ベルト式無段変速機の空気流入防止装置
【課題】プーリ油室への空気流入を防止し、ベルト滑りを防止できるベルト式無段変速機の空気流入防止装置を提供する。
【解決手段】一端部がプーリ油室１３へ作動油を給排する給排油路４１と接続され、他端部にプーリ油室１３の頂部より高い位置に大気開放口９３を有する空気導入通路９２を設け、空気導入通路内のプーリ油室１３の頂部より高い位置に、空気導入通路へ作動油が供給された時に作動油の流出を阻止し、空気導入通路の作動油がドレーンされた時に大気開放口９３を介して空気の流入を許容するチェック弁９４を設ける。プーリ油室１３の油圧が排出されたとき、先にチェック弁９４が開いて空気が空気導入通路９２に流入するので、プーリ油室１３への空気流入を遅らせることができる。
【解決手段】一端部がプーリ油室１３へ作動油を給排する給排油路４１と接続され、他端部にプーリ油室１３の頂部より高い位置に大気開放口９３を有する空気導入通路９２を設け、空気導入通路内のプーリ油室１３の頂部より高い位置に、空気導入通路へ作動油が供給された時に作動油の流出を阻止し、空気導入通路の作動油がドレーンされた時に大気開放口９３を介して空気の流入を許容するチェック弁９４を設ける。プーリ油室１３の油圧が排出されたとき、先にチェック弁９４が開いて空気が空気導入通路９２に流入するので、プーリ油室１３への空気流入を遅らせることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式無段変速機において、そのプーリ油室への空気流入を防止する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間にベルトを巻き掛け、両プーリ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ベルト式無段変速機が知られている。この無段変速機を制御する場合、プライマリプーリの油室への作動油量をレシオコントロール弁（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共に、セカンダリプーリの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、ベルト挟圧を制御するのが一般的である。
【０００３】
ところで、車両停止時にエンジンを自動停止させ、アイドリング中の無駄な燃料消費や排出ガスの発生を抑えるアイドルストップ車が知られている。このアイドルストップ車に前述のようなベルト式無段変速機を搭載し、この無段変速機への油圧をエンジンにより駆動されるオイルポンプのみで発生するように構成したものがある。このような車両では、アイドルストップに伴いオイルポンプも停止するため、無段変速機のプーリ油室から油路を介して作動油が排出される。一般に、プーリ油室はオイルパンの油面より高い位置にあるため、その水頭差によってプーリ油室の作動油が継続して排出され、それに代わって、排出された作動油の体積相当分の空気がシール部を介してプーリ油室内に流入してしまう。シール部とは、例えば変速機ケースに形成された油路（固定部）とプーリ油室（回転部）との間に設けられたシールリング等である。
【０００４】
図９は、プーリ油室への空気流入を示す原理図である。図９において、１００はオイルパン、１１０はオイルポンプ、１２０は各種バルブを収容したバルブボデー、１３０は給排油路、１４０はプーリ油室である。油路１３０とプーリ油室１４０との間にシール部１５０が設けられている。プーリ油室１４０はオイルパン１００の油面よりＨだけ高い位置に設定されている。油路１３０には、バルブボデー１２０に内蔵された調圧バルブ等によってオイルポンプ１１０の吐出圧を調圧した油圧が供給される。
【０００５】
アイドルストップ状態になってオイルポンプ１１０が停止すると、プーリ油室１４０への油圧供給がなくなるので、シール部１５０が大気圧となり、水頭差Ｈによってプーリ油室１４０内の作動油が油路１３０を介してバルブボデー１２０のバルブ隙間１６０などから排出され、それに代わってシール部１５０から空気がプーリ油室１４０に流入する。その後、アイドルストップ状態から発進しようとして、エンジンによりオイルポンプ１１０が駆動されると、油路１３０を介してプーリ油室１４０に作動油が供給されるが、空気（空気は圧縮性流体である）が流入したプーリ油室１４０では油圧上昇が遅れるため、ベルト滑りや発進のもたつき感が発生する可能性がある。
【０００６】
前記のような空気流入の問題は、アイドルストップ車に限るものではなく、プーリ油室がオイルパンの油面より上方に位置するベルト式無段変速機において一般に起こり得るものである。例えば、減速状態から車両停止に至る場合、車両停止までの間にプーリ比を最大変速比（最Ｌｏｗ）状態まで戻す必要があるため、プライマリ油室から作動油を流量制御弁を介して急速に排出する。しかし、車両停止直前の車速ではプーリ比の検出精度が悪化し、プーリ比が最Ｌｏｗ状態に戻ったかどうかを検出できないので、最Ｌｏｗ状態を確実にするため、最Ｌｏｗ状態の到達予想後もプライマリ油室から作動油を排出し続けている。プーリ比が最Ｌｏｗに到達するとプライマリプーリの可動シーブはストッパに当接するため、プライマリ油室の容積変化がなくなる。しかし、プライマリ油室はオイルパンの油面より高い位置にあるため、その水頭差によって作動油が流量制御弁を介して継続して排出され、空気がシール部を介してプライマリ油室内に流入してしまう。そして、次に再発進しようとすると、プライマリ油室へ作動油を供給する際に油圧の立ち上がりが遅れ、ベルト滑りや発進の遅れが発生する可能性がある。
【０００７】
特許文献１には、自動変速機に内蔵されたクラッチの作動休止中に、クラッチの押圧ピストン室と連通してオイルパン油面の上方に排出口を有する排出経路を設け、この排出口を閉塞し、排出口からの作動油の排出のみを許容する逆止弁を設けた液圧制御装置が開示されている。
【０００８】
この液圧制御装置では、自動変速機の休止中にオイル排出経路が大気圧に開放されないようにして、排出口から排出経路内への空気の侵入を阻止するものである。この逆止弁の機能は、排出口からの作動油の排出は許容するが、外部からの空気流入を防止するものであり、図９に示すようなベルト式無段変速機のシール部からの空気流入に対しては、効果がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−３４０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、プーリ油室への空気流入を防止し、ベルト滑りを防止できるベルト式無段変速機の空気流入防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明は、ベルトが巻きかけられたプライマリプーリとセカンダリプーリとを有し、前記両プーリにはそれぞれ可動シーブを作動させるプーリ油室が設けられ、前記プーリ油室はオイルパンの油面より上方に位置しており、給排油路を介して前記プーリ油室へ作動油を給排することにより、ベルト巻き掛け径を可変としたベルト式無段変速機において、一端部が前記給排油路と接続され、他端部に前記プーリ油室の頂部より高い位置に大気開放口を有する空気導入通路を設け、前記空気導入通路内の前記プーリ油室の頂部より高い位置に、前記空気導入通路へ作動油が供給された時に作動油の流出を阻止し、前記空気導入通路の作動油がドレーンされた時に前記大気開放口を介して空気の流入を許容するチェック弁を設けたことを特徴とする、ベルト式無段変速機の空気流入防止装置を提供する。
【００１２】
給排油路を介してプーリ油室へ作動油が供給されている状況では、空気導入通路も作動油で満たされているので、チェック弁は閉じられ、作動油の流出が阻止される。一方、プーリ油室から作動油が排出される状況になると、空気導入通路の作動油も同様に排出される。このとき、シール部から空気がプーリ油室へ流入する懸念が生じるが、チェック弁はプーリ油室の頂部より高い位置にあるので、チェック弁の水頭圧の方がプーリ油室の水頭圧より高い。そのため、シール部より先にチェック弁が開いて大気開放口から空気を流入させ、シール部からの空気流入を遅らせることができる。その結果、再発進時のプーリ油室への作動油充填の遅れを解消でき、ベルト滑りや発進のもたつき感を解消できる。
