| 【発明の名称】 |
手動バルブ |
| 【発明者】 |
【氏名】大竹 正訓
【氏名】村上 新
【氏名】小島 真一
【氏名】長田 知恵
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| 【要約】 |
【課題】油圧の供給を禁止すべき油圧アクチュエータへの油圧供給が手動バルブによる油路の切換えで機械的に確実に禁止されるようにする。
【解決手段】「Ｄ」レンジおよび「Ｒ」レンジで第１クラッチＣ１に油圧を出力するとともに、その間の「Ｎ」レンジで第１クラッチＣ１への油圧出力を禁止する場合に、「Ｄ」レンジで油圧を出力する第１出力ポート２８ａと「Ｒ」レンジで油圧を出力する第３出力ポート２８ｄとを別々に設けた。また、第２出力ポート２８ｂから出力された油圧が戻し油路９０から戻しポート２８ｃに戻され、「Ｒ」レンジでは、その戻しポート２８ｃが第１油室９２を介して第３出力ポート２８ｄと連通させられて、その第３出力ポート２８ｄから第１クラッチＣ１に油圧が出力されるようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 手動操作に従って機械的に移動させられるとともに、該移動方向に順番に設定された第１位置、第２位置、第３位置に位置決めされる弁体を有する一方、該弁体が前記第１位置へ移動させられることにより第１油圧アクチュエータへ油圧を出力し、該弁体が前記第２位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止し、該弁体が前記第３位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータへ油圧を出力する、手動バルブであって、前記第１位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第１出力ポートと、前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第３出力ポートと、を別々に備えていることを特徴とする手動バルブ。
【請求項２】 手動操作に従って機械的に移動させられるとともに、該移動方向に順番に設定された第１位置、第２位置、第３位置に位置決めされる弁体を有する一方、該弁体が前記第１位置へ移動させられることにより第１油圧アクチュエータへ油圧を出力するとともに第２油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止し、該弁体が前記第２位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止するとともに前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力し、該弁体が前記第３位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータおよび前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力する、手動バルブであって、前記第１位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第１出力ポートと、前記第２位置および前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第２油圧アクチュエータに油圧を出力する第２出力ポートと、前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第３出力ポートと、を別々に備えていることを特徴とする手動バルブ。
【請求項３】 手動操作に従って機械的に移動させられるとともに、該移動方向に順番に設定された第１位置、第２位置、第３位置に位置決めされる弁体を有する一方、該弁体が前記第１位置へ移動させられることにより第１油圧アクチュエータおよび第３油圧アクチュエータへ油圧を出力するとともに第２油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止し、該弁体が前記第２位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータおよび前記第３油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止するとともに前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力し、該弁体が前記第３位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータおよび前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力するとともに前記第３油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止する、手動バルブであって、前記第１位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第１油圧アクチュエータおよび前記第３油圧アクチュエータに油圧を出力する第１出力ポートと、前記第２位置および前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第２油圧アクチュエータに油圧を出力する第２出力ポートと、前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第３出力ポートと、を別々に備えていることを特徴とする手動バルブ。
