JP3468439B2 - ベルト式無段変速機のプーリ側圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として車両に用いら
れるベルト式無段変速機に関し、さらに詳しくは、ベル
トを巻掛ける可変プーリの幅設定用側圧を制御するプー
リ側圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベルト式無段変速機は従来から提案され
ており、既に自動車用として一部実用化されている。ベ
ルト式無段変速機は、例えば、それぞれプーリ幅が可変
となったドライブ側およびドリブン側可動プーリ間に金
属Ｖベルトを巻掛けて構成されており、ドライブ側およ
びドリブン側のプーリ幅を制御することによって変速
（レシオ）制御がなされるようになっている。このよう
なプーリ幅の制御のため、各プーリにおける可動プーリ
半体に側圧を付与する油圧シリンダが配設されており、
この油圧シリンダに供給する油圧（プーリ側圧）の制御
を通じて各プーリへのＶベルトの巻掛け半径を制御し、
変速制御を行う。

【０００３】ここで、上記油圧シリンダに供給する油圧
を制御する手段としては、プーリとベルトとのスリップ
を防止してトルク伝達するために最低限必要な低側圧コ
ントロール油圧ＰＬと、この油圧よりも高く設定された
変速比制御用の高側圧コントロール油圧ＰＨとをドライ
ブ側およびドリブン側シリンダに振り分けて供給する切
換弁（４方弁）がある。

【０００４】そして、このような切換弁としては、例え
ば図９に示すものがあり、この切換弁１５３は、高側圧
コントロール油圧ＰＨが供給される高側圧ポート１５３
ｂと、この高側圧ポートの左右に設けられて低側圧コン
トロール油圧ＰＬが供給される低側圧ポート１５３ｃ
と、ドライブ側シリンダに繋がるドライブポート１５３
ｄと、ドリブン側シリンダに繋がるドリブンポート１５
３ｅとを有する。切換弁１５３内には、中立位置から左
右方向に位置制御可能なスプール１５３ａが配設されて
おり、このスプール１５３ａのランド部によって上記各
ポートを相互に連通させたり遮断したりする。スプール
の右端にはバネ（油圧の場合もある）による付勢力が付
与されており、左端には上記付勢力とのバランスにより
スプール１５３ａの位置制御を行う制御油圧（例えば、
ソレノイドバルブの通電電流制御によって制御される）
が作用している。

【０００５】この切換弁１５３では、スプール１５３ａ
が、図９に示すように中立位置に位置するときは、スプ
ールのランド部と低側圧ポート１５３ｃとのアンダーラ
ップ（Ｌ1 −Ｌ2 ）によりできる隙間を通じて低側圧ポ
ート１５３ｃとドライブおよびドリブンポート１５３
ｄ，１５３ｅとがそれぞれ連通し、ドライブ側およびド
リブン側シリンダの双方に十分な流量をもって低側圧コ
ントロール油圧ＰＬが供給される。これにより、変速制
御は行わないが、ドライブ側およびドリブン側プーリの
側圧をベルトスリップ防止に必要な油圧、即ち低側圧コ
ントロール油圧ＰＬに保持する。

【０００６】また、スプール１５３ａが中立位置からあ
る程度大きく左右に移動したときには、各ポート間の連
通路の断面積に応じた流量をもって低側圧コントロール
油圧ＰＬおよび高側圧コントロール油圧ＰＨが各シリン
ダに振り分けられて供給される。これにより、ベルトの
巻掛け半径、即ち変速比を制御することができる。な
お、スプール１５３ａの位置ごとのドライブ側およびド
リブン側シリンダ内の油圧は、図１０に示すようにな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構造の切換弁１５３では、スプール１５３ａが中
立位置から若干左右に動いた位置においては、上記アン
ダーラップによる隙間がほとんどなくなって高側圧およ
び低側圧ポート１５３ｂ，１５３ｃからドライブ又はド
リブンポート１５３ｄ，１５３ｅに流入する油の流量が
ともに不足し、これに繋がるシリンダ内の油圧が低側圧
コントロール油圧ＰＬを割り込んでしまう（図１０のＡ
部参照）という問題がある。これでは、油圧が低下した
側のプーリに対してベルトが滑ってしまいトルク伝達が
うまく行われなくなってしまう。

【０００８】ここで、このような低側圧コントロール油
圧の割り込みを防止するため、ランド部と低側圧ポート
とのアンダーラップを大きくすることが考えられるが、
この方法によれば、図１１に示すように、高側圧ポート
１５３ｂから切換弁内に流入した高側圧コントロール油
圧の一部が低側圧ポート１５３ｃに吹き抜けてしまい、
その分、各コントロール油圧を作り出す油圧源となって
いるオイルポンプの負荷が増えてしまうという問題が生
ずる。また、これによれば、スプール１５３ａを移動さ
せても各シリンダの油圧を変化させることができないい
わゆる不感帯（図１０参照）が大きくなり、変速機の制
御性が低下するという問題もある。

【０００９】なお、予め高めに各コントロール油圧を設
定しておいて、シリンダ内の油圧が若干低側圧コントロ
ールを割り込んでもベルトがスリップしないようにする
ことも可能であるが、オイルポンプの負荷が増えてしま
うという問題が生ずる点でアンダーラップを大きくする
方法と変わりがない。

