JP4833675B2

JP4833675B2 - 自動変速機の油圧制御装置

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Publication number: JP4833675B2
Application number: JP2006019809A
Authority: JP
Inventors: 恵一羽生; 忠司山谷
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2026-01-27
Also published as: JP2007198547A

Description

本発明は、エンジン及び駆動用モータの少なくともいずれか一方の回転駆動力を駆動輪に伝達して走行可能に構成されたハイブリッド車両に関し、さらに詳細には、エンジンと駆動輪との間に配置された自動変速機において前後進の切り換作動を制御する油圧制御装置に関する。

エンジン及び駆動用モータの駆動力を駆動輪に伝達して走行可能なハイブリッド車両の中には、変速機の車軸側に駆動用モータを設け、駆動用モータの駆動力により走行可能なものがある（例えば、特許文献１を参照）。この種のハイブリッド車両は、一般的に、既存の変速機を利用し、その車軸側に駆動用モータの動力伝達系を追加して構成される。一方、このようなハイブリッド車両では、駆動用モータの駆動力により走行するモータ走行の際にエンジンを停止させる休筒制御が行われる。このため、エンジンにより駆動されエンジン走行時において変速機の作動を制御するための油圧を発生させる第１オイルポンプに加えて、電動モータにより駆動される第２オイルポンプを設け、エンジン停止状態における再始動時や前後進の切り換え制御等に、油圧源を第１オイルポンプから第２オイルポンプに切り換えて使用するように構成される。

特開平１０−３２４１７７号公報

しかしながら、従来のハイブリッド車両では、変速機については従来の変速機を利用しこれに駆動用モータの動力伝達系を追加して構成しているものの、前後進を切り換える油圧回路は吐出圧の低い第２オイルポンプからの作動油圧で動作させるために専用のバルブ構造や油路を形成したハイブリッド車両専用の回路設計となっており、専用のバルブハウジングやセパレートシートを用いることによりコストアップを招いていた。

また、車両を後進させた後ニュートラルレンジに切り換え、エンジンが停止した状態から車両を低速で前進走行させる場合に、上記のようなハイブリッド車両ではエンジンを停止させたまま駆動モータで走行を開始する制御が行われるが、エンジン再始動時における迅速な前進段の設定に備えて、前進用クラッチを締結直前の状態に制御しておくためには、大容量のオイルポンプやアキュムレータ、減圧弁等が必要になってさらにコストアップを生じさせる要因になっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、オイルポンプを大型化することなく従来のエンジン駆動車両のオイルポンプを用いることができ、共通の油圧回路を用いて安価に構成可能なハイブリッド車両用の油圧制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、エンジン及び駆動用モータ（例えば、実施形態における第１駆動モータＭ１）の少なくともいずれか一方の回転駆動力を駆動輪に伝達して走行可能に構成されたハイブリッド車両において、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に配置された自動変速機（例えば、実施形態におけるトランスミッション２）の変速を行うための複数の変速アクチュエータ（例えば、実施形態における１速〜５速クラッチＣ１〜Ｃ５、１速ホールドクラッチＣＬ、油圧サーボ機構等）の作動を、油圧源で発生された油圧を用いて制御する油圧制御装置である。そのうえで、この自動変速機の油圧制御装置には、エンジンにより駆動される第１オイルポンプ及び電動モータにより駆動される第２オイルポンプを油圧源として備え、動力伝達経路を前進用動力伝達経路または後進用動力伝達経路に選択的に切り換える油圧サーボ機構を変速アクチュエータとして備えるとともに、油圧サーボ機構の作動を制御するサーボ制御バルブ（例えば、実施形態におけるサーボコントロールバルブ１００）を備えて構成され、サーボ制御バルブは、第２オイルポンプの駆動により発生された第２オイルポンプ圧が信号圧として供給されたときに、油圧源から吐出された作動油を油圧サーボ機構の前進経路設定油室に供給して、動力伝達経路として前進用動力伝達経路を設定するように構成される。

なお、第２オイルポンプの吐出油路はチェック弁を介して第１オイルポンプの吐出油路に接続されて上記油圧源を構成するとともに、チェック弁寄りも上流側の第２オイルポンプの吐出油路から分岐した油路（例えば、実施形態における油路６５）により供給される油圧を信号圧としてサーボ制御バルブに供給するように構成することが好ましい。

また、運転席に設けられたシフトレバーにおいて選択された走行レンジに基づいて油圧源から吐出された作動油の供給油路を切り換える油路切換バルブ（例えば、実施形態におけるマニュアルバルブ７０）を備え、上記サーボ制御バルブは、シフトレバーにおいて選択された走行レンジが前進方向の走行レンジ（例えば、実施形態におけるＤレンジ）であるときに油路切換バルブから供給される作動油を、サーボ機構の前進経路設定油室（例えば、実施形態における第１油室１２１）に供給するとともに、前進経路設定油室に供給する作動油の油圧により、当該前進経路設定油室への作動油供給状態が維持されるように上記油圧制御装置を構成することが好ましい。

本発明では、油圧サーボ機構の作動を制御するサーボ制御バルブを、電動モータ駆動の第２オイルポンプにより発生された第２オイルポンプ圧が信号圧として供給されたときに、油圧源から吐出された作動油を油圧サーボ機構の前進経路設定油室に供給して前進用動力伝達経路を設定するように構成する。このため、エンジン停止中でもシフトレバー操作に対する変速機の前進用動力伝達経路への切り換え作動が比較的低吐出圧の第２オイルポンプのみで可能となり、オイルポンプを大型化する必要がない。

