JPH0130023B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車その他の車両に用いられる油
圧作動式変速機の制御装置に関する。

（従来の技術） 従来この種装置として、特公昭48−21369号公
報により、第１図に示す如く、シフト弁ａの図面
で左側のシフトアツプ側への切換動作により給油
される高速伝動系確立用の高速油圧係合要素ｂ
と、該シフト弁ａの図面で右側のシフトダウン側
への切換動作により給油される低速伝動系確立用
の低速油圧係合要素ｃとを備え、該各油圧係合要
素ｂ，ｃに対応する各排油路ｄ，ｅを設けて、こ
れら油圧係合要素ｂ，ｃの一方への給油時に他方
をこれに対応する排油路ｄ，ｅに該シフト弁ａを
介して接続するようにしたものにおいて、低速油
圧係合要素ｃに対応する排油路ｅに高速油圧係合
要素ｂの油圧により開き側に押圧される排油制御
弁ｆを介設し、シフトアツプ時低速油圧係合要素
ｃからの油を当初は該排油路ｅに該制御弁ｆと並
列に接続した絞りｇのみを介して排油し、高速油
圧係合要素ｂの油圧が所定圧に上昇して該制御弁
ｆが開かれた後はこれを介してより早く排油させ
るようにし、かくてシフトアツプ時にエンジンが
一旦無負荷状態となること及び必要以上の共噛み
を防止して円滑なシフトアツプ作動を得られるよ
うにしたものは知られる。

ここで高速油圧係合要素ｂの油圧はシフト弁ａ
と該油圧係合要素ｂとを結ぶ油路ｈから分岐した
分岐路ｉを介して排油制御弁ｆに作用されるもの
で、この場合シフト弁ａや排油制御弁ｆ等のバル
ブ類は変速機ケース内のバルブブロツクに一体的
に組込まれ、分岐路ｉを含むバルブ間の油路は該
ブロツク内に形成されるを一般とし、該ブロツク
から外方のにびる前記油路ｈは該分岐路ｉに比し
実際上かなり長くなる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来技術のものでは、油温変化等による油
の粘性変化を生ずると、円滑なシフトアツプ作動
を得られなくなる。

即ち、分岐路ｉの管路抵抗が油路ｈの管路抵抗
よりも小さくなることから、シフトアツプ時に分
岐路ｉを介して排油制御弁ｆに作用される油圧の
方が高速油圧係合要素ｂの実際の油圧よりも早く
昇圧して両者間に偏差を用じ、この場合偏差が一
定であれば、この偏差を見込んで排油制御弁ｆの
開弁圧を設定することにより、高速油圧係合要素
ｂの実際の油圧が所望の圧力に上昇した時点で該
制御弁ｆを開弁させられるが、実際には油の粘性
変化によつてこの偏差も変化してしまい、偏差の
小さな低粘性状態に対応させて開弁圧を比較的低
く設定すると、低温時等油の粘性が高くなつた場
合、高速油圧係合要素ｂの実際の油圧がかなり低
圧のうちに該制御弁ｆが開弁されて低速油圧係合
要素ｃが早期解除され、エンジンが一旦無負荷状
態となつてその吹き上りを生じ、逆に高粘性状態
に対応させて開弁圧を比較的高く設定すると、油
の粘性が低くなつた場合、該制御弁ｆの開弁が遅
れ、必要以上の共噛みを生じてエンジンの失速や
変速時間の増大を来たす問題がある。

尚、シフトダウン作動を円滑にすべく、高速油
圧係合要素に対応する排油路に低速油圧係合要素
の油圧により開き側に押圧される排油制御弁を介
設する場合にも上記と同様の問題を生ずる。

