JP3540409B2

JP3540409B2 - Fastening state detection device and fluid pressure control device

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Publication number: JP3540409B2
Application number: JP00464895A
Authority: JP
Inventors: 雅博滝口
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 1995-01-17
Filing date: 1995-01-17
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: JPH08193651A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、クラッチあるいはブレーキのピストンストローク、すなわち、摩擦締結要素の締結状態を検出する締結状態検出装置、ならびに、摩擦締結要素の締結状態に応じて流体の流路を切り替える流体圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機の変速制御を行うにあたり、ブレーキやクラッチなどの摩擦締結要素の締結状態を検出することは重要である。
【０００３】
このように、摩擦締結要素の締結状態を検出する締結状態検出装置として、例えば、三菱重工技法 Vol.21 No.1（１９８４年１月発行）の第１〜７頁に記載された自動変速機のサーボスイッチやパルスゼネレータが知られている。
【０００４】
この前者のサーボスイッチは、１−２パワーＯＮアップシフトを行う際にＫＤ（キックダウン）ドラムを締結させるにあたり、バンドブレーキの締結寸前まではやや高圧を供給してレスポンスを向上させ、その後は走行条件で決まる最適油圧に制御するために、バンドブレーキの締結寸前を検出するのに用いられているもので、ＫＤドラムのサーボピストンに設けられて、サーボピストンがバンドブレーキの締結寸前となる位置までストロークした時にＯＦＦに切り替わる常開のスイッチで構成されている。
【０００５】
また、後者のパルスゼネレータは、ＫＤドラムの回転に応じてパルスを発生するよう構成され、ＫＤドラムを固定状態から解放状態に変えて変速を行う時（例えば、アクセルペダルから足を離してアップシフトを行う２→３パワーＯＦＦアップシフト時）に、ＫＤドラムが解放状態となったのをＫＤドラムの回転開始を検出することで検出するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、前者のサーボスイッチの場合、ＫＤドラムのバンドブレーキのように、一端が固定されている摩擦締結構造には適用可能であるが、クラッチのように、全体が回転している構造の摩擦締結要素には適用することができないもので、適用範囲が限られるという問題がある。
【０００７】
また、パルスゼネレータを用いて回転要素の回転を検出する構造では、クラッチなどにも適用することができるが、この場合、クラッチが容量を持って締結を開始した後、さらに回転要素が回転を開始してから検出が成されるものであるから、摩擦締結要素の締結開始から検出までタイムラグが生じ、検出精度の点で問題がある。
【０００８】
さらに、上述のように従来技術では、摩擦締結要素の締結状態を正確に検出できないから、その締結状態に応じて流体の流路を切り替える制御を精度よく行うことが困難であった。ちなみに、自動変速機において、副変速機の入力軸と出力軸との回転数を検出してギヤ比を求め、このギヤ比により摩擦締結要素の締結状態を判断して変速制御を行うことは知られているが、この場合、各回転を検出するセンサやこのセンサの検出に基づいて制御を行う制御装置や制御装置により駆動させるアクチュエータが必要であり、コスト高を招いてしまう。
【０００９】
本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、クラッチなどの摩擦締結要素の締結状態を、タイムラグなしに正確に検出することを第１の目的とし、また、このような摩擦締結要素の締結状態に応じて流体の流路を切り替えるにあたり、簡単な構造により精度の高い切替制御を可能とすることを第２の目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、上述の第１の目的を達成するため、請求項１記載の締結状態検出装置は、図１のクレーム対応図に示すように、流体圧が給排される流体圧給排回路ａと、この流体圧給排回路ａの先端から分岐された第１分岐路ｂおよび第２分岐路ｃと、前記第１分岐路ｂに設けられ、ピストンがストロークして締結状態が得られる摩擦締結要素ｄと、前記第２分岐路ｃに設けられ、少なくとも前記ピストンのストロークに必要な流体圧より大きな所定の反力を越える流体圧により容積拡大可能な圧力室を有した蓄圧要素ｅと、前記第１分岐路ｂに一端が接続され、他端がプラグ摺動穴ｆの一端側に接続され、少なくとも前記所定の反力よりも小さい管路抵抗を有する第１パイロット回路ｇと、前記第２分岐路ｃに一端が接続され、他端がプラグ摺動穴ｆの他端側に接続された第２パイロット回路ｈと、前記プラグ摺動穴ｆ内に、一端側で第１パイロット回路ｇの流体圧を受圧する一方で、他端側で第２パイロット回路ｈの流体圧を受圧して摺動可能に設けられた差圧検知プラグｊと、この差圧検知プラグｊのプラグ摺動穴ｆにおける摺動方向に応じて閉成あるいは開成される電気接点ｋとを備えていることを特徴とする。
【００１１】
なお、前記蓄圧要素ｅは、アキュムレータであってもよいし（請求項２）、あるいは、ピストンがストロークして締結状態がえられる摩擦締結要素であってもよい（請求項３）。
【００１２】
また、第２の目的を達成するため請求項４記載の流体圧制御装置は、流体圧が給排される流体圧給排回路１と、この流体圧給排回路１の先端から分岐された第１分岐路２および第２分岐路３と、前記第１分岐路２に設けられ、ピストンがストロークして締結状態が得られる第１摩擦締結要素４と、前記第２分岐路３に設けられた第２摩擦締結要素５と、前記流体圧給排回路１の途中に設けられた第１オリフィス６と、前記第２分岐路３の途中に設けられ、前記第１オリフィス６よりも流路断面積が小さく形成された第２オリフィス７と、前記流体圧給排回路１の第１オリフィス６よりも供給上流側（なお、この供給上流側とは供給時に上流となる側という意味で用いている）に一端が接続され、他端がスプール摺動穴８の第１ポート９に接続された第１バイパス回路１０と、前記流体圧給排回路１の第１オリフィス６よりも供給下流側に一端が接続され、他端がスプール摺動穴８の第２ポート１１に接続された第２バイパス回路１２と、前記第２分岐路３の第２オリフィス７よりも第２摩擦締結要素５側に接続され、他端がスプール摺動穴８の第３ポート１３に接続された第３バイパス回路１４と、前記スプール摺動穴８に摺動可能に設けられ、前記第２ポート１１を第１ポート９と第３ポート１３とに選択的に接続させるよう切換可能に形成されたスプール１５と、前記第１分岐路２に一端が接続されている一方で他端がスプール摺動穴８に接続され、前記第１分岐路２の流体圧を第２ポート１１と第３ポート１３を連通させる切換方向にスプール１５を付勢するよう前記スプール摺動穴８に導く第１パイロット回路１６と、前記第２分岐路３の第２オリフィス７よりも供給上流側に一端が接続されている一方で他端がスプール摺動穴８に接続され、前記第２分岐路３の流体圧を第２ポート１１と第１ポート９とを連通させる切換方向にスプール１５を付勢するよう前記スプール摺動穴８に導く第２パイロット回路１７と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
なお、請求項５記載の装置は、前記スプール１５を、第１ポート９と第２ポート１１とを連通させる切換方向に付勢するスプリング１８を設けている。
【００１４】
また、請求項６記載の装置は、前記第２分岐路３の第２オリフィス７よりも供給上流側にアキュムレータ１９を設けている。
【００１５】
また、請求項７記載の装置は、前記第１分岐路２の途中であって前記第１パイロット回路１６の接続位置よりも供給上流側に前記第１・第２オリフィス６，７よりも流路面積の大きな第３オリフィス２０を設けている。
【００１６】
【作用】
まず、請求項１記載の締結状態検出装置において、摩擦締結要素ｄを締結させる際の検出動作を説明する。
【００１７】
摩擦締結要素ｄを締結させる時には、流体圧給排回路ａから流体圧を供給すると、その流体圧は、第１分岐路ｂおよび第２分岐路ｃで分岐して、それぞれ摩擦締結要素ｄと蓄圧要素ｅとに伝達され、摩擦締結要素ｄでは、第１パイロット回路の管路抵抗が所定の反力よりも小さいため、この流体圧の供給によりピストンがストロークするのに対して、蓄圧要素ｅでは、流体圧が少なくともピストンのストロークに必要な流体圧より大きな所定の反力を越える高さに上昇するまでは容積拡大が成されず、第２分岐路ｃ側では流体の流れが生じない。
【００１８】
したがって、第１分岐路ｂでは、摩擦締結要素ｄのピストンがストロークしている間は棚圧が形成されて流体圧の上昇が抑えられるのに対して、第２分岐路ｃでは、流体の流れが生じない分だけ第１分岐路ｂよりも高圧になる。
