JPH01164851A - 自動トランスミッション用の液圧制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、自動トランスミッション制御回路に用いる電
気制御式の圧力調節器の改良技術に係る。

［従来の技術］ 本発明の改良技術を組み込むことのできる代表的な自動
トランスミッションは、本件出願と同一の譲受人に譲渡
された米国特許第４．３５１．２０６号を参照すること
ができる。この特許は、クラッチとブレーキを備えてい
て、遊星歯車エレメントの相対運動を制御して多段前進
駆動比と一段後退駆動比の得られる多段遊星歯車式のト
ランスミッション機構について説明している。また、こ
の特許はエンジン駆動ポンプについても説明を加えてい
る。このエンジン駆動ポンプは、自動制御回路に制御圧
力を供給するために用いられる。自動制御回路は、制御
弁回路により選択的に制御される流体圧力操作クラッチ
サーボと流体圧力操作ブレーキサーボとを備えている。

圧力は圧力調節弁によって制御弁回路内で調節されるよ
うになっている。圧力調節弁は、車両速度並びにエンジ
ントルクに比例した大きさの圧力信号を受は取り、可変
回路圧力を作り出している。この可変回路圧力の大きさ
は、駆動条件が変化する環境の下で、クラッチとブレー
キが望ましいトルク機能を果たすのに必要な最大圧力が
得られるように制御されている。

米国特許第４．３５１．２０６号に記載された調節弁は
制御ソレノイドにより作動されている。

このソレノイドは弁作動力を作り出しており、ソレノイ
ドの力の大ぎさはエンジントルクに比例した電圧信号に
より決定されている。エンジン１〜ルクは、車のエンジ
ンスロットル位置によって測定される。この測定を行な
うために適当な変位１−電圧トランスデユーサが設（プ
られている。

米国特許第４，３５１．２０６号の調節弁は、エンジン
により駆動される制御ポンプから調節圧力を受は取って
いる。従って、弁には比較的高い圧力が加えられている
。

本発明に関係した制御回路の他の例が米国特許第３．７
２７．４８７号に記載されている。この制御回路は、自
動トランスミッション用の圧力制御弁を備えている。こ
の弁には、可変オリフィスソレノイドの制御の下でパイ
ロット弁により作られたパイロット圧力が加えられる。

ソレノイドはエンジントルク信号によって作動される。

エンジントルク信号は、車のエンジン加速位置に応じて
送信器によって作り出されている。この信号は増幅され
て力可変式のソレノイドに送られる。パイロット弁の出
力圧は主調節弁に送られる。また、パイロット弁には主
調節弁の利用する圧力が加えられている。主調節弁とパ
イロット弁の両者には、エンジン駆動ポンプから圧力が
加えられる。

米国特許第４，２９３，００２号は、弁回路の別の例を
示している。この弁回路は、自動トランスミッション制
御において理想的な回路圧力を作り出す力可変式のソレ
ノイドを備えている。この米国特許は、ライン圧に晒さ
れる通路を通じて圧力を受は取るパイロット弁について
説明している。

この点に関し、米国特許第４．２９３．００２号の記述
内容は先の米国特許第３，７２７，４８７号の記述内容
に似通っている。

［発明が解決しようとする課題］ これら従来技術の回路に必要とされるソレノイドは、回
路が最大ライン圧力に晒されているため大きな負担を強
いられている。しかもこれら従来技術の回路は、一定の
圧力の供給を受けまた圧力降下の得られるものが必要と
されている。こうした圧力降下を必要とする理由は、出
力圧レベルが違えば圧力降下もこれに応じて変動するた
めである。このような方式では、圧力と電流の間の関係
を正確に把握することができない。

［課題を解決するための手段］ 従来技術の方法とは異なり、本発明の回路は非フロー式
の調節弁手段を用い、力可変式のソレノイドに送られる
パイロット圧力を作り出している。

