JP2018054027A

JP2018054027A - バルブの異常診断装置

Info

Publication number: JP2018054027A
Application number: JP2016191334A
Authority: JP
Inventors: 智之諏訪部; Tomoyuki Suwabe; 高橋　潤; Jun Takahashi; 潤高橋; 晋塚本; Shin Tsukamoto; 濱野　正宏; Masahiro Hamano; 正宏濱野; 浩介阿部; Kosuke Abe
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2036-09-29
Also published as: JP6689722B2

Abstract

【課題】コントロールバルブのバルブボアの摩耗による異常を確実に判定できるようにして、不要なコントロールバルブの交換を防止或いは抑制する。
【解決手段】バルブボア内に内挿されたスプールを有し、指示圧に応じた油圧が発生するようにスプールの軸方向位置を調整する、車両用油圧機器のコントロールバルブのバルブボアの摩耗による異常を診断する装置であって、実圧検出手段と、所定圧よりも低い第１の指示圧が与えられたときに、実圧が第１の指示圧よりも高くなることである第１条件と、所定圧よりも高い第２の指示圧が与えられたときに、実圧が前記第２の指示圧よりも低くなることである第２条件とが、何れも成立したことを含む判定条件が成立したら、バルブボアが摩耗した状態であると判定する手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コントロールバルブのバルブボアの摩耗による圧力制御異常を診断する装置であって、車両用無段変速機のプーリによるベルト把持用油圧を制御するコントロールバルブの異常を診断するのに適した、バルブの異常診断装置に関するものである。

車両用無段変速機の制御には、一般に油圧が用いられ、いわゆるコントロールバルブによって油圧供給を制御して無段変速機を制御している。しかし、油圧供給系統に故障が発生し、必要な油圧を供給できなくなると、所定の変速を行えないだけでなく、例えばベルト式無段変速機の場合、推力（プーリによりベルトを把持する力）が不足してベルトの滑りを発生し、ベルトやプーリの劣化を促進してしまう。

そこで、特許文献１には、油圧発生装置（油圧供給系統）の故障を検出したらエンジンの出力を低下させて、ベルトの滑りを抑制し、ベルトやプーリを保護しようとする技術が提案されている。なお、特許文献１には、油圧発生装置の故障検出について、具体的には記載されていない。

特開平１−２６９６２０号公報

ところで、油圧供給系統の故障の一つにコントロールバルブの作動不良があり、例えばコントロールバルブのバルブボア（スプール室）の内周壁の摩耗が進むとコントロールバルブの作動不良が発生する。この作動不良は、コントロールバルブにおいて圧油の漏れが生じるので、実圧が指示圧まで上昇しない状況として検知することができる。例えばライン圧が導入されるセカンダリプーリの実圧を検知し、この圧力が指示ライン圧まで高くできなければ、コントロールバルブに異常が発生したと判断することができる。

そこで、実圧が指示圧まで上昇しないことからコントロールバルブの異常を判定したら、例えばスロットル開度を小さくして、エンジンの出力を低下させるフェールセーフを行うようにすることができる。この場合、コントロールバルブの異常の検知に基づいて、その後、コントロールバルブの交換を行うことで対応することになる。

しかし、このような実圧の低下は、例えば夾雑物（以下、コンタミと言う）の噛み込みによるバルブスプールの開固着など、コントロールバルブの異常以外の要因によっても発生する場合がある。この場合にコントロールバルブのバルブボアの摩耗が進んだと誤判断すると、不要なコントロールバルブの交換が行われてしまう場合がある。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、コントロールバルブのバルブボアの摩耗が進んだことによる異常を確実に判定できるようにして、不要なコントロールバルブの交換を防止或いは抑制することができるようにした、バルブの異常診断装置を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために、本発明のバルブの異常診断装置は、バルブボア内に内挿されたスプールを有し、指示圧に応じた油圧が発生するように前記スプールの軸方向位置を調整する、車両用油圧機器のコントロールバルブの前記バルブボアの摩耗による異常を診断するバルブの異常診断装置であって、前記発生する油圧である実圧を検出する実圧検出手段と、予め設定された所定圧よりも低い第１の指示圧が与えられたときに、前記実圧が前記第１の指示圧よりも高くなることである第１条件と、前記所定圧よりも高い第２の指示圧が与えられたときに、前記実圧が前記第２の指示圧よりも低くなることである第２条件とが、何れも成立したことを含む判定条件が成立したら、前記バルブボアが摩耗した状態であると判定する判定手段とを有することを特徴としている。

（２）前記第１条件は、前記実圧が前記第１の指示圧よりも第１所定差圧以上高い状態が第１所定時間以上継続したことが含まれ、前記第２条件は、前記実圧が前記第２の指示圧よりも第２所定差圧以上低い状態が第２所定時間以上継続したことが含まれていることが好ましい。

