JP2017032040A

JP2017032040A - 油圧回路

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Publication number: JP2017032040A
Application number: JP2015151524A
Authority: JP
Inventors: 裕亮平野; Yusuke Hirano; 了一久保; Ryoichi Kubo; 浩二福元; Koji Fukumoto
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2035-07-31
Also published as: JP6377581B2

Abstract

【課題】フェイル時に１程度の変速比を構成できながら、プライマリプーリに入力されるトルクに制限を設けずに推力不足によるベルトの滑りの発生を抑制できる、無段変速機の油圧回路を提供する。【解決手段】フェイルセーフ時には、プライマリ調圧バルブ１０３の信号ポート１２４に、セカンダリシーブ圧Ｐｄに応じた油圧が入力され、プライマリ調圧バルブ１０３では、その信号ポート１２４に入力される油圧（信号圧）によって、入力ポート１２１に入力される油圧がプライマリシーブ圧Ｐｉｎに調圧されて、プライマリシーブ圧Ｐｉｎが出力ポート１２６から出力される。【選択図】図２

Description

本発明は、無段変速機の油圧回路に関する。

車両に搭載される変速機として、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission：無段変速機）が広く知られている。

ＣＶＴは、入力側のプライマリプーリと出力側のセカンダリプーリとに無端状のベルトが巻き掛けられた構成を有している。エンジンなどの駆動源からのトルクがプライマリプーリに入力されると、プライマリプーリとベルトとの間の摩擦力により、プライマリプーリからベルトにトルクが伝達され、セカンダリプーリとベルトとの間の摩擦力により、ベルトからセカンダリプーリにトルクが伝達される。

プライマリプーリおよびセカンダリプーリは、いずれも、固定シーブと、固定シーブにベルトを挟んで対向配置され、その対向方向に移動可能に設けられた可動シーブと、可動シーブに対して固定シーブと反対側に設けられ、可動シーブとの間にピストン室（油室）を形成するピストンとを備えている。

ＣＶＴでは、プライマリプーリのピストン室に供給される油の出し入れにより、プライマリプーリの固定シーブと可動シーブとの間隔が変更される。これに伴い、プライマリプーリに対するベルトの巻きかけ径が変化するとともに、セカンダリプーリの固定シーブと可動シーブとの間隔が変化し、セカンダリプーリに対するベルトの巻きかけ径が変化する。これにより、変速比（プーリ比）が無段階で連続的に変化する。また、ベルトは、各プーリの固定シーブおよび可動シーブ間において、各プーリのピストン室に供給される油圧（可動シーブに作用する油圧）に応じた推力で挟圧される。各プーリの推力には、各プーリとベルトとの間で滑りが生じない大きさが必要とされ、その必要な推力が得られるよう、各プーリの可動シーブに作用する油圧が調整される。

特開２００４−１７６８９０号公報

図５は、プライマリプーリ２０１およびセカンダリプーリ２０２に油を供給するための油圧回路２０３の構成を示す回路図である。

油圧回路２０３には、プライマリプーリ２０１の可動シーブに作用する油圧（プライマリシーブ圧）を制御するためのプライマリソレノイドバルブ２０４およびプライマリ調圧バルブ２０５と、セカンダリプーリ２０２の可動シーブに作用する油圧（セカンダリシーブ圧）を制御するためのセカンダリソレノイドバルブ２０６およびセカンダリ調圧バルブ２０７とが含まれる。

プライマリソレノイドバルブ２０４は、電気信号により出力油圧を制御可能なバルブである。プライマリソレノイドバルブ２０４には、所定のクラッチモジュレータ圧Ｐｃが入力され、プライマリソレノイドバルブ２０４からは、電気信号に応じた油圧が出力される。

プライマリ調圧バルブ２０５の入力ポート２１１には、一定のライン圧が入力され、信号ポート２１２には、プライマリソレノイドバルブ２０４の出力油圧が入力される。プライマリ調圧バルブ２０５では、入力ポート２１１に入力されるライン圧が信号ポート２１２に入力される油圧に応じて調圧され、その調圧により生成されるプライマリシーブ圧Ｐｉｎが出力ポート２１３から出力される。プライマリ調圧バルブ２０５の出力ポート２１３は、プライマリプーリ２０１のピストン室と連通しており、出力ポート２１３から出力されるプライマリシーブ圧Ｐｉｎがピストン室に供給され、そのプライマリシーブ圧Ｐｉｎがプライマリプーリ２０１の可動シーブに作用する。

セカンダリソレノイドバルブ２０６は、電気信号により出力油圧を制御可能なバルブである。セカンダリソレノイドバルブ２０６には、所定のクラッチモジュレータ圧Ｐｃが入力され、セカンダリソレノイドバルブ２０６からは、電気信号に応じた油圧が出力される。

セカンダリ調圧バルブ２０７の入力ポート２２１には、一定のライン圧が入力され、信号ポート２２２には、セカンダリソレノイドバルブ２０６の出力油圧が入力される。セカンダリ調圧バルブ２０７では、入力ポート２２１に入力されるライン圧が信号ポート２２２に入力される油圧に応じて調圧され、その調圧により生成されるセカンダリシーブ圧Ｐｄが出力ポート２２３から出力される。セカンダリ調圧バルブ２０７の出力ポート２２３は、セカンダリプーリ２０２のピストン室と連通しており、出力ポート２２３から出力されるセカンダリシーブ圧Ｐｄがピストン室に供給され、そのセカンダリシーブ圧Ｐｄがセカンダリプーリ２０２の可動シーブに作用する。

