JP2013160379A - 油圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】各油圧アクチュエータの油圧を制御する電磁弁がフェールした場合であっても、各油圧アクチュエータに対応した油圧を供給することができる油圧制御装置を提供する。
【解決手段】油圧源13から出力される圧油が供給される第1油圧アクチュエータ10および第2油圧アクチュエータ9と、第1油圧アクチュエータ10と油圧源13とに連通した第1油路15と、第2油圧アクチュエータ9と油圧源13とに連通した第2油路17とを備えた油圧制御装置において、第1油路15に設けられたノーマルオープン型の第1電磁弁16と、第2油路17に設けられたノーマルクローズ型の第2電磁弁18と、第1油路15と第2油路17とに連通した第3油路25と、第3油路25に設けられた絞り弁27と、第3油路25に設けられたノーマルオープン型の第3電磁弁26とを備えている。
【選択図】図1
【解決手段】油圧源13から出力される圧油が供給される第1油圧アクチュエータ10および第2油圧アクチュエータ9と、第1油圧アクチュエータ10と油圧源13とに連通した第1油路15と、第2油圧アクチュエータ9と油圧源13とに連通した第2油路17とを備えた油圧制御装置において、第1油路15に設けられたノーマルオープン型の第1電磁弁16と、第2油路17に設けられたノーマルクローズ型の第2電磁弁18と、第1油路15と第2油路17とに連通した第3油路25と、第3油路25に設けられた絞り弁27と、第3油路25に設けられたノーマルオープン型の第3電磁弁26とを備えている。
【選択図】図1
Description
この発明は、油圧源から出力された油圧を元圧として、電磁弁によって調圧された油圧が供給される油圧アクチュエータの油圧を制御する装置に関するものであり、特に、複数の油圧アクチュエータと、それら油圧アクチュエータのそれぞれの油圧を制御する複数の電磁弁とが設けられた油圧制御装置に関するものである。
従来知られたクラッチやブレーキあるいは無段変速機などは、それらの装置に設けられた油圧アクチュエータに供給される油圧に基づいて伝達トルク容量が制御されるように構成されている。また、無段変速機のうち、ベルト式無段変速機は、油圧アクチュエータが設けられている側のシーブが、そのシーブと対向して配置された他方のシーブ側に押圧されて、ベルトを巻き掛ける溝幅を変更するように構成されている。これらの油圧アクチュエータの油圧は、各油圧アクチュエータと油圧源との間にそれぞれ設けられた電磁弁によって制御される。具体的には、伝達するべき目標トルク容量や無段変速機の目標変速比などに基づいて電磁弁に通電する電力を制御し、その電力に応じて電磁弁から出力される油圧や油量が制御されるように構成されている。
車両に搭載された油圧制御装置の一例が、特許文献1および特許文献2に記載されている。特許文献1および特許文献2に記載された油圧制御装置は、ベルト式無段変速機を構成する各プーリに設けられた油圧アクチュエータと、車両が前進走行する際に係合される前進クラッチに設けられた油圧アクチュエータとのそれぞれの油圧を制御するものである。具体的には、オイルポンプやアキュムレータなどの油圧源に、各油圧アクチュエータが独立して連通され、その油圧源から出力されるライン圧を元圧として各油圧アクチュエータの油圧が制御されるように構成されている。すなわち、プライマリプーリに設けられた油圧アクチュエータと油圧源とに連通する油路に、その油圧アクチュエータの油圧を制御する電磁弁が設けられ、セカンダリプーリに設けられた油圧アクチュエータと油圧源とに連通する油路に、その油圧アクチュエータの油圧を制御する電磁弁が設けられ、前進クラッチに設けられた油圧アクチュエータと油圧源とに連通する油路に、その油圧アクチュエータを制御する電磁弁が設けられている。
なお、特許文献2に記載された油圧制御装置は、ベルト式無段変速機を構成する各プーリに設けられた油圧アクチュエータの油圧を制御するそれぞれの電磁弁が、それら電磁弁がフェールした際に開弁状態となるように構成され、前進クラッチに設けられた油圧アクチュエータの油圧を制御する電磁弁が、その電磁弁がフェールした際に閉弁状態となるように構成されている。
また、特許文献1に記載された油圧制御装置は、それぞれの油圧アクチュエータとオイルパンなどのオイル排出部と連通させる油路に電磁弁を設けており、各油圧アクチュエータの油圧を低下させる場合に、それぞれの電磁弁を開弁して排出するように構成されている。
上述したように構成された油圧制御装置を車両に搭載する場合において、各電磁弁がフェールした際にリンプフォーム走行を可能にするためには、ベルト式無段変速機を構成する各プーリに設けられた油圧アクチュエータおよび前進クラッチに設けられた油圧アクチュエータに油圧が供給されなければならず、したがって、特許文献2に記載されているように電磁弁がフェールした場合に開弁状態となるように構成する必要がある。
