JP3057680B2 - 車輌用自動変速機の油圧制御装置のシフト弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等の車輌に用いられる自動変速機の
油圧制御装置に組込まれるシフト弁に係る。

［従来の技術］ 車輌用自動変速機の変速制御を行う油圧制御装置は変
速制御用のクラッチ、ブレーキの如き摩擦係合装置に対
する油圧の給排を制御して変速段の切換えを行うスプー
ル型のシフト弁を有しており、該シフト弁の切換作動は
該シフト弁が備えている制御ポートに油圧を与えられる
否かによって行われるようになっている。

電子制御式の車輌用自動変速機に於ては、シフト弁の
制御ポートに対する油圧の給排は一種のドレン弁である
ソレノイド弁により行われるようになっている。この種
の車輌用自動変速機の油圧制御装置は、例えば特開昭57
−86650号、特開昭61−55457号の各公報に示されてい
る。

一般に、車輌用自動変速機は、運転者によって操作さ
れるマニュアルシフト弁を有しており、このマニュアル
シフト弁によってＤレンジ、Ｓレンジ、Ｌレンジの如き
マニュアルシフトレンジを選択設定されるようになって
おり、Ｓレンジ及びＬレンジに於ては、それぞれ或る変
速段、例えば第二速段或いは第一速段及びこれより低速
の変速段の成立を許可し、それより高速の変速段の成立
を禁止するようになっている。この制御はシフト弁がマ
ニュアルシフト弁よりマニュアルシフトレンジに応じて
油圧を与えられることにより行われるようになってい
る。

［発明が解決しようとする課題］ 例えば、マニュアルシフトレンジがＬレンジの場合に
は、許可される変速段は、第一速段とエンジンオーバラ
ン領域の車速に於ける第二速段のみであり、Ｌレンジに
於ては第二速段までの変速、換言すれば第二速段とこれ
より低速の第一速段の成立が許可されなければならな
い。しかし、シフト弁の前記制御ポートに油圧が与えら
れないと、前記シフト弁が切換作動せず、第一速段及び
第二速段が成立し得なくなる虞れがある。特に通電時に
は閉弁して前記制御ポートに油圧を与えるようになって
いるソレノイド弁によってシフト弁の制御ポートに対す
る油圧の供給が制御される場合、ソレノイド弁が断線等
の故障を生じると、Ｌレンジに於て第一速段或いは第二
速段が成立し得なくなる。

本発明は、上述の如き不具合に鑑み、前記制御ポート
に対する油圧の給排制御が何等かの故障により正常に行
われなくなっても、Ｌレンジの如き特定のマニュアルシ
フトレンジにマニュアルシフトチェンジが行われた時に
は、その特定のマニュアルシフトレンジに於て成立すべ
き変速段の成立を保証する改良されたシフト弁を提供す
ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上述の如き目的は、本発明によれば、低速から高速に
わたる全車速に対する変速段を許可する通常走行用シフ
トレンジから一つの低速走行用シフトレンジに切り換え
られたとき新たに一つの低速走行用油圧を発生するマニ
ュアル弁を含む車輌用自動変速機の油圧制御装置内に、
一つの低速走行用変速段を達成すべきときに通電されて
一つの低速段用油圧を出力するソレノイド弁と共に組み
込まれ、前記低速段用油圧が与えられるか否かに応じて
前記低速走行用変速段とそれより高速側の変速段との間
の切り換えを行うシフト弁にして、前記低速走行用変速
段を達成する油路を生ずる第一の切換え位置と前記高速
側変速段を達成する油路を生ずる第二の切換え位置との
間に自身の中心軸線に沿って切り換え移動されるスプー
ルと、一端にて前記スプールの一端に当接する位置とこ
れより離れる位置との間に前記スプールの中心軸線に沿
って移動可能であり他端に受圧面を有するプラグとを有
し、制御油圧が前記スプールの前記一端と前記プラグの
前記一端の間に開口する制御ポートに供給されることに
よっても又制御油圧が前記プラグの前記他端に開口する
制御ポートに供給されることによっても前記スプールは
前記第一の切換え位置へ切り換え移動されるようになっ
ており、前記二つの制御ポートに対する制御油圧として
前記低速走行用油圧と前記低速段用油圧とが個別に適用
されることにより、前記スプールは前記低速走行用油圧
及び前記低速段用油圧のいづれによっても前記第一の切
換え位置へ切り換え移動されるようになっていることを
特徴とするシフト弁によって達成される。

［発明の作用及び効果］ 上述の如き構成によれば、前記ソレノイド弁の故障に
よって前記低速段用油圧の供給が正常に行われなくなっ
ても、前記マニュアル弁が前記低速走行用シフトレンジ
に切り換えられれば、前記シフト弁は前記マニュアル弁
からの前記低速走行用油圧によって前記低速走行用変速
段を達成する油路を生ずる前記第一の切換え位置へ切り
換え移動され、車輌用自動変速機は支障なく低速走行用
に設定される。