また力可変式のソレノイドは、自動制御弁システムの調
節弁が利用できる圧力を作り出している。

ソレノイド弁には可変圧力が加えられている。この可変
圧力はソレノイド弁自身が圧力を調節することにより変
化し、ソレノイド弁はすべての圧力レベルで一定した圧
力降下を生み出している。これに対し、従来のシステム
ではトルクレベルの増加に伴って圧力降下量も増大して
いた。この可変パイロット圧力により、力可変式のソレ
ノイドの圧力と電流の関係は改善される。力可変式のソ
レノイドがソレノイドの出力圧に一定圧を加えたものに
比例する圧力を作り出すため、力可変式のソレノイドの
圧力変動を極力少なくすることができる。

［実施例］ 第１図において、参照番号１０がライン圧力調節弁の全
体を示している。このライン圧力調節弁は弁ボア１４内
に摺動可能に配置された複式ランド弁スプール１２を備
え、また前記弁ボア１４には弁スプールの箇々のランド
１６．１８．２０および２２に合わせて内壁ランドが形
成されている。

弁スプール１２は、弁スプリング２４と２６により第１
図で児て右手方向に押されている。前記゛弁スプリング
２４と２６は、弁スプール１２に固定したスプリングシ
ート２８に装着されている。

調節弁組立体の左側端部では、弁スリーブ３２内に摺動
可能にブースタ弁スプール３０が設置されている。前記
弁スリーブ３２は、調節弁１０の弁ハウジング内に取り
付けられている。スプリング２４は静止した状態のスリ
ーブ３２に係合している。スプリング２６は、ランド３
４の右側で弁スプール３０に係合している。

またスプール３０は、スリーブ３２と一緒になって圧力
空所３８を形成するランド３６を備えている。圧力空所
３８はスロットル弁圧力ボート４０に連絡している。こ
のため、チャンバ３８にスロットル弁の圧力が加わると
、ばね２６を介してスプール１２に力が伝えられる。

弁の作動力は、後進駆動に際し弁チャンバ４２に後進ラ
イン圧力を加えて増大させることができる。前記後進ラ
イン圧力は後進圧力ボート４４を通じてブースタ弁組立
体に加えられる。ランド３４の直径はランド３６の直径
よりも大きく、弁チャンバ４２内の圧力によって弁スプ
リング２６を介し弁スプール１２上に右向きに作用する
力が得られる。この力は、チャンバ３８内の圧力にＪ：
って生じる力に加重される。

エンジン駆動ポンプ４４は、ランド１６と１８の中間に
ある高圧ボート４６にポンプ圧を供給する。ランド１６
は、ポンプ４４の吐出し量を管理する目的でボート４６
とボート４８の間の導通の程度を制御している。ポンプ
４４は、本件出願と同一の譲受人に譲渡された米国特許
第４．６６５゜７７０号に記載されている形式の可変容
量形ポンプである。ランド２２の右側には、フィードバ
ック通路５０を通じて圧力がフィードバックされる。

ボート５２はトルクコンバータ供給通路５４に連絡して
おり、またボート５６は油圧通路５８に連絡している。

通路５６と５４の機能を詳しく知る上で、先の米国特許
第４，６６５，７７０号を参照することができる。この
米国特許には、こうした通路に相当するものが弁回路に
使用されている。

力可変式のソレノイド圧力逃し弁は全体を参照番号６０
で表わされている。このソレノイド圧力逃し弁は、間隔
を設けた２つのランド６４と６６を持つ弁スプール６２
を備えている。弁スプール６２は弁チャンバ６８内に摺
動可能に配置されている。力可変式のソレノイド圧力通
路７０は、ランド６４と６６の間に配置されたボート７
２に連絡している。ボート７２は、ランド６４の左側に
配置された圧力チャンバ７４にも連絡している。

このボート７２と圧力チャンバ７４の連絡はダンピング
オリフィス７６を介して行なわれている。

排出ボート７８は、弁チャンバ６８内にあってランド６
６の間近に位置している。弁スプール６２は、弁スプリ
ング８０により第１図で見て左向きに押されている。こ
のため、通路７０に作用する力は、弁スプール６２のキ
ャリブレーションとスプリング比の大きさによって決ま
る。キャリブレーションには弁ランドの相対面積が関係
している。これら弁ランドは第１図の概略図では等しい
面積に描かれているが、面積を変えることもできる。

