(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プライマリ軸に装着されるプーリ溝幅可変のプライマリプーリと、セカンダリ軸に装着されるとともに前記プライマリプーリとの間にベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有する無段変速機の油圧制御装置であって、
前記プライマリプーリに設けられ、前記プライマリプーリに駆動油圧を加える駆動油室と該駆動油室に発生する遠心油圧と逆方向の遠心油圧を前記プライマリプーリに加えるバランス油室とを有するプライマリシリンダと、
オイルポンプから吐出されるライン圧を元圧として前記駆動油室に供給するプライマリ圧を調整するプライマリ弁と、
前記プライマリ弁のドレインポートと前記バランス油室とを接続するバランス油路と、
前記ライン圧を調圧するセカンダリ弁からのドレイン圧を元圧として潤滑圧を調圧する潤滑圧弁と、
前記潤滑圧弁により調圧された潤滑圧を前記バランス油室に案内するバランス用の潤滑圧路とを有し、
前記潤滑圧路にオリフィスを設け、前記オリフィスに並列に前記潤滑圧路に設けられた戻し路に、前記バランス油室に向かう流れを阻止し逆方向の流れを許容する逆止弁を設け、
前記バランス油室に前記プライマリ弁からの作動油と前記潤滑圧弁により調圧された作動油とを供給し、前記プライマリ弁から前記バランス油室に供給される油量が多いときには、潤滑圧路に作動油を戻すことを特徴とする無段変速機の油圧制御装置。
【請求項２】
プライマリ軸に装着されるプーリ溝幅可変のプライマリプーリと、セカンダリ軸に装着されるとともに前記プライマリプーリとの間にベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有する無段変速機の油圧制御装置であって、
前記プライマリプーリに設けられ、前記プライマリプーリに駆動油圧を加える駆動油室と該駆動油室に発生する遠心油圧と逆方向の遠心油圧を前記プライマリプーリに加えるバランス油室とを有するプライマリシリンダと、
オイルポンプから吐出されるライン圧を元圧として前記駆動油室に供給するプライマリ圧を調整するプライマリ弁と、
前記プライマリ弁のドレインポートと前記バランス油室とを接続するバランス油路と、
前記ライン圧を調圧するセカンダリ弁からのドレイン圧を元圧として潤滑圧を調圧する潤滑圧弁と、
前記潤滑圧弁により調圧された潤滑圧を前記バランス油室に案内するバランス用の潤滑圧路とを有し、
前記プライマリ弁はスプールを有する弁ハウジングと、該弁ハウジングに取り付けられ、パイロット圧を調整するソレノイドとを有し、
前記バランス油室に前記プライマリ弁からの作動油と前記潤滑圧弁により調圧された作動油とを供給し、前記プライマリ弁からのドレイン油を前記バランス油室に供給することを特徴とする無段変速機の油圧制御装置。
【請求項３】
プライマリ軸に装着されるプーリ溝幅可変のプライマリプーリと、セカンダリ軸に装着されるとともに前記プライマリプーリとの間にベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有する無段変速機の油圧制御装置であって、
前記プライマリプーリに設けられ、前記プライマリプーリに駆動油圧を加える駆動油室と該駆動油室に発生する遠心油圧と逆方向の遠心油圧を前記プライマリプーリに加えるバランス油室とを有するプライマリシリンダと、
オイルポンプから吐出されるライン圧を元圧として前記駆動油室に供給するプライマリ圧を調整するプライマリ弁と、
前記プライマリ弁のドレインポートと前記バランス油室とを接続するバランス油路と、
前記ライン圧を調圧するセカンダリ弁からのドレイン圧を元圧として潤滑圧を調圧する潤滑圧弁と、
前記潤滑圧弁により調圧された潤滑圧を前記バランス油室に案内するバランス用の潤滑圧路とを有し、
前記プライマリ弁は外部パイロット圧室が設けられたスプール弁であり、クラッチ圧を元圧として前記外部パイロット圧室に外部パイロット圧を供給する電磁弁を前記プライマリ弁に接続し、
前記バランス油室に前記プライマリ弁からの作動油と前記潤滑圧弁により調圧された作動油とを供給し、前記電磁弁のドレイン油を前記バランス油圧に供給することを特徴とする無段変速機の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベルト式無段変速機の油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用のベルト式無段変速機（ＣＶＴ）には、駆動側のプライマリ軸に設けられたプーリ溝幅可変のプライマリプーリと、被動側つまり従動側のセカンダリ軸に設けられたプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとの間に、金属製のベルトを掛け渡し、油圧によってプライマリプーリとセカンダリプーリのプーリ径を変化させてセカンダリ軸の回転数を無段階に変化させるようにしたものがある。
【０００３】