上記の作用及び効果は、前記プラグが設けられている
ことにより、前記低速走行用油圧を与える油と前記低速
段用油圧を与える油とに混合を生ずることなく達成され
る。

［実施例］ 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳
細に説明する。

第１図は本発明によるシフト弁を含む油圧制御装置を
適用される車輌用自動変速機の遊星歯車式変速装置の一
例を示している。第１図に於て、10は第一サンギヤを、
12は第一サンギヤ10と同心の第一リングギヤを、14は第
一サンギヤ10と第一リングギヤ12とに噛合する第一プラ
ネタリピニオンを、16は第一プラネタリピニオン14を回
転可能に担持する第一キャリアを、20は第二サンギヤ
を、22は第二サンギヤ20と同心の第二リングギヤを、24
は第二サンギヤ20と第二リングギヤ22とに噛合する第二
プラネタリピニオンを、26は第二プラネタリピニオン24
を回転自在に担持する第二キャリヤを各々示している。
第一リングギヤ12は連結要素30によって第二キャリヤ26
と連結され、第一キャリヤ16は連結要素32によって第二
リングギヤ22と連結されている。

尚、ここで第一サンギヤ10と第一リングギヤ12と第一
プラネタリピニオン14と第一キャリヤ16とにより構成さ
れた単純遊星歯車機構を第一列目の遊星歯車機構と称
し、第二サンギヤ20と第二リングギヤ22と第二プラネタ
リピニオン24と第二キャリヤ26とにより構成された単純
遊星歯車機構を第二列目の遊星歯車機構と称する。

第一キャリヤ16及び連結要素32によって第一キャリヤ
16と連結された第二リングギヤ22とハウジング50との間
には第一ワンウェイクラッチ34と第二ワンウェイクラッ
チ36とが互いに直列に設けられている。この場合、第一
ワンウェイクラッチ34が第一キャリヤ16の側に設けら
れ、第二ワンウェイクラッチ36がハウジング50の側に設
けられている。更に詳細には第一ワンウェイクラッチ34
はそのインナレース34aにて第一キャリヤ16と接続され
てアウタレース34bを連結部材31により第二ワンウェイ
クラッチ36のインナレース36aに接続され、第二ワンウ
ェイクラッチ36のアウタレース36bがハウジング50に接
続されている。

第二キャリヤ26は、出力歯車54と接続され、常に出力
部材として作用するようになっている。

第一ワンウェイクラッチ34は、エンジンドライブ時に
於てアウタレース34bがインナレース34aの回転速度を越
えて回転しようとする時には係合状態になり、これとは
逆の時には滑り状態となり、また第二ワンウェイクラッ
チ36は、エンジンドライブ時に於てインナレース36aが
アウタレース36bに対し逆転とする時には係合状態にな
り、これとは逆の時には滑り状態になるようになってい
る。

第二サンギヤ20と入力軸52との間には該両者を互いに
選択的に接続する第一クラッチ38が設けられている。

第一キャリヤ16と入力軸52との間には該両者を互いに
選択的に接続する第二クラッチ40が設けられている。

第一サンギヤ10と入力軸52との間には該両者を互いに
選択的に接続する第三クラッチ42が設けられている。

第一サンギヤ10と連結部材31との間には該両者を互い
に選択的に接続する第四クラッチ44が設けられている。

連結部材31とハウジング50との間には連結部材31をハ
ウジング50に対し選択的に固定する第一ブレーキ46が設
けられている。

第二リングギヤ22とハウジング50との間には第二リン
グギヤ22をハウジング50に対し選択的に固定する第二ブ
レーキ48が設けられている。

上述の如き構成よりなる遊星歯車式変速装置によって
第一速段、第二速段、第三速段（直結段）、第四速段
（増速段）及び後進段が達成される要領は第１表及び第
２図に示す通りである。第１表及び第２図に於いて、○
印は当該クラッチ、ブレーキ又はワンウェイクラッチが
エンジンドライブ状態に於て係合されていることを示
し、また第１表にて（○）は当該クラッチ或いはブレー
キが係合されれば、その変速段に於てエンジンブレーキ
が作用し得ることを示している。

第一リングギヤ12の歯数に対する第一サンギヤ10の歯
数の比をρ_１とし、第二リングギヤ22の歯数に対する第
二サンギヤ20の歯数の比をρ_２とした場合、各変速段の
変速比は第２表に示す通りである。

