JP4587657B2

JP4587657B2 - フェールセーフ油圧回路

Info

Publication number: JP4587657B2
Application number: JP2003371354A
Authority: JP
Inventors: 聡和久田; 誠一衣笠; 将紀小野田; 和人榎本; 靖知三浦; 直幸深谷; 昌俊足立; 新村上
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2023-10-30
Also published as: DE102004052073A1; DE102004052073B4; CN100526690C; US20050137043A1; KR100833128B1; JP2005133856A; KR20050041900A; US7128676B2; CN1619193A

Description

本発明は、例えば、自動車等の変速装置に組み込まれる２個の摩擦係合要素（例えば、クラッチ、ブレーキ）の同時係合を回避するようにしたフェールセーフ油圧回路に関する。

自動車等に搭載される変速装置では、油圧サーボに供給する係合圧に基づいて係脱するクラッチやブレーキを複数備えており、同時係合を回避すべきクラッチやブレーキにはフェールセーフ油圧回路が設けられている。

このようなフェールセーフ油圧回路において、フェールセーフバルブ、及び油圧スイッチ（油圧検知手段）を設けたものが知られている（例えば、特許文献１）。

例えば、特定の摩擦係合要素の油圧サーボへの供給油路中に、各変速段達成のためには本来同時係合すべきでない他の摩擦係合要素の油圧サーボへの供給油圧を信号圧として作動し、特定の油圧要素への油圧供給を阻止するフェールセーフ用バルブを備え、このフェールセーフ用バルブ自体の作動を確認するために、バルブの一部にライン圧を通しその圧の入り、切りを油圧スイッチにて検知している。

特開２００３−４９９３７号公報

しかしながら、上述のフェールセーフ油圧回路によると、油圧スイッチは、フェールセーフバルブの動作が正常か否かを検知することはできるものの、それ以上の情報、例えば、油圧サーボに供給される係合圧等についての情報を得ることができないというも問題があった。

本発明は、油圧スイッチに係合圧を入力することにより、フェールセーフバルブの動作のチェックに加え、係合圧についての情報も得ることができるようにしたフェールセーフ油圧回路を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る発明は、第１油圧サーボ（４３）によって係脱される第１摩擦係合要素（Ｂ１）と第２油圧サーボ（５３）によって係脱される第２摩擦係合要素（Ｂ２）との同時係合を回避するフェールセーフ油圧回路（３０）において、
前記第１油圧サーボ（４３）へ供給する油圧を生成する第１油圧生成手段（４１）と、
前記第２油圧サーボ（５３）へ供給する油圧を生成する第２油圧生成手段（５１）と、
前記第１油圧サーボ（４３）に対する第１係合圧の供給を可能とする開位置と、前記第１油圧サーボ（４３）に対する前記第１係合圧の供給を停止するとともに前記第１油圧サーボ（４３）内の前記第１係合圧を排出する閉位置とをとる第１フェールセーフバルブ（４２）と、
前記第１フェールセーフバルブ（４２）の出力油圧を検知する第１油圧検知手段（４５）と、
前記第２油圧サーボ（５３）に対する第２係合圧の供給を可能とする開位置と、前記第２油圧サーボ（５３）に対する前記第２係合圧の供給を停止するとともに前記第２油圧サーボ（５３）内の前記第２係合圧を排出する閉位置とをとる第２フェールセーフバルブ（５２）と、
前記第２フェールセーフバルブ（５２）の出力油圧を検知する第２油圧検知手段（５５）と、を備え、
前記第１油圧生成手段（４１）が生成した油圧が前記第２フェールセーフバルブ（５２）に入力されると前記第２フェールセーフバルブ（５２）が閉位置状態となると共に、前記第２油圧生成手段が生成した油圧が前記第１フェールセーフバルブ（４２）に入力されると前記第１フェールセーフバルブ（４２）が閉位置状態となる油圧回路を形成し、
前記閉位置状態にある前記第２フェールセーフバルブ（５２）を経由して前記第１係合圧が前記第１油圧検知手段（４５）に入力され、
前記閉位置状態にある前記第１フェールセーフバルブ（４２）を経由して前記第２係合圧が前記第２油圧検知手段（５５）に入力される、
ことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフェールセーフ油圧回路（３０）において、前記第１フェールセーフバルブ（４２）を経由して前記第１油圧サーボ（４３）に前記第１係合圧を供給する前記第１油圧生成手段としての第１リニアソレノイドバルブ（４１）と、前記第２フェールセーフバルブ（５２）を経由して前記第２油圧サーボ（５３）に前記第２係合圧を供給する前記第２油圧生成手段としての第２リニアソレノイドバルブ（５１）と、を備える、
ことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のフェールセーフ油圧回路（３０）において、前記第２フェールセーフバルブ（５２）を閉状態とする前記第１係合圧は、前記第１リニアソレノイドバルブ（４１）と前記第１フェールセーフバルブ（４２）とを連結する油路（Ｌ５）から供給され、
前記第１フェールセーフバルブ（４２）を閉状態とする前記第２係合圧は、前記第２リニアソレノイドバルブ（５１）と前記第２フェールセーフバルブ（５２）とを連結する油路（Ｌ１５）から供給される、
ことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載のフェールセーフ油圧回路（３０）において、閉位置状態にある前記第２フェールセーフバルブ（５２）を経由して前記第１油圧検知手段（４５）に入力される前記第１係合圧は、前記第１フェールセーフバルブ（４２）と前記第１油圧サーボ（４３）とを連結する油路（Ｌ６）から供給され、
閉位置状態にある前記第１フェールセーフバルブ（４２）を経由して前記第２油圧検知手段（５５）に入力される前記第２係合圧は、前記第２フェールセーフバルブ（５２）と前記第２油圧サーボ（５３）とを連結する油路（Ｌ１６）から供給される、
ことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフェールセーフ油圧回路（３０）において、前記第１摩擦係合要素（Ｂ１）及び前記第２摩擦係合要素（Ｂ２）が、ブレーキである、
ことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフェールセーフ油圧回路（３０）において、前記第１摩擦係合要素（Ｂ１）及び前記第２摩擦係合要素（Ｂ２）が、クラッチである、
ことを特徴とする。

