JP3557641B2 - Hydraulic control device for automatic transmission - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動変速機の油圧制御装置に関し、特に、所定の摩擦締結要素に供給される作動油の油圧の制御と、特定の変速段におけるロックアップクラッチのスリップ制御とを、共通の電磁ソレノイド弁によって制御するように構成された自動変速機の油圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、車両用自動変速機は、トルクコンバータと、遊星歯車機構等を用いた多段変速機構とを備え、この多段変速機構における動力伝達経路を切り替えるための各種クラッチ、ブレーキ等の摩擦締結要素が設けられ、これら摩擦締結要素の締結・解放状態を種々に切り替えて、遊星歯車機構等における複数の回転要素を互いに選択的に連結したり、あるいは特定の回転要素の回転を制動することにより、そのときの車両の運転状態に対して最適の変速段を自動的に選択するように構成されている。そして、上記摩擦締結要素の締結または解放は、通常油圧回路によって行われている。
【0003】
ところが、従来の車両用自動変速機においては、スロットル開度および車速に応じて切換え作動されるシフトバルブや、ライン圧を制御するレギュレータバルブや各摩擦締結要素の締結圧特性を設定するアキュムレータが組み込まれているために、変速段を多くする場合には、シフトバルブやアキュムレータの必要個数が多くなり、バルブボディが大型化し、また、油圧回路が複雑となり、かつ、重量、容積および価格が増大し、自動変速機の小型化および価格低減に大きな障害となっていた。
【0004】
また、アキュムレータは、オリフィスとスプリング力により摩擦締結要素の締結圧特性を設定しているため、スロットル開度、車速、油温等の異なるすべての変速条件に対して精密なショックコントロールが行えないとともに、種類の異なる自動変速機に対する調整が困難であるという問題を有している。
【0005】
このため、従来より、デューティソレノイド弁のような電磁ソレノイド弁を用いて、上記摩擦締結要素に供給する作動油の油圧を任意の値に制御し得る構成とすることにより、シフトバルブおよびアキュムレータ等の個数を減らして油圧制御回路を簡素化し、小型化および価格の低減を図った自動変速機も提案されているが、このような目的に用いられる電磁ソレノイド弁は高価であり、それだけ自動変速機全体の価格の低減を阻害することになる。特に、2系統の摩擦締結要素を同時に制御する場合、必然的に2個の電磁ソレノイド弁が必要であり、さらに、ロックアップクラッチのスリップ制御をも行おうとした場合は、それだけで3個の電磁ソレノイド弁が必要となってくる。
【0006】
そこで、例えば特開平1−164848号公報に記載された自動変速機の油圧制御装置では、電磁ソレノイド弁により油圧を制御された作動油が供給される油路を、変速段に応じて切換える切換弁を設けることにより、電磁ソレノイド弁の使用個数を減らして、価格の低減を図っている。
【0007】
また、特開平2−278076号公報に開示されているように、1個の電磁ソレノイド弁からのコントロール油圧だけで、ロックアップクラッチおよびエンブレクラッチの両方の制御を行うことにより、油圧制御回路の構成の簡略化および小型化を図った自動変速機の制御装置も知られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電磁ソレノイド弁により油圧を制御された作動油が供給される油路を、変速段に応じて切換える切換弁を設け、1つの電磁ソレノイド弁により、所定の摩擦締結要素の油圧制御とロックアップクラッチのスリップ制御とを行うに際して、摩擦締結要素の構成によっては、ロックアップクラッチのスリップ制御が行われる変速段で、上記所定の摩擦締結要素に対しても一定の油圧を印加しておくことが必要な場合があるが、従来の油圧制御回路の構成では、それが困難であった。
【0009】
上述の事情に鑑み、本発明は、1つの電磁ソレノイド弁を、所定の摩擦締結要素の油圧制御とロックアップクラッチのスリップ制御とに兼用する場合に、極めて簡単な構成により、ロックアップクラッチのスリップ制御が行われる変速段で、上記所定の摩擦締結要素に対しても一定の油圧を印加しておくことができる自動変速機の油圧制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明による自動変速機の油圧制御装置は、電磁ソレノイド弁により油圧を制御された作動油が供給される油路を、所定の摩擦締結要素に接続する第1の切換位置と、特定の変速段においてロックアップクラッチの制御手段に接続する第2の切換位置とに選択的に切換える切換手段を備えてなるとともに、該切換手段により上記油路が上記ロックアップクラッチの制御手段に接続されたときに、上記所定の摩擦締結要素に対し元圧を供給する元圧供給手段を備えてなることを特徴とするものである。
【0011】
上記元圧供給手段は、上記切換手段の上記第1の切換位置から上記第2の切換位置への切換に伴って作動され、また、上記切換手段は、上記特定の変速段で締結される摩擦締結要素に供給される作動油の油圧によって作動される切換弁よりなる。
【0012】
本発明の1つの態様によれば、上記電磁ソレノイド弁は、1速と2速との間の変速時に、所定の摩擦締結要素に供給される作動油の油圧制御を行い、上記ロックアップクラッチのスリップ制御が行われる上記特定の変速段は3速および4速よりなる。
【0013】
【作用および発明の効果】
本発明によれば、電磁ソレノイド弁により油圧を制御された作動油が供給される油路を、所定の摩擦締結要素に接続する第1の切換位置と、特定の変速段(例えば3速および4速)においてロックアップクラッチの制御手段に接続する第2の切換位置とに選択的に切換える切換手段が設けられていることにより、上記切換手段の第1の切換位置では、上記電磁ソレノイド弁による所定の摩擦締結要素に供給される作動油の油圧制御が可能になるとともに、上記切換手段が第2の切換位置に切換えられたときに、上記所定の摩擦締結要素に対し元圧を供給する元圧供給手段が設けられているため、極めて簡単な構成でありながら、上記電磁ソレノイド弁によるロックアップクラッチの制御を行いつつ、上記所定の摩擦締結要素に対して一定の油圧を印加しておくことが容易になる。
【0014】
また、上記切換手段が、上記特定の変速段で締結される摩擦締結要素に供給される作動油の油圧によって作動される切換弁よりなる場合、この切換弁の作動圧を別途設けなくても良い利点がある。
