JP2005163869A - ベルト式無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベルト式無段変速機の急減速を抑制することの可能なベルト式無段変速機の油圧制御装置を提供する。
【解決手段】 第１のプーリ２４および第２のプーリ２５を制御する第１の油圧室１３５および第２の油圧室１３８と、第１の油圧室１３５の圧油を制御する第１のプーリ制御弁９７と、第２の油圧室１３８の圧油を制御する第２のプーリ制御弁９８と、フェールが発生した場合に動作して、第１の油圧室１３５の圧油の状態を制御する切替弁１２５とを有し、第１の油ポンプ８６の圧油を第１の油圧室１３５に供給する機能と、原動機で駆動される第２の油ポンプ８７の圧油を、第２の油圧室１３８に供給される圧油が最大油圧となるフェールが発生した場合における切替弁１２５の動作に応じて、第１の油圧室１３８に供給する機能とを有する圧油供給路１３９，１４３，１４４，１４５を設けた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、複数のプーリにベルトを巻き掛けたベルト式無段変速機の油圧制御装置に関するものである。

従来、エンジンの出力側に無段変速機を設けるとともに、無段変速機の変速比を無段階に制御することにより、エンジンの運転状態を最適な状態に近づける制御が知られている。このような無段変速機としては、ベルト式無段変速機およびトロイダル式無段変速機が知られており、ベルト式無段変速機の一例が、下記の特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されているベルト式無段変速機は、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を有している。また、特許文献１には、このベルト式無段変速機を制御する油圧制御回路が記載されており、この油圧制御回路においては、油ポンプから吐出された圧油を、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに供給するライン圧通路が形成されており、このライン圧通路の油圧を制御するライン圧制御弁が設けられている。

さらに、ライン圧通路からプライマリプーリに至る油路に、変速制御弁が設けられている。変速制御弁は入力ポートおよび出力ポートおよびドレーンポートを有しており、入力ポートが油ポンプに接続され、出力ポートがプライマリプーリに接続され、ドレーンポートが調圧弁に接続されている。また、変速比制御電磁弁が設けられており、変速比制御弁の信号油圧を、変速制御弁および調圧弁に伝達する油路が設けられている。そして、変速比制御電磁弁から変速比制御弁に入力される信号油圧に応じて、入力ポートおよびドレーンポートと出力ポートとの連通面積が制御されて、プライマリ圧が制御され、ベルト式無段変速機の変速が実行される。
特開２００３−１０６４４１号公報

ところで、上記の特許文献１に記載された油圧制御回路において、セカンダリプーリに供給される圧油が最大油圧となるフェールが発生した場合は、ベルト式無段変速機で急減速が発生する恐れがあった。

この発明は、上記の事情を背景にしてなされたものであり、ベルト式無段変速機の急減速を抑制することの可能なベルト式無段変速機の油圧制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、ベルトが巻き掛けられる第１のプーリおよび第２のプーリと、前記第１のプーリおよび第２のプーリにおける前記ベルトの巻き掛け状態を制御する第１の油圧室および第２の油圧室と、前記第１の油圧室に供給される圧油を制御する第１のプーリ制御弁と、前記第２の油圧室に供給される圧油を制御する第２のプーリ制御弁と、前記第１のプーリ制御弁から前記第１の油圧室に圧油を供給する経路に配置され、かつ、油圧回路でフェールが発生した場合に動作して、前記第１の油圧室に供給される圧油を制御する切替弁とを有するベルト式無段変速機の油圧制御装置において、第１の油ポンプから吐出された圧油を、前記第１のプーリ制御弁を経由させて前記第１の油圧室に供給する第１の油路と、車両の原動機により駆動される第２の油ポンプから吐出される圧油を前記第１の油圧室に供給する第２の油路とを有しており、前記切替弁は、前記第２のプーリ制御弁を経由して前記第２の油圧室に供給される圧油の油圧が所定値以上となるフェールが発生した場合に、前記第１の油路と第２の油路とを切り換える動作を実行する構成であることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記原動機にはエンジンが含まれており、このエンジンの動力がベルト式無段変速機を経由して車輪に伝達される構成であることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記第２の油路には、入力側と出力側との圧力差に応じて圧油の供給量を制御する差圧バルブと、前記第２の油ポンプから吐出された圧油を、前記切替弁を経由させて差圧バルブの入力側に導入する入力側油路と、前記差圧バルブの出力側から吐出される圧油を、前記切替弁を経由させて前記第１の油圧室に導く出力側油路とが設けられていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、第２のプーリ制御弁から第２の油圧室に供給される圧油の油圧が所定値以上となるフェールが生じた場合は、車両の原動機により駆動される第２の油ポンプの圧油を、第１の油圧室に供給することにより、急減速を回避することが可能である。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、第１の油圧室に供給される圧油の状態を、エンジン回転数に応じて制御することが可能である。

請求項３の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、第２の油圧室に供給される圧油の油圧が所定値以上となるフェールが生じ、かつ、第１の制御弁がフェールするとともに、第１の油圧室から圧油が漏れる量が増加した場合でも、エンジン回転数が所定値以上である場合、または車両が高速で走行している場合には、第２の油ポンプから吐出された圧油を、差圧バルブを経由して第１の油圧室に供給することが可能である。したがって、ベルト式無段変速機で増速変速を実行することが可能である。

つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。図２には、この発明の対象例である車両Ｖｅのパワートレーンおよび制御系統の一例が、模式的に示されている。ここに示すパワートレーンにおいては、エンジン１のトルクが、流体伝動装置９および前後進切換装置８を介してベルト式無段変速機４に伝達されるように構成されている。エンジン１としては、例えば、内燃機関、具体的には、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。エンジン１はクランクシャフト７０を有している。

このクランクシャフト７０に連結される流体伝動装置９として、図２の実施例ではトルクコンバータが用いられている。以下、流体伝動装置９を“トルクコンバータ９”と記す。このトルクコンバータ９は、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２とを有している。フロントカバー１０には円筒部７１が連続されており、円筒部７１であって、フロントカバー１０とは反対側の端部に、ポンプインペラ１１が形成されている。タービンランナ１２は円筒部７１の内部に配置されており、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２とが対向して設けられている。タービンランナ１２はシャフト５０と一体回転するように連結されている。これらのポンプインペラ１１とタービンランナ１２とには、多数のブレード（図示せず）が設けられており、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２との間で、流体の運動エネルギにより動力伝達がおこなわれる。

また、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２との内周側の部分には、タービンランナ１２から送り出されたフルードの流動方向を選択的に変化させてポンプインペラ１１に流入させるステータ１３が配置されている。このステータ１３は、一方向クラッチ１４を介して、所定の固定部（ケーシング）１５に連結されている。

このトルクコンバータ９は、ロックアップクラッチ１６を備えている。ロックアップクラッチ１６は、円筒部７１の内部に設けられており、フロントカバー１０からシャフト５０に至る動力伝達経路に対して並列に配置されたものである。また、円筒部７１の内部には第１の油圧室７２と第２の油圧室７３とが形成されている。ロックアップクラッチ１６は、シャフト５０と一体回転するように取り付けられているとともに、シャフト５０の軸線方向に移動可能に構成されている。そして、第１の油圧室７２の油圧と、第２の油圧室７３の油圧との対応関係に基づいて、シャフト５０の軸線方向におけるロックアップクラッチ１６の動作が制御される。さらにまた、第１の油圧室７２および第２の油圧室７３に供給される作動流体（オイル）の圧力を制御する機能を有する油圧制御装置５９が設けられている。

前後進切換装置８は、エンジン１の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、前後進切換装置８は、シャフト５０の回転方向に対する第１のシャフト５１の回転方向を切り換える機能を備えている。また、前後進切換装置８は、シャフト５０と第１のシャフト５１とを、動力伝達可能な状態に連結する機能と、シャフト５０と第１のシャフト５１との間における動力伝達を遮断する機能とを有している。

図２に示す例では、前後進切換装置８としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。すなわち、シャフト５０と一体回転するサンギヤ１７と、サンギヤ１７と同心状に配置されたリングギヤ１８とが設けられ、これらのサンギヤ１７とリングギヤ１８との間に、サンギヤ１７に噛合したピニオンギヤ１９と、ピニオンギヤ１９およびリングギヤ１８に噛合した他のピニオンギヤ２０とが配置され、ピニオンギヤ１９，２０がキャリヤ２１によって、自転かつ公転自在に保持されている。

さらに、サンギヤ１７およびシャフト５０と、キャリヤ２１とを一体回転可能に連結する前進用クラッチ２２が設けられている。またリングギヤ１８を選択的に固定することにより、シャフト５０の回転方向に対する第１のシャフト５１の回転方向を反転する後進用ブレーキ２３が設けられている。上記前進用クラッチ２２および後進用ブレーキ２３の係合・解放は、油圧制御装置５９により制御される。なお、第１のシャフト５１とキャリヤ２１とが一体回転するように連結されている。

前記ベルト式無段変速機４は、互いに平行に配置された第１のプーリ２４と第２のプーリ２５とを有する。ここで、エンジン１から車輪２に動力を伝達する場合に、その動力の伝達方向において上流に第１のプーリ２４が配置され、第１のプーリ２４よりも下流に第２のプーリ２５が配置されている。まず、第１のプーリ２４は、第１のシャフト５１と一体回転するように構成されており、第１のプーリ２４は、固定シーブ５２と可動シーブ５３とを有している。そして、可動シーブ５３を、第１のシャフト５１の軸線方向に動作させる油圧式のアクチュエータ２６が設けられている。

これに対して、第２のプーリ２５は、第２のシャフト５５と一体回転するように構成されており、第２のプーリ２５は、固定シーブ５４と可動シーブ５６とを有している。さらに、可動シーブ５６を第２のシャフト５５の軸線方向に動作させる油圧式のアクチュエータ２７が設けられている。さらに、第１のプーリ２４および第２のプーリ２５には環状のベルト２８が巻き掛けられている。さらに、上記アクチュエータ２６の油圧室およびアクチュエータ２７の油圧室に供給・排出される圧油の状態は、油圧制御装置５９により制御される。なお、第２のシャフト５５には歯車伝動装置２９を経由してデファレンシャル６が連結されており、デファレンシャル６には車輪（前輪）２が連結されている。

