JPS624956A - 無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

無段変速機の油圧制御装置

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JPS624956A
JPS624956A JP14346985A JP14346985A JPS624956A JP S624956 A JPS624956 A JP S624956A JP 14346985 A JP14346985 A JP 14346985A JP 14346985 A JP14346985 A JP 14346985A JP S624956 A JPS624956 A JP S624956A
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duty
line pressure
oil
control
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Yasuto Sakai
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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】
【産業上の利用分野1 本発明は、車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置に
関し、詳しくは、電気信号により生成されたデユーティ
圧でライン圧制御弁、変速速度制御弁を動作して電子制
御する油圧制御系において、ライン圧制御に関するもの
である。 【発明の背明】 この種の油圧の変速制御に関しては、例えば特開昭55
−65755号公報に示す基本的な油圧制御系がある。 これは、アクセル踏込み量とエンジン回転数の要素によ
り変速比制御弁をバランスするように動作して、両者の
関係により変速比を定めるもので、変速比を制御対象と
している。また、トルク伝達に必要なプーリ押付は力を
1qるため、アクセル踏込み量と変速比の要素により圧
力調整弁を動作して、ライン圧制御している。 ところで、上記構成によると変速制御の場合は、変速比
の変化速度(以下、変速速度と称する)が−教的に決ま
っていることから、例えば変速比の変化の大きい過渡状
態では応答性に欠け、ハンチング、オーバシュートを生
じる。また、ライン圧制御に関してもその特性が一義的
に決まってしまい、種々の条件を加味することが難しい
。 このことから、近年、変速制御やライン圧制御する場合
において、種々の状態1条件、要素を加味して電子制御
し、最適な無段変速制御を行なおうとする傾向にある。
【従来の技術】
そこで従来、上記無段変速機の電子制御に関しては、例
えば特開昭58−88252号公報に示づように、トル
クモータを用いて直接バルブ動作するものがある。また
、例えば特開昭59−159456号公報において、電
磁弁により作動油を変化させて変速比変化方向切換弁、
変速比変化速度制御弁を動作することで、変速速度制御
づることが示されている。
【発明が解決しようとする問題点1 ところで、上記従来の先行技術の前者によれば、トルク
モータによる直接動作方式であるから、トルクモータと
いう大規模なアクチュエータが必要にイ1す、油圧バル
ブの駆動源としては油圧を用いることが望まれる。また
、先行技術の後者によれば、ライン圧制御は依然として
変速比圧力、スロットル圧を用いて行っている。変速速
度制御についても2種類の弁装置を用いているので、構
造が複雑化し、制御も煩雑になる等の問題がある。 ここで、ライン圧制御の電子制御を行うため、上記先行
技術の後者の変速31反制御のように、ソレノイド弁の
排油により生じたプアーティ圧を、ライン圧制御弁に作
用して動作することが考えられる。ところでこの場合の
ソレノイド弁は、油温によりオイルの粘性が変化すると
第6図に示すようにデユーティ比に対してデユーティ圧
が変動する。そのため、例えばデユーティ圧の制御幅が
4kg/ cm2でライン圧制御幅がその4〜5倍の2
0k(]/cm2に設定されていると、上記油温による
デユーティ圧の変動でライン圧が大幅に変化し、正確に
ライン圧制御することが極めて困難になる。また、この
ことを考慮すると、安全サイドの油圧設定としてライン
圧を必然的に高めに口ざるを得ず、ボブ損失の増大等を
招く。このことから、デユーティ信号をソレノイド弁に
入力してデユーティ圧を生じ、このデユーティ圧でライ
ン圧制御する構成では、油温に対する補正が必要不可欠
である。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、電気
信号により生成されたデユーティ圧でライン圧制御弁お
よび変速速度制御弁を円滑に動作づる油圧制御系を成し
、更に油温の変化に対して必要なライン圧を的確に得る
ようにした無段変速機の油圧制御装置を提供することを
目的としている。 【問題点を解決するための手段】 上記目的を達成するため、本発明は、ポンプ油圧をライ
ン圧制御弁により調圧してライン圧を生成し、該ライン
圧を給油と排油の2位置を有して流量制御する変速速度
制御弁によりプライマリシリンダに供給し、または該シ
リンダのプライマリ圧を排出して変速速度制御する油圧
制御装置において、制御ユニットで算出された目標ライ
ン圧に応じたデユーティ比の信号をライン圧制御用ツレ
ノイド弁に入力して、所定のレベルのデユーティ圧を生
じ、該デユーティ圧をライン圧制御弁に作用してライン
圧制御するように構成し、上記制御ユニットから出力づ
るデユーティ信号のデユーティ比を、油温に対して常に
デユーティ比に応じたデユーティ圧が生じるように補正
づるようになっている。 【作  用] 一上記構成に基づき、制御ユニットで目標ライン圧に応
じて設定されるデユーティ信号が、予め油温によるデユ
ーティ比とデユーティ圧の関係で補正されることで、ソ
レノイド弁では常にデユーティ比に応じたデユーティ圧
を生じるようになる。 そしてこのデユーティ圧を、ライン圧制御弁に作用して
ライン圧制御することで、油温による誤差のない正確な
ライン圧を得ることが可能となる。 [実 施 例] 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第1図において、本発明による制御系の概略に−〇− ついて説明する。先ず、伝動系としてエンジン1がクラ
ッチ21前後進切換装置3を介して無段変速機4の主軸
5に連結する。無段変速機4は主軸5に対して副軸6が
平行配置され、主軸5にはプライマリプーリ7が、rl
 Qllll 6にはセカンダリプーリ8が設ケられ、
両プーリ7.8に駆動ベルト11が巻角(プられている
。各プーリ7.8は一方の固定側に対し他方が軸方向移
動してブーり間隔を可変に構成され、可動側に油圧シリ
ンダ9.10をイ1づる。ここで、セカンダリシリンダ
゛10に対しプライ7リシリンダ9の方が受圧面積を大
きくしてあり、プライマリ圧により駆動ベルト11のプ
ーリ1゜8に対する巻付は径の比を変えて無段変速する
ようになっている。 また副4IIII6は、1組のりダクションギャ12.
