JP2502241Y2 - Ｖベルト式無段変速機のライン圧制御装置 - Google Patents

Ｖベルト式無段変速機のライン圧制御装置

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JP2502241Y2
JP2502241Y2 JP1988047739U JP4773988U JP2502241Y2 JP 2502241 Y2 JP2502241 Y2 JP 2502241Y2 JP 1988047739 U JP1988047739 U JP 1988047739U JP 4773988 U JP4773988 U JP 4773988U JP 2502241 Y2 JP2502241 Y2 JP 2502241Y2
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continuously variable
variable transmission
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belt type
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俊一 忍足
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日産自動車 株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、Ｖベルト式無段変速機のライン圧制御装置
に関するものである。
（ロ）従来の技術 従来のＶベルト式無段変速機として、実開昭62−1534
66号公報に示されるものがある。これに示されるＶベル
ト式無段変速機は発進用要素としてロックアップ機構付
きフルードカップリングを用いている。
（ハ）考案が解決しようとする課題 しかしながら、フルードカップリングにはトルク増大
作用がないので、発進時により大きいトルクを発生させ
て、十分な加速力を得るようにすることができない。一
方、加速力増大のためフルードカップリングに代えてト
ルクコンバータを用いると、増大したトルクに応じた分
だけライン圧を上昇させてＶベルトの滑りを防止する必
要がある。しかし、ライン圧を上昇させると、トルク増
大作用がない場合にＶベルトに過大なライン圧により不
要な押付力が作用することになる。このためＶベルトの
耐久性が低下する。また、ライン圧が高いとオイルポン
プの損失も増大する。本考案はこのような課題を解決す
ることを目的としている。
（ニ）課題を解決するための手段 本考案は、ロックアップ機構付きトルクコンバータ
と、Ｖ字状プーリみぞ間隔が内蔵するシリンダ油室に供
給する油圧に応じて調節可能である駆動プーリ及び従動
プーリを備えたＶベルト式無段変速機構と、を有するＶ
ベルト式無段変速機の上記シリンダ油室に供給するライ
ン圧を制御するＶベルト式無段変速機のライン圧制御装
置において、ロックアップ機構が非ロックアップ状態の
場合にロックアップ状態の場合よりもライン圧を高くす
ると共に、ライン圧上昇幅を変速比が小さくなるほど、
またスロットル開度が小さくなるほど減少するように構
成されている。
また、ロックアップ機構付きトルクコンバータと、Ｖ
字状プーリみぞ間隔が内蔵するシリンダ油室に供給する
油圧に応じて調節可能である駆動プーリ及び従動プーリ
を備えたＶベルト式無段変速機構と、を有するＶベルト
式無段変速機の上記シリンダ油室に供給するライン圧を
制御するＶベルト式無段変速機のライン圧制御装置にお
いて、スロットル開度に対応した圧力に応動してライン
圧を変化させると共にこのライン圧をフィードバック制
御するライン圧調圧弁と、このライン圧調圧弁のフィー
ドバック用ポートの受圧面積を切換可能なフィードバッ
ク切換弁を設け、このフィードバック切換弁はロックア
ップ機構が非ロックアップ状態の場合にロックアップ状
態の場合よりも前記受圧面積を減少させてライン圧を高
くするように油路の接続を切換えるように構成されてい
る。
（ホ）作用 したがって、ライン圧は非ロックアップ時に変速比、
