JPS63246555A - 直結機構付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 本発明は入、出力軸間に無段変速経路と直結駆動経路と
を並列に設けた直結機構付無段変速機の油圧制御装置、
特に無段変速駆動と直結駆動とを切り換えるクラッチへ
の油圧を制御するための装置に関するものである。

従来技術とその問題点 近年、車両用無段変速機としてＶベルト式無段変速機が
注目されており、特に高速走行時の伝達効率の向上とＶ
ベルトの寿命向上を目的として、入、出力軸間に直結機
構と無段変速機構とを並列に設け、低速走行時において
は無段変速機構で走行し、高速走行時には無段変速機構
を停止させ直結機構で走行するものが提案されている（
特公昭５７−２３１３６号公報参照）。

上記Ｖベルト式無段変速機の場合、出力軸側に第１クラ
ツチ、入力軸と無段変速装置間に第２クラツチ、無段変
速装置と出力軸間に第３クラツチをそれぞれ設け、ベル
ト駆動時には第２．第３クラツチを閉して第１クラツチ
を開き、直結駆動時には第２．第３クラツチを開いて第
１クラツチを閉しるべく制御している。そして、ベルト
駆動と直結駆動との相互の切換時に第１．第２クラツチ
が双方とも係合する所謂ダブルクラッチを防止するため
、第１クラツチと第２クラツチとに選択的に油圧を供給
する切換弁が設けられている。

ところが、上記のように切換弁でクラッチに選択的に油
圧を供給する場合には、一方のクラッチ油圧は急激に立
ち上がり、他方のクラッチ油圧は急激に立ち下がるため
、双方のクラッチに油圧が導かれない状態が必ず存在し
、切換ショックを伴う欠点がある。この問題は切換弁と
双方のクラッチとの間にそれぞれアキュムレータを配置
し、クラッチ油圧の立ち上がり、立ち下がりが緩慢にな
るように調整すれば解決できる。

しかしながら、単にアキュムレータを切換弁とクラッチ
との間に配置しただけでは、次のような問題が発生する
。即ち、無段変速機構中に設けられているクラッチは通
常の場合、発進クラッチを兼ねており、Ｎ、Ｐのような
非走行レンジからり、Ｒなどの走行レンジへ切り換えた
直後にスロットルを開いて発進しようとすると、クラッ
チと切換弁間に設けたアキュムレータの作用によって発
進クラッチ油圧が即座に立ち上がらず、発進時の時間遅
れを生じる問題がある。また、ベルト駆動で走行してい
る時に急ブレーキをかけると、発進クラッチを瞬時に遮
断あるいはクリープ状態へ戻す必要があるが、上記アキ
ュムレータのために発進クラッチの切れ性能が悪くなり
、最悪の場合にはエンストを起こすおそれがある。

このようにベルト駆動から直結駆動への切換時にはアキ
ュムレータが有効に機能するが、発進時や急減速時に発
進クラッチを断接制御する場合には、むしろアキュムレ
ータが不利に働く結果となる。

発明の目的 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、無段変速駆動と直結駆動との切換を円滑に行うとと
もに、発進時の時間遅れや急減速時のクラッチ切れ不良
を解消できる直結機構付無段変速機の油圧制御装置を提
供することにある。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、入、出力軸間に
、無段変速装置を有する無段変速経路と該無段変速経路
の最高速比近傍の直結伝達比を有する直結駆動経路とを
並列に設け、無段変速経路中には無段変速駆動時に結合
される第１クラツチを有し、直結駆動経路中には直結駆
動時に結合される第２クラツチを有する直結機構付無段
変速機において、第１クラツチと第２クラツチとに選択
的に油圧を供給するクラッチ制御弁と、クラッチ制御弁
から第１クラツチヘの油路中および第２クラツチヘの油
路中にそれぞれ設けられたアキュムレータとを備え、第
１クラツチ側のアキュムレータの背圧室に、無段変速装
置が低速比状態の時に高くなる油圧を導いたものである
。

即ち、第１クラツチ側のアキュムレータを低速比時には
非作動状態とし、高速比時に作動可能とすることにより
、無段変速駆動から直結駆動への切換時には必ず高速比
状態にあるため、アキュムレータが有効に機能して円滑
な直結駆動への切換が可能となる。また、発進時や急減
速時には必ず低速比状態にあるので、第１クラツチ側の
アキュムレータが非作動状態となり、第１クラツチ油圧
の立ち上がり、立ち下がりが急峻となって発進時の時間
遅れや急減速時のクラッチ切れ不良を解消できる。

実施例の説明 第１図は本発明にかかる直結機構付無段変速機の一例を
示し、大略、入力軸１３、直結クラッチ（第２クラツチ
）１５、無段変速装置３０、駆動軸３１、従動軸４１、
発進クラッチ（第１クラツチ）　６０、前後進切換機構
６３、ディファレンシャル装置８ｏおよび出力軸８２で
構成されている。

エンジン出力軸ＩＯは、エンジンのトルク変動を吸収す
るためのフライホイール１１及びトーショナルダンパ１
２を介して入力軸１３の右端部に接続されており、入力
軸１３の右端部近傍には入力軸１３により駆動されるオ
イルポンプ１４が配置されている。

