JP5971181B2 - 車両の油圧制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、供給される油圧に応じて変速比を変化させる無段変速機と、供給される油圧に応じて係合して動力を伝達する係合装置とを備えた車両の油圧制御装置に関するものである。

車両に搭載された内燃機関や電動機などの駆動力源の運転点を連続的に制御して燃費を向上させ、また駆動力源から出力されたトルクを増減して駆動輪に伝達することのできる変速機として、油圧アクチュエータに供給される油圧に応じて変速比を連続的に変化させるように構成された無段変速機が知られている。また、駆動力源から出力されたトルクを流体流によって増大させて出力することができるように構成されたトルクコンバータが知られている。そのトルクコンバータには、通常、表裏両側での油圧の差に応じてトルクコンバータの入力部材と出力部材とを係合させて出力することができるように構成されたロックアップクラッチが設けられている。さらに、供給される油圧に応じて伝達トルク容量が制御されるように構成されたクラッチが知られている。このように構成されたクラッチは、油圧を供給することにより駆動力源から駆動輪にトルクを伝達し、その油圧を低下させることにより駆動力源と駆動輪とのトルクの伝達を遮断する。

上述した油圧アクチュエータやロックアップクラッチあるいはクラッチの油圧を制御する油圧制御装置は、通常、オイルポンプから出力された油圧を元圧として、各部材に供給する油圧を制御するように構成されている。このように構成された油圧制御装置には、電磁力によって出力圧を制御するソレノイドバルブや、そのソレノイドバルブから出力された油圧などに応じて開閉して出力側の油圧を制御する制御弁などが設けられている。そのため、ソレノイドバルブや制御弁がフェールすることにより、油圧が供給されて駆動する油圧供給部を制御することができなくなると、車両を走行させることができなくなってしまう可能性がある。

特許文献１ないし特許文献４には、ソレノイドバルブや制御弁がフェールしたときであっても車両を走行させることができるように構成された油圧制御装置が記載されている。特許文献１に記載された油圧制御装置は、ソレノイドバルブに電流を供給することができなくなったときであっても、車両の走行状態を維持するように構成されている。具体的には、ベルト式無段変速機における各プーリに付設された油圧アクチュエータの油圧を制御するノーマルオープン型のソレノイドバルブを備え、そのソレノイドバルブに電流を供給することができないフェールが生じたときに、各油圧アクチュエータに同一の油圧が供給されるように構成されている。そして、ソレノイドバルブに電流が供給されなくなって各油圧アクチュエータに同一の油圧が供給されたときに、無段変速機の変速比が小さくなるように、プライマリープーリに付設された油圧アクチュエータの受圧面積が、セカンダリープーリに付設された受圧面積よりも大きく形成されている。

また、特許文献１および特許文献２に記載された油圧制御装置は、ソレノイドバルブや制御弁がフェールしたときに、ロックアップクラッチの背圧室にオイルを供給してロックアップクラッチを強制的に解放させるように構成されている。また、特許文献２に記載された油圧制御装置は、ソレノイドバルブや制御弁がフェールしたときに、クラッチに油圧を供給して強制的に係合させるように構成されている。

さらに、特許文献３に記載された油圧制御装置は、クラッチの油圧を制御するソレノイドバルブがフェールしてクラッチに油圧を供給することができなくなった場合に、そのクラッチに油圧源から油圧を供給したり、ロックアップクラッチの油圧を制御する制御弁に信号圧を出力するソレノイドバルブの出力圧を供給したり、ライン圧を調圧する制御弁に信号圧を出力するソレノイドバルブの出力圧を供給したりする保障油路を設けることによって、クラッチが係合した状態を維持することができるように構成されている。

なお、特許文献４に記載された油圧制御装置は、無段変速機の変速比を制御するためのソレノイドバルブがフェールしたときに、変速比が急激に変化することを抑制もしくは防止することができるように構成されている。具体的には、ソレノイドバルブがフェールしたときには、ロックアップクラッチの係合および解放を制御するソレノイドバルブから出力された信号圧に応じて、プライマリープーリに付設された油圧アクチュエータに供給されるオイルの流量を増減することができるように構成されている。

特開２０１０−２８６０５２号公報 特開２０１２−１５９１９８号公報 特開２０１２−０８７８９６号公報 特開２００１−２８０４５５号公報

特許文献１に記載されたようにソレノイドバルブに電流を供給することができないフェールが生じたときに、無段変速機の変速比を小さくするように油圧制御装置を構成すると、駆動輪から出力される駆動トルクが小さくなってしまい、リンプホーム走行や再発進させることができない場合がある。そのため、フェール時にリンプホーム走行や再発進させるなど大きな駆動トルクを要求される車両の油圧制御装置を開発する余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、無段変速機の変速比を変化させるための油圧を制御する制御弁や、係合装置を係合させるための油圧を出力する制御弁がフェールしたときであっても大きな駆動トルクを出力することができる車両の油圧制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、流体流によって駆動力源から出力されたトルクを増大させて伝達するトルクコンバータと、供給される油圧に応じて係合することによって前記トルクコンバータを介さずにトルクを伝達するロックアップクラッチと、油圧アクチュエータに供給される油圧に応じて変速比を変化させてトルクを伝達する無段変速機とを備えた車両の油圧制御装置において、供給される第１信号圧が高くなるに連れて前記変速比が小さくなるように前記油圧アクチュエータの油圧を制御する圧力制御弁と、前記第１信号圧を出力する第１パイロット弁と、第２信号圧を出力することにより前記ロックアップクラッチを係合させる第２パイロット弁と、前記第１パイロット弁から出力される第１信号圧が、前記無段変速機の変速比を制御する際に出力する油圧以上の油圧となるときに、前記第２パイロット弁から出力された前記第２信号圧を前記無段変速機の変速比を大きくするように前記圧力制御弁に供給するように連通する油路を切り替える切替弁とを備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記切替弁は、前記第１パイロット弁から出力される第１信号圧が、前記無段変速機の変速比を制御する際に出力する油圧以上の油圧になったときに、前記ロックアップクラッチを係合させる油圧を排出するように構成されていることを特徴とする車両の油圧制御装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、油圧が供給されて係合することにより前記駆動力源から出力されたトルクを駆動輪に伝達する発進クラッチと、前記発進クラッチの油圧を制御するクラッチ圧制御弁とを備え、前記切替弁は、前記第１パイロット弁から出力される第１信号圧が、前記無段変速機の変速比を制御する際に出力する油圧以上の油圧になったときに、前記発進クラッチに連通する油路を、前記クラッチ圧制御弁に連通する油路から、前記発進クラッチを係合させることができる他の油圧源に連通する油路に切り替えるように構成されていることを特徴とする車両の油圧制御装置である。