また、特許文献1や特許文献2に記載された油圧制御装置は、それぞれの油圧アクチュエータが独立してライン圧を元圧とした油圧制御を行うように構成されているため、各電磁弁あるいは各電磁弁に通電する制御装置がフェールした場合には、それぞれの油圧アクチュエータに供給される油圧が同一となる。一方、プライマリプーリに設けられた油圧アクチュエータの受圧面積が、セカンダリプーリに設けられた油圧アクチュエータの受圧面積より大きい場合には、各油圧アクチュエータに供給される油圧が同一となると、プライマリプーリの溝幅がセカンダリプーリの溝幅より減少して変速比が小さくなってしまう。すなわち、リンプフォーム走行するために設定される変速比より変速比が小さくなってしまい、リンプフォーム走行するために必要なトルクが得られなくなってしまう可能性がある。
また、各電磁弁がフェールした場合にリンプフォーム走行するためには、前進クラッチに設けられた油圧アクチュエータに所定の油圧を供給してトルク伝達することができるように構成する必要がある。しかしながら、ベルト式無段変速機のベルトが滑ることを防止する程度に各プーリに設けられた油圧アクチュエータに油圧を供給するようにライン圧を調圧すると、前進クラッチに設けられた油圧アクチュエータも同様のライン圧が作用することとなり、その結果、前進クラッチの耐久油圧を超えてしまう可能性がある。
さらに、特許文献1に記載された油圧制御装置は、各油圧アクチュエータのそれぞれに排出用の電磁弁を設け、油圧アクチュエータの油圧を低下させる場合に、その排出用電磁弁を開弁することによって油圧アクチュエータのオイルを排出するように構成されている。したがって、ベルト式無段変速機のように一方のプーリに設けられた油圧を低下させ、他方のプーリに設けられた油圧を増加させることにより変速を実行する場合には、増圧側の油圧アクチュエータには油圧を供給し、減圧側の油圧アクチュエータは単に油圧を排出されてしまう。そのため、油圧を発生させるためのオイルポンプの駆動頻度が増大し、あるいはアキュムレータに蓄圧された油圧の消費が増大してしまい、ひいては燃費が低下してしまう可能性がある。
この発明は上述した事情を背景としてなされたものであって、各油圧アクチュエータの油圧を制御する電磁弁がフェールした場合であっても、各油圧アクチュエータに対応した油圧を供給することができる油圧制御装置を提供することを目的とするものである。
また、この発明は上述した事情を背景としてなされたものであって、変速の際に供給する油量を低減することのできる油圧制御装置を提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、油圧源から出力される圧油が供給される第1油圧アクチュエータおよび第2油圧アクチュエータと、前記第1油圧アクチュエータと前記油圧源とに連通した第1油路と、前記第2油圧アクチュエータと前記油圧源とに連通した第2油路とを備えた油圧制御装置において、通電される電力の減少に伴って第1油路を開弁する第1電磁弁と、通電される電力の増大に伴って第2油路を開弁する第2電磁弁と、前記第1油路と前記第2電磁弁の出力側の前記第2油路とに連通した第3油路と、該第3油路に設けられ、前記第1油路から前記第2油路に供給される油圧を減圧する減圧手段と、通電される電力の減少に伴って第3油路を開弁する第3電磁弁とを備えていることを特徴とするものである。
請求項2の発明は、一対のプーリと、それらプーリに巻き掛けられて動力を伝達するベルトと、供給された油圧により前記各プーリのそれぞれのベルト巻き掛け半径を変化させて変速比を変化させる前記各プーリのそれぞれに設けられた油圧アクチュエータとを備えたベルト式無段変速機の油圧制御装置において、前記油圧アクチュエータの一方の油圧アクチュエータと油圧源とに連通した第1油路と、前記油圧アクチュエータの他方の油圧アクチュエータと油圧源とに連通した第2油路と、前記第1油路と前記第2油路とに連通した第3油路と、通電される電力に基づいて前記第3油路を開弁状態と閉弁状態とに切り替えることができる切替弁とを備えていることを特徴とするものである。
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記第3油路の流動方向を前記第1油路から前記第2油路に油圧が供給される方向に制限する第1逆止弁と、前記第3油路における前記第1逆止弁の両側に連通した第4油路と、該第4油路の流動方向を前記第2油路から前記第1油路に油圧が供給される方向に制限する第2逆止弁とを更に備えていることを特徴とする油圧制御装置である。
請求項1の発明によれば、油圧源と第1油圧アクチュエータとに連通した第1油路と、油圧源と第2油圧アクチュエータとに連通した第2油路とのそれぞれに第1電磁弁、第2電磁弁が設けられている。したがって、第1電磁弁と第2電磁弁とをそれぞれ制御することにより第1油圧アクチュエータと第2油圧アクチュエータとの油圧をそれぞれ制御することができる。また、第1電磁弁は通電される電力の減少に伴って第1油路を開弁するように構成され、第2電磁弁は通電される電力の増大に伴って第2油路を開弁するように構成され、第1油路と第2油路とに連通した第3油路に第1油路から前記第2油路に供給される油圧を減圧する減圧手段が設けられ、通電される電力の減少に伴って第3油路を開弁する第3電磁弁とが設けられている。そのため、各電磁弁に通電する電力経路が断線してしまったりそれら電磁弁の電力を制御する電子制御装置がフェールしてしまったりした場合(以下、フェール時と記す。)などには、油圧源から第1油圧アクチュエータに油圧が供給され、その油圧が減圧手段により減圧されて第2油路あるいは第2油圧アクチュエータに供給される。その結果、フェール時に第2油圧アクチュエータに過剰な油圧が供給されることを抑制もしくは防止することができる。また、第1油圧アクチュエータの油圧を第2油圧アクチュエータの油圧以上に保つことができる。
