JPH01279156A - 変速機の油圧制御装置 - Google Patents

変速機の油圧制御装置

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JPH01279156A
JPH01279156A JP63109166A JP10916688A JPH01279156A JP H01279156 A JPH01279156 A JP H01279156A JP 63109166 A JP63109166 A JP 63109166A JP 10916688 A JP10916688 A JP 10916688A JP H01279156 A JPH01279156 A JP H01279156A
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hydraulic pressure
belt
pressure
gear
rotational force
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Ko Ishimaru
航 石丸
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    • F16H37/021Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
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    • F16H61/662Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
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    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19023Plural power paths to and/or from gearing
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    • Y10T74/19102Belt or chain

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、変速機の油圧制御装置に関するものである。
(ロ)従来の技術 従来の変速機として、特開昭60− 249758号公報に示されるものがある。
これに示される変速機は、Vベルト式無段変速機構と歯
車変速機構とを有しており、運転条件に応じていずれか
一方を介して回転力を伝達するように構成されている。
大きい駆動力を必要とする場合には歯車変速機構が用い
られ、比較的小さい駆動力てよい運転条件ではVベルト
式無段変速機構が用いられる。
(ハ)発明が解決しようとする課題 上記公報に示されるような変速機の場合には、歯車変速
機構を介して回転力の伝達が行われている際にもVベル
ト式無段変速機構のプーリ及びVベルトは回転している
。このため、変速機としての摩擦損失は歯車変速機構及
びVベルト式無段変速機構の両方で発生することになり
、伝達効率が低下するという問題がある。また、歯車変
速機構が作動している場合にもプーリのシリンダ室に油
圧が作用するためオイルポンプにおける損失が増大し、
またVベルトには常に張力が作用するのでVベルト及び
プーリの耐久性も低下する。本発明は、このような課題
を解決することを目的としている。
(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、歯車伝達経路により回転力の伝達が行われて
いる場合には、プーリに作用する作動圧を低下させるこ
とにより上記課題を解決する。すなわち、本発明による
変速機の油圧制御装置は、Vベルト伝達経路を介して回
転力が伝達される場合には、Vベルト式無段変速機構の
シリンダ室へ供給される作動圧がVベルトの滑りを発生
することなく回転力を正常に伝達することが可能な油圧
値とされ、歯車伝達経路を介して回転力の伝達が行われ
る場合には、Vベルト伝達経路を介して回転力が伝達さ
れている場合よりも上記作動圧が低ドさせられるように
構成されている。
(ホ)作用 Vベルト式無段変速機構のシリンダ室に作用している作
動圧は、歯車伝達経路が選択されている間は低い状態に
制御される。これにより、プーリはVベルトにほとんど
垂力を作用しない状態となり、Vベルト伝達経路の損失
が減少する。Vベルト伝達経路が選択された場合にはラ
イン圧は所定の高い状態となり、Vベルトは滑りを発生
することなく回転力を伝達することができる。
