JP2009299702A - 変速機の油圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】無段変速機構のドライブプーリ用の油圧アクチュエータ71bに供給する油圧を制御する常開型の第1ソレノイド弁14と、ドリブンプーリ用の油圧アクチュエータ72bに供給する油圧を制御する常開型の第2ソレノイド弁15とを備える変速機の油圧制御装置において、第2ソレノイド弁14が閉じ側にスティックしても、電力供給が遮断される故障時に無段変速機構が高速段の状態に張り付くことを防止できるようにする。
【解決手段】故障時に第1ソレノイド弁14から出力される高圧の油圧を受けて切換動作され、所定の故障時圧を第2ソレノイド弁15のドレンポート15cに導入する切換バルブ手段21を備える。また、前後進用の油圧アクチュエータ84,85に供給する油圧を制御する第3ソレノイド弁16が常閉型である場合には、故障時に該弁のドレンポート16cにも故障時圧が導入されるようにする。
【選択図】図2
【解決手段】故障時に第1ソレノイド弁14から出力される高圧の油圧を受けて切換動作され、所定の故障時圧を第2ソレノイド弁15のドレンポート15cに導入する切換バルブ手段21を備える。また、前後進用の油圧アクチュエータ84,85に供給する油圧を制御する第3ソレノイド弁16が常閉型である場合には、故障時に該弁のドレンポート16cにも故障時圧が導入されるようにする。
【選択図】図2
Description
本発明は、主としてベルト式無段変速機構を具備する変速機に適用される油圧制御装置に関し、更に詳細には、変速機に備える油圧アクチュエータに供給する油圧を電気信号に応じて制御する常開型または常閉型の制御弁を備える変速機の油圧制御装置に関する。
従来、プーリ幅可変のドライブプーリと、プーリ幅可変のドリブンプーリと、ドライブプーリとドリブンプーリとの間に掛け渡されるベルト部材と、ドライブプーリのプーリ幅制御を行うドライブ側油圧アクチュエータと、ドリブンプーリのプーリ幅制御を行うドリブン側油圧アクチュエータとを備え、これらドライブ側とドリブン側の各油圧アクチュエータに供給する油圧を制御して、プーリ幅を変化させることにより、変速比を無段階に可変するようにしたベルト式無段変速機構を具備する変速機が知られている。
そして、このような変速機の油圧制御装置として、ドライブ側油圧アクチュエータに供給する油圧を制御する第1ソレノイド弁と、ドリブン側油圧アクチュエータに供給する油圧を制御する第2ソレノイド弁とを備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。各ソレノイド弁は、元圧が入力される入力ポートと、調圧された制御圧を出力する出力ポートと、制御圧を元圧以下に調圧するためのドレンポートとを有しており、ソレノイドに通電される電流値に応じた制御圧を出力するように構成される。
ところで、第1と第2の各ソレノイド弁が常閉型であると、システムダウン等の電力供給が遮断される故障時に各ソレノイド弁から出力される制御圧が零になり、ドライブ側とドリブン側の各油圧アクチュエータの油圧が低下して、動力伝達不能になる。そこで、上記従来例のものでは、第1と第2の各ソレノイド弁を常開型として、故障時には上限圧が出力ポートから出力されるようにしている。
然し、上記従来例のものでは、第2ソレノイド弁が閉じ側(出力ポートがドレンポートに連通する側)でスティックすると、故障時に第2ソレノイド弁への通電が停止されても、第2ソレノイド弁から出力される制御圧、即ち、ドリブン側油圧アクチュエータに供給される油圧は低圧のままになる。そのため、無段変速機構が高速段の状態に張り付き、走行性能が著しく制限されることになる。
特許第4060428号公報
本発明は、以上の点に鑑み、故障時のフェールセーフを図れるようにした変速機の油圧制御装置を提供することをその課題としている。
上記課題を解決するため、本発明は、変速機に備える油圧アクチュエータに供給する油圧を電気信号に応じて制御する常開型または常閉型の制御弁を備える変速機の油圧制御装置であって、制御弁は、元圧が入力される入力ポートと、調圧された制御圧を出力する出力ポートと、制御圧を元圧以下に調圧するためのドレンポートとを有し、電力供給が遮断される故障時に所定の故障時圧を制御弁のドレンポートに導入する切換バルブ手段を備えることを特徴とする。
ここで、変速機が上記ベルト式無段変速機構を具備し、油圧制御装置がドライブ側油圧アクチュエータに供給する油圧を制御する第1ソレノイド弁と、ドリブン側油圧アクチュエータに供給する油圧を制御する常開型の第2ソレノイド弁とを備えるものである場合、第2ソレノイド弁を上記制御弁とすれば、第2ソレノイド弁が閉じ側でスティックしても、故障時には第2ソレノイド弁のドレンポートに故障時圧が導入されて、ドレンポートに連通する出力ポートから故障時圧が出力される。従って、故障時にドリブン側油圧アクチュエータの油圧を高くすることができ、無段変速機構が高速段の状態に張り付くことを防止して、故障時の走行性能を向上させることができる。
