JPS629065A

JPS629065A - 車両用無段変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JPS629065A
Application number: JP60147138A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shigematsu; 重松　崇
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1987-01-17
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: JPH07117147B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、車両用無段変速機の油圧制御装置に関し、特
に、カーブの多い登板路もしくは降板路における運転性
を改善する技術に関するものである。

従来技術エンジンの回転を無段階に変速して駆動輪へ伝達する車
両用無段変速機が知られており、このような無段変速機
を搭載した車両は、走行に際してエンジンの燃費率の高
い運転条件を選択できるため、従来の有段変速機を搭載
した車両に比べて高い燃料消費効率が得られ、しかも、
無段階に速度比（出力軸回転速度／入力軸回転速度）が
変化させられるため、変速ショックが生じない利点があ
る。このような車両用無段変速機の速度比を制御するた
めの制御装置が従来より多く提案されており、その基本
となるものは、たとえば、アクセル操作量等、運転者の
加減速操作意志を表す量に基づいて最適燃費率を得るた
めに予め求められた関係から目標回転速度あるいは目標
速度比を決定しその目標回転速度あるいは目標速度比と
無段変速機の実際の入力軸回転速度あるいは速度比とが
一致するように制御するものである。このような無段変
速機の制御装置においては、一般に平坦路を中心に燃費
率と運転性とを考慮して実際の入力軸回転速度あるいは
速度比が目標値と一致するように所定の変化速度にて変
化させられる。

かかる従来の制御装置においては、無段変速機の変化速
度の設定も平坦路を中心にして設定されているため、山
間路等のカーブや坂の多い走行路では、車両の加速応答
性が悪く、十分な運転性が得られない場合があった。

これに対し、車両の降板走行時にエンジンブレーキを作
用させる技術（特開昭５８−１９１３５９号）や車両の
登板走行時に目標速度比を小さく修正する技術（特開昭
５８−１８０８６４号）等が提案されている。

発明が解決すべき問題点しかしながら、かかる従来の技術によっても、たとえば
山間路等のカーブが多くしかも上り坂や下り坂が多い道
路を走行中であって頻繁に加減速操作を繰り返さなけれ
ばならない場合では、目標速度比の修正よりも速度比を
変化させる速度比変化速度が問題となる。すなわち、カ
ーブを伴った登板路を走行する場合では、車両がカーブ
にさしかかったとき通常は運転者によってアクセルペダ
ルが戻される。この場合、速度比は平坦路を前提として
定められた変化速度で比較的速く速度比の大きい方向へ
変化させられるが、続いて登板走行に移った時点ではか
なり大きな速度比となっているため、駆動力が不足して
、運転者はアクセルペダルを大きく操作しなければなら
なくなる。また、上記時点以降、速度比を小さくする方
向の変化速度も平坦路を前提として設定される値では遅
すぎるため、スロットル開度を大きく保たねばならない
。一方、カーブを伴った降板路においてカーブを抜ける
とき、通常運転者はカーブでの減速を補うため、加速操
作する。このとき、前述の場合と同様の理由から、必要
以上に速度比が小さくなりすぎ、定常走行に入る時点で
はアクセルペダルを戻さねばならなくなる。したがって
、従来の制御装置では、速度比の変化幅が不要に大きく
なるので、山間路等、カーブが多くしかも上り坂、下り
坂の多い走行路ではアクセルペダル操作を頻繁に行わな
ければならず、運転性が悪化し、しかも十分な燃料消費
効率が得られなかったのである。

問題点を解決するための手段本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり
、その要旨とするところは、エンジンの回転を無段階に
変速して駆動輪へ伝達する車両用無段変速機において、
その無段変速機の速度比を変化させる油圧アクチュエー
タに作動油を供給し或いは該油圧アクチュエータ内の作
動油を排出させることによりその速度比を調節する油圧
制御装置であって、前記油圧アクチュエータに対する作
動油供給路、および該油圧アクチュエータからの作動油
排出路の少なくとも一方に設けられ、前記車両の走行路
勾配に応答して該作動油供給路および作動油排出路の少
なくとも一方における流通量を変化させることにより、
前記無段変速機の速度比変化速度を該走行路勾配に応じ
て変化させる可変絞り弁装置を含むことにある。

作用および発明の効果このようにすれば、油圧制御装置が、前記車両の走行路
勾配に応答して該作動油供給路および作動油排出路の少
なくとも一方における流通量を変化させることにより、
前記無段変速機の速度比変化速度を車両の走行路勾配に
応じて変化させる可変絞り弁装置を含むので、カーブが
ありしかも上り勾配および下り勾配がある走行路におい
て走行路勾配に応じた最適の変化速度にて無段変速機の
速度比が変化させられる。それ故、速度比の変化幅が全
体として小さくなり、アクセルペダル操作が軽減される
とともに、車両の運転性および燃料消費効率が好適に改
善されるのである。

