JPH0369849A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、変速機の油圧制御装置に関するものである。

（ロ）従来の技術 従来の変速機として、例えば特開昭６３−１７６８６２
号公報に示されるように、Ｖベルト式無段変速機構と歯
車変速機構とを組合わせたものがある。この変速機の場
合には、無段変速機構の変速比範囲の最大変速比側に歯
車変速機構の変速比が設定されている。発進時及び比較
的大きい動力を必要とする場合に歯車変速機構が選択さ
れ、高速走行時など比較的小さい駆動力でよい運転条件
では無段変速機構が選択される。両度速機構間の切換は
クラッチを用いて行なわれる。このような変速機の制御
を行なう制御装置が本出願人の出願にかかる特願平１−
５３９２４号に開示されている。これによると、車速及
びスロットル開度の関係により、伝達経路の切換、すな
わちクラッチの締結及び解放の制御が行なわれる。有段
伝達経路と無段伝達経路との切換線（変速パターン）は
、スロットル開度が大きいほど高車速となるように設定
される。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述のような従来の変速機の油圧制御装
置では、無段変速機構から歯車変速機構への急速な切換
を指令する操作（いわゆるキックダウン操作又はコース
トダウン操作）を行なった場合に時間遅れが発生し、直
ちに歯車変速機構に切換わらないという問題点がある。

すなわち、無段変速機構から歯車変速機構に切換えるた
めには、無段変速機構を選択するためのクラッチを解放
すればよい。しかし、上述の従来の変速機の油圧制御装
置では、上記クラッチには無段変速機構の駆動プーリと
同一の油圧が供給されており、クラッチの油圧を急速に
排出すると駆動プーリの油圧も急速に排出されることに
なる。駆動プーリの油圧が急速に低下すると、Ｖベルト
に張力が作用しなくなるため、Ｖベルトのすべりが発生
する。

これを防止するためには、従動プーリに大量の油を急速
に供給する必要がある。しかしながら、オイルポンプの
容量には限界があるため駆動プーリから排出される流量
と同等以上の流量を従動プーリに供給することはできな
い。このため、Ｖベルトのすべりを生じない速度でしか
駆動プーリの油圧を排出することができない。この結果
、上記クラッチの油圧も緩やかに排出されることになり
、無段変速機構から歯車変速機構への切換に時間がかか
ることになる。運転者が急速な切換を要求してキックダ
ウン操作又はコーストダウン操作を行なっているにもか
かわらず、無段変速機構から歯車変速機構への切換に時
間遅れがあるため、非常に運転フィーリングの悪いもの
となる。本発明はこのような課題を解決することを目的
としている。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、無段伝達経路から有段伝達経路への切換が指
令された場合に無段伝達経路を選択するためのクラッチ
への油圧の供給を遮断することにより、上記課題を解決
する。すなわち、本発明は、入力軸（１４）と出力軸（
４６）との間に、１段以上の有段変速機構（４２，４８
）を介して回転力を伝達する有段伝達経路と、Ｖベルト
式無段変速機構（１６，２６，２４）を介して有段伝達
経路の最小変速比よりも小さい変速比の領域で回転力を
伝達する無段伝達経路とを有する変速機の油圧制御装置
であって、電気アクチュエータ（１１８）によって作動
し有段伝達経路と無段伝達経路との切換の指令及びＶベ
ルト式無段変速機構の変速比の指令を行なう変速指令弁
（１１４）と、変速指令弁とリンクにより連結されＶベ
ルト式無段変速機構の駆動プーリ（１６）のシリンダ室
（２０）及び無段伝達経路を選択するためのクラッチ（
６０）に油圧を供給する変速制御弁（１１２）とを有し
、Ｖベルト式無段変速機構の従動プーリ（２６）のシリ
ンダ室（３２）には常にライン圧が供給されている変速
機の油圧制御装置を前提としたものであり、変速指令弁
が有段伝達経路での動力伝達を指令する位置にある場合
に上記クラッチに油圧を供給する油路を遮断する遮断弁
（１２４）が設けられていることを特徴としている。な
お、かっこ内の符号は後述の実施例の対応する部材を示
す。