【0015】
【実施例】
以下、本発明による自動変速機の油圧制御装置の実施例について図面に基づいて説明する。
【0016】
図1に示すように、自動変速機ATには、エンジン出力軸1のトルクを変速してタービンシャフト2に伝達するトルクコンバータ3と、タービンシャフト2のトルクをさらに変速しまた後進段が選択されているときには回転を逆転させて、出力ギヤ4から駆動輪側に出力する変速歯車機構5とが設けられている。タービンシャフト2はパイプ状に形成され、その中空部には、エンジン出力軸1に連結されたオイルポンプシャフト6が配設され、このオイルポンプシャフト6によって、変速歯車機構5の後方(図1の左側)に配置されたオイルポンプ7が回転駆動されるようになっている。
【0017】
トルクコンバータ3は、連結部材8を介してエンジン出力軸1に連結されたポンプ9と、タービンシャフト2に連結され、ポンプ9から吐出される作動油によって回転駆動されるタービン10と、タービン10からポンプ9に還流される作動油をポンプ9の回転を促進する方向に整流するステータ11とによって構成され、ポンプ9とタービン10との回転数差に応じた変速比で、エンジン出力軸1のトルクを変速するようになっている。ステータ11は、ワンウェイクラッチ12を介して変速機ケース13に固定されている。なお、14はエンジン出力軸1とタービンシャフト2とをトルクコンバータ3を介さずに直結するためのロックアップクラッチである。
【0018】
変速歯車機構5は、それ自体は公知のラビニヨ型の遊星歯車装置であって、この変速歯車機構5には、タービンシャフト2に遊嵌された比較的小径のスモールサンギヤ15と、このスモールサンギヤ15の後方でタービンシャフト2に遊嵌された比較的大径のラージサンギヤ16と、スモールサンギヤ15と噛み合う複数のショートピニオンギヤ17と、前部(図1の右側)がショートピニオンギヤ17と噛み合い、後部がラージサンギヤ16と噛み合うロングピニオンギヤ18と、さらにこのロングピニオンギヤ18と噛み合うリングギヤ(インターナルギヤ)19と、ショートピニオンギヤ17とロングピニオンギヤ18とを回転自在に支持するキャリア20とが設けられている。
【0019】
このように構成された変速歯車機構5では、変速段に応じてスモールサンギヤ15、ラージサンギヤ16またはキャリア20がトルク入力部となる一方、どの変速段でもリングギヤ19が出力部となる。従って、出力ギヤ4はリングギヤ19に連結されている。
【0020】
そして、変速歯車機構5内でのトルク伝達路を切替えるために、複数のクラッチおよびブレーキが設けられている。
【0021】
すなわち、タービンシャフト2とスモールサンギヤ15との間には、スモールサンギヤ15を駆動するフォワードクラッチ21が介設され、タービンシャフト2とキャリア20との間には、3速と4速時にキャリア20を駆動する3−4クラッチ24が介設され、タービンシャフト2とラージサンギヤ16との間には、後退時にラージサンギヤ16を駆動するリバースクラッチ25が介設されている。また、ラージサンギヤ16とリバースクラッチ25との間には、2速と4速時にラージサンギヤ16を固定するためのバンドブレーキからなる2−4ブレーキ26が設けられている。さらに、キャリア20と変速機ケース13との間には、1速と後退時にキャリア20を固定するためのローリバースブレーキ27が介設されている。
【0022】
この変速歯車機構5は、それ自体で前進4段、後進1段の変速段を有し、摩擦締結要素であるクラッチ21,24,25およびブレーキ26,27を適宜作動させることによって所要の変速段を得ることができる。
【0023】
図2は、図1の自動変速機ATのための油圧制御回路を示す。なお、図2を参照した以下の説明においては、DレンジおよびRレンジ以外のレンジ(Nレンジ,Pレンジ等)については省略してあり、また図2中の各種切換弁はすべてDレンジの1速および2速における切換位置を示してある。
【0024】
図2において、3−4クラッチ24,フォワードクラッチ21およびリバースクラッチ25は、それぞれ締結用油圧が供給される締結室24A,21A,25A(Aはアプライを意味する)のみを備えているが、ローリバースブレーキ27および2−4ブレーキ26には、それぞれ締結用油圧が供給される締結室27A,26Aに加えて、解放用油圧が供給される解放室27R,26R(Rはリリースを意味する)とがそれぞれ設けられている。
【0025】
このように、締結室と解放室との双方を備えた摩擦締結要素においては、締結室のみに油圧が与えられているときに締結され、締結室と解放室との双方に油圧が与えられているとき、および締結室と解放室との双方に油圧が印加されていないときには、解放されるように構成されている。
【0026】
ここで、各変速段とクラッチ、ブレーキの作動関係を表1に示す。なお、表1においては、油圧が印加されている状態を「○」で示してある。
【0027】
【表1】
【0028】
表1から明らかなように、1速と2速との間の変速時には、ローリバースブレーキ27と2−4ブレーキ26とが変速に関与し、2速と3速との間の変速時には、2−4ブレーキ26と3−4クラッチ24とが変速に関与し、3速と4速との間の変速時には、2−4ブレーキ26とフォワードクラッチ21とが変速に関与して、それぞれ一方が解放され、他方が締結されるようになっている。すなわち、1速ではローリバースブレーキ27が締結されて、2−4ブレーキ26が解放され、2速では、2−4ブレーキ26が締結され、3−4クラッチ24が解放されているが、3速への変速時に、2−4ブレーキ26が解放され、3−4クラッチ24が締結される。また、3速では、2−4ブレーキ26が解放され、フォワードクラッチ21が締結されているが、4速への変速時に、2−4ブレーキ26が締結され、フォワードクラッチ21が解放される。
【0029】
さらに、同時に締結されると動力伝達経路がインタロックする関係にある摩擦締結要素を表2に示す。
【0030】
【表2】
【0031】
表2から明らかなように、ローリバースブレーキ27と2−4ブレーキ26とが同時に締結されたとき、およびローリバースブレーキ27と3−4クラッチ24とが同時に締結されたとき、それぞれ動力伝達経路がインタロックするから、図2の油圧回路は、このインタロックのが発生を阻止する構成となっている。
【0032】
次に、図2に示す各摩擦締結要素の締結室および解放室に対して作動油を給排する各種弁の構成および動作について詳細に説明する。
【0033】
