JP2006307927A - Control valve and shift control device for continuously variable transmission using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、出力圧の出力特性を変化させるようにした制御弁、およびこの制御弁を用いた無段変速機の変速制御装置に関する。 The present invention relates to a control valve configured to change an output characteristic of output pressure, and a transmission control device for a continuously variable transmission using the control valve.
車両の動力伝達系に搭載されるベルト式無段変速機(CVT)は、入力軸に設けられるプライマリプーリと、出力軸に設けられるセカンダリプーリと、これらのプーリに掛け渡される駆動ベルトとを備えており、プーリに対する駆動ベルトの巻き付け径を変化させて変速比を無段階に制御している。プライマリプーリやセカンダリプーリは、それぞれに固定シーブとこれに対面する可動シーブとを備えており、可動シーブを軸方向に移動させることによって駆動ベルトの巻き付け径や張力を制御することが可能となっている。 A belt type continuously variable transmission (CVT) mounted on a power transmission system of a vehicle includes a primary pulley provided on an input shaft, a secondary pulley provided on an output shaft, and a drive belt stretched around these pulleys. The gear ratio is controlled steplessly by changing the winding diameter of the drive belt around the pulley. Each of the primary pulley and the secondary pulley includes a fixed sheave and a movable sheave facing the fixed sheave. By moving the movable sheave in the axial direction, the winding diameter and tension of the drive belt can be controlled. Yes.
例えば、セカンダリプーリによって駆動ベルトの張力を制御する際には、目標変速比と入力トルクとに基づいて目標セカンダリ圧が算出され、この目標値に向けて調圧されたセカンダリ圧がセカンダリプーリに供給されることになる。また、プライマリプーリによって駆動ベルトの巻き付け径を制御する際には、スロットル開度や車速などに基づき変速特性マップを参照することによって目標変速比が設定され、この目標変速比に対応するプライマリ圧とセカンダリ圧との油圧比が設定される。そして、前述した目標セカンダリ圧と油圧比に基づき目標プライマリ圧が設定された後に、この目標値に向けて調圧されたプライマリ圧がプライマリプーリに供給されることになる。 For example, when the tension of the drive belt is controlled by the secondary pulley, the target secondary pressure is calculated based on the target gear ratio and the input torque, and the secondary pressure regulated toward the target value is supplied to the secondary pulley. Will be. Further, when the winding diameter of the drive belt is controlled by the primary pulley, the target speed ratio is set by referring to the speed change characteristic map based on the throttle opening, the vehicle speed, etc., and the primary pressure corresponding to the target speed ratio is set. The hydraulic ratio with the secondary pressure is set. Then, after the target primary pressure is set based on the target secondary pressure and the hydraulic pressure ratio described above, the primary pressure adjusted toward this target value is supplied to the primary pulley.
このように、プライマリ圧やセカンダリ圧を調圧する際の調圧方式として、オイルポンプから吐出された作動油をライン圧制御弁によってライン圧に調圧した後に、プライマリ圧制御弁を介してライン圧からプライマリ圧を調圧する一方、ライン圧をそのままセカンダリ圧として用いるようにした片調圧方式が開発されている(例えば、特許文献1および2参照)。また、プライマリ圧制御弁によってプライマリ圧を調圧するだけでなく、セカンダリ圧制御弁を介してライン圧からセカンダリ圧を調圧するようにした両調圧方式(例えば、特許文献3参照)が開発されている。
ところで、前述した片調圧方式を採用する無段変速機にあっては、セカンダリ圧制御弁を削減することによって低コスト化を図ることが可能であるが、ライン圧とセカンダリ圧とが同様に出力されるため、ダウンシフトを行う際にはライン圧にセカンダリ圧を近づけ、アップシフトを行う際にはライン圧よりセカンダリ圧を低く調圧することが不可能となっていた。このように、アップシフト時にセカンダリ圧よりもプライマリ圧を高く調圧することができない場合には、プライマリプーリの受圧面積をセカンダリプーリの受圧面積に比して大きく設定する必要があり、無段変速機の大型化を招くことになっていた。これに対し、両調圧方式の無段変速機にあっては、セカンダリ圧を上回ってプライマリ圧を調圧することができ、プライマリプーリの受圧面積を縮小することができるため、無段変速機の小型化を図ることが可能となるだけでなく、オーバードライブ側に変速する際の変速速度を向上させることも可能となる。 By the way, in the continuously variable transmission that employs the above-described single pressure control method, it is possible to reduce the cost by reducing the secondary pressure control valve. However, the line pressure and the secondary pressure are the same. Therefore, when the downshift is performed, the secondary pressure is brought close to the line pressure, and when the upshift is performed, it is impossible to adjust the secondary pressure lower than the line pressure. Thus, when the primary pressure cannot be regulated higher than the secondary pressure during upshifting, the pressure receiving area of the primary pulley needs to be set larger than the pressure receiving area of the secondary pulley, and the continuously variable transmission Was supposed to lead to an increase in size. On the other hand, in the continuously variable transmission of the double pressure control system, the primary pressure can be adjusted above the secondary pressure, and the pressure receiving area of the primary pulley can be reduced. Not only can the size be reduced, but it is also possible to improve the shift speed when shifting to the overdrive side.
しかしながら、両調圧方式を採用する無段変速機にあっては、ライン圧、プライマリ圧、セカンダリ圧を、それぞれ別個に制御する必要があるため、オイルポンプからの作動油をライン圧に調圧するライン圧制御弁、ライン圧からプライマリ圧を調圧するプライマリ圧制御弁、そしてライン圧からセカンダリ圧を調圧するセカンダリ圧制御弁を設ける必要がある。これらの制御弁としては、ソレノイドに対する通電状態を制御して作動油を調圧する電磁制御弁が採用されることから、油圧制御回路の高コスト化を招くことになっていた。しかも、ライン圧、プライマリ圧、セカンダリ圧を制御するため、ライン圧路、プライマリ圧路、セカンダリ圧路のそれぞれに油圧センサを組み込む必要があり、油圧制御回路の更なる高コスト化を招くことにもなっていた。 However, in a continuously variable transmission that employs both pressure regulating methods, it is necessary to control the line pressure, primary pressure, and secondary pressure separately, so the hydraulic oil from the oil pump is regulated to the line pressure. It is necessary to provide a line pressure control valve, a primary pressure control valve that regulates the primary pressure from the line pressure, and a secondary pressure control valve that regulates the secondary pressure from the line pressure. As these control valves, an electromagnetic control valve that controls the energization state of the solenoid to regulate the hydraulic oil is employed, which leads to an increase in the cost of the hydraulic control circuit. In addition, in order to control the line pressure, the primary pressure, and the secondary pressure, it is necessary to incorporate a hydraulic sensor in each of the line pressure path, the primary pressure path, and the secondary pressure path, resulting in further cost increase of the hydraulic control circuit. It was also.
本発明の目的は、出力圧の出力特性を変化させるようにした制御弁を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a control valve that changes the output characteristics of the output pressure.
本発明の目的は、変速速度の向上や無段変速機の小型化を図るとともに、油圧制御回路の低コスト化を達成することにある。 An object of the present invention is to improve the transmission speed and reduce the size of the continuously variable transmission, and to reduce the cost of the hydraulic control circuit.
