JPS6059469B2 - 車両用油圧式無段変速機の操作制御装置 - Google Patents

車両用油圧式無段変速機の操作制御装置

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JPS6059469B2
JPS6059469B2 JP5857679A JP5857679A JPS6059469B2 JP S6059469 B2 JPS6059469 B2 JP S6059469B2 JP 5857679 A JP5857679 A JP 5857679A JP 5857679 A JP5857679 A JP 5857679A JP S6059469 B2 JPS6059469 B2 JP S6059469B2
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hydraulic
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clutch
valve
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紀幸 高橋
虎男 服部
▲たすく▼ 伊達
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Honda Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用油圧式無段変速機の操作制御装置に関
するものである。
従来入力軸に連動させた定吐出量型アクシヤルプラン
ジヤ式油圧ポンプと、出力軸に連動させた斜板式可変容
量型アクシヤルプランジヤ式油圧モータとを油圧閉回路
を介して連結し、油圧モータの吐出量をモータ斜板の傾
斜角を変更することにより調節して前記入力軸と出力軸
間の変速比を無段階に調節するようにした油圧式無段変
速機において、前記油圧ポンプの入力軸を車両の走行用
エンジンの原動軸に連動させるとともに前記油圧モータ
の出力軸を車両の駆動車軸に連動させることにより、車
両の変速機として適用するようにする”ことは既に公知
の技術である。
本発明はこの種の変速機において、モータ斜板の傾斜
角を制御弁付主サーボモータによりエンジンの運転条件
に合せて制御するとともにニュートラル操作から再び自
動あるいは手動変速操作に移・る際急激なエンジンブレ
ーキ負荷がかからないようにすることを目的とする。
以下図面により本発明の一実施例について説明する。
第1図は本発明装置を備えた車両用油圧式無段変速機の
操作制御系の全体が示され、この操作制御系は定吐出量
型斜板型アクシヤルプランジヤ式油圧ポンプPと斜板式
可変容量型アクシヤルプランジヤ式油圧モータMとを油
圧部に連結して構成される、従来公知の油圧式無段変速
機CVTと、車両走行用エンジン(図示せず)によつて
駆動されるエンジン駆動ポンプEPと、そのエンジン駆
動ポンプEPと同期して駆動され、エンジンの回転数に
比例した出力油圧を発生する遠心ガバナCGと、前記エ
ンジンの絞り開度に比例した力と、エンジンの回転数に
比例した力との差を変位に変換し、その変位によつて出
力制御部材の制御方向を決定するとともにその制御力を
増巾するようにした制御弁付主サーボモータMSと、車
輛の運転者によつて手動操作され、手動変速位置、自動
変速位置およびニュートラル位置の3つの位置を選定す
る変速操作装置CSHと前記無段変速機CVTにおける
油圧モータMのモータ斜板11を傾動制御する油圧式チ
ェンジサーボモータCHSと、前記無段変速機CVTの
クラッチ操作を行う油圧式クラッチサーボモータCLS
と、前記制御弁付主サーボモータMSと、前記チェンジ
およびクラツチサーホモータCHS,CLSとを連動さ
せそれらサーボモータCHS,CLSを単独に、あるい
は連動して操作制御する連動操作装置0PCと、前記ク
ラッチサーボモータCLSを強制的に“゜クラッチオブ
させる強制クラッチオフ装置CLO−と、車輛の走行に
よつて駆動され、車速に比例した出力油圧を発生する走
行駆動ポンプVPとより構成されている。
先ずはじめに斜板式定吐出量型多プランジャ油圧ポンプ
Pと、斜板式可変容量型多プランジャ油.圧モータMと
よりなる無段変速機CVTの構成について説明する。
尚、この無段変速槻?VTは従来既に知られているもの
であるので、その構成を簡単に説明する。
前記油圧ポンプPは、入力軸3に貫通される・とともに
これにスプライン係合2されたポンプシリンダ1と、そ
のポンプシリンダ1にその回転中心を囲むように設けら
れた環状配列の多数のシリンダ孔4,4・・・・・・・
にそれぞれ摺合した多数のポンププランジャ5,5・・
・ ・・を有し、入力軸3には図示しないエンジンから
の動力がフライホィールを介して伝達されるようになつ
ている。一方、前記油圧モータMは、前記ポンプシリン
ダ1を同心上で囲繞してそれと相対的に回転できるよう
に配設されたモータシリンダ8と、そのモータシリンダ
8に、その回転中心を囲むように設けられた環状配列の
シリンダ孔9,9・・・・・・・にそれぞれ摺合した多
数のモータプランジャ10,10・・・ノを有する。油
圧ポンプPの各ポンププランジャ5の内端は、球面継手
7を介して油圧モータMのモータシリンダ8内に一定角
度で傾斜して固定されたポンプ斜板6に自在に回動でき
るように連結されてい.る。
したがつてモータシリンダ8に対してポンプシリンダ1
が回転すると、多数のポンププランジャ5,5・・・
・・・は、前記ポンプ斜板6により順次に往復摺動され
吐出行程と吸人工程が繰り返される。各モータプランジ
ャ10の内端は、球面継手12を介してモータ斜板11
の表面に回動自在に連結されている。
前記モータ斜板11はその中央部両側に一対のトラニオ
ン軸13が突出されており、それらのトラニオン軸13
は、ミッションケースに枢支されていてモータ斜板11
はミッションケースに対して左右に傾動できるようにな
つている。またモータシリンダ8の端部(第1図におい
て左端部)には、駆動歯車14が一体に形成されて出力
軸15を構成しており、モータシリンタ8、すなわち出
力軸15の回転力は図示しない伝動機構を介し車両の駆
動車輪に伝達されるように、なつている。
ところでモータシリンダ8が回転すれば、多数のモータ
プランジャ10,10・・・ ・・・は位相をずらして
シリンダ孔9,9・・・・・・・内を往復摺動して膨脹
、あるいは収縮行程を繰り返す。この場合、モータプラ
ンジャ10,10・・・ ・・の摺動ストロークは、モ
ータ斜板11が図に実線で示す最大傾斜位置SllaX
のとき最大となり、また図に鎖線で示す最小傾斜位置S
minのとき最小となる。而して前記モータ斜板11の
傾斜角は後述するチェンジサーボモータCHSによつて
無段階に調整制御される。油圧ポンプPと油圧モータM
間は、作動油分配機構Dsを構成する、後述の分配盤1
7と分配環18とに形成される油圧通路を介して連通さ
れている。
そしてエンジンの駆動により入力軸3が回転されると、
これにスプライン係合2されるポンプシリンダ1が回転
され、吐出行程中のポンププランジャ5を収容したシリ
ンダ孔4から吐出される高圧の作動油は、後に詳述の作
動油分配機構Dsを介して膨脹行程中のモータプランジ
ャ10を収容したシリンダ孔9内に給送され、一方収縮
行程中のモータプランジャ10を収容したシリンダ孔9
から排出される作動油は後に詳述の作動油分配機構Ds
を介して吸入行程中のポンププランジャ5を収容するシ
リンダ孔4内に還流される。このようにして入力軸3の
回転中は油圧ポンプPと油圧モータM間を高圧作動油が
