JP4943668B2 - 変速機の液圧系統 - Google Patents

Description

本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念部分に従う変速機、特に自動車の変速機、の液圧系統に関する。

特許文献１において、１つの液圧系統を備えた車両用自動変速機が知られている。その液圧系統は、液圧源から作動流体が供給（作用）される複数の作動液圧回路で形成され、それらの作動液圧回路は、変速機の異なった領域への作動流体の供給に関して異なった高さで優先づけられている。作動液圧回路における圧力は、系統圧力弁ないし高圧弁に依存して設定されている。或る作動液圧回路は作動流体に対する少なくとも１つの冷却装置並びに当該冷却装置の下流に配置された変速機の潤滑回路を有している。当該潤滑回路には、当該潤滑回路に対して平行に延びる液圧管を介して前記冷却装置から始まる摩擦クラッチと並んで、前記冷却装置から流出する作動流体体積流の一部が供給される。

たとえ最少の作動流体体積流量でも、すべり運転中における摩擦クラッチの冷却装置による十分な冷却を保証するために、摩擦クラッチには、すべり過程中に増量された作動流体が導入されることが考慮されている。

自動変速機の種々の変速段を形成するために用意された自動変速機の歯車装置、ディスククラッチ、ディスクブレーキ並びに軸受は、通常、自動変速機の潤滑回路を介して、冷却され潤滑される。これにより、特許文献１に記載された自動変速機は、冷却・潤滑複合系統で設計されている。

自動変速機のそのような冷却・潤滑系統を設計する場合、実際に、原理的に、自動変速機の種々の部品を潤滑および冷却するために最大の作動流体体積流が必要とされるような自動変速機の運転状態が考慮に入れられている。この運転状態は、最大エンジン回転数、変速機を介して伝達すべき最大トルク、および、高い作動流体温度によって特徴づけられる。これは、冷却・潤滑系統ないし液圧系統が、自動変速機が上述した運転状態にあるとき、潤滑および冷却にとって必要な量の作動流体が変速機において循環されるように寸法づけられる、ということを意味する。

しかし、この方式は、エンジン回転数が低く且つ作動流体温度が低いような自動変速機の運転状態において、実際に必要な量より多い作動流体体積流が自動変速機の液圧系統を通して導かれる、という欠点を生ずる。これはまた、自動変速機の広い運転領域にわたって、冷却および潤滑のためにかなり余剰設計された作動流体体積流量が自動変速機を通して導かれる、ということを意味する。大きな作動流体体積流量のために、不作動時のディスククラッチの領域において大きな牽引トルクが生成され、さらに、作動流体は不所望に非常にゆっくりしか暖められず、これにより、良好な潤滑に必要な運転温度は、所定の運転時間経過後にようやく得られ、それまでは、十分な潤滑は限られた狭い範囲でしか用立てられない。このために、自動変速機の効率が低下され、自動車の燃料消費が不所望に高められる。
独国特許出願公開第１９８４８９３５号明細書

本発明の課題は、構造的に単純な様式に置き換えでき、とりわけ、高い変速機効率が得られる変速機の液圧系統を提供することにある。

この課題は、本発明に基づいて、請求項１に記載の変速機の液圧系統によって解決される。
液圧源から作動流体が供給（作用）される複数の作動液圧回路を備え、これらの作動液圧回路が変速機の異なった領域への作動流体の供給に関して異なった高さで優先付けされ、その作動液圧回路における圧力が系統圧力弁によって調整可能で、１つの作動液圧回路が作動流体用の少なくとも１つの冷却装置並びに当該冷却装置の下流に配置された変速機の潤滑回路を有している変速機、特に自動車の自動変速機、の本発明に基づく液圧系統によれば、構造的に単純な様式で高い変速機効率が得られる。

これは、冷却装置と潤滑回路との間に、弁装置で遮断でき構造的に単純に実現できるバイパス管が設けられ、このバイパス管が弁装置を介して、冷却装置を通して導くべき作動流体体積流量が潤滑回路に導入すべき作動流体体積流量を変化させることなしに調整できる、というように制御される、ことによって達成される。

これは、冷却装置の冷却力を高めるために冷却装置を通して導くべき作動流体体積流量が、変速機の潤滑回路を通して導かれる作動流体体積流量を変化させることなしに、増大され得る、ということを意味する。そのために、冷却装置と潤滑回路との間で作動液圧回路から分岐するバイパス管が弁装置によって開かれ、これによって、追加的に冷却装置を通して導かれる作動流体体積流量が作動液圧回路から排出され、潤滑回路に導入される作動流体体積流量が一定に保たれる。

これはまた、次のことを意味する。即ち、設計上、変速機の種々の運転状態において、作動流体体積流は潤滑回路の領域に液圧系統を通して導かれ、この作動流体体積流は、公知のように、潤滑回路を介して作動流体が供給（作用）される変速機の部品の領域で当該変速機における望ましくない動力損失を発生する。これを防止するために、本発明によれば、その作動流体体積流は変速機のその都度存在する運転状態に関係し、ディスククラッチないしディスクブレーキとして形成された変速機の切換要素の範囲おける動力損失が減少されて変速機効率の低下が有利に防止されるように、作動流体体積流は弁装置で制御されるバイパス管を介して実際の運転状態に合わされ得る。

本発明の他の利点および有利な実施態様は、請求項および図を参照して原理的に説明される実施の形態から理解される。なお、その種々の実施の形態の説明において理解を容易にするために、構造的および機能的に同一の部品には同一符号が付されている。