請求項１の発明によれば、圧力制御弁に供給される第１信号圧が高くなるに連れて変速比が小さくなるように構成されている。また、ロックアップクラッチは第２パイロット弁から第２信号圧が出力されることにより係合させられるように構成されている。そして、第１信号圧が、無段変速機の変速比を制御する際に出力される油圧以上の油圧になるときには、第２パイロット弁から出力された第２信号圧が圧力制御弁に供給され、その第２信号圧が圧力制御弁に供給されると無段変速機の変速比が大きくなる。そのため、第１信号圧を出力する第１パイロット弁がフェールして、第１信号圧から出力される油圧が過剰に高くなったときであっても、第２信号圧が圧力制御弁に供給されるので、第２信号圧を制御することにより無段変速機の変速比を制御することができる。したがって、第２信号圧を高くすることによって無段変速機の変速比を大きくすることができるので、駆動力源から出力されたトルクを増大させて出力することができる。

請求項２の発明によれば、第１信号圧が、無段変速機の変速比を制御する際に出力される油圧以上の油圧になって切替弁が切り替わると、ロックアップクラッチを係合させる油圧を排出させる。そのため、ロックアップクラッチが解放されるので、駆動力源から出力されたトルクがトルクコンバータによって増幅されて出力される。その結果、駆動輪に伝達されるトルクをより一層増大させることができる。また、第２パイロット弁を閉じることができずロックアップクラッチを解放させることができない場合には、第１信号圧を増大させることによりロックアップクラッチを強制的に解放させることができる。その結果、トルクコンバータを介して駆動力源からトルクを伝達することによって大きな駆動トルクを出力することができ、または駆動力源がエンジンの場合にはエンジンストールが生じることを抑制もしくは防止することができる。そして、ロックアップクラッチを解放させることができず第１信号圧を増大させて切替弁を切り替えたときには、圧力制御弁に第２信号圧が供給されるので、変速比が小さくなってしまうことを抑制もしくは防止することができる。

請求項３の発明によれば、第１信号圧が、無段変速機の変速比を制御する際に出力される油圧以上の油圧になって切替弁が切り替わると、発進クラッチには、他の油圧源から油圧が供給される。そのため、発進クラッチの油圧を制御するクラッチ圧制御弁がフェールして発進クラッチを係合させることができないときには、第１信号圧を増大させることによって他の油圧源から発進クラッチに油圧を供給してその発進クラッチを係合させることができる。その結果、発進クラッチが解放してニュートラル状態となることにより駆動力源から駆動輪にトルクを伝達することができなくなるような事態を抑制もしくは防止することができる。さらに、そのようなフェールが生じたときであっても、変速比を大きくしかつロックアップクラッチを解放することができるので、駆動トルクを増大させることができる。

この発明に係る車両の油圧制御装置の一例を説明するための油圧回路図である。 この発明で対象とする車両の構成の一例を説明するための模式図である。 切り替えバルブの切り替え圧を説明するための図である。

この発明で対象とする車両は、トルクを増大させて出力するトルクコンバータと、油圧が供給されて係合することによりそのトルクコンバータを介さずに駆動力源から出力されたトルクを伝達するロックアップクラッチと、供給される油圧に応じて変速比が変化する無段変速機とを備えたものであって、それら無段変速機と係合装置とを備えた動力伝達装置の構成の一例を図２に模式的に示している。図２に示す動力伝達装置は、駆動力源として機能するエンジン１を備えている。このエンジン１は、供給された燃料を燃焼して動力を出力するものであり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンあるいはＬＰＧエンジンなどである。なお、図２には、エンジン１を駆動力源とした車両を例に挙げて示しているが、電動機を駆動力源とした電気自動車であってもよく、あるいは上記エンジン１と電動機との双方を駆動力源としたハイブリッド車であってもよい。

このエンジン１の出力軸２には、流体流によって動力を伝達するトルクコンバータ３が連結されている。図２に示すトルクコンバータ３は、エンジン１の出力軸２に連結されたフロントカバー４と一体となって回転するポンプインペラー５と、そのポンプインペラー５と対向して配置され、後述する前後進切替機構６に連結されたタービンランナー７とを備えており、ポンプインペラー５が回転することにより内部に供給されたオイルが流動してタービンランナー７を回転させるように構成されている。すなわち、図２に示すトルクコンバータ３は、流体流によって動力を伝達する流体伝動装置である。さらに、入力されたトルクを増幅して出力するために、内部のオイルの流れを一方向に整流するステータ８がポンプインペラー５とタービンランナー７との間に設けられている。このステータ８は、図示しないワンウェイクラッチを介してケース９に連結されている。具体的には、エンジン１から出力された動力によってポンプインペラー５が回転する方向と、タービンランナー７を介してポンプインペラー５にオイルが戻るときにポンプインペラー５に作用させる荷重の方向とが同一方向となるように、ステータ８がワンウェイクラッチを介してケース９に固定されて、流体が流れる方向を制限するように構成されている。

