JP2001004014A

JP2001004014A - 自動変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JP2001004014A
Application number: JP11177513A
Authority: JP
Inventors: Akitomo Suzuki; 明智鈴木; Kenichi Tsuchida; 建一土田; Kazumasa Tsukamoto; 一雅塚本; Masaaki Nishida; 正明西田; Masahiro Hayabuchi; 正宏早渕
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2001-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】供給油路の切り換えや信号圧油路の切り換え
を行わずに、調圧弁を介する１系統の給排制御による高
精度のコントロール圧の調圧と、高い係合維持圧の出力
とを可能とする。【解決手段】自動変速機の油圧制御装置は、油圧の供
給源９０と、供給源からの油圧を摩擦係合要素の係脱制
御のためのコントロール圧（Ｐ_C）に調圧する調圧弁１
と、調圧弁を介するコントロール圧の給排により摩擦係
合要素を係脱する油圧サーボ２とを備え、調圧弁は、コ
ントロール圧のフィードバック圧（Ｐ_F）を閉弁方向に
印加されて調圧作動する。調圧弁に印加されるフィード
バック圧の上限を所定値以下に制限する制限手段３Ａを
設けた。これにより、油圧サーボへコントロール圧供給
後に、連続して所定値を超えた高い係合維持用油圧を供
給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機の摩擦
係合要素を制御する油圧制御装置に関し、特に、摩擦係
合要素の油圧サーボへのコントロール圧の給排を制御す
る制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機は、プラネタリギヤ変速機構
の各変速要素間に配設されたクラッチ、ブレーキ等の摩
擦係合要素を選択的に係脱させて所定の変速段を達成す
るものであり、主として各摩擦係合要素の摩擦部材を係
脱させる油圧サーボを制御し、関連してトルクコンバー
タを制御し、更に潤滑油を供給すべく、油圧制御装置を
備えている。油圧制御装置は、マニュアル弁、ソレノイ
ド弁、調圧弁、切換弁等の多数の弁を配設した油圧回路
を１つのブロック内に内蔵させたバルブボディとして構
成され、バルブボディは、変速機ケース内に変速機構の
下部又は側部に沿わせて組み込まれるのが通例である。

【０００３】こうしたバルブボディの形態を採る油圧制
御装置において、油圧サーボを制御するコントロール圧
の制御回路部分は、油圧源としてのオイルポンプの吐出
圧をレギュレータ弁により車両負荷に応じた回路最高圧
（ライン圧）に調圧した油圧が出力されるライン圧油路
を供給源として、その油圧を基圧として、所定の特性で
立ち上がる供給圧をつくり出す調圧弁と、調圧弁の調圧
動作を電気信号制御するリニアソレノイド弁とを基本的
な構成要素とするが、特に、摩擦係合要素が車両停止に
おいても係合状態となる要素である場合、該要素にはト
ルクコンバータのフルストール状態の増幅されたトルク
が伝達されるところから、係合操作時に必要とする油圧
と、フルストール状態での係合を維持するに要する油圧
とで、大きな隔たりが生じる。

【０００４】こうした変動幅の大きな油圧を単一の調圧
弁により全域に渡って調圧させる構成を採る場合、調圧
弁の調圧ストロークに対する油圧変化（ゲイン）を大き
く設定しなければならないため、調圧精度が低下する。
そこで、従来の回路構成では、摩擦係合要素の油圧サー
ボへの供給を、調圧弁を介する係合制御時の低圧の供給
と、ライン圧を直接供給する係合維持時の高圧の供給と
の２系統に分ける方法が採られ、そのための油路の切り
換え手段として、切換弁が用いられる。こうした回路構
成の代表例として、従来、特公昭６１−１６８６２号公
報に開示の技術がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な構成を採ると、通常大きな専有スペースを要するスプ
ール弁の形態を採る切換弁の組み込みで、構成要素の
数、配設スペースともに増大し、更に油路接続も複雑化
するため、バルブボディが大型化する問題点を避けるこ
とができない。

【０００６】他方、調圧弁のゲインをコントロール圧の
調圧時と係合維持時とで切り換えることで、供給油路の
切り換えなしで、ライン圧を基圧とする油圧サーボへの
油圧供給を可能とする技術が特開平６−３３９５３号公
報に開示されている。この技術では、調圧弁を開弁方向
に付勢する信号圧を、ライン圧を減圧したモジュレータ
圧をデューティソレノイド弁で調圧したソレノイド圧
（又はソレノイド自体による付勢力）と、モジュレータ
圧自体の２系統とし、係合制御時はソレノイド圧（又は
ソレノイド負荷）のみを調圧弁に印加し、係合維持時
は、それに重畳してモジュレータ圧を印加することで、
コントロール圧調圧時の低ゲインによる精密な調圧と、
係合維持時の高ゲインによるライン圧の供給を両立させ
ている。しかしながら、この技術においても、ソレノイ
ド圧（又はソレノイド負荷）に重畳してモジュレータ圧
を印加する信号圧回路構成の関係で、調圧弁へのモジュ
レータ圧の給排のための切換弁の配設を必須とするた
め、上記問題点の解決には至っていない。

