JP2004060806A

JP2004060806A - solenoid valve

Info

Publication number: JP2004060806A
Application number: JP2002221534A
Authority: JP
Inventors: Arata Murakami; 村上　新; Makoto Funahashi; 舟橋　眞; Shinichi Ito; 伊藤　慎一; Yasunori Nakawaki; 中脇　康則
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-30
Also published as: JP4396085B2

Abstract

【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１An electromagnetic valve capable of controlling opening and closing of an output port even in the event of a failure.
A mechanism for operating a spool, which is a valve element, by electromagnetic force to move inside a solenoid valve and to control the output of an output port, the mechanism operating the spool by electromagnetic force. When a failure occurs in a certain coil 7 and the spool 5 stops operating, a predetermined hydraulic pressure is injected into the solenoid valve 1 to move the spool 5 in a predetermined direction, and the output port 3 of the solenoid valve 1 A hydraulic supply mechanism 8 having a hydraulic supply port 9 is provided to change the valve opening state.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【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。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic valve that operates a valve body by an electromagnetic force.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an electromagnetic valve using an electromagnetic force, an elastic body is arranged inside the electromagnetic valve so that an elastic force in a direction opposite to the electromagnetic force acts on the valve body, and the energized state is controlled. By doing so, the valve element operates, and the valve opening state of the output port is adjusted.
[0003]
Explaining an example of a general structure of the electromagnetic valve, an electromagnetic coil and a valve body that is moved to one side by an electromagnetic force on the center axis of the electromagnetic coil are arranged inside the electromagnetic valve. In addition, a spring that presses the valve body is disposed on the rear end side of the valve body in a direction opposite to a direction in which the electromagnetic force acts on the valve body and moves. The port opens and closes when the tip of the valve body comes into contact with a port formed facing the port. Therefore, when not energized, the valve body is pressed against the port by the spring, and conversely, when energized, the valve body compresses the spring by the electromagnetic force and maintains the valve open state.
[0004]
The above-described solenoid valve is applied to, for example, a hydraulic control device of a vehicle or an industrial machine. Among these, a belt-type continuously variable transmission is an example of a portion where the hydraulic control device is provided in a vehicle.
[0005]
Generally, a belt-type continuously variable transmission has a primary pulley and a secondary pulley, and a belt wound around the primary pulley and the secondary pulley. The belt-type continuously variable transmission performs gear shifting and the like by changing the groove width of a primary pulley, a secondary pulley, or both pulleys. In this belt-type continuously variable transmission, there is an example in which the groove width of the pulley is changed by a hydraulic chamber. The above-described hydraulic control device is applied to, for example, the hydraulic chamber.
[0006]
An example in which an electromagnetic valve is used as a hydraulic control device in a belt-type continuously variable transmission of a vehicle is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-17849.
[0007]
In the example described in the above publication, the solenoid valve is provided with a spool as a valve body. Each land of the spool opens and closes an input port, an output port, and a drain port of a primary hydraulic chamber corresponding to a primary pulley or a secondary hydraulic chamber corresponding to a secondary pulley in a belt-type continuously variable transmission. . On the spool of the solenoid valve, in addition to the lands, other lands are provided at positions axially away from these lands, and when the solenoid valve is in a non-operating state, the primary hydraulic chamber or the secondary An output port and a drain port of a hydraulic chamber such as a hydraulic chamber are configured to be closed by the other land. As a result, the hydraulic oil is confined in the hydraulic chamber, and the reduction ratio can be gently increased by the slight hydraulic pressure leaking from the seal portion.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, an electromagnetic valve mounted on a vehicle may be interrupted by a failure of its own or a failure of an electric system, and may not operate. In such a case, an electromagnetic force is not generated in the electromagnetic coil. Therefore, in the configuration described in the above-mentioned publication, the elastic force of the spring arranged to oppose the electromagnetic force causes the plunger to move to a predetermined end. Pressed to the side and fixed. Accordingly, the output port of the solenoid valve is fixed to the open state or the closed state, and the output state of the hydraulic pressure from the hydraulic control device is fixed to the state at the time of the failure.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an electromagnetic valve that can control opening and closing of an output port even in the event of a failure.
[0010]
Means for Solving the Problems and Their Functions
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an electromagnetic valve that controls the output of an output port by operating a valve body by an electromagnetic force, wherein a failure occurs in an operation mechanism that operates the valve body by the electromagnetic force. A hydraulic pressure supply mechanism for controlling the output of the output port by applying a hydraulic pressure to the valve body when it occurs is provided.
