JPH0548382B2 - - Google Patents
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- JPH0548382B2 JPH0548382B2 JP60143468A JP14346885A JPH0548382B2 JP H0548382 B2 JPH0548382 B2 JP H0548382B2 JP 60143468 A JP60143468 A JP 60143468A JP 14346885 A JP14346885 A JP 14346885A JP H0548382 B2 JPH0548382 B2 JP H0548382B2
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- JP
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- line pressure
- pressure
- pulley
- control
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
- F16H61/662—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
- F16H61/66254—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling
- F16H61/66259—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling using electrical or electronical sensing or control means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Description
本発明は、車両用ベルト式無断変速機の油圧制
御装置に関し、詳しくは、ライン圧の電子制御に
おいて、ライン圧を電気信号と機械的信号の両方
で制御するものに関する。
御装置に関し、詳しくは、ライン圧の電子制御に
おいて、ライン圧を電気信号と機械的信号の両方
で制御するものに関する。
【従来の技術】
この種の無段変速機の制御に関しては、例えば
特開昭55−65755号公報に示す基本的なものがあ
り、機械的に変速及びライン圧制御することが示
されている。ところで機械的な制御では、バルブ
や油圧制御系の構造が複雑になり、入力情報や制
御が自から制限される。そこで近年、電子的に制
御して、変速及びライン圧を最適に制御する傾向
にある。 ここで無段変速機は、プーリとベルトの摩擦に
より動力伝達することを前提にしている。このた
めライン圧の電子制御では、適正な入力情報によ
りプーリとベルトの伝達トルクを正確に推定し、
この伝達トルクに対して常にベルトスリツプを生
じない必要最小限のプーリ押付け力を付与するよ
うに制御することが望まれる。 従来、上記無段変速機の電子制御に関しては、
例えば特開昭58−88252号公報に示すように、ト
ルクモータを用いて直接バルブ動作するものがあ
る。また例えば特開昭59−159456号公報におい
て、電磁弁により作動油を変化させて変速比変化
方向切換弁、変速比変化速度制御弁を動作するこ
とで、変速速度制御することが示されている。
特開昭55−65755号公報に示す基本的なものがあ
り、機械的に変速及びライン圧制御することが示
されている。ところで機械的な制御では、バルブ
や油圧制御系の構造が複雑になり、入力情報や制
御が自から制限される。そこで近年、電子的に制
御して、変速及びライン圧を最適に制御する傾向
にある。 ここで無段変速機は、プーリとベルトの摩擦に
より動力伝達することを前提にしている。このた
めライン圧の電子制御では、適正な入力情報によ
りプーリとベルトの伝達トルクを正確に推定し、
この伝達トルクに対して常にベルトスリツプを生
じない必要最小限のプーリ押付け力を付与するよ
うに制御することが望まれる。 従来、上記無段変速機の電子制御に関しては、
例えば特開昭58−88252号公報に示すように、ト
ルクモータを用いて直接バルブ動作するものがあ
る。また例えば特開昭59−159456号公報におい
て、電磁弁により作動油を変化させて変速比変化
方向切換弁、変速比変化速度制御弁を動作するこ
とで、変速速度制御することが示されている。
ところで上記先行技術の前者によれば、トルク
モータによる直接動作方式であるから、トルクモ
ータという大規模なアクチユエータが必要にな
り、油圧バルブの駆動源としては油圧を用いるこ
とが望まれる。また先行技術の後者によれば、ラ
イン圧制御は依然として変速比圧力、スロツトル
圧を用いて行つている。変速速度制御についても
2種類の弁装置を用いているので、構造が複雑化
し、制御も煩雑になる等の問題がある。 ここでライン圧を電子制御する方法として、制
御ユニツトからの電気信号によりソレノイド弁で
信号油圧を生成し、この信号油圧をライン圧制御
弁に供給してライン圧制御することが考えられ
る。 この制御方法によると、電気信号のみにより例
えば5〜20Kg/cm2の広範囲のライン圧を制御する
ため、制御量が多くなつて電気信号によりライン
圧を細かく制御することが難しい。また油温等が
変化すると、信号油圧自信が変動するため、ライ
ン圧の誤差が大きくなり、これらの理由でライン
圧を高い精度で制御することに限界がある。そこ
でこの方式では、電気信号とそれに応じた信号油
圧によるライン圧の制御量をできるだけ少なくす
るように工夫する必要がある。 本発明は、このような点に鑑み、電気信号とそ
れに応じた信号油圧でライン圧を電子制御する方
式において、ライン圧を高い精度で制御すること
ができる無段変速機の油圧制御装置を提供するこ
とを目的とする。
モータによる直接動作方式であるから、トルクモ
ータという大規模なアクチユエータが必要にな