つぎに、図２に示された車両Ｖｅの制御系統を説明する。まず、電子制御装置（ＥＣＵ）３４が設けられており、この電子制御装置３４は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）と、記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）と、入出力インターフェースとを有するマイクロコンピュータにより構成されている。この電子制御装置３４には、エンジン回転速度センサ３０の信号、タービンランナ１２の回転速度を検出するタービン回転速度センサ３１の信号、第１のシャフト５１の回転速度を検出する入力回転速度センサ３２の信号、第２のシャフト５５の回転速度を検出する出力回転速度センサ３３の信号、アクセル開度センサ５７の信号、シフトポジションセンサ６０の信号、ブレーキスイッチ７４の信号、フェール検知センサ５８の信号などが入力される。このフェール検知センサ５８は、油圧回路（後述）のフェールを検知するものである。そして、入力回転速度センサ３２の信号および出力回転速度センサ３３の信号に基づいて、ベルト式無段変速機４の変速比が算出されるとともに、出力回転速度センサ３３の信号に基づいて車速が算出される。

前記シフトポジションセンサ６０は、車両Ｖｅの乗員が操作するシフトポジション選択装置（図示せず）の操作状態を検知するものである。このシフトポジションセンサ６０により、例えば、パーキングポジション、リバースポジション、ニュートラルポジション、ドライブポジション、ローポジションなどが検知される。車両Ｖｅの乗員が、車両Ｖｅで駆動力を生じさせないことを意図する場合は、パーキングポジションまたはニュートラルポジションが選択される。車両Ｖｅを前進させる駆動力を生じさせる意図がある場合は、ドライブポジションまたはローポジションが選択される。また、車両Ｖｅを後退させる駆動力を生じさせる意図がある場合は、リバースポジションが選択される。この電子制御装置３４からは、エンジン１を制御する信号、油圧制御装置５９を制御する信号、ベルト式無段変速機４を制御する信号、ロックアップクラッチ１６を制御する信号、前後進切換装置８を制御する信号などが出力される。

上記のように構成された車両Ｖｅにおいて、エンジン１が運転されると、エンジン１から出力されたトルクが、トルクコンバータ９、前後進切換装置８、ベルト式無段変速機４を経由して車輪２に伝達される。また、電子制御装置３４にはロックアップクラッチ制御マップが記憶されており、ロックアップクラッチ制御マップに基づいて、ロックアップクラッチ１６の伝達トルク容量（言い換えれば、係合油圧、係合圧、係合状態）が制御され、ロックアップクラッチ１６が解放（具体的には完全解放）またはスリップまたは係合（具体的には完全係合）される。

つぎに、前後進切換装置８の制御について説明する。前記シフトポジションセンサ６０により、ローポジションまたはドライブポジションが検知された場合は、前後進切換装置８の前進用クラッチ２２が係合され、かつ、後進用ブレーキ２３が解放される。すると、シャフト５０とキャリヤ２１とが一体回転し、シャフト５０のトルクが第１のシャフト５１に伝達されるとともに、第１のシャフト５１のトルクが車輪２に伝達されて、車両Ｖｅを前進させる向きの駆動力が発生する。このとき、シャフト５０および第１のシャフト５１が同方向に回転する。

これに対して、シフトポジションセンサ６０により、リバースポジションが検知された場合は、前進用クラッチ２２が解放され、かつ、後進用ブレーキ２３が係合される。すると、エンジントルクがサンギヤ１７に伝達された場合は、リングギヤ１８が反力要素となって、サンギヤ１７のトルクがキャリヤ２１を経由して第１のシャフト５１に伝達される。第１のシャフト５１のトルクが車輪２に伝達されると、車両Ｖｅを後進させる向きの駆動力が発生する。この場合、シャフト５０と第１のシャフト５１とは逆方向に回転する。なお、ニュートラルポジションまたはパーキングポジションが選択された場合は、前進用クラッチ２２および後進用ブレーキ２３が解放されて、シャフト５０と第１のシャフト５１との間における動力伝達が遮断される。

つぎに、ベルト式無段変速機４の制御を説明する。前記のように、エンジントルクが第１のシャフト５１に伝達されるとともに、電子制御装置３４に入力される各種の信号、および電子制御装置３４に予め記憶されているデータに基づいて、ベルト式無段変速機４が制御される。すなわち、可動シーブ５３に加えられる軸線方向の推力、および可動シーブ５６に加えられる軸線方向の推力が制御され、第１のプーリ２４および第２のプーリ２５におけるベルト２８の巻掛け半径およびトルク容量が変化する。具体的には、アクチュエータ２６の油圧室（後述）の油圧が上昇した場合は、可動シーブ５３に加えられる推力が増加し、アクチュエータ２６の油圧室の油圧が低下した場合は、可動シーブ５３に加えられる推力が低下する。また、アクチュエータ２７の油圧室（後述）の油圧が上昇した場合は、可動シーブ５６に加えられる推力が増加し、アクチュエータ２７の油圧室の油圧が低下した場合は、可動シーブ５６に加えられる推力が低下する。

