JP7262909B2 - 無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの動力を変速する無段変速機に関する。

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

ベルト式の無段変速機は、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。エンジンからの動力がプライマリプーリに入力されると、プライマリプーリからベルトに動力が伝達され、ベルトからセカンダリプーリに動力が伝達される。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を備えている。プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各可動シーブに供給される油圧により各可動シーブが移動して、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各溝幅が変わり、プライマリプーリおよび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、無段変速機の変速比が連続的に無段階で変化する。

無段変速機の油圧回路には、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各可動シーブに供給される油圧を制御するため、プライマリソレノイドバルブ、プライマリ調圧バルブ、セカンダリソレノイドバルブおよびセカンダリ調圧バルブが含まれる。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は、非通電時に全開となるノーマルオープンタイプのソレノイドバルブである。プライマリソレノイドバルブが出力する油圧は、プライマリ調圧バルブに信号圧として入力され、プライマリ調圧バルブは、その信号圧にほぼ比例する油圧を出力する。プライマリプーリの可動シーブには、プライマリ調圧バルブから出力される油圧が供給される。また、セカンダリソレノイドバルブが出力する油圧は、セカンダリ調圧バルブに信号圧として入力され、セカンダリ調圧バルブは、その信号圧にほぼ比例する油圧を出力する。セカンダリプーリの可動シーブには、セカンダリ調圧バルブから出力される油圧が供給される。

変速比の制御では、たとえば、変速比の目標である目標変速比が設定され、その設定された目標変速比およびプライマリプーリに入力される入力トルクから、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各可動シーブに供給される油圧の指令値が設定される。そして、その指令値に基づいて、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が制御される。

ハーネス断線などの電気的な故障により、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が通電されないフェイルが発生した場合、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各可動シーブに供給される油圧がそれぞれ最大となる。一般的には、プライマリプーリの可動シーブの受圧面積がセカンダリプーリの可動シーブの受圧面積よりも大きいので、フェイルの発生により、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各可動シーブに供給される油圧がそれぞれ最大になると、プライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比が１よりも小さいハイレシオとなる。プーリ比がハイレシオに急変すると、プライマリプーリからベルトに最大油圧による推力が加わり、ベルトに作用する引張応力が過剰となって、ベルトの寿命が低下する。

そのため、油圧回路には、フェイルセーフバルブが設けられている。たとえば、プライマリソレノイドバルブから出力される油圧が所定圧を超えると、そのプライマリソレノイドバルブから出力される油圧により、フェイルセーフバルブのスプールが通常位置からフェイル位置に移動して、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各可動シーブに油圧を供給する油路が通常油路からフェイルセーフ油路に切り替わる。フェイルセーフ油路では、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各可動シーブに油圧が供給されることにより得られるプーリ比が１程度となる。これにより、フェイルの発生によりプーリ比がハイレシオに急変することを抑制でき、ベルトに過剰な引張応力が作用することを抑制できる。

特開２０１７－３２０４０号公報

ところが、当然のことながら、フェイル発生時に、フェイルセーフバルブが上手く作動しないと、プーリ比のハイレシオへの急変を抑制することができず、ベルトに過剰な引張応力が作用してしまう。

本発明の目的は、フェイル発生時のフェイルセーフバルブの作動を保証できる、無段変速機を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る無段変速機は、エンジンの動力を変速する無段変速機であって、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、プライマリプーリの可動シーブに供給されるプライマリシーブ圧およびセカンダリプーリの可動シーブに供給されるセカンダリシーブ圧によりプーリ比が変化する無段変速機構と、正常時には、ソレノイドバルブから出力される油圧によりプライマリシーブ圧およびセカンダリシーブ圧を調圧する通常油路が形成され、フェイルが発生すると、フェイルセーフバルブが作動して、プーリ比が所定値となるように、プライマリシーブ圧およびセカンダリシーブ圧を調圧するフェールセーフ油路が形成される油圧回路と、エンジンから動力が入力されている状態で、フェイルセーフバルブを強制的に作動させる強制作動手段とを含む。

