JP2007009984A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置のコストを低減しつつガレージ変速時の信頼性を向上させること。
【解決手段】 第１のアキュムレータ７１は、ドライブ位置のときにライン圧をマニュアルバルブ２１から第１の係合要素（Ｃ１）に供給する第１の油路上に配設され、第２のアキュムレータ７２は、リバース位置のときにライン圧をマニュアルバルブ２１から第２の係合要素（Ｃ３）に供給する第２の油路上に配設され、電子制御部４は、マニュアルバルブ２１をニュートラル位置からドライブ位置に切替える第１のガレージ変速時のシフトパターンと、マニュアルバルブ２１をニュートラル位置からリバース位置に切替える第２のガレージ変速時のシフトパターンと、を同じ（シフトパターン１）になるように制御する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、自動変速機の油圧制御装置に関し、特に、ガレージ変速時の信頼性を向上させることができる自動変速機の油圧制御装置に関する。

近年、自動変速機の油圧制御装置において、油圧源からの油圧を電磁弁（リニヤソレノイドバルブ）にて直接制御（直圧制御）して、摩擦係合要素の供給油圧を制御することで、円滑かつ高レスポンスな変速フィーリングが図られている。このような直圧制御型の油圧制御装置は、一般に、１つの摩擦係合要素につき１つの電磁弁が制御するように構成され、ＮレンジからＤレンジに変速する時（ガレージ変速Ｎ→Ｄ時）とＮレンジからＲレンジに変速する時（ガレージ変速Ｎ→Ｒ時）とでは制御する電磁弁が異なり、ポジションセンサからの信号を検知することによってマニュアルバルブがどのレンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ等）にあるかを検知している。また、直圧制御型の油圧制御装置では、ポジションセンサの故障やポジションセンサの無信号部での停止等のポジションセンサの不具合を考慮して、摩擦係合要素と電磁弁の間の油路に油圧スイッチが設置され、当該油圧スイッチからの信号やポジションセンサからの信号を検知することによってマニュアルバルブがどのレンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ等）にあるかを検知している。このような直圧制御型の油圧制御装置によれば、装置構成がシンプルになり、制御性が向上し、バルブ本数が低減し、アキュムレータ数が低減し、バルブボディの軽量化を図ることができる。

ところが、直圧制御型の油圧制御装置では、装置全体のコスト比率における電磁弁と油圧スイッチが５０％以上となり、電子部品の増加によって、むしろコストアップとなってしまう。特に、精度、応答性、耐久性を求めるあまり、電磁弁の数の増加によってコストが高くつくようになった。

そこで、安いシフトバルブおよびオンオフソレノイド（切換用）を採用することによって、コストの高い電磁弁（リニヤソレノイドバルブ）の数を減らして、コスト低減を図ったものが開示されている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載の装置では、リニヤソレノイドバルブの通電量に応じてオイルポンプからの油圧を制御油圧に調整して出力する複数のコントロールバルブと、オンオフソレノイドバルブへの通電・非通電に応じて油圧の供給路を切替えることでコントロールバルブからの制御油圧が導入される摩擦係合要素を切替える複数のシフトバルブと、リニヤソレノイドバルブ及びオンオフソレノイドバルブへの通電を制御する電子制御部とを備え、複数の摩擦係合要素の係合・開放の組合せによって変速段を切替える自動変速機の油圧制御装置がある。このような装置において、第１摩擦係合要素（Ｂ２）と第２摩擦係合要素（Ｃ３）とが係合するとリバース段を達成し、第２摩擦係合要素（Ｃ３）と第３摩擦係合要素（Ｃ１）とが係合すると所定の前進段を達成するように、複数の摩擦係合要素が設けられている（例えば、特許文献１の図２、図３参照）。

特許文献１に記載の装置では、特許文献１の図４の表のように、ＮレンジからＲレンジに変速する時（ガレージ変速Ｎ→Ｒ時）はシフトパターン２を用い、ＮレンジからＤレンジに変速する時（ガレージ変速Ｎ→Ｄ時）にはシフトパターン３を用いている。また、ガレージ変速Ｎ→Ｒ時の摩擦係合要素（第３摩擦クラッチＣ３）にかかる油圧の制御と、ガレージ変速Ｎ→Ｄ時の摩擦係合要素（第１摩擦クラッチＣ１）にかかる油圧の制御は、ともに第３リニヤソレノイドバルブ（特許文献１の図５の２４）を使用している。

ここで、ガレージ変速Ｎ→Ｒ時には、電子制御部（特許文献１の図２の４）は、ポジションセンサ（特許文献１の図２の４５）からのポジションスイッチ信号によりマニュアルバルブ（特許文献１の図５の２１）の油路がＲレンジ側に切り替わったと判断し、シフトパターンを２に変えて、第３リニヤソレノイドバルブ（特許文献１の図５の２４）を用いて第３摩擦クラッチＣ３にかかる油圧を制御することによって、自動変速機においてニュートラル段から後進段への変速を行う。

また、ガレージ変速Ｎ→Ｄ時には、電子制御部（特許文献１の図２の４）は、ポジションセンサ（特許文献１の図２の４５）からのポジションスイッチ信号によりマニュアルバルブ（特許文献１の図５の２１）の油路がＤレンジ側に切り替わったと判断し、シフトパターンを３に変えて、第３リニヤソレノイドバルブ（特許文献１の図５の２４）を用いて第１摩擦クラッチＣ１にかかる油圧を制御することによって、自動変速機においてニュートラル段から前進段への変速を行う。