第一クラッチ38、第二クラッチ40、第三クラッチ42、
第四クラッチ44及び第一ブレーキ46、第二ブレーキ48
は、各々油圧作動式のクラッチ或いはブレーキであり、
その各々の油室38a、40a、42a、44a、46a、48aに油圧を
供給されることにより係合し、これら油室の油圧を排出
されることにより解放するようになっている。これら油
室に対する油圧の給排は第３図に示されている如き油圧
制御装置により行われるようになっている。

上述の遊星歯車式変速装置の入力軸52は第３図に示さ
れている如き流体式トルクコンバータ60によって図示さ
れていない内燃機関の如き原動機に駆動連結されてい
る。

流体式トルクコンバータ60は、原動機の出力部材に駆
動連結されるポンプ羽根車62と、遊星歯車式変速装置の
入力軸52に駆動連結されるタービン羽根車64と、一方向
にのみ回転可能なステータ羽根車66とを有する三要素二
相型のものである。流体式トルクコンバータ60は直結ク
ラッチ68を有しており、直結クラッチ68はポート60aよ
り油圧を供給されている時には係合してポンプ羽根車62
とタービン羽根車64とを直結し、これに対しポート60b
より油圧を供給されている時は解放状態になるようにな
っている。ポート60a及び60bに対する油圧の供給は第３
図に示されている油圧制御装置により行われるようにな
っている。

次に第３図乃至第７図を用いて車輌用自動変速機の油
圧制御装置の概要について説明する。

油圧制御装置はポンプ70を有しており、ポンプ70は図
示されていない作動油のタンクより作動油を汲上げてこ
れを一般にライン油圧制御弁と称されているプライマリ
レギュレータ弁80とスロットルバルブ120とに供給する
ようになっている。ポンプ70がプライマリレギュレータ
弁80に与える油圧の上限値は圧力リリーフ弁72により制
限されるようになっている。

スロットルバルブ120は、内燃機関のスロットル開
度、即ち機関負荷に応じた一般にスロットル油圧とされ
ている油圧を油路138に出力するようになっている。

プライマリレギュレータ弁80は、スロットル油圧とリ
バースブースト油圧とを与えられ、概ねスロットル開度
の増大に応じて増大する基本油圧、即ちライン油圧を油
路98と一般にコンバータ油圧制御弁と称されているセカ
ンダリレギュレータ弁100とに出力するようになってい
る。

セカンダリレギュレータ弁100は、スロットル油圧を
与えられ、コンバータ油圧（潤滑油圧）を油路118に出
力するようになっている。

油路98のライン油圧はマニュアル弁190のポート194に
与えられるようになっている。マニュアル弁190は、手
にて操作されるスプール192を有し、ポート194に与えら
れるライン油圧を、Ｄレンジ時にはＤポート196に、２
レンジ時にはＳポート198に、Ｌレンジ時にはＬポート2
00に、またＲレンジ時はＲポート202に与えられるよう
になっている。

Ｄポート196のライン油圧は油路204によって１−２シ
フト弁210のＤポート214と２−３シフト弁240のＤポー
ト246と第一のシフト弁に相当する３−４シフト弁270の
Ｄポート274とに与えられ、Ｓポート198のライン油圧は
油路206によって２−３シフト弁240のＳポート248に与
えられ、Ｌポート200のライン油圧は油路208によって２
−３シフト弁240のＬポート250に与えられるようになっ
ている。またＲポート202のライン油圧は油路203によっ
てリバースインヒビット弁360に与えられるようになっ
ている。

２−３シフト弁240は、本発明によるシフト弁であ
り、第４図によく示されている如く、スプール242とプ
ラグ244とを有し、また上述のポート以外に、ドレンポ
ート251、252、253とクラッチポート254とブレーキポー
ト256及び258とフェイルセーフポート260とを有してお
り、プラグ244及びスプール弁242は、第一の制御ポート
としての制御ポート261に油圧が供給されている時に
は、図にて右半分に示されている如く、圧縮コイルばね
262のばね力に抗して図にて下方へ移動した第一の切換
位置に位置し、この時にはクラッチポート254をドレン
ポート252に、ブレーキポート256をＳポート248に、ブ
レーキポート258をＬポート250に、フェイルセーフポー
ト260をＤポート246に各々連通接続し、これに対し制御
ポート261に油圧が供給されていない時には、図にて左
半分に示されている如く、圧縮コイルばね262のばね力
により図にて上方へ移動した第二の切換位置に位置し、
この時にはクラッチポート254をＤポート246に、ブレー
キポート256、258及びフェイルセーフポート260を各々
ドレンポート251、252、253に連通接続するようになっ
ている。

