JP2004069026A - 無段変速機の変速比制御装置 - Google Patents

Abstract

【目的】本発明は、ライン圧を減圧してプライマリ圧を作る変速比制御弁に、ライン圧に応じてプライマリ圧を自動的に調整する機能を付加し、制御性を向上させることを目的としている。
【構成】このため、無段変速機の変速比制御装置において、変速比制御弁はハウジング内にスプール弁を摺動自在に収容し、スプール弁は一側の制御信号圧及びライン圧の分圧と、他側の付勢手段の付勢力及びプライマリ圧の分圧との釣り合いによって移動し、プライマリ圧導出ポートを他のポートと非連通にする中立位置、ライン圧導入ポートに連通する昇圧位置、ドレンポートに連通する減圧位置に選択的に切換え、制御信号圧の変化時に制御信号圧とプライマリ分圧の釣り合いによりプライマリ圧を調圧し、一側のライン分圧受圧部と他側のプライマリ分圧受圧部との面積比を従動側受圧部と駆動側受圧部の面積比と等しくし、ライン圧の変動時に面積比に応じてプライマリ圧を自動調整する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は無段変速機の変速比制御装置に係り、特にライン圧を減圧してプライマリ圧を作る無段変速機の変速比制御弁に、ライン圧に応じてプライマリ圧を自動的に調整する機能を付加し、プライマリ圧の制御性を向上させる無段変速機の変速比制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両においては、内燃機関の特性がそのままの状態では不向きなので、内燃機関と駆動輪間の伝動経路に変速機を設けている。
【０００３】
この変速機としては、内燃機関のクランク軸側の入力軸にトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ））とオイルポンプとを設け、また、クランク軸と同軸心上に配設されて変速機ケースに回転自在に支持されたプライマリ軸とこのプライマリ軸に固定したプライマリ側固定プーリ片とプライマリ軸に軸方向移動可能且つ回転不可能に装着したプライマリ側可動プーリ片とからなるプライマリプーリを設け、更に、プライマリ軸と平行に配設されて変速機ケースに回転自在に支持されたセカンダリ軸とこのセカンダリ軸に固定したセカンダリ側固定プーリ片とセカンダリ軸に軸方向移動可能且つ回転不可能に装着したセカンダリ側可動プーリ片とからなるセカンダリプーリを設け、このプライマリプーリとセカンダリプーリとに金属製のベルトを巻掛けた無段変速機（ＣＶＴ）がある。
【０００４】
無段変速機の変速比制御装置としては、特開平５−３０６７５５号公報に開示されるものがある。この公報に開示されるベルト式無段変速機の制御装置は、セカンダリ制御弁とプライマリ制御弁の少なくとも一方が、スプールの両端に対応する領域にパイロット圧室を設けたメインバルブと、片側のパイロット圧室と仕切壁を介して隣接したドレーン室に配され、仕切壁に穿った制御穴でシートされる円錐部を有するパイロット弁体と、メインスプリングに抗してアーマチュアをプルする比例ソレノイドとを備え、パイロット弁体が、円錐部の基端側から後方にカップ部を有し、カップ部内底で第１スプリング端を支持する一方、カップ部内底よりも軸線方向後方に設けた外周鍔と仕切壁との間に第２スプリングを介装し、セカンダリ制御弁または／およびプライマリ制御弁のパイロット弁の倒れや発振現象を防止し、セカンダリ圧やプライマリ圧の制御精度を向上させている。
【０００５】
また、特開平９−２９１９９２号公報に開示されるものがある。この公報に開示されるベルト式無段変速機の変速制御装置は、入出力プーリに夫々形成されたピストン室と、出力プーリのピストン室へ所定のライン圧を供給するライン圧供給手段と、入力プーリのピストン室への作動油を、ライン圧ポートまたはドレーンポートの一方との連通量に応じて給排する変速制御弁と、変速制御弁を駆動するアクチュエータと、演算した操作量に基づいてアクチュエータを駆動する変速制御手段と、変速制御弁に形成されてアクチュエータの非動作状態または最大動作状態のときに入力プーリのピストン室への作動油の給排を禁止する変速禁止手段とを備え、変速制御手段は、操作量が所定の上限値及び下限値を超えないように規制する規制手段とを備え、フェイルセーフを確保しながら制御ゲインが負の領域に入るのを防止している。
【０００６】
更に、特開平１０−１１０７９６号公報に開示されるものがある。この公報に開示される制御弁、及び無段変速機の油圧制御装置は、スプリングによって上方に付勢されたスプールを、リニアな信号圧を第１の入力ポート、第２の入力ポートに入力して、下方に押し下げ、信号圧が所定の範囲内にあるとき、入力ポートに排出ポートが選択的に連通されて、信号圧の変動にもかかわらず、スプールを所定の位置に保持している。
【０００７】
更にまた、特開２００１−２８０４５５号公報に開示されるものがある。この公報に開示される無段変速機の変速比制御装置は、無段変速機のプライマリ油路の駆動側プーリとレシオコントロールバルブ間またはレシオコントロールバルブのドレン側にはレシオソレノイド作動不良時に比較的に流路抵抗の大きな回路に切り換えるレシオシフトバルブを設け、また、レシオシフトバルブの作動油圧としてレシオコントロールバルブの作動油圧を使用し、レシオシフトバルブの切り替わるデューティ比をレシオコントロールバルブの切り替わるデューティ比よりもレシオソレノイドの非通電時のデューティ比側とする。更に、レシオシフトバルブの作動油圧としてロックアップ制御弁のロックアップ作動油圧を使用する構成とし、更にまた、レシオシフトバルブの作動油圧としてロックアップ制御弁のロックアップ作動油圧とレシオコントロールバルブの作動油圧とのいずれか一方を使用する構成とし、レシオソレノイドの作動不良時に生ずる急激な変速を回避している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の無段変速機において、変速比はプライマリプーリとセカンダリプーリとのベルトクランプ力のバランスで制御される。
