JPH0811978B2 - 変速機用サーボユニットの電磁制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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
る油圧サーボユニットをソレノイドバルブを用いて制御
する電磁制御装置に関する。

【０００２】

【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。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
サーボユニットにより制御されることが多い。なお、ク
ラッチ制御については無段変速機のみならず、ギヤ式の
多段変速機の場合にも行われ、このクラッチ制御をサー
ボユニットにより行わせることもある。

【０００３】このようなサーボユニットの制御方法とし
て、サーボユニットの左右シリンダ室への油圧の給排を
ソレノイドバルブを用いて行わせるようになし、ソレノ
イドバルブへの電気信号によりサーボユニットの作動制
御を行うことがよくある。ところが、ソレノイドバルブ
を用いた場合、このソレノイドバルブが作動不良を起こ
すと、サーボユニットの制御が行えなくなるという問題
がある。このため、従来からソレノイドバルブの作動不
良の場合には、サーボユニットをいずれか一方にゆっく
りと移動させ、これにより、例えば、クラッチをゆっく
りとＯＦＦ（解放）もしくはＯＮ（係合）側に移動させ
たり、変速比をＬＯＷもしくはＴＯＰ側に変速させたり
して、いわゆるフェイルセーフが働くような構造が種々
考えられている。

【０００４】例えば、特開昭６０−２４９７６１号公報
には、無段変速機の変速比制御を行わせるサーボシリン
ダの左右のシリンダ室への油圧給排を４方弁を介して行
わせるとともに、この４方弁の作動をソレノイドバルブ
を用いて制御するようにすることが開示されている。こ
の装置において、ソレノイドバルブが故障などにより作
動不良となった場合には、４方弁の位置を、変速を停止
する位置に保持させたり、油圧給排をオリフィスを介し
て行わせる位置にして変速比を最大（ＬＯＷ）もしくは
最小（ＴＯＰ）になるまでゆっくりと移動させるように
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ソレノイド
バルブの作動不良等が発生したときに変速を停止させる
ようにしたのでは、この作動不良が変速比がＴＯＰ側に
ある状態で発生するとＴＯＰ側の変速比のまま保持され
る。このため、この後、無段変速機を搭載した車両を点
検等のため停止させ、この車両を再びスタートさせよう
としても、変速比がＴＯＰ側に保持されたままであるの
で、スタートさせることができないという問題がある。

【０００６】このような場合には、一旦車両を停止させ
るて点検等を行った後、修理等ののため車両を修理工場
等に移動させることが多いのであるが、車両を移動させ
ようとしても自力では移動させることができず不便であ
るという問題がある。なお、作動不良時に変速比を最大
（ＴＯＰ）側に変速させるようにした場合も同様な問題
が生じる。さらに、４方弁を用いるのは、制御機構が複
雑且つ大型化しやすいという問題がある。

【０００７】また、サーボユニットにより変速機のクラ
ッチ係合制御を行うようにした場合にも同様な問題が生
じる。クラッチ係合制御用サーボユニットの場合に、そ
の作動を制御するソレノイドバルブ等が作動不良を起こ
したときに、サーボユニットをそのままの状態で停止保
持したのでは、クラッチはオン（係合）、オフ（解放）
もしくは半クラッチ状態のいずれかに保持されることに
なり不安定である。

【０００８】このため、通常は作動不良ときにはオンも
しくはオフまでゆっくりと変化させるように構成される
のであるが、オン状態で保持するようにした場合には、
エンジンが動いているときには駆動力が常時車輪に伝達
される状態となり、エンジンを停止させない限り車両を
停止させることができないという問題がある。さらに、
エンジンを一旦停止させるとクラッチオン状態ではこれ
を再始動できない。また、この車両を牽引しようとして
もクラッチオン状態では抵抗が大きく牽引が難しいとい
う問題がある。

