(57)【要約】【課題】フェール時でも出力ポートの開閉を制御できる電磁弁を提供する。【解決手段】電磁力により弁体であるスプール５を動作させて電磁弁１の内部で移動させ、出力ポート３の出力を制御する電磁弁１において、電磁力によって前記スプール５を動作させる機構であるコイル７にフェールが生じ、前記スプール５が動作しなくなった場合に、電磁弁１の内部に所定の油圧を注入して、スプール５を所定方向に移動させ、電磁弁１の出力ポート３の開弁状態を変更するために、油圧供給ポート９を有する油圧供給機構８が設けられている。【選択図】　図１
2004060806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁力によって弁体を動作させて出力ポートの出力を制御する電磁弁において、
前記電磁力によって弁体を動作させる動作機構にフェールが生じた場合に、前記弁体に油圧を作用させることにより、前記出力ポートの出力を制御する油圧供給機構が設けられていることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
それぞれ油圧室を備えた一対のプーリにベルトを巻き掛けたベルト式無段変速機を有し、そのベルト式無段変速機における少なくともいずれか一方の油圧室に前記出力ポートが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
【請求項３】
前記出力ポートが接続される油圧室には、前記ベルト式無段変速機の変速比を制御する機能を有するプーリの油圧室が含まれており、
前記動作機構のフェール時に、前記油圧供給機構から前記弁体に油圧が作用した場合に、前記出力ポートの出力の制御に応じて前記油圧室の圧油の給排状態が変化して、前記ベルト式無段変速機の変速比が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電磁弁。
【請求項４】
前記出力ポートが接続される油圧室には、前記ベルトに対する挟圧力を制御する機能を有するプーリの油圧室が含まれており、
前記動作機構のフェール時に、前記油圧供給機構から前記弁体に油圧が作用した場合に、前記出力ポートの出力の制御に応じて前記油圧室の圧油の給排状態が変化して、前記ベルトに対する挟圧力が増加するように構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の電磁弁。
【請求項５】
前記動作機構がフェールし、かつ、前記ベルト式無段変速機を有する車両が発進する場合に、前記油圧供給機構から前記弁体に油圧が作用して、前記出力ポートの出力の制御に応じて前記油圧室の圧油の給排状態が変化し、前記ベルト式無段変速機の変速比が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項６】
前記動作機構がフェールし、かつ、前記ベルト式無段変速機を有する車両が発進する場合に、前記油圧供給機構から前記弁体に油圧が作用して、前記出力ポートの出力の制御に応じて前記油圧室の圧油の給排状態が変化し、前記ベルトに対する挟圧力が増加するように構成されていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁力によって弁体を動作させる電磁弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁力を用いた電磁弁は、前記電磁弁の内部に弾性体を配置して、前記電磁力の反対の向きの弾性力が前記弁体に作用するようにしており、通電状態を制御することにより、前記弁体が動作して、出力ポートの開弁状態が調整される。
【０００３】
前記電磁弁の一般的な構造の例を説明すると、前記電磁弁の内部に、電磁コイルと、電磁コイルの中心軸線上に、電磁力により一方に移動させられる弁体が配置されている。また、前記弁体に前記電磁力が作用して移動する方向とは、反対方向に、前記弁体を押圧するスプリングが、前記弁体の後端側に配置されている。その弁体の先端部が、ここに対向させて形成したポートに当接することにより、ポートを開閉するようになっている。したがって非通電時には、弁体はスプリングによってポートに押し付けられ、また反対に通電時には、弁体は電磁力によりスプリングを圧縮して、開弁状態を維持する。
【０００４】
上記のような電磁弁は、例えば、車両や産業機械の油圧制御装置に適用される。このうち、車両に前記油圧制御装置の設けられている部分の一例としてベルト式無段変速機がある。
【０００５】
