JP5777927B2 - ハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システムに係り、より詳細には、摩擦要素に供給される油圧を直接制御することによって、バルブボディーの構成を単純化し、応答性を向上させることができるようにした、ハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システムに関する。
ハイブリッド車両とは、互いに異なる二種類以上の動力源を効率的に組み合わせて駆動力を発生させる車両を意味する。大部分のハイブリッド車両は、燃料を使用して動力を発生させるエンジンと、電気で動力を発生させる電気モータとを備えている。
このようなハイブリッド車両において、燃費向上効果が最も大きく達成されるのは、（１）車両が加速する時に電気モータを利用してエンジンの動力を補助する場合や、（２）自動変速制御によるエンジンの最適運転を行う場合である。このような運転を行なう場合に、ハイブリッド車両は、既存のガソリンエンジン及び自動変速機を搭載した車両に比べて、優れた燃費を達成することができる。
このようなハイブリッド車両において、燃費向上効果が最も大きく達成されるのは、（１）車両が加速する時に電気モータを利用してエンジンの動力を補助する場合や、（２）自動変速制御によるエンジンの最適運転を行う場合である。このような運転を行なう場合に、ハイブリッド車両は、既存のガソリンエンジン及び自動変速機を搭載した車両に比べて、優れた燃費を達成することができる。
ハイブリッド車両は、エンジンの出力側にエンジンクラッチを配置し、その後側に電気モータを含む自動変速機を配置する。こうして、自動変速機から出力される動力で駆動輪を駆動するように構成される。
そして、モータコントロールユニットは、電気モータに供給されるバッテリーの電源を制御する。ハイブリッド車両を総合制御するハイブリッド制御ユニットは、エンジン制御ユニット、トランスミッション制御ユニット、バッテリー管理システム、そして運転者が直接操作する多様な機構と電気的に連結されて、現在の車両の運転状態が入力されて、これに基づいてモータコントロールユニットを制御する。
そして、モータコントロールユニットは、電気モータに供給されるバッテリーの電源を制御する。ハイブリッド車両を総合制御するハイブリッド制御ユニットは、エンジン制御ユニット、トランスミッション制御ユニット、バッテリー管理システム、そして運転者が直接操作する多様な機構と電気的に連結されて、現在の車両の運転状態が入力されて、これに基づいてモータコントロールユニットを制御する。
ハイブリッド車両の初期発進時には、電気モータの動力によってｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ（ＥＶ）モードで走行する。その後、エンジンクラッチが締結されると、ＨＥＶモード（モータ＋エンジン）に変更されて、ハイブリッド車両が走行する。
このようなハイブリッド車両に適用される自動変速機は、変速メカニズムとして、ギヤトレイン及び車両の走行状態に応じてギヤトレインの作動要素のうちのいずれか一つの作動要素を選択的に作動させるための油圧制御システムを有する。
そして、ギヤトレインは、少なくとも一つ以上の遊星ギヤセットを含み、これに適用される複数の摩擦要素は、油圧制御システムによって供給される油圧によって選択的に作動する。
このようなハイブリッド車両に適用される自動変速機は、変速メカニズムとして、ギヤトレイン及び車両の走行状態に応じてギヤトレインの作動要素のうちのいずれか一つの作動要素を選択的に作動させるための油圧制御システムを有する。
そして、ギヤトレインは、少なくとも一つ以上の遊星ギヤセットを含み、これに適用される複数の摩擦要素は、油圧制御システムによって供給される油圧によって選択的に作動する。
従来のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システムは、オイルポンプから供給される油圧を間接的に制御して摩擦要素に供給されるように構成されていた。従って、各々のソレノイドバルブにスプールバルブを備えた圧力制御バルブが適用されるため、バルブボディーの流路構成が複雑で、部品数が多く、生産原価が上昇する問題点があった（例えば、特許文献１参照）。
また、圧力制御バルブを制御するための別途のリデューシング圧を形成しなければならないため、制御区間が制限されて、応答が遅いという問題点があった。
また、圧力制御バルブを制御するための別途のリデューシング圧を形成しなければならないため、制御区間が制限されて、応答が遅いという問題点があった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、バルブボディーの構成を単純化し、応答性を向上させたハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システムを提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システムは、各走行モードに応じて第１、第２クラッチ及び第１、第２ブレーキを選択的に作動させるハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システムにおいて、マニュアルバルブから供給される前進圧及び後進圧を選択的に第１クラッチに供給する第１比例制御ソレノイドバルブ、プライマリレギュレーターバルブから供給されるライン圧を選択的に第２クラッチに供給する第２比例制御ソレノイドバルブ、プライマリレギュレーターバルブから供給されるライン圧を選択的に第１ブレーキに供給する第３比例制御ソレノイドバルブ、そしてマニュアルバルブから供給される前進圧を選択的に第２ブレーキに供給する第４比例制御ソレノイドバルブを含むことを特徴とする。
マニュアルバルブと第１比例制御ソレノイドバルブとの間には、選択的に前進圧または後進圧を第１比例制御ソレノイドバルブに供給する後進圧制御バルブが配置されることが好ましい。
後進圧制御バルブは、マニュアルバルブの前進圧管路と連結される第１ポート、マニュアルバルブの後進圧管路と連結される第２ポート、第１ポートに供給される油圧を第１比例制御ソレノイドバルブに供給する第３ポート、そして第２ポートに供給される油圧を第１比例制御ソレノイドバルブに供給する第４ポートを有することが好ましい。
後進圧制御バルブは、マニュアルバルブの前進圧管路と連結される第１ポート、マニュアルバルブの後進圧管路と連結される第２ポート、第１ポートに供給される油圧を第１比例制御ソレノイドバルブに供給する第３ポート、そして第２ポートに供給される油圧を第１比例制御ソレノイドバルブに供給する第４ポートを有することが好ましい。
