JPH0356762A - 無段変速機 - 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） 本発明は無段変速機に関するものである。

（従来の技術） 無段変速機としては、本願出願人が特願昭６３−７　５
　９　７　３号により先に提案した如く、人出力軸間に
固定減速比の歯車式固定比伝動系と、この固定減速比よ
りも小さな減速比を無段階に選択可能なＶベルト式無段
変速伝動系とを具備した所謂ハイブリッド型無段変速機
がある。

この種変速機にあっては、発進時固定比伝動系を用いて
動力伝達を行い、その後これに代え無段変速伝動系を用
いて無段変速下に動力伝達を行う。

そして、歯車式固定比伝動系からＶベルト式無没変速伝
動系への切り換えに当たっては第５図に示す如く、変速
指令弁及び変速制御弁がオーバーストローク位置よりス
トロークＳ１に達したところでハイクラッチ圧を供給し
始めると共に人カブーリ圧（無段変速圧）を供給し始め
、人力プーり圧が規定値ＰＲＥに達するストロークＳ２
にＶベルトによる無段変速が開始され、ハイクランチ圧
が規定１直ｐ｝Ｉｅに達するストロークＳ３にハイクラ
ッチが締結されて、■ベルト式無段変速伝動系による動
力伝達が開始される。この時未だロークラ７チ圧が存在
し、ロークラッチが締結状態のため、歯車式固定比伝動
系も伝動可能状態であるが、該伝動系におけるワンウエ
イ″クラソチの存在によってこの伝動系が無段変速伝動
を妨げることはない。

かかる伝動系の切り換え後は、変速指令弁及び変速制御
弁がＳ，及び８５間でストロークして歯車式固定比伝動
系の固定減速比よりも小さな減速比をＶベルト式無段変
速伝動系に無段階に選択させる。

この間上記のロークラッチ圧が抜けてロークラッチの開
放により固定化伝動系を動力伝達不能にすると共に、ロ
ックアップ圧の発生により無段変速機及びエンジン間の
トルクコンバータを人出力要素間が直結されたロックア
ップ状態に保つ。

（発明が解決しようとする課題） しかしかかる無段変速機にあっては、ハイクラ：ノチ圧
と入カブーり圧とが同時に立ち上がるため、第５図の如
くハイクラッチが締結する前に無段変速が開始されるこ
とがある。この場合ハイクラッチの締結でＶベルト式無
段変速伝動系による動力伝達が開始される時（伝動系の
切り換え時）、既に無役変速伝動系の変速が最大減速比
に向け進行していることとなり、歯車式固定比伝動系の
固定減速比との間の変速比段差が大きくなった状態で固
定比伝動系から無段変速伝動系への切り換えがなされて
、変速ショックが大きくなるのを免れない。

本発明はクラッチの締結後に無段変速伝動系の変速が開
始されるような補償を行うことで上述の問題が生ずるこ
とのないようにすることを目的とする。

（課題を解決するための手段） この目的のため本発明は、入出力軸間に１段以上から成
る有段滅速比を選択可能な有段変速伝動系と、クラッチ
の締結状態で無段変速圧を供給することにより前記有段
変速伝動系の最小減速比よりも小さな減速比または前記
有段変速怯動系の最大減速比よむも大きな減速比を無段
階に選択可能な無段変速伝動系とを具備する無段変速機
において、 前記クラッチが動力伝達可能な状態になった後に前記無
役変速圧の供給を開始させる遅延手段を設けたものであ
る。

（作　用〉 クラッチの開放状態では有段変速伝動系が所定役の減速
比で入力軸から出力軸への伝動を行い、有段変速伝動系
での走行が可能である。クラッチを締結すると、これが
動力伝達可能状態となった後に遅延手段が無段変速圧を
無段変速伝動系に供給し始めて、当該伝動系の無段変速
を開始させる。

