JP4312683B2

JP4312683B2 - 自動変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JP4312683B2
Application number: JP2004244668A
Authority: JP
Inventors: 常文新山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2024-08-25
Also published as: JP2006064016A; EP1630457B1; EP1630457A2; EP1630457A3

Description

本発明は、自動変速機の油圧制御装置に関する。

トルクコンバータを備えた自動変速機において、トルクコンバータのステータ反力を機械的に検出し、トルクコンバータのトルク増幅領域において自動変速機のライン圧を増大させる制御装置が、特公昭４５−３１２０７号公報に開示されている。

また、減速機構を有する発進クラッチは実用新案登録第２５９５９３４号公報に記載された公知技術であるが、この実用新案登録公報では減速機構に発生するトルク反力はケース部材に直接アースされ、ライン圧可変機構とはなっていない。
特公昭４５−３１２０７号公報実用新案登録第２５９５９３４号公報

自動変速機において可変ライン圧機構がない場合、ライン圧は最大入力トルクが伝達できるような値に設定される。このため、入力トルクの小さい低負荷領域においても本来不必要なライン圧が出力されることになり、オイルポンプの負荷の増大により燃費が悪化するという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発進クラッチに設けられた減速機構のトルク反力を機械的に検出し、検出したトルク反力に応じて自動変速機のライン圧を可変制御するようにした自動変速機の油圧制御装置を提供することである。

本発明によると、油圧ポンプに接続された油圧回路中に介装され、該油圧回路中のライン圧を制御する調圧弁を、発進クラッチと自動変速機間に設けられた減速機構のトルク反力の増大に応じて閉じ側に制御し、ライン圧を増大する自動変速機の油圧制御装置であって、前記減速機構を、前記発進クラッチが係合されると入力側に結合されるリングギヤと、該リングギヤに噛合するピニオンギヤと、該ピニオンギヤを担持し変速機の入力軸に結合されたキャリアと、該ピニオンギヤに噛合し前記入力軸回りに回転可能に取り付けられたサンギヤとからなる遊星歯車機構から構成し、前記サンギヤに回転不能に取り付けられたサンギヤ軸に作動アームを固定し、該作動アームを前記調圧弁のリアクションばねを受けるばね受け部材に当接するように配設し、前記サンギヤのトルク反力が前記リアクションばねの初期設定値以下の場合には低ライン圧を維持し、該トルク反力が前記初期設定値を越えると前記調圧弁を閉じ側に制御してライン圧が該トルク反力の増大に応じて増大するように制御することを特徴とする自動変速機の油圧制御装置が提供される。

本発明によると、入力トルクに見合った自動変速機のライン圧制御が可能となり、燃費並びにノイズ及び振動の向上を図ることができる。

図１を参照すると、本発明の油圧制御装置を具備した自動変速機の縦断面図が示されている。クラッチケース２と変速ケース４は複数のボルト６により一体化されている。変速機ケース４内には、第１入力軸（メインシャフト）８と、第２入力軸１０と、第３入力軸１２と、出力軸（カウンタシャフト）１４が互いに平行に配置されている。

第１入力軸８上には、３速ドライブギヤ１４と、６速ドライブギヤ１６が回転可能に取り付けられており、更にギヤ１８が固定的に取り付けられている。３速ドライブギヤ１４は湿式多板クラッチ２０を係合すると第１入力軸８に対して固定され、６速ドライブギヤ１６は湿式多板クラッチ２２を係合すると第１入力軸８に対して固定される。

第２入力軸１０上には、１速ドライブギヤ２４と、２速ドライブギヤ２６と、５速ドライブギヤ２８が回転可能に取り付けられており、ギヤ３０が固定的に取り付けられている。

湿式多板クラッチ３２を係合することにより、１速ドライブギヤ２４は第２入力軸１０に対して固定され、湿式多板クラッチ３４を係合することにより、２速ドライブギヤ２６は第２入力軸１０に対して固定され、湿式多板クラッチ３６を係合することにより、５速ドライブギヤ２８は第２入力軸１０に対して固定される。

第３入力軸１２には、４速ドライブ３８、ギヤ４０及びリバースギヤ４２が回転可能に取り付けられている。湿式多板クラッチ４４を係合することにより、４速ドライブギヤ３８は第３入力軸１２に対して固定される。更に、ギヤ４０及びリバースギヤ４２は左右に移動可能なシンクロ機構（Ｆ／Ｒチャンファ）４６により第３入力軸１２に対して選択的に固定される。