[0011]
Therefore, in the first aspect of the present invention, the output pressure from the output port is controlled by operating the valve body by the operation mechanism using the electromagnetic force. When a failure occurs in the operation mechanism, the operating force based on the electromagnetic force does not act on the valve body, but as an alternative operating force, the hydraulic pressure from the hydraulic pressure supply mechanism acts on the valve body. As a result, the control of the valve element is performed in the same manner as before the occurrence of the failure or approximately, and the output from the output port is controlled.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, there is provided a belt-type continuously variable transmission in which a belt is wound around a pair of pulleys each having a hydraulic chamber. The output port is connected to one of the hydraulic chambers.
[0013]
Therefore, in the invention of claim 2, in addition to the function of the invention of claim 1, the output port of the solenoid valve is communicated with at least one hydraulic chamber provided on a pair of pulleys of the belt-type continuously variable transmission. ing. The hydraulic chamber is a hydraulic chamber for controlling a gear ratio or a belt clamping pressure, and when a failure occurs in the operation mechanism of the electromagnetic valve, an operating force based on an electromagnetic force acts on the valve body. However, as an alternative operating force, the hydraulic pressure from the hydraulic pressure supply mechanism is applied to the valve element, and as a result, the valve element is controlled as before or approximately before the occurrence of the failure. Therefore, there is no problem in the supply / discharge control of the pressure oil to / from the hydraulic chamber, and the control of the gear ratio or the belt clamping pressure can be continuously performed.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, the hydraulic chamber to which the output port is connected includes a hydraulic chamber of a pulley having a function of controlling a speed ratio of the belt-type continuously variable transmission. When a hydraulic pressure acts on the valve element from the hydraulic pressure supply mechanism at the time of a failure of the operation mechanism, the supply / discharge state of the pressure oil in the hydraulic chamber changes according to the control of the output of the output port. The speed ratio of the belt type continuously variable transmission is configured to be large.
[0015]
Therefore, in the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 2, the solenoid valve is connected to a hydraulic chamber of a pulley having a function of controlling a speed ratio of the belt-type continuously variable transmission. I have. When the operation mechanism fails, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber changes in accordance with the control of the output of the output port, and the speed ratio of the belt-type continuously variable transmission is controlled to increase. Therefore, even if a failure occurs, control for increasing the speed ratio is performed by the hydraulic pressure supply mechanism, so that rapid deceleration immediately after the solenoid valve in the belt-type continuously variable transmission fails is suppressed, and Even when the belt-type continuously variable transmission is driven again after the failure of the solenoid valve, the belt-type continuously variable transmission is quickly controlled to the deceleration side.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second or third aspect, the hydraulic chamber to which the output port is connected includes a pulley hydraulic chamber having a function of controlling a squeezing force on the belt. When a hydraulic pressure acts on the valve body from the hydraulic pressure supply mechanism at the time of a failure of the operation mechanism, the supply / discharge state of the hydraulic oil in the hydraulic chamber changes according to control of the output of the output port, The present invention is characterized in that the nip pressure on the belt is increased.
[0017]
Therefore, according to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of claim 2 or 3, the belt slippage immediately after the solenoid valve in the belt type continuously variable transmission fails is suppressed, and Even when the belt-type continuously variable transmission is driven again after the valve failure is detected, the belt-type continuously variable transmission is quickly controlled to an appropriate belt clamping pressure.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of any of the second to fourth aspects, the hydraulic supply mechanism is provided when the operation mechanism fails and a vehicle having the belt-type continuously variable transmission starts. Hydraulic pressure acts on the valve element, the supply / discharge state of the pressure oil in the hydraulic chamber changes according to the output control of the output port, and the speed ratio of the belt-type continuously variable transmission increases. It is characterized by comprising.
[0019]
Therefore, according to the fifth aspect of the invention, in addition to the operation of any of the second to fourth aspects, when a failure occurs in the solenoid valve, at that time or immediately before the time, the pressure from the hydraulic pressure supply mechanism is reduced. Since the oil is not supplied, the belt-type continuously variable transmission gently upshifts, and the fail-safe of the vehicle is established. Then, the output from the output port is changed by applying a hydraulic pressure to the valve body by the hydraulic pressure supply mechanism provided in the solenoid valve. Therefore, the gear ratio of the belt-type continuously variable transmission increases, and torque for restarting the vehicle is obtained.
