JP2020041558A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない部品数で、ＤレンジからＮレンジへのセレクト時に、セレクトショックを防止する自動変速機を提供すること。【解決手段】本発明の自動変速機では、前進用締結要素ＦＷＤＣと後進用締結要素ＲＥＶＢと、コントロールバルブボディ４内に配置され、締結用油圧を調圧して、前進用締結要素あるいは、後進用締結要素へ作動油を供給するセレクトソレノイド弁２と、油路の切り替えによって、前記セレクトソレノイド弁が供給する作動油を前記前進用締結要素あるいは、後進用締結要素に供給、または、前記前進用締結要素あるいは、後進用締結要素から作動油をドレンするマニュアル弁１と、を備える自動変速機において、マニュアル弁からのドレン油路中に、前進用締結要素あるいは、後進用締結要素内の作動油がドレンされるときのドレン時間を延長するドレン制御弁３を設けた。【選択図】図１

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り替える自動変速機に関する。

特許文献１には、ＤレンジからＮレンジへのセレクト時に、セレクトショックを防止するために、マニュアルバルブと締結要素間の油路中に、チェック弁とこのチェック弁をバイパスするように配置されたオリフィスと、このオリフィスに直列配置されたアキュムレータとを備えた自動変速機が開示されている。

特開平７−１９３２６号公報

しかしながら、特許文献１の技術にあっては、マニュアルバルブと締結要素間の油路中に、チェック弁とこのチェック弁をバイパスするように配置されたオリフィスと、このオリフィスに直列配置されたアキュムレータが配置されており、部品数が多く、油路のレイアウトの自由度が悪化するおそれがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、少ない部品数で、ＤレンジからＮレンジへのセレクト時に、セレクトショックを防止する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、前進用締結要素と後進用締結要素と、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、前進用締結要素あるいは、後進用締結要素へ作動油を供給するセレクトソレノイド弁と、油路の切り替えによって、前記セレクトソレノイド弁が供給する作動油を前記前進用締結要素あるいは、後進用締結要素に供給、または、前記前進用締結要素あるいは、後進用締結要素から作動油をドレンするマニュアル弁と、を備える自動変速機において、マニュアル弁からのドレン油路中に、前進用締結要素あるいは、後進用締結要素内の作動油がドレンされるときのドレン時間を延長するドレン制御弁を設けた。

よって、ドレン制御弁を設けるのみの少ない部品数で、ＤレンジあるいはＲレンジからＮレンジあるいはＰレンジへのセレクト時に、セレクトショックを防止することができる。

実施形態1の油圧回路を示す図である。 実施形態２の油圧回路を示す図である。

［実施形態１］
図１は、実施形態1の油圧回路を示す図である。

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。
コントロールバルブボディ４内には、マニュアル弁１、セレクトソレノイド弁２、ドレン制御弁である保圧弁３、油温応答弁であるＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁５等が、収容されている。
自動変速機コントロールユニットＣＵは、セレクトソレノイド弁２、ＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁５を、コントロールしている。
また、自動変速機コントロールユニットＣＵは、油温センサ２００からの作動油の温度情報を取得している。

セレクトソレノイド弁２は、自動変速機コントロールユニットＣＵからの指令により、前進用締結要素であるフォワードクラッチＦＷＤＣと、後進用締結要素であるリバースブレーキ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２は、同軸上に配置されたスプール２１と、スプール２１を図示右方向に付勢するスプリング２４と、スプール２１を図示左方向に押圧するソレノイド２２とから構成されている。
また、ソレノイド２２は、可動子２３とコイル２５とから構成され、コイル２５を励磁し、スプール２１と当接している可動子２３を移動させることで、スプール２１を図示左方向に押圧する。
元圧油路２６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２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２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導入油路２７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２８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、導入油路２７を介して、調圧した作動油をマニュアル弁１へ供給する。

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５１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５２を有する。