【０００９】本発明はこのような問題に鑑み、ソレノイ
ドの作動不良時にはフェイルセーフが働き、サーボユニ
ットによる制御対象を安全側に変化させることができる
とともに、その構造が簡単な制御装置を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的達成の手段とし
て、本発明に係るサーボユニットの電磁制御装置は、サ
ーボユニットを形成するロッド側シリンダ室に所定油圧
の作動油が供給される第１油圧供給路を接続し、ヘッド
側シリンダ室には前記第１油圧供給路から分岐した第２
油圧供給路を接続し、この第２油圧供給路にはデューテ
ィ比開閉制御される第１ソレノイドバルブを配設して、
第２油圧供給路を介して流れる油量を第１ソレノイドバ
ルブにより任意に可変調整可能としている。さらに、ヘ
ッド側シリンダ室には作動油排出を行うドレン油路を接
続し、このドレン油路に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配設して、ドレン油路を介して
ヘッド側シリンダ室から排出される油量を第２ソレノイ
ドバルブにより任意に可変調整可能としている。

【００１１】さらに、第２油圧供給路内にこの第２油圧
供給路を流れる油量を絞るための所定流路面積を有した
第１オリフィスを配設し、ドレン油路内にはこのドレン
油路を流れる油量を絞るために上記所定流路面積より小
さな流路面積を有した第２オリフィスを配設している。
このため、第１および第２ソレノイドバルブがともに全
開となったときには、第１および第２オリフィスにより
流れが絞られてヘッド側シリンダ室にある油圧が発生す
るのであるが、この油圧はロッド側シリンダ室の所定油
圧と対抗してピストンをいずれか一方のストロークエン
ドまで移動させるように第１および第２オリフィスの流
路面積比が設定されている。

【００１２】上記サーボユニットは、無段変速機の変速
制御用もしくは変速機のクラッチ制御用として用いられ
るものである。無段変速機の変速制御用として用いられ
る場合には、ピストンが変速制御機構に連結され、ピス
トンの移動により変速比がＴＯＰからＬＯＷまで変速さ
れるのであるが、上記のように両ソレノイドバルブが全
開となってピストンがストロークエンドまで移動された
ときには、変速比はＬＯＷまで変速される。このとき、
第１および第２オリフィスの大きさを適宜設定すること
により、変速比がＬＯＷまで変化するスピードを所望の
値に設定することができる。また、これがクラッチ制御
用に用いられるときには、ピストンがクラツチ作動機構
に連結され、ピストンの移動によりクラッチの係合容量
がフル係合状態からフル解放状態まで連続的に変化する
ように制御されるのであるが、上記のように両ソレノイ
ドバルブが全開となってピストンがストロークエンドま
で移動されるときには、クラッチはフル解放状態まで変
化する。このときの変化速度も両オリフィスの大きさを
変えることにより適宜設定できる。なお、両オリフィス
の大きさの設定に応じて、両ソレノイドバルブが全開の
ときにピストンをヘッド側に移動させるようにしたり、
ロッド側に移動させるようにしたり構成できるが、いず
れの場合でも、ストロークエンドまでの移動に伴い、変
速比をＬＯＷにさせるか、クラッチをフル解放状態にさ
せるようにサーボユニットが配設される。

【００１３】

【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。図１および図２は本発明に係る電
磁制御装置により制御されるサーボユニットを備えた無
段変速機の油圧回路を示する。なお、図１および図２に
おいては、油路１０１および１２０がそれぞれ互いに繋
がり、リンク３９および８８がそれぞれ互いに繋がって
おり、両図を合わせて油圧回路全体を示している。

【００１４】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。

【００１５】また、エンジンＥにより駆動されるチャー
ジポンプ１０の吐出口がチェックバルブ１１を有するチ
ャージ油路Ｌｈおよび一対のチェックバルブ３，３を有
する第３油路Ｌｃを介して閉回路に接続されている。こ
のため、チャージポンプ１０によりオイルタンク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、チェックバルブ３，３の作用によ
り上記２本の油路Ｌａ，Ｌｂのうちの低圧側の油路に供
給される。

【００１６】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１５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ポート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。

【００１７】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ユニ
ット８０により作動される。このため、クラッチ用サー
ボユニット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。

【００１８】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４５により連結された第１および第２変速用
サーボユニット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
ーボユニット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。

【００１９】変速用サーボユニット３０，５０およびク
ラッチサーボユニット８０の作動は、コントローラ１０
０からの信号によりそれぞれ独立してデューテイ比制御
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１
００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Ｔw 、クラッチ開度θcl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に制御信号が出
力される。

