JP5376067B2 - 巻掛け伝動装置の油圧制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、ベルトやチェーンなどの伝動部材が巻き掛けられた駆動側プーリや従動側プーリなど回転部材の溝幅を変化させて伝動部材の巻き掛け半径を変化させることにより変速を行う巻掛け伝動装置に関し、特にそれらの回転部材に供給する油圧を制御する装置に関するものである。

この種の伝動装置は、ベルトやチェーンなどの巻き掛け半径に応じた変速比を設定でき、その一例として、ベルト式無段変速機は、駆動側のプーリと従動側のプーリとに対するベルトの巻き掛け半径を変化させることにより、これらのプーリの回転数の比率である変速比を変化させるように構成されている。車両に搭載されているベルト式無段変速機では、各プーリをいわゆるＶ溝を備えた構成とし、その溝幅を油圧によって変化させることによりベルトの巻き掛け半径すなわち変速比を変化させるように構成されている。また、この種の変速機におけるトルクの伝達は、ベルトと各プーリとの間の摩擦力によって行われるから、各プーリがベルトを挟み付けるいわゆる挟圧力を、伝達するべきトルクに応じて高低に制御している。

ベルト式無段変速機における油圧制御装置の例が、欧州特許第０９８５８５５号明細書や国際公開第２０１０／０２１２１８号パンフレットに記載されている。これら欧州特許第０９８５８５５号明細書や国際公開第２０１０／０２１２１８号パンフレットに記載されているベルト式無段変速機における駆動側プーリ（以下、仮にプライマリープーリと記す）は、プーリ軸に固定された固定シーブと、その固定シーブに対して接近・離隔するようにプーリ軸上に配置された可動シーブとによって構成され、その可動シーブの背面側に設けられた油圧室に圧油を供給することにより、各シーブの間に形成されているＶ溝の幅を狭くしてベルトの巻き掛け半径を増大させ、またその油圧室から圧油を排出することによりＶ溝の幅を広くしてベルトの巻き掛け半径を減少させるように構成されている。また、従動側プーリ（以下、仮にセカンダリープーリと記す）は、プライマリープーリと同様に、プーリ軸に取り付けられた固定シーブと、プーリ軸上をその軸線方向に前後動する可動シーブとによって構成され、その可動シーブの背面側に設けられた油圧室の油圧によって、各シーブによるベルトの挟圧力を生じさせ、必要な伝達トルク容量を設定するように構成されている。その油圧源は、油圧ポンプと蓄圧器（アキュムレータ）とによって構成され、その油圧源と各プーリの油圧室とを連通しているいわゆる供給油路に供給側制御弁が設けられ、また各油圧室には排出側制御弁が連通されて設けられている。

すなわち、変速比を高車速側の変速比に低下させる場合や挟圧力を増大させる場合には、供給側制御弁を開いてプライマリープーリの油圧室やセカンダリープーリの油圧室に油圧を供給し、また変速比を低車速側の変速比に増大させる場合や挟圧力を低下させる場合には、排出側制御弁を開いてプライマリープーリの油圧室やセカンダリープーリの油圧室から油圧を排出させるように構成されている。そして、欧州特許第０９８５８５５号明細書に記載された油圧制御装置では、各電磁弁が、ソレノイドに通電することにより入力側ポートと出力側ポートとが連通する開弁状態に切り替わり、ソレノイドに対する通電を遮断することによりスプリングなどの弾性力で、入力側ポートと出力側ポートとが遮断されて閉弁状態に切り替わるいわゆる二方向電磁制御弁によって構成されている。また、国際公開第２０１０／０２１２１８号パンフレットに記載された油圧制御装置では、各制御弁が、ソレノイドに通電することにより弁体が弁座から離れて開弁し、かつソレノイドに対する通電を遮断することにより弁体がスプリングに押されて弁座に密着することにより閉弁するいわゆるポペットタイプの電磁弁によって構成されている。

上述した欧州特許第０９８５８５５号明細書および国際公開第２０１０／０２１２１８号パンフレットに記載された油圧制御装置においては、プライマリープーリ側の各制御弁に対する通電を止めると、すなわちオフ制御すると、プライマリープーリにおける油圧室に対する圧油の供給および排出が止められて圧油が油圧室に閉じ込められるので、変速比を維持することができる。同様に、セカンダリープーリ側の各制御弁に対する通電を止めると、すなわちオフ制御すると、セカンダリープーリにおける油圧室に対する圧油の供給および排出が止められて圧油が油圧室に閉じ込められるので、ベルト挟圧力を維持することができる。また一方、ベルト式無段変速機では、各プーリの回転が止まっている状態ではベルトの巻き掛け半径を変更することができないので、その無段変速機が搭載されている車両が停止する場合には、変速比は最も低車速側の最大変速比もしくはこれに近い変速比に設定される。

