JP4140477B2 - ベルト式無段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

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

車両用の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。そして、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの溝幅を変更することで、変速をおこなっている。このようなベルト式無段変速機においては、プーリの溝幅を油圧制御する技術が知られており、油圧制御式のベルト式無段変速機の一例が、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の変速制御装置は、変速制御弁を有しており、変速制御弁のハウジングにはライン圧ポートと、入力ピストン圧ポートと、ドレーンポートとが設けられている。また、前記ハウジング内には、変速制御弁のスプールが嵌合されている。スプールは、スプリングにより所定方向に押圧されるとともに、変速制御弁用ソレノイドのプランジャによって逆方向に押圧されている。また、スプールには複数のランドが形成されている。そして、ソレノイドの推力を徐々に低下させていくと、入力ピストン圧ポートとドレーンポートとの連通面積が増加していく。これにより、入力プーリピストン室の作動油が排出されて入力プーリのシーブ間が拡張されて、入力プーリでのベルト走行径が小さくなる。これにともない、出力プーリではシーブ間が狭まり、ベルト走行径が大きくなる。その結果、出力プーリでの減速比が増加する。

一方、ソレノイドの推力を徐々に増加させていくと、入力ピストン圧ポートとライン圧ポートとの連通面積が増加していく。これにより、入力プーリピストン室への作動油の供給量が増加して、入力プーリのシーブ間が狭まり、入力プーリでの走行径が大きくなる。これにともない、出力プーリではシーブ間が拡張されてベルト走行径が小さくなる。したがって、出力プーリでの減速比が減少する。

さらに、ソレノイドが非作動状態または最大動作状態の場合は、入力ピストン圧ポートと、ライン圧ポートおよびドレーンポートとがランドにより遮断され、入力プーリピストン室に作動油が閉じこめられる。すると、入力プーリピストン圧がシールから漏れることに応じて減速比が緩やかに大きくなる方向に変速することになる。したがって、変速制御用ソレノイドが故障した場合などに、急激な変速が生じることを防止できるとされている。
特開平８−１７８０４９号公報

ところで、変速制御用ソレノイドが故障した場合に、ソレノイドの押圧力とは別の外力をスプールに加えて、変速制御弁のスプールの動作を制御することにより、変速制御を実行することも考えられる。しかしながら、入力プーリピストン室に供給されるオイルの状態に関連する条件が変化すると、ソレノイドの押圧力とは別の外力を用いた変速制御では、所望の変速制御を実行することが困難であった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、ベルト式無段変速機の変速を制御する変速制御弁の機能が低下した場合でも、車両の運転状態に応じて所望の変速制御を実行することの可能なベルト式無段変速機の制御装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため請求項１の発明は、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と、油路を経由してオイルが供給または排出され、かつ、前記プライマリプーリから前記ベルトに加えられる挟圧力を制御する油圧室と、スプールを軸線方向に動作させることにより、前記油圧室に供給されるオイル量および前記油圧室から排出されるオイル量を制御する変速制御弁と、前記スプールを軸線方向に動作させる外力を発生する第１の外力付与装置とを有し、この第１の外力付与装置で発生する外力を制御することにより、前記油圧室からオイルを排出して前記プライマリプーリとセカンダリプーリの間の変速比を大きくする変速、および前記油圧室にオイルを供給して前記プライマリプーリとセカンダリプーリとの間の変速比を小さくする変速をおこなうことの可能なベルト式無段変速機の制御装置において、前記スプールに軸線方向の外力を与える第２の外力付与装置が、前記第１の外力付与装置とは別に設けられており、前記第１の外力付与装置の機能により前記スプールを動作させることができない場合に、前記第２の外力付与装置から前記スプールに与えられる外力を制御して前記変速比を制御するにあたり、前記第２の外力付与装置により生成される外力が同じであっても前記油圧室に供給されるオイル量または前記油圧室から排出されるオイル量を変化させる条件に基づいて、前記第２の外力付与装置から前記スプールに与えられる外力を制御することにより、前記変速比を制御する外力制御手段を有することを特徴とするものである。

請求項２の発明は、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と、油路を経由してオイルが供給され、かつ、前記プライマリプーリから前記ベルトに加えられる挟圧力を制御する第１の油圧室と、前記油路を経由してオイルが供給され、かつ、前記セカンダリプーリから前記ベルトに加えられる挟圧力を制御する第２の油圧室と、前記油路から前記第１の油圧室に至る経路に設けられ、かつ、第１スプールを軸線方向に動作させることにより、前記第１の油圧室に供給されるオイル量および前記油圧室から排出されるオイル量を制御する変速制御弁と、前記第１スプールに軸線方向の外力を与える外力付与装置と、前記油路の油圧を制御する油圧制御弁と、この油圧制御弁の油圧制御機能を制御する出力油圧を発生するリニアソレノイドバルブとを有するベルト式無段変速機の制御装置において、前記油路から前記第２の油圧室に至る経路に設けられ、かつ、前記油路から前記第２の油圧室に供給されるオイル量および前記第２の油圧室から排出されるオイル量を制御するラインプレッシャモジュレータバルブを有し、このラインプレッシャモジュレータバルブは、前記油路から前記第２の油圧室にオイルを供給する入力ポートおよび出力ポートと、この入力ポートと出力ポートとの連通面積を制御し、かつ、軸線方向に動作する第２スプールと、前記油路の油圧および前記リニアソレノイドバルブの出力油圧が伝達され、かつ、前記連通面積を拡大する向きで前記第２スプールを動作させる第１ポートと、前記出力ポートの油圧が伝達され、前記連通面積を狭める向きに第２スプールを動作させる力を生じる第２ポートとを有しており、前記リニアソレノイドバルブの機能が低下して出力油圧が最大値となり、前記油圧制御弁により制御される前記油路の油圧が最大圧となる場合に、前記外力付与装置から前記第１スプールに与えられる外力を制御して前記変速比を制御するにあたり、前記外力付与装置により生成される外力が同じであっても前記第１油圧室に供給されるオイル量または前記第１油圧室から排出されるオイル量を変化させる条件に基づいて、前記外力付与装置から前記第１スプールに与えられる外力を制御することにより、前記変速比を制御する第２の外力制御手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記第２の外力制御手段は、前記第１の油圧室にオイルを供給せず、かつ、オイルの排出をおこなわないとじ込み制御の実行時に、前記リニアソレノイドバルブの機能が低下して出力油圧が最大値となり、前記油圧制御弁により制御される油路の油圧が最大圧となることを判断する手段を含むことを特徴とするものである。

各請求項に記載されている「外力」には、油圧に応じた付勢力、磁気吸引力に応じた付勢力、空気圧に応じた付勢力などが含まれる。

請求項１の発明によれば、第１の外力付与装置の機能が低下した場合は、第２の外力付与装置により生成される外力により変速制御弁を制御する。具体的には、第２の外力付与装置により生成される外力が同じであっても前記油圧室に供給されるオイル量または前記油圧室から排出されるオイル量を変化させる条件に基づいて、第２の外力付与装置により生成される外力を制御する。したがって、第１の外力付与装置の機能が低下した場合でも、変速制御弁に加えられる外力を、車両の運転状態に適したものとすることが可能であり、所望の変速制御を実行することが可能となる。

請求項２の発明によれば、リニアソレノイドバルブの機能が低下して、その出力油圧が最大値になると、第２の油圧室のオイル量が、第１の油圧室のオイル量に影響を及ぼす可能性がある。そこで、リニアソレノイドバルブの機能が低下した場合は、外力付与装置により生成される外力が同じであっても第１の油圧室に供給されるオイル量、または第１の油圧室から排出されるオイル量を変化させる条件に基づいて、外力付与装置により生成される外力を制御する。したがって、リニアソレノイドバルブの機能が低下した場合でも、車両の運転状態に関わりなく、所望の変速制御を実行することが可能となる。また、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１の油圧室にオイルを供給せず、かつ、オイルの排出をおこなわないとじ込み制御の実行時に、リニアソレノイドバルブの機能が低下して出力油圧が最大値となり、油圧制御弁により制御される油路の油圧が最大圧となることを判断する。

つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず、この発明を適用できる車両のパワートレーン、およびその車両の制御系統を、図２に示す。図２に示す車両Ｖｅにおいては、駆動力源１と車輪２との間の動力伝達経路に、流体伝動装置３、ロックアップクラッチ４、前後進切り換え機構５、ベルト式無段変速機６などが設けられている。駆動力源１としては、例えば、エンジンまたは電動機の少なくとも一方を用いることができる。電動機としては、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを有するモータ・ジェネレータを用いることが可能である。この実施例では、駆動力源１として、エンジンが用いられている場合について説明する。このエンジンとしては、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可能である。

また、流体伝動装置３およびロックアップクラッチ４は、駆動力源１と前後進切り換え機構５との間の動力伝達経路に設けられており、流体伝動装置３とロックアップクラッチ４とは相互に並列に配置されている。流体伝動装置３は、流体の運動エネルギにより動力を伝達する装置であり、ロックアップクラッチ４は、摩擦力により動力を伝達する装置である。前後進切り換え機構５は、入力部材に対する出力部材の回転方向を、選択的に切り換える装置である。

ベルト式無段変速機６は、前後進切り換え機構５と車輪２との間の動力伝達経路に設けられている。ベルト式無段変速機６は、相互に平行に配置されたプライマリシャフト７およびセカンダリシャフト８を有している。このプライマリシャフト７にはプライマリプーリ９が設けられており、セカンダリシャフト８にはセカンダリプーリ１０が設けられている。プライマリプーリ９は、プライマリシャフト７に固定された固定シーブ１１と、プライマリシャフト７の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ１２とを有している。そして、固定シーブ１１と可動シーブ１２との間に溝Ｍ１が形成されている。

また、この可動シーブ１２をプライマリシャフト７の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ１２と固定シーブ１１とを接近・離隔させる油圧サーボ機構１３が設けられている。この油圧サーボ機構１３は、油圧室１９と、油圧室１９のオイル量または油圧に応じてプライマリシャフト７の軸線方向に動作し、かつ、可動シーブ１２に接続されたピストン（図示せず）とを備えている。

一方、セカンダリプーリ１０は、セカンダリシャフト８に固定された固定シーブ１４と、セカンダリシャフト８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。そして、固定シーブ１４と可動シーブ１５との間にはＶ字形状の溝Ｍ２が形成されている。また、この可動シーブ１５をセカンダリシャフト８の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ１５と固定シーブ１４とを接近・離隔させる油圧サーボ機構１６が設けられている。この油圧サーボ機構１６は、油圧室１００と、油圧室１００の油圧またはオイル量に応じてセカンダリシャフト８の軸線方向に動作し、かつ、可動シーブ１５に接続されたピストン（図示せず）とを備えている。上記構成のプライマリプーリ９およびセカンダリプーリ１０に、無端状のベルト１７が巻き掛けられている。このベルト１７は、金属製のリングに、円周方向に沿って金属製の駒（エレメント）を多数取り付けて構成されている。

一方、ベルト式無段変速機６の油圧サーボ機構１３，１６およびロックアップクラッチ４、および前後進切り換え機構５を制御する機能を有する油圧制御装置１８が設けられている。さらに、駆動力源１、ロックアップクラッチ４、前後進切り換え機構５、ベルト式無段変速機６、油圧制御装置１８を制御するコントローラとしての電子制御装置５２が設けられており、この電子制御装置５２は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体と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５２には、エンジン回転数、アクセルペダルの操作状態、ブレーキペダルの操作状態、スロットルバルブの開度、シフトポジション、プライマリシャフト７の回転数、セカンダリシャフト８の回転数、油圧制御装置１８の油圧回路に供給されるオイルの油温、駆動力源１からプライマリシャフト７に入力されるトルク、油圧室１９，１００の油圧、油圧制御装置１８のリニアソレノイドバルブ（後述する）のスプール（後述する）の位置、油圧室１９，１００に供給されるオイル量などを検知するセンサの信号が入力される。このセカンダリシャフト８の回転数に基づいて車速が求められる。また、基本的には、プライマリシャフト７の回転数およびセカンダリシャフト８の回転数に基づいて、ベルト式無段変速機６の変速比を算出することが可能である。電子制御装置５２には各種のデータが記憶されており、電子制御装置５２に入力される信号、および記憶されているデータに基づいて、電子制御装置５２から、駆動力源１を制御する信号、ベルト式無段変速機６を制御する信号、前後進切り換え機構５を制御する信号、ロックアップクラッチ４を制御する信号、油圧制御装置１８を制御する信号などが出力される。

つぎに、図２に示す車両Ｖｅの作用を説明する。ロックアップクラッチ４のトルク容量が所定値以下である場合は、駆動力源１の動力が、流体伝動装置３および前後進切り換え機構５を経由して、ベルト式無段変速機６のプライマリシャフト７に伝達される。プライマリシャフト７のトルクは、プライマリプーリ９、ベルト１７、セカンダリプーリ１０を介してセカンダリシャフト８に伝達される。そして、セカンダリシャフト８のトルクが車輪２に伝達されて駆動力が発生する。

つぎに、ベルト式無段変速機６の変速制御を説明する。前記油圧室１９，１００に供給されるオイル量または油圧を制御可能であるが、ここでは、油圧室１９についてはオイル量を制御し、油圧室１００については油圧を制御する場合を例として説明する。まず、油圧室１９のオイル量に基づいて、プライマリプーリ９の可動シーブ１２を軸線方向に動作させる推力が調整される。また、油圧室１００の油圧により、セカンダリプーリ１０の可動シーブ１５を軸線方向に動作させる推力（挟圧力）が調整される。そして、可動シーブ１２の軸線方向の動作に応じて溝Ｍ１の幅が変化し、可動シーブ１５の軸線方向の動作に応じて溝Ｍ２の幅が変化する。

上記のようにして、溝Ｍ１の幅が調整されると、プライマリプーリ９におけるベルト１７の巻き掛け半径と、セカンダリプーリ１０におけるベルト１７の巻き掛け半径との比が変化する。その結果、プライマリシャフト７およびプライマリプーリ９の回転速度と、セカンダリシャフト８およびセカンダリプーリ１０の回転速度との比、すなわち変速比が変化する。具体的には、油圧室１９のオイル量が増加して溝Ｍ１の幅が狭められると、プライマリプーリ９におけるベルト１７の巻き掛け半径が大きくなり、ベルト式無段変速機６の変速比が小さくなるように変速（増速）する。これに対して、油圧室１９のオイル量が減少すると、ベルト１７の張力により溝Ｍ１の幅が広げられて、プライマリプーリ９におけるベルト１７の巻き掛け半径が小さくなり、ベルト式無段変速機６の変速比が大きくなるように変速（減速）する。

また、この変速制御に伴い溝Ｍ２の幅が調整されると、ベルト１７に作用する挟圧力およびベルト１７の張力が変化し、かつ、プライマリシャフト７とセカンダリシャフト８との間で伝達されるトルクの容量が制御される。具体的には、油圧室１００の油圧が高められて、ベルト１７に加えられる挟圧力が増加すると、ベルト１７のトルク容量が増加する。これに対して、油圧室１００の油圧が低下して、ベルト１７に加えられる挟圧力が減少すると、ベルト１７のトルク容量が低下する。

つぎに、油圧制御装置１８における油圧回路の構成例を図３に基づいて説明する。図３において、オイルポンプ６０から吐出されたオイルが油路６１に供給される構成となっている。油路６１はプライマリレギュレータバルブ６２に接続されている。プライマリレギュレータバルブ６２は、軸線方向に動作可能なスプール６３と、スプール６３を図３で下向きに付勢する弾性部材６４と、ポート６５，６６，６７，６８とを有している。そして、ポート６５，６７と油路６１とが接続されている。また、ポート６８の油圧に応じて、スプール６３を図３で下向きに付勢する力が生じる。これに対して、ポート６７の油圧に応じて、スプール６３を図３で上向きに付勢する力が生じる。