一般的に、ベルト式無段変速機では、プライマリプーリおよびセカンダリプーリと、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに巻き掛けられたベルトとを有している。ベルト式無段変速機は、プライマリプーリ、またはセカンダリプーリ、あるいはその両方のプーリーの溝幅を変更することで、変速等を行っている。このベルト式無段変速機のうち、前記プーリーの溝幅の変更を油圧室によって行う例がある。上述の油圧制御装置は、例えばこの油圧室に適用される。
【０００６】
車両のベルト式無段変速機における油圧制御装置に電磁弁を用いた一例が、特開平８ー１７８０４９号公報に記載されている。
【０００７】
上記の公報に記載されている例では、電磁弁に弁体であるスプールが設けられている。このスプールの各ランドによって、ベルト式無段変速機におけるプライマリプーリに対応したプライマリ油圧室、またはセカンダリプーリに対応したセカンダリ油圧室などの入力ポートと、出力ポートと、ドレーンポートとが開閉されている。前記電磁弁におけるスプールには、前記各ランドに加えて、これらのランドから軸線方向に離れた位置に他のランドが設けられており、電磁弁が非動作状態の場合に、プライマリ油圧室またはセカンダリ油圧室などの油圧室の出力ポートおよびドレーンポートが、当該他のランドによって閉じられるように構成されている。その結果、前記油圧室に作動油が閉じこめられて、シール部分から漏れる僅かな油圧により、減速比を緩やかに大きくすることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両に搭載されている電磁弁は、それ自体のフェールや電気系統の故障などによって電流が遮断され、動作しなくなる場合がある。このような場合、電磁コイルで電磁力が生じなくなるので、上述した公報に記載されている構成では、その電磁力に対抗するように配置されている前記スプリングの弾性力で、プランジャが所定の一端側に押圧されて固定されてしまう。それに伴って前記電磁弁の出力ポートが開状態もしくは閉状態に固定され、上述の油圧制御装置からの油圧の出力状態が、そのフェールの生じた時点の状態に固定されてしまう不都合があった。
【０００９】
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであって、フェール時でも出力ポートの開閉を制御できる電磁弁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およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、電磁力によって弁体を動作させて出力ポートの出力を制御する電磁弁において、前記電磁力によって弁体を動作させる動作機構にフェールが生じた場合に、前記弁体に油圧を作用させることにより、前記出力ポートの出力を制御する油圧供給機構が設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、請求項１の発明では、電磁力による動作機構によって弁体が動作させられて出力ポートからの出力圧が制御されている。この動作機構にフェールが生じた場合、電磁力に基づく操作力が前記弁体に対して作用しなくなるが、これに替わる操作力として、前記油圧供給機構からの油圧が弁体に作用させられる。その結果、弁体の制御が、前記フェールが生じる以前と同様に、もしくはそれと近似的におこなわれ、前記出力ポートからの出力が制御される。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、それぞれ油圧室を備えた一対のプーリにベルトを巻き掛けたベルト式無段変速機を有し、そのベルト式無段変速機における少なくともいずれか一方の油圧室に前記出力ポートが接続されていることを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、請求項２の発明では、請求項１の発明の作用に加えて、前記電磁弁の出力ポートが、ベルト式無段変速機の一対のプーリに設けられた少なくとも一方の油圧室に連通されている。前記油圧室は、変速比もしくはベルト挟圧力を制御するための油圧室となっており、前記電磁弁の動作機構にフェールが生じた場合、電磁力に基づく操作力が前記弁体に対して作用しなくなるが、これに替わる操作力として、前記油圧供給機構からの油圧が弁体に作用させられ、その結果、弁体の制御が、前記フェールが生じる以前と同様に、もしくはそれと近似的におこなわれるから、前記油圧室に対する圧油の給排制御に支障がなく、変速比もしくはベルト挟圧力の制御が継続的に実行可能になる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記出力ポートが接続される油圧室には、前記ベルト式無段変速機の変速比を制御する機能を有するプーリの油圧室が含まれており、前記動作機構のフェール時に、前記油圧供給機構から前記弁体に油圧が作用した場合に、前記出力ポートの出力の制御に応じて前記油圧室の圧油の給排状態が変化して、前記ベルト式無段変速機の変速比が大きくなるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、請求項３の発明では、請求項２の発明の作用に加えて、前記電磁弁と、前記ベルト式無段変速機の変速比を制御する機能を有するプーリの油圧室とが接続されている。