【請求項４】 手動操作に従って機械的に移動させられるとともに、該移動方向に順番に設定された第２位置、第３位置、第４位置に位置決めされる弁体を有する一方、該弁体が前記第２位置へ移動させられることにより第１油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止するとともに第２油圧アクチュエータへ油圧を出力し、該弁体が前記第３位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータおよび前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力し、該弁体が前記第４位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止するとともに前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力する、手動バルブであって、前記第２位置、前記第３位置、および前記第４位置の全部で前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力する第２出力ポートと、前記第３位置のみで前記第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第３出力ポートと、を別々に備えていることを特徴とする手動バルブ。
【請求項５】 請求項２〜４の何れか１項に記載の手動バルブにおいて、前記第２出力ポートから出力された油圧が供給されるとともに、前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第３出力ポートと連通させられる戻しポートを備えていることを特徴とする手動バルブ。
【請求項６】 請求項２〜４の何れか１項に記載の手動バルブにおいて、前記弁体には、前記第３位置に該弁体が位置決めされた状態において前記第３出力ポートに油圧を供給する連通穴が設けられていることを特徴とする手動バルブ。
【請求項７】 請求項６に記載の手動バルブにおいて、前記弁体はスプールで、前記第２位置および前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第２出力ポートと元圧が供給される供給ポートとを連通させる第１油室と、前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第３出力ポートと連通させられる第２油室とを形成するとともに、該第１油室および該第２油室を連通するように前記連通穴が設けられていることを特徴とする手動バルブ。
【請求項８】 請求項１〜４の何れか１項に記載の手動バルブにおいて、前記弁体は、互いに隣接して略平行に配設されるとともに一体的に連結され、前記手動操作に従って機械的に一体的に直線移動させられる一対のスプールであることを特徴とする手動バルブ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は手動バルブに係り、特に、中間位置で油圧出力を停止するとともに、その両側の位置で油圧を出力する手動バルブ、或いは連続する複数位置で所定の油圧アクチュエータに油圧を出力するとともに、その中の所定の中間位置だけで別の油圧アクチュエータに油圧を出力する手動バルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】特許第２６８９４２１号公報には、互いに異なる３つの前進変速段でそれぞれ係合される第１〜第３の油圧式係合装置と、その３つの前進変速段で常に係合される第４の油圧式係合装置とを有して、前進４速段を達成する自動変速機の油圧制御回路が記載されている。そして、第１の切換弁が配設された油路と他の油路の少なくとも１つとに油圧が供給されることが検出されると、その第１の切換弁を排出位置に切り替える。また、第２、第３、第４の油路の全てに油圧が供給されると、第２の切換弁が排出位置に切り替えられる。これによって、３つの油圧式係合装置が同時係合してインターロックすることを防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、仮にオフフェール対策によって高ギヤ段（４速段）→低ギヤ段（２、１速段）が設定された場合には、急激なエンジンブレーキが発生するなどフェールセーフが必ずしも完全には達成できない。
【０００４】一方、本出願人が先に出願した特願平１０−２５３１２１号（未公知）には、図１に示すように(a) サンギヤにエンジンが連結されるとともにキャリアに電動モータが連結されたダブルピニオン型の遊星歯車装置と、(b) その遊星歯車装置のリングギヤをケースに連結するブレーキＢ１と、(c) 前記キャリアを出力部材に連結する第１クラッチＣ１と、(d) 前記リングギヤを前記出力部材に連結する第２クラッチＣ２と、を有するハイブリッド型の車両が記載されている。このようなハイブリッド型の車両においては、シフトレバーの操作位置に応じてクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１の作動状態が切り換えられることにより、図４に示すような各種の走行モードが成立させられるが、例えば操作レンジがＢおよびＤの前進走行時にはインターロック等を防止する上でブレーキＢ１の係合を禁止し、動力伝達を遮断するＮおよびＰレンジでは駆動力の発生等を防止する上でクラッチＣ１、Ｃ２の係合を禁止し、後進走行のＲレンジではインターロックを防止する上でクラッチＣ２の係合を禁止する必要があり、シフトレバー操作に従って機械的に切り換えられる手動バルブでそれ等の係合装置への油圧供給を禁止することが望ましい。
