JP2636232B2 - 車両用自動変速機の油圧回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動車等の車両用の自動変速機において
変速制御のための油圧回路に関し、特に変速のためのシ
フトバルブを動作させる油圧信号を、電気的に動作する
ソレノイドバルブによって発生させる自動変速機の油圧
回路に関するものである。

従来の技術 周知のように、一般的な車両用自動変速機は、遊星歯
車機構やベベルギヤを主体とする差動歯車機構などの歯
車機構を用い、その３つの要素のいずれかを入力要素と
するとともに、他の１つの要素を出力要素とし、さらに
他の要素を固定することにより、正逆回転および変速比
の変更を行なうよう構成されている。この各要素の変更
は、クラッチやブレーキなどの摩擦係合手段によって行
なっており、さらにその摩擦係合手段の係合・解放の制
御は、油圧によって行なっている。より具体的には、ク
ラッチやブレーキなどの摩擦係合手段を動作させるため
の油圧サーボ機構をシフトバルブに接続しておき、その
シフトバルブの弁体が油圧信号を与えられることにより
動作して油路が変わり、その結果、摩擦係合手段の油圧
サーボ機構に対する油圧を供給・排出することにより、
適宜の変速比に設定するよう構成されている。

変速比の変更は、車速とエンジン出力とに応じて行な
う必要があるから、基本的には、車速に対応するガバナ
油圧とエンジン出力に対応するスロットル油圧とをシフ
トバルブの弁体に対して反対向きに作用させ、これらの
油圧に基づいてスロットルバルブを動作させることによ
り変速を行なうよう構成している。またこのような走行
状態に応じた変速に加え、登板時やエンジンブレーキを
必要とする場合などのために、変速比を２速までに制限
し、もしくは１速に固定し、さらには後進を設定するな
どのための手動変速を行なうよう構成されている。この
ような出力軸回転数を直接ガバナ油圧に置き換える制御
方式は、所謂油圧制御式自動変速機と称することのでき
るものであるが、このような構成では、ガバナ油圧のた
めの油路を必要とするために油路構成が複雑化する不都
合がある。そのために従来では、例えば特開昭55-60747
号公報や特開昭57-37140号公報さらには特開昭61-20685
9号公報に記載されているように、車速などの制御条件
をセンサーを用いて電気信号に置き換え、得られた種々
のデータを演算してソレノイドバルブを駆動することに
より、変速制御を行なうようになってきており、このよ
うな所謂電子制御式自動変速機では、油路構成の簡素化
に加え、より高度で複雑な制御が可能になる利点があ
る。

また従来、後進や前進あるいは低速前進などの走行レ
ンジを設定するマニュアルバルブをも電気的に制御可能
なバルブに置き換えることも試みられており、例えば実
公昭59-49001号公報には、３個のシフトバルブをそれぞ
れに対応して設けたソレノイドバルブによって切換制御
することにより、後進（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）、ド
ライブ（Ｄ）、低速前進（Ｌ）などのレンジに設定する
よう構成した装置が提案されている。また実開昭61-141
849号公報では、スロットル開度や車速などの走行条件
に基づいてモータの回転制御を行ない、そのモータによ
って回転スプールを各レンジに対応する角度位置に回転
位置決めすることにより変速制御を行なうよう構成した
装置が提案されている。これらの装置によれば、シフト
レバーは電気接点の切り換えを行なうものでよいので、
従来必要としていたシフトレバーとマニュアルバルブと
を連結するリンク機構などの連結機構を省略でき、その
結果、構成の簡素化を図ることができるうえに、操作力
が小さくてよいことにより、操作フィーリングの向上を
も図ることができる。

発明が解決しようとする問題点 上述した従来の各装置は、車速などの走行状態をセン
サー等で検出することにより制御情報を一旦電気信号に
置き換え、その電気信号でソレノイドバルブやモータを
駆動することにより油圧信号を生じさせ、その油圧信号
でシフトバルブを動作させることにより、摩擦係合手段
の油圧サーボ機構に対して油圧を供給・排出する構成で
あり、したがって油圧制御式自動変速機における制御装
置と比較した場合、信号系に電気信号が介在する点に大
きな相違がある。電気信号は演算等の処理が容易である
ことにより装置の構成が簡素化され、また高度な制御が
可能になるのであるが、その電気信号は出力軸回転数な
どの制御情報と制御対象であるシフトバルブに対する油
圧信号との間に介在するものであるから、制御情報と油
圧信号との関係が間接的な関係になり、言い換えれば電
気的制御系に起因する外乱が生じる余地が多くなり、し
たがって上述したようにマニュアルバルブに対応する制
御やシフトバルブの制御を電気的に行なう従来の装置で
は、フェイルセーフを確立することが強く望まれる。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、
一定車速以上での走行安定性を確保することのできる自
動変速機の油圧制御回路を提供することを目的とするも
のである。