【００１３】
本発明の空気流入防止装置は、エンジンにより駆動されるオイルポンプを備えたアイドルストップ車に適用した場合に特に効果的である。アイドルストップ車の場合、アイドルストップ時にオイルポンプも停止するので、無段変速機のプーリ油室への油圧供給がなくなる。そのため、上述と同様にプーリ油室へ空気が流入する懸念が生じるが、給排油路にプーリ油室の頂部より高い位置にチェック弁を持つ空気導入通路を接続することで、プーリ油室への空気流入を遅らせることができ、アイドルストップ復帰時におけるベルト滑りを抑制することができる。
【００１４】
アイドルストップ時にチェック弁の高さからプーリ油室の頂部と同じ高さまで空気導入通路の液面が降下する時間を、アイドルストップの最長設定時間以上に設定しておくのが望ましい。アイドルストップ時にはオイルポンプが停止するので、空気導入通路内の作動油の液面は時間と共に降下し、空気導入通路から排出された油量に相当する空気がチェック弁を介して空気導入通路に流入する。空気導入通路内の液面がプーリ油室の頂部と同じ高さまで降下すると、シール部からプーリ油室へ空気が流入する可能性がある。そこで、空気導入通路の液面がチェック弁の高さからプーリ油室の頂部と同じ高さまで降下する時間を、アイドルストップの最長設定時間以上に設定しておけば、アイドルストップ時間が最長設定時間まで長くなっても、プーリ油室に空気が流入するのを確実に防止できる。一般に、アイドルストップ最長設定時間は数分程度に制限されているので、例えば空気導入通路からドレーンされる油量を絞ることによって、空気導入通路内の液面がプーリ油室の頂部と同じ高さまで降下する時間を稼ぐことができる。
【００１５】
本発明の空気導入通路の一端部はプーリ油室への給排油路と接続されている。ここで、空気導入通路に満たされた油圧がプーリ油室の油圧と同圧である必要はないが、プーリ油室から作動油がドレーンされる場合には、空気導入通路の作動油も共通のドレーン口（又はバルブ隙間）からドレーンされる必要がある。もし、空気導入通路と給排油路とが個別のドレーン口に接続されている場合には、チェック弁とシール部とから個別に空気を流入させる可能性があり、プーリ油室への空気流入を阻止できないからである。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、プーリ油室から作動油がドレーンされる状況になると、空気導入通路の作動油も同様にドレーンされるので、プーリ油室の頂部より高い位置に配置されたチェック弁の方がシール部より早く開いて大気開放口から空気導入通路へ空気を流入させることができる。そのため、プーリ油室への空気流入を遅らせることができ、再発進時のベルト滑りや発進のもたつき感を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る車両の構成を示すスケルトン図である。
【図２】プライマリプーリ及びセカンダリプーリの詳細断面図である。
【図３】図１に示す無段変速機の油圧制御装置の油圧回路図である。
【図４】本発明にかかる空気流入防止装置の第１実施例の概略図である。
【図５】（ａ）は図４において作動油が給排油路及空気導入通路に充填された状態、（ｂ）は給排油路及び空気導入通路から作動油がドレーンされた状態を示す原理図である。
【図６】本発明にかかる空気流入防止装置の第２実施例の原理図である。
【図７】本発明にかかる空気流入防止装置の第３実施例の原理図である。
【図８】空気流入防止装置の比較例の原理図である。
【図９】従来の無段変速機の油圧制御装置の原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は本発明に係るベルト式無段変速機を搭載した車両の構成の一例を示す。エンジン１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、油圧制御装置７及びエンジン１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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。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。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、ドライブシャフト３２がエンジン回転方向と同方向に回転するため、前進走行状態となる。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、ドライブシャフト３２がエンジン回転方向と逆方向に回転するため、後進走行状態となる。
【００２１】
図２は変速装置４の具体的構造を示す。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。最Ｌｏｗ状態では、プライマリプーリ１１の可動シーブ１１ｂはストッパ１２ａに当接する。油室１３には、変速機ケース４０に設けられた給排油路４１からプライマリ軸１０の軸心穴１０ａを介して作動油が供給される。この作動油を後述するレシオコントロール弁７６，７７で流量制御することにより、変速制御が実施される。油路４１と軸心穴１０ａとの接続部には回転摺動するシール４２が設けられている。油室１３の頂部はオイルパンの油面からの高さＨｐの位置にある。
【００２２】
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２４が配置されている。油室２３には、変速機ケース４０に設けられた給排油路４３からセカンダリ軸２０の軸心穴２０ａを介して作動油が供給される。この作動油を後述する挟圧コントロール弁７９で圧力制御することにより、ベルト挟圧制御が実施される。油路４３と軸心穴２０ａとの接続部には回転摺動するシール４４が設けられている。油室２３の頂部はオイルパンの油面からの高さＨｓの位置にあり、通常は油室２３の高さＨｓはプライマリプーリ１１の油室１３の高さＨｐよりやや高い。セカンダリプーリ２１の油室２３近傍の給排油路４３中には、セカンダリ圧を検出する油圧センサ１０８（図３参照）が設けられている。
【００２３】
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、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。
【００２４】
無段変速機２は電子制御装置１００（図１参照）によって制御される。電子制御装置１００には、エンジン回転数センサ１０１、セカンダリプーリ回転数センサ（車速センサ）１０２、スロットル開度（又はアクセル開度）センサ１０３、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、ブレーキ信号センサ１０６、ＣＶＴの作動油温センサ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及び車速センサ１０２の検出信号により、プーリ比を検出できる。セカンダリプーリ回転数は車速と対応するので、センサ１０２は車速センサを兼ねている。電子制御装置１００は、図示しないエンジン制御用ＥＣＵと連携しており、エンジン制御用ＥＣＵからアイドルストップ実施判定信号が入力される。アイドルストップ実施判定条件（エンジン停止条件）としては、車速０、アクセルオフ、ブレーキオンなどがあり、エンジンの再始動条件（復帰条件）としては、ブレーキオフ、アクセルオンなどがある。
【００２５】
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、プライマリプーリ１１の油室１３、セカンダリプーリ２１の油室２３、逆転ブレーキＢ１、直結クラッチＣ１とそれぞれ油路接続されている。電子制御装置１００は、油圧制御装置７内のソレノイド弁を制御することによって、無段変速機２のプライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ２１の油室１３，２３の油量／油圧を調整し、プライマリ回転数を目標値へと制御すると共に、ベルト挟圧力をベルト滑りを発生させない目標値へと制御している。また、油圧制御装置７は逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１への供給油圧を制御する機能も有している。
