自動変速機のフェールセーフ装置

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【発明の名称】	自動変速機のフェールセーフ装置
【発明者】	【氏名】村上新【氏名】大竹正訓【氏名】大坪秀顕
【要約】	【課題】フェールによって、所定の変速状態を設定するための係合装置を係合させることのできない事態が生じることを未然に回避でき、しかも新たなバルブ類の追加を必要としない装置を提供する。【解決手段】入力された油圧を調圧レベルに応じた油圧に調圧して係合装置Ｃ1 ，Ｃ2 に出力するとともに調圧に伴って排圧の生じる制御弁５０，７０を備えた自動変速機のフェールセーフ装置であって、前記入力された油圧を調圧して前記係合装置Ｃ1 ，Ｃ2 に供給できないフェールが生じた場合に、前記制御弁５０，７０における排圧の生じる箇所を所定の油圧の供給部に連通させる切換手段３０，６０が設けられている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】入力された油圧を調圧レベルに応じた油圧に調圧して係合装置に出力するとともに調圧に伴って排圧の生じる制御弁を備えた自動変速機のフェールセーフ装置において、前記入力された油圧に基づく油圧を前記係合装置に供給できないフェールが生じた場合に、前記制御弁における排圧の生じる箇所を所定の油圧の供給部に連通させる切換手段が設けられていることを特徴とする自動変速機のフェールセーフ装置。
【請求項２】前進走行のための複数の走行レンジに対応して切り換えられてそれぞれの走行レンジに応じたレンジ圧を出力する第１のバルブと、前進走行する際に油圧が供給されて係合する係合装置と、入力ポートから供給された前進走行のための第１のレンジ圧を調圧して出力ポートから前記係合装置に出力するとともに調圧に伴ってドレーンポートに排圧を生じさせる制御弁とを備えた自動変速機のフェールセーフ装置において、前記制御弁の入力ポートが閉じられるフェールが生じた場合に、前記第１のバルブから出力される前進走行のための第２のレンジ圧をその制御弁におけるドレーンポートに供給する切換機構を備えていることを特徴とする自動変速機のフェールセーフ装置。
【請求項３】後進走行する際に油圧が供給されて係合する係合装置と、入力ポートから供給された後進走行のためのレンジ圧を調圧して出力ポートから前記係合装置に出力するとともに調圧に伴ってドレーンポートに排圧を生じさせる制御弁とを備えた自動変速機のフェールセーフ装置において、前記入力ポートを出力ポートに連通させることのできないフェールが生じた場合に、前記ドレーンポートを後進走行のためのレンジ圧源に切り換えて接続する切換機構を備えていることを特徴とする自動変速機のフェールセーフ装置。
【請求項４】油圧ポンプで発生させた油圧をライン圧に調圧するとともに調圧に伴って排圧の生じる第１の調圧弁と、係合装置を係合させるための、前記ライン圧より低圧の係合圧を、前記ライン圧を元圧として調圧をおこなって出力するとともに排圧の生じる第２の調圧弁と、前記第１の調圧弁の排圧を元圧として調圧をおこなって出力する第３の調圧弁とを備えた自動変速機のフェールセーフ装置において、前記第１の調圧弁の排圧を、前記第２の調圧弁の排圧の生じる箇所に供給する油路を備えていることを特徴とする自動変速機のフェールセーフ装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、係合装置を油圧によって係合させることにより所定の変速状態を設定する自動変速機に関し、特にその係合装置に対する油圧の供給をフェール時においても確実に実行することのできるように構成したフェールセーフ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば車両用の自動変速機は、クラッチやブレーキなどの複数の係合装置を選択的に係合・解放させることにより、動力の伝達経路を変更して所定の変速状態を達成するように構成されている。その係合装置として、油圧によって係合する多板クラッチや多板ブレーキが広く用いられており、またその係合・解放の切り換えのための油圧制御装置は、例えば電磁弁から出力する信号圧によってシフトバルブなどの所定のバルブを動作させてそのバルブから係合圧を出力させるように構成されている。
【０００３】自動変速機の変速制御を油圧によっておこなう場合、上記のように複数のバルブが関与することが多く、そのために、いずれかのバルブに機械的もしくは電気的な異常が生じると、所期の変速状態を達成できなくなる場合がある。このような異常すなわちフェールが生じた場合にそのフェールによる影響を回避して所期の変速状態を達成するいわゆるフェールセーフ機構を備えた自動変速機が特開平５－３０２６７０号公報に記載されている。
【０００４】この公報に記載された自動変速機は、コーストカットオフバルブに対するソレノイドバルブからの信号圧をコースト状態で遮断することによりコーストカットオフバルブを介して所定のブレーキに係合圧を送り、これを係合させることによりエンジンブレーキを効かせる自動変速機であって、他のソレノイドバルブで制御されるロックアウトバルブを設け、フェールによってコーストカットオフバルブに信号圧が印加された場合には、そのロックアウトバルブを動作させてこのロックアウトバルブからコーストカットオフバルブにエンジンＢレンジ圧を供給し、フェールによってコーストカットオフバルブに印加されている信号圧にそのエンジンＢレンジ圧を対抗させて作用させることにより、エンジンブレーキ状態を確保するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の公報に記載された自動変速機では、ソレノイドバルブもしくはその信号圧を受けて動作するコーストカットオフバルブのフェールによってエンジンブレーキが効かない状態が生じると、ロックアウトバルブを他のソレノイドバルブの信号圧で動作させて、フェールにより生じている信号圧を実質的にキャンセルする油圧を生じさせるようになっている。したがって上記従来の自動変速機では、そのような油圧を生じさせるロッアウトバルブを新たに設ける必要がある。またそれに伴ってそのロックアウトバルブを動作させるための信号圧を生じさせる制御およびその信号圧を供給する油路などが必要になる。このように上記従来の自動変速機では、フェールが原因となって生じる異常な動作状態を回避するために、新たなバルブなどの構成が必要になり、装置が大型化し、またコスト高になる可能性があった。
【０００６】この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであり、装置を大型化することなくフェールセーフを確立することのできる自動変速機のフールセーフ装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、入力された油圧を調圧レベルに応じた油圧に調圧して係合装置に出力するとともに調圧に伴って排圧の生じる制御弁を備えた自動変速機のフェールセーフ装置において、前記入力された油圧に基づく油圧を前記係合装置に供給できないフェールが生じた場合に、前記制御弁における排圧の生じる箇所を所定の油圧の供給部に連通させる切換手段が設けられていることを特徴とするフェールセーフ装置である。
【０００８】したがって請求項１の発明では、制御弁に入力した油圧をその制御弁から調圧して出力できないフェールが生じた場合、その制御弁の排圧の生じる箇所に油圧が供給される。その排圧は、制御弁が調圧をおこなっている場合に生じるものであるから、上記のフェールによって、排圧の生じる箇所が係合装置に出力する箇所に連通することになり、したがってその排圧の生じる箇所から油圧を供給することにより、係合装置に係合圧を供給することが可能になる。そして、このように排圧の生じる箇所への前記供給部からの油圧の供給は、既存のバルブにより油路を開閉することにより実行することができる。したがって請求項１の発明では、新たなバルブなどの制御機器を追加せずに、フェール時でも前記係合装置を係合させ、所定の変速状態を確保することができる。
【０００９】また、請求項２の発明は、前進走行のための複数の走行レンジに対応して切り換えられてそれぞれの走行レンジに応じたレンジ圧を出力する第１のバルブと、前進走行する際に油圧が供給されて係合する係合装置と、入力ポートから供給された前進走行のための第１のレンジ圧を調圧して出力ポートから前記係合装置に出力するとともに調圧に伴ってドレーンポートに排圧を生じさせる制御弁とを備えた自動変速機のフェールセーフ装置において、前記制御弁の入力ポートが閉じられるフェールが生じた場合に、前記第１のバルブから出力される前進走行のための第２のレンジ圧をその制御弁におけるドレーンポートに供給する切換機構を備えていることを特徴とするフェールセーフ装置である。
