JPH0548382B2 - - Google Patents
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- JPH0548382B2 JPH0548382B2 JP60143468A JP14346885A JPH0548382B2 JP H0548382 B2 JPH0548382 B2 JP H0548382B2 JP 60143468 A JP60143468 A JP 60143468A JP 14346885 A JP14346885 A JP 14346885A JP H0548382 B2 JPH0548382 B2 JP H0548382B2
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- line pressure
- pressure
- pulley
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
- F16H61/662—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
- F16H61/66254—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling
- F16H61/66259—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling using electrical or electronical sensing or control means
Description
本発明は、車両用ベルト式無断変速機の油圧制
御装置に関し、詳しくは、ライン圧の電子制御に
おいて、ライン圧を電気信号と機械的信号の両方
で制御するものに関する。
御装置に関し、詳しくは、ライン圧の電子制御に
おいて、ライン圧を電気信号と機械的信号の両方
で制御するものに関する。
【従来の技術】
この種の無段変速機の制御に関しては、例えば
特開昭55−65755号公報に示す基本的なものがあ
り、機械的に変速及びライン圧制御することが示
されている。ところで機械的な制御では、バルブ
や油圧制御系の構造が複雑になり、入力情報や制
御が自から制限される。そこで近年、電子的に制
御して、変速及びライン圧を最適に制御する傾向
にある。 ここで無段変速機は、プーリとベルトの摩擦に
より動力伝達することを前提にしている。このた
めライン圧の電子制御では、適正な入力情報によ
りプーリとベルトの伝達トルクを正確に推定し、
この伝達トルクに対して常にベルトスリツプを生
じない必要最小限のプーリ押付け力を付与するよ
うに制御することが望まれる。 従来、上記無段変速機の電子制御に関しては、
例えば特開昭58−88252号公報に示すように、ト
ルクモータを用いて直接バルブ動作するものがあ
る。また例えば特開昭59−159456号公報におい
て、電磁弁により作動油を変化させて変速比変化
方向切換弁、変速比変化速度制御弁を動作するこ
とで、変速速度制御することが示されている。
特開昭55−65755号公報に示す基本的なものがあ
り、機械的に変速及びライン圧制御することが示
されている。ところで機械的な制御では、バルブ
や油圧制御系の構造が複雑になり、入力情報や制
御が自から制限される。そこで近年、電子的に制
御して、変速及びライン圧を最適に制御する傾向
にある。 ここで無段変速機は、プーリとベルトの摩擦に
より動力伝達することを前提にしている。このた
めライン圧の電子制御では、適正な入力情報によ
りプーリとベルトの伝達トルクを正確に推定し、
この伝達トルクに対して常にベルトスリツプを生
じない必要最小限のプーリ押付け力を付与するよ
うに制御することが望まれる。 従来、上記無段変速機の電子制御に関しては、
例えば特開昭58−88252号公報に示すように、ト
ルクモータを用いて直接バルブ動作するものがあ
る。また例えば特開昭59−159456号公報におい
て、電磁弁により作動油を変化させて変速比変化
方向切換弁、変速比変化速度制御弁を動作するこ
とで、変速速度制御することが示されている。
ところで上記先行技術の前者によれば、トルク
モータによる直接動作方式であるから、トルクモ
ータという大規模なアクチユエータが必要にな
り、油圧バルブの駆動源としては油圧を用いるこ
とが望まれる。また先行技術の後者によれば、ラ
イン圧制御は依然として変速比圧力、スロツトル
圧を用いて行つている。変速速度制御についても
２種類の弁装置を用いているので、構造が複雑化
し、制御も煩雑になる等の問題がある。 ここでライン圧を電子制御する方法として、制
御ユニツトからの電気信号によりソレノイド弁で
信号油圧を生成し、この信号油圧をライン圧制御
弁に供給してライン圧制御することが考えられ
る。 この制御方法によると、電気信号のみにより例
えば５〜20Kg／cm2の広範囲のライン圧を制御する
ため、制御量が多くなつて電気信号によりライン
圧を細かく制御することが難しい。また油温等が
変化すると、信号油圧自信が変動するため、ライ
ン圧の誤差が大きくなり、これらの理由でライン
圧を高い精度で制御することに限界がある。そこ
でこの方式では、電気信号とそれに応じた信号油
圧によるライン圧の制御量をできるだけ少なくす
るように工夫する必要がある。 本発明は、このような点に鑑み、電気信号とそ
れに応じた信号油圧でライン圧を電子制御する方
式において、ライン圧を高い精度で制御すること
ができる無段変速機の油圧制御装置を提供するこ
とを目的とする。
モータによる直接動作方式であるから、トルクモ
ータという大規模なアクチユエータが必要にな
り、油圧バルブの駆動源としては油圧を用いるこ
とが望まれる。また先行技術の後者によれば、ラ
イン圧制御は依然として変速比圧力、スロツトル