【００２６】
図３は油圧制御装置７の一例の油圧回路図である。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コントロール弁、７７はダウンシフト用レシオコントロール弁、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はソレノイド圧Ｐsls を出力するリニアソレノイド弁であり、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の圧力制御を行うために用いられる。ＤＳ１はアップシフト用信号圧Ｐds1を発生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 を発生するダウンシフト用ソレノイド弁である。ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は、変速制御だけでなく、閉じ込み制御を実施する機能も有する。本実施形態では、リニアソレノイド弁ＳＬＳは常開型のリニアソレノイド弁、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は共に常閉型のソレノイド弁を使用している。
【００２７】
ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は、走行状態に応じて次のように制御される。
【表１】
【００２８】
表１において、○は作動状態、×は非作動状態を示す。なお、○及び×はＯＮ状態又はＯＦＦ状態だけでなく、デューティ制御状態を含む。両方のソレノイド弁を同時にＯＦＦする閉じ込み制御は、車両停止状態で最Ｌｏｗ状態を保持し、再発進時のベルト滑り防止のために実施される。一方、両方のソレノイド弁をＯＮする閉じ込み制御は、ガレージシフト時に実施される。
【００２９】
図３では、プライマリプーリ１１、セカンダリプーリ２１、逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１に関する油圧回路だけを示してあるが、トルクコンバータ３に内蔵されたロックアップクラッチ３ａ等の油圧回路については、本発明と直接関係がないので省略する。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、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（ＰC1，ＰB1）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、スプリング荷重に相当する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→Ｄ又はＮ→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。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る。
【００３０】
アップシフト用レシオコントロール弁７６及びダウンシフト用レシオコントロール弁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バルブ開口面積を変化させ、プライマリプーリ１１の油室１３への作動油量を調整する流量制御弁である。レシオチェック弁７８は、閉じ込み制御の際に、プライマリプーリ１１の油室１３の油圧を流量制御から圧力制御に切り替えて、プライマリ圧をセカンダリ圧との比率に応じた所定圧に保持するための圧力制御弁である。
【００３１】
挟圧コントロール弁７９は、ライン圧を調圧して、セカンダリプーリ２１の油室２３の油圧（セカンダリ圧）を制御するための圧力制御弁である。挟圧コントロール弁７９の一端側には、リニアソレノイド弁ＳＬＳのソレノイド圧Ｐsls が信号圧として導入され、セカンダリ圧はこのソレノイド圧Ｐsls に比例した油圧に制御される。なお、セカンダリ圧は油圧センサ１０８によって検出される。
【００３２】
図３に示すように、ライン圧油路にチェック弁９４を有する空気導入通路９２が接続されている。この空気導入通路９２は、後述するように、アイドルストップ時のようなオイルポンプ停止時におけるプーリ１１、２１の油室１３、２３への空気流入を防止するものである。すなわち、オイルポンプ停止時には、プライマリプーリ１１の給排油路４１はレシオコントロール弁７６、７７及びレシオチェック弁７８を介してライン圧油路と連通し、セカンダリプーリ２１の給排油路４３も挟圧コントロール弁７９を介してライン圧油路と連通する。プライマリプーリ１１の油室１３及びセカンダリプーリ２１の油室２３はオイルパンの油面より高い位置にあるので、水頭圧によって油室１３、２３の油はライン圧油路を通り各種バルブ隙間からドレーンされる。そのため、油室１３、２３から排出された油量に相当する空気がシール部４２、４４（図２参照）から油室１３、２３に流入する可能性がある。そこで、ライン圧油路に空気導入通路９２を接続することで、オイルポンプ停止時におけるプライマリプーリ１１の油室１３及びセカンダリプーリ２１の油室２３への空気流入を防止又は遅らせることができる。この場合、空気導入通路９２のチェック弁９４は、プライマリプーリ１１の油室１３及びセカンダリプーリ２１の油室２３の頂部より高い位置にある必要がある。なお、空気導入通路９２を各プーリ１１、２１の給排油路４１、４３に個別に接続してもよい。ライン圧油路に空気導入通路９２を接続した場合には、１本の空気導入通路９２で、プーリ油室１３、２３以外の油圧装置（例えばクラッチＣ１、ブレーキＢ１）への空気流入を同時に防止することも可能である。
【００３３】
一方、走行中に最Ｌｏｗへ戻す際、プライマリプーリ１１の油室１３へ空気が流入するのを防止するには、空気導入通路９２をライン圧油路ではなくプライマリプーリ１１の給排油路４１に接続する必要がある（図３に破線で示す）。その理由は、最Ｌｏｗ戻し時に供給油路４１はレシオコントロール弁７６、レシオコントロール弁７７のドレーンポート７７ａを介してドレーンされるが、供給油路４１はライン圧油路とは連通していないからである。
【００３４】
−第１実施例−
図４は、本発明にかかる空気流入防止装置の一例の概略図である。９０は油圧制御装置７を構成するバルブボデーであり、このバルブボデー９０内に図３に示す各種バルブが設けられている。バルブボデー９０はオイルパン９１に貯留された作動油の中に浸漬されている。オイルポンプ６から吐出された作動油はバルブボデー９０内に導入され、給排油路４１を介してプーリ油室１３へ供給される。バルブボデー９０には、空気導入通路９２の一端部が接続されており、この空気導入通路９２と給排油路４１は給排口９５（図５参照）と接続されている。空気導入通路９２の他端部には、プーリ油室１３の頂部より高い位置に大気開放口９３が設けられ、大気開放口９３の近傍にはチェック弁９４が設けられている。チェック弁９４は、作動油の流出を阻止し、かつ大気開放口９３からの空気流入を許容するものであり、プーリ油室１３の頂部より高い位置に配置されている。油面ＯＬからプーリ油室１３の頂部までの高さをＨ１、油面ＯＬからチェック弁９４までの高さをＨ２とすると、Ｈ２＞Ｈ１に設定されている。
【００３５】
図５の（ａ）は、給排口９５から作動油が供給され、給排油路４１及びプーリ油室１３に作動油が充填されると共に、空気導入通路９２にも充填された状態を示す。空気導入通路９２にはチェック弁９４が設けられているため、作動油が大気開放口９３から流出することがない。図５の（ｂ）は、給排口９５がドレーンされ、給排油路４１及びプーリ油室１３の作動油が排出された状態を示す。給排油路４１がドレーンされると同時に、空気導入通路９２もドレーンされるので、プーリ油室１３の頂部より高い位置にあるチェック弁９４から先に空気が空気導入通路９２に流入する。空気導入通路９２に流入する空気量は時間と共に増大するが、その空気量は空気導入通路９２から排出される作動油の量に相当するため、作動油の排出流量を絞ることにより、空気導入通路９２内の液面降下時間を確保することができる。なお、ドレーン時に空気導入通路９２及び給排油路４１から排出される作動油の流量を絞るため、それぞれの通路にオリフィス９２ａ，４１ａを設定してもよい（図５の（ｂ）参照）。その結果、空気導入通路９２内の液面がＨ１の高さまで降下するまでの間、シール部４２からプーリ油室１３に空気が流入するのを遅らせることができる。一般に、シール部４２からの空気流入抵抗は、チェック弁９４からの空気流入抵抗に比べて大きいので、空気導入通路９２内の液面が高さＨ１まで降下しても、直ちにシール部４２から空気が流入することはない。なお、図５では、給排口９５を作動油の供給時も排出時も共通する口として説明したが、排出時のみ共通しておればよく、供給時には別の供給口を介してプーリ油室１３と空気導入通路９２とに作動油を充填してもよい。したがって、プーリ油室１３と空気導入通路９２とに異なる油圧が供給されてもよい。
