JPH03103652A - 無段変速機 - Google Patents

無段変速機

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Publication number
JPH03103652A
JPH03103652A JP23457289A JP23457289A JPH03103652A JP H03103652 A JPH03103652 A JP H03103652A JP 23457289 A JP23457289 A JP 23457289A JP 23457289 A JP23457289 A JP 23457289A JP H03103652 A JPH03103652 A JP H03103652A
Authority
JP
Japan
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pressure
shift
transmission system
clutch
valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP23457289A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Hirano
弘之 平野
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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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) 本発明は無段変速機に関するものである。
(従来の技術〉 無段変速機としては、本願出願人が特願昭63−759
73号により先に提案した如く、入出力軸間に固定減速
比のワンウェイクラッチ付歯車式固定比伝動系と、この
固定減速比よりも小さな減速比を無段階に選択可能なV
ベルト式無段変速伝動系とを具備した所謂ハイブリッド
型無段変速機がある。
この種変速機にあっては、発進時固定比伝動系を用いて
動力伝達を行い、その後これに代え油圧作動クラッチの
締結により無段変速伝動系を用いて無段変速圧に応じた
無段変速下に動力伝達を行う。そして、歯車式固定比伝
動系からVベルト式無段変速伝動系への切り換えに当た
っては、走行状態に応じた変速状態を指令する変速指令
弁がオーバーストローク(発進〉位置から無役変速位置
になったのに呼応して、上記クラッチ(ハイクラッチ)
を作動油圧の供給により締結すると共に、■ベルトの入
力プーりに無段変速圧(人力プーリ圧)を供給してVベ
ルトのブーり巻き掛け系を無段変速圧に応じたものにす
る。
逆に、パニックブレーキ(緊急ブレーキ)等で変速指令
弁が無段変速位置からオーバーストローク位置に戻った
のに呼応して、無段変速伝動系から固定比伝動系へ切り
換えるに当たっては、第5図にaで示す如くにハイクラ
ッチ圧及び人力プーリ圧を抜いてこれを行う。
(発明が解決しようとする課題〉 しかして従来は、両圧力のドレンを共通な回路を経て行
うものであったため、第5図中aで示す如くハイクラッ
チ圧の抜けが圧力室容積の大きな入カプーり圧のゆっく
りした抜け速度に制約され、入カブーり圧の抜けが終わ
るまでノ\イクラツチ圧の抜けも完了しない。このため
、パニックブレーキ時等において無段変速伝動系から固
定比伝動系への切り換えが速やかに実行されなければな
らない場合に、この切り換えが遅れてしまい、パニック
ブレーキ直後に再発進を行うような時、この再発進が無
段変速伝動系を用いての発進となり、■ベルトの滑り等
で耐久上の重大な不具合を生ずる。
本発明はクラッチ(ハイクラッチ)作動油圧の抜けを無
段変速圧(入カブーり圧)の抜けに先んじて完了させ得
るようにして上述の不具合を解消することを目的とする
〈課題を解決するための手段〉 この目的のため本発明は、入出力軸間に、1段以上から
成る有段減速比を選択可能なワンウェイクラッチ付有段
変速伝動系と、油圧作動クラッチの締結状態で無段変速
圧に応じ前記有段変速伝動系の最小減速比よりも小さな
減速比を無段階に選択可能な無段変速伝動系とを具備す
る無段変速機において、 前記無段変速伝動系から有段変速伝動系への切り換え時
前記クラッチの作動油圧及び無段変速圧を抜くに際し、
クラッチの作動油圧を追加ドレンする手段を設けたもの
である。
(作 用〉 クラッチの開放状態では有段変速伝動系がワンウェイク