13を介して出力軸14に連結し、出力軸14のドライ
ブギA715が、ファイナルギヤ16.ディファレンシ
ャルギヤ17.車軸18を介して駆動輪19に伝動構成
されている。 上記無段変速機4には、油圧回路20.制御ユニット7
0を有し、制御ユニット70からのライン圧。 変速速度制御用のデユーティ信号により油圧回路20を
動作して、プライマリおよびセカンダリの各シリンダ9
.10の油圧を制御する構成になっている。 第2図において、油圧回路20を含む油圧制御系につい
て説明すると、エンジン1により駆動されるオイルポン
プ21を有し、このオイルポンプ21の吐出側のライン
圧油路22がセカンダリシリンダ10に連通し、更にラ
イン圧制御弁40を貫通して変速31i度制御弁50に
連通し、この変速速度制御弁50が、油路23を介して
プライマリシリンダ9に連通する。 変速速度制御弁50からのドレン油路24は、プライマ
リシリンダ9のオイルが完全に排油されて空気が入るの
を防ぐチェック弁25を有してオイルパン26に連通す
る。また、ライン圧制御弁40からのドレン油路27に
は、リューブリケイジョン弁28を有して一定の潤滑圧
を生じており、油路27のリューブリケイジョン弁28
の上流側が、駆動ベルト11の潤滑ノズル29およびプ
リフィリング弁30を介してプライマリシリンダ9への
油路23にそれぞれ連通している。 ライン圧制御弁40は、弁体41.スプール42.スプ
ール42の一方にイー1勢するスプリング43を有し、
スプール42により油路22のボート41aをドレン油
M27のボート41bに連通して調圧されるようになっ
ている。スプリング43のスプール42と反対側は調整
ねじ44を有するブロック45で受け、スプリング43
の設定荷重を調整して各部品のバラツキによるデユーテ
ィ比とライン圧の関係が調整可能にななつでいる。 また、スプール42のスプリング43と反対側のボート
41cには、油路22から分岐する油路46によりライ
ン圧が対向して作用し、スプリング43側のボート41
aには、油路47によりライン圧制御用のデユーティ圧
がライン圧を高くする方向に作用している。これにより
、ライン圧PL、その有効面積SL、デユーティ圧Pd
、その有効面積Sd、スプリング荷重Fsの間には、次
の関係が成立する。 Fs +Pd −8d =PL −8LPL  =  
(Pd  −8d  +Fs  )/SLこのことから
、第4図(旬に示すようにライン圧PLは、デユーティ
圧pdに対し比例関係になって制御される。 変速速度制御弁50は、弁体51.スプール52を有し
、スプール52の左右の移動により油路22のボート5
1aを油路23のボート51bに連通ずる給油位置と、
ボート51bをドレン油路24のボート510に)10
通ずる排油位置との間で動作するようになっている。ス
プール52の給油側端部のボート51(1には、油路5
3により一定のレデューシング圧が作用し、排油側端部
のボート51eには、油路54により変速速度制御用の
デユーティ圧が作用し、かつボート51eにおいてスプ
ール52に初期設定用のスプリング55が付勢している
。 ここでデユーティ圧は、レデューシング圧PRと同じ圧
力と零の間で変化するものであり、このオン/オフ比(
デユーティ比)を変化させることで給油と排油の時間、
即ち流入、流出流量が変化し、変速速度を制御すること
が可能となる。 即ち、変速速度di/dtはプライマリシリンダ9の流
mQの関数であり、流ノy> に)はデユーティ圧り。 ライン圧PL、プライマリ圧Ppの関数であるため、次
式が成立づる。 di/dt= f(Q) = f(D、 PL 、 p
H>ここでライン圧PLは、変速比i、エンジンl−ル
クTにより制御され、プライマリ斤Ppは、ライン圧P
L、変速比Iで決まるので、 旧/dt= f(D、 + ) となる。一方、変速速度(I i 、/ d tは、定
常での目標変速比isと実変速比iの偏差に基づいて決
められるので、次式が成立する。 旧/dt= k (is −i ) このことから、各変速比iにおいて実変速比isを定め
て変速速度(I i / +l tを決めてやれば、そ
の変速速度di/dtと変速比iの関係からデユーティ
比りが求まる。そこで、このデユーティ比りで変速速度
制御弁50を動作すれば、変速全域で変3!速度を制御
し得ることがわかる。 次いで、上記各回40.50の制御用デユーティ圧を生
成する回路について説明する。先ず、一定のベース圧を
4F、する回路としてライン圧油路22から油路31が
分岐し、この油路31が流量を制限するオリフィス32
を有してレデューシング弁60に連通ずる。 レゾ1−シング弁GOは、弁体61.スプール62゜ス
プール62の一方に付勢されるスプリング63を有し、
油路31と連通ずる入口ボート61a、出口ボー1−6
1b、ドレンボート61cを備え、出口ボート611)
からのレデューシング圧油路33が、スプール62のス
プリング63と反対側のポー1へ01(1に連通する。 また、スプリング63の一方を受けるブロック64が調
整ねじなどで移動してスプリング荷重を変化させ、レデ
ューシング圧が調整可能になっている。 こうして、ライン圧がAリフイス32により制限されな
がらボート61aに供給されており、レデューシング圧
油路33のレデューシング圧が低下すると、スプリング
63によりスプール62がボート61aと61bとを連
通してライン圧を導入する。すると、ボート61dの油
圧の上昇によりスプール62が戻されてボート61bと
61cとを連通し、レデューシング圧を減じるのであり
、このにうな動作を繰返すことでレデューシング圧の低
下分だけライン圧を補給しイkがら、スプリング63の
設定に合った一定のレデューシング圧を得るのである。 そして上記1ノデユーシング圧油路33は、ライン圧制
郊用ソレノイド弁65とアキュムレータ66に連通し、
