JPH01108466A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

無段変速機の制御装置

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JPH01108466A
JPH01108466A JP26484087A JP26484087A JPH01108466A JP H01108466 A JPH01108466 A JP H01108466A JP 26484087 A JP26484087 A JP 26484087A JP 26484087 A JP26484087 A JP 26484087A JP H01108466 A JPH01108466 A JP H01108466A
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hydraulic
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pressure
valve
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山口 弘二
Kazuya Maki
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ1発明の目的 (産業上の利用分野) 本発明は無段変速機において、変速比制御や、クラッチ
作動制御等を行うために用いられる油圧サーボバルブの
制御装置に関する。
(従来の技術) 従来から、入力回転を無段階に変速して出力することが
できる無段変速機が車両用等として種々提案されている
0例えば、特開昭56−95722号公報には、定吐出
量型油圧ポンプおよび可変容量型油圧モータにより閉回
路を構成してなる無段変速機を車両用として用いたもの
が開示されている。
このような無段変速機において、発進・停止時のクラッ
チ制御や、走行中での変速比の制御は、スロットル開度
、車速等に基づいてサーボバルブにより制御される。こ
のサーボバルブの制御方式としては、例えば、第4A図
に示すように、サーボシリンダ61の左右シリンダ室へ
のライン62からの作動油圧PJの給排を、4個のソレ
ノイドバルブ63a〜63dに、より行わせる方式や、
第4B図に示すように、4方弁65を介して2個のソレ
ノイドバルブ66a、66bにより行わせる方式等があ
る。
(発明が解決しようとする問題) しかしながら、第4A図の場合はソレノイドバルブが4
個も必要であり、第4B図の場合はソレノイドバルブは
2個で良いが4方弁を必要とし、いずれの場合でも、そ
の構造および制御が複雑化し易く且つ装置のコストアッ
プに繋がり易いという問題がある。特に、無段変速機に
おいては、変速比制御用およびクラッチ作動制御用にそ
れぞれサーボバルブが必要であり、各サーボバルブ毎に
上記サンレノイドバルブや4方弁を必要とし、無段変速
機の大型化、複雑化に繋がるという問題がある。
本発明はこのような事情に鑑み、ソレノイドバルブ2個
のみで、サーボバルブの制御ができるようにして、構造
および制御を簡単にするとともに、装置のコストダウン
が図ることができるような制御装置を提供することを目
的とする。
口1発明の構成 (問題を解決するための手段) 本発明の制御装置は、上記目的達成の手段として、油圧
サーボバルブのロッド側シリンダ室番こ、所定油圧の作
動油が供給される第1油圧供給路を接続し、ヘッド側シ
リンダ室にはデユーティ比開閉制御される第1ソレノイ
ドバルブを介して第1油圧供給路に接続される第2油圧
供給路を接続するとともに、ヘッド側シリンダ室をデユ
ーティ比開閉制御される第2ソレノイドバルブを介して
ドレン回路にも接続して構成されている。
(作用) 上記構成の制御装置を用いると、受圧面積が小さいロッ
ド側シリンダ室には、第1油圧供給路を介して所定油圧
phの作動油がそのまま供給され、一方、受圧面積がロ
ッド側シリンダ室より大きいヘッド側シリンダ室には、
第1ソレノイドバルブにより供給量が制限されてるとと
もに第2ソレノイドバルブにより一部ドレン側に逃がさ
