JP5647476B2 - ベルト式無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ソレノイド弁の一部または全部が故障してもベルトの耐久性を確保しつつリムホームを可能とするベルト式無段変速機の油圧制御装置に関する。

ベルト式無段変速機では、プライマリープーリとセカンダリプーリとの間にベルトを巻き掛け、両プリーに設けられた油室の供給油量／油圧を制御することにより、変速制御とベルト挟圧制御とを行うことが知られている。このベルト式無段変速機を制御する場合、プライマリ油室への作動油量をレシオ制御弁（流量制御弁）で制御することによって、プーリ比を制御するとともに、セカンダリ油室への供給油圧を挟圧コントロール弁（圧力制御弁）で制御することによって、ベルト挟圧を制御している。このうちレシオ制御弁には、アップシフト用ソレノイド弁とダウンシフト用ソレノイド弁とからの信号圧が対向して作用しており、それらの信号圧の大小関係によりプライマリ油室への油量を制御している。一方、挟圧コントロール弁には、リニアソレノイド弁から信号圧が入力され、この信号圧に比例してセカンダリ油室の油圧を制御している。

このようなベルト式無段変速機の油圧回路において、リニアソレノイド弁が故障等により高圧側にフェイル状態になった場合や、全てのソレノイド弁用のソレノイドワイヤーが断線等で電源供給不能になった場合は、ベルト挟圧が大きくなる。このような事態になった場合でも、ベルトの切断を回避し、リンプホームを確保する必要がある。一方、近年、低燃費、製造コスト減の要請が大きく、これを満足するベルトに代替する必要性が生じている。このようなベルトは耐久性が低くなる傾向にあり上記リンプホーム確保の必要性と相反するという問題がある。

従来よりベルト式無段変速機の油圧回路においてソレノイド弁が故障した場合の対応として、例えば特開平１１−１８２６６６号公報ではベルト挟圧制御弁のパイロット圧を制御するリニアソレノイド弁が故障した場合、これに切り替えて発進クラッチ圧制御弁の発進クラッチ圧に切り替える油圧制御装置が提供されている。しかしながら、この油圧制御装置では発進クラッチ圧はベルト挟圧とは別のソレノイド弁で制御しており、１つのリニアソレノイド弁で発進クラッチ圧とベルト挟圧とを制御するような油圧制御装置ではリニアソレノイド弁から切り替える制御弁が存在せず、そもそも採用することができない。

また、特開２００１−３３０１３５号公報では、ベルト挟圧が高圧側に誤作動した場合にエンジントルクを制限する、あるいは車速に依存して変速比を１．０又は１．０より小さい変速比に移行させることでベルトへの負荷低減させる油圧制御装置も存在する。しかしながら、この油圧制御装置はベルト挟圧を直接低減させるものではない。

特開平１１−１８２６６６号公報 特開２００１−３３０１３５号公報

本発明は、以上の事情に鑑みて創作されたものであり、１つのソレノイド弁（リニアソレノイドソレノイド弁）で発進クラッチ圧制御とベルト挟圧制御とライン圧制御とを兼務する油圧構成の場合に、兼務するソレノイド弁やこれとそれ以外全てのソレノイドが故障しても、過大なライン圧の発生を防止しかつ変速比を適正化することで過大なベルト挟圧の発生を抑えることができる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。

上記目的を達成するために第一の本発明では、少なくともオイルポンプからの供給油圧を所定圧に調圧するライン圧制御弁（例えば実施形態におけるレギュレータ弁７１）と、発進クラッチへの供給圧を制御する発進クラッチ圧切替弁（例えば実施形態におけるガレージシフト弁７４）と、プライマリプーリ又はセカンダリプーリの一方への作動油量を制御することで変速を制御する変速制御弁（例えば実施形態におけるアップシフト用レシオ制御弁７６、ダウンシフト用レシオ制御弁７７）と、プライマリプーリ又はセカンダリプーリの他方への作動油圧を制御することで両プーリに巻きかけるベルトへの挟圧を制御するベルト挟圧制御弁（例えば実施形態における挟圧コントロール弁７９）とを備え、これらの弁を複数のソレノイド弁で制御するベルト式無段変速機の油圧制御装置を提供する。

本油圧制御装置では、前記ライン圧を一定圧に減圧して出力する弁（例えば実施形態におけるクラッチモジュレータ弁７２）を備え、前記複数のソレノイド弁の１つのソレノイド（例えば実施形態におけるリニアソレノイドＳＬＳ）が、前記一定圧を入力し、前記ライン圧制御弁への信号圧と、前記発進クラッチ圧への信号圧と、前記ベルト挟圧制御弁への信号圧と、の全てを出力し、前記ベルト挟圧制御弁は、前記１つのソレノイドによる信号圧の入力により前記オイルポンプからの供給圧をベルトへの挟圧として出力し、前記複数のソレノイド弁への全ての電源供給が遮断された場合に、前記１つのソレノイド弁の出力圧は開放状態を維持し、前記変速制御弁を制御するソレノイド弁の出力圧は閉鎖状態を維持する。また、前記１つのソレノイド弁と前記ライン圧制御弁との間の油路にフェイルセーフ用の切替弁（例えば実施形態におけるフェイルセーフ弁８０）が設けられ、該切替弁は、該１つのソレノイド弁から前記ライン圧制御弁への信号圧と前記一定圧とが入力され、前記１つのソレノイド弁から前記ライン圧制御弁への信号圧が前記一定圧を超えたことを条件に前記ライン圧制御弁への出力圧が前記一定圧に切替えられ、前記ライン圧制御弁で調圧されるライン圧が低下する。また、前記変速制御弁を制御するソレノイド弁の出力圧が閉鎖状態になるが変速比を１．０に移行する変速比制御手段を備えることでリンプホームを可能とする。