[0020]
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of any of the second to fifth aspects, the hydraulic supply mechanism is provided when the operation mechanism fails and the vehicle having the belt-type continuously variable transmission starts. The hydraulic pressure acts on the valve element to change the supply / discharge state of the pressure oil in the hydraulic chamber in accordance with the control of the output of the output port, so that the clamping pressure on the belt is controlled. It is characterized by the following.
[0021]
Therefore, according to the invention of claim 6, in addition to the effect of any one of claims 2 to 5, when a failure occurs in the solenoid valve, the belt clamping pressure is maximized when control by the solenoid valve is impossible. With this configuration, the belt clamping pressure of the belt-type continuously variable transmission increases to prevent the belt from slipping, and the vehicle is safe to fail. Then, the output from the output port is changed by applying a hydraulic pressure to the valve body by a hydraulic pressure supply mechanism provided in the solenoid valve. Therefore, the belt clamping pressure of the belt-type continuously variable transmission is reduced from the maximum pressure, and when the vehicle is restarted after fail-safe establishment of the vehicle, the belt clamping pressure is quickly controlled to an appropriate belt clamping pressure.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described. The solenoid valve 1 shown in FIG. 1 is provided between a hydraulic chamber 15A of the primary pulley 11 and an oil pump (not shown) in the belt-type continuously variable transmission 10. The solenoid valve 1 controls the flow rate of oil entering the hydraulic chamber 15A. With this flow rate control, the winding diameter of the primary pulley 11 is changed, and the speed change control of the belt-type continuously variable transmission 10 is performed. The electromagnetic valve 16 shown in FIG. 2 is provided between the hydraulic chamber 20A of the secondary pulley 17 and the oil pump (not shown) in the belt-type continuously variable transmission 10. The solenoid valve 16 controls the pressure inside the hydraulic chamber 20A by adjusting the oil pressure from an oil pump (not shown). By this pressure control, the belt clamping pressure in the belt-type continuously variable transmission 10 is controlled. In addition, the belt-type continuously variable transmission 10 is housed inside a trans-axle case 23. The details will be described below.
[0023]
The above-described solenoid valve 1 has a casing 1A, and an input port 2, an output port 3, and a drain port 4 provided in the casing 1A. In addition, the solenoid valve 1 has a spool 5 that is a valve body that controls communication and cutoff between the drain port 4 and the output port 3. The arrangement of the ports in the axial direction of the solenoid valve 1 may be appropriately arranged depending on the application. The spool 5 is provided with land portions 5A and land portions 5B at different positions in the axial direction. The movement of the spool 5 opens and closes the input port 2 and the output port 3, and the output port 3 and the drain port 4 It can be opened and closed with. In a plane orthogonal to the axis of the spool 5, the cross-sectional areas of the land 5 </ b> A and the land 5 </ b> B are larger than the cross-sectional areas of other parts of the spool 5.
[0024]
A compression spring 6 is mounted in the casing 1A at a position corresponding to one end of the spool 5. The other end of the spool 5 is housed in the coil 7. The coil 7 is configured by an iron core and a winding, and generates an electromagnetic force when energized. Therefore, inside the solenoid valve 1, the operation of the spool 5 is controlled by the balance between the force for urging the spool 5 in the axial direction according to the elastic force of the compression spring 6 and the electromagnetic force generated in the coil 7. ing.
[0025]
The solenoid valve 1 is provided with a hydraulic pressure supply mechanism 8. The hydraulic pressure supply mechanism 8 is provided with a pressure supply port 9 and is connected to an oil pump (not shown). Further, in this solenoid valve 1, when an electromagnetic force is no longer generated in the coil 7 assuming a so-called OFF failure in which a current is not supplied, the solenoid valve 1 acts on the land portion 5B in accordance with the pressure of the hydraulic pressure supply port 9. When the spool 5 is moved and fixed by the elastic force of the compression spring 6 so that the direction of the biasing force is reversed, a part of the land portion 5B is suspended from the hydraulic supply port 9 from the axial direction of the casing 1A. It is configured to be.
[0026]
Next, a description will be given of the hydraulic circuit of FIG. 1 for performing the shift control in the belt-type continuously variable transmission 10. In this example, the solenoid valve 1 is attached to a primary pulley 11 for controlling the speed ratio of the belt-type continuously variable transmission 10. Specifically, the primary pulley 11 has a fixed sheave 13 fixed to the primary shaft 12 and a movable sheave 15 configured to be movable in the axial direction of the primary shaft 12. The primary shaft 12 is supported by a bearing 12A. The movable sheave 15 is provided with a hydraulic chamber 15A, which is connected to an oil pump (not shown). The solenoid valve 1 is provided between the movable sheave 15 and the oil pump, and is configured to control the flow rate of oil flowing into the hydraulic chamber 15A. Note that this hydraulic circuit is housed inside the trans-axle case 23.
