JP2855220B2

JP2855220B2 - 無段変速機の制御装置

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Publication number: JP2855220B2
Application number: JP31914289A
Authority: JP
Inventors: 浩小川
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1989-12-09
Filing date: 1989-12-09
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JPH03181663A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、車両用のベルト式無段変速機において電子
的にセカンダリ圧制御および変速制御する制御装置に関
し、詳しくは、比例電磁リリーフ弁を備えたパイロット
式のプライマリ制御弁を用いたプライマリ圧の制御に関
する。

〔従来の技術〕

この種の無段変速機は、入力側のプライマリプーリに
プライマリ圧をかけ、出力側のセカンダリプーリにセカ
ンダリ圧をかけて、両プーリに巻付けられたベルトに押
付力を付与する。そしてセカンダリ圧は、伝達トルクに
対しベルトスリップが生じない押付力を与えるように制
御され、プライマリ圧はベルトをプライマリプーリまた
はセカンダリプーリの方に移行して、所定の変速比を得
ることが可能な押付力に制御される。

ここで、プライマリ圧の制御弁に関して述べると、ス
ロットル開度に応じた押込力とプライマリプーリ回転数
に応じた油圧力とを対向して作用し、両者がバランスす
るようにプライマリ圧を機械的に制御する方法がある。
しかしこの方法によると、スロットル開度等の変化に対
し一義的にプライマリ圧が増減されるため、過渡時の応
答性に欠け、目標となるプライマリ圧が決定されていな
いため、最適な変速制御を行い難い。このことから、電
子化により各運転および走行条件に対し最適な変速状態
を設定し、これに基づきアクティブにプライマリ圧を制
御する傾向にある。

そこで、プライマシリンダのプライマリ圧を定める油
量は変速比の関数であり、油量を時間微分した流量は変
速速度と変速比との関数になる点に着目し、変速パター
ンに基づく目標変速比と実変速比との偏差等により変速
速度を算出する。そしてこの変速速度に応じたデューテ
ィ比の信号をデューティソレノイド弁に出力して、パル
ス状の制御圧が生じ、この制御圧を制御弁に作用して流
量制御し、目標変速比に実変速比が追従するように変速
制御するものが本件出願人により提案されている。しか
るにこの方法によると、変速比がセカンダリ圧とプライ
マリ圧との２つの圧力により決定されるにもかかわら
ず、これらの関係が制御に取り入れられていないため、
操作量の大きさによっては変速比のハンティングが生じ
りたり、ホイールのロック，スリップ等の異常時の制御
が複雑化する。また、デューティソレノイド弁の制御圧
回路が必要になり、制御圧に伴う振動，騒音が生じる等
の不都合がある。このため、電気信号により直接プライ
マリ圧を可変に制御する制御弁，プライマリ圧による変
速制御系が開発されている。

そこで従来、上記無段変速機の特にプライマリ圧の電
子制御に関しては、例えば特開昭62−31533号公報の先
行技術がある。ここで、出力油圧帰還形変速油圧制御ソ
レノイドバルブを有し、コイルの電磁力と出力油圧との
バランスでスプールをストロークしてプライマリ圧を制
御することが示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記先行技術のものにあっては、三方弁形
式のバルブであってスプールがポンプ吐出口側の入口ポ
ートを閉め切ることがあり、この場合はポンプに過大な
負荷がかかって破損することがあるため、かかる構造は
好ましくない。また、出力油圧がスプールの端部に作用
する構造のため、構造が複雑化し、油圧力が大きくなっ
てコイルの電磁力，電力消費も増大する。更に、コイル
の電気信号が断線等で遮断すると、スプールはドレン側
に位置してセカンダリ圧が生じなくなり、ベルトスリッ
プや急減速が生じる等の問題がある。

ここで、ポンプ吐出側の閉め切りを防止する方法とし
て、プライマリ制御弁を減圧弁式に構成することが考え
られる。この減圧弁式でソレノイドの電磁力でスプール
を直接動作する直動式に構成すると、構造が簡素化して
好ましいが、実際には油圧のドレンの際に流体力が例え
ばプライマリ圧を上昇する方向に作用する。この流体力
はスプールでの力のバランスを不安定にする要因にな
り、特に急激なアップシフトやダウンシフト時に多量の
油圧を給排油する場合に影響が大きい。

