(57)【要約】【課題】制御を複雑にすることなく、油圧の漏洩を低減してベルト式無段変速機の効率を向上させることのできる油圧制御装置を提供する。【解決手段】変速比を設定する変速比制御に関与する変速比制御部５と、挟圧力を設定する挟圧力制御に関与する挟圧力制御部６と、油圧供給源１０，１４から変速比制御部に至る第１油圧系統１７，２０と、油圧供給源１０，１４から挟圧力制御部６に至る第２油圧系統２２，２４とを備え、変速比制御部５および挟圧力制御部６に対してそれぞれ給排する油圧を制御する油圧制御装置ＨＣＵにおいて、第１油圧系統１７，２０内に設けられ、かつポペット弁により構成されて変速比制御部５に対する油圧の給排を制御する第１制御弁１８，２１と、第２油圧系統２２，２４内に設けられ、かつスプール弁により構成されて挟圧力制御部６に対する油圧の給排を制御する第２制御弁２３とを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速比を設定する変速比制御に関与する変速比制御部と、ベルトが巻き掛けられるプーリの該ベルトに対する挟圧力を設定する挟圧力制御に関与する挟圧力制御部と、油圧供給源から前記変速比制御部に至る第１油圧系統と、前記油圧供給源から前記挟圧力制御部に至る第２油圧系統とを備え、前記変速比制御部および前記挟圧力制御部に対してそれぞれ前記第１油圧系統および前記第２油圧系統を介して給排する油圧を制御するベルト式無段変速機の油圧制御装置において、
前記第１油圧系統内に設けられ、かつ弁座に押し付けられる弁体を駆動することにより前記変速比制御部に対する前記油圧の給排を制御する第１制御弁と、
前記第２油圧系統内に設けられ、かつ弁本体内で摺動する弁体を駆動することにより前記挟圧力制御部に対する前記油圧の給排を制御する第２制御弁と
を備えていることを特徴とするベルト式無段変速機の油圧制御装置。
【請求項２】
前記第１制御弁は、前記弁座のシート面に対してポペットが垂直方向に移動して流路の開閉を行うポペット弁を含み、
前記第２制御弁は、前記弁本体内でスプールがその軸方向に摺動して流路の開閉もしくは切り換えを行うスプール弁を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置。
【請求項３】
前記第１制御弁は、開弁することにより前記変速比制御部へ前記油圧を供給する増圧制御弁と、開弁することにより前記変速比制御部から前記油圧を排出する減圧制御弁とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置。
【請求項４】
前記変速比制御部は、前記変速比制御を実行する際に前記プーリの溝幅を変化させるように前記油圧を作用させるアクチュエータを含み、
前記挟圧力制御部は、前記挟圧力制御を実行する際に前記プーリの溝幅を変化させるように前記油圧を作用させるアクチュエータを含む
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置。
【請求項５】
変速比制御側プーリと挟圧力制御側プーリとの油圧を制御する油圧回路からなるベルト式無段変速機の油圧制御装置であって、
前記変速比制御側プーリへ油圧を供給する密閉増圧制御弁と前記油圧をドレーンする密閉減圧制御弁からなる密閉油圧回路と、
前記挟圧力制御側プーリの油圧を調圧制御する調圧制御弁からなる調圧油圧回路と
を備えていることを特徴とするベルト式無段変速機の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ベルト式無段変速機の油圧制御装置に関し、特に、ベルト式無段変速機の変速比制御に関与する変速比制御部と挟圧力制御に関与する挟圧力制御部とに対してそれぞれ給排する油圧を制御する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧は動力を伝達する手段として有効であり、各種の機械装置類の油圧制御装置で採用されている。油圧によって伝達される動力は、供給されるオイルの圧力と流量とによって決まり、その供給対象箇所の機能によっては、圧力よりも流量が要求されたり、あるいは反対に流量よりも圧力が要求されたりする。例えばベルト式無段変速機は、変速比を設定する変速比制御とベルトに対するプーリの挟圧力を設定する挟圧力制御とが油圧の作用を利用して実行される。このうち、変速比制御を実行する側のプーリでは、プーリの溝幅を設定するために動作させられるシーブの位置がオイルの流量に応じて決まるので、その流量を主体的に制御することが要求され、一方、挟圧力制御を実行する側のプーリでは、ベルト滑りを発生させないために、挟圧力の大きさを設定するための油圧を精度良く制御することが要求される。
【０００３】
そのようなベルト式無段変速機に設けられる油圧制御装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたベルト式無段変速機の油圧制御装置は、ベルト式無段変速機の２つのプーリに対応する各シーブをそれぞれ動作させる油圧アクチュエータに、アキュムレータから供給される油圧を作用させる２つの制御弁と、反対に油圧アクチュエータから油圧を放出させる２つの制御弁とを備えていて、それら各制御弁の開弁時間をそれぞれ制御することにより、ベルト式無段変速機の変速比および挟圧力を調整するように構成されている。