ＣＶＴの変速制御は、プライマリ側とセカンダリ側とにそれぞれ設けられた油圧シリンダの駆動油室への油圧を制御することにより行われており、それぞれの駆動油室に与えられる油圧はエンジンにより駆動されるオイルポンプで発生させている。セカンダリ側の油圧シリンダの駆動油室に加えられるライン圧つまりセカンダリ圧はセカンダリ弁により調整し、プライマリ側の油圧シリンダの駆動油室に加えられるプライマリ圧はライン圧を元圧としてプライマリ弁により調整するようにしている。
【０００４】
ＣＶＴが作動しているときには、プライマリプーリおよびセカンダリプーリはある変速比で回転しており、各シリンダの駆動油室には回転による遠心油圧が作用し、遠心油圧はそれぞれの駆動油室にベルトに対する押し付け力を付加する方向となる。これにより、プライマリプーリの駆動油室に加わる遠心油圧は、構造上、変速比を高速段方向へ作用し、セカンダリプーリの駆動油室に加わる遠心油圧は変速比を低速段方向に作用することになる。
【０００５】
したがって、変速比を低速段に固定しておきたい場合には、プライマリプーリ側の駆動油室に発生する遠心油圧によって変速されないように、セカンダリプーリ側の駆動油室にクランプ荷重を作用させるようにしなければならない。一方、変速比を高速段に固定しておきたい場合には、セカンダリプーリ側の駆動油室に発生する遠心油圧によって変速されないように、プライマリプーリ側の駆動油室にクランプ荷重を作用させなければならない。このため、駆動トルクに対して過大なベルトのクランプ力を発生させる必要があり、ベルトの摩擦損失のみならず、オイルポンプの機械損失が発生することになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開平6-257651号公報は、セカンダリプーリ側のシリンダ内に駆動油室に加えて、この駆動油室に発生する遠心油圧をバランスさせるためのバランス油室を形成するようにしたＣＶＴを開示している。
【０００７】
セカンダリプーリ側のシリンダのみならず、プライマリプーリ側のシリンダにも駆動油室に加えてバランス油室を形成し、駆動油室により発生した遠心油圧とは逆方向の遠心油圧をバランス油室で発生させるようにする試みがなされているが、従来では、それぞれのバランス油室に対しては潤滑圧路から作動油を供給するようにしている。
【０００８】
ところで、ＣＶＴでは、エンジンにより駆動されるオイルポンプを油圧源として種々の機器を駆動するようにしている。つまり、プライマリプーリとセカンダリプーリのみならず、前後進切換機構に設けられた前進用クラッチと後退用ブレーキの切換動作も油圧によって行うようにしており、これらの機器にはライン圧を元圧としてクラッチ圧弁によりライン圧を減圧したクラッチ圧が供給されるようになっている。ロックアップクラッチを有するトルクコンバータにおけるロックアップアプライ室にもクラッチ圧が供給され、ロックアップリリース室には、セカンダリ弁のドレイン圧を調圧した潤滑圧が供給されるようになっており、クラッチ圧と潤滑圧とによりロックアップクラッチのオンオフの切換を行うようにしている。潤滑圧は、ロックアップクラッチの他、前後進切換機構の潤滑部、ベルトの潤滑およびバランス油室などに供給されるようになっている。
【０００９】
このため、ＣＶＴにあっては、プーリが変速する時にプーリの変速速度を確保するとともに、ベルトのクランプ力低下によるベルトの滑りを防止するために、シリンダ内の駆動油室の容積の変化に対して充分な供給油量を確保した上で、さらに前後進切換制御、ロックアップ制御および各部の潤滑に必要な作動油の流量を確保することができるように、オイルポンプの容量を設定する必要がある。
【００１０】
したがって、ＣＶＴにおけるオイルポンプのエネルギーロスとしては、各部の摺動抵抗の他に、プーリによる変速制御圧よりも低い圧力で充分に作動する部分に対しても、そこに供給される油量をも含めてプーリ変速制御圧までオイルポンプで加圧して供給するようにしていることが要因となっており、このために、オイルポンプの必要エネルギーが増大することになる。
【００１１】
そこで、ベルトスリップを防止するためのベルトクランプ力を確保するために油圧を維持する必要があることから、本来ではライン圧を必要とせず、常に油量を必要とする潤滑圧の必要油量を少なくすれば、ＣＶＴの油圧制御装置における油圧エネルギーロスを低減することができ、オイルポンプの駆動エネルギーを低減することが可能であると考えられる。たとえば、プーリによる変速動作が行われているときには、ライン圧の作動油は必要となるが、このときにはクラッチ圧が供給される前進用クラッチおよび後退用ブレーキに油圧を供給する油路では切換動作が行われていないので、油量を殆ど必要とせず、必要油量を低減するためには潤滑圧の油量を低減すれば良いことになる。
【００１２】
