JPH0549858B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、無段変速機における入出力軸間のト
ルク伝達比を可変制御する制御装置に関するもの
である。

（従来技術） 現在、変速機としては複数のギヤ列を用いて、
入出力軸間のトルク伝達比をギヤ比に応じて段階
的に変化させるようにした機械式変速機が多く用
いられている。この場合、トルク伝達比は段階的
に変化するため、トルク伝達比を任意に選べない
という欠点があり、このため従来からトルク伝達
比を無段階に変化させることができる無段変速機
が種々考えられている。

例えば、油圧式無段変速機としては油圧モータ
と油圧ポンプを組み合わせたHST（ハイドロスタ
テイクトランスミツシヨン）がその１例であり、
機械式無段変速機としてはベルト式伝動機におい
て入出力プーリの平均有効径を変化させるように
したベルト式無段変速機を１例として挙げること
ができる。

このような無段変速機においては、その構造
上、トルク伝達比の変化範囲をかなり大きくする
ことも可能となり、このため出力軸回転速度が大
きくなりすぎるという問題を起こす可能性があ
る。例えば、トルク伝達比を0.5（減速比でいうと
2.0）にした場合、入力軸が5000RPMで出力軸回
転が10000RPMにもなる。このためには、トルク
伝達比をあまり小さくできないような構造にする
ことも考えられるが、入力軸回転が低中速の時に
はこのような小さいトルク伝達比を用いて、エン
ジン出力を有効に使用し燃費を良くできるなど利
点も多いため、小さなトルク伝達比を使用できな
いような構造にすることもあまり望ましくない。
しかしながら、出力軸回転があまり高速になる
と、出力軸と繋がる回転系部品に作用する遠心力
が大きくなつてこれらが破損するという問題や、
出力軸回転系を支えるベアリングの許容回転を超
えてベアリングが破損するという問題が生じる可
能性がある。

このようなことに鑑みて、例えば実開昭50−
35966号にはベルト式無段変速機においてセカン
ダリプーリ（出力軸側プーリ）に装着された重錘
が回転により受ける遠心力によつて機械的にベル
トの有効回転半径を変えてトルク伝達比を変える
ようになすとともに、セカンダリプーリの回転が
所定値を超えた時には、補助重錘の遠心力も作用
させて急速にトルク伝達比を大きくして、セカン
ダリプーリの回転を抑えるようにしたものが開示
されている。この場合はベルト式無段変速機のト
ルク伝達比を機械的に変化させる時での例である
が、トルク伝達比の制御を流体式アクチユエータ
を使用して行なう例もある。流体式アクチユエー
タを用いて制御する時には、流体式アクチユエー
タの作動を制御して、出力軸回転が高速になりオ
ーバランするのを防止するのが効果的であり、こ
のような制御を行なう装置が要求される。

（発明の目的） 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたも
ので、流体式アクチユエータを用いてトルク伝達
比を無段階に変化させる無段変速機の出力軸回転
が高速になつた時にはこの流体式アクチユエータ
によりトルク伝達比を大きくして、出力軸のオー
バランを防止するようにした制御装置を提供する
ことを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の制御装置は流体式アクチユエータによ
つて無段変速機の入力軸から出力軸へのトルク伝
達比を無段階に変化させるようになすとともに、
車両の走行状態を示す信号流体が加えられて作動
するレシオコントロールバルブにより流体式アク
チユエータへの流動流体の供給を調整するように
なし、トルク伝達比を車両の走行状態に応じて可
変制御する無段変速機の制御装置において、 車速検出手段が、車速に応じた信号を受けて出
力軸の回転速度が設定値に達したことを検出し、
レシオコントロールバルブに対して付加的に信号
流体圧を供給してトルク伝達比を大きくするよう
に作用するようにしたことを特徴とするものであ
る。

（発明の効果） 本発明によれば、出力軸回転速度が設定値に達
するとトルク伝達比が大きくされる、すなわち、
出力軸回転速度が減速されるので、出力軸のオー
バランを防止することができ、出力軸回転決の高
回転遠心力による破損や、これらを支えるベアリ
ングの破損を防止することができる。

