JPS63176749A - 車両用vベルト式無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

車両用vベルト式無段変速機の油圧制御装置

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JPS63176749A
JPS63176749A JP6778287A JP6778287A JPS63176749A JP S63176749 A JPS63176749 A JP S63176749A JP 6778287 A JP6778287 A JP 6778287A JP 6778287 A JP6778287 A JP 6778287A JP S63176749 A JPS63176749 A JP S63176749A
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hydraulic
oil
valve
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Nobuaki Miki
修昭 三木
Shoji Yokoyama
昭二 横山
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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〕 本発明は、車両用Vベルト式無段変速機の油圧制御装置
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X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号公報に提案されている従来の無段変速機を示して
いる。入力軸aには固定プーリbと可動プーリ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d間にはベルト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、 1を介して供給、排出させることにより可動
プーリc1 r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t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、油路iに発生するライン圧はピトー
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
検出ロッドLの動きに連動したレバーUの回動により変
化するスプリング■の荷重とのバランスによって制御さ
れて、トルク比の増加に従って増加し、入力軸の回転数
の減少に従って上昇する油圧となる。
〔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、停止中
或いは低速時でトルク比が大きくて入力軸回転数が小さ
い場合にライン圧は比較的高く設定される。これは車両
発進時においてエンジン出力トルクが大きい場合には適
した油圧となるが、車両を発進させない場合には不必要
に高い油圧となる。
従って、停止中或いは低速時でスロットル開度も小さい
ときはトルク比が高く設定され、ライン圧はトルク比に
応動する油圧を受けて比較的高く設定される。ところが
、このような場合にはエンジン回転数はアイドリング状
態に近く、オイルポンプの吐き出し量が少ないため、ラ
イン圧の維持が困難となり、さらには、オイルクーラへ
の供給油量の減少により油lユ上昇を招くという問題を
有している。
本発明は上記問題を解決するものであって、停止時或い
は微動時におけるライン圧の安定化を図ると共に、油温
上昇を防止することができる車両用■ヘルド式無段変速
機の油圧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■ベルト式無段変速機の油圧
制御装置は、人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端プーリおよび出力側プーリと、
これらブーり間に張設された駆動バンドとからなり、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
ルク比を制御する車両用■ヘルド式無段変速機において
、油圧源と、該油圧源からの作動油を調圧してライン圧
を発生する調圧装置と、該ライン圧を供給され該ライン
圧に応じて駆動バンドの挟持力を発生させる第1の油圧
サーボと、スロットル開度が所定値以下でかつトルク比
が所定値以上の場合に、前記ライン圧を低く設定する降
圧手段とを備え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2図に示すように、Dレン
ジのときには、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?ffU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
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。
そして、トルク比Tがt、<’T≦t、のように高いと
き、第5図(C)に示す如く油路9はドレインボート6
66から排圧され、スロットル圧は第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
とが連通ずるので、スロソトル開度θが0≦θ≦θ7%
の低い範囲内にあり、ディテント弁64のスプール64
1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%く65100%の高い範囲
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図の(す)に示す如く、θ=01%でステップ状
に変化する特性となる。
また、P、Nレンジでは、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レンジと同じとなる。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、<’r≦t4の高い
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θ9%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
の吐出量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さ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。
従って、本発明によれば、スロットル開度が小さく、か
つ、トルク比が大きい車両停止時や微動時において、ラ
イン圧が低く設定されるので、オイルポンプ吐出量が少
な(でもライン圧を安定に維持でき、さらに、低ライン
圧のため油の各所からの洩れ量も少なくなり、オイルク
ーラへの供給が十分に行えるので、不要な油温上昇も防
止できる。
〔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、lO2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歯車変速機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
よびトルクコンバータ出力軸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。
Vベルト式無段変速機30は、該無段変速機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からなる入力側プーリ31と、無段変速機3
0の出力軸である中間軸26に連結された固定フランジ
321 、Kl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バンドであ
る所の■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の変位置りは0〜jet N
123−14  (0<Az<j!3 </4)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t1〜t2〜t、〜14 (1、<1.<1.<
14)の範囲で変化する無段変速がなされる。なお本実
施例では入力側の油圧サーボ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323
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32
2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重の受圧面積を存
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
て係合されたリングギア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機40は、
多板クラッチ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[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、3.727:1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
歯車変速機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御機構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、出力側ブーIJ32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
ドバック油路9を排圧するトルクレシオ弁66、および
油圧源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、D、L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■に示す如くライン圧が
供給される油路1と出力用油路3〜5とを連絡する。