この油圧室の油圧が、前記動作機構のフェール時に、前記出力ポートの出力の制御に応じて変化し、前記ベルト式無段変速機の変速比が大きくなるように制御される。そのためフェールが生じても変速比の増大側の制御が前記油圧供給機構によって実行されるので、前記ベルト式無段変速機における前記電磁弁がフェールした直後の急激な減速が抑制されるとともに、前記電磁弁のフェール後に、前記ベルト式無段変速機を再駆動させる際にも、速やかに減速側に制御される。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項２または３の構成に加えて、前記出力ポートが接続される油圧室には、前記ベルトに対する挟圧力を制御する機能を有するプーリの油圧室が含まれており、前記動作機構のフェール時に、前記油圧供給機構から前記弁体に油圧が作用した場合に、前記出力ポートの出力の制御に応じて前記油圧室の圧油の給排状態が変化して、前記ベルトに対する挟圧力が増加するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
したがって、請求項４の発明によれば、請求項２または３の発明の作用に加えて、前記ベルト式無段変速機における前記電磁弁がフェールした直後のベルト滑りが抑制されるとともに、前記電磁弁のフェール検出後に、前記ベルト式無段変速機を再駆動させる際にも、速やかに適切なベルト挟圧力に制御される。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれかの構成に加えて、前記動作機構がフェールし、かつ、前記ベルト式無段変速機を有する車両が発進する場合に、前記油圧供給機構から前記弁体に油圧が作用して、前記出力ポートの出力の制御に応じて前記油圧室の圧油の給排状態が変化し、前記ベルト式無段変速機の変速比が大きくなるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
したがって、請求項５の発明によれば、請求項２ないし４のいずれかの発明の作用に加えて、電磁弁にフェールが生じると、その時点もしくは直前の時点では、前記油圧供給機構からの圧油が供給されていないので、前記ベルト式無段変速機が緩やかにアップシフトして、車両のフェールセーフが確立される。その後に、電磁弁に設けられている前記油圧供給機構によって前記弁体に油圧を作用させることにより、前記出力ポートからの出力が変更される。そのため、ベルト式無段変速機の変速比が大きくなり、車両が再発進するためのトルクが得られる。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項２ないし５のいずれかの構成に加えて、前記動作機構がフェールし、かつ、前記ベルト式無段変速機を有する車両が発進する場合に、前記油圧供給機構から前記弁体に油圧が作用して、前記出力ポートの出力の制御に応じて前記油圧室の圧油の給排状態が変化し、前記ベルトに対する挟圧力が制御されるように構成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
したがって、請求項６の発明によれば、請求項２ないし５のいずれかの作用に加えて、電磁弁にフェールが生じると、電磁弁による制御が不能な場合にベルト挟圧力を最大にするように構成されていれば、ベルト式無段変速機のベルト挟圧力が増加してベルト滑りが防止され、車両のフェールセーフが確立される。その後に、電磁弁に設けられている油圧供給機構によって前記弁体に油圧を作用させることにより、前記出力ポートからの出力が変更される。そのため、ベルト式無段変速機のベルト挟圧力が最大圧から減少させられ、車両のフェールセーフ確立後に前記車両を再発進させる際に、速やかに適切なベルト挟圧力に制御される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施例を説明する。図１に示す電磁弁１は、ベルト式無段変速機１０においてプライマリプーリ１１の油圧室１５Ａと、図示しないオイルポンプとの間に設けられている。この電磁弁１は、油圧室１５Ａに入るオイルの流量を制御している。この流量制御によって、プライマリプーリ１１の巻き掛け径を変更させ、ベルト式無段変速機１０の変速制御を行っている。また、図２に示す電磁弁１６は、ベルト式無段変速機１０においてセカンダリプーリ１７の油圧室２０Ａと、図示しないオイルポンプとの間に設けられている。この電磁弁１６は、図示しないオイルポンプからの油圧を調節して、油圧室２０Ａの内部の圧力を制御している。この圧力制御によって、ベルト式無段変速機１０におけるベルト挟圧力の制御を行っている。なお、このベルト式無段変速機１０は、トランスアスクルケース２３の内部に収納されている。以下、詳細に説明する。
