JP3296254B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機の油圧
制御装置の改良に関し、特に流量制御弁に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載される自動変速機の油圧制御
装置では、従来からエンジンに駆動される油圧ポンプを
用いており、この油圧ポンプの吐出圧はスプール弁で構
成された流量制御弁によって所定の流量特性となるよう
調整された後に自動変速機の各油圧回路へ供給され、流
量制御弁はスプールに形成したオリフィス等によって、
エンジン回転数が所定値以上に上昇したときに、油圧回
路への流量が過大になるのを抑制して、所定の流量特性
を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の油圧制御装置では、流量制御弁に設けたオリフィス
の前後差圧によって流量を調整しているだけで、油圧ポ
ンプの吐出流量が大きく変化した場合には、流量制御弁
の吐出流量が滑らかに変化しなくなる場合がある。特
に、Ｖベルト式の自動変速機（無段変速機）では、油圧
制御装置からのライン圧によってプーリがＶベルトを狭
持、押圧しているため、流量の過大な変動が発生するこ
とによって油圧が低下すると、Ｖベルトとプーリ間の接
触摩擦力も変化してスリップなどを生じ、円滑な変速制
御を阻害することが考えられるため、油圧が変動しても
支障のないように、予め高めの油圧に設定しておく必要
があった。

【０００４】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、油圧ポンプの吐出流量の過大な変動を抑制
して変速制御を常時円滑に行うことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
に駆動される油圧ポンプと、オリフィスを備えたスプー
ルをバルブボディ内に形成した孔部内で摺動自在に配設
して、油圧ポンプからの流量をオリフィスの前後差圧に
基づいて制御する流量制御弁と、この流量制御弁からの
圧油に応じて自動変速機の変速機構を駆動する油圧制御
手段とを備えた自動変速機の油圧制御装置において、前
記流量制御弁は、スプール外周とバルブボディ内周との
間にスプールの変位を抑制するダンピング室を画成す
る。

【０００６】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記自動変速機は、無段変速機で構成され、この
無段変速機は油圧制御手段からの油圧に基づいて、少な
くとも変速比を制御する。

【０００７】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記流量制御弁は、油圧ポンプと連通した流入ポ
ート側に向けて外径を小さく形成したスプールの薄肉部
と、この薄肉部外周と所定の間隙を形成するバルブボデ
ィの小径部を備え、この間隙を介して前記ダンピング室
と流入ポート側を連通する。

【０００８】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、流量制御弁
にスプールの過大な変位を抑制するダンピング室を設け
て、油圧ポンプの供給流量の急激な変動を吸収するよう
にしたため、油圧制御手段から自動変速機への油圧供給
を安定化させることが可能となって、自動変速機の変速
制御の安定性を向上させることができ、また、ダンピン
グ室をスプール外周とバルブボディ内周との間に形成し
たため、スプール及びバルブボディの外径等を変更する
必要はなく、装置の大型化と製造コストの増大を抑制す
ることができる。

【０００９】また、第２の発明は、自動変速機として油
圧制御手段からの油圧に基づいて、少なくとも変速比を
制御する無段変速機を採用した場合には、一時的に油圧
ポンプの吐出圧が一時的に急変しても、ダンピング室の
作用によって、スプールの過大な変位が抑制されて、流
量は緩やかに変化するため、油圧ポンプの吐出圧が復帰
した際には、吐出流量の急激な変化を防いで、油圧制御
手段からの供給油圧によって少なくとも変速比が制御さ
れる無段変速機では変速比の変動を抑制でき、変速制御
の安定性をさらに向上させることができる。

【００１０】また、第３の発明は、流量制御弁は、油圧
ポンプと連通した流入ポート側に向けたスプールに薄肉
部を形成する一方、バルブボディ側にはこの薄肉部の外
周と所定の間隙を形成する小径部を形成し、この間隙を
介してダンピング室と流入ポート側を連通することで、
ダンピング室への圧油の吸排を行ってスプールの過大な
変位を抑制するとともに、スプールの両端の受圧面積差
を容易に設定でき、スプールの一端側に薄肉部を形成し
て、この薄肉部を挿通する小径部をバルブボディ側に形
成するだけであるため、スプール及びバルブボディの外
径等を変更することなくダンピング室及びダンピング室
への流路を画成でき、装置の大型化と製造コストの増大
を抑制することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１２】図１、図２は、本発明をＶベルト式無段変
速機の油圧制御装置に適用した一実施形態を示し、図１
において、自動変速機としての無段変速機１７は、一対
の可変プーリとして図示しないエンジンに連結されたプ
ライマリプーリ１６と、駆動軸に連結されたセカンダリ
プーリ２６を備え、これら一対の可変プーリはＶベルト
２４によって連結されている。

