(57)【要約】【課題】クラッチのピストン室に通じる油路に作動油を封入する封入型の油圧回路を備えた油圧供給装置において、該油路に設置した開閉弁に故障が生じて油路の油圧が異常上昇した場合に、部品の破損を伴わずに油路の減圧が行えるようにする。【解決手段】逆止弁３９とピストン室１５との間の油路４９に封入された作動油の油圧が所定の閾値Ｐ０以上になると該油圧を解放するリリーフ弁７０を備え、逆止弁３９とピストン室１５との間の油路（封入油路）４９に設けたソレノイド弁４３に固着故障が生じたと判断される場合（ピストン室油圧封入故障時）に、オイルポンプ３５を駆動することで、油路４９に通常の調圧より高い油圧を発生させて、強制的にリリーフ弁７０を作動させることで、油路４９の作動油を排出するようにした。【選択図】図２
2012218668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪に伝達する駆動力伝達経路と、
前記駆動力伝達経路における前記駆動源と前記副駆動輪との間に配置された駆動力配分装置と、を備えた四輪駆動車両において、
前記駆動力配分装置は、積層された複数の摩擦材と、該摩擦材を積層方向に押圧して係合させるピストンに対して油圧を発生するピストン室とを有する摩擦係合要素で構成されており、
前記ピストン室に作動油を供給するためのモータで駆動するオイルポンプと、前記オイルポンプから前記ピストン室に通じる油路に作動油を封入するための作動油封入弁と、該作動油封入弁と前記ピストン室との間の前記油路を開閉するための開閉弁と、を有する油圧回路を備えた駆動力配分装置の油圧供給装置において、
前記作動油封入弁と前記ピストン室との間の前記油路に封入された作動油の油圧が所定の閾値以上になると該油圧を解放するリリーフ弁を備え、
前記リリーフ弁は、前記オイルポンプからの作動油が流通する前記油路を分岐させてなる第１流入ポート及び第２流入ポートと、前記第１流入ポートの作動油からの圧力を受ける第１受圧面と前記第２流入ポートの作動油からの圧力を受ける第２受圧面とを有するバルブスプールと、前記バルブスプールにより押圧されることで前記油路を閉鎖する閉位置から前記油路を開く開位置へ移動する弁体と、前記バルブスプールを前記弁体から離間する方へ付勢する付勢手段と、を備え、
前記バルブスプールの前記第１受圧面の面積と前記第２受圧面の面積とが互いに異なっていることで、前記油路の油圧が前記閾値以上になった場合に、前記バルブスプールが前記付勢手段の付勢力に抗して移動することで、前記弁体が押圧されて前記油路が開かれるように構成した
ことを特徴とする駆動力配分装置の油圧供給装置。
【請求項２】
前記モータによる前記オイルポンプの駆動及び前記開閉弁の開閉を制御する制御手段と、
前記油路の油圧を検出する油圧検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記開閉弁に開指令を出した後、所定時間が経過しても前記油圧検出手段で検出した前記油路の油圧が所定圧以下にならない場合、前記オイルポンプを駆動することで前記油路の圧力を前記閾値まで強制的に上昇させる制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動力配分装置の油圧供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機からの駆動力を主駆動輪および副駆動輪に配分する四輪駆動車両の駆動力配分装置において、駆動力配分装置が有するクラッチの係合圧を発生するための油圧を供給する油圧供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンなどの駆動源で発生した駆動力を主駆動輪と副駆動輪に分配するための駆動力配分装置を備えた四輪駆動車両がある。この種の四輪駆動車両では、例えば、前輪が主駆動輪で後輪が副駆動輪の場合、駆動源で発生した駆動力は、フロントドライブシャフトおよびフロントディファレンシャルを介して前輪に伝達されると共に、プロペラシャフトを介して多板クラッチを有する駆動力配分装置に伝達される。そして、駆動力配分装置に油圧供給装置から所定圧の作動油を供給することで、駆動力配分装置の係合圧を制御する。これにより、駆動源の駆動力が所定の配分比で後輪に伝達されるようになっている。
【０００３】
そして、駆動力配分装置の多板クラッチに油圧を供給するための油圧供給装置として、従来、特許文献１、２に示す油圧供給装置がある。特許文献１、２に示す油圧供給装置は、多板クラッチを押圧するための油圧を発生するピストン室に作動油を供給する電動オイルポンプを備え、電動オイルポンプとピストン室を油圧供給路で接続した構成である。そして、特許文献１の油圧供給装置では、電動ポンプの吐出値が油圧クラッチの要求作動圧となるように電動ポンプの回転数を制御している。また、特許文献２に記載の油圧供給装置では、駆動力の配分比に応じた油圧を発生させるように電動ポンプのモータ駆動を制御している。
【０００４】