そして、第１のプーリ２４におけるベルト２８の挟圧力と、第２のプーリ２５におけるベルト２８の挟圧力との相対関係に応じて、第１のプーリ２４および第２のプーリ２５におけるベルトの巻き掛け半径が制御され、かつ、ベルト２８のトルク容量が制御される。ベルト式無段変速機４の変速比とは、第１のプーリ２４の回転速度と、第２のプーリ２５の回転速度との比である。すなわち、第１のプーリ２４におけるベルト２８の巻き掛け半径が大きくなるとともに、第２のプーリ２５におけるベルト２８の巻き掛け半径が小さくなる変速が、増速変速である。これに対して、第１のプーリ２４におけるベルト２８の巻き掛け半径が小さくなるとともに、第２のプーリ２５におけるベルト２８の巻き掛け半径が大きくなる変速が、減速変速である。さらに、第１のプーリ２４におけるベルト２８の巻き掛け半径、および第２のプーリ２５におけるベルト２８の巻き掛け半径が共に変化しない場合は、変速比が略一定に制御されていることになる。

前記のような減速変速を実行する場合は、可動シーブ５３に加えられる推力を上昇させ、かつ、可動シーブ５６に加えられる推力を上昇させる第１の制御、または、可動シーブ５３に加えられる推力を低下させ、かつ、可動シーブ５６に加えられる推力を低下させる第２の制御、または、可動シーブ５３に加えられる推力を低下させ、かつ、可動シーブ５６に加えられる推力を上昇させる第３の制御のいずれかを選択可能である。また、増速変速を実行する場合は、可動シーブ５３に加えられる推力を上昇させ、かつ、可動シーブ５６に加えられる推力を上昇させる第１の制御、または、可動シーブ５３に加えられる推力を低下させ、かつ、可動シーブ５６に加えられる推力を低下させる第２の制御、または、可動シーブ５３に加えられる推力を上昇させ、かつ、可動シーブ５６に加えられる推力を低下させる第３の制御のいずれかを選択可能である。

つぎに、前述した油圧制御装置５９の一部を構成する油圧回路の構成例を、図１に基づいて説明する。まず、エンジン１により駆動される油ポンプ８１が設けられており、オイルパン８２のオイルがストレーナ８３を経由して油ポンプ８１に吸引される構成となっている。油ポンプ８１が２つの吸込口８４，８５を有しているとともに、２つの吐出口８６，８７を有している。吸込口８４と吐出口８６とが接続され、吸込口８５と吐出口８７とが接続されている。また、吐出口８６には油路８８が接続されており、油路８８の圧油がプライマリレギュレータバルブ８９に供給される構成となっている。

プライマリレギュレータバルブ８９は、２つの入力ポート９０，９１と、２つのドレーンポート９２，９３と、フィードバックポート９４と、軸線方向に往復移動可能なスプール９５と、スプール９５を所定の向きで付勢する弾性部材９６とを有している。また、入力ポート９０およびフィードバックポート９４とが油路８８に接続されている。なお、ドレーンポート９２，９３は、潤滑系統またはオイルパン８２などに接続される。そして、弾性部材９６の付勢力と、フィードバックポート９４の油圧に応じた付勢力との対応関係などに基づいて、スプール９５の軸線方向における位置が決定される。スプール９５の動作により、入力ポート９０とドレーンポート９２との連通面積、入力ポート９１とドレーンポート９３との連通面積が制御される。

さらに、油路８８は、プライマリレギュレータバルブ８９とは異なる方向において２方向に分岐され、第１のプーリ制御弁９７および第２のプーリ制御弁９８に接続されている。まず、第１のプーリ制御弁９７は、軸線方向に往復移動可能なスプール９９と、スプール９９を所定の向きで付勢する弾性部材１００と、入力ポート１０１および出力ポート１０２およびフィードバックポート１０３およびドレーンポート１０４および制御ポート１０５とを有している。入力ポート１０１が油路８８に接続されている。そして、弾性部材１００の付勢力と、制御ポート１０５の油圧に応じた付勢力と、フィードバックポート１０３の油圧に応じた付勢力との対応関係に基づいて、スプール９９の動作が制御される。このスプール９９の動作により、入力ポート１０１およびドレーンポート１０４と出力ポート１０２との連通面積が制御される。

前記制御ポート１０５に入力される信号油圧を制御するリニアソレノイドバルブ１０６が設けられている。リニアソレノイドバルブ１０６は、電磁コイル１０７と、入力ポート１０８と、出力ポート１０９とを有しており、出力ポート１０９と制御ポート１０５とが油路１１０により接続されている。そして、電磁コイル１０７に供給される通電電流値に応じて、出力ポート１０９から出力される信号油圧が制御される。