なお、上記のカッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより請求項の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１の発明によると、第１フェールセーフバルブが開位置状態にあり、かつこの第１フェールセーフバルブを経由して第１油圧サーボに第１係合圧が供給された場合には、この第１係合圧によって第１摩擦係合要素が係合される。この場合、この第１係合圧によって第２フェールセーフバルブが閉位置状態となるので、第２油圧サーボには第２係合圧が供給されない。したがって、第２摩擦係合要素は係合されない。

同様に、第２フェールセーフバルブが開位置状態にあり、かつこの第２フェールセーフバルブを経由して第２油圧サーボに第２係合圧が供給された場合には、この第２係合圧によって第２摩擦係合要素が係合される。この場合、この第２係合圧によって第１フェールセーフバルブが閉位置状態となるので、第１油圧サーボには第１係合圧が供給されない。したがって、第１摩擦係合要素は係合されない。このように、一方のフェールセーフバルブを介して一方の油圧サーボに係合圧が供給されて一方の摩擦係合要素が係合している状態では、他方のフェールセーフバルブにより他方の油圧サーボには係合圧が供給されないようになっているので、他方の摩擦係合要素は係合しない。つまり、一方の摩擦係合要素と他方の摩擦係合要素とが同時に係合されることが回避される。

また、油圧生成手段が生成した油圧を第１フェールセーフバルブ及び第２フェールセーフバルブに入力することにより、一方のフェールセーフバルブが開位置状態の場合に他方のフェールセーフバルブを閉位置状態にする油圧回路を形成し、第２フェールセーフバルブを経由して第１係合圧が前記第１油圧検知手段に入力され、第１フェールセーフバルブを経由して前記第２係合圧が前記第２油圧検知手段に入力されるので、フェールセールバルブの動作が正常であるか否かを検知することに加え、油圧サーボに供給される係合圧を検知することができる。

請求項２の発明によると、第１リニアソレノイドバルブ及び第２リニアソレノイドバルブによって調圧した係合圧を直接、それぞれ第１フェールセーフバルブ及び第２フェールセーフバルブに供給することができるので、例えば、リニアソレノイドバルブによって制御圧（信号圧）を発生させ、その制御圧に基づいて他のバルブにより調圧を行う場合に比して、全体構成を簡略化することができる。

請求項３の発明によると、一方のリニアソレノイドバルブから一方のフェールセーフバルブに対して係合圧が供給されている場合には、一方のフェールセーフバルブから一方の油圧サーボに係合圧が供給されているか否かにかかわらず、一方のリニアソレノイドバルブから出力される係合圧によって、他方のフィルムバルブを確実に閉位置状態にすることができる。

請求項４の発明によると、一方の油圧サーボに供給される係合圧に対してリニアに対応する油圧を、一方の油圧検知手段に入力することができるので、一方の油圧サーボに供給される係合圧を、比較的ダイレクトに検知することができる。

請求項５の発明によると、同時係合を回避すべき２個のブレーキの同時係合を回避することができる。

請求項６の発明によると、同時係合を回避すべき２個のクラッチの同時係合を回避することができる。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。

＜実施の形態１＞
本発明に係るフェールセーフ油路構成３０（図２，図３参照）は、例えば自動車に搭載されるハイブリッド駆動装置に適用することができる。

図１に示すスケルトン図を参照して、ハイブリッド駆動装置１０全体の概略構成について簡単に説明する。なお、図１中の矢印Ｆ方向が自動車の前側（エンジン側）、また矢印Ｒ方向が自動車の後側（ディファレンシャル装置側）となっている。

図１に示すように、ハイブリッド駆動装置１０は、前側から後側にかけて順に第１の電気モータ１１、動力分配用プラネタリギヤ１２、第２の電気モータ１３、変速装置１４が配設されている。これらは、いずれもケース１５の内側に収納されるとともに、軸１６（入力軸１７及び出力軸１８の軸心）の周囲に配設されている。なお、ケース１５は、複数の分割ケースを軸方向（軸１６に沿った方向）に前後に接合させることで一体に構成されている。なお、以下の説明で単に「軸方向」といった場合には、軸１６に沿った方向のことをいうものとする。この軸方向は、入力軸１７、出力軸１８、後述の駆動シャフト３１の軸方向とも一致する。

第１の電気モータ１１は、ケース１５に固定されたステータ２０と、このステータ２０の内径側（なお、以下の説明では、ケース１５の径方向の位置について、軸１６に近い側を内径側、遠い側を外径側という。）において回転自在に支持されたロータ２１と、を有している。この第１の電気モータ１１は、そのロータ２１が、後述の動力分配用プラネタリギヤ１２のサンギヤＳ０に連結されている。このような第１の電気モータ１１は、主に、サンギヤＳ０を介して入力される動力に基づいて発電を行い、インバータ（不図示）を介して第２の電気モータ１３を駆動したり、ＨＶバッテリ（ハイブリッド駆動用バッテリ：不図示）に対して充電を行ったりするものである。