そこで、流体力の影響を減じる方法として、スプール
の制御力を大きくして相対的に流体力の影響を少なくす
ることが考えられる。この場合に、ソレノイドの電磁力
を大きくすると、ソレノイドの大型化，電力消費の増大
を招くため、他の方法を工夫する必要がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、プライマリ圧の電子制御による制御
弁は、小型で安全性が高く、流体力の影響が少なくてフ
ェイルセーフ機能等も備えることが可能な無段変速機の
制御装置を影響するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の無段変速機の制御
装置は、プライマリシリンダに供給するプライマリ圧を
調圧して変速制御を行うプライマリ制御弁と、セカンダ
リシリンダに供給するセカンダリ圧を調圧するセカンダ
リ制御弁を備えた無段変速機の制御装置において、前記
プライマリ制御弁のスプールの一端側にスプールを他端
側の方向に付勢する制御圧が作用され、このスプールの
一端側に前記制御圧を増減させる比例電磁リリーフ弁が
スプールと同軸状に隣接して配置され、スプールの他端
側にスプールを一端側の方向に付勢する弾性部材が取り
付けられており、前記スプールが受圧面積の異なる複数
のランドを有し、この複数のランド間に前記セカンダリ
制御弁が接続され、セカンダリ制御弁から供給されるセ
カンダリ圧がスプールのスライドによって調圧されるこ
とによりプライマリ圧が設定されるとともに、複数のラ
ンドに作用するプライマリ圧の反力の複数のランドの受
圧面積の差に相当する力がスプールの前記一端側の方向
に作用することを特徴としている。

〔作用〕

上記構成に基づき、無段変速機の油圧制御系に設けら
れるプライマリ制御弁は、比例電磁リリーフ弁の制御圧
によりソレノイド電流に対しプライマリ圧をリニアに制
御する。そこで、電子制御系で目標プライマリ圧を算出
し、この目標プライマリ圧に応じソレノイド電流を出力
すると、プライマリ制御弁によりプライマリ圧が目標値
と同一に正確かつ最適に制御され、このプライマリ圧に
基づいて変速制御されるようになる。

そして、プライマリ圧の設定は、セカンダリ制御弁か
ら供給されるセカンダリ圧が調圧されることによって行
われ、また、互いに異なるように構成されたランドの受
圧面積の差に相当するプライマリ圧の反力がスプールに
対して制御圧に対向するように作用されて、このプライ
マリ圧と制御圧とのバランスによって行われる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、ロックアップトルコン付無段変速機
の駆動系の概略について述べる。符号１はエンジンであ
り、クランク軸２がトルクコンバータ装置3,前後進切換
装置4,無段変速機５およびディファレンシャル装置６に
順次伝動構成される。

トルクコンバータ装置３は、クランク軸２がドライブ
プレート10を介してコンバータカバー11およびトルクコ
ンバータ12のポンプインペラ12aに連結する。トルクコ
ンバータ12のタービンランナ12bはタービン軸13に連結
し、ステータ12cはワンウエイクラッチ14により案内さ
れている。タービンランナ12bと一体的なロックアップ
クラッチ15は、ドライブプレート10に係合または解放可
能に設置され、エンジン動力をトルクコンバータ12また
はロックアップクラッチ15を介して伝達する。

前後進切換装置４は、ダブルピニオン式プラネタリギ
ヤ16を有し、サンギヤ16aにタービン軸13が入力し、キ
ャリア16bからプライマリ軸20へ出力する。そしてサン
ギヤ16aとリングギヤ16cとの間にフォワードクラッチ17
を、リングギヤ16cとケースとの間にリバースブレーキ1
8を有し、フォーワードクラッチ17の係合でプラネタリ
ギヤ16を一体化してタービン軸13とプライマリ軸20とを
直結する。また、リバースブレーキ18の係合でプライマ
リ軸20に逆転した動力を出力し、フォワードクラッチ17
とリバースブレーキ18の解放でプラネタリギヤ16をフリ
ーにする。

