JP3814801B2 - 車両用自動変速機の６速パワートレイン及び油圧制御システム - Google Patents

車両用自動変速機の６速パワートレイン及び油圧制御システム Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動力性能向上及び燃費向上を図ることができる車両用自動変速機の６速パワートレイン及び油圧制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両用自動変速機はトルクコンバーターと、該トルクコンバーターに連結されている多段変速ギヤメカニズムであるパワートレインとを有しており、車両の走行状態に応じてパワートレインの作動要素中のいずれか一つの作動要素を選択的に作動させるための油圧制御システムを有する。
【０００３】
このような自動変速機において、本発明に係るパワートレインは少なくとも２個以上の単純遊星ギヤセットを組合せることによって要求される変速段を得ることができる複合遊星ギヤセットと多数の摩擦要素とからなり、油圧制御システムによって供給される油圧によって摩擦要素が選択的に作動しながら変速が行われる。
【０００４】
そして、上記のパワートレインは各自動車メーカーによって形式を別にしながら開発されて適用されており、現在通常使われている自動変速機では４速変速機が主流をなしており、近来には５速変速機の開発が活発で、量産体制に突入して一部車両に適用されていることが実情である。
【０００５】
しかし、のような４、５速の場合には変速段数が少なく、また、変速段間のギヤ比差が大きいため変速感がよくないことはもちろん、燃料消費率が大きいという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献１】
特開２００１−３５５７１６
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、最近は変速段を多段化できる研究が続いており、これに伴う一環として、本発明では６速変速が可能なパワートレイン及びこれを運用できる油圧制御システムを提供することによって、エンジンの駆動力を効率的に利用するようにして動力性能を向上させ、変速感及び燃費を大きく向上させることに、その目的がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を実現するために本発明は、第１、２シングルピニオン遊星ギヤセットであって、出力要素として作動する第１遊星キャリアと第２リングギヤを固定的に連結し、第１リングギヤと第２遊星キャリアを固定的に連結し、第１サンギヤ、第２遊星キャリア、第２サンギヤをそれぞれ第１、２、３クラッチを介在して入力軸と可変連結し、第１リングギヤと第２遊星キャリアを連結する連結部材を第１ブレーキと第１ワンウエイクラッチを通じてハウジングに可変固定し、第２サンギヤを第２ブレーキによってハウジングに可変固定してなる主変速部と、第３シングルピニオン遊星ギヤセットであって、第３リングギヤが入力要素になり、第３サンギヤが出力要素として作動する第３遊星キャリアと第４クラッチを介在して連結されると同時に第３ブレーキ及び第２ワンウエイクラッチによってハウジングと連結される副変速部とを具備しており、主変速部と副変速部が同一軸線上に配置される車両用自動変速機の６速パワートレインを提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を添附図面を参照してより詳しく説明する。
【０００９】
図１は本発明が適用されるパワートレインの構成図であって、これは第１、２シングルピニオン遊星ギヤセット２、４からなる主変速部Ｍと、第３シングルピニオン遊星ギヤセット６からなる副変速部Ｓとを含んで構成される。
【００１０】
主変速部Ｍと副変速部Ｓは同一軸線上に配置される入力軸８と出力軸１０上に配置される。
【００１１】
主変速部Ｍは、その入力軸８が、トルクコンバーターＴＣのタービンＴから動力の伝達を受けて第１、２シングルピニオン遊星ギヤセット２、４にトルクを伝達し、これら第１、２シングルピニオン遊星ギヤセット２、４の相互補完的な作動によって変速を行う。そして、第１シングルピニオン遊星ギヤセット２の遊星キャリア１２と連結している連結部材１４を通じて第３シングルピニオン遊星ギヤセット６に出力することができるクラッチフックアップが行われる。
【００１２】
そして、主変速部Ｍは、出力要素として作動する第１遊星キャリア１２を第２リングギヤ１６と固定的に連結し、第１リングギヤ１８を第２遊星キャリア２０と固定的に連結しており、第１サンギヤ２２と第２遊星キャリア２０、そして第２サンギヤ２４が第１、２、３クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３を介在してそれぞれ入力軸８と可変連結して３個の入力要素を保有するようになる。
【００１３】
