JPH04341652A - ベルト式無段変速機の制御装置 - Google Patents

ベルト式無段変速機の制御装置

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JPH04341652A
JPH04341652A JP1458591A JP1458591A JPH04341652A JP H04341652 A JPH04341652 A JP H04341652A JP 1458591 A JP1458591 A JP 1458591A JP 1458591 A JP1458591 A JP 1458591A JP H04341652 A JPH04341652 A JP H04341652A
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clutch
belt
forward clutch
endless belt
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Kazuo Oyama
和男 大山
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は油圧制御のベルト式無段
変速機に関し、特に、インプットシャフトがトルクコン
バータやフルードカップリングを介してエンジンに接続
され、かつアウトプットシャフトがクラッチを介して駆
動輪に接続されたベルト式無段変速機の制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジンとの間に発進用クラッチ
を介装したベルト式無段変速機において、その発進用ク
ラッチの係合時に無端ベルトのスリップを防止すべく該
無端ベルトの伝達可能トルクを決定するライン圧を制御
するものが知られている(特開昭61−132426号
公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記発進用クラッチに
変えてトルクコンバータやフルードカップリングをエン
ジンとの間に介装したベルト式無段変速機においては、
その前進用クラッチに接続する油路にオリフィスとアキ
ュムレータを設けることにより、〔N〕レンジから〔D
〕レンジへのシフト時に前進用クラッチを緩やかに係合
させてショックの発生を防止している。
【0004】図12はかかるベルト式無段変速機の前進
用クラッチを係合させるためのPF圧の変化特性を示す
もので、〔N〕レンジから〔D〕レンジへのインギヤ(
t=0)の後に、前記オリフィスとアキュムレータによ
り最終的な圧力P2 よりも低圧のP1 (棚圧)を一
定時間だけ作用させており、これにより前進用クラッチ
を段階的に係合させてショックの発生を防止している。
【0005】ところで前進用クラッチに供給される棚圧
P1 が低すぎると、その棚圧P1 から最終的な圧力
P2 に昇圧した際にショックが発生し易く、特に暖機
運転中のようにエンジンの回転数が比較的高い場合を考
慮すると棚圧P1 はある程度高く設定する必要がある
。しかしながら、上述のようにして設定した棚圧P1 
を前進用クラッチに供給した場合に発生する伝達トルク
は、通常のスロットル開度ゼロに対応する伝達トルク、
例えばエンジンブレーキ時における伝達トルクよりも大
きくなる。 したがって、この伝達トルクに対抗して無端ベルトのス
リップを防止するには、ベルト式無段変速機の伝達トル
クを決定する低圧側のライン圧(以下PL圧という)を
高める必要が生じ、これに伴ってベルト式無段変速機の
レシオを決定する高圧のライン圧(以下PH圧という)
も高める必要があるため、オイルポンプの負荷の増加や
燃費の低下等の不都合が発生する。
【0006】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、前記PL圧を前進用クラッチの係合時にのみ増加さ
せることによりオイルポンプの負荷の増加や燃費の低下
を防止することを目的とする。
【0007】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
【0008】図1は車両用の動力伝達装置を示す図2〜
