JP4655635B2 - 油流制御弁の対向接続による油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、油圧制御装置に係り、特に第一のポートから油が供給され第二のポートから油が排出されるとき第一の方向に作動状態を変え，第二のポートから油が供給され第一のポートから油が排出されるとき第一の方向とは逆の第二の方向に作動状態を変える油圧サーボ装置のための油圧制御装置に係る。

第一および第二のポートを備え、第一のポートから油が供給され、第二のポートから油が排出されるとき第一の方向に作動状態が変わり、逆に第二のポートから油が供給され、第一のポートから油が排出されるとき第一の方向とは逆の第二の方向に作動状態が変わるサーボ機構は、例えば車輌技術の分野に於いては、変速機、特にトロイダル式或はベルト式無段変速機に於ける如く、多くの機械装置の構成に於いて知られている。

上記の如きサーボ機構を作動させるためには、圧油源からの油の供給を第一と第二のポートの間に切り換え、また同時に第二と第一のポートの排油路への接続を切り換えるサーボ弁を備えた油圧回路装置が設けられる。このような油圧回路装置に於けるサーボ弁は、一般に弁スプールの切り換え移動に応じて何れか一方が圧油供給通路に接続される２つの油圧供給ポートと、何れか一方が排油通路に接続される２つのドレーンポートとを備えた所謂４ポート型のサーボ弁である。トロイダル型無段変速装置に対するそのような４ポート型のサーボ弁を含む油圧回路の一例は下記の特許文献１および２に示されている。
特開２００２-２７６７８６ 特開平１０-２５２８７８

上記の如くサーボ機構の作動が４ポート型のサーボ弁により制御される構造に於いては、サーボ弁にスティック等が生じ、一方のポートへの油圧の供給が止まらなくなると、サーボ機構の一方向への作動が止まらなくなり、サーボ機構を組み込んだ装置が車輌の変速装置である場合、そのことによって変速比の制御が困難となり、変速装置が高い変速比若しくは低い変速比に固定されたままとなるような不都合が生ずる恐れがある。

かかる問題に対処し、特願２００３−２７６５９８により、第一のポートから油が供給され第二のポートから油が排出されるとき第一の方向に作動状態を変え，前記第二のポートから油が供給され前記第一のポートから油が排出されるとき前記第一の方向とは逆の第二の方向に作動状態を変える油圧サーボ装置のための油圧制御装置にして、それぞれが圧油源からの油の供給を制御する油供給制御部と排油通路への導通を制御する油排出制御部とを有する第一および第二の油流制御弁と、前記第一および第二の油流制御弁の作動を制御する制御弁作動制御手段とを有し、前記第一のポートは前記第一の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記第二のポートは前記第二の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第一の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記制御弁作動制御手段による前記第一および第二の油流制御弁の作動制御により前記油圧サーボ装置の作動状態を制御するようになっていることを特徴とする油圧制御装置が提案された。

上記の如き第一および第二の油流制御弁を有する油圧制御装置によれば、これら第一および第二の油流制御弁が正常に作動している限り、油圧サーボ装置の作動状態を前記第一の方向に変えるべきときには、第二の油流制御弁を圧油源からの油の供給を遮断し且つ排油通路への導通を遮断した状態にして、第一の油流制御弁のみを操作してそれを行い、油圧サーボ装置の作動状態を前記第二の方向に変えるべきときには、第一の油流制御弁を圧油源からの油の供給を遮断し且つ排油通路への導通を遮断した状態にして、第二の油流制御弁のみを操作してそれを行うことができ、また第一または第二の油流制御弁に油流の供給が止まらない障害が生じたときには、第二または第一の油流制御弁の作動により第一または第二の油流制御弁からの過剰な油の供給を逃がすことができる。しかし、第一または第二の油流制御弁に油流の供給が止まらない障害が生じたときとは、同時に第一または第二の油流制御弁に排油通路への導通が止まらない障害が生じたときでもある。そのため、第一または第二の油流制御弁に油流の供給が止まらない障害が生じたとき、障害が生じた油流制御弁から送られる油を障害が生じていない他方の油流制御弁により逃がすことはできても、障害が生じていない油流制御弁から送られる油は障害が生じた油流制御弁により逃がされ、結局、互いに他からの油を逃がし合うだけで、サーボ装置に於ける油圧の制御はできないという問題がある。油圧サーボ装置には、変速機の変速制御装置の場合に於ける駆動力の如く、その作動中それにその作動状態を一方の方向に偏倚させようとする荷重が作用する場合が多く、その場合、油圧が制御されなくなると、油圧サーボ装置の作動状態は一方の方向にその終端まで偏倚する虞れがある。

本発明は、この問題に対処し、第一のポートから油が供給され第二のポートから油が排出されるとき第一の方向に作動状態を変え，前記第二のポートから油が供給され前記第一のポートから油が排出されるとき前記第一の方向とは逆の第二の方向に作動状態を変える油圧サーボ装置のための油圧制御装置にして、それぞれが圧油源からの油の供給を制御する油供給制御部と排油通路への導通を制御する油排出制御部とを有する第一および第二の油流制御弁と、前記第一および第二の油流制御弁の作動を制御する制御弁作動制御手段とを有し、前記第一のポートは前記第一の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記第二のポートは前記第二の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第一の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記制御弁作動制御手段による前記第一および第二の油流制御弁の作動制御により前記油圧サーボ装置の作動状態を制御するようになっている油圧制御装置を、その第一および第二の油流制御弁の一方に排油通路への導通が止まらない障害が生じたとき、油圧サーボ装置の作動状態を前記第一または第二の方向にその終端まで変化させてしまうことのないよう改良することを課題としている。

