JPS61215853A - 車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置 - 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】 技術分野 本発明は車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置の改
良に関するものである。

従来技術 ベルト式無段変速機は回転軸に固定の固定回転体と、回
転軸に軸方向の移動可能かつ相対回転不能に設けられた
可動回転体とから成り、両回転体の間に溝幅の可変゛な
Ｖ溝を形成する可変ブーりを２組備え、その２＆ｌｌの
可変プーリ間に■ヘルドが巻き掛けられるものである。

この種の無段変速機において、可動回転体を軸方向に移
動させるために油圧シリンダを使用することが知られて
いる。

すなわち、２組の可変プーリの第１ｍに属する可動回転
体を移動させるための第１油圧シリンダに流量制御弁を
介して作動油を供給することにより、第１組の可変ブー
りの■溝幅を積極的に増減させる一方、第２組の可変プ
ーリに属する可動回転体を移動させる第２油圧シリンダ
にはＶベルトに所望の張力を生じさせるために充分な圧
力を常時作用させるのである。第１油圧シリンダによっ
て第１組の可変プーリのＶ溝幅が増減させられるとき、
それに追従して第２組の可変プーリの■溝幅が変化させ
られることにより速度比が変更される。このようなヘル
ド式無段変速機を作動させるための作動油を供給する油
圧制御装置は、通常１個の油圧ポンプから供給される作
動油が第１油圧シリンダおよび第２油圧シリンダの双方
に供給されるように構成されるため、無段変速機を充分
な応答速度で作動させ得るだけの吐出容量を有する大型
のポンプを常時負荷状態で運転し続ける必要があった。

したがって、変速が必要でない時期においては多量の作
動油がリリーフ弁を経て油タンクへ還流させられること
になり、そのために比較的大きな動力損失が生じること
が避けられなかった。

これに対し、（ａｌ無段変速機の作動中は常時回転させ
られる第１ポンプと可変流量制御弁とを備え、第１油圧
シリンダに接続されて第１組の可変プーリの■溝幅を積
極的に増減させる第１作動油供給回路と、（ｂｌ可変流
量制御弁が閉じられた状態においては、第１ポンプから
供給される作動油を実質的に無圧下に油タンクへ還流さ
せ、第１ポンプを無負荷状態とするリターン回路と、（
Ｃ１前記第１作動油供給回路の最高圧を規制する第１１
７　ＩＪ−］弁を備えた第１リリーフ回路と、（ｄ）変
速機作動中は常時回転させられる第２ポンプを備え、第
２油圧シリンダに接続されてその第２油圧シリンダを前
記第１油圧シリンダに追従して作動させる第２作動油供
給回路と、（ｅ）その第２作動油供給回路の最高圧を規
制することによりＶベルトの張力を所定の値に制御する
第２リリーフ弁を備えた第２リリーフ回路とを含む油圧
制御装置が考案されている。

たとえば、特開昭５９−１７０５４号公報に記載された
装置がそれである。このような油圧制御装置によれば、
一方の第２ポンプは常時負荷状態で運転されるのである
が、他方の第１ポンプは変速が必要であるかまたは漏れ
た作動油を補充する必要がある場合にのみ負荷状態で運
転され、その他の場合には実質的に無負荷の状態で運転
されることとなるため、第１ポンプの動力消費が少なく
て済み、結局第１ポンプおよび第２ポンプの動力消費量
の和が従来の１個のポンプにおいて消費されていた動力
消費量よりも小さくなるのである。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、かかる従来の油圧制御装置によれば、前
記リターン回路の一部を構成する電磁方向切換弁の作動
により第１ポンプを無負荷運転に切り換えると、可変流
量制御弁への作動油供給がなくなるため、無負荷流量制
御弁自身の洩れやそれと接続された第１シリンダの洩れ
によってベルト式無段変速機の変速比が徐々に変化して
しまう。

このため、その変速比を一定に保持するために、電磁方
向切換弁を頻繁に作動させて可変流量制御弁へ作動油を
供給させるようにすると、第１ポンプを頻繁に負荷運転
としなければならず、動力損失軽減効果が充分に得られ
なかった。

