JPH05180313A

JPH05180313A - 無段変速機の制御装置

Info

Publication number: JPH05180313A
Application number: JP35962091A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Iijima; 洋一飯島; Nobusada Hoshikawa; 宣禎星川; Kazuhisa Hirayabu; 和久平籔; Yoshikazu Watanabe; 良和渡辺
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-07-20

Abstract

(57)【要約】【目的】機械式変速制御方式において簡単な構成でエ
コノミーモードの変速パターンを得ることを可能にし、
且つエコノミーモードでは加速性と燃費を共に向上す
る。【構成】エコノミーモードスイッチ７０のＯＮ時に所
定の条件が成立すると、制御ユニット８０からの電気信
号でソレノイド弁６５により作動油圧を生じて、変速比
制御弁３０のシフトロック手段６０に導入し、このシフ
トロック手段６０によりダウンシフトを規制して、例え
ば変速比を高速段側に保持するように変速してエコノミ
ーモードの変速パターンを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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、変速パターンを燃費重視のエコノミー
モードに切換可能にした制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の無段変速機において機械式に変
速制御する方式では、油圧制御系の変速比制御弁でアク
セル踏込み量に応じたスプリング力と、プライマリプー
リ回転数に応じたピトー圧とのバランスによりプライマ
リ圧を可変する。そして、車速に対してアップシフトで
は例えばプライマリプーリ回転数が増大関数的に変化す
るように変速し、ダウンシフトではプライマリプーリ回
転数が一定状態を保つように変速する構成になってい
る。またこのような通常走行モードに対しエンジンブレ
ーキモードとして、アクセル踏込み量に対応したスプリ
ング力を強制的に増大し、プライマリプーリ回転数の高
い状態、即ち低速段側に移行する。一方、急ブレーキ時
のタイヤロック防止対策として、変速比制御弁を強制的
にプライマリ圧増大側に動作して、高速段側にシフトロ
ックすること等が、既に本件出願人により提案されてい
る。

【０００３】ここで、無段変速機では、構造的にアップ
シフトが非常にスムースに行われて燃費等の点でも有利
な特性を有するが、このような機械式変速制御方式にお
いても、変速パターンとして更に燃費を重視したエコノ
ミーモードを、簡単な構成で制御可能に追加する。そし
て、運転者により選択使用可能にすることが望まれてい
る。

【０００４】従来、上記無段変速機のエコノミーモード
制御に関しては、例えば特開昭５９−２１７０５０号公
報、特開昭６０−１４６４８号公報の先行技術がある。
ここで、走行条件に応じた目標機関回転速度を設定し
て、実際の機関回転速度を目標値に追従するように変速
制御する電子制御において、エコノミーモードとして目
標値をスロットル開度の略全域で低く設定して、アップ
シフトを促すことが示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、目標機関回転速度を用いた電子的
な変速制御であるから、機械式変速制御方式には適応す
ることができない。またエコノミーモードでは目標値が
スロットル開度の略全域で低く設定されているので、低
速時の加速性等を悪化するおそれがある等の問題があ
る。

【０００６】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、機械式変速制御方式において簡単な構成でエコノミ
ーモードの変速パターンを得ることを可能にし、且つエ
コノミーモードでは加速性と燃費を共に向上するように
変速制御することを目的とする。

【０００７】

【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、変速比制御弁のスプールの一方に少なく
ともアクセル開度に応じたスプリング力を、その他方に
プライマリプーリ回転数に応じたピトー圧を作用し、両
者の関係でプライマリ圧を増減変化して変速制御する無
段変速機の油圧制御系において、エコノミーモードスイ
ッチの操作時に所定の条件になると電気信号を出力する
制御ユニットと、その電気信号により所定の作動油圧を
生じるソレノイド弁と、変速比制御弁のスプールのピト
ー圧側に設けられて、作動油圧の導入によりスプールを
少なくともプライマリ圧増大側に保持してダウンシフト
を規制することでエコノミーモードの変速パターンを得
るシフトロック手段とを備えるものである。

