JPS63275847A - 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】

に産業上の利用分野】 本発明は、車両用のベルト式無段変速機の油圧制御装置
に関し、詳しくは、プライマリシリンダのオイル抜は防
止のプリフィル作用とダウンシフトの変速制御に関する
。

【従来の技術】

一般にベルト式無段変速機の油圧制御系は、セカンダリ
プーリのシリンダに常にライン圧を供給しておき、プラ
イマリプーリのシリンダにライン圧を給排油してそのプ
ライマリ圧を変化させることで変速制御する構成になっ
ている。従って、最大変速比の低速段では、プライマリ
シリンダがドレンされてプライマリ圧を略零にするが、
この壜台にシリンダのオイルが抜けて空の状態になって
いると、アップシフトの際に変速遅れを生じ、空気の混
入によるダンパ作用でプライマリ圧の立上りが悪化する
等の不具合を招く、そのため、上記プライマリシリンダ
のドレン状態にそのオイル抜けを防ぐプリフィルシステ
ムが設けられている。 そこで従来、上記無段変速機の油圧制御系のプリフィル
システムに関しては、例えば特開昭５８−９４６６３号
公報の先行技術がある。ここで、潤滑油等の低圧油をチ
ェック弁を介してプライマリシリンダに供給する油路を
設けることが示されてシ）る。　　　−

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、上記先行技術のものにあっては、チェック弁
の設定圧のみでプライマリシリンダのプリフィル３行っ
ているので、以下のような問題がある。即ち、低速段で
プライマリシリンダにプリフィルして十分なオイル充填
を行うには、チェック弁の設定圧が高い方が好ましい。 一方、このチェック弁の設定圧が高いと、高速段からの
ダウンシフ１−において流路抵抗の増大を招き、変速制
御上の不都合を生じる。従って、低速段で充分にプリフ
ィルを行ってアップシフトの遅れを少なくし、同時に高
速段からのダウンシフトの遅れも少なくするということ
はできない。 本発明は、このような点に檻みて創作されたもので、低
速段でのプリフィル効果とダウンシフトの変速制御を両
立す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１」的を達成するため、本発明は、変速比最大の低
速段、で主プーリ側をドレンする変速比制御弁のドレン
油路にプリフィル用切換弁を設け、変速比に応じてドレ
ン油路を潤滑圧油路またはドレン側に切ｉえるように構
成されている。

【作　　用】

上記構成に基づき、変速比最大の低速段では、切換弁に
より潤滑圧が、変速比制御弁のドレン側から主プーリサ
ーボ室に供給されてプリフィル作用する。そして高速段
にシフトすると、切換弁が変速比制御弁のドレン油路を
その′Ｊ、まドレン側に切換えるので、急なダウンシフ
ト時に潤滑圧に関係なくドレンして迅速にダウンシフト
するようになる。 こうして本発明では、プリフィル作用とダウンシフトが
関係なく各別に行われることになって、両者を共に！に
３ｍ化す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具体的に説明す
る。 第１図において、フロントエンジン・フロシトドライブ
（ＦＦ）ベースの＃！置きトラ＞スアクスル型で電磁粉
式クラッチにべ′ルト式無段変速機を組合わせたものに
ついて説明する。 符号１は電磁粉式クラッチ、２は前後進切換装置、３は
無段変速機、４はフロントデフ装置である。そしてクラ
ッチハウジング６の一方に電磁粉式クラッチ１が収容さ
れ、そのクラッチへ〜ジング０の他方と、そこに接合さ
