JP2015124841A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フェールセーフバルブに正常時に同時係合する係合要素の数より更に１つ以上多い数の油圧が入力された場合であっても、フェール時にのみ適切にフェール位置に切り換わることが可能なフェールセーフバルブを備える自動変速機の油圧制御装置を提供する。【解決手段】フェールセーフバルブ５１のスプールは、油圧ＰＳＬ３により受圧される第１の受圧面５１ｐ１と、油圧ＰＳＬ６により受圧される第２の受圧面５１ｐ２と、ライン圧ＰＬにより受圧される第３の受圧面５１ｐ３と、ライン圧ＰＬにより受圧される第４の受圧面５１ｐ４と、を備え、各受圧面の面積の関係を以下とする。第４の受圧面の面積≧第１の受圧面の面積第４の受圧面の面積≧第２の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積第１の受圧面の面積＋第２の受圧面の面積＞第４の受圧面の面積第１の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積＞第４の受圧面の面積【選択図】図５

Description

本発明は、例えば車両に搭載される複数の係合要素を備えた自動変速機の油圧制御装置に係り、詳しくは本来同時係合すべきでない係合要素が係合してしまうタイアップの発生を防止可能なフェールセーフバルブを備えた自動変速機の油圧制御装置に関する。

従来、例えば車両に搭載される有段式自動変速機は、複数の係合要素（クラッチ、ブレーキ）の係合状態を油圧制御装置によって制御し、変速機構における伝達経路を各変速段で形成することで、多段変速を可能としている。このような油圧制御装置では、本来同時係合すべきでない係合要素が係合してしまうタイアップの発生を防止するために、フェールセーフバルブを備えたものが開発されている（特許文献１参照）。この自動変速機では、２つの係合要素の同時係合により複数の変速段を形成可能になっている。このため、フェールセーフバルブでは、正常時の２つの係合要素に更にもう１つの係合要素が係合した３つの係合要素が同時係合することを防止するため、例えば、第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第４クラッチ、第１ブレーキの５つの係合要素の各油圧サーボに供給される５つの油圧が別々の油室に入力可能になっており、５つの油圧のうちの任意の３つ以上の油圧が入力されることで、フェール位置に切り換わるようになっている。

ところで、１つの係合要素を係合するために２つの油室を利用可能な所謂ダブルチャンバ構造を採用した油圧サーボが開発されている。このダブルチャンバ構造の油圧サーボは、第１の油室に油圧を供給可能な第１の油圧サーボと、第２の油室に油圧を供給可能な第２の油圧サーボとを備えて構成されている。このようなダブルチャンバ構造の油圧サーボを備えた自動変速機の油圧制御装置では、例えば、大きな係合圧を必要とする場合に、２つの油室に同時に油圧を供給することにより、２つの油室からの係合力の合力で１つの係合要素を係合させることができる。そして、ダブルチャンバ構造の油圧サーボを採用した係合要素と他の係合要素との２つの係合要素を同時係合させる際には、ダブルチャンバ構造の油圧サーボの２つの油室と、他の係合要素の油圧サーボの油室との３つの油室に油圧を同時に供給することが可能である。

特許第５１３９３５３号公報

ここで、特許文献１の自動変速機の油圧制御装置に記載のフェールセーフバルブは、正常時に供給される油圧に加えて更に１つ以上の油圧が入力されることによりフェール位置に切り換わるので、ダブルチャンバ構造の油圧サーボを採用した係合要素に適用しようとすると以下のような課題がある。詳細には、例えば、正常時に２つの係合要素を同時係合する自動変速機において、ダブルチャンバ構造の油圧サーボを採用した係合要素と他のもう１つの係合要素とを係合させようとした場合を考える。この場合、ダブルチャンバ構造の油圧サーボの２つの油室に供給される２つの油圧と、他の係合要素の油圧サーボに供給される１つの油圧との、正常時の２つに対して１つ多い合計３つの油圧がフェールセーフバルブに供給されることになってしまい、正常時であったとしてもフェールセーフバルブはフェール位置に切り換わってしまう可能性がある。

これを解決するために、ダブルチャンバ構造の油圧サーボの２つの油室に供給される２つの油圧の高圧の方を選択して出力可能な三方弁を利用することもできるが、これでは部品点数が増加することで、コストが増大すると共に油圧制御装置が大型化してしまう。

そこで、本発明は、係合要素に対してダブルチャンバ構造の油圧サーボを採用し、フェールセーフバルブに正常時に同時係合する係合要素の数より更に１つ以上多い数の油圧が入力された場合であっても、フェール時にのみ適切にフェール位置に切り換わることが可能なフェールセーフバルブを、部品点数の増加を伴うことなく設定可能な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ものである。

本発明に係る自動変速機（１）の油圧制御装置（５０）は（例えば図５参照）、第１の係合要素（Ｃ３）の第１の油圧サーボ（９０）に所定の油圧（ＰＬ）である第１の油圧（ＰＳＬ３）を供給可能な第１の油圧供給手段（ＳＬ３）と、第２の係合要素（Ｂ２）の第２の油圧サーボ（７０）に前記所定の油圧（ＰＬ）である第２の油圧（ＰＳＬ６）を供給可能な第２の油圧供給手段（ＳＬ６）と、前記第２の係合要素（Ｂ２）の第３の油圧サーボ（８０）に前記所定の油圧（ＰＬ）である第３の油圧（ＰＬ）を供給可能な第３の油圧供給手段と、前記所定の油圧（ＰＬ）である第４の油圧（ＰＬ）を供給可能な第４の油圧供給手段と、を備える自動変速機（１）の油圧制御装置（５０）において、
前記第１の油圧供給手段（ＳＬ３）に連通される第１の入力ポート（５１ａ）と、前記第２の油圧供給手段（ＳＬ６）に連通される第２の入力ポート（５１ｂ）及び第３の入力ポート（５１ｃ）と、前記第３の油圧供給手段に連通される第４の入力ポート（５１ｄ）及び第５の入力ポート（５１ｅ）と、前記第４の油圧供給手段に連通される第６の入力ポート（５１ｆ）と、前記第２の油圧サーボ（７０）に連通される第１の出力ポート（５１ｇ）と、前記第３の油圧サーボ（８０）に連通される第２の出力ポート（５１ｈ）と、前記第３の入力ポート（５１ｃ）及び前記第１の出力ポート（５１ｇ）を連通すると共に前記第５の入力ポート（５１ｅ）及び前記第２の出力ポート（５１ｈ）を連通する正常位置と前記第３の入力ポート（５１ｃ）及び前記第１の出力ポート（５１ｇ）を遮断すると共に前記第５の入力ポート（５１ｅ）及び前記第２の出力ポート（５１ｈ）を遮断するフェール位置とに切換可能なスプールと、前記スプールを前記正常位置側に付勢する付勢部材（５１ｓ）と、を有するフェールセーフバルブ（５１）を備え、
前記スプールは、前記第１の入力ポート（５１ａ）に入力された前記第１の油圧（ＰＳＬ３）により前記フェール位置側に受圧される第１の受圧面（５１ｐ１）と、前記第２の入力ポート（５１ｂ）に入力された前記第２の油圧（ＰＳＬ６）により前記フェール位置側に受圧される第２の受圧面（５１ｐ２）と、前記第４の入力ポート（５１ｄ）に入力された前記第３の油圧（ＰＬ）により前記フェール位置側に受圧される第３の受圧面（５１ｐ３）と、前記第６の入力ポート（５１ｆ）に入力された前記第４の油圧（ＰＬ）により前記正常位置側に受圧される第４の受圧面（５１ｐ４）と、を備え、
前記第１の受圧面（５１ｐ１）と、前記第２の受圧面（５１ｐ２）と、前記第３の受圧面（５１ｐ３）と、前記第４の受圧面（５１ｐ４）との各面積の関係は、
第４の受圧面の面積≧第１の受圧面の面積
第４の受圧面の面積≧第２の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積
第１の受圧面の面積＋第２の受圧面の面積＞第４の受圧面の面積
第１の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積＞第４の受圧面の面積
であることを特徴とする。