【０００７】そこで、本発明は、上記のような供給油路
の切り換えも、また信号圧油路の切り換えも行わずに、
調圧弁を介する１系統の給排制御による高精度のコント
ロール圧の調圧と、高い係合維持圧の出力とを可能にし
た単純な回路構成の自動変速機の油圧制御装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の自動変速機の油圧制御装置は、油圧の供給
源と、該供給源からの油圧を摩擦係合要素の係脱制御の
ためのコントロール圧に調圧する調圧弁と、前記コント
ロール圧の給排により摩擦係合要素を係脱する油圧サー
ボとを備え、前記調圧弁は、コントロール圧のフィード
バック圧を閉弁方向に印加されて調圧作動する自動変速
機の油圧制御装置において、前記調圧弁に印加されるフ
ィードバック圧の上限を所定値以下に制限する制限手段
が設けられたことを特徴とする。

【０００９】上記の構成において、前記制限手段は、調
圧弁に内蔵された構成とすることができる。

【００１０】次に、上記の構成において、前記供給源か
らの油圧を減圧したモジュレータ圧を調圧弁に供給する
モジュレータ弁を備え、前記調圧弁は、モジュレータ圧
を基圧として調圧される信号圧による開弁方向の付勢力
と、該付勢力に対向して印加されるフィードバック圧と
により調圧作動する構成を採ることもできる。

【００１１】また、上記構成において、前記調圧弁は、
ソレノイドによる付勢力を直接開弁方向に受けて調圧作
動するソレノイド弁とされた構成としてもよい。

【００１２】あるいは、上記構成において、前記調圧弁
は、ソレノイド信号によりモジュレータ圧を調圧したソ
レノイド圧を信号圧として開弁方向に印加されることに
より調圧作動する構成としてもよい。

【００１３】更に、具体的には、前記制限手段は、調圧
弁に印加されるフィードバック圧をドレンするリリーフ
弁で構成されるのが有効である。

【００１４】更に、前記リリーフ弁は、ドレンポートが
周面に開口する弁穴内に摺動自在に嵌挿された弁体を有
し、該弁体に弁穴内に導入されるフィードバック圧が開
弁方向に印加される構成を採るのも有効である。

【００１５】あるいは、前記リリーフ弁は、対向する２
つのランド間でフィードバック圧をドレンする連通路を
形成する弁体を有し、該弁体の一方のランドの外端にフ
ィードバック圧が開弁方向に印加される構成を採るのも
有効である。

【００１６】更に、前記リリーフ弁は、閉弁方向にモジ
ュレータ圧を印加される構成を採るのも有効である。

【００１７】また、前記調圧弁にフィードバック圧を印
加するフィードバック油路と、調圧弁にモジュレータ圧
を供給するモジュレータ圧油路は、フィードバック油路
からモジュレータ圧油路への油圧の導通のみを許容する
一方向弁を介して接続された構成を採ることもできる。

【００１８】

【発明の作用及び効果】上記請求項１記載の構成では、
調圧弁に印加されるフィードバック圧の上限が所定値以
内に制限され、それにより調圧弁の閉弁方向の付勢力が
頭打ちとなるため、油圧サーボに対する所定値内でのフ
ィードバック制御によるコントロール圧の調圧と、所定
値を超えた非調圧状態の高圧油圧の供給を、単一の調圧
弁で行うことができる。したがって、この構成によれ
ば、低ゲインによる精密なコントロール圧の調圧と、摩
擦係合要素の係合維持のための供給源からの回路最高油
圧の供給を調圧弁への信号圧の切り換えないしで両立さ
せることができる。しかもそのための手段は、フィード
バック圧の制限を行う単純な制限手段であるため、従来
のような調圧弁経由のコントロール圧の供給と、油圧の
供給源の油圧を直接供給とを切り換える切換弁が不要と
なり、回路の簡略化によるバルブボディのコンパクト化
が可能となる。また、コントロール圧から高圧へ連続し
て調圧が行われることにより、前記切換弁を用いた場合
に生じる切換弁作動時の圧低を防止することができる。

【００１９】次に、請求項２記載の構成では、制限手段
と調圧弁とを接続する油路をバルブボディに形成する必
要がなくなるため、油圧回路を構成するバルブボディ内
油路を削減することができ、それによりバルブボディの
コンパクト化が可能となる。

【００２０】更に、請求項３記載の構成では、フィード
バック圧による閉弁方向の付勢力に対して、モジュレー
タ圧を基圧とする信号圧を開弁方向の付勢力として対向
させることで、調圧弁を作動させるため、モジュレータ
圧の設定により調圧弁のゲインを任意に調整することが
できる。

【００２１】次に、請求項４記載の構成では、ソレノイ
ドによる開弁方向の付勢力と、フィードバック圧による
閉弁方向の付勢力の釣合いで調圧弁が調圧作動するた
め、モジュレータ弁の配設を不要とすることができ、そ
れにより回路構成が一層単純化され、バルブボディの更
なるコンパクト化が可能となる。

【００２２】また、請求項５記載の構成では、ソレノイ
ドの付勢力をモジュレータ圧を基圧とするソレノイド圧
に変換して調圧弁に印加することで、ソレノイド駆動信
号と調圧弁のゲインとの関係を任意に設定することがで
き、それによりコントロール圧の調圧精度を向上させる
ことができる。

【００２３】更に、請求項６記載の構成では、リリーフ
弁によるドレンでフィードバック圧の上昇を所定圧以内
に制限することができるため、制限手段を極めて単純な
構成で実現することができる。

【００２４】更に、請求項７記載の構成では、弁穴内に
導入されるフィードバック圧により弁体が弁穴内を摺動
して弁穴周面に開口するドレンポートを開放するリリー
フ作動が生じるため、弁開閉による受圧面積差が生じな
い。したがって、リリーフ弁の開閉に伴うフィードバッ
ク圧の上限付近での変動を防ぐことができ、調圧弁の調
圧作動を安定させることができる。