第３、第４比例制御ソレノイドバルブと第１、第２ブレーキとの間には、第１、第２、第３フェイルセイフバルブのうちの少なくとも一つ以上を含むフェイルセイフ手段が配置されることが好ましい。
第１フェイルセイフバルブは、オン／オフソレノイドバルブによって制御され、オン／オフソレノイドバルブがオフされて第１ブレーキが作動するモードでは、第１クラッチの作動を解除してエンジンロックを防止し、オン／オフソレノイドバルブがオンされると、第１ブレーキ及び第１クラッチを同時に作動させることができる。
第１フェイルセイフバルブは、第１クラッチ、オン／オフソレノイドバルブ、そしてライン圧によって制御されて、第３比例制御ソレノイドバルブから第１ブレーキに供給される油圧を制御することが好ましい。
第１フェイルセイフバルブは、第３比例制御ソレノイドバルブから油圧が供給される第１ポート、第１ポートに供給される油圧を選択的に第２フェイルセイフバルブに供給する第２ポート、第１フェイルセイフバルブの一側に形成されていて、オン／オフソレノイドバルブの制御圧が供給される第３ポート、第３ポートの反対側に形成されていて、第１クラッチの作動圧が制御圧として供給される第４ポート、そしてライン圧が供給される第５ポートを有することが好ましい。
第１フェイルセイフバルブは、オン／オフソレノイドバルブによって制御され、オン／オフソレノイドバルブがオフされて第１ブレーキが作動するモードでは、第１クラッチの作動を解除してエンジンロックを防止し、オン／オフソレノイドバルブがオンされると、第１ブレーキ及び第１クラッチを同時に作動させることができる。
第１フェイルセイフバルブは、第１クラッチ、オン／オフソレノイドバルブ、そしてライン圧によって制御されて、第３比例制御ソレノイドバルブから第１ブレーキに供給される油圧を制御することが好ましい。
第１フェイルセイフバルブは、第３比例制御ソレノイドバルブから油圧が供給される第１ポート、第１ポートに供給される油圧を選択的に第２フェイルセイフバルブに供給する第２ポート、第１フェイルセイフバルブの一側に形成されていて、オン／オフソレノイドバルブの制御圧が供給される第３ポート、第３ポートの反対側に形成されていて、第１クラッチの作動圧が制御圧として供給される第４ポート、そしてライン圧が供給される第５ポートを有することが好ましい。
第２フェイルセイフバルブは、第１、第２クラッチが同時に作動する時に、第１ブレーキが作動するのを防止するように構成されていることが好ましい。
第２フェイルセイフバルブは、第１、第２クラッチの作動圧及びライン圧によって制御されて、第１フェイルセイフバルブから第１ブレーキに供給される油圧を制御することが好ましい。
第２フェイルセイフバルブは、第１フェイルセイフバルブの第２ポートと連結される第１ポート、第１ポートに供給される油圧を第１ブレーキに供給する第２ポート、第１クラッチの作動圧が制御圧として供給される第３ポート、第２クラッチの作動圧が制御圧として供給される第４ポート、そして第３、第４ポートの反対側に形成されていて、ライン圧が制御圧として供給される第５ポートを有することが好ましい。
第２フェイルセイフバルブは、第１、第２クラッチの作動圧及びライン圧によって制御されて、第１フェイルセイフバルブから第１ブレーキに供給される油圧を制御することが好ましい。
第２フェイルセイフバルブは、第１フェイルセイフバルブの第２ポートと連結される第１ポート、第１ポートに供給される油圧を第１ブレーキに供給する第２ポート、第１クラッチの作動圧が制御圧として供給される第３ポート、第２クラッチの作動圧が制御圧として供給される第４ポート、そして第３、第４ポートの反対側に形成されていて、ライン圧が制御圧として供給される第５ポートを有することが好ましい。
第３フェイルセイフバルブは、第１ブレーキまたは第２クラッチの作動時に、第２ブレーキが作動するのを防止するように構成されていることが好ましい。
第３フェイルセイフバルブは、第１ブレーキ及び第２クラッチの作動圧及び前進圧によって制御されて、第４比例制御ソレノイドバルブから第２ブレーキに供給される油圧を制御することが好ましい。
第３フェイルセイフバルブは、第４比例制御ソレノイドバルブと連結される第１ポート、第１ポートに供給される油圧を第２ブレーキに供給する第２ポート、第２クラッチの作動圧が制御圧として供給される第３ポート、第１ブレーキの作動圧が制御圧として供給される第４ポート、そして第３、第４ポートの反対側に形成されていて、前進圧が制御圧として供給される第５ポートを有することが好ましい。
第３フェイルセイフバルブは、第１ブレーキ及び第２クラッチの作動圧及び前進圧によって制御されて、第４比例制御ソレノイドバルブから第２ブレーキに供給される油圧を制御することが好ましい。
第３フェイルセイフバルブは、第４比例制御ソレノイドバルブと連結される第１ポート、第１ポートに供給される油圧を第２ブレーキに供給する第２ポート、第２クラッチの作動圧が制御圧として供給される第３ポート、第１ブレーキの作動圧が制御圧として供給される第４ポート、そして第３、第４ポートの反対側に形成されていて、前進圧が制御圧として供給される第５ポートを有することが好ましい。
第１、第２、第３、第４比例制御ソレノイドバルブの下流側管路上には、チェックバルブを有するバイパス管路が形成されることが好ましい。
第１、第２比例制御ソレノイドバルブは、ノーマルオープン型に形成し、第３、第４比例制御ソレノイドバルブは、ノーマルクロス型に形成することができる。
第１、第２比例制御ソレノイドバルブは、ノーマルオープン型に形成し、第３、第４比例制御ソレノイドバルブは、ノーマルクロス型に形成することができる。
本発明の実施形態によれば、摩擦要素に供給される油圧を各々独立的に配置される比例制御ソレノイドバルブで直接制御することによって、応答性が非常に向上する。
そして、各比例制御ソレノイドバルブごとに適用された圧力制御バルブが省略されることによって、部品数が減少し、それにともなう流路も省略される。従って、バルブボディーの構成を単純化することができる。
そして、各比例制御ソレノイドバルブごとに適用された圧力制御バルブが省略されることによって、部品数が減少し、それにともなう流路も省略される。従って、バルブボディーの構成を単純化することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
本発明を明確に説明するために、説明に不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似した構成要素については、同一の符号を付けた。