問題点を解決するための手段 この発明は、変速制御をソレノイドバルブを用いて電
気的に行なうにあたり、変速段に応じた一定の車速以上
では、ソレノイドバルブによって切換え制御されるシフ
トバルブに油圧信号を与えて、電気的な制御を機械的な
制御で補完し、電気的な外乱や異常による変速を禁止す
るよう構成したことを特徴とするものである。より具体
的には、歯車変速機構と、該歯車変速機構のいずれかの
構成部材を選択的に連結する摩擦係合手段とが設けられ
るとともに、その摩擦係合手段を係合・解放動作させる
油圧サーボ機構への油圧の供給・排出を制御する複数の
シフトバルブが設けられ、さらに電気信号で制御される
ことによりシフトバルブを動作させる油圧信号を生じる
ソレノイドバルブが設けられた車両用自動変速機におい
て、前記歯車変速機構の出力軸の回転数に応じた圧力の
ガバナ油圧を発生するガバナバルブと、いずれかのシフ
トバルブに油圧信号を与えることにより該シフトバルブ
に対するソレノイドバルブからの油圧信号の供給状態に
拘わらず該シフトバルブの動作状態を一定に維持するイ
ンヒビションバルブとを有し、そのインヒビションバル
ブには、前記ガバナ油圧が作用する受圧部が設けられる
とともに、他のシフトバルブからの油圧を前記ガバナ油
圧に対向して作用させる他の受圧部が設けられているこ
とを特徴とするものである。

作用 この発明で対象とする自動変速機においても変速比変
更のための油圧サーボ機構への油圧の供給・排出はシフ
トバルブによって行なわれ、そのシフトバルブを切換え
動作させるための油圧信号は、通常はソレノイドバルブ
から与えられる。そして出力軸回転数すなわち車速が予
め定めた一定車速以上の場合には、出力軸回転数に応じ
た圧力のガバナ油圧がインヒビションバルブに油圧信号
として与えられる。インヒビションバルブではこのガバ
ナ油圧に対抗するように他のシフトバルブからの油圧が
受圧部に作用しているので、ガバナ油圧が該他のシフト
バルブからの油圧に基づく作用力以上の作用力を生じさ
せる圧力になればインヒビションバルブが動作し、それ
に伴ってインヒビションバルブから前記シフトバルブに
油圧信号が与えられ、この所謂第２の油圧信号がソレノ
イドバルブからの油圧信号によるシフトバルブの動作状
態を維持させるよう作用する。したがって何らかの電気
的な外乱や異常でソレノイドバルブが切換わってソレノ
イドバルブからシフトバルブに対する油圧信号が作用し
なくなっても、シフトバルブが従前の状態を維持し、変
速が生じることはなく、しかもこのようないわゆる不測
の変速を禁止する作用は、変速段毎に異なる車速で生じ
させることができる。

実施例 つぎにこの発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

この発明の油圧回路は、クラッチやブレーキ等の摩擦
係合手段によって歯車変速機構のいずれかの構成部材を
他の部材に対して選択的に連結することにより変速を行
なう自動変速機を対象とするものであるから、先ず対象
とする自動変速機の機械的構成の一例を第２図に基づい
て説明し、ついでその第２図に例示される自動変速機を
対象とする油圧回路の一例を第１図に基づいて説明す
る。

第２図に示す構成は前述した実公昭56-49001号に示さ
れた構成を改良したものであり、歯車変速機構１の前段
にトルクコンバータ２が配置されており、そのトルクコ
ンバータ２は、従来のものと同様に、エンジンのクラン
ク軸３に直結されたポンプインペラ４と、ポンプインペ
ラ４に対向させて配置したタービンランナ５と、これら
のポンプインペラ４とタービンランナ５との間にあって
所定の固定部に一方向クラッチ６を介して取付けられた
ステータ７とから構成され、ポンプインペラ４が回転す
ることにより生じた作動油の流れをタービンランナ５に
作用させてタービンランナ５を回転させるようになって
いる。そしてそのタービンランナ５が歯車変速機構１の
入力軸８に連結されている。

歯車変速機構１は同心上に配置した内外２組のディフ
ァレンシャルギヤセットを主体とするものであり、前記
入力軸８と同一軸線上に配置した中間軸９が内側第１サ
イドギヤ10に連結されており、その中間軸９と入力軸８
との間に第１クラッチ11が設けられている。また内側第
１サイドギヤ10と対向する内側第２サイドギヤ12は中間
軸９と同心上に設けた中空軸13に取付けられ、その中空
軸13と入力軸８との間に第２クラッチ14が配置されてい
る。より具体的には中間軸13は第２クラッチ14のドラム
に連結されており、その外周にはクラッチドラムの回転
すなわち内側第２サイドギヤ12の回転を止めるための第
１ブレーキ15が配置されている。