ここで、ガレージ変速Ｎ→Ｄ時およびガレージ変速Ｎ→Ｒ時に、マニュアルバルブの油路が切り替わっているにもかかわらず、ポジションセンサの故障や、ポジションセンサの無信号部での停止等によりＮレンジからＲレンジになるのか、ＮレンジからＤレンジになるのか判断がつかない状態になると、シフトパターンを、ガレージ変速Ｎ→Ｄ時のパターンにするのか、ガレージ変速Ｎ→Ｒ時のパターンにするのか判断できないため、変速が開始できない。そのため、特許文献１に記載の装置では、マニュアルバルブがＤレンジ又はＲレンジになっていることを検知して変速を開始できるように、マニュアルバルブがＤレンジのときに油圧がかかる油路、及びＲレンジのときに油圧がかかる油路の一方又は両方に油圧スイッチを設置して、当該油圧スイッチからの信号を検知することによって、電子制御部はマニュアルバルブがＤレンジ又はＲレンジになっていることを検知している。

特開２００４−１１６７３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置のように油圧スイッチが増えると装置のコストがアップする。また、油圧スイッチが故障するとマニュアルバルブがＤレンジ又はＲレンジになっていることを検知することができなくなってしまう。

また、特許文献１に記載の装置では、ガレージ変速Ｄ→Ｎの場合、シフトパターンが３であり、Ｄレンジ及びＮレンジのどちらの場合にも第２摩擦ブレーキＢ２が連結されているが、第３リニヤソレノイドバルブ（特許文献１の図５の２４）からの供給圧が第１摩擦クラッチＣ１に供給されなくなり、第１摩擦クラッチＣ１の係合圧を制御できなくなる（特許文献１の図４参照）。そのため、第１摩擦クラッチＣ１の係合圧が急激に解放されたりすると、不快なショックとなってしまう。このようなショックを吸収する手段として、第３リニヤソレノイドバルブ（特許文献１の図５の２４）と第１摩擦クラッチＣ１の間の油路にアキュムレータやオリフィスを設置することが考えられるが、走行時の変速の応答性に悪影響を与えるおそれがある。この点については、ガレージ変速Ｄ→Ｎの場合にも同じ問題が起こりうる。

本発明の主な課題は、装置のコストを低減しつつガレージ変速時の信頼性を向上させることである。

本発明の第１の視点においては、複数の係合要素への油圧の供給・排出の組合せによって変速段が切替えられる自動変速機の油圧制御装置であって、オイルポンプからのライン圧が導入されるとともに、シフト位置に応じて前記ライン圧の出力先を切替え可能なマニュアルバルブと、前記マニュアルバルブがドライブ位置及びリバース位置のときに前記ライン圧を導入し、バルブ本体の位置に応じて制御油圧を線形的に出力するコントロールバルブと、非通電状態では前記制御油圧が最大となり、通電量が小から大になるにつれて前記制御油圧が小さくなるように前記コントロールバルブのバルブ本体の位置を制御するソレノイドバルブと、バルブ本体の位置に応じて前記コントロールバルブと所定の係合要素との間の油路を切替える複数のシフトバルブと、通電・非通電に応じて前記シフトバルブのバルブ本体の位置を制御する複数のオンオフソレノイドバルブと、ドライブ位置のときにライン圧を前記マニュアルバルブから第１の係合要素に供給する第１の油路上に配設された第１のアキュムレータと、リバース位置のときにライン圧を前記マニュアルバルブから第２の係合要素に供給する第２の油路上に配設された第２のアキュムレータと、前記オンオフソレノイドバルブごとの通電・非通電を規定した複数のシフトパターンを含むデータに基づいて、前記リニヤソレノイドバルブへの通電量及び前記オンオフソレノイドバルブの通電・非通電を制御する電子制御部と、を備え、前記電子制御部は、前記マニュアルバルブをニュートラル位置からドライブ位置に切替える第１のガレージ変速時のシフトパターンと、前記マニュアルバルブをニュートラル位置からリバース位置に切替える第２のガレージ変速時のシフトパターンと、を同じになるように制御することを特徴とする。

本発明の前記自動変速機の油圧制御装置において、前記第１の油路および前記第２の油路には、前記シフトバルブのいずれかが介在し、前記第１のアキュムレータは、前記第１の油路上であって前記マニュアルバルブと、該当する前記シフトバルブの間に配設され、前記第２のアキュムレータは、前記第２の油路上であって前記マニュアルバルブと、該当する前記シフトバルブの間に配設されることが好ましい。

本発明（請求項１−２）によれば、ガレージ変速時の信頼性が向上するとともに、ガレージ変速用の油圧スイッチを廃止できるので、コストメリットが大きい。また、摩擦係合要素と直結する電磁弁（リニヤソレノイドバルブ等）の数を極力低減するために、切換弁（シフトバルブ、オンオフソレノイドバルブ）を使用してコスト低減を図ることができる。

また、ガレージ変速のタイミングがずれようが、温度が変わろうが、アキュムレータにより、あるばらつき範囲で油圧勾配にて制御できるので、大きなショックや、運転者の操作方法の違いによるショックが一定範囲以内に収まり、冗長性が高くなる。つまり、車両停止からイグニッションスイッチをＯＮにして油路上に油が満たされていない状態と走行後停止した油が満たされている状態を制御にて判断し、かつ、違う波形を指示する必要がある直圧制御と違い、ガレージ変速ではタイミングをアキュムレータ自身がある程度合わせることができる。

なお、アキュムレータは、一般的には、電磁弁（リニヤソレノイドバルブ、コントロールバルブ）にて直接制御する場合よりも精度が悪く、その制御性はアキュムレータのバネとアキューム径で定まるので、自由度は低いが、ガレージ変速に限っては、アキュムレータによりショックを吸収するほうが直圧制御よりも有利である。というのは、ガレージ変速Ｄ→Ｎ、ガレージ変速Ｒ→Ｎの抜きショックのこともあるが、直圧制御では、走行時の変速と違い、ガレージ変速Ｎ→Ｄ、ガレージ変速Ｎ→Ｒの係合側でも運転者による操作が関与することで、ガレージ変速Ｎ→Ｄの繰り返し操作やスロットルの操作などででも、その都度、最適な指示を出し油圧波形を作らないと制御が破綻するおそれがあり、想定したタイミングからずれることによってショックが発生してしまう。すなわち、直圧制御であっても、走行時の変速での応答性が低下しないのであれば、ガレージ変速はロバスト性が高いアキュムレータ制御がよく、ガレージ変速は、走行時変速と違い、エンジン特性にはあまり依存しないため、ある程度チューニングさえしてしまえば、細かく電磁弁（リニヤソレノイドバルブ、コントロールバルブ）で制御する必要はないからである。

