JPH023751A - 車両用vベルト式無段変速機の制御装置 - Google Patents

車両用vベルト式無段変速機の制御装置

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JPH023751A
JPH023751A JP8709189A JP8709189A JPH023751A JP H023751 A JPH023751 A JP H023751A JP 8709189 A JP8709189 A JP 8709189A JP 8709189 A JP8709189 A JP 8709189A JP H023751 A JPH023751 A JP H023751A
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修昭 三木
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、車両用Vベルト式無段変速機の変速制御装置
に関する。
(従来の技術) 車両用Vベルト式無段変速機は、パン・ドールネが発明
した無端金属Vベルトを2つのプーリに巻掛けて用いる
もので、このVベルトは、積層したスチールバンドの最
も内側のスチールバンドに多数の■型ブロックを互いに
間断なく配置し、動力伝達をプーリ側面とV型ブロック
の側面間およびV型ブロック同士の押付力により行う点
に特徴がある。
従来の車両用Vベルト式無段変速機の変速制御装置にお
いては、プーリの油圧サーボを制御するためのライン圧
は、両プーリ間のトルク比又は減速比が大きいほど高く
なるように設定されている。
(発明が解決しようとする諜B) しかしながら、上記構成の車両用Vベルト式無段変速機
の変速制御装置においては、エンジンの出力トルクとラ
イン圧とは無関係に制御されるため、エンジンの小出力
時から大出力時まで必要とされるVベルトの伝達トルク
容量を常に確保するためには、エンジンの最大トルク発
生時においてもVベルトとプーリの滑りを生じないよう
にライン圧を高く設定しておく必要があった。
したがって、エンジンの出力トルクが小さいときには、
ライン圧は必要以上に高くなり、Vベルトに必要以上の
油圧が加えられ、Vベルトを挟持する圧が高くなって耐
久性が低下するだけでなく、安定したトルクを伝達する
ことができないという問題点があった。また、不必要な
高圧油を吐出する場合にはオイルポンプの損失も大きく
なってしまう、そして、一般にVベルトの動力伝達効率
は、Vベルトの最大伝達容量と実際の伝達動力との差が
大きいほど悪くなるので、効率の面からもライン圧を高
くすることは好ましくない。
本発明の目的は、上記従来の車両用Vベルト式無段変速
機の変速制御装置の問題点を解決して、可変プーリのフ
ランジ間の間隔を変えるためのサーボ圧となるライン圧
をエンジントルクに比例した適正な油圧とすることによ
り、Vベルトの耐久性を向上させ、トルクの伝達を安定
させることが可能であり、しかもオイルポンプの損失が
小さく、効率の高い車両用Vベルト式無段変速機の変速
制御装置を提供することにある。
(課題を解決するための手段) そのために本発明は、入力側プーリ(31)及び出力側
プーリ(32)の1字状の溝の間隔を変え、両プーリ(
31)、 (32)の有効径を変化させて両プーリ(3
1) 、 (32)の回転を無段的に変換させる車両用
Vベルト式無段変速機の変速制御装置において、両プー
リ(31) 、 (32)間に張設されるベルト(33
)を挟持するベルト挟持力を11!ffするベルト挟持
力tJ41Iff手段(61)と、該ベルト挟持力調節
手段(61)の出力をエンジン負荷に対応するエンジン
出力と上記入力側プーリ及び出力側プーリ間のトルク比
に応じて制御するようにしている。
ベルト挟持力調節手段(61)の出力を制御するに当た
り、エンジン出力信号とトルク比信号とを発生させ、該
トルク比信号に応じて上記エンジン出力信号を制御し、
該エンジン出力信号により上記ベルト挟持力調整手段を
制御するようにしである。
また、ベルト挟持力の増加率をトルク比の増大に応じて
増加させるとともに、所定トルク比におけるベルト挟持
力をエンジン出力の増大に応じて増加させ、かつその増
加率のトルク比に対する増加割合をエンジン出力の増大
に応じて増加させてベルト挟持力調節手段(61)の出
力を制御してもよい。
(作用及び発明の効果) 本発明によれば、上記のように両プーリ(31)(32
)間に張設されるベルト(33)を挟持するベルト挟持
力を調節するベルト挟持力調節手段(61)の出力をエ
ンジン負荷に対応するエンジン出力と上記入力側プーリ
及び出力側プーリ間のトルク比に応じて制御するように
しているので、両プーリ(31) 、 (32)のフラ
ンジ(311) 、 (312) 、 (321) 、
 (322)間の間隔をエンジントルクに比例して制御
することにより、ベルト(33)の耐久性を向上させ、
トルクの伝達を安定させることが可能で、しかも効率の
高い車両用Vベルト式無段変速機の変速制御装置を提供
することができる。
なお、上記記載において、説明の便宜上各要素に符号を
付しているが、これらは本発明の構成を限定するもので
はない。
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
第1図は車両用Vベルト式無段変速機の概略図である。
100はエンジン、102はキャプレタ、20は該エン
ジン100と駆動側車軸の間に設けられた伝動装置であ
り、エンジンの出力側101に連結されたフルードカッ
プリング21、該フルードカップリング21に連結され
たVベルト式無段変速機30.該無段変速機30の出力
軸26に連結された前進後進切換用遊星歯車変速機40
、該遊星歯車変速機40の出力軸47に連結された減速
歯車機構23からなる無段変速装置により構成されてい
る。
フルードカップリング21は、エンジン100の出力軸
101に連結されたポンプインペラ211及びフルード
カップリング出力軸214に連結されたタービンランナ
212からなる周知のものである。なおフルードカップ
リング21の代わりに他の流体式トルクコンバータ又は
機械的クラッチを用いてもよい。
