JP2020012470A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン停止状態で長期放置した場合であっても、車両の発進応答性を確保可能な自動変速機を提供する。【解決手段】変速機ケーシングの油中に設置されたコントロールバルブボディと、この中に配置され、締結用油圧を調圧して締結要素へ作動油を供給するセレクトソレノイド弁３０と、変速機ケーシングの上方の気中に設置されたマニュアルバルブボディ２内に配置され、セレクトソレノイド弁と締結要素との連通もしくは遮断を、セレクト操作に応じて切換えるマニュアル弁６と、セレクトソレノイド弁からマニュアル弁に向かう作動油に対して第１所定圧にて開き、マニュアル弁からセレクトソレノイド弁に向かう作動油に対して閉じる逆止弁４０と、逆止弁と並列に配置され、マニュアル弁からセレクトソレノイド弁に向かう作動油に対して第１所定圧より高い第２所定圧にて開き、第２所定圧以下の油圧の作動油を保持する保圧弁５０と、を備えた。【選択図】図２

Description

本発明は、ドライバのセレクトレバー操作により走行レンジあるいは非走行レンジを切換える自動変速機に関する。

特許文献１には、変速機ケーシングの下方の油中に設置されたメインバルブボディと、変速機ケーシングの上方の気中に設置され、ドライバのセレクトレバー操作に連動するマニュアル弁が配置されたサブバルブボディとを備えた自動変速機が開示されている。
特許文献２には、変速機ケーシングの下方の油中に設置されたコントロールバルブボディと、変速機ケーシングの上方の気中に設置され、ドライバのセレクトレバー操作に連動するマニュアル弁が配置されたマニュアルバルブボディとを備えるとともに、気中に設置したマニュアル弁上流からの油落ちを防止する保圧弁を備えた自動変速機が開示されている。

特開平７−１７４１９８号公報 特願２０１７−１３３２６９号

しかしながら、特許文献１の技術にあっては、エンジン停止状態で長期間放置した場合、サブバルブボディ内の作動油が抜け落ち、油圧回路内に空気が混入するおそれがある。そうすると、次回にエンジンを作動させ、ドライバがセレクトレバー操作を行った際、発進クラッチへの作動油の供給が遅れ、車両の発進応答性が悪化するおそれがあった。
そこで、本出願人は、車両の発進応答性を改善するために、特許文献２の技術を先に出願している。
しかしながら、保圧弁により油落ちは改善されるが、発進クラッチの締結開始時には、保圧用のスプリング力に対抗して保圧弁を開きながら、保圧弁を介してセレクトソレノイド弁からのクラッチ締結圧を発進クラッチに供給することになり、その分だけクラッチへの作動油の供給が遅れるという新たな問題が生じる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、エンジン停止状態で長期放置した場合であっても、車両の発進応答性を確保可能な自動変速機を提供することを目的とする。

本発明の自動変速機では、変速機ケーシングの下方の油中に少なくとも一部が設置されたコントロールバルブボディと、コントロールバルブボディ内に配置され、締結用油圧を調圧して、締結要素へ作動油を供給するセレクトソレノイド弁と、変速機ケーシングの上方の気中に設置されたマニュアルバルブボディ内に配置され、セレクトソレノイド弁と前記締結要素との連通もしくは遮断を、ドライバのセレクトレバー操作に応じて切換えるマニュアル弁と、セレクトソレノイド弁とマニュアル弁の間に配置され、セレクトソレノイド弁からマニュアル弁に向かう作動油の流れに対して第1所定圧にて開き、マニュアル弁からセレクトソレノイド弁に向かう作動油の流れに対して閉じる逆止弁と、逆止弁と並列に、セレクトソレノイド弁とマニュアル弁の間に配置され、マニュアル弁からセレクトソレノイド弁に向かう作動油の流れに対して前記第1所定圧より高い第２所定圧にて開き、第２所定圧以下の油圧の作動油を保持する保圧弁と、を備えた。

よって、保圧弁により油落ちが改善されるとともに、発進クラッチの締結開始時には、保圧弁の第２所定圧より低い第１所定圧にて逆止弁を開き、セレクトソレノイド弁からの締結用作動油を締結要素に供給することで、締結要素へスムーズに作動油を充填することができ、車両の発進応答性を確保できる。