また、第1ソレノイド弁が常開型である場合、切換バルブ手段は、故障時に第1ソレノイド弁から出力される油圧を受けて、故障時圧を第2ソレノイド弁のドレンポートに導入するように切換動作されるものであることが望ましい。ここで、切換バルブ手段を電磁弁で構成することも可能であるが、これではコストが高くなる。これに対し、切換バルブ手段を上記の如く第1ソレノイド弁から出力される油圧に応動するものに構成すれば、切換バルブ手段を作動させるソレノイドが不要になり、省電力化とコストダウンとを図る上で有利である。
尚、本発明において制御弁が常閉型のものである場合、故障時には制御弁のドレンポートに導入される故障時圧が出力ポートから出力されることになる。従って、故障時にも油圧アクチュエータの油圧を高くすることができ、フェールセーフを図れる。
図1は本発明の油圧制御装置を適用する車両用の変速機を示している。この変速機は、エンジン1に直結クラッチ2a付きの流体トルクコンバータ2を介して連結される入力軸3と、左右の駆動輪に動力を伝達する出力部材たる差動ギヤ4に出力ギヤ5を介して連結される出力軸6と、入力軸3と出力軸6との間に介設したベルト式無段変速機構7及び前後進切換機構8とを備えている。
ベルト式無段変速機構7は、入力軸3上のドライブプーリ71と、出力軸6上のドリブンプーリ72と、両プーリ71,72間に巻き掛けされる金属Vベルトから成るベルト部材73とで構成されている。各プーリ71,72は、軸方向に移動自在な可動プーリ半体71a,72aを備えており、可動プーリ半体71a,72aの移動でプーリ幅が可変するようになっている。また、ドライブプーリ71の可動プーリ半体71aを軸方向内方(プーリ幅を狭める方向)に押圧する油圧アクチュエータたるドライブ側シリンダ71bと、同じくドリブンプーリ72の可動プーリ半体72aを軸方向内方(プーリ幅を狭める方向)に押圧する油圧アクチュエータたるドリブン側シリンダ72bとを設けている。そして、ドライブ側とドリブン側の各シリンダ71b,72bへの供給油圧を適宜制御することにより、ベルト部材73の滑りを生ずることがない適切なプーリ側圧を発生させると共に両プーリ71,72のプーリ幅を変化させて、変速比を無段階に変化させるようにしている。
前後進切換機構8は、ダブルピニオン型の遊星ギヤ機構で構成されている。この遊星ギヤ機構のサンギヤ81は入力軸3に固定され、キャリア82はドライブプーリ71に固定され、リングギヤ83は後進用の油圧アクチュエータたる後進ブレーキ84により変速機ケースに固定可能である。また、サンギヤ81とキャリア82とを連結可能な前進用の油圧アクチュエータたる前進クラッチ85が設けられている。前進クラッチ85を係合させると、遊星ギヤ機構がロック状態となり、ドライブプーリ71は入力軸3と等速度で同方向(前進方向)に回転する。一方、後進ブレーキ84を係合させると、ドライブプーリ71は入力軸3より減速された速度で逆方向(後進方向)に回転する。
油圧制御装置は、図2に示す如く、タンク10から作動油を汲み上げるポンプ11と、ポンプ11からの油圧を所定のライン圧に調圧して油路L1に出力するメインレギュレータ弁12と、ライン圧より減圧されたモジュレータ圧を油路L2に出力するモジュレータ弁13と、油路L2を介してモジュレータ圧が供給される第1乃至第3ソレノイド弁14,15,16と、油路L1を介して供給されるライン圧を元圧にしてドライブ側シリンダ71bとドリブン側シリンダ72bに供給する油圧を夫々調圧する第1と第2のレギュレータ弁17,18とを備えている。尚、図中の×印は、その部分から油がドレンされることを示している。
各ソレノイド弁14,15,16は、元圧たるモジュレータ圧を入力する入力ポート14a,15a,16aと、調圧された制御圧を出力する出力ポート14b,15b,16bと、制御圧をモジュレータ圧以下に調圧するためのドレンポート14c,15c,16cとを備えており、ソレノイド14d,15d,16dへの通電電流値に応じた制御圧を出力するリニヤソレノイド弁で構成される。ここで、第1ソレノイド弁14と第2ソレノイド弁15は、出力ポート14b,15bを入力ポート14a,15aに連通させる図面で左方の開き側にばね14e,15eで付勢される常開型である。一方、第3ソレノイド弁16は、出力ポート16aをドレンポート16cに連通させる図面で左方の閉じ側にばね16eで付勢される常閉型である。