【００２０】以下に、上記各サーボユニット３０，５
０，８０の構造およびその作動を詳細に説明する。ま
ず、図３および図４に示す変速用サーボユニット３０，
５０について説明する。なお、両図におけるリンクアー
ム４７ａは一体に繋がっており、両図を組み合わせて変
速用サーボユニット３０，５０が示されている。

【００２１】第１サーボユニット３０には高圧ライン１
２０が接続される。この高圧ライン１２０は、無段変速
機Ｔの閉回路からシャトルバルブ４を介して第５油路Ｌ
ｅに繋がり、この第５油路Ｌｅに導かれた高圧作動油が
高圧ライン１２０を介して第１サーボユニット３０に導
入され、第１サーボユニット３０は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
変速用サーボユニット３０は、連結リンク機構４５を介
して第２変速用サーボユニット５０に連結されている。

【００２２】第１変速用サーボユニット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３
２内にこれと同芯に且つ左右に滑動自在に嵌挿されたス
プール部材３４とを有する。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
に同芯で且つこれから左方に延びた円筒状のロッド部３
２ｂとからなる。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
を形成せしている。ロッド部３２ｂは、シリンダ孔３１
ｃより径が小さく且つこれと同芯のロッド孔３１ｄに嵌
挿される。右シリンダ室３６は、プラグ部材３３ａおよ
びカバー３３ｂ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。

【００２３】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１２０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け止め
がなされている。

【００２４】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３６をスプール孔３
２ｄ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３６を左シリンダ室３
５に連通し得る連絡路３２ｃが穿設されている。

【００２５】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３
４ａ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。

【００２６】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３
４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。

【００２７】スプール部材３４はリンク機構４５を介し
て第２変速用サーボユニット５０に連結されている。こ
のリンク機構４５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４７
ｂの先端部にピン結合された第２リンク部材４８とから
構成される。アーム４７ａの上端部が第１変速用サーボ
ユニット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
変速用サーボユニット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変速用サーボユニット５
０のスプール部材５４が上下動すると、第１変速用サー
ボユニット３０のスプール部材３４が左右に移動され
る。

【００２８】第２変速用サーボユニット５０は、２本の
油圧ライン１０２，１０４が接続されるポート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
とからなる。スプール部材５４は、ピストン部５４ａ
と、このピストン部５４ａの下方にこれと同芯に延びた
先端部５４ｂと、ピストン部５４ａの上方にこれと同芯
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と、ピスト
ン部５４ａの下方に位置するヘッド側シリンダ室５３と
に分割する。先端部５４ｂは、シリンダ孔５１ｃと同芯
で下方に延びた挿入孔５１ｄに嵌挿される。

【００２９】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５８ａ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。

【００３０】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５
２および５３にはそれぞれ、油圧ライン１０２および１
０４がポート５１ａ，５１ｂを介して連通している。こ
のため、両油圧ライン１０２，１０４を介して供給され
る作動油の油圧と、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への押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変速用サーボユニッ
ト３０のスプール部材３４に伝えられて、これを左右動
させる。

【００３１】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
ーボユニット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
変速用サーボユニット５０のスプール部材５４を上動さ
せることにより、第１変速用サーボユニット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。

【００３２】ポート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
れたものである。一方、ポート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から分岐した第１オリフィス６１を有する油
圧ライン１０３の油圧を、デュ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。

【００３３】第１ソレノイドバルブ１５１は第１オリフ
ィス６１を有する油圧ライン１０３から油圧ライン１０
４への作動油の流通量をデューティ比に応じて開閉制御
する。第２ソレノイドバルブ１５２は油圧ライン１０４
から分岐する油圧ライン１０５と第２オリフィス６２を
介してドレン側に連通する油圧ライン１０６との間に配
され、所定のデューティ比に応じて油圧ライン１０４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１０３，１
０４が第２油圧供給路に該当する。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（一
定圧）が作用する。一方、油圧ライン１０４からは上記
２個のソレノイドバルブ１５１，１５２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５３に供
給される。

【００３４】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Ｐ_L（Ｐｕ＞Ｐ_L）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１５１，１
５２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Ｐ_L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
ができる。また、ヘッド側シリンダ室５３に供給する油
圧をＰ_L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。

【００３５】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１
００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
サーボユニット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。

