JP2002310286A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バイパスクラッチを有する自動変速機におい
て車両走行中に電気系の故障が生じても特定の変速段に
対応したバイパスクラッチを締結して車両を円滑に前進
走行可能とする。 【解決手段】 自動変速機は複数の駆動歯車が設けられ
た入力軸と、駆動歯車と噛み合う複数の従動歯車が設け
られた出力軸とを備え、入力軸と出力軸との締結および
締結解除を行う２つのバイパスクラッチ３１，３２を有
している。バイパスクラッチ３１に、電気系の故障時に
油圧を供給するバイパス油路がバイパス油路開閉弁８８
により開かれ、セレクトレバーの操作によりリバースレ
ンジが選択されたときに、リバースサーボ弁からの油圧
によってバイパス油路切換弁９１は第１のバイパスクラ
ッチ３１に対して油圧を供給するように切換動作を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車に搭載される
自動変速機の油圧制御装置に関し、特に、複数の変速ギ
ヤ列を有する自動変速機に適用して有効な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】運転者の手動操作により変速操作を行う
マニュアル式変速機（ＭＴ）は、エンジンに連結され複
数の駆動歯車が装着される入力軸と、駆動歯車と対とな
った複数の従動歯車が装着され駆動輪に連結される出力
軸とを有しており、入力軸と出力軸との間には複数の変
速ギア列が設けられている。このＭＴにあっては、変速
時にクラッチを切断後、複数の変速ギヤ列の中から、動
力の伝達を行う歯車対の切り換えをシンクロメッシュ機
構などの切り換え機構を手動により切り換え、クラッチ
を接続することで変速動作つまりシフトチェンジが行わ
れる。

【０００３】このシフトチェンジとクラッチ操作を油圧
により作動するシフトアクチュエータによって行うよう
にすると、マニュアル式変速機の構成をベースとした自
動変速機とすることができる。複数の変速ギヤ列を有す
るこのタイプの自動変速機（Automated Manual Transmi
ssion。以下ＡＭＴと略す）は、自動変速機構にプラネ
タリーギヤなどを有する通常のトルクコンバータ式自動
変速機（ＡＴ）に比して部品点数を少なくして軽量化を
図り易く、しかも駆動系の伝達効率が高いという利点を
有している。

【０００４】このＡＭＴタイプの自動変速機としては、
エンジンのクランク軸と入力軸との間にこれらを締結状
態と締結解除状態とに切り換える発進クラッチつまり入
力クラッチと、変速動作時に入力軸から出力軸にトルク
を伝達することにより変速トルク切れの発生を防止する
ための油圧多板クラッチ式のバイパスクラッチとを有す
るものが、たとえば、特開2000-55184号公報に開示され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この公報に開示された
ＡＭＴにあっては、油圧源であるオイルポンプが故障し
た場合に、戻しばねにより強制的に第１速段に設定する
ようにしたフェールセーフを行っている。しかしなが
ら、従来のフェールセーフでは、湿式多板クラッチを締
結して車両が第５速段で走行中に電気系の故障によって
電磁弁が制御不能になると、強制的に第１速段に変速さ
れるので、急減速となり、車両が不安定となるばかりで
なく、半クラッチとなっている発進クラッチの摩耗や焼
き付きなどの課題が生じることになる。

【０００６】本発明の目的は、バイパスクラッチを有す
る自動変速機において車両走行中に電気系の故障が生じ
ても特定の変速段に対応したバイパスクラッチを締結し
て車両を円滑に前進走行可能とすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の自動変速機の油
圧制御装置は、複数の駆動歯車が設けられた入力軸と、
前記駆動歯車と噛み合う複数の従動歯車が設けられた出
力軸とを備え、前記入力軸から前記出力軸に対して動力
を伝達する変速ギヤ列の切り換えをシフトアクチュエー
タによって行う自動変速機の油圧制御装置であって、前
記入力軸と前記出力軸との締結および締結解除をそれぞ
れ行う複数のバイパスクラッチと、それぞれの前記バイ
パスクラッチに対して油圧供給部からの油圧を切り換え
て供給するバイパス油路切換弁と、正常時と電気系の故
障時とでパイロット圧の吐出と吐出停止とを切り換える
フェールセーフ弁と、セレクトレバーの操作によりリバ
ースレンジが選択されたときに、油圧を吐出するリバー
スサーボ弁と、前記フェールセーフ弁が電気系の故障を
検出するとともに前記リバースサーボ弁からの油圧が供
給されたときに、特定のバイパスクラッチに油圧を供給
するように前記バイパス油路切換弁を作動させるフェー
ルモード弁とを有することを特徴とする。

【０００８】本発明の自動変速機の油圧制御装置は、前
記フェールモード弁は電気系が故障した状態でエンジン
を停止させると、前記バイパス油路切換弁に対して油圧
を供給することを特徴とする。

【０００９】本発明にあっては、複数のバイパスクラッ
チにより入力軸と出力軸とを所定の変速段で締結および
締結解除を行うようにした自動変速機において、電気系
の故障が発生したときには、特定の変速段に対応したバ
イパスクラッチに油圧を案内するようにバイパス油路切
換弁が作動するので、電気系の故障時にも車両は前進走
行が可能となる。油圧が供給されるバイパスクラッチを
低速段側に設定することによって、より円滑な走行が可
能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施の形態である油圧制
御装置を有する自動変速機を示すスケルトン図であり、
図２は図１におけるＡ−Ａ線方向から見た歯車の噛み合
い状態を示すスケルトン図である。この自動変速機はエ
ンジン１０に連結される入力軸１１と、これに平行であ
って駆動輪に連結される出力軸１２とを有している。入
力軸１１と出力軸１２は車両の進行方向を向いて図示し
ないトランスミッションケース内に組み込まれており、
この自動変速機は縦置きに配置される４輪駆動用の車両
に適用することができる。

