JP3894439B2 - 自動変速機用油圧制御装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機用油圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両等に多く使用されている自動変速機用油圧制御装置は、複数の摩擦要素に加える油圧を制御することにより摩擦要素を係合または解放して変速段を切り換え変速制御を行っている。自動変速機用油圧制御装置において、2つの摩擦要素に加える油圧が高圧となり二重係合が発生することを防ぐために、例えば、インターロック防止弁が切り換わることにより2つの摩擦要素に加わる圧力が所定値以上になったとき、1つの摩擦要素のみに圧力が加わり、他の1つの摩擦要素に加わる圧力は排出される。そのため、二重係合が発生する2つの摩擦要素は同時に加圧されない。このように、インターロック防止弁を用いて二重係合を防止しているものが公知である(特許文献1参照。)。
【0003】
また、従来の車両等に多く使用されている自動変速機用油圧制御装置は、クラッチ装置のピストン室に加える作動油の容量を容量切換弁で切り換え、摩擦要素を係合または解放することにより変速段を切り換え変速制御時における変速ショックを小さくしている(特許文献2参照。)。
さらに、従来の自動変速機用油圧制御装置は、1つの電磁弁から切換制御弁を介して2つの摩擦要素のうちどちらか一方の摩擦要素に圧力を加えることにより、電磁弁の共用を行なっているものが公知である(特許文献3参照。)。
【0004】
図4に示すように、従来の自動変速機用油圧制御装置は容量切換弁262、インターロック防止弁263、制御弁230、231、232および電磁弁240、241、242を有している。容量切換弁262、インターロック防止弁263および制御弁230、231、232は、スリーブ内にスプールを往復移動可能に収容しスプリングでスプールを一方に付勢している公知のスプール弁である。電磁弁240、241、242は図示しない電子制御ユニット(ECU)から送出される制御信号によりデューティー制御される公知の電磁弁である。図4中において、インプットクラッチ(Input/C)220、ロークラッチブレーキ(LC/B)221、ダイレクトクラッチ(D/C)224は油圧により係合または解放され変速段を切り換える摩擦要素である。制御弁230および電磁弁240はInput/C220に加えるライン圧を制御しており、制御弁231および電磁弁241はD/C224に加えるライン圧を制御しており、制御弁232および電磁弁242はLC/B222に加えるライン圧を制御している。インターロック防止弁263は特許文献1に示される制御弁のようにInput/C220とLC/B221との二重係合を防止している。容量切換弁262は特許文献2に示される容量切換弁のように、第1クラッチ室274と第2クラッチ室275とを有しているクラッチ270に加える作動油の容量を切り換えている。また、容量切換弁262およびインターロック防止弁263に導入される指示圧はInput/C220に加えられる油圧であり、容量切換弁262およびインターロック防止弁263は同時に作動している。
【0005】
【特許文献1】
特開昭61−45157号公報
【特許文献2】
特許3221329号公報
【特許文献3】
特開平6−201026号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、容量切換弁262およびインターロック防止弁263は自動変速機用油圧制御装置内で別々に独立している。そのため、自動変速機用油圧制御装置に使用されるスプール弁の数が多くなるという問題がある。
また、摩擦要素220、221、224それぞれに対して制御弁230、231、232および電磁弁240、241、242がライン圧を制御しているので、制御弁および電磁弁の数が多くなるという問題がある。
【0007】
さらに、特許文献3に示される切換制御弁は1つの電磁弁の出力圧を2つの摩擦要素のどちらか一方に切り換えて出力しているが、クラッチの容量切換弁としての機能は兼ね備えていないという問題がある。
本発明の目的は、部品点数の削減された自動変速機用油圧制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1および2記載の自動変速機用油圧制御装置によると、第1可動部材は、変位することにより圧力制御手段の圧力を第1摩擦要素および第2摩擦要素のどちらか一方に出力するので、第1摩擦要素および第2摩擦要素それぞれに圧力制御手段を備える必要が無く、圧力制御手段に使用されている制御弁および電磁弁等が削減できる。また、第1可動部材と第2可動部材とは一部材で構成されており、第1可動部材および第2可動部材は一体に変位する。つまり、インターロック防止弁および容量切換弁は一つの弁で構成されている。インターロック防止弁および容量切換弁に使用される部品点数を削減できるので、自動変速機用油圧制御装置の部品点数を削減できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明による一実施形態を図に基づいて説明する。
