JP5315768B2 - ベルト式無段変速機 - Google Patents

Description

この発明は、ベルト式無段変速機に関し、さらに詳しくは、油圧室内の作動油の圧力によって変速比が調節されるベルト式無段変速機に関する。

従来、油圧室に作動油を供給し、その作動油の圧力によって変速比が調節されるベルト式無段変速機がある。例えば、特許文献１には、油圧室の外部から油圧室への作動油の供給を許可する供給側弁と、可動シーブの固定シーブに対する軸方向における位置を一定とする際に油圧室から外部への作動油の排出を禁止する排出側制御弁とを備えるベルト式無段変速機が開示されている。

特開２００６−３００２７０号公報、段落番号０００８

特許文献１には、可動シーブの固定シーブに対する軸方向の位置が一定となる場合以外に、油圧室からの作動油の排出の禁止と許可とを切り替える具体的な場合が開示も示唆もされていない。しかしながら、場合によっては、油圧室からの作動油の排出が禁止されていると、車両の走行に不具合が生じる場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の走行に不具合が生じるおそれを抑制することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るベルト式無段変速機は、動力発生手段から取り出された回転が入力されて回転軸を軸として回転するシャフトと、前記シャフトに連結されて前記回転軸を軸として回転する固定シーブと、前記固定シーブと対向して前記シャフトに設けられて前記回転軸方向に前記シャフト上を移動する可動シーブと、前記シャフトに設けられて、前記可動シーブに対して作動油の圧力によって前記回転軸方向の力を与えるプーリ油圧室と、前記動力発生手段が搭載される車両が急制動中である場合、または、前記車両に車両不具合が生じた場合に、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出を許可する作動油閉じ込み手段と、を備え、前記作動油閉じ込み手段は、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出の許可と禁止とを切り替える弁体を備え、前記車両が急制動中である場合に、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態から、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態へと切り替えるための力が前記弁体に付与される回数が、所定の回数に達するまで、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態から、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態へと切り替えるための力が前記弁体に付与されることを特徴とする。

上記構成により、本発明に係るベルト式無段変速機は、車両が急制動する際に、例えば、プーリ油圧室からの作動油の排出が禁止されているために変速比が最大値側に変更されないまま車両が停止するおそれを抑制できる。これにより、本発明に係るベルト式無段変速機は、車両の走行、特に車両の発進の不具合の発生を抑制できる。

また、本発明に係るベルト式無段変速機は、車両に不具合が生じた際に、仮に前記不具合によって車両が停止したとする。このような場合に、本発明に係るベルト式無段変速機は、不具合が生じたと判定された時点でプーリ油圧室からの作動油の排出が許可される。よって、本発明に係るベルト式無段変速機は、プーリ油圧室からの作動油の排出が禁止されているために変速比が最大値側に変更されないまま車両が停止するおそれを抑制できる。これにより、本発明に係るベルト式無段変速機は、車両の走行、特に車両の発進の不具合の発生を抑制できる。

本発明の好ましい態様としては、前記作動油閉じ込み手段は、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出の許可と禁止とを切り替える弁体を備え、前記車両が急制動中である場合に、前記弁体に最も大きな力が付与されて前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態から、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態へと切り替えることが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記作動油閉じ込み手段は、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出の許可と禁止とを切り替える弁体を備え、前記車両が急制動中である場合に、前記車両の急制動が始まってから前記車両の車速が０になるまでの間、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態から、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態へと切り替えるための力が前記弁体に付与されることが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記作動油閉じ込み手段の開閉不具合に関する情報を記憶する記憶手段を備え、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態から、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態への切り替えができなかった場合に、前記記憶手段に前記作動油閉じ込み手段の前記開閉不具合に関する情報を記憶することが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記作動油閉じ込み手段の開閉不具合に関する情報を表示する表示手段を備え、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態から、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態への切り替えができなかった場合に、前記表示手段に前記作動油閉じ込み手段の前記開閉不具合に関する情報を表示することが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記作動油閉じ込み手段は、前記車両不具合が生じた場合、前記車両不具合が生じてから前記車両に生じた前記車両不具合が解消するまでの間、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態から前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態への切り替えを禁止することが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記車両不具合に関する情報を記憶する記憶手段を備え、前記車両不具合が生じた場合に、前記記憶手段に前記車両不具合に関する情報を記憶することが望ましい。

本発明の好ましい態様としては、前記車両不具合に関する情報を表示する表示手段を備え、前記車両不具合が生じた場合に、前記表示手段に前記車両不具合に関する情報を表示することが望ましい。

本発明に係るベルト式無段変速機は、車両の走行に不具合が生じるおそれを抑制できる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

図１は、本実施形態に係るベルト式無段変速機を備えた車両の動力伝達部分における全体の構成を示す概念図である。図１に示すように、車両１００の動力伝達機構は、ベルト式無段変速機１１０と、動力発生手段としての内燃機関１２０と、トルクコンバータ１３０と、前後進切換機構１４０と、減速装置１５０と、差動装置１６０と、を備える。

内燃機関１２０は、円筒形状に形成されるシリンダの中心軸方向にピストンが往復運動し、前記ピストンの往復運動を回転運動に変換するクランクシャフト１２１から回転を出力する。

なお、内燃機関１２０は、ピストンとシリンダとを備えるいわゆるレシプロ式の内燃機関に限定されない。内燃機関１２０は、回転力を出力できるものであればよく、例えば、内燃機関１２０は、ロータリー式の内燃機関でもよいし、モータでもよい。

トルクコンバータ１３０は、流体クラッチの一種であり、内燃機関１２０から取り出された回転を作動油を介して前後進切換機構１４０に伝える。また、トルクコンバータ１３０は内燃機関１２０から取り出されたトルクを増幅する。

前後進切換機構１４０は、トルクコンバータ１３０からの回転の回転方向を切り替えてベルト式無段変速機１１０へ前記回転を伝える。

ベルト式無段変速機１１０は、前後進切換機構１４０から入力される回転の回転速度を所望の回転速度に変更して出力する。なお、ベルト式無段変速機１１０の詳細な説明は後述する。

減速装置１５０は、ベルト式無段変速機１１０からの回転の回転速度を減速して差動装置１６０に前記回転を伝える。

差動装置１６０は、車両１００が旋回する際に生じる旋回の中心側、つまり内側の車輪１８０と、外側の車輪１８０との回転速度の差を吸収する。

上記構成要素によって車両１００の動力伝達機構は形成される。内燃機関１２０から取り出された回転は、クランクシャフト１２１を介してトルクコンバータ１３０に伝えられる。トルクコンバータ１３０によってトルクが増幅された回転は、ベルト式無段変速機１１０の入力軸としてのインプットシャフト１３１を介して前後進切換機構１４０に伝えられる。

前後進切換機構１４０によって回転方向が切り替えられた回転は、入力側のシャフトとしてのプライマリシャフト５１を介してベルト式無段変速機１１０に伝えられる。ベルト式無段変速機１１０によって、回転速度を変更された回転は、減速装置１５０に伝えられる。

減速装置１５０によって減速された回転は、減速装置１５０のファイナルドライブピニオン１５１と、ファイナルドライブピニオン１５１に噛み合う差動装置１６０のリングギア１６１とを介して差動装置１６０に伝えられる。

差動装置１６０に伝えられた回転は、ドライブシャフト１７０に伝達される。差動装置１６０側とは反対側のドライブシャフト１７０には、車輪１８０が取り付けられる。ドライブシャフト１７０に伝えられた回転は車輪１８０に伝達される。これにより、車輪１８０は回転し、車輪１８０が路面に前記回転を伝達することにより車両１００は走行する。

ベルト式無段変速機１１０は、プライマリプーリ５０と、セカンダリプーリ６０と、ベルト８０とを含んで構成される。ベルト式無段変速機１１０は、プライマリプーリ５０に回転が入力される。プライマリプーリ５０に入力された回転は、セカンダリプーリ６０に伝えられる。この時、前記回転は、その回転速度を調整される。

セカンダリプーリ６０に伝えられた回転は、減速装置１５０に伝えられる。なお、入力軸であるプライマリシャフト５１の回転速度を出力側のシャフトとしてのセカンダリシャフト６１の回転速度で除算した値を変速比という。また、変速比を変更することを、以下、変速という。