制御ポート261に対する油圧の供給は第一ソレノイド
弁400により行われるようになっている。

Ｌポート250は第二の制御ポートであり、制御ポート2
61に油圧が供給されていなくともＬポート250に油圧が
供給されると、この油圧はスプール弁242に作用してこ
れを圧縮コイルばね262のばね力に抗して前記第一の切
換位置へ駆動するようになる。

従って２−３シフト弁のスプール弁242は、制御ポー
ト261とＬポート250の少なくともいずれか一方に油圧を
与えられていれば、前記第一の切換位置に位置し、制御
ポート261としポート250のいずれにも油圧に与えられて
いない時にのみ前記第二の切換位置に位置する。

クラッチポート254は油路263によって第二クラッチ40
の油室40aとC₂用アキュームレータ470のアキュームレー
タ室472に連通している。またクラッチポート254は、油
路264によって１−２シフト弁210のホールドポート220
に、油路265によって１−２シフト弁210のフェイルセー
フポート（ドレンポート）222に各々連通している。ブ
レーキポート256は油路266により１−２シフト弁210の
Ｓポート216に、もう１つのブレーキポート258は油路26
7により１−２シフト弁210のＬポート218に、フェイル
セーフポート260は油路268によって３−４シフト弁270
のホールドポート278及び油路269によってドレンポート
280に連通している。

１−２シフト弁210は、第４図によく示されている如
く、スプール212を有し、また上述のポート以外に、ク
ラッチポート224とブレーキポート226、228とＲポート2
30とポート232とクラッチポート234とを有し、スプール
212の切換移動によりこれらポートの連通切換が行われ
るようになっている。スプール212は、制御ポート238に
油圧が供給されている時には、図にて左半分に示されて
いる如く、圧縮コイルばね236のばね力に抗して図にて
下方へ移動した第一の切換位置に位置し、この時にはク
ラッチポート224をフェイルセーフポート222に、ブレー
キポート226をＲポート230に、ブレーキポート228をＬ
ポート218に各々連通接続すると共にポート232とクラッ
チポート234との連通を遮断し、これに対し制御ポート2
38に油圧が供給されていない時には、図にて右半分に示
されている如く、圧縮コイルばね236のばね力により、
またホールドポート220に与えられる油圧による力によ
り図にて上方へ移動した第二の切換位置に位置し、この
時にはクラッチポート224をＤポート214に、ブレーキポ
ート226をＳポート216に、ブレーキポート228をＲポー
ト230に各々連通接続し、またポート232とクラッチポー
チ234とを互いに連通接続するようになっている。

制御ポート238に対する油圧の供給は第二ソレノイド
弁410により行われるようになっている。またこの制御
ポート238は油路239によって３−４シフト弁270の制御
ポート288に連通している。

クラッチポート224は油路225によって第四クラッチ44
の油室44aとC₄用アキュームレータ490のアキュームレー
タ室492に連通している。ブレーキポート226は油路227
により３−４シフト弁270のＳポート276に連通してい
る。ブレーキポート228は油路229によってB₂用アキュー
ムレータ530のアキュームレータ室532に、更に油路231
によって第二ブレーキ48の内側油室48aに連通してい
る。ポート232は油路233によりC₁制御弁300の一つのポ
ートに連通している。クラッチポート234は油路235によ
って第一クラッチ38の油室38aに連通している。

３−４シフト弁270は、第４図によく示されている如
く、スプール272を有し、また上述のポート以外に、ク
ラッチポート282とブレーキポート284とを有しており、
スプール272の切換移動によりこれらポートの連通が切
換られるようになっている。スプール272はホールドポ
ート278に油圧が供給されていなくて制御ポート288に油
圧が供給されている時には、図にて右半分に示されてい
る如く、圧縮コイルばね286のばね力に抗して図にて下
方へ移動した第一の切換位置に位置し、この時にはクラ
ッチポート282をドレンポート280に、ブレーキポート28
4をＤポート274に各々連通接続し、これに対しホールド
ポート278に油圧が供給されている時或いは制御ポート2
88に油圧が供給されていない時には、図にて左半分に示
されている如く、ポート278の油圧の力或いは圧縮コイ
ルばね286のばね力により図にて上方へ移動した第二の
切換位置に位置し、この時にはクラッチポート282をＤ
ポート274に、ブレーキポート284をＳポート276に各々
連通接続するようになっている。

クラッチポート282は油路290によりC₁制御弁300に、
ブレーキポート284は油路292により第一ブレーキ46の油
室46a及びB₁用アキュームレータ510のアキュームレータ
室512に各々連通している。

第一ソレノイド弁400及び第二ソレノイド弁410は、各
々非通電時にはドレンポートを開き、通電時にはドレン
ポートを閉じるノーマリオープン型の電磁作動式のドレ
ン弁であり、この二つのソレノイド弁に対する通電は第
２図に○印にて示されている組合せにて各変速段に応じ
て行われるようになっている。