動力分配用プラネタリギヤ１２は、入力軸１７に対して同軸状に配置されたシングルピニオンプラネタリギヤによって構成されている。動力分配用プラネタリギヤ１２は、複数のピニオンＰ０を支持するキャリヤＣＲ０と、このピニオンＰ０に噛合するサンギヤＳ０と、ピニオンＰ０に噛合するリングギヤＲ０と、を有している。この動力分配用プラネタリギヤ１２は、そのキャリヤＣＲ０が入力軸１７に連結され、またサンギヤＳ０が第１の電気モータ１１のロータ２１に連結され、さらにリングギヤＲ０が出力軸１８に連結されている。このような動力分配用プラネタリギヤ１２は、入力軸１７を介してキャリヤＣＲ０に入力された動力を、第１の電気モータ１１の回転制御に基づいて、サンギヤＳ０を介して第１の電気モータ１１側と、リングギヤＲ０を介して出力軸１８側とに分配するものである。なお、第１の電気モータ１１に分配された動力は発電用に、一方、出力軸１８に分配された動力は自動車の駆動用に供される。

第２の電気モータ１３は、ケース１５に固定されたステータ２２と、このステータ２２の内径側において回転自在に支持されたロータ２３と、を有している。この第２の電気モータ１３は、そのロータ２３が、後述の変速装置１４のサンギヤＳ１に連結されている。この第２の電気モータ１３は、前述の第１の電気モータ１１と同様、インバータを介してＨＶバッテリに接続されている。しかし、その主たる機能は異なる。すなわち、第２の電気モータ１３は、第１の電気モータ１１が主に発電用に使用されるのとは異なり、主に自動車の動力（駆動力）をアシストするように駆動モータとして機能する。ただし、ブレーキ時等にはジェネレータとして機能して、車輌慣性力を電気エネルギとして回生するようになっている。

変速装置１４は、１個のダブルピニオンプラネタリギヤと、その１個のピニオンを共通とするシングルピニオンプラネタリギヤとからなる、いわゆるラビニョタイプのプラネタリギヤユニット２４を有しており、さらに第１のブレーキＢ１と、第２のブレーキＢ２とを有している。

このうちプラネタリギヤユニット２４は、２個のサンギヤＳ１，Ｓ２と、ピニオンＰ１及び共通のロングピニオンであるピニオンＰ２を支持するキャリヤＣＲ１と、リングギヤＲ１とによって構成されており、２個のピニオンＰ１，Ｐ２のうち、ピニオンＰ１はサンギヤＳ１とリングギヤＲ１とに噛合し、またピニオンＰ２はサンギヤＳ２とピニオンＰ１とに噛合している。このプラネタリギヤユニット２４は、そのリングギヤＲ１が第１のブレーキＢ１に連結され、またサンギヤＳ２が第２のブレーキＢ２に連結されている。変速装置１４全体としては、入力部材となるサンギヤＳ１が、上述の第２の電気モータ１３のロータ２３に連結され、また出力部材となるキャリヤＣＲ１が、出力軸１８に連結されている。この変速装置１４は、後述のように、第１，第２のブレーキＢ１，Ｂ２のうちの一方を係合しかつ他方を開放し、またこの逆に一方を開放しかつ他方を係合することにより、減速比の異なる２段の減速段に切り換えられるようになっている。つまり、変速装置１４は、上述の第２の電気モータ１３からサンギヤＳ１を介して入力された動力の大きさを変更して、キャリヤＣＲ１，リングギヤＲ０を介して出力軸１８に伝達するようになっている。本実施の形態では、第１のブレーキＢ１を係合し、第２のブレーキＢ２を開放したときにハイ（Ｈｉ）のギヤ段となり、この逆に第２のブレーキＢ２を係合し、第１のブレーキＢ１を開放することでロー（Ｌｏ）のギヤ段となる。

上述構成のハイブリッド駆動装置１０においては、エンジンから入力軸１７に入力された動力は、動力分配用プラネタリギヤ１２によって第１の電気モータ１１と、出力軸１８とに分配される。そして、出力軸１８には、変速装置１４を介して第２の電気モータ１３からの駆動力が伝達される。すなわち出力軸１８には、エンジンからの駆動力と、第２の電気モータ１３の駆動力とが合成されて出力されるようになっている。

本実施の形態に係るフェールセーフ油圧回路３０は、図１中の変速装置１４の第１のブレーキ（第１摩擦係合要素）Ｂ１、及び第２のブレーキ（第２摩擦係合要素）Ｂ２を係脱させている。この際、フェールセーフ油圧回路３０は、第１摩擦係合要素Ｂ１と第２摩擦係合要素Ｂ２の同時係合を回避するために使用されている。

図２は、本発明に係るフェールセーフ油圧回路３０の一例を模式的に示す図である。また、図３は、本発明に係るフェールセーフ油圧回路３０が適用された油圧回路を示す図である。

図３に示す油圧回路においては、モータ３１によりオイルポンプ３２を、またエンジンによりオイルポンプ３３を駆動して油圧を発生し、発生した油圧をモジュレータバルブ３４によってライン圧に調圧している。そして、調圧されたライン圧がフェールセーフ油圧回路３０に供給される。フェールセーフ油圧回路３０は、このライン圧に基づいて、上述の変速装置１４の第１のブレーキＢ１、及び第２のブレーキＢ２を係脱して、変速装置１４をＨｉとＬｏとに切り換えている。この際、フェールセーフ油圧回路３０は、第１のブレーキＢ１と第２のブレーキＢ２とが同時係合しないようにしている。さらに、同時係合を回避するための構成が正常に動作しているか否かをチェックする構成も有している。以下、上述する。