【００１９】
よって、各分岐路ｂ，ｃの流体圧が各パイロット回路ｇ，ｈを介して伝達されるプラグ摺動穴ｆでは、各流体圧を受圧する差圧検知プラグｊが、上記差圧に基づいて摺動し、この摺動方向に応じて電気接点ｋが閉成あるいは開成されることになる。すなわち、この時の電気接点ｋの作動により、摩擦締結要素ｄがピストンストローク中で実際の締結がまだ開始されていないことを検出することができる。
【００２０】
次に、摩擦締結要素ｄのピストンがストロークを終えて、流体圧が摩擦部分に伝達されて実際の締結が開始された時には、第１分岐路ｂを通って摩擦締結要素ｄへ供給される流体の流れが停止され、これに伴って、流体圧が上昇する。
【００２１】
この流体圧の上昇で流体圧が蓄圧要素ｅの反力を越えると、蓄圧要素ｅの容積が拡大して流体圧の供給が開始され、第２分岐路ｃに流体の流れが生じる。したがって、第２分岐路ｃでは流体圧の上昇が停止されて棚圧が形成されるが、この場合、第２分岐路ｃの流体圧は第１分岐路ｂの流体圧よりも低い値となる。
【００２２】
よって、差圧検知プラグｊは、それ以前に受圧していた流体圧の大小関係が逆転して、逆方向に摺動し、この摺動に応じて電気接点ｋがそれ以前の状態から変化して開成あるいは閉成されることになり、これにより、摩擦締結要素ｄが締結を開始したことをただちに検出することができる。
【００２３】
したがって、例えば、自動変速機における変速制御では、この検出に応じてライン圧のプリチャージ圧を低下あるいは変更させたり、ライン圧の上昇を開始させたり、シフトバルブを切り換えたり、エンジンのトルクダウンの開始判断を行ったりすることができる。
【００２４】
請求項２記載の装置では、摩擦締結要素ｄが締結を開始した時点から、蓄圧要素ｅとしてのアキュムレータに流体圧が供給されて蓄圧される。
【００２５】
請求項３記載の装置では、第１分岐路ｂに接続されている摩擦締結要素ｄが締結を開始した時点から、第２分岐路ｃの蓄圧要素ｅとしての摩擦締結要素のピストンがストロークし、このストロークの終了後締結する。
【００２６】
次に、請求項４記載の流体圧制御装置の動作について説明する。
【００２７】
流体給排回路１に流体圧を供給すると、この流体圧は第１分岐路２から第１摩擦締結要素４に伝達されるとともに第２分岐路３から第２摩擦締結要素５に伝達されるが、第２分岐路３には第２オリフィス７が設けられていることで第２分岐路３には流体の流通が殆ど生じることはなく、流体圧は第１摩擦締結要素４にのみ供給されてピストンがストロークする。
【００２８】
したがって、第１摩擦締結要素４の締結が開始される前の時点では、流体が流通する第１分岐路２の流体圧は、流体が流通しない第２分岐路３の第２オリフィス７直前の流体圧よりも低くなっており、各分岐路２，３の流体圧を各パイロット回路１６，１７を介して受圧するスプール１５は、第２ポート１１を第１ポート９と連通させた状態に付勢される。よって、この時点では、流体圧は、流通の抵抗となる第１オリフィス６を迂回して第１バイパス回路１０と第２バイパス回路１２を通り、さらに第１分岐路２を通って、第１摩擦締結要素４に円滑に供給される。
【００２９】
その後、第１摩擦締結要素４においてピストンのストロークが終了して締結が開始された時には、まず、第１摩擦締結要素４への流体圧の供給が停止されて、第１分岐路２を通る流体の流通が停止され、流体圧が上昇を開始する。
【００３０】
この流体圧の上昇により流体が第２オリフィス７で絞られながら第２分岐路３を流れて流体の流通が生じる。したがって、第１分岐路２の流体圧が第２分岐路３の流体圧よりも上昇することになる。
【００３１】
よって、各分岐路２，３の流体圧を各パイロット回路１６，１７を介して受圧するスプール１５では、受圧していた流体圧の大小関係が逆転して、第２ポート１１と第３ポート１３とを連通させる状態に切り換わる。
【００３２】
したがって、流体圧給排回路１に供給された流体圧は、第１オリフィス６で絞られた後、第２バイパス回路１１から第３バイパス回路１３を通り、第２オリフィス７を迂回して第２摩擦締結要素５に供給されることになる。このように流路断面積の小さな第２オリフィス７を迂回するから、第１摩擦締結要素２の締結後の第２摩擦締結要素５への流体圧の供給が円滑に成されることになる。
【００３３】
以上のように、請求項４記載の流体圧制御装置では、流体圧供給回路１に流体圧を供給すると、まず、第２オリフィス７が抵抗となることで第２摩擦締結要素５には供給されず、第１摩擦締結要素４にのみ流体が第１オリフィス６を迂回して円滑に供給され、その後、第１摩擦締結要素４のピストンのストロークが終了して実際の締結を開始したら、ただちに第２摩擦締結要素５への流体圧の供給が成され、この場合、それまで抵抗となって棚圧を形成していた第２オリフィス７を迂回して円滑な流体圧の供給が成される。
【００３４】
請求項５記載の装置では、スプール１５を第２ポート１１と第１ポート９とを連通させる切替方向に付勢するスプリング１８を設けているために、流体圧給排回路１に流体圧を供給する前の時点で、第１バイパス回路１０と第２バイパス回路１２とが連通された状態となっている。したがって、流体圧供給回路１に流体圧を供給すると、流体は第１オリフィス６を迂回して第１・第２バイパス回路１０，１２を経て第１分岐路２からただちに第１摩擦締結要素４に供給されるもので、第１オリフィス６を迂回する分だけ流通抵抗が小さく流体圧の供給が極めて円滑に成される。
【００３５】
請求項６記載の装置では、第２分岐路３の第２オリフィス７よりも供給上流側にアキュムレータ１９を設けている。したがって、第１摩擦締結要素４の締結が開始されて流体圧が上昇すると、アキュムレータ１９に流体が導入され、この流れが生じた時点で第２分岐路３の流体圧が第１分岐路２の流体圧よりも低下してこれらの流体圧を受圧するスプール１５が摺動して、第２ポート１１と第３ポート１３とを連通する状態に切り替わる。
【００３６】
請求項７記載の装置では、第１分岐路２に第３オリフィス２０を設けているから、第１分岐路２に流体圧を供給して第１摩擦締結要素４のピストンがストロークした時に生じる棚圧を、第３オリフィス２０の流路断面積により設定することができる。また、流体圧の供給開始時に、第１パイロット回路１６を介して得られる第３オリフィス２０よりも供給下流側の第１分岐路２の流体圧と、第２パイロット回路１７を介して得られる第２オリフィス７よりも供給上流側の第２分岐路３の流体圧との差が明確になり、スプール１５の作動精度が向上する。
【００３７】
【実施例】
本発明実施例を図面に基づいて説明する。図３は、本発明実施例を適用した自動変変速機ＡＴの構造を示す概略図であって、２組の遊星歯車組ＰＧ１，ＰＧ２の回転要素を結合・離反・停止させるためにの摩擦締結要素として、バンドブレーキＢ／Ｂ，リバースクラッチＲ／Ｃ，ハイクラッチＨ／Ｃ，フォワードクラッチＦ／Ｃ，オーバランクラッチＯ／Ｃ，フォワードワンウエイクラッチＦ／Ｏ・Ｃ，ローワンウエイクラッチＬ／Ｏ・Ｃ，ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂが設けられている。
【００３８】
また、上記摩擦締結要素の締結・解放の切り替えは、図外のコントロールバルブによる油圧制御により行われるもので、各摩擦締結要素を図４の締結作動図に示すように締結・解放させることで各変速を行うように構成されている。
【００３９】
次に、請求項１，２に記載の発明に対応した第１実施例の締結状態検出装置について説明すると、この実施例は、１→２変速時におけるバンドブレーキＢ／Ｂの締結を検出するために設けられている。ちなみに、バンドブレーキＢ／Ｂは、図５に示すバンドサーボＢＳの作動により締結・解放されるもので、このバンドサーボＢＳは、ブレーキバンド３０に対して締結力を与えるピストンステム３１と、油圧を受圧してその受圧力をピストンステム３１に伝達するサーボピストン３２，サーボピストンリテーナ３３およびＯＤサーボピストン３４と、各ピストン３２，３３，３４に油圧を作用させるための２速作動室３５，３速解放室３６および４速作動室３７と、各ピストン３２，３４を解放作動方向に付勢するリターンスプリング３８，３９とが設けられている。
【００４０】
図６は前記コントロールバルブ中に設けた第１実施例の締結状態検出装置を示す油圧回路図であって、コントロールバルブ内には、油圧給排回路（流体圧給排回路）４１が設けられ、この油圧給排回路３１の先端から、バンドブレーキＢ／Ｂの締結・解放を行うバンドサーボＢＳの２速作動室３５に連通された第１分岐路４２と、アキュムレータ（蓄圧要素）４３に連通された第２分岐路４４とに分岐されている。なお、前記油圧給排回路４１の途中には、オリフィス４５が設けられている。また、図中４６は、第１分岐路４２の管路抵抗を示している。
【００４１】
前記第１分岐路４２と第２分岐路４４とには、それぞれ、各分岐路４２，４４の油圧を引き出す第１パイロット回路４７および第２パイロット回路４８の一端が接続され、各パイロット回路４７，４８の他端は、それぞれプラグ摺動穴４９の端部に接続されている。
【００４２】