【０００５】本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、油圧の供給を禁止すべき油圧アクチュエータへの油圧供給が手動バルブによる油路の切換えで機械的に禁止されるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 手動操作に従って機械的に移動させられるとともに、その移動方向に順番に設定された第１位置、第２位置、第３位置に位置決めされる弁体を有する一方、(b) その弁体が前記第１位置へ移動させられることにより第１油圧アクチュエータへ油圧を出力し、その弁体が前記第２位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止し、その弁体が前記第３位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータへ油圧を出力する、手動バルブであって、(c) 前記第１位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第１出力ポートと、(d) 前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第３出力ポートと、を別々に備えていることを特徴とする。
【０００７】第２発明は、(a) 手動操作に従って機械的に移動させられるとともに、その移動方向に順番に設定された第１位置、第２位置、第３位置に位置決めされる弁体を有する一方、(b) その弁体が前記第１位置へ移動させられることにより第１油圧アクチュエータへ油圧を出力するとともに第２油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止し、その弁体が前記第２位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止するとともに前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力し、その弁体が前記第３位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータおよび前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力する、手動バルブであって、(c) 前記第１位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第１出力ポートと、(d) 前記第２位置および前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第２油圧アクチュエータに油圧を出力する第２出力ポートと、(e) 前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第３出力ポートと、を別々に備えていることを特徴とする。
【０００８】第３発明は、(a) 手動操作に従って機械的に移動させられるとともに、その移動方向に順番に設定された第１位置、第２位置、第３位置に位置決めされる弁体を有する一方、(b) その弁体が前記第１位置へ移動させられることにより第１油圧アクチュエータおよび第３油圧アクチュエータへ油圧を出力するとともに第２油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止し、その弁体が前記第２位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータおよび前記第３油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止するとともに前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力し、その弁体が前記第３位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータおよび前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力するとともに前記第３油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止する、手動バルブであって、(c) 前記第１位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第１油圧アクチュエータおよび前記第３油圧アクチュエータに油圧を出力する第１出力ポートと、(d) 前記第２位置および前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第２油圧アクチュエータに油圧を出力する第２出力ポートと、(e) 前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第３出力ポートと、を別々に備えていることを特徴とする。
【０００９】第４発明は、(a) 手動操作に従って機械的に移動させられるとともに、その移動方向に順番に設定された第２位置、第３位置、第４位置に位置決めされる弁体を有する一方、(b) その弁体が前記第２位置へ移動させられることにより第１油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止するとともに第２油圧アクチュエータへ油圧を出力し、その弁体が前記第３位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータおよび前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力し、その弁体が前記第４位置へ移動させられることにより前記第１油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止するとともに前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力する、手動バルブであって、(c) 前記第２位置、前記第３位置、および前記第４位置の全部で前記第２油圧アクチュエータへ油圧を出力する第２出力ポートと、(d) 前記第３位置のみで前記第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第３出力ポートと、を別々に備えていることを特徴とする。