図１には、自動車の自動変速機（詳細に図示せず）の液圧系統１の配管系統図が示されている。液圧系統１はポンプ２を有している。また液圧系統１は、液圧式に制御可能および又は調整可能な変速機能を実現するために、第１作動液圧回路ないし一次作動液圧回路ＰＫと第２作動液圧回路ないし二次作動液圧回路ＳＫを有して形成されている。液圧系統１内で循環される作動流体ないし変速機油の供給は、異なって優先づけられている。両液圧回路ＰＫ、ＳＫは、ポンプ２の吐出し側３に配置され、圧力制限弁として形成された系統圧力弁４の構成に依存して異なった圧力レベルを有し得る。その優先付けは、ここでは、ポンプ２の吐出し側３に配置された通常構造の系統圧力弁４を介して実現される。その圧力制限は、ばね装置５と変速機制御装置で設定される制御圧力ｐ＿Ｓとを介して、運転状態に関係して調整される。

系統圧力弁４の配置によって、ポンプ２で実際に用立てられる搬送圧力が系統圧力弁４の開放を生じさせる圧力値より小さいとき、まず、一次作動液圧回路ＰＫだけにポンプ２から作動流体体積流が供給される。系統圧力弁４が設定された圧力値に到達されたとき、当該系統圧力弁４が開き、二次作動液圧回路ＳＫがポンプ２の吐出し側３に接続される。

系統圧力弁４は、ばね装置５によって、並びに、系統圧力弁４の閉鎖方向に作用する力を伴う制御圧力ｐ＿Ｓで付勢される。また、系統圧力弁４は、一次作動液圧回路ＰＫの圧力に相当するポンプ２の吐出し側３の圧力で、系統圧力弁４の開放方向に付勢される。これによって、一次作動液圧回路ＰＫの圧力は、制御圧力ｐ＿Ｓに依存して調整される。即ち、系統圧力弁４は、一次作動液圧回路ＰＫの圧力が飽和圧力値に到達した際にはじめて開く。その飽和圧力値は、系統圧力弁４を、ばね装置５のばね力と制御圧力ｐ＿Ｓとから合成されて系統圧力弁４の閉鎖方向に作用する合力より大きな力で、付勢する。系統圧力弁４が開放圧力に到達されたとき、一次作動液圧回路ＰＫ並びに二次作動液圧回路ＳＫがポンプ２から作動流体を供給される。

二次作動液圧回路ＳＫは、ここでは、流体トルクコンバータ６および調整式ロックアップクラッチ７を有し、その流体トルクコンバータ６は、ここでは、それ自体公知の二配管式トルクコンバータとして形成されている。流体トルクコンバータ６および調整式ロックアップクラッチ７は、それぞれ、図１において絞り並びに逆止弁の形で概略的に示されている。その流体トルクコンバータ６は、トルクコンバータ制御弁ＷＤＶによって制御される。このトルクコンバータ制御弁ＷＤＶは、複数の制御溝（制御空間）ＷＤＶ＿１〜ＷＤＶ＿８と、ばね装置ＷＤＶ＿Ｆと、スプール（スライダ）ＷＤＶ＿Ｓと、を有して形成されている。調整式ロックアップクラッチ７は、ロックアップクラッチ制御弁ＷＫＶによって制御される。このロックアップクラッチ制御弁ＷＫＶも、複数の制御溝ＷＫＶ＿１〜ＷＫＶ＿９と、ばね装置ＷＫＶ＿Ｆと、スプールＷＫＶ＿Ｓと、を有して形成されている。

流体トルクコンバータ６および調整式ロックアップクラッチ７の下流に、冷却装置８と、二次作動液圧回路ＳＫの潤滑回路９と、潤滑制御弁ＳＤＶと、弁装置ＶＥと、が設けられている。その潤滑制御弁ＳＤＶおよび弁装置ＶＥも、それぞれ、複数の制御溝ＳＤＶ＿１〜ＳＤＶ＿６ないしＶＥ＿１〜ＶＥ＿７と、ばね装置ＳＤＶ＿ＦないしＶＥ＿Ｆ１、ＶＥ＿Ｆ７と、スプールＳＤＶ＿ＳないしＶＥ＿Ｓと、を有して形成されている。

冷却装置８は、ここでは、液圧系統１内を循環される作動流体体積流を、変速機の周囲と熱交換することによって冷却するために、設けられている。冷却装置８の下流に配置された潤滑回路９は、図１では概略的に示され、それ自体公知の潤滑回路である。変速機内に配置されたディスククラッチ、歯車装置および変速機内の軸受も、当該潤滑回路を介して、潤滑され冷却される。

トルクコンバータ制御弁ＷＤＶおよびロックアップクラッチ制御弁ＷＫＶは、それぞれの端面が、制御系統（図示せず）から制御溝ＷＤＶ＿８及び制御溝ＷＤＶ＿９に接続されている供給管Ｌ１を介して、制御溝ＷＤＶ＿１および制御溝ＷＫＶ＿１内に配置されたばね装置ＷＤＶ＿Ｆおよびばね装置ＷＫＶ＿Ｆに抗して、作動制御圧ｐ＿ａｎで付勢され、その場合、供給管Ｌ１を介してトルクコンバータ制御弁ＷＤＶないしロックアップクラッチ制御弁ＷＫＶにかかる作動制御圧ｐ＿ａｎに依存して、変速機内に２つの異なった運転状態が形成され得る。

第１運転状態ＷＫ＿ａｕｆは、調整式ロックアップクラッチ７が解除され、系統圧力弁４を介して二次作動液圧回路ＳＫに導入される作動流体体積流が、トルクコンバータ制御弁ＷＤＶの第７制御溝ＷＤＶ＿７に導かれ、トルクコンバータ制御弁のスプールＷＤＶ＿Ｓの位置に応じて、トルクコンバータ制御弁ＷＤＶの第６制御溝ＷＤＶ＿６を介して流体トルクコンバータ６に供給され、そこから、ロックアップクラッチ制御弁ＷＫＶの方向に継続して導かれる、ということによって特徴づけられる。