【００１３】無段変速機１７のプライマリプーリ１６
は、一体となって回転する固定円錐板１８と、固定円錐
板１８と対向配置されてＶ字状のプーリ溝を形成すると
ともに、変速制御弁１０からプライマリプーリシリンダ
室２０へ作用する油圧によって軸方向へ変位可能な可動
円錐板２２から構成される。

【００１４】一方、セカンダリプーリ２６は車軸側に連
結されており、セカンダリプーリ２６と同軸上で一体と
なって回転する固定円錐板３０と、この固定円錐板３０
と対向配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するととも
に、セカンダリプーリシリンダ室３２へ作用するライン
圧に応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板３４から構成
される。

【００１５】プライマリプーリ１６の可動円錐板２２及
びセカンダリプーリ２６の可動円錐板３４を軸方向へ変
位させて、Ｖベルト２４との接触半径を変更することに
より、プライマリプーリ１とセカンダリプーリ２６との
プーリ比を無段階に変えることができる。

【００１６】例えば、プライマリプーリ１６のＶ字状プ
ーリ溝の幅を縮小すれば、セカンダリプーリ２６側のＶ
ベルト２４との接触半径は大きくなるので、大きなプー
リ比（変速比はＬｏｗ側）を得ることができる。可動円
錐板２２及び３４をこの逆方向へ変位させればプーリ比
は小さく（変速比はＨｉ側）なる。

【００１７】このような、プライマリプーリ１６とセカ
ンダリプーリ２６のＶ字状プーリ溝の幅を変化させる変
速制御は、プライマリプーリシリンダ室２０への油圧制
御によって行われ、コントロールバルブ３（油圧制御手
段）から供給されたライン圧を調圧する変速制御弁１０
のステップモータ１２を制御することで行われる。

【００１８】ステップモータ１２は、変速リンク１１を
介して図示しないコントローラからの指令に応じて変速
制御弁１０を駆動し、プライマリプーリ１６のシリンダ
室２０に供給される油圧を調整することで実際のプーリ
比を目標プーリ比に一致させるよう制御する。

【００１９】変速制御弁１０及び変速リンク１１を主体
とするフィードバック手段は、ステップモータ１２が、
例えば図示しないラックアンドピニオン機構を介して所
定のレバー比の変速リンク１１の一端に連結される。そ
して、この変速リンク１１の途中には変速制御弁１０の
スプールが連結されるとともに、変速リンク１１の他端
には可動円錐板２２の軸方向の変位に応動する図示しな
いフィードバック部材が連結されるのである。

【００２０】変速制御弁１０は、ステップモータ１２の
駆動量（回転位置）に応じて、ライン圧回路４からのラ
イン圧を調圧してプライマリプーリ１６のシリンダ室２
０へ供給することで変速制御を行う。一方、セカンダリ
プーリ２６のシリンダ室３２はライン圧回路４に連通し
ており、ライン圧に応じてＶベルト２４を狭持、押圧す
ることで、所定の接触摩擦力を常時確保する。

【００２１】ここで、ライン圧回路４へライン圧を供給
する油圧制御装置は、図示しないエンジンに駆動される
油圧ポンプ１と、油圧ポンプ１の流量を所定の特性に制
御する流量制御弁２と、流量制御弁２からの圧油を調圧
して運転状態に応じたライン圧を設定するコントロール
バルブ３から構成され、コントロールバルブ３は、例え
ば、プレッシャレギュレータバルブ等から構成される。

【００２２】一方、流量制御弁２は、図２に示すよう
に、バルブボディ６の内部に形成した孔部６Ａ内を、軸
方向へ摺動自在な筒状のスプール５を主体に構成され
る。

【００２３】まず、バルブボディ６には、孔部６Ａの図
中右端と連通して油圧ポンプの吐出ポートに接続される
流入ポート２Ａと、孔部６Ａの図中左端と連通してコン
トロールバルブ３に接続される吐出ポート２Ｃと、流入
ポート２Ａと吐出ポート２Ｃの間の所定の位置で孔部６
Ａに連通してタンクに接続されるドレーンポート２Ｂが
形成される。

【００２４】そして、孔部６Ａ内を摺動する筒状のスプ
ール５には、吐出ポート２Ｃ側に所定の内径のオリフィ
ス５０が貫通形成され、このオリフィス５０を形成した
スプール５の端面とバルブボディ６内周との間にはスプ
ール５を図中右側へ付勢するスプリング７が介装され
る。