【００１０】さらに、ベルト式無段変速機の変速比（ベ
ルトの巻掛け半径）は、ベルトにより伝達されるトルク
の変動等によっても影響を受けるため、安定した変速比
制御を行うためには、伝達トルクと切換弁の圧力−流量
特性との関係に応じたきわめて詳細なスプールの位置制
御（即ち、制御油圧の制御）を行ったり、変速比のフィ
ードバック制御を行ったりする必要がある。このため、
切換弁の制御が複雑化し、制御負担が大きくなり易いと
いう問題がある。

【００１１】なお、特開昭６２−１９６４４８号公報に
は、いずれかのシリンダ内の油圧が低側圧コントロール
油圧よりも低下したときに、切換弁を介さずに直接低側
圧コントロール油圧をその油圧が低下したシリンダに補
給する装置が提案されている。ただし、この装置におい
ては、切換弁のスプールの位置制御（ソレノイドがスプ
ールを押す力の制御）をかなり高い精度で行わなけれ
ば、各シリンダに一定の油圧を供給し続けることができ
ないという問題がある。

【００１２】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、ポンプ負荷の増加等を生じさせることな
くシリンダ内の最低圧を確保できるとともに、変速比制
御の負担を軽減でき、且つスプールの位置制御について
要求される精度を緩和できるようにしたプーリ側圧制御
装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するために、本発明では、低側圧コントロール油圧
およびこの低側圧コントロール油圧よりも高い高側圧コ
ントロール油圧を設定する側圧設定手段と、スプールの
位置に応じて低側圧および高側圧コントロール油圧をド
ライブ側およびドリブン側シリンダに振り分けて供給す
る切換弁と、上記スプールに、このスプールの位置制御
を行うための第１の位置制御力を付与する位置制御力付
与手段と、ドライブ側シリンダ内の油圧を切換弁のスプ
ールに第２の位置制御力として作用させる第１フィード
バック油路と、ドリブン側シリンダ内の油圧を、第１フ
ィードバック油路からの油圧とは反対方向にスプールに
第３の位置制御力として作用させる第２フィードバック
油路とからプーリ側圧制御装置を構成している。なお、
第２の位置制御力が、ドライブ側シリンダに低側圧コン
トロール油圧を供給するとともにドリブン側シリンダに
高側圧コントロール油圧を供給する位置の方向にスプー
ルを押し、第３の位置制御力が、ドリブン側シリンダに
低側圧コントロール油圧を供給するとともにドライブ側
シリンダに高側圧コントロール油圧を供給する位置の方
向にスプールを押すようにするのが望ましい。

【００１４】この装置においては、切換弁のスプール
は、第１の位置制御力（制御油圧）と、第２，第３の位
置制御力との釣合いによって位置制御がなされる。そし
て、スプールが中立位置近傍に位置してシリンダ内の油
圧が低側圧コントロール油圧を割り込んだようなときに
は、スプールがその割り込んだ油圧（即ち、第２又は第
３の位置制御力）と他の位置制御力とが釣合う位置まで
移動する。そして、このスプールの移動により、低側圧
コントロール油圧を割り込んだ側のシリンダに高側圧コ
ントロール油圧を供給できるように構成すれば、そのシ
リンダ内の油圧を低側圧コントロール油圧以上に上昇さ
せることができる。

【００１５】こうしてシリンダに供給される油圧（プー
リ側圧）として最低限、低側圧コントロール油圧が保証
される。しかも、スプールのランド部と低側圧ポートと
のアンダーラップを大きくする必要がなくなるため、高
側圧ポートから低側圧ポート側への油圧の吹き抜けを防
止でき、さらには切換弁の不感帯を小さくすることがで
きる。また、プーリ側圧として低側圧コントロール油圧
が保証されることにより、予め各コントロール油圧を高
めに設定しておく必要がなくなり、オイルポンプの負担
も軽減される。

【００１６】さらに、上記のようなフィードバック油路
を設けたことにより、第１位置制御力を一定としておい
ても各シリンダ内の油圧が変動すればこの油圧変動に応
じてスプールが自動的に移動する。このため、制御油圧
自体を制御しなくても、シリンダの油圧変動を吸収する
ことができ、制御油圧を制御する負担を軽減することが
できる。また、スプールの位置制御の精度をさほど高く
しなくても、各シリンダに一定油圧を供給し続けること
ができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら説明する。図１に本発明のプーリ側圧制
御装置を有したベルト式無段変速機ＣＶＴを模式的に示
している。このベルト式無段変速機ＣＶＴは、入力軸１
とカウンター軸２との間に配設された金属Ｖベルト機構
１０と、入力軸１とドライブ側可動プーリ１１との間に
配設された遊星歯車式前後進切換機構２０と、カウンタ
ー軸２と出力側部材（ディフアレンシャル機構８等）と
の間に配設された発進クラッチ５とから構成される。な
お、本無段変速機ＣＶＴは車両用として用いられ、入力
軸１はカップリング機構ＣＰを介してエンジンＥＮＧの
出力軸に繋がり、ディファレンシャル機構８に伝達され
た動力は左右の車輪に伝達される。