オイルポンプ7で昇圧された作動油は、油路aを経てプレッシャレギュレータバルブ23に供給される。このプレッシャレギュレータバルブ23を制御するために、二方デューティソレノイド弁28(符号Cでしめされている)とモデュレータバルブ29とが設けられており、ソレノイド弁28は、エンジントルクに応じた(通常はスロットル開度に応じた)パイロット圧を出力し、モデュレータバルブ29を介して、プレッシャレギュレータバルブ23の出力圧(ライン圧)をエンジントルクに応じて調圧するように構成されている。そして、このようにして得られたライン圧は、油路bを経てマニュアルバルブ30に供給される。
【0034】
マニュアルバルブ30は、図面を簡単にするために、DレンジとRレンジとを切換える2ポート2位置切換弁として描かれており、Nレンジその他は省略されている。そして、マニュアルバルブ30に供給されたライン圧は、シフトレバーの位置により、2つの油路c,dのうちの1方に選択的に伝達される。すなわち、Dレンジではライン圧が油路cに伝達され、Rレンジでは油路dに伝達されるとともに、油路c,dのうちのいずれかが選択されてこれにライン圧が伝達されたとき、他方の油路内の作動油はドレーンされるように構成されている。
【0035】
一方、ローリバースブレーキ27と2−4ブレーキ26とが同時に締結されるのを防止するために、ローリバースブレーキ27の解放室27Rと2−4ブレーキ26の締結室26Aとが油路eを介して連通され、この油路eと油路cと間に、ドレーンポートを備えた常開型の三方デューティソレノイド弁31(符号Aで示されている)と、切換弁33とが油路fを挟んで介装されている。
【0036】
上記三方デューティソレノイド弁31は、1速と2速との間の変速に際して、ローリバースブレーキ27の解放室27Rと2−4ブレーキ26の締結室26Aとに対し供給・排出される作動油の油圧のデューティ制御して、ローリバースブレーキ27および2−4ブレーキ26のトルク容量をコントロールするためと、3速および4速において、差圧制御弁32を介したロックアップクラッチ14のスリップ制御とを行うために設けられているソレノイド弁である。また、上記切換弁33は、スプリングオフセット・パイロット方式の5ポート2位置切換弁よりなり、3速および4速で締結される3−4クラッチ24の締結室24Aに連通する油路g内の油圧が、切換弁33に対しパイロット圧として作用するようになっている。
【0037】
すなわち、表1から明らかなように、1速および2速では、3−4クラッチ24の締結室24A内の作動油が後述する経路で排出されることにより、上記切換弁33に対してはパイロット圧が作用せず、したがって、切換弁33はオフセットスプリングの付勢力で、図2に示す第1の切換位置にあり、三方デューティソレノイド弁31の下流側の油路fが、切換弁33および油路eを介してローリバースブレーキ27の解放室27Rと2−4ブレーキ26の締結室26Aとに連通される。したがって、1速から2速への変速時および2速から1速への変速時に、ローリバースブレーキ27の解放室27Rおよび2−4ブレーキ26の締結室26A内の油圧が上記三方デューティソレノイド弁31によりデューティ制御され、変速が行われる。なお、上記切換弁33が第1の切換位置にあるとき、ロックアップクラッチ14を作動させる差圧制御弁32に接続された油路h内の作動油はドレーンされている。
【0038】
一方、3速および4速では、油路g内に作動油が後述する経路で供給され、この油圧が上記切換弁33に対してパイロット圧が作用することにより、この切換弁33は、図3(3速状態)および図4(4速状態)に示す第2の切換位置に切換えられる。この場合は、三方デューティソレノイド弁38の下流側の油路fが、ロックアップクラッチ14を作動させる差圧制御弁32に接続された油路hに連通して、三方デューティソレノイド弁31によるロックアップクラッチ14のスリップ制御が可能になる。
【0039】
また、3速および4速において、ローリバースブレーキ27の解放室27Rおよび2−4ブレーキ26の締結室26A内の油圧(油路e内の油圧)をライン圧(元圧)に保つために、3速および4速において油路cを油路eに接続する元圧供給用油路iが設けられている。この油路iは、図2から明らかなように、切換弁33が第1の切換位置にあるときには、切換弁33によって閉塞されているが、切換弁33が第1の切換位置から第2の切換位置への切換に伴って、図3および図4に示すように、切換弁33を介して油路eに連通されるように構成されている。
【0040】
また、上記油路eから分岐された油路jと、2−4ブレ−キ26の解放室26Rに連通する油路kと間に、ドレーンポートを備えた常開型の三方デューティソレノイド弁34(符号Bで示されている)が介装されている。
【0041】
この三方デューティソレノイド弁34は、2速と3速との間の変速に際して、2−4ブレ−キ26の解放室26Rおよび3−4クラッチ24の締結室24Aに対し供給・排出される作動油の油圧をデューティ制御し、かつ3速と4速との間の変速に際して、2−4ブレ−キ26の解放室26Rに対し供給・排出される作動油の油圧をデューティ制御するために設けられたソレノイド弁である。
【0042】
さらに、上記油路kから油路mが分岐され、この油路mが、1速〜3速で第1の切換位置にあるスプリングオフセット・パイロット方式の9ポート2位置切換弁35を介して、3−4クラッチ24の締結室24Aに連通する油路gに接続されている。上記三方デューティソレノイド弁34は、3速のみにおいてOFF状態とされ、3速以外ではON状態とされるので、1速および2速では油路jが閉塞され、かつ油路kおよび油路m内の作動油がこのソレノイド弁34のドレーンポートから排出される。そして、2速と3速との間の変速時および3速と4速との間の変速時に、2−4ブレ−キ26の解放室26Rおよび3−4クラッチ24の締結室24A内の油圧が、三方デューティソレノイド弁34によりデューティ制御されるように構成されている。
【0043】
一方、上記切換弁35に対しては、油路aのライン圧が、ドレーンポートを備えたON/OFFソレノイド弁36(符号ON/OFFで示されている)を介してパイロット圧として与えられるようになっている。そして、このソレノイド弁36は、1速〜3速ではOFF状態とされるので、ライン圧がパイロット圧として印加されて、切換弁35は図2に示す第1の切換位置にあり、これによって、油路cとフォワードクラッチ21の締結室21Aに通じる油路nとが連通され、フォワードクラッチ21が締結される。
【0044】
ここで、上記三方デューティソレノイド弁31,34およびON/OFFソレノイド弁36の動作を表3に示す。