モータ３１によって駆動されるオイルポンプ３２、及びエンジンによって駆動されるオイルポンプ３３は、吸い上げた油を昇圧して吐出する吐出口３２ａ，３３ａを有しており、この吐出口３２ａ，３３ａには、油路Ｌ１が接続されている。この油路Ｌ１は、マニュアルバルブ３３の入力ポートａ１に接続されている。

モジュレータバルブ３４は、スプール３４ａと、このスプール３４ａを上方に付勢するスプリング３４ｂと、スプール３４ａの下端に当接されたプランジャ３４ｃとを備える調圧弁によって構成されている。このモジュレータバルブ３４は、上述の油路Ｌ１に接続された入力ポートａ１と、フェールセーフ油圧回路３０側の油路Ｌ２に通じる出力ポートｂ１と、オイルポンプ３２，３３の吸い込み側に油路Ｌ３を介して接続されたドレーンポートｃ１と、クーラー３６側の油路Ｌ４に接続された出力ポートｂ２とを備えている。これらポートの連通度合いを制御するスプール３４ａには、上方の油室３４ｄから、スプリング力に対抗するようにライン圧の直接のフィードバック圧がオリフィス経由で印加される一方、下方の油室３４ｅから、スプリング力の重畳するようにスロットルソレノイドバルブ３５が出力するスロットル圧が信号圧として印加される。このようなモジュレータバルブ３４は、車両走行負荷の増加によって印加されるスロットル圧が高くなると、ドレーンポートｃ１への連通度合いを小さくし、出力ポートｂ１から出力されるライン圧を上昇させるとともに、余剰圧を出力ポートｂ２から油路Ｌ４を介してクーラー３６等に供給する。一方、車両走行負荷の減少によって印加されるスロットル圧が低くなると、ドレーンポートｃ１への連通度合いを大きくしてドレーン量を増加し、出力ポートｂ１から出力されるライン圧を低下させることで、必要とされるライン圧を常に適正に維持している。

フェールセーフ油圧回路３０には、上述のマニュアルバルブ３４の出力ポートｂ１から出力されたライン圧が油路Ｌ２を介して供給される。フェールセーフ油圧回路３０は、図３及び図２に示すように、第１リニアソレノイドバルブ（第１油圧生成手段）４１と、第１フェールセーフバルブ４２と、第１油圧サーボ４３と、第１アキュムレータ４４と、第１油圧スイッチ（第１油圧検知手段）４５とを備えており、また第２リニアソレノイドバルブ（第２油圧生成手段）５１と、第２フェールセーフバルブ５２と、第２油圧サーボ５３と、第２アキュムレータ５４と、第２油圧スイッチ（第２油圧検知手段）５５とを備えている。

第１リニアソレノイドバルブ４１は、上述の油路Ｌ２に接続された入力ポートａ３と、油路Ｌ５に接続された出力ポートｂ３と、ドレーンポートｃ３とを有する調圧弁である。第１リニアソレノイドバルブ４１は、これらポートの連通度合いを直接、制御することによって、入力ポートａ３から入力されるライン圧を調圧して、出力ポートｂ３から係合圧として出力するように作用する。すなわち、閉状態（不図示）においては、入力ポートａ３と出力ポートｂ３とを遮断し、かつ出力ポートｂ３とドレーンポートｃ３とを連通させるとともに、開状態（不図示）においては、入力ポート３ａと出力ポート３ｂとを連通させ、かつ出力ポートｂ３とドレーンポートｃ３とを遮断する。そして開状態にあっては、その開度が小さいときには小さい係合圧を、開度が大きくなるほど大きな係合圧を出力ポートｂ３から油路Ｌ５に出力する。このように、この第１リニアソレノイドバルブ４１は、切換え弁としての作用も有している。

第１フェールセーフバルブ４２は、スプール４２ａと、このスプール４２ａを下方に付勢するスプリング４２ｂとを備えている。この第１リニアソレノイドバルブ４１は、上述の油路Ｌ５に接続された入力ポートａ４と、第１油圧サーボ４３に油路Ｌ６を介して通じる出力ポートｂ４と、ドレーンポートｃ４とを有している。これら入力ポートａ４、出力ポートｂ４、ドレーンポートｃ４については、スプール４２ａが開位置（図３の右半部に示す位置）にあるとき、入力ポートａ４と出力ポートｂ４とが連通し、かつ出力ポートｂ４とドレーンポートｃ４とが遮断される。一方、スプール４２ａが閉位置（図３の左半部に示す位置）にあるとき、入力ポートａ４と出力ポートｂ４とが遮断され、かつ出力ポートｂ４とドレーンポートｃ４とが連通される。スプール４２ａには、下方の油室４２ｃから、スプリング圧に対抗するように油路Ｌ２を介してライン圧が印加される一方、上方の油室４２ｄから、スプリング圧に重畳されるように信号圧が印加される。この信号圧としては、第２リニアソレノイドバルブ５１（後述）から出力される係合圧が油路Ｌ１５，Ｌ１９（後述）を介して入力される。第１フェールセーフバルブ４２は、他に、第２フェールセーフバルブ５２（後述）から出力される係合圧が入力される入力ポートａ５と、第２油圧スイッチ５５（後述）に油路Ｌ７を介して通じる出力ポートｂ５とを有している。これら入力ポートａ５と出力ポートｂ５とは、スプール４２ａが開位置にあるとき遮断され、閉位置にあるとき連通される。

第１油圧サーボ４３は、ピストンとシリンダとこれらの間に形成された油室（いずれも不図示）をと備えており、上述の第１フェールセーフバルブ４２、油路Ｌ６を介して油室に供給される係合圧に応じて、第１のブレーキＢ１を係脱させるようになっている。