請求項2の発明によれば、ベルト式無段変速機における各プーリのそれぞれに設けられた油圧アクチュエータが第3油路により連通され、その第3油路に通電される電力に基づいて開弁状態と閉弁状態とを切り替えることができる切替弁が設けられている。そのため、切替弁に通電する電力を制御することにより、第1油圧アクチュエータと第2油圧アクチュエータとを連通させることができるので、変速比を変化させる場合に、減圧される側の油圧アクチュエータの油圧を増圧する側の油圧アクチュエータに供給することができる。その結果、油圧制御装置から排出される油量を低減することができる。
請求項3の発明によれば、第3油路の流動方向を第1油路から第2油路に油圧が供給される方向に制限する第1逆止弁と、第3油路における第1逆止弁の入力側と出力側との両側に連通した第4油路と、第4油路の流動方向を第2油路から第1油路に油圧が供給される方向に制限する第2逆止弁とを更に備えているので、フェール時には第1油路から第3油路を介して油圧を第2油路に供給することができる。また、フェール時でない場合には、第3電磁弁を開弁させることにより、第1油路と第2油路とを連通させることができる。したがって、第2油路の油圧が第1油路の油圧より高い場合には、第4油路を介して第2油路から第1油路に油圧を供給することにより、第2油圧アクチュエータを減圧するとともに、第1油圧アクチュエータを増圧することができ、それとは反対に第1油路の油圧が第2油路の油圧より高い場合、より具体的には、減圧手段によって第1油路の油圧を減圧した油圧が第2油路の油圧より高い場合には、第3油路を介して第1油路から第2油路に油圧を供給することにより、第1油圧アクチュエータを減圧するとともに、第2油圧アクチュエータを増圧することができる。
つぎに、この発明に係る油圧制御装置の構成の一例を図を参照しつつ説明する。図1は、車両に搭載されたベルト式無段変速機における各油圧アクチュエータの油圧を制御する油圧制御装置の構成を模式的に示したものである。図1に示すベルト式無段変速機1は、従来知られたベルト式無段変速機の構成とほぼ同様のものである。そのベルト式無段変速機1の構成について簡単に説明すると、図示しないエンジンやモータなどの動力源から伝達された動力により回転するプライマリプーリ2と、そのプライマリプーリ2の回転軸線と回転軸線が平行となるように配置されたセカンダリプーリ3と、それらプーリ2,3に巻き掛けられて各プーリ2,3間に動力を伝達するベルト4とによって構成されている。プライマリプーリ2とセカンダリプーリ3とはほとんど同様の構成であり、回転軸と一体化されて設けられた固定シーブ5,6と、その回転軸に沿って軸線方向に移動し、かつ回転軸の動力が伝達されて回転する可動シーブ7,8とによって構成されている。すなわち、可動シーブ7,8は、回転軸とキーやスプラインなどによって連結されている。
また、それらの各シーブ5,6,7,8は、それぞれ対向する面を円錐状に形成されており、シーブ5,7(6,8)同士の距離を変化させることによりベルト巻き掛け半径を変化させて変速比を変更するように構成されている。すなわち、一方のプーリ2(3)におけるベルト巻き掛け半径を増大させ、他方のプーリ3(2)におけるベルト巻き掛け半径を減少させることにより変速比を変更するように構成されている。さらに、それらシーブ5,6,7,8とベルト4との摩擦力によって動力が伝達されるため、可動シーブ7,8を固定シーブ5,6側に押圧する荷重、すなわちベルト4を挟み付ける挟圧力を変化させることにより伝達トルク容量を変化させるように構成されている。
そして、図1に示すベルト式無段変速機1は、各可動シーブ7,8の背面側に油圧アクチュエータ9,10が設けられており、その油圧アクチュエータ9,10に供給されるオイルの油圧や油量を制御することにより、変速比や伝達トルク容量を変化させるように構成されている。
図1に示す油圧制御装置は、それら各プーリ2,3に設けられた油圧アクチュエータ9,10の油圧や、動力伝達経路における動力源とベルト式無段変速機1との間、あるいは動力源と車輪との間に配置され、かつ動力を伝達する状態と遮断する状態とを選択的に切り替えることができる前進クラッチ11に設けられた油圧アクチュエータ12の油圧などを制御するものである。図1に示す例では、各油圧アクチュエータ9,10,12に供給される圧油の元圧を発生させる油圧源として、オイルポンプ13とアキュムレータ14とが設けられている。なお、この発明に係る油圧源は、油圧アクチュエータの油圧を制御するための元圧を発生させることができるものであれば良く、したがって、動力源の動力を利用して駆動する機械式のオイルポンプであってもよく、専用の電動機によって駆動する電動式のオイルポンプであってもよく、図1に示すようにオイルポンプ13によって加圧された油圧を蓄圧するアキュムレータ14であってもよい。