第1ソレノイド弁14の出力ポート14bから出力される制御圧は、油路L3を介して第1レギュレータ弁17にこれを図面で左方の開き側に押圧する背圧として入力され、ドライブ側シリンダ71bに制御圧に対応する油圧が供給される。同様に、第2ソレノイド弁15の出力ポート15bから出力される制御圧は、油路L4を介して第2レギュレータ弁18にこれを図面で左方の開き側に押圧する背圧として入力され、ドリブン側シリンダ72bに制御圧に対応する油圧が供給される。
また、第1ソレノイド弁14から出力される制御圧と第2ソレノイド弁15から出力される制御圧は夫々油路L3a,L4aを介して選択弁19に入力される。そして、両制御圧のうち高圧の制御圧を選択弁19から油路L5を介してメインレギュレータ弁12にこれを図面で左方の開き側(ライン圧を高くする側)に押圧する背圧として入力している。そのため、メインレギュレータ弁12から出力されるライン圧は、第1ソレノイド弁14から出力される制御圧と第2ソレノイド弁15から出力される制御圧のうち高圧の制御圧に対応する油圧になる。
第3ソレノイド弁16の出力ポート16bから出力される制御圧は油路L6を介してマニュアル弁20に供給される。マニュアル弁20は、図外のシフトレバーに連動して切換動作される弁であり、シフトレバーを後進位置にしたとき、第3ソレノイド弁16から出力される制御圧が後進ブレーキ84に供給され、シフトレバーを前進位置にしたとき、この制御圧が前進クラッチ85に供給される。
油圧制御装置は、更に、システムダウン時や制御異常判断時等の電力供給が遮断される故障時のフェールセーフを図るため、切換バルブ手段たるフェールセーフ弁21を備えている。フェールセーフ弁21には、モジュレータ弁13からモジュレータ圧を供給する油路L2aが接続されると共に、第2ソレノイド弁15のドレンポート15cに連なる油路L7と、第3ソレノイド弁16のドレンポート16cに連なる油路L8とが接続されている。更に、メインレギュレータ弁12に、これを図面で右方の閉じ側に押圧する圧力室12aを設けると共に、第1レギュレータ弁17に、これを図面で右方の閉じ側に押圧する圧力室17aを設け、これら圧力室12a,17aに連なる油路L9,L10を合流させてフェールセーフ弁21に接続している。
フェールセーフ弁21は、正常時は油路L7,L8,L9,L10をドレンする図面で左方の閉じ位置(図示の位置)にばね21aで付勢保持されている。従って、正常時は、第2と第3の各ソレノイド弁15,16のドレンポート15c,16cから油がフェールセーフ弁21を介してドレンされることになり、第2と第3の各ソレノイド弁15,16の調圧機能が確保される。また、フェールセーフ弁21には、第1レギュレータ弁14の出力ポート14bから出力される油圧が油路L3aを介してフェールセーフ弁21を右方の開き側に押圧する背圧として入力されている。そして、故障時に第1ソレノイド弁14のソレノイド14dへの通電が停止されて、上限圧(元圧たるモジュレータ圧またはモジュレータ圧より若干低い油圧)が出力ポート14bから出力されたとき、フェールセーフ弁21がばね21aの付勢力に抗して開き位置に切換えられる。尚、第1レギュレータ弁14の出力ポート14bから出力される油圧(制御圧)は、正常時には上限圧より低い圧力範囲で可変され、フェールセーフ弁21が開き位置に切換えられることはない。
フェールセーフ弁21の開き位置では、油路L7,L8,L9,L10が油路2aに連通する。そのため、故障時には故障時圧たるモジュレータ圧が油路L7を介して第2ソレノイド弁15のドレンポート15cに導入されることになる。ここで、第2ソレノイド弁15が閉じ側(出力ポート15bがドレンポート15cに連通する側)でスティックすると、フェールセーフ弁21がない場合、故障時に第2ソレノイド弁15への通電が停止されても、第2ソレノイド弁15から出力される制御圧、即ち、ドリブン側シリンダ72bに供給される油圧は低圧のままになる。そのため、無段変速機構7が高速段の状態に張り付き、低速段側での発進が不能になる等して走行性能が著しく制限されることになる。
一方、本実施形態では、第2ソレノイド弁15が閉じ側でスティックしても、故障時には第2ソレノイド弁15のドレンポート15cにモジュレータ圧が導入されて、ドレンポート15cに連通する出力ポート15bからモジュレータ圧が出力される。従って、故障時にドリブン側油圧アクチュエータ72bの油圧を高くすることができ、無段変速機構7が高速段の状態に張り付くことを防止して、走行性能を向上させることができる。更に、本実施形態では、故障時にメインレギュレータ弁12の圧力室12aに油路9を介してモジュレータ圧が導入されて、ライン圧が所定量減圧されると共に、第1レギュレータ弁17の圧力室17aに油路L10を介してモジュレータ圧が導入されて、ドライブ側シリンダ71bの油圧が所定量減圧されるため、無段変速機構7の変速比が低速段側になり、低速段側での発進が可能になる。