図5の配置図、図2は図1のA部拡大図、図3は図1の
B部拡大図、図4は図1のC部拡大図、図5は図1のD
部拡大図、図6は図1の6方向矢視図である。
【0009】本発明によるベルト式無段変速機を備えた
動力伝達装置は車体前部に横置き配置したエンジンに接
続されるもので、図2〜図6に示すように、左半部1L
 との右半部1R を結合して成るトランスミッション
ケース1の内部に収納される。前記トランスミッション
ケース1の右半部1R の内面には、油圧制御系の各種
バルブを設けたメインバルブボディ2とセカンダリバル
ブボディ3が重ね合わされた状態で固定され、そのセカ
ンダリバルブボディ3に設けたボールベアリング4によ
り、エンジンのクランクシャフト5にトルクコンバータ
6を介して接続されたミッション入力軸7の先端が支持
される。前記ミッション入力軸7の上部には、トランス
ミッションケース1の左半部1L に設けたボールベア
リング8とセカンダリバルブボディ3に設けたローラベ
アリング9によりインプットシャフト10が支持される
。また、前記インプットシャフト10の下部には、トラ
ンスミッションケース1の左半部1L に設けたボール
ベアリング11と右半部1R に設けたボールベアリン
グ12によりアウトプットシャフト13の両端部が支持
される。
【0010】インプットシャフト10にはドライブプー
リ14の固定側プーリ半体15が一体に形成されるとと
もに、その固定側プーリ半体15の右側には可動側プー
リ半体16がボールスプライン17を介して軸方向移動
自在、且つ相対回転不能に支持される。一方、前記アウ
トプットシャフト13には、ドリブンプーリ18の固定
側プーリ半体19の軸部191 が一対のニードルベア
リング20を介して支持され、アウトプットシャフト1
3の外周に嵌合する前記軸部191 の外周には、可動
側プーリ半体21がボールスプライン22を介して軸方
向移動自在、且つ相対回転不能に支持される。すなわち
、ドライブプーリ14の固定側プーリ半体15はドリブ
ンプーリ18の可動側プーリ半体21に対向するととも
に、ドライブプーリ14の可動側プーリ半体16はドリ
ブンプーリ18の固定側プーリ半体19に対向し、これ
により両固定側プーリ半体15,19、および両可動側
プーリ半体16,21は相互に交差するように配置され
る。 そして、前記両プーリ18,24の間には帯状のストラ
ップ23に多数の押し駒24を装着した無端ベルト25
が巻き掛けられる。
【0011】インプットシャフト10に支持した隔壁部
材26と可動側プーリ半体16の外周に形成したフラン
ジ161 とにより、可動側プーリ半体16を固定側プ
ーリ半体15に向けて接近するように移動させるための
油室27が形成される。油室27への給油は、インプッ
トシャフト10の右端から挿入されたフィードパイプ2
8、インプットシャフト10の内部に形成した油路10
1 、および可動側プーリ半体16を貫通する油路16
2 を介して行われる。前記フランジ161 の先端に
外周を支持されたキャンセラピストン29と前記隔壁部
材26との間には、油室27に作用する遠心油圧を補償
するためのキャンセラ30が画成される。そして、この
キャンセラ30と前記油室27は隔壁部材26に設けた
油路(図示せず)を介して相互に連通する。
【0012】アウトプットシャフト13の左端に支持し
た隔壁部材31と可動側プーリ半体21の外周に形成し
たフランジ211 とにより、可動側プーリ半体21を
固定側プーリ半体19に向けて移動させるための油室3
2が形成され、その油室32の内部にはドリブンプーリ
18と無端ベルト25間に所定の初期荷重を与えるため
のスプリング33が縮設される。前記油室32への給油
は、アウトプットシャフト13の右端から挿入されたフ
ィードパイプ34、アウトプットシャフト13に形成し
た油路131 、固定側プーリ半体19の軸部191 
に形成した油路192 、可動側プーリ半体21に形成
した油路212 を介して行われる。前記フランジ21
1 の先端に外周を支持されたキャンセラピストン35
と隔壁部材31との間には、油室32に作用する遠心油
圧を補償するためのキャンセラ36が画成され、このキ
ャンセラ36と前記油室32は隔壁部材31に設けた図