本発明の自動変速機用油圧制御装置を前進5速でマニュアルレンジ付きの自動変速機用油圧制御装置に適用した一実施形態を図1に示す。図1中において、第1摩擦要素としてのインプットクラッチ(Input/C)20、第2摩擦要素としてのロークラッチブレーキ(LC/B)21、第3摩擦要素としてのダイレクトクラッチ(D/C)24は油圧により係合または解放され変速段を切り換える摩擦要素である。
【0011】
制御弁30および電磁弁40と圧力制御手段としての制御弁31および電磁弁41とは各摩擦要素に加える油圧を制御する。制御弁30、31は連通路110、111と接続しており、図示しないライン圧制御弁で生成され各摩擦要素20、21、24に加える油圧(ライン圧)が供給される。電磁弁40、41、42は連通路120、121、122と接続しており、図示しない減圧弁で生成されたモジュレート圧が供給される。
【0012】
制御弁30、31はスリーブ内にスプールを往復移動可能に収容し、スプリングでスプールを一方に付勢している公知のスプール弁である。制御弁30、31は出力圧をフィードバック圧として用い、電磁弁40、41の指示圧から受ける力と出力圧をフィードバック圧から受ける力とスプリングの付勢力との釣り合いによりフィードバック圧が出力圧を低下させる方向に働かせ、出力圧が所定圧以下になるように設定している。
【0013】
電磁弁40、41は図示しない電子制御ユニット(ECU)から送出される制御信号によりデューティー制御される。電磁弁40、41は連通路120、121から加わるモジュレート圧をデューティー比に応じて出力圧である指示圧に滑らかに変化させて制御弁30、31に加え、制御弁30、31の出力圧を制御する。そのため、摩擦要素20、21、24は係合ショックおよび解放ショックを発生しない。オンオフ電磁弁としての電磁弁42は図示しない電子制御ユニット(ECU)から送出される制御信号によりオンオフ制御される。電磁弁42は連通路122から加わるモジュレート圧をオンオフに応じて出力圧である指示圧を切換弁60に加え、切換弁60の出力圧を制御する。ダンパ50、51は電磁弁40、41の指示圧から脈動を除去する。
【0014】
制御弁30と後述する第1ピストン室74とは連通路131によって接続され、制御弁30の出力圧は連通路131を通じて第1ピストン室74を介し、D/C24に伝わる。制御弁30と後述する第2ピストン室75とは切換弁60を介して連通路132、133によって接続され、後述する容量切換部62が連通路132と133とを連通させたとき、制御弁31の出力圧は連通路132、133を通じて第2ピストン室75を介し、D/C24に伝わる。制御弁31とInput/C20とは切換弁60を介して連通路135、136によって接続され、後述するインターロック部63が連通路135と136とを連通させたとき、制御弁31の出力圧は連通路135、136を通じてInput/C20に伝わる。制御弁31とLC/B21とは切換弁60を介して連通路135、138によって接続され、インターロック部63が連通路135と138とを連通させたとき、制御弁31の出力圧は連通路135、138を通じてLC/B21に伝わる。
【0015】
切換弁60はスリーブ内に可動部材61を往復移動可能に収容し、スプリング64で可動部材61を一方に付勢している公知の切換弁である。可動部材61には5つのスプールが形成されている。可動部材61は、連通路132と連通路133ならびに連通路135と連通路138とを連通する方向、つまり連通路130から受ける油圧と反対方向に付勢部材としてのスプリング64の付勢力により付勢されている。可動部材61は、第2可動部材としての容量切換部62と第1可動部材としてのインターロック部63とを有している。容量切換部62は、可動部材61がスプリング64に付勢されている側と反対側から2つのスプールが形成されている部位であり、インターロック部63は、可動部材61がスプリング64に付勢されている側から3つのスプールが形成されている部位である。容量切換部62は連通路133、ドレイン通路134のいずれか一方と連通路132との連通を切り換える。インターロック部63は連通路136、ドレイン通路137のいずれか一方と連通路135との連通を切り換える。また、インターロック部63は連通路138、ドレイン通路139のいずれか一方と連通路135との連通を切り換える。連通路130がモジュレート圧のとき、容量切換部62は連通路132と連通路133との連通を遮断して連通路133とドレイン通路134とを連通させ、インターロック部63は連通路136とドレイン通路137ならびに連通路135と連通路138との連通を遮断し、連通路135と連通路136ならびに連通路138とドレイン通路139とを連通させる。連通路130がドレイン圧のとき、スプリング64の付勢力により容量切換部62は連通路132と連通路133とを連通させて連通路133とドレイン通路134との連通を遮断し、インターロック部63は連通路135と連通路136ならびに連通路138とドレイン通路139との連通を遮断し、連通路136とドレイン通路137ならびに連通路135と連通路138とを連通する。連通路130の油圧に応じてインターロック部63が変位することにより、Input/C20またはLC/B21のいずれか一方はドレインに解放される。したがってInput/20とLC/B21とは二重係合しない。
