JPH03204449A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

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、車両用のベルト式無段変速機において電子的
に七カ、ダリ圧制御および変速制御する制御装置に関し
、詳しくは、圧力帰還型の比例電磁式制御弁を用いた方
式に関する。

〔従来の技術〕

一般にこの種の無段変速機の制御系では、セカンダリ圧
およびプライマリ圧の各制御弁、制御系が電子化される
傾向にある。そして伝達トルクに応じたセカンダリ圧、
各種運転および走行条件に対応した変速制御を最適化す
ることを目指している。ここでかかる電子制御において
は、電気信号によりセカンダリ圧　プライマリ圧を制御
する制御弁の構造、特性等が重要になり、最適なバルブ
構造を開発する必要がある。

そこで従来、上記無段変速機の特にセカンダリ圧の電子
制御に関しては、例えば特開昭６３−３１５３号公報の
先行技術かある。ここで、出力油圧帰還形メイン油圧制
御ソレノイドバルブ有し、コイルの電磁力と出力油圧と
のバランスでスプールをストロークしてセカンダリ圧を
制御することが示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記先行技術のものにあっては、三方弁形式
のバルブであって、スプールかポート吐出側の入口ボー
トを閉め切り、ポンプに過大負荷がかかることがあって
好ましくない。また、ソレノイドの電磁力による直動式
のため、オイルが特に多量に流れる際の流体力の影響が
直接ソレノイド側に及び、ソレノイドの電磁力強化等の
対策が必要になる。

更に、この種の車両用の制御弁では、オイルポンプの回
転域、流量、吐出圧の範囲か非常に広いため振動等が生
し易く、このオイルポンプの脈動が制御弁に導かれるセ
カンダリ圧に乗る。これに対して、先行技術ではこの対
策が施されていないため、セカンダリ圧の脈動によりス
プールが振動してセカンダリ圧自体に非常に大きな脈動
が生しることがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、圧力帰還形のセカンダリ制御弁の安全
性を向上し、流体力の影響を低減し、更に脈動を吸収緩
和することが可能な無段変速機の制御装置を提供するに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の無段変速機の制御装
置は、少なくともポンプ吐出圧をセカンダリ制御弁によ
り調圧してセカンダリ圧を制御する制御系において、上
記セカンダリ制御弁を、スプールの一方にソレノイド電
流に応したパイロット圧の油圧力　スプリンタ力を作用
し、そのｆｌＪ２ｉにセカンダリ圧と等しいフィードバ
ック圧の油圧力を対向して作用し、両者がバランスする
ように調圧してセカンダリ圧を制御するように構成し、
セカンダリ圧をパイロット圧とフィードバック圧との油
圧室に導く回路中に、脈動低減用のオリフィスとチェッ
ク弁とを設けるものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、無段変速機の油圧制御系のセカンダ
リ制御弁は、制御ユニットからのソレノイド電流が流れ
ることで、それに応したパイロット圧が生して設定圧が
可変にされる。そしてこのパイロット圧の油圧力とスプ
リング力に対し、セカンダリ圧と等しいフィードバック
圧の油圧力かバランスするように調圧するのであり、こ
うしてセカンダリ圧は、ソレノイド電流に対しリニアに
変化した特性になる。このとき、セカンダリ圧にオイル
ポンプの回転変動等による脈動が乗ると、オリフィスと
チェック弁とによりパイロット圧とフィードバック圧倒
の脈動は低減されることになり、こうして脈動発生時に
も正確にセカンダリ圧が制御される。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、ロックアツプトルコン付無段変速機の
駆動系の概略について述べる。符号１はエンジンであり
、クランク軸２がトルクコンバータ装置３９前後進切換
装置４　無段変速機５およびディファレンシャル装置６
に順次伝動構成される。

トルクコンバータ装置３は、クランク軸２がドライブプ
レート１０を介してコンバータカバー１１およびトルク
コンバータ１２のポンプインペラ１２ａに連結する。ト
ルクコンバータ１２のタービンランナ１２ｂはタービン
軸１３に連結し、ステータ１２ｃはワンウェイクラッチ
１４により案内されている。タビンランナ１２ｂと一体
的なロックアツプクラッチＩ５は、ドライブプレート１
０に係合または解放可能に設置され、エンジン動力をト
ルクコン・ｑ−夕１２またはロックアツプクラッチ１５
を介して伝達する。