第一の本発明の本ベルト式無段変速機の油圧制御装置は、１つのソレノイド弁（例えば、本実施形態ではリニアソレノイド弁ＳＬＳがライン圧制御弁への信号圧と、発進クラッチ圧と、ベルト挟圧制御弁とへの信号圧を出力する油圧構成であり、この油圧構成においてリニアソレノイド弁を含め全てのソレノイド弁がソレノイドワイヤー断線等で電源供給不能となったケースを想定している。なお、ここで言う「全てのソレノイド」には、例えば実施形態における変速制御用のソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２、フェイルセーフ弁制御用のオンオフソレノイド８１、または本明細書では記載しないロックアップ制御用のソレノイド弁などが含まれる。

この場合、リニアソレノイドからの信号圧が過大になってもフェイルセーフ弁で一定圧に切替えて減圧することができ、プライマリプーリ又はセカンダリプーリの一方（例えば本実施形態ではセカンダリプーリ）の作動油圧ひいてはベルト挟圧を減圧できる。また、変速比についても変速制御弁が共にオフになり閉じ込み制御が実行され、規定の変速比１．０に移行させることでプライマリプーリ又はセカンダリプーリの他方（例えば本実施形態ではプライマリプーリ）の作動油圧ひいてはベルト挟圧を減圧できる。

また、第二の本発明でも、少なくともオイルポンプからの供給油圧を所定圧に調圧するライン圧制御弁と、発進クラッチへの供給圧を制御する発進クラッチ圧切替弁と、プライマリプーリ又はセカンダリプーリの一方への作動油量を制御することで変速を制御する変速制御弁と、プライマリプーリ又はセカンダリプーリの他方への作動油圧を制御することで両プーリに巻きかけるベルトへの挟圧を制御するベルト挟圧制御弁とを備え、これらの弁を複数のソレノイド弁で制御するベルト式無段変速機の油圧制御装置を提供する。

本油圧制御装置では、前記ライン圧を一定圧に減圧して出力する弁を備え、前記複数のソレノイド弁の１つのソレノイドが、前記一定圧を入力し、前記ライン圧制御弁への信号圧と、前記発進クラッチ圧と、前記ベルト挟圧制御弁への信号圧と、の全てを出力し、前記ベルト挟圧制御弁は、前記１つのソレノイドによる信号圧の入力により前記オイルポンプからの供給圧をベルトへの挟圧として出力し、さらに、前記１つのソレノイド弁が高圧側にフェイルしたか否かを判定するフェイル判定手段を備え、該フェイル判定手段が高圧側にフェイルしたと判定した場合には、前記１つのソレノイド弁の出力圧は開放状態を維持する。また、前記１つのソレノイド弁と前記ライン圧制御弁との間の油路にフェイルセーフ用の切替弁が設けられ、該切替弁は、該１つのソレノイド弁から前記ライン圧制御弁への信号圧と前記一定圧とが入力され、前記フェイル判定手段が高圧側にフェイルしたと判定した場合には前記ライン圧制御弁への出力圧が前記一定圧に切替えられるので前記ライン圧制御弁で調圧されるライン圧が低下する。一方、前記変速制御弁を制御するソレノイド弁により所望の変速比になるように制御することができる。

第二の本発明の本ベルト式無段変速機の油圧制御装置も第一の本発明と同様に、１つのリニアソレノイド弁がライン圧制御弁への信号圧と発進クラッチ圧と、ベルト挟圧制御弁への信号圧を出力する油圧構成であり、この油圧構成においてリニアソレノイドが高圧側にフェイルした場合を想定している。リニアソレノイド弁とライン圧制御弁との間にフェイルセーフ用の切替弁を設け、フェイルしたと判定した場合にライン圧制御弁への出力圧を一定圧に切替えるが、故障したのはリニアソレノイド弁だけであり変速制御弁に対するソレノイド弁は正常であるので、これを利用すれば所望の変速比になるように制御することができる。したがって、プライマリプーリとセカンダリプーリともに作動油圧の急増を規制することができ、さらに所望の変速比に制御することができる。

第一の本発明によれば、全てのソレノイド弁に対する電源供給不能になった場合でもライン圧制御弁を減圧することができ、変速比を１．０に移行することができる。また、第二の本発明によれば、ライン圧制御、ベルト挟圧制御、発進クラッチ圧制御を全て担うリニアソレノイド弁が高圧側にフェイルした場合でも、ライン圧制御弁を減圧することができ、変速比を所望の比率にすることができる。したがって、ベルト挟圧の上昇を規制することができ、ベルト耐久性の確保するとともに故障時のリンプホームを可能となる。

本発明の一実施形態に係るベルト式無段変速機のスケルトン図である。 図１に示すベルト式無段変速機の油圧回路図である。 図２と図５と図９とに示す油圧回路の一部の油圧回路図である。 図１に示すベルト式無段変速機のソレノイド圧Ｐｓｌｓに対する、ライン圧、クラッチモジュレータ圧、クラッチ制御圧及びセカンダリ圧の各特性を示す図である。 本発明のベルト式無段変速機の油圧回路図である。 図５の油圧回路において第一の本発明の実施形態で制御される油圧のフローチャートである。 図５の油圧回路において第二の本発明の実施形態で制御される油圧のフローチャートである。 図５に示すベルト式無段変速機のソレノイド圧Ｐｓｌｓに対する、ライン圧、クラッチモジュレータ圧、クラッチ制御圧及びセカンダリ圧の各特性を示す図である。 本発明のベルト式無段変速の油圧回路図の改良図である。