れるメインケース７゜更にメインケース７のクラッチハ
ウジング６と反対側に接合されるサイドケース８の内部
に、前後進切換装置２．無段変速機３．フロントエンジ
ン４が収容される。°゛ 電磁粉式クラッチ１は、エンジンからのクランク軸１０
にドライブプレート１１を介して一体結合するリング状
のドライブメンバ１２．変速機入力軸１３に回転方向に
一体的にスプライン結合ず番ディスク状めドリブンメン
バ１４を有する。そしてドリブンメンバ１４の外周部側
にコイル１５が内蔵されて、両メンバ１２．．１４の間
に円周に沿いギャップ１６が形成され、このギヤ′ツブ
１６．は電磁粉を有する。またコイル１５を具何するト
リ゛ブンメンバ１４のハブ部のスリップリング１８には
、給電用ブラシ１９が摺接し、スリップリング１８から
更にドリブンメンバ１４内部を通りコイル１５に結線さ
れてクラッチ電流回路′が構成されている。 こうして、コイル１５にクラッチ電流を流すと、ギャッ
プ１６を介してドライブおよびドリブンメンバ１２．１
４の間に生じる磁力線により、そのギャップ１６に電磁
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１４が′滑りなが
ら一体結合・して、−クラッヂ接続状態になる。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゜１４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′制御を、前後進切換
装置２の操作に連動して行うようにすれば、Ｐ（パーキ
ング）゛または、Ｎにュートラル）レンジから前進のＤ
（ドライブ）　’＋　Ｄ　Ｓ、”　（スポーティドライ
ブ）または後退のＲ（リバース）レンジヘの切換え時に
自動的にクラッチ１が接斯して、クラッチペダル操作が
不要になる。 次いで前後進切換装置２は、上記クラッチ１からの入力
１ｌＦＩＩ１１３と、これに同軸上に配置された主軸２
０との間に設けられる。即ち、入力軸１３に前進被係合
側を兼ねた後進用ドライブギヤ２１が形成され、主＠２
０には後進用被係合側のギヤ２２が回転自在に嵌合して
あり、これらのギヤ２１．２２が、軸２３で支持された
カウンタギヤ２４．軸２５で支持されたアイドラギヤ２
６を介して噛合い構成される。そして主＄ｊ１２０とギ
ヤ２１および２２との間に、切換機・梢２７が設けられ
る。ここで常時噛合っている上記ギヤ２１゜２４、２６
．２２は、クラッチ１のコイル１５を有するドリブンメ
ンバ１４に連結しており、クラッチ切断時のこの部分の
慣性マスが比戟的大きい点に対応して切換ＷＡ構２７は
、主軸２０のハブ２８にスプライン嵌合するスリーブ２
つが、シンクロ８ｍ！７８３０．３１を介して各ギヤ２
１．２２に噛合い結合するように構成されている。 これによりＰまなはＮレシンの中立位置では、切換Ｒ楕
２７のスリーブ２９がハブ２８とのみ１ｂ？合して、主
軸２０が入力１ｉ１１１１１３から切離される。次いで
スリーブ２９を、シンクロ損消３０を介してギヤ２１側
に噛合わずど、入力軸１３に対し主軸２０が直結してＤ
またはＤｓレンジの前進状態になる。一方、スリーブ２
９を、逆にシンクロ機構３１を介してギヤ２２側に噛合
わせると、入力軸１３はギヤ２１．２４．２Ｇ、　２．
２を介して主軸２０にｉ１１枯され、エンジン動力が減
速逆転してＲレンジの後進状態になる。 無段変ｉ！！！　ｌａ　３は、上記主軸２０に対し副軸
３５が平行配置され、これらの両軸２０．３５にそれぞ
れ主プーリ３６．副プーリ３７が設けられ、かつ両プー
リ３６゜３７の間にエンドレスの駆動ベルト３４が掛は