本発明に係る自動変速機（１）の油圧制御装置（５０）は（例えば図５参照）、前記第２の係合要素（Ｂ２）は、前記第２の油圧サーボ（７０）及び前記第３の油圧サーボ（８０）の少なくとも一方に油圧が供給されることにより、係合され得ることを特徴とする。

本発明に係る自動変速機（１）の油圧制御装置（５０）は（例えば図５参照）、前記第１の受圧面（５１ｐ１）と、前記第２の受圧面（５１ｐ２）と、前記第３の受圧面（５１ｐ３）と、前記第４の受圧面（５１ｐ４）との各面積の関係は、
第１の受圧面の面積＝第２の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積＝第４の受圧面の面積
であることを特徴とする。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、第４の受圧面の面積は第１の受圧面の面積以上であるので、第１の入力ポートと第４の入力ポートのみに油圧が入力された場合には、第４の受圧面からの付勢力に付勢手段による付勢力を合わせた付勢力は第１の受圧面からの付勢力より大きくなり、スプールは正常位置に位置する。

また、第４の受圧面の面積は、第２の受圧面の面積及び第３の受圧面の面積の合計以上であるので、第２の入力ポート及び第３の入力ポートの少なくとも一方と、第４の入力ポートとに油圧が入力された場合には、第４の受圧面からの付勢力に付勢手段による付勢力を合わせた付勢力は第２の受圧面及び第３の受圧面の少なくとも一方からの付勢力より大きくなり、スプールは正常位置に位置する。

さらに、第１の受圧面の面積及び第２の受圧面の面積の合計は、第４の受圧面の面積よりも大きいので、第１の入力ポート及び第２の入力ポートと第４の入力ポートとに油圧が入力された場合には、第４の受圧面からの付勢力に付勢手段による付勢力を合わせた付勢力は第１の受圧面及び第２の受圧面からの付勢力より小さくなり、スプールはフェール位置に位置する。

また、第１の受圧面の面積及び第３の受圧面の面積の合計は、第４の受圧面の面積よりも大きいので、第１の入力ポート及び第３の入力ポートと第４の入力ポートとに油圧が入力された場合には、第４の受圧面からの付勢力に付勢手段による付勢力を合わせた付勢力は第１の受圧面及び第３の受圧面からの付勢力より小さくなり、スプールはフェール位置に位置する。

従って、第１の油圧供給手段、第２の油圧供給手段、第３の油圧供給手段がいずれか単独で作動して油圧を出力する際には、フェールセーフバルブは正常位置に位置し、第１の係合要素又は第２の係合要素のうちの対応する係合要素のみが係合する。また、第２の油圧供給手段及び第３の油圧供給手段が同時に作動する際には、フェールセーフバルブは正常位置に位置し、第２の係合要素のみが係合する。更に、第１の油圧供給手段及び第２の油圧供給手段が同時に作動する際には、フェールセーフバルブはフェール位置に位置し、第１の係合要素のみが係合可能になり、第１の係合要素と第２の係合要素とのタイアップを防止することができる。また、第１の油圧供給手段及び第３の油圧供給手段が同時に作動する際には、フェールセーフバルブはフェール位置に位置し、第１の係合要素のみが係合可能になり、第１の係合要素と第２の係合要素とのタイアップを防止することができる。これにより、フェールセーフバルブに正常時に同時係合する係合要素の数より更に１つ以上多い数の油圧が入力された場合であっても、フェール時にのみ適切にフェール位置に切り換わることが可能なフェールセーフバルブを、部品点数の増加を伴うことなく設定することができる。

請求項２に係る本発明によると、第２の係合要素は、第２の油圧サーボ及び第３の油圧サーボの少なくとも一方に油圧が供給されることにより係合され得るので、例えば、ダブルチャンバを利用したブレーキのように、２つの油圧サーボを利用して１つの係合要素を係合する際に適用することができる。

請求項３に係る本発明によると、第１の受圧面の面積と第４の受圧面の面積とが同じであるので、第１の受圧面及び第４の受圧面の両方に油圧が供給されている時に、第２の受圧面又は第３の受圧面に油圧が作用すると迅速にフェール位置に切り換わるようになる。これにより、フェールセーフバルブの迅速な切り換わりを実現することができるようになる。

本発明の実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図。 本発明の実施の形態に係る自動変速機の係合表。 本発明の実施の形態に係る自動変速機の速度線図。 本発明の実施の形態に係る自動変速機の第２ブレーキのダブルチャンバの概略図。 本発明の実施の形態に係る油圧制御装置の概略図。

以下、本発明に係る実施の形態を、図１乃至図５に沿って説明する。

まず、本発明を適用し得る自動変速機１の概略構成について、図１乃至図３に沿って説明する。本実施の形態の自動変速機１は、後輪駆動車両の前部に縦置きに搭載される駆動源としての図示しないエンジン（内燃機関）のクランクシャフトあるいは電気モータのロータに接続されると共に、エンジン等からの動力（トルク）を図示しない左右の後輪（駆動輪）に伝達可能としている。自動変速機１は、発進装置（流体伝動装置）２と、オイルポンプ３と、エンジン等から入力軸４０に伝達された動力を変速して出力軸４１に伝達する変速機構４と、これらを収容するトランスミッションケース５とを備えている。

発進装置２は、トルクコンバータ２０と、エンジンのクランクシャフト等に連結されたフロントカバーと変速機構４の入力軸４０とを接続及び切断可能なロックアップクラッチ２１と、フロントカバーと変速機構４の入力軸４０との間で振動を減衰するダンパ機構２２とを備えている。トルクコンバータ２０は、フロントカバーに連結される入力側のポンプインペラ２３と、変速機構４の入力軸４０に連結される出力側のタービンランナ２４と、ポンプインペラ２３及びタービンランナ２４の内側に配置されてタービンランナ２４からポンプインペラ２３への作動油の流れを整流するステータ２５と、図示しないステータシャフトにより支持されると共にステータ２５の回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチ２６とを備えている。尚、トルクコンバータ２０は、ステータ２５を有さない流体継手であってもよい。

オイルポンプ３は、ポンプボディとポンプカバーとを含むポンプアッセンブリ、チェーンまたはギヤ列を介してトルクコンバータ２０のポンプインペラ２３に連結された外歯ギヤ（インナーロータ）、当該外歯ギヤに噛合する内歯ギヤ（アウターロータ）等を有するギヤポンプとして構成されている。オイルポンプ３は、エンジン等からの動力により駆動され、図示しないオイルパンに貯留されている作動油を吸引して、後述する油圧制御装置５０へと圧送するようになっている。

変速機構４は、１０段変速式の変速機として構成されており、入力軸４０と、図示しないデファレンシャルギヤ及びドライブシャフトを介して左右の後輪に連結される出力軸４１と、入力軸４０及び出力軸４１の軸方向に並べて配設されるシングルピニオン式の第１プラネタリギヤ４２及び第２プラネタリギヤ４３と、ダブルピニオン式プラネタリギヤとシングルピニオン式プラネタリギヤとを組み合わせて構成されるラビニヨ式遊星歯車機構であるプラネタリギヤセット４４とを備えている。また、変速機構４は、入力軸４０から出力軸４１までの動力伝達経路を変更するための６つの係合要素として、第１クラッチＣ１と、第２クラッチＣ２と、第３クラッチ（第１の係合要素）Ｃ３と、第４クラッチＣ４と、第１ブレーキＢ１と、第２ブレーキＢ２（第２の係合要素）とを備えている。

