JP3640477B2 - 無段変速機における油圧制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライブプーリ及びドリブンプーリに無端ベルトを巻き掛けてなる無段変速機に関し、特に、その変速比を油圧で制御するための油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０（Ａ）は従来のベルト式無段変速機の油圧制御装置の概略を示すもので、オイルポンプの吐出圧をＰＨレギュレータバルブ及びＰＬレギュレータバルブで調圧し、両レギュレータバルブが出力する高圧のＰＨ圧と低圧のＰＬ圧とを四方弁で切り換えることにより、ドライブプーリにＰＨ圧を供給するとともにドリブンプーリにＰＬ圧を供給して変速比をＯＤ側に変化させ、或いはドライブプーリにＰＬ圧を供給するとともにドリブンプーリにＰＨ圧を供給して変速比をＬＯＷ側に変化させるようになっている。そして前記ＰＨレギュレータバルブ及びＰＬレギュレータバルブは共通のソレノイドバルブＡにより制御され、前記四方弁はソレノイドバルブＢにより制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のものは、図１０（Ｂ）に示すように、ソレノイドバルブＡの制御量が決まるとＰＨ圧及びＰＬ圧の差圧も決まってしまい、ベルト式無段変速機の変速時間を任意に制御することができなかった。しかも、上記従来のものが用いている四方弁は、スプールのグルーブとバルブボディのポートとのオーバラップ量の寸法管理が難しいだけでなく、図１０（Ｃ）に示すように、スプールのストロークに対する出力油圧の変化が急激であるために精密な変速制御が難しいという問題があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、安定したプーリ圧が出力可能であって且つ変速時間の制御が可能であり、しかも前記四方弁が不要である無段変速機における油圧制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、ドライブプーリ及びドリブンプーリに無端ベルトを巻き掛けてなり、ドライブプーリの油室及びドリブンプーリの油室にそれぞれドライブプーリ圧及びドリブンプーリ圧を供給することにより、両プーリの溝幅を変化させて変速比を制御する無段変速機において、ライン圧を出力するレギュレータバルブと、第１制御圧を出力する第１ソレノイドバルブと、第１制御圧によりライン圧を調圧して前記ドライブプーリ圧を出力する第１コントロールバルブと、第２制御圧を出力する第２ソレノイドバルブと、第２制御圧によりライン圧を調圧して前記ドリブンプーリ圧を出力する第２コントロールバルブと、レギュレータバルブが出力するライン圧よりも低圧であって、該ライン圧を調圧するのに用いられる第３制御圧を出力する第３ソレノイドバルブと、第１〜第３ソレノイドバルブに接続され、第１ソレノイドバルブ及び第２ソレノイドバルブの一方に印加する電流値を固定するとともに他方に印加する電流値を変化させて変速を行い、また第１ソレノイドバルブ及び第２ソレノイドバルブに印加する電流値を固定して変速比をホールドする制御手段とを備えており、レギュレータバルブが出力するライン圧の変化量を第３制御圧の変化量に比例させ、第１コントロールバルブのスプールをドライブプーリ圧及び第３制御圧で相反する方向に付勢して該スプールを釣合い位置に保持すると共に、第２コントロールバルブのスプールをドリブンプーリ圧及び第３制御圧で相反する方向に付勢して該スプールを釣合い位置に保持することを特徴とし、また請求項２の発明は、請求項１の前記特徴に加えて、第１ソレノイドバルブ及び第２ソレノイドバルブの一方に印加する電流値を固定するとともに他方に印加する電流値を変化させて変速を行うときに、第１コントロールバルブが出力するドライブプーリ圧と、第２コントロールバルブが出力するドリブンプーリ圧とのうち、印加する電流値が固定される側のソレノイドバルブにより制御されるコントロールバルブが出力する方が低圧側プーリ圧となり、また印加する電流値が変化する側のソレノイドバルブにより制御されるコントロールバルブが出力する方が高圧側プーリ圧となり、その高圧側プーリ圧が、前記印加する電流値が変化する側のソレノイドバルブに印加した電流値の変化に応じた差圧を、前記低圧側プーリ圧に対して有することを特徴とする。
【０００６】
上記請求項１の構成によれば、第１、第２ソレノイドバルブに印加する電流値を両方とも固定すると、ライン圧が第１、第２ソレノイドバルブで調圧されずにドライブプーリ圧及びドリブンプーリ圧として出力され、変速比がホールドされる。第２ソレノイドバルブに印加する電流値を固定して第１ソレノイドバルブに印加する電流値を変化させると、第１ソレノイドバルブが出力する第１制御圧が変化して第１コントロールバルブが出力するドライブプーリ圧が変化し、両プーリ圧の差圧により変速比が変化する。逆に第１ソレノイドバルブに印加する電流値を固定して第２ソレノイドバルブに印加する電流値を変化させると、第２ソレノイドバルブが出力する第２制御圧が変化して第２コントロールバルブが出力するドリブンプーリ圧が変化し、両プーリ圧の差圧により変速比が変化する。