また、図２に示す例では、エンジン１の出力トルクを前後進切替機構６に直接伝達することができるようにロックアップクラッチ１０が設けられている。このロックアップクラッチ１０は、表裏両面の油圧差に応じて軸線方向に移動するものであって、図２に示す例では、ロックアップクラッチ１０のトルクコンバータ３側（図２における左側）の油圧が、エンジン１側（図２における右側）の油圧よりも高いときには、ロックアップクラッチ１０がエンジン１側に移動してフロントカバー４と摩擦係合することにより、エンジン１の出力トルクを前後進切替機構６に直接伝達するように構成されている。それとは反対に、ロックアップクラッチ１０のトルクコンバータ３側の油圧が、エンジン１側の油圧よりも低いときには、ロックアップクラッチ１０がフロントカバー４から離れて解放されることにより、トルクコンバータ３を介してエンジン１の出力トルクを増幅して前後進切替機構６に伝達するように構成されている。なお、図２に示す例では、ポンプインペラー５と一体となって回転することができるようにメカオイルポンプ１１が連結されている。

そして、上記トルクコンバータ３やロックアップクラッチ１０の出力部材であるタービンランナー７の回転方向と後述するベルト式無段変速機１２の入力軸１３との回転方向を反転させることができる前後進切替機構６が設けられている。図２に示す前後進切替機構６は、外歯車のサンギヤ１４と、内歯車のリングギヤ１５と、内周側ピニオンギヤ１６と、外周側ピニオンギヤ１７と、キャリヤ１８とによって構成されたダブルピニオン型の遊星歯車機構を備えている。具体的には、タービンランナー７にサンギヤ１４が連結されており、そのサンギヤ１４に内周側ピニオンギヤ１６が噛み合っている。さらに、内周側ピニオンギヤ１６には外周側ピニオンギヤ１７が噛み合い、その外周側ピニオンギヤ１７にリングギヤ１５が噛み合っている。そして、内周側ピニオンギヤ１６と外周側ピニオンギヤ１７とのそれぞれが自転しつつ、サンギヤ１４の回転軸線を中心として公転することができるようにキャリヤ１８が各ピニオンギヤ１６，１７を保持するとともに、そのキャリヤ１８が後述するベルト式無段変速機１２に連結されている。すなわち、サンギヤ１４が入力要素として機能し、キャリヤ１８が出力要素として機能し、リングギヤ１５が反力要素として機能するように構成されている。

また、係合することによってキャリヤ１８とサンギヤ１４とを一体として回転させるクラッチＣ１と、係合することによってリングギヤ１５を停止させるブレーキＢ１とが設けられている。したがって、クラッチＣ１を係合すると前後進切替機構６は一体となって回転するので、タービンランナー７とベルト式無段変速機１２の入力軸１３との回転方向が同一となる。また、ブレーキＢ１を係合すると、サンギヤ１４とキャリヤ１８とが反対方向に回転する。そのため、ブレーキＢ１を係合することによって、タービンランナー７とベルト式無段変速機１２の入力軸１３との回転方向が反転する。さらに、クラッチＣ１とブレーキＢ１とを解放することにより、エンジン１とベルト式無段変速機１２との動力の伝達が遮断される。すなわち、ニュートラル状態となる。また、上記クラッチＣ１やブレーキＢ１は、供給される油圧に応じて伝達トルク容量が制御される摩擦係合装置である。したがって、クラッチＣ１とブレーキＢ１とに供給する油圧を制御することによって、前進走行させたり後進走行させたり、あるいはニュートラル状態としたりすることができる。すなわち、クラッチＣ１やブレーキＢ１はエンジン１から駆動トルクを伝達するときに係合するものであって、この発明における発進クラッチに相当する。

この前後進切替機構６から伝達された駆動力の回転数やトルクを変化させて出力するベルト式無段変速機１２が設けられている。図２に示すベルト式無段変速機１２は、前後進切替機構６と連結された入力軸１３と、入力軸１３と一体となって回転するプライマリープーリ１９と、入力軸１３と平行に配置された出力軸２０と、出力軸２０と一体となって回転するセカンダリープーリ２１と、プライマリープーリ１９とセカンダリープーリ２１とに巻き掛けられた無端状のベルト２２とによって構成されている。図２に示すプライマリープーリ１９は、入力軸１３と一体化された円錐状の固定シーブ２３と、入力軸１３の軸線方向に移動することができかつ入力軸１３と一体となって回転することができるように配置された円錐状の可動シーブ２４と、その可動シーブ２４の背面に付設されかつ供給される油圧に応じた推力を可動シーブ２４に作用させる油圧アクチュエータ２５とを備えている。また、セカンダリープーリ２１は、出力軸２０と一体化された円錐状の固定シーブ２６と、出力軸２０の軸線方向に移動することができかつ出力軸２０と一体となって回転することができるように配置された円錐状の可動シーブ２７と、その可動シーブ２７の背面に付設されかつ供給される油圧に応じた推力を可動シーブ２７に作用させる油圧アクチュエータ２８とを備えている。そして、ベルト式無段変速機１２から出力されたトルクが、ギヤトレーン部２９およびデファレンシャルギヤ３０を介して駆動輪３１，３１に伝達される。