問題点を解決するための手段 本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり
、その要旨とするところは、（１）駆動装置によって常
時駆動され、作動油を前記ベルト式無段変速機へ常時供
給する第１の油圧ポンプと、（２）前記駆動装置によっ
て常時駆動される第２の油圧ポンプと、（３）その第２
の油圧ポンプから吐出される作動油を常時はその吸入側
へ還流させてその第２の油圧ポンプを無負荷運転状態と
する一方、前記第１の油圧ポンプから吐出される作動油
が不足する状態では、その第２の油圧ポンプから吐出さ
れる作動油を前記ベルト式無段変速機へ供給させて、そ
の第２の油圧ポンプを負荷運転状態とする切換弁装置と
を含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、第１の油圧ポンプから吐出させられ
る作動油が不足するときのみ切換弁装置により第２の油
圧ポンプから吐出される作動油がベルト式無段変速機へ
供給させられて、第２の油圧ポンプが負荷運転状態とさ
れる。それ故、常時は第１の油圧ポンプのみが負荷運転
状態とされるため、全体として動力消費量が小さくなる
。しかも、第１の油圧ポンプはベルト式無段変速機全体
へ常時作動油を供給するものであるため、速度比を制御
するための流量制御弁自身の洩れや油圧シリンダの洩れ
が生じても、第２油圧ポンプを負荷運転状態とすること
なくその洩れを補償できる。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は車両用ベルト式無段変速機１４の油圧制御装置
８を示すものであって、エンジン１０はクラッチ１２を
介してベルト式無段変速機１４の入力軸１６と連結され
ている。ベルト式無段変速［１４の入力軸１６および出
力軸２０には可変プーリ１８および２２が設けられてお
り、それ等可変プーリ１８および２２には伝導ベルト２
４が巻き掛けられている。そして、出力軸２０は図示し
ない副減速機、終減速機を介して車両の駆動輪と作動的
に連結されている。したがって、エンジン１０の回転は
ベルト式無段変速機１６により無段階に変速されて駆動
輪に伝達されるのである。可変プーリ１８および２２は
、入力軸１６および出力軸２０にそれぞれ固定された固
定回転体２６および２８と、入力軸１６および出力軸２
０にそれぞれ軸方向の移動可能かつ軸回りの相対回転不
能に設けられた可動回転体３０および３２とをそれぞれ
備え、それら可動回転体３０および３２が油圧シリンダ
３４および３６によって移動させられることにより、そ
の有効径、すなわち■溝幅が変更されて伝導ベルト２４
の掛り径が変更されるようになっている。

一方、油タンク３８内の作動油はストレーナ４０および
吸入側油路５４を介して第１油圧ポンプ４２および第２
油圧ポンプ４４によって吸入される。それら第１油圧ポ
ンプ４２および第２油圧ポンプ４４はエンジン１０によ
って共に回転駆動される。通常、入力軸１６を縦通ずる
駆動軸を介してそれら第１油圧ポンプ４２および第２油
圧ポンプ４４が回転駆動されるが、第１図においては理
解を容易にするためにポンプ駆動装置としてのエンジン
１０が別に示されている。なお、第１油圧ポンプ４２お
よび第２油圧ポンプ４４は電動モータによって駆動され
ても良い。

第１油圧ポンプ４２から吐出された作動油はライン油路
４６を介して油圧シリンダ３６へ直接供給される一方、
速度比（出力軸２０の回転速度／入力軸１６の回転速度
）を大きくするための電磁流量制御弁４８を介して油圧
シリンダ３４へ供給される。

油圧シリンダ３４内の作動油は速度比を小さくするため
の電磁流量制御弁５０を介して油タンク３８へ戻される
ようになっている。コントローラ５２は、電磁流量制御
弁４８および５０を選択的に作動させることより油圧シ
リンダ３４へ流入する作動油流量を制御しあるいは油圧
シリンダ３４から油タンク３８へ還流する作動油流量を
制御することにより、ベルト式無段変速機１４の速度比
を所望の値に制御する。たとえばコントローラ５２は、
アクセルペダル操作量あるいはスロットル弁開度によっ
て表される要求出力がエンジン１０の最小燃費率曲線上
で発生するように目標エンジン回転速度を決定し、その
目標エンジン回転速度とエンジンｌＯの実際の回転速度
とが一致するように速度比を制御する。

前記ライン油路４６と吸入側油路５４との間には電磁リ
リーフ弁５６が接続されている。前記コントローラ５２
は、たとえばエンジン１０の出力トルクおよびベルト式
無段変速機１４の速度比に基づいて最適のライン油圧を
決定し、そのライン油圧が得られるように電磁リリーフ
弁５６から吸入側油路５４への逃がし油量を調節する。

