JP3161482B2 - 連続可変変速機のクラッチ圧制御装置 - Google Patents

連続可変変速機のクラッチ圧制御装置

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JP3161482B2
JP3161482B2 JP10075592A JP10075592A JP3161482B2 JP 3161482 B2 JP3161482 B2 JP 3161482B2 JP 10075592 A JP10075592 A JP 10075592A JP 10075592 A JP10075592 A JP 10075592A JP 3161482 B2 JP3161482 B2 JP 3161482B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は連続可変変速機のクラ
ッチ圧制御装置に係り、特に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減増し、両プーリに巻掛けられ
るベルトの回転半径を増減させて変速比を変化させる連
続可変変速機のクラッチ圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両において、内燃機関と駆動車輪間に
変速装置を介在している。この変速装置は、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。変速装置には、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
に形成される溝部の幅を増減させ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増減させ動力を伝達
し、変速比(ベルトレシオ)を変える連続可変変速機が
ある。
【0003】この連続可変変速機としては、例えば特開
平1−119433号公報に開示されるものがある。こ
の公報に開示される連続可変変速機のクラッチ圧制御方
法は、各種制御モードにより断続が制御される油圧クラ
ッチを設け、この油圧クラッチがホールドモードからス
タートモードに移行した際にスタートモードにおける油
圧クラッチのクラッチ圧制御の開始時間を所定時間だけ
遅延させるべく制御している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の連続
可変変速機のクラッチ圧制御装置においては、また、前
記連続可変変速機のクラッチ圧制御においては、クラッ
チ制御に必要なライン圧力を確保するために、発進制御
開始後、所定の時間だけクラッチ制御を遅延させるもの
や、発進制御に必要なライン圧力を確保するために、オ
イルポンプが十分な吐出流量を吐出できるエンジン回転
数NEに達するまで、発進制御の開始を遅延させるもの
がある。
【0005】しかし、コーストモードの場合、スロット
ル操作をすると、エンジントルクの反転急増がクラッチ
を通して車体側に伝わり、ショックが発生するか、上述
の2つの方策においては、いずれもショックの軽減に寄
与するものではなく、しかもこのショックは変速比RA
TCがフルローF/Lに近づくのに応じて大きくなると
いう不都合がある。
【0006】また、前記変速制御装置の制御部は、車両
が停止している場合にホールドモードHLDからノーマ
ルスタートモードNSTの発進制御に移行する場合のク
ラッチ圧制御と、車両が走行している場合にコーストモ
ードCSTからスペシャルスタートモードSSTの発進
制御に移行する場合のクラッチ圧制御とを行うものであ
るが、前者のクラッチ圧制御はクリープを得るためのも
のであり、後者のクラッチ圧制御は油圧発進クラッチを
略結合状態に保つものである。
【0007】このとき、ホールドモードHLDに比して
コーストモードCSTの油圧発進クラッチの結合が強
い。
【0008】この結果、図4に示す如く、コーストモー
ドCSTにおいては、スロットル操作に伴うエンジント
ルクの急増が油圧発進クラッチにより車体側に伝達さ
れ、ショックが発生するという不都合がある。
【0009】このとき、ドライブシャフトのトルクを観