[0027]
The operation of the above configuration will be described. First, the solenoid valve 1 is provided between the hydraulic chamber 15A and the oil pump. Therefore, when the solenoid valve 1 is operating normally, when the spool 5 moves and the input port 2 and the drain port 4 are opened, the output port 3 is closed and the input port 2 and the drain port 4 are closed. Then, the output port 3 is opened and the flow rate of the oil flowing into the hydraulic chamber 15A is controlled. At this time, if an OFF failure occurs in the solenoid valve 1 in which the coil 7 is turned off, the input port 2 and the drain port 4 are completely opened and the output port 3 is fixed in a completely closed state. Is done. Therefore, the flow rate of the oil flowing into the hydraulic chamber 15A increases, so that the movable sheave 15 continues to move in the axial direction of the primary shaft 12, the width between the movable sheave 15 and the fixed sheave 13 decreases, and the effective diameter of the primary pulley 11 increases. That is, the winding diameter of the belt increases. As a result, the belt-type continuously variable transmission 10 shifts up to the minimum speed ratio or the vicinity of the speed ratio close thereto.
[0028]
At this time, when the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic pressure supply mechanism 8 in the solenoid valve 1, the hydraulic pressure is confined in the space formed by the hydraulic pressure supply port 9, the land portion 5B, and the other portion of the spool 5 without being exhausted. Thus, the hydraulic pressure applied to the land portion 5B acts more than other portions of the spool 5. Therefore, the spool 5 moves toward the compression spring 6 inside the casing 1A, and the open state of the solenoid valve 1 is changed, so that the input port 2 and the drain port 4 are partially or entirely closed, and the output port is closed. Part or all of 3 is closed. As a result, the flow rate of the oil flowing into the hydraulic chamber 15A decreases.
[0029]
According to the flow rate control using the solenoid valve 1 described above, even when an OFF failure occurs in the solenoid valve 1, the opening state of each port of the solenoid valve 1 is changed by supplying the oil pressure by the hydraulic pressure supply mechanism 8. Thus, the amount of oil inside the hydraulic chamber 15A can be reduced. As a result, the belt-type continuously variable transmission 10 can be downshifted.
[0030]
On the other hand, the solenoid valve 16 shown in FIG. 2 has a casing 16A, an input port 2A, an output port 3A, a drain port 4A, and a feedback port 21 provided in the casing 16A. It has a port 4A, an output port 3A, a feedback port 21, and a spool 22 that is a valve body that controls the communication and cutoff of the hydraulic supply port 9A. Further, a mechanism corresponding to the hydraulic supply mechanism 8A of the present invention is provided with a hydraulic supply port 9A communicating with an oil pump (not shown).
[0031]
The input port 2A, the output port 3A, and the drain port 4A are arranged at predetermined intervals in the axial direction of the casing 16A. Each of these ports is penetrated into the inside of the casing 16A, and is configured to adjust the input pressure of the input port 2A by moving the spool 22 and output the input pressure from the output port 3A. The arrangement of each of these ports may be an appropriate arrangement depending on the application. The spool 22 is provided with a land 22A and a land 22B for opening and closing each port. That is, the input port 2A, the output port 3A, and the drain port 4A can be opened and closed by moving the spool 22.
[0032]
Further, the spool 22 is provided with a land portion 22C. The land portion 22C corresponds to the hydraulic pressure supply mechanism 8A, has a smaller diameter than the other land portions 22A, 22B of the spool 22, and has a smaller pressure receiving area (face area). The position of the third land portion 22C is closer to the coil 7A than the land portion 22A in the axial direction of the spool 22, and the feedback port 21 is opened between the land portions 22A and 22C.
[0033]
This feedback port 21 is connected to the output port 3A via an orifice. Therefore, the feedback pressure, which is the output pressure, acts on the faces of the lands 22A and 22C having different areas, so that an axial load based on the feedback pressure acts on the spool 22, and the spool 22 moves downward in FIG. Is pressed. The hydraulic pressure supply port 9A is opened on the other face side of the land portion 22C, and the hydraulic pressure supplied by the hydraulic pressure supply mechanism 8A acts on the other face of the land portion 22C to move the spool 22 in FIG. It is designed to be pressed downward.