圧を用いて行つている。変速速度制御についても
２種類の弁装置を用いているので、構造が複雑化
し、制御も煩雑になる等の問題がある。 ここでライン圧を電子制御する方法として、制
御ユニツトからの電気信号によりソレノイド弁で
信号油圧を生成し、この信号油圧をライン圧制御
弁に供給してライン圧制御することが考えられ
る。 この制御方法によると、電気信号のみにより例
えば５〜20Kg／cm2の広範囲のライン圧を制御する
ため、制御量が多くなつて電気信号によりライン
圧を細かく制御することが難しい。また油温等が
変化すると、信号油圧自信が変動するため、ライ
ン圧の誤差が大きくなり、これらの理由でライン
圧を高い精度で制御することに限界がある。そこ
でこの方式では、電気信号とそれに応じた信号油
圧によるライン圧の制御量をできるだけ少なくす
るように工夫する必要がある。 本発明は、このような点に鑑み、電気信号とそ
れに応じた信号油圧でライン圧を電子制御する方
式において、ライン圧を高い精度で制御すること
ができる無段変速機の油圧制御装置を提供するこ
とを目的とする。
この目的を達成するため本発明は、エンジン側
の主軸にプーリ間隔可変のプライマリプーリが設
けられ、主軸に平行配置される車輪側の副軸にプ
ーリ間隔可変のセカンダリプーリが設けられ、両
プーリの間に駆動ベルトが巻回され、油圧源から
の油路にライン圧を制御してそのライン圧をセカ
ンダリプーリのシリンダに供給してプーリ押付け
力を付与するライン圧制御弁が設けられ、プライ
マリプーリのシリンダへの油路にライン圧を給排
油してプライマリ圧を変化する変速速度制御弁が
設けられ、プライマリ圧により両プーリに対する
駆動ベルトの巻付け径の比を変化して無段階に変
速する無段変速機において、 上記ライン圧制御弁４０はプーリ可動側半体７
ａに直接摺接して変速比に応じて移動する部材４
６に機械的に連結されると共に、制御ポート４１
ｄに制御ユニツト７０の電気信号に応じてソレノ
イド弁６５で生成される信号油圧が供給され、ラ
イン圧を変速比に応じた機械的な力と信号油圧と
を加算した信号により可変制御することを特徴と
する。
の主軸にプーリ間隔可変のプライマリプーリが設
けられ、主軸に平行配置される車輪側の副軸にプ
ーリ間隔可変のセカンダリプーリが設けられ、両
プーリの間に駆動ベルトが巻回され、油圧源から
の油路にライン圧を制御してそのライン圧をセカ
ンダリプーリのシリンダに供給してプーリ押付け
力を付与するライン圧制御弁が設けられ、プライ
マリプーリのシリンダへの油路にライン圧を給排
油してプライマリ圧を変化する変速速度制御弁が
設けられ、プライマリ圧により両プーリに対する
駆動ベルトの巻付け径の比を変化して無段階に変
速する無段変速機において、 上記ライン圧制御弁４０はプーリ可動側半体７
ａに直接摺接して変速比に応じて移動する部材４
６に機械的に連結されると共に、制御ポート４１
ｄに制御ユニツト７０の電気信号に応じてソレノ
イド弁６５で生成される信号油圧が供給され、ラ
イン圧を変速比に応じた機械的な力と信号油圧と
を加算した信号により可変制御することを特徴と
する。
上記構成による本発明では、無段変速機が基本
的には、ライン圧制御弁により制御されるライン
圧がセカンダリシリンダに常に導入して、ベルト
スリツプを生じないプーリ押付け力が付与され
る。また変速速度制御弁によりライン圧をプライ
マリシリンダに給排油してプライマリ圧を変化す
ることで、無段階に変速制御される。 そしてライン圧制御弁４０によるライン圧は、
伝達トルクとして例えば変速比とエンジントルク
の関係で制御され、この場合に変速比に対して
は、プーリ可動側半体７ａに直接摺動して変速比
に応じて移動する部材４６により機械的に制御さ
れる。そこで制御ユニツト７０による電気信号は
エンジントルクだけになり、この電気信号により
ソレノイド弁６５で信号油圧を生成し、この信号
油圧で更に電気的に制御される。そこでライン圧
制御弁４０によるライン圧は、変速比に応じた機
械的な制御量と、エンジントルクに応じた電気的
な制御量を加算して連続的に制御される。
的には、ライン圧制御弁により制御されるライン
圧がセカンダリシリンダに常に導入して、ベルト
スリツプを生じないプーリ押付け力が付与され
る。また変速速度制御弁によりライン圧をプライ
マリシリンダに給排油してプライマリ圧を変化す
ることで、無段階に変速制御される。 そしてライン圧制御弁４０によるライン圧は、
伝達トルクとして例えば変速比とエンジントルク
の関係で制御され、この場合に変速比に対して
は、プーリ可動側半体７ａに直接摺動して変速比
に応じて移動する部材４６により機械的に制御さ
れる。そこで制御ユニツト７０による電気信号は
エンジントルクだけになり、この電気信号により
ソレノイド弁６５で信号油圧を生成し、この信号
油圧で更に電気的に制御される。そこでライン圧
制御弁４０によるライン圧は、変速比に応じた機
械的な制御量と、エンジントルクに応じた電気的
な制御量を加算して連続的に制御される。
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、本発明が適応される無段変速
機の概略について説明する。先ず、駆動系につい
て説明すると、エンジン１がクラツチ２、前後進
切換装置３を介して無段変速機４の主軸５に連結
される。無段変速機４は、主軸５に対して副軸６
が平行配置され、主軸５にプライマリプーリ７が
設けられ、副軸６にセカンダリプーリ８が設けら
れ、両プーリ７，８に駆動ベルト１１が巻付けら
れている。両プーリ７，８は、一方の固定側に対
し他方が軸方向移動してプーリ間隔可変に構成さ
れ、可動側に油圧シリンダ９，１０を有する。こ
こでセカンダリシリンダ１０に対しプライマリシ
リンダ９の方が受圧面積が大きく形成され、プラ
イマリ圧により駆動ベルト１１のプーリ７，８に
対する巻付け径を換えて無段変速するように構成
