JPH06109119A - 変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有段伝達経路と無段伝達経路とを有する複合
型の変速機の場合に、両伝達経路を切り換える摩擦締結
要素のトルク容量の適正な制御を目的としている。 【構成】 摩擦締結要素の締結時の油圧を制御するアキ
ュムレータを設け、アキュムレータの背圧室に無段伝達
経路の出力側トルク容量に対応したライン圧を作用させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変速機の油圧制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の変速機の油圧制御装置として、例
えば特開平−２５０６５２号公報に示されるものがあ
る。これに示される変速機の油圧制御装置は、歯車機構
からなる有段伝達経路と、Ｖベルト式無段変速機構から
なる無段伝達経路との２系統の伝達経路を備えており、
両伝達経路の切換はハイクラッチの作動状態を制御する
ことによって行われるように構成されている。ハイクラ
ッチが解放状態の場合には有段伝達経路が使用され、ハ
イクラッチが締結された場合には無段伝達経路が使用さ
れる。大きい駆動力を必要とする場合には有段伝達経路
が用いられ、比較的小さい駆動力でよい運転条件では無
段伝達経路が用いられる。有段伝達経路から無段伝達経
路へ切換える際にはハイクラッチが締結される。このハ
イクラッチの締結に伴なってトルク変動が発生する。こ
のトルク変動を小さくするためにハイクラッチへ供給さ
れる油圧はアキュムレータによって調整される。アキュ
ムレータの背圧室にはエンジン負荷、すなわち入力トル
クに対応したスロットル圧が作用している。したがっ
て、ハイクラッチの締結時のトルク容量は入力トルクに
対応して制御されることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の変速機の油圧制御装置では、Ｖベルト式無
段変速機構の変速比によっては伝達経路の切換ができな
かったり、Ｖベルトが滑ったりするという問題点があ
る。すなわち、ハイクラッチの締結時のトルク容量は入
力トルクにのみ対応して制御されるため、Ｖベルト式無
段変速機構の変速比が大きい場合にはハイクラッチが滑
って伝達経路の切換を行うことができず、一方変速比が
小さい場合にはハイクラッチのトルク容量がＶベルト式
無段変速機構のトルク容量よりも大きくなってＶベルト
が滑ることになる。本発明はこのような課題を解決する
ことを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｖベルト式無
段変速機構の出力側容量を制御する油圧（すなわち、入
力トルク及び変速比の両方に対応して変化する油圧）に
よって両経路切換用の摩擦締結要素を制御する構成とす
ることによって、上記課題を解決する。すなわち、本発
明は、１段以上の有段変速機構を介して入力軸から出力
軸へ回転力を伝達する有段伝達経路と、Ｖベルト式無段
変速機構を介して入力軸から出力軸へ回転力を伝達する
無段伝達経路とを備え、Ｖベルト式無段変速機構の出力
側に無段伝達経路の接続及び遮断を制御する摩擦締結要
素（後述の実施例では、ハイクラッチ６０）が設けられ
ており、この摩擦締結要素が締結された場合に無段伝達
経路を介して回転力の伝達が行われる変速機の油圧制御
装置を前提としたものであり、上記摩擦締結要素の締結
時の油圧を入力トルク及び変速比に応じて制御する油圧
制御手段が設けられていることを特徴としている。

【０００５】上記油圧制御手段はアキュムレータ（同、
ハイクラッチアキュムレータ１２９）によって構成する
ことができ、この場合、アキュムレータのピストン
（同、２００）の一方側の室（同、２０４）に摩擦締結
要素の油室と連通する油路（同、２３２）が接続され、
アキュムレータのピストンの他方側の室（同、２０６）
に従動プーリシリンダ室（同、３２）と連通する油路
（同、２１０）が接続される。