最適なライン油圧とは、通常、伝導ベルト２４の張力を
最適に保つための油圧であって伝導ベルト２４と可変プ
ーリ１８，２２との間にすべりが生じない必要かつ充分
な値である。

第２油圧ポンプ４４から吐出される作動油は、本実施例
の切換弁装置を構成する電磁切換弁５８によってライン
油路４６と前記吸入側油路５４とへ択一的に流されるよ
うになっている。コントローラ５２は、第２油圧ポンプ
４４からの作動油を吸入側油路５４へ還流させる位置へ
電磁切換弁５８を位置させて常時第２油圧ポンプ４４を
無負荷状態とする一方、第１油圧ポンプ４２からライン
油路４６へ供給される作動油が不足する場合、すなわち
エンジン１０が低回転域で作動して第１油圧ポンプ４２
からの吐出油量が少ない場合、あるいはベルト式無段変
速機１４の速度比が急速に変化させられて油圧シリンダ
３６の容積が急増する場合に、電磁切換弁５８を作動さ
せてそれまで吸入側油路５４へ還流させられていた第２
油圧ポンプ４４からの作動油をライン油路４６へ供給さ
せる。コントローラ５２は電磁流量弁５０へ供給する信
号、目標速度比と実際の速度比との偏差、エンジン回転
速度、あるいは速度比変化速度等に基づいてライン油路
４６の作動油不足を検出し、電磁切換弁５８を作動させ
るのである。なお、流通許容方向がライン油路４６へ向
かう方向の逆止弁６０が電磁切換弁５８と並列に接続さ
れているが、必ずしも設けられなくても良い。また、第
２油圧ポンプ４４の無負荷状態においては、電磁切換弁
５８から油タンク３８へ作動油が還流させられても差支
えない。

このように本実施例によれば、第２油圧ポンプ４４から
吐出される作動油が電磁切換弁５８を通して吸入側油路
５４へ還流させられることにより第２油圧ポンプ４４が
常時無負荷運転状態とされる一方、第１油圧ポンプ４２
から吐出される作動油が不足する状態においては第２油
圧ポンプ４４から吐出される作動油が電磁切換弁５８を
通してライン油路４６へ供給されることにより第２油圧
ポンプ４４が負荷運転状態とされる。このため、常時は
、ベルト式無段変速機１４へ圧送されて消費される作動
油量、すなわち第１油圧ポンプ４２からライン油路４６
へ吐出される油量は第２図の実線に示す如くとなり、こ
のときの動力消費量は第３図の実線に示す如くとなるが
、第１油圧ポンプ４２からライン油路４６へ供給される
作動油量が不足する状態では、第２油圧ポンプ４４から
電磁切換弁５８を通してライン油路４６へ作動油が供給
されるので、第１油圧ポンプ４２および第２油圧ポンプ
４４からベルト式無段変速機１４へ圧送されて消費され
る作動油量は第２図の破線に示す如くとなり、このとき
の動力消費量は第３図の破線に示す如くとなる。したが
って、第２油圧ポンプ４４は必要なときだけ負荷運転状
態とされることとなり、全体として動力消費量が大幅に
抑制されるのである。

しかも、第１油圧ポンプ４２からのみ第１ライン油路４
６へ作動油が供給される状態において電磁流量切換弁５
０における洩れや油圧シリンダ３４または３６における
洩れが存在しても、常時第１油圧ポンプ４２からライン
油路４６へ作動油が供給されているので、第２油圧ポン
プ４４を負荷運転状態とすることなく、その洩れが補償
される。

このため、第２油圧ポンプ４４が顯繁に負荷運転状態と
されることが全く解消されるのである。なお、以上の効
果は第１油圧ポンプ４２および第２油圧ポンプ４４が電
動モータによって駆動される場合であっても同様に得ら
れるものである。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説
明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号
を付して説明を省略する。