本発明の目的は、潤滑圧の作動油の消費量を低減し、オイルポンプの吐出油量を低減することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、オイルポンプの機械損失を軽減し、燃費の向上を達成することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の無段変速機の油圧制御装置は、プライマリ軸に装着されるプーリ溝幅可変のプライマリプーリと、セカンダリ軸に装着されるとともに前記プライマリプーリとの間にベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有する無段変速機の油圧制御装置であって、前記プライマリプーリに設けられ、前記プライマリプーリに駆動油圧を加える駆動油室と該駆動油室に発生する遠心油圧と逆方向の遠心油圧を前記プライマリプーリに加えるバランス油室とを有するプライマリシリンダと、オイルポンプから吐出されるライン圧を元圧として前記駆動油室に供給するプライマリ圧を調整するプライマリ弁と、前記プライマリ弁のドレインポートと前記バランス油室とを接続するバランス油路と、前記ライン圧を調圧するセカンダリ弁からのドレイン圧を元圧として潤滑圧を調圧する潤滑圧弁と、前記潤滑圧弁により調圧された潤滑圧を前記バランス油室に案内するバランス用の潤滑圧路とを有し、前記潤滑圧路にオリフィスを設け、前記オリフィスに並列に前記潤滑圧路に設けられた戻し路に、前記バランス油室に向かう流れを阻止し逆方向の流れを許容する逆止弁を設け、前記バランス油室に前記プライマリ弁からの作動油と前記潤滑圧弁により調圧された作動油とを供給し、前記プライマリ弁から前記バランス油室に供給される油量が多いときには、潤滑圧路に作動油を戻すことを特徴とする。
【００１７】
本発明の無段変速機の油圧制御装置は、プライマリ軸に装着されるプーリ溝幅可変のプライマリプーリと、セカンダリ軸に装着されるとともに前記プライマリプーリとの間にベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有する無段変速機の油圧制御装置であって、前記プライマリプーリに設けられ、前記プライマリプーリに駆動油圧を加える駆動油室と該駆動油室に発生する遠心油圧と逆方向の遠心油圧を前記プライマリプーリに加えるバランス油室とを有するプライマリシリンダと、オイルポンプから吐出されるライン圧を元圧として前記駆動油室に供給するプライマリ圧を調整するプライマリ弁と、前記プライマリ弁のドレインポートと前記バランス油室とを接続するバランス油路と、前記ライン圧を調圧するセカンダリ弁からのドレイン圧を元圧として潤滑圧を調圧する潤滑圧弁と、前記潤滑圧弁により調圧された潤滑圧を前記バランス油室に案内するバランス用の潤滑圧路とを有し、前記プライマリ弁はスプールを有する弁ハウジングと、該弁ハウジングに取り付けられ、パイロット圧を調整するソレノイドとを有し、前記バランス油室に前記プライマリ弁からの作動油と前記潤滑圧弁により調圧された作動油とを供給し、前記プライマリ弁からのドレイン油を前記バランス油室に供給することを特徴とする。
【００１８】
本発明の無段変速機の油圧制御装置は、プライマリ軸に装着されるプーリ溝幅可変のプライマリプーリと、セカンダリ軸に装着されるとともに前記プライマリプーリとの間にベルトが掛け渡されるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリとを有する無段変速機の油圧制御装置であって、前記プライマリプーリに設けられ、前記プライマリプーリに駆動油圧を加える駆動油室と該駆動油室に発生する遠心油圧と逆方向の遠心油圧を前記プライマリプーリに加えるバランス油室とを有するプライマリシリンダと、オイルポンプから吐出されるライン圧を元圧として前記駆動油室に供給するプライマリ圧を調整するプライマリ弁と、前記プライマリ弁のドレインポートと前記バランス油室とを接続するバランス油路と、前記ライン圧を調圧するセカンダリ弁からのドレイン圧を元圧として潤滑圧を調圧する潤滑圧弁と、前記潤滑圧弁により調圧された潤滑圧を前記バランス油室に案内するバランス用の潤滑圧路とを有し、前記プライマリ弁は外部パイロット圧室が設けられたスプール弁であり、クラッチ圧を元圧として前記外部パイロット圧室に外部パイロット圧を供給する電磁弁を前記プライマリ弁に接続し、前記バランス油室に前記プライマリ弁からの作動油と前記潤滑圧弁により調圧された作動油とを供給し、前記電磁弁のドレイン油を前記バランス油圧に供給することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１はベルト式無段変速機つまりＣＶＴの駆動系の一例を示す概略図であり、図示省略したエンジンにより駆動されるクランク軸１の回転は、発進装置としてのトルクコンバータ２と前後進切換機構３とを介して無段変速機構４に伝達されるようになっている。
【００２１】
トルクコンバータ２はロックアップクラッチ５を有しており、ロックアップクラッチ５はタービン軸６に連結されている。ロックアップクラッチ５の一方側は供給室つまりアプライ室７ａであり、他方側は開放室つまりリリース室７ｂであり、リリース室７ｂ内に供給した油圧をアプライ室７ａを介して循環させることによりトルクコンバータ２は作動状態となる。一方、アプライ室７ａに油圧を供給し、リリース室７ｂ内の油圧を下げることによりロックアップクラッチ５はフロントカバー８と係合してロックアップ状態となる。このリリース室７ｂ内の圧力を調整することによりロックアップクラッチ５を滑らせるようにしたスリップ圧制御が行われる。
【００２２】