図２は、本実施形態に係るプライマリプーリを示す断面図である。ベルト式無段変速機１１０は、プライマリプーリ５０とセカンダリプーリ６０とが、ほぼ同様に構成される。よって、本実施形態では、プライマリプーリ５０を主に説明する。

プライマリプーリ５０は、プライマリシャフト５１と、プライマリ固定シーブ５２と、プライマリ可動シーブ５３と、プライマリプーリ油圧室５４と、スプライン５５と、プライマリ隔壁５６とを備える。プライマリシャフト５１は、図１及び図２に示すように、軸受８１、軸受８２によってインプットシャフト１３１の回転軸と同軸上に回転可能に支持される。ここで、セカンダリシャフト６１は、図１に示すように、軸受８３、軸受８４によってプライマリシャフト５１に対して平行に回転可能に支持される。

プライマリシャフト５１は、筒状に形成される。図２に示すように、プライマリシャフト５１は、回転軸ＲＬを軸として回転する。プライマリ固定シーブ５２は、通常は、プライマリシャフト５１と一体に形成される。なお、プライマリ固定シーブ５２は、プライマリシャフト５１と別個に形成され、プライマリシャフト５１に固定して設けられてもよい。このように構成されて、プライマリ固定シーブ５２は、回転軸ＲＬを軸にプライマリシャフト５１と一体に回転する。ここで、回転軸ＲＬと直交する方向を径方向という。プライマリ固定シーブ５２は、プライマリシャフト５１の外周から径方向に突出して形成される。

プライマリ可動シーブ５３は、プライマリシャフト５１とは別個に形成される。プライマリ可動シーブ５３は、プライマリシャフト５１が嵌め込まれる貫通孔を有して形成される。前記貫通孔の内周面には、スプライン５５が形成される。プライマリ可動シーブ５３は、スプライン５５を介してプライマリシャフト５１に嵌め込まれて取り付けられる。プライマリ可動シーブ５３は、プライマリ固定シーブ５２と対向してプライマリシャフト５１に嵌め込まれる。

スプライン５５は、プライマリ可動シーブ５３がプライマリシャフト５１上をプライマリシャフト５１の回転軸ＲＬに沿って摺動できるようにプライマリ可動シーブ５３を支持する。加えて、スプライン５５は、回転軸ＲＬを軸とする回転をプライマリシャフト５１からプライマリ可動シーブ５３へ伝える。よって、プライマリ可動シーブ５３は、スプライン５５により、プライマリシャフト５１上をスライドして移動すると共に、プライマリシャフト５１と一体に回転する。

プライマリ固定シーブ５２とプライマリ可動シーブ５３との間には、略Ｖ字形状のプライマリ溝８０ａが形成される。また、プライマリ可動シーブ５３がプライマリシャフト５１上を摺動することにより、プライマリ固定シーブ５２とプライマリ可動シーブ５３との距離が変化する。ここで、セカンダリプーリ６０にも、図１に示すように、プライマリ溝８０ａと同様のセカンダリ溝８０ｂが形成される。

プライマリ溝８０ａとセカンダリ溝８０ｂとの間には、金属製の無端ベルトであるベルト８０が巻き掛けられている。ベルト８０は、プライマリプーリ５０の回転をセカンダリプーリ６０へ伝える。

図２に示すように、プライマリプーリ油圧室５４は、プライマリシャフト５１と、プライマリ可動シーブ５３と、プライマリ隔壁５６とによって囲まれて形成される空間である。プライマリ隔壁５６は、貫通孔を有して形成される。プライマリ隔壁５６は、前記貫通孔にプライマリシャフト５１が嵌め込まれてプライマリシャフト５１に設けられる。プライマリ隔壁５６は、プライマリ可動シーブ５３を境にして、プライマリ固定シーブ５２側とは反対側に設けられる。

プライマリプーリ油圧室５４は、プライマリプーリ油圧室５４に供給される作動油により、プライマリ可動シーブ５３をプライマリ固定シーブ５２側へ押す。これにより、プライマリシャフト５１に沿って、プライマリ可動シーブ５３がプライマリ固定シーブ５２側へ押される。これにより、プライマリプーリ油圧室５４は、プライマリ溝８０ａに巻き掛けられるベルト８０に対して挟圧力を発生させる。

前記挟圧力により、プライマリ可動シーブ５３とプライマリ固定シーブ５２との距離が変化すると、セカンダリプーリ６０が備えるセカンダリ固定シーブ６２とセカンダリ可動シーブ６３との距離もベルト８０の張力を一定に保つように変化する。これにより、プライマリプーリ５０に対するベルト８０の接触半径と、セカンダリプーリ６０に対するベルト８０の接触半径とが変化する。このようにして、ベルト式無段変速機１１０は、内燃機関１２０から取り出された回転を変速する。

プライマリシャフト５１は、第１油路ＯＬ０１を有する。第１油路ＯＬ０１は、一方の端部が作動油の供給元であるオイルタンクＯＴに接続され、他方の端部がプライマリプーリ油圧室５４に開口する。これにより、第１油路ＯＬ０１は、オイルタンクＯＴとプライマリプーリ油圧室５４との間で作動油を流す。第１油路ＯＬ０１は、プライマリシャフト５１の回転軸ＲＬに沿う方向に形成される複数の軸方向油路ＯＬ０１ａと、回転軸ＲＬと直交する方向に形成される複数の径方向油路ＯＬ０１ｂとを含んで形成される。

第１油路ＯＬ０１の経路上には、オイルタンクＯＴからプライマリプーリ油圧室５４に向かって順に、オイルポンプＯＰと、変速比制御側レギュレータＯＲａと、作動油閉じ込み手段としての作動油閉じ込み装置１０とが設けられる。オイルポンプＯＰは、オイルタンクＯＴからプライマリプーリ油圧室５４に向けて作動油を送る。

ここで、オイルポンプＯＰは、クランクシャフト１２１から作動するための動力を得ている。よって、オイルポンプＯＰが消費する動力が増加すると、クランクシャフト１２１の有するエネルギーが消費される。このエネルギーの消費を補うために、内燃機関１２０は、燃料の噴射量が増加する。このように、オイルポンプＯＰが消費する動力が増加すると、内燃機関１２０の燃料の消費量が増加する。

本実施形態では、このオイルポンプＯＰが消費する動力の増加を抑制して、内燃機関１２０の燃料の消費量の増加を抑制することを目的とする。なお、内燃機関１２０の燃料の消費量の増加とは、燃費の悪化と同意である。つまり、ベルト式無段変速機１１０は、オイルポンプＯＰが消費する動力の増加を抑制することにより、燃費の悪化を抑制する。

変速比制御側レギュレータＯＲａは、プライマリプーリ油圧室５４へ供給する作動油の圧力を調節する。また、変速比制御側レギュレータＯＲａは、ＥＣＵ４０と電気的に接続される。なお、変速比制御側レギュレータＯＲａは、プライマリプーリ油圧室５４から作動油を排出する際に、オイルタンクＯＴに作動油を戻す。

作動油閉じ込み装置１０は、プライマリプーリ油圧室５４からの作動油の排出を制御する装置である。作動油閉じ込み装置１０は、所定の期間、プライマリプーリ油圧室５４からの作動油の排出を禁止する。なお、プライマリプーリ油圧室５４からの作動油の排出が禁止されている状態を閉じ込み状態という。また、プライマリプーリ油圧室５４からの作動油の排出が許可されている状態を開放状態という。

図３は、プライマリプーリ油圧室が閉じ込み状態での作動油閉じ込み装置を拡大して示す断面図である。図４は、プライマリプーリ油圧室が開放状態での作動油閉じ込み装置を拡大して示す断面図である。以下に、作動油閉じ込み装置１０の一例を説明する。

作動油閉じ込み装置１０は、ピストン動作用油圧室１１と、シール部１２と、弁体１３と、ピストン１４と、スプリング１５とを備える。ピストン動作用油圧室１１は、ピストン動作用油圧室１１内の作動油の圧力によって、ピストン１４に対して押圧力を与える。シール部１２は、第１油路ＯＬ０１内にテーパ面１２ａを有して形成される。テーパ面１２ａは、プライマリプーリ油圧室５４に近づくほど向かい合うテーパ面同士の距離が大きくなる。