ラッチを介して所定段の減速比で入力軸から出力軸への
伝動を行い、有段変速伝動系での走行が可能である。ク
ラッチ作動油圧を発生させ、これによりクラッチを締結
すると、有段変速伝動系に代え無段変速伝動系が入力軸
から出力軸への伝動を行うようになる。同時に無段変速
伝動系は、無段変速圧に応じた減速比を無段階に得るこ
とができる。
逆に無段変速伝動系から有段変速伝動系への切り換えに
当たっては、無段変速圧及びクラッチの作動油圧を抜い
てこれを行うが、この際上記の手段がクラッチの作動油
圧を追加ドレンするため、クラッチ作動油圧の抜けを速
やかに完了させることができる。従って、無段変速圧の
抜けが、大きな圧力室容積に起因して遅くなっても、こ
れに影響されることなく、上記の切り換えを速やかに行
わせることができ、パニックブレーキ後の再発進が無段
変速伝動系を用いての発進となって耐久性が損なわれる
ような不具合を解消し得る。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第1図は本発明の対策をした無段変速機の変速制御油圧
回路、第2図及び第3図は同回路により制御すべき無段
変速機の伝動列を示す。
先ず第2図及び第3図の伝動列を説明するに、1は入力
軸、2は副軸、3は出力軸、4.5は車軸を示し、これ
らを第3図に明示する配置とする。
入力軸1はトルクコンバータ6を介してエンジン7のク
ランクシャフト7aに結合する。トルクコンバータ6は
作動油をアプライ圧室6aからリリース圧室6bに通流
させる時ロックアップクラッチ6Cの左行〈結合〉によ
りトルクコンバータ入出力要素間を直結されたロックア
ップ状態で動力伝達を行い、作動油を逆向きに通流させ
る時上記の直結を解かれたコンバータ状態で動力伝達を
行うものとする。
人力軸1及び副軸2上に夫々人カプーり8及び出力ブー
り9を駆動結合して設け、これらプーリ間にVベルトI
Oを巻き掛けすることによりVベルト式無段変速伝動系
を構戒する。これがため、両プーり8.9は一方のフラ
ンジ8a, 9aを軸線方向へ変位可能とし、出力プー
リシリング室9bの内圧を所定値に保ったまま入力プー
リシリンダ室8bの内圧を加減することにより、プーり
8,9に対するVベルト10の巻き掛け径を無段階に変
更可能とする。
人力軸1上には更に、ローギャ11及びリバースギャ1
2を回転自在に設け、ローギャ1■はギヤ伝動クラッチ
13の締結状態とカップリングスリーブ14の前進F位
置で入力軸1に結合可能とし、リバースギャ12はギヤ
伝動クラッチ13の締結状態とカップリングスリーブ1
4の後退R位置で人力軸1に結合可能とする。なおカッ
プリングスリーブ14は第1図に示す前後進切換シフト
フォーク15によりF又はR位置へ切り換え可能とする
。ローギャ11に出力ギャ16を常時噛合させ、出力ギ
ャl6をワンウェイクラッチl7を介して出力軸3上に
取付け、これらにより歯車式固定比伝動系(有段変速伝
動系)を構或する。しかして、該伝動系の固定減速比を
前記Vベルト式無段変速伝動系の最大減速比より更に大
きくする。リバースギャl2はアイドラギャ18を介し
て出力ギャl9に常時噛合させ、この出力ギャ19を出
力軸3上に結合する。
副軸2上には更にハイギャ20を回転自在に取付け、こ
のハイギャ20をハイクラッチ2lにより副軸2に結合
可能とする。ハイギャ20は出力ギャ19に常時噛合さ
せ、両者間のギヤ比を1:1とする。
なお、出力軸3と車軸4,5との間はファイナルドライ
ブギャ組22及びディファレンシャルギャ23を介して
駆動結合する。
上記伝動列の作用を次に説明する。
トルクコンバータ6を経て入力軸1にはエンジン7の動
力が人力されている。前発進に際してはギヤ伝動クラッ
チ13を締結状態にし、カップリングスリーブl4をF
位置にする。この時人力軸1の回転はこれらクラッチ1
3及びカップリングスリーブ14、ローギャ1l、出力
ギャ16、ワンウェイクラッチ17、出力軸3、ファイ
ナルドライブギャ組22及びディファレンシャルギャ2
3を順次経て車軸4,5に分配出力され、歯車式固定比
伝動系による大減速比での動力伝達が可能である。
発進後は、上記の状態のままハイクラッチ2lをも締結
する。これにより入力軸lの回転が入カプーり8、■ベ
ルト10、出力プーり9、副軸2、ハイクラッチ21ハ
イギャ20、出力ギャ19を順次経ても出力軸3に伝達
されるようになる。しかしてVベルト式無段変速伝動系
は最大減速比でも減速比が歯車式固定比伝動系11. 
