JP6128238B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両に搭載される複数の係合要素を備えた自動変速機の油圧制御装置に係り、詳しくは所定の複数の係合要素が同時係合することを防止するために、そのうちの所定の１つの係合要素の供給圧を遮断可能な自動変速機の油圧制御装置に関する。

従来、例えば車両に搭載される有段式自動変速機は、複数の係合要素（クラッチ、ブレーキ、ワンウェイクラッチ）の係合状態を油圧制御装置によって制御し、変速機構における伝達経路を各変速段で形成することで、多段変速を可能としている。このような油圧制御装置において、係合要素としてワンウェイクラッチを利用しないものが普及している（特許文献１参照）。このワンウェイクラッチを利用しない油圧制御装置では、少なくとも前進１速段及び後進段を形成する際に係合する係合要素（例えば、第２ブレーキＢ２）と、少なくとも前進３速段及び後進段を形成する際に係合する係合要素（例えば、第３クラッチＣ３）と、少なくとも前進１速段を形成する際に係合する係合要素（例えば、第１クラッチＣ１）とを備えている。そして、この中で、例えば、第３クラッチＣ３の油圧サーボに係合圧を供給するリニアソレノイドバルブＳＬＣ３への元圧として、前進レンジ圧と後進レンジ圧とを切り換えて利用しており、これら前進レンジ圧と後進レンジ圧との切り換えのためにシャトル弁を利用している。ここで、前進１速段、Ｎレンジ、後進段で使用する共通する係合要素（例えば、第２ブレーキＢ２）がある場合は、Ｎ−Ｄのレンジ切換やＲ−Ｄのレンジ切換等のガレージシフトでは常時係合することになる。

特開２００８−１２８３３６号公報

しかしながら、上述した油圧制御装置では、シャトル弁を使用しているために、例えば、第３クラッチＣ３の油圧サーボに係合圧を供給するリニアソレノイドバルブＳＬＣ３がオープンフェールを発生したとすると、Ｎレンジ又はＲレンジから前進１速段に切り換わる際に、前進レンジ圧によって第３クラッチＣ３が係合したままになってしまう可能性がある。

同様に、２つ若しくは３つの係合要素を同時係合することで変速段を形成し、そのうちの１つの係合要素を掴み換えることで変速を行う際に、その変速において係合状態から解放状態に切り換える係合要素に係合圧を給排するリニアソレノイドバルブがオープンフェールを発生してしまった場合にも、シャトル弁を使用することで以下のような問題が生じる可能性がある。即ち、この場合は、そのリニアソレノイドバルブの変速前の元圧がオープンフェールのリニアソレノイドバルブにシャトル弁を経て供給されてしまい、掴み換え前の係合要素が解放後に係合圧が抜けきらないうちに再係合してしまう可能性がある。このような係合要素の再係合が発生してしまうと、掴み換え後の係合要素に切り換わった直後に、一瞬だけ掴んだまま離さない係合要素と掴み換え前の係合要素とが同時係合する可能性があり、予期しないショックを発生する虞があった。

そこで、第１の変速段を形成する際に係合して第２の変速段を形成する際に解放する係合要素において、当該係合要素に係合圧を給排するソレノイドバルブが、第１の変速段から第２の変速段に変速する際にオープンフェールを発生しても、第１の元圧の供給を遮断することができる自動変速機の油圧制御装置を提供することを目的とするものである。

本自動変速機（１）の油圧制御装置（２０）は（例えば図１、図４、図５参照）、油圧により作動すると共に第１の変速段（Ｒｅｖ）及び第２の変速段（１ｓｔ）のいずれの場合も係合する第１の係合要素（Ｂ２）と、油圧により作動すると共に前記第１の変速段（Ｒｅｖ）を形成する際に係合して前記第２の変速段（１ｓｔ）を形成する際に解放する第２の係合要素（Ｃ３）と、油圧により作動すると共に前記第１の変速段（Ｒｅｖ）を形成する際に解放して前記第２の変速段（１ｓｔ）を形成する際に係合する第３の係合要素（Ｃ１）と、を含む複数の係合要素を備えた自動変速機（１）の油圧制御装置（２０）において、
前記第２の係合要素（Ｃ３）に係合圧（ＰＳＬ３、ＰＳＬ１）を供給可能なソレノイドバルブ（ＳＬ３、ＳＬ１）と、
第１の信号圧（Ｐ１、ＰＬ）を供給可能な調圧弁（ＳＬＵ、６０）と、
第１の元圧（ＰＤ、Ｐ_ＥＭＯＰ）が入力される第１の入力ポート（４２ｃ、１４２ｃ）と、第２の元圧（ＰＲ、ＰＳＬ１）が入力される第２の入力ポート（４２ｄ、１４２ｄ）と、前記第１の入力ポート（４２ｃ、１４２ｃ）及び前記第２の入力ポート（４２ｄ、１４２ｄ）の間に配置される出力ポート（４２ｅ、１４２ｅ）と、前記第１の入力ポート（４２ｃ、１４２ｃ）及び前記第２の入力ポート（４２ｄ、１４２ｄ）の間に移動可能に配置され、前記第１の元圧（ＰＤ、Ｐ_ＥＭＯＰ）及び前記第２の元圧（ＰＲ、ＰＳＬ１）のうち低圧の元圧の入力ポート側に移動して、当該低圧の元圧の入力ポートと前記出力ポート（４２ｅ、１４２ｅ）とを遮断すると共に高圧の元圧の入力ポートと前記出力ポート（４２ｅ、１４２ｅ）とを連通させ、当該高圧の元圧を前記出力ポート（４２ｅ、１４２ｅ）から出力させる弁体（４２ｂ、１４２ｂ）と、前記弁体（４２ｂ、１４２ｂ）を前記第１の入力ポート（４２ｃ、１４２ｃ）側に押し込んで前記第１の入力ポート（４２ｃ、１４２ｃ）と前記出力ポート（４２ｅ、１４２ｅ）とを遮断する遮断位置にロックするロック状態と前記弁体（４２ｂ、１４２ｂ）を移動可能にするロック解除状態とに切換可能な移動部材（４２ｐ、１４２ｐ）と、前記調圧弁（ＳＬＵ、６０）からの前記第１の信号圧（Ｐ１、ＰＬ）を入力して、当該第１の信号圧（Ｐ１、ＰＬ）を作用させて前記移動部材（４２ｐ、１４２ｐ）を前記遮断位置に移動させる油室（４２ａ、１４２ａ）と、を有し、前記第１の元圧（ＰＤ、Ｐ_ＥＭＯＰ）及び前記第２の元圧（ＰＲ、ＰＳＬ１）のいずれか一方を前記ソレノイドバルブ（ＳＬ３、ＳＬ１）に対して選択的に供給可能な切換えバルブ（４２、１４２）と、
前記第１の変速段（Ｒｅｖ）から前記第２の変速段（１ｓｔ）に変速する際に、前記第３の係合要素（Ｃ１）が解放状態から少なくとも係合状態になるまでの間、前記調圧弁（ＳＬＵ、６０）により前記第１の信号圧（Ｐ１、ＰＬ）を前記切換えバルブ（４２、１４２）の前記油室（４２ａ、１４２ａ）に入力させる制御部（３０）と、を備えることを特徴とする。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