また、特許文献１，２に示す以外の構成として、電動オイルポンプとピストン室との間の油路に逆止弁又はソレノイド弁など作動油を封入可能な弁を設置することで、ピストン室に通じる油路に作動油を封入するように構成した油圧供給装置がある。この油圧供給装置では、封入弁とピストン室との間の油路には、該油路の作動油を排出するためのソレノイド弁などの開閉弁を設置している。そして、開閉弁を閉じた状態で電動オイルポンプを駆動することで、封入弁からピストン室に通じる油路に作動油を圧送してピストン室を加圧する。ピストン室がクラッチの締結に必要な圧力になったら電動オイルポンプを停止する。これにより、封入弁からピストン室に通じる油路の圧力でクラッチが締結される。一方、クラッチを解放する際には、開閉弁を開くことで、封入弁から油室に通じる油路の作動油を放出する。これにより、ピストン室を減圧してクラッチの締結力を減少させる。
【０００５】
ところで、上記構成の油圧供給装置では、ソレノイド弁などの開閉弁を開くことで油路の作動油を排出してピストン室を減圧する構成である。しかしながら、万一、開閉弁が異物（コンタミネーション）の詰まりなどで故障して正常に開かなくなると、ピストン室の減圧が行えず、クラッチを解放できなくなるおそれがある。従来は、このようなピストン室の油圧封入故障時に適切なフェールセーフアクションが取れないことで、車両の駆動状態が四輪駆動状態のままとなってしまい、車両が不安定な挙動に陥る可能性があるという問題があった。
【０００６】
なお、上記のような封入弁からピストン室に通じる油路には、該油路の油圧又は温度が許容範囲を超えて異常上昇した場合に作動油を排出するための強制排出バルブが設置されている。しかしながら、従来の強制排出バルブは、通常の油圧制御動作で作動することを想定したものではないため、作動に伴い破損するように設計されている。そのため、万一、この強制排出バルブが作動した場合には、油圧供給装置の分解・修理、及び強制排出バルブの部品交換が必要となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１９７６８号公報
【特許文献２】特開２００１−２０６０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、クラッチを締結するためのピストン室に通じる油路に作動油を封入する封入型の油圧回路を備えた油圧供給装置において、油路に設置した開閉弁に故障などの不具合が生じて油圧が異常上昇した場合に、部品の破損などを伴わずに油路の減圧を行うことができる駆動力配分装置の油圧供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための本発明は、駆動源（３）からの駆動力を主駆動輪（Ｗ１，Ｗ２）及び副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）に伝達する駆動力伝達経路（２０）と、前記駆動力伝達経路（２０）における前記駆動源（３）と前記副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）との間に配置された駆動力配分装置（１０）と、を備えた四輪駆動車両（１）において、前記駆動力配分装置（１０）は、積層された複数の摩擦材（１３）と、該摩擦材（１３）を積層方向に押圧して係合させるピストン（１２）に対して油圧を発生するピストン室（１５）とを有する摩擦係合要素で構成されており、前記ピストン室（１５）に作動油を供給するためのモータ（３７）で駆動するオイルポンプ（３５）と、前記オイルポンプ（３５）から前記ピストン室（１５）に通じる油路（４９）に作動油を封入するための作動油封入弁（３９）と、該作動油封入弁（３９）と前記ピストン室（１５）との間の前記油路（４９）を開閉するための開閉弁（４３）と、を有する油圧回路（３０）を備えた駆動力配分装置の油圧供給装置（６０）において、前記作動油封入弁（３９）と前記ピストン室（１５）との間の前記油路（４９）に封入された作動油の油圧が所定の閾値（Ｐ０）以上になると該油圧を解放するリリーフ弁（７０）を備え、前記リリーフ弁（７０）は、前記オイルポンプ（３５）からの作動油が流通する前記油路（４９）を分岐させてなる第１流入ポート（８１ａ）及び第２流入ポート（８１ｂ）と、前記第１流入ポート（８１ａ）の作動油からの圧力を受ける第１受圧面（７６ａ）と前記第２流入ポート（８１ｂ）の作動油からの圧力を受ける第２受圧面（７６ｂ）とを有するバルブスプール（７６）と、前記バルブスプール（７６）により押圧されることで前記油路（４９）を閉鎖する閉位置から前記油路（４９）を開く開位置へ移動する弁体（７９）と、前記バルブスプール（７６）を前記弁体（７９）から離間する方へ付勢する付勢手段（８５）と、を備え、前記バルブスプール（７６）の前記第１受圧面（７６ａ）の面積と前記第２受圧面（７６ｂ）の面積とが互いに異なっていることで、前記油路（４９）の油圧が前記閾値（Ｐ０）以上になった場合に、前記バルブスプール（７６）が前記付勢手段（８５）の付勢力に抗して移動することで、前記弁体（７９）が押圧されて前記油路（４９）が開かれるように構成したことを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる駆動力配分装置の油圧供給装置によれば、作動油封入弁とピストン室との間の油路に設置した開閉弁に故障などの不具合が生じて該油路の油圧が異常上昇した場合、リリーフ弁が開くことで油路の油圧を解放することができる。