プライマリソレノイドバルブ２０４およびセカンダリソレノイドバルブ２０６は、いずれも、非通電時に全開となるノーマルオープンタイプ（常開式）のリニアソレノイドバルブからなる。そのため、ハーネス断線などにより、プライマリソレノイドバルブ２０４およびセカンダリソレノイドバルブ２０６が通電されないフェイル状態となった場合、プライマリシーブ圧Ｐｉｎおよびセカンダリシーブ圧Ｐｄが最大油圧、つまりライン圧に等しい出力油圧となる。一般的に、プライマリプーリ２０１の可動シーブの受圧面積（プライマリシーブ圧Ｐｉｎを受ける面積）がセカンダリプーリ２０２の可動シーブの受圧面積（セカンダリシーブ圧Ｐｄを受ける面積）よりも大きいので、フェイル時には、プライマリプーリ２０１の推力がセカンダリプーリ２０２の推力よりも大きくなり、ＣＶＴは、変速比が１よりも小さいハイレシオを構成する。

その結果、プライマリプーリ２０１におけるベルトの巻きかけ径が小さい状態でフェイルが発生すると、プライマリプーリ２０１からベルトに最大油圧による推力が加わるため、ベルトに作用する引張応力が過剰となり、ベルトの寿命が低下する。また、フェイル状態で停車すると、ＣＶＴがハイレシオを構成しているので、車両の再発進が困難になる。

この対策として、フェイル時には、ＣＶＴの変速比が１程度となるように、ライン圧を減圧することにより、プライマリシーブ圧Ｐｉｎおよびセカンダリシーブ圧Ｐｄを減圧することが考えられる。

しかしながら、プライマリシーブ圧Ｐｉｎおよびセカンダリシーブ圧Ｐｄの両方が減圧されると、エンジンの出力トルクが高いときに、ベルトが推力不足により滑るおそれがある。フェイル時にエンジンの出力トルクに制限を設けることにより、ベルトの滑りを抑制することができるが、エンジンの出力トルクに制限を設けると、登坂ができないなど、車両の走行条件に制約がかかり、フェイルセーフ走行の保障が困難になる。

本発明の目的は、フェイル時に１程度の変速比を構成できながら、プライマリプーリに入力されるトルクに制限を設けずに推力不足によるベルトの滑りの発生を抑制できる、無段変速機の油圧回路を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る油圧回路は、プライマリプーリとセカンダリプーリとに無端状のベルトが巻き掛けられた構成の無段変速機に用いられ、プライマリプーリおよびセカンダリプーリにそれぞれプライマリシーブ圧およびセカンダリシーブ圧を供給するための油圧回路であって、第１入力ポート、ソレノイド用信号ポート、フェイル用信号ポートおよび第１出力ポートを有し、ソレノイド用信号ポートおよびフェイル用信号ポートに入力される信号圧によって、第１入力ポートに入力される油圧をプライマリシーブ圧に調圧し、そのプライマリシーブ圧を第１出力ポートから出力するプライマリ調圧バルブと、ソレノイド用信号ポートに入力される信号圧を出力するノーマルオープンタイプのプライマリソレノイドバルブと、第２入力ポート、信号ポートおよび第２出力ポートを有し、信号ポートに入力される信号圧によって、第２入力ポートに入力される油圧をセカンダリシーブ圧に調圧し、そのセカンダリシーブ圧を第２出力ポートから出力するセカンダリ調圧バルブと、信号ポートに入力される信号圧を出力するノーマルオープンタイプのセカンダリソレノイドバルブと、第３入力ポートおよび第３出力ポートを有し、プライマリソレノイドバルブおよびセカンダリソレノイドバルブに通電不能なフェイル時に、第２出力ポートから出力される油圧が第３入力ポートに入力されて、フェイル用信号ポートに入力される信号圧を第３出力ポートから出力するフェイルセーフバルブとを含む。

この構成によれば、プライマリソレノイドバルブおよびセカンダリソレノイドバルブに通電可能な通常時（正常時）には、プライマリソレノイドバルブから出力される信号圧がプライマリ調圧バルブのソレノイド用信号ポートに入力される。また、セカンダリソレノイドバルブから出力される信号圧がセカンダリ調圧バルブの信号ポートに入力される。セカンダリ調圧バルブでは、信号圧によって、第２入力ポートに入力される油圧がセカンダリシーブ圧に調圧されて、セカンダリシーブ圧が第２出力ポートから出力される。通常時には、第２出力ポートから出力されるセカンダリシーブ圧は、フェイルセーフバルブの第３入力ポートには入力されない。そのため、フェイルセーフバルブの第３出力ポートから信号圧が出力されず、プライマリ調圧バルブのフェイル用信号ポートには、信号圧が入力されない。したがって、プライマリ調圧バルブでは、ソレノイド用信号ポートに入力される信号圧によって、第１入力ポートに入力される油圧がプライマリシーブ圧に調圧されて、プライマリシーブ圧が第１出力ポートから出力される。

一方、プライマリソレノイドバルブおよびセカンダリソレノイドバルブに通電不能なフェイル時には、プライマリソレノイドバルブおよびセカンダリソレノイドバルブの両方が全開状態になる。セカンダリソレノイドバルブが全開状態になると、セカンダリソレノイドバルブからセカンダリ調圧バルブの信号ポートに入力される信号圧が最大となり、セカンダリ調圧バルブの第２出力ポートから出力されるセカンダリシーブ圧が最大油圧となる。セカンダリ調圧バルブの第２出力ポートから出力されるセカンダリシーブ圧は、フェイルセーフバルブの第３入力ポートに入力され、フェイルセーフバルブの第３出力ポートから信号圧が出力される。この信号圧は、プライマリ調圧バルブのフェイル用信号ポートに入力される。一方、プライマリソレノイドバルブが全開状態になるので、プライマリ調圧バルブのソレノイド用信号ポートにも、プライマリソレノイドバルブから信号圧が入力される。したがって、プライマリ調圧バルブでは、フェイル用信号ポートおよびソレノイド用信号ポートにそれぞれ入力される信号圧によって、第１入力ポートに入力される油圧がプライマリシーブ圧に調圧されて、プライマリシーブ圧が第１出力ポートから出力される。