本自動変速機の油圧制御装置によると、第１の変速段から第２の変速段に変速する際に、制御部が、第３の係合要素が解放状態から少なくとも係合状態になるまでの間、調圧弁により第１の信号圧を切換えバルブの油室に入力させるようになっている。このため、第３の係合要素が解放状態から少なくとも係合状態になるまでの間は、切換えバルブはロック状態になるので、第１の元圧は弁体により遮断される。これにより、第１の変速段では係合、第２の変速段では解放する第２の係合要素に対するソレノイドバルブにおいて、変速時にオープンフェールが発生しても、第１の元圧の供給を遮断することができる。

実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図。 実施の形態に係る自動変速機の係合表。 実施の形態に係る自動変速機の速度線図。 実施の形態に係る油圧制御装置を示す概略図。 実施の形態に係る油圧制御装置でのＮ−Ｄレンジ切換え時における各部の実油圧の変化を示すタイムチャートであり、（ａ）は本実施の形態での動作、（ｂ）は従来の動作である。 他の実施の形態に係る油圧制御装置を示す概略図。

以下、本発明に係る実施の形態を、図１乃至図６に沿って説明する。

まず、本発明の自動変速機を適用し得る例えばＦＦタイプ（フロントドライブ、フロントエンジン）の車両に搭載して好適である自動変速機１の概略構成について図１に沿って説明する。自動変速機１は、ミッションケース、トルクコンバータ（流体伝動装置）７を内包するハウジングケース等から構成されたケース４を有しており、該ミッションケース内には、変速機構２、カウンタシャフト部８０及びディファレンシャル部９０が配置されている。変速機構２は、例えばエンジン（不図示）の出力軸に接続される自動変速機１の入力軸１１と同軸上である入力軸１２及び中間軸１３を中心とした軸上に配置されており、また、カウンタシャフト部８０のカウンタシャフト８１は、それら入力軸１２及び中間軸１３と平行な軸上に配置されて、更に、ディファレンシャル部９０は、該カウンタシャフト８１と平行な軸上に左右車軸９３ｌ，９３ｒを有する形で配置されている。

尚、以下に説明するＦＦタイプの車両に搭載して好適な自動変速機１においては、図１中における左右方向が実際にも車両における左右方向であって、搭載する方向によっては、図１中の右側が実際の車両の左側、図１中の左側が実際の車両の右側になるが、以下の説明において、単に「右方側」又は「左方側」という場合は、図１中における「右方側」又は「左方側」をいう。

トルクコンバータ７は、自動変速機１の入力軸１１に接続されたポンプインペラ７ａと、作動流体を介して該ポンプインペラ７ａの回転が伝達されるタービンランナ７ｂとを有しており、該タービンランナ７ｂは、入力軸１１と同軸上に配設された変速機構２の入力軸１２に接続されている。また、該トルクコンバータ７には、ポンプインペラ７ａ及びタービンランナ７ｂをロックアップ可能なロックアップクラッチ１０が備えられており、該ロックアップクラッチ１０が後述する油圧制御装置２０の油圧制御によって係合されると、自動変速機１の入力軸１１の回転が変速機構２の入力軸１２に直接伝達される。

変速機構２には、入力軸１２及び中間軸１３において、プラネタリギヤ（減速プラネタリギヤ）ＤＰと、プラネタリギヤユニット（プラネタリギヤセット）ＰＵとが備えられている。プラネタリギヤＤＰは、サンギヤＳ１、キャリヤＣＲ１、及びリングギヤＲ１を備えており、該キャリヤＣＲ１に、サンギヤＳ１に噛合するピニオンＰ_１及びリングギヤＲ１に噛合するピニオンＰ_２を互いに噛合する形で有している所謂ダブルピニオンプラネタリギヤである。