【００１０】したがって請求項２の発明では、前進走行のために係合させる係合装置に、制御弁に対する第１のレンジ圧を元圧として係合圧を供給できなくなった場合、第１のバルブを切り換えて第２のレンジ圧を出力させることにより、前記制御弁に対してそのドレーンポートから油圧を供給でき、これが係合装置に係合圧として供給されて係合装置が係合する。したがって請求項２の発明では、第１のバルブから出力可能な第２のレンジ圧および制御弁のドレーンポートとを利用して、フェール時に係合圧を発生でき、新たなバルブなどを追加せずにフェール時の前進走行を確保できる。
【００１１】さらに、請求項３の発明は、後進走行する際に油圧が供給されて係合する係合装置と、入力ポートから供給された後進走行のためのレンジ圧を調圧して出力ポートから前記係合装置に出力するとともに調圧に伴ってドレーンポートに排圧を生じさせる制御弁とを備えた自動変速機のフェールセーフ装置において、前記入力ポートを出力ポートに連通させることのできないフェールか生じた場合に、前記ドレーンポートを後進走行のためのレンジ圧源に切り換えて接続する切換機構を備えていることを特徴とするフェールセーフ装置である。
【００１２】したがって請求項３の発明では、制御弁の入力ポートに供給した油圧を後進走行のために係合させる係合装置に出力できないフェールが生じた場合、その入力ポートからレンジ圧を供給することに替えてドレーンポートからそのレンジ圧を供給し、これを出力ポートから係合装置に供給する。そのため、フェール時であっても後進走行のための係合装置に油圧を供給してこれを係合させ、後進走行を確保することができる。また、このようなドレーンポートへのレンジ圧源からのレンジ圧の供給は、既存のバルブにより油路を開閉することにより実行することができる。したがって請求項３の発明では、新たなバルブなどの制御機器を追加せずに、フェール時でも前記係合装置を係合させ、後進状態を確保することができる。
【００１３】そして、請求項４の発明は、油圧ポンプで発生させた油圧をライン圧に調圧するとともに調圧に伴って排圧の生じる第１の調圧弁と、係合装置を係合させるための、前記ライン圧より低圧の係合圧を、前記ライン圧を元圧として調圧をおこなって出力するとともに排圧の生じる第２の調圧弁と、前記第１の調圧弁の排圧を元圧として調圧をおこなって出力する第３の調圧弁とを備えた自動変速機のフェールセーフ装置において、前記第１の調圧弁の排圧を、前記第２の調圧弁の排圧の生じる箇所に供給する油路を備えていることを特徴とするフェールセーフ装置である。
【００１４】したがって請求項４の発明では、第１の調圧弁が最も高い油圧を出力し、したがってその排圧もある程度高い油圧となっている。係合装置に対する係合圧を調圧する第２の調圧弁が、ライン圧に基づく油圧を出力できなくなると、その第２の調圧弁の排圧の生じる箇所に、第１の調圧弁の排圧が供給される。これは、第３の調圧弁の入力圧であり、したがって係合装置には、第３の調圧弁の入力圧と同じ圧力の油圧が係合圧として供給され、その係合状態が確保される。そしてこれは、油路の追加のみで達成でき、新たなバルブなどの制御機器を必要としない。
【００１５】
【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図に示す具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とすることのできる自動変速機の一例を示すと図３のとおりである。図３に示す例は、ハイブリッド駆動装置における自動変速機として構成した例であり、第１の動力源としての内燃機関１および第２の動力源としての電動機２の動力を個別にもしくは合成して出力するように構成されている。その内燃機関１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼して動力を出力する動力装置である。以下の説明では、内燃機関をエンジン（Ｅｎｇ．）１と記す。
【００１６】また電動機２は、要は、電流が供給されることにより回転して動力を出力する動力装置であって、同期型などの各種の形式のモータを使用することができ、さらには発電機能を備えた電動機を使用することができる。以下の説明では、電動機として発電機能を備えたものを例として示し、電動機をモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）２と記す。
【００１７】これらエンジン１およびモータ・ジェネレータ２の動力を個別にもしくは合成して出力する装置としてダブルピニオン型遊星歯車機構３を主体とした動力伝達装置が設けられている。この遊星歯車機構３は、外歯歯車であるサンギヤ４と、このサンギヤ４と同心円上に配置した内歯歯車であるリングギヤ５と、サンギヤ４に噛合する第１ピニオンギヤ６およびこの第１ピニオンギヤ６とリングギヤ５とに噛合した第２ピニオンギヤ７とを自転かつ公転自在に保持したキャリヤ８とを回転要素とし、これら３つの回転要素の間で差動作用をおこなう公知の構成のものである。
【００１８】これらの回転要素のうちサンギヤ４にエンジン１の出力軸（例えばクランクシャフト）が連結されている。エンジン１としてレシプロエンジンを使用した場合には、燃料の間欠的な燃焼によるトルクの変動すなわち振動が生じるので、その振動を吸収もしくは緩和するために、エンジン１とサンギヤ４との間にダンパ機構（図示せず）を介在させてもよい。また、キャリヤ８にモータ・ジェネレータ２のロータ２ｒが連結されている。
【００１９】さらに、リングギヤ５とケーシング９との間にブレーキＢ1 が設けられている。このブレーキＢ1 はリングギヤ５を選択的に固定するためのものであって、ケーシング９との間に設けた多板ブレーキやバンドブレーキなどの摩擦係合式の装置を使用することができる。
【００２０】出力部材である出力軸１０がエンジン１と同一軸線上に配置されている。この出力軸１０に対して動力を選択的に伝達するための連結手段として２つのクラッチが設けられている。すなわちキャリヤ８と出力軸１０とを選択的に連結する第１クラッチＣ1 と、リングギヤ５と出力軸１０とを選択的に連結する第２クラッチＣ2 とが設けられている。これらのクラッチＣ1 ，Ｃ2 は、油圧によって係合・解放する多板式のもの以外に、噛み合い式のクラッチなど各種の形式のものを使用することができる。
【００２１】前記出力軸１０が変速機１１に連結されている。この変速機１１は、変速比を変更して駆動トルクを増減するためのものであって、遊星歯車機構を主体として構成された有段式の変速機や、同期切換機構（シンクロナイザー）などによって回転部材の連結関係を変更するタイプの有段式変速機、ベルト式の無段変速機、トロイダル式の無段変速機などの各種の変速機を使用することができる。図１には、ベルト式の無段変速機１１を模式的に示してある。
【００２２】この無段変速機１１は、公知の構成のものであって、溝幅を変更することのできる駆動プーリ１２と従動プーリ１３とを平行に配置し、これらのプーリ１２，１３に対するベルト（図示せず）の巻き掛け半径を、各プーリ１２，１３の溝幅を変更することにより変更して変速比を連続的に変化させるように構成されている。
【００２３】その従動プーリ１３と平行にカウンタ軸１４が配置され、これら従動プーリ１３とカウンタ軸１４とが１対のカウンタギヤ１５，１６によって連結されている。また、このカウンタ軸１４に取り付けられた他のギヤ１７が出力ギヤ１８に噛合している。この出力ギヤ１８は、一例としてディファレンシャル装置のリングギヤである。
【００２４】上記の遊星歯車機構３も差動作用をおこなうから、その機能を利用して各種の走行モードを選択することができる。その各種の走行モードは、前記のブレーキＢ1 およびクラッチＣ1，Ｃ2 を選択的に係合させることにより設定される。その制御をおこなうために油圧制御装置２０と、その油圧制御装置２０に制御信号を出力する電子制御装置（Ｔ－ＥＣＵ）２１と、油圧制御装置２０の油路の切り換えをおこなうシフト装置２２とが設けられている。その油圧制御装置２０は、各種の切換弁や調圧弁ならびに制御のための信号圧を出力するソレノイドバルブなどを主体として構成されている。また、電子制御装置２１は入力される各種のデータに基づいて演算をおこない、その結果に基づいて油圧制御装置２０におけるソレノイドバルブに指示信号を出力し、所定の走行モードを設定するように構成されている。さらに、シフト装置２２は、シフトレバー２３によって各走行モードに対応するレンジ（ポジション）を選択するように構成されている。
【００２５】そのレンジは、パーキング（Ｐ）、リバース（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）、ドライブ（Ｄ）、ブレーキ（Ｂ）の各レンジである。これらのレンジのうち、パーキングおよびニュートラルの各レンジは、車両を停止状態に維持するレンジであり、各クラッチＣ1 ，Ｃ2 が係合することはない。また、ドライブおよびブレーキの各レンジは前進走行のためのレンジであり、前記ブレーキＢ1 が連結状態（係合状態）になることはない。さらにリバースレンジは、後進走行のためのレンジであり、第１のクラッチＣ1 が連結状態（係合状態）となってキャリヤ８が出力要素とされる。そして、各レンジに応じて後述する走行モードが設定されるようになっている。