また、従来のサーボ制御バルブの機能及び油路構成を変更することなく、第２オイルポンプの信号圧回路を付加的に形成して構成することができ、従来の油圧回路を流用することができる。さらに、例えばエンジン駆動車両においては、第２オイルポンプの信号圧入力ポートを使用せずに構成することも可能であり、バルブハウジングやセパレートシートを共用化してコストダウンを図ることができる。

なお、第２オイルポンプの吐出油路をチェック弁を介して第１オイルポンプの吐出油路に接続するとともに、チェック弁よりも上流側で分岐した油路により供給される油圧を信号圧としてサーボ制御バルブに供給するように構成すれば、第１オイルポンプから吐出された作動油が第２オイルポンプの吐出油路を介してサーボ制御バルブに作用することがなく、またサーボ制御バルブには第２オイルポンプから作動油が直接供給されるため、エンジン走行時の動作に影響を与えない。

また、シフトレバーにおいて選択された走行レンジが前進方向の走行レンジであるときに油路切換バルブから供給される作動油をサーボ機構の前進経路設定油室に供給し、この作動油の油圧により前進用動力伝達経路が自己保持される構成によれば、比較的低圧低容量の第２オイルポンプでも、設定された前進用動力伝達経路を保持させることができ、大型のオイルポンプを用いる必要がない。

従って、本構成の油圧制御装置によれば、オイルポンプを大型化することなく従来のエンジン駆動車両のオイルポンプを用いることができ、共通の油圧回路を用いて安価に構成可能なハイブリッド車両用の油圧制御装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための好ましい形態について図面を参照して説明する。図４に本発明に係る動力断接装置が設けられた動力伝達装置１の全体構成を模式的に示している。この動力伝達装置１は、エンジンＥＮＧと、このエンジンの出力軸ＥＳにトルクコンバータＴＣを介して連結された自動変速機（以下トランスミッションという）２と、トランスミッション２の車軸側に配設された第１駆動モータＭ１と、トランスミッション２とエンジンＥＮＧとの間に配設された第２駆動モータＭ２とから構成され、エンジンＥＮＧの回転駆動力を左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達して車両を走行させる。

第１駆動モータＭ１及び第２駆動モータＭ２は、電気モータ・ジェネレータであり、車載の図示省略するバッテリにより駆動されてエンジンＥＮＧの駆動力をアシストし、あるいはエンジンの停止時（休筒時）にモータの駆動力で走行することが可能であるとともに、エンジン走行時や減速走行時等に発電を行ってバッテリの充電を行うことができるようになっている。すなわち、動力伝達装置の駆動源は、エンジンＥＮＧとこれらの駆動モータＭ１，Ｍ２とからなり、ハイブリッド型になっている。

トランスミッション２は、多板クラッチ等の油圧アクチュエータに供給する油圧を制御することで変速制御がなされる前進５速、後進１速の平行軸式の変速機構であり、エンジンＥＮＧのクランクシャフトＥＳに、ロックアップ機構ＬＣを有するトルクコンバータＴＣを介して接続されたメインシャフト１０と、このメインシャフト１０と平行に延びて配設されるとともに、複数のギヤ列を介してメインシャフト１０に接続されたセカンダリシャフト２０、サードシャフト３０、カウンタシャフト４０を備え、図示省略するトランスミッションケースの内部に配設される。

メインシャフト１０には、メイン３速ギヤ１３が結合配設されるとともに、メイン４速ギヤ１４、メイン５速ギヤ１５、及びメイン５速ギヤ１５と一体に連結されたメインリバースギヤ１６が相対回転自在に配設されている。またメインシャフト１０には、それぞれ相対回転自在に配設されたメイン４速ギヤ１４をメインシャフト１０に結合させる４速クラッチＣ４、メイン５速ギヤ１５及びこれと一体のメインリバースギヤ１６をメインシャフト１０に結合させる５速クラッチＣ５が設けられている。

セカンダリシャフト２０には、セカンダリ１速ギヤ２１及びセカンダリ２速ギヤ２２が相対回転自在に配設され、セカンダリアイドルギヤ２３が結合配設されている。またセカンダリシャフト２０には、相対回転自在に配設されたセカンダリ１速ギヤ２１をワンウェイクラッチ２７を介してセカンダリシャフト２０に結合させる１速クラッチＣ１、セカンダリ１速ギヤ２１をワンウェイクラッチ２７を介することなく直接セカンダリシャフト２０に結合させる１速ホールドクラッチＣＬ、及び相対回転自在に配設されたセカンダリ２速ギヤ２２をセカンダリシャフト２０に結合させる２速クラッチＣ２が設けられている。

サードシャフト３０には、メイン３速ギヤ１３と噛合するサード３速ギヤ３３が相対回転自在に配設され、メイン４速ギヤと噛合するサード４速ギヤ３４が結合配設されるとともに、相対回転自在に配設されたサード３速ギヤ３３をサードシャフトに結合させる３速クラッチＣ３が設けられている。

カウンターシャフト４０には、セカンダリ１速ギヤ２１と噛合するカウンタ１速ギヤ４１、セカンダリ２速ギヤ２２と噛合するカウンタ２速ギヤ４２、及びメイン４速ギヤ１４と噛合するカウンタ４速ギヤ４４が結合配設される。またカウンターシャフト４０には、メイン３速ギヤ１３及びセカンダリ３速ギヤ２３と噛合するカウンタアイドルギヤ４３、メイン５速ギヤ１５と噛合するカウンタ５速ギヤ４５、及びリバースアイドルギヤ３６を介してメインリバースギヤ１６と噛合するカウンタリバースギヤ４６がそれぞれ相対回転自在に配設されている。