【００１２】エンジン１０のクランク軸１３にはロック
アップクラッチ１４を有するトルクコンバータ１５が連
結され、トルクコンバータ１５の出力軸であるタービン
軸１６と入力軸１１との間には、タービン軸１６を入力
軸１１に締結する状態と締結を解除する開放状態とに切
り換える湿式多板式の発進クラッチつまり入力クラッチ
１７が設けられている。入力軸１１には第１速と第２速
の駆動歯車２１ａ，２２ａが固定され、第３速〜第５速
までの駆動歯車２３ａ〜２５ａが入力軸１１に対して回
転自在になっている。出力軸１２には第１速と第２速の
従動歯車２１ｂ，２２ｂが回転自在に取り付けられ、第
３速から第５速までの従動歯車２３ｂ〜２５ｂが固定さ
れ、それぞれ対応する駆動歯車と噛み合って前進段の変
速ギヤ列となっている。

【００１３】入力軸１１には第１と第２の２つのバイパ
スクラッチ３１，３２が設けられている。第１のバイパ
スクラッチ３１は、入力軸１１に回転自在に嵌合しかつ
第３速の駆動歯車２３ａを回転自在に支持する中空軸３
３に固定されたクラッチハブ３４と、入力軸１１に固定
されるクラッチドラム３５とを有している。クラッチハ
ブ３４とクラッチドラム３５にそれぞれ交互に設けられ
た複数枚のクラッチディスクを押圧することにより、バ
イパスクラッチ３１は係合状態つまり動力伝達状態とな
って入力軸１１の動力は中空軸３３に伝達される。一
方、係合を解くと動力の伝達を遮断する状態となる。

【００１４】第２のバイパスクラッチ３２は、入力軸１
１に固定されたクラッチドラム３６と、入力軸１１に対
して回転自在に嵌合する中空軸３７に固定されたクラッ
チハブ３８とを有している。クラッチドラム３６とクラ
ッチハブ３８とにそれぞれ交互に設けられた複数のクラ
ッチディスクを押圧することにより、バイパスクラッチ
３２は係合状態となって入力軸１１の動力は中空軸３７
に伝達される。一方、係合を解くと動力の伝達を遮断す
る状態となる。両方のバイパスクラッチ３１，３２が隣
接して入力軸１１に設けられているので、２つのクラッ
チドラム３５，３６は一体となっている。

【００１５】バイパスクラッチ３２の中空軸３７には第
６速の駆動歯車２６ａが固定され、この歯車２６ａは出
力軸１２に固定された第６速の従動歯車２６ｂに噛み合
っている。入力軸１１には後退用の駆動歯車２７が回転
自在に取り付けられ、入力軸１１に対して平行に配置さ
れたアイドル軸２８には、図２に示すように、後退用駆
動歯車２７に噛み合うアイドル歯車２８ａと、第３速の
従動歯車２３ｂに噛み合うアイドル歯車２８ｂとが固定
されている。アイドル歯車２８ｂの歯数はアイドル歯車
２８ａの歯数よりも少なく設定されている。つまり、ア
イドル歯車２８ｂはアイドル歯車２８ａよりも小径の歯
車となっており、このアイドル歯車２８ｂが噛み合う第
３速の従動歯車２３ｂは後退用の従動歯車ともなってい
る。

【００１６】それぞれの駆動歯車２１ａ〜２６ａは対応
する従動歯車２１ｂ〜２６ｂに噛み合って変速ギヤ列つ
まり変速段となっており、動力を伝達することになる変
速ギヤ列を切り換えることによって変速動作が行われ
る。出力軸１２には、変速ギヤ列を第１速と第２速のい
ずれかに切り換える第１の切り換え機構４１が装着さ
れ、入力軸１１には、変速段を第４速と第５速のいずれ
かに切り換える第２の切り換え機構４２が装着されてい
る。さらに、入力軸１１には、変速段を第３速と後退と
のいずれかに切り換える第３の切り換え機構４３が装着
されており、それぞれの切り換え機構４１〜４３は、シ
ンクロメッシュ機構となっている。

【００１７】第１の切り換え機構４１は第１速と第２速
の２つの従動歯車２１ｂ，２２ｂの間に配置されて出力
軸１２に固定されたシンクロハブ４４と、これに常時噛
み合うシンクロスリーブ４１ａとを有している。このシ
ンクロスリーブ４１ａを従動歯車２１ｂに一体形成され
たスプライン４５ａに噛み合わせると変速比は第１速に
設定され、逆に従動歯車２２ｂに一体形成されたスプラ
イン４５ｂに噛み合わせると第２速に設定される。

【００１８】同様に第２の切り換え機構４２は第４速と
第５速の２つの駆動歯車２４ａ，２５ａの間に配置され
て入力軸１１に固定されたシンクロハブ４６と、これに
常時噛み合うシンクロスリーブ４２ａとを有している。
このシンクロスリーブ４２ａを駆動歯車２４ａに一体形
成されたスプライン４７ａに噛み合わせると変速比は第
４速に設定され、逆に駆動歯車２５ａに一体形成された
スプライン４７ｂに噛み合わせると第５速に設定され
る。

【００１９】さらに、第３の切り換え機構４３は第3速
の駆動歯車２３ａと後退用駆動歯車２７との間に配置さ
れ中空軸３３に固定されたシンクロハブ４８と、これに
常時噛み合うシンクロスリーブ４３ａとを有している。
このシンクロスリーブ４３ａを駆動側２３ａに一体形成
されたスプライン４９ａに噛み合わせると変速比は第３
速に設定され、逆に駆動歯車２７に一体形成されたスプ
ライン４９ｂに噛み合わせると、入力軸１１の回転はア
イドル軸２８を介して出力軸１２に伝達されて後退段に
設定される。

【００２０】したがって、第１速と第２速の切り換えは
第１の切り換え機構４１のシンクロスリーブ４１ａを作
動させることによって行われ、第４速と第５速の切り換
えは第２の切り換え機構４２のシンクロスリーブ４２ａ
を作動させることによって行われる。一方、第３速と後
退段の切り換えは、第１のバイパスクラッチ３１を開放
状態として中空軸３３を介してシンクロハブ４８に動力
を伝達させた状態のもとで、第３の切り換え機構４３の
シンクロスリーブ４３ａを作動させた後に第１のバイパ
スクラッチ３１を係合状態とすることによって行われ
る。また、第５速と第６速の切り換えは第２の切り換え
機構４２のシンクロスリーブ４２ａの作動と第２のバイ
パスクラッチ３２の作動とによって行われる。