レデューシング圧油路33の途中のオリフィス34の下
流側から油路47が分岐する。こうして、オリフィス3
4の下流側ではデユーティ信号によりソレノイド弁65
が一定のレデューシング圧を断続的に排fE t、てパ
ルス状の油圧を生成し、これがアキュムレータ66に平
滑化されて所定のレベルのデユーティ圧どなり、デユー
ティ圧油路47によりライン圧制御弁40に供給される
。 また、レデューシング圧油路33のオリフィス34の上
流側から油路53が分岐し、油路53の途中から分岐す
るデユーティ圧油路54のオリフィス35の下流側に変
速速度制御用ソレノイド弁67が連通ずる。 こうして、油路53により一定のレデューシング圧が変
速速度制御弁50に供給され、更にオリフィス−13= 35の下流側でデユーティ信号によりソレノイドか67
が動作することによりパルス状のデユーティ圧を生成し
、これをそのまま変速速度制御弁50に供給するように
なる。 ここでソレノイド弁65は、デユーティ信号のオンの場
合に排油する構成であり、このためデユーティ比が大き
いほど第4図(ロ)のようにデユーティ圧を小さくする
。これにより、デユーティ化に対バランス荷重で機械的
に決まる。 一方、ソレノイド弁67も同様の構成であるため、デユ
ーティ圧が大きい場合は変速速度制御弁50を給油位置
に切換える時間が長くなってシフ1ヘアツブさせ、逆の
場合は排油位置に切換える時間が長くなってシフトダウ
ンする。そして1s−iの偏差が大きいほどデユーティ
比の変化が大きいことで、シフトアップまたはシフトダ
ウンする変速速度を大きく制御する。 更に、第3図において、制御ユニット70を含む電気制
御系について説明すると、プライマリプーリ回転数レン
サ71.セカンダリプーリ回転数センす72.ス1]ッ
トル開度センサ73.エンジン回転数センサ74を有し
、これらのセンサ信号が制御ユニット70に入力する。 制御ユニット70において、変速速用制御系について説
明すると、両プーリ回転数廿ン号71.72からの回転
信号N11.NSl、i実変速比締出部75に入力して
、f =Np /Nsにより実変速比1を算出する。ま
た、セカンダリプーリ回転数センサ72がらの信号Ns
とスロットル開度センサ73の信号θは、目標変速比検
索部76に入力する。ここで、第5図(2)に示す変速
パターンに基づき、第5図(b)に示ずテーブルが設定
されており、このテーブルのNs、θの値からisが検
索される。そして、実変速比算出部75の実変速比i、
目標変速比検索部7Gの目標変速比isおよび係数設定
部77の係数には変速速度算出部7Bに入力し、かつそ
の正、負の符号によりシフトアップまたはシフトダウン
を決める。 この変速速度算出部78の変速速度c++/dtと実変
速比算出部75の実変速比iは、デユーティ比検索部7
9に入力する。ここでD= f(di/dt、 i )
の関係により、デユーティ比りのテーブルが第5図(d
)のように設定されており、このテーブルからデユーテ
ィ比りを検索するのであり、このデユーティ信号が駆動
部80を介してソレノイド弁67に入ノjする。 続いて、ライン圧制御系についてか2明すると、スロッ
トル開度センサ73の信号θとエンジン回転数センサ7
4の信号Neがエンジントルク算出部81に入力して、
第5図(d)のテーブルからエンジントルクTを求める
。一方、実変速比算出部75からの実変速比1に基づき
必要ライン圧設定i’il’582において、第5図(
e)の関係から単位トルク当りの必要ライン圧PLIJ
を求め、これと上記エンジントルク算出部81のエンジ
ントルクTが目標ライン圧算出部83に入力して’t 
PL =PLU −Tにより目標ライン圧Pcを算出す
る。 目標ライン圧算出部83の出力PLは、デユーティ比設
定部84に入力して目標ライン圧PLに相当するデユー
ティ比りを設定するが、第5図(f)に示す特性におい
て先ずエンジン回転数Neにおける最大、最小のライン
圧Pmax 、 pnlinを検索し、D = (Pm
ax −PL ) / (Pmax −Pm1n ) 
ニにリデューティ比りを求める。 一方、油温に対する補正として、油温センサ86を有す
る。ここで、ソレノイド弁65にi15 L(るデユー
ティ圧Pdとデユーティ比りは、第4図Φ)から明らか
なようにデユ一ティ圧Pdが、デユーティ比りの関数と
して次式で示される。 Dd =  f(D> このことから、デユーティ比りの値を変化寸れば、それ
に応じてデユーティ圧も変化することがわかる。 そこで、上記油温センサ86からの油温信号を用いてデ
ユーティ比りの補正を行うのであるが、第6図に示す特
性を参照すると、補正が必要なのはデユーティ比の大ぎ
いものに限られる。また、所定の油’tFA joを境
にしてデユーティ圧が高くなったり、または低くなるよ
うに変化する。このことから、油溝tンサ86とデユー
ティ比設定部84の信号は補正量設定部87に入力して
、補正が必要なデユーテイ比において、油温<tOの場
合は+ΔDを、油温>toの場合は−ΔDを定める。そ
してこの補正量設定部87の補正量±八〇をデユーティ
比設定部84の出力側に付加されるデユーティ化補正部
88に入力してD±ΔDの演算により補正し、このデユ
ーティ比補正部88のデユーティ信号が、駆動部85を
介してソレノイド弁65に入力するようになっている。 次いで、このように構成された油圧制御装置の作用につ
いて説明する。 先ず、エンジン1の運転によりオイルポンプ21が駆動
して油路22のライン圧はセカンダリシリンダ10にの
み供給されて、変速比最大の低速段になる。このとき、
ライン圧が供給されているレデューシング弁60により
一定のレデューシング圧を生じ、これが各ソレノイド弁
65.67に導かれてデユーティ圧が発生可能になる。 そこで、yi!進時にアクセルを踏込むと、制御ユニッ
ト70において低速段の変速比により必要ライン圧設定