これらのサイドギヤ10,12と噛合する各内側ピニオン
ギヤ16は、外側のディファレンシャルギヤセットにおけ
るピニオンギヤ17と一体となっており、その外側ピニオ
ンギヤ17は内側ピニオンギヤ16より小径であって、この
外側ピニオンギヤ17に噛合する外側第１サイドギヤ18
が、前記中間軸９と同一軸線上に配置した出力軸19に連
結されている。また外側第２サイドギヤ20は第２バンド
ブレーキ21によって選択的にその回転が阻止されるよう
構成されている。さらに外側ピニオンギヤ17を保持する
ディファレンシャルギヤケース22は一定方向の回転を阻
止する一方向クラッチ23を介して所定の固定部に連結さ
れ、かつそのディファレンシャルギヤケース22の外周側
には、第３バンドブレーキ24が配置されている。

そして出力軸19には、回転数に応じた圧力のガバナ油
圧を発生させるガバナバルブ25と、歯形円板26およびセ
ンサ27からなる回転数検出器とが取付けられている。こ
こでガバナバルブ25は従来一般に用いられているものと
同様であって、第３図に示すように、出力軸19に取付け
たボデー28の内部にシャフト29を半径方向に移動可能に
収容し、その中間部に円筒状の弁体30をスプリング31を
介して嵌合させ、さらにシャフト29の先端部にウェイト
32を取付けた構成である。したがって出力軸19の回転に
伴って遠心力が作用すると、シャフト29および弁体30が
一体となって外周側に移動するのでインレットポート33
とアウトレットポート34とが連通し、その結果、油圧が
弁体30に作用することにより、弁体30がインレットポー
ト33を閉じ、しかる後遠心力により再度弁体が30が外周
側に移動してインレットポート33を開き、弁体30がこの
ように動作することにより、ライン油圧が出力軸回転数
（すなわち車速）に応じたガバナ油圧に調圧される。ま
た一定以上の車速ではシャフト29がボデー28に引掛って
その移動が阻止されるので、ガバナ油圧は前記スプリン
グ31によって調圧される。第４図に出力軸回転数とガバ
ナ油圧との関係を示す。

上記の歯車変速機構１では、以下に述べるようにして
第１速ないし第４速および後進の各変速比が設定され
る。

《第１速》 第１クラッチ11を係合させる。この状態においては、
入力軸８の回転が第１クラッチ11により中間軸９に伝達
されるので、その中間軸９に取付けられた内側第１サイ
ドギヤ10から入力されることになる。その内側第１サイ
ドギヤ10の回転はこれに噛合している内側ピニオンギヤ
16の回転を生じさせ、かつその内側ピニオンギヤ16を外
側ピニオンギヤ17と共に保持しているディファレンシャ
ルギヤケース22が一方向クラッチ23により回転を阻止さ
れているので、外側ピニオンギヤ17と噛合している外側
第１サイドギヤ18が回転する。したがって入力軸８の回
転は、内側第１サイドギヤ10、内外のピニオンギヤ16,1
7、外側第１サイドギヤ18のギヤ比により決定される変
速比で出力軸19に伝達される。

《第２速》 第１クラッチ11と第２バンドブレーキ21とを係合させ
る。この状態においては、入力軸８の回転は、前記の場
合と同様に内側第１サイドギヤ10に伝達され、ピニオン
ギヤ16,17を回転させるが、外側ピニオンギヤ17と噛合
している外側第２サイドギヤ20が第２バンドブレーキ21
によって固定されているので、ピニオンギヤ16,17が一
方向クラッチ23によってディファレンシャルギヤケース
22の回転が阻止されない方向に公転され、外側第１サイ
ドギヤ18には第１速より速い回転が伝達される。

《第３速》 第１クラッチ11と第１バンドブレーキ15とを係合させ
る。この状態では、入力軸８の回転は内側第１サイドギ
ヤ10に伝達されてピニオン16,18の回転を生じるが、内
側ピニオンギヤ16と噛合している内側第２サイドギヤ12
が第１バンドブレーキ15によって固定されているので、
第２速と同様にピニオンギヤ16,17の公転を生じ、かつ
その公転の割合いは第２速の場合より大きいので、第２
速より小さい変速比で出力軸19が回転される。

《第４速》 第１および第２クラッチ11,14を共に係合させる。こ
の場合には入力軸８の回転は内側の各サイドギヤ10,12
に伝達されるため差動歯車機構の全体が一体となって回
転し、入力軸８と出力軸19とは同一回転する。

《後進》 第２クラッチ14と第３バンドブレーキ24とを係合させ
る。この状態では入力軸８の回転は内側第２サイドギヤ
12に伝達され、ピニオンギヤ16,17を前記第１速〜第３
速の場合とは反対方向に回転させ、かつピニオンギヤ1
6,17を保持しているディファレンシャルギヤケース22が
第３バンドブレーキ24により固定されているので、出力
軸19と一体の外側第１サイドギヤ18が逆回転させられ
る。