本発明の制御弁は、軸方向に延びる弁収容孔が形成されるとともに、入力圧が導入される入力ポートと出力圧を吐出する出力ポートとが形成されるハウジングと、前記弁収容孔に移動自在に収容され、前記入力ポートと前記出力ポートとを連通する連通位置と遮断する遮断位置とに移動するスプール弁軸と、前記スプール弁軸に対向して前記弁収容孔に移動自在に収容され、バネ力により前記スプール弁軸を連通位置に向けて付勢する付勢駒とを有し、前記スプール弁軸と前記付勢駒との間に区画される一次側制御圧室に対して入力圧を導入する一次側制御ポートを前記ハウジングに形成し、入力圧が所定値を下回ることによって前記スプール弁軸と前記付勢駒とが接した状態のもとでは、バネ力により前記スプール弁軸を連通位置に向けて付勢する一方、入力圧が所定値を上回ることによって前記スプール弁軸と前記付勢駒とが離れた状態のもとでは、入力圧により前記スプール弁軸を連通位置に向けて付勢することを特徴とする。 The control valve of the present invention has a housing in which a valve accommodating hole extending in the axial direction is formed, an input port into which an input pressure is introduced, and an output port from which the output pressure is discharged is formed, and the control valve moves to the valve accommodating hole A spool valve shaft that is freely housed and moves between a communication position that communicates the input port and the output port and a shut-off position that shuts off, and a valve housing hole that is movably housed facing the spool valve shaft. And an urging piece for urging the spool valve shaft toward the communication position by a spring force, and input to a primary side control pressure chamber defined between the spool valve shaft and the urging piece. A primary control port for introducing pressure is formed in the housing, and the spool valve shaft is driven by a spring force under a state where the spool valve shaft and the biasing piece are in contact with each other when the input pressure is lower than a predetermined value. To the communication position On the other hand, under the state where the spool valve shaft and the biasing piece are separated by the input pressure exceeding a predetermined value, the spool valve shaft is biased toward the communication position by the input pressure. Features.
本発明の制御弁は、前記一次側制御圧室を前記スプール弁軸の一端側に区画する一方、前記スプール弁軸の他端側に出力圧が導入される二次側制御圧室を区画し、出力圧により前記スプール弁軸を遮断位置に向けて付勢することを特徴とする。 The control valve of the present invention partitions the primary side control pressure chamber on one end side of the spool valve shaft, and partitions the secondary side control pressure chamber into which output pressure is introduced on the other end side of the spool valve shaft. The spool valve shaft is biased toward the shut-off position by the output pressure.
本発明の制御弁は、前記スプール弁軸は入力圧が作用する一次側弁体と出力圧が作用する二次側弁体とを備え、前記一次側弁体より前記二次側弁体の受圧面積が小さく設定されることを特徴とする。 In the control valve of the present invention, the spool valve shaft includes a primary side valve body on which an input pressure acts and a secondary side valve body on which an output pressure acts, and the secondary side valve body receives pressure from the primary side valve body. The area is set small.
本発明の無段変速機の変速制御装置は、駆動ベルトが巻き付けられる変速プーリと締付プーリとを備え、前記変速プーリを用いて前記駆動ベルトの巻き付け径を制御する一方、前記締付プーリを用いて前駆駆動ベルトの張力を制御する無段変速機の変速制御装置であって、油圧供給源からの作動油をライン圧に調圧するライン圧制御弁を設けるとともに、前記ライン圧制御弁と前記締付プーリとの間にライン圧からクランプ圧を調圧するクランプ圧制御弁を設け、前記クランプ圧制御弁は請求項1〜3のいずれか1項に記載の制御弁であり、ライン圧が所定値を下回るときには前記締付プーリに供給されるクランプ圧をライン圧より低く調圧することを特徴とする。
A transmission control apparatus for a continuously variable transmission according to the present invention includes a transmission pulley around which a drive belt is wound and a tightening pulley, and controls the winding diameter of the drive belt using the transmission pulley, while the tightening pulley is A transmission control device for a continuously variable transmission that controls the tension of a precursor drive belt using a line pressure control valve that adjusts hydraulic oil from a hydraulic supply source to a line pressure, and the line pressure control valve and the A clamp pressure control valve for adjusting the clamp pressure from the line pressure is provided between the clamping pulley and the clamp pressure control valve is the control valve according to any one of
本発明の無段変速機の変速制御装置は、前記ライン圧制御弁の下流側に設けられてライン圧を検出するライン圧センサと、ライン圧に基づいてクランプ圧を推定する圧力推定手段とを有することを特徴とする。 A transmission control apparatus for a continuously variable transmission according to the present invention includes a line pressure sensor that is provided downstream of the line pressure control valve and detects a line pressure, and a pressure estimation unit that estimates a clamp pressure based on the line pressure. It is characterized by having.
本発明によれば、バネ力によってスプール弁軸を連通位置に向けて付勢する付勢駒を設け、スプール弁軸と付勢駒との間に区画される一次側制御圧室に入力圧を導入するようにしたので、入力圧が所定値を下回ったときにはバネ力によってスプール弁軸を連通位置に向けて付勢することができ、入力圧が所定値を上回ったときには入力圧によってスプール弁軸を連通位置に向けて付勢することができる。これにより、入力圧の大きさに応じて出力圧の出力特性を変化させることが可能となる。 According to the present invention, the biasing piece for biasing the spool valve shaft toward the communication position by the spring force is provided, and the input pressure is applied to the primary control pressure chamber defined between the spool valve shaft and the biasing piece. Since the spool valve shaft is urged toward the communication position by a spring force when the input pressure falls below a predetermined value, the spool valve shaft can be pushed by the input pressure when the input pressure exceeds the predetermined value. Can be biased toward the communication position. As a result, the output characteristics of the output pressure can be changed according to the magnitude of the input pressure.