り、油圧バルブの駆動源としては油圧を用いるこ
とが望まれる。また先行技術の後者によれば、ラ
イン圧制御は依然として変速比圧力、スロツトル
圧を用いて行つている。変速速度制御についても
2種類の弁装置を用いているので、構造が複雑化
し、制御も煩雑になる等の問題がある。 ここでライン圧を電子制御する方法として、制
御ユニツトからの電気信号によりソレノイド弁で
信号油圧を生成し、この信号油圧をライン圧制御
弁に供給してライン圧制御することが考えられ
る。 この制御方法によると、電気信号のみにより例
えば5〜20Kg/cm2の広範囲のライン圧を制御する
ため、制御量が多くなつて電気信号によりライン
圧を細かく制御することが難しい。また油温等が
変化すると、信号油圧自信が変動するため、ライ
ン圧の誤差が大きくなり、これらの理由でライン
圧を高い精度で制御することに限界がある。そこ
でこの方式では、電気信号とそれに応じた信号油
圧によるライン圧の制御量をできるだけ少なくす
るように工夫する必要がある。 本発明は、このような点に鑑み、電気信号とそ
れに応じた信号油圧でライン圧を電子制御する方
式において、ライン圧を高い精度で制御すること
ができる無段変速機の油圧制御装置を提供するこ
とを目的とする。
この目的を達成するため本発明は、エンジン側
の主軸にプーリ間隔可変のプライマリプーリが設
けられ、主軸に平行配置される車輪側の副軸にプ
ーリ間隔可変のセカンダリプーリが設けられ、両
プーリの間に駆動ベルトが巻回され、油圧源から
の油路にライン圧を制御してそのライン圧をセカ
ンダリプーリのシリンダに供給してプーリ押付け
力を付与するライン圧制御弁が設けられ、プライ
マリプーリのシリンダへの油路にライン圧を給排
油してプライマリ圧を変化する変速速度制御弁が
設けられ、プライマリ圧により両プーリに対する
駆動ベルトの巻付け径の比を変化して無段階に変
速する無段変速機において、 上記ライン圧制御弁40はプーリ可動側半体7
aに直接摺接して変速比に応じて移動する部材4
6に機械的に連結されると共に、制御ポート41
dに制御ユニツト70の電気信号に応じてソレノ
イド弁65で生成される信号油圧が供給され、ラ
イン圧を変速比に応じた機械的な力と信号油圧と
を加算した信号により可変制御することを特徴と
する。
の主軸にプーリ間隔可変のプライマリプーリが設
けられ、主軸に平行配置される車輪側の副軸にプ
ーリ間隔可変のセカンダリプーリが設けられ、両
プーリの間に駆動ベルトが巻回され、油圧源から
の油路にライン圧を制御してそのライン圧をセカ
ンダリプーリのシリンダに供給してプーリ押付け
力を付与するライン圧制御弁が設けられ、プライ
マリプーリのシリンダへの油路にライン圧を給排
油してプライマリ圧を変化する変速速度制御弁が
設けられ、プライマリ圧により両プーリに対する
駆動ベルトの巻付け径の比を変化して無段階に変
速する無段変速機において、 上記ライン圧制御弁40はプーリ可動側半体7
aに直接摺接して変速比に応じて移動する部材4
6に機械的に連結されると共に、制御ポート41
dに制御ユニツト70の電気信号に応じてソレノ
イド弁65で生成される信号油圧が供給され、ラ
イン圧を変速比に応じた機械的な力と信号油圧と
を加算した信号により可変制御することを特徴と
する。
上記構成による本発明では、無段変速機が基本
的には、ライン圧制御弁により制御されるライン
圧がセカンダリシリンダに常に導入して、ベルト
スリツプを生じないプーリ押付け力が付与され
る。また変速速度制御弁によりライン圧をプライ
マリシリンダに給排油してプライマリ圧を変化す
ることで、無段階に変速制御される。 そしてライン圧制御弁40によるライン圧は、
伝達トルクとして例えば変速比とエンジントルク
の関係で制御され、この場合に変速比に対して
は、プーリ可動側半体7aに直接摺動して変速比
に応じて移動する部材46により機械的に制御さ
れる。そこで制御ユニツト70による電気信号は
エンジントルクだけになり、この電気信号により
ソレノイド弁65で信号油圧を生成し、この信号
油圧で更に電気的に制御される。そこでライン圧
制御弁40によるライン圧は、変速比に応じた機
械的な制御量と、エンジントルクに応じた電気的
な制御量を加算して連続的に制御される。
的には、ライン圧制御弁により制御されるライン
圧がセカンダリシリンダに常に導入して、ベルト
スリツプを生じないプーリ押付け力が付与され
る。また変速速度制御弁によりライン圧をプライ
マリシリンダに給排油してプライマリ圧を変化す
ることで、無段階に変速制御される。 そしてライン圧制御弁40によるライン圧は、
伝達トルクとして例えば変速比とエンジントルク
の関係で制御され、この場合に変速比に対して
は、プーリ可動側半体7aに直接摺動して変速比
に応じて移動する部材46により機械的に制御さ
れる。そこで制御ユニツト70による電気信号は
エンジントルクだけになり、この電気信号により
ソレノイド弁65で信号油圧を生成し、この信号
油圧で更に電気的に制御される。そこでライン圧
制御弁40によるライン圧は、変速比に応じた機
械的な制御量と、エンジントルクに応じた電気的
な制御量を加算して連続的に制御される。
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、本発明が適応される無段変速
機の概略について説明する。先ず、駆動系につい
て説明すると、エンジン1がクラツチ2、前後進
切換装置3を介して無段変速機4の主軸5に連結
される。無段変速機4は、主軸5に対して副軸6
が平行配置され、主軸5にプライマリプーリ7が
設けられ、副軸6にセカンダリプーリ8が設けら
れ、両プーリ7,8に駆動ベルト11が巻付けら
れている。両プーリ7,8は、一方の固定側に対
し他方が軸方向移動してプーリ間隔可変に構成さ
れ、可動側に油圧シリンダ9,10を有する。こ
こでセカンダリシリンダ10に対しプライマリシ
リンダ9の方が受圧面積が大きく形成され、プラ
イマリ圧により駆動ベルト11のプーリ7,8に