前後進切換機構３はトルクコンバータ２の出力軸であるタービン軸６の回転を無段変速機構４に正方向に伝達するための前進用クラッチ１１と、逆方向に伝達するための後退用ブレーキ１２とを有しており、クラッチ油室１１ａに油圧を供給して前進用クラッチ１１を接続状態とすると、タービン軸６の回転は無段変速機構４に正方向に伝達され、ブレーキ油室１２ａに油圧を供給して後退用ブレーキ１２を接続状態とすると逆方向に減速して伝達される。
【００２３】
無段変速機構４は前後進切換機構３に連結される入力軸つまりプライマリ軸１３と、これと平行となった出力軸つまりセカンダリ軸１４とを有している。プライマリ軸１３にはプライマリプーリ１５が設けられており、プライマリプーリ１５はプライマリ軸１３に固定された固定プーリ１５ａと、これに対向してプライマリ軸１３にボールスプラインなどにより軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ１５ｂとを有し、プーリのコーン面間隔つまりプーリ溝幅が可変となっている。セカンダリ軸１４にはセカンダリプーリ１６が設けられており、セカンダリプーリ１６はセカンダリ軸１４に固定された固定プーリ１６ａと、これに対向してセカンダリ軸１４に可動プーリ１５ｂと同様に軸方向に摺動自在に装着される可動プーリ１６ｂとを有し、プーリの溝幅が可変となっている。
【００２４】
プライマリプーリ１５とセカンダリプーリ１６との間にはベルト１７が掛け渡されており、両方のプーリ１５，１６の溝幅を変化させて、それぞれのプーリ１５，１６に対する巻付け径の比率を変化させることにより、プライマリ軸１３の回転がセカンダリ軸１４に無段階に変速されて伝達されることになる。
【００２５】
セカンダリ軸１４の回転は減速歯車およびディファレンシャル装置１８を有する歯車列を介して車輪１９ａ，１９ｂに伝達されるようになっており、前輪駆動車の場合には、車輪１９ａ，１９ｂは前輪となる。前述したＣＶＴの駆動系の基本構造は、たとえば、特開平10-325458 号公報に開示されている。
【００２６】
図２は図１に示した無段変速機構４の具体的構造を示す図であり、プライマリプーリ１５の溝幅を変化させるために、プライマリ軸１３には円筒部とディスク部とを有するプランジャ２１が固定され、このプランジャ２１の外周面に摺動自在に接触するプライマリシリンダ２２が可動プーリ１５ｂに固定されており、プランジャ２１と可動プーリ１５ｂとの間には駆動油室２３ａが形成されている。一方、プライマリシリンダ２２の開口端部に設けられたカバー２４とプランジャ２１との間にはバランス油室２３ｂが形成されている。
【００２７】
セカンダリプーリ１６の溝幅を変化させるために、セカンダリ軸１４にはテーパー状の円筒部を有するプランジャ２６が固定され、このプランジャ２６の外周面に摺動自在に接触するセカンダリシリンダ２７が可動プーリ１６ｂに固定されており、プランジャ２６と可動プーリ１６ｂとの間には駆動油室２８ａが形成されている。一方、セカンダリシリンダ２７の開口端部に設けられたカバー２９とプランジャ２６との間にはバランス油室２８ｂが形成されている。
【００２８】
したがって、プライマリシリンダ２２内の駆動油室２３ａ内に作動油を供給してその容積を大きくすると、可動プーリ１５ｂはシリンダ２２とともに固定プーリ１５ａ側に移動してプーリ溝幅が狭くなり、容積を小さくするとプーリ溝幅が広くなる。また、セカンダリシリンダ２７内の駆動油室２８ａ内に作動油を供給してその容積を大きくする、可動プーリ１５ｂはシリンダ２７とともに固定プーリ１６ａ側に移動してプーリ溝幅が狭くなり、容積を小さくするとプーリ溝幅が広くなる。
【００２９】
プライマリシリンダ２２内の駆動油室２３ａに作動油を供給するためにプライマリ軸１３には駆動油室２３ａに連通する給油ポート３１ａが形成され、バランス油室２３ｂに作動油を供給するためにカバー２４とプランジャ２１とにより形成される開口部に対向させて給油プラグ３１ｂが配置されている。
【００３０】
一方、セカンダリシリンダ２７内の駆動油室２８ａ内に作動油を供給するためにセカンダリ軸１４には駆動油室２８ａに連通する給油ポート３２ａが形成され、バランス油室２８ｂ内に作動油を供給するためにセカンダリ軸１４に形成されたオイル流路３３に連通して給油ノズル３２ｂが配置されている。
【００３１】
したがって、ＣＶＴが作動しているときには、駆動油室２３ａにはプライマリプーリ１５の回転によって遠心油圧が発生し、その遠心油圧は可動プーリ１５ｂにベルト１７を押し付ける方向に作用するが、この方向とは逆方向の遠心油圧がバランス油室２３ｂに発生する。同様に、駆動油室２８ａにはセカンダリプーリ１６の回転によって遠心油圧が発生するが、この方向とは逆方向の遠心油圧がバランス油室２８ｂに発生する。
【００３２】
図３はＣＶＴの油圧制御装置を示す回路図であり、図１に示したトルクコンバータ２、前後進切換機構３および無段変速機構４は、エンジンにより駆動されるオイルポンプ３４からの油圧によって作動するようになっている。
【００３３】