出力軸１４上には、３個のドリブンギヤ５０，５２，５４と、ファイナルドライブギヤ５６が固定的に取り付けられている。ドリブンギヤ５０は２速ドライブギヤ２６と３速ドライブギヤ１４に噛み合っており、ドリブンギヤ５２は５速ドライブギヤ２８と６速ドライブ１６に噛み合っており、ドリブンギヤ５４は１速ドライブギヤ２４に噛み合っている。また、ファイナルドライブギヤ５６は図示しないファイナルドリブンギヤと噛み合っている。

５８は図示しないエンジンのクランクシャフトであり、ドライブプレート６０にネジ止め固定されている。ドライブプレート６０はトウショナルダンパ６２を介してドリブンプレート６４に連結されている。

６６は発進クラッチであり、クラッチケース２に取り付けられたクラッチカバー６８内に収容されている。ドリブンプレート６４は発進クラッチ６６の入力プレート７０に連結されている。

入力プレート７０は発進クラッチ６６のクラッチアウター７２とともに回転するように結合されており、クラッチアウター７２には複数のクラッチプレート７４が回転不能且つ軸方向移動可能に取り付けられている。

７６は遊星歯車機構であり、遊星歯車機構７６のリングギヤ７８には複数のクラッチディスク８０が回転不能且つ軸方向移動可能に取り付けられている。キャリア８４に担持されたピニオンギヤ８２がリングギヤ７８及びサンギヤ８６に噛み合っており、キャリア８４は第１入力軸８にスプライン結合されている。

サンギヤ８６は第１入力軸８回りに回転可能に取り付けられたサンギヤ軸９０の一端にスプライン結合されている。サンギヤ軸９０の他端には後述する調圧弁を作動する作動アーム９２が固定されている。

８８はピストンであり、圧位が供給されてピストン８８が図で右方向に移動されると、クラッチプレート７４がクラッチディスク８０に圧接され、発進クラッチ６６が係合される。

９４はギヤポンプからなる油圧ポンプであり、第１入力軸８の回転により駆動される。油圧ポンプ９４により供給された圧油は各湿式多板クラッチ２０，２２，３２，３４，３６，４４に供給され、これらの湿式多板クラッチを選択的に係合する。油圧ポンプ９４からの圧油は更に、ピストン８８の作動油室に供給され、ピストン８８を押動する。

而して、油圧ポンプ９４から供給された圧油によりピストン８８を図で右方向に移動して、発進クラッチ６６を係合すると、遊星歯車機構７６のキャリア８４が第１入力軸８にスプライン結合されているため、第１入力軸８は遊星歯車機構７６による所定の減速比で回転される。

サンギヤ８６は第１入力軸８回りに回転可能に取り付けられているが、サンギヤ軸９０に固定された作動アーム９２が後述する調圧弁に作動的に連結されているため、サンギヤ８６が受けるトルク反力が調圧弁に設けられたリアクションばねの初期設定値以下の場合には、サンギヤ８６は固定とみなすことができる。

よって、遊星歯車機構７６のサンギヤ８６を固定とみなし、リングギヤ７８の歯数をＺ_Ｒ、サンギヤ８６の歯数をＺ_Ｓ、リングギヤ７８からの入力トルクをＴｉｎとすると、サンギア８６はＺ_Ｓ／Ｚ_Ｒ×Ｔｉｎのトルク反力を受け持ち、サンギヤ８６からは（１＋Ｚ_Ｓ／Ｚ_Ｒ）×Ｔｉｎのトルクが出力される。また、第１入力軸８の回転数はＺ_Ｒ／（Ｚ_Ｓ＋Ｚ_Ｒ）に減速される。

次に、図２を参照して、本発明実施形態の自動変速機の油圧制御装置について詳細に説明する。油溜め９５から作動油を汲み上げる油圧ポンプ９４はギヤポンプであり、第１入力軸８の回転により駆動される。油圧ポンプ９４の吐出口に油圧回路１１が接続されている。

油圧回路１１には遊星歯車機構７６のサンギヤ８６のトルク反力に応じて油圧を制御する調圧弁１３が設けられている。油圧回路１１は湿式多板クラッチ２０，２２，３２，３４，３６，４４のピストンを作動する作動油室に接続されている。