（実施例） 以下、図面により本発明の実施例について説明
する。

第１図は本発明の制御装置の１実施例を示す油
圧回路図で、ここではベルト式無段変速機を用い
た場合の例を示している。

プライマリプーリ１は、入力軸上に固定された
固定フランジ１ａと、この固定フランジ１ａに対
向し入力軸上を摺動自在な摺動フランジ１ｂとか
らなり、摺動フランジ１ｂは流体式アクチユエー
タであるプライマリシリンダ２によつて軸方向に
摺動される。セカンダリプーリ３は、出力軸上に
固定された固定フランジ３ａと、これに対向し出
力軸上を摺動自在な摺動フランジ３ｂとからな
り、摺動フランジ３ｂは流体式アクチユエータで
あるセカンダリシリンダ４によつて軸方向に摺動
される。プライマリプーリ１とセカンダリプーリ
３はＶベルト２０が架けられていて、プライマリ
プーリ１の回転（入力軸回転）がＶベルト２０を
介してセカンダリプーリ３（出力軸）に伝えられ
る。この時、両プーリ１，３でのＶベルト２０の
有効半径はプライマリシリンダ２およびセカンダ
リシリンダ４の作動によつて変わる。すなわち、
両シリンダ２，４への供給油圧を制御することに
よつて、Ｖベルト２０の両プーリ１，３での有効
半径を変え、無段階にトルク伝達比を変えること
ができるのである。

両シリンダ２，４への供給油圧の制御について
説明すると、まず、油圧ポンプ６はサンプ５内の
油を吸入してライン４ａおよびライン６ａを通し
てセカンダリシリンダ４およびセカンダリプーリ
制御バルブ７に油圧を供給する。そして、セカン
ダリシリンダ４の作動圧はセカンダリプーリ制御
バルブ７によつて制御される。セカンダリプーリ
制御バルブ７から排出された油はライン７ａを通
つてプライマリプーリ制御バルブ８に入りここで
ライン２ａを介してプライマリシリンダ２へ供給
される油圧の制御がなされる。プライマリプーリ
制御バルブ８はセカンダリプーリ制御バルブ７の
下流にあるため、両バルブを独立して作動させる
にはプライマリシリンダ２への供給油圧は必ずセ
カンダリシリンダ４への供給油圧より低くしなけ
ればならない。そこで、プライマリシリンダ２の
受圧面積をセカンダリシリンダ４の受圧面積より
大きくして、両プーリ１，３の摺動フランジ１
ｂ，３ｂに作用する力をバランスさせている。

一方、プライマリプーリ制御バルブ８とセカン
ダリプーリ制御バルブ７の間にはライン１０ａお
よび１０ｂを介して両バルブ８，７と連絡するレ
シオコントロールバルブ１０が設けられていて、
両バルブの制御油圧の比を制御している。両バル
ブの制御油圧、すなわちプライマリシリンダ２の
作動油圧とセカンダリシリンダ４の作動油圧の比
を変えると、両プーリの摺動フランジ１ｂ，３ｂ
に作用する力が一方が大きく、他方が小さくなつ
て両プーリ１，３でのＶベルト２０の有効半径が
変えられてトルク伝達比が変わる。すなわち、レ
シオコントロールバルブ１０によりトルク伝達比
を制御するのである。なお、セカンダリプーリ制
御バルブ７の制御圧を変更すると、レシオコント
ロールバルブ１０によりライン２ａおよび４ａの
油圧比は一定に保たれているのでライン２ａおよ
びライン４ａの油圧が共に上下し、Ｖベルト２０
のテンシヨンを変化させることができる。すなわ
ち、セカンダリプーリ制御バルブ７はＶベルト２
０のテンシヨンを制御するのである。

一方、プライマリプーリ１の固定フランジ側部
に設けた油樋部１ｃにおける動圧をピトー管９に
より検出して、プライマリプーリ１の回転に応じ
た油圧（ガバナ圧P_G）をライン９ａおよび９ｂ
に得ている。ライン９ａはセカンダリプーリ制御
バルブ７につながつており、Ｖベルト２０のテン
シヨンはプライマリプーリ１の回転に応じて制御
される。ライン９ｂはレシオコントロールバルブ
１０につながつている。このレシオコントロール
バルブ１０にはエンジンのスロツトル開度に応じ
た油圧を発生させるスロツトルバルブ１３からの
油圧（スロツトル圧P_T）がライン１３ａを介し
てライン９ｂと反対側から供給されていて、レシ
オコントロールバルブ１０は、ライン９ｂおよび
ライン１３ａからの対向する油圧に応じて作動さ
れる。具体的には、プライマリプーリ１の回転が
大きくなるとトルク伝達比を小さくし、スロツト
ル開度が大きくなるとトルク伝達比を大きくする
よう制御される。さらに、レシオコントロールバ
ルブ１０には、スロツトルバルブ１３からのライ
ン１３ａと同じ側に、車速検出手段１２からのラ
イン１２ａが繋がつている。車速検出手段１２
は、車速に応じて、（すなわち、セカンダリプー
リ３の回転に応じて）油圧を発生するガバナバル
ブ１１からライン１１ａを介してこの油圧を受
け、車速が設定値、すなわちセカンダリプーリ３
が設定回転速度に達したことを検出するとライン
１２ａを介してレシオコントロールバルブ１０に
所定信号流体圧を付加的に供給して該レシオコン
トロールバルブ１０を作動させ、トルク伝達比を
大きくするものである。