液圧系統１の第２運転状態ＷＫ＿ｚｕは、トルクコンバータ制御弁ＷＤＶのスプールＷＤＶ＿Ｓが第６制御溝ＷＤＶ＿６を第７制御溝ＷＤＶ＿７に対して遮断するので、系統圧力弁４を通って二次作動液圧回路ＳＫに流入する作動流体体積流が、ロックアップクラッチ制御弁ＷＫＶの方向に流れる、ということによって特徴づけられる。

図１に示されたトルクコンバータ制御弁ＷＤＶのスプールＷＤＶ＿Ｓの位置において、二次回路ＳＫに導入された作動流体体積流は、ロックアップクラッチ制御弁ＷＫＶの第６制御溝ＷＫＶ＿６および第７制御溝ＷＫＶ＿７を介して、調整式ロックアップクラッチ７に導かれ、これによって、調整式ロックアップクラッチ７が係合されるか、あるいは、調整された状態に置かれる。同時に、調整式ロックアップクラッチ７の方向に導かれた作動流体体積流の一部は、ロックアップクラッチ制御弁ＷＫＶの第７制御溝ＷＫＶ＿７から出て、配管Ｌ２を介して第５制御溝ＷＫＶ＿５に導かれる。この第５制御溝ＷＫＶ＿５は、第４制御溝ＷＫＶ＿４を介して、開放される。

第１運転状態ＷＫ＿ａｕｆでの運転中、冷却装置８および当該冷却装置８の下流に配置された潤滑回路９には、系統圧力弁４から、トルクコンバータ制御弁ＷＤＶの第７制御溝ＷＤＶ＿７、第６制御溝ＷＤＶ＿６、流体トルクコンバータ６、ロックアップクラッチ制御弁ＷＫＶの第７制御溝ＷＫＶ＿７、第８制御溝ＷＫＶ＿８、トルクコンバータ制御弁ＷＤＶの第３制御溝ＷＤＶ＿３および第４制御溝ＷＤＶ＿４を介して作動流体が供給（作用）される。その場合、トルクコンバータ制御弁ＷＤＶの第４制御溝ＷＤＶ＿４と冷却装置８との間を延びる連結管Ｌ３に、冷却装置８からトルクコンバータ制御弁ＷＤＶの方向への流れを遮断する逆止弁１０が設けられている。

第２運転状態ＷＫ＿ｚｕの運転中、系統圧力弁４を介して二次回路ＳＫに供給される作動流体は、系統圧力弁４と冷却装置８との間を延びると共に逆止弁１０と冷却装置８との間で連結管Ｌ３に開口する液圧管Ｌ４を介して、冷却装置８に導かれる。潤滑制御弁ＳＤＶのスプールＳＤＶ＿Ｓの位置に応じて、作動流体体積流は、潤滑制御弁ＳＤＶの第５制御溝ＳＤＶ＿５および第３制御溝ＳＤＶ＿３を介して、冷却装置８の上流の連結管Ｌ３に導入される。

冷却装置８と潤滑回路９との間に、弁装置ＶＥを介して遮断可能なバイパス管Ｌ５が設けられている。このバイパス管Ｌ５は、弁装置ＶＥを介して、冷却装置８を通して導くべき作動流体体積流が潤滑回路９に導入すべき作動流体体積流を変化させることなしに調整可能であるように、制御される。弁装置ＶＥの第４制御溝ＶＥ＿４に開口するバイパス管Ｌ５は、弁装置ＶＥのスプールＶＥ＿Ｓの位置に応じて、作動流体溜め１１に通じる別の配管Ｌ６あるいは変速機の摩擦結合切換要素１２に通じる補助配管Ｌ７に接続されている。

これによって、弁装置ＶＥのスプールＶＥ＿Ｓの位置に応じて、追加の作動流体体積流がバイパス管Ｌ５を介して簡単な様式で潤滑回路９の前で二次回路ＳＫから分岐され、作動流体溜め１１ないし変速機の油溜めに排出され得るので、冷却装置８を通して導くべき作動流体体積流を、潤滑回路９を介して導入すべき作動流体体積流を変化させることなしに、変速機の実際の運転状態に依存して、必要に応じて、簡単な様式で高めることができる。

あるいはまた、摩擦結合切換要素１２に（例えばすべり運転中のような）大きな負荷が生ずる変速機の運転状態において、当該摩擦結合切換要素１２が供給された作動流体体積流で冷却され得るようにするために、バイパス管Ｌ５を介して二次作動液圧回路ＳＫから分岐された作動流体体積流は、弁装置ＶＥおよび補助配管Ｌ７を介して摩擦接続切換要素１２に導かれ得る。

切換要素１２は、ここでは、変速機の発進伝達比を形成するために変速機の別の切換要素１３と共に変速機の動力束内に接続されている、変速機の摩擦結合切換要素である。この切換要素１２の伝達容量は、少なくとも自動車の発進過程の開始のために、エンジンが容易に所望の回転数にもたらされ得るように、その間自動車のエンジンと出力部との間における摩擦結合の伝達容量が低減される、というように減少される。これによって、十分な供給牽引力で快適な発進過程が実現され得る。

それに続いて、切換要素１２の伝達容量が再び高められ、これによって、エンジンと車両の出力部との間における動力束が完全に形成され、その場合、当該運転状態において切換要素１２はすべりなしに運転される。この態様によって、ディーゼルエンジンとして形成されたエンジンの場合に主に存在する発進力不足が、簡単な様式で防止されるか抑制される。これにより、運転者は、ディーゼルエンジンが装備された自動車を一気に快適に発進することができる。

