JP2017207191A - 油圧機器用油圧回路 - Google Patents

Abstract

【課題】プーリー機構に対し常時駆動ポンプによってベース油圧を供給しながら、電動ポンプによってプーリー変速比制御に必要な油圧を交互に供給する油圧回路において、電動ポンプを駆動するモータを小型化する。
【解決手段】両プーリー間でオイルを交互に移動させる第２ポンプ２０とＤＮプーリーＰｕ２との間に、フィードバック圧とパイロット圧との力の釣り合いによって調圧対象を一定値に調圧するリミットバルブ３０を設ける。リミットバルブ３０の調圧対象は、第２ポンプ２０のポートＰ２２側の圧力ＰＡとし、フィードバック圧としてＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲを、パイロット圧として点第２ポンプ２０のポートＰ２２側の圧力ＰＡをそれぞれ導入する。また、リミットバルブ３０の弁体３１において圧力ＰＡが作用する作用面積Ｓ１と、ＤＲプーリー駆動圧ＰＲが作用する作用面積Ｓ２を互いに等しくする。
【選択図】図１

Description

本発明は油圧機器用油圧回路に関し、より詳細には一対で動作する油圧機器に対し第１ポンプによって機器の動作に最低限必要な第１油圧を常時供給しながら、第２ポンプによって機器の変速制御に必要な第２油圧を交互に供給する油圧機器用油圧回路に関するものである。

従来、第２プーリーに対しベルト容量保持に必要な油圧（セカンダリ圧）を供給する第１電動ポンプと、第１プーリーと第２プーリーとの間で変速に必要なオイルを交互に移動させる第２電動ポンプとを備え、これら２個の電動ポンプを用いて第１プーリーの駆動圧（プライマリ圧）と第２プーリーの駆動圧（セカンダリ圧）を、圧力制御弁・リニアソレノイド等を介さずに直接制御するように構成されたベルト式無段変速機（ＣＶＴ）用油圧回路が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

上記ＣＶＴ用油圧回路は、第１電動ポンプを駆動する第１モータを制御するための第１制御器と、第２電動ポンプを駆動する第２モータを制御するための第２制御器とを別個独立に備えている。第１制御器は、実セカンダリ圧を目標セカンダリ圧に一致させるフィードバック制御に、第２電動ポンプへの変速流量変化に対応させるフィードフォワード補償を加えながら第１モータを制御することとしている。一方、第２制御器は、第１プーリーの駆動圧が最低プライマリ圧を下回らないように第２電動ポンプの変速流量を制限しながら第２モータを制御することとしている。

特開２０００−１９３０７５号公報

ところで、急停止又はキックダウンのように極めて短時間に変速比（プーリーレシオ）を変える場合、高いプーリー駆動圧（油圧）を極めて短時間に発生させる必要がある。高い油圧を電動ポンプで発生させるためには、大きなトルク（動力）を発生させるモータが必要となる。

上記特許文献１に記載のＣＶＴ用油圧回路の場合、２個の電動ポンプを用いて第１プーリーの駆動圧（プライマリ圧）と第２プーリーの駆動圧（セカンダリ圧）を直接制御するように構成されているため、急停止又はキックダウン等の急変速に必要なプライマリ圧及びセカンダリ圧をそれぞれ瞬時に確保することが出来るものと考えられる。

しかし、上記油圧回路の場合、プーリーにかける油圧エネルギーの全てを２個のモータ（第１及び第２モータ）から供給しているため、急停止又はキックダウンにおいて第２モータの駆動トルクは必然的に大きくなる。同様に、車両の全開発進や登り坂において第１モータの駆動トルクは必然的に大きくなる。

その結果、全ての走行状況においてプーリーに求められる油圧エネルギーの全てを第１及び第２モータから賄う場合、各モータのサイズ及び重量、ひいては油圧回路全体の寸法及び重量が大きくなるという問題がある。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであり、その目的は、一対で動作する油圧機器に対し第１ポンプによって機器の動作に最低限必要な第１油圧を常時供給しながら、第２ポンプによって機器の変速制御に必要な第２油圧を交互に供給する油圧回路において、第２ポンプを駆動するモータの小型化が可能な油圧機器用油圧回路を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る油圧機器用油圧回路は、一対で動作する第１及び第２油圧機器（Ｐｕ１、Ｐｕ２）と、前記第１及び第２油圧機器を駆動するために最低限必要となるベース油圧を常時供給する第１ポンプ（１０）と、前記第１及び第２油圧機器の間でオイルを交互に移動させる第２ポンプ（２０）と、前記第１ポンプ（１０）と前記第２油圧機器（Ｐｕ２）を接続する第１ライン（１）と、前記第２ポンプ（２０）と前記第１油圧機器（Ｐｕ１）を接続する第２ライン（２）と、前記第２ポンプ（２０）と前記第２油圧機器（Ｐｕ２）を接続する第３ライン（３）と、フィードバック圧とパイロット圧との力の釣り合いによって調圧対象を一定値に調圧する第１バルブ（３０）とを備えた油圧回路であって、前記第１バルブ（３０）は前記第２ポンプ（２０）と前記第２油圧機器（Ｐｕ２）との間に配置され、前記フィードバック圧として前記第２ポンプ（２０）の前記第２油圧機器（Ｐｕ２）側の圧力（ＰＡ）を取り込むと共に、パイロット圧として前記第１油圧機器（Ｐｕ１）の駆動圧（ＰＤＲ）を取り込むことを特徴とする。

上記構成では、第１バルブ（３０）のパイロット圧は第１油圧機器の駆動圧（ＰＤＲ）であり、これは第２ポンプ（２０）の第１油圧機器（Ｐｕ１）側の圧力である。また、同フィードバック圧（調圧対象の圧力）は、第２ポンプ（２０）の第２油圧機器（Ｐｕ２）側の圧力（ＰＡ）である。つまり、第１バルブ（３０）は、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）を取り込みながら、その差圧（Ｐ２０）によって駆動されることとなる。従って、調圧対象の圧力（ＰＡ）を調圧することは、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）を調圧することに等しくなる。