続いて、本発明の一実施形態に係るベルト式無段変速機の制御装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、ベルト式無段変速機の制御装置の説明に先立って、これを搭載した車両の構成、車両において採用されている油圧回路、及び車両の基本的な動作等について概略を説明する。

≪車両の構成について≫
図１は本発明に係る車両の構成の一例を示す。エンジンの出力軸１ａは、無段変速機２を介してドライブシャフト（出力軸）３２に接続されている。無段変速機２には、トルクコンバータ３、変速装置４（ＣＶＴ）、油圧制御装置７及びエンジンにより駆動されるオイルポンプ６などが設けられている。

オイルポンプ６は、トルクコンバータ３のポンプインペラ３ａにより駆動される。トルクコンバータ３のタービンランナ３ｂはタービン軸（入力軸）５に連結され、ステータ３ｃはワンウェイクラッチ３ｄを介してケースにより支持されている。タービン軸５とポンプインペラ３ａとの間にロックアップクランチ３ｅが設けられている。

無段変速機２は、トルクコンバータ３のタービン軸５の回転を正逆切り替えてプライマリ軸１０に伝達する前後進切替装置８、プライマリプーリ１１、セカンダリプーリ２１及び両プーリ間に巻き掛けられたＶベルト１５を有する変速装置４、セカンダリ軸２０の動力をドライブシャフト３２に伝達するデファレンシャル装置３０などで構成されている。タービン軸５とプライマリ軸１０とは同一軸線上に配置され、セカンダリ軸２０とドライブシャフト３２とがタービン軸５に対して平行でかつ非同軸に配置されている。したがって、この無段変速機２は全体として３軸構成とされている。ここで用いられるＶベルト１５は、例えば無端状張力帯とこの張力帯に摺動自在に支持された多数のブロックとで構成された公知の圧縮駆動タイプの金属ベルトである。

前後進切替装置８は、遊星歯車機構８０と逆転ブレーキＢ１と直結クラッチＣ１とで構成されている。逆転ブレーキＢ１は、前進時に発進クラッチとして機能し、直結クラッチＣ１は、後進時に発進クラッチとして機能する。逆転ブレーキＢ１と直結クラッチＣ１は、それぞれ湿式多板式のブレーキ及びクラッチである。遊星歯車機構８０のサンギヤ８１が入力部材であるタービン軸５に連結され、リングギヤ８２が出力部材であるプライマリ軸１０に連結されている。遊星歯車機構８０はシングルピニオン方式であり、逆転ブレーキＢ１はピニオンギヤ８３を支えるキャリア８４とトランスミッションケースとの間に設けられ、直結クラッチＣ１はキャリア８４とサンギヤ８１との間に設けられている。直結クラッチＣ１を解放して逆転ブレーキＢ１を締結すると、前進走行状態となり、逆に、逆転ブレーキＢ１を解放して直結クラッチＣ１を締結すると、後進走行状態となる。

プライマリプーリ１１は、プライマリ軸１０上に一体に形成された固定シーブ１１ａと、プライマリ軸１０上に軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持された可動シーブ１１ｂとを備えている。可動シーブ１１ｂの背後には、プライマリ軸１０に固定されたシリンダ１２が設けられ、可動シーブ１１ｂとシリンダ１２との間に油室１３が形成されている。油室１３へ供給される作動油を、後述するレシオ制御弁７６，７７で流量制御することにより、変速制御が実施される。

セカンダリプーリ２１は、セカンダリ軸２０上に一体に形成された固定シーブ２１ａと、セカンダリ軸２０上に軸方向移動自在に、かつ一体回転可能に支持された可動シーブ２１ｂとを備えている。可動シーブ２１ｂの背後には、セカンダリ軸２０に固定されたピストン２２が設けられ、可動シーブ２１ｂとピストン２２との間に油室２３が形成されている。この油室２３への供給油圧（セカンダリ圧）を制御することにより、トルク伝達に必要なベルト挟圧力が与えられる。なお、油室２３には初期挟圧力を与えるバイアススプリングを配置してもよい。セカンダリプーリ２１の油室２３の近傍の供給油路中には、後述するように油室２３の供給油圧を検出する油圧センサ１０８が設けられている。

セカンダリ軸２０の一方の端部はエンジン側に向かって延びており、この端部に出力ギヤ２７が固定されている。出力ギヤ２７はデファレンシャル装置３０のリングギヤ３１に噛み合っており、デファレンシャル装置３０から左右に延びるドライブシャフト３２に動力が伝達され、車輪が駆動される。

エンジン１及び無段変速機２は、電子制御装置１００によって制御される。電子制御装置１００には、イグニッションスイッチＩＧ、エンジン回転数センサ１０１、車速センサ１０２（又はセカンダリプーリ回転数センサ）、スロットル開度センサ１０３（又はアクセル開度センサ）、シフトポジションセンサ１０４、プライマリプーリ回転数センサ１０５、ブレーキセンサ１０６、ＣＶＴ油温センサ１０７及びセカンダリ圧を検出する油圧センサ１０８からそれぞれ検出信号が入力されている。入力信号として、その他の信号を入力してもよいことは勿論である。プライマリプーリ回転数センサ１０５によって、発進クラッチ（例えばＢ１）の後の回転数を検出できる。プライマリプーリ回転数センサ１０５及び車速センサ１０２の検出信号により、プーリ比を計算できる。本実施形態では説明を簡単にするため、単一の電子制御装置１００によってエンジン１と無段変速機２の両方を制御する例を示したが、実際には個別の電子制御装置によって制御され、両電子制御装置は通信用バスによって相互に連携している。