この構成によれば、エンジンの動力（回転）が入力されている状態で、フェイルセーフバルブを定期的に作動させることができる。これにより、フェイルが発生したときに、フェイルセーフバルブを作動させて、通常油路からフェイルセーフ油路に切り替えることができる。その結果、フェイルの発生時に、プーリ比がハイレシオに急変することを抑制でき、ベルトに過剰な引張応力が作用することを抑制できる。

強制作動手段は、エンジンの始動のタイミングで、フェイルセーフバルブを作動させることが好ましい。

この構成では、油圧を発生させるオイルポンプがエンジンの動力で駆動される機械式のオイルポンプである場合に、エンジンの始動時におけるエンジンの回転数の吹き上がりを利用して、オイルポンプの発生油圧を確保することができる。そのため、フェイルセーフバルブを作動させる油圧が不足することを防止でき、また、フェイルセーフ油路により調圧される油圧が不足することを防止できる。

強制作動手段は、エンジンの冷間始動以後のファーストアイドル状態、つまりエンジンの回転数が通常始動後のアイドリング回転数よりも高い状態で、フェイルセーフバルブを作動させてもよい。

この構成により、オイルポンプの発生油圧をより良好に確保することができる。そのため、フェイルセーフバルブを作動させる油圧が不足することをより一層防止でき、また、フェイルセーフ油路により調圧される油圧が不足することをより一層防止できる。

本発明によれば、フェイル発生時のフェイルセーフバルブの作動を保証することができる。

車両の駆動系の構成を示すスケルトン図である。 車両の制御系の構成を示すブロック図である。 無段変速機の油圧回路の一部の構成を示す回路図である。 変速レンジ、エンジン回転数および無段変速機のベルトに付与される挟圧（ＣＶＴ挟圧）の時間変化を示す図である。

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。

＜車両の駆動系＞
図１は、車両１の駆動系の構成を示すスケルトン図である。

車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。エンジン２は、ガソリンエンジンであるか、ディーゼルエンジンであるかを問わない。

エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン２には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。エンジン２の動力は、トルクコンバータ３およびベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission：無段変速機）４を介して、デファレンシャルギヤ５に伝達され、デファレンシャルギヤ５から左右のドライブシャフト６Ｌ，６Ｒを介してそれぞれ左右の駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達される。

トルクコンバータ３は、ロックアップ機構付きのトルクコンバータであり、フロントカバー１１、ポンプインペラ１２、タービンランナ１３およびロックアップクラッチ（ロックアップピストン）１４を備えている。フロントカバー１１には、エンジン２のクランクシャフトが接続され、フロントカバー１１は、クランクシャフトと一体に回転する。ポンプインペラ１２は、フロントカバー１１に対するエンジン側と反対側に配置されている。ポンプインペラ１２は、フロントカバー１１と一体回転可能に設けられている。タービンランナ１３は、フロントカバー１１とポンプインペラ１２との間に配置されて、フロントカバー１１と共通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１４は、フロントカバー１１とタービンランナ１３との間に配置されている。

ロックアップクラッチ１４は、ロックアップクラッチ１４とフロントカバー１１との間の解放側油室１５の油圧とロックアップクラッチ１４とポンプインペラ１２との間の係合側油室１６の油圧との差圧により係合／解放される。すなわち、解放側油室１５の油圧が係合側油室１６の油圧よりも高い状態では、その差圧により、ロックアップクラッチ１４がフロントカバー１１から離間し、ロックアップクラッチ１４が解放された状態（ロックアップオフ）になる。係合側油室１６の油圧が解放側油室１５の油圧よりも高い状態では、その差圧により、ロックアップクラッチ１４がフロントカバー１１に押し付けられて、ロックアップクラッチ１４が係合された状態（ロックアップオン）になる。

ロックアップオフの状態において、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、ポンプインペラ１２が回転する。ポンプインペラ１２が回転すると、ポンプインペラ１２からタービンランナ１３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１３で受けられて、タービンランナ１３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１３には、Ｅ／Ｇ出力軸のトルクよりも大きなトルクが発生する。