入力軸１３の中間部には直結クラッチ１５のクラッチド
ラム１６がスプライン嵌合しており、クラッチハブ１７
は入力軸１３上に回転自在に支持された直結駆動ギヤ１
８に結合されている。直結クラッチ１５は直結駆動時に
直結駆動ギヤ１８を入力軸１３に対して連結する。入力
軸１３の左端部には外歯ギヤ１９が一体形成されており
、この外歯ギヤ１９は無段変速装置３０の駆動軸３１に
固定された内歯ギヤ２０と噛み合い、入力軸１３の駆動
力を減速して駆゛動軸３１に伝達している。

無段変速袋Ｗ３０は、駆動軸３１に設けた駆動側プーリ
３２と、従動軸４１に設けた従動側プーリ４２と、両プ
ーリ間で摩擦駆動されるゴム製又は樹脂製の無端Ｖベル
ト５４とで構成されている。駆動側プーリ３２は駆動軸
３１に固定された固定シーブ３３と軸方向および回転方
向に移動可能な可動シーブ３４とを有し、可動シーブ３
４の背後に設けた推力発生用のトルクカム装置３５と圧
縮スプリング３６とによって可動シーブ３４にトルク伝
達に必要な推力を加えている。上記トルクカム装置３５
は、可動シーブ３４の背面に設けられたカム面３８と、
駆動軸３１の左端部に固定されたトルクカムフランジ３
７の右側に設けたカム面３９との間にカムローラ４ｏを
転勤可能に配置したもので、入力トルクに比例した推力
を発生する。上記トルクカム装置３５は可動シーブ３４
とトルクカムフランジ３７から一体に突没したシリンダ
３４ａ、３７ａにより形成される空間内に配置され、こ
の空間にはカムローラ４０やカム面３８．３９の摩耗を
軽減するためグリースなどの潤滑油が封入されている。

従動側ブー１月２も従動軸４１の左端部に固定された固
定シープ４３とボールスプライン４５によって軸方向に
のみ移動自在な可動シーブ４４とを有し、可動シーブ４
４の背後にはシリンダ４６が固定されている。このシリ
ンダ４６の内側には従動軸４１に固定されたピストン４
７が摺動自在に配置され、このピストン４７によって仕
切られた一方の室が変速比制御用の油室４８であり、他
方の室が油室４８で発生する遠心油圧分を相殺するため
の副室４９となっている。

上記油室４８への作動油の給排は従動軸４１の軸心に設
けた作動油路５０を介して行われ、副室４９への潤滑油
の給排は上記作動油路５０の外側に形成された潤滑油路
５１を介して行われる。上記油室４８からボールスプラ
イン４５を介して漏れ出た作動油は従動軸４１に形成し
た排油油路５２を介して潤滑油路５１へ戻され、また副
室４９と外部とはダイヤフラム５３でシールされている
ので、外部へ油漏れを起こすおそれがない。

従動軸４１の右端部には発進クラッチ６０が設けられて
おり、この発進クラッチ６０のクラッチドラム６１は従
動軸４１にスプライン嵌合し、クラッチハブ６２は前後
進切換機構６３のスプラインハブ６４に連結されている
。上記発進クラッチ６０はベルト駆動の走行時には常時
結合され、直結駆動時には常時遮断され、また発進時に
はクラッチ油圧を微細制御して徐々に結合される。上記
スプラインハブ６４の両側には前進ギヤ６５と後退ギヤ
６６とが回転自在に設けられ、切換スリーブ６７によっ
ていずれが一方のギヤがスプラインハブ６４と連結され
る。従動軸４１と平行に配置されたアイドル軸６８には
、後退ギヤ６６に噛み合う後退アイドルギヤ６９と別の
後退アイドルギヤ７０とが一体形成されている。減速軸
７１も従動軸４１と平行に配置されており、この減速軸
７１には一体形成された減速ギヤ７２と終減速ギヤ７３
とが回転支持されている。上記減速ギヤ７２は直結駆動
ギヤ１８と前進ギヤ６５と後退アイドルギヤ７ｏとに同
時に噛み合い、直結従動ギヤを兼ねている。

終減速ギヤ７３はディファレンシャル装置８ｏのリング
ギヤ８１に噛み合い、動力を出力軸８２に伝達している
。

上記構成部品はケース１．２及びカバー３によって覆わ
れており、特に無段変速装置３ｏはケース２の隔壁２ａ
によってクラッチ１５．６０やギヤ機構などと隔離され
、カバー３に設けた空気孔（図示せず）によって大気と
連通している。そして、駆動側プーリ３２及び従動側プ
ーリ４２の背後にそれぞれ冷却フィン５５を一体形成す
ることにより、空冷効果を高めている。

上記構成の■ベルト式無段変速機において、直結クラッ
チ１５．直結駆動ギヤ１８．減速ギヤ７２．終減速ギヤ
７３．ディフプレンソヤル装置８０は直結駆動経路を形
成しており、外歯ギヤ１９．内歯ギヤ２０、無段変速装
置３０１発進クラ・ノナ６０．前進用ギヤ６５、減速ギ
ヤ７２．終減速ギヤ７３．ディファレンシャル装置８０
はベルト駆動経路（前進時）を形成している。そして、
直結駆動経路における入力軸１３と出力＠８２間の直結
伝達比は、ヘルド駆動経路における入力軸Ｘ３と出力軸
８２間の最高速比近傍に設定されている。