電子制御装置１００は、油圧制御装置７に内蔵されたソレノイド弁を制御している。油圧制御装置７は、オイルポンプ６、プライマリ油室１３、セカンダリ油室２３、逆転ブレーキＢ１、直結クラッチＣ１とそれぞれ配管を介して接続されている。電子制御装置１００は、車速とスロットル開度とに応じて予め設定された変速マップに従って目標プーリ比又はプライマリ回転数を決定し、油圧制御装置７内のソレノイド弁ＤＳ１、ＤＳ２を制御することによって、無段変速機２のプライマリ油室１３への供給油量を調整し、プーリ比又はプライマリ回転数を目標値へとフィードバック制御している。

また、電子制御装置１００は、エンジントルクと変速比とからベルト伝達トルクを求め、ベルト滑りを発生させない最低限のベルト挟圧力となるように、油圧制御装置７内のソレノイド弁ＳＬＳを制御することによって、セカンダリ油室２３への供給油圧（セカンダリ圧）を目標値へとフィードバック制御している。この際、油圧センサ１０８で実際のセカンダリ圧が検出される。さらに、油圧制御装置７内のソレノイド弁ＳＬＳは、逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１への供給油圧（過渡圧）を制御する機能を備えている。

≪油圧回路について≫
図２は、油圧制御装置７が備える従来の油圧回路の一例を示したものであり、図３はその一部を拡大したものである。図２、図３において、７１はレギュレータ弁、７２はクラッチモジュレータ弁、７３はソレノイドモジュレータ弁、７４はガレージシフト弁、７５はマニュアル弁、７６はアップシフト用レシオ制御弁、７７はダウンシフト用レシオ制御弁、７８はレシオチェック弁、７９は挟圧コントロール弁である。また、ＳＬＳはライン圧の調圧制御、逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１の過渡制御、及びセカンダリプーリ２１の油室２３の調圧制御を行うためのソレノイド圧Ｐｓｌｓを出力するリニアソレノイド弁、ＤＳ１はアップシフト用信号圧Ｐｄｓ１を調圧制御するアップシフト用ソレノイド弁、ＤＳ２はダウンシフト用信号圧Ｐｄｓ２を調圧制御するダウンシフト用ソレノイド弁である。本実施形態では、ソレノイド弁ＳＬＳは常開型（Ｎ／Ｏタイプ）のリニアソレノイド弁、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は共に常閉型（Ｎ／Ｃタイプ）のデューティソレノイド弁を使用している。油圧制御装置７の油圧源は、エンジン１によって駆動されるオイルポンプ６のみであるが、図２に示していないエコラン用の電動ポンプなどの格別のオイルポンプは備えていても良い

レギュレータ弁７１は、オイルポンプ６の吐出圧を所定のライン圧ＰＬに調圧する弁であり、信号ポート７１ａにリニアソレノイド弁ＳＬＳからが入力されている。そのため、ライン圧はソレノイド圧Ｐｓｌｓに比例した油圧に調圧される。クラッチモジュレータ弁７２は、直結クラッチＣ１および逆転ブレーキＢ１への供給圧の元圧となるクラッチモジュレータ圧Ｐｃｍを出力する弁である。ソレノイドモジュレータ弁７３は、クラッチモジュレータ圧Ｐｃｍを調圧して、一定のソレノイドモジュレータ圧Ｐｓｍを発生する弁である。

ガレージシフト弁７４は、シフトレバーをＮからＤ又はＮからＲへ切り替えた時（ガレージシフト時）に、直結クラッチＣ１及び逆転ブレーキＢ１への供給圧を過渡制御できるように油路を切り替えるための切替弁である。このガレージシフト弁７４は発進時にのみリニアソレノイド弁ＳＬＳからの出力圧Ｐｓｌｓを発進クラッチ圧とするが、クラッチの係合完了後はライン圧を減圧した一定圧Ｐｃｍに切り替えられてクラッチの係合を維持する機能を有する。図２において、ガレージシフト弁７４の中心線より左側が過渡状態を示し、右側が保持状態を示す。ガレージシフト弁７４は、スプリング７４ａによって一方向に付勢されたスプール７４ｂを備えており、スプリング荷重と同方向には信号ポート７４ｃ，７４ｄが形成されており、アップシフト用信号圧Ｐｄｓ１とダウンシフト用信号圧Ｐｄｓ２とが入力されている。カウンタポート７４ｈには、スプリング荷重と対向方向にソレノイドモジュレータ圧Ｐｓｍが入力されている。また、ポート７４ｅにはリニアソレノイド弁ＳＬＳからソレノイド圧Ｐｓｌｓが入力されている。

ガレージシフト時にはソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は共にオン状態となるので、信号ポート７４ｃ，７４ｄに入力される信号圧Ｐｄｓ１，Ｐｄｓ２も共にオン状態になる。また、スプール７４ｂはスプリング７４ａに抗して下方へ移動する。これにより、モジュレータ弁７４は、図２において中心線より左側に示した過渡状態になる。そのため、ポート７４ｅに入力されたソレノイド圧Ｐｓｌｓが出力ポート７４ｆから出力され、マニュアル弁７５を介して直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１へ供給される。このためソレノイド圧Ｐｓｌｓにより、直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１の係合ショックを回避しつつ緩やかな係合を開始することができる。