[0034]
A compression spring 6A is arranged at one end of the spool 22. The other end of the spool 22 is housed in the coil 7 </ b> A inside the solenoid valve 16. Therefore, the solenoid valve 16 is configured such that the difference between the elastic force and the electromagnetic force becomes a pressure regulation, and outputs a hydraulic pressure according to the pressure regulation. Since the electromagnetic force can be controlled by the current, the pressure regulation level by the electromagnetic valve 16 can be electrically controlled.
[0035]
Next, the hydraulic circuit of FIG. 2 that performs the shift control in the belt-type continuously variable transmission 10 will be described. In this example, an electromagnetic valve 16 is attached to a secondary pulley 17 for controlling the belt clamping pressure of the belt-type continuously variable transmission 10. Specifically, the secondary pulley 17 has a fixed sheave 19 fixed to a secondary shaft 18 and a movable sheave 20 configured to be movable in the axial direction of the secondary shaft 18. The secondary shaft 18 is supported by a bearing 18A. The movable sheave 20 is connected to an oil pump (not shown). The solenoid valve 1 is provided between the movable sheave 20 and the oil pump, and is configured to regulate the oil pressure in the hydraulic chamber 20A. Note that this hydraulic circuit is housed inside the trans-axle case 23.
[0036]
The operation of the above configuration will be described. First, the electromagnetic valve 16 is provided between the movable sheave 20 and the oil pump. For this reason, when the solenoid valve 16 is performing a normal operation, the opening state of each port is changed by the movement of the spool 22, and the inside of the movable sheave 20 is regulated to a predetermined pressure. At this time, if an OFF failure occurs in the solenoid valve 16, no thrust by the electromagnetic force acts on the spool 22, so that the spool 22 is pushed upward in FIG. 2 by the elastic force of the compression spring 6A. The communication with the port 3A is established. Therefore, the hydraulic pressure supplied to the input port 2A is directly supplied to the hydraulic chamber 20A without being adjusted. As a result, the pressure inside the hydraulic chamber 20A rises to a maximum pressure corresponding to a line pressure or the like which is the entire original pressure of the continuously variable transmission 10, or a pressure close thereto, and the belt clamping pressure increases.
[0037]
At this time, when the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic pressure supply mechanism 8A in the electromagnetic valve 16, it acts on the upper face of the land portion 22C in FIG. 2 via the hydraulic pressure supply port 9A. Since no land portion is provided on the land portion 22 with the hydraulic pressure supply port 9A interposed therebetween, the supplied hydraulic pressure generates an axial force for pressing the spool 22 downward in FIG. This is a thrust in the same direction as the electromagnetic force generated when the coil 7A is energized. Therefore, a predetermined pressure adjustment is generated against the compression spring 6A. If the output pressure of the output port 3A, that is, the oil pressure acting on the feedback port 21 is higher than the predetermined oil pressure, the difference between the pressure receiving area of the lands 22A and 22C is reduced. Since the thrust based on the feedback pressure is added to the thrust opposing the compression spring 6A, the spool 22 is moved in a direction to compress the compression spring 6A. As a result, the drain port 4A communicates with the output port 3A to reduce the output pressure, and accordingly, the thrust against the compression spring 6A decreases, so that the spool 22 is moved upward in FIG. Port 4A is shut off to output port 3A. Thereafter, similarly, the spool 22 is moved back and forth in the axial direction, whereby the output pressure is adjusted using the difference between the thrust by the hydraulic pressure supplied to the hydraulic pressure supply port 9A and the elastic force by the compression spring 6A. It is.
[0038]
As a result, even if a failure occurs in which the coil 7A cannot be energized, the axial force instead of the electromagnetic force can be generated by the hydraulic pressure supplied to the hydraulic pressure supply port 9A. By operating the valve 16, the supply pressure to the solenoid valve 16 can be regulated (reduced) and supplied to the movable sheave 20. That is, the belt clamping pressure can be controlled even during a failure. As a result, it is possible to prevent the belt-type continuously variable transmission 10 from generating excessive belt clamping pressure.
[0039]
Next, an example in which the belt-type continuously variable transmission 10 having the above configuration is mounted on a vehicle will be described. This vehicle has means for detecting an ON failure in which the solenoid valve is always energized and an OFF failure in which the solenoid valve is de-energized. Supply hydraulic pressure.
[0040]
When the groove width M1 of the belt-type continuously variable transmission 10 is adjusted, the winding radius around the primary pulley 11 changes, and the ratio of the rotation speed between the primary shaft 12 and the secondary shaft 18, that is, the gear ratio changes. I do.