（ホ〉作用 電気アクチュエータに無段伝達経路から有段伝達経路へ
の切換が指令されると、これに応じて変速指令弁が有段
伝達経路側へ移動する。これと同時に遮断バルブによっ
てクラッチへの油圧の供給が停止される。これにより、
クラッチが解放され、直ちに有段伝達経路を介して動力
伝達が行なわれる状態となる。従って、例えばキックダ
ウン操作又はコーストダウン操作を行なうと、直ちに無
段伝達経路が有段伝達経路へ切換ねることになる。

（へ）実施例 第２及び３図に本発明による車両用変速機を示す。エン
ジン１０の出力軸１０ａに対してトルクコンバータ１２
が連結されている。トルクコンバータ１２はポンプイン
ペラー１２ａ、タービンランナー１２ｂ１及びステータ
１２ｃを有しており、またポンプインペラー１２ａとタ
ービンランナー１２ｂとを連結又は切離し可能なロック
アツプクラッチ１２ｄを有している。トルクコンバータ
１２のタービンランナー１２ｂが駆動軸１４と連結され
ている。駆動軸１４に駆動プーリ１６が設けられている
。駆動プーリ１６は、駆動軸１４に固着された固定円す
い部材１８と、固定円すい部材１８に対向配置されてＶ
字状プーリみぞを形成すると共に駆動プーリシリンダ室
２０に作用する油圧によって駆動軸１４の軸方向に移動
可能である可動円すい部材２２とから成っている。

駆動プーリ１６はＶベルト２４によって従動プーリ２６
と伝動可能に結合されている。従動プーリ２６は、従動
軸２８に固着された固定円すい部材３０と、固定円すい
部材３０に対向配置されＶ字状ブーりみぞを形成すると
共に従動プーリシリンダ室３２に作用する油圧によって
従動軸２８の軸方向に移動可能である可動円すい部材３
４とから成っている。これらの駆動プーリ１６、Ｖベル
ト２４及び従動プーリ２６によりＶベルト式無段変速機
構が構成される。なお、Ｖベルト式無段変速機構の最大
減速比は、後述の前進用駆動軸側歯車４２と前進用出力
軸側歯車４８との間の減速比より小さく設定しである。

駆動軸１４の外周には中空軸３６が回転可能に支持され
ており、この中空軸３６の外周には後退用駆動軸側歯車
３８及び前進用駆動軸側歯車４２が回転可能に設けられ
ている。前進用駆動軸側歯車４２及び後退用駆動軸側歯
車３８は機械式切換クラッチである同期かみ合い機構５
２によってそれぞれ選択的に中空軸３６に対して一体に
回転するように連結可能である。

駆動軸１４と中空軸３６とはドライブ・リバースクラッ
チ４４によって互いに連結又は切離し可能である。駆動
軸１４と平行に配置された出力軸４６には前進用出力軸
側歯車４８がワンウェイクラッチ４０を介して連結され
、また後退用出力軸側歯車５０が一体に回転するように
設けられている。前進用出力軸側歯車４８は前述の前進
用駆動軸側歯車４２と常時かみ合っている。この２つの
歯車により歯車変速機構が構成されている。後退用出力
軸側歯車５ｏは、回転可能に設けられた後退用アイドラ
軸５４と一体に回転する後退用アイドラ歯車５６と常に
かみ合っている。後退用アイドラ歯車５６は前述の後退
用駆動軸側歯車３８とも常にかみ合っている。なお、第
２図では、すべての部材を同一断面上に図示することが
できないため、後退用アイドラ軸５４及び後退用アイド
ラ歯車５６は破線によって示しであるが、実際には第３
図に示すような位置関係にある。また同じ理由により第
２図では軸間距離、歯車の径なども必ずしも正確に図示
されておらず、これらについては第３図を参照する必要
がある。前述の従動軸２８には前進用従動軸側歯車５８
が設けられている。従動軸２８と前進用従動軸側歯車５
８とはハイクラッチ６０によって互いに連結又は切離し
可能である。前進用従動軸側歯車５８は前述の後退用出
力軸側歯車５０と常にかみ合っている（なお、第２図で
は前進用従動軸側歯車５８と後退用出力軸側歯車５０と
は図示の都合上かみ合っていないように見えるが、実際
には第３図に示すように両者は互いにかみ合っている）
。前進用従動軸側歯車５８と後退用出力軸側歯車５０と
は同一径としである。出力軸４６にはりダクション歯車
６２が一体に回転するように設けられており、このリダ
クション歯車６２とファイナル歯車６４とが常にかみ合
っている。ファイナル歯車６４には差動機構６６が設け
られている。すなわち、ファイナル歯車６４と一体に回
転するように一対のピニオンギア６８及び７０が設けら
れており、このピニオンギア６８及び７０と一対のサイ
ドギア７２及び７４がかみ合っており、サイドギア７２
及び７４はそれぞれドライブ軸７６及び７８と連結され
ている。

