JP2793903B2

JP2793903B2 - 自動変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JP2793903B2
Application number: JP29920890A
Authority: JP
Inventors: 二十三判治; 和典石川; 邦裕岩月; 弘道木村; 康夫北條; 則己浅原
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1990-11-05
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2013-09-03
Also published as: JPH04175568A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動変速機の油圧制御装置に関するもので
ある。

（従来の技術）従来、オーバドライブ装置付きの自動変速機において
は、前進３段後進１段の主変速ユニットにオーバドライ
ブプラネタリギヤユニットを加えて前進４段後進１段の
変速を実現している。

この場合、上記オーバドライブプラネタリギヤユニッ
トは、トルクコンバータで得られる回転を入力する入力
軸、プラネタリギヤユニット、該プラネタリギヤユニッ
トのサンギヤをケースに対して係脱するオーバドライブ
ブレーキB₀、上記サンギヤとキャリヤ間を係脱するオー
バドライブダイレクトクラッチC₀、リングギヤに連結さ
れる出力軸等から成っている。そして、上記オーバドラ
イブブレーキB₀をケースに係合することによって増速を
行い、オーバドライブダイレクトクラッチC₀を係合する
ことによってプラネタリギヤユニットを直結状態とする
ようになっている。

また、上記主変速ユニットとは、二つのプラネタリギ
ヤユニットを有しており、該プラネタリギヤユニットの
各要素をブレーキ及びクラッチの係脱によって選択的に
連結し、前進３段後進１段の変速段を得ている。

そして、１速から３速までの変速段においては、上記
オーバドライブプラネタリギヤユニットを直結状態と
し、４速においてオーバドライブプラネタリギヤユニッ
トを増速状態として前進４速後進１速の変速段を実現し
ている。

このような自動変速機においては、複数のプラネタリ
ギヤユニツトの要素を選択的に係脱することによって各
種の変速段を実現している。この場合、油圧サーボに油
を給排することによってプラネタリギヤユニットの要素
が係脱されるようになっている。

上記油圧サーボへの油の供給は油圧制御装置によって
行われる。該油圧制御装置は、各クラッチ及びブレーキ
に対応して設けられる油圧サーボ、変速段に対応して切
り換えられるシフトバルブ、該シフトバルブを切り換え
るためのソレノイドバルブ、油圧ポンプからの油を所定
の圧力に調整するためのレギュレータバルブ、シフトレ
バーを移動させることによって選択される各レンジに対
応する油圧を発生するマニュアルバルブなどによって構
成されている。

上記構成の油圧制御装置において、ソレノイドバルブ
などを選択的にオン・オフすると、シフトバルブが切り
換えられ、レギュレータバルブによって調整された油圧
が各クラッチ、ブレーキの油圧サーボに選択的に給排さ
れるようになっている。

ところで、各クラッチ、ブレーキを解放する場合に
は、油圧サーボ内に供給された油を排出する必要がある
が、各種バルブの切り換えによって油の供給系から油圧
サーボを切り離すとともに、油圧サーボに接続される油
路を大気に開放する必要がある。

そのため、各種バルブなどにドレーンポートを形成す
るとともに、油圧サーボに接続される油路に筒状の大気
ドレーンを形成するようにしている。

例えば、上記前進４段後進１段の自動変速機におい
て、走行状態からニュートラル状態になった場合、係合
されていたフォワードクラッチC₁が解放させられるが、
この時オーバドライブダイレクトクラッチC₀は係合され
ており、フォワードクラッチの油圧サーボＣ−１のシリ
ンダは常時回転した状態となる。そして、特にニュート
ラル状態でアクセルを踏んでエンジン入力回転数が高く
なると、上記シリンダの回転数もそれにつれて上昇し
て、フォワードクラッチの油圧サーボＣ−１内の完全に
ドレーンされていない油に遠心力が働き、フォワードク
ラッチの油圧サーボＣ−１のピストンが移動してフォワ
ードクラッチC₁が係合され、ひきずりを起こしてしま
う。

そこで、上記フォワードクラッチの油圧サーボＣ−１
のシリンダの壁面にチェック弁を配設し、遠心力が働く
と該チェック弁が開放されてフォワードクラッチの油圧
サーボＣ−１内の油を迅速にドレーンするようにしてい
る。

この時、上記フォワードクラッチの油圧サーボＣ−１
と接続される大気ドレーンから空気が取り込まれ、フォ
ワードクラッチの油圧サーボＣ−１内からの油の排出を
加速することによって上記ひきずりの発生を防止してい
る。

また、リバース状態からニュートラル状態になった場
合、係合されていたダイレクトクラッチC₂が解放される
が、この時も同様にオーバドライブダイレクトクラッチ
C₀は係合されており、フォワードクラッチの油圧サーボ
Ｃ−１のシリンダは常時回転した状態となる。したがっ
て、フォワードクラッチの油圧サーボＣ−１からの油の
排出を加速してダイレクトクラッチC₂の解放を迅速に行
うため、ダイレクトクラッチの油圧サーボＣ−２とマニ
ュアルバルブを接続する油路を上記大気ドレーンに接続
している。