下記の詳細な説明で、構成の名称を第１、第２などと区分したのは、その構成の名称が同一の場合に、これを区別するためのものであって、必ずしもその順序に限定されるものではない。
本発明を明確に説明するために、説明に不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似した構成要素については、同一の符号を付けた。
下記の詳細な説明で、構成の名称を第１、第２などと区分したのは、その構成の名称が同一の場合に、これを区別するためのものであって、必ずしもその順序に限定されるものではない。
図１は本発明の実施形態による油圧制御システムの構成図である。本発明の実施形態による油圧制御システムは、２個のクラッチＣ１、Ｃ２及び２個のブレーキＢ１、Ｂ２を利用して、２個の動力分岐モード｛入力分岐（ＩＮＰＵＴ ＳＰＬＩＴ）／複合分岐（ＣＯＭＰＯＵＮＤ ＳＰＬＩＴ）｝と、３個の固定段モード｛減速（ＵＤ）／同速／増速（ＯＤ）｝とを実現することができるように構成したものである（図２参照。図中“○”は、クラッチＣ１、Ｃ２またはブレーキＢ１、Ｂ２の作動を示す。）。
このような本発明の実施形態による油圧制御システムは、オイル供給手段である２個のオイルポンプ１０、１１、ライン圧制御手段である２個のレギュレーターバルブ１２、１３、ライン圧を減圧させるリデューシングバルブ１４、変速レンジを選択するマニュアルバルブ１５、リデューシングバルブ１４から制御圧が供給されるライン圧制御用ソレノイドバルブＲＣＳ及びオン／オフソレノイドバルブＳＳ−Ａ、４個の摩擦要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２に供給される作動圧を制御する第１、第２、第３、第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２、ＶＦＳ３、ＶＦＳ４、マニュアルバルブ１５から供給される前進圧及び後進圧の流路を切換える後進圧制御バルブ１６、フェイルセイフ手段である第１、第２、第３フェイルセイフバルブ１７、１８、１９を有する。
このような本発明の実施形態による油圧制御システムは、オイル供給手段である２個のオイルポンプ１０、１１、ライン圧制御手段である２個のレギュレーターバルブ１２、１３、ライン圧を減圧させるリデューシングバルブ１４、変速レンジを選択するマニュアルバルブ１５、リデューシングバルブ１４から制御圧が供給されるライン圧制御用ソレノイドバルブＲＣＳ及びオン／オフソレノイドバルブＳＳ−Ａ、４個の摩擦要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２に供給される作動圧を制御する第１、第２、第３、第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２、ＶＦＳ３、ＶＦＳ４、マニュアルバルブ１５から供給される前進圧及び後進圧の流路を切換える後進圧制御バルブ１６、フェイルセイフ手段である第１、第２、第３フェイルセイフバルブ１７、１８、１９を有する。
オイル供給手段を形成する２個のオイルポンプ１０、１１は、メインオイルポンプ１０及びサブオイルポンプ１１から構成される。メインオイルポンプ１０は、エンジンによって駆動され、サブオイルポンプ１１は、別途の駆動モータによって駆動される。それによって、オイルパン２０に保存されているオイルは、２個のオイルポンプ１０、１１のうちの少なくともいずれか一つのポンプによってポンピングされる。
そして、メイン及びサブオイルポンプ１０、１１によって生成される油圧は、プライマリレギュレーターバルブ１２及びセカンドリレギュレーターバルブ１３、及びこれらレギュレーターバルブ１２、１３を制御するライン圧制御用ソレノイドバルブＲＣＳに供給される。
それによって、ライン圧制御用ソレノイドバルブＲＣＳ、及びレギュレーターバルブ１２、１３内のスプール１２１、１３１を所定の方向に弾性支持する弾性部材１２２、１３２によって油圧が一定のライン圧に調節されると同時に、運転条件に応じてライン圧を可変させて、燃費を向上させることができる。
そして、メイン及びサブオイルポンプ１０、１１によって生成される油圧は、プライマリレギュレーターバルブ１２及びセカンドリレギュレーターバルブ１３、及びこれらレギュレーターバルブ１２、１３を制御するライン圧制御用ソレノイドバルブＲＣＳに供給される。
それによって、ライン圧制御用ソレノイドバルブＲＣＳ、及びレギュレーターバルブ１２、１３内のスプール１２１、１３１を所定の方向に弾性支持する弾性部材１２２、１３２によって油圧が一定のライン圧に調節されると同時に、運転条件に応じてライン圧を可変させて、燃費を向上させることができる。
リデューシングバルブ１４は、減圧バルブであって、リデューシングバルブ１４内のスプール１４１を所定の方向に弾性支持する弾性部材１４２の弾性力によってライン圧をより減圧する。リデューシングバルブ１４で減圧された油圧は、ライン圧制御用ソレノイドバルブＲＣＳ及びオン／オフソレノイドバルブＳＳ−Ａの制御圧として供給される。
マニュアルバルブ１５は、運転者のマニュアル変速により流路を切換えるものであって、ライン圧管路２１と、前進圧管路２２と、後進圧管路２３と連結される。
それによって、マニュアルバルブ１５は、ライン圧管路２１を通じて供給される油圧をレンジ変換により前進圧管路２２または後進圧管路２３に供給する。
マニュアルバルブ１５は、運転者のマニュアル変速により流路を切換えるものであって、ライン圧管路２１と、前進圧管路２２と、後進圧管路２３と連結される。
それによって、マニュアルバルブ１５は、ライン圧管路２１を通じて供給される油圧をレンジ変換により前進圧管路２２または後進圧管路２３に供給する。
第１クラッチＣ１の作動圧を制御する第１比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、及び第２ブレーキＢ２の作動圧を制御する第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ４は、マニュアルバルブ１５の前進圧管路２２と連結されて、前進走行時にマニュアルバルブ１５から供給される前進圧を制御して、第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２に各々供給したり、排出させる。
第１ブレーキＢ１の作動圧を制御する第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ３、及び第２クラッチＣ２の作動圧を制御する第２比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ２は、ライン圧管路２１と直接連結されて、ライン圧を制御して、第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１に各々供給したり、排出させる。