スロットル開度に対応して上昇する。非ロックアップ時
にはトルクコンバータのトルク増大作用があるが、ライ
ン圧が上昇しているので、Ｖベルトが滑ることは無い。
この場合、変速比が小さくなるほど、スロットル開度が
小さくなるほどライン圧の上昇幅が減少し、このため、
一律にライン圧を上昇させるのに比較して、変速比小
側、スロットル開度小側において不要に過大なライン圧
が発生することが防止され、オイルポンプ損失の減少、
及びＶベルトの耐久性の向上を達成できる。
また、ライン圧切換のためにフィードバック切換弁を
用いた場合には次のような作用がある。フィードバック
切換弁は、ロックアップ時には所定のフィードバック用
ポートにライン圧を作用させ、ライン圧調圧弁のフィー
ドバック用受圧面積を大きくしている。この状態ではラ
イン圧調圧弁によって調圧されるライン圧は低い状態と
なっている。したがって、トルクコンバータのトルク増
大作用のないロックアップ時にはライン圧が低下し、Ｖ
ベルトの耐久性の改善やオイルポンプの損失を低減す
る。
一方、非ロックアップ状態では、フィードバック切換
弁はライン圧調圧弁のフィードバック用受圧面積を減少
させる。このため、ライン圧は相対的に上昇し、これに
よりＶベルトの滑りを防止する。
ところでこの場合、フィードバック用受圧面積が減少
することによりライン圧が上昇するので、ライン圧の上
昇度合はもともとのライン圧が高いほど大きいことにな
る。したがって、スロットル全開及び最大変速比状態に
おける比ロックアップ状態で必要なライン圧た得られる
ようにフィードバック受圧面積を設定すると、変速比が
小さくなるほど、またスロットル開度が小さくなるほ
ど、非ロックアップ状態におけるライン圧の上昇幅が減
少する。これにより一律にライン圧を上昇させるのに比
較し、変速比小側及びスロットル開度小側において過大
なライン圧が発生することが防止され、オイルポンプの
損失減少、及びＶベルトの耐久性の向上が図れる。
（実施例）第１図〜第３図に本考案による車両用変速機
の第１の実施例を示す。エンジン10の出力軸10aに対し
てトルクコンバータ12が連結されている。トルクコンバ
ータ12はポンプインペラー12a、タービンランナー12b、
及びステータ12cを有しており、またポンプインペラー1
2aとタービンランナー12bとを連結又は切離し可能なロ
ックアップクラッチ12dを有している。トルクコンバー
タ12のタービンランナー12bが駆動軸14と連結されてい
る。駆動軸14に駆動プーリ16が設けられている。駆動プ
ーリ16は、駆動軸14に固着された固定円すい部材18と、
固定円すい部材18に対向配置されてＶ字状プーリみぞを
形成すると共に駆動プーリシリンダ室20に作用する油圧
によって駆動軸14の軸方向に移動可能である可動円すい
部材22とから成っている。駆動プーリ16はＶベルト24に
よって従動プーリ26と伝動可能に結合されている。従動
プーリ26は、従動軸28に固着された固定円すい部材30
と、固定円すい部材30に対向配置されＶ字状プーリみぞ
を形成すると共に従動プーリシリンダ室32に作用する油
圧によって従動軸28の軸方向に移動可能である可動円す
い部材34とから成っている。これらの駆動プーリ16、Ｖ
ベルト24及び従動プーリ26によりＶベルト式無段変速機
構が構成される。なお、Ｖベルト式無段変速機構の最大
減速比は、後述の前進用駆動軸側歯車42と前進用出力軸
側歯車48との間の減速比より小さく設定してある。駆動
軸14の外周には中空軸36が回転可能に支持されており、
この中空軸36の外周には後退用駆動軸側歯車38及び前進
用駆動軸側歯車42が回転可能に設けられている。前進用
駆動軸側歯車42及び後退用駆動軸側歯車38は機械式切換
クラッチである同期かみ合い機構52によってそれぞれ選
択的に中空軸36に対して一体に回転するように連結可能
である。駆動軸14と中空軸36とはドライブ・リバースク
ラッチ44によって互いに連結又は切離し可能である。駆
動軸14と平行に配置された出力軸46には前進用出力軸側
歯車48がワンウェイクラッチ40を介して連結され、また
後退用出力軸側歯車50が一体に回転するように設けられ