Vベルト式無段変速機30は、フルードカップリング2
1の出力軸214に連結された入力側プーリ31と、該
入力側プーリ31と平行に配設され、Vベルト式無段変
速機30の出力軸26に連結された出力側プーリ32と
、これら両プーリ31,32間に張設されたVベルト3
3から構成されている。
そして、入力側ブー1J31はフルードカップリング出
力軸214に連結された固定フランジ311と、該固定
フランジ311と対向して7字状の溝を形成するよう設
けられた可動フランジ312を有し、該可動フランジ3
12は油圧サーボ313により軸方向に移動可能に設け
られている。
また、出力側プーリ32は、無段変速機30の出力軸2
6に連結された固定フランジ321と、該固定フランジ
321 と対向してV字状空間を形成するよう設けられ
た可動フランジ322を有し、該可動フランジ322は
油圧サーボ323により軸方向に移動可能に設けられて
いる。
前進後進切換用遊星歯車変速1140は、サンギア41
、リングギヤ43、これらサンギア41、リングギヤ4
3に噛合するダブルプラネタリギア44、該ダブルプラ
ネタリギア44を回転自在に支持するキャリヤ46から
構成され、サンギア41は無段変速機の出力軸26に連
結され、キャリヤ46は前進後進切換用遊星歯車変速機
40の出力軸47に連結される。サンギア41とキャリ
ヤ46は、多板クラッチ45により着脱自在に連結され
ており、リングギヤ43は多板ブレーキ42により変速
装置のケース400に対して着脱自在に連結されている
上記前進後進切換用遊星歯車変速機40においては、油
圧サーボ49に油圧が供給されると多板クラッチ45が
係合し、無段変速機の出力軸26の回転がそのまま前進
後進切換用遊星歯車変速機40の出力軸47に伝達され
、前進走行状態を可能にする。また、油圧サーボ48に
油圧が供給されると、多板ブレーキ42が係合してリン
グギヤ43が固定されるので、出力軸47は無段変速機
の出力軸26の回転に対して逆回転して、後進走行状態
を可能にする。
次に、減速歯車機構23は、Vベルト式無段変速機30
で得られる変速範囲が通常の車両用変速装置により達成
される変速範囲より低いことを補うためのものであり、
例えば減速比1.45の減速を行うことによりトルクの
増大を行うている。減速歯車機構23の出力軸は、ディ
ファレンシ中ルギア22と連結され、例えば減速比3.
727の最終減速を行っている。
、第2図は第1図に示したVベルト式無段変速機の油圧
制御回路を示す。
油圧制御回路は、油圧源50、油圧調整装置60、N−
D、N−Rシフト時の衝撃を緩和するシフト制御機構7
0、及びトルク比制御装置80からなる。
上記油圧源50は、エンジンにより駆動されるポンプ5
2で油溜からオイルストレーナ51を介して汲み上げた
作動油を、リリーフ弁53が取り付けられた油路11を
経てレギエレータ弁61に供給する。
油圧調整装置60は、それぞれシフトレバ(図示せず)
により手動操作されるマニュアル弁62、キャブレタ1
02のスロットル開度θに応じデイテント圧及びスロッ
トル圧を出力するデイテント弁64及びスロットル弁6
5、出力側プーリ32の可動フランジ322と連動しそ
の変位量に応じてデイテント弁64にライン圧を供給し
、かつスロットル弁65に設けた出力油圧フィードバッ
ク油路9を排圧するトルクレシオ弁66、及び油圧源5
0から供給された油圧を調圧しライン圧として油圧サー
ボ323に供給するレギュレータ弁61から構成される
マニュアル弁62は、運転席に設けたシフトレバのシフ
ト位置P、R,N、口、Lに対応して、スプール621
が第3図に示すようにP、R,N、D、Lの各位置に設
定され、表1に示すようにライン圧が供給される油路1
を出力用油路3〜5に連絡する。
表    1 表1において、O印は油路lとの連通状態を示し、×印
は油路3〜5が排圧状態にあることを示す。
レギュレータ弁61はスプール611 と、デイテント
圧及びスロットル圧を入力してスプール611を制御す
るレギュレータバルブプランジャ612 ヲ備え、スプ
ール611の変位に伴い第2出カポ−トロ14と連通す
る隙間面積を調整し、出力ポートロ16から油路1にラ
イン圧を出力する。ボート614から排出された油は、
油路12を経てフルードカップリング21、オイルクー
ラ及び潤滑箇所へ供給される。
デイテント弁64は、キャブレタ102の蝶弁のスロッ
トル開度θにリンクして連動し、第4図に示すように移
動するスプール641を備える。そしてスロットル開度
が0≦θ≦θ1においては、第4図(A)に示すように
レギュレータ弁61に設けられた入力ポートロ16 ’
に連絡するデイテント圧出力用の油路7に油路5を連通
し、θ1く05100%のときは、第4図(B)に示す
ようにデイテント弁64をトルクレシオ弁66に連絡す
る油路6に油路7を連通する。
スロットル弁65は、スプリング645を介してデイテ
ント弁のスプール614に直列に配置されるとともに、
他方にスプリング652が前設されたスプール651を
備える。そしてスプール641及びスプリング645を
介して伝達されるスロットル開度θの変動に応じて、上
記スプール651が動く、そして、その作用により油路
1と連絡するボート653の開口面積が調整され、レギ
ュレータ弁61に設けられた入力ポートロ18に連絡す
るスロットル圧出力用の油路8ヘスロツトル圧を出力す
る。スプール651は、それぞれ油路8から分枝すると
ともに、オリフィス654.及び655が設けられた出
力油圧のフィードバック用油路9.lOを介して、ラン
ド656と該ランド656より受圧面積の大きいランド
657に出力油圧のフィードバックを受けている。
トルクレシオ弁66は、出力側プーリ32の可動フラン
ジ322に連結ロッドを介してリンクされたスプール6
62を備え、可動フランジ322の移動量りが!、≦L
≦24 (トルク比Tがもつ≧T≧1+)のときは、第
5図(A)に示すようにスプール662が図示左側部に
位置する。このとき、スロットル弁65に設けられた出
力油圧のフィードバック用の油路9と連結した入力ポー
トロ64を閉じるとともに、デイテント弁64への出力
用油路6をドレインボート665に連通して排圧する。
また、可動フランジ322の移動量りが第1の設定値!