【0045】
【表3】
【0046】
1速〜3速では、第1の切換位置にある切換弁35を介して油路mと油路gとが連通されるが、表3から明らかなように、3速では三方デューティソレノイド弁34がOFF状態とされて、そのドレーンポートが閉じられ、かつ入出力ポート間が連通されるので、油路jに供給された作動油は、油路mおよび切換弁35を介して油路gに供給され、3−4クラッチ24が締結される。また、シャトル弁37が設けられ、このシャトル弁37の一方の入力ポートが油路cに接続され、他方の入力ポートが、切換弁35を介してドレーン状態の油路dに連通する油路pに接続され、出力ポートが、油路qを通じてローリバースブレーキ27の締結室27Aに連通していることにより、1速〜3速において、作動油が油路cからシャトル弁37を通ってローリバースブレーキ27の締結室27Aに供給される。
【0047】
そして、1速では、三方デューティソレノイド弁31がON状態とされて、ローリバースブレーキ27の解放室27Rおよび2−4ブレーキ26の締結室26A内の作動油がソレノイド弁31のドレーンポートから排出されていることにより、ローリバースブレーキ27が締結される。また、三方デューティソレノイド弁34もON状態とされるので、2−4ブレーキ26の解放室26Rおよび3−4クラッチ24の締結室24Aには油圧が印加されず、2−4ブレーキ26および3−4クラッチ24が解放されている。
【0048】
次に、2速では、三方デューティソレノイド弁31がOFF状態とされることにより、ライン圧がこの常開型のソレノイド弁31を経由してローリバースブレーキ27の解放室27Rおよび2−4ブレーキ26の締結室26Aに印加されて、ローリバースブレーキ27が解放される。また、三方デューティソレノイド弁34はON状態とされるので、2−4ブレーキ26の解放室26Rおよび3−4クラッチ24の締結室24Aには油圧が印加されず、2−4ブレーキ26は締結され、3−4クラッチ24は解放される。
【0049】
さらに3速では、三方デューティソレノイド弁34がOFF状態とされることにより、ライン圧が油路j,常開型のソレノイド弁34,油路m,切換弁35および油路gを経由して3−4クラッチ24の締結室24Aに印加されるため、3−4クラッチ24が締結される。そして、3−4クラッチ24の締結室24Aに供給される作動油の油圧(油路g内の油圧)により、切換弁33が図3に示す第2の切換位置に切換えられ、三方デューティソレノイド弁31による差圧制御弁32を介してのロックアップクラッチ14のスリップ制御が可能になる(4速でも同様)。また、油路iを経由した作動油が、ローリバースブレーキ27の解放室27Rと、2−4ブレーキ26の締結室26Aおよび解放室26Rとに印加されるため、ローリバースブレーキ27および2−4ブレーキ26が解放される。さらに、油路iを経由した作動油が油路j,常開型のソレノイド弁34,油路m,切換弁35および油路gを経由して3−4クラッチ24の締結室24Aに印加されるため、3−4クラッチ24の締結状態が維持される。
【0050】
次に、ソレノイド弁36が4速でONになると、そのドレーンポートが開くため、切換弁35に対するパイロット圧が消滅して、切換弁35は、図4に示すように、スプリングの付勢力で第2の切換位置に移動して、油路cとフォワードクラッチ21の締結室21Aに通じる油路nとの間が遮断され、かつフォワードクラッチ21の締結室21A内の作動油が切換弁35を通じてドレーンされるため、フォワードクラッチ21が解放される。また、油路eから分岐された油路rが切換弁35を介して油路gに連通するため、3−4クラッチ24が引続き締結される。さらに、三方デューティソレノイド弁34がON状態とされることにより、2−4ブレーキ26の解放室26R内の作動油がソレノイド弁34のドレーンポートから排出され、2−4ブレーキ26が締結される。
【0051】
一方、Rレンジが選択されて、油路dにライン圧が供給されたとき、油路c内の作動油はドレーンされるから、ライン圧は、油路dからリバースクラッチ25の締結室25Aに印加され、リバースクラッチ25が締結される。また、油路dから分岐された油路s,切換弁35,油路p,シャトル弁37および油路q通じて、ローリバースブレーキ27の締結室27Aに作動油が供給されるが、三方デューティソレノイド弁31がON状態とされるので、ローリバースブレーキ27の解放室27R内の作動油がソレノイド弁31を通じてドレーンされ、ローリバースブレーキ27が締結される。
【0052】
さらに、図2から明らかなように、フォワードクラッチ21の締結室21Aに接続された油路nおよびリバースクラッチ25の締結室25Aに接続された油路dには、モデュレータバルブ29により、エンジントルクに応じて背圧を制御されるアキュムレータ38および39がそれぞれ接続されている。油路nに接続されたアキュムレータ38は、マニュアルバルブ30のNレンジからDレンジへのシフト操作時および4速から3速への変速時に、フォワードクラッチ21の締結室21A内の油圧を緩やかに上昇させるとともに、3速から4速への変速時にフォワードクラッチ21の締結室21A内の油圧を緩やかに下降させる棚圧形成機能を有する。
【0053】
また、油路dに接続されたアキュムレータ39は、マニュアルバルブ30のNレンジからRレンジへのシフト操作時に、リバースクラッチ25の締結室25A内の油圧を緩やかに上昇させる棚圧形成機能を有する。
【0054】
図5および図6は、変速時における油圧の変化を示すタイミングチャートである。
【0055】
まず、図5(A)は、マニュアルバルブ30のNレンジからRレンジへのシフト操作時における、ローリバースブレーキ27の締結室27内の油圧PAL-RBおよびフォワードクラッチ21の締結室21A内の油圧PAFWCの変化を示し、ローリバースブレーキ27の締結室27内の油圧PAL-RBは急速に立ち上がるが、フォワードクラッチ21の締結室21A内の油圧PAFWCはアキュムレータ38の作用により、緩やかに上昇することを示している。
【0056】
図5(B)は、1速から2速への変速時において、三方デューティソレノイド弁31によりデューティ制御されるローリバースブレーキ27の解放室27R内の油圧PRL-RBおよびこれに等しい2−4ブレーキ26の締結室26A内の油圧PA2-4Bの変化を示す。
【0057】
図5(C)は、2速から3速への変速時において、三方デューティソレノイド弁34によりデューティ制御される2−4ブレーキ26の解放室26R内の油圧PR2-4Bおよびこれに等しい3−4クラッチ24の締結室24A内の油圧PA3-4Cの変化を示す。