ている。前進用出力軸側歯車48は前述の前進用駆動軸側
歯車42と常時かみ合っている。後退用出力軸側歯車50
は、回転可能に設けられた後退用アイドラ軸54と一体に
回転する後退用アイドラ歯車56と常にかみ合っている。
後退用アイドラ歯車56は前述の後退用駆動軸側歯車38と
も常にかみ合っている。なお、第１図では、すべての部
材を同一断面上に図示することができないため、後退用
アイドラ軸54及び後退用アイドラ歯車56は破線によって
示してあるが、実際には第４図に示すような位置関係に
ある。また同じ理由により第１図では軸間距離、歯車の
径なども必ずしも正確に図示されておらず、これらにつ
いては第２図を参照する必要がある。前述の従動軸28に
は前進用従動軸側歯車58が設けられている。従動軸28と
前進用従動軸側歯車58とはハイクラッチ60によって互い
に連結又は切離し可能である。前進用従動軸側歯車58は
前述の後退用出力軸側歯車50と常にかみ合っている（な
お、第１図では前進用従動軸側歯車58と後退用出力軸側
歯車50とは図示の都合上かみ合っていないように見える
が、実際には第２図に示すように両者は互いにかみ合っ
ている）。前進用従動軸側歯車58と後退用出力軸側歯車
50とは同一径としてある。出力軸46にはリダクション歯
車62が一体に回転するように設けられており、このリダ
クション歯車62とファイナル歯車64とが常にかみ合って
いる。ファイナル歯車64には差動機構66が設けられてい
る。すなわち、ファイナル歯車64と一体に回転するよう
に一対のピニオンギア68及び70が設けられており、この
ピニオンギア68及び70と一対のサイドギア72及び74がか
み合っており、サイドギア72及び74はそれぞれドライブ
軸76及び78と連結されている。
ドライブ・リバースクラッチ44及びハイクラッチ60を
解放状態とすることにより、駆動軸14の回転力の出力軸
46への伝達が遮断され、中立状態となる。なお、同期か
み合い機構52は中立状態としておいてもよく、また前進
位置（Ｆ位置）又は後退位置（Ｒ位置）としておいても
差し支えない（同期かみ合い機構52は中立位置のない形
式のものであってもよい）。
発進時、登坂時など比較的大きな駆動力を必要とする
走行条件の場合には、同期かみ合い機構52をＦ位置にす
ると共にドライブ・リバースクラッチ44を締結する。ハ
イクラッチ60は解放状態とする。この状態ではエンジン
10の出力軸10aの回転力は、トルクコンバータ12を介し
て駆動軸14に伝達され、更に駆動軸14から締結状態のド
ライブ・リバースクラッチ44を介して中空軸36へ伝達さ
れる。中空軸36の回転力は同期かみ合い機構52を介して
前進用駆動軸側歯車42に伝達され、前進用駆動軸側歯車
42からこれとかみ合う前進用出力軸側歯車48へ伝達され
る。前進用出力軸側歯車48はワンウェイクラッチ40を介
して出力軸46と一体に回転するように連結されているの
で、出力軸46に回転力が伝達される。次いで、リダクシ
ョン歯車62及びファイナル歯車64を介して差動機構66へ
回転力が伝達され、差動機構66によりドライブ軸76及び
78に回転力が分配され図示してない車輪が駆動される。
上記のような回転力の伝達の際、Ｖベルト式無段変速機
構を通しての回転力の伝達は行われておらず、回転力は
歯車機構を介して伝達される。前進用駆動軸側歯車42と
前進用出力軸側歯車48との間の減速比により回転力が増
大されており、これにより大きな駆動力を得ることがで
きる。
次いで、比較的駆動力が小さくてよい運転条件になる
と、上述の状態からハイクラッチ60を締結させればよ
い。これによりＶベルト式無段変速機構を介して回転力
の伝達が行われることになる。すなわち、駆動軸14の回
転力は、駆動プーリ16、Ｖベルト24及び従動プーリ26を
介して従動軸28に伝達され、更に締結状態にあるハイク
ラッチ60を介して前進用従動軸側歯車58に伝達される。
前進用従動軸側歯車58は後退用出力軸側歯車50とかみ合
っているため、回転力が出力軸46に伝達され、更に上述
の場合と同様にドライブ軸76及び78に回転力が伝達され
る。この場合、出力軸46は前進用出力軸側歯車48よりも