（３）前記第１所定差圧及び前記第２所定差圧は、前記第１の指示圧又は前記第２の指示圧が変動する過渡状態の場合には、前記第１の指示圧又は前記第２の指示圧が安定している定常状態の場合よりも大きな値に設定されていることが好ましい。

（４）前記判定条件は、所定の期間内に、前記第１条件及び前記第２条件が何れも複数回成立したことであることが好ましい。

（５）前記判定手段は、車両のキースイッチがオンの状態が継続しているワントリップ内に前記判定条件を判定することが好ましい。

（６）前記車両用油圧機器は、２つのプーリとこれらのプーリに架け渡されたベルトとを有する車両用無段変速機であって、前記コントロールバルブは、前記プーリのベルト把持用油圧を制御するものであることが好ましい。

（７）前記所定圧は、第１の所定圧と前記第１の所定圧よりも高い第２の所定圧とを有し、前記判定手段は、前記第１の所定圧よりも低い前記第１の指示圧が与えられたときに、前記実圧が前記第１の指示圧よりも高くなることである前記第１条件と、前記第２の所定圧よりも高い前記第２の指示圧が与えられたときに、前記実圧が前記第２の指示圧よりも低くなることである前記第２条件とが、何れも成立したことを含む前記判定条件が成立したら、前記バルブボアが摩耗した状態であると判定することが好ましい。

本発明によれば、実圧が所定圧よりも低い第１の指示圧よりも高い第１条件と、実圧が、所定圧よりも高い第２の指示圧よりも低い第２条件とが何れも成立した場合において、バルブボアが摩耗した状態であると判定するので、誤検知を抑制して、不要なコントロールバルブの交換を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る異常診断装置が適用される車両の駆動系の概略構成図である。本発明の一実施形態に係る異常診断装置が適用される車両の制御装置（異常診断装置を含む）とその周辺の入出力要素を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る油圧制御回路のうちプライマリ油圧室とセカンダリ油圧室とローブレーキへの油圧回路構成を示す図である。本発明の一実施形態に係る異常診断装置による異常診断を説明する指示圧に対する実圧の特性を、コントロールバルブの正常時と異常時とを対比して示す図であり、（ａ）は油温が常温域にある場合を示し、（ｂ）は油温が高温域にある場合を示す。本発明の一実施形態に係る異常診断装置による異常診断を説明する指示圧と実圧との時間変動例を示す図である。本発明の一実施形態に係る異常診断装置による異常診断を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することや適宜組み合わせることが可能である。

〔車両の駆動系の構成〕
本実施形態に係る異常診断装置の診断対象のコントロールバルブは車両の駆動系を構成する無段変速機に適用されるため、まず、車両の駆動系を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る異常診断装置が適用される車両の駆動系の概略構成図である。図１に示すように、この車両は、駆動源としてエンジン１を備え、エンジン１の出力回転は、ロックアップクラッチ２ａを有するトルクコンバータ２、第１ギヤ列３、車両用無段変速機（以下、単に「変速機４」という。）、第２ギヤ列５，差動装置６を介して駆動輪７へと伝達される。第２ギヤ列５には駐車時に変速機４の出力軸を機械的に回転不能にロックするパーキング機構８が設けられている。

変速機４には、オイルポンプ１０が油圧源として設けられている。オイルポンプ１０には、エンジン１の回転が入力されエンジン１の動力の一部を利用して駆動されるメカオイルポンプ１０が適用されるが、メカオイルポンプ１０と共に、或いはメカオイルポンプ１０に替えて、バッテリ１３から電力供給を受けて駆動される電動オイルポンプを用いてもよい。また、図１では、メカオイルポンプ１０を２か所に記載しているが、これは同一のポンプを便宜上各部に記載しているものである。

ロックアップクラッチ２ａは、車速がロックアップ開始車速を超えた時に締結され、車速がロックアップ解除車速を下回った時に解放される。

変速機４は、ベルト式無段変速機構（以下、「バリエータ」という。）２０と、バリエータ２０に直列に設けられる副変速機構３０とを備える。「直列に設けられる」とはエンジン１から駆動輪７に至るまでの動力伝達経路においてバリエータ２０と副変速機構３０が直列に設けられるという意味である。副変速機構３０は、この例のようにバリエータ２０の出力軸に直接連結されていてもよいし、その他の変速ないし動力伝達機構（例えば、ギヤ列）を介して連結されていてもよい。あるいは、副変速機構３０はバリエータ２０の前段（入力軸側）に連結されていてもよい。