また、図２に示すベルト式無段変速機１２は、各油圧アクチュエータ２５，２８の油圧差に応じてベルト２２の巻き掛け半径を変更するように構成されている。さらに、各油圧アクチュエータ２５，２８の少なくともいずれか一方の油圧を制御してベルト２２を押圧する荷重を変更することによって、伝達トルク容量を変更するように構成されている。具体的には、ベルト式無段変速機１２に入力されるトルクに応じてベルト２２が滑らない程度の挟圧力をベルト２２に作用させるように油圧アクチュエータ２８に供給する油圧を求め、その油圧アクチュエータ２８に供給される油圧と、油圧アクチュエータ２５に供給される油圧との差圧に応じた変速比が、ベルト式無段変速機１２の目標変速比となるように油圧アクチュエータ２５に供給する油圧を求めて、それら算出された各油圧に応じて各油圧アクチュエータ２５，２８に供給される油圧が制御されるように構成されている。

図２に示すように構成された動力伝達装置は、車両が発進するときなど比較的大きな駆動トルクを出力する必要があるときには、ロックアップクラッチ１０を解放させてトルクコンバータ３によってトルクを増幅して出力するとともに、ベルト式無段変速機１２の変速比を大きい変速比に設定するように構成されている。なお、車両が前進する場合には、クラッチＣ１が係合され、後進する場合にはブレーキＢ１が係合される。したがって、大きな駆動トルクを出力する必要がある場合には、ロックアップクラッチ１０のトルクコンバータ３側の油圧を排出するとともに、油圧アクチュエータ２５の油圧を低下させるように構成され、さらにクラッチＣ１あるいはブレーキＢ１の油圧が比較的高い油圧に維持される。

つぎに、図２に示すベルト式無段変速機１２やクラッチＣ１またはブレーキＢ１あるいはロックアップクラッチ１０を制御することができる油圧制御装置の一例について説明する。図１は、その油圧制御装置を説明するための油圧回路図である。図１に示す油圧回路は、図２に示すメカオイルポンプ１１などの油圧源から出力された油圧を元圧として各油圧供給部の油圧を制御するように構成されている。具体的には、油圧源から出力された油圧を、アクセル開度などに応じたライン圧Ｐ_L に調圧する図示しないレギュレータバルブが設けられ、そのレギュレータバルブによって調圧されたライン圧Ｐ_L が各油圧供給部に供給されるように構成されている。なお、電動機によって駆動される電動オイルポンプを油圧源としていてもよい。

図１に示す例では、油圧アクチュエータ２５に油圧を供給して増圧させたりその油圧を排出して減圧させたりする圧力制御弁３２が設けられている。この圧力制御弁３２は、スプール型の制御弁である。図１に示す圧力制御弁３２には、ライン圧Ｐ_L が供給される入力ポート３３と、油圧アクチュエータ２５に連通した出力ポート３４と、油圧アクチュエータ２５の油圧が供給されるフィードバックポート３５と、図示しないオイルパンに連通したドレーンポート３６と、後述するリニアソレノイドバルブＳＬＰから出力された信号圧Ｐ_SLP が供給される第１パイロットポート３７と、後述する切り替えバルブ３８における第３出力ポート３９と連通した第２パイロットポート４０とが形成されている。また、スプール４１を押圧するスプリング４２が設けられている。そして、図１に示す圧力制御弁３２は、フィードバックポート３５から供給されたフィードバック圧と、第１パイロットポート３７から供給される信号圧Ｐ_SLP と、スプリング４２のバネ力とに応じて連通させるポートを切り替えるように構成されている。具体的には、フィードバック圧に基づいてスプール４１を押圧する荷重と、信号圧Ｐ_SLP に基づいてスプール４１を押圧する荷重とが反対方向に作用し、その信号圧Ｐ_SLP に基づいてスプール４１を押圧する荷重と同一方向にバネ力が作用するように構成されている。また、後述する切り替えバルブ３８から第２パイロットポート４０に油圧が供給されたときには、その油圧に基づいてスプール４１を押圧する荷重がフィードバック圧に基づいてスプール４１を押圧する荷重と同一方向に作用するように構成されている。

図１に示す例では、フィードバック圧に基づく荷重がスプール４１を下側に押圧し、信号圧Ｐ_SLP に基づく荷重がスプール４１を上側に押圧し、さらにバネ力がスプール４１を押圧するように構成されている。そして、スプール４１が上側に移動することにより入力ポート３３と出力ポート３４とを連通させて油圧アクチュエータ２５に油圧を供給するように構成され、スプール４１が下側に移動することにより出力ポート３４とドレーンポート３６とが連通して油圧アクチュエータ２５のオイルをオイルパンに排出するように構成されている。したがって、図１に示す圧力制御弁３２は、信号圧Ｐ_SLP を増大させることにより油圧アクチュエータ２５の油圧を増大させることができ、それとは反対に信号圧Ｐ_SLP を低下させることにより油圧アクチュエータ２５の油圧を低下させることができるように構成されている。なお、第２パイロットポート４０に油圧が供給されたときにおける圧力制御弁３２の作用については後述する。