又、特開昭48−72552号公報により、シフト弁
と低速油圧係合要素とを結ぶ油路に、該油圧係合
要素への給油を許容する逆止弁を介設すると共
に、該逆止弁と並列に該低速油圧係合要素からの
排油を許容する逆止弁を介入した排油路を接続
し、高速油圧係合要素への給油時に低速油圧係合
要素から該排油路を介して排油するようにし、該
排油路に、高速油圧係合要素の油圧で開き側とエ
ンジンのスロツトル開度に応じたスロツトル圧で
閉じ側とに押圧される排油制御弁を介設し、シフ
トアツプ時に高速油圧係合要素の油圧がスロツト
ル圧に応じた所定圧に昇圧したとき該排油制御弁
を開くようにしたものが知られているが、このも
のでも油の粘性が増加すると高速油圧係合要素の
実際の油圧が前記所定圧に上昇しないうちに排油
制御弁が開弁されてしまい、上記と同様の問題を
生ずる。

本発明は、かかる問題点を解決した装置、即ち
油の粘性変化に係わらず常に円滑なシフト作動を
得られるようにした装置を提供することをその目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成すべく、シフト弁の
シフトアツプ側への切換動作により給油される高
速伝動系確立用の高速油圧係合要素と、該シフト
弁のシフトダウン側への切換動作により給油され
る低速伝動系確立用の低速油圧係合要素とを備
え、該各油圧係合要素に対応する各排油路を設け
て、これら油圧係合要素の一方への給油時に他方
からこれに対応する排油路を介して排油するよう
にしたものであつて、これら排油路のうち何れか
少なくとも一方の油圧係合要素に対応する排油路
に該排油路の流路抵抗を増減する排油制御弁を介
設するものにおいて、該排油制御弁を、該一方の
油圧係合要素からの排油時に該一方の油圧係合要
素と該排油制御弁とを結ぶ油路から分岐した分岐
路を介して該排油制御弁に作用させる該一方の油
圧係合要素の油圧により流路抵抗を増加する閉じ
側に押圧すると共に、該一方の油圧係合要素から
の排油時に給油する他方の油圧係合要素と該シフ
ト弁とを結ぶ油路から分岐した分岐路を介して該
排油制御弁に作用させる該他方の油圧係合要素の
油圧により流路抵抗を減少する開き側に押圧する
差圧応動型に構成したことを特徴とする。

（実施例） 本発明を第２図以下に示す実施例に付説明す
る。

第２図で１は前進３段後進１段の変速を行なう
変速機を示し、該変速機１は、エンジン２にトル
クコンバータ３を介して連結される入力軸１ａ
と、車両の駆動輪４にデフギア５を介して連結さ
れる出力軸１ｂとの間に、前進用の１速乃至３速
の各伝動系Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３と後進伝動系GRと
を備え、前進用の各伝動系Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３に油
圧係合要素たる１速乃至３速の各油圧クラツチＣ
１，Ｃ２，Ｃ３を介入させた。

尚、後進伝動系GRは、２速伝動系Ｇ２と２速
油圧クラツチＣ２を共用させるものとし、該両伝
動系Ｇ２，GRは出力軸１ｂ上のセレクタギア６
を介して選択的に確立させるようにした。

図面で７は１速伝動系Ｇ１に介入したワンウエ
イクラツチで、出力軸１ｂ側のオーバー回転を許
容すべく作動する。前記各油圧クラツチＣ１，Ｃ
２，Ｃ３は例えば第３図に示す油圧回路によりそ
の給排油を制御されるもので、これを詳述する
に、該油圧回路は、油圧源８と、パーキング用の
「Ｐ」、後進用の「Ｒ」、ニユートラル用の「Ｎ」、
自動変速用の「Ｄ」、２速保持用の「２」の５位
置に切換自在のマニアル弁９と、車速とスロツト
ル開度とに応じて切換作動されるシフト弁１０
と、前記したセレクタギア６を連結する前後進切
換用のサーボ弁１１とを備え、マニアル弁９の
「Ｄ」位置では、油圧源８に連なる第１油路Ｌ１
がシフト弁１０に連なる第２油路Ｌ２に接続さ
れ、該シフト弁１０を介して２速と３速の各油圧
クラツチＣ２，Ｃ３への給排油が行なわれるよう
にした。