カウンターシャフト４０上におけるカウンター５速ギヤ４５とカウンターリバースギヤ４６との間にドグ歯機構を利用したリバースセレクタ４７が設けられており、そのセレクタスリーブ４７ｓを、後に詳述する油圧サーボ機構で軸方向に移動させて、カウンタ５速ギヤ４５をカウンタシャフト４０に結合させ、あるいはカウンタリバースギヤ４６をカウンタシャフト４０に結合させることができるようになっている。

このように構成されたトランスミッション２において、１速クラッチＣ１を係合させてセカンダリ１速ギヤ２１をセカンダリシャフト２０に結合させると、メインシャフト１０の回転がメイン３速ギヤ１３、カウンタアイドルギヤ４３、セカンダリアイドルギヤ２３、セカンダリ１速ギヤ２１、カウンタ１速ギヤ４１からなる１速ギヤ列を介してカウンタシャフト４０に伝達される１速段が設定される。１速クラッチＣ１を係合させた１速段では、セカンダリ１速ギヤ２１がワンウェイクラッチ２７を介してセカンダリシャフト２０に結合されるため、アクセルをオフにしたときにワンウェイクラッチ２７が滑り急減速しないようになっている。一方、１速ホールドクラッチＣＬを係合させた１速ホールド段ではギヤ列は同一であるが、セカンダリ１速ギヤ２１がワンウェイクラッチ２７を介することなく直接セカンダリシャフト２０に結合されるため、強力なエンジンブレーキを作動させることができる。

２速クラッチＣ２を係合させてセカンダリ２速ギヤ２２をセカンダリシャフト２０に結合させると、メインシャフト１０の回転がメイン３速ギヤ１３、カウンタアイドルギヤ４３、セカンダリアイドルギヤ２３、セカンダリ２速ギヤ２２、及びカウンタ２速ギヤ４２からなる２速ギヤ列を介してカウンタシャフト４０に伝達される２速段が設定される。同様に、３速クラッチＣ３を係合させてサード３速ギヤ３３をサードシャフト３０に結合させると、メインシャフト１０の回転がメイン３速ギヤ１３、サード３速ギヤ３３、サード４速ギヤ３４、メイン４速ギヤ１４、及びカウンタ４速ギヤ４４からなる３速ギヤ列を介してカウンタシャフト４０に伝達される３速段が設定される。また４速クラッチＣ４を係合させると、メインシャフト１０の回転が、メイン４速ギヤ１４とカウンタ４速ギヤ４４とからなる４速ギヤ列を介してカウンタシャフト４０に伝達される４速段が設定される。

一方、５速クラッチＣ５を係合させて一体に形成されたメイン５速ギヤ１５及びメインリバースギヤ１６をメインシャフト１０に結合させると、メインシャフト１０の回転がこれらのギヤと噛合するカウンタ５速ギヤ４５及びカウンタリバースギヤ４６に伝達される。但し、カウンタ５速ギヤ４５及びカウンタリバースギヤ４６はそれぞれカウンタシャフト４０に相対回転自在に配設されており、リバースセレクタ４７の作動に応じてカウンタシャフト４０と選択的に係脱される。

すなわち、油圧サーボ機構によりセレクタスリーブ４７ｓを図４における右方に移動させてカウンタ５速ギヤ４５をカウンタシャフト４０に結合させると、メインシャフト１０の回転がメイン５速ギヤ１５及びカウンタ５速ギヤ４５からなる５速ギヤ列を介してカウンタシャフト４０に伝達される５速段が設定される。一方、セレクタスリーブ４７ｓを図４における左方に移動させてカウンタリバースギヤ４６をカウンタシャフト４０に結合させると、メインシャフト１０の回転がメインリバースギヤ１６、リバースアイドルギヤ３６、及びカウンタリバースギヤ４６からなるリバースギヤ列を介してカウンタシャフト４０に伝達されるリバース段が設定される。

以上のように、１速、２速、３速、４速、５速クラッチＣ１〜Ｃ５及び１速ホールドクラッチＣＬの係合制御と、油圧サーボ機構によるリバースセレクタ４７のセレクタスリーブ４７ａの移動制御とにより１速〜５速、１速ホールド、及びリバース段の設定がなされる。これら１速〜５速クラッチＣ１〜Ｃ５及び１速ホールドクラッチＣＬの係合制御と、油圧サーボ機構の作動制御、及びトランスミッション各部の潤滑が油圧制御装置７から供給される作動油により行われる。油圧制御装置７の作動制御はコントロールユニットＥＣＵからの制御信号に基づいて行われる。

そして、１速段〜５速段、１速ホールド段、及びリバース段が設定され、各ギヤ列を介してメインシャフト１０の回転がカウンタシャフト４０に伝達される。カウンタシャフト４０の回転は、このカウンタシャフト４０に結合配設されたファイナルドライブギヤ４８、及びファイナルドライブギヤ４８と噛合するファイナルドリブンギヤ５８を介してディファレンシャル機構ＤＦに伝達され、左右のアクスルシャフト５９，５９を介して左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。