上記の課題を解決するものとして、本発明は、第一のポートから油が供給され第二のポートから油が排出されるとき第一の方向に作動状態を変え，前記第二のポートから油が供給され前記第一のポートから油が排出されるとき前記第一の方向とは逆の第二の方向に作動状態を変える油圧サーボ装置のための油圧制御装置にして、それぞれが圧油源からの油の供給を制御する油供給制御部と排油通路への導通を制御する油排出制御部とを有する第一および第二の油流制御弁と、前記第一および第二の油流制御弁の作動を制御する制御弁作動制御手段とを有し、前記第一のポートは前記第一の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記第二のポートは前記第二の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第一の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記制御弁作動制御手段による前記第一および第二の油流制御弁の作動制御により前記油圧サーボ装置の作動状態を制御するようになっており、更に前記第一のポートからの前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経る油の排出を前記第二の油流制御弁の作動とは独立して選択的に阻止し得る臨時油流阻止手段を有していることを特徴とする油圧制御装置を提供するものである。尚、本発明は、更に前記第二のポートからの前記第一の油流制御弁の前記油排出制御部を経る油の排出を前記第一の油流制御弁の作動とは独立して選択的に阻止し得る臨時油流阻止手段を同時に設けることを排除するものではない。

上記の如き油圧制御装置に於いて、前記制御弁作動制御手段は、前記油圧サーボ装置の作動状態を前記第一の方向に変えるべきときには、前記第二の油流制御弁を前記圧油源からの油の供給を遮断し且つ前記排油通路への導通を遮断した状態にして、前記第一の油流制御弁のみを操作してそれを行うようになっており、その際前記第二の油流制御弁が何らかの故障により前記排油通路への導通を遮断しないときには、前記臨時油流阻止手段がそれを遮断するようになっていてよい。また、前記臨時油流阻止手段をバイパスする絞り通路が設けられてもよい。

また、油圧制御装置には、前記臨時油流阻止手段により前記第一のポートからの前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経る油の排出を阻止されるとき前記第一の油流制御弁の前記油供給制御部を経ることなく前記第一のポートへ油圧を供給する臨時油供給手段が設けられてもよい。かかる臨時油供給手段が作動されるときには、該臨時油供給手段から供給される油圧に応じて油圧サーボ装置へ入力されるトルク等の負荷荷重が制御されるようになっていてよい。

油圧サーボ装置は車輌用変速装置であり、前記第一のポートは前記車輌用変速装置の作動状態をアップシフト側へ変化させるとき油圧が供給されるポートであってよく、また車輌用変速装置はトロイダル式無段変速機であってよい。

或はまた、上記の課題は、本発明によれば、第一のポートから油が供給され第二のポートから油が排出されるとき第一の方向に作動状態を変え，前記第二のポートから油が供給され前記第一のポートから油が排出されるとき前記第一の方向とは逆の第二の方向に作動状態を変える油圧サーボ装置のための油圧制御装置にして、それぞれが圧油源からの油の供給を制御する油供給制御部と排油通路への導通を制御する油排出制御部とを有する第一および第二の油流制御弁と、前記第一および第二の油流制御弁の作動を制御する制御弁作動制御手段とを有し、前記第一のポートは前記第一の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記第二のポートは前記第二の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第一の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記制御弁作動制御手段による前記第一および第二の油流制御弁の作動制御により前記油圧サーボ装置の作動状態を制御するようになっており、更に前記第二の油流制御弁の前記油供給制御部を経る前記第二のポートへの油の供給を前記第二の油流制御弁の作動とは独立して選択的に阻止し得る臨時油流阻止手段を有していることを特徴とする油圧制御装置によっても達成される。

この場合にも、前記制御弁作動制御手段は、前記油圧サーボ装置の作動状態を前記第一の方向に変えるべきときには、前記第二の油流制御弁を前記圧油源からの油の供給を遮断し且つ前記排油通路への導通を遮断した状態にして、前記第一の油流制御弁のみを操作してそれを行うようになっており、その際前記第二の油流制御弁が何らかの故障により前記圧油源からの油の供給を遮断しないときには、前記臨時油流阻止手段がそれを遮断するようになっていてよい。また、前記臨時油流阻止手段をバイパスする絞り通路が設けられてもよい。