本発明が適用される一例としての自動変速機の構成を示す概略図である。 実施例1の油圧回路を示す図である。

［実施例１］
図１は、本発明が適用される一例としての自動変速機の構成を示す概略図である。

本発明が適用される一例としての自動変速機は、ベルト式無段変速機であるが、他の有段式変速機でもよく特に限定しない。自動変速機は、エンジンから出力された回転を変速して駆動輪に伝達する。変速機ケーシング２０内には、不図示のトルクコンバータ、前後進切替機構ＦＲＡ、プライマリプーリＰＰ、ベルトＶＢ、セカンダリプーリＳＰ、ディファレンシャルギヤＤＥＦ等を収容する。
変速機ケーシング２０の上方には、不図示のドライバが操作するセレクトレバーと連動するインヒビタスイッチ３と、セレクトレバーと連動して回動するマニュアルシャフト４を有する。

コントロールバルブボディ１は、変速機ケーシング２０の下方であって、オイルパン２１内に設置されている。コントロールバルブボディ１の内部には、エンジンにより駆動される不図示のオイルポンプあるいは電動オイルポンプを油圧源とし、各種制御油圧を調圧して油圧アクチュエータに作動油を供給する複数の制御弁を有する。

コントロールバルブボディ１の上方には、油圧アクチュエータであるプライマリプーリＰＰとセカンダリプーリＳＰが設置されている。プライマリプーリＰＰと同軸上には、前後進切替機構ＦＲＡが設置されている。前後進切替機構ＦＲＡは、遊星歯車組と、発進クラッチである二つの締結要素（締結により前進走行状態を達成するフォワードクラッチＦＷＤＣと、締結により後進走行状態を達成するリバースブレーキＲＥＶＢ）を有する。
フォワードクラッチＦＷＤＣは、不図示のフォワードクラッチピストンに押圧力を発生させるフォワードクラッチ圧室１３を有する。
リバースブレーキＲＥＶＢは、不図示のリバースブレーキピストンに押圧力を発生させるリバースブレーキ圧室１５を有する。

マニュアルバルブボディ２は、変速機ケーシング２０内のプライマリプーリＰＰよりも上方において、変速機ケーシング２０に対して不図示のセパレートプレートを介して設置されている。
マニュアルバルブボディ２内には、発進クラッチ用締結油圧に調圧された作動油の供給先を切り替えるマニュアル弁６を有する。マニュアル弁６は、マニュアルシャフト４との間でリンク機構５を介して接続され、ドライバのセレクトレバー操作と連動するマニュアルシャフト４の回動に応じてマニュアル弁６の軸方向位置を切り替える。
コントロールバルブボディ１とマニュアルバルブボディ２と間には、変速機ケーシング２０内に形成された配管により発進クラッチ締結用の作動油を供給する第１導入油路１１を有する。

マニュアルバルブボディ２とフォワードクラッチ圧室１３との間には、発進クラッチ締結用の作動油を供給する第２導入油路１２を有する。マニュアルバルブボディ２とリバースブレーキ圧室１５との間には、発進クラッチ締結用の作動油を供給する第３導入油路１４を有する。
尚、変速機ケーシング２０の油面は、コントロールバルブボディ１の一部とディファレンシャルギヤＤＥＦの下端が接触する程度の高さに設定されており、マニュアルバルブボディ２は、変速機ケーシング２０の油面よりも高い気中に設置されている。

図２は、実施例1の油圧回路を示す図である。

セレクトソレノイド弁３０は、コントロールバルブボディ１内に設けられ、自動変速機コントロールユニットＣＵからの指令により、発進クラッチであるフォワードクラッチＦＷＤＣと、リバースブレーキＲＥＶＢに供給する締結油圧を調圧し、調圧された作動油を供給する。
セレクトソレノイド弁３０は、同軸上に配置されたスプール３１と、スプール３１を図示右方向に付勢するスプリング３５と、スプール３１を図示左方向に押圧するソレノイド３２とから構成されている。
また、ソレノイド３２は、可動子３３とコイル３４とから構成され、コイル３４を励磁し、スプール３１と当接している可動子３３を移動させることで、スプール３１を図示左方向に押圧する。
油路３００は、不図示のプレッシャレギュレータバルブにより調圧された油圧（ライン圧）を所定値に減圧した油圧Ｐａの作動油をセレクトソレノイド弁３０の吸入ポートに元圧として供給する油路である。
セレクトソレノイド弁３０は、元圧としての供給された油圧Ｐａの作動油の吸入ポートから油路３０１と接続する吐出ポートへの流入量とこの吐出ポートからドレン油路３６と接続するドレンポートへの作動油の流出量との割合を制御することにより、フォワードクラッチＦＷＤＣと、リバースブレーキＲＥＶＢに供給する締結油圧に調圧し、油路３０１を介して、調圧した作動油を逆止弁４０へ供給する。