そして、ニュートラル状態になった場合には、上記マ
ニュアルバルブを介して上記ダイレクトクラッチの油圧
サーボＣ−２及びフォワードクラッチの油圧サーボＣ−
１が連通した状態になり、共通の大気ドレーンから取り
込まれた空気がダイレクトクラッチの油圧サーボＣ−２
及びフォワードクラッチの油圧サーボＣ−１に送られる
ようになっている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の自動変速機においては、高
速走行状態から低速走行状態になってダイレクトクラッ
チC₂を解放する場合に、共通の大気ドレーンから取り込
まれた空気がダイレクトクラッチの油圧サーボＣ−２及
びフォワードクラッチの油圧サーボＣ−１に送られるよ
うになっているため、バルブボディの間隙からドレーン
回路に漏れ込む油量が多くなり、その分ダイレクトクラ
ッチの油圧サーボＣ−２の排油効率が低下する。

特に、中間変速段で副変速ユニットが増速状態となる
自動変速機においては、ダイレクトクラッチドラムの回
転数は副変速ユニットが直結状態の時の約1.5倍にな
り、油圧サーボＣ−２内の油に働く遠心力は極めて大き
くなる。

その場合、上記高速段から低速段に変速しようとして
ダイレクトクラッチC₂を解放しようとすると、上記各部
から漏れ込んだ油によって油圧サーボＣ−２内の排油効
率が低下するとともに、油圧サーボＣ−２内の油による
遠心力によってダイレクトクラッチC₂の解放が十分に行
われず、ひきずりを発生することがある。

本発明は、自動変速機の油圧制御装置の問題点を解決
して、高速走行状態から低速走行状態に変速した時にダ
イレクトクラッチの油圧サーボ内の油を迅速に排出する
ことができ、ダイレクトクラッチのひきずりを発生する
ことのない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。

（課題を解決するための手段）そのために、本発明の自動変速機の油圧制御装置にお
いては、シフトレバーを介して操作されるマニュアルバ
ルブと、該マニュアルバルブ及びフォワードクラッチ用
の油圧サーボを接続するとともに、ニュートラル時に連
通する第１の油路と、シフトバルブ及びダイレクトクラ
ッチ用の油圧サーボを接続するとともに、ニュートラル
時に連通する第２の油路と、上記マニュアルバルブ及び
第１の大気ドレーンを接続するとともにニュートラル時
に上記第１の油路に連通する第３の油路と、上記シフト
バルブ及び第２の大気ドレーンを接続するとともに、ニ
ュートラル時に上記第２の油路に連通する第４の油路を
有している。

（作用及び発明の効果）本発明によれば、上記のようにシフトレバーを介して
操作されるマニュアルバルブと、該マニュアルバルブ及
びフォワードクラッチ用の油圧サーボを接続するととも
に、ニュートラル時に連通する第１の油路と、シフトバ
ルブ及びダイレクトクラッチ用の油圧サーボを接続する
とともに、ニュートラル時に連通する第２の油路と、上
記マニュアルバルブ及び第１の大気ドレーンを接続する
とともにニュートラル時に上記第１の油路に連通する第
３の油路と、上記シフトバルブ及び第２の大気ドレーン
を接続するとともに、ニュートラル時に上記第２の油路
に連通する第４の油路を有している。

したがって、例えば、上記前進４段後進１段の自動変
速機において、高速走行状態から低速走行状態になった
場合、係合されていたダイレクトクラッチC₂が解放させ
られるが、フォワードクラッチの油圧サーボＣ−１とダ
イレクトクラッチC₁の油圧サーボＣ−２が独立して設け
られているので、ドレーン回路の油路面積が減少し、バ
ルブボディの間隙からドレーン回路に漏れ込む油量が少
なくり、その分ダイレクトクラッチの油圧サーボＣ−２
の排油効率が向上する。

したがって、ダイレクトクラッチの油圧サーボＣ−２
内の油圧が迅速に排出されるため、ダイレクトクラッチ
C₂のひきずりが発生することはない。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。

第２図は本発明の自動変速機の概略図である。

図において、自動変速機の変速ギヤ機構３は、オーバ
ドライブプラネタリギヤユニット17と主変速ユニット21
から成り、該主変速ユニット21はフロントプラネタリギ
ヤユニット19及びリヤプラネタリギヤユニット20から成
る。上記オーバドライブプラネタリギヤユニット17は、
入力軸15に直結され、かつプラネタリピニオン22を支持
しているキャリヤ24、上記入力軸15を包囲しているサン
ギヤ23及び主変速ユニット21の入力軸26に連結されるリ
ングギヤ25を有している。上記キャリヤ24とサンギヤ23
との間に、オーバドライブダイレクトクラッチC₀及びワ
ンウェイクラッチF₀が介在するとともに、サンギヤ23と
ケース７との間にオーバドライブブレーキB₀が配設され
ている。

また、フロントプラネタリギヤユニット19は、出力軸
27に直結し、かつプラネタリピニオン28を支持するキャ
リヤ29、出力軸27を包囲しかつリヤプラネタリギヤユニ
ット20のサンギヤ30bと一体に構成されているサンギヤ3
0a、及び上記入力軸26にフォワードクラッチC₁を介して
連結しているリングギヤ31から成る。また、上記サンギ
ヤ30a,30bから成るサンギヤ30と入力軸26との間にダイ
レクトクラッチC₂が介在するとともに、上記サンギヤ30
とケース７との間にバンドブレーキから成るセカンドコ
ーストブレーキB₁が介在しており、更にサンギヤ30とケ
ース７との間にはワンウェイクラッチF₁を介して多板か
らなるセカンドブレーキB₂が配設されている。