【００２６】また、各走行モードに応じてエンジン１およびモータ・ジェネレータ２を駆動・停止する必要があるので、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２のそれぞれのための電子制御装置（ＥーＥＣＵ、ＭＧ－ＥＣＵ）２４，２５が設けられている。上記の各電子制御装置２１，２４，２５は、演算処理装置（ＣＰＵもしくはＭＰＵ）と記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体とし、入力されたデータと予め記憶しているプログラムとに従って演算をおこない、その演算結果に応じた信号を出力するように構成されている。そして、各電子制御装置２１，２４，２５が、同じく電子制御装置であるハイブリッド制御装置２６にデータ通信可能に接続されている。このハイブリッド制御装置２６が走行モードを判断して各電子制御装置２１，２４，２５に制御信号を出力するように構成されている。これらの電子制御装置２１，２４，２５およびハイブリッド制御装置２６で使用されるデータを例示すれば、車速、アクセル開度（図示しないアクセルペダルの踏み込み量）、シフト装置２２で選択されているレンジ信号、前記モータ・ジェネレータ２に対して充放電するバッテリ（図示せず）の充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）、バッテリ温度、変速機１１で設定されている変速比などである。
【００２７】ここで走行モードについて説明すると、各レンジに応じて図４に示す各走行モードが設定される。すなわちドライブレンジおよびブレーキレンジでは、ＥＴＣモードと、直結モードと、モータ走行モードとが設定される。そのＥＴＣモードは、相対的に大きい駆動力が要求されている際に設定されるモードであって、エンジン１の出力トルクを遊星歯車機構３およびモータ・ジェネレータ２によって増幅して出力するモードである。したがってこのモードでは、第２クラッチＣ2のみが係合させられる。すなわち遊星歯車機構３におけるサンギヤ４にエンジン１のトルクが入力されてこれが入力要素となり、また、キャリヤ８にモータ・ジェネレータ２が連結されてこれが反力要素となり、さらにリングギヤ５が第２クラッチＣ2 を介して出力軸１０に連結されてこれが出力要素となる。この場合、エンジン１からサンギヤ４にトルクを入力すると、キャリヤ８がサンギヤ４とは反対方向に回転しようとするが、そのキャリヤ８にモータ・ジェネレータ２によってエンジン１の回転方向の反力トルクを入力すると、出力要素であるリングギヤ５には、エンジン１から入力されたトルクを、遊星歯車機構３のギヤ比（サンギヤの歯数とリングギヤの歯数との比）に応じて増幅したトルクが生じる。その結果、大きい駆動力を得ることができる。またこの場合、遊星歯車機構３の３つの回転要素は相対回転する。そして特に、キャリヤ８によって保持されているピニオンギヤ６，７の回転数が、サンギヤ４やキャリヤ８の回転数より大きくなる。
【００２８】直結モードは、主としてエンジン１によって走行するモードであって、遊星歯車機構３の全体を直結状態として走行するモードである。したがって各クラッチＣ1 ，Ｃ2 が共に連結状態（係合状態）に制御される。その結果、遊星歯車機構３における２つの回転要素すなわちキャリヤ８とリングギヤ５とが一体化するように連結されるので、遊星歯車機構３の全体が一体化される。その結果、エンジン１の出力するトルクがそのまま出力軸１０に伝達される。したがってこの走行モードは、エンジン１の運転効率の良い比較的低負荷の定速走行の際に設定される。なおこの場合、モータ・ジェネレータ２から出力して駆動トルクを大きくしてもよく、あるいはエンジン１のトルクでモータ・ジェネレータ２を駆動して発電をおこなうこともできる。
【００２９】モータ走行モードは、モータ・ジェネレータ２のみによって走行するモードであり、したがって第１クラッチＣ1 のみが連結状態（係合状態）となってモータ・ジェネレータ２が出力軸１０に直接連結される。モータ・ジェネレータ２の出力トルクはその回転数に拘わらず制御することができるので、このモータ走行モードは発進の際に設定される。
【００３０】したがって車両が走行する場合、モータ走行モードで発進し、その後にエンジン１を駆動し、エンジン１とモータ・ジェネレータ２との回転数がほぼ一致した時点で直結モードに切り換えられる。その発進の際あるいは直結モードで走行している際に、アクセルペダルが大きく踏み込まれて要求駆動力が大きくなった場合、ＥＴＣモードが設定されてエンジン１による駆動力をモータ・ジェネレータ２の出力で補助（アシスト）することになる。また、これらいずれの走行モードにおいても、モータ・ジェネレータ２と出力軸１０とがトルク伝達可能に連結されるので、減速時には車両の有する走行慣性力によってモータ・ジェネレータ２を回転させてエネルギーの回生をおこなうことができる。
【００３１】ニュートラルレンジとパーキングレンジとでは、ニュートラル状態と、充電モードと、極低温時のエンジン起動との各駆動状態が設定される。ニュートラル状態は、遊星歯車機構３が動力の伝達の機能を果たさない状態であり、したがって各クラッチＣ1 ，Ｃ2 およびブレーキＢ1 が解放状態とされる。
【００３２】また、充電モードは、出力軸１０に動力を伝達しない状態でエンジン１によってモータ・ジェネレータ２を駆動する動作状態であり、ブレーキＢ1 のみが係合状態とされる。したがって遊星歯車機構３のリングギヤ５を固定した状態でサンギヤ４をエンジン１によって回転させることになるので、キャリヤ８が出力要素となってこれがサンギヤ４とは反対方向に回転する。すなわちモータ・ジェネレータ２がエンジン１によってエンジン１とは反対方向に駆動され、その結果、モータ・ジェネレータ２が発電作用をおこなう。
【００３３】さらに、極低温時でのエンジン１の起動には、大きいトルクが必要となるので、モータ・ジェネレータ２によってエンジン１を駆動してエンジン１を起動する。これは、上記の充電モードでの動力の入出力状態が反対の状態である。すなわちブレーキＢ1 のみを係合させてリングギヤ５を固定した状態でモータ・ジェネレータ２をエンジン１の正回転方向と反対方向に駆動する。その結果、キャリヤ８が逆回転することにより、サンギヤ４およびこれに連結されているエンジン１が正回転し、エンジン１が起動される。
【００３４】リバースレンジは、後進走行するためのレンジであって、その動力源としてモータ・ジェネレータ２およびエンジン１のいずれも使用することができる。すなわちモータ走行モードが可能であって、第１クラッチＣ1 のみを係合させてモータ・ジェネレータ２を出力軸１０に直接連結し、その状態でモータ・ジェネレータ２を逆回転させることにより、出力軸１０を後進走行方向に回転させる。その場合、モータ・ジェネレータ２の出力トルクは、回転数に拘わらず制御できるので、第１クラッチＣ1 を完全に連結状態としたまま後進方向に発進することができる。
【００３５】これに対してエンジン１によって後進走行する場合には、遊星歯車機構３で反転機能を生じさせるとともに、ブレーキＢ1 での伝達トルクを次第に増大させてショックのない発進をおこなう。すなわちフリクション走行モードである。具体的には、ブレーキＢ1 を係合状態としてリングギヤ５を固定し、また第１クラッチＣ1 を連結状態（係合状態）としてキャリヤ８を出力要素とする。この状態でサンギヤ４をエンジン１によって正回転させると、キャリヤ８が逆回転（後進走行方向の回転）する。しかしながら、エンジン１を始動する場合には、エンジン１に出力軸１０からの負荷を掛けることができないうえに、ニュートラル状態から後進走行する際にブレーキＢ1 を直ちに係合状態とすると出力軸１０のトルクが急激に増大し、ショックが生じる。そのため、エンジン１の動力で後進走行する場合、ブレーキＢ1 を解放してリングギヤ５に反力トルクを与えないことにより、出力軸１０のトルクを零にしておき、その状態からブレーキＢ1 を次第に係合させてリングギヤ５の反力トルクを徐々に増大させる。すなわちブレーキＢ1を解放状態からスリップ状態を経て次第に完全に係合させる。こうすることにより、出力軸１０のトルクが零から次第に増大するので、円滑に発進することができる。