また、油路６１はリニアソレノイドバルブＳＬＲにも接続されている。リニアソレノイドバルブＳＬＲは、流量制御部６９と電磁部７０とを有している。流量制御部６９は、ケーシング７１内で軸線方向に動作可能なスプール７２と、スプール７２を図３で下向きに付勢する弾性部材７３と、スプール７２に形成されたランド７４，７５と、ケーシング７１に形成された入力ポート７８と、ケーシング７１に形成された出力ポート７７と、ケーシング７１に形成されたドレーンポート７６とを有している。入力ポート７８と油路６１とが接続され、出力ポート７７は、油路７９を経由して油圧室１９に接続されている。さらに、流量制御部６９にはポート８０が形成されており、ポート８０の油圧により、スプール７２を図３で上向きに付勢する付勢力が生じる。

前記電磁部７０は、電力が供給される電磁コイル８１と、電磁コイル８１により生成される磁気吸引力により、軸線方向に付勢されるプランジャ８２とを有している。磁気吸引力によりプランジャ８２に加えられる付勢力は、弾性部材７３の付勢力とは逆向きである。プランジャ８２とスプール７２とは同軸上に、かつ相互の端面同士が接触した状態で配置されている。上記構成のリニアソレノイドバルブＳＬＲにおいては、スプール７２が軸線方向に動作すると、入力ポート７８と出力ポート７７との連通面積がランド７５により調整され、出力ポート７７とドレーンポート７６との連通面積がランド７４により調整される。上記構成のリニアソレノイドバルブＳＬＲは、電磁コイル８１への通電電流値が零となった場合に、入力ポート７８と出力ポート７７とが連通され、出力ポート７７とドレーンポート７６とが遮断された状態となる、ノーマルオープン形式のリニアソレノイドバルブである。

つぎに、油圧室１００にオイルを給排する油圧回路を説明する。油路６１には油路１８２が接続されており、油圧室１００には油路８３が接続されている。そして、油路１８２と油路８３との間にラインプレッシャモジュレータバルブ８４が設けられている。ラインプレッシャモジュレータバルブ８４は、軸線方向に動作可能なスプール８５と、スプール８５に形成されたランド８６，８７，８８と、スプール８５を図３で下向きに付勢する弾性部材８９と、軸線方向に動作可能なプランジャ９０と、入力ポート９１および出力ポート９２と、ドレーンポート９３と、ポート９４，９５，９６，１２１とを有している。ポート９５は油路６１に接続され、ポート９２，９６は油路８３に接続され、入力ポート９１は油路８２に接続されている。プランジャ９０とスプール８５とは同軸上に配置されおり、ポート９４，９５の油圧に応じて、プランジャ９０を図３で下向きに付勢する力が生じる。このプランジャ９０の動作力はスプール８５に伝達される。なお、ポート９６，１２１の油圧に応じて、図３で上向きの付勢力がスプール８５に加えられる。

前記油路６１のオイルは、ラインプレッシャモジュレータバルブ（図示せず）および油路９７を経由してリニアソレノイドバルブＳＬＳに供給される構成となっている。油路９７は前記ポート１２１にも接続されている。リニアソレノイドバルブＳＬＳは、軸線方向に動作可能なスプール９８と、スプール９８を図３で上向きに付勢する弾性部材９９と、スプール９８を弾性部材９９とは逆向きに付勢する磁気吸引力を形成する電磁コイル１０１と、入力ポート１０２および出力ポート１０３およびフィードバックポート１０４を有している。入力ポート１０２と油路９７とが接続され、出力ポート１０３およびフィードバックポート１０４と、プライマリレギュレータバルブ６２のポート６８と、ラインプレッシャモジュレータバルブ８４のポート９４とが、油路１０５により接続されている。リニアソレノイドバルブＳＬＳは、電磁コイル１０１への通電電流値が零となった場合に、スプール９８が図３で上向きに動作して、入力ポート１０２と出力ポート１０３との連通面積が最大となる、ノーマルオープン形式のリニアソレノイドバルブである。

前記油路９７にはデューティソレノイドバルブＤＳＬが接続されている。デューティソレノイドバルブＤＳＬは、電磁コイル１０６とポート１０７，１０８とを有している。このポート１０７と油路９７とが接続されている。このデューティソレノイドバルブＤＳＬは、電磁コイル１０６への通電（オン）と非通電（オフ）とを交互に繰り返すとともに、オン時間の割合とオフ時間の割合とを、零％ないし１００％の範囲で任意に制御可能である。このデューティソレノイドバルブＤＳＬは、電磁コイル１０６がオフである場合にポート１０７とポート１０８とが連通し、電磁コイル１０６がオンである場合にポート１０７とポート１０８とが遮断される、いわゆるノーマルクローズ形式のソレノイドバルブである。

さらに、ポート１０８と、リニアソレノイドバルブＳＬＲのポート８０とを接続する油路１０９，１１０が設けられており、油路１０９と油路１１０との間にクラッチロックバルブ１１１が設けられている。クラッチロックバルブ１１１は、軸線方向に動作可能なスプール１１２と、ポート１１３，１１４，１１５と、スプール１１２を所定の向き（図３で上向き）に付勢する弾性部材１１６とを有している。さらに、クラッチロックバルブ１１１は、軸線方向に動作可能なスプール１１７と、ポート１１８およびドレーンポート１２０とを有している。スプール１１２とスプール１１７とは同心上に配置されており、ポート１１８と、プライマリレギュレータバルブ６２のポート６６とが、油路１１９により接続されている。また、油路１０５のオイルがポート１１５に供給される構成となっている。そして、ポート１１８の油圧に応じて、スプール１１７を、図３で下向きに付勢する力が生じる。これに対して、ポート１１５の油圧に応じてスプール１１２を、図３で上向きに付勢する力が生じる。なお、デューティソレノイドバルブＤＳＬおよびリニアソレノイドバルブＳＬＲ，ＳＬＳに電力を供給する給電装置（図示せず）が設けられており、デューティソレノイドバルブＤＳＬおよびリニアソレノイドバルブＳＬＲ，ＳＬＳに供給される電力の電流値は、電子制御装置５２により制御される。

つぎに、電子制御装置５２および油圧制御装置１８の機能を説明する。まず、油圧制御装置１８の機能が正常である場合について説明する。オイルポンプ６０から吐出されたオイルが油路６１に供給されると、油路６１のオイルはプライマリレギュレータバルブ６２のポート６５，６７に供給される。プライマリレギュレータバルブ６２においては、弾性部材６４の付勢力、およびポート６８の油圧に応じた付勢力により、スプール６３が図３において下向きに押圧されており、油路６１の油圧が所定値以下である場合は、ポート６５とポート６６とが遮断される。したがって、油路６１のオイルは油路１１９には排出されず、油路６１の油圧が上昇する。

その後、油路６１の油圧の上昇により、ポート６７の油圧が高まると、スプール６３が図３で上向きに動作し、ポート６５とポート６６とが連通する。その結果、油路６１のオイルが油路１１９に排出されて、油路６１の油圧の上昇が抑制される。この作用により油路６１の油圧が低下すると、ポート６７の油圧も低下して、スプール６３が、再び図３において下向きに動作し、ポート６５とポート６６との連通面積を狭める。このようにして、油路６１の油圧（ライン圧）が所定圧に調圧される。

この油路６１のオイルは、ベルト式無段変速機６の油圧室１９，１００に供給されて、ベルト式無段変速機６の変速比およびトルク容量が制御される。まず、ベルト式無段変速機６の変速比の制御について説明する。前記油路６１のオイルはリニアソレノイドバルブＳＬＲの入力ポート７８に供給されており、リニアソレノイドバルブＳＬＲへの通電電流を制御することにより、油路６１から油路７９を経由して、プライマリプーリ９の油圧室１９に供給されるオイル量が調整される。例えば、ベルト式無段変速機６で減速を実行する要求が生じた場合は、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値が高められて、スプール７２が図３で上向きに動作する。すると、ドレーンポート７６と出力ポート７７との連通面積が拡大されて、油圧室１９からドレーンポート７６に排出されるオイル量が増加して、プライマリプーリ９におけるベルト１７の巻き掛け半径が小さくなる。

これに対して、ベルト式無段変速機６で増速を実行する要求が生じた場合は、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値が低下されて、スプール７２が図３で下向きに動作する。すると、出力ポート７７と入力ポート７８との連通面積が拡大されて、油圧室１９に供給されるオイル量が増加し、プライマリプーリ９におけるベルト１７の巻き掛け半径が大きくなる。