これにより、従来の緊急排出弁のように部品の破損を伴わず油路の減圧を行うことができる。したがって、万一、リリーフ弁が作動した場合でも、油圧供給装置のメンテナンスの手間が軽減される。また、リリーフ弁は作動しても破損しない構造なので、部品の継続使用が可能となる。また、油路の油圧に連動してリリーフ弁が開く構造なので、油路の油圧が上昇したときの迅速な作動応答性を確保できる。さらに、本発明にかかるリリーフ弁は、従来から油路に設置されていた緊急排出弁としての役割も兼ねるので、油圧供給装置の部品数の増加や構造の煩雑化を招かずに済む。また、本発明のリリーフ弁は、油路の油圧に応じて作動するいわゆる制御型の弁であるため、作動時に破損する従来構造の緊急排出弁と比較して、作動する油圧の精度が高いという利点もある。
【００１１】
そして、上記のリリーフ弁は、バルブスプールが駆動することで弁体を押圧して油路を開く、という簡単な構成の弁でありながら、バルブスプールの第１受圧面と第２受圧面とにかかる作動油の荷重の変化に応じてバルブスプールが駆動するように構成したものであるため、油路の油圧が異常上昇した場合には、当該油圧を確実に解放することができる。
【００１２】
また、本発明にかかる駆動力配分装置の油圧供給装置は、前記モータ（３７）による前記オイルポンプ（３５）の駆動及び前記開閉弁（４３）の開閉を制御する制御手段（５０）と、前記油路（４９）の油圧を検出する油圧検出手段（４５）と、を備え、前記制御手段（５０）は、前記開閉弁（４３）に開指令を出した後、所定時間（Ｔ０）が経過しても前記油圧検出手段（４５）で検出した前記油路（４９）の油圧が所定圧以下にならない場合、前記オイルポンプ（３５）を駆動することで前記油路（４９）の圧力を前記閾値（Ｐ０）まで強制的に上昇させる制御を行うとよい。
【００１３】
この構成では、作動油封入弁とピストン室との間の油路（封入油路）に設けたソレノイド弁などの開閉弁に閉状態での固着故障が生じたと判断される場合（ピストン室油圧封入故障時）に、通常の調圧より高い油圧を発生させることで強制的にリリーフ弁を作動させて、油路に封入した作動油を排出できるようにしている。これによれば、開閉弁に故障が生じたと判断される場合にリリーフ弁を確実に作動させることができるので、油路の油圧を解放することができる。また、開閉弁を閉じてオイルポンプを駆動するという簡単な手順で油路の油圧を上昇させてリリーフ弁を作動させるので、複雑な構造や制御手段が必要なく、通常のピストン室の油圧制御を行う場合と同様の簡単な構成及び制御で、リリーフ弁を確実に作動させることができる。
なお、上記で括弧内に記した参照符号は、後述する実施形態における対応する構成要素に付した符号を参考のために例示したものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる駆動力配分装置の油圧供給装置によれば、クラッチを締結するためのピストン室に通じる油路に作動油を封入する封入型の油圧回路を備えた油圧供給装置において、該油路に設置した開閉弁に故障などの不具合が生じて油圧が異常上昇した場合に、部品の破損を伴わずに油路の減圧を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態にかかる駆動力配分装置の油圧供給装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す図である。
【図２】油圧供給装置の油圧回路を示す図である。
【図３】リリーフ弁の詳細構成を示す側断面図である。
【図４】リリーフ弁の動作を説明するための図で、（ａ）は、通常時にリリーフ弁が作動していない状態を示す図で、（ｂ）は、ソレノイド弁の故障時にリリーフ弁が作動した状態を示す図である。
【図５】リリーフ弁を作動させる際の油圧供給装置の制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図６】リリーフ弁が開く前後における油路の油圧（実油圧）、モータ（オイルポンプ）の運転状態、ソレノイド弁の開閉状態の変化を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる駆動力配分装置の油圧供給装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す図である。同図に示す四輪駆動車両１は、車両の前部に横置きに搭載したエンジン（駆動源）３と、エンジン３と一体に設置された自動変速機４と、エンジン３からの駆動力を前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達するための駆動力伝達経路２０とを備えている。
【００１７】
エンジン３の出力軸（図示せず）は、自動変速機４、フロントディファレンシャル（以下「フロントデフ」という）５、左右のフロントドライブシャフト６，６を介して、主駆動輪である左右の前輪Ｗ１，Ｗ２に連結されている。さらに、エンジン３の出力軸は、自動変速機４、フロントデフ５、プロペラシャフト７、リアデファレンシャルユニット（以下「リアデフユニット」という）８、左右のリアドライブシャフト９，９を介して副駆動輪である左右の後輪Ｗ３，Ｗ４に連結されている。