第一ソレノイド弁400は、油路408によって２−３シフ
ト弁240の制御ポート261に、また油路406によってC₁制
御弁300の一つのポートに各々連通している。

第二ソレノイド弁410は、油路418によって１−２シフ
ト弁210の制御ポート238に、更に油路239によって３−
４シフト弁270の制御ポート288に連通している。

従ってこの二つのソレノイド弁400及び410はそれぞれ
通電時には２−３シフト弁240の制御ポート261或いは１
−２シフト弁210の制御ポート238及び３−４シフト弁27
0の制御ポート288に油圧を供給することになる。

C₁制御弁300は、第一クラッチ38の係合速度を切換制
御するものであり、第一クラッチ38の係合を必要とする
変速の種類に応じて油路290の油路233、326、328に対す
る接続を切換えるようになってる。

油路328は、油路329、C₁用アキュームレータ450のア
キュームレータ室452及び油路468、一方向弁469を経て
第一クラッチ38の油室38aに連通している。油路326は４
−３制御弁330の一つのポートに連通している。

４−３制御弁330は、第三速段と第四速段との間の変
速に於ける第一クラッチ38の係合タイミングを制御する
ようになっており、油路326を途中に互いに絞り度が異
ったオリフィス350、354を有する油路352、356の何れか
に接続し、油室38aに対する油圧の供給速度を切換制御
するようになっている。尚、油路352と356は、ともに油
路329に連通接続され、アキュームレータ室452、油路46
8、一方向弁469を経て第一クラッチ38の油室38aに連通
している。

リバースインヒビット弁360は、マニュアル弁190のＲ
ポート202より油路203によってライン油圧を供給され、
第三ソレノイド弁420の開閉に応じて切換作動し、前進
時に於て車速が所定値以上であるリバース禁止状態時に
於てのみそのスプール362が図にて左半分に示されてい
る如き禁止位置に位置し、それ以外の時にはスプール36
2が図にて右半分に示されている如き許可位置に位置
し、油路203よりのライン油圧が油路398によって第三ク
ラッチ42の油室42aに伝わることを許し、またライン油
圧が油路396、394を経て１−２シフト弁210のＲポート2
30に伝わることを許し、更にライン油圧が油路396、B₂
シーケンス弁610、油路392を経て第二ブレーキ48の外側
油室48bに供給されることを許可するようになってい
る。

B₂シーケンス弁610は、第二ブレーキ48の内側油室48a
の油圧に応動し、これが所定値以上になった時に油路39
6と392とを互に連通せしめて外側油室48aに対する油圧
の供給が行われるようにしている。

アキュームレータ450、470、490、510及び530は、各
々背圧室454、474、494、514、534を有する背圧制御式
のアキュームレータであり、これら背圧室に与えられる
油圧は第二アキュームレータ制御弁560により調圧され
るようになっている。

第二アキュームレータ制御弁560はデューティソレノ
イド弁590により調圧されたデューティ油圧と第一アキ
ュームレータ制御弁550よりの油圧とを与えられて調圧
値を変化するようになっている。

デューティソレノイド弁590は、所定のデューティ比
のパルス信号を与えられてそのデューティ比に応じて繰
返し開閉し、デューティ調圧弁580よりモジュレート油
圧をそのデューティ比に応じて調圧するようになってい
る。尚、デューティソレノイド弁590が第二アキューム
レータ制御弁560に与えるデューティ油圧はデューティ
圧力アキュームレータ600によりその脈動を吸収されて
平滑化されるようになっている。

第一アキュームレータ制御弁550はスロットル弁138よ
りスロットル油圧を与えられてこれに応じて第二アキュ
ームレータ制御弁560と４−３制御弁330に与える油圧を
調圧するようになっている。

流体式トルクコンバータ60のポート60aとポート60bに
対するコンバータ油圧の供給はロックアップリレー弁14
0により制御されるようになっている。

ロックアップリレー弁140はロックアップシグナル弁1
60より選択的に油圧を与えることにより切換作動するよ
うになっている。またロックアップリレー弁140はオイ
ルクーラ170へ作動油を送り出すようになっている。
尚、172はクーラバイパス弁、174はオイルクーラ油路の
圧力リリーフ弁である。

ロックアップシグナル弁160は、１−２シフト弁210の
クラッチポート224より油圧を与えられ、第三ソレノイ
ド弁420の開閉に応じて切換作動し、第三ソレノイド弁4
20が通電状態である時、即ち閉弁時である時にのみクラ
ッチポート222よりの油圧をロックアップリレー弁140に
与えてロックアップクラッチ68が係合するようにしてい
る。