また、プラネタリギヤユニットＰＵは、４つの回転要素としてサンギヤＳ２、サンギヤＳ３、キャリヤＣＲ２（ＣＲ３、図３参照）、及びリングギヤＲ３（Ｒ２、図３参照）を有し、該キャリヤＣＲ２に、サンギヤＳ２及びリングギヤＲ３に噛合するロングピニオンＰ_４と、サンギヤＳ３に噛合するショートピニオンＰ_３とを互いに噛合する形で有している所謂ラビニヨ型プラネタリギヤである。

プラネタリギヤＤＰのサンギヤＳ１は、ケース４に接続されて回転が固定されている。また、キャリヤＣＲ１は、入力軸１２に接続されて、入力軸１２の回転と同回転（以下、「入力回転」という。）になっていると共に、第２クラッチＣ２に接続されている。更に、リングギヤＲ１は、固定されたサンギヤＳ１と入力回転するキャリヤＣＲ１とにより、入力回転が減速された減速回転になると共に、第１クラッチ（第３の係合要素）Ｃ１及び第３クラッチ（第２の係合要素）Ｃ３に接続されている。

プラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ２は、第１ブレーキＢ１に接続されてケース４に対して固定自在となっていると共に、中間軸１３を介して入力軸１２の回転が入力される第４クラッチＣ４及び第３クラッチＣ３に接続されて、第４クラッチＣ４を介して入力軸１２の入力回転や、第３クラッチＣ３を介してリングギヤＲ１の減速回転が、それぞれ入力自在となっている。また、サンギヤＳ３は、第１クラッチＣ１に接続されており、リングギヤＲ１の減速回転が入力自在となっている。

更に、キャリヤＣＲ２は、第２クラッチＣ２に接続されて、第２クラッチＣ２を介して入力回転が入力自在となっており、また、第２ブレーキ（第１の係合要素）Ｂ２に接続されて、第２ブレーキＢ２により回転が係止（固定）自在となっている。そして、リングギヤＲ３は、カウンタギヤ１５に接続されている。

一方、カウンタシャフト部８０のカウンタシャフト８１の左方側端部には、カウンタギヤ１５に噛合する大径ギヤ８２が配設されていると共に、右方側端部に小径ギヤ８３が配設されている。また、ディファレンシャル部９０には、ディファレンシャルギヤ装置９１が配設されており、ディファレンシャルギヤ装置９１のデフリングギヤ９２が小径ギヤ８３に噛合している。即ち、カウンタギヤ１５の回転は、大径ギヤ８２、カウンタシャフト８１、及び小径ギヤ８３を介してディファレンシャルギヤ装置９１のデフリングギヤ９２に伝達され、そして、デフリングギヤ９２の回転は、ディファレンシャルギヤ装置９１により左右車軸９３ｌ，９３ｒの回転数差を許容しつつ、それら左右車軸９３ｌ，９３ｒに伝達される。

以上のように構成された自動変速機１では、図１のスケルトン図に示す各第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が、図２の係合表に示す組み合わせで係脱されることにより、図３の速度線図のような回転数比で、前進１速段（１ｓｔ）〜前進８速段（８ｔｈ）、及び後進１速段（後進段）（Ｒｅｖ）が達成される。尚、Ｎ（ニュートラル）レンジでは、第２ブレーキＢ２のみが係合するようになっている。即ち、この自動変速機１は、少なくとも前進１速段（第２の変速段）及び後進段（第１の変速段）を形成する際に係合する第２ブレーキＢ２と、少なくとも前進の所定速段（前進３速段等）及び後進段を形成する際に係合する第３クラッチＣ３と、少なくとも前進１速段を形成する際に係合する第１クラッチＣ１と、を含む複数の係合要素を備えている。

次に、本発明に係る自動変速機１の油圧制御装置２０について説明する。油圧制御装置２０は、図１に示すように、バルブボディ４０と、制御部（以下、ＥＣＵとも呼ぶ）３０とを備えている。

図４に示すように、バルブボディ４０は、ＥＣＵ３０により制御されると共に、不図示のオイルポンプと、オイルポンプからの油圧をライン圧ＰＬに調圧する調圧弁であるプライマリレギュレータバルブ等を備え、ライン圧ＰＬの他、モジュレータ圧Ｐｍｏｄ等、各種の元圧を調圧して生成している。尚、本実施の形態では、これら各種の元圧の生成部を、元圧生成部６０として図示する（図６参照）。また、バルブボディ４０は、各種の元圧に基づく油圧をそれぞれの油路に選択的に切換え、あるいは調圧するための、スプール位置が切換え、あるいは制御される不図示の潤滑リレーバルブ、循環モジュレータバルブ、後述するロックアップリレーバルブ４３、シークエンスバルブ等を備えている。ライン圧ＰＬ及びモジュレータ圧Ｐｍｏｄ等を生成するための油圧回路構成は、一般的な自動変速機の油圧制御装置のものと同様であるので、詳細な説明は省略する。