【００２１】第１のバイパスクラッチ３１を係合状態と
すると、入力軸１１と出力軸１２とを第３速のギヤ比で
連結させることができ、第２のバイパスクラッチ３２を
係合状態とすると、第６速のギヤ比で連結させることが
できる。また、この自動変速機はバイパスクラッチ３
１，３２を有するので、入力クラッチ１７を締結状態の
ままでバイパスクラッチ３１，３２を介して動力を伝達
しながら変速操作を行うことができ、変速時のトルクの
落ち込みをなくすことができる。

【００２２】自動変速機は前進６段の変速段を有し、第
１速から第３速までが低速段群となり、第４速から第６
速までが高速段群となっており、低速段群における変速
操作がなされるときには、第１のバイパスクラッチ３１
を係合状態として入力軸１１から出力軸１２にトルクの
伝達が行われる。一方、高速段群における変速操作およ
び第３速と第４速との間で変速操作がなされるときに
は、第２のバイパスクラッチ３２を係合状態としてトル
クの伝達が行われる。このように、２つのバイパスクラ
ッチ３１，３２により変速段に応じてトルク伝達経路が
別系統となっているので、変速操作時におけるバイパス
クラッチを経由した伝達トルクの差を変速段に対応させ
て小さく設定することができる。

【００２３】エンジン１０にはエンジントルクやエンジ
ン回転数を調整する電子制御スロットルが設けられてお
り、通常は図示しないアクセルペダルの踏み込み量に応
じた電子制御装置からの出力信号により電子制御スロッ
トルを開閉してエンジン制御が行われる。また、電子制
御スロットルは必要に応じてアクセルペダルの踏み込み
に関係なく、検出された運転状態により予め設定された
マップなどに基づいて開閉されエンジン制御を行うこと
が可能である。

【００２４】中空の出力軸１２の内部には前輪出力軸５
１が組み込まれており、前輪出力軸５１はセンタディフ
ァレンシャル装置５２により出力軸１２に連結されると
ともにフロントディファレンシャル装置５３を介して図
示しない前輪用のドライブシャフトに連結されている。
また、センタディファレンシャル装置５２は駆動歯車５
４と従動歯車５５とを介して後輪出力軸５６に連結され
ており、後輪出力軸５６は図示しないリヤディファレン
シャル装置を介して後輪のドライブシャフトに連結され
ている。ＦＦ車の場合には出力軸１２が前輪用のディフ
ァレンシャル装置に直接連結され、ＦＲ車の場合には出
力軸１２が後輪用のディファレンシャル装置に直接連結
される。

【００２５】図１に示すように、自動変速機は変速ギヤ
列を第１速と第２速のいずれかに切り換えるための第１
のシフトアクチュエータ６１と、第４速と第５速のいず
れかに切り換えるための第２のシフトアクチュエータ６
２とを有している。第１のシフトアクチュエータ６１は
シンクロスリーブ４１ａをスプライン４５ａに噛み合わ
せて第１速に設定する位置と、スプライン４５ｂに噛み
合わせて第２速に設定する位置と、これらのスプライン
４５ａ，４５ｂに噛み合わない中立位置とに作動する。
第２のシフトアクチュエータ６２も第４速、第５速およ
び中立位置の３つの位置に作動する。

【００２６】自動変速機は変速ギヤ列を第３速と後退の
いずれかに切り換えるために後退用アクチュエータとし
て機能するリバースサーボ弁６３を有している。このサ
ーボ弁６３は、シンクロスリーブ４３ａをスプライン４
９ｂに噛み合わせて後退レンジに設定する位置と、スプ
ライン４９ａに噛み合わせて第３速に設定する位置と、
これらのスプライン４９ａ，４９ｂに噛み合わない中立
位置との3つの位置に作動する。これらのシフトアクチ
ュエータ６１，６２とリバースサーボ弁６３は、油圧制
御装置６０によって作動が制御される。この油圧制御装
置６０からは入力クラッチ１７、第１と第２のバイパス
クラッチ３１，３２に対しても油圧が供給されるように
なっている。

【００２７】図３および図４はそれぞれ自動変速機の油
圧制御装置６０を示す油圧回路図であり、図３は入力ク
ラッチ１７と２つのシフトアクチュエータ６１，６２の
作動を制御する部分を示し、図４はバイパスクラッチ３
１，３２の作動を制御する部分を示す。これらの油圧回
路図にあっては対応する符号１〜9の部分で接続されて
いる。

【００２８】図３に示すように、第１のシフトアクチュ
エータ６１は軸方向に往復動自在に装着されたピストン
６４を有し、ピストンロッド６４ａが図示しない連動部
材を介してシンクロスリーブ４１ａに連結されている。
第２のシフトアクチュエータ６２は同様に軸方向に往復
動自在に装着されたピストン６５を有し、ピストンロッ
ド６５ａが図示しない連動部材を介してシンクロスリー
ブ４２ａに連結されている。

【００２９】シフトアクチュエータ６１はピストン６４
の両側に形成された油室にそれぞれ連通するポート６１
ａ，６１ｂを有し、同様にシフトアクチュエータ６２は
ピストン６５の両側に形成された油室にそれぞれ連通す
るポート６２ａ，６２ｂを有している。それぞれのシフ
トアクチュエータ６１，６２は後退用のポート６１ａ，
６２ａに油圧を供給するとピストンロッド６４ａ，６５
ａが後退移動し、前進用のポート６１ｂ，６２ｂに油圧
を供給するとピストンロッド６４ａ，６５ａは前進移動
し、両方のポートから油圧を供給すると中立位置とな
る。第１のアクチュエータ６１のピストンロッド６４ａ
が前進移動すると、シンクロスリーブ４１ａは第１速ま
たは第３速のいずれか一方の位置に移動し、後退移動す
るといずれか他方の位置に移動して変速ギヤ列が第１速
または第２速に切り換えられる。第２のアクチュエータ
６２についても同様にピストンロッド６５ａの前進後退
移動により変速ギヤ列が第4速または第5速に切り換えら
れる。