よって、フェイルセーフバルブの第３入力ポートに入力される油圧、つまりセカンダリ調圧バルブの第２出力ポートから出力されるセカンダリシーブ圧の最小値から最大値までの間で、プライマリプーリおよびセカンダリプーリにそれぞれ供給されるプライマリシーブ圧およびセカンダリシーブ圧により得られる変速比が１程度となるように、各部を設計することにより、セカンダリ調圧バルブの第２入力ポートに入力される油圧を抑制せずに、フェイル時に１程度の変速比を構成することができる。

その結果、フェイルの発生時に、ベルトに過大な引張応力が作用することを抑制でき、ベルトの寿命を延ばすことができる。また、無段変速機を搭載した車両がフェイル状態で停車しても、変速比が１程度であるので、車両を再発進させることができる。さらには、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに十分な油圧を供給でき、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの推力を通常時と同様に維持できるので、プライマリプーリに入力されるトルク、たとえば、エンジンの出力トルクに制限を設けなくても、推力不足によるベルトの滑りの発生を抑制することができる。

プライマリ調圧バルブの第１入力ポートおよびセカンダリ調圧バルブの第２入力ポートには、オイルポンプの発生油圧に応じたライン圧が入力されてもよい。

この場合、無段変速機が搭載される車両には、エンジンが動力源として搭載され、オイルポンプは、エンジンの動力により駆動される機械式オイルポンプであってもよい。

これにより、オイルポンプの発生油圧がエンジンの出力トルクに応じた油圧となり、プライマリ調圧バルブの第１入力ポートおよびセカンダリ調圧バルブの第２入力ポートに入力されるライン圧がエンジンの出力トルクに応じた油圧となるので、エンジンの出力トルクに応じた推力をプライマリプーリおよびセカンダリプーリからベルトに加えることができる。よって、エンジンの出力トルクの大きさにかかわらず、推力不足によるベルトの滑りの発生を抑制することができる。

本発明によれば、フェイル時に１程度の変速比を構成できながら、プライマリプーリに入力されるトルクに制限を設けずに推力不足によるベルトの滑りの発生を抑制することができる。

無段変速機が搭載された車両の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。本発明の一実施形態に係る油圧回路の構成を示す回路図である。通常時におけるライン圧、クラッチモジュレータ圧、プライマリシーブ圧およびセカンダリシーブ圧の特性を示す図である。フェイルセーフ時におけるプライマリシーブ圧の特性を示す図である。無段変速機の油圧回路の従来構成を示す回路図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜駆動系統の構成＞

図１は、無段変速機４が搭載された車両１の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。

車両１は、エンジン（Ｅ／Ｇ）２を動力源とする自動車である。エンジン２の出力は、トルクコンバータ３および無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）４を介して、車両１の駆動輪（たとえば、左右の前輪）に伝達される。

エンジン２は、Ｅ／Ｇ出力軸２１を備えている。Ｅ／Ｇ出力軸２１は、エンジン２が発生する動力により回転される。

トルクコンバータ３は、ポンプインペラ３１、タービンランナ３２およびロックアップクラッチ３３を備えている。ポンプインペラ３１には、Ｅ／Ｇ出力軸２１が連結されており、ポンプインペラ３１は、Ｅ／Ｇ出力軸２１と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ３２は、ポンプインペラ３１と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。ロックアップクラッチ３３は、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とを直結／分離するために設けられている。ロックアップクラッチ３３が係合されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが直結され、ロックアップクラッチ３３が解放されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが分離される。

ロックアップクラッチ３３が解放された状態において、Ｅ／Ｇ出力軸２１が回転されると、ポンプインペラ３１が回転する。ポンプインペラ３１が回転すると、ポンプインペラ３１からタービンランナ３２に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ３２で受けられて、タービンランナ３２が回転する。このとき、トルクコンバータ３の増幅作用が生じ、タービンランナ３２には、Ｅ／Ｇ出力軸２１の動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。

ロックアップクラッチ３３が係合された状態では、Ｅ／Ｇ出力軸２１が回転されると、Ｅ／Ｇ出力軸２１、ポンプインペラ３１およびタービンランナ３２が一体となって回転する。

トルクコンバータ３と無段変速機４との間には、オイルポンプ５が設けられている。オイルポンプ５は、機械式オイルポンプであり、ポンプ軸は、ポンプインペラ３１と回転軸線が一致するように配置され、ポンプインペラ３１に相対回転不能に連結されている。これにより、エンジン２の動力によりポンプインペラ３１が回転されると、オイルポンプ５のポンプ軸が回転し、オイルポンプ５から油が吐出される。

無段変速機４は、トルクコンバータ３から入力される動力をデファレンシャルギヤ６に伝達する。無段変速機４は、インプット軸４１、アウトプット軸４２、ベルト伝達機構４３および前後進切替機構４４を備えている。

インプット軸４１は、トルクコンバータ３のタービンランナ３２に連結され、タービンランナ３２と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。

アウトプット軸４２は、インプット軸４１と平行に配置されている。アウトプット軸４２には、出力ギヤ４５が相対回転不能に支持されている。

ベルト伝達機構４３には、プライマリ軸５１およびセカンダリ軸５２が含まれる。プライマリ軸５１およびセカンダリ軸５２は、それぞれインプット軸４１およびアウトプット軸４２と同一軸線上であって、それらの軸線方向と直交する方向に少なくとも部分的に重なり合うように配置されている。

