JPH0526971B2 - - Google Patents

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の変速
比制御装置に関し、特に加速時等で強制的にダウ
ンシフトさせるものに関する。

【従来の技術】

この種の無段変速機の変速制御に関しては、従
来例えば、特開昭55−65755号公報の先行技術が
ある。この先行技術では、変速制御弁のスプール
の一方にスロツトル開度に応じたスプリング力を
ダウンシフト方向に作用し、その他方にエンジン
回転に応じたピトー圧をアツプシフト方向に作用
し、両者がバランスするように変速制御すること
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つては、走行
中にキツクダウン操作すると、変速制御弁のスプ
リング力が増大してダウンシフトするが、この場
合のダウンシフト量はアクセル踏み代、スロツト
ルカムの形状に依存するため、以下のような不具
合がある。 即ち、変速開始点や変速ラインは走行性と、そ
れに相反した燃費を考慮して決められる。そこで
スロツトル中開度までは、極力エンジン回転数を
低く保つため、スロツトルカムのリフト量を小さ
く設定し、中開度以上ではスロツトルカムのリフ
ト量を順次大きく設定して徐々にエンジン回転数
を上昇するように設計することが望まれる。 そこで上述のレイアウトによると、中高速走行
時は、良好な走行性と燃費の特性になる。しかし
低速の加速時には、スロツトルカムのリフト量が
小さいため、燃費の点では良いが、キツクダウン
時のダウンシフト量が少なくなつて、意図するほ
どの加速感が得られず、不必要にアクセルを踏込
むことになる。このことから、加速時にアクセル
の踏み代に関係なく強制的にダウンシフトして、
一定の加速性能を確保することが望まれる。 また、電磁クラツチを組合わせた無段変速機で
は、減速時に設定車速以下になるとエンストを防
ぐためクラツチが切断するように制御されてい
る。このクラツチ切断時以降は、エンジンが急速
にアイドル回転数に低下するが、無段変速機の変
速比は高速段から徐々に低速段に移行する。そし
てこのクラツチ切断状態の惰行時に、アクセル踏
込みで再加速すると、エンジン回転数は無負荷の
ために急上昇し、これに伴いクラツチ電流が供給
されてクラツチを係合する。この場合にクラツチ
のドリブン側、即ち無段変速機の主プーリは低速
段へ移行する途中の或る変速比で回転しており、
回転数が比較的低い。従つて、クラツチドライブ
側のエンジン回転とクラツチドリブン側との同期
を取り難く、クラツチ係合に伴い大きい滑りやシ
ヨツクを生じ、加速性能にも欠けるという問題が
ある。これを解消するには、再加速時に強制的に
ダウンシフトしてクラツチドリブン側の回転数を
上げることが望まれる。 本発明は、このようなダウンシフトの変速制御
の問題点に鑑み、強制的にダウンシフトして、低
速での加速性能を向上し、クラツチの係合シヨツ
クを緩和することができる無段変速機の変速比制
御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため本発明は、エンジン側
の主軸とこの主軸に平行配置される車輪側の副軸
とに、それぞれプーリ間隔可変の主プーリ及び副
プーリと、両プーリ間に巻回される駆動ベルトと
を有し、主副プーリの各サーボ装置に供給される
油圧によりプーリの有効径を変化させて主副軸間
のプーリ比を無段階に変速制御する無段変速機に
おいて、 油圧源より主副プーリのサーボ装置に連通する
油圧制御回路に、副プーリサーボ装置に供給され
るライン圧を変速比に応じて制御する圧力調整弁
と、スロツトル開度に応じたスプリング力とエン
ジン側の回転数に応じたピトー圧との関係により
ライン圧を主プーリサーボ装置に給排油して変速
比を変化する変速制御弁とを備えると共に、 上記圧力調整弁の排油側に連通して２次側油圧
を生じる油路と、該２次側油圧の油路に連通して
スロツトル開度に関連した電気信号により一定時
間だけ２次側油圧を排圧するソレノイド弁と、該
ソレノイド弁により２次側油圧が排圧された際に
係合部材が前記変速制御弁のスプリング側の作動
部材に係合してスプリング力を強制的に増大する
ように動作させるアクチユエータとを備えてなる
ことを特徴とする。

【作用】

上記構成による本発明では、無段変速機が基本
的には、圧力調整弁で副プーリのライン圧を変速
比に応じて制御し、変速制御弁で主プーリの油圧
を制御して変速制御される。 そして圧力調整弁の排油により２次側油圧を生
じ、例えば加速時にソルノイド弁により２次側油
圧を排圧すると、アクチユエータの係合部材が変
速制御弁の作動部材に係合してスプリング力を強
制的に増大するように押込むことで、変速制御弁
により主プーリサーボ室が排油して、比較的大き
くダウンシフトするように変速制御される。