また、信号圧Ｐｄｓ１，Ｐｄｓ２の少なくとも一方がオフ状態になると、スプール７４ｂがソレノイドモジュレータ圧Ｐｓｍによって上方へ移動し、モジュレータ弁７４が図２において中心線より右側に示した保持状態になる。そのため、ポート７４ｇに入力されたクラッチモジュレータ圧Ｐｃｍが出力ポート７４ｆから出力され、マニュアル弁７５を介して直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１へ供給される。つまり、信号圧Ｐｄｓ１，Ｐｄｓ２の少なくとも一方がオフ状態になると、リニアソレノイド弁ＳＬＳの作動如何にかかわらず直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１の締結状態を保持できる。

マニュアル弁７５は、シフトレバーと機械的に連結された手動操作弁であり、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｓ、Ｂの各レンジに切り換えられ、ガレージシフト弁７４から供給される油圧を直結クラッチＣ１又は逆転ブレーキＢ１に選択的に導くものである。入力ポート７５ａにはガレージシフト弁７４から油圧が供給され、出力ポート７５ｂは直結クラッチＣ１と接続され、出力ポート７５ｃ、７５ｄは共に逆転ブレーキＢ１に接続されている。マニュアル弁７５は、Ｒレンジでは直結クラッチＣ１に油圧を供給するとともに逆転ブレーキＢ１の油圧をドレーンし、Ｄ、Ｓ、Ｂレンジでは逆転ブレーキＢ１に油圧を供給するとともに直結クラッチＣｌの油圧をドレーンする。非走行レンジであるＰ、Ｎレンジでは直結クラッチＣ１及び逆転ブレーキＢ１の油圧を共にドレーンする。

アップシフト用レシオ制御弁７６及びダウンシフト用レシオ制御弁７７は、アップシフト用信号圧Ｐｄｓ１とダウンシフト用信号圧Ｐｄｓ２との相対関係によってプライマリ油室１３に給排される作動油量を調整する流量制御弁である。すなわち、図３に示すように、アップシフト用レシオ制御弁７６はスプリング７６ａによって一方向に付勢されたスプール７６ｂを備えており、スプリング７６ａが収容された一端側の信号ポート７６ｃに信号圧Ｐｄｓ２が入力されている。スプリング荷重と対向する他端側の信号ポート７６ｄに信号圧Ｐｄｓ１が入力されている。中間部の入力ポート７６ｅにはライン圧ＰＬが供給されており、出力ポート７６ｆはプライマリプーリ１１の油室１３と接続されている。入力ポート７６ｅとドレーンポート７６ｇとの間には、後述するレシオチェック弁７８のポート７８ｈと接続されたポート７６ｈが形成され、出力ポート７６ｆと信号ポート７６ｄとの間には、ダウンシフト用レシオ制御弁７７のポート７７ｆ及びレシオチェック弁７８のポート７８ｄと接続されたポート７６ｉが形成されている。

ダウンシフト用レシオコントロール弁７７は、スプリング７７ａによって一方向に付勢されたスプール７７ｂを備えており、スプリング７７ａが収容された一端側の信号ポート７７ｃに信号圧Ｐｄｓｌが入力されている。スプリング荷重と対向する他端側の信号ポート７７ｄに信号圧Ｐｄｓ２が入力されている。中間部には、ドレーンポート７７ｅと、アップシフト用レシオ制御弁７６のポート７６ｉと接続されたポート７７ｆと、レシオチェック弁７８のポート７８ｆと接続されたポート７７ｇとが順に形成されている。

レシオチェック弁７８は、閉じ込み制御のために、プライマリ油室１３を流量制御から油圧制御に切り替えて、プライマリ油室１３の油圧とセカンダリ油室２３の油圧との比率を予め設定された関係に保持するための弁である。レシオチェック弁７８は、スプリング７８ａによって一方向に付勢されたスプール７８ｂを備えており、スプリング７８ａが収容された一端側の信号ポート７８ｃにセカンダリプーリ油室２３の油圧が入力されている。スプリング荷重と対向する他端側の信号ポート７８ｄには、プライマリプーリ油室１３の油圧がアップシフト用レシオ制御弁７６のポート７６ｆ，７６ｉを介して入力されている。なお、セカンダリ圧が入力される信号ポート７８ｃの受圧面積に比べて、プライマリ圧が入力される信号ポート７８ｄの受圧面積の方がα倍だけ大きい。入力ポート７８ｅにはライン圧ＰＬが供給されており、出力ポート７８ｈはグウンシフト用レシオ制御弁７７のポート７７ｇと接続されている。さらに、出力ポート７８ｆとドレーンポート７８ｇとの間には、アツプシフト用レシオ制御弁７６のポート７６ｈと接続されるポート７８ｈが形成されている。

挟圧コントロール弁７９は、セカンダリプーリ２１の作動油室２３の油圧（セカンダリ圧）を制御するための弁である。スプリング７９ｆによって一方向に付勢されたスプール７９ｅを備え、スプリング荷重と対向する一端側の信号ポート７９ａにソレノイドモジュレータ弁７３から−定圧Ｐｓｍが供給されている。入力ポート７９ｂにはライン圧ＰＬが供給されており、出力ポート７９ｃはセカンダリプーリ２１の作動油室２３と接続され、セカンダリ圧はポート７９ｄにフィードバックされている。スプリング７９ｆが収容された他端側の信号ポート７９ｅにはソレノイド圧Ｐｓｌｓが供給される。ポート７９ｈはドレーンポートである。このため、信号ポート７９ｅに入力されたソレノイド圧Ｐｓｌｓを所定の増幅度で増幅した油圧を、セカンダリ圧としてセカンダリプーリ２１の作動油室２３に供給することができる。作動油室２３の油圧（セカンダリ圧）は油圧センサ１０８によって検出され、検出された油圧に基づいてベルト挟圧力又はベルト伝達トルクを求めることができる。

