JP2937276B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機の制御装置

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JP2937276B2 JP33560391A JP33560391A JP2937276B2 JP 2937276 B2 JP2937276 B2 JP 2937276B2 JP 33560391 A JP33560391 A JP 33560391A JP 33560391 A JP33560391 A JP 33560391A JP 2937276 B2 JP2937276 B2 JP 2937276B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、変速段設定用の複数の
係合要素と、これら各係合要素の係合作動を行わせる複
数の変速用油圧アクチュエータと(すなわち、複数の油
圧作動クラッチ、ブレーキ等)を有してなる自動変速機
に用いられる制御装置に関し、さらに詳しくは、油圧源
からの作動油をロータリーバルブを用いて各変速用油圧
アクチュエータに選択的に供給するようになった自動変
速機の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動変速機は、変速段設定用係合要素の
係合作動を行わせる変速用油圧アクチュエータへの油圧
供給を制御して所望の変速段を設定するように構成され
る。この油圧供給制御を行うための制御装置は油圧制御
バルブから構成され、この油圧制御バルブは、従来では
一般に、油圧源からの作動油の油圧を所定のライン圧に
設定する油圧調整バルブや、変速用油圧アクチュエータ
への油圧供給の切換を行わせるシフトバルブ等から構成
されていた。
【0003】しかしながら、このような油圧制御バルブ
の場合には、変速用油圧アクチュエータへの油圧供給の
切換を行うシフトバルブが各係合要素に対応して必要で
あり、シフトバルブ等の数が多くなり制御装置が大型
化、複雑化し易いという問題がある。特に、変速段が多
段化し、係合要素の数が多くなる場合に、この問題が顕
著になり易い。このようなことから、例えば、特開昭6
3−312554号公報には、変速用油圧アクチュエー
タへの油圧供給の切換をロータリーバルブにより行うよ
うにした油圧制御装置を有する自動変速機が開示されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようにすれば、1
個のロータリーバルブで全てのクラッチおよびブレーキ
への作動油圧の供給制御を行うことができるという利点
がある。しかしながら、上記公報に開示のロータリーバ
ルブの場合には、油圧調整バルブにより調圧された一つ
のライン圧をロータリーバルブの回動に応じて各クラッ
チもしくはブレーキに選択的に供給するようになってお
り、このため、ロータリーバルブの構造が複雑化しやす
く、変速制御も複雑化しやすいという問題がある。ま
た、1つのライン圧を各クラッチ、ブレーキに選択的に
供給するものであるため、例えば、変速時等に各クラッ
チ、ブレーキに合わせてライン圧の調整を行うのが難し
く、ライン圧調整の自由度が低いという問題もある。
【0005】本発明は以上のような問題に鑑みたもの
で、ロータリーバルブの構造がシンプルで、変速制御が
容易であり、且つ、各変速用油圧アクチュエータに供給
する油圧の調整の自由度を高くすることが容易であるよ
うなロータリーバルブを有した自動変速機の制御装置を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明においては、変速段設定用係合要素の係合作
動を行わせる複数の変速用油圧アクチュエータに選択的
に作動油を供給するロータリーバルブと、このロータリ
ーバルブと油圧源とを連結する複数の油路と、これら各
油路にそれぞれ配設され各油路を介してロータリーバル
ブへ供給される作動油の油圧を制御する複数の油圧調整
バルブとから制御装置を構成している。そして、ロータ
リーバルブには各油路にそれぞれ接続される複数の入口
ポートとこれら入口ポートにそれぞれ連通する複数の出
口ポートとを形成しており、これら各出口ポートはロー
タリーバルブの回動に応じて変速用油圧アクチュエータ
に選択的に連通される。このようにして連通される各出
口ポートから供給される作動油により作動される変速用
油圧アクチュエータにより設定される変速段は、それぞ
れ連続しない変速段となるように構成されている。
【0007】なお、本発明の制御装置は、特に、ロータ
リーバルブと油圧源とを連結する油路を第1および第2
油路から構成し、これら第1および第2油路に、各油路
を介してロータリーバルブへ供給される作動油の油圧を
制御する第1および第2油圧調整バルブを配設して構成
されることが多い。この場合、ロータリーバルブには第
1および第2油路にそれぞれ接続される第1および第2
入口ポートとこれら第1および第2入口ポートにそれぞ
れ連通する第1および第2出口ポートとが形成され、こ
れら第1および第2出口ポートはロータリーバルブの回
動に応じて変速用油圧アクチュエータに選択的に連通さ
れる。さらに、このようにして連通される第1出口ポー
トから供給される作動油により作動される変速用油圧ア
クチュエータにより、偶数変速段が選択的に設定され、
第2出口ポートから供給される作動油により作動される
変速用油圧アクチュエータにより、奇数変速段が設定さ
れる。
【0008】この制御装置においては、ロータリーバル
ブの回動に応じて、第1および第2出口ポートが交互に
変速用油圧アクチュエータのいずれかと連通するように
構成され、このように第1および第2出口ポートが交互
に連通して作動される変速用油圧アクチュエータにより
設定される変速段は、例えば、LOW,1ST,2N
D,3RD,4TH,5TH,6THというように、連
続する変速段となる。
【0009】さらにこの場合、第1出口ポートと変速用
油圧アクチュエータの一つとが連通する回動位置から第
2出口ポートと変速用油圧アクチュエータの別の一つと
が連通する回動位置までロータリーバルブが回動される