【０００９】
つまり、プライマリ圧（Ｐｐｒｉ）にプライマリプーリの受圧面積（Ａｐｒｉ）を乗じたプライマリのクランプ力（Ｆｐｒｉ）と、セカンダリ圧（Ｐｓｅｃ）にセカンダリプーリの受圧面積（Ａｓｅｃ）を乗じたセカンダリのクランプ力（Ｆｓｅｃ）との釣り合いで変速比を制御している。
【００１０】
そしてこのとき、ベルトクランプ力が釣り合っていれば、そのときの変速比を保持することとなる。
【００１１】
しかし、ベルトクランプ力のバランスが崩れると、ベルトクランプ力の大きいプーリのベルト巻き掛け半径は大きくなり、反対側のベルト巻き掛け半径は小さくなる。
【００１２】
上述した無段変速機においては、セカンダリプーリでベルトが滑らないために、十分なクランプ力を制御し、プライマリプーリのベルトクランプ力をセカンダリプーリのベルトクランプ力に対して相対的に変化させ、変速比を制御している。
【００１３】
プライマリプーリのベルトクランプ力は、プーリに作用させる油圧と油圧が作用する受圧面積とで決まるものである。
【００１４】
このとき、受圧面積は変化しないので、変速比はプライマリ圧を変化させて制御することになる。プライマリ圧は電磁弁によって制御される変速比制御弁で制御されている。
【００１５】
従来、変速比制御弁には流量制御式と調圧式とがある。
【００１６】
流量制御式の変速比制御弁を用いた変速機構を持つ無段変速機の油圧制御回路２６０の例を、図９に示す。この流量制御式の変速比制御弁２８４は、プライマリプーリ２１４への回路とライン圧回路２６４若しくはドレン回路３２８とを選択的に接続することで、プライマリ圧、ひいては変速比を制御する。
【００１７】
つまり、流量制御式の変速比制御弁２８４では、ライン圧あるいは大気圧（ドレン）のいずれか一方をプライマリプーリに連通することになる（図１１〜図１３参照）。なお、実際の変速比制御は、プライマリ圧を調圧するのではなく、プライマリプーリへの作動油の供給／排出を制御することで行う。
【００１８】
一方、調圧式の変速比制御弁に用いた変速機構を持つ無段変速機の油圧回路３６０の例を、図１４に示す。この調圧式の変速比制御弁３８４は、プライマリ圧を直接制御している点が、流量制御式の変速制御とは異なる。
【００１９】
流量制御式の変速制御の場合には、変速比制御をライン圧制御から完全に独立させている代わりに、以下のような不都合がある。
【００２０】
先ず、第１の不都合について説明する。急減速から急加速に移る場合（プライマリプーリへの作動油を大気開放からライン圧の供給に切り換える場合）等に、電磁弁や変速比制御弁自体の応答性や油圧回路の流路抵抗等が原因で、プライマリプーリへの作動油の供給がエンジンのトルク発生に対して遅れをとり、この結果ベルトクランプ力が不足してベルトスリップが生ずる恐れがある。
【００２１】
また、第２の不都合について説明する。無段変速機では多くの場合に、プライマリプーリとセカンダリプーリとの夫々の回転数の比から変速比を算出している。車速が低下した場合は、プライマリプーリとセカンダリプーリとの回転数も低下し、停車とともに両プーリの回転も止まる。そして、停車時及び極低車速時には、プーリの回転数の比から正確な変速比を判定することが難しくなる。このため、停車前に確実にフルロー（Ｆｕｌｌ−Ｌｏｗ）にダウンシフトする、いわゆる”フルロー戻し制御”を行う必要があるが、停車前のフルロー戻し制御は、必要以上の減速感としてドライバに違和感を与える可能性がある。
【００２２】
第３の不都合について説明する。流量制御式の変速比制御弁２８４の作動状態において、図１０及び図１１に示す如き領域（ａ）は、信号圧の変化によりバルブ（「スプール弁」ともいう）２２６が移動し、プライマリプーリの油圧室とドレンポート２２８とが連通される状態である。また、図１０及び図１２に示す如き領域（ｂ）は、バルブ２２６に作用する力の釣り合いによりプライマリプーリがライン圧回路２１６及びドレンポート２２８と連通しない位置にある状態である。更に、図１０及び図１３に示す如き領域（ｃ）は、信号圧の変化によりバルブ２２６が移動し、プライマリプーリの油圧室とライン圧回路２１６とが連通される状態である。なお、各領域においては、信号圧により回路を切り換えているだけなので、ＯＮ−ＯＦＦしかない油圧出力特性を持つものである。
【００２３】
このとき、図１０及び図１２に示す如き領域（ｂ）、つまり中立位置は、非常に小さいため、プーリの回転が止まっている停車中は、プライマリプーリを大気開放するか、ライン圧を供給するかのいずれか一方にせざるを得ない。変速比がフルローであれば、大気開放すればよいが、”フルロー戻し制御”が間に合わず、変速比がフルローでない場合に不具合が生ずる。すなわち、停車時の変速比がフルローでないにもかかわらず、プライマリプーリを大気開放した場合には、ベルトがフルローの位置にないのにプライマリプーリのベルトクランプ力が０（ゼロ）になる。この場合、発進と同時にベルトスリップが生じてしまう。
【００２４】
また、第４の不都合について説明する。第３の不都合で説明したベルトスリップを避けるためにライン圧を供給した場合に、変速比の判定ができない極低車速で走行している間は、変速比がアップシフトしてしまい、上り坂等では走行不能に陥る可能性がある。
【００２５】
調圧式の変速比制御の場合には、プライマリプーリでのベルトクランプ力をプライマリ圧として制御できる代わりに、以下の問題点がある。