【０００７】
変化させる電流値に応じてドライブプーリ圧及びドリブンプーリ圧の差圧が任意に変化するので、変速時間を制御することができる。またドライブプーリ圧及びドリブンプーリ圧がそれぞれ第１コントロールバルブ及び第２コントロールバルブによって別個に制御されるので油圧制御系の安定性が向上する。また第１ソレノイドバルブ及び第２ソレノイドバルブの電流値が同時に変化することがないので、制御手段の負荷が軽減される。
【０００８】
また、第３ソレノイドバルブが出力する第３制御圧が変化するとレギュレータバルブが出力するライン圧が変化するため、第１ソレノイドバルブ及び第２ソレノイドバルブの電流値を固定して変速比をホールドする際に、ライン圧を低下させて油圧負荷を軽減することができる。
【０００９】
さらに、ライン圧よりも低圧の第３制御圧の変化に比例してレギュレータバルブが出力するライン圧が変化するため、コントロールバルブのスプールをドライブプーリ圧及び第３制御圧で相反する方向に付勢することにより、スプールを釣合い位置に保持してライン圧の変化にプーリ圧の変化を追従させることができる。このとき、前記追従のための油圧として、ライン圧よりも低圧の第３制御圧を使用しているので、ライン圧を使用する場合に比べてオイルのリーク量を減少させることができる。
【００１０】
また特に請求項２の上記構成によれば、第１ソレノイドバルブ及び第２ソレノイドバルブの一方に印加する電流値を固定するとともに他方に印加する電流値を変化させて変速を行うときに、第１コントロールバルブが出力するドライブプーリ圧と、第２コントロールバルブが出力するドリブンプーリ圧とのうち、印加する電流値が固定される側のソレノイドバルブにより制御されるコントロールバルブが出力する方が低圧側プーリ圧となり、また印加する電流値が変化する側のソレノイドバルブにより制御されるコントロールバルブが出力する方が高圧側プーリ圧となり、その高圧側プーリ圧は、前記印加する電流値が変化する側のソレノイドバルブに印加した電流値の変化に応じた差圧を、前記低圧側プーリ圧に対して有する。これにより、高圧側プーリ圧の精度は差圧の誤差分だけ低下するのに対し、制御上高い精度が要求される低圧側プーリ圧は前記差圧の誤差の影響を受けないため、その精度を維持することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した参考例および本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図４は参考例を示すもので、図１は車両の動力伝達系を示すスケルトン図、図２はベルト式無段変速機の油圧制御系を示す図、図３はレギュレータバルブの油圧出力特性を示すグラフ、図４はコントロールバルブの油圧出力特性を示すグラフである。
【００１３】
図１に示すように、車両用のベルト式無段変速機Ｔは平行に配置されたインプットシャフト１及びアウトプットシャフト２を備えており、エンジンＥのクランクシャフト３の右端は、フライホイール付きダンパー４を介してインプットシャフト１の左端に接続される。
【００１４】
インプットシャフト１に支持されたドライブプーリ５は、該インプットシャフト１に対して相対回転自在な固定側プーリ半体５₁ と、この固定側プーリ半体５₁ に対して軸方向摺動自在な可動側プーリ半体５₂ とを備える。可動側プーリ半体５₂ は、油室６に作用する油圧により固定側プーリ半体５₁ との間の溝幅が可変である。アウトプットシャフト２に支持されたドリブンプーリ７は、該アウトプットシャフト２に一体に形成された固定側プーリ半体７₁ と、この固定側プーリ半体７₁ に対して軸方向摺動自在な可動側プーリ半体７₂ とを備える。可動側プーリ半体７₂ は、油室８に作用する油圧により固定側プーリ半体７₁ との間の溝幅が可変である。そしてドライブプーリ５とドリブンプーリ７との間に、２条のストラップに多数の押し駒を装着した無端ベルト９が巻き掛けられる。
【００１５】
インプットシャフト１の右端に、前進変速段を確立する際に係合してインプットシャフト１の回転を同方向にドライブプーリ５に伝達するフォワードクラッチ１０と、後進変速段を確立する際に係合してインプットシャフト１の回転を逆方向にドライブプーリ５に伝達するリバースブレーキ１１とを備えた、遊星歯車機構よりなる前後進切換機構１２が設けられる。
【００１６】
アウトプットシャフト２の左端に設けられる発進用クラッチ１３は、アウトプットシャフト２に相対回転自在に支持した第１中間ギヤ１４を、アウトプットシャフト２と一体のドリブンプーリ７の固定側プーリ半体７₁ に結合する。アウトプットシャフト２と平行に配置された中間軸１５に、前記第１中間ギヤ１４に噛合する第２中間ギヤ１６が設けられる。ディファレンシャル１７のギヤボックス１８に設けた入力ギヤ１９に、前記中間軸１５に設けた第３中間ギヤ２０が噛合する。ギヤボックス１８にピニオンシャフト５１を介して支持した一対のピニオン５２，５２に、ギヤボックス１８に相対回転自在に支持した左車軸５３及び右車軸５４の先端に設けたサイドギヤ５５，５６が噛合する。左車軸５３及び右車軸５４の先端にそれぞれ駆動輪Ｗ，Ｗが接続される。