循環し、その間吐出行程中のポンププランジャ5がポン
プ斜板6を介してモータシリンダ8に与える反動トルク
と膨脹行程中のモータプランジャ10がモータ斜板11
がうける反動トルクとの和によつてモータシリンダ8は
回転駆動される。そしてモータ斜板11の傾斜角を最小
傾斜角(垂直位置)Simnから最大傾斜角Smaxま
で傾動制御することにより油圧モータMの容量を零から
所定の値まで変えることができ、入力軸3と出力軸15
間の変速比を1:1から最大値まで無段階に変えること
ができる。次にエンジンによつて駆動される、前記エン
ジン駆動ポンプEPについて説明すると、これは通常の
歯車ポンプで構成され、その吸込口は油溜Tに連通され
、またその吐出口は主給油路20に連通されている。
主給油路20は二又は分岐され、その一方21は後述す
る制御弁付主サーボモータMSの中央作動油路44に連
通され、またその他方22は後述する開閉弁■および給
油路118を介して同じく後述する強制クラッチオフ装
置CLOの流通ボート117に連通される。また主給油
路20からは補給油路24が分岐されており、この補給
油路24は、前記無段変速機CVTの入力軸3内の油路
25を通り、逆止弁26,27を介して前記油圧ポンプ
Pと油圧モータMの油圧閉回路内に連通され、その回路
内の作動油が漏洩したとき、その分を自動的に補給でき
るようになつている。尚、28はエンジン駆動ポンプE
Pの吐出口直後の主給油路20に介在した逆止弁、29
は主給油路20の前記逆止弁28より下流側に接続され
るリリーフ弁である。次に前記遠心ガバナCGであるが
、これは従来公知の構造のものであつて、前記エンジン
駆動ポンプEPと同期して駆動され、エンジンの回転数
に比例した出力油圧を発生することかてきるものであり
、その入力側には、前記主給油路20からの圧力油が分
岐油路30を介して給油され、またその出力側からの出
力圧油は、油路31を介して、後述する制御弁付主サー
ボモータMSに連通されている。
次にエンジンの絞り開度に比例した力とエンジンの回転
数に比例した力とを入力させ、それらの力の差を変位に
変換し、その変位により出力制御部材、すなわち出力ピ
ストン54の制御方向を決定するとともにその制御力を
増巾するようにした制御弁付主サーボモータMSの構成
について説明すると、制御函33には、その両側面に開
口する弁孔34が穿設され、この弁孔34内には、その
中央部にスプール弁35が、その左右端部には、左、右
入力ピストン36,37がそれぞれ摺動自在に嵌合され
ている。
前記スプール弁35は、その中央、および左右にそれぞ
れランド部R2およびRl,r3を有しており、前記弁
孔34内を第1図において左側より4つの油室A,b,
cおよびdに区画している。前記油室A,d内には、そ
れぞれ伝達ばね38,39が縮設され、これらの伝達ば
ね38,39の弾発力によつて左、右入力ピストン36
,37は制御函33外に突出している。前゛記左入力ピ
ストン36の外端面には、エンジンの絞り弁(図示せず
)に連動する回転カム40のカム面が当接されており、
また前記右入力ピストン37の外端面には、前記制御函
33に上端を止着した規制板41の下端が当接されてい
る。制御函33の右側面にはストッパ42が設けられ、
このストッパ42は規制板41の左方への移動を規制し
ている。また規制板41にはバイメタル43が沿着され
ており、寒冷時にその規制板41の下部を第1図におい
て右方に撓曲されるようになつてノいて、寒冷時におい
て、エンジンを暖機運転する際にファストアイドルによ
るアイドル回転数の上昇に起因する、前記スプール弁3
5の移動を修正できるようにしたものであり、すなわち
エンジンのアイドル回転数のばらつきに対するスプール
弁35の動きの補正をなすものてある。前記弁孔34の
中央部には、前記エンジン駆動ポンプEPに主給油路2
0,21を介して連通する中央作動油路44が開口され
ており、この中央作動油路44はスプール弁35の左右
動により油室bあるいはcに選択的に連通し得る。弁孔
34の油室bと、後述するサーボシリンダ48の左油室
eとは左作動油路45を介して連通され、また弁孔34
の油室cと、前記サーボシリンダ48の右油室fとは右
作動油室46を介して連通される。尚、右作動油路46
には、さらに後述する補給油路47が連通される。また
弁孔34には、その油室A,bあるいはcに連通し得る
還流油路49が開口されており、そのうち油室A,bと
還流油路49との連通路にはオリフィス51,52が介
在されている。そして前記還流油路49は油溜Tに連通
している。さらに弁孔34には、前記油室dに連通し得
る制御油路53が開口され、この制御油路53はエンジ
ンの回転数に比例した圧力油を発生ずる前記遠心ガバナ
CGの出力ボートに出力油路31を介して連通されてい
る。前記弁孔34の下方において制御函33には、サー
ボシリンダ48が形成され、このサーボシリンダ48内
には、このシリンダ48内を左油室eと右油室fとに区
画する出力部材、すなわち出力ピストン54が摺動自在
に嵌合されている。
また制御函33には前記サーボシリンダ48の中心を通
る、後述の変速操作杆Lの先端部が摺動自在に貫通支持
されており、前記出力ピストン54には、その中心に軸
孔56が形成されその軸孔56に後述する変速操作杆L
の先端部が摺動自在に貫通されている。また後に詳述す
るように変速操作杆Lの先端部には第一大径部12より
段差58を介して第一小径部11が形成されており、こ
の第一小径部11に前記出力ピストン54がくると、そ
の軸孔56と第一小径部11間に細隙が形成され、この
細隙を介して前記左油室eと右油室fとが連通されるよ
うになつている。またサーボシリンダ48の左端壁には
、前記変速操作杆Lが左位置、すなわち後述の自動変速
位置Dあるいはニュートラル位置Nに移動したとき、前
記第一大径韻,が嵌入し得る嵌入孔57が穿設されてい
る。前記出力ピストン54にはピストンロッド55が一
体に形成され、このピストンロッド55は、制御函33
外に延出され、この先端部に後述する連動操作装置0P
Cの作動腕132の上端が連結されており、出力ピスト
ン54の左右動により前記作動腕132は左右に揺動で
きるようになつている。
ところでエンジンを加速すべく図示しない絞り弁を開放
していくと、それに連動する回転カム40は、第1図に
おいて反時計方向に回動して左入力ピストン36は右に
移動し、その左入力ピストン36の変位は伝達ばね38
により力に変換されてスプール弁35に伝達されるので
、そのスプール弁35は、図示しないエンジンの絞り弁
開度に比例した変位置だけ右方向に摺動する。
これにより中央作動油路44は油室b1左作動油路45
を介してサーボシリンダ48の左油室eに連通し、一方
、サーボシリンダ48の右油室fは右作動油路46、油
室cを介して還流油路49に連通するので、エンジン駆
動ポンプEPからの圧力油は主給油路20,21、中央
作動油路4牡油室b1および左作動油路45を通つて左
油室e内に圧入され、右油室f内の油は、右作動油46
、油室C、および還流油路49を通つて油溜Tに還流さ
れ、出力ピストン54を第1図において右に移動するこ
とができる。絞り弁の開度増によりエンジンの回転数が
上昇すると、これに比例して前述のように遠心ガバナC
Gの出力油圧が上昇し、その上昇圧力油は出力油路31
、制御油路53を通つて弁孔34の油室dに供給される
ので、スプール弁35はエンジンの回転数の上昇に比例
した変位置だけ左方向に摺動する。
すると今度は中央作動油路44は油室C1右作動油路4
6を介してサーボシリンダ48の右油室fに連通し、一