前記第２のプーリ制御弁９８は、軸線方向に往復移動可能なスプール１１１と、スプール１１１を所定の向きで付勢する弾性部材１１２と、入力ポート１１３および出力ポート１１４およびフィードバックポート１１５およびドレーンポート１１６および制御ポート１１７とを有している。入力ポート１１３が油路８８に接続されている。そして、弾性部材１１２の付勢力と、制御ポート１１７の油圧に応じた付勢力と、フィードバックポート１１５の油圧に応じた付勢力との対応関係に基づいて、スプール１１１の動作が決定される。スプール１１１の動作により、入力ポート１１３およびドレーンポート１１６と出力ポート１１４との連通面積が制御される。

また、制御ポート１１７に入力される信号油圧を制御するリニアソレノイドバルブ１１８が設けられている。リニアソレノイドバルブ１１８は、電磁コイル１１９と、入力ポート１２０と、出力ポート１２１とを有しており、出力ポート１２１と制御ポート１１７とが油路１２２により接続されている。そして、電磁コイル１１９に供給される通電電流値に応じて、出力ポート１２１から出力される信号油圧が制御される。なお、入力ポート１０８と入力ポート１２０とが油路１２３により接続されている。

一方、前記第１のプーリ制御弁９７の出力ポート１０２には油路１２４が接続されており、油路１２４は切替弁１２５に接続されている。切替弁１２５は、軸線方向に往復移動可能なスプール１２６と、スプール１２６を所定の向きで付勢する弾性部材１２７と、３つの入力ポート１２８，１２９，１３０と、３つの出力ポート１３１，１３２，１３３と、制御ポート１３４とを有している。そして、弾性部材１２７の付勢力と、制御ポート１３４の油圧に応じた付勢力との対応関係に基づいてスプール１２６の動作が制御される。

さらに、出力ポート１３１と、アクチュエータ２６の油圧室１３５とを接続する油路１３６が形成されており、油路１３６には、第１のプーリ制御弁９７のフィードバックポート１０３が接続されている。また、制御ポート１３４には、前記油路１２２が接続されている。さらにまた、第２のプーリ制御弁９８の出力ポート１１４およびフィードバックポート１１５は、油路１３７を経由して、アクチュエータ２７の油圧室１３８に接続されている。

また、前記入力ポート１２９には油路１３９が接続され、油路１３９は油ポンプ８３の吐出口８７に接続されている。この油路１３９と油路８８とを接続する油路１４０が設けられている。そして、油路１４０には逆止弁１４１が設けられている。逆止弁１４１は、油路１３９の圧油が油路１４０を経由して油路８８に流れ込むことを許容し、かつ、油路８８の圧油が油路１４０を経由して油路１３９に逆流することを防止する機能を有している。

さらに、前記切替弁１２５の出力ポート１３２と、プライマリレギュレータバルブ８９の入力ポート９１とを接続する油路１４２が設けられている。さらにまた、切替弁１２５の出力ポート１３３には、油路１４３および差圧弁１４４および油路１４５を経由して入力ポート１３０が接続されている。差圧弁１４４は、入力ポート１４６および出力ポート１４７を有しており、入力ポート１４６に油路１４３が接続され、出力ポート１４７に油路１４５が接続されている。差圧弁１４４は、入力ポート１４６の油圧が、出力ポート１４７の油圧よりも所定圧以上高圧となった場合に、差圧弁１４４が開放される。つまり、入力ポート１４６と出力ポート１４７とが連通して、油路１４３のオイルが油路１４５に流れ込むことを許容する。また、差圧弁１４４は、油路１４５のオイルが油路１４３に逆流することを防止する機能を有している。さらに油路１４３と油路１４２とを接続する油路１４８が設けられており油路１４８には絞り部１４９が設けられている。

上記のように構成された油圧回路８０の機能を説明する。前記油ポンプ８１が駆動されると、吐出口８６から油路８８に圧油が供給され、吐出口８７から油路１３９に圧油が供給される。油路８８の圧油は第１のプーリ制御弁９７および第２のプーリ制御弁９８に供給される。つぎに、リニアソレノイドバルブ１０６の機能と、第１のプーリ制御弁９７の機能との関係を説明する。まず、リニアソレノイドバルブ１０６から油路１１０に出力される信号油圧（制御油圧）と、油圧室１３５の油圧との対応関係を説明する。リニアソレノイドバルブ１０６から油路１１０に出力される信号油圧（制御油圧）が上昇された場合は、第１のプーリ制御弁９７において、制御ポート１０５の油圧に応じた付勢力で、スプール９９が図１において下向きに動作する。このようにして、入力ポート１０１と出力ポート１０２との連通面積が拡大され、かつ、ドレーンポート１０４が遮断される。

すると、油路８８から油路１２４に供給される圧油の流量が増加する。一方、切替弁１２５の動作は、リニアソレノイドバルブ１１８および第２のプーリ制御弁９８の機能が正常であるか否かにより変化する。この実施例では、リニアソレノイドバルブ１１８が正常である場合、具体的には、リニアソレノイドバルブ１１８から出力される信号油圧が所定圧以下である場合は、切替弁１２５の制御ポート１３４に入力される信号油圧に応じた付勢力が所定値以下となる。このため、切替弁１２５のスプール１２６は図１において上向きに動作し、図１で左側半分で示す第１の位置で停止する。