(へ)実施例 (第1実施例) 第2及び3図に車両用の変速機を示す。エンジン10の
出力軸10aに対してトルクコンバータ12が連結され
ている。トルクコンバータ12はポンプインペラー12
a、タービンランナー12b、及びステータ12cを有
しており、またポンプインペラー12aとタービンラン
ナー12bとを連結又は切離し可能なロックアツプクラ
ッチ12dを有している。トルクコンバータ12のター
ビンランナー12bが駆動軸14と連結されている。駆
動軸14に駆動プーリ16が設けられている。駆動プー
リ16は、駆動軸14に固着された固定円すい部材18
と、固定円すい部材18に対向配置されてV字状プーリ
みぞを形成すると共に駆動プーリシリンダ室2oに作用
する油圧によって駆動軸14の軸方向に移動可能である
可動円すい部材22とから成っている。駆動プーリ16
はVベルト24によって従動プーリ26と伝動可能に結
合されている。従動ブーリ26は、従動軸28に固着さ
れた固定円ずい部材30と、固定円すい部材30に対向
配置されV字状プーリみぞを形成すると共に従動プーリ
シリンダ室32に作用する油圧によって従動f428の
軸方向に移動可能である可動円すい部材34とから成っ
ている。これらの駆動プーリ16、■ベルト24及び従
動プーリ26によりVベルト式無段変速機構が構成され
る。なお、Vベルト式無段変速機構の設定最大変速比は
、後述の前進用駆動軸側歯!JL42と前進用出力軸側
歯車48との間の変速比と等しくしである。また、駆動
プーリシリンダ室20の受圧面積は従動プーリシリンダ
室32の受圧面積よりも大きくしである。駆動@14の
外周には中空軸36が回転可能に支持されており、この
中空軸36の外周には後退用駆動軸側歯車38及び前進
用駆動軸側歯車42が回転可能に設けられている。前進
用駆動軸側歯車42及び後退用駆動軸側歯車38は機械
式切換クラッチである同期かみ合い機構52によってそ
れぞれ選択的に中空軸36に対して一体に回転するよう
に連結可能である。駆動軸14と中空軸36とはローク
ラッチ44によって互いに連結又は切離し可能である。
駆動軸14と平行に配置された出力軸46には前進用出
力軸側歯車48かワンウェイクラッチ40を介して連結
され、また後退用出力軸側歯車50が一体に回転するよ
うに設けられている。
前進用出力軸側歯車48は前述の前進用駆動軸側歯車4
2と常時かみ合っている。後退用出力軸側歯車50は、
回転可能に設けられた後退用アイドラ軸54と一体に回
転する後退用アイドラ歯車56と常にかみ合っている。
後退用アイドラ歯車56は前述の後退用駆動軸側歯車3
8とも常にかみ合っている。なお、第2図では、すべて
の部材を同一断面上に図示することができないため、後
退用アイドラ軸54及び後退用アイドラ歯車56は破線
によって示しであるが、実際には71g3図に示すよう
な位置関係にある。また同じ理由により第2図では軸間
距踵、歯車の径なども必ずしも正確に図示されておらず
、これらについては第3図を参照する必要がある。前述
の従動軸28には前進用従動軸側歯車58が設けられて
いる。従動軸28と前進用従動軸側歯車58とはハイク
ラッチ60によって互いに連結又は切離し可能である。
前進用従動輪側歯車58は前述の後退用出力軸側歯車5
0と常にかみ合フでいる(なお、第2図では前進用従動
輪側歯車58と後退用出力軸側歯車50とは図示の都合
上かみ合っていないように見えるが、実際には第3図に
示すように両者は互いにかみ合っている)。前進用従動
軸側歯車58と後退用出力軸側歯車50とは同一径とし
である。
出力11に46にはりダクション市車62が一体に回転
するように設けられており、このリダクション歯車62
とファイナル歯車64とが常にかみ合っている。ファイ
ナル歯車64には差動機構66が設けられている。すな
わち、ファイナル歯車64と一体に回転するように一対
のピニオンギア68及び70が設けられており、このピ
ニオンギア68及び70と一対のサイドギア72及び7
4がかみ合フでおり、サイドギア72及び74はそれぞ
れドライブ軸76及び78と連結されている。
ロークラッチ44及びハイクラッチ60を解放状態とす
ることにより、駆動軸14の回転力の出力軸46への伝
達が遮断され、中立状態となる。
なお、同期かみ合い機構52は中立状態としておいても
よく、また前進位置(F位置)又は後退位置(R位置)
としておいても差し支えない(同期かみ合い機構52は
中立位置のない形式のものであってもよい)。
発進時、登板時など比較的大きな駆動力を必要とする走
行条件の場合には、同期かみ合い機構52をF位置にす
ると共にロークラッチ44を締結する。ハイクラッチ6
0は解放状態とする。この状態ではエンジン10の出力
軸10aの回転力は、トルクコンバータ12を介して駆
動軸14に伝達され、更に駆動軸14から締結状態のロ
ークラッチ44を介して中空軸36へ伝達される。中空
軸36の回転力は同期かみ合いa構52を介して前進用
駆動軸側歯車42に伝達され、前進用駆動軸側歯車42
からこれとかみ合う前進用出力軸側歯車48へ伝達され
る。+ii+進川出力用側歯車48はワンウェイクラッ
チ40を介して出力II!d+46と一体に回転するよ
うに連結されているので、出力軸46に回転力が伝達さ
れる。次いで、リダクション歯車62及びファイナル歯
車64を介して差動機構66へ回転力が伝達され、差動
機構66によりドライブ!1IdI76及び78に回転
力が分配され図示してない車輪が駆動される。上記のよ
うな回転力の伝達の際、Vベルト式無段変速機構を通し
ての回転力の伝達は行われておらず、回転力は歯車機構
を介して伝達される。前進用駆動軸側歯車42と前進用
出力軸側歯車48との間の減速比により回転力が増大さ
れており、これにより大きな駆動力を得ることかできる
次いで、比較的駆動力が小さくてよい運転条件になると
、上述の状態からハイクラッチ60を締結させればよい
。これによりVベルト式無段変速機構を介して回転力の
伝達が行われることになる。すなわち、駆動軸14の回
転力は、駆動プーリ16、■ベルト24及び従動プーリ
26を介して従動軸28に伝達され、更に締結状態にあ
るハイクラッチ60を介して曲進用従動軸側歯車58に
伝達される。前進用従動輪側歯車58は後退用出力軸側
歯車50とかみ合りでいるため、回転力が出力軸46に
伝達され、更に上述の場合と同様にドライブ軸76及び
78に回転力が伝達される。この場合、出力軸46は前
進用出力軸側歯車48よりも高速で回転することになる
ため、ワンウェイクラッチ40は空転状態となる。この
ため、ロークラッチ44は締結させたままの状態として
おくことができる。上述のようにVベルト式無段変速機
構によフて回転力の伝達が行われるため、駆動プーリ1
6及び従動プーリ26のV字状みぞ間隔を調節すること
により、連続的に変速比を変えることができる。
車両用変速機を後退状態とする場合には次のような動作
が行われる。すなわち、同期かみ合い機構52をR位置
側に切換え、後退用駆動軸側歯車38が中空軸36と一
体に回転するようにし、またロークラッチ44を締結さ
せ、ハイクラッチ60を解放する。この状態では駆動軸
14の回転力はロークラッチ44、中空軸36、同期か
み合い機構52、後退用駆動軸側歯車38、後退用アイ
ドラ歯車56、及び後退用出力軸側歯車50を介して出
力軸46に伝達される。後退用アイドラ歯車56が動力
伝達経路に介在されているため出力軸46の回転方向か
前述の場合とは逆転する。
これにより後退走行を行うことができる。
第1図に上述の変速機の変速制御を行う油圧制御装置を
示す。この油圧制御装置は、オイルポンプ100、第1
レギュレータ弁102、第2レギュレータ弁104、第
3レギュレータ弁106、マニュアル弁108、前進切
換弁110、変速制御弁112、ハイクラッチアキュム
レータ114などを有している。これらの弁などは図示
のように接続され、またロークラッチ44、ハイクラッ
チ60、駆動プーリシリンダ室20及び従動プーリシリ
ンダ室32とも図示のように接続されている。
第1レギュレータ弁102は、オイルポンプ100の吐
出圧を調圧し、第1油圧として油路116に出力する。
第1油圧は、Vベルト式無段変速機構の変速比が大きい
ほど、またエンジンのスロットル開度が大きいほど、高
くなる特性を有している。第2レギュレータ弁104は
、油路116の油圧をさらに調圧し、第2油圧として油
路118を介してマニュアル弁108に供給する。第2
油圧は、エンジンのスロットル開度が大きいほど高くな
り、また車速か増大すると低下する特性を有している。
マニュアル弁108は、運転者によフて操作されるセレ
クトレバーの位置に応じて油路118からの油圧の出力
状態を切り換える。Dレンジでは油路120に油圧が出
力される。前進切換弁110は、車速に対応したガバナ
圧PGとエンジン負荷に対応したスロットル圧PTII
とのバランスによって切換わり、油路120の油圧をロ
ークラッチ44又はハイクラッチ60に供給する。なお
、前進切換弁110からハイクラッチ60へ油圧を供給
する油路124の途中にはオリフィス126が設けられ
ており、この才すフィス126よりもハイクラッチ60
側の部分に重連のハイクラッチアキュムレータ114か
接続されている。ハイクラッチアキュムレータ114は
ハイクラッチ60の油圧の立上りを緩和する。
第3レギュレータ弁106は、油路116の第1油圧を
油圧源とし、従動プーリシリンダ室32に供給する油圧
を制御する。すなわち、第3レギュレータ弁106は、
油路124からパイロットポート129の油圧が作用し
ていない場合には、スプリング128に対応した一定圧
を調圧し、これを従動プーリシリンダ室32に供給する
。一方、油路124からパイロットポート129に油圧
が作用すると、油路116の第1油圧をそのまま従動プ
ーリシリンダ室32に供給する状態に切換ねる。変速制
御弁112は、P6及びPTI+の値に応じて油路11
6からの第1油圧を減圧して駆動プーリシリンダ室20
に供給する。
なお、この変速制御弁112の構成は、例えば特開昭6
1−105353号公報に示されるような変速モータに
よって作動する変速指令弁と無段変速機の変速比を検出
する変速比検出部材とにリンク機構によりて接続した構
造とすることもできる。
次に、この実施例の作用について説明する。発進時など
東速か低い状態では、前進切換弁110はロークラッチ
44にのみ油圧を供給し、ハイクラッチ60には油圧を
供給しない。このため、ロークラッチ44が締結され、
前述のように歯車伝達経路を介して回転力が伝達される
状態となる。この状態では油路124に油圧が出力され
ないので、第3レギュレータ弁106は低い一定油圧(
油圧Oでもよい)を従動プーリシリンダ室32に出力す
る状態となっている。このため、従動プーリ26側では
Vベルト24に押付力がほとんど作用しない状態となっ
ており、Vベルト式無段変速機構は無負荷空転状態とな
る。Vベルト24にプーリからほとんど垂力が作用しな
いので、Vベルト式無段変速機構における摩擦損失は非
常に少なくなっている。
上述のように歯車伝達経路を介して運転が行われ、車速
か上昇するなど所定の運転状態に達すると、前進切換弁
110が切換わり、油路124に油圧が供給される。こ
のため、ハイクラッチ60が締結され重連のように歯車
伝達経路がVベルト伝達経路に切換えられる。この切換
の際、ハイクラッチアキュムレータ114が作動するの
でハイクラッチ60に供給される油圧は緩やかに立上り
、歯車伝達経路からVベルト伝達経路への切換に伴なう
変速ショックが発生することが防止される。また、ハイ
クラッチ60の油圧は上述のように緩やかに立上るので
、ハイクラッチ60が締結ざわるよりも而に油路124
の油圧が第3レギュレータ弁106のパイロットポート
129に作用する。これにより、油路116の第1油圧
が直接従動プーリシリンダ室32に供給される状態とな
る。従って、従動プーリ26側でプーリからVベルト2
4に垂力が作用することになり、Vベルト24を介して
所定の回転力を伝達可能な状態となる。なお、この時点
では変速制御弁112は駆動プーリシリンダ室20に供
給する油圧を最も低い状態としており、Vベルト式無段
変速機構の変速比は所定の最大変速比(これは歯車42
と歯車48との変速比に等しい)となっている。このよ
うに、ハイクラッチ60が締結される直前にVベルト式
無段変速機構は動力伝達可能な状態となっており、ハイ
クラッチ60の締結と同時にVベルト伝達経路に切換わ
る。この状態から変速制御弁112の作用によって駆動
プーリシリンダ室20に供給される油圧が上昇すると、
変速比は次第に小側に変化していく。以後は、変速制御
弁112の作用によりVベルト式無段変速機構の最大変
速比と最小変速比との間で変速制御が行われる。
結局、歯車伝達経路が用いられている場合には、第3レ
ギュレータ弁106によフて従動プーリシリンダ室32
に供給される第3油圧は低い状態とされており、Vベル
ト伝達経路における摩擦損失が小さくなっている。一方
、Vベルト伝達経路が用いられる状態になると、従動プ
ーリシリンダ室32に高い油圧が供給され、Vベルト伝
達経路を介して回転力の伝達が可能な状態となる。この
ように、歯車伝達経路か用いられている場合に不必要に
高い油圧を従動プーリシリンダ室32に供給しないよう
にしたので、変速機の効率が向上すると共にオイルポン
プ100の損失も減少し、また■ベルト24の耐久性も
向上する。
(第2実施例) 第4図に第2実施例を示す。この第2実施例は、第1実
施例のハイクラッチ60に供給される油圧に代えて、ロ
ークラッチ44に供給される油圧を第3レギュレータ弁
106に作用させるようにしたものである。ただし、こ
の油圧はスプリング128に対抗する向きに作用させる
。これにより第1実施例と同様の作用を得ることができ
る。
なお、第1及び第2実施例では、第3レギュレータ弁1
06は調圧弁として構成したが、歯車伝達経路が用いら
れている場合に従動プーリシリンダ室32の油圧をOと
する場合には、単純な切換弁によって構成することもで
きる。また、第3レギュレータ弁106を切換弁とした
場合に、歯1’j伝達経路が用いられている際に(従動
プーリシリンダ室32の油圧をドレーンするのではなく