渡しである。プーリ３６．３７はいずれも２分割に構成
され、一方のプーリ半休３６．ｉ、　３７ａに対し、他
方のプーリ半体３６ｂ、　３７ｂがプーリ間隔を可′変
にずべく移動可能にされ、可動側プーリ半体３６ｂ、　
３７ｂには、それ自体ピストンを兼ねた油圧サーボ１ｉ
３８．３９が付設され、更に副プーリ３７の可動側プー
リ半体３７ｂには、プーリ間１廃を狭くする方向にスプ
リング４０が付勢されている。 また油圧制御系として、作動源のオイルポンプ４１が主
プーリ３６の隣りに設置される。このオイルポンプ４１
は、高圧用のギヤポンプであり、ポンプ駆動軸４２が、
土ブニリ３６．“主軸２０および入力軸１３の内部を貫
通してクランク軸１０に直結し、エンジン運転中、常に
油圧を生じるようになっている。 そしてこのオイルポンプ４１の油圧を制御して、各油圧
サーボ装置３８．３９に給排油し、主プーリ３６と副プ
ーリ３７のプーリ間隔を逆の関係に変化して、駆動ベル
ト３４のプーリ３ｆ３．’３７におけるプーリ比を無段
階に変換し、無段変速した動力を副軸３５に出力する。 フロントデフ装置４は、上記無段変速４７３３の高速段
側最小プーリ比が、例えば０．５と非常に小さく、この
なめ副軸３５の回転数が大きい点に鑑み、７３’ｌ軸３
５に対し１組の中＠減速ギヤ４３を介して出力軸４４が
連結される。そしてこの出力軸４４のドライブギヤ４５
に、ファイナルギヤ４６が噛合い、ファイナルギヤ４６
から差動機構４７を介して左右の前輪の車軸４８．４９
に伝動構成される。 第２図において、無段変速ｌ７１３の油圧制御系につい
て説明すると、主プーリ側油圧サーボ装置３８において
、主軸２０と一体的なシリンダ３８ａに可動側プーリ半
休３６ｂが嵌合し、シリンダ３８ａ内にライン圧が導入
される主プーリサーボ室３８ｂを有する。まな副プーリ
側油圧サーボ装置３９においても、副軸３５と一体的な
シリンダ３９ａに可動側プーリ半体３７ｂが嵌合し、シ
リンダ３９ａ内にライン圧が導入される副プーリサーボ
室３９ｂを有し、ここでプーリ半体３７ｂに比べてプー
リ半体３６ｂの方が、ライン圧の受圧面積が大きくなっ
ている。 そして油溜７０からオイルポンプ４１により汲み上げら
れたオイルは、油路７１を介して圧力調整弁８０に導か
れ、油ｉ７１から分岐するライン圧の油路７２が、副プ
ーリサーボ室３９ｂに常にライン圧を導入すべく連通す
る。油路７１は、更に油路８７を介して変速比制御弁９
０に連通し、この変速比制御弁９０と主プーリサーボ室
３８ｂの間にライン圧を給排油する油路７３が連通し、
各弁８０．９０のドレン油路７４゜７５が油溜側に連通
ずる。また主プーリ側のシリンダ３８ａの個所には、ク
ラッチ係合後の変速制御において、エンジン回転数に応
じたピトー圧の制御信号圧を取出す回転数センサ７６が
設置され、この回転数センサ７６からのピトー圧が、油
路７７を介して各弁８０．００に導かれる。 更に、エンジン回転数の低い状態を含む広範囲で変速制
御を行うＤレンジに対し、エンジン回転数の高い範囲に
限定して変速制御を行い、アクセル開放の場合にエンジ
ンブレーキ作用するＤｓレンジを得る油圧系として、圧
力調整弁８０からのドレン圧油路７４にリリーフ弁７８
が設けられ、このリリーフ弁７８の上流側から分岐する
潤滑油圧Ｌ】路の油路７９が、セレクト位置検出弁１１
０に連通し、油路７９から更に分岐する油路８８が、変
速比制御弁９０のアクチュエータ１２０に連通している
。 圧力調整弁８０は、弁本体８１．スプール８２．スプー
ル８２の一方のブツシュ８３との間に付勢されるスプリ
ング８４を有し、主プーリ可動側プーリ半体３６ｂに係
合して実際の変速比を検出するセンサシュー８５が、潤