また、このような制御弁を無段変速機の変速制御装置に組み込み、締付プーリに供給されるクランプ圧の出力特性をライン圧に応じて変化させることにより、無段変速機の小型化を達成することや変速時間を短縮することが可能となる。つまり、ライン圧が所定値を下回るときにはクランプ圧をライン圧よりも引き下げることができるため、変速プーリに供給される変速圧をクランプ圧よりも高く調圧することが可能となる。これにより、変速プーリ側の受圧面積を縮小して無段変速機の小型化を達成したり、変速速度を向上させて変速時間を短縮したりすることが可能となる。 In addition, by incorporating such a control valve in the transmission control device of a continuously variable transmission and changing the output characteristics of the clamp pressure supplied to the tightening pulley according to the line pressure, the continuously variable transmission can be reduced in size. This can be achieved and the shift time can be shortened. That is, when the line pressure falls below a predetermined value, the clamp pressure can be reduced below the line pressure, so that the shift pressure supplied to the transmission pulley can be regulated higher than the clamp pressure. As a result, the pressure receiving area on the transmission pulley side can be reduced to reduce the size of the continuously variable transmission, or the transmission speed can be improved to shorten the transmission time.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施の形態である変速制御装置によって制御される無段変速機10を示すスケルトン図であり、変速制御装置には本発明の一実施の形態である制御弁が組み込まれている。図1に示すように、この無段変速機10はベルト式無段変速機であり、エンジン11に駆動されるプライマリ軸12と、これに平行となるセカンダリ軸13とを有している。プライマリ軸12とセカンダリ軸13との間には変速機構14が設けられており、プライマリ軸12の回転は変速機構14を介してセカンダリ軸13に伝達され、セカンダリ軸13の回転は減速機構15およびディファレンシャル機構16を介して左右の駆動輪17,18に伝達される。
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a continuously
プライマリ軸12には変速プーリとしてのプライマリプーリ20が設けられており、このプライマリプーリ20はプライマリ軸12に一体となった固定シーブ20aと、これに対向してプライマリ軸12に軸方向に摺動自在となって装着される可動シーブ20bとを有している。また、セカンダリ軸13には締付プーリとしてのセカンダリプーリ21が設けられており、このセカンダリプーリ21はセカンダリ軸13に一体となった固定シーブ21aと、これに対向してセカンダリ軸13に軸方向に摺動自在となって装着される可動シーブ21bとを有している。プライマリプーリ20とセカンダリプーリ21には駆動ベルト22が巻き付けられており、プライマリプーリ20とセカンダリプーリ21とのプーリ溝幅を変化させることにより、駆動ベルト22の巻き付け径を無段階に変化させることが可能となっている。駆動ベルト22のプライマリプーリ20に対する巻き付け径をRpとし、セカンダリプーリ21に対する巻き付け径をRsとすると、無段変速機10の変速比はRs/Rpとなる。
The
プライマリプーリ20のプーリ溝幅を変化させるために、プライマリ軸12にはプランジャ23が固定され、可動シーブ20bにはプランジャ23の外周面に摺動自在に接触するシリンダ24が固定され、プランジャ23とシリンダ24とによって作動油室25が区画されている。同様に、セカンダリプーリ21のプーリ溝幅を変化させるために、セカンダリ軸13にはプランジャ26が固定され、可動シーブ21bにはプランジャ26の外周面に摺動自在に接触するシリンダ27が固定され、プランジャ26とシリンダ27とによって作動油室28が区画されている。それぞれのプーリ溝幅は、プライマリ側の作動油室25に供給されるプライマリ圧Ppと、セカンダリ側の作動油室28に供給されるセカンダリ圧Psとを調圧することによって制御されている。
In order to change the pulley groove width of the
また、プライマリプーリ20にエンジン動力を伝達するため、クランク軸11aとプライマリ軸12との間にはトルクコンバータ30および前後進切換機構31が設けられている。トルクコンバータ30はクランク軸11aに連結されるポンプシェル30aとこれに対面するタービンランナ30bとを備えており、タービンランナ30bにはタービン軸32が連結されている。さらに、トルクコンバータ30内には、走行状態に応じてクランク軸11aとタービン軸32とを直結するためのロックアップクラッチ33が組み込まれている。
A
前後進切換機構31は、ダブルピニオン式の遊星歯車列34、前進用クラッチ35および後退用ブレーキ36を備えており、前進用クラッチ35や後退用ブレーキ36を作動させることによってエンジン動力の伝達経路が切り換えられるようになっている。前進用クラッチ35および後退用ブレーキ36を共に開放すると、タービン軸32とプライマリ軸12とは切り離され、前後進切換機構31はプライマリ軸12に動力を伝達しないニュートラル状態に切り換えられる。また、後退用ブレーキ36を開放した状態のもとで前進用クラッチ35を締結すると、タービン軸32の回転がそのままプライマリプーリ20に伝達されることになり、前進用クラッチ35を開放した状態のもとで後退用ブレーキ36を締結すると、逆転されたタービン軸32の回転がプライマリプーリ20に伝達されることになる。
The forward /
図2は無段変速機10の油圧制御系および電子制御系を示す概略図である。図2に示すように、プライマリプーリ20やセカンダリプーリ21に作動油を供給するため、無段変速機10にはエンジン11に駆動される油圧供給源としてのオイルポンプ40が設けられている。このオイルポンプ40の吐出口に接続されるライン圧路41にはライン圧制御弁42が接続されており、ライン圧制御弁42によって油圧制御回路の基本油圧となるライン圧PLが調圧されている。また、ライン圧路41は分岐するようになっており、セカンダリプーリ21に向けて延びる一方のライン圧路41aはセカンダリ圧制御弁43に接続され、プライマリプーリ20に向けて延びる他方のライン圧路41bはアップシフト弁44に接続されている。さらに、アップシフト弁44から作動油室25に向けて延びるプライマリ圧路45には分岐油路46が形成されており、この分岐油路46にはダウンシフト弁47が接続されている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a hydraulic control system and an electronic control system of the continuously
セカンダリ側の作動油室28に供給されるセカンダリ圧Psは、本発明の一実施の形態である制御弁つまりセカンダリ圧制御弁43を介して調圧されており、このセカンダリ圧制御弁43はライン圧PLの大きさに基づいてセカンダリ圧Psを調圧している。そして、このセカンダリ圧Psをセカンダリプーリ21に供給することにより、セカンダリプーリ21は駆動ベルト22の滑りを抑制するように締め付け動作を行うようになっている。つまり、クランプ圧制御弁として機能するセカンダリ圧制御弁43によって、セカンダリ圧Psは駆動ベルト22の張力を制御するクランプ圧として調圧されることになる。また、プライマリ側の作動油室25に供給されるプライマリ圧Ppは、アップシフト弁44によって引き上げられる一方、ダウンシフト弁47によって引き下げられており、これらのアップシフト弁44やダウンシフト弁47は目標変速比に基づいて制御される。このようなプライマリ圧Ppをプライマリプーリ20に供給することによって、プライマリプーリ20は駆動ベルト22の巻き付け径を変化させるようにプーリ溝幅を制御することになる。
The secondary pressure Ps supplied to the secondary
また、ライン圧制御弁42とセカンダリ圧制御弁43とは、ライン圧PLやセカンダリ圧Psの上限圧力を設定する減圧弁となっている。ライン圧制御弁42によって調圧されるライン圧PLは、パイロット弁51からライン圧制御弁42に入力されるパイロット圧P1に応じて定められ、セカンダリ圧制御弁43によって調圧されるセカンダリ圧Psは、ライン圧路41aから分岐してセカンダリ圧制御弁43に入力されるパイロット圧としてのライン圧PLに基づいて定められる。つまり、ライン圧制御弁42は外部パイロットによって制御される減圧弁となり、セカンダリ圧制御弁43は内部パイロットによって制御される減圧弁となっている。
Further, the line