【０００６】上記摩擦締結要素の締結中はＶベルト式無
段変速機構の出力側容量が摩擦締結要素の容量よりも常
に大きくなるように設定される。

【０００７】無段伝達経路を選択する際に締結される摩
擦締結要素は、締結時に入力トルク及び変速比に応じた
油圧、すなわちＶベルト式無段変速機構の出力側容量に
対応した油圧、によって制御される。したがって、摩擦
締結要素のトルク容量がＶベルト式無段変速機構から入
力されるトルクに対応したものとなり、Ｖベルト式無段
変速機構の変速比の全範囲にわたって適正な状態で摩擦
締結要素を締結させることができ、摩擦締結要素の滑
り、Ｖベルトの滑りなどの不具合の発生が防止される。

【０００５】

【実施例】図４及び図５に本発明による車両用変速機を
示す。エンジン１０の出力軸１０ａに対してトルクコン
バータ１２が連結されている。トルクコンバータ１２は
ポンプインペラー１２ａ、タービンランナー１２ｂ、及
びステータ１２ｃを有しており、またポンプインペラー
１２ａとタービンランナー１２ｂとを連結又は切離し可
能なロックアップクラッチ１２ｄを有している。トルク
コンバータ１２のタービンランナー１２ｂが駆動軸１４
と連結されている。駆動軸１４に駆動プーリ１６が設け
られている。駆動プーリ１６は、駆動軸１４に固着され
た固定円すい部材１８と、固定円すい部材１８に対向配
置されてＶ字状プーリみぞを形成すると共に駆動プーリ
シリンダ室２０に作用する油圧によって駆動軸１４の軸
方向に移動可能である可動円すい部材２２とから成って
いる。駆動プーリ１６はＶベルト２４によって従動プー
リ２６と伝動可能に結合されている。従動プーリ２６
は、従動軸２８に固着された固定円すい部材３０と、固
定円すい部材３０に対向配置されＶ字状プーリみぞを形
成すると共に従動プーリシリンダ室３２に作用する油圧
によって従動軸２８の軸方向に移動可能である可動円す
い部材３４とから成っている。これらの駆動プーリ１
６、Ｖベルト２４及び従動プーリ２６によりＶベルト式
無段変速機構が構成される。なお、Ｖベルト式無段変速
機構の最大減速比は、後述の前進用駆動軸側歯車４２と
前進用出力軸側歯車４８との間の減速比より小さく設定
してある。

【０００６】駆動軸１４の外周には中空軸３６が回転可
能に支持されており、この中空軸３６の外周には後退用
駆動軸側歯車３８及び前進用駆動軸側歯車４２が回転可
能に設けられている。前進用駆動軸側歯車４２及び後退
用駆動軸側歯車３８は機械式切換クラッチである同期か
み合い機構５２によってそれぞれ選択的に中空軸３６に
対して一体に回転するように連結可能である。駆動軸１
４と中空軸３６とはドライブ・リバースクラッチ４４に
よって互いに連結又は切離し可能である。駆動軸１４と
平行に配置された出力軸４６には前進用出力軸側歯車４
８がワンウェイクラッチ４０を介して連結され、また後
退用出力軸側歯車５０が一体に回転するように設けられ
ている。前進用出力軸側歯車４８は前述の前進用駆動軸
側歯車４２と常時かみ合っている。後退用出力軸側歯車
５０は、回転可能に設けられた後退用アイドラ軸５４と
一体に回転する後退用アイドラ歯車５６と常にかみ合っ
ている。後退用アイドラ歯車５６は前述の後退用駆動軸
側歯車３８とも常にかみ合っている。なお、図４では、
すべての部材を同一断面上に図示することができないた
め、後退用アイドラ軸５４及び後退用アイドラ歯車５６
は破線によって示してあるが、実際には図５に示すよう
な位置関係にある。また同じ理由により図４では軸間距
離、歯車の径なども必ずしも正確に図示されておらず、
これらについては図５を参照する必要がある。

