JP2625746B2 - 車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置
に関するものである。

関連技術 一次側回転軸および二次側回転軸にそれぞれ設けられ
た一対の可変プーリと、それら一対の可変プーリに巻き
掛けられて動力を伝達する伝動ベルトと、前記一対の可
変プーリの有効径をそれぞれ変更する一対の一次側油圧
シリンダおよび二次側油圧シリンダとを備えた車両用ベ
ルト式無段変速機が知られている。たとえば特開昭52−
98861号公報に記載されたベルト式無段変速機がそれで
ある。本出願人は、先に、このような形式のベルト式無
段変速機を制御するための油圧制御装置を案出し、特願
昭61−37571号として出願した。このような油圧制御装
置のおいては、スプール弁子が中立位置から移動させら
れるにともなって、油圧シリンダの一方へ作動油を供給
すると同時に他方から作動油を排出させる４方弁形式の
流量制御弁が用いられており、スプール弁子が互いに反
対方向へ付勢する１対のスプリングを受けることによっ
て中立位置が保持されているとともに、そのスプール弁
子がリニアソレノイドによって駆動されるようになって
いる。

問題点 しかしながら、斯る形式の油圧制御装置においては、
僅かな摺動抵抗の発生やスプリングの付勢力のばらつき
などによってスプール弁子の中立位置が変化し、作動油
中に含まれる塵などに起因して速度比の制御精度が低下
する問題があった。

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、その目的とするところは、作動油中の塵などに影響
されることなく、速度比の高い制御精度が得られる油圧
制御装置を提供することにある。

斯る目的を達成するための本発明の要旨とするところ
は、一次側回転軸および二次側回転軸にそれぞれ設けら
れた一対の可変プーリ間に巻き掛けられる伝動ベルト
と、その一対の可変プーリの有効径を変更する一対の油
圧アクチュエータとを備えた車両用ベルト式無段変速機
において、速度比増加方向或いは速度比減少方向とする
ための作動油の流通方向を切り換えるとともに、その作
動油の流量を変化させるための変速制御弁装置を有する
油圧制御装置であって、前記変速制御装置が、 （ａ）速度比が増加する方向へ作動油を流す位置と速度
比が減少する方向へ作動油を流す位置との２位置に位置
させられる変速方向切換弁と、 （ｂ）前記作動油の流量を連続的に変化させることによ
り速度比の変化速度を連続的に調節する電磁比例制御弁
形式の流量制御弁と、 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、変速制御弁装置が２位置に位置さ
せられるオンオフ形式の変速方向切換弁と電磁比例制御
弁形式の流量制御弁とから構成されているので、作動油
中の塵に拘わらず確実に変速方向が切り換えられるとと
もに、作動油流量が流量制御弁によって正確に制御され
る。したがって、速度比の制御が作動油中の塵などに影
響されることなく高い制御精度が得られるのである。

ここで、前記変速方向切換弁は、好適には、第１ライ
ン油路を前記一対の油圧アクチュエータの一方と連通さ
せると同時にその第１ライン油路内の油圧よりも低い圧
力に調圧された油圧を導く第２ライン油路を一対の油圧
アクチュエータの他方と連通させる状態と、その第２ラ
イン油路を一対の油圧アクチュエータの一方と連通させ
ると同時に前記第１ライン油路を一対の油圧アクチュエ
ータの他方と連通させる状態との２位置に位置させられ
るものである。

また、好適には、前記一対の油圧アクチュエータの他
方は前記伝動ベルトの張力を制御するための油圧が常時
作用させられており、前記変速方向切換弁は、前記一対
の油圧アクチュエータの一方へ作動油を供給する状態と
その一方から作動油を排出させる状態との２位置に位置
させられるものである。

また、前記流量制御弁は、好適には、前記作動油の流
通断面積を変化させるスプール弁子と、そのスプール弁
子を閉弁方向へ付勢するスプリングと、そのスプール弁
子を開弁方向へ駆動するリニアソレノイドとを備えて構
成される。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第２図において、エンジン10の動力は、ロックアップ
クラッチ付流体継手12、前後進切換装置14、ベルト式無
段変速機（以下CVTという）16、中間ギア装置18、およ
び差動歯車装置20を経て駆動軸22に連結された駆動輪24
へ伝達されるようになっている。

流体継手12は、エンジン10のクランク軸26と接続され
ているポンプ28と、前後進切換装置14の入力軸30に固定
されポンプ28からのオイルにより回転させられるタービ
ン32と、ダンパ34を介して入力軸30に固定されたロック
アップクラッチ36とを備えている。ロックアップクラッ
チ36は、たとえば車速、エンジン回転速度、またはター
ビン28の回転速度が所定値以上になると作動させられ
て、クランク軸26と入力軸30とを直結状態にするもので
ある。

前後進切換装置14は、よく知られたダブルピニオン型
遊星歯車機構であって、CVT16の入力軸（前後進切換装
置14の出力軸）38に固定されたキャリア42により回転可
能に支持され且つ互いに噛み合う一対の遊星ギヤ４およ
び46と、前後進切換装置14の入力軸（流体継手12の出力
軸）30に固定され且つ内周側の遊星ギア44と噛み合うサ
ンギア40と、外周側の遊星ギア46と噛み合うリングギア
48と、リングギア48の回転を停止するための後進用ブレ
ーキ50と、上記キャリア42と前後進切換装置14の入力軸
30とを連結する前進用クラッチ52とを備えている。後進
用ブレーキ50および前進用クラッチ52は油圧により作動
させられる形式の摩擦係合装置であって、それらが共に
係合しない状態では前後進切換装置14が中立状態とされ
て動力伝達が遮断される。しかし、前進用クラッチ52が
係合させられると、流体継手12の出力軸30とCVT16の入
力軸38とが直結されて車両前進方向の動力が伝達され
る。また、後進用ブレーキ50が係合させられると、流体
継手12の出力軸30とCVT16の入力軸38との間で回転方向
が反転されるので、車両後進方向の動力が伝達される。