（１）調圧式の変速比制御においても、プライマリプーリのベルトクランプ力とセカンダリプーリのベルトクランプ力とのバランスを崩すことで変速を行っているため、セカンダリ圧のみを変化させた場合でも変速比が変わってしまう。
（２）変速比を維持したままでライン圧のみを変化させたい場合等は、ライン圧の変化によるベルトクランプ力のバランス変化を打ち消すようにプライマリ圧を制御しなければならず、制御が煩雑になってしまう。
つまり、参考までに説明すると、
Ｆｐｒｉ（クランプ力）＝Ｐｐｒｉ（油圧）ＸＡｐｒｉ（受圧面積）
Ｆｓｅｃ＝ＰｓｅｃＸＡｓｅｃ
変速比が一定である場合は、
Ｆｐｒｉ≒Ｆｓｅｃ
ダウンシフトする場合は、
Ｆｐｒｉ＜Ｆｓｅｃ
アップシフトする場合は、
Ｆｐｒｉ＞Ｆｓｅｃ
調圧式の変速比制御において、Ｐｓｅｃ変化時にも一定変速比を保つためには、
Ｐｐｒｉ≒ＰｓｅｃＸ（Ａｓｅｃ／Ａｐｒｉ）
となるようにＰｐｒｉ（油圧）を制御する必要がある。一定速走行からのアクセルＯＮによるキックダウン制御等、セカンダリ圧を変化させながら変速比を制御するような場合にはさらに複雑な制御となる。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、従動側プーリの従動側受圧部に供給されるライン圧と、このライン圧を減圧してプライマリ圧を作る変速比制御弁とを備え、前記プライマリ圧を駆動側プーリの駆動側受圧部に導き、前記ライン圧と前記プライマリ圧との相対変化によって変速制御を行う無段変速機の変速比制御装置において、前記変速比制御弁はハウジング内にスプール弁を摺動自在に収容し、このスプール弁は一側に付与される制御信号圧及び前記ライン圧の分圧と、これに対向して他側に付与される付勢手段の付勢力及び前記プライマリ圧の分圧との釣り合いによって移動し、前記ハウジングに形成したプライマリ圧導出ポートを他のポートと非連通にする中立位置と、ライン圧導入ポートに連通する昇圧位置と、ドレンポートに連通する減圧位置とに選択的に切り換え、前記制御信号圧の変化時にこの制御信号圧と前記プライマリ分圧の釣り合いにより前記プライマリ圧を所定の圧力に調圧するとともに、前記スプール弁の一側に形成したライン分圧受圧部と他側に形成した前記プライマリ分圧受圧部との面積比を前記従動側受圧部と前記駆動側受圧部の面積比と等しくし、前記ライン圧の変動時に前記面積比に応じて前記プライマリ圧を自動調整するようにしたことを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、ライン分圧の増加時には、スプール弁がプライマリ圧室とライン圧室とを連通させて、プライマリ圧を駆動側受圧部と従動側受圧部との面積比に応じて昇圧させるとともに、ライン分圧の減少時には、スプール弁がプライマリ圧室と排出室とを連通させて、プライマリ圧を駆動側受圧部と従動側受圧部との面積比に応じて減圧すべく自動調整するため、変速比の制御を容易とし、また、急減速から急加速に移行するように変速比制御弁（の制御信号圧）が制御された場合でも、プライマリ圧室の油圧が抜けてしまわず、制御信号圧とライン圧とに応じたプライマリ圧を保持するように調圧されるため、応答遅れを防止してスムーズな加速に移行させ、更に、停車時にも油圧が抜けきることがないため、停車前に急激にフルローに戻す制御が不要となり、ドライバに違和感を与えることがない。
【００２８】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００２９】
図１〜図６はこの発明の実施例を示すものである。図２において、２は図示しない車両に搭載された内燃機関、４はクランク軸、６は無段変速機、８は変速機ケースである。無段変速機６は、内燃機関２のクランク軸４に対して同軸に配設されたプライマリ軸１０を変速機ケース８に軸支して設け、このプライマリ軸１０に対して平行に配設されたセカンダリ軸１２を変速機ケース８に軸支して設けている。
【００３０】
前記無段変速機６は、プライマリ軸１０に駆動側プーリであるプライマリプーリ（ＰＲＩ）１４を設け、セカンダリ軸１２に従動側プーリであるセカンダリプーリ（ＳＥＣ）１６を設け、プライマリプーリ１４及びセカンダリプーリ１６にベルト１８を巻掛けて設けている。
【００３１】
また、前記プライマリプーリ１４は、プライマリ軸１０に固定したプライマリ側固定プーリ部片２０と、プライマリ軸１０に軸方向移動可能且つ回転不可能に装着したプライマリ側可動プーリ部片２２とからなる。プライマリ側可動プーリ部片２２の背面には、プライマリ側ハウジング２４によりプライマリ圧室であるプライマリ圧側油圧室２６を形成している。
【００３２】
前記セカンダリプーリ１６は、セカンダリ軸１２に固定したセカンダリ側固定プーリ部片２８と、セカンダリ軸１２に軸方向移動可能且つ回転不可能に装着したセカンダリ側可動プーリ部片３０とからなる。セカンダリ側可動プーリ部片３０の背面には、セカンダリ側ハウジング３２によりセカンダリ室であるセカンダリ側油圧室３４を形成し、このセカンダリ側油圧室３４内にセカンダリ側可動プーリ部片３０をセカンダリ側固定プーリ部片２８側に押圧する調整用スプリング３６を設けている。
【００３３】
前記プライマリプーリ１４及びセカンダリプーリ１６は、プライマリ側油圧室２６及びセカンダリ側油圧室３４に供給されるプライマリ圧及びライン圧の各圧油により各溝幅を相対的に増減させ、ベルト１８の回転半径を相対的に増減させて変速比を連続的に変化させる。
【００３４】
そして、前記無段変速機６は、プライマリ軸１０の内燃機関２に近接する入力側に、クランク軸４及びプライマリ軸１０に対して同軸に配設された入力軸３８を設けている。入力軸３８には、入力側及びクランク軸４の出力側間にトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）４０を設け、出力側及びプライマリ軸１０の入力側間に前後進切換機構４２を設け、トルクコンバータ４０及び前後進切換機構４２間にオイルポンプ４４を設けている。