弁装置ＶＥは、ここでは、他の切換要素１３を作動制御するために設けられる変速機制御装置のアクチュエータによって発生される圧力あるいはそれに対応する他の圧力値に依存して制御される。これによって、摩擦結合切換要素１２ないし発進クラッチは、冷却装置８と潤滑回路９との間で、二次作動液圧回路ＳＫから作動流体ないし冷却油が供給される。そのために、好適には、発進伝達比を形成するために変速機の動力束に接続された他の切換要素１３の作動制御圧力が利用される。その切換要素１３は、発進クラッチないし切換要素１２と共に、発進伝達比において即ち変速機の特に１速前進段において、摩擦結合（力伝達）を形成し、これによって、変速機の２速前進段ないし第２伝達比段へのシフトアップの後に、弁装置ＶＥないし他の弁要素ＶＥ＿Ｖを介して形成された発進クラッチ１２の冷却ないし追加冷却は中断され、分岐された作動流体体積流が変速機の潤滑に用立てられる。

本発明に基づいて形成された液圧系統１の上述した機能性を実現できるようにするために、潤滑制御弁ＳＤＶ並びに弁装置ＶＥは、液圧制御回路１４に接続されている。潤滑制御弁ＳＤＶ並びに弁装置ＶＥは、制御回路１４からのパイロット圧ｐ＿ＶＳで制御される。そのパイロット圧ｐ＿ＶＳは、図１における液圧系統１の実施の形態の場合、ロックアップクラッチ制御弁ＷＫＶの第２制御溝ＷＫＶ＿２および第３制御溝ＷＫＶ＿３並びに制御配管Ｌ８を介して、潤滑制御弁ＳＤＶの第２制御溝ＳＤＶ＿２並びに弁装置ＶＥの第２制御溝ＶＥ＿２に導かれる。

弁装置ＶＥの作用は、ここでは、弁装置ＶＥのスプールＶＥ＿Ｓの両端における制御溝ＶＥ＿１及びＶＥ＿７内に配置されたばね装置ＶＥ＿Ｆ１及びＶＥ＿Ｆ７、パイロット圧ｐ＿ＶＳ、並びに、他の切換要素１３から第１制御溝ＶＥ＿１にかかる当該他の切換要素１３の作動制御圧力、あるいは、当該作動制御圧力と等価の制御量、に依存して、生ずる。これは、弁装置ＶＥのスプールＶＥ＿Ｓにかかる前述のばね力と圧力とから構成される合力が当該弁装置ＶＥのスプールＶＥ＿Ｓに作用して弁装置ＶＥの第４制御溝ＶＥ＿４が弁装置ＶＥの第５制御溝ＶＥ＿５と接続されるとき、バイパス管Ｌ５と切換要素１２との間における接続が開通されることを意味する。

パイロット圧ｐ＿ＶＳは、ここでは、アクチュエータで調整される。大きな回転数ないし大きな負荷で特徴づけられる運転状態においては、系統圧力ｐ＿ｓｙｓも同様に高められなければならないので、前記アクチュエータは、変速機の系統圧力ｐ＿ｓｙｓ、すなわちここでは一次回路ＰＫにおける圧力も変化させる。これは、制御圧力ｐ＿Ｓおよびパイロット圧ｐ＿ＶＳがここでは変速機制御装置の同じ電子的圧力調整器で生成される、ということを意味する。制御圧力ｐ＿Ｓとパイロット圧ｐ＿ＶＳとが異なった圧力調整器で生成される、ということも勿論考えられるが、それは費用がかかり、また変速機制御装置の所要構造空間を増大させる。

第１運転状態ＷＫ＿ａｕｆにおいては、ロックアップクラッチ７の解除中、流体トルクコンバータ６の機能を保証可能とするために、コンバータ回路に一定の体積流量および一定の圧力が存在しなければならないので、二次回路ＳＫにおける冷却装置８の前の圧力ｐｋ＿ｚｕは本質的に変化されない。しかしその結果、ここでは圧力制限弁としても形成された弁装置ＶＥは、冷却装置８を通して導くべき作動流体体積流量を変化させるために、冷却装置８を通して導かれる作動流体体積流量が変化される圧力低下に依存して冷却装置を介して変わるように、冷却装置８の下流における圧力ｐｋ＿ｒｕｅが変化されるように、制御され得る。その場合、冷却装置８を通して導かれる作動流体体積流量は、増大された圧力低下に伴って冷却装置８を介して増大され、圧力低下の減少に伴って減少される。第１運転状態ＷＫ＿ａｕｆにおいて、冷却装置８を介しての圧力低下は変化可能である。二次回路ＳＫにおける冷却装置８の前の圧力ｐｋ＿ｚｕは、主に、バイパス管Ｌ５を他の配管Ｌ６あるいは補助配管Ｌ７に接続する弁装置ＶＥの反動圧力レベルだけで変化される。

本発明に基づく液圧系統１の図１に示された実施の形態において、潤滑制御弁ＳＤＶは、ロックアップクラッチ７の係合中あるいはロックアップクラッチ７の調整状態において、潤滑制御弁ＳＤＶの第５制御溝ＳＤＶ＿５と第３制御溝ＳＤＶ＿３との間の接続が潤滑制御弁ＳＤＶのスプールＳＤＶ＿Ｓによって連通されるので、冷却装置８は液圧管Ｌ４を介して作動流体が供給される、というように構成されて液圧制御回路１４によって制御され得る。