【００１０】第５発明は、第２発明〜第４発明の何れかの手動バルブにおいて、前記第２出力ポートから出力された油圧が供給されるとともに、前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第３出力ポートと連通させられる戻しポートを備えていることを特徴とする。
【００１１】第６発明は、第２発明〜第４発明の何れかの手動バルブにおいて、前記弁体には、前記第３位置にその弁体が位置決めされた状態において前記第３出力ポートに油圧を供給する連通穴が設けられていることを特徴とする。
【００１２】第７発明は、第６発明の手動バルブにおいて、前記弁体はスプールで、前記第２位置および前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第２出力ポートと元圧が供給される供給ポートとを連通させる第１油室と、前記第３位置に前記弁体が位置決めされた状態において前記第３出力ポートと連通させられる第２油室とを形成するとともに、それ等の第１油室および第２油室を連通するように前記連通穴が設けられていることを特徴とする。
【００１３】第８発明は、第１発明〜第４発明の何れかの手動バルブにおいて、前記弁体は、互いに隣接して略平行に配設されるとともに一体的に連結され、前記手動操作に従って機械的に一体的に直線移動させられる一対のスプールであることを特徴とする。
【００１４】
【発明の効果】第１発明では、第１位置および第３位置で第１油圧アクチュエータに油圧を出力するとともに、その間の第２位置で第１油圧アクチュエータへの油圧出力を禁止する場合に、第１位置で油圧を出力する第１出力ポートと第３位置で油圧を出力する第３出力ポートとが別々に設けられているため、第２位置で第１油圧アクチュエータへ油圧が出力されることが手動バルブによって機械的に確実に禁止される。このため、例えば第１位置、第２位置、および第３位置の全部で第１油圧アクチュエータへ油圧を出力するとともに、第２位置ではレノイドバルブなどで第１油圧アクチュエータへの油圧供給を阻止する場合に比較して、高い信頼性が得られる。
【００１５】第２発明、第３発明は、実質的に第１発明の一実施態様で、第１発明と同様の作用効果が得られる。
【００１６】第４発明では、第２位置、第３位置、および第４位置の全部で第２油圧アクチュエータへ油圧を出力するとともに、中間の第３位置のみで第１油圧アクチュエータに油圧を出力する場合に、第２位置、第３位置、および第４位置の全部で第２油圧アクチュエータへ油圧を出力する第２出力ポートと第３位置のみで第１油圧アクチュエータに油圧を出力する第３出力ポートとが別々に設けられているため、第２位置および第４位置で第１油圧アクチュエータへ油圧が出力されることが手動バルブによって機械的に確実に禁止される。このため、例えば第２出力ポートの出力油圧を第１油圧アクチュエータおよび第２油圧アクチュエータの両方へ導くとともに、第２位置および第４位置ではレノイドバルブなどで第１油圧アクチュエータへの油圧供給を阻止する場合に比較して、高い信頼性が得られる。
【００１７】第５発明では、第２出力ポートから出力された油圧が戻しポートに戻され、第３位置では、その戻しポートへ供給された油圧に基づいて第３出力ポートから第１油圧アクチュエータに油圧が出力されるため、第３出力ポートに対して元圧を供給する供給ポートを別個に設ける場合に比較して、例えばスプール弁の場合には軸方向寸法を短縮できるなど、バルブをコンパクトに構成できる。
【００１８】第６発明では、第３位置で第３出力ポートに油圧を供給する連通穴が弁体に設けられているため、第５発明と同様にバルブのコンパクト化を図ることができる。第７発明は、第６発明の一実施態様で、第１油室および第２油室を形成し、それ等を連通するように連通穴が設けられるため、軸方向寸法を一層短縮できる。なお、この第６発明、第７発明は、第５発明に比べて高い加工精度が必要でコスト高になるとともに、シール箇所が多くなる。また、貫通穴を形成する分だけ弁体が大きくなる。
【００１９】第８発明は、互いに隣接して略平行に一対のスプールを設けて連動させるようにした場合で、バルブの軸方向寸法を最も短縮化できる。但し、上記第５発明〜第７発明に比較して部品点数が増加する。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明は、シフトレバー等のシフト操作部材の操作に従って機械的に切り換えられる車両用の手動バルブに好適に適用され、例えば前記第１位置は前進走行を行うＤレンジ等の前進位置で、第２位置は動力伝達を遮断するとともに充電などを行うＮレンジ等のニュートラル位置で、第３位置は後進走行を行うＲレンジ等の後進位置で、第４位置はＰレンジ等のパーキング位置などである。また、油圧アクチュエータは、動力伝達状態（走行モードなど）を変更する油圧式摩擦係合装置などで、遊星歯車装置などの歯車式の合成分配装置の回転要素間や、回転要素と動力源との間、或いは回転要素と出力部材との間などに配設される油圧式の摩擦クラッチや、回転要素と位置固定のケースとの間に配設される油圧式の摩擦ブレーキなどである。