【００１７】
電子制御ユニットＵｅにはアクセル開度センサＳ₁ 、エンジン回転数センサＳ₂ 、吸気負圧センサＳ₃ 等の信号が入力される。電子制御ユニットＵｅは前記各センサＳ₁ 〜Ｓ₃ からの信号に基づいて油圧制御ユニットＵｈに制御信号を出力し、油圧制御ユニットＵｈは前記ドライブプーリ５及びドリブンプーリ７の溝幅、即ちベルト式無段変速機Ｔの変速比と、フォワードクラッチ１０の係合状態と、リバースブレーキ１１の係合状態と、発進用クラッチ１３の係合状態とを制御する。
【００１８】
次に、前後進切換機構１２の構造を説明する。インプットシャフト１の右端に設けられた遊星歯車機構４１は、インプットシャフト１にスプライン結合したサンギヤ４２と、インプットシャフト１に相対回転自在に支持した一対の板体よりなるプラネタリキャリヤ４３₁ ，４３₂ と、プラネタリキャリヤ４３₁ ，４３₂ に回転自在に支持されて前記サンギヤ４２に噛合する３個のインナーピニオン４４…と、プラネタリキャリヤ４３₁ ，４３₂ に回転自在に支持されて前記インナーピニオン４４…に噛合する３個のアウターピニオン４５…と、アウターピニオン４５…に噛合するリングギヤ４６と、リングギヤ４６をインプットシャフト１の外周に相対回転自在に支持するリングギヤ支持部材４７とから構成される。
【００１９】
次に、前述の構成を備えた参考例の作用について説明する。
【００２０】
セレクトレバーでフォワードレンジを選択すると、電子制御ユニットＵｅからの指令で先ずフォワードクラッチ１０が係合し、その結果インプットシャフト１はドライブプーリ５に一体に結合される。続いて発進用クラッチ１３が係合し、エンジンＥのトルクがインプットシャフト１、ドライブプーリ５、無端ベルト９、ドリブンプーリ７、アウトプットシャフト２及びディファレンシャル１７を経て駆動輪Ｗ，Ｗに伝達され、車両は前進発進する。
【００２１】
セレクトレバーでリバースレンジを選択すると、電子制御ユニットＵｅからの指令でリバースブレーキ１１が係合し、リングギヤ支持部材４７及びリングギヤ４６をケーシングに結合して回転不能に固定する。回転するサンギヤ４２と固定されたリングギヤ４６とに噛合するインナーピニオン４４…及びアウターピニオン４５…は、自転しながらプラネタリキャリヤ４３₁ ，４３₂ と共に公転する。その結果、プラネタリキャリヤ４３₁ ，４３₂ に結合されたドライブプーリ５がインプットシャフト１の回転方向と逆方向に且つ減速されて駆動されるため、車両は後進発進する。
【００２２】
このとき、ベルト式無段変速機Ｔのドライブプーリ５の油室６及びドリブンプーリ７の油室８に作用する油圧を油圧制御ユニットＵｈで制御することにより変速比が無段階に調整される。即ち、ドライブプーリ５の油室６に作用する油圧に対してドリブンプーリ７の油室８に作用する油圧を相対的に増加させれば、ドリブンプーリ７の溝幅が減少して有効半径が増加し、これに伴ってドライブプーリ５の溝幅が増加して有効半径が減少するため、ベルト式無段変速機Ｔの変速比はＬＯＷに向かって無段階に変化する。逆にドリブンプーリ７の油室８に作用する油圧に対してドライブプーリ５の油室６に作用する油圧を相対的に増加させれば、ドライブプーリ５の溝幅が減少して有効半径が増加し、これに伴ってドリブンプーリ７の溝幅が増加して有効半径が減少するため、ベルト式無段変速機Ｔの変速比はＯＤに向かって無段階に変化する。
【００２３】
次に、図２に基づいてベルト式無段変速機Ｔの油圧制御ユニットＵｈの構造を説明する。
【００２４】
オイルポンプ５７が吐出するオイルはレギュレータバルブ２２を介してＰＨ圧（ライン圧）に減圧され、このＰＨ圧はモジュレータバルブ２３を介してＰＭ圧（モジュレータ圧）まで更に減圧される。ＰＨ圧はドライブプーリコントロールバルブ２４_DRにより調圧され、ドライブプーリ圧Ｐ_DRとしてドライブプーリ５の油室６に伝達される。またＰＨ圧はドリブンプーリコントロールバルブ２４_DNにより調圧され、ドリブンプーリ圧Ｐ_DNとしてドリブンプーリ７の油室８に伝達される。
【００２５】
レギュレータバルブ２２はスプリング２５で左向きに付勢されたスプール２６を備えており、ポートＰ₁ に供給されるＰＡ圧の増加に応じてスプール２６が左動することにより、オイルポンプ５７の吐出圧を調圧してポートＰ₂ からＰＨ圧として出力する。モジュレータバルブ２３はスプリング２７で左向きに付勢されたスプール２８を備えており、レギュレータバルブ２２からポートＰ₁ に供給されるＰＨ圧を減圧してポートＰ₂ からＰＭ圧として出力する。
【００２６】
ブリードソレノイドバルブよりなるソレノイドバルブＳＯＬ−Ａは、モジュレータバルブ２３が出力するＰＭ圧を元圧として調圧し、レギュレータバルブ２２を制御するＰＡ圧を出力する。図３に示すように、ＰＡ圧が０ｋＰａから５００ｋＰａまで変化する間に、ＰＨ圧は７００ｋＰａから３２００ｋＰａまでリニアに変化する。
【００２７】