また、リヤプラネタリギヤユニット20は、プラネタリ
ピニオン32を支持しているキャリヤ33、サンギヤ30b及
び出力軸27に直結されているリングギヤ35から成り、ま
たキャリヤ33とケース７との間にはファーストリバース
ブレーキB₃及びワンウェイクラッチF₂が並列して配設さ
れている。

次に第３図によって、油圧制御装置について説明す
る。

第３図は本発明の自動変速機の油圧制御装置の油圧回
路図である。

図において、Ｃ−0,C−1,C−２は上記オーバドライブ
ダイレクトクラッチC₀、フォワードクラッチC₁、ダイレ
クトクラッチC₂の油圧サーボ、Ｂ−0,B−1,B−2,B−３
は上記オーバドライブブレーキB₀、セカンドコーストブ
レーキB₁、セカンドブレーキB₂、ファーストアンドリバ
ースブレーキB₃の油圧サーボである。また、S1,S2,S3は
第１、第２、第３ソレノイドバルブである。

50は油圧制御装置、２はトルクコンバータ、36は油圧
ポンプ、37はストレーナである。

51はシフトレバーを介して操作されるマニュアルバル
ブであり、各ポジションP,R,N,D,3,2,Lにおいてライン
圧ポートｐがそれぞれ図面下部の表において○で示す各
ポートa,b,c,d,に連通するようになっている。

SLTはリニアソレノイドバルブであり、スロットルセ
ンサ、車速センサ、シフトポジション等の外部信号によ
り信号油圧を発生する。

52はライン圧を上記リニアソレノイドバルブSLTから
の信号油圧、及びリバース時のラインプレッシャによっ
て調圧するプライマリレギュレータバルブであり、調圧
された油を後述するロックアップリレーバルブ57とセカ
ンダリレギュレータバルブ55に供給する。

55はセカンダリレギュレータバルブであり、上記プラ
イマリレギュレータバルブ52で調圧された油を調整して
潤滑油圧として、それを上記ロックアップリレーバルブ
57に供給する。

56はロックアップコントロールバルブであり、ロック
アップリレーバルブ57のバルブの上端に加えられる油圧
を調節する。また、上記ロックアップリレーバルブ57の
バルブの上端には、ソレノイドリレーバルブ58を介して
リニアソレノイドバルブSLUで発生させられた信号油圧
が供給され、これら油圧によってロックアップリレーバ
ルブ57が切り換わり、ロックアップクラッチ12が係脱さ
せられる。

上記ソレノイドリレーバルブ58は、上端にＢ−１係合
圧が、下端にＣ−２係合圧が供給され、４速及び５速時
に左半位置に、１速〜３速時に右半位置となる。そし
て、４速以上の時にリニアソレノイドバルブSLUで調圧
された油をロックアップリレーバルブ57に供給する。

59はカットバックバルブであり、カットバックプレッ
シャをリニアソレノイドバルブSLTに作用させて、リニ
アソレノイドバルブSLTの信号油圧を調圧する。上記カ
ットバックバルブ59は、上端にオーバドライブダイレク
トクラッチC₀の油圧サーボＣ−０に供給される油が供給
され、下端にセカンドブレーキB₂の油圧サーボＢ−２に
供給される油が供給される。

そして、１速時に上端に上記Ｃ−０係合圧が供給され
て右半位置をとり、リニアソレノイドバルブSLTによっ
て調圧された油を上記プライマリレギュレータバルブ52
に供給し、ライン圧を昇圧する。２速時には上記Ｃ−０
係合圧がドレーンされ、スプリングによってスプールが
上方に移動して左半位置となり、上記プラリマリレギュ
レータバルブ52への油の供給が遮断される。３速及び４
速時においても上記Ｃ−０係合圧及びＢ−２係合圧が供
給され、スプリングによってスプールが上方に移動して
左半位置となり、上記プラリマリレギュレータバルブ52
への油の供給が遮断される。また、５速時においては、
Ｂ−２係合圧のみが供給されて左半位置となり、上記プ
ライマリレギュレータバルブ52への油の供給が遮断され
る。

このように、上記カットバックバルブ59は２速以上の
時にライン圧を減圧する。

60は２速と３速を切り換える１−２シフトバルブであ
り、その上端に第１ソレノイドバルブS1の油圧が供給さ
れるようになっていて、1,2速で右半位置を、３〜５速
で左半位置をとる。すなわち、２速で右半位置をとって
いた１−２シフトバルブ60が３速で左半位置になり、マ
ニュアルバルブ51のポートａからの油圧を上記１−２シ
フトバルブ60を介してセカンドブレーキB₂の油圧サーボ
Ｂ−２に供給するとともに、後述するＢ−０リレーバル
ブ76の上端に供給する。