尚、１速油圧クラツチＣ１は、第２油路Ｌ２か
ら分岐した第３油路Ｌ３を介して常時給油される
ようにしたもので、後記する１速−２速の変速に
際しては、２速油圧クラツチＣ２への給油に伴い
その係合力が順次に強められて２速伝動系Ｇ２を
介してのトルク伝達により出力軸１ｂの回転速度
が１速伝動系Ｇ１による速度を上回つたとき前記
したワンウエイクラツチ７により１速伝動系Ｇ１
を介してのトルク伝達が自動的に停止され、円滑
な変速が行なわれる。

従つて変速で問題となるのは、シフト弁１０に
よる２速油圧クラツチＣ２と３速油圧クラツチＣ
３の給油の切換えを行なう２速−３速の変速であ
る。

前記シフト弁１０は、中間の第４油路Ｌ４を介
して互いに接続した上流側の１速−２速変速用の
第１シフト弁１０₁と、下流側の２速−３速変速
用の第２シフト弁１０₂とから成り、該各弁１０
_１，１０₂の一旦即ち右端にガバナ弁１２からの車
速に応じたガバナ圧と、左端に第１スロツトル弁
１３₁からのスロツトル開度に応じたスロツトル
圧とを各作用させ、車速の増加によればガバナ圧
により先ず第１シフト弁１０₁が右側の１速位置
から左側の２速位置に移動して、第２油路Ｌ２が
第４油路Ｌ４を介して第２シフト弁１０₂の流出
側の第５油路Ｌ５に接続され、マニアル弁９の
「Ｄ」位置で該第５油路Ｌ５に接続される第６油
路を介して２速油圧クラツチＣ２に油圧源８から
の圧油が給油され、１速から２速にシフトアツプ
され、更に車速が増加すると、第２シフト弁１０
_２が右側の２速位置から左側の３速位置に移動し
て、第４油路Ｌ４が第５油路Ｌ５から３速油圧ク
ラツチＣ３に連なる第７油路Ｌ７に切換接続さ
れ、該第５油路Ｌ５が第１排油路LD₁に接続され
て、２速油圧クラツチＣ２からの排油と３速油圧
クラツチＣ３への給油とが行なわれ、２速から３
速にシフトアツプされるようにした。

又、減速によれば第２シフト弁１０₂が右側の
２速位置（図示の位置）に復帰して、第４油路Ｌ
４が上記の如く第５油路Ｌ５と、第７油路Ｌ７が
第２排油路LD₂とに切換接続され、３速油圧クラ
ツチＣ３からの排油と２速油圧クラツチＣ２への
給油とが行なわれ、３速から２速にシフトダウン
される。

図面で１４は油圧源８からの給油圧を一定のラ
イン圧に調圧するレギユレータ弁、１５₁，１５₂
は２速と３速の各油圧クラツチＣ２，Ｃ３に連な
る第６油路Ｌ６と第７油路Ｌ７とに各接続した２
速用と３速用のアキユムレータを示し、該各アキ
ユムレータ１５₁，１５₂に夫々第２スロツトル弁
１３₂からのスロツトル開度に応じたスロツトル
圧を背圧として作用させた。

又、前記各排油路LD₁，LD₂には、夫々排油制
御弁１６₁，１６₂とこれに並列の絞り１７₁，１
７₂とを介設し、該制御弁１６₁，１６₂の閉弁と
開弁とで該各排油路LD１，LD２の管路抵抗が大
小２段に可変制御されるようにした。

