JPS63188535A - 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】

【産業上の利用分野１ 本発明は、主として車両用に使用される無段変速機の油
圧制御装置に関する。 【従来の技術】 上述のような無段変速機の油圧制御装置に関しては、本
件出願人の先の提案に係る特開昭６０−６０３６１丹公
報に記載の先行技術がある。これは、油圧によりプーリ
比を無段階に変化させるベルト式無段変速機を対象とし
、その油圧系に、変速制御弁へ供給するライン圧の圧力
調整弁を備えたものである。 上記圧力調整弁は、ブーり比（変速比）とエンジン回転
数とエンジントルクとを制御要素としており、エンジン
トルクが小さいときにはライン圧を減少するようにして
ライン圧の発生源である油圧ポンプのロスをなくし、エ
ンジン出力、燃費を向上するようにしている。

【発明が解決しようとする問題点】

ところでこの先行技術では、エンジントルクに応じたラ
イン圧制御を、デユーティソレノイド弁およびこれをデ
ユーティ制御する特別の制御回路を用いて行っているた
め、コスト高となる問題があつ−た。 そこで本発明は、デユーティソレノイド弁等の高価な部
品が不要でありながら、エンジン低回転時の油圧ポンプ
のロスをなくし、発進特性の向上。 燃費の向上を図ることを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

この目的のため本発明は、圧力調整弁により調圧された
ライン圧を副プーリ側油圧サーボ装置に常に供給し、ス
ロットル開度とエンジン回転の関係で変速制御弁により
主プーリ側油圧サーボ装置に供給または排出して変速制
御するものにおいて、−Ｖ記圧力調整弁は、エンジン回
転数に応じた潤滑油圧を制御信号としてエンジン低回転
時にライン圧を減圧するよう構成したことを要旨とする
。

【作　　　用】

このような手段により、エンジン低回転時には、それが
潤滑油圧の減少として検出されてライン圧が減圧制御さ
れ、無段変速機は必要最小限のトルク伝達を行うように
なり、油圧ポンプの負荷が減少してロスが無くなる。

【実　施　例】

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的く説明
する。 第４図は本発明が適用される無段変速機が組込まれた車
両の伝動系を示し、符号１は電磁粉式クラッチ、２は無
段変速機を示す。この無段変速機２は、入力側から順に
前後進の切換部３．プーリ比変換部４．終減速部５およ
び油圧制御装置６から構成されている。 電磁粉式クラッチ１は、エンジンからのクランク軸７に
コイル１１を内蔵したドライブメンバ１２が一体結合し
、これに対し変速機入力軸２１にドリブンメンバ１３が
回転方向に一体的にスプライン結合し、これらのドライ
ブおよびドリブンメンバ１２゜１３がギャップ１４を介
して遊嵌して、このギャップ１４にパウダ室１５から電
磁粉を集積するようになっている。また、ドライブメン
バ１２にはホルダ１６を介してスリップリング１７が１
ｌｌｆｆされ、スリップリング１７に給電用のブラシ１
８が摺接してコイル１１にクラッチ電流を流ずようにし
である。 こうして、コイル１１にクラッチ電流を流すと、ドライ
ブおよびドリブンメンバ１２．１３の間に生じる磁力線
により両者のギャップ１４にｆｆｉ磁粉が鎖状に結合し
て集積し、これによる結合力でドライブメンバ１２に対
しドリブンメンバ１３が滑りながら一体結合して接続し
た状態になる。一方、クラッチ電流をカットすると、電
磁粉によるドライブおよびドリブンメンバ１２．１３の
結合力が消失してクラッチ切断状態になる。そしてこの
場合のクラッチ電流の供給およびカットを、無段変速機
２の切換部３をシフトレバ−等で操作する際に連動して
行うようにすれば、Ｐ（パーキング）またはＮ（ニュー