【００２５】また、請求項８記載の構成では、リリーフ
弁の２つのランド間をドレン連通路とすることで、弁開
閉による受圧面積差が本質的に生じないようにすること
ができ、しかも開弁方向へのフィードバック圧の印加
を、フィードバック圧のドレンに直接影響を与えずに行
うことができるため、リリーフ弁の応答性の調整が容易
となり、リリーフ弁の開閉に伴うフィードバック圧の上
限付近での変動を更に確実に防ぐことができ、調圧弁の
調圧作動を一層安定させることができる。

【００２６】更に、請求項９記載の構成では、単純な油
路接続だけでモジュレータ圧を利用した所定圧の設定が
可能となるため、リリーフ弁のスプリング荷重のみで所
定圧を設定する場合に比べて、所定圧設定のための大荷
重のスプリングが不要となるため、リリーフ弁を小型化
することができる。

【００２７】また、請求項１０記載の構成では、単純な
油路接続だけでモジュレータ圧を利用した所定圧の設定
が可能となるため、制限手段としての一方向弁をチェッ
クボール等の極めて安価かつ配設スペースの小さな弁で
構成することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。まず、図１は自動変速機の油圧制御
装置の第１実施形態を示す。図１に示すように、この油
圧制御装置におけるコントロール圧制御回路は、ライン
圧油路９０で構成される油圧の供給源と、供給源からの
油圧（Ｐ_L）を図示しない摩擦係合要素の係脱制御のた
めのコントロール圧（Ｐ_C）に調圧する調圧弁１と、調
圧弁１を介するコントロール圧（Ｐ_C）の給排により摩
擦係合要素を係脱する油圧サーボ２とを備える構成とさ
れ、調圧弁１は、コントロール圧（Ｐ_C）のフィードバ
ック圧（Ｐ_F）を閉弁方向（図上で上方向）に印加され
て調圧作動するものとされている。そして、本発明の特
徴に従い、調圧弁１に印加されるフィードバック圧（Ｐ
_F）の上限を所定値以下に制限する制限手段３が設けら
れている。この形態では、制限手段３は、調圧弁１に印
加されるフィードバック圧（Ｐ_F）をドレンするリリー
フ弁３Ａで構成されている。

【００２９】以下関連要素も含めて、各構成要素とそれ
らの関係を詳細に説明する。油圧の供給源としてのライ
ン圧油路９０は、変速機の入力軸の回転で機械的に駆動
されるオイルポンプ４を油圧源とし、その吐出圧を車両
負荷に応じた回路最高圧（ライン圧）に調圧するプライ
マリレギュレータ弁５をライン圧の調圧手段として構成
されている。プライマリレギュレータ弁５は、ライン圧
油路９０のセカンダリ圧油路（トルクコンバータと潤滑
回路への油圧供給油路）９１とドレン油路（オイルポン
プの吸い込み側への戻り油路）９２への連通度合いを調
整するスプール５１と、スプール５１を閉弁方向に付勢
するスプリング５２と、スプール５１のスプリング負荷
側の端部に当接するプランジャ５３を備えており、スプ
ール５１の一端にオリフィス経由のライン圧（Ｐ_L）を
印加され、プランジャ５３に対向する端部に車両負荷を
反映するスロットル圧（Ｐ_T）を印加されて、セカンダ
リ圧（Ｐ_S）の出力とドレン量のバランスでライン圧
（Ｐ_L）を車両負荷に応じて摩擦係合要素の係合を維持
するに足る所要の油圧に調圧する作用をする。

【００３０】ライン圧油路９０には、ソレノイドモジュ
レータ弁６が接続されている。このソレノイドモジュレ
ータ弁６は、高圧のライン圧（Ｐ_L）を信号圧に適した
低圧に減圧すべく設けられており、スプール６１の一端
に負荷されるスプリング６２による開弁方向の荷重に対
向させて、出力圧（本明細書を通じてモジュレータ圧と
いう）（Ｐ_M）のオリフィス経由のフィードバック圧を
他端に閉弁方向に付勢力として印加されて、モジュレー
タ圧（Ｐ_M）を一定に保つ二次圧作動の減圧弁を構成し
ている。このモジュレータ圧（Ｐ_M）が出力されるモジ
ュレータ圧油路９３は、調圧弁１の信号圧入力ポートに
接続されている。

【００３１】この形態では、調圧弁１は、スプール弁か
らなる出力調圧部１Ａと、出力調圧部１Ａのスプール１
１に信号圧を印加する信号圧調圧部１Ｂとから構成され
ている。図２に拡大して詳細を示すように、出力調圧部
１Ａは、バルブボディ９の弁孔内に嵌挿固定された弁座
としてのスリーブ１０と、スリーブ１０の摺動孔内に嵌
挿されたスプール１１と、スプール１１に閉弁方向の荷
重を負荷するスプリング１２と、そのシート１３と、荷
重設定ボルト１４とから構成されている。スリーブ１０
には、油圧サーボ２に油路９５を介して通じる出力ポー
ト１０２と、それを挟んで一方側（図示下方）に形成さ
れてライン圧油路９０に通じる入力ポート１０１と、他
方側（図示上方）に形成されたドレンポート１０３と、
出力ポート１０２をスプリング負荷側スプール端に連通
するオリフィス付のフィードバック油路１０４と、スプ
ール１１のランド径差部への油圧の閉じ込みを防ぐドレ
ンポート１０５が設けられている。