部82でライン圧が大きく設定され、■ンー18= ジントルク算出部81でもエンジントルクが大きく算出
されることで、目標ライン圧粋出部83の目標ライン圧
が大きい値になる。そこで、デユーティ比設定部84で
は、第5図(f>のテーブルによりデユーティ比りが小
さい値になり、このデユーティ比でソレノイド弁65を
動作する。このICめ、第4図(C)の特性からも明ら
かなように、蔦ルノイド弁65の排油量が少なくなって
高いレベルのデユーティ圧を生じ、これがライン圧制御
弁40のボート41 dに導入されることで、ライン圧
を高く設定する。 その後、変速を開始して実変速比iが小さくなり、また
はエンジントルりTが小ざくなって、目標ライン圧の値
を減じるとデユーティ比りは大きくなり、ソレノイド弁
65の111油量を増してデユーティ比を低下させる。 そのため、ライン圧制御弁40においてライン圧は順次
率さい値に設定されるようになる。そしてかかるライン
圧は、プライマリおよびセカンダリシリンダ9,10に
入ってプーリ7.8に作用することで、常に伝達トルク
に応じたプーリ押付拳プカを保つ。 ここで上記ライン圧制御において、デユーティ比の値が
小ざい場合には油温による影響がほとんどないことから
、上述するようにデユーティ比設定部84で設定された
デユーティ比によりそのまま制御される。 これに対し、デユーティ圧の値が大きく、油温ににる影
響が大きい場合は、補正量設定部87で各デユーティ比
毎に油温との関係で補正用±ΔDが設定され、デユーテ
ィ比補正部88においてD±ΔDの補正が行われる。そ
こで、油流〈toの場合はD十ΔD、油溝>jOの場合
はD−ΔDにイ(す、このデユーティ比でソレノイド弁
65を動作することになり、このためデユーティ圧は、
各デユーティ比において第6図の一点鎖線で示すような
一定の値になる。そしてかかるデユーティ圧でライン圧
制御することで、油温による影響のないライン圧を得る
ようになる。 一方、発進後は1s−iによる変速速19di/dtと
1の関係のデユーティ比の信号が制御ユニット70から
ソレノイド弁67に入力してデユーティ圧を生じ、これ
により変速速度制御弁50を動作してプライマリシリン
ダ9にライン圧を所定の流量で給排油する。そこで、目
標とする変速速度で変速するのであり、過渡状態のよう
にl5−iが大きいほど速い変速速度で変速する。 以上、本発明の一実施例について述べたが、ソレノイド
弁のオン・オフの関係を逆にすることもできる。油温セ
ンサの代りに油温スイッチ、水温センサまたはスイッチ
を用いることもできる。 また、油温補正に関しては、第6図のような特性を用い
たものに限定されない。即ち、粘性の変化等を用いても
良く、補正方法も補正係数を定めてデユーティ比と乗算
して補正することが可能である。 【発明の効果] 以上述べてきたように、本発明によれば、ライン圧制御
弁の上流から取出したライン圧を用いてレデューシング
弁により一定のレデューシング圧を得る構成であるから
、最低ライン圧により低いベース圧を常に安定して得る
ことができる。これによりデユーティ圧が高い精痕で生
成し、ライン圧および変速速度を精麿良く制御すること
が可能となる。 ライン圧制御においで、デユーティ比を油温により補正
して一定のデユーティ圧を生じているので、油温による
誤差がない正確なライン圧を(りることが可能となる。 油圧センサを用いず、油圧のフィードバック制御も行う
必要がないので、構造が簡単である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の油圧制御装置の実施例の概略を示す構
成図、第2図は油圧制御系を詳細に示す回路図、第3図
は電気制御系を示すブロック図、第4図、第5図は各部
の特性、テーブルを示す図、第6図は油温に対するデユ
ーティ比とデユーティ圧の関係を示す図である。 4・・・無段変速機、9・・・プライマリシリンダ、1
0・・・セカンダリシリンダ、22・・・ライン圧油路
、33・・・レデューシング圧油路、40・・・ライン
圧制御弁、47゜54・・・デユーティ圧油路、50・
・・変速速度制御弁、60・・・レデューシング弁、6
5・・・ライン圧制御用ソレノイド弁、66・・・アキ
ュムレータ、67・・・変速)中度制御用ソ1ツノイド
弁、70・・・制御ユニット、83・・・[1標うイン
圧算出部、84・・・デユーティ比設定部、86・・・
油温セン4J、87・・・補正量設定部、88・・・デ
ユーティ比補正部。 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3m士   村  井     進l1開’
862−’E;lb  Ld)手続補正書(自発) 昭和60年10月 2日 特許庁長官 宇  賀  道  立B殿昭和60待時 
許 軸箱143469号2、発明の名称 無段変速機の油圧制御装置 3、補正をする者 事件との関係  特  許  出願人 東京都新宿区西新宿1丁目7番2号 4、代理人 5、補正の対象 (1)  明細書全文 (2)  図面の第2図 6、補正の内容 (1)  明細書全文を別紙のとおり補正する。 (2)図面の第2図を別紙のとおり補正する。 〈補正)  明   細   書 1、発明の名称  無段変速機の油圧制御装置2、特許
請求の範囲 ポンプ油圧をライン圧制御弁により調圧してライン圧を
生成し、該ライン圧を給油と排油の2位置を有して流量
制御する変速速度制御弁によりプライマリシリンダに供
給し、または該シリンダのプライマリ圧を排出して変速
速度制御する油圧制御装置において、 制御ユニットで算出された目標ライン圧に応じたデユー
ティ比の信号をライン圧制御用ソレノイド弁に入力して
、所定のレベルのデユ一ティ圧を生じ、 該デユーティ圧をライン圧制御弁に作用してライン圧制
御するように構成し、 上記制御ユニットから出力するデコーティ信号のデユー