、より小さく、 2、≦L<fs(us≧T>t、) のときは、第5図(B)に示すようにスプール662が
中間部に位置し、油路9に連通ずるボート664とドレ
インボート666とが連通し、油路9は排圧される。
そして、可動フランジ322の移動量りが第2の設定値
1ttより小さく、 0≦L≦fz(t4≧T>t、) のときは、第5図(C)に示すようにスプール662が
図示右側部に位置し、油路1に連結したボート663と
油路6とが連通し、油路6にライン圧が供給される。
シフト制御機構70は、シフト制御弁71、油室713
ヘライン圧を供給する油路lに設けられたオリフィス7
2、該オリフィス72と油室713の間に取り付けられ
たプレッシャリミッティング弁73、及び後述する電気
制御回路により制御され油室713の油圧を調整するソ
レノイド弁74からなり、上記シフト制御弁71は、一
方にスプリング711が背設され、他端に設けられた油
室713からライン圧を受けるスプール712を備える
そして、上記ソレノイド弁74がオンしてドレインポー
ト741を開き油室713を排圧すると、シフト制御弁
71のスプール712はスプリング711の作用で図示
左方に移動する。そして、遊星歯車変速機40の多板ク
ラッチ45を作動させる油圧サーボ49に連絡する油路
13と、多板ブレーキ42を作動させる油圧サーボ48
に連絡する油路14をそれぞれドレインポート714と
715に連絡して排圧させ、多板クラッチ45又は多板
ブレーキ42を解放する。
一方、ソレノイド弁74がオフのときは、ドレインポー
ト741は閉じられ、スプール712は油室713に供
給されるライン圧で図示右方に移動する。
そのとき、それぞれ油路3,4がそれぞれ上記油路13
.14に連通し、多板ブレーキ42又は多板クラッチ4
5を係合させる。
また、シフト制御弁71に油路13.14の出力油圧を
フィードバックする油室717.716を設け、出力油
圧の立ち上がりを緩和し、多板クラッチ45及び多板ブ
レーキ42の保合時のショックを防止している。
トルク比制御装置80は、トルクレシオ制御弁81、オ
リフィス82.83 、ダウンシフト用ソレノイド弁8
4、及びアップシフト用ソレノイド弁85からなる。
上記トルクレシオ制御弁81は、一方にスプリング81
1が背設されたスプール812を有し、その両端の油室
815,816にオリフィス82.83を介してそれぞ
れ油路1からライン圧が供給される。そして、ライン圧
が供給される油路lと連通ずるとともに、スプール81
2の移動に応じて開口面積が増減する入力ポート817
、油室819に開口するとともに、■ベルト式無段変速
機30の入力側プーリ31の油圧サーボ313に油路2
を介して連絡する出力ポート818、スプール812の
移動に応じて油室819を排圧するドレインポート81
4、及びスプール812の移動に応じて油室815を排
圧するドレインポート813が備えられる。ダウンシフ
ト用ソレノイド弁84及びアップシフト用ソレノイド弁
85は、それぞれトルクレシオ制御弁81の油室815
.816に取り付けられ、双方とも後述する電気制御回
路の出力で作動して、油室815,816を排圧する。
第6図は第2図に示した油圧制御回路におけるシフト制
御機構70のシフトコントロール用ソレノイド弁74、
トルク比制御袋180のダウンシフト用ソレノイド弁8
4及びアップシフト用ソレノイド弁85を制御する電気
制御回路90を示す図である。
図において、901はシフトレバがP、R,N、Dルの
どの位置にシフトされているかを検出するシフトレバ−
スイッチ、902は入力側プーリ31の回転速度を検出
する回転速度センサ、903は車速センサ、904はキ
ャプレタのスロットル開度又はアクセルペダルの踏込量
を検出するスロットルセンサ、905は回転速度センサ
902の出力を電圧に変換するスピード検出処理回路、
906は車速センサ903の出力を電圧に変換する車速
検出処理回路、907はスロットルセンサ904の出力
を電圧に変換するスロットル開度検出処理回路、908
〜911は各センサの入力インターフェイス、912は
中央処理装置(cpu)、913はソレノイド弁?4.