さらに、ベルト式無段変速機６の変速比を略一定に維持（固定）する要求が生じた場合は、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値の制御により、スプール７２が軸線方向の所定位置で停止して、出力ポート７７と、入力ポート７８およびドレーンポート７６とが遮断される。その結果、油圧室１９に略一定量のオイルが保持され、プライマリプーリ９におけるベルト１７の巻き掛け半径が略一定に制御される。このように、スプール７２を軸線方向の所定位置で停止させて、出力ポート７７と、入力ポート７８およびドレーンポート７６とを遮断することにより、油圧室１９に略一定量のオイルを保持する制御を、この明細書では「とじ込み制御」と呼ぶ。

一方、リニアソレノイドバルブＳＬＲ，ＳＬＳおよびデューティソレノイドバルブＤＳＬの機能が正常である場合は、リニアソレノイドバルブＳＬＳに供給される電力の電流値が高められて、入力ポート１０２と出力ポート１０３との連通面積が狭められる。このようにして、リニアソレノイドバルブＳＬＳの出力油圧、つまり、油路１０５の油圧が低圧に制御される。この油路１０５の油圧は、クラッチロックバルブ１１１のポート１１５にも伝達される。ポート１１５の油圧が低圧である場合は、ポート１１８の油圧により、スプール１１７が、図３において下向きに動作し、その動作力がスプール１１２に伝達されて、スプール１１２も図３において下向きに動作する。このスプール１１２の動作により、図３で右半分に示すように、ポート１１３とポート１１４とが遮断されるとともに、ポート１１４とドレーンポート１２０とが連通される。このため、ポート８０のオイルは、油路１１０を経由してドレーンポート１２０に排出され、ポート８０の油圧が低圧となる。

つぎに、ベルト式無段変速機６のトルク容量の制御を説明する。前記油路６１のオイルは油路１８２を経由して、ラインプレッシャモジュレータバルブ８４の入力ポート９１に供給される。ラインプレッシャモジュレータバルブ８４においては、ポート９５，９４の油圧に対応する下向きの押圧力、および弾性部材８９の下向きの押圧力と、ポート９６，１２１などの油圧に対応する上向きの押圧力との対応関係に応じてスプール８７が動作し、入力ポート９１およびドレーンポート９３と、出力ポート９２との連通面積が調整されて、油路１８２から油路８３に供給されるオイルの油圧、油路８３からドレーンポート９３にドレーンされるオイル量が調整される。

油圧室１００の油圧は、主としてリニアソレノイドバルブＳＬＳの電流値により制御される。例えば、ベルト式無段変速機６のトルク容量を増加する要求が生じた場合は、リニアソレノイドバルブＳＬＳに供給される電流値を低下し、油路１０５からポート９４に伝達される油圧を高める。すると、スプール８５が図３において下向きに動作して、入力ポート９１と出力ポート９２との連通面積が拡大され、油圧室１００の油圧が上昇する。これに対して、ベルト式無段変速機６のトルク容量を低下させる要求が生じた場合は、リニアソレノイドバルブＳＬＳに供給される電流値を増加し、油路１０５からポート９４に伝達される油圧を低下させる。すると、スプール８５が図３において上向きに動作して、出力ポート９２とドレーンポート９３との連通面積が拡大され、油圧室１００の油圧が低下する。ベルト式無段変速機６のトルク容量を略一定に維持する場合は、リニアソレノイドバルブＳＬＳに供給される電流値を略一定に維持し、油路１０５からポート９４に伝達される油圧を一定に制御する。すると、スプール８５が軸線方向の所定位置で停止し、入力ポート９１およびドレーンポート９３と、出力ポート９２とが遮断され、油圧室１００の油圧が略一定に制御される。

ところで、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電気系統の機能が低下した場合は、以下のような制御が実行される。なお、リニアソレノイドバルブＳＬＳおよびデューティソレノイドバルブＤＳＬの機能は正常であるものとする。例えば、リニアソレノイドバルブＳＬＲに電力を供給できなくなった場合（オフフェール）は、リニアソレノイドバルブＳＬＳに供給される電流値を最低に制御し、リニアソレノイドバルブＳＬＳの出力油圧を最大圧とする。油路１０５の油圧が最大圧になると、クラッチロックバルブ１１１のポート１１５の油圧が上昇し、スプール１１２が図３において上向きに動作する。その結果、スプール１１２が図３で左半分に示す位置で停止して、ポート１１３とポート１１４とが連通し、ポート１１３とドレーンポート１２０とが遮断される。

また、デューティソレノイドバルブＤＳＬの出力油圧が高められて、その油圧が油路１０９，１１０を経由して、リニアソレノイドバルブＳＬＲのポート８０に伝達される。このポート８０の油圧が制御されると、軸線方向におけるスプール７２の位置が制御されて、油圧室１９におけるオイル量が制御される。具体的には、ベルト式無段変速機６で減速が要求されている場合は、ポート８０の油圧を高めてスプール７２を図３で上向きに動作させる制御が実行され、ベルト式無段変速機６で増速が要求されている場合は、ポート８０の油圧を低下させてスプール７２を図３で下向きに動作させる制御が実行され、ベルト式無段変速機６の変速比を固定する要求がある場合は、ポート８０の油圧が略一定に制御されて、スプール７２が所定位置で停止する。

このように、リニアソレノイドバルブＳＬＲに供給される電力の電流値が所定値以下となった場合は、第１のフェール対策制御、つまり、「デューティソレノイドバルブＤＳＬおよびクラッチロックバルブ１１１の機能により、ポート８０の油圧を制御して、ベルト式無段変速機６の変速比を制御すること」を実行可能である。

つぎに、第１のフェール対策制御を実行する場合に、ポート８０の油圧の具体的な制御方法を説明する。図４は、油圧室１９におけるオイルの制御流量Qin と、ポート８０の油圧Pfと、所定のパラメータとの関係の一例を示すマップである。ここでは、所定のパラメータとして油路６１の油圧PLを採り上げる。油路６１の油圧が低圧である場合が実線Ａ１に相当し、油路６１の油圧が高圧である場合が破線Ｂ１に相当する。図４のマップにおいて、「零」は、油圧室１９にオイルが供給されず、かつ、油圧室１９のオイルが排出されないこと、つまり、前述の「とじ込み制御」が実行されていることを意味する。また、図３のマップにおいて、「正」は、油圧室１９にオイルが供給されることを意味し、「負」は、油圧室１９からオイルが排出されることを意味する。

この図４において、実線Ａ１および破線Ｂ１は共に、ポート８０の油圧が所定油圧Pf1 以下の範囲では、ポート８０の油圧が低下することにともない油圧室１９に供給されるオイル量が増加する傾向を示している。また、実線Ａ１および破線Ｂ１は共に、ポート８０の油圧が所定油圧Pf1 以上の範囲では、ポート８０の油圧が上昇することにともない油圧室１９から排出されるオイル量が増加する傾向を示している。

そして、ポート８０の油圧が所定油圧Pf1 以下の範囲では、ポート８０の油圧が同じであっても、高ライン圧に対応するオイル供給量の方が、低ライン圧に対応する供給量よりも少なくなる傾向を示す。その理由は、以下のとおりである。油路６１のオイルを油圧室１９に供給する場合、オイルが入力ポート７８を経由して出力ポート７７に至る過程で、オイルの流体力（運動エネルギ）がランド７４の端面に加えられて、スプール７２を図３において上向きに付勢する付勢力が働く。つまり、入力ポート７８と出力ポート７７との連通面積を減少させる向きにスプール７２を動作させる付勢力が生じる。そして、ライン圧が高いほど、上記付勢力が強い。このため、ポート８０の油圧が同じであっても、ライン圧の高低に応じてより、軸線方向におけるスプール７２の位置が異なる。このような理由から、ポート８０の油圧が同じであっても、ライン圧の高低に応じて、油圧室１９に供給されるオイル量に差が生じる。