ドライブ・リバースクラッチ４４及びハイクラッチ６０
を解放状態とすることにより、駆動軸１４の回転力の出
力軸４６への伝達が遮断され、中立状態となる。なお、
同期かみ合い機構５２は中立状態としておいてもよく、
また前進位置（Ｆ位置）又は後退位置（Ｒ位置）として
おいても差し支えない（同期かみ合い機構５２は中立位
置のない形式のものであってもよい）。

発進時、登板時など比較的大きな駆動力を必要とする走
行条件の場合には、同期かみ合い機構５２をＦ位置にす
ると共にドライブ・リバースクラッチ４４を締結する。

ハイクラッチ６０は解放状態とする。この状態ではエン
ジン１０の出力軸１０ａの回転力は、トルクコンバータ
１２を介して駆動軸１４に伝達され、更に駆動軸１４か
ら締結状態のドライブ・リバースクラッチ４４を介して
中空軸３６へ伝達される。中空軸３６の回転力は同期か
み合い機構５２を介して前進用駆動軸側歯車４２に伝達
され、前進用駆動軸側歯車４２からこれとかみ合う前進
用出力軸側歯車４８へ伝達される。前進用出力軸側歯車
４８はワンウェイクラッチ４０を介して出力軸４６と一
体に回転するように連結されているので、出力軸４６に
回転力が伝達される。次いで、リダクション歯車６２及
びファイナル歯車６４を介して差動機構６６へ回転力が
伝達され、差動機構６６によりドライブ軸７６及び７８
に回転力が分配され図示してない車輪が駆動される。上
記のような回転力の伝達の際、Ｖベルト式無段変速機構
を通しての回転力の伝達は行われておらず、回転力は歯
車機構を介して伝達される。前進用駆動軸側歯車４２と
前進用出力軸側歯車４８との間の減速比により回転力が
増大されており、これにより大きな駆動力を得ることが
できる。

次いで、比較的駆動力が小さくてよい運転条件になると
、上述の状態からハイクラッチ６０を締結させればよい
。これによりＶベルト式無段変速機構を介して回転力の
伝達が行われることになる。すなわち、駆動軸１４の回
転力は、駆動プーリ１６、■ベルト２４及び従動プーリ
２６を介して従動軸２８に伝達され、更に締結状態にあ
るハイクラッチ６０を介して前進用従動輪側歯車５８に
伝達される。前進用従動輪側歯車５８は後退用出力軸側
歯車５０とかみ合っているため、回転力が出力軸４６に
伝達され、更に上述の場合と同様にドライブ軸７６及び
７８に回転力が伝達される。この場合、出力軸４６は前
進用出力軸側歯車４８よりも高速で回転することになる
ため、ワンウェイクラッチ４０は空転状態となる。この
ため、ドライブ・リバースクラッチ４４は締結させたま
まの状態としておくことができる。上述のようにＶベル
ト式無段変速機構によって回転力の伝達が行われるため
、駆動プーリ１６及び従動プーリ２６のＶ字状みぞ間隔
を調節することにより、連続的に変速比を変えることが
できる。

車両用変速機を後退状態とする場合には次のような動作
が行われる。すなわち、同期かみ合い機構５２をＲ位置
側に切換え、後退用駆動軸側歯車３８が中空軸３６と一
体に回転するようにし、またドライブ・リバースクラッ
チ４４を締結させ、ハイクラッチ６０を解放する。この
状態では駆動軸１４の回転力はドライブ・リバースクラ
ッチ４４、中空軸３６、同期かみ合い機構５２、後退用
駆動軸側歯車３８、後退用アイドラ歯車５６、及び後退
用出力軸側歯車５０を介して出力軸４６に伝達される。