間に、第1出口ポートと変速用油圧アクチュエータの一
つとが連通すると同時に第2出口ポートと変速用油圧ア
クチュエータの別の一つとが連通する領域を設けるのが
望ましい。
【0010】また、上記制御装置において、第1および
第2油圧調整バルブにより制御されてロータリーバルブ
に供給される油圧を低くする方向に作用する第1および
第2背圧室を、それぞれ第1および第2油圧調整バルブ
に設け、第1油圧調整バルブにより制御されてロータリ
ーバルブに供給される油圧を受けて作動され、第2背圧
室へ油圧源からの作動油を導く第1カットバルブと、第
2油圧調整バルブにより制御された油圧を受けて作動さ
れ、第1背圧室へ油圧源からの作動油を導く第2カット
バルブとを配設するのが望ましい。なお、第1および第
2油圧調整バルブはリニアソレノイドバルブにより構成
することができる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の好ましい実施
例について説明する。本発明の制御装置により変速制御
がなされる自動変速機の構成を図2および図3に示して
おり、この自動変速機の動力伝達経路は図1のように構
成される。なお、図2および図3を併せて一つの自動変
速機を示しており、図2は変速機の左半分を示し、図3
は右半分を示す。なお、以下の説明においては、図にお
いて矢印Uが上方で、矢印Rが右方を示す。
【0012】まず、これら図1から図3を参照してこの
自動変速機の構成を説明する。この自動変速機は、メイ
ンシャフト21とカウンターシャフト24との間に複数
の動力伝達ギヤ列を配設してなるカウンターシャフト式
変速機構20を有している。メインシャフト21の先端
には油圧湿式メインクラッチ10が配設され、このメイ
ンクラッチ10を介してメインシャフト21が係脱可能
にエンジン出力軸1と連結される。
【0013】メインクラッチ10は、エンジン出力軸1
と一体結合されたフライホイール1aに取り付けられ、
クラッチハウジング11、クラッチピストン12、アシ
スト部材13、押圧プレート14および摩擦プレート1
5から構成される。クラッチハウジング11の本体部内
にクラッチピストン12が前後に摺動可能に配設されて
おり、このクラッチピストン12はアシスト部材13の
内径側端部と対向する。アシスト部材13の外径側端部
はクラッチハウジング11の内面に係止されており、こ
のため、内径側端部がクラッチピストン12により前方
(図における左方)に押圧されると、アシスト部材13
は外径側端部を支点として内径側端部が前方に移動す
る。
【0014】アシスト部材13の前側には、フライホイ
ール1aとの間に、押圧プレート14および摩擦プレー
ト15の摩擦面部15aが配設されている。このため、
上記のようにクラッチピストン12によりアシスト部材
13の内径側端部が押されて前方に移動すると、アシス
ト部材13の中央部が押圧プレート14の突起14aを
前方に押圧し、押圧プレート14とフライホイール1a
との間に摩擦面部15aを挟持する。なお、上記のよう
にピストン12はアシスト部材13の内径端部を押圧
し、アシスト部材13の中央部が押圧プレート14を押
圧するため、ピストン12の押圧力はアシスト部材13
により倍力されて押圧プレート14に伝達される。
【0015】これにより、摩擦プレート15は押圧プレ
ート14およびクラッチハウジング11と摩擦係合され
る。摩擦プレート15の内径側ハブ15bは変速機構2
0のメインシャフト21とスプライン結合しているた
め、この摩擦係合によりエンジン出力軸1がメインクラ
ッチ10を介して変速機メインシャフト21と連結され
る。上記クラッチピストン12は油路11c等を介して
供給される作動油圧を受けて上記押圧作動を行うもので
ある。すなわち、クラッチピストン12への作動油圧の
供給制御を行うことにより、メインクラッチ10の係合
作動を制御することかできる。
【0016】クラッチハウジング11は、カバー部11
bを介してフライホイール1aと連結されており、クラ
ッチハウジング11の本体部にはポンプドライブギヤ1
1aが形成されている。このため、ポンプドライブギヤ
11aは常時エンジン出力軸1と同一回転で駆動され
る。ポンプドライブギヤ11aはポンプドリブンギヤ2
と噛合し、ポンプドリブンギヤ2は油圧ポンプ3の駆動
軸上に取り付けられている。このため、油圧ポンプ3は
エンジンにより常時回転駆動される。
【0017】変速機構20は、上記のようにメインクラ
ッチ10によりエンジン出力軸1との係脱が制御される
メインシャフト21と、メインシャフト21と平行に配
設されたカウンターシャフト24とを有する。両シャフ
ト21,24はそれぞれ、ベアリング22a,22b,
22cおよびベアリング25a,25b,25cにより
図示のように回転自在に支持されている。両シャフト2
1,24の間には、左から順に2速用ギヤ列32a,3
2b、5速用ギヤ列35a,35b、4速用ギヤ列34
a,34b、6速用ギヤ列36a,36b、リバース用
ギヤ列37a,37b、1速(LOW)用ギヤ列31
a,31b、3速用ギヤ列33a,33bが配設されて
いる。なお、リバース用ギヤ列は中間に図示しないリバ
ースアイドラギヤを有している。
【0018】これらギヤ列のうち、メインシャフト21
にはドライブ側ギヤが配設され、カウンターシャフト2
4にはドリブン側ギヤが配設される。ここで、ドライブ
側ギヤのうち、2速ドライブギヤ32a、4速ドライブ
ギヤ34aおよび3速ドライブギヤ33aは、メインシ
ャフト21上に回転自在に配設され、それぞれ2速クラ
ッチ42、4速クラッチ44および3速クラッチ43に
よりメインシャフト21と係脱可能となっている。これ
ら各クラッチ42,44,43は、それぞれ、摩擦係合
要素42a,44a,43aと、変速用油圧ピストン4
2b,44b,43b(変速用油圧アクチュエータ)と
から構成され、変速用油圧ピストン42a,44a,4
3aへの作動油圧供給により各摩擦係合要素42a,4
4a,43aを係合させて、上記各ドライブギヤ32
a,34a,33aをメインシャフト21と係合させる
ことができるようになっている。なお、5速ドライブギ
ヤ35a、6速ドライブギヤ36a、リバースドライブ