【0058】
図5(D)は、3速から4速への変速時において、三方デューティソレノイド弁34によりデューティ制御される2−4ブレーキ26の解放室26R内の油圧PR2-4Bの変化と、アキュムレータ38の作用により緩やかに下降するフォワードクラッチ21の締結室21A内の油圧PAFWCの変化を示す。
【0059】
図6(A)は、NレンジからRレンジへのシフト操作時における、ローリバースブレーキ27の解放室27R内の油圧PRL-RBおよびリバースクラッチ25の締結室25A内の油圧PAREVCの変化を示す。ローリバースブレーキ27の締結室27内の油圧PAL-RBは急速に立ち上がるが、リバースクラッチ25の締結室25A内の油圧PAREVCはアキュムレータ38の作用により、緩やかに上昇することを示している。
【0060】
次の図6(B)は、2速から1速への変速時において、三方デューティソレノイド弁31によりデューティ制御される、ローリバースブレーキ27の解放室27R内の油圧PRL-RBおよびこれに等しい2−4ブレーキ26の締結室26A内の油圧PA2-4Bの変化を示す。
【0061】
図6(C)は、3速から2速への変速時において、三方デューティソレノイド弁34によりデューティ制御される、2−4ブレーキ26の解放室26R内の油圧PR2-4Bおよびこれに等しい3−4クラッチ24の締結室24A内の油圧PA3-4Cの変化を示す。
【0062】
図6(D)は、4速から3速への変速時において、三方デューティソレノイド弁34によりデューティ制御される、2−4ブレーキ26の解放室26R内の油圧PR2-4Bの変化と、アキュムレータ38の作用により緩やかに上昇するフォワードクラッチ21の締結室21A内の油圧PAFWCを示す。
【0063】
以上の説明で、本実施例における油圧制御回路の構成および動作が明らかとなったが、本実施例によれば、三方デューティソレノイド弁31により油圧を制御される作動油が出力される油路fを切換える切換弁33が設けられ、この切換弁33の第1の切換位置において、上記油路fがローリバースブレーキ27の解放室27Rおよび2−4ブレーキ26の締結室26Aに接続されることにより、図5(B)および図6(B)に示す1速と2速との間の変速時に、上記三方デューティソレノイド弁31による、ローリバースブレーキ27の解放室27R内の油圧PRL-RBおよび2−4ブレーキ26の締結室26A内の油圧PA2-4Bのデューティ制御が可能になる。
【0064】
また、3速および4速において切換弁33が第2の切換位置に切換えられた場合には、上記油路fが、ロックアップクラッチ14の制御手段である差圧制御弁32に接続されるとともに、ローリバースブレーキ27の解放室27Rおよび2−4ブレーキ26の締結室26Aに対し、ライン圧を上記切換弁33を介して印加するための油路iが設けられていることにより、上記三方デューティソレノイド弁31による、ロックアップクラッチ14のスリップ制御を行いながら、3速および4速におけるローリバースブレーキ27の解放状態の維持と、4速における2−4ブレーキ26の締結状態の維持とを行うことができる。
【0065】
また、上記切換弁33は、3速および4速において締結される3−4クラッチ24の締結圧をパイロット圧として、第1の切換位置から第2の切換位置に切換えられるように構成されているため、上記切換弁33のためのパイロット圧形成手段を別途にもうけなくても良い利点がある。
【0066】
さらに、本実施例では、同時に締結されるとインタロックを発生する関係にあるローリバースブレーキ27の解放室27Rと2−4ブレーキ26の締結室26Aとが油路eを介して連通され、かつ上記ローリバースブレーキ27の解放室27Rおよび2−4ブレーキ26の締結室26A内の油圧が三方デューティソレノイド弁31により制御されるように構成されているため、ローリバースブレーキ27と2−4ブレーキ26とが同時に締結されるおそれは全くない。
【0067】
また、ローリバースブレーキ27と同時に締結されるとインタロックを発生する関係にある3−4クラッチ24の締結室24Aに連通する油路gが、ローリバースブレーキ27の解放室27Rに通じる油路eから分岐された形になっているので、ローリバースブレーキ27と3−4クラッチ24とが同時に締結されるおそれも全くなくなる。
【0068】
なお、本実施例では、ローリバースブレーキ27と2−4ブレーキ26と3−4クラッチ24とを、デューティソレノイド弁31,34によって直接制御しているが、図7に示すように、デューティソレノイド弁31,34に代えて、デューティソレノイド弁51によって制御される調圧弁52を用いても、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる自動変速機の機械的構成を示すスケルトン図
【図2】同 1速および2速における油圧制御回路の概略図
【図3】同 3速における油圧制御回路の概略図
【図4】同 4速における油圧制御回路の概略図
【図5】同 変速時において摩擦締結要素に対し給排される作動油の油圧の変化を示すタイミングチャート
【図6】同 変速時において摩擦締結要素に対し給排される作動油の油圧の変化を示すタイミングチャート
【図7】調圧手段の変形を示す回路図
【符号の説明】
3 トルクコンバータ
5 歯車変速機構
21 フォワードクラッチ
24 3−4クラッチ (特定の変速段で締結される摩擦締結要素)
25 リバースクラッチ
26 2−4ブレーキ (所定の摩擦締結要素)
27 ローリバースブレーキ (所定の摩擦締結要素)
31 三方デューティソレノイド弁 (電磁ソレノイド弁)
32 差圧制御弁 (ロックアップクラッチの制御手段)
33 5ポート2位置切換弁 (切換手段)
34 三方デューティソレノイド弁
35 9ポート2位置切換弁
38,39 アキュムレータ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a hydraulic control device for an automatic transmission, and more particularly to a common electromagnetic solenoid that controls hydraulic pressure of hydraulic oil supplied to a predetermined friction engagement element and slip control of a lock-up clutch at a specific gear position. The present invention relates to a hydraulic control device for an automatic transmission configured to be controlled by a valve.
