JP3675093B2 - 自動変速機のクラッチのドレーン制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機のクラッチのドレーン制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用の自動変速機の中に、動力伝達経路を断接するクラッチの油圧を、直接ソレノイドバルブによって制御する形式のものがある。
【0003】
この形式のものでは、クラッチのオイルを、ソレノイドバルブを通して供給・排出している。その場合、オイルの供給については問題はないが、オイルをドレーンする際に問題が生じることがある。即ち、自動変速機のオイルは、低温のときには粘性が高いため、ドレーンされにくい。このため、例えば走行レンジからニュートラルレンジへの切換えに際してクラッチを切り離すときにドレーンに時間がかかり、クラッチの引き摺りが発生するという問題が発生することがある。
【0004】
これに対処するため、ソレノイドバルブをバイパスするドレーン油路と、該ドレーン油路を開閉するサーモバルブを新たに設け、高油温時にはサーモバルブが閉じることにより、ソレノイドバルブを介してドレーンし、低油温時にはサーモバルブが開くことにより、該サーモバルブを介してドレーンするようにしたものが、既に提供されている(クライスラー、A−604、AUTOMATIC TRANSAXLE )。これによれば、高油温時と低油温時とで完全にドレーンルートが分かれるので、低油温時のクラッチの引き摺り現象を防止することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この構成の場合、油温に応じて開閉する機能を有したサーモバルブを付加しなくてはならないので、バルブボディが大型化すると共に、コストアップを招くといった問題がある。
【0006】
また、ドレーンを単にソレノイドバルブを介さずに(バイパスして)行うようにした場合には、常温時においてドレーン流量が大きくなりすぎてクラッチが瞬時に離されてしまい、ショックが大きくなるという問題が生じる。
【0007】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであって、サーモバルブを付加するよりも簡易な構成で、バルブボディの大型化とコストアップを抑制しながら、油温の高低に適正に対応し、ショックの小さな状態切換えができるようにした自動変速機のクラッチのドレーン制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、第1状態において所定のクラッチに導入されるオイルの油圧を制御可能で、第2状態においてこのクラッチよりオイルをドレーンすることが可能なソレノイドバルブを有する自動変速機のクラッチのドレーン制御装置において、前記ソレノイドバルブをバイパスしてクラッチのオイルをドレーン可能なドレーン油路と、前記第1状態と第2状態との状態切換えに応じて位置が切換わり、第1状態の位置にて前記ドレーン油路を閉鎖し、第2状態の位置で前記ドレーン油路を開放する切換バルブと、前記オイルの温度を検出する油温検出手段と、第2状態において、前記油温検出手段の検出値に応じて前記ソレノイドバルブを制御し、油温が高いときソレノイドバルブを通してのクラッチオイルのドレーンの開度を閉側に制御し、油温が低いときソレノイドバルブを通してのクラッチオイルのドレーンを開度を開側に制御する制御手段と、前記第1状態及び第2状態を含む複数の状態を切換えるシフトレバーとを備え、前記第1状態がドライブレンジ、第2状態がニュートラルレンジであり、前記切換バルブが前記シフトレバーに連結されたマニュアルバルブであることにより、上記課題を解決したものである。
【0009】
この装置では、自動変速機が第1状態とされるときは、ソレノイドバルブを通して直接クラッチにオイルが供給され、且つ、ソレノイドバルブによってクラッチ油圧が制御される。このとき、ソレノイドバルブをバイパスするドレーン油路は、切換バルブによって閉鎖されるので、クラッチオイルはドレーン油路からドレーンされない。
【0010】
また、自動変速機が第2状態とされたときは、切換バルブの位置が動くことによって、ドレーン油路が開放される。従って、クラッチオイルはこのドレーン油路を通して一部がドレーンされる。また、残りは、ソレノイドバルブを制御することで、ソレノイドバルブを通してドレーンされる。
【0011】