また、第１リングギヤ１８と第２遊星キャリア２０を連結する連結部材２６は並列配置される第１ブレーキＢ１と第１ワンウエイクラッチＦ１によってハウジング２８に可変連結され、また、第２サンギヤ２４と第３クラッチＣ３を連結する連結部材３０の中間部分が第２ブレーキＢ２によってハウジング２８に可変固定されて２個の固定要素を保有するようになる。
【００１４】
そして、副変速部Ｓは、第３リングギヤ３２が主変速部Ｍの第１遊星キャリア１２と連結されている動力伝達部材１４と連結して入力要素になり、第３サンギヤ３４が出力要素として作動する第３遊星キャリア３６と第４クラッチＣ４を介在して連結されると同時に第３ブレーキＢ３及び第２ワンウエイクラッチＦ２によってハウジング２８と連結される。
【００１５】
また、副変速部Ｓに適用される第３シングルピニオン遊星ギヤセット６は大、小２個のピニオンギヤ３８、４０が一体に形成されて第３遊星キャリア３６に回転可能に配置されており、大ピニオンギヤ３８は第３リングギヤ３２と噛み合い、小ピニオンギヤ４０は第３サンギヤ３４と噛み合って理想的な変速比が出力するようにした。
【００１６】
上記のようなパワートレインのクラッチフックアップのために第１クラッチＣ１は主変速部Ｍと副変速部Ｓとの間に配置され、第２クラッチＣ２はトルクコンバーターＴＣ側に配置され、第３クラッチＣ３は第２クラッチＣ２と第２シングルピニオン遊星ギヤセット４との間に配置される。
【００１７】
また、第１ブレーキＢ１と第１ワンウエイクラッチＦ１は並列配置され、いずれか一つが作動すると、第１リングギヤ１８と第２遊星キャリア２０が固定要素として作動し、また、第２ブレーキＢ２は第２サンギヤ２４に配置されて、選択的に第２サンギヤ２４を固定要素として作動させることができるようになる。
【００１８】
そして、第４クラッチＣ４は第３遊星キャリア３６側に配置されるが、第３ブレーキＢ３と第２ワンウエイクラッチＦ２が第３サンギヤ３４側に配置されることにより、第３遊星キャリア３６を固定要素として作動させるためには第４クラッチＣ４と第３ブレーキＢ３を同時に作動させなければならず、そこで第３サンギヤ３４を固定要素として作動させる時には第４クラッチＣ４の作動が必要なくなる。
【００１９】
図２及び図３は本発明による変速制御過程を説明するための速度線図及び摩擦要素の作動図である。
【００２０】
図２のレバーの各ノードは、主変速部Ｍで第１遊星キャリア１２と第２リングギヤ１６が固定的に連結され、第１リングギヤ１８と第２遊星キャリア２０が固定的に連結される場合に、１ノードＮ１が第１サンギヤ２２、第２ノードＮ２が第１遊星キャリア１２と第２リングギヤ１６、第３ノードＮ３が第１リングギヤ１８と第２遊星キャリア２０、第４ノードＮ４が第２サンギヤ２４に設定される。
【００２１】
そして、副変速部Ｓでのレバーの第５ノードＮ５が第３リングギヤ３２、第６ノードＮ６が第３遊星キャリア３６、第７ノードＮ７が第３サンギヤ３４に設定され、このノード設定は既に公知された方法であるので詳細な説明は省略することにする。
【００２２】
まず、Ｎ、Ｐレンジでは入力が行われない状態で、第１、３ブレーキＢ１、Ｂ３が作動制御される。
【００２３】
このような状態で運転者が前進のためにセレクトレバーをＤレンジに変換すると、Ｎレンジ状態で第１クラッチＣ１が追加作動するように制御される。
【００２４】
上記のように第１クラッチＣ１が作動すると同時に第１サンギヤ２２を通じて入力が行われ、第１ブレーキＢ１の作動によって第１リングギヤ１８と第２遊星キャリア２０が固定要素として作動するようになり、第１ノードＮ１が入力要素として作動し、第３ノードＮ３が固定要素として作用すると同時に第２ノードＮ２を通じて主変速部Ｍでの第１速が出力される。
【００２５】
そして、副変速部Ｓの入力要素である第３リングギヤ３２を通じて入力が行われ、第２ワンウエイクラッチＦ２と第３ブレーキＢ３の作動によって第３サンギヤ３４が固定要素として作動するようになることにより、第５ノードＮ５が入力要素として作用し、第７ノードＮ７が固定要素として作動することによって、最終的に減速されると同時に第６ノードＮ６を通じて第１速が出力される。
【００２６】
このような第１速制御状態で車速が増加すると、トランスミッション制御ユニットでは第１速制御状態で第１ブレーキＢ１の作動を解除し、第２ブレーキＢ２を作動制御する。
【００２７】
主変速部Ｍでは固定要素が第３ノードＮ３から第４ノードＮ４に変換されると同時に第１速より減速比が小さい状態で出力が行われ、副変速部では第１速と同一状態を維持しながら第２速の出力が行われるようになる。
【００２８】
このような第２速状態で車速が増加すると、トランスミッション制御ユニットでは２速状態で主変速部Ｍの第２ブレーキＢ２を作動解除し、第２クラッチＣ２を作動制御すると同時に副変速部Ｓは第２速の状態を維持するようになる。
【００２９】
入力が第１、２クラッチＣ１、Ｃ２によって行われるようになると、第１、３ノードＮ１、Ｎ３を通じて入力されると同時に主変速部Ｍは一体で回転する状態になって出力が行われ、副変速部Ｓでは第１、２速と同一状態で減速が行われると共に、結果的に第３速出力が行われるようになる。