第４図において、第２油圧ポンプ４４から吐出される作
動油は逆止弁６０を通してライン油路４６へ供給される
か、あるいは電磁開閉弁６２を通して吸入側油路５４へ
還流させられるようになっている。すなわち、電磁開閉
弁６２は、開状態と閉状態とに択一的に切り換えられる
開閉弁であり、図示しないコントローラによって電磁開
閉弁６２が常時開かれることにより、第２油圧ポンプ４
４から吐出される作動油は専ら電磁開閉弁６２を通して
吸入側油路５４へ還流させられるが、ライン油路４６に
おける作動油が不足することが検知されてコントローラ
により電磁開閉弁６２が閉じられると、第２油圧ポンプ
４４から吐出させられる作動油は専ら逆止弁６０を通し
てライン油路４６へ供給される。したがって、本実施例
においては、前述の実施例と同様の効果が得られるので
あり、電磁開閉弁６２および逆止弁６０が第２油圧ポン
プ４４を無負荷運転状態と負荷運転状態とへ択一的に切
り換えるための切換弁装置を構成している。

ヘルド式無段変速機１４が二種類のライン油圧を必要と
する場合には、油圧制御装置がたとえば第５図に示すよ
うに構成される。すなわち、第１油圧ポンプ４２から吐
出される作動油は第１ライン油路６４および電磁流量制
御弁４８を通して油圧シリンダ３４（第５図では省略）
へ供給される。

第１調圧弁６６は第１ライン油路６４から第２ライン油
路６８へ流出する流出量を調節することにより第１ライ
ン油路６４内の油圧を所定の大きさに調圧する。第２ラ
イン油路６８は油圧シリンダ３６　（第５図では省略）
と接続されており、第２調圧弁７０によって調圧された
油圧が第２ライン油路６８を介して油圧シリンダ３６へ
供給されるようになっている。第２調圧弁７０は、図示
しないコントローラに従って第２ライン油路６８から吸
入側油路５４へ流出する油量を調節することより第２ラ
イン油路６８内の圧力を伝導ベルト２４のすベリが生し
ない範囲で必要かつ充分な値に調節する。また、コント
ローラからの指令に従って、電磁切換弁５８が第２油圧
ポンプ４４から吐出される作動油を吸入側油路５４へ還
流させることにより第２油圧ポンプ４４が常時無負荷運
転状態とされるが、第１ライン油路６４内の作動油が不
足する状態では、電磁切換弁５８が第２油圧ポンプ４４
から吐出される作動油を専ら第１ライン油路６４へ流出
させて第２油圧ポンプ４４を負荷運転状態とする。した
がって、本実施例においても前述の実施例と同様の効果
が得られるのである。

また、本実施例によれば、２種類の油圧がベルト式無段
変速機１４へ供給されるので、可変プーリ１８および２
２の径が同等であっても幅広い推力比が得られて、速度
比の変化幅が大きくなる利点がある。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明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図は本発明の一実施例の構成を示す油圧回路図であ
る。第２図および第３図は第１図の実施例におけるポン
プ吐出流量および動力消費量をそれぞれ示す特性図であ
る。第４図は本発明の他の例における第１図に相当する
図である。第５図は本発明の他の実施例における要部を
示す図である。 １０：エンジン（駆動装置） １４：ベルト式無段変速機 １８．２２：可変プーリ ４２：第１油圧ポンプ（第１の油圧ポンプ）４４；第２
油圧ポンプ（第２の油圧ポンプ）５８：電磁切換弁（切
換弁装置） 出願人　　トヨタ自動車株式会社 Ｌ＝＝＝＝＝＝＝　　＋＋＋＋＋＋　　　＋＋　　＋＋
＋＋−ニー−１−第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転軸に固定の固定回転体と、前記回転軸に軸方向移動
   可能かつ相対回転不能に設けられ、油圧シリンダによっ
   て軸方向に移動させられる可動回転体とから成り、該両
   回転体の間に溝幅の可変なＶ溝を形成する可変プーリを
   ２組備え、該２組の可変プーリ間に伝導ベルトが巻き掛
   けられた車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置であ
   って、駆動装置によって常時駆動され、作動油を前記ベ
   ルト式無段変速機へ常時供給する第１の油圧ポンプと、 前記駆動装置によって常時駆動される第２の油圧ポンプ
   と、 該第２の油圧ポンプから吐出される作動油を常時はその
   吸入側へ戻して該第２の油圧ポンプを無負荷運転状態と
   する一方、前記第１の油圧ポンプから吐出させられる作
   動油が不足する状態では該第２の油圧ポンプから吐出さ
   れる作動油を前記ベルト式無段変速機へ供給させて該第
   ２の油圧ポンプを負荷運転状態とする切換弁装置と、 を含むことを特徴とする車両用ベルト式無段変速機の油
   圧制御装置。