無段変速機５は、プライマリ軸20に油圧シリンダ21を
有するプーリ間隔可変式のプライマリプーリ22が、セカ
ンダリ軸23にも同様に油圧シリンダ24を有するセカンダ
リプーリ25が設けられ、プライマリプーリ22とセカンダ
リプーリ25との間に駆動ベルト26が巻付けられる。ここ
で、プライマリシリンダ21の方が受圧面積が大きく設定
され、そのプライマリ圧により駆動ベルト26のプライマ
リプーリ22,セカンダリプーリ25に対する巻付け径の比
率を変えて無段変速するようになっている。

ディファレンシャル装置６は、セカンダリ軸23に一対
のリダクションギヤ27を介して出力軸28が連結し、この
出力軸28のドライブギヤ29がファイナルギヤ30に噛合
う。そしてファイナルギヤ30の差動装置31が、車軸32を
介して左右の車輪33に連結している。

一方、無段変速機制御用の油圧源を得るため、トルク
コンバータ12に隣接してメインオイルポンプ34が配設さ
れ、このメインオイルポンプ34がポンプドライブ軸35に
よりコンバータカバー11に連結して、常にエンジン動力
によりポンプが駆動されて油圧が生じるようになってい
る。ここで無段変速機４では、油圧が高低の広範囲に制
御されることから、オイルポンプ34は例えばローラベー
ン式で吸入，吐出ポートを複数組有して可変容量型に構
成されている。

次いで、油圧制御系として無段変速機制御系について
述べる。

先ず、オイルパン40と連通するオイルポンプ34からの
油路41がセカンダリ制御弁50に連通して所定のセカンダ
リ圧Psが生じており、このセカンダリ圧Psが油路42によ
りセカンダリシリンダ24に常に供給される。セカンダリ
圧Psは油路43を介してプライマリ制御弁60に導かれ、油
路44によりプライマリシリンダ21に給排油してプライマ
リ圧Ppが生じるように構成される。

セカンダリ制御弁50は、デューティ信号による圧力制
御方式であり、弁本体51にスプール52が挿入され、スプ
ール52の一方にスプリング53,ブッシュ54を介してセン
サシュー55が連結して、変速比に応じたスプリング力を
付与する。また、スプール52のスプリング53と反対側の
ポート51cには、油路45のセカンダリ圧Psが作用する。
一方、油路41のセカンダリ圧Psが導かれるデューティソ
レノイド弁56を有し、制御ユニット70からのデューティ
信号に応じセカンダリ圧Psを元圧として制御圧Pdが生じ
ており、この制御圧Pdが油路46によりポート51dを介し
てスプール52に作用する。こうして、スプリング力に対
するセカンダリ圧Psと制御圧Pdとの関係により、スプー
ル52がストロークしてポート51aのオイルをドレンポー
ト51bにドレンし、所定のセカンダリ圧Psに調圧するよ
うに構成される。

プライマリ制御弁60は、比例電磁リリーフ弁を備えた
パイロット式であり、弁本体61に段付のスプール62が挿
入され、スプール62の一方にスプリング63が付勢され
る。また、スプール62のスプリング63と反対側の端部に
は制御室64が形成され、電磁リリーフ弁65が隣接して一
体的に設けられる。

スプール62は、制御室64側に大径のランド62aを、ス
プリング63側に小径のランド62bを有し、油路44と連動
する油圧室61aで両ランド62a,62bにプライマリ圧Ppの反
力をスプリング63と同一方向に作用する。また、スプー
ル62には、ランド62a,62bと同一形状の仕切り62c,62dが
設けられ、油路43のセカンダリ圧Psがポート61bに常に
流入してセカンダリ圧Psを減圧して、所定のプライマリ
圧Ppが生じるようになっている。

比例電磁リリーフ弁65は、比例ソレノイド66にスプリ
ング67を備えたプランジャ68が電磁力により吸引する方
式で設けられ、このプランジャ68のスプリング付弁体69
が制御室64のドレンポート64aに設置される。また制御
室64には、油路43から分岐する油路47がオリフィス48を
有してセカンダリ圧を導入するように連通される。そし
て比例ソレノイド66の電磁力に応じて、セカンダリ圧Ps
を元圧として制御室64に制御圧Pcが生じ、スプール62の
設定圧を可変にするようになっている。