高速で回転することになるため、ワンウェイクラッチ40
は空転状態となる。このため、ドライブ・リバースクラ
ッチ44は締結させたままの状態としておくことができ
る。上述のようにＶベルト式無段変速機構によって回転
力の伝達が行われるため、駆動プーリ16及び従動プーリ
26のＶ字状みぞ間隔を調節することにより、連続的に変
速比を変えることができる。
車両用変速機を後退状態とする場合には次のような動
作が行われる。すなわち、同期かみ合い機構52をＲ位置
側に切換え、後退用駆動軸側歯車38が中空軸36と一体に
回転するようにし、またドライブ・リバースクラッチ44
を締結させ、ハイクラッチ60を解放する。この状態では
駆動軸14の回転力はドライブ・リバースクラッチ44、中
空軸36、同期かみ合い機構52、後退用駆動軸側歯車38、
後退用アイドラ歯車56、及び後退用出力軸側歯車50を介
して出力軸46に伝達される。後退用アイドラ歯車56が動
力伝達経路に介在されているため出力軸46の回転方向が
前述の場合とは逆転する。これにより後退走行を行うこ
とができる。
上述の変速機の変速制御を行う変速制御装置を第３図
に示す。この変速制御装置はマニアル弁102、スロット
ル弁104、ライン圧調圧弁106、トルクコンバータ減圧弁
108、ロックアップ制御弁110、変速制御弁112、変速指
令弁114、電磁弁116、ステップモータ118、フィードバ
ック切換弁120、リバースインヒビタ弁122、ニュートラ
ル弁124、シフト弁126、ドライブリバースクラッチ増圧
弁128、ハイクラッチアキュムレータ129などを有してお
り、これらはドライブ・リバースクラッチ44、ハイクラ
ッチ60、駆動プーリシリンダ室20、従動プーリシリンダ
室32、トルクコンバータ12のアプライ圧室及びレリーズ
圧室などと図示のように接続されている。マニアル弁10
2は運転者によって操作されるセレクトレバーと連動
し、前後進などを切換えるための弁である。スロットル
弁104はエンジンの吸気管負圧に反比例するスロットル
圧を調圧する弁である。ライン圧調圧弁106はオイルポ
ンプの吐出油を調圧する弁である。トルクコンバータ減
圧弁108はトルクコンバータ12へ供給する油圧を所定の
状態に調圧する弁である。ロックアップ制御弁110はロ
ックアップクラッチの締結・解放を制御するための弁で
ある。変速制御弁112はＶベルト式無段変速機構の変速
を制御するための弁である。変速指令弁114はステップ
モータ118によって作動し、Ｖベルト式無段変速機の変
速比を指令するための弁である。電磁弁116はロックア
ップ制御弁110を制御すると共に後述のようにライン圧
を制御するためのものである。ステップモータ118は図
示してない電子制御装置からの指令に応じて変速指令弁
114を作動させる。フィードバック切換弁120は後述のよ
うにライン圧を制御するための弁である。リバースイン
ヒビタ弁122はハイクラッチ60とリバースクラッチ44と
が同時に締結されてインターロック状態となることを防
止するための弁である。ニュートラル弁124はＮレンジ
などで確実にニュートラル状態が実現されるようにする
弁である。シフト弁126は同期かみ合い機構52を切換え
るための弁である。ハイクラッチアキュムレータ129は
ハイクラッチ60の締結を緩和するアキュムレータであ
る。ドライブリバースクラッチ増圧弁128はドライブリ
バースクラッチ44へ供給される油圧を制御するための弁
である。
次に本考案と直接関連するライン圧調圧弁106、ロッ
クアップ制御弁110、電磁弁116、フィードバック切換弁
120などについて更に説明する。
電磁弁116は電子制御装置から与えられるデューティ
比信号に応じて油路150の油圧を調節する。
油路150はフィードバック切換弁120のポート154と接
続されている。フィードバック切換弁120のスプール156
はポート154の油圧とスプリング158の力とのバランスに
よって切換わり、ポート154の油圧が大きいときには油
路160をドレーンし、ポート154の油圧が小さいときには
油路160を油路162に接続する。油路162は常にライン圧