そして、ベルト伝達機構４３は、プライマリ軸５１に支持されたプライマリプーリ５３とセカンダリ軸５２に支持されたセカンダリプーリ５４とに、無端状のベルト５５が巻き掛けられた構成を有している。

プライマリプーリ５３は、プライマリ軸５１に固定された固定シーブ６１と、固定シーブ６１にベルト５５を挟んで対向配置され、プライマリ軸５１にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ６２とを備えている。可動シーブ６２に対して固定シーブ６１と反対側には、プライマリ軸５１に固定されたピストン６３が設けられ、可動シーブ６２とピストン６３との間に、ピストン室（油室）６４が形成されている。

セカンダリプーリ５４は、セカンダリ軸５２に対して固定された固定シーブ６５と、固定シーブ６５にベルト５５を挟んで対向配置され、セカンダリ軸５２にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ６６とを備えている。可動シーブ６６に対して固定シーブ６５と反対側には、セカンダリ軸５２に固定されたピストン６７が設けられ、可動シーブ６６とピストン６７との間に、ピストン室（油室）６８が形成されている。

無段変速機４では、プライマリプーリ５３のピストン室６４およびセカンダリプーリ５４のピストン室６８にそれぞれ供給される油圧が制御されて、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４の各溝幅が変更されることにより、変速比が連続的に無段階で変更される。

具体的には、変速比が下げられるときには、プライマリプーリ５３のピストン室６４に供給される油圧（プライマリシーブ圧Ｐｉｎ）が上げられる。これにより、プライマリプーリ５３の可動シーブ６２が固定シーブ６１側に移動し、固定シーブ６１と可動シーブ６２との間隔（溝幅）が小さくなる。これに伴い、プライマリプーリ５３に対するベルト５５の巻きかけ径が大きくなり、セカンダリプーリ５４の固定シーブ６５と可動シーブ６６との間隔（溝幅）が大きくなる。その結果、プライマリプーリ５３とセカンダリプーリ５４とのプーリ比が小さくなり、変速比が下がる。

変速比が上げられるときには、プライマリプーリ５３のピストン室６４に供給されるプライマリシーブ圧Ｐｉｎが下げられる。これにより、ベルト５５に対するセカンダリプーリ５４の推力がベルト５５に対するプライマリプーリ５３の推力よりも大きくなり、セカンダリプーリ５４の固定シーブ６５と可動シーブ６６との間隔が小さくなるとともに、固定シーブ６１と可動シーブ６２との間隔が大きくなる。その結果、プライマリプーリ５３とセカンダリプーリ５４とのプーリ比が大きくなり、変速比が上がる。

一方、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４の推力は、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４とベルト５５との間で滑りが生じない大きさを必要とする。そのため、インプット軸４１に入力されるトルクの大きさに応じた推力が得られるよう、プライマリプーリ５３のピストン室６４に供給されるプライマリシーブ圧Ｐｉｎおよびセカンダリプーリ５４のピストン室６８に供給される油圧（セカンダリシーブ圧Ｐｄ）が制御される。

前後進切替機構４４は、インプット軸４１とベルト伝達機構４３のプライマリ軸５１との間に介装されている。前後進切替機構４４は、遊星歯車機構７１、リバースクラッチＣ１およびフォワードブレーキＢ１を備えている。

遊星歯車機構７１には、キャリア７２、サンギヤ７３およびリングギヤ７４が含まれる。

キャリア７２は、インプット軸４１に相対回転可能に外嵌されている。キャリア７２は、複数のピニオンギヤ７５を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ７５は、円周上に配置されている。

サンギヤ７３は、インプット軸４１に相対回転不能に支持されて、複数のピニオンギヤ７５により取り囲まれる空間に配置されている。サンギヤ７３のギヤ歯は、各ピニオンギヤ７５のギヤ歯と噛合している。

リングギヤ７４は、その回転軸線がプライマリ軸５１の軸心と一致するように設けられている。リングギヤ７４には、ベルト伝達機構４３のプライマリ軸５１が連結されている。リングギヤ７４のギヤ歯は、複数のピニオンギヤ７５を一括して取り囲むように形成され、各ピニオンギヤ７５のギヤ歯と噛合している。

リバースクラッチＣ１は、キャリア７２とサンギヤ７３とを直結（一体回転可能に結合）する係合状態（オン）と、その直結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

フォワードブレーキＢ１は、キャリア７２とトルクコンバータ３および無段変速機４を収容するトランスミッションケースとの間に設けられ、キャリア７２を制動する係合状態（オン）と、キャリア７２の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

車両１の前進時には、リバースクラッチＣ１が解放されて、フォワードブレーキＢ１が係合される。エンジン２の動力がインプット軸４１に入力されると、キャリア７２が静止した状態で、サンギヤ７３がインプット軸４１と一体に回転する。そのため、サンギヤ７３の回転は、リングギヤ７４に逆転かつ減速されて伝達される。これにより、リングギヤ７４が回転し、ベルト伝達機構４３のプライマリ軸５１およびプライマリプーリ５３がリングギヤ７４と一体に回転する。プライマリプーリ５３の回転は、ベルト５５を介して、セカンダリプーリ５４に伝達され、セカンダリプーリ５４およびセカンダリ軸５２を回転させる。そして、セカンダリ軸５２と一体に、アウトプット軸４２および出力ギヤ４５が回転する。出力ギヤ４５は、デファレンシャルギヤ６（デファレンシャルギヤ６の入力ギヤ）と噛合している。出力ギヤ４５が回転すると、デファレンシャルギヤ６から左右に延びるドライブシャフト７，８が回転して、駆動輪（図示せず）が回転することにより、車両１が前進する。

