JPS59222660A - 無段変速機の変速特性制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ベルト式無段変速機においてエンジン回転と
車速等の関係で設定される変速特性を、走行条件に応じ
て変化させる変速特性制御装置に関するものである。

この種の無段変速機の変速ｆｌｉ１３御に関しては、従
来例えば特開昭５４−１５７９３０号公報の先行技術が
あり、ここにおいてアクセルペダルの踏込み、即ちスロ
ットル開度に応じたスプリング力と、エンジン回転に応
じたピトー圧を変速制御弁に対向して作用し、両者の関
係により車両走行時自動的に無段階の変速制御を行うこ
とが示されている。ここで、エンジン回転に応じたピト
ー圧は、エンジン側にオイル等の流体を満たしたピトー
圧室を設（プ、このピトー圧室内の所定の位置にピ１−
−管を固定し、エンジン回転に応じて回転する流体の流
速を圧力変換して検出するものであり、エンジン回転に
対し２次特性曲線になる。そして、かかるピトー圧とス
ロットル開度に応じたスプリング力の関係で変速制御弁
の動作開始点、即ち変速比最、大の状態からの変速開始
点等が決まる。

ところで、上記ピトー圧特性は一義的に決定するため、
変速開始点及び変速域は、おのずから決ってしまい、平
坦部と山間部、積載量の変化等の走行条件に対し適正化
し得ない。

本発明は、このような従来技術に基づく変速特性の一義
的な設定の問題点に鑑み、走行条件に対応してピトー圧
特性を変更して変速特性を変化させるようにした無段変
速機の変速特性制御装置を提供することを目的とする。

この目的のため本発明による装置は、円形のピトー圧室
内においてピトー管のノズル先端の測定ポイントを半径
方向で変えてピトー圧特性を変更し、変速開始点及び変
速域を低車速側に設【プたエコノミレンジ又は高車速側
に設けたパワーレンジに切換可能にしたことを要旨とづ
るものである。

以下、図面を参照して本発明♀一実施例を具体的に説明
づる。まず第１図において本発明が適用される無段変速
機の一例として、電磁粉式クラッチ付無段変速機につい
て説明すると、符号１は電１．　　　　磁粉式クラッチ
、２は無段変速機であり、無段変速機２は大別すると前
、後進の切換部３、プーリ比変換部４、終減速部５及び
油圧制御部６から構成されている。

電磁粉式クラッチ１はエンジンからのクランク軸７にコ
イル８を内蔵したドライブメンバ９が一体結合、これに
対し変速機入力軸１０にドリブンメンバ１１が回転方向
に一体的にスプライン結合し、これらのドライブ及びド
リブンメンバ９，１１がギャップ１２を介して遊嵌して
、このギせツブ１２にパウダ室１３から電磁粉を集積す
るようになっている。

また、ドライブメンバ９にはホルダ１４を介してスリッ
プリング１５が設置され、スリップリング１５に給電用
のブラシ１６が摺接してコイル８にクラッチ電流を流す
ようにしである。

こうして、コイル８にクラッチ電流を流づと、ドライブ
及びドリブンメンバ９，１１の間に生じる磁力線により
両者のギャップ１２に電磁粉が鎖状に結合して集積し、
これによる結合力でドライブメンバ９に対しドリブンメ
ンバ１１が滑りながら一体結合して接続した状態になる
。一方、クラッチ電流をカットすると、電磁粉によるド
ライブ及びドリブンメンバ９．１１の結合力が消失して
クラッチ切断状態になる。そしてこの場合のクラッチ電
流の供給及びカットを無段変速ｔａ２の切換部３をシフ
トレバ−等で操作する際に連動して行うようにすれば、
Ｐ（パーキング）又はＮにュートラル〉レンジからＤ（
ドライブ）、Ｌ（ロー）又はＲ（リバース〉レンジへの
切換時に自動的にクラッチ１が接際して、クラッチペダ
ル操作は不要になる。