前記可変絞り弁装置は、好適には、前記油圧アクチュエ
ータに対する作動油供給路、および該油圧アクチュエー
タからの作動油排出路の少なくとも一方に設けられて該
作動油供給路および作動油排出路の少なくとも一方にお
ける流通量を変化させる絞り弁と、前記車両の走行路勾
配に応答し、て移動することにより該絞り弁を駆動する
重りを有する勾配感知部とを備えて構成される。

また、好適には、前記絞り弁は軸方向に移動自在に設け
られたスプールを備えたものであり、前記勾配感知部の
重りは、前記車両の前後方向において移動自在に設けら
れて該車両の傾斜に応じて移動することにより前記スプ
ールを駆動するように構成される。

また、前記勾配感知部は、好適には、その重りが車両の
急な加減速に従って移動することを抑制する制動手段を
備えて構成される。

また、好適には、前記無段変速機は有効径が可変の一対
の可変プーリとそれ等可変プーリ間に巻き掛けられた伝
導ベルトとを備えたものであり、前記油圧アクチュエー
タは、該ベルト式無段変速機の入力側可変プーリの有効
径を変更するものであり、前記可変絞り弁装置は、前記
車両の走行路勾配が正となる程前記作動油供給路の流通
量を少なくするとともに前記作動油排出路の流通量を多
くし、逆に、走行路勾配が負となる程該作動油供給路の
流通量を多くするとともに該作動油排出路の流通量を少
なくするように構成される。

実施例以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、エンジン１０には磁粉式電磁クラッチ
、遠心クラッチ等のクラッチ１２を介してベルト式無段
変速機１４が連結されており、エンジン１０の回転がベ
ルト式無段変速機１４によって無段階に変速された後、
図示しない差動減速機等を経て駆動輪に伝達されるよう
になっている。

ベルト式無段変速機１４は、クラッチ１２に連結された
入力軸１６と、その入力軸１６に取り付けられた有効径
が可変な可変プーリ１８と、出力軸２０と、出力軸２０
に取り付けられた有効径が可変な可変プーリ２２と、可
変プーリ１８および２２間に掛は渡された伝導ベルト２
４と、可変プーリ１８および２２のＶ溝幅を変更して有
効径を変化させる油圧シリンダ２６および２８とを備え
ている。可変プーリ１８および２２はそれぞれ入力軸１
６および出力軸２０に固定された固定回転体３０および
３２と、入力軸１６および出力軸２０に軸方向の移動可
能かつ軸まわりに回転不能にそれぞれ取り付けられて固
定回転体３０および３２との間にＶ溝をそれぞれ形成す
る可動回転体３４および３６とから成り、それら可動回
転体３４および３６が油圧シリンダ２６および２８内の
スペースに作用させられる油圧によって、軸方向に駆動
させられることにより、伝導ベルト２４の掛り径（有効
径）が連続的に変化させられるようになっている。そし
て、油圧シリンダ２８には常時ライン油圧が供給される
とともに、油圧シリンダ２６内の作動油量（油圧）が速
度比制御弁３８によって調節されることにより、可動回
転体３４および３６に作用させられる力のバランスが変
更されて、無段変速機の入力軸１６および出力軸２０の
速度比が変化させられるようになっている。

