JPS63176748A - 車両用ｖベルト式無段変速機の変速制御装置 - 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】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、車両用Ｖベルト式無段変速機の変速制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

■ベルト式無段変速機は、前進後進切り換え用の遊星歯
車変速機と組み合わせて自動車など車両の自動変速装置
として使用できる。第３０図は、特開昭５４−１５７９
３０号公報に提累されている従来の無段変速機の変速制
御装置を示している。

入力軸ａには固定プーリｂと可動ブーＩＪ　ｃが設けら
れ、また、出力軸ｄには固定プーリｅと可動プーリｆが
設けられ、入力軸ａと出力軸４間にはヘル）ｇが張設さ
れていて、油路りおよび油路ｉにポンプｊからの流体を
弁に、ｅを介して供給、排出させることにより可動プー
リｃ、ｆを移動させるようになっている。弁ｌのスプー
ルｍの一端には、ピトー管ｎにより入力軸ａの回転数に
比例した流体圧が作用しており、スプールｍの他端には
、スロットルペダルの動きに連動するカムｐの回動によ
る圧力が、レバーｑ、スプリングｒを介して作用してい
る。さらに、弁にのスプールＳの一端にも、ピトー管ｎ
により入力軸ａの回転数に比例した流体圧が作用してお
り、スプールＳの他端には、入力軸ａの可動プーリＣと
連動して変位される検出ロッド【の圧力が、レバーｕ１
スプリングＶを介して作用している。

上記構成において、スロットルペダルの動きに連動する
カムｐの回動により変化するスプリングｒの荷重とピト
ー管ｎによる入力軸ａの回転数に応じて発生する流体圧
とのバランスによって、油路りに発生する油圧を制御し
、可動プーリＣの移動を制御する。そして、この油路り
に発生する油圧特性は、カムｐ、レバーｑ１スプリング
ｒおよびピトー管ｎの出力油圧特性等によって変更され
るものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来の無段変速機において変速特性
の変更を行う場合には、カムｐ、レバーｑ、スプリング
ｒおよびピトー管ｎの出力油圧特性等を変更する必要が
あるため、変速特性の変更が容易ではなく、また、制御
の自由度および精度に欠点を有している。そこで、制御
の自由度および精度を増すために、電気信号に従った油
圧を発生するソレノイド弁を使用し、このソレノイド弁
によって変速用弁装置を制御して変速を行うことが考え
られる。

しかしながら、無段変速機においては変速の頻度が一般
の有段変速機と比較して高く、ソレノイド弁の耐久性の
確保が重要な課題となっている。

本発明は上記問題を解決するものであって、変速動作の
一部である定トルク比維持をソレノイド弁の動作を使用
せず行うようにして、ソレノイド弁の使用頻度を下げる
ことにより耐久性を確保することができる車両用Ｖベル
ト式無段変速機の変速制御装置を堤供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明の車両用Ｖベルト式無段変速機の変速
制御装置は、入力軸および出力軸にそれぞれ取付けられ
、実効径が可変の入力側プーリおよび出力側プーリと、
これらプーリ間に張設された■ベルトと、前記ブーりの
実効径を油圧により調節して入出力軸間のトルク比を制
御するトルクレシオ制御弁とを備えた車両用■ベルト式
無段変速機において、前記トルクレシオ制ｊ′ｎ弁は変
速用油圧サーボへの作動油を供給、閉止または排出する
状態が可能であり、該トルクレシオ制御弁が閉止状態に
あるとき油圧源と変速用油圧サーボとをオリフィスを介
して連結することを特徴とするものである。

〔作用および発明の効果〕

本発明においては、例えば第２７図に示すように、定速
走行時には、第２７図（Ａ＞に示す如く、電気制御回路
の出力により制御されるソレノイド弁８４および８５は
ＯＦＦされ、これにより、油室８１６の油圧Ｐ１はライ
ン圧となり、油室８１５の油圧Ｐ２もスプール８１２が
図示右側にあるときはライン圧となり、スプール８１２
はスプリング８１１による押圧力Ｐ３があるので図示左
方に動かされ、油室８１５とドレインボート８１３とが
連通するとＰ２は排圧されるので、スプール８１２は油
室８１６の油圧Ｐ、により図示右方に動かされ、ドレイ
ンボート８１３は閉ざされる。

スプール８１２はこの場合、ドレインボート８１３とス
プール８１２とのランドエツジにフラットな切り欠き８
１２ｂを設けることにより、より安定した状態でスプー
ル８１２を第２７図（Ａ）の如く中間位置の平衡点に保
持することが可能となる。

この状態においては油路２は閉しられており、入力側プ
ーリ３１の油圧サーボ３１３の油圧は、出力側ブーＩＪ
３２の油圧サーボ３２３に加わっているライン圧により
Ｖベルト３３を介して圧縮される状態になり、結果的に
油圧サーボ３２３の油圧と平衡する。実際上は油路２に
おいても油洩れがあるため、入力側プーリ３１は徐々に
拡げられてトルク比Ｔが増加する方向に変化して行く、
従って第２７図（Ａ）に示すように、スプール８１２が
平衡する位置においては、ドレインボート８１４を閉じ
、油路１はやや開いた状態となるようスプール８１２と
のランドエツジにフラットな切り欠き８１２ａ（オリフ
ィス）を設け、油路２における油洩れを補うようにして
いる。また第２９図に示すように切り欠き８１２ａの代
わりに油路１と油路２の間をオリフィス８２１を有する
油路８２２で連結しても同様な機能を果たすことができ
る。

従って、本発明によれば、定トルク比の維持をソレノイ
ド弁の作動によらず行うようにしたので、ソレノイド弁
の耐久性が向上し、さらに、定トルク比維持の場合は、
変速用油圧サーボからの作動油の洩れをオリフィスを介
して作動油を供給するようにしたので、定トルク比の維
持を一層安定して行うことができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は無段変速装置を用いた自動車用伝動装置の概略
図である。

１００はエンジン、１０２はキャブレタ、２０は該エン
ジン１００と駆動側車軸との間に設けられた伝動装置で
あり、エンジンの出力側１０１に連結された流体式フル
ードカップリング２１、ディファレンシャルギア２２に
連結された減速歯車機構２３、およびＶベルト式無段変
速機３０と前進後進切り換え用遊星山車変速機４０とか
らなる無段変速装置により構成される。