CVT16は、その入力軸38および出力軸54にそれぞれ設
けられた略同径の可変プーリ56および58と、それら可変
プーリ56および58に巻き掛けられた伝動ベルト60とを備
えている。可変プーリ56および58や、入力軸38および出
力軸54にそれぞれ固定された固定回転体62および64と、
入力軸38および出力軸54にそれぞれ軸方向の移動可能か
つ軸回りの相対回転不能に設けられた可動回転体66およ
び68とから成り、可動回転体66および68が油圧アクチュ
エータとして機能する油圧シリンダ70および72によって
移動させられることによりＶ溝幅すなわち伝導ベルト60
の掛り径（有効径）が変更されて、CVT16の速度比ｅ
（＝出力軸54の回転速度N_out／入力軸38の回転速度
N_in）が変更されるようになっている。可変プーリ56お
よび58は同径であるため、上記油圧シリンダ70および72
は同様の受圧面積を備えている。通常、油圧シリンダ70
および72のうちの従動側に位置するものの挟圧力は伝導
ベルト60の張力と関連させられる。なお、オイルポンプ
74は油圧制御装置の油圧源を構成するものであって、流
体継手12のポンプ28に一体的に固定されることにより、
クランク軸26によって常時回転駆動されるようになって
いる。

第１図は第２図に示す車両用動力伝達装置を制御する
ための油圧制御装置を示している。オイルポンプ74は図
示しないオイルタンク内に還流した作動油をストレーナ
76および吸入油路78を介して吸い込み第１ライン油路80
へ圧送する。本実施例では、第１ライン油路80内の作動
油がオーバーフロー（リリーフ）型式の第１調圧弁100
によって吸入油路78およびロックアップクラッチ圧油路
92へ流出させられることにより、第１ライン油圧Pl₁が
調圧されるようになっている。また、減圧弁型式の第２
調圧弁102によって第１ライン油圧Pl₁が減圧されること
により第２ライン油圧Pl₂が発生させられるようになっ
ている。

まず、第２調圧弁102の構成を説明する。第３図に示
すように、第２調圧弁102は、第１ライン油路80と第２
ライン油路82との間の開閉するスプール弁子110、スプ
リングシート112、リターンスプリング114、プランジャ
116を備えている。スプール弁子110の第１ランド118と
第２ランド120との間には第２ライン油圧Pl₂がフィード
バック圧として絞り122を通して導入される室124が設け
られており、スプール弁子110が第２ライン油圧Pl₂によ
り閉弁方向へ付勢されるようになっている。また、スプ
ール弁子110の第１ランド118側には、絞り126を介して
後述の速度比圧Peが導かれる室128が設けられており、
スプール弁子110が速度比圧Peにより閉弁方向へ付勢さ
れるようになっている。第２調圧弁102内においてはリ
ターンスプリング114の開弁方向付勢力がスプリングシ
ート112を介してスプール弁子110に付与されている。ま
た、プランジャ116の端面に後述のスロットル圧P_thを作
用させるための室130が設けられており、スプール弁子1
10がこのスロットル圧P_thにより開弁方向へ付勢される
ようになっている。したがって、第１ランド118の受圧
面積をA₁、第２ランド120の断面の面積をA₂、プランジ
ャ116の受圧面積をA₃、リターンスプリング114の付勢力
をＷとすると、スプール弁子110は次式（１）が成立す
る位置において平衡させられる。すなわち、スプール弁
子110が式（１）にしたがって移動させられることによ
り、ポート132aに導かれている第１ライン油路80内の作
動油がポート132bを介して第２ライン油路82へ流入させ
られる状態とポート132bに導かれている第２ライン油路
82内の作動油がドレンに連通するドレンポート132cへ流
される状態とが繰り返されて、第２ライン油圧Pl₂が発
生させられるのである。なお、上記第２ライン油路82は
比較的閉じられた系であるので、第２調圧弁102は相対
的に高い油圧である第１ライン油圧Pl₁を減圧すること
により第２ライン油圧Pl₂を発生させるのである。

Pl₂＝（A₂・P_th＋Ｗ−A₁・Pe）／（A₂−A₁） …（１） 第１調圧弁100は、第４図に示すように、スプール弁
子140、スプリングシート142、リターンスプリング14
4、プランジャ146を備えている。スプール弁子140は、
第１ライン油路80に連通するポート148aとドレンポート
148bまたは148cとの間を開閉するものであり、その第１
ランド150の端面にフィードバック圧としての第１ライ
ン油圧Pl₁を絞り151を介して作用させるための室152が
設けられており、この第１ライン油圧Pl₁によりスプー
ル弁子140が開弁方向へ付勢されるようになっている。
スプール弁子140と同軸に設けられたプランジャ146の第
１ランド154と第２ランド156との間にはスロットル圧P
_thを導くための室158が設けられており、また、第１ラ
ンド154の端面に後述のスイッチ弁170により選択された
第２ライン油圧Pl₂および一次側油圧シリンダ70内の油
圧P_inのうち相対的に高い油圧を作用させるための室160
が設けられている。そして、リターンスプリング144の
付勢力は、スプリングシート142を介して閉弁方向にス
プール弁子140に付与されている。したがって、スプー
ル弁子140の第１ランド150の受圧面積をA₄、プランジャ
146の第２ランド156の断面の面積をA₅、プランジャ146
の第１ランド154の受圧面積をA₆、リターンスプリング1
44の付勢力をＷとすると、スプール弁子140は次式
（２）が成立する位置において平衡させられる。すなわ
ち、スプール弁子140が式（２）にしたがって移動させ
られることにより、ポート148aに導かれている第１ライ
ン油路80内の作動油の一部がドレンポート148bおよび14
8cへ同時に流出させられて第１ライン油圧Pl₁が調圧さ
れるのである。

Pl₁＝ 〔（P_inorPl₂）・A₆＋P_th（A₅−A₆）＋Ｗ〕／A₄ …（２） 第１図に戻って、上記スロットル圧P_thはエンジン10
における実際のスロットル弁開度θ_thを表すものであ
り、スロットル弁開度検知弁180によって発生させられ
る。また、速度比圧PeはCVT16の実際の速度比を表すも
のであり、速度比検知弁182によって発生させられる。
すなわち、スロットル弁開度検知弁180は、図示しない
スロットル弁とともに回転させられるカム184と、この
カム184のカム面に係合し、このカム184の回動角度と関
連して軸方向へ駆動されるプランジャ186と、スプリン
グ188を介して付与されるプランジャ186からの推力と第
１ライン油圧Pl₁からの推力とが平衡した位置に位置さ
せられることにより第１ライン油圧Pl₁を減圧し、実際
のスロットル弁開度θ_thに対応したスロットル圧P_thを
発生させるスプール弁子190とを備えている。第５図に
は上記スロットル圧P_thとスロットル弁開度θ_thとの関
係を示すものであり、油路84を通して第１調圧弁100、
第２調圧弁102、リミット弁210、第３調圧弁220へそれ
ぞれ供給される。