そのため、上述した欧州特許第０９８５８５５号明細書および国際公開第２０１０／０２１２１８号パンフレットに記載されているような従来のベルト式無段変速機における油圧制御装置では、その無段変速機のための電子制御装置やこれを含む電気系統に異常が生じたり、車両のメインスイッチをオフにしたりして各制御弁に通電できない状態で車両を牽引するなどのことによって走行させた場合、最も低速側の変速比である大きい変速比が設定された状態で無段変速機が駆動されることになる。その場合、低車速であることにより無段変速機の出力側の回転数が低回転数であっても、変速比が大きいために入力側の回転数が高回転数になり、そのため、例えば無段変速機の入力側に前後進切替機構が連結されていれば、その前後進切替機構を構成しているいずれかの回転部材の回転数が高くなってしまう可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、制御弁を制御できない状態で巻掛け伝動装置が駆動された場合に、巻掛け伝動装置が駆動されることによって変速比を小さくすることの可能な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、この発明は、一対の回転部材に環状の伝動部材が巻き掛けられるとともに、それらの回転部材が油圧が供給されることにより前記伝動部材が巻き掛けられている溝の幅を狭くするように作用する油圧室をそれぞれ備え、それらの油圧室がそれぞれ電気的に制御される供給用制御弁を介して油圧源に接続されているとともに、前記各油圧室がそれぞれ電気的に制御される排圧用制御弁を介してドレイン箇所に接続されている巻掛け伝動装置の油圧制御装置において、前記供給用制御弁および排圧用制御弁のいずれにも通電できない場合に、前記各油圧室を前記油圧源およびドレイン箇所に対して遮断するように構成されるとともに、前記各油圧室を互いに連通させる連通路を備え、さらにその連通路には前記各油圧室同士の連通を選択的に遮断する弁が設けられていることを特徴とするものである。

この発明は、一対の回転部材に環状の伝動部材が巻き掛けられるとともに、それらの回転部材が油圧が供給されることにより前記伝動部材が巻き掛けられている溝の幅を狭くするように作用する油圧室をそれぞれ備え、それらの油圧室がそれぞれ電気的に制御される供給用制御弁を介して油圧源に接続されているとともに、前記各油圧室がそれぞれ電気的に制御される排圧用制御弁を介してドレイン箇所に接続されている巻掛け伝動装置の油圧制御装置において、前記供給用制御弁および排圧用制御弁のいずれにも通電できない場合に、前記各油圧室を前記油圧源およびドレイン箇所に対して遮断するように構成されるとともに、前記各油圧室を互いに連通させる連通路を備え、前記供給用制御弁は、通電できないことにより油路を開く常開型の弁によって構成されるとともに、前記排圧用制御弁のそれぞれは、通電できないことにより油路を閉じる常閉型の弁によって構成され、前記連通路は、一方の前記回転部材に対して一方の前記供給用制御弁を介して前記油圧源から油圧を供給する第１の油路と、その第１の油路の前記一方の供給用制御弁より前記油圧源側の所定箇所に連通しかつ他方の前記回転部材に対して他方の前記供給用制御弁を介して前記油圧源から油圧を供給する第２の油路とを含むことを特徴とする巻掛け伝動装置の油圧制御装置である。

この発明は、上記の発明において、前記油圧源から前記連通路に供給される油圧を制限する油圧制限手段を更に備えていることを特徴とする巻掛け伝動装置の油圧制御装置である。

この発明は、上記の発明において、前記油圧制限手段は、前記供給用制御弁および前記排圧用制御弁に通電できない場合に前記油圧源と前記連通路との連通を遮断する遮断弁を含むことを特徴とする巻掛け伝動装置の油圧制御装置である。

この発明は、上記の発明において、前記油圧制限手段は、前記油圧源と前記連通路との間に接続されかつ前記供給用制御弁および前記排圧用制御弁に通電できない場合にリリーフ圧が低下させられるリリーフ弁を含むことを特徴とする巻掛け伝動装置の油圧制御装置である。
また一方、この発明は、一対の回転部材に環状の伝動部材が巻き掛けられるとともに、それらの回転部材が油圧が供給されることにより前記伝動部材が巻き掛けられている溝の幅を狭くするように作用する油圧室をそれぞれ備え、それらの油圧室がそれぞれ電気的に制御される供給用制御弁を介して油圧源に接続されているとともに、前記各油圧室がそれぞれ電気的に制御される排圧用制御弁を介してドレイン箇所に接続されている巻掛け伝動装置の油圧制御装置において、前記供給用制御弁および排圧用制御弁のいずれにも通電できない場合に、前記各油圧室を前記油圧源およびドレイン箇所に対して遮断するように構成されるとともに、前記各油圧室を互いに連通させる連通路を備え、前記油圧源から前記連通路に供給される油圧を制限する油圧制限手段を更に備え、前記油圧制限手段は、前記油圧源と前記連通路との間に接続されかつ前記供給用制御弁および前記排圧用制御弁に通電できない場合にリリーフ圧が低下させられるリリーフ弁を含むことを特徴とするものである。

この発明は、上記のいずれかの発明において、前記一対の回転部材のうち駆動力源からトルクが入力される入力側回転部材が、その入力側回転部材に対して入力されるトルクの方向を反転させる前後進切替機構に連結されていることを特徴とする巻掛け伝動装置の油圧制御装置である。