図1に示す油圧制御装置は、各アクチュエータ9,10,12と油圧源13(14)とがそれぞれ独立した油路によって連結され、それぞれの油路には各油圧アクチュエータ9,10,12の油圧を制御するための電磁弁が設けられている。言い換えると、各電磁弁を独立して制御することにより、その電磁弁に対応した油圧アクチュエータの油圧を制御することができるように構成されている。図1に示す油圧制御装置の構成を具体的に説明すると、まず油圧源13(14)とセカンダリプーリ3に設けられた油圧アクチュエータ10とが連通する第1油路15に、その油圧アクチュエータ10の油圧を制御する第1電磁弁16が設けられ、油圧源13(14)と第1電磁弁16とに連通する油路が分岐され、油圧源13(14)とプライマリプーリ2に設けられた油圧アクチュエータ9とに連通する第2油路17に、その油圧アクチュエータ9の油圧を制御する第2電磁弁18が設けられ、油圧源13(14)と第2電磁弁18とに連通する油路が分岐され、油圧源13(14)と前進クラッチ11に設けられた油圧アクチュエータ12とに連通する第3油路19に、その油圧アクチュエータ12の油圧を制御する第3電磁弁20が設けられている。なお、この発明は、それぞれ独立して油圧源から油圧が供給されて制御される油圧アクチュエータであればよく、したがって、それぞれ個別に油圧源と油圧アクチュエータとが連通するように構成された油圧制御装置であってもよい。
これら電磁弁16,18,20は、各油圧アクチュエータ9,10,12の油圧の制御性や制御応答性を向上させるために、閉弁状態で電磁弁からのオイルの漏洩が少ないものが好ましく、出力ポートあるいは入力ポートに弁体を押圧して閉弁する従来知られたポペット型の電磁弁を採用することができる。ここで、図1に示すポペット型電磁弁16,18,20の構成について説明する。図1におけるポペット型電磁弁16,18,20は、通電される電力に応じて出力圧を制御することができるものである。すなわち、油圧制御対象の油圧は、電磁弁16,18,20に通電される電力に基づいた油圧となるように制御される。具体的には、セカンダリプーリ3に設けられた油圧アクチュエータ10の油圧を制御する第1電磁弁16は、通電される電力が減少するに連れて出力圧を増圧する、すなわち電力を通電しない場合には開弁された状態となるように構成された、いわゆるノーマルオープン(N/O)型の電磁弁であり、プライマリプーリ2に設けられた油圧アクチュエータ9と前進クラッチ11に設けられた油圧アクチュエータ12との油圧を制御する各電磁弁18,20は、通電される電力が増大するに連れて出力圧を増圧する、すなわち電力を通電しない場合には閉弁した状態となるように構成された、いわゆるノーマルクローズ(N/C)型の電磁弁である。
ここで、それらポペット型電磁弁の構成の一例について簡単に説明する。ノーマルオープン型の電磁弁は、出力圧に基づく荷重と元圧に基づく荷重とが対向して作用するように、電磁弁を構成するケースの内部に摺動可能に配置された弁体と、その弁体に通電される電力に応じた電磁力を閉弁する方向に作用させるコイルと、弁体を開弁方向に押圧するバネとにより構成されている。したがって、元圧に基づく荷重と電磁力との合力が、油圧制御対象の油圧すなわち出力圧とバネ力との合力より大きくなるようにコイルに電力を通電すると弁体が出力ポートあるいは入力ポートに押圧されて閉弁し、それとは反対に元圧に基づく荷重と電磁力との合力が、油圧制御対象の油圧すなわち出力圧とバネ力との合力より小さくなるようにコイルに電力を通電すると弁体が出力ポートあるいは入力ポートから離隔して開弁する。すなわち、コイルに電力を通電しない場合には、開弁状態となる。
また、ノーマルクローズ型の電磁弁は、出力圧に基づく荷重と元圧に基づく荷重とが対向して作用するように、電磁弁を構成するケースの内部に摺動可能に配置された弁体と、その弁体に通電される電力に応じた電磁力を開弁する方向に作用させるコイルと、弁体を閉弁方向に押圧するバネとにより構成されている。したがって、元圧に基づく荷重とバネ力との合力が、油圧制御対象の油圧すなわち出力圧と電磁力との合力より大きくなるようにコイルに電力を通電すると弁体が出力ポートあるいは入力ポートに押圧されて閉弁し、それとは反対に元圧に基づく荷重とバネ力との合力が、油圧制御対象の油圧すなわち出力圧と電磁力との合力より小さくなるようにコイルに電力を通電すると弁体が出力ポートあるいは入力ポートから離隔して開弁する。すなわち、コイルに電力を通電しない場合には、閉弁状態となる。