される。 また副軸６は、１組のリダクシヨンギヤ１２，
１３を介して出力軸１４に連結される。そして出
力軸１４のドライブギヤ１５が、フアイナルギヤ
１６、デイフアレンシヤルギヤ１７、車軸１８を
介して駆動輪１９に伝動構成される。 更に、無段変速機４は制御ユニツト７０を有す
る。制御ユニツト７０はライン圧と変速制御する
電気信号を油圧回路２０に出力して動作し、プラ
イマリシリンダ９とセカダリシリンダ１０の油圧
を制御するように構成される。 第２図において、油圧回路２０を含む油圧制御
系にいつて説明する。先ず、エンジン１により駆
動されるオイルポンプ２１を有し、このオイルポ
ンプ２１の吐出側のライン圧油路２２がセカンダ
シリンダ１０、ライン圧制御弁４０及び変速速度
制御弁５０に連通され、変速速度制御弁５０が油
路２３を介してプライマリシリンダ９に連通され
る。変速速度制御弁５０のドレ側の油路２４は、
プライマリシリンダ９の排油の際に空気が侵入す
るのを防ぐチエツク弁２５を有してオイルパン２
６に連通される。またライン圧制御弁４０のドレ
ン側の油路２７には、一定の潤滑圧を発生するリ
ユーブリケイシヨン弁２８が設けられ、この潤滑
圧の油路２７が駆動ベルト１１の潤滑ノズル２
９、及びプリフイリング弁３０を介してプライマ
シリンダ９への油路２３にそれぞれ連通される。 ライン圧制御弁４０は、弁体４１にスプール４
２が移動可能に挿入され、このスプール４２が油
路２２のポート４１ａをドレンポート４１ｂに連
通して調圧する。スプール４２の一方のポート４
１ｃには、油路２２から分岐する油路３６により
ライン圧PLが作用する。またスプール４２の他
方には、電気的にライン圧制御する制御ポート４
１ｄが設けられ、機械的にライン圧制御するスプ
リング４３が付勢される。そして制御ポート４１
ｄには、油路３７により信号油圧としてライン圧
制御用のデユーテイ圧Pdが供給される。 機械的にライン圧制御する手段として、スプリ
ング４３のスプール４２と反対側にプツシユ４４
が移動可能に支持される。またプライマリプーリ
７の可動側半体７ａとライン圧制御弁４０が隣接
して平行配置され、両者の間に潤滑油を導く中空
軸４８が平行配置され、この中空軸４８にセンサ
シユー４６が移動可能に嵌合される。センサシユ
ー４６は、一端が可動側半体７ａに摺接して移動
することで変速比ｉを検出するものであり、その
他端の調整ねじ４７がブツシユ４４の調整ねじ４
５に当接してスプリング４３に機械的に連結され
る。そして変速比ｉの大きい低速断ではスプリン
グ荷重を大きくし、変速比ｉが小さくなるほどス
プリング荷重を連続的に減じる。 そこでライン圧PL、その有効面積SL、デユー
テイ圧Pd、その有効面積Sd、スプリング荷重Fs
とすると、次式が成立する。 Ps＋Pd・Sd＝PL・SL PL＝（Pd・Sd・Fs）／SL このためライン圧PLは、スプリング荷重Fsと
デユーテイ圧Pdの関数で連続的に変化するよう
に制御される。即ち、変速比ｉに応じた機械的な
スプリング荷重Fsの制御量と、電気的なデユー
テイ圧Pdの制御量とを加算してライン圧制御す
るように構成される。 変速速度制御弁５０は、弁体５１にスプール５
２が移動可能に挿入され、スプール５２の左右の
移動により油路２２のポート５１ａを油路２３の
ポート５１ｂに連通する給油位置と、ポート５１
ｂをドレンポート５１ｃに連通する排油位置との
間で動作する。スプール５２の一方のポート５１
ｄには油路５３により一定のレデユーシング圧
PRが作用し、他方のポート５１ｅには油路５４
により信号油圧として変速速度制御用のデユーテ
イ圧Pdが作用する。またポート５１ｅでスプー
ル５２に初期設定用のスプリング５５が付勢さ
れ、デユーテイ圧Pdのオンにより排油側に動作
するように構成される。 信号油圧のデユーテイ圧Pdは、レデユーシン
グ圧PRを元圧として電気信号のデユーテイ比に
応じたパルス状に生成される。このためデユーテ
イ圧Pdのオン／オフ比（デユーテイ比）を変化
させることで給油と排油の時間、即ち流入、流出
流量が変化し、変速速度を制御することが可能と
なる。 即ち、変速速度di／dtはプライマリシリンダ９
の流量Ｑの関数であり、流量Ｑはデユーテイ比
Ｄ、ライン圧PL、プライマリ圧Ppの関数である
ため、次式が成立する。 di／dt＝ｆ(Q)＝ｆ（Ｄ、PL、Pp） ここでライン圧PLは変速比ｉとエンジントル
クＴにより制御され、プライマリ圧Ppはライン
圧PLと変速比ｉで決まるので、Ｔを一定と仮定
すると、 di／dt／ｆ（Ｄ、ｉ） となる。一方、変速速度di／dtは、定常での目標
変速比isと実変速比ｉの偏差に基づいて決められ
るので、次式が成立する。 di／dt＝ｃ（is−ｉ） このことから、各変速比ｉにおいて目標変速比
isを定めて変速速度di／dtを決めてやれば、その
変速速度di／dtと変速比ｉの関係からデユーテイ
比Ｄが求まる。そこで、このデユーテイ比Ｄで変
速速度制御弁５０を動作すれば、変速全域で変速
速度制御できることがわかる。 次いで、信号油圧としてのデユーテイ圧Pdを
生成する回路について説明する。先ず、一定のレ
デユーシング圧PRを発生する回路として、ライ
ン圧油路２２が流量を制限するオリフイス３２を
介して油路３１に分岐し、この油路３１がレデユ
ーシング弁６０に連通される。 レデユーシング弁６０は、弁体６１にスプール
６２が移動可能に挿入され、スプール６２の一方
にスプリング６３が付勢される。また油路３１と
連通する入口ポート６１ａ、出口ポート６１ｂ、
ドレンポート６１ｃを備え、出口ポート６１ｂか
らのレデユーシング圧PRが油路３３によりスプ
ール６２のスプリング６３と反対側のポート６１
ｄに作用する。スプリング６３の一方のブロツク
６４は調整ねじなどで移動して、スプリング荷重
と共にレデユーシング圧PRを調整可能になつて
