JPS6117760A - Ｖベルト式無段変速機の制御装置 - 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】 発明の分野 本発明は自動車用変速機として好適なＶベルト式無段変
速機の制御装置に関するものである。

従来技術とその問題点 従来、この種の無段変速機として特開昭５８−４２８６
２号公報に記載のように、駆動側プーリおよび従動側プ
ーリのそれぞれにシリンダ室を設け、これらシリンダ室
に油圧制御弁から油圧を作用させることによって、変速
比を無段階に可変としたものが知られている。

ところが、この場合には、■ベルトにかかる張力を、′
従動側プーリのシリンダ室に作用する油圧によりプーリ
比およびエンジン回転数に応じて制御しているため、入
力トルクに見合ったベルト張力を与えておらず、■ベル
トの寿命の短縮および伝達効率の低下をきたす欠点があ
る。

他の方法として、特開昭５８−１４２０６０号公報に記
載のように、駆動側プーリに可動シーブを遠−心力によ
り軸方向に押圧するウェイトローラを設ける一方、従動
側プーリに可動シーブを伝達トルクに応じて軸方向に押
圧するトルクカムを設け、−駆動側および従動側プーリ
の双方に機械式の制御機構を設けて構造の簡素化を図っ
たものが知られている。

この場合には、トルクカムにより伝達トルクからリニヤ
に可動シーブへの押圧力を得ることができる利点がある
が、駆動側プーリに遠心式ウェイトローラを使用してい
るため、エンジン回転数の２乗に比例する力で可動シー
ブを押圧することになり、■ヘルドに必要以上の負荷が
かかり、ベルトの寿命を損なうばかりでなく動力損失も
大きい欠点がある。

したがって、Ｖベルトに入力トルクに見合った張力を付
与するにはトルクカム等の機械式手段が最も簡便かつ正
確であり、一方適正なプーリ比を得るには、エンジン回
転数やスロットル開度などの諸因子に応じて制御する必
要上、油圧制御弁などの油圧式手段が最も有利である。

この場合、油圧制御弁を作動させる方法としては、前述
の特開昭５８−４２８６２号公報のように、エンジン回
転数を検出するピトー管と、スロットル開度に連動する
カムとを設け、ピトー管からの油圧とカムからバネを介
して作用する押圧力とに応じて油圧制御弁を作動させる
ことが考えられるが、この場合には、ピトー管の油温変
化やバネの諸元の狂いによって、精度に大きなバラツキ
が生じる欠点がある。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、
その目、的は、設定運転状態に応じたプーリ比に高精度
に制御できるＶベルト式無段変速機の制御装置を提供す
ることにある。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、駆動側あるいは
従動側プーリのいずれか一方に可動シーブに入力トルク
に見合ったシーブ推力を与える機械式張力負荷手段を設
け、他方にプーリ比を制御するための油圧式プーリ比制
御手段を設け、酸油・圧式プーリ比制御手段は、可動シ
ーブを軸方向へ移動させるシリンダ室と、実際の運転状
態と設定運転状態との比較によりオン、オフされるソレ
ノイドバルブと、ライン圧をシリンダ室へ作用させるレ
ギュレータバルブと、ソレノイドバルブのオン、オフに
よりシリンダ室へのライン圧を制御するプーリ比制御バ
ルブとを備えたものである。つまり、実際の運転状態を
電気的に検出し、その信号と予め設定された運転状態と
を比較することによってソレノイドバルブをオン、オフ
させ、ソレノイドバルブのオン、オフに連動してプーリ
比制御バルブを作動させ、このプーリ比制御バルブで可
動シーブのシリンダ室に作用するライン圧をオン、オフ
することにより、プーリ比を制御するものである。これ
により、油温変化やバネの諸元の狂い等による精度の狂
いがなくなり、高精度にプーリ比を制御できる。

実施例の説明 第１図は本発明にかかるＶベルト式無段変速機の一例を
示し、この無段変速機は駆動側プーリｌと従動側プーリ
１０とこれらプーリ間に巻装された無端Ｖベルト２０と
を備えている。

駆動側プーリ１は駆動軸２に固定された固定シーブ３と
、駆動軸２に対し回動自在かつ軸方向に移動自在な可動
シーブ４とでプーリ径を可変としてあり、可動シーブ４
の背後には機械式張力負荷手段の一例であるトルクカム
５とトーションスプリング６とが設けられている。上記
トルクカム５は、駆動軸２の入力トルクに見合った力で
可動シーブ４を固定シーブ３側へ押圧し、Ｖベルト２０
に入力トルクに応じたベルト張力を付与するものである
。トルクカム５の具体的構成としては、例えば特開昭ｊ
８−１４２０６０号公報のよう（こ、可動シーブ４と一
体の円筒形カムに設けた傾斜状カム溝と、駆動軸２に取
付けられ、上記カム溝内を摺動するローラピンとで゛構
成してもよく、あるいは可動シーブ４と一体の円筒形カ
ムの端面に設けた傾斜状カム面と、駆動軸２に取付けら
れ、上記カム面に圧接するベアリングとで構成してもよ
い。