各油圧アクチュエータ9,10,12の油圧をオイルパン21に排出して減圧させるための電磁弁が、各油圧アクチュエータ9,10,12毎に設けられている。すなわち、第1電磁弁16と油圧アクチュエータ10とを連通させる油路を分岐してオイルパン21と連通された油路を形成し、その油路に通電される電力に応じて開閉する第4電磁弁22が設けられ、第2電磁弁18と油圧アクチュエータ9とを連通させる油路を分岐してオイルパン21と連通された油路を形成し、その油路に通電される電力に応じて開閉する第5電磁弁23が設けられ、第3電磁弁20と油圧アクチュエータ12とを連通させる油路を分岐してオイルパン21と連通された油路を形成し、その油路に通電される電力に応じて開閉する第6電磁弁24が設けられている。これら電磁弁22,23,24は、前記第1ないし第3電磁弁16,18,20と同様に電磁弁からのオイルの漏洩が少ないポペット型の電磁弁が採用されている。また、第4および第5電磁弁22,23は、前記第2もしくは第3電磁弁18,20と同様にノーマルクローズ型の電磁弁であり、第6電磁弁24は、前記第1電磁弁16と同様にノーマルオープン型の電磁弁である。
上述したように各油圧アクチュエータ9,10,12に油圧を増圧させるための電磁弁16,18,20と減圧させるための電磁弁22,23,24とをそれぞれ設け、それら各電磁弁16,18,20,22,23,24がポペット型の電磁弁であるので、油圧アクチュエータ9,10,12の油圧を一定に保つ場合には、各電磁弁16,18,20,22,23,24を閉弁することにより液密状に保たれ、したがって、過剰にオイルポンプ13を駆動させたり、アキュムレータ14に蓄圧された圧油を消費したりすることを抑制もしくは防止することができる。
この発明に係る油圧制御装置は、上述した各電磁弁に通電する電力経路が断線してしまったりそれら電磁弁の電力を制御する電子制御装置がフェールしてしまったりした場合など(以下、フェール時と記す。)であっても、図1に示すベルト式無段変速機1が搭載された車両がリンプフォーム走行することができるように、すなわち各油圧アクチュエータ9,10,12のそれぞれの油圧を所定の油圧に維持することができるように構成されている。図1に示す油圧制御装置は、第1電磁弁16と油圧アクチュエータ10とに連通した油路が分岐して、第2電磁弁18と油圧アクチュエータ9とに連通した油路に連結された油路25が形成され、その油路25には、ノーマルオープン型の第7電磁弁26と、その第7電磁弁26の第2電磁弁18側に配置された絞り弁27とが設けられている。さらに、第2電磁弁18と油圧アクチュエータ9とに連通した油路が分岐して、第3電磁弁20と油圧アクチュエータ12とに連通した油路に連結された油路28と、その油路28には、ノーマルオープン型の第8電磁弁29と、その第8電磁弁29の第3電磁弁20側に配置された絞り弁30とが設けられている。そして、上述した前進クラッチ11に設けられた油圧アクチュエータ12の油圧を減圧する第6電磁弁24とオイルパン21とが連通する油路に絞り弁31が設けられている。なお、上記絞り弁27,30が、この発明における減圧手段に相当する。
したがって、図1に示す油圧制御装置は、それぞれの油圧アクチュエータ9,10,12を独立して制御する場合には、第7および第8電磁弁26,29に通電することにより閉弁状態として、増圧用の電磁弁16,18,20や減圧用の電磁弁22,23,24を制御して油圧アクチュエータ9,10,12の油圧を制御するように構成されている。すなわち、従来知られた油圧制御装置と同様に増圧用の電磁弁16,18,20と減圧用の電磁弁22,23,24とをそれぞれ制御して、各アクチュエータ9,10,12の油圧を制御することができる。
ここで、図1に示す油圧制御装置におけるフェール時の作用について説明する。なお、図1における矢印は、フェール時の圧油の流れを示している。図1に示す油圧制御装置における、油圧アクチュエータ10の油圧を増圧させるための第1電磁弁16はノーマルオープン型のものであるので、第1電磁弁16を介して油圧アクチュエータ10には、油圧源13(14)から出力された油圧が直接供給される。すなわち、油圧アクチュエータ10の油圧はライン圧と同一となる。一方、油圧アクチュエータ9,12の油圧を増圧させるための第2電磁弁18および第3電磁弁20は、ノーマルクローズ型のものであるので、第2油路17および第3油路19が遮断される。すなわち、油圧源13(14)から油圧アクチュエータ10に圧油が供給され、他の油圧アクチュエータ9,12に直接油圧が供給されることがない。
また、第7および第8電磁弁26,29はノーマルオープン型の電磁弁であるため、油圧アクチュエータ10に供給される圧油が油路25を介して、油圧アクチュエータ9に供給され、その油圧アクチュエータ9に供給される圧油が油路28を介して、油圧アクチュエータ12に供給される。なお、油圧アクチュエータ12の油圧を減圧するための第6電磁弁24もノーマルオープン型の電磁弁であるため、油圧アクチュエータ12から第6電磁委弁24を介して圧油がオイルパン21に排出される。