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置の全体構成を示した概略図である。自動変速機の油圧制御装置は、自動変速機１と、油圧制御部３と、電子制御部４と、を備える。自動変速機１は、エンジン２の出力軸（図示せず）に接続されている。油圧制御部３は、自動変速機１の内部に組み込まれた油圧駆動式の摩擦係合要素（図５のＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、ＬＵ）への油圧を供給制御する。電子制御部４は、油圧制御部３内に備えられたソレノイド（図５の２２〜２４、３５〜３７）を駆動制御する。

電子制御部４は、マイクロコンピュータを備えており、エンジン回転数センサ（Ｎｅセンサ）４１、入力軸回転数センサ（Ｎｔセンサ）４２、出力軸回転数センサ（Ｎｏセンサ）４３、開度センサ（θセンサ）４４、及びポジションセンサ４５のそれぞれと接続されている。エンジン回転数センサ（Ｎｅセンサ）４１は、エンジン２の出力軸（図示せず）の回転数Ｎｅを検出する。入力軸回転数センサ（Ｎｔセンサ）４２は、自動変速機１の入力軸（図２の１１）の回転数Ｎｔ（タービン回転数）を検出する。出力軸回転数センサ（Ｎｏセンサ）４３は、自動変速機１の出力軸（図２の１２）の回転数（当該車両の車速に相当する）Ｎｏを検出する。開度センサ（θセンサ）４４は、エンジン２のスロットル開度（エンジン負荷に相当する）θを検出する。ポジションセンサ４５は、運転者の操作によるセレクターレバー（図示せず）のポジション（走行レンジ）を検出する。電子制御部４は、センサ４１〜４５の出力データ又は信号、シフトパターンを含むデータに基づいて、リニヤソレノイドバルブ（図５の２２〜２４）、オンオフソレノイドバルブ（図５の３５〜３７）への通電を制御する。これにより、シフトパターン（図４参照）のいずれかが選択されて、当該シフトパターンで選択可能な所要の変速段（図３参照）を達成する。

図２は、本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置における自動変速機のスケルトン図である。自動変速機（図１の１）は、トルクコンバータ１０と、入力軸１１と、出力軸１２と、第１列ダブルピニオンプラネタリギヤＧ１と、第２列シングルピニオンプラネタリギヤＧ２と、第３列シングルピニオンプラネタリギヤＧ３と、を備える。トルクコンバータ１０は、エンジン（図１の２）の出力軸（図示せず）に連結されている。また、トルクコンバータ１０は、流体の滑りによる動力伝達ロスを避けるため、その入力側のポンプインペラ１０ｂと出力側のタービンランナ１０ａとを両者の回転差が小さいときに直結して動力を伝達するロックアップクラッチＬＵを備えている。入力軸１１は、トルクコンバータ１０の出力軸である。出力軸１２は、差動装置（図示せず）を介して車軸（図示せず）に連結される。第１列ダブルピニオンプラネタリギヤＧ１、第２列シングルピニオンプラネタリギヤＧ２、及び第３列のシングルピニオンプラネタリギヤＧ３は、入力軸１１と連結されている。自動変速機（図１の１）には、複数（６つ）の摩擦係合要素として、第１摩擦クラッチＣ１と、第２摩擦クラッチＣ２と、第３摩擦クラッチＣ３と、第１摩擦ブレーキＢ１と、第２摩擦ブレーキＢ２と、ロックアップクラッチＬＵと、が組み込まれている。自動変速機（図１の１）は、油圧制御部（図１の３）及び電子制御部（図１の４）により、第１〜第３摩擦クラッチＣ１〜Ｃ３、第１及び第２摩擦ブレーキＢ１、Ｂ２の係合・非係合が選択されることでその変速段及びシフトパターンが切替えられるようになっている。ロックアップクラッチＬＵは、油圧制御部（図１の３）及び電子制御部（図１の４）の制御により、前進段であってポンプインペラ１０ｂとタービンランナ１０ａとの回転差が小さいときに係合する。なお、第１〜第３摩擦クラッチＣ１〜Ｃ３、第１及び第２摩擦ブレーキＢ１、Ｂ２、並びにロックアップクラッチＬＵは、それぞれ油圧制御部３により高圧に設定されることで係合状態とされ、低圧に設定されることで非係合状態とされる。

図３は、本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置における自動変速機の第１〜第３摩擦クラッチＣ１〜Ｃ３、第１及び第２摩擦ブレーキＢ１、Ｂ２の係合・非係合と、その対応する変速段との関係を示す一覧図である。自動変速機（図１の１）は、リバースと、ニュートラルと、１速から４速のアンダードライブと、５速及び６速のオーバードライブとを有する前進６段後進１段の変速段を達成可能な変速機である。すなわち、第３摩擦クラッチＣ３及び第２摩擦ブレーキＢ２のみが係合されると、入力軸（図２の１１）に対して出力軸（図２の１２）の回転を逆転させて車両をリバース走行させるようになっている。また、第２摩擦ブレーキＢ２のみが係合されると、ニュートラルとなる。また、第１摩擦クラッチＣ１及び第２摩擦ブレーキＢ２のみが係合されると１速になる。第１摩擦クラッチＣ１及び第１摩擦ブレーキＢ１のみが係合されると２速になる。第１及び第３摩擦クラッチＣ１、Ｃ３のみが係合されると３速になる。第１及び第２摩擦クラッチＣ１、Ｃ２のみが係合されると４速になる。第２及び第３摩擦クラッチＣ２、Ｃ３のみが係合されると５速になる。第２摩擦クラッチＣ２及び第１摩擦ブレーキＢ１のみが係合されると６速になる。なお、図３において、運転者による手動レバー（図示せず）の操作によって選択される走行レンジ（Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ）と変速段との基本的な関係についても併せ示している。

