JPS61105353A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

無段変速機の制御装置

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JPS61105353A
JPS61105353A JP22670884A JP22670884A JPS61105353A JP S61105353 A JPS61105353 A JP S61105353A JP 22670884 A JP22670884 A JP 22670884A JP 22670884 A JP22670884 A JP 22670884A JP S61105353 A JPS61105353 A JP S61105353A
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JP
Japan
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pressure
valve
clutch
oil passage
throttle
Prior art date
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Pending
Application number
JP22670884A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeaki Yamamuro
重明 山室
Hiroyuki Hirano
弘之 平野
Yoshihisa Anpo
安保 佳寿
Haruyoshi Hisamura
春芳 久村
Masaki Nakano
正樹 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、無段変速機の制御装置に関するものである。
(ロ)従来の技術 従来の無段変速機の制御装置としては、例えば特開昭5
7−44747号、特開昭58−94661号等に示さ
れるものがある。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の制御装置には、Vベルト式無段変速
機構に使用する油圧をそのまま前後進切換機構のクラッ
チにも作用させるようにしであるため、セレクトショッ
クが大きく、またクリープトルクが大きいという問題点
があった。すなわち、ライン圧はエンジンアイトリ、フ
グ時においても、エンジンブレーキ時にVベルトが滑ら
ないようにするために比較的高い油圧に設定されるが、
この油圧が前後進切換機構の前進及び後進用クラッチに
作用するため、中立レンジから走行レンジにセレクトし
た場合、クラッチが急速に締結されて大きなショックを
発生する。また、走行レンジにおいてはクラッチは常に
確実に締結されているため、アイドリング時のニンジン
トルクは流体伝動装置及び無段変速機構を通して出力軸
に伝達され、比較的大きなりリープトルクを発生する。
本発明は、上記のような問題点を解決し、セレクト時の
ショックが小さく、またクリープトルクを所望の状態に
制御可能な無段変速機の制御装置を得ることを目的とし
ている。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は、電磁弁によってクラッチへの供給油圧の制御
を可能にすることにより、上記目的を達成する。すなわ
ち、本発明による無段変速機の制御装置は、前後進切換
機構の前進用及び後進用クラッチへの供給圧を調圧する
クラッチ圧調圧弁と、与えられる電気信号に応じてクラ
ッチ圧調圧弁の調圧状態を変化させてクラッチの締結状
態を制御可能な電磁弁とを有している。なお、クラッチ
はそのドラムを静止部に対して固定するとブレーキとし
て作用するので、特許請求の範囲の記載ではブレーキを
含むものとして「クラッチ」の用語を使用しているが、
後述の実施例の説明では分かりやすくするために機能に
応じて「前進用クラッチ」と「後進用ブレーキ」とを区
別しである。
(ホ)作用 上記のような構成とすることにより、電磁弁によってク
ラッチ供給油圧を制御することができる。従って、車両
がほぼ停止したエンジンアイドリング状態においては、
クラッチ供給油圧をクラッチがわずかに締結される低い
油圧とすることにより、所定のクリープトルクを得るこ
とができるようになる。また、中立レンジから走行レン
ジにセレクトした場合のショックも低減される。
(へ)実施例 吹ミに第2図に無段変速機の動力伝達機構を示す。エン
ジン10の出力軸10aに対して流体伝動装置であるフ
ルードカップリング12が連結されている。フルードカ
ップリング12は、ロックアツプ機構付きのものであり
、ロックアツプ油室12aの油圧を制御することにより
、入力側のポンプインペラー12bと出力側のタービン
ランナー12Cとを機械的に連結し又は切り離し可能で
ある。フルードカップリング12の出力側は回転軸13
と連結されている0回転軸13は前後進切換機構15と
連結されている0前後進切換機構15は、遊星歯車機構
17、前進用クラッチ40、及び後進用ブレーキ50を
有している。遊星歯車機構17は、サンギア19と、2
つのピニオンギア21及び23を有するピニオンキャリ
ア25と、インターナルギア27と、から成っている。
2つのピニオンギア21及び23は互いにかみ合ってお
り、ピニオンギア21はサンギア19とかみ合っており
、またピニオンギア23はインターナルギア27とかみ
合ってい゛る。サンギア19は常に回転軸13と一体に
回転するように連結されている。ピニオンキャリア25
は前進用クラッチ40によって回転軸13と連結可能で
ある。また、インターナルギア27は後進用・ブレーキ
50によって静止部に対して固定可能である。ピニオン
キャリア25は回転軸13の外周に配置された駆動軸1
4と連結されて〜いる。駆動軸14には駆動プーリ16
が設けられている。駆動プーリ16は、駆動軸14と一
体に回転する固定円すい板18と、固定円すい板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1