【0016】
次に、クラッチ70の説明をする。
図2に示すように、クラッチ70はクラッチドラム71、第1係合ピストン72、第2係合ピストン73、第1ピストン室74、第2ピストン室75およびD/C24等を有している。
【0017】
クラッチドラム71は第1係合ピストン収容部71a、第2係合ピストン収容部71b、多板クラッチ取付部71cを有している。第1係合ピストン収容部71aは第1係合ピストン72を摺動可能に収容している。第1係合ピストン収容部71aには連通孔131aが形成されている。連通孔131aは図1中の連通路131に接続されている。第2係合ピストン収容部71bは第2係合ピストン73を摺動可能に収容している。第2係合ピストン収容部71bには連通孔133aが形成されている。連通孔133aは図1中の連通路133に接続されている。多板クラッチ取付部71cにはD/C24のクラッチ板24aが取付けられている。
【0018】
第1係合ピストン72は第2係合ピストン73と向き合う側に凸部72aを形成している。第1係合ピストン72の外周面には環状の凹部72bが形成され、凹部72bにはシールリング80が嵌められている。シールリング80は第1係合ピストン72の外周面と第1係合ピストン収容部71aの内周面との隙間から作動油が漏れるのを防いでいる。
【0019】
第2係合ピストン73はD/C24と向き合う側に凹部73aを形成している。凹部73aは付勢部材78を一部収容しており、第2係合ピストン73は付勢部材78によって第1係合ピストン72側に付勢されている。第2係合ピストン73の外周面には環状の凹部73bが形成され、凹部73bにはシールリング81が嵌められている。シールリング81は第2係合ピストン73の外周面と第2係合ピストン収容部71bの内周面との隙間から作動油が漏れるのを防いでいる。
【0020】
第1ピストン室74は第1係合ピストン収容部71aと第1係合ピストン72とで囲まれている空間である。また、第1ピストン室74の容量は第2ピストン室75の容量より少ない。
第2ピストン室75は第2係合ピストン収容部71bと第1係合ピストン72と第2係合ピストン73とで囲まれている空間である。また、第2ピストン室75の容量は第1ピストン室74の容量より少ない。
【0021】
D/C24は複数のクラッチ板24aと複数のクラッチ板24bを有している。クラッチ板24aは板状であり、クラッチ板24bと交互に重なり合うように多板クラッチ取付部71cの内周壁に取付けられている。クラッチ板24bは板状であり、クラッチ板24aと交互に重なり合うように出力軸77の外周面に取付けられている。出力軸77は図示しないシャフトに回転を伝達する。
弾性体としての付勢部材78は係止部材79により係止されるとともに第2係合ピストン73を第1係合ピストン72側に付勢している。
【0022】
以下、クラッチ70の動作について説明する。
連通路131、133から第1ピストン室74および第2ピストン室75にライン圧が導入されているとき、第1係合ピストン72は第2係合ピストン73側に摺動する。凸部72aが第2係合ピストン73を押圧するとともに第1係合ピストン72および第2係合ピストン73はD/C24側に摺動する。第1係合ピストン72および第2係合ピストン73にはともにライン圧がかかっており、第2係合ピストン73はクラッチ板24aを高圧で押圧する。クラッチ板24aとクラッチ板24bとは交互に重なり合っており、クラッチ板24aとクラッチ板24bとは高摩擦力で摩擦するので、D/C24は係合し、出力軸77は高トルクで回転する。
【0023】
連通路131からライン圧が導入され、連通路133がドレイン圧となっているとき、第1係合ピストン72は第2係合ピストン73側に摺動する。凸部72aが第2係合ピストン73を押圧することにより、第2係合ピストン73はD/C24側に摺動する。第1係合ピストン72だけにしかライン圧がかかっておらず、ライン圧を受ける第1係合ピストン72の面積は第2係合ピストン73の面積より小さいので、第2係合ピストン73はクラッチ板24aを低圧で押圧する。クラッチ板24aとクラッチ板24bとは交互に重なり合っており、クラッチ板24aとクラッチ板24bとは低摩擦力で摩擦するので、D/C24は係合し、出力軸77は低トルクで回転する。