【００３５】
前記無段変速機６は、セカンダリ軸１２の出力側に、このセカンダリ軸１２と同軸に配設された出力軸４６を軸支して設けている。また、無段変速機６は、出力軸４６に対して平行に配設されたカウンタ軸４８を軸支して設けている。出力軸４６及びカウンタ軸４８間には、リダクションギヤ列５０を設けている。
【００３６】
また、前記無段変速機６は、カウンタ軸４８に対して平行に配設されたデファレンシャル５２を軸支して設けている。カウンタ軸４８及びデファレンシャル５２のデフケース５４間には、ファイナルギヤ列５６を設けている。デファレンシャル５２には、夫々ドライブシャフト５８、５８の一端側を連結し、ドライブシャフト５８、５８の他端側に図示しない駆動輪を取り付けている。
【００３７】
前記無段変速機６のプライマリプーリ１４及びセカンダリプーリ１６とトルクコンバータ４０とは、オイルポンプ４４の発生する吐出圧から制御用の圧油を取り出すように、変速機ケース８に取り付けられたバルブボディ（図示せず）に形成された油圧制御回路６０によって作動される。
【００３８】
この油圧制御回路６０において、図３に示す如く、オイルポンプ４４には、オイルパン（図示せず）内の図示しないオイルストレーナからのオイル吸引通路６２が連絡している。また、このオイルポンプ４４には、セカンダリプーリ１６のセカンダリ側油圧室３４へのライン圧通路６４が連絡している。オイルポンプ４４は、オイルパン内のオイルストレーナから吸引するオイルをライン圧通路６４に圧送し、ライン圧を発生させるものである。
【００３９】
前記ライン圧通路６４には、第１油路６６を介してライン圧制御弁６８が連絡している。このライン圧制御弁６８には、第２油路７０を介してライン圧制御電磁弁（ソレノイド）７２が連絡している。このライン圧制御電磁弁７２は、制御手段（図示せず）からの電気信号（デューティ比）で作動制御されるものである。また、ライン圧通路６４には、第３油路７４を介して圧力調整弁（リリーフ弁）７６が連絡している。この圧力調整弁７６は、第４油路７８を介してオイル吸引通路６２に連絡しているとともに、第５油路８０及びこの第５油路８０から分岐した第５一側油路８０−１、第５他側油路８０−２を介してライン圧制御弁６８に連絡している。
【００４０】
また、前記ライン圧通路６４には、第６油路８２及びこの第６油路８２から分岐した第６一側油路８２−１、第６他側油路８２−２を介して圧力制御弁である変速比制御弁８４が連絡している。この変速比制御弁８４には、第７油路８６を介して電気信号（デューティ比）で作動される変速比制御電磁弁（ソレノイド）８８が連絡している。この変速比制御電磁弁（ソレノイド）８８は、制御手段（図示せず）からの電気信号（デューティ比）で作動制御されるものである。また、変速比制御弁８４には、分岐した一側プライマリ圧通路９０−１、他側プライマリ圧通路９０−２及び合流したプライマリ圧通路９０を介してプライマリプーリ１４のプライマリ側油圧室２６が連絡している。
【００４１】
更に、前記ライン圧通路６４には、第８油路９２を介してパイロット弁９４が連絡している。
【００４２】
更にまた、このパイロット弁９４は、第９油路９６を介してライン圧制御電磁弁７２と変速比制御電磁弁８８とに夫々連絡している。
【００４３】
つまり、前記第９油路９６のパイロット弁９４側を分岐させて第１０一側油路９８−１、第１０他側油路９８−２を形成するとともに、第９油路９６の電磁弁側を分岐させて第１１一側油路１００−１、第１１他側油路１００−２を形成し、第１１一側油路１００−１がライン圧制御電磁弁７２に連絡し、第１１他側油路１００−２が変速比制御電磁弁８８に連絡している。
【００４４】
前記第９油路９６には、第１２油路１０２を介してライン圧制御弁７２が連絡している。
【００４５】
前記変速比制御弁８４は、図１に示すように構成される。つまり、図１に示す如く、変速比制御弁８４のハウジングである弁本体１０４は、一端側が開口１０６で開放するとともに、他端側が壁部１０８で閉塞され、また、軸心方向において、一端側で内径Ｄ１の第１スプール摺動孔１１０と、他端側でこの第１スプール摺動孔１１０に連通して該第１スプール摺動孔１１０の内径Ｄ１よりも少し小さな内径Ｄ２の第２スプール摺動孔１１２とを形成している。
【００４６】
また、前記弁本体１０４には、中央部位で第１スプール摺動孔１１０の内周面に、円周方向に第６油路８２の第６一側油路８２−１、第６他側油路８２−２が接続する溝状の一側ライン圧導入ポート１１４と他側ライン圧導入ポート１１６とが形成されているとともに、
他側ライン圧導入ポート１１６を挟んでプライマリ圧油路９０の一側プライマリ圧通路９０−１と他側プライマリ圧通路９０−２とが接続する溝状の一側プライマリ圧導出ポート１１８と他側プライマリ圧導入ポート１２０とが形成されている。
【００４７】
更に、前記弁本体１０４の一端側には、第１スプール摺動孔１１０の内周面に、第７油路８６に接続する溝状の信号油圧導入ポート１２２が形成されているとともに、開口１０６を閉塞する閉塞栓（「プラグ」ともいう）１２４が取り付けられている。この閉塞栓１２４は、内部に一側ライン圧導入ポート１１４を介してライン圧の一部を引き込むとともに、スプール弁１２６の後述する一側支持部１４２を支持している。
【００４８】
更にまた、前記弁本体１０４の中央部位には、第１スプール摺動孔１１０の内周面において、他側ライン圧導入ポート１１６と信号油圧導入ポート１２２との間に溝状の第１ドレンポート１２８が形成されているとともに、弁本体１０４の他端側には、第２スプール摺動孔１１２の内周面において、溝状の第２ドレンポート１３０が形成されている。
【００４９】