【００３０】
このような３速の状態で車速が増加すると、トランスミッション制御ユニットでは３速の状態で主変速部Ｍの第１クラッチＣ１の作動を解除し、第２ブレーキＢ２を作動制御する。
【００３１】
主変速部Ｍでは第３ノードＮ３への入力が行われ、第４ノードＮ４が固定要素として作用するようになると、増速出力が行われて、副変速部Ｓでは第３速と同一状態で減速が行われながら第４速の出力が行われる。
【００３２】
このような第４速の状態で車速が増加すると、トランスミッション制御ユニットでは主変速部Ｍの第２ブレーキＢ２を作動解除し、第１クラッチＣ１を作動制御すると同時に副変速部Ｓの第３ブレーキＢ３作動を解除し、第４クラッチＣ４を作動制御するようになる。
【００３３】
主変速部Ｍでは第３速のように直結の状態に変換されながら出力が行われ、副変速部Ｓでは第４クラッチＣ４の作動制御によって直結状態になり、入力そのままを出力して第５速の出力が行われるようになる。
【００３４】
このような５速の状態で車速が増加すると、トランスミッション制御ユニットでは主変速部Ｍの第１クラッチＣ１の作動を解除し、第２ブレーキＢ２を作動制御して、第３ノードＮ３が入力要素として作動し、第４ノードＮ４が固定要素として作動するように制御し、副変速部Ｓでは第５速のような状態を維持するように制御する。
【００３５】
主変速部Ｍでは入力より出力が大きいオーバドライブ状態で出力が行われ、副変速部Ｓではこれをそのまま出力することによって、最高変速段としての第６速出力が行われる。
【００３６】
また、後進変速段では主変速部Ｍの第３クラッチＣ３と第１ブレーキＢ１を作動制御して第４ノードＮ４への入力が行われ、第３ノードＮ３が固定要素として作動するように制御する。
【００３７】
そして、副変速部Ｓでは第３ブレーキＢ３を作動制御して第５ノードＮ５への入力ガ行われ第７ノードＮ７が固定要素として作動するように制御する。
【００３８】
そうすると、主変速部Ｍでは逆転の出力が行われ、副変速部Ｓではこれを減速して出力することにより、後進変速が行われる。
【００３９】
上記のような変速過程、即ち、減速、同速、増速関係を表に示す。
【表１】
Figure 0003814801
【００４０】
上記変速が可能な油圧制御システムは図４のように構成される。
【００４１】
図４は本発明による油圧制御システムの中立状態でのオイルの流れを示したもので、オイルポンプ１０２で発生したオイルは、油圧を一定の圧力に調節する圧力調節バルブ１０４と、トルクコンバーター及び潤滑用油圧を一定に調節するトルクコンバーターコントロールバルブ１０６を通じてトルクコンバーターの動力伝達効率を向上させるためのダンパークラッチコントロールバルブ１０８に供給される。
【００４２】
また、オイルポンプ１０２から生成される一部のオイルは、ライン圧より常に低い圧を維持できるようにするレデューシングバルブ１１０と、運転席にあるセレクターレバーの位置に応じて連動しながら流路を切換するマニュアルバルブ１１２に供給され、レデューシングバルブ１１０で減圧されたオイルは一定の油圧でダンパークラッチコントロールバルブ制御用ソレノイドバルブ１１４とライン圧調節用ソレノイドバルブ１１６に供給される。
【００４３】
マニュアルバルブ１１２では図示しなかったセレクトレバーに連結され、そのレンジ選択によって流路を変換して、制御する第１、２、３、４、５ソレノイドバルブＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に油圧を供給する。そして、これらの制御に応じた第１、２、３、４、５圧力制御バルブ１１８、１２０、１２２、１２４、１２６を通じてスイッチバルブ１２８または第１、２、３フェイルセイフバルブ１３０、１３２、１３４を経由し、あるいは直接的に摩擦要素に油圧を供給させてそれぞれの変速段でのように各摩擦要素を作動させながら変速が行われるようにする。
【００４４】
このような連結油圧回路をより具体的に考察すると、図５は本発明に適用される圧力調節手段及びダンパークラッチ制御手段の構成図で、圧力調節手段としてソレノイドバルブ１１６を適用している。
【００４５】
即ち、車速及び変速段によってソレノイドバルブ１１６がレデューシングバルブ１１０から供給される油圧を比例制御して、圧力調節バルブ１０４に供給することによって、理想的なライン制御が行われて不必要な動力損失を防止し、変速感を向上することができる。
【００４６】
このために圧力調節バルブ１０４はバルブボディーとそのバルブボディー内に内蔵されるバルブスプールとから構成され、このバルブボディーはオイルポンプ１０２と連通する第１、２、３ポート１５０、１５２、１５４と、ライン圧調節用ソレノイドバルブの制御圧の供給を受ける第４ポート１５６と、後進レンジ時に後進圧の供給を受ける第５ポート１５８と、第１ポート１５０に供給される油圧の一部をリターンさせる第６ポート１６０と、バルブボディー内の残余油圧をリターンさせる第７ポート１６２とを含んでいる。