次に、本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置における油圧制御部の構成及びその制御態様について図面を用いて説明する。図４は、本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置における油圧制御部の制御状態に応じて設定される各種走行レンジでのシフトパターンとの関係を示す一覧図である。図５〜図７は、本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置における油圧制御部の構成を模式的に示した部分油圧回路図である。

図５〜図７に示されるように、この油圧制御部（図１の３）は、オイルポンプ（図示せず）からの吐出圧に基づいて生成したライン圧ＰＬを導入している。また、この油圧制御部（図１の３）は、非係合状態にある第１〜第３摩擦クラッチＣ１〜Ｃ３、第１及び第２摩擦ブレーキＢ１、Ｂ２からの油圧を低圧ＤＬに設定された油圧回路（予圧回路）へと排出している。この低圧ＤＬは、非係合状態にある第１〜第３摩擦クラッチＣ１〜Ｃ３、第１及び第２摩擦ブレーキＢ１、Ｂ２に空気が入らないように、大気圧ＥＸよりも高く、かつ、係合させるまでに至らない圧力に設定されている。

従って、係合状態にあった第１〜第３摩擦クラッチＣ１〜Ｃ３、第１及び第２摩擦ブレーキＢ１、Ｂ２は、この低圧ＤＬの予圧回路に連通することでその油圧を排出する。この油圧制御部（図１の３）は、マニュアルバルブ２１と、ライン圧ＰＬを利用して通電電流に応じた調整圧をそれぞれ出力する第１リニヤソレノイドバルブ２２、第２リニヤソレノイドバルブ２３及び第３リニヤソレノイドバルブ２４と、第１コントロールバルブ２５、第２コントロールバルブ２６、発進コントロールバルブ２７及びＬＵ（ロックアップ）コントロールバルブ２８と、第１シフトバルブ３１、第２シフトバルブ３２、第３シフトバルブ３３及び第４シフトバルブ３４と、通電・非通電の切替えに応じて各シフトバルブ３１〜３４の作動状態を切替える３つのオンオフソレノイドバルブ３５、３６、３７と、マニュアルバルブ２１と第３シフトバルブ３３との間に設けられて両バルブ間の油路の遮断・連通を切替えるフェールバルブ６０とを備えている。各コントロールバルブ２５〜２８及び各シフトバルブ３１〜３４には、バルブ本体を図面の上側に付勢するコイルスプリング（図示せず）がそれぞれ配設されている。また、フェールバルブ６０にも、バルブ本体６４を図面の上側に付勢するコイルスプリング（図示せず）が配設されている。

マニュアルバルブ２１は、手動レバー（マニュアルレバー；図示せず）の操作によって選択される走行レンジに連動した油圧回路の切替えを行う。すなわち、マニュアルバルブ２１は、手動レバー（図示せず）の操作に連動してケーシング５１内を摺動するバルブ本体５２を備えている。そして、マニュアルバルブ２１は、ライン圧ＰＬを導入する第１ポート５１ａ、ケーシング５１内の油圧を低圧ＤＬの予圧回路へと排出する排出部及び排出経路を構成する第２ポート５１ｂ、第３ポート５１ｃ、第４ポート５１ｄ及び第９ポート５１ｋ、第１チェックボール（逆止弁）５３の一側及び他側（自由流の上流側及び下流側）にそれぞれ接続された第５ポート５１ｅ及び第６ポート５１ｆ、第３シフトバルブ３３に接続された第７ポート５１ｇ、フェールバルブ６０にそれぞれ接続された第１１ポート５１ｉ及び第１２ポート５１ｊ、第１シフトバルブ３１に接続された第１０ポート５１ｌ並びに第１シフトバルブ３１に一側が接続された第２チェックボール５５の他側（自由流の上流側）に接続された第８ポート５１ｈを有している。第５ポート５１ｅは、バルブ本体５２がＤレンジのときに第１ポート５１ａに供給されたライン圧（Ｄ圧）を出力する（図６参照）。第８ポート５１ｈは、バルブ本体５２がＲレンジのときに第１ポート５１ａに供給されたライン圧（Ｒ圧）を出力する（図７参照）。なお、実施形態１では、第１チェックボール５３の一側及び他側をバイパスする油路が設けられており、この油路には第１オリフィス５４が設けられている。また、第２チェックボール５５の一側及び他側をバイパスする油路が設けられており、この油路には第２オリフィス５６が設けられている。これら第１及び第２オリフィス５４、５６による絞り量は、後述の態様で係合状態にあった摩擦係合要素からの急激な油圧の排出を抑制するように設定されている。一方、第２〜第４ポート５１ｂ〜５１ｄにはオリフィスが設けられておらず、例えば漏洩した油圧（高圧）を迅速に排出しうるようになっている。

第１コントロールバルブ２５は、第１リニヤソレノイドバルブ２２から出力される調整圧を導入するとともに、導入した調整圧に応じてライン圧ＰＬから制御油圧を生成してこれを出力する。第２コントロールバルブ２６は、第２リニヤソレノイドバルブ２３から出力される調整圧を導入するとともに、導入した調整圧に応じてライン圧ＰＬから制御油圧を生成してこれを出力する。発進コントロールバルブ２７及びＬＵコントロールバルブ２８は、第３リニヤソレノイドバルブ２４から出力される調整圧を互いに選択的に導入するとともに、導入した調整圧に応じてライン圧ＰＬから制御油圧を生成してこれを出力する。

なお、発進コントロールバルブ２７は、特に発進時（後進若しくは１速）において制御油圧を出力するためのものである。一方、ＬＵコントロールバルブ２８は、特に出力軸１２の高速回転時（実施形態１では３速〜６速）においてトルクコンバータ１０のロックアップピストンＬＵ（図示せず）に対して制御油圧を出力するためのものである。従って、これら発進コントロールバルブ２７及びＬＵコントロールバルブ２８は同時に使用されることがないため、第４シフトバルブ３４により切替えられて共通の第３リニヤソレノイドバルブ２４により選択的に制御油圧を出力するようになっている。