【００２３】
上記の電磁弁１は、ケーシング１Ａと、ケーシング１Ａに設けられている入力ポート２、出力ポート３、ドレーンポート４とを有している。また、電磁弁１は、ドレーンポート４と出力ポート３との連通・遮断を制御する弁体であるスプール５を有している。この各ポートの電磁弁１の軸線方向における配置は、用途によって適宜の配置でよい。スプール５には軸線方向の異なる位置にランド部５Ａおよびランド部５Ｂが設けられており、スプール５の移動によって入力ポート２と、出力ポート３との間の開閉と、出力ポート３とドレーンポート４との開閉ができるようになっている。スプール５の軸線と直交する平面内において、このランド部５Ａおよびランド部５Ｂの断面積は、スプール５の他の部分の断面積よりも大きくなっている。
【００２４】
ケーシング１Ａ内であって、スプール５の一方の端部に相当する位置には、圧縮バネ６が取り付けられている。また、スプール５の他方の端部は、コイル７に収納されている。コイル７は、鉄心および巻き線によって構成され、通電することにより電磁力を生じるようになっている。したがって、電磁弁１の内部において、圧縮バネ６の弾性力に応じてスプール５を軸線方向に付勢する力と、コイル７に生じる電磁力とのバランスによってスプール５の動作を制御させる構造となっている。
【００２５】
電磁弁１には、油圧供給機構８が設けられている。この油圧供給機構８には、圧力供給ポート９が設けられており、図示しないオイルポンプに連通されている。また、この電磁弁１では、非通電状態とされるいわゆるＯＦＦフェールを想定して、コイル７に電磁力が生じなくなった場合に、油圧供給ポート９の圧力に対応してランド部５Ｂに作用する付勢力の向きが逆となるように、スプール５が、圧縮バネ６の弾性力によって移動し固定されると、ランド部５Ｂの一部が、ケーシング１Ａの軸線方向から油圧供給ポート９に懸かる状態になるように構成されている。
【００２６】
つぎに、ベルト式無段変速機１０において変速制御を行う図１の油圧回路について説明する。この例では、電磁弁１がベルト式無段変速機１０の変速比の制御のため、プライマリプーリ１１に取り付けられている。詳細には、プライマリプーリ１１は、プライマリシャフト１２に固定された固定シーブ１３と、プライマリシャフト１２の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ１５とを有している。なお、プライマリシャフト１２は軸受１２Ａによって支持されている。可動シーブ１５には油圧室１５Ａが設けられており、図示しないオイルポンプに連結されている。電磁弁１は、この可動シーブ１５と前記オイルポンプとの間に設けられており、油圧室１５Ａに流れ込むオイルの流量を制御する構成とされている。なお、この油圧回路はトランスアスクルケース２３の内部に収納されている。
【００２７】
上記の構成における作用を説明する。まず、電磁弁１が、油圧室１５Ａと前記オイルポンプとの間に設けられている。そのため、電磁弁１が正常動作を行っているときには、スプール５が移動することによって、入力ポート２およびドレーンポート４が開かれると、出力ポート３が閉じられ、入力ポート２およびドレーンポート４が閉じられると、出力ポート３が開かれて油圧室１５Ａに流れ込むオイルの流量が制御されている。この際、電磁弁１において、コイル７が非通電状態とされるＯＦＦフェールが生じた場合、入力ポート２およびドレーンポート４が完全に開かれ、かつ出力ポート３が完全に閉じられた状態で固定される。そのため、油圧室１５Ａに流れ込むオイルの流量が増大するので、可動シーブ１５がプライマリシャフト１２の軸線方向に移動し続けて、可動シーブ１５と固定シーブ１３との幅が狭まり、プライマリプーリ１１の有効径すなわちベルトの巻き掛け径が増大する。その結果、ベルト式無段変速機１０が最小変速比あるいはそれに近い変速比の周辺にまでアップシフトする。
【００２８】
この際、電磁弁１における油圧供給機構８から油圧が供給されると、排圧されずに、油圧供給ポート９とランド部５Ｂとスプール５の他の部分によって形成されている空間に油圧が閉じこめられ、ランド部５Ｂに係る油圧が、前記スプール５の他の部分よりも大きく作用する。そのため、スプール５が、ケーシング１Ａの内部の圧縮バネ６側に移動し、電磁弁１の開弁状態が変更されて、入力ポート２およびドレーンポート４の一部あるいは全部が閉じられるとともに、出力ポート３の一部あるいは全部が閉じられる。その結果、油圧室１５Ａの内部に流れ込むオイルの流量が減少する。