【００１８】金属Ｖベルト機構１０は、入力軸１上に配
設されたドライブ側可動プーリ１１と、カウンター軸２
上に配設されたドリブン側可動プーリ１６と、両プーリ
１１，１６間に巻掛けられた金属Ｖベルト１５とからな
る。ドライブ側可動プーリ１１は、入力軸１上に回転自
在に配設された固定プーリ半体１２と、この固定プーリ
半体１２に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ半
体１３とからなる。可動プーリ半体１３の側方には、固
定プーリ半体１２に結合されたシリンダ壁１２ａにより
囲まれてドライブ側シリンダ室１４が形成されており、
ドライブ側シリンダ室１４内に油路３９ａを介して供給
される油圧により、可動プーリ半体１３を軸方向に移動
させる側圧が発生される。

【００１９】ドリブン側可動プーリ１６は、カウンター
軸２に固設された固定プーリ半体１７と、この固定プー
リ半体１７に対して軸方向に相対移動可能な可動プーリ
半体１８とからなる。可動プーリ半体１８の側方には、
固定プーリ半体１７に結合されたシリンダ壁１７ａによ
り囲まれてドリブン側シリンダ室１９が形成されてお
り、ドリブン側シリンダ室１９内に油路３９ｂを介して
供給される油圧により、可動プーリ半体１８を軸方向に
移動させる側圧が発生される。このため、上記両シリン
ダ室１４，１９への供給油圧を適宜制御することによ
り、ベルト１５の滑りを発生することのない適切なプー
リ側圧を設定するとともに両プーリ１１，１６のプーリ
幅を変化させることができ、これにより、Ｖベルト１５
の巻掛け半径を変化させて変速比を無段階に変化させる
ことができる。

【００２０】遊星歯車式前後進切換機構２０は、入力軸
１に結合されたサンギヤ２１と、固定プーリ半体１２に
結合されたキャリア２２と、後進用ブレーキ（後進用油
圧アクチュエータ）２７により固定保持可能なリングギ
ヤ２３と、サンギヤ２１とリングギヤ２３とを連結可能
な前進用クラッチ２５とからなる。前進用クラッチ２５
が係合されると全ギヤ２１，２２，２３が入力軸１と一
体に回転し、ドライブ側プーリ１１は入力軸１と同方向
（前進方向）に駆動される（即ち、前進用動力伝達経路
が設定される）。後進用ブレーキ２７が係合されると、
リングギヤ２３が固定保持されるため、キャリア２２は
サンギヤ２１とは逆の方向に駆動され、ドライブ側プー
リ１１は入力軸１とは逆方向（後進方向）に駆動される
（即ち、後進用動力伝達経路が設定される）。

【００２１】発進クラッチ５は、カウンター軸２と出力
側部材との間の動力伝達を制御するクラッチであり、係
合時には両者間での動力伝達が可能となるとともに、係
合力を制御することにより入力側と出力側との間のトル
クの伝達容量（トルク容量）も制御できる。このため、
発進クラッチ５が係合のときには、金属Ｖベルト機構１
０により変速されたエンジン出力がギヤ６ａ，６ｂ，７
ａ，７ｂを介してディファレンシャル機構８に伝達さ
れ、このディファレンシャル機構８により左右の車輪
（図示せず）に分割されて伝達される。また、発進クラ
ッチ５が解放（トルク容量が零）のときには、この動力
伝達が行えず、変速機は中立状態となる。この発進クラ
ッチ５の係合制御は、コントローラ７０からの信号に応
じて作動される発進クラッチ制御バルブ７５により行わ
れる。この発進クラッチ制御バルブ７５は、油路３１
ａ，３１ｂを介して発進クラッチ５へ供給される作動油
圧（発進クラッチ信号圧ＰSC）の制御を行い、この発進
クラッチ５の係合制御を行う。なお、この制御バルブ７
５の具体的な構成については後述する。

【００２２】コントローラ７０には、エンジンＥＮＧの
運転制御を行う電子制御装置ＥＣＵからエンジン回転数
Ｎｅ信号およびエンジン吸気負圧ＰB 信号が送られ、さ
らに、エアーコンディショナーＡＣの作動を検出するエ
アコン作動検出器７６からの検出信号およびシフトレバ
ー位置ＡＴＰに基づいてシフトレンジ位置を検出するシ
フトレンジ位置検出器７７からの検出信号が送られる。

【００２３】一方、ドライブ側およびドリブン側シリン
ダ室１４，１９への供給油圧の制御は、コントローラ７
０からの制御信号に応じて作動されるプーリ側圧制御バ
ルブ４０および変速制御バルブ５０により行われる。こ
こで、プーリ側圧制御バルブ４０は、図２に示す高圧レ
ギュレータバルブ４１と、低圧レギュレータバルブ４３
と、高低圧コントロールバルブ４５と、高圧コントロー
ルバルブ４７とから構成されており、変速制御バルブ５
０は、シフトコントロールバルブ５１とシフトバルブ５
３とから構成されている。なお、これらバルブの具体的
構成の説明は、以下の制御装置の説明中で行う。

【００２４】上記構成のベルト式無段変速機ＣＶＴの制
御装置について、図２および図３を用いて説明する。な
お、図２および図３は、併せて１つの油圧回路を構成し
ており、両図において、，，で示す油路同士が繋
がっている。また、各図において、×印はその部分がド
レンに繋がることを意味する。油圧ポンプ３０の吐出油
は、油路３２を介して高圧レギュレータバルブ４１に供
給されるとともに、油路３６を介してレデューシングバ
ルブ５８に供給される。レジューシングバルブ５８にお
いてはほぼ一定の油圧を有したライン圧ＰMODを作り出
し、このライン圧を有した作動油を、油路３７ａ，３７
ｂ，３１ａ，３１ｃを介して、高低圧コントロールバル
ブ４５，シフトコントロールバルブ５１，発進クラッチ
制御バルブ７５およびマニュアルバルブ６１に供給す
る。