トラル）レンジからＤ〈ドライブ〉、Ｌ（ロー）または
Ｒ（リバース）レンジへの切換時に自動的にクラッチ１
が接断して、クラッチペダル操作は不要になる。 次いで無段変速ＩＦｉ２において、前後進切換部３は、
上記クラッチ１からの入力軸２１とこれに同軸上に配置
された無段変速機２の主軸２２との間に設（）られるも
ので、入力軸２１に一体結合する後進用ドライブギヤ３
１と主軸２２に回転自在に嵌合する後進用ドリブンギヤ
３２とがカウンタギヤ３３およびアイドラギヤ３４を介
して噛合い構成され、更にこれらの主軸２２とギヤ３１
．３２の間に切換クラッチ３５が設番プられる。そして
ＰまたはＮレンジの中立位置から切換クラッチ３５をギ
ヤ３１側に係合すると、入力軸２１に主軸２２が直結し
てＤまたはＬレンジの前進状態になり、切換クラッチ３
５をギヤ３２側に係合すると、入力軸２１の動力がギヤ
３１ないし３４により減速逆転して主軸２２に伝達され
、Ｒレンジの後進状態になる。 ブーり比変換部４は、上記主軸２２に対し副軸２３が平
行配置され、これらの両輪２２．２３にそれぞれプライ
マリ・プーリ４１．セカンダリ・ブー・す４２が設けら
れ、ｎつ両プーリ４１．４２の間にエンドレスの駆動ベ
ルト４３が掛（ブ渡しである。上記プーリ４１゜４２は
いずれも２分割に構成され、可動側プーリ半体４１ａ　
、　４２ａには油圧サーボ装置４４．４５が付設されて
ブーり間隔を可変にしである。そしてこの場合に、プラ
イマリ・プーリ４１は固定側プーリ半体４１ｂに対して
可動側プーリ半体４１ａを近づけてブーり間隔を順次狭
くさせ、セカンダリ・プーリ４２は逆に固定側ブーり半
体４２ｂに対し可動側プーリ半体４２ａを遠ざけてブー
り間隔を順次広げ、これにより駆動ベルト４３のプーリ
４１．４２における巻付は径の比を変化させて無段変速
した動力を副軸２３に取出すようになっている。 柊減速部５は、上記副軸２３に中間減速ギヤ５１を介し
て連結される出力軸２４の出力ギヤ５２に大径のファイ
ナルギヤ５３が噛合い、このファイナルギヤ５３から差
動機構５４を介して左右の駆動輪の車軸５５゜５６に伝
動構成される。 更に油圧制御装置６にはプライマリ・プーリ４１側に、
その主軸２２および入力軸２１の内部を山道してエンジ
ンクランク軸７に直結するポンプ駆動軸６１でエンジン
運転中宮に油圧を生じるように油圧ポンプ６２が設けら
れる。そしてこのポンプ油圧が、後述するようにエンジ
ン回転数、変速比等により制御されて油路６３．６４を
介しプライマリ・プーリ４１およびセカンダリ・プーリ
４２側の各油圧サーボ装置４４．４５に供給され、プー
リ比変換部４の無段変速制御を行うように構成される。 − 第１図において油圧制御装置６について説明すると、プ
ライマリ・プーリ４１側の油圧サーボ装置４４において
可動側プーリ半体４１ａがピストンを兼ねてシリンダ４
４ａに嵌合し、サーボ室４４ｂのライン圧で動作するよ
うにされ、セカンダリ・プーリ４２側の油圧サーボ装置
４５においても可動側プーリ半体４２ａがシリンダ４５
ａに嵌合し、サーボ室４５ｂのライン圧で動作するよう
にされ、この場合にプーリ半体４１ａの方がブーり半体
４２ａに比べてライン圧の受圧面積が大きくなっている
。そしてセカンダリ・プーリ４２のサーボ室４５ｂから
の油路６４が、油圧ポンプ６２．フィルター６５を介し
て油溜６Ｇに連通し、この油路６４の油圧ポンプ叶出側
から分岐してプライマリ・プーリ４１のサーボ室４４ｂ
に連通する油路６３に圧力調整弁８および変速制御弁９
が設番ノられている。 変速制御弁９は、弁本体９１．スプール９２．スプール
９２の一方に付勢されるスプリング９３おにびスプリン
グ力を変化する作動部材９４から成り、スプール９２の
スプリング９３と反対側のピトー圧室９１ａに通ずるボ
ート９１ｂに、プライマリ・プーリ４１側に設けられる