この発明は、上記のいずれかの発明において、前記伝動部材は、ベルトを含み、前記一対の回転部材は、前記ベルトが巻き掛けられる溝の幅を変更可能な駆動側プーリと、前記ベルトが巻き掛けられる溝の幅を変更可能な従動側プーリとを含むことを特徴とする巻掛け伝動装置の油圧制御装置である。
この発明における前記各油圧室同士の連通を選択的に遮断する弁は、前記供給用制御弁によって構成することができる。
その供給用制御弁は、通電されることにより前記各油圧室同士の連通を選択的に遮断する構成とすることができる。

この発明によれば、各供給用制御弁および排圧用制御弁に通電できない状態では、各供給用制御弁が開いた状態になり、かつ排圧用制御弁が閉じた状態になる。この状態では、各回転部材もしくはプーリの油圧室が連通路によって連通されるとともに、ドレイン箇所に対しては、遮断されるので、各油圧室およびこれらを連通させている連通路によって閉鎖系が形成され、その閉鎖系の内部に油圧が閉じ込められた状態になる。この状態で各回転部材もしくはプーリが回転すると、それぞれの回転部材もしくはプーリに付設されている油圧室の内部で遠心力に起因する圧力、すなわち遠心油圧が発生する。その遠心油圧は、回転数が高回転数ほど、高くなるから、例えば巻掛け伝動装置が停止していて最大変速比が設定されている状態で上記の閉鎖系に遠心油圧が生じると、駆動側の回転部材もしくはプーリの回転数が従動側の回転部材もしくはプーリの回転数に対して相対的に高回転数になり、その駆動側の回転部材もしくはプーリにおける油圧室の内部圧力が高くなる。そのため駆動側の回転部材もしくはプーリが伝動部材もしくはベルトを挟み付ける力が、従動側の回転部材もしくはプーリが伝動部材もしくはベルトを挟み付ける力より大きくなるから、駆動側の回転部材もしくはプーリにおける溝幅が次第に小さくなって伝動部材もしくはベルトの巻き掛け半径が次第に大きくなり、また従動側の回転部材もしくはプーリにおける溝が次第に拡がって伝動部材もしくはベルトの巻き掛け半径が次第に減少する。すなわち、アップシフトが生じる。このように、各制御弁に通電できない状態で巻掛け伝動装置を駆動した場合、各油圧室に対する油圧の供給もしくは排出を制御できないとしても、各回転部材もしくはプーリが回転することによりアップシフトを生じさせて駆動側（入力側）の回転部材もしくはプーリの回転数を下げることができる。

また、この発明によれば、供給用制御弁が設けられている第１の油路および第２の油路によって上記の連通路を構成でき、したがって各供給用制御弁および各排圧用制御弁のタイプ（型式）を選択することにより、既存の構成を利用して、各制御弁に通電できない状態で巻掛け伝動装置を駆動した場合の変速を可能にすることができる。

さらに、この発明によれば、油圧源の油圧による各油圧室における圧力に対する影響を抑制もしくは遮断することができるので、各プーリにおける油圧室の油圧を電気的に制御できない状態で巻掛け伝動装置が動作する際の油圧が高くなることを回避もしくは抑制でき、その結果、巻掛け伝動装置での発熱や摩耗などを防止もしくは抑制することができる。

さらに、この発明によれば、各制御弁に通電できない状態で巻掛け伝動装置を動作させた場合に、その入力側の回転数すなわち前後進切替機構の回転数を低下させることができる。

さらに、この発明によれば、ベルト式無段変速機において、上述した効果と同様の効果を得ることができる。

この発明に係る油圧制御装置の一例を示す部分的な油圧回路図である。 この発明に係る油圧制御装置の他の例を示す部分的な油圧回路図である。 この発明に係る油圧制御装置の更に他の例を示す部分的な油圧回路図である。 この発明で対象とすることのできる車両の動力伝達経路の一例を示す模式図である。

この発明は、ベルトなどの巻き掛け伝動部材を介してプーリなどの一対の回転部材の間で動力を伝達し、かつその巻き掛け伝動部材の回転部材に対する巻き掛け状態を変化させて変速比を変更するように構成された変速機を対象とする油圧制御装置である。したがってこの発明における伝動部材は、上記のようなベルト以外にチェーンなどの環状の伝動部材を含み、また回転部材はプーリやスプロケットなどが巻き掛けられ、その伝動部材の巻き掛け半径を変更して変速比を変化させることのできる回転部材を含む。

以下の説明では、車両に搭載されるベルト式の無段変速機を例に採って説明する。図４は、内燃機関（エンジン）１を駆動力源とした車両に搭載した例を示しているが、この発明における駆動力源は、モータであってもよく、あるいは内燃機関とモータとを組み合わせたハイブリッドタイプのものであってもよい。そのエンジン１の出力側にロックアップクラッチ２を備えたトルクコンバータ３が接続されている。このトルクコンバータ３は従来知られているものと同様の構成であって、エンジン１に連結されているフロントカバー４と一体のポンプインペラー５に対向してタービンランナー６が配置され、そのタービンランナー６が出力要素となっている。これらポンプインペラー５とタービンランナー６との間には、それらの速度比が小さい状態でポンプインペラー５から吐出されたオイルをその流れの向きを変化させてタービンランナー６に供給するステータ７が配置されている。そのステータ７は図示しない一方向クラッチを介して所定の固定部に連結されている。