また、バルブボディ４０は、ライン圧ＰＬを元圧として、走行レンジの切換に応じて前進レンジ圧ＰＤ及び後進レンジ圧ＰＲを供給するマニュアルバルブ４４を備えている。マニュアルバルブ４４は、ライン圧ＰＬが入力される入力ポート４４ａと、前進（Ｄ）レンジの際に前進レンジ圧（第１の元圧）ＰＤが出力される前進用出力ポート４４ｂと、後進（Ｒ）レンジの際に後進レンジ圧（第２の元圧）ＰＲが出力される後進用出力ポート４４ｃと、Ｄレンジ及びＮレンジの際に後進用出力ポート４４ｃをドレーンするドレーンポート４４ｄとを備えている。

バルブボディ４０は、第３クラッチＣ３を係脱可能な油圧サーボ５０に係合圧を供給可能なリニアソレノイドバルブ（ソレノイドバルブ）ＳＬ３と、第１の信号圧を供給可能なロックアップソレノイドバルブ（調圧弁）ＳＬＵを含む信号圧供給部４１と、切換えバルブ４２と、を備えている。尚、本実施の形態においては、各バルブにおける実際のスプールは１本であるが、スプール位置の切換え位置あるいはコントロール位置を説明するため、図４中に示す右半分の状態を「右半位置」、左半分の状態「左半位置」という。

切換えバルブ４２は、前進段の形成時に出力される前進レンジ圧ＰＤが入力される第１の入力ポート４２ｃと、後進段の形成時に出力される後進レンジ圧ＰＲが入力される第２の入力ポート４２ｄと、第１の入力ポート４２ｃ及び第２の入力ポート４２ｄの間に配置され、リニアソレノイドバルブＳＬ３の入力ポートＳＬ３ａに接続される出力ポート４２ｅとを備えている。また、切換えバルブ４２はボール（弁体）４２ｂを備えており、ボール４２ｂは、第１の入力ポート４２ｃ及び第２の入力ポート４２ｄの間に移動可能に配置され、前進レンジ圧ＰＤ及び後進レンジ圧ＰＲのうち、より低圧なレンジ圧の入力ポート側に移動して、より低圧なレンジ圧の入力ポートと出力ポート４２ｅとの連通を遮断すると共に、より高圧なレンジ圧の入力ポートと出力ポート４２ｅとを連通して、より高圧なレンジ圧を出力ポート４２ｅから出力させるようになっている。本実施の形態では、弁体をボール４２ｂとしているが、ボール４２ｂには限られず、例えばスプールであってもよい。尚、より低圧なレンジ圧とは、それぞれの入力ポート４２ｃ，４２ｄから入力される前進レンジ圧ＰＤと後進レンジ圧ＰＲとのうちの低い油圧であり、零圧を含むものである。

更に、切換えバルブ４２は、スプール状の移動部材４２ｐと、油室４２ａと、戻しばね４２ｓとを備えている。移動部材４２ｐは、ボール４２ｂを第１の入力ポート４２ｃ側に押し込んで第１の入力ポート４２ｃと出力ポート４２ｅとを遮断する遮断位置（右半位置）にロックするロック状態と、ボール４２ｂを移動可能にする解放位置（左半位置）に位置するロック解除状態とに切換可能になっている。油室４２ａは、信号圧供給部４１に連通され、第１の信号圧Ｐ１の入力により移動部材４２ｐを遮断位置に移動させるようになっている。戻しばね４２ｓは、例えば圧縮コイルばねから成り、移動部材４２ｐを解放位置側に位置するように付勢しており、ここでの付勢力は第１の信号圧Ｐ１による押圧力よりも小さく設定している。これにより、切換えバルブ４２は、前進レンジ圧ＰＤ及び後進レンジ圧ＰＲのいずれか一方を、リニアソレノイドバルブＳＬ３に対して元圧として選択的に供給可能になっている。

リニアソレノイドバルブＳＬ３は、切換えバルブ４２の出力ポート４２ｅに連通する入力ポートＳＬ３ａと、油圧サーボ５０に連通する出力ポートＳＬ３ｂとを備え、ＥＣＵ３０の制御により供給圧を変更するようになっている。

信号圧供給部４１は、ロックアップリレーバルブ４３と、切換えソレノイドバルブＳＬと、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵと、を備えている。

ロックアップリレーバルブ４３は、スプール４３ｐと、該スプール４３ｐを図中上方側に付勢するスプリング４３ｓとを備えていると共に、スプール４３ｐの上方に油室４３ａと、第１ポート４３ｂと、第２ポート４３ｃと、第３ポート４３ｄと、第４ポート４３ｅとを備えている。

油室４３ａは、切換えソレノイドバルブＳＬの出力ポートＳＬｂに連通され、切換えソレノイドバルブＳＬからの第２の信号圧Ｐ２が入力可能になっている。第１ポート４３ｂは、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵの出力ポートＳＬＵｂに連通されている。第２ポート４３ｃは、切換えバルブ４２の油室４２ａに連通されており、ロックアップソレノイド圧ＰＳＬＵを第１の信号圧として出力可能になっている。第３ポート４３ｄは、トルクコンバータ７での循環用のライン圧ＰＬｅｘが入力されている。第４ポート４３ｅは、トルクコンバータ７の入力ポート７１に連通されている。

