JP2876014B2

JP2876014B2 - 自動変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JP2876014B2
Application number: JP1258827A
Authority: JP
Inventors: 由昌永吉; 憲次郎藤田; 政光高石; 士郎有井
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1999-03-31
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: JPH03121355A

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し、ニュー
トラルレンジからドライブレンジへのシフト時における
ショックを軽減できるようにしたものである。

＜従来の技術＞車両用自動変速機は、クラッチやブレーキ等の摩擦係
合要素に対して選択的に圧油を給排することにより、歯
車変速装置内の任意の回転要素を入力軸に連結したり変
速機ケーシングに対して固定し、変速比の切換えを車両
の運転状態に応じて自動的に行うようにしたものであ
る。このような変速機においては、各種装置や機器等の
保護並びに快適な乗心地維持のため、変速時のショック
が小さいことが要求される。

このような従来の一般的な車両用自動変速機の概略構
造を表す第２図に示すように、車両の動力源となるエン
ジン11のクランク軸12は、トルクコンバータ13のインペ
ラ14に一体的に連結されている。トルクコンバータ13は
インペラ14とタービン15とステータ16と一方向クラッチ
17とを有し、ステータ16はこの一方向クラッチ17を介し
て変速機ケース18に結合され、この一方向クラッチ17に
よりステータ16はクランク軸12と同方向へは回転する
が、その逆方向の回転が許容されない構造となってい
る。タービン15に伝えられたトルクは、変速装置入力軸
19によってその後部に配設された前進４段後進１段の変
速段を達成する歯車変速装置に伝達される。

この歯車変速装置は、三組のクラッチ20,21,22と二組
のブレーキ23,24と一組の一方向クラッチ25と一組のラ
ビニヨ型遊星歯車機構26とで構成されている。ラビニヨ
型遊星歯車機構26は、リングギヤ27とロングピニオンギ
ヤ28とショートピニオンギヤ29とフロントサンギヤ30と
リヤサンギヤ31と前記ピニオンギヤ28,29を回転自在に
支持すると共に変速装置入力軸19に回転自在に嵌合され
たキャリア32とから構成されている。リングギヤ27は変
速装置出力軸33に連結され、フロントサンギヤ30はキッ
クダウンドラム34及びフロントクラッチ20を介して変速
装置入力軸19に連結され、更にリヤサンギヤ31はリヤク
ラッチ21を介して変速装置入力軸19に連結されている。
そして、キャリア32は相互に並列に配設されたローリバ
ースブレーキ24と一方向クラッチ25とを介して変速機ケ
ース18に連結されると共にこの歯車変速装置の後端に配
設された４速クラッチ22を介して変速装置入力軸19に連
結されている。

なお、キックダウンドラム34はキックダウンブレーキ
23によって変速機ケース18と一体的に連結可能となって
おり、ラビニヨ型遊星歯車機構26を通ったトルクは、変
速装置出力軸33に固着された駆動歯車35から図示しない
駆動輪の駆動軸側へ伝達される。

摩擦係合要素である上記各クラッチ20〜22及びブレー
キ23,24はそれぞれ係合用ピストン装置或いはサーボ装
置等を備えた油圧機器で構成されており、トルクコンバ
ータ13のインペラ14に連結されたオイルポンプ36で発生
する圧油によって油圧制御装置を介し操作される。な
お、その詳細な構成や作用は特開昭58−46248号公報等
に開示されている通りであり、図示しない運転席のセレ
クタレバーの位置と車両の運転状態とに応じて各摩擦係
合要素の選択的係合が行われ、種々の変速段が達成され
る。このセレクタレバーによるセレクトパターンは、Ｐ
（駐車）,R（後退）,N（中立）,D（前進３段又は前進４
段自動変速）,2（前進２段自動変速）,L（１速固定）と
なっている。そして、セレクタレバーをＤ位置に選定し
た状態で図示しない補助スイッチを操作すると、前進３
段自動変速か或いは前進４段自動変速が選択される構造
となっている。

