JP2906244B2

JP2906244B2 - 車両用無段変速機

Info

Publication number: JP2906244B2
Application number: JP31262388A
Authority: JP
Inventors: 勝彦谷口
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1988-12-10
Filing date: 1988-12-10
Publication date: 1999-06-14
Anticipated expiration: 2014-06-14
Also published as: JPH02159451A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は車両用無段変速機に係り、特にトルクコン
バータのタービン羽根車が逆回転して車両が後退する際
におけるベルトのスリップを防止し得る車両用無段変速
機に関する。

〔従来の技術〕

車両において、内燃機関と駆動車輪間に変速機を介在
している。この変速機は、広範囲に変化する車両の走行
条件に合致させて駆動車輪の駆動力と走行速度とを変更
し、内燃機関の性能を充分に発揮させている。変速機に
は、例えば回転軸に固定された固定プーリ部片とこの固
定プーリ部片に接離可能に回転軸に装着された可動プー
リ部片とを有するプーリの両プーリ部片間に形成される
溝幅を油圧により減増することによりプーリに巻掛けら
れたベルトの回転半径を減増させ動力を伝達し、変速比
（ベルトレシオ）を変える無段変速機がある。

このような無段変速機としては、例えば特開昭59−22
2659号公報、特開昭59−219555号公報に開示されてい
る。特開昭59−222659号公報に記載のものは、ライン圧
を変速比に応じて制御する際に、フィードバックセンサ
のセンサシューを可動プーリの反対のベルト側面に摺接
させ、摺接部が摩耗の際にライン圧を高目に設定するこ
とにより、ベルトにスリップが生じないようにプーリの
押圧力を確保するものである。また、特開昭59−219555
号公報に記載のものは、スライダピストンの受圧部には
スプリングの付勢力を越えない力をスライダピストンに
与える油圧を供給させ、スライダピストンからレバーに
作用する押圧力を減少し、各接触部及び摺動部の面圧を
低下して各部の摩耗を低減するものである。

また、無段変速機においては、ベルトの回転方向を変
更して車両を前進・後退させるトルクコンバータを設け
たものがある。このトルクコンバータは、内燃機関側に
連設したポンプ羽根車と、ブレーキ機構によって回転が
阻止されるステータ羽根車と、プーリ側に連設するター
ビン羽根車とを有し、ステータ羽根車の回転を許容・阻
止することによりタービン羽根車を正逆回転させ、ベル
トの回転方向を変更させ、これにより車両を前進・後退
させる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、トルクコンバータを備えた無段変速機にお
いては、各プーリに作用させるライン圧を、車両の前進
・後退に拘らず、アクセル開度、エンジン回転数、無段
変速部の変速比等を制御因子として決定していた。

しかし、タービン羽根車を逆回転して車両を後退させ
る場合には、ポンプ羽根車、ステータ羽根車を経てター
ビン羽根車に至ったオイルはタービン羽根車の羽根によ
ってその流路が再び変更されてポンプ羽根車に戻るの
で、トルクコンバータからの出力トルクが増加する。こ
のとき、上述の如く、車両の前進・後退に拘らず、プー
リに作用するライン圧を一定にしていると、トルクコン
バータにおいて前進時・後退時のトルクに差が生じ、こ
の結果ベルトがスリップするという不都合がある。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去すべ
く、タービン羽根車が逆回転して車両が後退する際に、
プーリに作用させるライン圧をタービン羽根車の正回転
時よりも高めて、車両の前進時・後退時によってプーリ
に作用させるライン圧を適正に調整させ、ベルトがスリ
ップするのを防止し得る車両用無段変速機を実現するに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するためにこの発明は、固定プーリ部
片とこの固定プーリ部片に接離可能に装着された可動プ
ーリ部片との両プーリ部片間の溝幅を油圧により減増し
て前記両プーリに巻掛けられるベルトの回転半径を減増
させ変速比を変化させるべく変速制御する車両用無段変
速機において、内燃機関側に連設したポンプ羽根車とブ
レーキ機構によって回転が阻止されるステータ羽根車と
前記プーリ側に連設するタービン羽根車とを有し前記ス
テータ羽根車の回転を前記ブレーキ機構によって許容・
阻止することにより前記タービン羽根車を正逆回転可能
とするトルクコンバータを設け、前記タービン羽根車が
逆回転して車両が後退する際に前記プーリに作用させる
ライン圧を前記タービン羽根車が正回転して車両が前進
する際のライン圧よりも所定に高くすべく油圧回路途中
に設けられたライン圧調整弁を作動制御する制御手段を
設けたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、制御手段は、タービン羽根
車が逆回転して車両が後退する際に、ライン圧調整弁を
作動制御して、プーリに作用させるライン圧を、タービ
ン羽根車が正回転して車両が前進する際のライン圧より
も所定に高くなるように制御する。これにより、車両の
前進時・後退時に応じてプーリに作用させるライン圧を
調整し、ベルトがスリップするのを防止することができ
る。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体
的に説明する。