【実施例】

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体
的に説明する。 先ず第１図において、本発明が適用される無段
変速機の一例として、電気粉式クラツチ付無段変
速機について説明する。符号１は電磁粉式クラツ
チ、２は無段変速機である。無段変速機２は、大
別すると前後進の切換部３、プーリ比変換部４、
終減速部５及び油圧制御部６から構成されてい
る。 電磁粉式クラツチ１は、エンジンからのクラン
ク軸７にコイル８を内蔵したドライブメンバ９が
一体結合し、これに対し変速機入力軸１０にドリ
ブンメンバ１１が回転方向に一体的にスプライン
結合し、これらのドライブ及びドリブンメンバ
９，１１がギヤツプ１２を介して遊嵌して、この
ギヤツプ１２にパウダ室１３から電磁粉が集積さ
れる。またドライブメンバ９には、ホルダ１４を
介してスリツプリング１５が設置され、スリツプ
リング１５にクラツチ電流を供給するブラシ１６
が摺接される。 ことため例えば切換部３のレバー操作やアクセ
ス踏込みにより、コイル８にクラツチ電流を供給
すると、ドライブ及びドリブンメンバ９，１１の
間に生じる磁力線により、両者のギヤツプ１２に
電磁粉が鎖状に結合して集積し、この場合の結合
力でドライブメンバ９に対しドリブンメンバ１１
が滑りながら一体結合して、自動的にクラツチ接
続する。一方、減速時の走行状態によりクラツチ
電流をカツトすると、電磁粉による結合力が消失
し、自動的にクラツチ切断してエンスト防止され
る。 次いで無段変速機２において、切換部３は上記
クラツチ１からの入力軸１０と、入力軸１０と同
軸上に配置されるプーリ比変換部４の主軸１７と
の間に設けられる。そこで入力軸１０に一体結合
する後進用ドライブギヤ１８と、主軸１７に回転
自在に嵌合する後進用ドリブンギヤ１９とが、カ
ウンタギヤ２０及びアイドラギヤ２１を介して噛
合い構成され、更にこれらの主軸１７とギヤ１
８，１９の間に切換クラツチ２２が設けられる。
そしてＰ又はＮレンジの中立位置から切換クラツ
チ２２をギヤ１８側に係合すると、入力軸１０に
主軸１７が直結してＤ又はＬレンジの前進位置に
なり、切換クラツチ２２をギヤ１９側に係合する
と、入力軸１０の動力がギヤ１８ないし２１によ
り逆転してＲレンジの後進位置になる。 プーリ比変換部４は、上記主軸１７に対し副軸
２３が平行配置され、これらの両軸１７，２３に
それぞれ主プーリ２４、副プーリ２５が設けら
れ、両プーリ２４，２５の間にエンドレスの駆動
ベルト２６が掛け渡される。両プーリ２４，２５
はいずれも、固定側プーリ半体２４ａ，２５ｂと
可動側プーリ半体２４ａ，２５ａを有し、可動側
プーリ半体２４ａ，２５ａにはそれぞれ油圧サー
ボ装置２７，２８を付設して、プーリ間隔が可変
に構成される。そして両プーリ２４，２５の一方
のプーリ間隔を狭く、他方のプーリ間隔を広くす
るように油圧動作し、駆動ベルト２６の両プーリ
２４，２５に対する巻付け径の比を変化して無段
階に変速した動力を副軸２３に出力するように構
成される。 終減速部５は、副軸２３に中間減速ギヤ２９を
介して出力軸３０が連結され、出力軸３０の出力
ギヤ３１に大径のフアイナルギヤ３２が噛合う。
そしてフアイナルギヤ３２の差動機構３３から、
車軸３４，３５を介して左右の駆動輪側に伝動構
成される。 更に油圧制御部６は、主プーリ２４に隣接して
油圧ポンプ３７が配設される。またエンジンクラ
ンク軸７に直結するポンプ駆動軸３６が、主軸１
７及び入力軸１０の内部を貫通して油圧ポンプ３
７に連結され、エンジン運転中常に油圧を生じる
ように構成される。一方、油圧ポンプ３７のポン
プ油圧が供給される油圧制御回路３８を有し、こ
の油圧制御回路３８と両油圧サーボ装置２７，２
８がそれぞれ油路３９，４０で連通構成される。 第２図において油圧制御回路３８ついて説明す
る。油圧サーボ装置２７は、可動側半体２４ａが
ピストンを兼ねてシリンダ２７ａに嵌合し、可動
側半体２４ａの背後にサーボ室２７ｂが設けられ
る。油圧サーボ装置２８においても、可動側半体
２５ａがシリンダ２８ａに嵌合し、可動側半体２
５ａの背後にサーボ室２８ｂが設けられる。ここ
で主プーリ可動側半体２４ａの受圧面積が、副プ
ーリ可動側半体２５ａに比べて大きく設定され、
主プーリ２４の油圧力で任意に変速制御すること
が可能になつている。 油圧ポンプ３７の吸入側は、フイルタ４１を介
して油溜４２に連通し、油圧ポンプ３７の吐出側
のライン圧油路３９が、圧力調整弁４３に連通
し、この油路３９から分岐する油路４０が副プー
リサーボ室２８ｂに連通する。油路３９は、更に