【０００８】

【作用】上記構成に基づき、エコノミーモードスイッチ
をＯＦＦしたり、またはＯＮしても所定の条件が成立し
ない場合には、通常走行モードの変速パターンになって
変速比制御弁により変速全域でアップシフトまたはダウ
ンシフトして無段階に変速制御される。そしてエコノミ
ーモードスイッチのＯＮ時に所定の条件が成立すると、
制御ユニットからの電気信号でソレノイド弁により作動
油圧を生じて変速比制御弁のシフトロック手段に導入さ
れ、例えば変速比を高速段側に保持するように変速して
エコノミーモードの変速パターンになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２において無段変速機の駆動系の概略について
説明すると、符号１はエンジンであり、このエンジン１
がクラッチ２、前後進切換装置３を介して無段変速機４
のプライマリ軸５に連結する。無段変速機４は、プライ
マリ軸５のプライマリプーリ６とセカンダリ軸７のセカ
ンダリプーリ８との間にベルト９を装架して構成され、
セカンダリ軸７からディファレンシャル装置１０、車軸
１１を介して駆動輪１２に伝動構成される。無段変速機
４は、セカンダリプーリ８のセカンダリシリンダ８ａに
油圧制御系によりライン圧Ｐｓが供給されて、伝達トル
クに応じたクランプ力を付与する。また、プライマリプ
ーリ６のプライマリシリンダ６ａにプライマリ圧Ｐｐが
給排油されて、ベルト９の両プーリ６，８に対する巻付
け径を変化することで変速制御するようになっている。

【００１０】図１において、油圧制御系について説明す
る。先ずオイルポンプ１３の吐出側の油路１４が、ライ
ン圧調整弁２０に連通する。ライン圧調整弁２０は、セ
ンサシュー２０ａにより変速比に応じたスプリング力が
付勢されることで、変速比等に応じたライン圧Ｐｓを生
じる。そしてこの油路１４のライン圧Ｐｓが、油路１５
により常にセカンダリシリンダ８ａに供給され、油路１
６により変速比制御弁３０に導かれる。またライン圧調
整弁２０のドレン側の油路１７は、潤滑弁１８に連通し
て所定の潤滑圧ＰL を生じており、この潤滑圧ＰL の油
路１９がセレクト位置検出弁４０、エンジンブレーキ用
アクチュエータ５０に連通する。一方、プライマリプー
リ６には、プライマリプーリ回転数Ｎｐに応じたピトー
圧Ｐｔを生じるピトー圧センサ２１が設けられ、このセ
ンサ２１のピトー圧Ｐｔが油路２２によりライン圧調整
弁２０に導かれ、且つ並列に設けられるチェック弁２３
とオリフィス２４を介して変速比制御弁３０に導かれて
いる。

【００１１】変速比制御弁３０は流量制御タイプのもの
であり、弁本体３１の内部に、アクセル開度に応じて回
動するシフトカム３２と連結するプランジャ３３、変速
比に応じて動作するモジュレータ機構３４、スプリング
３５及びスプール３６が同軸上に配置され、スプール３
６の端部にピトー圧Ｐｔの油圧室３７が設けられる。ス
プール３６の溝３６ａの部分の弁本体側にはライン圧Ｐ
ｓのポート３１ａ、プライマリ圧Ｐｐのポート３１ｂ及
びドレンポート３１ｃが設けられ、ポート３１ｂが油路
２５によりプライマリシリンダ６ａに連通する。そして
アクセル開度に対応し、且つモジュレータ機構３４によ
り変速比との関係で補正したスプリング力と、ピトー圧
Ｐｔによる油圧力とがバランスするようにポート３１ｂ
のプライマリ圧Ｐｐを制御する。即ち、スプリング力の
方が大きい場合はプライマリ圧Ｐｐをドレンして低下す
ることで、ダウンシフトしてプライマリプーリ回転数を
上昇し、油圧力の方が大きい場合はライン圧Ｐｓを供給
してプライマリ圧Ｐｐを増大することで、アップシフト
してプライマリプーリ回転数を低下するように変速制御
する。

【００１２】一方、この変速比制御弁３０においては、
スプール３６をプライマリ圧増大側に制限することで変
速比ｉを高速段に保持して、ブレーキ時のタイヤロック
を防止したり、またはエコノミーモードの変速パターン
を得ることが可能になる。そこで、変速比制御弁３０に
ソレノイド弁６５を備えたシフトロック手段６０が設け
られている。