オイルポンプ３４の吸入口はオイルパン３５に設けられたオイルストレーナ３６を介してオイルパン３５に連通しており、オイルポンプ３４の吐出口はセカンダリ圧路つまりライン圧路４０により給油ポート３２ａに接続されるとともに、セカンダリ弁４２のセカンダリ圧ポートに接続されている。このセカンダリ弁４２によって、駆動油室２８ａに供給されるセカンダリ圧は所定の圧力に調整されてベルト１７に必要な伝達容量に見合った値に制御される。つまり、登坂や急加速などのようにエンジン出力が大きいときには、セカンダリ圧は上げられてベルト１７のスリップが防止され、エンジン出力が小さいときにはセカンダリ圧は下げられてオイルポンプ３４のロスと伝達効率の向上が図られる。
【００３４】
このライン圧路４０はプライマリ弁４１のライン圧ポートに接続されており、このプライマリ弁４１のプライマリ圧ポートはプライマリ圧路４３を介して給油ポート３１ａに接続されている。このプライマリ弁４１によってプライマリ圧は目標変速比、車速などに応じた値に調整され、プライマリプーリ１５の溝幅を変化させて車速が制御される。
【００３５】
ライン圧路４０はクラッチ圧弁４４を介してクラッチ圧路４５に接続されており、このクラッチ圧路４５を介して前後進切換機構３の前進用クラッチ１１のクラッチ油室１１ａと後退用ブレーキ１２のブレーキ油室１２ａとロックアップクラッチ５のアプライ室７ａとにクラッチ圧の作動油が供給されるようになっている。このクラッチ圧路４５のクラッチ圧はライン圧を元圧として調圧されるようになっており、クラッチ圧弁４４に外部パイロット圧を供給すると、クラッチ圧路４５内の油圧は低い圧力に設定され、外部パイロット圧の供給を停止すると、供給したときよりも高い圧力に設定される。
【００３６】
セカンダリ弁４２のドレインポートには潤滑圧路４６が接続されており、この潤滑圧路４６により前後進切換機構３の潤滑部やベルト１７の潤滑部などに作動油が供給されるとともに、潤滑圧路４６は給油ノズル３２ｂに接続されてセカンダリプーリ１６のバランス油室２８ｂに油圧が供給されるようになっている。潤滑圧路４６の潤滑圧は潤滑圧弁４７によりセカンダリ弁４２のドレイン圧を元圧として調圧さる。
【００３７】
ロックアップクラッチ５のアプライ室７ａに接続されたアプライ圧路５１、リリース室７ｂに接続されたリリース圧路５２、ブレーキ油室１２ａに接続されたブレーキ切換圧路５３、およびクラッチ油室１１ａに接続されたクラッチ切換圧路５４と、前述した潤滑圧路４６およびクラッチ圧路４５との接続などを制御するためにスイッチ弁５５が設けられている。
【００３８】
このスイッチ弁５５は、それぞれ３ポート切換弁構造となった４つの部分を有し、図３に示すように外部パイロット圧が加わらない状態におけるＦ＆Ｒモードつまり車速が所定値以下となった状態におけるロックアップクラッチ５の開放位置と、外部パイロット圧が加わった状態におけるロックアップクラッチ５の係合位置との２位置に作動する。
【００３９】
開放位置にあっては、図３に示すように、潤滑圧路４６とリリース圧路５２とがスイッチ弁５５により連通状態となり、オイルクーラ５６が設けられた冷却路５７とアプライ圧路５１とが連通状態となる。これにより、油圧回路はトルクコンバータ２が作動し、前後進切換機構３の油圧制御が可能なモードつまりＦ＆Ｒモードとなり、このときには、潤滑圧に設定された作動油はリリース室７ｂに供給され、アプライ室７ａから排出されてオイルクーラ５６を経てオイルパンに戻される。
【００４０】
一方、係合位置にあっては、クラッチ圧路４５とアプライ圧路５１とが連通状態となり、クラッチ圧に設定された作動油がアプライ室７ａに供給される。このときには、クラッチ圧路４５に接続されたスリップ圧路５８がリリース圧路５２に連通される。スリップ圧路５８にはスリップ圧調整弁６１が設けられており、このスリップ圧調整弁６１はこれの外部パイロット室に供給される外部パイロット圧に応じてスリップ圧路５８に供給されるスリップ圧を、クラッチ圧と同一の圧力から圧力０の範囲のうち任意の圧力に制御する。したがって、スリップ圧が０になるとロックアップクラッチ５が係合してロックアップモードとなり、クラッチ圧と同一になるとロックアップクラッチ５が開放される。そして、このスリップ圧を適宜制御することによりロックアップクラッチ５の回転差を一定に制御するロックアップクラッチ５のスリップ制御を行なうことができる。スイッチ弁５５が係合位置となったときには、潤滑圧路４６はスイッチ弁５５を介して冷却路５７に連通し、オイルクーラ５６により作動油が冷却される。
【００４１】
スリップ圧調整弁６１に外部パイロット圧を供給するために、スリップ圧調整弁６１のパイロットポートとクラッチ圧路４５との間にはパイロット圧路６２が接続されており、このパイロット圧路６２にはパイロット圧を制御するためにパイロット圧調整弁６３が設けられ、このパイロット圧調整弁６３はソレノイド６３ａへの通電により作動する。
【００４２】
車室内に設けられた走行モード切換用のコントロールレバーつまりセレクトレバー６４には、これによりそれぞれ連動するマニュアル弁６５とリバースシグナル弁６６とが連結されており、それぞれの弁６５，６６はセレクトレバー６４によって設定されるＰ（パーキング）レンジ、Ｒ（リバース）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｄ（ドライブ）レンジおよびＤs （スポーツドライブ）レンジに対応した５位置に作動する。
【００４３】