上記クラッチが動力伝達可能な状態になったところで、
有段変速伝動系に代え無段変速伝動系が入力軸から出力
軸への伝動を行うようになり、有段変速伝動系の最小減
速比より小さな減速比または有段変速伝動系の最大減速
比より大きな減速比を旭段階に得ることができる。

ところで、右段変速伝動系から無段変速伝動系への切り
換えに際し、遅延手段でクラッチの締結後に無段変速圧
を供給し始めて無段変速を開始させる構成としたから、
当該切り換えを無段変速伝動系の減速比が有段変速伝動
系の最大減速比または最小減速比に最も近い時に行うこ
ととなり、有没変速伝動系の減速比との間の段差が最も
小さく、当該切り換え時の変速ションクを小さくするこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１ｒｇＪは本発明の対策をした無段変速機の変速制御
油圧回路、第２図及び第３図は同回路により制御すべき
無段変速機の伝動列を示す。

先ず第２図及び第３図の伝動列を説明するに、１は人力
軸、２は副軸、３は出力軸、４．５は車軸を示し、これ
らを第３図に明示する配置とする。

入力軸ｌはトルクコンバータ６を介してエンジン７のク
ランクシャフト７ａに結合する。トルクコンバータ６は
作動油をアプライ圧室６ａからリリース圧室６ｂに通流
させる時ロソクアップクラッチ６Ｃの左行く結合）によ
りトルクコンバータ入出力要素間を直結されたロックア
ップ状態で動力伝達を行い、作動油を逆向きに通流させ
る時上記の直結を解かれたコンバータ状態で動力伝達を
行うものとする。

入力軸１及び副軸２上に夫々人カブーり８及び出力ブー
り９を駆動結合して設け、これらプーリ間にＶベルト１
０を巻き掛けすることによりＶベルＦ式無段変速伝動系
を構或する。これがため、両ブーリ８，９は一方のフラ
ンジ８ａ，　９ａを軸線方向へ変位可能とし、人力プー
リシリンダ室８ｂ及び出カプーリシリンダ室９ｂの内圧
を加減することにより、ブーり８，９に対するＶベルト
ＩＯの巻き掛け径を無段階に変更可能とする。

入力軸ｌ上には更に、ローギャｌ１及びリハースギャ１
２を回転自在に設け、ローギャ１１はロークラッチ１３
の締結及び前進用クラッチｌ４の締結により人力軸１に
結合可能とし、リバースギャ１２はロークラッチ１３の
締結及び後進用クラッチ１５の締結により人力軸ｉに絋
合可能とする。ローギャ１１に出力ギャ１６を常時噛合
させ、出力ギャ１６をワンウエイクラッチ１７を介して
出力軸３上に取付け、これらにより歯車式固定比伝動系
（有段変速伝動系）を構或する。しかして、該伝動系の
固定減速比を前記Ｖベルト式無段変速伝動系の最大減速
比より更に大きくする。リバースギャ１２はアイドラギ
ャ１８を介して出力ギャｌ９に常時噛合させ、この出力
ギャｌ９を出力軸３上に結合する。

副軸２上には更にハイギャ２０を回転自在に取付け、こ
のハイギャ２０をハイクラッチ２１により副軸２に結合
可能とする。ハイギャ２０は出力ギャ１９に常時噛合さ
せ、両者間のギヤ比を１：１とする。

なお、出力軸３と車軸４．５との間はファイナルドライ
ブギャ組２２及びディファレンシャルギャ２３を介して
駆動結合する。

上記伝動列の作用を次に説明する。

トルクコンバータ６を経て入力軸１にはエンジン７の動
力が入力されている。前発進に際してはロークラッチ１
３及び前進用クラッチ１４を締結する。

この時入力軸１の回転はこれらクラッチ１．３，　　１
４、ローギャｌ１、出力ギャ１６、ワンウエイクラッチ
１７、出力軸３、ファイナルドライブギャ組２２及びデ
ィファレンシャルギャ２３を順次経て車軸４．５に分配
出力され、歯車式固定比伝動系による大減速比での動力
伝達が可能である。