一方、トランスミッション２の車軸側には、第１駆動モータＭ１の回転駆動力を駆動輪に伝達するモータ動力伝達機構５が配設されている。モータ動力伝達機構５は、第１駆動モータＭ１のスピンドルに結合配設されたモータ駆動ギヤ５１、モータ駆動ギヤ５１と噛合するモータアイドラギヤ５２、モータカウンタシャフト５０に回転自在に配設されたモータ従動ギヤ５３、モータカウンタシャフト５０に結合配設されたモータファイナルドライブギヤ５４、及びシンクロクラッチ５７から構成される。

シンクロクラッチ５７は、詳細図示省略する油圧サーボ機構によりシンクロスリーブ５７ｓを軸方向に移動させてモータ従動ギヤ５３をモータカウンタシャフト５０に結合させ、あるいはモータ従動ギヤ５３とモータカウンタシャフト５０との結合を切り離す。シンクロクラッチ５７が係合されると、第１駆動モータＭ１の回転がモータ駆動ギヤ５１、モータアイドラギヤ５２、モータ従動ギヤ５３、モータファイナルドライブギヤ５４からなるモータギヤ列を介して、モータファイナルドライブギヤ５４と噛合するファイナルドリブンギヤ５８を介してディファレンシャル機構ＤＦに伝達され、左右のアクスルシャフト５９，５９を介して左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。

従って、このハイブリッド車両では、第２駆動モータＭ２をエンジンＥＮＧのスタータとして使用しアイドル停止状態（休筒状態）のエンジンを始動させることができ、エンジンＥＮＧの駆動時にはエンジン駆動力をアシストさせてトランスミッション２において設定された速度段で車両を走行させることができる。またエンジンＥＮＧを停止させ、１速〜５速クラッチＣ１〜Ｃ５及び１速ホールドクラッチＣＬの係合を解除した状態で、モータ動力伝達装置５のシンクロクラッチ５７を係合させ、第１駆動モータＭ１により走行が可能になっている。シンクロクラッチ５７の油圧サーボ機構の作動制御、及びモータ動力伝達装置５の各部の潤滑も、トランスミッション２と同様に油圧制御装置７から供給される作動油により行われる。

油圧制御装置７は、トルクコンバータＴＣの入力軸側に設けられエンジンＥＮＧにより回転駆動される第１オイルポンプＰ１、図示省略するバッテリの電力を利用して電気モータにより回転駆動される第２オイルポンプＰ２（図１を参照）、これらのオイルポンプから吐出された作動油を各変速アクチュエータ（Ｃ１〜Ｃ５、ＣＬ、リバースセレクタ４７及びシンクロクラッチ５７の油圧サーボ機構等）やベアリング等の潤滑部位に導くための複数の油圧制御バルブ、及びこれらの間を繋ぐ油路からなり、各油圧制御バルブの作動が、運転者がシフトレバー装置において選択したシフトポジションにより油路を切り換えるマニュアルバルブ、コントロールユニットＥＣＵからの制御信号により油路を切り換えるソレノイドバルブ等により制御される。

コントロールユニットＥＣＵには、運転者がシフトレバーにおいて選択した走行レンジ（Ｄ，Ｎ，Ｒ，Ｐレンジ）の選択信号やスロットル開度の信号、車両の走行速度や傾斜角度等の走行状態を検出する検出信号が入力されており、コントロールユニットＥＣＵは、これらの信号に基づいた制御信号を油圧制御装置７に出力して１速〜５速クラッチＣ１〜Ｃ５、リバースセレクタ４７、シンクロクラッチ５７等の作動を制御し、第１駆動モータＭ１、第２駆動モータＭ２に制御信号を出力して各駆動モータの作動を制御する。これによりトランスミッション２がシフトレバーにおいて選択された走行レンジに応じた動力伝達経路に設定されるとともに、第１，第２駆動モータＭ１，Ｍ２を利用した駆動力アシストやモータ走行、バッテリの充電が行われる。なお本実施形態においては前進方向の走行レンジに複数の前進レンジがある場合を含めてＤレンジと記載する

さて、以上のように概要構成される動力伝達装置１において、前後進を切り換えるリバースセレクタ４７における油圧サーボ機構１２０の作動制御に本発明が適用されており、この前後進を切り換えるための制御装置について図１を参照して説明する。なお、図１では運転席のシフトレバーにおいて、走行レンジがＲレンジ（後進レンジ）からＮレンジ（ニュートラルレンジ）に切り換えられて、Ｎレンジに設定された状態における各バルブ等の状況を示している。

この制御装置には、車両のエンジンＥＮＧにより駆動される第１オイルポンプＰ１、電動モータにより駆動される第２オイルポンプＰ２、これらのオイルポンプから供給される作動油の供給油路を運転席のシフトレバーにおいて選択された走行レンジに基づいて切り替えるマニュアルバルブ７０、リバースセレクタ４７の油圧サーボ機構１２０、油圧サーボ機構１２０の作動を制御するサーボコントロールバルブ１００及びリバースバルブ１１０を備えて構成される。

エンジン駆動の第１オイルポンプＰ１には、ストレーナを有するオイルパンＴから吸入された作動油を吐出する吐出油路６１が接続され、この吐出油路６１に設けられたレギュレータバルブ６３によりライン圧（ＰＬ）に調圧される。吐出油路６１はマニュアルバルブ７０の入力ポート７１に接続されるとともに、その途中で分岐する油路６４を介して、図１中に丸囲みのＡで接続関係を示すソレノイドバルブ８１，８２の入力ポートに繋がっている。