次いで無段変速機２において、切換部３は上記クラッチ
１からの入力軸１０とこれに同軸上に配置されたプーリ
比変換部４の主軸１７との間に設けられるもので、入力
軸１０に一体結合する後進用ドライブギ３１８と主軸１
７に回転自在に嵌合づる後進用ドリブンギＡ７１９とが
カウンタギ１７２０及びアイドラギヤ２１を介して噛合
い構成され、更にこれらの主軸１１とギヤ１８．１９の
間に切換クラッチ２２が設けられる。そしてＰ又はＮレ
ンジの中立位置から切換クラッチ２２をギヤ１８側に係
合すると、入力軸１０に主軸１７が直結してＤ又はＬレ
ンジの前進状態にし、切換クラッチ２２をギヤ１９側に
係合すると、入力軸１０の動力がギヤ１８ないし２１に
より減速逆転してＲレンジの後進状態にする。

プーリ比変換部４は上記主軸１７に対し副軸２３が平行
配置され、これらの両軸１７．２３にそれぞれ主プーリ
２４、副プーリ２５が設りられ、且つプーリ２４゜２５
の間にエンドレスの駆動ベルト２６が掛は渡しである。

プーリ２４．、２５はいずれも２分割に構成され、可動
側プーリ半体２４ａ　、　２５ａには油圧サーボ装置２
７、２８が付設されてプーリ間隔を可変にしである。

そしてこの場合に、主プーリ２４は固定側プーリ半体２
４ｂに対して可動側プーリ半休２４ａを近づけてプーリ
間隔を順次狭くさせ、副プーリ２５は逆に固定側プーリ
半体２５ｂに対し可動側プーリ半体２５ａを遠ざけてプ
ーリ間隔を順次広げ、これにより駆動ベルト２Ｇのプー
リ２４．２５における巻（＝Ｊけ径の比を変化して無段
変速した動力を副軸２３に取出すようになっている。

終減速部５は上記副軸２３に中間減速ギヤ２９を介して
連結される出力軸３０の出力ギヤ３１に大径のファイナ
ルギヤ３２が噛合い、このファイナルギヤ３２から差動
機構３３を介して左右の駆動輪の車軸３４゜３５に伝動
構成される。

更に油圧制御部６は主プーリ２４側に、その主軸１１及
び入力＠１０の内部を貫通してエンジンクランク軸７に
直結するポンプ駆動軸３６でエンジン運転中相に油圧を
生じるように油圧ポンプ３７が設けられる。そしてこの
ポンプ油圧が油圧制御回路３８で車速及びアクセルの踏
込みに応じたスロットル開度及びエンジン回転数等によ
り制御されて油路３９゜４０を介し主プーリ及び副プー
リ側の各油圧サーボ装置２７．２８に供給され、プーリ
比変換部４の無段変速制御を行うように構成される。

第２図において変速制御系につ□いて説明すると、主ブ
ーり側の油圧ナーボ装置２７　ＩＣ’　Ｊ５いて可動側
ブーり半体２４ａがピストンを兼ねて゛シリンダ２７ａ
に１茨合し、サーボ室２７ｂのライン圧で動作するよう
にされ、副プーリ側の油圧サーボ装置２８においても可
動側ブーり半体２５ａがシリンダ２８ａに嵌合し、・童 サーボ室２８ｂのライン圧で動作するようにされ、この
場合にプーリ半休２４ａの方がプーリ半体２５ａに比べ
てライン圧の受圧面積が大ぎくなっている。

そして、副プーリサーボ室２８ｂからの油路４０がオイ
ルポンプ３１、フィルター４１を介して油溜４２に連通
し、この油路４０のオイルポンプ吐出側から分岐して主
プーリサーボ室２７ｂに連通する油路３９に圧力調整弁
４３及び変速制御弁４４が設（）られている。

変速制御弁４４は弁本体４５、スプール４Ｇ、スプール
４６の一方に付勢されるスプリング４７及びスプリング
力を変化する作′動部材４８から成り、スプール４Ｇの
スプリン”グ４７と反対側のボート４５ａに、主プーリ
側に設けられてエンジン回転数を検出ダる回転センサ４
９からのピトー圧が油路５０を介して導かれ、作動部材
４８にはスロットル開度に応じて回動するスロットルカ
ム５１が当接しである。また、弁本体４５のボート４５
ｂはスプール４６のランド４６ａ。

４６ｂによりライン圧供給用ボート４５ｃとドレンボー
ト４５ｄの一方に選択的に連通ずるようになっており、
ボート４５ｂが油路３９の油路３９ａによりナーボ室２
７ｂに連通し、ボート４５ｃが油路３９１１により圧力
調整弁４３側に連通し、ドレンボート４５ｄ−ｆ）＜油
路５２により油溜側に連通ずる。