本実施の形態では、第１及び第２プラネタリギヤ４２，４３、並びにプラネタリギヤセット４４は、発進装置２即ちエンジン側（図１における左側）から、プラネタリギヤセット４４、第２プラネタリギヤ４３、第１プラネタリギヤ４２という順番で並ぶようにトランスミッションケース５内に配置されている。これにより、プラネタリギヤセット４４は、発進装置２に近接するように車両の前部側に配置され、第１プラネタリギヤ４２は、出力軸４１に近接するように車両の後部側に配置され、第２プラネタリギヤ４３は、プラネタリギヤセット４４と第１プラネタリギヤ４２との間に配置されている。

第１プラネタリギヤ４２は、外歯歯車である第１サンギヤ４２ｓと、第１サンギヤ４２ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第１リングギヤ４２ｒと、それぞれ第１サンギヤ４２ｓ及び第１リングギヤ４２ｒに噛合する複数の第１ピニオンギヤ４２ｐと、複数の第１ピニオンギヤ４２ｐを自転（回転）自在かつ公転自在に保持する第１キャリヤ４２ｃとを備えている。本実施の形態では、第１プラネタリギヤ４２のギヤ比λ１（第１サンギヤ４２ｓの歯数／第１リングギヤ４２ｒの歯数）は、例えば、λ１＝０．２７７と定められている。

第１プラネタリギヤ４２の第１キャリヤ４２ｃは、入力軸４０に連結された変速機構４の中間軸４７に常時連結（固定）されている。これにより、エンジン等から入力軸４０に動力が伝達されている際、第１キャリヤ４２ｃには、エンジン等からの動力が入力軸４０及び中間軸４７を介して常時伝達されることになる。第１キャリヤ４２ｃは、第４クラッチＣ４の係合時に第１プラネタリギヤ４２の入力要素として機能し、第４クラッチＣ４の解放時には空転する。また、第１リングギヤ４２ｒは、第４クラッチＣ４の係合時に当該第１プラネタリギヤ４２の出力要素として機能する。

第２プラネタリギヤ４３は、外歯歯車である第２サンギヤ４３ｓと、第２サンギヤ４３ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第２リングギヤ４３ｒと、それぞれ第２サンギヤ４３ｓ及び第２リングギヤ４３ｒに噛合する複数の第２ピニオンギヤ４３ｐと、複数の第２ピニオンギヤ４３ｐを自転（回転）自在かつ公転自在に保持する第２キャリヤ（プラネタリキャリヤ）４３ｃとを備えている。本実施の形態では、第２プラネタリギヤ４３のギヤ比λ２（第２サンギヤ４３ｓの歯数／第２リングギヤ４３ｒの歯数）は、例えば、λ２＝０．２４４と定められている。

第２プラネタリギヤ４３の第２サンギヤ４３ｓは、第１プラネタリギヤ４２の第１サンギヤ４２ｓと一体化（常時連結）されており、当該第１サンギヤ４２ｓと常時一体（かつ同軸）に回転または停止するようになっている。但し、第１サンギヤ４２ｓと第２サンギヤ４３ｓとは、別体に構成されると共に図示しない連結部材を介して常時連結されてもよい。また、第２プラネタリギヤ４３の第２キャリヤ４３ｃは、出力軸４１に常時連結されており、当該出力軸４１と常時一体（かつ同軸）に回転または停止するようになっている。これにより、第２キャリヤ４３ｃは、第２プラネタリギヤ４３の出力要素として機能する。更に、第２プラネタリギヤ４３の第２リングギヤ４３ｒは、当該第２プラネタリギヤ４３の固定可能要素として機能する。

プラネタリギヤセット４４は、ダブルピニオン式プラネタリギヤである第３プラネタリギヤ４５と、シングルピニオン式プラネタリギヤである第４プラネタリギヤ４６とを組み合わせて構成される複合遊星歯車機構である。尚、各プラネタリギヤは、エンジン側から、第４プラネタリギヤ４６、第３プラネタリギヤ４５、第２プラネタリギヤ４３、第１プラネタリギヤ４２という順番で並ぶようにトランスミッションケース５内に配置されている。

プラネタリギヤセット４４は、外歯歯車である第３サンギヤ４５ｓ及び第４サンギヤ４６ｓと、第３及び第４サンギヤ４５ｓ，４６ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第３リングギヤ４５ｒと、第３サンギヤ４５ｓに噛合する複数の第３ピニオンギヤ（ショートピニオンギヤ）４５ｐと、第４サンギヤ４６ｓ及び複数の第３ピニオンギヤ４５ｐに噛合すると共に第３リングギヤ４５ｒに噛合する複数の第４ピニオンギヤ（ロングピニオンギヤ）４６ｐと、複数の第３ピニオンギヤ４５ｐ及び複数の第４ピニオンギヤ４６ｐを自転自在（回転自在）かつ公転自在に保持する第３キャリヤ４５ｃとを備えている。

第３プラネタリギヤ４５は、第３サンギヤ４５ｓと、第３キャリヤ４５ｃと、第３ピニオンギヤ４５ｐと、第４ピニオンギヤ４６ｐと、第３リングギヤ４５ｒとにより構成されている。第４プラネタリギヤ４６は、第４サンギヤ４６ｓと、第３キャリヤ４５ｃと、第４ピニオンギヤ４６ｐと、第３リングギヤ４５ｒとにより構成されている。本実施の形態では、プラネタリギヤセット４４は、第３プラネタリギヤ４５のギヤ比λ３（第３サンギヤ４５ｓの歯数／第３リングギヤ４５ｒの歯数）が、例えば、λ３＝０．４８８となり、かつ第４プラネタリギヤ４６のギヤ比λ４（第４サンギヤ４６ｓの歯数／第３リングギヤ４５ｒの歯数）が、例えば、λ４＝０．５８１となるように構成されている。

また、プラネタリギヤセット４４を構成する回転要素のうち、第４サンギヤ４６ｓは、プラネタリギヤセット４４の固定可能要素として機能する。更に、第３キャリヤ４５ｃは、入力軸４０に常時連結（固定）されると共に、中間軸４７を介して第１プラネタリギヤ４２の第１キャリヤ４２ｃに常時連結される。これにより、エンジン等から入力軸４０に動力が伝達されている際、第３キャリヤ４５ｃには、エンジン等からの動力が入力軸４０を介して常時伝達されることになる。従って、第３キャリヤ４５ｃは、プラネタリギヤセット４４の入力要素として機能する。また、第３リングギヤ４５ｒは、当該プラネタリギヤセット４４の第１の出力要素として機能し、第３サンギヤ４５ｓは、当該プラネタリギヤセット４４の第２の出力要素として機能する。

第１クラッチＣ１は、常時連結された第１プラネタリギヤ４２の第１サンギヤ４２ｓ及び第２プラネタリギヤ４３の第２サンギヤ４３ｓとプラネタリギヤセット４４の第３リングギヤ４５ｒとを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものである。第２クラッチＣ２は、常時連結された第１プラネタリギヤ４２の第１サンギヤ４２ｓ及び第２プラネタリギヤ４３の第２サンギヤ４３ｓとプラネタリギヤセット４４の第３サンギヤ４５ｓとを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものである。第３クラッチＣ３は、第２プラネタリギヤ４３の第２リングギヤ４３ｒとプラネタリギヤセット４４の第３リングギヤ４５ｒとを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものである。第４クラッチＣ４は、第１プラネタリギヤ４２の第１リングギヤ４２ｒと出力軸４１とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものである。