セレクタレバーを上記セレクトパターンの各位置に保
持した場合、それぞれの摩擦係合要素がどの様に働くか
については、第３図の作動エレメント図に示す通りであ
る。又、図中の符号で丸印は油圧作動によって係合状態
にあることを示す。

このような変速を達成する油圧制御回路の一例を第４
図に示す。

前記オイルポンプ36で発生した油圧は、レギュレータ
バルブ61により一定の油圧（ライン圧）に調圧される。
ライン圧は油路62を経てマニュアルバルブ63に送られ
る。マニュアルバルブ63は、運転席のセレクタレバーと
連動するようになっており、各セレクト位置（P,R,N,D,
2,L）に応じて油路を切換え、各バルブにライン圧を送
ったり、排出したりする。一方、前記キックダウンブレ
ーキ23の作動を制御するキックダウンサーボ37には、１
−２シフト弁38が油路39を介して連通し、この１−２シ
フト弁38には油圧制御弁40とシフト制御弁41とがそれぞ
れ油路42,43を介して連通している。上記油圧制御弁40
はオイルポンプ36から油路44へ供給される圧油（ライン
圧）を、油路45内の制御油圧に応じて所望の油圧値に調
整して油路42へ供給するものであり、油路45内の制御油
圧は、制御装置46でデューティ制御される電磁弁47によ
って適当に排出制御され、所望の圧力となるように調整
される。又、上記シフト制御弁41は、上記制御装置46で
励消状態の組合せが切換え制御される一対の電磁弁48,4
9により、中央のスプール50が第１速から第４速の各変
速段に対応する位置に切換え制御されるようになってい
る。前記キックダウンサーボ37の解放側の油室51とフロ
ントクラッチ20とは、油路52を介して連通しており、こ
の油路52には２−３シフト弁53が油路54を介して連通し
ている。この２−３シフト弁53は油路55により前記油路
39を介して１−２シフト弁38に連通すると共に油路56を
介してシフト制御弁41にも連通している。

つまり、制御装置46からの変速指令があると、一対の
電磁弁48,49によりシフト制御弁41を介して摩擦係合装
置に対する圧油の給排を制御する１−２シフト弁38や２
−３シフト弁53等の弁を駆動すると共に電磁弁47により
新たに係合状態となる摩擦係合装置への圧油の供給を行
っている。

なお、64はレデューシングバルブで、ライン圧を基に
制御用油圧（レデューシング圧）を作り出す。この油圧
は前記油路45に送られ、前記電磁弁47によりデューティ
制御される。デューティ制御された油圧は信号圧とし
て、油圧制御弁40に作用する。

ところで、上記のような自動変速装置においては、セ
レクタレバーをニュートラルレンジからドライブレンジ
にシフトしたときには、リヤクラッチ21とキックダウン
ブレーキ23が係合して２速が達成されるようにしてい
る。これは、シフト時のショックを軽減し、またクリー
プを低減するためである。

しかし、このニュートラルレンジからドライブ２速へ
移行するときにもショックを生じることから、このショ
ックを軽減するためＮ−Ｄ制御弁65を設けてショックの
軽減を図っている。第５図には従来のＮ−Ｄ制御弁65の
構造を示す。Ｎ−Ｄ制御弁65のスプール66は三つのラン
ド66a,66b,66cを有し、ランド66aと66bの向き合う面の
受圧面積はランド66aの方が小さくなっており、ランド6
6bと66cの向き合う面の受圧面積は同じとなっている。
変速機が図示の如くニュートラル位置にある場合、ラン
ド66aと66bとの間にマニュアルバルブ63を経たライン圧
が油路67により導かれ、ランド66bと66cとの間には油路
42よりオリフィス72を介してプレッシャコントロール圧
が導かれ、プレッシャコトロール圧よりも低い油圧が導
かれるようになっている。油路42はニュートラル状態で
は油路68によりリヤクラッチエキゾースト弁69,油路70
を経てリヤクラッチ21の係合側につながれる。また、ス
プール66のランド66c周面には、マニュアルバルブ63に
通ずる油路71が接続し、この油路71はチェックボール74
が配設された油路73に分岐し、スプール66の左端面及び
油路76を経て前記油路68に合流接続されている。なお、
前記油路42はオリフィス72の手前で油路75に分岐し、油
路75は１−２シフト弁38に導通されて、１−２シフト弁
38にプレッシャコントロール圧が導かれるようになって
いる。