スプール４３ｐには、切換えソレノイドバルブＳＬからの第２の信号圧Ｐ２に対向してスプリング４３ｓの付勢力が作用し、スプール４３ｐが図中上方側の解放位置（左半位置）と図中下方側の係合位置（右半位置）とに制御される。これにより、油室４３ａに切換えソレノイドバルブＳＬからの第２の信号圧Ｐ２が入力された場合に、スプール４３ｐはスプリング４３ｓに抗して解放位置から係合位置に切り換わるようになっている。スプール４３ｐが係合位置であると、第１ポート４３ｂは不図示のロックアップ制御バルブに連通され、ロックアップソレノイド圧ＰＳＬＵに基づいて不図示のロックアップ圧Ｐｌｕｐが生成され、ロックアップクラッチ１０が係合されるようになっており、第３ポート４３ｄと第４ポート４３ｅは遮断されるようになっている。また、スプール４３ｐが解放位置であると、第１ポート４３ｂは第２ポート４３ｃに連通され、ロックアップクラッチ１０は解放され、ロックアップソレノイド圧ＰＳＬＵを第１の信号圧として切換えバルブ４２の油室４２ａに供給するようになっており、第３ポート４３ｄと第４ポート４３ｅは連通され、循環用のライン圧ＰＬｅｘがトルクコンバータ７の入力ポート７１に供給されるようになっている。

切換えソレノイドバルブＳＬは、ロックアップリレーバルブ４３の油室４３ａに連通する出力ポートＳＬｂと、モジュレータ圧Ｐｍｏｄが入力される入力ポートＳＬａと、を備え、ロックアップリレーバルブ４３を係合位置及び解放位置に切り換える第２の信号圧Ｐ２をＥＣＵ３０の制御により供給可能になっている。

ロックアップソレノイドバルブＳＬＵは、ライン圧ＰＬが入力される入力ポートＳＬＵａと、ロックアップリレーバルブ４３の第１ポート４３ｂに連通する出力ポートＳＬＵｂとを備え、ＥＣＵ３０の制御により供給圧を変更し、ロックアップ制御バルブに供給されることでロックアップクラッチ１０のロックアップ圧Ｐｌｕｐを生成するようになっている。ロックアップソレノイドバルブＳＬＵから出力されるロックアップソレノイド圧ＰＳＬＵは、ロックアップリレーバルブ４３が解放位置である場合にロックアップリレーバルブ４３を経て、第１の信号圧Ｐ１として切換えバルブ４２に供給される。

ＥＣＵ３０は、Ｒレンジ又はＮレンジ（他のレンジ）からＤレンジに切り換えられた際に、第１クラッチＣ１が解放状態から係合状態になるまでの間、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵにより第１の信号圧を切換えバルブ４２の油室４２ａに入力させるようになっている（図５（ａ）参照）。

次に、本実施の形態に係る自動変速機１の油圧制御装置２０の動作について、図４及び図５（ａ）に示すタイムチャートに基づいて詳細に説明する。ここでは、ガレージシフト時において、ＲレンジからＮレンジを経てＤレンジに切り換えられた際、あるいはＮレンジからＤレンジに切り換えられた際に、リニアソレノイドバルブＳＬ３にオープンフェールが発生しており、Ｎレンジ時に車速が０である状態からの動作について説明する。

図５（ａ）に示すように、Ｎレンジ時で車速が０の場合、第２ブレーキＢ２のみが半係合状態で、他の係合要素は解放状態になっている。また、Ｎレンジ時にはロックアップクラッチ１０は解放されているため、図４に示すように、ロックアップリレーバルブ４３は解放位置にあり、ロックアップソレノイド圧ＰＳＬＵが第１の信号圧Ｐ１として出力され、切換えバルブ４２はロック状態になっている。

そして、図５（ａ）に示すように、ｔ０において、ＮレンジからＤレンジに切り換えられ、ＥＣＵ３０は、前進１速段を形成するために第２ブレーキＢ２及び第１クラッチＣ１を係合するよう指令を出す。これにより、第２ブレーキＢ２及び第１クラッチＣ１の係合圧が増加し、前進１速段が形成される。この時、ロックアップクラッチ１０はまだ解放されているため、図４に示すように、ロックアップリレーバルブ４３は解放位置にあり、ロックアップソレノイド圧ＰＳＬＵが第１の信号圧Ｐ１として出力され、切換えバルブ４２はロック状態になっている。このため、前進レンジ圧ＰＤが出力されているものの、ボール４２ｂにより遮断されているので、前進レンジ圧ＰＤがリニアソレノイドバルブＳＬ３に供給されることはなく、第３クラッチＣ３のタイアップは確実に防止される。

そして、図５（ａ）に示すように、ｔ１において、第２ブレーキＢ２及び第１クラッチＣ１により前進１速段がほぼ完全に形成された時、ロックアップリレーバルブ４３を解放位置から係合位置に切り換えて、第１の信号圧Ｐ１を０にする。ここでのｔ１のタイミングは、例えば、Ｄレンジに切り換えられた時（ｔ０）からタイマーによる計測で所定時間経過後にしたり、あるいはロックアップクラッチ１０を係合するためにロックアップリレーバルブ４３を係合位置に切り換えるタイミングと一致させたり、あるいは第２ブレーキＢ２及び第１クラッチＣ１により前進１速段が形成された程度に応じて設定する等、適宜設定することができる。

ｔ１の経過後は、図４に示すように、ロックアップリレーバルブ４３は係合位置にあり、ロックアップソレノイド圧ＰＳＬＵがロックアップクラッチ１０の係合に利用されるので、第１の信号圧Ｐ１は０になる。これにより、切換えバルブ４２はロック解除状態になり、前進レンジ圧ＰＤがボール４２ｂにより遮断されることなく、リニアソレノイドバルブＳＬ３に供給される。