電動モータ駆動の第２オイルポンプＰ２には、オイルパンＴから吸入した作動油を吐出する吐出油路６２が接続され、この吐出油路６２がチェック弁６２ｃを介して第１オイルポンプの吐出油路６１に合流されマニュアルバルブ７０に繋がっている。チェック弁６２ｃは、第２オイルポンプＰ２が吐出した作動油を第１オイルポンプＰ１の吐出油路６１へ供給することだけを許可する。吐出油路６２はチェックバルブ６２ｃよりも上流側で分岐する油路６５を介してサーボコントロールバルブ１００の右端の第１パイロットポート１０１に接続される。

すなわちサーボコントロールバルブ１００の第１パイロットポート１０１は、運転席のシフトレバーにおいて選択された走行レンジ（Ｄ，Ｎ，Ｒ，Ｐレンジ）にかかわらず、第２オイルポンプＰ２と接続されている。なおエンジン回転状態では第１オイルポンプＰ１が駆動され、第２オイルポンプＰ２は停止されるが、第１オイルポンプの吐出した作動油はチェック弁６２ｃにより遮断されるため、サーボコントロールバルブ１００は、後述する第２及び第３パイロットポート１０２，１０３に作用する油圧によってのみ制御される。すなわち、第１パイロットポート１０１（油路６５）は、第２オイルポンプＰ２からのみ信号圧が供給されるポートになっている。

マニュアルバルブ７０は、運転席のシフトレバーと連結されて当該シフトレバーにおいて選択された走行レンジに基づいて、第１オイルポンプＰ１及び第２オイルポンプＰ２から供給される作動油の供給油路を切り替える油路切り換えバルブであり、シフトレバーにおいて選択された走行レンジがＤレンジ（前進レンジ）のときに入力ポート７１と前進レンジ出力ポート７４が接続され、選択された走行レンジがＲレンジ（後進レンジ）のときに入力ポート７１と後進レンジ出力ポート７３が接続される。前進レンジ出力ポート７４には油路１４０、後進レンジ出力ポート７３には油路１３０が接続されている。

前進レンジが選択されたときに作動油圧（前進レンジ選択圧）が供給される油路１４０は、油路１４１，１４２，１４３に分岐されており、このうち油路１４１がサーボコントロールバルブ１００の入力ポート１０４に、油路１４２がリバースバルブ１１０の右端の第２パイロットポート１１２に、油路１４３が１速クラッチＣ１に繋がっている。また、後進レンジが選択されたときに作動油圧（後進レンジ選択圧）が供給される油路１３０は、リバースバルブ１１０の入力ポート１１４に接続されるとともに、分岐する油路１３１がサーボコントロールバルブ１００の左端の第３パイロットポート１０３に繋がっている。

サーボコントロールバルブ１００は、バルブボディ内部のスプールハウジングに軸方向に摺動自在に配設されたスプールと、このスプールを右方に付勢するスプリングとを備え構成される。スプールは直径が異なる３段構成になっており、スプールハウジングの右端側に設けられた第１パイロットポート１０１、中段の段付き部に設けられた第２パイロットポート１０２、左端の第３パイロットポート１０３に作用する信号圧及びスプリングの付勢力により、第２パイロットポート１０２と第３パイロットポート１０３との間に設けられた入力ポート１０４と出力ポート１０５、または出力ポート１０５とドレンポート１０６との接続を切り換える。

すなわち、スプールの右端部、中間部、及び左端部の各部は、右端部の円形の受圧面に第２オイルポンプＰ２の吐出圧が作用したときにスプールがスプリングの付勢力に抗して左動される受圧面積（右端直径）に、中間段付き部の円環状の受圧面に１速クラッチＣ１を締結作動させる前進レンジ選択圧が作用したときにスプールがスプリングの付勢力に抗して左動される受圧面積（中間直径）に、左端部の円形の受圧面に後進レンジ選択圧が作用したときにスプールが右端のセット位置にロック保持される受圧面積（左端直径）に設定されている。

このため、サーボコントロールバルブ１００は、いずれのパイロットポート１０１，１０２，１０３にも信号圧が作用していない状態では、後述する自己保持状態が形成された場合を除き、スプリングの付勢力によってスプールが右方のセット位置に配設され、出力ポート１０５がドレンポート１０６と接続される。一方、第３パイロットポート１０３に信号圧（後進レンジ選択圧）が作用せず、第１パイロットポート１０１及び第２パイロットポート１０２のいずれかに信号圧（第２オイルポンプ吐出圧または前進レンジ選択圧）が作用した場合には、スプールがスプリングの付勢力に抗して左方の作動位置に配設され、入力ポート１０４と出力ポート１０５とが接続される。また第３パイロットポート１０３に信号圧が作用した状態、すなわち後進レンジが選択された状態では、スプールが後進レンジ選択圧及びスプリングの付勢力により右方のセット位置にロック保持される。

サーボコントロールバルブ１００の出力ポート１０５は、油路１４４により油圧サーボ機構１２０の第１油室１２１に接続されており、上記のように各パイロットポートに信号圧を作用させることで出力ポート１０５の接続油路を切り換え、油圧サーボ機構１２０への油圧供給を制御することにより油圧サーボ機構１２０の作動を制御する。サーボコントロールバルブ１００は、このバルブが果たす機能からドライブ・インヒビタ・バルブとも称される。