16の減速比よりも小さいことから、出力軸3はワンウ
ェイクラッチ17を空転させつつVベルト10からの動
力で回転されるようになる。ここで、人カブーり8の室
8bを圧力制御して人出力プーリ8.9に対するVベル
ト10の巻き掛け径を変更することにより、減速比を無
段階に変えることができる。
後進に当たっては、ギヤ伝動クラッチl3を締結状態に
し、カップリングスリーブl4をR位置にする。この時
、人力軸1の回転はこれらクラッチ13及びカップリン
グスリーブ14、リバースギャ12、アイドラギャ18
及び出力ギャ19を経て出力軸3へ逆転下に伝わり、後
進が可能である。
次に第1図の変速制御油圧回路を説明するに、この油圧
回路はエンジン駆動されるポンプ31と、レギュレータ
弁32と、スロットル弁33と、バキュームダイアフラ
ム34と、マニュアル弁35と、トルクコンバータ調圧
弁36と、ロックアップ制御弁37と、ロックアップソ
レノイド弁38と、サーボ弁39と、変速指令弁40と
、変速モータ4lと、変速制御弁42と、ハイクラッチ
アキュムレータ44ト、ニュートラル弁45と、リバー
スインヒビタ弁46と、シフトフォーク15をストロー
クさせるシフト弁47と、前後進切換検知弁48とより
なり、これらを前記のクラッチ13, 21、l−ルク
コンバータ6及びプーリシリンダ室3b, 9bに対し
図示の如く接続して構戊する。
ボンプ3lから回路51に吐出された作動油はレギュレ
ータ弁32により所定のライン圧に調圧されている。そ
して、余剰油をレギュレー夕弁32から回路52へ流出
させ、後述の如くトルクコンバータ6の作動に供する。
回路5lのライン圧は一方でスロットル弁33に向かい
、このスロットル弁はエンジン吸入負圧を受けるバキュ
ームダイアフラム34に応動してエンジン負荷に比例し
たスロットル圧を回路53内に造り出す。回路51のラ
イン圧は他方で出力プーリシリンダ室9blび変速制御
弁42に向かい、変速制御弁42は変速指令弁40及び
レギュレータ弁32と共に変速モータ41によりストロ
ークされて、回路51からのライン圧を所定割合で人カ
プーリシリンダ室8bへの回路54に出力する。なお、
回路54は分岐路55によりハイクラッチ2lにも通ず
る。
回路53のスロットル圧は一方でレギュレータ弁32に
向かってライン圧の調整に供され、他方でノ\イクラッ
チアキュムレータ44の背圧室及びマニュアル弁35に
向かう。マニュアル弁35は運転者が駐車(P)レンジ
、後進(R)レンジ、中立(N)レンジ、前進自動変速
(D)レンジ、又はその他のエンジンブレーキレンジ(
図示さず〉に手動操作するもので、回路53のスロット
ル圧をDレンジで回路56に出力し、Rレンジで回路5
3のスロットル圧を回路57に出力するが、それ以外で
は回路56.57をドレンするものとする。
トルクコンバータ調圧弁36は回路52からのトルクコ
ンバータ作動油を一定圧にして回路58に出力し、この
一定圧をロックアップ制御弁37に供給すると共に、分
岐路59を経てロックアップソレノイド弁38、変速指
令弁40のボート40a及びロックアップ制御弁37の
図中右端室に導く。ロックアップソレノイド弁38はO
FF時回路59内を回路58内と同じ一定圧にしてロッ
クアップ制御弁37を下半部図示の状態となし、ON時
回路59をドレンしてロックアップ制御分37を上半部
図示の状態となす。
ロックアップ制御弁37は下半部図示のコンバータ位置
の時、回路58からの作動油をIJ IJ−ス圧室6b
,アブライ圧室6aに通流させ、トルクコンバータ6を
コンバータ状態にし、又ロックアップ制御弁37は上半
部図示のロックアップ位置の時、回路58からの作動油
をトルクコンバータ6に逆向きに通流させ、このトルク
コンバータをロックアップ状態にする。
変速指令弁40はモータ41により上半部図示のオーバ