一方、車両１の後進時には、リバースクラッチＣ１が係合されて、フォワードブレーキＢ１が解放される。エンジン２の動力がインプット軸４１に入力されると、キャリア７２およびサンギヤ７３がインプット軸４１と一体に回転する。そのため、サンギヤ７３の回転は、リングギヤ７４に回転方向が逆転されずに伝達される。これにより、リングギヤ７４が車両１の前進時と逆方向に回転し、ベルト伝達機構４３のプライマリ軸５１およびプライマリプーリ５３がリングギヤ７４と一体に回転する。プライマリプーリ５３の回転は、ベルト５５を介して、セカンダリプーリ５４に伝達され、セカンダリプーリ５４およびセカンダリ軸５２を回転させる。そして、セカンダリ軸５２と一体に、アウトプット軸４２および出力ギヤ４５が回転する。出力ギヤ４５が回転すると、デファレンシャルギヤ６から左右に延びるドライブシャフト７，８が前進時と逆方向に回転して、駆動輪（図示せず）が回転することにより、車両１が後進する。

＜油圧回路＞

図２は、無段変速機４の油圧回路１０１の要部を示す回路図である。

無段変速機４の油圧回路１０１には、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４にそれぞれプライマリシーブ圧Ｐｉｎおよびセカンダリシーブ圧Ｐｄを供給するための各種のバルブが含まれる。すなわち、油圧回路１０１には、プライマリソレノイドバルブ１０２（ＳＬＰ）、プライマリ調圧バルブ１０３、セカンダリソレノイドバルブ１０４（ＳＬＳ）、セカンダリ調圧バルブ１０５およびフェイルセーフバルブ１０６が含まれる。

プライマリソレノイドバルブ１０２は、非通電時に全開となるノーマルオープンタイプ（常開式）のリニアソレノイドバルブからなる。プライマリソレノイドバルブ１０２には、クラッチモジュレータ圧Ｐｃが入力される。プライマリソレノイドバルブ１０２への通電が制御されることにより、プライマリソレノイドバルブ１０２は、クラッチモジュレータ圧Ｐｃをソレノイド圧Ｐｓｌｐに調圧して出力する。

なお、クラッチモジュレータ圧Ｐｃは、クラッチモジュレータバルブ（図示せず）により調圧される一定油圧であり、リバースクラッチＣ１およびフォワードブレーキＢ１（図１参照）への供給圧の元圧に用いられる。

プライマリ調圧バルブ１０３は、プライマリシーブ圧Ｐｉｎを制御するための圧力制御弁である。プライマリ調圧バルブ１０３は、略円筒状の周壁を有するスリーブ１１１を備えている。スリーブ１１１内には、第１スプール１１２および第２スプール１１３が中心線方向に並べられて、それぞれ中心線方向に移動可能に設けられている。第１スプール１１２には、ランド部１１４，１１５，１１６，１１７が中心線方向に間隔を空けて形成されている。第２スプール１１３には、ランド部１１８，１１９が中心線方向に間隔を空けて形成されている。第１スプール１１２のランド部１１６，１１７および第２スプール１１３のランド部１１８は、同じ直径を有している。第１スプール１１２のランド部１１４の直径は、ランド部１１５の直径よりも小さく、ランド部１１５の直径は、ランド部１１６の直径よりも小さい。第２スプール１１３のランド部１１９の直径は、ランド部１１６〜１１８の直径よりも小さい。また、スリーブ１１１内には、第２スプール１１３側（下側）の端部に、第２スプール１１３を第１スプール１１２側（上側）に付勢するスプリング１２０が設けられている。

スリーブ１１１の周壁には、入力ポート１２１、信号ポート１２２，１２３，１２４，１２５、出力ポート１２６およびドレンポート１２７，１２８，１２９が形成されている。

入力ポート１２１は、第１スプール１１２が最上に位置する状態で、ランド部１１６，１１７間と連通し、第１スプール１１２が最下に位置する状態で、ランド部１１６により閉鎖される。入力ポート１２１には、ライン圧ＰＬが入力される。

信号ポート１２２は、第２スプール１１３の位置にかかわらず、ランド部１１９とスリーブ１１１の下端との間と連通する。信号ポート１２２には、プライマリソレノイドバルブ１０２の出力油圧であるソレノイド圧Ｐｓｌｐが入力される。

信号ポート１２３は、第１スプール１１２の位置にかかわらず、ランド部１１５，１１６間と連通する。信号ポート１２３には、出力ポート１２６から出力されるプライマリシーブ圧Ｐｉｎがフィードバック入力されている。

信号ポート１２４は、第２スプール１１３の位置にかかわらず、ランド部１１８，１１９間と連通する。

信号ポート１２５は、第１スプール１１２の位置にかかわらず、ランド部１１４とスリーブ１１１の上端との間と連通する。

出力ポート１２６は、第１スプール１１２の位置にかかわらず、ランド部１１６，１１７間と連通する。また、出力ポート１２６は、プライマリプーリ５３のピストン室６４（図１参照）と連通している。

ドレンポート１２７は、第１スプール１１２が最上に位置する状態で、ランド部１１７により閉鎖され、第１スプール１１２が最下に位置する状態で、ランド部１１６，１１７間と連通する。

ドレンポート１２８は、第１スプール１１２の位置にかかわらず、ランド部１１４，１１５間と連通している。

ドレンポート１２９は、第１スプール１１２および第２スプール１１３の位置にかかわらず、ランド部１１７，１１８間と連通する。

セカンダリソレノイドバルブ１０４は、非通電時に全開となるノーマルオープンタイプ（常開式）のリニアソレノイドバルブからなる。セカンダリソレノイドバルブ１０４には、クラッチモジュレータ圧Ｐｃが入力される。セカンダリソレノイドバルブ１０４への通電が制御されることにより、セカンダリソレノイドバルブ１０４は、クラッチモジュレータ圧Ｐｃをソレノイド圧Ｐｓｌｓに調圧して出力する。