ドライブプーリコントロールバルブ２４_DR及びドリブンプーリコントロールバルブ２４_DNは実質的に同一構造を有するものであり、スプリング２９で右向きに付勢されたスプール３０を備える。両コントロールバルブ２４_DR，２４_DNのポートＰ₁ にはＰＨ圧が入力され、またポートＰ₂ にはＰＭ圧をブリードソレノイドバルブよりなるソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂで調圧したＰＢ圧、或いはＰＭ圧をブリードソレノイドバルブよりなるソレノイドバルブＳＯＬ−Ｃで調圧したＰＣ圧が入力される。そしてＰＢ圧或いはＰＣ圧が増加すると、スプール３０が左動してポートＰ₃ から両プーリ５，７の油室６，８に出力されるドライブプーリ圧Ｐ_DR或いはドリブンプーリ圧Ｐ_DNが増加する。
【００２８】
図４（Ａ）はＰＢ圧の変化に対するドライブプーリ圧Ｐ_DRの変化を示すもので、ＰＢ圧が０ｋＰａから４５０ｋＰａまで増加すると、ドライブプーリ圧Ｐ_DRはＰＬ圧（ＰＨ圧−α）からＰＨ圧までリニアに増加する。尚、ここでＰＨ圧は可変であり、前記ソレノイドバルブＳＯＬ−Ａが出力するＰＡ圧の変化に応じて変化する（図３参照）。ドリブンプーリ圧Ｐ_DNの変化特性も前記ドライブプーリ圧Ｐ_DRの変化特性と同一であり、ＰＣ圧が０ｋＰａから４５０ｋＰａまで増加すると、ドリブンプーリ圧Ｐ_DNはＰＬ圧（ＰＨ圧−β）からＰＨ圧までリニアに増加する。前記α及びβは定数であって、参考例では共に１０００ｋＰａに設定されている。
【００２９】
３個のソレノイドバルブＳＯＬ−Ａ，ＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃは、マイクロコンピュータよりなる電子制御ユニットＵｅに接続されて制御される。
【００３０】
次に、前述の構成を備えた参考例の作用について説明する。
【００３１】
ベルト式無段変速機Ｔの変速比をホールドするとき、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃが出力するＰＢ圧及びＰＣ圧を共に０に設定する。その結果、ドライブプーリ５の油室６に伝達されるドライブプーリ圧Ｐ_DR及びドリブンプーリ７の油室８に伝達されるドリブンプーリ圧Ｐ_DNが何れもＰＬ圧（ＰＨ圧−１０００ｋＰａ）に等しくなり、両プーリ５，７の溝幅が固定されて変速比がホールドされる。このとき、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ａが出力するＰＡ圧を低下させてレギュレータバルブ２２が出力するＰＨ圧を低下させることにより、ベルト式無段変速機Ｔの変速比をホールドしたまま、オイルポンプ５７の負荷を軽減して燃料消費量を減少させることができる。
【００３２】
ベルト式無段変速機Ｔの変速比をＬＯＷ側からＯＤ側に変化させるには、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｃが出力するＰＣ圧を０に保ったまま、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂが出力するＰＢ圧を０から増加させれば良い。これにより、ドリブンプーリ圧Ｐ_DNがＰＬ圧（ＰＨ圧−１０００ｋＰａ）に保たれたまま、ドライブプーリ圧Ｐ_DRがＰＬ圧からＰＨ圧に向けて増加するため、ＰＨ圧が作用するドライブプーリ５の可動側プーリ半体５₂ が固定側プーリ半体５₁ に接近して溝幅が減少し、且つＰＬ圧が作用するドリブンプーリ７の可動側プーリ半体７₂ が固定側プーリ半体７₁ から離反して溝幅が増加し、変速比がＬＯＷ側からＯＤ側に変化する。
【００３３】
逆に、ベルト式無段変速機Ｔの変速比をＯＤ側からＬＯＷ側に変化させるには、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂが出力するＰＢ圧を０に保ったまま、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｃが出力するＰＣ圧を０から増加させれば良い。これにより、ドライブプーリ圧Ｐ_DRがＰＬ圧（ＰＨ圧−１０００ｋＰａ）に保たれたまま、ドリブンプーリ圧Ｐ_DNがＰＬ圧からＰＨ圧に向けて増加するため、ＰＨ圧が作用するドリブンプーリ７の可動側プーリ半体７₂ が固定側プーリ半体７₁ に接近して溝幅が減少し、且つＰＬ圧が作用するドライブプーリ５の可動側プーリ半体５₂ が固定側プーリ半体５₁ から離反して溝幅が増加し、変速比がＯＤ側からＬＯＷ側に変化する。
【００３４】
上述したように、ＰＨ圧、ドライブプーリ圧Ｐ_DR及びドリブンプーリ圧Ｐ_DNを別個のソレノイドバルブＳＯＬ−Ａ，ＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃで調圧することができるので、油圧制御系の安定性が向上する。またソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃの一方の出力油圧を０にして他方の出力油圧を変化させることにより、ＰＬ圧に対してＰＨ圧が変化するので、ＰＨ圧及びＰＬ圧の差圧を任意に設定して無段変速機Ｔの変速に要する時間を制御することができる。更に、２個のソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃは同時に作動することがないため、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ａを含めて最大２個のソレノイドバルブＳＯＬ−Ａ，ＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃを同時に作動させれば良く、これにより制御系を簡素化することができる。