また、第3ソレノイド弁16は常閉型であるため、電力供給が遮断される故障時には出力ポート16bがドレンポート16cに連通する状態になって、フェールセーフ弁21がない場合は、出力ポート16bから出力される油圧が零になり、後進ブレーキ84や前進クラッチ85を係合できなくなる。一方、本実施形態では、故障時に第3ソレノイド弁16のドレンポート16cに油路L8を介してモジュレータ圧が導入されるため、出力ポート16bからモジュレータ圧が出力される。従って、故障時にも後進ブレーキ84や前進クラッチ85を係合でき、フェールセーフを図ることができる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、フェールセーフ弁21を第1ソレノイド弁14から出力される油圧に応動して切換動作されるように構成したが、フェールセーフ弁21を電磁弁で構成し、ソレノイドへの通電時は閉じ位置に保持され、通電停止時に開き位置に切換えられるようにしても良い。但し、上記実施形態によれば、フェールセーフ弁21用のソレノイドが不要になり、省電力化とコストダウンとを図る上で有利である。
また、上記実施形態はベルト式無段変速機構7を具備する変速機の油圧制御装置に本発明を適用したものであるが、変速用の油圧アクチュエータを備える多段変速機の油圧制御装置にも同様に本発明を適用できる。
7…ベルト式無段変速機構、71…ドライブプーリ、71b…ドライブ側シリンダ(ドライブ側油圧アクチュエータ)、72…ドリブンプーリ、72b…ドリブン側シリンダ(ドリブン側油圧アクチュエータ)、8…前後進切換機構、84…後進ブレーキ(後進用油圧アクチュエータ)、85…前進クラッチ(前進用油圧アクチュエータ)、14…第1ソレノイド弁、15…第2ソレノイド弁(常開型の制御弁)、16…第3ソレノイド弁(常閉型の制御弁)、14a,15a,16a…入力ポート、14b,15b,16b…出力ポート、14c,15c,16c…ドレンポート、21…フェールセーフ弁(切換バルブ手段)。
Claims (3)
- 変速機に備える油圧アクチュエータに供給する油圧を電気信号に応じて制御する常開型または常閉型の制御弁を備える変速機の油圧制御装置であって、
制御弁は、元圧が入力される入力ポートと、調圧された制御圧を出力する出力ポートと、制御圧を元圧以下に調圧するためのドレンポートとを有し、
電力供給が遮断される故障時に所定の故障時圧を制御弁のドレンポートに導入する切換バルブ手段を備えることを特徴とする変速機の油圧制御装置。 - プーリ幅可変のドライブプーリと、プーリ幅可変のドリブンプーリと、ドライブプーリとドリブンプーリとの間に掛け渡されるベルト部材と、ドライブプーリのプーリ幅制御を行うドライブ側油圧アクチュエータと、ドリブンプーリのプーリ幅制御を行うドリブン側油圧アクチュエータとから成るベルト式無段変速機構を具備する変速機に適用される請求項1記載の変速機の油圧制御装置であって、ドライブ側油圧アクチュエータに供給する油圧を制御する第1ソレノイド弁と、ドリブン側油圧アクチュエータに供給する油圧を制御する常開型の第2ソレノイド弁とを備えるものにおいて、前記制御弁が第2ソレノイド弁であることを特徴とする変速機の油圧制御装置。
- 請求項2記載の変速機の油圧制御装置であって、前記第1ソレノイド弁は常開型であり、前記切換バルブ手段は、故障時に第1ソレノイド弁から出力される油圧を受けて、前記故障時圧を第2ソレノイド弁のドレンポートに導入するように切換動作されることを特徴とする変速機の油圧制御装置。
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JP2008151391A JP2009299702A (ja) | 2008-06-10 | 2008-06-10 | 変速機の油圧制御装置 |
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JP2017053472A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | ジヤトコ株式会社 | ベルト無段変速機及びその故障判断方法 |
-
2008
- 2008-06-10 JP JP2008151391A patent/JP2009299702A/ja active Pending
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WO2017043338A1 (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | ジヤトコ株式会社 | ベルト無段変速機及びその故障判断方法 |
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