【００２５】高低圧コントロールバルブ４５はリニアソ
レノイド４５ａを有し、リニアソレノイド４５ａへの通
電電流が制御され、このリニアソレノイド４５ａからス
プール４５ｂに作用する押圧力が制御されることによ
り、油路３７ａから供給されるライン圧ＰMOD を調圧し
てこの押圧力に対応した制御背圧ＰHLC を油路３５ａ，
３５ｂに供給する。この制御背圧ＰHLC は油路３５ａを
介して低圧レギュレータバルブ４３の右端油室４３ｂに
供給され、スプール４３ａを左方に押圧するように作用
する。また、上記制御背圧ＰHLC は、油路３５ｂを介し
て高圧コントロールバルブ４７の右端油室４７ｂおよび
第１中間油室４７ｃに供給され、それぞれスプール４７
ａを左方および右方に押圧するように作用する。

【００２６】高圧レギュレータバルブ４１は、ポンプ３
０から油路３２を介して供給される作動油圧を調圧し、
高側圧コントロール圧ＰＨを油路３３ａ，３３ｂに供給
する。この高側圧コントロール圧ＰＨは、油路３３ａを
介してシフトバルブ５３に供給されるとともに、油路３
３ｂを介して低圧レギュレータバルブ４３に供給され
る。さらに、高側圧コントロール圧ＰＨは、油路３３ａ
から分岐して高圧コントロールバルブ４７の左端油室４
７ｄに繋がる油路３３ｃに供給される。

【００２７】高圧コントロールバルブ４７の第２中間油
室４７ｅには、リバースインヒビターバルブ６３に繋が
る油路６６が接続されている。高圧コントロールバルブ
４７は、右端油室４７ｂおよび第１中間油室４７ｃに供
給される制御背圧ＰHLC および第２中間油室４７ｅに油
路６６を介して第２発進クラッチ信号圧ＰSC2 （これに
ついては後述する）が供給されたときはこの信号圧によ
ってスプール４７ａの位置制御がなされ、油路３３ｃか
ら供給された高側圧コントロール圧ＰＨを調圧して油路
３３ｄを介して高圧レギュレータバルブ４１の右端油室
４１ｂに背圧を供給する。

【００２８】低圧レギュレータバルブ４３は、制御背圧
ＰHLC を受けて、油路３３ｂから供給される高側圧コン
トロール圧ＰＨを調圧し、低側圧コントロール圧ＰＬを
油路３４に供給する。この低側圧コントロール圧ＰＬ
は、油路３４から分岐した油路３４ａ，３４ｂを介して
シフトバルブ５３に供給される。

【００２９】なお、高低圧コントロールバルブ４５によ
り作られる制御背圧ＰHLC と、高圧レギュレータバルブ
４１，高圧コントロールバルブ４７および低圧レギュレ
ータバルブ４３によって設定される高および低側圧コン
トロール圧ＰＨ，ＰＬとの関係は、図５に示すグラフの
ようになる。ただし、高側圧コントロール圧ＰＨは走行
状況に応じて２段階に切り換わるようになっており（切
換え機構については後述する）、この図に実線で示す第
１高側圧コントロール圧ＰＨ1 は一般に変速比制御の頻
度が高い発進時に設定されるものであり、図中に点線で
示す第２高側圧コントロール圧ＰＨ2 （＜ＰＨ1 ）は一
般に変速比制御の頻度が低い通常走行時（但し、後述す
るように前進走行時に限る）に設定されるものである。
なお、低速圧コントロール圧ＰＬは、ベルトの滑りを防
止するのに最低限必要な油圧として走行状況にかかわら
ず一定である。

【００３０】シフトコントロールバルブ（位置制御力付
与手段）５１は、リニアソレノイド５１ａを有し、リニ
アソレノイド５１ａへの通電電流が制御され、このリニ
アソレノイド５１ａからスプール５１ｂに作用する押圧
力が制御されることにより、油路３７ｂから供給される
ライン圧ＰMOD を調圧してこの押圧力に対応したシフト
コントロール圧（制御油圧）ＰSVを油路３８に供給す
る。このシフトコントロール圧ＰSVはシフトバルブ５３
の左端油室５３ｂに供給され、スプール５３ａを右方に
押圧するように作用する。

【００３１】シフトバルブ５３は、スプール５３ａの位
置に応じて高および低側圧コントロール圧ＰＨ，ＰＬ
を、油路３９ａ，３９ｂを介してドライブ側およびドリ
ブン側シリンダ室１４，１９に適宜振り分け供給する制
御を行う。ここでスプール５３ａは、図４に詳しく示す
ように、左端面（受圧面積Ａ3 ）に上記シフトコントロ
ール圧ＰSV（第１位置制御力）を受けて右方に押圧され
る一方、右端面（受圧面積Ａ1 ）に油路３７ｂから分岐
した油路３７ｃを介してライン圧ＰMOD を受けて左方に
押圧される。また、中間部右側面（受圧面積Ａ2 ）に、
ドライブ側シリンダ室１４に繋がる油路３９ａから分岐
したドライブ側フィードバック油路３９ｃを介してドラ
イブ側シリンダ室１４内の油圧（ドライブ側圧ＰDR：第
２位置制御力）を受けて左方に押圧され、中間部左側面
（受圧面積Ａ2 ）に、ドリブン側シリンダ室１９に繋が
る油路３９ｂから分岐したドリブン側フィードバック油
路３９ｄを介してドリブン側シリンダ室１９内の油圧
（ドリブン側圧ＰDN：第３位置制御力）を受けて右方に
押圧される。このため、スプール５３ａは、これを左方
に押す力ＰMOD ×Ａ1 ＋ＰDR×Ａ2 と、これを右方に押
す力ＰSV×Ａ3 ＋ＰDN×Ａ2 とがバランスする位置に位
置する。