バリエータ２０は、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、プーリ２１、２２の相互間に掛け回されるＶベルト２３とを備える。プーリ２１、２２は、詳細は図示しないが、それぞれ固定円錐板と、この固定円錐板に対してシーブ面を対向させた状態で配置され固定円錐板との間にＶ溝を形成する可動円錐板と、この可動円錐板の背面に設けられて可動円錐板を軸方向に変位させる油圧シリンダ２３ａ、２３ｂとを備える。油圧シリンダ２３ａ、２３ｂに供給される油圧を調整すると、Ｖ溝の幅が変化してＶベルト２３と各プーリ２１、２２との接触半径が変化し、バリエータ２０の変速比が無段階に変化する。

副変速機構３０は前進２段・後進１段の変速機構である。副変速機構３０は、２つの遊星歯車のキャリアを連結したラビニョウ型遊星歯車機構３１と、ラビニョウ型遊星歯車機構３１を構成する複数の回転要素に接続され、それらの連係状態を変更する複数の摩擦締結要素（ローブレーキ３２、ハイクラッチ３３、Ｒｅｖブレーキ３４）とを備える。各摩擦締結要素３２〜３４の油室への供給油圧を調整し、各摩擦締結要素３２〜３４の締結・解放状態を変更すると、副変速機構３０の変速段が変更される。

例えば、ローブレーキ３２を締結し、ハイクラッチ（Ｈ／Ｃとも略記する。）３３とＲｅｖブレーキ３４を解放すれば副変速機構３０の変速段は１速となる。ハイクラッチ３３を締結し、ローブレーキ３２とＲｅｖブレーキ３４を解放すれば副変速機構３０の変速段は１速よりも変速比が小さな２速となる。また、Ｒｅｖブレーキ３４を締結し、ローブレーキ３２とハイクラッチ３３を解放すれば副変速機構３０の変速段は後進となる。以下の説明では、副変速機構３０の変速段が１速である場合に「変速機４が低速モードである」と表現し、２速である場合に「変速機４が高速モードである」と表現する。

各摩擦締結要素は、動力伝達経路上で、バリエータ２０の前段又は後段に設けられ、いずれも締結されると変速機４の動力伝達を可能にし、解放されると変速機４の動力伝達を不能にする。

〔制御系の構成〕
コントローラ１２は、エンジン１及び変速機４を統合的に制御するコントローラであり、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも言う。図２は、コントローラ１２と、その周辺の入出力要素を示すブロック図である。コントローラ１２は、詳細を図示しないが、ＣＰＵと、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置と、入力インターフェースと、出力インターフェースと、これらを相互に接続するバスとから構成される。

入力インターフェースには、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ（アクセル操作量検出手段）４１の出力信号、変速機４の入力回転速度（＝プライマリプーリ２１の回転速度、以下、「プライマリ回転速度Ｎｐｒｉ」という。）を検出する回転速度センサ４２の出力信号、車速ＶＳＰを検出する車速センサ４３の出力信号、ライン圧ＰＬを検出するライン圧センサ４４の出力信号、セレクトレバーの位置を検出するインヒビタスイッチ４５の出力信号、ブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ４６の出力信号、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサ（エンジン回転速度検出手段）４７の検出する出力信号変速機の作動油（ＡＴＦ）の温度を検出する油温センサ（油温検出手段）４８の検出する出力信号等が入力される。なお、各回転速度については回転数（単位時間当たりの回転数）とも言う。

記憶装置には、エンジン１の制御プログラム、変速機４の変速制御プログラム、これらプログラムで用いられる各種マップ・テーブルが格納されている。ＣＰＵは、記憶装置に格納されているプログラムを読み出して実行し、入力インターフェースを介して入力される各種信号に対して各種演算処理を施して、燃料噴射量信号、点火時期信号、スロットル開度信号、変速制御信号等を生成し、生成した信号を、出力インターフェースを介してエンジン１、油圧制御回路１１等に出力する。ＣＰＵが演算処理で使用する各種値、その演算結果は記憶装置に適宜格納される。

コントローラ１２には、エンジン１の燃料噴射量、点火時期、スロットル開度等を制御するエンジン制御部１２Ａと、油圧制御回路１１を通じて変速機４を制御する変速制御部１２Ｂとを機能要素として備えている。また、変速制御部１２Ｂ内には、本実施形態に係るバルブの異常診断装置を構成する判定部（判定手段）１２ｃが機能要素として備えられている。

油圧制御回路１１は複数の流路、複数の油圧制御弁で構成される。油圧制御回路１１は、コントローラ１２のからの変速制御信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り換えるとともにオイルポンプ１０で発生した油圧から必要な油圧を調整し、これを変速機４の各部位に供給する。これにより、バリエータ２０の変速比、副変速機構３０の変速段が変更され、変速機４の変速が行なわれる。