第１〜９図は、この発明の実施例を示すものである。
図において、２は車両用の無段変速機、４は駆動側プー
リ、６は被駆動側プーリ、８はベルトである。駆動側プ
ーリ４は、プーリ側ハウジング10内において、駆動側軸
12に固定した駆動側固定プーリ部片14と、駆動側軸12の
軸方向に移動可能且つ回転不可能に駆動側軸12に装着さ
れた駆動側可動プーリ部片16とを有し、駆動側可動プー
リ部片16の背面側に配設した駆動側ハウジング18によっ
て形成された駆動側油室20にオイルを導びかせ、オイル
圧によって駆動側可動プーリ部片16を駆動側軸12の軸方
向に移動させ、駆動側固定プーリ部片14と駆動側可動プ
ーリ部片14間の駆動側溝22の幅を減増するものである。

また、被駆動側プーリ６は、被駆動側軸24に固定した
被駆動側固定プーリ部片26と、被駆動側軸24の軸方向に
移動可能且つ回転不可能に被駆動側軸24に装着された被
駆動側可動プーリ部片28とを有し、被駆動側可動プーリ
部片28の背面側に配設した被駆動側ハウジング30によっ
て形成された被駆動側油室32にオイルを導かせ、このオ
イル圧によって被駆動側可動プーリ部片28を被駆動側軸
24の軸方向に移動させ、被駆動側固定プーリ部片26と被
駆動側可動プーリ部片28間の被駆動側溝34の幅を減増す
るものである。また、被駆動側油室32には、被駆動側可
動プーリ部片28を被駆動側油室32の拡大方向に押圧付勢
する押圧スプリング36が縮設されている。

前記駆動側プーリ４の駆動側溝22と前記被駆動側プー
リ６の被駆動側溝34とにベルト８が配設され、このベル
ト８が駆動側プーリ４と被駆動側プーリ６間で緊張され
ている。

無段変速機２の内燃機関側ハウジング38内には、内燃
機関（図示せず）側に連設したポンプ羽根車40とブレー
キ機構42によって回転が阻止されるステータ羽根車44と
プーリ側である駆動側軸12に連設する出力側軸46に固定
したタービン羽根車48とを有し、ステータ羽根車44の回
転をブレーキ機構42によって許容・阻止することにより
タービン羽根車48を正逆回転させて出力側軸46を正逆回
転可能とし、ベルト８の回転方向を変更するトルクコン
バータ50を設ける。即ち、内燃機関に連結する内燃機関
側軸52には、トルクコンバータ50を駆動するドライブプ
レート54が固設されている。このトルクコンバータ50
は、コンバータ側ハウジング56内に前記ポンプ羽根車40
とステータ羽根車44とタービン羽根車48とを有してい
る。ポンプ羽根車40はコンバータ側ハウジング56を介し
てドライブプレート54に連結している。また、ステータ
羽根車44は、第１連絡体58を介してプーリ側ハウジング
10とコンバータ側ハウジング56間に位置するブレーキ側
ケーシング60内面に設けられたブレーキ機構42に連設し
ている。これにより、ステータ羽根車44は、ブレーキ機
構42の作動状態によってブレーキ側ケーシング60に係止
・分離可能となる。更に、コンバータ側ハウジング56内
には、このコンバータ側ハウジング56とタービン羽根車
48とを係合・分離可能とする直結クラッチ62が配設され
ている。つまり、この直結クラッチ62は、内燃機関側軸
52と出力側軸46とを直結することができるものである。