4の軸方向に移動可能である可動円すい板22と、から
成っている。なお、駆動プーリシリンダ室20は、室2
0a及び20bの2室から成っており、後述する従動プ
ーリシリンダ室32の2倍の受圧面積を有している。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上に設けられている。従動プーリ26は、従動軸2
8と−体に回転する固定円すい板30と、固定円すい板
30に対向配置されてv字状ブーり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板34と
、から成っている。これらの駆動プーリ16.Vベルト
24及び従動プーリ26により、■ベルト式無段変速機
構29が構成される。従動軸28には駆動ギア46が固
着されており、この駆動ギア46はアイドラ軸52上の
アイドラギア48とかみ合っている。アイドラ軸52に
設けられたピニオンギア54はファイナルギア44と常
にかみ合っている。ファイナルギア44には、差動装置
56を構成する一対のピニオンギア58及び60が取り
付けられており、このビニオンギア58及び60と一対
のサイドギア62及び64がかみ合っており、サイドギ
ア62及び64はそれぞれ出力軸66及び68と連結さ
れている。
上記のような動力伝達機構にエンジン10の出力軸10
aから入力された回転力は、フルードカップリング■2
及び回転軸13を介して前後進切換機構15に伝達され
、前進用クラッチ40が締結されると共に後進用ブレー
キ50が解放されている場合には一体回転状態となって
いる遊星歯車機構17を介して回転軸13の回転力が同
じ回転方向のまま駆動軸14に伝達され、−男前進用ク
ラッチ40が解放されると共に後進用ブレーキ50が締
結されている場合には遊星歯車機構17の作用により回
転軸13の回転力は回転方向が逆になった状態で駆動軸
14に伝達される。駆動軸14の回転力は駆動プーリ1
6、Vベルト24、従動プーリ26、従動軸28、駆動
ギア46、アイドラギア48、アイドラ軸52、ビニオ
ンギア54及びファイナルギア44を介して差動装置5
6に伝達され、出力軸66及び68が前進方向又は後進
方向に回転する。なお、前進用クラッチ40及び後進用
ブレーキ50の両方が解放されている場合には動力伝達
機構は中立状態となる。上記のような動力伝達の際に、
駆動プーリ16の可動円すい板22及び従動プーリ26
の可動円すい板34を軸方向に移動させてVベルト24
との接触位置半径を変えることにより、駆動プーリ16
と従動プーリ26との回転比を変えることができる0例
えば、駆動プーリ16のV字状プーリみぞの幅を拡大す
ると共に従動プーリ26のV字状プーリみぞの幅を縮小
すれば、駆動プーリ16側のVベルトを接触位置半径は
小さくなり、従動プーリ26側のVベルトを接触位置半
径は大きくなり、結局大きな変速比が得られることにな
る。可動円すい板22及び34を逆方向に移動させれば
上記と全く逆に変速比は小さくなる。
次に、この無段変速機の油圧制m装置について説明する
。油圧制御装置は第1図に示すように、オイルポンプ1
01、ライン圧調圧弁102、マニアル弁104、変速
制御弁106、yJJ整圧切換弁108、変速モータ1
10、変速操作機構112、スロットル弁114.一定
圧調圧弁116、電磁弁118、カップリング圧調圧弁
120、ロックアップル制御弁122等から成っている
オイルポンプ101は、タンク130内の油をストレー
ナ131を介して吸引し、油路132に吐出する。油路
132の吐出油は、ライン圧調圧弁102のボート14
6b、L46d及び146eに導かれて、後述のように
ライン圧として所定圧力に調圧される。油路132は、
スロットル弁114のボート192C及び変速制御弁1
06のボートL72cにも連通している。また、油路1
32は一定圧調圧弁116のボート204bにも連通し
ている。なお、油路132にはライン圧リリーフ弁13
3が設けられており、これによってライン圧が異常に高
くならないようにしである。
マニアル弁104は、5つのボート134a。
134b、134c、134d及び134eを有する弁
穴134と、この弁穴134に対応した2つのランド1
36a及び136bを有するスプール136とから成っ
ている。運転席のセレクトレバー(図示していない)に
よって動作されるスプール136はP、R,N、D、L
レンジの5つの停止位置を有している。ボート134a
及び134eはドレーンボートであり、ポート134b
は油路142によって前進用クラ−7チ40と連通しで
いる。なお、油路142には前進用クラッチ40に油圧
を供給する場合にのみ絞り効果を有する一方面オリフイ
ス143が設けられている。またポート134cは油路
140によってスロットル弁114のポート192b及
び192dと連通し、ポート134dは油路138によ
って後進用ブレーキ50に連通している。なお、油路1
38には後進用ブレーキ50に油圧を供給する場合にの
み絞り効果を有する一方面オリフイス139が設けられ
ている。スプール136がP位置では、後述のスロット
ル弁114によって調圧される油路140のスロットル
圧が加圧されたポート134Cはランド136aによっ
て閉鎖され、前進用クラッチ40は油路142を介して
弁穴134のドレーンポート134aからドレーンされ
、また、後進用ブレーキ50は油路138を介してドレ
ーンポート134eからドレーンされる。スプール13
6がR位置にあると、ポート134cとポート134d
とがランド136a及び136b間において連通して、
後進用ブレーキ50に油路140のスロットル圧が供給
され、他方、前進用クラッチ40はポート134aを経
てドレーンされる。スプール136がN位置にくると、
ポート134Cはランド136a及び136bによって
はさまれて他のポートに連通ずることができず。
一方、ポート134b及び134dは共にドレーンされ
るから、P位置の場合と同様に後進用ブレーキ50及び
前進用クラッチ40は共にドレーンされる。スプール1
36がD又はL位置にあるときは、ポート134bとポ
ート134Cとがランド136a及び136b間におい