【００３６】
ここで、本発明にかかる空気流入防止装置の作動を、アイドルストップ車について説明する。所定のアイドルストップ条件が成立すると、エンジンが停止し、オイルポンプ６も停止するため、油圧回路の全ての部位への油圧供給が停止する。その際、オイルパンの油面より上方に位置するプーリ油室１３、２３内の作動油は水頭圧によってドレーン口（バルブ隙間など）９５から排出され、空気導入通路９２内の作動油も共通のドレーン口（バルブ隙間など）９５から排出される（図５の（ｂ）参照）。チェック弁９４はプーリ油室１３、２３の頂部より上方に位置しているので、先にチェック弁９４から空気が空気導入通路９２に流入する。そのため、空気導入通路９２内の液面が高さＨ１に降下するまでの間、シール部４２，４４からプーリ油室１３，２３に空気が流入するのを遅らせることができる。一般に、アイドルストップの最長持続時間は数分程度に制限されているので、その最長時間内にチェック弁９４を介して流入する空気量（空気導入通路９２から排出される作動油量）が、高さＨ２から高さＨ１までの空気導入通路９２の容積以下になるように設定すれば、アイドルストップ時間が最長時間まで継続されても、プーリ油室１３，２３への空気流入を阻止できる。したがって、アイドルストップからの復帰／再発進時において、プーリ油室での油圧上昇の遅れ、ひいてはベルト滑りや発進のもたつき感の発生を防止できる。
【００３７】
上述では、アイドルストップ時における空気流入防止装置の作動について説明したが、減速状態から車両停止に至る場合にも、空気流入防止装置によってプライマリ油室１３への空気流入を防止することができる。すなわち、減速状態から車両停止に至る場合、車両停止までに無段変速機のプーリ比を最Ｌｏｗ状態まで戻す必要があるため、ソレノイド弁ＤＳ１をＯＦＦ、ソレノイド弁ＤＳ２をＯＮさせる。そのため、プライマリ油室１３の作動油はレシオコントロール弁７６，７７を介して排出され、最Ｌｏｗ到達後も作動油の排出は継続される。最Ｌｏｗに到達すると、プライマリプーリ１１の可動シーブ１１ｂはストッパ１２ａに当接するため、プライマリ油室１３の容積変化がなくなり、それ以後は排出された作動油の体積相当分の空気がプライマリ油室１３内に流入する可能性がある。具体的には、作動油が軸心穴１０ａとオイルパンとの油面差（水頭Ｈ）によってレシオコントロール弁７６，７７を介して排出されるため、シール４２が配置された変速機ケース４０の油路４１とプライマリ軸１０の軸心穴１０ａとの接続部から空気が流入する可能性がある（図２参照）。
【００３８】
しかし、プライマリ油室１３の油圧がドレーンされたとき、給排油路４１に接続された空気導入通路９２内の作動油も共通の給排口９５からドレーンされる（図５の（ｂ）参照）。チェック弁９４はプライマリ油室１３の頂部より上方に位置しているので、チェック弁９４から先に空気が空気導入通路９２に流入し、空気導入通路９２内の液面が高さＨ１に低下するまで、プライマリ油室１３へ空気が流入するのを遅らせることができる。車両が停止すれば、ソレノイド弁ＤＳ１、ＤＳ２は共にＯＦＦされ、プライマリ油室１３の作動油は閉じ込み制御されるので、レシオコントロール弁７６，７７を介する作動油の排出は停止する。つまり、給排口９５は閉じられるため、プライマリ油室１３へ空気が流入する心配がない。
【００３９】
−第２実施例−
図６は、本発明にかかる空気流入防止装置の第２実施例の概略図を示す。図５と同一機能部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この実施例では、空気導入通路９２の上部、特にプーリ油室１３より高い位置に、容積拡大部９６を形成したものである。この場合には、給排口９５がドレーンされ、チェック弁９４を介して大気開放口９３から空気が導入されたとき、容積拡大部９６によって空気導入通路９２内の液面がＨ１の高さまで降下するのに時間がかかるように構成している。そのため、空気がプーリ油室１３に流入するのをさらに遅らせることができる。
【００４０】
−第３実施例−
図７は、本発明にかかる空気流入防止装置の第３実施例の概略図を示す。図５と同一機能部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この実施例では、空気導入通路９２を給排油路４１の上端部に接続してある。この場合も、チェック弁９４はプーリ油室１３の頂部より上方に位置しており、給排口９５がドレーンされたとき、チェック弁９４を介して大気開放口９３から空気が導入されることで、空気がプーリ油室１３に流入するのを防止できる。この実施例では、空気導入通路９２を給排油路４１の先端部に接続するだけでよいので、空気導入通路９２を短くでき、空気流入防止装置を小型に構成できるという利点がある。
【００４１】
−比較例−
図８は、本発明と対比される比較例を示す。この比較例では、プーリ油室１３へ作動油を給排する給排油路４１と空気導入通路９２とに個別の給排口９７，９８を設けたものである。この場合には、両方の給排口９７，９８が共にドレーンされたとき、図８に示すように、チェック弁９４をプーリ油室１３の頂部より高い位置に設定しても、チェック弁９４及びシール部４２から個別に空気が流入するため、プーリ油室１３への空気流入を阻止できない。したがって、本発明の給排油路４１と空気導入通路９２は、図５〜図７に示すようにドレーン時において共通の給排口９５と接続されている必要がある。
【００４２】
前記実施例では、アイドルストップ時や急減速時のプーリ油室への空気流入について説明したが、本発明の空気流入防止装置は、エンジン停止状態での長期放置によるプーリ油室や油圧装置（クラッチ、ブレーキ）への空気流入に対しても効果がある。また、本発明の空気流入防止装置が適用される油圧制御装置としては、図３に示すようなバルブ及び油路構造に限るものではなく、他の油圧制御装置（例えば特開２００７−２６３２０７号公報参照）にも適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４３】
１ エンジン
２ 無段変速機
４ 変速装置
６ オイルポンプ
７ 油圧制御装置
１１ プライマリプーリ
１３ プライマリ油室
２１ セカンダリプーリ
２３ セカンダリ油室
４１，４３ 給排油路
４２，４４ シール部
７６ アップシフト用レシオコントロール弁
７７ ダウンシフト用レシオコントロール弁
７８ レシオチェック弁
７９ 挟圧コントロール弁
９０ バルブボデー
９１ オイルパン
９２ 空気導入通路
９３ 大気開放口
９４ チェック弁
９５ 給排口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式無段変速機において、そのプーリ油室への空気流入を防止する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間にベルトを巻き掛け、両プーリ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ベルト式無段変速機が知られている。この無段変速機を制御する場合、プライマリプーリの油室への作動油量をレシオコントロール弁（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共に、セカンダリプーリの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、ベルト挟圧を制御するのが一般的である。
【０００３】