従って、例えば、調圧対象の圧力（ＰＡ）、すなわち第２油圧機器の駆動圧（ＰＤＮ）が第１油圧機器の駆動圧（ＰＤＲ）より大きい場合であって、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）が予め設定した値（設定圧）を超える場合、第１バルブ（３０）は調圧対象の圧力（ＰＡ）を下げ、これにより、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）を一定値（ｆ（Ｘ１）、ｆ（Ｘ２））に調圧することが可能となる。すなわち、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）を一定値以下に制限することが可能となる。

これにより、急停止又はキックダウン等の急変速状態において第２ポンプ（２０）を駆動するモータ（Ｍ）のトルク増大（出力増大）を抑えることが可能となる。その結果、第２ポンプ（２０）を駆動するモータ（Ｍ）の小型化が可能となる。

本発明に係る油圧機器用油圧回路の第２の特徴は、前記第１バルブ（３０）は、外周面に凹凸が形成された弁体（３１）、該弁体が摺動するボディ（３２）、及び該弁体を付勢するスプリング（３３）によって構成され、前記第２ポンプ（２０）の第２油圧機器（Ｐｕ２）側の圧力（ＰＡ）及び前記第１油圧機器（Ｐｕ１）の駆動圧（ＰＤＲ）が前記弁体（３１）の両軸端にそれぞれ作用することである。

上記構成では、スプリング（３３）の荷重圧（ｆ（Ｘ））と第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）とが弁体（３１）に対し同時に作用している。従って、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）がスプリング（３３）の初期荷重圧（ｆ（０））を上回るときに、弁体（３１）が軸方向に素早く動き始める。そして、スプリング（３３）の荷重圧（ｆ（Ｘ））と第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）が釣り合う位置で、弁体（３１）は静止する。このことは、第１バルブ（３０）によって第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）をスプリング（３３）の荷重圧（ｆ（Ｘ））に等しくする（調圧する）ことが可能であることを示している。

従って、例えば、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）がスプリング（３３）の荷重圧（ｆ（Ｘ））に釣り合うときに、弁体（３１）に形成された凸部（３１ａ）によって一のポート（Ｐ４）を閉じ、又は凹部（３１ｂ）によってポート間（Ｐ３−Ｐ２）を連通することにより、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）を一定値（ｆ（Ｘ））に調圧することが可能となる。これにより、第２油圧機器の駆動圧（ＰＤＮ）が第１油圧機器の駆動圧（ＰＤＲ）より大きい場合に、第２ポンプ（２０）を駆動するモータ（Ｍ）のトルク増大（出力増大）を抑えることが可能となる。

本発明に係る油圧機器用油圧回路の第３の特徴は、前記第１バルブ（３０）は内部に第１油路（Ｐ４−Ｐ３）及び第２油路（Ｐ３−Ｐ２）を有すると共に、前記弁体（３１）が該第１油路を閉じる第１バルブ位置（Ｂ）ならびに前記弁体（３１）が該第２油路を開ける第２バルブ位置（Ｃ）を有することである。

上記構成では、第１バルブ（３０）は、調圧対象である第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）に対して異なる２つの制限値又は調圧値（ｆ（Ｘ１）、ｆ（Ｘ２））を持つこととなる。これにより、例えば、第２ポンプ（２０）を流れるオイルの方向（第１油圧機器（Ｐｕ１）に流入する方向、或いは第１油圧機器（Ｐｕ１）から流出する方向）に応じて、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）を制限値以下に抑えることが可能となる。

本発明に係る油圧機器用油圧回路の第４の特徴は、前記第２ポンプ（２０）の前記第２油圧機器（Ｐｕ２）側の圧力（ＰＡ）が作用する前記弁体（３１）の作用面積（Ｓ１）と、前記第１油圧機器（Ｐｕ１）の駆動圧（ＰＤＲ）が作用する前記弁体（３１）の作用面積（Ｓ２）は互いに等しいことである。

上記構成では、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）と弁体（３１）の移動量（Ｘ）との関係が単純化（直線化）される。これにより、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）に対する制限値（ｆ（Ｘ））を容易に設定することが出来るようになる。

本発明に係る油圧機器用油圧回路の第５の特徴は、フィードバック圧とパイロット圧との力の釣り合いによって第１ポンプ（１０）の吐出圧を第２油圧機器（Ｐｕ２）の駆動圧（ＰＤＮ）に調圧する第２バルブ（４０）と、前記第２バルブ（４０）に対しパイロット圧を供給するリニアソレノイド（５０）と、前記リニアソレノイド（５０）に対し元圧を供給する第３バルブ（６０）とを備えることである。

上記構成では、モータに依らずに第１ポンプ（１０）の吐出圧を所望の圧力に素早く調圧することが可能となる。これにより、機器の駆動上最低限必要となるベース油圧源を機械的に構成することが可能となる。これは油圧回路全体の小型化に寄与することとなる。

本発明に係る油圧機器用油圧回路の第６の特徴は、前記第１バルブ（３０）にフィードバック圧を供給する第５ライン（５）が逆止弁（９）を介して前記第１ライン（１）に接続することである。

上述した通り、例えば、第２油圧機器の駆動圧（ＰＤＮ）が第１油圧機器の駆動圧（ＰＤＲ）より大きい場合であって、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）が設定圧を超える場合、第１バルブ（３０）の弁体（３１）が軸方向に移動して第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）を一定値（ｆ（Ｘ１）、ｆ（Ｘ２））に調圧する。そして、その差圧（Ｐ２０）が一定値を下回るときに、第１バルブ（３０）の弁体（３１）は軸方向逆向きに移動して元の位置（バルブ位置Ａ）に戻り始める。