つぎに上記の変速機構を対象とする油圧回路について
第１図に基づき説明する。

第１図に示す油圧回路は前述した実公昭56-49001号に
記載されている油圧回路を改良したものであり、大別し
て油圧源100と作動回路110とから構成されている。その
油圧源100は、油圧ポンプ101とその油圧ポンプ101によ
って発生させた油圧を所定のライン油圧に調圧する調圧
弁102とを有し、作動回路110へライン油圧油路120を介
してライン油圧を供給するよう構成されている。作動回
路110は、第１ないし第３のシフトコントロールバルブ
装置200,300,400およびインヒビションバルブ500を有
し、そのシフトコントロールバルブ装置200,300,400に
よって前記第１および第２クラッチ11,14ならびに第１
ないし第３バンドブレーキ15,21,24に対して油圧を供給
・排出するようになっている。

すなわち各シフトコントロールバルブ装置200,300,40
0はシフトバルブ201,301,401とそのシフトバルブ201,30
1,401に油圧信号を与えるソレノイド202,302,402を備え
ており、その各シフトバルブ201,301,401は、スプール2
03,303,403の上側（図示の状態での上側、以下同じ）に
油圧信号を与え、かつリターンスプリング204,304,404
をスプール203,303,403の下側（図示の状態での下側、
以下同じ）に配置した構成であり、また各ソレノイド20
2,302,402は、通電時にプランジャ205,305,405をリター
ンスプリング206,306,406に抗して前進させてポート20
7,307,407を閉じ、かつ非通電時にプランジャ205,305,4
05をリターンスプリング206,306,406により復帰動作さ
せてポート207,307,407を開き、排圧させるよう構成さ
れている。

第１シフトバルブ201のインレットポート208に前記ラ
イン油圧油路120が接続されており、この第１シフトバ
ルブ201は、スプール203が上側にあるときにインレット
ポート208を第１アウトレットポート209に連通させると
ともに、第２アウトレットポート210をドレインさせ、
またスプール203が下側にあるときに第１アウトレット
ポート209をドレインさせるとともに第２アウトレット
ポート210をインレットポート208に連通させるよう構成
されている。また第１シフトバルブ201の上端の信号ポ
ート211には、前記ライン油圧油路120から分岐した油路
121がオリフィス212を介して接続されており、そのオリ
フィス212と信号ポート211との間に第１ソレノイド202
が配置され、その第１ソレノイド202によって信号ポー
ト211に対する油圧信号の付与およびその解除を行なう
ようになっている。そして前記第１アウトレットポート
209は、前記第３バンドブレーキ24と第３シフトバルブ4
01の第３インレットポート408に油路122を介して連通さ
れており、また第２アウトレットポート210は、第１ク
ラッチ11およびインヒビションバルブ500の第２信号ポ
ート501ならびに第２シフトバルブ301の第１インレット
ポート308のそれぞれに油路123を介して連通されてい
る。

第２シフトコントロールバルブ装置300におるシフト
バルブ301は、前記第１シフトバルブ201と後述する第３
シフトバルブ401とから選択的にライン油圧が供給され
るものであって、スプール303が上側にあるときに第１
インレットポート308を閉じるとともに、第３シフトバ
ルブ401に接続された第２インレットポート309を第２ア
ウトレットポート310に連通させ、さらに第１アウトレ
ットポート311をドレインし、またスプール303が下側に
あるときに、第１インレットポート308を第１アウトレ
ットポート311に連通させるとともに第２インレットポ
ート309を閉じ、かつ第２アウトレットポート310をドレ
インするように構成されている。また第２シフトバルブ
301の上端の信号ポート312には、ライン油圧油路120か
ら分岐した油路124がオリフィス313を介して接続されて
おり、そのオリフィス313と信号ポート312との間に第２
ソレノイド302が配置され、その第２ソレノイド302によ
って信号ポート312に対する油圧信号の付与およびその
解除を行なうようになっている。そして第２インレット
ポート309は第３シフトバルブ401における第２アウトレ
ットポート409に油路125を介して接続され、また前記第
１アウトレットポート311は、前記第２バンドブレーキ2
1の係合用油室とインヒビションバルブの500のスプリン
グ室502とに油路126を介して連通されており、さらに第
２アウトレットポート310は、第１バンドブレーキ15の
解放用油室および第２クラッチ14のそれぞれに油路127
を介して接続されている。