【０００４】
なお、特許文献２には、回路側の油圧の著しい低下を防ぐとともに、常時油圧の制御を可能にするとともに異物の除去を行うことを目的としたリニアソレノイドバルブ制御装置に関する発明が記載されている。そしてこの特許文献２には、ライン圧を制御するレギュレータバルブと、プライマリプーリシリンダ室の油圧を制御する変速制御弁と、セカンダリプーリシリンダ室への供給圧を制御する減圧制御弁とを主体に構成されたベルト式無段変速機の油圧制御回路が記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には、エンジンのアイドル時の油量収支を改善することを目的としたベルト式無段変速機の制御装置に関する発明が記載されている。そしてこの特許文献３には、エンジンがアイドル状態であると判断された場合に、セカンダリプーリに供給するセカンダリ圧を制御するための２方リニアソレノイドのドレーンポートを閉じて、そのドレーンポートからのリーク量を低減させることにより、アイドル時の油量収支を改善することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０９８５８５５号明細書
【特許文献２】特開２００５−５４９７０号公報
【特許文献３】特開２００４−１２４９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１に記載された油圧制御装置の制御弁は、その図の記載からすれば、リターンスプリングの押圧力とソレノイドの電磁力とをスプールに対向させて作用させ、それらの力の差に応じてスプールをその軸線方向に移動させて油路を切り換えるスプール弁により構成されている。この種のスプール弁は、スプールの軸線方向の移動を確実にするために、スプールの外周側にある程度の隙間が設定されており、ここから不可避的に油圧が漏洩するので、これがエネルギ損失の要因となる不都合がある。
【０００８】
このような不都合を解消させるために、上記のスプール弁に変えて、油圧の漏れが少ないポペット弁を採用することが考えられる。例えば図４に示すような４個のポペット弁１０１，１０２，１０３，１０４を用いた油圧回路を形成することにより、スプール弁の代わりにポペット弁を用いた油圧制御装置１００を構成することができる。具体的には、油圧ポンプ１０５，１０６やアキュムレータ１０７などの油圧源の油圧を各プーリ１０８，１０９のシーブ１１０，１１１に供給する供給油路１１２，１１３と、その供給油路１１２，１１３の開閉を制御してシーブ１１０，１１１に作用する油圧を増圧させる増圧用ポペット弁１０１，１０３と、供給油路１１２，１１３をドレーン１１４，１１５に連通させて油圧を排圧する排圧油路１１６，１１７と、その排圧油路１１６，１１７の開閉を制御してシーブ１１０，１１１に作用する油圧を減圧させる減圧用ポペット弁１０２，１０４とによりいわゆる密閉油圧回路を形成し、それら各ポペット弁１０１，１０２，１０３，１０４の開閉状態を制御することによって、各プーリ１０８，１０９のシーブ１１０，１１１の動作を制御すること、すなわちベルト式無段変速機の変速制御および挟圧力制御を行うことができる。
【０００９】
この種のポペット弁は、弁体（ポペット）が弁座のシート面に対して垂直方向に移動する形式の弁であって、ポートをポペットで栓をするようにして密閉する構造であるので、上記のようなスプール弁と比較して油圧の漏洩が少なく、したがって、スプール弁に替えてポペット弁を用いることによって、油圧制御装置におけるエネルギ損失を低減することができる。
【００１０】
一方、この種のポペット弁は、図５に示すようなオーバーライド特性があるので、流量が発生した場合、不可避的に油圧の低下が生じる。そのため、例えば前述したベルト式無段変速機における挟圧力制御のように、ベルト滑りを回避するために、挟圧力を設定するための圧力制御の精度が要求される場合には、ポペット弁を制御する際に圧力補正を行う必要がある。
【００１１】
例えば、図６に示すように、入力ポート２０１の油圧をＰin、出力ポート２０２の油圧をＰout、入力ポート２０１と出力ポート２０２との間の開口面積をＳx、オリフィスの流量係数をｃ、オイルの密度をρとすると、ポペット弁２００を通過するオイルの流量Ｑは、下記の（１）式で示す関係によって決まる。
Ｑ＝ｃ・Ｓx・［｛２・（Ｐin−Ｐout）｝／ρ］−２    ・・・・・・・（１）
そして、上記の（１）式から決まる流量Ｑと、油圧の目標値と実際の油圧との差である油圧誤差ΔＰとは、下記の（２）式で示すように比例関係にある。
ΔＰ＝α・Ｑ      （αは比例定数）                ・・・・・・・（２）
【００１２】
したがって、ポペット弁は、その構成上、大きな流量が発生するほど油圧誤差が大きくなる。そのため、例えばベルト式無段変速機の挟圧力を担うプーリ側の油圧系統にポペット弁を使用した場合、挟圧力を設定するための圧力制御を精度良く行うためには、ポペット弁のオーバーライド特性による圧力降下分を考慮した圧力補正を行わなければならず、その結果、ベルト式無段変速機の挟圧力制御が複雑になってしまう。
【００１３】