84.85を制御するプログラム及び制御に必要なデー
タを格納しであるリードオンリメモリ(ROM)、91
4は入力データ及び制御に必要なパラメータを一時的に
格納するランダムアクセスメモリ(RAM)、915は
クロック、916は出力インターフェイス、917はソ
レノイド出力用のドライバである。該ドライバ917は
出力インターフェイス916の出力をアップシフト用ソ
レノイド弁85、ダウンシフト用ソレノイド弁84及び
シフトコントロール用ソレノイド弁74の作動出力に変
える。入力インターフェイス908〜911 とCPU
912.ROM913.RAM914.出力インター7
 x イス916の間はデータバス918とアドレスバ
ス919で連絡されている。
次にトルクレシオ弁66、デイテント弁64、スロット
ル弁65、マニュアル弁62及びレギュレータ弁61で
構成される本実施例の油圧調整装置60の作用を説明す
る。
油圧制御回路に供給される作動油は、エンジンで駆動さ
れるポンプ52を供給源としており、ライン圧が高けれ
ばそれに応じてポンプ52により動力の消耗が増大する
。よって車両を低燃費で走行させるためには、油圧制御
回路に供給されるライン圧を必要最小限の値に近づける
ことが必要となる。
そこで、無段変速装置において該ライン圧は、入力側プ
ーリ31及び出力側プーリ32の各油圧サーボが■ベル
ト33の滑りを生ずることなくトルクの伝達を行える油
圧で規定される。
エンジンを最良燃費となる状態で作動させた場合、入出
力軸間のトルク比Tの変化に対する必要最小限のライン
圧をスロットル開度θをパラメータとして第7図の実線
で示す、車両の発進時には、両ブーU31.32によっ
て実現可能なトルク比の範囲ではエンジンを最良燃費の
状態で作動させることが不可能であるから、破線で示す
ように上記実線で示した最良燃費の特性曲線より20%
程度大きなライン圧とすることが望ましい。また、エン
ジンブレーキ時には一点鎖線で示すようにスロ7)小開
度θ=0においてもより高いライン圧特性とすることが
望ましい。
本実施例において油圧調整装置60は、レギュレータ弁
61の出力であるライン圧をマニュアル弁62のシフト
位置(L、 D、 N、 R,P)、スロットル開度θ
及び入出力軸間のトルク比の変化により以下のように調
整される。
(D位置) 前記表1に示すように、マニュアル弁62において油路
3のみが油路1と連通しており、油路45は排圧されて
いる。このときシフト制御機構70において、シフト制
御用ソレノイド弁74がオフ状態で油室713にライン
圧が供給されていると、スプール712が右方に位置す
ることにより、油路3と油路13が連通し、油路3のラ
イン圧が油路13を介して、前進用の多板クラッチ45
の油圧サーボ49に作用し、車両は前進可能な状態とな
る。
■ トルク比Tがt1≦T≦t2のとき。
第5図(A)に示すようにトルクレシオ弁66は油路1
に連絡したボート663を閉じ、油路6をドレインボー
ト665と連通して排圧する。これによりスロットル開
度θの大小にかかわらず油路7にデイテント圧は生じな
い。また、油路9と連絡したトルクレシオ弁66のボー
ト664が閉ざされているので、スロットル弁65のス
プール651はランド656の外にランド657にもフ
ィードバック圧を受ける。
したがって、スロットル開度θに対して第8図の特性曲
線(ハ)に示す特性のスロットル圧が、油路8を経て調
整弁61のレギュレータバルブプランジャ612に出力
される。これにより、レギュレータ61の出力するライ
ン圧は第9図の(へ)域及び第1θ図の特性曲線(ホ)
に示すようになる。
■ トルク比Tがt、<’r≦L、のとき。
第5図(B)に示すようにトルクレシオ弁66はボート
663を閉しており、油路9とドレインボート666が
連通ずる。また油路6はボート665を介して排圧され
る。よってデイテント圧は発生せず、油路9が排圧され
スプール651のランド656にフィードバック圧が印
加されな(なった分だけスロットル圧は増大し、第8図
の特性曲線(ニ)に示す特性を有する。このときのライ
ン圧は第9図の(ル)域及び第10図の特性曲線(ト)
で示す特性を有する。
■ トルク比Tがt、<T≦L4のとき。
第5図(C)に示すように油路9はドレインボート66
6から排圧され、よってスロットル圧は上記■と同様第
8図の特性曲線(ニ)に示す特性を有す。ここでスロッ
トル開度θが056580%の範囲内にあり、デイテン
ト弁64のスプール641が、第4図(A)に示すよう
に図示左側部にある間は、該スプール641により油路
6が閉じられ、油路7は油路5を介してマニュアル弁6
2から排圧される。
スロットル開度θが01%〈86100%のときは、第
4図(B)に示すようにスプール641が図示右側に移
動し、油路6と油路7とが連通して油路7にデイテント
圧が発生する。これによりライン圧は第9図の(ヲ)域
及び第10図の特性曲線(す)に示すように、θ−θ1
%でステップ状に変化する特性となる。
(L位置) マニュアル弁62において油路5が油路1と連通する。
油路3と油路4はD位置と同等である。
■ トルク比Tがt、≦T≦む、のとき。
スロットル開度θが0≦θ≦01%のとき、デイテント
弁64において油路5と油路7が連通し、デイテント圧
が発生してスロットルプランジャーを押し上げ、高いラ
イン圧を発生させる。スロットル開度θが61%〈05
100%のとき、油路7は第4図([1)に示すように
油路6及びトルクレシオ弁66のドレインポート665
を経て排圧されてデイテント圧は発生せず、またスロッ
トル圧はD位置の場合と同じである。よってライン圧は
第11図の特性曲線(ル)に示す特性となる。
■ トルク、比Tがt z < T S t sのとき
上記のと異なり、トルクレシオ弁66において油路9が
ドレインポート666と連通して排圧され、スロットル
弁65が油路8を介してレギユレータ弁61に出力する
スロットル圧が増大する。これによりライン圧は第11
図の特性曲線(チ)に示すような特性となる。
■ トルク比Tがt、<TSLaのとき。
トルクレシオ弁66によって油路6と油路lが連通され