マニュアル弁１は、ドライバのセレクトレバー操作に連動する不図示のリンク機構と係合する係合部１１と、第１ランド１２と第２ランド１３を備えるスプール１０で構成される。
第１ランド１２は、リバースブレーキ圧室５２と接続するリバース油路１０１の接続先を切り替え、第２ドレン油路１０３と導入油路２７との間を切り替える。
第２ランド１３は、フォワードクラッチ圧室５１と接続するフォワード油路１００の接続先を切り替え、第１ドレン油路１０２と導入油路２７との間を切り替える。
このため、第２ランド１３は、走行レンジであるＤ（前進走行）レンジ位置になると、第１ドレン油路１０２とフォワード油路１００との間を遮断し、フォワード油路１００と導入油路２７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１００が第１ドレン油路１０２と接続し、フォワードクラッチＦＷＤＣのフォワードクラッチ圧室５１内の作動油をドレンする。
また、第１ランド１２は、Ｒレンジ位置になると、第２ドレン油路１０３とリバース油路１０１との間を遮断し、リバース油路１０１と導入油路２７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１０１が第２ドレン油路１０３と接続し、リバースブレーキＲＥＶＢのリバースブレーキ圧室５２内の作動油を排出する。
このように、マニュアル弁１は、ドライバのセレクトレバー操作と連動する不図示のマニュアルシャフトの回動に応じて、スプール１０の軸方向位置を切り替えることにより、セレクトソレノイド弁２で締結油圧に調圧された作動油の供給先を、フォワードクラッチＦＷＤＣのフォワードクラッチ圧室５１、または、リバースブレーキＲＥＶＢのリバースブレーキ圧室５２へ、切り替える。

第２ドレン油路１０３は、下流側で、第１ドレン油路１０２と合流し、オリフィス６を介して、第３ドレン油路１０４と接続している。
第３ドレン油路１０４の下流側は、保圧弁３の吸入ポート３４と接続している。

保圧弁３は、本体ケース３１と吸入ポート３４が形成された弁座シート３３を備え、本体ケース３１と弁座シート３３で構成される空間に、弁体３０とこの弁体３０を弁座シート３３に押圧し、吸入ポート３４を閉じる方向に付勢するスプリング３２を収容している。
また、吸入ポート３４に供給されるＰｏが、スプリング３２の付勢力に打ち勝つ所定圧以上で、弁体３０は、開き（スプリング３２を圧縮して、図示下方向へ移動）、吸入ポート３４と大気開放されたドレンポート３５を接続する。
なお、所定圧は、フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢの各締結要素が、動力を伝達できない程度の圧力である。

このため、ドライバのセレクトレバー操作により、ＤレンジあるいはＲレンジから
ＮレンジあるいはＰレンジへ、マニュアル弁１のスプール１０が軸方向位置を変更すると、フォワードクラッチＦＷＤＣのフォワードクラッチ圧室５１に接続するフォワード油路１００、あるいは、リバースブレーキＲＥＶＢのリバースブレーキ圧室５２に接続するリバース油路１０１が、第１ドレン油路１０２、あるいは、第２ドレン油路１０３と接続され、作動油のドレンが開始される。
このとき、第２ドレン油路１０３は、下流側で、第１ドレン油路１０２と合流し、オリフィス６を介して、第３ドレン油路１０４と接続しているため、オリフィス６の上流と下流で、圧力差が発生する。
オリフィス６の上流側圧力をＰｉ、オリフィス６の下流側圧力をＰｏとすると、Ｐｉ＞Ｐｏの関係となる。
このため、オリフィス６の下流側の第３ドレン油路１０４内の圧力Ｐｏは、オリフィス６を通過する作動油の流量に対応して、タイムラグを有して、徐々に上昇する。
また、保圧弁３により、オリフィス６下流側の第３ドレン油路１０４は閉じられているために、圧力Ｐｏが、スプリング３２の付勢力に打ち勝つ圧力になるまでは、保圧弁３の吸入ポート３４と大気開放のドレンポート３５は接続されず、保圧状態となる。
すなわち、オリフィス６下流側圧力Ｐｏとオリフィス６上流側圧力Ｐｉの差を小さくできるので、オリフィス６を通過する作動油の流量を適切に調整できる。
圧力Ｐｏが、スプリング３２の付勢力に打ち勝つ圧力になると、保圧弁３の吸入ポート３４と大気開放のドレンポート３５は接続され、大気開放のドレンが開始される。
なお、圧力Ｐｏが、スプリング３２の付勢力に打ち勝つ圧力を下回ると、保圧弁３は、再度、閉じる。
このため、、第１ドレン油路１０２、第２ドレン油路１０３、第３ドレン油路１０４内には、フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢの各締結要素が、動力を伝達できない程度の圧力である所定圧の作動油を保持することになる。