マニュアルバルブボディ２は、マニュアル弁６を収容するシリンダ２００を有する。シリンダ２００には、リバースブレーキＲＥＶＢの作動油をドレンする第１ドレン油路２０１と、第３導入油路１４と接続されたリバース油路２０２と、第１導入油路１１と接続された発進油路２０３と、第２導入油路１２と接続されたフォワード油路２０４と、フォワードクラッチＦＷＤＣの作動油をドレンする第２ドレン油路２０７と、を有する。

マニュアル弁６は、ドライバのセレクトレバー操作に連動するリンク機構５と係合する係合部６１と、第１ランド６３と第２ランド６４を備えるスプール６２で構成される。第１ランド６３は、リバース油路２０２の接続先を切換え、第１ドレン油路２０１と発進油路２０３との間を切換える。第２ランド６４は、フォワード油路２０４の接続先を切換え、第２ドレン油路２０７と発進油路２０３との間を切換える。このため、第２ランド６４は、走行レンジであるＤ（前進走行）レンジ位置になると、第２ドレン油路２０７とフォワード油路２０４との間を遮断し、フォワード油路２０４と発進油路２０３を接続し、Ｄレンジ以外の非走行レンジであるＰ（駐車）レンジ，走行レンジであるＲ（後進走行）レンジ，非走行レンジであるＮ（ニュートラル）レンジの各位置になると、フォワード油路２０４が第２ドレン油路２０７と連通し、フォワードクラッチＦＷＤＣの作動油を排出する。
また、第１ランド６３は、Ｒレンジ位置になると、第１ドレン油路２０１とリバース油路２０２との間を遮断し、リバース油路２０２と発進油路２０３を接続し、Ｒレンジ以外のＰ，Ｎ，Ｄレンジ位置になると、リバース油路２０２が第１ドレン油路２０１と連通し、リバースブレーキＲＥＶＢの作動油を排出する。

逆止弁４０は、セレクトソレノイド弁３０とマニュアル弁６の間に配置され、弁体４１と弁体４１を弁座４３に当接する方向（油路を閉じる方向）に付勢するスプリング４２とから構成されている。
逆止弁４０は、走行レンジ時のセレクトソレノイド弁３０からマニュアル弁６に向かう作動油の流れに対してスプリング４２に対抗した第1所定圧にて開き、油路３０１に接続する油路３０２とマニュアル弁６に接続する第１導入油路１１を接続する。
また、走行レンジから非走行レンジに切換り時には、セレクトソレノイド弁３０の出力油圧の作動油はドレンされるため、第１導入油路１１からセレクトソレノイド弁３０に向かう作動油の流れが発生するが、この流れに対して、逆止弁４０は、閉じるようになっている。
すなわち、マニュアル弁６に接続する第１導入油路１１から油路３０１に接続する油路３０２への作動油の流れを阻止するようになっている。

保圧弁５０は、逆止弁４０と並列にセレクトソレノイド弁３０とマニュアル弁６の間に配置され、弁体５１と弁体５１を弁座５３に当接する方向（油路を閉じる方向）に付勢するスプリング５２とから構成されている。
保圧弁５０は、走行レンジから非走行レンジに切換り時には、セレクトソレノイド弁３０の出力油圧の作動油はドレンされるため、第１導入油路１１からセレクトソレノイド弁３０に向かう作動油の流れが発生するが、この流れに対して、スプリング５２に対抗した第１所定圧より高い第２所定圧以上にて開き、油路３０１に接続する油路３０３とマニュアル弁６に接続する第１導入油路１１を接続し、ドレンを開始する。
さらに、マニュアル弁６に接続する第１導入油路１１の作動油の油圧が、第２所定圧以下になると、保圧弁５０は閉じて、第１導入油路１１内の第２所定圧以下の油圧の作動油を保持する。
また、走行レンジ時のセレクトソレノイド弁３０からマニュアル弁６に向かう作動油の流れに対しては、閉じるようになっている。
すなわち、油路３０１に接続する油路３０２からマニュアル弁６に接続する第１導入油路１１への作動油の流れを阻止するようになっている。
なお、走行レンジ時のフォワードクラッチＦＷＤＣ、あるいは、リバースブレーキＲＥＶＢ締結時には、セレクトソレノイド弁３０が供給する作動油の油圧が弁体５１に背圧として作用し、弁座５３に当接する方向（油路を閉じる方向）に、弁体５１を押圧する。
これにより、走行レンジ時の保圧弁５０からの作動油の漏れを確実に防止している。