第１〜第４シフトバルブ３１〜３４は、ライン圧ＰＬ若しくは第１及び第２コントロールバルブ２５、２６、発進コントロールバルブ２７、ＬＵコントロールバルブ２８から出力された制御油圧を導入する。また、これとともに供給される油圧に応じた作動状態に応じて第１〜第３摩擦クラッチＣ１〜Ｃ３、第１及び第２摩擦ブレーキＢ１、Ｂ２へのライン圧ＰＬ若しくは同制御油圧の供給を切替える。

オンオフソレノイドバルブ３５、３６は、通電電流に応じて第１及び第２シフトバルブ３１、３２に供給される油圧を切替えてその作動状態をそれぞれ切替える。また、オンオフソレノイドバルブ３７は、通電電流に応じて第３及び第４シフトバルブ３３、３４に供給される油圧を切替えてその作動状態を同時に切替える。

ここで、第１、第３リニヤソレノイドバルブ２２、２４は、非通電状態において零となる調整圧を、対応する第１コントロールバルブ２５、発進コントロールバルブ２７或いはＬＵコントロールバルブ２８にそれぞれ出力するようになっている。また、第１、第３リニヤソレノイドバルブ２２、２４は、通電状態においては通電電流が大きくなるにつれて大きくなる調整圧を、対応する第１コントロールバルブ２５、発進コントロールバルブ２７或いはＬＵコントロールバルブ２８にそれぞれ出力するようになっている。そして、第１、第３リニヤソレノイドバルブ２２、２４は、通電電流が零となるときに調整圧が第１コントロールバルブ２５、発進コントロールバルブ２７或いはＬＵコントロールバルブ２８にそれぞれ供給されないようになっている。また、第２リニヤソレノイドバルブ２３は、非通電状態において最大値となる調整圧を、対応する第２コントロールバルブ２６に出力し、通電状態においては通電電流が大きくなるにつれて小さくなる調整圧を、対応する第２コントロールバルブ２６に出力するようになっている。すなわち、第２リニヤソレノイドバルブ２３は、通電電流が最大値となるときに調整圧が第２コントロールバルブ２６に供給されないようになっている。

そして、第１コントロールバルブ２５、発進コントロールバルブ２７或いはＬＵコントロールバルブ２８は、それぞれ第１、第３リニヤソレノイドバルブ２２、２４により非通電状態において零となる制御油圧を生成し、通電状態においては通電電流が大きくなるにつれて大きくなる制御油圧を生成するようになっている。また、第２コントロールバルブ２６は、第２リニヤソレノイドバルブ２３が非通電状態において最大値となる制御油圧を生成し、通電状態においては通電電流が大きくなるにつれて小さくなる制御油圧を生成するようになっている。そして、第１コントロールバルブ２５、発進コントロールバルブ２７、ＬＵコントロールバルブ２８は、それぞれ第１、第３リニヤソレノイドバルブ２２、２４の通電電流が零となるときに実質的に零となる制御油圧を生成するようになっている。また、第２コントロールバルブ２６は、第２リニヤソレノイドバルブ２３の通電電流が最大値となるときに実質的に零となる制御油圧を生成するようになっている。

また、オンオフソレノイドバルブ３５〜３７は、それぞれ通電状態で油圧を第１〜第４シフトバルブ３１〜３４に供給し、非通電状態で油圧を第１及び第２シフトバルブ３１〜３４に供給しない常閉弁である。第１〜第４シフトバルブ３１〜３４は、それぞれオンオフソレノイドバルブ３５〜３７から油圧が供給されることで、第１作動状態（図５〜図７において、弁体が下側に配置される状態）に設定され、同油圧の供給が停止されることで第２作動状態（図５〜図７において、弁体が上側に配置される状態）に設定されるようになっている。

フェールバルブ６０は、油圧室６３に供給される油圧に応じてシリンダ６２内を摺動するバルブ本体６４を備えている。そして、マニュアルバルブ２１の第１１ポート５１ｉと連通する第１ポート６２ａ、マニュアルバルブ２１の第１２ポート５１ｊと連通する第２ポート６２ｂ、第３シフトバルブ３３に接続された第３ポート６２ｃ、マニュアルバルブ２１の第８ポート５１ｈに接続され且つ油圧室６３と連通する第４ポート６２ｄ、並びにシリンダ６２内の油圧を低圧ＤＬの予圧回路へと排出する第５ポート６２ｅとを有している。なお、油圧室６３に油圧が供給されていないときには、コイルスプリング（図示せず）の付勢力によってバルブ本体６４は図面上側に位置している。

第１アキュムレータ７１は、ガレージ変速Ｎ→Ｄ時の第１摩擦クラッチＣ１の油圧ショックを緩和するためのものであり、シフトパターン１のときにマニュアルバルブ２１の第６ポート５１ｆから第１摩擦クラッチＣ１に通ずる油路（ここでは第１シフトバルブ３１とマニュアルバルブ２１の間の油路）に配設されている。第２アキュムレータ７２は、ガレージ変速Ｎ→Ｒ時の第３摩擦クラッチＣ３の油圧ショックを緩和するためのものであり、シフトパターン１のときにマニュアルバルブ２１の第８ポート５１ｈから第３摩擦クラッチＣ３に通ずる油路（ここでは第２シフトバルブ３２とマニュアルバルブ２１の間の油路）に配設されている。

次に、この油圧制御部（図１の３）の制御状態に応じて設定されるシフトパターンとの関係について図４を併せ参照して説明する。なお、図４に示されるように、実施形態１では変速段の切替えのためのシフトパターンを１〜８の８通り有している。すなわち、オンオフソレノイドバルブ（図５の３５〜３７）の通電・非通電状態（第１〜第４シフトバルブ３１〜３４の作動状態）の各組み合わせによって８通りのシフトパターンを達成している。そして、図５〜７は、図４におけるシフトパターン１に対応する油圧制御部（図１の３）の制御状態を表している。