【００３２】ここで、双方の力がバランスした状態を式
に表すと、 ＰMOD ×Ａ1 ＋ＰDR×Ａ2 ＝ＰSV×Ａ3 ＋ＰDN×Ａ2 … となり、これを変形すると、 ＰMOD ×Ａ1 ＋（ＰDR−ＰDN）×Ａ2 ＝ＰSV×Ａ3 … となる。式および図６から分かるように、ドライブ側
圧ＰDRとドリブン側圧ＰDNとの差圧ΔＰ＝ＰDR−ＰDN
は、シフトコントロール圧ＰSVに比例する。このため、
ドライブ側圧ＰDRおよびドリブン側圧ＰDNのいずれか一
方を低側圧コントロール圧ＰＬに設定しておけば、他方
を、低側圧コントロール圧ＰＬに対して、シフトコント
ロール圧ＰSVに比例した増加量を有した圧力に設定する
ことができる。

【００３３】発進クラッチ制御バルブ７５はリニアソレ
ノイド７５ａを有し、リニアソレノイド７５ａへの通電
電流が制御され、このリニアソレノイド７５ａからスプ
ール７５ｂに作用する押圧力が制御されることにより、
油路３１ａから供給されるライン圧ＰMOD を調圧してこ
の押圧力に対応した発進クラッチ信号圧ＰSCを油路３１
ｂおよびこれから分岐した油路３１ｃ，３１ｄに供給す
る。油路３１ｂは、前述のように発進クラッチ５に繋が
っており、発進クラッチ信号圧ＰSCはこの発進クラッチ
５を係合制御する。また、油路３１ｃ，３１ｄは、リバ
ースインヒビターバルブ６３の左端油室６３ｂおよび第
１中間油室６３ｃに発進クラッチ信号圧ＰSCを供給す
る。

【００３４】ここで、発進クラッチ制御バルブ７５から
出力される発進クラッチ信号圧ＰSCは、図７に示すよう
に、ソレノイド７５ａへの通電電流Ｉに比例しており、
その使用目的から、０〜容量制御用最大クラッチ圧ＰSC
MAXの範囲の圧力を有した第１発進クラッチ信号圧ＰSC
1 と、容量制御用最大クラッチ圧ＰSC MAXおよびリバー
スインヒビターバルブ６３の作動開始油圧ＰR （＞ＰSC
MAX）より大きい圧力を有した第２発進クラッチ信号圧
ＰSC2 と、容量制御用最大クラッチ圧ＰSC MAXより大き
く且つ作動開始油圧ＰR より小さい範囲での所定の圧力
を有した第３発進クラッチ信号圧ＰSC3 に分類される。
第１発進クラッチ信号圧ＰSC1 は、発進クラッチ５の係
合制御用の油圧として用いられ、発進クラッチ５は第１
発進クラッチ信号圧ＰSC1 の大きさに応じてトルク容量
制御を行う。なお、容量制御用最大クラッチ圧ＰSC MAX
に等しい第１発進クラッチ信号圧ＰSC1 の供給を受けた
発進クラッチ５のトルク容量は、その入力側に入力され
る最大トルクをそのまま出力側に伝達できる容量に設定
されるようになっている。

【００３５】また、第２発進クラッチ信号圧ＰSC2 は、
発進クラッチ５のトルク容量を最大に固定する油圧とし
て用いられるとともに、リバースインヒビターバルブ６
３の作動制御油圧としても用いられる。さらに、第３発
進クラッチ信号圧ＰSC3 は、発進クラッチ５のトルク容
量を最大に固定する油圧としてのみ用いられる。このこ
とから分かるように、第１発進クラッチ信号圧ＰSC1 は
車両の発進時（前後進とも）に用いられ、第２発進クラ
ッチ信号圧ＰSC2 は通常の前進走行時に用いられる。ま
た第３発進クラッチ信号圧ＰSC3 は通常の後進走行時に
用いられる。

【００３６】マニュアルバルブ６１は、運転席（図示せ
ず）のシフトレバーとコントロールケーブルを介して繋
がっており、運転者の手動操作によって作動される。手
動操作位置としては、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｓ，Ｌの６位置
があり、この操作位置に応じてマニュアルバルブ６１の
スプール６１ａは図示の対応位置に移動される。なお、
図においてはスプール６１ａがＮ（ニュートラル）位置
にある状態を示している。このマニュアルバルブ６１の
第１中央油室６１ｂは、油路６５を介して前進用クラッ
チ２５に繋がっている。また、マニュアルバルブ６１の
第２中央油室６１ｃは、油路６７を介してリバースイン
ヒビターバルブ６３に繋がっている。なお、リバースイ
ンヒビターバルブ６３には、この油路６７を接続可能で
後進用ブレーキ２７に繋がる油路６８が接続されてい
る。