シール部１２は、開口１２ｂを有する。この開口１２ｂを介して作動油がシール部１２を行き来する。弁体１３は、球状に形成される。弁体１３の直径は、開口１２ｂの直径よりも大きい。弁体１３は、シール部１２のテーパ面１２ａとプライマリプーリ油圧室５４側から接触する。これにより、弁体１３は、開口１２ｂをプライマリプーリ油圧室５４側から塞ぐ。

ピストン１４は、受圧面１４ａと、棒状部１４ｂとを備える。受圧面１４ａは、ピストン動作用油圧室１１内に配置される。棒状部１４ｂは、第１油路ＯＬ０１内に配置される。棒状部１４ｂは、一方の端部が、受圧面１４ａと連結される。また、棒状部１４ｂは、他方の端部が、開口１２ｂを貫通して弁体１３と接触する、または連結される。これにより、ピストン１４がピストン動作用油圧室１１内の作動油の圧力によって、弁体１３に近づく方向へ移動すると、ピストン１４は、弁体１３をシール部１２から離れる方向へ押す。

スプリング１５は、ピストン１４に対して弁体１３から離れる方向の力を与える。なお、前記力は、ピストン１４が、弁体１３に近づく方向に動いた後に、その前の状態、つまり、図３に示す閉じ込み状態に戻るために必要な最低限の力である。

ピストン動作用油圧室１１には、作動油が供給される。以下に、前記作動油の供給経路を説明する。図２に示すように、プライマリシャフト５１には、第１油路ＯＬ０１と別の第２油路ＯＬ０２が形成される。第２油路ＯＬ０２は、一方の端部が作動油の供給元であるオイルタンクＯＴに接続され、他方の端部がピストン動作用油圧室１１に開口する。これにより、第２油路ＯＬ０２は、オイルタンクＯＴとピストン動作用油圧室１１との間で作動油を流す。第２油路ＯＬ０２は、プライマリシャフト５１の回転軸ＲＬに沿う方向に形成される複数の軸方向油路ＯＬ０２ａと、回転軸ＲＬと直交する方向に形成される複数の径方向油路ＯＬ０２ｂとを含んで形成される。

第１油路ＯＬ０１の経路上には、オイルタンクＯＴからプライマリプーリ油圧室５４に向かって順に、オイルポンプＯＰと、閉じ込み制御側レギュレータＯＲｂと、作動油閉じ込み装置１０とが設けられる。オイルポンプＯＰは、オイルタンクＯＴからピストン動作用油圧室１１に向けて作動油を送る。

閉じ込み制御側レギュレータＯＲｂは、ピストン動作用油圧室１１に供給する作動油の圧力を調節する。また、閉じ込み制御側レギュレータＯＲｂは、後述するＥＣＵ４０と電気的に接続される。なお、閉じ込み制御側レギュレータＯＲｂは、ピストン動作用油圧室１１から作動油を排出する際に、オイルタンクＯＴに作動油を戻す。

ここで、図３に示すように、受圧面１４ａの作動油の圧力を受ける面積を受圧面積Ａｐとする。また、シール部１２の弁体１３と接触する部分は円形であり、前記円形の面積をシール部面積Ａｃｖとする。また、ピストン動作用油圧室１１内の作動油の圧力を油圧Ｐｃｖとし、プライマリプーリ油圧室５４内の作動油の圧力を油圧Ｐｓとする。また、スプリング１５が発生させる力をスプリング力Ｆｓｐとする。以下に、プライマリプーリ油圧室５４が閉じ込み状態での各油圧室内の油圧の関係と、プライマリプーリ油圧室５４が開放状態での各油圧室内の油圧の関係とを説明する。

閉じ込み状態の場合、弁体１３は、図３に示すように、シール部１２と接触する。これにより、油圧Ｐｓの大きさに関係なく、プライマリプーリ油圧室５４からの作動油の排出は、作動油閉じ込み装置１０により禁止される。

プライマリプーリ油圧室５４を開放状態にする場合、油圧Ｐｃｖと受圧面積Ａｐとの積が油圧Ｐｓとシール部面積Ａｃｖとの積にスプリング力Ｆｓｐを加えた値よりも大きくなるように、閉じ込み制御側レギュレータＯＲｂによって油圧Ｐｃｖが調節される。これにより、弁体１３は、図３に示すように、ピストン１４によってシール部１２から離れる方向に移動する。弁体１３がシール部１２から離れると、プライマリプーリ油圧室５４内の作動油は、開口１２ｂを介してプライマリプーリ油圧室５４内から排出される。

なお、プライマリプーリ油圧室５４が開放状態の場合、作動油は、プライマリプーリ油圧室５４内に向かって弁体１３とシール部１２のテーパ面１２ａとの間の隙間を流れる。この作動油の流れにより、弁体１３がシール部１２から離れれば、ピストン１４が弁体１３から離れても、プライマリプーリ油圧室５４の開放状態は保たれる。つまり、ベルト式無段変速機１１０は、プライマリプーリ油圧室５４を開放状態に保つのに油圧Ｐｃｖを必要としない。

また、ベルト式無段変速機１１０は、プライマリプーリ油圧室５４を閉じ込み状態にする場合、油圧Ｐｃｖと受圧面積Ａｐとの積が、油圧Ｐｓとシール部面積Ａｃｖとの積にスプリング力Ｆｓｐを加えた値以下になるように、閉じ込み制御側レギュレータＯＲｂによって油圧Ｐｓを調節される。

ここで、弁体１３は、シール部１２の開口１２ｂに嵌り込んでいる。よって、ベルト式無段変速機１１０は、プライマリプーリ油圧室５４を開放状態に保つのに油圧Ｐｃｖを必要としない。つまり、ベルト式無段変速機１１０は、プライマリプーリ油圧室５４を閉じ込み状態から開放状態へ切り替える際、及びプライマリプーリ油圧室５４を開放状態から閉じ込み状態に切り替える際に油圧を必要とする。

なお、作動油閉じ込み装置１０は、上述の構成に限定されない。作動油閉じ込み装置１０は、所定の期間、プライマリプーリ油圧室５４からの作動油の排出を禁止できる構成であればよい。例えば、図２に示す作動油閉じ込み装置１０は、プライマリ隔壁５６に設けられているが、第１油路ＯＬ０１の経路上であれば設置場所は限定されない。作動油閉じ込み装置１０は、例えば、プライマリシャフト５１に設けられてもよい。

ここで、作動油閉じ込み装置１０を備えないベルト式無段変速機１１０の場合、ベルト式無段変速機１１０の変速比を一定に保つ際は、プライマリプーリ油圧室５４内の作動油の圧力を一定に保つためにオイルポンプＯＰを作動させる。しかしながら、本実施形態の場合、プライマリプーリ油圧室５４が閉じ込み状態の際は、オイルポンプＯＰを作動させることなく、プライマリプーリ油圧室５４内の圧力が一定に保たれる。つまり、オイルポンプＯＰを作動させることなく、ベルト式無段変速機１１０の変速比が一定に保たれる。

これにより、閉じ込み状態の間、ベルト式無段変速機１１０は、オイルポンプＯＰが消費する動力が減少する。結果として、ベルト式無段変速機１１０は、内燃機関１２０の燃料の消費量の増加が抑制される。

ここで、ベルト式無段変速機１１０は、プライマリシャフト５１及びセカンダリシャフト６１が回転しながら、プライマリ可動シーブ５３及びセカンダリ可動シーブ６３がそれぞれ移動することによって変速する。よって、ベルト式無段変速機１１０は、その構造上プライマリシャフト５１及びセカンダリシャフト６１が回転していないと変速できない。よって、車輪１８０が回転していない場合、ベルト式無段変速機１１０は変速できない。

このため、例えば、ベルト式無段変速機１１０は、変速比が最小値の状態で車両１００が停止すると、次に車両１００が走行しはじめるときに、変速比を最小値であるため、車両１００の発進が困難となる。また、車両１００が走行し、車輪１８０が回転しないと、ベルト式無段変速機１１０は変速比を最大値側へ変更できない。このように、ベルト式無段変速機１１０は、変速比が最小値の状態で車両１００が停止すると、ベルト式無段変速機１１０の変速比が最小値に設定されているために車両１００の走行に不具合が生じるおそれがある。