後退用アイドラ歯車５６が動力伝達経路に介在されてい
るため出力軸４６の回転方向が前述の場合とは逆転する
。これにより後退走行を行うことができる。

上述の変速機の変速制御を行う変速制御装置を第１図に
示す。この変速制御装置はマニアル弁１０２、スロット
ル弁１０４、ライン圧調圧弁１０６、トルクコンバータ
減圧弁１０８、ロックアツプ制御弁１１０、変速制御弁
１１２、変速指令弁１１４、電磁弁１１６、ステップモ
ータ１１８、ライン圧サーボ弁１２０、リバースインヒ
ビタ弁１２２、遮断弁１２４、シフト弁１２６、ドライ
ブリバースクラッチ増圧弁１２８、ハイクラッチアキュ
ムレータ１２９などを有しており、これらはドライブリ
バースクラッチ４４、ハイクラッチ６０、駆動プーリシ
リンダ室２０、従動プーリシリンダ室３２、トルクコン
バータ１２のアプライ圧室及びレリーズ圧室などと図示
のように接続されている。マニアル弁１０２は運転者に
よって操作されるセレクトレバーと連動し、前後進など
を切換えるための弁である。スロットル弁１０４はエン
ジンの吸気管負圧に反比例するスロットル圧を調圧する
弁である。ライン圧調圧弁１０６はオイルポンプの吐出
油を調圧する弁である。トルクコンバータ減圧弁１０Ｂ
はトルクコンバータ１２へ供給する油圧を所定の状態に
調圧する弁である。ロックアツプ制御弁１１０はロック
アツプクラッチの締結・解放を制御するための弁である
。変速制御弁１１２はＶベルト式無段変速機構の変速を
制御するための弁である。変速指令弁１１４はステップ
モータ１１８によって作動し、■ベルト式無段変速機の
変速比を指令するための弁である。電磁弁１１６はロッ
クアツプ制御弁１１０を制御すると共にライン圧を制御
するためのものである。ステップモータ１１８は図示し
てない電子制御装置からの指令に応じて変速指令弁１１
４を作動させる。ライン圧サーボ弁１２０はライン圧を
制御すための弁である。リバースインヒビタ弁１２２は
ノ＼イクラッチ６０とリバースクラッチ４４とが同時に
締結されてインターロック状態となることを防止するた
めの弁である。遮断弁１２４はＮレンジなどで確実にニ
ュートラル状態が実現されるようにすると共に後述のよ
うにＶベルト式無段変速機構から歯車変速機構への切換
を迅速に行なわせる弁である。シフト弁１２６は同期か
み合い機構５２を切換えるための弁である。ハイクラッ
チアキュムレータ１２９はハイクラッチ６０の締結を緩
和するアキュムレータである。ドライブリバースクラッ
チ増圧弁１２８はドライブリバースクラッチ４４へ供給
される油圧を制御するための弁である。

次に本発明と直接関連する変速指令弁１１４、遮断弁１
２４などについて更に説明する。変速指令弁１１４のス
プール２１４はステップモータ１１８のピニオン１１８
ａとかみ合うラック２１４ａを有しており、ステップモ
ータ１１８の作動に応じて軸方向に移動する。ステップ
モータ１１８が最小変速比と最大変速比との間を移動し
ている間は変速指令弁１１４のスプール２１４は油路１
５２をドレーンボート１５３に連通させている。しかし
、ステップモータ１１８が最大変速比を越えたオーバー
ストローク領域まで作動すると、油路１５２と油路１５
３とを連通させる。油路１５２は遮断弁１２４のボート
１２４ａと接続されている。油路１５３は常にライン圧
が供給されるライン圧油路である。遮断弁１２４は、ス
プール２２４及びスプリング３２４を有している。スプ
ール２２４は、油路４２４と油路４２５とを接続する位
置と、油路４２５をドレーンポート１２４ｃに接続する
位置との間を切換おり可能である。油路４２４は駆動プ
ーリシリンダ室２０と連通する油路４２０と連通してい
る。油路４２５はハイクラッチ６０と連通している。ス
プール２２４の上記切換わりは、ポート１２４ａ及びボ
ート１２４ｂに作用する油圧により制御される。ポート
１２４ａは前述の油路１５２と連通している。ボート１
２４ｂは、前進走行時に常に油圧が供給される油路４２
６と連通している。

次にこの実施例の作用について説明する。無段変速機構
によって動力伝達が行なわれる状態では変速指令弁１１
４のスプール２１４は第１図中下半部に示す状態にあり
、油路１５２はドレーンポート１５３を通して常にドレ
ーンされた状態にある。従って、遮断弁１２４のボート
１２４ａには油圧が作用しておらず、遮断弁１２４のス
プール２２４は、スプリング３２４とボート１２４ｂに
作用する油圧とのバランスにより切換わる。