れて、上記所定油圧より低圧の油圧Pjlに調圧された
作動油が供給される。ここで、上述のようにロッド側シ
リンダ室よりヘッド側シリンダ室の方が受圧面積が大き
いので、ヘッド側シリンダ室内の油圧がロッド側シリン
ダ室内の油圧より低い所定油圧Peのときに、両シリン
ダ室からサーボバルブのピストンに作用する力が平衡す
る。このため、上記第1および第2ソレノイドバルブを
適宜デユーティ比開閉制御してヘッド側シリンダ室に作
用する油圧PJIを制御すれば、ピストンに作用する力
の方向を変えてピストンの作動を制御することができる
。具体的には、ヘッド側シリンダ室内の油圧P1を、上
記所定油圧Peより大きくすることにより、ピストンを
ロッド側に移動させることができ、所定油圧Peより小
さくすることにより、ヘッド側に移動させることができ
、所定油圧Peに等しくすることによりピストンをその
位置に保持させることができ、この場合には2個のソレ
ノイドバルブのみでサーボバルブの作動制御を行わせる
ことができる。
(実施例) 以下、図面を用いて、本発明の好ましい実施例について
説明する。
第1図は本発明に係るサーボバルブ制御装置を備えた無
段変速機の油圧回路を示し、無段変速機Tは、入力軸1
を介してエンジンEにより駆動される定吐出量型油圧ポ
ンプPと、車輪Wを駆動する出力軸2を有する可変容量
型油圧モータMとを有している。これら油圧ポンプPお
よび油圧モータMは、ポンプPの吐出口およびモータM
の吸入口を連通させる第1油路LaとポンプPの吸入口
およびモータMの吐出口を連通させる第2油路Lbとの
2本の油路により油圧閉回路を構成して連結されている
また、エンジンEにより駆動されるチャージポンプ10
の吐出口がチエツクバルブ11を有するチャージ油路L
hおよび一対のチエツクバルブ3.3を有する第3油路
Lcを介して閉回路に接続されており、チャージポンプ
10によりオイルサンプ15から汲み上げられチャージ
圧リリーフバルブ12により調圧された作動油がチエツ
クバルブ3.3の作用により上記2本の油路La、’L
bのうちの低圧側の油路に供給される」さらに、高圧お
よび低圧リリーフバルブ6.7を有してオイルサンプ1
5に繋がる第5および第6油路Le、Lfが接続された
シャトルバルブ4を有する第4油路Ldが上記閉回路に
接続されている。このシャトルバルブ4は、2ボ一ト3
位置切換弁であり、第1および第2油路La、Lbの油
圧差に応じて作動し、第1および第2油路La、Lbの
うち高圧側の油路を第5油路Leに連通させるとともに
低圧側の油路を第6油路Lfに連通させる。これにより
高圧側の油路のリリーフ油圧は高圧リリーフバルブ6に
より調圧され、低圧側の油路のリリーフ油圧は低圧リリ
ーフバルブ7により調圧される。
さらに、第1および第2油路La、Lb間には、両油路
を短絡する第7油路Lgが設けられており、この第7油
路Lgにはこの油路の開度を制御する可変絞り弁からな
るクラッチ弁5が配設されている。このクラッチ弁5は
、リンク88を介して繋がるクラッチ用サーボバルブ8
0により作動される。このため、クラッチ用サーボバル
ブ80を作動させて、クラッチ弁5の絞り量を制御する
ことにより油圧ポンプPから油圧モータMへの駆動力伝
達を制御するクラッチ制御を行わせることができる。
上記油圧モータMの容量制御を行って無段変速機Tの変
速比の制御を行わせるアクチュエータが、リンク機構4
5により連結された第1および第2変速用サーボパルプ
30.50である。なお、この油圧モータMは斜板アキ
シャルピストンモータであり、変速用サーボバルブ30
.50により斜板角の制御を行うことにより、その容量
制御がなされる。
なお、変速用サーボバルブ30.50およびクラッチサ
ーボバルブ80の作動はコントローラ100からの信号
を受けてデユーティ比制御される各一対のソレノイドバ
ルブ151,152および155.156により制御さ
れる。このコントローラ100には、車速V、エンジン
回転数Ne、スロットル開度θth、油圧モータMの斜
板傾斜角θtr、運転者により操作されるアクセルペダ
ルの開度θacc 、大気圧Pat、油温To、水温T
W、クラッチ開度θc1を示す各信号が入力されており