【００１８】
リアデフユニット８には、左右のリアドライブシャフト９，９に駆動力を配分するためのリアデファレンシャル（以下、「リアデフ」という。）１９と、プロペラシャフト７からリアデフ１９への駆動力伝達経路を接続・切断するための前後トルク配分用クラッチ１０とが設けられている。前後トルク配分用クラッチ１０は、油圧式のクラッチであり、駆動力伝達経路２０において後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御するための駆動力配分装置である。また、前後トルク配分用クラッチ１０に作動油を供給するための油圧回路３０と、油圧回路３０による供給油圧を制御するための制御手段である４ＷＤ・ＥＣＵ５０とを備えた油圧供給装置６０が設置されている。４ＷＤ・ＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータなどで構成されている。
【００１９】
４ＷＤ・ＥＣＵ（以下、単に「ＥＣＵ」という。）５０は、油圧回路３０による供給油圧を制御することで、前後トルク配分用クラッチ（以下、単に「クラッチ」という。）１０で後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御する。これにより、前輪Ｗ１，Ｗ２を主駆動輪とし、後輪Ｗ３，Ｗ４を副駆動輪とする駆動制御を行うようになっている。
【００２０】
すなわち、ＥＣＵ５０は、車両の走行状態を検出するための各種検出手段（図示せず）の検出に基づいて、後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力およびこれに対応するクラッチ１０への油圧供給量を演算すると共に、当該演算結果に基づく駆動信号をクラッチ１０に出力する。これにより、クラッチ１０が解除（切断）されているときには、プロペラシャフト７の回転がリアデフ１９側に伝達されず、エンジン３のトルクがすべて前輪Ｗ１，Ｗ２に伝達されることで、前輪駆動（２ＷＤ）状態となる。一方、クラッチ１０が接続されているときには、プロペラシャフト７の回転がリアデフ１９側に伝達されることで、エンジン３のトルクが前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４の両方に配分されて四輪駆動（４ＷＤ）状態となる。この際、クラッチ１０の締結力を適宜に制御することで、後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御するようになっている。
【００２１】
図２は、油圧回路３０の詳細構成を示す油圧回路図である。同図に示す油圧回路３０は、ストレーナ３３を介してオイルタンク３１に貯留されている作動油を吸い込み圧送するオイルポンプ３５と、オイルポンプ３５を駆動するモータ３７と、オイルポンプ３５からクラッチ１０のピストン室１５に連通する油路４０とを備えている。
【００２２】
クラッチ１０は、シリンダハウジング１１と、シリンダハウジング１１内で進退移動することで積層された複数の摩擦材１３を押圧するピストン１２とを備えている。シリンダハウジング１１内には、ピストン１２との間に作動油が導入されるピストン室１５が画成されている。ピストン１２は、複数の摩擦材１３における積層方向の一端に対向配置されている。したがって、ピストン室１５に供給された作動油の油圧でピストン１２が摩擦材１３を積層方向に押圧することで、クラッチ１０を所定の係合圧で係合させるようになっている。
【００２３】
オイルポンプ３５からピストン室１５に連通する油路４０には、逆止弁３９、リリーフ弁７０、ソレノイド弁（開閉弁）４３、油圧センサ４５がこの順に設置されている。逆止弁３９は、オイルポンプ３５側からピストン室１５側に向かって作動油を流通させるが、その逆の向きには作動油の流通を阻止するように構成されている。これにより、オイルポンプ３５の駆動で逆止弁３９の下流側に送り込まれた作動油を、逆止弁３９とピストン室１５との間の油路（以下では、「封入油路」ということがある。）４９に封じ込めることができる。上記の逆止弁３９とオイルポンプ３５を設けた油路４９によって、封入型の油圧回路３０が構成されている。そして本実施形態では、逆止弁３９は、オイルポンプ３５からピストン室１５に通じる油路４９に作動油を封入するための作動油封入弁である。
【００２４】
リリーフ弁７０は、逆止弁３９とピストン室１５との間の油路４９の圧力が所定の閾値（後述する閾値Ｐ０）を超えて異常上昇したときに開くことで、作動油を排出して油路４９の油圧を解放するように構成された弁である。リリーフ弁７０から排出された作動油は、油路４１を介してオイルタンク３１に戻されるようになっている。リリーフ弁７０の詳細な構成については、後述する。ソレノイド弁４３は、オンオフ型の開閉弁で、ＥＣＵ５０の指令に基づいてＰＷＭ制御（デューティ制御）されることで、油路４９の開閉を制御することができる。これにより、ピストン室１５の油圧を制御することができる。なお、ソレノイド弁４３が開かれることで油路４９から排出された作動油は、オイルタンク３１に戻されるようになっている。また、油圧センサ４５は、油路４９及びピストン室１５の油圧を検出するための油圧検出手段であり、その検出値は、ＥＣＵ５０に送られるようになっている。また、ピストン室１５は、アキュムレータ１８に連通している。アキュムレータ１８は、後述する油圧保持時にピストン室１５及び油路４９内の油圧変化を抑制する作用を有している。また、オイルタンク３１内には、作動油の温度を検出するための油温センサ４７が設けられている。油温センサ４７の検出値は、ＥＣＵ５０に送られるようになっている。