第１ブレーキＢ１は、プラネタリギヤセット４４の第４サンギヤ４６ｓをトランスミッションケース５に対して回転不能に固定（接続）すると共に、当該第４サンギヤ４６ｓをトランスミッションケース５に対して回転自在に解放するものである。第２ブレーキＢ２は、第２プラネタリギヤ４３の第２リングギヤ４３ｒをトランスミッションケース５に対して回転不能に固定（接続）すると共に、当該第２リングギヤ４３ｒをトランスミッションケース５に対して回転自在に解放するものである。

本実施の形態では、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４として、ピストン、複数の摩擦係合プレート（例えば、環状部材の両面に摩擦材を貼着することにより構成された摩擦プレート及び両面が平滑に形成された環状部材であるセパレータプレート）、それぞれ作動油が供給される係合油室及び遠心油圧キャンセル室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧クラッチが採用されている。また、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２としては、ピストン、複数の摩擦係合プレート（摩擦プレート及びセパレータプレート）、作動油が供給される係合油室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧ブレーキが採用されている。

そして、自動変速機１は、第１クラッチＣ１を係脱し得る不図示の油圧サーボ、第２クラッチＣ２を係脱し得る不図示の油圧サーボ、第３クラッチＣ３を係脱し得る油圧サーボ（第１の油圧サーボ）９０、第４クラッチＣ４を係脱し得る不図示の油圧サーボ、第１ブレーキＢ１を係脱し得る不図示の油圧サーボ、第２ブレーキＢ２を係脱し得る内側油圧サーボ（第２の油圧サーボ）７０及び外側油圧サーボ（第３の油圧サーボ）８０を備えている（図５参照）。そして、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２の各油圧サーボは、油圧制御装置５０による作動油の給排を受けて動作するようになっている。

ここで、本実施の形態では、第２ブレーキＢ２は、ダブルチャンバ構造の内側油圧サーボ７０及び外側油圧サーボ８０の２つの油圧サーボにより係脱可能になっている。ここでは、内側油圧サーボ７０によりインナーチャンバ７４側が作動され、外側油圧サーボ８０によりアウターチャンバ８３側が作動されるようになっている（図４参照）。尚、内側油圧サーボ７０と外側油圧サーボ８０との使い分けは、中速段のように第２ブレーキＢ２に大きな係合圧が必要でない場合は内側油圧サーボ７０のみを利用し、低速段のように第２ブレーキＢ２に大きな係合圧が必要になる場合は内側油圧サーボ７０及び外側油圧サーボ８０の両方を利用するようにしている（図２参照）。

図２は、変速機構４の各変速段と第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２の作動状態との関係を示す係合表である。図２中、Ｂ２ｉｎは第２ブレーキＢ２のインナーチャンバ側の内側油圧サーボ７０の動作を示し、Ｂ２ｏｕｔは第２ブレーキＢ２のアウターチャンバ側の外側油圧サーボ８０の動作を示す。また、図３は、変速機構４における入力軸４０の回転速度に対する各回転要素の回転速度の比を示す速度線図である（ただし、入力軸４０、即ち第１キャリヤ４２ｃ及び第３キャリヤ４５ｃの回転速度を値１とする）。

図３に示すように、シングルピニオン式の第１プラネタリギヤ４２を構成する３つの回転要素、即ち第１サンギヤ４２ｓ、第１リングギヤ４２ｒ、第１キャリヤ４２ｃは、当該第１プラネタリギヤ４２の速度線図（図３における左側の速度線図）上でギヤ比λ１に応じた間隔をおいて図中左側から第１サンギヤ４２ｓ、第１キャリヤ４２ｃ、第１リングギヤ４２ｒという順番で並んでいる。このような速度線図での並び順に従い、本実施の形態では、第１サンギヤ４２ｓを自動変速機１の第１回転要素とし、第１キャリヤ４２ｃを自動変速機１の第２回転要素とし、第１リングギヤ４２ｒを自動変速機１の第３回転要素とする。従って、第１プラネタリギヤ４２は、速度線図上でギヤ比λ１に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機１の第１回転要素、第２回転要素及び第３回転要素を有する。

また、シングルピニオン式の第２プラネタリギヤ４３を構成する３つの回転要素、即ち第２サンギヤ４３ｓ、第２リングギヤ４３ｒ、第２キャリヤ４３ｃは、当該第２プラネタリギヤ４３の速度線図（図３における中央の速度線図）上でギヤ比λ２に応じた間隔をおいて図中左側から第２サンギヤ４３ｓ、第２キャリヤ４３ｃ、第２リングギヤ４３ｒという順番で並ぶ。このような速度線図での並び順に従い、本実施の形態では、第２サンギヤ４３ｓを自動変速機１の第４回転要素とし、第２キャリヤ４３ｃを自動変速機１の第５回転要素とし、第２リングギヤ４３ｒを自動変速機１の第６回転要素とする。従って、第２プラネタリギヤ４３は、速度線図上でギヤ比λ２に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機１の第４回転要素、第５回転要素及び第６回転要素を有する。

更に、プラネタリギヤセット４４を構成する４つの回転要素、即ち第４サンギヤ４６ｓ、第３キャリヤ４５ｃ、第３リングギヤ４５ｒ、第３サンギヤ４５ｓは、この順番で図中左側からシングル式の第３プラネタリギヤ４５のギヤ比λ３及びダブルピニオン式の第４プラネタリギヤ４６のギヤ比λ４に応じた間隔をおいて当該プラネタリギヤセット４４の速度線図（図３における右側の速度線図）上に並ぶ。このような速度線図での並び順に従い、本実施の形態では、第４サンギヤ４６ｓを自動変速機１の第７回転要素とし、第３キャリヤ４５ｃを自動変速機１の第８回転要素とし、第３リングギヤ４５ｒを自動変速機１の第９回転要素とし、第３サンギヤ４５ｓを自動変速機１の第１０回転要素とする。従って、プラネタリギヤセット４４は、速度線図上でギヤ比λ３，λ４に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機１の第７回転要素、第８回転要素、第９回転要素、第１０回転要素を有する。

以上のように構成された自動変速機１では、図１のスケルトン図に示す各第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が、図２の係合表に示す組み合わせで係脱されることにより、図３の速度線図のような回転数比で、前進１速段（１ｓｔ）〜前進１０速段（１０ｔｈ）、及び後進１速段（Ｒｅｖ）が達成される。

ここで、前進７速段は、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４を係合させると共に、残余の第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２を解放させることにより形成される。即ち、前進７速段では、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２のいずれも係合が不要であるので、直結段を形成することになる。このため、前進７速段は、４つのクラッチのうちのいずれか３つを係合することで形成される。本実施の形態において、前進７速段におけるギヤ比γ７は、γ７＝１．０００となる。

次に、本発明に係る自動変速機１の第２ブレーキＢ２と、内側油圧サーボ７０と，外側油圧サーボ８０について、図４に基づいて説明する。

第２ブレーキＢ２及び第３クラッチＣ３と、第２プラネタリギヤ４３の第２リングギヤ４３ｒとは、トランスミッションケース５に一体化されたセンタサポート５ａを挟んだ軸方向反対側に配置されると共に、ドラム部材６０により連結されている（図１参照）。ドラム部材６０は、入力軸４０及び中間軸４７の外周に設けられた筒状部６０ａと、筒状部６０ａよりも大径で、一端（図４における左端）が開口した円筒状のドラム部６０ｂとを備えている。センタサポート５ａは、トランスミッションケース５の内周面から径方向内側に向けて延在すると共に、中心孔を有する筒状の内周部５ｂを有しており、この内周部５ｂによりブッシュを介して筒状部６０ａを回転可能に支持している。ドラム部材６０のドラム部６０ｂの内周面および外周面には、スプラインが形成されている。