より具体的には、油温が高いときは、オイルの粘度が低く、オイルが流れやすい状態にあるので、ドレーン油路を通して十分なドレーンがなされる。従って、ソレノイドバルブを通して大量にドレーンすると、クラッチが一気に切断されてそのショックが問題になるおそれがあるので、ソレノイドバルブのドレーンの開度を小さい側に制御する。一方、油温が低いときは、オイルの粘度が高く、オイルが流れにくい状態にあるので、ドレーン油路を通してだけでは十分なドレーン量を確保することができない。従って、残りのドレーンを、ソレノイドバルブを通して素早く行うべく、ソレノイドバルブのドレーンの開度を大きくする。
【0012】
それにより、オイルの温度によらず、所定の速度でクラッチのオイルをドレーンすることができ、低油温状態でのクラッチ切断時の引き摺り現象を防止することができると共に、高油温状態でのクラッチの急激な切断によるショックの発生を防止することができる。
【0013】
さらに、シフトレバーによるドライブレンジ(第1状態)とニュートラルレンジ(第2状態)との切換えにおいて、そのシフトレバーに連結されることによりスプール弁子の位置が切換わる(既存の)マニュアルバルブを前記切換バルブとして用いられるので、更に低コスト化を実現できる。
【0014】
請求項2の発明は、請求項1において、前記制御手段が、油温が高いときソレノイドバルブのドレーンの開度を全閉とし、油温が低いときソレノイドバルブのドレーンの開度を全開とすることにより、上記課題を解決したものである。
【0015】
この装置では、油温が高いときは、全面的にドレーン油路を通してクラッチオイルがドレーンされ、ソレノイドバルブを通しては全くドレーンされない。また、油温が低いときは、ドレーン油路に加えて、全開にされたソレノイドバルブを通して、クラッチオイルがドレーンされる。従って、油温の高低に応じてソレノイドバルブをON/OFF制御することにより、クラッチオイルを適正に逃がし得るドレーンルートを簡単に確保することができる。
【0016】
請求項3の発明は、請求項1において、前記制御手段が、油温に応じてソレノイドバルブのドレーンの開度を、3段階以上に制御することにより、上記課題を解決したものである。
【0017】
この装置では、ソレノイドバルブを通してのドレーン量を油温に応じて細かく制御することができ、それにより、クラッチオイルのドレーンの一層の適正化を図り得る。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【0019】
図1は自動変速機のクラッチのドレーン制御装置の構成を示す系統図である。図において、1はクラッチ、2はソレノイドバルブ、3はマニュアルバルブ(切換バルブ)である。
【0020】
クラッチ1は、Dレンジ(ドライブレンジ:第1状態)のとき(より具体的にはその第1変速段のとき)接続され、Nレンジ(ニュートラルレンジ:第2状態)のとき切断されるものであり、接続時は、ソレノイドバルブ2を通して、直接オイルが図示略の油圧室に導入され、クラッチ油圧がソレノイドバルブ2によって制御される。なお、ここでは説明の便宜上、第1状態としてDレンジ(の第1速段)、第2状態としてNレンジを例示するが、クラッチ1が断接される異なる状態同士の組合せであれば、それに限定されない。例えばDレンジにおいて異なる変速段同士の組合せにも適用できる。
【0021】
ソレノイドバルブ2は、圧油の入力ポート2Aと、クラッチ1に接続された出力ポート2Bと、図示略のリザーバにつながるドレーンポート2Cとを有するものであり、制御手段25によってコイル6に対する通電制御を行うことにより、弁体7が動いて、ドレーンポート2Cへの逃し量が調節され、それにより、入力ポート2Aから入って出力ポート2Bから出ていくオイルの圧力が制御される。また、圧油が供給されないときは、コイル6の通電制御により、出力ポート2Bとドレーンポート2Cの実質的な連通開度(ドレーン開度)が調節される。
【0022】
マニュアルバルブ3は、シフトレバー4によるレンジの切換え動作に応じて位置が切換わるスプール弁子11を有すると共に、ソレノイドバルブ2への圧油供給に関係する入力ポート3A、出力ポート3Bの他に、新たに設けた開閉ポート3Cを有する。入力ポート3Aにはライン圧が供給され、出力ポート3Bにはソレノイドバルブ2の入力ポート2Aが接続されている。また、開閉ポート3Cには、ソレノイドバルブ2をバイパスしてクラッチオイルをドレーンするために設けたドレーン油路20が、オリフィス21を介して接続されている。
【0023】
このマニュアルバルブは、Dレンジのときに、(シフトレバー4の動きと連動して)図示の位置にスプール弁子11が移動することで、入力ポート3Aを出力ポート3Bに連通させ、開閉ポート3Cを閉鎖する。また、Nレンジのときに、(シフトレバー4の動きと連動して)図示の位置から左側にスプール弁子11が移動することで、入力ポート3Aと出力ポート3Bの連通を遮断し、開閉ポート3Cをドレーン側12に連通させる。従って、Dレンジのときはドレーン油路20が閉鎖されるが、Nレンジのときはドレーン油路20が開放され、このドレーン油路20のオリフィス21を通して、クラッチ1のオイルがリザーバへドレーンされる。