ロックアップクラッチ２はタービンランナー６と一体となって回転するように構成され、このロックアップクラッチ２は、上記のフロントカバー４の内面に対向して配置された環状の部材であって、フロントカバー４の内面との間の油圧が相対的に高くなることにより、フロントカバー４から離れて解放状態になり、またこれとは反対側の油圧が相対的に高くなることによりフロントカバー４の内面に押し付けられて、トルク伝達を行う係合状態となるように構成されている。

さらに、上記のトルクコンバータ３に続けて前後進切替機構１０がトルクコンバータ３と同一軸線上に配置されている。この前後進切替機構１０は入力されたトルクをそのまま出力する前進状態と、入力されたトルクの向きを反転させて出力する後進状態とを切り替えるためのものであり、図４に示す例では、ダブルピニオン型遊星歯車機構を主体にして構成されている。すなわち、外歯歯車であるサンギヤ１１と同心円上に内歯歯車であるリングギヤ１２が配置されており、これらのギヤ１１，１２の間に、キャリヤ１３によって自転自在および公転自在に保持された複数対のピニオンギヤが配置されている。互いに対をなしている二つのピニオンギヤ１４，１５は、互いに噛み合っており、一方のピニオンギヤ１４はサンギヤ１１に噛み合い、かつ他方のピニオンギヤ１５はリングギヤ１２に噛み合っている。

上記のサンギヤ１１は、前述したトルクコンバータ３におけるタービンランナー６に図示しない中間軸を介して連結され、したがって入力要素となっている。また、このサンギヤ１１とキャリヤ１３との間には、油圧によって制御されて、これらサンギヤ１１とキャリヤ１３とを選択的に連結して前進状態を設定する前進クラッチ１６が設けられている。さらに、リングギヤ１２の回転を選択的に止めて後進状態を設定する後進ブレーキ１７が設けられている。この後進ブレーキ１７は、上記の前進クラッチ１６と同様に、湿式多板ブレーキなどの油圧によって係合・解放の状態に制御され、かつ油圧に応じた伝達トルク容量となるブレーキによって構成されている。したがって、このリングギヤ１２が反力要素となっている。

これらトルクコンバータ３および前後進切替機構１０と同一の軸線上に、ベルト式無段変速機１８におけるプライマリープーリ（駆動側プーリ）１９が配置されている。そして、そのプライマリープーリ１９と前記キャリヤ１３とが連結されている。すなわちキャリヤ１３が上述した遊星歯車機構における出力要素となっている。このベルト式無段変速機１８は、従来知られているものと同様の構成であって、プライマリープーリ１９と平行にセカンダリープーリ（従動側プーリ）２０が配置されており、これらのプーリ１９，２０がベルト２１が巻き掛けられ、そのベルト２１を介して各プーリ１９，２０の間でトルクを伝達し、また各プーリ１９，２０に対するベルト２１の巻き掛け半径を変化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。

より具体的に説明すると、各プーリ１９，２０は、それぞれ、固定シーブとその固定シーブに対して接近・離隔する可動シーブとを備えており、それら固定シーブと可動シーブとによって断面形状がＶ字状のベルト溝を形成し、そのベルト溝にベルト２１が巻き掛けられている。そして、その可動シーブを固定シーブに対して前後動させることにより溝幅を変化させ、それに伴ってベルト２１の巻き掛け半径を変化させて変速比を制御するように構成されている。このように変速比を変化させるために可動シーブを前後動させるとともに、各プーリ１９，２０がベルト２１を挟み付ける挟圧力を作用させるために可動シーブを押圧する油圧室２２，２３が各プーリ１９，２０に設けられている。各プーリ１９，２０とベルト２１との間のトルクの伝達は、両者の間の摩擦力によって行われるから、上記のベルト式無段変速機１８における伝達トルク容量は油圧に応じた容量となる。そして、上記のセカンダリープーリ２０に一体化されている出力軸２４が、カウンタギヤユニット２５を介してデファレンシャル２６に連結され、そのデファレンシャル２６から左右の車輪２７に動力を分配して伝達するように構成されている。

上記のようにエンジン１から車輪２７に駆動力を伝達する伝達経路は、互いに直列に連結された上記のトルクコンバータ３および前後進切替機構１０ならびにベルト式無段変速機１８を主体にして構成されており、これらの伝動部材を制御するための油圧制御装置２８が設けられている。この油圧制御装置２８は、電気的に制御されて各伝動部材に対して制御油圧を出力するように構成されており、この油圧制御装置２８に対して指令信号を出力し、また前記エンジン１に対して指令信号を出力する電子制御装置２９が設けられている。