液圧系統１の第２運転状態ＷＫ＿ｚｕにおいて、冷却装置８を通して導くべき作動流体体積流量は、逆止弁１０と冷却装置８との間の液圧管Ｌ４を介して連結管Ｌ３に導かれる。第２運転状態ＷＫ＿ｚｕにおいて、連結管Ｌ３の冷却装置８の前における圧力ｐｋ＿ｚｕは、パイロット圧ｐ＿ＶＳを介して変化され、これによって、冷却装置８を通して導かれる作動流体体積流量が変化される。また同時に、冷却装置８を通して導くべき作動流体体積流量を、連結管Ｌ３の冷却装置８の後ろにおける圧力を調整する弁装置ＶＥの反動圧力レベルの上述した変化によって変化させることも、勿論できる。

図２〜図４には、本発明に基づいて形成された液圧系統１の異なった３つの実施の形態が示されている。これらの実施の形態は、原理的には、図１に示された実施の形態と同一の構造を有している。従って、分かり易くするため、以下、液圧系統の個々の実施の形態間における相違点だけについて説明する。

図２に示された液圧系統１の実施の形態は、図１に示された液圧系統１とは、パイロット圧ｐ＿ＶＳがロックアップクラッチ制御弁ＷＫＶの状態とは無関係に液圧制御回路１４から直接に潤滑制御（圧力）弁ＳＤＶおよび弁装置ＶＥに与えられ、潤滑制御弁ＳＤＶの第６制御溝ＳＤＶ＿６がトルクコンバータ制御弁ＷＤＶの第６制御溝ＷＤＶ＿６に接続され、従って、潤滑制御弁ＳＤＶが第１運転状態ＷＫ＿ａｕｆにおいてコンバータ圧力で付勢され、これによって、液圧系統１の当該運転状態において潤滑制御弁ＳＤＶが液圧管Ｌ４を確実に遮断する、という点で相違している。

図３および図４における液圧系統の実施の形態は、図２に示された液圧系統１の実施の形態とは主に弁装置ＶＥの範囲で相違している。図３および図４における液圧系統１の弁装置ＶＥは、制御溝ＶＥ＿Ｂ１〜ＶＥ＿Ｂ６とばね装置ＶＥ＿ＢＦとスプールＶＥ＿ＢＳとを備えた圧力制限弁ＶＥ＿Ｂ、および、制御溝ＶＥ＿Ｖ１〜ＶＥ＿Ｖ４とばね装置ＶＥ＿ＶＦとスプールＶＥ＿ＶＳとを備えたもう１つの弁要素ＶＥ＿Ｖから形成されている。この場合、バイパス管Ｌ５は、パイロット圧ｐ＿ＶＳで制御可能な圧力制限弁ＶＥ＿Ｂを介して作動流体溜め１１に接続され得て、前記弁要素ＶＥ＿Ｖを介して前記他の切換要素１３の作動制御圧力あるいはそれと等価な制御量に依存して切換要素１２に接続され得る。

これは、圧力制限弁ＶＥ＿ＢのスプールＶＥ＿ＢＳが、パイロット圧ｐ＿ＶＳを介して、及び、二次作動液圧回路ＳＫにおける冷却装置８の後ろにかかる圧力ｐｋ＿ｒｕｅに依存して、圧力制限弁ＶＥ＿Ｂの第４制御溝ＶＥ＿Ｂ４が圧力制限弁ＶＥ＿Ｂの第３制御溝ＶＥ＿Ｂ３に接続され、冷却装置８を通して導かれる作動流体体積流量の一部が潤滑回路９の前で二次作動液圧回路ＳＫから分岐されて作動流体溜め１１に排出される、というような位置に置かれなければならない、ということを意味する。

図１および図２に示された液圧系統１は、図３および図４に示された液圧系統１の実施の形態に比べて、発進クラッチを冷却するための切換機能および圧力制限弁のバイパス機能が単一の複合弁によって実現されているので、構造空間的および経費的に有利な方式である。これは、発進クラッチないし切換要素１２の冷却機能の作動が、ここではただ排他的オア機能として、圧力制限のためないし潤滑回路９を通して導かれる作動流体体積流量の制限のために実施される、ということから生ずる。バイパス機能は好適にはロックアップクラッチ６の運転状態ＷＫ＿ｚｕあるいはその調整状態においてしか作用しないので、作動流体溜め１１の方向へのバイパス機能から変速機の運転状態ＷＫ＿ａｕｆにおける切換要素１２の冷却機能への切換活動が相互作用なしに行われる。

技術者において、本発明に基づく液圧系統を、作動流体溜めないしは油溜め、及び、冷却のために切換要素、に同時にバイパス管が接続され得るように形成することも、勿論考えられる。

図３における液圧系統の実施の形態において、弁要素ＶＥ＿Ｖは制御弁として形成されている。この制御弁によって、他の切換要素１３の作動制御圧力の設定圧力値あるいは当該作動制御圧力と等価の制御量の設定限界値が存在する場合に、バイパス管Ｌ５と切換要素１２との間における補助配管Ｌ７が制御されて連通される。

圧力制限弁ＶＥ＿Ｂの第４制御溝ＶＥ＿Ｂ４が制御弁ＶＥ＿Ｖの第３制御溝ＶＥ＿Ｖ３に接続されているので、制御弁ＶＥ＿Ｖを相応に制御することにより、バイパス管Ｌ５を通して導入される作動流体体積流を弁装置ＶＥの制御弁ＶＥ＿Ｖの第２制御溝ＶＥ＿Ｖ２および補助配管Ｌ７を介して切換要素１２の方向に導くこと、エンジンの発進力不足が切換要素１２を介してすべり運転によって補償される発進過程中に切換要素１２を潤滑し冷却すること、あるいは、追加的にそれと並行して行われる詳細には示されていない冷却ないし潤滑のために冷却および潤滑すること、が可能である。