【００２５】
次に、リリーフ弁７０の構成について説明する。図３は、リリーフ弁７０の詳細構成を示す側断面図である。なお、以下の説明で上又は下というときは、図３に示す状態での上又は下を示すものとする。同図に示すリリーフ弁７０は、ピストンハウジング７１とその下側に重ねて設置したポンプボディ７２及びポンプカバー７３との間に設置されている。ピストンハウジング７１とポンプボディ７２及びポンプカバー７３は、いずれも油圧供給装置６０を含む駆動力配分装置のケーシングの一部を構成する部材である。リリーフ弁７０は、ピストンハウジング７１内に設置したスプールハウジング７４と、スプールハウジング７４の内部からポンプボディ７２の内部に渡って形成したスプール室７５と、スプール室７５内に設置したバルブスプール７６と、バルブスプール７６によって駆動されるリリーフボール（弁体）７９とを備えている。
【００２６】
オイルポンプ３５からリリーフ弁７０に連通する油路４９（図２参照）は、リリーフ弁７０の手間で二手に分岐しており（分岐部の図示は省略する）、その一方がピストンハウジング７１に設けた第１流入ポート８１ａに通じており、他方がポンプボディ７２とポンプカバー７３との間に設けた第２流入ポート８１ｂに通じている。一方、ピストンハウジング７１に設けた流出ポート８１ｃは、リリーフ弁７０からピストン室１５に連通する油路４９に通じている。また、ピストンハウジング７１の上端部に設けた緊急排出ポート８１ｄは、リリーフ弁７０からオイルタンク３１に通じる油路４１（図２参照）に連通している。
【００２７】
また、スプールハウジング７４には、第１流入ポート８１ａとスプール室７５を連通する第１流入口７４ａと、流出ポート８１ｃとスプール室７５を連通する流出口７４ｃと、緊急排出ポート８１ｄとスプール室７５を連通する緊急排出口７４ｄとが設けられている。また、ポンプボディ７２には、第２流入ポート８１ｂとスプール室７５を連通する第２流入口７２ｂが設けられている。
【００２８】
バルブスプール７６は、外形が略円柱状の部材であり、内筒７７と外筒７８の二重構造で、これら内筒７７と外筒７８との間には、後述する第１コイルスプリング８５の一端を係合させるスプリング係合溝７６ｃが形成されている。スプール室７５は、スプールハウジング７４からポンプボディ７２に渡って設けられた上下方向を軸方向とする略円筒状の内周面を有する凹部からなり、スプール室７５に配置したバルブスプール７６は、軸方向に沿って摺動（進退移動）自在になっている。なお、バルブスプール７６を内筒７７と外筒７８の二重構造としたのは、それらの間に深さ寸法の大きなスプリング係合溝７６ｃを設けるためである。そのため、バルブスプール７６は、スプリング係合溝７６ｃを設けることができれば、必ずしも本実施形態のように内筒７７と外筒７８の二部品で構成する必要は無く、一部品で一体に構成したものであってもよい。
【００２９】
なお、ピストンハウジング７１内に設置したスプールハウジング７４とピストンハウジング７１との間には、それらの隙間をシールするためのＯリング（シール部材）８３が設置されている。また、バルブスプール７６の外周面とポンプボディ７２の内周面との間には、それらの隙間をシールするためのＯリング（シール部材）８４が設置されている。
【００３０】
バルブスプール７６のスプリング係合溝７６ｃとそれに対向するスプール室７５の内壁（上壁）との間には、第１コイルスプリング（付勢手段）８５が設置されている。バルブスプール７６は、第１コイルスプリング８５の弾発力によってスプール室７５内で下端側（第２流入口７２ｂ側）に付勢されている。この状態で、バルブスプール７６の下端面７６ｂによって第２流入口７２ｂが塞がれている。また、バルブスプール７６がスプールハウジング７４内のスプール室７５の下方に退避した状態になっている。これにより、スプール室７５を介して第１流入口７４ａ（第１流入ポート８１ａ）と流出口７４ｃ（流出ポート８１ｃ）とが連通した状態になっている。
【００３１】
ピストンハウジング７１内の緊急排出ポート８１ｄと緊急排出口７４ｄとの間には、ボール収容室８７が形成されている。ボール収容室８７内には、緊急排出口７４ｄを塞ぐためのリリーフボール（弁体）７９が設置されている。リリーフボール７９の上部とそれに対向するボール収容室８７の内壁（上壁）との間には、第２コイルスプリング８６が設置されている。一方、スプールハウジング７４の緊急排出口７４ｄには、リリーフボール７９を着座させるための弁座部８９が設けられている。リリーフボール７９は、第２コイルスプリング８６の弾発力によってボール収容室８７内で下端側（緊急排出口７４ｄ側）に付勢されている。これにより、リリーフボール７９が弁座部８９に着座していることで、リリーフボール７９で緊急排出口７４ｄが塞がれている。
【００３２】