第２図は無段変速装置３０、発進クラッチ６０及び直結
クラッチ１５を制御するための油圧制御装置を示し、１
００は第１調圧弁、１１０は第２調圧弁、１２０はマニ
ュアル弁、１３０は前後進切換弁、１４０は前後進切換
ピストン、１５０はプーリ制御弁、１６０はクラッチ制
御弁、１７０はマイクロコンピュータからなるコントロ
ーラ、１７１はプーリ制御用電磁弁、１７２は発進制御
用電磁弁、１７３は直結制御用電磁弁である。

第１調圧弁１００の右端ボー）　１０１と中間ボート１
０２にはオイルポンプ１４の吐出油圧が導かれており、
右端ボート１０１の油圧によりスプール１０３はスプリ
ング１０４に抗して左方へ移動し、スプール１０３のラ
ンド１０３ａが図面で示す位置に達すると中間ボート１
０２とドレンボート１０５とが連通し、浦はオイルポン
プ１４の吸い込み側へ戻される。したがって、スプール
１０３はこの位置で釣り合い、オイルポンプ１４の吐出
油圧は所定のライン圧Ｐ、に調圧される。なお、ボート
１０７は潤滑油を入力軸１３及び従動軸４１に供給する
ための潤滑ボートである。上記スプリング１０４を設け
た入力油室１０８にはプーリ制御用電磁弁１７１から信
号油圧又はプーリ制御弁１５０のボート１５９から出力
油圧が選択的に導かれている０例えば、入力油室１０８
に電磁弁１７１の信号油圧Ｐ、が導かれた場合には、第
１調圧弁１００はライン圧Ｐ、を次式のように信号油圧
Ｐ、とスプリング１０４のばね荷重ＳＩとの和に釣り合
った油圧に調圧する。

Ｐ　ＬＸＡＩ　＝Ｐ　１　ＸＡ２　＋　Ｓｌ　　　　　
・−・（ｔ＋上式において、Ａ、はスプール１０３の右
側のランド−１０３ｂ、　１０３ｃの受圧面積の差、Ａ
２は左側のランド１０３ｄの受圧面積である。

また、人力油室１０８にプーリ制御弁１５０のボー［５
９から油圧Ｐａ　　（ｉ＆述する第２調圧弁１１０の出
力油圧に等しい）が導かれた場合には、第１１圧弁１０
０はライン圧ＰＬを次式のように油圧Ｐ。

とスプリング１０４のばね荷重Ｓ１との和に釣り合った
油圧に調圧する。

ＰＬ　ＸＡ、＝Ｐ。ｘＡ２４−５．　　　　　　・ｆ２
１なお、上記油圧Ｐ。が入力油室１０８に加わった時、
その油圧Ｐ。がプーリ制御弁１５０の右端室１５３に作
用するのを遅らせるため、プーリ制御用電磁弁１７１　
と入力油室１０８間にはオリフィス１０９が設けられて
いる。

第２調圧弁１１０はスプリング１１１により左方へ付勢
されたスプール１１２を有しており、スプリング１１を
収容した右端室１１３及びボー）１１４，１１５はドレ
ンされている。入カポ−Ｈ１６には第１調圧弁１００で
調圧されたライン圧が導かれており、出カポ−）　１１
７はスプール１１２の内部に設けた連通孔１１２ａを介
して左端室１１８と連通している。したがって、出力ポ
ート１１７から出力される油圧Ｐ。

は次式のようにスプリング１１１のばね荷重Ｓ２のみに
釣り合った一定圧に調圧される。

ＰｏｘＡ、、＝３２　　　　　　　　　　−（３）上式
において、Ａ、はスプール１１２の左側ランド１１２ｂ
の受圧面積である。上記出力油圧Ｐ。はプーリ制御弁１
５０のボート１５８と電磁弁１７１，１７２とに入力さ
れている。

マニュアル弁１２０は、シフトレバ−と連動してＰ、　
Ｒ，Ｎ、　Ｄ、　　Ｌの各位置に作動されるスプール１
２１を有しており、このスプール１２１により入力ポー
ト１２２から２個の出力ポート１２３．１２４へ油路を
選択的に切り換えるようになっている。例えばＤレンジ
においては図示するようにボート１２３からライン圧が
出力され、ボート１２４はドレンされる。ＬレンジはＤ
レンジと同様であり、Ｒレンジでは破線で示すようにポ
ート１２３がドレンされ、ポート１２４からライン圧が
出力される。さらに、Ｐレンジではランド１２１ａによ
って入力ポート１２２が閉じられ、Ｎレンジでは入力ポ
ート１２２と出カポ−■２３．１２４の間がランド１２
１ａ、　１２１ｂによって遮断されるので、いずれの出
力ポートもドレンされる。