これに対して、ポート８０の油圧が所定油圧Pf1 以上の範囲では、ポート８０の油圧が同じであっても、高ライン圧に対応するオイル排出量の方が、低ライン圧に対応するオイル排出量よりも少なくなる傾向を示す。その理由は、以下のとおりである。油圧室１９のオイルを排出する場合、オイルが出力ポート７７を経由してドレーンポート７６に至る過程で、オイルの流体力（運動エネルギ）がランド７５の端面に加えられて、スプール７２を図３において下向きに付勢する付勢力が働く。つまり、ドレーンポート７６と出力ポート７７との連通面積を減少させる向きにスプール７２を動作させる付勢力が生じる。そして、油圧室１９からリニアソレノイドバルブＳＬＲの内部に流れ込むオイルの油圧が高いほど、上記付勢力が強い。このため、ポート８０の油圧が同じであっても、油圧室１９の油圧に応じて、軸線方向におけるスプール７２の位置が異なる。このような理由から、ポート８０の油圧が同じであっても、油圧室１９から排出されるオイル量に差が生じる。なお、ライン圧が高くなるほど、油圧室１９の油圧も高くなる傾向にあることは勿論である。また、高ライン圧の場合と低ライン圧の場合とでは、「とじ込み制御」がおこなわれる油圧Pfの範囲、および最低油圧、および最高油圧も異なる。なお、「とじ込み制御」がおこなわれる油圧Pfの範囲、および最低油圧、および最高油圧も異なる点は、以下に述べる各種のパラメータの場合にも当てはまる。

このように、ポート８０の油圧が同じであっても、油圧室１９に供給されるオイル量、および油圧室１９から排出されるオイル量に相違が生じるため、図４に示すマップに基づいて、油圧室１９の実際のオイル量を、目標変速比に相当する油圧室１９のオイル量に近づけるように、ポート８０の油圧をフィードバック制御する。つまり、ポート８０の油圧をフィードバック制御する場合に、図４のマップに基づくフィードバックゲインを用いることにより、応答性に優れた変速制御を実行することが可能である。

つぎに、ポート８０の油圧を制御する場合のパラメータとして、入力回転数（プライマリシャフト７の回転数）Nin を採り上げる場合を、図４に基づき説明する。図４のマップにおいては、実線Ａ１が低入力回転数に対応するオイル量の特性を示し、破線Ｂ１が高回転数に対応するオイル量の特性を示している。まず、油圧室１９にオイルを供給する場合について説明する。ポート８０の油圧が所定油圧Pf1 以下の範囲では、ポート８０の油圧が同じであっても、低入力回転数に対応するオイル供給量の方が、高入力回転数に対応するオイル供給量よりも多くなる。その理由は、以下のとおりである。油圧室１９はプライマリプーリ９の回転部分に設けられており、プライマリプーリ９の回転による遠心力が油圧室１９に作用する。そして、入力回転数が高いほど遠心力は強くなり、油圧室１９における油圧（遠心油圧）が高まる。

ところで、油圧室１９にオイルを供給する場合、入力ポート７８と出力ポート７７との圧力差によりオイル供給量が変動する。ここで、前述したように、入力回転数が高いほど、遠心力の影響により可動シーブ１２が動作し易くなり、前記圧力差が大きくなるとともに、油路６１から油圧室１９に供給されるオイル量が少なくなる。したがって、油圧室１９に供給されるオイル量が、図４のマップに示すような特性となる。

これに対して、油圧室１９のオイルをドレーンポート７６に排出する場合を説明する。ポート８０の油圧が所定油圧Pf1 以上の範囲では、ポート８０の油圧が同じであっても、低入力回転数に対応するオイル排出量の方が、高入力回転数に対応するオイル排出量よりも少なくなる。その理由は、以下のとおりである。油圧室１９からオイルを排出する場合、出力ポート７７とドレーンポート７６との圧力差によりオイル排出量が変動する。具体的には、入力回転数が高いほど油圧室１９の油圧が高くなり、可動シーブ１２が動作し易くなり、油圧室１９から排出されるオイル量が多くなる。したがって、油圧室１９から排出されるオイル量が、図４のマップで示すような特性となる。そこで、図４に示すマップに基づき、入力回転数をパラメータとしてポート８０の油圧を制御することにより、ベルト式無段変速機６の変速制御性が向上する。

つぎに、ポート８０の油圧を制御するパラメータとして、油圧回路に供給されるオイルの温度を採り上げる場合を説明する。すなわち、高油温の場合の方が低油温の場合に比べてオイルの粘度が低く、オイルの流動性が高くなる。このため、油圧室１９にオイルを供給する場合に、ポート８０の油圧が同じであっても、高油温におけるオイル供給量の方が、低油温におけるオイル供給量よりも多くなる。また、油圧室１９からオイルを排出する場合に、ポート８０の油圧が同じであっても、高油温におけるオイル排出量の方が、低油温におけるオイル排出量よりも多くなる。そこで、オイルの油温をパラメータとしてポート８０の油圧を制御することにより、ベルト式無段変速機６の変速制御性が向上する。

つぎに、ポート８０の油圧を制御するパラメータとして変速比を採り上げる場合を説明する。この場合も図４のマップにより説明する。ここで、実線Ｂ１が大変速比の場合に相当し、破線Ａ１が小変速比の場合に相当する。具体的には、油圧室１９にオイルを供給する場合は、ポート８０の油圧が同じであっても、大変速比に相当するオイル供給量の方が、小変速比に相当するオイル供給量よりも少なくなっている。これは、変速比が大きくなることにともない、セカンダリプーリ１０の油圧室１００の油圧が高められてベルト１７の張力が高められており、ベルト１７の張力に抗してプライマリプーリ９におけるベルトの巻き掛け半径を維持するためには、小変速比の場合よりも大変速比の方が油圧室１９の油圧を高く制御する必要があり、入力ポート７８と出力ポート７７との差圧は、小変速比の場合よりも大変速比の場合の方が大きいからである。

これに対して、油圧室１９からオイルを排出する場合は、ポート８０の油圧が同じであっても、大変速比に相当するオイル排出量の方が、小変速比に相当するオイル排出量よりも多くなっている。これは、前述の理由により、小変速比の場合よりも大変速比の方が油圧室１９の油圧が高く制御されており、出力ポート７７とドレーンポート７６との差圧は、小変速比の場合よりも大変速比の場合の方が大きいからである。

前述までのポート８０の油圧の制御は、変速比が既知である場合におこなわれる制御であるが、ここでは、変速比が未知である場合にポート８０の油圧を制御する場合を説明する。変速比が未知である場合としては、車速が所定値以下である場合、または各回転数センサがフェールしている場合が挙げられる。このように、変速比が未知である場合は、変速比を変動させることなく、固定するために「とじ込み制御」が実行される。変速比が未知である場合に実行されるとじ込み制御は、以下の不都合を回避するためである。

すなわち、ベルト式無段変速機６の変速比が最大変速比よりも小さい変速比である場合に、油圧室１９のオイルをドレーンすると、ベルト１７が滑る可能性があり、このベルト１７の滑りを回避するために、とじ込み制御が実行される。また、変速比が未知である場合に、油圧室１９のオイルを排出すると、急激にダウンシフト（変速比が大きくなる）して、車両の挙動が急激に変化する可能性があり、その不都合を回避するために、とじ込み制御が実行される。

このように、変速比が未知である場合は、入力トルクTin と推力比κとに基づいて、変速比γを推定することが可能である。まず、推力比κは、下記式により算出することが可能である。
κ＝Wpri／Wsec
上記式において、Wpriは、プライマリプーリ９の可動シーブ１２に加えられる軸線方向の第１の推力であり、Wsecは、セカンダリプーリ１０の可動シーブ１５に加えられる軸線方向の第２の推力である。そして、第１の推力Wpriは、油圧室１９の油圧Pin から算出可能であり、第２の推力Wsecは、ライン圧PL、または油圧室１００の油圧Pdから算出可能である。

一方、電子制御装置５２には、図５に示すマップが記憶されている。このマップは、変速比γと入力トルクTin と推力比κとの関係を３次元的に示すものである。このマップでは、変速比γが大きくなるほど、推力比κが小さくなっている。また、入力トルクTin が大きくなるほど、推力比κが大きくなっている。また、この図５のマップは、入力トルクおよび変速比に基づいて、推力比を設定する場合に用いることが可能である。そして、前述のようにして算出された推力比γと、入力トルクTin と、図５に示すマップとに基づいて、変速比γが推定される。このようにして変速比γを推定し、その変速比および図４に示すマップに基づいて、ポート８０の油圧を制御することも可能である。なお、上記のように、各種のパラメータに基づいて、とじ込み制御を実行する場合におけるスプール７２の停止位置を設定する場合の概念図を図６に示す。