これと異なって、図４における液圧系統１の場合、他の弁要素ＶＥ＿Ｖは調整弁として形成されている。この調整弁によって、他の切換要素１３の作動制御圧力あるいは当該作動制御圧力と等価の制御量およびバイパス管Ｌ５を介して他の弁要素ＶＥ＿Ｖにかかる液圧に依存して、バイパス管Ｌ５と切換要素１２との間の接続が調整されて開通可能である。

自動変速機に対する本発明に基づいて形成された液圧系統１の図１〜図４に示された種々の実施の形態は、冷却・潤滑複合システムとなっている。冷却装置８並びに潤滑回路９の範囲におけるその作動流体体積流量は、変速機のその都度の運転状態に合わされ得て、従って実際に必要な潤滑油量ないし冷却油量に合わされ得る。これは、従来公知の液圧系統に比べて、かなりの余計な経費を要さずに、変速機の液圧制御装置の範囲において実現（置換）できる。また、液圧系統の図示された種々の実施の形態によれば、発進クラッチないし変速機内部の摩擦結合切換要素１２に、多量の冷却油ないし作動流体体積流が供給できる。

いまや本発明に基づく液圧系統によれば、自動変速機の広い運転領域にわたって設計上過剰の潤滑回路９の範囲における作動流体体積流量を、自動変速機のすべての運転状態にわたって、実際に必要とされる作動流体体積流量が常に正確に変速機の潤滑系を介して導かれるように、調整することができる。

図５および図６には、係合されたロックアップクラッチ７の作動制御圧力ｐ＿ａｎに関して、液圧系統１の種々の運転状態パラメータの経過が示されている。

図５には、液圧系統１の種々の構成要素の上述した制御方式によって潤滑回路９に生ずる作動流体体積流量Ｑ＿Ｓが示されている。この作動流体体積流量Ｑ＿Ｓは、弁装置ＶＥの圧力制限作用によって、潤滑回路９内において一定した作動流体体積流量Ｑ＿Ｓをもたらす。弁装置ＶＥの圧力制限の開始は、図５において、破線で示された垂直線ＤＢで表されている。その場合、冷却装置８を通して導かれる作動流体体積流量Ｑ＿Ｋの経過は、弁装置ＶＥの圧力制限作用前では、潤滑回路９を通して導かれる作動流体体積流量Ｑ＿Ｓと、ほぼ同じ経過を有している。

弁装置ＶＥの圧力制限の開始は、作動流体体積流量Ｑ＿Ｋ及びＱ＿Ｓの経過の上側に記された圧力経過曲線ｐｋ＿ｒｕｅ、ｐｋ＿ｚｕ及びｐ＿ＶＥによって、その圧力経過曲線ｐｋ＿ｒｕｅと圧力経過曲線ｐ＿ＶＥとの交点でほぼ決定される。この場合、圧力経過曲線ｐｋ＿ｚｕは、冷却装置８の前の二次作動液圧回路ＳＫにおける圧力経過に相当し、圧力経過曲線ｐｋ＿ｒｕｅは、冷却装置８の後ろの二次作動液圧回路ＳＫにおける圧力経過に相当し、これに対して、圧力経過曲線ｐ＿ＶＥは、弁装置ＶＥの圧力制限が始まる弁装置ＶＥの反動圧力レベルに相当している。

図６には、図１〜図４における液圧系統１の運転状態パラメータの、図５に示された経過が示されている。図６に示された運転状態パラメータの経過は、反動圧力レベルｐ＿ＶＥがロックアップクラッチ７の作動制御圧力ｐ＿ａｎの増大に伴って同様に高められるときに、生ずる。作動制御圧力ｐ＿ａｎの増大に伴って弁装置ＶＥの反動圧力レベルｐ＿ＶＥが増大する結果、弁装置ＶＥの反動圧力レベルｐ＿ＶＥの超過時、冷却装置８を通して導かれる作動流体体積流量Ｑ＿Ｋが増大するだけでなく、潤滑回路９を通して導かれる作動流体体積流量Ｑ＿Ｓも増大し、その場合、冷却装置８を通る作動流体体積流量Ｑ＿Ｋの増大は、潤滑回路９を通して導かれる作動流体体積流量Ｑ＿Ｓの増大よりも大きい。

本発明に基づいて形成された液圧系統１の図示された実施の形態は、冷却装置の上流について、他の様式でも形成できる。その場合、冷却装置と二次作動液圧回路の潤滑回路との間で分岐されたバイパス管の制御は、冷却装置を通して導かれる作動流体体積流量が運転状態に依存して増大ないし低減可能で、潤滑回路を通して導かれる作動流体体積流量が同時に、潤滑および冷却にとって必要な量の作動流体のみが変速機の潤滑回路を通して導かれ、冷却装置の後ろで余剰の作動流体がバイパス管を介して二次作動液圧回路から単純な様式で排出される、というように変速機の運転状態に合わされる、というように保証されねばならない。

本発明に基づく液圧系統の第１の実施の形態の概略配管系統図。 本発明に基づいて形成された液圧系統の第２の実施の形態の配管系統図。 弁装置が圧力制限弁と制御弁と共に形成されている、本発明に基づいて形成された液圧系統の第３の実施の形態の配管系統図。 弁装置が圧力制限弁と調整弁とを有する、本発明に基づいて形成された液圧系統の第４の実施の形態の配管系統図。 弁装置の反動圧力レベルが変速機の全運転領域にわたって一定である場合における、ロックアップクラッチの作動制御圧力に関する液圧系統の種々の運転状態パラメータの経過曲線図。 弁装置の反動圧力レベルが変速機の運転領域にわたって変化する場合における、図５と同様の液圧系統の運転状態パラメータの経過曲線図。