ニュートラルレンジにおいては、ライン圧が油路67を
経てランド66aと66bとの間に導かれ、両ランド66a,66b
の面積差によりスプール66は図中左側に押された状態に
ある。このときマニュアルバルブ63で油路44へのライン
圧の供給がしゃ断されているので、油路68,75には油圧
が行かず、キックダウンサーボ37,リヤクラッチ21は解
放状態にある。

マニュアルバルブ63がＮ位置からＤ位置に切換えられ
ると、電磁弁47が徐々に作動し、デューティ率が変化す
ることにより、油圧制御弁40のスプール左端に作用する
油圧が徐々に低下する。したがって、油圧制御弁40のス
プールが第４図中左方へ移動し、油路44のライン圧が調
圧され、プレッシャコントロール圧となって油路42から
油路75を経て１−２シフト弁38に供給されるとともに、
オリフィス72を経てプレッシャコントロール圧よりも低
い低圧がＮ−Ｄ制御弁65に供給される。

プレッシャコントロール圧は、油路75、１−２シフト
弁38、油路39を経て、キックダウンサーボ37の係合側の
油室57に供給され、サーボピストン58の移動によりキッ
クダウンブレーキ23の係合が開始される。

また、油路42のプレッシャコントロール圧がオリフィ
ス72により低減された低圧は、ランド66b,66c間、油路6
8、リヤクラッチエキゾースト弁69、油路70を経てリヤ
クラッチ21の係合側に供給され、リヤクラッチ21の係合
が開始される。

プレッシャコントロール圧が上昇し、最終的にライン
圧となってキックダウンサーボ37に作用し、キックダウ
ンブレーキ23は固定される。この場合においても、油路
68にはオリフィス72によりライン圧よりも低い油圧が供
給されることとなる。

一方、スプール66のランド66cの左端面にかかる油圧
が上昇することによりスプール66は右方へ移動する。ス
プール66の右方への移動により、油路71と油路76とがつ
ながり、油路68等を経てリヤクラッチ21の係合側にライ
ン圧がかかり、リヤクラッチ21が固定される。

＜発明が解決しようとする課題＞上記のように、油圧制御弁40で制御された油圧がキッ
クダウンサーボ37及びリヤクラッチ21に供給され、しか
も通常、キックダウンサーボ37の油室57が先に満たさ
れ、キックダウンサーボ37がキックダウンブレーキ23を
固定した後、リヤクラッチ21が結合するため、２速状態
でのＮ→Ｄ係合となり、比較的小さなショックで済む。

ところが、リヤクラッチ21における摩擦係合部材間の
クリアランスが、製造や組立上の誤差等により小さくな
っている場合には、リヤクラッチ21が先に係合してしま
い、１速状態のショックが発生してしまうことがある。

＜課題を解決するための手段＞上記課題を解決する本発明に係る自動変速機の油圧制
御装置は、請求項１のように、第１変速段と同第１変速段よりも高速走行用の第２変
速段とで係合制御される第１摩擦係合要素と、第２変速段で係合制御される第２摩擦係合要素と、油圧を発生する油圧発生手段と、油圧発生手段からの油圧を所定圧に調圧する調圧手段
と、上記調圧手段により調圧された上記所定圧を低減させ
て所定圧よりも低い低圧を発生する低圧発生手段と、上記自動変速機が中立状態から走行状態へ切り換えら
れたとき、上記低圧発生手段による低圧を上記第１摩擦
係合要素へ供給し、上記調圧手段より調圧された所定圧
を上記第２摩擦係合要素へ供給するとともに、上記第１
摩擦係合要素における作動圧が上昇すると、上記低圧発
生手段による低圧を上記第２摩擦係合要素へ供給し、上
記調圧手段により調圧された所定圧を上記第１摩擦係合
要素へ供給する制御手段を有することを特徴とする。