〔油圧回路の構成〕
次に、油圧制御回路１１に装備されている、プライマリ油圧室２３ａ及びセカンダリ油圧室２３ｂへの油圧回路構成を、図３に基づき説明する。

図３に示すように、プライマリプーリ２１のプライマリ油圧室２３ａ及びセカンダリプーリ２２のセカンダリ油圧室２３ｂへ供給される作動油の変速油圧は、エンジン１により駆動されるメカオイルポンプ１０からの吐出圧に基づき油圧制御回路１１により作り出される。この油圧制御回路１１には、プレッシャレギュレータバルブ１１１と、パイロットバルブ１１２と、プライマリソレノイドバルブ１１８と、プライマリコントロールバルブ１１９と、を有する。

なお、プライマリ油圧室２３ａの油圧をセカンダリ油圧室２３ｂの油圧に対して調整することにより変速（変速比の変更）を行ない、セカンダリ油圧室２３ｂの油圧を調整することによりプーリ２１，２２によるベルト把持力（推力）を調整し、Ｖベルト２３のプーリ２１，２２に対するスリップを防止する。したがって、プライマリ油圧室２３ａの油圧は、プーリ２１，２２のベルト把持用油圧に相当する。

プレッシャレギュレータバルブ１１１は、ポンプ吐出圧からライン圧PLを調圧するバルブであり、ライン圧ポート１１１ａと、閉鎖ポート１１１ｂと、ドレーンポート１１１ｃと、を有する。そして、バルブスプール１１１ｄの一端側にバネ力と図外のライン圧ソレノイドにて作り出される作動信号圧が作用し、他端側にフィードバック圧が作用する。ライン圧ポート１１１ａには、ライン圧油路１１５が接続され、ライン圧油路１１５は、セカンダリ油圧室２３ｂにバルブを介することなく接続される。したがって、プレッシャレギュレータバルブ１１１は、セカンダリコントロールバルブとしても機能する。また、ライン圧油路１１５は、パイロットバルブ１１２のライン圧ポート１１２ａと、プライマリコントロールバルブ１１９のライン圧ポート１１９ａに接続される。

パイロットバルブ１１２は、ライン圧PLの油圧上限が規制されたパイロット圧Ppを作り出すバルブであり、ライン圧ポート１１２ａと、パイロット圧ポート１１２ｂと、ドレーンポート１１２ｃと、を有する。そして、バルブスプール１１２ｄの一端側にバネ力が作用し、他端側にフィードバック圧が作用する。パイロット圧ポート１１２ｂには、図示しないローブレーキソレノイドバルブにパイロット圧Ppを供給するパイロット圧油路１１６が接続される。

プライマリソレノイドバルブ１１８は、パイロット圧Ppを元圧とし、プライマリコントロールバルブ１１９の作動信号圧を調圧するバルブであり、パイロット圧ポート１１８ａと、作動信号圧ポート１１８ｂと、ドレーンポート１１８ｃと、を有する。そして、バルブスプール１１８ｄの一端側にバネ力が作用し、他端側にソレノイド力とフィードバック圧が作用する。ソレノイド力の作用が無いと、バネ力によりパイロット圧ポート１１８ａと作動信号圧ポート１１８ｂが連通状態になる。一方、バネ力に打ち勝つソレノイド力をコントローラ１２の変速制御部１２Ｂからのプライマリ電流指示値PriSOL/I^＊により作用させると、作動信号圧ポート１１８ｂとドレーンポート１１８ｃが連通し、パイロット圧ポート１１８ａは閉じられる。

プライマリコントロールバルブ１１９は、ライン圧PLを元圧とし、プライマリ油圧室２３ａへのプライマリ圧Ｐpriを調圧するバルブであり、ライン圧ポート１１９ａと、プライマリ圧ポート１１９ｂと、ドレーンポート１１９ｃと、を有する。そして、バルブスプール１１９ｄの一端側にバネ力とフィードバック圧が作用し、他端側にプライマリソレノイドバルブ１１８からの作動信号圧が作用する。作動信号圧の作用が無いと、バネ力によりプライマリ圧ポート１１９ｂとドレーンポート１１９ｃが連通し、ライン圧ポート１１９ａは閉じられる。一方、作動信号圧の作用があると、ライン圧ポート１１９ａとプライマリ圧ポート１１９ｂが連通状態になる。プライマリ圧ポート１１９ｂには、プライマリ圧油路１２０が接続される。

〔バルブの異常診断装置〕
次に、本実施形態に係るバルブの異常診断装置について説明する。本実施形態では、異常診断対象のコントロールバルブを、セカンダリコントロールバルブとして機能するプレッシャレギュレータバルブ１１１とする。以下、単にコントロールバルブ１１１又はバルブ１１１と称する。