なお、本実施例においてバルブ７，１０に加え
られるガバナP_Gは車速に応じて変化する油圧と
してもよい。

第２図は第１図に示した車速検出手段１２を示
す断面図であり、バルブハウジング１６内にガバ
ナバルブ１１からの供給ライン１１ａとレシオコ
ントロールバルブ１０への供給ライン１２ａが形
成され、両ライン１１ａ，１２ａの間にスプール
１４が図中左右に摺動自在に配される。このスプ
ール１４は、スプリング１５により左方に付勢さ
れるとともに、左端部はライン１１ａと繋がる作
動ポート１１ｂの油圧を受けスプリング１５の付
勢力と対抗する。ライン１１ａの油圧が低い時は
スプリング１５の付勢力によつてスプール１４は
左方に押され、ライン１１ａと繋がるライン１１
ｃとライン１２ａの連絡は遮断され、ライン１２
ａはライン１２ｂを介してイグゾーストポート
Exと繋がる。このため、ライン１２の油圧は零
である。セカンダリプーリ３の回転速度が増して
ガバナバルブ１１からライン１１ａに供給される
油圧が高くなるとスプール１４左端に作用する油
圧力も大きくなり、セカンダリプーリ３の回転速
度が設定値に達し、ライン１１ａ，１１ｂの油圧
が設定油圧になるとこの油圧力によりスプール１
４はスプリング１５の付勢力に抗して右方へ動か
され、スプール１４の第１溝部１４ａを介してラ
イン１１ｃとライン１２ａが連通し、スプール１
４の第２溝部１４ｂは閉じられライン１２とイグ
ゾーストポートExとの連絡が断たれる。このた
め、ライン１１ａの油圧がライン１２ａを介して
レシオコントロールバルブ１０に付加的に供給さ
れてトルク伝達比が大きくされ、オーバランが防
止される。

第３図は、本発明の無段変速機を用いた車両で
のエンジン回転数と車速との関係を示すグラフで
あり、ラインL₁はトルク伝達比が最小のときの
関係を、ラインL₆はトルク伝達比が最大のとき
の関係を示す。運転は図中斜線で示す領域内でな
されるように制御される。具体的には、スロツト
ル開度が全閉の時はラインL₂に、全開の時はラ
インL₄に沿つてエンジン回転は変化する。すな
わち、スロツトル開度が大きい程、トルク伝達比
が大きく、エンジン回転が大きい程、トルク伝達
比が小さくなるようになつている。ここで例え
ば、ハーフスロツトルの時を考えてみると、ハー
フスロツトルの時は、ラインL₃に沿つてエンジ
ン回転車速とも増加し、ラインL₃とラインL₁が
交叉する点からは、それ以上トルク伝達比は小さ
くならず、エンジン回転の上昇とともに車速が比
例して大きくなる。そして、車速が設定値Vaに
なると第２図で説明した車速検出手段１２が作動
してトルク伝達比は大きくなるため、ラインL₅
に沿つて移動する。このため、車速がVaを超え
ることなく、出力軸側のオーバランが防げる。な
お、本グラフではラインL₅を直線で示したが、
実際上はある程度右側に傾いた線となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御装置の１実施例を示す油
圧回路図、第２図は本発明の制御装置に用いる車
速検出手段を示す断面図、第３図は本発明の制御
装置を備えた無段変速機付車両のエンジン回転と
車速の関係を示すグラフである。 １……プライマリプーリ、２……プライマリシ
リンダ、３……セカンダリプーリ、４……セカン
ダリシリンダ、９……ピトー管、１０……レシオ
コントロールバルブ、１２……車速検出手段、１
３……スロツトルバルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入出力軸間を伝動し、入力軸から出力軸への
   トルク伝達比が無段階に変化する無段変速機構
   と、この無段変速機構のトルク伝達比を変更する
   流体式アクチユエータと、車両の走行状態を示す
   信号流体圧が加えられて前記流体式アクチユエー
   タへの作動流体の供給を調整するレシオコントロ
   ールバルブとを備えてなり、前記トルク伝達比が
   車両の走行状態に応じて可変制御される無段変速
   機の制御装置において、 車速に応じた信号を受けて前記出力軸の回転速
   度が設定値に達したことを検出し、前記レシオコ
   ントロールバルブに対して付加的に信号流体圧を
   供給して前記トルク伝達比を大きくするように作
   用する車速検出手段を設けたことを特徴とする無
   段変速機の制御装置。