示せぬ油路を介して相互に連通する。
【0013】ミッション入力軸7に一体に形成した駆動
ギヤ37はインプットシャフト10の右端に設けた従動
ギヤ38に噛合し、インプットシャフト10はミッショ
ン入力軸7と逆方向に駆動される。一方、メインバルブ
ボディ2とセカンダリバルブボディ3に支持された中間
軸39には、一対のニードルベアリング40を介して一
体に結合された第1中間ギア41と第2中間ギア42が
軸支されており、第1中間ギア41は前記駆動ギヤ37
に噛合するとともに、第2中間ギア42はアウトプット
シャフト13にニードルベアリング43を介して支持し
たリバースギヤ44に噛合する。そして、これら駆動ギ
ヤ37、第1中間ギア41、および第2中間ギア42に
より構成される後退用ギヤ列45により、リバースギヤ
44はミッション入力軸7と同方向に駆動される。
【0014】アウトプットシャフト13上のドリブンプ
ーリ18とリバースギヤ44の間に位置するように、車
両を前進駆動する際にドリブンプーリ18をアウトプッ
トシャフト13に結合するための前進用クラッチ46と
、車両を後退駆動する際にリバースギヤ44をアウトプ
ットシャフト13に結合するための後退用クラッチ47
とが背中合わせに設けられる。すなわち、前進用クラッ
チ46は、アウトプットシャフト13にスプライン結合
したクラッチガイド48の左半部に配設され、そのクラ
ッチガイド48の内部に摺動自在に設けたクラッチピス
トン49を油室50に作用する油圧で戻しバネ51に抗
して左方向に移動させることにより、ドリブンプーリ1
8の固定側プーリ半体19に連結した摩擦板52を挟圧
するように構成される。一方、後退用クラッチ47は、
クラッチガイド48の右半部に前記前進用クラッチ46
と左右対称に配設され、そのクラッチガイド48の内部
に摺動自在に設けたクラッチピストン53を油室54に
作用する油圧で戻しバネ55に抗して右方向に移動させ
ることにより、リバースギヤ44に連結した摩擦板56
を挟圧するように構成される。また、クラッチガイド4
8の外周にはパーキングギヤ483 が一体に形成され
る。これにより、アウトプットシャフト13上に特別の
パーキングギヤを設ける必要がなくなり、トランスミッ
ションケース1の軸方向の寸法短縮と部品点数の減少が
併せて可能となる。
【0015】アウトプットシャフト13の内部に配設さ
れた前記フィードパイプ34の外周には中間のフィード
パイプ57と外側のフィードパイプ58が同軸に挿入さ
れる。中間のフィードパイプ57から供給される圧油は
、アウトプットシャフト13に形成した油路132 お
よびクラッチガイド48に形成した油路481 を介し
て油室50に作用し、前進用クラッチ46を係合させる
。 また、外側のフィードパイプ58から供給された圧油は
、アウトプットシャフト13に形成した油路133 お
よびクラッチガイド48に形成した油路482 を介し
て油室54に作用し、後退用クラッチ47を係合させる
。 更に、外側のフィードパイプ58の外周から供給された
圧油は、アウトプットシャフト13に形成した油路13
4 を介してリバースギヤ44を支持するニードルベア
リング43を潤滑するとともに、アウトプットシャフト
13の油路135 、クラッチガイド48の油路484
、およびアウトプットシャフト13の油路136 を介
してドリブンプーリ18の固定側プーリ半体19を支持
するニードルベアリング20を潤滑する。
【0016】アウトプットシャフト13の右端に一体に
形成した出力ギヤ59は、トランスミッションケース1
に一対のボールベアリング60,61を介して支持した
差動装置62の歯車箱63外周に設けたファイナルギヤ
64に噛合し、これにより左右の後輪に駆動力が伝達さ
れる。
【0017】なお、図4における符号65は、無端ベル
ト25に潤滑油を供給するためのフィードパイプである
【0018】次に、本実施例の制御装置の油圧回路を説
明する。図7および図8に示す油圧回路は、無端ベルト
25の張力を保持してスリップを防止するための低圧側
のライン圧(以下PL圧という)と、ベルト式無段変速
機のレシオを維持および変更するための高圧側のライン
圧(以下PH圧という)の制御を司るもので、この油圧
回路に設けられた各バルブは前記メインバルブボディ2
とセカンダリバルブボディ3の内部に配設される。
【0019】符号72はオイルポンプ71の吐出油圧を
調圧して前記PH圧を作るためのPHレギュレータバル
ブであって、その右側に設けたスプリングの設定、スロ
ットル開度に応じて変化するPB圧、および後述の第1
および第2PLコントロールバルブ74,75により作
られるPLC1 圧で決定される特性は、図9に示すも
のとなる。
【0020】符号74および75は第1PLコントロー
ルバルブおよび第2PLコントロールバルブであって、
前記PHレギュレータバルブ72で作ったPH圧をモジ
ュレータバルブ76で所定値減圧したPM圧を元圧とし
、その右側に設けたスプリングの設定、レシオの応じて
変化する後述のPI圧、および前記PB圧に応じて各々
PIC1 圧およびPIC2 圧を作るものである。こ
こで、PIC1 圧はスロットル開度が大きい時、すな
わちPB圧が高圧時の信号圧を決定し、PIC2 はス
ロットル開度が小さい時、すなわちPB圧が低圧時の信
号圧を決定する。
【0021】符号77は、前記PIC1 圧あるいはP
IC2 圧のいずれかであるPLC圧に基づいてPH圧
を調圧することによりPL圧を作るPLレギュレータバ
ルブであって、図10に示すように、このPL圧はスロ
ットル開度が大きい程、またレシオがOD側からLOW
側に変化する程増加する特性を持つ。また、このPLレ
ギュレータバルブ77は、その出力するPL圧を後述の
PLアップバルブ81により増加させるように機能する
【0022】シフトレバーを[N]レンジから[D]レ
ンジに操作した際に前進用クラッチ46を係合させる油
圧PFを供給する油路にはオリフィス80が設けられ、
そのオリフィス80と前進用クラッチ46との間の油路
にはアキュムレータ109が設けられる。また、前記オ
リフィス80には前進用クラッチ46へ向けての圧油の
流れを規制するチェックバルブ79が並列に接続される
【0023】符号81はPLアップバルブであって、そ
のスプールの両端に前記オリフィス80の前後の差圧が
作用するように構成され、その差圧に基づいてPM圧を
前記PLレギュレータバルブ77に伝達することにより
、そのPLレギュレータバルブ77が出力するPL圧を
増加させる働きを持つ。
【0024】符号108はシフトバルブであって、PG
圧、PI圧、PA圧、およびシフトバルブスプリング1
081 の荷重により、PH圧とPL圧をドライブプー
リ14の可動側プーリ半体16およびドリブンプーリ1
8の可動側プーリ半体21に選択的に作用させてレシオ
を変更すべく作用する。ここで、PG圧は元圧であるP
H圧をガバナで調圧して作られるもので、エンジンの回
転数に応じて増加する特性を有する。また、PI圧は元
圧であるPM圧をドライブプーリ14の可動側プーリ半
体16のストローク、すなわちレシオの変化に応じて調
圧したもので、レシオがLOW側で高圧、OD側で低圧
となる特性を有する。更に、PA圧は元圧であるPM圧
をスロットル開度に応じて調圧したもので、前記PG圧
が実際のエンジンの回転数に対応しているのに対し、こ
のPA圧は運転者の意思をアクセルペダルを介して具体
化したスロットル開度すなわち目標エンジン回転数に対
応している。
【0025】而して、シフトバルブ108を左位置に付
勢するPA圧とスプリング1081 の荷重の和が、該
シフトバルブ108を右位置に付勢するPG圧とPI圧
の和に釣り合っているとき、シフトバルブ108は中立
位置にあってPL圧がドライブプーリ14およびドリブ
ンプーリ18の両方に作用し、レシオは固定される。ま
た、シフトバルブ108が左位置に移動すると、ドライ
ブプーリ14に低圧のPL圧が作用するとともにドリブ
ンプーリ18に高圧のPH圧が作用し、レシオはLOW
側に移動する。一方、シフトバルブ108が右位置に移
動すると、ドライブプーリ14に高圧のPH圧が作用す
るとともにドリブンプーリ18に低圧のPL圧が作用し
、レシオはOD側に移動する。
【0026】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用について説明する。エンジンのクランクシャフト
5にトルクコンバータ6を介して接続されたミッション