第１アキュムレータ４４は、油路Ｌ６に接続されたばね式のアキュムレータによって構成されている。第１アキュムレータ４４は、第１油圧サーボ４３に給排される係合圧の脈動の防止、サージ圧（急激な変動圧）の吸収等を行っている。

第１油圧スイッチ４５は、例えばピストン式の圧力スイッチによって構成されており、上述の第１フェールセーフバルブ４２と第１油圧サーボ４３との間の油路Ｌ６から油路Ｌ８、第２フェールセーフバルブ５２（後述）、油路Ｌ１７を介して第１油圧サーボ４３に接続されている。第１油圧スイッチ４５は、内蔵するマイクロスイッチ（不図示）により、第１油圧サーボ４３が所定の設定圧になったことを検知することができる。なお、検知結果（検知信号）は、変速装置１４の変速要のＥＣＵ（電子制御ユニット：不図示）に送られ、例えば、ＥＣＵにあらかじめ格納されている、第１リニアソレノイドバルブ４１の電流値と第１係合圧との関係についてのマップと比較し、これにより第１フェールセーフバルブ４２と第２フェールセーフバルブ５２の動作が正常か否かが判断される。なお、異常であると判断された場合には、変速を禁止したり、オイルポンプ３２，３３の出力を低下させたりして、油圧回路全体を安全なほうにシフトするようにしている。

第２リニアソレノイドバルブ５１は、上述の油路Ｌ２に接続された入力ポートａ１３と、油路Ｌ１５に接続された出力ポートｂ１３と、ドレーンポートｃ１３とを有する調圧弁である。第２リニアソレノイドバルブ５１は、これらポートの連通度合いを直接、制御することによって、入力ポートａ１３から入力されるライン圧を調圧して、出力ポートｂ１３から係合圧として出力するように作用する。すなわち、閉状態（不図示）においては、入力ポートａ１３と出力ポートｂ１３とを遮断し、かつ出力ポートｂ１３とドレーンポートｃ１３とを連通させるとともに、開状態（不図示）においては、入力ポート１３ａと出力ポート１３ｂとを連通させ、かつ出力ポートｂ１３とドレーンポートｃ１３とを遮断する。そして開状態にあっては、その開度が小さいときには小さい係合圧を、開度が大きくなるほど大きな係合圧を出力ポートｂ１３から油路Ｌ１５に出力する。このように、この第２リニアソレノイドバルブ５１は、切換え弁としての作用も有している。

第２フェールセーフバルブ５２は、スプール５２ａと、このスプール５２ａを下方に付勢するスプリング５２ｂとを備えている。この第２リニアソレノイドバルブ５１は、上述の油路Ｌ１５に接続された入力ポートａ１４と、第２油圧サーボ５３に油路Ｌ１６を介して通じる出力ポートｂ１４と、ドレーンポートｃ１４とを有している。これら入力ポートａ１４、出力ポートｂ１４、ドレーンポートｃ１４については、スプール５２ａが開位置（図３の右半部に示す位置）にあるとき、入力ポートａ１４と出力ポートｂ１４とが連通し、かつ出力ポートｂ１４とドレーンポートｃ１４とが遮断される。一方、スプール５２ａが閉位置（図３の左半部に示す位置）にあるとき、入力ポートａ１４と出力ポートｂ１４とが遮断され、かつ出力ポートｂ１４とドレーンポートｃ１４とが連通される。スプール５２ａには、下方の油室５２ｃから、スプリング圧に対抗するように油路Ｌ２を介してライン圧が印加される一方、上方の油室５２ｄから、スプリング圧に重畳されるように信号圧が印加される。この信号圧としては、第１リニアソレノイドバルブ４１から出力される係合圧が油路Ｌ５，Ｌ９を介して入力される。第２フェールセーフバルブ５２は、他に、第１フェールセーフバルブ４２から出力される係合圧が入力される入力ポートａ１５と、第１油圧スイッチ４５に油路Ｌ１７を介して通じる出力ポートｂ１５とを有している。これら入力ポートａ１５と出力ポート１ｂ５とは、スプール５２ａが開位置にあるとき遮断され、閉位置にあるとき連通される。

第２油圧サーボ５３は、ピストンとシリンダとこれらの間に形成された油室（いずれも不図示）をと備えており、上述の第２フェールセーフバルブ５２、油路Ｌ１６を介して油室に供給される係合圧に応じて、第２のブレーキＢ２を係脱させるようになっている。

第２アキュムレータ５４は、油路Ｌ１６に接続されたばね式のアキュムレータによって構成されている。第２アキュムレータ５４は、第２油圧サーボ５３に給排される係合圧の脈動の防止、サージ圧（急激な変動圧）の吸収等を行っている。

第２油圧スイッチ５５は、例えばピストン式の圧力スイッチによって構成されており、上述の第２フェールセーフバルブ５２と第２油圧サーボ５３との間の油路Ｌ１６から油路Ｌ１８、第１フェールセーフバルブ４２、油路Ｌ７を介して第２油圧サーボ５３に接続されている。第２油圧スイッチ５５は、内蔵するマイクロスイッチ（不図示）により、第２油圧サーボ５３が所定の設定圧になったことを検知することができる。なお、検知結果（検知信号）は、変速装置１４の変速要のＥＣＵ（電子制御ユニット：不図示）に送られ、例えば、ＥＣＵにあらかじめ格納されている、第２リニアソレノイドバルブ５１の電流値と第２係合圧との関係についてのマップと比較し、これにより第２フェールセーフバルブ５２と第１フェールセーフバルブ４２の動作が正常か否かが判断される。なお、異常であると判断された場合には、変速を禁止したり、オイルポンプ３２，３３の出力を低下させたりして、油圧回路全体を安全なほうにシフトするようにしている。