第三ソレノイド弁420は、第２図にて○印で示されて
いる如く、シフトレンジポジションがＲレンジ（リバー
スレンジ）である時には後進段禁止のために選択的に通
電され、シフトレンジポジションがＤレンジである時に
は選択的に通電されてロックアップクラッチ68の係合を
制御するようになっている。

次に本発明によるシフト弁を含む油圧制御装置に関連
する作動として、Ｄレンジ及びＬレンジに於ける変速作
動を主として第４図乃至第９図を用いて説明する。尚、
第４図乃至第９図に於て、太線は各変速段に於て油圧が
及ぼされていることを示している。

先ず、第４図を用いてＤレンジ第一速段について説明
する。この時には第一ソレノイド弁400と第二ソレノイ
ド弁410の両方に通電が行われ、２−３シフト弁240の制
御ポート261、１−２シフト弁210の制御ポート238及び
３−４シフト弁270の制御ポート288の各々に油圧が供給
され、２−３シフト弁240のプラグ244及びスプール242
は図にて右半分に示されている第一の切換位置に、１−
２シフト弁210のスプール212は図にて左半分に示されて
いる第一の切換位置に位置する。これによりマニュアル
弁190のＤポート196よりのライン油圧は油路204、２−
３シフト弁240のＤポート246、フェールセーフポート26
0、油路268を経て３−４シフト弁270のホールドポート2
78に与えられるようになる。これにより３−４シフト弁
270は制御ポート288に油圧を供給されていてもホールド
ポート278にも油圧を供給されることから、そのスプー
ル272は圧縮コイルばね286のばね力により図にて左半分
に示されている第二の切換位置に位置するようになる。
これによりＤポート274がクラッチポート282に連通接続
され、マニュアルシフト弁190のＤポート196よりのライ
ン油圧が油路290、C₁制御弁300、油路328、329、C₁用ア
キュームレータ450のアキュームレータ室452、油路46
8、一方向弁469を経て第一クラッチ38の油室38aに供給
され、第一クラッチ38が係合するようになる。これによ
りＤレンジの第一速段が達成される。

次に第５図を用いてＤレンジ第二速段について説明す
る。この時には第一のソレノイド弁400にのみ通電が行
われ、２−３シフト弁240の制御ポート261にのみ油圧が
引続き供給される。この時には２−３シフト弁240のプ
ラグ244及びスプール242は前記第一の切換位置に位置し
た状態を維持するが、１−２シフト弁210のスプール212
は圧縮コイルばね236のばね力により図にて右半分に示
されている第二の切換位置に移動する。尚、この時には
３−４シフト弁270の制御ポート288にも油圧が供給され
なくなるが、スプール272は引続きホールドポート278に
与えられている油圧による力と圧縮コイルばね286によ
るばね力により図にて左半分に示されている第一の切換
位置に位置する。１−２シフト弁210の切換りによりＤ
ポート214がクラッチポート224に接続され、マニュアル
弁190のＤポート196よりのライン油圧が油路225を経て
第四クラッチ44の油室44aに供給され、第四クラッチ44
が係合するようになる。これにより第一クラッチ38に加
えて第四クラッチ44が係合し、Ｄレンジの第二速段が達
成される。

次に第６図を用いてＤレンジ第三速段について説明す
る。この時には第一ソレノイド弁400と第二ソレノイド
弁410のいずれにも通電が行われなくなり、１−２シフ
ト弁210の制御ポート238に加えて２−３シフト弁240の
制御ポート261にも油圧が供給されなくなる。これによ
りこの時には２−３シフト弁240のプラグ244及びスプー
ル242が圧縮コイルばね262のばね力により図にて左半分
に示されている第二の切換位置に移動するようになり、
２−３シフト弁240のＤポート246はフェールセーフポー
ト260より切離されてクラッチポート254に連通するよう
になる。これによりマニュアルシフト弁190のＤポート1
96よりのライン油圧は油路263によって第二クラッチ40
の油室40aに供給され、第二クラッチ40が係合するよう
になる。この時には３−４シフト弁270のホールドポー
ト278には油圧が供給されなくなるが、スプール272は圧
縮コイルばね286のばね力により第二の切換位置にある
ことを維持する。また１−２シフト弁210のスプール212
は上述の第二速段時と同様に第二の切換位置に位置して
いることを維持する。これにより第一クラッチ38と第四
クラッチ44に加えて第二クラッチ40が係合するようにな
り、直結段であるＤレンジの第三速段が達成されるよう
になる。