【００２１】具体的には、例えば(a) サンギヤにエンジンが連結されるとともにキャリアにモータジェネレータが連結されたダブルピニオン型の遊星歯車装置と、(b) その遊星歯車装置のリングギヤをケースに連結する油圧式摩擦係合式の第１ブレーキＢ１と、(c) 前記キャリアを出力部材に連結する油圧式摩擦係合式の第１クラッチＣ１と、(d) 前記リングギヤを前記出力部材に連結する油圧式摩擦係合式の第２クラッチＣ２と、(e) 運転者によってシフトレバー等のシフト操作部材が操作されることにより、一直線上に設定された前進位置（第１位置）、ニュートラル位置（第２位置）、後進位置（第３位置）、およびパーキング位置（第４位置）へスプールが一直線に移動させられることにより、前記第１ブレーキＢ１およびクラッチＣ１、Ｃ２に対する油圧の供給状態を切り換える手動バルブと、を有するハイブリッド型の車両に好適に適用され、手動バルブは、前記前進位置ではクラッチＣ１およびＣ２へ油圧を出力するとともに第１ブレーキＢ１への油圧出力を禁止し、前記ニュートラル位置ではクラッチＣ１およびＣ２への油圧出力を禁止するとともに第１ブレーキＢ１へ油圧を出力し、後進位置では第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１へ油圧を出力するとともに第２クラッチＣ２への油圧出力を禁止し、パーキング位置ではクラッチＣ１およびＣ２への油圧出力を禁止するとともに第１ブレーキＢ１へ油圧を出力するように構成される。第１クラッチＣ１は第１油圧アクチュエータで、第２クラッチＣ２は第３油圧アクチュエータで、第１ブレーキＢ１は第２油圧アクチュエータに相当する。
【００２２】手動バルブとしては、スプールを有するスプール弁が適当であるが、ロータリ弁等の他のバルブを採用することもできる。
【００２３】第２発明、第３発明では、第１出力ポートから出力された油圧、および第３出力ポートから出力された油圧が共に第１油圧アクチュエータに供給されるため、一方の油圧が択一的に供給されるように他方への流出を阻止するシャトル弁或いは逆止弁を設けることが望ましい。なお、油圧の供給を禁止するものではないため、ソレノイド弁などで油路を切り換えるようにしても良い。
【００２４】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明が適用されたハイブリッド駆動装置１０を説明する概略構成図で、図２は変速機１２を含む骨子図であり、このハイブリッド駆動装置１０は、燃料の燃焼で動力を発生するエンジン１４、電動モータおよびジェネレータとして用いられるモータジェネレータ１６、およびダブルピニオン型の遊星歯車装置１８を備えて構成されている。遊星歯車装置１８のサンギヤ１８ｓにはエンジン１４が連結され、キャリア１８ｃにはモータジェネレータ１６が連結され、リングギヤ１８ｒは第１ブレーキＢ１を介してケース２０に連結されるようになっている。また、キャリア１８ｃは第１クラッチＣ１を介して変速機１２の入力軸２２に連結され、リングギヤ１８ｒは第２クラッチＣ２を介して入力軸２２に連結されるようになっている。遊星歯車装置１８は歯車式の合成分配装置に相当する。また、変速機１２の入力軸２２は出力部材に相当する。
【００２５】上記クラッチＣ１、Ｃ２および第１ブレーキＢ１は、何れも油圧によって摩擦係合させられる湿式多板式の油圧式摩擦係合装置で、油圧制御回路２４から供給される作動油によって摩擦係合させられるようになっている。図３は、油圧制御回路２４の要部を示す図で、電動ポンプを含む電動式油圧発生装置２６で発生させられた元圧ＰＣが、マニュアルバルブ２８を介してシフトレバー３０（図１参照）の操作レンジに応じて各クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１へ供給されるようになっている。シフトレバー３０は、運転者によって操作されるシフト操作部材で、本実施例では「Ｂ」、「Ｄ」、「Ｎ」、「Ｒ」、「Ｐ」の５つのレンジに選択操作されるようになっており、マニュアルバルブ２８のスプール２９はケーブルやリンク等を介してシフトレバー３０に連結され、そのシフトレバー３０の操作に従って機械的に一直線方向へ移動させられることにより、油路を切り換えるようになっている。シフトレバー３０は、例えば車両の前後方向へスライド乃至は回動操作されるもので、手前側すなわち車両後方側から前方へ向かって「Ｂ」、「Ｄ」、「Ｎ」、「Ｒ」、「Ｐ」の各レンジが設定されている。
【００２６】「Ｂ」レンジは、前進走行時に変速機１２のダウンシフトなどにより比較的大きな動力源ブレーキが発生させられる操作レンジで、「Ｄ」レンジは前進走行する操作レンジであり、これ等の操作レンジでは第１出力ポート２８ａからクラッチＣ１およびＣ２へ元圧ＰＣが供給される。第１クラッチＣ１へは、シャトル弁３１を介して元圧ＰＣが供給されるようになっている。「Ｎ」レンジは動力源からの動力伝達を遮断する操作レンジで、「Ｒ」レンジは後進走行する操作レンジで、「Ｐ」レンジは動力源からの動力伝達を遮断するとともに図示しないパーキングロック装置により機械的に駆動輪の回転を阻止する操作レンジであり、これ等の操作レンジでは第２出力ポート２８ｂから第１ブレーキＢ１へ元圧ＰＣが供給される。第２出力ポート２８ｂから出力された元圧ＰＣは、戻し油路９０を経て戻しポート２８ｃへも入力され、上記「Ｒ」レンジでは、その戻しポート２８ｃから第３出力ポート２８ｄを経てシャトル弁３１から第１クラッチＣ１へ元圧ＰＣが供給されるようになっている。スプール２９は、「Ｒ」レンジでのみ戻しポート２８ｃと第３出力ポート２８ｄとを連通させる第１油室９２と、「Ｂ」および「Ｄ」レンジで元圧ＰＣが供給される供給ポート２８ｘと第１出力ポート２８ａとを連通させ、「Ｎ」、「Ｒ」、および「Ｐ」レンジで供給ポート２８ｘと第２出力ポート２８ｂとを連通させる第２油室９４とを形成するようになっている。なお、「ＥＸ」はドレーンポートである。
【００２７】クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１には、それぞれコントロール弁３２、３４、３６が設けられ、それ等の油圧ＰC1、ＰC2、ＰB1が制御されるようになっている。クラッチＣ１の油圧ＰC1についてはＯＮ−ＯＦＦ弁３８によって調圧され、クラッチＣ２およびブレーキＢ１についてはリニアソレノイド弁４０によって調圧されるようになっている。