ーストローク位置にされる時ポート40bをポート40
aからドレンポート40dに切換接続し、この時サーボ
弁39からの回路60はドレンされ、このサーボ弁を下
半部図示位置に保ってライン圧回路51をレギュレータ
弁32からの回路61に通じ、ライン圧の調圧ゲインを
上げる。又変速指令弁40がモータ4lにより下半部図
示位置に向けストロークされる時、回路60が回路59
に通じる。従って、ロックアップソレノイド38をON
L,たトルクコンパータのロックアップ状態でライン圧
の調圧ゲインが高くなり、ロックアップソレノイド38
をOFFしたトルクコンバータのコンバータ状態でライ
ン圧の調圧ゲインを低下させる。
マニュアル弁35からの回路56. 57は夫々シフト
弁47の室47a. 47bに接続し、このシフト弁4
7はシフトフォーク15のストロークを行うだけでなく
、このストロークに応じ前後進切り換え検知弁48から
の回路62を回路56又は57に切り換え接続する用も
なすものとする。
前後進切換検知弁48は出力プーリシリング室回路51
から分岐してギヤ伝動クラッチl3へ至る回路63中に
挿入し、回路62からの圧力が存在する時のみギヤ伝動
クラッチ13を締結可能にするものとする。
ハイクラッチ圧回路55中にはニュートラル弁45を挿
入し、この弁は回路56からの圧力が存在する時のみ回
路55を開通してハイクラッチ21の締結を許可するも
のである。そして、ニュートラル弁45より下流側にお
いて回路55をアヰユムレータ44のアキュムレート室
に接続し、ニュートラル弁45より上流側における回路
55の内圧に応動して開くリバースインヒビタ弁46を
マニュアル弁回路57中に挿入する。
本発明の対策を行うために、ニュートラル弁45より下
流側において回路55に回路64を接続し、この回路の
遊端を変速指令弁40のポー} 40cに接続する。こ
のポート40cは、他のポー}40a. 40b.40
d間の相関関係及びロックアップソレノイド38のON
領域、ハイクラッチ2lの締結領域を併記した第4図か
ら明らかなように、変速指令弁40のオーバーストロー
ク近辺でドレンポート40dに通じるよう配置し、ボー
}40c. 40dでハイクラッチ圧迫加ドレン手段4
3を構戒する。
第1図の油圧回路による変速制御作用を次に説明する。
駐停車を希望してマニュアル弁35をP又はNレンジに
している時、このマニュアル弁は回路56.57を共に
ドレンし、これら回路の圧力に応動する前後進切換検知
弁48が下半部図示状態にあってギヤ伝動クラッチ13
を開放する。一方この時、変速モータ41は変速指令弁
40を上半部図示のオーバーストローク位置にすると共
に変速制御弁42も対応位置にする。よって変速指令弁
40は回路60をドレンしてライン圧の調圧ゲインを高
める。又このP又はNレンジでソレノイド弁38がOF
Fされるため、トルクコンバータ6がコンバータ状態に
される。又変速制御弁42はオーバーストローク位置ニ
おいて回路54をドレンポー} 42a に通じ人力プ
ーリシリング室8bをドレンすると共にハイクラッチ2
1を開放する。以上により第2図及び第3図の伝動列は
人力軸1の動力を出力軸3に伝達せず、駐停車を可能に
し、又入出力プー98,9に対するVベルト10の巻き
掛け径を無段変速開始前の状態にされている。
前進を希望してマニュアル弁35をDレンジにすると、
このマニュアル弁は回路53のスロットル圧を回路56
に出力してシフト弁47を左行させ、シフトフォークl
5によりカップリングスリーブ14 (第2図参照)を
前進F位置にする。その後シフト弁47は回路62を回
路56に通じて前後進切換検知弁48を図中上半部状態
にし、回路51. 63からのライン圧でギヤ伝動クラ
ッチ13を締結する。又変速モータ41が変速指令弁4
0及び変速制御弁42をオーバーストローク位置に保っ