ギヤ37aおよび1速ドライブギヤ31aはメインシャ
フト21に結合されている。
【0019】一方、ドリブン側ギヤのうち、5速ドリブ
ンギヤ35b、6速ドリブンギヤ36bおよび1速ドリ
ブンギヤ31bがカウンターシャフト24に回転自在に
配設されている。なお、1速ドリブンギヤ31bは駆動
方向の動力伝達のみを許容するワンウェイクラッチ48
を内蔵している。また、2速ドリブンギヤ32b、4速
ドリブンギヤ34b、リバースドリブンギヤ37bおよ
び3速ドリブンギヤ33bはカウンターシャフト24に
結合されている。5速ドリブンギヤ35bおよび6速ド
リブンギヤ36bは、上記変速用クラッチと同様の5速
クラッチ45および6速クラッチ46によりカウンター
シャフト24と係脱可能となっている。これら両クラッ
チ45,46も、上記クラッチと同様に、摩擦係合要素
と変速用油圧ピストン(変速用油圧アクチュエータ)と
から構成される。
【0020】1速ドリブンギヤ31bは、ドグ歯クラッ
チ41によりカウンターシャフト24と係脱可能となっ
ている。このドグ歯クラッチ41は、カウンターシャフ
ト24に固定されたハブ41bと、このハブ41b上に
左右に摺動自在に取り付けられたスリーブ41aと、ハ
ブ41bと隣接して1速ドリブンギヤ31bの側部に形
成されたスプライン41cとから構成され、スリーブ4
1aを左右に移動させてスプライン41aと係脱させる
ことにより、1速ドリブンギヤ31bとカウンターシャ
フト24との係脱を行わせる。すなわち、ドグ歯クラッ
チ41が1速変速段用の係合要素である。なお、スリー
ブ41aの左右方向の移動は、図示しない変速用油圧ア
クチュエータ(油圧サーボ)によりなされる。
【0021】リバース用ギヤ列を構成するリバースドラ
イブおよびドリブンギヤ37a,37bは図示のよう
に、それぞれメインシャフト21およびカウンターシャ
フト24に結合されている。ところが、両ギヤ37a,
37bの中間に配設されるリバースアイドラギヤ(図示
せず)が左右に移動可能に配設されており、このリバー
スアイドラギヤを両ギヤ37a,37bと噛合する位置
に移動させることにより、リバース段を設定することが
できるようになっている。また、リバースアイドラギヤ
を両ギヤ37a,37bから軸方向に離れた(横にずれ
た)位置に移動させることにより、リバース段を解除す
ることができる。すなわち、リバース用ギヤ列において
はリバースアイドラギヤ自体が係合要素であり、このリ
バースアイドラギヤの左右への移動は、図示していない
変速用油圧アクチュエータによりなされる。
【0022】カウンターシャフト24の左端部にはアウ
トプットドライブギヤ38が固設されており、このギヤ
38に噛合してアウトプットドリブンギヤ5がカウンタ
ーシャフト24と平行な回転軸を有して配設されてい
る。アウトプットドリブンギヤ5はディファレンシャル
機構6を有しており、このディファレンシャル機構6を
介してアウトプットドリブンギヤ5の回転が左右のアク
スルシャフト7a,7bに伝達されるようになってい
る。
【0023】以上のように構成された変速機において、
メインクラッチ10を係合させるとエンジン出力軸1の
回転は変速機構20のメインシャフト21に伝達され
る。そして、変速機構20の変速用クラッチ41〜46
を選択的に作動することにより、いずれかのギヤ列によ
る動力伝達を行わせて変速を行わせることができる。こ
のようにして変速されたエンジン出力はカウンターシャ
フト24に伝達され、アウトプットギヤ列38,5およ
びディファレンシャル機構6を介して左右のアクスルシ
ャフト7a,7bに伝達される。
【0024】上記変速機における各クラッチの作動を制
御して変速制御を行う制御装置について、図4および図
5を参照して説明する。図4および図5で1つの制御装
置を示しており、両図の、、で示す油路同士が繋
がっている。この制御装置は油圧ポンプ3により供給さ
れる作動油圧により作動される複数の油圧バルブから構
成される。なお、これらの図において、×印はドレンポ
ートを示す。
【0025】油圧ポンプ3の吐出油は油路100を介し
てマニュアルバルブ50に供給される。但し、油路10
0はここから分岐した油路101を介してメインレギュ
レータバルブ9に連通しており、油路100および10
1内の作動油圧はメインレギュレータバルブ9により所
定のライン圧PLに調圧される。マニュアルバルブ50
は、軸方向に移動自在なスプール51を有し、このスプ
ール51の先端の連結孔51aに取り付けられるリンク
もしくはケーブルを介してシフトレバー(図示せず)と
連結されている。シフトレバーは運転席に配設され、ド
ライバーにより手動操作されるレバーであり、この操作
に応じてスプールは、P(パーキング)、R(リバー
ス)、N(ニュートラル)、D(Dレンジ)、S(Sレ
ンジ)、2(2レンジ)の各位置のいずれかに設定され
る。
【0026】図5においては、スプール51がN位置に
ある状態を示しており、このときには、油路100はス
プール51のランドにより閉塞されている。スプール5
1をD,S,2のいずれか(すなわち、前進走行レン
ジ)位置に移動させると、油路100は溝52を介して
油路110に連通し、油路110にライン圧PLの作動
油が供給される。ここで、まず、スプール51が前進走
行レンジ位置に移動された場合について説明する。な
お、このとき、油路110は油路105にも連通し、油
路105にもライン圧PLの作動油が供給される。油路
105はメインクラッチ10の作動制御を行うクラッチ
制御バルブに連通しており、油路105に供給される作
動油を用いてメインクラッチ10の作動制御が行われ
る。
【0027】油路110からはチェックバルブ111a
およびオリフィス111bを有した油路111が分岐し
ており、油路110はこの油路111を介してL−R変
速用油圧サーボ(アクチュエータ)80に繋がる。この
油圧サーボ80は、軸方向に移動可能なスプール81を
有し、このスプール81には図示のように、L0Wシフ
トアーム82と、REVシフトアーム83とが取り付け
られている。スプール81の端部にはピストン部81a
が形成されており、このピストン部81aの左右に油室
84,85が形成されている。