【０００７】前述の従動軸２８には前進用従動軸側歯車
５８が設けられている。従動軸２８と前進用従動軸側歯
車５８とはハイクラッチ６０によって互いに連結又は切
離し可能である。前進用従動軸側歯車５８は前述の後退
用出力軸側歯車５０と常にかみ合っている（なお、図４
では前進用従動軸側歯車５８と後退用出力軸側歯車５０
とは図示の都合上かみ合っていないように見えるが、実
際には図５に示すように両者は互いにかみ合ってい
る）。前進用従動軸側歯車５８と後退用出力軸側歯車５
０とは同一径としてある。出力軸４６にはリダクション
歯車６２が一体に回転するように設けられており、この
リダクション歯車６２とファイナル歯車６４とが常にか
み合っている。ファイナル歯車６４には差動機構６６が
設けられている。すなわち、ファイナル歯車６４と一体
に回転するように一対のピニオンギア６８及び７０が設
けられており、このピニオンギア６８及び７０と一対の
サイドギア７２及び７４がかみ合っており、サイドギア
７２及び７４はそれぞれドライブ軸７６及び７８と連結
されている。

【０００８】ドライブ・リバースクラッチ４４及びハイ
クラッチ６０を解放状態とすることにより、駆動軸１４
の回転力の出力軸４６への伝達が遮断され、中立状態と
なる。なお、同期かみ合い機構５２は中立状態としてお
いてもよく、また前進位置（Ｆ位置）又は後退位置（Ｒ
位置）としておいても差し支えない（同期かみ合い機構
５２は中立位置のない形式のものであってもよい）。

【０００９】発進時、登坂時など比較的大きな駆動力を
必要とする走行条件の場合には、同期かみ合い機構５２
をＦ位置にすると共にドライブ・リバースクラッチ４４
を締結する。ハイクラッチ６０は解放状態とする。この
状態ではエンジン１０の出力軸１０ａの回転力は、トル
クコンバータ１２を介して駆動軸１４に伝達され、更に
駆動軸１４から締結状態のドライブ・リバースクラッチ
４４を介して中空軸３６へ伝達される。中空軸３６の回
転力は同期かみ合い機構５２を介して前進用駆動軸側歯
車４２に伝達され、前進用駆動軸側歯車４２からこれと
かみ合う前進用出力軸側歯車４８へ伝達される。前進用
出力軸側歯車４８はワンウェイクラッチ４０を介して出
力軸４６と一体に回転するように連結されているので、
出力軸４６に回転力が伝達される。次いで、リダクショ
ン歯車６２及びファイナル歯車６４を介して差動機構６
６へ回転力が伝達され、差動機構６６によりドライブ軸
７６及び７８に回転力が分配され図示してない車輪が駆
動される。上記のような回転力の伝達の際、Ｖベルト式
無段変速機構を通しての回転力の伝達は行われておら
ず、回転力は歯車機構を介して伝達される。前進用駆動
軸側歯車４２と前進用出力軸側歯車４８との間の減速比
により回転力が増大されており、これにより大きな駆動
力を得ることができる。

【００１０】次いで、比較的駆動力が小さくてよい運転
条件になると、上述の状態からハイクラッチ６０を締結
させればよい。これによりＶベルト式無段変速機構を介
して回転力の伝達が行われることになる。すなわち、駆
動軸１４の回転力は、駆動プーリ１６、Ｖベルト２４及
び従動プーリ２６を介して従動軸２８に伝達され、更に
締結状態にあるハイクラッチ６０を介して前進用従動軸
側歯車５８に伝達される。前進用従動軸側歯車５８は後
退用出力軸側歯車５０とかみ合っているため、回転力が
出力軸４６に伝達され、更に上述の場合と同様にドライ
ブ軸７６及び７８に回転力が伝達される。この場合、出
力軸４６は前進用出力軸側歯車４８よりも高速で回転す
ることになるため、ワンウェイクラッチ４０は空転状態
となる。このため、ドライブ・リバースクラッチ４４は
締結させたままの状態としておくことができる。上述の
ようにＶベルト式無段変速機構によって回転力の伝達が
行われるため、駆動プーリ１６及び従動プーリ２６のＶ
字状みぞ間隔を調節することにより、連続的に変速比を
変えることができる。