方、左油室eは作動油路45、油室bを介して還流油路
49に連通するので、エンジン駆動ポンプEPからの圧
力油は右油室fに供給され、左油室e内の油は油溜Tに
還流され、出力ピストン54は左に摺動する。またエン
ジンを減速すべく、その絞り弁を閉じていけば、回転カ
ム40は第1図時計方向に回転して左入力ピストン36
は、今度は絞り弁開度に比例した変位置だけ左方向に摺
動し、前述と全く逆に左油室eが油溜Tに、また右油室
fがエンジン駆動ポンプEPの主給油路20,21に連
通し出力ピストン54は左に動かされる。
以上によりエンジンの回転数が減少すると、これに比例
して遠心ガバナCGの出力油圧が下降し、前記と全く逆
にスプール弁35はエンジンの回転数の下降に比例した
変位置だけ右方向に摺動する。すると再びエンジン駆動
ポンプEPからの圧力油は左油室eに供給され、右油室
fは油溜Tに連通するので、出力ピストン54は右に摺
動する。以上のようにスプール弁35は、絞り弁の開度
すなわち回転カム40の回転に基づく外力と、遠心ガバ
ナCGからの油圧力、すなわちエンジンの回転数に比例
した制御力とが均衡するところまで左右に無段階に動か
される。
したがつて例えば、エンジン回転数が比較的低く、かつ
絞り弁開度が比較的大きい条件下ではスプール弁35が
右に動かされ、これに追従して出力ピストン54はサー
ボモータで増巾されて右に動かされ、また反対にエンジ
ン回転数が比較的高く、かつ絞り弁開度が比較的小さい
条件下ではスプール弁35は左に動かされ、これに追従
して出力ピストン54はサーボモータで増巾されて左に
動かされる。尚、前記作動は第1図に示すように補給油
路47に通じる給油路50が後述の開閉弁■により閉鎖
された状態で行われる。
また前記サーボモータの作動において、出力ピストン5
4が変速操作杆Lの第一小径韻,にあるときは、その第
一小径部11と出力ピストン54の軸孔56間の細隙を
通して左油室eと右油室fとが連通するので、それらの
室E,f間には油が自由に流通するようになり、出力ピ
ストン54はその左右の面積差によつて動かされる。
而して出力ピストン54はその左側面積A1が右側面積
A2よりも大きいので、変速操作杆Lの第一大径部12
に至るまで右方に動かされる。このことは後に作用説明
の項で詳述するように、前記無段変速機CVTを「手動
操作」する場合に、変速操作杆Lを手動で左右動すると
き、これに追従して出力ピストン54を動かすことがで
きるようにしたものである。また弁孔34の油室aと還
流油路49間、および油室bと還流油路49間にそれぞ
れオリフィス51,52を設けたのは、次の理由による
すなわち、エンジンの絞り弁を急激に開いて回転カム4
0が急激に反時計方向に回転した際、オリフィス51に
より油室a内の油の急激な排出が妨げられ、油室a内は
瞬間的に密閉状態となり、左入力ピストン36の右移動
が油圧的にスプール弁35に伝達されて出力ピストン5
4の制御力の増加補正が行われ、車輛の加速性能を高め
るようにしたものである。また絞り弁を急速に閉じて回
転カム40が急激に時計方向に回転した際、左入力ピス
トン36は回転カム40から釈放されるが、スプール弁
35の左移動はオリフィス52から排出される油に及ぼ
す減衰作用により緩徐に行われ、そのため出力ピストン
54は緩やかに左移動して、無段変速様QVTの減速比
は徐々に減少し、エンジンの急減速時に、減速比の急減
少によソー瞬車輛が加速されるような危険を生じないよ
うにしたものである。前記変速操作装置CSHは変速操
作杆Lを、ミッションケースに形成した軸受部60によ
つて左右に摺動できるように案内支持して構成され、変
速操作杆Lの自由端は図示しないハンドルに連動されて
おり、運転者が手動により左右に摺動操作できるように
なつている。
前記変速操作杆Lは、その内端より外端、すなわち第1
図において左から右へ第一小径韻,、第一大径部12、
第二小径部13および第二大径部14とよりなり、第一
小径部11と第一大径部12間に段差58が形成される
そして第一小径部11、第一大径部12が前述の制御弁
付主サーボモータMS内に挿入されている。前記軸受部
60と変速操作杆Lとの間には、この変速操作杆Lを第
1図に示す手動変速開始位置M1自動変速位置Dおよび
ニュートラル位置Nの3つの位置に係止するためのクリ
ックストッパ61が設けられており、このクリツクスl
・ツパ61は変速操作杆Lに形成した3個のノッチ62
,63および64と、前記軸受部60に設けられる係止
ボール65と、これを変速操作杆Lに向けて弾発するば
ね66とより構成されている。
而して手動変速開始位置Mと自動変速位置D間の範囲は
変速操作杆Lの手動変速範囲Mrになる。而して第1図
において、手動変速開始位置M1手動変速範囲Mrl自
動変速位置Dおよびニュートラル位置Nは何れもクリッ
クストッパ61の中心線を基準にして示されている。前
記変速操作杆Lとミッションケースの軸受部60とは、
それらが協働して本発明の油路の開閉を司る開閉弁Vを
構成している。
以下、この開閉弁Vの構造について説明すると、前記変
速操作杆Lの第二大径部14には前記エンジン駆動ポン
プEPと後に詳述する走行駆動ポンプVPに連通する給
油路118と、前記走行駆動ポンプVPのみに連通する
給油路50とが互いに隣接して横切つており、これらの
給油路118および50は、変速操作杆Lが「手動変速
範囲M1および「自動変速位置D」にシフトされたとき
、その第二大径部14によつて閉じられて遮断されるよ
うになつている。また変速操作杆Lが第1図において左
限位置、すなわちニュートラル位置Nにシフトされたと
き、前記給油路118および50は、何れも前記第二大
径部14に形成した環状溝67,68を介して連通され
るようになり、エンジン駆動ポンプEPおよび後述する
走行駆動ポンプVPからの圧力油は、給油路118を通
つて後述する強制クラッチオフ装置0℃のシリンダ11
3の右室内に導入され、後述するクラッチサーボモータ
CLSを強制的にクラッチオフさせる。また後述の走行
駆動ポンプ■Pからの圧力油は給油路50、前記補給油
路47および右作動油路46を通りサーボシリンダ48
の右油室fに給油され、第一大径部12上にある出力ピ
ストン54を左限位置、すなわちTOP位置まて移動さ
せ(変速操作杆Lは左限位置、すなわちニュートラル位
置Nにある。
)、゜“ニュートラル位置N゛から再び自動あるいは手
動変速位置に戻るとき急激なエンジンブレーキ負荷がか
からないようになつている。前記モータ斜板11を第1
図鎖線に示す垂直なTOP位置Smmから第1図実線に
示す最大傾斜したLOW位置Smaxに傾動操作するた
めの油圧式チェンジサーボモータCHSがミッションケ
ース内に設けられる。
次にこのチェンジサーボモータCHSの構成について説
明すると、これはミッションケースに固定状態に支持さ
れるサーボシリンダ70と、その内部を左側油室gと右
側油室hとに区画するサーボピストン71と、前記サー
ボシリンダ70を貫通して先端部が前記サーボピストン
71に穿設した弁孔73内に摺合されるパイロット弁7
2とから構成され、前記サーボピストン71と一体のピ
ストン罎ンド74はサーボシリンダ70を貫通してその
外部に突出され、前記モータ斜板11にピン連結75さ
れている。サーボシリンダ70の左側油圧gには、サー
ボシリンダ70に形成した通路76を介して高圧油路7
7に連通され、この高圧油路77内を流れる高圧油が作
用するようになつている。ところで前記高圧油路77内
には、エンジンの駆動時、油圧ポンプPからの高圧の作
動油が、後述するクラッチサーボモータCLS内を通つ