発進後は、上記の状態のままハイクラッチ２１をも締結
する。これにより人力軸１の回転が入力ブーり８、■ベ
ルト１０、出力ブーリ９、副軸２、ハイクラッチ２１、
ハイギャ２０、出力ギャｌ９を順次経ても出力軸３に伝
達されるようになる。しかしてＶベルト式無段変速伝動
系は最大減速比でも減速比が歯車式固定比伝動系１１．
　１６の減速比よりも小さいことから、出力軸３はワン
ウェイクラッチ１７を空転させつつＶベル｝１０からの
動力で回転されるようになる。ここで、入出力プーり８
，９の室３ｂ，　ｇｂを圧力制御してこれらブーりに対
するＶベルＮｏの巻き掛け径を変更することにより、減
速比を無段階に変えることができる。

後進に当たっては、ロークラッチ１３及び後進用クラッ
チ１５を締結する。この時、入力軸１の回転はこれらク
ラッチ１３．　　１５、リバースギャｌ２、アイドラギ
ャ１８及び出力ギャｌ９を経て出力軸３へ逆転下に伝わ
り、後進が可能である。

次に第１図の変速制御油圧回路を説明するに、この油圧
回路はエンジン駆動されるボンプ３１と、レギュレータ
弁３２と、スロットル弁３３と、ハキュームダイアフラ
ム３４と、マニュアル弁３５と、トルクコンバータ圧調
圧弁３６と、ロックアソブ制御弁３７と、ソレノイド弁
３８と、定圧弁３９と、変速指令弁４０と、変速モータ
４１と、変速制御弁４２と、本発明における遅延手段の
用をなす遅延弁４３とよりＩヨり、これらを前記のクラ
ッチ１３，　　１．４，　　１５，　２１、トルクコン
バータ６及びプーリシリンダ室３ｂ，　　ｇｂに対し図
示の如く接続して構戊する。

ポンブ３１から回ｉｉ！８５１に吐出された作動油はレ
ギュレータ弁３２により所定のライン圧に調圧されてい
る。そして、余剰油をレギュレータ弁３２から回路５２
へ流出させ、後述の如くトルクコンハータ６の作動に供
する。回路５１のライン圧は一方でスロットル弁３３に
向かい、このスロットル弁はエンジン吸入負圧を受ける
バキュームダイアフラム３４に応動してエンジン負荷に
比例したスロットル圧を回路５３内に造り出す。回路５
１のライン圧は他方で定圧弁３９及び変速制御弁４２に
向かい、定圧弁３９は回路５１からのライ゛ン圧を一定
圧に減圧して回路５４に出力し、変速制｛卸弁４２は変
速指令弁・１０と共に変速モータ４ｌによりストローク
されて、回路５１からのライン圧を所定割合で出力ブー
リシリング室９ｂへの回路５５及び人カプーリシリンダ
室８ｂへの回路５６に分配する。なお、回路５６は分岐
路５７によりノ＾イクラッチ２１にも通ずる。

回路５３のスロットル圧は一方でレギュレータ弁３２に
向かってライン圧の調整に供され、他方でマニュアル弁
３５に向かう。マニュアル弁３５は運転者が駐ｊｊｆ（
Ｐ）レンジ、後進（Ｒ）レンジ、中立（Ｎ）レンジ、前
進自動変速（Ｄ）レンシ、又はエンジンブレーキ（Ｌ）
レンジに手動操作するもので、回路５３のスロ７｝ル圧
をＤ，　　Ｌレンジで前進用クラッチ１・１からの回路
５８に出力し、Ｒレンジで回路５３のスロ７｝ル圧を後
進用クラッチｌ５からの回路５９に出力してこれらを締
結するが、それ以外では回路５８．　５９をドレンする
ものとずる。