【００３０】車室内には運転者により操作される図示し
ないシフトレバーつまりセレクトレバーが設けられてお
り、このセレクトレバーにより作動するスプール弁軸６
６がマニュアル弁６７に設けられている。マニュアル弁
６７に形成されたライン圧ポート６７ａにはライン圧油
路６８が接続されており、このライン圧油路６８には図
示しないポンプおよび所定のライン圧に調圧する調圧機
器などを有するライン圧供給部が接続されている。さら
に、セレクトレバーによりマニュアル弁６７がドライブ
レンジに対応したＤ位置に移動したときにライン圧ポー
ト６７ａと連通するＤポート６７ｂと、リバースレンジ
に対応したＲ位置に移動したときにライン圧ポート６７
ａと連通するＲポート６７ｃとがマニュアル弁６７に設
けられている。

【００３１】Ｄポート６７ｂには作動油路６９が接続さ
れており、この作動油路６９からの油圧を２つのシフト
アクチュエータ６１，６２に切り換えて供給するために
アクチュエータ切換弁７１がそれぞれのシフトアクチュ
エータ６１，６２とマニュアル弁６７との間に設けられ
ている。アクチュエータ切換弁７１は、シフトアクチュ
エータ６１のポート６１ａに作動油路６９ａにより接続
される出力ポート７１ａと、ポート６１ｂに作動油路６
９ｂにより接続される出力ポート７１ｂとを有してい
る。また、アクチュエータ切換弁７１はシフトアクチュ
エータ６２のポート６２ａに作動油路６９ｃにより接続
される出力ポート７１ｃと、ポート６２ｂに作動油路６
９ｄにより接続される出力ポート７１ｄとを有してい
る。

【００３２】アクチュエータ切換弁７１に設けられた入
力ポート７１ｅに対して作動油路６９からの油圧の供給
と供給停止とを切り換えるために電磁弁SOL４が作動油
路６９に設けられ、入力ポート７１ｆに対して作動圧路
６９からの油圧の供給と供給停止とを切り換えるために
電磁弁SOL５が作動油路６９に設けられている。これら
の電磁弁SOL４，SOL５は常閉式となっている。アクチュ
エータ切換弁７１はパイロット圧とばね力とにより作動
するスプール弁軸７２を有し、パイロットポート７１ｇ
に連通して設けられたパイロット圧路７３には常閉式の
電磁弁SOL７が設けられている。この電磁弁SOL７に対し
て通電がなされていないときには、入力ポート７１ｅと
出力ポート７１ａとが連通状態となり、入力ポート７１
ｆと出力ポート７１ｂとが連通状態となる。この状態の
もとで、電磁弁SOL４に通電するとシフトアクチュエー
タ６１の後退用のポート６１ａから油室内に油圧が供給
されてピストンロッド６４ａは後退移動し、電磁弁SOL
５のコイルに通電すると前進用のポート６１ｂから油室
内に油圧が供給されてピストンロッド６４ａは前進移動
する。さらに、両方の電磁弁SOL４，SOL５に通電する
と、両方の油室に油圧が供給されてピストンロッド６４
ａは中立位置となる。

【００３３】一方、電磁弁SOL７のコイルに通電すると
スプール弁軸７２にばね力に抗して摺動し、入力ポート
７１ｅと出力ポート７１ｃとが連通状態となり、入力ポ
ート７１ｆと出力ポート７１ｄとが連通状態となる。こ
の状態のもとで、それぞれの電磁弁SOL４，SOL５に対す
る通電を制御することにより、ピストンロッド６５ａを
前進位置と後退位置と中立位置とのいずれかの位置に設
定することができる。このように、アクチュエータ切換
弁７１を切換動作させることによって、共通の電磁弁SO
L４，SOL５によって２つのシフトアクチュエータ６１，
６２による変速動作を行うことができる。

【００３４】入力クラッチ１７には作動油路６９が接続
されており、作動油路６９には常開式つまりノーマルオ
ープンの電磁弁SOL１が設けられている。この電磁弁SOL
１は常開式であるので、通電がなされていないときには
入力クラッチ１７に油圧が供給されて入力クラッチ１７
は接続状態となり、通電すると油圧が排出されて入力ク
ラッチ１７は遮断状態となる。作動油路６９には入力ク
ラッチ用のフェールセーフ弁７４が設けられ、このフェ
ールセーフ弁７４内に摺動自在に設けられたスプール弁
軸７５はパイロット圧が供給されない状態では、入力ポ
ート７４ａと出力ポート７４ｂとを連通させる。

【００３５】第１と第２のシフトアクチュエータ６１，
６２にはそれぞれ中立位置検出弁７６，７７が設けら
れ、それぞれの中立位置検出弁７６，７７はピストン６
４，６５により作動するスプール弁軸６４ｂ，６５ｂを
有している。中立位置検出弁７７にはライン圧油路６８
が接続される入力ポート７７ａと、これに対応した出力
ポート７７ｂとが設けられており、中立位置検出弁７６
には油路６８ａにより出力ポート７７ｂに接続される入
力ポート７６ａと、これに対応した出力ポート７６ｂと
が設けられ、出力ポート７６ｂは油路６８ｂにより電磁
弁SOL１とフェールセーフ弁７４との間の作動油路６９
ｉに接続されている。

【００３６】リバースサーボ弁６３は往復動自在のピス
トン６３ａを有し、ピストンロッド６３ｂは図１に示し
たシンクロスリーブ４３ａに図示しない連動部材を介し
て連結されている。リバースサーボ弁６３に設けられた
Ｄポート６３ｃは作動油路６９に接続されており、この
Ｄポート６３ｃから油圧が供給されると、ピストンロッ
ド６３ｂは図３に示すようにＤ位置となる。一方、リバ
ースサーボ弁６３にはＲポート６３ｄが設けられ、Ｒポ
ート６７ｃとＲポート６３ｄは油路７８により接続され
ている。これにより、セレクトレバーによってリバース
レンジが選択されると、ピストンロッド６３ｂはＲ位置
に駆動され、図１におけるシンクロスリーブ４３ａはス
プライン４９ｂに噛み合うことになる。なお、図３にあ
っては、２つのシフトアクチュエータ６１，６２は中立
位置となっており、アクチュエータ切換弁７１およびフ
ェールセーフ弁７４はそれぞれパイロット圧が供給され
ない状態となって示されている。