、これらの信号に基づいて所望の走行が得られるように
上記各ソレノイドバルブの制御を行う信号が出力される
以下に、上記各サーボバルブ30,50.80の構造お
よびその作動を詳細に説明する。
まず、第2図に示す変速用サーボバルブ30゜50につ
いて第1図を併用して説明する。このサーボバルブは、
無段変速機Tのmm回路からシャトルバルブ4を介して
第5油路Leに導かれた高圧作動油を、第5油路Leか
ら分岐した高圧ライン120を介して導入し、この高圧
の作動油の油圧力を用いて油圧モータMの斜板角を制御
する第1変速用サーボバルブ30と、連結リンク機tR
45を介して該第1変速用サーボバルブ30に連結され
、このバルブ30の作動制御を行う第2変速用サーボバ
ルブ50とからなる。
第1変速用サーボバルブ30は、高圧ライン120が接
続される接続口31aを有したハウジング31と、この
ハウジング31内に図中左右に滑動自在に嵌挿されたピ
ストン部材32と、このピストン部材32内にこれと向
応に且つ左右に滑動自在に嵌挿されたスプール部材34
とを有してなる。ピストン部材32は、右端部に形成さ
れたピストン部32aと、ピストン部32aに向応で且
つこれから左方に延びた円筒状のロッド部32bとから
なり、ピストン部32aはハウジング31内に形成され
たシリンダ孔31cに嵌挿されてこのシリンダ孔31c
内を2分割して左右のシリンダ室35.36を形成せし
め、ロッド部32bはシリンダ孔31cより径が小さく
且つこれと向応のロッド孔31dに嵌挿される。なお、
右シリンダ室35は、プラグ部材33aおよびカバー3
3bにより塞がれるとともに、スプール部材34がこれ
らを貫通して配設されている。
上記ピストン部32aにより仕切られて形成された左シ
リンダ室35には、油路31bを介して接続口31aに
接続された高圧ライン120が繋がっており、ピストン
部材32は左シリンダ室35に導入された高圧ライン1
20からの油圧により図中右方向への押力を受ける。
スプール部材34の先端部には、スプール孔32dに密
接に嵌合し得るようにランド部34aが形成され、また
、該ランド部34aの右方には対角方向の2面が、所定
軸線方向寸法にわたって削り落とされ、凹部34bを形
成している。そして、この凹部34bの右方には止め輪
37が嵌挿され、ピストン部材32の内周面に嵌着され
た止め輪38に当接することにより抜は止めがなされて
いる。
ピストン部材32には、スプール部材34の右方向移動
に応じて右シリンダ室35をスプール孔32dを介して
図示されないオイルサンプに開放し得る排出路32eと
、スプール部材34の左方向移動に応じて凹部34bを
介して右シリンダ室35を左シリンダ室36に連通し得
る連絡路32Cが穿設されている。
この状態より、スプール部材34を右動させると、ラン
ド部34aが連絡路32cを閉塞するとともに、排出路
32eを開放する。従って、油路31bを介して流入す
る高圧ライン120からの圧油は、左シリンダ室35の
みに作用し、ピストン部材32をスプール部材34に追
従するように右動させる。
次に、スプール部材34を左動させると、凹部34bが
上記とは逆に連絡路32cを右シリンダ室36に連通さ
せ、ランド部34aが排出路32eを閉塞する。従って
、高圧油は左右両シリンダ室35.36ともに作用する
ことになるが、受圧面積の差により、ピストン部材32
をスプール部材34に追従するように左動させる。
また、スプール部材32を途中で停止させると、左右両
シリンダ室35.36の圧力バランスにより、ピストン
部材32は油圧フローティング状態となって、その位置
に停止する。
このように、スプール部材34を左右に移動させること
により、ピストン部材32を高圧ライン120からの高
圧作動油の油圧力を利用してスプール部材34に追従さ
せて移動させることができ、これによりリンク39を介
してピストン部材32に連結された油圧モータMの斜板
Mtをその回動軸Msを中心に回動させてその容量を可
変制御することができる。
スプール部材34はリンク機構45を介して第2変速用
サーボバルブ50に連結されている。このリンク機構4