【００３６】上述した自動変速機は、エンジン１および／またはモータ・ジェネレータ２の出力した動力を遊星歯車機構３を介して無段変速機１１に伝達し、ここで更に変速して出力するように構成されている。その無段変速機１１は、駆動側（入力側）の回転体である駆動プーリと従動側（出力側）の従動プーリとに、伝動部材であるベルトを巻き掛け、そのベルトと各プーリとの間に生じる摩擦力でトルクを伝達するように構成されている。したがって伝達可能なトルクを大きくするためには、ベルトの張力すなわちプーリによるベルトの挟圧力を大きくする必要があり、そのために油圧制御装置２０で発生する油圧を高くする必要がある。これに対してブレーキＢ1 やクラッチＣ1 ，Ｃ2 などの係合装置に要求される油圧は、プーリによるベルトの挟圧のための油圧に比較してかなり低圧でよい。そのために、油圧制御装置２０は、無段変速機１１でのベルトの挟圧力に要求される油圧と、係合装置や潤滑などに要求される油圧とを調圧するように構成されている。これに加え、フェール時であっても前後進を確保するいわゆるフェールセーフ機構を備えている。
【００３７】図１にその一例を示してある。ここに示す例は、フェール時に少なくとも第２クラッチＣ2 を係合させて前進走行を確保し、また第１クラッチＣ1 を係合させて後進走行を確保するように構成した例である。図１において符号３０は、マニュアルバルブを示しており、前記シフト装置２２におけるシフトレバー２３によってスプール３１をその軸線方向に前後動させるように構成されている。すなわちこのマニュアルバルブ３０は、シフト装置２２によって選択できるシフトポジション（レンジ）に合わせてＰ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）、Ｂ（ブレーキ）の各ポジションにスプール３１を移動させるように構成されており、さらにそれらの各ポジションに応じて油圧（レンジ圧）を出力するように構成されている。
【００３８】より具体的には、軸線方向でのほぼ中央部に、係合装置に対する係合元圧として調圧されたライン圧（ＰＬ）が入力される入力ポート３２が形成されており、ＤポジションおよびＢポジションでは、この入力ポート３２を第１出力ポート３３に連通させ、ここからＤレンジ圧、Ｂレンジ圧を出力するようになっている。また、ＮポジションおよびＲポジションならびにＰポジションでは、入力ポート３２を第２出力ポート３４に連通させ、ここからＮレンジ圧、Ｒレンジ圧、Ｐレンジ圧を出力するようになっている。この第２出力ポート３３に常時連通された第２入力ポート３５が形成されており、Ｒポジションでこの第２入力ポート３５が第３出力ポート３６に連通させられ、したがってＲポジションを選択した場合のＲレンジ圧がこの第３出力ポート３６から出力されるようになっている。さらに、Ｂポジションが選択された場合に入力ポート３２に連通される第４出力ポート３７が設けられており、ここからＢレンジ圧を出力するようになっている。
【００３９】このマニュアルバルブ３０における第１出力ポート３３と第３出力ポート３６とが、シャトルバルブ４０におけるそれぞれ異なる入力ポート４１，４２に接続されている。このシャトルバルブ４０は、いずれかの入力ポート４１，４２に印加された油圧によって移動体を移動させることにより、出力ポート４３を開くとともに、印加されている油圧の低い方の入力ポートを閉じるように構成されたバルブであり、したがってＤレンジ圧およびＢレンジ圧とＲレンジ圧とのいずれかを出力するように構成されている。その出力ポート４３が、第１クラッチＣ1 の係合圧を制御するＣ1 コントロールバルブ５０の入力ポート５１に接続されている。
【００４０】このＣ1 コントロールバルブ５０は、スプール５２に作用する軸線方向力すなわち調圧レベルに応じた油圧を出力する調圧バルブであって、そのスプール５２の一端側にスプリング５３が配置され、かつそのスプリング５３とは反対側に信号圧ポート５４が形成され、デューティ制御されてデューティ比に応じた油圧を出力するソレノイドバルブ（以下、仮に第２ソレノイドバルブと記す）５５が、その信号圧ポート５４に接続されている。またスプール５２の位置に拘わらず開かれている出力ポート５６が軸線方向でのほぼ中央部に形成されており、その出力ポート５６に対してスプリング５３側に入力ポート５１が形成され、これとは反対に信号圧ポート５４側にドレーンポート５７が形成されている。そして、その出力ポート５６が第１クラッチＣ1 のサーボ油室（図示せず）に接続される一方、スプリング５３を収容している端部に形成したフィードバックポート５８に出力ポート５６が、オリフィス５９を介して連通させられている。
【００４１】したがって入力ポート５１と出力ポート５６とが連通することにより、第１クラッチＣ1 に油圧が供給されてその係合圧が次第に高くなると、スプリング５３と共にスプール５２を押圧する力が、信号圧ポート５４に印加された第２ソレノイドバルブ５５の油圧に基づく軸線方向力より大きくなり、その結果、スプール５２によって入力ポート５１が閉じられ、かつドレーンポート５７が開かれて、出力ポート５６がドレーンポート５７に連通する。そして、第１クラッチＣ1 の油圧およびフィードバックポート５８の油圧が低下するので、スプール５２がスプリング５３を圧縮する方向に移動し、ドレーンポート５７が閉じられるとともに、再度、入力ポート５１と出力ポート５６とが連通して第１クラッチＣ1 に油圧が供給される。すなわち信号圧ポート５４に印加される油圧（信号圧）が高いほど、出力する油圧が高くなるように構成されている。また、その調圧作用をおこなっている間に、ドレーンポート５７から油圧が排圧されるようになっている。言い換えれば、出力ポート５６を入力ポート５１とドレーンポート５７とに選択的に連通させることにより調圧をおこなうようになっている。
【００４２】なお、上記の第２ソレノイドバルブ５５は、通電のないオフ状態で油圧（信号圧）の出力を止めるいわゆるノーマルクローズタイプのソレノイドバルブである。したがってこの第２ソレノイドバルブ５５に断線などの通電が遮断されるフェールを生じると、Ｃ1 コントロールバルブ５０の信号圧ポート５４に油圧が印加されないので、入力ポート５１が遮断されてここに供給されている油圧が出力されないようになっている。
【００４３】そのドレーンポート５７がカットバックバルブ６０のリバース出力ポート６１Ｒに接続されている。このカットバックバルブ６０は、前述した無段変速機１１におけるベルト（図示せず）の張力を高低二段に切り換えるための油圧（信号圧）を出力する切換バルブであって、その油圧の出力・遮断の切り換えに併せて、Ｒレンジ圧およびＢレンジ圧の出力・遮断をおこなうようになっている。
【００４４】具体的に説明すると、スプール６２の一端部側にスプリング６３が配置されるとともに、これとは反対側に信号圧ポート６４が形成され、この信号圧ポート６４にオン・オフ制御されるソレノイドバルブ（以下、仮に第１ソレノイドバルブと記す）６５が接続されている。また、前記のリバース出力ポート６１Ｒを挟んで、スプール６２の軸線方向での両側に、リバース入力ポート６６Ｒとドレーンポート６７Ｒとが形成されている。さらに、ブレーキ出力ポート６１Ｂが形成されるとともに、このブレーキ出力ポート６１Ｂを挟んで、スプール６２の軸線方向での両側に、ブレーキ入力ポート６６Ｂとドレーンポート６７Ｂとが形成されている。またさらに、カットバック入力ポート６８とカットバック出力ポート６９とが、互いに隣接した形成されている。
【００４５】そのカットバック入力ポート６８に入力された油圧をカットバック出力ポート６９から出力することにより、無段変速機１１に供給する油圧を相対的に低レベルに設定して、ベルトの張力を下げるようになっている。この状態は、第２ソレノイドバルブ６５から信号圧を出力して、スプール６２をスプリング６３側に移動させることにより達成され、同時に、リバース出力ポート６１Ｒが、リバース入力ポート６６Ｒに対して遮断され、かつドレーンポート６７Ｒに連通され、またブレーキ出力ポート６１Ｂが、ブレーキ入力ポート６６Ｂに対して遮断され、かつドレーンポート６７Ｂに連通されるようになっている。また反対にカットバック出力ポート６９から油圧を出力させないことにより、無段変速機１１に供給する油圧を相対的に高レベルに設定して、ベルトの張力を大きくするようになっている。この状態は、第２ソレノイドバルブ６５が信号圧を出力しないことによ、スプール６２をスプリング６３側に移動させて達成され、同時に、リバース出力ポート６１Ｒが、ドレーンポート６７Ｒに対して遮断され、かつリバース入力ポート６６Ｒに連通され、またブレーキ出力ポート６１Ｂが、ドレーンポート６７Ｂに対して遮断され、かつブレーキ入力ポート６６Ｂに連通されるようになっている。
【００４６】そして、リバース入力ポート６６Ｒが前記マニュアルバルブ３０の第３出力ポート３６に接続されて、Ｒレンジ圧が選択的に供給され、またブレーキ入力ポート６６ｂがマニュアルバルブ３０の第４出力ポート３７に接続され、ここにＢレンジ圧が選択的に供給されるようになっている。なお、前記第１ソレノイドバルブ６５は、一例としてノーマルクローズタイプのものであって、オン状態で信号圧を出力し、オフ状態で信号圧を出力しないように構成されている。