【００３６】上記第１および第２ソレノイドバルブ１５
１，１５２によりデューティ比制御される油路中に配さ
れた上記第１および第２オリフィス６１，６２は、両ソ
レノイドバルブ１５１，１５２が作動不良を起こし、と
もにＯＦＦとなった場合（両ソレノイドバルブ１５１，
１５２がともに開放状態となった場合）のフェイルセー
フ作用をなさしめるためのものである。このため、第１
オリフィス６１の流路面積Ａ1 は、第２オリフィス６２
の流路面積Ａ2 より大きく（Ａ1 ＞Ａ2 ）設定されてお
り、且つその大きさは以下のように設定される。

【００３７】まず、両ソレノイドバルブ１５１，１５２
が故障、通電不良等により作動不良を起こして、ともに
ＯＦＦとなった場合には、油圧ライン１０３の作動油
は、第１オリフィス６１を介して油圧ライン１０４に流
れ、さらに油圧ライン１０４の作動油は第２オリフィス
６２を介して油圧ライン１０６からドレン回路（オイル
サンプ１５）に流れる。ここで、Ａ1 ＞Ａ2 であるた
め、油圧ライン１０４内の油圧Ｐａは油圧ライン１０
３，１０２内の油圧Ｐｕより低い油圧となる。しかも、
この油圧Ｐａの大きさは、両オリフィス６１，６２の流
路面積Ａ1 ，Ａ2 の比により任意に設定可能である。例
えば、この比（Ａ1 ／Ａ2 ）を大きくすると、油圧ライ
ン１０４の油圧Ｐａは油圧ライン１０２の油圧Ｐｕに近
ずき、この比を小さくすると、油圧ライン１０４の油圧
Ｐａは零に近ずき油圧ライン１０２の油圧Ｐｕよりずっ
と低くなる。

【００３８】本例においては、上記比を調整して、両ソ
レノイドバルブ１５１，１５２がともにＯＦＦとなった
ときには、油圧ライン１０４の油圧Ｐａが、上述の所定
値Ｐ _Lより若干低い油圧になるように設定されている。
両ソレノイドバルブ１５１，１５２がともにＯＦＦとな
ったときには、第２変速用サーボユニット５０のロッド
側シリンダ室５２内に油圧Ｐｕが作用しヘッド側シリン
ダ室５３内にこの油圧Ｐａが作用する。このため、スプ
ール部材５４が受ける油圧力は、ロッド側シリンダ室５
２から作用する力の方が大きくなり、スプール部材５４
は下動され、変速比は大きくなる（すなわち、ＬＯＷ側
に変速される）。

【００３９】但し、ロッド側シリンダ室５２内の油圧Ｐ
ａは所定値Ｐ_Lより若干低いだけであるので、スプール
部材５４を押し下げる力は小さく、このためスプール部
材５４はゆっくりと下動され、変速比はＬＯＷ側にゆっ
くりと変速される。このようにすれば、例えば、走行中
に両ソレノイドバルブ１５１，１５２が故障等によりと
もにＯＦＦになったときには、変速比はゆっくりとＬＯ
Ｗ側に変速されることになり、フェイルセーフ作用が得
られる。さらに、ＬＯＷ側に変速させることにより、ソ
レノイドバルブ１５１，１５２の作動不良の場合には、
変速比がＬＯＷのままではあるが車両を走行させること
ができ、修理工場ままで自力で走行させることが可能と
なる。

【００４０】次に、クラッチ弁５の作動制御を行うクラ
ッチサーボユニット８０について図５を参照して説明す
る。このユニット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ー部材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８２のピストン８２ａは上記シリンダ室を
２分割してピストン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にはポ
ート８６ａ，８６ｂを介して油圧ライン１１２，１１０
が接続されている。

【００４１】油圧ライン１１０へは、チャージポンプ１
０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を介して導かれる。油圧
ライン１０４の油圧は、油圧ライン１０１から分岐した
第１オリフィス６５を有する油圧ライン１１１の油圧
を、デュ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。第１ソ
レノイドバルブ１５６は第１オリフィス６５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
量をデューティ比に応じて開閉制御する。第２ソレノイ
ドバルブ１５５は油圧ライン１１２から分岐する油圧ラ
イン１１３と第２オリフィス６６を介してドレン側に連
通する油圧ライン１１４との間に配され、所定のデュー
ティ比に応じて油圧ライン１１３からドレン側への作動
油の流出を制御する。このクラッチサーボユニット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１１
１，１１２が第２油圧供給路に該当する。