ティ比を、油温に対して常にデユーティ比に応じたデユ
ーティ圧が生じるように補正する無段変速機の油圧制御
装置。 3、発明の詳細な説明
【産業上の利用分野] 本発明は、車両用ベルト式無段変速機の油圧制御装置に
関し、詳しくは、電気信号により生成されたデユーティ
圧でライン圧制御弁、変速速度制御弁を動作して電子制
御する油圧制御系において、ライン圧制御に関するもの
である。 この種の油圧の変速制御に関しては、例えば特開昭55
−65755号、公報に示す基本的な油圧制御系がある
。これは、アクセル踏込み最とエンジン回転数の要素に
より変速比制御弁をバランスするように動作して、両者
の関係により変速比を定めるもので、変速比を制御対象
としている。また、トルク伝達に必要なプーリ押付は力
を得るため、アクセル踏込み量と変速比の要素により圧
ノJ調整弁を動作して、ライン圧制御している。 ところで、上記構成によると変速制御の場合は、変速比
の変化速度(以下、変速速度と称する)が一義的に決ま
っていることから、例えば変速比の変化の大きい過渡状
態では応答性に欠け、ハンヂング、オーバシュートを生
じる。また、ライン圧制御に関してもその特性が一義的
に決まってしまい、種々の条件を加味づることが難しい
。 このことから、近年、変速制御やライン圧制御する場合
において、種々の状態1条件、要素を加味して電子制御
し、最適な無段変速制御を行なおうとする傾向にある。 【従来の技術】 そこで従来、上記無段変速機の電子制御に関しては、例
えば特開昭58−88252号公報に示すように、トル
クモータを用いて直接バルブ動作するものがある。また
、例えば特開昭59−159456号公報において、電
磁弁により作動油を変化させて変速比変化方向切換弁、
変速比変化速度制御弁を動作づることで、変速速度制御
することが示されている。
【発明が解決しようとする問題点】
ところで、上記従来の先行技術の前者によれば、トルク
モータによる直接動作方式であるから、トルクモータと
いう大規模なアクチュエータが必要になり、油圧バルブ
の駆動源としては油圧を用いることが望まれる。また、
先行技術の後者によれば、ライン圧制御は依然として変
速比圧力、スロットル圧を用いて行っている。変速速度
制御についても2種類の弁装置を用いているので、WA
造が複雑化し、制御も煩雑になる等の問題がある。 ここで、ライン圧制御の電子制御を行うため、上記先行
技術の後者の変速速度制御のように、ソレノイド弁の排
油により生じたデユーティ圧を、ライン圧制御弁に作用
して動作することが考えられる。ところでこの場合のソ
レノイド弁は、油温によりオイルの粘性が変化すると第
6図に示すようにデユーティ圧に対してデユーティ圧が
変動づる。そのため、例えばデユーティ圧の制御幅が4
kg/cm2でライン圧制御幅がその4〜5倍の20k
Q/cm2に設定されているど、上記油溝によるデユー
ティ圧の変動でライン圧が大幅に変化し、正確にライン
圧制御することが極めて困難になる。また、このことを
考慮すると、安全サイドの油圧設定としてライン圧を必
然的に高めにせざるを1qず、ポンプ損失の増大等を招
く。このことから、デユーティ信号をソレノイド弁に入
力してデユーティ圧を生じ、このデユーティ圧でライン
圧制御する構成では、油温に対する補正が必要不可欠で
ある。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、電気
信号により生成されたデユーティ圧でライン圧制御弁お
よび変速速度制御弁を円滑に動作する油圧制御系を成し
、更に油温の変化に対して必要なライン圧を的確に得る
ようにした無段変速機の油圧制御装置を提供づることを
目的としている。
【問題点を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、ポンプ油圧をライ
ン圧制御弁により調圧してライン圧を生成し、該ライン
圧を給油と排油の2位置を有して流量制御する変速速度
制御弁によりプライマリシリンダに供給し、または該シ
リンダのプライマリ圧を排出して変速速度制御する油圧
制御装置において、制御ユニットで棹出された目標ライ
ン圧に応じたデユーティ比の信号をライン圧制御用ソレ
ノイド弁に入力して、所定のレベルのデユーティ圧を生
じ、該デユーティ圧をライン圧制御弁に作用してライン
圧制御するように構成し、上記制御ユニットから出力す
るデユーティ信号のデユーティ比を、油温に対して常に
デユーティ比に応じたデユーティ圧が生じるように補正
するようになっている。
【作  用1 上記構成に基づき、制御ユニットで目標ライン圧に応じ
て設定されるデユーティ信号が、予め油温によるデユー
ティ比とデユーティ圧の関係で補正されることで、ソレ
ノイド弁では常にデユーティ比に応じたデユーティ圧を
生じるようになる。 そしてこのデユーティ圧を、ライン圧制御弁に作用して
ライン圧制御することで、油温による誤差のない正確な
ライン圧を得ることが可能どなる。 【実 施 例1 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第1図において、本発明による制御系の概略について説
明する。先ず、伝動系としてエンジン16一 がクラッチ21前後進切換装置3を介して無段変速機4
の主軸5に連結する。無段変)*機4は主軸5に対して
副軸6が平行配置され、主軸5にはプライマリプーリ7
が、副1Illl16にはセカンダリプーリ8が設(づ
られ、両プーリ7.8に駆動ベルト11が巻付けられて
いる。各プーリ7.8は一方の固定側に対し他方が軸方
向移動してプーリ間隔を可変に構成され、可動側に油圧
シリンダ9.10を有する。ここで、セカンダリシリン
ダ10に対しプライマリシリンダ9の方が受圧面積を大
きくしてあり、プライマリ圧ににり駆動ベルト11のプ