【００４７】つぎに第２クラッチＣ2 の係合圧を制御する構成について説明すると、この第２クラッチＣ2 に対して、前述したＣ1 コントロールバルブ５０と同様なＣ2 コントロールバルブ７０が設けられている。このＣ2 コントロールバルブ７０は、スプール７２に作用する軸線方向力すなわち調圧レベルに応じた油圧を出力する調圧バルブであって、そのスプール７２の一端側にスプリング７３が配置され、かつそのスプリング７３とは反対側に信号圧ポート７４が形成され、電流値に応じた油圧（信号圧）を出力するリニアソレノイドバルブ（以下、仮に第３ソレノイドバルブと記す）７５が、その信号圧ポート７４に接続されている。またスプール７２の位置に拘わらず開かれている出力ポート７６が軸線方向でのほぼ中央部に形成されており、その出力ポート７６に対してスプリング７３側に入力ポート７１が形成され、これとは反対に信号圧ポート７４側にドレーンポート７７が形成されている。そして、その出力ポート７６が第２クラッチＣ2 のサーボ油室（図示せず）に接続される一方、スプリング７３を収容している端部に形成したフィードバックポート７８に出力ポート７６が、オリフィス７９を介して連通させられている。
【００４８】したがって入力ポート７１と出力ポート７６とが連通することにより、第２クラッチＣ2 に油圧が供給されてその係合圧が次第に高くなると、スプリング７３と共にスプール７２を押圧する力が、信号圧ポート７４に印加された第３ソレノイドバルブ７５の油圧に基づく軸線方向力より大きくなり、その結果、スプール７２によって入力ポート７１が閉じられ、かつドレーンポート７７が開かれて、出力ポート７６がドレーンポート７７に連通する。その結果、第２クラッチＣ2の油圧およびフィードバックポート７８の油圧が低下するので、スプール７２がスプリング７３を圧縮する方向に移動し、ドレーンポート７７が閉じられるとともに、再度、入力ポート７１と出力ポート７６とが連通して第２クラッチＣ2 に油圧が供給される。すなわち信号圧ポート７４に印加される油圧（信号圧）が高いほど、出力する油圧が高くなるように構成されている。また、その調圧作用をおこなっている間に、ドレーンポート７７から油圧が排圧されるようになっている。言い換えれば、出力ポート７６を入力ポート７１とドレーンポート７７とに選択的に連通させることにより調圧をおこなうようになっている。
【００４９】なお、上記の第３ソレノイドバルブ７５は、通電のないオフ状態で油圧（信号圧）を出力するいわゆるノーマルオープンタイプのソレノイドバルブである。したがってこの第３ソレノイドバルブ７５に断線などの通電が遮断されるフェールを生じると、Ｃ2 コントロールバルブ７０の信号圧ポート７４に油圧が印加されるので、入力ポート７１が出力ポート７６に連通されて第２クラッチＣ2 に係合圧が供給されるようになっている。
【００５０】そして、Ｃ2 コントロールバルブ７０のドレーンポート７７が前述したカットバックバルブ６０におけるブレーキ出力ポート６７Ｂが接続されている。したがってマニュアルバルブ３０によってブレーキレンジを選択した状態で、高出力状態となることにより、すなわち第１ソレノイドバルブ６５から信号圧を出力させずにカットバックバルブ６０の信号圧ポート６４に油圧を印加させないことにより、Ｃ2 コントロールバルブ７０のドレーンポート７７にＢレンジ圧が供給されるようになっている。
【００５１】さらに、ブレーキＢ1 の係合圧を制御する構成について説明すると、このブレーキＢ1 に対して、前述したＣ1 コントロールバルブ５０と同様なＢ1 コントロールバルブ８０が設けられている。このＢ1 コントロールバルブ８０は、スプール８２に作用する軸線方向力すなわち調圧レベルに応じた油圧を出力する調圧バルブであって、そのスプール８２の一端側にスプリング８３が配置され、かつそのスプリング８３とは反対側に信号圧ポート８４が形成されている。この信号圧ポート８４に前記第３ソレノイドバルブ７５が接続されている。またスプール８２の位置に拘わらず開かれている出力ポート８６が軸線方向でのほぼ中央部に形成されており、その出力ポート８６に対してスプリング８３側に入力ポート８１が形成され、これとは反対に信号圧ポート８４側にドレーンポート８７が形成されている。そして、その出力ポート８６がブレーキＢ1 のサーボ油室（図示せず）に接続される一方、スプリング８３を収容している端部に形成したフィードバックポート８８に出力ポート８６が、オリフィス８９を介して連通させられている。
【００５２】したがって入力ポート８１と出力ポート８６とが連通することにより、ブレーキＢ1 に油圧が供給されてその係合圧が次第に高くなると、スプリング８３と共にスプール８２を押圧する力が、信号圧ポート８４に印加された第３ソレノイドバルブ７５の油圧に基づく軸線方向力より大きくなり、その結果、スプール８２によって入力ポート８１が閉じられ、かつドレーンポート８７が開かれて、出力ポート８６がドレーンポート８７に連通する。その結果、ブレーキＢ1 の油圧およびフィードバックポート８８の油圧が低下するので、スプール８２がスプリング８３を圧縮する方向に移動し、ドレーンポート８７が閉じられるとともに、再度、入力ポート８１と出力ポート８６とが連通してブレーキＢ1 に油圧が供給される。すなわち信号圧ポート８４に印加される油圧（信号圧）が高いほど、出力する油圧が高くなるように構成されている。また、その調圧作用をおこなっている間に、ドレーンポート８７から油圧が排圧されるようになっている。言い換えれば、出力ポート８６を入力ポート８１とドレーンポート８７とに選択的に連通させることにより調圧をおこなうようになっている。
【００５３】なお、上記の第３ソレノイドバルブ７５は、前述したようにノーマルオープンタイプのソレノイドバルブであるから、この第３ソレノイドバルブ７５に断線などの通電が遮断されるフェールを生じると、Ｂ1 コントロールバルブ８０の信号圧ポート８４に油圧が印加されるので、入力ポート８１が出力ポート８６に連通されてブレーキＢ1 に係合圧が供給されるようになっている。
【００５４】前述したように上記の自動変速機は、無段変速機１１で要求される油圧が高く、これに対してブレーキＢ1 やクラッチＣ1 ，Ｃ2 を係合させるために必要な油圧が相対的に低いので、油圧ポンプで発生させた油圧を、先ず、無段変速機１１で要求される第１のライン圧に調圧し、その第１のライン圧を元圧として係合装置用の第２のライン圧に調圧するように構成されている。そのための調圧機構を図２に示してある。油圧ポンプ９０は、エンジン１もしくはモータ・ジェネレータ２によって駆動されるように構成され、あるいは図示しない他の電動機によって駆動されるように構成されている。その吐出圧を第１のライン圧に調圧するプライマリーレギュレータバルブ９１が設けられている。このプライマリーレギュレータバルブ９１は、スプール９２を挟んでスプリング９３とフィードバックポート９４とを設けるとともに、スプリング９３側に信号圧ポート９５を設け、さらにスプール９２の中間部に相当する位置に、スプール９２によって選択的に連通・遮断される入力ポート９６とドレーンポート９７とを設けた調圧バルブである。
【００５５】その入力ポート９６にオイルポンプ９０の吐出口が油路９８によって接続されるとともに、入力ポート９６とフィードバックポート９４とがオリフィス９９を介して連通されている。そのフィードバックポート９４に油圧が印加されると、受圧面積の差によってスプール９２をスプリング９３側に押圧する圧力が生じるように構成されている。したがってスプリング９３の弾性力と信号圧ポート９５に印加される油圧とに応じた油圧が油路９８に生じるように構成されている。
【００５６】この油路９８に生じる相対的に高圧の第１ライン圧を元圧として係合装置用の相対的に低圧の第２のライン圧を調圧するライン圧モジュレータバルブ１００が設けられている。このライン圧モジュレータバルブ１００も出力圧をフィードバック圧としてスプールに印加することにより調圧をおこなうバルブであって、スプリング１０１によって軸線方向での一方向に押圧されたスプール１０２を有しており、そのスプール１０２の軸線方向での中間部に相当する箇所に、スプール１０２の位置に拘わらず常時開口している出力ポート１０３が形成され、この出力ポート１０３を挟んで、スプール１０２の軸線方向での両側に、入力ポート１０４とドレーンポート１０５とが形成されている。すなわちスプール１０２がスプリング１０１に押されて移動することにより入力ポート１０４と出力ポート１０３とが連通し、また反対にスプール１０２がスプリング１０１側に移動することにより出力ポート１０３がドレーンポート１０５に連通するようになっている。
【００５７】さらに、スプール１０２を挟んでスプリング１０１とは反対側にフィードバックポート１０６が形成され、ここに出力ポート１０３がオリフィス１０７を介して連通されている。そしてこのフィードバックポート１０６に油圧が印加されることにより、スプール１０２をスプリング１０１側に押圧する圧力が生じるようになっている。したがってライン圧レギュレータバルブ１００は、スプリング１０１の弾性力に応じた油圧が出力ポート１０３に生じるように構成されている。