察すると、オーバシュートやハンチングが発生してお
り、このオーバシュートやハンチングの発生の程度は、
変速比RATCがフルローF/Lに近い程大となるもの
である。そして、上述の現象は、駆動後のねじり振動解
析を行うことで容易に求めることができるとともに、車
両が走行する場合の抵抗たる走行抵抗や車両の慣性は、
車速が高い程大となる。
【0010】また、車両がコーストモードCSTとなる
のは、惰行減速して車両が低速となった場合が主であ
り、コーストモードCST中にスロットル操作をすると
同時に、スペシャルスタートモードSSTに移行するも
のである。
【0011】このスペシャルスタートモードSSTは、
走行中に油圧発進クラッチが完全に結合していない中間
結合状態、つまり油圧発進クラッチが非結合状態から結
合状態にするための制御である発進制御の内、「車両が
走行中に行う発進制御」であるからホールドモードHL
DやコーストモードCSTよりも油圧発進クラッチの結
合が強く、従来の方策ではスロットル操作に伴うエンジ
ントルクの急増を、コーストモードCSTからスペシャ
ルスタートモードSSTに移行する際に、油圧発進クラ
ッチの結合を強めて車体側に伝わり易くしており、実用
上不利であるという不都合がある。
【0012】
【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、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増減させ変速比を変化させる
べく変速制御する連続可変変速機の変速制御装置におい
て、走行中に油圧発進クラッチが完全に結合していない
中間結合状態である場合にスロットル操作をした際にス
ロットル操作と同時にその時の変速比に応じ該変速比が
大きいほど長いクラッチ解除時間を設定し、該クラッチ
解除時間に応じて油圧発進クラッチを解除すべく制御す
る制御部を設けたことを特徴とする。
【0013】
【作用】上述の如く発明したことにより、走行中に油圧
発進クラッチが完全に結合していない中間結合状態であ
る場合にスロットル操作をした際には、制御部によって
スロットル操作と同時にその時の変速比に応じ該変速比
が大きいほど長いクラッチ解除時間を設定し、該クラッ
チ解除時間に応じて油圧発進クラッチを解除すべく制御
し、スロットル操作に伴うエンジントルクの急増を解消
し、ショックの発生を防止している。
【0014】
【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。
【0015】図1〜図3はこの発明の実施例を示すもの
である。図2において、2はベルト駆動式連続可変変速
機、2Aはベルト、4は駆動側プーリ、6は駆動側固定
プーリ部片、8は駆動側可動プーリ部片、10は被駆動
側プーリ、12は被駆動側固定プーリ部片、14は被駆
動側可動プーリ部片である。前記駆動側プーリ4は、第
4図に示す如く、回転軸16に固定される駆動側固定プ
ーリ部片6と、回転軸16の軸方向に移動可能且つ回転
不可能に前記回転軸16に装着された駆動側可動プーリ
部片8とを有する。また、前記被駆動側プーリ10も、
前記駆動側プーリ4と同様に、被駆動側固定プーリ部片
12と被駆動側可動プーリ部片14とを有する。
【0016】前記駆動側可動プーリ部片8と被駆動側可
動プーリ部片14とには、第1、第2ハウジング18、
20が夫々装着され、第1、第2油圧室22、24が夫
々形成される。このとき、被駆動側の第2油圧室24内
には、この第2油圧室24の拡大方向に前記第2ハウジ
ング20を付勢するばね等からなる付勢手段26を設け
る。
【0017】前記回転軸16にオイルポンプ28を設
け、このオイルポンプ28を前記第1、第2油圧室2
2、24に第1、第2オイル通路30、32によって夫
々連通するとともに、第1オイル通路30途中には入力
軸シーブ圧たるプライマリ圧を制御する変速制御弁たる
プライマリ圧制御弁34を介設する。また、プライマリ
圧制御弁34よりオイルポンプ28側の第1オイル通路
30には第3オイル通路36によってライン圧(一般に
5〜25kg/cm)を一定圧(3〜4kg/c
)に制御する定圧制御弁38を連通し、前記プライ