バルブスプール７６の外筒７８には、第１流入ポート８１ａの作動油からの圧力を受ける上端面（第１受圧面）７６ａと、第２流入ポート８１ｂの作動油からの圧力を受ける下端面（第２受圧面）７６ｂとが設けられている。そして、上端面７６ａと下端面７６ｂは、互いに異なる面積に設定されている。これにより、バルブスプール７６には、第１流入ポート８１ａの作動油から上端面７６ａが受ける荷重と第１コイルスプリング８５の付勢力との合力が上側から作用し、第２流入ポート８１ｂの作動油から下端面７６ｂが受ける荷重が下側から作用することで、これらの大小関係に応じて上下方向に移動（駆動）するようになっている。
【００３３】
また、バルブスプール７６の内筒７７の上端には、上方に突出する突起状の押圧部７６ｄが形成されている。押圧部７６ｄは、その外径が緊急排出口７４ｄの内径よりも小さな寸法になっている。これにより、バルブスプール７６がスプール室７５内で上方一杯に移動した状態で、緊急排出口７４ｄに挿入された押圧部７６ｄがリリーフボール７９の下端を押圧することで、第２コイルスプリング８６の付勢力に抗してリリーフボール７９を持ち上げる。これにより、リリーフボール７９が弁座部８９から離間して、緊急排出口７４ｄが開かれる。
【００３４】
また、スプールハウジング７４に設けた第１流入口７４ａと流出口７４ｃは、スプール室７５を挟んでその両側で対向する位置に配置されている。そして、第１流入口７４ａよりも流出口７４ｃの方がその開口の高さが大きな寸法に設定されている。これにより、バルブスプール７６がスプール室７５内で上方一杯に移動した状態で、第１流入口７４ａは、バルブスプール７６によって完全に塞がれた状態となる一方、流出口７４ｃは、その一部が開かれた状態になる。
【００３５】
次に、上記構成のリリーフ弁７０の動作について説明する。図４は、リリーフ弁７０の動作を説明するための図で、（ａ）は、通常時にリリーフ弁７０が作動していない状態を示す図で、（ｂ）は、ソレノイド弁４３の故障時にリリーフ弁７０が作動した状態を示す図である。リリーフ弁７０には、オイルポンプ３５から油路４９に送られた作動油が流入する。この作動油は、第１流入ポート８１ａと第２流入ポート８１ｂの両方からリリーフ弁７０に流入する。リリーフ弁７０では、既述のように、第１流入ポート８１ａ（第１流入口７４ａ）の作動油から上端面７６ａが受ける荷重と、第２流入ポート８１ｂ（第２流入口７２ｂ）の作動油から下端面７６ｂが受ける荷重とのバランスに応じて、スプール室７５内のバルブスプール７６が移動するようになっている。
【００３６】
具体的には、油路４９内の作動油の油圧が所定の閾値（後述する閾値Ｐ０）より低いときには、第２流入口７２ｂの作動油によってバルブスプール７６の下端面７６ｂにかかる荷重よりも、第１流入口７４ａの作動油によってバルブスプール７６の上端面７６ａにかかる荷重と第１コイルスプリング８５の付勢力との合力の方が大きくなるように設定されている。その一方で、油路４９内の作動油の油圧が閾値Ｐ０よりも高くなると、第２流入口７２ｂの作動油によってバルブスプール７６の下端面７６ｂにかかる荷重の方が、第１流入口７４ａの作動油によってバルブスプール７６の上端面７６ａにかかる荷重と第１コイルスプリング８５の付勢力との合力よりも大きくなるように設定されている。
【００３７】
したがって、油路４９の油圧が閾値Ｐ０よりも低いときには、図４（ａ）に示すように、バルブスプール７６がスプール室７５の下端に位置している。これにより、第２流入ポート８１ｂ（第２流入口７２ｂ）が塞がれていると共に、第１流入ポート８１ａ（第１流入口７４ａ）と流出ポート８１ｃ（流出口７４ｃ）とがスプール室７５を介して連通している。また、リリーフボール７９は、弁座部８９に着座しており、緊急排出ポート８１ｄ（緊急排出口７４ｄ）は塞がれた状態になっている。したがって、油路４９の作動油がリリーフ弁７０から排出されることはない。
【００３８】
その一方で、油路４９の油圧が閾値Ｐ０よりも高くなると、図４（ｂ）に示すように、バルブスプール７６が第１コイルスプリング８５の付勢力に抗してスプール室７５の上端側に移動する。これにより、バルブスプール７６で第１流入ポート８１ａ（第１流入口７４ａ）が塞がれる。なお、第２流入ポート８１ｂ（第２流入口７２ｂ）は、引き続き塞がれた状態のままである。その一方で、流出ポート８１ｃ（流出口７４ｃ）は、バルブスプール７６によって部分的に塞がれるが、その一部が開いたままの状態となる。また、スプール室７５の上端側に移動したバルブスプール７６の押圧部７６ｄでリリーフボール７９が押し上げられることで、リリーフボール７９が弁座部８９から離間する。これにより、緊急排出ポート８１ｄ（緊急排出口７４ｄ）が開かれる。したがって、流出ポート８１ｃと緊急排出ポート８１ｄがスプール室７５を介して連通する。これにより、油路４９に封入されていた作動油がリリーフ弁７０の緊急排出ポート８１ｄからオイルタンク３１に排出される。したがって、油路４９の油圧が低下する。
【００３９】
なお、リリーフ弁７０を介して作動油が排出されることで、油路４９の油圧が低下すると、第１コイルスプリング８５の付勢力で、再びバルブスプール７６が下降して、図４（ａ）に示す状態に戻る。これにより、緊急排出ポート８１ｄ（緊急排出口７４ｄ）が塞がれて元の状態となる。