[0041]
Specifically, when the flow rate of oil supplied to the hydraulic chamber 15A of the movable sheave 15 is increased by the solenoid valve 1 and the winding radius of the belt on the primary pulley 11 is increased, the belt-type continuously variable transmission The gear ratio of No. 10 decreases (upshifts). On the other hand, when the flow rate of oil supplied to the movable sheave 15 is reduced by the solenoid valve 1 and the winding radius of the belt on the primary pulley 11 is reduced, the speed ratio of the belt-type continuously variable transmission 10 is reduced. Becomes larger (downshift).
[0042]
When an OFF failure occurs in the solenoid valve 1 having the above-described configuration, the belt-type continuously variable transmission 10 gradually shifts up to the minimum speed ratio or a speed ratio close thereto as described above. As a result, sudden deceleration is prevented.
[0043]
Thereafter, pressure is supplied from the hydraulic pressure supply mechanism 8 provided in the solenoid valve 1, so that the open state of the solenoid valve 1 can be changed. As a result, the speed ratio of the belt-type continuously variable transmission 10 can be increased, so that the torque can be obtained for the vehicle to stop and then restart, and the restart performance of the vehicle can be ensured. .
[0044]
At the same time as the gear ratio of the belt type continuously variable transmission 10 is changed, the belt pulling force of the belt type continuously variable transmission 10 is adjusted by the secondary pulley 17. At this time, if an OFF failure occurs in the solenoid valve 16, the line pressure transmitted from the oil pump 40 is transmitted to the movable sheave 20 without pressure adjustment. As a result, a load acts in the direction in which the groove width M2 is reduced, and the belt clamping pressure increases. Therefore, belt slippage of the belt-type continuously variable transmission 10 is prevented, and so-called fail-safe is established. Thereafter, when pressure is supplied from a hydraulic supply mechanism 8A provided in the electromagnetic valve 16 by an electric signal or the like transmitted from an electric control device mounted on the vehicle, the open state of the electromagnetic valve 16 is changed, The belt clamping pressure of the belt-type continuously variable transmission 10 decreases.
[0045]
Therefore, when a failure occurs in the solenoid valve 16, the belt-type continuously variable transmission 10 is gently upshifted, belt slippage is prevented, and vehicle fail-safe is established. Thereafter, the pressure is supplied from the hydraulic pressure supply mechanism 8A provided in the solenoid valve 16, so that the valve opening state of the solenoid valve 16 can be changed. Therefore, the belt clamping pressure of the belt-type continuously variable transmission 10 can be reduced. As a result, even when the vehicle is restarted after the failsafe of the vehicle is established, it is possible to quickly control the belt clamping pressure to an appropriate value. Therefore, it is possible to prevent excessive input to the trans-axle case 23 and the belt.
[0046]
Here, the relationship between the above-described specific example and the present invention will be briefly described. The above-described hydraulic supply mechanism 8 and the hydraulic supply mechanism 8A or the hydraulic supply ports 9, 9A correspond to the hydraulic supply mechanism of the present invention. Further, the coil 7 and the coil 7A correspond to an operation mechanism of the present invention.
[0047]
The operating mechanism of the present invention includes a so-called armature (or plunger) that operates by an electromagnetic force, in addition to an energizing mechanism for the electromagnetic valve. In that case, it is assumed that the armature and the valve body are separated. The armature failure may include catching the solenoid valve on the casing.
[0048]
In the above embodiment, the electromagnetic valves 1 and 16 are provided with hydraulic pressure supply mechanisms 8 and 8A, and the hydraulic supply mechanisms 8 and 8A are controlled by hydraulic supply ports 9 and 9A connected to an oil pump (not shown). However, the solenoid valve of the present invention is not limited to the configuration of the hydraulic supply mechanisms 8 and 8A. For example, a plurality of hydraulic pressure supply ports 9 may be provided in the solenoid valve. In short, any mechanism can be used as long as it can supply a predetermined oil pressure to the spool when the solenoid valve fails. Therefore, the solenoid valve of the present invention can be provided with a hydraulic supply mechanism having an appropriate configuration.
[0049]
Further, as the solenoid valve of the above embodiment, a linear solenoid valve or a duty solenoid valve is exemplified, but other types of solenoid valves may be applied to the solenoid valve of the present invention. Further, the electromagnetic valve of the present invention includes an electromagnetic valve having a mechanism for converting an electromagnetic force into a linear motion.