回路５４の一定圧は一方でロークラッチｌ３に向かって
その締結に供され、他方でロックアップ制御弁３７に向
かってトルクコンバータ６のロックアツプ制御に供され
る。ここで変速指令弁４０がモータ４１により下半部図
示のオーバーストローク位置にされる時、ソレノイド弁
３８からの回路６０はロークランチ１３からの回路６ｌ
に通じ、ソレノイド弁３８によりロークラソチ１３の締
結、開放を制御することができる。又変速指令弁４０が
モータ４１により上半部図示の位置に向けストロークさ
れる時、回路６０は回路５４に通じ、ソレノイド弁３８
によりロークラッチ１３の制御のみならず、ロノクアソ
プ制御弁３７を下半部図示のコンバータ位置又は上半部
図示のロックアップ位置に制御することも可能となる。

トルクコンハータ圧調圧弁３６は、回路５２からのトル
クコンバータ作動油ヲ一定のトルクコンバータ圧にして
回路６２に出力する。ロノク゛ｒンプ制ｉ卸弁３７は下
半部図示のコンハータ位置の時、回路６２からの作動油
をＩＪ　Ｕ−ス圧室６ｂ、アブライ圧室６ａに通流され
、トルクコンバータをコンバータ状態にし、又ロックア
ンプ制御弁３７は上半部図示のロックアップ位置の時、
回路６２からの作動油をトルクコンバータ６に逆向きに
通流させ、このトルク？ンバー夕をロックアンプ状態に
する。

遅延弁４３は人カプーリシリンダ室８ｂに至る回路５６
に挿入し、通常はばね４３ａでスプール４３ｂが図中下
半部位置にあって人力プーリシリンダ室８ｂをドレンし
、室４３ｃに供給されるハイクラッチ２１の作動圧が第
４図に示す如くハイクラッチ２１の締結絆了圧｝｝■。

以上の設定値Ｐ。０′に達する時、スプール４３ｂを図
中上半部位置にされて人カブーリシリンダ室８ｂへ回路
５６の庄力（無役変速圧）を供給可能である。

第１図の油圧回路による変速制御作用を次に説明する。

駐停車を希望してマニュアル弁３５をＰ又はＮレンジに
している時、このマニュ゜ｒル弁は前進用クラソチｌ４
稜び後進用クランチｌ５を開放する。一方この特、変速
モータ４ｌは変速指令弁４０を下半部図示のオーバース
トローク位置にすると共に変速制御弁４２も対応位置に
する。よって変速指令弁４０は回路６０を回路６ｌに通
じるが、このＰ又はＮレンジでソレノイド弁３８がＯＮ
されるため、ロークラッチ１３を開放する。又変速制御
弁４２はオーバース｝　ｏーク位置において回路５１を
回路５５に最大開度で通じ、出力プーリシリンダ室９ｂ
にラインをそのまま導き、他方で回路５６をドレンボー
ト４２ａに通じて入力ブーリシリンダ室８ｂをドレンす
ると共にハイクラッチ２１を開放する。以上により第２
図及び第３図の伝動列は入力軸１の動力を出力軸３に１
云達せず、駐停車を可能にし、又人出力プーリ８，９に
対する■ベル｝１０の巻き掛け径を無役変速聞姶前の状
態にされている。

前進を希望してマニュアル弁３５をＤ又はＬレンジにす
ると、このマニュアル弁は回路５３のスロソトル圧を回
路５８に出力して前進用クラノチ１４を締結する。又変
速モータ４１が変速指令弁４０及び変速制御弁４２をオ
ーバーストローク位置に保ってＶベルＮ．０の巻き掛け
径をＰ，　Ｎレンジの時と同じ状態に保つと共にハイク
ラッチ２１を開放しているが、ソレ／イド弁３８がＯ　
Ｆ　ＦＬて回路５４からの一定圧によりロークラッチ１
３を締結させる。よって無断変速機はギャ１１，・１６
及びワンウエイクラソチｌ７を経由する動力伝達が可能
となり、前発進可能となる。なおこの間トルクコンハー
タ６は、ロックアップ制御弁３７が回路５４からの一定
圧により図中下半部位置にされるため、コンバータ状態
での動力伝達を行う。