【００３２】スプール１１は、縮径部を挟んで対向する
同径の一対のランド１１１，１１２と、一方のランド１
１２の外端に径差を付けて設けられた大径のランド１１
３とを備え、他方のランド１１１の内側にスプリング１
２の収容穴が形成された構成とされている。図２に中心
軸を挟んで左右に位置をずらして作動範囲を示すよう
に、他方のランド１１１は、出力ポート１０２に対して
入力ポート１０１を開閉及び絞り制御する機能を果た
し、一方のランド１１２は、出力ポート１０２に対して
ドレンポート１０３を開閉及び絞り制御する機能を果た
す。スプール一端の大径のランド１１３は、ソレノイド
圧（Ｐ_SOL）の受圧部を構成し、他端のランド１１１
は、フィードバック圧（Ｐ_F）の受圧部を構成する。

【００３３】信号圧調圧部１Ｂは、バルブボディ９の弁
孔内に嵌挿固定された弁座としのスリーブ１５と、径差
を持ったランドを両端に備えるスプール１６と、スプー
ル１６を開弁方向に付勢するスプリング１７と、スプー
ル１６を閉弁方向に付勢するリニアソレノイド１８とか
ら構成されている。スリーブ１５には、出力調圧部１Ａ
の大径のランド１１３側のスプール端に通じる信号圧出
力ポート１５２と、それを挟んで一方側に形成されてモ
ジュレータ圧油路９３に通じる信号圧入力ポート１５１
と、他方側に形成されたドレンポート１５３が設けられ
ている。スプール１６のランドは、信号圧出力ポート１
５２に面する側が大径とされ、信号圧出力ポート１５２
側の出力信号圧が閉弁方向に作用する構成とされ、スプ
リング負荷による開弁方向の付勢力と、出力信号圧とリ
ニアソレノイド１８によるソレノイド荷重による閉弁方
向の付勢力との釣合いで、ソレノイド信号に応じた信号
圧としてのソレノイド圧（Ｐ_SOL）を出力調圧部１Ａの
大径ランド１１３側スプール端に印加する作用をする。

【００３４】図１に戻って、本発明の主題に係るリリー
フ弁３Ａは、調圧弁１のフィードバック油路１０４のオ
リフィス下流側に接続され、弁座３０にスプリング３２
によるリリーフ圧の設定荷重を閉部方向に負荷されて着
座する順座型の弁体３１を備える直動型リリーフ弁とさ
れ、その開弁によりフィードバック油路１０４をドレン
連通させる作用をする。

【００３５】こうした構成からなる回路において、ソレ
ノイド信号電流（詳しくは、電流制御による実効値）が
最大値とされる非制御時は、リニアソレノイド１８のプ
ランジャ１８１が電磁吸引力で押し出され、信号圧調圧
部１Ｂのスプール１６の小径のランドがモジュレータ圧
（Ｐ_M）とソレノイド圧（Ｐ_SOL）の入出力ポート間を
閉じるため、出力調圧部１Ａの大径ランド側スプール端
には信号圧が印加されない。したがって、スプール１１
はその他端側に作用する閉弁方向のスプリング荷重によ
り、図２の左側に示すように下方のランド１１１で入出
力ポート間を閉じ、上方のランド１１２との間の縮径部
で出力ポート１０２とドレンポート１０３を連通させ
て、油圧サーボ２をドレン連通状態とする。

【００３６】次に、ソレノイド信号電流が最大値から低
減される制御状態に入ると、プランジャ１８１に懸かる
電磁吸引力が減少するため、信号圧調圧部１Ｂのスプー
ル１６はリターンスプリング荷重により開弁方向に変位
し始め、信号圧入力ポート１５１から入るモジュレータ
圧（Ｐ_M）が電流値に応じたソレノイド圧（Ｐ_SOL）に
調圧されて信号圧出力ポート１５２からの出力が開始さ
れる。このソレノイド圧（Ｐ_SOL）は、出力調圧部１Ａ
の大径ランド側スプール端に印加され、スプール１１が
スプリング荷重に抗して調圧作動に入る。

【００３７】図３はこの調圧弁１によるソレノイド信号
電流値とリニアソレノイド圧（Ｐ_SO _L）との関係を破線
で、またソレノイド信号電流値と出力されるコントロー
ル圧（Ｐ_C）及びフィードバック圧（Ｐ_F）との関係を
実線と点線で示す。図に示すように、リニアソレノイド
圧（Ｐ_SOL）は、電流値の減少に対してモジュレータ圧
（Ｐ_M）と一致するまではリニアに上昇する。一方、コ
ントロール圧（Ｐ_C）は、電流値の減少に対してリニア
に上昇し、フィードバック圧（Ｐ_F）が係合完了時の油
圧（Ｐ_Cmax）と一致した時点のリリーフ弁３Ａの開放に
より一気にライン圧（Ｐ_L）まで上昇し、その後はソレ
ノイド信号電流値オフ（電流値０）までライン圧
（Ｐ_L）を維持する。こうしてコントロール圧（Ｐ_C）
の調圧時点では、ソレノイド信号電流値に逆比例したコ
ントロール圧（Ｐ_C）の低ゲインでの高精度の調圧作動
が生じ、係合完了後は摩擦係合要素の係合維持のための
一気の昇圧が生じる。