このプラグ摺動穴４９には差圧検知プラグ５０が摺動自在に設けられている。すなわち、この差圧検知プラグ５０は、一端面で第１分岐路４２の油圧Ｐ_A を受圧する一方で、他端面で第２分岐路４４の油圧Ｐ_B を受圧して、両油圧差に基づいて摺動するように構成されているとともに、プラグ摺動穴４９の端部に設けられた電気接点５１と接触する方向にスプリング５２により摺動付勢されている。ちなみに、本実施例では、スプリング５２は、両油圧Ｐ_A ，Ｐ_B の差圧（Ｐ_A ＞Ｐ_B の場合）が、0.2Kg/m²程の大きさで差圧検知プラグ５０が摺動するような付勢力に設定されている。
【００４３】
前記差圧検知プラグ５０は、１→２変速時にバンドブレーキＢ／Ｂが締結した時を電気接点５１を開くこと（ＯＦＦ状態となること）で検出するためもので、以下、この時の差圧検知プラグ５０の動作について説明する。
【００４４】
バンドブレーキＢ／Ｂを締結させる時には、油圧給排回路４１に油圧を供給する。この油圧の供給初期には、この油圧は、アキュムレータ４３の反力を越えないため、２速作動室３５のみに供給されてサーボピストン３２がクラッチ容量分だけストロークする。このようにサーボピストン３２がストローク中の時点における第１分岐路４２の油圧Ｐ_A と第２分岐路４４の油圧Ｐ_B を示しているのが、図７の▲１▼の領域であって、第１分岐路４２が下流となるので、油圧はＰ_A ＜Ｐ_B となった状態で棚圧が形成される。したがって、差圧検知プラグ５０は、電気接点５１に接触した状態に維持される。
【００４５】
その後、サーボピストン３２がストロークを終えてバンドブレーキＢ／Ｂが締結を開始すると、油圧Ｐ_A ，Ｐ_B が上昇し、アキュムレータ４３の反力を越えた時点でアキュムレータ４３へ供給が開始される。この時点の油圧Ｐ_A と油圧Ｐ_B を示しているのが図７の▲２▼の領域であって、アキュムレータ４３に供給されている間棚圧が形成されるが、この時の油の流れは第２分岐路４４においてのみ生じるのでＰ_A ＞Ｐ_B となる。したがって、差圧検知プラグ５０が摺動して、電気接点５１との接触が解除される。したがって、電気接点５１からの信号がＯＦＦ状態となることで、バンドブレーキＢ／Ｂの締結が検出される。
【００４６】
以上説明したように、本実施例では、サーボピストン３２の実際のストロークを検出することなく、油圧Ｐ_A と油圧Ｐ_B との差圧を用いて、正確にバンドブレーキＢ／Ｂの締結時期を検出することができるという効果が得られる。そして、このように実際のストローク量を検出することがないから、製品ごとにストローク量のばらつきがあっても、このばらつきに関係なく締結時期を正確に検出することができ、しかも、クラッチのようにピストンが回転するような箇所にも適用することができるという効果が得られる。
【００４７】
次に、請求項４，５，６記載の流体圧制御装置の実施例である第２実施例について説明する。
【００４８】
この第２実施例装置は、２→３変速時に自動変速機のハイクラッチＨ／ＣとバンドサーボＢＳの３速解放室３６とに油圧を供給する油圧供給回路６１（図８参照）に適用されたもので、油圧供給開始時にハイクラッチＨ／Ｃのみに円滑に油圧を供給し、その後、ハイクラッチＨ／Ｃが締結を開始した時点を検出して、この時点で３速解放室３６に円滑に油圧を供給する油圧切替制御を行うために設けられている。
【００４９】
図８は第２実施例装置を示す回路図であって、油圧給排回路６１は、その先端からハイクラッチＨ／Ｃに至る第１分岐路６２と３速解放室３６に至る第２分岐路６３とに分岐されている。
【００５０】
また、前記油圧給排回路６１の途中には、直径1.8mm の第１オリフィス６４が設けられ、前記第２分岐路６３の途中には、直径1mm の第２オリフィス６５が設けられ、前記第１分岐路６２の途中には、直径3mm の第３オリフィス６６が設けられている。すなわち、各オリフィスは流路断面積の大きい方から第３オリフィス６６，第１オリフィス６４，第２オリフィス６５の順となるように設定されている。
【００５１】
そして、前記第１オリフィス６４を迂回するために、一端が油圧給排回路６１の第１オリフィス６４よりも供給上流側に接続された第１バイパス回路６７と、一端が油圧給排回路６１の第１オリフィス６４よりも供給下流側に接続された第２バイパス回路６８とが設けられ、各バイパス回路６７，６８の他端がそれぞれ後述するスプール摺動穴６９の第１ポート７０と第２ポート７１に接続されている。また、同様に、前記第２オリフィス６５を迂回するために、前記第２バイパス回路６８に加えて、一端が第２分岐路６３の第２オリフィス６５よりも供給下流側に接続されて他端がスプール摺動穴６９の第３ポート７２に接続された第３バイパス回路７３が設けられている。
【００５２】
前記スプール摺動穴６９には、シフトスプール７４が設けられている。すなわち、図９に示すように、スプール摺動穴６９には、前記第２ポート７１を真ん中としてその両側にそれぞれ第１ポート７０と第３ポート７２が配置されている。そして、前記シフトスプール７４には、第２ポート７１を第１ポート７０と第３ポート７２とにそれぞれ選択的に接続させるランドが形成されており、かつ、第１ポート７０と第２ポート７１を接続させた状態となる方向（図中左方向）に付勢するスプリング７５が設けられている。
【００５３】
さらに、スプール摺動穴６９において、図中左側の第１背室７６は、第１パイロット回路７７を介して前記第１分岐路６２の第３オリフィス６６よりも供給下流側に接続されている一方、図中右側の第２背室７８は、第２パイロット回路７９を介して、前記第２分岐路６３の第２オリフィス６５よりも供給上流側に接続されている。したがって、前記シフトスプール７４は、第１分岐路６２の油圧Ｐ_A を図中右に摺動する方向に受圧し、第２分岐路６３の油圧Ｐ_B を図中左に摺動する方向に受圧するよう構成されているもので、すなわち、前記油圧がＰ_A ＞Ｐ_B である時に、第２ポート７１（第２バイパス回路６８）を第３ポート７２（第３バイパス回路７３）に接続させる方向に油圧が作用し、その逆に、Ｐ_A ＜Ｐ_B である時に、第２ポート７１（第２バイパス回路６８）を第１ポート７０（第１バイパス回路６７）に接続させる方向に油圧が作用するよう構成されている。
【００５４】
また、第２分岐路６３において、第２オリフィス６５よりも供給上流側である第２パイロット回路７３が接続されている位置には、アキュムレータ８０が設けられている。
【００５５】
次に、２→３変速を行うにあたり、ハイクラッチＨ／Ｃを締結させた後に、バンドブレーキＢ／Ｂを解放させる時の動作について説明する。
【００５６】
油圧給排回路６１に油圧を供給すると、シフトスプール７４は、スプリング７５の付勢力によって第１ポート７０（第１バイパス回路６７）と第２ポート７１（第２バイパス回路６８）とを連通させた状態となっているため、油は、第１オリフィス６４を迂回して、第１バイパス回路６７から第２バイパス回路６８を通って、第１・第２分岐路６３の方向へ向かって流れる。そして、第２オリフィス６５と第３オリフィス６６とでは第３オリフィス６６の方が流路面積が大きいから、油は第３オリフィス６６による絞り分だけ油圧上昇してハイクラッチＨ／Ｃへ流れる。
【００５７】
この時の油圧変化を示しているのが図１０の▲１▼の領域である。すなわち、図１０は第１分岐路６２の第３オリフィス６６よりも供給下流側の油圧Ｐ_A （この油圧はハイクラッチＨ／Ｃの圧力室の油圧Ｐ_H/C とほぼ等しい）と、第２分岐路６３の第２オリフィス６５の供給上流側の油圧Ｐ_B と、３速解放室３６の油圧Ｐ_S/R の変化を表すもので、図中▲１▼の領域では、第１分岐路６２の油圧Ｐ_A は、ハイクラッチＨ／Ｃへの油の導入直前に一旦上昇した後、図外のピストンがストロークする際に棚圧が形成される。それに対して、第２分岐路６３の油圧Ｐ_B は、第２オリフィス６５による抵抗により流量が生じないことにより前記油圧Ｐ_A よりも若干高い値で変化する。なお、第１分岐路６２の途中に第３オリフィス６６を設けていることにより、この領域▲１▼の時点では、第３オリフィス６６よりも供給下流側の油圧Ｐ_A は、第２オリフィス６５よりも供給上流側の油圧Ｐ_B よりも明確に低くなる。また、この時、油圧Ｐ_S/R は、時間経過と共に上昇する。
【００５８】
したがって、シフトスプール７４では、油圧Ｐ_A と油圧Ｐ_B との差圧はシフトスプール７４を図９において左方向に摺動させるように作用するから、スプリング７５により付勢された位置に保持される。
【００５９】
その後、ハイクラッチＨ／Ｃの図外のピストンのストロークが終了して締結が開始されると、ハイクラッチＨ／Ｃへの流量が無くなって油圧Ｐ_A が上昇を開始する。この上昇により第２分岐路６３にアキュムレータ８０に向かう流量が生じると、図１０の▲２▼に示すように油圧Ｐ_A が油圧Ｐ_B よりも高くなり、その後、アキュムレータ８０の蓄圧作動により棚圧が生じる。なお、この時点では、アキュムレータ８０に流量が生じることで、第２分岐路６３の第２オリフィス６５よりも供給上流側の油圧Ｐ_B は、３速解放室３６の油圧Ｐ_S/R よりも若干低い値となる。
【００６０】
そして、上述のように油圧Ｐ_A と油圧Ｐ_B の大きさが逆転した時点で、シフトスプール７４に作用する両油圧の差圧は、シフトスプール７４を図９において右方向に摺動させるように作用し、この差圧による受圧力がスプリング７５の付勢力を上回った時点で、シフトスプール７４が図中右方向に摺動して、第２ポート７１（第２バイパス回路６８）を第３ポート７２（第３バイパス回路７３）と接続する。