これにより、変速制御弁４４のスプール４Ｇにおいては
、ボート４５ａのエンジン回転数に応じたピトー圧と、
スロットルカム５１の回動に伴うスロットル開度に応じ
たスプリング力とが対抗して作用し、これら両者の関係
により動作する。即ら、エンジン回転と共にピトー圧が
上昇すると、ボート４５ｂと４５ｃが連通し主プーリサ
ーボ室２７ｂにライン圧を供給して高速段側への変速を
開始し、このときスロットル開度（こ応じたスプリング
４１の力が大ぎい程上記変速間始点をエンジン回転の高
速側に移行する。

次いで、圧力調整弁４３は弁本体５３、スプール５４、
スプール５４の一方に付勢されるスプリング５５から成
り、スプール５４のスプリング５５と反対側のボート５
３ａ　、　５３ｂにはそれぞれ油路５０のピトー圧、油
路３９ｃのライン圧が導かれ、スプリング５５には主プ
ーリ２４の可動側プーリ半体２４ａに係合して実際の変
速比を検出するフィードバックセンサ５Ｇが連結される
。更に、ポンプ側の油路３９ｃは、スプール５４の位置
にかかわらず常に変速制御弁側の油路３９ｂ　ｋ一連通
している。また、ドレン側の油路５２も、ポーｌ”５３
ｄに連通している。スプール５４は、ピトー圧とスプリ
ングの力により左右に微動しており、スプール５４のラ
ンド５４ａ部の切欠により、ライン圧のボート５３ｃと
ドレン側油路５２との連通が制御されることで、ライン
圧を調圧するようになっている。

これにより、圧力調整弁４３のスプール５４にはピトー
圧等がライン圧をドレンして低下覆る方向に作用し、こ
れに対しフィードバックセンサ５６による変速比に応じ
たスプリング５５の力がライン圧を高める方向に作用す
る。そして、伝達ｔ〜シルク大きい低速段ではスプリン
グ５５の力が大きいことがらライン圧を高く設定し、高
速段側への変速に伴いライン圧を低下すべく利御し、常
にベル１−スリップを生じないようなプーリ押付力を保
持する。

第３図と第４図において、エンジン回転に応じたピトー
圧を検出する回転センサ４９について詳細に説明すると
、エンジン側の主プーリ２４において可動側プーリ半体
２４ａに付設される油圧サーボ装置２７のシリンダ２７
ａ背後に、少なくとも半径方向外方を閉鎖したリング状
のケース７０がビス７１により固着され、これらのシリ
ンダ２７ａ１ケース７０、変速機サイドケース壁部７２
、主軸１１の軸受７３等により適宜流体が漏洩り゛る円
形のピトー圧室１４が形成される。そして、ピトー圧室
７４には壁部７２の通路７５及びＡイル供給ロアロによ
りドレンオイルの一部が常に供給され、かかるピトー圧
室７４内外側にピトー管７７が基部を軸７８に固定し、
測定ポイントのノズル先端７７ａを半径方向外方に向け
て設置され、ピトー管７７で圧力変換したエンジン回転
に応じたピトー圧をピトー管７７、軸７８及び壁部７２
の各通路７９．８０．８１を介して取出すようになって
いる。

そこで、上記ピトー管７７を有する軸７８が例えば９０
度回動可能にされ、且つこの軸７８が壁部７２等を１７
貫通して外部に突出し、レバー８２を介してケーブル又
はロンド等に連結される。これにより、ピトー管７１を
第４図の実線のように垂直位置にすると、ノズル先端７
７ａまでの半径ｒ１が大きく速い流速を検出し、これに
対しピトー管１７を同図の鎖線のように回動して水平位
置すると、ノズル先端７７ａまでの半径ｒ２が小さくな
って遅い流速を検出するようになる。

このように構成されることから、車両走行時にエンジン
動力が常に無段変速機２の主軸１７に入力されることか
ら、回転センサ４９においてケース７０と共にその内部
の流体がエンジン回転に応じて回転しており、この場合
に流体は遠心力により半径方向外方にいくに従って流速
が速くなっている。