【００４７】
そして、バルブボディーに内蔵されるバルブスプールは、第４ポート１５６に供給される油圧に作用する第１ランド１６４と、第２ポート１５２に供給される油圧に作用する第２ランド１６６と、第５ポート１５８に供給する油圧に作用する第３ランド１６８と、第７ポート１６２を選択的に開閉する第４ランド１７０と、第１ポート１６０と第６ポート１６０を選択的に開閉する第５ランド１７２と、第３ポート１５４を開閉する第６ランド１７４とを具備しており、第６ランド１７４はスプリング１７６によって弾支され、そのスプリング１７６はアジャストスクリュー１７８によって一側が弾支される。
【００４８】
これによって、圧力調節バルブ１０４は第２、４、５ポート１５２、１５６、１５８に供給される制御圧とスプリング１７６の弾性力との調和によって左右移動しながら第１ポート１５０と第６ポート１６０の開口面積を変化させながらライン圧を制御する。
【００４９】
トルクコンバーターコントロールバルブ１０６とダンパークラッチコントロールバルブ１０８は既存のバルブと同一構成及び作動を実施するので詳細な説明は省略する。
【００５０】
また、図６は本発明による油圧制御分配部の抜萃図で、第１ソレノイドバルブＳ１と第１圧力制御バルブ１１８はスイッチバルブ１２８と第１フェイルセイフバルブ１３０を介在してロー−リバースブレーキである第１ブレーキＢ１と連結され、また、第２ソレノイドバルブＳ２と第２圧力制御バルブ１２０は第２フェイルセイフバルブ１３２を介在してセカンドブレーキである第２ブレーキＢ２と連結される。
【００５１】
そして、第３ソレノイドバルブＳ３と第３圧力制御バルブ１２２は直接アンダードライブクラッチである第１クラッチＣ１と連結され、第４ソレノイドバルブＳ４と第４圧力制御バルブ１２４はオーバドライブクラッチである第２クラッチＣ２と直接連結され、第５ソレノイドバルブＳ５と第５圧力制御バルブ１２６はリダクションブレーキである第３ブレーキＢ３と直接連結されると同時に第３フェイルセイフバルブ１３４の制御圧を供給するようになる。
【００５２】
より具体的に考察すると、第１圧力制御バルブ１１８のバルブボディーはライン圧の供給を受ける第１ポート１８０と、第１ソレノイドバルブＳ１の制御圧の供給を受ける第２ポート１８２と、第１ポートに供給される油圧をスイッチバルブ１２８に供給する第３ポート１８４と、第３ポート１８４の両側に一定の間隔を置いて配置される排出ポートである第４、５ポート１８６、１８８とを含んでいる。
【００５３】
バルブボディーに内蔵されるバルブスプールは第２ポート１８２に供給される制御圧によって作用する第１、２ランド１９０、１９２と、選択的に第３ポート１８４と第４ポート１８６を連通する第３ランド１９４と、第３ポート１８４を第４ポート１８６と連結する第４ランド１９６とを含んでおり、第４ランド１９６の一側にはスプリング１９８が弾支されている。
【００５４】
また、第１圧力制御バルブ１１８を制御する第１ソレノイドバルブＳ１は３ウェイバルブであって、ドライブ圧の供給を受ける第１ポート２００と、第１ポート２００に供給される油圧を選択的に圧力制御バルブ１１８の第２ポート１８２に供給する第２ポート２０２と、第２ポート２０２に供給された油圧を選択的に排出させる排出ポートである第３ポート２０４とを含んでいる。
【００５５】
これによって、第１ソレノイドバルブＳ１のオフ制御時には制御圧が第２ポート２０２を通じて第１圧力制御バルブ１１８の第２ポート１８２に供給されてバルブスプールを図面の左側に移動させ、第１ポート１８０と第３ポート１８４を連通させる。
【００５６】
第１ソレノイドバルブＳ１のオン制御時には第２ポート２０２に供給された油圧が第３ポート２０４に排出されると同時に第１圧力制御バルブ１１８のバルブスプールがスプリング１９８の弾性力によって図面の右側に移動しながら第３ポート１８４を第４ポート１８６と連通させるので、スイッチバルブ１２８に供給されたオイルを排出するようになる。
【００５７】
第１圧力制御バルブ１１８から油圧の供給を受けるスイッチバルブ１２８のバルブボディーは第１圧力制御バルブ１１８から油圧の供給を受ける第１ポート２０１と、第１ポート２０１に供給される油圧を第１フェイルセイフバルブ１３０に供給する第２ポート２０３と、ドライブ圧の供給を受ける第３ポート２０５と、３、４、５、６速で作動する第２クラッチＣ２の作動圧の供給を受ける第４ポート２０６と、第１ポート２０１に供給される油圧を第３フェイルセイフバルブ１３４を通じて第４クラッチＣ４に供給する第５ポート２０８と、第２ポート２０３に供給されたオイルをリターンさせる第６ポート２１０と、第５ポート２０８に供給されるオイルをリターンさせる第７ポート２１２とを含んでいる。
【００５８】