【0028】上記油路111は油室84に繋がってお
り、マニュアルバルブ50により、D,S,2のいずれ
かのレンジ(前進走行レンジ)が選択されているときに
は、油室84にライン圧PLの作動油が供給される。こ
のため、このときにはスプール81はこの油圧を受けて
左動され、LOWシフトアーム82が左動される。LO
Wシフトアーム82は、1速用ギヤ列に設けられたドグ
歯クラッチ41のハブ41bに係止されており、LOW
シフトアーム82が左動されると、ハブ41bも左動さ
れて1速ドリブンギヤ31bのスプライン41cと噛合
し、1速ドリブンギヤ31bはカウンターシャフト24
と係合される。このことから分かるように、D,S,2
レンジ(前進走行レンジ)においては、1速ドリブンギ
ヤ31bは常時カウンターシャフト24と連結される。
但し、1速ドリブンギヤ31bはワンウェイクラッチ4
8を内蔵しているため、1速用ギヤ列31a,31bを
介しては駆動方向の動力伝達がなされるだけであり、こ
れと逆方向の動力伝達を行わせるような回転の場合の伝
達はなされない。
【0029】一方、油路110は、図4に示すように、
4つの油路112〜115に分岐しており、これら油路
112〜115はそれぞれ、第1油圧調整バルブ60、
第2油圧調整バルブ65、第1カットバルブ54および
第2カットバルブ57に接続されている。
【0030】第1油圧調整バルブ60および第2油圧調
整バルブ65は、リニアソレノイドバルブであり、それ
ぞれ、右端に配設されたリニアソレノイド63,68
と、これに対向する第1スプール61,66と、第1ス
プール61,66を右方に付勢するスプリング64,6
9と、左端に配設された第2スプール62,67とから
構成される。リニアソレノイド63,68は、内部ソレ
ノイドへの通電電流を制御することにより、スプール6
1,66への左方への押圧力を制御することができ、こ
れにより、油路112,113のライン圧PLを調整し
て、第1および第2制御圧P1,P2を第1および第2
油路121,126にそれぞれ出力する。なお、これら
油路121,126にはこの制御油圧P1,P2を検出
するための油圧センサ91,92が取り付けられてい
る。
【0031】なお、図4においてはソレノイド非通電の
状態を示し、このときには図示ように、第1および第2
油圧調整バルブ60,65の第1スプール61,66
は、それぞれ油路112,113を閉塞し、第1および
第2油路121,126をドレンに連通させる。このこ
とから分かるように、断線、故障等によりソレノイド非
通電となったときには、第1および第2油路121の油
圧はドレンされて零になる。
【0032】第1カットバルブ54はスプリング56に
より左方に付勢されたスプール55を有し、スプール5
5の左端部に油路122bからの油圧が作用するように
なっている。油路122bは油路122aを介して第1
油路121に連通しており、第2油路121の油圧が所
定油圧以上となると、この油圧がスプール55を右方に
押してスプール55をスプリング56に抗して右動さ
せ、油路114を油路116に連通させる。油路116
は、第2油圧調整バルブ65の第2スプール67の左端
部に連通しており、上記のようにスプール55が右動さ
れると、油路114,116を介して油路110のライ
ン圧PLが第2スプール67の左端に作用する。
【0033】第2カットバルブ57はスプリング59に
より左方に付勢されたスプール58を有し、スプール5
8の左端部に油路127bからの油圧が作用するように
なっている。油路127bは油路127aを介して第2
油路126に連通しており、第2油路126の油圧が所
定油圧以上となると、この油圧がスプール58を右方に
押してスプール58をスプリング59に抗して右動さ
せ、油路115を油路117に連通させる。油路117
は、第1油圧調整バルブ60の第2スプール62の左端
部に連通しており、上記のようにスプール58が右動さ
れると、油路115,117を介して油路110のライ
ン圧PLが第2スプール62の左端に作用する。
【0034】上記第1および第2油路121,126
は、それぞれロータリーバルブ70に図示のように接続
されている。このロータリーバルブ70は、ステップモ
ータ71により回動制御がなされる回動スプール72を
有する。この回動スプール72には図示のように断面が
クランク状の第1および第2連通路73,74が形成さ
れ、それぞれ両端に第1および第2入口ポート73a,
74a並びに第1および第2出口ポート73b,74b
を有する。なお、回動スプール72には直線状の第3連
通路75も図示のように形成されている。
【0035】第1連通路73の第1入口ポート73aの
周囲には、図6に示すように、これを囲んでリング状油
路123が形成されており、この油路123は第1油路
121と繋がる。このため、第1連通路73は第1入口
ポート73aを介して常時第1油路121と連通してい
る。これと同様に、第2連通路74の第2入口ポート7
4aの周囲にもリング状油路128が形成されており、
この油路128は上記第2油路126と繋がる。このた
め、第2連通路74は第2入口ポート74aを介して常
時第2油路126と連通している。
【0036】第1連通路73の第1出口ポート73bの
周囲には、図7に示すように、4つの油路132,13
4,136,138が形成されている。油路132,1
34,136はそれぞれ、2速クラッチ42、4速クラ
ッチ44および6速クラッチ46に繋がり、油路138
はドレンに繋がる。回動スプール72はステップモータ
71により図示の位置から反時計回りに回動され、第1
出口ポート73bは図示の位置から油路136と対向す
る位置まで回動されるようになっている。このため、回
動スプール72の回動に応じて、第1出口ポート73b
を油路132,134,136のいずれかと選択的に対
向させ、第1油路121を2速クラッチ42、4速クラ
ッチ44および6速クラッチ46に選択的に連通させる
ことができる。
【0037】第1油路121には第1油圧調整バルブ6
0により調整された第1制御油圧P1が供給されている
ため、回動スプール72の回動に応じて、この第1制御
油圧P1を2速クラッチ42、4速クラッチ44および