て連通して、前進用クラッチ40にスロットル圧が供給
され、他方、後進用ブレーキ50はポート134eを経
てドレーンされる。これによって、結局、スプール13
6がP又はN位置にあるときには、前進用クラッチ40
及び後進用ブレーキ50は共に解放されて動力の伝達が
しゃ断され、回転軸13の回転力が駆動軸14に伝達さ
れず、スプール136がR位置では後進用ブレーキ50
が締結されて出力軸66及び68は前述のように後進方
向に駆動され、またスプール136がD又はL位置にあ
ると”きには前進用クラッチ40が締結されて出力軸6
6及び68は前進方向に駆動されることになる。
なお、D位置及びL位置間には上述のように油圧回路上
は何の相違もないが、再位置は電気的に検出されて異な
った変速パターンに応じて変速するように後述の変速モ
ータ110の作動が制御される。
ライン圧調圧弁102は、7つのポート146a、14
6b、146C1146d、146e、146f及び1
46gを有する弁穴146と、この弁穴146に対応し
て5つのランド148a、148b、148C1148
d及び148eを有するスプール148と、軸方向に移
動自在なスリーブ150と、スプール148とスリーブ
150との間に同心に設けられた2つのスプリング15
2及び154と、から成っている。スリーブ150は、
押圧部材158から第1°図中で左方向の押圧力を受け
るようにしである。押圧部材158はバルブボディに対
して軸方向に移動可能に支持されており、他方の端部は
駆動プーリ16の可動円すい板22の外周に設けたみぞ
22aにかみ合っている。従って、変速比が大きくなる
とスリーブ150は図中左側に移動し、変速比が小さく
なるとスリーブ150は図中右側に移動する。2つのス
プリング152及び154のうち、外周側のスプリング
152は常に両端をそれぞれスリーブ150及びスプー
ル148に接触させて圧縮状態にあるが、内周側のスプ
リング154はスリーブ150が所定以上図中左方向に
移動してはじめて圧縮されるようにしである。ライン圧
調圧弁102のポー)146aはドレーンボートである
。ポート146gにはスロットル圧回路である油路14
0からスロットル圧が供給されている。ポート146C
はドレーン回路である油路164に連通している。ポー
ト146b、146d及び146eはライン圧回路であ
る油路132と連通している。ボーh146fは油路1
65を介してカップリング調圧弁120のボート230
bと連通している。なお、油路165はオリフィス19
9を介してライン圧油路132と連通している。なお、
ボート146b及び146gの入口にはそれぞれオリフ
ィス166及び170が設けである。結局、このライン
圧調圧弁102のスプール148には、スプリング15
2による力(又はスプリング152及び154による力
)及びボート146gの油圧(スロットル圧)がランド
148d及び148e間の面積差に作用する力という2
つの左方向の力と、ランド148a及び148b間の面
積差に作用するボート146bの油圧(ライン圧)によ
る力という右方向の力とが作用するが、スプール148
はボー)146dからボート146Cへの油の漏れ量及
びボー)146eからボート146fへの油の漏れ量を
調節して常に左右方向の力が平衡するようにボー)14
6bのライン圧を制御する。従ってライン圧は、変速比
が大きいほど高くなり、またボート146gに作用する
スロットル圧が高いほど高くなる。このようにライン圧
を調節するのは、変速比が大きいほどプーリのVベルト
押付力を大きくする必要があり、スロットル圧が高い(
すなわち、エンジン吸気管負圧が小さい)はどエンジン
出力トルクが大きいので油圧を上げてプーリのVベルト
押圧力を増大させて摩擦による動力伝達トルクを大きく
するためである。
変速制御弁106は、′5つのボート172a。
172b、172c、172d及び172eを有する弁
穴172と、この弁穴172に対応した3つのランド1
74a、174b及び174cを有するスプール174
と、スプール174を図中左方向に押すスプリング17
5とから成っている。
ホO−ト 自≠≠172 bは油路176を介して駆動プーリシリ
ンダ室20と連通しており、またボート172a及びボ
ート172eはドレーンポートである。なお、ボート1
72aの出口にはオリフィス177が設けである。ボー
ト172dは油路179を介して従動プーリシリンダ室
32と連通している。゛ポー)172cはライン圧回路
である油路132と連通してライン圧が供給されている
。スプール174の左端は後述の変速操作機構112の
レバー178のほぼ中央部にビン181によって回転自
在に連結されている。ランド174bの軸方向断面は曲
線形状としであるため、ボート172cに供給されるラ
イン圧はボート172bに流れ込むが、その一部はボー
ト172aへ排出されるので、ボート172bの圧力は
疏入する油と排出される油の比率によって決定される圧
力となる。従って、スプール174が左方向に移動する
に従ってボート172bのライン圧側のすきまが大きく
なり排出側のすきまが小さくなるのでボート172bの
圧力は次第に高くなっていく、一方、ボート172dに
は通常はボート172cのライン圧が供給されている。
ボート172bの油圧は、油路176を介して駆動プー
リシリンダ室20へ供給され、またボート172dの油
圧は油路179を介して従動プーリシリンダ室32に供
給される。従って、スプール174が左方向に移動する
と、駆動プーリシリンダ室20の圧力は高くなって駆動
プーリエ6のV字状ブーりみぞの幅が小さくなり、他方
、従動プーリ26のV字状プーリみぞの幅が大きくなる
。すなわち、駆動プーリ16のVベルト接触半径が犬き
くなると共に従動プーリ26のVベルト接触半径が小さ
くなるので、変速比は小さくなる。逆にスプール174
を右方向に移動させると、上記と全く逆の作用により、
変速比は大きくなる。
変速操作機構112のレバー178は前述のようにその
ほぼ中央部において変速制御弁1o6のスプール174
とビン181によって結合されているが、レバー178
の一端は前述の押圧部材158とピン183によって結
合されており、また他端はロッド182にピン185に