[0002]
[Prior art]
Generally, an automatic transmission for a vehicle includes a torque converter and a multi-stage transmission mechanism using a planetary gear mechanism and the like, and various clutches, brakes and other friction engagement elements for switching a power transmission path in the multi-stage transmission mechanism are provided. In this case, by changing the engagement / release state of these friction engagement elements in various ways, by selectively connecting a plurality of rotation elements in a planetary gear mechanism or the like, or by braking the rotation of a specific rotation element, Is automatically selected for the driving state of the vehicle. The engagement or release of the friction engagement element is usually performed by a hydraulic circuit.
[0003]
However, a conventional automatic transmission for a vehicle incorporates a shift valve that is switched according to a throttle opening and a vehicle speed, a regulator valve that controls a line pressure, and an accumulator that sets an engagement pressure characteristic of each friction engagement element. Therefore, when the number of gears is increased, the required number of shift valves and accumulators increases, the valve body becomes larger, the hydraulic circuit becomes more complicated, and the weight, volume and price increase. This has been a major obstacle to miniaturization and price reduction of automatic transmissions.
[0004]
In addition, the accumulator sets the engagement pressure characteristics of the friction engagement element by the orifice and spring force, so that accurate shock control cannot be performed for all shift conditions such as throttle opening, vehicle speed, oil temperature, etc. However, there is a problem that it is difficult to adjust different types of automatic transmissions.
[0005]
For this reason, conventionally, by using an electromagnetic solenoid valve such as a duty solenoid valve, the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the friction engagement element can be controlled to an arbitrary value, so that a shift valve, an accumulator, and the like can be controlled. Automatic transmissions have also been proposed that reduce the number and simplify the hydraulic control circuit to reduce size and cost. This The electromagnetic solenoid valve used for such a purpose is expensive, which hinders a reduction in the price of the entire automatic transmission. In particular, when controlling two frictional engagement elements simultaneously, two electromagnetic solenoid valves are inevitably required. Further, when the slip control of the lock-up clutch is to be performed, only three electromagnetic solenoid valves are required. A solenoid valve is required.