そして、バルブボディーに内蔵されるバルブスプールは第３ポート２０５に供給される油圧に作用する第１ランド２１４と、第５ポート２０８と第７ポート２１２を選択的に開閉する第２ランド２１６と、第１ポート２０１と第５ポート２０８を選択的に開閉する第３ランド２１８と、第１ポート２０１と第２ポート２０３を選択的に開閉する第４ランド２２０と、第４ポート２０６に供給される油圧に作用する第５ランド２２２とを含んで構成される。
【００５９】
これによって、前進１速及び後進変速段で第３ポート２０５にドライブ圧が供給されると、バルブスプールが図面の左側に移動しながら第１ポート２０１と第２ポート２０３を開放させ、第１圧力制御バルブ１１８の制御圧が第１フェイルセイフバルブ１３０を通じて第１ブレーキＢ１に供給される。
【００６０】
前進３、４速では第２クラッチ圧が第４ポート２０６に供給されると同時にバルブスプールが図面の右側に移動して第１ポート２０１を第５ポート２０８と連通させるが、第１ポート２０１に油圧が供給されず、前進５、６速では第１圧力制御バルブ１１８が供給されることによって、第３フェイルセイフバルブ１３４を通じて第４クラッチＣ４に作動圧を供給するようになる。
【００６１】
第１フェイルセイフバルブ１３０のバルブボディーは、図６に示されているように、Ｎレンジ圧の供給を受ける第１ポート２３０と、スイッチバルブ１２８から油圧の供給を受ける第２ポート２３２と、第２ブレーキＢ２の作動圧の供給を受ける第３ポート２３４と、第２クラッチＣ２の作動圧の供給を受ける第４ポート２３６と、第２ポート２３２に供給される油圧を第１ブレーキＢ１に供給する第５ポート２３８と、第５ポート２３８とシャトルバルブに連結されて後進変速段で第１ブレーキＢ１に油圧を供給する第６ポート２４０と、後進変速段で第２ポート２３２に供給される油圧の供給を受ける第７ポート２４２と、第７ポート２４２とバイパス管路に連通されて第６ポート２４０に油圧を供給する第８ポート２４４と、第５ポート２３８に供給されたオイルを排出する第９ポート２４６と、第７ポート２４２に供給されたオイルを排出する排出ポートＥＸとを含んで構成される。
【００６２】
そして、バルブボディーに内蔵されるバルブスプールは第１、２バルブスプール２４８、２５０からなり、相互スプリング２５２によって弾支されており、その第１バルブスプール２４８は第１ポート２３０に供給される油圧に作用する第１ランド２５４と、第２ポート２３２と第７ポート２４２を選択的に開閉する第２ランド２５８と、第２ポート２３２と第５ポート２３８を選択的に開閉する第３ランド２５６とを含んでいる。
【００６３】
第２バルブスプール２５０は第３ポート２３４に供給される油圧に作用する第１ランド２６０と、第３ポート２３４と第８ポート２４４との間で動作する第２ランド２６２と、第４ポート２３６に供給される油圧によって作用しながら第６ポート２４０と第８ポート２４４を開閉する第３ランド２６４とを含んでいる。
【００６４】
また、第２フェイルセイフバルブ１３２のバルブボディーはドライブ圧の供給を受ける第１ポート２７０と、第２圧力制御バルブ１２０の制御圧の供給を受ける第２ポート２７２と、第１、２クラッチＣ１、Ｃ２の作動圧の供給を受ける第３、４ポート２７４、２７６と、後進圧の供給を受ける第５ポート２７８と、第２ポート２７２に供給される油圧を第２ブレーキＢ２に供給する第６ポート２８０と、第６ポート２８０に供給された油圧を排出する第７ポート２８２と第１、２ポートの間に位置する排出ポートＥＸとからなる。
【００６５】
そして、バルブスプールは第１ポート２７０に供給される油圧に作用する第１ランド２８４と、第２ポート２７２と排出ポートＥＸとの間で作動する第２ランド２８６と、第６ポート２８０を選択的に第２ポート２７２と第７ポート２８２に連結する第３ランド２８８と、第４ポート２７６と第７ポート２８２との間で作動する第４ランド２９０と、第３、４ポート２７４、２７６の間で作動する第５ランド２９２と、第５ポート２７８に供給される油圧に作用する第６ランド２９４とを含んでいる。
【００６６】
第３フェイルセイフバルブ１３４のバルブボディーは第５圧力制御バルブ１２６の制御圧の供給を受ける第１ポート３００と、スイッチバルブ１２８から油圧の供給を受ける第２ポート３０２と、マニュアルバルブ１１２からＤレンジ圧の供給を受ける第３ポート３０４と、第２ポート３０２に供給される油圧を第４クラッチＣ４に供給する第４ポート３０６と、第４ポート３０６に供給された油圧をリターンさせる第５ポート３０８と、第３ポート３０４に供給された油圧をリターンさせる第６ポート３１０とを含んでいる。
【００６７】
そして、バルブスプールは第１ポート３００に供給された油圧に作用する第１ランド３１２と、常に第２ポート３０２と第４ポート３０６を選択的に開閉する第２ランド３１４と、第２、３ポート３０２、３０４の間で作動する第３ランド３１６と、第３ポート３０４と第６ポート３１０との間で作動する第４ランド３１８とを含んでいる。
【００６８】