この場合、第５ライン（５）中のオイルは弁体（３１）の移動（戻り）の妨げとなる。最悪の場合、弁体（３１）が元の位置（バルブ位置Ａ）に戻る（復帰する）ことが出来なくなる。

そこで、第５ライン（５）は逆止弁（９）を介して第１ライン（１）に接続する。これにより、第５ライン（５）のライン圧（ＰＡ）が第２油圧機器の駆動圧（ＰＤＮ）より高くなる場合、逆止弁（９）が開くことになる。逆止弁（９）が開くことにより、第５ライン（５）中の余剰圧力に係るオイルは逆止弁（９）を介して排出されるようになる。これにより、第１バルブ（３０）は正常に復帰することが出来るようになる。

本発明に係る油圧機器用油圧回路の第７の特徴は、前記第１及び第２油圧機器（Ｐｕ１、Ｐｕ２）は、一対のプーリー機構である。

上記構成では、プーリーの摩擦伝動に最低限必要とされるベース油圧は第１ポンプ（１０）によって安定に供給されるようになる。他方、プーリー変速比制御に必要な油圧は第２ポンプ（２０）によって素早く供給されるようになる。また、第２油圧機器の駆動圧（ＰＤＮ）が第１油圧機器の駆動圧（ＰＤＲ）より大きい場合であって、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）が設定圧を超える場合に、第１バルブ（３０）が瞬時に作動して第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）を一定値以下に制限する。これにより、第２油圧機器の駆動圧（ＰＤＮ）が第１油圧機器の駆動圧（ＰＤＲ）より大きい場合に、第２ポンプ（２０）の差圧（Ｐ２０）を一定値以下に制限することが可能となる。その結果、第２ポンプ（２０）を駆動するモータ（Ｍ）のトルク増大（出力増大）を抑えることが可能となる。これにより、モータ（Ｍ）の小型化が可能となると共に、モータ（Ｍ）の出力が小さい場合であってもキックダウン・急停止等の素早い変速比制御が可能となる。

本発明の油圧機器用油圧回路によれば、一対で動作する油圧機器に対し第１ポンプによって機器の動作に最低限必要な第１油圧を常時供給しながら、第２ポンプによって機器の変速制御に必要な第２油圧を交互に供給する油圧回路において、第２ポンプ（２０）を駆動するモータ（Ｍ）を小型化することが可能となる。

本実施形態に係る油圧回路の構成を簡略化して示した説明図である。 本実施形態に係るリミットバルブを示す要部断面説明図である。 本実施形態に係るリミットバルブのバルブ位置を示す説明図である。 プーリー制御装置が実プーリー位置を目標プーリー位置に等しくするように、第２ポンプのモータを制御した際の各データの時系列変化を示すグラフである。 本実施形態に係る位置指令及び外力を示す説明図である。 本実施形態に係るリミットバルブのバルブ位置Ａにおける本油圧回路の動作を示す説明図である。 本実施形態に係るリミットバルブのバルブ位置Ｂにおける本油圧回路の動作を示す説明図である。 本実施形態に係るリミットバルブのバルブ位置Ｃにおける本油圧回路の動作を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る油圧回路１００の構成を簡略化して示した説明図である。
この油圧回路１００は、第１ポンプ１０及び第２ポンプ２０を併用してベルト式無段変速機（以下、「ＣＶＴ」ともいう。）のドライブプーリー（以下、「ＤＲプーリー」という。）Ｐｕ１及びドリブンプーリー（以下、「ＤＮプーリー」という。）Ｐｕ２にオイル（油圧）を供給するＣＶＴ用油圧回路である。第１ポンプ１０はＣＶＴの摩擦伝動に最低限必要とされる圧力（＝一定値）をＤＲプーリーＰｕ１及びＤＮプーリーＰｕ２へ供給する。一方、第２ポンプ２０はオイルを両プーリーＰｕ１,Ｐｕ２間で交互に移動することにより、ＣＶＴの変速比制御に必要とされる圧力（以下、「変速比圧」ともいう。）をＤＲプーリーＰｕ１又はＤＮプーリーＰｕ２へ交互に供給する。

特に、第２ポンプ２０とＤＮプーリーＰｕ２との間には、ポンプ差圧制限機構１１０（一点鎖線にて囲まれた部分）が設けられている。詳細については後述するが、このポンプ差圧制限機構１１０は、ＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮがＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲより大きい場合であって、第２ポンプ２０の差圧Ｐ２０が予め設定した値（設定圧）を超える場合に、第２ポンプ差圧Ｐ２０を一定値以下に制限するように構成されている。

第２ポンプ差圧Ｐ２０が一定値以下に制限されることにより、例えば巡行状態から急停止又はキックダウン等の急変速状態において第２ポンプ２０を駆動するモータＭのトルク（出力）が増大することを好適に抑えることができるようになる。これによりモータＭを小型化することが可能となる。なお、ここで言う「第２ポンプ差圧Ｐ２０」とは、ポートＰ２２に対するポートＰ２１のポート間圧力差を意味する。本油圧回路１００では、第２ポンプ差圧Ｐ２０は「ＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲ」と「点Ａの圧力ＰＡ」との差（すなわち、Ｐ２０＝ＰＤＲ−ＰＡ）に等しくなる。以降において、ＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲが点Ａの圧力ＰＡより高くなる方向を「差圧プラス方向」と、同低くなる方向を「差圧マイナス方向」と言う場合がある。

また、点Ａの圧力ＰＡは、リミットバルブ３０の第３ポートＰ３と第４ポートＰ４が連通している場合、ＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮに常に等しくなる。