てVベルト10の巻き掛け径をP, Nレンジの時と同
じ状態に保つと共にハイクラッチ21を開放している。
よって無段変速機はギヤ11. 16及びワンウェイク
ラッチ17を経由する動力伝達が可能となり、前発進可
能となる。なおこの間トルクコンバータ6は、ロックア
ップ制御弁37がソレノイド弁38の○Nにより図中下
半部位置にされるため、コンバータ状態での動力伝達を
行う。
発進後は車速やエンジン負荷等の走行状態に応じ変速モ
ータ41が変速指令弁40及び変速制御弁42をオーバ
ーストローク位置から第1図中左行させる。この時変速
指令弁40は回路60を回路59に通じ、ソレノイド弁
38のON,OFFによるトルクコンバータのロックア
ップ状態、コンバータ状態に応じライン圧の調圧ゲイン
を高くしたり低くする。
一方変速制御弁42は第1図の下半部位置より、同図中
更に左行されるにつれ回路54をライン圧回路51に対
して開度増大する。よって、人力プーリシリング室8b
が圧力上昇する。この人カプーリシリンダ室8bへの入
カプーり圧(無段変速圧〉を元圧とし、回路55を経て
ハイクラッチ21に向かう (ニュートラル弁45は回
路56の圧力で回路55を開通している)ハイクラッチ
圧も同時に立ち上がる。このハイクラッチ圧が規定値に
達する変速制御弁42のストロークでハイクラッチ21
は締結して動力伝達が可能となる。この時人力軸1の回
転はVベルト10、ハイクラッチ2kギヤ20. 19
を経ても出力軸3に伝達されることとなるが、当該無段
変速伝動系の最大減速比がギヤ11. 16を含む固定
比伝動系の固定減速比よりも小さいことから、ワンウェ
イクラッチ17の空転によって後者の伝動系から前者の
伝動系への切り換えがなされる。
他方、上記した人カブーリシリンダ室8bの圧力上昇は
、人カプーり8に対するVベルト10の巻き掛け径を大
きくし、無段変速を開始する。それ以後は変速モータ4
1が変速指令弁40及び変速制御弁42のストロークを
介し、走行状態に応じた最適変速段を無段階に選択する
ことができる。又この間は、ソレノイド弁38が○Nさ
れてロックアップ制御弁37を上半部図示位置にしてト
ルクコンバータをロックアップ状態に保つ。
ところで、パニックブレーキ等で無段変速伝動系から固
定比伝動系に切り換える必要が生じた場合、モータ41
は変速指令弁40及び変速制御弁42をオーバーストロ
ーク位置に戻す。この時変速制御弁42は、室8b内の
人カプーり圧及びハイクラッチ21内の締結圧を共通な
回路54及びドレンポート42aを経て抜くことにより
上記の切り換えを行おうとする。しかして、人力プーり
室8bの内容積が大きいため人カブーり圧の抜けには時
間がかかり、これに制約されてハイクラッチ圧の抜けも
遅れ気味となる傾向にある。ところで本例においては、
変速指令弁40のポー}40c , 40dで構戒され
た手段43が当該オーバーストローク位置において回路
64をドレンポート40dに通じ、ハイクラッチ圧を追
加ドレンにより第5図中bで示す如く速やかに抜くため
、その抜け遅れを生ずることはなく、入カプーり圧の抜
けが第5図中Cで示す如くに遅れても、無段変速伝動系
から固定比伝動系への切り換えを遅滞なく完遂させるこ
とができる。従って、パニックブレーキ直後の再発進に
際しても、これを確実に固定比伝動系によって行わせる
ことができ、■ベルトの耐久性が損なわれるの防止し得
る。
後進を希望してマニュアル弁35をRレンジにすると、
このマニュアル弁は回路53のスロットル圧を回路57
に出力する。一方、この時変速モータ41は変速指令弁
40及び変速制御弁42をオーバーストローク位置にし
ており、変速制御弁42のオーバーストローク位置によ
って人力ブーリシリング室8bがドレンされると共にハ
イクラッチ21が開放される。これがため回路54. 