フルードカップリング２１は、ポンプインペラ２１１お
よびフルードカップリング出力軸２１４に連結されたタ
ービンランナ２１２からなる周知のものである。なおフ
ルードカップリングの代わりに他の流体式トルクコンバ
ータまたは機械的クラッチが用いられてもよい。

■ベルト式無段変速機３０は、咳無段変速機３０の入力
軸であるフルードカップリング出力軸２１４に連結され
た固定フランジ３１１、該固定フランジ３１１と、対向
してＶ字状空間を形成するよう設けられた可動フランジ
３１２、および該可動フランジ３１２を駆動する油圧サ
ーボ３１３からなる入力端プーリ３１と、無段変速８！
３０の出力軸である中間軸２６に連結された固定フラン
ジ３２１、該固定フランジ３２１と対向してＶ字状空間
を形成するよう設けられた可動フランジ３２２、および
該可動フランジ３２２を駆動する油圧サーボ３２３から
なる出力側プーリ３２と、これら入力側プーリ３１およ
び出力側プーリ３２との間を連結する駆動ハンドである
所のＶベルト３３とで構成される周知のものである。

上記入力側プーリ３１および出力側プーリ３２の可動フ
ランジ３１２および３２２の変位２Ｌは０〜１２〜ｊ！
３〜ｌａ　　（０＜ｌ□〈βｚ　＜　ｌ　ａ　）であり
、これにより入力軸２１４と出力軸２６との間でトルク
比Ｔがも１〜ｔｔｘｊ３〜１．　　（１、＜ｔ、＜ｔ３
＜ｔａ　）の範囲で変化する無段変速がなされる。なお
本実施例では入力端の油圧サーボ３１３の受圧面積は出
力側の油圧サーボ３２３の受圧面積の２倍程度の大きさ
とされ、油圧サーボ３１３に加わる油圧が油圧サーボ３
２３に加わる油圧と等しいかまたは小さい場合において
も入力側の可動フランジ３１２は出力側の可動フランジ
３２２より大きな駆動力を得るように形成されている。

この油圧サーボ３１３の受圧面積の増大は、油圧サーボ
の直径を大きくするか又は油圧サーボに２重の受圧面積
を有するピストンを採用することなどにより達成される
。

前進後進切り換え用遊星歯車変速機４０は、無段変速機
３０の出力軸である中間軸２６に連結されたサンギア４
１、変速装置のケース４００に多板ブレーキ４２を介し
て係合されたりングギア４３、サンギア４１とリングギ
ア４３との間に回転自在に歯合されたダブルプラネタリ
ギア４４、該ダブルプラネタリギア４４を回転自在に支
持すると共に多板クラッチ４５を介して中間軸２６に連
結され、さらに遊星歯車変速機４０の出力軸である第２
中間軸４７に連結されたプラネタリキャリヤ４６、多板
ブレーキ４２を作動させる油圧サーボ４８、および多板
クラッチ４５を作動させる油圧サーボ４９により構成さ
れる。この前進後進切り換え用遊星歯車変速［４０は、
多仮クラッチ４５が係合し、多板ブレーキ４２が解放し
ているとき減速比１の前進ギアが得られ、多板クラッチ
４５が解放し、多板ブレーキ４２が係合しているとき減
速比１．０２の後進ギアとなる。この後進での減速比１
．０２は通常の自動車用変速機の後進時の減速比に比較
し小さいが、本実施例では、■ベルト式無段変速機にお
いて得られる減速比（たとえば２４）と、後記する減速
歯車機構２３において減速を行っているので、全体とし
て適切な減速比が得られる。

減速歯車機構２３は、■ベルト式無段変速機３０で得ら
れる変速範囲が通常の車両用変速装置により達成される
変速範囲より低いことを補うためのものであり、入出力
軸間で減速比１．４５の変速を行いトルクの増大を行っ
ている。

ディファレンシャルギア２２は車軸（図示せず）と連結
され、３．７２７：ｌの最終減速を行っている。

第２図は第１図に示した伝動装置における無段変速装置
を制御する油圧制御回路を示す。

油圧制御回路は、油圧源５０、油圧調整装置６０、遊星
歯車変速［４０における多板ブレーキ４２および多板ク
ラッチ４５の保合のタイミングを制御し、Ｎ−Ｄ、Ｎ−
Ｒシフト時の衝撃を緩和するシフト制’ａｍ構７０、お
よびトルク比制御装置８０からなる。

油圧調整装置６０は、それぞれシフトレバ−（図示せず
）により手動操作されるマニュアル弁６２、キャブレタ
１０２のスロットル開度θに応じディテント圧およびス
ロットル圧を出力するディテント弁６４およびスロット
ル弁６５、出力側プーリ３２の可動フランジ３２１と連
動しその変位量に応じてディテント弁６４にライン圧を
供給し且つスロットル弁６５に設けた出力油圧フィード
ハック油路９を排圧するトルクレシオ弁６６、および油
圧＃５０から供給された油圧を調圧しライン圧として油
圧調整装置６０の各所に供給するレギュレータ弁６１で
構成される。

油圧源５０は、オイルストレーナ５１からエンジンによ
り駆動されるポンプ５２で汲み上げた作動油を、リリー
フ弁５３が取り付けられた油路１１を経て、レギュレー
タ弁６１に供給する。

マニュアル弁６２は、運転席に設けたシフトレバ−のシ
フト位置Ｐ、Ｒ，Ｎ、ＤＳＬに対応して第３図に示す如
くスプール６２１がＰ、Ｒ，Ｎ。

Ｄ、Ｌの各位置に設定され、表１に示す如くライン圧が
供給される油路ｌと出力用油路３〜５とを連絡する。

表　　　　１ 表■において○は油路１との連絡状態を示し、×は油路
３〜５が排圧状！虚にあることを示す。

レギュレータ弁６１は、スプール６１１と、ディテント
圧およびスロットル圧を入力してスプール６１１を制御
するレギュレータパルププランジャ６１２とを備え、ス
プール６１１の変位に伴い第２出カポ−トロ１４と連通
ずる隙間面積を調整し、出力ポートロ１６から油路１に
ライン圧を出力する。ボート６１４からは油路１２を経
てフルードカップリング、オイルクーラおよび潤滑必要
部へ油を供給する。