更に、図５（ａ）に示すように、リニアソレノイドバルブＳＬ３はオープンフェールを発生しているので、ｔ２において、リニアソレノイドバルブＳＬ３にから出力される圧ＰＳＬ３は急速に上昇し、第３クラッチＣ３も急速に係合される。ここで、車速も十分に上昇していることから、ＥＣＵ３０は、前進１速段から前進３速段に変速するため、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を係合するよう指令を出すと共に、第２ブレーキＢ２を解放するように指令を出す。このため、第１クラッチＣ１の係合はそのままで、第３クラッチＣ３は急速に係合され、第２ブレーキＢ２は解放されるようになる。

ここで、従来のように切換えバルブ４２を用いずに、前進レンジ圧ＰＤと後進レンジ圧ＰＲとをシャトル弁で切り換えてリニアソレノイドバルブＳＬ３に供給する場合の動作を図５（ｂ）に示す。Ｎレンジ時では第２ブレーキのみが半係合状態であるが、ｔ０においてＤレンジに切り換えられると、ＥＣＵ３０は、前進１速段を形成するために第２ブレーキＢ２及び第１クラッチＣ１を係合するよう指令を出す。ところが、前進レンジ圧ＰＤがシャトル弁を経てオープンフェールのリニアソレノイドバルブＳＬ３に供給されてしまい、リニアソレノイドバルブＳＬ３から出力圧ＰＳＬ３が急激に上昇して第３クラッチＣ３が急激に係合される。この時、第２ブレーキＢ２は半係合からの係合であるので、比較的短い時間で完全係合する。このため、第１クラッチＣ１が係合する前に、第３クラッチＣ３と第２ブレーキＢ２とが係合してしまい、一瞬だけ後進段が形成されてしまう。これに対し、上述した本実施の形態によれば、リニアソレノイドバルブＳＬ３にオープンフェールが発生していても、後進やタイアップ等を発生することなく作動することができるようになる。尚、上述した例ではＮレンジからＤレンジへの切換について説明したが、例えばＲレンジからＤレンジに直接切り換える場合でも同様である。

尚、ＲレンジからＤレンジに直接切り換える場合には、走行レンジが切り替えられる前にリニアソレノイドバルブＳＬ３に供給されていた後進レンジ圧ＰＲは、切換えバルブ４２及びマニュアルバルブ４４を介して、マニュアルバルブ４４のドレーンポート４４ｄから排出されるため、リニアソレノイドバルブＳＬ３から第３クラッチＣ３への油圧供給がなくなるため、前進１速段が形成される前に第３クラッチＣ３が係合されることはなく、ＮレンジからＤレンジに切り換える場合と同様の効果を得られる。

以上説明したように、本実施の形態の油圧制御装置２０によれば、ＮレンジやＲレンジからＤレンジに切り換えられた際に、制御部３０が、第１クラッチＣ１が解放状態から係合状態になるまでの間、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵにより第１の信号圧Ｐ１を切換えバルブ４２の油室４２ａに入力させるようになっている。このため、第１クラッチＣ１が解放状態から係合状態になるまでの間は、切換えバルブ４２はロック状態になるので、前進レンジ圧ＰＤはボール４２ｂにより遮断され、第３クラッチＣ３は解放状態となる。これにより、後進段では係合、前進１速段では解放、前進３速段等では係合し得る第３クラッチＣ３に対するリニアソレノイドバルブＳＬ３において、レンジ切換時にオープンフェールが発生しても、前進レンジ圧ＰＤの供給を遮断することができる。

また、本実施の形態の油圧制御装置２０では、第１の変速段は後進段であり、第２の変速段は前進１速段であり、第１の元圧は前進レンジ圧ＰＤであり、第２の元圧は後進レンジ圧ＰＲであるようにしている。このため、ライン圧ＰＬを元圧として、走行レンジの切換に応じて前進レンジ圧ＰＤ及び後進レンジ圧ＰＲを供給するマニュアルバルブ４４を有する油圧制御装置２０に適用することができる。

また、本実施の形態の油圧制御装置２０では、トルクコンバータ７をロックアップ可能なロックアップクラッチ１０を係合状態にする際に位置する係合位置と、ロックアップクラッチ１０を解放状態にする際に位置する解放位置と、に切換可能なロックアップリレーバルブ４３と、ロックアップリレーバルブ４３を係合位置及び解放位置に切り換える第２の信号圧Ｐ２を供給可能な切換えソレノイドバルブＳＬと、ロックアップクラッチ１０のロックアップ圧Ｐｌｕｐを生成するために使用されるロックアップソレノイドバルブＳＬＵと、を備え、調圧弁は、ロックアップソレノイドバルブＳＬＵであり、前記第１の信号圧Ｐ１はロックアップソレノイド圧ＰＳＬＵであり、第１の信号圧Ｐ１は、ロックアップリレーバルブ４３が解放位置である場合にロックアップリレーバルブ４３を経て切換えバルブ４２に供給されるようになっている。このため、ガレージシフト時は原則としてはロックアップクラッチ１０が解放されていることから、不使用のロックアップソレノイド圧ＰＳＬＵを有効利用することができ、部品点数の増加を抑制することができる。