符号の説明

１ 液圧系統
２ ポンプ
３ ポンプ吐出し側
４ 系統圧力弁
５ ばね装置
６ 流体トルクコンバータ
７ 調整式ロックアップクラッチ
８ 冷却装置
９ 潤滑回路
１０ 逆止弁
１１ 作動流体溜め
１２ 切換要素
１３ 他の切換要素
１４ 制御回路
Ｌ１ 供給管
Ｌ２ 配管
Ｌ３ 連結管
Ｌ４ 液圧管
Ｌ５ バイパス管
Ｌ６ 他の配管
Ｌ７ 補助配管
Ｌ８ 制御配管
ｐ 圧力
ｐ＿ａｎ トルクコンバータ制御弁およびロックアップクラッチ制御弁の作動制御圧力
ｐｋ＿ｚｕ 二次回路における冷却装置前の圧力
ｐｋ＿ｒｕｅ 二次回路における冷却装置後の圧力
ｐ＿Ｓ 制御圧力
ｐ＿ｓｙｓ 系統圧力
ｐ＿ＶＥ 弁装置の反動圧力値
ｐ＿ＶＳ パイロット圧
Ｑ 作動流体体積流量
Ｑ＿Ｋ 冷却装置を通る作動流体体積流量
Ｑ＿Ｓ 潤滑回路を通る作動流体体積流量
ＳＤＶ 潤滑制御弁
ＳＤＶ＿Ｆ 潤滑制御弁のばね装置
ＳＤＶ＿Ｓ 潤滑制御弁のスプール（スライダ）
ＳＤＶ＿１〜ＳＤＶ＿６ 潤滑制御弁の制御溝（制御空間）
ＶＥ 弁装置
ＶＥ＿Ｂ 弁装置の圧力制限弁
ＶＥ＿ＢＦ 圧力制限弁のばね装置
ＶＥ＿ＢＳ 圧力制限弁のスプール（スライダ）
ＶＥ＿Ｂ１〜ＶＥ＿Ｂ６ 圧力制限弁の制御溝（制御空間）
ＶＥ＿Ｆ１ 弁装置のばね装置
ＶＥ＿Ｆ７ 弁装置のばね装置
ＶＥ＿Ｓ 弁装置のスプール（スライダ）
ＶＥ＿Ｖ 弁装置の他の弁要素
ＶＥ＿ＶＦ 他の弁要素のばね装置
ＶＥ＿ＶＳ 他の弁要素のスプール（スライダ）
ＶＥ＿Ｖ１〜ＶＥ＿４ 他の弁要素の制御溝（制御空間）
ＷＤＶ トルクコンバータ制御弁
ＷＤＶ＿Ｓ トルクコンバータ制御弁のスプール（スライダ）
ＷＤＶ＿１〜ＷＤＶ＿７ トルクコンバータ制御弁の制御溝（制御空間）
ＷＫＶ ロックアップクラッチ制御弁
ＷＫＶ＿Ｆ ロックアップクラッチ制御弁のばね装置
ＷＫＶ＿Ｓ ロックアップクラッチ制御弁のスプール（スライダ）
ＷＫＶ＿１〜ＷＫＶ＿９ ロックアップクラッチ制御弁の制御溝（制御空間）

Claims (19)

