JPH075040B2 - 連続可変変速機用制御弁装置 - Google Patents

連続可変変速機用制御弁装置

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JPH075040B2
JPH075040B2 JP62011513A JP1151387A JPH075040B2 JP H075040 B2 JPH075040 B2 JP H075040B2 JP 62011513 A JP62011513 A JP 62011513A JP 1151387 A JP1151387 A JP 1151387A JP H075040 B2 JPH075040 B2 JP H075040B2
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JP
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pressure
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control
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エゲルト ウルリッヒ
スタッフェル ヘルマン
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フオ−ド モ−タ− カンパニ−
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Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の分野 本発明は、２個の円錐可変直径プーリであつてそれらの
相対直径の変化に従つて可変変速比を生じるようにベル
トによつて駆動可能に結合されたものを有するタイプの
連続可変変速機のための制御弁装置（以下、「システ
ム」ともいう）に係る。特に、本発明は電子制御装置を
有するそのような変速機制御システムに係り、さらに特
に、変速機の作動変速比を確立する種々の変速機構成要
素を動作させるための油圧制御弁を有するそのような変
速機制御システムに係る。
ロ．在来技術の説明 前記タイプの連続可変変速機のための一制御弁システム
が、ドイツ特許公開公報第3,310,786号に記載されてい
る。このシステムの場合、第１軸はトルクセンサを介し
て直接に内燃機関によつて駆動される。変速機は２対の
円錐プーリのおのおのと組合わされた可変押しのけシリ
ンダを有し、これらシリンダは油圧ポンブから加圧され
た油圧流体を供給される制御弁の作用によつて交互に加
圧されそして減圧される。トルク要求量及び自動車の路
上速度によつて決定される制御信号は、電子制御装置に
よつて電子的形状で発生され、該装置の出力はソレノイ
ドで作動される主制御弁の巻線に供給される電圧または
電流の大きさを決定する。
このシステムは前記電子制御装置の故障した場合に何ら
かの緊急作動を可能にする機構を有しない。
ハ．発明の概要 本発明の目的は、もし電子制御装置が故障したならば自
動車の限定緊急作動を可能にするため流体トルクコンバ
ータと協働する連続可変自動車変速機のための制御弁シ
ステムを提供することである。
後に説明する本発明の実施例に用いられている符号を参
考のために付記して記述すると、本発明は、自動車にお
ける円錐プーリとベルトで駆動される連続可変変速機用
制御弁装置であって、内燃機関がトルクセンサ20を介し
てベルト30で駆動される前記変速機18の入力軸16と少な
くとも１つの圧力媒体ポンプ38とを駆動するようになっ
ており、円錐プーリ22,24の各々は押しのけシリンダ26,
28を含み、これら押しのけシリンダ26,28は、変速比を
変化させるために、変速比制御弁34を介して、手動選択
弁62の設定の関数として且つ要請トルクと走行速度との
関数として、主たる圧力調節弁60によって交互に加圧さ
れたり減圧されたりするようにされており、前記変速比
制御弁34に作用する制御信号は、対応するソレノイド弁
46を介して電子制御装置48によって作られ、前記ベルト
30で駆動される前記変速機18のために、差圧制御弁44、
管路圧力制御弁40、トルクセンサ制御弁60、急速シフト
ダウン弁82、及び前記押しのけシリンダ26,28からの流
出量を決定する２つのスロットル弁52,54を備えている
連続可変変速機用制御弁装置において、 前記内燃機関及びトルクコンバータ12は前記入力軸16と
第２の圧力媒体ポンプ66とを駆動し、該第２の圧力媒体
ポンプ66は、流量制御弁68及びバイパス弁64を介して前
記主たる圧力制御弁60に連結され、且つトルクコンバー
タリリーフ弁92を介して前記トルクコンバータ12を補充
するようになっており、前記変速比制御弁34は変速比制
御圧力（PRC）をもたらす変速比制御圧力ソレノイド弁4
6によって制御され、この変速比制御圧力（PRC）は、正
規運転の間は変速比を制御するために２〜４バール（2.