よって、車両１００が停止する際は、ベルト式無段変速機１１０は通常、車両１００が停止する前に変速比を最大値側に設定しておく必要がある。しかしながら、通常とは異なって、比較的短時間に車両１００が減速される場合、いわゆる急制動時には、制動が始まってから車両１００が停止するまでの時間が通常の場合よりも短くなる。

このように、車両１００が急制動中は、ベルト式無段変速機１１０は、変速比を最小値から最大値側へ設定するのに許される時間が比較的短い。よって、ベルト式無段変速機１１０は、車両１００が急制動中は特に、車両１００が停止する前に変速比を最大値側へ設定することが困難になるおそれがある。これにより、ベルト式無段変速機１１０は、車両１００が急制動中は特に、次に車両１００が走行しはじめる際に車両１００の走行に不具合が生じるおそれがある。

そこで、本実施形態のベルト式無段変速機１１０は、以下に記す構成と制御手順とを備えることによって、次に車両１００が走行しはじめる際に車両１００の走行に不具合が生じるおそれを抑制する。ベルト式無段変速機１１０は、図１に示す車速センサＤ０１と、加速度センサＤ０２と、変速比センサＤ０３と、図２に示す作動油流量センサＤ０４と、ＥＣＵ４０に組み込まれて構成される変速機制御装置２０とを備える。

車速センサＤ０１は、例えばドライブシャフト１７０に設けられる。車速センサＤ０１は、車両１００の車速を検出する。車速センサＤ０１は、ＥＣＵ４０と電気的に接続される。これにより、ＥＣＵ４０は車速センサＤ０１から車両１００の速度を取得する。

加速度センサＤ０２は、車両１００の加速度を検出する。加速度センサＤ０２の設置場所は、車両１００の走行方向に車両１００と共に移動する部分であればよい。加速度センサＤ０２は、ＥＣＵ４０と電気的に接続される。これにより、ＥＣＵ４０は加速度センサＤ０２から車両１００の加速度を取得する。

変速比センサＤ０３は、入力側回転速度センサＤ０３ａと、出力側回転速度センサＤ０３ｂとを含んで構成される。入力側回転速度センサＤ０３ａは、プライマリシャフト５１に設けられて、プライマリシャフト５１の回転速度を検出する。出力側回転速度センサＤ０３ｂは、セカンダリシャフト６１に設けられて、セカンダリシャフト６１の回転速度を検出する。入力側回転速度センサＤ０３ａ及び出力側回転速度センサＤ０３ｂは、ＥＣＵ４０と電気的に接続される。これにより、ＥＣＵ４０は、変速比センサＤ０３からベルト式無段変速機１１０の現在の変速比を取得する。

図２に示す作動油流量センサＤ０４は、変速比制御側レギュレータＯＲａとプライマリプーリ油圧室５４との間の第１油路ＯＬ０１に設けられる。作動油流量センサＤ０４は、プライマリプーリ油圧室５４へ導かれる作動油の流量を検出する。作動油流量センサＤ０４は、ＥＣＵ４０と電気的に接続される。これにより、ＥＣＵ４０は作動油流量センサＤ０４からプライマリプーリ油圧室５４へ導かれる作動油の流量を取得する。

図５は、本実施形態に係る変速機制御装置の構成を示す概念図である。ＥＣＵ４０は、図１に示す内燃機関１２０、図２に示す変速比制御側レギュレータＯＲａ、閉じ込み制御側レギュレータＯＲｂ等と電気的に接続され、これら内燃機関１２０、変速比制御側レギュレータＯＲａ、閉じ込み制御側レギュレータＯＲｂ等の制御対象の動作を制御する。

ＥＣＵ４０は、例えば、内燃機関１２０のインジェクタ、点火プラグ、電子スロットル弁の開度を調節するアクチュエータ等とも電気的に接続される。これにより、ＥＣＵ４０は、インジェクタの燃料噴射量及び燃料噴射時期、点火プラグの点火時期、電子スロットル弁の開度等を制御する。つまり、ＥＣＵ４０は、インジェクタ、点火プラグ、電子スロットル弁等を制御することにより、内燃機関１２０から取り出されるトルクを制御する。

また、ＥＣＵ４０は、図１に示す車速センサＤ０１、加速度センサＤ０２、変速比センサＤ０３、図２に示す作動油流量センサＤ０４、その他にも内燃機関１２０の各検出手段類に電気的に接続され、これらの検出手段から各種の情報を取得する。

図５に示すように、変速機制御装置２０は、ＥＣＵ４０の中央演算装置Ｅｐに組み込まれて構成されている。ＥＣＵ４０は、中央演算装置Ｅｐと、記憶手段としての記憶部Ｅｍと、入力ポートＩＮｐ及び出力ポートＯＵＴｐと、入力インターフェースＩＦｉｎ及び出力インターフェースＩＦｏｕｔとから構成される。なお、ＥＣＵ４０とは別個に、変速機制御装置２０を用意し、これをＥＣＵ４０に接続してもよい。

変速機制御装置２０は、情報取得部２１と、比較判定部２２と、演算部２３と、変速比制御部２４と、閉じ込み制御部２５と、不具合情報取扱部と、を含んで構成される。情報取得部２１は、車速センサＤ０１、加速度センサＤ０２、変速比センサＤ０３、図２に示す作動油流量センサＤ０４等の検出手段が検出した結果、後述する記憶部Ｅｍに格納された情報、後述する機関制御部２７が有する情報、等を取得する。

比較判定部２２は、情報取得部２１が各検出手段から得た数値や記憶部Ｅｍから取得した数値を比較する。演算部２３は、情報取得部２１が取得した数値に対して演算を行う。演算部２３は、例えば、中央演算装置Ｅｐが有するカウンタに対して加算等の演算を行う。

変速比制御部２４は、プライマリシャフト５１の回転速度が、目標とする回転速度になるように、ベルト式無段変速機１１０の変速比を制御する。閉じ込み制御部２５は、図２に示す作動油閉じ込み装置１０の動作を制御する。不具合発生時特別制御部２６は、作動油閉じ込み装置１０に生じた不具合を記憶部Ｅｍに記憶したり、車両１００の運転者に不具合が生じた旨を伝えたりする。

中央演算装置Ｅｐは、変速機制御装置２０に加えて、機関制御部２７を有する。機関制御部２７は、内燃機関１２０の運転制御を行う。中央演算装置Ｅｐと記憶部Ｅｍとは、バスＢｃとにより接続される。中央演算装置Ｅｐと入力ポートＩＮｐとは、バスＢａとにより接続される。中央演算装置Ｅｐと出力ポートＯＵＴｐとは、バスＢｂとにより接続される。

変速機制御装置２０の情報取得部２１は、機関制御部２７が有する内燃機関１２０の運転制御データを取得し、これを利用する。また、変速機制御装置２０は、ベルト式無段変速機１１０の変速比を制御する手順を、機関制御部２７があらかじめ備えている内燃機関１２０の運転制御ルーチンに割り込ませてもよい。

入力ポートＩＮｐには、入力インターフェースＩＦｉｎが接続されている。入力インターフェースＩＦｉｎには、車速センサＤ０１、加速度センサＤ０２、変速比センサＤ０３、図２に示す作動油流量センサＤ０４、その他各種検出手段が接続されている。

これらの各種検出手段から出力される信号は、入力インターフェースＩＦｉｎ内のアナログ／デジタルコンバータＡＤＣやディジタル入力バッファＤＩＢにより、中央演算装置Ｅｐが利用できる信号に変換されて入力ポートＩＮｐへ送られる。これにより、中央演算装置Ｅｐは、ベルト式無段変速機１１０の変速比の制御や、内燃機関１２０の制御に必要な情報を取得できる。

出力ポートＯＵＴｐには、出力インターフェースＩＦｏｕｔが接続されている。出力インターフェースＩＦｏｕｔには、変速比制御側レギュレータＯＲａ、閉じ込み制御側レギュレータＯＲｂが接続される。また、出力インターフェースＩＦｏｕｔには、内燃機関１２０のインジェクタ、点火プラグ、電子スロットル弁のアクチュエータ、その他内燃機関１２０における制御対象が接続されている。