滑通路を兼ねた軸管８６で移動可能に支持されてブツシ
ュ８３に連結する。弁本体８１において、スプール８２
のスプリング８４と反対側のボーｌ−８１ａには油路７
１のピトー圧が、ボート８１ｂには油１洛７１のポンプ
油圧が導かれる。またボート８１Ｃには、油路７１と変
速比制御弁９０への油路８７が連通している。このボー
ト８１Ｃのスプリング８４側のボート８１ｆ、およびボ
ート８１ａと８１ｂの間に設けられてポンプ油圧の漏れ
がピトー圧に影響するのを防ぐボート８１ｅが設けられ
ており、漏れた油はドレンされ油溜１０に導かれる。ま
た、スプール８２のランド８２ａのチャンファ部でボー
ト８１Ｃと８１ｄを連通して調圧するようになっている
。 即ち、スプール８２にはピトー圧およびポンプ油圧が、
ドレンボート８１ｄを開く方向に作用し、これに対しセ
ンサシュー８５による変速比に応じたスプリング８４の
荷重が、ドレンボート８１ｄを閉じる方向に作用する。 これにより、例えば変速比の大きい低速段ではボート８
１Ｃにベルトのスリップを避けるために高いライン圧を
生じ、プーリ半体３θｂが図示右側に動くことにより、
変速比が小さい高速段に移行するのに従ってセンサシュ
ー８５が図示右側に動き、スプリング８４の荷重の低下
によりライン圧を低下すべく制御し、こうして常にベル
トスリップを生じないプーリ押付力を保持する。 変速比制御弁９０は、弁本体９１．スプール９２．スプ
ー！５９２の一方の操作１ランジヤ９３との間に付勢さ
れるスプリング９４を有し、弁本体９１におけるスプー
ル９２のスプリング９４と反対側の端部のボート９１ａ
に油路７７のピトー圧が導かれる。また中間のボー１−
９１ｂに油路７３が、そのスプリング側ボート９１ｃに
油路８７が１反対側ボート９１ｄにドレン圧油路７５が
連通し、スプール９２の溝部９２ａが、ボート９１ｂと
９１ｃまたは９１ｄを連通してライン圧を、主プーリサ
ーボ室３８ｂに給排油するようになっている。スプール
９２の内部からスプリング９４側に調整プランジャ９５
が突出して移動可能に挿入され、このプランジャ９５の
突出部先端のリテーナ９６と操作プランジャ９３との間
に、調整スプリング９７が設置され、プランジャ９５と
スプール９２との間に、リターン用スプリング９８が付
勢される。そしてライン圧ボート９１Ｃが、スプール９
２の小孔９９を介してスプール９２内部に連通し、ライ
ン圧をスプール９２とプランジ〒９５に作用して、ライ
ン圧によりスプール９２に対する１ランジヤ９５の突出
量、即ち調整スプリング９７の荷重を変化するようにな
っている。 更に、操作プランジャ９３は、ロッド１０１と分離して
弱いスプリング１０２を介して連結し、ロッド１０１と
同じストローク移動すべくストッパ１０３を有する。そ
してプランジャ９３内部が、切欠き１０４゜ボート９３
ａ、オリフィス１０５．油路１０６を介してボート９１
ａに遅通し、スプリング１０２の荷重を調整するスプリ
ング１０７が、スプール９２の端部で弁本体９１との間
に付勢される。 こうしてスプール９２には、ピトー圧が、ボート９１ｂ
と９ＩＣの連通でライン圧を主プーリサーボ室３８ｂに
導入してシフトアップする方向番こ作用し、一方、アク
セル開度に応じたスプリング９４とライン圧で調整され
るスプリング９７の荷重が、ボート９１ｂと９１ｄの連
通で主プーリサーボ室３８ｂをドレンしてシフトダウン
する方向に作用し、両者の平衡関係で変速比を定める。 ここで、変速開始前のライン圧が最大の場合は、調整プ
ランジャ９５が最も引込んでスプリング９７の荷重を零
にし、このことから、スプリング９７が無い状態で平衡
して変速開始点を定め、この変速開始点以降は、ライン