対する巻付け径を換えて無段変速するように構成
される。 また副軸6は、1組のリダクシヨンギヤ12,
13を介して出力軸14に連結される。そして出
力軸14のドライブギヤ15が、フアイナルギヤ
16、デイフアレンシヤルギヤ17、車軸18を
介して駆動輪19に伝動構成される。 更に、無段変速機4は制御ユニツト70を有す
る。制御ユニツト70はライン圧と変速制御する
電気信号を油圧回路20に出力して動作し、プラ
イマリシリンダ9とセカダリシリンダ10の油圧
を制御するように構成される。 第2図において、油圧回路20を含む油圧制御
系にいつて説明する。先ず、エンジン1により駆
動されるオイルポンプ21を有し、このオイルポ
ンプ21の吐出側のライン圧油路22がセカンダ
シリンダ10、ライン圧制御弁40及び変速速度
制御弁50に連通され、変速速度制御弁50が油
路23を介してプライマリシリンダ9に連通され
る。変速速度制御弁50のドレ側の油路24は、
プライマリシリンダ9の排油の際に空気が侵入す
るのを防ぐチエツク弁25を有してオイルパン2
6に連通される。またライン圧制御弁40のドレ
ン側の油路27には、一定の潤滑圧を発生するリ
ユーブリケイシヨン弁28が設けられ、この潤滑
圧の油路27が駆動ベルト11の潤滑ノズル2
9、及びプリフイリング弁30を介してプライマ
シリンダ9への油路23にそれぞれ連通される。 ライン圧制御弁40は、弁体41にスプール4
2が移動可能に挿入され、このスプール42が油
路22のポート41aをドレンポート41bに連
通して調圧する。スプール42の一方のポート4
1cには、油路22から分岐する油路36により
ライン圧PLが作用する。またスプール42の他
方には、電気的にライン圧制御する制御ポート4
1dが設けられ、機械的にライン圧制御するスプ
リング43が付勢される。そして制御ポート41
dには、油路37により信号油圧としてライン圧
制御用のデユーテイ圧Pdが供給される。 機械的にライン圧制御する手段として、スプリ
ング43のスプール42と反対側にプツシユ44
が移動可能に支持される。またプライマリプーリ
7の可動側半体7aとライン圧制御弁40が隣接
して平行配置され、両者の間に潤滑油を導く中空
軸48が平行配置され、この中空軸48にセンサ
シユー46が移動可能に嵌合される。センサシユ
ー46は、一端が可動側半体7aに摺接して移動
することで変速比iを検出するものであり、その
他端の調整ねじ47がブツシユ44の調整ねじ4
5に当接してスプリング43に機械的に連結され
る。そして変速比iの大きい低速断ではスプリン
グ荷重を大きくし、変速比iが小さくなるほどス
プリング荷重を連続的に減じる。 そこでライン圧PL、その有効面積SL、デユー
テイ圧Pd、その有効面積Sd、スプリング荷重Fs
とすると、次式が成立する。 Ps+Pd・Sd=PL・SL PL=(Pd・Sd・Fs)/SL このためライン圧PLは、スプリング荷重Fsと
デユーテイ圧Pdの関数で連続的に変化するよう
に制御される。即ち、変速比iに応じた機械的な
スプリング荷重Fsの制御量と、電気的なデユー
テイ圧Pdの制御量とを加算してライン圧制御す
るように構成される。 変速速度制御弁50は、弁体51にスプール5
2が移動可能に挿入され、スプール52の左右の
移動により油路22のポート51aを油路23の
ポート51bに連通する給油位置と、ポート51
bをドレンポート51cに連通する排油位置との
間で動作する。スプール52の一方のポート51
dには油路53により一定のレデユーシング圧
PRが作用し、他方のポート51eには油路54
により信号油圧として変速速度制御用のデユーテ
イ圧Pdが作用する。またポート51eでスプー
ル52に初期設定用のスプリング55が付勢さ
れ、デユーテイ圧Pdのオンにより排油側に動作
するように構成される。 信号油圧のデユーテイ圧Pdは、レデユーシン
グ圧PRを元圧として電気信号のデユーテイ比に
応じたパルス状に生成される。このためデユーテ
イ圧Pdのオン/オフ比(デユーテイ比)を変化
させることで給油と排油の時間、即ち流入、流出
流量が変化し、変速速度を制御することが可能と
なる。 即ち、変速速度di/dtはプライマリシリンダ9
の流量Qの関数であり、流量Qはデユーテイ比
D、ライン圧PL、プライマリ圧Ppの関数である
ため、次式が成立する。 di/dt=f(Q)=f(D、PL、Pp) ここでライン圧PLは変速比iとエンジントル
クTにより制御され、プライマリ圧Ppはライン
圧PLと変速比iで決まるので、Tを一定と仮定
すると、 di/dt/f(D、i) となる。一方、変速速度di/dtは、定常での目標
変速比isと実変速比iの偏差に基づいて決められ
るので、次式が成立する。 di/dt=c(is−i) このことから、各変速比iにおいて目標変速比
isを定めて変速速度di/dtを決めてやれば、その
変速速度di/dtと変速比iの関係からデユーテイ
比Dが求まる。そこで、このデユーテイ比Dで変
速速度制御弁50を動作すれば、変速全域で変速
速度制御できることがわかる。 次いで、信号油圧としてのデユーテイ圧Pdを
生成する回路について説明する。先ず、一定のレ
デユーシング圧PRを発生する回路として、ライ
ン圧油路22が流量を制限するオリフイス32を
介して油路31に分岐し、この油路31がレデユ
ーシング弁60に連通される。 レデユーシング弁60は、弁体61にスプール
62が移動可能に挿入され、スプール62の一方
にスプリング63が付勢される。また油路31と
連通する入口ポート61a、出口ポート61b、
ドレンポート61cを備え、出口ポート61bか
らのレデユーシング圧PRが油路33によりスプ
ール62のスプリング63と反対側のポート61
dに作用する。スプリング63の一方のブロツク
64は調整ねじなどで移動して、スプリング荷重
と共にレデユーシング圧PRを調整可能になつて
いる。 これによりライン圧PLがオリフイス32によ
り制限してポート61aに供給され、油路33の