さらに、油路25および油路28ならびに第6電磁弁24の排出側の油路には、それぞれ絞り弁27,30,31が設けられているので、入力側の油圧アクチュエータより出力側の油圧アクチュエータの油圧が低くなる。すなわち、入力側の油圧アクチュエータから出力側の油圧アクチュエータに圧油が流動する際に、絞り弁によって減圧される。言い換えると絞り弁により減圧された油圧が出力側の油圧アクチュエータに供給される。したがって、油圧アクチュエータ9には、油圧アクチュエータ10の油圧から絞り弁27により減圧された油圧が供給され、油圧アクチュエータ12には、油圧アクチュエータ9の油圧から絞り弁30により減圧された油圧が供給される。なお、油圧アクチュエータ12の油圧を減圧させるための第6電磁弁24は、ノーマルオープン型の電磁弁であり、かつその第6電磁弁24の出力側には、絞り弁31が設けられているので、油圧アクチュエータ12の油圧は、所定の油圧以上に増大してしまうことおよび所定の油圧以下となってしまうことを抑制もしくは防止することができるとともに、油圧制御装置内の圧油を流動させることができるように構成されている。
したがって、図1に示すように油圧制御装置を構成することによって、フェール時であっても、各油圧アクチュエータ9,10,12は、所定の油圧に維持することができる。すなわち、動力源の動力を車輪に伝達することができる。また、油圧アクチュエータ10の油圧が油圧アクチュエータ9の油圧より所定の割合、すなわち絞り弁27の絞り径など諸元に応じた油圧比とすることができ、その結果、変速比をリンプフォーム走行に適した変速比とすることができる。
なお、図1に示す油圧制御装置は、各油路25,28および油圧アクチュエータ12の油圧を減圧するための電磁弁24が設けられた油路に、それぞれ電磁弁26,29,24と絞り弁27,30,31とが設けられているが、これら電磁弁26,29,24と絞り弁27,30,31との位置関係は特に限定されない。すなわち、各電磁弁26,29,24は、それぞれの油圧アクチュエータ10,9,12の油圧をそれぞれ制御する場合には、閉弁状態とすることができ、かつ各絞り弁27,30,31は、フェールした場合に減圧することができるように構成されていればよいので、各電磁弁26,29,24の入力側、すなわち図における上側に絞り弁27,30,31を設けたものであってもよい。
つぎにこの発明に係る油圧制御装置の他の構成例について説明する。図2は、他の構成例を説明するための図である。なお、図2における矢印は、フェール時の圧油の流れを示している。図2に示す油圧制御装置は、図1に示す油圧制御装置における第1電磁弁16の配置を変更したものである。図1に示す油圧制御装置は、油路25が第1電磁弁16の出力側に形成されているが、フェール時では、油圧源13(14)と油圧アクチュエータ10とは常時連通されることとなるため、油路25が第1電磁弁16の入力側と出力側とのいずれに設けられていても同様の作用・効果を得ることができる。そのため、図2に示す油圧制御装置は、油路25が第1電磁弁16の出力側に設けられている。
また、この発明に係る油圧制御装置は、プライマリプーリ2とセカンダリプーリ3との油圧を設定することに限定されない。すなわち、フェール時に、絞り弁によって減圧しながら各油圧アクチュエータに油圧が供給されることができれば良いので、図3に示す油圧制御装置のように前進クラッチ11の油圧が所定の油圧以上とならないように構成したものであってもよい。したがって、図1に示す油圧制御装置における油路25、第7電磁弁26および第1絞り弁27を設けず、かつ第2油路17に設けられた第2電磁弁18をノーマルオープン型の電磁弁に変更して形成された油圧制御装置であってもよい。なお、図3における矢印は、フェール時の圧油の流れを示している。
図3に示すように構成された油圧制御装置は、フェール時に、油圧アクチュエータ9および油圧アクチュエータ10の油圧が同一の油圧となり、油圧アクチュエータ9の油圧が第2絞り弁30によって減圧されて油圧アクチュエータ12に供給される。すなわち、油圧アクチュエータ12の油圧を、ライン圧から一定の割合減圧した油圧とすることができるため、その第2絞り弁30の絞り径などを前進クラッチ11の耐久性に基づいて設定することにより、前進クラッチ11に過剰な油圧が作用してしまうことを抑制もしくは防止することができる。
さらに、図4に示す油圧制御装置のように、油路19に可変絞り弁32を設けることにより前進クラッチ11に過剰な油圧が作用することを抑制もしくは防止するように構成されていてもよい。すなわち、図4に示す油圧制御装置は、フェール時に油圧アクチュエータ9および油圧アクチュエータ10に同一の油圧が作用してしまうことを抑制もしくは防止し、油圧アクチュエータ12は、可変絞り弁32の絞り径をフェール時に設定される絞り径に減少させることにより過剰な油圧が作用することを抑制もしくは防止するように構成されている。なお、図4における矢印は、フェール時の圧油の流れを示している。
なお、図4に示す油圧制御装置は、第5電磁弁23がノーマルオープン型の電磁弁によって構成されている。これは、フェール時には油圧アクチュエータ9の油圧は、油路15の油圧から減圧された油圧となるものの、油圧アクチュエータ10と油圧アクチュエータ9との油圧比を一定に保つためには、油路17の油圧を常時排出して、圧油を流動させる必要があるためである。