ドラム部材６０を構成部材とする第２ブレーキＢ２は、複数の摩擦プレート６１と、摩擦プレート６１と交互に配設される複数のセパレータプレート６２及びバッキングプレートと、を備えている。複数の摩擦プレート６１は、ドラム部６０ｂの外周面に形成されたスプラインに嵌合され、ドラム部６０ｂと一体に回転すると共に、軸方向に移動自在となるようにブレーキハブとして機能するドラム部材６０により支持される。また、複数のセパレータプレート６２は、トランスミッションケース５の内周面に形成されたスプラインに嵌合され、トランスミッションケース５に対して回転不能かつ軸方向に移動可能となるように当該トランスミッションケース５により支持される。

また、自動変速機１は、第２ブレーキＢ２を係合させるための内側油圧サーボ７０及び外側油圧サーボ８０を備えている。

内側油圧サーボ７０は、センタサポート５ａの第２ブレーキＢ２側の側部に形成された環状の第１凹部７１と、該第１凹部７１に軸方向に摺動可能に嵌合された第１ピストン７２と、複数のリターンスプリング７３とを備えている。第１ピストン７２は、摩擦プレート６１及びセパレータプレート６２を押圧して第２ブレーキＢ２を係合可能であり、環状の第１受圧部７２ａと、摩擦プレート６１及びセパレータプレート６２を押圧可能なプレート押圧部７２ｂとを備えている。第１受圧部７２ａの内周面と第１凹部７１の内周側面との間、及び第１受圧部７２ａの外周面と第１凹部７１の外周側面との間には、Ｏリング等のシール部材がそれぞれ配置されている。これにより、第１受圧部７２ａは、軸方向に移動自在となるようにセンタサポート５ａにより支持され、センタサポート５ａと共に第２ブレーキＢ２の第１係合油室であるインナーチャンバ７４を画成している。

プレート押圧部７２ｂは、第１受圧部７２ａから径方向外側に延出されて形成され、最も内側油圧サーボ７０側に位置するセパレータプレート６２と先端部が当接可能となるように軸方向に突出している。リターンスプリング７３は、コイルばねから成り、第１受圧部７２ａの第２ブレーキＢ２側に形成された凹部と、センタサポート５ａに固定される環状のスプリング支持部材７５との間に、周方向に間隔をおいて配設されている。スプリング支持部材７５は、スナップリングを用いてセンタサポート５ａに固定されている。これにより、リターンスプリング７３は、第１ピストン７２を摩擦プレート６１及びセパレータプレート６２から離間するように付勢するようになっている。尚、リターンスプリング７３としては、複数のコイルばねの代わりに単一の板バネが用いられてもよい。

外側油圧サーボ８０は、センタサポート５ａの第２ブレーキＢ２側の側部で第１凹部７１の外周側に形成された環状の第２凹部８１と、該第２凹部８１に軸方向に摺動可能に嵌合された第２ピストン８２とを備えている。第２ピストン８２は、第１ピストン７２を介して第２ブレーキＢ２の反対側に配置され、第１ピストン７２を摺動方向に押圧することにより摩擦プレート６１及びセパレータプレート６２を押圧して第２ブレーキＢ２を係合可能であり、環状の第２受圧部８２ａと、第１ピストン７２を押圧可能なピストン押圧部８２ｂとを備えている。第２受圧部８２ａの内周面と第２凹部８１の内周側面との間、及び第２受圧部８２ａの外周面と第２凹部８１の外周側面との間には、Ｏリング等のシール部材がそれぞれ配置されている。これにより、第２受圧部８２ａは、軸方向に移動自在となるようにセンタサポート５ａにより支持され、センタサポート５ａと共に第２ブレーキＢ２の第２係合油室であるアウターチャンバ８３を画成している。尚、本実施の形態では、第１凹部７１及び第２凹部８１は、互いに連通しないように環状の仕切壁６３により仕切られており、互いに概ね同一の軸長を有するように形成されている。

第２ブレーキＢ２のインナーチャンバ７４及びアウターチャンバ８３には、中間軸４７やセンタサポート５ａに形成された油路を介して油圧制御装置５０により調圧された係合油圧（作動油）がそれぞれ独立に供給されるようになっている。即ち、本実施の形態では、内側油圧サーボ７０に油圧を供給するとは、インナーチャンバ７４に油圧を供給することを意味すると共に、外側油圧サーボ８０に油圧を供給するとは、アウターチャンバ８３に油圧を供給することを意味している。

次に、本発明に係る自動変速機１の油圧制御装置５０について説明する。

油圧制御装置５０は、不図示のオイルポンプと、オイルポンプからの油圧をライン圧（所定の油圧）ＰＬに調圧するプライマリレギュレータバルブ等を備え、各種の元圧を調圧して生成している。尚、本実施の形態では、ライン圧ＰＬを調圧して生成するためのオイルポンプやプライマリレギュレータバルブ等をライン圧生成部と呼ぶ。即ち、油圧制御装置５０は、不図示のライン圧生成部（第３の油圧供給手段、第４の油圧供給手段）を備えているが、図５中では生成されたライン圧ＰＬのみ表記する。

図５に示すように、油圧制御装置５０は、リニアソレノイドバルブ（第１の油圧供給手段）ＳＬ３と、リニアソレノイドバルブ（第２の油圧供給手段）ＳＬ６とを備えている。リニアソレノイドバルブＳＬ３は、第３クラッチＣ３の油圧サーボ９０にライン圧ＰＬと等圧である油圧（第１の油圧）ＰＳＬ３を供給可能になっており、不図示のＥＣＵにより電気的に制御されるようになっている。リニアソレノイドバルブＳＬ６は、第２ブレーキＢ２の内側油圧サーボ７０にライン圧ＰＬと等圧である油圧（第２の油圧）ＰＳＬ６を供給可能になっており、不図示のＥＣＵにより電気的に制御されるようになっている。ライン圧生成部は、第２ブレーキＢ２の外側油圧サーボ８０にライン圧（第３の油圧）ＰＬを供給可能になっている。また、ライン圧生成部は、ライン圧（第４の油圧）ＰＬを供給可能になっている。

尚、油圧制御装置５０は、各係合要素の油圧サーボに油圧を供給可能な第１クラッチＣ１を係合させるための不図示のリニアソレノイドバルブＳＬ１、第２クラッチＣ２を係合させるための不図示のリニアソレノイドバルブＳＬ２、第４クラッチＣ４を係合させるための不図示のリニアソレノイドバルブＳＬ４、第１ブレーキＢ１を係合させるための不図示のリニアソレノイドバルブＳＬ５を備えている。リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６には、非通電時（以下、オフともいう。）に入力ポートと出力ポートとを遮断し、通電時（以下、オンともいう。）に連通するノーマルクローズ（Ｎ／Ｃ）タイプのものが用いられている。

また、油圧制御装置５０は、第３クラッチＣ３及び第２ブレーキＢ２におけるタイアップを防止するためのフェールセーフバルブ５１と、外側油圧サーボ８０へのライン圧ＰＬの供給を切換可能な切換えバルブ５２と、該切換えバルブ５２に信号圧を入力可能なソレノイドバルブ５３とを備えている。

ソレノイドバルブ５３は、不図示のＥＣＵにより電気的に制御されるようになっている。切換えバルブ５２は、ソレノイドバルブ５３からの信号圧を入力可能で内部の油室に連通する第１の入力ポート５２ａと、ライン圧生成部からのライン圧ＰＬを入力可能な第２の入力ポート５２ｂと、フェールセーフバルブ５１の後述する第４の入力ポート５１ｄ及び第５の入力ポート５１ｅに連通される出力ポート５２ｃと、第２の入力ポート５２ｂと出力ポート５２ｃとを連通する通常位置と出力ポート５２ｃを開放するドレーン位置とに切換可能な不図示のスプールと、スプールをドレーン位置側に付勢するスプリング５２ｓとを備えている。これにより、ソレノイドバルブ５３から信号圧が出力されている時は、切換えバルブ５２は通常位置にあり、ライン圧ＰＬがフェールセーフバルブ５１の第４の入力ポート５１ｄ及び第５の入力ポート５１ｅに入力され、一方、ソレノイドバルブ５３から信号圧が出力されていない時は、切換えバルブ５２はドレーン位置にあり、外側油圧サーボ８０の作動油を排出可能になる。