変速制御弁４４を有して主プーリサーボ室２７ｂ
に連通する。また主プーリ２４には回転センサ４
９が設けられ、クラツチ切断時は主プーリ回転数
に応じたピトー圧を発生し、クラツチ接続時はエ
ンジン回転数に応じたピトー圧を発生する。 変速制御弁４４は弁本体４５にスプール４６が
移動可能に挿入され、スプール４６の一方にスロ
ツトル開度に応じてリフトするスロツトルカム５
１が、そのリフトに応じて移動する作動部材４
８、スプリング４７を介して連結される。またス
プール４６のスプリング４７と反対側のポート４
５ａには、油路５０によりピトー圧が導入して作
用する。弁本体４５のポート４５ｂはスプール４
６のランド４６ａ，４６ｂによりライン圧供給用
ポート４５ｃとドレンポート４５ｄの一方に選択
的に連通するようになつており、ポート４５ｂが
油路３９の油路３９ａによりサーボ室２７ｂに連
通し、ポート４５ｃが油路３９ｂにより圧力調整
弁４３に連通し、ドレンポート４５ｄが油路５２
により油溜４２に連通する。 こうして変速制御弁４４は、スプール４６にエ
ンジン回転数に応じたピトー圧と、スロツトル開
度に応じたスプリング力とが対抗して作用し、両
者が常にバランスするように動作する。即ち、ス
プリング力の方が大きい場合は、ポート４５ｂと
４５ｄの連通で主プーリサーボ室２７ｂを排油し
て主プーリサーボ油圧を減少し、ピトー圧がスプ
リング力に打勝つと、ポート４５ｂと４５ｃに連
通でライン圧で主プーリサーボ室２７ｂに給油し
て主プーリサーボ油圧を増大する。そして主プー
リサーボ油圧の変化により、アツプシフトまたは
ダウンシフトするように変速制御する。 次に、圧力調整弁４３は弁本体５３にスプール
５４が移動可能に挿入される。また主プーリ可動
側半体２４ａにはフイードバツクリンク５６が、
半体２４ａの移動に応じて実際の変速比を検出す
るように取付けられる。そしてスプール５４の一
方にフイードバツクリンク５６が、ブツシユ５
７、スプリング５５を介して連結され、スプール
５４のスプリング５５と反対側のポート５３ａに
は油路５０によりピトー圧が導入して作用し、ポ
ート５３ｂには油路３９ｃによりライン圧が導入
して作用する。スプール５４は、ランド５４ａの
切欠により、ポート５３ｃと排油側油路５２とを
連通して調圧する。 こうして圧力調整弁４３のスプール５４には、
ライン圧のピトー圧がポート５３ｃと５３ｄの連
通で排油量を増してライン圧を低下する方向に作
用し、変速比に応じたスプリング力がその排油量
を減じてライン圧を上昇する方向に作用する。こ
れにより最大変速比の場合は、スプリング力が最
も大きいことで、ライン圧を最大に制御し、この
状態から高速段に移行してスプリング力が順次減
じるのに応じてライン圧を滑らかに低下するよう
にライン圧制御する。一方、エンジン回転数の上
昇によりポンプ吐出圧も増大すると、ピトー圧に
よりドレン量を増して、上記変速比に応じたライ
ン圧制御の状態を保つように補正する。そしてラ
イン圧によりベルトスリツプを防止して、常に伝
達トルクに応じたプーリ押付け力を付与する。 上記構成において、本発明は、圧力調整弁４３
からの排油油路５２がボールチエツク弁６０に連
通して、所定の２次側油圧が確保される。そして
油路５２から分岐する油路６１が、オリフイス７
２を有してアクチユエータ６２と、ソレノイド弁
６３とに連通される。 アクチユエータ６２は、本体６４に係合部材６
７を有するピストン６５が、２次側油圧による係
合部材６７を突出するように挿入され、ピストン
６５の２次側油圧と反対側にスプリング６６が付
勢される。ピストン６５の係合部材６７は、変速
制御弁４４の作動部材４８と平行配置され、２次
側油圧が排圧される際に、スプリング６６により
作動部材４８のピン４８ａに係合して作動部材４
８を一定のストローク押込み、変速制御弁４４の
スプリング４７の力を強制的に増大するように構
成される。 ソレノイド弁６３は、ソレノイド６８が通電す
ることでドレンポート６９を開いて、２次側油圧
を排圧するように構成される。またアクセルの踏
込みを検出するスロツトルスイツチ７０を有し、
このスロツトルスイツチ７０が一定時間通電した
状態に保持するタイマ７１を介してソレノイド６
８に電気的に接続されている。 次に、この実施例の作用について説明する。 先ず定常走行時には、スロツトルスイツチ７０
がオフしてソレノイド弁６３のドレンポート６９
を閉じることで、油路６１の２次側油圧がアクチ
ユエータ６２に作用する。このためアクチユエー
タ６２のピストン６５と一体的な係合部材６７
は、最大限突出して変速制御弁４４の作動部材４