て給油されており、またエンジンブレーキ時には前記エ
ンジン駆動ポンプEPから、前記高圧の作動油よりも低
圧の一定圧力油が同じく前記クラッチサーボモータCL
S内を通つて給油されるようになつている。またこの高
圧油路77はリリーフ弁Rを介して主給油路22に連通
され、この高圧油路77内の油圧力が所定値を越えると
、前記リリーフ弁Rが働くようになつている。また前記
弁孔73はその還流路128を通して油溜Tに連通され
ている。サーボピストン71には、パイロット弁72の
右動に応じて右側油室hを、弁孔73を介して油溜Tに
開放させる排出路78と、パイロット弁72の左動に応
じて今度は右側油室hを左側油室gに連通させる供給路
79とが穿設されている。したがつてサーボピストン7
1は、パイロット弁72の左、右動に追従するように高
圧油路77内の圧力油によつて増巾作動され、それによ
つてモータ斜板11を第1図実線に示す最大傾斜位置、
すなわちLOW位置Smaxから第1図鎖線に示す最小
傾斜位置(垂直位置)、すなわちTOP位置Sminま
で無段階にシフトすることができる。その場合エンジン
の駆動により油圧ポンプPが稼動されるときは、前述の
ようにその高圧の作動油が後述のクラッチサーボモータ
CLS内を通つて高圧油路77に供給されるので、モー
タ斜板11の応答傾動を敏感にすることができ、またエ
ンジンブレーキ時には、前述のようにエンジン駆動ポン
プEPからの前記作動油よりも低圧の圧力油が同じく後
述のクラッチサーボモータCLS内を通つて前記油路7
7に供給されるので、モータ斜板11の応答傾動を緩慢
にして急激なエンジンブレーキがかからないようにする
ことができる。前記無段変速機?VTの右側においてミ
ッションケースの一端壁80には、固定軸81が固着さ
れ、この固定軸81は無段変速機CVTのモータシリン
ダ8の支軸部82を貫通してその内部にのひており、こ
の固定軸81の内端には前記分配環18が偏心的に支持
されて、さらにこの分配環18の内端面は前記分配盤1
7の一端面に油密状態で接触している。
分配環18は、モータシリンダ8内に画成される密閉状
の中空室83を内側室831nと外側室830Utとに
区画している。一方分配盤17には吐出ボート84と吸
入ボート85とが穿設されており、前記吐出ボート84
は、油圧ポンプPの吐出行程側にあるシリンダ孔4と前
記内側室831nとを連通し、また前記吸入ボート85
は油圧ポンプPの吸入行程側にあるシリンダ孔4と前記
外側室830Utとを連通し得るようになつている。ま
た前記分配盤17には前記吐出ボート84および吸入ボ
ート85のほかに多数の連絡ボート86,86・・・・
・・・が穿設されていて、これらの連絡ボート86,8
6・・ ・・・は、前記モータシリンタ8と共に回転す
る分配盤17の回転に伴つてモータシリンダ8のシリン
ダ孔9,9・・・を前記内側室831nあるいは外側室
830Utに連通させることができる。したがつて入力
軸3の回転に伴つてポンプシリンダ1が回転すると、前
述のようにポンププランジャ5の吐出行程により生成さ
れた高圧の作動油は吐出ボート84から内側室83jn
へ、さらにそれと連通状態にある連絡ボート86を経て
膨脹行程のモータプランジャ10のシリンダ孔9へ流入
し、そのモータプランジャ10に推力を与え、一方収縮
行程のモータプランジャ10により排出される作動油は
外側室830utに連通する連絡ボート86および吸入
ボート85を通して吸入行程中のポンププランジャ5の
シリンダ孔4に還流し、このような作動油の循環により
油圧ポンプPから油圧モータMへの動力の伝達が行われ
る。
而して作動油の分配機構Dsを構成する前記分配盤17
および分配環18は、この種油圧ポンプPと油圧モータ
Mよりなる無段変速槻?■Tにおいて既に公知であるの
でその詳細な説明を省略する。ところで前記固定軸81
内には、(a)前記油圧ポンプPの吐出側と吸入側とを
短絡させ、油圧モータMへの高圧作動油の給送を行わな
いようにしてその油圧モータMを不作動にする゜゛クラ
ッチオフ状態゛、(b)油圧ポンプPから油圧モータM
へ高圧作動油を自由に循環させる゜゛クラッチオン゛状
態、(c)前記短絡路の開度を調節して油圧ポンプPか
ら油圧モータMへの作動油の流量を制御する66半クラ
ッチ99状態、(d)油圧ポンプPの作動油の流れを完
全に遮断してポンププランジャ5を油圧的にロックして
ポンプシリンダ1とモータシリンダ8とを一体的に回転
させる゜゜油圧ポンプ、油圧シリンダ直結゛状態、の以
上の4つの状態を選択的に採り得るようにした、油圧式
クラッチサーボモータCLSが装備されている。
以下、このクラッチサーボモータC?の構造について説
明すると、前記固定軸81には、その中心孔89とその
側壁を貫通する複数個(図において2個図示)の短絡ボ
ート87,88が穿設されており、これらの短絡ボート
87,88の内側開口端は、前記固定軸81の中心孔8
9を通して前記内側室83jnに連通され、またそれら
のボート87,88外側開口端は固定軸81の外側に形
成される通油溝90を通して前記外側室830utに連
通されている。
前記短絡ボート87,88の内側開口端、すなわち固定
軸81の中心孔89への開口端は固定軸81の軸方向に
若干オフセットしている(図において短絡ボート87が
短絡ボート88に対して若干左にオフセット)。前記固
定軸81の中心孔89の径小部には、クラッチ弁92が
摺動自在に嵌合されており、このクラッチ弁92が図に
おいて左に摺動すると、短絡ボート87,88は順次に
閉じられ、また右にl摺動すると短絡ボート87,88
は順次に開くようになつている。
またクラッチ弁92の内端面外周にはテーパ面93が形
成され、このテーパ面93は、前述のようにオフセット
される短絡ボート87,88と協働して、それら短絡ボ
ート87,88の開閉が緩徐に行われ、後に詳述するク
ラッチの切換操作を一層スムーズに行うことができるよ
うになつている。クラッチ弁92の先端には弁杆94が
螺着され、この弁杆92の球状端部にはシュー95が首
)振り可能に連結されている。
シュー95はクラッチ弁92が後述するように゜“クラ
ツチオゾ゛状態を超えてさらに左に摺動したとき、前記
分配盤17に穿設した吐出ボート84の開口端を閉塞す
るように、その一端面に油密に密着し、吐出ボート84
から内側室831nへの油の流れを遮断することができ
る。いまクラッチ弁92が図に示すように右端位置にあ
る状態ては、短絡ボート87,88は開放され、前記内
側室831nとは連通状態にあり、分配盤17の吐出ボ
ート84から吐出される高圧の作動油は直ちに油圧ポン
プPの吸入ボート85へ短絡してしまい、油圧モータM
への給送が行われない。
したがつてこの状態では油圧モータMは作動されず、所
謂゜゜クラッチオブ状態にある。次にクラッチ弁92が
図において左に摺動し、前記短絡ボート87,88を何
れも閉鎖した状態になると、前記のように油圧ポンプP
と油圧モータM間に作動油の流れを生じるのて、入力軸
3と出力軸15とは油圧的に連結され所謂“゜クラッチ
オン゛状態になる。またクラッチ弁92が前述の゜“ク
ラッチオブ状態から“゜クラッチオン゛状態へ移る途中
の過程では、前記短絡ボート87,88の開度は漸次に
絞られ吐出ボート84からの作動油の一部が油圧モータ
Mへ流れ、他の一部が油圧ポンプPの吸入ボート85へ
短絡されることになる。この状態が所謂゛゜半クラッチ
状態である。ところでこの場合、前記短絡ボート87,
88は固定軸81の軸方向、すなわちクラッチ弁92の
摺動方向にオフセットしていること、およびクラッチ弁