次に第７図を用いてＤレンジ第四速段について説明す
る。この時には第二のソレノイド弁410にのみ通電が行
われる。この時には１−２シフト弁210の制御ポート238
を経て３−４シフト弁270の制御ポート288に油圧が供給
されるようになる。この時には２−３シフト弁240のク
ラッチポート254より油路264を経てライン油圧が１−２
シフト弁210のホールドポート220に与えられ、このライ
ン油圧が１−２シフト弁210のスプール212に対し図にて
上向きの力を与えることから、制御ポート238に油圧が
供給されてもスプール212は圧縮コイルばね236のばね力
により図にて右半分に示されている第二の切換位置にあ
ることを維持する。しかし３−４シフト弁270のホール
ドポート278は油路268によって２−３シフト弁240のフ
ェールセーフポート260からドレンポート253に接続され
ていることから３−４シフト弁270のスプール272は制御
ポート288に与えられた油圧により圧縮コイルばね286の
ばね力に抗して図にて右半分に示されている第一の切換
位置に移動するようになる。これによりＤポート274は
クラッチポート282に代えてブレーキポート284に連通
し、クラッチポート282はドレンポート280に連通するよ
うになる。これにより第一クラッチ38の油室38aの油圧
の排出が行われて第一クラッチ38が解放し、これに代え
て第一ブレーキ46の油室46aにライン油圧が供給され、
第一ブレーキ46が係合するようになる。これにより第二
クラッチ40と第四クラッチ44とに加えて第一ブレーキ46
が係合するようになり、オーバドライブ段であるＤレン
ジ第四速段が達成されるようになる。

マニュアルシフトレンジがＤレンジに設定されている
時にはマニュアル弁190のＤポート196にのみライン油圧
が供給され、２−３シフト弁240についてみればこれの
Ｄポート246にのみマニュアルシフト弁190よりライン油
圧が供給されるが、マニュアル弁190の切換によってマ
ニュアルシフトレンジがＬレンジに切換られると、マニ
ュアル弁190のＤポート196に加えてＳポート198とＬポ
ート200にもライン油圧が供給され、これに伴い２−３
シフト弁240のＤポート246に加えてＳポート248とＬポ
ート250にもライン油圧が供給されるようになる。

次に第８図を用いてＬレンジ第一速段について説明す
る。この時にはＤレンジ第一速段時と同様に第一ソレノ
イド弁400と第二ソレノイド弁410の両方に通電が行わ
れ、２−３シフト弁240の制御ポート制御ポート238及び
３−４シフト弁270の制御ポート288の各々に油圧が供給
され、２−３シフト弁240と１−２シフト弁210と３−４
シフト弁270が各々Ｄレンジ第一速段時と同じ切換位置
に位置し、第一クラッチ38の油室38aに油圧が供給さ
れ、第一クラッチ38が係合するようになる。またこの時
には２−３シフト弁240のＬポート250にマニュアル弁19
0よりライン油圧が供給されていることにより、このラ
イン油圧は、ブレーキポート258より油路267を経て１−
２シフト弁210のＬポート218に達し、これよりブレーキ
ポート228に至り、ブレーキポート228より油路229、B₂
用アキュームレータ530のアキュームレータ室532、油路
231を経て第二ブレーキ48の内側油室48aに供給される。
これにより第一クラッチ38に加えて第二ブレーキ48が係
合するようになる。この第二クラッチ48の係合によって
エンジンブレーキ効果が生じる第一速段が達成される。

次に第９図を用いてＬレンジ第二速段について説明す
る。この時にはＤレンジ第二速段時と同様に第一のソレ
ノイド弁404にのみ通電が行われ、２−３シフト弁240の
制御ポート261に油圧が供給される。従って、２−３シ
フト弁240、１−２シフト弁210及び３−４シフト弁270
は各々上述のＤレンジ第二速段時と同じ切換位置に位置
し、第一クラッチ48の油室48aと第四クラッチ44の油室4
4aとに油圧が供給され、第一クラッチ38と第四クラッチ
44とが係合する。またこの時には２−３シフト弁240の
Ｓポート248にマニュアル弁190よりライン油圧が供給さ
れていることから、この油圧は、ブレーキポート256よ
り油路266を経て１−２シフト弁210のＳポート216に至
り、更にブレーキポート226より油路227を経て３−４シ
フト弁270のＳポート276に至り、ブレーキポート284よ
り油路292を経て第一ブレーキ46の油室48aに至り、第一
ブレーキ46を係合させるようになる。これによりエンジ
ンブレーキ効果が生じる第二速段が達成されるようにな
る。