【００３８】図４は変速機のシフトアップ時の係合油圧
（Ｐ）の時間変化と、変速機入力回転数（Ｎ）及び変速
機出力軸トルク（Ｔ_O）との関係を示す。図に示すよう
に、油圧（Ｐ）は、油圧サーボのシリンダ内を充たす当
初のピストンストローク時と摩擦係合要素の摩擦材のク
リアランスを詰める期間は、ほぼ一定値を維持する。そ
して、クリアランスを詰めた状態となると、コントロー
ル圧はほぼ一定の割合で上昇を開始する。これにより摩
擦材を介するトルク伝達が始まると、トルクの引込みに
より変速機出力軸トルク（Ｔ_O）は一時的に低下し、や
がてトルク伝達による変速機入力回転数（Ｎ）の低下が
始まり、それに伴って出力軸トルクはイナーシャトルク
の分だけ上昇する。この時期、係合圧制御による変速シ
ョックを低減するためのゆるやかなコントロール圧（Ｐ
_C）の上昇で摩擦材の係合が進行し、やがて変速機入力
回転数（Ｎ）が、シフトアップに応じたギヤ比変化に見
合った分（ΔＮ）だけ減少して、次段に同期した入力回
転数となる。この段階では、摩擦材の係合は完了してい
るので、コントロール圧（Ｐ_C）の制御を終わり、油圧
は一気にライン圧まで高められ、変速を終了する。本実
施形態では、こうした経過を辿る油圧０から係合完了時
の油圧（Ｐ_Cmax）までの油圧幅をソレノイド圧（Ｐ
_SOL）に応じた調圧弁１の調圧ストロークで制御し、そ
の後のライン圧（Ｐ_L）までの昇圧を、リリーフ弁３Ａ
の開放によるフィードバック圧（Ｐ_F）の頭打ちで生じ
させているのである。

【００３９】このときの作動を調圧弁１の動きで説明す
ると、図２において、フィードバック圧（Ｐ_F）がスプ
ール１１のランド１１１のスプリング負荷側端部に印加
されている間は、スプール１１の大径ランド１１３側端
部に開弁方向に印加されているソレノイド圧（Ｐ_SOL）
に対して、スプリング負荷側端部に印加されるスプリン
グ荷重とフィードバック圧（Ｐ_F）が閉弁方向に作用し
て、三者の釣合いによりコントロール圧（Ｐ_C）の制御
が成されるわけであるが、フィードバック圧（Ｐ_F）が
所定値（Ｐ_Cmax）に達すると、リリーフ弁３Ａが開放
されることで、スプリング負荷側端部に印加されるフィ
ードバック圧（Ｐ_F）が出力油圧に対して上昇しなくな
り、ソレノイド圧（Ｐ_SOL）が勝るようになるめ、スプ
ール１１は図示右側のストロークエンド位置にロックさ
れる動作が生じる。この状態になると、入力ポート１０
１のライン圧（Ｐ_L）は、無調圧で出力ポート１０２に
出力され、これによりライン圧（Ｐ_L）が直接油圧サー
ボ２に供給されるようになるわけである。

【００４０】この間のトルクと油圧の関係を式で表すと
次のようになる。変速機への入力トルク：Ｔｔ（ｋｇ・ｍ）係合要素のトルク分担係数：ｋ係合要素のトルク容量：ｋ・Ｔｔ変速前後の入力回転数差：ΔＮ変速時間：ｔとすると、 ω＝ΔＮ／ｔイナーシャ：Ｉ・ω 油圧サーボのピストン面積〔ｃｍ²〕×摩擦材枚数×有
効半径〔ｃｍ〕×摩擦係数＝Ａ、ピストンストローク圧＝Ｂとして、一般に係合完了油圧（Ｐ_Cmax ）は、Ｐ_Cmax ＝（ｋ・Ｔｔ＋Ｉ・ω）／Ａ＋Ｂで表される。ここで、フィードバック圧（Ｐ_F）の上限
値（Ｐ_Fmax）は、入力トルク（Ｔｔ）が最大（Ｔｔ
_max）のとき、つまり、スロットル開度（θ）が１００
％のときに合わせて設定されているので、Ｐ_Fmax＝Ｐ_Cmax＝（ｋ・Ｔｔ_max＋Ｉ・ω）／Ａ＋Ｂとなる。

【００４１】かくして、上記第１実施形態の油圧制御装
置によれば、調圧弁１に印加されるフィードバック圧
（Ｐ_F）の上限が所定値（Ｐ_Fmax）以内に制限され、
それにより調圧弁１の閉弁方向の付勢力がソレノイド圧
（Ｐ_SOL）に対して頭打ちとなるため、油圧サーボ２に
対する所定値内でのフィードバック制御によるコントロ
ール圧（Ｐ_C）の調圧と、所定値を超えた非調圧状態の
ライン圧（Ｐ_L）の供給を、単一の調圧弁１で行うこと
ができる。したがって、この構成によれば、低ゲインに
よる精密なコントロール圧（Ｐ_C）の調圧と、摩擦係合
要素の係合維持のための供給源９０からの回路最高油圧
（Ｐ_L）の供給を調圧弁１への信号圧（Ｐ _M）の切り換
えないしで両立させることができる。しかもそのための
手段は、フィードバック圧（Ｐ_F）の制限を行う単純な
リリーフ弁３Ａであるため、従来のような調圧弁経由の
コントロール圧の供給と、油圧の供給源の油圧の直接供
給とを切り換える切換弁が不要となり、回路の簡略化に
よるバルブボディ９のコンパクト化が可能となる。ま
た、コントロール圧（Ｐ_C）から高圧へ連続して調圧が
行われることにより、前記切換弁を用いた場合に生じる
切換弁作動時の圧低を防止することができる。