[0050]
Further, in the above-described embodiment, the case where an OFF failure in which the operating mechanism is in the non-energized state has occurred in the solenoid valve has been described. The case is also included. Therefore, for example, a hydraulic pressure supply mechanism assuming an ON failure may be arranged on the compression spring 6 side of the electromagnetic valve 1. In this case, when an ON failure occurs in the solenoid valve 1, the spool 5 is kept pressed against the compression spring 6 side of the solenoid valve 1 by the electromagnetic force generated in the coil 7, and as a result, the spool 5 is fixed. At this time, when hydraulic pressure is supplied by a hydraulic pressure supply mechanism provided on the compression spring 6 side of the solenoid valve 1, the spool 5 moves to the coil 7 side. As a result, the valve opening state of the spool 5 is changed, and the output from the output port 3A can be changed.
[0051]
In the above embodiment, the belt-type continuously variable transmission is described as the continuously variable transmission. However, the solenoid valve of the present invention can be applied to a toroidal type continuously variable transmission. The toroidal-type continuously variable transmission includes a lubricating oil for an input disk having a first toroidal surface, an output disk having a second toroidal surface, and a first toroidal surface and a second toroidal surface. And a power roller that comes into contact with the transmission. In this toroidal type continuously variable transmission, a first hydraulic chamber for operating a power roller is provided in a plane not including a rotation axis of an input disk and an output disk, and power is supplied based on the hydraulic pressure of the hydraulic chamber. The roller operates to control the contact radius between the power roller and the input disk and the contact radius between the power roller and the output disk, thereby controlling the speed ratio. The solenoid valve of the present invention can be applied to control of the first hydraulic chamber.
[0052]
Further, in the toroidal type continuously variable transmission, a second hydraulic chamber is provided for relatively moving the input disk and the output disk in the rotation axis direction of the input disk and the output disk. By controlling the oil pressure, the contact pressure between the power roller and each disk, that is, the torque capacity is controlled. The solenoid valve of the present invention can be applied to the control of the second hydraulic chamber.
[0053]
The present invention can also be applied to a stepped transmission. The stepped transmission refers to a transmission whose speed ratio can be controlled stepwise or discontinuously. As an example of this stepped transmission, a planetary gear mechanism, a friction engagement device such as a clutch or a brake, and the engagement / disengagement of the friction engagement device are controlled to change the gear ratio between the input member and the output member. And a hydraulic chamber for controlling the torque capacity of the friction engagement device. The solenoid valve according to the present invention can be applied to the control of the hydraulic chamber.
[0054]
Further, in the above embodiment, the solenoid valve of the present invention is applied to a transmission, but the solenoid valve of the present invention can also be applied to appropriate control such as brake control and suspension control.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the solenoid valve is provided with the hydraulic pressure supply mechanism, a failure occurs in the operation mechanism of the solenoid valve, the valve element stops, and the output port is disconnected. Even if a state where the output is fixed occurs, the hydraulic pressure supply mechanism applies a hydraulic pressure to the valve body to operate again, thereby controlling the output from the output port.
[0056]
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1, the output port of the solenoid valve is connected to at least one hydraulic chamber provided on a pair of pulleys of the belt-type continuously variable transmission. Since the communication is established, a failure occurs in the operating mechanism of the solenoid valve, so that the output from the output port is fixed or the winding diameter of the pair of pulleys is fixed. By the hydraulic pressure supply mechanism of the solenoid valve, the hydraulic pressure acts on the valve body to operate again, so that the output from the output port can be changed. As a result, it is possible to change the winding diameter again to execute the speed change of the belt-type continuously variable transmission or to control the belt clamping pressure.
[0057]
According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 2, the solenoid valve is connected to a hydraulic chamber of a pulley having a function of controlling a speed ratio of the belt-type continuously variable transmission. The hydraulic pressure in the hydraulic chamber changes according to the control of the output of the output port when the operation mechanism fails, so that the speed ratio of the belt-type continuously variable transmission is increased. . Therefore, abrupt deceleration immediately after the solenoid valve fails in the belt-type continuously variable transmission can be suppressed, and at the time of start, the speed ratio can be increased to improve start acceleration.
[0058]
According to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of claim 2 or 3, the hydraulic chamber of the solenoid valve and a pulley hydraulic chamber having a function of controlling the belt clamping pressure of the belt-type continuously variable transmission. The hydraulic pressure in the hydraulic chamber changes according to control of the output of the output port when the operation mechanism fails, so that the belt clamping pressure of the belt-type continuously variable transmission increases. With this configuration, belt slippage immediately after the solenoid valve fails can be suppressed. Further, even when the belt-type continuously variable transmission is driven again after the failure of the solenoid valve is detected, it is possible to quickly control the belt clamping pressure to an appropriate value.