前後進切換弁１３０はスプリング１３１により右方へ付
勢されたスプール１３２を有しており、このスプール１
３２の左端部は上記切換スリーブ６７を作動させるフォ
ーク１３３と一定ストロークだけ相対移動可能に係合し
ている。前後進切換弁１３０には４個のポート１３４〜
１３７が設けられており、ポート１３４、１３５にはマ
ニュアル弁１２０から後退時にライン圧が導かれる。ま
た、出力ポートであるポート１３６はクラッチ制御弁１
６０のボー目６３に接続されており、ポート１３７には
マニュアル弁１２０力）ら前進時にライン圧が導かれる
。第２図中、前後進切換弁１３０の上半分は後退時、下
半分は前進時を示し、前進時にはライン圧がポート１３
７，１３６を介して出力され、後退時にはライン圧がポ
ート１３５゜１３６を介して出力される。上記スプール
１３２はフォーク１３３と連動して前進位置と後退位置
とに正確に位置決めされるため、スプール１３２の各ラ
ンドとポー目３４〜１３７との位置関係に狂いが生しな
いようになっている。例えば前進時にはフォーク１３３
が左方に移動しているので、スプール１３２の端部に固
定したスナップリング１３８がスプリング１３１のばね
力によりフォーク１３３と当接して位置決めされ、後退
時にはフォーク１３３が破線で示　　・すように右方へ
移動しているので、右端ポー目３４に作用するライン圧
によりスプール１３２の段部１３２ａがフォーク１３３
に当接した位２で位置決めされる。

前後進切換ピストン１４０は左右の油室１４１，１４２
に作用する油圧によって移動自在なピストン部材１４３
を有し、このピストン部材１４３には上記フォーク１３
３を作動させるフォークシャフト１４４が連結されてい
る。上記右室１４２にはピストン部材１４３を前進泣面
方向に付勢するスプリング１４５が配置されており、こ
の右室１４２にはマニュアル弁１２０の出カポ−［２３
から前進時にライン圧が導かれ、左室１４１には出力ポ
ート１２４から後退時にライン圧が導かれている。第２
図上半分は後退時、下半分は前進時を示している。なお
、上記スプリング１４５を配置した右室１４２は一方弁
１４６を介して外部の油中と接続されており、Ｒレンジ
からＮ又はＰレンジに切り換えた時、スプリング１４５
によりピストン部材１４３が前進位置へ動作する際の作
動時間を短縮している。

プーリ制御弁１５０はスプリング１５１により左方へ付
勢されたスプール１５２を有しており、スプリング１５
１を収容した右端室１５３にはプーリ制御用電磁弁１７
１から信号油圧Ｐ１が導かれている。プーリ制御弁１５
０は６個のポート１５４〜１５９を有しており、ポート
１５４はマニュアル弁１２０の出力ポート１２４と接続
され、ポート１５５．１５６は従動側ブーＩＪ４２の油
室４８と接続され、ポート１５７には常時ライン圧ＰＬ
が導かれている。また、ポート１５８には第２調圧弁１
１０から常時一定圧Ｐ。が導かれ、ポート１５９は既述
のとおり第１調圧弁１００の入力油室１０８に接続され
ている。

プーリ制御弁１５０の第２図下半分は通常の変速時を示
し、ポート１５４はドレンされているので、ポート１５
６に導かれたプーリ制御油圧Ｐ２は右端室１５３に導か
れた電磁弁１７１の信号油圧Ｐ、とスプリング圧Ｓ３と
の和と釣り合い、この時のプーリ制御油圧Ｐ２は次式で
与えられる。

Ｐ２ｘＡ、＝Ｐ、ｘＡ５＋３３　　　　・・・（４）上
式において、Ａ、はスプール１５２の左側ランド１５２
ａ、　１５２ｂの受圧面積の差、Ａ５はスプール１５２
の右側ランド１５２ｃの受圧面積、Ｓ３はスプリング１
５１のばね荷重である。

また、プーリ制御弁１５０の第２図上半分は無段変速装
置３０の変速比が変化する過渡期、特に電磁弁１７１か
ら右端室１５３に導かれる信号油圧Ｐ、がほぼ零となっ
た瞬間におけるスプール１５２の位置を示し、信号油圧
Ｐ、が零となっても従動側ブーＩＪ４２の油室４８の内
圧はｕ座に低下しないので、ボーｌ−１５６に導かれた
、プーリ制御油圧がスプリング荷重に打ち勝ってスプー
ル１５２を右端位置へ移動させる。このとき、第２調圧
弁１１０で調圧された一定圧Ｐ。がポート１５８．１５
９を経て第１調圧弁１００の入力油室１０８へ出力され
るので、（２）式のようにライン圧が急激に低下するの
を防止できる。

さらに、無段変速機３０の変速比が最低速比に維持され
た時には、右端室１５３に導かれる信号油圧Ｐ、が最大
（Ｐｏと等しい）であるので、スプール１５２は左端位
置で停止しており、ポート１５７．　ｉ５５を介して油
室４８にライン圧がそのまま出力される。

後退時においても電磁弁１７１が正常に作動しておれば
スプール１５２は左端位置にあるが、後退時にはボート
１５７だけでなくボート１５４にもマニュアル弁１２０
の出力ポート１２４からライン圧が導かれるので、たと
え電磁弁１７１が誤動作して信号油圧Ｐ、が零（第２図
上半分）あるいは中間値（第２図下半分）となっても、
スプール１５２の位置とは無関係にポート１５５から油
室４８ヘライン圧が出力され、常に最低速比に維持され
る。したがって、確実なフェールセーフを実現できる。