【００５８】さらに、前記プライマリーレギュレータバルブ９１のドレーンポート９７が油路１０８によってドレーンポート１０５に接続されている。この油路１０８は、フェール時にも出力ポート１０３に油圧を生じさせるフェールセーフのための油路であって、ライン圧モジュレータバルブ１００がクローズドフェールした場合、すなわち入力ポート１０４が閉じられるフェールが生じた場合に、プライマリーレギュレータバルブ９１のドレーンオイルをライン圧モジュレータバルブ１００のドレーンポート１０５に導き、フェールによってそのドレーンポート９７が出力ポート１０３に連通していることにより、結局、プライマリーレギュレータバルブ９１のドレーンオイルを係合装置のための係合圧としてライン圧モジュレータバルブ１００から出力させるようになっている。
【００５９】また、図２において、符号１１０は潤滑油圧を調圧する潤滑バルブを示し、スプール１１１を挟んでスプリング１１２とフィードバックポート１１３とが設けられている。また、スプール１１１の軸線方向での中間部に相当する位置に、スプール１１１によって連通・遮断される入力ポート１１４とドレーンポート１１５とが形成されている。そして、入力ポート１１４とフィードバックポート１１３とがオリフィス１１６を介して連通され、さらにその入力ポート１１４がプライマリーレギュレータバルブ９１のドレーンポート９７に接続されている。したがってこの潤滑バルブ１１０は、スプリング１１２の弾性力に応じた油圧が入力ポート１１４に生じるように構成されている。
【００６０】ここで、上述したプライマリーレギュレータバルブ９１およびライン圧モジュレータバルブ１００ならびに潤滑バルブ１１０のそれぞれの調圧レベルについて説明すると、プライマリーレギュレータバルブ９１による最高調圧値が最も高く、ついでライン圧モジュレータバルブ１００の調圧値が高く、潤滑バルブ１１０の調圧値が最も低くなっている。したがって前記の油路１０８を介してライン圧モジュレータバルブ１００に供給される油圧が、このライン圧モジュレータバルブ１００による調圧値より低いので、ライン圧モジュレータバルブ１００がクローズドフェールした場合には、正規の油圧より低圧の係合圧がライン圧モジュレータバルブ１００から出力される。
【００６１】上述した油圧回路の作用について次に説明する。先ずライン圧の発生について説明すると、油圧ポンプ９０が駆動されて吐出した油圧は油路９８に供給され、その結果、プライマリーレギュレータバルブ９１の入力ポート９６に油圧が印加される。その入力ポート９６の油圧がフィードバックポート９４にも作用するので、当初、スプリング９３および信号圧ポート９５に作用する油圧によって押圧されていたスプール９２に、これらと反対方向の圧力が次第に作用する。入力ポート９６は当初、出力ポート９７に対して遮断されているので、オイルポンプ９０が油圧を吐出し続けることにより油路９８の油圧が次第に高くなり、それに伴ってフィードバックポート９４の油圧すなわち油路９８に生じる油圧が高くなると、スプール９２がスプリング９３および信号圧ポート９５に作用する油圧に抗して移動し、ドレーンポート９７が開かれる。すなわち油路９８の油圧は、それ以上には高くならず、結局、スプリング９３の弾性力および信号圧ポート９５に作用している油圧に基づいて決まる油圧（第１のライン圧）が油路９８に生じる。
【００６２】その油路９８の第１のライン圧がライン圧モジュレータバルブ１００の入力ポート１０４に供給されている。出力ポート１０３に現れる油圧が低い状態では、スプール１０２がスプリング１０１に押されてフィードバックポート１０６側に移動してるので、入力ポート１０４が出力ポート１０３に連通している。その結果、出力ポート１０３の油圧が高くなると、これと同様にフィードバックポート１０６の油圧が高くなるので、スプール１０２がそのフィードバックポート１０６の油圧に押圧されてスプリング１０１を圧縮する方向に移動し、入力ポート１０６が閉じられるとともに、ドレーンポート１０５が出力ポート１０３に対して連通する。その結果、出力ポート１０３に現れる圧力は、スプリング１０１の弾性力で決まる圧力となる。このようにして調圧された第２のライン圧すなわち係合装置用のライン圧が、図１に示すマニュアルバルブ３０の入力ポート３２に供給される。
【００６３】一方、プライマリーレギュレータバルブ９１が調圧作用をおこなうことに伴って、前述したようにドレーンポート９７から排圧が生じ、これが潤滑バルブ１１０の入力ポート１１４に供給されている。これと同じ圧力がフィードバックポート１１３に印加されているので、入力ポート１１４の油圧が低い状態では、その入力ポート１１４が閉じられており、そのために排圧が次第に高くなる。その結果、フィードバックポート１１３の油圧が次第に高くなってスプール１１１がスプリング１１２の弾性力に抗して移動すると、入力ポート１１４が開かれてドレーンポート１１５に連通する。そのため、入力ポート１１４に現れる油圧はそれ以上に高くなることがなく、したがって潤滑バルブ１１０は、スプリング１１２の弾性力に応じた油圧に調圧をおこなう。
【００６４】ブレーキＢ1 やクラッチＣ1 ，Ｃ2 には、このようにしてライン圧モジュレータバルブ１００で調圧された油圧が供給されるが、異物の噛み込みなどによってライン圧モジュレータバルブ１００にクローズドフェールすなわち入力ポート１０４が閉じたままとなるフェールが生じると、油路９８から供給される第１のライン圧を元圧とした油圧を出力できなくなる。
【００６５】その場合、スプール１０２が図１の下側に固定されることになるので、出力ポート１０３がドレーンポート１０５に連通したままとなる。そのドレーンポート１０５がプライマリーレギュレータバルブ９１のドレーンポート９７に油路１０８によって連通されていて、プライマリーレギュレータバルブ９１が調圧作用をおこなうことに伴って生じる排圧が、ライン圧モジュレータバルブ１００のドレーンポート１０５に供給されている。そのため、上記のようなフェール（バルブスティック）が生じた場合、プライマリーレギュレータバルブ９１の排圧がライン圧モジュレータバルブ１００の出力ポート１０３から出力される。
【００６６】この排圧は、潤滑バルブ１１０によって潤滑油圧に調圧されているから、ライン圧モジュレータバルブ１００が正常に機能している場合に得られる油圧より低いが、ブレーキＢ1 やクラッチＣ1 ，Ｃ2 を係合させることのできる油圧である。したがってライン圧モジュレータバルブ１００にフェールが生じても、係合装置の係合圧が確保され、図４に示すいずれのモードも設定することが可能になる。
【００６７】つぎにブレーキＢ1 および各クラッチＣ1 ，Ｃ2 の係合・解放の制御について説明する。先ず、ニュートラルレンジが選択されている場合およびパーキングレンジが選択されている場合について説明すると、これらのレンジでは、マニュアルバルブ３０の入力ポート３２が第２の出力ポート３４のみに連通し、したがってＢ1 コントロールバルブ８０の入力ポート８１に油圧が供給される。この状態で第３ソレノイドバルブ７５をオン制御してその電流値を最大にすれば、第３ソレノイドバルブ７５が信号圧を出力しないので、Ｂ1 コントロールバルブ８０の信号圧ポート８４に油圧が印加されず、その結果、入力ポート８１が閉じた状態となるので、ブレーキＢ1 は解放状態に維持される。他方、各クラッチＣ1 ，Ｃ2 には、マニュアルバルブ３０の第２第１出力ポート３３から油圧が出力されていないことにより係合圧が供給されず、したがってこれらのクラッチＣ1 ，Ｃ2は解放状態に維持される。すなわち全ての係合装置が解放されてニュートラル状態となる。
【００６８】この状態から第３ソレノイドバルブ７５の電流値を次第に下げると、それに応じて信号圧が高くなり、これがＢ1 コントロールバルブ８０の信号圧ポート８４に印加される。すなわちＢ1 コントロールバルブ８０の調圧レベルが次第に高くなり、それに伴ってブレーキＢ1 の係合圧（すなわちトルク容量）が次第に高くなる。こうしてブレーキＢ1 が係合することにより、図４を参照して説明した充電モードを設定することができる。また、極低温時には、モータ・ジェネレータ２によってエンジン１を起動することが可能になる。
【００６９】つぎにドライブレンジが選択された場合について説明する。ドライブレンジでは、前述したように、マニュアルバルブ３０の第１出力ポート３３のみが入力ポート３２に連通し、この第１出力ポート３３から油圧が出力される。この第１出力ポート３３は、シャトルバルブ４０を介してＣ1 コントロールバルブ５０の入力ポート５１が接続される一方、Ｃ2 コントロールバルブ７０の入力ポート７１が接続されていて、これらの入力ポート７１，５１に係合圧が供給される。