上記の如く、第一のポートから油が供給され第二のポートから油が排出されるとき第一の方向に作動状態を変え，前記第二のポートから油が供給され前記第一のポートから油が排出されるとき前記第一の方向とは逆の第二の方向に作動状態を変える油圧サーボ装置のための油圧制御装置において、それぞれが圧油源からの油の供給を制御する油供給制御部と排油通路への導通を制御する油排出制御部とを有する第一および第二の油流制御弁と、前記第一および第二の油流制御弁の作動を制御する制御弁作動制御手段とが設けられ、前記第一のポートは前記第一の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記第二のポートは前記第二の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第一の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記制御弁作動制御手段による前記第一および第二の油流制御弁の作動制御により前記油圧サーボ装置の作動状態を制御するようになっており、更に前記第一のポートからの前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経る油の排出を前記第二の油流制御弁の作動とは独立して選択的に阻止し得る臨時油流阻止手段が設けられていれば、第一および第二の油流制御弁が正常に作動しているときには、第一または第二の油流制御弁のみを作動させて油圧サーボ装置の作動状態を第一の方向または第二の方向に変えることができ、また油圧サーボ装置の作動状態を前記第一の方向に変えるべきとき、或は油圧サーボ装置の作動状態が前記第二の方向に過度に変化するのを阻止すべきときに、前記第二の油流制御弁が何らかの故障により前記第一のポートの前記排油通路への導通を遮断しないとき、前記臨時油流阻止手段によりそれを遮断することにより油圧サーボ装置の作動状態が前記第二の方向へ異常に偏倚することを阻止し、或は更に前記第一の方向へ偏倚させることができる。

即ち、第一および第二の油流制御弁が正常に作動しているときには、油圧サーボ装置の作動状態を第一の方向に変えるべきときには、第二の油流制御弁は圧油源からの油の供給を遮断し且つ排油通路への導通を遮断した状態とし、第一の油流制御弁のみを制御してそれを行い、油圧サーボ装置の作動状態を第二の方向に変えるべきときには、第一の油流制御弁は圧油源からの油の供給を遮断し且つ排油通路への導通を遮断した状態とし、第二の油流制御弁のみを制御してそれを行うよう、油圧サーボ装置の全ての作動状態に対し、その都度一時に一つの油流制御弁を作動させた制御により対応することができ、一つの４ポート型制御弁が２つに分けて設けられても制御上何らの複雑化は生じない。

その上で、基本的には、第一の油流制御弁にスティックが生じて第一の油流制御弁からの油の供給が止まらなくなったときには、第二の油流制御弁を開方向に作動させれば、第一の油流制御弁からの油を適宜排油通路へ逃がすことにより油圧サーボ装置が第一の方向へ所定の目標位置を越えて行き過ぎてしまうことを阻止することができ、また油圧サーボ装置の第一の方向への行き過ぎを元の位置へ向けて戻すことも可能である。この場合、第一の油流制御弁からの止まらなくなった油の供給が弁の全開に当る量でない限り、第二の油流制御弁の開度を適宜増大させることにより第一の油流制御弁からの止まらなくなった油の供給に打ち勝って油圧サーボ装置を第二の方向へ状態変化させる機能も失わないようにすることができる。第二の油流制御弁にスティックが生じて第二の油流制御弁からの油の供給が止まらなくなったときには、第一の油流制御弁により同様の補助制御が得られる。

しかし、油圧サーボ装置が車輌用トロイダル型無段変速装置の変速制御装置の如く、その作動中油圧サーボ装置の作動状態を一方の方向に偏倚させる大きな負荷荷重を受けるような場合には、その負荷荷重を受けるポートからの油の排出を止める油流制御弁の油排出制御部が閉じなくなると、他方の油流制御弁の油供給制御部より該ポートへ油を補給しても油圧サーボ装置は負荷荷重に押されて該一方の方向に偏倚してしまう虞れがある。この場合、そのようなポートを前記第一のポートとし、該第一のポートより油を排出する油排出部を与える油流制御弁を前記第二の油流制御弁とし、該第一のポートから該第二の油流制御弁の油排出制御部を経る油の排出を該第二の油流制御弁の作動とは独立に選択的に停止し得る臨時油阻止手段が設けられていれば、それを作動させることにより大きな負荷荷重の作用の下に於いても油圧サーボ装置が該一方の方向へ偏倚することを確実に阻止することができる。

更に、前記臨時油流阻止手段をバイパスする絞り通路が設けられていれば、第二の油流制御弁に開状態のスティックが生じ、前記臨時油流阻止手段が作動した状態でも、該第一のポートからは該絞り通路を経て油が連続して徐々に抜ける状態が得られるので、開状態にスティックした第二の油流制御弁より他方の第二のポートに油が供給されつつある状態にあっても、他方の第一の油流制御弁を開いて第一のポートへ油を補給すると同時に第二のポートより油を排出する状態と、第一の油流制御弁を閉じて第一のポートへの油の補給を停止すると同時に第二のポートよりの油の排出も停止する状態の実行時間の比（デューティ比）を制御することにより、第一のポートに於ける油圧を油圧サーボ装置の有効な作動に必要な圧力に保ちつつ油圧サーボ装置の第一および第二の方向への作動状態を変えることができる。

また、前記臨時油流阻止手段により第一のポートからの第二の油流制御弁の油排出制御部を経る油の排出を阻止したとき、第一の油流制御弁の油供給制御部を経ることなく第一のポートへ圧油源からの油圧を供給する臨時油供給手段が設けられていれば、かかる臨時油供給手段からの油圧により第一のポートの油圧を適当に維持し、第一のポートに於ける油圧を油圧サーボ装置の有効な作動に必要な圧力に保つことができる。この場合、臨時油供給手段から供給される油圧に応じて油圧サーボ装置へ入力されるトルク等の負荷荷重が制御されれば、油圧サーボ装置への制御された入力負荷加重と臨時油供給手段から供給される油圧との釣合いによっても油圧サーボ装置の第一および第二の方向への作動状態を変えることができる。