【0024】
次に、「D」レンジにおけるInput/C20、LC/B21、D/C24の作動について図3に基づいて説明する。
2速および3速の場合、D/C24を係合する。電磁弁40の指示圧を徐々に高圧に設定していくと、制御弁30の基本動作により連通路131、132の圧力は上昇する。また、電磁弁42はオンになっているので、連通路130はドレイン圧となり、切換弁60には指示圧としてのドレイン圧が連通路130から導入され、切換弁60は連通路132と連通路133とが連通する方向に移動し、連通路133の圧力が上昇する。すると、D/C24は第1係合ピストン72および第2係合ピストン73を介して高トルクで係合する。さらに、連通路136とドレイン通路137とが連通しているので、Input/C20は解放されている。
【0025】
3速から4速へ移行する場合、クラッチ70の容量を切り換えるとともにInput/C20を係合する。電磁弁41の指示圧を徐々に高圧に設定していくと、制御弁31の基本動作により連通路135の圧力は上昇する。電磁弁42をオフにすると、切換弁60には指示圧としてのモジュレート圧が連通路130から導入されるので、切換弁60は連通路135と連通路136とが連通する方向に移動する。すると、連通路136の圧力が上昇するので、Input/C20は係合する。また、切換弁60は連通路133とドレイン通路134とが連通する方向に移動しているので、第2ピストン室75内はドレイン圧となる。さらに、第1ピストン室74内は3速同様に電磁弁40および制御弁30の作動によりライン圧となっている。そのため、D/C24は第1係合ピストン72を介して低トルクで係合している。したがって、切換弁60はクラッチ70の容量を切り換えている。
【0026】
4速から5速へ移行する場合、D/C24を解放する。電磁弁40の指示圧を徐々に低圧に設定していくと、制御弁30の基本動作により、連通路131、132の圧力は低下する。すると、第1ピストン室74内はドレイン圧となり、D/C24は解放される。Input/C20は4速同様に係合している。
【0027】
次に、「M」レンジにおけるInput/C20、LC/B21、D/C24の作動について図3に基づいて説明する。
1速の場合、LC/B21を係合する。電磁弁41の指示圧を徐々に高圧に設定していくと、制御弁31の基本動作により連通路135の圧力は上昇する。また、電磁弁42はオンになっており、切換弁60には指示圧としてのドレイン圧が連通路130から導入されるので、切換弁60は連通路135と連通路138とが連通する方向に移動する。すると、連通路136の圧力が上昇し、LC/B21は係合する。さらに、可動部材61は連通路132と連通路133とが連通する方向に移動しているので、連通路132と連通路133とは連通しているが、制御弁31が連通路111と連通路131とを遮断しているので、連通路131と連通路131から分岐する連通路132とはドレイン圧であり、D/C24は解放されている。Input/C20は、連通路136とドレイン通路137とが連通する方向へ可動部材61が移動しているので、解放されている。
【0028】
1速から2速に移行する場合、D/C24を係合する。電磁弁40の指示圧を徐々に高圧に設定していくと、制御弁30の基本動作により連通路131、132の圧力は上昇する。また、電磁弁42はオンなので、切換弁60には指示圧としてのドレイン圧が連通路130から導入され、切換弁60は連通路132と連通路133とが連通する方向に移動し、連通路133の圧力が上昇する。すると、D/C24は第1係合ピストン72および第2係合ピストン73を介して高トルクで係合する。Input/C20は1速同様に解放しており、LC/B21は1速同様に係合している。
【0029】
2速から3速に移行する場合、LC/B21を解放する。電磁弁41の指示圧を徐々に低圧に設定していくと、制御弁31の基本動作により、連通路135、136の圧力は低下する。すると、LC/B21は解放される。Input/C20は2速同様に解放しており、D/C24は2速同様に係合している。
【0030】
3速から4速へ移行する場合、クラッチ70の容量を切り換えるとともにInput/C20を係合する。電磁弁42をオフにすると、切換弁60には指示圧としてのモジュレート圧が連通路130から導入されるので、切換弁60は連通路135と連通路136とが連通する方向に移動する。電磁弁41の指示圧を徐々に高圧に設定していくと、制御弁31の基本動作により、連通路135、136の圧力は上昇する。すると、Input/C20は係合する。また、切換弁60は連通路133とドレイン通路134とが連通する方向に移動しているので、第2ピストン室75内はドレイン圧となる。さらに、第1ピストン室74内は3速同様に電磁弁40および制御弁30の作動によりライン圧となっている。そのため、D/C24は第1係合ピストン72を介して低トルクで係合している。したがって、切換弁60はクラッチ70の容量を切り換えている。さらに、切換弁60は連通路138とドレイン通路139とが連通する方向に移動しているので、LC/B21は解放され、Input/C20およびLC/B21が同時係合することはない。