なお、図４において、「○」印は第１リニヤソレノイドバルブ（図５の２２）により制御可能な摩擦係合要素を表しており、「△」印は第２リニヤソレノイドバルブ（図５の２３）により制御可能な摩擦係合要素を表しており、「□」印は第３リニヤソレノイドバルブ（図５の２４）により制御可能な摩擦係合要素を表している。換言すると、「○」印は第１コントロールバルブ（図５の２５）からの制御油圧を供給可能な摩擦係合要素を表しており、「△」印は第２コントロールバルブ（図５の２６）からの制御油圧を供給可能な摩擦係合要素を表しており、「□」印は発進コントロールバルブ（図５の２７）からの制御油圧を供給可能な摩擦係合要素を表している。特に、欄内の右上に付された「＊」印は、各種バルブの隣接するポートからの油圧（高圧）が漏洩しうる非係合状態にある摩擦係合要素を表している。また、オンオフソレノイドバルブの欄におけるＳ１はオンオフソレノイドバルブ（図５の３５）を表しており、Ｓ２はオンオフソレノイドバルブ（図５の３６）を表しており、Ｓ３はオンオフソレノイドバルブ（図５の３７）を表している。

図５を参照して走行レンジがＮレンジでシフトパターン１の状態を説明する。この状態においては、オンオフソレノイドバルブ３５及び３７が通電状態となって第１シフトバルブ３１、第３シフトバルブ３３及び第４シフトバルブ３４が第１作動状態とされ、オンオフソレノイドバルブ３６のみが非通電状態となって第２シフトバルブ３２が第２作動状態とされる。このとき、第２コントロールバルブ２６にのみライン圧ＰＬが導入されており、第２コントロールバルブ２６からの制御油圧は第３シフトバルブ３３を介して第２摩擦ブレーキＢ２に供給可能となっている。従って、第２摩擦ブレーキＢ２に供給される第２コントロールバルブ２６からの制御油圧を高圧にすることで、第２摩擦ブレーキＢ２を係合するように立ち上げている。

ここで、マニュアルバルブ２１がニュートラル位置にあるときには、ケーシング５１の第１ポート５１ａと第５ポート５１ｅ、ケーシング５１の第１ポート５１ａと第１０ポート５１ｌがそれぞれ遮断されており、第２コントロールバルブ２６以外のコントロールバルブにはライン圧ＰＬが供給されないような構造となっている。また、第１摩擦クラッチＣ１は、第２シフトバルブ３２、第１シフトバルブ３１、第１オリフィス５４、及びケーシング５１の第５ポート５１ｅを介して第３ポート５１ｃと連通しているため、低圧ＤＬとなっている。また、第３摩擦クラッチＣ３は、第３シフトバルブ３３、第２シフトバルブ３２、及びケーシング５１の第８ポート５１ｈを介して第２ポート５１ｂと連通しているため、低圧ＤＬとなっている。さらに、この状態ではフェールバルブ６０の第４ポート６２ｄがケーシング５１の第８ポート５１ｈを介して第２ポート５１ｂと連通しているため、フェールバルブ６０の油圧室６３はマニュアルバルブの低圧ＤＬとなっている。そのため、油圧室６３には油圧が供給されずにフェールバルブ６０は図５に示す第１位置となっており、フェールバルブ６０の第２ポート６２ｂはバルブ本体６４によって遮断されることで、第２コントロールバルブ２６からフェールバルブ６０内への制御油圧の供給が遮断される。したがって、図５に示す状態では第１摩擦クラッチＣ１、第３摩擦クラッチＣ３を係合させるだけの油圧が第１摩擦クラッチＣ１、第３摩擦クラッチＣ３に供給されることがなく、第１アキュムレータ７１、第２アキュムレータ７２にもライン圧が供給されることがない。なお、第１摩擦クラッチＣ１と第５ポート５１ｅの間の油路における第１シフトバルブ３１では、バルブ本体の周囲を迂回するケーシングの迂回路を通じて第１摩擦クラッチＣ１と第５ポート５１ｅが連通している。

図５および図６を参照して、ガレージ変速Ｎ→Ｄ時の状態を説明する。図５のニュートラル状態から車両をドライブ走行するべく、手動レバーが操作されてマニュアルバルブ２１がドライブ位置に移動されると、各バルブは図６に示す状態になる。つまり、ガレージ変速Ｎ→Ｄ時では、第１オンオフソレノイドバルブ（Ｓ１）を通電、第２オンオフソレノイドバルブ（Ｓ２）を非通電、および第３オンオフソレノイドバルブ（Ｓ３）を通電（第１、第３、第４シフトバルブ３１、３３、３４を第１作動状態、第２シフトバルブ３２を第２作動状態）としたシフトパターン１のままである。このとき、マニュアルバルブ２１および第２コントロールバルブ２６にライン圧ＰＬが導入されている。第２コントロールバルブ２６からの制御油圧は第３シフトバルブ３３を介して第２摩擦ブレーキＢ２に供給された状態のままであり、第２摩擦ブレーキＢ２は係合状態のままである。マニュアルバルブ２１では、第１ポート５１ａからライン圧ＰＬが導入され第５ポート５１ｅからライン圧（Ｄ圧）が出力される。第５ポート５１ｅから出力されたライン圧は、第１チェックボール５３および第１オリフィス５４を介して第１アキュムレータ７１に流れ、アキュムレータ効果を生み出し、第１シフトバルブ３１および第２シフトバルブ３２を介して第１摩擦クラッチＣ１に供給され、第１摩擦クラッチＣ１は非係合状態から係合状態となる。なお、第３摩擦クラッチＣ３は、第３シフトバルブ３３、第２シフトバルブ３２、及びケーシング５１の第８ポート５１ｈを介して第２ポート５１ｂと連通しているため、低圧ＤＬのままであり、非係合状態のままである。また、第１摩擦クラッチＣ１と第５ポート５１ｅの間の油路における第１シフトバルブ３１では、バルブ本体の周囲を迂回するケーシングの迂回路を通じて第１摩擦クラッチＣ１と第５ポート５１ｅが連通している。さらに、第１のアキュムレータの背圧は、スロットル用リニヤソレノイド等にて可変してもよいものとする。