クラッチ制御弁１６０は合計７（ｖｉのポート１６１〜
１６７を有しており、これらポートを切り換えるスプー
ル１６８がスプリング１６９により左方へ付勢された状
態で配置されている。ポート１６１．１６２には直結制
御用電磁弁１７３から油圧Ｐ５が入力されており、ボー
ト１６３には上記前後進切換弁１３０のボーＨ３６から
ライン圧ＰＬが導かれている。ポート１６４は発進クラ
ッチ６０と接続され、ポート１６５゜１６６はドレンボ
ートであり、ボート１６７は直結クラッチ１５と接続さ
れている。また、スプリング１６９を配置した右端室１
６０ａには発進制御用電磁弁１７２から信号油圧Ｐ３が
導かれ、この右端室１６０ａと対向する左端室１６０ｂ
はスプール１６８の内部に形成した連通孔１６８ａを介
して上記発進クラッチ６ｏと接続されたボート１６４と
連通している。

クラッチ制御弁１６０の第２図上半分はベルト駆動時を
示し、ベルト駆動時には直結制御用電磁弁１７３がＯＦ
Ｆで、発進制御用電磁弁１７２がＯＮ又はチェーティ制
御中であるため、発進クラッチ６゜には次式のように発
進制御用電磁弁１７２の信号油圧Ｐ３とスプリング１６
９のばね荷重Ｓ４とに釣り合った油圧Ｐ、が出力され、
一方直結クラッチ１５は遮断されている。

Ｐ　４　Ｘ　Ａ　６　＝Ｐ　３　Ｘ　Ａ　７　＋Ｓ　４
　　　　　・・・（５）上式において、Ａ６はスプール
１６８の左端部１６８ｂの受圧面積、Ａ７はスプール１
６８の右側ランド１６８ｃの受圧面積である。

また、クラッチ制御弁１６０の第２図下半分は直結駆動
時を示し、発進制御用電磁弁１７２がＯＦＦで直結制御
用電磁弁１７３がＯＮしているので、ポー目６２に導か
れる直結制御用電磁弁１７３の出力油圧Ｐ５　（ライン
圧ＰＬに等しい）によりスプール１６８は右端位置まで
移動する。その結果、直結クラッチ１７３には直結制御
用電磁弁１７３の出力油圧Ｐ５がポー）　１６１．１６
７を介してそのまま出力され、直結クラッチ１５は結合
し、一方発進クラッチ６０に接続されたボート１６４　
とドレンボーＨ６５とが連通ずるので、発進クラッチ６
０は遮断される。

このようにクラッチ制御弁１６０は、発進クラッチ６０
と直結駆動１５とに選択的に油圧を導く切換弁としての
機能と、発進クラッチ６０への油圧を電磁弁１７２の出
力油圧Ｐ、に応じて調圧する調圧弁としての機能とを有
している。

上記クラッチ制御弁１６０のボート１６４から発進クラ
ッチ６０への油路中には第１アキユムレータ１７４が設
けられ、この第１アキユムレータ１７４の背圧室１７４
ａには従動側ブー１Ｊ４２の油室４８と同一のプーリ制
御油圧Ｐ２が導かれている。また、ボート１６７から直
結クラッチ１５への油路中には第２アキエムレータ１７
５と、オリフィス１７６と一方弁１７７とを並列配置し
たワンウェイオリフィスとが設けられている。上記プー
リ制御油圧Ｐ２は無段変速装置３０が低速比側で高くな
るので、第１アキユムレータ１７４は無段変速装置３０
が最高速比またはその近傍においてのみ正常に作動して
油圧を貯えることができる。一方、第２アキユムレータ
１７５は背圧室１７５ａがドレンされているので、常時
一定の蓄圧機能を発揮できる。

第３図はベルト駆動から直結駆動への切換時における各
クラッチ１５．６０の油圧変化を示し、１゜において発
進制御用電磁弁１７２を０ＦＦＬ、直結制御用電磁弁１
７３をＯＮすると、アキュムレータ１７４．１７５の作
動により発進クラッチ油圧Ｐ、が緩やかに立ち下がり、
直結クラッチ油圧Ｐ５が緩やかに立ち上がる。クラッチ
油圧Ｐ、、Ｐ５の立ち上がり、立ち下がり特性はアキュ
ムレータ１７４．１７５のばね諸元などによって鵡械的
に決定されるため、電磁弁１７２．１７３を微細制御し
なくても極めて円滑な直結駆動への切換が可能となる。

第４図は直結駆動からベルト駆動への切換時における各
クラッチ１５．６０の油圧変化を示す。ｔ２において直
結制御用電磁弁１７３をＯＦＦすると、アキュムレータ
１７５の作動により直結クラッチ油圧Ｐ、は緩やかに立
ち下がる。一方、発進クラッチ油圧Ｐ４の立ち上がり特
性はキックダウンのような高スロットル開度時と緩減速
時のような低スロツトル開度時とで異なり、キックダウ
ン時には第１アキユムレータ１７４の背圧室１７４ａに
高い油圧が導かれるので、アキュムレータ１７４が非作
動状態となり、第４図実線で示すように油圧Ｐ４の立ち
上がりが急峻となり、俊敏なベルト駆動への切換が可能
となる。また、緩減速時には第１アキユムレータ１７４
の背圧室１７４ａの油圧はさほど高くないので、第４図
破線で示すように油圧Ｐ、の立ち上がりは緩慢となり、
円滑にベルト駆動に切り換わる。なお、発進クラッチ油
圧Ｐ４の立ち上がり特性は、上記のように背圧室１７４
ａに導かれるプーリ制御油圧Ｐ２によって自動調整する
場合のほか、電磁弁１７２によって任意に変更すること
もできる。