前後進切換装置４は、ダブルピニオン式プラネタリギヤ
１６を有し、サンギヤ１６ａにタービン軸１３が人力し
、キャリア１６ｂからプライマリ軸２０へ出力する。そ
してサンギヤ１６ａとリングギヤ１．６ｃとの間にフォ
ワードクラッチ１７を、リングギヤＩＢｃとケースとの
間にリバースブレーキ１８を有し、フォーワードクラッ
チ１７の係合でプラネタリギヤ１６を一体化してタービ
ン軸１３とプライマリ軸２０とを直結する。また、リバ
ースブレーキ１８の係合でプライマリ軸２０に逆転した
動力を出力し、フォワドクラッチ■γとリバースブレー
キ１８の解放でプラネタリギヤ１Ｂをフリーにする。

無段変速機５は、プライマリ軸２０に油圧シリンダ２１
を有するプーリ間隔可変式のプライマリプリ２２が、セ
カンダリ軸２３にも同様に油圧シリンダ２４を有するセ
カンダリプーリ２５が設けられ、プライマリプーリ２２
とセカンダリプーリ２５との間に駆動ベルト２Ｇが巻付
けられる。ここで、プライマリシリンダ２１の方か受圧
面積が大きく設定され、そのプライマリ圧により駆動ベ
ルト２６のプライマリプーリ２２．セカンダリプーリ２
５に対する巻付は径の比率を変えて無段変速するように
なっている。

ディファレンシャル装置６は、セカンダリ軸２３に一対
のりダクションギャ２７を介して出力軸２８が連結し、
この出力軸２８のドライブギヤ２９かファイナルギヤ３
０に噛合う。そしてファイナルギヤ３０の差動装置３１
が、車軸３２を介して左右の車輪３３に連結している。

一方、無段変速機制御用の油圧源を得るため、トルクコ
ンバータ１２に隣接してメインオイルポンプ３４が配設
され、このメインオイルポンプ３４がポンプドライブ軸
３５によりコンバータカバー１１に連結して、常にエン
ジン動力によりポンプが駆動されて油圧か生しるように
なっている。ここで無段変速機４ては、油圧が高低の広
範囲に制御されることから、オイルポンプ３４は例えば
ローラベーン式で吸入１吐出ポートを複数組合して可変
容量型に構成されている。

次いで、油圧制御系として無段変速機制御系について述
べる。

先ず、オイルパン４０と連通するオイルポンプ３４から
の油路４１がセカンダリ制御弁５０に連通して所定のセ
カンダリ圧Ｐｓが生じており、このセカンダリ圧Ｐｓが
油路４２によりセカンダリシリンダ２４に常に供給され
る。セカンダリ圧Ｐｓは油路４３を介してプライマリ制
御弁６０に導かれ、油路４４によリプライマリシリンダ
２１に給排油してプライマリ圧Ｐｐが生じるように構成
される。

セカンダリ制御弁５０は、圧力帰還形でパイロット式の
比例電磁リリーフ弁方式であり、弁本体５１にスプール
５２か挿入され、スプール５２の一方にフィードバック
油圧室５１ａか、その他方にパイロット油圧室５１ｂが
設けられ、パイロット油圧室５１ｂてスプール５２にス
プリング５３が付勢される。スプール５２は同一径の２
つのランド５２ａ　、　５２ｂとチャンファ５２ｃとを
有し、油路４１と連通するポート５１Ｃのオイルをチャ
ンファ５２ｃによりドレンポート５１ｄにドレンして調
圧するように構成され、油路４１から分岐する油路４８
．４７かフィードバック油圧室５１ａ　、パイロット油
圧室５１ｂに連通している。

一方、ソレノイド５４はソレノイド電流Ｉｓによる電磁
力に一１ｓ（Ｋは定数）で、アーマチャア５５をスプリ
ング５６に対し引込み式に構成され、アーマチ中ア５５
にダンバスプリンク５７を介して弁体５８が取付けられ
る。そして弁体５８は、パイロット油圧室５Ｔｏのドレ
ンポート５１ｅに開度を変化するように設けられ、これ
によりパイロット油圧室５１ｂに、セカンダリ圧Ｐｓを
元圧としてパイロット圧Ｐｃが生しるようになっている
。

そこで、スプール５２の一方には、フィードバック油圧
室５１ａのセカンダリ圧と等しいフィードバック圧Ｐｓ
による油圧力Ｐｓ　、Ａｓ（Ａｓは受圧面積）が作用し
、その他方には、スプリング５３のスプリング力Ｆｃと
、パイロット圧油圧室５１ｂのパイロット圧Ｐｃとによ
る油圧力Ｐｃ　、Ａｃ（Ａｃは受圧面積）が対向して作
用する。そして両者がバランスするようにセカンダリ圧
Ｐｓを調圧するのであり、バランス式を示すと以下のよ
うになる。