ボート１２４ｂにはマニュアル弁１０２が前進走行用レ
ンジにある場合には常に油路４２６から油圧が作用して
いるため、スプールは第１図中上半部に示す状態にあり
、油路４２４と油路４２５とが接続され、ハイクラッチ
６０に駆動プーリシリンダ室２０へ供給される油圧と同
一の油圧が供給可能な状態となっている。従って、この
状態ではハイクラッチ６０が締結され、無段変速機構に
よる動力伝達経路が形成される。

一方、例えばキックダウン操作によってステップモータ
１１８が無段変速領域から最大変速比位置を越えてオー
バーストローク領域まで回転すると、変速指令弁１１４
のスプール２１４は第１図中上半部に示す状態となる。

このため、油路１５２と油路１５３とが連通ずる。油路
１５３は常にライン圧が供給されている油路であり、こ
れと油路１５２とが連通ずるため、油路１５２にライン
圧が作用する。油路１５２のライン圧は遮断弁１２４の
ポート１２４ａに作用する。このため、遮断弁１２４の
スプール２２４はポート１２４ｂの油圧の状態にかかわ
らず第１図中下半部の状態に切換ねる。このため、ハイ
クラッチ６０がドレーンポート１２４ｃを通して常にド
レーンされる状態となり、ハイクラッチ６０は直ちに解
放される。これにより、歯車変速機構による動力伝達経
路が実現される。このハイクラッチ６０の解放は変速指
令弁１１４がオーバーストローク領域に入ると同時に行
なわれるので、キックダウン動作が行なわれると直ちに
無段変速機構から歯車変速機構への切換が行なわれるこ
とになる。なお、駆動プーリシリンダ室２０と接続され
た油路４２０に設けられた一方向オリフイス４２１は駆
動プーリシリンダ室２ｏから排出される油の速度を遅く
し、急速な変速比大側への変速時に必要以上に油圧が低
下してＶベルト２４がすべることを防止するためのもの
である。

以上、この実施例はキックダウン操作した場合のもので
あるが、アクセルを急戻しして急減速するいわゆるコー
ストダウン操作の場合も基本的に上記と同様である。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、変速指令弁が
有段伝達経路を指令する位置にある場合には無段伝達経
路選択用のクラッチへの油圧の供給を遮断する遮断弁が
設けられているため、無段伝達経路から有段伝達経路へ
の切換が急速に行なわれ、良好なキックダウン及びコー
ストダウンの応答性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の油圧制御装置を示す図、第２
図は変速機の骨組図、第３図は第２図に示す変速機の軸
の位置関係を示す図である。 １４・・・駆動軸（入力軸）、１６・・・駆動プーリ、
２０・・・駆動プーリシリンダ室、２４・　・Ｖベルト
、２６・・・従動プーリ、３２・・・従動プーリシリン
ダ室、４２・歯車、４６・・・出力軸、４８・・・歯車
、６０・・・ハイクラッチ、１１２・・・変速制御弁、
１１４・　・変速指令弁、１１８・ステップモータ（電
気アクチュエータ〉、１２４・・・遮断弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力軸と出力軸との間に、１段以上の有段変速機構を介
   して回転力を伝達する有段伝速経路と、Ｖベルト式無段
   変速機構を介して有段伝速経路の最小変速比よりも小さ
   い変速比の領域で回転力を伝達する無段伝速経路とを有
   する変速機の油圧制御装置であって、電気アクチュエー
   タによって作動し有段伝速経路と無段伝速経路との切換
   の指令及びＶベルト式無段変速機構の変速比の指令を行
   なう変速指令弁と、変速指令弁とリンクにより連結され
   Ｖベルト式無段変速機構の駆動プーリのシリンダ室及び
   無段伝速経路を選択するためのクラッチに油圧を供給す
   る変速制御弁とを有し、Ｖベルト式無段変速機構の従動
   プーリのシリンダ室には常にライン圧が供給されている
   変速機の油圧制御装置において、 変速指令弁が有段伝速経路での動力伝達を指令する位置
   にある場合に上記クラッチに油圧を供給する油路を遮断
   する遮断弁が設けられていることを特徴とする変速機の
   油圧制御装置。