また、速度比検出弁182は、CVT16の入力側可動回転体
66に摺接してその軸線方向の変位量に等しい変位量だけ
軸線方向へ移動させられる検知棒192と、この検出棒192
の位置に対応して付勢力を伝達するスプリング194と、
このスプリング194からの付勢力を受ける一方、第１ラ
イン油圧Pl₁を受けて両者の推力が平衡した位置に位置
させられることにより、ドレンへの排出流量を変化させ
るスプール弁子198とを備えている。したがって、たと
えば速度比が大きくなってCVT16の入力側の固定回転体6
2に対して可動回転体66が接近（Ｖ溝幅縮小）すると、
上記検出棒192が押し込まれる。このため、第１ライン
油路80からオリフィス196を通して供給され且つスプー
ル弁子198によりドレンへ排出される作動油の流量が減
少させられるので、オリフィス196よりも下流側の作動
油圧が高められる。この作動油圧が速度比圧Peであり、
第６図に示すように、速度比ｅの増大とともに増大させ
られる。そして、このようにして発生させられた速度比
圧Peは、油路86を通して第２調圧弁102および第３調圧
弁220へそれぞれ供給される。

ここで、リミット弁210は、プランジャ212と、スプリ
ング214の閉弁方向の推力およびプランジャ212の閉弁方
向の推力を受けるスプール弁子216とを備えている。プ
ランジャ212の端面に作用させるためにスロットル圧P_th
が導かれた室218が設けられており、スプール弁子216は
スプリング214の閉弁方向の推力およびスロットル圧P_th
に基づくプランジャ212の閉弁方向の推力を受けるとと
もに速度比圧Peに基づく開弁方向の推力を反対方向に受
け、速度比圧Peに基づく開弁方向の推力がスプリング21
4およびプランジャ212の閉弁方向の推力を超えると油路
86とドレンとの間を開く。これにより、速度比圧Peは、
第６図に示すように、スロットル弁開度θ_thに関連した
上限値以上の増加が阻止されるようになっている。そし
て、このように速度比圧Peがスロットル弁開度θ_thに関
連した上限値に飽和させられる結果、前記第２調圧弁10
2において前記（１）式にしたがって制御される第２ラ
イン油圧Pl₂は、第７図に示すように、速度比ｅが大き
い領域においてスロットル弁開度θ_thが小さくなる程、
低下が阻止される。すなわち、速度比ｅに関連して低圧
側ライン油圧に求められる第８図に示す理想曲線に近似
した特性が油圧回路のみによって得られるのであり、マ
イクロコンピュータによって制御される電磁式圧力制御
サーボ弁を用いる場合に比較して油圧回路が大幅に安価
となる利点がある。

前記第３調圧弁220は、前後進切換装置14の後進用ブ
レーキ50および前進用クラッチ52を作動させるための最
適な第３ライン油圧Pl₃を発生させるものである。すな
わち、第３調圧弁220は、第１ライン油路80と第３ライ
ン油路88との間を開閉するスプール弁子222、スプリン
グシート224、リターンスプリング226、プランジャ228
を備えている。スプール弁子222の第１ランド230と第２
ランド232との間には第３ライン油圧Pl₃がフィードバッ
ク圧として絞り234を通して導入される室236が設けられ
ており、スプール弁子222が第３ライン油圧Pl₃により閉
弁方向へ付勢されるようになっている。また、スプール
弁子222の第１ランド230側には、絞り238を介して速度
比圧Peが導かれる室240が設けられており、スプール弁
子222が速度比圧Peにより閉弁方向へ付勢されるように
なっている。第３調圧弁220内においてはリターンスプ
リング226の開弁方向付勢力がスプリングシート224を介
してスプール弁子222に付与されている。また、プラン
ジャ228の端面にスロットル圧P_thを作用させるための室
242が設けられており、スプール弁子222がこのスロット
ル圧P_thにより開弁方向へ付勢されるようになってい
る。このため、第３ライン油圧Pl₃は、前記（１）式と
同様な式から、速度比圧Peおよびスロットル圧P_thに基
づいて最適な値に調圧されるのである。この最適な値と
は、前進用クラッチ52或いは後進用ブレーキ50において
滑りが発生することなく確実にトクルを伝達できるよう
にするために必要かつ充分な値である。

上記のように調圧された第３ライン油圧Pl₃は、マニ
ュアルバルブ250によって前進用クラッチ52或いは後進
用ブレーキ50へ供給されるようになっている。すなわ
ち、マニュアルバルブ250は、車両のシフトレバー252の
操作と関連して移動させられるスプール弁子254を備え
ており、シフトレバー252がＮ（ニュートラル）レンジ
に操作されている状態では第３ライン油圧Pl₃を供給し
ないが、Ｌ（ロー）、Ｓ（セカンド）、Ｄ（ドライブ）
レンジへ操作されている状態では第３ライン油圧Pl₃を
専ら前進用クラッチ52へ供給すると同時に後進用ブレー
キ50から排油し、Ｒ（リバース）レンジへ操作されてい
る状態では第３ライン油圧Pl₃を専ら後進用ブレーキ50
へ供給すると同時に前進用クラッチ52から排油し、Ｐ
（パーキング）レンジへ操作されてる状態では、前進用
クラッチ52および後進用ブレーキ50から排油する。な
お、アキュムレータ256および258は、摩擦係合を緩やか
に進行させるためのものであり、前進用クラッチ52およ
び後進用ブレーキ50にそれぞれ接続されている。