【００４２】次に、図５は制限手段を変更した第２実施
形態の回路構成を示す。この形態では、調圧弁１にフィ
ードバック圧（Ｐ_F）を印加するフィードバック油路１
０４と、調圧弁１にモジュレータ圧（Ｐ_M）を供給する
モジュレータ圧油路９３は、フィードバック油路１０４
からモジュレータ圧油路９３への油圧の導通のみを許容
する一方向弁３Ｂを介して接続された構成が採られてい
る。すなわち、この構成では、フィードバック圧
（Ｐ_F）がモジュレータ圧（Ｐ_M）以上には上昇しない
回路接続が成されている。一方向弁３Ｂは、板状のスプ
リングからなる弁体３１Ｂをプラグ３３で弁座３０Ｂに
押し付けた極めて単純な構成が採用されている。

【００４３】こうした第２実施形態の構成によっても、
調圧弁１に印加されるフィードバック圧（Ｐ_F）の上限
がモジュレータ圧（Ｐ_M）を上限とする所定値以内に制
限され、それにより調圧弁１の閉弁方向の付勢力が頭打
ちとなるため、油圧サーボ２に対する所定値内でのフィ
ードバック制御によるコントロール圧（Ｐ_C）の調圧
と、所定値を超えた非調圧状態のライン圧（Ｐ_L）の供
給を、単一の調圧弁１で行うことができる。したがっ
て、この構成によっても、低ゲインによる精密なコント
ロール圧（Ｐ_C）の調圧と、摩擦係合要素の係合維持の
ための供給源９０からの回路最高油圧（Ｐ_L）の供給を
調圧弁１への信号圧（Ｐ_M）の切り換えなしで両立させ
ることができる。そして、特にこの構成の場合、一方向
弁３Ｂの閉弁方向の負荷としてモジュレータ圧（Ｐ_M）
が用いられているため、第１実施形態のリリーフ弁構成
の場合に比べて、制限圧の設定手段が不要となるため、
制限手段自体のコンパクト化と単純化も可能となる利点
が得られる。

【００４４】次に、図６は制限手段を更に単純化した第
３実施形態の部分回路構成を示す。この形態は第２実施
形態の一方向弁３Ｂをボール型のチェック弁３Ｃに置き
替えたものである。この形態の場合、チェックボール３
１Ｃの自重を利用した弁座３０Ｃへの着座維持が可能と
なるため、そのための着座維持用のスプリングの配設を
省略することができる。他の利点については、上記第２
実施形態の場合と同様である。

【００４５】更に、図７は制限手段を更に変更した第４
実施形態の回路構成を示す。この形態は、前記第１実施
形態と第２又は第３実施形態との折衷案ともいうべきも
ので、第１実施形態の場合と同様のリリーフ弁３Ａから
なる制限手段に、背圧としてモジュレータ圧（Ｐ_M）を
印加するようにしたものである。すなわち、リリーフ弁
３Ａの弁体３１の背後の空間がモジュレータ圧油路９３
に接続されている。こうした構成を採る利点は、前記の
説明から自ずと明らかであるが、リリーフ弁３Ａの荷重
設定にモジュレータ圧（Ｐ_M）を用いることができるた
め、スプリング３２を弁体３１の弁座３０への着座を維
持するだけの低荷重のものとして小型化できる点にあ
る。

【００４６】ところで、前記各実施形態のように、制限
手段３を開閉部自体を受圧部とするリフト弁形式のリリ
ーフ弁や逆止弁で構成した場合、弁座径で定まる閉弁時
の受圧面積に対して、弁体径が受圧面となる開弁状態で
は、受圧面積が大きくなるため、開弁時の油圧と閉弁時
の油圧に差が生じる。この油圧差は、弁作動の安定上は
好ましいが、コントロール圧（Ｐ_C）の最大値（Ｐ
_Cmax）付近で油圧変動を生じさせることにつながる。
かといって、こうした油圧差が生じないように弁座と弁
体の径差を小さくすると、開弁によるフィードバック油
路１０４の過渡的な油圧低下と、それに反応した過敏な
閉弁による過渡的な油圧上昇との繰り返しで弁が振動的
に開閉するチャタリングが生じる。

【００４７】そこで、次にこうした懸念を回避できる制
限手段を用いた実施形態を例示する。図８は、制限手段
としてスプール型リリーフ弁を用いた第５実施形態を部
分回路図で示す。この例では、スプール型リリーフ弁３
Ｆは、対向する２つのランド３１１，３１２間でフィー
ドバック圧をドレンする連通路を形成する弁体３１Ｆを
有し、弁体３１Ｆの一方のランド３１２の外端にフィー
ドバック圧が開弁方向に印加される構成とされている。
詳しくは、弁体３１Ｆが両端に開閉ランド３１１と受圧
ランド３１２を備えるスプール３１Ｆとされ、それに対
して、バルブボディ９側の弁穴３０Ｆの入力ポート３０
１とドレンポート３０２が周方向に位置をずらして開口
する構成とされ、それらの間が弁座とされている。そし
て、受圧ランド３１２外端側の弁穴部は、オリフィス９
６を介してフィードバック油路１０４に接続され、スプ
リング負荷側の開閉ランド３１１外端側の弁穴部は、モ
ジュレータ圧油路９３に接続されている。