また、タービン羽根車48を固設した出力側軸46の他端
側は、軸受64によって支持されている。また、この出力
側軸46に第２連絡体66が固設され、この第２連絡体66は
中立クラッチ68に連絡している。

この中立クラッチ68は、オイル圧によって作動される
ものであり、出力側軸46と駆動側軸12との関係を断続す
る。これにより、タービン羽根車48は、中立クラッチ68
によって駆動側固定プーリ部片14に断続可能となる。即
ち、中立クラッチ68は、タービン羽根車48から出力側軸
46に伝達する動力を、駆動側プーリ４、被駆動側プーリ
６を経て以後の動力伝達装置を係合・分離して中立を生
じさせるものである。

前記トルクコンバータ50のタービン羽根車48の正逆回
転は、第４、５図の如き行われている。即ち、ブレーキ
機構42をブレーキ側ケーシング60から分離させると、ス
テータ羽根車44の回転が許容され、オイルがステータ羽
根車44の羽根間を素通りし、タービン羽根車48をポンプ
羽根車40と同一方向に、つまり正方向に回転させる（第
４図参照）。一方、ブレーキ機構42をブレーキ側ケーシ
ング60に係止させると、ステータ羽根車44の回転が阻止
され、ポンプ羽根車48から送り出されたオイルの運動エ
ネルギーの方向が固定されたステータ羽根車44の羽根に
よって反転し、タービン羽根車８の羽根の裏面からオイ
ルが流入し、タービン羽根車48の回転方向がポンプ羽根
車40の逆方向になる（第５図参照）。従って、タービン
羽根車48に固設した出力側軸46の正逆回転の変更、つま
りベルト８の回転方向の変更は、いずれもタービン羽根
車48を介して行われるので、中立クラッチ68の係合・分
離で駆動・中立状態を保持できるものである。

更に、ポンプ羽根車48と一体にしたコンバータ側ハウ
ジング56はオイルポンプ70に直接接続され、従ってオイ
ルポンプ70は内燃機関側軸52によって直接駆動されるこ
とになる。

また、前記ブレーキ機構42は、油圧によって作動する
ブレーキ用ピストン72とこのブレーキ用ピストン72の移
動によって動作する作動用環74とからなる作動機構76に
よって作動制御される。

前記無段変速機２は、駆動側プーリ４と被駆動側プー
リ６とに巻掛けられるベルト８の回転半径を減増させる
変速比を無段に変化させるべく変速制御するものであ
る。

また、被駆動軸６にリダクションドライブギヤ78が固
設され、このリダクションドライブギヤ78には支持軸80
に固設したリダクションドリブンギヤ82が噛合してい
る。また、この支持軸80にファイナルドライブギヤ84が
固設され、このファイナルドライブギヤ84にはデファレ
ンシャルユニット86のファイナルギヤ88に噛合してい
る。このデファレンシャルユニット86は、車輪（図示せ
ず）に連絡している。