マリ圧制御弁34に第4オイル通路40によりプライマ
リ圧力制御用第1三方電磁弁42を連通する。
【0018】また、前記第2オイル通路32途中にはポ
ンプ圧たるライン圧を制御する逃し弁機能を有するライ
ン圧制御弁44を第5オイル通路46により連通し、こ
のライン圧制御弁44に第6オイル通路48によりライ
ン圧力制御用第2三方電磁弁50を連通する。
【0019】更に、前記ライン圧制御弁44の連通する
部位よりも第2油圧室24側の第2オイル通路32途中
にはクラッチ圧を制御するクラッチ圧制御弁52を第7
オイル通路54により連通し、このクラッチ圧制御弁5
2に第8オイル通路56によりクラッチ圧制御用第三方
向電磁弁58を連通する。
【0020】また、前記プライマリ圧制御弁34及びプ
ライマリ圧力制御用第1電磁弁42、定圧制御弁38、
第6オイル通路48、ライン圧力制御用第2電磁弁5
0、そしてクラッチ圧制御弁52を第9オイル通路60
によって夫々連通する。
【0021】前記クラッチ圧制御弁52をクラッチ、例
えば油圧発進クラッチ62に第10オイル通路64によ
って連通するとともに、この第10オイル通路64途中
には第11オイル通路66により圧力センサ68を連通
する。この圧力センサ68はホールドおよびスタートモ
ード等のクラッチ圧を制御する際に直接油圧を検出する
ことができ、この検出油圧を目標クラッチ圧とすべく指
令する際に寄与する。また、ドライブモード時にはクラ
ッチ圧がライン圧と等しくなるので、ライン圧制御にも
寄与するものである。
【0022】前記第1ハウジング18外側に入力軸回転
検出歯車70を設け、この入力軸回転検出歯車70の外
周部位近傍に入力軸側の第1回転検出器72を設ける。
また、前記第2ハウジング20外側に出力軸回転検出歯
車74を設け、この出力軸回転検出歯車74の外周部位
近傍に出力軸側の第2回転検出器76を設ける。そし
て、前記第1回転検出器72と第2回転検出器76との
検出信号を後述する制御部82に出力し、エンジン回転
数とベルトレシオとを把握するものである。
【0023】前記油圧発進クラッチ62には出力伝達用
歯車78を設け、この歯車78外周部位近傍に最終出力
軸の回転を検出する第3回転検出器80を設ける。つま
り、この第3回転検出器80は減速歯車および差動機、
駆動軸、タイヤに直結する最終出力軸の回転を検出する
ものであり、車速の検出が可能である。また、前記第2
回転検出器76と第3回転検出器80とによって油圧発
進クラッチ62前後の回転検出も可能であり、クラッチ
スリップ量の検出に寄与する。
【0024】更に、車両の図示しない気化器のスロット
ル開度や前記第1〜第3回転検出器72、76、80か
らのエンジン回転、車速等の種々条件を入力しデューテ
ィ率を変化させ変速制御を行う制御部82を設け、この
制御部82によって前記プライマリ圧力制御用第1三方
電磁弁42および定圧制御弁38、ライン圧力制御用第
2三方電磁弁50、そしてクラッチ圧制御用第3三方電
磁弁58の開閉動作を制御するとともに、前記圧力セン
サ68をも制御すべく構成されている。また、前記制御
部82に入力される各種信号と入力信号の機能について
詳述すれば、 、シフトレバー位置の検出信号……P、R、N、D、
L等の各レンジ信号により各レンジに要求されるライン
圧やレシオ、クラッチの制御 、スロットル開度の検出信号……予めプログラム内に
インプットしたメモリからエンジントルクを検知、目標
レシオあるいは目標エンジン回転数の決定 、ドライバ・デマンド・スイッチ(DDTSW)信号
……アクセルペダルの踏込み状態によって運転者の意志
を検出し、走行時あるいは発進時の制御方法を決定 、アクセルペダル信号……アクセルペダルの踏込み状
態によって運転者の意志を検知し、走行時あるいは発進
時の制御方向を決定 、ブレーキ信号……ブレーキペダルの踏込み動作の有
無を検知し、クラッチの切り離し等制御方向を決定 、パワーモードオプション信号……車両の性能をスポ
ーツ性(あるいはエコノミー性)とするためのオプショ
ンとして使用等がある。
【0025】前記制御部82は、走行中に油圧発進クラ
ッチが完全に結合していない中間結合状態(「スペシャ
ルスタートモードSST」と換言するこどができる)で