８のピン４８ａとは非係合の状態になる。そこで
変速制御弁４４は、エンジン回転数に応じたピト
ー圧とスロツトル開度に応じたスプリング力の関
係で、何等拘束されることなく主プーリサーボ室
２７ｂにライン圧で給排油する。従つて、第４図
の最大変速比ｌ１の低速段と、最小変速比ｌ２の
高速段の間で無段階に変速制御される。 一方、第４図の変速ラインｌ３に沿つて変速走
行する際に、アクセルを多目に踏込むと、スロツ
トルスイツチ７０がオンしてタイマ７１により一
定時間だけ、ソレノイド弁６３はソレノイド６８
の通電によりドレンポート６９を開き、２次側油
圧を排圧する。そこでアクチユエータ６２の係合
部材６７はスプリング６６により引込み、このと
き変速制御弁４４の作動部材４８のピン４８ａに
係合して、その作動部材４８を一定のストローク
押込むように動作する。このため変速制御弁４４
では、スロツトルカム５１のリフト量による押込
みとは無関係にスプリング力が増大し、これによ
りスプール４６が右側に移動して主プーリサーボ
室２７ｂが排油される。 従つて、スロツトルカム５１においてスロツト
ル中開度以下のリフト量が小さく設定される場合
でも、第４図の曲線ｌ４で示すように、比較的大
きくダウンシフトされる。その後はタイマ７２に
よりソレノイド弁６３のソレノイド６８が非通電
してドレンポート６９を閉じる。このため２次側
油圧が再びアクチユエータ６２に作用し、係合部
材６７は突出して変速制御弁４４の作動部材４８
との係合が解除する。従つて、これ以降は、スロ
ツトルカム５１のリフトに応じた変速ラインｌ５
に沿つてアツプシフトする。 また、アクセル開放の減速時には、第４図の最
小変速比ｌ２に沿つて車速低下すると共にエンジ
ン回転数も低下する。そして変速制御弁４４で最
小のスプリング力に対してピトー圧が小さくなる
と、主プーリサーボ室２７ｂを排油してダウンシ
フトを開始し、これ以降は最低変速ラインｌ６に
沿つて低速段側にダウンシフトしながら車速低下
する。このとき車速が設定車速以下になると、電
磁粉式クラツチ１がクラツチ電流の停止により自
動的に切断するように制御され、こうしてエンス
トが防止される。 このクラツチ切断以降は、エンジンが直ちにア
イドル回転数に低下する。また無段変速機４で
は、車速低下に伴い更に変速制御弁４４により最
低変速ライン６に沿つたダウンシフトが継続して
行われる。 そしてクラツチ切断による惰行走行の点Ｐで、
再加速すべくアクセルを踏込むと、電磁粉式クラ
ツチ１がクラツチ電流の供給により自動的に接続
する。またスロツトルスイツチ７０によりソレノ
イド弁６３が２次側油圧を排圧することで、アク
チユエータ６２により変速制御弁４４を再び押込
み動作するようになり、こうして第４図の曲線ｌ
７のように直ちにダウンシフトされる。そこでエ
ンジン回転数がアクセル踏込みで第５図の破線の
ように急上昇するのに対し、クラツチドリブン側
の主プーリ１７の回転数もダウンシフトで実線の
ように上昇して容易に同期し、電磁粉式クラツチ
１が滑らかに接続される。 第３図において、本発明の他の実施例について
説明する。この実施例では、ソレノイ弁と電気回
路の代りに切換弁７５が用いられている。 切換弁７５は、弁本体７６、スプール７７、ス
プール７７の一方に付勢されるスプリング７９、
及びスロツトルカムのリフトに応じてスプリング
力を変化する作動部材８０を有する。スプール７
７のスプリング７９と反対側のポート７６ａには
ピトー圧が導かれ、ポート７６ｂの２次側油圧を
油圧室７６ｃまたはドレンポート７６ｄに連通す
るように構成される。尚、ポート７６ａと油圧室
７６ｃの間には、両者の油圧が漏れて影響するこ
とを防止するため、ドレンポート７６ｅが設けら
れている。 従つて、この実施例では、スロツトル開度の小
さい場合は、切換弁７５のスプール７７が図示の
ように左側に移動してドレンポート７６ｄを閉
じ、これにより２次側油圧がアクチユエータに導
入して不作動の状態になる。そして加速時にスロ
ツトルカム５１のリフトが大きくなると、切換弁
７５のスプール７７が右側に移動してドレンポー
ト７６ｄを開くことで、２次側油圧が排圧され、
このためアクチユエータにより変速制御弁４４が
押込み動作されて、ダウンシフトする。このとき
エンジン回転数の上昇によりピトー圧が高くなる
と、この時点でスプール７７は再び左側に移動し
てドレンポート７６ｄを閉じる。そこで２次側油
圧は再びアクチユエータに作用して、変速制御弁
４４の押込みを解除される。 なお、スプリング７９の反力、ピトー圧、２次
側油圧の受圧面積を選択することで、ダウンシフ
トした際の回転数を任意に設定し得る。