ベルト挟圧力又はベルト伝達トルクの計算方法としては、例えば油圧センサ１０８によってセカンダリ油圧を検出し、そのセカンダリ油圧と受圧面積とからベルト挟圧を計算し、さらにベルト挟圧、ベルトとプーリとの摩擦係数、ベルト巻き掛け径などからベルト伝達トルクを計算することができる。

ソレノイド圧Ｐｓｌｓに対する、ライン圧ＰＬ、クラッチモジュレータ圧Ｐｃｍ、クラッチ制御圧、及びセカンダリ圧の各特性は、図４の通りである。具体的には、ライン圧ＰＬは、ソレノイド圧Ｐｓｌｓにほぼ比例した油圧に調圧される。クラッチモジュレータ圧Ｐｃｍは、ソレノイド圧Ｐｓｌｓが所定値に達するまではライン圧ＰＬと同圧であり、所定値を超えると一定圧に制御される。また、逆転ブレーキＢ１又は直結クラッチＣ１には過渡状態においてソレノイド圧Ｐｓｌｓが直接供給されるので、クラッチ制御圧はソレノイド圧Ｐｓｌｓそのものとなる。セカンダリ圧はソレノイド圧Ｐｓｌｓに比例し、油圧ライン圧ＰＬより僅かに低い油圧に調圧される。図４に示したように、ライン圧、クラッチ制御圧、セカンダリ圧は共にリニアソレノイド弁ＳＬＳによって制御されるが、常にセカンダリ圧がクラッチ制御圧を上回るように設定されている。セカンダリ圧は、油圧センサ１０８によって検出される。

≪本発明における油圧回路について≫
図５は、本発明のベルト式無段変速機の油圧回路を例示したものであり、図２で示した油圧制御装置７の油圧回路を改良したものである。したがって、図５において図１と図２と同一の参照番号を付したものは同一のものであり、また図３は図５の一部としても参照される（後述する図９の油圧回路でも同様）。図５の油圧回路においては、リニアソレノイドＳＬＳとレギュレータ弁７１との油路にフェイルセーフ弁８０が追加されている。前述のようにレギュレータ弁７１はライン圧ＰＬを調圧する弁であるが、フェイルセーフ弁８０が追加されたことにより、リニアソレノイド弁ＳＬＳからの信号圧Ｐｓｌｓはフェイルセーフ弁８０に入力する。フェイルセーフ弁８０が作動しない場合は、図２と同様にソレノイドポート圧Ｐｓｌｓがレギュレータ弁７１のポート７１ａに入力され、ライン圧はソレノイド圧Ｐｓｌｓに比例した油圧に調圧される。そして、調圧されたライン圧ＰＬがクラッチモジュレータ弁７２で減圧され、一定圧のクラッチモジュレータ圧Ｐｃｍを出力する。その後、ソレノイドモジュレータ弁７３で、クラッチモジュレータ圧Ｐｃｍが調圧されて、一定のソレノイドモジュレータ圧Ｐｓｍを発生する。モジュレータ圧Ｐｓｍは図２と同様にダウンシフト用ソレノイド弁ＤＳ２とアップシフト用ソレノイド弁ＤＳ１とに入力するだけでなく、フェイルセーフ弁８０にも入力される。

フェイルセーフ弁８０は、入力されるソレノイド圧８０が所定圧以下の場合にはソレノイド圧Ｐｓｌｓを出力するが、所定圧を超えた場合に出力圧をモジュレータ圧Ｐｓｍに切り替えて出力する。したがって、リニアソレノイド弁ＳＬＳやソレノイドモジュレータ弁７３等が正常であった場合には、ソレノイド圧Ｐｓｌｓは適正な範囲内であるためフェイルセーフ弁８０も作動せず、ソレノイド圧Ｐｓｌｓがレギュレータ弁７１のポート７１ａに入力される。

第一の本発明の実施形態について、ソレノイド弁全てに電力供給するソレノイドワイヤーが断線等したことによってリニアソレノイド弁ＳＬＳのみならず他のソレノイド弁７３、ＤＳ１、ＤＳ２への電源供給が不能となった場合、ソレノイドモジュレータ弁７３も不能になっており、またリニアソレノイド弁ＰｓｌｓはＮ／ＯタイプであるためＰｓｌｓは全開圧力となる。このとき一定圧に制限されているクラッチモジュレータ圧Ｐｃｍはモジュレータ圧Ｐｓｍとして出力される。そして、フェイルセーフ弁８０に入力されるソレノイド圧Ｐｓｌｓがモジュレータ圧Ｐｓｍを超えた場合に出力圧をＰｓｍに切り替えて出力する。これによって、ソレノイド圧Ｐｓｌｓが過大になった場合、ソレノイドモジュレータ弁７３が作動しなくてもレギュレータ弁７１によりライン圧ＰＬ制御を適正に実行することができ、挟圧コントロール弁７９を制御してベルト挟圧を減圧させることができる。