いる。 これによりライン圧PLがオリフイス３２によ
り制限してポート６１ａに供給され、油路３３の
レデユーシング圧PRが低下すると、スプリング
６３によりスプール６２がポート６１ａと６１ｂ
とを連通してライン圧PLを導入する。またポー
ト６１ｄの油圧の上昇によりスプール６２が戻さ
れポート６１ｂと６１ｃとを連通してレデユーシ
ング圧PRを減じる。こうしてレデユーシング圧
PRの低下分だけライン圧PLを補給し、常にスプ
リング６３の荷重と等しい一定のレデユーシング
圧PRを発生する。 このレデユーシング圧PRの油路３３は、オリ
フイス３４を有してライン圧制御用ソレノイド弁
６５、アキユムレータ６６及び油路３７に連通さ
れる。そしてソレノイド弁６５がデユーテイ信号
により一定のレデユーシング圧PRを断続的に排
圧してパルス状の油圧を生成し、この油圧をアキ
ユムレータ６６により所定のレベルのデユーテイ
圧Pdに平滑化して油路３７によりライン圧PL制
御弁４０に供給する。 また油路３３のオリフイス３４の上流側から油
路５３が分岐し、油路５３の途中からオリフイス
３５を有して変速速度制御用ソレノイド弁６７と
油路５４に連通される。そしてソレノイド弁６７
がデユーテイ信号により同様にデユーテイ圧Pd
を生成し、このデユーテイ圧Pdを油路５４によ
りそのまま変速速度制御弁５０に供給する。 ソレノイド弁６５は、デユーテイ信号のオンに
より排圧する構成である。このためデユーテイ比
が大きいほどデユーテイ圧Pdを低くする。これ
によりライン圧PLは、デユーテイ比に対し減少
関数の特性となる。 ソレノイド弁６７も同様の構成であるため、デ
ユーテイ比が大きい場合は変速速度制御弁５０を
給油位置に切換える時間が長くなつてシフトアツ
プさせ、逆の場合は排油位置に切換える時間が長
くなつてシフトダウンする。そしてis−ｉの偏差
が大きいほどデユーテイ比の変化が大きいこと
で、変速スピードを速く制御する。 更に、制御ユニツト７０を含む電気制御系につ
いて説明すると、プライマリプーリ回転数センサ
７１、セカンダリプーリ回転数センサ７２、スロ
ツトル開度センサ７３、エンジン回転数センサ７
４を有する。そしてこれらセンサ信号が制御ユニ
ツト７０に入力する。 制御ユニツト７０においてライン圧制御系につ
いて説明すると、ライン圧制御弁４０において変
速比ｉの関係で機械的にライン圧制御される。こ
のため電気的にはエンジントルクＴでのみ制御す
れば良いことになる。そこでエンジン回転数とス
ロツトル開度によりエンジントルクＴを設定し、
このエンジントルクＴに応じた目標ライン圧PLt
を定める。そして目標ライン圧PLtに応じた操作
量としてのデユーテイ比Ｄを減少関数的に設定し
て、このデユーテイ信号をソレノイド弁６５に出
力する。 また変速制御系について説明すると、目標変速
比isと実変速比ｉの偏差に基づいて変速速度di／
dtを算出する。そしてdi／di、ｉの関係で操作量
としてのデユーテイ比Ｄを設定して、このデユー
テイ信号をソレノイド弁６７に出力する。 次に、この実施例の作用について説明する。 先ず、エンジン１の運転によりオイルポンプ２
１が駆動し、油路２２のライン圧PLはセカンダ
シリンダ１０にのみ供給されて、変速比最大の低
速段になる。このときライン圧PLを用いたレデ
ユーシング弁６０により一定のレデユーシング圧
PRが取出され、このレデユーシング圧PRが各ソ
レノイド弁６５，６７に導かれて、電子的にライ
ン圧及び変速制御することが可能になる。 そこで車両停止または発進時の変速比最大の場
合は、ライン圧制御弁４０においてスプリング４
３の荷重はセンサシユー４６により最も大きくな
り、このスプリング荷重とバランスするライン圧
PLも最大に制御される。そして車速の上昇によ
り変速制御が開始して変速比ｉが小さくなると、
プライマリプーリ７の可動側半体ａと共にセンサ
シユー４６が後退移動してスプリング４３の荷重
が減少し、ライン圧PLは順次低下するように制
御される。こうしてライン圧PLはセンサシユー
４６とスプリング４３により変速比ｉの関係で機
械的に制御され、この特性は第３図の実線ａで示
すように、変速比ｉに対して増大関数になる。ま
たこの場合のライン圧PLは、エンジントクＴが
零の場合の最低ライン圧PLminとなる。 また発進、走行時には、制御ユニツト７０にお
いてエンジン回転数とスロツトル開度のトルク特
性によりエンジントルクＴが設定される。そこで
スロツトル開度の大きい加速時には、エンジント
ルクＴも大きく設定され、制御ユニツト７０から
デユーテイ比Ｄの小さい信号がソレノイド弁６５
に出力して大きいデユーテイ圧Pdに変換される。
このデユーテイ圧Pdがライン圧制御弁４０のポ
ート４１ｄに入つてライン圧PLを高くする方向
に作用することで、ライン圧PLは高く制御され
る。 またエンジントルクＴが低い状態で走行する場
合は、デユーテイ比Ｄは大きくなつてソレノイド
弁６５により小さいデユーテイ圧Pdに変換され、
ライン圧PLも低く制御される。こうしてデユー
テイ信号によりライン圧PLがエンジントルクＴ
に対して増大関数的に制御され、この場合の制御
幅は第３図の破線ｂで示すようになる。尚、この
場合の制御幅は最低ライン圧PLminの不足分を
補うものとして、例えばデユーテイ圧Pd4Kg／cm2
に対しその１〜４倍に設定される。 こうして或るエンジントルクＴの運転状態で、
或る変速比ｉに変速して走行する場合は、変速比
ｉに対して機械的に制御されるライン圧PLとエ
ンジントルクＴに対して電気的に制御されるライ
ン圧PLを加算したものになり、この制御幅は第
３図の一点鎖線ｃのようになる。そして合計のラ
イン圧PLは、変速比ｉとエンジントルクＴの関
係で制御されるため、プーリとベルトの伝達トル
クに対応し、ベルトスリツプを生じない必要最小
限のプーリ押付け力が付加される。 一方、発進後は、制御ユニツト７０において更