【００１１】車両用変速機を後退状態とする場合には次
のような動作が行われる。すなわち、同期かみ合い機構
５２をＲ位置側に切換え、後退用駆動軸側歯車３８が中
空軸３６と一体に回転するようにし、またドライブ・リ
バースクラッチ４４を締結させ、ハイクラッチ６０を解
放する。この状態では駆動軸１４の回転力はドライブ・
リバースクラッチ４４、中空軸３６、同期かみ合い機構
５２、後退用駆動軸側歯車３８、後退用アイドラ歯車５
６、及び後退用出力軸側歯車５０を介して出力軸４６に
伝達される。後退用アイドラ歯車５６が動力伝達経路に
介在されているため出力軸４６の回転方向が前述の場合
とは逆転する。これにより後退走行を行うことができ
る。

【００１２】上述の変速機の変速制御を行う変速制御装
置を図１及び図２に示す。この変速制御装置はマニアル
弁１０２、スロットル弁１０４、ライン圧調圧弁１０
６、トルクコンバータ減圧弁１０８、ロックアップ制御
弁１１０、変速制御弁１１２、変速指令弁１１４、電磁
弁１１６、ステップモータ１１８、ライン圧サーボ弁１
２０、リバースインヒビタ弁１２２、ニュートラル弁１
２４、シフト弁１２６、ドライブリバースクラッチ増圧
弁１２８、ハイクラッチアキュムレータ１２９などを有
しており、これらはドライブリバースクラッチ４４、ハ
イクラッチ６０、駆動プーリシリンダ室２０、従動プー
リシリンダ室３２、トルクコンバータ１２のアプライ圧
室及びレリーズ圧室などと図示のように接続されてい
る。

【００１３】マニアル弁１０２は運転者によって操作さ
れるセレクトレバーと連動し、前後進などを切換えるた
めの弁である。スロットル弁１０４はエンジンの吸気管
負圧に反比例するスロットル圧を調圧する弁である。ラ
イン圧調圧弁１０６はオイルポンプの吐出油を調圧する
弁である。トルクコンバータ減圧弁１０８はトルクコン
バータ１２へ供給する油圧を所定の状態に調圧する弁で
ある。ロックアップ制御弁１１０はロックアップクラッ
チの締結・解放を制御するための弁である。変速制御弁
１１２はＶベルト式無段変速機構の変速を制御するため
の弁である。変速指令弁１１４はステップモータ１１８
によって作動し、Ｖベルト式無段変速機の変速比を指令
するための弁である。電磁弁１１６はロックアップ制御
弁１１０を制御すると共に後述のようにライン圧を制御
するためのものである。ステップモータ１１８は図示し
てない電子制御装置からの指令に応じて変速指令弁１１
４を作動させる。ライン圧サーボ弁１２０は後述のよう
にライン圧を制御すための弁である。リバースインヒビ
タ弁１２２はハイクラッチ６０とリバースクラッチ４４
とが同時に締結されてインターロック状態となることを
防止するための弁である。ニュートラル弁１２４はＮレ
ンジなどで確実にニュートラル状態が実現されるように
する弁である。シフト弁１２６は同期かみ合い機構５２
を切換えるための弁である。ハイクラッチアキュムレー
タ１２９はハイクラッチ６０の締結を緩和するアキュム
レータである。ドライブリバースクラッチ増圧弁１２８
はドライブリバースクラッチ４４へ供給される油圧を制
御するための弁である。