【００７０】この前進走行の状態でアクセルペダル（図示せず）の踏み込み角度（アクセル開度）が小さいなどのことによって要求駆動力が小さいことが判断されると、第１クラッチＣ1 についての第２ソレノイドバルブ５５がオン制御される。その結果、第２ソレノイドバルブ５５からＣ1 コントロールバルブ５０の信号圧ポート５４に信号圧が供給され、その信号圧に応じた調圧がＣ1 コントロールバルブ５０で実行される。こうして所定の圧力の油圧が第１クラッチＣ1 に供給されてこれが係合する。この状態は図４に示すようにモータ走行モードであり、モータ・ジェネレータ２がキャリヤ８および第１クラッチＣ1 を介して出力軸１０に直結されているので、モータ・ジェネレータ２を駆動することにより前進走行することができる。
【００７１】これに対して、アクセルペダルの踏み込み角度（アクセル開度）が大きいなどのことによって要求駆動力が大きいことが判断されると、第２クラッチＣ2 についての第３ソレノイドバルブ７５がオフ制御される。その結果、第３ソレノイドバルブ７５からＣ2 コントロールバルブ７０の信号圧ポート７４に信号圧が供給され、その信号圧に応じた調圧がＣ2 コントロールバルブ７０で実行される。こうして所定の圧力の油圧が第２クラッチＣ2 に供給されてこれが係合する。この状態は図４に示すようにＥＴＣモードであり、エンジン１に連結されたサンギヤ４が入力要素となり、モータ・ジェネレータ２に連結されたキャリヤ８が反力要素となり、さらに第２クラッチＣ2 によって出力軸１０に連結されたリングギヤ５が出力要素となる。
【００７２】したがってエンジン１を起動するとともに、モータ・ジェネレータ２を逆回転状態から正回転方向に次第にトルクを出力させると、それに伴って出力軸１０のトルクが次第に正回転方向に増大する。その出力軸１０のトルクは、エンジン１の出力トルクを、遊星歯車機構３のギヤ比に応じて増大したトルクとなり、その結果、要求に応じた駆動トルクを得ることができる。
【００７３】モータ走行モードで発進した後、もしくはＥＴＣモードで発進した後、エンジン１とモータ・ジェネレータ２との回転数が等しくなると、第１および第２のクラッチＣ1 ，Ｃ2 が共に係合状態に制御される。これは、上述したように第２ソレノイドバルブ５５および第３ソレノイドバルブ７５を電気的に制御することにより実行される。こうして遊星歯車機構３の２つの回転要素が連結されることになるので、その全体が一体回転し、エンジン１の出力トルクが出力軸１０に伝達される。すなわち直結モードであって、エンジン１によって前進走行することになる。
【００７４】上述した前進走行の場合、エンジン１を駆動力源とするモードとモータ・ジェネレータ２を駆動力源とするモードとが可能であるが、モータ・ジェネレータ２を駆動するためには、バッテリ（図示せず）の充分量が充分にあることが必要であり、またモータ・ジェネレータ２の出力トルクが必ずしも大きくない。したがって万が一のフェールの際には、エンジン１を駆動力源とするモードを設定することが好ましい。すなわち、フェールが発生しても第２クラッチＣ2 は係合させる必要がある。
【００７５】このフェール時の制御は、以下のとおりである。ドライブレンジを選択している状態でＣ2 コントロールバルブ７０がクローズドフェールし、あるいは第３ソレノイドバルブ７５が断線などのオフフェールを生じると、スプール７２が図１に示すようにスプリング７３側に移動した状態に維持され、入力ポート７１が閉じたままとなる。したがってこのままであれば、第２クラッチＣ2 が解放状態となってリングギヤ８を出力軸１０に連結できないので、ＥＴＣモードあるいは直結モードを設定できない。
【００７６】そのため、モータ走行モードで発進した後、アクセルペダルを踏み込んで要求駆動力を増大させても、あるいはエンジン１を起動した状態でＥＴＣモードで発進するべくアクセルペダルを大きく踏み込んでも、第２クラッチＣ2 が係合しないことにより、要求した駆動力が発生しない。この状態では、エンジン１のスロットル開度が増大することによりその回転数が増大しており、これに対して車速が増大していないから、エンジン回転数と車速との間に齟齬が生じる。これを電気的に検出し、ハイブリッド制御装置２６もしくは自動変速機用の電子制御装置２１が、ブレーキ（Ｂ）レンジへのシフトを促す警告を発する。これは、音声もしくは警告音もしくは文字表示あるいはランプの点灯などによっておなわれる。その警告に従ってブレーキレンジにシフトすると、マニュアルバルブ３０の入力ポート３２が第４出力ポート３７に連通され、ここからＢレンジ圧がカットバックバルブ６０のブレーキ入力ポート６６Ｂに出力される。
【００７７】前述したように、要求駆動力が大きい場合には、無段変速機１１におけるベルトの挟圧力を高くする必要があるので、カットバックバルブ６０は第１のライン圧を高くするために、カットバック入力ポート６８を閉じるように動作する。すなわち、要求駆動力が大きいことにより、第１ソレノイドバルブ６５がオフ制御されて信号圧を出力せず、カットバックバルブ６０の信号圧ポート６４に油圧が印加されなくなる。その結果、カットバックバルブ６０のスプール６２が図１の左半分に示すように、信号圧ポート６４側に移動する。それに伴ってブレーキ入力ポート６６Ｂがブレーキ出力ポート６１Ｂに連通する。そのため、マニュアルバルブ３０の第４出力ポート３７から出力されたＢレンジ圧が、カットバックバルブ６０を介してＣ2 コントロールバルブ７０のドレーンポート７７に供給される。
【００７８】Ｃ2 コントロールバルブ７０のクローズドフェール状態では、その出力ポート７６がドレーンポート７７に連通したままとなるので、結局、Ｂレンジ圧がドレーンポート７７から出力ポート７６を経て第２クラッチＣ2 に供給され、これが係合する。すなわち、第２クラッチＣ2 が係合することにより、前進走行のためのモードのうち、ＥＴＣモードを設定することが可能であり、少なくともリンプフォーム走行（退避走行）を確保することができる。
【００７９】なお、上記の第４出力ポート３７をマニュアルバルブ３０に設けることにより、前進走行中に第２クラッチＣ2 を強制的に係合させることが可能になる。しかしながら、第２クラッチＣ2 を係合させる前進走行モードは、エンジン１による大きい駆動力を必要とする場合であり、したがってマニュアルバルブ３０をブレーキポジションに切り換える以前に、アクセルペダルを大きく踏み込むなどのことによって要求駆動力が大きくなっており、それに伴って第３ソレノイドバルブ７５の出力する信号圧によってＣ2 コントロールバルブ７０が制御され、第２クラッチＣ2 が係合させられている。そのため、一般には、正常な前進走行状態でマニュアルバルブ３０をブレーキポジションにシフトしても、第２クラッチＣ2が既に係合していてこれを強制的に係合させることにはならないので、ショックが生じることはない。
【００８０】さらに後進走行について説明する。後進走行するためにマニュアルバルブ３０をリバースポジションに設定すると、入力ポート３２が第２出力ポート３４に連通するとともに、これに接続されている第２入力ポート３５が第３出力ポート３６に連通させられる。したがってＲレンジ圧が第２出力ポート３４からＢ1 コントロールバルブ８０の入力ポート８１に供給される一方、第３出力ポート３６からシャトルバルブ４０を介してＣ1 コントロールバルブ５０の入力ポート５１に供給され、さらに第３出力ポート３６からカットバックバルブ６０のリバース入力ポート６６Ｒに供給される。
【００８１】リバースレンジを選択している状態での要求駆動力が小さい場合、ハイブリッド制御装置２６がモータ走行モードを判断し、第１クラッチＣ1 のみを係合させる制御を実行する。すなわち第１クラッチＣ1 についての第２ソレノイドバルブＣ2 をオン制御して信号圧をＣ1 コントロールバルブ５０の信号圧ポート５４に印加する。その結果、スプール５２がスプリング５３側に移動して入力ポート５１が出力ポート５６に連通するので、係合圧（Ｒレンジ圧）が第１クラッチＣ1に供給されてこれが係合する。その状態でモータ・ジェネレータ２を後進走行方向に回転させることにより、モータ・ジェネレータ２の駆動力で後進走行することができる。
【００８２】これに対して後進走行時にアクセルペダルが大きく踏み込まれるなど要求駆動力が大きい場合には、フリクション走行モードが選択される。すなわち第１クラッチＣ1 を係合させた状態でブレーキＢ1 を次第に係合させることにより、すなわちブレーキＢ1 を滑り状態から次第に係合させることにより、出力軸１０のトルクを徐々に増大させ、滑らかに後進方向に発進する。この制御は、第３ソレノイドバルブ７５が出力する信号圧を次第に増大させることにより、Ｂ1 コントロールバルブ８０の信号圧ポート８４に印加する油圧を次第に高くすることにより、すなわちＢ1 コントロールバルブ８０の調圧レベルを増大させることによりおこなう。その場合、事前にエンジン１を駆動しておくことにより、キャリヤ８およびこれに第１クラッチＣ1 によって連結してある出力軸１０が後進方向に回転し、エンジン１の動力によって後進走行することができる。