ライン油圧はオイルタンク４０からポンプ４２によって
圧送された作動油がライン油圧調圧弁４４によって調圧
されることによって得られ、ライン油路４６を介して速
度比制御弁３８および油圧シリンダ２８に供給されてい
る。ライン油圧調圧弁４４は、後述の調圧信号ＳＰによ
って駆動されるリニアソレノイドと、そのリニアソレノ
イドによって駆動される弁子とを備え、ポンプ４２から
圧送される作動油のオイルタンク４０への逃がし弁を調
圧信号ｓｐに従って変化させることにより、ライン油圧
を調圧する。速度比制御弁３８は、流入側流量制御サー
ボ弁３８Ａおよび流出側流量制御サーボ弁３８Ｂから構
成され、それらサーボ弁３８Ａおよび３８Ｂは後述の速
度比信号ＳＳ１およびＳＳ２によってそれぞれ駆動され
るリニアソレノイドとそのリニアソレノイドによってそ
れぞれ駆動される弁子とをそれぞれ備えている。流入側
流量制御サーボ弁３８Ａは、油圧シリンダ２６に連通す
る油路４８とライン油路４６とを連通させてその流通面
積を変化させることにより油圧シリンダ２６への作動油
量を調節する。一方、流出側流量制御サーボ弁３８Ｂは
油路４８とオイルタンク４０への戻り油路５０とを連通
させてその流通面積を変化させることにより、油圧シリ
ンダ２６内の作動油排出量を調節する。すなわち、流入
側流量制御サーボ弁３８Ａおよび流出側流量制御サーボ
弁３８Ｂによって油路４８とライン油路４６および油路
５０との連通がそれぞれ遮断されて油圧シリンダ２６内
の作動油量が一定とされた状態においては速度比が固定
される一方、流入側流量制御サーボ弁３８Ａによって油
路４８とライン油路４６とが連通させられた状態におい
ては、油圧シリンダ２６内の作動油量が増加させられて
、可変プーリ１８の有効径が大きくされるとともに可変
プーリ２２の有効径が小さくされ、前記速度比信号Ｓ８
１の大きさに応じた変化速度で速度比が増加させられる
。反対に、流出側流量制御サーボ弁３８Ｂによって油路
４８と戻り油路５０とが連通させられると、速度比信号
ＳＳ２の大きさに応じた変化速度で速度比が減少させら
れるのである。

そして、前記エンジン１０の吸気配管にはアクセルペダ
ル５２の操作と連動して開閉させられるスロットル弁５
４が取り付けられており、そのスロットル弁５４に取り
付けられたスロットルセンサ５６によってスロットル弁
５４の開度θＴ）Ｉに対応した電圧であるスロットル信
号ＴＨがマイクロコンピュータ５８に供給される。また
、車両には、走行路面勾配を検出するための傾斜計６０
が設けられており、走行路面勾配θを表す傾斜信号ＳＫ
がマイクロコンピュータ５８に供給される。そして、入
力軸１６および出力軸２０には、それらの回転速度を検
出するための回転センサ６２および６４がそれぞれ設け
られており、回転センサ６２および６４からは入力軸１
６および出力軸２０の回転に対応したパルス状の回転信
号ＳｌおよびＳＯがマイクロコンピュータ５８にそれぞ
れ供給されるようになっている。

マイクロコンピュータ５８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ。

ＲＯＭ、Ａ／Ｄコンバータおよびインターフェース等を
備え、ＣＰＵはＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従
ってＲＡＭの記憶機能を利用しつつ供給される入力信号
を処理し、実際の速度比を目標の速度比と一致させるた
めの速度比信号ＳＳＩおよびＳＳ２を流量制御サーボ弁
３８Ａおよび３８Ｂへ出力するとともに、ライン油圧の
圧力を示す調圧信号ＳＰをライン油圧調圧弁４４へ出力
する。この速度比信号ＳＳＩおよびＳＳ２は速度比変化
方向および速度比変化速度をそれぞれ表す電圧信号であ
り、実際の速度比が予め求められた関係から燃費率およ
び運転性が最適となるように決定された目標の速度比と
一致したときに「０」とされる。また、ライン油圧調圧
弁４４に供給される調圧信号ＳＰは、予め求められた関
係からエンジン１０の出力トルクＴｅおよび実際の速度
比ｅに基づいて決定され、ライン油圧が伝導ベルト２４
と可変プーリ１８．２２との間ですべりが生じない範囲
で必要かつ十分に制御され、動力損失が可及的に小さく
されるようになっている。

以上のように構成された油圧制御回路において、速度比
制御弁３８へ作動油を供給するライン油路４６、すなわ
ち油圧シリンダ２６への作動油供給路、および速度比制
御弁３８から作動油を排出する戻り油路５０、すなわち
油圧シリンダ２６からの作動油排出路には、可変絞り弁
装置７０が設けられている。

すなわち、第２図に示すように、可変絞り弁装置７０は
、ライン油路４６と連通して上記作動油供給路の一部を
構成する第１流通路７２、および戻り油路５０と連通し
て上記作動油排出路の一部を構成する第２流通路７４を
備えたバルブハウジング７５と、ランド部７７を有し、
そのバルブハウジング７５内において上記第１流通路７
２および第２流通路７４と直交する方向に移動可能に設
けられ、中立位置では第１流通路７２および第２流通路
７４に同様の流通抵抗を付与するが、第１流通路７２お
よび第２流通路７４の内、移動方向側の流通抵抗を高め
て移動方向側と反対側の流通抵抗を低めるスプール７６
と、上記バルブハウジング７５内のスプール７６の端部
と隣接した位置においてスプール７６と同様の移動方向
の移動自在に設けられた重り７８と、重り７８の移動方
向が水平であるとき上記スプール７６を中立位置に位置
させる一対のスプリング８０．８２とを備えている。そ
して、上記可変絞り弁装置７０は、重り７８が車両の前
方側となり、しかもその重り７８の移動方向が車両の前
後方向であって車両が平坦地にある時水平となるように
、車両に取り付けられている。なお、ハウジング７５に
は、収容室８６に収容された重り７８の動きを許容する
とともにその動きに適度の制動作用を付与することによ
り平坦路における車両の急な加減速の影響を受は難くす
るように断面積が決定された連通路８４が設けられてい
る。したがって、この連通路８４は重り７８の制動手段
を構成している。また、その重り７８および平坦路では
これを中立位置に保持させるスプリング８０．８２は勾
配感知部を構成している。