55に圧力が存在せず、リバースインヒビタ弁46は図
中下半部位置にあって回路57を開通する。よって、回
路57へのスロットル圧はシフト弁47を上半部図示の
後退R位置にし、カップリングスリーブ14〈第2図参
照)をR位置にする。かかるシフト弁47の位置で、回
路62は回路57に通じ、前後進切換検知弁48を上半
部図示位置にしてギヤ伝動クラッチ13を回路51. 
63からのライン圧により締結する。よって、第2図の
伝動列において入力軸1の回転はギヤ伝動クラッチ13
、カップリングスリーブ14、リバースギャl2、アイ
ドラギャ18及び出力ギャ■9を経由し、出力軸3へ逆
転下に伝達され、後進が可能である。
尚、上記実施例は、有段変速伝動系として減速比が固定
比(1段〉の例を示したが、公知の歯車式多段変速機構
同様、複数の歯車の噛合関係を変速する様にして多段化
する事もできる。その場合、有段変速伝動系の変速領域
とは異なった領域で変速する無段変速伝動系は、前記有
段変速伝動系の最小減速比よりも小さな減速比を無段階
に選択するように設定すればよい。
(発明の効果) かくして本発明無段変速機は上述の如く、無段変速伝動
系から有段変速伝動系への切り換え時クラッチ(ハイク
ラッチ21)の作動油圧及び無段変速圧(人カブーリシ
リング室8bの圧力〉を抜くに際し、クラッチ作動油圧
を手段43により追加ドレンする構或としたから、クラ
ッチ作動油圧の抜けが無段変速圧の抜け遅れに制約され
て遅くなるようなことがなくなり、上記の切り換えを速
やかに完遂させることができる。従ってパニックブレー
キ後の再発進を確実に有段変速伝動系により行わせ得る
こととなり、無段変速伝動系による再発進でVベルトの
耐久性が著しく損なわれるといった問題をなくすことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明無段変速機の一実施例を示す変速制御油
圧回路図、 第2図及び第3図は夫々同無段変速機の伝動列を示す展
開略線図及び概略側面図、 第4図は同例における変速指令弁のストロークとポート
間接続態様との関係を示す線図、第5図はパニックブレ
ーキ時におけるハイクラッチ圧及び入カプーり圧の経時
変化を示すタイムチャートである。 l・・・入力軸      2・・・副軸3・・・出力
軸      6・・・トルクコンバータ8・・・人カ
プーり    9・・・出力プーリIO・・・Vベルト
     1l・・・ローギャl2・・・リバースギャ
   13・・・ギヤ伝動クラッチl4・・・カップリ
ングスリーブ l5・・・前後進切換シフトフォーク 16. 19・・・出力ギヤ l7・・・ワンウェイクラッチ l8・・・アイドラギャ   20・・・ハイギャ2l
・・・ハイクラッチ(油圧作動クラッチ)22・・・フ
ァイナルドライブギャ組 23・・・ディファレンシャルギャ 3l・・・ボンプ      32・・・レギュレータ
弁33・・・スロットル弁35・・・マニュアル弁37
・・・ロックアップ制御弁 40・・・変速指令弁 41・・・変速モータ    42・・・変速制御弁4
3・・・ハイクラッチ圧追加ドレン手段47・・・シフ
ト弁 第2図 第3図 4(5) 第4図 f

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入出力軸間に、1段以上から成る有段減速比を選択
    可能なワンウェイクラッチ付有段変速伝動系と、油圧作
    動クラッチの締結状態で無段変速圧に応じ前記有段変速
    伝動系の最小減速比よりも小さな減速比を無段階に選択
    可能な無段変速伝動系とを具備する無段変速機において
    、 前記無段変速伝動系から有段変速伝動系への切り換え時
    前記クラッチの作動油圧及び無段変速圧を抜くに際し、
    クラッチの作動油圧を追加ドレンする手段を設けたこと
    を特徴とする無段変速機。
JP23457289A 1989-09-12 1989-09-12 無段変速機 Pending JPH03103652A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846276A (en) * 1995-07-05 1998-12-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exhaust gas filter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5846276A (en) * 1995-07-05 1998-12-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exhaust gas filter

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