上述の如きＬレンジ時に於ては、第一速段時に於ても
第二速段時に於ても、第一ソレノイド弁400には通電が
行われて２−３シフト弁240の制御ポート261には油圧が
供給され、このスプール弁242は、プラグ244と共に第８
図或いは第９図にて右半分に示されている第一の切換位
置に位置し、第三速段と第四速段の成立を禁止して第一
速段或いは第二速段の成立を許可するわけであるが、し
かし、第一ソレノイド弁400の断線等による故障によ
り、この第一ソレノイド弁400が閉弁し得ない状態にな
り、２−３シフト弁240の制御ポート261に油圧が供給さ
れなくなっても、このＬレンジ時にはＬポート250にマ
ニュアル弁190よりライン油圧が供給されていることか
ら、このライン油圧がスプール242の図にて上端に作用
し、これを圧縮コイルばね262のばね力に抗して前記第
一の切換位置、即ち第三速段と第四速段の成立を禁止し
て第一速段或いは第二速段の成立を許可する切換位置に
移動させるようになる。

これによりたとえ、第一ソレノイド弁400が断線等に
よる故障により閉弁し得なくなって２−３シフト弁240
の制御ポート261に油圧が供給されなくなっても、Ｌレ
ンジ時には第一速段或いは第二速段の成立が保証され、
所謂フェールセーフが図られる。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当
業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシフト弁を含む油圧制御装置を適
用される車輌用自動変速機の遊星歯車式変速装置の一例
を示すスケルトン図、第２図は各変速段に於けるソレノ
イド弁の通電組合せとクラッチ及びブレーキの係合の組
合せとを示す線図、第３図は本発明によるシフト弁を含
む車輌用自動変速機の油圧制御装置の一つの実施例を示
す構成図、第４図乃至第９図は各々本発明によるシフト
弁を含む車輌用自動変速機の油圧制御装置の要部を各変
速段について示す構成図である。 34……第一ワンウェイクラッチ 36……第二ワンウェイクラッチ 38……第一クラッチ 40……第二クラッチ 42……第三クラッチ 44……第四クラッチ 46……第一ブレーキ 48……第二ブレーキ 52……入力軸 54……出力歯車 60……流体式トルクコンバータ 70……ポンプ 72……圧力リリーフ弁 74……圧力リリーフ弁 80……プライマリレギュレータ弁 100……セカンダリレギュレータ弁 120……スロットル弁 140……ロックアップリレー弁 160……ロックアップシグナル弁 170……オイルクーラ 172……クーラバイパス弁 174……圧力リリーフ弁 190……マニュアル弁 210……１−２シフト弁 240……２−３シフト弁 270……３−４シフト弁 300……C₁制御弁 330……４−３制御弁 360……リバースインヒビット弁 400……第一ソレノイド弁 410……第二ソレノイド弁 420……第三ソレノイド弁 450……C₁用アキュームレータ 470……C₂用アキュームレータ 490……C₄用アキュームレータ 510……B₁用アキュームレータ 530……B₂用アキュームレータ 550……第一アキュームレータ制御弁 560……第二アキュームレータ制御弁 580……デュティ調圧弁 590……デュティソレノイド弁 600……デュティ圧力アキュームレータ

フロントページの続き (72)発明者 舟橋 眞 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63−59250（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 59/48 F16H 3/44

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】低速から高速にわたる全車速に対する変速
   段（1st,2nd,3rd,4th）を許可する通常走行用シフトレ
   ンジ（Ｄレンジ）から一つの低速走行用シフトレンジ
   （Ｌレンジ）に切り換えられたとき新たに一つの低速走
   行用油圧を発生するマニュアル弁（190）を含む車輌用
   自動変速機の油圧制御装置内に、一つの低速走行用変速
   段（2nd）を達成すべきときに通電されて一つの低速段
   用油圧を出力するソレノイド弁（400）と共に組み込ま
   れ、前記低速段用油圧が与えられるか否かに応じて前記
   低速走行用変速段（2nd）とそれより高速側の変速段（3
   rd,4th）との間の切り換を行うシフト弁（240）にし
   て、前記低速走行用変速段（2nd）を達成する油路を生
   ずる第一の切換え位置と前記高速側変速段（3rd,4th）
   を達成する油路を生ずる第二の切換え位置との間に自身
   の中心軸線に沿って切り換え移動されるスプール（24
   2）と、一端にて前記スプールの一端に当接する位置と
   これより離れる位置との間に前記スプールの中心軸線に
   沿って移動可能であり他端に受圧面を有するプラグ（24
   4）とを有し、制御油圧が前記スプールの前記一端と前
   記プラグの前記一端の間に開口する制御ポートに供給さ
   れることによっても又制御油圧が前記プラグの前記他端
   に開口する制御ポートに供給されることによっても前記
   スプールは前記第一の切換え位置へ切り換え移動される
   ようになっており、前記二つの制御ポートに対する制御
   油圧として前記低速走行用油圧と前記低速段用油圧とが
   個別に適用されることにより、前記スプールは前記低速
   走行用油圧及び前記低速段用油圧のいづれによっても前
   記第一の切換え位置へ切り換え移動されるようになって
   いることを特徴とするシフト弁。