ーリ7゜8に対する巻付(プ径の比を変えて無段変速す
るようになっている。 また副軸6は、1組のりダクシ」ンギ12.13を介し
て出力軸14に連結し、出力軸14のドライブギヤ15
が、ファイナルギヤ16.ディファレンシャルギヤ17
.市軸18を介して駆動輪19に伝動構成されている。 上記無段変速機4には、油圧回路20.制御ユニット7
0を有し、制御ユニット70からのライン圧。 変速速度制御用のデユーティ信号により油圧回路20を
動作して、プライマリおよびセカンダリの各シリンダ9
.10の油圧を制御する構成になっている。 第2図において、油圧回路20を含む油圧制御系につい
て説明すると、エンジン1により駆動されるオイルポン
プ21を有し、このオイルポンプ21の吐出側のライン
圧油路22がセカンダリシリンダ1゜に連通し、更にラ
イン圧制御弁40を貫通して変速速度制御弁50に連通
し、この変速速度制御弁50が、油路23を介してプラ
イマリシリンダ9に連通ずる。 変速速度制御弁50からのドレン油路24は、プライマ
リシリンダ9のオイルが完全に排□油されて空気が入る
のを防ぐチェック弁25を有してオイルパン26に連通
する。また、ライン圧制御弁4oがらのドレン油路27
には、リューブリケイジョン弁28を有して一定の潤清
圧を生じており、油路27のリューブリケイジョン弁2
8の上流側が、駆動ベルト11の潤滑ノズル29および
プリフィリング弁30を介してプライマリシリンダ9へ
の油路23にそれぞれ連通している。 ライン圧制御弁40は、弁体41.スプール42.スプ
ール42の一方に付勢するスプリング43を有し、スプ
ール42により油路22のボート41aをドレン油路2
7のボート41bに連通して調圧されるようになってい
る。スプリング43のスプール42と反対側は調整ねじ
44を有するブロック45で受(プ、スプリング43の
設定荷重を調整して各部品のバラツキによるデユーティ
比とライン圧の関係が調整可能にななっている。 また、スプール42のスプリング43と反対側のボート
41cには、油路22から分岐する油路46によりライ
ン圧が対向して作用し、スプリング43側のボート41
dには、油路47によりライン圧制御用のデユーティ圧
がライン圧を高くする方向に作用している。これにより
、ライン圧PL、その有効面積SL、デユーティ圧Pd
、その有効面積Sd、スプリング荷重FSの間には、次
の関係が成立する。 Fs +Pd −Sd = PL −8LPL=(Pd
−8d→−1”s)/SLこのことから、第4図(へ)
に示すようにライン圧PLは、デユーティ圧Pdに対し
比例関係になって制御される。 変速速度制御弁50は、弁体51.スプール52を有し
、スプール52の左右の移動により油路22のボート5
1aを油路23のボート51bに連通する給油位置と、
ボート511〕をドレン油路24のボート51cに連通
する排油位置との間で動作するようになっている。スプ
ール52の給油側端部のボート51dには、油路53に
より一定のレデューシング圧が作用し、排油側端部のボ
ート51eには、油路54により変速速度制御弁のデユ
ーティ圧が作用し、かつボート−51eにおいてスプー
ル52に初期設定用のスプリング55が付勢している。 ここでデユーティ圧は、レデューシング圧PRと同じ圧
力と零の間で変化するものであり、このオン/オフ比(
デユーティ圧)を変化させることで給油と排油の時間、
即ち流入、流出流間が変化し、変速速度を刺部すること
が可能となる。 即ち、変速速度di/dtはプライマリシリンダ9−1
0= の流量Qの関数であり、流量Qはデユーティ圧り。 ライン圧PL、プライマリ圧Ppの関数であるtこめ、
次式が成立する。 di/dt= f (Q) −f (D、 PL 、 
Pp )ここでライン圧PLは、変速比i、エンジント
ルクTにより制御され、プライマリ圧Ppは、ライン圧
PL、変速比iで決まるので、王を一定と仮定すると、 di/dt= f(D、 i ) となる。一方、変速速度di/dtは、定常での目標変
速比isと実変速比iの偏差に基づいて決められるので
、次式が成立する。 di/dt= k (Is −t ) このことから、各変速比1において目標変速比isを定
めて変速速度di/dtを決めてやれば、その変速速度
di/dtど変速比iの関係からデユーティ比りが求ま
る。そこで、このデユーティ比りで変速速度制御弁50
を動作すれば、変速全域で変速速度を制御し得ることが
わかる。 次い、で、上記合弁40.50の制御用デユーティ圧を
生成する回路について説明する。先ず、一定のベース圧
を得る回路としてライン圧油路22から油路31が分岐
し、この油路31が流量を制限するオリフィス32を有
してレデューシング弁60に連通ずる。 レデューシング弁60は、弁体61.スプール62゜ス
プール62の一方に付勢されるスプリング63を有し、
油路31と連通ずる入口ボート61a、出口ボート61
b、ドレンボート61Cを備え、出口ボート611)か
らのレデューシング圧油路33が、スプール62のスプ
リング63と反対側のボート61〔1に連通ずる。 また、スプリング63の一方を受(プるブロック64が
調整ねじなどで移動してスプリング荷重を変化させ、レ
デューシング圧が調整可能になっている。 こうして、ライン圧がオリフィス32により制限されな
がらボート61aに供給されており、レデューシング圧
油路33のレデューシング圧が低下するど、スプリング
63によりスプール62がボート61aと61bとを連
通してライン圧を導入する。すると、ボート61dの油
圧の上昇によりスプール62が戻されてボート61bと
61cとを連通し、レデューシング圧を減じるのであり
、このような動作を繰返すことでレデューシング圧の低
下分だけライン圧を補給しながら、スプリング63の設
定に合った一定のレデューシング圧を得るのである。 そして上記レデューシング圧油路33は、ライン圧制御