ディテント弁６４は、キセブレタ１０２のちょう弁のス
ロットル開度θにリンクして連動し第４図に示す如く移
動するスプール６４１を備え、スロットル開度がＯ≦θ
≦０１においては第４図（Ａ）に示す如く油路５とレギ
ュレータ弁６Ｉに設けられた入力ポートロ１６′に連絡
するディテント圧出力用油路７とを連通し、θ１〈０５
１００％のときは第４図（Ｂ）に示す如く油路７とディ
テント弁６４をトルクレシオ弁６６に連絡する油路６と
を連通ずる。なお、スプール６４１は運転者の操作する
アクセルペダルの踏込量にリンクして連動してもよい。

スロットル弁６５は、ディテント弁のスプール６４１に
スプリング６４５を介して直列されると共に、他方にス
プリング６５２が荷設されたスプ−ル６５１を備え、ス
プール６４１およびスプリング６４５を介して伝達され
るスロットル開度θの変動に応じて動く上記スプール６
５１の作用により、油路１と連絡するボート６５３の開
口面積を調整し、レギュレータ弁６１に設けられた入力
ポートロ１８に連絡するスロットル圧出力用油路８ヘス
ロノトル圧を出力する。スプール６５１は、それぞれ油
路８から分枝すると共に、オリフィス６５４および６５
５が設けられた出力油圧のフィードバック用油路９およ
び１０を介してランド６５６と該ランド６５６より受圧
面積の大きいランド６５７に出力油圧のフィードバック
を受けている。

トルクレンオ弁６６ば、出力側プーリ３２の可動フラン
ジ３２２に連結ロッドを介してリンクされたスプール６
６２を備え、可動フランジ３２２の移動ｉＬがａ、≦Ｌ
≦２４　（トルク比Ｔがｔ２≧Ｔ≧１＋＞のときは第５
図（Ａ）に示す如くスプール６６２が図示左側部に位置
し、スロットル弁６５に設けられた出力油圧のフィード
バック用油路９と連結した入力ポートロ６４を閉しると
共に、ディテント弁６４への出力用油路６をドレインボ
ート６６５に連通して排圧する。可動フランジ３２２の
移動ｉ１Ｌがｌｔ≦Ｌ＜１３　　（ｔｔ≧Ｔ〉ｔ２）の
ときは、第５図（Ｂ）に示す如くスプール６６２が中間
部に位置し、油路９と連結するボート６６４とドレイン
ボート６６６とが連通し油路９は排圧される。移動ｉＬ
が０≦Ｌ≦ｅ２（ｔｎ　≧Ｔ＞ｔ、）のときは、第５図
（Ｃ）に示す如くスプール６６２が図示右側部に位置し
、油路１に連結したボート６６３と油路６とが連通し油
路６にライン圧が供給される。

また、スプール６６２は回転状態にある出力側プーリ３
２の可動フランジ３２２と摺動状態にて連動するのであ
るが、第５図に示すようにスプール６６２のバルブ軸方
向への移動にはスプリング、油圧等の妨げになるものは
ない構造をもっているため、可動フランジの移動を妨げ
ないとともに、大きな相対速度を持つ摺動部の摩耗等を
防止することができる。

シフト制御機構７０は、一方にスプリング７１１が背設
され他端に設けられた油室７１３からライン圧を受ける
スプール７１２を備えたシフト制御弁７１、油室７１３
ヘライン圧を供給する油路ｌに設けられたオリフィス７
２、該オリフィス７２と油室７１３との間に取り付けら
れたプレッシャリミッティング弁７３、および後記する
電気制御回路により制御され油室７１３の油圧を調整す
るソレノイド弁７４からなる。ソレノイド弁７４が作動
してドレインボート７４１を開き油室７１３を排圧して
いるときは、シフト制御弁７１のスプール７１２はスプ
リング７１１の作用で図示左方に移動され、遊星歯車変
速機４０の多板クラッチ４５を作動させる油圧サーボ４
９に連絡する油路１３と多板ブレーキ４２を作動させる
油圧サーボ４８に連絡する油路１４とをそれぞれドレイ
ンボート７１４と７１５とに連絡して排圧させ、多板ク
ラッチ４５または多板ブレーキ４２を解放させる。ソレ
ノイド弁７４が作動していないときはドレインボート７
４１は閉さされ、スプール７１２は油室７１３に供給さ
れるライン圧で図示右方に位置し、それぞれ油路３およ
び油路４を上記油路１３および油路１４に連絡し、多板
ブレーキ４２または多板クラッチ４５を係合させる。本
実施例においてはシフト制御弁７１に油路１３および油
路１４の出力油圧をフィードバックする油室７１７と油
室７１６を設け、出力油圧の立ち上がりを緩和し多板ク
ラッチ４５および多板ブレーキ４２の係合時のショック
を防止している。

トルク比制御装置８０は、トルクレシオ制ｔａｌｌ弁８
１、オリフィス８２と８３、ダウンシフト用ソレノイド
８４、及びアップシフト用ソレノイド８５からなる。ト
ルクレシオ制御弁８１は一方にスプリング８１１が背設
されたスプール８１２、それぞれオリフィス８２および
８３を介して油路１からライン圧が供給された両端の油
室８１５および８１６、ライン圧が供給される油路１と
連絡すると共に、スプール８１２の移動に応して開口面
積が増減する入力ボート８１７およびＶベルト弐無段変
速機３０の入力側プーリ３１の油圧サーボ３１３に油路
２を介して連絡する出力ボート８１８が設けられた油室
８１９、スプール８１２の移動に応じて油室８１９を排
圧するドレインボート８１４、及びスプール８１２の移
動に応じて油室８１５を排圧するドレインボート８１３
を備える。

ダウンシフト用ソレノイド８４とアンプシフト用ソレノ
イド８５とは、それぞれトルクレシオ制御弁８１の油室
８１５と油室８１６とに取り付けられ、双方とも後記す
る電気制御回路の出力で作動され、それぞれ油室８１５
と油室８１６とを排圧する。