つづいて、図２，図３を参照して、上述のフェールセーフ油圧回路３０の動作を説明する。なお、図２においては、ギヤ段がハイ（Ｈｉ）の場合を実線で図示し、ギヤ段がロー（Ｌｏ）の場合を点線で図示している。なお、以下では、フェールセーフ油圧回路３０に関する動作に限定して説明する。

自動車のスイッチをオンすると、モータ３１が回転し、オイルポンプ３２が駆動されて吐出側の油路Ｌ１に油圧が発生する。この油圧は、モジュレータバルブ３４に入力され、ライン圧として油路Ｌ２に出力される。このとき第１リニアソレノイドバルブ４１及び第２リニアソレノイドバルブ５１は、閉状態であり、ライン圧は、第１フェールセーフバルブ４２の油室４２ｃ及び第２フェールセーフバルブ５２の油室５２ｃに入力される。これにより、第１フェールセーフバルブ４２及び第２フェールセーフバルブ５２は、いずれも開位置状態（図３の右半位置）となる。すなわち、第１フェールセーフバルブ４２の入力ポートａ４と出力ポートｂ４とが連通され、出力ポートｂ４とドレーンポートｃ４とが遮断される。第２フェールセーフバルブ５２についても同様に、入力ポートａ１４と出力ポートｂ１４とが連通され、出力ポートｂ１４とドレーンポートｃ１４とが遮断される。

ここで、エンジン始動のための反力を発生させるべく、第１のブレーキ（図１参照）を係合させる。すなわち、第１リニアソレノイドバルブ４１を開状態とし、油路Ｌ２を介して供給されたライン圧を、第１係合圧として油路Ｌ５に出力し、さらにこの第１係合圧を第１フェールセーフバルブ４２の連通状態の入力ポートａ４及び出力ポートｂ４、油路Ｌ６を介して第１油圧サーボ４３に供給する。このとき、第２フェールセーフバルブ５２には、油路Ｌ５に出力された第１係合圧が油路Ｌ９を介して、油室５２ｄに信号圧として入力される。これにより、第２フェールセーフバルブ５２は閉位置状態（図３中の左半位置）となり、入力ポートａ１４と出力ポートｂ１４とを遮断する。つまり、第２リニアソレノイドバルブ５１が誤動作で開放された場合でも、第２油圧サーボ５３には第２係合圧が供給されることはない。

こうして、第１フェールセーフバルブ４２が開位置状態、第２フェールセーフバルブ５２が閉位置状態となり、第１フェールセーフバルブ４２の入力ポートａ５と出力ポートｂ５とは遮断され、第２フェールセーフバルブ５２の入力ポートａ１５と出力ポートｂ１５とは連通される。これにより、第１フェールセーフバルブ４２から油路Ｌ６を介して第１油圧サーボ４３に供給される第１係合圧が、同じ油路Ｌ６から油路Ｌ８、入力ポートａ１５、出力ポートｂ１５を介して、第１油圧スイッチ４５に入力される。つまり、第１油圧サーボ４３に供給される第１係合圧が、第１油圧スイッチ４５に入力される。そこで、例えば、第１油圧スイッチ４５の設定圧を、第１のブレーキＢ１が係合するときの係合圧に対応するように設定しておけば、第１油圧スイッチ４５をモニターすることで、第１のブレーキＢ１が係合したか否かを検知することができる。検知後、例えば、図１に示す第２の電気モータ１３を停止制御し、第１の電気モータ１１を回転制御し、この第１の電気モータ１１をスターターとしてエンジンを回転させることができる。これにより、第１のブレーキＢ１が確実に係合されたことを検知し、直ちに、エンジンを始動させることができるので、ロスタイムを低減することができる。

また、第１フェールセーフバルブ４２が正常で、第２フェールセーフバルブ５２が故障して開位置状態にある場合には、第１フェールセーフバルブ４２からの油圧が第２フェールセーフバルブ５２により遮断されるため、油圧スイッチ４５の油圧は略０を示す。したがって、予め設定されたスイッチの状態（ＯＮ、ＯＦＦ）と油圧スイッチ４５にて検知される状態（ＯＮ、ＯＦＦ）を比較することによって第１及び第２フェールセーフバルブ４２，５２の双方が正常に作動しているか否かを検知することができる。

以上では、エンジン始動時の反力制御時に、第１油圧スイッチ４５によって第１油圧サーボ４３に供給される第１係合圧を検知する場合を例に説明したが、これに代えて、反力制御時に、第２のブレーキＢ２を使用する場合には、上述と同様に、第２油圧スイッチ５５によって第２油圧サーボ５３に供給される第２係合圧を検知するようにすればよい。

また、本発明によると、第１油圧スイッチ４５及び第２油圧スイッチ５５の設定圧を適宜な所定値に設定しておけば、変速装置１４（図１参照）の変速時、すなわち第１のブレーキＢ１と第２のブレーキＢ２のつかみ換え時に、第１油圧サーボ４３に供給される第１係合圧を第１油圧スイッチ４５により検知し、また第２油圧サーボ５３に供給される第２係合圧を第２油圧スイッチ５５により検知することができる。つまり、つかみ換え時に、一方の油圧サーボに供給される係合圧が正常に減少し、他方の油圧サーボに供給される係合圧が正常に上昇しているかを、第１油圧スイッチ４５及び第２油圧スイッチ５５により確認することができる。なお、つかみ換え時には、第１油圧サーボ４３と第２油圧サーボ５３とに同時に係合圧が供給される場合、すなわち第１フェールセーフバルブ４２と第２フェールセーフバルブ５２とが同時に開位置状態となる場合があるが、このような係合圧の同時供給は、係合圧の低い部分で行われるため、フェールセーフとしての機能に支障を与えるものではない。ただし、第１フェールセーフバルブ４２と第２フェールセーフバルブ５２の双方が開位置状態にある場合には、これらのバルブの構造上、第１油圧スイッチ４５、第２油圧スイッチ５５には係合圧は供給されないので、検知が不能となる。