にis−ｉにより変速速度di／dtが算出され、この
di／dtとｉの関係で設定されるデユーテイ比Ｄの
信号がソレノイド弁６７に出力してデユーテイ圧
Pdに変換される。そしてこのデユーテイ圧Pdが
変速速度制御弁５０に導入して動作し、プライマ
リシリンダ９にライン圧PLを所定の流量で給排
油してプライマリ圧Ppを変化する。そこで目標
変速比isに実際の変速比ｉが追従して、運転、走
行状態に応じて適正に変速制御され、この場合に
過渡状態のようにis−ｉが大きいほど速い変速ス
ピードで変速される。 以上、本発明の一実施例について説明したが、
ソレノイド弁のオン・オフの関係を逆にすること
もできる。
る。 第１図において、本発明が適応される無段変速
機の概略について説明する。先ず、駆動系につい
て説明すると、エンジン１がクラツチ２、前後進
切換装置３を介して無段変速機４の主軸５に連結
される。無段変速機４は、主軸５に対して副軸６
が平行配置され、主軸５にプライマリプーリ７が
設けられ、副軸６にセカンダリプーリ８が設けら
れ、両プーリ７，８に駆動ベルト１１が巻付けら
れている。両プーリ７，８は、一方の固定側に対
し他方が軸方向移動してプーリ間隔可変に構成さ
れ、可動側に油圧シリンダ９，１０を有する。こ
こでセカンダリシリンダ１０に対しプライマリシ
リンダ９の方が受圧面積が大きく形成され、プラ
イマリ圧により駆動ベルト１１のプーリ７，８に
対する巻付け径を換えて無段変速するように構成
される。 また副軸６は、１組のリダクシヨンギヤ１２，
１３を介して出力軸１４に連結される。そして出
力軸１４のドライブギヤ１５が、フアイナルギヤ
１６、デイフアレンシヤルギヤ１７、車軸１８を
介して駆動輪１９に伝動構成される。 更に、無段変速機４は制御ユニツト７０を有す
る。制御ユニツト７０はライン圧と変速制御する
電気信号を油圧回路２０に出力して動作し、プラ
イマリシリンダ９とセカダリシリンダ１０の油圧
を制御するように構成される。 第２図において、油圧回路２０を含む油圧制御
系にいつて説明する。先ず、エンジン１により駆
動されるオイルポンプ２１を有し、このオイルポ
ンプ２１の吐出側のライン圧油路２２がセカンダ
シリンダ１０、ライン圧制御弁４０及び変速速度
制御弁５０に連通され、変速速度制御弁５０が油
路２３を介してプライマリシリンダ９に連通され
る。変速速度制御弁５０のドレ側の油路２４は、
プライマリシリンダ９の排油の際に空気が侵入す
るのを防ぐチエツク弁２５を有してオイルパン２
６に連通される。またライン圧制御弁４０のドレ
ン側の油路２７には、一定の潤滑圧を発生するリ
ユーブリケイシヨン弁２８が設けられ、この潤滑
圧の油路２７が駆動ベルト１１の潤滑ノズル２
９、及びプリフイリング弁３０を介してプライマ
シリンダ９への油路２３にそれぞれ連通される。 ライン圧制御弁４０は、弁体４１にスプール４
２が移動可能に挿入され、このスプール４２が油
路２２のポート４１ａをドレンポート４１ｂに連
通して調圧する。スプール４２の一方のポート４
１ｃには、油路２２から分岐する油路３６により
ライン圧PLが作用する。またスプール４２の他
方には、電気的にライン圧制御する制御ポート４
１ｄが設けられ、機械的にライン圧制御するスプ
リング４３が付勢される。そして制御ポート４１
ｄには、油路３７により信号油圧としてライン圧
制御用のデユーテイ圧Pdが供給される。 機械的にライン圧制御する手段として、スプリ
ング４３のスプール４２と反対側にプツシユ４４
が移動可能に支持される。またプライマリプーリ
７の可動側半体７ａとライン圧制御弁４０が隣接
して平行配置され、両者の間に潤滑油を導く中空
軸４８が平行配置され、この中空軸４８にセンサ
シユー４６が移動可能に嵌合される。センサシユ
ー４６は、一端が可動側半体７ａに摺接して移動
することで変速比ｉを検出するものであり、その
他端の調整ねじ４７がブツシユ４４の調整ねじ４
５に当接してスプリング４３に機械的に連結され
る。そして変速比ｉの大きい低速断ではスプリン
グ荷重を大きくし、変速比ｉが小さくなるほどス
プリング荷重を連続的に減じる。 そこでライン圧PL、その有効面積SL、デユー
テイ圧Pd、その有効面積Sd、スプリング荷重Fs
とすると、次式が成立する。 Ps＋Pd・Sd＝PL・SL PL＝（Pd・Sd・Fs）／SL このためライン圧PLは、スプリング荷重Fsと
デユーテイ圧Pdの関数で連続的に変化するよう
に制御される。即ち、変速比ｉに応じた機械的な
スプリング荷重Fsの制御量と、電気的なデユー
テイ圧Pdの制御量とを加算してライン圧制御す
るように構成される。 変速速度制御弁５０は、弁体５１にスプール５
２が移動可能に挿入され、スプール５２の左右の
移動により油路２２のポート５１ａを油路２３の
ポート５１ｂに連通する給油位置と、ポート５１
ｂをドレンポート５１ｃに連通する排油位置との
間で動作する。スプール５２の一方のポート５１
ｄには油路５３により一定のレデユーシング圧
PRが作用し、他方のポート５１ｅには油路５４
により信号油圧として変速速度制御用のデユーテ
イ圧Pdが作用する。またポート５１ｅでスプー
ル５２に初期設定用のスプリング５５が付勢さ
れ、デユーテイ圧Pdのオンにより排油側に動作
するように構成される。 信号油圧のデユーテイ圧Pdは、レデユーシン
グ圧PRを元圧として電気信号のデユーテイ比に
応じたパルス状に生成される。このためデユーテ
イ圧Pdのオン／オフ比（デユーテイ比）を変化
させることで給油と排油の時間、即ち流入、流出
流量が変化し、変速速度を制御することが可能と
なる。 即ち、変速速度di／dtはプライマリシリンダ９
の流量Ｑの関数であり、流量Ｑはデユーテイ比
Ｄ、ライン圧PL、プライマリ圧Ppの関数である
ため、次式が成立する。 di／dt＝ｆ(Q)＝ｆ（Ｄ、PL、Pp） ここでライン圧PLは変速比ｉとエンジントル
クＴにより制御され、プライマリ圧Ppはライン