第６図は第２図に示した油圧制御回路におけるシフト制
御機構７０のソレノイド弁７４、トルク比制御装置８０
のダウンシフト用ソレノイド８４およびアップシフト用
ソレノイド８５を制御する電気制御回路９０の構成を示
す。

９０１はシフトレバーがＰ、Ｒ，Ｎ、Ｄ、Ｌのどの位置
にシフトされているかを検出するシフトレバ−スイッチ
、９０２は入力側プーリ３１の回転速度を検出する回転
速度センサ、９０３は車速センサ、９０４はキャプレタ
のスロットル開度またはアクセルペダルの踏込量を検出
するスロットルセンサ、９０５は回転速度センサ９０２
の出力を電圧に変換するスピード検出処理回路、９０６
は車速センサ９０３の出力を電圧に変換する車速検出回
路、９０７はスロットルセンサ９０４の出力を電圧に変
換するスロットル開度検出処理回路、９０８〜９１１は
各センサの人力インターフェイス、９１２は中央処理装
置（ＣＰＵ）　、９１３はソレノイド弁７４．８４．８
５を制御するプログラムおよび制御に必要なデータを格
納しであるリードオンメモリ　（ＲＯＭ）　、９１４は
入力データおよび制御に必要なパラメータを一時的に格
納するランダムアクセスメモリ　（ＲＡＭ）　、９１５
はクロック、９１６は出力インターフェイス、９１７は
ソレノイド出力ドライハであり出力インターフェイス９
１６の出力をアップシフトソレノイド８５、ダウンシフ
トソレノイド８４およびシフトコントロールソレノイド
７４の作動出力に変える。

入力インターフェイス９０８〜９１１とＣＰＵ９１２、
ＲＯＭ９１３．１ンＡＭ９１４、出力インターフェイス
９１６との間はデータバス９１８とアドレスバス９１９
とで連絡されている。

つぎにトルクレシオ弁６６、ディテント弁６４、スロッ
トル弁６５、マニュアル弁６２およびレギュレータ弁６
１で構成される本実施例の油圧調整′Ａ置６０の作用を
説明する。

油圧制御回路に供給される作動油は、エンジンで駆動さ
れるポンプ５２を供給源としており、ライン圧が高けれ
ばそれに応じてポンプ５２により動力の消耗が増大する
。よって車両を低燃費で走行させるためには油圧制御回
路に供給するライン圧を必要最小限に近づけることが必
要となり、無段変速装置において該ライン圧は入力側プ
ーリ３１および出力側プーリ３２の各油圧サーボがＶベ
ルト３３の滑りを生ずることなくトルクの伝達を行える
油圧で規定される。エンジンを最良燃費となる状態で作
動させた場合入出力軸間のトルク比Ｔの変化に対する必
要最小限のライン圧をスロットル開度θをパラメータと
して第７図の実線で示す、車両の発進時には両プーリに
よって実現可能なトルク比の範囲では、エンジンを最良
燃費の状態で作動させることが不可能であるから点線で
示す如く上記実線で示した最良燃費の特性曲線より２０
％程度大きな破線で示すライン圧とすることが望ましく
、またエンジンブレーキ時にはスロ・ノトル開度θ＝０
においても一点鎖線で示すより高いライン圧特性とする
ことが望ましい。

本実施例においては、レギュレータ弁６１の出力である
ライン圧は、油圧調整装置６０により、マニュアル弁６
２のシフト位Ｗ　（Ｌ、Ｄ、Ｎ、Ｒ。

Ｐ）、スロットル開度θおよび両ブーりのトルク比（入
出力軸間のトルク比）の変化により以下の如く１！整さ
れる。

Ｄ位置 表１に示すように、マニュアル弁６２において油路３の
みが油路１と連通しており油路４および油路５は排圧さ
れている。このときはシフト制御機構７０において、シ
フト制御ソレノイド７４が○ＦＦ状態で油室７１３にラ
イン圧が供給されている場合には、スプール７１２が右
方に位置することにより、油路３と油路１３とが連絡さ
れ、油路３に供給されたライン圧が油路１３を通して前
進用の多板クラッチ４５の油圧サーボ４９に作用し、車
両は前進可能な状態となる。

（１）トルク比Ｔがｔ、≦Ｔ≦ｔ２のとき。

第５図（Ａ）に示す如くトルクレシオ弁６６は、油路ｌ
に連絡したボート６６３を閉じ、油路６をドレインボー
ト６６５と連通して排圧している。

これによりスロットル開度θの何如にかかわらず油路７
にディテント圧（ライン圧と等しい）は生じない。また
スロットル弁６５は、油路９と連絡したトルクレシオ弁
６６のボート６６４が閉ざされており、スプール６５１
がランド６５６の他にランド６５７にもフィードバック
圧を受けるので、スロットル開度θに対し第８１通（ハ
）に示す特性のスロットル圧を油路８を経て調整弁６１
のレギュレータバルブプランジャー６１２に出力する。

これにより調整弁６１の出力するライン圧は第９図の（
へ）域および第１０図の（ホ）に示す如くなる。

（２）トルク比Ｔがｔ、＜Ｔ≦ｔ３のとき。

第５図（Ｂ）に示す如くトルクレシオ弁６６はボート６
６３を閉じており、油路９とドレインボート６６６とを
連通させる。また油路６はボート６６５を通して排圧さ
れる。よってディテント圧は発生せず、スロットル圧は
油路９が排圧されスプール６５１のランド６５７にフィ
ードバック圧が印ＪＪＯされなくなった分だけ増大し、
第８図の（ニ）に示す特性曲線で表される。このときの
ライン圧は第９図の（ル）域および第１０図の（ト）で
示す特性を有する。

（３）トルク比′「がｔ、　＜’ｌ”≦ｔ、のとき。

第５図（Ｃ）に示す如く油路９はドレインボート６６６
から排圧され、よってスロットル圧は上記（２）と同様
第８図の（ニ）で表される。しかるにボート６６３が開
口し油路１と油路６とが連通するので、スロットル開度
θが０≦θ≦θ１％の範囲内にあり、ディテント弁６４
のスプール６４１が、第４図（Ａ）に示す如く図示左側
部にある間は、該スプール６４１により油路６は閉じら
れ且つ油路７は油路５を介してマニュアル弁６２から排
圧されているが、スロットル開度θが０１％〈８５１０
０％のときは、第４図（Ｂ）に示す如くスプール６４１
が動き油路６と油路７とが連通し、油路７にディテント
圧が生じる。これによりライン圧は第９図の（ヲ）域お
よび第１０し１の（す）に示す如く、θ−θ２％でステ
ップ状に変化する特性となる。