レデユーシング圧PRが低下すると、スプリング
63によりスプール62がポート61aと61b
とを連通してライン圧PLを導入する。またポー
ト61dの油圧の上昇によりスプール62が戻さ
れポート61bと61cとを連通してレデユーシ
ング圧PRを減じる。こうしてレデユーシング圧
PRの低下分だけライン圧PLを補給し、常にスプ
リング63の荷重と等しい一定のレデユーシング
圧PRを発生する。 このレデユーシング圧PRの油路33は、オリ
フイス34を有してライン圧制御用ソレノイド弁
65、アキユムレータ66及び油路37に連通さ
れる。そしてソレノイド弁65がデユーテイ信号
により一定のレデユーシング圧PRを断続的に排
圧してパルス状の油圧を生成し、この油圧をアキ
ユムレータ66により所定のレベルのデユーテイ
圧Pdに平滑化して油路37によりライン圧PL制
御弁40に供給する。 また油路33のオリフイス34の上流側から油
路53が分岐し、油路53の途中からオリフイス
35を有して変速速度制御用ソレノイド弁67と
油路54に連通される。そしてソレノイド弁67
がデユーテイ信号により同様にデユーテイ圧Pd
を生成し、このデユーテイ圧Pdを油路54によ
りそのまま変速速度制御弁50に供給する。 ソレノイド弁65は、デユーテイ信号のオンに
より排圧する構成である。このためデユーテイ比
が大きいほどデユーテイ圧Pdを低くする。これ
によりライン圧PLは、デユーテイ比に対し減少
関数の特性となる。 ソレノイド弁67も同様の構成であるため、デ
ユーテイ比が大きい場合は変速速度制御弁50を
給油位置に切換える時間が長くなつてシフトアツ
プさせ、逆の場合は排油位置に切換える時間が長
くなつてシフトダウンする。そしてis−iの偏差
が大きいほどデユーテイ比の変化が大きいこと
で、変速スピードを速く制御する。 更に、制御ユニツト70を含む電気制御系につ
いて説明すると、プライマリプーリ回転数センサ
71、セカンダリプーリ回転数センサ72、スロ
ツトル開度センサ73、エンジン回転数センサ7
4を有する。そしてこれらセンサ信号が制御ユニ
ツト70に入力する。 制御ユニツト70においてライン圧制御系につ
いて説明すると、ライン圧制御弁40において変
速比iの関係で機械的にライン圧制御される。こ
のため電気的にはエンジントルクTでのみ制御す
れば良いことになる。そこでエンジン回転数とス
ロツトル開度によりエンジントルクTを設定し、
このエンジントルクTに応じた目標ライン圧PLt
を定める。そして目標ライン圧PLtに応じた操作
量としてのデユーテイ比Dを減少関数的に設定し
て、このデユーテイ信号をソレノイド弁65に出
力する。 また変速制御系について説明すると、目標変速
比isと実変速比iの偏差に基づいて変速速度di/
dtを算出する。そしてdi/di、iの関係で操作量
としてのデユーテイ比Dを設定して、このデユー
テイ信号をソレノイド弁67に出力する。 次に、この実施例の作用について説明する。 先ず、エンジン1の運転によりオイルポンプ2
1が駆動し、油路22のライン圧PLはセカンダ
シリンダ10にのみ供給されて、変速比最大の低
速段になる。このときライン圧PLを用いたレデ
ユーシング弁60により一定のレデユーシング圧
PRが取出され、このレデユーシング圧PRが各ソ
レノイド弁65,67に導かれて、電子的にライ
ン圧及び変速制御することが可能になる。 そこで車両停止または発進時の変速比最大の場
合は、ライン圧制御弁40においてスプリング4
3の荷重はセンサシユー46により最も大きくな
り、このスプリング荷重とバランスするライン圧
PLも最大に制御される。そして車速の上昇によ
り変速制御が開始して変速比iが小さくなると、
プライマリプーリ7の可動側半体aと共にセンサ
シユー46が後退移動してスプリング43の荷重
が減少し、ライン圧PLは順次低下するように制
御される。こうしてライン圧PLはセンサシユー
46とスプリング43により変速比iの関係で機
械的に制御され、この特性は第3図の実線aで示
すように、変速比iに対して増大関数になる。ま
たこの場合のライン圧PLは、エンジントクTが
零の場合の最低ライン圧PLminとなる。 また発進、走行時には、制御ユニツト70にお
いてエンジン回転数とスロツトル開度のトルク特
性によりエンジントルクTが設定される。そこで
スロツトル開度の大きい加速時には、エンジント
ルクTも大きく設定され、制御ユニツト70から
デユーテイ比Dの小さい信号がソレノイド弁65
に出力して大きいデユーテイ圧Pdに変換される。
このデユーテイ圧Pdがライン圧制御弁40のポ
ート41dに入つてライン圧PLを高くする方向
に作用することで、ライン圧PLは高く制御され
る。 またエンジントルクTが低い状態で走行する場
合は、デユーテイ比Dは大きくなつてソレノイド
弁65により小さいデユーテイ圧Pdに変換され、
ライン圧PLも低く制御される。こうしてデユー
テイ信号によりライン圧PLがエンジントルクT
に対して増大関数的に制御され、この場合の制御
幅は第3図の破線bで示すようになる。尚、この
場合の制御幅は最低ライン圧PLminの不足分を
補うものとして、例えばデユーテイ圧Pd4Kg/cm2
に対しその1〜4倍に設定される。 こうして或るエンジントルクTの運転状態で、
或る変速比iに変速して走行する場合は、変速比
iに対して機械的に制御されるライン圧PLとエ
ンジントルクTに対して電気的に制御されるライ
ン圧PLを加算したものになり、この制御幅は第
3図の一点鎖線cのようになる。そして合計のラ
イン圧PLは、変速比iとエンジントルクTの関
係で制御されるため、プーリとベルトの伝達トル
クに対応し、ベルトスリツプを生じない必要最小
限のプーリ押付け力が付加される。 一方、発進後は、制御ユニツト70において更
にis−iにより変速速度di/dtが算出され、この
di/dtとiの関係で設定されるデユーテイ比Dの
信号がソレノイド弁67に出力してデユーテイ圧
Pdに変換される。そしてこのデユーテイ圧Pdが