また、本実施の形態の油圧制御装置２０では、弁体４２ｂはボールであるので、例えば金属片等の噛み込みによるバルブスティックの発生を抑制することができる。

尚、上述した本実施の形態の油圧制御装置２０では、２つの係合要素を同時係合することにより前進８速段を形成可能な変速機構２に適用される場合について説明したが、これには限られず、例えば３つの摩擦係合要素を同時係合する変速機構や、８速段以外の例えば前進６速段や前進９速段を形成可能な変速機構に適用してもよい。

また、上述した本実施の形態の油圧制御装置２０では、第１の信号圧Ｐ１をロックアップソレノイド圧ＰＳＬＵとして場合について説明したが、これには限られず、他の適宜な油圧を利用してもよい。

また、上述した本実施の形態の油圧制御装置２０では、自動変速機１の流体伝動装置としてトルクコンバータを適用した場合について説明したが、これには限られず、例えばフルードカップリング（流体継手）を適用してもよい。

また、上述した本実施の形態の油圧制御装置２０では、図５（ａ）のｔ２以降において、第３クラッチＣ３を係合する変速段へ変速される場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第３クラッチＣ３への油圧供給が確認された場合には、第３クラッチＣ３への油圧供給を遮断するように、所謂フェールセーフバルブ或いはカットオフバルブと称されるバルブを有している場合にはこれを動作させても良いし、所謂リンプホームモードに移行させるようにしても良い。即ち、リニアソレノイドバルブＳＬ３が全開フェールした場合における、状況に応じたフェールセーフモードに移行するようにすれば良い。

また、上述した本実施の形態の油圧制御装置２０では、第１の元圧は前進レンジ圧ＰＤであり、第２の元圧は後進レンジ圧ＰＲである場合について説明したが、これには限られない。例えば、第１の元圧はライン圧ＰＬであり、第２の元圧は係合圧ＰＳＬ１であるようにしてもよい。

この場合、例えば、図６に示すように、切換えバルブ１４２は、電磁ポンプＥＭＯＰの電磁ポンプ圧Ｐ_ＥＭＯＰが入力される第１の入力ポート１４２ｃと、リニアソレノイドバルブＳＬ１から第１クラッチＣ１に供給可能な係合圧ＰＳＬ１が入力される第２の入力ポート１４２ｄと、第１の入力ポート１４２ｃ及び第２の入力ポート１４２ｄの間に配置され、第１クラッチＣ１の油圧サーボ５１に接続される出力ポート１４２ｅとを備えている。また、切換えバルブ１４２はボール（弁体）１４２ｂを備えており、ボール１４２ｂは、第１の入力ポート１４２ｃ及び第２の入力ポート１４２ｄの間に移動可能に配置され、電磁ポンプ圧Ｐ_ＥＭＯＰ及び係合圧ＰＳＬ１のうち、より低圧なレンジ圧の入力ポート側に移動して、より低圧なレンジ圧の入力ポートと出力ポート１４２ｅとの連通を遮断すると共に、より高圧なレンジ圧の入力ポートと出力ポート１４２ｅとを連通して、より高圧なレンジ圧を出力ポート１４２ｅから出力させるようになっている。

更に、切換えバルブ１４２は、スプール状の移動部材１４２ｐと、油室１４２ａと、戻しばね１４２ｓとを備えている。移動部材１４２ｐは、ボール１４２ｂを第１の入力ポート１４２ｃ側に押し込んで第１の入力ポート１４２ｃと出力ポート１４２ｅとを遮断する遮断位置（右半位置）にロックするロック状態と、ボール１４２ｂを移動可能にする解放位置（左半位置）に位置するロック解除状態とに切換可能になっている。油室１４２ａは、調圧弁であるプライマリレギュレータバルブを有する元圧生成部６０に連通され、ライン圧ＰＬの入力により移動部材１４２ｐを遮断位置に移動させるようになっている。戻しばね１４２ｓは、例えば圧縮コイルばねから成り、移動部材１４２ｐを解放位置側に位置するように付勢しており、ここでの付勢力はライン圧ＰＬによる押圧力よりも小さく設定している。これにより、切換えバルブ１４２は、電磁ポンプ圧Ｐ_ＥＭＯＰ及び係合圧ＰＳＬ１のいずれか一方を、油圧サーボ５１に対して係合圧として選択的に供給可能になっている。

また、切換えバルブ１４２は、バルブボディ４０の本体との間でのオイル漏れを防止するために、第１の入力ポート１４２ｃ及び出力ポート１４２ｅの軸方向両側にシールリング１４３を備えている。電磁ポンプＥＭＯＰは吐出量が小さいので、油圧回路でのオイル漏れ量の管理は重要であるが、切換えバルブ１４２にシールリング１４３を設けることにより漏れ量を低減することができる。

リニアソレノイドバルブＳＬ１は、元圧として前進レンジ圧ＰＤが入力される入力ポートＳＬ１ａと、第２の入力ポート１４２ｄに連通する出力ポートＳＬ１ｂとを備え、ＥＣＵ３０の制御により供給圧を変更するようになっている。

図６に示す油圧制御装置によれば、エンジン停止時には、電磁ポンプＥＭＯＰの動作により電磁ポンプ圧Ｐ_ＥＭＯＰが切換えバルブ１４２を介して油圧サーボ５１に供給される。これにより、第１クラッチＣ１を係合可能になる。また、エンジン作動時には、元圧生成部６０からライン圧が供給されるので、切換えバルブ１４２はロック状態に切り換わる。このため、リニアソレノイドバルブＳＬ１からの係合圧ＰＳＬ１が切換えバルブ１４２を介して油圧サーボ５１に供給され、第１クラッチＣ１を係合可能になる。この時、切換えバルブ１４２はロック状態になっているので、電磁ポンプ圧Ｐ_ＥＭＯＰが切換えバルブ１４２に供給されても、遮断される。