ところで、前述した図５のマップによれば、変速比が同じ場合でも入力トルクが、小さいほど推力比は小さくなる。ここで、推力比は、第１の推力を第２の推力で除した値であり、入力トルクが高いほど第１の推力が大きくなることを意味する。この第１の推力は、油圧室１９の油圧と、ピストンの受圧面積との積であり、入力トルクが高いほど油圧室１９の油圧が高くなる。そして、油圧室１９の油圧が高いほど、出力ポート７７とドレーンポート７６との差圧が大きくなる。その結果、とじ込み制御の実行中に、ランド７４とケーシング７１との接触部分、つまり、シール面から漏れるオイル量が増加する。そこで、この実施例においては、入力トルクが高いほど、ポート８０の油圧を低く設定する制御をおこなう。その結果、入力トルクが高いほど、ランド７４により形成されるシール面のシール面積が拡大されて、オイル漏れ量の増加が抑制される。したがって、とじ込み制御時において、ベルト式無段変速機６の変速比の変動を確実に抑制できる。

つぎに、ポート８０の油圧を制御する場合のパラメータとして、セカンダリプーリ１０の油圧室１００の油圧Pdを選択する場合について説明する。ベルト式無段変速機６で同じ変速比を設定する場合でも、油圧Pdが大きくなるほど油圧室１９の油圧Pin を高める必要がある。その理由は前述したとおりである。したがって、油圧Pdまたは油圧Pin の少なくとも一方に基づいて、ポート８０の油圧を制御することにより、ベルト式無段変速機６の変速制御性が向上する。以上のように、各種のパラメータと、ポート８０の油圧との対応関係を示すマップに基づいて、第１のフェール対策制御を実行するということは、マップに記憶されているポート８０の油圧のデータに基づき、ポート８０の実際の油圧を制御していることになる。なお、第１のフェール対策制御を実行する場合、単数のパラメータ、または複数のパラメータのいずれを用いて制御を実行してもよい。

つぎに、リニアソレノイドバルブＳＬＳの機能が低下した場合について説明する。ここでは、リニアソレノイドバルブＳＬＲおよびデューティソレノイドバルブＤＳＬの機能は正常であるものとする。例えば、リニアソレノイドバルブＳＬＳに電力を供給することができなくなった場合（オフフェール）は、弾性部材９９の付勢力でスプール９８が図３で上向きに動作し、入力ポート１０２と出力ポート１０３との連通面積が最大となる。その結果、油路１０５の油圧が最大となり、プライマリレギュレータバルブ６２のポート６８の油圧も最大となる。すると、プライマリレギュレータバルブ６２のスプール６３が図３で上向きに動作しにくくなり、油路６１の油圧が最大圧となる。また、油路１０５の油圧はラインプレッシャモジュレータバルブ８４のポート９４にも伝達されており、ポート９４の油圧が最大になることにより、入力ポート９１と出力ポート９２との連通面積が最大となり、油路１８２から油路８３に供給されるオイルの油圧も最大となる。このような作用により、ベルト式無段変速機６のトルク容量が最大となる。

一方、リニアソレノイドバルブＳＬＳがオフフェールした場合は、ポート１１５の油圧が最大となり、クラッチロックバルブ１１１のスプール１１２が図３において上向きに動作し、ポート１１３とポート１１４とが連通する。ここで、デューティソレノイドバルブＤＳＬの出力油圧を最低値に制御し、デューティソレノイドバルブＤＳＬから、リニアソレノイドバルブＳＬＲのポート８０に伝達される油圧が上昇することを防止する。つまり、リニアソレノイドバルブＳＬＳがオフフェールして最大ライン圧に固定される場合は、第２のフェール対策制御、つまり、「リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値の制御により、ベルト式無段変速機６の変速比を制御すること」が実行される。

この第２のフェール対策制御を実行する場合におけるリニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値の制御例を、具体的に説明する。図７は、油圧室１９におけるオイルの制御流量Qin と、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値Islrと、所定のパラメータとの関係の一例を示すマップである。ここでは、所定のパラメータとして油路６１の油圧PLを採り上げる。油路６１の油圧が高圧である場合が実線Ｄ１に相当し、油路６１の油圧が低圧である場合が破線Ｅ１に相当する。図７のマップにおいて、「零」は、油圧室１９にオイルが供給されず、かつ、油圧室１９のオイルが排出されないこと、つまり、「とじ込み制御」が実行されていることを意味する。また、図７のマップにおいて、「正」は、油圧室１９にオイルが供給されることを意味し、「負」は、油圧室１９からオイルが排出されることを意味する。

この図７において、実線Ｄ１および破線Ｅ１は共に、電流値が所定値Islr1 以下の範囲では、電流値が低下することにともない油圧室１９に供給されるオイル量が増加する傾向を示している。また、実線Ｄ１および破線Ｅ１は共に、電流値が所定値Islr1 以上の範囲では、電流値が上昇することにともない油圧室１９から排出されるオイル量が増加する傾向を示している。

そして、電流値が所定値Islr1 以下の範囲では、電流値が同じであっても、高ライン圧（最大圧）に対応するオイル供給量の方が、低ライン圧に対応するオイル供給量よりも少なくなる傾向を示す。これに対して、電流値が所定値Islr1 以上の範囲では、電流値が同じであっても、高ライン圧に対応するオイル排出量の方が、低ライン圧に対応するオイル排出量よりも少なくなる傾向を示す。その理由は、第１のフェール対策制御において、油路６１の油圧と、軸線方向におけるスプール７２の位置との対応関係で説明した理由と同じである。そして、とじ込み制御を実行している場合に、増速要求が生じて電流値を低下させると、低ライン圧の方が、高ライン圧に比べて増速し易い。これに対して、とじ込み制御を実行している場合に、減速要求が生じて電流値を上昇させると、高ライン圧の方が、低ライン圧に比べて減速し易い。したがって、第２のフェール対策制御を実行する場合は、ライン圧に基づいてリニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値を制御することにより、ベルト式無段変速機６の変速制御性の低下を抑制できる。

つぎに、第２のフェール対策制御を実行する場合のパラメータとして、入力回転数（プライマリシャフト７の回転数）Nin を採り上げる場合を説明する。前述の第１のフェール対策制御例で説明したように、入力回転数に応じて油圧室１９のオイル量が変化する傾向にある。このため、最大ライン圧に固定され、かつ、同じ電流値が設定された場合でも、油圧室１９に供給されるオイル量、および油圧室１９から排出されるオイル量は、共に入力回転数に応じて異なる特性を示す。この特性を図７のマップにより説明すると、高入力回転数の特性が線分Ｄ１で示され、低入力回転数が線分Ｅ１で示されている。つまり、電流値が同じであっても、高入力回転数におけるオイル供給量の方が、低入力回転数におけるオイル供給量よりも少ない特性となる。また、電流値が同じであっても、高入力回転数におけるオイル排出量の方が、低入力回転数におけるオイル排出量よりも多い特性となる。したがって、第２のフェール対策制御を実行する場合は、入力回転数に基づいてリニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値を制御することにより、ベルト式無段変速機６の変速制御性の低下を抑制できる。

つぎに、第２のフェール対策制御において、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値を制御するパラメータとして、油圧回路に供給されるオイルの温度を採り上げる場合を説明する。前述したように、高油温の場合の方が低油温の場合に比べてオイルの粘度が低く、オイルの流動性が高いため、最大ライン圧に固定され、かつ、電流値が同じであっても、油圧室１９に供給されるオイル量、および油圧室１９から排出されるオイル量は、温度により異なる。具体的には、高温時におけるオイル供給量は、低温時におけるオイル供給量よりも多くなり、高温時におけるオイル排出量は、低温時におけるオイル排出量よりも多くなる。したがって、第２のフェール対策制御を実行する場合は、油温に基づいてリニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値を制御することにより、ベルト式無段変速機６の変速制御性の低下を抑制できる。