【００３７】図４に示すように、２つのバイパスクラッ
チ３１，３２に対して油圧を供給するために、作動油路
６９に連通する作動油路６９ｅがバイパスクラッチ３２
に接続され、作動油路６９に連通する作動油路６９ｆが
バイパスクラッチ３１に接続されている。作動油路６９
ｅには電磁弁SOL２が設けられ、作動油路６９ｆには電
磁弁SOL３が設けられ、それぞれの電磁弁SOL２，SOL３
は常閉式となっている。したがって、電磁弁SOL２に通
電するとバイパスクラッチ３２は締結状態となり、通電
を解くと開放状態となる。また、電磁弁SOL３に通電す
るとバイパスクラッチ３１は締結状態となり、通電を解
くと開放状態となる。

【００３８】上述した油圧制御装置によって定常走行状
態における各々の電磁弁の作動状態について説明する
と、以下の通りである。まず、入力クラッチ１７は電磁
弁SOL１が通電されると遮断状態となり、タービン軸１
６の動力は入力軸１１には伝達されない。一方、電磁弁
SOL１に対する通電が解かれると締結状態となって入力
軸１１にはエンジンの動力が伝達される。第１速と第２
速の切換は、電磁弁SOL４と電磁弁SOL５の一方に通電す
ることにより行われ、両方に通電すると第１速と第２速
のいずれにも設定されない。同様に、第４速と第５速の
切換は、電磁弁SOL７に対して通電した状態のもとで、
電磁弁SOL４と電磁弁SOL５の一方に通電することにより
行われ、両方に通電すると第４速と第５速のいずれにも
設定されない。

【００３９】変速ギヤ列が第１速、第２速、第４速ある
いは第５速のいずれかとなっているときに、電気系に故
障が発生した場合には、常閉式の電磁弁SOL４，SOL５お
よびSOL７はオフとなるが、シンクロスリーブとスプラ
インとの噛み合い抵抗、ディテント機構によってその変
速ギヤ列が維持される。これにより、車両は走行するこ
とができ、これらの変速ギヤ列のもとでのセレクトレバ
ーがニュートラルレンジに選択されると、ライン圧油路
６８が閉じられるので、入力クラッチ１７への油圧の供
給はカットされる。

【００４０】これに対して第３速と第６速のいずれかに
変速ギヤ列が設定されていたときに、電気系に故障が発
生すると、これらの変速ギヤ列には２つのバイパスクラ
ッチ３１，３２のいずれかにより設定されており、油圧
が抜けるので、その変速ギヤ列を保持することができな
くなる。

【００４１】そこで、図４に示すように、この自動変速
機はフェールセーフ弁８１を有している。このフェール
セーフ弁８１はパイロット油圧とばね力とにより作動す
るスプール弁軸８２を有し、パイロットポート８１ａに
連通するパイロット圧路７３には、この油路を開閉する
常閉式の電磁弁SOL６が設けられている。フェールセー
フ弁８１にはライン圧油路６８に接続されるライン圧ポ
ート８１ｂと、電磁弁SOL６に通電がなされてパイロッ
ト圧が供給されたときにライン圧ポート８１ｂに連通す
る出力ポート８１ｃとが設けられている。この出力ポー
ト８１ｃは電磁弁SOL６に対する通電が停止されると、
スプール弁軸８２により閉じられる。

【００４２】作動油路６９ｅにはバイパスフェールセー
フ弁８３が設けられ、このバイパスフェールセーフ弁８
３はライン圧をパイロット圧として作動するスプール弁
軸８４を有し、パイロットポート８３ａは油路８５によ
りフェールセーフ弁８１の出力ポート８１ｃに接続され
ている。バイパスフェールセーフ弁８３はパイロットポ
ート８３ａに油圧が供給されると、入力側ポート８３ｂ
と出力ポート８３ｃが連通状態となって作動油路６９
ｅ，６９ｆを介して、それぞれの電磁弁SOL２，SOL３に
は油圧が供給される。一方、パイロットポート８１ａに
対する油圧の供給が停止されると出力ポート８３ｃは閉
じられてそれぞれの電磁弁SOL２，SOL３に対する油圧の
供給が停止される。したがって、電磁弁SOL６に対する
給電が停止されると、バイパスフェールセーフ弁８３の
スプール弁軸８４は出力ポート８３ｃを閉じることにな
り、作動油路６９ｅ，６９ｆに対する油圧の供給が停止
される。

【００４３】第１のシフトアクチュエータ６１の出力ポ
ート７６ｂに接続された油路６８ｂはシャトル弁８６ａ
を介して油路８５に接続されている。これにより、２つ
のシフトアクチュエータ６１，６２がそれぞれ中立位置
となっているときには、バイパスフェールセーフ弁８３
のパイロットポート８３ａには２つの中立位置検出弁７
６，７７を介して油路６８ａにより油圧が供給される。

【００４４】バイパスフェールセーフ弁８３の出力ポー
ト８３ｃに接続されたバイパス油路８７にはバイパス油
路開閉弁８８が設けられており、このバイパス油路開閉
弁８８はパイロット油圧とばね力とにより作動するスプ
ール弁軸８９を有し、パイロットポート８８ａには油路
８５が接続されている。このバイパス油路開閉弁８８は
バイパスフェールセーフ弁８３の出力ポート８３ｃに接
続される入力ポート８８ｂを有し、このポート８８ｂ
は、パイロット圧が供給されると出力ポート８８ｃとの
連通が遮断される。一方、パイロット圧が供給されなく
なると、ばね力によりスプール弁軸８９が摺動して、入
力ポート８８ｂと出力ポート８８ｃとが連通されてバイ
パス油路８７は開かれる。作動油路６９ｅにはバイパス
クラッチ３２と電磁弁SOL２の間に位置させて、フェー
ルセーフバイパス弁９０が設けられている。このフェー
ルセーフバイパス弁９０はパイロット圧とばね力により
作動するスプール弁軸７９を有し、ライン圧油路６８に
接続されるパイロットポート９０ａが設けられ、パイロ
ット圧が供給されると、入力ポート９０ｂと出力ポート
９０ｃとを連通させて、作動油路６９ｅが開かれる。