また、第２、３、４、５圧力制御バルブ１２０、１２２、１２４、１２６は第１圧力制御バルブ１１８と同一構成からなり、その第２圧力制御バルブ１２０は第２ソレノイドバルブＳ２の制御圧を選択的に第２フェイルセイフバルブ１３２を通じて第２ブレーキＢ２と第１フェイルセイフバルブ１３０の制御圧として油圧を供給し、第３圧力制御バルブ１２２は第３ソレノイドバルブＳ３の制御圧を第１クラッチＣ１と第２フェイルセイフバルブ１３２の制御圧として供給する。
【００６９】
そして、第４圧力制御バルブ１２４は第４ソレノイドバルブＳ４の制御圧を選択的に第２クラッチＣ２と第１、２フェイルセイフバルブ１３０、１３２とスイッチバルブ１２８の制御圧として供給し、第５圧力制御バルブ１２６は第３ソレノイドバルブＳ３の制御圧を第３クラッチＢ３と第３フェイルセイフバルブ１３４の制御圧として供給する。
【００７０】
このように構成される油圧制御システムによれば、Ｎレンジでは第１、５ソレノイドバルブＳ１、Ｓ５のオフ制御によって第１圧力制御バルブ１１８と第５圧力制御バルブ１２６の制御圧が第１、３ブレーキＢ１、Ｂ３に供給される。
【００７１】
そして、前進１速では第１、３、５ソレノイドバルブＳ１、Ｓ３、Ｓ５のオフ制御によって、第１圧力制御バルブ１１８の制御圧はスイッチバルブ１２８と第１フェイルセイフバルブ１３０を通じて第１ブレーキＢ１に供給され、第３、５圧力制御バルブ１２２、１２６の制御圧は直接第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３に供給される。
【００７２】
前進２速では第２、３、５ソレノイドバルブＳ２、Ｓ３、Ｓ５のオフ制御によって、第２圧力制御バルブ１２０の制御圧は第２フェイルセイフバルブ１３２を経由して第２ブレーキＢ２に供給され、第３、５圧力制御バルブ１２２、１２６の制御圧は直接第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３に供給される。
【００７３】
前進３速では第３、４、５ソレノイドバルブＳ３、Ｓ４、Ｓ５のオフ制御によって、第３、４、５圧力制御バルブ１２２、１２４、１２６の制御圧は直接第１クラッチＣ１と第２クラッチ３及び第３ブレーキＢ３に供給される。
【００７４】
前進４速では第２、４、５ソレノイドバルブＳ２、Ｓ４、Ｓ５のオフ制御によって、第２圧力制御バルブ１２０の制御圧は第２フェイルセイフバルブ１３２を経由して第２ブレーキＢ２に供給され、第４、５圧力制御バルブ１２４、１２６の制御圧は直接第２クラッチＣ２と第３ブレーキＢ３に供給される。
【００７５】
前進５速では第１、３、４ソレノイドバルブＳ１、Ｓ３、Ｓ４のオフ制御によって、第１圧力制御バルブ１１８の制御圧はスイッチバルブ１２８と第３フェイルセイフバルブ１３４を経由して第４クラッチＣ４に供給され、第３、４圧力制御バルブ１２２、１２４の制御圧は直接第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２に供給される。
【００７６】
前進６速では第１、２、４ソレノイドバルブＳ１、Ｓ２、Ｓ４のオフ制御によって、第１圧力制御バルブ１１８の制御圧はスイッチバルブ１２８と第３フェイルセイフバルブ１３４を経由して第４クラッチＣ４に供給され、第２圧力制御バルブ１２０の制御圧は第２フェイルセイフバルブ１３２を通じて第２ブレーキＢ２に供給され、第４圧力制御バルブ１２４の制御圧は直接第２クラッチＣ２に供給される。
【００７７】
前進５、６速で第１圧力制御バルブ１１８の制御圧が第４クラッチＣ４に供給されることができるのは、第２クラッチＣ２の圧がスイッチバルブ１２８の制御圧として供給されながらバルブスプールを図面の右側に移動させることによって、流路変換が行われるためである。
【００７８】
後進変速段では第１、５ソレノイドバルブＳ１、Ｓ５のオフ制御によって、第１圧力制御バルブ１１８の制御圧はスイッチバルブ１２８と第１フェイルセイフバルブ１３０を通じて第１ブレーキＢ１に供給され、第５圧力制御バルブ１２６の制御圧は直接第３ブレーキＢ３に供給され、マニュアルバルブ１１２からの後進圧が第３クラッチＣ３に直接供給されながら後進変速が行われるようになる。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、６速変速が可能なパワートレイン及びこれを運用できる油圧制御システムを提供することによって、エンジンの駆動力を効率的に利用できるようにして動力性能を向上させ、変速感及び燃費を大幅向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による６速パワートレインの構成図である。
【図２】図１によるパワートレインの変速過程を可視的に示したレバー解釈法の速度線図である。
【図３】１によるパワートレインの摩擦要素作動要素表である。
【図４】図１のパワートレインを運用するための油圧制御システムのＮレンジでの油圧フローチャートである。
【図５】本発明による油圧制御システムのライン調節手段部分の抜萃図である。
【図６】本発明による油圧制御システムの油圧制御分配部分の抜萃図である。
【符号の説明】