出力インターフェースＩＦｏｕｔは、制御回路ＩＦｏｕｔａ、制御回路ＩＦｏｕｔｂ、制御回路ＩＦｏｕｔｃ等を備えており、中央演算装置Ｅｐで演算された制御信号に基づき、前記制御対象を動作させる。このような構成により、前記検出手段からの出力信号に基づき、ＥＣＵ４０の中央演算装置Ｅｐは、変速比制御側レギュレータＯＲａ、閉じ込み制御側レギュレータＯＲｂ、インジェクタ、点火プラグ、電子スロットル弁を制御して、ベルト式無段変速機１１０の変速比及び内燃機関１２０の出力を制御する。

記憶部Ｅｍには、ベルト式無段変速機１１０の変速比を制御する手順を含むコンピュータプログラムや制御データマップが格納されている。記憶部Ｅｍは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成できる。

上記コンピュータプログラムは、中央演算装置Ｅｐへ既に記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、ベルト式無段変速機１１０の変速比を制御する手順を実現できるものであってもよい。また、この変速機制御装置２０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、同等の機能を実現するものであってもよい。

図６は、急制動中に作動油閉じ込み装置を制御する手順を示すフローチャートである。以下に示す手順は、車両１００が急制動する際に変速機制御装置２０が実行する手順である。

ステップＳＴ１０１で、情報取得部２１は、例えば、加速度センサＤ０２から車両１００の加速度Ａｃを取得する。ここで、変速機制御装置２０は、例えば、以下の手順によって車速センサＤ０１から加速度Ａｃを取得してもよい。

まず、情報取得部２１は、車速センサＤ０１から車速を取得する。ここで、前記車速は、記憶部Ｅｍに記憶される。次に、情報取得部２１は、車速センサＤ０１から最新の車速を取得する。次に、情報取得部２１は、記憶部Ｅｍから以前の車速を取得する。次に、演算部２３は、最新の車速と以前の車速との差と、経過時間とに基づいて、車両の加速度Ａｃを算出する。

次に、ステップＳＴ１０２で、比較判定部２２は、加速度Ａｃに基づいて、車両１００が急制動中であるか否かを判定する。具体的には、比較判定部２２は、ステップＳＴ１０２で情報取得部２１が取得した加速度Ａｃと所定値とを比較して車両１００が急制動中であるか否かを判定する。なお、前記所定値とは、車両１００が急制動中と判定できる範囲の値であって、例えば０．２〜０．３Ｇである。

車両１００が急制動中であると判定されない場合（ステップＳＴ１０２、Ｎｏ）、車両１００が急制動中であると判定されるまで、変速機制御装置２０は、ステップＳＴ１０１の内容とステップＳＴ１０２の内容とを繰り返し実行する。

車両１００が急制動中であると判定されると（ステップＳＴ１０２、Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１０３で、閉じ込み制御部２５は、ピストン１４に最大の油圧を付与する。つまり、閉じ込み制御部２５は、閉じ込み制御側レギュレータＯＲｂを制御して、ピストン動作用油圧室に作動油を供給して、最大の油圧Ｐｃｖをピストン１４に付与する。これにより、油圧Ｐｃｖと受圧面積Ａｐとの積が最大になり、ピストン１４は、最大の力で弁体１３をシール部１２から離れる方向に押す。

なお、作動油閉じ込み装置１０は、作動油の油圧によって、プライマリプーリ油圧室５４の閉じ込み状態と開放状態とを切り替える構成に限定されない。作動油閉じ込み装置１０は、例えば電力によって、プライマリプーリ油圧室５４の閉じ込み状態と開放状態とを切り替える構成でもよい。この場合、例えば、ピストン１４は、アクチュエータによって駆動される。

この場合、閉じ込み制御部２５は、ピストン１４を駆動するアクチュエータに最大の電力を付与する。これにより、油圧Ｐｃｖと受圧面積Ａｐとの積が最大になり、ピストン１４は、最大の力で弁体１３をシール部１２から離れる方向に押す。

ここで、変速機制御装置２０は、変数としてカウントＮを有する。カウントＮは、ステップＳＴ１０３で、閉じ込み制御部２５がピストン１４に対して最大の油圧を付与した回数を示す変数である。ステップＳＴ１０４で、演算部２３は、カウントＮに対して１を加算する。

次に、ステップＳＴ１０５で、比較判定部２２は、カウントＮが所定値ａ以下であるか否かを判定する。ここで、所定値ａとは、車両１００が急制動中に、閉じ込み制御部２５がピストン１４に対して最大の油圧を付与する上限の回数である。所定値ａは、例えば、３〜５に設定される。

より具体的には、所定値ａは、以下に記す方法によって求められる。まず、車両１００の急制動が始まってから車両１００が停止するまでに要する時間から、プライマリプーリ油圧室５４内に最大の油圧が付与されて変速比が最大値になるまでプライマリ可動シーブ５３が移動するのに要する時間を減算する。所定値ａは、上述の減算の結果である残りの時間内にピストン１４が弁体１３に力を与えられる回数となる。

カウントＮが所定値ａ以下である場合（ステップＳＴ１０５、Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１０６で、情報取得部２１は、変速比センサＤ０３から変速比の変化量である変速比変化量Δγを取得する。具体的には、まず、情報取得部２１は、変速比センサＤ０３から変速比を取得する。ここで、前記変速比は、記憶部Ｅｍに記憶される。次に、情報取得部２１は、変速比センサＤ０３から最新の変速比を取得する。次に、情報取得部２１は、記憶部Ｅｍから以前の変速比変化量Δγとする。

次に、ステップＳＴ１０７で、比較判定部２２は、変速比変化量Δγが０ではないか否かを判定する。変速比変化量Δγが０ではない場合（ステップＳＴ１０７、Ｙｅｓ）、比較判定部２２は、変速比が変化したためプライマリプーリ油圧室５４が開放状態となったと判定する。つまり、ステップＳＴ１０６とステップＳＴ１０７は、プライマリプーリ油圧室５４が開放状態となったか否かを判定するための手順である。よって、比較判定部２２は、例えば、以下に記す手順によってプライマリプーリ油圧室５４が開放状態となったか否かを判定してもよい。

まず、情報取得部２１は、作動油流量センサＤ０４からプライマリプーリ油圧室５４に導かれた作動油の流量である作動油流量Ｑｏを取得する。次に、比較判定部２２は、作動油流量Ｑｏが０ではないか否かを判定する。作動油流量Ｑｏが０ではない場合、比較判定部２２は、プライマリプーリ油圧室５４に作動油が導かれたためプライマリプーリ油圧室５４が開放状態となったと判定する。

プライマリプーリ油圧室５４が開放状態になったと判定されると（ステップＳＴ１０７、Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１０９で、演算部２３はカウントＮをクリアする。次に、変速機制御装置２０は、上記の手順を繰り返し実行する。プライマリプーリ油圧室５４が開放状態になっていないと判定されると（ステップＳＴ１０７、Ｎｏ）、変速機制御装置２０はステップＳＴ１０３に戻り、閉じ込み制御部２５は、ピストン１４に再度最大の油圧を付与する。次に、ステップＳＴ１０４で、演算部２３は、カウントＮに１を加算する。次に、ステップＳＴ１０５で、比較判定部２２は、カウントＮが所定値ａ以下であるか否かを判定する。

カウントＮが所定値ａ以下である場合（ステップＳＴ１０５、Ｙｅｓ）、変速機制御装置２０は、ステップＳＴ１０６及びステップＳＴ１０７で、プライマリプーリ油圧室５４が開放状態であるか否かを判定する。ここで、プライマリプーリ油圧室５４が開放状態ではない場合（ステップＳＴ１０７、Ｎｏ）、変速機制御装置２０は、再度、ステップＳＴ１０３以降の手順を実行する。

ここで、ステップＳＴ１０３〜ステップＳＴ１０７の手順を繰り返すと、カウントＮは次第に大きくなる。カウントＮが所定値ａよりも大きくなると（ステップＳＴ１０５、Ｎｏ）、ステップＳＴ１０８で、不具合発生時特別制御部２６は、作動油閉じ込み装置１０に生じた不具合の情報を記憶部Ｅｍに記憶する。なお、作動油閉じ込み装置１０に生じた不具合を、ここでは開閉不具合という。