上記のベルト式無段変速機を対象としたこの発明に係る油圧制御装置の一例を図１に示してある。図１に示す例は、油圧ポンプ３０と、その油圧ポンプ３０で発生させた油圧を蓄えるアキュムレータ３１とを油圧源とする例であり、その油圧ポンプ３０は前述したエンジン１によって駆動され、あるいは図示しないモータによって駆動されて油圧を発生するように構成されている。その油圧ポンプ３０の吐出口は、逆止弁３２を介してアキュムレータ（蓄圧器）３１に連通されている。その逆止弁３２は、油圧ポンプ３０からアキュムレータ３１に向けて圧油が流れる場合に開き、これとは反対方向の圧油の流れを阻止するように閉弁する一方向弁である。また、アキュムレータ３１は、蓄圧室に弾性体で押圧されたピストンや弾性膨張体などを容器内に収容し、その弾性力以上の圧力で油圧を蓄えるように構成されている。なお、油圧ポンプ３０から吐出した油圧やアキュムレータ３１から吐出する油圧を適宜のライン圧に調圧するレギュレータバルブ（図示せず）を適宜設けてもよい。

上記の油圧源である油圧ポンプ３０あるいはアキュムレータ３１からプライマリープーリ１９における油圧室２２に圧油を供給する供給油路３３には、供給用制御弁ＳＰ１が設けられている。この供給用制御弁ＳＰ１は、いわゆる常開型（ノーマルオープンタイプ）の電磁弁であって、弁体を開弁位置に押しているスプリングとそのスプリングの弾性力を減殺して弁体を閉弁位置に押す電磁力を発生する電磁コイルとを備えており、したがってその電磁コイルに通電していない状態では、スプリングの弾性力により開弁状態となるように構成されている。したがって図１に示す例では、供給用制御弁ＳＰ１は電磁二方弁によって構成されている。

また、油圧源からセカンダリープーリ２０における油圧室２３に油圧を供給する供給油路３４が設けられている。この供給油路３４は、前記油圧源からプライマリープーリ１９の油圧室２２に圧油を供給する供給油路３３から分岐した油路として構成することができ、この供給油路３４には、供給用制御弁ＳＳ１が設けられている。この供給用制御弁ＳＳ１は、上記のプライマリープーリ１９側の供給用制御弁ＳＰ１と同様にいわゆる常開型（ノーマルオープンタイプ）の電磁弁であって、弁体を開弁位置に押しているスプリングとそのスプリングの弾性力を減殺して弁体を閉弁位置に押す電磁力を発生する電磁コイルとを備えており、したがってその電磁コイルに通電していない状態では、スプリングの弾性力により開弁状態となるように構成されている。したがって図１に示す例では、供給用制御弁ＳＳ１は電磁二方弁によって構成されている。

さらに、プライマリープーリ１９における油圧室２２をオイルパンなどのドレイン箇所に連通させる排出油路３５には、排圧用制御弁ＳＰ２が設けられている。この排圧用制御弁ＳＰ２は、いわゆる常閉型（ノーマルクローズタイプ）の電磁弁であって、弁体を閉弁位置に押しているスプリングとそのスプリングの弾性力を減殺して弁体を開弁位置に押す電磁力を発生する電磁コイルとを備えており、したがってその電磁コイルに通電していない状態では、スプリングの弾性力により閉弁状態となるように構成されている。したがって図１に示す例では、排圧用制御弁ＳＰ２は電磁二方弁によって構成されている。

またさらに、セカンダリープーリ２０における油圧室２３から油圧を抜く排出油路３６には、排圧用制御弁ＳＳ２が設けられている。この排圧用制御弁ＳＳ２は、上記のプライマリープーリ１９側の排圧用制御弁ＳＰ２と同様にいわゆる常閉型（ノーマルクローズタイプ）の電磁弁であって、弁体を閉弁位置に押しているスプリングとそのスプリングの弾性力を減殺して弁体を開弁位置に押す電磁力を発生する電磁コイルとを備えており、したがってその電磁コイルに通電していない状態では、スプリングの弾性力により閉弁状態となるように構成されている。したがって図１に示す例では、排圧用制御弁ＳＳ２は電磁二方弁によって構成されている。

上記の各制御弁ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＳ１，ＳＳ２は、前述した電子制御装置２９から出力される制御信号によって動作するように構成されている。したがって上記のベルト式無段変速機１８が搭載されている車両のメインスイッチ（図示せず）がオフになっている場合や、電気的なフェールが生じている場合などにおいては、各制御弁ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＳ１，ＳＳ２に通電されず、それぞれがオフ状態になる。その場合、供給用の各制御弁ＳＰ１，ＳＳ１が常開型のものであるから、各プーリ１９，２０における油圧室２２，２３が供給油路３３，３４を介して互いに連通し、したがってこれらの供給油路３３，３４および供給用制御弁ＳＰ１，ＳＳ１がこの発明における連通路を形成している。また、排圧用の各制御弁ＳＰ２，ＳＳ２が常閉型のものであるから、これらに通電できない状態では各排圧用制御弁ＳＰ２，ＳＳ２が閉じるので、各油圧室２２，２３あるいはこれらを接続している連通路が、ドレイン箇所に対して遮断されるように構成されている。