つぎに、変速の際に供給あるいは排出する油量を低減することのできる油圧制御装置の構成の一例について説明する。図5は、その油圧制御装置の構成を説明するための図である。なお、図5における矢印は、フェール時の圧油の流れを示している。図5に示す油圧制御装置は、図1に示す油圧制御装置における油路25に設けられた第7電磁弁26の出力側に設けられ、かつ油路17から油路15に圧油が流動することを規制する第1逆止弁33と、その第1逆止弁33の出力側、すなわち油路17側の部分と第1絞り弁27の入力側の部分とを連通させる油路34と、その油路34に油路15から油路17に圧油が流動することを規制する第2逆止弁35とを備えている。
ここで、図5に示す油圧制御装置の作用について説明する。まず、変速比を増大させる場合には、プライマリプーリ2におけるベルト巻き掛け半径を減少させ、セカンダリプーリ3におけるベルト巻き掛け半径を増大させる。すなわち、変速比を増大させる場合には、プライマリプーリ2における可動シーブ7を固定シーブ5から離隔する方向に移動させ、セカンダリプーリ3における可動シーブ8を固定シーブ6に接近させる方向に移動させる。具体的にその制御について説明すると、油圧アクチュエータ9の油圧が油圧アクチュエータ10の油圧より高い場合には、第7電磁弁26に通電する電力を低減させて、第7電磁弁26を開弁させる。すると、油路34を介して油路17から油路15に油圧が供給される。すなわち、油圧アクチュエータ10が増圧され、油圧アクチュエータ9が減圧される。その結果、プライマリプーリ2における可動シーブ7が固定シーブ5から離隔する方向に移動し、かつセカンダリプーリ3における可動シーブ8が固定シーブ6に接近する方向に移動する。
なお、第7電磁弁26を開弁した場合であっても目標変速比に変速比が到達しない場合には、第1電磁弁16を開弁し、すなわち第1電磁弁16に通電する電力を低下させて油圧アクチュエータ10の油圧を増圧し、それとは反対に、第7電磁弁26を開弁した場合に変速比が目標変速比以上となる場合には、第4電磁弁22を開弁し、すなわち第4電磁弁22に通電する電力を増大させて油圧アクチュエータ10の油圧を減圧してもよい。つまり、第7電磁弁26を開弁するとともに、第1電磁弁16、第2電磁弁18、第4電磁弁22、第5電磁弁23の開閉状態を制御することにより、目標変速比となるように、各油圧アクチュエータ9,10の油圧を加減するように制御してもよい。
一方、変速比を減少させる場合には、プライマリプーリ2におけるベルト巻き掛け半径を増大させ、セカンダリプーリ3におけるベルト巻き掛け半径を減少させる。すなわち、変速比を減少させる場合には、プライマリプーリ2における可動シーブ7を固定シーブ5に接近させる方向に移動させ、セカンダリプーリ3における可動シーブ8を固定シーブ6から離隔する方向に移動させる。具体的にその制御について説明すると、油圧アクチュエータ9の油圧が油圧アクチュエータ10の油圧より低い場合には、第7電磁弁26に通電する電力を低減させて、第7電磁弁26を開弁状態とする。すると、第1逆止弁33および油路25を介して油路15から油路17に油圧が供給される。すなわち、油圧アクチュエータ10が減圧され、油圧アクチュエータ9が増圧される。その結果、プライマリプーリ2における可動シーブ7が固定シーブ5に接近する方向に移動し、かつセカンダリプーリ3における可動シーブ8が固定シーブ6から離隔する方向に移動する。
なお、第7電磁弁26を開弁した場合であっても目標変速比に変速比が到達しない場合には、すなわち、油圧アクチュエータ9の油圧が目標油圧以上とならない場合には、第2電磁弁18を開弁し、すなわち第2電磁弁に通電する電力を増加させて油圧アクチュエータ9の油圧を増圧し、それとは反対に、第7電磁弁26を開弁した場合に変速比が目標変速比以上となる場合には、第5電磁弁23を開弁し、すなわち第5電磁弁23に通電する電力を増加させて油圧アクチュエータ9の油圧を減圧してもよい。つまり、第7電磁弁26を開弁するとともに、第1電磁弁16、第2電磁弁18、第4電磁弁22、第5電磁弁23の開閉状態を制御することにより、目標変速比となるように、各油圧アクチュエータ9,10の油圧を加減するように制御してもよい。
図5に示すように油圧制御装置を構成することにより、油圧を低下させる側の油圧アクチュエータ9(10)から排出された圧油を、油圧を増大させる側の油圧アクチュエータ10(9)に供給することができるので、変速に伴って油圧制御装置から排出される圧油の量を低減することができ、その結果、油圧源13(14)の駆動頻度を低減することができ、ひいては車両の燃費を低下させることができる。また、フェール時には、図1に示す油圧制御装置と同様に第1絞り弁27によって油圧を減圧するとともに、油路25を介して、油圧アクチュエータ9に油圧を供給することができる。