また、無段変速機２には、タービン羽根車48が逆回転
して車両が後退する際に、例えば駆動側プーリ４に作用
させるライン圧をタービン羽根車48が正回転して車両が
前進する際のライン圧よりも所定の高くすべく制御する
制御手段90を設ける。即ち、第６図に示す如く、制御手
段90は、前後進判別部92とライン圧設定部94とからな
り、油圧回路（図示せず）途中に設けられたライン圧調
整弁96を作動制御するものである。前後進判別部92は、
油圧状態を検出する圧力センサ、あるいはタービン羽根
車48や出力側軸46の逆回転を電気的に検出する回転方向
検出センサ等の前後進検出手段である。また、ライン圧
設定部94は、中央演算処理装置（CPU）からなり、前後
進判別部92から車両が前進か後退かを判断し、前進の場
合に前進用ライン圧P_Fを設定する一方、後退の場合には
前進用ライン圧P_Fよりも所定に高い後退用ライン圧P_Rを
設定するものである。この後退用ライン圧P_Rは、トルク
コンバータ50のトルクの差を補償すべく、前進用ライン
圧P_Fより所定に高く設定される。

次に、この実施例の作用を説明する。

内燃機関の稼働によって内燃機関側軸52が回転し、こ
の内燃機関側軸52の回転に伴ってドライブプレート54が
回転し、トルクコンバータ50を駆動する。

このトルクコンバータ50においては、オイル圧で作動
するブレーキ用ピストン72の移動により、作動用環74を
介してブレーキ機構42がブレーキ側ケーシング60から分
離した場合には、直結クラッチ62が係合（接続）可能状
態、つまり直結クラッチ62が内燃機関側軸52と出力側軸
46とを直結させることのできる状態にあり、且つステー
タ羽根車44が回転状態にあり、オイルがステータ羽根車
44の羽根間を素通りしてタービン羽根車48の羽根に作用
し、これによりタービン羽根車48はポンプ羽根車40と同
じ方向、つまり正方向に回転する（第４図参照）。これ
により、車両は前進する。

一方、ブレーキ機構42がブレーキ側ケーシング60に係
止した場合には、直結クラッチ62が分離状態、つまり直
結クラッチ62が内燃機関側軸52と出力側軸46とを直結さ
せない状態にあり、且つステータ羽根車44の回転が停止
されるので、オイルがステータ羽根車44の羽根で反転
し、オイルがタービン羽根車48の羽根の裏面から流入
し、これによりタービン羽根車48の回転はポンプ羽根車
40の回転方向とは逆方向になる。（第５図参照）。これ
により、車両は、後退する。

このとき、制御手段90は、第７図のフローチャートの
如きライン圧を設定する。即ち、第７図において、前後
進判別部92によって前進か否かを判断し（ステップ20
1）、前進でステップ201がYESの場合には、ライン圧設
定部94において前進用ライン圧P_Fを設定し（ステップ20
2）、この前進用ライン圧P_Fの値の信号をライン圧調整
弁96に出力し、このライン圧調整弁96を作動制御する。

一方、ステップ201において前進以外でNOの場合に
は、中立か否かを判断し（ステップ203）、中立でYESの
場合にはステップ202に戻して前進用ライン圧P_Fを設定
する。

また、ステップ203において中立でなく、つまり後退
でNOの場合には、前進用ライン圧P_Fよりも所定に高い後
退用ライン圧P_Rを設定し（ステップ204）、そしてこの
後退用ライン圧P_Rの値の信号をライン圧調整弁96に出力
し、このライン圧調整弁96を作動制御する。

またこのとき、オイルポンプ70は、内燃機関側軸52の
回動に伴って駆動し、オイルパン（図示せず）からオイ
ルを吸収して、トルクコンバータ50やその他の部位に送
給している。

そして、無段変速機２は、駆動側プーリ４の駆動側溝
22の幅と被駆動側プーリ６の被駆動側溝34の幅との減増
に合致してベルト８の回転半径を減増し、無段階に変速
比を変化させる。

これにより、内燃機関の動力は、内燃機関軸52から入
力され、トルクコンバータ50のタービン羽根車48の回転
方向によってベルト８の正逆回転方向が決定され、駆動
側プーリ４、ベルト８、被駆動側プーリ６に至り、そし
てリダクションドライブギヤ78、リダクションドリブン
ギヤ82、フィイナルドライブギヤ84、ファイナルギヤ88
を経て、次いでデファレンシャルユニット86によって分
岐され、夫々の車輪に伝達される。