5は、軸47cを中心に回動自在なほぼ直角な2本のア
ーム47aおよび47bを有した第1リンク部材47と
、この第1リンク部材47のアーム47bの先端部にピ
ン結合された第2リンク部材48とからなり、アーム4
7aの上端部が第1変速用サーボバルブ30のスプール
部材34の右端部にピン結合されるとともに、第2リン
ク部材48の下端部は上記第2変速用サーボバルブ50
のスプール部材54にピン結合されている。このため、
第2変速用サーボバルブ50のスプール部材54が上下
動すると、第1変速用サーボパルプ30のスプール部材
34が左右に移動される。
第2変速用サーボバルブ50は、2本の油圧ライン10
2,104が接続されるボート51a。
51bを有したハウジング51と、このハウジング51
内に図中上下に滑動自在に嵌挿されたスプール部材54
とからなり、スプール部材54は、ピストン部54aと
、このピストン部54aの下方にこれと向応に延びた先
端部54bと、ピストン部54aの上方にこれと向応に
延びたロッド部54cとからなる。ピストン部54aは
、ハウジング51に上下に延びて形成されたシリンダ孔
51c内に嵌挿されて、カバー55により囲まれたシリ
ンダ室内を、ピストン部54aの上方に位置しロッド部
54cが貫通するロッド側シリンダ室52およびピスト
ン部54aの下方に位置するヘッド側シリンダ室53に
分割する。先端部54bは、シリンダ孔51cと向応で
下方に延びた挿入孔51dに嵌挿される。
なお、先端部54bにはテーパ面を有する′凹部54e
が形成されており、この凹部54e内にトップ位置判定
スイッチ58のスプール58aが突出しており、スプー
ル部材54の上動に伴いテーパ面に沿ってスプール58
aが押し上げられることにより油圧モータMの変速比が
最小になったか否かを検出することができるようになっ
ている。
また、上記ピストン部54aにより2分割されて形成さ
れたロッド側およびヘッド側シリンダ室52および53
にはそれぞれ、油圧ライン102および104がボー)
51a、51bを介して連通しており、両油圧ライン1
02.104を介して供給される作動油の油圧および両
シリンダ室52.53内においてピストン部54aが油
圧を受ける受圧面積とにより定まるピストン部54aへ
の油圧力の大小に応じて、スプール部材54が上下動さ
れる。このスプール部材54の上下動はリンク機構45
を介して第1変速用サーボパルプ30のスプール部材3
4に伝えられて、これを左右動させる。すなわち、油圧
ライン102.104を介して供給される油圧を制御す
ることにより第1変速用サーボバルブ30のスプール部
材34の動きを制御し、ひいてはピストン部材32を動
かして油圧モータMの斜板角を制御してこのモータMの
容量制御を行って、変速比を制御することができるので
ある。具体的には、第2変速用サーボバルブ50のスプ
ール部材54を上動させることにより、第1変速用サー
ボバルブ30のピストン部材32を右動させて斜板角を
小さくし、油圧モータMの容量を小さくして変速比を小
さくさせることができる。
ボート51aからロッド側シリンダ室52内に繋がる油
圧ライン102の油圧は、チャージポンプ10の吐出油
をチャージ圧リリーフバルブ12により調圧した作動油
が油圧ライン101,102を介して導かれたものであ
り、ボート51bからヘッド側シリンダ室53に繋がる
油圧ライン104の油圧は、油圧ライン102から分岐
したオリフィス103aを有する油圧ライン103の油
圧を、デユーティ比制御される第1および第2ソレノイ
ドバルブ151,152により制御して得られる油圧で
ある。第1ソレノイドバルブ151はオリフィス103
aを有する油圧ライン103から油圧ライン104への
作動油の流通量をデユーティ比に応じて開閉制御するも
のであり、第2ソレノイドバルブ152は油圧ライン1
04から分岐する油圧ライン105とオリフィス106
aを介してドレン側に連通ずる油圧ライン106との間
に配され、所定のデユーティ比に応じて油圧ライン10
4からドレン側への作動油の流出を行わせるものである
。このため、油圧ライン101.102、特許請求の範
囲に言う第1油圧供給路を形成し、油圧ライン103.