【００４８】こうした形態を採ると、スプール３１Ｆ径
で定まる受圧面積は不変となり、開閉に伴う受圧面積の
変化によるリリーフ圧の変動をなくすことができる。更
に、この形態では、フィードバック圧（Ｐ_F）の印加
を、ドレン経路とは分岐させたオリフィス９６経由とし
ているため、弁開閉に伴うフィードバック油路１０４の
油圧の脈動が直にスプール３１Ｆにかかることが防が
れ、しかもオリフィス９６径の設定で、ドレンの応答性
に影響を与えることなく、自由にスプール型リリーフ弁
３Ｆの応答性を調整することができ、チャタリングの懸
念のない安定した弁作動を得ることができる。

【００４９】次に、図９は同様の形式において、弁構成
を簡略化した第６実施形態を部分回路図で示す。この例
では、上記第５実施形態における受圧ランド３１２をな
くした構成が採られている。すなわち、この場合のリリ
ーフ弁３Ｇは、ドレンポート３０２が周面に開口する弁
穴３０Ｇ内に摺動自在に嵌挿された弁体３１Ｇを有し、
弁体３１Ｇはその端面に弁穴３０Ｇ内に導入されるフィ
ードバック圧が直接開弁方向に印加され、スプリング負
荷側背面に背圧としてモジュレータ圧を印加されるピス
トン型のリリーフ弁とされている。こうした構成を採る
場合、油圧の脈動に対する弁作動自体の安定性において
上記第５実施形態に対して劣る点は否めないが、この形
態では、それに対する補償としてフィードバック油路１
０４にドレンの応答性を損なわない程度の比較的大径の
オリフィス９７を介在させ、弁開閉に伴う油圧の脈動が
生じても、ある程度はそれが上流側のフィドバック油路
１０４に及ばない構成が採られている。したがって、こ
の構成では、リリーフ弁３Ｇ自体の応答性をオリフィス
９７径で自由に設定することはできないが、オリフィス
９７の介在でフィードバック油路１０４の油圧の脈動は
防がれ、上記第５実施形態に対して制限手段としてのリ
リーフ弁構成を大幅に単純化することができる利点が得
られる。

【００５０】以上の各実施形態では、制限手段３と調圧
弁１とをバルブボディ９内で油路接続した構成を採って
いるが、制限手段３は調圧弁１に内蔵させることもでき
る。次の図１０はこうした構成を採る第７実施形態の弁
構成を断面で示す。この例では、制限手段は第６実施形
態と同様のピストン型のリリーフ弁３Ｄとされ、出力調
圧部１Ａと信号圧調圧部１Ｂの間に、弁座を構成するス
リーブ３０Ｄをスリーブ１０に嵌合固定して配設されて
いる。この形態のリリーフ弁３Ｄは、その内蔵による調
圧弁１の軸長の伸長を最少限に抑えるべく、弁体３１Ｄ
の背後にスプリング３２Ｄの収容穴を形成したカップ型
とされている。なお、この例では、出力調圧部１Ａと信
号圧調圧部１Ｂの間にリリーフ弁３Ｄを配設した位置関
係に合わせて、信号圧調圧部１Ｂのスプリング１７のシ
ートがリリーフ弁３Ｄの設定スプリング３２Ｄのシート
を兼ねる構成が採られている。また、スプール１１にも
若干の変更が加えられている。この例のスプール１１
は、同径の一対のランド１１１，１１２の一方の外端が
ソレノイド圧（Ｐ_SOL）の受圧部とされている関係で、
ソレノイド圧の受圧面積とフィードバック圧（Ｐ_F）の
受圧面積との間で面積差を与えるように、他方のランド
１１１の外端側に小径のランド１１４を設け、径差部分
をフィードバック圧（Ｐ_F）の受圧部としている。

【００５１】次に、図１１は同様に制限手段３を調圧弁
１に内蔵させた第８実施形態の弁構成を断面で示す。こ
の形態の場合、制限手段としてのリリーフ弁３Ｅは、出
力調圧部１Ａの外端側にスリーブ１０に直接嵌挿して配
設されている。そして、スプール１１の形状自体は、第
７実施形態と同様とされているが、他方のランド１１１
の外端側に設けた小径のランド１１４の端部がフィード
バック圧（Ｐ_F）の受圧部とされ、径差部分はドレン接
続とされて油圧の閉じ込みが防がれている。

【００５２】これら両実施形態のように、制限手段３を
調圧弁１に内蔵させた構成を採ると、制限手段３と調圧
弁１とを接続する油路をスリーブ１０に形成するだけで
足り、バルブボディ９に形成する必要がなくなるため、
油圧回路を構成するバルブボディ内油路を削減すること
ができ、それによりバルブボディのコンパクト化が可能
となる。

【００５３】最後に、図１２は調圧弁の構成と、回路構
成を一層単純化した第９実施形態を示す。この形態で
は、調圧弁１は、ソレノイド１８による付勢力を直接開
弁方向に受け、スプリング１２による付勢力を閉弁方向
に受けて調圧作動するリニアソレノイド弁とされてい
る。この形態では、スリーブ１０に形成された入力ポー
ト１０１に対して、その一方側（図示上方）に油圧サー
ボ２に通じる出力ポート１０２が形成され、他方側（図
示下方）にフィードバック油路１０４に通じるポートが
形成されている。制限手段については、第１実施形態の
場合と同様にフィードバック油路１０４に通じるリリー
フ弁３Ａとされている。