【００４２】このため、油圧ライン１１０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１１２からは上記２個のソレノイドバルブ１５
５，１５６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Ｐ2
がこれより低い所定の値Ｐｓ（Ｐ1 ＞Ｐｓ）のときに釣
り合うようになっている。

【００４３】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Ｐ2 を上記所定の値Ｐ
ｓ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Ｐ2 をＰｓ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。

【００４４】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とから構
成され、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。回転部材５
ｃ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。

【００４５】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Ｌｇ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をデューティ比制御するこ
とにより、クラッチ制御がなされる。

【００４６】上記油圧ライン１１１，１１４に配された
第１および第２オリフィス６５，６６も、上述の変速用
サーボユニット３０，５０におけるオリフィス６１，６
２の場合と同様に、両ソレノイドバルブ１５５，１５６
の作動不良時のフェイルセーフをなさしめるためのもの
である。このため、第１オリフィス６５の流路面積Ａ3
は第２オリフィス６６の流路面積Ａ4 よりも大きく、両
面積の比（Ａ3 ／Ａ4）は所望の値に設定される。

【００４７】本例においては、両ソレノイドバルブ１５
５，１５６がともにＯＦＦとなったときには油圧ライン
１１２の油圧Ｐ2 が上述の所定値Ｐｓより若干低くなる
ように、上記面積比（Ａ1 ／Ａ2 ）が設定されている。
このため、ソレノイドバルブ１５５，１５６が故障等に
よりＯＦＦとなった場合には、クラッチサーボユニット
８０のピストン部材８２はゆっくりと左動される。これ
により、走行中にクラッチサーボユニット８０の制御用
のソレノイドバルブ１５５，１５６が作動不良によりＯ
ＦＦとなったときには、クラッチ弁５は徐々に開放され
る。

【００４８】このようにすると、ソレノイドバルブの作
動不良時には、クラッチ弁５は開放されてクラッチはＯ
ＦＦとなるので、ブレーキを踏んで車両を停車させれば
良く、フェイルセーフ機能を確保できる。なお、この後
もクラッチはＯＦＦ状態なので、車両を自走させること
はできないが、これを牽引することは容易であり、この
ようなときには車両を修理工場まで牽引すれば良い。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第２油圧供給路に配設した第１オリフィスの流路面積
と、第２ソレノイドバルブからドレン回路に至る流路中
に配設した第２オリフィスの流路面積との大小関係およ
びこれらの流路面積比が所定の関係となるように設定
し、第１および第２ソレノイドバルブが作動不良等によ
りともにオフとなって第１および第２油圧供給路が開放
されたときには、両オリフィスの作用によりヘッド側シ
リンダ室に低圧の油圧を発生させ、この低圧の油圧によ
りピストンに作用する押圧力とロッド側シリンダ室内の
所定油圧によりピストンに作用する押圧力との若干の差
によって、ピストンをいずれか一方のストロークエンド
までゆっくり移動させるように構成している。このため
本発明のサーボユニットにおいては、比較的簡単な構成
でフェイルセーフを働かせることができる。

【００５０】このサーボユニットは、無段変速機の変速
制御用もしくは変速機のクラッチ制御用として用いられ
るものである。無段変速機の変速制御用として用いられ
る場合には、サーボユニットのピストンが変速制御機構
に連結され、ピストンの移動により変速比がＬＯＷから
ＴＯＰまで変速される。この場合に、上記のように両ソ
レノイドバルブがオフとなってピストンが上記ストロー
クエンドまで移動されたときには、変速比はＬＯＷまで
ゆっくりと変速されるようになっている。このようにす
れば、例えば、走行中に両ソレノイドバルブが故障等に
よりともにＯＦＦになったときには、変速比はゆっくり
とＬＯＷ側に変速されることになり、フェイルセーフを
働かせることができる。さらに、ＬＯＷ側に変速させる
ことにより、変速比がＬＯＷのままではあるが車両を走
行させることができ、ソレノイドバルブの作動不良が発
生したときには車両を修理工場ままで自力で走行させる
ことが可能となる。