また、請求項２に記載のように、制御手段が、第１摩擦係合要素へ油圧を導く第１油路と、第２摩擦係合要素へ油圧を導く第２油路と、上記調圧手段による上記所定圧が導かれる第３油路
と、上記低圧発生手段から上記低圧が導かれる第４油路
と、第１乃至第４油路のそれぞれに連接され、第１油路と
第４油路とを連通し第２油路と第３油路とを連通する第
１の位置と、第１油路と第３油路とを連通し第２油路と
第４油路とを連通する第２位置とに移動可能な切換弁とを備え、上記切換弁が、上記自動変速機が中立状態から走行状
態へ切り換えられるとき、上記第１の位置に位置され、
上記第１摩擦係合要素における作動圧が上昇すると、上
記第２の位置に位置されることを特徴とする。

また、請求項３に記載のように、上記切換弁は、上記第１摩擦係合要素の作動圧の上昇により上記第２の
位置へ位置された後、上記自動変速機が中立状態へ切り
換えられるまで上記第２の位置に位置されていることを
特徴とする。

さらに、請求項４に記載のように、上記低圧発生手段が、電気的制御手段により低圧を発
生させることを特徴とする。

＜作用＞上記構成の油圧制御装置においては、自動変速機が中
立状態から走行状態へ切り換えられたとき、上記調圧手
段による所定圧が上記第２摩擦係合要素へ迅速に供給さ
れ、上記低圧発生手段による低圧が上記第１摩擦係合要
素へ供給されるので、第１変速段が先に達成されること
なく、第２変速段が迅速に且つ確実に達成されて、Ｎ−
Ｄシフト時の変速ショックの軽減が確実に達成される。

＜実施例＞第１図には本発明の一実施例に係る油圧制御装置にお
ける油圧制御弁を示してある。この油圧制御弁はＮ−Ｄ
制御弁80として、第４図中のＮ−Ｄ制御弁65に代えて設
けられる。

このＮ−Ｄ制御弁80のスプール81は４つのランド81a,
81b,81c,81dを有しており、第１図において右端のラン
ド81aの受圧面積は他のランド81b〜81dより小さくなっ
ている。ランド81aと81bとの間の油圧室82にライン圧が
作用することにより、両ランド81a,81bの受圧面積の違
いから、ニュートラル状態では、スプール81は左端に押
された状態となる。

スプール81のランド81b,81c間の油圧室83には油圧制
御弁40からの油路42が接続し、また油圧室83は油路68に
よりリヤクラッチ21側につながれている。ニュートラル
状態では、油圧室83を介して油路42と68とは連通する
が、マニュアルバルブ63で油路44へのライン圧の供給が
しゃ断されているため油路44にはライン圧はなく、油路
42にもプレッシャコントロール圧は発生しない。このた
め、リヤクラッチ21は解放状態にある。

一方、スプール81のランド81cと81dとの間の油圧室84
には油路71がつながり、また油圧室84は油路85がつなが
り、この油路85は１−２シフト弁38、油路39を経てキッ
クダウンサーボ37の係合側油圧室57に通じる油路75につ
ながっているが、マニュアルバルブ63で油路71へのライ
ン圧の供給がしゃ断されているため油路44にはライン圧
はなく、油路42にもプレッシャコントロール圧は発生し
ない。このため、リヤクラッチ21は解放状態にある。

油路71から分岐する油路73はチェックボール74を経
て、スプール81の左側の油圧室86につながり、油圧室86
が油路76により油路68につながっているのは従前と同じ
である。