また、図１に示す油圧回路には、圧力制御弁３２に信号圧Ｐ_SLP を供給するリニアソレノイドバルブＳＬＰと、ロックアップクラッチ１０を係合させるときに信号圧Ｐ_SLU を出力するリニアソレノイドバルブＳＬＵと、クラッチＣ１またはブレーキＢ１に供給する油圧Ｐ_SLC を出力するリニアソレノイドバルブＳＬＣとが設けられている。これらのリニアソレノイドバルブＳＬＰ，ＳＬＵ，ＳＬＣは、供給される電流に応じて開閉するように構成されたものである。また、リニアソレノイドバルブＳＬＰは、電流が供給されていないときに開弁するノーマルオープン型（Ｎ／Ｏ）のバルブであり、リニアソレノイドバルブＳＬＵおよびリニアソレノイドバルブＳＬＣは、電流が供給されていないときに閉弁するノーマルクローズ型（Ｎ／Ｃ）のバルブである。なお、リニアソレノイドバルブＳＬＰがこの発明における第１パイロット弁に相当し、リニアソレノイドバルブＳＬＵがこの発明における第２パイロット弁に相当し、リニアソレノイドバルブＳＬＣがこの発明におけるクラッチ圧制御弁に相当する。また、信号圧Ｐ_SLP がこの発明における第１信号圧に相当し、信号圧Ｐ_SLU がこの発明における第２信号圧に相当する。

上記各リニアソレノイドバルブＳＬＰ，ＳＬＵ，ＳＬＣには、図示しないモジュレータバルブによってライン圧Ｐ_L を一定の油圧に調圧したモジュレータ圧Ｐ_M が供給されて、そのモジュレータ圧Ｐ_M を元圧として出力圧を制御するように構成されている。なお、ロックアップクラッチ１０のエンジン１側に連通した油路と、トルクコンバータ３側に連通した油路とのいずれか一方の油路に、所定の油圧に調圧された油圧が供給される油路を連通させるように構成されたロックアップコントロールバルブ４３に、リニアソレノイドバルブＳＬＵから出力された信号圧Ｐ_SLU が供給される。すなわち、ロックアップコントロールバルブ４３に供給される信号圧Ｐ_SLU が増大することにより、ロックアップクラッチ１０におけるトルクコンバータ３側の油圧室に所定の油圧に調圧された油圧が供給されてロックアップクラッチ１０が係合され、それとは反対にロックアップコントロールバルブ４３に供給される信号圧Ｐ_SLU が低下することによりロックアップクラッチ１０におけるエンジン１側の油圧室に所定の油圧に調圧された油圧が供給されてロックアップクラッチ１０が解放される。

そして、リニアソレノイドバルブＳＬＵから出力された信号圧Ｐ_SLU は、切り替えバルブ３８を介してロックアップコントロールバルブ４３に供給されるように構成され、リニアソレノイドバルブＳＬＣから出力された油圧Ｐ_SLC も同様に切り替えバルブ３８を介してクラッチＣ１またはブレーキＢ１に供給されるように構成されている。なお、切り替えバルブ３８とクラッチＣ１またはブレーキＢ１との間には、図示しないシフトレバーに応じて連通させる油路を切り替える図示しないマニュアルバルブが設けられており、シフトレバーの操作に応じてクラッチＣ１とブレーキＢ１とのいずれか一方に油圧Ｐ_SLC を供給するように構成されている。

ここで、図１に示す切り替えバルブ３８の構成について説明する。図１に示す切り替えバルブ３８は、各リニアソレノイドバルブＳＬＰ，ＳＬＵ，ＳＬＣのいずれかがフェールしたときに機能するように構成されたフェールセーフバルブである。図１に示す切り替えバルブ３８は、スプール弁であって、リニアソレノイドバルブＳＬＰから出力される信号圧Ｐ_SLP が過剰に増大したときに連通させる油路を切り替えるように構成されている。具体的には、信号圧Ｐ_SLP が供給されるパイロットポート４４が形成されていて、そのパイロットポート４４から供給された信号圧Ｐ_SLP に基づいてスプール４５を押圧する荷重と、その荷重がスプール４５に作用する方向に対向してバネ力が作用するようにスプリング４６が設けられている。そして、変速する際にリニアソレノイドバルブＳＬＰから出力される信号圧Ｐ_SLP の最大値よりも大きい信号圧Ｐ_SLP がパイロットポート４４に供給されたときに、その信号圧Ｐ_SLP に基づいてスプール４５を押圧する荷重がスプリング４６がスプール４５を押圧する荷重よりも大きくなったときにスプール４５が移動して連通するポートを切り替えるように構成されている。

なお、図３には、リニアソレノイドバルブＳＬＰから出力される信号圧Ｐ_SLP と、油圧アクチュエータ２５の油圧との関係を示している。図３に示すようにリニアソレノイドＳＬＰから出力される信号圧Ｐ_SLP に比例して油圧アクチュエータ２５の油圧が変化するように構成されている。そして、変速する際にリニアソレノイドバルブＳＬＰから出力される信号圧Ｐ_SLP は、図３に示すＰ１までの油圧になるように構成されている。その油圧Ｐ１よりも高く、リニアソレノイドバルブＳＬＰから出力することができる最大の油圧Ｐ３よりも低い油圧Ｐ２を切り替えバルブ３８の切り替え圧となるようにバネ力が設定されている。

また、図１に示す切り替えバルブ３８には、リニアソレノイドバルブＳＬＵから出力された信号圧Ｐ_SLU が供給される第１入力ポート４７と、リニアソレノイドバルブＳＬＣから出力された油圧Ｐ_SLC が供給される第２入力ポート４８と、モジュレータ圧Ｐ_M が供給される第３入力ポート４９と、ロックアップコントロールバルブ４３に連通した第１出力ポート５０と、クラッチＣ１またはブレーキＢ１に連通した第２出力ポート５１と、圧力制御弁３２に形成された第２パイロットポート４０に連通した第３出力ポート３９と、オイルパンに連通した第１および第２ドレーンポート５２，５３とが形成されている。なお、図１に示す例では、モジュレータ圧Ｐ_M をクラッチＣ１またはブレーキＢ１に供給するように構成した例を示しているが、クラッチＣ１またはブレーキＢ１が係合することができる程度の油圧を供給することができればよく、モジュレータ圧Ｐ_M に限らず他の油圧源から第３入力ポート４９に油圧を供給するように構成されていてもよい。