これによりスプール62では、ランド62a,62bの受圧面
積差ΔＳに作用するプライマリ圧Ppの反力とスプリング
63の力Fpとに対し、ランド62aの面積S₁に作用する制御
圧Pcの力とが対向し、両者がバランスするように調圧す
る。そこで、この場合のバランス式を示すと以下のよう
になる。

Pc・S₁＝Pp・ΔＳ＋Fp また、電磁リリーフ弁65では、スプリング67の力F₀と
ソレノイド電流Ip,定数Ｋによる電磁力に応じた押付力
（F₀−Ｋ・Ip）が生じ、これによりポート64aの開口面
積Scを弁体69で変化して制御圧Pcが生じることから、次
式が成立する。

Pc・Sc＝F₀−Ｋ・Ip 従ってプライマリ圧Ppは、ソレノイド電流Ipに対し次
式で示される。

Pp＝（F₀−Ｋ・IP）・S1（Sc・ΔＳ） −Fp/ΔＳ即ち、ソレノイド電流Ipに対し制御圧Pcは、第３図
（ａ）のように反比例関係になり、制御圧Pcに対しプラ
イマリ圧Ppは、第３図（ｂ）のように比例関係であり、
この結果第３図（ｃ）のようにソレノイド電流Isの増大
に応じて、プライマリ圧Ppが１対１の関係でリニアに減
じる特性になる。そしてソレノイド電流Ipが零の場合に
プライマリ圧Ppは最大になって、断線等に対しベルトス
リップ等を防止するようなフェイルセーフ機能を備えて
いる。かかる比例パイロット式特性により、制御ユニッ
ト70から目標プライマリ圧に対しソレノイド電流の操作
量を、このマップで定めて比例ソレノイド66に出力すれ
ば良いことになる。

なお、オイルポンプ34は可変容量型であり、セカンダ
リ制御弁50のドレン側の油路47には常に比較的高い潤滑
圧が生じる。そこでこの潤滑圧が、トルクコンバータ1
2,前後進切換装置4,ベルト24の潤滑部等に供給されるよ
うに回路構成されている。

第２図において、電子制御系について述べる。

先ず、プライマリ制御系について述べると、プライマ
リプーリ回転数センサ71,セカンダリプーリ回転数セン
サ72,エンジン回転数センサ73およびスロットル開度セ
ンサ74を有する。そして制御ユニット70において、プラ
イマリプーリ回転数センサ71,セカンダリプーリ回転数
センサ72のプライマリプーリ回転数Np,セカンダリプー
リ回転数Nsは実変速比算出部75に入力し、実変速比ｉ
を、ｉ＝Np/Nsにより算出する。この実変速比ｉとスロ
ットル開度センサ74のスロットル開度θは目標プライマ
リプーリ回転数検索部76に入力し、ｉ−θの関係で目標
プライマリプーリ回転数ＮPDを定める。目標プライマリ
プーリ回転数ＮPDとセカンダリプーリ回転数Nsは目標変
速比算出部77に入力し、目標変速比isをis＝ＮPD/Nsに
より算出する。こうして変速パターンをベースとして、
セカンダリプーリ回転数Ns,実変速比i,スロットル開度
θの要素で各運転および走行条件に応じて目標変速比is
が求められる。

ここで、プライマリ圧Ppによる変速制御について述べ
ると、実変速比ｉはセカンダリ圧Psとプライマリ圧Ppと
の油圧比で決まるため、Pp/Ps＝ｆ（ｉ）が成立する。
一方、プーリとベルトの部分において、トルクTiが例え
ば大きくなるとダウンシフトするようになり、入力トル
クTiが実変速比ｉに影響する。そこで、今のセカンダリ
圧Psで伝達できる最大トルク（Ps/Psu）と入力トルクTi
とのトルク比Ｋ［Ti/（Ps/Psu）］を求めると、入力ト
ルクTiの実変速比ｉに対する影響を常に一元化し得る。
このため油圧比Pp/Psを、実変速比ｉとトルク比Ｋとの
関数とすることで、油圧比Pp/Psを定常的に定めること
ができ。これにより今の入力トルクTiに対し、今の実変
速比ｉを保つのに必要なプライマリ圧Ppをセカンダリ圧
Psに対して求め得る。従って、目標変速比isに対して
は、上述の関係から目標変速比is,トルク比K,セカンダ
リ圧Psにより目標プライマリ圧Ppsが設定される。