図示しないが、コントロールバルブ１１１は、バルブボア内に内挿されたスプールを有している。コントロールバルブ１１１は、与えられた指示圧（ライン圧指示値）に応じた油圧が発生するように、スプールの軸方向位置を適宜調整する。つまり、指示圧に対して実圧（ライン実圧）が低ければスプールの軸方向位置を閉鎖ポート１１１ｂが適用される位置とし実圧を上昇させ、指示圧に対して実圧が高ければスプールの軸方向位置をドレーンポート１１１ｃが適用される位置とし実圧を低下させる。

このようなバルブでは、スプールがバルブボア内を軸方向に摺動するため、バルブボアの内周面に摩耗が生じる。この摩耗の発生又は進が生じると、ライン圧、即ち、セカンダリ油圧室２３ｂの油圧を適切に調整することができない。そこで、本異常診断装置は、このようなバルブボアの内周面の摩耗による異常を診断する。

図２に示すように、異常診断装置１００は、発生するライン圧であるライン実圧ＰＬを検出するライン圧センサ（実圧検出手段）４４と、コントロールバルブ１１１のバルブボアが摩耗した状態であるか否かを判定する判定部（判定手段）１２ｃとを有している。

判定部１２ｃは、変速制御部１２Ｂの一機能要素であり、予め設定された所定指示圧領域（所定圧）よりも低い第１の指示圧が与えられたときに、ライン圧センサ４４で検出された実圧が第１の指示圧よりも高くなることである第１条件と、所定指示圧領域（所定圧）よりも高い第２の指示圧が与えられたときに、実圧が第２の指示圧よりも低くなることである第２条件とが、何れも成立したことを含む判定条件が成立したら、バルブボアが摩耗した状態であると判定する。

なお、判定部１２ｃでは、コントロールバルブ１１１のバルブボアの摩耗の判定をする際に、適正に判定を行えるように、以下の条件（ａ）〜（ｆ）を設け、これらの条件が全て成立することを前提条件とし、前提条件が成立したら摩耗の判定を実施する。
（ａ）エンジン１が正常であり、エンジン回転数がアイドル回転数以上であること。
（ｂ）コントローラ系に異常がないこと。
（ｃ）ブレーキスイッチがオフであること（ブレーキ操作がされていないこと）。
（ｄ）セカンダリ圧フィードバック領域であること。
（ｅ）油圧制御モードが通常モードであること（フェールセーフモードでないこと）。
（ｆ）車両のスピン判定中でないこと。

また、前提条件が成立した場合の判定条件の一つに、油量収支がコントロール可能な状況にあること、という条件を設けている。油量収支がコントロール可能でなければ、バルブ１１１が正常であっても実圧が指示圧から乖離しうるため、摩耗の判定を適切に行えないからである。

ここで、判定部１２ｃによる判定原理を説明する。
バルブボアの摩耗が進行してバルブボア内周面とスプール外周面との間の隙間が拡大した場合、閉鎖ポート１１１ｂを用いて実圧を高くしようとしてもバルブボアとスプールとの間で油の漏れが生じて、実圧が指示圧まで上昇しなくなってしまう状況が発生する。

また、バルブボアの摩耗が進行してバルブボア内周面とスプール外周面との間の隙間が拡大した場合、ドレーンポート１１１ｂを用いて実圧を低くしようとしても、バルブボアとスプールとの間で供給側に油の漏れが生じて、実圧が指示圧まで低下しなくなってしまう状況が発生する。

図４は、指示圧に対する実圧の特性を、コントロールバルブ１１１の正常時と異常時とを対比して示す図であり、（ａ）は油温が常温域にある場合を示し、（ｂ）は油温が高温域にある場合を示す。図４（ａ），（ｂ）において、実線は正常なバルブ（新品バルブ）１１１の特性を示し、破線は摩耗したバルブ（異常バルブ）１１１の特性を示す。また、横軸は指示圧に対応してコントロールバルブ１１１のソレノイドに出力される指示電流値を示し、縦軸は実圧を示す。なお、指示圧が低いほど指示電流値は高く、指示圧が高いほど指示電流値は低く設定される。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、正常なバルブ１１１の場合、指示電流値（指示圧）を変化させると実圧も一定以上の傾きをもって変化し、実圧はほぼ指示圧に相当するようになる。一方、摩耗したバルブ１１１の場合、指示電流値（指示圧）を変化させても実圧の変化は小さく、特に、図４（ｂ）に示すように、油温が高温域にある場合、指示電流値（指示圧）の変化に対して実圧の変化は極めて小さくなる。これは、油温が高いと油の粘性が低下してバルブボア−スプール間の油圧漏洩がより増加する結果、指示圧の変化による実圧調整への影響が低減されるためと考えられる。