このように、ベルト式無段変速機の油圧制御装置における油圧の漏洩を防止もしくは抑制してベルト式無段変速機の効率を向上させるためには、未だ改良の余地があった。
【００１４】
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、制御を複雑にすることなく、容易に、油圧の漏洩を低減してベルト式無段変速機の効率を向上させ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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、変速比を設定する変速比制御に関与する変速比制御部と、ベルトが巻き掛けられるプーリの該ベルトに対する挟圧力を設定する挟圧力制御に関与する挟圧力制御部と、油圧供給源から前記変速比制御部に至る第１油圧系統と、前記油圧供給源から前記挟圧力制御部に至る第２油圧系統とを備え、前記変速比制御部および前記挟圧力制御部に対してそれぞれ前記第１油圧系統および前記第２油圧系統を介して給排する油圧を制御するベルト式無段変速機の油圧制御装置において、前記第１油圧系統内に設けられ、かつ弁座に押し付けられる弁体を駆動することにより前記変速比制御部に対する前記油圧の給排を制御する第１制御弁と、前記第２油圧系統内に設けられ、かつ弁本体内で摺動する弁体を駆動することにより前記挟圧力制御部に対する前記油圧の給排を制御する第２制御弁とを備えていることを特徴とする油圧制御装置である。
【００１６】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１制御弁が、前記弁座のシート面に対してポペットが垂直方向に移動して流路の開閉を行うポペット弁を含み、前記第２制御弁が、前記弁本体内でスプールがその軸方向に摺動して流路の開閉もしくは切り換えを行うスプール弁を含むことを特徴とする油圧制御装置である。
【００１７】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記第１制御弁が、開弁することにより前記変速比制御部へ前記油圧を供給する増圧制御弁と、開弁することにより前記変速比制御部から前記油圧を排出する減圧制御弁とを含むことを特徴とする油圧制御装置である。
【００１８】
そして、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記変速比制御部が、前記変速比制御を実行する際に前記プーリの溝幅を変化させるように前記油圧を作用させるアクチュエータを含み、前記挟圧力制御部が、前記挟圧力制御を実行する際に前記プーリの溝幅を変化させるように前記油圧を作用させるアクチュエータを含むことを特徴とする油圧制御装置である。
【００１９】
さらに、請求項５の発明は、変速比制御側プーリと挟圧力制御側プーリとの油圧を制御する油圧回路からなるベルト式無段変速機の油圧制御装置であって、前記変速比制御側プーリへ油圧を供給する密閉増圧制御弁と前記油圧をドレーンする密閉減圧制御弁からなる密閉油圧回路と、前記挟圧力制御側プーリの油圧を調圧制御する調圧制御弁からなる調圧油圧回路とを備えていることを特徴とする油圧制御装置である。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、ベルト式無段変速機の変速比制御部に対して、第１制御弁が設けられた第１油圧系統を介して油圧が供給される。その第１制御弁は、弁体が弁座に押し付けられることにより油路が閉じられ、またその弁体が弁座から離れることにより流路が開くように構成されたバルブであるので、変速比制御を実行するために第１油圧系統を介して変速比制御部へ供給する油圧を制御する際に、第１制御弁が開閉される場合であっても、その第１制御弁からの実質的な油圧の漏洩を防止もしくは抑制することができる。また、ベルト式無段変速機の挟圧力制御部に対して、第２制御弁が設けられた第２油圧系統を介して油圧が供給される。その第２制御弁は、弁体が弁本体内を摺動することにより流路が切り換えられるように構成されたバルブであるので、油圧を圧力制御する際の制御応答性に優れ、特別に圧力補正等を行うことなく、容易に挟圧力制御を実行することができる。したがって、圧力補正等で制御を複雑にすることなく、油圧の漏洩を低減してベルト式無段変速機の効率を向上させることができる。
【００２１】
また、請求項２の発明によれば、ベルト式無段変速機の変速比制御部に対して、ポペット弁が設けられた第１油圧系統を介して油圧が供給される。ポペット弁は、弁体であるポペットが弁座のシート面に垂直方向に移動することにより流路が開閉するように構成されたバルブであって、オイルの密封性に優れている。そのため、変速比制御を実行するために第１油圧系統を介して変速比制御部へ供給する油圧を制御する際に、ポペット弁が開閉される場合であっても、そのポペット弁からの実質的な油圧の漏洩を防止もしくは抑制することができる。また、ベルト式無段変速機の挟圧力制御部に対して、スプール弁が設けられた第２油圧系統を介して油圧が供給される。スプール弁は、弁体であるスプールが弁本体内を軸方向に摺動することにより流路が切り換えられるように構成されたバルブであり、内部での油圧の漏洩が不可避的に生じる。一方、スプール弁は、ポペット弁と比較して油圧を圧力制御する際の制御応答性に優れているので、特別に圧力補正等を行うことなく、容易に挟圧力制御を実行することができる。したがって、圧力補正等で制御を複雑にすることなく、容易に、油圧の漏洩を低減してベルト式無段変速機の効率を向上させることができる。