入力軸7の回転は、駆動ギヤ37および従動ギヤ38を
介してインプットシャフト10に伝達され、インプット
シャフト10の回転はドライブプーリ14および無端ベ
ルト25を介してアウトプットシャフト13上に支持し
たドリブンプーリ18に伝達される。一方、前記ミッシ
ョン入力軸7の回転は後退用ギヤ列45の第1中間ギヤ
41と第2中間ギヤ42を介してアウトプットシャフト
13上に支持したリバースギヤ44に伝達される。この
とき、アウトプットシャフト13上のドリブンプーリ1
8とリバースギヤ44は相互に逆方向に回転するが、前
進用クラッチ46および後退用クラッチ47が係合しな
い限り、その回転はいずれもアウトプットシャフト13
に伝達されない。
【0027】この状態から、アウトプットシャフト13
の内部に配設したフィードパイプ57、油路132 、
および油路481 を介して前進用クラッチ46の油室
50に圧油を供給すると、クラッチピストン49が左方
向に移動して摩擦板52を挟圧し、ドリブンプーリ18
はクラッチガイド48を介してアウトプットシャフト1
3に結合される。而してアウトプットシャフト13が駆
動されると、その回転は出力ギヤ59およびファイナル
ギヤ64を介して差動装置62に伝達されて車両を前進
駆動する。一方、アウトプットシャフト13の内部に配
設したフィードパイプ58、油路133 、および油路
482 を介して後退用クラッチ47の油室54に圧油
を供給すると、クラッチピストン53が右方向に移動し
て摩擦板56を挟圧し、リバースギヤ44はクラッチガ
イド48を介してアウトプットシャフト13に結合され
る。この場合、リバースギヤ44はドリブンプーリ18
とは逆方向に回転しているため、アウトプットシャフト
13は前述とは逆方向に回転して車両は後退駆動される
【0028】アイドリング時におけるシフトバルブ10
8の左側にはアイドリング回転数に応じた低圧のPG圧
およびPI圧が作用し、シフトバルブ108の右側には
アイドリング時の低スロットル開度に対応する低圧のP
A圧が作用する。このとき、シフトバルブ108はシフ
トバルブスプリング1081 の設定により左位置に移
動しており、ドライブプーリ14に低圧のPL圧が作用
するとともにドリブンプーリ18に高圧のPH圧が作用
し、そのベルト式無段変速機のレシオはLOWの状態に
ある。ここからアクセルペダルを踏み込むと、エンジン
の回転数が上昇してPG圧が高まり、PA圧に抗してシ
フトバルブ108を右位置に切り換える。その結果、ド
ライブプーリ14に高圧のPH圧が作用するとともにド
リブンプーリ18に低圧のPL圧が作用し、レシオはL
OW位置からOD位置に向けて変速を開始する。
【0029】シフトバルブ108に作用するPI圧はレ
シオがLOW側で高圧であり、OD側で低圧になるよう
に変化する。そして、このPI圧はPA圧と対抗する圧
力であるため、そのPA圧はLOW側からOD側に変化
するにつれて高圧になる。したがって、図11に示す変
速特性は、LOW側からOD側に変化するにつれて右上
がりの特性を持つことになる。
【0030】アクセルペダルを踏み込むことにより第1
PLコントロールバルブ74と第2PLコントロールバ
ルブ75に供給されるPB圧を増加させると、両コント
ロールバルブ74,75からPLレギュレータバルブ7
7に供給されるPLC圧が増加する。その結果、スロッ
トル開度の増加に応じて伝達トルクを決定するPL圧が
高められ、無端ベルト25のスリップが防止される。
【0031】ところで、図12に示すように、〔N〕レ
ンジから〔D〕レンジへのシフトによりt=0において
インギヤする際に、前進用クラッチ46に接続する油路
に設けたオリフィス80によりPF圧が本来の圧力P2
 から棚圧P1 に減圧され、この棚圧P1 はアキュ
ムレータ109の蓄圧が完了するまでの所定時間だけ前
進用クラッチ46に作用する。その後アキュムレータ1
09が蓄圧されて圧油がオリフィス80を通過しなくな
ると、最終的に前記棚圧P1 は圧力P2 に上昇する
。そして、前記棚圧P1 が前進用クラッチ46に作用
すると同時に、図13に示すように伝達トルクが一時的
に急増し、無端ベルト25がスリップを起こし易い状態
となる。