第１ブレーキＢ１の作動圧を制御する第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ３、及び第２クラッチＣ２の作動圧を制御する第２比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ２は、ライン圧管路２１と直接連結されて、ライン圧を制御して、第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１に各々供給したり、排出させる。
上記で、第２、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ２、ＶＦＳ３にライン圧が直接供給されるようにしたのは、エンジン始動及び充電モードの実現のためである。
上記で、第１、第２比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２は、ノーマルオープン型からなって、通電が行われない時に油圧を供給することができるようにし、第３、第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ３、ＶＦＳ４は、ノーマルクロス型からなって、通電が行われる時に油圧を供給することができるようにしている。
また、第１、第２、第３、第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２、ＶＦＳ３、ＶＦＳ４の下流側管路２４、２５、２６、２７上には、チェックバルブＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、ＣＶ４を有するバイパス管路を形成して、安定した油圧が供給されるようにしている。
上記で、第１、第２比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２は、ノーマルオープン型からなって、通電が行われない時に油圧を供給することができるようにし、第３、第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ３、ＶＦＳ４は、ノーマルクロス型からなって、通電が行われる時に油圧を供給することができるようにしている。
また、第１、第２、第３、第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２、ＶＦＳ３、ＶＦＳ４の下流側管路２４、２５、２６、２７上には、チェックバルブＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、ＣＶ４を有するバイパス管路を形成して、安定した油圧が供給されるようにしている。
後進圧制御バルブ１６は、シャトルバルブであって、前進圧管路２２と連結される第１ポート１６１、後進圧管路２３と連結される第２ポート１６２、第１ポート１６１に供給される油圧を第１比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１に供給する第３ポート１６３、そして第２ポート１６２に供給される油圧を第１比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１に供給する第４ポート１６４を有する。
それによって、後進圧制御バルブ１６に前進圧が供給される時には、第１、第３ポート１６１、１６３を連通させて前進圧を第１比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１に供給する。これとは異なって、後進圧制御バルブ１６に後進圧が供給される時には、第２、第４ポート１６２、１６４を連通させて第１比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１に後進圧を供給することができる。
つまり、後進圧制御バルブ１６は、後進時に第１クラッチＣ１を制御することによって、後進登坂性能（ｒｅｖｅｒｓｅ ｈｉｌｌ−ｃｌｉｍｂｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ）を向上させるためのものである。
より具体的には、後進１段（ＲＥＶ１）は、第１ブレーキＢ１を駆動させて実現し、後進２段（ＲＥＶ２）は、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１を駆動させて実現することができるようにした。
それによって、後進圧制御バルブ１６に前進圧が供給される時には、第１、第３ポート１６１、１６３を連通させて前進圧を第１比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１に供給する。これとは異なって、後進圧制御バルブ１６に後進圧が供給される時には、第２、第４ポート１６２、１６４を連通させて第１比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１に後進圧を供給することができる。
つまり、後進圧制御バルブ１６は、後進時に第１クラッチＣ１を制御することによって、後進登坂性能（ｒｅｖｅｒｓｅ ｈｉｌｌ−ｃｌｉｍｂｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ）を向上させるためのものである。
より具体的には、後進１段（ＲＥＶ１）は、第１ブレーキＢ１を駆動させて実現し、後進２段（ＲＥＶ２）は、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１を駆動させて実現することができるようにした。
そして、第３、第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ３、ＶＦＳ４と第１、第２ブレーキＢ１、Ｂ２との間には、フェイルセイフ機能を行う第１、第２、第３フェイルセイフバルブ１７、１８、１９が配置される。
第１フェイルセイフバルブ１７は、第１クラッチＣ１、オン／オフソレノイドバルブＳＳ−Ａ、そしてライン圧によって制御されて、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ３から第１ブレーキＢ１に供給される油圧を制御する。第２フェイルセイフバルブ１８は、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２の作動圧及びライン圧によって制御されて、第１フェイルセイフバルブ１７から第１ブレーキＢ１に供給される油圧を制御し、第３フェイルセイフバルブ１９は、第１ブレーキＢ１及び第２クラッチＣ２の作動圧及び前進圧によって制御されて、第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ４から第２ブレーキＢ２に供給される油圧を制御する。