61は３速と４速を切り換える２−３シフトバルブであ
り、その上端に第２ソレノイドバルブS2の油圧が供給さ
れるようになっていて、１〜３速で右半位置を、4,5速
で左半位置をとる。すなわち、３速で右半位置をとって
いた２−３シフトバルブ61が４速で左半位置になり、ラ
イン圧を上記２−３シフトバルブ61及び三方弁77を介し
てダイレクトクラッチC₂の油圧サーボＣ−２に供給す
る。この時、同時にライン圧が後述するＢ−０アキュム
レータリレーバルブ78及び５−４コントロールバルブ79
に送られ、該５−４コントロールバルブ79を介して、上
記Ｂ−０リレーバルブ76の下端及びソレノイドリレーバ
ルブ58の下端に供給される。

62は１速と２速を、そして４速と５速を切り換える３
−４シフトバルブであり、その上端に第３ソレノイドバ
ルブS3の油圧が供給されるようになっていて、該第３ソ
レノイドバルブS3によって作動して１速、３速及び４速
で右半位置を、２速及び５速で左半位置をとる。すなわ
ち、１速及び４速で右半位置をとっていた３−４シフト
バルブ62が２速及び５速で左半位置になり、オーバドラ
イブダイレクトクラッチC₀の油圧サーボＣ−０に供給さ
れていたライン圧を上記３−４シフトバルブ62、後述す
るＢ−０コントロールバルブ80を介してオーバドライブ
ブレーキB₀の油圧サーボＢ−０に供給する。この時、同
時にライン圧が後述するＢ−０アキュムレータリレーバ
ルブ78の上端に供給される。

また、２速のエンジンブレーキ時に、第３ソレノイド
バルブS3を作動させて右半位置となり、後述するＢ−３
コントロールバルブ81からの油を油圧サーボＢ−３に供
給する。

63は車速が例えば9km/h以上の時に、第１ソレノイド
バルブS1をオンすることによって作動し、ダイレクトク
ラッチC₂の油圧サーボＣ−２への油圧の供給を停止する
ためのリバースコントロールバルブである。

65はローコーストモジュレータバルブであり、１速、
２速のコースト時にマニュアルバルブ51のポートｃから
の油を２−３シフトバルブ61を介して受け、ライン圧を
圧力の低い油圧に調圧して後述するＢ−３コントロール
バルブ81に送り、三方弁82、１−２シフトバルブ60及び
三方弁83を介してファーストアンドリバースブレーキB₃
の油圧サーボＢ−３に供給する。

また、リニアソレノイドバルブSLUによって調圧され
た油が供給され、１→２オフアップ変速時及び２→１エ
ンジンブレーキ時にＢ−３係合圧を減圧する。そして、
１→２オフアップ変速時においては、オーバドライブブ
レーキB₀を係合した時にファーストアンドリバースブレ
ーキB₃をディレイ制御によって係合させてシフトショッ
クを防止する。

66はセカンドコーストモジュレータバルブであり、３
速のコースト時にマニュアルバルブ51のポートｂからの
油を２−３シフトバルブ61及び１−２シフトバルブ60を
介して受け、ライン圧を圧力の低い油圧に調圧してカッ
トオフバルブ75に送り、セカンドコーストブレーキB₁の
油圧サーボＢ−１に供給する。

上記各クラッチC₀,C₁,C₂及びブレーキB₀,B₂にはそれ
ぞれアキュムレータが備えられる。すなわち、67はC₀用
アキュムレータ、68はC₁用アキュムレータ、69はB₀用ア
キュムレータ、70はC₂用アキュムレータ、71はB₂用アキ
ュムレータである。上記B₀用アキュムレータ69、C₂用ア
キュムレータ70及びB₂用アキュムレータ71の各背圧室69
a,70a,71aに連通する油圧を調圧するとともに、ローコ
ーストモジュレータバルブ65及びセカンドコーストモジ
ュレータバルブ66を調圧するため、アキュムレータコン
トロールバルブ72が設けられている。

該アキュムレータコントロールバルブ72の下端には、
２→３変速時にＢ−０アキュムレータカットオフバルブ
84を介してB₀用アキュムレータ69の背圧が供給され、該
背圧を減圧する。

73はソレノイドモジュレータバルブであり、ライン圧
を調圧して、リニアソレノイドバルブSLU,SLT,SLNに供
給する。リニアソレノイドバルブSLNは上記ソレノイド
モジュレータバルブ73からの油圧を調圧し、該油圧を上
記アキュムレータコントロールバルブ72に供給する。

76はＢ−０リレーバルブであり、２→３変速時及び３
→２変速時に上端に油が供給されて右半位置をとり、１
速、３速及び４速時に中間部に油が供給され、４速及び
５速時に下端が油が供給されて左半位置をとる。そし
て、２→３変速時においては、オーバドライブブレーキ
B₀の油圧サーボＢ−０のドレーンコントロールを容易に
する。

また、３→２変速時においては、Ｂ−０コントロール
バルブ80と油圧サーボＢ−０間を連通状態におき、油圧
サーボＢ−０を急速に係合させる。

また、１速−２速間の変速時、及び４速−５速間の変
速時においては左半位置をとり、マニュアルバルブ51の
ポートａからのライン圧をＢ−０コントロールバルブ80
に供給して、該Ｂ−０コントロールバルブ80は左半位置
に固定させる。