回転センサ６７からのエンジン回転数に応じたピトー圧
が油路６８を介して導かれ、作動部材９４にはスロット
ル開度に応じて回動するスロットルカム９５が当接しで
ある。また弁本体９１のボート９１ｃは、スプール９２
のランド９２ａ　、　９２ｂの位置に応じライン圧供給
用ボート９１ｄまたはドレンボート９１ｅの一方に選択
的に連通ずるようになっており、ボート９１ｃが油路６
３の油路６３ａによりサーボ室４４ｂに連通し、ボート
９１ｄが油路６３ｂにより圧力調整弁８側に連通し、ド
レンボート９１ｅがドレン油路６θにより油溜６６側に
連通ずる。 これにより、変速制御弁９のスプール９２においては、
ピトー圧室９１ａのエンジン回転数に応じたピトー圧と
、スロットルカム９５の回動に伴うス［１ットルＯｕ度
に応じたスプリング９３の力とが対抗して作用し、これ
ら両者の関係により動作する。即ち、エンジン回転に伴
ってピトー圧が上昇すると、スプール９２が図、Ｆで左
へ移動することでボート９１Ｃと９１ｄが連通し、プラ
イマリ・プーリ４１のサーボ室４４ｂにライン圧を供給
して変速比が小になる高速段側への変速を開始する。こ
のときスロットル開成に応じたスプリング９３の力が大
きいほど、上記変速量始点を遅らせてれ車速側に移行す
る。 次いで、圧力調整弁８は、弁本体８１．スプール８２、
スプール８２の一方に付勢されるスプリング８３から成
り、スプール８２のスプリング８３と反対側のピトー圧
室８１ａには油路６８のピトー圧が導かれる。 また、スプリング８３には、プライマリ・プーリ４１の
可動側プーリ半体４１ａに係合して実際のプーリ比を検
出するフィードバックセンサ８４が、プーリ比が大なる
ほどスプリング力を増づ゛べく連結される。 ここで第２図、第３図にも示すように、弁本体８１には
、ポンプ側の油路６３に連通す６２つのボート８１ｂ　
、　８１ｃと、ドレン油路６９に連通するボート８１ｄ
と、ドレン油路６９から分岐した１ｍ潤滑路６９ａに連
通するボート８１ｅが形成されている。そしてスプール
８２が、ピトー圧室８１ａに及ぶピトー圧とスプリング
８３の力とによりバランスし、スプール８２のランド８
２ａ部の移動によってライン圧のボート８１ｂと潤滑油
路６９ａ側のボート８１ｅとの連通が制御されることで
、圧力調整弁８が排圧制御するようになっている。 このような圧力調整弁８におけるライン圧のボート８１
ｂは、スプール８２の位置に係わらず常に変速制御弁９
のライン圧供給用ポート９１ｄに油路６３ｂを介して連
通し、またドレン側のボート８１ｄは、ドレン油路６９
ｂを介して変速制御弁９のドレンポート９１ｅに連通す
る。 ここで本発明によれば、圧力調整弁８における一方のラ
イン圧ボート８１ｃとドレン側ポート８１ｄとの連通を
制御すべ（補助弁８５が、圧力調整弁８に付属して設け
られる。 この補助弁８５は、第２図および第３図に示すように一
端にバネ８６を付勢したスプール８７を弁本体８８内に
移動自在に収容し、スプール８７の他端に受圧室８８ａ
の油圧を及ぼすよう構成したスプール弁である。上記弁
本体８８には、受圧室８８ａに開口し、油路６９ｃ・を
介して圧力調整弁８のボート８１ｅに連通ずるポート８
８ｂ１油路６３ｃを介して圧力調整弁８のボート８１ｃ
に連通するボート８８０、およびドレン油路８９ｂの上
流、下流にそれぞれ連通するボート８８ｄ　、　８８ｅ
が形成されている。モしてスプール８７は、受圧室８８
ａに及ぶ潤滑油圧が所定値以下のときはボート８８ｅを
ボート８８ｃにのみ連通し、潤滑油圧が所定値を越える
とボート８８ｅをポート８８ｄ側に連通すべくバネ８Ｇ
に抗して移動するようにされている。 次に、このような構成の無段変速機の油圧制御装置につ
き、その作用を説明する。 いま、無段変速１２の前後進切換部３がパーキングレン
ジまたはニュートラルレンジとするとプライマリ・プー