変速速度制御弁50に導入して動作し、プライマ
リシリンダ9にライン圧PLを所定の流量で給排
油してプライマリ圧Ppを変化する。そこで目標
変速比isに実際の変速比iが追従して、運転、走
行状態に応じて適正に変速制御され、この場合に
過渡状態のようにis−iが大きいほど速い変速ス
ピードで変速される。 以上、本発明の一実施例について説明したが、
ソレノイド弁のオン・オフの関係を逆にすること
もできる。
る。 第1図において、本発明が適応される無段変速
機の概略について説明する。先ず、駆動系につい
て説明すると、エンジン1がクラツチ2、前後進
切換装置3を介して無段変速機4の主軸5に連結
される。無段変速機4は、主軸5に対して副軸6
が平行配置され、主軸5にプライマリプーリ7が
設けられ、副軸6にセカンダリプーリ8が設けら
れ、両プーリ7,8に駆動ベルト11が巻付けら
れている。両プーリ7,8は、一方の固定側に対
し他方が軸方向移動してプーリ間隔可変に構成さ
れ、可動側に油圧シリンダ9,10を有する。こ
こでセカンダリシリンダ10に対しプライマリシ
リンダ9の方が受圧面積が大きく形成され、プラ
イマリ圧により駆動ベルト11のプーリ7,8に
対する巻付け径を換えて無段変速するように構成
される。 また副軸6は、1組のリダクシヨンギヤ12,
13を介して出力軸14に連結される。そして出
力軸14のドライブギヤ15が、フアイナルギヤ
16、デイフアレンシヤルギヤ17、車軸18を
介して駆動輪19に伝動構成される。 更に、無段変速機4は制御ユニツト70を有す
る。制御ユニツト70はライン圧と変速制御する
電気信号を油圧回路20に出力して動作し、プラ
イマリシリンダ9とセカダリシリンダ10の油圧
を制御するように構成される。 第2図において、油圧回路20を含む油圧制御
系にいつて説明する。先ず、エンジン1により駆
動されるオイルポンプ21を有し、このオイルポ
ンプ21の吐出側のライン圧油路22がセカンダ
シリンダ10、ライン圧制御弁40及び変速速度
制御弁50に連通され、変速速度制御弁50が油
路23を介してプライマリシリンダ9に連通され
る。変速速度制御弁50のドレ側の油路24は、
プライマリシリンダ9の排油の際に空気が侵入す
るのを防ぐチエツク弁25を有してオイルパン2
6に連通される。またライン圧制御弁40のドレ
ン側の油路27には、一定の潤滑圧を発生するリ
ユーブリケイシヨン弁28が設けられ、この潤滑
圧の油路27が駆動ベルト11の潤滑ノズル2
9、及びプリフイリング弁30を介してプライマ
シリンダ9への油路23にそれぞれ連通される。 ライン圧制御弁40は、弁体41にスプール4
2が移動可能に挿入され、このスプール42が油
路22のポート41aをドレンポート41bに連
通して調圧する。スプール42の一方のポート4
1cには、油路22から分岐する油路36により
ライン圧PLが作用する。またスプール42の他
方には、電気的にライン圧制御する制御ポート4
1dが設けられ、機械的にライン圧制御するスプ
リング43が付勢される。そして制御ポート41
dには、油路37により信号油圧としてライン圧
制御用のデユーテイ圧Pdが供給される。 機械的にライン圧制御する手段として、スプリ
ング43のスプール42と反対側にプツシユ44
が移動可能に支持される。またプライマリプーリ
7の可動側半体7aとライン圧制御弁40が隣接
して平行配置され、両者の間に潤滑油を導く中空
軸48が平行配置され、この中空軸48にセンサ
シユー46が移動可能に嵌合される。センサシユ
ー46は、一端が可動側半体7aに摺接して移動
することで変速比iを検出するものであり、その
他端の調整ねじ47がブツシユ44の調整ねじ4
5に当接してスプリング43に機械的に連結され
る。そして変速比iの大きい低速断ではスプリン
グ荷重を大きくし、変速比iが小さくなるほどス
プリング荷重を連続的に減じる。 そこでライン圧PL、その有効面積SL、デユー
テイ圧Pd、その有効面積Sd、スプリング荷重Fs
とすると、次式が成立する。 Ps+Pd・Sd=PL・SL PL=(Pd・Sd・Fs)/SL このためライン圧PLは、スプリング荷重Fsと
デユーテイ圧Pdの関数で連続的に変化するよう
に制御される。即ち、変速比iに応じた機械的な
スプリング荷重Fsの制御量と、電気的なデユー
テイ圧Pdの制御量とを加算してライン圧制御す
るように構成される。 変速速度制御弁50は、弁体51にスプール5
2が移動可能に挿入され、スプール52の左右の
移動により油路22のポート51aを油路23の
ポート51bに連通する給油位置と、ポート51
bをドレンポート51cに連通する排油位置との
間で動作する。スプール52の一方のポート51
dには油路53により一定のレデユーシング圧
PRが作用し、他方のポート51eには油路54
により信号油圧として変速速度制御用のデユーテ
イ圧Pdが作用する。またポート51eでスプー
ル52に初期設定用のスプリング55が付勢さ
れ、デユーテイ圧Pdのオンにより排油側に動作
するように構成される。 信号油圧のデユーテイ圧Pdは、レデユーシン
グ圧PRを元圧として電気信号のデユーテイ比に
応じたパルス状に生成される。このためデユーテ
イ圧Pdのオン/オフ比(デユーテイ比)を変化
させることで給油と排油の時間、即ち流入、流出
流量が変化し、変速速度を制御することが可能と
なる。 即ち、変速速度di/dtはプライマリシリンダ9
の流量Qの関数であり、流量Qはデユーテイ比
D、ライン圧PL、プライマリ圧Ppの関数である
ため、次式が成立する。 di/dt=f(Q)=f(D、PL、Pp) ここでライン圧PLは変速比iとエンジントル
クTにより制御され、プライマリ圧Ppはライン
圧PLと変速比iで決まるので、Tを一定と仮定
すると、 di/dt/f(D、i) となる。一方、変速速度di/dtは、定常での目標
変速比isと実変速比iの偏差に基づいて決められ
るので、次式が成立する。 di/dt=c(is−i) このことから、各変速比iにおいて目標変速比