78はＢ−０アキュムレータリレーバルブであり、後述
するＢ−０アキュムレータカットオフバルブ84を切り換
える。Ｂ−０係合圧が上端に供給されると右半位置をと
り、マニュアルバルブ51のポートｐからのライン圧をＢ
−０アキュムレータカットオフバルブ84の上端に供給す
る。上記Ｂ−０係合圧がドレーンされると左半位置をと
る。また、４速時にマニュアルバルブ51のポートｐから
のライン圧が、２−３シフトバルブ61を介して中間部に
供給されたとき、及びマニュアルバルブ51の切換えによ
り、Ｌレンジ圧が発生してポートｃから油が下端に供給
されたときにも、左半位置をとる。

79は５−４コントロールバルブであり、５→４変速時
にＣ−２係合圧をカットし油圧サーボＢ−０のドレーン
コントロールを可能とする。

80はＢ−０コントロールバルブであり、オリフィス回
路を有していてＢ−０係合圧の給排の制御パターンを切
り換える。すなわち、２速時において下端に上記Ｂ−０
リレーバルブ76の油が供給されて左半位置をとり、３−
４シフトバルブ62からの油を油圧サーボＢ−０に供給す
るが、２→３変速開始時に上記Ｂ−０リレーバルブ76が
切り換わり、下端の油がドレーンされて右半位置をと
り、上記オリフィス回路が閉鎖され、３−４シフトバル
ブ62と油圧サーボＢ−０間が遮断される。したがって、
油圧サーボＢ−０の係合圧が保持される。

また、２→３変速時以外においては、下端に上記Ｂ−
０リレーバルブ76の油が供給されて左半位置をとるた
め、１→２変速時及び４→５変速時において上記オリフ
ィス回路が開放されているので、油圧サーボＢ−０に油
を急速に供給することができる。

そして、２→３変速制御時にはリニアソレノイドバル
ブSLUのソレノイド圧がソレノイドリレーバルブ58を介
して中間部に供給され、Ｂ−０係合圧をフィードバック
制御して油圧サーボＢ−０をドレーンさせる。

81はＢ−３コントロールバルブであり、１速及び２速
のエンジンブレーキの切換えを行う。すなわち、第２ソ
レノイドバルブS2の作動によって１速のエンジンブレー
キ時に右半位置を、２速のエンジンブレーキ時に左半位
置をとる。上記マニュアルバルブ51を移動させてポート
ｃを開放すると、油は２−３シフトバルブ61、ローコー
ストモジュレータバルブ65を介して上記Ｂ−３コントロ
ールバルブ81に供給される。

この場合、１速のエンジンブレーキ時であれば、上記
Ｂ−３コントロールバルブ81は左半位置にあって供給さ
れた油は、三方弁82、１−２シフトバルブ60及び三方弁
83を介して油圧サーボＢ−３に供給される。２速のエン
ジンブレーキ時であれば、上記Ｂ−３コントロールバル
ブ81は右半位置にあって供給された油は、３−４シフト
バルブ62を介して三方弁82に供給される。そして、同様
に１−２シフトバルブ60及び三方弁83を介して油圧サー
ボＢ−３に供給される。この時、上記３−４シフトバル
ブ62は左半位置にあって、Ｃ−０係合圧がドレーンされ
る。

84はＢ−０アキュムレータカットオフバルブであり、
上端に上記Ｂ−０アキュムレータリレーバルブ78を介し
てライン圧が供給され、下端にリニアソレノイドバルブ
SLUからの油がソレノイドリレーバルブ58を介して供給
される。そして、２→３変速開始と同時にリニアソレノ
イドバルブSLUの出力によって左半位置をとり、オーバ
ドライブブレーキB₀の油圧サーボＢ−０とB₀用アキュム
レータ69間をカットしてＢ−０係合圧のドレーンを独立
制御する。そのため、２→３変速時に第３ソレノイドバ
ルブS3はオフ状態とされる。

そして、同時に上記アキュムレータコントロールバル
ブ72からB₀用アキュムレータ69、C₂用アキュムレータ70
及びB₂用アキュムレータ71の背圧室69a,70a,71aに供給
される油を上記アキュムレータコントロールバルブ72の
下端に信号圧として供給し、背圧を通常の約75％に減圧
する。

また、２→３変速時以外においては、上端にライン圧
が供給されて右半位置に固定される。

85はＣ−１オリフィスコントロールバルブであり、上
端にリニアソレノイドバルブSLUによって調圧された油
が供給され、中間部にマニュアルバルブ51のポートａか
らのライン圧が供給される。この中間部にライン圧が供
給されると、面積差によってスプールが徐々に移動して
オリフィス油路を開放する。したがって、当初は少量の
油がフォワードクラッチC₁の油圧サーボＣ−１に供給さ
れて変速ショックを抑制し、その後は油が大量に送り込
まれ、フォワードクラッチC₁を係合する。