【００４５】バイパス油路８７にはバイパス油路切換弁
９１が設けられており、このバイパス油路切換弁９１に
はパイロット油圧とばねにより作動するスプール弁軸９
２が組み込まれている。バイパス油路切換弁９１はパイ
ロット油圧が供給されないときに相互に連通する入力ポ
ート９１ａと第１出力ポート９１ｂを有し、第１出力ポ
ート９１ｂにはバイパス油路８７ａが接続され、このバ
イパス油路８７ａはシャトル弁８６ｂを介して第１のバ
イパスクラッチ３１に接続されている。

【００４６】バイパス油路切換弁９１のパイロットポー
ト９１ｃにはパイロット油路９３ａにより作動油路６９
ｅに接続されており、第２のバイパスクラッチ３２を締
結すべく電磁弁SOL２が通電されるとスプール弁軸９２
にパイロット圧が供給されて入力ポート９１ａと第１出
力ポート９１ｂの連通が遮断される。このときには、入
力ポート９１ａは第２出力ポート９１ｄと連通する。こ
の第２出力ポート９１ｄにはバイパス油路９４が接続さ
れ、このバイパス油路９４はシャトル弁８６ｃを介して
作動油路６９ｅに接続されている。

【００４７】一方、バイパスクラッチ３１に接続された
パイロット油路９３ｂは、バイパス油路切換弁９１に形
成されたパイロットポート９１ｆに接続されており、こ
のパイロットポート９１ｆに供給される油圧によりスプ
ール弁軸９２に対して加えられる推力は、パイロットポ
ート９１ｃに供給される油圧により加えられる推力に対
して逆方向に作用する。

【００４８】したがって、電磁弁SOL６と電磁弁SOL３に
給電がなされて第１のバイパスクラッチ３１が締結され
ている走行状態のもとで、電気系の故障によって電磁弁
SOL６と電磁弁SOL３に対する給電が停止されると、作動
油路６９ｆからはバイパスクラッチ３１には油圧が供給
されなくなる。しかしながら、このときには、フェール
セーフ弁８１のスプール弁軸８２がばね力により移動し
てポート８１ｃが閉じられ、油路８５に対するライン圧
の供給がカット止される。これにより、バイパス油路開
閉弁８８のスプール弁軸８９がばね力により移動して入
力ポート８８ｂと出力ポート８８ｃとが連通状態とな
り、バイパス油路８７にはバイパスフェールセーフ弁８
３を介してライン圧が流れる。このライン圧はバイパス
油路切換弁９１の入力ポート９１ａと第１出力ポート９
１ｂとが連通状態となっていることから、バイパス油路
８７ａを介して第１のバイパスクラッチ３１にはライン
圧が供給される。

【００４９】一方、電磁弁SOL６と電磁弁SOL２に給電が
なされて第２のバイパスクラッチ３２が締結されている
走行状態のもとで、電気系の故障によってこれらの電磁
弁に対する給電が停止されると、作動油路６９ｅからは
バイパスクラッチ３２には油圧が供給されなくなる。し
かしながら、上述した場合と同様に、バイパス油路開閉
弁８８のスプール弁軸８９がばね力により移動して入力
ポート８８ｂと出力ポート８８ｃとが連通状態となり、
バイパス油路８７にはバイパスフェールセーフ弁８３を
介してライン圧の油が流れる。

【００５０】しかも、第２のバイパスクラッチ３２が締
結されているときには、パイロット油路９３ａからバイ
パス油路切換弁９１のパイロットポート９１ｃにはパイ
ロット圧が供給されて第２の出力ポート９１ｄが入力ポ
ート９１ａと連通した状態となっている。したがって、
バイパス油路８７に供給されたライン圧はバイパス油路
切換弁９１の第２出力ポート９１ｄに接続されたバイパ
ス油路９４を介して第２のバイパスクラッチ３２に供給
される。このときにはバイパス油路９４およびパイロッ
ト油路９３ａを介してパイロットポート９１ｃにパイロ
ット圧が供給されて、スプール弁軸９２は第２出力ポー
ト９１ｄを開いた状態を保持する。

【００５１】以上のように、フェールセーフ弁８１、バ
イパス油路開閉弁８８およびバイパス油路切換弁９１を
設けることにより、第１のバイパスクラッチ３１の締結
による第３速での走行状態、あるいは第２のバイパスク
ラッチ３２の締結による第６速での走行状態のもとで、
前述したそれぞれの電磁弁に対する通電が停止されたと
きには、通電が停止される前の変速ギヤ列つまり第３速
あるいは第６速が保持されることになる。この変速ギヤ
列は運転者によりセレクトレバーがニュートラルレンジ
に操作された後に再度ドライブレンジが選択されても保
持される。つまり、第６速で走行中に電磁弁に対する通
電が停止されても、エンジンが駆動していれば、バイパ
ス油路切換弁９１のパイロットポート９１ｃにはパイロ
ット圧が加わり続けるので、出力ポート９１ｄは開いた
状態を保持して第２バイパスクラッチ３２は締結状態を
保持する。これにより、第６速での走行時に電気系が故
障しても、第６速から第３速への変速動作は発生するこ
とがない。なお、ニュートラルレンジが選択されたとき
にも、入力クラッチ１７には中立位置検出弁７６，７７
を介して油圧の供給が保持される。

【００５２】これに対して、図４に示すように、フェー
ルモード弁９５を設けると、電気系の故障により電磁弁
に対する通電が停止されたときにも、セレクトレバーを
リバースレンジに選択すると車両を後退移動させること
ができる。さらに、セレクトレバーがリバースレンジに
選択された後に再度ドライブレンジが選択されたときに
は、リンプホーム制御がなされて、通電停止前の変速ギ
ヤ列の状態いかんに拘わらず、第１のバイパスクラッチ
３１を締結して第３速の変速ギヤ列で動力を伝達するこ
とができる。

【００５３】このフェールモード弁９５はパイロット圧
とばね力とにより作動するスプール弁軸９６を有し、パ
イロットポート９５ａには油路８５が接続されている。
さらに、パイロットポート９５ａにパイロット圧が供給
されないときに、入力ポート９５ｂと連通する出力ポー
ト９５ｃを有している。この出力ポート９５ｃは油路９
７ａによりバイパス油路切換弁９１のばね室に連通した
加圧ポート９１ｅに接続されている。また、この油路９
７ａはシャトル弁８６ｄを介して中立位置設定油路９７
ｂに接続されており、この中立位置設定油路９７ｂはそ
れぞれシャトル弁８６ｅ〜８６ｈを介して第１と第２の
シフトアクチュエータ６１，６２のそれぞれのポートに
接続されている。