表    I 表■において○は油路1との連絡状態を示し、×は油路
3〜5が排圧状態にあることを示す。
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
するレギュレータバルブプランジャ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
す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、キャブレタ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61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、θ、〈65
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はアクセルペダル
の踏込量とリンクして連動させてもよい。
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が背設されたスプール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
ロツトル圧を出力する。スプール651は、それぞれ油
路8から分岐すると共に、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ンク用油路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。
トルクレシオ弁66は、出力側プーリ32の可動フラ°
ンジ322に連結ロンドを介してリンクされたスプール
662を備え、可動フランジ322の移動量りがl、≦
L≦14 (トルク比TがL2≧T≧t1)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を閉じる
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
の移動量りが12≦L<β、(t、≧T>1N)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。移動量りがO
≦L≦l。
(1< ≧7>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1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[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4日に連絡する油路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は閉ざされ、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ンクする油室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、トルクレシオ制御弁81、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が荷設された
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81
5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の移動に応じて開口面積が増
減する入力ポート817および■ベルト式無段変速機3
0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とアップシフト用ソレノ
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−がP、R,N、DSL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はキャブレタ
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重連検出回
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
各センサの入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バであり出力インターフェイス91
6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7
4の作動出力に変える。
入力インターフエイス908〜911とCPU912、
ROM913、RAM914、出力インターフェイス9
16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装置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端プ
ーリ31および出力側プーリ32の各油圧サーボが■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ブーりに
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ットル開度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のシフト位置(L、D、N、R。
P)、スロットル開度θおよび両プーリのトルク比(入
出力軸間のトルク比)の変化により以下の如く調整され
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t1≦T≦t!のとき。
第5図(A)に示す如くトルクレシオ弁66は、油路1
に連絡したボート663を閉じ、油路6をドレインポー
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の偵知にかかわらず油路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8図(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≦t、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を閉しており、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
ードバック圧が印加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T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とが連通ずるので、スロットル開度
θが050508%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θ。
%く05100%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図の(す)に示す如く、θ−θ
1%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1と連通ずる。
油路3と油路4はD位置と同じ。
(1)トルク比Tが1.≦”l”5tzのとき。
スロットル開度θが0≦θ≦θ0%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。87%〈05100%のとき、油路
7は油路6および第4図CB)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t2〈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、<T≦t4のとき。
トルクレシオ弁66によって油路6と油路1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■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とが連通され、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にライン圧が導かれているため
、ライン圧はL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Tを最
大のT”t4として使用する。このため、遊星歯車変速
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、L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≦t4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量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される油量の減
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t、≦T≦【t
の範囲で且つスロットル開度θが88%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90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
ーチャートとともに説明する。
本実施例では電気制御回路90により、各スロットル開
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/ps−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/p 5−h) 、馬力をP(ps)とすると、
A点では毎時 5−QXP    (g/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MS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図は第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
リ回転数となる。
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
力側プーリ回転数により、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*’i m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