第１フェイルセイフバルブ１７は、第１クラッチＣ１、オン／オフソレノイドバルブＳＳ−Ａ、そしてライン圧によって制御されて、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ３から第１ブレーキＢ１に供給される油圧を制御する。第２フェイルセイフバルブ１８は、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２の作動圧及びライン圧によって制御されて、第１フェイルセイフバルブ１７から第１ブレーキＢ１に供給される油圧を制御し、第３フェイルセイフバルブ１９は、第１ブレーキＢ１及び第２クラッチＣ２の作動圧及び前進圧によって制御されて、第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ４から第２ブレーキＢ２に供給される油圧を制御する。
このような作動のために、第１フェイルセイフバルブ１７は、図３のように、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ３から油圧が供給される第１ポート１７１、第１ポート１７１に供給される油圧を選択的に第２フェイルセイフバルブ１８に供給する第２ポート１７２、第１フェイルセイフバルブ１７の一側に形成されていて、オン／オフソレノイドバルブＳＳ−Ａの制御圧が供給される第３ポート１７３、第３ポート１７３の反対側に形成されていて、第１クラッチＣ１の作動圧が制御圧として供給される第４ポート１７４、そしてライン圧が供給される第５ポート１７５を有する。
それによって、第３ポート１７３に制御圧が供給されると、第１、第２ポート１７１、１７２が連結され、第４ポート１７４に油圧が供給されると、第１、第２ポート１７１、１７２が互いに遮断され、第３、第４ポート１７３、１７４に同時に制御圧が供給されると、油圧作用面積によって第１、第２ポート１７１、１７２が互いに連結されるように構成されている。
それによって、第３ポート１７３に制御圧が供給されると、第１、第２ポート１７１、１７２が連結され、第４ポート１７４に油圧が供給されると、第１、第２ポート１７１、１７２が互いに遮断され、第３、第４ポート１７３、１７４に同時に制御圧が供給されると、油圧作用面積によって第１、第２ポート１７１、１７２が互いに連結されるように構成されている。
つまり、図４のように、オン／オフソレノイドバルブＳＳ−Ａがオフ（ＯＦＦ：図中“×”で示す。）される時に、第１ブレーキＢ１が作動（図中“○”で示す。）するモードでは第１クラッチＣ１の作動を解除（図中“×”で示す。）してエンジンロックを防止し、オン／オフソレノイドバルブＳＳ−Ａがオン（ＯＮ：図中“●”で示す。）される時には、第１ブレーキＢ１及び第１クラッチＣ１が同時に作動（図中“●”または“○”で示す。）するＥＶ２モードが実現されるようにした。従って、プラグインハイブリッド車両への拡張性を確保することができるのである。
第２フェイルセイフバルブ１８は、図３のように、第１フェイルセイフバルブ１７の第２ポート１７２と連結される第１ポート１８１、第１ポート１７１に供給される油圧を第１ブレーキＢ１に供給する第２ポート１８２、第１クラッチＣ１の作動圧が制御圧として供給される第３ポート１８３、第２クラッチＣ２の作動圧が制御圧として供給される第４ポート１８４、第３、第４ポート１８３、１８４の反対側に形成されていて、ライン圧が制御圧として供給される第５ポート１８５を有する。
それによって、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２が同時に作動しながら第３、第４ポート１８３、１８４に制御圧が供給されると、第１、第２ポート１８１、１８２が遮断されながら第１ブレーキＢ１に供給される油圧を遮断して、インターロックを防止する。
つまり、図５のように、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２が同時に作動（図中“●”で示す。）する時に、第１ブレーキＢ１が作動するのを防止（図中“×”で示す。）することができるのである。
それによって、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２が同時に作動しながら第３、第４ポート１８３、１８４に制御圧が供給されると、第１、第２ポート１８１、１８２が遮断されながら第１ブレーキＢ１に供給される油圧を遮断して、インターロックを防止する。
つまり、図５のように、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２が同時に作動（図中“●”で示す。）する時に、第１ブレーキＢ１が作動するのを防止（図中“×”で示す。）することができるのである。
第３フェイルセイフバルブ１９は、図３のように、第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ４と連結される第１ポート１９１、第１ポート１９１に供給される油圧を第２ブレーキＢ２に供給する第２ポート１９２、第２クラッチＣ２の作動圧が制御圧として供給される第３ポート１９３、第１ブレーキＢ１の作動圧が制御圧として供給される第４ポート１９４、第３、４ポート１９３、１９４の反対側に形成されていて、前進圧が制御圧として供給される第５ポート１９５を有する。
それによって、第２クラッチＣ２の作動圧または第１ブレーキＢ１の作動圧が第３ポート１９３または第４ポート１９４に供給されると、第１、第２ポート１９１、１９２が遮断されながら第２ブレーキＢ２に供給される油圧を遮断して、インターロックを防止する。
つまり、図６のように、第１ブレーキＢ１または第２クラッチＣ２の作動時（図中“●”で示す。）に、第２ブレーキＢ２が作動するのを防止（図中“×”で示す。）することができるのである。
それによって、第２クラッチＣ２の作動圧または第１ブレーキＢ１の作動圧が第３ポート１９３または第４ポート１９４に供給されると、第１、第２ポート１９１、１９２が遮断されながら第２ブレーキＢ２に供給される油圧を遮断して、インターロックを防止する。
つまり、図６のように、第１ブレーキＢ１または第２クラッチＣ２の作動時（図中“●”で示す。）に、第２ブレーキＢ２が作動するのを防止（図中“×”で示す。）することができるのである。