リバースシグナル弁６６を介してクラッチ圧路４５をスイッチ弁５５の外部パイロット室に連通させるパイロット圧路６７には、３ポート式のソレノイド型の切換弁６８が設けられている。切換弁６８のソレノイド６８ａに通電すると、スイッチ弁５５はロックアップ制御位置つまりロックアップクラッチ５が係合する位置になり、ソレノイド６８ａに対する通電をOFF すると、図３に示すようにＦ＆Ｒモード位置となる。パイロット圧路６７は、破線で示すようにクラッチ圧弁４４の外部パイロット室に接続されており、リバースシグナル弁６６がＮ位置、Ｄ位置およびＤs 位置のいずれかに設定された場合には、クラッチ圧弁４４の外部パイロット室にクラッチ圧が供給されて、クラッチ圧は低い圧力に設定される。一方、リバースシグナル弁６６が上記以外のＰ位置およびＲ位置に設定された場合には、クラッチ圧弁４４の外部パイロット室には油圧が供給されずに、クラッチ圧は前述よりも高い圧力に設定される。
【００４４】
スイッチ弁５５とマニュアル弁６５との間には共通の切換圧路６９が設けられており、この切換圧路６９はスイッチ弁５５がＦ＆Ｒモード位置になるとスリップ圧路５８に連通し、スイッチ弁５５がロックアップ制御位置となるとクラッチ圧路４５に連通する。この切換圧路６９はセレクトレバー６４の操作によりマニュアル弁６５がＤレンジとＤs レンジのいずれかに設定されたときには、マニュアル弁６５を介してクラッチ切換圧路５４に連通状態となり、Ｒレンジに設定されたときにはブレーキ切換圧路５３に連通状態となる。
【００４５】
プライマリ弁４１はライン圧ポートから供給されるライン圧を元圧として、プライマリシリンダ２２の駆動油室２３ａにライン圧よりも低い油圧を調圧して供給しており、ドレインポートは給油プラグ３１ｂにバランス油路７１を介して接続されて、ドレイン油がバランス油室２３ｂに供給されるようになっている。
【００４６】
図４はプライマリ弁４１の拡大して示す断面図であり、スプール７２が軸方向に摺動自在に収容された弁ハウジング７３は、ライン圧路４０が接続されるライン圧ポート７４ａと、プライマリ圧路４３が接続されるプライマリ圧ポート７４ｂと、バランス油路７１が接続されるドレインポート７４ｃとを有し、ポートの開度はスプール７２に設けられた弁体７２ａにより調整されることになる。
【００４７】
スプール７２の一端側には圧縮コイルばね７５が装着されるフィードバック室７６が設けられ、このフィードバック室７６はスプール７２に形成された連通孔７７によりプライマリ圧ポート７４ｂに連通している。一方、スプール７２の他端面と弁ハウジング７３に取り付けられた弁座７８との間にはパイロット圧室７９が設けられ、このパイロット圧室７９はスプール７２に形成された連通孔８１によりライン圧ポート７４ａに連通している。弁座７８にはパイロット圧室７９に連通する連通孔８２が形成され、この連通孔８２は弁ハウジング７３に形成されたパイロットドレインポート７４ｄに連通するようになっている。
【００４８】
弁ハウジング７３にはソレノイド８４が取り付けられており、ソレノイド８４は可動鉄心８５を駆動するコイル８６を有し、連通孔８２の開度を調整するニードル弁８７と可動鉄心８５との間には圧縮コイルばね８８が装着されており、パイロット圧室７９の圧力はライン圧とソレノイド８４によるパイロットドレイン量により調圧されることになる。ニードル弁８７の開度は、ソレノイド８４のコイル８６に対する通電のオンオフ時間を調整するデューティソレノド型としたり、電力を調整するようにしたリニアソレノイド型とすることができる。
【００４９】
したがって、スプール７２はプライマリ圧が供給されるフィードバック室７６の圧力と、ライン圧の作動油が供給されソレノイド８４により調圧されるパイロット圧室７９の圧力とのバランスにより作動し、プライマリ圧はライン圧路４０からの供給圧とドレインとのバランスにより調圧される。これにより、プライマリプーリ１５の駆動油室２３ａにはライン圧を調圧した油圧が供給され、バランス油室２３ｂにはプライマリ圧路４３のドレイン油が供給されることになる。このとき、ダウンシフトのプーリ制御時にはプライマリ圧はライン圧よりも低いから、プライマリ圧路４３における作動油は必ずバランス油路７１にドレインされていることになる。
【００５０】
次に、バランス油室２３ｂに対する必要供給油量の条件を求めると、プーリの停止時はバランス油室２３ｂの下部にこの油室２３ｂの開口部分まで作動油が溜まっており、プーリが回転するとバランス油室２３ｂの円筒部の内周面に遠心力により作動油が密着することになる。元々、プーリ停止時にはバランス油室２３ｂには充填されるだけの作動油を保持していないため、充分な遠心油圧を得るためには不足分の作動油を供給する必要がある。
【００５１】
そこで、プライマリ圧を調整する際に、プライマリ圧はライン圧路４０からの供給油圧とバランス油路７１へのドレイン量とで調整しているから、ドレイン路であるバランス油路７１への流量不足を補うことが可能となる。また、プーリが高速段側に変速する際には、プライマリプーリ１５の駆動油室２３ａには作動油が供給されて駆動油室２３ａの容積が増大し、バランス油室２３ｂの容積が減少することになる。このとき、ライン圧路４０からプライマリ圧路４３に作動油が供給される一方、プライマリ圧を保持する必要から、バランス油路７１へのドレイン流量は減少するが、前述のように、このときにはバランス油室２３ｂには作動油が充填されており、バランス油室２３ｂの容積も減少するので、作動油の供給は必要としない。