[0059]
According to the fifth aspect of the invention, in addition to the effect of any one of the second to fourth aspects, when a failure occurs in the solenoid valve, the belt-type continuously variable transmission gently upshifts, A sudden increase in the driving force is avoided, and fail-safe of the vehicle is established. Thereafter, when the output from the output port is changed by applying a hydraulic pressure to the valve body by the hydraulic pressure supply mechanism provided in the solenoid valve, the speed ratio of the belt-type continuously variable transmission increases. Thus, the torque for the vehicle to restart can be obtained. As a result, restartability can be ensured after the fail-safe of the vehicle is established.
[0060]
According to the invention of claim 6, in addition to the effect of any of the inventions of claims 2 to 5, if a failure occurs in the solenoid valve, the belt clamping pressure of the belt type continuously variable transmission increases and the belt Slip is prevented and vehicle fail-safe is established. Then, the output from the output port is changed by applying a hydraulic pressure to the valve body by a hydraulic pressure supply mechanism provided in the solenoid valve. Therefore, the belt clamping pressure of the belt-type continuously variable transmission can be reduced. As a result, even when the vehicle is restarted after the failsafe of the vehicle is established, it is possible to quickly control the belt clamping pressure to an appropriate value. Therefore, it is possible to prevent excessive input to the trans-axle case and the belt of the vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a state in which an example of an electromagnetic valve according to the present invention is applied to a shift control in a belt-type continuously variable transmission.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a state in which another example of the solenoid valve of the present invention is applied to belt clamping force control in a belt-type continuously variable transmission.
[Explanation of symbols]
1, 16: solenoid valve, 3, 3A: output port, 5, 22: spool, 7, 7A: coil, 8, 8A: hydraulic supply mechanism, 9, 9A: hydraulic supply port, 10: belt-type continuously variable transmission , 11: primary pulley, 15A, 20A: hydraulic chamber, 17: secondary pulley.

Claims

In an electromagnetic valve that controls the output of an output port by operating a valve body by electromagnetic force,
When a failure occurs in the operation mechanism that operates the valve body by the electromagnetic force, a hydraulic pressure supply mechanism that controls the output of the output port is provided by applying a hydraulic pressure to the valve body. Solenoid valve.

A belt-type continuously variable transmission in which a belt is wound around a pair of pulleys each having a hydraulic chamber, and the output port is connected to at least one of the hydraulic chambers in the belt-type continuously variable transmission. The solenoid valve according to claim 1, wherein:

The hydraulic chamber to which the output port is connected includes a hydraulic chamber for a pulley having a function of controlling a speed ratio of the belt-type continuously variable transmission,
When a hydraulic pressure acts on the valve body from the hydraulic pressure supply mechanism at the time of a failure of the operation mechanism, the supply / discharge state of the hydraulic oil in the hydraulic chamber changes according to the control of the output of the output port, and the belt 3. The solenoid valve according to claim 2, wherein the speed ratio of the continuously variable transmission is increased.

The hydraulic chamber to which the output port is connected includes a hydraulic chamber of a pulley having a function of controlling a squeezing pressure on the belt,
When a hydraulic pressure acts on the valve body from the hydraulic pressure supply mechanism at the time of a failure of the operation mechanism, the supply / discharge state of the hydraulic oil in the hydraulic chamber changes according to the control of the output of the output port, and the belt The solenoid valve according to claim 2, wherein a squeezing pressure with respect to the solenoid valve is increased.

When the operation mechanism fails and the vehicle having the belt-type continuously variable transmission starts, hydraulic pressure acts on the valve element from the hydraulic pressure supply mechanism, and the output of the output port is controlled. The electromagnetic device according to any one of claims 2 to 4, wherein a supply / discharge state of the pressure oil in the hydraulic chamber is changed so that a speed ratio of the belt-type continuously variable transmission is increased. valve.

When the operation mechanism fails and the vehicle having the belt-type continuously variable transmission starts, hydraulic pressure acts on the valve element from the hydraulic pressure supply mechanism, and the output of the output port is controlled. The solenoid valve according to any one of claims 2 to 5, wherein a supply / discharge state of the pressure oil in the hydraulic chamber changes, and a clamping pressure on the belt increases.