つぎに図１に示す構成の油圧制御装置の作用について説明する。エンジン１が正常に機能して車両が走行している場合には、油圧ポンプ３０が動作して油圧を発生し、その油圧が上述した各供給油路３３，３４に供給され、また必要に応じてアキュムレータ３１に蓄圧される。なお、各供給油路３３，３４における油圧は、プライマリーレギュレータバルブなどによってエンジン１の出力に応じたライン圧、あるいはアクセル開度などの車両に対する駆動要求量に応じたライン圧に制御される。プライマリープーリ１９についての供給用制御弁ＳＰ１に制御信号を出力してプライマリープーリ１９の油圧室２２に圧油を供給すると、ベルト２１に作用している張力に抗して、その可動シーブが固定シーブ側に押されて溝幅が狭くなり、その結果、ベルト２１の巻き掛け半径が大きくなって、変速比が低下するアップシフトが生じる。所定の変速比が設定されている状態で、供給用制御弁ＳＰ１に対して閉止のための制御信号を出力すると、プライマリープーリ１９の油圧室２２に対する圧油の供給が停止、油圧室２２が密閉されて圧油がいわゆる閉じ込められるので、変速比が一定に維持される。

また、プライマリープーリ１９についての排圧用制御弁ＳＰ２に通電してこれを開動作させると、プライマリープーリ１９の油圧室２２から油圧がドレイン箇所に排出されるので、ベルト２１の張力により、可動シーブが固定シーブに対して後退移動させられ、その結果、溝幅が拡大してベルト２１の巻き掛け半径が小さくなる。すなわち、ダウンシフトが生じる。このように、プライマリープーリ１９の油圧室２２の圧油を制御することにより、変速が実行される。そして、その変速比は、エンジン１の回転数が燃費の良い回転数となるように制御され、また加速時や減速時には、要求に応じて加速度やエンジンブレーキ力が生じる変速比に、過渡的に制御される。さらに、減速して停車する場合には、最も低速側の変速比である最大変速比に制御される。

これに対して、セカンダリープーリ２０における油圧室２３の油圧は、必要な挟圧力を生じさせるように制御される。例えば、車両のアクセル開度が増大してエンジン１の出力が増大する場合には、セカンダリープーリ２０についての供給用制御弁ＳＳ１に対して開動作させる制御信号が出力され、その結果、油圧源からセカンダリープーリ２０における油圧室２３に油圧が供給されて挟圧力が増大する。これとは反対に、アクセル開度が減少してエンジン１の出力トルクが低下する場合、セカンダリープーリ２０についての排圧用制御弁ＳＳ２を開く制御信号が出力され、排圧用制御弁ＳＳ２が開いてセカンダリープーリ２０における油圧室２３から排圧されることにより挟圧力が低下する。なお、セカンダリープーリ２０における油圧室２３の油圧すなわち挟圧力は、エンジン１が出力するトルクもしくはベルト式無段変速機１８に入力されるトルクに応じた圧力に制御される。

この発明に係る上記の油圧制御装置によれば、各制御弁ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＳ１，ＳＳ２に通電できずにこれらを動作させることができない状態であっても、変速を生じさせることができる。すなわち、各供給用制御弁ＳＰ１，ＳＳ１は、通電されずにオフ状態になっている場合、スプリングの弾性力で開弁状態になっているので、各プーリ１９，２０における油圧室２２，２３が、供給油路３３，３４を介して互いに連通している。これに対して、排圧用の各制御弁ＳＰ２，ＳＳ２は、通電されずにオフ状態になっている場合、スプリングの弾性力によって閉弁状態になっているので、各プーリ１９，２０における油圧室２２，２３はドレイン箇所に対して遮断されている。なお、各供給油路３３，３４はアキュムレータ３１に連通しているので、各油圧室２２，２３にはアキュムレータ３１の油圧が作用している。

車両が停止している状態では、変速比が最大になっており、プライマリープーリ１９に対するベルト２１の巻き掛け半径が最小になり、かつセカンダリープーリ２０に対するベルト２１の巻き掛け半径が最大になっている。この状態で、電子制御装置２９がフェールし、あるいは車両のメインスイッチがオフにされて各制御弁ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＳ１，ＳＳ２に通電できず、かつ車両が牽引されるなどのことによって走行すると、車輪２７から伝達されるトルクによりベルト式無段変速機１８が駆動される。すなわち、セカンダリープーリ２０に出力軸２４からトルクが伝達されてこれが回転すると、そのトルクがベルト２１を介してプライマリープーリ１９に伝達されてプライマリープーリ１９が回転する。その場合、変速比が最大になっていることにより、プライマリープーリ１９がセカンダリープーリ２０より高速で回転する。