【００２８】そして、上記クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１の作動状態に応じて、図４に示す各走行モードが成立させられる。すなわち、「Ｂ」レンジまたは「Ｄ」レンジでは、「ＥＴＣモード」、「直結モード」、「モータ走行モード（前進）」の何れかが成立させられ、「ＥＴＣモード」では、第２クラッチＣ２を係合するとともに第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１を開放した状態で、エンジン１４およびモータジェネレータ１６を共に作動させて車両を前進走行させる。「直結モード」では、クラッチＣ１、Ｃ２を係合するとともに第１ブレーキＢ１を開放した状態で、エンジン１４を作動させて車両を前進走行させる。また、「モータ走行モード（前進）」では、第１クラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１を開放した状態で、モータジェネレータ１６を作動させて車両を前進走行させる。「ＥＴＣモード」は電気トルコンモードでエンジン・モータ走行モードに相当し、「直結モード」はエンジン直結モードに相当する。
【００２９】図５は、上記前進モードにおける遊星歯車装置１８の作動状態を示す共線図で、「Ｓ」はサンギヤ１８ｓ、「Ｒ」はリングギヤ１８ｒ、「Ｃ」はキャリア１８ｃを表しているとともに、それ等の間隔はギヤ比ρ（＝サンギヤ１８ｓの歯数／リングギヤ１８ｒの歯数）によって定まる。具体的には、「Ｓ」と「Ｃ」の間隔を１とすると、「Ｒ」と「Ｃ」の間隔がρになり、本実施例ではρが０．６程度である。また、(a) のＥＴＣモードにおけるトルク比は、エンジントルクＴｅ：ＣＶＴ入力軸トルクＴin：モータトルクＴｍ＝ρ：１：１−ρであり、モータトルクＴｍはエンジントルクＴｅより小さくて済むとともに、定常状態ではそれ等のモータトルクＴｍおよびエンジントルクＴｅを加算したトルクがＣＶＴ入力軸トルクＴinになる。ＣＶＴは無段変速機の意味であり、本実施例では変速機１２としてベルト式無段変速機が設けられている。
【００３０】図４に戻って、「Ｎ」レンジまたは「Ｐ」レンジでは、「ニュートラル」または「充電・Ｅｎｇ始動モード」の何れかが成立させられ、「ニュートラル」ではクラッチＣ１、Ｃ２および第１ブレーキＢ１の何れも開放する。「充電・Ｅｎｇ始動モード」では、クラッチＣ１、Ｃ２を開放するとともに第１ブレーキＢ１を係合し、モータジェネレータ１６を逆回転させてエンジン１４を始動したり、エンジン１４により遊星歯車装置１８を介してモータジェネレータ１６を回転駆動するとともにモータジェネレータ１６を回生制御して発電し、バッテリ４２（図１参照）を充電したりする。
【００３１】「Ｒ」レンジでは、「モータ走行モード（後進）」または「フリクション走行モード」が成立させられ、「モータ走行モード（後進）」では、第１クラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１を開放した状態で、モータジェネレータ１６を逆方向へ回転駆動してキャリア１８ｃ更には入力軸２２を逆回転させることにより車両を後進走行させる。「フリクション走行モード」は、上記「モータ走行モード（後進）」での後進走行時にアシスト要求が出た場合に実行されるもので、エンジン１４を始動してサンギヤ１８ｓを正方向へ回転させるとともに、そのサンギヤ１８ｓの回転に伴ってリングギヤ１８ｒが正方向へ回転させられている状態で、第１ブレーキＢ１をスリップ係合させてそのリングギヤ１８ｒの回転を制限することにより、キャリア１８ｃに逆方向の回転力を作用させて後進走行をアシストするものである。
【００３２】前記変速機１２はベルト式無段変速機で、その出力軸４４からカウンタ歯車４６を経て差動装置４８のリングギヤ５０に動力が伝達され、その差動装置４８により左右の駆動輪５２に動力が分配される。
【００３３】本実施例のハイブリッド駆動装置１０は、図１に示すＨＶＥＣＵ６０によって制御されるようになっている。ＨＶＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えていて、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行することにより、電子スロットルＥＣＵ６２、エンジンＥＣＵ６４、Ｍ／ＧＥＣＵ６６、Ｔ／ＭＥＣＵ６８、前記油圧制御回路２４のＯＮ−ＯＦＦ弁３８、リニアソレノイド弁４０、エンジン１４のスタータ７０などを制御する。電子スロットルＥＣＵ６２はエンジン１４の電子スロットル弁７２を開閉制御するもので、エンジンＥＣＵ６４はエンジン１４の燃料噴射量や可変バルブタイミング機構、点火時期などによりエンジン出力を制御するもので、Ｍ／ＧＥＣＵ６６はインバータ７４を介してモータジェネレータ１６の力行トルクや回生制動トルク等を制御するもので、Ｔ／ＭＥＣＵ６８は変速機１２の変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout ）やベルト張力などを制御するものである。前記油圧制御回路２４は、変速機１２の変速比γやベルト張力を制御するための回路を備えている。スタータ７０は電動モータで、モータ軸に設けられたピニオンをエンジン１４のフライホイール等に設けられたリングギヤに噛み合わせてエンジン１４をクランキングするものである。
【００３４】上記ＨＶＥＣＵ６０には、アクセル操作量センサ７６からアクセル操作部材としてのアクセルペダル７８の操作量θacを表す信号が供給されるとともに、シフトポジションセンサ８０からシフトレバー３０の操作レンジ（シフトポジション）を表す信号が供給される。また、エンジン回転速度センサ８２、モータ回転速度センサ８４、入力軸回転速度センサ８６、出力軸回転速度センサ８８から、それぞれエンジン回転速度（回転数）Ｎｅ、モータ回転速度（回転数）Ｎｍ、入力軸回転速度（入力軸２２の回転速度）Ｎin、出力軸回転速度（出力軸４４の回転速度）Ｎout を表す信号がそれぞれ供給される。出力軸回転速度Ｎout は車速Ｖに対応する。この他、バッテリ４２の蓄電量ＳＯＣなど、運転状態を表す種々の信号が供給されるようになっている。蓄電量ＳＯＣは単にバッテリ電圧であっても良いが、充放電量を逐次積算して求めるようにしても良い。バッテリ４２は蓄電装置に相当する。