92の内端面外周にテーパ面93が形成されていること
とによつて短絡ボート87,88の開閉が緩徐に行われ
る。このことはクラッチの切換を一層スムーズに行うこ
とができ、また半クラッチの区域を広くとることができ
、車輛の発進を一層スムーズにすることができる。また
クラッチ弁92が前述の゜゜クラツチオゾ゛状態を超え
てさらに左に摺動すると、前記シュー95は分配盤17
の端面に密着してそこに開口した吐出ボート84を閉塞
して該吐出ボート84から内側室831nへの作動油の
流れを遮断し、前記“油圧ポンプ、油圧モータ直結゛状
態となり、ポンププランジャ5を油圧的にロックしてポ
ンプシリンダ1からポンププランジャ5群およびポンプ
斜板6を介してモータシリンダ8を機械的に駆動するこ
とが−できる。したがつてモータプランジャ10のモー
タ斜板11に与える推力が消失し、その推力による軸受
等の各部材の負担を軽減することができる。而してこの
゜゜油圧ポンプ、油圧モータ直結゛状態は、モータ斜板
11を直立状態にして変速比が1:1になつたときに、
すなわち゜“TOP位置Smin゛にあるときに行われ
るもので、入力軸3から出力軸15へ動力伝達効率を良
好にすることができる。次に前記クラッチ弁92を固定
軸81の中心孔89内において、前述のように左右に往
復制御するための構成について主に第2図を参照して説
明すると、前記クラッチ弁92の後方(第1,2図ノ右
方)には油室101が形成されており、この油室101
は通常クラッチ弁92に形成した油通路102および前
記弁杆94に形成した油通路103を通つて前記内側室
831n内に連通されている。
そしてエンジン駆動時には、前記油室101・内に油圧
ポンプPと油圧モータM間を循環する高圧の作動油の一
部が前記内側室831nより前記油通路103,102
を通つて常時供給され、またエンジンブレーキ時にはエ
ンジン駆動ポンプEPからの圧力油(前記作動油より低
圧)の一部が同・じく油通路103,102を通つて常
時供給されるようになつている。また油室101には前
述の高圧油路77が連通されている。前記クラッチ弁9
2の基端部(第1,2図右端部)にはピストン部96が
一体に形成され、このピストン部96の前方(第1,2
図左方)において、中心孔89の内壁とクラッチ弁92
の外周間には、環状通路97が形成されており、さらに
前記クラッチ弁92の基端部には、その後端面100(
第1,2図右端面)に開口する行止り孔98が穿設され
ている。
そしてこの行止り孔98と前記環状通路97間はクラッ
チ弁92に穿設した連通孔99を介して連通されている
。前記クラッチ弁92の基端部に形成される前記行止り
孔98の奥部周面には逃け溝104が形成されている。
行止り孔98内にはミッションケースの一端壁80を貫
通したバイ罎ント弁105が挿入されている。パイロッ
ト弁105の先端部にはその行止り孔98内に摺合する
ランド部106が形成され、そのランド部106の後方
(第1,2図において右方)には径小部107が形成さ
れている。また前記パイロット弁105には、一端が前
記行止り孔98内に開口し、他端が大気に連通する大気
連通孔108が穿設されている。パイロット弁105に
は後述する作動槓杆110が連結され、この作動槓杆1
10の作動で左右に動かされるようになつている。とこ
ろで シュー95の端面の受圧面積:A クラッチ弁92のピストン部96の断面積:Bクラッチ
弁92の断面積:Cパイロット弁105の断面積:D とした場合に、 の不等式が満足されるように各部の寸法が定められる。
いま゜゜クラツチオゾ゛させるべくパイロット弁105
を第1,2図左移動させると、そのパイロット弁105
の径小部107は行止り孔98内にすべて嵌入されるの
で、吐出ボート84からの高圧の作動油は油通路103
,102および油室101を介してクラッチ弁92のピ
ストン部96の右端面100に作用するとともに作動油
はクラッチ弁92の左端面にも作用する。而して前記ピ
ストン部96後端面の受圧面積はB−Dであり、またク
ラッチ弁92前端面の受圧面積はCであるのて、前述の
不等式B−D>Cによりクラッチ弁92は左移動するこ
とになる。したがつて“゜クラツチオゾ゛すべくパイロ
ット弁105が左移動すれば、クラッチ弁92は作動油
の油圧力により同方向に追従移動してクラッチ弁92は
前記短絡ボート87,88を何れも閉塞するに至り、前
述のように66クラツチオゾ2゛状態になる。また“ク
ラッチオブさせるべくパイロット弁105を右移動させ
ると、そのパイロット弁105の径小部107の一部が
行止り孔98から抜け出ることになるので、高圧の作動
油はクラッチ弁92のピストン部96後端面(右端面)
100に作用する一方、その作動油の一部はクラッチ弁
92の前端面(左端面)にも作用するほか、行止り孔9
8、連通孔99および環状通路97を通つてクラッチ弁
92のピストン部96の左端面にも作用することとなり
、クラッチ弁92を左移動させるための受圧面積がB−
Dであるのに対しクラッチ弁92を右移動させるための
受圧面積はBとなる。
したがつて当然にB>B−Dによりクラッチ弁92は右
に移動し、第1,2図に示すように前述の゜6クラッチ
オブの状態になる。また前述の“クラツチオゾ゛の状態
よりさらにクラッチ弁92を左に移動して、シュー95
を分配盤17の吐出ボート84に接触させ、前述の゜“
油圧ポンプ、油圧モータ直結゛状態にした場合にはシュ
ー95の、受圧面積Aを有する端面には吐出ボート84
からの高圧の作動油(前記油室内の油圧力と等圧)が作
用する一方、クラッチ弁92のピストン部96の受圧面
積B−Dを有する右端面100には油室101内の高圧
の作動油が作用する。
したがつて前記不等式A>B−Dによつてシュー95に
はこれを右方へ移動する力が作用する。ところでシュー
95が若干右へ移動すればシュー95の端面への油圧力
が解除されるのでシュー95は再び分配盤17の端面に
押付けられる。したがつて前記A,BおよびCの受圧面
積を前記不等式を満足させて所定の値に設定することに
より、所謂“゜油圧フローティング支持゛の状態を保つ
ことができ、シュー95と吐出ボート84間からの作動
油の漏洩を最小限に抑えつつそれらの間の良好な油密状
態を保持することができる。前記油圧式クラッチサーボ
モータC?の後方において、ミッションケースには、作
動槓杆110が左右に揺動できるように軸支11されて
おり、この作動槓杆110の上端にクラッチサーボモー
タCLSの前記パイロット弁105の後端が連結112
されている。前記作動槓杆110の下端には強制クラッ
チオフ装置CLOが連結121されている。
この強制クラッチオフ装置CLOは、前記変速操作杆L
を“ニュートラル位置N゛にシフトしたとき、クラッチ
装置を後述する連動操作装置QPCとは関係なく強制的
に゜“クラッチオブさせるようにしたものであつて、以
下この装置CLOの構成について説明すると、前記作動
槓杆110の下部右方にはシリング113が配設されて
おり、このシリンダ113内には、その内部を左油室1
と右油室jとに区画するピストン114が左右に摺動自
在に嵌合されている。ピストン114と一体のピストン
ロッド115はシリンダ113の左側端壁を貫通して外
部に突出しており、その先端に前記作動槓杆110の下
端が連結121されている。前記左油室1内には、圧縮
ばね116が縮設されており、この圧縮ばね116は前
記ビスI・ン114を右に摺動するように偏倚するとと
もに前述したように作動槓杆110を反時計方向に回動
するように偏倚させ二様の作動をなすようになつている