コントローラ１７０には、エンジン回転数、車速、シフ
ト位置、スロットル開度などの各種信号が入力され、こ
れら信号を比較、判別処理して電磁弁１７１〜１７３に
制御信号を出力している。いま、電磁弁１７１〜１７３
に入力される制御信号のデユーティ比をそれぞれＤｌ、
Ｄ２＋Ｄ１とすると、出力油圧ＰＩ　＋　　Ｐ３　、Ｐ
６は次式のようになる。

Ｐ、＝ＰｏｘＤ、　　　　　　　　　　　　・（６１Ｐ
　３　＝　Ｐ　ｏ　Ｘ　Ｄ２　　　　　　　　　　−（
７１Ｐｓ　＝ＰＬ　ｘ［）、　　　　　　　　　　　・
・−ｔｓ＋上記出力油圧Ｐ、、Ｐ３．Ｐ、により、変速
制御２発進制御および直結制御が実行されや。

ここで、コントローラ１７０からプ７す制御用電磁弁１
７１に出力されるデユーティ比り、と、ライン圧Ｐ、及
びプーリ制御油圧Ｐ５との関係を説明する。まず電磁弁
１７１の出力油圧Ｐ１は（６）式で与えられるので、（
６）式をＴｌ１式に代入すると、ＰＬ　ＸＡＩ　＝ＰＯ
ｘ［）、ＸＡ２　＋Ｓ、　　・・・＋９＋さらに、（９
）式に（３）式のＰ。を代入し、ライン圧ＰＬを求める
と、 Ａ、ＸＡ、　　　　Ａ。

となる。また、（４）式のＰｌを（３１，＋６１式によ
って消去し、プーリ制御油圧Ｐ２を求めると、Ａ、ＸＡ
、　　　　Ａ。

Ｑｌ、　（１１）式から明らかなように、ライン圧ＰＬ
とプーリ制御油圧Ｐ２はデユーティ比り、と各ランドの
受圧面積とスプリング荷重とによって決定され、受圧面
積とスプリング両型は一定値であるので、結局ライン圧
ＰＬとプーリ制御油圧Ｐ２はデユーティ比り、のみによ
って制御できる。

第５図はライン圧ＰＬ及びプーリ制御油圧Ｐ２とデユー
ティ比り、との関係を図示したものであり、ライン圧Ｐ
Ｌおよびプーリ制御油圧Ｐ２は共にデユーティ比Ｄ１と
比例関係にある。したがって、低デユーティ比時にはラ
イン圧も低くなり、オイルポンプ１４の吐出損失を低減
して燃費向上を実現できる。また、高デユーテイ比時（
例えばキックダウン時やコーストダウン時）にはライン
圧とプーリ制御油圧が共に高くなり、俊敏な低速比への
変速が可能となる。

第６図はＶベルト式無段変速機の変速線図の一例であり
、この変速線図に沿って上記油圧制御装置の動作を説明
する。

（１）発進時 発進前のアイドリング時においては、円滑な発進を行う
ために発進クラッチ６０を緩く係合させるべくすべり制
御される。即ち、発進制御用電磁弁１７２には低デユー
ティ比が入力され、（７）式から出力油圧Ｐ３は低く制
御され、（５）式からクラッチ油圧Ｐ、も低く調圧され
る。そのため、発進クラッチ６０は緩く係合し、所定の
クリープトルクを発生する。

第６図Ａ点〜Ｂ点は発進制御領域であり、プーリ制御用
電磁弁１７１のデユーティ比は１００％であり、ライン
圧をそのまま油圧室４８に導いて従動側ブーＩＪ４２の
有効径を大、すなわち最低速比に保持する。また、発進
ｆｉ制御用電磁弁１７２のデユーティ比が徐々に増加す
るため、発進クラッチ６０の係合力が増加し、ショック
の無いスムーズな発進性を実現している。一方、発進時
には直結制御用電磁弁１７３は連続的にＯＦＦ　（デユ
ーティ比０％）され、直結クラッチ１５は遮断されてい
るが、たとえ誤信号によって直結制御用電磁弁１７３が
ＯＮＬでも、発進制御用電磁弁１７２がＯＮ又はデユー
ティ制御中である躍り、クラッチ制御弁１６０のスプー
ル１６８を左方へ押す力の方が大きいので、直結クラッ
チ１５へは油圧が導かれない。

（２）変速時 Ｂ点は発進クラッチ６０が完全係合した時点であり、こ
れ以降発進制御用電磁弁１７２は連続的にＯＮ（デユー
ティ比１００％）される。Ｂ点から０点に至る間プーリ
制御用電磁弁１７１のデユーティ比は依然として１００
％であり、最低速比を維持したままエンジン回転数及び
車速を共に上昇させる。

エンジン回転数がそのときのスロットル開度に応じた目
標エンジン回転数Ｎ、まで上昇すると（０点）、変速領
域に移行する。変速領域において゛はプーリ制御用電磁
弁１７１はデユーティ比を制御しながら出力油圧Ｐ、を
調整し、目標エンジン回転数Ｎεを維持しながら低速比
から高速比へ変速を行う。なお、この場合の目標エンジ
ン回転数Ｎ５は車速の変化に応じて変化させてもよく、
またエンジン回転数を目標値Ｎ、に一致するように制御
する方法のほか、エンジン回転数を目標値ＮＥを含む所
定制御幅の中でデユーティ制御するようにしてもよい。