isを定めて変速速度di/dtを決めてやれば、その
変速速度di/dtと変速比iの関係からデユーテイ
比Dが求まる。そこで、このデユーテイ比Dで変
速速度制御弁50を動作すれば、変速全域で変速
速度制御できることがわかる。 次いで、信号油圧としてのデユーテイ圧Pdを
生成する回路について説明する。先ず、一定のレ
デユーシング圧PRを発生する回路として、ライ
ン圧油路22が流量を制限するオリフイス32を
介して油路31に分岐し、この油路31がレデユ
ーシング弁60に連通される。 レデユーシング弁60は、弁体61にスプール
62が移動可能に挿入され、スプール62の一方
にスプリング63が付勢される。また油路31と
連通する入口ポート61a、出口ポート61b、
ドレンポート61cを備え、出口ポート61bか
らのレデユーシング圧PRが油路33によりスプ
ール62のスプリング63と反対側のポート61
dに作用する。スプリング63の一方のブロツク
64は調整ねじなどで移動して、スプリング荷重
と共にレデユーシング圧PRを調整可能になつて
いる。 これによりライン圧PLがオリフイス32によ
り制限してポート61aに供給され、油路33の
レデユーシング圧PRが低下すると、スプリング
63によりスプール62がポート61aと61b
とを連通してライン圧PLを導入する。またポー
ト61dの油圧の上昇によりスプール62が戻さ
れポート61bと61cとを連通してレデユーシ
ング圧PRを減じる。こうしてレデユーシング圧
PRの低下分だけライン圧PLを補給し、常にスプ
リング63の荷重と等しい一定のレデユーシング
圧PRを発生する。 このレデユーシング圧PRの油路33は、オリ
フイス34を有してライン圧制御用ソレノイド弁
65、アキユムレータ66及び油路37に連通さ
れる。そしてソレノイド弁65がデユーテイ信号
により一定のレデユーシング圧PRを断続的に排
圧してパルス状の油圧を生成し、この油圧をアキ
ユムレータ66により所定のレベルのデユーテイ
圧Pdに平滑化して油路37によりライン圧PL制
御弁40に供給する。 また油路33のオリフイス34の上流側から油
路53が分岐し、油路53の途中からオリフイス
35を有して変速速度制御用ソレノイド弁67と
油路54に連通される。そしてソレノイド弁67
がデユーテイ信号により同様にデユーテイ圧Pd
を生成し、このデユーテイ圧Pdを油路54によ
りそのまま変速速度制御弁50に供給する。 ソレノイド弁65は、デユーテイ信号のオンに
より排圧する構成である。このためデユーテイ比
が大きいほどデユーテイ圧Pdを低くする。これ
によりライン圧PLは、デユーテイ比に対し減少
関数の特性となる。 ソレノイド弁67も同様の構成であるため、デ
ユーテイ比が大きい場合は変速速度制御弁50を
給油位置に切換える時間が長くなつてシフトアツ
プさせ、逆の場合は排油位置に切換える時間が長
くなつてシフトダウンする。そしてis−iの偏差
が大きいほどデユーテイ比の変化が大きいこと
で、変速スピードを速く制御する。 更に、制御ユニツト70を含む電気制御系につ
いて説明すると、プライマリプーリ回転数センサ
71、セカンダリプーリ回転数センサ72、スロ
ツトル開度センサ73、エンジン回転数センサ7
4を有する。そしてこれらセンサ信号が制御ユニ
ツト70に入力する。 制御ユニツト70においてライン圧制御系につ
いて説明すると、ライン圧制御弁40において変
速比iの関係で機械的にライン圧制御される。こ
のため電気的にはエンジントルクTでのみ制御す
れば良いことになる。そこでエンジン回転数とス
ロツトル開度によりエンジントルクTを設定し、
このエンジントルクTに応じた目標ライン圧PLt
を定める。そして目標ライン圧PLtに応じた操作
量としてのデユーテイ比Dを減少関数的に設定し
て、このデユーテイ信号をソレノイド弁65に出
力する。 また変速制御系について説明すると、目標変速
比isと実変速比iの偏差に基づいて変速速度di/
dtを算出する。そしてdi/di、iの関係で操作量
としてのデユーテイ比Dを設定して、このデユー
テイ信号をソレノイド弁67に出力する。 次に、この実施例の作用について説明する。 先ず、エンジン1の運転によりオイルポンプ2
1が駆動し、油路22のライン圧PLはセカンダ
シリンダ10にのみ供給されて、変速比最大の低
速段になる。このときライン圧PLを用いたレデ
ユーシング弁60により一定のレデユーシング圧
PRが取出され、このレデユーシング圧PRが各ソ
レノイド弁65,67に導かれて、電子的にライ
ン圧及び変速制御することが可能になる。 そこで車両停止または発進時の変速比最大の場
合は、ライン圧制御弁40においてスプリング4
3の荷重はセンサシユー46により最も大きくな
り、このスプリング荷重とバランスするライン圧
PLも最大に制御される。そして車速の上昇によ
り変速制御が開始して変速比iが小さくなると、
プライマリプーリ7の可動側半体aと共にセンサ
シユー46が後退移動してスプリング43の荷重
が減少し、ライン圧PLは順次低下するように制
御される。こうしてライン圧PLはセンサシユー
46とスプリング43により変速比iの関係で機
械的に制御され、この特性は第3図の実線aで示
すように、変速比iに対して増大関数になる。ま
たこの場合のライン圧PLは、エンジントクTが
零の場合の最低ライン圧PLminとなる。 また発進、走行時には、制御ユニツト70にお
いてエンジン回転数とスロツトル開度のトルク特
性によりエンジントルクTが設定される。そこで
スロツトル開度の大きい加速時には、エンジント
ルクTも大きく設定され、制御ユニツト70から
デユーテイ比Dの小さい信号がソレノイド弁65
に出力して大きいデユーテイ圧Pdに変換される。
このデユーテイ圧Pdがライン圧制御弁40のポ
ート41dに入つてライン圧PLを高くする方向
に作用することで、ライン圧PLは高く制御され
る。 またエンジントルクTが低い状態で走行する場
合は、デユーテイ比Dは大きくなつてソレノイド