用ソレノイド弁65とアキュムレータ66に連通し、レ
デューシング圧油路33の途中のオリフィス34の下流
側から油路47が分岐する。こうして、Aリフイス34
の下流側ではデユーティ信号によりソレノイド弁65が
一定のレデューシング圧を断続的に排圧してパルス状の
油圧を生成し、これがアキュムレータ66に平滑化され
て所定のレベルのデユーティ圧となり、デユーティ圧油
路47によりライン圧制御弁40に供給される。 また、レデューシング圧油路33のオリフィス34の上
流側から油路53が分岐し、油路53の途中から分岐す
るデユーティ圧油路54のオリフィス35の下流側に変
速速度制御用ソレノイド弁67が連通ずる。 こうして、油路53により一定のレデューシング圧が変
速速度制御弁50に供給され、更にオリフィス35の下
流側でデユーティ信号によりソレノイド弁67が動作す
ることによりパルス状のデユーティ圧を生成し、これを
そのまま変速速度制御弁50に供給するようになる。 ここでソレノイド弁65は、デユーティ信号のオンの場
合に排油する構成であり、このためデユーティ比が大き
いほど第4図(b)のようにデユーティ圧を小さくする
。これにより、デユーティ比に対してバランス荷重で機
械的に決まる。 一方、ソレノイド弁67も同様の構成であるため、デユ
ーティ比が大きい場合は変速速度制御弁50を給油位置
に切換える時間が長くなってシフトアップさせ、逆の場
合は排油位置に切換える時間が長くなってシフトダウン
する。そしてl5−1の偏差が大きいほどデユーティ比
の変化が大きいことで、シフトアップまたはシフトダウ
ンする変速速度を大きく制御する。 更に、第3図において、制御ユニット70を含む電気制
御系について説明すると、プライマリプーリ回転数セン
サ71.セカンダリプーリ回転数センサ72.スロット
ル間度センザ73.エンジン回転数センサ74を有し、
これらのセンサ信号が制御ユニット70に入力する。 制御ユニット70において、変速速成制御系について説
明すると、両プーリ回転数センサ71.72からの回転
信号Np 、Nsは実変速比算出部75に入力して、i
 =Np /Nsにより実変速比iを算出する。また、
セカンダリプーリ回転数センサ72からの信号Nsとス
ロットル間度センザ73の信号θは、目標変速圧検、索
部76に入力する。ここで、第5図(8)に示す変速パ
ターンに基づき、第5図(1))に示すテーブルが設定
されており、このテーブルのNs、θの値からisが検
索される。そして、実変速比算出部75の実変速比i、
目標変速比検索部7Gの目標変速比ISおよび係数設定
部77の係数には変速速度算出部78に入力し、かつそ
の正、負の符号によりシフトアップまたはシフトダウン
を決める。 この変速速度算出部78の変速速度di/dtと実変速
比算出部75の実変速比iは、デユーティ比検索部79
に入力する。ここでD = f(di/dt、 i )
の関係により、デユーティ比りのテーブルが第5図(中
のように設定されており、このテーブルからデユーティ
比りを検索するのであり、このデユーティ信号が駆動部
80を介してソレノイド弁67に入力する。 続いて、ライン圧制御系について説明すると、スロット
ル開度センサ73の信号θとエンジン回転数センサ74
の信号Neがエンジントルク算出部81に入力して、第
5図〈ΦのテーブルからエンジントルクTを求める。一
方、実変速比算出部75からの実変速比iに基づき必要
ライン圧設定部82において、第5図(e)の関係から
単位トルク当りの必要ライン圧PLIIを求め、これと
上記エンジントルク算出部81のエンジントルクTが目
標ライン圧算出部83に入力して、PL=PLu  −
Tにより目標ライン圧PLを算出する。 目標ライン圧算出部83の出力PLは、デユーティ比設
定部84に入力して目標ライン圧Pcに相当するデユー
ティ比りを設定するが、第5図(f>に示す特性におい
て先ずエンジン回転数Neにおける最大、最小のライン
圧Pmax 、 pminを検索し、D= (Pmax
 −PL ) / (Pmax −Pmin )により
デユーティ比りを求める。 一方、油温に対する補正として、油温センサ86を有す
る。ここで、ソレノイド弁65にお【プるデユーティ圧
pdとデユーティ比りは、第4図山)から明らかなよう
にデユーティ圧Pdが、デユーティ比りの関数として次
式で示される。 Dd = f(D) このことから、デユーティ比りの値を変化すれば、それ
に応じてデユーティ圧も変化することがわかる。 そこで、上記油温センサ86からの油温信号を用いてデ
ユーティ比りの補正を行うのであるが、第6図に示す特
性を参照すると、補正が必要なのはデユーティ比の大き
いものに限られる。また、所定の油温10を境にしてデ
ユーティ圧が高くなったり、または低(なるように変化
する。このことから、油温センサ86とデユーティ比設
定部84の信号は補正量設定部87に入力して、補正が
必要なデユーテイ比において、油l<t□の場合は+Δ
Dを、油温>t(1の場合は一ΔDを定める。そしてこ
の補正量設定部87の補正量±ΔDをデユーティ比設定
部84の出力側に付加されるデユーティ比補正部88に
入力してD±ΔDの演算により補正し、このデユーティ
比補正部88のデユーティ信号が、駆動部85を介して
ソレノイド弁65に入力するようになっている。 次いで、このように構成された油圧制御装置の作用につ
いて説明する。 先ず、エンジン1の運転によりオイルポンプ21が駆動
して油路22のライン圧はセカンダリシリンダ10にの
み供給されて、変速比最大の低速段になる。このとき、
ライン圧が供給されているレデューシング弁60により
一定のレデューシング圧を生じ、これが各ソレノイド弁
65.67に導かれてデユーティ圧が発生可能になる。 そこで、発進時にアクセルを踏込むと、制御ユニット7