よって結合されている。ロッド182はラック182c
を有しており、このラック182cは変速モータ110
のピニオンギア110aとがみ合っている。このような
変速操作機構112において、変速制御装置300によ
って制御される変速モータ110のピニオンギア110
aを回転することにより。
ロッド182を例えば図中右方向に移動させると、レバ
ー178はビン183を支点として時計方向に回転し、
レバー178に連結された変速制御弁106のスプール
174を右方向に動かす。
これによって、前述のように、駆動プーリ16の可動円
すい板22は第1図中で左方向に移動して駆動プーリ1
6のV字状プーリみぞ間隔は大きくなり、同時にこれに
伴なって従動プーリ26のV字状プーリみぞ間隔は小さ
くなり、変速比は大きくなる。レバー178の一端はビ
ン183によって押圧部材15gと連結されているので
、可動円すい板22の移動に伴なって抑圧部材158が
第1図中で左方向に移動すると、今度はレバー178の
他端側のビン186を支点としてレバー178は時計方
向に回転する。このためスプール174は左方向に引き
もどされて、駆動プーリ16及び従動プーリ26を変速
比が小さい状態にしようとする。このような動作によっ
てスプール174、駆動プーリ16及び従動プーリ26
は、変速モータ110の回転位置に対応して所定の変速
比の状態で安定する。変速モータ110を逆方向に回転
した場合も同様である(なお、ロッド182は変速比最
大値に対応する位置を越えて更に図中で右側(オーバス
トローク領域)へ移動可能であり、オーバストローク領
域に移動すると切換検出スイッチ298が作動し、この
信号は変速制御装置300に入力される)、従って、変
速モータ110を所定の変速パターンに従って作動させ
ると、変速比はこれに追従して変化することになり、変
速モータ110を制御することによって無段変速機構の
変速を制御することができる。
変速モータ(以下の説明においては「ステップモータ」
という用語を使用する)110は、変速制御装置300
から送られてくるパルス数信号に対応して回転位置が決
定される。変速制御装置300からのパルス数信号は所
定の変速パターンに従って与えられる。
調整圧切換弁108は、その弁体を変速操作機[112
のロッド182と一体に形成しである。
すなわち、調整圧切換弁lO8はボート186a、18
6b、’ 186c及び188dを有する弁穴186と
、ロッド182に形成したランド182a及び182b
とから成っている。ボー)186aは油路188と連通
している。ボート186bは、油路190を介して電磁
弁118と連通している。ボート186cは油路189
と連通している。ポート186dはドレーンボートであ
る。
通常はポート186aとボート186bとはランド18
2a及び182b間において連通しているが、ロッド1
82が変速比最大値に対応する位置を越えてオーバスト
ローク領域に移動したときにのみポート186aは封鎖
され、ボート186bとポート186Cとが連通ずるよ
うにしである。
スロットル弁114は、ボート192a、192b、1
92c、192d、192e、192f及び192gを
有する弁穴192と、弁穴192に対応した5つのラン
ド194a、194b、194c、194.d及び19
4eを有するスプール194と、スプール194に押力
を作用する負圧ダイヤフラム198とから成っている。
負圧ダイヤフラム198は、エンジン吸気管負圧が所定
値(例えば、300mmHg)よりも低い(大気圧に近
い)場合にスプール194に負圧に反比−例した力を作
用し、エンジン吸気管負圧が所定値よりも高い場合には
全く力を作用しないようにしである。ボート192aは
ドレーンポートであり、ポート192b及び192dは
スロットル圧回路である油路140と連通しており、ポ
ートL92cはライン圧回路である油路132と連通し
ており、ポート192e及び192fはドレーンボート トであり、またボット192#は前述の油路189と連
通している。ボー)192b及びポート192怠の入口
にはそれぞれオリフィス202及び203が設けである
。スプール194には、ボート192!の油圧がランド
194dとランド194eとの間の面積差に作用する力
及び負圧ダイヤフラム198による力という図中左向き
の力と、ランド194a及び194b間の面積差に作用
するボーh192bの油圧による力という図中右向きの
力とが作用するが、スロットル弁114は上記両方向の
力がつり合うようにボート192cのライン圧を圧力源
としボート192eを排出ポートとして周知の調圧作用
を行なう、これによってボート192b及び192dに
はボート192愈の油圧による力及び負圧ダイヤフラム
198による力に対応したスロットル圧が発生する。こ
のようにして得られたスロットル圧は、エンジン吸気管
負圧に応じて調圧されるので、エンジン出力トルクに対
応する。すなわち、エンジン出力トルクが大きければ、
スロー/ )ル圧もこれに対応して高い油圧となる。な
お、スロットル圧は後述のようにポー)192gの油圧
(調整圧)によっても調整される。
一定圧調圧弁116は、ボート204a、204b、2
04c、204d及び204eを有する弁穴204と、
ランド206a及び206bを有するスプール206と
、スプール206を図中左方向に押すスプリング208
とから成っている。
ボート204a及び204cは油路209と連通してい
る。ボート204bはライン圧回路である油路132と
連通している。ボート204d及び204eはドレーン
ボートである。ボート204aの入口にはオリフィス2
16が設けである。この一定圧調圧弁116は、周知の
調圧作用によりスプリング208の力に対応した一定の
油圧を調圧し、これを油路209に供給する機能を有す
る。なお、油路209と前述の油路188及び189と
は、それぞれチョーク型絞り弁250及び252を介し
て接続されている。また、油路209にはフィルター2
11が設けられている。
電磁弁118は、油路190の油のボート222への排
出量をスプリング225によって閉方向に付勢されたプ
ランジャ224aによって調節可−ティ比制御され、そ