1. 液圧源（２）から作動流体が供給ないし作用される複数の作動液圧回路（ＰＫ、ＳＫ）を備え、
   前記作動液圧回路（ＰＫ、ＳＫ）は、変速機の異なった領域への作動流体の供給に関して、異なった高さで優先付けされており、
   前記作動液圧回路（ＰＫ、ＳＫ）における圧力は、系統圧力弁（４）によって調整可能であり、
   １つの作動液圧回路（ＳＫ）は、作動流体用の少なくとも１つの冷却装置（８）並びに当該冷却装置（８）の下流に配置された変速機の潤滑回路（９）を有している
   という変速機の液圧系統（１）において、
   前記冷却装置（８）と前記潤滑回路（９）との間に、弁装置（ＶＥ）で遮断可能なバイパス管（Ｌ５）が設けられ、
   当該バイパス管（Ｌ５）は、前記弁装置（ＶＥ）を介して制御されるようになっており、
   前記冷却装置（８）を通して導くべき作動流体体積流量（Ｑ＿Ｋ）は、前記潤滑回路（９）に導入すべき作動流体体積流量（Ｑ＿Ｓ）を変化させることなしに、調整可能であり、
   前記弁装置（ＶＥ）は、発進伝達比を形成するために変速機の動力束に接続されている変速機における他の切換要素（１３）の作動制御圧力で、あるいは、当該作動制御圧力と等価の制御量で、前記バイパス管（Ｌ５）を介して前記作動液圧回路（ＳＫ）に接続可能な切換要素（１２）に前記バイパス管（Ｌ５）を介して作動流体が供給ないし作用されるように、制御可能であることを特徴とする変速機の液圧系統（１）。
2. 前記作動液圧回路（ＳＫ）は、前記冷却装置（８）を通して導かれる作動流体体積流量（Ｑ＿Ｋ）の少なくとも一部が前記潤滑回路（９）の前で当該作動液圧回路（ＳＫ）から作動流体溜め（１１）へと導かれ得るように、前記バイパス管（Ｌ５）を介して前記作動流体溜め（１１）に接続されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液圧系統。
3. 前記作動液圧回路（ＳＫ）は、前記冷却装置（８）を通して導かれる作動流体体積流量（Ｑ＿Ｋ）の少なくとも一部が切換要素（１２）を冷却するために前記潤滑回路（９）の前で当該作動液圧回路（ＳＫ）から分岐されるように、前記バイパス管（Ｌ５）を介して前記切換要素（１２）に接続されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の液圧系統。
4. 前記バイパス管（Ｌ５）が分岐している作動液圧回路（ＳＫ）は、前記冷却装置（８）の上流に配置されている流体トルクコンバータ（６）および調整式ロックアップクラッチ（７）を有して形成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液圧系統。
5. 前記流体トルクコンバータ（６）は、前記系統圧力弁（４）と当該流体トルクコンバータ（６）との間に配置されたトルクコンバータ制御弁（ＷＤＶ）を介して作動流体が供給ないし作用されるようになっている
   ことを特徴とする請求項４に記載の液圧系統。
6. 前記調整式ロックアップクラッチ（７）は、前記系統圧力弁（４）と当該調整式ロックアップクラッチ（７）との間に配置されたロックアップクラッチ制御弁（ＷＫＶ）を介して制御されるようになっている
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の液圧系統。
7. 前記バイパス管（Ｌ５）に接続された前記作動液圧回路（ＳＫ）は、調整式ロックアップクラッチ（７）の解除時に、前記冷却装置（８）で冷却すべき作動流体体積流量（Ｑ＿Ｋ）が前記系統圧力弁（４）からトルクコンバータ制御弁（ＷＤＶ）と流体トルクコンバータ（６）とロックアップクラッチ制御弁（ＷＫＶ）とを介して前記冷却装置（８）へと導かれる、というように形成されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の液圧系統。
8. 前記系統圧力弁（４）と前記冷却装置（８）との間を延びる液圧管（Ｌ４）に、潤滑制御弁（ＳＤＶ）が設けられ、
   前記ロックアップクラッチ（７）の解除時に、冷却すべき作動流体体積流量（Ｑ＿Ｋ）は前記潤滑制御弁（ＳＤＶ）を介して前記冷却装置（８）に導入されるようになっていることを特徴とする請求項６または７に記載の液圧系統。
9. 前記トルクコンバータ制御弁（ＷＤＶ）と前記冷却装置（８）との間の連結管（Ｌ３）に、逆止弁（１０）が設けられている
   ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の液圧系統。
10. 前記液圧管（Ｌ４）は、前記逆止弁（１０）の下流で、前記連結管（Ｌ３）に開口している
    ことを特徴とする請求項８に記載の液圧系統。
11. 前記ロックアップクラッチ（７）の係合時に、前記冷却装置（８）の入口圧力（ｐｋ＿ｚｕ）が前記潤滑制御弁（ＳＤＶ）を介して調整可能であり、
    当該潤滑制御弁（ＳＤＶ）は、液圧制御回路（１４）によってパイロット圧（ｐ＿ＶＳ）で制御される
    ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の液圧系統。
12. 前記弁装置（ＶＥ）は、前記液圧制御回路（１４）のパイロット圧（ｐ＿ＶＳ）を介して制御可能である
    ことを特徴とする請求項１１に記載の液圧系統。
13. 前記液圧制御回路（１４）と前記潤滑制御弁（ＳＤＶ）との間の接続および又は前記液圧制御回路（１４）と前記弁装置（ＶＥ）との間の接続が、前記ロックアップクラッチ（７）の解除時に、前記ロックアップクラッチ制御弁（ＷＫＶ）を介して遮断される
    ことを特徴とする請求項１２に記載の液圧系統。
14. 前記液圧制御回路（１４）は、前記潤滑制御弁（ＳＤＶ）および前記弁装置（ＶＥ）に直接接続されている
    ことを特徴とする請求項１２に記載の液圧系統。
15. 前記潤滑制御弁（ＳＤＶ）は、前記トルクコンバータ制御弁（ＷＤＶ）を介して、前記トルクコンバータ（６）に、当該トルクコンバータ（６）の出口圧力が前記潤滑制御弁（ＳＤＶ）に当該潤滑制御弁（ＳＤＶ）の閉鎖方向に作用する圧縮力としてかかるように、接続可能である
    ことを特徴とする請求項８乃至１４のいずれかに記載の液圧系統。
16. 前記弁装置（ＶＥ）は、少なくとも１つの圧力制限弁（ＶＥ＿Ｂ）を有して形成されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の液圧系統。
17. 前記弁装置（ＶＥ）は、少なくとも１つの圧力制限弁（ＶＥ＿Ｂ）およびもう１つの弁要素（ＶＥ＿Ｖ）から形成され、
    前記バイパス管（Ｌ５）は、パイロット圧（ｐ＿ＶＳ）で制御可能な圧力制限弁（ＶＥ＿Ｂ）を介して、および又は、前記弁要素（ＶＥ＿Ｖ）を介して他の切換要素（１３）の作動制御圧力あるいはそれと等価の制御量に依存して、作動流体溜め（１１）に接続可能である
    ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の液圧系統。
18. 前記弁要素（ＶＥ＿Ｖ）は、制御弁として形成され、
    当該制御弁によって、前記バイパス管（Ｌ５）と前記切換要素（１２）との間の連結管（Ｌ７）が、他の切換要素（１３）の作動制御圧力が設定圧力値にあるとき、あるいは、当該作動制御圧力と等価の制御量が設定限界値にあるとき、に制御されて連通される
    ことを特徴とする請求項１７に記載の液圧系統。
19. 前記弁要素（ＶＥ＿Ｖ）は、調整弁として形成され、
    当該調整弁によって、前記バイパス管（Ｌ５）と前記切換要素（１２）との間の連結管（Ｌ７）が、他の切換要素（１３）の作動制御圧力あるいは当該作動制御圧力と等価の制御量および前記バイパス管（Ｌ５）を介して前記弁要素（ＶＥ＿Ｖ）にかかる液圧に依存して、制御されて連通可能である
    ことを特徴とする請求項１７に記載の液圧系統。

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