)油路118の第2油圧を従動プーリシリンダ室32に
供給するようにすることもできる。また、この場合、第
2レギュレータ弁102及び第2レギュレータ弁104
を共にデユーティ比制御可能なソレノイド弁又は比例ソ
レノイド弁とし、ロークラッチ44を作動させる信号が
出力されている際は、第2油圧に合わせて第1油圧を制
御して、油圧損失を減少させるようにすることもできる
(第3実施例) 第5図に第3実施例を示す。この第3実施例は、高圧用
オイルポンプ100及び低圧用オイルポンプ101の2
つのオイルポンプをイ吏用し、オイルポンプ100の油
圧を第3レギュレータ弁106で調整し、オイルポンプ
101の油圧を第2レギュレータ弁104によって調整
するようにしたものである。クラッチ用の油圧は比較的
低く、プーリシリンダ室用の油圧はトルク伝達中は非常
に高くする必要があるので、上述のようにすることによ
り、油圧をより効率的に使用することができる。
(ト)発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、歯車伝達経路
か用いられている場合には、油圧を下げてVヘルドに作
用する垂力を小さくするようにしたので、歯車伝達経路
による回転力伝達中はVヘルドにほとんど力が作用しな
い状態となり、この間の変速機の伝達効率を向上するこ
とができる。また、■ベルトが回転力伝達に用いられて
ない場合にこれに垂力を作用させないので、■ベルトの
耐久性も向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による変速機の油圧制御装置を示す図、
第2図は変速機の骨組図、第3図は第2図に示す変速機
の軸の位置関係を示す図、第4図は第2実施例を示す図
、第5図は第3実施例を示す図である。 20・・・駆動プーリシリンダ室、32・・・従動プー
リシリンダ室、44・・・ロークラッチ、60・・・ハ
イクラッチ、102・・・第2レギュレータ弁、104
・・・第2レギュレータ弁、106・・・第3レギュレ
ータ弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、歯車機構を介して回転力を伝達する歯車伝達経路と
    、Vベルト式無段変速機構を介して回転力を伝達するV
    ベルト伝達経路とを備え、Vベルト伝達経路の最大変速
    比が歯車伝達経路の最小変速比に一致するように設定さ
    れている変速機の油圧制御装置において、 Vベルト伝達経路を介して回転力が伝達される場合には
    、Vベルト式無段変速機構のシリンダ室へ供給される作
    動圧がVベルトの滑りを発生することなく回転力を正常
    に伝達することが可能な油圧値とされ、歯車伝達経路を
    介して回転力の伝達が行われる場合には、Vベルト伝達
    経路を介して回転力が伝達されている場合よりも上記作
    動圧が低下させられるように構成されていることを特徴
    とする変速機の油圧制御装置。 2、上記変速機は、歯車伝達経路を介して回転力を伝達
    する際に締結されるロークラッチと、Vベルト伝達経路
    を介して回転力を伝達する際に締結されるハイクラッチ
    とを有しており、 上記油圧制御装置は、第1レギュレータ弁、第2レギュ
    レータ弁及び第3レギュレータ弁を有しており、 第1レギュレータ弁はVベルト式無段変速機構の変速比
    及びエンジン負荷に対応した第1油圧を調圧するように
    構成され、 第2レギュレータ弁はエンジン負荷及び車速に対応した
    第2油圧を調圧するように構成され、この第2油圧がロ
    ークラッチ及びハイクラッチの締結圧として使用され、 第3レギュレータ弁は、第1油圧を油圧源にするととも
    にハイクラッチに供給される油圧をパイロット圧として
    作用し、ハイクラッチ圧が作用していない場合には所定
    の低い油圧を調圧してこれを従動プーリに供給し、ハイ
    クラッチ圧が作用した場合には第1油圧をそのまま従動
    プーリに供給するように構成され、 駆動プーリには第1油圧を油圧源として変速制御弁によ
    って調整した油圧が供給されるように構成される請求項
    1記載の変速機の油圧制御装置。 3、ハイクラッチに第2油圧を供給する油路の途中にオ
    リフィスが設けられており、このオリフィスよりもハイ
    クラッチ側にアキュムレータが接続され、このオリフィ
    スよりも上流側の油路が第3レギュレータ弁のパイロッ
    ト圧ポートと接続されている請求項2記載の変速機の油
    圧制御装置。
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