つぎに、第２のフェール対策制御を実行するパラメータとして変速比を採り上げる場合を説明する。第１のフェール対策制御で説明したように、変速比に応じて油圧室１９の油圧を高く制御する必要がある。このため、ライン圧が固定され、かつ、電流値が同じであっても、油圧室１９に供給されるオイル量、および油圧室１９から排出されるオイル量は、変速比に応じて変化する。これを、図７のマップに基づいて説明する。線分Ｄ１が大変速比に相当し、線分Ｅ１が小変速比に相当する。ここで、油圧室１９にオイルを供給する場合は、電流値が同じであっても、大変速比に相当するオイル供給量の方が、小変速比に相当するオイル供給量よりも少なくなっている。その理由は、入力ポート７８と出力ポート７７との差圧は、小変速比の場合よりも大変速比の場合の方が大きいからである。

これに対して、油圧室１９からオイルを排出する場合は、電流値が同じであっても、大変速比に相当するオイル排出量の方が、小変速比に相当するオイル排出量よりも多くなっている。これは、前述の理由により、小変速比の場合よりも大変速比の方が油圧室１９の油圧が高く制御されており、出力ポート７７とドレーンポート７６との差圧は、小変速比の場合よりも大変速比の場合の方が大きいからである。

前述までの説明は、変速比が既知であり、かつ、第２のフェール対策制御を実行する場合に、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値を制御する例である。これに対して、変速比が未知である場合に第２のフェール対策制御を実行し、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値を制御する例を説明する。このように、変速比が未知である場合は、変速比を変動させることなく、固定するために「とじ込み制御」が実行される。

このとじ込み制御の実行時には、変速比が同じであっても、入力トルクに応じて油圧室１９の油圧が変化し、リニアソレノイドバルブＳＬＲのシール面から漏れるオイル量が異なる。その理由は、第１のフェール対策制御で説明した理由と同じである。そこで、第２のフェール対策制御を実行する場合は、入力トルクが高いほど、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値を低く設定する制御をおこなう。その結果、入力トルクが高いほど、ランド７４により形成されるシール面のシール面積が拡大されて、オイル漏れ量の増加が抑制される。したがって、とじ込み制御時にリニアソレノイドバルブＳＬＳのオフフェールが生じた場合でも、ベルト式無段変速機６の変速比の変動を確実に抑制できる。

つぎに、第２のフェール対策制御を実行する場合に、セカンダリプーリ１０の油圧室１００の油圧Pdをパラメータとして選択する場合を説明する。前述のように、リニアソレノイドバルブＳＬＳの出力油圧が最大となった場合は、ラインプレッシャモジュレータバルブ８４のポート９４の油圧が最大となり、入力ポート９１と出力ポート９２との連通面積が最大となるとともに、油圧Pdが最大圧となる。一方、プライマリプーリ９におけるベルト１７の巻き掛け半径を制御する場合は、ベルト１７の張力に応じて油圧室１９の油圧Pin を制御する必要がある。その理由は前述したとおりである。したがって、変速比を固定する場合に、油圧Pdに応じた目標油圧Pin となるように、油圧室１９のオイル量を制御することにより、ベルト式無段変速機６の変速制御性の低下を抑制することができる。具体的には、油圧Pdが高いほど、目標油圧Pin も高くなり、油圧室１９に保持されるオイル量を増加する実行される。

なお、第２のフェール対策制御において、各パラメータに応じて電流値を制御するということは、マップに記憶されているデータ上の電流値に基づいて、実際の電流値を制御しているとも言える。また、第２のフェール対策制御を実行する場合、単数のパラメータ、または複数のパラメータのいずれを用いて制御を実行してもよいが、ライン圧が最大であることが前提となる。

また、第２のフェール対策制御において、ポート８０の油圧制御に用いるパラメータを、リニアソレノイドバルブＳＬＳが正常であり、かつ、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値により変速比を制御する場合のパラメータとして用いることも可能である。このような制御を実行することにより、リニアソレノイドバルブＳＬＳのオフフェールが生じた場合、またはリニアソレノイドバルブＳＬＳが正常である場合のいずれにおいても、増速、減速、変速比の固定などの変速制御全般にわたり、車両の運転条件に関わりなく、変速制御性の低下または変速応答性の低下を抑制することが可能である。

ここで、各種のパラメータに基づく制御例を包括するルーチンの一例を、図１に基づいて説明する。まず、リニアソレノイドバルブＳＬＲがオフフェールしているか否かが判断され（ステップＳ１）、ステップＳ１で肯定的に判断された場合は、第１のフェール対策制御が実行されて、ポート８０に油圧が導入される（ステップＳ２）。ここで、ポート８０の油圧は、前述したパラメータとオイル量との関係を示すマップに基づいて制御され（ステップＳ３）、ポート８０の油圧制御による変速制御性の向上が図られ（ステップＳ４）、図１の制御ルーチンを終了する。

前記ステップＳ１で否定的に判断された場合は、ステップＳ５に進む。このステップＳ５の処理は、リニアソレノイドバルブＳＬＳが正常である場合、またはリニアソレノイドバルブＳＬＳがオフフェールである場合に関わりなく、実行可能である。このステップＳ５においては、第２のフェール対策制御の説明したパラメータと、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値との関係を定めたマップに基づいて、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値を制御する。このステップＳ５の処理により、車両の運転状態に関わりなく、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値を適正に制御でき、ベルト式無段変速機６の変速制御性が向上し（ステップＳ６）、図１のルーチンを終了する。ここで、図１に示された機能的手段と、請求項１および請求項２の発明との関係を説明すれば、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が、請求項１の外力制御手段に相当し、ステップＳ１，Ｓ５，Ｓ６が、請求項２の第２の外力制御手段に相当する。

ここで、請求項１の発明と実施例の構成との対応関係を説明すれば、油路７９が、請求項１の発明の油路に相当し、油圧室１９が、請求項１の発明の油圧室に相当し、スプール７２が、請求項１の発明のスプールに相当し、流量制御部６９が、請求項１の発明の変速制御弁に相当し、電磁部７０が、請求項１の発明の第１の外力付与装置に相当し、デューティソレノイドバルブＤＳＬおよびクラッチロックバルブ１１１が、請求項１の発明の第２の外力付与装置に相当する。

つぎに、請求項２の発明の構成と、実施例の構成との対応関係を説明すれば、油圧室１９が、請求項２の発明の第１の油圧室に相当し、油圧室１００が、請求項２の発明の第２の油圧室に相当し、プライマリレギュレータバルブ６２が、請求項２の発明の油圧制御弁に相当し、リニアソレノイドバルブＳＬＳが、請求項２の発明のリニアソレノイドバルブに相当し、スプール７２が、請求項２の発明の第１スプールに相当し、電磁部７０が、請求項２の発明の外力付与装置に相当し、スプール８５が、請求項２の発明の第２スプールに相当し、ポート９４およびポート９５が、この発明の第１ポートに相当し、ポート９６が、請求項２の発明の第２ポートに相当する。請求項２の発明の他の構成と、実施例の構成との対応関係は、請求項１の発明の構成と、実施例の構成との対応関係と同じである。

また、電磁部７０により形成される磁気吸引力に応じた付勢力が、請求項１の発明の「第１の外力付与装置により生成される外力」、および請求項２の発明の「外力付与装置により生成される外力」に相当し、ポート８０に伝達される油圧に応じた付勢力が、請求項１の発明の「第２の外力付与装置により生成される外力」に相当する。また、プライマリプーリ９とセカンダリプーリ１０との間における変速比、油路６１の油圧（ライン圧）、プライマリシャフト７の入力回転数、油圧回路に供給されるオイルの油温、駆動力源１からプライマリプーリ９に伝達される入力トルク、油圧室１９，１００の油圧などのパラメータが、請求項１および請求項２の発明の「外力付与装置により生成される外力が同じであっても前記第１油圧室に供給されるオイル量または前記第１油圧室から排出されるオイル量を変化させる条件」に相当する。また、ポート８０の油圧が、請求項１の発明の「外力付与装置により生成される外力が同じであっても前記第１油圧室に供給されるオイル量または前記第１油圧室から排出されるオイル量を変化させる条件」に相当し、リニアソレノイドバルブＳＬＲの電流値が、請求項２の発明の「外力付与装置により生成される外力が同じであっても前記第１油圧室に供給されるオイル量または前記第１油圧室から排出されるオイル量を変化させる条件」に相当する。