前記第１調圧弁100により調圧された第１ライン油圧P
l₁および第２調圧弁102により調圧された第２ライン油
圧Pl₂は、CVT16の速度比を調節するために、変速制御弁
装置260により油圧シリンダ70および油圧シリンダ72の
一方および他方へ供給されている。上記変速制御弁装置
260は変速方向切換弁262および流量制御弁264から構成
されている。なお、変速方向切換弁262を駆動するため
のパイロット圧P_pがパイロット圧制御弁266によって発
生させられ、パイロット油路90により導かれるようにな
っている。パイロット圧制御弁266は、第１ライン油路8
0とパイロット油路90との間を開閉するスプール弁子268
と、このスプール弁子268を開弁方向へ付勢するスプリ
ング270とを備えでおり、スプール弁子268はパイロット
圧P_pに基づく閉弁方向の付勢力がスプリング270の付勢
力とが平衡する位置に作動させられることによって第１
ライン油圧Pl₁を減圧して、一定のパイロット圧P_pを発
生させる。

第９図に詳しく示すように、変速方向切換弁262は、
第１電磁弁272によって制御されるスプール弁であっ
て、流量制御弁264との間を接続する３本の第１接続路2
74、第２接続路276、第３接続路278にそれぞれ連通する
ポート280a,280c,280eと、ドレンに連通するドレンポー
ト280bと、絞り282を通して第１ライン油圧Pl₁が供給さ
れるポート280dと、第２ライン油圧Pl₂が供給されるポ
ート280fと、移動ストロークの一端（第９図の上端）で
ある第１位置と移動ストロークの他端（第９図の下端）
である。第２位置との間において摺動可能に配置された
スプール弁子284と、このスプール弁子284を第１位置に
向かって付勢するスプリング286とを備えている。上記
スプール弁子284の一端側の端面にはパイロット油圧P_p
が常時作用させられている一方、第１電磁弁272のオフ
状態、すなわち閉状態ではスプール弁子284の他端側の
端面にパイロット油圧P_pが作用させられるが、オン状
態、すなわち開状態では絞り288よりも下流が排圧され
てパイロット油圧P_pの非作用状態となる。このため、第
１電磁弁272がオンである期間は、スプール弁子284が第
２位置に位置させられてポート280aとドレンポート280b
との間、ポート280dとポート280eとの間が閉じられると
ともに、ポート280cとポート280dとの間およびポート28
0eとポート280fとの間が開かれるが、第１電磁弁272が
オフである期間は、スプール弁子284が第１位置に位置
させられてポート280aとドレンポート280bとの間、およ
びポート280eとポート280dとの間がそれぞれ開かれると
ともに、ポート280cとポート280dとの間およびポート28
0eとポート280fとの間が閉じられる。ここで、変速方向
切換弁262においては、図に示すように、スプール弁子2
84の各ランドと各ポート280a,280c,280e,280b,280d,280
fとの間が半開状態にて開となるようにスプール弁子284
の移動ストロークが短く設定されており、応答性が改善
されている。しかし、上記半開状態においても作動油流
量が充分に得られるように流通断面積が設定されてお
り、上記のように移動ストロークが短くされていても何
等差支えない。

前記流量制御弁264は、リニヤソレノイド290によって
制御されるスプール弁であって、前記３本の第１接続路
274、第２接続路276、第３接続路278にそれぞれ連通す
るポート292b、292d、292fと、一次側油圧シリンダ70に
連通するポート292aおよびポート292cと、二次側油圧シ
リンダ72に連通するポート292eと、移動ストロークの一
端（第９図の上端）である第１位置と移動ストロークの
他端（第９図の下端）である第２位置との間において摺
動可能に配置されたスプール弁子294と、このスプール
弁子294を第１位置に向かって付勢するスプリング296と
を備えている。上記スプール弁子294の一端側の端面に
は上記リニヤソレノイド290内において駆動されるコア2
98が当接させられているので、リニヤソレノイド290が
オン（駆動電流100％）である状態では、スプール弁子2
94が第２位置に位置させられてポート292aとポート292b
との間、ポート292cとポート292dとの間、およびポート
292eとポート292fとの間がそれぞれ開かれるとともに、
リニヤソレノイド290がオフ（駆動電流０％）である状
態では、スプール弁子294が第１位置に位置させられて
ポート292aとポート292bとの間、ポート292cとポート29
2dとの間、およびポート292eとポート292fとの間がそれ
ぞれ閉じられる。なお、上記リニヤソレノイド290がオ
フである期間においてポート292cとポート292dとの間が
閉じられているが、スプール弁子294に形成された絞り
穴300を通して僅かに連通させられている。また、上記
リニヤソレノイド290に供給される駆動電流が連続的に
変化させられるにともなって上記コア298の推力が連続
的に変化させられるので、上記ポート292aとポート292b
との間、ポート292cとポート292dとの間、およびポート
292eとポート292fとの間の流通断面積が連続的に変化さ
せられ、上記接続路274,276,278を流通する作動油の流
量が変化させられて、速度比ｅの変化速度が制御される
ようになっている。

前記一次側油圧シリンダ70は絞り304を備えた一次側
油路302を介して上記ポート292aと292cと接続されてお
り、二次側油圧シリンダ72は二次側油路306を介して上
記ポート292eと接続されているとともに、絞り308を介
して第２ライン油路82と接続されている。この流量制御
弁264においても、変速方向切換弁262と同様に、スプー
ル弁子294の各ランドとポート292a,292b,292c,292d,292
e,292fとの間が半開状態にて開となるように、スプール
弁子294の移動ストロークが短くされている。

したがって、第１電磁弁272がオンである状態では、
第９図の実線に示すように、第１ライン油路80内の作動
油は絞り282、ポート280d、ポート280c、第２接続路27
6、ポート292d、ポート292c、一次側油路302、絞り304
を通して一次側油圧シリンダ70へ流入される一方、二次
側油圧シリンダ72内の作動油は、二次側油路306、ポー
ト292e、ポート292f、第３接続路278、ポート280e、ポ
ート280fを通して第２ライン油路82へ排出される。この
ため、第１ライン油路80内の作動油（Pl₁）は一次側油
圧シリンダ70へ作用させられるとともに、二次側油圧シ
リンダ72には第２ライン油路82内の作動油（Pl₂）が作
用させられるので、一次側油圧シリンダ70と二次側油圧
シリンダ72との推力の平衡状態が崩されて、CVT16の速
度比ｅは増速方向（速度比増加方向）へ変化させられ
る。