【００１３】シフトロック手段６０は、変速比制御弁３
０のスプール３６の油圧室側にシリンダ６１が開口して
形成され、このシリンダ６１の内部にシフトロック用ピ
ストン６２が出入り可能に挿入され、ピストン６２の油
圧室３７と反対側に他の油圧室６３が形成される。ソレ
ノイド弁６５は３方弁であり、電気信号により油路１６
のライン圧Ｐｓで油路６６に作動油圧Ｐｃを生じたり、
または作動油圧Ｐｃをドレンするように構成され、この
作動油圧Ｐｃの油路６６が変速比制御弁３０のポート３
１ｄを介して油圧室６３に連通される。こうして電気信
号によりソレノイド弁６５で作動油圧Ｐｃを生じると、
この作動油圧Ｐｃが油圧室６３に作用してピストン６２
を突出すると共にスプール３６をスプリング３５側のプ
ライマリ圧増大位置に移動するように構成される。

【００１４】セレクト位置検出弁４０は、セレクトレバ
ーの操作に応じて回動するカム４１において、Ｄ，Ｎ，
Ｒのレンジ位置では凸部４１ａに、Ｐ，Ｄｓのレンジ位
置では凹部４１ｂに形成される。そしてＤ，Ｎ，Ｒの各
レンジでは、弁体４２のドレン孔４３を閉じて油路１９
の潤滑圧ＰL により油路２６に操作油圧Ｐｄを生じ、
Ｐ，Ｄｓのレンジでは、ドレン孔４３により操作油圧Ｐ
ｄを消失する構成である。アクチュエータ５０は、ピス
トン５１の先端に変速比制御弁３０のプランジャ３３に
係合するフック５２を有し、このピストン５１の前方に
スプリング５３が付勢され、後方に油路２６の操作油圧
Ｐｄが作用するように連通する。そして例えばＤレンジ
では、操作油圧Ｐｄによりフック５２を後退位置し、エ
ンジンブレーキ用のＤｓレンジのセレクト時には、スプ
リング５３により強制的に変速比制御弁３０のスプリン
グ力を増大してダウンシフトすると共に、プライマリプ
ーリ回転数を上昇するようになっている。

【００１５】図３において、電子制御系について説明す
る。先ず、エコノミーモードスイッチ７０、レンジスイ
ッチ７１、変速比を検出する変速比センサ７２、スロッ
トル開度センサ７３、ブレーキスイッチ７４、車速セン
サ７５等を有し、これらのスイッチ及びセンサ信号が制
御ユニット８０に入力する。制御ユニット８０は、ブレ
ーキスイッチ７４と車速センサ７５の信号が入力するタ
イヤロック判定部８１を有し、ブレーキＯＮ時に車速の
減速度が設定値より大きい場合等にタイヤロックを判断
し、駆動部８２によりソレノイド弁６５に通電して高い
作動油圧Ｐｃを生じる。

【００１６】また制御ユニット８０は、エコノミーモー
ドスイッチ７０の信号が入力するエコノミーモード判定
部８３を有し、スイッチＯＮによりエコノミーモードを
判断する。このエコノミーモード、レンジスイッチ７
１、変速比センサ７２及びスロットル開度センサ７３の
信号は、動作判定部８４に入力してエコノミーモードで
ＤまたはＤｓレンジにセレクトされ、更にスロットル開
度θが全開付近の設定値θｓ以下の場合において変速比
ｉが中間の設定値ｉｓより小さくなると、エコノミーモ
ード動作を判断して駆動部８２により上述と同様にソレ
ノイド弁６５に通電して、所定の作動油圧Ｐｃを生じ
る。また動作判定部８４は、減速時に車速Ｖが設定値Ｖ
ａ以下になると、ソレノイド弁６５を非通電するように
構成されている。

【００１７】次にこの実施例の動作を、図４のフローチ
ャートを用いて説明する。先ず車両走行時にステップＳ
１でエコノミーモードスイッチ７０をチェックし、スイ
ッチＯＦＦするとステップＳ２に進んでソレノイド弁６
５が非通電する。そこで変速比制御弁３０においてシフ
トロック手段６０の油圧室６３はドレンされ、ピストン
６２はスプール３６内に収納される。またＤレンジの場
合は、セレクト位置検出弁４０による操作油圧Ｐｄで、
アクチュエータ５０のピストン５１と共にフック５２が
突出して、変速比制御弁３０と係合しないように後退位
置する。