前述した各油圧室２２，２３は、それぞれのプーリ１９，２０と一体となって回転するから、各油圧室２２，２３の内部にある圧油に遠心力が作用して遠心油圧が発生する。その遠心油圧は、回転速度（回転数）の二乗に比例して大きくなるから、変速比が大きい状態では、プライマリープーリ１９の回転数がセカンダリープーリ２０の回転数より高回転数であるために、プライマリープーリ１９の油圧室２２で発生する遠心油圧が、セカンダリープーリ２０の油圧室２３での遠心油圧より高圧になる。そのため、プライマリープーリ１９においては、その可動シーブが固定シーブ側に移動してベルト２１の巻き掛け半径が増大し、これと併せてセカンダリープーリ２０ではその固定シーブと可動シーブとの間隔がベルト２１によって押し広げられてベルト２１の巻き掛け半径が減少する。このようにして変速比が「１」に近づくように低下するアップシフトが生じる。その結果、ベルト式無段変速機１８の入力回転数であるプライマリープーリ１９の回転数が、出力側のセカンダリープーリ２０の回転数に近づくように低下するので、プライマリープーリ１９に連結されている前述した前後進切替機構１０の回転数が低下し、前後進切替機構１０で発生するギヤノイズなどの騒音を低減することができる。また、セカンダリープーリ２０においても上記のように遠心油圧が発生するので、セカンダリープーリ２０によるベルト挟圧力を確保することができ、そのためにメインスイッチをオフにした状態で車両を牽引する場合であっても、ベルト２１の滑りを防止もしくは抑制することができる。

上述した通電できない状態でのアップシフトや挟圧力の確保は、各プーリ１９，２０における油圧室２２，２３で発生する遠心力によって行われ、油圧源の油圧は積極的には関与しない。したがって、各制御弁ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＳ１，ＳＳ２に通電できない状態で車両を走行させ、もしくは牽引する場合、油圧源から前述した連通路に供給される油圧を制限するように構成してもよい。その一例を図２に示してあり、ここに示す例は、アキュムレータ３１と各供給用制御弁ＳＰ１，ＳＳ１との間に遮断弁ＳＡＣを設けた例である。図２に示す遮断弁ＳＡＣは、通電されない状態では閉弁状態を維持する常閉型の電磁二方弁であり、スプリングの弾性力を弁体に対して閉弁状態を維持するように作用させ、かつその弾性力を減殺して弁体を開弁位置に移動させるように作用する電磁コイルを備えている。この遮断弁ＳＡＣの一方のポートがアキュムレータ３１や油圧ポンプ３０などの油圧源に接続され、また他方のポートに前述した供給油路３３，３４が連通されている。他の構成は、図１に示す構成と同様であるから、図２に図１と同様の符号を付してその説明を省略する。

したがって、図２に示すように構成された油圧制御装置においては、各制御弁ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＳ１，ＳＳ２に通電できない状態では、遮断弁ＳＡＣにも通電できずに遮断弁ＳＡＣが閉じた状態になる。この状態で車両を牽引するなどのことによって走行させると、各油圧室２２，２３の内部で遠心油圧が発生するとしても、それらの油圧室２２，２３にはアキュムレータ３１などの油圧源の油圧が作用しないので、各油圧室２２，２３の油圧を相対的に低くすることができる。その結果、牽引などによってベルト式無段変速機１８を回転させてトルクを伝達させている状態におけるベルト挟圧力を必要最低限の圧力とすることができるので、ベルト２１の発熱や変速機全体としての耐久性の低下を抑制することができる。

また、図３に示す例は、上記の図２に示す構成における遮断弁ＳＡＣに替えて、電磁リリーフ弁３７を設けた例である。この電磁リリーフ弁３７は、通電電量が多くなるのに従ってリリーフ圧が高くなるように構成された排圧弁であり、通電されていない状態でリリーフ圧が最も低くなる。したがって図３に示す構成では、各供給油路３３，３４の油圧が電磁リリーフ弁３７で設定されるリリーフ圧に制限される。そのため、各制御弁ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＳ１，ＳＳ２や電磁リリーフ弁３７に通電できない状態では、アキュムレータ３１の油圧が高いとしても、各供給油路３３，３４や各油圧室２２，２３の油圧が、電磁リリーフ弁３７による最低のリリーフ圧に制限される。その結果、図２に示すように構成した場合と同様に、牽引などによってベルト式無段変速機１８を回転させてトルクを伝達させている状態におけるベルト挟圧力を必要最低限の圧力とすることができるので、ベルト２１の発熱や変速機全体としての耐久性の低下を抑制することができる。

なお、上述した各具体例は、各プーリ１９，２０における油圧室２２，２３に油圧を供給する油路３３，３４を利用して、各制御弁ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＳ１，ＳＳ２に通電できない状態でこれらの油圧室２２，２３を連通させる「連通路」を形成した例であるが、この発明は上記の各具体例に限定されないのであって、上記の油路３３，３４とは別に、各油圧室２２，２３を連通する油路を設け、その油路を、通電時には遮断し、非通電時には開放する電磁遮断弁を設けてもよい。さらに、この発明における供給用制御弁は通電できない状態で開弁状態を維持する常開型のものであればよく、また排圧用制御弁は通電できない状態で閉弁状態を維持する常閉型のものであればよいのであり、上述した電磁二方弁以外のバルブであってもよい。さらに、この発明で対象とする伝動装置は、ベルト式無段変速機以外の伝動装置であってもよく、例えばチェーンをスプロケットなどの回転部材に巻き掛け、その巻き掛け半径を変化させることのできる変速機であってもよい。