上記可変絞り弁装置７０は第３図に示すように構成され
てもよい。すなわち、スプール７６には環状溝８８が形
成されるとともに、ハウジング７５にはその環状溝８８
内の側壁面と択一的に当接可能なようにストッパリング
９０が取り付けられている。そのストッパリング９０は
スプール７６のストロークを必要な範囲内に限定するも
のである。

以下、本実施例の作用効果を第３図に示す可変絞り装置
７０について説明する。

車両の走行路が平坦であるときは、スプリング８０およ
び８２の付勢力が平行する位置に重り７８およびスプー
ル７６が位置決めされるので、絞り弁として機能するス
プール７６はその中立位置に位置決めされて前記第１流
通路７２および第２流通路７４に同様の流通抵抗を付与
する。第３図はこの状態を示す。

車両の走行路が正となると、すなわち登板路となると、
主として重り７８に作用する重力にしたがって重り７８
が車両の後方に向かってスプリング８０側に移動させら
れるので、第１流通路７２が絞り込まれるとともに第２
流通路７４が一層開かれる。第４図はこの状態を示す。

これにより、平坦路に比較して、専ら速度比を変化させ
る油圧シリンダ２６へ供給される作動油の流通抵抗が増
加するとともに、油圧シリンダ２６から排出される作動
油の流通抵抗が緩和されるので、ベルト式無段変速機１
４の速度比の増加方向の変化速度が小さくされるととも
に減少方向の変化速度が大きくされる。この結果、たと
えばカーブを伴った登板路を走行する場合には、車両が
カーブにさしかかったとき通常は運転者によってアクセ
ルペダルが戻される。このとき、油圧シリンダ２６への
作動油の流通抵抗が大きくされているので、速度比は平
坦路のときよりも低い変化速度で比較的ゆっくりと速度
比増加方向へ変化させられる。読いて登板走行に移った
時点ではそれほど大きな速度比となっていないため、駆
動力が比較的十分に得られて、運転者はアクセルペダル
を大きく操作する必要がない。そして、その時点以降に
おいて、油圧シリンダ２６から流出させられる作動油の
流通抵抗が小さくされて速度比を小さくする方向の変化
速度が平坦路よりも高くなっているため、スロットル開
度をそれほど大きく保つ必要がない。したがって、車両
の登板時において、速度比の変化幅が不要に大きくなる
ことがないので、アクセルペダル操作を頻繁に行わなく
ても良く、好適な運転性および燃料消費効率が得られる
のである。

一方、車両の走行路が負となると、すなわち降板路とな
ると、重り７８に作用する重力にしたがって重り７８が
車両の前方に向かってスプリング８２側に移動させられ
るので、平坦路に比較して第１流通路７４が絞り込まれ
るとともに第２流通路７２が更に開かれる。第４図はこ
の状態を示す。

これにより、平坦路に比較して、速度比を調節する油圧
シリンダ２６から排出される作動油の流通抵抗が増加す
るとともに、油圧シリンダ２６へ供給される作動油の流
通抵抗が緩和されるので、ベルト式無段変速機１４の速
度比の減少方向の変化速度が小さくされるとともに増加
方向の変化速度が大きくされる。この結果、たとえばカ
ーブを伴った降板路においてカーブを抜けるとき、通常
運転者はカーブでの減速を補うため加速操作するが、上
述のように速度比変化速度が減少方向において低く増加
方向において高（されているので、カーブを抜けた後で
のアクセル操作時に速度比が必要以上に小さくなりすぎ
ることがなく、その後定常走行に移った時点ではアクセ
ルペダルを戻す必要がない。したがって、車両の降板時
においても、速度比の変化幅が不要に大きくなることが
ないので、アクセルペダル操作を頻繁に行わなくても良
く、好適な運転性および燃料消費効率が得られるのであ
る。