リ４１には、エンジン回転が伝達されないことがらピト
ー圧は発生していない。そこで変速制御弁９は、スプー
ル９２がスプリング９３のバネ力のみを受けてボート９
１ｃとボート９１ｅを連通し、プライマリ・プーリ４１
のサーボ室４４ｂをドレンしている。このときエンジン
回転に伴い油圧ポンプ６２は既に作動しているので、ラ
イン圧がセノＪンダリ・プーリ４２のサーボ室４５ｂに
供許されており、プーリ比変換部４は、セカンダリ・プ
ーリ４２のベルト巻掛は半径が最大の、すなわち変速比
が最大の低速段になっている。 次に、前後進切換部３をドライブレンジとしてアクセル
操作すると、プライマリ・プーリ４１の回転数に応じて
ピトー圧が発生し、この圧油が、油路６８を通って変速
制御弁９のピトー圧室９１ａに流入する。このためエン
ジン回転数の上昇に伴ってピトー圧が上昇すると、スプ
ール９２がスプリング９３のバネ圧に抗して移動を開始
し、やがてボート９１ｃとボート９１ｄとを連通してプ
ライマリ・プーリ４１のサーボ室４４ｂにライン圧が供
給される。こうしてプライマリ・ブー９４１およびセカ
ンダリ・ブー９４２のそれぞれのサーボ室４４ｂ　、　
４５ｂにライン圧が供給されることから、各ブーり半体
４１ａ。 ４２ａがその受圧面積の相違に基づいて移動し、駆動ベ
ルト４３の巻掛は半径を漸次変化して高速段への無段変
速が開始され、ピトー圧とバネ圧のバランスでスプール
９２が中立位置を保つと一定の変速比に固定されるので
ある。 上記無段変速の開始点は、アクセル操作が緩やかでスロ
ットル開度が小さい場合に対し、スロットル開度の大き
い急加速の場合は、スロットルカム９５により変速制御
弁９のスプリング９３にバネ力が付加されることにより
、その分遅れることになる。例えば緩やかな加速の場合
、エンジン回転数１６００ｒｐｍ付近が変速開始点であ
るのに対し、急加速の場合は、４０００ｒｐｍ付近が変
速開始点となる。 従って緩やかな加速では、発進侵比較的早く無段変速が
開始されて、その間エンジン回転数が略一定に保たれる
のに対し、急加速では、エンジン回転数が略４０００ｒ
ｐｍに至るまでの間、変速比の大きい低速段状態でｈ強
く加速する。 アクセルペダルの踏込みを緩めると、エンジン回転数が
低下してピトー圧が減少するので、変速制御弁９では、
スプリング９３のバネ圧によりスプール９２がプライマ
リ・プーリ４１側のライン圧を排油すべく移動し、低速
段への無段変速が開始される。 ここで前記変速制御弁９へ供給されるライン圧の変化に
ついてみるに、まず、前後進切換部３をドライブレンジ
とした車両の発進時には、プーリ比が大であるから、フ
ィードバックセンサ８４により圧力調整弁８のスプリン
グ８３はバネ力の付加作用を受け、スプール８２はライ
ン圧のボート８１ｂと潤滑油路６９ａ側のボート８１ｅ
との連通を遮断した状態にある。このとき潤滑油路（３
９ａ内の潤滑油圧は、ライン圧の排油作用がないため、
低圧状態にある。そこで補助弁８５におけるスプール８
７は、ボート８８ｃと８８ｅとを連通し、ライン圧の一
部をドレン油路６９ｂに排油する（第２図参照）。すな
わち、エンジンが低回転の車両発進時においては、ライ
ン圧は減圧−されて無段変速機２は必要最小限のトルク
伝達を行うのであり、ライン圧の低下により油圧ポンプ
６２の負荷が減少し、ロスがなくなる。 ”　上述のように補助弁８５によってライン圧油の一部
がドレン油路６９ｂに排油されることから、潤滑油圧は
車両の発進後、次第に高まる。この油圧の変化は第５図
に示すとおりであり、例えばＰｌからＰｌの圧力範囲で
補助弁８５によるライン圧の排油作用が継続される。そ
して潤滑油圧が例えば第５図のＰｌに達すると、補助弁
８５は、スプール８７がバネ８６に抗して移動すること
でボート８８ｅと８８０との連通を遮断し、ドレン油路
６９ｂを開通する（第３図参照）。従ってそれ以後は、