。また前記シリンダ113の右端壁には流通ボート11
7が穿設されこの流通ボート117に、前記エンジン駆
動ポンプEPあるいは後述する走行駆動ポンプ■Pに連
なる給油路118が連通されており、後に詳述するよう
に変速操作杆Lがニュートラル位置Nにあるとき前記ポ
ンプEPあるいはVPからの圧力油が、シリンダ113
の右油室jに作用するようになつている。さらにシリン
ダ113の右端内壁には前記流通ボート117に圧接さ
れるリード弁119が止着されており、このリード弁1
19には小孔120が穿設されていて、この小孔120
を通して右油室jが流通ボート117を介して給油路1
18に連通されている。したがつて前述の変速操作杆L
が“ニュートラル位置N″にシフトされると、エンジン
駆動ポンプEPあるいは走行駆動ポンプVPからの圧力
油は前記開閉弁Vを通つて給油路118より、流通ボー
ト117およびリード弁119を介してシリンダ113
の右油室jに入りピストン114を圧縮ばね116の弾
発力に抗じて左に摺動するので、作動槓杆115は強制
的に時計方向に回動され、クラッチサーボモータCLS
のパイロット弁72は、右方すなわち“クラッチオブ側
に強制移動され、ニュートラル運転時には強制的に“゜
クラッチオブさせることができるようになつている。ま
た後述する変速操作杆Lがニュートラル位置Nから自動
変速位置Dにシフトされ前記開閉弁Vにより前記ポンプ
EPあるいはVPと給油路118との.連通が遮断され
れば、右油室jには圧力油が供給されなくなるので、ピ
ストン114は圧縮ばね116の弾発力て右に摺動する
がこの際右油室j内の圧力油は前記小孔120を通つて
絞られつつ給油路118を通つて還流油路122に流れ
るの.で、作動槓杆110は緩慢に反時計方向に回動し
てクラッチサーボモータA3の“゜クラッチオン3゛作
動は緩衝的に行われる前記チェンジサーボモータCHS
のパイロット弁72およびクラッチサーボモータ03の
パイロット弁105は、それらを単独に、あるいは連動
させて作動するようにした連動操作装置0PCがミッシ
ョンケース内適所に設けられている。
以下にこの装置QPCの構成について説明すると、前記
チェンジサーボモータCHSの後方においてミッション
ケースには支持軸130が支承されており、この支持軸
130には、操作カム131、作動腕132および操作
腕133が一体的に回転できるように支持されており、
そのうち作動腕132は前述の主サーボモータMSの出
力ピストン54のピストンロッド55後端に連結141
されている。前記操作カム131は全体形状が略杓子状
に形・成され、その基端には、支持軸130の軸心0を
中心とする短半径5の円弧面よりなる第一カム面C1が
、またその先端には支持軸130の軸心0を中心とする
長半径r1の円弧面よりなる第二カム面C2が形成され
、さらにそれら第一、第二カム面Cl,C2上面端部間
に、内側に凹の双曲線よりなる第三カム面C3が形成さ
れている。
操作カム131の基端部と、前記チェンジサーボモータ
CHSのパイロット弁72基端間には引張ばね134が
張架されていて、この引張ばね134の引張力は前記パ
イロット弁72の基端面を、操作カム131のカム面に
圧接するように偏倚させている。而して第1図に示すよ
うに、パイロット弁72の基端が第二カム面C2に接し
ているときは、操作カム131が回転してもパイロット
弁72は移動することなくその位置に保持され、モータ
斜板11は最大傾斜位置Smaxすなわち゜゜L0W位
置゛にある。操作カム131が第1図において反時計方
向に回転されると、パイロット弁72の基端は双曲線よ
りなる第三カム面C3に接触するに至り、操作カム13
1の引続く回転に伴つてパイロット弁72はその双曲線
よりなる第三カム面C3に倣つて右方に移動する。した
がつてモータ斜板11は右方にTOP側へ傾斜する。こ
の場合前記第三カム面C3が双曲線であることは後に詳
述するようにきわめて重要な意味をもつ。さらに操作カ
ム131が反時計方向に回転するとパイロット弁72の
基端は第一カム面C1に接触するに至り、モータ斜板1
1は最小傾斜位置(直立位置)Smmlすなわち゜丁0
P位置゛にくる。そして操作カム131がさらに回転し
ても最早パイロット弁72は移動しない。前記操作腕1
33の先端にはクラッチ操作杆135の上端が連結13
6されている。
クラッチ操作杆135はミッションケースに形成した案
内孔137を緩通して垂直にのび、その下端部は、前記
クラッチサーボモータCLSの後方に達している。そし
てその下端部の一側には傾斜カム面138が形成されて
おり、その傾斜カム面138には、前記作動槓杆110
の上半部に軸支されるローラ139が前記シリング11
3内の圧縮ばね116の弾発力により圧接されている。
作動槓杆110の上端には前述のように前記クラッチサ
ーボモータCLSのパイロット弁105の後端が連結1
22されている。したがつて前記支持軸130が回転す
れば、操作腕133を介してクラッチ操作杆135は昇
降作動される。クラッチ操作杆135が上昇すると、ロ
ーラ139は傾斜カム面138に沿つて右に移動するの
で、作動槓杆110は時計方向に回動され、パイロット
弁105は右移動、すなわち“゜クラッチオブ側へ移動
し、またクラッチ操作杆135が下降するとローラ13
9は傾斜カム面138に沿つて左方に移動するので、作
動槓杆110は反時計方向に回動され、パイロット弁1
05は左移動、すなわち゜“クラツチーオゾ゛側へ動く
。前記クラッチ操作杆135の下部において、前記傾斜
カム面138と反対側にはバイメタル140が沿着され
ており、このバイメタル140は寒冷時においてクラッ
チ操作杆135の下半部を右方に撓曲するように作用す
るものであつて、寒冷時には、パイロット弁105が若
干右に位置するように補正して、ファストアイドルによ
りエンジンのアイドリング回転数が上昇しても、前記ク
ラッチサーボモータCLSが“クラツチオゾ゛側に作動
することがないようにしており、すなわち寒冷時エンジ
ンのアイドリング回転数の上昇に対する補正を、ぞの時
の温度を感知することによつて行うようにしている。
ところで一般に油圧式無段変速機CVTでは、モータ斜
板11の傾斜角α(10W−TOP)と、入力軸3と出
力軸15のトルク比Tとの関係は第3図に示すように直
線で表わされる。
ところがエンジンの出力は、その出力軸の回転数とその
トルクとの積によつて表わされるので、その出カー定と
した場合に、入力軸3と出力軸15のトルク比Tと、そ
の変速比(速度比)iとの関係は第4図に示すように双
曲線で表わされる。而してモータ斜板11の傾斜角α変
位は、前記変速比1の変化であるから、前述のようにモ
ータ斜板11の直線的変位に対してトルク比Tが双曲線
的に変化することになり、モータ斜板11の傾斜角αの
直線的変位と、前記トルク比Tの双曲線的変化との間に
相対的なずれを生じ、モータ斜板の傾斜角を直線的に変
えるようにした従来のものては、車輛の運転感覚に支障
を及ぼしめる不都合があるが、このようなずれは下記の
構成により補正できる。すなわち操作カム131の第三
カム面C3を双曲線に形成することにより、モータ斜板
11の操作入力が直線的であつても、そのモータ斜板1
1の傾斜角αを前記トルク比Tの変化に一致するように
双曲線的に変位できるようにして前記不都合を解消でき
るようにしている。すなわちモータ斜板11に連接さぜ
るチェンジサーボモータCHSのパイロット弁72が操
作カム131の第三カム面C3に接触しているときは、
変速操作杆Lの直線的左右動に基づく操作カム131の
回転によりその双曲線カム面C3に沿つてモータ斜板1