以下に、第１フェールセーフバルブ４２、第２フェールセーフバルブ５２の動作の正誤と、第１油圧スイッチ４５、第２油圧スイッチ５５の検知関係とを整理しておく。ただし、ライン圧が発生していて、かつ第１リニアソレノイドバルブ４１及び第２リニアソレノイドバルブ５１が正常に動作している場合について説明する。また、説明を簡略化するため、第１油圧スイッチ４５及び第２油圧スイッチ５５は、設定圧が０の場合、すなわち第１係合圧及び第２係合圧が発生しない場合にオフ、発生した場合にオンとなるものとする。このような条件のもとでは、
・第１油圧スイッチ４５がオンとなるのは、第１リニアソレノイドバルブ４１が開状態で、かつ第１フェールセーフバルブ４２及び第２フェールセーフバルブ５２が正常の場合に限られる。したがって、第１リニアソレノイドバルブ４１が開状態で、かつ第１油圧スイッチ４５がオンの場合は、第１フェールセーフバルブ４２及び第２フェールセーフバルブ５２の双方が正常であるといえる。言い換えると、第１リニアソレノイドバルブ４１が開状態で、第１油圧スイッチ４５がオフの場合は、第１フェールセーフバルブ４２と第２フェールセーフバルブ５２とのうちの少なくとも一方が異常である。
・第２油圧スイッチ５５についても同様である。すなわち、第２油圧スイッチ５５がオンとなるのは、第２リニアソレノイドバルブ５１が開状態で、かつ第２フェールセーフバルブ５２及び第１フェールセーフバルブ４２が正常の場合に限られる。したがって、第２リニアソレノイドバルブ５１が開状態で、かつ第２油圧スイッチ５５がオンの場合は、第１フェールセーフバルブ４２及び第２フェールセーフバルブ５２の双方が正常であるといえる。言い換えると、第２リニアソレノイドバルブ５１が開状態で、第２油圧スイッチ５５がオフの場合は、第１フェールセーフバルブ４２と第２フェールセーフバルブ５２とのうちの少なくとも一方が異常である。

本実施の形態によると、上述のように、第１油圧スイッチ４５及び第２油圧スイッチ５５は、第１フェールセーフバルブ４２及び第２フェールセーフバルブ５２の正誤を検知することができる上、前述のように、第１油圧サーボ４３及び第２油圧サーボ５３の係合圧を検知することができる。

例えば、一方のフェールセーフバルブが正常で、他方のフェールセーフバルブが故障して開位置状態にある場合には、一方のフェールセーフバルブからの油圧が他方のフェールセーフバルブにより遮断されるため、油圧検知手段が検知する油圧は略０を示す。したがって、検知されるべき油圧が油圧検知手段にて検知されないことを見ることによって、第１及び第２フェールセーフバルブ４２，５２の双方が正常に作動しているか否かを検知することができる。

さらに具体的には、第１フェールセーフバルブ４２が開位置状態にあり、かつこの第１フェールセーフバルブ４２を経由して第１油圧サーボ４３に第１係合圧が供給された場合には、この第１係合圧が閉位置状態の第２フェールセーフバルブ５２を介して第１油圧スイッチ４５に入力されるので、この第１油圧スイッチ４５により、第１油圧サーボ４３に第１係合圧が供給されていること、そしてその第１係合圧が例えば第１油圧スイッチ４５の設定圧よりも大きい場合にはこのことを検知することができる。これらを検知することにより、第１フェールセーフバルブ４２を介して第１油圧サーボ４３に供給されている第１係合圧が上述の設定圧よりも高い場合には、少なくとも、第１フェールセーフバルブ４２及び第２フェールセーフバルブ５２が正常に動作していることを確認することができる。このことは、例えば、第１のブレーキＢ１が係合された状態での自動車の走行中には、２個ある油圧スイッチ、すなわち第１油圧スイッチ４５と第２油圧スイッチ５５のうちの、第１油圧スイッチ４５のみを監視すれば、第１フェールセーフバルブ４２及び第２フェールセーフバルブ５２を作動に異常があるか否かをチェックすることができる、ということを意味する。

同様に、第２フェールセーフバルブ５２が開位置状態にあり、かつこの第２フェールセーフバルブ５２を経由して第２油圧サーボ５３に第２係合圧が供給された場合には、この第２係合圧が閉位置状態の第１フェールセーフバルブ４２を介して第２油圧スイッチ５５に入力されるので、この第２油圧スイッチ５５により、第２油圧サーボ５３に第２係合圧が供給されていること、そしてその第２係合圧が例えば第２油圧スイッチ５５の設定圧よりも大きい場合にはこのことを検知することができる。これらを検知することにより、第１フェールセーフバルブ４２を介して第１油圧サーボ４３に供給されている第１係合圧が上述の設定圧よりも高い場合には、少なくとも、第１フェールセーフバルブ５２及び第２フェールセーフバルブ５２が正常に動作していることを確認することができる。このことは、例えば、第２のブレーキＢ２が係合された状態での自動車の走行中には、２個ある油圧スイッチ、すなわち第１油圧スイッチ４５と第２油圧スイッチ５５のうちの、第２油圧スイッチ５５のみを監視すれば、第１フェールセーフバルブ４２及び第２フェールセーフバルブ５２を作動に異常があるか否かをチェックすることができる、ということを意味する。