さらに、アップシフト弁44とダウンシフト弁47とは、ポート間の連通状態を制御する流量制御弁となっており、ポート間の連通状態はパイロット圧の大きさに応じて制御されている。つまり、パイロット弁52からアップシフト弁44に入力されるパイロット圧P2を調圧することにより、ライン圧路41bとプライマリ圧路45との連通状態を制御することができ、プライマリプーリ20に供給されるプライマリ圧Ppを引き上げることが可能となる。一方、パイロット弁53からダウンシフト弁47に入力されるパイロット圧P3を調圧することにより、プライマリ圧路45と排出油路54との連通状態を制御することができ、プライマリプーリ20に供給されるプライマリ圧Ppを引き下げることが可能となっている。
Further, the
なお、ライン圧制御弁42を制御するパイロット弁51は、ソレノイドに対する電流値を制御することによってパイロット圧P1を調圧するリニアソレノイドバルブとなっている。また、アップシフト弁44やダウンシフト弁47を制御するパイロット弁52,53は、ソレノイドに対するデューティ比を制御することによってパイロット圧P2,P3を調圧するデューティソレノイドバルブとなっている。さらに、パイロット弁51は非通電時に連通する常開式のパイロット弁であり、パイロット弁52,53は非通電時に遮断される常閉式のパイロット弁である。
The
これらのパイロット弁51〜53に向けて制御信号を出力し、無段変速機10の変速制御を実行するCVT制御ユニット60は、図示しないマイクロプロセッサ(CPU)を備えており、このCPUにはバスラインを介してROM、RAMおよびI/Oポートが接続される。ROMには制御プログラムや各種マップデータなどが格納されており、RAMにはCPUで演算処理したデータが一時的に格納されるようになっている。また、I/Oポートを介してCPUには各種センサから車両の走行状態を示す検出信号が入力される。
A
CVT制御ユニット60に検出信号を入力する各種センサとしては、プライマリプーリ20の回転数を検出するプライマリ回転数センサ61、セカンダリプーリ21の回転数を検出するセカンダリ回転数センサ62、ライン圧路41に接続されてライン圧PLを検出するライン圧センサ63、プライマリ圧路45に接続されてプライマリ圧Ppを検出するプライマリ圧センサ64、アクセルペダルのアクセル開度を検出するアクセルペダルセンサ65、車速を検出する車速センサ66、スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度センサ67、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ68などがある。また、CVT制御ユニット60にはエンジン制御ユニット69が接続されており、無段変速機10とエンジン11とは相互に協調して制御される。
Various sensors for inputting a detection signal to the
以下、CVT制御ユニット60による無段変速機10の変速制御について説明する。図3はCVT制御ユニット60の変速制御系を示すブロック図である。図3に示すように、CVT制御ユニット60は、目標プライマリ圧Ppを算出するため、目標プライマリ回転数算出部70、目標変速比算出部71、油圧比算出部72、目標プライマリ圧算出部73を備えている。目標プライマリ回転数算出部70は、車速Vとスロットル開度Toに基づいて変速特性マップを参照することにより目標プライマリ回転数Npを算出し、目標変速比算出部71は、目標プライマリ回転数Npと実セカンダリ回転数Ns’とに基づいて目標変速比iを算出する。次いで、油圧比算出部72は、目標変速比iに対応する目標プライマリ圧Ppと目標セカンダリ圧Psとの油圧比(Pp/Ps)を算出し、目標プライマリ圧算出部73は、この油圧比に目標セカンダリ圧Psを乗算することにより目標プライマリ圧Ppを算出する。
Hereinafter, the shift control of the continuously
また、CVT制御ユニット60は、目標プライマリ圧Ppをフィードバック制御するため、実変速比算出部74、フィードバック値算出部75、加算部76を備えている。実変速比算出部74は、実プライマリ回転数Np’と実セカンダリ回転数Ns’とに基づいて実変速比i’を算出し、フィードバック値算出部75は、実変速比i’と目標変速比iとに基づいてフィードバック値を算出する。次いで、加算部76において目標プライマリ圧Ppにフィードバック値が加算され、目標プライマリ圧Ppはフィードバック制御される。そして、フィードバック制御された目標プライマリ圧Ppに基づきパイロット弁51〜53に対して制御信号が出力され、プライマリプーリ20は目標変速比に向けてプーリ溝幅を調整することになる。
In addition, the
さらに、CVT制御ユニット60は、目標セカンダリ圧Psを算出するため、入力トルク算出部77、必要セカンダリ圧算出部78、目標セカンダリ圧算出部79を備えている。入力トルク算出部77は、エンジン回転数Neとスロットル開度Toとに基づいて、エンジン11からプライマリ軸12に入力される入力トルクTiを算出し、必要セカンダリ圧算出部78は、目標変速比iに基づいて必要セカンダリ圧Psnを算出する。これらの入力トルクTiと必要セカンダリ圧Psnとは目標セカンダリ圧算出部79に入力され、目標セカンダリ圧算出部79により目標セカンダリ圧Psが算出される。そして、目標セカンダリ圧Psに基づきパイロット弁51に対して制御信号が出力され、セカンダリプーリ21は伝達トルクに見合った締付力によって締め付け動作を行うことになる。
Further, the
図4は目標プライマリ回転数Npを算出する際に参照される変速特性マップの一例を示す線図である。図4に示すように、変速特性マップには、最大変速比(ロー状態)を示す特性線Lowと最大変速比(オーバードライブ状態)を示す特性線ODとが設定されており、これら特性線Low,ODの間にはスロットル開度Toに対応した複数の特性線T1〜T8が設定されている。スロットル開度Toが低い場合には特性線T1に従って目標プライマリ回転数Npが算出され、スロットル開度Toが高くなるにつれて目標プライマリ回転数Npは特性線T2〜T7に従って算出される。そして、スロットル開度Toが全開となった場合には、特性線T8に従って目標プライマリ回転数Npが算出されるようになっている。また、低車速域でスロットル開度Toが増大した場合には、特性線Lowに沿って目標プライマリ回転数Npが設定される一方、高車速域でスロットル開度Toが減少した場合には、特性線ODに沿って目標プライマリ回転数Npが設定されることになる。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a speed change characteristic map referred to when the target primary rotation speed Np is calculated. As shown in FIG. 4, a characteristic line Low indicating the maximum transmission ratio (low state) and a characteristic line OD indicating the maximum transmission ratio (overdrive state) are set in the transmission characteristic map, and these characteristic lines Low are set. A plurality of characteristic lines T1 to T8 corresponding to the throttle opening degree To are set between OD and OD. When the throttle opening degree To is low, the target primary rotation speed Np is calculated according to the characteristic line T1, and as the throttle opening degree To increases, the target primary rotation speed Np is calculated according to the characteristic lines T2 to T7. When the throttle opening To is fully opened, the target primary rotational speed Np is calculated according to the characteristic line T8. Further, when the throttle opening To increases in the low vehicle speed range, the target primary rotational speed Np is set along the characteristic line Low, while when the throttle opening To decreases in the high vehicle speed range, the characteristic The target primary rotational speed Np is set along the line OD.
以下、プライマリプーリ20およびセカンダリプーリ21に対して作動油を供給制御する油圧制御回路について説明する。図5は油圧制御回路の一部を示す回路図であり、図2に示す部材と同一の部材については同一の符号を付してその説明を省略する。図5に示すように、オイルポンプ40から延びるライン圧路41にはパイロット減圧弁80の入力ポート80aが接続されており、オイルポンプ40からの吐出圧はパイロット減圧弁80を介して所定圧力まで引き下げられる。このパイロット減圧弁80の出力ポート80bには分配油路81が接続されており、パイロット減圧弁80を経て減圧された作動油は分配油路81を介してパイロット弁51〜53に供給される。また、ライン圧路41にはクラッチ圧路82が接続されており、このクラッチ圧路82を介してクラッチ回路83に供給される作動油は、クラッチ回路83から前進用クラッチ35や後退用ブレーキ36に供給される。
Hereinafter, a hydraulic control circuit that controls supply of hydraulic oil to the
また、ライン圧路41にはライン圧制御弁42が接続されており、ライン圧路41を流れる作動油はライン圧制御弁42を介してライン圧PLに調圧される。このライン圧制御弁42は、弁収容孔が形成されたハウジング85と、弁収容孔に移動自在に収容されるスプール弁軸84とを備えており、ハウジング85には、ライン圧路41に連通する調圧ポート42a、ライン圧PLを減圧する際にライン圧路41から作動油が案内される減圧ポート42b、後述するバイパス弁90に向けて作動油を案内するバイパスポート42cが形成されている。さらに、スプール弁軸84を軸方向に移動させるため、ハウジング85には、ライン圧路41に連通するパイロット圧室42d、パイロット弁51から延びるパイロット圧路86に連通するパイロット圧室42e、バネ部材42fが組み込まれるバネ室42gが形成されている。そして、パイロット圧室42dに供給されるライン圧PLによって、スプール弁軸84は調圧ポート42aと減圧ポート42bとを連通する連通位置に向けて付勢される一方、パイロット圧室42eに供給されるパイロット圧P1とバネ部材42fからのバネ力とによって、スプール弁軸84は調圧ポート42aと減圧ポート42bとを遮断する遮断位置に向けて付勢されることになる。