【００３５】
また、従来使用していた四方弁は、スプールのグルーブとバルブボディのポートとのオーバラップ量の寸法管理が難しく、且つスプールのストロークに対する出力油圧の変化量が大きいために精密な制御が難しいという問題があったが、その四方弁を廃止したことにより上記問題が解決される。更に制御系のフェイルによりソレノイドバルブＳＯＬ−Ａ，ＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃへの通電が遮断されたとき、ベルト式無段変速機Ｔの変速比がそのままホールドされ、ＯＤ側或いはＬＯＷ側に急変することが防止される。
【００３６】
図５及び図６は本発明の第１実施例を示すもので、図５はベルト式無段変速機の油圧制御系を示す図、図３はコントロールバルブ２４_DR，２４_DNの拡大図である。
【００３７】
第１実施例は、ＰＨ圧の変化にプーリ圧Ｐ_DR，Ｐ_DNを追従させるためのドライブプーリコントロールバルブ２４_DR及びドリブンプーリコントロールバルブ２４_DNの構造において参考例と異なっており、その他の構造は参考例と実質的に同一である。両コントロールバルブ２４_DR，２４_DNの構造は同一であるため、代表としてドライブプーリコントロールバルブ２４_DRについて説明を行う。
【００３８】
図６（Ａ）は参考例のドライブプーリコントロールバルブ２４_DRを示すものであり、ポートＰ₁ 及びポートＰ₄ にはＰＨ圧が入力され、ポートＰ₂ にはＰＢ圧が入力され、ポートＰ₅ にはプーリ圧Ｐ_DRが入力され、ポートＰ₃ からプーリ圧Ｐ_DRが出力される。ポートＰ₄ に入力されるＰＨ圧はスプール３０を左向きに付勢し、ポートＰ₅ に入力されるプーリ圧Ｐ_DRはスプール３０を右向きに付勢する。ＰＨ圧が作用するスプール３０の受圧面積Ａ₁ とし、プーリ圧Ｐ_DRが作用するスプール３０の受圧面積Ａ₂ とすると、ＰＨ圧がΔＰＨだけ増減し、プーリ圧Ｐ_DRがΔＰ_DRだけ増減したときに、スプール３０が移動せずに釣合い位置に保たれるには、
Ａ₁ ×ΔＰＨ＝Ａ₂ ×ΔＰ_DR …（１）
が成立する必要がある。従って、（１）式において受圧面積Ａ₁ ＝Ａ₂ に設定すれば、ΔＰＨとΔＰ_DRとを一致させ、ＰＨ圧の変化にプーリ圧Ｐ_DRの変化を追従させることができる。
【００３９】
一方、図６（Ｂ）から明らかなように、第１実施例では前記ポートＰ₄ に、ＰＨ圧ではなく、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ａが出力するＰＡ圧が入力される。つまり、第１実施例は、ＰＨ圧の変化にプーリ圧Ｐ_DRを追従させるべく、ポートＰ₄ に入力する圧力として、参考例のＰＨ圧に代えてＰＡ圧を用いた点で異なっている。
【００４０】
図３から明らかなようにＰＡ圧の変化量ΔＰＡに対するＰＨ圧の変化量ΔＰＨの比は一定であり、従ってＫを定数として、
ΔＰＡ＝Ｋ×ΔＰＨ …（２）
が成立する。
【００４１】
ＰＡ圧がΔＰＡだけ増減し、プーリ圧Ｐ_DRがΔＰ_DRだけ増減したときに、スプール３０が移動せずに釣合い位置に保たれるには、
Ａ₁ ×ΔＰＡ＝Ａ₂ ×ΔＰ_DR …（３）
が成立する必要がある。式（２）を用いて式（３）を変形すると、
Ａ₁ ×Ｋ×ΔＰＨ＝Ａ₂ ×ΔＰ_DR …（４）
が成立する。従って、（１）式において受圧面積Ａ₁ ，Ａ₂ を、
Ａ₁ ×Ｋ＝Ａ₂ …（５）
となるように設定しておけば、ΔＰＨとΔＰ_DRとを一致させてＰＨ圧の変化にプーリ圧Ｐ_DRの変化を追従させることができる。
【００４２】
ところで、エンジンＥの低速運転時にはオイルポンプ５７の回転数が低下して吐出油量が減少するため、電子制御ユニットＵｅからソレノイドバルブＳＯＬ−Ａへの指令値（即ち、レギュレータバルブ２２に対するソレノイドバルブＳＯＬ−Ａの出力油圧）に係わらず、レギュレータバルブ２２が出力するＰＨ圧が設定値を下回ることがある。従って、参考例の如く、ＰＨ圧をコントロールバルブ２４_DRのポートＰ₄ に入力してＰＨの変化にプーリ圧Ｐ_DRを自動追従させようとしても、設定値を下回ったＰＨ圧にプーリ圧Ｐ_DRが追従してＰＬ圧を割り込んでしまう可能性がある。
【００４３】
しかしながら、第１実施例では、コントロールバルブ２４_DRのポートＰ₄ に入力されるＰＡ圧がＰＨ圧よりも低いＰＭ圧を元圧としているため、上記不具合は回避される。なぜならば、エンジンＥの低速運転時にＰＨ圧が設定値を下回っても、ＰＨ圧よりも低いＰＭ圧は設定値に維持されるため、ＰＭ圧を元圧とするＰＡ圧も設定値に維持される。従って、ＰＡ圧に基づいてプーリ圧Ｐ_DRを追従させれば、ＰＨ圧の低下によりプーリ圧Ｐ_DRが低下してＰＬ圧を割り込むのを回避することができる。