また、請求項１の発明においては、第１の外力付与装置による外力の生成原理（磁気吸引力を付勢力に変換）と、第２の外力付与装置による外力の生成原理（油圧を付勢力に変換）とが異なる。

さらに、この実施例に開示された特徴的な構成を記載すると以下のとおりである。まず、第１の特徴的な構成は、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と、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間における変速比を制御する第１の油圧室と、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間におけるトルク容量、もしくはベルトに加えられる挟圧力を制御する第２の油圧室と、前記第１の油圧室または第２の油圧室のうちの少なくとも一方に供給されるオイルの状態を制御する変速制御弁と、この変速制御弁を制御する外力を生成する第１の外力付与装置とを有するベルト式無段変速機の制御装置において、前記変速制御弁を制御する外力を生成する第２の外力付与装置が、前記第１の外力付与装置とは別に設けられており、前記第１の外力付与装置の機能が低下した場合に、前記第２の外力付与装置により生成される外力により前記変速制御弁を制御するとともに、この第２の外力付与装置により生成される外力を、前記第１の油圧室または第２の油圧室の少なくとも一方の油圧室におけるオイルの状態に影響を及ぼす条件に基づいて制御する外力制御手段を有することを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置である。ここで、第１の油圧室のオイルの状態としてはオイル量が挙げられ、第２の油圧室のオイルの状態としては油圧が挙げられる。

つぎに、第２の特徴的な構成は、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と、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間における変速比を制御する第１の油圧と、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間におけるトルク容量、もしくはプライマリプーリからベルトに加えられる挟圧力を制御する第２の油圧室と、前記第１の油圧室に供給されるオイル量を制御する変速制御弁と、前記第２の油圧室に供給されるオイルの油圧を制御する油圧制御弁と、この油圧制御弁を制御する外力を生成する第３の外力付与装置と、前記変速制御弁を制御する外力を生成する第４の外力付与装置とを有するベルト式無段変速機の制御装置において、前記第３の外力付与装置の機能が低下して、第３の外力付与装置により生成される外力が最大値となる場合は、第４の外力付与装置により生成される外力を、前記第１の油圧室におけるオイル量に影響を及ぼす条件に基づいて制御する第２の外力制御手段を有することを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置である。

なお、特許請求の範囲に記載されている外力制御手段を、外力制御器または外力制御用コントローラと読み替えることも可能である。また、特許請求の範囲に記載されている第２の外力制御手段を、第２の外力制御器または第２の外力制御用コントローラと読み替えることも可能である。この場合、電子制御装置５２が、外力制御器、外力制御用コントローラ第２の外力制御器、第２の外力制御用コントローラに相当する。また、特許請求の範囲に記載されている外力制御手段および第２の外力制御手段を、外力制御ステップおよび第２の外力制御ステップと読み替え、ベルト式無段変速機の制御装置を、ベルト式無段変速機の制御方法と読み替えることも可能である。さらに特許請求の範囲に記載されているベルト式無段変速機の制御装置を、ベルト式無段変速機の変速制御装置またはベルト式無段変速機の油圧制御装置と読み替えることも可能である。

この発明のベルト式無段変速機の制御装置における制御例を示すフローチャートである。 この発明のベルト式無段変速機を有する車両のパワートレーンおよび制御系を示す概念図である。 この発明で対象とするベルト式無段変速機の油圧制御装置を示す概念図である。 この発明で対象とするベルト式無段変速機の制御に用いるマップの一例である。 この発明で対象とするベルト式無段変速機の制御に用いるマップの一例である。 この発明で対象とするベルト式無段変速機の制御において、変速比およびとじ込み位置の推定過程を示す概念図である。 この発明で対象とするベルト式無段変速機の制御に用いるマップの一例である。

符号の説明

６…ベルト式無段変速機、 ９…プライマリプーリ、 １０…セカンダリプーリ、 １７…ベルト、 １９，１００…油圧室、 ５２…電子制御装置、 ６２…プライマリレギュレータバルブ、 ６９…流量制御部、 ７０…電磁部、 ＳＬＲ，ＳＬＳ…リニアソレノイドバルブ、 ＤＳＬ…デューティソレノイドバルブ、 １１１…クラッチロックバルブ。

Claims (3)

1. 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、油路を経由してオイルが供給または排出され、かつ、前記プライマリプーリから前記ベルトに加えられる挟圧力を制御する油圧室と、スプールを軸線方向に動作させることにより、前記油圧室に供給されるオイル量および前記油圧室から排出されるオイル量を制御する変速制御弁と、前記スプールを軸線方向に動作させる外力を発生する第１の外力付与装置とを有し、この第１の外力付与装置で発生する外力を制御することにより、前記油圧室からオイルを排出して前記プライマリプーリとセカンダリプーリの間の変速比を大きくする変速、および前記油圧室にオイルを供給して前記プライマリプーリとセカンダリプーリとの間の変速比を小さくする変速をおこなうことの可能なベルト式無段変速機の制御装置において、
   前記スプールに軸線方向の外力を与える第２の外力付与装置が、前記第１の外力付与装置とは別に設けられており、
   前記第１の外力付与装置の機能により前記スプールを動作させることができない場合に、前記第２の外力付与装置から前記スプールに与えられる外力を制御して前記変速比を制御するにあたり、前記第２の外力付与装置により生成される外力が同じであっても前記油圧室に供給されるオイル量または前記油圧室から排出されるオイル量を変化させる条件に基づいて、前記第２の外力付与装置から前記スプールに与えられる外力を制御することにより、前記変速比を制御する外力制御手段を有することを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。
2. 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、油路を経由してオイルが供給され、かつ、前記プライマリプーリから前記ベルトに加えられる挟圧力を制御する第１の油圧室と、前記油路を経由してオイルが供給され、かつ、前記セカンダリプーリから前記ベルトに加えられる挟圧力を制御する第２の油圧室と、前記油路から前記第１の油圧室に至る経路に設けられ、かつ、第１スプールを軸線方向に動作させることにより、前記第１の油圧室に供給されるオイル量および前記油圧室から排出されるオイル量を制御する変速制御弁と、前記第１スプールに軸線方向の外力を与える外力付与装置と、前記油路の油圧を制御する油圧制御弁と、この油圧制御弁の油圧制御機能を制御する出力油圧を発生するリニアソレノイドバルブとを有するベルト式無段変速機の制御装置において、
   前記油路から前記第２の油圧室に至る経路に設けられ、かつ、前記油路から前記第２の油圧室に供給されるオイル量および前記第２の油圧室から排出されるオイル量を制御するラインプレッシャモジュレータバルブを有し、このラインプレッシャモジュレータバルブは、前記油路から前記第２の油圧室にオイルを供給する入力ポートおよび出力ポートと、この入力ポートと出力ポートとの連通面積を制御し、かつ、軸線方向に動作する第２スプールと、前記油路の油圧および前記リニアソレノイドバルブの出力油圧が伝達され、かつ、前記連通面積を拡大する向きで前記第２スプールを動作させる第１ポートと、前記出力ポートの油圧が伝達され、前記連通面積を狭める向きに第２スプールを動作させる力を生じる第２ポートとを有しており、
   前記リニアソレノイドバルブの機能が低下して出力油圧が最大値となり、前記油圧制御弁により制御される前記油路の油圧が最大圧となる場合に、前記外力付与装置から前記第１スプールに与えられる外力を制御して前記変速比を制御するにあたり、前記外力付与装置により生成される外力が同じであっても前記第１油圧室に供給されるオイル量または前記第１油圧室から排出されるオイル量を変化させる条件に基づいて、前記外力付与装置から前記第１スプールに与えられる外力を制御することにより、前記変速比を制御する第２の外力制御手段を有することを特徴とするベルト式無段変速機の制御装置。
3. 前記第２の外力制御手段は、前記第１の油圧室にオイルを供給せず、かつ、オイルの排出をおこなわないとじ込み制御の実行時に、前記リニアソレノイドバルブの機能が低下して出力油圧が最大値となり、前記油圧制御弁により制御される油路の油圧が最大圧となることを判断する手段を含む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制御装置。

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