【0032】しかしながら、前進用クラッチ46に棚圧
P1 が作用している間すなわちオリフィス80の前後
に差圧が発生している間、その差圧によりPLアップバ
ルブ81のスプールが駆動されてPM圧がPLレギュレ
ータバルブに作用する。その結果、図14に示すように
PL圧が一時的に上昇し、前記伝達トルクの急増による
無端ベルト25のスリップが防止される。なお、図10
に示すように、鎖線で示すインギヤ時のPL圧は実線で
示す通常のPL圧を全てのレシオにおいて略均一に上回
るように昇圧される。
【0033】また、前進用クラッチ46の係合を解除す
る場合には、前記チェックバルブ79が開弁してオリフ
ィス80の影響を除去するため、その前進用クラッチ4
6を速やかに非係合状態とすることができる。
【0034】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の小
設計変更を行うことが可能である。
【0035】例えば、実施例ではエンジンとトルクコン
バータの間にトルクコンバータを備えているが、このト
ルクコンバータに代えてフルードカップリングを用いる
ことも可能である。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、前進用ク
ラッチに圧油を供給する油路にオリフィスを設けたもの
において、前記オリフィスの前後の差圧を検出して無端
ベルトの伝達トルクを決定するPL圧を一時的に上昇さ
せているので、前進用クラッチの係合時に伝達トルクが
急増しても、前記PL圧の増加により無端ベルトのスリ
ップを防止することができる。しかも、このPL圧は前
進用クラッチの係合時に対応して増加するため、通常は
PL圧を低圧に保持することが可能であり、その結果オ
イルポンプの負荷増大や燃費の低下を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両用の動力伝達装置を示す図2〜図5の配置
【図2】図1のA部拡大図
【図3】図1のB部拡大図
【図4】図1のC部拡大図
【図5】図1のD部拡大図
【図6】図1の6方向矢視図
【図7】油圧回路の第1部分図
【図8】油圧回路の第2部分図
【図9】レシオおよびスロットル開度に対するPH圧の
特性を示すグラフ
【図10】レシオおよびスロットル開度に対するPL圧
の特性を示すグラフ
【図11】ベルト式無段変速機の変速特性を示すグラフ
【図12】シフトに伴うPF圧の変化を示すグラフ
【図
13】シフトに伴うトルクの変化を示すグラフ
【図14
】シフトに伴うPL圧の変化を示すグラフ
【符号の説明】
6・・・トルクコンバータ 10・・インプットシャフト 13・・アウトプットシャフト 14・・ドライブプーリ 18・・ドリブンプーリ 25・・無端ベルト 77・・PLレギュレータバルブ(調圧バルブ)80・
・オリフィス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  エンジンにトルクコンバータ(6)あ
    るいはフルードカップリングを介して接続されたインプ
    ットシャフト(10)と、このインプットシャフト(1
    0)に設けたドライブプーリ(14)と、駆動輪にクラ
    ッチ(46)を介して接続されたアウトプットシャフト
    (13)と、このアウトプットシャフト(13)に設け
    たドリブンプーリ(18)と、前記両プーリ(14,1
    8)間に巻き掛けた無端ベルト(25)と、この無端ベ
    ルト(25)の伝達トルクを決定すべく前記両プーリ(
    14,18)に作用するPL圧を出力する調圧バルブ(
    77)と、前記クラッチ(46)を係合させる際に該ク
    ラッチ(46)に供給される油圧の昇圧を一時的に遅ら
    せるオリフィス(80)とを備えたベルト式無段変速機
    の制御装置であって、前記オリフィス(80)の前後の
    差圧を検出し、その差圧に基づいて前記調圧バルブ(7
    7)が出力するPL圧を一時的に上昇させる昇圧バルブ
    (81)を設けたことを特徴とする、ベルト式無段変速
    機の制御装置。
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