図５および図６を参照して、ガレージ変速Ｄ→Ｎ時の状態を説明する。図６のドライブ状態からニュートラル状態にするべく、手動レバーが操作されてマニュアルバルブ２１がドライブ位置からニュートラル位置に移動されると、各バルブは図５に示す状態になる。つまり、ガレージ変速Ｎ→Ｄ時では、第１オンオフソレノイドバルブ（Ｓ１）を通電、第２オンオフソレノイドバルブ（Ｓ２）を非通電、および第３オンオフソレノイドバルブ（Ｓ３）を通電（第１、第３、第４シフトバルブ３１、３３、３４を第１作動状態、第２シフトバルブ３２を第２作動状態）としたシフトパターン１のままである。このとき、第２コントロールバルブ２６にのみライン圧ＰＬが導入されている。第２コントロールバルブ２６からの制御油圧は第３シフトバルブ３３を介して第２摩擦ブレーキＢ２に供給された状態のままであり、第２摩擦ブレーキＢ２は係合状態のままである。第１摩擦クラッチＣ１にかかっていたライン圧は、第２シフトバルブ３２、第１シフトバルブ３１、第１アキュムレータ７１、第１オリフィス５４、第５ポート５１ｅ、および第３ポート５１ｃを介して、第１アキュムレータ７１を戻しつつ、排出され、第１摩擦クラッチＣ１は係合状態から非係合状態となる。なお、第３摩擦クラッチＣ３は、第３シフトバルブ３３、第２シフトバルブ３２、及びケーシング５１の第８ポート５１ｈを介して第２ポート５１ｂと連通しているため、低圧ＤＬのままであり、非係合状態のままである。

図５および図７を参照して、ガレージ変速Ｎ→Ｒ時の状態を説明する。図５のニュートラル状態から車両をリバース走行するべく、手動レバーが操作されてマニュアルバルブ２１がリバース位置に移動されると、各バルブは図７に示す状態になる。つまり、ガレージ変速Ｎ→Ｄ時では、第１オンオフソレノイドバルブ（Ｓ１）を通電、第２オンオフソレノイドバルブ（Ｓ２）を非通電、および第３オンオフソレノイドバルブ（Ｓ３）を通電（第１、第３、第４シフトバルブ３１、３３、３４を第１作動状態、第２シフトバルブ３２を第２作動状態）としたシフトパターン１のままである。このとき、マニュアルバルブ２１および第２コントロールバルブ２６にライン圧ＰＬが導入されている。第２コントロールバルブ２６からの制御油圧は第３シフトバルブ３３を介して第２摩擦ブレーキＢ２に供給された状態のままであり、第２摩擦ブレーキＢ２は係合状態のままである。マニュアルバルブ２１では、第１ポート５１ａからライン圧ＰＬが導入され第８ポート５１ｈからライン圧（Ｒ圧）が出力される。第８ポート５１ｈから出力されたライン圧は、第２アキュムレータ７２に流れ、アキュムレータ効果を生み出し、第２シフトバルブ３２および第３シフトバルブ３３を介して第３摩擦クラッチＣ３に供給され、第３摩擦クラッチＣ３は非係合状態から係合状態となる。なお、第１摩擦クラッチＣ１は、第２シフトバルブ３２、第１シフトバルブ３１、及びケーシング５１の第５ポート５１ｅを介して第３ポート５１ｃと連通しているため、低圧ＤＬのままであり、非係合状態のままである。また、第１摩擦クラッチＣ１と第５ポート５１ｅの間の油路における第１シフトバルブ３１では、バルブ本体の周囲を迂回するケーシングの迂回路を通じて第１摩擦クラッチＣ１と第５ポート５１ｅが連通している。さらに、第１のアキュムレータの背圧は、スロットル用リニヤソレノイド等にて可変してもよいものとする。

図５および図７を参照して、ガレージ変速Ｒ→Ｎ時の状態を説明する。図７のリバース状態からニュートラル状態にするべく、手動レバーが操作されてマニュアルバルブ２１がリバース位置からニュートラル位置に移動されると、各バルブは図５に示す状態になる。つまり、ガレージ変速Ｎ→Ｄ時では、第１オンオフソレノイドバルブ（Ｓ１）を通電、第２オンオフソレノイドバルブ（Ｓ２）を非通電、および第３オンオフソレノイドバルブ（Ｓ３）を通電（第１、第３、第４シフトバルブ３１、３３、３４を第１作動状態、第２シフトバルブ３２を第２作動状態）としたシフトパターン１のままである。このとき、第２コントロールバルブ２６にのみライン圧ＰＬが導入されている。第２コントロールバルブ２６からの制御油圧は、第３シフトバルブ３３を介して第２摩擦ブレーキＢ２に供給された状態のままであり、第２摩擦ブレーキＢ２は係合状態のままである。第３摩擦クラッチＣ３にかかっていたライン圧は、第３シフトバルブ３３、第２シフトバルブ３２、第２アキュムレータ７２、第８ポート５１ｈ、および第２ポート５１ｂを介して、第２アキュムレータ７２を戻しつつ、排出され、第３摩擦クラッチＣ３は係合状態から非係合状態になる。なお、第１摩擦クラッチＣ１は、第２シフトバルブ３２、第１シフトバルブ３１、及びケーシング５１の第５ポート５１ｅを介して第３ポート５１ｃと連通しているため、低圧ＤＬのままであり、非係合状態のままである。