Ｌ位置 マニュアル弁６２において油路５が油路ｌと連通する。

油路３と油路４はＤ位置と同し。

（１）トルク比Ｔがり、　≦Ｔ≦１．のとき。

スロットル開度θが０≦θ≦θ１％のとき、ディテント
弁６４において油路５と油路７とが連通し、ディテント
圧が発生してスロットルプランジャーを押し上げ、高い
ライン圧を生ずる。０１％く０６１００％のとき、油路
７は油路６および第４図（Ｂ）に示す様にトルクレシオ
弁のドレインボート６６５を経て排圧されてディテント
圧は発生せず、またスロットル圧はＤ位置の場合と同じ
である。よってライン圧は第１１図の（ル）に示す特性
となる。

（２）トルク比Ｔがｔ、＜Ｔ≦ｔ、のとき。

上記（１）との相違は、トルクレシオ弁６６において油
路９がドレインボート６６６と連通して排圧され、スロ
ットル弁６５が油路８を介して調整弁６１に出力するス
ロットル圧が増大することにあり、これによりライン圧
は第１１図の（チ）に示す如き特性曲線で表される。

（３）トルク比Ｔがｔ、＜７≦ｔ４のとき。

トルクレシオ弁６６によって油路６と油路ｌとが連通さ
れ、油路９はドレインボート６６６から排圧されている
。油路６と油路５の両方にライン圧が供給されているの
で、ディテント弁６４はスロットル開度に関係なくディ
テント圧を出力し、該ディテント圧および上記（２）と
同じスロットル圧を入力する調整弁６１は第１１図（ヌ
）に示すライン圧を出力する。

Ｒ位置 表１に示すように、マニュアル弁６２において油路４お
よび油路５が油路１と連通し、油路３は排圧されている
。このときシフト制御機構７０において、シフト制御ソ
レノイド７４がＯＦＦ状態で油室７１３にライン圧が供
給されている場合には、スプール７１２が左方に位置す
ることにより、油路４が油路１４とが連Ｊｌ］１され、
油路４に供給されたライン圧が油路１４を通して後進用
多板ブレーキ４２の油圧サーボ４８に供給され、車両は
後進状態となる。また、油路５にライン圧が専かれてい
るため、ライン圧はし位置のときと同一の特性となる。

Ｒ位置ではＶベルト式無段変速機３０におけるトルク比
′Ｆを最大のＴ　＝ｔ　ａ　とし゛ζ使用する。このた
め、遊星歯用変速機４０内で変速（減速）を行う必要は
ないが、本実施例によれば、Ｒ位置においてトルク比Ｔ
を変化させた場合でも、■１位置の場合と同様のライン
圧の制御が可能である。

Ｐ位置およびＮ位置 マニュアル弁６２において油路３．４および５がともに
排圧されており、油路５が排圧されているためレギュレ
ータ弁６１の出力であるライン圧はＤ位置と同じとなる
。

このライン圧調整においてマニュアル弁６２をり、Ｎ、
Ｐの各シフト位置にシフトしている場合、トルク比Ｔが
ｔ、＜Ｔ≦Ｌ４の範囲にあるときのライン圧を第１０図
の特性曲線（す）の如くスロットル開度０１％以下で低
く設定したのは、アイドリングなどスロットル開度θが
小さく且つポンプの吐出叶が少ない運転状況においてラ
イン圧を高く設定していくと、高油温で油圧回路の各所
からの油洩れが大きいときなどはライン圧の保持が困難
となり、さらにはオイルクーラーへ供給すれる油量の減
少により油温かさらに上昇してトラブルの原因となりや
すいためである。また、マニュアル弁６２がり、Ｒの各
シフト位置にシフトしている場合、第１１図の特性曲線
（チ）、（ル）に示す如くトルク比Ｔが１．　≦Ｔ≦ｔ
２の範囲で且つスロットル開度θが６１％以下の運転条
件においてライン圧を高く設定したのは、エンジンブレ
ーキ時においては低スロツトル開度のときも比較的高い
油圧が要求されることによる。そのときの必要油圧は第
７図に一点鎖線で示されている。このように第９図に示
す如くライン圧を第７図に示す必要最小限の油圧に近づ
けることにより、ポンプ５２による動力損失を小さくで
きるので燃費および燃料消費率が向上できる。

つぎに、第６図で説明した電気制御回路９ｏにより制御
されるシフト制御機構７０およびトルク比制御装置８０
の作動を第１８図ないし第２３図に示すプログラムフロ
ーチャートとをもに説明する。

本実施例では電気制御回路９０により、各スロ７）ル開
度θにおいて最良燃費となるよう入力側プーリ回転数Ｎ
を制御する例が示されている。

一般に、エンジンを最良燃費の状態で作動させる場合、
第１２図のグラフに示す破線の最良燃費動力線に従って
運転する。この第１２図で横軸はエンジン回転数（ｒｐ
ｍ）、縦軸はエンジン出力軸のトルク（ｋｇ−ｍ）を示
し、最良燃費動力線は次の様にして得られる。すなわち
、第１２図で実線で示すエンジンの等燃料消費率曲線（
単位はｇ／ｐ　５−ｈ）と、２点鎖線で示す等馬力曲線
（単位はｐｓ＞とから、図中のＡ点における燃料消費率
Ｑ　（ｇ／ｐｓ−ｈ）　、馬力をＰ（ｐｓ）とすると、
Ａ点では毎時 ５＝ＱＸＰ　　　　Ｃｇ／ｈ＞ の燃料を消費することになる。各等馬力曲線上の全ての
点において１時間当たりの燃料消費１３を求めることに
より、各等馬力線上でＳが最小となる点が決定でき、こ
れらの点を結ぶことにより各馬力に対し最良燃費となる
エンジン運転状態を示す最良燃費動力線が得られる。し
かるに本実施例の如く、エンジン１００と流体式伝達機
構であるフルードカップリング２１とを組合わせた場合
には同様の方法にて、第１３図に示す各スロットル開度
θにおけるエンジン出力性能曲線と、第１４図に示すフ
ルードカップリング性能曲線と、第１５図に示すエンジ
ン等燃費率曲線から第１６図に示すように、フルードカ
ップリング出力性能曲線上に最良燃費フルードカップリ
ング出力線を求めることができる。第１７圓は第１６図
に示す最良燃費フルードカップリング出力線をスロット
ル開度とフルードカップリング出力回転数の関係におき
かえたものである。このフルードカップリング出力回転
数は、本実施例の無段変速装置ではそのまま入力端プー
リ凹転数となる。