ここで、２速油圧クラツチＣ２に対応する第１
排油路LD１に介設した第１排油制御弁１６₁は、
本発明の特徴とするところに従い、３速油圧クラ
ツチＣ３の油圧により開き側と２速油圧クラツチ
Ｃ２の油圧により閉じ側とに押圧される差圧応動
型に構成され、又３速油圧クラツチＣ３に対応す
る第２排油路LD２に介設した第２排油制御弁１
６₂は、２速油圧クラツチＣ２の油圧により開き
側と３速油圧クラツチＣ３の油圧により閉じ側と
に押圧される差圧応動型に構成されるもので、こ
れを更に詳述するに、該各排油制御弁１６₁，１
６₂は、これを開き側に押圧するための一端（第
１排油制御弁は左端、第２排油制御弁は右端）の
第１油室１６ａと、これを閉じ側に押圧するため
の他端の第２油室１６ｂと、これを開き側に附勢
するばね１６ｃとを備え、該第１排油制御弁１６
_１の第１油室１６ａと該第２排油制御弁１６₂の第
２油室１６ｂとを３速油圧クラツチＣ３に連なる
第７油路Ｌ７から分岐した第８油路Ｌ８に、又該
第１排油制御弁１６₁の第２油室１６ｂと該第２
排油制御弁１６₂の第１油室１６ａとを２速油圧
クラツチＣ２に連なる第６油路Ｌ６から分岐した
第９油路Ｌ９に各接続するものとした。

尚、第８第９油路Ｌ８，Ｌ９は上記各種弁類を
組込む変速機ケース内のバルブブロツク（図示せ
ず）内に形成されるもので、該ブロツクから外方
に導出されて２速や３速の油圧クラツチＣ２，Ｃ
３に至る第６第７油路Ｌ６，Ｌ７の分岐部下流側
の長さはこれら第８第９油路Ｌ８，Ｌ９に比しか
なり長くなる。

（作用） 本発明の作用を上記実施例に基いて説明する
に、先ず第２シフト弁１０₂のシフトアツプ側へ
の切換動作、即ち図面で左側の３速位置への切換
による３速へのシフトアツプ時は、３速油圧クラ
ツチＣ３への第７油路Ｌ７を介しての給油と、２
速油圧クラツチＣ２からの第１排油路LD１を介
しての排油とが行われるもので、この場合該各油
圧クラツチＣ２，Ｃ３の実際の油圧、即ちそのシ
リンダ室の油圧と、第１排油制御弁１６₁の第１
第２油室１６ａ，１６ｂの油圧は第４図示の如く
変化する。ここで油圧クラツチへの排油時におけ
る一般的な昇圧特性について説明するに、シリン
ダ室の油圧は、シリンダ室に油が満された後に立
上り、次いでクラツチピストンを押動しつつ緩や
かに上昇した後、該ピストンの押動完了で急速に
上昇し、次いでアキユムレータによる緩衝作用領
域を存してライン圧P_Lまで昇圧されるもので、
３速油圧クラツチＣ３のシリンダ室の油圧も同様
の昇圧特性を示すが、該３速油圧クラツチＣ３に
至る油路長さの方が第１油室１６ａに至る油路長
さより長いため、該３速油圧クラツチＣ３のシリ
ンダ室が油で満されるまでに時間がかかり、該シ
リンダ室の油圧（以下P₃と称する）の立上りが
第１油室１６ａの油圧（以下P₃′と称する）の立
上りよりも遅れ、この遅れは油の粘性によつても
変化する 尚、排油側の油圧クラツチ、即ち２速
油圧クラツチＣ２のシリンダ室の油圧（以下P₂
と称する）の降圧特性と第１排油制御弁１６₁の
第２油室１６ｂの油圧（以下P₂′と称する）の降
圧特性とは、予め該シリンダ室に圧油が充填され
ているため、実質的に遅れ等の差は生じない。こ
こで、油温が比較的高く油の粘性が低い場合を考
えるに、P₃とP₃′の昇圧特性は第４図にａ線とｂ
線、P₂とP₂′の降圧特性は仝図にｃ線で示す通り
であり、P₃のP₃′に対する立上りの遅れは僅かで
あつて、クラツチピストンの押動完了後の油圧上
昇で早期にP₃とP₃′が一致する。