【0031】
4速から5速へ移行する場合、D/C24を解放する。電磁弁40の指示圧を徐々に低圧に設定していくと、制御弁30の基本動作により、連通路131、132の圧力は低下する。すると、第1ピストン室74内はドレイン圧となり、D/C24は解放される。Input/C20は、4速同様に係合しており、LC/B21は4速同様に解放している。
【0032】
本発明の一実施形態によると、連通路130の油圧に応じてインターロック部63が変位し、Input/C20に接続している連通路136、LC/B21に接続している連通路138のどちらか一方と圧力制御手段としての制御弁31に接続している連通路135とを連通させる。そのため、Input/C20、LC/B21それぞれに圧力制御手段としての制御弁および電磁弁等を備える必要が無く、制御弁および電磁弁等が削減でき、自動変速機用油圧制御装置の部品点数を削減することが可能となる。
【0033】
本発明の一実施形態によると、連通路130の油圧に応じてインターロック部63が変位することにより、Input/C20またはLC/B21のいずれか一方はドレインに解放される。したがってInput/20とLC/B21とは二重係合しない。また、連通路130の油圧に応じて容量切換弁62が変位することにより、クラッチ70の容量を切り換えている。切換弁60は容量切換弁およびインターロック防止弁の作用を兼ね備えており、切換弁60の可動部材61は容量切換部62およびインターロック部63により一部材で形成されている。つまり、インターロック防止弁および容量切換弁は一つの切換弁60で構成されている。インターロック防止弁および容量切換弁に使用される部品点数を削減できるので、自動変速機用油圧制御装置の部品点数を削減できる。
【0034】
また、本発明の一実施形態では、第1可動部材と第2可動部材とを一部材で構成して容量切換部62とインターロック部63とを有している切換弁60としたが、第1可動部材と第2可動部材とを別部材として第1可動部材および第2可動部材を一体に変位させる切換弁でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による自動変速機用油圧制御装置を示す模式図である。
【図2】本発明の一実施形態によるダイレクトクラッチ(D/C)を示す模式図である。
【図3】本発明の一実施形態による自動変速機用油圧制御装置の摩擦要素の係合を示す表である。
【図4】従来の自動変速機用油圧制御装置を示す模式図である。
【符号の説明】
20 Input/C(第1摩擦要素)
21 LC/B(第2摩擦要素)
24 D/C(第3摩擦要素)
31 制御弁(圧力制御手段)
41 電磁弁(圧力制御手段)
42 電磁弁(オンオフ電磁弁)
60 切換弁
61 可動部材
62 容量切換部(第2可動部材)
63 インターロック部(第1可動部材)
64 スプリング(付勢部材)
72 第1係合ピストン
73 第2係合ピストン

Claims (2)

  1. 複数の摩擦要素の係合または解放により変速比を変更する自動変速機用油圧制御装置において、
    前進時に係合される第1摩擦要素と、
    前進時に係合され、前記第1摩擦要素と同時係合するとギアがインターロックする第2摩擦要素と、
    前記第1摩擦要素または前記第2摩擦要素に加える圧力を制御する圧力制御手段と、
    変位することにより、前記第1摩擦要素と前記第2摩擦要素との同時係合を防止する第1可動部材を有するインターロック防止弁と、
    前進時に係合される第3摩擦要素と、
    前記第3摩擦要素を押圧して係合させる少なくとも2つの第1、第2係合ピストンと、
    変位することにより、前記第1係合ピストンを前記第3摩擦要素の係合時に作動させるとともに、前記第2係合ピストンを前記第3摩擦要素の係合時のうち前記第1摩擦要素の係合時に非作動となるように切り換える第2可動部材を有する容量切換弁と、
    を備え、
    前記第1可動部材と前記第2可動部材とは一部材で構成されており、前記第1可動部材は、変位することにより前記圧力制御手段の圧力を前記第1摩擦要素および前記第2摩擦要素のどちらか一方に出力するとともに、前記第2可動部材と一体に変位することを特徴とする自動変速機用油圧制御装置。
  2. 前記第1可動部材および前記第2可動部材を出力圧により一方向に変位させるオンオフ電磁弁と、前記オンオフ電磁弁から加わる油圧と反対方向に前記第1可動部材および前記第2可動部材を付勢する付勢部材とを備えることを特徴とする請求項1記載の自動変速機用油圧制御装置。
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