【００５１】一方、本発明のサーボユニットがクラッチ
制御用に用いられるときには、ピストンがクラッチ作動
機構に連結され、ピストンの移動によりクラッチの係合
容量がフル係合状態カラフル解放状態まで連続的に変化
するように制御される。この場合に、上記のように両ソ
レノイドバルブがオフとなってピストンが上記ストロー
クエンドまで移動されたときには、クラッチはフル解放
状態までゆっくりと変化するようになっている。このよ
うにすると、ソレノイドバルブの作動不良時には、クラ
ッチ弁５は開放されてクラッチはＯＦＦとなるので、ブ
レーキを踏んで車両を停車させれば良く、フェイルセー
フ機能を確保できる。なお、この後もクラッチはＯＦＦ
状態なので、車両を自走させることはできないが、これ
を牽引することは容易であり、このようなときには車両
を修理工場まで牽引すれば良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制御装置を備えた無段変速機の油
圧回路図である。

【図２】本発明に係る制御装置を備えた無段変速機の油
圧回路図である。

【図３】第１変速用サーボユニットの断面図である。

【図４】第２変速用サーボユニットの断面図である。

【図５】クラッチサーボユニットの断面図である。

【符号の説明】

４ シャトルバルブ ５ クラッチ弁 ３０，５０ 変速用サーボユニット ６１，６２，６５，６６ オリフィス ８０ クラッチサーボユニット １００ コントローラ １５１，１５２，１５５，１５６…ソレノイドバルブ Ｅ エンジン Ｔ 無段変速機