【0024】
また、制御手段25は、Dレンジのときに、ソレノイドバルブ2を通電制御することで、ソレノイドバルブ2の入力ポート2Aと出力ポート2Bを連通させ、圧油をクラッチ1に導入して、クラッチ1を接続する。また、ドレーンポート2Cへの逃がし量を調節することで、クラッチ1の油圧を制御する。
【0025】
一方、Nレンジのときに、自動変速機のオイルの温度を検出する油温センサ(油温検出手段)26の検出値を読み取り、読み取った油温に応じてソレノイドバルブ2のドレーンポート2Cの開度を制御する。Nレンジのときには、マニュアルバルブ3の出力ポート3Bが閉じられるので、ライン圧はソレノイドバルブ2には供給されない。
【0026】
なお、油温センサ26は、専用の油温センサが既に(他の目的で)備えられている場合はそれを用いるが、そうでないときは、本発明の実施のためにのみ備える必要は必ずしもなく、例えばエンジンの油温センサやエンジンの冷却水温センサ等の他の既存のセンサに代用し、その情報を利用するようにしてもよい。
【0027】
次に、制御手段25による処理内容を説明する。
【0028】
図2は第1の制御処理例を示すフローチャートである。
【0029】
この制御処理例では、ステップS101でDレンジかNレンジかを判断し、Dレンジであれば、ステップS102にて通常のクラッチ油圧制御を行う。即ち、Dレンジのときには、図1のマニュアルバルブ3の出力ポート3Bからソレノイドバルブ2に圧油が供給されており、ソレノイドバルブ2をデューティ制御することにより、クラッチ1へ圧油を供給すると共にそのクラッチ油圧を制御する。
【0030】
一方、Nレンジのときは、ステップS103にて油温センサ26の検出値を読み取り、油温が設定値α℃以下の低温であれば、ステップS104にてソレノイドバルブ2のドレーン開度(ドレーンポート2Cと出力ポート2Bの連通開度)を全開にする。つまり、デューティ値を100%とする。また、油温が設定値α℃を超える高温(常温)であれば、ステップS105にてソレノイドバルブ2のドレーン開度を全閉にする。つまり、デューティ値を0%とする。
【0031】
このように制御することにより、DレンジからNレンジに切換えた際に、油温が低い場合は、ドレーン油路20を通してドレーンする以外に、ソレノイドバルブ2を通してもドレーンするので、粘性の高い状態のオイルも、円滑にドレーンすることができる。従って、クラッチ1の引き摺り現象の発生を防止することができる。また、油温が高い場合は、ソレノイドバルブ2が閉鎖されることにより、ドレーン油路20を通してのみドレーンされることになるので、クラッチ1からの急速なドレーンによるショックを和らげることができる。その結果、クラッチ1のドレーン流量の管理の適正化が図れる。
【0032】
また、図1に示すごとく、それを実現するための構成としては、マニュアルバルブ3に開閉ポート3Cを新設して、その開閉ポート3Cにドレーン油路20を接続し、制御手段25の動作プログラムに若干の変更を加えるだけであるから、従来の油温に応じて作動するサーモバルブのような新規な(メカニカルな)付加機構を自動変速機用のバルブボディに組み込まなくてよくなり、バルブボディの大型化とコストアップを抑制することが可能となる。
【0033】
なお、図2の制御処理例の場合は、Nレンジのときのソレノイドバルブ2の制御を、ON/OFF制御としているので、プログラムの追加も極めて容易にできる。
【0034】
また、前述したように油温センサ26として既存のセンサを代用した場合には、油温センサに関するコスト上昇を抑えることもできる。
【0035】
図3は制御手段25による他の処理例を示すフローチャートである。
【0036】
この制御処理例では、図2の例と同様に、ステップS201でDレンジかNレンジかを判断し、Dレンジであれば、ステップS202にて通常のクラッチ油圧制御を行う。
【0037】
一方、Nレンジのときは、ステップS203にて油温センサ26の検出値を読み取り、ステップS204で、油温に応じて図4のマップからソレノイドバルブ2のデューティ値を求め、ステップS205でそのデューティ値を出力してソレノイドバルブ2を制御する。
【0038】
図4のマップは、油温とデューティ値の関係を定めたもので、油温が低温の所定値β1以下のときデューティ値を100%とし、油温が高温の所定値β2以上のときデューティ値を0%とし、油温がβ1〜β2の間にあるとき、100%から0%にリニアに変化するように定めている。つまり、中間油温に応じて中間のドレン開度を定めている。
【0039】