このように構成された切り替えバルブ３８は、変速比を設定しているとき、具体的には、油圧アクチュエータ２５の油圧を制御する際に出力される信号圧Ｐ_SLP の範囲内（図３における油圧Ｐ１以下）でリニアソレノイドバルブＳＬＰから信号圧Ｐ_SLP が出力されているとき（以下、通常時と記す場合がある。）には、図１に示す左側の位置にスプール４５が移動している。そのため、通常時には、第１入力ポート４７と第１出力ポート５０とが連通し、第２入力ポート４８と第２出力ポート５１とが連通し、第３出力ポート３９と第１ドレーンポート５２とが連通する。また、第３入力ポート４９と第２ドレーンポート５３とは閉じられる。したがって、通常時には、第１入力ポート４７と第１出力ポート５０とが連通するので、リニアソレノイドバルブＳＬＵから出力された信号圧Ｐ_SLU がロックアップコントロールバルブ４３に供給され、第２入力ポート４８と第２出力ポート５１とが連通するので、リニアソレノイドバルブＳＬＣから出力された油圧Ｐ_SLC がクラッチＣ１またはブレーキＢ１に供給される。すなわち、リニアソレノイドバルブＳＬＵから出力された信号圧Ｐ_SLU に応じてロックアップクラッチ１０が係合したり解放したりすることができ、リニアソレノイドバルブＳＬＣから出力された油圧Ｐ_SLC に応じてクラッチＣ１またはブレーキＢ１が係合したり解放したりすることができる。さらに、第３出力ポート３９と第１ドレーンポート５２とが連通するので、圧力制御弁３２における第２パイロットポート４０から油圧が排出される。

一方、リニアソレノイドバルブＳＬＰから出力される信号圧Ｐ_SLP が高くスプール４５が図１に示す下側に移動すると、第１入力ポート４７と第３出力ポート３９とが連通し、第３入力ポート４９と第２出力ポート５１とが連通し、第１出力ポート５０と第２ドレーンポート５３とが連通する。また、第１ドレーンポート５２と第２入力ポート４８とが閉じられる。したがって、スプール４５が図１に示す下側に移動したときには、リニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧Ｐ_SLU が圧力制御弁３２に形成された第２パイロットポート４０に供給され、モジュレータ圧Ｐ_M がクラッチＣ１またはブレーキＢ１に供給される。また、ロックアップコントロールバルブ４３に供給された信号圧Ｐ_SLU が第２ドレーンポート５３から排出される。そのため、スプール４５が図１に示す下側に移動したときには、クラッチＣ１またはブレーキＢ１が係合し、ロックアップコントロールバルブ４３が切り替わることによりロックアップクラッチ１０が解放される。

そして、切り替えバルブ３８が図１に示す下側に移動するときには、圧力制御弁３２に供給される信号圧Ｐ_SLP が、通常時に供給される信号圧Ｐ_SLP よりも高いので、スプール４１が図１に示す上側に押圧される荷重が増大する。そのような場合には、油圧アクチュエータ２５に油圧が供給されて変速比が小さくなるように変速してしまう可能性があるため、切り替えバルブ３８を介してリニアソレノイドバルブＳＬＵから信号圧Ｐ_SLU が第２パイロットポート４０に供給される。したがって、切り替えバルブ３８が図１に示す下側に移動したときには、リニアソレノイドバルブＳＬＵから出力する信号圧Ｐ_SLU に応じて油圧アクチュエータ２５の油圧を制御することができる。言い換えると、リニアソレノイドバルブＳＬＵによって変速比を制御することができる。

ここで、図１に示すリニアソレノイドバルブＳＬＰを閉じること、言い換えるとリニアソレノイドバルブＳＬＰから出力される信号圧Ｐ_SLP を低下させることができないフェールが生じたときの作用について説明する。なお、リニアソレノイドバルブＳＬＰは、上述したようにノーマルオープン型のバルブであるので、ここで説明するフェールには、リニアソレノイドバルブＳＬＰに電流を供給することができない場合や、そのリニアソレノイドバルブＳＬＰの出力ポートを閉じる弁体がスタックした場合などを含む。また、リニアソレノイドバルブＳＬＰを閉じることができないフェールが生じた場合には、目標変速比よりも変速比が小さくなるように圧力制御弁３２が作用するので、ベルト式無段変速機１２の入力側の回転数と出力側の回転数とをセンサなどによって検出して現在の変速比を判断することにより、フェールが生じたことを判断することができる。また、上述したように切り替えバルブ３８が図１に示す下側に移動するとロックアップクラッチ１０が解放されるので、エンジン回転数とベルト式無段変速機１２の入力側の回転数あるいはタービン回転数との絶対値が一致していないときに、フェールが生じたことを判断することができる。

リニアソレノイドバルブＳＬＰを閉じることができないときには、そのリニアソレノイドバルブＳＬＰを介してモジュレータ圧Ｐ_M が圧力制御弁３２における第１パイロットポート３７と切り替えバルブ３８におけるパイロットポート４４とに供給される。したがって、切り替えバルブ３８は図１に示す下方側に移動する。そのため、上述したようにロックアップクラッチ１０は解放され、クラッチＣ１またはブレーキＢ１は係合される。そして、圧力制御弁３２の第２パイロットポート４０には、リニアソレノイドバルブＳＬＵから出力された信号圧Ｐ_SLU が供給される。その結果、上述したようにリニアソレノイドバルブＳＬＰを閉じることができないフェールが生じていることを判断したときには、リニアソレノイドバルブＳＬＵから出力する信号圧Ｐ_SLU を目標変速比に応じて油圧アクチュエータ２５の油圧が変化するように制御する。なお、図１に示す例では、第２パイロットポート４０から供給された油圧が作用するスプール４１の受圧面積が、第１パイロットポート３７から供給された油圧が作用するスプール４１の受圧面積よりも小さく形成されているが、第２パイロットポート４０から供給された油圧が作用するスプール４１の受圧面積を、第１パイロットポート３７から供給された油圧が作用するスプール４１の受圧面積よりも大きく形成してもよく、それらの面積差は、各ポート３７，４０から供給される油圧に応じて適宜変更すればもよい。