反対に、第１電磁弁272がオフである状態では、第９
図の破線に示すように、第１ライン油路80内の作動油は
絞り282、ポート280d、ポート280e、第３接続路278、ポ
ート292f、ポート292e、二次側油路306を通して二次側
油圧シリンダ72へ流入される一方、一次側油圧シリンダ
70内の作動油は、絞り304、一次側油路302、ポート292
a、ポート292b、第１接続路274、ポート280a、ドレンポ
ート280bを通してドレンへ排出される。このため、第１
ライン油路80内の作動油（Pl₁）は二次側油圧シリンダ7
2へ作用させられるとともに、一次側油圧シリンダ70に
は極めて低い圧が作用させられるので、一次側油圧シリ
ンダ70と二次側油圧シリンダ72との推力の平衡状態が崩
されて、CVT16の速度比ｅは減速方向（速度比減少方
向）へ変化させられる。

上記のように、リニヤソレノイド290がオン或いはオ
フとされるので関連して、ポート292aとポート292bとの
間、ポート292cとポート292dとの間、およびポート292e
とポート292fとの間がそれぞれ開或いは閉状態とされ
て、第９図の実線および破線に示すように流れる作動油
の流量が非抑制状態或いは抑制状態とされるので、前記
CVT16の速度比ｅは減速方向あるいは増速方向において
速やかに或いは緩やかに変化させられる。また、リニヤ
ソレノイド290に供給される駆動電流が連続的に制御さ
れることによりスプール弁子294がその移動ストローク
の中間位置に位置決めされると、それにともなってCVT1
6の速度比ｅの変化速度が制御される。第10図は、上記
第１電磁弁272およびリニヤソレノイド290の駆動状態と
CVT16の変速方向および速度比ｅの変化速度との関係を
示している。なお、第１電磁弁272がオンであり且つリ
ニヤソレノイド290がオフである場合には、第１ライン
油路80内の作動油がスプール弁子294の絞り穴300を通し
て一次側油圧シリンダ70へ供給されるとともに、二次側
油圧シリンダ72からは絞り308を通して第２ライン油路8
2へ排出される。また、第１電磁弁272およびリニヤソレ
ノイド290が共にオフである場合には、第２ライン油路8
2内の作動油が絞り308を通して二次側油圧シリンダ72へ
供給されるとともに、一次側油圧シリンダ70からはその
ピストンの摺動部分などに形成された僅かな隙間から排
出されるようになっている。なお、上記絞り308は、二
次側油圧シリンダ72内を高圧側とする過渡的な減速変速
のとき、二次側油圧シリンダ72内油圧P_outが逃げないよ
うにするものである。

ここで、CVT16における第１ライン油圧Pl₁には、正駆
動走行時には第11図に示すような、また、エンジンブレ
ーキ走行時には第12図に示すような油圧値が望まれる。
第11図および第12図は、いずれも入力軸38が一定の軸ト
ルクで回転させられている状態で速度比を全範囲内で変
化させたときに必要とされる油圧値を示したものであ
る。本実施例では、一次側油圧シリンダ70と二次側油圧
シリンダ72の受圧面積が等しいので、第11図の正駆動走
行時には一次側油圧シリンダ70内の油圧P_in＞二次側油
圧シリンダ72内の油圧P_out、第12図のエンジンブレーキ
走行時にはP_out＞P_inであり、いずれも駆動側油圧シリ
ンダ内油圧＞被駆動側油圧シリンダ内油圧となる。正駆
動走行時における上記P_inは駆動側の油圧シリンダ70の
推力を発生させるものであるので、その油圧シリンダに
目標とする速度比を得るための推力が発生し得るよう
に、また動力損失を少なくするために、第１ライン油圧
Pl₁は上記P_inに必要且つ充分な余裕油圧αを加えた値に
調圧することが望まれる。しかし、上記第11図および第
12図に示す第１ライン油圧Pl₁を、一方の油圧シリンダ
内油圧に基づいて調圧することは不可能であり、このた
め、本実施例では、前記スイッチ弁170が設けられ、P_in
および第２ライン油圧Pl₂のうちの何れか高い油圧が第
１調圧弁100に供給されるようになっている。このこと
は、第13図に示すような、P_inを示す曲線とP_outを示す
曲線とが交差する無負荷走行時において、第１ライン油
圧Pl₁をP_inおよびP_out（≒第２ライン油圧Pl₂）の何れ
か高い油圧値に余裕値αを加えた値に制御する場合でも
必要である。

スイッチ弁170は、第１調圧弁100の室160と絞り310を
介して連通するコモンポート312と、前記一次側油路302
と連通する第１ポート314と、第２ライン油路82と連通
する第２ポート316と、コモンポート312を第１ポート31
4と接続する第１位置とコモンポート312を第２ポート31
6と接続する第２位置との間で移動させられるスプール
弁子318と、このスプール弁子318を第２位置へ向かって
付勢するスプリング319とを備えている。上記スプール
弁子318の両端面には、一次側油圧シリンダ70内の油圧P
_inおよび第２ライン油圧Pl₂がそれぞれ作用させられて
おり、油圧P_inおよび第２ライン油圧Pl₂のうちの高い油
圧が第１調圧弁100の室160に作用させられる側へ移動さ
せられる。厳密には、油圧P_inに基づく推力が第２ライ
ン油圧Pl₂に基づく推力とスプリング319の推力とを加え
たものを超えたときに油圧P_inが室160に作用させられる
が、上記スプリング319の推力は極めて小さいものであ
る。

上記のように、スイッチ弁170によって一次側油圧シ
リンダ70内の油圧P_inおよび第２ライン油圧Pl₂のうちの
高い油圧が第１調圧弁100の室160に作用させられるよう
になっているので、第１ライン油圧Pl₁は、第13図に示
すように、P_inもしくはPl₂に略等しいP_outよりも余裕値
αだけ高い圧に制御される。このため、第１ライン油圧
Pl₁は必要かつ充分な値に制御され、動力損失が可及的
に小さくされている。因に、第13図の図面訂正に示す第
１ライン油圧Pl₁はスイッチ弁170が設けられていない場
合のものであり、速度比ｅが低い状態では不要に大きな
余裕油圧が発生させられている。