なお、一方のフェールセーフバルブから出力された油圧を他方のフェールセーフバルブを介さずに検知するように油圧スイッチを配置する方法では、１つの摩擦係合要素に対するフェールセーフバルブ及びリニアソレノイドの双方が故障した場合に、異常を検知できるが、フェールセーフバルブだけが故障した場合には検知できない。

これに対して、本実施の形態では、何れかのフェールセーフバルブ４２，５２が故障した時点で、異常を検知することができるので、リニアソレノイド４１，５１とフェールセーフバルブ４２，５２の双方が故障し、２つの摩擦係合要素Ｂ１，Ｂ２が同時係合することを回避することができる。

以上説明した実施の形態では、同時係合を避けるべき摩擦回転要素が、第１のブレーキＢ１，第２のブレーキＢ２である場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、同時係合を避けるべき摩擦回転要素が、２個のクラッチである場合についても同様に適用することができ、この場合にも、上述と同様の効果を奏することができる。また、油圧検出手段として油圧スイッチ４３，４５を例に挙げて説明したが、油圧検出手段として、油圧スイッチ４３，４５に代えて油圧をリニアに検知できる油圧センサ（不図示）を採用しても、同様の効果を奏することができる。

本発明に係るフェールセーフ油圧回路が適用されるハイブリッド駆動装置の概略構成を示すスケルトン図である。本発明に係るフェールセーフ油圧回路を模式的に示す図である。本発明に係るフェールセーフ油圧回路が適用される油圧回路を示す図である。

符号の説明

３０フェールセーフ油圧回路
４１油圧生成手段（第１リニアソレノイドバルブ）
４２第１フェールセーフバルブ
４３第１油圧サーボ
４５第１油圧検知手段（第１油圧スイッチ）
５１油圧生成手段（第２リニアソレノイドバルブ）
５２第２フェールセーフバルブ
５３第２油圧サーボ
５５第２油圧検知手段（第２油圧スイッチ）
Ｂ１第１摩擦係合要素（第１のブレーキ）
Ｂ２第２摩擦係合要素（第２のブレーキ）

Claims

第１油圧サーボによって係脱される第１摩擦係合要素と第２油圧サーボによって係脱される第２摩擦係合要素との同時係合を回避するフェールセーフ油圧回路において、
前記第１油圧サーボへ供給する油圧を生成する第１油圧生成手段と、
前記第２油圧サーボへ供給する油圧を生成する第２油圧生成手段と、
前記第１油圧サーボに対する第１係合圧の供給を可能とする開位置と、前記第１油圧サーボに対する前記第１係合圧の供給を停止するとともに前記第１油圧サーボ内の前記第１係合圧を排出する閉位置とをとる第１フェールセーフバルブと、
前記第１フェールセーフバルブの出力油圧を検知する第１油圧検知手段と、
前記第２油圧サーボに対する第２係合圧の供給を可能とする開位置と、前記第２油圧サーボに対する前記第２係合圧の供給を停止するとともに前記第２油圧サーボ内の前記第２係合圧を排出する閉位置とをとる第２フェールセーフバルブと、
前記第２フェールセーフバルブの出力油圧を検知する第２油圧検知手段と、を備え、
前記第１油圧生成手段が生成した油圧が前記第２フェールセーフバルブに入力されると前記第２フェールセーフバルブが閉位置状態となると共に、前記第２油圧生成手段が生成した油圧が前記第１フェールセーフバルブに入力されると前記第１フェールセーフバルブが閉位置状態となる油圧回路を形成し、
前記閉位置状態にある前記第２フェールセーフバルブを経由して前記第１係合圧が前記第１油圧検知手段に入力され、
前記閉位置状態にある前記第１フェールセーフバルブを経由して前記第２係合圧が前記第２油圧検知手段に入力される、
ことを特徴とするフェールセーフ油圧回路。
前記第１フェールセーフバルブを経由して前記第１油圧サーボに前記第１係合圧を供給する前記第１油圧生成手段としての第１リニアソレノイドバルブと、前記第２フェールセーフバルブを経由して前記第２油圧サーボに前記第２係合圧を供給する前記第２油圧生成手段としての第２リニアソレノイドバルブと、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のフェールセーフ油圧回路。
前記第２フェールセーフバルブを閉状態とする前記第１係合圧は、前記第１リニアソレノイドバルブと前記第１フェールセーフバルブとを連結する油路から供給され、
前記第１フェールセーフバルブを閉状態とする前記第２係合圧は、前記第２リニアソレノイドバルブと前記第２フェールセーフバルブとを連結する油路から供給される、
ことを特徴とする請求項２に記載のフェールセーフ油圧回路。
閉位置状態にある前記第２フェールセーフバルブを経由して前記第１油圧検知手段に入力される前記第１係合圧は、前記第１フェールセーフバルブと前記第１油圧サーボとを連結する油路から供給され、
閉位置状態にある前記第１フェールセーフバルブを経由して前記第２油圧検知手段に入力される前記第２係合圧は、前記第２フェールセーフバルブと前記第２油圧サーボとを連結する油路から供給される、
ことを特徴とする請求項３に記載のフェールセーフ油圧回路。
前記第１摩擦係合要素及び前記第２摩擦係合要素が、ブレーキである、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフェールセーフ油圧回路。
前記第１摩擦係合要素及び前記第２摩擦係合要素が、クラッチである、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフェールセーフ油圧回路。