上記油圧回路１００の構成として、第１ポンプ１０とＤＮプーリーＰｕ２とを接続する第１ライン１と、第２ポンプ２０とＤＲプーリーＰｕ１とを接続する第２ライン２と、第２ポンプ２０とＤＮプーリーＰｕ２とを接続する第３ライン３と、第２ライン２から分岐してリミットバルブ３０に接続する第４ライン４と、第３ライン３から分岐してリミットバルブ３０に接続する第５ライン５と、リミットバルブ３０とリザーバ７とを接続する第６ライン６と、オイルを貯留するリザーバ７と、点Ａの圧力がＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮを超える場合に第５ライン５と第１ライン１を連通させる逆止弁９と、エンジンＥによって常時駆動される第１ポンプ１０と、モータＭによって駆動される第２ポンプ２０と、一定条件下で第２ポンプ２０の差圧Ｐ２０を一定値以下に制限するリミットバルブ３０と、ＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮを設定圧に調圧するＰＤＮレギュレータバルブ４０と、ＰＤＮレギュレータバルブ４０の調圧基準圧（設定圧）となるパイロット圧を供給するＰＤＮソレノイドバルブ５０と、ＰＤＮソレノイドバルブ５０に元圧を供給するクラッチリデューシングバルブ６０と、を具備して構成されている。以下、各構成について更に詳細に説明する。

第１ライン１は、第１ポンプ１０から吐出されるオイルをＤＲプーリーＰｕ１及びＤＮプーリーＰｕ２に移送するための油路である。第１ライン１と第３ライン３は、図中の点Ｃ１で連通している。従って、第１ポンプ１０から吐出されるオイルは、一部がＤＮプーリーＰｕ２に供給され、残りが第３ライン３を通って第２ポンプ２０に供給される。第２ポンプ２０に供給されたオイルは、第２ポンプ２０によって昇圧された後、第２ライン２を通ってＤＲプーリーＰｕ１に供給される。

第２ライン２は、変速比圧（第２ポンプ差圧Ｐ２０）に係るオイルをＤＲプーリーＰｕ１に移送するための油路である。第２ライン２のライン圧（つまり、ＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲ）は、第４ライン４を介してリミットバルブ３０にパイロット圧として供給される。

第３ライン３は、第２ポンプ２０とリミットバルブ３０を接続する第３ライン３ａと、リミットバルブ３０と第１ライン１を接続する第３ライン３ｂとから構成される。第３ライン３は、第２ライン２と同様に、変速比圧（第２ポンプ差圧Ｐ２０）に係るオイルをＤＮプーリーＰｕ２に移送するための油路である。

第３ライン３ａのライン圧（つまり、点Ａの圧力ＰＡ）は、第５ライン５を介してリミットバルブ３０にフィードバック圧として供給される。従って、第２ポンプ差圧Ｐ２０（＝ＰＤＲ−ＰＡ）は、第４ライン４及び第５ライン５を介してリミットバルブ３０の弁体３１（図２）に常時作用している。

リミットバルブ３０は、外部に５つのポートＰ１〜Ｐ５とを有し、第３ポートＰ３と第４ポートＰ４を連通する第１油路と、第３ポートＰ３と第２ポートＰ２を連通する第２油路とを選択的に切り替えるように構成されている。

また、リミットバルブ３０は、後述するＡからＣにて示される３つのバルブ位置を有している。従って、詳細については後述するが、第２ポンプ差圧Ｐ２０が差圧マイナス方向において設定圧を超える場合、弁体がバルブ位置ＡからＢ又はＣに移動して、第４ポートＰ４（第３ライン３）を絞りながら閉じる又は第２ポートＰ２（第６ライン６）を開としてリザーバ７にオイルをドレインするように構成されている。

つまり、リミットバルブ３０は、点Ａの圧力ＰＡをフィードバック圧として且つＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲをパイロット圧として導入して、第２ポンプ差圧Ｐ２０（＝ＰＤＲ−ＰＡ）が差圧マイナス方向において設定圧を超える場合に、第２ポンプ差圧Ｐ２０を一定値以下に制限（調圧）するように動作する。従って、リミットバルブ３０の調圧対象は、点Ａの圧力ＰＡである。なお、弁体３１（図２）において点Ａの圧力ＰＡが作用する作用面積Ｓ１とＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲが作用する作用面積Ｓ２は、互いに等しくなるように設定されている。そのため、リミットバルブ３０が点Ａの圧力ＰＡを調圧することは、結果的に第２ポンプ差圧Ｐ２０を調圧することに等しくなる。

ＰＤＮレギュレータバルブ４０は、第１ポンプ１０の吐出圧を元圧及びフィードバック圧として取り込み、フィードバック圧とパイロット圧及びスプリング荷重圧との力の釣り合いによって、ＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮをパイロット圧に等しくなるように調圧する。なお、パイロット圧はＰＤＮソレノイドバルブ５０によって供給される。

ＰＤＮソレノイドバルブ５０は、クラッチリデューシングバルブ６０の出口圧を元圧として、リニアソレノイドによって指令値（ＰＤＮＣＭＤ）に等しくなるように調圧し、その出力値をパイロット圧としてＰＤＮレギュレータバルブ４０に出力する。

クラッチリデューシングバルブ６０は、第１ポンプ１０の吐出圧を元圧とし且つ出口圧をフィードバック圧として取り込み、フィードバック圧とスプリング荷重圧との力の釣り合いによって、出口圧をスプリング荷重圧に等しくなるように調圧する。

従って、上記ＰＤＮレギュレータバルブ４０、ＰＤＮソレノイドバルブ５０及びクラッチリデューシングバルブ６０によって、第１ポンプ１０の吐出圧を安定に且つ素早く指令値（ＰＤＮＣＭＤ）に等しくすることが可能となる。

第１ポンプ１０は、容積型ポンプ、例えば内接ギヤポンプである。ＤＲプーリーＰｕ１及びＤＮプーリーＰｕ２に対し、ＣＶＴの摩擦伝動に最低限必要されるベース油圧を供給する。