【００３５】そして、かかるＨＶＥＣＵ６０は、基本的に図６に示す各機能を備えていて、前記図４の走行モードを実施するようになっている。図６のＥＴＣモード制御手段１００は「ＥＴＣモード」を実施するもので、直結モード制御手段１０２は「直結モード」を実施するもので、モータ前進手段１０４は「モータ走行モード（前進）」を実施するもので、充電制御手段１０６は「充電・Ｅｎｇ始動モード」を実施するもので、モータ後進手段１０８は「モータ走行モード（後進）」を実施するもので、エンジンアシスト後進手段１１０は「フリクション走行モード」を実施するものであり、ＥＴＣモード制御手段１００および直結モード制御手段１０２はエンジン前進手段１１２を構成している。また、モード判定手段１１４は、アクセル操作量θacや車速Ｖ（出力軸回転速度Ｎout ）、蓄電量ＳＯＣ、シフトレバー３０のシフトポジション等に基づいて走行モードを判定し、その判定した走行モードで運転が行われるように上記各手段を切り換える。
【００３６】ここで、前記マニュアルバルブ２８は手動バルブに相当するもので、本実施例ではスプール弁であり、弁体としてのスプール２９はシフトレバー３０の操作に従って機械的に軸方向へ直線移動させられ、「Ｂ」および「Ｄ」レンジの時のスプール２９の位置すなわち前進位置は第１位置で、「Ｎ」レンジの時のスプール２９の位置すなわちニュートラル位置は第２位置で、「Ｒ」レンジの時のスプール２９の位置すなわち後進位置は第３位置で、「Ｐ」レンジの時のスプール２９の位置すなわちパーキング位置は第４位置である。また、図７は、上記各レンジにおける油圧の供給状態を示す概略図で、第１位置である「Ｂ」および「Ｄ」レンジではクラッチＣ１およびＣ２へ油圧を出力するとともに第１ブレーキＢ１への油圧出力が禁止され、第２位置である「Ｎ」レンジでは第１ブレーキＢ１へ油圧を出力するとともにクラッチＣ１およびＣ２への油圧出力が禁止され、第３位置である「Ｒ」レンジでは第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１へ油圧を出力するとともに第２クラッチＣ２への油圧出力が禁止され、第４位置である「Ｐ」レンジでは第１ブレーキＢ１へ油圧を出力するとともにクラッチＣ１およびＣ２への油圧出力が禁止される。第１クラッチＣ１は第１油圧アクチュエータで、第１ブレーキＢ１は第２油圧アクチュエータで、第２クラッチＣ２は第３油圧アクチュエータに相当する。
【００３７】このように「Ｂ」および「Ｄ」の前進走行時には、第１ブレーキＢ１への油圧供給がマニュアルバルブ２８によって機械的に阻止されるため、第１ブレーキＢ１の係合によるインターロック等が確実に防止される。動力伝達を遮断する「Ｎ」および「Ｐ」レンジでは、クラッチＣ１およびＣ２への油圧供給がマニュアルバルブ２８によって機械的に阻止されるため、それ等が係合してエンジン１４やモータジェネレータ１６の出力が伝達され、駆動力が発生することが確実に防止される。また、後進走行のＲレンジでは、第２クラッチＣ２への油圧供給がマニュアルバルブ２８によって機械的に阻止されるため、第２クラッチＣ２の係合によるインターロック等が確実に防止される。
【００３８】すなわち、本実施例のマニュアルバルブ２８は、「Ｄ」レンジおよび「Ｒ」レンジで第１クラッチＣ１に油圧を出力するとともに、その間の「Ｎ」レンジで第１クラッチＣ１への油圧出力を禁止する場合に、「Ｄ」レンジで油圧を出力する第１出力ポート２８ａと「Ｒ」レンジで油圧を出力する第３出力ポート２８ｄとが別々に設けられているため、「Ｎ」レンジで第１クラッチＣ１へ油圧が出力されることがマニュアルバルブ２８によって機械的に確実に阻止されるのである。このため、例えば「Ｄ」、「Ｎ」、および「Ｒ」レンジの全部で第１クラッチＣ１ヘ油圧を出力するとともに、「Ｎ」レンジではＯＮ−ＯＦＦ弁３８によりコントロール弁３２を切り換えて第１クラッチＣ１への油圧供給を遮断してその第１クラッチＣ１を開放する場合に比較して、高い信頼性が得られる。
【００３９】また、「Ｎ」、「Ｒ」、および「Ｐ」レンジの全部で第１ブレーキＢ１へ油圧を出力するとともに、中間の「Ｒ」レンジでのみ第１クラッチＣ１に油圧を出力する場合に、「Ｎ」、「Ｒ」、および「Ｐ」レンジの全部で第１ブレーキＢ１へ油圧を出力する第２出力ポート２８ｂと「Ｒ」レンジのみで第１クラッチＣ１に油圧を出力する第３出力ポート２８ｄとが別々に設けられているため、「Ｎ」および「Ｐ」レンジで第１クラッチＣ１へ油圧が出力されることがマニュアルバルブ２８によって機械的に確実に阻止されるのである。このため、例えば第２出力ポート２８ｂの出力油圧を第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の両方へ導くとともに、「Ｎ」および「Ｐ」レンジではＯＮ−ＯＦＦ弁３８によりコントロール弁３２を切り換えて第１クラッチＣ１への油圧供給を遮断してその第１クラッチＣ１を開放する場合に比較して、高い信頼性が得られる。
【００４０】また、本実施例では第２出力ポート２８ｂから出力された油圧が戻し油路９０から戻しポート２８ｃに戻され、「Ｒ」レンジでは、その戻しポート２８ｃが第１油室９２を介して第３出力ポート２８ｄと連通させられて、その第３出力ポート２８ｄから第１クラッチＣ１に油圧が出力されるため、第３出力ポート２８ｄに対して元圧ＰＣを供給する供給ポートを別個に設ける場合に比較して、マニュアルバルブ２８の軸方向寸法を短縮してコンパクトに構成できる。