高速走行状態から急減速を行った場合（コーストダウン
時）には、車速の低下に比べて低速比への変速が遅れ、
車両停止までに再発進可能な低速比に戻らず、再発進が
できない事態が生じるおそれがある。特に引張駆動式の
Ｖベルト式無段変速機ではＶベルトとプーリとが摩擦接
触している関係で、プーリが停止した後で従動側プーリ
４２の推力をいかに上昇させても低速比へ変速できない
。

そのため、急減速時にはプーリ制御用電磁弁１７１のデ
ユーティ比を１００％として油室４８の油圧を上げると
ともに、発進制御用電磁弁１７２を０ＦＦＬ、発進クラ
ッチ６０を遮断する。つまり、発進クラッチ６０は従動
側プーリ４２と出力軸８２との間の動力断続クラッチを
兼ねており、急減速時にこの発進クラッチ６０を遮断し
て従動側プーリ４２の推力を上昇させるため、無段変速
装置３０は無負荷状態のままエンジンにより空転せしめ
られ、Ｖベルトがプーリ面を転勤しながら速やかに低速
比側へ変速される。したがって、Ｖベルトに無理な側圧
を加えずに迅速に低速比へ変速できる。

なお、急減速時には上記のようにプーリ制御油圧Ｐ２が
高くなるので、第１アキユムレータ１７４の背圧室１７
４ａにも高い油圧が導かれ、アキュムレータ１７４は非
作動状態となる。そのため、発進制御用電磁弁１７２を
ＯＦＦすると発進クラッチ油圧Ｐ、は叩座に低下し、発
進クラッチ６０の切れ性能が向丘する。

（３）直結駆動時 り点に近づくに従いプーリ制御用電磁弁１７１に入力さ
れるデユーティ比は漸減し、直結伝達比（Ｄ点）に達す
るとデユーティ比は０％となり、油室４８の油圧はドレ
ンされる。この時点で発進制御用電磁弁１７２はＯＦＦ
、直結制御用電磁弁１７３はＯＮとなるため、クラッチ
制御弁１６０のスプール１６８は第２図下半分に示すよ
うに右端位置に移動し、直結クラッチ１５の結合、発進
クラッチ６ｏの遮断が行われ、ベルト駆動から直結駆動
へ切り換わる。この時、発進クラッチ油圧Ｐ、の立ち下
がり、直結クラッチ油圧Ｐ、の立ち上がりは第３図に示
すようにアキュムレータ１７４．１７５の作動により緩
やかに行われる。

直結駆動へ切り換わった後、直結伝達比の直線に沿って
運転され、無段変速装置３０は無負荷状態で空転を続け
る。

（４）キックダウン時 直結駆動中にキックダウンを行うと、直結駆動からヘル
ド駆動へ切り換えると同時に、無段変速装置３０をその
時のスロットル開度において到達し得る目標変速比へ制
御する必要がある。つまり、発進制御用電磁弁１７２を
ＯＮ、直結制御用電磁弁１７３を０ＦＦＬ、これと並行
してプーリ制御用電磁弁１７１にデユーティ制御信号を
入力して無段変速装置３０を目標変速比へ制御する。こ
の時、発進クラッチ油圧Ｐ、の立ち上がりはアキュムレ
ータ１７４が非作動状態にあるので急峻であり、直結ク
ラッチ油圧Ｐ５の立ち下がりはアキュムレータ１７５に
よって緩慢となり、ベルト駆動への切換は迅速にかつシ
ョック無く行われる。

（５）後退時（Ｒレンジ） 前進（Ｄ、　　Ｌレンジ）から後退へ切り換える場合に
は、シフトレバ−によりマニュアル弁１２０のスプール
１２１をＲ位置に移動させる。その瞬間、前後進切換弁
１３０からクラッチ制御弁１６０のボート１６３を介し
て発進クラッチ６０へ導かれる油圧がドレンされ、前後
進切換ピストン１４０と前後進切換弁１３０とが共に後
退位置に切り換わるまで、発進クラッチ６０は遮断され
る。これは、前後進の切換が完了するまで発進クラッチ
６０を確実に遮断し、フォーク１３３の切換を円滑に行
うためである。

後退位置に切り換わると、プーリ制御弁１５０のボート
１５４．１５７に共にライン圧が導かれるので、プーリ
制御用電磁弁１７１の動作に関係なく　（スプール１５
２の位置に関係なく）油室４８にはライン圧が導かれ、
常に最低速比に保持される。後退時の発進は前進時と同
様に発進制御用電磁弁１７２のデユーティ制御により行
うが、車速か増加しても油圧室４８にはライン圧が導か
れるので、最低速比のまま走行を続ける。