【００１４】次に本発明と直接関連するハイクラッチア
キュムレータ１２９について更に説明する。ハイクラッ
チアキュムレータ１２９は段付きのピストン２００及び
スプリング２０２を有している。ピストン２００の大径
側に作動圧室２０４が形成され、一方、ピストン２００
の小径部側に背圧室２０６が形成される。ピストン２０
０の大径部と小径部との間に形成される室２０８は常に
ドレーンされている。作動圧室２０４は油路２３２を介
してハイクラッチ６０と接続されており、また背圧室２
０６はライン圧油路２１０と接続されている。

【００１５】ライン圧調圧弁１０６は、スプール２１
２、プラグ２１４、スリーブ２１６、スプリングリテー
ナ２１８、及び２本のスプリング２２０及び２２２を有
しており、これによって油路２１０のライン圧を調整す
る。すなわち、スプール２１２及びプラグ２１４はスプ
リング２２０及び２２２から作用する力及び油路２２４
から作用するスロットル圧による力という図２中の右向
きの力と、油路２１０のライン圧による左向きの力とが
釣り合うように調圧作用を行う。したがって、油路２１
０のライン圧はスプリング２２０及び２２２及びスロッ
トル圧に対応して変化することになる。スロットル圧は
スロットル弁１０４によって得られる油圧であり、エン
ジン負荷に対応して変化する。したがって、ライン圧も
エンジン負荷に対応して変化する。また、スプリング２
２０及び２２２の力はスプリングリテーナ２１８の位置
に応じて変化し、このスプリングリテーナ２１８はこれ
の位置が駆動プーリ１６の可動円すい部材１８の軸方向
位置に応じて決定されるように可動円すい部材１８とリ
ンク機構によって連結されている。したがって、スプリ
ング２２０及び２２２の力は無段変速機構の変速比が大
きいほど大きくなることになる。この油路２１０のライ
ン圧は従動プーリシリンダ室３２に供給されており、こ
れによってＶベルト式無段変速機構の出力側容量が決定
されている。

【００１６】次にこの実施例の作用について説明する。
前述のように、有段伝達経路での動力伝達状態からＶベ
ルト式無段変速機構を介しての動力伝達状態に切換える
には、解放状態にあるハイクラッチ６０を締結させれば
よい。変速制御弁１１２が油路２１０と油路２３０とを
連通させる状態になると、油路２３０の油圧がニュート
ラル弁１２４を通ってハイクラッチ６０に供給されるこ
とになる。ただし、ハイクラッチ６０と接続された油路
２３２にはハイクラッチアキュムレータ１２９の作動圧
室２０４が接続されているため、ハイクラッチ６０の油
圧の立ち上がりはピストン２００がストロークする間は
緩和される。すなわち、当初背圧室２０６に作用するラ
イン圧によって上方に移動していたピストン２００は、
作動圧室２０４に流入する油圧によって徐々に下方向に
ストロークを開始する。ピストン２００がストロークす
る間は作動圧室２０４の油圧は背圧室２０６の油圧に対
応したものとなる。すなわち、ハイクラッチ６０の油圧
はピストン２００のストロークに応じて徐々に上昇して
いくが、このときの油圧値そのものは背圧室２０６に作
用するライン圧に対応して決定されることになる。すな
わち、ライン圧が高いほどハイクラッチ６０の締結油圧
も高くなることになる。前述のようにライン圧はＶベル
ト式無段変速機構の出力トルクに対応したものとなって
いるため、ハイクラッチ６０の締結時の油圧もＶベルト
式無段変速機構の出力トルクに対応したものとなり、結
局ハイクラッチ６０の締結時トルク容量もＶベルト式無
段変速機構の出力トルクに対応したものとなる。これに
より、変速比にかかわらずハイクラッチ６０は適正なト
ルク容量で締結され、ハイクラッチ６０の滑り、Ｖベル
ト２４の滑りなどは発生しない。この際のＶベルト２４
のトルク容量とハイクラッチ６０の変速時のトルク容量
との関係を示すと図６に示すようなものとなる。すなわ
ち、ハイクラッチ６０の変速時トルク容量は常にＶベル
トのトルク容量よりも小さくなっている。したがって、
Ｖベルト２４の滑りが発生することはない。なお、従来
のもののＶベルト２４のトルク容量とハイクラッチ６０
の変速時のトルク容量との関係を示すと図７に示すよう
なものとなる。この場合、ハイクラッチ６０の変速時の
トルク容量がＶベルト２４のトルク容量よりも小さくな
る場合があり、前述のような問題を生じていた。