104が第2油圧供給路を形成する。
このため、油圧ライン102を介してロッド側シリンダ
室52にはチャージ圧リリーフバルブ12により調圧さ
れたチャージ圧が作用するのであるが、油圧ライン10
4からは上記第1および第2ソレノイドバルブ151,
152の作動によリ、チャージ圧よりも低い圧がヘッド
側シリンダ室53に供給される。ここで、ロッド側シリ
ンダ室52の受圧面積はヘッド側シリンダ室53の受圧
面積よりも小さいため、両シリンダ室52.53内の油
圧によりスプール部材54が受ける力は、ロッド側シリ
ンダ室52内の油圧Puに対して、ヘッド側シリンダ室
53内の油圧がこれより低い所定の値PJ (Pu>P
J)のときに釣り合う、このため、第1および第2ソレ
ノイドバルブ151.152により、油圧ライン104
からヘッド側シリンダ室53に供給する油圧を上記所定
の値Pρより大きくなるように制御すれば、スプール部
材54を上動させて油圧モータMの斜板角を小さくして
変速比を小、さくすることができ、ヘッド側シリンダ室
53に供給する油圧をPfIより小さくなるように制御
すれば、スプール部材54を下動させて油圧モータMの
斜板角を大きくして変速比を大きくすることができる。
上記両ソレノイドバルブ151.152はコントローラ
100からの信号により駆動制御されるものであり、こ
のことから分かるように、コントローラ100からの信
号により2個のソレノイドバルブ151.152の作動
制御を行うだけで、第1および第2変速用サーボバルブ
30.50の作動を制御し、油圧モータMの容量の制御
、ひいては変速比の制御がなされる。
次に、クラッチ弁5の作動制御を行うクラッチサーボバ
ルブ80について第3図を参照して説明する。このバル
ブ80は、シリンダ部材81と、このシリンダ部材81
に図中左右に滑動自在に嵌挿されたピストン部材82と
、ピストン部材82が嵌挿されたシリンダ室を覆って取
り付けられたカバ一部材85と、ピストン部材82を図
中左方に付勢するばね87とからなる。ピストン部材8
2のロッド82bはシリンダ部材81の左側から外方に
突出しており、ピストン82aは上記シリンダ室を2分
割してピストン82aのヘッド面が対向するヘッド側シ
リンダ室83およびロッド82bが貫通するロッド側シ
リンダ室84を形成せしめ、両シリンダ室83.84に
はボート86a 、 、86 bを介して油圧ライン1
10,112が接続されている。
油圧ライン110の油圧は、チャージポンプ10の吐出
油をチャージ圧リリーフバルブ12により調圧した作動
油が油圧ライン101を介しで導かれたものであり、油
圧ライン104の油圧は、油圧ライン101から分岐し
たオリフィス111aを有する油圧ライン111の油圧
を、デユーティ比制御される第1および第2ソレノイド
バルブ155,156により制御して得られる油圧であ
る。第1ソレノイドバルブ156はオリフィス111a
を有する油圧ライン111から油圧ライン112への作
動油の流通量をデユーティ比に応じて開閉制御するもの
であり、第2ソレノイドバルブ155は油圧ライン11
2から分岐する油圧ライン113とオリフィス114a
を介、してドレン側に連通ずる油圧ライン114との間
に配され、所定のデユーティ比に応じて油圧ライン11
3からドレン側への作動油の流出を行わせるものである
。このため、このクラッチサーボバルブ80においては
、油圧ライン101,110が、特許請求の範囲に言う
第1油圧供給路に該当し、油圧ライン111.112が
第2油圧供給路に該当・するヵ   ・ このため、油圧ライン1′10を介してロッド側シリン
ダ室52にはチャージ圧リリーフバルブ12により調圧
されたチャージ圧が作用するのであるが、油圧ライン1
12からは上記2個のソレノイドバルブ155.156
の作動により、チャージ圧よりも低い圧がヘッド側シリ
ンダ室83に供給される。ここで、ロッド側シリンダ室
84の受圧面積はヘッド側シリンダ室83の受圧面積よ
りも小さいため、両シリンダ室83.84内の油圧によ
りピストン部材82が受ける力は、ばね87の付勢力を
考慮しても、ロッド側シリンダ室84内の油圧P1に対
して、ヘッド側シリンダ室83内の油圧がこれより低い
所定の値P2(PL>P2)のときに釣り合うようにな
っている。このため、第1および第2ソレノイドバルブ
155.156により、油圧ライン112からヘッド側
シリンダ室83に供給する油圧を上記所定の値P2より
大きくなるように制御すれば、ピストン部材82を右動
させることができ、ヘッド側シリンダ室83に供給する
油圧を22より小さくなるように制御すれば、ピストン
部材82を左動させることができる。
このピストン部材82の左右方向の移動は、リンク機構
88を介して、クラッチ弁5に伝達される。クラッチ弁