ところで、この実施例においては、タービン羽根車48
が逆回転して車両が後退する際に、例えば駆動側プーリ
４に作用させるライン圧P_Rをタービン羽根車48が正回転
して車両が前進する際のライン圧P_Fよりも所定に高くさ
せたことにより、トルクコンバータ50において前進時・
後退時のトルクに差が生じた場合にでも、このトルクの
差をライン圧によって補償させ、ベルトがスリップする
のを未然に防止することができる。

なお、第８図においては、流体継手における出力回転
数と入力回転数との入出力比（ｅ）と、トルク比（ｔ）
との関係を説明し、この場合、トルク比（ｔ）は一定に
維持されている。

また、第９図においては、トルクコンバータ50におけ
る入出力比（ｅ）とトルク比（ｔ）との関係を説明し、
この場合、例えば、入出力比（ｅ）が零から0.5までは
トルク比が２から減少するとともに、入出力比（ｅ）が
0.5から１まではトルク比が１から零側に減少するもの
である。

〔発明の効果〕

以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれ
ば、内燃機関側に連設したポンプ羽根車とブレーキ機構
によって回転が阻止されるステータ羽根車とプーリ側に
連設するタービン羽根車とを有しステータ羽根車の回転
をブレーキ機構によって許容・阻止することによりター
ビン羽根車を正逆回転可能とするトルクコンバータを設
け、タービン羽根車が逆回転して車両が後退する際にプ
ーリに作用させるライン圧をタービン羽根車が正回転し
て車両が前進する際のライン圧よりも所定に高くすべく
油圧回路途中に設けられたライン圧調整弁を作動制御す
る制御手段を設けたことにより、車両の前進時・後退時
に応じてプーリに作用させるライン圧を適正に調整し、
ベルトがスリップするのを防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１〜９図はこの発明の実施例を示し、第１図は流体継
手を備えた無段変速機の概略説明図、第２図は流体継手
を備えた無段変速機の詳細な説明図、第３図は無段変速
機の軸配置図、第４図はタービン羽根車が正方向に回転
する状態における説明図、第５図はタービン羽根車が逆
方向に回転する状態における説明図、第６図は制御手段
とライン圧調整弁との説明図、第７図はこの実施例の作
用を説明するフローチャート、第８図は流体継手におけ
る入出力比とトルク比との関係を示す図、第９図はトル
クコンバータにおける入出力比とトルク比との関係を示
す図である。図において、２は無段変速機、４は駆動側プーリ、６は
被駆動側プーリ、８はベルト、40はポンプ羽根、42はブ
レーキ機構、44はステータ羽根車、46は出力側軸、48は
タービン羽根車、50はトルクコンバータ、60はブレーキ
側ケーシング、62は直結クラッチ、64は軸受、68は中立
クラッチ、70はオイルポンプ、76は作動機構、90は制御
手段、92は前後進判別部、94はライン圧設定部、そして
96はライン圧調整弁である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 45/00 F16H 47/06 - 47/08 F16H 61/58

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定プーリ部片とこの固定プーリ部片に接
離可能に装着された可動プーリ部片との両プーリ部片間
の溝幅を油圧により減増して前記両プーリに巻掛けられ
るベルトの回転半径を減増させ変速比を変化させるべく
変速制御する車両用無段変速機において、内燃機関側に
連設したポンプ羽根車とブレーキ機構によって回転が阻
止されるステータ羽根車と前記プーリ側に連設するター
ビン羽根車とを有し前記ステータ羽根車の回転を前記ブ
レーキ機構によって許容・阻止することにより前記ター
ビン羽根車を正逆回転可能とするトルクコンバータを設
け、前記タービン羽根車が逆回転して車両が後退する際
に前記プーリに作用させるライン圧を前記タービン羽根
車が正回転して車両が前進する際のライン圧よりも所定
に高くすべく油圧回路途中に設けられたライン圧調整弁
を作動制御する制御手段を設けたことを特徴とする車両
用無段変速機。