Ｐｓ・Ａｓ−Ｐｃ＠Ａｃ＋Ｆｃ またソレノイド５４側では、ソレノイド電流Ｉｓによる
電磁力に一１ｓとスプリング５Ｂのスプリング力ＦＲと
の差により、ドレンポート５１ｅでパイロット圧Ｐｃを
制御するため、ドレンポート５１ｅの開口面積をＡｐと
すると、次式が成立する。

ＰＣ−Ａｐ−ＦＩｔ−に−Ｉｓ 以上により、ソレノイド電流Ｉｓに対しパイロット圧Ｐ
ｃは第２図（ａ）のように反比例関係になり、パイロッ
ト圧Ｐｃに対しセカンダリ圧Ｐｓは第２図（ｂ）のよう
に比例関係になる。従って、ソレノイド電流Ｉｓに対し
、セカンダリ圧Ｐｓは第２図（Ｃ）のように１対１の減
少関数の特性になる。

また、ソレノイド電流Ｉｓが断線等により零になると、
セカンダリ圧Ｐｓを最大に定めてベルトスリップ等を防
出するようにフェイルセーフする機能を備えている。

プライマリ制御弁６０は、例えば同じパイロット式で比
例電磁減圧弁方式であり、ソレノイド６１のソレノイド
電流１ｐに応しセカンダリ圧Ｐｓを減圧して、油路４４
にプライマリ圧Ｐｐが生じるように構成される。

制御ユニット７０は、セカンダリ圧制御部７１とプライ
マリ圧制御部７２とを有し、セカンダリ圧制御部７１の
ソレノイド７１ｆｉｌｓ、　　プライマリ圧制御部７２
のソレノイド電流１ｐがセカンダリ制御弁５０プライマ
リ制御井６０に出力するようになっている。

なお、オイルポンプ３４は可変容量型であり、セカンダ
リ制御弁５０のドレン側の油路４５には常に比較的高い
潤滑圧か生しる。そこでこの潤滑圧が、トルクコンハー
フ１２１前後進切換装置４．ベルト２６の潤滑部等に供
給されるように回路構成されている。

そこで上記制御系において、セカンダリ圧の脈動低減対
策について述べる。

即ち、セカンダリ圧制向弁５０が上述のように圧力帰還
形でパイロット式の場合は、セカンダリ圧Ｐｓやパイロ
ット圧Ｐｃの脈動によることが多い。

このことから、セカンダリ圧Ｐｓをフィードバック油圧
室５１ａ、パイロット圧油圧室５１ｂに導く油路４６．
４７に、オリフィス４８．チェック弁４９が直列または
並列に設けられている。

次いて、かかる構成の無段変速機の制御装置の作用につ
いて述べる。

先ず、エンジンｌの運転により、トルクコンバタ１２の
コンバータカバー１１．ポンプドライブ軸３５を介して
オイルポンプ３４が駆動して油圧が生じ、この油圧がセ
カンダリ制御弁５０に導かれる。

そこでアクセル踏込みの発進時には、制御ユニット７０
のセカンダリ圧制御部７１てエンジントルク等により目
標セカンダリ圧が高く設定され、これに応じて少ないソ
レノイド電流Ｉｓがセカンダリ制御弁５０のソレノイド
５４に供給される。このため、弁体５８はスプリング５
６によりパイロット油圧室５［ｂのドレンポート５１ｅ
を閉じて、高いパイロット圧Ｐｃが生じ、このパイロッ
ト圧Ｐｃとスプリング５３とにより設定圧を高く定める
。そこで、これとバランスするフィードバック油圧室５
１ａのフィードバック圧と共にセカンダリ圧Ｐｓは高く
制御されることになる。次いて、高速段にアップシフト
したり、エンジントルクか低下するようになると、ソレ
ノイド電流Ｉｓか順次増大してアーマチャア５５を後退
し、ドレンポート５１ｅのドレン量が多くなってパイロ
ット圧Ｐｃと共に設定圧が減じる。そこで、スプール５
２は右に移動してドレン量を増し、セカンダリ圧Ｐｓを
低下するのであり、このセカンダリ圧Ｐｓがセカンダリ
シリンダ２４に供給されることで、常に伝達トルクに対
しベルトスリップしない最小のプーリ押付力を確保する
ように最適制御する。