第２ポンプ２０は、一方のプーリーから他方のプーリーへ交互に変速比制御に必要なオイルを移動させる往復式ポンプである。従って、オイルがＤＲプーリーＰｕ１へ供給される場合、ポートＰ２１は吐出口となり、ポートＰ２２は吸込口となる。他方、オイルがＤＮプーリーＰｕ２へ供給される場合、ポートＰ２２は吐出口となり、ポートＰ２１は吸込口となる。

また、本実施形態では、第２ポンプ２０のオイル流量（第２ポンプ流量）Ｑ２０は、ＤＲプーリーＰｕ１のオイル流量（ＤＲプーリー流量）ＱＤＲに殆ど等しくなる。すなわち、ＤＲプーリーＰｕ１から流出する（戻って来る）オイルの殆どは、第２ポンプ２０を経由して点Ａに流入する。他方、ＤＲプーリーＰｕ１へ流入する（送り出される）オイルの殆どは、第２ポンプ２０を経由して点Ａから流出する。

プーリー制御装置ＰＣＵは、実プーリー位置ＰＩＳＡを目標プーリー位置ＰＩＳＴに追従する（近付ける）ように第２ポンプ２０のモータＭの出力（動力）を制御する。これについては、図４を参照しながら後述する。

図２は、本実施形態に係るリミットバルブ３０を示す要部断面説明図である。なお、説明の都合上、各ポートに接続される油路（第３ライン３ａ,３ｂ、第４ライン４、第５ライン５、第６ライン６）についても併せて図示されている。

リミットバルブ３０は、弁体３１とボディ３２とスプリング３３とから構成されている。弁体３１には軸方向左側から順に、第４ポートＰ４を絞る又は閉じるための第１周状凸部３１ａと、第４ポートＰ４と第３ポートＰ３又は第３ポートＰ３と第２ポートＰ２を選択的に連通する第１周状凹部３１ｂと、第２ポートＰ２を絞る又は閉じるための第２周状凸部３１ｃと、がそれぞれ形成されている。

ボディ３２には軸方向右側から順に、第４ライン４を介して第２ポンプ２０のポートＰ２１の圧力（＝ＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲ）を導入するための第１ポートＰ１と、第６ライン６を介してオイルをリザーバ７にドレインするための第２ポートＰ２と、ＤＲプーリーＰｕ１からオイルを授受するための第３ポートＰ３と、ＤＮプーリーＰｕ２からオイルを授受するための第４ポートＰ４と、第５ライン５を介して第２ポンプ２０のポートＰ２２の圧力（＝点Ａの圧力ＰＡ）を導入するための第５ポートＰ５とがそれぞれ形成されている。さらに弁体３１が突き当たる左エンド部３２ａと、スプリング３３が突き当たる右エンド部３２ｂとがそれぞれ形成されている。

弁体３１において、第２ポンプ２０のポートＰ２２の圧力が作用する軸方向の投影面積（ピストン作用面積）Ｓ１と、第２ポンプ２０のポートＰ２１の圧力が作用する軸方向の投影面積（ピストン作用面積）Ｓ２は等しくなっている。これにより、第２ポンプ差圧Ｐ２０と弁体３１の移動量Ｘとの関係が単純化されることになる。例えば、弁体３１の移動量がＸのときのスプリング荷重をＫ・（Ｘ０＋Ｘ）（Ｋ：バネ定数、Ｘ０：初期収縮量）とするとき、弁体３１が静止するときの力の釣り合いは、ＰＡ×Ｓ１＝ＰＤＲ×Ｓ２＋Ｋ・（Ｘ０＋Ｘ）、すなわち、ＰＡ−ＰＤＲ＝（Ｋ／Ｓ１）・（Ｘ０＋Ｘ）（≡ｆ（Ｘ））、となる。すなわち、弁体３１が静止するときのスプリング荷重圧ｆ（Ｘ）が、第２ポンプ差圧Ｐ２０の制限値（リミット値）に等しくなる。

従って、リミットバルブ３０が制限する第２ポンプ差圧Ｐ２０の第１制限値として、弁体３１の移動量ＸがＸ１となる時のスプリング荷重圧ｆ（Ｘ１）（＝（Ｋ／Ｓ１）・（Ｘ０＋Ｘ１））を設定することが可能である。Ｘ１は、第１周状凸部３１ａが第４ポートＰ４開口を閉じる直前における弁体３１の左エンド部３２ａからの移動量である。この場合、第２ポンプ差圧Ｐ２０がスプリング荷重圧ｆ（Ｘ１）に等しくなるときに第４ポートＰ４が閉じられることになる。

この第１制限値は、ＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮがＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲより大きい場合であって、オイルがＤＲプーリーＰｕ１に流入している場合に、リミットバルブ３０が制限する第２ポンプ差圧Ｐ２０である。

リミットバルブ３０が制限するその他の第２ポンプ差圧Ｐ２０の第２制限値として、弁体３１の移動量ＸがＸ２となる時のスプリング荷重圧ｆ（Ｘ２）（＝（Ｋ／Ｓ１）・（Ｘ０＋Ｘ２））を設定することが可能である。Ｘ２は、第２周状凸部３１ｃが第２ポートＰ２開口を開ける直前における弁体３１の左エンド部３２ａからの移動量である。この場合、第２ポンプ差圧Ｐ２０がスプリング荷重圧ｆ（Ｘ２）に等しくなるときに第２ポートＰ２が開けられ、オイルが第６ライン６を介してリザーバ７にドレインされることになる。

この第２制限値は、ＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮがＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲより大きい場合であって、オイルがＤＲプーリーＰｕ１から流出している場合に、リミットバルブ３０が制限する第２ポンプ差圧Ｐ２０である。