1の傾斜角αを変化させることがてき、操作カム131
の回転角β変位(LOW−TOP)に対するモータ斜板
11の傾斜角α変位の関係は、第5図に示すように双曲
線にすることができ、また前記操作カム131の回転角
β変位(LOW−TOP)に対する前記トルク比Tの変
化の関係も第6図に示すように双曲線にすることができ
る。したがつて操作カム131を回転するための操作入
力変位が直線的てあつてもモータ斜板11の傾斜角α変
位を前記トルク比Tの変化に一致させるように補正する
ことがで・き、変速操作を一層正確かつ容易にすること
ができる。次に車輛走行時に車軸等の走行回転部から動
力を得て駆動される走行駆動ポンプ■Pについて説明す
ると、これは通常の歯車ポンプにより構成さ・れ、その
吸込側は油溜Tに連通され、またその吐出側には吐出路
150が連通され、この吐出路150は第一、第二副給
油路151,152に分岐されており、第一副給油路1
51は、前記開閉弁Vを介して、前記制御弁は主サーボ
モータMSのフ補給油路47に連通されており、また第
二副給油路152は、前記エンジン駆動ポンプEPに連
なる主給油路22に連通されている。
而してこの走行駆動ポンプ■Pは3つの作用をなすもの
であつて、すなわち(1)車輛の出力走行時には、この
走行駆動ポンプVPはエンジン駆動ポンプEPと並行し
て運転されるので、それらの一方が故障しても、運転に
何ら支障を来たすことなくフェイルセーフになる。
(2)車輛の押しかけ走行時や、ニュートラル惰行走行
中のエンスト時等、エンジン駆動ポンプEPから必要な
高圧作動油が得られないとき走行駆動ポンプVPにより
圧力作動油を必要個所に補給することができる。(3)
前記変速操作杆Lをニュートラル位置Nにシフトしたと
き、サーボシリンダ48の右油室f内に走行駆動ポンプ
■Pからの圧力油を供給して出力ピストン54を左端位
置に移動させてモータ斜板11を強制的にTOP位置に
傾動させておくことができ、再びドライブ走行する際に
過大なエンジンブレーキがかからないようにしてショッ
クのない円滑なニュートラル走行からドライブ走行への
切換が可能になる。次に本発明の“゜自動ドライブ八゜
゜手動ドライブ゛および゜6ニユートラノゾの各運転時
の作用について順に説明する。
〔1〕自動ドライブ運転 変速操作杆Lを第1図において二点鎖線に示す“゜自動
変速位置D゛までシフトする。
この位置Dではクリックストッパ61の係止ボール65
はノッチ63に嵌入して変速操作杆Lを係止−する。と
ころでこの“゜自動変速位置D゛では変速操作杆Lの第
一大径部12の左端部が嵌入孔57内に嵌入し、サーボ
シリンダ48内では、その全長に亘つて前記第一大径部
12が位置して出力ピストン54はサーボシリンダ48
内のどの.位置にある場合ても第一大径部12上に摺合
される。また前記開閉弁Vは閉成位置にあり、強制クラ
ッチオフ装置CLOへの給油は遮断されているとともに
補給油路47への給油も遮断されている。いまエンジン
を加速または減速すべく図示しないエンジンの絞り弁を
開放または閉鎖していくと、それに連動する回転カム4
0は反時計方向、あるいは時計方向に回動して左入力ピ
ストン36を右あるいは左に動かし、その左入力ピスト
ン36の変位は伝達ばね38により力に変換されスプー
ル弁35を動かし、これにより前述のようにエンジン駆
動ポンプEPからの作動油をサーボシリンダ48に供給
し、出力ピストン54に絞り弁開度に応じた右方向の制
御力を与える。
一方遠心ガバナCGは、エンジンの回転数に比例した出
力油圧を発生するので、その油圧に応動してスプール弁
35を介して前記作動油をサーボシリンダ48に供給し
、エンジン回転数に応じた左方向の制御力を出力ピスト
ン54に与える。このようにして出力ピストン54は絞
り弁開度に応じた右方向の制御力とエンジンの回転数に
応じた左方向の制御力とが均衡する点まで左右に無段階
に動かされる。ところで第1図に示す状態では出力ピス
トン54は右端位置にあり、操作カム131は最も右回
転され、無段変速機CVTのモータ斜板11は最大傾斜
位置Smax、すなわちLOW位置にあり、その減速比
は最大の状態である。
いまエンジンが駆動され、その絞り弁開度が小さくエン
ジンの回転数が上昇すると、制御弁付主サーボモータM
Sの出力ピストン54は左に移動しはじめ、作動腕13
2を介して操作カム131を左に回転しはじめるが、出
力ピストン54が第1図イ位置から口位置まで移動する
範囲では操作カム131の左回転によるもチェンジサー
ボモータCHSのパイロット弁72はその第二カム面C
2上を滑るだけでチエンジサーホモータCHSは作動し
ないが、一方操作腕133は左回転されるのでクラッチ
操作杆135が下降して、クラッチサーボモータ03の
バイ山ント弁105は左移動して該サーボモータCLS
は前述のように゜゜半クラッチ状態を経て“゜クラッチ
オン゛する。
これにより無段変速機CVTの油圧ポンプPと油圧モー
タMが油圧的に連結される。エンジンの回転数がさらに
上昇して出力ピストン54が第1図口位置を超えて左移
動すると、操作カム131はさらに左回転して、チェン
ジサーボモータCHSのパイロット弁72の右端が操作
カム131の双曲線よりなる第三カム面C3に達すると
、チェンジサーボモータCHSは作動状態に入り、モー
タ斜板11を傾動操作し得るようになる。
この場合前に詳述したように出力ピストン54の直線的
左右動に対してパイロット弁72、すなわちモータ斜板
11は第三カム面C3により双曲線的に傾動され、エン
ジンの出力特性に合致した変速操作が可能になる。而し
て出力ピストン54が第1図口ないしハの範囲で左右動
されるときは、エンジンが高効率の運転下で車輛が種々
の走行条件に適応して快適安全に走行できるように自動
変速制御がなされるものであつて、たとえばエンジンの
回転数が比較的低く、かつ絞り弁開度が比較的大きい条
件下では出力ピストン54は前記ローハの範囲で右方位
置を占め、それに伴いチェンジサーボモータCHSはモ
ータ斜板11を自動的にLOW位置もしくは、その近傍
位置に傾動して減数比を増大させる。
また反対にエンジン回転数が比較的高く、かつ絞り弁開
度が比較的小さい条件下では、出力ピストン54は前記
ローハの範囲で左方位置を占め、それに伴いチェンジサ
ーボモータCHSはモータ斜板11を自動的にTOP位
置(垂直位置)、もしくはその近傍に傾動され減速比は
減少する。而して出力ピストン54の前記ローハの移動
範囲では、クラッチ操作杆135は下降されており、ク
ラツチサーーボモータCLSぱ゜クラツチオゾ゛状態に
あることは勿論である。またTOP位置、すなわち出力
ピストン54がハ位置からさらに左位置に移動してハー
ニ位置範囲にくると、チェンジサーボモータCHS−の
パイロット弁72の右端は操作カム131の第一カム面
C1に接触するに至り右端位置に達し、最早操作カム1
31が回転してもパイロット弁72は右端位置を保持し
たままとなりモータ斜板11はTOP状態を保持したま
まになる。
そしてこの状態ではクラッチ操作杆135は最下降され
て作動槓杆110のローラ139はクラッチ操作杆13
5の棒状部に接触するに至り、クラッチサーボモータG
3のパイロット弁卜05ぱ゜クラツチオゾ゛位置よりさ
らに左に移動してシュー95が分配盤17の吐出ボート
84を閉鎖するに至り、前述のように無段変速槻?■T
の油圧ポンプPと油圧モータMとがロック状態となり、
モータ斜板11がTOP位置、すなわち変速比が1:1
になつたとき、無段変速機CVTを油圧的にロックして
前に詳述したように入力軸3と出力軸15の動力伝達効
