JP2852540B2

JP2852540B2 - 無段変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP2852540B2
Application number: JP26464289A
Authority: JP
Inventors: 浩小川
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1989-10-11
Filing date: 1989-10-11
Publication date: 1999-02-03
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JPH03125064A

Description

【発明の詳細な説明】〔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において変速
比（プーリ比）を可変制御する変速制御装置に関し、詳
しくは、プーリストロークにより直接的に変速制御弁を
動作して変速制御する方式に関する。

〔従来の技術〕

一般にこの種のベルト式無段変速機は、プライマリプ
ーリとセカンダリプーリにそれぞれシリンダが設けら
れ、両シリンダまたはプライマリシリンダに変速制御弁
を介して回路構成され、プライマリ圧とセカンダリ圧と
によりベルトの巻付け径の比を変えて変速制御するよう
になっている。このため、変速制御弁は必要不可欠なも
のであり、この変速制御弁の動作方式として種々提案さ
れている。

そこで従来、上記変速制御に関しては、例えば特開昭
55−65755号公報に示すように、変速制御弁をプライマ
リプーリの回転数によるピトー圧とアクセル踏込に応じ
た押込力で動作し、両者がバランスするようにプライマ
リシリンダの流量，油圧を制御するもの、また特開昭57
−161360号公報に示すように、変速モータによりレバー
を介して変速制御弁を動作し、プライマリシリンダおよ
びセカンダリシリンダの油圧を変化させるものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記先行技術の前者は、変速比に対して自
己フィードバック機能がないため、一定変速比に制御す
ることができない。また、変速比はプーリストロークに
対し1:1で対応するが、ピトー圧等に対してはかかる対
応関係がないため、目標変速比に変化させることができ
ない等の不都合がある。

また上記先行技術の後者は、油圧，流量の制御のため
微妙な変速制御弁の操作が必要であり、更に変速モータ
による電子制御では、目標変速比に対し実際の変速比を
検出して両者が一致するようにフィードバック制御する
ことが要求され、制御が複雑化する。

ここで、既に述べたように変速比はプーリのストロー
クに1:1で対応するため、変速制御弁の一方にプーリス
トロークの要素を付与し、その他方のアクチュエータで
目標変速比の要素を付与して動作する。すると、プーリ
ストロークにより直接的に変速比制御することができ、
自己フィードバック機能も備えて好ましい。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、プーリストロークによる直接的変速
制御で自己フィードバック機能を備え、容易かつ適正に
変速制御すると共に、この変速制御を行うために用いら
れる制御系が故障した場合でも、安全な運転状態を維持
することが可能な無段変速機の変速制御装置を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、プライマリシリ
ンダとセカンダリシリンダの一方または両方の油圧を変
速制御弁により変化させて変速する油圧制御系におい
て、上記変速制御弁のスプールの一方にはプーリストロ
ークに応じたスプリング力を作用するスプリングを付勢
し、その他方には変速比に応じた押圧力を作用するアク
チュエータを対向配置し、上記変速制御弁は、上記プラ
イマリシリンダの油路に設け、プライマリプーリの可動
側に対して変速比が小さくなるのに応じてスプリング力
を減じるように設置し、上記アクチュエータは、アップ
シフト時に押圧力を徐々に減じ、ダウンシフト時に押圧
力を徐々に増すように作用することを特徴としている。

〔作用〕

上記構成に基づき、無段変速機の油圧制御系において
変速制御弁は、例えば、プライマリプーリの可動側に変
速比に対応したプーリストロークに応じてスプリング力
を変化させるように設置され、アクチュエータにより変
速比に応じた押圧力が作用すると、スプールにより例え
ば、プライマリシリンダに給排油されて、スプリング力
とバランスするように追従してアップシフトまたはダウ
ンシフトするようになる。しかも、アクチュエータの故
障時には、変速比の小さい側に変速することができるの
で、フェールセーフ機能を発揮して急変速や異常変速と
なるのを防止することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、プライマリプーリを用いた変速制御
について述べると、符号１はエンジン、２はクラッチ、
３は前後進切換装置、４は無段変速機であり、この無段
変速機４は、プライマリ軸５にプライマリプーリ６が設
けられ、プライマリプーリ６がベルト７を介してセカン
ダリ軸８のセカンダリプーリ９に伝動構成される。そし
てプライマリプーリ6,セカンダリプーリ９の可動プーリ
6a,9aにはプライマリシリンダ6b,セカンダリシリンダ9b
が装備され、ここで例えばプライマリシリンダ6bの方が
受圧面積が大きく、このプライマリ圧によりベルト７を
移行させ、ベルト７のプライマリプーリ6,セカンダリプ
ーリ９に対する巻付け径の比を変えて変速することが可
能になっている。