以上説明したように、実施例１にあっては下記の作用効果が得られる。
（１）変速機ケーシング２０の下方の油中に少なくとも一部が設置されたコントロールバルブボディ１内に配置され、締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）の締結圧を調圧し、調圧した作動油を締結要素に供給するセレクトソレノイド弁３０と、変速機ケーシング２０の上方の気中に設置されたマニュアルバルブボディ２内に配置され、セレクトソレノイド弁３０と締結要素（フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢ）との連通もしくは遮断を、ドライバのセレクトレバー操作に応じて切換えるマニュアル弁６と、セレクトソレノイド弁３０とマニュアル弁６の間に配置され、走行レンジ時のセレクトソレノイド弁３０からマニュアル弁６に向かう作動油の流れに対してスプリング４２に対抗した第1所定圧にて開き、非走行レンジ時のマニュアル弁６からセレクトソレノイド弁３０に向かう作動油の流れに対して閉じるようになっている逆止弁４０と、逆止弁４０と並列にセレクトソレノイド弁３０とマニュアル弁６の間に配置され、非走行レンジ時のマニュアル弁６からセレクトソレノイド弁３０に向かう作動油の流れに対してスプリング５２に対抗した第１所定圧より高い第２所定圧にて開き、走行レンジ時のセレクトソレノイド弁３０からマニュアル弁６に向かう作動油の流れに対して閉じるようになっている保圧弁５０を備え、非走行レンジ時には、保圧弁５０と逆止弁４０により、気中に配置されたマニュアル弁６上流までの第１導入油路１１に第２所定圧以下の油圧の作動油を保持するようにした。
よって、エンジン停止状態で長期放置した場合であっても、非走行レンジでのマニュアルバルブ６側からコントロールバルブボディ１側へ流出する作動油を抑制し、マニュアル弁６上流までの第１導入油路１１に第２所定圧以下の油圧の作動油を保持しており、ドライバのセレクトレバー操作により走行レンジに切換えられた際には、第２所定圧より低い第１所定圧で開く逆止弁４０を介してセレクトソレノイド弁３０からの締結用作動油が締結要素にスムーズに充填されるので、タイムラグを小さくでき、車両の発進応答性を確保できる。

（２）保圧弁５０は、弁体５１と弁体を弁座５３に当接する方向（油路を閉じる方向）に付勢するスプリング５２とから構成され、締結要素が締結時には、セレクトソレノイド弁３０からの締結用作動油が、弁体５０を弁座５３に当接する方向（油路を閉じる方向）に作用するようにした。
よって、ドライバのセレクトレバー操作により走行レンジに切換えられた際には、確実に、セレクトソレノイド弁３０からの締結用作動油により保圧弁５０を閉じることができ、保圧弁５０からの作動油の漏れを確実に防止して、逆止弁４０を介してセレクトソレノイド弁３０からの締結用作動油が締結要素にスムーズに充填されるので、よりタイムラグを小さくでき、車両の発進応答性を確保できる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

１ コントロールバルブボディ
２ マニュアルバルブボディ
３ インヒビタスイッチ
４ マニュアルシャフト
５ リンク機構
６ マニュアル弁
１１ 第１導入油路
１２ 第２導入油路
１３ フォワードクラッチ圧室
１４ 第３導入油路
１５ リバースブレーキ圧室
２０ 変速機ケーシング
３０ セレクトソレノイド弁
４０ 逆止弁
５０ 保圧弁
ＦＷＤＣ フォワードクラッチ（締結要素）
ＲＥＶＢ リバースブレーキ（締結要素）

Claims (2)

1. 変速機ケーシングの下方の油中に少なくとも一部が設置されたコントロールバルブボディと、
   前記コントロールバルブボディ内に配置され、締結用油圧を調圧して、締結要素へ作動油を供給するセレクトソレノイド弁と、
   前記変速機ケーシングの上方の気中に設置されたマニュアルバルブボディ内に配置され、前記セレクトソレノイド弁と前記締結要素との連通もしくは遮断を、セレクトレバー操作に連動して切換えるマニュアル弁と、
   前記セレクトソレノイド弁と前記マニュアル弁の間に配置され、セレクトソレノイド弁からマニュアル弁に向かう作動油の流れに対して第1所定圧にて開き、マニュアル弁からセレクトソレノイド弁に向かう作動油の流れに対して閉じる逆止弁と、
   前記逆止弁と並列に、前記セレクトソレノイド弁と前記マニュアル弁の間に配置され、前記マニュアル弁から前記セレクトソレノイド弁に向かう作動油の流れに対して前記第1所定圧より高い第２所定圧にて開き、第２所定圧以下の油圧の作動油を保持する保圧弁と、を備えた、
   ことを特徴とする自動変速機。
2. 請求項１に記載の自動変速機において、
   前記保圧弁は、弁体と弁体を閉じる方向に付勢するスプリングから構成され、前記締結要素が締結時には、前記セレクトソレノイド弁からの作動油が、弁体を閉じる方向に作用する、
   ことを特徴とする自動変速機。

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