第３シフトコントロールバルブ装置400におけるシフ
トバルブ401の第１および第２のインレットポート410,4
11には、第１シフトバルブ201における第２アウトレッ
ポー210が油路123を介して接続されており、この第３シ
フトバルブ401は、スプール403が上側にあるときに、第
１インレットポート410を第１アウトレットポート412
に、また第２インレットポート411を第２アウトレット
ポート409にそれぞれ連通させ、かつ第３インレットポ
ート408を閉じ、またスプール403が下側にあるときに
は、第１および第２インレットポート410,411を閉じる
とともに第１アウトレットポート412をドレインし、か
つ第３インレットポート408を第２アウトレットポート4
09に連通させて第２シフトバルブ301にライン油圧を送
るようになっている。また第３シフトバルブ401の上端
の信号ポート413には、前記ライン油圧油路120から分岐
した油路128がオリフィス414を介して接続されており、
そのオリフィス414と信号ポート413との間に第３ソレノ
イド402が配置され、その第３ソレノイド402によって信
号ポート413に対する油圧信号の付与およびその解除を
行なうようになっている。そして前記第１アウトレット
ポート412は、前記第１バンドブレーキ21の解放側油室
と第１バンドブレーキ15の係合側油室とに油路129を介
して連通されており、また第２アウトレットポート409
は、前述したように、第２シフトバルブ301の第２イン
レットポート309に油路125によって接続されている。さ
らに第３シフトバルブ410のスプリング室415は油路130
を介してインヒビションバルブ500に連通されている。

インヒビションバルブ500は、前記第３シフトバルブ4
01におけるスプリング室415に対する油圧信号を車速に
応じて供給・排出するためのものであって、ライン油圧
油路120に連通するインレットポート503を開閉し、また
前記油路130を接続したアウトレットポート504をインレ
ットポート503とドレインポート505とに選択的に連通さ
せる第１スプール506と、その上側に配置した第２スプ
ール507と、第１スプール506の下側に配置したスプリン
グ508および第３スプール509とを有しており、これらの
スプール506,507,509の受圧面積A1,A2,A3は互いに異な
っていてその広さは後述するように設定されている。そ
してインヒビションバルブ500の上端に形成した第１信
号ポート510には油圧信号としてガバナ油圧を与えるべ
く油路131を介してガバナバルブ25のアウトレットポー
ト34が接続されており、また第１スプール506と第２ス
プール507との間にはドレインポート511が形成されてい
る。その他の接続関係は前述した通りであって、アウト
レットポート504が第３シフトバルブ401のスプリング室
415に油路130を介して接続され、インレットポート503
がライン油圧油路120に接続され、またスプリング室502
が第２シフトバルブ301における第１アウトレットポー
ト311に油路126を介して接続され、さらに下端に形成し
た第２信号ポート501に第１シフトバルブ201における第
２アウトレットポート210が油路123を介して接続されて
いる。

なおガバナバルブ25のインレットポート33にはライン
油圧油路120から分岐した油路132が接続されている。

したがって上記の作動回路110における各シフトコン
トロールバルブ装置200,300,400は基本的には、各々の
ソレノイド202,302,402がオン動作してそれぞれのポー
ト207,307,407を閉じることにより、信号ポート211,31
2,413にライン油圧を油圧信号として生じさせ、これに
より各スプール203,303,403を下側に押し下げ、また各
ソレノイド202,302,402をオフ動作させてポート207,30
7,407を開くことにより油圧信号を解除し、これにより
各スプール203,303,403をリターンスプリング204,304,4
04によって上側に押し上げるよう構成されている。そし
て第３シフトバルブ401は、そのスプリング室415にライ
ン油圧が油圧信号として作用しているときは、そのソレ
ノイド402の動作状態に関係なくスプール403が上側に保
持されるよう構成されている。

上記のように構成された油圧回路により前述した歯車
変速機構を各変速段に設定するための動作について次に
説明する。なお、以下の説明では、各シフトコントロー
ルバルブ装置200,300,400による制御を先ず延べ、その
次に、インヒビションバルブ500を介した第３シフトバ
ルブ400の制御について述べる。

《中立（ニュートラル）》 すべてのソレノイド202,302,402を非通電状態にす
る。この状態ではライン油圧油路120のライン油圧が、
第１シフトバルブ201から油路122を通って第３バンドブ
レーキ24の油圧サーボ室にのみ供給され、その第３バン
ドブレーキ24が係合されるが、第１および第２クラッチ
11,14が解放状態にあるために入力軸８からの回転入力
がなされないので出力軸19には回転が伝達されない。

《第１速》 第１および第３ソレノイド202,302に通電しオン動作
させる。この状態では、第１シフトバルブ201の信号ポ
ート211に油圧信号としてのライン油圧が生じるから、
そのスプール203がスプリング204に抗して下がり、それ
に伴ってインレットポート208と第２アウトレットポー
ト210とが連通するので、ライン油圧油路120のライン油
圧が第１シフトバルブ201により油路123に送られ、その
結果、第１のクラッチ11が係合する。また第３シフトバ
ルブ401では、第１シフトバルブ201におけると同様に信
号ポート413にライン油圧が油圧信号として与えられる
ためにスプール403が下がり、したがって第１バンドブ
レーキ15に連通する第１アウトレットポート412がドレ
インされ、第１バンドブレーキ15が解放状態に維持され
る。すなわち第１クラッチ11のみが係合することにより
第１速に設定される。なお、この場合、インヒビション
バルブ500の第２信号ポート501に油路123を介してライ
ン油圧が油圧信号として作用する。