率を高めることができる。また出力ピストン54が第1
図ハ位置より右動したときは、前記“油圧ポンプ、油圧
モータ直結゛状態が解除され再び“クラツチオゾ゛の状
態に戻つた後、モータ斜板11はTOP位置からLOW
側へ傾動するようになることは言うまでもない。
尚、前記制御弁付主サーボモータMSの作動においてオ
リフィス51,52およびバイメタル43の存在による
利点は既に述べたのでこの項では省略する。
■〕手動ドライブ運転 第1図では変速操作杆Lは、手動変速開始位置Mが示さ
れており、この位置Mより変速操作杆Lを左方に手動変
速範囲Mrの長さ範囲でシフトする範囲が手動ドライブ
の際の変速操作杆Lの移動範囲である。
この手動ドライブ運転の場合も前記自動ドライブ運転の
場合と同じように開閉弁■は閉じ状態にある。第1図で
明らかなようにサーボシリンダ48内には変速操作杆L
の第一小径韻,および第一大径韻.の一部が位置してい
る。エンジンが運転されてその回転数が上昇すると前述
のように出力ピストン54は左動するが、このときその
出カビスト′<54が第一小径部11と第一大径部12
の段差58を超えて左動すると、サーボシリンダ48の
左油室eと右油室fが、出力ピストン54の軸孔56を
通つて連通するに至る。この場合、出力ピストン54の
左受圧面積A1は右受圧面積A2よりも大きいので、出
力ピストン54が前記段差58を超えると直ちに右動さ
れて再び第一大径部12に摺動されるようになる。この
ことは変速操作杆Lを前記手動変速範囲Mrでシフトす
る間は、このシフトに追従して出力ピストン54を増巾
して左右動させることができることになる。したがつて
変速操作杆Lを前記手動変速範囲Mrで左右にシフト操
作することにより前記自動ドライブ運転と同じようにチ
ェンジサーボモータCHSおよびクラッチサーボモータ
CLSを連動操作して無段変速機?VTの変速操作およ
びクラッチ機構のクラッチ操作をすることができる。訓
〕ニュートラル運転 変速操作杆Lを前記゜“自動変速位置D゛を超えて一点
鎖線で示す左端位置、すなわち“ニュートラル位置N゛
までシフトする。
この位置Nではクリックストッパ61の係止ボール65
はノッチ64に嵌入して変速操作杆Lを係止する。この
゜゛ニュートラル位置N゛では“自動変速位置D゛と同
じく変速操作杆Lの第一大径部12の左端部が嵌入孔5
7内に嵌入する。一方開閉弁Vは今度は開弁状態となり
、エンジン駆動ポンプEPからの圧力油と、走行駆動ポ
ンプVPからの圧力油とが合流して環状溝67、給油路
118を通つて強制クラッチオフ装置CLOの、シリン
ダ113の右油室Jに圧入されるので、作動槓杆110
が時計方向に回転してクラッチサーボモータCLSのパ
イロット弁105を、クラッチ操作杆135の位置に無
関係に右に摺動して該サーボモータCLSをクラッチオ
フさせるので、前述のように無段変速機CVTの作動状
態が断たれ入力軸3の回転は出力軸15に伝達されなく
なり、車輛は惰行走行の状態となる。また走行駆動ポン
プ■Pからの圧力油は第一副給油路151より制御弁付
主サーホモータMSの補給油路47を通つてサーボシリ
ンダ48の右油室f内に入り、出力ピストン54を左端
位置、すなわちTOP位置まで変速操作杆Lの第一大径
韻.上を摺動させる。これによりモータ斜板11はTO
P位置(垂直位置)に傾動される。すなわち変速操作杆
Lがニュートラル位置Nにあるときは常にモータ斜板1
1はTOP位置に保持され爾後変速操作杆Lを1・ライ
フ位置にシフトした際に急激なエンジンブレーキがかか
らないようにして車両にかかるショックを可及的に軽減
できるようにしている。
以上の実施例により明らかなように本発明によれば、エ
ンジンの絞り弁開度に比例する制御力とそのエンジンの
回転数に比例する制御力との差を制御弁により感知して
主サーボモータMSのモータ斜板11に連結した出力ピ
ストン54の作動方向を自動的に制御するのでエンジン
の運転条件に合せてモータ斜板11を適確に制御するこ
とができる。また変速操作杆Lがニュートラル位置にあ
るとき閉開弁VによりクラッチサービスモータCLSを
強制的に゜“クラッチオブさせるとともにモータ斜板1
1をTOP位置に傾動させるのて、再ひ変速操作杆Lを
自動あるいは手動変速操作した際急激なエンジンブレー
キ負荷がかかることがなく、車両に作用するショックを
可及的に軽減することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置を備えた油圧式無段変速機の操作制
御系の要部を縦断して示す全体図、第2図はクラッチサ
ーボモータの拡大断面図、第3図はモータ斜板の傾動角
と、入力軸、出力軸のトルク比との関係を示すグラフ、
第4図は入力軸と出力軸との変速比と、それらのトルク
比との関係を示すグラフ、第5図は操作カムの回転角と
、モータ斜板の傾動角との関係を示すグラフ、第6図は
操作カムの回転角と、入力軸と出力軸とのトルク比との
関係を示すグラフである。 3・・・・・・入力軸、11・・・・・・モータ斜板、
15・・出力軸、33・・・・制御函、48・・・・シ
リンダ孔、54・・・・・・出力ピストン、P・・・・
・・油圧ポンプ、M・・・・・・油圧モータ、e・・・
・・・第1油室、f・・・・・・第2油室、MS・・・
・・・主サーボモータ、L・・・・・・変速操作杆、C
?・・・・・・クラツチサーホモータ、■・・・・・・
開閉弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 入力軸3に連動される定吐出量型アクシヤルプラン
    ジヤ式油圧ポンプPと、出力軸15に連動される斜板式
    可変容量形アクシヤルプランジヤ式油圧モータMとを油
    圧閉回路を介して連結し、該油圧モータMの吐出量をモ
    ータ斜板11の傾斜角の変更により調節して該入力軸3
    と出力軸15間の変速比を無段階に調節できるようにし
    た、油圧式無段変速機の操作制御装置において、制御函
    33内に形成されるシリンダ孔48内を第一、第二油室
    e、fに区画するように摺合され、一端部を前記モータ
    斜板11に連結した出力ピストン54を備えた主サーボ
    モータMSと、エンジンの絞り弁開度に比例する制御力
    と、該エンジンの回転数に比例する制御力とを対比し、
    それらの力の差によつて切換制御され該第一、第二油室
    e、fに作動油を選択的に供給し得る制御弁と、該出力
    ピストン54に摺動自在に貫通され該出力ピストン54
    の往復動を制御し、該モータ斜板11をLOW−TOP
    位置に傾動させ得る、手動変速開始位置、自動変速位置
    およびニュートラル位置の3つの位置にシフトされる変
    速操作杆Lと、該無段変速機に連結され、該変速機をク
    ラッチ操作し得る油圧式クラッチサーボモータCLSと
    、該変速操作杆Lにより開閉制御され、該変速操作杆L
    がニュートラル位置にシフトされたときにのみ開いて該
    出力ピストン54を該モータ斜板11をTOP位置に傾
    動させる方向に移動させるとともに該クラッチサーボモ
    ータCLSを強制的に“クラッチオフ”させるように制
    御する開閉弁Vとを備えてなる車両用油圧式無段変速機
    の操作制御装置。
JP5857679A 1979-05-15 1979-05-15 車両用油圧式無段変速機の操作制御装置 Expired JPS6059469B2 (ja)

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