が供給されるライン圧油路であり、また油路160は油圧
が作用したときライン圧調圧弁106によって調圧される
ライン圧を低下させるフィードバック用ポート164と接
続されている。なお、ライン圧調圧弁106は常にライン
圧が作用する別の常時フィードバック用ポート165も有
している。このライン圧調圧弁106は、スリーブ191から
スプリング193及び195を介して作用する力及びポート19
9に作用するスロットル圧による力と、常時フィードバ
ック用ポート165及びフィードバック用ポート164に作用
するライン圧による力とがつり合うように調圧作用を行
う。スリーブ191には図示してないリンクから変速比に
対応した力が作用する。ロックアップ制御弁110は、ポ
ート197に作用する油圧によって制御され、ポート197の
油圧が高い状態では図中下半部の状態となり、ポート19
7の油圧が低い状態では図中上半部の状態となる。ロッ
クアップ制御弁110が図中下半部の状態では、トルクコ
ンバータ減圧弁108からの油圧がトルクコンバータ12の
レリーズ圧室に供給され、ロックアップクラッチ12dは
非ロックアップ状態となり、逆にロックアップ制御弁11
0が図中上半部の状態ではトルクコンバータ12のアプラ
イ圧室に油圧が供給され、ロックアップ状態となる。
次に、この第１実施例の作用について説明する。ま
ず、非ロックアップ状態が指令された場合には、電磁弁
116によって調圧される油路150の油圧は高い状態にあ
り、ロックアップ制御弁110は図中下半部の状態にあ
る。このため、トルクコンバータ12のレリーズ圧室側か
ら油圧が供給され、アプライ圧室側から油圧が排出され
る状態となり、ロックアップクラッチ12dは解放状態と
なる。一方、前述のように油路150の油圧は高い状態と
なっているので、フィードバック切換弁120は図中上半
部の状態となり、油路160の油圧をドレーンする。油路1
60はフィードバック用ポート164と接続されており、こ
れの油圧が上述のようにドレーンされるので、ライン圧
調圧弁106は常にライン圧が作用する常時フィードバッ
ク用ポート165のライン圧がこれに対向する向きの力と
つり合うように調圧作用を行う。従って、ライン圧は比
較的高い状態に調圧される。
一方、ロックアップ状態が指令される場合には、電磁
弁116によって調圧される油路150の油圧が低下する。こ
のため、ロックアップ制御弁110は図中上半部の状態と
なり、アプライ圧室側から油圧が供給され、レリーズ圧
室はドレーン状態となる。このため、ロックアップクラ
ッチ12dは締結状態となる。また、油路150の油圧が低下
するので、フィードバック切換弁120は図中下半部の状
態となり油路160と油路162とが連通し、フィードバック
用ポート164にライン圧が作用する。このため、フィー
ドバック用ポート164にライン圧が作用していない場合
と比較して調圧されるライン圧は低下することになる。
上述のように非ロックアップ状態ではロックアップ状
態よりもライン圧が上昇することになる。このライン圧
の上昇はライン圧調圧弁106のフィードバック用受圧面
積を切換えることにより行われるので、ライン圧が高い
ほどフィードバック用受圧面積の減少に伴なうライン圧
の上昇度合が大きくなる。従って、第４図に示すよう
に、スロットル全開かつ最大変速比における非ロックア
ップ時のライン圧上昇幅を、理論的に必要とされるライ
ン圧が得られるように設定すると、変速比が小さくなれ
ばなるほど、またスロットル開度が小さくなればなるほ
ど、非ロックアップ時におけるライン圧の上昇幅は減少
していく。これにより変速比小側及びスロットル開度小
側の領域においてライン圧を必要以上に上昇させること
を避けることができる。なお、第４図にも示すように、
スロットル圧を一定値だけ上昇させることによりライン
圧を上昇させる場合（図中破線で示す特性）、変速比及
びスロットル開度にかかわらず一定値だけライン圧が上
昇する。この場合には、変速比小側、スロットル開度小
側の領域においてライン圧が必要以上に高くなってい
た。しかし、本発明によれば、変速比小側、スロットル
開度小側でライン圧を低減させ、不必要に高いラインを