このように、オリフィス６の下流側圧力Ｐｏとオリフィス６の上流側圧力Ｐｉの差を小さくでき、オリフィス６を通過する流量を適切に調整できるため、フォワードクラッチＦＷＤＣのフォワードクラッチ圧室５１、あるいは、リバースブレーキＲＥＶＢのリバースブレーキ圧室５２内の作動油のドレンが、適切な速さで、ゆっくりと行われるため、ＤレンジあるいはＲレンジからＮレンジあるいはＰレンジへのセレクト時のセレクトショックを防止することができる。

さらに、作動油があらかじめ設定した所定温度以下の低温時には、作動油の粘度が大きく、ドレンする時間が長くなるために、保圧弁３を作動させると、ドレンが異常に遅くなる。
このため、作動油の温度が、あらかじめ設定した所定温度以下の時には、保圧弁３の作動を禁止するようにしている。

すなわち、作動油の温度が、あらかじめ設定した所定温度以下の時に作動するＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁５を設けている。
ＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁５は、常閉（ＯＦＦ）であり、元圧油路５０に供給される油圧Ｐｂの作動油を、第３ドレン油路１０４と接続される油温信号油路５１へ供給するかしないかの切り替えを行っている。
油圧Ｐｂは、保圧弁３のスプリング３２の付勢力に打ち勝てる圧力である。
自動変速機コントロールユニット１は、油温センサ２００からの作動油の温度情報により、作動油の温度があらかじめ設定した所定温度以下の時には、ＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁５へ作動（ＯＮ）指令を発する。
これにより、ＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁５は、作動（ＯＮ）し、元圧油路５０に供給される油圧Ｐｂの作動油を、第３ドレン油路１０４と接続される油温信号油路５１へ供給する。
すなわち、保圧弁３の吸入ポート３４に、油圧Ｐｂの作動油が供給され、スプリング３２を圧縮することにより、弁体３０を図示下方向へ移動させ、吸入ポート３４と大気開放のドレンポート３５は接続され、大気開放のドレンが開始される。
このように、作動油の温度が、あらかじめ設定した所定温度以下の時には、保圧弁３の作動を禁止するようにしたので、粘度が大きい作動油のドレンが、異常に遅くなることはなく、適切な速さで、ゆっくりとドレンされるので、ＤレンジあるいはＲレンジからＮレンジあるいはＰレンジへのセレクト時のセレクトショックを防止することができる。

以上説明したように、実施形態１にあっては下記の作用効果が得られる。
（１）フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢの第１、第２ドレン油路１０２、１０３とオリフィス６を介して接続する第３ドレン油路１０４と大気開放のドレンポート３５の間に、保圧弁３を設けた。
よって、オリフィス６の上流の圧力Ｐｉと下流の圧力Ｐｏの差を小さくでき、オリフィス６を通過する流量を適切に調整できるため、フォワードクラッチＦＷＤＣのフォワードクラッチ圧室５１、あるいは、リバースブレーキＲＥＶＢのリバースブレーキ圧室５２内の作動油のドレンが、適切な速さで、ゆっくりと行われるため、ＤレンジあるいはＲレンジからＮレンジあるいはＰレンジへのセレクト時のセレクトショックを防止することができる。

（２）作動油の温度が、あらかじめ設定した所定温度以下の時には、ＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁５を作動（ＯＮ）させ、元圧油路５０に供給される、保圧弁３のスプリング３２の付勢力に打ち勝てる圧力である油圧Ｐｂの作動油を、第３ドレン油路１０４と接続される油温信号油路５１へ供給し、保圧弁３の吸入ポート３４に供給するようにした。
よって、作動油の温度が、あらかじめ設定した所定温度以下の時には、保圧弁３の作動を禁止するようにしたので、粘度が大きい作動油のドレンが、異常に遅くなることはなく、適切な速さで、ゆっくりとドレンされるので、ＤレンジあるいはＲレンジからＮレンジあるいはＰレンジへのセレクト時のセレクトショックを防止することができる。