、油路9はドレインポート666から排圧される。油路
6と油路5の両方にライン圧が供給されているので、デ
イテント弁64はスロットル開度に関係なくデイテント
圧を出力し、該デイテント圧及び上記■と同じスロット
ル圧を入力するレギユレータ弁61は第11図(ヌ)に
示すライン圧を出力する。
(R位置) マニュアル弁62において油路4及び油路5が油路1と
連通し、油路3は排圧される。このときシフト制御機構
70において、シフト制御ソレノイド74がオフ状態で
油室713にライン圧が供給されている場合には、スプ
ール712が右方に位置し、油路4と油路14が連通さ
れ、油路4に供給されたライン圧が油路14を通して後
進用多板ブレーキ42の油圧サーボ48に供給され、車
両は後進状態となる。
(P位置及びN位置) マニュアル弁62において油路3.4及び5が共に排圧
されているため、レギユレータ弁61の出力であるライ
ン圧はD位置と同じになる。
このライン圧調整において、マニュアル弁62を口、N
、Pの各シフト位置にシフトしている場合、トルク比T
がts<T≦t4の範囲にあるときのライン圧は、第1
0図の特性曲線(す)に示すようにスロットル開度θ1
%以下で低く設定しである。
アイドリング特等スロットル開度θが小さく、かつポン
プの吐出量が少ない運転状況においてライン圧を高く設
定すると、高油温で油圧回路の各所からの油洩れが大き
いとき等はライン圧の保持が困難となり、さらにはオイ
ルクーラへ供給される油量の減少により油温かさらに上
昇してトラブルの原因となりやすいからである。。
また、マニュアル弁62がり、Rの各シフト位置にシフ
トしている場合、第11図の特性曲線(チ)、(ル)に
示すようにトルク比Tが1.≦T≦t!の範囲で、かつ
スロットル開度θが01%以下の運転条件においてライ
ン圧を高く設定しである。
これは、エンジンブレーキ時においては低スロツトル開
度のときも比較的高い油圧が要求されることによる。
第9図に示すようにライン圧を第7図の必要最小限の油
圧に近づけることにより、ポンプ52による動力損失を
小さくでき、燃費を向上することができる。
次に、第6図に示す電気制御回路90により制御される
シフト制御機構70及びトルク比制御装置80の作動を
、第12図のプログラムフローチャートにより説明する
スロットルセンサ904によりスロットル開度θの読み
込み(ステップ921)を行った後、シフトレバ−スイ
ッチ901 t、Lよりシフトレバ−位置の判別を行う
(ステップ922)、判別の結果、シフトレバ−がP位
置又はN位置の場合には、第13図に示すP位置又はN
位置処理サブルーチンによりソレノイド弁84.85を
オフにしくステップ931)、P又はN状態をRAM9
14に記憶する(ステップ932)、これにより入カブ
−IJ31のニュートラル状態が得られる。
シフトレバ−がP位置またはN位置からR位置に変化し
た場合、及びN位置からD位置に変化した場合には、そ
れぞれN−Rシフト及びN−Dシフトに伴うシフトショ
ックを緩和するためにシフトショックコントロール処理
を行う(ステップ940,950)。
このシフトシラツクコントロール処理について以下に詳
述する。
先ず、シフト制御機構70は、上述した電気制御回路9
0の出力により制御されるソレノイド弁74の作用で、
遊星歯車変速装置40の油圧サーボ48.49への油圧
の給徘タイミングを調整してシフト時の衝撃を防止する
とともに、プレッシャリミッティング弁73の作用で、
油圧サーボ48.49へ供給される油圧の上限を設定値
以下に保つ作用を有し、クラッチ及びブレーキの係合圧
を制限している。
本実施例においては、第14図に示すように、シフト制
御弁71のスプール712に設けたランドの受圧面積を
、図示左側から順にS + 、 S + 、 S l、
S xとし、スプリング711の弾性力をF’s+、油
室713の油圧をP、とすると、前進時に係合される多
板クラッチ45の油圧サーボ49への供給油圧Pc及び
後進時に係合される多板ブレーキ42の油圧サーボ48
への供給油圧P、は、それぞれシフト制御弁71の油圧
平衡式である第0式及び第0式から次のように与えられ
る。
前進時 Ps・S+ ”’Pc−3z+Fs+      ■p
 c−(s + /s z ) p s −(F s1
/s ! )後進時 P、・S+=Pb  (s+  32)+F□ ■p 
b = (s +/(s + −s t ) ) p 
s−(F sJ<s l−S z ) )また、プレッ
シャリミッティング弁73内に挿設された弁体731の
受圧面積をS!、該弁体731に前設されたスプリング
732の弾性力をFstとすると、プレッシャリミッテ
ィング弁73は油圧平衡式第■式によりP、の最高圧P
ltmitで作動する。
Pli■it  XS 3  冨p、Jz      
      ■P 11m1t =F sz/S 3 このときPC及びP、は第0式及び第0式に従って最高
圧Pc 11m1t、Pb It■itが制限される。
前進時 P  c  11m1t  −(S  +/S  t)
  P  11m1t−F  xt/S  *   ■
後進時 P b 1i+iit −(S r/C5+ −3t 
) ) P 11m1t−(p it/(S l−3t
 ) )     ■ソレノイド弁74は次式で与えら
れるデユーティ(%)によってソレノイド圧P、を油室
713に発生させる。
デユーティ−(1周期におけるソレノイドオン時間/ソ
レノイド作動周期)X100(%)このデユーティコン
トロールは、第15図に示すように、1周期に*におけ
るパルス中がL” −nM”(n−1,2,3,・・・
)が次第に小さくなっていくパルスを第14図に示すシ
フト制御用ソレノイド弁74に加えることにより行われ
る。このようにシフト制御用ソレノイド弁74をデエー
ティーコントロールすることにより、デユーティ−に対
応して調整された油圧P、がシフト制御弁71の油室7
13に発生する。
第17図に示すソレノイド圧P、の変化は、シフト制御
弁71において増幅され、第18図に示す油圧サーボ4
8.49への供給油圧Pc、Pbが得られる。