【００２９】
上述の電磁弁１を利用した流量制御によると、電磁弁１にＯＦＦフェールが生じた場合においても、油圧供給機構８によって油圧を供給することにより、電磁弁１の各ポートの開弁状態を変更して、油圧室１５Ａの内部のオイルの量を減少することができる。その結果、ベルト式無段変速機１０をダウンシフトすることができる。
【００３０】
一方、図２に示す前記電磁弁１６は、ケーシング１６Ａと、ケーシング１６Ａに設けられている入力ポート２Ａ、出力ポート３Ａ、ドレーンポート４Ａ、フィードバックポート２１とを有し、さらに前記入力ポート２Ａおよびドレーンポート４Ａと、出力ポート３Ａと、フィードバックポート２１と、油圧供給ポート９Ａとの連通・遮断を制御する弁体であるスプール２２を有している。さらに、この発明の油圧供給機構８Ａに相当する機構であって、図示しないオイルポンプに連通されている油圧供給ポート９Ａが設けられている。
【００３１】
前記入力ポート２Ａと出力ポート３Ａとドレーンポート４Ａとは、ケーシング１６Ａの軸線方向に所定間隔をあけて配置されている。これらの各ポートは、ケーシング１６Ａの内部に貫通され、スプール２２を移動させることにより、入力ポート２Ａの入力圧を調圧して、出力ポート３Ａから出力する構成とされている。なお、これらの各ポートの配置は、用途によって適宜の配置でよい。また、スプール２２には各ポートを開閉するランド部２２Ａとランド部２２Ｂとが設けられている。すなわち、スプール２２が移動することによって入力ポート２Ａ、出力ポート３Ａ、ドレーンポート４Ａの各ポートを開閉できるようになっている。
【００３２】
さらに、スプール２２にはランド部２２Ｃが設けられている。このランド部２２Ｃは、油圧供給機構８Ａと対応しており、スプール２２の他のランド部２２Ａ，２２Ｂよりも小径であって受圧面積（フェース面積）が小さくなっている。この第３のランド部２２Ｃの位置は、前記スプール２２の軸線方向において、前記ランド部２２Ａよりコイル７Ａ側であり、これらのランド部２２Ａ，２２Ｃの間にフィードバックポート２１が開口している。
【００３３】
このフィードバックポート２１は、オリフィスを介して出力ポート３Ａに連通されている。したがって出力圧であるフィードバック圧が、面積の異なる各ランド部２２Ａ，２２Ｃのフェースに作用するので、そのフィードバック圧に基づく軸線方向の荷重が、スプール２２に作用し、図２の下方向にスプール２２を押圧するようになっている。なお、ランド部２２Ｃの他方のフェース側に前記油圧供給ポート９Ａが開口しており、油圧供給機構８Ａによって供給された油圧が、ランド部２２Ｃの他方のフェースに作用してスプール２２を図２の下向きに押圧するようになっている。
【００３４】
スプール２２の一方の端部には、圧縮バネ６Ａが配置されている。また、スプール２２の他方の端部は、電磁弁１６の内部のコイル７Ａに収納されている。したがって、電磁弁１６は、弾性力と電磁力との差が調圧力となり、その調圧力に応じた油圧を出力するように構成されている。なお、電磁力は、電流によって制御できるので、結局、電磁弁１６による調圧レベルを電気的に制御できるようになっている。
【００３５】
つぎに、ベルト式無段変速機１０において変速制御を行う図２の油圧回路について説明する。この例では、電磁弁１６がベルト式無段変速機１０のベルト挟圧力の制御のため、セカンダリプーリ１７に取り付けられている。詳細には、セカンダリプーリ１７は、セカンダリシャフト１８に固定された固定シーブ１９と、セカンダリシャフト１８の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ２０とを有している。なお、セカンダリシャフト１８は、軸受１８Ａによって支持されている。また、可動シーブ２０が図示しないオイルポンプに連結されている。電磁弁１は、この可動シーブ２０と前記オイルポンプとの間に設けられており、前記油圧室２０Ａの油圧を調圧する構成とされている。なお、この油圧回路はトランスアスクルケース２３の内部に収納されている。
【００３６】
上記の構成における作用を説明する。まず、電磁弁１６が、可動シーブ２０と前記オイルポンプとの間に設けられている。そのため、電磁弁１６が正常動作を行っているときには、スプール２２が移動することによって、各ポートの開弁状態が変更され、可動シーブ２０の内部が所定の圧力に調圧されている。この時に、電磁弁１６にＯＦＦフェールが生じた場合、スプール２２には電磁力による推力が作用しないので、圧縮バネ６Ａの弾性力で図２の上側に押され、その結果、入力ポート２Ａと出力ポート３Ａとが連通した状態になる。そのため、入力ポート２Ａに供給された油圧が調圧されずに、油圧室２０Ａに直接供給される。その結果、油圧室２０Ａの内部の圧力が、無段変速機１０の全体の元圧であるライン圧などに相当する最大圧力もしくはそれに近い圧力に上昇し、ベルト挟圧力が増大する。