［実施形態２］
図２は、実施形態２の油圧回路を示す図である。

実施形態１とは異なり、実施形態２では、保圧弁３に代えて、ドレン制御弁としての調圧弁３００を設けるようにした。

調圧弁３００は、第１ランド３０１ａ、第１ランド３０１ａより小径で同一径の第２ランド３０１ｂ、第３ランド３０１ｃを有するスプール３０１と、スプール３０１を図示左方向に付勢するスプリング３０２から構成されている。
また、第１ランド３０１ａと第２ランド３０１ｂ間には、ＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁５の油温信号油路５１が接続される。
第２ランド３０１ｂと第３ランド３０１ｃ間には、第３ドレン油路１０４が接続するとともに、不図示のＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁からフォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢの各締結要素が、動力を伝達できない程度の圧力である所定圧Ｐｃの作動油が供給される供給油路３０４と接続している。
また、第３ランド３０１ｃの図示左端面にも、第３ドレン油路１０４が接続している。
第２ランド３０１ｂと第３ランド３０１ｃ間には、第３ドレン油路１０４に隣接して、図示右位置に、大気開放のドレン油路３０３が接続している。

ドライバのセレクトレバー操作により、ＤレンジあるいはＲレンジからＮレンジあるいはＰレンジへ、マニュアル弁１のスプール１０が軸方向位置を変更すると、フォワードクラッチＦＷＤＣのフォワードクラッチ圧室５１に接続するフォワード油路１００、あるいは、リバースブレーキＲＥＶＢのリバースブレーキ圧室５２に接続するリバース油路１０１が、第１ドレン油路１０２、あるいは、第２ドレン油路１０３と接続され、作動油のドレンが開始される。
このとき、第２ドレン油路１０３は、下流側で、第１ドレン油路１０２と合流し、オリフィス６を介して、第３ドレン油路１０４と接続しているため、オリフィス６の上流と下流で、圧力差が発生する。
オリフィス６の上流側圧力をＰｉ、オリフィス６の下流側圧力をＰｏとすると、Ｐｉ＞Ｐｏの関係となる。
このため、オリフィス６の下流側の第３ドレン油路１０４内の圧力Ｐｏは、オリフィス６を通過する作動油の流量に対応して、タイムラグを有して、徐々に上昇する。
また、調圧弁３００により、オリフィス６の下流側の第３ドレン油路１０４は、大気開放のドレン油路３０３とは接続されていない。
すなわち、スプリング３０２の付勢力により、スプール３０１が図示の位置にいるためである。
このとき、供給油路３０４から第３ドレン油路１０４に、所定圧Ｐｃの作動油が供給されるので、よりオリフィス６の上流側圧力Ｐｉと下流側圧力Ｐｏとの差を小さくすることができる。
すなわち、オリフィス６の下流側圧力Ｐｏとオリフィス６の上流側圧力Ｐｉの差を、より小さくできるので、オリフィス６を通過する流量を適切に調整できる。

つぎに、第３ランド３０１ｃの図示左端面に作用する圧力Ｐｏが、スプリング３０２の付勢力に打ち勝つ所定圧になると、調圧弁３００のスプール３０１は、スプリング３０２を圧縮して、図示右方向へ移動し、第３ドレン油路１０４および供給油路３０４と大気開放のドレンポート３０３が、接続され、大気開放のドレンが開始される。
なお、所定圧は、フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢの各締結要素が、動力を伝達できない程度の圧力である。
また、圧力Ｐｏが、スプリング３０２の付勢力に打ち勝つ所定圧を下回ると、調圧弁３００は、再度、スプリング３０２の付勢力により、図示の位置に戻ることになる。
このため、、第１ドレン油路１０２、第２ドレン油路１０３、第３ドレン油路１０４内には、フォワードクラッチＦＷＤＣ、リバースブレーキＲＥＶＢの各締結要素が、動力を伝達できない程度の圧力である所定圧Pｃの作動油を保持することになる。

このように、オリフィス６の下流側圧力Ｐｏとオリフィス６の上流側圧力Ｐｉの差を小さくでき、オリフィス６を通過する流量を適切に調整でき、フォワードクラッチＦＷＤＣのフォワードクラッチ圧室５１、あるいは、リバースブレーキＲＥＶＢのリバースブレーキ圧室５２内の作動油のドレンが、適切な速さで、ゆっくりと行われるため、ＤレンジあるいはＲレンジからＮレンジあるいはＰレンジへのセレクト時のセレクトショックを防止することができる。