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速比をＬＯＷからＴＯＰまで無段階に
   変速可能な無段変速機において、この変速比制御を行う
   ための変速サーボユニットの電磁制御装置であって、 前記サーボユニットは、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、
   サーボ出力取出用の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
   室には前記第１油圧供給路から分岐した第２油圧供給路
   が接続され、 この第２油圧供給路にはデューティ比開閉制御される第
   １ソレノイドバルブが配設されて、前記第２油圧供給路
   を介して流れる油量が前記第１ソレノイドバルブにより
   任意に可変調整可能であり、 前記ヘッド側シリンダ室には作動油排出を行うドレン油
   路が接続され、このドレン油路にはデューティ比開閉制
   御される第２ソレノイドバルブが配設されて、前記ドレ
   ン油路を介して前記ヘッド側シリンダ室から排出される
   油量が前記第２ソレノイドバルブにより任意に可変調整
   可能であり、 前記第２油圧供給路内にこの第２油圧供給路を流れる油
   量を絞るための所定流路面積を有した第１オリフィスが
   配設され、 前記ドレン油路内にこのドレン油路を流れる油量を絞る
   ために前記所定流路面積より小さな流路面積を有した第
   ２オリフィスが配設されており、 前記第１および第２ソレノイドバルブがともに全開とな
   ったときに、前記第１および第２オリフィスにより流れ
   が絞られて前記ヘッド側シリンダ室に発生する油圧と、
   前記ロッド側シリンダ室の前記所定油圧とが対抗して前
   記ピストンをいずれか一方のストロークエンドまで移動
   させるように前記第１および第２オリフィスの流路面積
   比が設定され、 この移動に伴い前記変速比が ＬＯＷまで変速されるよう
   に前記サーボユニットが前記無段変速機に対して配設さ
   れていることを特徴とする変速機用サーボユニットの電
   磁制御装置。
2. 【請求項２】 前記第１および第２ソレノイドバルブが
   ともに全開となったときに、前記ヘッド側シリンダ室に
   発生する油圧により前記ピストンが受ける押圧力が、前
   記ロッド側シリンダ室の前記所定油圧により前記ピスト
   ンが受ける押圧力より大きくなるように前記第１および
   第２オリフィスの流路面積比が設定され、前記ピストン
   はロッド側ストロークエンドまで移動されるように構成
   されており、 前記ピストンがロッド側ストロークエンドまで移動する
   のに伴って、前記変速比がＬＯＷまで変速されるように
   前記サーボユニットが前記無段変速機に対して配設され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の変速機用サー
   ボユニットの電磁制御装置。
3. 【請求項３】 前記第１および第２ソレノイドバルブが
   ともに全開となったときに、前記ヘッド側シリンダ室に
   発生する油圧により前記ピストンが受ける押圧力が、前
   記ロッド側シリンダ室の前記所定油圧により前記ピスト
   ンが受ける押圧力より小さくなるように前記第１および
   第２オリフィスの流路面積比が設定され、前記ピストン
   はヘッド側ストロークエンドまで移動されるように構成
   されており、 前記ピストンがヘッド側ストロークエンドまで移動する
   のに伴って、前記変速比がＬＯＷまで変速されるように
   前記サーボユニットが前記無段変速機に対して配設され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の変速機用サー
   ボユニットの電磁制御装置。
4. 【請求項４】 係合容量をフル係合状態からフル解放状
   態まで連続的に制御可能なクラッチを有してなる変速機
   において、このクラッチの係合容量制御を行うためのク
   ラッチサーボユニットの電磁制御装置であって、 前記サーボユニットは、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、
   サーボ出力取出用の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
   室には前記第１油圧供給路から分岐した第２油圧供給路
   が接続され、 この第２油圧供給路にはデューティ比開閉制御される第
   １ソレノイドバルブが配設されて、前記第２油圧供給路
   を介して流れる油量が前記第１ソレノイドバルブにより
   任意に可変調整可能であり、 前記ヘッド側シリンダ室には作動油排出を行うドレン油
   路が接続され、このドレン油路にはデューティ比開閉制
   御される第２ソレノイドバルブが配設されて、前記ドレ
   ン油路を介して前記ヘッド側シリンダ室から排出される
   油量が前記第２ソレノイドバルブにより任意に可変調整
   可能であり、 前記第２油圧供給路内にこの第２油圧供給路を流れる油
   量を絞るための所定流路面積を有した第１オリフィスが
   配設され、 前記ドレン油路内にこのドレン油路を流れる油量を絞る
   ために前記所定流路面積より小さな流路面積を有した第
   ２オリフィスが配設されており、 前記第１および第２ソレノイドバルブがともに全開とな
   ったときに、前記第１および第２オリフィスにより流れ
   が絞られて前記ヘッド側シリンダ室に発生する油圧と、
   前記ロッド側シリンダ室の前記所定油圧とが対抗して前
   記ピストンをいずれか一方のストロークエンドまで移動
   させるように前記第１および第２オリフィスの流路面積
   比が設定され、 この移動に伴い前記クラッチの係合容量が フル解放状態
   まで変化されるように前記サーボユニットが前記クラッ
   チに対して配設されていることを特徴とする変速機用サ
   ーボユニットの電磁制御装置。
5. 【請求項５】 前記第１および第２ソレノイドバルブが
   ともに全開となったときに、前記ヘッド側シリンダ室に
   発生する油圧により前記ピストンが受ける押圧力が、前
   記ロッド側シリンダ室の前記所定油圧により前記ピスト
   ンが受ける押圧力より大きくなるように前記第１および
   第２オリフィスの流路面積比が設定され、前記ピストン
   はロッド側ストロークエンドまで移動されるように構成
   されており、 前記ピストンがロッド側ストロークエンドまで移動する
   のに伴って、前記クラッチの係合容量がフル解放状態ま
   で変化されるように前記サーボユニットが前記クラッチ
   に対して配設されていることを特徴とする請求項４に記
   載の変速機用サーボユニットの電磁制御装置。
6. 【請求項６】 前記第１および第２ソレノイドバルブが
   ともに全開となったときに、前記ヘッド側シリンダ室に
   発生する油圧により前記ピストンが受ける押圧力が、前
   記ロッド側シリンダ室の前記所定油圧により前記ピスト
   ンが受ける押圧力より小さくなるように前記第１および
   第２オリフィスの流路面積比が設定され、前記ピストン
   はヘッド側ストロークエンドまで移動されるように構成
   されており、 前記ピストンがヘッド側ストロークエンドまで移動する
   のに伴って、前記クラッチの係合容量がフル解放状態ま
   で変化されるように前記サーボユニットが前記クラッチ
   に対して配設されていることを特徴とする請求項４に記
   載の変速機用サーボユニットの電磁制御装置。