【００３７】
この際、電磁弁１６における油圧供給機構８Ａから油圧が供給されると、油圧供給ポート９Ａを介して前記ランド部２２Ｃの図２での上側のフェースに作用する。このランド部２２に油圧供給ポート９Ａを挟んで対向するランド部が設けられていないので、供給された油圧によってスプール２２を図２の下向きに押圧する軸方向力が生じる。これは、前記コイル７Ａに通電した場合に生じる電磁力と同じ方向の推力である。したがって、圧縮バネ６Ａに対抗して所定の調圧力が生じるので、出力ポート３Ａの出力圧すなわちフィードバックポート２１に作用する油圧が所定の油圧以上に高いと、ランド部２２Ａ，２２Ｃの受圧面積差とフィードバック圧とに基づく推力が、圧縮バネ６Ａに対抗する推力に加わるので、スプール２２が圧縮バネ６Ａを圧縮する方向に移動させられる。その結果、ドレーンポート４Ａが出力ポート３Ａに連通して出力圧が低下させられ、それに伴って圧縮バネ６Ａに対抗する推力が低下するので、スプール２２が図２の上方向に移動させられ、ドレーンポート４Ａが出力ポート３Ａに対して遮断される。以降、同様にして、スプール２２が軸線方向に前後動することにより、油圧供給ポート９Ａに供給した油圧による推力と圧縮バネ６Ａによる弾性力との差を調圧力とした出力圧の調圧がおこなわれる。
【００３８】
結局、コイル７Ａに通電できないフェールが生じても、電磁力に替わる軸線方向力を油圧供給ポート９Ａに供給した油圧で発生させることができるので、フェールがない状態と同様もしくはそれに近似した状態で電磁弁１６を動作させ、電磁弁１６への供給圧を調圧して（減圧して）前記可動シーブ２０に供給することができる。すなわち、フェール時であってもベルト挟圧力を制御できる。その結果、ベルト式無段変速機１０に過大なベルト挟圧力が生じることを防止することができる。
【００３９】
つぎに上記の構成のベルト式無段変速機１０が車両に搭載された例について説明する。なお、この車両には、電磁弁が常時通電状態とされるＯＮフェール、また、非通電状態とされるＯＦＦフェールを検出する手段があり、その検出結果に基づいて、油圧供給機構８および８Ａに油圧を供給する。
【００４０】
ベルト式無段変速機１０の溝幅Ｍ１が調整されると、プライマリプーリ１１に対する巻き掛け半径が変化して、プライマリシャフト１２とセカンダリシャフト１８との間の回転速度の比、すなわち変速比が変化する。
【００４１】
具体的には、可動シーブ１５の油圧室１５Ａに供給されるオイルの流量が、電磁弁１によって増大され、プライマリプーリ１１におけるベルトの巻き掛け半径が大きくなった場合は、ベルト式無段変速機１０の変速比が小さくなる（アップシフトする）。これに対して、可動シーブ１５に供給されるオイルの流量が、電磁弁１によって減少され、プライマリプーリ１１におけるベルトの巻き掛け半径が小さくなった場合は、ベルト式無段変速機１０の変速比が大きくなる（ダウンシフトする）。
【００４２】
上記の構成の電磁弁１にＯＦＦフェールが生じると、上述したようにベルト式無段変速機１０が、最小変速比あるいはこれに近い変速比にまで緩やかにアップシフトする。その結果、急減速が防止される。
【００４３】
その後に、電磁弁１に設けられている油圧供給機構８から圧力が供給されることにより、電磁弁１の開弁状態を変更することができる。そのため、ベルト式無段変速機１０の変速比を大きくすることができるので、車両が停止し、その後に再発進するためのトルクを得ることができ、車両の再発進性能を確保することができる。
【００４４】
また、ベルト式無段変速機１０の変速比の変更が行われると同時に、セカンダリプーリ１７によってベルト式無段変速機１０のベルト挟圧力が調整される。この際、電磁弁１６にＯＦＦフェールが生じると、オイルポンプ４０から伝達されるライン圧が、調圧されずに可動シーブ２０に伝達される。その結果、溝幅Ｍ２が狭まる方向に荷重が作用してベルト挟圧力が増大する。そのため、ベルト式無段変速機１０のベルト滑りが防止され、いわゆるフェールセーフが確立される。その後、車両に搭載される電気制御装置から伝達された電気信号等によって、電磁弁１６に設けられた油圧供給機構８Ａから圧力が供給されると、電磁弁１６の開弁状態が変更されて、ベルト式無段変速機１０のベルト挟圧力が減少する。
【００４５】