本実施例の無段変速装置においては、以上の様にして得
られた最良燃費入力側プーリ回転数と検出した実際の入
力側ブーり回転数により、入力端プーリ３１および出力
側プーリ３２間の変速比を制御する。

トルク比制御装置８０の制御は、第１７図で求めた最良
燃費入力側プーリ回転数と、実際の入力側プーリ回転数
とを比較することにより、入出力プーリ間の変速比の増
減をトルク比制御装置８０に設けた２個のソレノイド弁
８４および８５の作動により行い、実際の入力側プーリ
回転数を最良燃費入力端プーリ回転数に一致させるよう
になされる。第１８図は入力側プーリ回転数制御の全体
のフローチャートを示す。

スロットルセンサ９０４によりスロットル開度θの読み
込み（９２１）を行った後、シフトレバ−スイッチ９０
１によりシフトレバ−位置の判別を行う　（９２２）。

判別の結果、シフトレバ−がＰ位置またはＮ位置の場合
には、第１９図に示すＰ位置またはＮ位置処理サブルー
チンによりソレノイド弁８４および８５の双方を０ＦＦ
Ｌ（９３１）、ＰまたはＮ状態をＲＡＭ９１４に記憶せ
しめる（９３２）、これにより入カブ−ＩＪ　３１のニ
ュートラル状態が得られる。シフトレバ−がＰ位置また
はＮ位置からＲ位置に変化した場合、およびＮ位置から
Ｄ位置に変化した場合には、それぞれＮ−Ｒシフトおよ
びＮ−Ｄシフトに伴うシフトソヨックを緩和するために
シフトショックコントロール処理を行う　（９４０，９
５０）。シフトショックコントロールは、パルス１１１
が次第に小さくなっていくパルスを第２０図に示すシフ
ト制御ソレノイド弁７４に加えることによりなされる（
以下これをデユーティ−コントロールという）。このよ
うにソフト制御ソレノイド弁７４をデユーティ−コント
ロールすることにより、ソフト制御弁７１の油室７１３
にデユーティ−に対応して調整された油圧Ｐ、が生じる
。

シフト制御機構７０は前述した電気制御回路９０の出力
により制？Ｉｎされるソレノイド弁７４の作用で、遊星
歯車変速装置４０の油圧サーボ４８および４９への油圧
の給排タイミングを調整しシフト時の衝撃を防止すると
共に、プレソンヤリミソティング弁７３の作用で油圧サ
ーボ４８および４９へ供給される油圧の上限を設定値以
下に保つ作用ををし、クラッチおよびブレーキの係合圧
を制限している。

Ｎ−ＤノットおよびＮ−Ｒ２７８時における係合ショッ
クを緩和する場合、油圧サーボ４８または油圧サーボ４
９への供給油圧Ｐ、またはＰＣの立ち上がりを第２４図
（Ｂ）に示す油圧特性曲線の如くコイトロールし、図中
、ＡＣ間での多板クラッチ４５または多板ブレーキ４２
の保合を完了せしめる。このように油圧サーボ４８また
は４９への供給油圧をコントロールするためのソレノイ
ド弁７４のデユーティ　（％）とソレノイド弁７４の作
動で油室７１３に生じるソレノイド圧Ｐ、との関係を第
２５図に示す。デユーティ　（％）は次式で与えられる
。

デユーティ　（％）＝ ソレノイド作動時間 第２５図に示すソレノイド圧は、シフト制御弁７１によ
り増幅され、第２６図に示ず油圧サーボ４８または４９
への供給油圧Ｐ、またはＰＣが得られる。

本実施例において、第２４図（Ａ）に示す如く、シフト
制御弁７１のスプール７１２に設けたランドの受圧面積
を、図示左側順にＳ、　、Ｓ、　、Ｓｌ、Ｓ２、スプリ
ング７１１の弾性力をＦｓ＋、油室７１３の油圧をＰ、
とすると、ｍノ進時に係合される多板クラッチ４５の油
圧サーボ４９および後進時に係合される多板ブレーキ４
２の油圧サーボ４８への供給油圧ＰＣおよび１）、は、
それぞれンフト制開弁７１の油圧平衡式である第０式お
よび０式から次のように与えられる。

前進時　Ｐｓ　ｘｓ、＝ｐｃＸＳｚ　＋Ｆｓ＋　　　■
Ｓｚ　　　　　　Ｓｔ 後進時　Ｐ、ｘＳ＋　＝Ｐｂ　ｘ　（Ｓｔ　−８ｔ　）
十Ｆ、１　　　　　　　■ ５ｔ−３ｚ　　　　　ＳＩ　　　Ｓｔ また、ブレフシヤリミソティング弁７３内に挿設された
弁体７３１の受圧面積をｓ３、ｇ＆弁体７３１に荷設さ
れたスプリング７３２の弾性力をＦ、２とすると、プレ
ッシャリミッティング弁７３は油圧平衡式第■式により
Ｐ、の最高圧ｐｊ！ｉｎ＋ｉｔで作動する。

ｐ　１１ｍ１ｔＸＳｚ　−Ｆｓｚ　　　　　　　　　　
■ｐ　１１ｓｉｔ−Ｆ３２／　Ｓｓ このときＰＣおよびＰ、は第０式および第０式に従って
最高圧ｐｃＩｌｉ＋ｗｉｔ、　ｐｂ　Ａ１ｍ１ｔが制限
される。