前記弁本体１０４の第１、第２スプール摺動孔１１０、１１２には、前記スプール弁１２６が摺動可能に設けられる。このスプール弁１２６は、メインスプール弁１２６−１とサブスプール弁１２６−２とから構成される。また、スプール弁１２６は、中央部位で第１スプール摺動孔１１０の内径Ｄ１よりも小さな第１小径部１３２と、この第１小径部１３２の一端側に連設して、軸方向移動のときに、第１ドレンポート１２８を開閉する範囲で移動して第１スプール摺動孔１１０の内周面に接する導出側ランド部１３４と、第１小径部１３２の他端側に連設して、軸方向移動のときに、他側ライン圧導入ポート１１６を開閉する範囲で移動して第１スプール摺動孔１１０の内周面に接する導入側ランド部１３６と、この導入側ランド部１３６の他端側に連設されて第２スプール摺動孔１１２の内径Ｄ２よりも少し小さく形成された第２小径部１３８と、この第２小径部１３８の他端側に連設して第２スプール摺動孔１１２の内周面に接するシフトアップランド部１４０と、導出側ランド部１３４の一端面に突出した一側支持部１４２と、シフトアップランド部１４０の他端面に突出した他側支持部１４４とから構成されている。
【００５０】
また、前記弁本体１０４内においては、一端側で、導出側ランド部１３４と閉塞栓１２４との間に第１油圧室１４６が形成され、導出側ランド部１３４と前記導入側ランド部１３６の間には前記一側プライマリ圧導出ポート１１８を有する第２油圧室１４７が形成され、他端側で、シフトアップランド部１４０と壁部１０８との間に大気開放室１４８が形成されるとともに、この大気開放室１４８内でスプール弁１２６の他端側の他端側支持部１４４に嵌装されてシフトアップランド部１４０と壁部１０８との間に付勢手段である他側スプリング１５０が介設されている。
【００５１】
前記変速比制御電磁弁８８は、制御手段から入力される電気信号（デューティ比）の減少に連れて変速比制御弁８４への信号油圧を増加、つまり、デューティ比が０％で最大の信号油圧を出力する。
【００５２】
なお、符号１５２は、前記第６一側油路８２−１及び他側プライマリ圧通路９０−２途中に夫々設けられるオリフィスである。
【００５３】
このとき、前記変速比制御弁８４はハウジングである弁本体１０４内にスプール弁１２６を摺動自在に収容し、このスプール弁１２６は一側に付与される制御信号圧及び前記ライン圧の分圧と、これに対向して他側に付与される付勢手段である他側スプリング１５０の付勢力及び前記プライマリ圧の分圧との釣り合いによって移動し、前記ハウジングである弁本体１０４に形成したプライマリ圧導出ポートである一側プライマリ圧導出ポート１１８を他のポートと非連通にする中立位置と、ライン圧導入ポートである他側ライン圧導入ポート１１６に連通する昇圧位置と、ドレンポートである第１ドレンポート１２８に連通する減圧位置とに選択的に切り換え、前記制御信号圧の変化時にこの制御信号圧と前記プライマリ分圧の釣り合いにより前記プライマリ圧を所定の圧力に調圧するとともに、前記スプール弁１２６の一側に形成したライン分圧受圧部１５６と他側に形成した前記プライマリ分圧受圧部１５４との面積比を前記従動側受圧部１６０と前記駆動側受圧部１５８の面積比と等しくし、前記ライン圧の変動時に前記面積比に応じて前記プライマリ圧を自動調整するように構成する。
【００５４】
詳述すれば、前記変速比制御弁８４において、図１に示す如く、他側ライン圧導入ポート１１６の一側プライマリ圧導出ポート１１８側の壁部分と第１ドレンポート１２８の一側プライマリ圧導出ポート１１８側の壁部分との間隔ａに対して、前記スプール弁１２６の第１小径部１３２を挟む導出側ランド部１３４の壁部分と導入側ランド部１３６の壁部分との間隔ｂを同一、あるいは若干小となるように形成する。
【００５５】
また、図１における前記プライマリ分圧を受ける前記導入側ランド部１３６に設けたプライマリ分圧受圧部１５４のプライマリ受圧面積Ａｐｂと前記ライン分圧を受ける前記サブスプール弁１２６−２に設けたライン分圧受圧部１５６のライン受圧面積Ａｓｆとの面積比（「受圧面積比」ともいう）Ａｐｂ／Ａｓｆを、図２における前記無段変速機６の駆動側受圧部１５８の駆動側受圧面積Ａｐｒｉと前記従動側受圧部１６０の従動側受圧面積Ａｓｅｃとの面積比（「受圧面積比」ともいう）Ａｐｒｉ／Ａｓｅｃと等しくするものである。
【００５６】
例えば、前記駆動側受圧部１５８の駆動側受圧面積Ａｐｒｉが１００、前記従動側受圧部１６０の従動側受圧面積Ａｓｅｃが５０であったとすると、面積比は、
Ａｐｒｉ／Ａｓｅｃ＝１００／５０＝２
であり、前記プライマリ分圧受圧部１５４のプライマリ受圧面積Ａｐｂと前記ライン分圧受圧部１５６のライン受圧面積Ａｓｆとの面積比Ａｐｂ／Ａｓｆが、前記駆動側受圧部１５８の駆動側受圧面積Ａｐｒｉと前記従動側受圧部１６０の従動側受圧面積Ａｓｅｃとの面積比と等しい「２」となるように受圧面積を設定する。
【００５７】
前記変速比制御弁８４の付勢手段である他側スプリング１５０は、信号圧に対向する方向に前記スプール弁１２６を付勢する。
【００５８】
更に、前記変速比制御弁８４は、図１に示す如く、プライマリプーリ（ＰＲＩ）１４の作動油を排出する第１ドレンポート１２８がちょうど閉じる位置にスプール弁１２６があるときを基準として、変速比制御電磁弁８８の制御信号圧と他側スプリング１５０との関係を設定する。
【００５９】
すなわち、前記変速比制御電磁弁８８のデューティ比を中立値に制御したときの信号圧が、スプール弁１２６に作用した力と図１に開示した位置での他側スプリング１５０の付勢力とが釣り合うように設定するものである。
【００６０】
前記変速比制御弁８４のハウジングである弁本体１０４には、図１に示す如く、前記ライン分圧受圧部１５６と前記プライマリ分圧受圧部１５４とを挿入するスプール孔である前記第１スプール摺動孔１１０が形成されているとともに、この第１スプール摺動孔１１０には、前記ライン分圧受圧部１５６を収容するスペーサである前記閉塞栓（「プラグ」ともいう）１２４を挿入する。