本発明の実施形態による油圧制御システムは、図７のように、各々のソレノイドバルブに電気が印加されることによって制御が行われる。図中“○”はソレノイドバルブに電気が印加された状態を表わす。
走行中のＮ、Ｐレンジでは、第１、第２比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２に通電が行われ、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２に油圧が供給されるのを遮断し、停車中のＮ、Ｐレンジでは、第１、第２、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２、ＶＦＳ３に通電が行われ、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２に油圧が供給されるのを遮断して、第１ブレーキＢ１に油圧が供給されるように制御する。
そして、本発明の実施形態では、２個の後進変速段が提供される。後進１段（ＲＥＶ１）では、第１、第２、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２、ＶＦＳ３に通電が行われ、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２に油圧が供給されるのを遮断して、第１ブレーキＢ１に油圧が供給されるように制御する。
走行中のＮ、Ｐレンジでは、第１、第２比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２に通電が行われ、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２に油圧が供給されるのを遮断し、停車中のＮ、Ｐレンジでは、第１、第２、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２、ＶＦＳ３に通電が行われ、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２に油圧が供給されるのを遮断して、第１ブレーキＢ１に油圧が供給されるように制御する。
そして、本発明の実施形態では、２個の後進変速段が提供される。後進１段（ＲＥＶ１）では、第１、第２、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２、ＶＦＳ３に通電が行われ、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２に油圧が供給されるのを遮断して、第１ブレーキＢ１に油圧が供給されるように制御する。
また、後進２段（ＲＥＶ２）では、後進１段（ＲＥＶ１）で通電が行われた第１比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１の通電を遮断し、オン／オフソレノイドバルブＳＳ−Ａを通電させて、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１に油圧が供給されるように制御する。
そして、動力分岐（ＰＯＷＥＲ ＳＰＬＩＴ）モードのうちの入力分岐（ＩＮＰＵＴ ＳＰＬＩＴ）モードでは、第１、第２、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２、ＶＦＳ３に通電が行われ、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２に油圧が供給されるのを遮断して、第１ブレーキＢ１に油圧が供給されるように制御する。
そして、動力分岐（ＰＯＷＥＲ ＳＰＬＩＴ）モードのうちの入力分岐（ＩＮＰＵＴ ＳＰＬＩＴ）モードでは、第１、第２、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ２、ＶＦＳ３に通電が行われ、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２に油圧が供給されるのを遮断して、第１ブレーキＢ１に油圧が供給されるように制御する。
また、動力分岐（ＰＯＷＥＲ ＳＰＬＩＴ）モードのうちの複合分岐（ＣＯＭＰＯＵＮＤ ＳＰＬＩＴ）モードでは、第２比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ２に通電が行われ、第２クラッチＣ２に油圧が供給されるのを遮断して、第１クラッチＣ１に油圧が供給されるように制御する。
そして、固定段（ＦＩＸＥＤ ＧＥＡＲ）モードでは、前進第１、第２、第３段が提供されるが、前進１速では、第１、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ３を通電制御して、第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１を作動させ、前進２速では、第１、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ３の通電を遮断して、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２を作動させ、前進３速では、第２、第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ２、ＶＦＳ４を通電制御して、第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２を作動させる。
そして、固定段（ＦＩＸＥＤ ＧＥＡＲ）モードでは、前進第１、第２、第３段が提供されるが、前進１速では、第１、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ３を通電制御して、第２クラッチＣ２及び第１ブレーキＢ１を作動させ、前進２速では、第１、第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１、ＶＦＳ３の通電を遮断して、第１、第２クラッチＣ１、Ｃ２を作動させ、前進３速では、第２、第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ２、ＶＦＳ４を通電制御して、第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２を作動させる。