油圧制御弁40により調圧されたライン圧（プレッシャ
コントロール圧）が油路42、油圧室83を経て油路68に供
給され、この油路68内の油圧は油路76を経て油圧室86に
供給されることとなる。このとき、油路68内の油圧、つ
まり油路68と連通されているリヤクラッチ21の作動圧が
上昇すると、油圧室86内の油圧も上昇し、スプール81に
図１中右方向へ移動させようとする力が働き、この油圧
室86内の油圧が所定以上になると、スプール81は第１図
中右方へ移動するが、移動することにより油路42と85と
が連通し、油路71と76とが連通するようになっている。

自動変速機がニュートラルレンジにあるときには、マ
ニュアルバルブ63を経たライン圧が油路67より油圧室82
に入り、ランド81a,81bの受圧面積差によりスプール81
は左端に押された状態にある。

自動変速機がニュートラルレンジからドライブレンジ
にシフトされると、つまりマニュアルバルブ63がＤ位置
へシフトされると、油路71を経たライン圧が油圧室84、
油路85,75等を経てキックダウンサーボ37の係合側の油
室57に入り、キックダウンブレーキ23が係合される。一
方、リヤクラッチ21には、油圧制御弁40で調圧されたプ
レッシャコントロール圧が油路42,68を経て供給され
る。ライン圧はプレッシャコントロール圧より高圧であ
るので、リヤクラッチ21より早くキックダウンブレーキ
23が係合され、１速を経ることなく２速が達成されるの
である。

２速が達成されると、油路42,油路68,76を経て油圧室
86に作用している油圧の上昇によりスプール81が右方へ
移動し、油路71と76とが連通してリヤクラッチ21にライ
ン圧が作用すると共に、油路42と85とが連通してキック
ダウンサーボ37にはプレッシャコントロール圧が作用す
るようになる。

このため、ニュートラルレンジからドライブレンジへ
のシフトに伴う第２変速段の達成後は、キックダウンサ
ーボ37へ油圧制御弁40からのプレッシャコントロール圧
が供給され、キックダウンブレーキ23の伝達トルクがコ
ントロールされるので、クリープを低減することができ
る。

また、ニュートラルレンジからドライブレンジへのシ
フトに伴い第２変速段が達成され、Ｎ−Ｄ制御弁80の油
圧室86の油圧の上昇によりスプール81が図１中右方向へ
移動し、油路71と油路76とが連通されてリヤクラッチ21
にライン圧が供給される状態になると、スプール81は、
油圧室86にライン圧が作用するあいだ、つまり油路71に
ライン圧が導かれるあいだ図１中右方向に移動した状態
に維持されることとなる。よって、図４に示されるよう
に、マニュアルバルブ63がＮ位置に戻されるまでは油路
71にはライン圧が導かれることとなり、つまり、ドライ
ブレンジからニュートラルレンジへ切り換えられるまで
は、ライン圧がリヤクラッチ21への供給油路76,68に供
給され、油圧制御弁40からのプレッシャコントロール圧
がキックダウンサーボ37への供給油路85に供給されるこ
ととなる。

つまり、ニュートラルレンジに切り換えられるまで
は、リヤクラッチ21の作動圧を制御するリヤクラッチエ
キゾースト弁69に常時ライン圧が供給されるとともに、
キックダウンサーボ37の作動圧を制御する１−２シフト
弁38に常時プレッシャコントロール圧が供給されるの
で、変速に伴うリヤクラッチ21またはキックダウンサー
ボ37への油圧供給が迅速に行える状態に維持されるの
で、走行中における変速が迅速に行われることとなり変
速フィーリングが向上することとなる。

さらに、油圧制御弁40から油路42へ吐出するプレッシ
ャコントロール圧は、電磁弁47を制御装置46により制御
することによりコントロールされるので、ドライブレン
ジへの切換に伴う第２変速段への変速時におけるリヤク
ラッチ21への供給油圧を制御して、更なる変速ショック
を低減することができ、また、第２変速段達成後のキッ
クダウンサーボ37への供給油圧を制御して、クリープ力
をコントロールすることができるとともに、走行中にお
けるキックダウンサーボ37への供給油圧をコントロール
することも可能であり、変速フィーリングを向上させる
ことができる。