角可変式のソレノイド圧力逃し弁により、角可変式のソ
レノイド弁８２の利用する圧力がライン７０内に作り出
される。この圧力は通路８４内の圧力、すなわちポンプ
４４の調節出力圧よりも低い。角可変式のソレノイド弁
８２は、第１図では概略ブロック図で示されている。た
だしこのソレノイド弁は、第１図に６０で示した圧力逃
し弁に類似した形式の圧力調節弁である。

参照番号８４で示した角可変式のソレノイドは、調節弁
８２に作用するアーマチュアを備えている。

この角可変式のソレノイドには、リード線８６を通じて
信号電圧が供給される。米国特許箱３，７２７．４８７
号に記載されているようなアクセルペダルの運動量を電
圧に変換する適当なトランスデユーサを用いてり−゛ド
線６に電圧を送り、弁８２の出口側にスロットル圧を作
り出すことかできる。このスロットル圧は、通路８８を
通じてライン圧力調節弁１０のボート４０に送られる。

第３図は、スロットル弁圧力と電流の関係を示したグラ
フである。図示のように両者は直線的な関係にある。

スロットル弁圧力と通路７０内の力可変ソレノイド圧力
の関係が第２図に示されている。ランド６４と６６の面
積が等しければ、曲線９０で示すような関係が得られる
。ランド６４０面積がランド６６の面積よりも狭ければ
、９２で示すような曲線になる。９２で示すような勾配
の大きな曲線は、高圧の下での漏洩損失を補償するため
にも、ある状況下では好ましい形態である。

ソレノイドの力が零になれば、９４で示すような関係が
得られる。９ｏと９２で示す関係から、ソレノイドの力
を最大限利用することができる。

こうして、通路８８に生じる圧力には一定の圧力が加え
られる。

本発明によれば、システムの圧力変動を極力少なくする
好ましい条件を角可変式のソレノイドに与えられること
が明らかである。一定のライン圧力や不適当に高い圧力
とは異なり、可変供給圧力を角可変式のソレノイドは利
用することができる。

新たな弁、すなわち角可変式のソレノイド圧力逃し弁を
設けて、ソレノイドパイロット圧力に比例したこれより
も大きな新たな圧力を作り出している。これらソレノイ
ドパイロット圧力と別に作り出された新たな圧力の両者
は、従来構造のソレノイド弁に用いられているライン圧
力よりもかなり低い圧力である。こうした改良を加える
ことによりソレノイドの負担は大幅に軽減される。この
ため、あらゆる運転条件の下でのパイロット調節操作は
ほとんどなくなり、ソレノイド弁の精度は改善される。

第４図には、クラッチとブレーキを備えた代表的な遊星
歯車式の自動トランスミッションが概略的に示されてい
る。クラッチとブレーキは、制御回路の一部をなすサー
ボにより操作される。第１図に示す回路はこの制御回路
の一部を構成している。

第４図において、参照番号９６は車の内燃エンジンを示
している。この内燃エンジンは、流体動力学を利用した
トルクコンバータのインペラ９８に直結されている。タ
ービントルクはトルクコンバータで作り出される。参照
番号１ｏｏがタービンを示している。

タービントルクはタービンシャフト１０２に伝達され、
さらに前方クラッチ１０４を通じて前方遊星歯車ユニッ
トのリング歯車１０６に伝達される。走行車輪１１０に
連結された出力シャフト１０８は前方遊星歯車ユニット
のキャリヤ１１１に連結され、また後方遊星歯車ユニッ
トのリング歯車１１２に連結されている。後方遊星歯車
ユニットのキャリヤは、前進駆動状態の下ではオーバー
ラン・ブレーキ１１４により固定され、また低速前進駆
動時と後進駆動時には摩擦ブレーキ１１６により固定さ
れる。

高速度比クラッチ１１８はタービントルクをシャフト１
０２から太陽歯車１２０に伝達するようになっており、
この太陽歯車１２０は前方遊星歯車ユニットと後方遊星
歯車ユニットの両方のユニットに共用されている。中間
速度比ブレーキバンド１２２は、中間速度比運転に伴っ
て太陽歯車１２０を固定するようになっている。