【００５２】
一方、プーリが低速段側に変速する際には、駆動油室２３ａの作動油はドレインされることから駆動油室２３ａの容積が減少し、バランス油室２３ｂの容積が増大していく。しかし、駆動油室２３ａの全ての作動油は、プライマリ弁４１の構造から、バランス油路７１を介してバランス油室２３ｂにドレインされる。また、バランス油室２３ｂの必要容積よりも、駆動油室２３ａの容積の方が構造上大きいから、プーリが変速する際のドレイン流量によりバランス油室２３ｂの必要油量を確保することが可能となる。
【００５３】
したがって、プライマリプーリ１５が作動する際に必要となるバランス油室２３ｂへの作動油の供給は、プライマリ弁４１のドレイン路であるバランス油路７１へのドレイン流量で確保することが可能となるため、潤滑圧路４６への供給油量を少なくし、オイルポンプ３４の機械ロスを低減し、燃費の向上を図ることが可能となる。
【００５４】
図５は本発明の前提となる構造の油圧制御装置を示す回路図であり、この場合には、潤滑圧路４６はバランス用の潤滑圧路９１によりバランス油室２３ｂに接続されており、潤滑圧路４６からの作動油がバランス油室２３ｂに供給されるようになっている。このように、バランス油室２３ｂに対して潤滑圧路４６とプライマリ弁４１のドレインポート７４ｃとから作動油を供給することにより、オイルポンプ３４の吐出量を増加させることなく、油圧制御装置の応答性を向上させることが可能となる。
【００５５】
図５に示すように、プライマリ弁４１のパイロットドレインポート７４ｄとバランス油路７１とが二点鎖線で示すバランス油路７１ａにより接続すると、このパイロットドレインポート７４ｄからの作動油をもバランス油室２３ｂに供給することができる。プライマリプーリ１５が回転を開始した時には、前述のように、バランス油室２３ｂ内には充分に駆動油室２３ａの遠心油圧をキャンセルするための作動油が保持されていないが、パイロットドレインポート７４ｄからのドレインをもバランス油室２３ｂに供給することによって、バランス油室２３ｂへの充填速度をより向上させることが可能となり、オイルポンプ３４の吐出量を増加させることなく、トランスミッション作動後における制御の応答性を向上させることが可能となる。
【００５６】
図５に示すバランス用の潤滑圧路９１を設けることなく、二点鎖線で示すバランス油路７１ａのみを設けるようにしても良く、潤滑圧路９１とバランス油路７１ａの両方を設けるようにしても良い。
【００５７】
図６は本発明の一実施の形態である油圧制御装置を示す回路図であり、この場合には、図５に示した潤滑圧路４６とバランス油室２３ｂとを連通させるバランス用の潤滑圧路９１には、潤滑圧路４６側からの供給油量を調整するオリフィス９２が設けられ、このオリフィス９２に並列に接続された戻し路９３には潤滑圧路４６への作動油の流れを許容し、逆方向の流れを阻止する逆止弁９４が設けられている。また、バランス油室２３ｂの供給口付近には、オリフィス９５が設けられている。
【００５８】
図６に示す油圧制御装置にあっては、バランス油室２３ｂに対して供給される油量が増大となったときには、オリフィス９５によりバランス油路７１の油圧が上昇するが、このとき、オリフィス９２の流量は潤滑圧とバランス油路７１の油圧との差圧によって定まることになるので、潤滑圧路４６からバランス用の潤滑圧路９１を介してバランス油室２３ｂに供給される油量が低下することになる。さらに、プライマリ弁４１のドレイン油を案内するバランス油路７１からの供給油量が一定になると、バランス油路７１の圧力が潤滑圧路４６の圧力よりも高くなるので、オリフィス９２の流量が停止するだけでなく、逆止弁９４によってバランス油路７１側から潤滑圧路４６に向けて作動油が供給されることになる。このときのバランス油路７１の圧力は、プライマリ圧に対して充分に低くなっている。
【００５９】
したがって、プーリ変速速度が高くなって、プーリへの供給油量が増大するときには、潤滑圧路４６らかのバランス油路７１への供給油量を止めるだけでなく、一定以上の変速速度になるとバランス油路７１から潤滑圧路４６への作動油の供給を可能とすることによって、潤滑圧路４６へ最大必要供給油量を少なくすることができ、オイルポンプ３４を小型化し、オイルポンプの機械ロスを低減し、燃費の向上を達成することが可能となる。
【００６０】
図６に示すタイプの油圧制御装置においても、二点鎖線で示すように、プライマリ弁４１のパイロットドレインポート７４ｄからのドレイン油をバランス油室２３ｂに供給するようにしても良い。
【００６１】
図７は本発明のさらに他の実施の形態である油圧制御装置を示す回路図であり、図３、図５および図６に示したプライマリ弁４１は図４に示したように、弁ハウジング７３にソレノイド８４を組み付けるようにしたタイプの電磁弁であるが、図７に示すプライマリ弁４１は外部パイロット圧により作動するタイプのスプール弁となっている。
【００６２】