圧PLと変速比ｉで決まるので、Ｔを一定と仮定
すると、 di／dt／ｆ（Ｄ、ｉ） となる。一方、変速速度di／dtは、定常での目標
変速比isと実変速比ｉの偏差に基づいて決められ
るので、次式が成立する。 di／dt＝ｃ（is−ｉ） このことから、各変速比ｉにおいて目標変速比
isを定めて変速速度di／dtを決めてやれば、その
変速速度di／dtと変速比ｉの関係からデユーテイ
比Ｄが求まる。そこで、このデユーテイ比Ｄで変
速速度制御弁５０を動作すれば、変速全域で変速
速度制御できることがわかる。 次いで、信号油圧としてのデユーテイ圧Pdを
生成する回路について説明する。先ず、一定のレ
デユーシング圧PRを発生する回路として、ライ
ン圧油路２２が流量を制限するオリフイス３２を
介して油路３１に分岐し、この油路３１がレデユ
ーシング弁６０に連通される。 レデユーシング弁６０は、弁体６１にスプール
６２が移動可能に挿入され、スプール６２の一方
にスプリング６３が付勢される。また油路３１と
連通する入口ポート６１ａ、出口ポート６１ｂ、
ドレンポート６１ｃを備え、出口ポート６１ｂか
らのレデユーシング圧PRが油路３３によりスプ
ール６２のスプリング６３と反対側のポート６１
ｄに作用する。スプリング６３の一方のブロツク
６４は調整ねじなどで移動して、スプリング荷重
と共にレデユーシング圧PRを調整可能になつて
いる。 これによりライン圧PLがオリフイス３２によ
り制限してポート６１ａに供給され、油路３３の
レデユーシング圧PRが低下すると、スプリング
６３によりスプール６２がポート６１ａと６１ｂ
とを連通してライン圧PLを導入する。またポー
ト６１ｄの油圧の上昇によりスプール６２が戻さ
れポート６１ｂと６１ｃとを連通してレデユーシ
ング圧PRを減じる。こうしてレデユーシング圧
PRの低下分だけライン圧PLを補給し、常にスプ
リング６３の荷重と等しい一定のレデユーシング
圧PRを発生する。 このレデユーシング圧PRの油路３３は、オリ
フイス３４を有してライン圧制御用ソレノイド弁
６５、アキユムレータ６６及び油路３７に連通さ
れる。そしてソレノイド弁６５がデユーテイ信号
により一定のレデユーシング圧PRを断続的に排
圧してパルス状の油圧を生成し、この油圧をアキ
ユムレータ６６により所定のレベルのデユーテイ
圧Pdに平滑化して油路３７によりライン圧PL制
御弁４０に供給する。 また油路３３のオリフイス３４の上流側から油
路５３が分岐し、油路５３の途中からオリフイス
３５を有して変速速度制御用ソレノイド弁６７と
油路５４に連通される。そしてソレノイド弁６７
がデユーテイ信号により同様にデユーテイ圧Pd
を生成し、このデユーテイ圧Pdを油路５４によ
りそのまま変速速度制御弁５０に供給する。 ソレノイド弁６５は、デユーテイ信号のオンに
より排圧する構成である。このためデユーテイ比
が大きいほどデユーテイ圧Pdを低くする。これ
によりライン圧PLは、デユーテイ比に対し減少
関数の特性となる。 ソレノイド弁６７も同様の構成であるため、デ
ユーテイ比が大きい場合は変速速度制御弁５０を
給油位置に切換える時間が長くなつてシフトアツ
プさせ、逆の場合は排油位置に切換える時間が長
くなつてシフトダウンする。そしてis−ｉの偏差
が大きいほどデユーテイ比の変化が大きいこと
で、変速スピードを速く制御する。 更に、制御ユニツト７０を含む電気制御系につ
いて説明すると、プライマリプーリ回転数センサ
７１、セカンダリプーリ回転数センサ７２、スロ
ツトル開度センサ７３、エンジン回転数センサ７
４を有する。そしてこれらセンサ信号が制御ユニ
ツト７０に入力する。 制御ユニツト７０においてライン圧制御系につ
いて説明すると、ライン圧制御弁４０において変
速比ｉの関係で機械的にライン圧制御される。こ
のため電気的にはエンジントルクＴでのみ制御す
れば良いことになる。そこでエンジン回転数とス
ロツトル開度によりエンジントルクＴを設定し、
このエンジントルクＴに応じた目標ライン圧PLt
を定める。そして目標ライン圧PLtに応じた操作
量としてのデユーテイ比Ｄを減少関数的に設定し
て、このデユーテイ信号をソレノイド弁６５に出
力する。 また変速制御系について説明すると、目標変速
比isと実変速比ｉの偏差に基づいて変速速度di／
dtを算出する。そしてdi／di、ｉの関係で操作量
としてのデユーテイ比Ｄを設定して、このデユー
テイ信号をソレノイド弁６７に出力する。 次に、この実施例の作用について説明する。 先ず、エンジン１の運転によりオイルポンプ２
１が駆動し、油路２２のライン圧PLはセカンダ
シリンダ１０にのみ供給されて、変速比最大の低
速段になる。このときライン圧PLを用いたレデ
ユーシング弁６０により一定のレデユーシング圧
PRが取出され、このレデユーシング圧PRが各ソ
レノイド弁６５，６７に導かれて、電子的にライ
ン圧及び変速制御することが可能になる。 そこで車両停止または発進時の変速比最大の場
合は、ライン圧制御弁４０においてスプリング４
３の荷重はセンサシユー４６により最も大きくな
り、このスプリング荷重とバランスするライン圧
PLも最大に制御される。そして車速の上昇によ
り変速制御が開始して変速比ｉが小さくなると、
プライマリプーリ７の可動側半体ａと共にセンサ
シユー４６が後退移動してスプリング４３の荷重
が減少し、ライン圧PLは順次低下するように制
御される。こうしてライン圧PLはセンサシユー
４６とスプリング４３により変速比ｉの関係で機
械的に制御され、この特性は第３図の実線ａで示
すように、変速比ｉに対して増大関数になる。ま
たこの場合のライン圧PLは、エンジントクＴが
零の場合の最低ライン圧PLminとなる。 また発進、走行時には、制御ユニツト７０にお
いてエンジン回転数とスロツトル開度のトルク特
性によりエンジントルクＴが設定される。そこで
スロツトル開度の大きい加速時には、エンジント
