JP2014231859A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ２つの摩擦締結要素の締結によって各変速段を形成する自動変速機において、油圧制御弁の不調により、３つの摩擦締結要素に締結用油圧が同時に供給されることによる変速動作不良を防止する。
【解決手段】 ＬＲブレーキ６０とロークラッチ４０の締結によって１速が形成され、ロークラッチ４０とＲ３５ブレーキ８０の締結によって３速が形成され、ＬＲブレーキ６０とＲ３５ブレーキ８０の締結によって後退速が形成される構成において、Ｒ３５ブレーキ８０に供給される油圧を制御する第３リニアＳＶ１１３の元圧ポートを油圧源に接続する第１状態と、該元圧ポートを排圧させる第２状態とに切り換わるカットバルブ１２１を備え、３→１変速時に、前記ロークラッチ４０に供給されている油圧が所定油圧未満のときに、前記カットバルブ１２１が第２状態となるように構成する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、車両に搭載される自動変速機の油圧制御装置に関し、車両用自動変速機の技術分野に属する。
自動変速機は、遊星歯車機構等でなる動力伝達経路を複数の油圧式摩擦締結要素の選択的な締結によって変速段を自動的に切り換えるように構成されたもので、各変速段は、基本的には２つの摩擦締結要素の締結によって形成されるようになっているが、Ｄレンジの１速については、従来、変速動作の円滑化等を目的として、１つの摩擦締結要素とＯＷＣ（ワンウェイクラッチ）とで形成するのが通例であった。
しかし、ＯＷＣはコストが高く、また、Ｄレンジの１速以外では回転抵抗となってエンジンの燃費性能の向上の妨げとなるので、近年、ＯＷＣの廃止が提案され或いは実行されている。
例えば、特許文献１には、前進６段、後退１段の自動変速機において、摩擦締結要素として、１〜４速で締結されるフォワードクラッチ（以下、「ロークラッチ」という）Ｃ１と、４〜６速で締結されるハイクラッチＣ２と、３、５速及び後退速で締結される３＆５＆リバースブレーキ（以下、「Ｒ３５ブレーキ」という）Ｂ１と、２、６速で締結される２＆６ブレーキ（以下、「２６ブレーキ」という）Ｂ２と、１速と後退速とで締結されるローリバースブレーキ（以下、「ＬＲブレーキ」という）Ｂ３とを備え、Ｄレンジの１速では、ＯＷＣに代えてＬＲブレーキＢ３を締結し、該ＬＲブレーキＢ３とロークラッチＣ１を締結することで１速を形成するように構成されたものが開示されている。
そして、この自動変速機においては、油圧制御回路に、前記５つの摩擦締結要素に対する油圧の給排等を制御する電子油圧制御弁を各摩擦締結要素ごとに備え、これらの油圧制御弁の作動を制御することにより、運転状態に応じた変速段を形成するように構成されている。
特開平０７−１９３２６号公報
ところで、前記のように、摩擦締結要素に供給される油圧の制御をリニアソレノイドバルブ等の油圧制御弁で行う場合、該油圧制御弁の故障時に、変速動作不良状態を生じることがある。
例えば、前記特許文献１に記載の摩擦締結要素の構成においては、Ｄレンジの３→１変速時に、ロークラッチに油圧が供給されている状態で、Ｒ３５ブレーキ用の油圧制御弁によりＲ３５ブレーキに供給されている油圧を排出すると同時に、ＬＲブレーキ用の油圧制御弁によりＬＲブレーキに油圧を供給することになるが、Ｒ３５ブレーキ用油圧制御弁が開故障（摩擦締結要素に油圧を供給した状態で固定し、排圧不能となる故障）したり、Ｒ３５ブレーキからの排圧動作が不完全になるなどの該油圧制御弁の不調状態が生じると、Ｒ３５ブレーキに油圧が供給されている状態で、ＬＲブレーキが締結されることになる。
このとき、ロークラッチとＬＲブレーキとに加えて、Ｒ３５ブレーキも締結され或いはこれに近い状態となるが、変速時のショックを抑制するなどのためロークラッチ圧を低く制御している場合、Ｒ３５ブレーキの締結力がロークラッチの締結力を上回り、Ｒ３５ブレーキとＬＲブレーキの締結によって変速段が後退速に変化しようとすることが起こりうる。
そこで、本発明は、２つの摩擦締結要素の締結によって各変速段を実現するように構成された自動変速機において、摩擦締結要素に供給される油圧を制御する油圧制御弁の不調により、３つの摩擦締結要素に同時に油圧が供給される状態となることによる変速動作不良、特にＤレンジにおける後退速への変速段の変化を防止することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明に係る車両の自動変速機の油圧制御装置は、次のように構成したことを特徴とする。
まず、本願の請求項１に記載の発明は、第１摩擦締結要素と第２摩擦締結要素の締結によって前進の第１変速段が形成され、前記第２摩擦締結要素と第３摩擦締結要素の締結によって前記第１変速段よりも高変速段側の第２変速段が形成され、前記第１摩擦締結要素と前記第３摩擦締結要素の締結によって後退速が形成される自動変速機の油圧制御装置であって、
前記第３摩擦締結要素に供給される油圧を制御する油圧制御弁と、
前記油圧制御弁の元圧ポートを油圧源に接続する第１状態と該元圧ポートを排圧させる第２状態とに切り換わる切換弁とを有し、
該切換弁は、前記第２摩擦締結要素が締結されている状態で、前記第３摩擦締結要素が解放され、前記第１摩擦締結要素が締結されることにより前記第２変速段から第１変速段に切り換わる変速時に、前記第２摩擦締結要素に供給されている油圧が、前記第１、第２、第３摩擦締結要素に同時に油圧が供給された場合に第２摩擦締結要素が締結状態を維持しうる油圧である所定油圧以上のときは前記第１状態となり、前記第２摩擦締結要素に供給されている油圧が前記所定油圧未満のときは前記第２状態となるように構成されていることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の自動変速機の油圧制御装置において、
前記切換弁は、前記第２摩擦締結要素に供給されている油圧が前記所定油圧未満のとき、前記第１摩擦締結要素が締結可能な状態となることによって前記第２状態となるように構成されていることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の自動変速機の油圧制御装置において、
前記第１摩擦締結要素に対する油圧の給排を切り換える第２の切換弁が備えられ、
該第２の切換弁は、前進状態で前記第１摩擦締結要素に油圧を供給するときに排圧状態となるポートを有し、
前記切換弁は、前記第２摩擦締結要素に供給されている油圧が前記所定油圧未満のときに、前記油圧制御弁の元圧ポートに連通したポートが、前記第２の切換弁の前記ポートに連通することにより、前記第１摩擦締結要素が締結可能な状態となることによって前記第２状態となることを特徴とする。
さらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自動変速機の油圧制御装置において、
前記第２摩擦締結要素に供給される油圧を制御する第２の油圧制御弁が備えられ、
前記切換弁は、前記第２の油圧制御弁によって生成された油圧をパイロット圧として導入し、該パイロット圧が前記所定油圧以上のときは前記第１状態となり、該パイロット圧が前記所定油圧未満のときは前記第２状態となるように構成されていることを特徴とする。
以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。
まず、請求項１に記載の発明によれば、第２摩擦締結要素が締結されている状態で、第３摩擦締結要素を解放し、第１摩擦締結要素を締結する前進の第２変速段から第１変速段への前進変速時において、前記第２摩擦締結要素に供給されている油圧が前記所定油圧未満のときは、切換弁が第３摩擦締結要素に供給される油圧を制御する油圧制御弁の元圧ポートを排圧する第２状態となる。
したがって、第３摩擦締結要素は、仮に油圧制御弁が開故障等の不調状態にあっても、供給されていた油圧が排圧されて確実に解放されることになり、前記第２摩擦締結要素に供給されている油圧が所定油圧未満であって、該第２摩擦締結要素の締結力が相対的に小さくても、変速段が後退速に変化することはない。
一方、前記第２摩擦締結要素に供給されている油圧が所定油圧以上のときは、切換弁が前記油圧制御弁の元圧ポートを油圧源に接続する第１状態となるので、該油圧制御弁の開故障等の不調発生時には、第３摩擦締結要素に供給されている油圧が完全に排出されないことになるが、この場合は、第２摩擦締結要素に供給されている油圧が所定油圧以上であるから、該第２摩擦締結要素は、第３摩擦締結要素が締結状態またはこれに近い状態にあっても締結状態を維持し、したがって、この場合も、自動変速機の変速段が後退速に変化することはない。
また、請求項２に記載の発明によれば、前記切換弁は、第２摩擦締結要素に供給されている油圧が前記所定油圧未満のとき、第１摩擦締結要素が締結可能な状態となることによって前記第２状態となり、このとき、第３摩擦締結要素は確実に解放されるから、第１摩擦締結要素の締結と第３摩擦締結要素の解放とが並行してタイミングよく行われることになり、第２摩擦締結要素と第３摩擦締結要素とが締結される第２変速段から、第２摩擦締結要素と第１摩擦締結要素とが締結される第１変速段への変速が、確実かつ円滑に行われる。
そして、請求項３に記載の発明によれば、第１摩擦締結要素が締結可能な状態となることによって切換弁が第２状態となる動作が、第２の切換弁によって具体的に実現される。
さらに、請求項４に記載の発明によれば、第２摩擦締結要素に供給される油圧を制御する第２の油圧制御弁が備えられ、切換弁は、この第２の油圧制御弁が生成する油圧をパイロット圧として導入し、該パイロット圧が前記所定油圧未満のときに前記第２状態となるから、切換弁を動作させるためのパイロット圧を別途生成することなく、第２摩擦締結要素に供給される油圧が前記所定油圧未満のときに、切換弁を第２状態に切り換えることが可能となる。
本発明の実施の形態に係る自動変速機の要部の骨子図である。 摩擦締結要素の締結の組み合わせと変速段との関係を示す表である。 油圧制御回路の要部の構成を示す回路図である。 油圧制御回路の制御システムの要部を示すブロック図である。 油圧制御回路のロークラッチ油圧が高いときの１速の状態を示す要部回路図である。 ロークラッチ油圧が高いときの３→１変速時の各部の状態変化を示すタイムチャート図である。 油圧制御回路のロークラッチ油圧が低いときの３速の状態を示す要部回路図である。 同じく１速の状態を示す要部回路図である。 ロークラッチ圧が低いときの３→１変速時の各部の状態変化を示すタイムチャート図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る自動変速機の構成を示す骨子図であって、この自動変速機１は、エンジン出力がトルクコンバータ（図示せず）を介して入力される入力軸２を有し、該入力軸２上に、エンジン側（図の右側）から、第１、第２、第３プラネタリギヤセット（以下、「第１、第２、第３ギヤセット」という）１０、２０、３０が配置されていると共に、これらのギヤセット１０〜３０で構成される動力伝達経路を切り換えるための油圧式摩擦締結要素として、前記入力軸２からの動力をギヤセット１０、２０、３０側へ選択的に伝達するロークラッチ４０及びハイクラッチ５０と、各ギヤセット１０、２０、３０の所定の回転要素を固定するＬＲブレーキ６０、２６ブレーキ７０、及び、Ｒ３５ブレーキ８０とが備えられている。
前記ギヤセット１０、２０、３０は、いずれも、サンギヤ１１、２１、３１と、これらのサンギヤ１１、２１、３１にそれぞれ噛み合った各複数のピニオン１２、２２、３２と、これらのピニオン１２、２２、３２をそれぞれ支持するキャリヤ１３、２３、３３と、ピニオン１２、２２、３２にそれぞれ噛み合ったリングギヤ１４、２４、３４とで構成されている。
そして、第１ギヤセット１０のサンギヤ１１と第２ギヤセット２０のサンギヤ２１とが結合されて、前記ロークラッチ４０の出力部材４１に連結されていると共に、第２ギヤセット２０のキャリヤ２３が前記ハイクラッチ５０の出力部材５１に連結されており、さらに、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１に前記入力軸２が直接連結されている。
また、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４と第２ギヤセット２０のキャリヤ２３とが結合されて、これらと変速機ケース３との間に前記ＬＲブレーキ６０が配設されていると共に、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４と第３ギヤセット３０のキャリヤ３３とが結合されて、これらと変速機ケース３との間に前記２６ブレーキ７０が配設されており、さらに、第３ギヤセット３０のリングギヤ３４と変速機ケース３との間に前記Ｒ３５ブレーキ８０が配設されている。そして、第１ギヤセット１０のキャリヤ１３に、自動変速機１の出力を駆動輪（図示せず）側へ出力する出力ギヤ４が連結されている。
以上の構成により、この自動変速機１は、ロークラッチ４０、ハイクラッチ５０、ＬＲブレーキ６０、２６ブレーキ７０及びＲ３５ブレーキ８０の締結状態の組み合わせにより、図２に示すように、Ｄレンジでの１〜６速と、Ｒレンジでの後退速とが形成されるようになっている。
ここで、前記ロークラッチ４０、ＬＲブレーキ６０、Ｒ３５ブレーキは、特許請求の範囲における第２摩擦締結要素、第１摩擦締結要素、第３摩擦締結要素にそれぞれ相当する。また、この実施形態における１速及び３速は、特許請求の範囲における第１変速段及び第２変速段にそれぞれ相当する。
また、この自動変速機１は、前記各摩擦締結要素４０〜８０に油圧を選択的に供給して前記各変速段を形成するための油圧制御回路を有し、次に、図３により、この油圧制御回路１００の構成、特に、Ｄレンジの３速から１速への変速時の制御に関わる部分の構成を説明する。
図３に示すように、油圧制御回路１００は、オイルポンプ１０１の吐出圧を所定油圧のライン圧に調整する調圧弁１０２と、運転者によって選択されたレンジに応じて前記ライン圧の供給先を切り換えるマニュアルバルブ１０３とを有し、Ｄレンジが選択されているときに出力されるライン圧（以下、「Ｄレンジ圧」という）と、Ｒレンジが選択されているときに出力されるライン圧（以下、「Ｒレンジ圧」という）と、マニュアルバルブ１０３を経由しないライン圧とが、各種バルブを含む所定の油圧回路１００ａを経由して、各摩擦締結要素４０〜８０側に出力されるようになっている。
また、この油圧制御回路１００は、ＬＲブレーキ６０、ロークラッチ４０、Ｒ３５ブレーキ８０に供給される油圧をそれぞれ制御する第１リニアソレノイドバルブ（以下、「第１リニアＳＶ」という）１１１と、第２リニアソレノイドバルブ（以下、「第２リニアＳＶ」という）１１２と、第３リニアソレノイドバルブ（以下、「第３リニアＳＶ」という）１１３とを有し、さらに、前記ロークラッチ４０及びＲ３５ブレーキ８０に対する油圧の供給状態を切り換えるＲ３５カットバルブ（以下、「カットバルブ」という）１２１と、前記ＬＲブレーキ６０に対する油圧の供給状態を切り換えるＬＲシフトバルブ（以下、「シフトバルブ」という）１２２と、このシフトバルブ１２２の作動を制御するオンオフソレノイドバルブ（以下、「オンオフＳＶ」という）１１４とを備えている。
ここで、第３リニアＳＶ１１３及び第２リニアＳＶ１１２は、特許請求の範における「油圧制御弁」及び「第２の油圧制御弁」に相当し、前記カットバルブ１２１及びシフトバルブ１２２は、特許請求の範囲における「切換弁」及び「第２の切換弁」に相当する。
前記第１〜第３リニアＳＶ１１１〜１１３及びオンオフＳＶ１１４は、後述する制御装置２００からの制御信号によって作動し、第１〜第３リニアＳＶ１１１〜１１３は、上流側の油路から供給されるライン圧、Ｄレンジ圧、Ｒレンジ圧等を元圧として生成した制御圧を下流側の油路に出力し、或いは、上流側の油路を遮断して下流側の油路を排圧するように動作する。また、オンオフＳＶ１１４は、油路の上、下流側を開通または遮断し、遮断したときに下流側の油路を排圧するように動作する。
一方、前記カットバルブ１２１は、スプール１２１ａのリターンスプリングが装着された方の端部に第１制御ポートａを、その反対側のスプール１２１ａの受圧面積が大きい方の端部に第２制御ポートｂを有し、第１制御ポートａには、油路１３１によりライン圧が第１パイロット圧として導入され、第２制御ポートｂには、前記第２リニアＳＶ１１２が油路１３２によって供給されるライン圧を元圧として生成した制御圧が、油路１３３により第２パイロット圧として導入される。
そして、前記第２パイロット圧が所定油圧以上のときは、前記第１パイロット圧（ライン圧）及びリターンスプリングの付勢力に打ち勝って、スプール１２１ａが図３に示す第１制御ポートａ側のストローク位置に位置し（特許請求の範囲の「第１状態」に相当）、前記第２パイロット圧が所定油圧未満のときは、前記第１パイロット圧及びリターンスプリングの付勢力により、スプール１２１ａが第２制御ポートｂ側のセット位置に位置するようになっている（特許請求の範囲の「第２状態」に相当）。
ここで、前記所定油圧は、ロークラッチ４０とＬＲブレーキ６０とＲ３５ブレーキ８０とに同時に油圧が供給された場合において、Ｒ３５ブレーキ８０に供給された油圧がライン圧であってもロークラッチ４０がスリップしない最低の油圧（締結限界油圧）を基準とし、この締結限界油圧より所定油圧だけ高い油圧に設定されている。
また、このカットバルブ１２１には、Ｒ３５ブレーキ用の第１、第２入力ポートｃ、ｄ及び出力ポートｅと、ロークラッチ用の第１、第２入力ポートｆ、ｇ及び出力ポートｈとが設けられており、前記スプール１２１ａがストローク位置にあるときは、図３に示すように、Ｒ３５ブレーキ用及びロークラッチ用の第１入力ポートｃ、ｆが、それぞれの出力ポートｅ、ｈに連通し、前記スプール１２１ａがセット位置に移動すれば、Ｒ３５ブレーキ用及びロークラッチ用の第２入力ポートｄ、ｇが、それぞれの出力ポートｅ、ｈに連通する（図７参照）。
そして、前記各ポートのうち、Ｒ３５ブレーキ用及びロークラッチ用の第１入力ポートｃ、ｆには、Ｄレンジ圧を供給する油路１３４、１３５がそれぞれ接続され、Ｒ３５ブレーキ用の第２入力ポートｄには、シフトバルブ１２２から導かれた油路１３６が接続されている。また、ロークラッチ用の第２入力ポートｇには、前記第２リニアＳＶ１１２によって生成された第２パイロット圧と同じ圧力の制御圧を供給する油路１３７が接続されている。
さらに、Ｒ３５ブレーキ用の出力ポートｅには、前記第３リニアＳＶ１１３の元圧ポートに導かれた油路１３８が接続されていると共に、この第３リニアＳＶ１１３の出力ポートは、油路１３９によってＲ３５ブレーキ８０に導かれており、また、ロークラッチ用の出力ポートｈは、油路１４０によってロークラッチ４０に導かれている。
一方、前記シフトバルブ１２２は、スプール１２２ａのリターンスプリングが装着された方と反対側の端部に制御ポートｉが設けられ、前記オンオフＳＶ１１４が油路１４１を開通しているときは、該制御ポートｉにライン圧がパイロット圧として導入されることにより、スプール１２２ａがリターンスプリングの付勢力に抗して図３に示すストローク位置に位置し、前記オンオフＳＶ１１４が油路１４１を遮断して制御ポートｉを排圧しているときは、スプール１２２ａはリターンスプリングの付勢力により、制御ポートｉ側のセット位置に位置する。
また、このシフトバルブ１２２には、ＬＲブレーキ用の入力ポートｊ、出力ポートｋ及びドレンポートｌと、Ｒ３５ブレーキ用の第１、第２入力ポートｍ、ｎ及び出力ポートｏとが設けられており、スプール１２２ａが図３に示すストローク位置にあるときは、ＬＲブレーキ用の出力ポートｋがドレンポートｌに連通すると共に、Ｒ３５ブレーキ用の第１入力ポートｍが出力ポートｏに連通し、スプール１２２ａがセット位置にあるときは、ＬＲブレーキ用の入力ポートｊが出力ポートｋに連通すると共に、Ｒ３５ブレーキ用の第２入力ポートｎが出力ポートｏに連通する (図５参照)。
そして、前記ＬＲブレーキ用の入力ポートｊには、第１リニアＳＶ１１１によって油路１４２から供給されるライン圧を元圧として生成された制御圧を供給する油路１４３が接続されていると共に、出力ポートｋには、ＬＲブレーキ６０に導かれた油路１４４が接続されている。
また、Ｒ３５ブレーキ用の第１、第２入力ポートｍ、ｎには、Ｄレンジ圧及びＲレンジ圧をそれぞれ供給する油路１４５、１４６が接続されている。そして、Ｒ３５ブレーキ８０用の出力ポートｏには、前記カットバルブ１２１のＲ３５ブレーキ用の第２入力ポートｄに導かれた前述の油路１３６が接続されている。
以上の構成に加えて、自動変速機１は、前記油圧制御回路１００における各ソレノイドバルブを制御して運転状態に応じた変速段を形成する制御装置２００を備えており、図４に示すように、該制御装置２００に、運転者の操作により選択されたレンジを検出するレンジセンサ２０１からの信号、当該車両の車速を検出する車速センサ２０２からの信号、運転者のアクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量センサ２０３からの信号等が入力される。
そして、制御装置２００は、これらの信号が示す運転状態に応じて、前記油圧制御回路１００における第１〜第３リニアＳＶ１１１〜１１３、オンオフＳＶ１１４及びその他のソレノイドバルブに制御信号を出力し、所定の摩擦締結要素に選択的に油圧を供給して運転状態に応じた変速段を形成するようになっている。
次に、前記各ソレノイドバルブの作動によるＤレンジの３→１変速時の油圧制御の具体的動作を、図３及び図５〜図９の油圧回路図及びタイムチャートに基づいて説明する。
まず、Ｄレンジの３速において、ロークラッチ４０の要求油圧が前記所定油圧以上のときは、図３に示すように、第２リニアＳＶ１１２は元圧を前記所定油圧以上の制御圧に調整し、この制御圧がカットバルブ１２１の第２制御ポートｂに第２パイロット圧として導入されることにより、該カットバルブ１２１のスプール１２１ａはストローク位置にある（図６、符号ア、イ）。
そのため、油路１３５によって供給されるＤレンジ圧が油路１４０を介してロークラッチ４０に供給されると共に、油路１３４によって供給されるＤレンジ圧が油路１３８を介して第３リニアＳＶ１１３に供給され、該ＳＶ１１３がこれを元圧として生成した制御圧が油路１３９を介してＲ３５ブレーキ８０に供給される。したがって、ロークラッチ４０とＲ３５ブレーキ８０とが締結され、３速が形成される。
また、Ｄレンジの３速においては、オンオフＳＶ１１４が油路１４１の上下流側を開通させることにより、シフトバルブ１２２の制御ポートｉにライン圧がパイロット圧として導入され、該バルブ１２２のスプール１２２ａがストローク位置にある。このとき、油路１４３、１４４間、即ち、第１リニアＳＶ１１１とＬＲブレーキ６０との間が遮断され、したがって、３速においてＬＲブレーキ６０が締結されることはない。
なお、油路１４５によって供給されるＤレンジ圧は、シフトバルブ１２２及び油路１３６を介してカットバルブ１２１に供給されるが、該カットバルブ１２１においては、前述のように、スプール１２１ａがストローク位置にあるから、Ｄレンジ圧がシフトバルブ１２２側から第３リニアＳＶ１１３ないしＲ３５ブレーキ８０に供給されることはない。
次に、この状態で、３→１変速指令が出力されると、オンオフＳＶ１１４が油路１４１を遮断して、シフトバルブ１２２の制御ポートｉに供給されているパイロット圧を排出することにより、図５に示すように、シフトバルブ１２２においては、スプール１２２ａがストローク位置からセット位置に移動する（図６、符号ウ）。
このとき、第１リニアＳＶ１１１の下流側の油路１４３、１４４がシフトバルブ１２２を介して連通され、該第１リニアＳＶ１１１で調整された制御圧がＬＲブレーキ６０に供給されて、該ＬＲブレーキ６０が締結される（図６、符号エ）。
また、カットバルブ１２１は、前述の３速時と同様、スプール１２１ａがストローク位置にあり、Ｄレンジ圧が油路１３４、１３８を介して第３リニアＳＶ１１３に供給されるが、該第３リニアＳＶ１１３が、制御装置２００からの信号により、Ｒ３５ブレーキ８０に供給していた油圧を排出するので、該Ｒ３５ブレーキ８０が解放される（図６、符号オ）。したがって、変速段は、ロークラッチ４０とＬＲブレーキ６０の締結により、１速となる。
なお、この３→１変速時に、前記第３リニアＳＶ１１３の開故障等の不調により、Ｒ３５ブレーキ８０に供給されている油圧が十分に排出されず、該ブレーキ８０が完全に解放されない場合であっても、ロークラッチ４０に供給されている油圧はＤレンジ圧であって、前述のロークラッチ締結限界油圧より当然高いから、図６に符号カで示すように、仮にＲ３５ブレーキ８０にライン圧が供給された状態が続いても、ロークラッチ４０は締結状態を維持し、変速段が後退速に変化することはない。
なお、このとき、ＬＲブレーキ６０の締結力とＲ３５ブレーキ８０の締結力の大小関係によっては、変速段は１速に変速せず、３速のままとなることもありうる。
一方、ロークラッチ４０の要求油圧が前記所定油圧未満のときは、第２リニアＳＶ１１２が元圧をその要求油圧の制御圧に調整することにより、カットバルブ１２１の第２制御ポートｂに導入される第２パイロット圧も前記所定油圧未満の油圧となる。そのため、図７に示すように、該カットバルブ１２１のスプール１２１ａは、第１制御ポートａに導入されている第１パイロット圧とリターンスプリングの付勢力とによりセット位置に移動する（図９、符号キ、ク）。
このとき、ロークラッチ４０に対しては、油路１３５からのＤレンジ圧の導入が遮断され、前記第２リニアＳＶ１１２によって所定油圧未満に調整された制御圧が、油路１３７、カットバルブ１２１及び油路１４０を介して供給され、該ロークラッチ４０が、第２リニアＳＶ１１２によって要求油圧に調整された制御圧によって締結される。
また、Ｒ３５ブレーキ８０に対しては、カットバルブ１２１のスプール１２１ａがセット位置にあることにより、油路１３４からのＤレンジ圧の導入が遮断され、前記シフトバルブ１２２から油路１３６を介して供給されたＤレンジ圧が、カットバルブ１２１及び油路１３８を介して第３リニアＳＶ１１３に制御元圧として供給される。そして、該第３リニアＳＶ１１３により、この元圧を調整することによって生成された制御圧が油路１３９を介してＲ３５ブレーキ８０に供給される。
したがって、この場合も、ロークラッチ４０とＲ３５ブレーキ８０とが締結され、３速が形成されるが、ロークラッチ４０に供給される油圧が、Ｄレンジ圧に代わり、第２リニアＳＶ１１２によって所定油圧未満に減圧された油圧となる。
そして、この状態で、３→１変速指令が出力されると、図８に示すように、前述のロークラッチ４０の要求油圧が高い場合と同様、オンオフＳＶ１１４が油路１４１を遮断して、シフトバルブ１２２の制御ポートｉに供給されているパイロット圧を排出するため、該シフトバルブ１２２のスプール１２２ａがセット位置に移動し、第１リニアＳＶ１１１で調整された制御圧が油路１４３、シフトバルブ１２２及び油路１４４を介してＬＲブレーキ６０に供給され、該ＬＲブレーキ６０が締結される。
また、この３→１変速に際しては、Ｒ３５ブレーキ８０が解放されることになるが、前記第３リニアＳＶ１１３が開故障し、または、Ｒ３５ブレーキ８０に供給していた油圧を完全に排出できないなどの不調状態となった場合、ロークラッチ４０が締結されている状態で、ＬＲブレーキ６０が締結される一方、Ｒ３５ブレーキ８０が完全に解放されない事態となる。
このとき、ロークラッチ４０の要求油圧が低く、第２リニアＳＶ１１２によって調整される制御圧が前記所定油圧未満の場合、ロークラッチ４０の締結力がＲ３５ブレーキ８０の締結力を下回って、変速段が、Ｒ３５ブレーキ８０とＬＲブレーキ６０の締結によって形成される後退速となるおそれが生じる。
しかし、前記油圧制御回路１００は、このような事態に対するフェールセーフ機能を備えており、ロークラッチ４０の要求油圧が低い場合にも、変速段が後退速となることはない。
つまり、前述のように、第２リニアＳＶ１１２によって生成される制御圧が所定油圧未満のときは、カットバルブ１２１のスプール１２１ａがセット位置にあり、また、１速では、シフトバルブ１２２のスプール１２２ａもセット位置に移動するので（図９、符号ケ）、油圧制御回路１００は図８に示す状態となる。
このとき、カットバルブ１２１においては、Ｒ３５ブレーキ用第２入力ポートｄと出力ポートｅとが連通することにより、該カットバルブ１２１と第３リニアＳＶ１１３の元圧ポートとの間の油路１３８が、該カットバルブ１２１と前記シフトバルブ１２２との間の油路１３６に接続される。
また、１速への変速時に、シフトバルブ１２２のスプール１２２ａがセット位置側へ移動する途中で該シフトバルブ１２２のＲ３５ブレーキ用第２入力ポートｎと出力ポートｏとが連通し、その時点で、該シフトバルブ１２２と前記カットバルブ１２１との間の前記油路１３６が、Ｒレンジ圧を供給するための油路１４６に接続される。
この油路１４６は、マニュアルバルブ１０３において、Ｄレンジでドレン状態となるＲレンジポートｐに連通しているから、結局、第３リニアＳＶ１１３の元圧ポートは、油路１３８、カットバルブ１２１、油路１３６、シフトバルブ１２２、油路１４６を介して、マニュアルバルブ１０３のドレンポート（Ｒレンジポート）ｐに連通することになり、第３リニアＳＶ１１３の不調時、この時点で、Ｒ３５ブレーキ８０に供給されていた油圧が排出されることになる（図９、符号コ）。
これにより、３→１変速時において、ロークラッチ４０に供給されている油圧が前記所定油圧未満、特に、前述の締結限界油圧以下のときに、Ｒ３５ブレーキ８０に供給されていた油圧が完全に排出されないため、該Ｒ３５ブレーキの締結力がロークラッチ４０の締結力を上回り、ロークラッチ４０がスリップして変速段が後退速となる、といった不具合が回避される。
なお、以上の実施形態においては、Ｄレンジの１速で、第３リニアＳＶ１１３の元圧を、カットバルブ１２１及びシフトバルブ１２２を経由してドレンさせるように構成したが、これらのバルブ１２１、１２２の構成は、これに限らず、ロークラッチ４０に供給される油圧が所定油圧未満のときに、ＬＲブレーキ６０の締結に連動して、第３リニアＳＶ１１３の元圧をドレンさせる構成であればよい。
また、本発明が適用される自動変速機の動力伝達機構の構成は、図１に骨子を示すものに限らない。例えば、特開２００９−１４１４２号公報や、特開２０１０−２０９９３４号公報に動力伝達機構の骨子が開示された自動変速機は、いずれも、１〜４速で締結される前記ロークラッチ４０に相当する摩擦締結要素と、４〜６速で締結される前記ハイクラッチ５０に相当する摩擦締結要素と、１速、後退速で締結される前記ＬＲブレーキ６０に相当する摩擦締結要素と、２、６速で締結される前記２６ブレーキ７０に相当する摩擦締結要素と、３速、５速、後退速で締結される前記Ｒ３５ブレーキ８０に相当する摩擦締結要素とを備えており、これらの自動変速機についても、本発明は同様に適用することができる。
以上のように、本発明に係る自動変速機の油圧制御装置によれば、ＯＷＣの廃止に伴い、油圧制御弁の不調時に発生することが考えられる不具合が未然に防止されることになり、したがって、この種の自動変速機ないしこれを搭載した車両の製造技術分野において、好適に利用される可能性がある。
１ 自動変速機
４０ 第２摩擦締結要素（ロークラッチ）
６０ 第１摩擦締結要素（ＬＲブレーキ）
８０ 第３摩擦締結要素（Ｒ３５ブレーキ）
１１２ 第２の油圧制御弁(第２リニアＳＶ)
１１３ 油圧制御弁（第３リニアＳＶ）
１２１ 切換弁（カットバルブ）
１２２ 第２の切換弁（シフトバルブ）

Claims (4)

  1. 第１摩擦締結要素と第２摩擦締結要素の締結によって前進の第１変速段が形成され、前記第２摩擦締結要素と第３摩擦締結要素の締結によって前記第１変速段よりも高変速段側の第２変速段が形成され、前記第１摩擦締結要素と前記第３摩擦締結要素の締結によって後退速が形成される自動変速機の油圧制御装置であって、
    前記第３摩擦締結要素に供給される油圧を制御する油圧制御弁と、
    前記油圧制御弁の元圧ポートを油圧源に接続する第１状態と該元圧ポートを排圧させる第２状態とに切り換わる切換弁とを有し、
    該切換弁は、前記第２摩擦締結要素が締結されている状態で、前記第３摩擦締結要素が解放され、前記第１摩擦締結要素が締結されることにより前記第２変速段から第１変速段に切り換わる変速時に、前記第２摩擦締結要素に供給されている油圧が、前記第１、第２、第３摩擦締結要素に同時に油圧が供給された場合に第２摩擦締結要素が締結状態を維持しうる油圧である所定油圧以上のときは前記第１状態となり、前記第２摩擦締結要素に供給されている油圧が前記所定油圧未満のときは前記第２状態となるように構成されていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
  2. 前記切換弁は、前記第２摩擦締結要素に供給されている油圧が前記所定油圧未満のとき、前記第１摩擦締結要素が締結可能な状態となることによって前記第２状態となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の油圧制御装置。
  3. 前記第１摩擦締結要素に対する油圧の給排を切り換える第２の切換弁が備えられ、
    該第２の切換弁は、前進状態で前記第１摩擦締結要素に油圧を供給するときに排圧状態となるポートを有し、
    前記切換弁は、前記第２摩擦締結要素に供給されている油圧が前記所定油圧未満のときに、前記油圧制御弁の元圧ポートに連通したポートが、前記第２の切換弁の前記ポートに連通することにより、前記第１摩擦締結要素が締結可能な状態となることによって前記第２状態となることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の油圧制御装置。
  4. 前記第２摩擦締結要素に供給される油圧を制御する第２の油圧制御弁が備えられ、
    前記切換弁は、前記第２の油圧制御弁によって生成された油圧をパイロット圧として導入し、該パイロット圧が前記所定油圧以上のときは前記第１状態となり、該パイロット圧が前記所定油圧未満のときは前記第２状態となるように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自動変速機の油圧制御装置。
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