第１排油制御弁１６₁は、第１第２両油室１６
ａ，１６ｂに対する受圧面積をＳ、ばね１６ｃの
力をＦとして、P₂′とP₃′との差圧P₂′−P₃′がＦ／
Ｓで表わされる所定値△Ｐに減少したとき開弁さ
れるもので、P₂は当初第１排油路LD１からの絞
り１７₁のみを介しての排油により圧降下され、
P₂′−P₃′＜△Ｐとなる第４図のT₁の時点から該制
御弁１６₁の開弁による該排油路DL１の管路抵抗
の減少で急速に圧降下される。尚、T₁の前にP₂
の圧力降下が緩やかになるのはアキユムレータ１
５₁の緩衝作用のためである。

次に、油温が比較的低く油の粘性が高い場合を
考えるに、この場合のP₃とP₃′の昇圧特性は第４
図にｄ線とＱ線、P₂とP₂′の降圧特性は仝図にｆ
線で示す通りであり、P₃とP₃′の昇圧特性が全体
的に緩やかになると共に、P₃のP₃′に対する立上
りの遅れが大きくなり、P₃とP₃′とは比較的広範
囲に亘つて大きな偏差を有するが、P₂′の降圧特
性も比較的緩やかになることから、P₂′−P₃′が△
Ｐ以下とになつて第１排油制御弁１６₁が開弁さ
れるタイミングも第４図にT₂で示すように遅れ、
P₂の降圧特性線ｆとP₃の昇圧特性線ｄとの交点
Ｙにおける油圧は、上記低粘性時のP₂の降圧特
性線ｃとP₃の昇圧特性線ａとの交点ｘにおける
油圧と略等しくなる。ここで上記従来技術の如く
第１排油制御弁１６₁にP₃′のみを作用させる場
合、低粘性時に上記と同様の特性を得られるよう
に、T₁の時点でのP₃′の値Poで該制御弁１６₁が
開弁されるように設定すると、高粘性時にｅ線の
如くP₃′が上昇してPoになつたとき該制御弁１６₁
が開示され、P₂が第４図にｇ線で示すように上
記T₂の時点より早く圧降下し、ｇ線と高粘性時
のP₃の昇圧特性線ｄとの交点ｚの油圧が低くな
りすぎ、換言すればP₃の昇圧に対する第１排油
制御弁１６₁の開弁タイミングが早くなりすぎて、
エンジンが一時的に無負荷状態となりその吹上り
を生ずる。

これに対し、本発明によれば、交点ｘと交点Ｙ
との油圧が上記の如く略等しくなることからわか
るように、第１排油制御弁１６₁のP₃に対する開
弁タイミングは油の粘性変化に係わらず所定の適
正のタイミングに保持され、エンジンの吹上りや
必要以上の共噛みによるエンジンの失速等を生じ
ることなく円滑なシフトアツプ作動が得られる。

以上３速へのシフトアツプ時の作用について説
明したが、２速へのシフトダウン時にも同様の作
用が得られるもので、これを詳述するに、この場
合は第２シフト弁１０₂の２速位置への切換によ
り、２速油圧クラツチＣ２への給油と、３速油圧
クラツチＣ３からの第２排油路LD２を介しての
排油とが行なわれ、該第２排油路LD２に介設し
た第２排油制御弁１６₂により該３速油圧クラツ
チＣ３の降圧特性が決定される。ここで、該第２
排油制御弁１６₂には、これを開き側に押圧する
第１油室１６ａに２速油圧クラツチＣ２側の油圧
（以下P₂″と称する）と、これを閉じ側に押圧する
第２油室１６ｂに３速油圧クラツチＣ３側の油圧
（以下P₃″と称する）とを作用されるもので、P₂
とP₂″の昇圧特性は上記シフトアツプ時のP₃、
P₃′の昇圧特性とほぼ等しく、低粘性時に第５図
のａ線とｂ線、高粘性時に仝図のｄ線とｅ線で示
す通りとなり、又P₃とP₃″の降圧特性は低粘性時
に仝図のｃ線、高粘性時に仝図のｆ線で示す通り
となる。