弁65により小さいデユーテイ圧Pdに変換され、
ライン圧PLも低く制御される。こうしてデユー
テイ信号によりライン圧PLがエンジントルクT
に対して増大関数的に制御され、この場合の制御
幅は第3図の破線bで示すようになる。尚、この
場合の制御幅は最低ライン圧PLminの不足分を
補うものとして、例えばデユーテイ圧Pd4Kg/cm2
に対しその1〜4倍に設定される。 こうして或るエンジントルクTの運転状態で、
或る変速比iに変速して走行する場合は、変速比
iに対して機械的に制御されるライン圧PLとエ
ンジントルクTに対して電気的に制御されるライ
ン圧PLを加算したものになり、この制御幅は第
3図の一点鎖線cのようになる。そして合計のラ
イン圧PLは、変速比iとエンジントルクTの関
係で制御されるため、プーリとベルトの伝達トル
クに対応し、ベルトスリツプを生じない必要最小
限のプーリ押付け力が付加される。 一方、発進後は、制御ユニツト70において更
にis−iにより変速速度di/dtが算出され、この
di/dtとiの関係で設定されるデユーテイ比Dの
信号がソレノイド弁67に出力してデユーテイ圧
Pdに変換される。そしてこのデユーテイ圧Pdが
変速速度制御弁50に導入して動作し、プライマ
リシリンダ9にライン圧PLを所定の流量で給排
油してプライマリ圧Ppを変化する。そこで目標
変速比isに実際の変速比iが追従して、運転、走
行状態に応じて適正に変速制御され、この場合に
過渡状態のようにis−iが大きいほど速い変速ス
ピードで変速される。 以上、本発明の一実施例について説明したが、
ソレノイド弁のオン・オフの関係を逆にすること
もできる。
以上に説明したように本発明によると、無段変
速機で電子的にライン圧制御する油圧制御装置に
おいて、ライン圧制御弁が機械的な力と電気的な
信号油圧を加算した信号でライン圧制御する構成
であるから、電気的な制御量が少なくなつて、制
御制度が向上する。特に信号油圧によるライン圧
の制御量が減少することで、油温等に対する誤差
が少なくなる。 ライン圧は変速比の関係で機械的に制御される
ので、最低ライン圧を安定且つ確実に制御するこ
とができる。またセンサシユー等の変速比を検出
する部材をライン圧制御弁に機械的に連結するこ
とにより、構造を簡単にすることができる。エン
ジントルクに対しては電気的に制御されるので、
エンジントルク等を適確に推定できる。変速比と
エンジントルクの関係によりライン圧を制御する
ので、ベルトスリツプを生じない必要最小限に制
御することができる。
速機で電子的にライン圧制御する油圧制御装置に
おいて、ライン圧制御弁が機械的な力と電気的な
信号油圧を加算した信号でライン圧制御する構成
であるから、電気的な制御量が少なくなつて、制
御制度が向上する。特に信号油圧によるライン圧
の制御量が減少することで、油温等に対する誤差
が少なくなる。 ライン圧は変速比の関係で機械的に制御される
ので、最低ライン圧を安定且つ確実に制御するこ
とができる。またセンサシユー等の変速比を検出
する部材をライン圧制御弁に機械的に連結するこ
とにより、構造を簡単にすることができる。エン
ジントルクに対しては電気的に制御されるので、
エンジントルク等を適確に推定できる。変速比と
エンジントルクの関係によりライン圧を制御する
ので、ベルトスリツプを生じない必要最小限に制
御することができる。
第1図は本発明が適応される無段変速機の概略
を示す構成図、第2図は本発明の油圧制御装置の
実施例を示す油圧と電気の回路図、第3図はライ
ン圧制御の特性図である。 4……無段変速機、5……主軸、11……駆動
ベルト、6……副軸、7……プライマリプーリ、
7a……プーリ可動側半体、8……セカンダリプ
ーリ、9……プライマリシリンダ、10……セカ
ンダリシリンダ、21……オイルポンプ、22,
23……油路、40……ライン圧制御弁、50…
…変速速度制御弁、41d……制御ポート、46
……センサシユー、65……ソレノイド弁、70
……制御ユニツト。
を示す構成図、第2図は本発明の油圧制御装置の
実施例を示す油圧と電気の回路図、第3図はライ
ン圧制御の特性図である。 4……無段変速機、5……主軸、11……駆動
ベルト、6……副軸、7……プライマリプーリ、
7a……プーリ可動側半体、8……セカンダリプ
ーリ、9……プライマリシリンダ、10……セカ
ンダリシリンダ、21……オイルポンプ、22,
23……油路、40……ライン圧制御弁、50…
…変速速度制御弁、41d……制御ポート、46
……センサシユー、65……ソレノイド弁、70
……制御ユニツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 エンジン側の主軸にプーリ間隔可変のプライ
マリプーリが設けられ、主軸に平行配置される車
輪側の副軸にプーリ間隔可変のセカンダリプーリ
が設けられ、両プーリの間に駆動ベルトが巻回さ
れ、油圧源からの油路にライン圧を制御してその
ライン圧をセカンダリプーリのシリンダに供給し
てプーリ押付け力を付与するライン圧制御弁が設
けられ、プライマリプーリのシリンダへの油路に
ライン圧を給排油してプライマリ圧を変化する変
速速度制御弁が設けられ、プライマリ圧により両
プーリに対する駆動ベルトの巻付け径の比を変化
して無段階に変速する無段変速機において、 上記ライン圧制御弁40はプーリ可動側半体7
aに直接摺接して変速比に応じて移動する部材4
6に機械的に連結されると共に、制御ポート41
dに制御ユニツト70の電気信号に応じてソレノ
イド弁65で生成される信号油圧が供給され、ラ
イン圧を変速比に応じた機械的な力と信号油圧と
を加算した信号により可変制御することを特徴と
する無段変速機の油圧制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60143468A JPS624955A (ja) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | 無段変速機の油圧制御装置 |