そこで、平坦部と山間部の違い、積載量の変化、２．４
輪駆動の違い等の走行条件の相違に対応して手動又は自
動で軸１８を回動し、ピトー管７１を垂直位置にすると
流速の速い個所を検出することから、ピトー圧特性は第
５図の破線のようにエンジン回転に対し変化の大きいも
のになる。これに対し、ピトー管７７を水平位置すると
流速の遅い個所を検出することから、ピトー圧特性は同
図の実線のようにエンジン回転に対し変化の小さいもの
になり、こうして２種類のピトー圧特性が得られる。

一方、上記エンジン回転に応じたピトー圧は圧力調整弁
４３及び変速制御弁４４に作用し、圧力調整弁４３で調
圧されたライン圧が副プーリサーボ室２８ｂに常に供給
され、且つ変速制御弁４４により主プーリサーボ室２７
ｂに供給又は排出される。これにより駆動ベルト２Ｇの
主プーリ２４に対する副プーリ２５の巻付は径、即ちプ
ーリ比が変換されて、第６図に示す変速特性にＪ３いて
直線ｑの変速比最大の低速段と直ＦＡｌｌの変速比最小
の高速段との間で無段変速される。

干こて、かかる変速制御において上記第５図の２種類の
ビ１〜−圧特性のうちの破線の場合には変化が大きいの
で、第６図に示す低車速側の点Ｐ１で変速が開始し且つ
破線で示すように低車速領域で変速が行われるエコノミ
レンジとなる。これに対し、実線のピトー圧特性の場合
には変化が小さく高いエンジン回転を必要とするので、
Ｍ６図に示すように変速開始点Ｐ２及び実線の変速域が
高串速側に移行して、低速段領域の広いパワーレンジと
なる。

尚、上記実施例では回転センサ４９によるピトー圧特性
として、ピトー管７７を１ａ！ａ設り、これを垂直−及
び水平に変位した２種類のものについて説明したが、こ
れに限定されるものではない。づなゎち、ピトー管を回
動させる代りに、異なった半径位置に複数のピトー管を
装着して、ピトー管がらの流路を切換弁等により切換制
御ずれば、ピトー管部の回動に伴なう油の漏洩や作動の
不円滑さが解消される。

以上の説すＪから明らかなように、本発明ににると、エ
ンジン回転に応じたピ１−−圧の特性が変更されてエコ
ノミ又はパワーレンジの異なる変速特性が得られるので
、走行条件に応じ最適な変速を行うことができ、燃費、
出力等の点で好ましいものになる。ピトー圧特性の変更
は既存のピトー管７１を′有する回転センサ４９を用い
、ピトー管７７の位置を変化させるものであり、４Ｒ造
が簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される無段変速機の一例を示すス
ケルトン図、第２図は変速制御系の油圧回路図、第３図
は本発明による装置の一実施例を示す断面図、第４図は
第３図の■−■断面図、第５図はピトー圧特性線図、第
６図は変速特性線図である。 １・・・電磁粉式クラッチ、２・・・無段変速機、３・
・・切換部、４・・・ブーり比変換部、５・・・終減速
部、６・・・油圧制御部、２４・・・主プーリ、２５・
・・副プーリ、２Ｇ・・・駆動ベル１〜．２７．２８・
・・油圧サーボ装置、４３・・・圧力調整弁、４４・・
・変速制御弁、４９・・・回転ヒンサ、７０・・・ケー
ス、７４・・・ピトー圧室、７７・・・ピトー管、７７
ａ・・・ノズル先端、７８・・・軸、８２・・・レバー
。 特許出願人　　　　富士重工業株式会社代理人弁理士　
　　小　橋　信　浮 量　弁理士　　　村　井　　　進 ・閣 第１図 第４図 第５図 エンジン＋ｉ］躯４之。 第６図 中逸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プーリ間隔可変の主プーリと副プーリ、及び両プーリ゛
   の間に巻装される駆動ベルトから成るプーリ比変換部を
   有する無段変速機において、エンジン回転により流体を
   回転さぜるピトー圧室、該ピトー圧室内に設置されるピ
   トー管を有してエンジン回転に応じたピトー圧を検出し
   、該ピトー圧を圧力調整弁及び変速制御弁に作用して変
   速制御するに、上記ピトー管のノズル先端の測定ポイン
   トを半径方向に変えてピトー圧特性を変更し、変速開始
   点及び変速域を車速の低速又は高速側に切換可能に構成
   したことを特徴とする無段変速機の変速特性制御装置。