【００２２】
また、請求項３の発明によれば、ベルト式無段変速機の変速比制御を実行する場合は、油圧供給源の油圧が、第１油圧系統を介して変速比制御部に供給される。その第１油圧系統には、第１制御弁として、変速比制御部に油圧を供給する際に開弁する増圧制御弁と、変速比制御部から油圧を排出する際に閉弁する減圧制御弁とが設けられている。それら増圧制御弁および減圧制御弁は、弁体が弁座に押し付けられることにより油路が閉じられ、またその弁体が弁座から離れることにより流路が開くように構成されたバルブである。そのため、例えば変速比を一定に維持するために変速比制御部に作用させる油圧を一定に維持するような場合は、第１油圧系統の増圧制御弁と減圧制御弁とが共に閉じられ、変速比制御部に油圧が封じ込められる。その場合、各制御弁での油圧の実質的な漏洩が生じない。また、変速比を変更する際に、いずれかの制御弁を開閉して油圧あるいは油量を制御している場合であっても、その制御弁からの油圧の実質的な漏洩が生じない。このように、この請求項３の発明によれば、変速比制御部に油圧を封じ込めることができるとともに、各制御弁から油圧の漏洩を生じさせないので、油圧を不必要に排出する事態およびそれに伴うエネルギの損失を防止もしくは抑制することができる。
【００２３】
そして、請求項４の発明によれば、プーリの溝幅を変化させて変速比制御と挟圧力制御とを行うベルト式無段変速機の効率を向上させることができ、ひいては、そのベルト式無段変速機を搭載した車両の燃費を改善することができる。
【００２４】
さらに、請求項５の発明によれば、ベルト式無段変速機の変速比制御側プーリに対して、密閉増圧制御弁と密閉減圧制御弁とが設けられた密閉油圧回路を介して油圧が供給される。それら密閉増圧制御弁および密閉減圧制御弁は、例えばポペット弁のような密閉形のバルブであるので、変速比制御を実行するために密閉油圧回路を介して変速比制御側プーリへ供給する油圧を制御する際に、密閉増圧制御弁と密閉減圧制御弁とが開閉される場合であっても、それら密閉増圧制御弁および密閉減圧制御弁からの実質的な油圧の漏洩を防止もしくは抑制することができる。また、ベルト式無段変速機の挟圧力制御側プーリに対して、調圧制御弁が設けられた調圧油圧回路を介して油圧が供給される。その調圧制御弁は、例えばスプール弁などの油圧を圧力制御する際の制御応答性に優れたバルブを採用することにより、特別に圧力補正等を行うことなく、容易に挟圧力制御を実行することができる。したがって、圧力補正等で制御を複雑にすることなく、油圧の漏洩を低減してベルト式無段変速機の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の油圧制御装置の一例を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す油圧制御装置の制御弁として採用することのできるポペット弁の一例を示す断面図である。
【図３】図１に示す油圧制御装置の制御弁として採用することのできるスプール弁の一例を示す断面図である。
【図４】従来の技術から想定される油圧制御装置の一例を模式的に示す図である。
【図５】ポペット弁のオーバーライド特性を説明するための図である。
【図６】ポペット弁の流量、および流量と油圧誤差との関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
つぎに、この発明を具体例を参照して説明する。図１には車両に搭載された無段変速機１を対象とした油圧制御装置ＨＣＵにこの発明を適用した例を模式的に示してある。その無段変速機１は、従来知られているベルト式のものであり、駆動プーリ２と従動プーリ３とにベルト４を巻き掛けて、これらのプーリ２，３の間でトルクを伝達し、かつ各プーリ２，３に対するベルト４の巻き掛け半径を変化させることにより、変速比を変化させるように構成されている。
【００２７】
より具体的には、各プーリ２，３は、固定シーブとその固定シーブに対して接近・離隔するように配置された可動シーブとを備え、それらの固定シーブと可動シーブとの間にＶ溝状のベルト巻き掛け溝２ａ，３ａが形成されるように構成されている。そして、各プーリ２，３にはそれぞれの可動シーブをその軸線の方向に前後動させるための油圧アクチュエータ５，６が設けられている。それら油圧アクチュエータ５，６のうちのいずれか一方、この具体例では、駆動プーリ２における油圧アクチュエータ５には、駆動プーリ２の溝幅を変化させてベルト４の巻き掛け半径を変化させることによって変速を行うための油圧が供給され、また油圧アクチュエータ５，６のうちの他方、この具体例では、従動プーリ３における油圧アクチュエータ６には、従動プーリ３の溝幅を変化させてその従動プーリ３がベルト４を挟み付ける挟圧力を発生させるための油圧が供給されている。
【００２８】