（６１Ｎ、Ｐレンジ時 Ｎ、　　Ｐレンジにおいては、マニュアル弁１２０の出
カポ−１−１２３，１２４は共にドレンされ、電磁弁１
７１〜１７３も連続的にＯＦＦされる。したがって、ラ
イン圧ＰＬは一番低い油圧に制御され、従動側プーリ４
２の油室４８には最低速比に維持するための最低油圧が
導かれる。また、誤信号によって発進制御用電磁弁１７
２あるいは直結制御用電磁弁１７３が動作しても、発進
クラッチ６０および直結クラッチ１５は常に遮断される
。その理由は、もし発進制御用電磁弁１７２が動作して
クラッチ制御弁１６０の右端室１６０ａに油圧Ｐ３が導
かれても、ボート１６３には前後進切換弁１３０を介し
てマニュアル弁１２０よリライン圧ＰＬが導かれず、一
方直結制御用電磁弁１７３が動作してもその元圧がマニ
ュアル弁１２０でドレンされているので、ボート１６１
．１６２にも油圧Ｐ５が導かれないからである。

なお、Ｎ、Ｐレンジからり、Ｒ，Ｌレンジへ切り換える
と、クリープトルクを発生するために発進クラッチ６０
へ低油圧が導かれるが、このとき第１アキユムレータ１
７４の背圧室１７４ａには最低速比を保持するためのプ
ーリ制御油圧Ｐ２が導かれるので、第１アキユムレータ
１７４は作動せず、発進クランチロ０の油圧の立ち上が
りが速い。そのため、Ｄ、Ｒ，Ｌレンジへ切り換えた直
後にスロットル開度を開いても、発進クラッチ６０が速
やかに係合し、発進時の時間遅れを防止できる。上記と
同様の効果はＲ＝＞Ｄ、Ｄ−６Ｒなどの切換時にも期待
できる。

上記実施例では第１アキユムレータ１７４の背圧室１７
４ａに従動側ブー１月２の変速比制御用油室４Ｂの油圧
を導いたが、これに限らず、例えばプーリ制御用電磁弁
１７１の出力油圧Ｐ１を導いてもよく、更に従動側ブー
ＩＪ４２の油室４８や電磁弁１７１の油圧とは全く別個
の油圧をアキュムレータ１７４の背圧室に導いてもよい
。ただ、プーリ制御油圧Ｐ２や出力油圧Ｐ、の場合には
、直結駆動からベルト駆動への切換時に、第４図に示す
ように発進クラッチ油圧Ｐ４の立ち上がり特性を自動調
整できる利点がある。なお、本発明は実施例のような■
ベルト式無段変速機に限らず、トロイダル形無段変速機
などの他の無段変速機にも適用できることは勿論である
。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によればクラッチ
制御弁から第１クラツチおよび第２クラツチヘの油路中
のそれぞれアキュムレータを設け、第１クラツチ側のア
キュムレータの背圧室に低速比において高くなる油圧を
導いたので、無段変速駆動から直結駆動への切換時には
必ず高速比側にあるため、アキュムレータは正常に作動
して第１、第２クラツチ油圧の緩やかな立ち下がり、立
ち上がりを実現し、切換ショックを解消できる。

また、非走行レンジから走行レンジへの切換時や急減速
時には無段変速装置は低速比側に制御されるので、第１
クラツチ側のアキュムレータは非作動状態となり、発進
クラッチ油圧の立ち上がりあるいは立ち下がりが１２と
なる。したがって、発進時の時間遅れや急減速時の発進
クラッチの切れ不良を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる直結機構付無段変速機の一例の
全体構造図、第２図は油圧制御装置の油圧回路図、第３
図はベルト駆動から直結駆動への切換時におけるクラッ
チ油圧の変化図、第４図は直結￥ＩＡ動からベルト駆動
への切換時におけるクラッチ油圧の変化図、第５図はラ
イン圧及びプーリ制御油圧とデユーティ比との関係を示
す図、第６図は変速線図である。 １３・・・入力軸、１５・・・直結クラッチ（第２クラ
ツチ）、１日・・・直結駆動ギヤ、３０・・・無段変速
装置、３２・・・駆動側プーリ、３５・・・トルクカム
装置、４２・・・従動側プーリ、４８・・・油室、５４
・・・Ｖヘルド、６０・・・発進クラッチ（第１クラツ
チ）、６３・・・前後進切換機構、７２・・・減速ギヤ
（直結従動ギヤ）、８０・・・ディファレンシャル装置
、８２・・・出力軸、１５０・・・プーリ制御弁、１６
０・・・クラッチ制御弁、１７１〜１７３・・・電磁弁
、１７４・・・第１アキユムレータ、１７４ａ・・・背
圧室、１７５・・・第２アキユムレータ。 第３図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入、出力軸間に、無段変速装置を有する無段変速
   経路と該無段変速経路の最高速比近傍の直結伝達比を有
   する直結駆動経路とを並列に設け、無段変速経路中には
   無段変速駆動時に結合される第１クラッチを有し、直結
   駆動経路中には直結駆動時に結合される第２クラッチを
   有する直結機構付無段変速機において、第１クラッチと
   第２クラッチとに選択的に油圧を供給するクラッチ制御
   弁と、クラッチ制御弁から第１クラツチヘの油路中およ
   び第２クラッチへの油路中にそれぞれ設けられたアキュ
   ムレータとを備え、第１クラッチ側のアキュムレータの
   背圧室に、無段変速装置が低速比状態の時に高くなる油
   圧を導いたことを特徴とする直結機構付無段変速機の油
   圧制御装置。
2. （２）上記無段変速装置は従動側プーリに変速比制御用
   油室を有するＶベルト式無段変速装置であり、上記変速
   比制御用油室の油圧をアキュムレータの背圧室に導いた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の直結機構
   付無段変速装置の油圧制御装置。