DE8686305007T DE3665919D1 (en) | 1985-06-29 | 1986-06-27 | Continuously variable transmission oil pressure control |
EP86305007A EP0208482B1 (en) | 1985-06-29 | 1986-06-27 | Continuously variable transmission oil pressure control |
US06/879,663 US4729264A (en) | 1985-06-29 | 1986-06-27 | System for controlling the pressure of oil in a system for a continuously variable transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60143468A JPS624955A (ja) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | 無段変速機の油圧制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS624955A JPS624955A (ja) | 1987-01-10 |
JPH0548382B2 true JPH0548382B2 (ja) | 1993-07-21 |
Family
ID=15339406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60143468A Granted JPS624955A (ja) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | 無段変速機の油圧制御装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4729264A (ja) |
EP (1) | EP0208482B1 (ja) |
JP (1) | JPS624955A (ja) |
DE (1) | DE3665919D1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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WO1989007389A1 (en) * | 1988-02-10 | 1989-08-24 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Solution culture apparatus |
US5031481A (en) * | 1989-12-08 | 1991-07-16 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Electro-hydraulic control system for a dual-pass continuously variable transmission |
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US6099424A (en) * | 1998-12-30 | 2000-08-08 | Hamilton Sundstrand Corporation | Continuously variable transmission with control arrangement and method for recovering from transmission belt slipping |
US6290620B1 (en) | 1999-06-25 | 2001-09-18 | Hamilton Sundstrand Corporation | Continuously variable transmission with control arrangement and method for reducing impact of shock load |
DE102008007054A1 (de) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Hydraulikanordnung zur Steuerung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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NL165821C (nl) * | 1976-02-09 | 1981-05-15 | Doornes Transmissie Bv | Traploos variabele overbrenging. |
IT1072036B (it) * | 1976-11-24 | 1985-04-10 | Sira | Circzito di controllo a due andature per variatori automatici di rapporto a cinghia trapezoidale particolarmente per autoveicoli |
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NL7907714A (nl) * | 1979-10-19 | 1981-04-22 | Doornes Transmissie Bv | Werkwijze en inrichting voor het regelen van een traploos variabele transmissie. |
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