ブーり回転数を最良燃費入力側プーリ回転数に一致させ
るようになされる。第18図は入力端プーリ回転数制御
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0FFI
、(931)、PまたはN状態をRAM914に記憶せ
しめる(932)、これにより入カプーリ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ショ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(940,950)
、シフトシラツクコントロールは、パルス巾が次第に小
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)。このようにシフト
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、シフト制御弁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
により制御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
徘タイミングを調整しシフト時の衝撃を防止すると共に
、プレッシャリミンティング弁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
保つ作用を有し、クラッチおよびブレーキの保合圧を制
限している。
N−DシフトおよびN−Rシフト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図に示す油圧サーボ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Sl、So、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、前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42の油
圧サーボ48への供給油圧PCおよびP、は、それぞれ
シフト制御弁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+ =Pe x3.+Fs+   
■St      Sz 後進時 Pg x3.=Pb X (St   St 
)+FSI        ■ St   St    St   Stまた、プレッシ
ャリミッティング弁73内に挿設された弁体731の受
圧面積をS3、該弁体731に荷設されたスプリング7
32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
iritで作動する。
p 7!1m1tX 33 = F sz      
    ■pβ1m1t−F sz/ S z 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pc j! 1m1t、 p b 11m1tが
制限され前進時 St       St 後進時 p 、 e imi t = −p l i+++i 
tt  Sz St  Sg 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ブーり回転数Nを読
み込み(923)、つぎにスロットル開度θがO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N1の設定をする(960
)ため、スロットル開度に対応した入力側プーリ回転数
N0データの格納アドレスのセットをしく961)、セ
ットしたアドレスからN′のデータを読みだしく962
〉、読み出したN“のデータをデータ格納用RAM91
4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N0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V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≦
へのときはN1にスロットル開度Oに対応する最良燃費
入力側ブーり回転数N7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T1より太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N”
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による押圧力P、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とドレインポート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P1
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ポート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
、ドレインポート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■
ヘルド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、ドレインポート814を閉じ、
油路l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は明らかである。
アップシフト時 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
ポート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のライン圧がポート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はドレインポート814と連通して
排圧され、入力側プーリ31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。
以上のように入力側(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PI、出力側油圧サーボ322の油圧を
Poとすると、P0/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a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、/Piがそのまま維持されるときはトルク
比T−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−/Phの値を増大
させ図中C点の値に変更する。このようにP0/Pr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
るための図、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10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(A)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ための図、第2
4図(B)は入力端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Vベル
ト式無段変速機の概略図である。 214・・・入力軸、26・・・出力軸、31・・・入
力側プーリ、32・・・出力側プーリ、33・・・Vベ
ルト、30・・・無段変速機、90・・・電気制御回路
、61・・・レギュレータ弁、64・・・ディテント弁
、65・・・スロットル弁、66・・・トルクレシオ弁
、313.323・・・油圧サーボ、71・・・シフト
制御弁、81・・・トルクレシオ制御弁。 出 願 人  アイシン・ワーナー株式会社第1図 第3図 第4図 (A) 第5図 第6図 第7図 (K9/Cm2) ム(max)(mm) へカイi’l 7”−’J−又イtLIL第9図 第12図 第13図 工ンゾノI!!1社fi    (Iビ…J第14図 第15図 第16図 第17図 ス0雫トルリー、)ld  (ン4ン 第18図 第19図     第21図 第20図 第22図 (A) (巳) 第23図 (A) (B) 翠1 第24図 (A) (B) 4層+、xr、] Pc1A+tPb  (kg/crnL)PS   川
−献5に 第28図 第29図

Claims (3)

    【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駆動バンドとからなり、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
    を制御する車両用Vベルト式無段変速機において、油圧
    源と、該油圧源からの作動油を調圧してライン圧を発生
    する調圧装置と、該ライン圧を供給され該ライン圧に応
    じて駆動バンドの挟持力を発生させる第1の油圧サーボ
    と、スロットル開度が所定値以下でかつトルク比が所定
    値以上の場合に、前記ライン圧を低く設定する降圧手段
    とを備えることを特徴とする車両用Vベルト式無段変速
    機の油圧制御装置。
  2. (2)上記降圧手段は、トルク比に応じて油圧を発生し
    ライン圧を調節するように上記調圧装置に該油圧を供給
    するトルクレシオ弁と、スロットル開度が所定値以下で
    かつトルク比が所定値以上の場合に、前記調圧装置に対
    する前記トルク比に応じた油圧の調節作用を抑制する抑
    制手段を備えることを特徴とする特許請求第1項記載の
    車両用Vベルト式無段変速機の油圧制御装置。
  3. (3)上記抑制手段は、トルク比が所定値以上の場合に
    前記トルク比に応じた油圧を上記調圧装置に供給する第
    1の油路と、スロットル開度が所定値以下の場合に前記
    第1の油路を遮断する弁体とを備えることを特徴とする
    特許請求第2項記載の車両用Vベルト式無段変速機の油
    圧制御装置。
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