スプール１２６が第１の位置で停止した場合は、入力ポート１２８と出力ポート１３１とが連通される。したがって、油路１２４の圧油が油路１３６を経由して、第１のプーリ２４の油圧室１３５に供給される。このようにして、油圧室１３５に供給される圧油の流量が増加して、油圧室１３５の油圧が上昇すると、可動シーブ５３に加えられる軸線方向の推力が高められる。

つぎに、リニアソレノイドバルブ１０６から油路１１０に出力される信号油圧が低下された場合について説明する。前記第１のプーリ２４の油圧室１３５の油圧は、油路１３６を経由して第１のプーリ制御弁９７のフィードバックポート１０３に入力されている。そして、第１のプーリ制御弁９７の制御ポート１０５に入力される信号油圧が低下すると、フィードバックポート１０３の油圧に応じた付勢力により、スプール９９が図１において上向きに動作する。すると、出力ポート１０２とドレーンポート１０４との連通面積が拡大され、かつ、入力ポート１０１が遮断される。第１のプーリ制御弁９７のこのような作用により、油圧室１３５の圧油が油路１３６および油路１２４を経由してドレーンポート１０４から排出され、油圧室１３５における圧油の量が減少する。その結果、油圧室１３５の油圧が低下して、可動シーブ５３に加えられる推力が低下する。

さらに、リニアソレノイドバルブ１０６の信号油圧を制御することにより、第１のプーリ制御弁９７の入力ポート１０１およびドレーンポート１０４が共に遮断され、油圧室１３５への圧油の供給および油圧室１３５からの圧油の排出が停止されるように、スプール９９の位置を制御すると、油圧室１３５の油圧が略一定に制御され、可動シーブ５３に加えられる推力が略一定となる。

つぎに、リニアソレノイドバルブ１１８の機能と、第２のプーリ制御弁９８の機能との関係を説明する。まず、リニアソレノイドバルブ１１８の信号油圧が高められた場合は、制御ポート１１７の油圧に応じてスプール１１１に加えられる付勢力が増加して、スプール１１１が図１において上向きに動作する。すると、入力ポート１１３と出力ポート１１４との連通面積が拡大するとともに、ドレーンポート１１６が遮断される。その結果、油路８８から油路１３７を経由して油圧室１３８に供給される圧油の流量が増加する。このようにして、油圧室１３８の油圧が上昇すると、可動シーブ５６に加えられる軸線方向の推力が高まる。

また、リニアソレノイドバルブ１１８から出力される信号油圧が低下された場合について説明する。前記第２のプーリ２５においては、油圧室１３８の油圧が油路１３７を経由して第２のプーリ制御弁９８のフィードバックポート１１５に作用する。このため、リニアソレノイドバルブ１１８から出力される信号油圧が低下されると、フィードバックポート１１５の油圧に応じた付勢力で、スプール１１１が図１において下向きに動作する。すると、出力ポート１１４とドレーンポート１１６との連通面積が拡大するとともに、入力ポート１１３が遮断される。その結果、油圧室１３８の圧油が油路１３７を経由してドレーンポート１１６に排出されて、油圧室１３８の油圧が低下する。油圧室１３８の油圧が低下すると、第２のプーリ２５の可動シーブ５６に加えられる軸線方向の推力が低下する。

さらに、リニアソレノイドバルブ１１８の信号油圧を制御することにより、第２のプーリ制御弁９８のスプール１１１が所定の位置に停止されて、入力ポート１１３およびドレーンポート１１６が共に遮断され、油圧室１３８への圧油の供給および油圧室１３８からの圧油の排出が停止された場合は、可動シーブ５６に加えられる軸線方向の推力が略一定に制御される。

ところで、切替弁１２５のスプール１２６が第１の位置で停止している場合は、入力ポート１２９と出力ポート１３１とが連通され、かつ、出力ポート１３３が遮断され、入力ポート１３０が遮断されている。このため、油路１３９の圧油は、入力ポート１２９および出力ポート１３２および油路１４２を経由して、プライマリレギュレータバルブ８９の入力ポート９１に供給される。

一方、油ポンプ８１の吐出口８６から吐出された圧油は、油路８８を経由して、プライマリレギュレータバルブ８９の入力ポート９０に供給されており、油路８８の油圧はフィードバックポート９４に入力される。また、スプール９５は弾性部材９６の付勢力により、図１において上向きに付勢される。このため、油路８８の油圧が所定圧以下である場合は、入力ポート９０とドレーンポート９２とが遮断され、かつ、入力ポート９１とドレーンポート９３とが遮断される。したがって、油路８８の圧油はドレーンポート９２には排出されず、油路８８の油圧の低下が抑制される。また、油路１４２のオイルはドレーンポート９３には排出されない。

これに対して、油路８８の油圧が所定値を越えた場合は、フィードバックポート９４に入力される油圧に応じた付勢力により、スプール９５が図１において下向きに動作する。このようにして、入力ポート９０とドレーンポート９２との連通面積が拡大し、かつ、入力ポート９１とドレーンポート９３との連通面積が拡大される。その結果、油路８８の圧油がドレーンポート９２に排出されて、油路８８の油圧の上昇が抑制される。また、油路１４２のオイルはドレーンポート９３に排出される。