【００６１】
また、前記スペーサである前記閉塞栓（「プラグ」ともいう）１２４には、一側ライン圧導入ポート１１４に連絡するライン分圧通路１６２が形成される。
【００６２】
次に作用を説明する。
【００６３】
先ず、変速比制御時について説明する。前記変速比制御弁８４のスプール弁１２６が、図１に示す如く、プライマリ圧、ライン圧、そして信号圧が釣り合う位置にある時に、前記変速比制御弁８４のデューティ比を変化させることで信号圧を変化させると、信号圧と他側スプリング１５０の付勢力とのバランスが崩れて、スプール弁１２６が移動する（図４、図５参照）。
【００６４】
このスプール弁１２６が移動すると、図４に示す如く、一側プライマリ圧導出ポート１１８が他側ライン圧導入ポート１１６に連通し、他側ライン圧導入ポート１１６から一側プライマリ圧導出ポート１１８に作動油が供給、あるいは図５に示す如く、一側プライマリ圧導出ポート１１８が第１ドレンポート１２８に連通し、一側プライマリ圧導出ポート１１８の作動油が第１ドレンポート１２８へと排出されることとなり、プライマリ圧が変化する。
【００６５】
このとき、プライマリ圧は信号圧の変化によって崩れたバランスを補正するように変化する。結果、再びスプール弁１２６が移動し、スプール弁１２６が中立位置に戻って安定する。
【００６６】
つまり、図１に示す状態において、信号圧を昇圧させると、図４に示す如く、スプール弁１２６が左方向に移動し、他側ライン圧導入ポート１１６から一側プライマリ圧導出ポート１１８に作動油が供給されるため、プライマリ圧が昇圧する。
【００６７】
また、プライマリ圧を他側プライマリ圧導入ポート１２０から導入したプライマリ分圧の昇圧によりスプール弁１２６が右方向に付勢され、スプール弁１２６が右方向に移動して他側ライン圧導入ポート１１６を閉じると、プライマリ圧がそれ以上昇圧しなくなる。すなわち、信号圧に応じたプライマリ圧が得られる。
【００６８】
反対に、図１に示す状態において、信号圧を減圧させると、図５に示す如く、スプール弁１２６が右方向に移動し、一側プライマリ圧導出ポート１１８の作動油が第１ドレンポート１２８から排出されるため、プライマリ圧が減圧される。
【００６９】
また、プライマリ圧を他側プライマリ圧導入ポート１２０から導入したプライマリ分圧の減圧によりスプール弁１２６が左方向に移動して第１ドレンポート１２８を閉鎖すると、プライマリ圧がそれ以上減圧しなくなる。
【００７０】
上述したように、ライン圧に対するプライマリ圧が変化することで、セカンダリプーリ１６のクランプ力とプライマリプーリ１４のクランプ力とのバランスが崩れ、ベルト１８の巻き掛け半径が変化して変速が行われる。
【００７１】
次に、ライン圧制御時について説明する。前記変速比制御弁８４のスプール弁１２６が、図１に示す如く、プライマリ圧、ライン圧、そして信号圧が釣り合う位置にある時に、ライン圧が増圧されると、フィードフォワードである一側ライン圧導入ポート１１４によりライン分圧がライン分圧受圧部１５６に作用し、図４に示す如く、スプール弁１２６が左方向に移動し、他側ライン圧導入ポート１１６と一側プライマリ圧導出ポート１１８とが連通するため、プライマリ圧も増圧される。
【００７２】
プライマリ圧は他側プライマリ圧導入ポート１２０から導入されるプライマリ分圧によりライン分圧受圧部１５６とプライマリ分圧受圧部１５４の受圧面積比によって変化するため、プライマリプーリ１４のベルトクランプ力とセカンダリプーリ１６のベルトクランプ力とのバランスは崩れることがなく、変速比は変化しない。
【００７３】
反対に、ライン圧が減圧されると、図５に示す如く、スプール弁１２６が右方向に移動し、一側プライマリ圧導出ポート１１８と第１ドレンポート１２８とが連通するため、プライマリ圧も減圧される。この場合にも、プライマリ圧は受圧面積比によって変化するため、プライマリプーリ１４のベルトクランプ力とセカンダリプーリ１６のベルトクランプ力とのバランスは崩れることがなく、変速比は変化しない。
【００７４】
なお、この発明の実施例における調圧式の前記変速比制御弁８４は、図９に開示される流量制御式の変速比制御弁を使用した従来の油圧回路に何ら影響を与えずに使用できる。つまり、従来の油圧回路の流量式の変速比制御弁を、この発明の実施例における調圧式の前記変速比制御弁８４に置き換える場合に従来の油圧回路の見直しは必要としない。
【００７５】
図６に調圧式の前記変速比制御弁８４の出力特性を開示する。この変速比制御弁８４の信号圧が中立で保たれていれば、プライマリ圧はライン圧の変化に伴って変化する（記号■参照）。一方、信号圧を中立値から変化させると、プライマリ圧が変化することを示している。信号圧が小さくなると、プライマリ圧が小さくなり、プライマリプーリ１４のベルトクランプ力が低下するため、ダウンシフトする。反対に、信号圧が大きくなると、プライマリ圧も大きくなり、プライマリプーリ１４のベルトクランプ力が大きくなるため、アップシフトする。
【００７６】
従来の変速比制御弁では、スプール弁が中立位置にあってプライマリ圧を保持している状態でライン圧が増減すると、変速比を変動させないように、変速比制御弁を制御してプライマリ圧をライン圧に合わせて増減させる必要があった。この発明の実施例においては、スプール弁の一側に形成したライン分圧受圧部１５６と他側に形成したプライマリ分圧受圧部１５４との面積比を前記従動側受圧部１６０と前記駆動側受圧部１５８の面積比と等しくし、前記ライン圧の変動時に前記面積比に応じて前記プライマリ圧を自動調整するようにしたことにより、ライン分圧の増加時には、スプール弁がプライマリ圧室であるプライマリ圧側油圧室２６とライン圧室、つまりセカンダリ室であるセカンダリ側油圧室３４とを連通させて、プライマリ圧を駆動側受圧部１５８と従動側受圧部１６０との面積比に応じて昇圧させるとともに、ライン分圧の減少時には、スプール弁がプライマリ圧室であるプライマリ圧側油圧室２６と排出室である第１ドレンポート１２８とを連通させて、プライマリ圧を駆動側受圧部１５８と従動側受圧部１６０との面積比に応じて減圧すべく自動調整するため、変速比の制御を容易にし得る。