【００２５】スプール５の軸方向の途中には、スプール
５内周とドレーンポート２Ｂを連通可能なドレーン穴５
３が所定の位置に形成される。

【００２６】ドレーン穴５３よりも図中右側から右端に
かけては、段部５２を介して外径が縮小する薄肉部５ａ
が流入ポート２Ａ側へ延設され、この薄肉部６Ａの外周
で段部５２に近接した所定の位置には、薄肉部５ａの外
周とスプール５の内周を連通するダンピングオリフィス
５１が形成される。

【００２７】一方、流入ポート２Ａ側の孔部６Ａには、
段部６０を介して孔部６Ａよりも内径が小さく、かつ、
スプール５の薄肉部５ａとの間に所定の間隙を形成する
小径部６１が形成され、スプール５の薄肉部５ａ及び段
部５２とバルブボディ６の孔部６Ａ及び段部６０の間に
はダンピング室８が画成され、このダンピング室８は薄
肉部５ａ外周と小径部６１内周の間隙より形成された流
路９を介して圧油の吸排を可能にするとともに、ダンピ
ングオリフィス５１を介してスプール５の内周と圧油の
吸排を可能にする。

【００２８】さらに、流路９は孔部６Ａとスプール５外
周との間隙よりも大きな間隙で形成されて、例えば、数
百ミクロンの間隙によって形成され、流入ポート２Ａか
らの油圧を段部５２へ導いて、スプール５の右側の受圧
面積部を構成し、スプール５の左端の受圧面積との差を
所定の値に設定する。なお、スプール５の受圧面積は、
図中左側が右側よりも大きく設定され、すなわち、オリ
フィス５０上流の受圧面積より下流の受圧面積の方が大
きく設定される。

【００２９】以上のように構成されて、次に作用につい
て説明する。

【００３０】定常的に油圧ポンプ１が圧油を供給する状
態では、流入ポート２Ａから流入した圧油がオリフィス
５０を介して吐出ポート２Ｃからコントロールバルブ３
へ供給され、このとき、スプール５に形成したオリフィ
ス５０の受圧面積差、すなわち、スプール５の右側と左
側の受圧面積差とスプリング７の付勢力が釣り合う位置
へスプール５は移動して、例えば、図２の状態では、流
入ポート２Ａから供給された一部がドレーン穴５３及び
ドレーンポート２Ｂを介してタンクに排出され、残りの
流量がコントロールバルブ３へ供給されることになる。

【００３１】一方、エンジン回転数の急減等で、流入ポ
ート２Ａへの流量が急減すると、スプリング７に付勢さ
れたスプール５は、ダンピング室８を縮小しながら図中
右側へ変位を開始する。

【００３２】このとき、ダンピング室８内の圧油は、流
路９とダンピングオリフィス５１から流入ポート２Ａ側
及びスプール５の内周へ排出され、流路９及びダンピン
グオリフィス５１を通過する圧油の抵抗によって、スプ
ール５の右側への過大な変位が抑制され、一時的に油圧
ポンプ１の吐出圧が一時的に減少してから、瞬時に復帰
するような場合には、ダンピング室８の作用によって、
スプール５の過大な変位が抑制されて、ドレーン穴５３
とドレーンポート２Ｂの連通量が緩やかに変化（縮小）
するため、油圧ポンプ１の吐出圧が復帰した際には、吐
出ポート２Ｃへの流量が大幅に増大するのを防いで、流
量変動を平滑化することができ、ライン圧によって接触
摩擦力と変速比が制御されるＶベルト式無段変速機１７
では変速比の変動を抑制でき、変速制御の安定性を向上
させることができる。

【００３３】これに対して、前記従来利では、油圧ポン
プ１の吐出圧の一時的な減少に呼応してスプールが変位
するため、ドレーンが遮断され、次の瞬間に油圧が復帰
すると流量制御弁からの流量が過大になり、特に、ライ
ン圧によって接触摩擦力と変速比が制御されるＶベルト
式無段変速機１７では、変速比の変動が発生して、油圧
ポンプ１の吐出圧が急激に変化すると、変速動作も不安
定なものとなってしまうのである。

【００３４】逆に、始動時など、エンジン回転数が急増
すると、流入ポート２Ａへの流量も急増するため、スプ
ール５はスプリング７に抗して図中左側へ変位し、ダン
ピング室８を拡大しながら図中右側へ変位を開始する。

【００３５】このとき、ダンピング室８は、流路９とダ
ンピングオリフィス５１から圧油を吸入し、流路９及び
ダンピングオリフィス５１を通過する圧油の抵抗によっ
て、スプール５の左側への過大な変位が抑制される。