【００６１】
その後、アキュムレータ８０の容量分の蓄圧が成されると各油圧Ｐ_A ，Ｐ_B ，Ｐ_S/R が上昇し、３速解放室３６の油圧Ｐ_S/R が、サーボピストン３２に対して作用している２速作動室３５の油圧よりも大きく作用する値まで上昇したら、サーボピストン３２が摺動してバンドブレーキＢ／Ｂが解放作動を開始する。
【００６２】
このように３速解放室３６に油圧が供給される際には、第２バイパス回路６８および第３バイパス回路７３を通る経路で供給され、第２オリフィス６５で絞られることがないから、円滑に供給される。
【００６３】
以上説明したように、第２実施例装置では、２→３変速を行うために、まず、ハイクラッチＨ／Ｃに油圧を供給し、その後ハイクラッチＨ／Ｃが実際に締結して、さらに、アキュムレータ８０が棚圧を形成したら、ただちにバンドサーボＢＳの３速解放室３６に油圧を供給させる油圧切替制御を行うにあたり、変速初期において油圧をハイクラッチＨ／Ｃのみに供給する際には、第１オリフィス６４を迂回させて円滑に供給を行って、高い応答性が得られ、その後、ハイクラッチＨ／Ｃの実際の締結が開始されたら、その時点で３速解放室３６へは流路抵抗の大きな第２オリフィス６５を迂回して油圧を供給できる状態に油路の切替を行うようにしており、この油路の切替を、油圧Ｐ_A ，Ｐ_B の差圧により摺動するシフトスプール７４を用いて行っているため、高価なセンサやアクチュエータや制御装置を用いることなく、高い精度で切替制御を行うことができるという効果が得られる。
【００６４】
また、第２実施例装置では、第１分岐路６２の途中に第３オリフィス６６を設けているため、油圧供給回路６１から油圧を供給した初期に、第１分岐路６２の油圧Ｐ_A と第２分岐路６３の油圧Ｐ_B との差圧を明確に形成することができ、これによりシフトスプール７４の切替精度を向上させることができるという効果が得られる。
【００６５】
以上、実施例について説明してきたが具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００６６】
例えば、実施例では、前進４速の自動変速機ＡＴを例として示したが、これに限られず、他の形式の自動変速に適用できるのはもちろんのこと、他の産業機器などにも適用することができるもので、要は、摩擦締結要素を備えた油圧回路を有した機器全般に適用することができる。
【００６７】
また、第１実施例では、第２分岐路４４に設ける蓄圧要素としてアキュムレータ４３を示したが、要は、所定の反力を越える流体圧により容積拡大可能な圧力室を有した要素であれば、例えば、バンドサーボやクラッチやブレーキのような摩擦締結要素を設けてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１，請求項２，請求項３記載の締結状態検出装置では、第１分岐路と第２分岐路との流体圧差により差圧検知プラグを摺動させることで電気接点を切り替えるように構成したため、バンドサーボのように一端が固定された構造の摩擦締結要素にはもちろんのこと、クラッチのように、全体が回転している構造の摩擦締結要素にも適用して、締結開始の時点を検出することができるという効果が得られるとともに、ピストンのストロークが停止して流体圧が締結に関与し始めた時点を検出できるから、摩擦締結要素が完全に締結して回転要素が回転を始める前の時点を検出でき、実際の締結開始をタイムラグが生じることなく検出できるという効果が得られる。
【００６９】
また、請求項４記載の流体圧制御装置では、第１分岐路と第２分岐路との流体圧差に基づいて、第１オリフィスを迂回して第１分岐路の第１摩擦締結要素へ流体圧を供給する経路と、第２オリフィスを迂回して第２分岐路の第２摩擦締結要素へ流体圧を供給する経路とを切り替えるように構成したため、第１摩擦締結要素が実際に締結を開始した時点でただちに第２摩擦締結要素側へ流体圧を供給するという切替制御を行うことができ、高価なセンサやコンピュータやアクチュエータが不要な簡単な構造により精度の高い流体圧供給の切替制御を行うことができるという効果が得られる。
【００７０】
また、請求項５記載の装置では、スプールを第１ポートと第２ポートとを連通させる切替方向に付勢するスプリングを設けているため、流体圧給排回路に流体圧を供給する前の時点で第１バイパス回路と第２バイパス回路とが連通された状態となっており、流体圧供給時には、流体が第１オリフィスを迂回して第１・第２バイパス回路を経て第１分岐路からただちに第１摩擦締結要素に供給されるもので、第１オリフィスを迂回する分だけ流通抵抗が小さく流体圧の供給が極めて円滑に成され、応答性を向上できるという効果が得られる。
【００７１】
また、請求項６記載の装置では、第２分岐路の第２オリフィスよりも供給上流側にアキュムレータを設けた構成としたため、アキュムレータの本来の作動である棚圧を設定できるのに加えて、第１摩擦締結要素の締結開始後に第１分岐路と第２分岐路の流体圧差を形成でき、スプールの切替を促進できるという効果が得られる。
【００７２】
請求項７記載の装置では、第１分岐路に第３オリフィスを設けた構成としたため、第１摩擦締結要素のピストンがストロークした時に生じる棚圧を設定することができ、しかも、流体圧の供給開始時において、スプールに作用する第３オリフィスよりも供給下流側の第１分岐路の流体圧と、第２オリフィスよりも供給上流側の第２分岐路の流体圧との差が明確になり、スプールの作動精度が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の締結状態検出装置を示すクレーム対応図である。
【図２】本発明の流体圧制御装置を示すクレーム対応図である。
【図３】本発明実施例を適用した自動変速機の構造を示す概略図である。
【図４】本発明実施例を適用した自動変速機の各変速に伴う締結作動を示す締結作動図である。
【図５】実施例装置を適用した自動変速機のバンドサーボを示す断面図である。
【図６】自動変速機のコントロールバルブに設けた第１実施例の締結状態検出装置を示す油圧回路図である。
【図７】第１実施例装置のバンドブレーキ締結時の第１分岐路の油圧Ｐ_A と第２分岐路の油圧Ｐ_B の変化を示すタイムチャート。
【図８】自動変速機のコントロールバルブに設けた第２実施例の流体圧制御装置を示す油圧回路図である。
【図９】第２実施例のシフトスプールを示す断面図である。
【図１０】第１実施例装置のハイクラッチおよびバンドブレーキ締結時の第１分岐路の油圧Ｐ_A と第２分岐路の油圧Ｐ_B と３速解放室の油圧Ｐ_S/R の変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
ａ流体圧供給回路
ｂ第１分岐路
ｃ第２分岐路
ｄ摩擦締結要素
ｅ蓄圧要素
ｆプラグ摺動穴
ｇ第１パイロット回路
ｈ第２パイロット回路
ｊ差圧検知プラグ
ｋ電気接点
１流体圧給排回路
２第１分岐路
３第２分岐路
４第１摩擦締結要素
５第２摩擦締結要素
６第１オリフィス
７第２オリフィス
８スプール摺動穴
９第１ポート
１０第１バイパス回路
１１第２ポート
１２第２バイパス回路
１３第３ポート
１４第３バイパス回路
１５スプール
１６第１パイロット回路
１７第２パイロット回路
１８スプリング
１９アキュムレータ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an engagement state detection device that detects a piston stroke of a clutch or a brake, that is, an engagement state of a friction engagement element, and a fluid pressure control device that switches a fluid flow path according to an engagement state of the friction engagement element.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in performing a shift control of an automatic transmission, it is important to detect an engagement state of a friction engagement element such as a brake or a clutch.
[0003]
As described above, as a fastening state detecting device for detecting the fastening state of the friction fastening element, for example, an automatic transmission described on pages 1 to 7 of Mitsubishi Heavy Industries Technique Vol.21 No.1 (issued in January 1984) Servo switches and pulse generators are known.