N−Dシフト及びN−Rシフト時における係合ショック
を緩和する場合、油圧サーボ48.49への供給油圧P
、、PCの立ち上がりを第16図に示す油圧特性曲線の
ようにコントロールし、図中、AC間の多板クラッチ4
5又は多板ブレーキ42の保合を行う。
このようにソレノイド弁74を制御して油圧サーボ48
.49への供給油圧をコントロールするためのシフトシ
ョックコントロール処理940.950のプログラムフ
ローチャートを第19図に示す。
すなわち、第19図は第15図で示した波形図の各パラ
メータK”、L”、M”により制御を行う場合のプログ
ラムフローチャートである。ステップ941でショック
コントロール処理中のフラグがオンか否かの判別を行う
、フラグがオンのときは、シフトショックコントロール
処理中であるのでステップ946に進み、フラグがオン
でなければ、シフトシラツクコントロール処理を開始す
るためにRAM914に記憶されているシフトレバ−位
置と現在のシフトレバ−位置を比較することによって、
シフトレバ−のP位置又はN位置からR位置への変化の
有無の判定(ステップ942)及びN位置からD位置へ
の変化の有無の判定(ステップ943)を行う。
いずれかの変化が生じている場合には、ステップ944
.945においてそれに対応する各パラメータK”、L
”、M”の設定を行うとともにパラメータKを0に設定
し、ショックコントロール処理を行う状態であること示
すフラグをオンにする(ステップ955) 、いずれの
変化も生じていない場合にはリターンし、ショックコン
トロール処理は行われない。
ステップ946において、−周期に1の終了を判別する
パラメータKが0より大きいか否かの判定を行い、Kが
Oより小さいときはKをに−1に、LをLoに、Loを
L”−M”に設定しくステップ947)、ステップ94
8でLが0以下か否かの判定を行い、Lが0以下でなけ
ればステップ951に進み、Lが0以下であれば、全て
のショックコントロール処理が終了したとみなしてフラ
グをオフにする。
ステップ946で、−周期に1の終了を判別するパラメ
ータKがOより大きいときには、K−1をKと設定しく
ステップ950)、次いで一周期K”におけるオン時間
の終了を判別するパラメータLが0か否かの判定を行う
(ステップ951)、 Lが0のときはソレノイド弁7
4のオフ指令を発しくステップ952)、Lが0でない
ときはオン指令を発しくステップ953)た後、L−1
をLと設定し、リターンする。
同様のシフトショックコントロール処理は、プログラマ
ブルタイマ920(第6図参照)を用いても行うことが
可能である。
次に本発明の特徴である変速制御装置について第12図
に戻って説明する。
N−Dシフトショックコントロール処理950の次には
、入力側プーリの回転速度センサ902により実際の入
力側プーリ回転数すなわち入力側プーリ実回転数Nを読
み込み(ステップ923)、次にステップ921で読み
込んだスロットル開度θがOか否かの判別を行い(ステ
ップ924)、θ≠0のときは、入力側プーリ目標回転
数N0を最良燃費入力側プーリ回転数にセットするサブ
ルーチン960を実行する。また、θ−0でスロットル
全閉時には、エンジンブレーキの必要性を判断するため
、シフトレバ−がD位置に設定されているか又はL位置
に設定されているかの判別を行い(ステップ926)、
シフトレバ−がD位置に設定されているときには、D位
置のエンジンブレーキ処理サブルーチン970を実行し
、シフトレバ−がL位置に設定されているときには、−
L位置のエンジンブレーキ処理サブルーチン980を実
行し、入力側プーリ目標回転数N1をそれぞれに適した
値に設定する。
次に、入力側プーリ目標回転数N0を最良燃費入力側プ
ーリ回転数にセットするサブルーチン960について説
明する。
一般に、エンジンを最良燃費の状態で作動させるには、
第20図の破線で示す最良燃費動力線に沿って運転する
のが好ましい、この第20図で横軸はエンジン回転数(
rpm)、縦軸はエンジン出力軸のトルク(kg−m)
を示し、最良燃費動力線は次の様にして得られる。すな
わち、第20図で実線で示すエンジンの等燃料消費率曲
線(単位はg/ps−h)と、2点鎖線で示す等馬力曲
線(単位はps)とから、図中のA点における燃料消費
率Q (g/p s −h) 、馬力をP(ps)とす
ると、A点では毎時 5−QXP   (g/h) の燃料を消費することになる。各等馬力曲線上の全ての
点において1時間当たりの燃料消費量Sを求めることに
より、各等馬力線上でSが最小となる点が求めれ、これ
らの点を結ぶことにより各馬力に対し最良燃費となるエ
ンジン運転状態を示す最良燃費動力線が得られる。
ここで、本実施例のように、エンジン100と流体伝達
機構であるフルードカップリング21を組み合わせた場
合には同様の方法で、第21図に示すスロットル関度θ
におけるエンジン出力性能曲線と、第22図に示すフル
ードカップリング性能曲線と、第23図に示すエンジン
等燃費率曲線から第24図に示すようなフルードカップ
リング出力性能曲線上に最良燃費フルードカップリング
出力線を求めることができる。第25図は第24図に示
す最良燃費フルードカップリング出力線をスロットル開
度とフルードカップリング出力回転数の関係に置き換え
たものである。このフルードカップリング出力回転数は
、本実施例の無段変速装置ではそのまま入力側プーリ回
転数N、となる。
そのために第26図に示す入力側プーリ目標回転数N0
を最良燃費入力側プーリ回転数Nmにセットするサブル
ーチン960では、スロットル開度θから予めデータと
してROM913に格納しである第25図のスロットル
開度θに対応した最良燃費入力側プーリ回転数N、デー
タのアドレスのセットをしくステップ961)、セット
したアドレスから最良燃費入力側プーリ回転数N、を読
み出しくステップ962)、読み出したスロットル開度
θに対応した最良燃費入力側プーリ回転数N3のデータ
を入力側プーリ目標回転数N1にセットする(ステップ
963)。
次に、第12図のエンジンブレーキ処理サブルーチン9
70.980について説明する。
D位置のエンジンブレーキ処理サブルーチン970は、