なお、ライン圧ＰＬは、レギュレータバルブ（図示せず）によりオイルポンプ５（図１参照）の発生油圧を調圧して生成される油圧である。具体的には、レギュレータバルブの信号ポートには、セカンダリソレノイドバルブ１０４が出力するソレノイド圧Ｐｓｌｓが入力される。レギュレータバルブは、ライン圧ＰＬをソレノイド圧Ｐｓｌｓに比例した油圧に調圧する（図３参照）。

セカンダリ調圧バルブ１０５は、セカンダリシーブ圧Ｐｄを制御するための圧力制御弁である。セカンダリ調圧バルブ１０５は、略円筒状の周壁を有するスリーブ１３１を備えている。スリーブ１３１内には、スプール１３２が中心線方向に移動可能に設けられている。スプール１３２には、ランド部１３３，１３４，１３５が中心線方向に間隔を空けて形成されている。ランド部１３４，１３５は、同じ直径を有し、ランド部１３３は、ランド部１３４，１３５よりも小さい直径を有している。また、スリーブ１３１内には、中心線方向の一端側（下側）の端部に、スプール１３２を他端側（上側）に付勢するスプリング１３６が設けられている。

スリーブ１３１の周壁には、入力ポート１４１、信号ポート１４２，１４３、出力ポート１４４およびドレンポート１４５，１４６が形成されている。

入力ポート１４１は、スプール１３２が最上に位置する状態で、ランド部１３４，１３５間と連通し、スプール１３２が最下に位置する状態で、ランド部１３５により閉鎖される。入力ポート１４１には、ライン圧ＰＬが入力される。

信号ポート１４２は、スプール１３２の位置にかかわらず、ランド部１３５とスリーブ１３１の下端との間と連通する。信号ポート１４２には、セカンダリソレノイドバルブ１０４の出力油圧であるソレノイド圧Ｐｓｌｓが入力される。

信号ポート１４３は、スプール１３２の位置にかかわらず、ランド部１３３，１３４間と連通する。信号ポート１４３には、出力ポート１４４から出力されるセカンダリシーブ圧Ｐｄがフィードバック入力されている。

出力ポート１４４は、スプール１３２の位置にかかわらず、ランド部１３４，１３５間と連通する。また、出力ポート１４４は、セカンダリプーリ５４のピストン室６８（図１参照）と連通している。

ドレンポート１４５は、スプール１３２が最上に位置する状態で、ランド部１３５により閉鎖され、スプール１３２が最下に位置する状態で、ランド部１３４，１３５間と連通する。

ドレンポート１４６は、スプール１３２の位置にかかわらず、ランド部１３３とスリーブ１３１の上端との間と連通する。

フェイルセーフバルブ１０６は、プライマリソレノイドバルブ１０２およびセカンダリソレノイドバルブ１０４に通電不能なフェイル時に、セカンダリシーブ圧Ｐｄを信号圧としてプライマリ調圧バルブ１０３の信号ポート１２４に入力するための弁である。フェイルセーフバルブ１０６は、略円筒状の周壁を有するスリーブ１５１を備えている。スリーブ１５１内には、スプール１５２が中心線方向に移動可能に設けられている。スプール１５２には、ランド部１５３，１５４，１５５，１５６が中心線方向に間隔を空けて形成されている。ランド部１５４，１５５，１５６は、同じ直径を有し、ランド部１５３は、ランド部１５４，１５５，１５６よりも小さい直径を有している。また、スリーブ１５１内には、中心線方向の一端側（下側）の端部に、スプール１５２を他端側（上側）に付勢するスプリング１５７が設けられている。

スリーブ１５１の周壁には、入力ポート１６１，１６２、信号ポート１６３、出力ポート１６４，１６５およびドレンポート１６６，１６７，１６８が形成されている。

入力ポート１６１は、スプール１５２が最上に位置する状態で、ランド部１５６により閉鎖され、スプール１５２が最下に位置する状態で、ランド部１５５，１５６間と連通する。また、入力ポート１６１は、セカンダリ調圧バルブ１０５の出力ポート１４４と連通している。

入力ポート１６２は、スプール１５２が最上に位置する状態で、ランド部１５５により閉鎖され、スプール１５２が最下に位置する状態で、ランド部１５４，１５５間と連通する。入力ポート１６２には、クラッチモジュレータ圧Ｐｃが入力される。

信号ポート１６３は、スプール１５２の位置にかかわらず、ランド部１５３とスリーブ１５１の上端との間と連通する。信号ポート１６３には、プライマリソレノイドバルブ１０２の出力油圧であるソレノイド圧Ｐｓｌｐが入力される。

出力ポート１６４は、スプール１５２の位置にかかわらず、ランド部１５５，１５６間と連通する。また、出力ポート１６４は、プライマリ調圧バルブ１０３の信号ポート１２４と連通している。

出力ポート１６５は、スプール１５２の位置にかかわらず、ランド部１５４，１５５間と連通する。また、出力ポート１６５は、プライマリ調圧バルブ１０３の信号ポート１２５と連通している。

ドレンポート１６６は、スプール１５２が最上に位置する状態で、ランド部１５４，１５５間と連通し、スプール１５２が最下に位置する状態で、ランド部１５３，１５４間と連通する。

ドレンポート１６７は、スプール１５２の位置にかかわらず、ランド部１５３，１５４間と連通する。

ドレンポート１６８は、スプール１５２が最上に位置する状態で、ランド部１５５，１５６間と連通し、スプール１５２が最下に位置する状態で、ランド部１５５により閉鎖される。