6速クラッチ46に選択的に供給することができる。各
クラッチ42,44,46はそれぞれ、変速用油圧ピス
トン42a,44a,46aと摩擦係合要素42b,4
4b,46bからなり、上記のようにして選択的に供給
される制御油圧P1は変速用ピストンに作用して摩擦係
合要素を係合させ、対応する変速段(すなわち、2速
段、4速段、6速段)を設定する。
【0038】一方、第2連通路74の第2出口ポート7
4bの周囲には、図8に示すように、3つの油路13
3,135,139が形成されている。油路133,1
35はそれぞれ、3速クラッチ43および5速クラッチ
45に繋がり、油路139はドレンに繋がる。このた
め、ステップモータ71による回動スプール72の回動
に応じて、第2出口ポート74bを油路133,135
のいずれかと選択的に対向させ、第2油路126を3速
クラッチ43および5速クラッチ45に選択的に連通さ
せることができる。第2油路126には第2油圧調整バ
ルブ65により調整された第2制御油圧P2が供給され
ているため、回動スプール72の回動に応じて、この第
2制御油圧P2を3速クラッチ43および5速クラッチ
45に選択的に供給することができる。これにより第2
制御油圧P2を、クラッチ43,45の変速用油圧ピス
トン43a,45aに選択的に作用させて摩擦係合要素
43b,45bを係合させ、対応する変速段(すなわ
ち、3速段、5速段)を設定することができる。
【0039】以上の説明から分かるように、マニュアル
バルブ50のスプール51が前進走行レンジ位置に位置
する状態で、ステップモータ71による回動スプール7
2の回動制御を行えば、各クラッチへの制御油圧供給を
制御して変速制御を行うことができる。この場合におけ
る回動スプール72の回動位置θと変速段との関係を以
下に説明する。
【0040】まず、回動スプール72が図7および図8
に示す回動位置にあるときには、第1および第2連通路
73,74の出口ポート73b,74bはともに閉塞さ
れている。このため、第2〜第6クラッチ42〜46は
いずれも非係合である。ところが、前述にように前進走
行レンジにおいては、ライン圧PLが油路111を介し
てL−R変速用油圧サーボ80の右油室84に作用し、
ドグ歯クラッチ41が係合されているため、このときに
は、1速段が設定される。このように1速段が設定され
る回動スプール72の回動位置(図7,8に示す回動位
置)を1ST位置と称する。
【0041】この1ST位置からステップモータ71に
より回動スプール72を図において反時計回りに回動さ
せると、まず最初に第1出口ポート73bが油路132
と対向し、第1連通路73が油路132と繋がる。な
お、このとき、第2出口ポート74bは閉塞されたまま
である。このため、第1油圧調整バルブ60により制御
された第1制御油圧P1を有した作動油が2速クラッチ
42の変速用油圧ピストン42bに供給され、この2速
クラッチ42の摩擦繋合要素42aが繋合されて2速段
が設定され、1速から2速への変速がなされる。なお、
このときにも、1速ギヤ列のドグ歯クラッチ41が係合
されたままなのであるが、ワンウェイクラッチ48の作
用により2速ギヤ列32a,32bを介しての駆動力伝
達がなされる。このように2速段が設定される回動スプ
ール72の回動位置を2ND位置と称する。
【0042】2ND位置から回動スプール72をさらに
回動させると、第1出口ポート73bが部分的に油路1
32と連通した状態で、且つ第2出口ポート74bが部
分的に油路133と連通する状態となる。この位置を2
−3位置と称する。そして2−3位置から回動スプール
72をさらに回動させると、第1出口ポート73が閉塞
され、第2出口ポート74bが油路133と連通する位
置、すなわち3RD位置に至る。この3RD位置では3
速クラッチ43が係合されて3速段が設定される。
【0043】以下、同様にして、回動スプール72の回
動に応じて、第2出口ポート74bが油路133と連通
したまま第1出口ポート73bが油路134と連通する
3−4位置を経て、第2出口ポート74bが閉塞され、
第1出口ポート73bが油路134と連通する4TH位
置に至り、4TH位置では4速クラッチ44が係合され
て4速段が設定される。回動スプール72をさらに回動
させると、第1出口ポート73bが油路134と連通し
たまま第2出口ポート74bが油路135と連通する4
−5位置を経て、第1出口ポート73bが閉塞され、第
2出口ポート74bが油路135と連通する5TH位置
に至り、5TH位置では5速クラッチ45が係合されて
5速段が設定される。回動スプール72の回動を続ける
と、第2出口ポート72bが油路135と連通したまま
第1出口ポート73bが油路136と連通する5−6位
置を経て、第2出口ポート74bが閉塞され、第1出口
ポート73bが油路136と連通する6TH位置に至
り、6TH位置では6速クラッチ46が係合されて6速
段が設定される。
【0044】以上のように、ステップモータ71により
回動スプール71を1ST位置から反時計回りに回動さ
せると、第1および第2出口ポート73b,74bが交
互にいずれかのクラッチに繋がる油路に連通し、2速か
ら6速まで順番通りに連続する変速段の設定がなされ
る。
【0045】なお、各速度段を設定する位置(2ND位
置〜6TH位置)のそれぞれの間には、両出口ポートが
隣合う変速段を設定するクラッチに同時に繋がる位置
(2−1位置等)がある。この位置は、隣合う変速段間
での変速を行う場合に設定される位置であり、この変速
制御について、図10を参照して説明する。
【0046】図10は、隣合う変速段間の変速として、
2速から3速への変速の場合を示している。2速段が設
定されているときには、ロータリーバルブ70の回動ス
プール72は2ND位置にあり、3速への変速を行わせ
る場合には、この回動スプール72を2−3位置まで回
動させる(時間t1)。これにより、第1出口ポート7
3bは油路132に連通するとともに第2出口ポート7
4bは油路133に連通する状態となり2速から3速へ
の変速制御が開始する。このため、第1油路121内の
第1制御油圧P1が油路132を介して2速クラッチ4
2に供給され、第2油路126内の第2制御油圧P2が