《第２速》 すべてのソレノイド202,302,402に通電する。この状
態においては、各シフトバルブ201,301,401の信号ポー
ト211,312,413にライン油圧が油圧信号として与えられ
て各々のスプール203,303,403が下がり、したがって第
１シフトバルブ201では、インレットポート208が第２ア
ウトレットポート210に連通するために、油路123を介し
て第１クラッチ11にライン油圧が供給されてこれが係合
する。また第２シフトバルブ301では、第１シフトバル
ブ201からライン油圧が供給される第１インレットポー
ト308が第１アウトレットポート311に連通するために、
第２バンドブレーキ21の加圧側に油路126を介してライ
ン油圧が送られてこれが係合する。すなわち第１クラッ
チ11と第２バンドブレーキ21との係合により第２速に設
定される。なおこの場合は、インヒビションバルブ500
における第２信号ポート501とスプリング室502との両方
にライン油圧が油圧信号として与えられる。

《第３速》 第１および第２ソレノイド202,302に通電する。この
状態においては上記第２速の場合と同様に、第１クラッ
チ11が係合し、第２バンドブレーキ21の係合側油室にラ
イン油圧が供給されるが、第３シフトバルブ401におい
てはスプール403が上側にあって第１インレットポート4
10と第１アウトレットポート412とが連通しているため
に、第１シフトバルブ201から第３シフトバルブ401に送
られたライン油圧は油路129を介して第２バンドブレー
キ21の解放側油室に供給され、したがって第２バンドブ
レーキ21は与えられた油圧が均衡するためにリターンス
プリングによって解放状態とされる。また油路129を介
したライン油圧が第１バンドブレーキ15の係合用油室に
供給され、これに対してその解放用油室は第２シフトバ
ルブ301を介してドレインされるために第１バンドブレ
ーキ15が係合する。すなわち第１クラッチ11および第１
バンドブレーキ15が係合し、かつ第２バンドブレーキ21
が解放されることにより第３速状態に設定される。この
場合においてもインヒビションバルブ500の第２信号ポ
ート501とスプリング室502とにライン油圧が油圧信号と
して与えられる。

《第４速》 第１ソレノイド202のみに通電する。この状態では、
第１シフトバルブ201のスプール203が下がっていること
により、油路123にライン油圧が生じ、したがって第１
クラッチ11が係合する。また第３シフトバルブ401のス
プール403が上側に位置していて第２インレットポート4
11と第２アウトレットポート409とが連通しているた
め、ライン油圧が第３シフトバルブ401を介して第２シ
フトバルブ301に送られ、また第２シフトバルブ301で
は、スプール303が上側に位置していて第２インレット
ポート309と第２アウトレットポート310とが連通してい
るために第２クラッチ14に油路127を介してライン油圧
が供給され、この第２クラッチ14が係合する。なおこの
場合、第１バンドブレーキ15の係合側油室に第３シフト
バルブ401および油路129を介してライン油圧が供給され
るが、その解放側油室にも第２シフトバルブ301および
油路127を介してライン油圧が供給されるので、第１バ
ンドブレーキ15はリターンスプリングによって解放状態
に維持される。すなわち第１および第２クラッチ11,14
が係合して第４速状態となる。この場合、インヒビショ
ンバルブ500には、その第２信号ポート501にのみライン
油圧が油圧信号として与えられる。

《後進》 第３ソレノイド402のみに通電する。この状態におい
ては、ライン油圧油路120の油圧は第１シフトバルブ121
を経て油路122に送られるため、第３バンドブレーキ24
が係合する。また第３シフトバルブ401およびその第２
アウトレットポート409に接続した油路125を介して第２
シフトバルブ301の第２インレットポート309にライン油
圧が送られ、さらに第２シフトバルブ301を経て油路127
にライン油圧が発生するために第２クラッチ14が係合す
る。すなわち第２クラッチ14および第３バンドブレーキ
24が係合することにより後進状態に設定される。なおこ
の場合、インヒビションバルブ500に接続してある油路1
23と油路126とは、第１シフトバルブ201と第２シフトバ
ルブ301とを介してドレインされているので、インヒビ
ションバルブ500に対する油圧信号は信号ポート510に対
するガバナ油圧のみとなる。

以上述べた各クラッチ、バンドブレーキの作動状態を
まとめると第１表の通りである。

なお、第１表中“R"は後進レンジ、“N"はニュートラ
ルレンジ、“D"は前進レンジ、“3"は第３速までの変速
を行なう走行レンジ、“2"は第２速までの変速を行なう
走行レンジ、“L"は第１速に固定する走行レンジを示
す。

ところでインヒビションバルブ500はその第１スプー
ル506が図示のように上側に位置する状態でインレット
ポート503を閉じるとともにアウトレットポート504をド
レインポート505に連通させて第３シフトバルブ401のス
プリング室415から排圧し、また第１スプール506を下げ
ることによりインレットポート503とアウトレットポー
ト504とを連通させて第３シフトバルブ401のスプリング
室415に油圧信号を与えるものであり、このような第１
スプール506の上下動によるインレットポート503の開閉
は、車速に応じたガバナ油圧Pgによって行なう。