＜通常時（正常時）＞

図３は、通常時におけるライン圧ＰＬ、クラッチモジュレータ圧Ｐｃ、プライマリシーブ圧Ｐｉｎおよびセカンダリシーブ圧Ｐｄの特性を示す図である。

通常時には、プライマリシーブ圧Ｐｉｎおよびセカンダリシーブ圧Ｐｄの目標値に基づいて、プライマリソレノイドバルブ１０２およびセカンダリソレノイドバルブ１０４への通電が制御される。これにより、プライマリソレノイドバルブ１０２からプライマリシーブ圧Ｐｉｎの目標値に応じたソレノイド圧Ｐｓｌｐが出力され、セカンダリソレノイドバルブ１０４からセカンダリシーブ圧Ｐｄの目標値に応じたソレノイド圧Ｐｓｌｓが出力される。

通常時にプライマリソレノイドバルブ１０２から出力されるソレノイド圧Ｐｓｌｐは、所定の常用最大圧以下であり、プライマリソレノイドバルブ１０２は、常用最大圧を超えるソレノイド圧Ｐｓｌｐを出力可能な余剰域を有している。ソレノイド圧Ｐｓｌｐは、プライマリ調圧バルブ１０３の信号ポート１２２に入力される。この信号ポート１２２に入力されるソレノイド圧Ｐｓｌｐが大きいほど、入力ポート１２１の開口面積が大きくなり、プライマリ調圧バルブ１０３の出力ポート１２６から出力されるプライマリシーブ圧Ｐｉｎが大きくなる。プライマリシーブ圧Ｐｉｎは、たとえば、図３に示されるように、信号ポート１２２に入力されるソレノイド圧Ｐｓｌｐの大きさにほぼ比例して大きくなる。

セカンダリソレノイドバルブ１０４から出力されるソレノイド圧Ｐｓｌｓは、セカンダリ調圧バルブ１０５の信号ポート１４２に入力される。この信号ポート１４２に入力されるソレノイド圧Ｐｓｌｓが大きいほど、入力ポート１４１の開口面積が大きくなり、セカンダリ調圧バルブ１０５の出力ポート１４４から出力されるセカンダリシーブ圧Ｐｄが大きくなる。セカンダリシーブ圧Ｐｄは、たとえば、図３に示されるように、信号ポート１４２に入力されるソレノイド圧Ｐｓｌｓの大きさにほぼ比例して大きくなる。

＜フェイルセーフ時＞

図４は、フェイルセーフ時におけるプライマリシーブ圧Ｐｉｎの特性を示す図である。

プライマリソレノイドバルブ１０２およびセカンダリソレノイドバルブ１０４に通電不能なフェイルが発生すると、プライマリソレノイドバルブ１０２およびセカンダリソレノイドバルブ１０４がノーマルオープンタイプ（常開式）のリニアソレノイドバルブであるため、プライマリソレノイドバルブ１０２およびセカンダリソレノイドバルブ１０４からそれぞれ最大圧のソレノイド圧Ｐｓｌｐ，Ｐｓｌｓが出力される。

最大圧のソレノイド圧Ｐｓｌｓがセカンダリ調圧バルブ１０５の信号ポート１４２に入力されることにより、セカンダリ調圧バルブ１０５の出力ポート１４４からは、入力ポート１４１に入力されるライン圧ＰＬに応じたセカンダリシーブ圧Ｐｄが出力される。

また、プライマリソレノイドバルブ１０２から出力されるソレノイド圧Ｐｓｌｐは、常用最大圧を超える。常用最大圧を超える余剰域のソレノイド圧Ｐｓｌｐがフェイルセーフバルブ１０６の信号ポート１６３に入力されることにより、フェイルセーフバルブ１０６のスプール１５２が最下の位置（フェイル位置）に移動する。これにより、フェイルセーフが開始される。スプール１５２が最下の位置に移動すると、入力ポート１６１がランド部１５５，１５６間と連通し、入力ポート１６２にセカンダリシーブ圧Ｐｄが入力され、セカンダリシーブ圧Ｐｄに応じた油圧が出力ポート１６４から出力される。また、入力ポート１６２がランド部１５４，１５５間と連通し、入力ポート１６２にクラッチモジュレータ圧Ｐｃが入力され、クラッチモジュレータ圧Ｐｃに応じた油圧が出力ポート１６５から出力される。

フェイルセーフバルブ１０６の出力ポート１６４，１６５から出力される油圧（信号圧）は、それぞれプライマリ調圧バルブ１０３の信号ポート１２４，１２５に入力される。一方、プライマリ調圧バルブ１０３の信号ポート１２２には、プライマリソレノイドバルブ１０２から出力されるソレノイド圧Ｐｓｌｐが入力されている。これにより、プライマリ調圧バルブ１０３の第１スプール１１２および第２スプール１１３は、信号ポート１２２，１２４，１２５にそれぞれ入力される油圧に応じた位置に移動し、プライマリ調圧バルブ１０３の出力ポート１２６からは、第１スプール１１２の位置に応じたプライマリシーブ圧Ｐｉｎが出力される。

油圧回路１０１では、たとえば、プライマリ調圧バルブ１０３の信号ポート１２５に入力される油圧が信号ポート１２２に入力されるソレノイド圧Ｐｓｌｐとほぼ一致し、信号ポート１２２に入力されるソレノイド圧Ｐｓｌｐが第２スプール１１３に与える軸方向荷重と信号ポート１２５に入力される油圧が第１スプール１１２に与える軸方向荷重とが相殺されるように、各部の設計がなされている。そのため、プライマリ調圧バルブ１０３の第１スプール１１２および第２スプール１１３は、フェイルセーフバルブ１０６の出力ポート１６４から信号ポート１２４に入力される油圧、つまりセカンダリシーブ圧Ｐｄに応じた油圧により移動する。これにより、プライマリ調圧バルブ１０３の出力ポート１２６から出力されるプライマリシーブ圧Ｐｉｎは、セカンダリシーブ圧Ｐｄに応じた油圧により調圧され、セカンダリシーブ圧Ｐｄにほぼ比例して変化する。