このように本実施例によれば、走行路勾配に応じてベル
ト式無段変速１ａ１４の速度比変化速度が変化させられ
るので、カーブがありしかも上り勾配および下り勾配が
ある走行路において、速度比の変化幅が全体として小さ
くなり、アクセルペダル操作が軽減されるとともに、車
両の運転性および燃料消費効率が好適に改善されるので
ある。

また、本実施例によれば、連通路８４が制動手段として
機能するので、車両の急な加減速時における重り７８の
移動が好適に抑制される利点がある。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、
本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、可変絞り装置７０は、第６図に示すように、
速度比制御弁３８と油圧シリンダ２６との間の油路に設
けられていても良い。

また、前述の実施例において、可変絞り弁装置７０は油
圧シリンダ２６に対する作動油供給路および作動油排出
路に設けられているが、それら作動油供給路および作動
油排出路の一方に設けられていても、速度比変化方向の
内の一方の変化速度が走行路勾配に応じた適切な値とさ
れるので、一応の効果が得られるのである。

また、前述の実施例において、２つの流通路、すなわち
第１流通路７２および第２流通路７４を絞る一個の可変
絞り弁装置７０が油圧シリンダ２６に対する作動油供給
路および作動油排出路に設けられているが、１つの流通
路を絞る２個の可変絞り弁装置が油圧シリンダ２６に対
する作動油供給路および作動油排出路にそれぞれ設けら
れていても良いのである。

なお、上述したのは、あくまでも本発明の一実施例であ
り、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変
更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を説明する油圧回路図
である。第２図は第１図の油圧回路図に含まれる可変絞
り弁装置の構成を説明する断面図である。第３図は可変
絞り弁装置の他の例を示す第２図に相当する図である。第４図および第５図は第３図の可変絞り弁装置の作動状
態を示す図である。第６図は本発明の他の油圧回路例の
要部を示す図である。１０：エンジン１４：ベルト式無段変速機　（無段変速機）２６：油圧
シリンダ（油圧アクチュエータ）７０：可変絞り弁装置７６：スプール（絞り弁）出願人　　トヨタ自動車株式会社第１図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジンの回転を無段階に変速して駆動輪へ伝達
する車両用無段変速機において、該無段変速機の速度比
を変化させる油圧アクチュエータに作動油を供給し或い
は該油圧アクチュエータ内の作動油を排出させることに
より該速度比を調節する油圧制御装置であって、前記油圧アクチュエータに対する作動油供給路、および
該油圧アクチュエータからの作動油排出路の少なくとも
一方に設けられ、前記車両の走行路勾配に応答して該作
動油供給路および作動油排出路の少なくとも一方におけ
る流通量を変化させることにより、前記無段変速機の速
度比変化速度を該走行路勾配に応じて変化させる可変絞
り弁装置を含むことを特徴とする車両用無段変速機の油
圧制御装置。
（２）前記可変絞り弁装置は、前記油圧アクチュエータ
に対する作動油供給路、および該油圧アクチュエータか
らの作動油排出路の少なくとも一方に設けられて該作動
油供給路および作動油排出路の少なくとも一方における
流通量を変化させる絞り弁と、前記車両の走行路勾配に
応答して移動することにより該絞り弁を駆動する重りを
有する勾配感知部とを備えたものである特許請求の範囲
第１項に記載の車両用無段変速機の油圧制御装置。
（３）前記絞り弁は軸方向に移動自在に設けられたスプ
ールを備えたものであり、前記勾配感知部の重りは、前
記車両の前後方向において移動自在に設けられて該車両
の傾斜に応じて移動することにより前記スプールを駆動
するものである特許請求の範囲第２項に記載の車両用無
段変速機の油圧制御装置。
（４）前記勾配感知部は、その重りが車両の急な加減速
に従って移動することを抑制する制動手段を備えたもの
である特許請求の範囲第２項または第３項に記載の車両
用無段変速機の油圧制御装置。
（５）前記無段変速機は有効径が可変の一対の可変プー
リとそれ等可変プーリ間に巻き掛けられた伝導ベルトと
を備えたものであり、前記油圧アクチュエータは、該ベ
ルト式無段変速機の入力側可変プーリの有効径を変更す
るものであり、前記可変絞り弁装置は、前記車両の走行
路勾配が正となる程前記作動油供給路の流通量を少なく
するとともに前記作動油排出路の流通量を多くし、逆に
、走行路勾配が負となる程該作動油供給路の流通量を多
くするとともに該作動油排出路の流通量を少なくするも
のである特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに
記載の車両用無段変速機の油圧制御装置。