【００４１】図８のマニュアルバルブ１２０は、シフトレバー３０の操作レンジとして「Ｂ」レンジが無い場合のもので、その分だけ軸方向寸法が短い点が異なるだけで、前記マニュアルバルブ２８と実質的に同じであり、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４２】図９のマニュアルバルブ１２２は、互いに隣接して略平行に配設されるとともに連結機構１２４を介して軸方向の相対移動不能に機械的に連結され、前記シフトレバー３０のシフト操作に従って機械的に軸方向へ略一体的に直線移動させられる一対のスプール１２６、１２８を備えており、図１１に示すように、前記マニュアルバルブ２８の代わりに前記油圧制御回路２４に配設されて使用される。一方のスプール１２６は、供給ポート１２６ｘに供給された元圧ＰＣを、「Ｂ」および「Ｄ」レンジでは第１出力ポート１２６ａから第２クラッチＣ２に出力し、「Ｎ」、「Ｒ」、および「Ｐ」レンジでは第２出力ポート１２６ｂから第１ブレーキＢ１に出力するように切り換える。また、スプール１２８は、供給ポート１２８ｘに供給された元圧ＰＣを、「Ｂ」および「Ｄ」レンジでは第１出力ポート１２８ａから第１クラッチＣ１に出力し、「Ｒ」レンジでは第３出力ポート１２８ｄから第１クラッチＣ１に出力するように切り換える。スプール１２６は、「Ｂ」および「Ｄ」レンジで第１出力ポート１２６ａと供給ポート１２６ｘとを連通させ、「Ｎ」、「Ｒ」、および「Ｐ」レンジで第２出力ポート１２６ｂと供給ポート１２６ｘとを連通させる油室１２７を形成している一方、スプール１２８は、「Ｂ」および「Ｄ」レンジで第１出力ポート１２８ａと供給ポート１２８ｘとを連通させ、「Ｒ」レンジのみで第３出力ポート１２８ｄと供給ポート１２８ｘとを連通させる油室１２９を形成するようになっている。
【００４３】このようなマニュアルバルブ１２２においても、前記マニュアルバルブ２８の場合と同様の作用効果が得られる。また、マニュアルバルブ２８に比較して、部品点数が増加するものの軸方向寸法を更に短縮することができる。なお、第１出力ポート１２６ａおよび１２８ａの何れか一方を用いて、クラッチＣ１およびＣ２の両方に油圧を供給することにより、他方の出力ポートを省略することが可能である。
【００４４】図１０のマニュアルバルブ１３０は、シフトレバー３０の操作レンジとして「Ｂ」レンジが無い場合のもので、その分だけ軸方向寸法が短い点が異なるだけで、前記マニュアルバルブ１２２と実質的に同じであり、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４５】図１２のマニュアルバルブ１３２は、図１４に示すように、前記マニュアルバルブ２８の代わりに前記油圧制御回路２４に配設されて使用されるもので、前記シフトレバー３０のシフト操作に従って機械的に軸方向へ直線移動させられるスプール１３４を備えている。スプール１３４は、供給ポート１３２ｘに供給された元圧ＰＣを、「Ｂ」および「Ｄ」レンジでは第１出力ポート１３２ａからクラッチＣ１およびＣ２に出力し、「Ｎ」、「Ｒ」、および「Ｐ」レンジでは第２出力ポート１３２ｂから第１ブレーキＢ１に出力し、「Ｒ」レンジでは第３出力ポート１３２ｄから第１クラッチＣ１に出力するように切り換える。また、このスプール１３４は、「Ｎ」、「Ｒ」、および「Ｐ」レンジにスプール１３４が位置決めされた状態において第２出力ポート１３２ｂと供給ポート１３２ｘとを連通させる第１油室１３６と、「Ｒ」レンジにスプール１３４が位置決めされた状態においてのみ第３出力ポート１３２ｄと連通させられる第２油室１３８とを形成するとともに、それらの第１油室１３６および第２油室１３８を連通するように連通穴１４０が軸方向に設けられている。この連通穴１４０は、スプール１３４の一端部（図１２における上端）から設けられたもので、その開口部は埋設部材１４２によって閉塞されている。なお、第１油室１３６は、「Ｂ」および「Ｄ」レンジにスプール１３４が位置決めされた状態において第１出力ポート１３２ａと供給ポート１３２ｘとを連通させるようになっている。
【００４６】このようなマニュアルバルブ１３２においても、前記マニュアルバルブ２８の場合と同様の作用効果が得られる。また、第１油室１３６および第２油室１３８を形成するとともに、それ等を連通する連通穴１４０を設けて、「Ｒ」レンジでは、第１油室１３６から貫通穴１４０を経て第２油室１３８に供給された油圧が第３出力ポート１３２ｄから第１クラッチＣ１に出力されるため、第３出力ポート１３２ｄに対して元圧ＰＣを供給する供給ポートを別個に設ける場合に比較して、マニュアルバルブ１３２の軸方向寸法を短縮してコンパクトに構成できる。なお、前記マニュアルバルブ２８に比べて高い加工精度が必要でコスト高になるとともに、シール箇所が多くなって軸方向寸法が多少長くなる。また、貫通穴１４０を形成する分だけスプール１３４の径寸法が大きくなる。
【００４７】図１３のマニュアルバルブ１４４は、シフトレバー３０の操作レンジとして「Ｂ」レンジが無い場合のもので、その分だけ軸方向寸法が短い点が異なるだけで、前記マニュアルバルブ１３２と実質的に同じであり、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４８】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月８日（１９９９．１０．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８５３６１
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 治幸 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１０８０８１（Ｐ２００１−１０８０８１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２０日（２００１．４．２０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２８８１４７ |
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