この調圧弁１３は、ハウジング１５と、ハウジング１５との間に形成したパイロット室１７に前端を臨ませてハウジング１５に摺動自在に嵌合されたスプール１９と、遊星歯車機構７６のサンギヤ８６のトルク反力の増大に伴ってその初期位置から回転される作動アーム９２と、作動アーム９２に当接してハウジング１５に摺動自在に支承されるばね受け筒２１を含んでいる。

調圧弁１３は更に、ばね受け筒２１とハウジング１５間に設けられたリアクションばね２３と、スプール１９の軸方向に沿う規制された範囲での相対移動を許容されてばね受け筒２１に嵌合される支持部材２５と、スプール１９及び支持部材２５間に遊びなく設けられた第１調圧ばね２７と、作動アーム９２が初期位置にある状態で該作動アーム９２に当接しているばね受け筒２１及びスプール１９間に遊びを有して設けられた第２調圧ばね２９とを備えている。

ここで、第１調圧ばね２７のばね定数は比較的小さく設定され、第２調圧ばね２９のばね定数は比較的大きく設定されている。

ハウジング１５には、前端を閉じたシリンダーボア３１と、該シリンダーボア３１よりも大径にしてシリンダーボア３１の後端に段部３３を介して同軸に繋がるとともに後端を開口させた摺動ボア３５が形成されている。

シリンダーボア３１中にスプール１９が摺動自在に嵌合され、シリンダーボア３１の閉塞端及びスプール１９間にパイロット室１７が形成されている。シリンダーボア３１の内面には、その前端側から後端側に向けて順に、第１環状凹部３７、第２環状凹部３９、第３環状凹部４１及び第４環状凹部４３がシリンダーボア３１の軸方向に間隔をあけて設けられている。

ハウジング１５には更に、第１環状凹部３７を油圧回路１１に連通させる第１入口ポート４５と、絞り５１を備えた管路４９に第２環状凹部３９を連通させる出口ポート４７と、第３環状凹部４１を油圧回路１１に連通させる第２入口ポート５３と、油溜め９５に通じる開放管路５５に第４環状凹部４３を連通させるドレインポート５７が設けられている。

一方、スプール１９の外周面には、第１環状凹部３７に常時連通する第１環状溝５９と、第３環状凹部４１に常時連通する第２環状溝６１と、第１環状溝５９をパイロット室１７に連通させる連通路６３とが設けられている。

従って、パイロット室１７には油圧回路１１の油圧が第１入口ポート４５、第１環状凹部３７、第１環状溝５９及び連通路６３を介して作用することになる。

第１環状溝５９は、スプール１９が後退位置にある状態では第１及び第２環状凹部３７，３９間を連通するが、スプール１９が前進位置にある状態では第１及び第２環状凹部３７，３９間を遮断するようにスプール１９に設けられている。

また、第２環状溝６１は、スプール１９が後退位置にある状態では第３及び第４環状凹部４１，４３間を連通するが、スプール１９が前進位置にある状態では第３及び第４環状凹部４１，４３間を遮断するようにスプール１９に形成されている。

ばね受け筒２１は、半径方向外方に張り出す鍔部２１ａを閉塞端側に有して有底円筒状に形成されるものであり、その閉塞端を後方位置としてハウジング１５の摺動ボア３５に摺動可能に嵌合されている。しかも、ばね受け筒２１の閉塞端外面に作動アーム９２が当接されており、鍔部２１ａ及びハウジング１５間にリアクションばね２３が設けられている。

而して、作動アーム９２は、遊星歯車機構７６のサンギヤ８６にトルク反力が作用していない状態で図２で示す位置にあり、サンギヤ８６にかかるトルク反力の増大に伴って、作動アーム９２はリアクションばね２３を圧縮しながら前進し、それに応じてばね受け筒２１が前進することになる。

ばね受け筒２１の側部には軸方向に延びる長孔６５が設けられており、ハウジング１５に螺着されているストッパ６７の先端部が該長孔６５に挿通されている。これにより、ばね受け筒２１は、その軸線回りの回転運動を阻止されて長孔６５で規定される範囲での軸方向に摺動可能である。

支持部材２５は、円筒状に形成されてばね受け筒２１内に摺動自在に嵌合され、図３に示されるように、支持部材２５の後端には、半径方向内方に張り出した受け部６９が設けられている。

また、支持部材２５の側部にはストッパ６７の先端が挿入される長孔７１が設けられており、この長孔７１の前端縁は、ストッパ６７に当接して支持部材２５の後退方向への移動を規制する規制部７１ａとして機能する。