油圧サーボ装置が車輌用変速装置であり、前記第一のポートが車輌用変速装置の作動状態をアップシフト側へ変化させるとき油圧が供給されるポートであれば、かかる第一のポートに油圧が得られなくなることによって変速装置が最低速段までダウンシフトされることが回避され、変速制御性が確保される。

油圧サーボ装置がトロイダル型無段変速機の変速制御装置であるときには、制御油圧は変速装置をアップシフトすべきとき或いはダウンシフトをすべきときに限って個別の油圧として供給されることが求められるので、個別の油圧を個別の油流制御弁により制御する本発明はこれによく適したものである。

また、第一のポートから油が供給され第二のポートから油が排出されるとき第一の方向に作動状態を変え，前記第二のポートから油が供給され前記第一のポートから油が排出されるとき前記第一の方向とは逆の第二の方向に作動状態を変える油圧サーボ装置のための油圧制御装置に於いて、それぞれが圧油源からの油の供給を制御する油供給制御部と排油通路への導通を制御する油排出制御部とを有する第一および第二の油流制御弁と、前記第一および第二の油流制御弁の作動を制御する制御弁作動制御手段とを有し、前記第一のポートは前記第一の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記第二のポートは前記第二の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第一の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記制御弁作動制御手段による前記第一および第二の油流制御弁の作動制御により前記油圧サーボ装置の作動状態を制御するようになっており、更に前記第二の油流制御弁の前記油供給制御部を経る前記第二のポートへの油の供給を前記第二の油流制御弁の作動とは独立して選択的に阻止し得る臨時油流阻止手段が設けられていれば、第一および第二の油流制御弁が正常に作動しているときには、第一または第二の油流制御弁のみを作動させて油圧サーボ装置の作動状態を第一の方向または第二の方向に変えることができ、また油圧サーボ装置の作動状態を前記第一の方向に変えるべきとき、或は油圧サーボ装置の作動状態が前記第二の方向に過度に変化するのを阻止すべきときに、前記第二の油流制御弁が何らかの故障により前記第二のポートへの油の供給を停止しないとき、前記臨時油流阻止手段によりそれを阻止し、前記第一の油流制御弁による前記第一のポートへの油の供給がその効果を有効に発揮できるようにすることにより油圧サーボ装置の作動状態が前記第二の方向へ異常に偏倚することを阻止し、或は更に前記第一の方向へ偏倚させることができる。

またこの場合にも、前記臨時油流阻止手段をバイパスする絞り通路が設けられていれば、前記臨時油流阻止手段により第二のポートへの油の供給は阻止されていても、絞り通路を経て第二のポートへの緩やかな油の供給が行われるので、この絞り通路を通る第二のポートへの油の供給に対向して、前記第一の油流制御弁により第一のポートへの油の供給を制御することにより、第一のポートに於ける油圧を油圧サーボ装置の有効な作動に必要な圧力に保ちつつ油圧サーボ装置の第一および第二の方向への作動状態を変えることができる。

添付の図１は本発明をトロイダル型無段変速機の変速制御用油圧制御装置に適用した一つの実施の形態を示す概略図である。図に於いて、１０はトロイダル型無段変速機としては周知の構造に於けるパワーローラであり、トラニオン１２より偏心軸１４を経て支持されて図には示されていない一対のディスクの間に挾圧された状態に配置され、一対のディスクに対する傾動角を変えることにより一対のディスク間に伝達される回転動力の変速比を変更するようになっている。一対のディスクに対するパワーローラの傾動角の変更は、トラニオン１２が油圧アクチュエータ１６により図にて上下に一時的に変位されることによりもたらされる。

即ち、パワーローラの中心軸線がディスクの中心軸線に交差しているときには、パワーローラがディスクに対し如何なる傾動角にあっても、駆動側ディスクがパワーローラとの接触点に於いてパワーローラに及ぼす力はパワーローラの傾動軸線に平行に作用し、従ってパワーローラには傾動角を変更させる力は作用しないが、パワーローラの中心軸線がディスクの中心軸線に対し上下何れか一方に変位されると、パワーローラと駆動側ディスクとの接点で見て、変位方向がディスクの回転方向に沿う方向であれば、パワーローラにはそれを駆動側ディスクの中心へ向かわせる方向の力が作用することから、パワーローラは変速比を増大させる方向（即ちダウンシフト方向）に傾動され、また逆に、変位方向がディスクの回転方向に逆らう方向であれば、パワーローラにはそれを駆動側ディスクの中心より遠ざける方向の力が作用することから、パワーローラは変速比を減小させる方向（即ちアップシフト方向）に傾動される。