従動側プーリ１０も駆動側プーリ１と同様に、従動軸１
１に固定された固定シーブ１２と、従動軸１１に対し軸
方向に移動自在な可動シーブ１３とを有している。可動
シーブ、１３の背部にはシリンダ室１４が設けられてお
り、このシリンダ室１４への油圧を油圧式プーリ比制御
手段でオン、オフ制御することにより、可動シーブ１３
を軸方向へ移動させ、駆動側と従動側とのプーリ比（変
速比）を変えることができる。

油圧式プーリ比制御手段は第１図に示すように、オイル
ポンプ３０とレギュレータバルブ３４とプーリ比制御バ
ルブ４３とソレノイドバルブ４８とを備えている。オイ
ルポンプ３０によりオイルポンプ３１から濾過器３２を
介して送られた油は、油路３３を通ってレギュレータバ
ルブ３４の右端のポート３５と中間部のポート３６とに
作用しており、この油圧によりレギュレータノ〈ルブ３
４のスプール３７はスプリング３８に抗して左方へ移動
する。そして、スプール３７のランド３９が図中一点鎖
線の位置に達するとポート３６．４０が連通し、油はオ
イルポンプ３０の吸込み側へ戻される。すなわち、スプ
ール３７はこの位置でバランスし、油路３３内の油圧は
常に一定圧（ライン圧）に保たれる。なお、レギュレー
タバルブ３４がバランスしている位置において、スプー
ル３７の左端のランド４１も左方へ移動しているため、
油路４２には油路３３のライン圧が作用している。

プーリ比制御バルブ４３のスプール４４はスプリ・ング
４５により左方へ押されており、ソレノイドバルブ４８
のオフ時においてはニードル４９が開口５０を開いて油
路３３の油圧がドレーンされているため、スプール４４
は左端位置にある。したがって、油路４２と油路４６と
が連通し、ライン圧が従動側ブーＩＪ１０のシリンダ室
１４に作用してプーリ径を大きくしている。一方、ソレ
ノイドバルブ４８がオンすると、ニードル４９が開口５
０を閉じて油路３３のライン圧をスプール４４に作用さ
せるため、スプール４４はスプリング４５に打ち勝って
右方へ移動する（図中、一点鎖線で示す）。この移動に
より、油路４２が閉しられ、シリンダ室１４内の油圧は
油路４６を介してドレーンポート４７よりドレーンされ
る。したがって、シリンダ室１４の油圧が下がり、従動
側プーリ１０のプーリ径が小さくなる。

ソレノイドバルブ４８は電子制御装置５１によりオン、
オフ制御される。この電子制御装置５１には、第２図の
ようにエンジン回転数センサ５２とスロットルセンサ５
３とポジションスイッチ５４と車速センサ５５とで検出
された実際の運転状態が電気信号として入力される。エ
ンジン回転数センサ５２から出力されたイグニッション
パルス信号は、Ｄ／Ａ変換器５６でアナログ信号に変換
されて比較回路５７に入力され、一方、スロットルセン
サ５３で検出したスロットル開度信号とポジションスイ
ッチ５４のり、　Ｄ、　Ｎ、　Ｒ，Ｐのシフトポジショ
ン信号と車速センサ５５の車速信号とはスロットル開度
調整回路５８に入力される。

スロットル開度調整回路５８では、入力された信号から
第４図のような設定運転状態に応じて設定エンジン回転
数を求め、この設定エンジン回転数と上記検出された実
際のエンジン回転数とが比較回路５７で比較され、その
出力がタイマ回路５９を介してソレノイド駆動回路６０
に入力され、ソレノイドバルブ４８をオン、オフさせる
。なお、上記タイマ回路５９は比較回路５７からソレノ
イド駆動回路６０への入力信号を一定時間おきに区切り
、ソレノイドバルブ４８が微少時間内に頻繁にオン、オ
フを繰り返さないように制御するためのものである。

上記電子制御装置５１の動作を第３図に示すフローチャ
ートに従って説明する。まず、ポジションスイッチ５４
からシフトポジションを入力し、エンジン回転数センサ
５２からエンジン回転数Ｎを入力し、スロットルセンサ
５３からスロットル開度を入力し、さらに車速センサ５
５から車速を入力する。そして、上記シフトポジション
とスロットル開度と車速とからスロットル調整回路５８
のメモリより設定エンジン回転数Ｎ”を読み出し、この
設定エンジン回転数Ｎ”と実際のエンジン回転数Ｎとを
比較し、ＮＵＮ’　であればソレノイドバルブ４８をオ
ンさせてリターンさせる。また、Ｎ〉“Ｎ′でなければ
ソレノイドバルブ４８をオフさせてリターンさせる。以
上の動作が一定時間毎に繰り返される。