【発明の効果】

以上に説明したように本発明によると、無段変
速機の油圧系において、圧力調整弁の排油側に連
通して２次側油圧を生じる油路と、２次側油圧の
油路に連通して、電気信号により一定時間だけ２
次側油圧を排圧するソレノイド弁と、ソレノイド
弁により２次側油圧が排圧された際に、係合部材
を変速制御弁のスプリング側の作動部材に係合し
て、スプリング力を強制的に増大するように押込
むアクチユエータとを備え、加速時にスロツトル
カムのリフトとは無関係にダウンシフトする構成
であるから、特にスロツトル中開度程度までのエ
ンジン回転数を抑えるようにセツテイングした場
合の低速時の加速性能が向上する。 また、電磁クラツチと組合わせた場合では、ク
ラツチ切断後の再加速に、ダウンシフトにより主
プーリ回転数が上昇して滑らかにクラツチ接続す
るようになり、これにより係合シヨツクが軽減す
ると共に、加速性能も良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される無段変速機の一例
を示すスケルトン図、第２図は本発明による装置
の一実施例を示す回路図、第３図は他の実施例の
一部を示す回路図、第４図は変速特性線図、第５
はエンジン回転数と主プーリ回転数の特性線図で
ある。 ２……無段変速機、１７……主軸、２３……副
軸、２４……主プーリ、２５……副プーリ、２６
……駆動ベルト、２７……主プーリのサーボ装
置、２８……副プーリのサーボ装置、４３……圧
力調整弁、４４……変速制御弁、６１……２次側
油圧の油路、６２……アクチユエータ、６３……
ソレノイド弁、７０……スロツトルスイツチ、７
１……タイマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジン側の主軸とこの主軸に平行配置され
   る車輪側の副軸とに、それぞれプーリ間隔可変の
   主プーリ及び副プーリと、両プーリ間に巻回され
   る駆動ベルトとを有し、主副プーリの各サーボ装
   置に供給される油圧によりプーリの有効径を変化
   させて主副軸間のプーリ比を無段階に変速制御す
   る無段変速機において、 油圧源より主副プーリのサーボ装置に連通する
   油圧制御回路に、副プーリサーボ装置に供給され
   るライン圧を変速比に応じて制御する圧力調整弁
   と、スロツトル開度に応じたスプリング力とエン
   ジン側の回転数に応じたピトー圧との関係により
   ライン圧を主プーリサーボ装置に給排油して変速
   比を変化する変速制御弁とを備えると共に、 上記圧力調整弁の排油側に連通して２次側油圧
   を生じる油路と、該２次側油圧の油路に連通して
   スロツトル開度に関連した電気信号により一定時
   間だけ２次側油圧を排圧するソレノイド弁と、該
   ソレノイド弁により２次側油圧が排圧された際に
   係合部材が前記変速制御弁のスプリング側の作動
   部材に係合してスプリング力を強制的に増大する
   ように動作させるアクチユエータとを備えてなる
   ことを特徴とする無段変速機の変速比制御装置。