図３は、本実施形態に係るリミットバルブ３０のバルブ位置を示す説明図である。

バルブ位置Ａでは、初期スプリング荷重圧ｆ（０）（＝（Ｋ／Ｓ１）・（Ｘ０））が第２ポンプ差圧Ｐ２０を上回っており、弁体３１がスプリング３３に押されて左エンド部３２ａに突き当たっている状態である。この場合、第４ポートＰ４及び第３ポートＰ３がともに開いた状態である。従って、第３ライン３は開いた状態（連通状態）にある。なお、この初期スプリング荷重圧ｆ（０）のことを単に「設定圧」と言う場合がある。

バルブ位置Ｂは、第１周状凸部３１ａによって第４ポートＰ４が閉じられる直前の状態である。バルブ位置Ａにおいて、第２ポンプ差圧Ｐ２０が初期スプリング荷重圧ｆ（０）を上回るとき、弁体３１は軸方向右側に移動し始める。弁体３１が移動することにより第４ポートＰ４が絞られる。第４ポートＰ４が絞られることによって点Ａの圧力ＰＡが低下するようになる。最終的に弁体３１は、第１周状凸部３１ａによって第４ポートＰ４が閉じられるバルブ位置Ｂを中心にバランスするようになる。弁体３１がバルブ位置Ｂを中心にバランスする場合、第２ポンプ差圧Ｐ２０は一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ１））に調圧される。

なお、バルブ位置Ｂにおいて、第２ポンプ差圧Ｐ２０がスプリング荷重圧ｆ（Ｘ１）より小さくなると、弁体３１がスプリング３３によって軸方向左側へ押されバルブ位置Ａ側に戻り始める。

バルブ位置Ｃは、第２周状凸部３１ｃによって第２ポートＰ２が開けられた直後の状態である。バルブ位置Ｂにおいて第４ポートＰ４が閉じられてもなお、第２ポンプ差圧Ｐ２０がスプリング荷重圧ｆ（Ｘ１）を上回っている場合は、弁体３１はバルブ位置Ｂを通過してさらに軸方向右側に移動し始める。そして、弁体３１は、スプリング荷重圧ｆ（Ｘ２）と第２ポンプ差圧Ｐ２０が釣り合うバルブ位置Ｃを中心にバランスするようになる。弁体３１がバルブ位置Ｃを中心にバランスする場合、オイルはリザーバ７にドレインされると共に、第２ポンプ差圧Ｐ２０は一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ２））に調圧される。

なお、バルブ位置Ｃにおいて、第２ポンプ差圧Ｐ２０がスプリング荷重圧ｆ（Ｘ２）より小さくなると、弁体３１がスプリング３３によって軸方向左側へ押されバルブ位置Ａ側に戻り始める。

以上の通り、第２ポンプ差圧Ｐ２０が初期スプリング荷重圧ｆ（０）を超えると、弁体３１は軸方向右側に移動して、先ず第３ライン３の開閉に係る第４ポートＰ４を絞りながら第２ポンプ差圧Ｐ２０を一定値（＝ｆ（Ｘ１））に調圧する。そして、第４ポートＰ４が閉じられてもなお、第２ポンプ差圧Ｐ２０がスプリング荷重圧ｆ（Ｘ１）より大きい場合は、更に軸方向右側に移動して第６ライン６の開閉に係る第２ポートＰ２を開け、オイルをドレインしながら第２ポンプ差圧Ｐ２０を一定値（＝ｆ（Ｘ２））に調圧する。

このように、リミットバルブ３０は、第２ポンプ２０を流れるオイルの方向に応じて、バルブ位置ＡからＢへ作動し、或いはバルブ位置ＡからＣへ作動して、第２ポンプ差圧Ｐ２０を一定値に調圧する。

図４は、プーリー制御装置ＰＣＵが実プーリー位置ＰＩＳＡを目標プーリー位置ＰＩＳＴ（図５（ａ））に等しくなるように、第２ポンプ２０のモータＭを制御した際の各データの時系列変化を示すグラフである。

なお、図５（ａ）に示されるように、目標プーリー位置ＰＩＳＴとして、最小プーリー位置Ｌから最大プーリー位置４Ｌを経由して最小プーリー位置Ｌに戻る周期８Ｔの２サイクル正弦波振動を与えた。ここでの実プーリー位置ＰＩＳＡは、ＤＲプーリーＰｕ１の位置としている。

また、ＤＲプーリーＰｕ１からＤＮプーリーＰｕ２へのベルトを介した力の伝達を模擬するため、ＤＲプーリーＰｕ１及びＤＮプーリーＰｕ２に対し、図５（ｂ）に示される外力が負荷されている。外力は、時刻２Ｔから１０Ｔでは、巡行状態を模擬するため、振幅Ｆ／４且つ周期４Ｔの２サイクル正弦波荷重が負荷されている。一方、時刻１０Ｔから１８Ｔでは、急停止又はキックダウン等の急変速状態を模擬するため、振幅４Ｆ且つ周期４Ｔの２サイクル正弦波荷重が負荷されている。

再び図４に戻り、データは、上から順に、プーリー流量ＱＤＲ,ＱＤＮ及び第２ポンプ流量Ｑ２０、プーリー駆動圧ＰＤＲ,ＰＤＮ及び指令値ＰＤＮＣＭＤ、第２ポンプ差圧Ｐ２０及び点Ａの圧力ＰＡ、並びにリミットバルブ３０のバルブ位置に関する時刻２Ｔから時刻１８Ｔにおける時系列変化をそれぞれ示している。以下、各データについて説明する。