かくして変速比を一定に保つべきときには、駆動側ディスクよりパワーローラに及ぼされる駆動力に抗するだけの力をトラニオンに与えてパワーローラをその中心軸線が駆動ディスク（従ってまた被駆動ディスク）の中心軸線に交差する位置に維持し、変速比を変更すべきときには、随時パワーローラの中心軸線をディスクの中心軸線に対し一時変位させることにより変速比を増減させることができる。図示の実施の形態に於いては、パワーローラ１０は図には示されていない駆動ディスクとの接触点に於いて下向きに駆動されるようになっており、パワーローラ１０がその中心軸線を駆動ディスクの中心軸線に交差させる中立位置より下方へ変位されると変速比は増大側に変更され（即ちダウンシフトされ）、パワーローラ１０がその中立位置より上方へ変位されると変速比は減小側に変更される（即ちアップシフトされる）ようになっている。

油圧アクチュエータ１６はトラニオン１２の下端と連結されたピストン１８と、該ピストンの下方に形成された油圧室２０と、該ピストンの上方に形成された油圧室２２とを有しており、ポート２４より油圧室２０内へ油が給入され、ポート２６より油圧室２２内の油が排出されることによりピストン１８が上向きに変位されてアップシフトを生じ、逆にポート２６より油圧室２２内へ油が給入され、ポートを２４より油圧室２０内の油が排出されることによりピストン１８が下向きに変位されてダウンシフトを生ずるようになっている。

パワーローラと駆動ディスクおよび被駆動ディスクの間には必要な回転動力を伝達するに足る摩擦力を発生させるべく強い押圧力が作用されている。パワーローラ１０には上記の通り駆動側ディスクより下向きの駆動力が及ぼされており、またピストン１８にはトラニオンその他の重力が作用しているので、トラニオン１２を上向きに変位させるにはこれらの力に抗する力が必要である。トラニオンを上下に偏倚させるための油の処理は所謂油圧制御であるが、トロイダル型無段変速機に於ける変速制御は、本質的にはパワーローラの上下変位の制御であり、油は非圧縮性であるので、本発明の対象である油圧制御装置の作動は、本質的には油圧室２０および２２に対する油の出し入れの量の制御である。

油圧室２０および２２に対する油の給排制御のための図示の油圧制御装置は、油圧ポンプ等よりなる圧油源２８と、２つの油流制御弁３０および３２と、排油溜３４とを含んでいる。油流制御弁３０は、給油取入れポート３６、給油取出しポート３８、排油取入れポート４０、排油取出しポート４２を備えた弁ハウジング４４と、ポート３６と３８の間の連通または遮断およびポート４０と４２の間の連通または遮断を制御する弁スプール４６と、該弁スプールをポート３６と３８の間を遮断しまたポート４０と４２の間を遮断する位置へ付勢する圧縮コイルばね４８と、弁スプール４６を圧縮コイルばね４８のばね力に抗してポート３６と３８の間を連通しまたポート４０と４２の間を連通する位置へ駆動する電磁駆動装置５０とを含んでいる。

同様に、油流制御弁３２は、給油取入れポート５２、給油取出しポート５４、排油取入れポート５６、排油取出しポート５８を備えた弁ハウジング６０と、ポート５２と５４の間の連通または遮断およびポート５６と５８の間の連通または遮断を制御する弁スプール６２と、該スプールをポート５２と５４の間を遮断しまたポート５６と５８の間を遮断する位置へ付勢する圧縮コイルばね６４と、弁スプール６２を圧縮コイルばね６４のばね力に抗してポート５２と５４の間を連通しまたポート５６と５８の間を連通する位置へ駆動する電磁駆動装置６６とを含んでいる。

圧油源２８は、一方では、油路６８と７０を経て油流制御弁３０の給油取入れポート３６に接続され、これに対応する給油取出しポート３８は油路７２と７４を経てトロイダル型無段変速機のポート２４に接続されている。かかる給油経路に対応して、トロイダル型無段変速機のポート２６は油路７６と７８を経て油流制御弁３０の排油取入れポート４０に接続され、これに対応する排油取出しポート４２は油路８０と８２を経て排油溜３４に接続されている。

また、圧油源２８は、他方では、油路６８と８４を経て油流制御弁３２の給油取入れポート５２に接続され、これに対応する給油取出しポート５４は油路８６と７６を経てトロイダル型無段変速機のポート２６に接続されている。かかる給油経路に対応して、トロイダル型無段変速機のポート２４は、油路７４と８８を経て油流制御弁３２の排油取入れポート５６に接続され、これに対応する排油取出しポート５８は油路９０と８２を経て排油溜３４に接続されている。油流制御弁３０および３２の電磁駆動装置５０および６６への通電は、マイクロコンピュータを備えた制御弁作動制御手段９２により制御されるようになっている。

油路９０の途中には、常時は図１に示されている如き切換え状態にあって油路９０を連通させ、これより切換え状態が反転されると油路９０の途中を遮断する切換弁９４が設けられている。尚、切換弁９４は図中仮想線にて示されている如く油路８８の途中に設けられていてもよい。切換弁９４の遮断位置への切換えは、油圧室２０内の油圧が所定の低下速度を越える速さで低下したときそれをポート２４からの油を排出する通路７４，８８に於ける油圧の低下率から検知する油圧低下率センサ９６、トラニオン１２が下方への終端位置まで下がったことを検知する終端位置センサ９８、図には示されていないパワーローラ偏向角度センサ、その他の油流制御弁３２が開位置でスティックしたことを感知する任意のセンサの作動に応答して行われてよい。