A line
ここで、図6(A)および(B)はライン圧制御弁42の作動状態を示す説明図であり、(A)はスプール弁軸84を連通位置に移動させた状態を示し、(B)はスプール弁軸84を遮断位置に移動させた状態を示している。前述したように、ライン圧制御弁42のパイロット圧室42dには、ライン圧路41を流れるライン圧PLがそのまま供給されるのに対し、ライン圧制御弁42のパイロット圧室42eには、パイロット弁51によって調圧されたパイロット圧P1が供給される。したがって、図6(A)に示すように、パイロット圧P1を引き下げることにより、パイロット圧P1によってスプール弁軸84を昇圧方向に付勢する推力が、ライン圧PLによってスプール弁軸84を降圧方向に付勢する推力を下回った場合には、スプール弁軸84は連通位置に向けて移動することになる。このような状態のもとでは、ライン圧路41を流れる作動油が、減圧ポート42bから後述する潤滑回路89に向けて流出するため、ライン圧路41内のライン圧PLが引き下げられることになる。そして、ライン圧PLが引き下げられることにより、ライン圧PLによってスプール弁軸84を降圧方向に付勢する推力が低下した場合には、パイロット圧P1およびバネ力によって付勢されるスプール弁軸84が遮断位置に向けて移動するため、ライン圧PLはパイロット圧P1に応じて引き下げられた上限圧力に維持されることになる。
6 (A) and 6 (B) are explanatory views showing the operating state of the line
一方、図6(B)に示すように、パイロット圧P1を引き上げることにより、パイロット圧P1によってスプール弁軸84を昇圧方向に付勢する推力が、ライン圧PLによってスプール弁軸84を降圧方向に付勢する推力を上回った場合には、スプール弁軸84は遮断位置に向けて移動することになる。このような状態のもとでは、ライン圧路41を流れる作動油が減圧ポート42bから流出することがないため、ライン圧路41内のライン圧PLが引き上げられることになる。そして、ライン圧PLを引き上げることにより、ライン圧PLによってスプール弁軸84を降圧方向に付勢する推力が増加した場合には、ライン圧PLによって付勢されるスプール弁軸84が連通位置に向けて移動するため、ライン圧PLはパイロット圧P1に応じて引き上げられた上限圧力に維持されることになる。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the pilot pressure P1 is increased, the thrust force that urges the
このように、パイロット弁51から出力されるパイロット圧P1を引き上げた場合には、ライン圧制御弁42によってライン圧PLが高く調圧される一方、パイロット圧P1を引き下げた場合には、ライン圧制御弁42によってライン圧PLが低く調圧されることになる。なお、パイロット弁51のソレノイドに対する電流値を制御することにより、ライン圧PLを所定の範囲で自在に設定することが可能となっている。
As described above, when the pilot pressure P1 output from the
なお、スプール弁軸84を連通位置に移動させた場合に、ライン圧路41から減圧ポート42bを経て排出される作動油は、図5に示すように、潤滑減圧弁99を介して所定圧力に減圧された後に、潤滑油路88から潤滑回路89を経て駆動ベルト22などの各摺動部に供給される。また、スプール弁軸84を遮断位置に移動させた場合には、調圧ポート42aと減圧ポート42bとが遮断されることになるが、調圧ポート42aが連通するバイパスポート42cにはバイパス弁90が接続されており、このバイパス弁90を介して潤滑油路88に潤滑用の作動油が供給されるようになっている。バイパス弁90はライン圧PLによって連通状態と遮断状態とに作動する切換弁となっている。
When the
また、図5に示すように、ライン圧制御弁42によって調圧されたライン圧PLは、ライン圧路41aを介してセカンダリ圧制御弁43に供給され、セカンダリ圧制御弁43によってセカンダリ圧Psに調圧される。セカンダリ圧Psを調圧するセカンダリ圧制御弁43は、軸方向に延びる弁収容孔91aが形成されたハウジング91と、弁収容孔91aに移動自在に収容されるスプール弁軸92と、このスプール弁軸92に対向して弁収容孔91aに移動自在に収容される付勢駒としてのプッシュプラグ93とを備えている。ハウジング91には、ライン圧路41aに連通する入力ポート43aと、セカンダリ圧路48に連通する出力ポート43bとが形成されており、入力ポート43aから導入されるライン圧(入力圧)PLは、セカンダリ圧制御弁43を介してセカンダリ圧(出力圧)Psに調圧された後に、出力ポート43bから吐出されるようになっている。また、ハウジング91にはオイルパンに作動油を案内する排出ポート43cが形成されており、ライン圧PLを減圧してセカンダリ圧Psに調圧する際には、排出ポート43cから作動油が排出されることになる。
Further, as shown in FIG. 5, the line pressure PL adjusted by the line
さらに、スプール弁軸92を軸方向に移動させるため、スプール弁軸92とプッシュプラグ93とに挟まれるようにスプール弁軸92の一端側には一次側制御圧室としてのパイロット圧室43dが区画され、スプール弁軸92の他端側には二次側制御圧室としてのパイロット圧室43eが区画されている。パイロット圧室43dに一次側制御ポートであるパイロットポート43fからライン圧PLを供給することにより、スプール弁軸92は入力ポート43aと出力ポート43bとを連通する連通位置に向けて付勢される一方、パイロット圧室43eにパイロットポート43gからセカンダリ圧Psを供給することにより、スプール弁軸92は入力ポート43aと出力ポート43bとを連通する連通位置に向けて付勢されることになる。また、プッシュプラグ93の背面側にはバネ部材94aが組み込まれ、パイロット圧室43eにはバネ部材94bが組み込まれており、プッシュプラグ93を介して伝達されるバネ部材94aからのバネ力Faによってスプール弁軸92は連通位置に向けて付勢される一方、バネ部材94bからのバネ力Fbによってスプール弁軸92は遮断位置に向けて付勢されている。
Further, in order to move the
図7(A)および(B)はセカンダリ圧制御弁43の作動状態を示す説明図であり、図8はセカンダリ圧制御弁43によるセカンダリ圧Psの出力特性を示す特性線図である。まず、図7(A)に示すように、ライン圧PLが低圧状態(例えば、PL<0.7MPa)に調圧された場合には、パイロット圧室43dに供給されるライン圧PLが低下するため、プッシュプラグ93はライン圧PLに抗してスプール弁軸92に接した状態となる。このように、プッシュプラグ93とスプール弁軸92とが接した状態のもとでは、パイロット圧室43dにライン圧PLが供給されたとしても、プッシュプラグ93とスプール弁軸92とを引き離す方向の推力は打ち消されるため、ライン圧PLによってスプール弁軸92が昇圧方向に付勢されることはなく、スプール弁軸92はバネ力Faのみによって昇圧方向に付勢されることになる。なお、図示するバネ部材94aのバネ力Faは、ライン圧PLが0.7MPaを上回ったときにプッシュプラグ93がスプール弁軸92から離れるように設定されているが、この強さに限られることはなく、各種車両条件に応じて適宜設定されることは言うまでもない。
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams showing the operating state of the secondary
ここで、スプール弁軸92を構成する一次側弁体92aおよび二次側弁体92bの断面積をA0とし、スプール弁軸92を構成する軸部92cの断面積をA1とすると、スプール弁軸92を昇圧方向に付勢する推力はFaとなり、スプール弁軸92を降圧方向に付勢する推力はFb+(A0−A1)Psとなる。このため、プッシュプラグ93がライン圧PLに抗してスプール弁軸92に接する状況(A0PL≦Fa)においては、スプール弁軸92に作用する軸方向の推力は以下の式(1)で釣り合うことになる。
Fa=Fb+(A0−A1)Ps・・・・・(1)
Here, the cross-sectional area of the primary
Fa = Fb + (A 0 −A 1 ) Ps (1)
つまり、ライン圧制御弁42によってライン圧PLが低圧状態に調圧されることにより、プッシュプラグ93がスプール弁軸92に接した状態のもとでは、所定のバネ力Faのみによってスプール弁軸92が昇圧方向に付勢されるため、セカンダリ圧Psはバネ力Fa,Fbに応じて設定される所定の上限圧力(例えば、0.2MPa)に調圧されることになる。なお、図示するバネ部材94a,94bのバネ力Fa,Fbは、セカンダリ圧Psが0.2MPaを下回るときに入力ポート43aと出力ポート43bとを連通させる一方、セカンダリ圧Psが0.2MPaを上回るときに出力ポート43bと排出ポート43cとを連通させるように設定されているが、この強さに限られることはなく、各種車両条件に応じて適宜設定されることは言うまでもない。
That is, when the line pressure PL is regulated to a low pressure state by the line
なお、ライン圧PLが極低圧状態(例えば、PL<0.2MPa)に調圧された場合には、パイロット圧室43eに供給されるセカンダリ圧Psが上限圧力を下回るため、セカンダリ圧Psによってスプール弁軸92を降圧方向に付勢する推力も低下することになり、バネ力Faによってスプール弁軸92は連通位置に移動することになる。つまり、ライン圧PLが極低圧状態に調圧された場合には、ライン圧PLがそのままセカンダリ圧Psとして出力されることになる。
When the line pressure PL is adjusted to an extremely low pressure state (for example, PL <0.2 MPa), the secondary pressure Ps supplied to the