発生させないことが分かる。
（第２実施例） 第５図に本考案の第２実施例を示す。この実施例は、
トルクコンバータ12のレリーズ圧室に作用する油圧を、
フィードバック切換弁120のパイロットポート154に導く
ようにしたものである。この場合にも、非ロックアップ
時にライン圧調圧弁106のフィードバック用ポート164へ
のラインの供給が停止されるので、前記実施例と同様の
作用効果が得られる。
（考案の効果） 以上のように本考案によると、非ロックアップ状態に
おいてロックアップ状態よりもライン圧を上昇させるよ
うにしたので、Ｖベルトの滑りを防止すると共に、Ｖベ
ルトの耐久性及びオイルポンプ損失の減少という効果が
得られる。また、ライン圧は非ロックアップ状態のとき
に、変速比、スロットル開度に応じて変化し、変速比が
小さくなるほど、またスロットル開度が小さくなるほど
ライン圧の上昇幅が減少するため、一律にライン圧を上
昇させるのに比較して、変速比小側及びスロットル開度
小側において必要以上にライン圧が上昇することがな
く、これによりオイルポンプの損失を減少させ、Ｖベル
トの耐久性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案の第１実施例のＶベルト式無段変速機の
骨組図、第２図は第１図に示す変速機の軸の位置関係を
示す図、第３図はライン圧制御装置を示す図、第４図は
ライン圧特性を示す図、第５図は第２実施例を示す図で
ある。 106……ライン圧調圧弁、120……フィードバック切換
弁、164……フィードバック用ポート。

Claims (4)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】ロックアップ機構付きトルクコンバータ
    と、Ｖ字状プーリみぞ間隔が内蔵するシリンダ油室に供
    給する油圧に応じて調節可能である駆動プーリ及び従動
    プーリを備えたＶベルト式無段変速機構と、を有するＶ
    ベルト式無段変速機の上記シリンダ油室に供給するライ
    ン圧を制御するＶベルト式無段変速機のライン圧制御装
    置において、ロックアップ機構が非ロックアップ状態の
    場合にロックアップ状態の場合よりもライン圧を高くす
    ると共に、ライン圧上昇幅を変速比が小さくなるほど、
    またスロットル開度が小さくなるほど減少するように構
    成されていることを特徴とするＶベルト式無段変速機の
    ライン圧制御装置。
  2. 【請求項２】ロックアップ機構付きトルクコンバータ
    と、Ｖ字状プーリみぞ間隔が内蔵するシリンダ油室に供
    給する油圧に応じて調節可能である駆動プーリ及び従動
    プーリを備えたＶベルト式無段変速機構と、を有するＶ
    ベルト式無段変速機の上記シリンダ油室に供給するライ
    ン圧を制御するＶベルト式無段変速機のライン圧制御装
    置において、スロットル開度に対応した圧力に応動して
    ライン圧を変化させると共にこのライン圧をフィードバ
    ック制御するライン圧調圧弁と、このライン圧調圧弁の
    フィードバック用ポートの受圧面積を切換可能なフィー
    ドバック切換弁を設け、このフィードバック切換弁はロ
    ックアップ機構が非ロックアップ状態の場合にロックア
    ップ状態の場合よりも前記受圧面積を減少させてライン
    圧を高くするように油路の接続を切換えるように構成さ
    れていることを特徴とするＶベルト式無段変速機のライ
    ン圧制御装置。
  3. 【請求項３】フィードバック切換弁は、ロックアップ機
    構制御用のロックアップ制御弁を切換制御する油圧と同
    じ油圧によって切換制御される請求項２に記載のＶベル
    ト式無段変速機のライン圧制御装置。
  4. 【請求項４】フィードバック切換弁は、ロックアップ機
    構解除用の油圧によって切換制御される請求項２に記載
    のＶベルト式無段変速機のライン圧制御装置。
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