図１に示すように構成された切り替えバルブ３８を設けることによって、リニアソレノイドバルブＳＬＰを閉じることができないフェールが生じた場合であっても、変速比を変化させることができる。言い換えると、変速比を大きくすることができる。そのため、再発進時あるいはリンプホーム走行時などに要求される大きな駆動トルクを出力することができる。また、そのようなフェールが生じたときに、ロックアップクラッチ１０が解放されるので、エンジンストールが生じてしまうことを抑制もしくは防止することができ、さらに、トルクコンバータ３を介してエンジン１の出力トルクを伝達することにより駆動トルクを増大させることができる。そのため、再発進時あるいはリンプホーム走行時に要求される駆動トルクをより一層増大させて出力することができる。そして、クラッチＣ１またはブレーキＢ１には、モジュレータ圧Ｐ_M が供給されて係合状態を維持させるので、ニュートラル状態となってしまうことを抑制もしくは防止することができる。

また、リニアソレノイドバルブＳＬＵは、ノーマルクローズ型のものであるが、出力ポートを閉じる弁体がスタックしたときには、リニアソレノイドバルブＳＬＵから高い油圧（モジュレータ圧Ｐ_M ）が出力され続ける可能性がある。そのようなフェールが生じたときの作用について説明する。なお、リニアソレノイドバルブＳＬＵの出力ポートを閉じることができないフェールが生じると、ロックアップクラッチ１０が係合し続けるので、ロックアップクラッチ１０を解放する信号をリニアソレノイドバルブＳＬＵに出力したときに、エンジン回転数とベルト式無段変速機１２の入力側の回転数あるいはタービン回転数の絶対値とが一致している場合に、フェールが生じていると判断することができる。また、停車時にエンジンストールが生じた場合に、フェールが生じていると判断することができる。このようにフェールが生じていることが判断された状態で発進する時には、リニアソレノイドバルブＳＬＰから出力される信号圧Ｐ_SLP を増大させて切り替えバルブ３８におけるスプール４５を図１に示す下側に移動させる。そのように切り替えバルブ３８を切り替えることにより、ロックアップコントロールバルブ４３に供給された油圧が排出されてロックアップクラッチ１０が解放される。また、クラッチＣ１またはブレーキＢ２には、モジュレータ圧Ｐ_M が供給されて係合状態を維持する。さらに、リニアソレノイドバルブＳＬＰから出力される信号圧Ｐ_SLU が高いので、圧力制御弁３２が油圧アクチュエータ２５の油圧を低下させるように作用する。すなわち、ベルト式無段変速機１２の変速比が大きくなるように変速される。

そのため、リニアソレノイドバルブＳＬＵが上述したようにフェールしたときに、リニアソレノイドバルブＳＬＰから出力する信号圧Ｐ_SLP を増大させて切り替えバルブ３８を切り替えることにより、ロックアップクラッチ１０を解放することができ、その結果、エンジンストールが生じることを抑制もしくは防止することができる。また、ベルト式無段変速機１２の変速比が大きくなるように変速されるので、発進時に要求される駆動トルクを出力することができる。そして、クラッチＣ１またはブレーキＢ１には、モジュレータ圧Ｐ_M が供給されて係合状態を維持させるので、ニュートラル状態となってしまうことを抑制もしくは防止することができる。なお、車速が増大して要求される駆動トルクが低下した後に、リニアソレノイドバルブＳＬＰから出力する信号圧Ｐ_SLP を通常時と同様に目標変速比に基づいて制御することにより、切り替えバルブ３８が通常時の位置に戻るので、ロックアップクラッチ１０を係合させるとともに、クラッチＣ１またはブレーキＢ１にリニアソレノイドバルブＳＬＣから油圧Ｐ_SLC を供給して係合および解放を制御することができる。また、その場合には、変速比を目標変速比に追従させて変化させることができるので、通常の走行状態と同様に走行させることができる。

さらに、図１に示すように構成された油圧回路は、リニアソレノイドバルブＳＬＣが開くことができないフェールが生じたとき、言い換えるとリニアソレノイドバルブＳＬＣからクラッチＣ１またはブレーキＢ１に油圧を供給することができないフェールが生じたときに切り替えバルブ３８を切り替えるように構成されている。なお、ここでのフェールには、リニアソレノイドバルブＳＬＣに電流を供給することができない場合やリニアソレノイドバルブＳＬＣの出力ポートを閉じる弁体がスタックした場合を含む。このようなフェールが生じた場合には、クラッチＣ１またはブレーキＢ１が解放されてニュートラル状態となるので、図２に示す動力伝達装置では、タービン回転数とベルト式無段変速機１２の入力側の回転数とに差がある場合には、リニアソレノイドバルブＳＬＣが開くことができないフェールが生じていると判断することができる。