次いで、図7(B)に示すように、ライン圧PLが高圧状態(例えば、0.7MPa≦PL)に調圧された場合には、パイロット圧室43dに供給されるライン圧PLが上昇するため、プッシュプラグ93はバネ力Faに抗してスプール弁軸92から離れた状態となる。このように、プッシュプラグ93とスプール弁軸92とが離れた状態のもとでは、パイロット圧室43dに供給されるライン圧PLによってスプール弁軸92が昇圧方向に付勢されることになる。また、スプール弁軸92を昇圧方向に付勢する推力はA0PLとなり、スプール弁軸92を降圧方向に付勢する推力はFc+(A0−A1)Psとなるため、プッシュプラグ93がバネ力Faに抗してスプール弁軸92から離れる状況(A0PL>Fa)においては、スプール弁軸92に作用する軸方向の推力は以下の式(2)で釣り合うことになる。
A0PL=Fb+(A0−A1)Ps・・・・・(2)
Next, as shown in FIG. 7B, when the line pressure PL is adjusted to a high pressure state (for example, 0.7 MPa ≦ PL), the line pressure PL supplied to the
A 0 PL = Fb + (A 0 −A 1 ) Ps (2)
つまり、ライン圧制御弁42によってライン圧PLが高圧状態に調圧されることにより、プッシュプラグ93がスプール弁軸92から離れた状態のもとでは、変動するライン圧PLによってスプール弁軸92が昇圧方向に付勢されるため、セカンダリ圧Psはライン圧PLの大きさに応じて変動することになる。また、ライン圧PLが作用する一次側弁体92aの受圧面積はA0であるのに対し、セカンダリ圧Psが作用する二次側弁体92bの受圧面積はA0よりも小さいA0−A1に設定されている。このため、ライン圧PLが所定値(例えば、2.0MPa)を上回った場合には、スプール弁軸92はバネ力Fbおよびセカンダリ圧Psに抗して連通位置に保持されることになり、ライン圧PLは減圧されることなくセカンダリ圧Psとして出力されることになる。
That is, when the line pressure PL is regulated to a high pressure state by the line
これまで説明したように、セカンダリ圧制御弁43は、ライン圧PLの大きさに応じてセカンダリ圧Psの出力特性を変化させることができるため、パイロット弁51を制御することにより、ライン圧PLを調圧するだけでなく必要に応じてセカンダリ圧Psをライン圧PLよりも引き下げることができる。つまり、図8の特性線図に示すように、ライン圧PLを引き上げていった場合には、ライン圧PLがA点(例えば、0.2MPa)に達する迄は、ライン圧PLがそのままセカンダリ圧Psとして出力され、ライン圧PLがA点からB点(例えば、0.7MPa)に達する迄は、セカンダリ圧Psが所定の上限圧力(例えば、0.2MPa)に減圧されて出力される。そして、ライン圧PLがB点からC点(例えば、2.0MPa)に達する迄は、セカンダリ圧Psがライン圧PLに近づくように出力され、ライン圧PLがC点を上回った後には、ライン圧PLがそのままセカンダリ圧Psとして出力されることになる。
As described so far, the secondary
続いて、プライマリ圧Ppを調圧して駆動ベルト22の巻き付け径を制御するアップシフト弁44とダウンシフト弁47とについて説明する。図5に示すように、アップシフト弁44は、弁収容孔が形成されたハウジング95と、弁収容孔に移動自在に収容されるスプール弁軸96とを備えており、ハウジング95には、ライン圧路41bが接続される入力ポート44aと、プライマリ圧路45が接続される出力ポート44bとが形成されている。また、入力ポート44aと出力ポート44bとを連通する連通位置と遮断する遮断位置とにスプール弁軸96を移動させるため、ハウジング95には、パイロット圧路97に連通するパイロット圧室44cと、バネ部材98が組み込まれるバネ室44dとが形成されている。そして、所定圧力を上回るようにパイロット圧P2が引き上げられたときには、スプール弁軸96がバネ力に抗して連通位置に移動する一方、所定圧力を下回るようにパイロット圧P2が引き下げられたときには、スプール弁軸96がバネ力によって遮断位置に移動するようになっている。
Next, the
同様に、ダウンシフト弁47は、弁収容孔が形成されたハウジング100と、弁収容孔に移動自在に収容されるスプール弁軸101とを備えており、ハウジング100には、分岐油路46が接続される入力ポート47aと、下流側のフェイルセーフ弁102に排出油路54を介して連通する排出ポート47bとが形成されている。また、入力ポート47aと排出ポート47bとを連通する連通位置と遮断する遮断位置とにスプール弁軸101を移動させるため、ハウジング100には、パイロット圧路103に連通するパイロット圧室47cと、バネ部材104が組み込まれるバネ室47dとが形成されている。そして、所定圧力を上回るようにパイロット圧P3が引き上げられたときには、スプール弁軸101がバネ力に抗して連通位置に移動する一方、所定圧力を下回るようにパイロット圧P3が引き下げられたときには、スプール弁軸101がバネ力によって遮断位置に移動するようになっている。
Similarly, the
つまり、アップシフトを行うためにプライマリ圧Ppを引き上げる際には、アップシフト弁44に対するパイロット圧P2が引き上げられる一方、ダウンシフト弁47に対するパイロット圧P3が引き下げられる。また、ダウンシフトを行うためにプライマリ圧Ppを引き下げる際には、アップシフト弁44に対するパイロット圧P2が引き下げられる一方、ダウンシフト弁47に対するパイロット圧P3が引き上げられることになる。なお、パイロット弁52,53のソレノイドに対するデューティ比を制御することによって、アップシフト弁44やダウンシフト弁47におけるポート間の連通状態を自在に設定することができるため、プライマリ圧Ppを所定の範囲で自在に設定することが可能となっている。
That is, when the primary pressure Pp is increased to perform the upshift, the pilot pressure P2 for the
また、ダウンシフト弁47の下流側にはフェイルセーフ弁102が設けられており、このフェイルセーフ弁102によってパイロット弁53の故障に伴う急激なダウンシフトを回避することが可能となっている。フェイルセーフ弁102は、弁収容孔が形成されたハウジング105と、弁収容孔に移動自在に収容されるスプール弁軸106とを備えており、ハウジング105には、ダウンシフト弁47の排出ポート47bに接続される入力ポート102aと、オイルパンに作動油を案内する排出ポート102bとが形成されている。
Further, a fail
そして、入力ポート102aと排出ポート102bとを連通する連通位置と遮断する遮断位置とにスプール弁軸106を移動させるため、ハウジング105には、パイロット圧路97に連通するパイロット圧室102cと、バネ部材107が組み込まれるバネ室102dとが形成されている。このパイロット圧室102cには、アップシフト弁44に供給されるパイロット圧P2が入力されるため、アップシフト弁44のスプール弁軸96が連通位置に移動するときには、フェイルセーフ弁102のスプール弁軸106は遮断位置に移動するようになっている。つまり、変速比がオーバードライブ側に制御された状態のもとで、パイロット弁53がフェイル状態に陥ることにより、ダウンシフト弁47に対するパイロット圧P3が上昇した場合であっても、遮断されたフェイルセーフ弁102を介して作動油の排出を回避することができ、プライマリ圧Ppの低下による急激なダウンシフトを回避することが可能となる。
In order to move the
また、プライマリプーリ20に向けてプライマリ圧Ppを案内するプライマリ圧路45にはプライマリ減圧弁108が組み込まれており、このプライマリ減圧弁108によってプライマリ圧Ppの上限圧力が設定されている。このプライマリ減圧弁108を設けることにより、プライマリプーリ20に対して過度なプライマリ圧Ppが供給されることはなく、プライマリプーリ20を保護することが可能となっている。
In addition, a primary
以下、無段変速機10の変速比をロー側にダウンシフトする際の油圧供給状態と、オーバードライブ側にアップシフトする際の油圧供給状態とについて説明する。図9はダウンシフトを実行する際における油圧供給状態の一例を示す回路図であり、図10はアップシフトを実行する際における油圧供給状態の一例を示す回路図である。
Hereinafter, a hydraulic pressure supply state when the gear ratio of the continuously
図9に示すように、変速比をロー側にダウンシフトさせる際には、パイロット弁51からのパイロット圧P1を引き上げることにより、ライン圧制御弁42を介してライン圧PLが所定値(例えば、0.7MPa)を上回るように引き上げられる。このようにライン圧PLを引き上げることにより、セカンダリ圧制御弁43のスプール弁軸92は、ライン圧PLによって昇圧方向に付勢されることになるため、ライン圧PLに近づくようにセカンダリ圧Psが調圧されることになる。さらに、ライン圧PLが2.0MPaを上回った場合には、セカンダリ圧制御弁43を介してライン圧PLが減圧されることはなく、引き上げられたライン圧PLがそのままセカンダリ圧Psとしてセカンダリプーリ21に供給されることになる。また、パイロット弁52から出力されるパイロット圧P2を引き下げる一方、パイロット弁53から出力されるパイロット圧P3を引き上げることにより、連通状態となるダウンシフト弁47を介してプライマリプーリ20から作動油が排出され、プライマリプーリ20内のプライマリ圧Ppが引き下げられる。このように、プライマリ圧Ppを引き下げてプライマリプーリ20のプーリ溝幅を広げる一方、セカンダリ圧Psを引き上げてセカンダリプーリ21のプーリ溝幅を狭めることにより、変速比はロー側にダウンシフトされるようになっている。
As shown in FIG. 9, when the gear ratio is downshifted to the low side, the line pressure PL is increased to a predetermined value (for example, the line