ところで、例えばドライブレンジにシフトすると、前後
進切換装置４のフォワードクラ・ソチ１７が給油により
係合して前進位置になる。このため、エンジン１の動力
がトルクコンハーフ１２１前後進切換装置４を介して無
段変速機５のプライマリ軸２０へ人力し、プライマリプ
ーリ２２．セカンダリプーリ２５とベルト２６とにより
最大変速比の動力かセカンダリ軸２３へ出力し、これか
ディファレンシャル装置６を介して車輪３３に伝達して
発進走行することになる。

このときセカンダリ圧Ｐｓは、プライマリ制御弁６０に
導かれており、ここで変速開始後に制御ユニット７０の
プライマリ圧制御部７２からのソレノイド電ｔｆ、　Ｉ
　ｐが減しると、プライマリシリンダ２１に給油してプ
ライマリ圧Ｐｐを順次高くする。逆に、ソレノイド電Ａ
Ｉｐを増大するとプライマリ圧Ｐｐをドレンして低下す
るように制御される。

このようにプライマリ圧Ｐｐによるプーリ押付力でベル
ト２６がプライマリプーリ２２とセカンダリプーリ２５
の一方または他方に移行して、変速制御される。

一方、上述のセカンダリ圧制御においてオイルポンプ３
４の回転変動に伴う脈動が、油路４１．４６４７のセカ
ンダリ圧Ｐｓに乗る。すると油路４Ｂ、　４７ては、オ
リフィス４８とチェック弁４９とによりその脈動分がカ
ットされるのであり、こうしてフィードバック油圧室５
１ａ　　パイロット油圧室５１ｂへは脈動の影響が及ば
なくなる。そこてセカンダリ制御弁５０は、フィードバ
ック油圧室５１ａ、パイロット油圧室５１ｂの脈動の影
響の少ないフィードバック圧Ｐｓとパイロット圧Ｐｃと
てスプール５２を動作することになり、これにより、セ
カンダリ圧ＰＳは正常かつ安定的に制御される。

第３図において、本発明の第２の実施例について述べる
と、これは、セカンダリ制御弁５０のスプル５２の内部
にフィードバック油圧室５１ａ、パイロット油圧室５１
ｂへの回路を設けた。ものである。

即ち、セカンダリ制御弁５０においてスプール５２の内
部に、ポート５１Ｃとフィードバック油圧室５１ａ　パ
イロット油圧室５１ｂとに連通ずるように通路５２ｄ　
、　５２ｅが設けられる。そこで脈動低減対策として、
これらの各通路５２ｄ　、　５２ｅにオリフィス４８、
チェック弁４９が設けられて、上述と同様に作用する。

以上、本発明の実施例について述べたが、これのみに限
定されない。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、無段変速機の
制御系に用いられるセカンダリ制御弁は、リリーフ弁式
のため安全性が高く、パイロット圧とフィードバック圧
とのバランスで調圧するため、流体力の影響を相殺でき
、安定かつ正確にセカンダリ圧を制御し得る。

さらに、パイロット圧の供給油路とフィードバック圧の
供給油路にはオリフィスとチェック弁とが設けられるの
で、オイルポンプの脈動に対しパイロット圧とフィード
バック圧とを正常に保って正確にセカンダリ圧を制御で
き、制御性、振動騒音を改善し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無段変速機の制御装置の実施例を示す
全体構成図、 第２図（ａ）ないしくＣ）はセカンダリ圧、パイロット
圧、ソレノイド電流の関係を示す図、第３図はセカンダ
リ制御弁の第２の実施例を示す断面図である。 ５　無段変速機、４１．４６．４７・・・セカンダリ圧
油路、４８・・オリフィス、４９・チェック弁、５０・
・・セカンダリ制御弁、５１ａ・・フィードバック油圧
室、５１、、　ｂ　・パイロット油圧室、５２・・スプ
ール、５４・・ソレノイト −４４４− （０）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくともポンプ吐出圧をセカンダリ制御弁により調圧
   してセカンダリ圧を制御する制御系において、 上記セカンダリ制御弁を、スプールの一方にソレノイド
   電流に応じたパイロット圧の油圧力、スプリング力を作
   用し、その他方にセカンダリ圧と等しいフィードバック
   圧の油圧力を対向して作用し、両者がバランスするよう
   に調圧してセカンダリ圧を制御するように構成し、 セカンダリ圧をパイロット圧とフィードバック圧との油
   圧室に導く回路中に、脈動低減用のオリフィスとチェッ
   ク弁とを設けることを特徴とする無段変速機の制御装置
   。