変速過程に対する説明では、摩擦要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２の作動制御だけを説明したが、これだけで変速が行われるわけではない。つまり、変速が行われるためには、摩擦要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２の作動以外に、ハイブリッド制御ユニットが遊星ギヤセットの組み合わせからなるギヤトレインに適用される２個のモータを所定の走行条件に応じて総合制御しなければならない。この過程は、当業者にとって周知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
このように、本発明の実施形態によれば、摩擦要素に供給される油圧を各々独立的に配置される比例制御ソレノイドバルブで直接制御することによって、応答性が非常に向上する。
そして、各比例制御ソレノイドバルブごとに適用された圧力制御バルブが省略されることによって、部品数が減少して、それにともなう流路が省略される。従って、バルブボディーの構成を単純化することができる。
そして、各比例制御ソレノイドバルブごとに適用された圧力制御バルブが省略されることによって、部品数が減少して、それにともなう流路が省略される。従って、バルブボディーの構成を単純化することができる。
以上で、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるのではなく、本発明の技術的範囲内で多様な形態への変更実施が可能である。
Ｂ１ 第１ブレーキ
Ｂ２ 第２ブレーキ
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ
ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、ＣＶ４ チェックバルブ
ＲＣＳ ライン圧制御用ソレノイドバルブ
ＳＳ−Ａ オン／オフソレノイドバルブ
ＶＦＳ１ 第１比例制御ソレノイドバルブ
ＶＦＳ２ 第２比例制御ソレノイドバルブ
ＶＦＳ３ 第３比例制御ソレノイドバルブ
ＶＦＳ４ 第４比例制御ソレノイドバルブ
１０ メインオイルポンプ
１１ サブオイルポンプ
１２ プライマリレギュレーターバルブ
１３ セカンドリレギュレーターバルブ
１４ リデューシングバルブ
１５ マニュアルバルブ
１６ 後進圧制御バルブ
１７ 第１フェイルセイフバルブ
１８ 第２フェイルセイフバルブ
１９ 第３フェイルセイフバルブ
２０ オイルパン
２１ ライン圧管路
２２ 前進圧管路
２３ 後進圧管路
２４ （第１比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１の）下流側管路
２５ （第２比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ２の）下流側管路
２６ （第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ３の）下流側管路
２７ （第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ４の）下流側管路
１２１、１３１ スプール
１２２、１３２ 弾性部材
１６１ （後進圧制御バルブ１６の）第１ポート
１６２ （後進圧制御バルブ１６の）第２ポート
１６３ （後進圧制御バルブ１６の）第３ポート
１６４ （後進圧制御バルブ１６の）第４ポート
１７１ （第１フェイルセイフバルブ１７の）第１ポート
１７２ （第１フェイルセイフバルブ１７の）第２ポート
１７３ （第１フェイルセイフバルブ１７の）第３ポート
１７４ （第１フェイルセイフバルブ１７の）第４ポート
１７５ （第１フェイルセイフバルブ１７の）第５ポート
１８１ （第２フェイルセイフバルブ１８の）第１ポート
１８２ （第２フェイルセイフバルブ１８の）第２ポート
１８３ （第２フェイルセイフバルブ１８の）第３ポート
１８４ （第２フェイルセイフバルブ１８の）第４ポート
１８５ （第２フェイルセイフバルブ１８の）第５ポート
１９１ （第３フェイルセイフバルブ１９の）第１ポート
１９２ （第３フェイルセイフバルブ１９の）第２ポート
１９３ （第３フェイルセイフバルブ１９の）第３ポート
１９４ （第３フェイルセイフバルブ１９の）第４ポート
１９５ （第３フェイルセイフバルブ１９の）第５ポート
Ｂ２ 第２ブレーキ
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ
ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３、ＣＶ４ チェックバルブ
ＲＣＳ ライン圧制御用ソレノイドバルブ
ＳＳ−Ａ オン／オフソレノイドバルブ
ＶＦＳ１ 第１比例制御ソレノイドバルブ
ＶＦＳ２ 第２比例制御ソレノイドバルブ
ＶＦＳ３ 第３比例制御ソレノイドバルブ
ＶＦＳ４ 第４比例制御ソレノイドバルブ
１０ メインオイルポンプ
１１ サブオイルポンプ
１２ プライマリレギュレーターバルブ
１３ セカンドリレギュレーターバルブ
１４ リデューシングバルブ
１５ マニュアルバルブ
１６ 後進圧制御バルブ
１７ 第１フェイルセイフバルブ
１８ 第２フェイルセイフバルブ
１９ 第３フェイルセイフバルブ
２０ オイルパン
２１ ライン圧管路
２２ 前進圧管路
２３ 後進圧管路
２４ （第１比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ１の）下流側管路
２５ （第２比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ２の）下流側管路
２６ （第３比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ３の）下流側管路
２７ （第４比例制御ソレノイドバルブＶＦＳ４の）下流側管路
１２１、１３１ スプール
１２２、１３２ 弾性部材
１６１ （後進圧制御バルブ１６の）第１ポート
１６２ （後進圧制御バルブ１６の）第２ポート
１６３ （後進圧制御バルブ１６の）第３ポート
１６４ （後進圧制御バルブ１６の）第４ポート
１７１ （第１フェイルセイフバルブ１７の）第１ポート
１７２ （第１フェイルセイフバルブ１７の）第２ポート
１７３ （第１フェイルセイフバルブ１７の）第３ポート
１７４ （第１フェイルセイフバルブ１７の）第４ポート
１７５ （第１フェイルセイフバルブ１７の）第５ポート
１８１ （第２フェイルセイフバルブ１８の）第１ポート
１８２ （第２フェイルセイフバルブ１８の）第２ポート
１８３ （第２フェイルセイフバルブ１８の）第３ポート
１８４ （第２フェイルセイフバルブ１８の）第４ポート
１８５ （第２フェイルセイフバルブ１８の）第５ポート
１９１ （第３フェイルセイフバルブ１９の）第１ポート
１９２ （第３フェイルセイフバルブ１９の）第２ポート
１９３ （第３フェイルセイフバルブ１９の）第３ポート