ルクＴも大きく設定され、制御ユニツト７０から
デユーテイ比Ｄの小さい信号がソレノイド弁６５
に出力して大きいデユーテイ圧Pdに変換される。
このデユーテイ圧Pdがライン圧制御弁４０のポ
ート４１ｄに入つてライン圧PLを高くする方向
に作用することで、ライン圧PLは高く制御され
る。 またエンジントルクＴが低い状態で走行する場
合は、デユーテイ比Ｄは大きくなつてソレノイド
弁６５により小さいデユーテイ圧Pdに変換され、
ライン圧PLも低く制御される。こうしてデユー
テイ信号によりライン圧PLがエンジントルクＴ
に対して増大関数的に制御され、この場合の制御
幅は第３図の破線ｂで示すようになる。尚、この
場合の制御幅は最低ライン圧PLminの不足分を
補うものとして、例えばデユーテイ圧Pd4Kg／cm2
に対しその１〜４倍に設定される。 こうして或るエンジントルクＴの運転状態で、
或る変速比ｉに変速して走行する場合は、変速比
ｉに対して機械的に制御されるライン圧PLとエ
ンジントルクＴに対して電気的に制御されるライ
ン圧PLを加算したものになり、この制御幅は第
３図の一点鎖線ｃのようになる。そして合計のラ
イン圧PLは、変速比ｉとエンジントルクＴの関
係で制御されるため、プーリとベルトの伝達トル
クに対応し、ベルトスリツプを生じない必要最小
限のプーリ押付け力が付加される。 一方、発進後は、制御ユニツト７０において更
にis−ｉにより変速速度di／dtが算出され、この
di／dtとｉの関係で設定されるデユーテイ比Ｄの
信号がソレノイド弁６７に出力してデユーテイ圧
Pdに変換される。そしてこのデユーテイ圧Pdが
変速速度制御弁５０に導入して動作し、プライマ
リシリンダ９にライン圧PLを所定の流量で給排
油してプライマリ圧Ppを変化する。そこで目標
変速比isに実際の変速比ｉが追従して、運転、走
行状態に応じて適正に変速制御され、この場合に
過渡状態のようにis−ｉが大きいほど速い変速ス
ピードで変速される。 以上、本発明の一実施例について説明したが、
ソレノイド弁のオン・オフの関係を逆にすること
もできる。
以上に説明したように本発明によると、無段変
速機で電子的にライン圧制御する油圧制御装置に
おいて、ライン圧制御弁が機械的な力と電気的な
信号油圧を加算した信号でライン圧制御する構成
であるから、電気的な制御量が少なくなつて、制
御制度が向上する。特に信号油圧によるライン圧
の制御量が減少することで、油温等に対する誤差
が少なくなる。 ライン圧は変速比の関係で機械的に制御される
ので、最低ライン圧を安定且つ確実に制御するこ
とができる。またセンサシユー等の変速比を検出
する部材をライン圧制御弁に機械的に連結するこ
とにより、構造を簡単にすることができる。エン
ジントルクに対しては電気的に制御されるので、
エンジントルク等を適確に推定できる。変速比と
エンジントルクの関係によりライン圧を制御する
ので、ベルトスリツプを生じない必要最小限に制
御することができる。
速機で電子的にライン圧制御する油圧制御装置に
おいて、ライン圧制御弁が機械的な力と電気的な
信号油圧を加算した信号でライン圧制御する構成
であるから、電気的な制御量が少なくなつて、制
御制度が向上する。特に信号油圧によるライン圧
の制御量が減少することで、油温等に対する誤差
が少なくなる。 ライン圧は変速比の関係で機械的に制御される
ので、最低ライン圧を安定且つ確実に制御するこ
とができる。またセンサシユー等の変速比を検出
する部材をライン圧制御弁に機械的に連結するこ
とにより、構造を簡単にすることができる。エン
ジントルクに対しては電気的に制御されるので、
エンジントルク等を適確に推定できる。変速比と
エンジントルクの関係によりライン圧を制御する
ので、ベルトスリツプを生じない必要最小限に制
御することができる。
第１図は本発明が適応される無段変速機の概略
を示す構成図、第２図は本発明の油圧制御装置の
実施例を示す油圧と電気の回路図、第３図はライ
ン圧制御の特性図である。 ４……無段変速機、５……主軸、１１……駆動
ベルト、６……副軸、７……プライマリプーリ、
７ａ……プーリ可動側半体、８……セカンダリプ
ーリ、９……プライマリシリンダ、１０……セカ
ンダリシリンダ、２１……オイルポンプ、２２，
２３……油路、４０……ライン圧制御弁、５０…
…変速速度制御弁、４１ｄ……制御ポート、４６
……センサシユー、６５……ソレノイド弁、７０
……制御ユニツト。
を示す構成図、第２図は本発明の油圧制御装置の
実施例を示す油圧と電気の回路図、第３図はライ
ン圧制御の特性図である。 ４……無段変速機、５……主軸、１１……駆動
ベルト、６……副軸、７……プライマリプーリ、
７ａ……プーリ可動側半体、８……セカンダリプ
ーリ、９……プライマリシリンダ、１０……セカ
ンダリシリンダ、２１……オイルポンプ、２２，
２３……油路、４０……ライン圧制御弁、５０…
…変速速度制御弁、４１ｄ……制御ポート、４６
……センサシユー、６５……ソレノイド弁、７０
……制御ユニツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンジン側の主軸にプーリ間隔可変のプライ
マリプーリが設けられ、主軸に平行配置される車
輪側の副軸にプーリ間隔可変のセカンダリプーリ
が設けられ、両プーリの間に駆動ベルトが巻回さ
れ、油圧源からの油路にライン圧を制御してその
ライン圧をセカンダリプーリのシリンダに供給し
てプーリ押付け力を付与するライン圧制御弁が設
けられ、プライマリプーリのシリンダへの油路に
ライン圧を給排油してプライマリ圧を変化する変
速速度制御弁が設けられ、プライマリ圧により両
プーリに対する駆動ベルトの巻付け径の比を変化
して無段階に変速する無段変速機において、 上記ライン圧制御弁４０はプーリ可動側半体７
ａに直接摺接して変速比に応じて移動する部材４