【００３７】このマニュアルバルブ６１は、スプール６
１ａがＰ，Ｎ位置にあるときは、油路６５および油路６
７をともにドレンに繋げる。このため、前進用クラッチ
２５および後進用ブレーキ２７はいずれも係合作動しな
い。また、スプール６１ａがＤ，Ｓ，Ｌ位置にあるとき
は、油路６７をドレンに繋げるとともに油路３１ｃから
供給されるライン圧ＰMOD を油路６５に供給する。この
ため、後進用ブレーキ２７は係合作動せず、前進用クラ
ッチ２５が係合作動する。さらに、スプール６１ａがＲ
位置にあるときは、油路６５をドレンに繋げるとともに
油路３１ｃから供給されるライン圧ＰMOD を油路６７に
供給する。このため、前進用クラッチ２５は係合作動せ
ず、後進用ブレーキ２７は次に説明するリバースインヒ
ビターバルブ６３の作動により係合・解放制御される。

【００３８】リバースインヒビターバルブ６３は、右端
油室６３ｃに油路３１ｃを介してライン圧ＰMOD が供給
され、このライン圧ＰMOD によってスプール６３ａが左
方に押圧される。左端油室６３ｂに第１発進クラッチ信
号圧ＰSC1 又は第３発進クラッチ信号圧ＰSC3 が供給さ
れているとき（発進時又は後進走行時）はスプール６３
ａは左動位置に位置し、油路６７を油路６８に連通させ
る。これにより、マニュアルバルブ６１のスプール６１
ａがＲ位置にあるときは、後進用ブレーキ２７が係合作
動する。なお、リバースインヒビターバルブ６３には、
高圧コントロールバルブ４７の第２中央油室４７ｅに繋
がる油路６６が接続されているが、スプール６３ａが左
動しているときは、この油路６６をドレンに繋げる。

【００３９】一方、左端油室６３ｂに第２発進クラッチ
信号圧ＰSC2 が供給されたとき（前進走行時）には、ス
プール６３ａが右動位置に位置し、油路６７と油路６８
とを遮断して油路６８をドレンに繋げる。これにより、
マニュアルバルブ６１のスプール６１ａが誤ってＲ位置
に操作されても、後進用ブレーキ２７は係合作動せず、
前進走行時において後進走行用の動力伝達が行われるの
が確実に防止される。

【００４０】さらに、このとき油路６６は油路３１ｄに
連通し、第２発進クラッチ信号圧ＰSC2 が高圧コントロ
ールバルブ４７の第２中央油室４７ｅに供給されるた
め、スプール４７ａを右方に押す力が増加し、高圧レギ
ュレータバルブ４１の右端油室４１ｂに供給される背圧
が低下する。このため、それまで設定されていた第１高
側圧コントロール圧ＰＨ1 は、第２高側圧コントロール
圧ＰＨ2 に切り換わる。こうして、オイルポンプ３０
は、変速比制御の頻度が低い前進走行時においては、変
速比制御の頻度が高い発進時に発生すべき第１高側圧コ
ントロール圧ＰＨ1よりも低い第２高側圧コントロール
圧ＰＨ2 を発生すれば足りることとなり、その分オイル
ポンプ３０の負荷が減少する。このため、エンジン負荷
を減少させ、燃費向上を図ることができる。

【００４１】このように構成された制御装置において、
発進クラッチ５を係合作動させ、且つ前進用クラッチ２
５又は後進用ブレーキ２７を係合作動させれば、車両は
走行することができ、さらにシフトコントロール圧ＰSV
を制御してシフトバルブ５３のスプール５３の位置制御
を行えば、各シリンダ１４，１９内の油圧を制御して変
速制御を行うことができる。ここで、図４に示すよう
に、シフトバルブ５３は、スプール５３ａが図示した中
立位置に位置するときには、スプール５３ａのランド部
とドライブ側およびドリブン側ポート５３ｄ，５３ｅと
のアンダーラップによる隙間（流路）Ｓを通じて油路３
４ａ，３４ｂがそれぞれ油路３９ａ，３９ｂに連通す
る。このため、変速制御は行われないが、ドライブ側お
よびドリブン側シリンダ１４，１９にはともに低側圧コ
ントロール圧ＰＬが供給され、ベルト１５のプーリ１
１，１６に対するスリップが防止される。

【００４２】ところが、スプール５３ａが中立位置から
例えば右方に若干動いた位置（中立近傍位置）にあると
きには、上記隙間Ｓがほとんどなくなって油路３３ａ，
３４ｂから油路３９ａに流れる油の流量が減少（不足）
し、ドライブ側シリンダ１４に高側圧コントロール圧Ｐ
Ｈが供給される前にドライブ側シリンダ１４内の油圧
（ドライブ側圧ＰDR）が低側圧コントロール圧ＰＬより
も低下してしまい、ドライブ側プーリ１１に対してベル
ト１５がスリップしてしまうおそれがある。しかし、本
制御装置では、ドライブ側圧ＰDRが低側圧コントロール
圧ＰＬよりも少しでも低下すると、それまで第１フィー
ドバック油路３９ｃから供給されていた低側圧コントロ
ール圧ＰＬと釣り合っていたスプール５３ａが中立近傍
位置からさらに右動され、油路３３ａと油路３９ａとが
連通される。