の通電量に比例して油路190の油を排出するため、油
路190の油圧(調整圧)は通電量に反比例して制御さ
れる。車両が停止したアイドリング状態においては、ロ
ッド182がオーバストローク領域に移動し、調整圧切
換弁108は第1図中で下半部に示す状態にあり、油路
190が油路189と連通し、電磁弁118によって得
られる調整圧がスロットル弁114のボート192gに
作用する。これによって。
スロットル圧は前進用クラッチ16又は後進用クラッチ
26をわずかに締結する状態となるように制御される0
発進前には常にこのスロットル圧が前進用クラッチ16
又は後進用クラッチ26に供給されているので、所定の
クリープトルクを得ることができ、またN4D、N−R
セレクト時等のショックも小さくなる0発進が開始され
ると直ちにスロットル圧は上昇し、前進用クラッチ16
又は後進用クラッチ26は完全に締結される。一方1通
常走行時には調整圧切換弁108は上半部に示すような
状態となり、油路190と油路188とが連通ずるため
、調整圧によって後述のようにロックアツプ制御バルブ
122の切換えが制御可能となる。
カフプリング圧調圧弁120は、ボート230a、23
0b、230C1230d、及び230eを有する弁穴
230と、ランド232a及び232bを有するスプー
ル232と、スプール232を図中左方向に押すスプリ
ング234とから □成っている。ボー)230a及び
230cは油路235と連通しており、ボート230b
には油路165からライン圧調圧弁102の排出油が供
給され、またボート230d及び230eはドレーンポ
ートである。ボート230aの入口にはオリフィス23
6が設けである。このカップリング圧調圧弁120は、
油路165からボート230bに供給される油圧を油圧
源としてスプリング234の力に対応した一定の油圧(
カップリング圧)を調圧し、これを油路235に供給す
る機能を有する。このカップリング圧がフルード力・ン
プリング12の作動圧として使用され、またロックアツ
プ機構の作動の制御にも使用される。
ロックアツプ制御弁122は、ボート240a、240
b、240c、240d、240e。
240f、240g及び240hを有する弁穴240と
、ランド242a、242b、242C1242d及び
242eを有するスプール242と、から成っている。
ボー)240a及びポート240gはドレーンボートで
あり、ポート240bは油路209と連通しており、ボ
ー)240c及び240fは油路243を介してロック
アツプ油室12aと連通しており、ボー)240dはフ
ルードカップリング12と連通する油路245と接続さ
れている。ボー)240eには油路235から一定のカ
ップリング圧が供給されている。ボー1240hは前述
の油路188と接続されている。ポート240b、24
0c、240g及び240hの入口にはそれぞれオリフ
ィス246,247.248及び249が設けられてい
る。このロックアツプ制御バルブ122は、フルードカ
ップリング12及びロックアツプ油室12aへの油圧の
供給を制御する機能を有している。スプール242は、
ランド242aとランド242bとの間の面積差に作用
するボー)240bの油圧(この油圧は一定圧調圧弁1
16によって調圧された一定圧である)による力及びラ
ンド242bとランド242Cとの間の面積差に作用す
るポート240cの油圧による力と、ランド242eの
端部に作用するボー)240hの油圧(調整圧)とのバ
ランスによって切換わる。スプール242が第1図中で
上半部に示す位置にある場合には、ポート240dとポ
ート240eとがランド242c及びランド242d間
で連通し、カップリング圧調圧弁120によって調圧さ
れた油路235のカップリング圧がフルードカップリン
グ12に供給される。なお、油路245にはフルードカ
ップリング12に異常に高い油圧が作用しないようにリ
リーフバルブ250が設けられている。またスプール2
42が上半部位置にある場合にはポート240fとポー
ト240gとがランド242d及びランド242e間で
連通し、ロックアツプ油室12aの油圧はボー)240
gからドレーンされる。このため、ロックアツプ機構は
締結されてロックアツプ状態となる。逆に、スプール2
42が第1図中下半部に示す位置になると、ポート24
0eとボー424Ofとがランド242dとランド24
2e間で連通し、油路235のカップリング圧は油路2
43を通してロックアツプ油室12aに供給される。一
方、ボー) 240 dはランド242c及びランド2
42dによって封鎖される。このため、ロックアツプ機
構は解除状態となり、フル−ドカップリング12にはロ
ックアツプ油室12a側から作動圧が供給される状態と
なる。フルードカップリング12の油圧は、油路245
に設けた保圧弁252によって一定圧に保持される。保
圧弁252を通して排出された油は油路254を通して
クーラー256に送られ、ここで冷却された後、潤滑に
使用される。なお、油路254にはクーラー保圧弁25
8が設けられており、クーラー保圧弁258から排出さ
れた油は油路164を通してオイルポンプ101の吸込
口に戻される。油路254は押圧部材158とバルブボ
ディとのしゅう動部に導かれており、これを潤滑するよ
うにしである。また、油路254はオリフィス259を
介して油路235と接続されており、常に最低限必要な
油量が供給されるようにしである。
次に、ステップモータ110及びソレノイド224の作
動を制御する変速制御装置300について説明する。
変速制御装置300には、第3図に示すように、エンジ
ン回転速度センサー301、車速センサー302、スロ
ットル開度センサー303.シフトポジションスイッチ
304、タービン回転速度センサー305、切換検出ス
イッチ298、エンジン冷却水温センサー306.及び
ブレーキセンサー307からの電気信号が入力される。
エンジン回転速度センサー301はエンジンのイグニッ
ション点火パルスからエンジン回転速度を検出し、また
車速センサー302は無段変速機の出力軸の回転から車
速を検出する。スロットル開度−に’7サー303はエ
ンジンのスロットル開度を電圧信号として検出する。シ