【００５４】フェールモード弁９５のスプール弁軸９６
は受圧面積がＡ1の弁体９６ａ、９６ｂと、これよりも
大きい受圧面積Ａ2の弁体９６ｃ〜９６ｅとを有してい
る。したがって、スプール弁軸９６には図４において右
方向にＡ₁・Ｐ_L＋（Ａ₂−Ａ₁）Ｐ_Lの推力が加わり、左
方向にはｋl＋（Ａ₂−Ａ₁）Ｐmrの推力が加わるように
なっている。ここで、ｋはばね定数であり、ｌはばねの
変位量であり、Ｐ_Lはパイロットポート９５ａ、入力ポ
ート９５ｂ，出力ポート９５ｃに加わる圧力であり、Ｐ
mrはパイロットポート９５ｄに加わる圧力である。

【００５５】セレクトレバーによりリバースレンジが選
択されてマニュアル弁６７のスプール弁軸６６がＲ位置
に操作されると、リバースサーボ弁６３のピストン６３
ａにはライン圧が油路７８を介して供給される。これに
より、ピストンロッド６３ｂはシンクロスリーブ４３ａ
をスプライン４９ｂに噛み合わせるためにＲ位置に駆動
される。このときには、リバースサーボ弁６３に設けら
れた出力ポート６３ｅはライン圧ポート６７ａに連通し
てライン圧が出力ポート６３ｅに供給されることにな
る。

【００５６】この出力ポート６３ｅは油路９８によりフ
ェールモード弁９５のパイロットポート９５ｄに接続さ
れている。このパイロットポート９５ｄに供給される油
圧によりスプール弁軸９６にはパイロットポート９５ａ
に供給される油圧による推力とは逆方向の推力が加えら
れる。パイロットポート９５ｄに油圧が供給されると、
フェールモード弁９５のスプール弁軸９６は、弁体９６
ａと弁体９６ｅの面積差とばね力とにより図４において
左側に摺動して出力ポート９５ｃと入力ポート９５ｂが
連通する。出力ポート９５ｃは油路９７ａ，９７ｂを介
してそれぞれのシフトアクチュエータ６１，６２のそれ
ぞれのポート６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂに連通状
態となり、両方のシフトアクチュエータ６１，６２は中
立状態を維持する。

【００５７】両方が中立状態となると、中立位置検出弁
７６，７７が連通状態となって油路６８ｂを介して作動
油路８５に油圧が供給されるとともに、バイパスフェー
ルセーフ弁８３のパイロットポート８３ａに油圧が供給
される。また、リバースサーボ弁６３の出力ポート６３
ｅは油路９８および作動油路６９を介してバイパスフェ
ールセーフ弁８３のポート８３ｂに接続されているの
で、このポート８３ｂには油圧が供給される。

【００５８】これにより、リバースサーボ弁６３からの
油圧はバイパス油路開閉弁８８およびバイパス油路切換
弁９１を介して第１のバイパスクラッチ３１に供給さ
れ、バイパスクラッチ３１は締結状態となる。したがっ
て、まず、リバースサーボ弁６３によって変速ギヤ列が
リバースレンジに切り換えられた後に、入力クラッチ１
７およびバイパスクラッチ３１が締結状態となるので、
ギヤ鳴きの発生を防止することができ、電気系の故障が
発生しても、車両を後退移動させることができる。ま
た、このときには、入力クラッチ用のフェールセーフ弁
７４は作動油路６９を遮断するので、両方のシフトアク
チュエータ６１，６２が中立位置のときにのみ入力クラ
ッチ１７が提携される。なお、リバースサーボ弁６３に
はピストンロッド６３ｂがＤ位置となったときに油室内
の油を絞り部を介して排出させるための排出ポート６３
ｆが設けられている。

【００５９】一方、電気系の故障が発生しても、セレク
トレバーの操作により前述したリバースレンジからニュ
ートラルレンジを経てドライブレンジが選択されると、
第１のバイパスクラッチ３１の締結により、第３速での
走行が可能となる。つまり、セレクトレバーがニュート
ラルレンジに選択されると、マニュアル弁６７のスプー
ル弁軸６６が連動してＤポート６７ｂが閉じられる。こ
れにより、作動油路６９に対する油圧の供給が停止され
てバイパスクラッチ３１に対する油圧の供給が遮断され
る。

【００６０】次いで、セレクトレバーがドライブレンジ
に操作されると、マニュアル弁６７のスプール弁軸６６
が連動してＤポート６７ｂが開かれ、作動油路６９を介
してＤポート６３ｃからリバースサーボ弁６３に供給さ
れる油圧によってピストンロッド６３ｂはＤ位置にまで
後退移動する。これにより、シンクロスリーブ４３ａが
スプライン４９ａと噛み合って第３速の変速ギヤ列が動
力伝達状態となる。これとともに、バイパスフェールセ
ーフ弁８３とバイパス油路開閉弁８８を介してバイパス
油路８７を流れる油圧がバイパス油路切換弁９１の入力
ポート９１ａに供給される。供給された油圧はバイパス
油路８７ａを介してバイパスクラッチ３１に供給され
る。したがって、電気系の故障によりそれぞれの電磁弁
に対する通電が停止されても、セレクトレバーをリバー
スレンジからドライブレンジに移動させると、バイパス
クラッチ３１が作動して第３速の変速段となり、車両を
走行させることができる。電気系の故障により電磁弁に
対する給電が停止され状態のもとで、エンジンを停止さ
せた後に、ニュートラルレンジからドライブレンジが選
択された場合でも、同様にして、第３速の変速段に設定
される。

【００６１】このように、フェールモード弁９５を設け
ることによって、電気系の故障が発生した場合でも、セ
レクトレバーをリバースレンジに操作した後にドライブ
レンジが再度操作されると、第３速の変速段での走行が
可能となる。なお、図４はフェールセーフ弁８１、バイ
パスフェールセーフ弁８３、バイパス油路開閉弁８８お
よびフェールモード弁９５にはパイロット圧が供給され
た状態を示し、バイパス油路切換弁９１のパイロットポ
ートにはパイロット圧が供給されない状態を示す。