＜作用効果＞

以上のように、フェイルセーフ時には、セカンダリ調圧バルブ１０５の出力ポート１４４から、入力ポート１４１に入力されるライン圧ＰＬに応じたセカンダリシーブ圧Ｐｄが出力される。また、プライマリ調圧バルブ１０３の信号ポート１２４には、セカンダリシーブ圧Ｐｄに応じた油圧が入力され、プライマリ調圧バルブ１０３では、その信号ポート１２４に入力される油圧（信号圧）によって、入力ポート１２１に入力される油圧がプライマリシーブ圧Ｐｉｎに調圧されて、プライマリシーブ圧Ｐｉｎが出力ポート１２６から出力される。

よって、セカンダリシーブ圧Ｐｄの最小値（エンジン２のアイドル回転で発生可能なセカンダリシーブ圧Ｐｄ）から最大値までの間で、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４にそれぞれ供給されるプライマリシーブ圧Ｐｉｎおよびセカンダリシーブ圧Ｐｄにより得られる変速比が１程度となるように、各部を設計することにより、セカンダリ調圧バルブ１０５の入力ポート１４１に入力されるライン圧ＰＬを抑制せずに、フェイルセーフ時に１程度の変速比を構成することができる。

その結果、フェイルの発生時に、ベルト５５に過大な引張応力が作用することを抑制でき、ベルト５５の寿命を延ばすことができる。また、無段変速機４を搭載した車両１がフェイル状態で停車しても、変速比が１程度であるので、車両１を再発進させることができる。さらには、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４に十分な油圧を供給でき、プライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４の推力を通常時と同様に維持できるので、プライマリプーリ５３に入力されるトルク、たとえば、エンジン２の出力トルクに制限を設けなくても、推力不足によるベルト５５の滑りの発生を抑制することができる。

無段変速機４に備えられているオイルポンプ５は、エンジン２の動力により駆動される機械式オイルポンプである。オイルポンプ５の発生油圧がエンジン２の出力トルクに応じた油圧となり、油圧回路１０１では、プライマリ調圧バルブ１０３の入力ポート１２１およびセカンダリ調圧バルブ１０５の入力ポート１４１に入力されるライン圧ＰＬがエンジン２の出力トルクに応じた油圧となるので、エンジン２の出力トルクに応じた推力をプライマリプーリ５３およびセカンダリプーリ５４からベルト５５に加えることができる。よって、エンジン２の出力トルクの大きさにかかわらず、推力不足によるベルト５５の滑りの発生を抑制することができる。

＜変形例＞

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、油圧回路１０１では、プライマリ調圧バルブ１０３の信号ポート１２２に入力されるソレノイド圧Ｐｓｌｐが第２スプール１１３に与える軸方向荷重を相殺あるいは低減するために、プライマリ調圧バルブ１０３の信号ポート１２５にクラッチモジュレータ圧Ｐｃに応じた油圧が入力される。しかしながら、その構成に限定されず、プライマリ調圧バルブ１０３の信号ポート１２５には、クラッチモジュレータ圧Ｐｃと無関係な油圧が入力されてもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

４無段変速機
５３プライマリプーリ
５４セカンダリプーリ
１０１油圧回路
１０２プライマリソレノイドバルブ
１０３プライマリ調圧バルブ
１０４セカンダリソレノイドバルブ
１０５セカンダリ調圧バルブ
１０６フェイルセーフバルブ
１２１入力ポート（第１入力ポート）
１２２信号ポート（ソレノイド用信号ポート）
１２４信号ポート（フェイル用信号ポート）
１２６出力ポート（第１出力ポート）
１４１入力ポート（第２入力ポート）
１４２信号ポート
１４４出力ポート（第２出力ポート）
１６１入力ポート（第３入力ポート）
１６４出力ポート（第３出力ポート）

Claims

プライマリプーリとセカンダリプーリとに無端状のベルトが巻き掛けられた構成の無段変速機に用いられ、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリにそれぞれプライマリシーブ圧およびセカンダリシーブ圧を供給するための油圧回路であって、
第１入力ポート、ソレノイド用信号ポート、フェイル用信号ポートおよび第１出力ポートを有し、前記ソレノイド用信号ポートおよび前記フェイル用信号ポートに入力される信号圧によって、前記第１入力ポートに入力される油圧をプライマリシーブ圧に調圧し、そのプライマリシーブ圧を前記第１出力ポートから出力するプライマリ調圧バルブと、
前記ソレノイド用信号ポートに入力される信号圧を出力するノーマルオープンタイプのプライマリソレノイドバルブと、
第２入力ポート、信号ポートおよび第２出力ポートを有し、前記信号ポートに入力される信号圧によって、前記第２入力ポートに入力される油圧をセカンダリシーブ圧に調圧し、そのセカンダリシーブ圧を前記第２出力ポートから出力するセカンダリ調圧バルブと、
前記信号ポートに入力される信号圧を出力するノーマルオープンタイプのセカンダリソレノイドバルブと、
第３入力ポートおよび第３出力ポートを有し、前記プライマリソレノイドバルブおよび前記セカンダリソレノイドバルブに通電不能なフェイル時に、前記第２出力ポートから出力される油圧が前記第３入力ポートに入力されて、前記フェイル用信号ポートに入力される信号圧を前記第３出力ポートから出力するフェイルセーフバルブとを含む、油圧回路。