一方、図10に示すように、変速比をオーバードライブ側にアップシフトさせる際には、パイロット弁51からのパイロット圧P1を引き下げることにより、ライン圧制御弁42を介してライン圧PLが所定値(例えば、0.7MPa)を下回るように引き下げられる。このようにライン圧PLを引き下げることにより、セカンダリ圧制御弁43のスプール弁軸92は、バネ力Faのみによって昇圧方向に付勢されることになるため、セカンダリ圧制御弁43を介して0.2MPaに減圧されたセカンダリ圧Psがセカンダリプーリに供給される。つまり、ライン圧PLを引き下げることにより、セカンダリ圧Psがライン圧PLから更に引き下げられることになる。また、パイロット弁52から出力されるパイロット圧P2を引き上げる一方、パイロット弁53から出力されるパイロット圧P3を引き下げることにより、連通状態となるアップシフト弁44を介してライン圧PLがそのままプライマリ圧Ppとしてプライマリプーリ20に供給される。このように、プライマリ圧Ppを引き上げてプライマリプーリ20のプーリ溝幅を狭める一方、セカンダリ圧Psを引き下げてセカンダリプーリ21のプーリ溝幅を広げることにより、変速比はオーバードライブ側にアップシフトされるようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 10, when the gear ratio is upshifted to the overdrive side, the line pressure PL is set to a predetermined value via the line
ここで、図11(A)および(B)はロー状態からオーバードライブ状態に変速する際のライン圧PL、プライマリ圧Pp、セカンダリ圧Psの変化状況を示す線図であり、(A)は従来の変速制御装置(片調圧方式)による圧力変化状況を示し、(B)は本発明の変速制御装置による圧力変化状況を示している。 Here, FIGS. 11A and 11B are diagrams showing changes in the line pressure PL, the primary pressure Pp, and the secondary pressure Ps when shifting from the low state to the overdrive state, and FIG. The pressure change situation by the shift control device (one pressure regulation system) is shown, and (B) shows the pressure change situation by the shift control device of the present invention.
まず、図11(A)に示すように、ライン圧PLをそのままセカンダリ圧Psとして利用するようにした従来の変速制御装置(片調圧方式)にあっては、ロー状態からオーバードライブ状態に向けて変速する際に、セカンダリ圧Psを超えてプライマリ圧Ppを引き上げることが不可能となっていた。つまり、プライマリ圧Ppはライン圧PLを減圧することによって調圧される圧力であるため、ライン圧PLとセカンダリ圧Psとが常に一致する片調圧方式の変速制御装置にあっては、プライマリ圧Ppの上限圧力はセカンダリ圧Psと等しい圧力になる。 First, as shown in FIG. 11 (A), in the conventional speed change control device (single pressure regulation method) in which the line pressure PL is used as it is as the secondary pressure Ps, the low state is changed to the overdrive state. When shifting, it is impossible to raise the primary pressure Pp beyond the secondary pressure Ps. That is, since the primary pressure Pp is a pressure that is regulated by reducing the line pressure PL, the primary pressure Pp is the primary pressure in a one-pressure regulating transmission control device in which the line pressure PL and the secondary pressure Ps always match. The upper limit pressure of Pp is equal to the secondary pressure Ps.
したがって、プライマリ側とセカンダリ側との作動油室の受圧面積が等しい場合には、セカンダリプーリ21の締め付け力を上回ってプライマリプーリ20の締め付け力を設定することができないため、プライマリ側の受圧面積をセカンダリ側の受圧面積に比して大きく設定することが必要となる。このような受圧面積の設定は、プライマリプーリ20の大型化を招くことになり、無段変速機10の小型化を阻害する要因となっていた。また、プライマリプーリ20の締め付け力を高めることが困難であることから、オーバードライブ側に変速する際の変速速度を向上させることも困難となっていた。
Therefore, when the pressure receiving areas of the hydraulic oil chambers on the primary side and the secondary side are equal, the tightening force of the
これに対し、本発明の変速制御装置にあっては、ライン圧PLの大きさに応じてセカンダリ圧Psの出力特性を変化させ、セカンダリ圧Psをライン圧PLよりも引き下げることが可能となっている。図11(B)に示すように、プライマリ圧Ppに対してセカンダリ圧Psを高くすることが望ましいロー状態にあっては、ライン圧PLを引き上げることにより、ライン圧PLとセカンダリ圧Psとをほぼ一致させることができるため、プライマリ圧Ppよりもセカンダリ圧Psを高く設定することが可能となる。一方、プライマリ圧Ppに対してセカンダリ圧Psを低くすることが望ましいオーバードライブ状態にあっては、ライン圧PLを引き下げることにより、ライン圧PLに対してセカンダリ圧Psを更に引き下げることができるため、プライマリ圧Ppよりもセカンダリ圧Psを低く設定することが可能となる。 On the other hand, in the speed change control device of the present invention, it is possible to change the output characteristic of the secondary pressure Ps according to the magnitude of the line pressure PL, and to lower the secondary pressure Ps below the line pressure PL. Yes. As shown in FIG. 11B, in a low state where it is desirable to increase the secondary pressure Ps relative to the primary pressure Pp, the line pressure PL and the secondary pressure Ps are substantially reduced by increasing the line pressure PL. Since they can be matched, the secondary pressure Ps can be set higher than the primary pressure Pp. On the other hand, in an overdrive state where it is desirable to lower the secondary pressure Ps with respect to the primary pressure Pp, the secondary pressure Ps can be further lowered with respect to the line pressure PL by lowering the line pressure PL. It becomes possible to set the secondary pressure Ps lower than the primary pressure Pp.
つまり、目標プライマリ圧Ppに合わせてライン圧PLを引き下げる過程において、ライン圧PLがC点(例えば、2.0MPa)を下回ると、ライン圧PLに対してセカンダリ圧Psが更に引き下げられ、ライン圧PLがB点(例えば、0.7MPa)を下回ると、ライン圧PLは所定の上限圧力(例えば、0.2MPa)に保たれることになる。このように、ライン圧PLを目標プライマリ圧Ppに向けて低下させると(符号α)、ライン圧PLよりもセカンダリ圧Psが低く調圧されるため(符号β)、アップシフト時にセカンダリ圧Psよりもプライマリ圧Ppを高く調圧することが可能となる。なお、図11(B)に示すB点およびC点は、図8の特性線図に示すB点およびC点と同じ箇所を示している。 That is, in the process of lowering the line pressure PL in accordance with the target primary pressure Pp, when the line pressure PL falls below a point C (for example, 2.0 MPa), the secondary pressure Ps is further reduced with respect to the line pressure PL, and the line pressure When PL falls below point B (for example, 0.7 MPa), the line pressure PL is maintained at a predetermined upper limit pressure (for example, 0.2 MPa). As described above, when the line pressure PL is decreased toward the target primary pressure Pp (symbol α), the secondary pressure Ps is regulated to be lower than the line pressure PL (symbol β). Also, the primary pressure Pp can be regulated high. Note that the points B and C shown in FIG. 11B are the same as the points B and C shown in the characteristic diagram of FIG.