[0006]
Therefore, in a hydraulic control device for an automatic transmission described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-164848, a switching valve that switches an oil passage to which hydraulic oil whose hydraulic pressure is controlled by an electromagnetic solenoid valve is supplied in accordance with a gear position. Is provided, the number of electromagnetic solenoid valves used is reduced, and the cost is reduced.
[0007]
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-278076, the configuration of a hydraulic control circuit is achieved by controlling both the lock-up clutch and the emblem clutch using only the control hydraulic pressure from one electromagnetic solenoid valve. There is also known an automatic transmission control device for simplifying and reducing the size of the automatic transmission.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, a switching valve for switching an oil passage to which hydraulic oil whose hydraulic pressure is controlled by an electromagnetic solenoid valve is supplied in accordance with a shift speed is provided, and one electromagnetic solenoid valve controls hydraulic pressure of a predetermined frictional engagement element and locks up. Perform clutch slip control Sea urchin At this time, depending on the configuration of the frictional engagement element, it may be necessary to apply a constant hydraulic pressure to the predetermined frictional engagement element at the shift speed at which the slip control of the lock-up clutch is performed. However, this is difficult with the configuration of the conventional hydraulic control circuit.
[0009]
In view of the circumstances described above, the present invention provides a very simple configuration that allows a single solenoid valve to be used for both hydraulic control of a predetermined frictional engagement element and slip control of a lock-up clutch. It is an object of the present invention to provide a hydraulic control device for an automatic transmission that can apply a constant hydraulic pressure to the above-mentioned predetermined frictional engagement element at a shift speed at which control is performed.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A hydraulic control device for an automatic transmission according to the present invention includes a first switching position for connecting an oil passage, to which hydraulic oil whose hydraulic pressure is controlled by an electromagnetic solenoid valve is supplied, to a predetermined friction engagement element; And a switching means for selectively switching to a second switching position connected to the control means of the lock-up clutch, and when the oil passage is connected to the control means of the lock-up clutch by the switching means. And a source pressure supply means for supplying a source pressure to the predetermined frictional engagement element.
[0011]
The source pressure supply means is operated in accordance with the switching of the switching means from the first switching position to the second switching position, and the switching means is adapted to engage at a specific speed. It comprises a switching valve operated by the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the fastening element.
[0012]
According to one aspect of the present invention, the electromagnetic solenoid valve controls hydraulic pressure of hydraulic oil supplied to a predetermined frictional engagement element during a shift between the first speed and the second speed, and The above-mentioned specific shift speed at which the slip control is performed includes a third speed and a fourth speed.
[0013]
[Action and effect of the invention]
According to the present invention, the oil passage to which the hydraulic oil whose hydraulic pressure is controlled by the electromagnetic solenoid valve is supplied is connected to the first friction switching element at the first switching position, and at the specific shift speed (for example, third speed and fourth speed). (Speed), the switching means for selectively switching to the second switching position connected to the control means of the lock-up clutch is provided. The hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the frictional engagement element can be controlled, and the original pressure for supplying the original pressure to the predetermined frictional engagement element when the switching means is switched to the second switching position. Since the supply means is provided, while the lock-up clutch is controlled by the electromagnetic solenoid valve while maintaining a very simple configuration, a certain amount of oil is supplied to the predetermined frictional engagement element. It is easy to keep applying.
[0014]
Further, when the switching means comprises a switching valve that is operated by the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the frictional engagement element that is engaged at the specific shift speed, it is not necessary to separately provide an operating pressure for the switching valve. There are advantages.
[0015]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of a hydraulic control device for an automatic transmission according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
As shown in FIG. 1, in the automatic transmission AT, a
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
In the
[0020]
A plurality of clutches and brakes are provided for switching the torque transmission path in the
[0021]
That is, a
[0022]
The
[0023]
FIG. 2 shows a hydraulic control circuit for the automatic transmission AT of FIG. In the following description with reference to FIG. 2, ranges (N range, P range, etc.) other than the D range and the R range are omitted, and all the switching valves in FIG. The switching positions in the second speed and the second speed are shown.
[0024]
In FIG. 2, the 3-4
[0025]
Thus, in the friction fastening element having both the fastening chamber and the release chamber, the fastening is performed when the hydraulic pressure is applied only to the fastening chamber, and the hydraulic pressure is applied to both the fastening chamber and the release chamber. Is released when no pressure is applied to both the engagement chamber and the release chamber.
[0026]
Here, Table 1 shows the operating relationship between each gear and the clutch and brake. In Table 1, the state where the hydraulic pressure is applied is indicated by “「 ”.
[0027]
[Table 1]
[0028]
As is apparent from Table 1, the low
[0029]
Further, Table 2 shows the frictional fastening elements that have a relation of interlocking the power transmission paths when they are simultaneously engaged.
[0030]
[Table 2]
[0031]
As is apparent from Table 2, when the low
[0032]
Next, the configuration and operation of various valves for supplying and discharging hydraulic oil to and from the engagement chamber and the release chamber of each friction engagement element shown in FIG. 2 will be described in detail.