【００４０】
次に、上記のリリーフ弁７０が作動する際に油圧回路３０の油圧を制御する手順について説明する。図５は、当該制御の手順を説明するためのフローチャートである。また、図６は、リリーフ弁７０が開く際の油路４９の油圧（実油圧）、モータ３７（オイルポンプ３５）の運転状態、ソレノイド弁４３の開閉状態の変化を示すタイミングチャートである。まず、図５のフローチャートに沿って当該制御の手順を説明する。ＥＣＵ５０は、油路４９に作動油を封入してピストン室１５に油圧が発生している状態で、ソレノイド弁４３に故障（油圧過大故障）が発生したか否かを判断する（ステップＳＴ１）。ここでのソレノイド弁４３の故障は、ソレノイド弁４３が異物（コンタミネーション）の閉塞などにより閉状態で固着することで発生する油圧過大故障である。この油圧過大故障は、後述するように、ソレノイド弁４３の開指令を出した場合に適正な油圧の低下が見られるか否かによって判断する。その結果、油圧過大故障が発生していなければ（ＮＯ）、そのまま処理を終了し、油圧過大故障が発生していれば（ＹＥＳ）、すなわち油路４９の油圧が閾値Ｐ０を超えていれば、モータ３７及びオイルポンプ３５を起動して、油路４９に作動油を送り込み、油路４９の圧力を上昇させる（ステップＳＴ２）。その後、予め設定した時間（設定時間Ｔ０）が経過したか否かを判断する（ステップＳＴ３）。ここでの設定時間Ｔ０の経過は、タイマーの加算値によって判断する。その結果、設定時間Ｔ０が経過していなければ（ＮＯ）、タイマーを加算する（ステップＳＴ４）。一方、設定時間Ｔ０が経過していれば（ＹＥＳ）、モータ３７及びオイルポンプ３５を停止する（ステップＳＴ５）。その後、タイマーを初期化して（ステップＳＴ６）、処理を終了する。
【００４１】
次に、図６のタイミングチャートを参照して上記制御の手順を説明する。この制御では、予めソレノイド弁４３を閉じて油路４９を封止した状態で、時刻Ｔ１にオイルポンプ３５（モータ３７）を起動して油路４９の加圧を開始する。これにより、油路４９内の作動油の油圧が上昇する。その後、時刻Ｔ２にオイルポンプ３５（モータ３７）を停止して油路４９の加圧を完了する。その後、暫くの間は、油路４９に封入された作動油の油圧がほぼ一定の圧力に保たれた状態が継続する。そして、時刻Ｔ３でソレノイド弁４３に開指令を出す。このとき、ソレノイド弁４３に固着故障の異常が無く正常に機能すれば、ソレノイド弁４３が開くことで油路４９の作動油が排出されるので、その後、同図の点線で示すようにピストン室１５の油圧が低下する。これに対して、ソレノイド弁４３に固着故障の異常が生じていることで適正に開かれなかった場合には、ソレノイド弁４３を介して油路４９の作動油を排出することができないので、その後、同図の実線で示すように、ピストン室１５の油圧が低下せず高いままに維持される。このようにソレノイド弁４３の開指令を出したにも関わらず油圧の低下が見られない場合には、予め定めた所定の待ち時間（設定時間Ｔ０）が経過するのを待って、時刻Ｔ４に、故障検知により油圧過大故障を確定する。その時点で、オイルポンプ３５（モータ３７）を起動して油路４９に作動油を送り込むことで、油路４９をさらに加圧する。このオイルポンプ３５による加圧で油路４９の油圧が上昇し、時刻Ｔ５で当該油圧がリリーフ弁７０を開くための閾値Ｐ０を越える。これにより、リリーフ弁７０の緊急排出ポート８１ｄが開かれて、油路４９の作動油がリリーフ弁７０を介して排出される。また、時刻Ｔ５の時点でオイルポンプ３５（モータ３７）を停止して油路４９の加圧を完了するので、その後は、リリーフ弁７０の緊急排出ポート８１ｄから油路４９の作動油が排出されることで、油路４９の油圧が低下する。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態の油圧供給装置６０が備えるリリーフ弁７０は、バルブスプール７６の上端面７６ａと下端面７６ｂの受圧面積に差を設けたことで、油路４９の油圧に応じてバルブスプール７６を移動させる構成とした。これにより、簡単な構成のリリーフ弁７０としながらも、油路４９の油圧が異常上昇した場合に当該油圧を確実に解放することができるようになる。
【００４３】
また、本実施形態のリリーフ弁７０は、スプールハウジング７４及びバルブスプール７６を、積層したピストンハウジング７１とポンプボディ７２及びポンプカバー７３との間に挟み込んで設置する構造を採用している。これにより、スプールハウジング７４及びバルブスプール７６を固定するための別途の部品等が不要となるので、部品数の削減及び構成の簡素化を図ることができる。また、リリーフ弁７０は、従来の油圧回路の緊急排出弁に用いられていた既存の部品と共通の部品として、ポンプカバー７３、ポンプボディ７２、ピストンハウジング７１、リリーフボール７９、リリーフボール用のコイルスプリング（第２コイルスプリング）８６などを備えている。したがって、従来の緊急排出弁を本実施形態のリリーフ弁７０に置き換える場合、新設する部品が少なくて済む。これにより、新規の部品点数及び全体の部品点数を増加させずにリリーフ弁７０を備えた油圧供給装置６０を構成することができる。
【００４４】