フェールセーフバルブ５１は、リニアソレノイドバルブＳＬ３の出力ポートＳＬ３ａに油路ａ１を経て接続される油路ａ２と内部の油室とを連通する第１の入力ポート５１ａと、リニアソレノイドバルブＳＬ６の出力ポートＳＬ６ａに油路ｂ１を経て接続される油路ｂ２と内部の油室とを連通する第２の入力ポート５１ｂと、リニアソレノイドバルブＳＬ６の出力ポートＳＬ６ａに油路ｂ１により連通する第３の入力ポート５１ｃと、ソレノイドバルブ５２の出力ポート５２ｃに油路ｃ１を経て接続される油路ｃ２と内部の油室とを連通する第４の入力ポート５１ｄと、ソレノイドバルブ５２の出力ポート５２ｃに油路ｃ１により連通する第５の入力ポート５１ｅと、ライン圧生成部と内部の油室とを連通する第６の入力ポート５１ｆと、内側油圧サーボ７０に油路ｂ３により連通する第１の出力ポート５１ｇと、外側油圧サーボ８０に油路ｃ３により連通する第２の出力ポート５１ｈと、を備えている。

また、フェールセーフバルブ５１は、第３の入力ポート５１ｃ及び第１の出力ポート５１ｇを連通すると共に第５の入力ポート５１ｅ及び第２の出力ポート５１ｈを連通する正常位置と、第３の入力ポート５１ｃ及び第１の出力ポート５１ｇを遮断して第１の出力ポート５１ｇを開放すると共に第５の入力ポート５１ｅ及び第２の出力ポート５１ｈを遮断して第２の出力ポート５１ｈを開放するフェール位置とに切換可能な不図示のスプールと、スプールを正常位置側に付勢するスプリング（付勢部材）５１ｓと、を備えている。

更に、スプールは、径が異なる複数のランド部を有し、第１の入力ポート５１ａに連通する油室に面する第１の受圧面５１ｐ１と、第２の入力ポート５１ｂに連通する油室に面する第２の受圧面５１ｐ２と、第４の入力ポート５１ｄに連通する油室に面する第３の受圧面５１ｐ３と、第６の入力ポート５１ｅに連通する油室に面する第４の受圧面５１ｐ４と、を備えている。第１の受圧面５１ｐ１は、第１の入力ポート５１ａから油室に入力された油圧ＰＳＬ３によりフェール位置側に受圧されるようになっている。第２の受圧面５１ｐ２は、第２の入力ポート５１ｂから油室に入力された油圧ＰＳＬ６によりフェール位置側に受圧されるようになっている。第３の受圧面５１ｐ３は、第４の入力ポート５１ｄから油室に入力されたライン圧ＰＬによりフェール位置側に受圧されるようになっている。第４の受圧面５１ｐ４は、第６の入力ポート５１ｆから油室に入力されたライン圧ＰＬにより正常位置側に受圧されるようになっている。

そして、第１の受圧面５１ｐ１と、第２の受圧面５１ｐ２と、第３の受圧面５１ｐ３と、第４の受圧面５１ｐ４との各面積の関係は、以下の式を満たすように設定されている。
第４の受圧面の面積≧第１の受圧面の面積
第４の受圧面の面積≧第２の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積
第１の受圧面の面積＋第２の受圧面の面積＞第４の受圧面の面積
第１の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積＞第４の受圧面の面積

また、本実施の形態では、第１の受圧面５１ｐ１と、第２の受圧面５１ｐ２と、第３の受圧面５１ｐ３と、第４の受圧面５１ｐ４との各面積の関係は、以下の式を満たすように設定されている。
第１の受圧面の面積＝第２の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積＝第４の受圧面の面積

即ち、スプールをフェール位置側に受圧するための受圧面の総面積を１とすると、第１の受圧面５１ｐ１の面積を１／２、第２の受圧面５１ｐ２及び第３の受圧面５１ｐ３の面積を各１／４、第４の受圧面５１ｐ４の面積を１／２としている。

また、スプリング５１ｓの付勢力は、後述するように、第２の受圧面５１ｐ２に油圧ＰＳＬ６が受圧された際、又は第３の受圧面５１ｐ３にライン圧ＰＬが受圧された際に、フェール位置側に付勢する付勢力より小さく設定している。

次に、本実施の形態に係る自動変速機１の油圧制御装置５０のフェールセーフバルブ５１の動作について、図５に基づいて詳細に説明する。

走行時に、前進７速段〜前進１０速段が選択されている場合は、第３クラッチＣ３は係合されると共に、第２ブレーキＢ２は解放されるようになる（図２参照）。この場合、ＥＣＵからの制御信号によりリニアソレノイドバルブＳＬ３はオンされ、油圧ＰＳＬ３が出力されて油路ａ１から油圧サーボ９０に供給されると共に、油路ａ２を介して第１の入力ポート５１ａに入力され、第１の受圧面５１ｐ１に受圧される。ＥＣＵからの制御信号によりリニアソレノイドバルブＳＬ６はオフされ、内側油圧サーボ７０及び第２の受圧面５１ｐ２には油圧が供給されない。ＥＣＵからの制御信号によりソレノイドバルブ５３からの信号圧は出力されず、外側油圧サーボ８０及び第３の受圧面５１ｐ３には油圧が供給されない。第４の受圧面５１ｐ４には、ライン圧ＰＬが常時作用している。

このため、フェールセーフバルブ５１のスプールでは、第１の受圧面５１ｐ１にはフェール位置側に付勢するよう油圧が受圧され、第４の受圧面５１ｐ４には正常位置側に付勢するよう油圧が受圧されるが、第１の受圧面５１ｐ１及び第４の受圧面５１ｐ４の面積は同等であるので、油圧による力は互いにキャンセルされて、スプリング５１ｓの付勢力により正常位置に位置される。これにより、内側油圧サーボ７０及び外側油圧サーボ８０の両方からドレーンされ、第２ブレーキＢ２は解放される。

次に、走行時に、前進４速段が選択されている場合は、第３クラッチＣ３は解放されると共に、第２ブレーキＢ２の内側油圧サーボ７０のみが係合されるようになる（図２参照）。この場合、ＥＣＵからの制御信号によりリニアソレノイドバルブＳＬ３はオフされ、油圧サーボ９０及び第１の受圧面５１ｐ１には油圧が供給されず、第３クラッチは解放される。ＥＣＵからの制御信号によりリニアソレノイドバルブＳＬ６はオンされ、油圧ＰＳＬ６が出力されて、油路ｂ１，ｂ２を介して第２の入力ポート５１ｂに入力され、第２の受圧面５１ｐ２に受圧される。ＥＣＵからの制御信号によりソレノイドバルブ５３からの信号圧は出力されず、外側油圧サーボ８０及び第３の受圧面５１ｐ３には油圧が供給されない。第４の受圧面５１ｐ４には、ライン圧ＰＬが常時作用している。

このため、フェールセーフバルブ５１のスプールでは、第２の受圧面５１ｐ２にはフェール位置側に付勢するよう油圧が受圧され、第４の受圧面５１ｐ４には正常位置側に付勢するよう油圧が受圧されるが、第２の受圧面５１ｐ２の面積は第４の受圧面５１ｐ４の面積の１／２であるので、正常位置側への付勢力が大きく、正常位置に位置される。これにより、油圧ＰＳＬ６が内側油圧サーボ７０に供給されると共に外側油圧サーボ８０からはドレーンされるので、第２ブレーキＢ２は内側油圧サーボ７０のみの比較的小さい係合力で係合される。