すなわち第３速に設定されている場合、第１表から知
られるように、第１および第２ソレノイド302,402が通
電されていることにより油路126を介してインヒビショ
ンバルブ500のスプリング室502にライン油圧Plが供給さ
れており、したがって第１スプール506はライン油圧に
よる押し上げ力（Pl×A1）とスプリング508による弾性
力K1とで上方に押圧されている。この状態で充分速い車
速V3となると、それに応じた高いガバナ油圧Pgがインヒ
ビションバルブ500の第１信号ポート510に作用し、その
ガバナ油圧Pgに基づく第２スプール507による荷重（Pg
×A2）が第１スプール506を押し上げる荷重（Pl×A1＋K
1）より大きくなるので、第１スプール506が下がり、そ
の結果、インレットポート503とアウトレットポート504
とが連通し、第３シフトバルブ401のスプリング室415に
ライン油圧が供給される。また第４速に設定されている
場合には、第１表から知られるように第１ソレノイド20
2のみが通電されているので、インヒビションバルブ500
の第２信号ポート501にライン油圧が油圧信号として作
用し、したがって第３スプール509が上昇してスプリン
グ508を圧縮するので、第１スプール506の押し上げ力は
圧縮されて高くなった弾性力K2となる。この状態で前記
の車速V3より幾分遅い車速V2となり、それに応じたガバ
ナ油圧Pgが第１信号ポート510に作用すると、第２スプ
ール507による荷重（Pg×A2）が弾性力K2より大きくな
って第１スプール506が押し下げられ、その結果、上記
の場合と同様に第３シフトバルブ401のスプリング室415
にライン油圧Plが供給される。

これら第３速および第４速の場合は、第３ソレノイド
402が非通電状態であって第３シフトバルブ401のスプー
ル403が上昇しているから、車速が上記のようにV3ある
いはV2より速くなると、第３シフトバルブ401のスプー
ル403はリターンスプリング404の弾性力に加えてライン
油圧によって上昇位置に保持されることになる。その結
果、何らかの電気的な異常で第３ソレノイド402が通電
状態に切換わり、信号ポート413にライン油圧が作用し
たとしても、スプール403を押し下げるライン圧力より
スプール403を押し上げている力が大きいのでスプール4
03は上昇位置に保持される。すなわち第３速もしくは第
４速で走行している場合、車速が上記のV3やV2以上の速
い速度であれば、第３ソレノイド402が通電状態に切換
わっても、第３シフトバルブ401の状態は第３ソレノイ
ド403が非通電の場合と同一となり、換言すれば第１表
に示すように第３ソレノイド403が通電状態に達成され
る後進や第１速あるいは第２速に変速されることが防止
される。

なお、インヒビションバルブ500に油路123や油路126
を介してライン油圧を作用させているのは、後進や第１
速もしくは第２速の変速段の際にインヒビションバルブ
500が動作することに起因する不測の変速が生じること
を防止するためである。すなわち後進の際には第１表か
ら知られるように、第１および第２ソレノイド202,302
が非通電状態であって油路123および油路126のいずれに
もライン油圧が生じていないから、インヒビションバル
ブ500の第１スプール506はスプリング508のみによって
押し上げられている。したがって油圧信号としてのガバ
ナ油圧Pgによる荷重（Pg×A2）がスプリング508の弾性
力K1より大きく（Pg×A2＞K1）なる車速V1までは、第１
スプール506が第２スプール507による荷重に拘らずスプ
リング508によって押し上げられた状態に保持される。
すなわち第２スプール507の受圧面積A2を適宜の広さに
設定することにより、前記車速V1を通常の後進時には達
成されない程度の速度に調整すれば、後進時にインヒビ
ションバルブ500を経て第３シフトバルブ401のスプリン
グ室415にライン油圧が供給されることはないので、す
なわち第３ソレノイド402が通電状態であるにも拘らず
第３シフトバルブ401が非通電時と同様な状態になるこ
とはないので、不測の変速は生じない。

また第１速の場合には、油路123が第１シフトバルブ2
01を介してライン油圧油路120に連通するので、インヒ
ビションバルブ500の第１信号ポート501にライン油圧が
作用して第３スプール509が押し上げられ、それに伴っ
てスプリング508の弾性力K2が大きくなる。その弾性力K
2に対して（Pg×A2＞K2）となる車速V2までは、第１ス
プール506が第２スプール507による荷重に拘らずスプリ
ング508によって押し上げられた状態に保持される。す
なわちこの場合も、第１速時にインヒビションバルブ50
0を経て第３シフトバルブ401のスプリング室415にライ
ン油圧が供給されることはないので、不測の変速は生じ
ない。