リバースバルブ１１０は、バルブボディ内部のスプールハウジングに軸方向に摺動自在に配設されたスプールと、このスプールを左方に付勢するスプリングとを備え構成される。このバルブのスプールはスプール溝部を除き同一直径であり、スプールハウジングの左端側に設けられた第１パイロットポート１１１と、右端側に設けられた第２パイロットポート１１２に作用する信号圧及びスプリングの付勢力とにより、第１パイロットポート１１１と第２パイロットポート１１２との間に設けられた入力ポート１１４と出力ポート１１５、または出力ポート１１５とドレンポート１１６との接続を切り換える。第１パイロットポート１１１には、油路６６が接続されソレノイドバルブ８２を介して油路６４に繋がっている。なおソレノイドバルブ８２は油路６４と油路６６とを連通または遮断する電磁開閉弁であり、その作動がコントロールユニットＥＣＵにより制御される。

リバースバルブ１１０は、第１及び第２パイロットポート１１１，１１２に信号圧が作用していない状態では、スプリングの付勢力によってスプールが左方のセット位置に配設され、出力ポート１１５がドレンポート１１６と接続される。一方、第２パイロットポート１１２に信号圧（前進レンジ選択圧）が作用せずに、第１パイロットポート１１１に信号圧（ライン圧）が作用した場合には、スプールがスプリングの付勢力に抗して右方の作動位置に配設され、入力ポート１１４と出力ポート１１５とが接続される。また第２パイロットポート１１２に信号圧が作用した状態、すなわち前進レンジが選択された状態では、スプールが前進レンジ選択圧及びスプリングの付勢力により左方のセット位置にロック保持される。

リバースバルブ１１０の出力ポート１１５は、油路１３４を介して油圧サーボ機構１２０の第２油室１２２に接続されており、上記のように各パイロットポートに信号圧を作用させることで出力ポート１１５の接続油路を切り換え、油圧サーボ機構１２０への油圧供給を制御することにより油圧サーボ機構１２０の作動を制御する。リバースバルブ１１０はリバース・インヒビタ・バルブとも称される。

油圧サーボ機構１２０は、第１油室１２１または第２油室１２２に供給される油圧により伸縮作動するピストンロッド１２３と、このピストンロッド１２３の先端部に固定されたシフトフォーク１２８、及びピストンロッド１２３を前進用動力伝達経路の設定位置（図１において枠囲みのＤで示す位置）または後進揺動力伝達経路の設定位置（図１において枠囲みのＲで示す位置）に係止保持するディテント構造１２９などから構成される。

すなわち、作動油を第１油室１２１に作動油を供給してピストンロッド１２３を図１に示す左端位置まで移動させると、シフトフォーク１２８が前進用動力伝達経路の設定位置（以下Ｄ位置という）に設定され、第２油室１２２に作動油を供給してピストンロッド１２３を図１に示す左端位置まで移動させると、シフトフォーク１２８が後進用動力伝達経路の設定位置（以下Ｒ位置という）に設定される。Ｄ位置またはＲ位置ではディテント構造１２９の作用によりピストンロッドが係止され、第１油室１２１及び第２油室１２２に油圧が作用していない状態でも設定位置が保持されるようになっている。

シフトフォーク１２８は、既述したリバースセレクタ４７のセレクタスリーブ４７ｓに係合されており、シフトフォーク１２８がＤ位置に設定されると、図４に示すカウンタ５速ギヤ４５がカウンタシャフト４０に結合され、１速クラッチＣ１〜５速クラッチＣ５の係合制御により１速段〜５速段の前進用動力伝達経路が設定される。一方、シフトフォーク１２８がＲ位置に設定されると、カウンタリバースギヤ４６がカウンタシャフト４０に結合され、５速クラッチＣ５の係合制御によりリバース段を構成する後進用動力伝達経路が設定される。

油圧サーボ機構１２０におけるピストンロッド１２３には、図示するように２箇所のスプール溝が形成されるとともに、ピストンロッド１２３の移動によりこれらのスプール溝と連通・遮断される第１ポート１２４、ドレンポート１２５、第２ポート１２６、第３ポート１２７が設けられている。このうち第３ポート１２７は油路１３３を介してマニュアルバルブ７０の後進レンジ出力ポート７３に繋がり、第１ポート１２４は油路１４６を介して図２に示すＣＰＣバルブ１５１、シフトバルブ１５２、圧力スイッチ１５３に接続されている。

また、油圧サーボ機構の第２ポート１２６は、油路１４７及びＣＰＣバルブ１５４を介してシフトバルブ１５５の第１入力ポートに接続されるとともに、油路１４８を介してシフトバルブの第２入力ポートに接続されている。シフトバルブ１５５のパイロットポートには、油路６７が接続されソレノイドバルブ８１を介して油路６４に繋がっている。シフトバルブの出力ポートは油路１４８を介して５速クラッチＣ５に接続されている。なおソレノイドバルブ８１は油路６４と油路６７とを連通または遮断する電磁開閉弁であり、その作動がコントロールユニットＥＣＵにより制御される。

以上のように構成される前後進切り換えの油圧制御装置について、以下では、作用について説明する。まず、図１に示すＮレンジにおいて、エンジン駆動時には第１オイルポンプＰ１のみが作動し、第２オイルポンプＰ２は停止されている。またマニュアルバルブ７０は図示するスプール位置に設定されており、マニュアルバルブ７０の前進レンジ出力ポート７４及び後進レンジ出力ポート７３は、いずれも入力ポート７１と接続されることなくドレンされている。