圧力調整弁８にお番プるスプール８２がピトー圧とスプ
リング８３のバネ力に応じて移動することでライン圧が
調整されるのであり、ブーり比が減少してスプリング８
３のバネ力が小さくなるに従いライン圧は低下し、また
エンジン回転数の低下に伴ってピトー圧が下がるとライ
ン圧も低下するのである。 ［ｊ？明の効果ｌ 以、［説明したとおり本発明によれば、エンジン低回転
時には、それが潤滑油圧の減少として検出されてライン
圧が減圧制御されるから、無段変速機は必要最小限のト
ルク伝達を行うようになり、また油圧ポンプにかかる負
荷が減少ザる。従って油圧ポンプのロスがなくなって燃
費が向上すると共に、最適なトルク伝達により発進特性
も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による無段変速機の油圧制御
装置を示す回路図、第２図、第３図は圧力調整弁および
補助弁の作用説明図、第４図は本発明が適用される無段
変速機が組込まれた重両伝動系のスウ゛ルトン図、第５
図は潤滑油の圧力特性線図である。 １・・・電磁粉式クラッチ １１・・・コイル、１２・・・ドライブメンバ、１３・
・・ドリプ□ンメンバ、１４・・・ギャップ、１５・・
・パウダ室、１６・・・ホルダ、１７・・・スリップリ
ング、１８・・・ブラシ２・・・無段変速機 ２１・・・変速機入力軸、２２・・・主軸、２３・・・
副軸、２４・・・出力軸 ３・・・前後進切換部 ３１・・・侵進用ドライブギ＼）、３２・・・後進用ド
リブンギヤ、３３・・・カウンタギヤ、３４・・・アイ
ドラギヤ、３５・・・切換クラッチ ４・・・プーリ比変換部 ４１・・・プライマリ・プーリ、４２・・・セカンダリ
・プーリ、４１ａ　、　４２ａ−・・可動側ブーり半体
、４１ｂ。 ４２ｂ・・・固定側ブーり半体、４３・・・駆動ベルト
、４４゜４５・・・油圧サーボ装置、４４ａ　、　４５
ａ・・・シリンダ、４４ｂ　、　４５ｂ・・・サーボ室 ５・・・終減速部 ５１・・・中間減速ギＡ７．５２・・・出カギ１フ、５
３・・・ファイナルギヤ、５４・・・差動機構、５５．
５６・・・車軸６・・・油圧側Ｏ１ｌ装置 ６１・・・ポンプ駆動軸、６２・・・油圧ポンプ、６３
．６４・・・油路、６５・・・フィルタ、６６・・・油
溜、６７・・・回転センサ、６８・・・油路、６９・・
・ドレン油路、６９ａ・・・１Ｉ２１１ｆｌ油路、６９
ｂ・・・ドレン油路 ７・・・クランク軸 ８・・・圧力ＷＡ整弁 ８１・・・弁本体、８１ａ・・・ピトー圧室、８１ｂ　
、　８１ｃ　。 ８１ｄ　、　８１ｅ−・・ボート、８２−・・スプール
、８２ａ　・・・ランド、８３・・・スプリング、８４
・・・フィードバックセンザ、８５・・・補助弁、８６
・・・バネ、８７・・・スプール、８８−・・弁本体、
８８ａ−・・受圧室、８８ｂ　、　８８ｃ　、　８８ｄ
　。 ８８ｅ・・・ボート ９・・・変速制御弁 ９１・・・弁本体、９１ａ・・・ピトー圧室、９１ｂ　
、　９１ｃ・・・ボート、９１ｄ・・・ライン圧供給用
ボート、９１ｅ・・・ドレンボート、９２・・・スプー
ル、９２ａ　、　９２ｂ・・・ランド、９３・・・スプ
リング、９４・・・作動部材、９５・・・スロットルカ
ム 特ムリ出願人　　　富士重工業株式会社代理人　弁理士
　小　橋　信　淳 同　　弁理士　村　井　　　進 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　圧力調整弁により調圧されたライン圧を副プーリ側油
   圧サーボ装置に常に供給し、スロットル開度とエンジン
   回転の関係で変速制御弁により主プーリ側油圧サーボ装
   置に供給または排出して変速制御するものにおいて、上
   記圧力調整弁は、エンジン回転数に応じた潤滑油圧を制
   御信号としてエンジン低回転時にライン圧を減圧するよ
   う構成したことを特徴とする無段変速機の油圧制御装置
   。