したがって、上記の駆動プーリ２が、発明における変速比制御側プーリに相当し、従動プーリ３が、この発明における挟圧力制御側プーリに相当している。また、上記の駆動プーリ２、およびその駆動プーリ２の可動シーブを動作させる油圧アクチュエータ５が、無段変速機１の変速比を設定する変速比制御に関与する部分であって、この発明における変速比制御部に相当している。そして、上記の従動プーリ３、およびその駆動プーリ２の可動シーブを動作させる油圧アクチュエータ６が、無段変速機１の挟圧力を設定する挟圧力制御に関与する部分であって、この発明における挟圧力制御部に相当している。
【００２９】
上記の無段変速機１には、ロックアップクラッチ（図示せず）を備えたトルクコンバータ（トルコン）７が設けられている。そのトルクコンバータ７の構成は、従来知られているものと同様であり、ポンプインペラとタービンランナとの回転数差が大きい（速度比が所定値より小さい）コンバータ領域ではトルクの増幅作用が生じ、またその回転数差が小さい（速度比が所定値より大きい）カップリング領域では、トルクの増幅作用のない流体継手として機能するように構成されている。そして、ロックアップクラッチはその入力側部材であるポンプインペラに一体のフロントカバーとタービンランナに一体のハブとを摩擦板を介して直接連結するように構成されている。
【００３０】
さらに、上記の無段変速機１やトルクコンバータ７などを含む動力伝達装置には、相互に摩擦接触する箇所や軸受などのいわゆる摺動部分あるいは発熱部分が多数存在し、それらの潤滑部８にオイルを供給するようになっている。
【００３１】
つぎに、上記の変速比制御部や挟圧力制御部、あるいはトルクコンバータ７のロックアップクラッチ等に対して油圧を給排するための構成について説明する。図１に示す例は、車両に搭載されているエンジン９によって駆動される油圧ポンプ１０を油圧源とする例である。ここで、エンジン９は、例えばガソリンエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する熱機関であり、この発明ではそのエンジン９と併せてモータ・ジェネレータなどの電動機を設けてもよい。
【００３２】
油圧ポンプ１０から吐出した油圧を所定の圧力に調圧する調圧弁（レギュレータバルブ）１１が設けられている。この調圧弁１１は、制御などのための元圧を調圧するためのものであり、その下流側に前述の潤滑部８などが連通されている。また、前述のトルクコンバータ７におけるロックアップクラッチの摩擦板をフロントカバーに接触させ、また離隔させるためのロックアップ油圧を制御するための制御弁（Ｌ／Ｕコントロールバルブ）１２が設けられている。この制御弁１２はロックアップクラッチに対する油圧の供給方向やその圧力を制御するためのものである。
【００３３】
一方、油圧ポンプ１０の吐出口は、逆止弁１３を介してアキュムレータ（蓄圧器）１４に連通されている。逆止弁１３は、油圧ポンプ１０からアキュムレータ１４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１４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。
【００３４】
そして、このアキュムレータ１４から前述の無段変速機１における変速比制御部および挟圧力制御部に圧油を供給するように構成されている。すなわち、前述した駆動プーリ２における油圧アクチュエータ５と、従動プーリ３における油圧アクチュエータ６とが、アキュムレータ１４に連通されている。
【００３５】
なお、上記のアキュムレータ１４と並列に、前述の油圧ポンプ１０とは別の他の油圧ポンプ、例えば電動機１４によって駆動される電動油圧ポンプ１５を設けてもよい。この電動油圧ポンプ１５は、前述の油圧ポンプ１０に対して補助的に設けられるものであって、油圧ポンプ１０によって十分な圧力および流量の油圧が供給可能な場合は省略することもできる。
【００３６】
アキュムレータ１４から駆動プーリ２における油圧アクチュエータ５に圧油を供給する供給油路１７には、供給側制御弁１８が設けられ、この供給側制御弁１８を電気的に制御して供給油路１７を開閉することにより、油圧アクチュエータ５に対して圧油を供給し、また圧油の供給を遮断するように構成されている。
【００３７】
また、駆動プーリ２における油圧アクチュエータ５をオイルパンなどのドレン箇所１９に連通させる排出油路２０には、排出側制御弁２１が設けられ、この排出側制御弁２１を電気的に制御して排出油路２０を開閉することにより、油圧アクチュエータ５から圧油を排出し、また圧油の排出を遮断するように構成されている。
【００３８】
これらの各制御弁１８，２１は、閉弁状態においても油圧の漏れが生じないように構成された電磁弁であり、弁体の切り換え構造としては、弁座に対して弁体（ポペット）が垂直方向に移動して流路の開閉を行うポペット弁が適用されている。図２に、そのポペット弁１８，２１の構成の一例が示してある。ポペット弁１８，２１は、先端部がテーパ状もしくは半球状に形成されたポペット５１と、そのポペット５１が押し付けられる弁座５２のシート面５２ａと、ポペット５１が取り付けられたアーマチュア５３と、ポペット５１を弁座５２に向けて（図２では上側に）押圧するスプリング５４と、通電されることによりアーマチュア５３をスプリング５４の弾性力に抗して弁座５２とは反対方向（図２では下側）に引き戻す電磁力を生じさせる電磁コイル５５とを備えている。