このように、オーバードライブ状態にあっては、セカンダリ圧Psよりもプライマリ圧Ppを高く調圧することにより、プライマリ側の受圧面積を縮小して無段変速機10の小型化を達成したり、変速速度を向上させて変速時間を短縮したりすることが可能となる。また、ロー状態においてはセカンダリ圧Psに合わせるように、オーバードライブ状態においてはプライマリ圧Ppに合わせるように、ライン圧PLを調圧することが可能であるため、オイルポンプ40にかかる負荷を無駄に増大させることがなく、エンジン11の燃料消費量を抑制することも可能となる。
Thus, in the overdrive state, by adjusting the primary pressure Pp higher than the secondary pressure Ps, the primary-side pressure receiving area can be reduced to reduce the size of the continuously
しかも、機械的に作動するセカンダリ圧制御弁43を組み込むことにより、アップシフト時にセカンダリ圧Psよりプライマリ圧Ppを高く調圧するようにしたので、油圧制御回路の簡素化を達成することができる。つまり、ライン圧PL、プライマリ圧Pp、セカンダリ圧Psを別個に調圧する3つの電磁圧力制御弁を組み込むことにより、セカンダリ圧Psとプライマリ圧Ppとを自在に調圧するようにした従来の変速制御装置(両調圧方式)に比べて、開発コストや製造コストを大幅に引き下げることが可能となる。
Moreover, by incorporating the mechanically operated secondary
また、図8に示すように、ライン圧PLとセカンダリ圧Psとは相関関係にあるため、圧力推定手段として機能するCVT制御ユニット60により、ライン圧PLに基づいてセカンダリ圧Psを推定することが可能となる。このため、セカンダリ圧Psを検出する圧力センサが不要となり、更なる低コスト化を達成することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 8, since the line pressure PL and the secondary pressure Ps are in a correlation, the
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、図示する場合には、プライマリ圧Ppを調圧することによって変速比を制御し、セカンダリ圧Psを調圧することによって駆動ベルト22の張力を制御しているが、これに限られることはなく、プライマリ圧Ppを調圧することによって駆動ベルト22の張力を制御し、セカンダリ圧Psを調圧することによって変速比を制御しても良い。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the illustrated case, the transmission ratio is controlled by adjusting the primary pressure Pp, and the tension of the
また、パイロット弁としてデューティソレノイドバルブを採用し、パイロット弁としてリニアソレノイドバルブを採用しているが、これに限られることはなく、パイロット弁としてリニアレノイドバルブを採用し、パイロット弁としてデューティソレノイドバルブを採用しても良い。 In addition, a duty solenoid valve is used as a pilot valve, and a linear solenoid valve is used as a pilot valve. However, the present invention is not limited to this. A linear renoid valve is used as a pilot valve, and a duty solenoid valve is used as a pilot valve. May be adopted.
さらに、アップシフト弁44やダウンシフト弁47は、一義的に作動油の流量を制御することによってプライマリ圧Ppを制御するようにした流量制御弁であるが、これに限られることはなく、一義的に作動油の圧力を制御するようにした圧力制御弁を採用しても良い。
Further, the
10 無段変速機
20 プライマリプーリ(変速プーリ)
21 セカンダリプーリ(締付プーリ)
22 駆動ベルト
40 オイルポンプ(油圧供給源)
42 ライン圧制御弁
43 セカンダリ圧制御弁(制御弁,クランプ圧制御弁)
43a 入力ポート
43b 出力ポート
43d パイロット圧室(一次側制御圧室)
43e パイロット圧室(二次側制御圧室)
43f パイロットポート(一次側制御ポート)
60 CVT制御ユニット(圧力推定手段)
63 ライン圧センサ
91 ハウジング
91a 弁収容孔
92 スプール弁軸
92a 一次側弁体
92b 二次側弁体
93 プッシュプラグ(付勢駒)
PL ライン圧(入力圧)
Ps セカンダリ圧(出力圧,クランプ圧)
Fa バネ力
10 continuously
21 Secondary pulley (clamping pulley)
22
42 Line
43e Pilot pressure chamber (secondary control pressure chamber)
43f Pilot port (primary side control port)
60 CVT control unit (pressure estimation means)
63
PL line pressure (input pressure)
Ps Secondary pressure (output pressure, clamp pressure)
Fa spring force
Claims (5)
前記弁収容孔に移動自在に収容され、前記入力ポートと前記出力ポートとを連通する連通位置と遮断する遮断位置とに移動するスプール弁軸と、
前記スプール弁軸に対向して前記弁収容孔に移動自在に収容され、バネ力により前記スプール弁軸を連通位置に向けて付勢する付勢駒とを有し、
前記スプール弁軸と前記付勢駒との間に区画される一次側制御圧室に対して入力圧を導入する一次側制御ポートを前記ハウジングに形成し、
入力圧が所定値を下回ることによって前記スプール弁軸と前記付勢駒とが接した状態のもとでは、バネ力により前記スプール弁軸を連通位置に向けて付勢する一方、入力圧が所定値を上回ることによって前記スプール弁軸と前記付勢駒とが離れた状態のもとでは、入力圧により前記スプール弁軸を連通位置に向けて付勢することを特徴とする制御弁。 A housing in which a valve accommodating hole extending in the axial direction is formed, and an input port into which the input pressure is introduced and an output port for discharging the output pressure are formed;
A spool valve shaft that is movably accommodated in the valve accommodation hole and moves between a communication position for communicating the input port and the output port, and a blocking position for blocking;
An urging piece that is movably accommodated in the valve accommodation hole facing the spool valve shaft and urges the spool valve shaft toward a communication position by a spring force;
Forming a primary side control port in the housing for introducing an input pressure to a primary side control pressure chamber defined between the spool valve shaft and the biasing piece;
Under a state where the spool valve shaft and the biasing piece are in contact with each other when the input pressure falls below a predetermined value, the spool valve shaft is biased toward the communication position by a spring force, while the input pressure is predetermined. A control valve that biases the spool valve shaft toward a communication position by an input pressure under a state in which the spool valve shaft and the biasing piece are separated by exceeding a value.
油圧供給源からの作動油をライン圧に調圧するライン圧制御弁を設けるとともに、前記ライン圧制御弁と前記締付プーリとの間にライン圧からクランプ圧を調圧するクランプ圧制御弁を設け、
前記クランプ圧制御弁は請求項1〜3のいずれか1項に記載の制御弁であり、ライン圧が所定値を下回るときには前記締付プーリに供給されるクランプ圧をライン圧より低く調圧することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。 A continuously variable transmission that includes a transmission pulley and a tightening pulley around which the drive belt is wound, and that controls the winding diameter of the drive belt using the transmission pulley and controls the tension of the precursor drive belt using the tightening pulley. A shift control device for a machine,
A line pressure control valve for adjusting hydraulic oil from a hydraulic supply source to a line pressure is provided, and a clamp pressure control valve for adjusting a clamp pressure from the line pressure is provided between the line pressure control valve and the tightening pulley,
The said clamp pressure control valve is a control valve of any one of Claims 1-3, When the line pressure is less than a predetermined value, the clamp pressure supplied to the said clamping pulley is regulated below a line pressure. A transmission control device for a continuously variable transmission.
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- 2005-04-27 JP JP2005129676A patent/JP2006307927A/en active Pending
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