上記の如き構成に於いて、任意の変速比を所定の目標値まで減小させるべきときには、制御弁作動制御手段９２の制御により、先ず、油流制御弁３０の電磁駆動装置５０のみに電流Ｉuが供給される。図２のＡに示す如く電流値がＩuo以上となったところで給油取入れポート３６と給油取出し３８の間の連通が始まり、トロイダル型無段変速機のピストン室２０に対する供給油圧は、最大油圧Ｐu１まで急速に増大する。しかし、隣接するポート３６と３８の間には幾分かの油漏れがあるので、トロイダル型無段変速機のピストン室２０へ供給される油量Ｑ（Ｌ／min）は、図２のＢに示す如く電流Ｉｕの大きさに略比例して増大する。また油流制御弁の電磁駆動装置５０および６６への電流の供給は或る比較的短い周期でオンオフを繰り返す所謂デューティ制御により行われてよく、その場合Ｉｕはデューティ比に比例するので、いずれにしてもトロイダル型無段変速機のピストン室２０へ供給される油量Ｑは電流Ｉｕに応じて制御される。このとき反対側のポート２６は排油取入れポート４０と排油取出しポート４２の連通により排油溜り３４に連通される。尚、図２のＡおよびＢに於けるＩdおよびそれに対応するＰdやＱの値は、油流制御弁３２の電磁駆動装置６６に電流を供給してその給油取入れポート５２と給油取出し５４の間を連通させることに対する電流と供給油圧と油量の関係を示す。

こうしてピストン１８が上方へ変位されると、パワーローラは変速比を減小させる方向（アップシフト方向）に偏向されるので、その結果生じた変速比の変化が図には示されていないパワーローラの偏向角度を検出するセンサ等により検出され、その信号が制御弁作動制御手段９２へ送られる。変速比の変化につれて制御弁作動制御手段９２は適当なフィードバック制御を実行し、パワーローラ１０に所望の傾動が生じ或いは生ずる見通しが立ったところで、電磁駆動装置５０への供給電流を停止する。次いで油流制御弁３２の電磁駆動装置６６のみへ電流Ｉdを供給してピストン１８を中立位置まで戻すことが行なわれる。このときには、油圧Ｐdは電流ＩdがＩdoを越えたところから急速に最大値Ｐd１まで上昇する。トロイダル型無段変速機のピストン室２２には電流Ｉdに応じた油量Ｑ（Ｌ／min）（但し流れ方向を考慮すれば−Ｑ（Ｌ／min）））が供給される。またこのとき反対側のポート２４は排油取入れポート５６と排油取出しポート５８の連通により排油溜り３４に連通される。

無段変速機の変速比を増大させるダウンシフト制御は、上記と逆に、先ず油流制御弁３２のみを作動させてパワーローラ１０を下方へ変位させ、次いで油流制御弁３０のみを作動させてパワーロータ１０を上方へ変位させて元の中立位置に戻す要領にて行われる。

かかる構成に於いて、今、油流制御弁３２を作動させて無段変速機の変速比を増大させるダウンシフト制御を行っている最中に油流制御弁３２に異物の噛込み等によるスティックが生じ、電磁駆動装置６６への通電を切っても弁スプール６２が全閉位置まで戻らなくなったとする。この場合、ダウンシフトが継続し、最大変速比に固定される不具合が生じる虞れがある。

そこで、そのような油流制御弁３２の開状態でのスティックが生じ、そのことが油圧低下率センサ９６、トラニオン終端位置センサ９８、或は図には示されていないパワーローラ偏向角度センサにより検知されたときには、切換弁９４を遮断位置へ切り換えてポート２４からの油の排出を阻止すれば、油流制御弁３２の給油取出しポート５４に現れる油圧Ｐd１に対向する油圧（図２のＢにおける−Ｐd１）とトラニオン１２に掛かる図にて下向きの負荷荷重に対応する油圧の和に相当する油圧を油圧室２０内に発生させることができ、無段変速機の異常な変速比増大を直ちに停止させることができる。尚、油流制御弁３２が開位置にスティックし、油路７４，８８内の油圧が急落したり、それに応じてトラニオン１２が下方の終端位置まで下がり、それによってパワーローラ１０が変速比増大方向に偏向するには時間遅れがあるので、油圧低下率センサ９６やトラニオン終端位置センサ９８の作動に応答して直ちに切換弁９４が切り換えられ、また必要なら油流制御弁３０を開く制御が行われれば、変速比の急増を阻止することができる。

尚、油流制御弁３０を作動させて無段変速機の変速比を減小させるアップシフト制御を行っている最中に油流制御弁３０に異物の噛込み等によるスティックが生じ、電磁駆動装置５０への通電を切っても弁スプール４６が全閉位置まで戻らなくなった場合、無段変速機の油圧室２０への油の供給が続けられると、トラニオン１２はそれに掛かる図にて下向きの負荷荷重に抗して上昇し、無段変速機が最小変速比に固定された状態となる虞れがある。変速機が最小変速比に固定されると、車輌の再発進ができなくなる虞れはあるが、走行中の発生による危険性はない。この場合には、車輌の再発進に先立って油流制御弁３２を適当に開いて油圧室２２へ油を供給すると同時に油圧室２０より油を逃がしてやれば、一時的に対処することができる。