このため、油路１４０，１４３を介して前進レンジ出力ポート７４と接続されるサーボコントロールバルブ１００の第２パイロットポート１０２、油路１４０，１４２を介して接続されるリバースバルブ１１０の第２パイロットポート１１２、油路１３０，１３１を介して後進レンジ出力ポート７３と接続されるサーボコントロールバルブ１００の第３パイロットポート１０３は、いずれもドレンされた状態になっている。またＮレンジでは、ソレノイドバルブ８２は閉止状態でありリバースバルブ１１０の第１パイロットポート１１１にも信号圧が作用していない。すなわち、Ｎレンジではサーボコントロールバルブ１００及びリバースバルブ１１０のいずれのパイロットポートにも信号圧が作用しておらず、これらのバルブのスプールは図示するセット位置に配設された状態になっている。

この状態では、サーボコントロールバルブ１００の出力ポート１０５がドレンポート１０６と繋がって、油路１４４を介して接続されたサーボ制御機構１２０の第１油室１２１がドレンされ、リバースバルブ１１０の出力ポート１１５がドレンポート１１６と繋がって、油路１３４を介して接続されたサーボ制御機構１２０の第２油室１２２がドレンされる。また油圧サーボ機構１２０における第１ポート１２４とドレンポート１２５が繋がって油路１４６がドレンされ、第２ポート１２６と第３ポート１２７が繋がって油路１４７が油路１３３及び１３０を介してドレンされる。

従って、油圧サーボ機構１２０のピストンロッド１２３には作動油圧が作用せず、ディテント構造１２９の作用により、Ｎレンジに切り換えられる直前に設定されたＲ位置またはＤ位置に保持される。なお、エンジンＥＮＧが停止された状態では、第２オイルポンプＰ２が駆動され、油路６５を介してサーボコントロールバルブ１００の第１パイロットポート１０１に第２オイルポンプＰ２の吐出圧が作用してスプールを左方の作動位置にセットさせるが、このとき出力ポート１０５と繋がる入力ポート１０４はライン１４０を介してドレンされており、第１油室１２１及び第２油室１２２に作動油圧が作用しないため、ピストンロッド１２３は上記同様に直前設定のＲ位置またはＤ位置に保持される。

また、Ｎレンジに切り換えられる直前の設定位置がＤ位置の場合には、ピストンロッドの配設位置が図１と異なり左端位置となるが、この場合でも第１油室１２１及び第２油室１２２に作動油圧が立たないのは上記同様であり、またＤ位置においては第１油室１２１と第１ポート１２４、ドレンポート１２５と第２ポート１２６とがそれぞれ繋がって油路１４６及び１４７がいずれもドレンされ、ピストンロッド１２３がＤ位置に保持される。

次に、Ｎレンジにおいて上記のようにピストンロッド１２３がＲ位置またはＤ位置に保持された状態から、シフトレバーを操作してＤレンジまたはＲレンジに設定した場合の油圧サーボ機構の作動制御について説明する。ここで、問題となるのはＮレンジにおいて保持されたピストンロッドの位置を変更する場合、すなわち動力伝達経路の設定を前進から後進（Ｄ位置→Ｒ位置）、または後進から前進（Ｒ位置→Ｄ位置）に切り換える場合であり、とくに、エンジン停止状態で駆動モータＭ１により走行を開始した場合に、迅速かつ滑らかにエンジン走行に移行できるかどうか、すなわち、エンジン停止状態で動力伝達経路の設定をＲ位置からＤ位置に切り換える場合である。そこで、第２オイルポンプＰ２のみが駆動し、ピストンロッド１２３がＲ位置に保持されている状態からシフトレバーをＤレンジに設定操作した場合の作動制御について説明する。

シフトレバーがＤレンジに設定されると、マニュアルバルブ７０では、スプールが右動されて入力ポート７１と前進レンジ出力ポート７４が繋がり、油路１４０に作動油（前進レンジ選択圧）が供給される。油路１４０に供給された作動油は、油路１４１〜１４３を介してサーボコントロールバルブ１００の第２パイロットポート１０２及び入力ポート１０４、リバースバルブ１１０の第２パイロットポート１１２に供給される。また第２オイルポンプＰ２から油路６５を介してサーボコントロールバルブ１００の第１パイロットポート１０１に第２オイルポンプ吐出圧が供給される。

一方、後進レンジ出力ポート７３はマニュアルバルブ７０においてドレンされた状態のままであり、油路１３０及び１３１を介して後進レンジ出力ポート７３に接続されたサーボコントロールバルブ１００の第３パイロットポート１０３、及びリバースバルブ１１０の入力ポート１１４はドレンされた状態になっている。またＤレンジでは、ソレノイドバルブ８２は閉止状態に制御され、リバースバルブ１１０の第１パイロットポート１１１に信号圧は作用しない。

すると、サーボコントロールバルブ１００のスプールは、第１パイロットポート１０１に供給される第２オイルポンプ吐出圧によって左動され、さらに１速クラッチＣ１の無効ストローク詰めの終了に伴い第２パイロットポート１０２に供給される油路１４３の油圧（１速クラッチ圧）により左方への付勢力が付加されて、入力ポート１０４と出力ポート１０５とが接続される。またリバースバルブ１１０は、第２パイロットポート１１２に作用する前進レンジ選択圧によりスプールが左端に位置するセット状態にロックされる。

一方、油圧サーボ制御機構１２０は、第２油室１２２が油路１３４及び油路１３０を介してドレンされ、第１ポート１２４がドレンポート１２５と繋がってドレンされ、第２ポート１２６と第３ポート１２７が繋がって油路１３３及び１３０を介してドレンされた状態になっている。このため、サーボコントロールバルブ１００の入出力ポート１０４，１０５の接続によって油路１４０から出力ポート１０５に流れる作動油が、油路１４４を介して第１油室１２１に供給され、サーボ機構１２０のピストンロッド１２３を左動させて、動力伝達経路がＲ位置からＤ位置に切り換えられる（油圧サーボ機構１２０のピストンロッド１２３のみをＤ位置に配置した状態を示す図３を参照）。