【００４４】
また、コントロールバルブ２４_DRのポートＰ₄ に高圧のＰＨ圧を入力するとオイルのリーク量が増加して油圧低下の要因となるが、前記高圧のＰＨ圧に代えて低圧のＰＡ圧を使用することにより、オイルのリーク量を減少させてオイルポンプ５７の負荷を軽減することができる。
【００４５】
図７〜図９は本発明の第２実施例を示すもので、図７はベルト式無段変速機の油圧制御系を示す図、図８はレギュレータバルブの油圧出力特性を示すグラフ、図９はコントロールバルブの油圧出力特性を示すグラフである。
【００４６】
図７に示すように、第２実施例の油圧回路は第１実施例の油圧回路（図５参照）と類似しており、その相違点はレギュレータバルブ２２及びコントロールバルブ２４_DR，２４_DNの特性が異なる点と、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃとしてブリードソレノイドバルブに代えて三方型デューティソレノイドバルブを採用した点である。
【００４７】
第１実施例と同様に、レギュレータバルブ２２が出力するライン圧は、両コントロールバルブ２４_DR，２４_DNのポートＰ₁ ，Ｐ₁ に入力され、またモジュレータバルブ２３が出力するＰＭ圧を元圧としてソレノイドバルブＳＯＬ−Ａが出力するＰＡ圧は、レギュレータバルブ２２のポートＰ₁ と、両コントロールバルブ２４_DR，２４_DNのポートＰ₄ ，Ｐ₄ とに入力され、更にＰＭ圧を元圧としてソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃが出力するＰＢ圧及びＰＣ圧は、両コントロールバルブ２４_DR，２４_DNのポートＰ₂ ，Ｐ₂ にそれぞれ入力される。
【００４８】
レギュレータバルブ２２が出力するライン圧は、後述するＰＬ圧に所定の差圧（実施例では１０００ｋＰａ）を加算した圧力であって、そのライン圧はソレノイドバルブＳＯＬ−Ａが出力するＰＡ圧によって制御される。図８に示すように、前記ライン圧はＰＡ圧が０ｋＰａから５００ｋＰａまで変化する間に、１３００ｋＰａから３５００ｋＰａまでリニアに変化する。
【００４９】
一方、両コントロールバルブ２４_DR，２４_DNは元圧であるライン圧を調圧してプーリ圧Ｐ_DR，Ｐ_DNとして出力するもので、図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、両コントロールバルブ２４_DR，２４_DNは、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃが出力するＰＢ圧又はＰＣ圧が０ｋＰａのときに前記ＰＬ圧を出力し、ＰＢ圧又はＰＣ圧が４５０ｋＰａのときに前記ライン圧（ＰＬ圧＋差圧）を出力する。つまり、ＰＢ圧又はＰＣ圧が０ｋＰａのとき、ＰＡ圧の変化に応じてライン圧（ＰＬ圧＋差圧）とプーリ圧Ｐ_DR，Ｐ_DN（ＰＬ圧）とが変化し、その際に前記差圧は一定値（１０００ｋＰａ）に保持される。そしてＰＢ圧又はＰＣ圧を０ｋＰａから４５０ｋＰａまで増加させると、前記差圧が１０００ｋＰａから０ｋＰａまで減少し、最終的にプーリ圧Ｐ_DR，Ｐ_DNはライン圧（ＰＬ圧＋差圧）まで増加する。
【００５０】
以上のことから、ベルト式無段変速機Ｔの変速比をホールドするとき、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃが出力するＰＢ圧及びＰＣ圧を共に０に設定する。その結果、ドライブプーリ５の油室６に伝達されるドライブプーリ圧Ｐ_DR及びドリブンプーリ７の油室１４に伝達されるドリブンプーリ圧Ｐ_DNが何れもＰＬ圧に等しくなり、両プーリ５，７の溝幅が固定されて変速比がホールドされる。このとき、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ａが出力するＰＡ圧を低下させてＰＬ圧を低下させれば、ベルト式無段変速機Ｔの変速比をホールドしたまま、オイルポンプ５７の負荷を軽減して燃料消費量を減少させることができる。
【００５１】
ベルト式無段変速機Ｔの変速比をＬＯＷ側からＯＤ側に変化させるには、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｃが出力するＰＣ圧を０に保ったまま、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂが出力するＰＢ圧を０から増加させれば良い。これにより、ドリブンプーリ圧Ｐ_DNがＰＬ圧に保たれたまま、ドライブプーリ圧Ｐ_DRがＰＬ圧からライン圧（ＰＬ圧＋差圧）に向けて増加するため、変速比がＬＯＷ側からＯＤ側に変化する。逆に、ベルト式無段変速機Ｔの変速比をＯＤ側からＬＯＷ側に変化させるには、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂが出力するＰＢ圧を０に保ったまま、ソレ ノイドバルブＳＯＬ−Ｃが出力するＰＣ圧を０から増加させれば良い。これにより、ドライブプーリ圧Ｐ_DRがＰＬ圧に保たれたまま、ドリブンプーリ圧Ｐ_DNがＰＬ圧からライン圧（ＰＬ圧＋差圧）に向けて増加するため、変速比がＯＤ側からＬＯＷ側に変化する。