ある場合にスロットル操作をした際には、スロットル操
作と同時にその時の変速比に応じ該変速比が大きいほど
長いクラッチ解除時間を設定し、該クラッチ解除時間に
応じて油圧発進クラッチ62を解除すべく制御する構成
を有する。
【0026】詳述すれば、前記制御部82は、車両が走
行している場合にコーストモードCSTからスペシャル
スタートモードSSTの発進制御に移行した場合に、変
速比RATCの増減に応じて求められるクラッチ解除時
間TCRELIだけ油圧発進クラッチ62のクラッチソ
レノイドのデューティOPWCLUを100%として油
圧発進クラッチ62を解除すべく制御するものである。
【0027】また、クラッチ解除時間TCRELIは、
変速比RATCを変数とするマップにより求められるも
のであり、変速比RATCがフルローF/L、すなわち
変速比が大きいほど長くなるように設定されている。そ
して、クラッチ解除時間TCRELIの設定時にクラッ
チ解除時間TCRELIが必要以上に長いと、エンジン
回転数NEが吹き上がってしまい、後段のスペシャルス
タートモードSSTにおける本来のクラッチ圧制御に弊
害を及ぼす惧れがあり、逆に短すぎると十分な効果が得
られないものであり、所定の値に設定する必要がある。
【0028】なお、符号84は前記油圧発進クラッチ6
2のピストン、86は円環状スプリング、88は第1圧
力プレート、90はフリクションプレート、92は第2
圧力プレート、94はオイルパン、96はオイルフィル
タである。
【0029】次に作用について説明する。
【0030】前記ベルト駆動式連続可変変速機2は、図
2に示す如く、回転軸16上に位置するオイルポンプ2
8が回転軸16の駆動に応じて作動し、そのオイルは変
速機底部のオイルパン94からオイルフィルタ96を介
して吸収される。このポンプ圧であるライン圧はライン
圧制御弁44で制御され、このライン圧制御弁44から
の洩れ量、つまりライン圧制御弁44の逃し量が大であ
ればライン圧は低くなり、反対に少なければライン圧は
高くなる。
【0031】また、ライン圧制御弁44は、フルロー状
態とフルオーバトップ状態、及びレシオ固定状態におい
て夫々ライン圧を変化させ3段階の制御を行う変速制御
特性を有している。
【0032】前記ライン圧制御弁44の動作は専用の第
2三方電磁弁50により制御されるものであり、この第
2三方電磁弁50の動作に追従して前記ライン圧制御弁
44が作動するものであり、第2三方電磁弁50は一定
周波数のデューティ率で制御される。即ち、デューティ
率0%とは第2三方電磁弁50が全く動作しない状態で
あり、出力側が大気側に導通し出力油圧はゼロとなる。
また、デューティ率100%とは第2三方電磁弁50が
動作して出力側が出力側に導通し、制御圧力と同一の最
大出力油圧となり、デューティ率によって出力油圧を可
変させている。従って、前記第2三方電磁弁50の特性
は略直線的であり、前記ライン圧制御弁44をアナログ
的に動作させることが可能となり、第2三方電磁弁55
のデューティ率を任意に変化させてライン圧を制御する
ことができる。また、この第2三方電磁弁50の動作は
前記制御部82によって制御されている。
【0033】変速制御用のプライマリ圧は前記プライマ
リ圧制御弁34によって制御され、このプライマリ圧制
御弁34も前記ライン圧制御弁44と同様に、専用の第
1三方電磁弁42によって動作が制御されている。この
第1三方電磁弁42は、プライマリ圧を前記ライン圧に
導通、あるいはプライマリ圧を大気側に導通させるため
に使用され、ライン圧に導通させてベルトレシオをフル
オーバドライブ側に移行、あるいは大気側に導通させて
フルロー側に移行させるものである。
【0034】クラッチ圧を制御するクラッチ圧制御弁5
2は、最大クラッチ圧を必要とする際にライン圧側と導
通させ、また最低クラッチ圧とする際には大気側と導通
させるものである。このクラッチ圧制御弁52も前記ラ
イン圧制御弁44やプライマリ圧制御弁34と同様に、
専用の第3三方電磁弁58によって動作が制御されてお
り、説明を削除する。クラッチ圧は最低の大気圧(ゼ
ロ)から最大のライン圧までの範囲内で変化するもので
ある。