さらに、入力ポート９０とドレーンポート９２とが連通し、かつ、入力ポート９１とドレーンポート９３とが連通している場合に、油路８８の油圧が所定油圧以下に低下すると、フィードバックポート９４の油圧に応じてスプール９５に加えられる付勢力が低下して、スプール９５は、図１において上向きに動作する。その結果、入力ポート９０とドレーンポート９２との連通面積が狭められ、かつ、入力ポート９１とドレーンポート９３との連通面積が狭められる。このようにして、油路８８の油圧、すなわち、ライン圧が制御される。

なお、切替弁１２５のスプール１２６が第１の位置に停止している場合は、入力ポート１３０が遮断されるため、油路１４２の圧油が油路１４８を経由して油路１４３に流れ込むとともに、差圧弁１４４が開放されてオイルが油路１４５に流れ込んだ場合でも、油路１４５のオイルが油路１３６に排出されることはない。

つぎに、第２のプーリ制御弁９８の出力ポート１１４から油圧室１３８に供給される圧油の油圧が最大となるフェールが生じる場合の制御を説明する。図１に示す油圧回路８０においては、例えば、リニアソレノイドバルブ１１８から出力される信号油圧が最大となるフェールが生じるとともに、スプール１１１が図１において上向きに動作して、入力ポート１１３と出力ポート１１４との連通面積が最大になると、油圧室１３８の油圧が最大圧となる。

一方、この実施例においては、リニアソレノイドバルブ１１８から出力される信号圧が、切替弁１２５の制御ポート１３４に入力される構成となっている。そして、制御ポート１３４に入力される油圧が所定圧以上になった場合は、制御ポート１３４の油圧に応じた付勢力で、スプール１２６が図１において下向きに動作する。すると、入力ポート１２９と出力ポート１３３とが連通し、かつ、出力ポート１３２が遮断され、かつ、入力ポート１３０と出力ポート１３１とが連通され、かつ、入力ポート１２８が遮断されるような第２の位置へ、スプール１２６が移動する。

このため、油路１３９のオイルが、入力ポート１２９および出力ポート１３３を経由して油路１４３に供給される。ここで、油路１４８には絞り部１４９が設けられているため、油路１４３のオイルが、油路１４８を経由して油路１４２に供給されることが制限される。この油路１４３の油圧と、油路１４５の油圧との差が所定値未満である場合は、差圧弁１４４は閉じられており、油路１４３のオイルは油路１４５には供給されない。そして、油路１４３の油圧が上昇して、油路１４３および入力ポート１４６の油圧と、油路１４５および出力ポート１４７の油圧との差が所定値以上となった場合は、差圧弁１４４が開放される。すると、油路１４３のオイルが入力ポート１３０および出力ポート１３１を経由し、かつ、油路１３６を経由して油圧室１３５に供給される。このようにして、油圧室１３５の油圧の低下、すなわち、可動シーブ５３に加えられる推力の低下を抑制することが可能である。したがって、第１のプーリ２４におけるベルト２８の巻き掛け半径が急激に小さくなること、すなわち、ベルト式無段変速機４で急減速が発生することを抑制できる。

また、第２のプーリ制御弁９８の出力油圧が最大圧となるフェールに加えて、第１のプーリ制御弁９７の出力油圧が最低圧となるフェールが生じた場合でも、スプール１２６が第２の位置に移動して、油路１３６と油路１２４とが遮断されるため、油圧室１３５の油圧の低下を抑制することが可能である。また、油圧室１３５のオイルがシール部分（図示せず）から漏れる場合でも、油圧室１３５の圧油の量の減少を抑制できる。したがって、ベルト式無段変速機４で急減速が発生することを、一層確実に抑制できる。

ところで、油路１４８には絞り部１４９が設けられているため、車両Ｖｅが高速走行している場合のように、エンジン回転数が高い場合は、吐出口８７から吐出される圧油の流量が多くなり、油路１４３の油圧が上昇して、吐出口８７の吐出圧が上昇する。これに対して、車両Ｖｅが低速走行している場合のように、エンジン回転数が低い場合は、吐出口８７から吐出される圧油の流量が少なくなリ、油路１４３の油圧が低下して、吐出口８７の吐出圧が低下する。つまり、差圧弁１４４の入力ポート１４６に供給されるオイルの油圧は、油ポンプ８１を駆動するエンジン１の回転数に応じて変化する。このため、エンジン回転数が高い場合は、油圧室１３５に供給される圧油の油圧が高く、可動シーブ５３の推力と、可動シーブ５６の推力との対応関係によって、増速変速が実行される。また、油圧室１３５，１３８の油圧が共に上昇されることになるため、トルク容量を必要トルク以上に確保することが可能である。