【００５２】
ところで、プーリ圧Ｐ_DR，Ｐ_DNとして作用する低圧側のＰＬ圧と高圧側のＰＨ圧とを比較すると、変速比を精密に制御する上で低圧側のＰＬ圧の精度が重要である。第１実施例ではレギュレータバルブ２２が出力するＰＨ圧をコントロールバルブ２４_DR，２４_DNで差圧分だけ減圧してＰＬ圧を出力するため、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ａが出力するＰＡ圧の変動によるＰＨ圧の誤差と、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃが出力するＰＢ圧又はＰＣ圧の変動による差圧の誤差とが加算され、ＰＬ圧の精度が低下する場合がある。しかしながら、第２実施例では、精度が要求されるＰＬ圧がＰＡ圧だけに依存するため、ＰＢ圧又はＰＣ圧の変動によって精度が低下することがない。一方、第２実施例ではＰＨ圧はＰＡ圧の変動の影響と、ＰＢ圧又はＰＣ圧の変動の影響とを受けて精度が低下するが、元々ＰＨ圧はＰＬ圧に比べて精度を要求されないため、実質的に問題とならない。
【００５３】
上述したように、ＰＢ圧又はＰＣ圧の変動が精度を要求されるＰＬ圧に影響を及ぼさないために、ソレノイドバルブＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃに高精度のブリードソレノイドバルブを使用することなく、比較的に精度の低い三方型デューティソレノイドバルブを使用することができる。そして三方型デューティソレノイドバルブはブリードソレノイドバルブに比べてオイルのリーク量が大幅に少ないという特性を有しているため、オイルポンプ５７の負荷を軽減するとともに、エンジン回転数の低下時におけるライン圧の低下を回避することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ライン圧を出力するレギュレータバルブと、第１制御圧を出力する第１ソレノイドバルブと、第１制御圧によりライン圧を調圧してドライブプーリ圧を出力する第１コントロールバルブと、第２制御圧を出力する第２ソレノイドバルブと、第２制御圧によりライン圧を調圧してドリブンプーリ圧を出力する第２コントロールバルブと、第１ソレノイドバルブ及び第２ソレノイドバルブの一方に印加する電流値を固定するとともに他方に印加する電流値を変化させる制御手段とを備えているので、前記電流値の変化量に応じてドライブプーリ圧及びドリブンプーリ圧の差圧を任意に変化させて変速時間を制御することができるだけでなく、ドリブンプーリ圧及びドリブンプーリ圧がそれぞれ第１コントロールバルブ及び第２コントロールバルブによって別個に制御されるので油圧制御系の安定性が向上し、しかも第１ソレノイドバルブ及び第２ソレノイドバルブの両方が同時に作動することがないため制御手段の負荷が軽減される。また、スプールのグルーブとバルブボディのポートとのオーバラップ量の寸法管理が難しく、しかもスプールのストロークに対する出力油圧の変化が急激な四方弁が不要になるため、プーリ油圧の精密な制御が可能になる。
【００５６】
また、第３ソレノイドバルブが出力する第３制御圧でレギュレータバルブが出力するライン圧を調圧するので、第１ソレノイドバルブ及び第２ソレノイドバルブの電流値をホールドして変速比を固定する際に、ライン圧を低下させて油圧負荷を軽減できる。
【００５７】
さらに、レギュレータバルブが出力するライン圧の変化量を該ライン圧よりも低圧の第３制御圧の変化量に比例させ、第１、第２コントロールバルブのスプールをプーリ圧及び第３制御圧で相反する方向に付勢して該スプールを釣合い位置に保持するので、スプールを釣合い位置に保持してライン圧の変化にプーリ圧の変化を追従させるための油圧として、ライン圧よりも低圧の第３制御圧を使用してオイルのリーク量を減少させることができる。
【００５８】
また特に請求項２の発明によれば、第１ソレノイドバルブ及び第２ソレノイドバルブの一方に印加する電流値を固定するとともに他方に印加する電流値を変化させて変速を行うときに、第１コントロールバルブが出力するドライブプーリ圧と、第２コントロールバルブが出力するドリブンプーリ圧とのうち、印加する電流値が固定される側のソレノイドバルブにより制御されるコントロールバルブが出力する方が低圧側プーリ圧となり、また印加する電流値が変化する側のソレノイドバルブにより制御されるコントロールバルブが出力する方が高圧側プーリ圧となり、その高圧側プーリ圧が、前記印加する電流値が変化する側のソレノイドバルブに印加した電流値の変化に応じた差圧を、前記低圧側プーリ圧に対して有するので、精度が要求される低圧側プーリ圧が前記差圧の誤差の影響を受けるのを防止し、変速制御の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車両の動力伝達系を示すスケルトン図
【図２】 ベルト式無段変速機の油圧制御系を示す図
【図３】 レギュレータバルブの油圧出力特性を示すグラフ
【図４】 コントロールバルブの油圧出力特性を示すグラフ
【図５】 第１実施例に係るベルト式無段変速機の油圧制御系を示す図