ここでソレノイド弁ＤＳ１、ＤＳ２はＮ／Ｃタイプなので電源供給不能の場合、オフ状態にされる。したがって、プライマリプーリへの作動油の供給を流量制御から圧力制御に切り替えられるいわゆる閉じ込み制御が実行される。このときアップシフト用レシオ制御弁７６は図３の右側位置、ダウンシフト用レシオ制御弁７７は図３の左側位置となる。セカンダリ圧による荷重とスプリング荷重との和が、プライマリ圧による荷重のα倍に比べて相対的に大きい時には、レシオチェック弁７８は図３の左側位置にあり、レシオチエック弁７８の入力ポート７８ｅに供給されたライン圧ＰＬは、出力ポート７８ｆからダウンシフト用レシオ制御弁７７のポート７７ｇ，７７ｆ、アップシフト用レシオ制御弁７６のポート７６ｉ，７６ｆを介してプライマリ油室１３へ供給される。逆に、プライマリ圧による荷重のα倍が、セカンダリ圧による荷重とスプリング荷重との和に比べて相対的に大きい時には、レシオチェック弁７８は図３の右側位置に切り替わる。そのため、プライマリ圧は、出力ポート７８ｆ、ポート７８ｈから、アップシフト用レシオ制御弁７６のポート７６ｈ，７６ｇを介してドレーンされる。実際には、レシオチェック弁７８のスプール７８ｂは、出力ポート７８ｆと入力ポート７８ｅとを接続する位置と、出力ポート７８ｆとポート７８ｈとを接続する位置との中間位置でバランスされる。このようにレシオチェック弁７８は、プライマリ圧とセカンダリ圧との比率が所定の関係となるようにプライマリ圧を制御し、所定の変速比（ここでは１．０）に保持することができる。したがって、小さい変速比１．０に移行されるため前述の挟圧コントロール弁７９へのライン圧ＰＬの減圧と相まってベルト挟圧が減圧される。

図６には、上述する全てのソレノイド弁への電源供給不能となった場合の説明図が示されている。ソレノイド弁への電源供給が全て遮断された場合（Ｓ１）、リニアソレノイド弁ＳＬＳはＮ／Ｏタイプなので出力するソレノイド圧Pslsが最大となり（Ｓ２）、フェイルセーフ弁８０はソレノイド圧Ｐｓｌｓが所定圧を超えると出力圧がＰｓｍに切り替わる（Ｓ３）。これによりレギュレータ弁７１への入力信号圧がPsmに低下することでライン圧PLが低下し（Ｓ４）、挟圧コントロール弁７０を介してベルト挟圧が低下する（Ｓ５）。また、全てのソレノイド弁への電源供給不能となった場合は、変速比制御を担うアップシフト用ソレノイド弁ＤＳ１、ダウンシフト用ソレノイド弁ＤＳ２もそれぞれ出力ゼロとなり（Ｓ６）、上述するいわゆる閉じ込み制御が実行され（Ｓ７）、変速比が１．０へ移行することとなる（Ｓ８）。

次に第二の本発明の実施形態として、リニアソレノイド弁ＳＬＳがソレノイドワイヤーの断線や異物混入等により高圧側にフェイルした場合を想定している。リニアソレノイド弁ＳＬＳが高圧側にフェイルしたか否かの判定は、フェイル判定手段で行われる。例えば、図１に示す油圧センサ１０８（図１参照）を利用し、実際のセカンダリ圧を検出することで判定する。フェイルセーフ弁８０は、ソレノイド圧Ｐｓｌｓとモジュレータ圧Ｐｓｍがともにフェイルセーフ弁８０に入力される。このときフェイルセーフ弁８０に入力されるソレノイド圧Ｐｓｌｓが所定圧を超えた場合に出力圧をＰｓｍに切り替えて出力する。これによってリニアソレノイド弁ＳＬＳ、ソレノイド圧Ｐｓｌｓが所望のモジュレータ圧Ｐｓｍより高圧にならないように規制することができ、レギュレータ弁７１によりライン圧ＰＬ制御を適正に実行ひいては挟圧コントロール弁７９を制御してベルト挟圧を減圧させることができる。

上記場合ではリニアソレノイド弁ＳＬＳ以外のソレノイド弁は正常であり、とりわけアップシフト用ソレノイドＤＳ１、ダウンシフト用ソレノイドＤＳ２も正常なので、プライマリプーリの作動油室への流量制御も自由であり、変速比を所望の比率に制御可能である。

図７を参照すれば、上述するリニアソレノイド弁ＳＬＳへの電源供給が不能になった場合の説明図が示されている。リニアソレノイド弁ＳＬＳが電源供給不能になった場合（Ｓ１０）、図６の右側の説明図と同様にリニアソレノイド弁ＳＬＳがＮ／Ｏタイプなので出力するソレノイド圧Pslsが最大となり（Ｓ１１）、フェイルセーフ弁８０はソレノイド圧Ｐｓｌｓが所定圧を超えると出力圧がＰｓｍに切り替わる（Ｓ１２）。そして、レギュレータ弁７１への入力信号圧がPsmに低下することでライン圧PLが低下し（Ｓ１３）、挟圧コントロール弁７０を介してベルト挟圧が低下する（Ｓ１４）。一方、図６の左側の説明図と相違し、図７の場合、アップシフト用ソレノイド弁ＤＳ１、ダウンシフト用ソレノイド弁ＤＳ２は電源供給されているのでそれぞれ出力は同じＰｄｓ１，Ｐｄｓ２は制御可能となる。したがって、変速比も通常通り所望圧を維持することとなる（図示せず）。

ソレノイド圧Ｐｓｌｓに対する、ライン圧ＰＬ、クラッチモジュレータ圧Ｐｃｍ、クラッチ制御圧、及びセカンダリ圧の各特性は、図８の通りである。具体的には、ライン圧ＰＬとセカンダリ圧以外は図４と同様であり、セカンダリ圧も油圧ライン圧ＰＬより僅かに低い油圧に調圧される。ただし、ライン圧ＰＬとセカンダリ圧とが所定値に到達すると大きく減圧されるように設定されている。