86,87は油圧回路内の油をドレーンするための大気ド
レーンである。

次に、本発明の自動変速機の油圧制御装置の動作につ
いて説明する。

第４図は本発明の自動変速機の油圧制御装置の作動を
示す図、第５図は本発明の自動変速機の変速線図であ
る。

第４図において、○はソレノイドバルブのオン、リニ
アソレノイドバルブの作動、クラッチ又はブレーキの係
合、ワンウェイクラッチのロックの各状態を示し、×は
ソレノイドバルブのオフ、リニアソレノイドバルブの非
作動、クラッチ又はブレーキの解放、ワンウェイクラッ
チのフリーの各状態を示し、◎はロックアップクラッチ
の係合状態を示し、はワンウェイクラッチがコースト
（エンジンドライブ走行以外の走行状態）時にフリーで
あることを示す。

また、第５図において、階段状の線に付されている矢
印及び数字は、アップシフト、ダウンシフトの変速状態
を示す。

上記構成の自動変速機１の各ソレノイドバルブS1,S2,
S3、各リニアソレノイドバルブSLU,SLN、各クラッチC₀,
C₁,C₂、ブレーキB₀,B₁,B₃及び各ワンウェイクラッチF₀,
F₁,F₂は、各レンジP,R,R（Ｖ≧９）、N,D,3,2,Lにおけ
る変速段で、それぞれ図に示すように制御される。

すなわち、D,3,2,Lの各レンジにおける１速時は、第
１ソレノイドバルブS1がオフ状態、第２ソレノイドバル
ブS2がオン状態、第３ソレノイドバルブS3がオン状態に
あって、その結果オーバドライブダイレクトクラッチ
C₀、ワンウェイクラッチF₀,F₂及びフォワードクラッチC
₁が係合し、他は解放状態となっている。したがって、
オーバドライブプラネタリギヤユニット17は、オーバド
ライブダイレクトクラッチC₀及びワンウェイクラッチF₀
を介して一体となって直結状態となっており、入力軸15
の回転はそのまま主変速ユニットの入力軸26に伝達され
る。また、主変速ユニット21では、入力軸26の回転がフ
ォワードクラッチC₁を介してフロントプラネタリギヤユ
ニット19のリングギヤ31に伝達され、それがキャリヤ29
及び該キャリヤ29と一体の出力軸27に伝達される。この
時、サンギヤ30を介してリヤプラネタリギヤユニット20
のキャリヤ33に左方向の回転力を付与するが、ワンウェ
イクラッチF₂によって該回転が阻止され、プラネタリピ
ニオン32は自転して出力軸27と一体に形成されたリング
ギヤ35に減速された動力を伝達する。

また、D,3,2の各レンジにおける２速時は、第１ソレ
ノイドバルブS1がオフ状態、第２ソレノイドバルブS2が
オン状態、第３ソレノイドバルブS3がオフ状態となっ
て、オーバドライブダイレクトクラッチC₀及びワンウェ
イクラッチF₀が解放状態となり、オーバドライブブレー
キB₀及びワンウェイクラッチF₂が係合する。

この時、オーバドライブプラネタリギヤユニット17
は、オーバドライブダイレクトクラッチC₀が解放すると
ともにオーバドライブブレーキB₀が係合するように切換
えられる。したがって、サンギヤ23がオーバドライブブ
レーキB₀によってロックされ、キャリヤ24が回転しなが
らプラネタリピニオン22が自転してリングギヤ25に動力
伝達し、該増速回転（オーバドライブ）が直結状態にあ
る主変速ユニット21の入力軸26に伝達される。

また、主変速ユニット21は、入力軸26の回転がフォワ
ードクラッチC₁を介してフロントプラネタリギヤユニッ
ト19のリングギヤ31に伝達され、それがキャリヤ29及び
該キャリヤ29と一体の出力軸27に伝達される。この時、
サンギヤ30を介してリヤプラネタリギヤユニット20のキ
ャリヤ33に左方向の回転力を付与するが、ワンウェイク
ラッチF₂によって該回転が阻止され、プラネタリピニオ
ン32は自転して出力軸27と一体に形成されたリングギヤ
35に２速の回転を伝達する。

次にD,3,2,Lの各レンジの３速時においては、第１ソ
レノイドバルブS1、第２ソレノイドバルブS2、第３ソレ
ノイドバルブS3がいずれもオン状態になる。これによ
り、オーバドライブダイレクトクラッチC₀、ワンウェイ
クラッチF₀、フォワードクラッチC₁、ワンウェイクラッ
チF₁及びセカンドブレーキB₂が係合し、他は解放状態に
なる。したがって、オーバドライブプラネタリギヤユニ
ット17は先に述べた直結状態となり、入力軸15の回転が
そのまま主変速ユニット21の入力軸26に伝達される。ま
た、主変速ユニット21は、入力軸26の回転がフォワード
クラッチC₁を介してフロントプラネタリギヤユニット19
のリングギヤ31に伝わり、プラネタリピニオン28を介し
てサンギヤ30に左方向の回転力を付与するが、該サンギ
ヤ30はセカンドブレーキB₂の係合に伴うワンウェイクラ
ッチF₁によって該方向の回転が阻止され、したがってプ
ラネタリピニオン28は自転しながらキャリヤ29が回転
し、フロントプラネタリギヤユニット19のみを経由して
３速回転が出力軸27に伝達される。