なお、実施形態１では、リニヤソレノイドバルブとコントロールバルブが別体となっているが、それらが一体となったコントロールバルブユニットを用いてもよいものとする。

実施形態１によれば、ガレージ変速の際、Ｎ→ＤかＮ→Ｒかを、電子制御部にて油圧スイッチ等の検出手段の信号を用いてシフトパターンを判断しなくても変速を開始することができるようになるため、油圧スイッチの数量を低減させることで、装置のコストを低減させることができる。また、ポジションセンサの故障、電子制御部のシフトパターンの判断の応答遅れ等による不具合を防止できるので、ガレージ変速時の信頼性を向上できる。

なお、実施形態１では、ガレージ変速においてシフトパターン１を用いているが、アキュムレータよりリニヤソレノイドで制御したい場合は、シフトパターン３、２を使えばよいし、シフトパターン３、２の油路上にアキュムレータがなくてよいのでより応答性は向上する。

本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置の全体構成を示した概略図である。 本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置における自動変速機のスケルトン図である。 本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置における自動変速機の第１〜第３摩擦クラッチＣ１〜Ｃ３、第１及び第２摩擦ブレーキＢ１、Ｂ２の係合・非係合と、その対応する変速段との関係を示す一覧図である。 本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置における油圧制御部の制御状態に応じて設定される各種走行レンジでのシフトパターンとの関係を示す一覧図である。 本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置におけるＮレンジ時のシフトパターン１の制御状態にある油圧制御部の構成を模式的に示した部分油圧回路図である。 本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置におけるＤレンジ時のシフトパターン１の制御状態にある油圧制御部の構成を模式的に示した部分油圧回路図である。 本発明の実施形態１に係る自動変速機の油圧制御装置におけるＲレンジ時のシフトパターン１の制御状態にある油圧制御部の構成を模式的に示した部分油圧回路図である。

符号の説明

１ 自動変速機
２ エンジン
３ 油圧制御部
４ 電子制御部
１０ トルクコンバータ
１０ａ タービンランナ
１０ｂ ポンプインペラ
１１ 入力軸
１２ 出力軸
２１ マニュアルバルブ
２２ 第１リニヤソレノイドバルブ
２３ 第２リニヤソレノイドバルブ
２４ 第３リニヤソレノイドバルブ
２５ 第１コントロールバルブ
２６ 第２コントロールバルブ
２７ 発進コントロールバルブ
２８ ＬＵ（ロックアップ）コントロールバルブ
３１ 第１シフトバルブ
３２ 第２シフトバルブ
３３ 第３シフトバルブ
３４ 第４シフトバルブ
３５、３６、３７ オンオフソレノイドバルブ
４１ エンジン回転数センサ（Ｎｅセンサ）
４２ 入力軸回転数センサ（Ｎｔセンサ）
４３ 出力軸回転数センサ（Ｎｏセンサ）
４４ 開度センサ（θセンサ）
４５ ポジションセンサ
５１ ケーシング
５１ａ 第１ポート
５１ｂ 第２ポート
５１ｃ 第３ポート
５１ｄ 第４ポート
５１ｅ 第５ポート
５１ｆ 第６ポート
５１ｇ 第７ポート
５１ｈ 第８ポート
５１ｉ 第１１ポート
５１ｊ 第１２ポート
５１ｋ 第９ポート
５１ｌ 第１０ポート
５２ バルブ本体
５３ 第１チェックボール（逆止弁）
５４ 第１オリフィス
５５ 第２チェックボール
５６ 第２オリフィス
６０ フェールバルブ
６２ シリンダ
６２ａ 第１ポート
６２ｂ 第２ポート
６２ｃ 第３ポート
６２ｄ 第４ポート
６２ｅ 第５ポート
６３ 油圧室
６４ バルブ本体
７１ 第１アキュムレータ
７２ 第２アキュムレータ

Claims (2)

1. 複数の係合要素への油圧の供給・排出の組合せによって変速段が切替えられる自動変速機の油圧制御装置であって、
   オイルポンプからのライン圧が導入されるとともに、シフト位置に応じて前記ライン圧の出力先を切替え可能なマニュアルバルブ（２１）と、
   前記マニュアルバルブがドライブ位置及びリバース位置のときに前記ライン圧を導入し、バルブ本体の位置に応じて制御油圧を線形的に出力するコントロールバルブ（２４）と、
   非通電状態では前記制御油圧が最大となり、通電量が小から大になるにつれて前記制御油圧が小さくなるように前記コントロールバルブのバルブ本体の位置を制御するソレノイドバルブ（２４）と、
   バルブ本体の位置に応じて前記コントロールバルブと所定の係合要素との間の油路を切替える複数のシフトバルブ（３１〜３４）と、
   通電・非通電に応じて前記シフトバルブのバルブ本体の位置を制御する複数のオンオフソレノイドバルブ（３５〜３７）と、
   ドライブ位置のときにライン圧を前記マニュアルバルブから第１の係合要素（Ｃ１）に供給する第１の油路上に配設された第１のアキュムレータ（７１）と、
   リバース位置のときにライン圧を前記マニュアルバルブから第２の係合要素（Ｃ３）に供給する第２の油路上に配設された第２のアキュムレータ（７２）と、
   前記オンオフソレノイドバルブごとの通電・非通電を規定した複数のシフトパターンを含むデータに基づいて、前記リニヤソレノイドバルブへの通電量及び前記オンオフソレノイドバルブの通電・非通電を制御する電子制御部（４）と、
   を備え、
   前記電子制御部（４）は、前記マニュアルバルブをニュートラル位置からドライブ位置に切替える第１のガレージ変速時のシフトパターンと、前記マニュアルバルブをニュートラル位置からリバース位置に切替える第２のガレージ変速時のシフトパターンと、を同じになるように制御することを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 前記第１の油路および前記第２の油路には、前記シフトバルブのいずれかが介在し、
   前記第１のアキュムレータ（７１）は、前記第１の油路上であって前記マニュアルバルブと、該当する前記シフトバルブの間に配設され、
   前記第２のアキュムレータ（７２）は、前記第２の油路上であって前記マニュアルバルブと、該当する前記シフトバルブの間に配設されたことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。

Images