この場合、第２排油制御弁１６₂の開弁に必要
なP₃″とP₂″の差圧を、ばね１６ｃのばね力調節や
該弁１６₂の両端の受圧面積に差を付けるなどし
て、上記△Ｐより若干大きな△P′に設定し、P₂
の昇圧に対する該弁１６₂の開弁タイミングを上
記した第１排油制御弁１６₁のP₃の昇圧に対する
開弁タイミングより多少早めに設定し、かくて
P₃の降圧特性線ｃ，ｆとP₂の昇圧特性線ａ，ｄ
との交点Ｘ，Ｙの油圧がシフトアツプ時より低く
なるようにした。これは、シフトダウンの場合、
エンジンが無負荷状態となる時間帯を僅かに設け
てエンジンを多少吹上らせ、２速油圧クラツチＣ
２の入力側と出力側の部材間の相対速度を小さく
した方が円滑な変速が得られるためである。

尚、上記実施例では各排油制御弁１６₁，１６₂
にこれを開き側に附勢するばね１６ｃを設けた
が、これに限るものでは無く、P₂、P₃等の変化
特性に合せて、ばね１６ｃの附勢方向やばね力、
更には該各弁１６₁，１６₂の両端の受圧面積を定
め、適正なタイミングで該各弁１６₁，１６₂が開
弁されるようにする。

又、本発明は、遊星ギヤ式の変速機のように油
圧クラツチ以外の例えば油圧ブレーキ等の油圧係
合要素を用いる変速機にも勿論適用可能である。

（発明の効果） この様に本発明によるときは、排油制御弁を給
油側の油圧係合要素の油圧により開き側と排油側
の油圧係合要素の油圧により閉じ側とに押圧する
もので、低温時等油の粘性が高くなつて給油側の
油圧係合要素の実際の油圧が該制御弁への作用圧
よりかなり遅れて上昇するような場合には、該制
御弁を閉じ側に押圧する排油側の油圧係合要素の
油圧の圧降下も遅れることから、該制御弁は給油
側の油圧係合要素の実際の油圧の昇圧の遅れに対
応するように遅れて開弁され、油の粘性変化に係
わらず該制御弁を給油側油圧係合要素の実際の油
圧の昇圧に対し所定の適正タイミングで開弁でき
て円滑な変速が得られ、而も温度センサ等を用い
た複雑な制御ではないため、構造簡単にして安価
に得られる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の回路図、第２図は本発明装
置を適用する変速機の１例の線図、第３図はその
油圧回路図、第４図はシフトアツプ時の油圧変化
特性図、第５図はシフトダウン時の油圧変化特性
図である。 １……変速機、Ｃ２……２速油圧クラツチ（低
速油圧係合要素）、Ｃ３……３速油圧クラツチ
（高速油圧係合要素）、１０……シフト弁、LD１，
LD２……排油路、１６₁，１６₂……排油制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シフト弁のシフトアツプ側への切換動作によ
   り給油される高速伝動系確立用の高速油圧係合要
   素と、該シフト弁のシフトダウン側への切換動作
   により給油される低速伝動系確立用の低速油圧係
   合要素とを備え、該各油圧係合要素に対応する各
   排油路を設けて、これら油圧係合要素の一方への
   給油時に他方からこれに対応する排油路を介して
   排油するようにしたものであつて、これら排油路
   のうち何れか少なくとも一方の油圧係合要素に対
   応する排油路に該排油路の流路抵抗を増減する排
   油制御弁を介設するものにおいて、該排油制御弁
   を、該一方の油圧係合要素からの排油時に該一方
   の油圧係合要素と該排油制御弁とを結ぶ油路から
   分岐した分岐路を介して該排油制御弁に作用させ
   る該一方の油圧係合要素の油圧により流路抵抗を
   増加する閉じ側に押圧すると共に、該一方の油圧
   係合要素からの排油時に給油する他方の油圧係合
   要素と該シフト弁とを結ぶ油路から分岐した分岐
   路を介して該排油制御弁に作用させる該他方の油
   圧係合要素の油圧により流路抵抗を減少する開き
   側に押圧する差圧応動型に構成したことを特徴と
   する車両用油圧作動式変速機の制御装置。