【0035】クラッチ圧の制御には後述する5つの基本
パターンがあり、この基本パターンは、 (1)、ニュートラルモード ……シフト位置がNまたはPでクラッチを完全に切り離
す場合、クラッチ圧は最低圧(ゼロ) (2)、ホールドモード ……シフト位置がDまたはRでスロットルを離して走行
意志の無い場合、あるいは走行中に減速しエンジントル
クを切りたい場合、クラッチ圧はクラッチが接触する程
度の低いレベル (3)、スタートモード ……発進時あるいはクラッチ切れの後に再びクラッチを
結合しようとする場合、クラッチ圧はエンジンの吹き上
がりを防止するとともに車両をスムースに動作できるエ
ンジン発生トルク(クラッチインプットトルク)に応じ
た適切なレベル (4)、ドライブモード ……完全な走行状態ら移行しクラッチが完全に結合した
場合、クラッチ圧はエンジントルクに充分に耐えるだけ
の余裕のある高いレベル (5)、コーストモード ……惰行減速して車両が低速となった場合、クラッチは
略結合状態を保つレベルの5つがある。この基本パター
ンの(1)はシフト操作と連動する専用の図示しない切
換バルブで行われ、他の(2)、(3)、(4)、
(5)は前記制御部82による第1〜第三方電磁弁4
2、50、58のデューティ率制御によって行われてい
る。特に(4)の状態おいては、クラッチ圧制御弁52
によって第7オイル通路54と第10オイル通路64と
を連通させ、最大圧発生状態とし、クラッチ圧はライン
圧と同一となる。
【0036】また、前記プライマリ圧制御弁34やライ
ン圧制御弁44、そしてクラッチ圧制御弁52は、第1
〜第3三方電磁弁42、50、58からの出力油圧によ
って夫々制御されているが、これら第1〜第3三方電磁
弁42、50、58を制御するコントロール油圧は定圧
制御弁38で作られる一定油圧出ある。このコントロー
ル油圧はライン圧より常に高い圧力であるが、安定した
一定の圧力である。また、コントロール油圧は各制御弁
34、44、52にも導入され、これら制御弁34、4
4、52の安定化を図っている。
【0037】次に前記ベルト駆動式連続可変変速機2の
電子制御について説明する。
【0038】連続可変変速機2は油圧制御されていると
ともに、制御部82からの指令により、ベルト保持とト
ルク伝達のための適切なライン圧や、変速比変更のため
のプライマリ圧、およびクラッチを確実に結合させるた
めのクラッチ圧が夫々確保されている。
【0039】図1に沿って前記ベルト駆動式連続可変変
速機2のクラッチ圧制御用フローチャートを説明する。
【0040】先ず、前記ベルト駆動式連続可変変速機2
の駆動により制御用プログラムをスタート(100)さ
せる。
【0041】次に、車両の運転状態が、運転者の意志に
よってアクセルペダルが踏込まれドライバ・デマンド・
スイッチDDTSWがONとなったスペシャルスタート
モードSSTか否かの判断(102)を行い、YESの
場合にはマップ(104)によって変速比RATCから
クラッチ解除時間TCRELIを求め、NOの場合には
クラッチ解除タイマTCRELを0(ゼロ)とし(10
6)、各々のクラッチ制御を行い(108)、リターン
(118)に移行する。
【0042】また、マップ(104)によって変速比R
ATCからクラッチ解除時間TCRELIを求めた後
に、クラッチ解除タイマTCRELに1を加算して新た
なクラッチ解除タイマTCRELとし(110)、この
クラッチ解除タイマTCRELとクラッチ解除時間TC
RELIとを比較判断(112)する。
【0043】この比較判断(112)において、TCR
EL≧TCRELIの場合には、スペシャルスタートモ
ードSST本来のクラッチ制御を行い(114)、リタ
ーン(118)に移行する。
【0044】また、比較判断(112)がTCREL<
TCRELIの場合には、前記油圧発進クラッチ62の
クラッチソレノイドのデューティOPWCLUを100
%とし(116)、油圧発進クラッチ62を解除させ、
その後、リターン(118)に移行する。
【0045】これにより、車両が低速走行時等の走行中
においてコーストモードCSTからスペシャルスタート
モードSSTの発進制御に移行した場合に、クラッチ解