[0004]
When the KD (kick-down) drum is engaged when performing a 1-2 power ON upshift, the former servo switch supplies a little high pressure just before the engagement of the band brake to improve the response, and then runs. It is used to detect the time just before the band brake is engaged in order to control it to the optimal oil pressure determined by the conditions. It is provided on the servo piston of the KD drum and reaches the position where the servo piston is just before the time the band brake is fastened. It is composed of a normally open switch that switches to OFF when a stroke is made.
[0005]
Further, the latter pulse generator is configured to generate a pulse in accordance with the rotation of the KD drum, and performs a shift by changing the KD drum from a fixed state to a released state (for example, upshift by releasing a foot from an accelerator pedal). 2 to 3 during a power-off upshift), it is detected that the KD drum has been released by detecting the start of rotation of the KD drum.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional technology, the former servo switch can be applied to a friction fastening structure having one end fixed, such as a band brake of a KD drum. However, it cannot be applied to a friction fastening element having a rotating structure, and there is a problem that the applicable range is limited.
[0007]
In addition, the structure in which the rotation of the rotating element is detected by using a pulse generator can be applied to a clutch or the like.In this case, the rotating element starts rotating after the clutch starts engaging with a capacity. Since the detection is performed after that, a time lag occurs from the start of the engagement of the frictional engagement element to the detection, and there is a problem in the detection accuracy.
[0008]
Further, as described above, in the related art, since the fastening state of the friction fastening element cannot be accurately detected, it is difficult to accurately control the switching of the fluid flow path according to the fastening state. Incidentally, it is known that in an automatic transmission, the gear ratio is obtained by detecting the number of revolutions of the input shaft and the output shaft of the sub-transmission, and the shift state is controlled by judging the engagement state of the friction engagement element based on the gear ratio. However, in this case, a sensor that detects each rotation, a control device that performs control based on the detection of these sensors, and an actuator that is driven by the control device are required, resulting in an increase in cost.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its first object to accurately detect the engagement state of a frictional engagement element such as a clutch without a time lag. A second object of the present invention is to enable high-precision switching control with a simple structure when switching a fluid flow path according to the fastening state of a friction fastening element.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to achieve the first object described above, the fastening state detecting device according to claim 1 includes a fluid pressure supply / discharge circuit a for supplying and discharging fluid pressure, as shown in the claim correspondence diagram of FIG. A first branch path b and a second branch path c branched from a tip end of the fluid pressure supply / discharge circuit a, and a frictional engagement element d provided in the first branch path b, the piston being stroked to obtain an engagement state Provided in the second branch path c, At least larger than the fluid pressure required for the piston stroke A pressure accumulating element e having a pressure chamber whose volume can be expanded by a fluid pressure exceeding a predetermined reaction force, and one end connected to the first branch passage b and the other end connected to one end side of a plug sliding hole f. Has a pipeline resistance smaller than at least the predetermined reaction force A first pilot circuit g, a second pilot circuit h having one end connected to the second branch path c and the other end connected to the other end of the plug sliding hole f, A differential pressure detection plug j slidably provided on one end side while receiving the fluid pressure of the first pilot circuit g while receiving the fluid pressure of the second pilot circuit h on the other end side; An electric contact k which is closed or opened in accordance with the sliding direction of the pressure detecting plug j in the plug sliding hole f.
[0011]
The pressure accumulating element e may be an accumulator (Claim 2), or may be a frictional fastening element capable of obtaining a fastening state by a stroke of a piston (Claim 3).
[0012]
In order to achieve the second object, a fluid pressure control device according to a fourth aspect of the present invention includes a fluid pressure supply / discharge circuit 1 to which fluid pressure is supplied and discharged, and a fluid pressure supply / discharge circuit 1 branched from an end of the fluid pressure supply / discharge circuit 1. The first branch 2 and the second branch 3, the first frictional coupling element 4 provided in the first branch 2, and provided with a piston to stroke to obtain a coupling state, and the second branch 3. A second frictional fastening element 5; a first orifice 6 provided in the middle of the fluid pressure supply / discharge circuit 1; and a middle section of the second branch 3 and a flow passage sectional area larger than the first orifice 6. And the supply orifice upstream of the first orifice 6 of the fluid pressure supply / discharge circuit 1 (this supply upstream is used to mean the upstream side during supply). Is connected to the first port 9 of the spool sliding hole 8 at the other end. One end of the first bypass circuit 10 connected to the supply downstream side of the first orifice 6 of the fluid pressure supply / discharge circuit 1 and the other end connected to the second port 11 of the spool sliding hole 8. A second bypass circuit 12 and a third bypass connected to the second friction fastening element 5 side of the second orifice 7 of the second branch path 3 and connected to the third port 13 of the spool sliding hole 8 at the other end. A circuit 14 and a spool 15 slidably provided in the spool sliding hole 8 and formed to be switchable so as to selectively connect the second port 11 to the first port 9 and the third port 13. One end is connected to the first branch passage 2 while the other end is connected to the spool slide hole 8, and the fluid pressure of the first branch passage 2 is communicated between the second port 11 and the third port 13. The spool 15 to bias the spool 15 in the switching direction. A first pilot circuit 16 leading to the sliding hole 8, one end of which is connected to the upstream side of the second orifice 7 of the second branch passage 3 on the supply upstream side, while the other end is connected to the spool sliding hole 8; A second pilot circuit (17) for guiding the fluid pressure of the second branch (3) to the spool sliding hole (8) so as to urge the spool (15) in a switching direction for communicating the second port (11) and the first port (9). It is characterized by having.
[0013]
The device described in claim 5 is provided with a spring 18 for urging the spool 15 in a switching direction for communicating the first port 9 with the second port 11.
[0014]
The accumulator 19 is provided in the second branch passage 3 on the upstream side of the supply of the second orifice 7.
[0015]
The device according to claim 7, wherein the first branch circuit 2 has a flow path upstream of the connection position of the first pilot circuit 16 to the supply upstream of the first and second orifices 6, 7. A third orifice 20 having a large area is provided.
[0016]
[Action]
First, a description will be given of a detecting operation when the frictional fastening element d is fastened in the fastening state detecting device according to the first aspect.
[0017]
When the friction fastening element d is fastened, when the fluid pressure is supplied from the fluid pressure supply / discharge circuit a, the fluid pressure is branched in the first branch path b and the second branch path c, and the fluid pressure is accumulated with the friction fastening element d and the pressure accumulation, respectively. To the element e, and in the friction fastening element d, Since the pipe resistance of the first pilot circuit is smaller than a predetermined reaction force, While the piston is stroked by the supply of the fluid pressure, the fluid pressure is increased in the pressure accumulating element e. At least larger than the fluid pressure required for piston stroke Until the height exceeds a predetermined reaction force, the volume is not expanded, and no fluid flows on the second branch path c side.
[0018]
Therefore, in the first branch path b, while the piston of the frictional engagement element d is in stroke, a shelf pressure is formed to suppress an increase in fluid pressure, whereas in the second branch path c, the flow of fluid Is higher than that of the first branch path b by an amount that does not occur.
[0019]
Therefore, in the plug sliding hole f in which the fluid pressure of each of the branch passages b and c is transmitted through each of the pilot circuits g and h, the differential pressure detecting plug j that receives each fluid pressure receives a pressure based on the differential pressure. It slides, and the electric contact k is closed or opened according to the sliding direction. That is, by operating the electric contact k at this time, it is possible to detect that the actual engagement has not been started yet in the friction engagement element d during the piston stroke.
[0020]
Next, when the piston of the friction fastening element d completes the stroke and the fluid pressure is transmitted to the friction portion and the actual fastening is started, the fluid supplied to the friction fastening element d through the first branch path b Is stopped, and the fluid pressure increases accordingly.
[0021]
When the fluid pressure exceeds the reaction force of the pressure accumulating element e due to the increase of the fluid pressure, the volume of the pressure accumulating element e is increased, and the supply of the fluid pressure is started, so that the fluid flows in the second branch passage c. Accordingly, in the second branch passage c, the increase in the fluid pressure is stopped, and a shelf pressure is formed. In this case, the fluid pressure in the second branch passage c is lower than the fluid pressure in the first branch passage b. .
[0022]
Therefore, the differential pressure detection plug j slides in the opposite direction, with the magnitude relationship of the fluid pressures received before being reversed, and the electric contact k changes from the previous state in accordance with this sliding. Thus, it is possible to immediately detect that the frictional engagement element d has started engagement.
[0023]
Therefore, for example, in shift control in an automatic transmission, the precharge pressure of the line pressure is reduced or changed, the increase of the line pressure is started, the shift valve is switched, or the torque of the engine is reduced in response to this detection. Or make a start decision.
[0024]
In the device according to the second aspect, the fluid pressure is supplied to the accumulator as the pressure accumulating element e to accumulate the pressure from the time when the frictional fastening element d starts to be engaged.
[0025]
In the device according to claim 3, the piston of the friction fastening element as the pressure accumulating element e of the second branch path c strokes from the time when the friction fastening element d connected to the first branch path b starts fastening, It is tightened after the end of this stroke.
[0026]
Next, the operation of the fluid pressure control device according to claim 4 will be described.