したがって、電磁弁１６にフェールが生じると、ベルト式無段変速機１０が緩やかにアップシフトして、ベルト滑りが防止され、車両のフェールセーフが確立される。その後に、電磁弁１６に設けられている油圧供給機構８Ａから圧力が供給されることにより、電磁弁１６の開弁状態を変更することができる。そのため、ベルト式無段変速機１０のベルト挟圧力を減少することができる。その結果、車両のフェールセーフ確立後に前記車両を再発進させる際にも、速やかに適切なベルト挟圧力に制御することができる。そのため、トランスアスクルケース２３やベルトへの過大な入力を防止することができる。
【００４６】
ここで上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上記の油圧供給機構８および油圧供給機構８Ａもしくは油圧供給ポート９，９Ａが、この発明の油圧供給機構に相当する。また、コイル７およびコイル７Ａが、この発明の動作機構に相当する。
【００４７】
また、この発明の動作機構には、電磁弁への通電機構の他に、電磁力により動作するいわゆるアーマチュア（もしくはプランジャ）が含まれる。その場合、アーマチュアと弁体とが別々とされることが前提とされる。なお、アーマチュアのフェールとしては、電磁弁のケーシングに対する引っかかりが、挙げられる。
【００４８】
なお、上記実施例では、電磁弁１および電磁弁１６に油圧供給機構８，８Ａが設けられ、この油圧供給機構８，８Ａが、図示しないオイルポンプに連結された油圧供給ポート９，９Ａによって油圧を供給する構成とされたが、この発明の電磁弁は、上記の油圧供給機構８，８Ａの構成に限定されない。例えば、油圧供給ポート９が、電磁弁に複数設けられていてもよい。要は、電磁弁のフェール時に所定の油圧をスプールに供給できる機構であればよい。したがって、この発明の電磁弁には、適宜の構成の油圧供給機構を設けることができる。
【００４９】
また、上記実施例の電磁弁としては、リニアソレノイドバルブやデューティソレノイドバルブが例示されるが、この発明の電磁弁には、他の形式のソレノイドバルブが適用されてもよい。また、この発明の電磁弁には、電磁力が直線運動に変換される機構を有する電磁弁も含まれる。
【００５０】
また、上記実施例では、電磁弁に動作機構が非通電状態であるＯＦＦフェールが生じた場合を説明したが、この発明の電磁弁のフェールには、動作機構が常時通電状態とされたＯＮフェールの場合も含まれる。したがって、例えば、ＯＮフェールを想定した油圧供給機構が、電磁弁１の圧縮バネ６側に配置されてもよい。この場合、電磁弁１にＯＮフェールが生じると、コイル７に発生する電磁力によって、電磁弁１の圧縮バネ６側にスプール５が押圧され続けて、その結果、スプール５が固定される。その際に、電磁弁１の圧縮バネ６側に設けられた油圧供給機構によって、油圧が供給されると、スプール５がコイル７側に移動する。その結果、スプール５による開弁状態が変更されて出力ポート３Ａからの出力を変更することができる。
【００５１】
また、上記実施例では、無段変速機としてベルト式無段変速機が挙げられているが、この発明の電磁弁は、トロイダル式無段変速機にも適用できる。このトロイダル式無段変速機は、第１のトロイダル面を有する入力ディスクと、第２のトロイダル面を有する出力ディスクと、第１のトロイダル面および第２のトロイダル面に対して、潤滑油を介して接触するパワーローラとを有する変速機である。このトロイダル式無段変速機においては、入力ディスクおよび出力ディスクの回転軸線を含まない平面内で、パワーローラを動作させる第１の油圧室が設けられており、その油圧室の油圧に基づいてパワーローラが動作し、パワーローラと入力ディスクとの接触半径と、パワーローラと出力ディスクとの接触半径とが制御されて、その変速比が制御される。この第１の油圧室の制御に、この発明の電磁弁を適用することができる。
【００５２】
また、トロイダル式無段変速機においては、入力ディスクおよび出力ディスクの回転軸線方向で、入力ディスクと出力ディスクとを相対移動させる第２の油圧室が設けられており、その第２の油圧室の油圧を制御することにより、パワーローラと各ディスクとの接触圧力、すなわち、トルク容量が制御される。この第２の油圧室の制御に、この発明の電磁弁を適用することができる。
【００５３】
また、この発明は有段変速機にも適用できる。有段変速機とは、その変速比を段階的もしくは不連続的に制御することのできる変速機を意味している。この有段変速の一例としては、遊星歯車機構と、クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置と、摩擦係合装置の係合・解放を制御して、入力部材と出力部材との間の変速比および摩擦係合装置のトルク容量を制御する油圧室とを有するものが挙げられる。この油圧室の制御に、この発明の電磁弁を適用することができる。