６に機械的に連結されると共に、制御ポート４１
ｄに制御ユニツト７０の電気信号に応じてソレノ
イド弁６５で生成される信号油圧が供給され、ラ
イン圧を変速比に応じた機械的な力と信号油圧と
を加算した信号により可変制御することを特徴と
する無段変速機の油圧制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60143468A JPS624955A (ja) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | 無段変速機の油圧制御装置 |
| US06/879,663 US4729264A (en) | 1985-06-29 | 1986-06-27 | System for controlling the pressure of oil in a system for a continuously variable transmission |
| EP86305007A EP0208482B1 (en) | 1985-06-29 | 1986-06-27 | Continuously variable transmission oil pressure control |
| DE8686305007T DE3665919D1 (en) | 1985-06-29 | 1986-06-27 | Continuously variable transmission oil pressure control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60143468A JPS624955A (ja) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | 無段変速機の油圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS624955A JPS624955A (ja) | 1987-01-10 |
| JPH0548382B2 true JPH0548382B2 (ja) | 1993-07-21 |
Family
ID=15339406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60143468A Granted JPS624955A (ja) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | 無段変速機の油圧制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4729264A (ja) |
| EP (1) | EP0208482B1 (ja) |
| JP (1) | JPS624955A (ja) |
| DE (1) | DE3665919D1 (ja) |
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| US5031481A (en) * | 1989-12-08 | 1991-07-16 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Electro-hydraulic control system for a dual-pass continuously variable transmission |
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| US6174254B1 (en) | 1998-12-30 | 2001-01-16 | Hamilton Sundstrand Corporation | Continuously variable transmission with control arrangement and for reducing transmission belt slippage |
| US6290620B1 (en) | 1999-06-25 | 2001-09-18 | Hamilton Sundstrand Corporation | Continuously variable transmission with control arrangement and method for reducing impact of shock load |
| DE102008007016A1 (de) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Hydraulikanordnung zur Steuerung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes |
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|---|---|---|---|---|
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| NL165821C (nl) * | 1976-02-09 | 1981-05-15 | Doornes Transmissie Bv | Traploos variabele overbrenging. |
| IT1072036B (it) * | 1976-11-24 | 1985-04-10 | Sira | Circzito di controllo a due andature per variatori automatici di rapporto a cinghia trapezoidale particolarmente per autoveicoli |
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