[0027]
When the fluid pressure is supplied to the fluid supply / discharge circuit 1, the fluid pressure is transmitted from the first branch 2 to the first friction fastening element 4 and from the second branch 3 to the second friction fastening element 5. Since the second branch passage 3 is provided with the second orifice 7, almost no fluid flows through the second branch passage 3, and the fluid pressure is supplied only to the first frictional engagement element 4. The piston strokes.
[0028]
Therefore, before the fastening of the first frictional fastening element 4 is started, the fluid pressure in the first branch 2 through which the fluid flows is equal to the fluid pressure immediately before the second orifice 7 in the second branch 3 through which the fluid does not flow. The pressure is lower than the pressure, and the spool 15 that receives the fluid pressure of each of the branch passages 2 and 3 through each of the pilot circuits 16 and 17 urges the spool 15 so that the second port 11 communicates with the first port 9. Is done. Therefore, at this time, the fluid pressure bypasses the first orifice 6 which is a flow resistance, passes through the first bypass circuit 10 and the second bypass circuit 12, further passes through the first branch passage 2, and causes the first friction It is supplied to the fastening element 4 smoothly.
[0029]
Thereafter, when the piston stroke ends in the first frictional engagement element 4 and the engagement is started, first, the supply of the fluid pressure to the first frictional engagement element 4 is stopped, and the fluid passing through the first branch passage 2 is stopped. Is stopped, and the fluid pressure starts to rise.
[0030]
Due to the increase of the fluid pressure, the fluid flows through the second branch passage 3 while being throttled by the second orifice 7, and the fluid flows. Therefore, the fluid pressure in the first branch 2 becomes higher than the fluid pressure in the second branch 3.
[0031]
Therefore, in the spool 15 that receives the fluid pressure of the branch passages 2 and 3 via the pilot circuits 16 and 17, the magnitude relationship of the received fluid pressure is reversed, and the second port 11 and the third port 13 are reversed. The state is switched to a state in which the communication is established.
[0032]
Therefore, after the fluid pressure supplied to the fluid pressure supply / discharge circuit 1 is throttled by the first orifice 6, the fluid pressure passes from the second bypass circuit 11 to the third bypass circuit 13, bypasses the second orifice 7 and the second It will be supplied to the friction fastening element 5. As described above, the bypass of the second orifice 7 having the small cross-sectional area of the flow path allows the fluid pressure to be smoothly supplied to the second friction fastening element 5 after the first friction fastening element 2 is fastened.
[0033]
As described above, in the fluid pressure control device according to the fourth aspect, when the fluid pressure is supplied to the fluid pressure supply circuit 1, first, the fluid is supplied to the second frictional engagement element 5 by the resistance of the second orifice 7. However, the fluid is smoothly supplied only to the first frictional engagement element 4 bypassing the first orifice 6, and thereafter, when the actual stroke starts after the piston stroke of the first frictional engagement element 4 is completed. Fluid pressure is supplied to the two-friction fastening element 5, and in this case, smooth fluid pressure is supplied bypassing the second orifice 7, which has been a resistance and forms a shelf pressure.
[0034]
In the apparatus according to the fifth aspect, since the spring 18 for urging the spool 15 in the switching direction for communicating the second port 11 and the first port 9 is provided, the fluid pressure is supplied to the fluid pressure supply / discharge circuit 1. At this point, the first bypass circuit 10 and the second bypass circuit 12 are in communication with each other. Therefore, when the fluid pressure is supplied to the fluid pressure supply circuit 1, the fluid bypasses the first orifice 6, passes through the first and second bypass circuits 10 and 12, and immediately flows from the first branch 2 to the first friction engagement element 4. The flow resistance is small by the amount of bypassing the first orifice 6, and the supply of fluid pressure is extremely smoothly performed.
[0035]
In the apparatus according to the sixth aspect, the accumulator 19 is provided in the second branch passage 3 on the upstream side of the supply from the second orifice 7. Therefore, when the fluid pressure rises after the fastening of the first friction fastening element 4 is started, fluid is introduced into the accumulator 19, and when this flow occurs, the fluid pressure of the second branch 3 is reduced to the first branch 2. The spool 15, which is lower than the fluid pressure and receives these fluid pressures, slides and switches to a state where the second port 11 and the third port 13 communicate.
[0036]
In the apparatus according to claim 7, since the first orifice (2) is provided with the third orifice (20), a fluid pressure is supplied to the first orifice (2), and a rack generated when the piston of the first frictional engagement element (4) strokes. The pressure can be set by the flow path cross-sectional area of the third orifice 20. Further, at the start of the supply of the fluid pressure, the fluid pressure of the first branch passage 2 downstream of the supply from the third orifice 20 obtained through the first pilot circuit 16 and the second pressure obtained through the second pilot circuit 17 The difference from the fluid pressure in the second branch 3 on the supply upstream side of the two orifices 7 becomes clear, and the operation accuracy of the spool 15 improves.
[0037]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of the automatic transmission AT to which the embodiment of the present invention is applied, and frictional engagement for connecting, separating, and stopping the rotating elements of the two planetary gear sets PG1, PG2. As elements, band brake B / B, reverse clutch R / C, high clutch H / C, forward clutch F / C, overrun clutch O / C, forward one-way clutch F / OC, low one-way clutch L / OC , Low and reverse brakes L & R / B are provided.
[0038]
Further, the switching between the engagement and release of the friction engagement element is performed by hydraulic control by a control valve (not shown), and each friction engagement element is engaged and released as shown in the engagement operation diagram of FIG. It is configured to perform gear shifting.
[0039]
Next, a description will be given of an engagement state detecting device according to a first embodiment corresponding to the first and second aspects of the present invention. This embodiment detects engagement of the band brake B / B during 1 → 2 shift. It is provided in. Incidentally, the band brakes B / B are engaged and released by the operation of the band servo BS shown in FIG. 5, and the band servo BS includes a piston stem 31 for applying a fastening force to the brake band 30 and a hydraulic pressure. The servo piston 32, the servo piston retainer 33, and the OD servo piston 34 which receive the pressure and transmit the received pressure to the piston stem 31; A release chamber 36 and a fourth-speed operation chamber 37 are provided, and return springs 38 and 39 for urging the respective pistons 32 and 34 in a release operation direction are provided.
[0040]
FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram showing a fastening state detecting device according to the first embodiment provided in the control valve. A hydraulic supply / discharge circuit (fluid pressure supply / discharge circuit) 41 is provided in the control valve. From the end of the hydraulic pressure supply / discharge circuit 31, a first branch path 42 communicating with a second speed operating chamber 35 of a band servo BS for engaging and releasing a band brake B / B, and an accumulator (pressure accumulating element) 43 are communicated. And a second branch path 44. An orifice 45 is provided in the middle of the hydraulic supply / discharge circuit 41. In addition, reference numeral 46 in the drawing denotes a pipe resistance of the first branch 42.
[0041]
One end of a first pilot circuit 47 and one end of a second pilot circuit 48 for extracting the hydraulic pressure of each branch path 42, 44 are connected to the first branch path 42 and the second branch path 44, respectively. The other ends of the plugs 48 are connected to ends of plug sliding holes 49, respectively.
[0042]
A differential pressure detecting plug 50 is slidably provided in the plug sliding hole 49. In other words, the differential pressure detecting plug 50 has a hydraulic pressure P at the one end surface of the first branch passage 42. _A While receiving the hydraulic pressure P of the second branch passage 44 at the other end surface. _B And is slid by a spring 52 in a direction to contact an electric contact 51 provided at an end of a plug sliding hole 49. ing. Incidentally, in the present embodiment, the spring 52 _A , P _B Differential pressure (P _A > P _B ), But 0.2Kg / m ^Two The biasing force is set such that the differential pressure detecting plug 50 slides at a small size.
[0043]
The differential pressure detecting plug 50 is for detecting when the band brake B / B is engaged during the 1 → 2 shift by opening the electric contact 51 (turning off), and hereinafter, the differential pressure at this time will be described. The operation of the detection plug 50 will be described.
[0044]
When the band brakes B / B are engaged, hydraulic pressure is supplied to the hydraulic supply / discharge circuit 41. In the initial stage of the supply of the hydraulic pressure, the hydraulic pressure does not exceed the reaction force of the accumulator 43, so that the hydraulic pressure is supplied only to the second speed operating chamber 35, and the servo piston 32 strokes by the clutch capacity. Thus, the hydraulic pressure P of the first branch 42 at the time when the servo piston 32 is in the stroke is _A And the hydraulic pressure P of the second branch path 44 _B Is the region (1) in FIG. 7, and since the first branch 42 is located downstream, the hydraulic pressure becomes P _A <P _B In this state, a shelf pressure is formed. Therefore, the differential pressure detection plug 50 is maintained in a state of being in contact with the electric contact 51.