さらに第２速の場合には、第１および第２ソレノイド
202,302が通電されて油路126を介してインヒビションバ
ルブ500のスプリング室502にライン油圧が作用し、した
がって第１スプール506を押し上げる力は弾性力K2とラ
イン油圧Plに基づく荷重（Pl×A1）を加えた力になる。
この力（K1＋Pl×A1）よりもガバナ油圧Pgによる荷重
（Pg×A2）が大きくなる車速V3までは、第１スプール50
6が第２スプール507による荷重に拘らずスプリング508
によって押し上げられた状態に保持される。すなわち第
１速時と同様に、第２速時にインヒビションバルブ500
を経て第３シフトバルブ401のスプリング室415にライン
油圧が供給されることはないので、不測の変速は生じな
い。

なお、上記の各車速V1,V2,V3はガバナバルブ25の構成
や第２スプール507の受圧面積A2によって適宜に設定で
き、その一例を第３シフトバルブ401におけるスプリン
グ室415の油圧との関係で示せば第５図の通りであり、
車速はV1＜V2＜V3となる。なお、第２スプール507に必
要な荷重を生じさせるガバナ油圧Pgの設定は、その受圧
面積A2を適宜に変えることにより行なうことができる。

ところで、以上述べた実施例は第４速までの変速が可
能な自動変速機を対象とする例であるが、この発明は上
記の実施例に限定されるものではなく、例えば第３速ま
での変速を行なう自動変速機にも適用することができ
る。また上記の実施例は、第１ないし第３のソレノイド
によって各変速段を設定する構成としたことに伴い、第
３ソレノイドによって油圧信号を受けるシフトバルブを
第３ソレノイドの非通電状態と同様な状態に油圧信号で
維持するよう構成したものであるが、この発明は上記の
実施例に限定されず、例えば、油路構成によっては適宜
のソレノイドを通電状態として高速段を設定する場合も
あるので、このような場合には車速に基づく油圧信号に
よってそのソレノイドで駆動されるシフトバルブをソレ
ノイドの通電時と同様な状態に維持するよう構成すれば
よい。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の油圧回路に
よれば、各変速段の設定を電気的に制御されるソレノイ
ドバルブおよびそのソレノイドバルブから油圧信号を受
けて動作するシフトバルブによって行なうにあたり、所
定の変速段においてはその変速段での車速に応じたガバ
ナ油圧によって当該変速段を設定する状態に適宜のシフ
トバルブを維持するから、その変速段および車速では電
気的な制御が介在することがなく、したがって電気的な
異常に起因する不測の変速が発生することを確実に防止
でき、電気的な変速制御を行なうにあたってのフェイル
セーフを確立することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す油圧回路図、第２図
はその油圧回路で対象とする自動変速機の歯車変速機構
を示す模式図、第３図はガバナバルブの一例を示す断面
図、第４図はそのガバナバルブの油圧特性を示す線図、
第５図はインヒビションバルブに作用させるガバナ油圧
を発生する車速の一例を示す線図である。 １……歯車変速機構、８……入力軸、10……内側第１サ
イドギヤ、11……第１クラッチ、12……内側第２サイド
ギヤ、14……第２クラッチ、15……第１バンドブレー
キ、16……内側ピニオンギヤ、17……外側ピニオンギ
ヤ、18……外側第１サイドギヤ、19……出力軸、20……
外側第２サイドギヤ、21……第２バンドブレーキ、22…
…ディファレンシャルギヤケース、24……第３バンドブ
レーキ、25……カバナバルブ、110……作動回路、200,3
00,400……シフトコントロールバルブ装置、201,301,40
1……シフトバルブ、202,302,402……ソレノイド、413
……（第３シフトバルブの）信号ポート、415……（第
３シフトバルブの）スプリング室、500……インヒビシ
ョンバルブ、501……第２信号ポート、502……スプリン
グ室、503……インレットポート、504……アウトレット
ポート、506,507,509……スプール、508……スプリン
グ、510……第１信号ポート。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歯車変速機構と該歯車変速機構のいずれか
   の構成部材を選択的に他の部材に連結する摩擦係合手段
   とが設けられるとともに、その摩擦係合手段を係合・解
   放動作させる油圧サーボ機構への油圧の供給・排出を制
   御する複数のシフトバルブが設けられ、さらに電気信号
   で制御されることによりシフトバルブを動作させる油圧
   信号を生じるソレノイドバルブが設けられた車両用自動
   変速機において、 前記歯車変速機構の出力軸の回転数に応じた圧力のガバ
   ナ油圧を発生するガバナバルブと、 いずれかのシフトバルブに油圧信号を与えることにより
   該シフトバルブに対するソレノイドバルブからの油圧信
   号の供給状態に拘わらず該シフトバルブの動作状態を一
   定に維持するインヒビションバルブとを有し、 そのインヒビションバルブには、前記ガバナ油圧が作用
   する受圧部が設けられるとともに、他のシフトバルブか
   らの油圧を前記ガバナ油圧に対向して作用させる他の受
   圧部が設けられていることを特徴とする車両用自動変速
   機の油圧回路。