なお、第４図は燃費を重視した設定運転状態を示してい
るが、動力性能を重視した設定運転状態′に切り換える
ことは自由である。

ここで、上記電子制御装置５１を含む油圧式プーリ比制
御手段の動作を説明する。いま、エンジン回転数がその
ときのスロットル開度に応じた設定エンジン回転数より
高い状態にあると、ソレノイドバルブ４８がオンし続け
、プーリ比制御バルブ４３の作動によりシリンダ室１４
の油圧が下がり、従動側プーリ１０のプーリ径が小さく
なる。

つまり従動軸１１は高速回転となるため、駆動側（エン
ジン側）の負荷が大きくなってエンジン回転数が減少し
、第４図の設定エンジン回転数より低くなる。すると、
電子制御装置５１によりソレノイドバルブ４８がオフす
るため、シリンダ室１４には再びライン圧が作用し、従
動側プーリ１０のプーリ径が大きくなる。つまり、エン
ジンの負青が減少してエンジン回転数は再び設定された
エンジン回転数に戻る。このように、ｌ１ｌｉｉｌのソ
レノイドバルブ４８をオン、オフすλだけで、無段変速
機を設定運転状態に応じた適正なプーリ比に制御できる
。

上記実施例では、可動シーブ１３の背部にシリンダ室１
４を設け、可動シーブ１３が油圧ピストンを兼ねる場合
を示したが、これに限らず、例えば可動シーブ１３の背
後にプーリ比制御バルブ４３と連通した別個の作動ピス
トンを配置し、このピストンで可動シーブ１３の背゛面
を押圧するようにしてもよい。

本発明は、駆動側プーリ１に機械式張力負荷手段を設け
、従動側プーリ１０に油圧式プーリ比制御手段を設けた
ものに限らず、これとは逆に、駆動側プーリ１に油圧式
プーリ比制御手段を設け、従動側プーリ１０に機械式張
力負荷手段を設けてもよく、その作用効果は上記実施例
と同様である。

ただ、この場合には、機械式張力負荷手段（トルクカム
）が発生するシーブ推力は、プーリ比の変化のため駆動
軸２の入力トルクにリニヤに対応しなくなるので、プー
リ比の変化に応じて傾きが変化するようなカム面とする
必要がある。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば駆動側あ
るいは従動側プーリの一方に機械式張力負荷手段を設け
、他方に油圧式プーリ比制御手段を設けたので、Ｖベル
トには常に入力トルクに見合った適正なヘルド張力が付
与され、ベルトの滑りや摩耗を軽減できる。しかも、プ
ーリ比の制御は油圧式プーリ比制御手段に設けた１個の
ソレノイドバルブのオン、オフのみにより行っているの
で、制御が簡単になるとともに、油温の変動やバネ諸元
のバラツキといった不安定な要素がなく、従来に比べ精
度が格段に良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にがかるＶベルト式無段変速機の制御装
置の全体構成を示す概略図、第２図はその電子制御装置
Φ構成図、第３図は電子制御装置の制御フローチャート
図、第４図は設定運転状態の一例を示す図である。 １・・・駆動側プーリ、２・・・駆動軸、３・・・固定
シーブ、４・・・可動シーブ、５・・・トルクカム（機
械式張力負荷手段）、１０・・・従動側プーリ、１１・
・・従動軸、１２・・・固定シーブ、１３・・・可動シ
ーブ、１４・・・シリンダ室、２０・・・Ｖベルト、３
４・・・レギュレータバルブ、４３・・・プーリ比制御
バルブ、４８・・・ソレノイドバルブ、５１・・・電子
制御装置。 出　願　人　　ダイハツ工業株式会社 代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆 第３図 第４図 スロ・ソトル関刀【（７−ン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定シーブと可動シーブとを有する駆動側プーリ
   および従動側プーリと、これらプーリ間に巻装された無
   端Ｖベルトとを備え、上記固定シーブと可動シーブとの
   間隔をそれぞれ変更することにより無段変速を行うよう
   にしたＶベルト式無段変速機において、上記駆動側ある
   いは従動側プーリのいずれか一方に可動シーブに入力ト
   ルクに見合ったシーブ推力を与える機械式張力負荷手段
   を設け、他方にプーリ比を制御するための油圧式プーリ
   比制御手段を設け、該油圧式プーリ比制御手段は、可動
   シーブを軸方向へ移動させるシリンダ室と、実際の運転
   状態と設定運転状態との比較によりオン、オフされるソ
   レノイドバルブと、ライン圧をシリンダ室へ作用させる
   レギュレータバルブと、ソレノイドバルブのオン、オフ
   によりシリンダ室へのライン圧を制御するプーリ比制御
   バルブとを備えていることを特徴とするＶベルト式無段
   変速機の制御装置。