この余裕値αは、CVT16の速度比変化範囲全域内にお
いて所望の速度で速度比を変化させて所望の速度比を得
るに足る必要かつ充分な値であり、（２）式から明らか
なように、スロットル圧P_thに関連して第１ライン油圧P
l₁が高められている。前記第１調圧弁100の各部の受圧
面積およびスプリング144の付勢力がそのように設定さ
れているのである。このとき、第１調圧弁100により調
圧される第１ライン油圧Pl₁は、第14図に示すように、P
_inもしくはP_outとスロットル圧P_thとにしたがって増加
するが、スロットル圧P_thに対応した最大値において飽
和させられるようになっている。これにより、速度比ｅ
が最大値となって一次側可変プーリ56のＶ溝幅の減少が
機械的に阻止された状態で、一次側油圧シリンダ70内の
油圧P_inが増大しても、それよりも常に余裕値αだけ高
く制御される第１ライン油圧Pl₁の過昇圧が防止される
ようになっている。

前述の第１調圧弁100において、第１ライン油路80に
連通するポート148aからポート148bへ流出させられた作
動油、および絞り320を通して流出させられた作動油
は、クラッチ圧調圧弁322により流体継手12のロックア
ップクラッチ36を作動させるために適した圧力のクラッ
チ油圧P_cLに調圧され、ロックアップクラッチ圧油路92
に導かれるようになっている。すなわち、上記クラッチ
圧調圧弁322は、フィードバック圧としてクラッチ油圧P
_cLを受けて開弁方向に付勢されるスプール弁子324と、
このスプール弁子324を閉弁方向に付勢するスプリング3
26とを備えており、スプール弁子324が上記フィードバ
ック圧に基づく推力をスプリング326の推力とが平衡す
るように作動させられてロックアップクラッチ圧油路92
内の作動油を流出させることにより、一定のクラッチ油
圧P_cLが発生させられる。クラッチ圧調圧弁322から流出
させられた作動油は、絞り328を通してトランスミッシ
ョンの各部の潤滑のために送出されるとともに、オイル
ポンプ74の吸入油路78に還流させられる。

上記のようにして調圧されたクラッチ油圧P_cLは、ロ
ックアップ制御弁330により流体継手12の係合側油路332
および開放側油路334へ択一的に供給され、ロックアッ
プクラッチ36が係合状態および解放状態とされるように
なっている。すなわち、ロックアップ制御弁330は、ロ
ックアップクラッチ圧油路92を上記係合側油路332およ
び解放側油路334と択一的に接続するスプール弁子336
と、スプール弁子336を解放側へ付勢するスプリング338
とを備えている。スプリング336の両端面にはクラッチ
油圧P_cLがそれぞれ付与されている。このため、第３電
磁弁340がオフ状態であって閉じられているときには、
スプール弁子336はスプリング338にしたがって解放側へ
移動させられ、ロックアップクラッチ36が解放状態とさ
れる。第２図のロックアップ制御弁330はこの状態を示
している。しかし、第３電磁弁340がオン状態となって
開放されることにより絞り342よりも下流側が排圧され
ると、それまでスプール弁子336のスプリング338側の室
344に作用させられていたクラッチ油圧P_CLが除去されて
スプール弁子336がスプリング338の付勢力に抗して係合
側へ移動させられ、ロックアップクラッチ36が係合状態
とされる。なお、ロックアップ制御弁330から流出させ
られる作動油はクーラへ送出されるようになっており、
この作動油の圧力はクーラバイパス弁346ににより制御
される。また、348は第１ライン油圧Pl₁の過昇圧を防止
するための安全弁である。

第２図において、電子制御装置350は、本実施例の制
御手段として機能するものであって、第１図の油圧制御
回路における第１電磁弁272、リニヤソレノイド290、第
３電磁弁340を駆動することにより、CVT16の速度比ｅと
流体継手12のロックアップクラッチ36とを制御する。電
子制御装置350は、CPU、RAM、ROM等から成る所謂マイク
ロコンピュータを備えており、それには、エンジン回転
速度を検出するためのエンジン回転センサ352、CVT16の
入力軸38の回転速度を検出するための入力軸回転センサ
354、CVT16の出力軸54の回転速度を検出するための出力
軸回転センサ356、エンジン10の吸気配管に設けられた
スロットル弁の開度を検出するためのスロットル弁開度
センサ358、シフトレバー252の操作位置を検出するため
の操作位置センサ360から、エンジン回転速度N_eを表す
信号、入力軸回転速度N_inを表す信号、出力軸回転速度N
_outを表す信号、スロットル弁開度θ_thを表す信号、シ
フトレバー252の操作位置P_sを表す信号がそれぞれ供給
される。電子制御装置350内のCPUはRAMの一時記憶機能
を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って
入力信号を処理し、第１電磁弁272、リニヤソレノイド2
90、第３電磁弁340を駆動するための信号を出力する。

電子制御装置350においては、図示しないメインルー
チンが実行されることにより、初期化が行われるととも
に各センサからの入力信号等が読み込まれる一方、その
読み込まれた信号に基づいて入力軸38の回転速度N_in、
出力軸54の回転速度N_out、CVT16の速度比ｅ、車速ｖ等
が算出され、且つ入力信号条件に従って、ロックアップ
制御、CVT16の変速制御などが順次あるいは選択的に実
行される。

上記CVT16の変速制御では、たとえば第15図に示すフ
ローチャートにしたがって制御される。ステップS1にお
いては、各センサからの入力信号等が読み込まれるとと
もに、その読み込まれた信号に基づいてエンジン10の回
転速度N_e、入力軸38の回転速度N_in、出力軸54の回転速
度N_out、スロットル弁開度θ_thが算出され、ステップS2
において、それらからCVT16の速度比ｅ（＝N_out／
N_in）、車速ｖ等が算出される。ステップS3において
は、エンジン10の最小燃費率および運転性が得られるよ
うに予め求められた関係から上記スロットル弁開度θ_th
および車速ｖに基づいて目標速度比e^*が決定される。こ
の関係は、たとえばスロットル弁開度θ_thが表す要求出
力をエンジン10の最小燃費率曲線上で発生させるための
ものであり、上記関係から車速ｖおよびスロットル弁開
度θ_thに基づいて一義的に決定されるエンジン回転速度
（入力軸回転速度）が目標回転速度N_in ^*となり、このN
_in ^*値を実現するように目標速度比e^*が決定される。な
お、上記関係は、関数式またはデータマップの形態にて
ROM内に予め記憶されている。また、上記関係は予め複
数種類記憶されており、シフトレバー252の操作位置
（D,S）に基づいて選択されるようになっている。