【００５４】このように調圧弁１をリニアソレノイド弁
とすることで、調圧弁１に信号圧を印加するためのソレ
ノイドモジュレータ弁と、それに関連する信号圧系の回
路は廃されている。この形態の場合、信号対出力油圧の
関係は、ソレノイド負荷電流の増大によりコントロール
圧が上昇する関係となり、前記各実施形態の場合と逆と
なるが、ソレノイド負荷に対向するフィードバック圧と
スプリング荷重の釣り合いによる調圧弁の弁作動は同様
となる。こうした形態を採る場合、制限手段にモジュレ
ータ圧利用の一方向弁や、荷重設定にモジュレータ圧を
用いたリリーフ弁を用いることはできないが、回路構成
は極めて単純化され、バルブボディの最大限のコンパク
ト化が可能となる利点が得られる。

【００５５】以上、本発明を代表的な実施形態を挙げて
詳説したが、本発明の思想は例示の形態に限定されるも
のではなく、他の種々の形態で実施することができるも
のである。例えば、制限手段を調圧弁に内蔵させた形態
において、モジュレータ圧油路への接続により、制限手
段を一方向弁で構成することができ、又は、リリーフ弁
に背圧としてモジュレータ圧を印加する構成を採ること
もできる。また、調圧弁の信号圧制御部又は調圧弁自体
を構成するリニアソレノイド弁は、デューティソレノイ
ド弁とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る自動変速機の油圧
制御装置の回路図である。

【図２】油圧制御装置の調圧弁を拡大して示す詳細断面
図である。

【図３】油圧制御装置によるソレノイド負荷電流対油圧
特性のグラフである。

【図４】自動変速機の変速特性を示すタイムチャートで
ある。

【図５】本発明の第２実施形態に係る自動変速機の油圧
制御装置の回路図である。

【図６】本発明の第３実施形態に係る自動変速機の油圧
制御装置の部分回路図である。

【図７】本発明の第４実施形態に係る自動変速機の油圧
制御装置の部分回路図である。

【図８】本発明の第５実施形態に係る自動変速機の油圧
制御装置の部分回路図である。

【図９】本発明の第６実施形態に係る自動変速機の油圧
制御装置の部分回路図である。

【図１０】本発明の第７実施形態に係る自動変速機の油
圧制御装置の調圧弁を拡大して示す詳細断面図である。

【図１１】本発明の第８実施形態に係る調圧弁を拡大し
て示す詳細断面図である。

【図１２】本発明の第９実施形態に係る自動変速機の油
圧制御装置の回路図である。

【符号の説明】

１調圧弁２油圧サーボ３Ａ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇリリーフ弁（制限手
段）３Ｂ一方向弁（制限手段）３Ｃチェック弁（制限手段）６モジュレータ弁１８リニアソレノイド３０Ｇ弁穴３１Ｆ，３１Ｇ弁体９０ライン圧油路（供給源）９３モジュレータ圧油路１０４フィードバック油路３０２ドレンポート３１１，３１２ランド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塚本一雅愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者西田正明愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者早渕正宏愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内Ｆターム(参考） 3J052 AA18 CA04 CA05 CA06 CA31 FB02 FB34 HA01 HA02 KA01 LA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧の供給源と、該供給源からの油圧を
摩擦係合要素の係脱制御のためのコントロール圧に調圧
する調圧弁と、前記コントロール圧の給排により摩擦係
合要素を係脱する油圧サーボとを備え、前記調圧弁は、
コントロール圧のフィードバック圧を閉弁方向に印加さ
れて調圧作動する自動変速機の油圧制御装置において、前記調圧弁に印加されるフィードバック圧の上限を所定
値以下に制限する制限手段が設けられたことを特徴とす
る自動変速機の油圧制御装置。
【請求項２】前記制限手段は、調圧弁に内蔵された、
請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項３】前記供給源からの油圧を減圧したモジュ
レータ圧を調圧弁に供給するモジュレータ弁を備え、前記調圧弁は、モジュレータ圧を基圧として調圧される
信号圧による開弁方向の付勢力と、該付勢力に対向して
印加されるフィードバック圧とにより調圧作動する、請
求項１又は２記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項４】前記調圧弁は、ソレノイドによる付勢力
を直接開弁方向に受けて調圧作動するソレノイド弁とさ
れた、請求項１又は２記載の自動変速機の油圧制御装
置。
【請求項５】前記調圧弁は、ソレノイド信号によりモ
ジュレータ圧を調圧したソレノイド圧を信号圧として開
弁方向に印加されることにより調圧作動する、請求項
１、２又は３記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項６】前記制限手段は、調圧弁に印加されるフ
ィードバック圧をドレンするリリーフ弁で構成される、
請求項１〜５のいずれか１項記載の自動変速機の油圧制
御装置。
【請求項７】前記リリーフ弁は、ドレンポートが周面
に開口する弁穴内に摺動自在に嵌挿された弁体を有し、
該弁体に弁穴内に導入されるフィードバック圧が開弁方
向に印加される、請求項１〜６のいずれか１項記載の自
動変速機の油圧制御装置。
【請求項８】前記リリーフ弁は、対向する２つのラン
ド間でフィードバック圧をドレンする連通路を形成する
弁体を有し、該弁体の一方のランドの外端にフィードバ
ック圧が開弁方向に印加される、請求項１〜６のいずれ
か１項記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項９】前記リリーフ弁は、閉弁方向にモジュレ
ータ圧を印加される、請求項６、７又は８記載の自動変
速機の油圧制御装置。
【請求項１０】前記調圧弁にフィードバック圧を印加
するフィードバック油路と、調圧弁にモジュレータ圧を
供給するモジュレータ圧油路は、フィードバック油路か
らモジュレータ圧油路への油圧の導通のみを許容する一
方向弁を介して接続された、請求項３又は５記載の自動
変速機の油圧制御装置。