このように、中間油温に応じて連続的にソレノイドバルブ2を通してのドレン量を調節することにより、細かなドレーン管理が可能となる。
【0040】
なお、ソレノイドバルブ2のドレーンの開度の設定は、最大(100%)と最小(0%)を含む少なくとも3段階以上にすれば、ある程度の細かな制御は期待できる。
【0041】
最後に上記のクラッチ1の適用対象例について簡単に説明する。
【0042】
図5は、自動変速機の動力伝達系を示すスケルトン図である。この複合クラッチ式自動変速機は、変速機入力軸Ji、変速機出力軸Jo、中間軸Jm、動力伝達軸J1、J2を有する。エンジンの駆動力は変速機入力軸Jiに入力され、クラッチC1またはクラッチC2を接続することで、動力伝達軸J1、J2に伝達され、ギヤ群Gの噛み合わせを適当に切り換えることにより、所定の前進段、後進段を形成する。
【0043】
クラッチC1、クラッチC2はNレンジでは切り離され、走行レンジ(Dレンジ、Rレンジ、Lレンジ、2レンジ等)のときに適宜に接続されるものであり、これらのクラッチC1、C2の油圧制御装置として本発明を適用することができる。又、Dレンジの各変速段においてもクラッチC1、C2は適宜に選択的に接続されるため、ここでの切換えにおけるドレーン制御にも本発明を適用できる。この場合、切換バルブとしては、変速段を切換えるための既存のシフトバルブを利用すればよい。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のクラッチのドレーン制御装置によれば、主としてドレーン油路を介してクラッチオイルをドレーンし、残りをソレノイドバルブを介してドレーンするようにしたので、ソレノイドバルブのドレーン開度を油温に応じて調節することにより、クラッチオイルのドレーン量を管理することができる。
【0045】
なお、ドレーン油路の開閉を行うバルブとしては、レンジ切換えによって位置の変わる既存の、例えばマニュアルバルブを用いことができる。
【0046】
従って、ソレノイドバルブの制御内容に、第2状態での動作プログラムを加えること、及び、例えばマニュアルバルブに第2状態でリザーバに連通する開閉ポートを付加するだけで、サーモバルブのような新規な付加機構をバルブボディに組み込まなくても、一定のドレーン性能を確保することができる。その結果、バルブボディの大型化とコストアップを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の構成を示す系統図
【図2】本発明の実施形態における第1の制御の例を示すフローチャート
【図3】本発明の実施形態における第2の制御の例を示すフローチャート
【図4】同第2の制御において用いるマップの内容を示す線図
【図5】本発明の適用対象例として示す自動変速機のスケルトン図
【符号の説明】
1…クラッチ
2…ソレノイドバルブ
3…マニュアルバルブ(切換バルブ)
20…ドレーン油路
25…制御手段
26…油温センサ(油圧検出手段)
Claims (3)
- 第1状態において所定のクラッチに導入されるオイルの油圧を制御可能で、第2状態においてこのクラッチよりオイルをドレーンすることが可能なソレノイドバルブを有する自動変速機のクラッチのドレーン制御装置において、
前記ソレノイドバルブをバイパスしてクラッチのオイルをドレーン可能なドレーン油路と、
前記第1状態と第2状態との状態切換えに応じて位置が切換わり、第1状態の位置にて前記ドレーン油路を閉鎖し、第2状態の位置で前記ドレーン油路を開放する切換バルブと、
前記オイルの温度を検出する油温検出手段と、
第2状態において、前記油温検出手段の検出値に応じて前記ソレノイドバルブを制御し、油温が高いときソレノイドバルブを通してのクラッチオイルのドレーンの開度を閉側に制御し、油温が低いときソレノイドバルブを通してのクラッチオイルのドレーンを開度を開側に制御する制御手段と、
前記第1状態及び第2状態を含む複数の状態を切換えるシフトレバーと
を備え、
前記第1状態がドライブレンジ、第2状態がニュートラルレンジで、前記切換バルブが前記シフトレバーに連結されたマニュアルバルブに相当している
ことを特徴とする自動変速機のクラッチのドレーン制御装置。 - 請求項1において、
前記制御手段が、油温が高いとき前記ソレノイドバルブのドレーンの開度を全閉とし、油温が低いとき前記ソレノイドバルブのドレーンの開度を全開とすることを特徴とする自動変速機のクラッチのドレーン制御装置。 - 請求項1において、
前記制御手段が、油温に応じて前記ソレノイドバルブのドレーンの開度を、3段階以上に制御することを特徴とする自動変速機のクラッチのドレーン制御装置。
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