【００４３】これにより、ドライブ側シリンダ１４に高
側圧コントロール圧ＰＨが供給され、ドライブ側圧ＰDR
は低側圧コントロール圧ＰＬ以上に上昇する。こうし
て、図８に示すように、中立近傍位置においてもドライ
ブ側圧ＰDRの最低圧として低側圧コントロール圧ＰＬが
保証され、ドライブ側プーリ１１に対するベルト１５の
スリップが防止される。しかも、スプール５３ａが中立
近傍位置を超えて右動すれば、ドライブ側シリンダ１４
に対する高側圧コントロール圧ＰＨの供給が開始され
る。なお、スプール５３ａを中立位置から若干左動させ
る場合も同様にして、ドリブン側圧ＰDNとして低側圧コ
ントロール圧ＰＬを保証することができる。これによ
り、例えば、ベルト１５により伝達されるトルクの変動
等による変速比の変動を防止する（変速比を一定に維持
する）ためにスプール５３ａを中立位置から若干左右に
移動させ、いずれかのシリンダ１４，１９の油圧を低側
圧コントロール圧ＰＬより若干高くしなければならない
場合でも、スムーズに一方のシリンダに対して高側圧コ
ントロール圧ＰＨを供給することができる。

【００４４】また、シフトコントロール圧ＰSVの設定に
よりスプール５３ａを中立位置に位置させたにもかかわ
らず、その直前までプーリ幅設定のために作動していた
可動プーリ半体１３，１８の運動慣性の影響やベルト１
５により伝達されるトルクの変動の影響等により、例え
ば、ドライブ側圧ＰDRが低側圧コントロール圧ＰＬから
低下したときには、シフトバルブ５３のスプール５３ａ
は、第１フィードバック油路３９ｃを介して供給される
その低下したドライブ側圧ＰDRと他の油圧とが釣合う位
置まで右動し、油路３３ａと油路３９ａとを連通させ
る。

【００４５】これにより、低下したドライブ側圧ＰDRを
低側圧コントロール圧ＰＬに上昇させることができる。
このように、シフトコントロール圧ＰSVをスプール５３
ａを中立位置に位置させる油圧に設定しておけば、後は
シリンダ１４，１９内の油圧変動に応じてスプール５３
ａは自動的に移動し、両シリンダ１４，１９内の油圧変
動を修正するように高側圧コントロール圧ＰＨが供給さ
れる。したがって、シフトコントロール圧ＰSVの制御負
担を軽減することができる。なお、ドリブン側シリンダ
１９内の油圧が低側圧コントロール圧ＰＬよりも低下し
た場合も、これと同様である。

【００４６】また、例えばスプール５３ａを中立位置に
位置させるときよりもシフトコントロール圧ＰSVを増加
させて、このスプール５３ａを図８に示すＢの位置（上
記中立近傍位置よりも若干右動し、ドライブ側圧ＰDRが
高側圧コントロール圧ＰＨ（ＰＨ1 ）よりも小さくなる
位置）に位置させた場合において、ドライブ側圧ＰDRが
低下したときには、スプール５３ａはその低下したドラ
イブ側圧ＰDRと他の油圧とが釣合う位置までＢの位置か
ら右動する。これにより、油路３３ａと油路３９ａとの
連通路断面積が大きくなってドライブ側圧ＰDRが上昇
し、元のドライブ側圧ＰDRに戻る。こうして、スプール
５３ａが中立位置以外に位置するときでも、各シリンダ
１４，１９の油圧変動が自動的に修正される。このた
め、スプール５３ａをＢの位置に高い精度で保持してお
かなくても、各シリンダ１４，１９に一定油圧を供給し
続けることができる。

【００４７】なお、上記実施例においては、シフトバル
ブ５３の左端油室に第１の位置制御力として油圧（シフ
トコントロール圧ＰSV）を付与する場合について説明し
たが、この油圧に代えてソレノイドの駆動力を直接加え
るようにしてもよい。また、上記実施例においては、シ
フトバルブ５３の右端油室に油圧（ライン圧）を付与す
る場合について説明したが、この油圧に代えてスプリン
グ力を加えるようにしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプーリ側
圧制御装置は、低側圧および高側圧コントロール油圧を
ドライブ側およびドリブン側シリンダに振り分けて供給
する切換弁のスプールに、従来のスプールの位置制御力
（第１位置制御力）と、ドライブ側シリンダ内の油圧に
よる第２位置制御力と、ドリブン側シリンダ内の油圧に
よる位置制御力（但し、第２位置制御力とは反対方向に
作用する）とを作用させるように構成されている。この
ため、例えば切換弁のスプールが中立位置近傍に位置し
てシリンダ内の油圧が低側圧コントロール油圧を割り込
んだようなときには、スプールがその割り込んだ油圧
（即ち、第２又は第３位置制御力）と他の位置制御力と
が釣合う位置まで速やかに移動する。そして、このスプ
ールの移動により、低側圧コントロール油圧を割り込ん
だ側のシリンダに高側圧コントロール油圧を供給できる
ようにすれば、そのシリンダ内の油圧を低側圧コントロ
ール油圧以上に上昇させることができる。したがって、
シリンダに供給される最低限の油圧として低側圧コント
ロール油圧を保証することができる。