また、不具合発生時特別制御部２６は、作動油閉じ込み装置１０に生じた開閉不具合の情報を車両１００の運転者が確認できる部位に設けられる表示手段としての表示部に表示すると好ましい。これにより、不具合発生時特別制御部２６は、作動油閉じ込み装置１０に開閉不具合が生じた旨を車両１００の運転者に伝えられる。また、不具合発生時特別制御部２６は、音声により、作動油閉じ込み装置１０に開閉不具合が生じた旨を車両１００の運転者に伝えてもよい。

変速機制御装置２０は、上記手順を実行することにより、車両１００が急制動中に、ピストン１４に最大の油圧を付与する。よって、変速機制御装置２０は、急制動中により確実にプライマリプーリ油圧室５４を開放状態にできる。上述したように、ベルト式無段変速機１１０は、車両１００が停止すると変速できない。よって、変速機制御装置２０は、より確実にプライマリプーリ油圧室５４を開放状態にすることにより、車両１００の走行、特に車両１００の発進に不具合が生じるおそれを抑制できる。

ここで、変速機制御装置２０は、ステップＳＴ１０５で、ピストン１４に対して最大の油圧を付与した回数が所定値ａを超えた場合に、それ以降、ピストン１４に対して最大の油圧を付与しない。以下にその理由を説明する。

車両１００が急減速中に、閉じ込み制御部２５がピストン１４に対して最大の油圧を所定値ａ回付与した時点で、車両１００は停止状態となる。よって、ピストン１４に対して最大の油圧を付与した回数が所定値ａを超えた時点で、ベルト式無段変速機１１０は変速するための動力を失う。このため、変速機制御装置２０は、ステップＳＴ１０５で、ピストン１４に対して最大の油圧を付与した回数が所定値ａを超えた場合に、それ以降、ピストン１４に対して最大の油圧を付与しない。これにより、変速機制御装置２０は、オイルポンプＯＰが消費する動力の増大を抑制できる。

ここで、変速機制御装置２０は、仮にプライマリプーリ油圧室５４が開放状態であってもピストン１４に油圧を付与するが、本実施形態ではこれに限定されない。変速機制御装置２０は、例えば、ステップＳＴ１０２で車両１００が急制動中である（ステップＳＴ１０２、Ｙｅｓ）と判定された後であって、ステップＳＴ１０３よりも以前に、プライマリプーリ油圧室５４が閉じ込み状態であるか否かを判定する手順を実行してもよい。変速機制御装置２０は、プライマリプーリ油圧室５４が閉じ込み状態である場合に、ステップＳＴ１０３以降の手順を実行する。

これにより、変速機制御装置２０は、プライマリプーリ油圧室５４が開放状態であるのにもかかわらず、ピストン１４が動作することを抑制できる。これにより、変速機制御装置２０は、オイルポンプＯＰが消費する動力の増大を抑制できる。但し、これにより、車両１００が急制動中であると判定してから、ピストン１４に最大の油圧を付与するまでに変速機制御装置２０が処理する手順が増える。よって、変速機制御装置２０は、車両１００が急制動中であると判定してから、ピストン１４に最大の油圧を付与するまでに要する時間が増加する。

ここで、ベルト式無段変速機１１０では、車両１００が急制動中はオイルポンプＯＰが消費する動力の増大を抑制することよりも、より確実に変速比を最大側に設定することの方が重要である。よって、本実施形態では、変速機制御装置２０は、プライマリプーリ油圧室５４の開閉状態を問わず、車両１００が急制動中はピストン１４に最大の油圧を付与する。これにより、変速機制御装置２０は、車両１００の走行、特に車両１００の発進に不具合が生じるおそれをより確実に抑制する。

図７は、急制動中に作動油閉じ込み装置を制御する他の手順を示すフローチャートである。なお、変速機制御装置２０は、上述の手順に限定されず、以下、図７に示す手順を実行してもよい。図７に示すステップＳＴ１０１〜ステップＳＴ１０９の手順は、図６に示すステップＳＴ１０１〜ステップＳＴ１０９の手順と、それぞれの内容は同じである。よって、それぞれの手順の内容の説明は省略する。

変速機制御装置２０は、図６に示す手順を実行する場合は、ステップＳＴ１０６及びステップＳＴ１０７でプライマリプーリ油圧室５４が開放状態であるか否かを判定する前に、ステップＳＴ１０４及びステップＳＴ１０５でピストン１４に最大の油圧を付与した回数を判定する。

変速機制御装置２０が図７に示す手順を実行する場合、変速機制御装置２０は、まず、プライマリプーリ油圧室５４が開放状態であるか否かを判定し、プライマリプーリ油圧室５４が開放状態ではない場合（ステップＳＴ１０７、Ｎｏ）のみ、ステップＳＴ１０７で演算部２３がカウントＮに対して演算を行う。

ここで、通常は、ピストン１４に最大の油圧が付与された際に、プライマリプーリ油圧室５４が開放状態になる可能性と、プライマリプーリ油圧室５４が閉じ込み状態を維持する可能性とでは、プライマリプーリ油圧室５４が開放状態になる可能性の方が高い。つまり、ステップＳＴ１０７では、比較判定部２２は、肯定の判定を下す可能性が高い。

よって、比較判定部２２がステップＳＴ１０７で否定の判定を下した場合にのみ、ステップＳＴ１０４及びステップＳＴ１０５を実行することにより、変速機制御装置２０は、長期的にみて実行する手順の数を低減できる。

図８は、急制動中に作動油閉じ込み装置を制御する他の手順を示すフローチャートである。なお、変速機制御装置２０は、上述の手順に限定されず、以下、図８に示す手順を実行してもよい。変速機制御装置２０は、図６に示す手順のステップＳＴ１０４に代えて図８に示すステップＳＴ２０４の手順を実行し、図６に示す手順のステップＳＴ１０５に代えて図８に示すステップＳＴ２０５の手順を実行する。

変速機制御装置２０は、図６に示す手順を実行する場合、カウントＮに基づいてピストン１４に最大の油圧を付与する回数の上限が設定された。変速機制御装置２０は、図８に示す手順を実行する場合、車両１００の車速Ｃｖに基づいてピストン１４に最大の油圧を付与する回数の上限が設定される。

ステップＳＴ１０３で、閉じ込み制御部２５がピストン１４に最大の油圧を付与すると、次に、ステップＳＴ２０４で、情報取得部２１は、車速センサＤ０１から、車両１００の車速Ｃｖを取得する。次に、ステップＳＴ２０５で、比較判定部２２は、車速Ｃｖが０ではないか否かを判定する。車速Ｃｖが０ではない場合（ステップＳＴ２０５、Ｙｅｓ）、変速機制御装置２０は、ステップＳＴ１０６の内容を実行する。車速Ｃｖが０である場合（ステップＳＴ２０５、Ｎｏ）、変速機制御装置２０は、ステップＳＴ１０８の内容を実行する。

変速機制御装置２０は、ステップＳＴ２０５で車両１００が停止状態であるか否かを判定する。車両１００が停止状態である場合、ベルト式無段変速機１１０は変速するための動力を失う。このため、変速機制御装置２０は、ステップＳＴ２０５で、車両１００が停止状態であると判定された場合に、それ以降、ピストン１４に対して最大の油圧を付与しない。これにより、変速機制御装置２０は、オイルポンプＯＰが消費する動力の増大を抑制できる。

図９は、不具合発生時に作動油閉じ込み装置を制御する手順を示すフローチャートである。以下に示す手順は、車両１００に不具合が生じた際に変速機制御装置２０が実行する手順である。ここでの不具合とは、各種検出手段の読み取り不良や、ベルト式無段変速機１１０や内燃機関１２０等に生じた機械的な不具合をいう。また、以下車両に生じた不具合を車両不具合という。なお、車両不具合には、作動油閉じ込み装置１０に生じる開閉不具合も含まれる。

ステップＳＴ３０１で、情報取得部２１は、記憶部Ｅｍから車両１００に車両不具合が生じているか否かの情報である車両状態情報を取得する。ここで、変速機制御装置２０は、あらかじめ車両１００に車両不具合が生じているか否かを判定する手順によって車両状態情報が生成されて、前記車両状態情報が記憶部Ｅｍに記憶されている。以下に、車両１００に車両不具合が生じているか否かを判定する手順の一例を説明する。

例えば、まず、情報取得部２１は、車速センサＤ０１から現在の車速を取得する。次に、再度、情報取得部２１は、車速センサＤ０１から最新の車速を取得する。次に、演算部２３は、最新の車速から以前の車速を減算し、演算後の値を以前の車速を取得した時から最新の車速を取得した時までに経過した時間で除算する。この結果が、車両１００の加速度となる。

次に、情報取得部２１は、加速度センサＤ０２から車両１００の現在の加速度を取得する。比較判定部２２は、演算部２３が算出した車両１００の加速度と、情報取得部２１が加速度センサＤ０２から取得した車両１００の加速度とを比較する。ここで、演算部２３が算出した車両１００の加速度と、情報取得部２１が加速度センサＤ０２から取得した車両１００の加速度との間に許容範囲以上の差がある場合、比較判定部２２は、車速センサＤ０１と加速度センサＤ０２とのうち、少なくともどちらか一方に車両不具合が生じていると判断する。

また、例えば、情報取得部２１は、変速比センサＤ０３から現在の変速比を取得する。次に、再度、情報取得部２１は、変速比センサＤ０３から最新の変速比を取得する。次に、演算部２３は、最新の変速比から以前の変速比を減算する。この結果が、変速比の変化量となる。

次に、情報取得部２１は、作動油流量センサＤ０４から、プライマリプーリ油圧室５４に導かれた作動油の流量を検出する。次に、演算部２３は、プライマリプーリ油圧室５４に導かれた作動油の流量に基づいて、現在のプライマリプーリ油圧室５４の容積を算出し、これの結果に基づいて、演算部２３は、変速比の変化量を算出する。

次に、比較判定部２２は、変速比センサＤ０３が検出した結果から算出された変速比の変化量と、作動油流量センサＤ０４が検出した結果から算出された変速比の変化量とを比較する。ここで、変速比センサＤ０３が検出した結果から算出された変速比の変化量と、作動油流量センサＤ０４が検出した結果から算出された変速比の変化量との間に許容範囲以上の差がある場合、比較判定部２２は、変速比センサＤ０３と作動油流量センサＤ０４とのうち、少なくともどちらか一方に車両不具合が生じていると判断する。

以上の２つの例が、各種検出手段に車両不具合が生じた場合の一例である。この他にも、比較判定部２２は、例えば、内燃機関１２０を冷却する冷却水の温度が想定される範囲を逸脱する場合や、ベルト式無段変速機１１０の作動油の温度が想定される範囲を逸脱する場合等も、車両１００に車両不具合があるか判定する。このようにして、変速機制御装置２０は、あらかじめ車両状態情報を生成する。

次に、ステップＳＴ３０２で、比較判定部２２は、車両状態情報に基づいて、車両１００に不具合があるか否かを判定する。車両１００に車両不具合がないと判定されると（ステップＳＴ３０２、Ｎｏ）、変速機制御装置２０は、車両１００に車両不具合が発生するまでステップＳＴ３０１の内容とステップＳＴ３０２の内容とを繰り返し実行する。

車両１００に車両不具合があると判定されると（ステップＳＴ３０２、Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３０３で、情報取得部２１は、プライマリプーリ油圧室５４が閉じ込み状態であるか開放状態であるかの情報である開閉情報を記憶部Ｅｍから取得する。次にステップＳＴ３０４で、比較判定部２２は、ステップＳＴ３０３で情報取得部２１が取得した開閉情報に基づいてプライマリプーリ油圧室５４が開放状態であるか否かを判定する。

なお、記憶部Ｅｍに開閉情報が記憶されていない場合、比較判定部２２は、作動油流量センサＤ０４が検出したプライマリプーリ油圧室５４に導かれる作動油の流量に基づいてプライマリプーリ油圧室５４が開放状態であるか否かを判定してもよい。例えば、プライマリプーリ油圧室５４に導かれる作動油の流量が０の場合、比較判定部２２は、プライマリプーリ油圧室５４が閉じ込み状態であると判定する。

なお、記憶部Ｅｍに開閉情報が記憶されていない場合、比較判定部２２は、変速比センサＤ０３が取得した変速比の変化に基づいてプライマリプーリ油圧室５４が開放状態であるか否かを判定してもよい。例えば、変速比に変化がない場合、つまり変速比が固定されている場合、比較判定部２２は、プライマリプーリ油圧室５４が閉じ込み状態であると判定する。

但し、変速比が固定されている場合であっても、プライマリプーリ油圧室５４が必ずしも閉じ込み状態であるとは限らない。よって、比較判定部２２は、プライマリプーリ油圧室５４に導かれる作動油の流量と、変速比の変化との両方に基づいて、プライマリプーリ油圧室５４が開放状態であるか否かを判定した方がより正確にプライマリプーリ油圧室５４の開閉状態を判定できる。

プライマリプーリ油圧室５４が閉じ込み状態である場合（ステップＳＴ３０４、Ｙｅｓ）、閉じ込み制御部２５は、プライマリプーリ油圧室５４を開放状態にする。具体的には、閉じ込み制御部２５は、閉じ込み制御側レギュレータＯＲｂを制御して、油圧Ｐｃｖと受圧面積Ａｐとの積が、油圧Ｐｓとシール部面積Ａｃｖとの積にスプリング力Ｆｓｐを加えた値よりも大きくなるように、油圧Ｐｃｖを調節する。これにより、プライマリプーリ油圧室５４は、開放状態となる。

このように、変速機制御装置２０は、車両１００に車両不具合が生じた場合、予期しない事態に備えてプライマリプーリ油圧室５４を開放状態にする。これは、車両１００に車両不具合が生じた際は、内燃機関１２０の燃料の消費量の低減よりも、車両１００の走行の維持や、車両１００及び車両１００を運転する運転者の安全を優先するためである。

例えば、車両１００に生じた車両不具合により、車両１００が停止したとする。このとき、プライマリプーリ油圧室５４が閉じ込み状態であって、変速比が最大値に設定されていないと、仮に、前記車両不具合が解消したとしても、変速比が最大値に設定されていないため、車両１００の走行、特に発進に不具合が生じるおそれがある。

しかし、変速機制御装置２０は、車両１００に車両不具合が生じた場合、プライマリプーリ油圧室５４を開放状態にする。よって、変速機制御装置２０は、前記車両不具合によって仮に車両１００が停止したとしても、車両１００が停止する前に、変速比を最大値に設定できる。これにより、変速機制御装置２０は、車両１００の走行、特に発進に不具合が生じるおそれを抑制できる。

次に、変速機制御装置２０は、ステップＳＴ３０５の内容を実行する。ここで、プライマリプーリ油圧室５４が閉じ込み状態ではない場合（ステップＳＴ３０４、Ｎｏ）、変速機制御装置２０は、ステップＳＴ３０５を省略し、ステップＳＴ３０６の内容を実行する。以下にステップＳＴ３０６で、変速機制御装置２０が実行する手順を説明する。

ステップＳＴ３０６で、不具合発生時特別制御部２６は、車両１００に車両不具合が生じた場合の特別な制御を実行する。ここで、車両１００に車両不具合が生じた場合の特別な制御の一例を説明する。例えば、不具合発生時特別制御部２６は、ベルト式無段変速機１１０の制御に必要な値を検出する検出手段に不具合が生じた場合や、ベルト式無段変速機１１０自体に不具合が生じた場合は、ベルト式無段変速機１１０の変速比の変化の幅を規制する。

また、例えば、不具合発生時特別制御部２６は、加速度センサＤ０２に不具合が生じた場合は、車速センサＤ０１が検出した車速から算出される加速度を代用する等の制御を行う。

次に、ステップＳＴ３０７で、不具合発生時特別制御部２６は、車両不具合が解消するまでの間、プライマリプーリ油圧室５４の閉じ込み状態への切り替えを禁止する。このように、変速機制御装置２０は、車両１００に車両不具合が生じた際は、内燃機関１２０の燃料の消費量の低減よりも、車両１００の走行の維持や、車両１００及び車両１００を運転する運転者の安全を優先する。これにより、変速機制御装置２０は、車両１００の走行、特に発進に不具合が生じるおそれを好適に抑制できる。

次に、ステップＳＴ３０８で、不具合発生時特別制御部２６は、車両１００に生じた車両不具合の情報を記憶部Ｅｍに記憶する。また、不具合発生時特別制御部２６は、車両１００に生じた車両不具合の情報を車両１００の運転者が確認できる部位に設けられる表示手段としての表示部に表示すると好ましい。これにより、不具合発生時特別制御部２６は、車両１００に車両不具合が生じた旨を車両１００の運転者に伝えられる。また、不具合発生時特別制御部２６は、音声により、車両１００に車両不具合が生じた旨を車両１００の運転者に伝えてもよい。

ここで、変速機制御装置２０は、通常とは異なる場合、例えば、車両１００が急制動中や、車両１００に車両不具合が生じた場合、少なくとも、プライマリプーリ油圧室５４を必ず開放状態にすればよい。これにより、変速機制御装置２０は、例えば、変速比が最大値に設定されないまま車両１００が停止することによる、車両１００の走行、特に車両１００の発進の不具合の発生を抑制できる。

また、変速機制御装置２０は、車両１００が急制動中の場合は、ピストン１４に最大の油圧を付与することによって、より迅速にプライマリプーリ油圧室５４を開放状態にできる。これにより、変速機制御装置２０は、車両１００の走行、特に発進に不具合が生じるおそれを抑制できる。

また、変速機制御装置２０は、車両１００に車両不具合が生じた場合は、プライマリプーリ油圧室５４を開放状態とした後のプライマリプーリ油圧室５４の閉じ込み状態への切り替えを禁止する。これにより、変速機制御装置２０は、車両１００の走行に不具合が生じるおそれを抑制できる。また、変速機制御装置２０は、車両１００及び車両１００を運転する運転者の安全をより確実に確保できる。

以上のように、本発明に係るベルト式無段変速機は作動油閉じ込み装置を備えるベルト式無段変速機及び前記ベルト式無段変速機を制御する変速機制御装置に適しており、特に、車両の走行に不具合が生じるおそれを抑制することに適している。

本実施形態に係るベルト式無段変速機を備えた車両の動力伝達部分における全体の構成を示す模式図である。 本実施形態に係るプライマリプーリを示す断面図である。 プライマリプーリ油圧室が閉じ込み状態での作動油閉じ込み装置を拡大して示す断面図である。 プライマリプーリ油圧室が開放状態での作動油閉じ込み装置を拡大して示す断面図である。 本実施形態に係る変速機制御装置の構成を示す概念図である。 急制動中に作動油閉じ込み装置を制御する手順を示すフローチャートである。 急制動中に作動油閉じ込み装置を制御する他の手順を示すフローチャートである。 急制動中に作動油閉じ込み装置を制御する他の手順を示すフローチャートである。 不具合発生時に作動油閉じ込み装置を制御する手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 作動油閉じ込み装置
１１ ピストン動作用油圧室
１２ シール部
１２ａ テーパ面
１２ｂ 開口
１３ 弁体
１４ ピストン
１４ａ 受圧面
１４ｂ 棒状部
１５ スプリング
２０ 変速機制御装置
２１ 情報取得部
２２ 比較判定部
２３ 演算部
２４ 変速比制御部
２５ 閉じ込み制御部
２６ 不具合発生時特別制御部
２７ 機関制御部
４０ ＥＣＵ
５０ プライマリプーリ
５１ プライマリシャフト
５２ プライマリ固定シーブ
５３ プライマリ可動シーブ
５４ プライマリプーリ油圧室
５５ スプライン
５６ プライマリ隔壁
６０ セカンダリプーリ
６１ セカンダリシャフト
６２ セカンダリ固定シーブ
６３ セカンダリ可動シーブ
８０ ベルト
８１〜８４ 軸受
１００ 車両
１１０ ベルト式無段変速機
１２０ 内燃機関
１２１ クランクシャフト
１３０ トルクコンバータ
１３１ インプットシャフト
１４０ 前後進切換機構
１５０ 減速装置
１５１ ファイナルドライブピニオン
１６０ 差動装置
１６１ リングギア
１７０ ドライブシャフト
１８０ 車輪
Ｄ０１ 車速センサ
Ｄ０２ 加速度センサ
Ｄ０３ 変速比センサ
Ｄ０４ 作動油流量センサ
ＡＤＣ アナログ／デジタルコンバータ
Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ バス
ＤＩＢ ディジタル入力バッファ
Ｅｍ 記憶部
Ｅｐ 中央演算装置
ＩＦｉｎ 入力インターフェース
ＩＦｏｕｔ 出力インターフェース
ＩＦｏｕｔａ〜ＩＦｏｕｔｃ 制御回路
ＩＮｐ 入力ポート
ＯＬ０１ 第１油路
ＯＬ０１ａ 軸方向油路
ＯＬ０１ｂ 径方向油路
ＯＬ０２ 第２油路
ＯＬ０２ａ 軸方向油路
ＯＬ０２ｂ 径方向油路
ＯＰ オイルポンプ
ＯＲａ 変速比制御側レギュレータ
ＯＲｂ 閉じ込み制御側レギュレータ
ＯＴ オイルタンク
ＯＵＴｐ 出力ポート
ＲＬ 回転軸
ａ 所定値
Ａｃｖ シール部面積
Ａｃ 加速度
Ａｐ 受圧面積
Ｃｖ 車速
Ｎ カウント
Ｆｓｐ スプリング力
Ｐｃｖ 油圧
Ｐｓ 油圧
Ｑｏ 作動油流量

Claims (8)

1. 動力発生手段から取り出された回転が入力されて回転軸を軸として回転するシャフトと、
   前記シャフトに連結されて前記回転軸を軸として回転する固定シーブと、
   前記固定シーブと対向して前記シャフトに設けられて前記回転軸方向に前記シャフト上を移動する可動シーブと、
   前記シャフトに設けられて、前記可動シーブに対して作動油の圧力によって前記回転軸方向の力を与えるプーリ油圧室と、
   前記動力発生手段が搭載される車両が急制動中である場合、または、前記車両に車両不具合が生じた場合に、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出を許可する作動油閉じ込み手段と、
   を備え、
   前記作動油閉じ込み手段は、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出の許可と禁止とを切り替える弁体を備え、前記車両が急制動中である場合に、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態から、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態へと切り替えるための力が前記弁体に付与される回数が、所定の回数に達するまで、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態から、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態へと切り替えるための力が前記弁体に付与されることを特徴とするベルト式無段変速機。
2. 前記作動油閉じ込み手段は、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出の許可と禁止とを切り替える弁体を備え、前記車両が急制動中である場合に、前記弁体に最も大きな力が付与されて前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態から、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態へと切り替えることを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
3. 前記作動油閉じ込み手段は、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出の許可と禁止とを切り替える弁体を備え、前記車両が急制動中である場合に、前記車両の急制動が始まってから前記車両の車速が０になるまでの間、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態から、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態へと切り替えるための力が前記弁体に付与されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のベルト式無段変速機。
4. 前記作動油閉じ込み手段の開閉不具合に関する情報を記憶する記憶手段を備え、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態から、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態への切り替えができなかった場合に、前記記憶手段に前記作動油閉じ込み手段の前記開閉不具合に関する情報を記憶することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のベルト式無段変速機。
5. 前記作動油閉じ込み手段の開閉不具合に関する情報を表示する表示手段を備え、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態から、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態への切り替えができなかった場合に、前記表示手段に前記作動油閉じ込み手段の前記開閉不具合に関する情報を表示することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のベルト式無段変速機。
6. 前記作動油閉じ込み手段は、前記車両不具合が生じた場合、前記車両不具合が生じてから前記車両に生じた前記車両不具合が解消するまでの間、前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が許可されている状態から前記プーリ油圧室からの前記作動油の排出が禁止されている状態への切り替えを禁止することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のベルト式無段変速機。
7. 前記車両不具合に関する情報を記憶する記憶手段を備え、前記車両不具合が生じた場合に、前記記憶手段に前記車両不具合に関する情報を記憶することを特徴とする請求項６に記載のベルト式無段変速機。
8. 前記車両不具合に関する情報を表示する表示手段を備え、前記車両不具合が生じた場合に、前記表示手段に前記車両不具合に関する情報を表示することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のベルト式無段変速機。

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