２、４、６ 第１、第２、第３シングルピニオン遊星ギヤセット
８ 入力軸
１０ 出力軸
１２、２０、３６ 第１、第２、第３遊星キャリア
１４ 動力伝達部材
１６、１８、３２ 第２、第１、第３リングギヤ
２２、２４、３４ 第１、第２、第３サンギヤ
２６ 連結部材
２８ ハウジング
３８、４０ 大、小ピニオンギヤ
１０２ オイルポンプ
１０４ 圧力調節バルブ
１０６ トルクコンバーターコントロールバルブ
１０８ ダンパークラッチコントロールバルブ
１１０ レデューシングバルブ
１１２ マニュアルバルブ
１１４ ダンパークラッチコントロールバルブ制御用ソレノイドバルブ
１１６ ライン圧調節用ソレノイドバルブ
１１８、１２０、１２２、１２４、１２６ 第１、第２、第３、第４、第５圧力制御バルブ
１３０、１３２、１３４ 第１、第２、第３フェイルセイフバルブ
１５０、１５２、１５４、１５６、１５８、１６０、１６２ 圧力調節バルブのバルブボディーの第１ないし第７ポート
１６４、１６６、１６８、１７０、１７２、１７４ 圧力調節バルブのバルブスプールの第１ないし第６ランド
１７６ スプリング
１７８ アジャストスクリュー
１８０、１８２、１８４、１８６、１８８ 第１圧力制御バルブのバルブボディーの第１ないし第５ポート
１９０、１９２、１９４、１９６ 第１圧力制御バルブのバルブスプールの第１ないし第４ランド
１９８ スプリング
２００、２０２、２０４ 第１ソレノイドバルブの第１ないし第３ポート
２０１、２０３、２０５、２０６、２０８、２１０、２１２ スイッチバルブの第１ないし第７ポート
２１４、２１６、２１８、２２０、２２２ スイッチバルブの第１ないし第５ランド
２３０、２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２、２４４、２４６第１フェイルセイフバルブの第１ないし第９ポート
ＥＸ 排出ポート
２４８、２５０ 第１フェイルセイフバルブの第１、第２バルブスプール
２５２ 相互スプリング
２５４、２５８、２５６ 第１フェイルセイフバルブの第１バルブスプールの第１、第２、第３ランド
２６０、２６２、２６４ 第１フェイルセイフバルブの第２バルブスプールの第１、第２、第３ランド
２７０、２７２、２７４、２７６、２７８、２８０、２８２ 第２フェイルセイフバルブの第１ないし第７ポート
２８３、２８６、２８８、２９０、２９２、２９４ 第２フェイルセイフバルブの第１ないし第６ランド
３００、３０２、３０４、３０６、３０８、３１０ 第３フェイルセイフバルブの第１ないし第６ポート
３１２、３１４、３１６、３１８ 第３フェイルセイフバルブの第１ないし第４ランド
Ｍ 主変速部
Ｓ 副変速部
Ｔ タービン
ＴＣ トルクコンバーター
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ 第１、第２、第３ブレーキ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ 第１、第２、第３、第４クラッチ
Ｆ１、Ｆ２ 第１、第２ワンウエイクラッチ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５ 第１、第２、第３、第４、第５ソレノイドバルブ

Claims (10)

  1. 第１、２シングルピニオン遊星ギヤセットであって、出力要素として作動する第１遊星キャリアと第２リングギヤとを固定的に連結し、第１リングギヤと第２遊星キャリアとを固定的に連結し、第１サンギヤ、第２遊星キャリア、第２サンギヤをそれぞれ第１、２、３クラッチを介在して入力軸と可変連結し、前記第１リングギヤと第２遊星キャリアとを連結する連結部材を第１ブレーキと第１ワンウエイクラッチを通じてハウジングに可変固定し、前記第２サンギヤを第２ブレーキによってハウジングに可変固定してなる主変速部と、
    第３シングルピニオン遊星ギヤセットであって、第３リングギヤが入力要素になり、第３サンギヤが出力要素として作動する第３遊星キャリアと第４クラッチを介在して連結されると同時に第３ブレーキ及び第２ワンウエイクラッチによってハウジングと連結される副変速部とを具備しており、前記主変速部と副変速部が同一軸線上に配置されること、
    を特徴とする車両用自動変速機の６速パワートレイン。
  2. 前記第１クラッチは前記主変速部と前記副変速部との間に配置され、前記第２クラッチはトルクコンバーター側に配置され、前記第３クラッチは前記第２クラッチと前記第２シングルピニオン遊星ギヤセットとの間に配置され、前記第４クラッチは前記第３遊星キャリア側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の６速パワートレイン。
  3. 前記第１ブレーキと前記第１ワンウエイクラッチは並列配置されて前記第１リングギヤと前記第２遊星キャリアをハウジングと可変的に連結させることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の６速パワートレイン。