このように、摩耗したバルブ１１１の指示圧に対するズレの特性は油温によって異なるが、指示電流値が低い領域（即ち、指示圧が高い領域）では、摩耗したバルブ１１１の実圧（破線）は、指示圧（実線）よりも低くなり、指示電流値が高い領域（即ち、指示圧が低い領域）では、摩耗したバルブ１１１の実圧（破線）は、指示圧（実線）よりも高くなる。

つまり、油温によってばらつきはあるが、指示電流値（指示圧）が中間的な領域で、摩耗したバルブ１１１の実圧（破線）の大きさと指示圧（実線）とが逆転する（破線と実線とが交差する）。したがって、様々な油温に適用できる中間的な指示圧領域Ｉ_１〜Ｉ_２（所定の指示圧領域Ｐ_１〜Ｐ_２）を設定すれば、この所定の指示圧領域よりも高い指示圧（指示電流値はより低い）に対してバルブ１１１の実圧が明らかに低いこと、及び、所定の指示圧領域よりも低い指示圧（指示電流値はより高い）に対してバルブ１１１の実圧が明らかに高いこと、を検出したら、バルブ１１１が摩耗しているものと推定することができる。

そこで、所定指示圧領域Ｐ_１〜Ｐ_２よりも低い第１の指示圧が与えられたときに、実圧がこの第１の指示圧よりも高くなることを第１条件とし、所定指示圧領域Ｐ_１〜Ｐ_２よりも高い第２の指示圧が与えられたときに、実圧がこの第２の指示圧よりも低くなることを第２条件として、これらの第１，第２条件が何れも成立したことをバルブボアが摩耗したと判定する判定条件に設けている。

なお、このように第１，第２条件をアンド条件として判定するのは、バルブボアとスプールとの間にコンタミ（夾雑物）が噛み込んでスプールが一時的に固着した場合と、バルブ１１１が摩耗した場合とを切り分けるためである。

つまり、バルブボアとスプールとの間にコンタミが噛み込んでスプールが一時的に開固着すると、実圧が指示圧まで上昇しない状態が発生し第２条件が成立することがある。また、バルブボアとスプールとの間にコンタミが噛み込んでスプールが一時的に閉固着又は微小開度で固着すると、実圧が指示圧まで低下しない状態が発生し第１条件が成立することがある。しかし、コンタミが噛み込んでスプールが一時的に固着した場合、第１条件と第２条件の一方のみは成立するが、両方が成立することはない。したがって、第１，第２条件をアンド条件とすれば、バルブ１１１が摩耗したことを確実に判定することができる。

第１条件は、実圧が第１の指示圧よりも第１所定差圧以上高い状態が第１所定時間以上継続したこととし、第２条件は、実圧が第２の指示圧よりも第２所定差圧以上低い状態が第２所定時間以上継続したこととしている。
なお、本実施形態では、第１所定差圧と第２所定差圧とを等しい値（所定差圧）に設定し、第１所定時間と第２第１所定時間とを等しい値（所定時間）に設定している。
所定差圧及び所定時間は、バルブ１１１が正常である場合と異常である場合とを切り分けるのに必要な大きさに設定される。

また、本実施形態では、車両のキースイッチがオンの状態が継続しているワントリップ内に、第１条件及び第２条件がそれぞれ１回判定されたら、バルブボアが摩耗したと判定する。ただし、例えば第１条件及び第２条件がそれぞれ複数（例えば２回）判定されたら、バルブボアが摩耗したと判定するようにしてもよい。ワントリップ内に第１，第２条件がそれぞれ複数判定されることを条件とすることで、判定精度を向上させることができる。

ただし、指示圧を高く変更したり低く変更したりした場合の過渡状態では、コントロールバルブ１１１が正常であっても、コントロールバルブ１１１の応答遅れから、実圧が指示圧に達するまでに時間がかかり、実圧と指示圧とが乖離している状態が一時的に発生する。例えば図５は、バルブ１１１が正常な状態において、アクセルをオンからオフに踏み戻した直後の実圧と指示圧との変化を示すタイムチャートである。図５に示すように、アクセルがオフとされるとエンジン負荷が低下し、これに伴って指示圧が低下するが、応答遅れから、実圧の低下が遅れて、実圧と指示圧とが乖離する。

そこで、このような場合に、バルブボアが摩耗した状態であると誤判定することのないように、指示圧が安定する定常状態と、指示圧が変動する過渡状態とで第１条件及び第２条件にかかる所定差圧，所定時間を別設定している。つまり、定常状態の所定差圧に対して過渡状態の所定差圧を大きく設定し、過渡状態の所定差圧がコントロールバルブ１１１の応答遅れによる実圧と指示圧との乖離の大きさよりも大きくなるようにしている。