先ず図５（ａ）について、実プーリー位置ＰＩＳＡは目標プーリー位置ＰＩＳＴに殆ど一致していることが分かる。なお、実プーリー位置ＰＩＳＡはＤＲプーリーＰｕ１のピストンのストロークに対応し、実プーリー位置ＰＩＳＡがプラス方向に変位する場合、ＤＲプーリーＰｕ１のピストンは伸長してＤＲプーリーＰｕ１の２つの円錐面の間隔は狭まるから、プーリー溝幅は縮小する。他方、実プーリー位置ＰＩＳＡがマイナス方向に変位する場合、プーリー溝幅は拡大する。

次に図４（ａ）及び図５（ａ）について、オイルがＤＲプーリーＰｕ１へ流入している間（オイルがＤＮプーリーＰｕ２から流出している間）、実プーリー位置ＰＩＳＡは、プーリー溝幅が縮小する方向に増加する。他方、オイルがＤＲプーリーＰｕ１から流出している間（オイルがＤＮプーリーＰｕ２へ流入している間）、実プーリー位置ＰＩＳＡは、プーリー溝幅が拡大方向に減少する。

この場合、第２ポンプ流量Ｑ２０は、ＤＲプーリー流量ＱＤＲに殆ど等しくなる。

次に図４（ｂ）及び図５（ｂ）について、本実施形態におけるＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮは、ＰＤＮレギュレータバルブ４０等によって指令値ＰＤＮＣＭＤ（＝２ａ［ｂａｒ］）に調圧される。一方、ＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲは、ＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮに、所定の正弦波状圧力が付加された圧力に等しくなる。なお、この「正弦波状圧力」とは、リミットバルブ３０による制限が加えられていない第２ポンプ差圧Ｐ２０のことを意味している。

なお、本実施形態において、外力Ｆ、ＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲ及びＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮの間には、ＰＤＲ＝ＰＤＮ＋ｋＦ（ｋは正の定数）、という関係が成立する。すなわち、ＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲは、ＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮと外力Ｆにより引き起こされる圧力差との和に常に等しくなる。従って、ＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲは、リミットバルブ３０の動作に関係なく、ＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮと外力Ｆによって一意的に決定される。

次に図４（ｃ）について、時刻２Ｔから１０Ｔにおける差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０は、０.３ａ［ｂａｒ］未満に設定されている。一方、時刻１０Ｔから１８Ｔにおける差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０は、０.３ａ［ｂａｒ］以下に設定されている。

特に、時刻ｔ１（＞１２Ｔ）からｔ２（＜１４Ｔ）において、差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０が一定値（＝ｆ（Ｘ１））に制限されている。これは、差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０が設定圧（初期スプリング荷重圧ｆ（０））を超えたことによりリミットバルブ３０が作動して差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０を一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ１））に制限したためである。

この場合、リミットバルブ３０は、第４ポートＰ４を絞ることにより点Ａの圧力ＰＡを低下させる。点Ａの圧力ＰＡが低下することにより、差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０（＝ＰＤＲ−ＰＡ）が一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ１））に調圧されることになる。

同様に、時刻ｔ３（＞１６Ｔ）からｔ４（＜１８Ｔ）において、差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０が一定値（＝ｆ（Ｘ２））に制限されている。これは、差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０が設定圧（＝初期スプリング荷重圧ｆ（０））を超えたことによりリミットバルブ３０が作動して差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０を一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ２））に制限したためである。

この場合、リミットバルブ３０は、第２ポートＰ２を開けてオイルをリザーバ７にドレインすることにより、点Ａの圧力ＰＡを低下させる。点Ａの圧力ＰＡが低下することにより、第２ポンプ差圧Ｐ２０（＝ＰＤＲ−ＰＡ）が一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ２））に調圧されることになる。

次に図４（ｄ）について、オイルがＤＲプーリーＰｕ１に流入している場合（ＱＤＲ＞０）であって、差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０が設定圧（初期スプリング荷重圧ｆ（０））を超える場合、リミットバルブ３０はバルブ位置ＡからＢへ動作して、差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０を一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ１））に調圧する。

逆に、オイルがＤＲプーリーＰｕ１から流出している場合（ＱＤＲ＜０）であって、差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０が設定圧を超える場合、リミットバルブ３０はバルブ位置ＡからＣへ動作して、差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０を一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ２））に調圧する。

図６は、リミットバルブ３０のバルブ位置Ａにおける本油圧回路１００の動作を示す説明図である。なお、図中の一点鎖線はＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲに等しい圧力範囲を示し、実線はＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮに等しい圧力範囲を示している。以降において同じ。

この場合、リミットバルブ３０は非作動状態である。リミットバルブ３０において第３ポートＰ３と第４ポートＰ４が連通している。第１ポンプ１０がＣＶＴの摩擦伝動に最低限必要となるベース油圧（＝ＰＤＮ）を供給しながら、第２ポンプ２０が変速比圧に係るオイルをＤＲプーリーＰｕ１からＤＮプーリーＰｕ２へ或いはＤＮプーリーＰｕ２からＤＲプーリーＰｕ１へ交互に供給している。

図７は、リミットバルブ３０のバルブ位置Ｂにおける本油圧回路１００の動作を示す説明図である。なお、図中の点線は点Ａの圧力ＰＡである。以降において同じ。

この場合、第２ポンプ２０におけるオイルの流れる方向は、オイルがＤＲプーリーＰｕ１に流入している方向である。すなわち、ＤＲプーリー流量ＱＤＲは正の状態である。また、第２ポンプ差圧Ｐ２０の方向は、差圧マイナス方向である。

リミットバルブ３０は、バルブ位置Ｂで作動している。すなわち、第４ポートＰ４を絞りながら点Ａの圧力ＰＡを調圧し、これにより差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０（＝ＰＤＲ−ＰＡ）を一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ１））に調圧している。これにより、第２ポンプ２０を駆動するモータＭのトルク増大が好適に抑えられる。

なお、差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０（＝ＰＤＲ−ＰＡ）が一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ１））より小さくなると、リミットバルブ３０がバルブ位置Ａに戻る。