また、上記実施例において、スプール81を左端に保持
するのにライン圧を用いているが、ばねを用いてもよ
い。

＜発明の効果＞本発明に係る油圧制御装置によれば、第１変速段と第
２変速段とで係合制御される第１摩擦係合要素と、上記
第２変速段で係合制御される第２摩擦係合要素と、油圧
発生手段からの油圧を所定圧に調圧する調圧手段と、同
所定圧を低減して所定圧よりも低い低圧を発生する低圧
発生手段とを備えた自動変速機の油圧制御装置におい
て、上記自動変速機が中立状態から走行状態へ切り換え
られたとき、上記低圧発生手段による低圧が上記第１摩
擦係合要素へ供給され、上記調圧手段による所定圧が上
記第２摩擦係合要素へ供給されるようにしたので、ニュ
ートラルレンジからドライブレンジへのシフト時に、第
１変速段を経ることなく第２変速段が確実に且つ迅速に
達成されるとともに、シフトショックが確実に軽減され
る。

また、ニュートラルレンジからドライブレンジへのシ
フト切換に伴う第２変速段の達成後は、第１摩擦係合要
素に所定圧が供給され、第２摩擦係合要素に低圧が供給
されるようにしたので、クリープ制御することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る油圧制御装置の説明
図、第２図は車両用自動変速機のパワートレーン図、第
３図はセレクタレバーの各位置における作動摩擦係合要
素の説明図、第４図は油圧制御装置の一例の油圧回路
図、第５図は従来のＮ−Ｄ制御弁の説明図である。図面中、 21はリヤクラッチ、 23はキックダウンブレーキ、 37はキックダウンサーボ、 40は油圧制御弁、 41はシフト弁、 46は電磁弁、 63はマニュアルバルブ、 65,80はＮ−Ｄ制御弁、 81はスプールである。

フロントページの続き (72)発明者有井士郎東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (56)参考文献特開昭63−270952（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 61/00 F16H 61/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１変速段と同第１変速段よりも高速走行
用の第２変速段とで係合制御される第１摩擦係合要素
と、第２変速段で係合制御される第２摩擦係合要素と、油圧を発生する油圧発生手段と、油圧発生手段からの油圧を所定圧に調圧する調圧手段
と、上記調圧手段により調圧された上記所定圧を低減させて
所定圧よりも低い低圧を発生する低圧発生手段と、上記自動変速機が中立状態から走行状態へ切り換えられ
たとき、上記低圧発生手段による低圧を上記第１摩擦係
合要素へ供給し、上記調圧手段より調圧された所定圧を
上記第２摩擦係合要素へ供給するとともに、上記第１摩
擦係合要素における作動圧が上昇すると、上記低圧発生
手段による低圧を上記第２摩擦係合要素へ供給し、上記
調圧手段により調圧された所定圧を上記第１摩擦係合要
素へ供給する制御手段を有することを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
【請求項２】制御手段が、第１摩擦係合要素へ油圧を導く第１油路と、第２摩擦係合要素へ油圧を導く第２油路と、上記調圧手段による上記所定圧が導かれる第３油路と、上記低圧発生手段から上記低圧が導かれる第４油路と、第１乃至第４油路のそれぞれに連接され、第１油路と第
４油路とを連通し第２油路と第３油路とを連通する第１
の位置と、第１油路と第３油路とを連通し第２油路と第
４油路とを連通する第２位置とに移動可能な切換弁とを備え、上記切換弁が、上記自動変速機が中立状態から走行状態
へ切り換えられるとき、上記第１の位置に位置され、上
記第１摩擦係合要素における作動圧が上昇すると、上記
第２の位置に位置され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。
【請求項３】上記切換弁は、上記第１摩擦係合要素の作動圧の上昇により上記第２の
位置へ位置された後、上記自動変速機が中立状態へ切り換えられるまで上記第
２の位置に位置されていることを特徴とする請求項２記
載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項４】上記低圧発生手段が、電気的制御手段によ
り低圧を発生させ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。