またセカンダリ軸８は、一対のギヤ10を介して出力軸
11に連結し、更にファイナルギヤ12,ディファレンシャ
ル装置13,車軸14を介して車輪15に伝動構成される。

油圧制御系について述べると、オイルポンプ20からの
油路21がライン圧制御弁22に連通して、変速比や伝達ト
ルク等に応じたライン圧に調圧される。そしてこのライ
ン圧が、ライン圧油路23によりセカンダリシリンダ9bに
導かれ、更にライン圧油路23から油路24,オリフィス24
a,変速制御弁30,油路25を介してプライマリシリンダ6b
に連通している。

変速制御弁30は、弁本体31にスプール32を有し、中央
に油路25のポート31aを、その左右に油路24のポート31b
とドレンポート31cを有し、スプール32の左移動でポー
ト31a,31bを連通して給油し、スプール32の右移動でポ
ート31a,31cを連通して排油するようになっている。ま
たプライマリプーリ６の可動プーリ6aには、そのプーリ
ストロークから変速比を直接検出するセンサシュー33が
取付けられ、このセンサシュー33が調節ねじ34により弁
本体31に移動可能に挿入されたスプリング受け35に連結
し、スプリング受け35に対しスプール32の一方にスプリ
ング36が付勢される。更にスプール32のスプリング36と
反対側にはソレノイド37が当接され、ソレノイド電流に
よる電磁押圧力がスプリング力に対向して作用するよう
になっている。

こうしてスプリング力は、変速比が高速側での初期値
をF_O,プーリストロークに換算した目標変速比をisとす
ると、F_O＋ｋ・is（ｋは定数）となり、電磁押圧力はソ
レノイド電流Ｉの関数ｆ（Ｉ）であるため、以下のバラ
ンス式が成立する。

ｆ（Ｉ）＝F_O＋ｋ・is 従って、目標変速比isの値を大きい低速段ではソレノ
イド電流Ｉの値を大きくしてバランスし、目標変速比is
の値の小さい高速段に移るのに応じソレノイド電流Ｉの
値も小さく制御すればよい。

更に電子制御系について述べると、プライマリプーリ
回転数センサ40,セカンダリプーリ回転数センサ41およ
びスロットル開度センサ42を有し、これらのプライマリ
プーリ回転数センサ40,セカンダリプーリ回転数センサ4
1およびスロットル開度センサ42の信号が制御ユニット4
5の目標変速比検索手段46に入力する。そして第２図
（ａ）の変速パターンにより、各運転，走行状態に応じ
た目標変速比ｉを求める。この目標変速比ｉの信号はソ
レノイド電流算出手段47に入力し、第２図（ｂ）のマッ
プから目標変速比ｉに応じたソレノイド電流Ｉを定める
のであり、このソレノイド電流Ｉは補正手段48で油温，
エンジン回転数等により補正され、駆動手段49を介して
ソレノイド37に出力するように構成されている。

次いで、かかる構成の変速制御装置の作用について述
べる。

先ず、エンジン運転時にオイルポンプ20から吐出する
オイルがライン圧制御弁22で調圧されてライン圧が生
じ、このライン圧が常にセカンダリシリンダ9bに供給さ
れている。また、停車時の目標変速比ｉが最大の場合
は、制御ユニット45のソレノイド電流算出手段47でソレ
ノイド電流Ｉも最大に設定され、これにより変速制御弁
30では、ソレノイド37によりスプール32に大きい押圧力
が作用して右側に移動する。そこで、プライマリシリン
ダ6bはドレンされてプライマリ圧が零になり、このため
ベルト７は最もセカンダリプーリ９側に移行して、最大
変速比の低速段となる。そしてクラッチ２が係合し、前
記進切換装置３によりエンジン動力がプライマリ軸５に
入力すると、最大変速比で変速した動力がセカンダリ軸
８以降に伝達して発進走行する。