[0045]
Thereafter, when the servo piston 32 completes the stroke and the band brake B / B starts to be engaged, the hydraulic pressure P _A , P _B Rises and exceeds the reaction force of the accumulator 43, and supply to the accumulator 43 is started. Oil pressure P at this point _A And hydraulic pressure P _B The area indicated by {circle around (2)} in FIG. 7 indicates that the shelf pressure is formed while the oil is supplied to the accumulator 43. However, since the oil flow at this time occurs only in the second branch path 44, P _A > P _B It becomes. Therefore, the differential pressure detection plug 50 slides, and the contact with the electrical contact 51 is released. Therefore, when the signal from the electrical contact 51 is turned off, the engagement of the band brake B / B is detected.
[0046]
As described above, in the present embodiment, the hydraulic pressure P is detected without detecting the actual stroke of the servo piston 32. _A And hydraulic pressure P _B The effect of being able to accurately detect the engagement time of the band brake B / B can be obtained by using the pressure difference between the two. Since the actual stroke amount is not detected in this way, even if there is a variation in the stroke amount for each product, it is possible to accurately detect the engagement timing regardless of the variation, and furthermore, like a clutch. The effect that it can be applied also to the place where a piston rotates at the same time is acquired.
[0047]
Next, a second embodiment which is an embodiment of the fluid pressure control device according to the fourth, fifth, and sixth aspects will be described.
[0048]
The second embodiment is applied to a hydraulic supply circuit 61 (see FIG. 8) for supplying hydraulic pressure to the high clutch H / C of the automatic transmission and the third speed release chamber 36 of the band servo BS at the time of 2 → 3 shift. When the hydraulic pressure supply is started, the hydraulic pressure is smoothly supplied only to the high clutch H / C, and then the time when the high clutch H / C starts to be engaged is detected. It is provided for performing hydraulic pressure switching control for supplying hydraulic pressure to the vehicle.
[0049]
FIG. 8 is a circuit diagram showing the second embodiment. The hydraulic supply / discharge circuit 61 includes a first branch 62 extending from the tip of the hydraulic supply / discharge circuit to the high clutch H / C and a second branch extending to the third speed release chamber 36. 63.
[0050]
A first orifice 64 having a diameter of 1.8 mm is provided in the middle of the hydraulic supply / discharge circuit 61, and a second orifice 65 having a diameter of 1 mm is provided in the middle of the second branch 63. A third orifice 66 having a diameter of 3 mm is provided in the middle of the branch path 62. That is, each orifice is set so that the third orifice 66, the first orifice 64, and the second orifice 65 are arranged in order from the one having the larger flow path cross-sectional area.
[0051]
In order to bypass the first orifice 64, a first bypass circuit 67 having one end connected to the supply upstream side of the first orifice 64 of the hydraulic supply / discharge circuit 61, and one end of the first supply / discharge circuit 61 A second bypass circuit 68 connected to the supply downstream side of the one orifice 64 is provided, and the other ends of the bypass circuits 67, 68 are respectively connected to a first port 70 and a second port 71 of a spool sliding hole 69 described later. It is connected to the. Similarly, in order to bypass the second orifice 65, in addition to the second bypass circuit 68, one end is connected to the supply downstream side of the second orifice 65 of the second branch passage 63 and the other end is connected. A third bypass circuit 73 connected to the third port 72 of the spool sliding hole 69 is provided.
[0052]
A shift spool 74 is provided in the spool sliding hole 69. That is, as shown in FIG. 9, a first port 70 and a third port 72 are arranged on both sides of the spool sliding hole 69 with the second port 71 as the center. In the shift spool 74, lands for selectively connecting the second port 71 to the first port 70 and the third port 72 are formed, and the first port 70 and the second port 71 are connected to each other. A spring 75 is provided for urging in a direction in which the connection is established (leftward in the figure).
[0053]
Further, in the spool sliding hole 69, the first back chamber 76 on the left side in the figure is connected to a supply downstream side of the third orifice 66 of the first branch passage 62 via a first pilot circuit 77. The second back chamber 78 on the right side in the drawing is connected to a supply upstream side of the second orifice 65 of the second branch 63 via a second pilot circuit 79. Therefore, the shift spool 74 is provided with the hydraulic pressure P of the first branch passage 62. _A In the direction of sliding to the right in FIG. _B In the direction of sliding to the left in the drawing, that is, when the hydraulic pressure is P _A > P _B , Hydraulic pressure acts in a direction to connect the second port 71 (second bypass circuit 68) to the third port 72 (third bypass circuit 73), and conversely, P _A <P _B , The hydraulic pressure acts in a direction to connect the second port 71 (second bypass circuit 68) to the first port 70 (first bypass circuit 67).
[0054]
In the second branch 63, an accumulator 80 is provided at a position on the upstream side of the second orifice 65 where the second pilot circuit 73 is connected.
[0055]
Next, the operation of releasing the band brake B / B after engaging the high clutch H / C in performing the 2 → 3 shift will be described.
[0056]
When the hydraulic pressure is supplied to the hydraulic supply / discharge circuit 61, the shift spool 74 causes the first port 70 (the first bypass circuit 67) to communicate with the second port 71 (the second bypass circuit 68) by the urging force of the spring 75. In this state, the oil bypasses the first orifice 64 and flows from the first bypass circuit 67 through the second bypass circuit 68 toward the first and second branch passages 63. Since the third orifice 66 has a larger flow passage area between the second orifice 65 and the third orifice 66, the oil pressure rises by the amount of the throttle by the third orifice 66 and flows to the high clutch H / C.
[0057]
The change in the oil pressure at this time is indicated by the area (1) in FIG. That is, FIG. 10 shows the hydraulic pressure P on the supply downstream side of the third orifice 66 of the first branch passage 62. _A (This oil pressure is the oil pressure P of the pressure chamber of the high clutch H / C. _{H / C} And the hydraulic pressure P on the upstream side of the supply of the second orifice 65 in the second branch passage 63. _B And the hydraulic pressure P of the third speed release chamber 36 _{S / R} In the area {circle around (1)} in the figure, the hydraulic pressure P of the first branch passage 62 _A Is temporarily increased just before the oil is introduced into the high clutch H / C, and then a shelf pressure is formed when a piston (not shown) strokes. On the other hand, the hydraulic pressure P of the second branch 63 _B Does not occur due to the resistance of the second orifice 65, _A It changes at a slightly higher value. Since the third orifice 66 is provided in the middle of the first branch passage 62, the hydraulic pressure P on the downstream side of the supply from the third orifice 66 at the time of this area (1). _A Is the oil pressure P upstream of the second orifice 65 on the supply side. _B Clearly lower. At this time, the hydraulic pressure P _{S / R} Rise over time.
[0058]
Therefore, in the shift spool 74, the hydraulic pressure P _A And hydraulic pressure P _B 9 acts to slide the shift spool 74 to the left in FIG. 9, and is held at a position urged by the spring 75.
[0059]
Thereafter, when the stroke of the piston (not shown) of the high clutch H / C ends and engagement is started, the flow rate to the high clutch H / C is lost, and the hydraulic pressure P _A Begins to rise. When a flow toward the accumulator 80 is generated in the second branch 63 due to this rise, as shown in (2) of FIG. _A Is hydraulic pressure P _B After that, the accumulator 80 operates to accumulate pressure to generate a shelf pressure. At this point, a flow rate is generated in the accumulator 80, and the hydraulic pressure P on the upstream side of the second orifice 65 in the second branch passage 63 is supplied. _B Is the hydraulic pressure P of the third speed release chamber 36 _{S / R} The value is slightly lower than.
[0060]
Then, as described above, the hydraulic pressure P _A And hydraulic pressure P _B When the magnitude of the hydraulic pressure is reversed, the differential pressure between the two hydraulic pressures acting on the shift spool 74 acts to slide the shift spool 74 rightward in FIG. When the force exceeds the biasing force, the shift spool 74 slides rightward in the drawing, and connects the second port 71 (second bypass circuit 68) to the third port 72 (third bypass circuit 73).
[0061]
After that, when the accumulated pressure corresponding to the capacity of the accumulator 80 is generated, each hydraulic pressure P _A , P _B , P _{S / R} Rises, and the hydraulic pressure P of the third speed release chamber 36 _{S / R} Rises to a value that is greater than the hydraulic pressure of the second speed working chamber 35 acting on the servo piston 32, the servo piston 32 slides and the band brake B / B starts the releasing operation.
[0062]
When the hydraulic pressure is supplied to the third-speed release chamber 36 in this manner, the hydraulic pressure is supplied through a path passing through the second bypass circuit 68 and the third bypass circuit 73 and is not restricted by the second orifice 65, so that the oil is smoothly supplied. Supplied.
[0063]
As described above, in the device of the second embodiment, in order to perform 2 → 3 shift, first, hydraulic pressure is supplied to the high clutch H / C, and then the high clutch H / C is actually engaged. Immediately after the accumulator 80 has formed the shelf pressure, the hydraulic pressure switching control for supplying the hydraulic pressure to the third speed release chamber 36 of the band servo BS is performed. A high responsiveness is obtained by smoothly supplying the gas by bypassing the one orifice 64, and thereafter, when the actual engagement of the high clutch H / C is started, the flow resistance to the third speed release chamber 36 at that time is reduced. The oil passage is switched to a state in which the oil pressure can be supplied by bypassing the second orifice 65 having a large oil pressure. _A , P _B Since the shift is performed using the shift spool 74 that slides due to the differential pressure, the switching control can be performed with high accuracy without using an expensive sensor, actuator, or control device.