【００５４】
また、上記実施例では、この発明の電磁弁が変速機に適応されているが、この発明の電磁弁は、例えば、ブレーキ制御、サスペンション制御などの適宜の制御にも適応することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上、説明したように請求項１の発明によれば、電磁弁に油圧供給機構が設けられたことにより、電磁弁の動作機構にフェールが生じて、前記弁体が停止し、前記出力ポートからの出力が固定されるような状態が生じても、前記油圧供給機構によって、前記弁体に油圧が作用して再び動作し、前記出力ポートからの出力を制御することができる。
【００５６】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、前記電磁弁の出力ポートが、ベルト式無段変速機の一対のプーリに設けられた少なくとも一方の油圧室に連通されているので、前記電磁弁の前記動作機構にフェールが生じて、前記出力ポートからの出力が固定されたり、前記一対のプーリの巻き掛け径が固定されたりするような事態であっても、前記電磁弁の油圧供給機構によって、前記弁体に油圧が作用して再び動作し、前記出力ポートからの出力を変更することができる。その結果、前記巻き掛け径を再び変更してベルト式無段変速機の変速を実行したり、ベルト挟圧力を制御したりすることができる。
【００５７】
また、請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、前記電磁弁と、前記ベルト式無段変速機の変速比を制御する機能を有するプーリの油圧室とが接続されており、この油圧室の油圧が、前記動作機構のフェール時に、前記出力ポートの出力の制御に応じて変化し、前記ベルト式無段変速機の変速比が大きくなるように構成されている。そのため、前記ベルト式無段変速機における前記電磁弁がフェールした直後の急激な減速を抑制することができ、しかも発進時には、変速比を増大させて発進加速性を良好にすることができる。
【００５８】
また、請求項４の発明によれば、請求項２または３の発明の効果に加えて、前記電磁弁と、前記ベルト式無段変速機のベルト挟圧力を制御する機能を有するプーリの油圧室とが接続されており、この油圧室の油圧が、前記動作機構のフェール時に、前記出力ポートの出力の制御に応じて変化し、前記ベルト式無段変速機のベルト挟圧力が増加するように構成されているので、前記電磁弁がフェールした直後のベルト滑りを抑制することができる。また、前記電磁弁のフェール検出後に、前記ベルト式無段変速機を再駆動させる際にも、速やかに適切なベルト挟圧力に制御することができる。
【００５９】
また、請求項５の発明によれば、請求項２ないし４のいずれかの発明の効果に加えて、電磁弁にフェールが生じると、前記ベルト式無段変速機が緩やかにアップシフトして、駆動力の急激な増大が回避されて車両のフェールセーフが確立される。その後に、電磁弁に設けられている前記油圧供給機構によって前記弁体に油圧を作用させることにより、前記出力ポートからの出力が変更されると、ベルト式無段変速機の変速比が大きくなり、車両が再発進するためのトルクを得ることができる。その結果、車両のフェールセーフ確立後に再発進性を確保することができる。
【００６０】
また、請求項６の発明によれば、請求項２ないし５のいずれかの発明の効果に加えて、電磁弁にフェールが生じると、ベルト式無段変速機のベルト挟圧力が増加してベルト滑りが防止され、車両のフェールセーフが確立される。その後に、電磁弁に設けられている油圧供給機構によって前記弁体に油圧を作用させることにより、前記出力ポートからの出力が変更される。そのため、ベルト式無段変速機のベルト挟圧力を減少することができる。その結果、車両のフェールセーフ確立後に前記車両を再発進させる際にも、速やかに適切なベルト挟圧力に制御することができる。そのため、車両のトランスアスクルケースやベルトへの過大な入力を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電磁弁の一例が、ベルト式無段変速機における変速制御に適用された状態を簡略的に示した図である。
【図２】この発明の電磁弁の他の例が、ベルト式無段変速機におけるベルト挟圧力制御に適用された状態を簡略的に示した図である。
【符号の説明】
１，１６…電磁弁、　３，３Ａ…出力ポート、　５，２２…スプール、　７，７Ａ…コイル、　８，８Ａ…油圧供給機構、　９，９Ａ…油圧供給ポート、　１０…ベルト式無段変速機、　１１…プライマリープーリ、　１５Ａ，２０Ａ…油圧室、　１７…セカンダリープーリ。
【図１】
2004060806.tif 000003
【図２】
2004060806.tif 000004