そして、第２図（ａ）の変速パターンで変速開始点以
降の走行条件になると、ソレノイド電流算出手段47で目
標変速比ｉの減少に応じてソレノイド電流Ｉの値も比例
的に小さく設定される。そこで変速制御弁30では、ソレ
ノイド37による押圧力が減じてスプール32によりドレン
ポート31cを閉じ、ポート31bを開くようになり、こうし
てプライマリシリンダ6bに給油されてプライマリ圧が増
大することで、ベルト７をプライマリプーリ６側に徐々
に移行させてアップシフトが開始する。ここで、ソレノ
イド37による押圧力が或る変速比に応じた値に設定さ
れ、これに基づきプライマリ圧の増大でプライマリプー
リ６の可動プーリ6aがストロークして変速すると、スプ
リング36の力が減じてスプール32によりプライマリ圧の
増大を抑えることになる。こうして、各変速比毎にソレ
ノイド37とスプリング36との力がバランスするように自
己フィードバックがかかり、目標変速比ｉが正確に追従
してアップシフトする。また、外乱により変速位置がず
れると、この自己フィードバック作用により直ちに修正
され、安定した変速状態に保持される。そして最小変速
比のオーバドライブにアップシフトされることになり、
減速時にはソレノイド37の押圧力が徐々に増すことで、
同様にしてダウンシフトすることになる。

第３図の本発明の他の実施例はパイロット油圧方式で
あり、変速制御弁30のスプリング36と反対側のポート31
dに比例電磁リリーフ弁50からの油路51が連通し、比例
電磁リリーフ弁50には常にライン圧または一定のパイロ
ット圧が油路52,オリフィス53を通って導かれている。
そこで、比例電磁リリーフ弁50により上述の押圧力と同
様の制御圧が生じて、変速制御弁30のスプール32に作用
することで、同様に変速制御する。

以上、本発明の実施例について述べたが、変速制御弁
30をセカンダリプーリ９に設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、無段変速機の変速制御において、変速比に対応したプ
ーリストロークを用い、このプーリストロークに応じた
スプリング力とバランスしながら直接的に変速する構成
であるから、自己フィードバック機能を有し、目標変速
比に対し正確かつ安定して変速制御し得る。

さらに、目標値と実際値とを比較したフィードバック
制御が不要になり、制御が簡素化する。

また、変速制御弁もプーリストロークに応じたスプリ
ングとアクチュエータとのバランス構成なので構造が簡
単であり、電子制御系の故障時には変速比の小さい側に
変速してフェイルセーフするので、安全性が高い。

さらにまた、アクチュエータとして比例ソレノイドを
用いた場合は、油圧制御系が簡素化して好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無段変速機の変速制御装置の実施例を
示す構成図、第２図（ａ），（ｂ）は変速パターン，ソレノイド電流
のマップを示す図、第３図は本発明の他の実施例を示す回路図である。 6a……プライマリシリンダ、30……変速制御弁、32……
スプール、33……センサシュー、36……スプリング、37
……ソレノイド、45……制御ユニット

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プライマリシリンダとセカンダリシリンダ
の一方または両方の油圧を変速制御弁により変化させて
変速する油圧制御系において、上記変速制御弁のスプールの一方にはプーリストローク
に応じたスプリング力を作用するスプリングを付勢し、
その他方には変速比に応じた押圧力を作用するアクチュ
エータを対向配置し、上記変速制御弁は、上記プライマリシリンダの油路に設
け、プライマリプーリの可動側に対して変速比が小さく
なるのに応じてスプリング力を減じるように設置し、上記アクチュエータは、アップシフト時に押圧力を徐々
に減じ、ダウンシフト時に押圧力を徐々に増すように作
用することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。