前進時 Ｓｔ　　　　　　　Ｓｔ 後進時 ｐｂｆｆｉｉｍｉｔ＝　　　　　　　ｐ　ｆｆ１ｍ１ｔ
　ＩＳ　ｔ Ｓｔ　　Ｓｔ 第１８図に戻って説明すると、Ｎ−Ｄシフトショックコ
ントロール処理９５０の次には、入力側プーリの回転速
度センサ９０２により実際の入力側プーリ回転数Ｎを読
み込み（９２３）、つぎにスロ７）ル開度θが０か否か
の判別を行い（９２４）、θ≠０のときは、第２１図に
示すサブルーチンに従い予めデータとしてＲＯＭ９１３
に格納しである第１７図のスロットル開度θに対応する
最良燃費入力側プーリ回転数Ｎ″′の設定をする（９６
０）ため、スロットル開度に対応した入力側プーリ回転
数Ｎ１データの格納アドレスのセントをしく９６１）、
セットしたアドレスからＮ“のデータを８売みだしく９
６２）　、読み出したＮｏのデータをデータ格納用ＲＡ
Ｍ９１４に一時格納する（９６３）。

次に実際の入力側プーリ回転数Ｎと最良燃費入力側プー
リ回転数Ｎ１との比較を行い（９２７）、Ｎ＜Ｎ“のと
きはダウンシフトソレノイド弁８４の作動指令を発しく
９２８）　、ＮＵＮ”のときはアップシフトソレノイド
弁８５の作動指令を発しく９２９）　、Ｎ＝Ｎ“のとき
は両ソレノイド弁８４および８５のＯＦＦ指令を発する
（９２０）。

θ＝０でスロットル全閉時には、エンジンブレーキの必
要性を判断するためシフトレバ−がＤ位置に設定されて
いるかまたはＬ位置に設定されているかの判別を行い（
９２６）、必要に応じてエンジンブレーキ処理９７０ま
たは９８０を行う。Ｄ位置のエンジンブレーキ処理９７
０は、第２２図に示す如く、車速センサ９０３により車
速■を読み込み（９７１）、その時点での加速度αを算
出しく９７２）、つぎに該加速度αが車速に対して適当
な加速度Ａであるか否かの判別をする（９７３）。α〉
Ａのときはダウンシフトのコントロール９７４を行うた
めＮ”にＮより大きい値を設定した後リターンし、α≦
ＡのときはＮ１にスロットル開度Ｏに対応する最良燃費
入力側プーリ回転数Ｎ０の設定を行った（９７５）後リ
ターンする。

車速と適当な加速度Ａとの関係は、各車両について実験
または計算により求められるものであり、第２２図の（
Ｂ）のグラフに示す。

Ｌ位置のエンジンブレーキ処理９８０では、第２３図に
示すように、車速Ｖの読み込み（９８１）をした後、車
速■と入力側プーリ回転数Ｎからトルク比Ｔを次式から
算出する演算を行う（９８２）。

Ｔ＝　（Ｎ／Ｖ）ｘｋ ｋはトランスミッション内部の減速歯車機構２３の減速
比、車両の最終減速比およびタイヤ半径等とから決定さ
れる定数である。つぎに現在のトルク比Ｔがその車速■
に対して安全かつ適性なエンジンブレーキが得られるト
ルク比Ｔ′″より大きいか否かの判別を行い（９８３）
、Ｔ＜Ｔ”のときはダウンシフトがなされるようにＮ９
にＮより大きい値の設定を行い（９８４）、Ｔ≧Ｔ１の
ときはＮｏにＮと等しい値の設定を行って（９８５）リ
ターンする。各車速に対して安全かつ適性なエンジンブ
レーキが得られるトルク比Ｔ０は、各車両について実験
または計算により求められるものであり、第２３図（Ｂ
）のグラフに示す。

次に、トルク比制御装置８０の作用を第２７図と共に説
明する。

定速走行時 第２７図（Ａ）に示す如く、電気制御回路の出力により
制御されるソレノイド弁８４および８５はＯＦＦされて
いる。これにより、油室８１６の油圧Ｐ１はライン圧と
なり、油室８１５の油圧Ｐ２もスプール８１２が図示右
側にあるときはライン圧となっている。スプール８１２
はスプリング８１１による押圧ツノＰｔがあるので図示
左方に動かされる。スプール８１２が左方に移動され油
室８１５とドレインボート８１３とが連通ずるとＰ２は
排圧されるので、スプール８１２は油室８１６の油圧Ｐ
、により図示右方に動かされる。スプール８１２が右方
に移動されるとドレインボート８１３は閉ざされる。よ
って、スプール８１２はこの場合、第２７図に示すよう
に、ドレインボート８１３とスプール８１２とのランド
エツジにフラットな切り欠き８１２ｂを設けることによ
り、より安定した状態でスプール８１２を第２７図（Ａ
）の如く中間位置の平衡点に保持することが可能となる
。

この状態においては油路２は閉じられており、入力側プ
ーリ３１の油圧サーボ３１３の油圧は、出力側プーリ３
２の油圧サーボ３２３に加わっているライン圧によりＶ
ベルト３３を介して圧縮される状態になり、結果的に油
圧サーボ３２３の油圧と平衡する。実際上は油路２にお
いても油洩れがあるため、入力側プーリ３１は徐々に拡
げられてトルク比Ｔが増加する方向に変化して行く。従
って第２７図（Ａ）に示すように、スプール８１２が平
衡する位置においては、ドレインボート８１４を閉じ、
油路１はやや開いた状態となるようスプール８１２との
ランドエツジにフラットな切り欠き８１２ａを設け、油
路２における油洩れを補うようにしている。また第２９
図に示すように切り火き８１２ａの代わりに油路１と油
路２の間をオリフィス８２１ををする油＃８２２で連結
しても同様な機能を果たすことは明らかである。

アンプシフト時 第２７図（Ｂ）に示す如く電気制御回路の出力によりソ
レノイド弁８５がＯＮされる。これにより油室８１６が
排圧されるため、スプール８１２は図示左方に動かされ
、スプール８１２の移動に伴い、油室８１５もドレイン
ボート８１３から排圧されるが、スプリング８１１の作
用でスプール８１２は図示左端に設定される。