0387〜4.0774kg/cm2）の制御圧力であり且つ緊急制動の
ためには６バール（6.1161kg/cm2）の制御圧力であり、 前記電子制御装置48が故障し且つ前記内燃機関の速度が
1,200rpm以下に落ちた場合に、前記トルクコンバータリ
リーフ弁92が第１の緊急作動オン・オフ弁として働い
て、第２の緊急作動オン・オフ弁94を介して緊急作動制
御圧力（PLH）としてトルクコンバータ吐出圧力（PCD
C）を前記変速比制御弁34に伝達するようになっている
ことを特徴とする。
電子制御装置48が機能しないで且つ機関の速度が1,200r
pm以下に落ちた場合に、変速機18が低い変速比にシフト
されていなければ、自動車は停止状態から加速すること
ができない。従来技術におけるかような不都合を改善す
るために、本発明においては、電子制御装置48が機能し
ないで且つ機関の速度が1,200rpm以下である場合に、緊
急作動制御圧力（PLH）としてトルクコンバータ吐出圧
力（PCDC）を変速比制御弁34に送って、変速比制御弁34
を作動させ、変速機18を低い変速比にシフトさせるよう
にして、自動車を停止状態から加速できるようにしてい
る。
ニ．好適実施例の説明 図面の中央下には流体トルクコンバータ12が配置され、
該流体トルクコンバータのインペラ（Ｐ）は、内燃機関
によつて駆動される入力軸10に駆動可能に結合される。
前記流体トルクコンバータ12は、インペラ（Ｐ）に加え
て、ステータ（Ｓ）及びタービン（Ｔ）を有する。ター
ビン軸14は、全体として18を以て示される円錐プーリベ
ルト駆動変速機の第１軸即ち入力軸16を駆動する。トル
クセンサ20が前記タービン軸14と第１軸16との間のドラ
イブパス内に配置されている。前記ベルト駆動変速機18
は、第１及び第２円錐プーリ22,24、第１押しのけ油圧
シリンダ26、第２押しのけ油圧シリンダ28、エンドレス
牽引ベルト30及び第２軸即ち出力軸32を有する。前記エ
ンドレス牽引ベルト30は前記２個の円錐プーリに沿つて
回転しそして前記油圧シリンダ26,28の加圧状態または
減圧状態に応じて前記円錐プーリとの接触を維持する。
例えば、前記第１油圧シリンダ26が加圧されるときは、
前記牽引ベルト30は前記第１円錐プーリ22上では半径方
向内方へ、一方、前記第２円錐プーリ24上では半径方向
外方へ運動し、従つて、変速機18はより高い変速比を生
じる。これとは逆に、第２油圧シリンダ28が加圧される
ときは、牽引ベルト30は第２円錐プーリ24上では半径方
向内方へ、そして第１円錐プーリ22上では半径方向外方
へ運動し、従つて、より低い変速比が生じる。
変速比制御弁34は加圧された油圧流体を交互に前記第１
押しのけ油圧シリンダ26と第２押しのけ油圧シリンダ28
とへ案内する。該変速比制御弁34は管路36を介して油圧
ポンプ38の吐出し口に接続されている。管路圧力弁40
は、管路圧力を以て圧力流体を油圧流体管路42を通じて
変速比制御弁34へ導く。差圧弁44は、油圧ポンプ38の吐
出し口において生じる油圧と管路圧力弁の吐出し口にお
ける管路圧力（PV）との間の差を監視する。
変速比制御圧力ソレノイド弁46は変速比制御圧力（PR
C）を以って油圧流体を前記変速比制御弁34へ導く。変
速比制御圧力ソレノイド弁46は、内燃機関及び自動車の
運転に関連するデータを処理する電子制御装置48によつ
て制御される。例えば、該電子制御装置は、内燃機関の
要求トルク及び自動車の速度に関するデータを受取るよ
うにされ、この情報を処理したのちの出力として、線50
によつて送られて前記弁46のソレノイドのコイルを選択
的に付勢または消勢する電気制御信号を発生する。
前記変速比制御弁34は前記第１及び第２押しのけ油圧シ
リンダ26,28の加圧と減圧の両方を行う。これら油圧シ
リンダ内の油圧流体は、前記シリンダ26,28を減圧する
油圧管路に配置されるスロツトル弁52,54の作用に従つ
て減圧される。
油圧管路56は、トルク制御圧力（PTB）を有する油圧流
体を、前記トルクセンサ20から管路圧力弁40及び主圧力
調節弁60へ送る。
内燃機関によつて駆動される第２の油圧ポンプ66は、流
量制御弁68を介してバイパス弁64に油圧流体を供給す
る。第１の油圧ポンプ38の吐出し口は、減圧弁70を介し
て前記バイパス弁64のポートと接続される。油圧流体が
変速比制御圧力（PRC）を以て油圧流体管路72を通じて
前記バイパス弁64の一端へ供給され、それによつて、前
記バイパス弁64の他端に配置されるばねの力に対抗する
力を生じる。該制御圧力（PRC）が前記電子制御装置48
の制御に反応して高くなつたときは、増大された油圧即
ち流量が要求され、従つて、前記バイパス弁64は増加さ
れた量の油圧流体を、バイパスCVT管路74及び前記変速
比制御弁34を通じて、前記ベルト駆動変速機18の第１及
び第２押しのけ油圧シリンダ26,28へ供給する。
前記第２の油圧ポンプ66は主圧力調節弁60に油圧流体を
供給し、該調節弁60はそれに油圧管路56で送られるトル
ク制御圧力（PTB）の関数として、管路圧力（PLINE）及
びトルクコンバータ供給圧力（PCC）を生じる。
在来の諸位置、（P,R,N,D,L）の何れかへ自動車運転者
によつて作動され得る手動選択弁62は管路圧力を供給さ
れる。前記手動選択弁の作動位置に従つて、管路圧力は
前進歯車クラツチ74及び後退歯車クラツチ76へ供給され
る。これらクラツチ74,76は交互に加圧されて、それぞ
れ、前進変速比及後退変速比を生じる。
トルクコンバータ供給圧力（PCC）は前記流体トルクコ
ンバータ12へロツクアツプソレノイド弁88及びロツクア
ツプオン・オフ弁90を有する制御弁機構を通じて供給さ
れる。前記弁88のソレノイドは、該弁88によつて発生さ
れる圧力を制御するように前記電子制御装置48の出力ポ
ートと接続される。前記電子制御装置48からの出力信号
は、前記変速比制御圧力ソレノイド弁46の出力端子にお
いて発生される変速比制御圧力（PRC）の大きさを制御
する。この出力圧力は油圧制御ネツトワークの急速シフ
トダウン弁82及びその他の弁を制御するのに使用され
る。前記変速比制御圧力ソレノイド弁46は、正規運転
間、２−４バール（29−58psi）の範囲の大きさの圧力
を発生する。制御圧力が２バールであるとき、変速比は
より高い速比に急速に変更される。制御圧力が４バール
であるときは、変速比はより低い速比に急速に変更され
る。概ね３バールの制御圧力においては、変速比の変更
は生じない。
前記電子制御装置48は、比較的低い速度から加速され得
るように連続可変変速機の停止押しのけ、即ち高変速比
から比較的低変速比への変速比変更、を必要とする自動
車の突然の緊急制動の発生を確認する能力を有する。前
記電子制御装置48は、零に等しいスロツトル角度、概ね
零の車速、1,000rpm以下の機関速度及び最低変速比と等
しくない変速比iCVTを含む入力として供給される情報か
ら前記状態を確認する。これらの条件が前記電子制御装
置48の入力端子に存在するとき、出力信号50によつて前
記変速比制御圧力ソレノイド弁46は変速比制御圧力を６
バールに増加せしめられ、その結果として、より低い変
速比への急速押しのけが生じる。この大きさの油圧が、
前記変速比制御弁34、急速シフトダウン弁82及びバイパ
ス弁64へ供給される。前記第２押しのけ油圧シリンダ28
は急速に油圧流体を満たされそして加圧され、それによ
つて、変速比はより低い変速比範囲に変更される。前記
急速シフトダウン弁82は前記第１油圧シリンダ26をその
排出ポート（Ex）に対し開放することによつて該第１シ
リンダ26を減圧する。前記バイパス弁64は第２の油圧ポ
ンプ66の吐出し口を管路36と接続し、したがつて、２個
の油圧ポンプ38,66が油圧流体を管路36を通じて前記変
速比制御弁34の吸込み口へ供給する。高レベルの変速比
制御圧力によつて、前記変速比制御弁34は前記管路36を
前記第２油圧シリンダ28に接続せしめられ、従つて、該
第２油圧シリンダ28は急速に油圧流体を満たされそして
加圧され、低変速比へのシフトを完了する。
変速機18が最低可能変速比まで作動されるとき、スイツ
チ84が状態を変え、そして該情報が前記電子制御装置48
へ伝達される。代替的に、機関スロツトル弁の位置の変
化または車速の変化は、より低い変速比範囲への変速機
18の停止押しのけが中止され得ることを信号するのに使
用され得る。
始動状態間において、前記流体トルクコンバータ12は、
前記主圧力調節弁60から前記オン・オフ弁90を通じてコ
ンバータ供給圧力（PCC）を供給される。前記圧力（PC
C）は前記流体トルクコンバータ12を通つて一方向へ流
れ、そしてブリツジングクラツチ即ちロツクアツプクラ
ツチ86を係合から解放する。前記流体トルクコンバータ
12から流れる油圧流体は、トルクコンバータ安全弁92に
よつてクーラ91へ導かれる。前記ロツクアツプクラツチ
86を係合させるには、コンバータロツクアツプ圧力（PL
U）がブリツジングソレノイド弁即ちロツクアツプソレ
ノイド弁88及びブリツジングオン・オフ弁即ちロツクア
ツプオン・オフ弁90を通じて前記流体トルクコンバータ
12の取入れ側へ導かれる。
前記流体トルクコンバータ12の吐出し側に配置されるト
ルクコンバータ安全弁92は、前記流体トルクコンバータ
12が初めに完全に油圧流体を満たされることと、油圧流
体が該流体トルクコンバータ12の作動圧力を超過するこ
となしに該トルクコンバータを通つて流れることとを保
証するように働く。
前記トルクコンバータ安全弁92は、規定流量を超過した
とき、例えば機関速度が1,200rpmを上回ったとき、状態
を変える流量弁である。該安全弁92は、また、第１緊急
作動オン・オフ弁としても働いて、緊急作動シフト弁94
へ供給される緊急作動制御圧力（PLH）として管路圧力
（PLINE）と接続する。トルクコンバータ吐出圧力（PCD
C）及び変速比制御圧力（PRC）は、さらに、前記緊急作
動シフト弁94においても作用する。
さらに、前記トルクコンバータ吐出圧力（PCDC）は変速
比逆止め弁96においても作用し、該逆止め弁96において
は、さらに、前進歯車クラツチ74のための制御圧力（P
D）が作用する。従つて、手動選択弁62は位置（Ｄ）及
び（Ｌ）に配置されるとき、該逆止め弁96はトルクコン
バータ吐出圧力と変速比制御弁34との間の連通を閉じ
る。しかし、前記手動選択弁62が位置（Ｐ）、（Ｒ）ま
たは（Ｎ）に在るときは、トルクコンバータ吐出圧力は
前記逆止め弁96および油圧管路98とを通じて前記変速比
制御弁34の位置を制御するように接続される。この動作
が生じるときは、前記変速比制御弁34は変速機18への油
圧流体の供給を制御するとともに、低変速比範囲内での
変速作用を生じさせる。
機関速度が1,200rpmを超過するときは、前記トルクコン
バータ安全弁92の出力側に存在する緊急作動制御圧力
（PLH）が、油圧管路100を通じて後退歯車逆止め弁102
へ送られる。該逆止め弁102は、さらに、後退歯車のた
めの制御圧力（PR）及び変速比制御圧力（PRC）によつ
て作用される。前記後退歯車逆止め弁102に供給される
前記制御圧力によつて、即ち、緊急作動制御圧力（PL
H）が該逆止め弁102の状態を決定するとき、後退歯車ク
ラツチ76が前記逆止め弁102を通じて減圧され、そして
後退歯車装置は車速が約15Km/hを超えるとき止められ
る。
前記手動選択弁62を位置（Ｒ）へ動かすことによつて後
退歯車が既に係合しているとき、自動ロツク効果が生じ
る。後退歯車が手動的に選択されるとき、管路圧力が制
御圧力（PR）として後退歯車クラツチ76へ供給され、そ
してさらに管路圧力が後退歯車逆止め弁102に制御圧力
として供給される。そのあと、もし機関速度が1,200rpm
を超えるならば、または、もし車速が15Km/hを超えるな
らば、前記トルクコンバータ安全弁92が管路圧力（PL
H）を前記制御圧力（PR）の効果に対抗して前記後退歯
車逆止め弁102へ導く。その場合、該後退歯車逆止め弁1
02は管路圧力を前記後退歯車クラツチ76へ導き続ける。
前記後退歯車逆止め弁102における変速比制御圧力の効
果は、自動車が停止しており、一方、機関が1,200rpmを
超える高速低温アイドリング状態で作動している間、後
退歯車が係合され得ることを保証する。
もし前記電子制御装置48の機能が働かないならば、変速
比制御圧力は、前記変速比制御弁34の状態を制御するの
に利用不可能である。従つて、前記変速比制御弁34はベ
ルト駆動変速機18によつて作られる変速比をその他の方
法で決定する。もし前記電子制御装置48が電力の喪失、
または、その他の何らかの理由によつて機能しないなら
ば、該ベルト駆動変速機18は、前記緊急作動シフト弁94
がその出力として緊急作動制御圧力（PLH）を発生する
結果としてより低い変速比へシフトされる。この場合、
前記緊急作動制御圧力（PLH）は前記変速比制御弁34を
制御するために油圧管路98で送られるトルクコンバータ
吐出圧力（PCDC）である。前記電子制御装置48が機能せ
ず、そして機関速度が1,200rpm以下であるときは、自動
車をその停止状態から加速するため、前記変速機18はよ
り低い変速比範囲へシフトされる。何故ならば、緊急作
動制御圧力（PLH）は変速比制御弁34を運動させてその
構成図の左側に示される状態にするからである。該状態
において、前記変速比制御弁34は管路36及び42を第２及
び第１押しのけ油圧シリンダ28,26にそれぞれ接続す
る。この動作は前記第２油圧シリンダ28を加圧して低変
速比運転を生じさせる。
自動車が前記電子制御装置48の故障後に始動されると
き、機関速度が再び増加して1,200rpmを超えるならば、
前記トルクコンバータ安全弁92は管路圧力を緊急作動制
御圧力管路100に接続し、該管路100を通じて前記管路圧
力が前記緊急シフト弁94及び後退歯車逆止め弁102へ送
られる。この動作によつて緊急作動制御圧力（PLH）は
前記緊急作動シフト弁94を開放するとともに前記後退歯
車逆止め弁102を通じて後退クラツチ76を減圧する。低
圧のトルクコンバータ吐出圧力は、手動選択弁がそのＤ
位置またはＬ位置へそこで切換えられる油圧管路98から
逆止め弁96によつて接続を断たれる。前記変速比制御弁
34は管路圧力を第１押しのけ油圧シリンダ26へ接続し、
そして第２押しのけ油圧シリンダ28がスロツトル弁54を
通じて油圧流体を吐出して前記変速機18を高変速比範囲
へシフトする。
【図面の簡単な説明】
図は本発明に基づく制御弁システム及び連続可変速比変
速機の制御に必要な諸構成要素を示す概略構成図であ
る。 図面上、12……流体トルクコンバータ、18……ベルト駆
動変速機、22……第１円錐プーリ、24……第２円錐プー
リ、26……第１押しのけ油圧シリンダ、28……第２押し
のけ油圧シリンダ、30……エンドレス牽引ベルト、34…
…変速比制御弁、38,66……油圧ポンプ、46……変速比
制御圧力ソレノイド弁、48……電子制御装置、62……手
動選択弁、64……バイパス弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自動車における円錐プーリとベルトで駆動
    される連続可変変速機用制御弁装置であって、内燃機関
    がトルクセンサ（20）を介してベルト（30）で駆動され
    る前記変速機（18）の入力軸（16）と少なくとも１つの
    圧力媒体ポンプ（38）とを駆動するようになっており、
    円錐プーリ（22,24）の各々は押しのけシリンダ（26,2
    8）を含み、これら押しのけシリンダ（26,28）は、変速
    比を変化させるために、変速比制御弁（34）を介して、
    手動選択弁（62）の設定の関数として且つ要請トルクと
    走行速度との関数として、主たる圧力調節弁（60）によ
    って交互に加圧されたり減圧されたりするようにされて
    おり、前記変速比制御弁（34）に作用する制御信号は、
    対応するソレノイド弁（46）を介して電子制御装置（4
    8）によって作られ、前記ベルト（30）で駆動される前
    記変速機（18）のために、差圧制御弁（44）、管路圧力
    制御弁（40）、トルクセンサ制御弁（60）、急速シフト
    ダウン弁（82）、及び前記押しのけシリンダ（26,28）
    からの流出量を決定する２つのスロットル弁（52,54）
    を備えている連続可変変速機用制御弁装置において、 前記内燃機関及びトルクコンバータ（12）は前記入力軸
    （16）と第２の圧力媒体ポンプ（66）とを駆動し、該第
    ２の圧力媒体ポンプ（66）は、流量制御弁（68）及びバ
    イパス弁（64）を介して前記主たる圧力制御弁（60）に
    連結され、且つトルクコンバータリリーフ弁（92）を介
    して前記トルクコンバータ（12）を補充するようになっ
    ており、前記変速比制御弁（34）は変速比制御圧力（PR
    C）をもたらす変速比制御圧力ソレノイド弁（46）によ
    って制御され、この変速比制御圧力（PRC）は、正規運
    転の間は変速比を制御するために２〜４バール（2.0387
    〜4.0774kg/cm2）の制御圧力であり且つ緊急制動のため
    には６バール（6.1161kg/cm2）の制御圧力であり、 前記電子制御装置（48）が故障し且つ前記内燃機関の速
    度が1,200rpm以下に落ちた場合に、前記トルクコンバー
    タリリーフ弁（92）が第１の緊急作動オン・オフ弁とし
    て働いて、第２の緊急作動オン・オフ弁（94）を介して
    緊急作動制御圧力（PLH）としてトルクコンバータ吐出
    圧力（PCDC）を前記変速比制御弁（34）に伝達するよう
    になっていることを特徴とする連続可変変速機用制御弁
    装置。
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