0において低速段の変速比により必要ライン圧設定部8
2でライン圧が大きく設定され、エンジントルク簿出部
81でもエンジントルクが大きく算出されることで、目
標ライン圧算出部83の目標ライン圧が大ぎい値になる
。そこで、デューテ、r比設定部84では、第5図(f
)のテーブルによりデユーティ圧りが小さい値になり、
このデユーティ比でソレノイド弁65を動作する。この
ため、第4図(C)の特性からも明らかなように、ソレ
ノイド弁65の排油量が少なくなって高いレベルのデユ
ーティ圧を生じ、これがライン圧制御弁40のボート4
1dに導入されることで、ライン圧を高く設定する。 その後、変速を開始して実変速比iが小さくなり、また
はエンジントルク下が小さくなって、目標ライン圧の値
を減じるとデユーティ比りは大きくなり、ソレノイド弁
65の排油量を増してデユーティ圧を低下させる。その
ため、ライン圧制御弁40においてライン圧は順次小さ
い値に設定されるようになる。そしてかかるライン圧は
、プライマリおよびセカンダリシリンダ9.10に入っ
てプーリ7.8に作用することで、常に伝達トルクに応
じたプーリ押付は力を保つ。 ここで上記ライン圧制御においで、デユーティ圧の値が
小さい場合には油温による影響がはと/Vど゛ないこと
から、−トjホ1−るようにデユーティ比設定部84で
設定されたデユーティ比によりそのまま制御される。 これに対し、デユーティ比の値が大きく、油温による影
響が大ぎい場合は、補正量設定部87で各デユーティ比
毎に油温との関係で補正量±ΔDが設定され、デユーテ
ィ比補正部88においてD±△Dの補正が行われる。そ
こで、油温くtoの場合はD+△D、油温>ioの場合
はD−△Dになり、このデユーティ比でソレノイド弁6
5を動作することになり、このためデユーティ圧は、各
デユーティ比において第6図の一点鎖線で示ずような一
定の値になる。そしてかかるデユーティ圧でライン圧制
御することで、油温による影響のないライン圧を得るよ
うになる。 一方、発進後は1s−iによる変速速度di/dtと1
の関係のデユーティ比の信号が制御ユニット70からソ
レノイド弁67に入力してデユーティ圧を生じ、これに
より変速速度制御弁50を動作してプライマリシリンダ
9にライン圧を所定の流量で給排油する。そこで、目標
とする変速速度で変速するのであり、過渡状態のように
1s−iが大きいほど速い変速速度で変速する。 以上、本発明の一実施例について述べたが、ソレノイド
弁のオン・オフの関係を逆にすることもできる。油温セ
ンサの代りに油温スイッチ、水温センナまたはスイッチ
を用いることもできる。 また、油温補正に関しては、第6図のような特性を用い
たものに限定されない。即ち、粘性の変化等を用いても
良く、補正方法も補正係数を定めてデユーティ化と乗算
して補正することが可能である。 【発明の効果】 以上述べてきたように、本発明によれば、ライン圧制御
弁の上流から取出したライン圧を用いてレデューシング
弁により一定のレデューシング圧を得る構成であるから
、最低ライン圧により低い一ベース圧を常に安定して得
ることができる。これによりデユーティ圧が高い精度で
生成し、ライン圧および変速速□□□を精疾良く制御す
ることが可能となる。 ライン圧制御において、デユーティ比を油温により補正
して一定のデユーティ圧を生じているので、油温による
誤差がない正確なライン圧を得ることが可能となる。 油圧センサを用いず、油圧のフィードバック制御も行う
必要がないので、構造が簡単である。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明の油圧制御装置の実施例の概略を示す構
成図、第2図は油圧制御系を詳細に示す回路図、第3図
は電気制御系を示すブロック図、第4図、第5図は各部
の特性、テーブルを示す図、第6図は油温に対するデユ
ーティ比とデユーティ圧の関係を示す図である。 4・・・無段変速機、9・・・プライマリシリンダ、1
0・・・セカンダリシリンダ、22・・・ライン圧油路
、33・・・レデューシング圧油路、40・・・ライン
圧制御弁、47゜54・・・デユーティ圧油路、50・
・・変速速度制御弁、60・・・レデューシング弁、6
5・・・ライン圧制御用ソレノイド弁、66・・・アキ
ュムレータ、67・・・変速速度制御用ソレノイド弁、
70・・・制御ユニット、83・・・目標ライン圧算出
部、84・・・デユーティ比設定部、86・・・油温セ
ンサ、87・・・補正量設定部、88・・・デユーティ
比補正部。 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 ’JQ7一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ポンプ油圧をライン圧制御弁により調圧してライン圧を
    生成し、該ライン圧を給油と排油の2位置を有して流量
    制御する変速速度制御弁によりプライマリシリンダに供
    給し、または該シリンダのプライマリ圧を排出して変速
    速度制御する油圧制御装置において、 制御ユニットで算出された目標ライン圧に応じたデュー
    ティ比の信号をライン圧制御用ソレノイド弁に入力して
    、所定のレベルのデューティ圧を生じ、 該デューティ圧をライン圧制御弁に作用してライン圧制
    御するように構成し、 上記制御ユニットから出力するデューティ信号のデュー
    ティ比を、油温に対して常にデューティ比に応じたデュ
    ーティ圧が生じるように補正する無段変速機の油圧制御
    装置。
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Cited By (5)

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