第27図に示すように、車速センサ903により車速V
を読み込み(ステップ971)、その時点で加速度αを
算出しくステップ972)、次に加速度αが車速に対し
て適当な加速度Aであるか否かの判別をする(ステップ
973)、加速度αが加速度Aより大きいときには、ダ
ウンシフトさせるために入力側プーリ目標回転数N0を
現在の入力側プーリ回転数Nより大きい値に設定しくス
テップ974)、加速度αが加速度Aより小さいときに
は、入力側プーリ目標回転数N0をスロットル開度θに
対応した最良燃費入力側プーリ回転数N、に設定しくス
テップ975)リターンする。車速と適当な加速度Aと
の関係は、第28図に示すように各車両について実験又
は計算により予め求められたものである。
L位置のエンジンブレーキ処理サブルーチン970は、
第29図に示すように、車速センサ903により車速V
を読み込み(ステップ981)、次いで車速Vと入力側
プーリ回転数Nから現在のトルク比Tを次式により算出
する(ステップ982)。
T−(N/V)Xk kはトランスミッション内部の減速歯車機構23の減速
比、車両の最終減速比及びタイヤ半径等から決定される
定数である。
次いで現在のトルク比Tがその車速に対して安全かつ適
正エンジンブレーキが得られるトルク比T0より小さい
か否かを判別しくステップ983)、トルク比Tがトル
ク比T0より小さいときには、ダウンシフトさせるため
に入力側プーリ目標回転数N1を現在の入力側プーリ回
転数Nより大きい値に設定しくステップ984)、リタ
ーンする。トルク比Tがトルク比T0より大きいときに
は、入力側プーリ目標回転数N1を現在の入力側プーリ
実回転数Nに設定しくステップ985)、リターンする
車速に対して安全かつ適正エンジンブレーキが得られる
トルク比T0は、第30図に示すように各車両について
実験又は計算により予め求められたものである。
上記のようにして入力側プーリ目標回転数N0が設定さ
れると、次に第12図に示すように、現在の入力側プー
リ実回転数Nと最良燃費入力側プーリ目標回転数N0と
の比較を行い(ステップ927)、N<N”のときはダ
ウンシフトソレノイド弁84の作動指令を発しくステッ
プ928)、N>N“のときはアップシフトソレノイド
弁85の作動指令を発しくステップ929)、N−N”
のときは両ソレノイド弁84及び85のオフ指令を発す
る(ステップ920)。
トルク比制御装置80の制御は、第27図のサブルーチ
ンで求めた最良燃費入力側プーリ目標回転数Nmと、実
際の入力側プーリ回転数Nとを比較することにより、入
出力プーリ間の変速比の増減をトルク比制御装置80に
設けた2個のソレノイド弁84 、85の作動により行
い、実際の入力側プーリ回転数Nを最良燃費入力側プー
リ目標回転数N0に一致させるように行われる。
(定トルク比走行時) 第31図(A)に示すように、電気制御回路の出力によ
り制御されるソレノイド弁84.85はオフされる。こ
れにより、油室816の油圧P+ はライン圧となり、
油室815の油圧P意もスプール812が図示右側にあ
るときはライン圧となっている。スプール812はスプ
リング811による押圧力Psがあるので図示左方に動
かされる。スプール812が左方に移動され油室815
とドレインポート813が連通するとP!は排圧される
ので、スプール812は油室816の油圧P、により図
示右方に動かされる。
スプール812が右方に移動されるとドレインポート8
13は閉じられる。この場合、ドレインポート813と
スプール812のランドエツジにフラットな切り欠き8
12bを設けると、スプール812をより安定した状態
で第31図(A)の中間位置の平衡点に保持することが
可能となる。
この状態においては油路2は閉じられており、入力側プ
ーリ31の油圧サーボ313の油圧は、出力側プーリ3
2の油圧サーボ323に加わっているライン圧によりV
ベルト33を介して圧縮される状態になり、結果的に油
圧サーボ323の油圧と平衡する。
実際上は油路2においても油洩れがあるため、入力側プ
ーリ31は徐々に拡げられてトルク比Tが増加する方向
に変化していく、シたがって、第31図(^)に示すよ
うに、スプール812が平衡する位置においては、ドレ
インポート814を閉じ、油路1はやや開いた状態とな
るようスプール812とのランドエツジにフラットな切
り欠き812aを設け、油路2における油洩れを補うよ
うにしている。
(アップシフト時) 第31図(B)に示すように電気制御回路の出力により
ソレノイド弁85がオンされる。これにより油室816
が排圧されるため、スプール812は図示左方に動かさ
れ、スプール812の移動に伴い、油室815もドレイ
ンポート813から排圧されるが、スプリング811の
作用でスプール812は図示左端に設定される。
この状態では油路1のライン圧がポート818を介して
油路2に供給されるため、油圧サーボ313の油圧は上
昇し、入力側プーリ31は閉じられる方向に作動してト
ルク比Tは減少する。したがって、ソレノイド弁B5の
オン時間を必要に応じて制御することによって、所望の
トルク比だけ減少させアップシフトを行う。
(ダウンシフト時) 第31図(C)に示すように電気制御回路の出力により
ソレノイド弁84がオンされ、油室815が排圧される
。スプール812は油室816のライン圧により図示右
方に動かされ、油路2はドレインポート814と連通し
て排圧され、入力側プーリ31は拡がる方向に作動して
トルク比増大する。このように、ソレノイド弁84のオ
ン時間を制御することにより、トルク比を増大させダウ
ンシフトさせる。
以上のように、入力側(ドライブ側)プーリ31の油圧
サーボ313には、トルクレシオ制御弁81の出力油圧
が供給され、出力側(ドリブン側)プーリ32の油圧サ
ーボ323にはライン圧が導かれており、入力側油圧サ
ーボ313の油圧をP、、出力側油圧サーボ323の油
圧をPoとすると、P、/Pムはトルク比Tに対して第
32図のグラフに示すような特性を有する0例えば、ス
ロットル開度θ−50%、トルク比T−1,5(1!l
中a点)で走行している状態からアクセルを緩めてθ−