本自動変速機の油圧制御装置は、係合要素の係合の複数の組合せが存在する変速機構を有する自動変速機に用いることが可能であり、特に所定の複数の係合要素の同時係合を防止することが求められるものに用いて好適である。

１ 自動変速機
７ トルクコンバータ（流体伝動装置）
１０ ロックアップクラッチ
２０ 油圧制御装置
３０ ＥＣＵ（制御部）
４２ 切換えバルブ
４２ａ 油室
４２ｂ ボール（弁体）
４２ｃ 第１の入力ポート
４２ｄ 第２の入力ポート
４２ｅ 出力ポート
４２ｐ 移動部材
４３ ロックアップリレーバルブ
６０ 元圧生成部（調圧弁）
１４２ 切換えバルブ
１４２ａ 油室
１４２ｂ ボール（弁体）
１４２ｃ 第１の入力ポート
１４２ｄ 第２の入力ポート
１４２ｅ 出力ポート
１４２ｐ 移動部材
Ｂ２ 第２ブレーキ（第１の係合要素）
Ｃ１ 第１クラッチ（第３の係合要素）
Ｃ３ 第３クラッチ（第２の係合要素）
Ｐ１ 第１の信号圧
Ｐ２ 第２の信号圧
ＰＤ 前進レンジ圧（第１の元圧）
Ｐ_ＥＭＯＰ 電磁ポンプ圧（第１の元圧）
ＰＬ ライン圧（第１の信号圧）
ＰＲ 後進レンジ圧（第２の元圧）
ＰＳＬ１ 係合圧（第２の元圧）
ＰＳＬＵ ロックアップソレノイド圧
ＳＬ 切換えソレノイドバルブ
ＳＬ１ リニアソレノイドバルブ（ソレノイドバルブ）
ＳＬ３ リニアソレノイドバルブ（ソレノイドバルブ）
ＳＬＵ ロックアップソレノイドバルブ（調圧弁）

Claims (5)

1. 油圧により作動すると共に第１の変速段及び第２の変速段のいずれの場合も係合する第１の係合要素と、油圧により作動すると共に前記第１の変速段を形成する際に係合して前記第２の変速段を形成する際に解放する第２の係合要素と、油圧により作動すると共に前記第１の変速段を形成する際に解放して前記第２の変速段を形成する際に係合する第３の係合要素と、を含む複数の係合要素を備えた自動変速機の油圧制御装置において、
   前記第２の係合要素に係合圧を供給可能なソレノイドバルブと、
   第１の信号圧を供給可能な調圧弁と、
   第１の元圧が入力される第１の入力ポートと、第２の元圧が入力される第２の入力ポートと、前記第１の入力ポート及び前記第２の入力ポートの間に配置される出力ポートと、前記第１の入力ポート及び前記第２の入力ポートの間に移動可能に配置され、前記第１の元圧及び前記第２の元圧のうち低圧の元圧の入力ポート側に移動して、当該低圧の元圧の入力ポートと前記出力ポートとを遮断すると共に高圧の元圧の入力ポートと前記出力ポートとを連通させ、当該高圧の元圧を前記出力ポートから出力させる弁体と、前記弁体を前記第１の入力ポート側に押し込んで前記第１の入力ポートと前記出力ポートとを遮断する遮断位置にロックするロック状態と前記弁体を移動可能にするロック解除状態とに切換可能な移動部材と、前記調圧弁からの前記第１の信号圧を入力して、当該第１の信号圧を作用させて前記移動部材を前記遮断位置に移動させる油室と、を有し、前記第１の元圧及び前記第２の元圧のいずれか一方を前記ソレノイドバルブに対して選択的に供給可能な切換えバルブと、
   前記第１の変速段から前記第２の変速段に変速する際に、前記第３の係合要素が解放状態から少なくとも係合状態になるまでの間、前記調圧弁により前記第１の信号圧を前記切換えバルブの前記油室に入力させる制御部と、を備える、
   ことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 前記第１の変速段は後進段であり、前記第２の変速段は前進１速段であり、前記第１の元圧は前進レンジ圧であり、前記第２の元圧は後進レンジ圧である、
   ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
3. 流体伝動装置をロックアップ可能なロックアップクラッチを係合状態にする際に位置する係合位置と、前記ロックアップクラッチを解放状態にする際に位置する解放位置と、に切換可能なロックアップリレーバルブと、
   前記ロックアップリレーバルブを前記係合位置及び前記解放位置に切り換える第２の信号圧を供給可能な切換えソレノイドバルブと、
   前記ロックアップクラッチのロックアップ圧を生成するために使用されるロックアップソレノイドバルブと、を備え、
   前記調圧弁は、前記ロックアップソレノイドバルブであり、前記第１の信号圧はロックアップソレノイド圧であり、前記第１の信号圧は、前記ロックアップリレーバルブが前記解放位置である場合に前記ロックアップリレーバルブを経て前記切換えバルブに供給される、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の油圧制御装置。
4. 前記第１の変速段は後進段であり、前記第２の変速段は前進１速段であり、前記第１の元圧はライン圧であり、前記第２の元圧は係合圧である、
   ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
5. 前記弁体はボールである、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自動変速機の油圧制御装置。

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