ところで、車両停止時にエンジンを自動停止させ、アイドリング中の無駄な燃料消費や排出ガスの発生を抑えるアイドルストップ車が知られている。このアイドルストップ車に前述のようなベルト式無段変速機を搭載し、この無段変速機への油圧をエンジンにより駆動されるオイルポンプのみで発生するように構成したものがある。このような車両では、アイドルストップに伴いオイルポンプも停止するため、無段変速機のプーリ油室から油路を介して作動油が排出される。一般に、プーリ油室はオイルパンの油面より高い位置にあるため、その水頭差によってプーリ油室の作動油が継続して排出され、それに代わって、排出された作動油の体積相当分の空気がシール部を介してプーリ油室内に流入してしまう。シール部とは、例えば変速機ケースに形成された油路（固定部）とプーリ油室（回転部）との間に設けられたシールリング等である。
【０００４】
図９は、プーリ油室への空気流入を示す原理図である。図９において、１００はオイルパン、１１０はオイルポンプ、１２０は各種バルブを収容したバルブボデー、１３０は給排油路、１４０はプーリ油室である。油路１３０とプーリ油室１４０との間にシール部１５０が設けられている。プーリ油室１４０はオイルパン１００の油面よりＨだけ高い位置に設定されている。油路１３０には、バルブボデー１２０に内蔵された調圧バルブ等によってオイルポンプ１１０の吐出圧を調圧した油圧が供給される。
【０００５】
アイドルストップ状態になってオイルポンプ１１０が停止すると、プーリ油室１４０への油圧供給がなくなるので、シール部１５０が大気圧となり、水頭差Ｈによってプーリ油室１４０内の作動油が油路１３０を介してバルブボデー１２０のバルブ隙間１６０などから排出され、それに代わってシール部１５０から空気がプーリ油室１４０に流入する。その後、アイドルストップ状態から発進しようとして、エンジンによりオイルポンプ１１０が駆動されると、油路１３０を介してプーリ油室１４０に作動油が供給されるが、空気（空気は圧縮性流体である）が流入したプーリ油室１４０では油圧上昇が遅れるため、ベルト滑りや発進のもたつき感が発生する可能性がある。
【０００６】
前記のような空気流入の問題は、アイドルストップ車に限るものではなく、プーリ油室がオイルパンの油面より上方に位置するベルト式無段変速機において一般に起こり得るものである。例えば、減速状態から車両停止に至る場合、車両停止までの間にプーリ比を最大変速比（最Ｌｏｗ）状態まで戻す必要があるため、プライマリ油室から作動油を流量制御弁を介して急速に排出する。しかし、車両停止直前の車速ではプーリ比の検出精度が悪化し、プーリ比が最Ｌｏｗ状態に戻ったかどうかを検出できないので、最Ｌｏｗ状態を確実にするため、最Ｌｏｗ状態の到達予想後もプライマリ油室から作動油を排出し続けている。プーリ比が最Ｌｏｗに到達するとプライマリプーリの可動シーブはストッパに当接するため、プライマリ油室の容積変化がなくなる。しかし、プライマリ油室はオイルパンの油面より高い位置にあるため、その水頭差によって作動油が流量制御弁を介して継続して排出され、空気がシール部を介してプライマリ油室内に流入してしまう。そして、次に再発進しようとすると、プライマリ油室へ作動油を供給する際に油圧の立ち上がりが遅れ、ベルト滑りや発進の遅れが発生する可能性がある。
【０００７】
特許文献１には、自動変速機に内蔵されたクラッチの作動休止中に、クラッチの押圧ピストン室と連通してオイルパン油面の上方に排出口を有する排出経路を設け、この排出口を閉塞し、排出口からの作動油の排出のみを許容する逆止弁を設けた液圧制御装置が開示されている。
【０００８】
この液圧制御装置では、自動変速機の休止中にオイル排出経路が大気圧に開放されないようにして、排出口から排出経路内への空気の侵入を阻止するものである。この逆止弁の機能は、排出口からの作動油の排出は許容するが、外部からの空気流入を防止するものであり、図９に示すようなベルト式無段変速機のシール部からの空気流入に対しては、効果がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−３４０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、プーリ油室への空気流入を防止し、ベルト滑りを防止できるベルト式無段変速機の空気流入防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明は、ベルトが巻きかけられたプライマリプーリとセカンダリプーリとを有し、前記両プーリにはそれぞれ可動シーブを作動させるプーリ油室が設けられ、前記プーリ油室はオイルパンの油面より上方に位置しており、給排油路を介して前記プーリ油室へ作動油を給排することにより、ベルト巻き掛け径を可変としたベルト式無段変速機において、一端部が前記給排油路と接続され、他端部に前記プーリ油室の頂部より高い位置に大気開放口を有する空気導入通路を設け、前記空気導入通路内の前記プーリ油室の頂部より高い位置に、前記空気導入通路へ作動油が供給された時に作動油の流出を阻止し、前記空気導入通路の作動油がドレーンされた時に前記大気開放口を介して空気の流入を許容するチェック弁を設けたことを特徴とする、ベルト式無段変速機の空気流入防止装置を提供する。
【００１２】
給排油路を介してプーリ油室へ作動油が供給されている状況では、空気導入通路も作動油で満たされているので、チェック弁は閉じられ、作動油の流出が阻止される。一方、プーリ油室から作動油が排出される状況になると、空気導入通路の作動油も同様に排出される。このとき、シール部から空気がプーリ油室へ流入する懸念が生じるが、チェック弁はプーリ油室の頂部より高い位置にあるので、チェック弁の水頭圧の方がプーリ油室の水頭圧より高い。そのため、シール部より先にチェック弁が開いて大気開放口から空気を流入させ、シール部からの空気流入を遅らせることができる。その結果、再発進時のプーリ油室への作動油充填の遅れを解消でき、ベルト滑りや発進のもたつき感を解消できる。
【００１３】
本発明の空気流入防止装置は、エンジンにより駆動されるオイルポンプを備えたアイドルストップ車に適用した場合に特に効果的である。アイドルストップ車の場合、アイドルストップ時にオイルポンプも停止するので、無段変速機のプーリ油室への油圧供給がなくなる。そのため、上述と同様にプーリ油室へ空気が流入する懸念が生じるが、給排油路にプーリ油室の頂部より高い位置にチェック弁を持つ空気導入通路を接続することで、プーリ油室への空気流入を遅らせることができ、アイドルストップ復帰時におけるベルト滑りを抑制することができる。
【００１４】
アイドルストップ時にチェック弁の高さからプーリ油室の頂部と同じ高さまで空気導入通路の液面が降下する時間を、アイドルストップの最長設定時間以上に設定しておくのが望ましい。アイドルストップ時にはオイルポンプが停止するので、空気導入通路内の作動油の液面は時間と共に降下し、空気導入通路から排出された油量に相当する空気がチェック弁を介して空気導入通路に流入する。空気導入通路内の液面がプーリ油室の頂部と同じ高さまで降下すると、シール部からプーリ油室へ空気が流入する可能性がある。そこで、空気導入通路の液面がチェック弁の高さからプーリ油室の頂部と同じ高さまで降下する時間を、アイドルストップの最長設定時間以上に設定しておけば、アイドルストップ時間が最長設定時間まで長くなっても、プーリ油室に空気が流入するのを確実に防止できる。一般に、アイドルストップ最長設定時間は数分程度に制限されているので、例えば空気導入通路からドレーンされる油量を絞ることによって、空気導入通路内の液面がプーリ油室の頂部と同じ高さまで降下する時間を稼ぐことができる。
【００１５】
本発明の空気導入通路の一端部はプーリ油室への給排油路と接続されている。ここで、空気導入通路に満たされた油圧がプーリ油室の油圧と同圧である必要はないが、プーリ油室から作動油がドレーンされる場合には、空気導入通路の作動油も共通のドレーン口（又はバルブ隙間）からドレーンされる必要がある。もし、空気導入通路と給排油路とが個別のドレーン口に接続されている場合には、チェック弁とシール部とから個別に空気を流入させる可能性があり、プーリ油室への空気流入を阻止できないからである。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、プーリ油室から作動油がドレーンされる状況になると、空気導入通路の作動油も同様にドレーンされるので、プーリ油室の頂部より高い位置に配置されたチェック弁の方がシール部より早く開いて大気開放口から空気導入通路へ空気を流入させることができる。そのため、プーリ油室への空気流入を遅らせることができ、再発進時のベルト滑りや発進のもたつき感を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る車両の構成を示すスケルトン図である。