スプール１９の後端には小径の軸部１９ａが同軸に形成されており、第１及び第２調圧ばね２７，２９は、該軸部１９ａを二重に包囲するように配置されている。

而して、第１調圧ばね２７は、支持部材２５の受け部６９及びスプール１９の後端間に遊びになく介装されるものであり、作動アーム９２が初期位置にある状態で支持部材２５は、第１調圧ばね２７のばね力により規制部７１ａをストッパ６７に当接させる後退現位置にあり、その状態で、支持部材２５の後端及びばね受け筒２１の閉塞端内面間に、作動アーム９２の初期移動範囲に対応する間隔Ｌ１が開けられている。

また、作動アーム９２が初期位置にある状態で前記間隔Ｌ１以下の遊びＬ２を有するようにして第２調圧ばね２９がばね受け筒２１の閉塞端内面及びスプール１９の後端間に配置されている。すなわち、作動アーム９２が初期位置にある状態で第２調圧ばね２９の長さはばね力を発揮しない自然長となっている。

次に、上述した油圧制御装置の作用について説明する。

サンギヤ８６のトルク反力がリアクションばね２３の初期設定値以下の場合には、作動アーム９２は図２に示す初期位置で停止している。このとき、スプール１９にはばね定数の比較的小さい第１調圧ばね２７のばね力のみが作用しており、油圧ポンプ９４の吐出圧が多少変動しても第１調圧ばね２７からスプール１９に作用するばね力の変動は少なく、油圧回路１１の油圧はほぼ一定に保たれる。

サンギヤ８６にかかるトルク反力がリアクションばね２３の初期設定値を越えると、ばね受け筒２１は作動アーム９２の押圧力によりリアクションばね２３の付勢力に抗して図２で左方向に移動され、第２調圧ばね２９の遊びＬ２が０となった時点から第２調圧ばね２９の圧縮が開始され、スプール１９に、圧縮によりばね力の増大した第２調圧ばね２９のばね力が前進方向に作用することにより、油圧回路１１中の油圧が増大することになる。

ばね受け筒２１の閉塞端が支持部材２５の後端、即ち受け部６９に当接するまで作動アーム９２が時計回り方向に回転されてからは、作動アーム９２は第１及び第２調圧ばね２７，２９を共に圧縮しながら回転することになり、スプール１９に作用するばね荷重が更に増大して、油圧回路を１１中の油圧（ライン圧）は図４に示すようにサンギヤ８６のトルク反力の増大に応じて増加する。

本発明が適用される自動変速機の縦断面図である。調圧弁を断面図で示した本発明実施形態の一部油圧回路図である。支持部材の拡大斜視図である。調圧弁によるライン圧特性図である。

符号の説明

８第１入力軸
１０第２入力軸
１２第３入力軸
１３調圧弁
１４出力軸
１９スプール
２１ばね受け筒
２３リアクションばね
２７第１調圧ばね
２９第２調圧ばね
６６発進クラッチ
７２クラッチアウター
７６遊星歯車機構
７８リングギヤ
８２ピニオンギヤ
８４キャリア
８６サンギヤ
９０サンギヤ軸
９２作動アーム
９４油圧ポンプ

Claims

油圧ポンプに接続された油圧回路中に介装され、該油圧回路中のライン圧を制御する調圧弁を、発進クラッチと自動変速機間に設けられた減速機構のトルク反力の増大に応じて閉じ側に制御し、ライン圧を増大する自動変速機の油圧制御装置であって、
前記減速機構を、前記発進クラッチが係合されると入力側に結合されるリングギヤと、該リングギヤに噛合するピニオンギヤと、該ピニオンギヤを担持し変速機の入力軸に結合されたキャリアと、該ピニオンギヤに噛合し前記入力軸回りに回転可能に取り付けられたサンギヤとからなる遊星歯車機構から構成し、
前記サンギヤに回転不能に取り付けられたサンギヤ軸に作動アームを固定し、
該作動アームを前記調圧弁のリアクションばねを受けるばね受け部材に当接するように配設し、
前記サンギヤのトルク反力が前記リアクションばねの初期設定値以下の場合には低ライン圧を維持し、該トルク反力が前記初期設定値を越えると前記調圧弁を閉じ側に制御してライン圧が該トルク反力の増大に応じて増大するように制御することを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。