そして、ステップS5では、ステップS4において求めら
れた制御偏差（e^*−ｅ）が正であるか否かが判断され、
その制御偏差（e^*−ｅ）を解消する方向に実際の速度比
ｅを変化させるためのステップS5aまたはS5bが実行され
る。ステップS5での判断が肯定された場合には、ステッ
プS5aにおいて第１電磁弁272がオン状態とされてCVT16
の増速シフトが実行され、実際の速度比ｅが増加させら
れる。しかし、ステップS5での判断が否定された場合に
は、ステップS5bにおいて第１電磁弁272がオフ状態とさ
れてCVT16の減速シフトが実行され、実際の速度比ｅが
減少させられるのである。

ステップS6では、リニヤソレノイド290に供給される
駆動電流に対応した流量制御値V_oがたとえば次式（３）
に従って求められる。

V_o＝ｋ・｜e^*−e| …（３） また、ステップS7では、上記（３）式に従って算出さ
れた流量制御値V_oが出力されてリニヤソレノイド290が
駆動される。すなわち、流量制御値V_oに対応した駆動電
流がリニヤソレノイド290に供給されるのである。そし
て、上記のようなステップが繰り返し実行されることに
より、CVT16の速度比ｅが車両の走行状態に関連して最
適値に制御されるのである。

なお、図示しないロックアップクラッチ制御では、車
速ｖが予め定められた一定の値、たとえば30km/h以上と
なったときにロックアップクラッチ36が係合させられ
る。

上述のように、本実施例によれば、変速制御弁装置26
0が２位置に位置させられるオンオフ形式の変速方向切
換弁262と電磁比例制御（リニヤ）弁形式の流量制御弁2
64とから構成されているので、作動油中の塵に拘わらず
確実に変速方向が切り換えられるとともに、作動油流量
が流量制御弁によって極めて正確に制御される。したが
って、速度比の制御において作動油中の塵などに影響さ
れることなく高い制御精度が得られるのである。

また、上記のように流量制御弁264は電磁比例制御形
式であるので、作動油の流量を連続的に変化させるため
のデューティ制御を用いる場合に比較して、速度比変化
途中においてデューティ周波数に同期して発生する動力
伝達の微小振動が解消され、運転性が高められる利点が
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、前述の実施例の変速方向切換弁262は、ス
プール弁子284の両端面にパイロット油圧P_pが作用させ
られる形式であったが、たとえばスプリング286を第９
図に示す位置から反対側に配置にするとともに、スプー
ル弁子284の上記スプリング286を新たに配置した側の端
面を大気に開放してもよいのである。

また、変速方向切換弁262において、所謂直動型電磁
弁と同様に、スプール弁子284を直接駆動するソレノイ
ドを設けてもよい。

また、前述の実施例では、スロットル弁開度検知弁18
0によって発生させられたスロットル圧P_thが用いられて
いたが、ディーゼルエンジンを搭載した車両などのよう
にスロットル弁を用いない形式の車両では、アクセルペ
ダル操作量に対応した油圧を用いればよい。このような
場合は、たとえば、前述の実施例のカム184をアクセル
ペダルの踏み込みに伴って回転させるようにアクセルペ
ダルと機械的に関連させればよい。

また、前述の実施例におけるCVT16の変速制御では、
目標速度比e^*に実際の速度比ｅが一致するように速度比
ｅを調節するように制御されているが、目標回転速度N
_in ^*に実際の入力軸回転速度N_inが一致するように制御さ
れてもよいのである。

また、前述の実施例において、パイロット圧制御弁26
6によって発生させられているパイロット圧P_pに替え
て、クラッチ油圧P_cLを用いてもよい。この場合はパイ
ロット圧制御弁266が不要となり、油圧回路をより安価
に構成することができる。

また、前述の実施例におけるスイッチ弁170は、一次
側油圧シリンダ70内油圧P_inと第２ライン油圧Pl₂のうち
の高圧側油圧を第１調圧弁100に供給するよう構成され
ていたが、二次側油圧シリンダ72内油圧P_outを油路306
からスイッチ弁170の第２ポート316へ導くことにより第
２ライン油圧Pl₂に替えてP_outを用いてもよい。

また、前述の実施例では、流体継手12とCVT16の入力
軸38との間に前後進切換装置14が設けられていたが、第
16図に示すように、CVT16の出力軸54と中間ギア装置18
との間に設けられていてもよいのである。図において、
前後進切換装置370は、ダブルピニオン形式の遊星歯車
機構であって、出力軸54と同心に設けられた中間軸372
に固定されたキャリア374により回転可能に支持され且
つ互いに噛み合う一対の遊星ギア376および378と、CVT1
6の出力軸54に固定され且つ内周側の遊星ギア376と噛み
合うサンギア380と、外周側の遊星ギア378と噛み合うリ
ングギア382と、リングギア382の回転を停止させるため
の後進用ブレーキ384と、上記キャリア374とCVT16の出
力軸54とを連結する前進用クラッチ386とを備えてい
る。