例えば指示圧の最大値が６ＭＰａ程度であれば、定常状態では、所定差圧を０．２〜０．３ＭＰａ程度とし、所定時間を１〜２秒程度とすれば、異常を判別することができる。また、過渡状態では、所定差圧を１〜３ＭＰａ程度とし、所定時間を０．５〜１秒程度とすれば、異常を判別することができる。過渡状態では所定時間を定常状態よりも短くしているが、過渡時には、実圧と指示圧との乖離が収束するまでに時間がかかるため、主として所定差圧を十分に大きくすることで判別しているためである。
また、別の判定方法として、油圧のフィードバック制御が発散状態になったことを検知してバルブボアが摩耗した状態であるかことを判定することもできる。この方法の場合、実圧と指示圧との偏差が大きければ、短時間で発散状態を検知することができるので、バルブボアの摩耗も短時間で判定することができる。

〔作用及び効果〕
本実施形態に係るバルブの異常診断装置は上述のように構成されているので、例えば図６のフローチャートに示すように、バルブ１１１の異常診断を行なうことができる。
なお、図６に示すフローチャートの処理は、車両のキースイッチがオンにセットされると開始し、所定の周期で繰り返して実施され、キースイッチがオフにされると終了する。

バルブ１１１の異常診断は、まず、前記の前提条件が成立したか否か、つまり、前記条件（ａ）〜（ｆ）が全て成立しているか否かを判定する。ここでは、油量収支がコントロール可能であることも前提条件に含めて判定する（ステップＳ１０）。前提条件が成立しない場合は、キースイッチがオフに切り替えられたか否かを判定し（ステップＳ１１０）、キースイッチがオフに切り替えられていなければ、この周期の処理を終了する。キースイッチがオフに切り替えられた場合は、後述のフラグＦ１，Ｆ２を共に０にリセットして（ステップＳ１２０）、診断を終了する。

前提条件が成立したら、前述の第１条件が成立したか否かを判定する第１判定ルーチンを実施する（ステップＳ２０）。この第１判定ルーチンでは、指示圧が定常状態か過渡状態かに応じて所定差圧及び所定時間を選択して判定を実施する。そして、第１判定ルーチンで第１条件が成立したと判定されたか否かを判別し（ステップＳ３０）、第１条件が成立したと判定されたら第１判定フラグＦ１を１にセットする（ステップＳ４０）。第１判定フラグＦ１は、第１条件が成立したときに１、成立しないときに０とされる。

一方、第１条件が成立したと判定されなければ、前述の第２条件が成立したか否かを判定する第２判定ルーチンを実施する（ステップＳ５０）。この第２判定ルーチンでも、指示圧が定常状態か過渡状態かに応じて所定差圧及び所定時間を選択して判定を実施する。そして、第２判定ルーチンで第２条件が成立したと判定されたか否かを判別し（ステップＳ６０）、第２条件が成立したと判定されたら第２判定フラグＦ２を１にセットする（ステップＳ７０）。第２判定フラグＦＤ２は、第２条件が成立したときに１、成立しないときに０とされる。

第１条件が成立したと判定されず第２条件も成立したと判定されない場合は、ステップＳ１１０に進んで、上記と同様の処理を行なう。
一方、第１条件又は第２条件が成立したと判定された場合は、第１判定フラグＦ１及び第２判定フラグＦ２が共に１となっているか否かが判定される（ステップＳ８０）。第１判定フラグＦ１及び第２判定フラグＦ２が共に１となっているのでなければ、テップＳ１１０に進んで、上記と同様の処理を行なう。

ワントリップ内において、第１条件の成立が判定されると共に第２条件の成立が判定されると、ステップＳ８０で第１判定フラグＦ１及び第２判定フラグＦ２が共に１となっていると判定され、コントロールバルブ１１１の異常（バルブボアの摩耗）が判定される（ステップＳ９０）。この場合は、車両内にバルブ１１１の異常を表示し（ステップＳ１００）、バルブ交換等の対応処理を促す。また、コントローラ１２は、バリエータの保護のために、エンジン１の出力トルクを制限する制御を実施する。

このようにして、所定指示圧領域よりも低い第１の指示圧が与えられたときに、実圧が第１の指示圧よりも高くなることである第１条件と、所定指示圧領域よりも高い第２の指示圧が与えられたときに、実圧が第２の指示圧よりも低くなることである第２条件とが、何れも成立したことを含む判定条件が成立したら、バルブボアが摩耗した状態であると判定するので、誤検知を抑制して、不要なコントロールバルブの交換を防止することができる。