図７に示すように、クラッチ圧路４５にはクラッチ圧を元圧として外部パイロット圧を調圧する電磁弁９６が接続されており、この電磁弁９６の吐出ポートはパイロット圧路９７によりプライマリ弁４１のパイロットポートに接続されている。プライマリ弁４１のライン圧ポートにはライン圧路４０が接続され、プライマリ圧ポートにはプライマリ圧路４３が接続され、プライマリ圧路４３は内部パイロット室に接続されて、さらに、バランス油路７１はプライマリ弁４１のドレインポートに接続されている。電磁弁９６のドレインポートはバランス油路９８によりバランス油室２３ｂに接続されている。
【００６３】
これにより、プライマリ弁４１がソレノイドと一体となっていなくとも、バランス油室２３ｂに対する充填速度を向上させることが可能となり、別体とした場合には、外部パイロット圧を調整する電磁弁９６のドレインをバランス油室２３ｂに供給することができる。なお、電磁弁９６は三方弁式のデューティソレノイド弁あるいはリニアソレノイド弁とすることができる。
【００６４】
図８は本発明のさらに他の実施の形態である油圧制御装置を示す回路図であり、この場合には図７に示した油圧回路にさらにバランス用の潤滑圧路９１を介して潤滑油をバランス油室２３ｂに供給するようにしている。これにより、バランス油室２３ｂには潤滑圧路４６からの作動油と、プライマリ弁４１のドレインポートからのドレイン油と、電磁弁９６からのドレインとが供給されるようになっている。
【００６５】
図９は本発明のさらに他の実施の形態である油圧制御装置を示す回路図であり、この場合には、図８に示したバランス用の潤滑圧路９１に潤滑圧路４６側からの供給油量を調整するオリフィス９２が設けられ、図６に示した場合と同様に、オリフィス９２に並列に接続された戻し路９３には潤滑圧路４６への作動油の流れを許容し、逆方向の流れを阻止する逆止弁９４が設けられている。また、バランス油室２３ｂの供給口付近には、オリフィス９５が設けられている。
【００６６】
なお、前述したそれぞれの油圧回路図においては、共通する部材には同一の符号が付されており、共通する部分の説明は省略されている。
【００６７】
本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、ベルト式無段変速機の駆動系については、図１に示す場合に限られず、トルクコンバータ２を有しないタイプなど種々のタイプのものに対して本発明を適用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、プライマリプーリのバランス油室にはプライマリ弁からのドレインが供給されるので、潤滑圧路のオイル消費を低減することができる。
【００６９】
バランス油室に対する作動油の供給は、プライマリプーリの変速時および回転開始時にもプライマリ弁のドレインから行われる。
【００７０】
潤滑圧路の必要油量が低減されるので、潤滑圧路へ作動油を供給するオイルポンプの吐出油量を低減し、オイルポンプの機械損失を改善し、燃費の向上を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルト式無段変速機の駆動系の一例を示す概略図である。
【図２】図１に示した無段変速機構を拡大して示す断面図である。
【図３】  無段変速機の油圧制御装置の基本構造を示す油圧回路図である。
【図４】図３に示されたプライマリ弁を示す拡大断面図である。
【図５】  本発明の前提となる構造の無段変速機の油圧制御装置を示す油圧回路図である。
【図６】  本発明の一実施の形態である無段変速機の油圧制御装置を示す油圧回路図である。
【図７】本発明の他の実施の形態である無段変速機の油圧制御装置を示す油圧回路図である。
【図８】本発明の他の実施の形態である無段変速機の油圧制御装置を示す油圧回路図である。
【図９】本発明の他の実施の形態である無段変速機の油圧制御装置を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
１      クランク軸
２      トルクコンバータ
３      前後進切換機構
４      無段変速機構
５      ロックアップクラッチ
６      タービン軸
７ａ    アプライ室
７ｂ    リリース室
１１    前進用クラッチ
１２    後退用ブレーキ
１３    プライマリ軸
１４    セカンダリ軸
１５    プライマリプーリ
１６    セカンダリプーリ
２２    プライマリシリンダ
２３ａ  駆動油室
２３ｂ  バランス油室
２７    セカンダリシリンダ
２８ａ  駆動油室
２８ｂ  バランス油室
３４    オイルポンプ
４０    ライン圧路
４１    プライマリ弁
４２    セカンダリ弁
４３    プライマリ圧路
４４    クラッチ圧弁
４５    クラッチ圧路
４６    潤滑圧路
４７    潤滑圧弁
７１    バランス油路
９１    潤滑圧路
９２    オリフィス
９３    戻し路
９４    逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004719329.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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