【００１８】この時ライン圧調整弁２０により変速比ｉ
等に応じて制御されるライン圧Ｐｓが、常にセカンダリ
シリンダ８ａに供給される。また変速比制御弁３０は、
アクセル開度に応じたスプリング力とピトー圧Ｐｔの油
圧力の関係のみで動作し、車速Ｖの上昇により図５の実
線のようにプライマリ圧Ｐｐが増大制御され、このプラ
イマリ圧Ｐｐがプライマリシリンダ６ａに供給される。
そこで、これらのプライマリ圧Ｐｐとライン圧Ｐｓによ
り無段変速機４では、ベルト９がプーリ８から６の方に
移行して、変速比ｉが最大変速比ｉＬと最小変速比ｉＨ
の全域で同図の実線のように滑らかに減少して無段階に
アップシフトする。また車速Ｖの低下により変速比制御
弁３０でプライマリ圧Ｐｐが減少制御され、変速全域で
逆に変速比ｉが増して無段階にダウンシフトするのであ
り、こうして通常走行モードの変速パターンとなる。

【００１９】一方、ステップＳ１でエコノミーモードス
イッチ７０がＯＮすると、ステップＳ３に進んでレンジ
をチェックしてＤレンジの場合はステップＳ４に進む。
そして変速比ｉをチェックして設定値ｉｓより大きい場
合は、ステップＳ２に進む。変速比ｉが設定値ｉｓより
小さいとステップＳ５に進んでスロットル開度θをチェ
ックし、全開付近の設定値θｓより大きい場合は同様に
ステップＳ２に進み、これらの場合はいずれも通常走行
モードになって加速性が確保される。

【００２０】そして変速比ｉが中間の設定値ｉｓより小
さく、且つ部分負荷の運転条件の場合にのみ、ステップ
Ｓ５からステップＳ６に進んでソレノイド弁６５に通電
し、所定の作動油圧Ｐｃを生じるように動作する。そこ
でこの作動油圧Ｐｃが、変速比制御弁３０のシフトロッ
ク手段６０の油圧室６３に供給され、スプール３６の内
部のピストン６２が油圧室３７の方に突出してこのスプ
ール３６自体をスプリング側に移動し、ドレンポート３
１ｃを閉じて他のポート３１ａ，３１ｂを連通状態にす
る。これにより、プライマリ圧Ｐｐは図５の一点鎖線の
ように急増し、これに伴い変速比ｉも一点鎖線のように
急激に減少して最小変速比ｉＨに変速される。そしてこ
の場合は、アクセル踏込みによる加速時にスプリング力
が増しても、作動油圧Ｐｃによりスプール３６の移動、
即ちプライマリ圧Ｐｐの減少によるダウンシフトが同図
の一点鎖線のように略中間の設定値ｉｓに制限される。
こうしてアクセル操作に対して変速比ｉを、中間の設定
値ｉｓと最小変速比ｉＨの範囲の高速段側に保持するよ
うに変速制御されて、エコノミーモードの変速パターン
になる。

【００２１】またこのモードにおいて減速時に車速Ｖが
設定値Ｖａ以下になると、ソレノイド弁６５により作動
油圧Ｐｃがドレンしてエコノミーモードが解除される。
そして変速比制御弁３０が通常走行モードで動作して低
速段にダウンシフトされ、元の変速状態に戻る。尚、こ
のようなエコノミーモードの領域を変速パターンにおい
て示すと、図６のようになる。

【００２２】また、通常走行モードの変速パターンにお
いて雪道等の低μ路の走行時にブレーキ操作すると、車
速Ｖと共にピトー圧Ｐｔが急激に低下して変速比制御弁
３０により図５の二点鎖線のようにプライマリ圧Ｐｐが
低下制御され、これに伴いダウンシフトする。このとき
タイヤロックが判断されると、上述と同様にソレノイド
弁６５の作動油圧Ｐｃがシフトロック手段６０に作用
し、同図の二点鎖線のようにプライマリ圧Ｐｐを上昇し
て変速比ｉを高速段側に保持するように修正されること
になる。こうして変速制御が一時的に中断することで、
ブレーキ制御系のＡＢＳ制御が適確に行われ、且つＡＢ
Ｓ解除で車輪により無段変速機４の駆動系が急激に回さ
れる場合に、セカンダリプーリ８と共にプライマリプー
リ６においてベルト９が同一のライン圧Ｐｓで強固にク
ランプされているので、ベルトスリップ等が確実に防止
される。