図5に示す油圧制御装置は、変速時の圧油の排出量を低減するとともに、フェール時に変速比を所定の変速比に保つことができるように構成されたものであるが、図6に示すように変速時の圧油の排出量を低減することのみを目的とした油圧制御装置であってもよい。ここで、図6に示す油圧制御装置の構成について具体的に説明する。図6に示す油圧制御装置は、従来知られた油圧制御装置に、変速時の圧油の排出量を低減する油圧回路を追加したものである。なお、図5と同様の機能をする部材については、図5と同一の符号を付して説明する。図6に示す油圧制御装置は、ベルト式無段変速機1におけるプライマリプーリ2とセカンダリプーリ3とにそれぞれ設けられた油圧アクチュエータ9,10と、前進クラッチ11に設けられた油圧アクチュエータ12との油圧を制御するものであり、各油圧アクチュエータ9,10,12と油圧源13(14)とが独立した油路15,17,19によって連結されている。そして、各油圧アクチュエータ9,10,12の油圧を増圧するための電磁弁16,18,20と、減圧するための電磁弁22,23,24とが各油圧アクチュエータ9,10,12に連通した油路15,17,19にそれぞれ設けられている。なお、各油圧アクチュエータ9,10,12の油圧を増圧するための電磁弁15,17,19は、ノーマルオープン型の電磁弁であり、減圧するための電磁弁16,18,20がノーマルクローズ型の電磁弁である。
また、油圧アクチュエータ10と油圧源13(14)とに連通した油路15と、油圧アクチュエータ9と油圧源13(14)とに連通した油路17とが、油路25によって連結されている。この油路25には、変速比を一定に保つ場合、あるいは各油圧アクチュエータ9,10の油圧を独立して制御する場合に、油路25を圧油が流動しないようにするための第7電磁弁26が設けられている。この第7電磁弁26は、ノーマルオープン型の電磁弁であってもよく、ノーマルクローズ型の電磁弁であってもよい。すなわち、開弁状態と閉弁状態とを制御することができる電磁弁であればよい。
図6に示すように油圧制御装置を構成することにより、変速時に第7電磁弁26を開弁することによって、減圧される側の油圧アクチュエータ9(10)の油圧を増圧される側の油圧アクチュエータ10(9)に供給することができる。その結果、変速時に減圧される側の油圧アクチュエータから排出される圧油の量を低減することができるとともに、増圧される側の油圧アクチュエータに油圧源から供給する圧油の量を低減することができる。ひいては車両の燃費を向上させることができる。
なお、上述した図1ないし図6に示す油圧制御装置は、漏洩が少ないポペット型の電磁弁を採用した例を説明したが、特にそれら電磁弁の構成に限定されず、要は電力の供給により開弁状態と閉弁状態とを制御することのできる電磁弁であれば良い。また、上述した各油圧制御装置では、絞り弁によって油圧を減圧するように構成された例を挙げて説明したが、この発明に係る油圧制御装置は、要は、フェール時の流動方向において、入力側の油圧アクチュエータの油圧から減圧して出力側の油圧アクチュエータに供給することができれば良いので、レギュレータバルブやリリーフ弁など他の減圧手段によって減圧することができるものであってもよい。
9,10,12…油圧アクチュエータ、 13…オイルポンプ、 14…アキュムレータ、 15,17,19,25,28,34…油路、 16,18,20,22,23,24,26,29…電磁弁、 33,35…逆止弁。
Claims (3)
- 油圧源から出力される圧油が供給される第1油圧アクチュエータおよび第2油圧アクチュエータと、前記第1油圧アクチュエータと前記油圧源とに連通した第1油路と、前記第2油圧アクチュエータと前記油圧源とに連通した第2油路とを備えた油圧制御装置において、
通電される電力の減少に伴って第1油路を開弁する第1電磁弁と、
通電される電力の増大に伴って第2油路を開弁する第2電磁弁と、
前記第1油路と前記第2電磁弁の出力側の前記第2油路とに連通した第3油路と、
該第3油路に設けられ、前記第1油路から前記第2油路に供給される油圧を減圧する減圧手段と、
通電される電力の減少に伴って第3油路を開弁する第3電磁弁と
を備えていることを特徴とする油圧制御装置。 - 一対のプーリと、それらプーリに巻き掛けられて動力を伝達するベルトと、供給された油圧により前記各プーリのそれぞれのベルト巻き掛け半径を変化させて変速比を変化させる前記各プーリのそれぞれに設けられた油圧アクチュエータとを備えたベルト式無段変速機の油圧制御装置において、
前記油圧アクチュエータの一方の油圧アクチュエータと油圧源とに連通した第1油路と、
前記油圧アクチュエータの他方の油圧アクチュエータと油圧源とに連通した第2油路と、
前記第1油路と前記第2油路とに連通した第3油路と、
通電される電力に基づいて前記第3油路を開弁状態と閉弁状態とに切り替えることができる切替弁と
を備えていることを特徴とする油圧制御装置。 - 前記第3油路の流動方向を前記第1油路から前記第2油路に油圧が供給される方向に制限する第1逆止弁と、
前記第3油路における前記第1逆止弁の両側に連通した第4油路と、
該第4油路の流動方向を前記第2油路から前記第1油路に油圧が供給される方向に制限する第2逆止弁と
を更に備えていることを特徴とする請求項1に記載の油圧制御装置。
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2012
- 2012-02-09 JP JP2012025748A patent/JP2013160379A/ja active Pending
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