そこで、目標変速比is,後述のセカンダリ圧制御系で
算出される入力トルクTi,セカンダリ圧Ps,各変速比の単
位トルク当りのセカンダリ圧Psuが入力する目標プライ
マリ圧設定部78を有し、目標プライマリ圧Ppsを、目標
変速比is,トルク比K,セカンダリ圧Psにより設定する。
また、目標プライマリ圧設定部78にはプーリ回転数Npが
入力し、プライマリプーリ回転数Npに応じた遠心油圧分
が減少補正される。

また、プライマリ圧制御をフィードバック制御するた
め、圧力センサ79を有しており、圧力センサ79で検出さ
れる実際のプライマリ圧Ppと目標プライマリ圧Ppsとが
ソレノイド電流算出部80に入力する。そして目標プライ
マリ圧Ppsと実際のプライマリ圧Ppdとの差ΔＰ（＝Pps
−Pp）を求め、これに応じたソレノイド電流Ipに修正し
て駆動部81を介して比例ソレノイド64に出力するように
なっている。

続いて、セカンダリ圧制御系について述べる。

先ず、スロットル開度θ，エンジン回転数Neが入力す
るエンジントルク算出部83を有し、θ−Neのトルク特性
によりエンジントルクTeを推定する。またトルクコンバ
ータ入，出力側のエンジン回転数Ne,プライマリプーリ
回転数Npはトルク増幅率算出部84に入力し、速度比ｎ
（Np/Ne）に応じたトルク増幅率ｔを定め、これらエン
ジントルクTe,トルク増幅率ｔは入力トルク算出部85に
入力して入力トルクTiを、Ti＝Te・ｔにより算出する。

一方、実変速比ｉは必要セカンダリ圧設定部86に入力
し、単位トルク伝達に必要なスリップ限界のセカンダリ
圧Psuを求め、単位トルク伝達に必要なスリップ限界の
セカンダリ圧Psu,入力トルクTiが目標セカンダリ圧算出
部87に入力して目標セカンダリ圧Pssを、Pss＝Ti・Psu
により算出する。また、目標セカンダリ圧算出部87には
セカンダリプーリ回転数Nsが入力して、セカンダリプー
リ回転数Nsに応じた遠心油圧分等が減少補正される。

目標セカンダリ圧Pssは、デューティ比検索部88に入
力して目標セカンダリ圧Pssに応じたデューティ比Ｄを
求め、このデューティ信号が駆動部89を介してデューテ
ィソレノイド弁56に出力するようになっている。

次いで、かかる構成の無段変速機の制御装置の作用に
ついて述べる。

先ず、エンジン１の運転により、トルクコンバータ12
のコンバータカバー11,リヤドライブ軸35によってオイ
ルポンプ34が駆動して油圧が生じ、この油圧がセカンダ
リ制御弁50に導かれる。そこで停車時には、変速制御系
の目標変速比isが無段変速機５の機構上の最大変速比と
して例えば2.5より大きい値に設定される。このため、
目標プライマリ圧Ppsは最低になり、これに応じたソレ
ノイド電流Ipがプライマリ制御弁60の比例ソレノイド64
に入力してドレン側に動作することで、プライマリ圧Pp
は生じない。このため、セカンダリ制御弁50によるセカ
ンダリ圧Psのすべてはセカンダリシリンダ24にのみ供給
され、無段変速機５はベルト26が最もセカンダリプーリ
25の方に移行した最大変速比の低速段になる。