Claims (10)

1. 一対の回転部材に環状の伝動部材が巻き掛けられるとともに、それらの回転部材が油圧が供給されることにより前記伝動部材が巻き掛けられている溝の幅を狭くするように作用する油圧室をそれぞれ備え、それらの油圧室がそれぞれ電気的に制御される供給用制御弁を介して油圧源に接続されているとともに、前記各油圧室がそれぞれ電気的に制御される排圧用制御弁を介してドレイン箇所に接続されている巻掛け伝動装置の油圧制御装置において、
   前記供給用制御弁および排圧用制御弁のいずれにも通電できない場合に、前記各油圧室を前記油圧源およびドレイン箇所に対して遮断するように構成されるとともに、
   前記各油圧室を互いに連通させる連通路を備え、
   さらにその連通路には前記各油圧室同士の連通を選択的に遮断する弁が設けられている
   ことを特徴とする巻掛け伝動装置の油圧制御装置。
2. 一対の回転部材に環状の伝動部材が巻き掛けられるとともに、それらの回転部材が油圧が供給されることにより前記伝動部材が巻き掛けられている溝の幅を狭くするように作用する油圧室をそれぞれ備え、それらの油圧室がそれぞれ電気的に制御される供給用制御弁を介して油圧源に接続されているとともに、前記各油圧室がそれぞれ電気的に制御される排圧用制御弁を介してドレイン箇所に接続されている巻掛け伝動装置の油圧制御装置において、
   前記供給用制御弁および排圧用制御弁のいずれにも通電できない場合に、前記各油圧室を前記油圧源およびドレイン箇所に対して遮断するように構成されるとともに、
   前記各油圧室を互いに連通させる連通路を備え、
   前記供給用制御弁は、通電できないことにより油路を開く常開型の弁によって構成されるとともに、
   前記排圧用制御弁のそれぞれは、通電できないことにより油路を閉じる常閉型の弁によって構成され、
   前記連通路は、一方の前記回転部材に対して一方の前記供給用制御弁を介して前記油圧源から油圧を供給する第１の油路と、その第１の油路の前記一方の供給用制御弁より前記油圧源側の所定箇所に連通しかつ他方の前記回転部材に対して他方の前記供給用制御弁を介して前記油圧源から油圧を供給する第２の油路とを含む
   ことを特徴とする巻掛け伝動装置の油圧制御装置。
3. 前記油圧源から前記連通路に供給される油圧を制限する油圧制限手段を更に備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の巻掛け伝動装置の油圧制御装置。
4. 前記油圧制限手段は、前記供給用制御弁および前記排圧用制御弁に通電できない場合に前記油圧源と前記連通路との連通を遮断する遮断弁を含むことを特徴とする請求項３に記載の巻掛け伝動装置の油圧制御装置。
5. 前記油圧制限手段は、前記油圧源と前記連通路との間に接続されかつ前記供給用制御弁および前記排圧用制御弁に通電できない場合にリリーフ圧が低下させられるリリーフ弁を含むことを特徴とする請求項３に記載の巻掛け伝動装置の油圧制御装置。
6. 一対の回転部材に環状の伝動部材が巻き掛けられるとともに、それらの回転部材が油圧が供給されることにより前記伝動部材が巻き掛けられている溝の幅を狭くするように作用する油圧室をそれぞれ備え、それらの油圧室がそれぞれ電気的に制御される供給用制御弁を介して油圧源に接続されているとともに、前記各油圧室がそれぞれ電気的に制御される排圧用制御弁を介してドレイン箇所に接続されている巻掛け伝動装置の油圧制御装置において、
   前記供給用制御弁および排圧用制御弁のいずれにも通電できない場合に、前記各油圧室を前記油圧源およびドレイン箇所に対して遮断するように構成されるとともに、
   前記各油圧室を互いに連通させる連通路を備え、
   前記油圧源から前記連通路に供給される油圧を制限する油圧制限手段を更に備え、
   前記油圧制限手段は、前記油圧源と前記連通路との間に接続されかつ前記供給用制御弁および前記排圧用制御弁に通電できない場合にリリーフ圧が低下させられるリリーフ弁を含むことを特徴とする巻掛け伝動装置の油圧制御装置。
7. 前記一対の回転部材のうち駆動力源からトルクが入力される入力側回転部材が、その入力側回転部材に対して入力されるトルクの方向を反転させる前後進切替機構に連結されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の巻掛け伝動装置の油圧制御装置。
8. 前記伝動部材は、ベルトを含み、
   前記一対の回転部材は、前記ベルトが巻き掛けられる溝の幅を変更可能な駆動側プーリと、前記ベルトが巻き掛けられる溝の幅を変更可能な従動側プーリとを含む
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の巻掛け伝動装置の油圧制御装置。
9. 前記各油圧室同士の連通を選択的に遮断する弁は、前記供給用制御弁を含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の巻掛け伝動装置の油圧制御装置。
10. 前記供給用制御弁は、通電されることにより前記各油圧室同士の連通を選択的に遮断することを特徴とする請求項９に記載の巻掛け伝動装置の油圧制御装置。

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