【００４９】しかも、スプールのランド部と低側圧ポー
トとのアンダーラップを大きくする必要がなくなるた
め、高側圧ポートから低側圧ポート側への油圧の吹き抜
けを防止してオイルポンプの負荷の増加を抑えることが
でき、さらには切換弁の不感帯を小さくして制御性を向
上させることができる。また、このような方法によって
低側圧コントロール油圧が保証されることにより、予め
各コントロール油圧を高めに設定しておく必要がなくな
り、オイルポンプの負担も増加させずに済ますことがで
きる。

【００５０】さらに言えば、本装置では、第１位置制御
力を一定としておいても各シリンダ内の油圧が変動すれ
ばこの油圧変動に応じてスプールが自動的に移動する。
このため、制御油圧自体を制御しなくても、シリンダの
油圧変動を吸収することができ、制御油圧を制御する負
担を軽減することができる。また、スプールの位置制御
の精度をさほど高くしなくても、各シリンダに一定の油
圧を供給し続けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプーリ側圧制御装置を備えたベル
ト式無段変速機の構成を示す模式図である。

【図２】上記プーリ側圧制御装置を示す油圧回路図であ
る。

【図３】上記プーリ側圧制御装置を示す油圧回路図であ
る。

【図４】上記プーリ側圧制御装置に用いられるシフトバ
ルブの拡大図である。

【図５】上記プーリ側圧制御装置において設定される低
側圧および高側圧コントロール圧を示すグラフである。

【図６】上記シフトバルブからの出力差圧を示すグラフ
である。

【図７】上記ベルト式無段変速機の制御装置に用いられ
る発進クラッチ制御バルブから出力される発進クラッチ
制御圧を示すグラフである。

【図８】上記シフトバルブからの出力圧を示すグラフで
ある。

【図９】従来の切換弁の構成図である。

【図１０】従来の切換弁からの出力圧を示すグラフであ
る。

【図１１】従来の切換弁の部分拡大図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ カウンタ軸 ５ 発進クラッチ １０ 金属Ｖベルト機構 １１ ドライブ側可動プーリ １５ 金属Ｖベルト １６ ドリブン側プーリ ２０ 前後進切換機構 ４０ プーリ側圧制御バルブ ４１ 高圧レギュレータバルブ ４３ 低圧レギュレータバルブ ４５ 高低圧コントロールバルブ ４７ 高圧コントロールバルブ ５０ 変速制御バルブ ５１ シフトコントロールバルブ ５３ シフトバルブ ５８ レデューシングバルブ ７０ コントローラ ７５ 発進クラッチ制御バルブ ３９ｃ，３９ｄ フィードバック油路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−196448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−167761（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−38750（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−4485（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−288451（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−288450（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−288449（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−288448（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−117530（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−254052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−196451（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 59/78 F16H 61/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48 F16H 9/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸に繋がるドライブ側可動プーリ
   と、出力軸に繋がるドリブン側可動プーリと、これらド
   ライブ側およびドリブン側可動プーリ間に巻掛けられた
   Ｖベルトと、前記ドライブ側可動プーリのプーリ幅設定
   用のドライブ側シリンダと、前記ドリブン側可動プーリ
   のプーリ幅設定用のドリブン側シリンダとを有してなる
   ベルト式無段変速機において、 低側圧コントロール油圧およびこの低側圧コントロール
   油圧よりも高い高側圧コントロール油圧を設定する側圧
   設定手段と、 スプールの位置に応じて前記低側圧および前記高側圧コ
   ントロール油圧を前記ドライブ側およびドリブン側シリ
   ンダに振り分けて供給する切換弁と、 前記スプールに、このスプールの位置制御を行うための
   第１の位置制御力を付与する位置制御力付与手段と、 前記ドライブ側シリンダに繋がってこのドライブ側シリ
   ンダ内の油圧力を前記スプールに第２の位置制御力とし
   て作用させる第１フィードバック油路と、 前記ドリブン側シリンダに繋がってこのドリブン側シリ
   ンダ内の油圧力を第１フィードバック油路からの油圧力
   とは反対方向に前記スプールに第３の位置制御力として
   作用させる第２フィードバック油路とからなることを特
   徴とするベルト式無段変速機のプーリ側圧制御装置。
2. 【請求項２】 前記第２の位置制御力は、前記ドライブ
   側シリンダに前記低側圧コントロール油圧を供給すると
   ともに前記ドリブン側シリンダに前記高側圧コントロー
   ル油圧を供給する位置の方向に前記スプールを押し、前
   記第３の位置制御力は、前記ドリブン側シリンダに前記
   低側圧コントロール油圧を供給するとともに前記ドライ
   ブ側シリンダに前記高側圧コントロール油圧を供給する
   位置の方向に前記スプールを押すことを特徴とする請求
   項１に記載のベルト式無段変速機のプーリ側圧制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記スプールは、前記第１，第２および
   第３の位置制御力に基づいて位置制御がなされ、 前記スプールの所定位置への位置制御後、前記両フィー
   ドバック油路のうち一方からの油圧が所定値よりも低下
   したときは、前記スプールが前記一方のフィードバック
   油路に繋がる前記シリンダに前記高側圧コントロール油
   圧を供給する位置の方向に移動することを特徴とする請
   求項１又は２に記載のベルト式無段変速機のプーリ側圧
   制御装置。