フトポジションスイッチ304は、前述のマニアルバル
ブ104がP、R,N、D、Lのどの位置にあるかを検
出する。
タービン回転速度センサー305は、フルードカップリ
ング12のタービン軸の回転速度を検出する。切換検出
スイッチ298は、前述の変速操作機構112のロッド
182が変速比の最も大きい位置を越えて更に移動した
とき(すなわちオーバストローク領域において)オンと
なるスイッチである。エンジン冷却水温センサー306
は、エンジン冷却水の温度が一定値以下のときに信号を
発生する。ブレーキセンサー307は、車両のブレーキ
が使用されているかどうかを検出する。エンジン回転速
度センサー301、車速センサー302及びタービン回
転速度センサー305からの信号はそれぞれ波形整形器
308.309及び322を通して入力インターフェー
ス311に送られ、またスロットル開度センサー303
からの電圧信号はAD変換機310によってデジタル信
号に変換されて、入力インターフェース311に送られ
る。変速制御装置300は、入力インターフェース31
1、CPU(中央処理装置)313、基準パルス発生器
312、ROM (リードオンリメモリ)314、RA
M (ランダムアクセスメモリ)315、及び出力イン
ターフェース316を有しており、これらはアドレスバ
ス319及びデータバス320によって連絡されている
。基やパルス発生器312は、CPU313を作動させ
る基準パルスを発生させる。ROM314には、ステッ
プモータ110及びソレノイド224を制御するための
プログラム、及び制御に必要なデータを格納しである。
RAM315には、各センサー及びスイッチからの情報
、制御に必要なパラメータ等を一時的に格納する。変速
制御装置300からの出力信号は増幅器317を介して
ステップモータ110に出力され、またソレノイド22
4に出力される。
次に、この変速制御装置300によって行なわれるステ
ップモータ110及びソレノイド224の具体的な制御
の内容について説明する。
ステップモータ110及びソレノイド224の制御ルー
チンを第4及び5図に示す。まず、シフトボジシ菖ンス
イッチ30チからシフトポジションの読込みを行ない(
ステップ502)、シフトポジションが走行位置(すな
わち、D、L又はRレッジ)にあるかどうかを判断しく
同504)。
走行位置にない場合にはソレノイド224のデユーティ
比を0に設定しく同506)、後述のステップ630に
進む、シフトポジションが走行位置にある場合にはスロ
ットル開度センサー303からスロットル開度THを読
込み(同508)、車速センサー302から車速Vを読
込み(同51O)、エンジン回転速度センサー301か
らエンジン回転速度NEを読込み(同512)、またタ
ービン回転速度センサー305からタービン回転速度N
tの読込みを行なう(同514)、次いで、エンジン回
転速度NEとタービン回転速度Ntとの差NOを算出し
く同516)、次いでロックアツプオン車速V ON及
びロックアツプオフ車速V OFFの検索を行なう(同
518)、ロックアツプオン車速V ON及びロックア
ツプオフ車速V OFFは。
車速Vとスロットル開度THとの関数として第6図に示
すような特性のものが記憶させである0次いで、9ツク
アツプフラグLUFが設定されているかどうかを判断し
く同520)、フラグLUFが設定されてない場合には
実際の車速Vがロックアツプオン車速VONよりも大き
いかどうかを判断しく同522)、V>VONの場合に
はNO−Nmteeとして設定する(同524)、なお
、Nm1はエンジン回転速度Nεとタービン回転速度N
tとの偏差の目標値である1次いで、eの値に基づいて
フィードバック制御ゲインG1の検索を行なう(同52
6)、次いで、Noが所定の小さい値NOより小さいか
どうかを判断する(同528〕・、Noは、NOがこれ
よりも大きい場合にはフィードバック制御が行なわれ、
これよりも小さい場合にはフィードフォワード制御が行
なわれる回転差である。N□<Noの場合には現在のデ
ユーティ比に微小な値α%を加算した値を新たなデユー
ティ比として設定しく同530)、次いでデユーティ比
が100%より小さいかどうかを判断しく同532)、
100%より小さい場合には後述のステップ602に進
み、一方100%以上の場合にはデユーティ比を100
%に設定しく同534)、次いでロックアツプフラグL
UFを設定しく同536)、同様に後述のステップ60
2に進む(すなわち、フィードフォーワード制御が行な
われる)、前述のステップ528でNO≧NOの場合に
は、偏差e及びフィードバックゲインG1に基づいてデ
ユーティ比を決定しく同538)、ステップ602に進
む(すなわち、フィード/ヘッダ制御が行なわれる)、
また、前述のステップ522でV≦voHの場合にはデ
ユーティ比を0%に設定しく同540)、次いでロック
アツプフラグLUFを清算する(同542)、これによ
ってロックアツプ機構の作動が解除される。また、前述
のステップ520でロックアツプフラグLUFが設定さ
れている場合には車速Vがロックアツプオフ車速vol
FFより小さいかどうかを判断しく同544)、V<V
餠の場合にはステップ540及び542に進み(ロック
アツプ解除)、またV≧V OFFの場合にはデユーテ
ィ比を100%に設定する(同546)(これによりロ
ックアツプ状態が保持される)。
上記ステップ502〜546によって、結局法のような
制御が行なわれることになる。すなわち、シフトポジシ
ョンが走行位置以外のP及びN位置ではロックアツプ機
構は必ず解除されており(ステップ506)、走行位置
にある場合には、所定のロックアツプオフ車速VQFF
以上の場合にはロックアツプ状態が保持され(ステップ
546)、またロックアツプオフ車速V OFFより小
さい車速ではロックアツプ機構の作動が解除され(ステ
ップ540)、またロックアツプ機構が非作動状態から
作動状態に切り換わる際にはフルードカップリング12
の滑りの大きさに応じてフィードバック制御(ステップ
538)又はフィードフォワード制御(ステップ530
)によって円滑にロックアツプ機構の締結が行なわれる
ステップ532,536.538,542及び546か