圧の低下に基づいてスプリング９７の荷重を増し、変速
比の小さい高速段ヘシフＩ・されるのに従ってエンジン
回転数を上昇する。更に、上述の関係で平衡するピトー
圧は、油路１０６等により操作プランジャ９３に作用し
、このプランジャ９３が受ける上記ピトー圧による力を
相殺する。 セレクト位置検出弁１１０は、弁本体１１１にドレン孔
１１２を有する弁体１１３が挿入され、弁体１１３には
セレクト操作に応じて回動するカム１１５が当接しであ
る。ここでカム１１５において、Ｄ、Ｎ。 Ｒのレンジ位置は凸部１１５ａであり、両端のＰ、ＤＳ
のレンジ位置は凹部１１５ｂになっており、上記り。 Ｎ、Ｒの各レンジでドレン孔１１２を閉じて操作油圧を
生じる。また油路７ｅにおける油路８８の分岐部上流側
には、オリフィス１１６が設けられて、Ｐ。 Ｄｓレンジでドレン孔１１２が開く際の油路７４の油圧
の低下を防ぐようになっている。 アクチュエータ１２０は、シリンダ１２１にピストン１
２２が挿入され、このピストン１２２の一方にリターン
用スプリング１２３が付勢され、その他方のピストン室
１２４に油路８８の操作油圧が導かれる。 またピストン１２２の先端のレバー１２５が、変速比制
御弁９０のロッド１０１のビン１２６と係合可能になっ
ており、Ｐ、Ｄｓレンジで操作油圧が無い場合にピスト
ン１２２．レバー１２５によりロッド１０１を強制的に
所定のストローク押込み、変速領域をエンジン回転数の
高い側に制限する。これによりＤＳレンジでアクセル開
放の場合は、シフトダウンしてエンジンブレーキが効く
ようになる。 更に、Ｄｓレンジの特性を補正するため、変速比に応じ
て変化するセンサシュー８５とアクチュエータ１２０の
ピストン先端のレバー１２５との間に、中間をビン１２
７で支持した天秤式の補正レバー１２８が設けられる。 この補正レバー１２８は、アクチュエータ１２０の押込
み動作の場合にのみそのピストンレバー１２５に一端が
係合し、この状態で変速比の大きい低速段側にシフトし
てセンサシュー８５が所定の変速比の位置に達した場合
に、そのセンサシュー８５にレバー１２８の他端が係合
する。そしてこれ以降は、変速比が大きくなるに従って
アクチュエータ１２０のピストン１２２を引き戻し、変
速最大においてピストン１２２を、略元の待機位置まで
戻すようになっている。 上記油圧制御系において、更にリリーフ弁７８の上流側
の潤滑圧油路７４と変速比制御弁９０のドレン油路７５
との間にプリフィル用切換弁１３０が設けられる。この
プリフィル用切換弁１３Ｇは、弁本体１３１のスプール
１３２の一方にスプリング１３３が付勢し、その他方に
変速比を機械的に検出する手段として例えばＤＳレンジ
補正レバー１２８の一端が当接する。そしてスプール１
３２により変速比制御弁９０のドレン油路７５のボー）
　１３１ｂを、潤滑圧油路７４のボート１３１ａまたは
ドレン側ボート１３１Ｃに切換え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、車両停止または走り始めの変速開始前には、圧力
ｉＡ整弁８０で調圧されたライン圧が油路７２により副
プーリサーボ室３９ｂにのみ導入しており、主プーリサ
ーボ室３８ｂは変速比制御弁９０によりドレン油路７５
に連通している。そのため無段変速機３では、駆動ベル
ト３４の主プーリ３６に対し副プーリ３７の巻付は径が
最も大きく、最大変速比の低速段となる。 一方、このとき、圧力調整弁８０のドレン側の油路７４
．７９等にはリリーフ弁７８による所定の潤滑圧を生じ
ており、駆動ベルト３４等を潤滑し、回転数センサ７６
やセレクト位置検出弁１１０．アクチュエータ１２０に
給油している。また、かかる低速段では、センサシュー