また、Ｄレンジ及び３レンジにおける４速時は、第１
ソレノイドバルブS1がオン状態、第２ソレノイドバルブ
S2がオフ状態、第３ソレノイドバルブS3がオン状態にな
り、オーバドライブダイレクトクラッチC₀、ワンウェイ
クラッチF₀、フォワードクラッチC₁、ダイレクトクラッ
チC₂及びセカンドブレーキB₂が係合し、他は解放状態と
なる。したがって、オーバドライブプラネタリギヤユニ
ット17は先に述べた直結状態となり、また主変速ユニッ
ト21は、両クラッチC₁,C₂の係合によりフロントプラネ
タリギヤユニット19が一体になって、入力軸26の回転は
そのまま出力軸27に４速として伝達される。

そして、Ｄレンジにおける５速すなわち最高速段で
は、第１ソレノイドバルブS1がオン状態、第２ソレノイ
ドバルブS2及び第３ソレノイドバルブS3がオフ状態にな
り、フォワードクラッチC₁、ダイレクトクラッチC₂及び
セカンドブレーキB₂が係合状態にあり、主変速ユニット
21は４速時と同様に直結状態にあるが、オーバドライブ
プラネタリギヤユニット17は、オーバドライブダイレク
トクラッチC₀が解放するとともにオーバドライブブレー
キB₀が係合するように切換えられる。したがって、サン
ギヤ23がオーバドライブブレーキB₀によってロックさ
れ、キャリヤ24が回転しながらプラネタリピニオン22が
自転してリングギヤ25に動力伝達し、該増速回転（オー
バドライブ）が直結状態にある主変速ユニット21の入力
軸26に５速として伝達される。

一方、ダウンシフト時は、５→４変速時に、オーバド
ライブダイレクトクラッチC₀が係合するとともにオーバ
ドライブブレーキB₀が解放し、また４→３変速時に、ダ
イレクトクラッチC₂が解放し、３→２変速時に、オーバ
ドライブダイレクトクラッチC₀及びセカンドブレーキB₂
が解放するとともにオーバドライブブレーキB₀が係合
し、そして２→１変速時に、オーバドライブダイレクト
クラッチC₀が係合するとともにオーバドライブブレーキ
B₀が解放する。

一方、マニュアルバルブ51を３レンジに操作した場
合、１速、２速及び４速においては上記Ｄレンジの場合
と同様である。そして、３速時に、オーバドライブダイ
レクトクラッチC₀及びセカンドブレーキB₂に加えて、セ
カンドコーストブレーキB₁が係合され、主変速ユニット
21のサンギヤ30をロックし、エンジンブレーキをきかせ
る。

また、マニュアルバルブ51を２レンジに操作した場
合、１速時においては上記Ｄレンジの場合と同様であ
る。そして、２速時にフォワードクラッチC₁及びオーバ
ドライブブレーキB₀に加えて、ファーストアンドリバー
スブレーキB₃が係合され、主変速ユニット21のリヤプラ
ネタリギヤユニット20のキャリヤ33をロックし、エンジ
ンブレーキをきかせる。また、３速時にオーバドライブ
ダイレクトクラッチC₀、フォワードクラッチC₁及びセカ
ンドブレーキB₂に加えて、セカンドコーストブレーキB₁
が係合され、主変速ユニット21のサンギヤ30をロック
し、エンジンブレーキをきかせる。

そして、マニュアルバルブ51をＬレンジに操作した場
合、１速時にフォワードクラッチC₁及びオーバドライブ
ダイレクトクラッチC₀に加えて、ファーストアンドリバ
ースブレーキB₃が係合され、主変速ユニット21のリヤプ
ラネタリギヤユニット20のキャリヤ33をロックし、エン
ジンブレーキをきかせる。また、３速時にオーバドライ
ブダイレクトクラッチC₀、フォワードクラッチC₁及びセ
カンドブレーキB₂に加えて、セカンドコーストブレーキ
B₁が係合され、主変速ユニット21のサンギヤ30をロック
し、エンジンブレーキをきかせる。

また、Ｒレンジ時は、第１ソレノイドバルブS1がオフ
状態、第２ソレノイドバルブS2がオン状態、第３ソレノ
イドバルブS3がオン状態にあって、オーバドライブダイ
レクトクラッチC₀、ワンウェイクラッチF₀、ダイレクト
クラッチC₂及びファーストアンドリバースブレーキB₃は
係合し、他は解放状態にある。したがって、オーバドラ
イブプラネタリギヤユニット17は直結状態にあり、また
主変速ユニット21は、入力軸26の回転がダイレクトクラ
ッチC₂によって直接サンギヤ30に伝達され、かつファー
ストアンドリバースブレーキB₃によってリヤプラネタリ
ギヤユニット20のキャリヤ33の回転がロックされている
ので、サンギヤ30の回転はプラネタリピニオン32の自転
を介してリングギヤ35に逆回転として伝達され、出力軸
27を逆転する。

また、マニュアルバルブ51をＲレンジに操作しても、
車速が所定速度例えば9km/h以上にある場合、第１ソレ
ノイドバルブS1がオンになり、ダイレクトクラッチC₂が
解放状態となって、逆回転状態にはならない。