【図６】 コントロールバルブの拡大図
【図７】 第２実施例に係るベルト式無段変速機の油圧制御系を示す図
【図８】 レギュレータバルブの油圧出力特性を示すグラフ
【図９】 コントロールバルブの油圧出力特性を示すグラフ
【図１０】 従来の無段変速機における油圧制御装置の説明図
【符号の説明】
５ ドライブプーリ
６ 油室
７ ドリブンプーリ
８ 油室
９ 無端ベルト
２２ レギュレータバルブ
２４_DR 第１コントロールバルブ
２４_DN 第２コントロールバルブ
Ｐ_DR ドライブプーリ圧
Ｐ_DN ドリブンプーリ圧
ＰＡ 第３制御圧
ＰＢ 第１制御圧
ＰＣ 第２制御圧
ＳＯＬ−Ａ 第３ソレノイドバルブ
ＳＯＬ−Ｂ 第１ソレノイドバルブ
ＳＯＬ−Ｃ 第２ソレノイドバルブ
Ｕｅ 電子制御ユニット（制御手段）

Claims (2)

1. ドライブプーリ（５）及びドリブンプーリ（７）に無端ベルト（９）を巻き掛けてなり、ドライブプーリ（５）の油室（６）及びドリブンプーリ（７）の油室（８）にそれぞれドライブプーリ圧（Ｐ_DR）及びドリブンプーリ圧（Ｐ_DN）を供給することにより、両プーリ（５，７）の溝幅を変化させて変速比を制御する無段変速機において、
   ライン圧を出力するレギュレータバルブ（２２）と、
   第１制御圧（ＰＢ）を出力する第１ソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ｂ）と、
   第１制御圧（ＰＢ）によりライン圧を調圧して前記ドライブプーリ圧（Ｐ_DR）を出力する第１コントロールバルブ（２４_DR）と、
   第２制御圧（ＰＣ）を出力する第２ソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ｃ）と、
   第２制御圧（ＰＣ）によりライン圧を調圧して前記ドリブンプーリ圧（Ｐ_DN）を出力する第２コントロールバルブ（２４_DN）と、
   レギュレータバルブ（２２）が出力するライン圧よりも低圧であって、該ライン圧を調圧するのに用いられる第３制御圧（ＰＡ）を出力する第３ソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ａ）と、
   第１〜第３ソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃ，ＳＯＬ−Ａ）に接続され、第１ソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ｂ）及び第２ソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ｃ）の一方に印加する電流値を固定するとともに他方に印加する電流値を変化させて変速を行い、また第１ソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ｂ）及び第２ソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ｃ）に印加する電流値を固定して変速比をホールドする制御手段（Ｕｅ）とを備えており、
   レギュレータバルブ（２２）が出力するライン圧の変化量を第３制御圧（ＰＡ）の変化量に比例させ、第１コントロールバルブ（２４_DR）のスプール（３０）をドライブプーリ圧（Ｐ_DR）及び第３制御圧（ＰＡ）で相反する方向に付勢して該スプール（３０）を釣合い位置に保持すると共に、第２コントロールバルブ（２４_DN）のスプール（３０）をドリブンプーリ圧（Ｐ_DN）及び第３制御圧（ＰＡ）で相反する方向に付勢して該スプール（３０）を釣合い位置に保持することを特徴とする、無段変速機における油圧制御装置。
2. 第１ソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ｂ）及び第２ソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ｃ）の一方に印加する電流値を固定するとともに他方に印加する電流値を変化させて変速を行うときに、第１コントロールバルブ（２４ _DR ）が出力するドライブプーリ圧（Ｐ _DR ）と、第２コントロールバルブ（２４ _DN ）が出力するドリブンプーリ圧（Ｐ _DN ）とのうち、印加する電流値が固定される側のソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃ）により制御されるコントロールバルブ（２４_DR，２４_DN）が出力する方が低圧側プーリ圧となり、また印加する電流値が変化する側のソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃ）により制御されるコントロールバルブ（２４_DR，２４_DN）が出力する方が高圧側プーリ圧となり、
   その高圧側プーリ圧は、前記印加する電流値が変化する側のソレノイドバルブ（ＳＯＬ−Ｂ，ＳＯＬ−Ｃ）に印加した電流値の変化に応じた差圧を、前記低圧側プーリ圧に対して有することを特徴とする、請求項１記載の無段変速機における油圧制御装置。

Images