このとき、図示しない油圧制御系によりロックアップ
クラッチ15を解放してトルクコンバータ12に給油され
る。そこで、例えばドライブレンジにシフトすると、前
後進切換装置４のフォワードクラッチ17が給油により係
合して前進位置になる。このため、エンジン１の動力が
トルクコンバータ12,前後進切換装置４を介して無段変
速機５のプライマリ軸20に入力し、プライマリプーリ2
2,セカンダリプーリ25とベルト26とにより最大変速比の
動力がセカンダリ軸23に出力し、これがディファレンシ
ャル装置６を介して車輪33に伝達して発進可能になる。

一方、セカンダリ圧制御系では、常にエンジントルク
Teが推定されており、トルク増幅率t,各実変速比ｉに応
じた単位トルク当りのセカンダリ圧Psuが設定され、こ
れに基づき目標セカンダリ圧Pssが算出れている。そこ
でアクセル踏込みの発進時に、エンジントルクTe,トル
ク増幅率t,単位トルク当りのセカンダリ圧Psuの値がい
ずれも多くなって目標セカンダリ圧Pssが高く設定され
ると、これに応じたデューティ信号がデューティソレノ
イド弁56に入力して所定の制御圧が生じる。そしてこの
制御圧が、セカンダリ制御弁50のスプール52に作用して
ドレン量を減じるのであり、こうしてセカンダリ圧Psは
高く制御される。そして変速開始して単位トルク当りの
セカンダリ圧Psuの値が減じ、ロックアップクラッチ15
の係合でｔ＝１になり、さらにはエンジントルクTe自体
も小さくなると、目標セカンダリ圧Pssが低く設定さ
れ、これに基づきセカンダリ圧Psが低下制御される。こ
うして、常に伝達トルクに対しベルトスリップしない最
小限のプーリ押付力を確保するように最適制御される。

かかるセカンダリ圧Psは、プライマリ制御弁60に導か
れてプライマリシリンダ21にプライマリ圧Ppが生じ、こ
のプライマリ圧Ppにより変速制御するのであり、これを
以下に述べる。

先ず、発進時に目標変速比isが最大変速比i_L（例えば
2.5）より大きい値の場合は、目標プライマリ圧設定部7
8で目標変速比is,トルク比Ｋおよび油圧比Pp/Psのマッ
プにより目標プライマリ圧Ppsが最低レベルに設定され
る。そしてこの目標プライマリ圧Ppsに応じた大きいソ
レノイド電流Ipがプライマリ制御弁60の電磁リリーフ弁
65における比例ソレノイド66に流れ、プランジャ68を後
退して弁体69の押付力を減じる。そこで、制御圧Pcは低
下して設定圧を低く定めることになり、スプール62のラ
ンド62bにより多く減圧され、プライマリ圧Ppが最低に
制御される。次いで、運転および走行条件によりis＜2.
5の変速開始条件が成立し、目標変速比isが順次小さく
なると、目標プライマリ圧Ppsが徐々に高いレベルに設
定され、これに伴いソレノイド電流Ipは減少する。そこ
でプライマリ制御弁60では、比例電磁リリーフ弁65の比
例ソレノイド66の電磁力減少に応じ弁体69の押付力が増
して制御圧Pcが上昇し、設定圧を高くするようになる。
そこで、スプール62は順次右側にストロークして給油量
を増し、これによりプライマリ圧Ppは順次高く制御され
て、ベルト26はプライマリプーリ22の方に移行し、変速
比の小さい高速段にアップシフトする。そして目標変速
比isが最小変速比i_H（例えば0.5）に達すると、目標プ
ライマリ圧Ppsは最高レベルに設定され、ソレノイド電
流Ipが最も小さくなって高い制御圧Pcでプライマリ制御
弁60の設定圧を最大にすることで、プライマリ圧Ppは最
高に上昇して最小変速比i_Hの状態を保つ。また、アクセ
ル踏込み，車速低下により目標変速比isが増大すると、
目標プライマリ圧Ppsが低レベルに設定され、これに伴
いプライマリ圧Ppは多く減圧されて低下し、ベルト26は
再びセカンダリプーリ25の方に移行してダウンシフトす
る。