油路133を介して3速クラッチ43に供給される。
【0047】前述のように第1および第2制御油圧P
1,P2はそれぞれ第1および第2油圧調整バルブ6
0,65により独立して制御されるようになっている。
時間t1において回動スプール72が2−3位置に回動
されるとと同時に、両油圧調整バルブ60,65のリニ
アソレノイド63,68への通電電流を制御して、両制
御油圧P1,P2を図示のように変化させる。このよう
に両クラッチ42,43へ供給する制御油圧P1,P2
を制御すれば、2速から3速への変速をスムーズに行わ
せることができる。なお、この変速では、時間t2にお
いて第2制御油圧P2が急上昇されると同時に回動スプ
ール72が3RD位置まで回動されて変速が完了する。
このとき、油路127bから第2カットバルブ57に作
用するこの第2制御油圧P2によりスプール59が右動
される。これにより、油路117から第1油圧調整バル
ブ60にライン圧PLが作用し、第1制御油圧P1が急
激に低下されて変速制御が完了する。
【0048】ここでは、2速から3速への変速を例にし
て説明したが、隣合う変速段間での変速制御はいずれも
同様にして行うことができる。とくに、本制御装置にお
いては、偶数変速段(2速、4速および6速段)の設定
は第1制御油圧P1により行われ、奇数変速段(3速お
よび5速段)の設定は第2制御油圧P2により行われる
ようになっているため、隣合う変速段間の変速に際して
は、両変速段用クラッチの制御油圧を第1および第2制
御油圧P1,P2を用いて独立して行うことができる。
このため、変速時での制御油圧調整の自由度が高く、変
速制御が容易である。
【0049】このように隣合う変速段間の変速に際して
は、両制御油圧P1,P2を用いることができるのであ
るが、飛び変速の場合には、いずれか一方の制御油圧の
みしか使用できない場合がある。例えば、4速から2速
への変速があり、この場合には、4速クラッチ44およ
び2速クラッチ42はともに第1出口ポート73bと連
通する油路134,132からの供給油圧により係脱制
御がなされる。この場合の変速制御を図11を用いて説
明する。この場合には、第1出口ポート73bを油路1
34に連通させたまま、すなわち、回動スプール72を
4TH位置にしたまま、第1制御油圧P1を低下させる
(時間t1)。これにより4速クラッチ44の制御油圧
P1が低下しこれが解放されるので、解放に要する所定
時間経過後、時間t2において、回動スプール72を2
ND位置まで回動させる。そして、第1制御油圧P1を
図示のように上昇させて2速クラッチ42を係合させ
る。
【0050】以上においては、マニュアルバルブ50に
より前進走行レンジ(D,S,2レンジ)が設定されて
いる場合について説明したが、次に、スプール51がR
位置に移動されリバースレンジが設定される場合につい
て説明する。この場合には、スプール51の溝53を介
して油路110が油路150と連通される。油路150
もロータリーバルブ70に繋がっているが、この接続部
は図9のようになっている。この部分には直線状の第3
連通路75が形成されており、回動スプール72を図示
の位置(1ST位置)から時計周りに回動させると、第
3連通路75が油路150に連通する。このとき同時
に、第3連通路75は油路151にも連通する。なお、
この回動スプール72の位置を、REV位置と称する。
【0051】リバースレンジが設定されると、回動スプ
ール72はREV位置に回動されるようになっており、
これにより、第3連通路75を介して油路150が油路
151と連通される。油路151はL−R変速用油圧サ
ーボ80の左油室85に連通しており、この左油室85
にライン圧PLを有した作動油が供給される。この油圧
を受けるとスプール81は右動され、REVシフトアー
ム83が右動される。このREVシフトアーム83はリ
バースアイドラギヤに係止されており、リバースアイド
ラギヤも右動され、リバースドライブおよびドリブンギ
ヤ37a,37bと噛合し、リバース段が設定される。
【0052】以上のようにして変速制御がなされるので
あるが、本制御装置の構成を示すシステム図を図12に
示している。この図に示すように、コントローラ200
により、メインクラッチ10の係合作動制御用のソレノ
イド223の作動制御、第1および第2油圧調整バルブ
60,65のリニアソレノイド63,68の作動制御並
びにロータリーバルブ70のステップモータ71の作動
制御が行われる。このため、コントローラ200には、
車速センサ211からの車速信号V、エンジンEに設け
られたスロットル開度センサ212およびスピードセン
サ213からのストットル開度信号θthおよびNeが入
力される。さらに、このコントローラ200には、変速
機構20に設けられたスピードセンサ221からのメイ
ンシャフト回転信号Nm、油路121,126の制御油
圧P1,P2を検出するための油圧センサ91,92か
らの検出信号が入力されている。
【0053】なお、本制御装置においてはにおいては第
1および第2カットバルブ54,57等を利用して種々
の作動不良に対する対策を施してフェイルセーフとなる
ように構成されている。これについて、以下に説明す
る。まず、定常走行時のように変速段が設定されている
ときには、前述のようにロータリーバルブ70を介して
この変速段設定用のクラッチに制御油圧が供給されてい
る。例えば、6速段に設定されて定常走行しているとき
には、第1制御油圧P1が6速クラッチ46に供給され
ており、この第1制御油圧P1は第1油圧調整バルブ6
0により所定高圧に維持されている。このときには第2
制御油圧P2は使用されないので、第2油圧調整バルブ
65により低圧に設定され、この油圧が他のクラッチに
作用して2つのクラッチが同時係合するようなことがな
いように図られている。但し、6速段が設定されている
ときには、回動スプール72は6TH位置にあり、第2
出口ポート74bは閉塞されており、第2制御油圧P2
は他のクラッチに作用するようなことはない。
【0054】ここで上記のように第1制御油圧P1が所
定高圧に維持されていると、この油圧P1が油路122
a,122bを介して第1カットバルブ54に作用して
おり、このバルブ54のスプール55は右動されてい