また、第１条件及び第２条件を、実圧と指示圧とが所定差圧以上に乖離した状態が所定時間以上継続したこととしているので、信号ノイズやバルブの作動遅れの影響等による誤判定を回避して、バルブボアが摩耗した状態であること精度よく判定することができる。
特に、指示圧が変動する過渡状態の場合には、所定差圧が、指示圧が安定している定常状態の場合よりも大きな値に設定されているので、過渡状態における誤判定を抑制することができる。

また、車両のキースイッチがオンの状態が継続しているワントリップ内に判定条件が成立したかを判定するので、誤判定を抑制することができる。つまり、コンタミが噛み込んでスプールが一時的に固着することは、稀に発生することであるが、第１条件が成立するコンタミの噛み込み状態と、第２条件が成立するコンタミの噛み込み状態とが、ワントリップ内において共に発生することはないものと考えられる。このため、判定条件の一方のみは成立するが、両方が成立することはない。したがって、ワントリップ内に制限して第１，第２の２つの判定条件が成立したかを判定することで、コンタミの噛み込んだ場合をバルブボアが摩耗した状態である誤判定することが抑制される。
なお、こうした誤判定をさらに抑制するためには、ワントリップ内で且つ所定の時間或いは期間内に限定して、２つの判定条件が成立したかを判定してもよい。

〔その他〕
以上、実施形態を説明したが、本発明はバルブボア内に内挿されたスプールを有する車両用油圧機器のコントロールバルブであれば、広く適用することができ、車両用油圧機器としては車両用無段変速機に限定されるものではない。
また、車両の駆動源はエンジンに限らず電動モータであっても、エンジン及び電動モータであってもよい。

なお、本実施形態では、第１条件及び第２条件を規定する「所定圧」を、「所定指示圧領域」として領域で規定しているが、よりシンプルには、「所定指示圧」等によりピンポイントに規定することもできる。

１車両の駆動源としてのエンジン
４車両用油圧機器としての車両用無段変速機
１２コントローラ（ＥＣＵ）
１２ｃ判定部
２１プライマリプーリ
２２セカンダリプーリ
２３ベルト
４４実圧検出手段としてのライン圧センサ
１００異常診断装置
１１１コントロールバルブ

Claims

バルブボア内に内挿されたスプールを有し、指示圧に応じた油圧が発生するように前記スプールの軸方向位置を調整する、車両用油圧機器のコントロールバルブの前記バルブボアの摩耗による異常を診断するバルブの異常診断装置であって、
前記発生する油圧である実圧を検出する実圧検出手段と、
予め設定された所定圧よりも低い第１の指示圧が与えられたときに、前記実圧が前記第１の指示圧よりも高くなることである第１条件と、前記所定圧よりも高い第２の指示圧が与えられたときに、前記実圧が前記第２の指示圧よりも低くなることである第２条件とが、何れも成立したことを含む判定条件が成立したら、前記バルブボアが摩耗した状態であると判定する判定手段とを有する
ことを特徴とするバルブの異常診断装置。
前記第１条件は、前記実圧が前記第１の指示圧よりも第１所定差圧以上高い状態が第１所定時間以上継続したことが含まれ、
前記第２条件は、前記実圧が前記第２の指示圧よりも第２所定差圧以上低い状態が第２所定時間以上継続したことが含まれている
ことを特徴とする請求項１記載のバルブの異常診断装置。
前記第１所定差圧及び前記第２所定差圧は、前記第１の指示圧又は前記第２の指示圧が変動する過渡状態の場合には、前記第１の指示圧又は前記第２の指示圧が安定している定常状態の場合よりも大きな値に設定されている
ことを特徴とする請求項２記載のバルブの異常診断装置。
前記判定条件は、所定の期間内に、前記第１条件及び前記第２条件が何れも複数回成立したことである
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のバルブの異常診断装置。
前記判定手段は、車両のキースイッチがオンの状態が継続しているワントリップ内に前記判定条件を判定する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のバルブの異常診断装置。
前記車両用油圧機器は、２つのプーリとこれらのプーリに架け渡されたベルトとを有する車両用無段変速機であって、
前記コントロールバルブは、前記プーリのベルト把持用油圧を制御するものである
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のバルブの異常診断装置。
前記所定圧は、第１の所定圧と前記第１の所定圧よりも高い第２の所定圧とを有し、
前記判定手段は、前記第１の所定圧よりも低い前記第１の指示圧が与えられたときに、前記実圧が前記第１の指示圧よりも高くなることである前記第１条件と、前記第２の所定圧よりも高い前記第２の指示圧が与えられたときに、前記実圧が前記第２の指示圧よりも低くなることである前記第２条件とが、何れも成立したことを含む前記判定条件が成立したら、前記バルブボアが摩耗した状態であると判定する
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のバルブの異常診断装置。