一方、このとき入力トルクTiが変化すると、目標プラ
イマリ圧設定部78で目標プライマリ圧Ppsが、目標変速
比isに応じたレベルで更にトルク比Ｋにより増減され
る。即ち、入力トルクTiの増大でダウンシフト傾向にな
ると、目標プライマリ圧Ppsが増大補正されてそれを修
正する。こうして、第４図のような最大変速比i_L,最小
変速比i_Hの変速全域で、プライマリ圧Ppに基づきアップ
シフトまたはダウンシフトして変速制御される。

ここで、プライマリ圧Ppが目標値に対してずれると、
プライマリ圧制御弁60で油圧室61aの油圧反力によりス
プール62のストロークが変化して修正され、こうして自
己フィードバック作用する。また、走行中にソレノイド
電流Ipが断線等で遮断されると、電磁リリーフ弁65の制
御圧Pcがスプリング67により最大になって、プライマリ
制御弁60の設定圧が最大になり、プライマリ圧Ppが最大
に制御されてベルトスリップを防止する。このとき、変
速比は最小の高速段になり、逆の最大変速比に急減速し
ないようにフェイルセーフされる。更にホイールロック
等の異常時には、その直前の目標変速比isに応じた目標
プライマリ圧Ppsでプライマリ圧Ppを一定にして、変速
状態を固定し得る。

第５図において、本発明の第２の実施例について述べ
ると、プライマリ制御弁60において、スプール62に油圧
室61aと制御室64とを連通するようにチョーク絞り付の
通路62eが設けられる。そこでこの実施例では、通路62e
により制御室64に元圧のセカンダリ圧Psが常に導かれ、
更にオリフィス作用して上述と同様に制御圧Pcが生じ
る。

第６図において、本発明の第３の実施例について述べ
ると、これはセカンダリ制御弁50′も比例電磁リリーフ
弁を備えたパイロット式に構成したものである。そこで
セカンダリ制御弁50′は、弁本体51′に挿入されてスプ
ール52′の一方にスプリング53′が付勢されると共に制
御室54′が形成され、電磁リリーフ弁55′が隣接して一
体的に設けられる。電磁リリーフ弁55′は、プライマリ
制御弁60の場合と同様に、比例ソレノイド56′の電磁力
と反比例的に制御室54′に制御圧Pcが生じるものであ
る。従ってセカンダリ圧Psの油圧反力Ps・ΔＳに対し、
スプリング53′の力Fsと制御圧の力Pc・S₁が対向し、両
者がバランスするように調圧する。そこでこの場合のバ
ランス式を示すと、 Pc・S₁＋Fs＝Ps・ΔＳ Pc・Sc＝F₀−Ｋ・Is になる。

従って、このセカンダリ制御弁50′でもセカンダリ圧
Psはソレノイド電流Isによりリニアに制御され、フェイ
ルセーフ機能も具備する。なお、電子制御系のセカンダ
リ圧制御系では、目標セカンダリ圧Pssに対しソレノイ
ド電流Isが上述のバランス式で設定されることは勿論で
ある。

こうして、この実施例では、セカンダリ圧Psが比例式
のセカンダリ制御弁50′によりポンプ吐出圧を調圧して
制御される。そしてこのセカンダリ圧Psを同じ比例式の
プライマリ制御弁60で減圧して、プライマリ圧Ppが制御
される。

以上、本発明の実施例について述べたが、比例電磁の
直動式のものと組合わせても良い。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、無段変速機で変速制御するプライマリ圧電子制御系に
おいて、プライマリ制御弁が比例電磁減圧弁式に構成さ
れ、セカンダリ圧を減圧する方式であるから、プライマ
リ圧の異常上昇等の不都合を生じない。

さらに、プライマリ制御弁は比例電磁リリーフ弁を備
えて制御力が大きいため、スプールに作用する流体力の
影響が少なく、このための補正が不要で制御系が簡素化
し、スプール動作の増大でバルブスティック，ゴミの噛
込み等を生じ難い。