【図２】プライマリプーリ及びセカンダリプーリの詳細断面図である。
【図３】図１に示す無段変速機の油圧制御装置の油圧回路図である。
【図４】本発明にかかる空気流入防止装置の第１実施例の概略図である。
【図５】（ａ）は図４において作動油が給排油路及空気導入通路に充填された状態、（ｂ）は給排油路及び空気導入通路から作動油がドレーンされた状態を示す原理図である。
【図６】本発明にかかる空気流入防止装置の第２実施例の原理図である。
【図７】本発明にかかる空気流入防止装置の第３実施例の原理図である。
【図８】空気流入防止装置の比較例の原理図である。
【図９】従来の無段変速機の油圧制御装置の原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は本発明に係るベルト式無段変速機を搭載した車両の構成の一例を示す。エンジン１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、油圧制御装置７及びエンジン１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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。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。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、ドライブシャフト３２がエンジン回転方向と同方向に回転するため、前進走行状態となる。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、ドライブシャフト３２がエンジン回転方向と逆方向に回転するため、後進走行状態となる。
【００２１】
図２は変速装置４の具体的構造を示す。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。最Ｌｏｗ状態では、プライマリプーリ１１の可動シーブ１１ｂはストッパ１２ａに当接する。油室１３には、変速機ケース４０に設けられた給排油路４１からプライマリ軸１０の軸心穴１０ａを介して作動油が供給される。この作動油を後述するレシオコントロール弁７６，７７で流量制御することにより、変速制御が実施される。油路４１と軸心穴１０ａとの接続部には回転摺動するシール４２が設けられている。油室１３の頂部はオイルパンの油面からの高さＨｐの位置にある。
【００２２】
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２４が配置されている。油室２３には、変速機ケース４０に設けられた給排油路４３からセカンダリ軸２０の軸心穴２０ａを介して作動油が供給される。この作動油を後述する挟圧コントロール弁７９で圧力制御することにより、ベルト挟圧制御が実施される。油路４３と軸心穴２０ａとの接続部には回転摺動するシール４４が設けられている。油室２３の頂部はオイルパンの油面からの高さＨｓの位置にあり、通常は油室２３の高さＨｓはプライマリプーリ１１の油室１３の高さＨｐよりやや高い。セカンダリプーリ２１の油室２３近傍の給排油路４３中には、セカンダリ圧を検出する油圧センサ１０８（図３参照）が設けられている。
【００２３】
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、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。
【００２４】
無段変速機２は電子制御装置１００（図１参照）によって制御される。電子制御装置１００には、エンジン回転数センサ１０１、セカンダリプーリ回転数センサ（車速センサ）１０２、スロットル開度（又はアクセル開度）センサ１０３、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、ブレーキ信号センサ１０６、ＣＶＴの作動油温センサ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及び車速センサ１０２の検出信号により、プーリ比を検出できる。セカンダリプーリ回転数は車速と対応するので、センサ１０２は車速センサを兼ねている。電子制御装置１００は、図示しないエンジン制御用ＥＣＵと連携しており、エンジン制御用ＥＣＵからアイドルストップ実施判定信号が入力される。アイドルストップ実施判定条件（エンジン停止条件）としては、車速０、アクセルオフ、ブレーキオンなどがあり、エンジンの再始動条件（復帰条件）としては、ブレーキオフ、アクセルオンなどがある。
【００２５】
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、プライマリプーリ１１の油室１３、セカンダリプーリ２１の油室２３、逆転ブレーキＢ１、直結クラッチＣ１とそれぞれ油路接続されている。電子制御装置１００は、油圧制御装置７内のソレノイド弁を制御することによって、無段変速機２のプライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ２１の油室１３，２３の油量／油圧を調整し、プライマリ回転数を目標値へと制御すると共に、ベルト挟圧力をベルト滑りを発生させない目標値へと制御している。また、油圧制御装置７は逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１への供給油圧を制御する機能も有している。
【００２６】
図３は油圧制御装置７の一例の油圧回路図である。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コントロール弁、７７はダウンシフト用レシオコントロール弁、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はソレノイド圧Ｐsls を出力するリニアソレノイド弁であり、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の圧力制御を行うために用いられる。ＤＳ１はアップシフト用信号圧Ｐds1を発生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 を発生するダウンシフト用ソレノイド弁である。ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は、変速制御だけでなく、閉じ込み制御を実施する機能も有する。本実施形態では、リニアソレノイド弁ＳＬＳは常開型のリニアソレノイド弁、ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は共に常閉型のソレノイド弁を使用している。
【００２７】
ソレノイド弁ＤＳ１，ＤＳ２は、走行状態に応じて次のように制御される。
【表１】
【００２８】
表１において、○は作動状態、×は非作動状態を示す。なお、○及び×はＯＮ状態又はＯＦＦ状態だけでなく、デューティ制御状態を含む。両方のソレノイド弁を同時にＯＦＦする閉じ込み制御は、車両停止状態で最Ｌｏｗ状態を保持し、再発進時のベルト滑り防止のために実施される。一方、両方のソレノイド弁をＯＮする閉じ込み制御は、ガレージシフト時に実施される。
【００２９】