このＲ位置からＤ位置への切り換えに際して、サーボコントロールバルブ１００の入出力ポート１０４，１０５が接続され、油路１４０から出力ポート１０５に流れる作動油の圧力が上昇すると、スプール溝の右側の受圧面と左側の受圧面の面積差（スプールの中間部と左端部との直径差）によりスプールに左方向の付勢力が作用し、第１パイロットポート１０１に作用する第２オイルポンプ吐出圧が低下しても、スプールを左端の作動位置に保持するようになっている。すなわち、サーボ制御バルブ１００は、マニュアルバルブ７０から供給される作動油が第１油室１２１に供給される状態になると、第３パイロットポートに後進レンジ選択油圧が作用して入出力ポートの接続が解除されるまで、入出力ポート間の接続を自己保持するように構成されている。

そして、ピストンロッド１２３が左端のＤ位置まで移動されると、油圧サーボ機構１２０の第１油室１２１と第１ポート１２４とが連通状態になり、油路１４６を介して接続されたＣＰＣバルブ１５１、シフトバルブ１５２、圧力スイッチ１５３に前進レンジ選択圧が供給される。従って、圧力スイッチ１５３による検出値が所定圧力に到達したことでＲ位置からＤ位置への切り換えを検出することができる。これにより動力伝達経路の前後進の切り換えが完了される。

このように、以上説明した油圧制御装置によれば、エンジンＥＮＧが停止し、比較的低吐出圧の第２オイルポンプＰ２のみが駆動されている状態でも、第１パイロットポート１０１に供給される第２オイルポンプ吐出圧によってサーボコントロールバルブ１００を切り換えて動力伝達経路を後進用動力伝達経路から前進揺動力伝達経路に切り換えることができ、さらに１速クラッチ圧によるアシスト及び前進レンジ選択圧による自己保持機能により、油圧回路に多少のリーク等が存在しても動力伝達経路の切り換え作動を、より確実に行わせることができる。

従って、以上説明した本発明によれば、従来用いられていたサーボコントロールバルブの右端部に、第２オイルポンプ圧で作動する信号圧回路を形成することにより、第１オイルポンプＰ１および油圧回路を従来と同様のものを用いつつ、比較的低吐出圧の小型の第２オイルポンプでも前後進の切り換え作動が可能な油圧制御装置を構成することができる。

本発明に係る油圧制御装置の要部を示す油圧回路図（Ｒ位置）である。上記油圧制御装置における一部の油圧回路図である。油圧サーボ機構のピストンロッドのみをＤ位置に配置した状態で示す図１と同様の油圧回路図である。本発明に係る駆動力断接装置が設けられた車両用動力伝達装置の全体構成を模式的に示す模式図（スケルトン図）である。

符号の説明

ＥＮＧエンジン
Ｍ１第１駆動モータ（駆動用モータ）
ＷＲ，ＷＬ駆動輪
Ｐ１第１オイルポンプ
Ｐ２第２オイルポンプ
１動力伝達装置
２トランスミッション（自動変速機）
４７リバースセレクタ
６１第１オイルポンプの吐出油路
６２第２オイルポンプの吐出油路
６２ｃチェック弁
６５油路
７０マニュアルバルブ（油路切り換えバルブ）
１００サーボコントロールバルブ（サーボ制御バルブ）
１１０リバースバルブ
１２０油圧サーボ機構
１２１第１油室（前進経路設定油室）

Claims

エンジン及び駆動用モータの少なくともいずれか一方の回転駆動力を駆動輪に伝達して走行可能に構成されたハイブリッド車両において、前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達経路に配置された自動変速機の変速を行うための複数の変速アクチュエータの作動を、油圧源で発生された油圧を用いて制御する油圧制御装置であって、
前記エンジンにより駆動される第１オイルポンプ及び電動モータにより駆動される第２オイルポンプを前記油圧源として備え、
前記動力伝達経路を前進用動力伝達経路または後進用動力伝達経路に選択的に切り換える前記変速アクチュエータとして油圧サーボ機構を備えるとともに、
前記油圧サーボ機構の作動を制御するサーボ制御バルブを備え、
前記サーボ制御バルブは、前記第２オイルポンプの駆動により発生された第２オイルポンプ圧が信号圧として供給されたときに、前記油圧源から吐出された作動油を前記油圧サーボ機構の前進経路設定油室に供給して、前記動力伝達経路として前記前進用動力伝達経路を設定するように構成したことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
前記第２オイルポンプの吐出油路はチェック弁を介して前記第１オイルポンプの吐出油路に接続されて前記油圧源を構成するとともに、
前記チェック弁よりも上流側で前記第２オイルポンプの吐出油路から分岐した油路により供給される油圧を前記信号圧として前記サーボ制御バルブに供給するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の油圧制御装置。
運転席に設けられたシフトレバーにおいて選択された走行レンジに基づいて前記油圧源から吐出された作動油の供給油路を切り換える油路切換バルブを備え、
前記サーボ制御バルブは、前記シフトレバーにおいて選択された走行レンジが前進方向の走行レンジであるときに前記油路切換バルブから供給される作動油を、前記前進経路設定油室に供給するとともに、前記前進経路設定油室に供給する作動油の油圧により、当該前進経路設定油室への作動油供給状態が維持されるように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動変速機の油圧制御装置。