【００３９】
したがって、図２に示す構成の各制御弁（ポペット弁）１８，２１において、電磁コイル５５に通電しないいわゆるＯＦＦ状態では、ポペット５１がスプリング５４によって弁座５２に押し付けられるので、入力ポート５６と出力ポート５７との連通が遮断される。また反対に、電磁コイル５５に通電するいわゆるＯＮ状態では、ポペット５１がアーマチュア５３と共に弁座５２から離れるように引き戻されるので、入力ポート５６と出力ポート５７とが連通する。こうして前述の供給油路１７および排出油路２０が開閉されるようになっている。このように、アキュムレータ１４から油圧アクチュエータ５へ至る油圧系統における供給側制御弁１８と排出側制御弁２１とに対して、上記のようなポペット弁を適用することにより、各制御弁１８，２１本体における油圧の漏洩を防止もしくは抑制することができ、この油圧制御装置ＨＣＵにおけるエネルギ損失を低減することができる。
【００４０】
上記のように、供給油路１７および排出油路２０により形成される系統が、油圧ポンプ１０やアキュムレータ１４などの油圧供給源から油圧アクチュエータ５すなわち変速比制御部に至る油圧系統であって、この発明における第１油圧系統（もしくは密閉油圧回路）に相当している。また、各制御弁１８，２１が、前記の第１油圧系統内に設けられ、かつ弁座に押し付けられる弁体（ポペット）を駆動することにより変速比制御部に対する油圧の給排を制御するポペット弁であって、この発明における第１制御弁に相当している。そして、それら各制御弁１８，２１のうち、供給側制御弁１８が、開弁することにより供給油路１７を開通させて変速比制御部へ油圧を供給する制御弁であって、この発明における増圧制御弁（もしくは密閉増圧制御弁）に相当し、排出側制御弁２１が、開弁することにより排出油路２０を開通させて変速比制御部から油圧を排出する制御弁であって、この発明における減圧制御弁（もしくは密閉減圧制御弁）に相当している。
【００４１】
一方、アキュムレータ１４から従動プーリ３における油圧アクチュエータ６に圧油を供給する供給油路２２には、圧力制御弁２３が設けられ、この圧力制御弁２３を電気的に制御して供給油路２２を開閉すること、および供給油路２２をオイルパンなどのドレン箇所１９と連通している排出油路２４に連通することにより、油圧アクチュエータ６に対して供給される圧油の圧力を調整するように構成されている。
【００４２】
この圧力制御弁２３は、無段変速機１の挟圧力制御を適切に実行するため、制御応答性に優れた構成の電磁弁であり、弁体の切り換え構造としては、弁本体内で弁体（スプール）がその軸方向に摺動して流路の開閉もしくは切り換えを行うスプール弁が適用されている。図３に、そのスプール弁２３の構成の一例が示してある。スプール弁２３は、弁本体６１内の中空部分に、その軸線方向に摺動可能に挿入されたスプール６２と、そのスプール６２が軸線方向に移動することにより相互に連通・遮断される入力ポート６３および出力ポート６４ならびにドレーンポート６５と、出力ポート６４の吐出圧がフィードバックされるフィードバックポート６６と、上記のスプール６２と当接して（もしくは一体に形成されて）そのスプール６２と共に移動するアーマチュア６７と、スプール６２のアーマチュア６７が設けられた端部と反対側（図３では上側）の端部に設置されてスプール６２をアーマチュア６７側（図３では下側）に向けて押圧するスプリング６８と、通電される通電量もしくは電流値に応じてアーマチュア６７をスプリング６８の弾性力に抗して押圧する電磁力を生じさせる電磁コイル６９とを備えている。
【００４３】
したがって、図３に示す構成の圧力制御弁（スプール弁）２３において、電磁コイル６９に通電する通電量もしくは電流値を増減することにより、弁本体６１内でのスプール６２の位置が変化し、各ポート６３，６４，６５の間における相互の連通・遮断状態が変更されるようになっている。例えば、電磁コイル６９に通電する電流値を制御することにより、入力ポート６３と出力ポート６４とを完全に連通させた状態からいずれのポート６３，６４，６５も閉止した状態までの間、およびいずれのポート６３，６４，６５も閉止した状態から出力ポート６４とドレーンポート６５とを完全に連通させた状態までの間を、リニアに変化させることができる。そのため、従動プーリ３における油圧アクチュエータ６すなわち挟圧力制御部へ供給する油圧を、制御応答性良くあるいは追従性良く制御することができる。
【００４４】
上記のように、供給油路２２および排出油路２４により形成される系統が、油圧ポンプ１０やアキュムレータ１４などの油圧供給源から油圧アクチュエータ６すなわち挟圧力制御部に至る油圧系統であって、この発明における第２油圧系統（もしくは調圧油圧回路）に相当している。また、圧力制御弁２３が、前記の第２油圧系統内に設けられ、かつ弁本体内で摺動する弁体（スプール）を駆動することにより挟圧力制御部に対する油圧の給排を制御するスプール弁であって、この発明における第２制御弁（もしくは調圧制御弁）に相当している。
【００４５】