図３では、プライマリプーリ１１、セカンダリプーリ２１、逆転ブレーキＢ１及び直結クラッチＣ１に関する油圧回路だけを示してあるが、トルクコンバータ３に内蔵されたロックアップクラッチ３ａ等の油圧回路については、本発明と直接関係がないので省略する。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、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（ＰC1，ＰB1）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、スプリング荷重に相当する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→Ｄ又はＮ→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。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る。
【００３０】
アップシフト用レシオコントロール弁７６及びダウンシフト用レシオコントロール弁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バルブ開口面積を変化させ、プライマリプーリ１１の油室１３への作動油量を調整する流量制御弁である。レシオチェック弁７８は、閉じ込み制御の際に、プライマリプーリ１１の油室１３の油圧を流量制御から圧力制御に切り替えて、プライマリ圧をセカンダリ圧との比率に応じた所定圧に保持するための圧力制御弁である。
【００３１】
挟圧コントロール弁７９は、ライン圧を調圧して、セカンダリプーリ２１の油室２３の油圧（セカンダリ圧）を制御するための圧力制御弁である。挟圧コントロール弁７９の一端側には、リニアソレノイド弁ＳＬＳのソレノイド圧Ｐsls が信号圧として導入され、セカンダリ圧はこのソレノイド圧Ｐsls に比例した油圧に制御される。なお、セカンダリ圧は油圧センサ１０８によって検出される。
【００３２】
図３に示すように、ライン圧油路にチェック弁９４を有する空気導入通路９２が接続されている。この空気導入通路９２は、後述するように、アイドルストップ時のようなオイルポンプ停止時におけるプーリ１１、２１の油室１３、２３への空気流入を防止するものである。すなわち、オイルポンプ停止時には、プライマリプーリ１１の給排油路４１はレシオコントロール弁７６、７７及びレシオチェック弁７８を介してライン圧油路と連通し、セカンダリプーリ２１の給排油路４３も挟圧コントロール弁７９を介してライン圧油路と連通する。プライマリプーリ１１の油室１３及びセカンダリプーリ２１の油室２３はオイルパンの油面より高い位置にあるので、水頭圧によって油室１３、２３の油はライン圧油路を通り各種バルブ隙間からドレーンされる。そのため、油室１３、２３から排出された油量に相当する空気がシール部４２、４４（図２参照）から油室１３、２３に流入する可能性がある。そこで、ライン圧油路に空気導入通路９２を接続することで、オイルポンプ停止時におけるプライマリプーリ１１の油室１３及びセカンダリプーリ２１の油室２３への空気流入を防止又は遅らせることができる。この場合、空気導入通路９２のチェック弁９４は、プライマリプーリ１１の油室１３及びセカンダリプーリ２１の油室２３の頂部より高い位置にある必要がある。なお、空気導入通路９２を各プーリ１１、２１の給排油路４１、４３に個別に接続してもよい。ライン圧油路に空気導入通路９２を接続した場合には、１本の空気導入通路９２で、プーリ油室１３、２３以外の油圧装置（例えばクラッチＣ１、ブレーキＢ１）への空気流入を同時に防止することも可能である。
【００３３】
一方、走行中に最Ｌｏｗへ戻す際、プライマリプーリ１１の油室１３へ空気が流入するのを防止するには、空気導入通路９２をライン圧油路ではなくプライマリプーリ１１の給排油路４１に接続する必要がある（図３に破線で示す）。その理由は、最Ｌｏｗ戻し時に供給油路４１はレシオコントロール弁７６、レシオコントロール弁７７のドレーンポート７７ａを介してドレーンされるが、供給油路４１はライン圧油路とは連通していないからである。
【００３４】
−第１実施例−
図４は、本発明にかかる空気流入防止装置の一例の概略図である。９０は油圧制御装置７を構成するバルブボデーであり、このバルブボデー９０内に図３に示す各種バルブが設けられている。バルブボデー９０はオイルパン９１に貯留された作動油の中に浸漬されている。オイルポンプ６から吐出された作動油はバルブボデー９０内に導入され、給排油路４１を介してプーリ油室１３へ供給される。バルブボデー９０には、空気導入通路９２の一端部が接続されており、この空気導入通路９２と給排油路４１は給排口９５（図５参照）と接続されている。空気導入通路９２の他端部には、プーリ油室１３の頂部より高い位置に大気開放口９３が設けられ、大気開放口９３の近傍にはチェック弁９４が設けられている。チェック弁９４は、作動油の流出を阻止し、かつ大気開放口９３からの空気流入を許容するものであり、プーリ油室１３の頂部より高い位置に配置されている。油面ＯＬからプーリ油室１３の頂部までの高さをＨ１、油面ＯＬからチェック弁９４までの高さをＨ２とすると、Ｈ２＞Ｈ１に設定されている。
【００３５】
図５の（ａ）は、給排口９５から作動油が供給され、給排油路４１及びプーリ油室１３に作動油が充填されると共に、空気導入通路９２にも充填された状態を示す。空気導入通路９２にはチェック弁９４が設けられているため、作動油が大気開放口９３から流出することがない。図５の（ｂ）は、給排口９５がドレーンされ、給排油路４１及びプーリ油室１３の作動油が排出された状態を示す。給排油路４１がドレーンされると同時に、空気導入通路９２もドレーンされるので、プーリ油室１３の頂部より高い位置にあるチェック弁９４から先に空気が空気導入通路９２に流入する。空気導入通路９２に流入する空気量は時間と共に増大するが、その空気量は空気導入通路９２から排出される作動油の量に相当するため、作動油の排出流量を絞ることにより、空気導入通路９２内の液面降下時間を確保することができる。なお、ドレーン時に空気導入通路９２及び給排油路４１から排出される作動油の流量を絞るため、それぞれの通路にオリフィス９２ａ，４１ａを設定してもよい（図５の（ｂ）参照）。その結果、空気導入通路９２内の液面がＨ１の高さまで降下するまでの間、シール部４２からプーリ油室１３に空気が流入するのを遅らせることができる。一般に、シール部４２からの空気流入抵抗は、チェック弁９４からの空気流入抵抗に比べて大きいので、空気導入通路９２内の液面が高さＨ１まで降下しても、直ちにシール部４２から空気が流入することはない。なお、図５では、給排口９５を作動油の供給時も排出時も共通する口として説明したが、排出時のみ共通しておればよく、供給時には別の供給口を介してプーリ油室１３と空気導入通路９２とに作動油を充填してもよい。したがって、プーリ油室１３と空気導入通路９２とに異なる油圧が供給されてもよい。
【００３６】
ここで、本発明にかかる空気流入防止装置の作動を、アイドルストップ車について説明する。所定のアイドルストップ条件が成立すると、エンジンが停止し、オイルポンプ６も停止するため、油圧回路の全ての部位への油圧供給が停止する。その際、オイルパンの油面より上方に位置するプーリ油室１３、２３内の作動油は水頭圧によってドレーン口（バルブ隙間など）９５から排出され、空気導入通路９２内の作動油も共通のドレーン口（バルブ隙間など）９５から排出される（図５の（ｂ）参照）。チェック弁９４はプーリ油室１３、２３の頂部より上方に位置しているので、先にチェック弁９４から空気が空気導入通路９２に流入する。そのため、空気導入通路９２内の液面が高さＨ１に降下するまでの間、シール部４２，４４からプーリ油室１３，２３に空気が流入するのを遅らせることができる。一般に、アイドルストップの最長持続時間は数分程度に制限されているので、その最長時間内にチェック弁９４を介して流入する空気量（空気導入通路９２から排出される作動油量）が、高さＨ２から高さＨ１までの空気導入通路９２の容積以下になるように設定すれば、アイドルストップ時間が最長時間まで継続されても、プーリ油室１３，２３への空気流入を阻止できる。したがって、アイドルストップからの復帰／再発進時において、プーリ油室での油圧上昇の遅れ、ひいてはベルト滑りや発進のもたつき感の発生を防止できる。
【００３７】