最後に図９を参照すれば、図５の油圧回路の改良例として、ソレノイドモジュール弁７３からフェイルセーフ弁８０までのモジュレータ圧Ｐｓｍの油路にＮ／Ｏタイプのオン／オフソレノイド８１を設けている。したがって、フェイルセーフ弁８０は、オン／オフソレノイド８１のオン／オフの信号圧の入力により切り替えることができる。この油圧回路において、第一の本発明の実施形態では全てのソレノイド弁での電源供給が遮断されるが、Ｎ／Ｏタイプのオン／オフソレノイド８１は電源供給不能時にもモジュレータ圧Ｐｓｍがフェイルセーフ弁８０に入力されるため、図５の場合と同様である。また、第二の本発明の実施形態ではリニアソレノイド弁ＳＬＳのみがフェイルした状態であり、オン／オフソレノイド８１は正常であるためフェイルセーフ弁８０の切替が自在である。

なお、図２、図５、図９では省略したが、リニアソレノイド弁ＳＬＳ以外の他のソレノイドとして、ロックアップ制御弁が存在する場合には、これを制御するソレノイド弁も必要となる。したがって、本明細書でいう他のソレノイド弁には所謂ロックアップ制御弁も含まれる。

以上、本発明のベルト式無段変速機の油圧制御装置についての実施形態およびその概念について説明してきたが本発明はこれに限定されるものではなく特許請求の範囲および明細書等に記載の精神や教示を逸脱しない範囲で他の変形例、改良例が得られることは当業者は理解できるであろう。

１１ プライマリプーリ
１３ 油室
２１ セカンダリプーリ
７１ レギュレータ弁
７２ クラッチモジュレータ弁
７３ ソレノイドモジュレータ弁
７４ ガレージシフト弁
７５ マニュアル弁
７６ アップシフト用レシオ制御弁
７７ ダウンシフト用レシオ制御弁
７８ レシオチェック弁
７９ 挟圧コントロール弁
８０ フェイルセーフ弁
１０８ 油圧センサ

Claims (2)

1. 少なくともオイルポンプからの供給油圧を所定圧に調圧するライン圧制御弁と、発進クラッチへの供給圧を制御する発進クラッチ圧切替弁と、プライマリプーリ又はセカンダリプーリの一方への作動油量を制御することで変速を制御する変速制御弁と、プライマリプーリ又はセカンダリプーリの他方への作動油圧を制御することで両プーリに巻きかけるベルトへの挟圧を制御するベルト挟圧制御弁とを備え、これらの弁を複数のソレノイド弁で制御するベルト式無段変速機の油圧制御装置であって、
   前記ライン圧を一定圧に減圧して出力する弁を備え、
   前記複数のソレノイド弁の１つのソレノイドが、前記一定圧を入力し、前記ライン圧制御弁への信号圧と、前記発進クラッチ圧と、前記ベルト挟圧制御弁への信号圧と、の全てを出力し、前記ベルト挟圧制御弁は、前記１つのソレノイドによる信号圧の入力により前記オイルポンプからの供給圧をベルトへの挟圧として出力し、
   前記複数のソレノイド弁への全ての電源供給が遮断された場合に、前記１つのソレノイド弁の出力圧は開放状態を維持し、前記変速制御弁を制御するソレノイド弁の出力圧は閉鎖状態を維持し、
   前記１つのソレノイド弁と前記ライン圧制御弁との間の油路にフェイルセーフ用の切替弁が設けられ、該切替弁は、該１つのソレノイド弁から前記ライン圧制御弁への信号圧と前記一定圧とが入力され、前記１つのソレノイド弁からの前記ライン圧制御弁への信号圧が所定圧を超えたことを条件に前記ライン圧制御弁への出力圧を前記一定圧に切替え、
   前記変速制御弁を制御するソレノイド弁の出力圧が閉鎖状態になると変速比を１．０に移行する変速比制御手段と、を備える、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. 少なくともオイルポンプからの供給油圧を所定圧に調圧するライン圧制御弁と、発進クラッチへの供給圧を制御する発進クラッチ圧制御弁と、プライマリプーリ又はセカンダリプーリの一方への作動油量を制御することで変速を制御する変速制御弁と、プライマリプーリ又はセカンダリプーリの他方への作動油圧を制御することで両プーリに巻きかけるベルトへの挟圧を制御するベルト挟圧制御弁とを備え、これらの弁を複数のソレノイド弁で制御するベルト式無段変速機の油圧制御装置であって、
   前記ライン圧を一定圧に減圧して出力する弁を備え、
   前記複数のソレノイド弁の１つのソレノイドが、前記一定圧を入力し、前記ライン圧制御弁への信号圧と、前記発進クラッチ圧と、前記ベルト挟圧制御弁への信号圧と、の全てを出力し、前記ベルト挟圧制御弁は、前記１つのソレノイドによる信号圧の入力により前記オイルポンプからの供給圧をベルトへの挟圧として出力し、さらに、
   前記１つのソレノイド弁が高圧側にフェイルしたか否かを判定するフェイル判定手段を備え、該フェイル判定手段が高圧側にフェイルしたと判定した場合には、前記１つのソレノイド弁の出力圧は開放状態を維持し、
   前記１つのソレノイド弁と前記ライン圧制御弁との間の油路にフェイルセーフ用の切替弁が設けられ、該切替弁は、該１つのソレノイド弁から前記ライン圧制御弁への信号圧と前記一定圧とが入力され、前記フェイル判定手段が高圧側にフェイルしたと判定した場合には前記ライン圧制御弁への出力圧を前記一定圧に切替え、
   前記変速制御弁を制御するソレノイド弁により所望の変速比になる手段を備える、
   ことを特徴とするベルト式無段変速機の油圧制御装置。