【００７７】
また、急減速から急加速に移行するように変速比制御弁（「制御信号圧」とも換言できる）が制御された場合に、従来の変速比制御弁ではプライマリ圧室であるプライマリ圧側油圧室２６が排出室である第１ドレンポート１２８に連通された後に、ライン圧室、つまりセカンダリ室であるセカンダリ側油圧室３４に連通されるため、プライマリ圧室であるプライマリ圧側油圧室２６の圧油が抜けてしまい、応答遅れによりスムーズな加速へ移行できない不具合があったが、この発明の実施例においては、急減速から急加速に移行するように変速比制御弁（の制御信号圧）が制御された場合でも、プライマリ圧室であるプライマリ圧側油圧室２６の油圧が抜けてしまわず、制御信号圧とライン圧とに応じたプライマリ圧を保持するように調圧されるため、応答遅れを防止してスムーズな加速に移行し得る。
【００７８】
更に、従来の変速比制御弁では、ダウンシフト時に変速比制御弁の油圧が抜けしまうため、停車前に変速比を急激にフルローに戻すとともに、プライマリプーリ１４のベルトクランプ力を保持できるように油圧を制御するフルロー戻し制御が必要であり、ドライバに違和感を与えていたが、この発明の実施例においては、停車時にも、図６のＡ部に示すように、油圧が抜けきることがないため、停車前に急激にフルローに戻す制御が不要となり、ドライバに違和感を与えることがない。
【００７９】
更にまた、前記変速比制御弁においては、従来の流量制御式の変速比制御弁の油圧回路にライン分圧用通路やプライマリ分圧用通路を追加するだけの小改造で調圧機能を付加できるため、実用上有利である。
【００８０】
また、通常、前記プライマリ分圧受圧部１５４とこのプライマリ分圧受圧部１５４よりも小径に形成されるライン圧受圧部１５６とを挿入するスプール孔である前記第１スプール摺動孔１１０を形成し、第１スプール摺動孔１１０内にライン分圧受圧部１５６を収容するスペーサである前記閉塞栓（「プラグ」ともいう）１２４を挿入したため、スプール孔である前記第１スプール摺動孔１１０を容易に形成し得る。
【００８１】
更に、前記スペーサである閉塞栓（「プラグ」ともいう）１２４に、一側ライン圧導入ポート１１４に連絡するライン分圧通路１６２を形成したことにより、ライン分圧通路１６２をスペーサである閉塞栓（「プラグ」ともいう）１２４のあらゆる方向に形成でき、自由度を向上し得る。
【００８２】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００８３】
例えば、信号圧の中立値を信号圧の出力可能範囲のほぼ中央部位とする構成とすることも可能である。
【００８４】
さすれば、アップシフト、あるいはダウンシフトの制御可能範囲を大きく取ることができ、制御性を向上し得る。
【００８５】
また、信号圧の中立値を信号圧の出力可能範囲の中央部位からいずれか一方にずらす構成とすることも可能である。
【００８６】
さすれば、制御範囲が広くなった方の領域をフェールセーフのために使用することができ、フェールセーフ制御との両立が図れる。
【００８７】
更に、この発明の実施例においては、スプール弁１２６の導出側ランド部１３４と導入側ランド部１３６とからなるランド部の対向する面部を夫々平面状に形成したが、面部形状を変更する特別構成とすることも可能である。
【００８８】
すなわち、図７に示す如く、ランド部１７２において、対向する面部１７４を傾斜面状に形成する方策や、図８に示す如く、ランド部１８２において、対向する面部１８４の外周近傍部位に放射状に溝部１８６を形成する方策とするものである。
【００８９】
さすれば、スプール弁の自動調整動作時に、ライン圧側あるいはドレン側に徐々に連絡することとなり、スプール弁の動作が円滑となるとともに、スプール弁の停止時の衝撃を緩和でき、実用上有利である。
【００９０】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、従動側プーリの従動側受圧部に供給されるライン圧と、このライン圧を減圧してプライマリ圧を作る変速比制御弁とを備え、プライマリ圧を駆動側プーリの駆動側受圧部に導き、ライン圧とプライマリ圧との相対変化によって変速制御を行う無段変速機の変速比制御装置において、変速比制御弁はハウジング内にスプール弁を摺動自在に収容し、このスプール弁は一側に付与される制御信号圧及びライン圧の分圧と、これに対向して他側に付与される付勢手段の付勢力及びプライマリ圧の分圧との釣り合いによって移動し、ハウジングに形成したプライマリ圧導出ポートを他のポートと非連通にする中立位置と、ライン圧導入ポートに連通する昇圧位置と、ドレンポートに連通する減圧位置とに選択的に切り換え、制御信号圧の変化時にこの制御信号圧とプライマリ分圧の釣り合いによりプライマリ圧を所定の圧力に調圧するとともに、スプール弁の一側に形成したライン分圧受圧部と他側に形成したプライマリ分圧受圧部との面積比を従動側受圧部と駆動側受圧部の面積比と等しくし、ライン圧の変動時に面積比に応じてプライマリ圧を自動調整するようにしたので、ライン分圧の増加時には、スプール弁がプライマリ圧室とライン圧室とを連通させて、プライマリ圧を駆動側受圧部と従動側受圧部との面積比に応じて昇圧させるとともに、ライン分圧の減少時には、スプール弁がプライマリ圧室と排出室とを連通させて、プライマリ圧を駆動側受圧部と従動側受圧部との面積比に応じて減圧すべく自動調整するため、変速比の制御を容易にし得る。