【００１７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
と、有段伝達経路から無段伝達経路への切換を制御する
摩擦締結要素の変速時のトルク容量を、入力トルク及び
変速比に対応した油圧に応じて制御するようにしたの
で、全変速比範囲にわたって摩擦締結要素の締結時トル
ク容量を適正に制御することができ、Ｖベルトの滑りな
どの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の油圧回路の左半分を示す図で
ある。

【図２】本発明の実施例の油圧回路の右半分を示す図で
ある。

【図３】第１図と第２図との関係を示す図である。

【図
変速機の骨組図である。 【図５】図４に示す変速機の軸の位置関係を示す図であ
る。

【図６】本発明によるハイクラッチ及びベルトのトルク
容量の関係を示す図である。

【図７】従来のハイクラッチ及びＶベルトのトルク容量
の関係を示す図である。

【符号の説明】

２０ 駆動プーリシリンダ室 ３２ 従動プーリシリンダ室 ６０ ハイクラッチ（摩擦締結要素） １０６ ライン圧調圧弁 １２９ ハイクラッチアキュムレータ ２００ ピストン ２０４ 作動圧室 ２０６ 背圧室 ２１０ 油路 ２３２ 油路

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年９月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の油圧回路の左半分を示す図で
ある。

【図２】本発明の実施例の油圧回路の右半分を示す図で
ある。

【図３】第１図と第２図との関係を示す図である。

【図４】変速機の骨組図である。

【図５】図４に示す変速機の軸の位置関係を示す図であ
る。

【図６】本発明によるハイクラッチ及びベルトのトルク
容量の関係を示す図である。

【図７】従来のハイクラッチ及びＶベルトのトルク容量
の関係を示す図である。

【符号の説明】 ２０ 駆動プーリシリンダ室 ３２ 従動プーリシリンダ室 ６０ ハイクラッチ（摩擦締結要素） １０６ ライン圧調圧弁 １２９ ハイクラッチアキュムレータ ２００ ピストン ２０４ 作動圧室 ２０６ 背圧室 ２１０ 油路 ２３２ 油路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １段以上の有段変速機構を介して入力軸
   から出力軸へ回転力を伝達する有段伝達経路と、Ｖベル
   ト式無段変速機構を介して入力軸から出力軸へ回転力を
   伝達する無段伝達経路とを備え、Ｖベルト式無段変速機
   構の出力側に無段伝達経路の接続及び遮断を制御する摩
   擦締結要素が設けられており、この摩擦締結要素が締結
   された場合に無段伝達経路を介して回転力の伝達が行わ
   れる変速機の油圧制御装置において、上記摩擦締結要素
   の締結時の油圧を入力トルク及び変速比に応じて制御す
   る油圧制御手段が設けられていることを特徴とする変速
   機の油圧制御装置。
2. 【請求項２】 上記油圧制御手段はアキュムレータを有
   しており、アキュムレータのピストンの一方側の室に上
   記摩擦締結要素の油室と連通する油路が接続され、アキ
   ュムレータのピストンの他方側の室にＶベルト式無段変
   速機構の従動プーリシリンダ室と連通する油路が接続さ
   れている請求項１記載の変速機の油圧制御装置。
3. 【請求項３】 上記摩擦締結要素の締結中の油圧特性
   は、Ｖベルト式無段変速機構の出力側容量が摩擦締結要
   素の容量よりも常に大きくなるように設定されている請
   求項１又は２記載の変速機の油圧制御装置。