８５により補正レバー１２８が一方に動作して、プリフ
ィル用切換弁１３０においてスプール１３２をスプリン
グ１３３に抗して移動し、ドレン油路７５を潤滑圧油路
７４に切換える。そのなめ潤滑圧油路７４の潤滑圧が、
変速比制御弁９０のドレン側から油路７３を介して主プ
ーリサーボ室３’８　ｂに供給され、これにより主プー
リサーボ室３８ｂにはオイルが充填され、リリーフ・弁
７８の設定圧により零より高めの油圧を生じるようにプ
リフィル作用する。 次いで、走行後に回転数センサ７６のピトー圧が上昇し
て変速比制御弁９０のスプール９２を移動し、油路８７
のライン圧が油路７３を介して主プーリサーボ室３８ｂ
に供給されると、上記プリフィル作用で直ちにプライマ
リ圧を生じてアップシフトを開始する。そしてプライマ
リ圧の上昇により、駆動ベルト３４の主プーリ３６に対
する巻付は径が増し、最終的には変速比最小の高速段に
無段変速゛する。 上記アップシフト時、センサシュー８５による補正レバ
ー１２８の動作力が減じることで、プリフィル用切換弁
１３０のスプール１３２はスプリング１３３により上述
と逆に移動する。そして所定の変速比により高速段では
、スプール１３２が潤滑圧油路７４を遮断し、ドレン油
路７５をドレン回路７５ａへ連通するように切換わる。 そのため、高速段からの急なダウンシフト時に変速比制
御弁ｇｏがドレン側に動作すると、主プーリ、サーボ室
３８ｂのプライマリ圧はドレン圧油路７５により、上記
プリフィル作用の潤滑圧に関係なく直ちにドレンし、こ
れにより迅速にダウンシフトすることになる。 第３図において、他の実施例について述べると、プリフ
ィル用切換弁１３０のスプール１３２のスプリング１３
３と反対側にはソレノイド弁１３４が取付けられ、変速
比または入出力回転数を検出するセンサ１３５の検出信
号で制御部１３６を介して切換動作するようになってい
る。かかる電気的な動作系では、プリフィル作用とその
解除の切換えを最適に行い得る。 なお、ドレン回路７５ａのチェック弁７５ｂは必要に応
じて廃止してもよい。

【発明の効果】

以上述べてきなたように、本発明によれば、無段変速機
の油圧制御系において、変速比制御弁のドレン油路に潤
滑圧またはドレン側に切換えるプリフィル用切換弁を設
け、ダウンシフト時に潤滑圧油路を切灘ず構成であるか
ら、プリフィル作用はダウンシフトに関係なく行ってア
ップシフトを良好に行い得る。 また、ダウンシフトは潤滑圧に関係なくドレンして行わ
れるので、急なダウンシフトや急ブレーキ時のダウンシ
フト応答性が向上する。 、−機械的または電気的に動作する切換弁を１個付加す
ればよいので、構造が簡単で、制御も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無段変速機の一例を示す断面図、 第２図は本発明の油圧制御系の実施例を示す回路図、 第３図は他の実施例を示す回路図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速比最大の低速段で主プーリ側をドレンする変
   速比制御弁のドレン油路にプリフィル用切換弁を設け、 変速比に応じてドレン油路を潤滑圧油路またはドレン側
   に切換えることを特徴とする無段変速機の油圧制御装置
   。
2. （２）上記切換弁は、変速比により機械的または電気的
   に動作し、 設定以上の変速比ではドレン油路を潤滑圧油路に切換え
   、 高速段側ではドレン油路をドレン側に切換えることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の無段変速機の油圧
   制御装置。