次に、上述した油圧制御装置ＨＣＵの作用について説明する。油圧ポンプ１０はエンジン９に連結されているので、エンジン９が回転している場合には油圧ポンプ１０も同様に回転し、油圧を発生する。そのエンジン９の回転は、エンジン９に燃料が供給されて自律回転している場合と、燃料の供給および点火を止めて車両の走行慣性力で強制的に回転させられている場合のいずれでも生じる。すなわち、エンジン９の駆動時とエンジンブレーキ状態の被駆動時とのいずれであっても油圧ポンプ１０が回転して油圧を発生する。その油圧の圧力および流量は、油圧ポンプ１０の仕様、および油圧ポンプ１０の駆動時の回転数やトルクに応じたものとなる。こうして発生した油圧は、一方で、前述の調圧弁１１によって設計上、予め定めた低油圧に調圧された後、潤滑部８等に供給される。また、前述の制御弁１２を介してトルクコンバータ７に供給される。
【００４６】
他方で、油圧ポンプ１０はエンジン９の動作状態に応じた油圧を発生するので、急加速時や大きいエンジンブレーキ力を生じさせている場合などにおいては、油圧ポンプ１０の吐出圧が高くなる。このような場合に生じた高油圧は、逆止弁１３を押し開いてアキュムレータ１４に供給される。また、逆止弁１３は、油圧ポンプ１０の吐出圧がアキュムレータ１４での油圧より低い場合に閉じるため、アキュムレータ１４に供給された高油圧はここに蓄えられることになる。なお、アキュムレータ１４に蓄えられる油圧は、無段変速機１で必要となる最高圧力より高い油圧となるように設定されている。
【００４７】
無段変速機１で設定する変速比は、アクセル開度などの駆動要求量と車速もしくはタービン回転数などとに基づいて変速マップから求められる。したがって、駆動プーリ２の溝幅が、目標とする変速比となるように制御される。その制御は、駆動プーリ２における油圧アクチュエータ５に対して圧油を給排することにより行われ、具体的には、供給側制御弁１８および排出側制御弁２１を開閉することにより行われる。例えば、アップシフトするべく溝幅を狭くする（ベルトの巻き掛け半径を大きくする）場合には、供給側制御弁１８が開弁制御されて油圧アクチュエータ５に対して圧油が供給される。また反対にダウンシフトするべく駆動プーリ２の溝幅を広くする（ベルトの巻き掛け半径を小さくする）場合には、排出側制御弁２１が開弁制御されて油圧アクチュエータ５から排圧される。
【００４８】
このように変速比を制御する供給側制御弁１８および排出側制御弁２１の開閉制御は、駆動プーリ２を構成している可動シーブのストローク量や、エンジン回転数もしくは入力回転数と出力回転数との比である実際の変速比と目標変速比との比較結果、あるいは各プーリ２，３における油圧アクチュエータ５，６の圧力の比較結果に基づいて行うことができる。
【００４９】
そして、アクセル開度および車速がほぼ一定に維持される定常走行状態では、変速比および挟圧力を一定に維持することになる。その場合、特に無段変速機１の変速比制御に関与する第１油圧系統に設けられた各制御弁１８，２１、すなわち供給油路１７および排出油路２０にそれぞれ設けられた供給側制御弁１８および排出側制御弁２１を、いずれもＯＦＦ状態に制御して供給油路１７および排出油路２０を閉じることにより、油圧アクチュエータ５に圧油を封じ込めることができる。その場合、前述したように各制御弁１８，２１にはポペット弁が適用されていることから、例えば不可避的に油圧の漏洩が生じるスプール弁などと比較して、それら各制御弁１８，２１からの油圧の漏洩は生じない。そのため、アキュムレータ１４に蓄えた油圧が低下したり、あるいは油圧アクチュエータ５の圧力を維持するべくアキュムレータ１４から油圧を継続して供給したりする必要がなく、したがって、油圧の漏洩によるエネルギ損失を回避もしくは抑制することができる。なお、油圧の漏洩が生じないことは、各制御弁１８，２１が開弁状態に制御されている場合であっても同様である。
【００５０】
一方、無段変速機１の伝達トルク容量は、入力されたトルクを十分に伝達できる容量に制御され、これは従動プーリ３の油圧アクチュエータ６に供給される油圧に応じた挟圧力によって設定される。より具体的には、アクセル開度やスロットル開度などに基づいて求められる要求駆動力に応じて挟圧力が制御され、要求駆動力が大きい場合には、従動プーリ３の油圧アクチュエータ６に供給される油圧が高くなるように制御される。その制御は、前述の図１に示すこの発明の油圧制御装置ＨＣＵでは、従動プーリ３の油圧アクチュエータ６に連通する圧力制御弁２３のスプール６２の位置を制御してその圧力制御弁２３の開閉もしくは切り換え状態を制御し、アキュムレータ１４からその油圧アクチュエータ６に油圧を供給することにより行われる。この圧力制御弁２３の開閉・切換制御は、従動プーリ３の油圧アクチュエータ６における目標圧力（あるいは目標挟圧力）と、その油圧アクチュエータ６における実際の油圧とに基づいて行うことができ、したがって、例えばその油圧アクチュエータ６における実際の油圧を検出する油圧センサ２５や、アキュムレータ１４から供給される実際の油圧を検出する油圧センサ２６などを設けることが好ましい。
【００５１】
また、無段変速機１に対する入力トルクの低下に基づいて挟圧力を低下させる場合も、圧力制御弁２３の開閉もしくは切り換え状態を制御することにより行う。すなわち、圧力制御弁２３の電磁コイル６９に通電する電流値を制御して、出力ポート６４とドレーンポート６５とを連通させる、すなわち油圧アクチュエータ６をドレン個所１９に連通させる。その圧力制御弁２３に対する通電制御も、従動プーリ３の油圧アクチュエータ６における目標圧力（あるいは目標挟圧力）と、その油圧アクチュエータ６における実際の油圧とに基づいて行うことができる。
【００５２】
無段変速機１の挟圧力制御は、挟圧力の低下によるベルト滑りを発生させないように、挟圧力を設定するために従動プーリ３の油圧アクチュエータ６へ供給する油圧を、精度良く制御することが重要となる。そのために、上記のように無段変速機１の挟圧力制御に関与する第２油圧系統に設ける圧力制御弁２３が、スプール弁により構成されることよって、例えばポペット弁などと比較して、油圧アクチュエータ６へ供給する油圧の圧力制御を精度良く実行することができる。
【００５３】
以上のように、この発明に係るベルト式無段変速機の油圧制御装置によれば、ベルト式無段変速機１の変速比制御部に対して、ポペット弁により構成された供給側制御弁１８と排出側制御弁２１とが設けられた第１油圧系統を介して油圧が供給される。このポペット弁はオイルの密封性に優れていて、そのため、変速比制御を実行するために第１油圧系統を介して変速比制御部すなわち駆動プーリ２の油圧アクチュエータ５へ供給する油圧を制御する際に、供給側制御弁１８および排出側制御弁２１が開閉される場合であっても、それら各制御弁１８，２１からの実質的な油圧の漏洩を防止もしくは抑制することができる。
【００５４】
また、上記の第１油圧系統内に設けられる供給側制御弁１８と排出側制御弁２１とが、油圧アクチュエータ５へ油圧を供給する際に開弁する増圧制御弁１８と、変速比制御部から油圧を排出する際に閉弁する減圧制御弁２１として設けられている。それら増圧制御弁１８および減圧制御弁２１は、例えば上記のようなポペット弁により構成された制御弁であって、弁体が弁座に押し付けられることにより油路が閉じられ、またその弁体が弁座から離れることにより流路が開くように構成されたバルブである。そのため、例えば変速比を一定に維持するために変速比制御部すなわち油圧アクチュエータ５に作用させる油圧を一定に維持するような場合は、それら増圧制御弁１８と減圧制御弁２１とが共に閉じられ、油圧アクチュエータ５に油圧が封じ込められる。その場合、各制御弁１８，２１での油圧の実質的な漏洩が生じないので、油圧を不必要に排出する事態およびそれに伴うエネルギの損失を防止もしくは抑制することができる。
【００５５】
一方、ベルト式無段変速機１の挟圧力制御部に対して、スプール弁により構成された圧力制御弁２３が設けられた第２油圧系統を介して油圧が供給される。ポペット弁と比較して油圧を圧力制御する際の制御応答性に優れているので、特別に圧力補正等を行うことなく、容易に挟圧力制御を実行することができる。したがって、圧力補正等で制御を複雑にすることなく、容易に、かつ適切に、ベルト式無段変速機１の挟圧力制御を実行することができる。
【００５６】
なお、変速比制御部に油圧を供給する第１油圧系統では、供給側制御弁１８と排出側制御弁２１との２つのポペット弁が用いられるのに対して、挟圧力制御部に油圧を供給する第２油圧系統は、スプール弁により構成された１つの圧力制御弁２３のみで構成することができるため、その分、部品点数を減らしてコストの削減を図ることができる。
【００５７】
また、スプール弁による圧力制御弁２３が用いられた第２油圧系統では、前述したようにスプール弁２３がフィードバックポート６６を備え、出力ポート６４の吐出圧をフィードバックすることができるので、特別に油圧センサ等を設けなくとも圧力制御弁２３を適切に制御して挟圧力制御を精度良く実行することができる。そのため、油圧センサが不要となる分、部品点数を減らしてコストの削減を図ることができる。
【００５８】
このように、この発明に係るベルト式無段変速機の油圧制御装置によれば、煩雑な制御を行うことなく、容易かつ適切に挟圧力制御を実行することができ、変速比制御を実行する際においても、油圧制御装置での油圧の漏洩を防止もしくは抑制することができる。その結果、ベルト式無段変速機の効率を向上させることができ、ひいては、そのベルト式無段変速機を搭載した車両の燃費を改善することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１…ベルト式無段変速機、  ２…駆動プーリ（変速比制御側プーリ）、  ３…従動プーリ（挟圧力制御側プーリ）、  ４…ベルト、  ５…油圧アクチュエータ（変速比制御部）、  ６…油圧アクチュエータ（挟圧力制御部）、  １０…油圧ポンプ（油圧供給源）、  １４…アキュムレータ（油圧供給源）、  １７，２２…供給油路、  ２０，２４…排出油路、  １８…供給側制御弁（第１制御弁；増圧制御弁；密閉増圧制御弁；ポペット弁）、  ２１…排出側制御弁（第１制御弁；減圧制御弁；密閉減圧制御弁；ポペット弁）、  ２３…圧力制御弁（第２制御弁；調圧制御弁；スプール弁）、  ５１…ポペット（弁体）、  ５２…弁座、  ５２ａ…シート面、  ６１…弁本体、  ６２…スプール（弁体）、  ＨＣＵ…油圧制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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