そのようなフェールが生じた場合には、まず、リニアソレノイドバルブＳＬＰから出力する信号圧Ｐ_SLP を増大させて切り替えバルブ３８に設けられたスプール４５を図１における下側に移動させる。すると、クラッチＣ１またはブレーキＢ１には、切り替えバルブ３８を介してモジュレータ圧Ｐ_M が供給されるので、クラッチＣ１またはブレーキＢ１が係合する。また、ロックアップコントロールバルブ４３には、リニアソレノイドバルブＳＬＵから油圧が供給されないので、ロックアップクラッチ１０が解放される。さらに、圧力制御弁３２における第２パイロットポート４０には、切り替えバルブ３８を介してリニアソレノイドバルブＳＬＵから信号圧Ｐ_SLU が供給される。したがって、リニアソレノイドバルブＳＬＵから出力される信号圧Ｐ_SLU を増大させることによってベルト式無段変速機１２の変速比を増大させることができ、またその信号圧Ｐ_SLU を低下させることによってベルト式無段変速機１２の変速比を低下させることができる。

そのため、リニアソレノイドバルブＳＬＣが上述したようにフェールしたときに、リニアソレノイドバルブＳＬＰから出力する信号圧Ｐ_SLP を増大させて切り替えバルブ３８を切り替えることにより、クラッチＣ１またはブレーキＢ１を係合させることができる。そして、ロックアップクラッチ１０を解放することにより、エンジン１の出力トルクを増大させて出力することができるので、駆動トルクを増大させることができる。さらに、リニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧Ｐ_SLU を制御することによりベルト式無段変速機１２の変速比を制御することができるので、車両に要求される走行状態に追従して変速比を変化させることができる。言い換えると、駆動トルクが不足することなどを抑制もしくは防止することができる。なお、車速が増大して要求される駆動トルクが低下した後に、リニアソレノイドバルブＳＬＵから出力する信号圧Ｐ_SLU を低下させて変速比を低下させることができるので、通常の走行状態と同様に走行させることができる。

図１に示す油圧回路では、各リニアソレノイドバルブＳＬＰ，ＳＬＵ，ＳＬＣのいずれか一つのリニアソレノイドバルブがフェールしたとき、より具体的には、比較的大きな駆動トルクを出力することができないようなフェールがいずれかのリニアソレノイドバルブに生じたときであっても、切り替えバルブ３８が切り替わることによって、エンジン１から出力されたトルクを増大させて駆動輪３１，３１に伝達することができる。すなわち、図１に示すように切り替えバルブ３８を設けることによって、上述したように各リニアソレノイドバルブＳＬＰ，ＳＬＵ，ＳＬＣのいずれか一つのリニアソレノイドバルブがフェールしたときに、その切り替えバルブ３８のみを設けることにより駆動トルクを出力するようにフェールセーフさせることができる。

なお、上述した例では、ベルト式無段変速機１２を備えた車両の油圧制御装置を例に挙げて説明したが、この発明で対象とすることができる車両は、供給される油圧に応じて変速比を変化することができる無段変速機を備えていればよく、したがって、パワーローラの傾斜角度を変化させるために油圧を制御するように構成されたトロイダル式無段変速機を対象としてもよい。また、上記クラッチＣ１やブレーキＢ１は、要はエンジンと駆動輪とのトルクの伝達を遮断することができる、いわゆる発進クラッチであればよいので、例えば、無段変速機の出力側に発進クラッチを設けた車両の場合には、その発進クラッチを制御するリニアソレノイドバルブがフェールしたときに、切り替えバルブ３８を切り替えてモジュレータ圧Ｐ_M など比較的高い油圧を発進クラッチに供給するように構成してもよい。

１…エンジン、 ３…トルクコンバータ、 １０…ロックアップクラッチ、 １２…ベルト式無段変速機、 ２５，２８…油圧アクチュエータ、 ３２…圧力制御弁、３８…切り替えバルブ、 Ｃ１…クラッチ、 Ｂ１…ブレーキ、 ＳＬＰ，ＳＬＵ，ＳＬＣ…リニアソレノイドバルブ。

Claims (3)

1. 流体流によって駆動力源から出力されたトルクを増大させて伝達するトルクコンバータと、供給される油圧に応じて係合することによって前記トルクコンバータを介さずにトルクを伝達するロックアップクラッチと、油圧アクチュエータに供給される油圧に応じて変速比を変化させてトルクを伝達する無段変速機とを備えた車両の油圧制御装置において、
   供給される第１信号圧が高くなるに連れて前記変速比が小さくなるように前記油圧アクチュエータの油圧を制御する圧力制御弁と、
   前記第１信号圧を出力する第１パイロット弁と、
   第２信号圧を出力することにより前記ロックアップクラッチを係合させる第２パイロット弁と、
   前記第１パイロット弁から出力される第１信号圧が、前記無段変速機の変速比を制御する際に出力する油圧以上の油圧となるときに、前記第２パイロット弁から出力された前記第２信号圧を前記無段変速機の変速比を大きくするように前記圧力制御弁に供給するように連通する油路を切り替える切替弁と
   を備えていることを特徴とする車両の油圧制御装置。
2. 前記切替弁は、前記第１パイロット弁から出力される第１信号圧が、前記無段変速機の変速比を制御する際に出力する油圧以上の油圧になったときに、前記ロックアップクラッチを係合させる油圧を排出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の油圧制御装置。
3. 油圧が供給されて係合することにより前記駆動力源から出力されたトルクを駆動輪に伝達する発進クラッチと、
   前記発進クラッチの油圧を制御するクラッチ圧制御弁と
   を備え、
   前記切替弁は、前記第１パイロット弁から出力される第１信号圧が、前記無段変速機の変速比を制御する際に出力する油圧以上の油圧になったときに、前記発進クラッチに連通する油路を、前記クラッチ圧制御弁に連通する油路から、前記発進クラッチを係合させることができる他の油圧源に連通する油路に切り替えるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の油圧制御装置。

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