また、実施形態１と同様に、作動油の温度が、あらかじめ設定した所定温度以下の時に作動するＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁５を設けている。
ＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁５は、常閉（ＯＦＦ）であり、元圧油路５０に供給される油圧Ｐｂの作動油を、径の大きな第１ランド３０１ａと径の小さな第２ランド３０１ｂの間に、接続される油温信号油路５１へ、圧力Ｐｂの作動油を供給するかしないかの切り替えを行っている。
油圧Ｐｂは、第１ランド３０１ａと第２ランド３０１ｂの面積差で作用する押圧力が、調圧弁３００のスプリング３０２の付勢力に打ち勝てる圧力である。
自動変速機コントロールユニット１は、油温センサ２００からの作動油の温度情報により、作動油の温度があらかじめ設定した所定温度以下の時には、ＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁５へ作動（ＯＮ）指令を発する。
これにより、ＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁５は、作動（ＯＮ）し、元圧油路５０に供給される油圧Ｐｂの作動油を、油温信号油路５１へ供給する。
すなわち、調圧弁３００の径の大きな第１ランド３０１ａと径の小さな第２ランド３０１ｂの間に、油圧Ｐｂの作動油が供給され、スプリング３０２を圧縮することにより、スプール３０１を図示右方向へ移動させ、第３ドレン油路１０４および供給油路３０４と大気開放のドレンポート３０３が、接続され、大気開放のドレンが開始される。

このように、作動油の温度が、あらかじめ設定した所定温度以下の時には、調圧弁３００の作動を禁止するようにしたので、粘度が大きい作動油のドレンが、異常に遅くなることはなく、適切な速さで、ゆっくりとドレンされるので、ＤレンジあるいはＲレンジからＮレンジあるいはＰレンジへのセレクト時のセレクトショックを防止することができる。
その他の構成は実施形態１と同じであるため、実施形態１と共通する構成については実施形態１と同じ符号を付して、説明を省略する。

次に、作用効果を説明する。
実施形態２の自動変速機にあっては、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

［他の実施形態］
以上、本発明を実施するための形態を実施形態に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態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 マニュアル弁
２ セレクトソレノイド弁
３ 保圧弁（ドレン制御弁）
４ コントロールバルブボディ
５ ＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁（油温応答弁）
６ オリフィス
１０２ 第１ドレン油路（ドレン油路）
１０３ 第２ドレン油路（ドレン油路）
１０４ 第３ドレン油路（ドレン油路）
２００ 油温センサ
３００ 調圧弁（ドレン制御弁）
ＣＵ 自動変速機コントロールユニット
ＦＷＤＣ フォワードクラッチ（前進用締結要素）
ＲＥＶＢ リバースブレーキ（後進用締結要素）

Claims (5)

1. 前進用締結要素と後進用締結要素と、
   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、前記前進用締結要素あるいは、後進用締結要素へ作動油を供給するセレクトソレノイド弁と、
   油路の切り替えによって、前記セレクトソレノイド弁が供給する作動油を前記前進用締結要素あるいは、後進用締結要素に供給、または、前記前進用締結要素あるいは、後進用締結要素から作動油をドレンするマニュアル弁と、を備える自動変速機において、
   前記マニュアル弁からのドレン油路中に、前記前進用締結要素あるいは、後進用締結要素内の作動油がドレンされるときのドレン時間を延長するドレン制御弁を設けた、
   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、
   前記ドレン制御弁は、大気圧以上の所定圧で開となり、ドレン油路を大気に接続する保圧弁である、
   ことを特徴とする自動変速機。
3. 請求項２に記載の自動変速機において、
   前記保圧弁は、油温センサからの信号に基づき作動する油温応答弁を経由して、保圧解除油圧を導入し、作動油があらかじめ設定した温度よりも低い低油温時には、保圧を禁止してドレン油路を大気に接続する、
   ことを特徴とする自動変速機。
4. 請求項１に記載の自動変速機において、
   前記ドレン制御弁は、ドレン油路に、前記前進用締結要素あるいは、後進用締結要素がトルクを伝達しない程度の所定圧を供給する調圧弁である、
   ことを特徴とする自動変速機。
5. 請求項４に記載の自動変速機において、
   前記調圧弁は、油温センサからの信号に基づき作動する油温応答弁を経由して、調圧解除油圧を導入し、作動油があらかじめ設定した温度よりも低い低油温時には、ドレン油路を大気に接続する、
   ことを特徴とする自動変速機。

Images