１９４ （第３フェイルセイフバルブ１９の）第４ポート
１９５ （第３フェイルセイフバルブ１９の）第５ポート
Claims (15)
- 各走行モードに応じて第１、第２クラッチ及び第１、第２ブレーキを選択的に作動させるハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システムにおいて、
マニュアルバルブから供給される前進圧及び後進圧を選択的に前記第１クラッチに供給する第１比例制御ソレノイドバルブ、
プライマリレギュレーターバルブから供給されるライン圧を選択的に前記第２クラッチに供給する第２比例制御ソレノイドバルブ、
前記プライマリレギュレーターバルブから供給されるライン圧を選択的に前記第１ブレーキに供給する第３比例制御ソレノイドバルブ、そして
前記マニュアルバルブから供給される前進圧を選択的に前記第２ブレーキに供給する第４比例制御ソレノイドバルブを含むことを特徴とするハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。 - 前記マニュアルバルブと前記第１比例制御ソレノイドバルブとの間には、選択的に前進圧または後進圧を前記第１比例制御ソレノイドバルブに供給する後進圧制御バルブが配置されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記後進圧制御バルブは、前記マニュアルバルブの前進圧管路と連結される第１ポート、前記マニュアルバルブの後進圧管路と連結される第２ポート、前記第１ポートに供給される油圧を前記第１比例制御ソレノイドバルブに供給する第３ポート、そして前記第２ポートに供給される油圧を前記第１比例制御ソレノイドバルブに供給する第４ポートを有することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記第３、第４比例制御ソレノイドバルブと前記第１、第２ブレーキとの間には、第１、第２、第３フェイルセイフバルブのうちの少なくとも一つ以上を含むフェイルセイフ手段が配置されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記第１フェイルセイフバルブは、オン／オフソレノイドバルブによって制御され、
前記オン／オフソレノイドバルブがオフされて前記第１ブレーキが作動するモードでは、前記第１クラッチの作動を解除してエンジンロックを防止し、前記オン／オフソレノイドバルブがオンされると、前記第１ブレーキ及び前記第１クラッチを同時に作動させることができることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記第１フェイルセイフバルブは、前記第１クラッチ、前記オン／オフソレノイドバルブ、そしてライン圧によって制御されて、前記第３比例制御ソレノイドバルブから前記第１ブレーキに供給される油圧を制御することを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記第１フェイルセイフバルブは、前記第３比例制御ソレノイドバルブから油圧が供給される第１ポート、前記第１ポートに供給される油圧を選択的に前記第２フェイルセイフバルブに供給する第２ポート、前記第１フェイルセイフバルブの一側に形成されていて、前記オン／オフソレノイドバルブの制御圧が供給される第３ポート、前記第３ポートの反対側に形成されていて、前記第１クラッチの作動圧が制御圧として供給される第４ポート、そしてライン圧が供給される第５ポートを有することを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記第２フェイルセイフバルブは、前記第１、第２クラッチが同時に作動する時に、前記第１ブレーキが作動するのを防止するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記第２フェイルセイフバルブは、前記第１、第２クラッチの作動圧及びライン圧によって制御されて、前記第１フェイルセイフバルブから前記第１ブレーキに供給される油圧を制御することを特徴とする請求項８に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記第２フェイルセイフバルブは、前記第１フェイルセイフバルブの第２ポートと連結される第１ポート、前記第１ポートに供給される油圧を前記第１ブレーキに供給する第２ポート、前記第１クラッチの作動圧が制御圧として供給される第３ポート、前記第２クラッチの作動圧が制御圧として供給される第４ポート、そして前記第３、第４ポートの反対側に形成されていて、ライン圧が制御圧として供給される第５ポートを有することを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記第３フェイルセイフバルブは、前記第１ブレーキまたは前記第２クラッチの作動時に、前記第２ブレーキが作動するのを防止するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記第３フェイルセイフバルブは、前記第１ブレーキ及び前記第２クラッチの作動圧及び前進圧によって制御されて、前記第４比例制御ソレノイドバルブから前記第２ブレーキに供給される油圧を制御することを特徴とする請求項１１に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記第３フェイルセイフバルブは、前記第４比例制御ソレノイドバルブと連結される第１ポート、前記第１ポートに供給される油圧を前記第２ブレーキに供給する第２ポート、前記第２クラッチの作動圧が制御圧として供給される第３ポート、前記第１ブレーキの作動圧が制御圧として供給される第４ポート、そして前記第３、第４ポートの反対側に形成されていて、前進圧が制御圧として供給される第５ポートを有することを特徴とする請求項１２に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記第１、第２、第３、第４比例制御ソレノイドバルブの下流側管路上には、チェックバルブを有するバイパス管路が形成されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
- 前記第１、第２比例制御ソレノイドバルブは、ノーマルオープン型に形成し、前記第３、第４比例制御ソレノイドバルブは、ノーマルクロス型に形成することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用自動変速機の油圧制御システム。
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