後進駆動に伴ってクラッチ１１８は係合され、しかもブ
レーキバンド１１６も係合される。その結果、太陽歯車
１２０の前進駆動運動は後方遊星歯車ユニットにより逆
転され、シャフト１０８を逆向きに回転させることがで
きる。

低速度比前進駆動と後進を兼ねるブレーキバンド１１６
を操作するためのサーボは１２４で示されており、また
中間速度比ブレーキバンドを操作するサーボが１２６で
示されている。

ここまでは本発明の好ましい実施例について説明してき
たが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許
請求の範囲内で如何ようにも変更することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る角可変ソレノイド圧力逃し弁と
角可変ソレノイド弁を用いた弁回路の概略構造を示して
いる。 第２図は、角可変ソレノイド圧力と主調節弁に利用され
るスロットル弁圧力との関係を示す性能曲線である。 第３図は、スロットル弁と角可変ソレノイドに利用され
る電流との間の関係を示している。 第４図は、第１図の弁回路が一部をなす回路部分を構成
している、クラッチとブレーキを備えた自動トランスミ
ッションの遊星歯車装置の概略図である。 １０・・・ライン圧力調節弁 １２・・・複式ランド弁スプール ３０・・・ブースタ弁スプール ４０・・・スロットル弁圧力ボート ５０・・・フィードバック通路 ５４・・・トルクコンバータ供給通路 ５８・・・油圧通路 ６０・・・角可変式のソレノイド圧力逃し弁６２・・・
弁スプール ７０・・・角可変式のソレノイド圧力通路７６・・・ダ
ンピングオリフィス ８２・・・角可変式のソレノイド弁 ８４・・・角可変式のソレノイド ９６・・・車の内燃エンジン １００・・・タービン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体圧で作動されるクラッチとブレーキのサーボ
   手段を備え、速度伝達比の変化を制御することのできる
   自動トランスミッション用の液圧制御回路にして、 前記制御回路内に調節圧力を作り出すためのポンプおよ
   び主圧力調節弁手段と、 前記トルク比例圧力の圧力調節部分に連結された力可変
   式のソレノイドを備えている、エンジントルクに比例し
   た圧力を作り出すための力可変式のソレノイド弁手段と
   、 当該力可変弁手段を前記圧力調節弁手段に連結し、この
   ため前記主調節弁手段により維持された調節圧レベルを
   前記トルク比例圧力の大きさの変化に応じて制御するよ
   うなトルク信号通路と、当該トルク信号通路並びに前記
   力可変式のソレノイド弁手段に連絡していて、当該力可
   変式のソレノイド弁手段は、前記主圧力調節弁手段がト
   ルク比例圧力を作り出すのに伴い、この主圧力調節弁手
   段の調節圧力に比べて低い値の圧力を調節するようにな
   つている力可変式のソレノイド圧力逃し弁手段とを有し
   ている液圧制御回路。
2. （２）前記力可変式のソレノイド圧力逃し弁手段は弁チ
   ャンバ内に配置された弁スプールと、当該弁スプールに
   働きかけてこの弁スプールを一方向に押すためのスプリ
   ング手段とを有し、前記トルク信号通路は前記弁チャン
   バに連絡していて圧力を作り出し、この圧力が前記スプ
   ールに作用して前記スプリング手段の力を補足するよう
   な請求項１記載の液圧制御回路。
3. （３）前記弁スプールは２つのランドと、前記ポンプに
   連結され１つのランドに一致している主調節圧力ポート
   と、前記力可変式のソレノイド圧力逃し弁を前記力可変
   式のソレノイド弁手段に連結し、また前記スプリング手
   段の力に対抗するために弁スプールに連絡しているソレ
   ノイド弁通路とを備え、これにより前記力可変式のソレ
   ノイド弁手段の利用できる圧力が前記トルク比例圧力に
   比例しているような請求項２記載の液圧制御回路。
4. （４）前記ランドの有効圧力面積は一方が他方に対し大
   きさを調節され、これにより前記ソレノイド弁通路と前
   記トルク比例圧力の圧力関係が予め設定されているよう
   な請求項３記載の液圧制御回路。