5は、第1バルブ孔5bを有する固定部材5aと、この
固定部材5a内に回転自在に配された第2バルブ孔5d
を有する回転部材5Cとからなり、回転部材5cに連結
されたアーム5eが上記リンク機構88に連結されてお
り、上記ピストン部材82の移動に伴って回転部材5C
が回転される0回転部材5cが回転されると、第1およ
び第2バルブ孔5b、5dの連通開度が全開から全閉ま
で変化する。なお、図示の如く、ピストン部材82が最
大限まで左動した状態で、クラッチ弁5における連通開
度が全開になり、この後、ピストン部材82右動させる
のに応じて連通開度が全閉まで漸次変化する。
ここで、第1バルブ孔5bは無段変速機Tの閉回路を構
成する第1油路Laに連通し、第2バルブ孔5dは第2
油路Lbに連通しているため、上記第1および第2バル
ブ孔5b、5dの連通開度を変化させることにより、第
1および第2油路La、Lbの短絡路である第7油路L
gの開度を変化させることができ、これによりクラッチ
制御がなされる。すなわち、コントローラ100からの
信号に基づいて、上記第1および第2ソレノイドバルブ
155.156をデユーティ比制御することにより、ク
ラッチ制御がなされる。
ハ1発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、無段変速機の変速
比制御を行う油圧サーボバルブおよびクラッチ制御を行
う油圧サーボバルブの作動制御を、それぞれデユーティ
比制御される2個の゛ツレ1ノイドバルブのみにより行
わせることができるので、各サーボバルブの制御装置を
小型化、簡略化することができ、このため、無段変速機
を小型コンパクトにしてその製造コストを低減させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る制御装置を備えた無段変速機の油
圧回路図、 第2図は第1および第2変速用サーボバルブの断面図、 第3図はクラッチサーボバルブの断面図、第4図は従来
のサーボバルブ制御方式を示す概略図である。 4・・・シャトルバルブ  5・・・クラッチ弁30.
50・・・変速用サーボバルブ 80・・・クラッチサーボバルブ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)入力を無段階に変速可能な無段変速機における変速
    比制御用の油圧サーボバルブ、クラッチ作動制御用の油
    圧サーボバルブ等の制御装置であって、 前記サーボバルブは、シリンダと、該シリンダ内に形成
    されたシリンダ室内に滑動自在に嵌入されたピストンと
    からなり、前記シリンダ室は前記ピストンによって、ピ
    ストンロッドが通されるロッド側シリンダ室と、ピスト
    ンヘッド面が対向し前記ロッド側シリンダ室よりピスト
    ン受圧面積が大きなヘッド側シリンダ室とに分割されて
    おり、 前記ロッド側シリンダ室には所定油圧の作動油が供給さ
    れる第1油圧供給路が接続され、前記ヘッド側シリンダ
    室にはデューティ比開閉制御される第1ソレノイドバル
    ブを介して前記第1油圧供給路に接続される第2油圧供
    給路が接続され、前記ヘッド側シリンダ室はデューティ
    比開閉制御される第2ソレノイドバルブを介してドレン
    回路にも接続されていることを特徴とする無段変速機の
    制御装置。
JP62264840A 1987-10-19 1987-10-20 油圧サーボの電磁制御装置 Expired - Fee Related JPH07117153B2 (ja)

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DE88309708T DE3886673T2 (de) 1987-10-19 1988-10-17 Steuerungsvorrichtung für hydraulische Servomotoren.
CA000580469A CA1305646C (en) 1987-10-19 1988-10-18 Control apparatus for hydraulic servo units
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5355772A (en) * 1991-06-24 1994-10-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hydraulic servo unit with solenoid operated valves having variable duty cycles

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