発進後は車速やエンジン負荷等の走行状態に応じ変速モ
ータ４１が変速指令弁４０及び変速制御弁４２をオーバ
ーストローク位置から第１図中左行させる。この時変速
指令弁４０は回路６０を回路５４に通じ、ソレノイド弁
３８でロークラッチ１３及びロソクアンブ制御弁３７の
双方を同時に後述の如くに制御し得る。一方変速制御弁
４２は第４図中ストロークＳ１において第ｌ図の位置と
なり、同図中更に左行されるにつれライン圧回路５ｌを
回路５５に対して開度減少し、回路５６に対して開度増
大する。よって、出カブーリシリンダ室９ｂが圧力低下
し、ハイクラノチ２１の圧力（ハイクラッチ圧）が第４
図に示す如くに上昇する。このハイクラッチ圧が規定値
ＰＨＣに達するストロークＳ，でハイクラッチ２ｌは締
結して動力伝達が可能となる。この時入力軸１の回転？
Ｖベルト１０、ハイクラノチ２１、ギヤ２０．　１９を
経ても出力軸３に伝達されることとなるが、当該無段変
速伝動系の最大減速比がギヤ１１．　１６を含む固定比
伝動系の固定減速比よりも小さいことから、ワンウェイ
クラッチ１７の空転によって後者の伝動系から前者の伝
動系への切り換えがなされる。

ところでこの切り換え時はハイクラッチ圧が未だＰＨｃ
であり、遅延弁４３が下半部図示状態にあって人力プー
リシリング室８ｂ内の圧力（入カプーリ圧〉を立ち上げ
ない。従って、固定比伝動系から無段変速伝動系への切
り換え時、人出力プーり８９に対するＶベルト１０の巻
き掛け径（無段変速伝動系の減速比）は変速開始前の状
態にあり、固定比伝動系の減速比との間の段差が最も小
さく、上記切り換え時の変速ショックを小さくすること
ができる。

そして、ハイクラッチ圧がＰ■０′に達する第４図中ス
トロークＳ２′　で、遅延弁４３はこのハイクラッチ圧
により図中上半部状態に切り換わり、人力プーり圧をハ
イクラッチ圧と同じ値にする。これにより人カプーり８
は、出力プーリシリンダ室９ｂの前記した圧力低下と相
俟ってＶベル｝１０の巻き掛け径を大きくし、無段変速
を開始する。それ以後は変速モータ４ｌが変速指令弁４
０及び変速制御弁４２をＳ４及びＳ，間でストロークし
、走行状態に応じた最適変速段を無段階に選択すること
ができる。

又この間は、ソレノイド弁３８がＯＮされてロークラノ
チ１３への圧力を除去すると共に、ロックアンプ制御弁
３７を上半部図示位置にしてトルクコンバータ６をロッ
クアップ状態に保つ。

後進を希望してマニュアル弁３５をＲレンジにすると、
このマニュアル弁は後進用クラッチ１５を締結する。一
方この時変速モータ４１は変速指令弁４０及び変速制御
弁４２をオーバーストローク位置にしており、又ンレノ
イド弁３８は○ＦＦＬている。このためロークラッチｌ
３が締結され、ハイクラッチ２１が開放され、出力ブー
リシリンダ室９ｂがライン圧と同じ圧力にされ、人カブ
ーリシリンダ室８ｂが無圧状態にされる。よって、第１
図の伝動列において人力軸ｌの回転はロークラッチ１３
、後進用クラッチ１５、リバースギャ１２、アイドラギ
ャ１８及び出力ギャｌ９を経由し、出力軸３へ逆転下に
伝達され、後進が可能である。