らは、第5図に示すステップ602以下に進む、まず、
ステップ602では車速Vが所定の小さい値Vo(例え
ば、2〜3 k m / hであり、第6図に示すよう
にVON及びV [lFFより小さい値である。)より
も小さいかどうかを判断し、V<Voの場合にはクリー
プ制御が行なわれ、V≧Voの場合には変速制御が行な
われることになる。まず、V<Voの場合にはスロット
ル開度THが所定の小さい値THoよりも小さいかどう
かを判断しく同604)、  スロットルがアイドル状
態にない場合にはデユーティ比を0%に設定しく同60
6)(これによって前進用クラッチ40は完全に締結さ
れる)、ステップモータ110の目標パルス数FDをP
lに設定しておく(同608)。ここで、ステップモー
タ110のパルス数F、は、第7図に示すように、変速
比最大位置に対応している(すなわち、変速領域とオー
バストローク領域との境界位置である)、ステップ60
8の後はステップ630に進んで実際のステップモータ
110の位置がパルス数P1の位置になるように制御が
行なわれる。ステップ604でスロットルがアイドル状
態にある場合には、切換検出スイッチ298がオンであ
るかどうかが判断され(同610)、オンの場合には、
エンジン回転速度NEとタービン回転速度Ntとの差N
Oと、目標偏差Nmzとの差をeとして設定しく同61
2)、このeの値に基づいてフィードバックゲインCZ
の検索を行なう(同614)、次いで、偏差e及びフィ
ードバックゲインGZに基づいてデユーティ比を設定し
く同616)、次いで現在のパルス数FAを0に設定し
く同618)、ステップモータ駆動信号を出力しく同6
36)、またソレノイド駆動信号を出力する(同638
)。
前述のステップ610で切換検出スイッチ298がオフ
の場合にはステップモータ駆動信号をダウンシフト方向
に移動しく同620)、現在のパルス数PAから1を減
算したものを新たにパルス数FAとして設定しく同62
2)、 ステップモータ駆動信号を出力しく同636)
、 ソレノイド駆動信号を出力する(同638)。
前述のステップ602でV≧vOの場合にはシフトポジ
ションがDレンジにあるかどうかを判断しく同624)
、Dレンジにある場合にはDレンジ変速パターンの検索
を行ない(同626)、またDレンジにないと判断され
(同624)、Lレンジにあると判断された場合(同6
39)には、Lレンジ変速パターンの検索を行ない(同
628)、ステップ639でLレンジにもないと判断さ
れた場合には、Rレンジ変速パターンの検索を行ない(
同640)、これによって目標とするパルス数FDを決
定する0次いで、検索した目標とするパルス数PDと実
際のパルス数FAとの比較を行ない(同630)、Po
 =FAの場合にはそのままステップ636及び638
に進み、ステップモータ駆動信号及びソレノイド駆動信
号を出力する。pA<poの場合にはステップモータ駆
動信号をアップシフト方向に移動しく同632)、次い
で現在のパルス数PAに1を加算したものを新たにパル
ス数FAとして設定しく同634)。
ステップ63・6及び638でステップモータ駆動信号
及びソレノイド駆動信号を出力する。 FA<Poの場
合にはステップモータ駆動信号をダウンシフト方向に移
動しく同620)、次いで現在のパルス数P^から1を
減算したものを新たなパルス数PAとして設定しく同6
22)、  ステップ636及び638に進んでステッ
プモータ駆動信号及びソレノイド駆動信号を出力する。
結局、上記ステップ602〜638によって次のような
制御が行なわれることになる。すなわち、車速が非常に
小さく且つスロットルがアイドル状態で、しかも切換検
出スイッチ298がオンの場合には、フルードカップリ
ング12の滑りが所定の値となるようにソレノイド22
4によって前進用クラッチ40の伝達トルク容量が制御
され(クリープ制御、ステップ612〜618)、 ま
た、車速は小さいがスロットルがアイドル状態でない場
合には、ステップモータ110をパルス数F、位置まで
作動させ、直ちにロックアツプ制御を開始することがで
きる状態にしておく、上記のように低車速アイドリング
時にスロットル圧を制御して前進用クラッチ40の伝達
トルク容量を制御することにより、車両が緩やかにクリ
ープ走行する状態とすることができる。上記以外の場合
には、所定の変速パターンに基づいてステップモータ1
10により変速比の制御が行なわれる。
次に発進時を′例にとって具体的にどのような制御が行
なわれるかについて説明する。シフトポジションがP又
はNレンジにあって車両が停止している場合には、ステ
ップ504→506→630以下に進んでスロットル圧
は高い状態となり、また変速比は最大状態となる。この
状態からDレンジにシフトが行なわれると、ステップ5
04からステップ542を通る経路によってステップ6
02に進み、更にステップ604→610→612以下
に進み、クリープ制御が行なわれる。すなわち、ステッ
プモータ110は切換検出スイッチ298をオンとする
位置を越えて更にオーバストローク側に移動し、調整圧
切換弁108は第1図中で下半部位置となり、ソレノイ
ド224による調整圧によってスロットル圧が制御され
る状態となる。ソレノイド224はフィードバック制御
され、フルードカップリング12の滑りが所定の値とな
るように前進用クラッチ40の伝達トルク容量を制御す
る。こうすることによって、前進用クラッチ40はわず
かに締結された状態となり、NレンジからDレンジにセ
レクトしたときのセレクトショックを生じることなく車
両はクリープ走行状態となる。この状態からアクセルペ
ダル踏込量を増大させるとステップ604から606以
下に進み、スロットル圧が増大して前進用クラッチ40
が完全に締結され、またステップモータ110は第7図
に示す゛パルス数10の位置まで移動する。これによっ
て調整圧切換弁108はソレノイド224によるUR整
圧をロックアツプ制御弁122に作用させる位置に切り
換わる。ただし、この時点では調整圧は最も高い状態に
あり、ロックアツプ制御弁122は第1図中下半部に示
す位置にあり、ロックアツプ機構は解除状態となってい