  4. 前記第３クラッチと前記第２ブレーキは並列配置し、前記第２サンギヤと直接連結されている動力伝達部材と可変的に連結されるようにすることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の６速パワートレイン。
  5. 前記第４クラッチと前記第２ワンウエイクラッチとは前記第３ブレーキを基準にして前記第４クラッチが遊星キャリア側に、前記第２ワンウエイクラッチが前記第３サンギヤ側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の６速パワートレイン。
  6. 前記副変速部に適用される前記シングルピニオン遊星ギヤセットは一体の大、小２個のピニオンギヤであって、前記第３遊星キャリアに回転可能に配置され、大きなピニオンが前記第３リングギヤと噛み合い、小さなピニオンが前記第３サンギヤと噛み合うことを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の６速パワートレイン。
  7. オイルポンプから生成された油は圧力調節バルブによって一定圧力に調節され、一部がダンパークラッチの作動圧とレデューシングバルブとに供給され、他の一部が各変速段で作動する摩擦要素に選択的に作動圧を供給するために、マニュアルバルブと油圧制御分配部を通じて多数の摩擦要素に選択的に供給されるようにし、
    前記マニュアルバルブは運転者のセレクトレバー操作に連動しながらＲレンジ、Ｎ、Ｐレンジ、Ｄレンジの３個の切換流路を有し、
    前記油圧制御分配部は、前記圧力調節バルブから供給されるライン圧を制御する第１ソレノイドバルブによって発生する第１圧力制御バルブの油圧がスイッチバルブを通じて少なくとも前進１速及び後進変速段では第１フェイルセイフバルブを経て前記第１ブレーキに供給され、前進５、６速では第３フェイルセイフバルブを通じて前記第４クラッチに供給され、
    マニュアルバルブから供給されるＤレンジ圧を制御する第２ソレノイドバルブによって発生する第２圧力制御バルブの油圧が第２フェイルセイフバルブを通じて前進２、４、６速で作動する前記第２ブレーキと前記第１フェイルセイフバルブとの制御圧として供給され、
    マニュアルバルブから供給されるＤレンジ圧を制御する第３ソレノイドバルブによって発生する第３圧力制御バルブの油圧が前進１、２、３、５速で作動する前記第１クラッチと第２フェイルセイフバルブとの制御圧として供給され、
    マニュアルバルブから供給されるＤレンジ圧を制御する第４ソレノイドバルブによって発生する第４圧力制御バルブの油圧が前進３、４、５、６速で作動する第２クラッチに供給されると同時に前記第１フェイルセイフバルブとスイッチバルブとの制御圧として供給され、
    圧力調節バルブから供給されるライン圧を制御する第５ソレノイドバルブによって発生する第５圧力制御バルブの油圧が中立、後進、前進１、２、３、４速で作動する前記第３ブレーキと前記第３フェイルセイフバルブとの制御圧として供給され、
    後進変速時にマニュアルバルブから後進圧が前記第３クラッチに直接供給されると同時に第２フェイルセイフバルブの制御圧として供給されるように、構成される車両用自動変速機の６速パワートレインの油圧制御システム。
  8. 前記レデューシングバルブと前記圧力調節バルブとの間にはトランスミッション制御ユニットによって比例制御されるソレノイドバルブが配置されていることを特徴とする、請求項７に記載の車両用自動変速機の油圧制御システム。
  9. 前記第１、２、３、４、５ソレノイドバルブはオフ制御時にオープンされる３ウェイバルブからなることを特徴とする、請求項７に記載の車両用自動変速機の６速パワートレインの油圧制御システム。
  10. 前記圧力調節バルブは、前記オイルポンプと連通する第１、２、３ポートと、ライン圧調節用ソレノイドバルブの制御圧の供給を受ける第４ポートと、後進レンジ時に後進圧の供給を受ける第５ポートと、前記第１ポートに供給される油圧の一部をリターンさせる第６ポートと、バルブボディー内の残余油圧をリターンさせる第７ポートとを含んで構成されるバルブボディーと、
    前記第４ポートに供給される油圧に作用する第１ランドと、前記第２ポートに供給される油圧に作用する第２ランドと、前記第５ポートに供給される油圧に作用する第３ランドと、前記第７ポートを選択的に開閉する第４ランドと、前記第１ポートと第６ポートを選択的に開閉する第５ランドと、前記第３ポートを開閉する第６ランドとを含んで構成され、前記第６ランドはスプリングによって弾支され、該スプリングはアジャストスクリューによって一側が弾支されるバルブスプールを含んで構成されることを特徴とする、請求項７に記載の車両用自動変速機の６速パワートレインの油圧制御システム。
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