上述では、アイドルストップ時における空気流入防止装置の作動について説明したが、減速状態から車両停止に至る場合にも、空気流入防止装置によってプライマリ油室１３への空気流入を防止することができる。すなわち、減速状態から車両停止に至る場合、車両停止までに無段変速機のプーリ比を最Ｌｏｗ状態まで戻す必要があるため、ソレノイド弁ＤＳ１をＯＦＦ、ソレノイド弁ＤＳ２をＯＮさせる。そのため、プライマリ油室１３の作動油はレシオコントロール弁７６，７７を介して排出され、最Ｌｏｗ到達後も作動油の排出は継続される。最Ｌｏｗに到達すると、プライマリプーリ１１の可動シーブ１１ｂはストッパ１２ａに当接するため、プライマリ油室１３の容積変化がなくなり、それ以後は排出された作動油の体積相当分の空気がプライマリ油室１３内に流入する可能性がある。具体的には、作動油が軸心穴１０ａとオイルパンとの油面差（水頭Ｈ）によってレシオコントロール弁７６，７７を介して排出されるため、シール４２が配置された変速機ケース４０の油路４１とプライマリ軸１０の軸心穴１０ａとの接続部から空気が流入する可能性がある（図２参照）。
【００３８】
しかし、プライマリ油室１３の油圧がドレーンされたとき、給排油路４１に接続された空気導入通路９２内の作動油も共通の給排口９５からドレーンされる（図５の（ｂ）参照）。チェック弁９４はプライマリ油室１３の頂部より上方に位置しているので、チェック弁９４から先に空気が空気導入通路９２に流入し、空気導入通路９２内の液面が高さＨ１に低下するまで、プライマリ油室１３へ空気が流入するのを遅らせることができる。車両が停止すれば、ソレノイド弁ＤＳ１、ＤＳ２は共にＯＦＦされ、プライマリ油室１３の作動油は閉じ込み制御されるので、レシオコントロール弁７６，７７を介する作動油の排出は停止する。つまり、給排口９５は閉じられるため、プライマリ油室１３へ空気が流入する心配がない。
【００３９】
−第２実施例−
図６は、本発明にかかる空気流入防止装置の第２実施例の概略図を示す。図５と同一機能部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この実施例では、空気導入通路９２の上部、特にプーリ油室１３より高い位置に、容積拡大部９６を形成したものである。この場合には、給排口９５がドレーンされ、チェック弁９４を介して大気開放口９３から空気が導入されたとき、容積拡大部９６によって空気導入通路９２内の液面がＨ１の高さまで降下するのに時間がかかるように構成している。そのため、空気がプーリ油室１３に流入するのをさらに遅らせることができる。
【００４０】
−第３実施例−
図７は、本発明にかかる空気流入防止装置の第３実施例の概略図を示す。図５と同一機能部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この実施例では、空気導入通路９２を給排油路４１の上端部に接続してある。この場合も、チェック弁９４はプーリ油室１３の頂部より上方に位置しており、給排口９５がドレーンされたとき、チェック弁９４を介して大気開放口９３から空気が導入されることで、空気がプーリ油室１３に流入するのを防止できる。この実施例では、空気導入通路９２を給排油路４１の先端部に接続するだけでよいので、空気導入通路９２を短くでき、空気流入防止装置を小型に構成できるという利点がある。
【００４１】
−比較例−
図８は、本発明と対比される比較例を示す。この比較例では、プーリ油室１３へ作動油を給排する給排油路４１と空気導入通路９２とに個別の給排口９７，９８を設けたものである。この場合には、両方の給排口９７，９８が共にドレーンされたとき、図８に示すように、チェック弁９４をプーリ油室１３の頂部より高い位置に設定しても、チェック弁９４及びシール部４２から個別に空気が流入するため、プーリ油室１３への空気流入を阻止できない。したがって、本発明の給排油路４１と空気導入通路９２は、図５〜図７に示すようにドレーン時において共通の給排口９５と接続されている必要がある。
【００４２】
前記実施例では、アイドルストップ時や急減速時のプーリ油室への空気流入について説明したが、本発明の空気流入防止装置は、エンジン停止状態での長期放置によるプーリ油室や油圧装置（クラッチ、ブレーキ）への空気流入に対しても効果がある。また、本発明の空気流入防止装置が適用される油圧制御装置としては、図３に示すようなバルブ及び油路構造に限るものではなく、他の油圧制御装置（例えば特開２００７−２６３２０７号公報参照）にも適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４３】
１ エンジン
２ 無段変速機
４ 変速装置
６ オイルポンプ
７ 油圧制御装置
１１ プライマリプーリ
１３ プライマリ油室
２１ セカンダリプーリ
２３ セカンダリ油室
４１，４３ 給排油路
４２，４４ シール部
７６ アップシフト用レシオコントロール弁
７７ ダウンシフト用レシオコントロール弁
７８ レシオチェック弁
７９ 挟圧コントロール弁
９０ バルブボデー
９１ オイルパン
９２ 空気導入通路
９３ 大気開放口
９４ チェック弁
９５ 給排口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトが巻きかけられたプライマリプーリとセカンダリプーリとを有し、前記両プーリにはそれぞれ可動シーブを作動させるプーリ油室が設けられ、前記プーリ油室はオイルパンの油面より上方に位置しており、給排油路を介して前記プーリ油室へ作動油を給排することにより、ベルト巻き掛け径を可変としたベルト式無段変速機において、
一端部が前記給排油路と接続され、他端部に前記プーリ油室の頂部より高い位置に大気開放口を有する空気導入通路を設け、
前記空気導入通路内の前記プーリ油室の頂部より高い位置に、前記空気導入通路へ作動油が供給された時に作動油の流出を阻止し、前記空気導入通路の作動油がドレーンされた時に前記大気開放口を介して空気の流入を許容するチェック弁を設けたことを特徴とする、ベルト式無段変速機の空気流入防止装置。
【請求項２】
請求項１に記載のベルト式無段変速機と、
所定のエンジン停止条件が成立したときにアイドルストップされ、前記ベルト式無段変速機を介して車輪を駆動するエンジンと、
前記エンジンによって駆動され、前記ベルト式無段変速機への油圧を発生するオイルポンプと、を備えたアイドルストップ車であって、
アイドルストップ時に前記空気導入通路の液面が前記チェック弁の高さから前記プーリ油室の頂部と同じ高さまで降下する時間を、アイドルストップの最長設定時間以上に設定したことを特徴とする、アイドルストップ車。
【請求項１】
ベルトが巻きかけられたプライマリプーリとセカンダリプーリとを有し、前記両プーリにはそれぞれ可動シーブを作動させるプーリ油室が設けられ、前記プーリ油室はオイルパンの油面より上方に位置しており、給排油路を介して前記プーリ油室へ作動油を給排することにより、ベルト巻き掛け径を可変としたベルト式無段変速機において、
一端部が前記給排油路と接続され、他端部に前記プーリ油室の頂部より高い位置に大気開放口を有する空気導入通路を設け、
前記空気導入通路内の前記プーリ油室の頂部より高い位置に、前記空気導入通路へ作動油が供給された時に作動油の流出を阻止し、前記空気導入通路の作動油がドレーンされた時に前記大気開放口を介して空気の流入を許容するチェック弁を設けたことを特徴とする、ベルト式無段変速機の空気流入防止装置。
【請求項２】
請求項１に記載のベルト式無段変速機と、
所定のエンジン停止条件が成立したときにアイドルストップされ、前記ベルト式無段変速機を介して車輪を駆動するエンジンと、
前記エンジンによって駆動され、前記ベルト式無段変速機への油圧を発生するオイルポンプと、を備えたアイドルストップ車であって、
アイドルストップ時に前記空気導入通路の液面が前記チェック弁の高さから前記プーリ油室の頂部と同じ高さまで降下する時間を、アイドルストップの最長設定時間以上に設定したことを特徴とする、アイドルストップ車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２４７３６９（Ｐ２０１１−２４７３６９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２２３９６（Ｐ２０１０−１２２３９６）
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
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