ロックアップオンの状態では、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、Ｅ／Ｇ出力軸、ポンプインペラ１２およびタービンランナ１３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８が設けられている。オイルポンプ８は、機械式のオイルポンプであり、ポンプ軸は、トルクコンバータ３のポンプインペラ１２と一体回転するように設けられている。これにより、エンジン２の動力によりポンプインペラ１２が回転すると、オイルポンプ８のポンプ軸が回転し、オイルポンプ８から油圧が発生する。

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５に伝達する。無段変速機４は、インプット軸２１、アウトプット軸２２、ベルト伝達機構２３および前後進切替機構２４を備えている。

インプット軸２１は、トルクコンバータ３のタービンランナ１３に連結され、タービンランナ１３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２２は、インプット軸２１と平行に配置されている。アウトプット軸２２には、出力ギヤ２５が相対回転不能に支持されている。

ベルト伝達機構２３には、プライマリ軸３１およびセカンダリ軸３２が含まれる。プライマリ軸３１およびセカンダリ軸３２は、それぞれインプット軸２１およびアウトプット軸２２と同一軸線上に配置されている。

そして、ベルト伝達機構２３は、プライマリ軸３１に支持されたプライマリプーリ３３とセカンダリ軸３２に支持されたセカンダリプーリ３４とに、無端状のベルト３５が巻き掛けられた構成を有している。

プライマリプーリ３３は、プライマリ軸３１に固定された固定シーブ４１と、固定シーブ４１にベルト３５を挟んで対向配置され、プライマリ軸３１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４２とを備えている。可動シーブ４２に対して固定シーブ４１と反対側には、プライマリ軸３１に固定されたシリンダ４３が設けられ、可動シーブ４２とシリンダ４３との間に、可動シーブ４２に付与される油圧（プライマリシーブ圧）が供給される油室４４が形成されている。

セカンダリプーリ３４は、セカンダリ軸３２に対して固定された固定シーブ４５と、固定シーブ４５にベルト３５を挟んで対向配置され、セカンダリ軸３２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４６とを備えている。可動シーブ４６に対して固定シーブ４５と反対側には、セカンダリ軸３２に固定されたピストン４７が設けられ、可動シーブ４６とピストン４７との間に、可動シーブ４６に付与される油圧（セカンダリシーブ圧）が供給される油室４８が形成されている。

プライマリプーリ３３の可動シーブ４２の移動により、固定シーブ４１と可動シーブ４２との間隔である溝幅が連続的に変化する。セカンダリプーリ３４の可動シーブ４６の移動により、固定シーブ４５と可動シーブ４６との間隔である溝幅が連続的に変化する。プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４の各溝幅を連続的に変更することにより、プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４に対するベルト３５の巻きかけ径を変更することができ、変速比（プーリ比）を無段階で連続的に変更することができる。

その一方で、ベルト滑りを生じない必要十分な挟圧がベルト３５に付与されるよう、プライマリプーリ３３の油室４４およびセカンダリプーリ３４の油室４８に油圧が供給される。

なお、図示されていないが、可動シーブ４６とピストン４７との間には、ベルト３５に初期挟圧（初期推力）を与えるためのバイアススプリングが介在されている。バイアススプリングの弾性力により、可動シーブ４６およびピストン４７は、互いに離間する方向に付勢されている。

前後進切替機構２４は、インプット軸２１とベルト伝達機構２３のプライマリ軸３１との間に介装されている。前後進切替機構２４は、遊星歯車機構５１、クラッチＣ１およびブレーキＢ１を備えている。

遊星歯車機構５１には、キャリヤ５２、サンギヤ５３およびリングギヤ５４が含まれる。

キャリヤ５２は、インプット軸２１に相対回転可能に外嵌されている。キャリヤ５２は、複数のピニオンギヤ５５を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ５５は、円周上に配置されている。

サンギヤ５３は、インプット軸２１に相対回転不能に支持されて、複数のピニオンギヤ５５により取り囲まれる空間に配置されている。サンギヤ５３のギヤ歯は、各ピニオンギヤ５５のギヤ歯と噛合している。

リングギヤ５４は、その回転軸線がプライマリ軸３１の軸心と一致するように設けられている。リングギヤ５４には、ベルト伝達機構２３のプライマリ軸３１が連結されている。リングギヤ５４のギヤ歯は、複数のピニオンギヤ５５を一括して取り囲むように形成され、各ピニオンギヤ５５のギヤ歯と噛合している。

クラッチＣ１は、油圧により、キャリヤ５２とサンギヤ５３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。

ブレーキＢ１は、キャリヤ５２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、油圧により、キャリヤ５２を制動する係合状態（オン）と、キャリヤ５２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の車室内には、運転者が操作可能な位置に、シフトレバー（セレクトレバー）が配設されている。シフトレバーの可動範囲には、たとえば、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジションおよびＤ（ドライブ）ポジションがこの順に一列に並べて設けられている。

シフトレバーがＰポジションに位置する状態では、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の両方が解放され、パーキングロックギヤ（図示せず）が固定されることにより、無段変速機４の変速レンジの１つであるＰレンジが構成される。また、シフトレバーがＮポジションに位置する状態では、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の両方が解放されて、パーキングロックギヤが固定されないことにより、無段変速機４の変速レンジの１つであるＮレンジが構成される。クラッチＣ１およびブレーキＢ１の両方が解放された状態では、インプット軸２１およびサンギヤ５３が空転し、エンジン２の動力は駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達されない。

シフトレバーがＤポジションに位置する状態では、ブレーキＢ１が係合されて、クラッチＣ１が解放されることにより、無段変速機４の変速レンジの１つである前進レンジが構成される。前進レンジでは、エンジン２の動力がインプット軸２１に入力されると、キャリヤ５２が静止した状態で、サンギヤ５３がインプット軸２１と一体に回転する。そのため、サンギヤ５３の回転は、リングギヤ５４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５４が回転し、ベルト伝達機構２３のプライマリ軸３１およびプライマリプーリ３３がリングギヤ５４と一体に回転する。プライマリプーリ３３の回転は、ベルト３５を介して、セカンダリプーリ３４に伝達され、セカンダリプーリ３４およびセカンダリ軸３２を回転させる。そして、セカンダリ軸３２と一体に、アウトプット軸２２および出力ギヤ２５が回転する。出力ギヤ２５は、デファレンシャルギヤ５（デファレンシャルギヤ５の入力ギヤ）と噛合している。出力ギヤ２５が回転すると、デファレンシャルギヤ５から左右に延びるドライブシャフト６Ｌ，６Ｒが回転して、駆動輪７Ｌ，７Ｒが回転することにより、車両１が前進する。

シフトレバーがＲポジションに位置する状態では、ブレーキＢ１が解放されて、クラッチＣ１が係合されることにより、無段変速機４の変速レンジの１つであるＲレンジが構成される。Ｒレンジでは、エンジン２の動力がインプット軸２１に入力されると、キャリヤ５２およびサンギヤ５３がインプット軸２１と一体に回転する。そのため、サンギヤ５３の回転は、リングギヤ５４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５４が回転し、ベルト伝達機構２３のプライマリ軸３１およびプライマリプーリ３３がリングギヤ５４と一体に回転する。プライマリプーリ３３の回転は、ベルト３５を介して、セカンダリプーリ３４に伝達され、セカンダリプーリ３４およびセカンダリ軸３２を回転させる。そして、セカンダリ軸３２と一体に、アウトプット軸２２および出力ギヤ２５が回転する。出力ギヤ２５が回転すると、デファレンシャルギヤ５から左右に延びるドライブシャフト６Ｌ，６Ｒが回転して、駆動輪７Ｌ，７Ｒが回転することにより、車両１が後進する。

＜車両の制御系＞
図２は、車両１の制御系の構成を示すブロック図である。

車両１には、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が搭載されている。各ＥＣＵは、マイコン（マイクロコントローラユニット）を備えており、マイコンには、たとえば、ＣＰＵ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリおよびＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリが内蔵されている。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。図２には、複数のＥＣＵのうちの１つのＥＣＵ９１が示されている。

ＥＣＵ９１は、エンジン２の始動、停止および出力調整などのため、エンジン２に設けられた電子スロットルバルブ、インジェクタおよび点火プラグなどを制御する。また、トルクコンバータ３および無段変速機４を含むユニットには、各部に油圧を供給するための油圧回路９２が備えられており、ＥＣＵ９１は、無段変速機４の変速制御などのため、油圧回路９２に含まれる各種のバルブなどを制御する。

＜油圧回路＞
図３は、油圧回路９２の一部の構成を示す回路図である。

油圧回路９２には、プライマリプーリ３３の可動シーブ４２およびセカンダリプーリ３４の可動シーブ４６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を調圧（制御）するための各種のバルブが含まれる。すなわち、油圧回路９２には、プライマリソレノイドバルブ１０１、プライマリ調圧バルブ１０２、セカンダリソレノイドバルブ１０３、セカンダリ調圧バルブ１０４およびフェイルセーフバルブ１０５が含まれる。

プライマリソレノイドバルブ１０１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１０１には、一定の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１０１に供給される電流が大きいほど、プライマリソレノイドバルブ１０１から出力されるプライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰが小さくなる。

プライマリ調圧バルブ１０２は、ライン圧（元圧）ＰＬを信号ポートに入力される信号圧に応じたプライマリシーブ圧Ｐｉｎに調圧して出力する。

セカンダリソレノイドバルブ１０３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１０３には、一定の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１０３に供給されるセカンダリ電流が大きいほど、セカンダリソレノイドバルブ１０３から出力されるセカンダリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＳが小さくなる。

セカンダリ調圧バルブ１０４は、ライン圧ＰＬを信号ポートに入力される信号圧に応じたセカンダリシーブ圧Ｐｄに調圧して出力する。

フェイルセーフバルブ１０５は、プライマリ調圧バルブ１０２の信号ポートに入力される信号圧をプライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰとセカンダリシーブ圧Ｐｄとに切り替える弁である。

＜回路動作＞
プライマリソレノイドバルブ１０１は、通常、所定圧以下のプライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰを出力するが、所定圧を超えるプライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰを出力可能な余剰域を有している。プライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰが所定圧以下であるとき、フェイルセーフバルブ１０５では、スプールが通常位置（図３にスプールの左半分で示す位置）に位置している。そのため、プライマリソレノイドバルブ１０１からフェイルセーフバルブ１０５にプライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰが入力され、そのプライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰがフェイルセーフバルブ１０５からプライマリ調圧バルブ１０２の信号ポートにプライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰが入力される。

プライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰが上げられると、プライマリ調圧バルブ１０２から出力されるプライマリシーブ圧Ｐｉｎが上がる。一方、プライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰが下げられると、プライマリシーブ圧Ｐｉｎが下がる。すなわち、プライマリシーブ圧Ｐｉｎは、プライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰの大きさにほぼ比例して変化する。

セカンダリ調圧バルブ１０４の信号ポートには、セカンダリソレノイドバルブ１０３からセカンダリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＳが入力される。

セカンダリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＳが上げられると、セカンダリ調圧バルブ１０４から出力されるセカンダリシーブ圧Ｐｄが上がる。一方、セカンダリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＳが下げられると、セカンダリシーブ圧Ｐｄが下がる。すなわち、セカンダリシーブ圧Ｐｄは、セカンダリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＳの大きさにほぼ比例して変化する。

エンジン２からトルクコンバータ３を介して無段変速機４に動力が入力されている状態では、電源喪失やプライマリソレノイドバルブ１０１への給電線の断線などの電気失陥など、何らかの原因で、プライマリソレノイドバルブ１０１に通電されないフェイルが発生すると、プライマリソレノイドバルブ１０１が全開となり、プライマリソレノイドバルブ１０１から出力されるプライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰが所定圧を超える。

プライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰが所定圧を超えると、その所定圧を超えるプライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰにより、フェイルセーフバルブ１０５のスプールがフェイル位置（図３にスプールの右半分で示す位置）に移動する。これにより、プライマリプーリ３３の可動シーブ４２およびセカンダリプーリ３４の可動シーブ４６に油圧を供給するための油路が通常油路からフェイルセーフ油路に切り替わる。フェイルセーフ油路では、セカンダリ調圧バルブ１０４からフェイルセーフバルブ１０５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がフェイルセーフバルブ１０５を経由してプライマリ調圧バルブ１０２の信号ポートに入力される。これにより、プライマリ調圧バルブ１０２からセカンダリシーブ圧Ｐｄに応じたプライマリシーブ圧Ｐｉｎが出力される。

油圧回路９２の各部は、プライマリソレノイドバルブ１０１から所定圧を超えるプライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰが出力された場合に、プライマリプーリ３３の可動シーブ４２およびセカンダリプーリ３４の可動シーブ４６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が供給されることにより得られるプーリ比が１程度になるように設計されている。

＜フェイルセーフバルブの強制作動処理＞
図４は、変速レンジ、エンジン回転数および無段変速機４のベルト３５に付与される挟圧（ＣＶＴ挟圧）の時間変化を示す図である。

車両１のイグニッションスイッチがオンにされると、ＥＣＵ９１により、エンジン２を流通する冷却水の水温が所定温度以下であるか否かが判断される。

冷却水の水温が所定温度以下である場合、つまりエンジン２が冷機状態である場合、ＥＣＵ９１により、フェイルセーフバルブ１０５を強制的に作動させるための強制作動処理が実行される。

強制作動処理では、エンジン２の始動のためのクランキングが開始されると（時刻Ｔ１）、プライマリソレノイドバルブ１０１への通電が遮断される。エンジン２のクランキングの開始後は、エンジン２の動力が無段変速機４のインプット軸２１に入力され、その動力によりオイルポンプ８が駆動されて、オイルポンプ８から油圧が発生する。そのため、プライマリソレノイドバルブ１０１への通電が遮断されると、プライマリソレノイドバルブ１０１から所定圧を超える余剰域のプライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰが出力され、フェイルセーフバルブ１０５のスプールがフェイル位置に移動する。これにより、プライマリプーリ３３の可動シーブ４２およびセカンダリプーリ３４の可動シーブ４６に油圧を供給するための油路が通常油路からフェイルセーフ油路に切り替わる。フェイルセーフ油路に切り替わると、プライマリプーリ３３とセカンダリプーリ３４とのプーリ比が１程度となるプライマリシーブ圧Ｐｉｎおよびセカンダリシーブ圧Ｐｄがそれぞれプライマリプーリ３３の可動シーブ４２およびセカンダリプーリ３４の可動シーブ４６に供給される。その結果、無段変速機４のベルト３５に付与される挟圧が上昇する。

プライマリソレノイドバルブ１０１への通電の遮断から所定時間が経過すると、プライマリソレノイドバルブ１０１への通電が開始される。これにより、プライマリソレノイドバルブ１０１から出力されるプライマリソレノイド圧Ｐ_ＳＬＰが通常動作時の油圧（所定圧以下の油圧）に低下し、フェイルセーフバルブ１０５のスプールがフェイル位置から通常の位置に戻る。これにより、プライマリプーリ３３の可動シーブ４２およびセカンダリプーリ３４の可動シーブ４６に油圧を供給するための油路がフェイルセーフ油路から通常油路に切り替わる。通常油路に切り替わると、プライマリシーブ圧Ｐｉｎおよびセカンダリシーブ圧Ｐｄが低下し、無段変速機４のベルト３５に付与される挟圧が低下する。

その結果、挟圧がスパイク状に変化する。ＥＣＵ９１では、その挟圧のスパイク状の変化が検知され、それが検知されたことを以て、フェイルセーフバルブ１０５のスプールが通常位置からフェイル位置に移動したことが確認され、通常油路からフェイルセーフ油路への正常な切り替わりが確認される。

＜作用効果＞
以上のように、エンジン２の冷間始動のタイミングで、フェイルセーフバルブ１０５を強制的に作動させるための強制作動処理が実行される。これにより、エンジン２の動力（回転）が入力されている状態で、フェイルセーフバルブ１０５を定期的に作動させることができる。そのため、プライマリソレノイドバルブ１０１に通電不能なフェイルが発生したときに、フェイルセーフバルブ１０５を作動させて、プライマリプーリ３３の可動シーブ４２およびセカンダリプーリ３４の可動シーブ４６に油圧を供給するための油路を通常油路からフェイルセーフ油路に切り替えることができる。その結果、フェイルの発生時に、プーリ比がハイレシオに急変することを抑制でき、ベルト３５に過剰な引張応力が作用することを抑制できる。

エンジン２の始動時には、エンジン２の回転数が吹き上がるので、この吹き上がりを利用して、オイルポンプ８の発生油圧を確保することができる。また、エンジン２の冷間始動後は、暖機が完了するまで、エンジン２のアイドリング回転数が高いファーストアイドル状態が継続する。そのため、かかるタイミングで強制作動処理が実行されることにより、フェイルセーフバルブ１０５を作動させる油圧が不足することを防止でき、また、フェイルセーフ油路により調圧される油圧が不足することを防止できる。

＜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、ファーストアイドル状態に限らず、エンジン２の暖機終了後のアイドリング状態または冷機状態ではないエンジン２の始動時に、強制作動処理が実行されてもよい（図２に示される時刻Ｔ２）。

また、シフトレバーがＤポジションに移動されて、変速レンジＤが構成された後に、強制作動処理が実行されてもよい（図２に示される時刻Ｔ３）。この場合、プーリ比が１程度であるときに、強制作動処理が実行されることが好ましい。これにより、プーリ比の急変を抑制でき、その急変による車両１の挙動の変化を抑制できる。

さらには、車両１のメンテナンスのためのサービス工場に車両１が入庫されて、ＥＣＵ９１とサービスツールとが接続されたときに、強制作動処理が実行されてもよい。

また、前述の実施形態は、プライマリソレノイドバルブ１０１およびセカンダリソレノイドバルブ１０３が非通電時に全開となるノーマルオープンタイプである場合の構成を取り上げたが、その構成に限らず、正常時には、ソレノイドバルブから出力される油圧によりプライマリシーブ圧およびセカンダリシーブ圧を調圧する通常油路が形成され、ソレノイドバルブに通電されないフェイルが発生した場合に、フェイルセーフバルブが作動して、フェイルセーフ回路が形成される構成であれば、ソレノイドバルブがノーマルクローズタイプである構成にも、本発明を適用することが可能である。

前述の実施形態では、単一のＥＣＵ９１により、エンジン２ならびにトルクコンバータ３およびＣＶＴ４の油圧回路９２が制御されるとしたが、エンジン２とトルクコンバータ３およびＣＶＴ４の油圧回路９２とは、別々のＥＣＵによって制御されてもよい。

また、前述の実施形態では、無段変速機４を取り上げたが、本発明に係る制御装置は、動力分割式の無段変速機に適用することもできる。動力分割式の無段変速機とは、たとえば、変速比の変更により動力を無段階に変速するベルト変速機構を備え、インプット軸とアウトプット軸との間で動力（トルク）を２つの経路で分割して伝達可能な変速機である。

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。

２：エンジン
４：無段変速機
３３：プライマリプーリ
３４：セカンダリプーリ
３５：ベルト
４２，４６：可動シーブ
９１：ＥＣＵ（強制作動手段）
９２：油圧回路
１０１：プライマリソレノイドバルブ（ソレノイドバルブ）
１０３：セカンダリソレノイドバルブ（ソレノイドバルブ）
１０５：フェイルセーフバルブ

Claims (2)

1. エンジンの動力を変速する無段変速機であって、
   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、前記プライマリプーリの可動シーブに供給されるプライマリシーブ圧および前記セカンダリプーリの可動シーブに供給されるセカンダリシーブ圧によりプーリ比が変化する無段変速機構と、
   正常時には、ソレノイドバルブから出力される油圧により前記プライマリシーブ圧および前記セカンダリシーブ圧を調圧する通常油路が形成され、フェイルが発生すると、フェイルセーフバルブが作動して、前記プーリ比が所定値となるように、前記プライマリシーブ圧および前記セカンダリシーブ圧を調圧するフェールセーフ油路が形成される油圧回路と、
   前記エンジンから動力が入力されている状態で、前記フェイルセーフバルブが作動するフェイルが発生しているか否かにかかわらず、前記フェイルセーフバルブを強制的に作動させる強制作動手段と、を含む、無段変速機。
2. 前記強制作動手段は、前記エンジンの始動のタイミングで、前記フェイルセーフバルブを強制的に作動させる、請求項１に記載の無段変速機。

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