る。このため、ライン圧PLが油路114,116を介
して第2油圧調整バルブ65に作用し、第2スプール6
7を介して第1スプール66を右方に押圧する。この押
圧力は、リニアソレノイド68の最大軸力より大きく、
第1スプール66は右動された状態となり第2油路12
6は常時ドレンに連通する。このように、第1制御油圧
P1が所定高圧である限り、第2制御油圧P2は常時低
圧となっている。このため、6速段が設定されていると
きに、回動スプール72が5−6位置に回動されるよう
なことがあっても、第2制御油圧P2は低圧であり、5
速クラッチ45が係合することはないようになってい
る。
【0055】一方、変速時、例えば、6速から5速への
変速時には、回動スプール72は5−6位置に回動され
るのであるが、このように回動されたとしても、6速ク
ラッチの制御油圧P1が所定高圧である限り5速クラッ
チの制御油圧P2は低圧のままであり変速作動はなされ
ない。すなわち、回動スプール72が5−6位置に回動
したとしても、6速クラッチの制御油圧P1を下げない
かぎり、たとえ第2油圧調整バルブ65のリニアソレノ
イド68の通電電流を制御したとしても制御油圧P2を
上昇させることはできない。このため、6速クラッチと
5速クラッチとが同時に係合するような不具合が発生す
ることがない。
【0056】なお、第1油圧調整バルブ60が作動不良
となり第1制御油圧P1を低下させることができない場
合には、第2油圧調整バルブ65が正常に作動したとし
ても第2制御油圧P2を上昇させることができない。こ
のため、このような作動不良が生じた場合には、第2制
御油圧P2で設定される変速段(すなちわ、奇数変速
段)を設定することができず、変速は回動スプール72
の回動制御を行って偶数変速段間でのみ行わせることと
なる。また、ロータリーバルブ70のステップモータ7
1の作動不良、回動スプール72の固着等により回動ス
プール72の回動を行わせることができないような作動
不良の場合には、回動スプール72の現在位置に対応す
る変速段と1速段のみが設定可能であり、これら両変速
段での変速制御を行う。このように作動不良が発生した
場合でも、ある程度の走行を可能にするようになってい
る。
【0057】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロータリーバルブと油圧源とを連結する複数の油路にそ
れぞれ油圧調整バルブを配設し、且つ、ロータリーバル
ブには各油路にそれぞれ接続される複数の入口ポートと
これら入口ポートにそれぞれ連通する複数の出口ポート
とを形成しており、これら各出口ポートはロータリーバ
ルブの回動に応じて変速用油圧アクチュエータに選択的
に連通され、このようにして連通される各出口ポートか
ら供給される作動油により作動される変速用油圧アクチ
ュエータにより設定される変速段は、それぞれ連続しな
い変速段となるように構成されているので、隣合う変速
段間での変速に際して両変速段を設定する変速用油圧ア
クチュエータの作動油圧をそれぞれ独立して調整するこ
とができる。このため、油圧アクチュエータへ供給され
る作動油圧調整の自由度が高く、変速制御が容易であ
る。また、ロータリーバルブの構造および制御装置全体
の構造を簡単にすることができる。
【0058】なお、本発明の制御装置は、特に、ロータ
リーバルブと油圧源とを連結する油路を第1および第2
油路から構成し、これら第1および第2油路に、各油路
を介してロータリーバルブへ供給される作動油の油圧を
制御する第1および第2油圧調整バルブを配設して構成
するのが望ましい。この場合、ロータリーバルブには第
1および第2油路にそれぞれ接続される第1および第2
入口ポートとこれら第1および第2入口ポートにそれぞ
れ連通する第1および第2出口ポートとが形成され、こ
れら第1および第2出口ポートはロータリーバルブの回
動に応じて変速用油圧アクチュエータに選択的に連通さ
れる。さらに、このようにして連通される第1出口ポー
トから供給される作動油により作動される変速用油圧ア
クチュエータにより、偶数変速段が選択的に設定され、
第2出口ポートから供給される作動油により作動される
変速用油圧アクチュエータにより、奇数変速段が設定さ
れる。このように構成すれば、変速制御の容易化、構造
の簡略化を一層進めることが可能である。
【0059】なお、この制御装置においては、ロータリ
ーバルブの回動に応じて、第1および第2出口ポートが
交互に変速用油圧アクチュエータのいずれかと連通する
ように構成され、このように第1および第2出口ポート
が交互に連通して作動される変速用油圧アクチュエータ
により設定される変速段は、例えば、LOW,1ST,
2ND,3RD,4TH,5TH,6THというよう
に、連続する変速段となる。この場合、第1出口ポート
と変速用油圧アクチュエータの一つとが連通する回動位
置から第2出口ポートと変速用油圧アクチュエータの別
の一つとが連通する回動位置までロータリーバルブが回
動される間に、第1出口ポートと変速用油圧アクチュエ
ータの一つとが連通すると同時に第2出口ポートと変速
用油圧アクチュエータの別の一つとが連通する領域を設
けるのが望ましい。
【0060】また、上記制御装置において、第1および
第2油圧調整バルブにより制御されてロータリーバルブ
に供給される油圧を低くする方向に作用する第1および
第2背圧室を、それぞれ第1および第2油圧調整バルブ
に設け、第1油圧調整バルブにより制御されてロータリ
ーバルブに供給される油圧を受けて作動され、第2背圧
室へ油圧源からの作動油を導く第1カットバルブと、第
2油圧調整バルブにより制御された油圧を受けて作動さ
れ、第1背圧室へ油圧源からの作動油を導く第2カット
バルブとを配設するのが望ましい。このようにすれば、
複数の変速段が同時に設定されるような不具合の発生を
確実に防止することができる。なお、第1および第2油
圧調整バルブはリニアソレノイドバルブにより構成する
ことができ、このようにすれば、制御油圧調整を簡単に
行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る制御装置を有した自動変速機の動