また、本実施形態の油圧供給装置６０は、クラッチ１０を締結するためのピストン室１５に通じる油路４９に作動油を封入する封入型の油圧回路３０を備えると共に、逆止弁３９とピストン室１５との間の油路４９に封入された作動油の油圧が閾値Ｐ０以上になると該油圧を解放するリリーフ弁７０を備えたので、該油路４９に設置したソレノイド弁（開閉弁）４３に固着故障などの不具合が生じて油路４９の油圧が異常上昇した場合でも、リリーフ弁７０で油路４９の油圧を解放することができる。したがって、従来構造の緊急排出弁のような部品の破損を伴わずに、油路４９の減圧を行うことができる。したがって、油圧供給装置６０のメンテナンスの手間が軽減される。また、リリーフ弁７０が作動しても、部品の継続使用が可能である。また、油路４９の油圧に連動してリリーフ弁７０が開く構造なので、油路４９の油圧が上昇した時の作動応答性が早い。さらに、本実施形態のリリーフ弁７０は、従来から油路４９に設置されていた緊急排出弁としての役割も兼ねるので、油圧供給装置６０の部品数の増加や構造の煩雑化を招かずに済む。また、作動時に破損する従来構造の緊急排出弁と比較して、本実施形態のリリーフ弁７０は、油路４９の油圧に応じて作動するいわゆる制御型の弁であるため、作動する油圧の精度が高いという利点もある。
【００４５】
そして、上記のリリーフ弁７０は、オイルポンプ３５からの作動油が流通する油路４９を分岐させてなる第１流入ポート８１ａ及び第２流入ポート８１ｂと、第１流入ポート８１ａの作動油からの圧力を受ける上端面（第１受圧面）７６ａと第２流入ポート８１ｂの作動油からの圧力を受ける下端面（第２受圧面）７６ｂとを有するバルブスプール７６と、バルブスプール７６により押圧されることで、油路４９を閉鎖する閉位置から油路４９を開く開位置へ移動するリリーフボール（弁体）７９と、バルブスプール７６をリリーフボール７９から離間する方へ付勢する第１コイルスプリング８５と、を備えている。そして、バルブスプール７６の上端面７６ａの面積と下端面７６ｂの面積とが互いに異なっていることで、油路４９の油圧が閾値Ｐ０以上になった場合に、バルブスプール７６が第１コイルスプリング８５の付勢力に抗して移動することで、リリーフボール７９が押圧されて油路４９が開かれるように構成した。これにより、油路４９の油圧に応じてバルブスプール７６が駆動するという簡単な構成のリリーフ弁７０でありながら、油路４９の油圧が異常上昇した場合に、当該油圧を確実に解放することができるようになる。
【００４６】
また、本実施形態の油圧供給装置６０では、ＥＣＵ５０は、ソレノイド弁４３に開指令を出した後、所定時間Ｔ０が経過しても油圧センサ４５で検出した油路４９の油圧が所定圧に低下しない場合は、ソレノイド弁４３の故障と判断し、オイルポンプ３５を駆動することで油路４９の圧力を閾値Ｐ０まで強制的に上昇させてリリーフ弁７０を解放させるようにしている。
【００４７】
すなわち、逆止弁３９とピストン室１５との間の油路（封入油路）４９に設けたソレノイド弁４３に固着故障が生じたと判断される場合（ピストン室油圧封入故障時）に、通常の調圧より高い油圧を発生させることで強制的にリリーフ弁７０を作動させ、油路４９に封入した作動油を排出するようにしたものである。これによれば、ソレノイド弁４３に故障が生じたと判断される場合に、リリーフ弁７０を確実に作動させることができるので、油圧を確実に解放することができる。また、オイルポンプ３５を駆動することで油路４９の油圧を上昇させてリリーフ弁７０を作動させるので、複雑な構造や制御手段が必要なく、通常のピストン室１５の油圧制御を行う場合と同様の簡単な構成及び制御で、リリーフ弁７０を確実に作動させることができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１    四輪駆動車両
１０    前後トルク配分用クラッチ（クラッチ）
１５    ピストン室
３０    油圧回路
３５    オイルポンプ
３７    モータ
３９    逆止弁（作動油封入弁）
４３    ソレノイド弁（開閉弁）
４５    油圧センサ（油圧検出手段）
４７    油温センサ
４９    油路（封入油路）
５０    ＥＣＵ（制御手段）
６０    油圧供給装置
７０    リリーフ弁
７１    ピストンハウジング
７２    ポンプボディ
７２ｂ    第２流入口
７３    ポンプカバー
７４    スプールハウジング
７４ａ    第１流入口
７４ｃ    流出口
７４ｄ    緊急排出口
７５    スプール室
７６    バルブスプール
７６ａ    上端面（第１受圧面）
７６ｂ    下端面（第２受圧面）
７６ｃ    スプリング係合溝
７６ｄ    押圧部
７７    内筒
７８    外筒
７９    リリーフボール（弁体）
８１ａ    第１流入ポート
８１ｂ    第２流入ポート
８１ｃ    流出ポート
８１ｄ    緊急排出ポート
８５    第１コイルスプリング（付勢手段）
８６    第２コイルスプリング
８７    ボール収容室
８９    弁座部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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