また、上記前後進切換装置370は、前進２段以上のギ
ア段を備えていても差支えない。

また、前述の実施例の流体継手12に替えて、電磁クラ
ッチ、湿式クラッチなどの他の形式の継手が用いられ得
る。

さらに、前述の実施例における油圧制御回路では、第
１ライン油圧Pl₁および第２ライン油圧Pl₂が油圧シリン
ダ70および72の一方および他方に作用させられるように
構成されていたが、第17図に示すように、CVT16の実際
の速度比ｅおよびスロットル弁開度θ_thに基づいて調圧
されたライン油圧Pl₀が伝動ベルトの張力を制御するた
めに常時二次側油圧シリンダ72に作用させられるととも
に、変速制御弁装置390によって一次側油圧シリンダ70
へ作動油を供給し或いは一次側油圧シリンダ70内の作動
油を排出させることにより、CVT16の速度比ｅを制御す
るようにした油圧制御回路にも、本発明が適用される。
本実施例の変速制御弁装置390は、２位置制御される変
速方向切換弁392とリニヤ弁形式の流量制御弁394とから
構成される。変速方向切換弁392は、ライン油路424と連
通する入力ポート396と、ドレンポート398と、常時入力
ポート396と第１接続路400との間を閉じ且つドレンポー
ト398と第２接続路402との間を開くが、第１電磁弁272
のオフ作動に関連してパイロット油圧が作用させられる
とスプリング404の付勢力に抗して移動させられること
により上記入力ポート396と第１接続路400との間を開き
且つドレンポート398と第２接続路402との間を閉じるス
プール弁子406とを備えている。流量制御弁394は、直接
一次側油圧シリンダ70と連通する第１ポート408と、絞
り410を介して一次側油圧シリンダ70と連通する第２ポ
ート412と、常時第１ポート408と第１接続路400との間
を開き且つ第２ポート412と第２接続路402との間を閉じ
るがリニヤソレノイド414の作動によりスプリング416の
付勢力に抗して移動させられるに伴って上記第１ポート
408と第１接続路400との間を閉じ且つ第２ポート412と
第２接続路402との間を開くスプール弁子418とを備えて
いる。これにより、変速方向切換弁392の作動に従って
一次側油圧シリンダ70内へラインの作動油が供給され或
いは一次側油圧シリンダ70内の作動油が排出されてCVT1
6の速度比ｅが増速側あるいは減速側へ変化させられる
とともに、流量制御弁394の作動に応答してその速度比
ｅの変化速度が制御される。本実施例のライン油圧Pl₀
を調圧するライン圧調圧420は、速度比圧P_eおよびスロ
ットル圧P_thに基づいて調圧するものであり、前述の実
施例の第２調圧弁102と同様の制御式に従って作動させ
られるように構成されている。このように、変速制御弁
装置390が２位置弁形式の変速方向切換弁392とリニア弁
形式の流量制御弁394とから構成されているので、前述
の実施例と同様の効果が得られるのである。なお、第17
図におけるカット弁422は、第３電磁弁340のロックアッ
プクラッチ解放作動時に連動して、ライン圧調圧弁420
への速度比圧P_eの供給を阻止してライン圧Pl₀を上げる
ものである。

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図は第２図の装置を作動させるための油圧制御装置
を詳細に示す回路図である。第２図は本発明の一実施例
の車両に備えられた動力伝達装置を示す骨子図である。
第３図は第１図の第２調圧弁を詳しく示す図である。第
４図は第１図の第１調圧弁を詳しく示す図である。第５
図は第１図のスロットル弁開度検知弁の出力特性を示す
図である。第６図は第１図の速度比検知弁の出力特性を
示す図である。第７図は第３図の第２調圧弁の出力特性
を示す図である。第８図は第２ライン油圧の理想特性を
示す図である。第９図は第１図の変速制御弁装置の構成
を詳しく示す図である。第10図は、第９図の変速制御弁
装置における第１電磁弁および第２電磁弁の作動状態と
第２図のCVTのシグト状態との関係を説明する図であ
る。第11図、第12図、第13図は、第２図のCVTの速度比
と各部の油圧値との関係を説明する図であって、第11図
は正トルク走行状態、第12図はエンジンブレーキ走行状
態、第13図は無負荷走行状態をそれぞれ示す図である。
第14図は、第４図の第１調圧弁において一次側油圧シリ
ンダ内油圧または第２ライン油圧に対する出力特性を示
す図である。第15図は、第２図の制御装置の作動を説明
するフローチャートである。第16図は本発明の他の態様
における動力伝達機構を説明する図である。第17図は本
発明の他の実施例における油圧制御回路を示す図であ
る。 16:CVT（ベルト式無段変速機） 56,58:可変プーリ 60:伝動ベルト 70,72:油圧シリンダ（油圧アクチュエータ） 260,390:変速制御弁装置 262,392:変速方向切換弁 264,394:流量制御弁

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一次側回転軸および二次側回転軸にそれぞ
   れ設けられた一対の可変プーリ間に巻き掛けられる伝動
   ベルトと、該一対の可変プーリの有効径を変更する一対
   の油圧アクチュエータとを備えた車両用ベルト式無段変
   速機において、速度比増加方向或いは速度比減少方向と
   するための作動油の流通方向を切り換えるとともに、該
   作動油の流量を変化させるための変速制御弁装置を有す
   る油圧制御装置であって、 前記変速制御弁装置が、速度比が増加する方向へ作動油
   を流す位置と速度比が減少する方向へ作動油を流す位置
   との２位置に位置させられる変速方向切換弁と、 前記作動油の流量を連続的に変化させることにより速度
   比の変化速度を連続的に調節する電磁比例制御弁形式の
   流量制御弁と、 を含むことを特徴とする車両用ベルト式無段変速機の油
   圧制御装置。
2. 【請求項２】前記変速方向切換弁は、第１ライン油路を
   前記一対の油圧アクチュエータの一方と連通させると同
   時に該第１ライン油路内の油圧よりも低い圧力に調圧さ
   れた油圧を導く第２ライン油路を該一対の油圧アクチュ
   エータの他方と連通させる状態と、該第２ライン油路を
   該一対の油圧アクチュエータの一方と連通させると同時
   に前記第１ライン油路を該一対の油圧アクチュエータの
   他方と連通させる状態との２位置に位置させられるもの
   である特許請求の範囲第１項に記載の車両用ベルト式無
   段変速機の油圧制御装置。
3. 【請求項３】前記一対の油圧アクチュエータの他方は前
   記伝動ベルトの張力を制御するための油圧が常時作用さ
   せられており、前記変速方向切換弁は、前記一対の油圧
   アクチュエータの一方へ作動油を供給する状態と該一方
   から作動油を排出させる状態との２位置に位置させられ
   るものである特許請求の範囲第１項に記載の車両用ベル
   ト式無段変速機の油圧制御装置。
4. 【請求項４】前記流量制御弁は、前記作動油の流通断面
   積を変化させるスプール弁子と、該スプール弁子を閉弁
   方向へ付勢するスプリングと、該スプール弁子を開弁方
   向へ駆動するリニヤソレノイドとを備えたものである特
   許請求の範囲第１項に記載の車両用ベルト式無段変速機
   の油圧制御装置。