さらにまた、プライマリ制御弁はスプールの近傍に比
例電磁リリーフ弁が設けられるので、制御圧の容積，油
路が少なくて応答性が良く、小型化する。

複数のランドの受圧面積が互いに異なるように構成さ
れ、その受圧面積の差に相当するプライマリ圧の反力が
スプールに対して制御圧に対抗するように作用されるこ
とにより、その分、弾性部材に弾性係数の小さいものを
使用でき、制御装置の小型化を図ることが出来るととも
に、プライマリ圧が制御圧とのバランスによって調圧さ
れるので、プライマリ圧の適正な調圧を行うことが出来
る。

また、比例電磁リリーフ弁の制御圧でプライマリ圧の
設定圧を可変にし、ソレノイド電流に対しプライマリ圧
をリニアに制御する構成であるから、電子制御系で算出
された目標プライマリ圧に対するソレノイド電流の設定
が容易化し、フィードバック制御も容易化する。

またさらに、セカンダリ制御弁は自己フィードバック
作用を有するので、安定して油圧制御し、断線時のフェ
イルセーフ機能によりベルトスリップや急減速を防止し
得る。

そして、電子制御系では目標変速比，入力トルクに応
じセカンダリ圧に対して必要な目標プライマリ圧が設定
され、これに基づきプライマリ制御弁を比例的に動作す
ることで、プライマリ圧を正確かつ最適に制御すること
ができ、油圧比制御で変速制御の収束性等が向上する。

そしてまた、第２の実施例ではスプールの通路にチョ
ークが形成され、オリフィスより大きい絞り径でオリフ
ィスと同一効果を生じ得るので、ゴミの詰りが少ない。

そしてさらに、第３の実施例ではセカンダリ制御弁も
比例電磁リリーフ弁を備えたパイロット式のため、制御
が容易化すると共に精度も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無段変速機の制御装置の実施例を示す
全体構成図、第２図は電子制御系のブロック図、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）はプライマリ制御弁の特
性図、第４図はプライマリ圧による変速特性図、第５図はプライマリ制御弁の第２の実施例を示す断面
図、第６図は比例ソレノイド式でパイロット式のセカンダリ
制御弁およびプライマリ制御弁を用いた実施例を示す図
である。５……無段変速機、21……プライマリシリンダ、24……
セカンダリシリンダ、41,42,43……セカンダリ圧油路、
44……プライマリ圧油路、50……セカンダリ制御弁、60
……プライマリ制御弁、62……スプール、63……スプリ
ング、65……比例電磁リリーフ弁、66……コイル、70…
…制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 61/00 F16H 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プライマリシリンダに供給するプライマリ
圧を調圧して変速制御を行うプライマリ制御弁と、セカ
ンダリシリンダに供給するセカンダリ圧を調圧するセカ
ンダリ制御弁を備えた無段変速機の制御装置において、前記プライマリ制御弁のスプールの一端側にスプールを
他端側の方向に付勢する制御圧が作用され、このスプー
ルの一端側に前記制御圧を増減させる比例電磁リリーフ
弁がスプールと同軸状に隣接して配置され、スプールの
他端側にスプールを一端側の方向に付勢する弾性部材が
取り付けられており、前記スプールが受圧面積の異なる複数のランドを有し、
この複数のランド間に前記セカンダリ制御弁が接続さ
れ、セカンダリ制御弁から供給されるセカンダリ圧がス
プールのスライドによって調圧されることによりプライ
マリ圧が設定されるとともに、複数のランドに作用する
プライマリ圧の反力の複数のランドの受圧面積の差に相
当する力がスプールの前記一端側の方向に作用する、ことを特徴とする無段変速機の制御装置。
【請求項２】前記プライマリ制御弁が、ソレノイド電流
に対しプライマリ圧を減少関数的に制御する特性を備え
ている請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
【請求項３】前記比例電磁リリーフ弁は、ソレノイド電
流に対し制御圧を減少関数的に制御し、この制御圧に対
してプライマリ圧が増大関数的に制御される請求項１に
記載の無段変速機の制御装置。
【請求項４】前記比例電磁リリーフ弁に入力される電気
信号は、電子制御系で算出される目標プライマリ圧、ま
たは、目標プライマリ圧と実際のプライマリ圧との偏差
に応じたソレノイド電流である請求項１に記載の無段変
速機の制御装置。