本実施例の無段変速機は上述の如く遅延手段４３を設け
て、固定比伝動系１１，　１６．　１７から無段変速伝
動系８，　　９．　１０，　２０．　１９への切り換え
を行うクラッチ２ｌが動力伝達可能な状態になった（第
４図中ストロークＳ３）後に、無段変速圧（人力プーリ
シリンダ室８ｂへの圧力）の供給を開始させる（第４図
中ストローク３２′）構或としたから、上記伝動系の切
り換えを、無段変速伝動系の減速比が固定比伝動系の減
速比に最も近い時に行うこととｉヨり、変速ションクの
軽減に大いに寄与する。尚、上記実施例は、固定比伝動
系の減速比をｊ！！（段変速伝動系の変速比よりも大き
く設定し、前記固定比伝動系により発進走行を行い得る
ハイブリンド型無段変速機の例を示したが、固定伝動系
の減速比を無段変速伝動系の変速比よりも小さく設定し
、前記固定比伝動系により高速走行を行う公知のハイブ
リッド型無段変速機にも本発明は適用可能である。

また実施例では、有段変速伝動系として減速比が固定化
（１段）の例を示したが、公知の歯車式多没変速機構同
様、複数の歯車の噛合関係を変更する様にして多投化す
る事もできる。その場合、有段変速伝動系の変速領域と
は異なった領域で変速する無段変速伝動系は、前記有段
変速伝動系の最小減速比よりも小さな減速比または最大
減速比よりも大きな減速を無段階に選択するように設定
すれば良い。

（発明の効果） かくして本発明無段変速機は上述のＡｎ＜遅延手段４３
を設けて、有段変速伝動系から無段変速伝動系への切り
換えを行うクラッチが動力伝達可能な状標になった後に
、無段変速圧の供給を開始させる構或としたから、上記
伝動系の切り換えを、無段変速伝動系の減速比が有段変
速伝動系の最大減速比または最小減速比に最も近い時に
行うこととなり、変速ショックの軽減に大いに寄与する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明無段変速機の一実施例を示す変速制御油
圧回路図、 第２図及び第３図は夫々同無段変速機の伝動列を示す展
開略線図及び概略側面図、 第４図は第１図の油圧回路中における各部圧力の時系列
変化を示すタイムチャート、 第５図は従来の変速制御油圧回路における各部圧力を示
す第４図と同様のタイムチャートである。 １・・・人力軸　　　　　　２・・・副軸３・・・出力
軸　　　　　　６・・・トルクコンバータ８・・・人カ
プーり　　　　９・・・出力プーリ１０・・・Ｖベルト
　　　　　１１・・・ローキヤｌ２・・・リバースギャ
　　　ｌ３・・・（１−クラッチ１４・・・前進用クラ
ッチ　　１５・・・後進用クラッチ１６．１９・・・出
力ギヤ １７・・・ワンウェイクラソチ ｌ８・・・アイドラギャ　　　２０・・・ハイギャ２１
・・・ハイクラッチ（クラッチ） ２２・・・ファイナルドライブギャ組 ２３・・・ディファレンンヤルギャ ３１・・・ポンプ　　　　　　３２・・・レギュレータ
弁３３・・・スロットル弁３５・・・マニュアル弁３７
・・・ロックアップ制御弁 ３８・・・ソレノイド弁　　　４０・・・変速指令弁４
１・・・変速モータ　　　　４２・・・変速制御弁４３
・・・ｉ．￥延弁（遅延手段） 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入出力軸間に１段以上から成る有段減速比を選択可
   能な有段変速伝動系と、クラッチの締結状態で無段変速
   圧を供給することにより前記有段変速伝動系の最小減速
   比よりも小さな減速比または前記有段変速伝動系の最大
   減速比よりも大きな減速比を無段階に選択可能な無段変
   速伝動系とを具備する無段変速機において、 前記クラッチが動力伝達可能な状態になった後に前記無
   段変速圧の供給を開始させる遅延手段を設けたことを特
   徴とする無段変速機。