る。こうして発進が開始され、車速がVOを越えるとス
テップ602からステップ624以下に進み、所定の変
速パターンにしたがってステップモータ110の回転位
置が制御される。車速がロックアツプオン車速V ON
に達するまではロックアッブ機構は解除された状態のま
まである。車速がロックアツプオン車速V OHに達す
るとステップ520→522→524以下に進み、ソレ
ノイド224がデユーティ制御され、ロックアツプ制御
弁122が第1図中の下半部位置から上半部位置に徐々
に切り換わり、フルードカップリング12のポンプイン
ペラー側とタービン側との回転速度差を徐々に減少させ
ていき、最終的には完全に締結した状態とする。以下、
車速がロックアツプオフ車速V llFF以下にならな
い限り、ロックアツプ状態が保持され、一方、変速比は
所定の変速パターンに従ってステップモータ110によ
って制御されることになる。
次に本発明による制御装置の要部を構成する電磁弁11
8、スロットル弁114(クラッチ圧調圧弁)等の作用
についてまとめて説明する。車速及びスロットル開度が
小さい場合(すなわち、車両がほぼ停止中でエンジンが
アイドリング状態の場合)には、ステップモータ110
は最大変速比位置を越えてオーバーストローク領域にあ
り、調整圧切換弁108のボート186aとボート18
6bとが第1図中上半部に示すように連通ずる。
このため、油路190と油路188とが連通し、一定圧
調圧弁116から一定圧が供給される油路209とチョ
ーク型絞り弁250を介して連通している油路188の
油圧は、電磁弁118の作用により調整されることにな
る。すなわち、電磁弁118は制御装置300から与え
られる電気信号に応じてボート222からの油の漏れ量
を調節することにより、油路190及び油路188の油
圧を所定どおり調整する。こうして得られる油路190
及び油路188の調整圧はソレノイド224への通電量
に反比例して制御される。油路188の調整圧はスロッ
トル弁114のボート192fに作用するため、調整圧
が高いほどスロットル圧が高くなる。すなわち、ソレノ
イド224への通電量がOのときボート222がスプリ
ング225により付勢されたプランジャ224aで閉じ
られて、スロットル弁114によって調圧される油路1
40のスロットル圧(クラッチ供給油圧)は最大になり
、ソレノイド224への通電量が増大するに従ってスロ
ットル圧は減少する。車速及びスロットル開度が小さい
所定の条件においては、ソレノイド224へ所定量の通
電が行なわれ、油路140のスロー2トル圧は比較的低
い所定の値に制御される。この比較的低いスロットル圧
は、前進用クラッチ40又は後進用ブレーキ50に作用
したとき、これをわずかに締結させて所定のクリープト
ルクを伝達させる値としである。従って、車両がほぼ停
止したアイドリング状態においては、前進用クラッチ4
0又は後進用ブレーキ50がわずかに締結され、所定の
クリープ状態となる。また、例えばNレンジからDレン
ジにセレクトした場合には、上記のように比較的低い値
に設定されたスロットル圧が前進用クラッチ40又は後
進用ブレーキ50に作用するため、セレクト時のショッ
クも非常に小さくなる。また、実施例のように、Vベル
ト式無段変速機構29の入力側に前後進切換機構15と
して前進用クラッチ40と後進用ブレーキ50とを配置
した無段変速機では、クラッチ供給圧はVベルト式無段
変速機構15の変速比にかかわらずエンジン出力に対応
したスロットル圧を用いればよく、クラッチ供給圧の油
圧回路が複雑にならず正確な制御が可能となると共に、
電磁弁による制御が容易である。
(ト)発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、電磁弁によっ
てクラッチ圧調圧弁を介してクラッチ供給油圧の制御が
行なわれるので、クリープトルクの制御が可能となり、
またセレクトショックが軽減される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による無段変速機の制御装置を示す図、
第2図は無段変速機の動力伝達機構を示す図、第3図は
無段変速機の変速制御装置を示す図、第4及び5図は変
速制御装置の制御ルーチンを示す図、第6図はロックア
ツプオン車速及びロックアツプオフ車速を示す図、第7
図は変速比とステップモータ位首との関係を示す図であ
る。 l2・・・フルードカップリング(流体伝動装置)、1
08−・・調整圧切換弁、110・ψ・変速モータ(ス
テップモータ)、118・・・電磁弁、122φ・・ロ
ックアツプ制御弁、40・・・前進用クラッチ、50−
 @Φ後進用ブレーキ(後進用クラッチ)、114・・
・スロットル弁(クラッチ圧調圧弁)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、流体伝動装置、前後進切換機構、及びVベルト式無
    段変速機構を有する無段変速機の制御装置において、 前後進切換機構の前進用及び後進用クラッチへの供給圧
    を調圧するクラッチ圧調圧弁と、与えられる電気信号に
    応じてクラッチ圧調圧弁の調圧状態を変化させてクラッ
    チの締結状態を制御可能な電磁弁とを有することを特徴
    とする無段変速機の制御装置。 2、無段変速機はVベルト式無段変速機構より入力側に
    前後進切換機構を備えるとともに、クラッチ圧調圧弁は
    エンジン吸気管負圧又はスロットル開度に応じて変化す
    る油圧を調圧するスロットル弁である特許請求の範囲第
    1項記載の無段変速機の制御装置。 3、電磁弁は、車速が所定値以下のエンジンアイドリン
    グ状態においては、クラッチが所定のクリープトルクの
    みを伝達可能な状態になるようにクラッチ圧調圧弁を介
    してクラッチ供給圧を制御する特許請求の範囲第1又は
    2項記載の無段変速機の制御装置。
JP22670884A 1984-10-30 1984-10-30 無段変速機の制御装置 Pending JPS61105353A (ja)

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