この状態では油路１のライン圧がボート８１８を介して
油路２に供給されるため油圧サーボ３１３の油圧は上昇
し、入力側プーリ３１は閉じられる方向に作動してトル
ク比Ｔは減少する。従ってソレノイド弁８５のＯＮ時間
を必要に応じて制御することによって所望のトルク比だ
け減少させアップシフトを行う。

ダウンシフト時 第２７図（Ｃ）に示す如く電気制御回路の出力によりソ
レノイド弁８４がＯＮされ、油室８１５が排圧される。

スプール８１２は油室８１６のライン圧により図示右方
に動かされ、油路２はドレインボート８１４と連通して
排圧され、入力側ブーｌ７３１は拡がる方向に作動して
トルク比増大する。このようにソレノイド弁８４のＯＮ
時間を制御することによりトルク比を増大させダウンシ
フトさせる。

以上のように入力端（ドライブ側）プーリ３１の油圧サ
ーボ３１２は、トルクレシオ制御弁８１の出力油圧が供
給され、出力側（ドリブン側）プーリ３２の油圧サーボ
３２３にはライン圧が導かれており、入力側油圧サーボ
３１２の油圧をＰ。

、出力側油圧サーボ３２２の油圧をＰｏとすると、Ｐ、
／ｐ、はトルク比Ｔに対して第２８図のグラフに示す如
き特性を有し、例えば、スロットル開度θ＝５０％、ト
ルク比Ｔ＝１．５　（図中３点）で走行している状態か
らアクセルを緩めてθ＝３０％とした場合、Ｐ、／ＰＬ
がそのまま維持されるときはトルク比’ｌ”＝０．８７
の図中す点に移行し、逆にトルク比Ｔ＝１．５の状態を
保場合には、入力側プーリを制御するトルク比制御機構
８０の出力によりＰ、／ＰＬの値を増大させ図中Ｃ点の
値に変更する。このようにＰ、／Ｐ、の値を必要に応じ
て制御することにより、あらゆる負荷状態に対応して任
意のトルク比に設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両用Ｖベルト式無段変速機の概略図、第２図
は本発明の１実施例を示す無段変速機の油圧制御回路図
、第３図はマニュアル弁の作動を説明するための図、第
４図はディテント弁およびスロットル弁の作動を説明す
るだめの図、第５図はトルクレシオ弁の作動を説明する
ための図、第６図は電気制御回路の構成図、第７図は油
圧制御回路の必要ライン圧特性を示す図、第８図はスロ
ットル圧の特性を示す図、第９図、第１Ｏ図および第１
１図は本発明の制御装置により得られるライン圧特性を
示す図、第１２図はエンジンの最良燃費動力線を示す図
、第１３図はエンジンの出力性能の特性を示す図、第１
４図は流体伝達機構の性能曲線を示す図、第１５図はエ
ンジンの等燃費率曲線を示す図、第１６図は最良燃費フ
ルードカップリング出力曲線を示す図、第１７図は最良
燃費フルードカップリング出力回転数の特性を示す図、
第１８図、第１９図、第２１図、および第２２図（Ａ）
、第２３図（Δ）は電気制御回路における処理の流れを
説明するための図、第２０図はソレノイド弁の作用を説
明するための図、第２２図（Ｂ）は設定加速度を示す図
、第２３図（Ｂ）は設定トルク比を示す図、第２４図（
Ａ）はシフト制御機構の作動を説明するだめの図、第２
４図（Ｂ）は入力側および出力側の油圧サーボの供給油
圧の特性を示す図、第２５図はソレノイド圧の特性を示
す図、第２６図はシフト制御弁の出力油圧の特性を示す
図、第２７図はトルク比制御装置の作動を説明するため
の図、第２８図はトルク比と入出力側油圧サーボの圧力
比との関係を示す図、第２９図はトルク比制御装置の他
の実施例を示す構成図、第３０図は従来の車両用■ベル
ト式無段変速機の概略図である。 ３０・・・無段変速機、２１４・・・入力軸、２６・・
・出力軸、３１・・・入力端プーリ、３２・・・出力側
プーリ、３１３．３２３・・・油圧サーボ、３３・・・
Ｖベルト、９０・・・電気制御回路、８４・・・ダウン
ソフトソレノイド弁、８５・・・アップシフトソレノイ
ド弁、８１・・・トルクレシオ制御弁、８１２ａ・・・
切り欠き、８２１・・・オリフィス。 出　ＩＱｉ　　人　　アイシン・ワーナー株式会社第１
図 第３図 第４図 （Ａ） （巳） 第５図 （Ｂ） 第６図 第７図 （Ｋ９／Ｃｍ２） Ｊ４（ｍＣｍ２）Ｊ４（ 入力側７−り炎イ’ｉｔＬ 第８図 第９図 スロットル開がｅ 第１２図 第１３図 エンジン回転Ｈ（ｒＰｍ） 第１４図 第１５図 第１６図 第１７図 スロダトルｒＡ戊Ｕ（ス） 第１８図 第１９図　　　　　第２１図 第２０図 第２２図 （Ａ） （巳） 第２３図 （Ａ） （巳） 第２４図 （Ａ） （巳） Ｐｃま八はＰｂ　　（ｋｇ／ｃ酌→ Ｐｓ　　　旬−へ＼−に 第２８図 第２９図 第３０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸および出力軸にそれぞれ取付けられ、実効
   径が可変の入力側プーリおよび出力側プーリと、これら
   プーリ間に張設されたＶベルトと、前記プーリの実効径
   を油圧により調節して入出力軸間のトルク比を制御する
   トルクレシオ制御弁とを備えた車両用Ｖベルト式無段変
   速機において、前記トルクレシオ制御弁は変速用油圧サ
   ーボへの作動油を供給、閉止または排出する状態が可能
   であり、該トルクレシオ制御弁が閉止状態にあるとき油
   圧源と変速用油圧サーボとをオリフィスを介して連結す
   ることを特徴とする車両用Ｖベルト式無段変速機の変速
   制御装置。
2. （２）上記オリフィスは、トルクレシオ制御弁のスプー
   ルに設けられた切り欠きであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の車両用Ｖベルト式無段変速機の変
   速制御装置。