【００２３】次いで、本発明の他の実施例について説明
する。第２の実施例は、ソレノイド弁６５による作動油
圧Ｐｃを高く設定して、シフトロック手段６０により変
速比制御弁３０をプライマリ圧増大側に保持する。この
場合はエコノミーモードにおいて、図７のように変速比
ｉが常に最小変速比ｉＨに固定される。

【００２４】第３の実施例は、車速Ｖが設定値Ｖｓ以上
になった場合にソレノイド弁６５により所定の作動油圧
Ｐｃを生じる。するとこの場合は図８のように、所定の
車速以上でダウンシフトを規制したエコノミーモードの
変速パターンになる。

【００２５】第４の実施例は、エンジン回転数が所定の
範囲Ｎ１〜Ｎ２の場合にソレノイド弁６５により所定の
作動油圧Ｐｃを生じる。するとこの場合は図９のよう
に、所定のエンジン回転数の範囲Ｎ１〜Ｎ２でダウンシ
フトを規制したエコノミーモードの変速パターンにな
る。

【００２６】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無段変速機の油圧制御系の変速比制御弁による機械式変
速制御方式において、制御ユニット、ソレノイド弁及び
変速比制御弁に設けられるシフトロック手段により、エ
コノミーモードの変速パターンを得ることができる。エ
コノミーモードスイッチの操作と所定の条件により、通
常走行モードからエコノミーモードの変速パターンに任
意に切換えることができて、加速性と燃費を更に向上す
ることが可能になる。この制御ユニット、ソレノイド
弁、シフトロック手段により、タイヤロック時のベルト
スリップ防止と、エコノミーモードの変速制御とを行う
ことができるので、構造が簡素化して、コスト、スペー
ス的に有利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無段変速機の制御装置の実施例を示す
油圧制御系の回路図である。

【図２】無段変速機の駆動系を示すスケルトン図であ
る。

【図３】制御ユニットのブロック図である。

【図４】エコノミーモードの変速時の作用を示すフロー
チャートである。

【図５】通常走行モードとエコノミーモードの変速時、
及びタイヤロック時の動作状態を示すタイムチャートで
ある。

【図６】エコノミーモードの領域を示す変速パターンで
ある。

【図７】本発明の第２の実施例によるエコノミーモード
の変速パターンを示す図である。

【図８】本発明の第３の実施例によるエコノミーモード
の変速パターンを示す図である。

【図９】本発明の第４の実施例によるエコノミーモード
の変速パターンを示す図である。

【符号の説明】

４無段変速機６ａプライマリシリンダ８ａセカンダリシリンダ２０ライン圧調整弁３０変速比制御弁３２シフトカム３５スプリング３６スプール３７ピトー圧の油圧室６０シフトロック手段６５ソレノイド弁８０制御ユニット

フロントページの続き (72)発明者渡辺良和東京都新宿区西新宿一丁目７番２号富士重工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変速比制御弁のスプールの一方に少なく
ともアクセル開度に応じたスプリング力を、その他方に
プライマリプーリ回転数に応じたピトー圧を作用し、両
者の関係でプライマリ圧を増減変化して変速制御する無
段変速機の油圧制御系において、エコノミーモードスイ
ッチの操作時に所定の条件になると電気信号を出力する
制御ユニットと、その電気信号により所定の作動油圧を
生じるソレノイド弁と、変速比制御弁のスプールのピト
ー圧側に設けられて、作動油圧の導入によりスプールを
少なくともプライマリ圧増大側に保持してダウンシフト
を規制することでエコノミーモードの変速パターンを得
るシフトロック手段とを備えることを特徴とする無段変
速機の制御装置。
【請求項２】上記制御ユニットは、エコノミーモード
スイッチＯＮ時に、前進走行レンジでの部分負荷運転の
場合で、変速比が中間の設定値以下または最小変速比に
なったときに電気信号を出力することを特徴とする請求
項１記載の無段変速機の制御装置。
【請求項３】上記制御ユニットは、エコノミーモード
スイッチＯＮ時に、前進走行レンジでの部分負荷運転の
場合で、車速やエンジン回転数の範囲が設定値になった
ときに電気信号を出力することを特徴とする請求項１記
載の無段変速機の制御装置。