力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図2】上記自動変速機の構造を示す断面図である。
【図3】上記自動変速機の構造を示す断面図である。
【図4】本発明に係る制御装置を示す油圧回路図であ
る。
【図5】本発明に係る制御装置を示す油圧回路図であ
る。
【図6】ロータリーバルブを矢印VI−VIに沿って示
す断面図である。
【図7】ロータリーバルブを矢印VII−VIIに沿っ
て示す断面図である。
【図8】ロータリーバルブを矢印VIII−VIIIに
沿って示す断面図である。
【図9】ロータリーバルブを矢印IX−IXに沿って示
す断面図である。
【図10】上記制御装置による2速から3速への変速に
際しての制御油圧変化を示すグラフである。
【図11】上記制御装置による4速から2速への変速に
際しての制御油圧変化を示すグラフである。
【図12】上記制御装置の構成を示すシステム図であ
る。
【符号の説明】
1 エンジン出力軸 3 油圧ポンプ 10 メインクラッチ 15 摩擦プレート 20 カウンターシャフト式変速機構 21 メインシャフト 24 カウンターシャフト 41 ドグ歯クラッチ 42〜46 変速用油圧クラッチ 50 マニュアルバルブ 54,57 カットバルブ 60,65 油圧調整バルブ 70 ロータリーバルブ

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変速段設定用の複数の係合要素と、これ
    ら各係合要素の係合作動を行わせる複数の変速用油圧ア
    クチュエータとを有してなる自動変速機において、 前記変速用油圧アクチュエータに選択的に作動油を供給
    するロータリーバルブと、このロータリーバルブと油圧
    源とを連結する複数の油路と、これら各油路にそれぞれ
    配設され各油路を介して前記ロータリーバルブへ供給さ
    れる作動油の油圧を制御する複数の油圧調整バルブとを
    有してなり、 前記ロータリーバルブには前記各油路にそれぞれ接続さ
    れる複数の入口ポートとこれら入口ポートにそれぞれ連
    通する複数の出口ポートとが形成され、これら各出口ポ
    ートは前記ロータリーバルブの回動に応じて前記変速用
    油圧アクチュエータに選択的に連通されるようになって
    おり、 このようにして連通される前記各出口ポートから供給さ
    れる作動油により作動される前記変速用油圧アクチュエ
    ータにより設定される変速段は、それぞれ連続しない変
    速段であることを特徴とする自動変速機の制御装置。
  2. 【請求項2】 変速段設定用の複数の係合要素と、これ
    ら各係合要素の係合作動を行わせる複数の変速用油圧ア
    クチュエータとを有してなる自動変速機において、 前記変速用油圧アクチュエータに選択的に作動油を供給
    するロータリーバルブと、このロータリーバルブと油圧
    源とを連結する第1および第2油路と、これら第1およ
    び第2油路にそれぞれ配設され各油路を介して前記ロー
    タリーバルブへ供給される作動油の油圧を制御する第1
    および第2油圧調整バルブとを有してなり、 前記ロータリーバルブには前記第1および第2油路にそ
    れぞれ接続される第1および第2入口ポートとこれら第
    1および第2入口ポートにそれぞれ連通する第1および
    第2出口ポートとが形成され、これら第1および第2出
    口ポートは前記ロータリーバルブの回動に応じて前記変
    速用油圧アクチュエータに選択的に連通されるようにな
    っており、 このようにして連通される前記第1出口ポートから供給
    される作動油を受けて作動される前記変速用油圧アクチ
    ュエータにより偶数変速段が選択的に設定され、前記第
    2出口ポートから供給される作動油を受けて作動される
    前記変速用油圧アクチュエータにより奇数変速段が設定
    されるようになっていることを特徴とする自動変速機の
    制御装置。
  3. 【請求項3】 前記ロータリーバルブの回動に応じて、
    前記第1および第2出口ポートが交互に前記変速用油圧
    アクチュエータのいずれかと連通されるようになってお
    り、このように第1および第2出口ポートが交互に連通
    して作動される前記変速用油圧アクチュエータにより設
    定される変速段が連続する変速段であることを特徴とす
    る請求項2に記載の自動変速機の制御装置。
  4. 【請求項4】 前記第1出口ポートと前記変速用油圧ア
    クチュエータの一つとが連通する回動位置から前記第2
    出口ポートと前記変速用油圧アクチュエータの別の一つ
    とが連通する回動位置まで前記ロータリーバルブが回動
    される間に、前記第1出口ポートと前記変速用油圧アク
    チュエータの一つとが連通すると同時に前記第2出口ポ
    ートと前記変速用油圧アクチュエータの別の一つとが連
    通する領域が設けられていることを特徴とする請求項3
    に記載の自動変速機の制御装置。
  5. 【請求項5】 前記第1および第2油圧調整バルブによ
    り制御されて前記ロータリーバルブに供給される油圧を
    低くする方向に作用する第1および第2背圧室が、それ
    ぞれ前記第1および第2油圧調整バルブに設けられてお
    り、 前記第1油圧調整バルブにより制御されて前記ロータリ
    ーバルブに供給される油圧を受けて作動され、前記第2
    背圧室へ前記油圧源からの作動油を導く第1カットバル
    ブと、 前記第2油圧調整バルブにより制御された油圧を受けて
    作動され、前記第1背圧室へ前記油圧源からの作動油を
    導く第2カットバルブとを有することを特徴とする請求
    項2に記載の自動変速機の制御装置。
  6. 【請求項6】 前記第1および第2油圧調整バルブがリ
    ニアソレノイドバルブであることを特徴とする請求項2
    から5のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
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