除時間TCRELIだけ油圧発進クラッチ62のクラッ
チソレノイドのデューティOPWCLUを100%とし
て油圧発進クラッチ62を解除させることができ、図3
に示す如く、スロットル操作に伴うエンジントルクの急
増が解消され、油圧発進クラッチにより車体側に伝達さ
れる惧れがなく、ショックが発生するという不都合を防
止し得るものである。
【0046】また、前記制御部82におけるプログラム
の一部の改良のみで対処できることにより、構成が複雑
化せず、大型化しないとともに、製作が容易であり、コ
ストを低廉に維持し得て、経済的に有利である。
【0047】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。
【0048】例えば、この発明の実施例においては、油
圧発進クラッチが結合していない場合について説明した
が、油圧発進クラッチが結合している場合でも、スロッ
トル操作と同時に、油圧発進クラッチの結合状態を一度
解除し、エンジントルクの急増によるショックを軽減す
る構成とすることも可能である。
【0049】
【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、連続可変変速機の変速制御装置において、走行中に
油圧発進クラッチが完全に結合していない中間結合状態
である場合にスロットル操作をした際にスロットル操作
と同時にその時の変速比に応じ該変速比が大きいほど長
いクラッチ解除時間を設定し、該クラッチ解除時間に応
じて油圧発進クラッチを解除すべく制御する制御部を設
けたので、走行中に油圧発進クラッチが完全に結合して
いない中間結合状態である場合にスロットル操作をした
際に、変速比に応じて設定されるクラッチ解除時間だけ
油圧発進クラッチを解除させることができ、スロットル
操作に伴うエンジントルクの急増が解消され、油圧発進
クラッチにより車体側に伝達される惧れがなく、ショッ
クが発生するのを確実に防止し得るものである。また、
前記制御部におけるプログラムの一部の改良のみで対処
できることにより、構成が複雑化せず、大型化しないと
ともに、製作が容易であり、コストを低廉に維持し得
て、経済的に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示すベルト駆動式連続可変
変速機のクラッチ圧制御用フローチャートである。
【図2】ベルト駆動式連続可変変速機の概略図である。
【図3】ベルト駆動式連続可変変速機のクラッチ圧制御
用タイムチャートである。
【図4】この発明の従来の技術を示すベルト駆動式連続
可変変速機のクラッチ圧制御用タイムチャートである。
【符号の説明】
2 ベルト駆動式連続可変変速機 2A ベルト 4 駆動側プーリ 10 被駆動側プーリ 28 オイルポンプ 34 プライマリ圧制御弁 38 定圧制御弁 44 ライン圧制御弁 52 クラッチ圧制御弁 62 油圧発進クラッチ 68 圧力センサ 82 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−270251(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 41/22 F16D 48/02 F16H 9/00 F16H 61/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【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
    の回転半径を増減させ変速比を変化させるべく変速制御
    する連続可変変速機の変速制御装置において、走行中に
    油圧発進クラッチが完全に結合していない中間結合状態
    である場合にスロットル操作をした際にスロットル操作
    と同時にその時の変速比に応じ該変速比が大きいほど長
    いクラッチ解除時間を設定し、該クラッチ解除時間に応
    じて油圧発進クラッチを解除すべく制御する制御部を設
    けたことを特徴とすることを特徴とする連続可変変速機
    の変速制御装置。
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