図８は、リミットバルブ３０のバルブ位置Ｃにおける本油圧回路１００の動作を示す説明図である。

この場合、第２ポンプ２０におけるオイルの流れる方向は、オイルがＤＲプーリーＰｕ１から流出している方向である。すなわち、ＤＲプーリー流量ＱＤＲは負の状態である。また、第２ポンプ差圧Ｐ２０の方向は、差圧マイナス方向である。

リミットバルブ３０は、バルブ位置Ｃで作動している。すなわち、第２ポートＰ２を開けてオイルをリザーバ７にドレインしながら点Ａの圧力ＰＡを調圧し、これにより差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０（＝ＰＤＲ−ＰＡ）を一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ２））に調圧している。これにより、第２ポンプ２０を駆動するモータＭのトルク増大が好適に抑えられる。

なお、差圧マイナス方向の第２ポンプ差圧Ｐ２０（＝ＰＤＲ−ＰＡ）が一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ２））より小さくなると、リミットバルブ３０がバルブ位置Ａに戻る。

なお、オイルが第２ポートＰ２を介してリザーバ７にドレインされている間、オイルは第５ライン５にも充填される。これにより、点Ａの圧力ＰＡがＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮより一時的に高くなる。この場合、逆止弁９が閉状態から開状態となる。逆止弁９が開状態となることにより、ＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮを超える余剰圧力に係るオイルは、ＤＮプーリーＰｕ２側に排出されるようになる。これにより、リミットバルブ３０はバルブ位置Ａに戻ることが出来るようになる。

以上、本油圧回路１００によれば、ＤＮプーリー駆動圧ＰＤＮがＤＲプーリー駆動圧ＰＤＲがより小さい場合（第２ポンプ差圧Ｐ２０が差圧マイナス方向の場合）であって、第２ポンプ差圧Ｐ２０が予め設定した値（設定圧）を超える場合、リミットバルブ３０が第２ポンプ差圧Ｐ２０を一定値に調圧するように動作する。すなわち、オイルがＤＲプーリーＰｕ１に流入している場合は、リミットバルブ３０は第４ポートＰ４を絞りながら第２ポンプ差圧Ｐ２０を一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ１））に調圧する。他方、オイルがＤＲプーリーＰｕ１から流出している場合は、リミットバルブ３０は第２ポートＰ２を開けてオイルをリザーバ７にドレインしながら一定値（＝スプリング荷重圧ｆ（Ｘ２））に調圧する。その結果、急停止又はキックダウン等の急変速状態においてモータＭのトルク増大（出力増大）を好適に抑えることができるようになる。これによりモータＭの小型化が可能となる。

このように、本油圧回路１００は、第２ポンプ２０を駆動するモータＭを小型化しながら急停止又はキックダウン等の素早い変速比制御が可能となる。

１ 第１ライン
２ 第２ライン
３ 第３ライン
４ 第４ライン
５ 第５ライン
６ 第６ライン
７ リザーバ
９ 逆止弁
１０ 第１ポンプ
２０ 第２ポンプ
３０ リミットバルブ（第１バルブ）
４０ ＰＤＮレギュレータバルブ（第２バルブ）
５０ ＰＤＮソレノイドバルブ（リニアソレノイド）
６０ クラッチリデューシングバルブ（第３バルブ）
１００ 油圧回路

Claims (7)

1. 一対で動作する第１及び第２油圧機器と、
   前記第１及び第２油圧機器を駆動するために最低限必要となるベース油圧を常時供給する第１ポンプと、
   前記第１及び第２油圧機器の間でオイルを交互に移動させる第２ポンプと、
   前記第１ポンプと前記第２油圧機器を接続する第１ラインと、
   前記第２ポンプと前記第１油圧機器を接続する第２ラインと、
   前記第２ポンプと前記第２油圧機器を接続する第３ラインと、
   フィードバック圧とパイロット圧との力の釣り合いによって調圧対象を一定値に調圧する第１バルブと、を備えた油圧回路であって、
   前記第１バルブは前記第２ポンプと前記第２油圧機器との間に配置され、前記フィードバック圧として前記第２ポンプの前記第２油圧機器側の圧力を取り込むと共に、パイロット圧として前記第１油圧機器の駆動圧を取り込むことを特徴とする油圧機器用油圧回路。
2. 前記第１バルブは、外周面に凹凸が形成された弁体、該弁体が摺動するボディ、及び該弁体を付勢するスプリングによって構成され、
   前記第２ポンプの前記第２油圧機器側の圧力及び前記第１油圧機器の駆動圧が前記弁体の両軸端にそれぞれ作用することを特徴とする請求項１に記載の油圧機器用油圧回路。
3. 前記第１バルブは内部に第１油路及び第２油路を有すると共に、前記弁体が該第１油路を閉じる第１バルブ位置ならびに前記弁体が該第２油路を開ける第２バルブ位置を有することを特徴とする請求項２に記載の油圧機器用油圧回路。
4. 前記第２ポンプの前記第２油圧機器側の圧力が作用する前記弁体の作用面積と、前記第１油圧機器の駆動圧が作用する前記弁体の作用面積は互いに等しいことを特徴とする請求項２又は３に記載の油圧機器用油圧回路。
5. フィードバック圧とパイロット圧との力の釣り合いによって前記第２油圧機器の駆動圧を前記ベース油圧に調圧する第２バルブと、
   前記第２バルブに対し前記ベース油圧に係るパイロット圧を供給するリニアソレノイドと、
   前記リニアソレノイドに対し元圧を供給する第３バルブとを備えることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の油圧機器用油圧回路。
6. 前記第１バルブに前記フィードバック圧を供給する第５ラインが逆止弁を介して前記第１ラインに接続することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の油圧機器用油圧回路。
7. 前記第１及び第２油圧機器は、一対のプーリー機構であることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の油圧機器用油圧回路。

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