これに対して、エンジン回転数が低い場合は、油圧室１３５に供給される圧油の油圧が低く、可動シーブ５３の推力と、可動シーブ５６の推力との対応関係によって、減速変速が実行される。したがって、ベルト式無段変速機４の急減速を抑制することができるとともに、車両Ｖｅが低車速で走行している場合には、緩やかに減速されることとなり、低車速からの再加速、または車両Ｖｅが一旦停車してからの再発進を実行することが可能となる。

なお、ベルト式無段変速機４で急減速が生じることを、フェール検知センサ５８により、リニアソレノイドバルブ１１８の信号油圧以外のフェール条件から検知し、その検知結果に基づいて、リニアソレノイドバルブ１１８以外のアクチュエータ（図示せず）を制御し、切替弁１２５のスプール１２６を第２の位置に移動させる構成を採用することも可能である。前記フェール条件としては、例えば、第２のプーリ制御弁９８のスプール１１１が、スティックして動作不可能となることなどが挙げられる。さらに、油路８８の油圧が油路１３９の油圧よりも低圧となった場合は、逆止弁１４１が開放されて、油路１３９のオイルが油路８８に供給される。

ここで、この実施例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、第１のプーリ２４および第２のプーリ２５におけるベルト２８の巻き掛け半径、ベルト２８の張力、ベルト２８に加えられる挟圧力、可動シーブ５３および可動シーブ５６に加えられる推力などが、この発明における「ベルトの巻き掛け状態」に相当し、油圧室１３５が、この発明の第１の油圧室に相当し、油圧室１３８が、この発明の第２の油圧室に相当し、油路１２４および油路１３６が、この発明の「第１のプーリ制御弁から第１の油圧室に圧油を供給する経路」に相当し、吐出口８６が、この発明の第１の油ポンプに相当し、リニアソレノイドバルブ１１８の信号油圧が最大となる場合、またはスプール１１１がスティックして動作不可能となる場合が、この発明の「フェール」に相当する。

また、エンジン１が、この発明の原動機に相当し、吐出口８７が、この発明の第２の油ポンプに相当し、油路８８，１２４，１３６が、この発明の第１の油路に相当し、油路１３６，１３９，１４３，１４５および差圧弁１４４が、この発明の第２の油路に相当し、入力ポート１４６が、この発明の差圧弁の入力側に相当し、油路１４３が、この発明の入力側油路に相当し、出力ポート１４７が、この発明の差圧弁の出力側に相当し、油路１４５が、この発明の出力側油路に相当し、油圧室１３５，１３８に供給される圧油の流量および油圧を制御することが、この発明の「圧油を制御する」に相当する。

この発明におけるベルト式無段変速機の油圧制御装置の実施例１を示す概念図である。 この発明のベルト式無段変速機の油圧制御装置を有する車両のパワートレーンおよび制御系統を示す概念図である。

符号の説明

１…エンジン、 ２…車輪、 ４…ベルト式無段変速機、 ２４…第１のプーリ、 ２５…第２のプーリ、 ２８…ベルト、 ５９…油圧制御装置、 ８０…油圧回路、 ８７…吐出口、 ８８，１２４，１３６，１３９，１４３，１４５…油路、 ９７…第１のプーリ制御弁、 ９８…第２のプーリ制御弁、 １３５，１３８…油圧室、 １４４…差圧弁、 １４６…入力ポート、 １４７…出力ポート、 Ｖｅ…車両。

Claims (3)

1. ベルトが巻き掛けられる第１のプーリおよび第２のプーリと、前記第１のプーリおよび第２のプーリにおける前記ベルトの巻き掛け状態を制御する第１の油圧室および第２の油圧室と、前記第１の油圧室に供給される圧油を制御する第１のプーリ制御弁と、前記第２の油圧室に供給される圧油を制御する第２のプーリ制御弁と、前記第１のプーリ制御弁から前記第１の油圧室に圧油を供給する経路に配置され、かつ、油圧回路でフェールが発生した場合に動作して、前記第１の油圧室に供給される圧油を制御する切替弁とを有するベルト式無段変速機の油圧制御装置において、
   第１の油ポンプから吐出された圧油を、前記第１のプーリ制御弁を経由させて前記第１の油圧室に供給する第１の油路と、車両の原動機により駆動される第２の油ポンプから吐出される圧油を前記第１の油圧室に供給する第２の油路とを有しており、
   前記切替弁は、前記第２のプーリ制御弁を経由して前記第２の油圧室に供給される圧油の油圧が所定値以上となるフェールが発生した場合に、前記第１の油路と第２の油路とを切り換える動作を実行する構成であることを特徴とするベルト式無段変速機の油圧制御装置。
2. 前記原動機にはエンジンが含まれており、このエンジンの動力がベルト式無段変速機を経由して車輪に伝達される構成であることを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置。
3. 前記第２の油路には、
   入力側と出力側との圧力差に応じて圧油の供給量を制御する差圧バルブと、
   前記第２の油ポンプから吐出された圧油を、前記切替弁を経由させて差圧バルブの入力側に導入する入力側油路と、
   前記差圧バルブの出力側から吐出される圧油を、前記切替弁を経由させて前記第１の油圧室に導く出力側油路と
   が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のベルト式無段変速機の油圧制御装置。

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