【００３６】したがって、一時的に油圧ポンプ１の吐出
圧が一時的に急増してから、瞬時に復帰するような場合
には、ダンピング室８の作用によって、スプール５の過
大な変位が抑制されて、ドレーン穴５３とドレーンポー
ト２Ｂの連通量が緩やかに変化（拡大）するため、油圧
ポンプ１の吐出圧が復帰した際には、吐出ポート２Ｃへ
の流量が大幅に減少するのを防いで、上記と同じく流量
変動を平滑化することができ、ライン圧によって接触摩
擦力と変速比が制御されるＶベルト式無段変速機１７で
は変速比の変動を抑制でき、変速制御の安定性を向上さ
せることができる。

【００３７】これに対して、前記従来利では、油圧ポン
プ１の吐出圧の一時的な急増に呼応してスプールが変位
するため、ドレーンの連通量が拡大し、次の瞬間に油圧
が復帰すると流量制御弁からの流量が急減して、Ｖベル
ト式無段変速機１７では、変速比の変動と接触摩擦力の
不足が発生して、変速機の動作が不安定なものとなって
しまうのである。

【００３８】こうして、流量制御弁２にダンピング室８
を設けて、油圧ポンプ１の供給流量の変動を吸収するよ
うにしたため、コントロールバルブ３から無段変速機１
７への油圧供給を安定化させることが可能となって、特
に、ライン圧によって変速比や接触摩擦力（＝伝達トル
ク容量）が変化する無段変速機の変速制御の安定性を向
上させることができるのである。

【００３９】また、ダンピング室８は、スプール５の流
入ポート２Ａ側に設けた薄肉部５ａと孔部６Ａ及び段部
５２、６０によって画成するとともに、薄肉部５ａの外
周とバルブボディ６の小径部６１の間に所定の間隙から
なる流路９と、薄肉部５ａに貫通形成したダンピングオ
リフィス５１によって圧油の出入りを行うようにしたた
め、スプール５及びバルブボディ６の外径等を変更する
ことなく流路９の形成とスプール５の両端の受圧面積差
を容易に設定することができ、前記従来例と同等のサイ
ズで構成できるため、従来品を本願発明の流量制御弁２
へ容易に置換することが可能となって、装置の大型化と
製造コストの増大を抑制することができるのである。

【００４０】なお、上記実施形態では、自動変速機とし
てＶベルト式の無段変速機を採用した場時を示したが、
遊星歯車式またはトロイダル式等の自動変速機を採用し
ても同様の作用、効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す無段変速機のブロック
図。

【図２】同じく、流量制御弁の断面図。

【符号の説明】

１ 油圧ポンプ ２ 流量制御弁 ２Ａ 流入ポート ２Ｂ ドレーンポート ２Ｃ 吐出ポート ３ コントロールバルブ ４ ライン圧回路 ５ スプール ５ａ 薄肉部 ６ バルブボディ ７ スプリング ８ ダンピング室 ９ 流路 １０ 変速制御弁 １１ 変速リンク １２ ステップモータ １６ プライマリプーリ １７ 無段変速機 １８ 固定円錐板 ２０ プライマリプーリシリンダ室 ２２ 可動円錐板 ２４ Ｖベルト ２６ セカンダリプーリ ３０ 固定円錐板 ３２ セカンダリプーリシリンダ室 ３４ 可動円錐板 ５０ オリフィス ５１ ダンピングオリフィス ５２ 段部 ５３ ドレーン穴 ６０ 段部 ６１ 小径部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンに駆動される油圧ポンプと、 オリフィスを備えたスプールをバルブボディ内に形成し
   た孔部内で摺動自在に配設して、油圧ポンプからの流量
   をオリフィスの前後差圧に基づいて制御する流量制御弁
   と、 この流量制御弁からの圧油に応じて自動変速機の変速機
   構を駆動する油圧制御手段とを備えた自動変速機の油圧
   制御装置において、 前記流量制御弁は、 スプール外周とバルブボディ内周との間にスプールの変
   位を抑制するダンピング室を画成したことを特徴とする
   自動変速機の油圧制御装置。
2. 【請求項２】 前記自動変速機は、無段変速機で構成さ
   れ、この無段変速機は油圧制御手段からの油圧に基づい
   て、少なくとも変速比を制御することを特徴とする請求
   項１に記載の自動変速機の油圧制御装置。
3. 【請求項３】 前記流量制御弁は、油圧ポンプと連通し
   た流入ポート側に向けて外径を小さく形成したスプール
   の薄肉部と、この薄肉部外周と所定の間隙を形成するバ
   ルブボディの小径部を備え、この間隙を介して前記ダン
   ピング室と流入ポート側を連通したことを特徴とする請
   求項１に記載の自動変速機の油圧制御装置。