また、油流制御弁３０および３２には、電磁駆動装置５０または６６に係る電気系統の故障または弁座部に於ける異物の噛込み等により、電磁駆動装置５０または６６に通電を行っても弁スプールに所期の変位が生ぜず、それらの給油取出しポート３８または５４に所期の圧油が現れないという障害が生ずる恐れもある。

油流制御弁３０が開かなければ、アップシフトはできず、トラニオン１２には図にて下向きの負荷荷重が掛かることにより、無段変速機は最終的に最大減速比までダウンシフトされることになるが、油流制御弁３２が開かない場合には、トラニオン１２に図にて下向きに掛かる負荷荷重の作用を利用して油流制御弁３０により変速制御を行うことは可能である。

図３は図１に示した実施の形態に於ける切換弁９４にこれをバイパスする絞り１００を備えたバイパス通路１０２を設けた実施の形態を示す図１と同様の図である。かかる絞りバイパス通路が設けられていれば、油流制御弁３２に開状態のスティックが生じ、切換弁９４が閉じられた状態でも、ポート２４からは絞り通路を経て油が連続して徐々に抜ける状態が得られるので、開状態にスティックした油流制御弁３２よりポート２２に油が供給されつつある状態にあっても、油流制御弁３０を開いてポート２４へ油を補給すると同時にポート２６より油を排出する状態と、油流制御弁３０を閉じてポート２４への油の補給を停止すると同時にポート２６よりの油の排出も停止する状態の作動時間比（デューティ比）を制御することにより、ポート２４に於ける油圧をトラニオンに作用する負荷荷重を支えるに必要な圧力に保ちつつ、変速比をアップシフト方向またはダウンシフト方向へ変えることができる。

図４は、図１に示した実施の形態に於ける切換弁９４に代えて、油流制御弁３２に開状態のスティックが生じたとき、油流制御弁３２の排出ポート５６，５８を経るポート２４の排油通路を遮断すると共に、別の油圧源より適当な油圧Ｐｍをポート２４へ向けて供給することができる切換弁１０４を設けた実施の形態を示す図１と同様の図である。このようにポート２４から油流制御弁３２の排出ポート５６，５８を経る油の排出を阻止したとき、ポート２４へ別の圧油源からの油を供給する臨時油供給手段が設けられれば、かかる臨時油供給手段からの油圧によりポート２４の油圧を適当に維持し、ポート２４に於ける油圧をトラニオンに作用する負荷荷重を支えるに必要な圧力に保ちつつ、変速比をアップシフト方向またはダウンシフト方向へ変えることをより適切に行うことができる。この場合、臨時油供給手段より供給される油圧Ｐｍに対応して変速装置に作用する荷重トルクを制御すれば、このことによってもアップシフトまたはダウンシフトを制御することができる。

図５は図４に示した実施の形態に於ける切換弁１０４にこれをバイパスする絞り１００を備えたバイパス通路１０２を設けた実施の形態を示す図４と同様の図である。切換弁１０４による臨時油供給手段が設けられている場合にも、切換弁１０４に対し絞りバイパス通路が設けられていれば、油流制御弁３２に開状態のスティックが生じ、臨時油供給手段が作動されているとき、ポート２４からは絞り通路を経て油が連続して徐々に抜ける状態が得られるので、開状態にスティックした油流制御弁３２よりポート２２に油が供給されつつある状態にあっても、臨時油供給手段によりポート２４へ油を補給しつつ油流制御弁３０を開いてポート２４へ油を補給すると同時にポート２２より油を排出する状態と、油流制御弁３０を閉じてポート２４への油の供給を停止するが、ポート２６よりの油の排出も停止する状態のデューティ比を制御することにより、ポート２４に於ける油圧をトラニオンに作用する負荷荷重を支えるに必要な圧力に保ちつつ、変速比をアップシフト方向またはダウンシフト方向へ変えることを適当に行うことができる。

図６は、図１に示した実施の形態に於ける切換弁９４に代えて、油流制御弁３２に開状態のスティックが生じたとき、油流制御弁３２の給油ポート５２，５４を経るポート２６の油の供給を阻止することができる切換弁１０６を油路８６の途中に設けた実施の形態を示す図１と同様の図である。このように油流制御弁３２に開状態のスティックが生じたとき、その給油ポート５２，５４を経る油圧アクチュエータ１６のポート２６への油の供給が阻止されれば、油流制御弁３０を制御して油圧アクチュエータ１６のポート２４へ油圧を供給することにより、油流制御弁３２の開状態スティックによりピストン１８が下方へ下がり過ぎることを阻止し、また必要ならピストン１８を上方へ押し戻すこともできる。これはピストン１８にローラ１０より駆動トルクによる図にて下向きの力が作用している状態の下に於いても可能である。切換弁１０６は図中仮想線にて示されている如く油路８４の途中に設けられていてもよい。