[0033]
The hydraulic oil pressurized by the
[0034]
In order to simplify the drawing, the
[0035]
On the other hand, in order to prevent the low
[0036]
The three-way
[0037]
That is, as is clear from Table 1, at the first speed and the second speed, the hydraulic oil in the engagement chamber 24A of the 3-4
[0038]
On the other hand, at the third speed and the fourth speed, the operating oil is supplied into the oil passage g through a path described later, and the hydraulic pressure causes the pilot pressure to act on the switching
[0039]
In order to maintain the hydraulic pressure (the hydraulic pressure in the oil passage e) in the release chamber 27R of the low
[0040]
A normally open three-way
[0041]
The three-way
[0042]
Further, an oil passage m is branched from the oil passage k, and the oil passage m is passed through a 9-port 2-
[0043]
On the other hand, the line pressure of the oil passage a is supplied to the switching
[0044]
Table 3 shows the operation of the three-way
[0045]
[Table 3]
[0046]
In the first to third speeds, the oil passage m and the oil passage g are communicated via the switching
[0047]
In the first speed, the three-way
[0048]
Next, in the second speed, the three-way
[0049]
Further, at the third speed, the three-way
[0050]
Next, when the
[0051]
On the other hand, when the R range is selected and the line pressure is supplied to the oil passage d, the hydraulic oil in the oil passage c is drained. Therefore, the line pressure is applied from the oil passage d to the engagement chamber 25A of the
[0052]
Further, as is apparent from FIG. 2, the oil passage n connected to the engagement chamber 21A of the
[0053]
Further, the
[0054]
FIG. 5 and FIG. 6 are timing charts showing changes in the hydraulic pressure during gear shifting.
[0055]
First, FIG. 5A shows the hydraulic pressure PA in the
[0056]
FIG. 5B shows the hydraulic pressure PR in the release chamber 27R of the low
[0057]
FIG. 5C shows the hydraulic pressure PR in the release chamber 26R of the 2-4
[0058]
FIG. 5D shows the hydraulic pressure PR in the release chamber 26R of the 2-4
[0059]
FIG. 6A shows the hydraulic pressure PR in the release chamber 27R of the low
[0060]
FIG. 6B shows the hydraulic pressure PR in the release chamber 27R of the low
[0061]
FIG. 6C shows the hydraulic pressure PR in the release chamber 26R of the 2-4
[0062]
FIG. 6D shows the hydraulic pressure PR in the release chamber 26R of the 2-4
[0063]
In the above description, the configuration and operation of the hydraulic control circuit in the present embodiment have been clarified. However, according to the present embodiment, the oil passage f from which the hydraulic oil whose hydraulic pressure is controlled by the three-way
[0064]
When the switching
[0065]
The switching
[0066]
Further, in the present embodiment, the release chamber 27R of the low
[0067]
Further, an oil passage g communicating with the engagement chamber 24A of the 3-4
[0068]
In this embodiment, the low
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a mechanical configuration of an automatic transmission according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a hydraulic control circuit in first and second speeds.
FIG. 3 is a schematic diagram of a hydraulic control circuit at the third speed.
FIG. 4 is a schematic diagram of a hydraulic control circuit at the fourth speed.
FIG. 5 is a timing chart showing a change in hydraulic pressure of hydraulic oil supplied / discharged to / from the friction engagement element at the time of the shift.
FIG. 6 is a timing chart showing a change in hydraulic pressure of hydraulic oil supplied / discharged to / from the friction engagement element at the time of the shift.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a modification of the pressure adjusting means.
[Explanation of symbols]
3 Torque converter
5 Gear transmission mechanism
21 Forward clutch
24 3-4 clutch (Friction fastening element engaged at a specific gear position)
25 reverse clutch
26 2-4 Brake (predetermined friction fastening element)
27 Low reverse brake (predetermined friction fastening element)
31 Three-way duty solenoid valve (electromagnetic solenoid valve)
32 Differential pressure control valve (lock-up clutch control means)
33 5 port 2 position switching valve (switching means)
34 Three-way duty solenoid valve
35 9-port 2-position switching valve
38, 39 Accumulator
Claims (6)
上記電磁ソレノイド弁により油圧を制御された作動油が供給される油路を、上記所定の摩擦締結要素に接続する第1の切換位置と、上記特定の変速段において上記ロックアップクラッチの制御手段に接続する第2の切換位置とに選択的に切換える切換手段と、
該切換手段により上記油路が上記ロックアップクラッチの制御手段に接続されたときに、上記所定の摩擦締結要素に対し元圧を供給する元圧供給手段とを備え、
上記電磁ソレノイド弁は、1速と2速との間の変速時に、上記所定の摩擦締結要素に供給される作動油の油圧制御を行うことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。A plurality of frictional engagement elements for switching a power transmission path by selective engagement; and an electromagnetic solenoid valve. The electromagnetic solenoid valve controls hydraulic pressure of hydraulic oil supplied to a predetermined frictional engagement element, and controls a specific gear position. In the hydraulic control device of the automatic transmission configured to perform the slip control of the lock-up clutch in the
A first switching position for connecting an oil passage to which the hydraulic oil whose hydraulic pressure is controlled by the electromagnetic solenoid valve is supplied to the predetermined frictional engagement element, and a control means for the lock-up clutch in the specific gear position. and switching means for switching selectively to the second switching position connecting,
When the oil passage is connected to the control unit of the lock-up clutch by the switching unit , a source pressure supply unit that supplies a source pressure to the predetermined friction engagement element ;
The hydraulic control device for an automatic transmission , wherein the electromagnetic solenoid valve controls the hydraulic pressure of hydraulic oil supplied to the predetermined frictional engagement element during a shift between a first speed and a second speed .
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