次に、走行時に、前進１速段〜前進３速段が選択されている場合は、第３クラッチＣ３は解放されると共に、第２ブレーキＢ２の内側油圧サーボ７０及び外側油圧サーボ８０が係合されるようになる（図２参照）。この場合、ＥＣＵからの制御信号によりリニアソレノイドバルブＳＬ３はオフされ、油圧サーボ９０及び第１の受圧面５１ｐ１には油圧が供給されず、第３クラッチは解放される。ＥＣＵからの制御信号によりリニアソレノイドバルブＳＬ６はオンされ、油圧ＰＳＬ６が出力されて、油路ｂ１，ｂ２を介して第２の入力ポート５１ｂに入力され、第２の受圧面５１ｐ２に受圧される。ＥＣＵからの制御信号によりソレノイドバルブ５３から信号圧が出力され、切換えバルブ５２が通常位置に切り換わり、ライン圧ＰＬが出力されて、油路ｃ１，ｃ２を介して第４の入力ポート５１ｄに入力され、第３の受圧面５１ｐ３に受圧される。第４の受圧面５１ｐ４には、ライン圧ＰＬが常時作用している。

このため、フェールセーフバルブ５１のスプールでは、第２の受圧面５１ｐ２及び第３の受圧面５１ｐ３にはフェール位置側に付勢するよう油圧が受圧され、第４の受圧面５１ｐ４には正常位置側に付勢するよう油圧が受圧されるが、第２の受圧面５１ｐ２の面積と第３の受圧面５１ｐ３の面積との合計は第４の受圧面５１ｐ４の面積と同等であるので、油圧による力は互いにキャンセルされて、スプリング５１ｓの付勢力により正常位置に位置される。これにより、油圧ＰＳＬ６が内側油圧サーボ７０に供給されると共にライン圧ＰＬが外側油圧サーボ８０に供給されるので、第２ブレーキＢ２は内側油圧サーボ７０及び外側油圧サーボ８０の両方により比較的大きな係合力で係合される。

一方、走行時に、前進４速段から前進７速段に変速する際には、第３クラッチＣ３は係合されると共に、第２ブレーキＢ２（内側油圧サーボ７０）は解放されるようになる（図２参照）。しかし、例えば、リニアソレノイドバルブＳＬ６がオン状態でバルブスティックしてしまった場合等、何らかの理由で油圧ＰＳＬ６が出力され続けるフェールが発生した場合は、以下のように動作する。この場合、フェールセーフバルブ５１は正常位置にあるが、リニアソレノイドバルブＳＬ６から出力された油圧ＰＳＬ６は油路ｂ１，ｂ２を介して第２の入力ポート５１ｂに入力され、第２の受圧面５１ｐ２に受圧される。

このため、フェールセーフバルブ５１のスプールでは、第１受圧面５１ｐ１及び第２の受圧面５１ｐ２にはフェール位置側に付勢するよう油圧が受圧され、第４の受圧面５１ｐ４には正常位置側に付勢するよう油圧が受圧される。ここで、第１の受圧面５１ｐ１の面積と第２の受圧面５１ｐ２の面積との合計は第４の受圧面５１ｐ４の面積より第２の受圧面５１ｐ２の分だけ大きいので、フェール位置側への付勢力が大きくなる。しかも、スプリング５１ｓの付勢力は、第２の受圧面５１ｐ２に油圧ＰＳＬ６が受圧された際の付勢力より小さいので、スプリング５１ｓの付勢力を合わせてもフェール位置側への付勢力が大きくなり、スプールはフェール位置に切り換えられる。これにより、油圧ＰＳＬ６は遮断されると共に、内側油圧サーボ７０及び外側油圧サーボ８０はドレーンされるので、第２ブレーキＢ２は解放され、第３クラッチＣ３とのタイアップを防止することができる。

同様に、前進３速段から前進７速段に変速する際には、第３クラッチＣ３は係合されると共に、第２ブレーキＢ２（内側油圧サーボ７０、外側油圧サーボ８０）は解放されるようになる（図２参照）。しかし、例えば、ソレノイドバルブ５３がオン状態でバルブスティックしてしまった場合や切換えバルブ５２が通常位置でバルブスティックしてしまった場合等、何らかの理由で切換えバルブ５２からライン圧ＰＬが出力され続けるフェールが発生した場合も、フェールセーフバルブ５１がフェール位置に切り換わり、第２ブレーキＢ２は解放され、第３クラッチＣ３とのタイアップを防止することができる。

また、走行時に、前進３速段から前進７速段に変速する際に、例えば、リニアソレノイドバルブＳＬ６がオン状態でバルブスティックしてしまい油圧ＰＳＬ６が出力され続け、かつソレノイドバルブ５３がオン状態でバルブスティックしてしまった場合や切換えバルブ５２が通常位置でバルブスティックしてしまった場合等、切換えバルブ５２からライン圧ＰＬが出力され続けるフェールが発生した場合も、フェールセーフバルブ５１がフェール位置に切り換わり、第２ブレーキＢ２は解放され、第３クラッチＣ３とのタイアップを防止することができる。

以上説明したように、本実施の形態の油圧制御装置５０によれば、リニアソレノイドバルブＳＬ３とリニアソレノイドバルブＳＬ６とのいずれかが単独で作動して油圧を出力する際には、フェールセーフバルブ５１は正常位置に位置し、第３クラッチＣ３又は第２ブレーキＢ２のみが係合する。また、リニアソレノイドバルブＳＬ６及び切換えバルブ５２が同時に作動する際には、フェールセーフバルブ５１は正常位置に位置し、第２ブレーキＢ２のみが係合する。更に、リニアソレノイドバルブＳＬ３及びリニアソレノイドバルブＳＬ６が同時に作動する際には、フェールセーフバルブ５１はフェール位置に位置し、第３クラッチＣ３のみが係合可能になり、第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２とのタイアップを防止することができる。また、リニアソレノイドバルブＳＬ３及び切換えバルブ５２が同時に作動する際には、フェールセーフバルブ５１はフェール位置に位置し、第３クラッチＣ３のみが係合可能になり、第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２とのタイアップを防止することができる。これにより、フェールセーフバルブ５１に正常時に同時係合する係合要素の数より更に１つ以上多い数の油圧が入力された場合であっても、フェール時にのみ適切にフェール位置に切り換わることが可能なフェールセーフバルブ５１を、部品点数の増加を伴うことなく設定することができる。

また、本実施の形態の油圧制御装置５０によれば、第２ブレーキＢ２は、２つの油圧サーボ７０，８０の少なくとも一方に油圧が供給されることにより係合され得るので、例えば、ダブルチャンバを利用したブレーキのように、２つの油圧サーボを利用して１つの係合要素を係合する際に適用することができる。

また、本実施の形態の油圧制御装置５０によれば、第１の受圧面５１ｐ１の面積と第４の受圧面５１ｐ４の面積とが同じであるので、第１の受圧面５１ｐ１及び第４の受圧面５１ｐ４の両方に油圧が供給されている時に、第２の受圧面５１ｐ２又は第３の受圧面５１ｐ３に油圧が作用すると、フェールセーフバルブ５１は迅速にフェール位置に切り換わることができる。これにより、フェールセーフバルブ５１の迅速な切り換わりを実現することができる。

上述した本実施の形態の油圧制御装置５０では、フェールセーフバルブ５１に第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２の２つの係合要素の３つの油圧が入力可能である場合について説明したが、これには限られない。例えば、本発明の第３クラッチＣ３、第２ブレーキＢ２、第１クラッチＣ１の３つの係合要素について、いずれも油圧が１つのみの油圧サーボを備える場合に、これら３つの油圧が入力可能であるようにしてもよい。この場合、本発明の第１の油圧サーボにより第３クラッチＣ３が係脱され、第２の油圧サーボにより第２ブレーキＢ２が係脱され、第３の油圧サーボにより第１クラッチが係脱されるようにするようにできる。これにより、第３クラッチＣ３、第２ブレーキＢ２、第１クラッチＣ１がそれぞれ単独で作動する場合はそのまま作動可能になり、第２ブレーキＢ２及び第１クラッチＣ１は同時係合が可能になるが、第３クラッチＣ３及び第２ブレーキＢ２の同時係合や、第２クラッチＣ３及び第１クラッチＣ１の同時係合の際には、フェールセーフバルブ５１がフェール位置に切り換わって第２ブレーキＢ２及び第１クラッチＣ１は解放されるようにできる。

また、本実施の形態の油圧制御装置５０では、第１の受圧面５１ｐ１の面積を１／２、第２の受圧面５１ｐ２及び第３の受圧面５１ｐ３の面積を各１／４、第４の受圧面５１ｐ４の面積を１／２とした場合について説明したが、これには限られず、各受圧面の面積の関係は、以下の数式の関係を満たせばよい。
第４の受圧面の面積≧第１の受圧面の面積
第４の受圧面の面積≧第２の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積
第１の受圧面の面積＋第２の受圧面の面積＞第４の受圧面の面積
第１の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積＞第４の受圧面の面積

このような関係を満たすことにより、第４の受圧面５１ｐ４の面積は第１の受圧面５１ｐ１の面積以上であるので、第１の入力ポート５１ａと第４の入力ポート５１ｄのみに油圧が入力された場合には、第４の受圧面５１ｐ４からの付勢力に付勢手段による付勢力を合わせた付勢力は第１の受圧面５１ｐ１からの付勢力より大きくなり、スプールは正常位置に位置する。

また、第４の受圧面５１ｐ４の面積は、第２の受圧面５１ｐ２の面積及び第３の受圧面５１ｐ３の面積の合計以上であるので、第２の入力ポート５１ｂ及び第３の入力ポート５１ｃの少なくとも一方と、第４の入力ポート５１ｄとに油圧が入力された場合には、第４の受圧面５１ｐ４からの付勢力に付勢手段による付勢力を合わせた付勢力は第２の受圧面５１ｐ２及び第３の受圧面５１ｐ３の少なくとも一方からの付勢力より大きくなり、スプールは正常位置に位置する。

さらに、第１の受圧面５１ｐ１の面積及び第２の受圧面５１ｐ２の面積の合計は、第４の受圧面５１ｐ４の面積よりも大きいので、第１の入力ポート５１ａ及び第２の入力ポート５１ｂと第４の入力ポート５１ｄとに油圧が入力された場合には、第４の受圧面５１ｐ４からの付勢力に付勢手段による付勢力を合わせた付勢力は第１の受圧面５１ｐ１及び第２の受圧面５１ｐ２からの付勢力より小さくなり、スプールはフェール位置に位置する。

また、第１の受圧面５１ｐ１の面積及び第３の受圧面５１ｐ３の面積の合計は、第４の受圧面５１ｐ４の面積よりも大きいので、第１の入力ポート５１ａ及び第３の入力ポート５１ｃと第４の入力ポート５１ｄとに油圧が入力された場合には、第４の受圧面５１ｐ４からの付勢力に付勢手段による付勢力を合わせた付勢力は第１の受圧面５１ｐ１及び第３の受圧面５１ｐ３からの付勢力より小さくなり、スプールはフェール位置に位置する。

これにより、フェールセーフバルブ５１に２つの油圧が入力された場合に、正常位置に位置する２つの油圧の組み合わせと、フェール位置に位置する２つの油圧の組み合わせとを、部品点数の増加を伴うことなく設定することができる。

１ 自動変速機
５０ 油圧制御装置
５１ フェールセーフバルブ
５１ａ 第１の入力ポート
５１ｂ 第２の入力ポート
５１ｃ 第３の入力ポート
５１ｄ 第４の入力ポート
５１ｅ 第５の入力ポート
５１ｆ 第６の入力ポート
５１ｇ 第１の出力ポート
５１ｈ 第２の出力ポート
５１ｐ１ 第１の受圧面
５１ｐ２ 第２の受圧面
５１ｐ３ 第３の受圧面
５１ｐ４ 第４の受圧面
５１ｓ スプリング（付勢部材）
７０ 内側油圧サーボ（第２の油圧サーボ）
８０ 外側油圧サーボ（第３の油圧サーボ）
９０ 油圧サーボ（第１の油圧サーボ）
Ｂ２ 第２ブレーキ（第２の係合要素）
Ｃ３ 第３クラッチ（第１の係合要素）
ＰＬ ライン圧（所定の油圧、第３の油圧、第４の油圧）
ＰＳＬ３ 油圧（第１の油圧）
ＰＳＬ６ 油圧（第２の油圧）
ＳＬ３ リニアソレノイドバルブ（第１の油圧供給手段）
ＳＬ６ リニアソレノイドバルブ（第２の油圧供給手段）

Claims (3)

1. 第１の係合要素の第１の油圧サーボに所定の油圧である第１の油圧を供給可能な第１の油圧供給手段と、第２の係合要素の第２の油圧サーボに前記所定の油圧である第２の油圧を供給可能な第２の油圧供給手段と、前記第２の係合要素の第３の油圧サーボに前記所定の油圧である第３の油圧を供給可能な第３の油圧供給手段と、前記所定の油圧である第４の油圧を供給可能な第４の油圧供給手段と、を備える自動変速機の油圧制御装置において、
   前記第１の油圧供給手段に連通される第１の入力ポートと、前記第２の油圧供給手段に連通される第２の入力ポート及び第３の入力ポートと、前記第３の油圧供給手段に連通される第４の入力ポート及び第５の入力ポートと、前記第４の油圧供給手段に連通される第６の入力ポートと、前記第２の油圧サーボに連通される第１の出力ポートと、前記第３の油圧サーボに連通される第２の出力ポートと、前記第３の入力ポート及び前記第１の出力ポートを連通すると共に前記第５の入力ポート及び前記第２の出力ポートを連通する正常位置と前記第３の入力ポート及び前記第１の出力ポートを遮断すると共に前記第５の入力ポート及び前記第２の出力ポートを遮断するフェール位置とに切換可能なスプールと、前記スプールを前記正常位置側に付勢する付勢部材と、を有するフェールセーフバルブを備え、
   前記スプールは、前記第１の入力ポートに入力された前記第１の油圧により前記フェール位置側に受圧される第１の受圧面と、前記第２の入力ポートに入力された前記第２の油圧により前記フェール位置側に受圧される第２の受圧面と、前記第４の入力ポートに入力された前記第３の油圧により前記フェール位置側に受圧される第３の受圧面と、前記第６の入力ポートに入力された前記第４の油圧により前記正常位置側に受圧される第４の受圧面と、を備え、
   前記第１の受圧面と、前記第２の受圧面と、前記第３の受圧面と、前記第４の受圧面との各面積の関係は、
   第４の受圧面の面積≧第１の受圧面の面積
   第４の受圧面の面積≧第２の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積
   第１の受圧面の面積＋第２の受圧面の面積＞第４の受圧面の面積
   第１の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積＞第４の受圧面の面積
   である、
   ことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 前記第２の係合要素は、前記第２の油圧サーボ及び前記第３の油圧サーボの少なくとも一方に油圧が供給されることにより、係合され得る、
   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。
3. 前記第１の受圧面と、前記第２の受圧面と、前記第３の受圧面と、前記第４の受圧面との各面積の関係は、
   第１の受圧面の面積＝第２の受圧面の面積＋第３の受圧面の面積＝第４の受圧面の面積
   である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の油圧制御装置。

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