【００８３】このような後進走行についてフェールが生じた場合、少なくとも第１クラッチＣ1 を係合させれば、モータ・ジェネレータ２の動力で走行することができる。そのための制御について説明すると、電気的なフェールによって全てのソレノイドバルブがオフ状態となったり、もしくは第２ソレノイドバルブ５５がオフフェールしたり、あるいはＣ1 コントロールバルブ５０がクローズドフェールした場合、Ｃ1 コントロールバルブ５０の信号圧ポート５４に信号圧が印加されないので、そのスプール５２が信号圧ポート５４側に移動し、入力ポート５１が閉じたままとなる。すなわち入力ポート５１に供給される油圧を出力できなくなる。
【００８４】その場合、後進走行するべくアクセルペダルを踏み込むからモータ・ジェネレータ２の回転数が増大し、これに対して第１クラッチＣ1 が係合していなければ車速がでないので、モータ・ジェネレータ２の回転数と車速との齟齬によってフェールが判断される。その判断により、もしくはアクセルペダルが踏み込まれて要求駆動力が大きいことにより、第１ソレノイドバルブ６５がオフ制御される。また、全部のソレノイドバルブがオフ状態となるフェールであれば、第１ソレノイドバルブ６５も当然、オフ状態となる。その結果、カットバックバルブ６０の信号圧ポート６４に信号圧が印加されないので、そのスプール６２がスプリング６３に押圧されて信号圧ポート６４側に移動し、リバース入力ポート６６Ｒがリバース出力ポート６１Ｒに連通する。このリバース出力ポート６１ＲがＣ1 コントロールバルブ５０のドレーンポート５７に接続されているので、結局、Ｒレンジ圧がカットバックバルブ６０を介してＣ1 コントロールバルブ５０のドレーンポート５７に供給される。
【００８５】このドレーンポート５７はフェールによって出力ポート５６に連通しているので、Ｒレンジ圧がドレーンポート５７から出力ポート５６を経て第１クラッチＣ1 に供給され、これが係合する。リバースレンジで第１クラッチＣ1 のみが係合するモードはモータ走行モードであり、したがって上述したフェールが生じてもモータ・ジェネレータ２によって後進走行することができる。
【００８６】このようなフェールが生じた状態でパーキングもしくはニュートラルのいずれかレンジを選択すれば、第１クラッチＣ1 にＲレンジ圧が供給されなくなってこれが解放される。これに対してＢ1 コントロールバルブ８０の入力ポート８１にマニュアルバルブ３０からＰレンジ圧もしくはＮレンジ圧が供給される。したがって第３ソレノイドバルブ７５によってＢ1 コントロールバルブ８０の調圧レベルを制御することにより、ブレーキＢ1 を係合させることができる。これは、図４に示すように充電モードであって、エンジン１を駆動することによりモータ・ジェネレータ２を発電機として駆動し、バッテリに充電することができる。また、全てのソレノイドバルブがオフとなるフェールの場合には、第３ソレノイドバルブ７５に通電できないことにより、これが信号圧を出力するので、Ｂ1 コントロールバルブ８０を介してブレーキＢ1 に油圧を供給でき、充電モードを設定することが可能である。
【００８７】したがって後進走行についてのフェールが生じた場合、前述したようにモータ走行モードでリンプフォーム走行をおこない、バッテリの充電量（ＳＯＣ）が低下した場合には、マニュアルバルブ３０をニュートラルポジションもしくはパーキングポジションにシフトして充電をおこなうことにより、走行を継続することができる。
【００８８】上述した係合装置用のライン圧の調圧のフェール、前後進のフェールのいずれの場合であっても、この発明に係る上記の装置では、正常時にはドレーン箇所として使用されている油路系統を、入力系統として使用するので、各バルブに新たなポートを設定する必要がない。またそのドレーン系統（フェール時の入力系統）に油圧を切り換えて導くための切換手段や切換機構は、既存の切換バルブを転用でき、したがって新たなバルブを追加することなくフェールセーフを確立することができる。
【００８９】ここで上記の具体例とこの発明との関係を説明すると、先ず、請求項１の発明については、各クラッチＣ1 ，Ｃ2 が係合装置に相当し、Ｃ1 コントロールバルブ５０およびＣ2 コントロールバルブ７０が制御弁に相当し、マニュアルバルブ３０およびカットバックバルブ６０が切換手段に相当する。請求項２の発明については、マニュアルバルブ３０が第１のバルブに相当し、第２クラッチＣ2 が係合装置に相当し、Ｃ2 コントロールバルブ７０が制御弁に相当し、さらにカットバックバルブ６０が切換機構に相当する。請求項３の発明については、第１クラッチＣ1 が係合装置に相当し、Ｃ1 コントロールバルブ５０が制御弁に相当し、マニュアルバルブ３０がレンジ圧源に相当し、カットバックバルブ６０が切換機構に相当する。請求項４の発明については、オイルポンプ９０が油圧ポンプに相当し、プライマリレギュレータバルブ９１が第１の調圧弁に相当し、ブレーキＢ1 および各クラッチＣ1 ，Ｃ2 が係合装置に相当し、ライン圧モジュレータバルブ１００が第２の調圧弁に相当し、潤滑バルブ１１０が第３の調圧弁に相当し、さらに油路１０８が請求項４の油路に相当する。
【００９０】なお、上述した具体例では、遊星歯車機構および無段変速機からなる自動変速機を対象として説明したが、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、複数組の遊星歯車機構を主体として歯車変速機構を構成した有段式の自動変速機やトロイダル式の無段変速機からなる自動変速機などを対象とする装置に適用することができる。また、各制御弁あるいはバルブもしくは切換手段などは、要は、各請求項に記載した構成を備えていればよいのであって、図に示す構成に限定されない。
【００９１】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によれば、制御弁に入力した油圧をその制御弁で調圧して出力できないフェールが生じた場合、その制御弁の排圧の生じる箇所に油圧が供給される。その排圧は、制御弁が調圧をおこなっている場合に生じるものであるから、上記のフェールによって、排圧の生じる箇所が係合装置に出力する箇所に連通することになり、したがってその排圧の生じる箇所から油圧を供給することにより、係合装置に係合圧を供給することが可能になる。そして、このように排圧の生じる箇所への前記供給部からの油圧の供給は、既存のバルブにより油路を開閉することにより実行することができ、したがって請求項１の発明によれば、新たなバルブなどの制御機器を追加せずに、フェール時でも前記係合装置を係合させ、所定の変速状態を確保することができる。
【００９２】また、請求項２の発明によれば、前進走行のために係合させる係合装置に、制御弁に対する第１のレンジ圧を元圧として係合圧を供給できなくなった場合、第１のバルブを切り換えて第２のレンジ圧を出力させることにより、前記制御弁に対してそのドレーンポートから油圧を供給でき、これが係合装置に係合圧として供給されて係合装置が係合し、したがって請求項２の発明によれば、第１のバルブから出力可能な第２のレンジ圧および制御弁のドレーンポートとを利用して、フェール時に係合圧を発生でき、新たなバルブなどを追加せずにフェール時の前進走行を確保できる。
【００９３】さらに、請求項３の発明によれば、制御弁の入力ポートに供給した油圧を後進走行のために係合させる係合装置に出力できないフェールが生じた場合、その入力ポートからレンジ圧を供給することに替えてドレーンポートからそのレンジ圧を供給し、これを出力ポートから係合装置に供給するので、フェール時であっても後進走行のための係合装置に油圧を供給してこれを係合させ、後進走行を確保することができる。また、このようなドレーンポートへのレンジ圧源からのレンジ圧の供給は、既存のバルブで油路を開閉することにより実行することができるから、請求項３の発明では、新たなバルブなどの制御機器を追加せずに、フェール時でも前記係合装置を係合させ、後進状態を確保することができる。
【００９４】そして、請求項４の発明によれば、第１の調圧弁が最も高い油圧を出力し、したがってその排圧もある程度高い油圧となっているので、係合装置に対する係合圧を調圧する第２の調圧弁が、ライン圧に基づく油圧を出力できなくなると、その第２の調圧弁の排圧の生じる箇所に、第１の調圧弁の排圧が供給される。これは、第３の調圧弁の入力圧であり、したがって係合装置には、第３の調圧弁の入力圧と同じ圧力の油圧が係合圧として供給され、その係合状態が確保される。そしてこれは、油路の追加のみで達成でき、新たなバルブなどの制御機器を必要としないので、装置を大型化することなくフェールセーフを確立することができる。

【出願人】	【識別番号】０００００３２０７【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【出願日】	平成１１年１０月８日（１９９９．１０．８）
【代理人】	【識別番号】１０００８３９９８【弁理士】【氏名又は名称】渡辺丈夫
【公開番号】	特開２００１－１０８０９１（Ｐ２００１－１０８０９１Ａ）
【公開日】	平成１３年４月２０日（２００１．４．２０）
【出願番号】	特願平１１－２８８６７９