30%とした場合、P、/P、がそのまま維持されると
きは図中す点に移行してトルク比T−0,87となり、
逆にトルク比T−1,5の状態を保つ場合には、入力側
プーリを制御するトルク比制御機構80の出力によりP
/P!の値を増大させ図中C点の値に変更する。
このようにP、/、P、の値を必要に応じて制御するこ
とにより、あらゆる負荷状態に対応して任意のトルク比
に設定することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定される−ものではな(
、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
例えば、上記実施例においては、エンジン回転数に対応
する実回転数信号と、エンジン負荷に対応するエンジン
出力信号を検出するようにしているが、エンジン負荷に
対応するエンジン出力信号に換えて車速に対応する信号
を検出するようにしてもよい。
また、上記変速制御は、最良燃費が得られるように入力
側プーリ目標回転数を設定しているが、最大トルクが得
られるように入力側プーリ目標回転数を設定することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は車両用Vベルト式無段変速機の概略図、第2図
は本発明の車両用Vベルト式無段変速機における油圧制
御回路の1実施例を示す図、第3図はマニュアル弁の作
動を説明するための図、第4図はデイテント弁及びスロ
ットル弁の作動を説明するための図、第5図はトルクレ
シオ弁の作動を説明するための図、第6図は本発明の1
実施例を示す電気制御回路の構成図、第7図は油圧制御
回路の必要ライン圧特性を示す図、第8図はスロットル
圧の特性を示す図、第9図、第10図及び第11図は本
発明の制御装置により得られるライン圧特性を示す図、
第12図及び第13図は電気制御回路における処理の流
れを説明するための図、第14図はシフト制御機構の作
動を説明するための図、第15図は制御用パルスの波形
図、第16図は入力側および出力側の油圧サーボの供給
油圧の特性を示す図、第17図はソレノイド圧の特性を
示す図、第18図はシフト制御弁の出力油圧の特性を示
す図、第19図はシフトシラツクコントロール処理を説
明するための図、第20図はエンジンの最良燃費動力線
を示す図、第21図はエンジンの出力性能の特性を示す
図、第22図は流体伝達機構の性能曲線を示す図、第2
3図はエンジン等燃費率曲線を示す図、第24図は最良
燃費フルードカップリング出力曲線を示す図、第25図
は最良燃費フルードカップリング出力回転数の特性を示
す図、第26図、第27図、第29図は電気制御回路に
おける処理の流れを説明するための図、第28図、第3
0図は制御用設定データを説明するための図、第31図
はトルク比制御装置の作動を説明するための図、第32
図はトルク比と入出力側油圧サーボの圧力比の関係を示
す図である。 30・・・無段変速機、31・・・入力側プーリ、32
・・・出力側プーリ、33・・・Vベルト、60・・・
油圧調整装置、61・・・レギュレータ弁、64・・・
デイテント弁、65・・・スロットル弁、66・・・ト
ルクレシオ弁、70・・・シフト制御機構、80・・・
トルク比制御装置、81・・・トルクレシオ制御弁、8
4・・・ダウンシフト用ソレノイド弁、85・・・アッ
プシフト用ソレノイド弁、904・・・スロットルセン
サ。 第1図 特許出願人 アイシン・エイ・ダブリュ株式会社代理人
 弁理士  川  合   誠(外1名)第3図 J 第 図 (A) (B) 第5図 CKg/cyn2) β2  f23it(臘χ)(アア) 入力項1アーリ#:位量り 第 図 スロットル開屓θ 第12図 第13図 第14図 PoAr(1,!PtJ (k:g/c7712) 第15図 第16図 S 肉ムベ(〈 第19図 第22図 速度比 第23図 第20図 第21図 第24図 スJつ(U)−リ回を養虻N Cppm> 第25図 スロットル開度θ (2ン 第29図 第30図 第27図 第28図 (A) CC)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力側プーリ及び出力側プーリのV字状の溝の間
    隔を変え、両プーリの有効径を変化させて両プーリの回
    転を無段的に変換させる車両用Vベルト式無段変速機の
    変速制御装置において、両プーリ間に張設されるベルト
    を挟持するベルト挟持力を調節するベルト挟持力調整手
    段と、該ベルト挟持力調整手段の出力をエンジン負荷に
    対応するエンジン出力と上記入力側プーリ及び出力側プ
    ーリ間のトルク比に応じて制御する手段を設けたことを
    特徴とする車両用Vベルト式無段変速機の変速制御装置
  2. (2)上記ベルト挟持力調整手段の出力を制御する手段
    は、エンジン出力に応じた信号を発生するエンジン出力
    信号発生手段と、上記入力側及び出力側プーリ間のトル
    ク比に応じた信号を発生するトルク比信号発生手段とを
    備え、該トルク比信号発生手段の出力信号に応じて上記
    エンジン出力信号発生手段の出力信号を制御し、該エン
    ジン出力信号発生手段の出力信号により上記ベルト挟持
    力調整手段を制御するようにしたことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の車両用Vベルト式無段変速機の
    変速制御装置。
  3. (3)上記ベルト挟持力調整手段の出力を制御する手段
    は、ベルト挟持力の増加率をトルク比の増大に応じて増
    加するとともに、所定トルク比におけるベルト挟持力を
    エンジン出力の増大に応じて増加し、かつその増加率の
    トルク比に対する増加割合をエンジン出力の増大に応じ
    て増加することを特徴とする特許請求の範囲1項記載又
    は第2項記載の車両用Vベルト式無段変速機の変速制御
    装置。
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