[0064]
In the second embodiment, since the third orifice 66 is provided in the middle of the first branch passage 62, the hydraulic pressure P of the first branch passage 62 is initially set when the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic supply circuit 61. _A And the hydraulic pressure P of the second branch 63 _B Is formed clearly, whereby the effect of improving the switching accuracy of the shift spool 74 can be obtained.
[0065]
Although the embodiment has been described above, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the present invention includes any design change or the like without departing from the scope of the present invention.
[0066]
For example, in the embodiment, the automatic transmission AT having four forward speeds has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to other types of automatic transmission as well as other types of automatic transmission. In short, the present invention can be applied to all devices having a hydraulic circuit provided with a frictional fastening element.
[0067]
Further, in the first embodiment, the accumulator 43 is shown as the pressure accumulating element provided in the second branch path 44, but the point is that any element having a pressure chamber whose volume can be expanded by a fluid pressure exceeding a predetermined reaction force is used. For example, a friction fastening element such as a band servo, a clutch or a brake may be provided.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, in the fastening state detecting device according to the first, second, and third aspects, the differential pressure detection plug is slid by the fluid pressure difference between the first branch path and the second branch path. Because it is configured to switch electrical contacts, it can be applied not only to friction fastening elements with a fixed structure at one end, such as a band servo, but also to friction fastening elements with a structure that rotates as a whole, such as a clutch. Therefore, the effect of being able to detect the time of the start of fastening can be obtained, and the time at which the stroke of the piston stops and the fluid pressure starts to participate in the fastening can be detected. It is possible to detect the point in time before the rotating element starts to rotate, and it is possible to detect the actual fastening start without a time lag.
[0069]
Further, in the fluid pressure control device according to the fourth aspect, based on the fluid pressure difference between the first branch passage and the second branch passage, the fluid pressure is bypassed to the first friction engagement element of the first branch passage by bypassing the first orifice. And the path for supplying fluid pressure to the second frictional engagement element of the second branch, bypassing the second orifice, is configured to switch between the first frictional engagement element and the first frictional engagement element. The switching control of supplying the fluid pressure to the second frictional engagement element side can be performed immediately at the time, and the switching control of the fluid pressure supply with high accuracy can be performed by a simple structure that does not require an expensive sensor, computer, or actuator. Is obtained.
[0070]
Further, in the apparatus according to the fifth aspect, since the spring is provided for urging the spool in the switching direction for communicating the first port with the second port, the time before supplying the fluid pressure to the fluid pressure supply / discharge circuit is determined. And the first bypass circuit and the second bypass circuit are in communication with each other. When the fluid pressure is supplied, the fluid bypasses the first orifice and immediately flows from the first branch passage through the first and second bypass circuits. Since the fluid is supplied to the first frictional engagement element, the flow resistance is reduced by the amount of bypassing the first orifice, and the fluid pressure is extremely smoothly supplied, so that the responsiveness can be improved.
[0071]
Further, in the apparatus according to the sixth aspect, the accumulator is provided on the upstream side of the second orifice of the second branch path on the supply side, so that the shelf pressure, which is the original operation of the accumulator, can be set. The fluid pressure difference between the first branch and the second branch can be formed after the start of the engagement of the first frictional engagement element, and the effect of promoting the switching of the spool can be obtained.
[0072]
Since the third orifice is provided in the first branch, the shelf pressure generated when the piston of the first frictional engagement element is stroked can be set, and the fluid pressure can be supplied. At the start, the difference between the fluid pressure of the first branch on the supply downstream side of the third orifice acting on the spool and the fluid pressure of the second branch on the supply upstream side of the second orifice becomes clear, The effect of improving the operation accuracy of the spool is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view corresponding to a claim showing a fastening state detecting device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram corresponding to claims showing a fluid pressure control device of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a structure of an automatic transmission to which an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 4 is an engagement operation diagram showing an engagement operation associated with each shift of the automatic transmission to which the embodiment of the present invention is applied.
FIG. 5 is a sectional view showing a band servo of the automatic transmission to which the embodiment device is applied.
FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram showing a fastening state detecting device of the first embodiment provided in a control valve of the automatic transmission.
FIG. 7 shows the hydraulic pressure P of the first branch road when the band brake of the first embodiment is engaged. _A And hydraulic pressure P of the second branch _B The time chart which shows the change of.
FIG. 8 is a hydraulic circuit diagram showing a fluid pressure control device according to a second embodiment provided in a control valve of an automatic transmission.
FIG. 9 is a sectional view showing a shift spool according to a second embodiment.
FIG. 10 shows the hydraulic pressure P of the first branch when the high clutch and the band brake of the first embodiment are engaged. _A And hydraulic pressure P of the second branch _B And the hydraulic pressure P of the 3rd speed release chamber _{S / R} 6 is a time chart showing a change in the time.
[Explanation of symbols]
a Fluid pressure supply circuit
b 1st branch road
c Second branch road
d Friction fastening element
e pressure storage element
f Plug sliding hole
g 1st pilot circuit
h 2nd pilot circuit
j Differential pressure detection plug
k electrical contacts
1 Fluid pressure supply / discharge circuit
2 First branch road
3 Second branch road
4 First friction fastening element
5 Second friction fastening element
6 First orifice
7 Second orifice
8 Spool sliding hole
9 First port
10 1st bypass circuit
11 Second port
12 Second bypass circuit
13 Third port
14 Third bypass circuit
15 spool
16 1st pilot circuit
17 2nd pilot circuit
18 Spring
19 Accumulator

Claims

A fluid pressure supply / discharge circuit for supplying and discharging fluid pressure;
A first branch and a second branch branched from the tip of the fluid pressure supply / discharge circuit;
A friction fastening element provided in the first branch passage, wherein a piston is stroked to obtain a fastening state;
A pressure accumulating element provided in the second branch path, the pressure accumulating element having a pressure chamber whose volume can be expanded by a fluid pressure exceeding a predetermined reaction force larger than a fluid pressure necessary for at least the stroke of the piston ;
A first pilot circuit having one end connected to the first branch, the other end connected to one end of the plug sliding hole, and having a pipeline resistance smaller than at least the predetermined reaction force ;
A second pilot circuit having one end connected to the second branch and the other end connected to the other end of the plug sliding hole;
A differential pressure detection plug slidably provided in the plug sliding hole, while receiving the fluid pressure of the first pilot circuit at one end, and receiving the fluid pressure of the second pilot circuit at the other end; ,
An electrical contact that is closed or opened according to the sliding direction of the differential pressure detection plug in the plug sliding hole;
A fastening state detecting device comprising:

The fastening state detecting device according to claim 1, wherein the pressure accumulating element is an accumulator.

2. The fastening state detecting device according to claim 1, wherein the pressure accumulating element is a friction fastening element capable of obtaining a fastening state by a stroke of a piston.

A fluid pressure supply / discharge circuit for supplying and discharging fluid pressure;
A first branch and a second branch branched from the tip of the fluid pressure supply / discharge circuit;
A first frictional engagement element provided in the first branch passage, wherein a piston is stroked to obtain an engagement state;
A second friction fastening element provided in the second branch,
A first orifice provided in the fluid pressure supply / discharge circuit,
A second orifice provided in the middle of the second branch passage and formed to have a smaller flow sectional area than the first orifice;
A first bypass circuit having one end connected to a supply upstream side of the first orifice of the fluid pressure supply / discharge circuit and the other end connected to a first port of a spool sliding hole;
A second bypass circuit having one end connected to the supply downstream side of the first orifice of the fluid pressure supply / discharge circuit and the other end connected to a second port of the spool sliding hole;
A third bypass circuit connected to the second friction fastening element side of the second branch path with respect to the second orifice and the other end connected to a third port of the spool sliding hole;
A spool slidably provided in the spool sliding hole and switchably formed to selectively connect the second port to a first port and a third port;
One end is connected to the first branch passage while the other end is connected to a spool sliding hole, and a spool is attached in a switching direction for communicating the fluid pressure of the first branch passage to a second port and a third port. A first pilot circuit for guiding the spool sliding hole so as to bias the spool;
One end is connected to a supply upstream side of the second orifice of the second branch passage while the other end is connected to a spool sliding hole, and fluid pressure of the second branch passage is supplied to a second port and a first port. A second pilot circuit for guiding the spool to the spool sliding hole so as to urge the spool in a switching direction for communicating with the spool.
A fluid pressure control device comprising:

5. The fluid pressure control device according to claim 4, wherein a spring is provided for urging the spool in a switching direction for communicating the first port with the second port.

The fluid pressure control device according to claim 4, wherein an accumulator is provided on a supply upstream side of the second orifice of the second branch passage.

A third orifice having a larger flow area than the first and second orifices is provided in the middle of the first branch path and on the supply upstream side of a connection position of the first pilot circuit. 7. The fluid pressure control device according to claim 4, wherein: