JPH0754679Y2 - 無段変速部を備えた車両用動力伝達装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、無段変速部を備えた車両用動力伝達装置の改
良に関するものである。

従来技術 エンジンの動力を無段階に変速して駆動輪へ伝達する無
段変速部を備えた車両用動力伝達装置が知られている。
たとえば、特開昭61−105345号に記載された車両用動力
伝達装置がそれである。このような動力伝達装置を備え
た車両においては、通常、たとえばエンジンが最小燃費
率曲線に沿って作動させられるように予め求められた関
係から、実際のスロットル弁開度および車速に基づいて
無段変速機の変速比が制御される。このため、車両が走
行状態から停止状態となる場合には、車両の停止に先立
ってスロットル弁が最小開度へ操作されるとともに車速
が減少するので、それらのパラメータの変化と関連して
無段変速機の変速比が最大値（最減速状態）へ変化させ
られる。

考案が解決すべき問題点 ところで、上記のような車両用動力伝達装置では、無段
変速部の出力軸が駆動輪とともに回転するように常時連
結されているのが普通である。このため、故障などによ
って車両が牽引される状態では、無段変速部が駆動輪に
よって回転させられる一方、エンジンが停止しているた
めに潤滑油が供給されないことから、無段変速部が非潤
滑状態で回転させられるので、被牽引走行が長距離にわ
たって行われると、無段変速部の耐久性が損なわれる場
合があった。

本考案は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、被牽引走行に起因して無段変
速部の耐久性が損なわれない車両用動力伝達装置を提供
することにある。

問題点を解決するための手段 かかる目的を達成するための本考案の要旨とするところ
は、エンジンの動力を前後進切換歯車装置を介して無段
変速部の入力軸に入力し、その無段変速部によって無段
階に変速してその無段変速部の出力軸から駆動輪へ伝達
する形式の車両用動力伝達装置であって、（ａ）被牽引
時において前記駆動輪により前記無断変速部が回転駆動
されることを防止するためにその無段変速部から駆動輪
へ到る動力伝達経路に設けられたクラッチと、（ｂ）前
記エンジンの停止と共にそのクラッチを解放させるクラ
ッチ制御手段とを、含むことにある。

作用および考案の効果 このようにすれば、クラッチ制御手段により、エンジン
の停止と共にクラッチが解放させられて、無段変速部と
駆動輪との間の動力伝達経路が解放されるので、被牽引
走行状態では、無段変速部が駆動輪により回転させられ
ない。したがって、エンジンが停止していて潤滑油が供
給されない無潤滑状態で車両が牽引される場合でも、無
段変速部が潤滑不足となって耐久性が損なわれることが
好適に解消される。

実施例 以下、本考案の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図の車両用動力伝達装置においては、エンジン10の
動力が、ロックアップクラッチ付フルードカップリング
12、前後進切換歯車装置14、無段変速部16、クラッチ1
8、中間歯車装置20、および差動歯車装置22を介して駆
動輪24へ伝達されるようになっている。上記フルードカ
ップリング12は、車両の発進時においてはエンジンから
無段変速部16へ伝達されるトルクを滑らかに増大させ、
或いは車両の停止時には無段変速部16の回転停止に拘わ
らずエンジン10の回転を許容する。また、本実施例で
は、上記クラッチ18は、無段変速部16の出力軸50と駆動
輪24との間の動力伝達経路に設けられており、エンジン
停止時においてその動力伝達経路を遮断することにより
車両の被牽引時において駆動輪24により無段変速部16が
回転駆動されることを防止するクラッチとして専ら機能
する。

前後進切換歯車装置14は、フルードカップリング12の出
力軸に固定され且つ互いに噛み合う一対の遊星ギア26お
よび28の複数組を回転可能に支持するキャリア30と、無
段変速部16の入力軸42に固定されて遊星ギア26と噛み合
うサンギア32と、上記遊星ギア28と噛み合うリングギア
34と、リングギア34と位置固定のハウジング36との間に
設けられてリングギア34の回転を制御する後進用ブレー
キ38と、キャリア30と無段変速部16の入力軸42との間に
設けられた前進用クラッチ40とを備えている。それら前
進用クラッチ40および後進用ブレーキ38が択一的に作動
させられることにより、前後進切換歯車装置14の出力
軸、換言すれば無段変速部16の入力軸42の正転、逆転が
切り換えられるようになっている。

上記無段変速部16の入力軸42には、油圧シリンダ44によ
ってＶ溝幅すなわち伝動ベルト46の掛り径が変更される
一次側可変プーリ48が設けられており、また出力軸50に
は、油圧シリンダ52によってＶ溝幅が変更される二次側
可変プーリ54が設けられている。したがって、油圧シリ
ンダ44による推力が油圧シリンダ52による推力よりも大
きくされると、一次側可変プーリ48の有効径が増大され
ると同時に二次側可変プーリ54の有効径が減少されて、
無段変速部16の変速比γ（＝入力軸回転速度N_in／出力
軸回転速度N_OUT）が小さくされる。反対に、油圧シリン
ダ44による推力が油圧シリンダ52による推力よりも小さ
くされると、一次側可変プーリ48の有効径が減少される
と同時に二次側可変プーリ54の有効径が増大されて、無
段変速部16の変速比が大きくなる。

クラッチ18は、無段変速部16の出力軸50にスプライン嵌
合されたクラッチドラム56と、パーキングロックギア58
に固定されたクラッチハブ60とから構成され、それらク
ラッチドラム56とクラッチハブ60との係合あるいは解放
が油圧により制御されるものである。

上記パーキングロックギア58がスプライン嵌合された軸
62に設けられたギア64は中間歯車装置20と噛み合わされ
るとともに、中間歯車装置20は差動歯車装置22と噛み合
わされているので、クラッチ18が連結されている場合に
は一定の減速比にて無段変速部16の出力トルクが駆動輪
24へ伝達されるようになっている。

一次側可変プーリ48および二次側可変プーリ54の近傍に
は、それら可変プーリ48および54の回転速度に対応した
周波数のパルス信号SP1およびSP2をコントローラ66へ出
力するための入力軸回転センサ68および出力軸回転セン
サ70が設けられている。また、中間歯車20の近傍には、
中間歯車20の回転速度に対応した周波数のパルス信号SV
をコントローラ66へ出力するための車速センサ72が設け
られている。また、エンジン10の図示しない吸気配管に
設けられたスロットル弁には、スロットルセンサ74が設
けられており、そのスロットルセンサ74からはスロット
ル弁開度θを表すスロットル信号Ｓθがコントローラ66
に供給される。また、シフト切換装置としてシフトレバ
ー76が用いられており、そのシフトレバー76の操作位置
を検出する操作位置センサ78からは、シフトレバー76の
シフト操作位置P_shを表す信号SPがコントローラ66に供
給される。このシフトレバー76は油圧回路80内のマニア
ルバルブと機械的に関連させられており、ニュートラル
レンジに操作されたときには、前進用クラッチ40および
後進用ブレーキ38のいずれにも油圧が供給されることを
阻止するが、後進レンジに操作されたときには、後進用
ブレーキ38のみに作動油を供給させる。また、シフトレ
バー76が前進レンジに操作された場合には、前進用クラ
ッチ40のみに作動油が供給されることを許容し、前後進
切換歯車装置14が前進状態に維持されるようにする。

上記油圧回路80は、無段変速部16の実際の変速比および
エンジン10の出力トルクに対応して調圧されたライン油
圧を出力軸50に設けられた油圧シリンダ52に供給し、伝
動ベルト46の張力を必要かつ充分に制御する。そして、
油圧回路80は、入力軸42に設けられた油圧シリンダ44に
関して、シフト方向切換弁84の作動に応答して、作動油
を供給しあるいは排出し、また、シフト速度切換弁86の
作動に応答して油圧シリンダ44への作動油流入速度ある
いは油圧シリンダ44からの作動油排出速度を変化させ
る。これにより、無段変速部16の変速比を所定の変化速
度で連続的に変化させる。なお、油圧ポンプ88はエンジ
ン10などによって駆動されることにより、オイルタンク
90内の作動油を油圧回路80に圧送するものであって油圧
回路80の油圧源として機能する。

そして、上記油圧回路80とクラッチ18との間には、クラ
ッチ18を解放制御するためのクラッチ制御弁92が設けら
れている。このクラッチ制御弁92は、クラッチ18へ作動
油圧を供給するクラッチ係合状態と、クラッチ18に作用
させられている作動油圧を大気に開放するクラッチ解放
状態とに切り換えられるものである。また、上記クラッ
チ制御弁92は、第１図に示すように、励磁状態であると
きには油圧ポンプ88により圧送された油圧回路80内の作
動油をクラッチ18へ供給することによりそのクラッチ18
を係合させるが、非励磁状態であるときにはクラッチ18
に作用させていた作動油をドレンへ排出させることによ
りクラッチ18を解放させる電磁弁により構成されてい
る。このため、エンジン10が停止させられた状態では、
油圧ポンプ88の作動油の圧送が停止させられて、クラッ
チ18が優先的に解放される。したがって、本実施例で
は、上記クラッチ制御弁92が、エンジンの停止と共にク
ラッチ18を解放させるクラッチ制御手段に対応してい
る。

前記コントローラ66は、本実施例では、クラッチ18の制
御を行う制御手段としても機能するものであり、CPU,RO
M,RAMを含む所謂マイクロコンピュータである。CPUは、
RAMの記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログ
ラムに従って入力信号を処理し、無段変速部16の変速比
を最適値に変化させるためにシフト方向切換弁84および
シフト速度切換弁86の作動を制御する一方、駆動輪24が
停止したときにおいて無段変速部16の変速比が最大値に
なっていないときにはクラッチ制御弁92をクラッチ解放
状態へ制御する。

以下、本実施例の作動の要部を第２図のフローチャート
に従って説明する。

第２図は、車両のトランスミッション全体の変速比を制
御するための制御ルーチンの一部であって、車両の停止
時にクラッチ18を解放状態とするための制御に関連した
部分を示すものである。先ず図示しないステップが実行
されることにより、車速Ｖ、スロットル弁開度θ、入力
軸42の回転速度N_in、出力軸50の回転速度N_out、シフト
レバー76の操作位置P_shが信号SP1,SP2,Sθ,SV,SPに基づ
いて読み込まれるとともに、無段変速部16の実際の変速
比γ（＝N_in／N_out）が算出される。

また、図示しない変速比制御ルーチンでは、シフトレバ
ー76の実際の操作位置に応答して選択された関係から、
スロットル弁開度θおよび車速Ｖに基づいて目標回転速
度が決定され、実際の入力軸42の回転速度N_inがその目
標回転速度と一致するようにシフト方向切換弁84および
シフト速度切換弁86が駆動されることにより変速比が制
御される。上記関係は、運転性および燃費が好適に維持
されるように予め求められたものである。また、通常
は、上記のような変速比制御ルーチンによって車速の低
下とともに変速比γが最大値側（最減速側）へ変化させ
られ、再発進時には最大変速比による大きな駆動力が得
られるようになっている。

前記クラッチ制御弁92は、以上のような通常の場合に
は、クラッチ18をクラッチ係合状態に維持するが、以下
に述べるように、車両の停止時において無段変速機の変
速比が予め定められた一定の値以下である場合には、ク
ラッチ解放状態に切り換えるようになっている。

すなわち、メインルーチンの実行中において、第１図の
ステップS1においてシフトレバー76が前進レンジに操作
されているか否かが判断される。操作されていないと判
断された場合にはメインルーチンへ戻されるが、操作さ
れたと判断されると、ステップS2が実行されて車両が停
止状態、換言すれば駆動輪24の停止状態であるか否かが
車速Ｖに従って判断される。車両の停止状態でないと判
断された場合にはメインルーチンに戻されるが、車両の
停止状態であると判断されるとステップS3が実行されて
無段変速部16の変速比γが最大変速比に到達しているか
否か、換言すれば、予め定められた一定の値γ_０に到達
しているか否かが判断される。この一定の値γ_０は、無
段変速機14の最大変速比またはそれに近い値に設定され
る。

上記ステップS3において無段変速部16の変速比γが予め
定められた一定の値γ_０に到達してないと判断された場
合には、ステップS4が実行されてスロットル弁開度θが
全閉状態（開度０％）であるか否かが判断される。スロ
ットル弁開度θが全閉状態ではないと判断された場合に
は、メインルーチンに戻されるが、全閉状態であると判
断された場合にはステップS5が実行されてクラッチ制御
弁92が切り換えられて、クラッチ18内の作動油圧がドレ
ンへ排圧される。第１図はこの状態を示している。

これにより、クラッチ18が解放状態とされると、無段変
速部16の出力軸50と駆動輪24との間が切り離されて、駆
動輪24の回転停止に拘わらず無段変速部16の回転が許容
されるので、無段変速部16の変速比が変化し得る状態に
維持される。このため、続くステップS6が実行されるこ
とにより変速比γが容易に最大変速比へ変化させられ
る。すなわち、摩擦係数が低い路面における車両の急制
動などにより変速比γが最大値に到達する前に駆動輪24
が早期に停止した場合であっても、変速部16における変
速比変化が許容されて変速比γが最大値とされ得るので
ある。

このようにして変速比γが最大値とされると、前記ステ
ップS3において変速比γが一定値γ_０に到達していると
判断されるようになり、このような場合には、ステップ
S7においてクラッチ18が解放状態とされているか否かが
判断される。この判断が否定された場合にはメインルー
チンに戻されるが、肯定された場合にはステップS8が実
行されてクラッチ制御弁92がクラッチ係合状態へ切り換
えられる。

上述のように、本実施例によれば、車両が停止したとき
に無段変速部16の変速比γが未だその最大値付近に到達
していない場合には、クラッチ18が解放状態とされて無
段変速部16の一次側可変プーリ48および二次側可変プー
リ54の回転が許容されるので、駆動輪24の停止に拘わら
ず無段変速部16の変速比変化が許容されて変速比γが最
大値とされる。このため、車両の発進時の駆動力が得ら
れるとともに、車両の急停止に起因する変速比変化の不
全やこれに起因する発進時のショックなどが好適に解消
されるのである。

また、本実施例によれば、クラッチ18を解放状態とする
ために、スロットル弁開度θが全閉状態であることが要
件とされているので、再発進或いは再加速操作が既に行
われているときには無段変速部16と駆動輪24との間の切
り離しが阻止されて、エンジン10のオーバーランが防止
される利点がある。

また、本実施例では、エンジン10によって回転駆動され
る油圧ポンプ88が油圧回路80の油圧源を構成しており、
クラッチ制御弁92は、油圧回路80の作動油を励磁状態で
あるときにクラッチ18へ作用させることにより係合状態
とする電磁弁であるので、エンジン10のオフ時はクラッ
チ18は解放状態となって、故障時のような被牽引時等に
おいて出力軸50側から駆動されるとき、無潤滑で伝動ベ
ルト46が回転せず、耐久性が向上する。

なお、上述したのはあくまでも本考案の一実施例であ
り、本考案はその精神を逸脱しない範囲において種々変
更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の装置を示す図である。第２
図は第１図の装置の作動を説明するフローチャートであ
る。 10:エンジン 12:フルードカップリング 14:前後進切換歯車装置 16:無段変速部 18:クラッチ 92:クラッチ制御弁（クラッチ制御手段）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの動力を前後進切換歯車装置を介
   して無段変速部の入力軸に入力し、該無段変速部によっ
   て無段階に変速して該無段変速部の出力軸から駆動輪へ
   伝達する形式の車両用動力伝達装置であって、 被牽引時において前記駆動輪により前記無段変速部が回
   転駆動されることを防止するために該無段変速部から該
   駆動輪へ到る動力伝達経路に設けられたクラッチと、 前記エンジンの停止と共に該クラッチを解放させるクラ
   ッチ制御手段と を、含むことを特徴とする無段変速部を備えた車両用動
   力伝達装置。