図７は図６に示した実施の形態に於ける切換弁１０６にこれをバイパスする絞り１０８を備えたバイパス通路１１０を設けた実施の形態を示す図６と同様の図である。かかる絞りバイパス通路が設けられていれば、油流制御弁３２に開状態のスティックが生じ、切換弁１０６が閉じられた状態でも、ポート２６へは絞り通路を経て油が連続して徐々に供給されるので、開状態にスティックした油流制御弁３２よりポート２６に油が供給されつつある状態にあっても、油流制御弁３０を開いてポート２４へ油を補給すると同時にポート２６より油を排出する状態と、油流制御弁３０を閉じてポート２４への油の補給を停止すると同時にポート２６よりの油の排出も停止する状態の作動時間比（デューティ比）を制御することにより、ポート２４に於ける油圧をトラニオンに作用する負荷荷重を支えるに必要な圧力に保ちつつ、変速比をアップシフト方向またはダウンシフト方向へ変えることができる。

以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

本発明をトロイダル型無段変速機の変速制御用油圧制御装置に適用した一つの実施の形態を示す概略図。 図１に示す油圧制御装置の作動を示すグラフであり、図Ａは油流制御弁３０、３２の電磁駆動装置５０、６６への供給電流Iｕ、Iｄと油圧室２０、２２へ供給される圧油の流量Ｑとの関係を示し、図Ｂは電流Ｉu、Ｉdと油圧室２０、２２へ供給される圧油の圧力Ｐu、Ｐdの関係を示す。 図１に示す油圧制御装置の切換弁９４に絞りバイパス通路１０２を設けた他の一つの実施の形態を示す概略図。 図１に示す油圧制御装置の切換弁９４に代えて切換弁１０４を設けた他の一つの実施の形態を示す概略図。 図４に示す油圧制御装置の切換弁１０４に絞りバイパス通路１０２を設けた他の一つの実施の形態を示す概略図。 図１に示す油圧制御装置の切換弁９４に代えて切換弁１０６を設けた他の一つの実施の形態を示す概略図。 図６に示す油圧制御装置の切換弁１０６に絞りバイパス通路１１０を設けた他の一つの実施の形態を示す概略図。

符号の説明

１０…パワーローラ、１２…トラニオン、１４…偏心軸、１６…油圧アクチュエータ、１８…ピストン、２０，２２…油圧室、２４，２６…ポート、２８…圧油源、３０，３２…油流制御弁、３４…排油溜、３６…給油取入れポート、３８…給油取出しポート、４０…排油取入れポート、４２…排油取出しポート、４４…弁ハウジング、４６…弁スプール、４８…圧縮コイルばね、５０…電磁駆動装置、５２…給油取入れポート、５４…給油取出しポート、５６…排油取入れポート、５８…排油取出しポート、６０…弁ハウジング、６２…弁スプール、６４…圧縮コイルばね、６６…電磁駆動装置、６８〜９０…油路、９２…制御弁作動制御手段、９４…切換弁、９６…油圧低下率センサ、９８…トラニオン終端位置センサ、１００…絞り、１０２…バイパス通路、１０４，１０６…切換弁、１０８…絞り、１１０…バイパス通路

Claims (5)

1. 第一のポートから油が供給され第二のポートから油が排出されるとき第一の方向に作動状態を変え，前記第二のポートから油が供給され前記第一のポートから油が排出されるとき前記第一の方向とは逆の第二の方向に作動状態を変える油圧サーボ装置のための油圧制御装置にして、それぞれが圧油源からの油の供給を制御する油供給制御部と排油通路への導通を制御する油排出制御部とを有する第一および第二の油流制御弁と、前記第一および第二の油流制御弁の作動を制御する制御弁作動制御手段とを有し、前記第一のポートは前記第一の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記第二のポートは前記第二の油流制御弁の前記油供給制御部より油を供給され得るようになっていると共に前記第一の油流制御弁の前記油排出制御部を経て油を排出され得るようになっており、前記制御弁作動制御手段による前記第一および第二の油流制御弁の作動制御により前記油圧サーボ装置の作動状態を制御するようになっており、更に前記第一のポートからの前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経る油の排出を前記第二の油流制御弁の作動とは独立して選択的に阻止し得る臨時油流阻止手段を有し、更に前記臨時油流阻止手段により前記第一のポートからの前記第二の油流制御弁の前記油排出制御部を経る油の排出が阻止されるとき前記第一の油流制御弁の前記油供給制御部を経ることなく前記第一のポートへ油圧を供給する臨時油供給手段を有していることを特徴とする油圧制御装置。
2. 前記制御弁作動制御手段は、前記油圧サーボ装置の作動状態を前記第一の方向に変えるべきときには、前記第二の油流制御弁を前記圧油源からの油の供給を遮断し且つ前記排油通路への導通を遮断した状態にして、前記第一の油流制御弁のみを操作してそれを行うようになっており、その際前記第二の油流制御弁が何らかの故障により前記排油通路への導通を遮断しないときには、前記臨時油流阻止手段がそれを遮断するようになっ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。
3. 前記臨時油流阻止手段をバイパスする絞り通路が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の油圧制御装置。
4. 前記油圧サーボ装置は車輛用変速装置であり、前記第一のポートは前記車輛用変速装置の作動状態をアップシフト側へ変化させるとき油圧が供給されるポートであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の油圧制御装置。
5. 前記車輛用変速装置はトロイダル式無段変速機であることを特徴とする請求項４に記載の油圧制御装置。

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