次に、本発明の自動変速機の油圧制御装置において２
→３変速を行う場合について説明する。

第１図は本発明の自動変速機の油圧制御装置の要部を
示す図である。

図において、51はシフトレバーを介して操作されるマ
ニュアルバルブ、61は２−３シフトバルブである。上記
マニュアルバルブ51はポートａにおいて第１の油路101
を介してフォワードクラッチの油圧サーボＣ−１に接続
されるとともに、ポートｇにおいて第３の油路103を介
して大気ドレーン87に接続されている。

また、上記２−３シフトバルブ61は第２の油路102を
介してダイレクトクラッチの油圧サーボＣ−２に接続さ
れるとともに、第４の油路104を介して大気ドレーン86
に接続されている。

上記第１の油路101及び第２の油路102は走行状態から
ニュートラル状態になった場合に、マニュアルバルブ51
によって連通され、フォワードクラッチの油圧サーボＣ
−１に上記大気ドレーン87から取り込まれた空気が供給
される。したがって、フォワードクラッチの油圧サーボ
Ｃ−１内の油はシリンダに形成されたチェックボールか
ら迅速に排出されることになる。

また、上記第３の油路103及び第４の油路104は後進状
態からニュートラル状態になった場合に、２−３シフト
バルブ61を介して連通され、ダイレクトクラッチの油圧
サーボＣ−２に上記大気ドレーン86から取り込まれた空
気が供給される。したがって、ダイレクトクラッチの油
圧サーボＣ−２内の油はシリンダに形成されたチェック
ボールから迅速に排出されることになる。この時、上記
マニュアルバルブ51と２−３シフトバルブ61は連通され
ていないので、２−３シフトバルブ61のドレーン系油路
から漏れ込んだ油が第１の油路101内に入り込むことが
なくなる。

したがって、上記大気ドレーン87から取り込まれた十
分な量の空気がフォワードクラッチの油圧サーボＣ−１
内に供給され、フォワードクラッチの油圧サーボＣ−１
の排出を加速させ、フォワードクラッチC₁が解放される
時のひきずりの発生を防止することができる。

また、上記実施例のようなオーバドライブ装置付きの
自動変速機においては、４速から２速へ、又は５速から
２速へキックダウンした時にダイレクトクラッチC₂が解
放されるようになっている。この場合、高速状態からの
解放となるため、ダイレクトクラッチの油圧サーボＣ−
２内の油に遠心力が働き油圧の低下が遅らる。本発明の
自動変速機の油圧制御装置においては、上記大気ドレー
ン86がダイレクトクラッチの油圧サーボＣ−２のドレー
ン用として配設されているので、このような走行状態に
おいてもダイレクトクラッチの油圧サーボＣ−２内の油
を迅速に排出することができ、キックダウンを速やかに
行うことができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動変速機の油圧制御装置の要部を示
す図、第２図は本発明の自動変速機の概略図、第３図は
本発明の自動変速機の油圧制御装置の油圧回路図、第４
図は本発明の自動変速機の油圧制御装置の作動を示す
図、第５図は本発明の自動変速機の変速線図である。 17……オーバドライブプラネタリギヤユニット（副変速
ユニット）、21……主変速ユニット、S1……第１ソレノ
イドバルブ、S2……第２ソレノイドバルブ、S3……第３
ソレノイドバルブ、SLT……リニアソレノイドバルブ、S
LU……リニアソレノイドバルブ、51……マニュアルバル
ブ、52……プライマリレギュレータバルブ、58……ソレ
ノイドリレーバルブ、59……カットバックバルブ、60…
…１−２シフトバルブ、61……２−３シフトバルブ、62
……３−４シフトバルブ、65……ローコーストモジュレ
ータバルブ、66……セカンドコーストモジュレータバル
ブ、69……B₀用アキュムレータ、69a,71a……背圧室、7
1……B₂用アキュムレータ、72……アキュムレータコン
トロールバルブ、73……ソレノイドモジュレータバル
ブ、76……Ｂ−０リレーバルブ、78……Ｂ−０アキュム
レータリレーバルブ、80……Ｂ−０コントロールバル
ブ、81……Ｂ−３コントロールバルブ、84……Ｂ−０ア
キュムレータカットオフバルブ、85……Ｃ−１オリフィ
スコントロールバルブ、86,87……大気ドレーン、101…
…第１の油路、102……第２の油路、103……第３の油
路、104……第４の油路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩月邦裕愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者木村弘道愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者北條康夫愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者浅原則己愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献実開昭62−176544（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−143453（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シフトレバーを介して操作されるマニュア
ルバルブと、該マニュアルバルブ及びフォワードクラッ
チ用の油圧サーボを接続するとともに、ニュートラル時
に連通する第１の油路と、シフトバルブ及びダイレクト
クラッチ用の油圧サーボを接続するとともに、ニュート
ラル時に連通する第２の油路と、前記マニュアルバルブ
及び第１の大気ドレーンを接続するとともにニュートラ
ル時に前記第１の油路に連通する第３の油路と、前記シ
フトバルブ及び第２の大気ドレーンを接続するととも
に、ニュートラル時に前記第２の油路に連通する第４の
油路を有していることを特徴とする自動変速機の油圧制
御装置。