また、急減速から急加速に移行するように変速比制御弁（の制御信号圧）が制御された場合でも、プライマリ圧室の油圧が抜けてしまわず、制御信号圧とライン圧とに応じたプライマリ圧を保持するように調圧されるため、応答遅れを防止してスムーズな加速に移行し得る。更に、停車時にも油圧が抜けきることがないため、停車前に急激にフルローに戻す制御が不要となり、ドライバに違和感を与えることがない。更にまた、前記変速比制御弁においては、従来の流量制御式の変速比制御弁の油圧回路にライン分圧用通路やプライマリ分圧用通路を追加するだけの小改造で調圧機能を付加できるため、実用上有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す無段変速機の変速比制御装置における中立位置の変速比制御弁の概略構成図である。
【図２】無段変速機の概略断面図である。
【図３】無段変速機の変速比制御装置の油圧回路を示す構成図である。
【図４】プライマリ圧低下、ライン圧昇圧、もしくは信号圧昇圧時の変速比制御弁の動作状態を示す図である。
【図５】プライマリ圧昇圧、ライン圧低下、もしくは信号圧低下時の変速比制御弁の動作状態を示す図である。
【図６】調圧式の変速比制御弁の出力特性を示す図である。
【図７】この発明の他の第１の実施例を示すスプール弁の要部拡大図である。
【図８】この発明の他の第２の実施例を示すスプール弁の要部拡大図である。
【図９】この発明の第１の従来技術を示す流量制御式の変速比制御弁を用いた無段変速機用の油圧回路の構成図である。
【図１０】流量制御式の変速比制御弁の作動状態を説明する図である。
【図１１】図１０の領域（ａ）における変速比制御弁の動作状態を示す図である。
【図１２】図１０の領域（ｂ）における変速比制御弁を示す図である。
【図１３】図１０の領域（ｃ）における変速比制御弁の動作状態を示す図である。
【図１４】この発明の第２の従来技術を示す調圧式の変速比制御弁を用いた無段変速機用の油圧回路の構成図である。
【符号の説明】
２　内燃機関
６　無段変速機
８　変速機ケース
１０　プライマリ軸
１２　セカンダリ軸
１４　プライマリプーリ（ＰＲＩ）
１６　セカンダリプーリ（ＳＥＣ）
１８　ベルト
２６　プライマリ圧側油圧室
３４　セカンダリ側油圧室
３８　入力軸
４０　トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）
４２　前後進切換機構
４４　オイルポンプ
４６　出力軸
４８　カウンタ軸
６０　油圧制御回路
６２　オイル吸引通路
６４　ライン圧通路
６６　第１油路
６８　ライン圧制御弁
７０　第２油路
７２　ライン圧制御電磁弁（ソレノイド）
７４　第３油路
７６　圧力調整弁（リリーフ弁）
７８　第４油路
８０　第５油路
８２　第６油路
８４　変速比制御弁
８６　第７油路
８８　変速比制御電磁弁（ソレノイド）
９０−１　一側プライマリ圧通路
９０−２　他側プライマリ圧通路
９０　プライマリ圧通路
９２　第８油路
９４　パイロット弁
９６　第９油路
９８−１　第１０一側油路
９８−２　第１０他側油路
１００−１　第１１一側油路
１００−２　第１１他側油路
１０２　第１２油路
１０４　弁本体
１１０　第１スプール摺動孔
１１２　第２スプール摺動孔
１１４　一側ライン圧導入ポート
１１６　他側ライン圧導入ポート
１１８　一側プライマリ圧導出ポート
１２０　他側プライマリ圧導出ポート
１２２　信号油圧導入ポート
１２４　閉塞栓（「プラグ」ともいう）
１２６　スプール弁
１２６−１　メインスプール弁
１２６−２　サブスプール弁
１２８　第１ドレンポート
１３０　第２ドレンポート
１５４　プライマリ分圧受圧部
１５６　ライン分圧受圧部
１５８　駆動側受圧部
１６０　従動側受圧部
１６２　ライン分圧通路

Claims (3)

1. 従動側プーリの従動側受圧部に供給されるライン圧と、このライン圧を減圧してプライマリ圧を作る変速比制御弁とを備え、前記プライマリ圧を駆動側プーリの駆動側受圧部に導き、前記ライン圧と前記プライマリ圧との相対変化によって変速制御を行う無段変速機の変速比制御装置において、前記変速比制御弁はハウジング内にスプール弁を摺動自在に収容し、このスプール弁は一側に付与される制御信号圧及び前記ライン圧の分圧と、これに対向して他側に付与される付勢手段の付勢力及び前記プライマリ圧の分圧との釣り合いによって移動し、前記ハウジングに形成したプライマリ圧導出ポートを他のポートと非連通にする中立位置と、ライン圧導入ポートに連通する昇圧位置と、ドレンポートに連通する減圧位置とに選択的に切り換え、前記制御信号圧の変化時にこの制御信号圧と前記プライマリ分圧の釣り合いにより前記プライマリ圧を所定の圧力に調圧するとともに、前記スプール弁の一側に形成したライン分圧受圧部と他側に形成した前記プライマリ分圧受圧部との面積比を前記従動側受圧部と前記駆動側受圧部の面積比と等しくし、前記ライン圧の変動時に前記面積比に応じて前記プライマリ圧を自動調整するようにしたことを特徴とする無段変速機の変速比制御装置。
2. 前記ハウジングには、前記ライン分圧受圧部と前記プライマリ分圧受圧部を挿入するスプール孔を形成するとともに、このスプール孔には、前記ライン分圧受圧部を収容するスペーサを挿入したことを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の変速比制御装置。
3. 前記スペーサには、ライン分圧通路を形成したことを特徴とする請求項２に記載の無段変速機の変速比制御装置。

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