【００６２】図５は図３および図４に示した油圧回路の
要部を概略的に示す油圧回路であり、図６は電気系に故
障が発生してフェールセーフが作動した状態における図
４と同一の部分を示す油圧回路図であり、図７は図６に
おけるフェールセーフ弁８１とフェールモード弁９５を
拡大して示す油圧回路図である。電気系が故障すると、
電磁弁SOL６への給電が停止し、フェールセーフ弁８１
のパイロット圧ポート８１ａにはパイロット圧が供給さ
れなくなるので、フェールモード弁９５のパイロットポ
ート９５ａにはパイロット圧が供給されなくなる。これ
と同時にバイパス油路開閉弁８８に対してもパイロット
圧が供給されなくなり、バイパス油路８７は開かれる。

【００６３】この状態のもとで、セレクトレバーの操作
によってリバースレンジが選択されると、マニュアル弁
６７からリバースサーボ弁６３に油圧が供給されて、リ
バースサーボ弁６３のピストンロッド６３ｂがＲ位置と
なる。これにより、油路９８を介してフェールモード弁
９５のパイロットポート９５ｄに油圧が供給されて、フ
ェールモード弁９５の入力ポート９５ｂは出力ポート９
５ｃと連通する。したがって、バイパス油路切換弁９１
のパイロットポート９１ｅにはパイロット圧が供給され
ることになり、バイパス油路８７からの油圧は第１のバ
イパスクラッチ３１に供給される。したがって、電気系
が故障しても、車両を後退移動させることができる。

【００６４】次いで、セレクトレバーがドライブレンジ
に選択されると、リバースサーボ弁６３のピストンロッ
ド６３ｂの作動によりシンクロスリーブ４３ａが第３速
の駆動歯車２３ａと噛み合って、第３速段で車両を走行
させることができる。このように、フェール時にマニュ
アル弁６７の切換によって、車両を後退移動させること
ができるとともに、第３速で走行させることができる。

【００６５】図６および図７においては、リバースレン
ジが選択されたときに油圧が作用している油路が黒い太
線により示されている。

【００６６】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることは言うまでもない。たとえば、２つのバイパス
クラッチ３１，３２はクラッチドラムが一体となってい
るが、分離させても良く、一方のバイパスクラッチを入
力軸１１に設け、他方のバイパスクラッチを出力軸に設
けるようにしても良く、２つのバイパスクラッチを径方
向に同心状に組み込むようにしても良い。変速ギヤ列の
切り換え機構４１〜４３としては、シンクロメッシュ機
構が使用されているが、ドッククラッチ切換などを用い
るようにしても良い。図示する実施の形態の場合には前
進６段となっているが、変速段は任意の段数となするこ
とができる。図示する自動変速機は４輪駆動車に適用さ
れるが、ＦＦ車やＦＲ車にも本発明を適用することがで
き、自動変速機はエンジンルームに縦置きとしても良
く、横置きとしても良い。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、複数のバイパスクラッ
チにより入力軸と出力軸とを所定の変速段で締結および
締結解除を行うようにした自動変速機において、電気系
の故障が発生したときには、特定の変速段に対応したバ
イパスクラッチに油圧を案内するようにバイパス油路切
換弁が作動するので、電気系の故障時にも車両は前進走
行が可能となる。油圧が供給されるバイパスクラッチを
低速段側に設定することによって、より円滑な走行が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である油圧制御装置を有
する自動変速機を示すスケルトン図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線方向から見た歯車の噛み
合い状態を示すスケルトン図である。

【図３】自動変速機の油圧制御装置を示す油圧回路図で
ある。

【図４】自動変速機の油圧制御装置を示す油圧回路図で
ある。

【図５】油圧制御装置の要部を概略的に示す油圧回路図
である。

【図６】電気系に故障が発生してフェールセーフが作動
した状態における図４と同一の部分を示す油圧回路図で
ある。

【図７】図６におけるフェールセーフ弁とフェールモー
ド弁を拡大して示す油圧回路図である。

【符号の説明】

１０ エンジン １１ 入力軸 １２ 出力軸 １３ クランク軸 １６ タービン軸 １７ 入力クラッチ ３１ バイパスクラッチ ３２ バイパスクラッチ ４１，４２，４３ 切り換え機構 ４１ａ，４２ａ，４３ａ シンクロスリーブ ６１ シフトアクチュエータ ６２ シフトアクチュエータ ６３ リバースサーボ弁 ６７ マニュアル弁 ６８ ライン圧油路 ６９ 作動油路 ７１ アクチュエータ切換弁 ７４ フェールセーフ弁 ７６ 中立位置検出弁 ７７ 中立位置検出弁 ８１ フェールセーフ弁 ８３ バイパスフェールセーフ弁 ８８ バイパス油路開閉弁 ９０ フェールセーフバイパス弁 ９１ バイパス油路切換弁 ９５ フェールモード弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の駆動歯車が設けられた入力軸と、
   前記駆動歯車と噛み合う複数の従動歯車が設けられた出
   力軸とを備え、前記入力軸から前記出力軸に対して動力
   を伝達する変速ギヤ列の切り換えをシフトアクチュエー
   タによって行う自動変速機の油圧制御装置であって、 前記入力軸と前記出力軸との締結および締結解除をそれ
   ぞれ行う複数のバイパスクラッチと、 それぞれの前記バイパスクラッチに対して油圧供給部か
   らの油圧を切り換えて供給するバイパス油路切換弁と、 正常時と電気系の故障時とでパイロット圧の吐出と吐出
   停止とを切り換えるフェールセーフ弁と、 セレクトレバーの操作によりリバースレンジが選択され
   たときに、油圧を吐出するリバースサーボ弁と、 前記フェールセーフ弁が電気系の故障を検出するととも
   に前記リバースサーボ弁からの油圧が供給されたとき
   に、特定のバイパスクラッチに油圧を供給するように前
   記バイパス油路切換弁を作動させるフェールモード弁と
   を有することを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動変速機の油圧制御装
   置において、前記フェールモード弁は、電気系が故障し
   た状態でエンジンを停止させると、前記バイパス油路切
   換弁に対して油圧を供給することを特徴とする自動変速
   機の油圧制御装置。