JPH0293158A - 自動変速機の油圧制御装置 - 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〕 本発明は自動変速機の油圧制御装置、特に変速段を切り
換えるための摩擦要素の油圧過渡特性を制御する油圧制
御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、例えば前進４速の変速段を有する自動変速機の場
合、摩擦要素に油圧を供給または排出することにより１
〜４速の変速段を切り換えるには、最低３本のシフトバ
ルブが必要である。即ち、１２シフトパルプと２−３シ
フトバルブと３−４　シフトバルブである。そして、こ
れらシフトバルブにガバナバルブやスロットルバルブ等
の信号油圧を導き、車速やスロットル開度等の制御因子
によって変速段を切り換えている。

ところで、上記のようにシフトバルブから摩擦要素に直
接油圧を供給すると、摩擦要素が急激に締結し、特にダ
ウンシフト時に大きなショックを伴うことになる。その
ため、従来の油圧回路には摩擦要素の油圧の立ち上がり
特性を制御するためのアキュムレータとタイミングバル
ブと第１．第２オリフィスとが設けられている。上記タ
イミングバルブと第１オリフィスとは直列接続されてお
り、タイミングバルブおよび第１オリフィスと第２オリ
フィスとは並列接続されている。タイミングバルブが全
開の場合には、油圧（通常はライン圧）は第２オリフィ
スのみを介して摩擦要素のアキュムレータに供給され、
摩擦要素は緩やかに締結される。逆に、タイミングバル
ブが全開の場合には、油圧（通常はライン圧）は並列な
第１オリフィスと第２オリフィスとを介して摩擦要素の
アキュムレータに供給され、摩擦要素は速やかに締結さ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の油圧回路では、タイミングバルブを作動させ
るための信号油圧として、車速に応じたガバナ圧や、エ
ンジン負荷に応したスロットル圧が入力されており、こ
れら信号油圧によってタイミングバルブを全開か全閉か
の２位置に切り換えるようになっていた。そのため、摩
擦要素の油圧立ち上がり特性も２段階に切り換えられる
に過ぎない。

ところが、実際の走行状態においては種々の条件が複雑
に関連しており、上記のような２段階の切り換えでは摩
擦要素を円滑に締結させることが〔実施例〕 第１図は摩擦要素の一例であるクラッチ１０の締結、解
放を制御するための油圧制御装置を示す。

クラッチ１０の供給油路系にはアキュムレータ１１、第
１．　第２オリフィス１２．１３、シフトバルブ２０、
タイミングバルブ３０、電磁弁４０等が設けられている
。

アキュムレータ１１はクラッチ１０の直前に配置されて
おり、その背圧室にはライン圧ＰＬが入力されている。

第１オリフィス１２はタイミングバルブ３０の下流側に
直列配置されており、第２オリフィス１３はタイミング
バルブ３０および第１オリフィス１２と並列配置されて
いる。また、一方弁１４が第２オリフィス１３と並列に
配置されており、この一方弁１４はクラッチ１０の解放
時にクラッチ油圧ＰＣをオリフィス１２．１３を経由せ
ずにシフトバルブ２０へ排出する。

シフトバルブ２０には常時ライン圧ＰＬが入力されてお
り、その両端にはガバナバルブ２１からガバナ圧ＰＧと
スロットルバルブ２２からスロットル圧難しく、締結時
にショックを伴ったり、あるいは締結に遅れが生しると
いった不具合があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、タイミングバルブの出力油圧を連続的に調圧し、摩
擦要素の油圧の過渡特性を自在に制御できる自動変速機
の油圧制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の自動変速機の油圧制
御装置は、タイミングバルブを、車速またはスロットル
開度に対応した信号油圧に応して出力油圧を連続的に調
圧するモジュレータバルブで構成したものである。

〔作用〕

即ち、タイミングバルブをモジュレータバルブで構成し
たので、信号油圧に応じて出力油圧を連続的に調圧でき
る。つまり、第１オリフィスを介して流れる油量が車速
またはスロットル開度に応して連続的に変化するので、
摩擦要素の油圧過渡特性を自在に変化させることができ
る。

ＰＴとが対向方向に入力されている。シフトバルブ２０
はガバナ圧ＰＧとスロットル圧Ｐｔとの相関関係によっ
て２位置に反転し、ライン圧Ｐ、をクラッチ１０に供給
しまたは排出する。

タイミングバルブ３０は右端のボート３３に入力される
信号油圧に応じて出力油圧を連続的に調圧するモジュレ
ータバルブであり、スプール３２がスプリング３１にて
右方へ付勢されている。右端のボート３３には電磁弁４
０からソレノイド圧Ｐ、が信号油圧として入力され、入
力ボート３４にはシフトバルブ２０からライン圧ＰＬが
入力され、出力ポート３５から第１オリフィス１２を介
してクラッチ１０ヘモシユレータ圧Ｐｍが出力されてい
る。なお、３６．３７はドレンボートである。スプール
３２の内部には出力ポート３５と左端ボート３８とを接
続する連通孔３２ａが形成されている。

スプール３２の右端ボート３３に面する受圧面積をＡ３
、左端ボート３８に面する受圧面積をＡｚ、スプリング
３１のばね荷重をＦとすると、次式が成立する。

Ｐ、ＸＡ、＝Ｐｍ　ＸＡｚ　十Ｆ　　　　・（１）電磁
弁４０はオリフィス４１で絞られたライン圧Ｐ、を調圧
し、ソレノイド圧Ｐｓとして出力する常開形電磁弁であ
る。電磁弁４０にはコントローラ５０から制御信号が入
力されており、この制御信号がデユーティ信号の場合に
は、次式のようにデユーティ比Ｄ（％）の上昇に伴って
ソレノイド圧Ｐ。

も比例的に上昇する。

Ｐ、−ＰＬＸＤ／１００　　　　　　　・（２）コント
ローラ５０には車速センサ５１とスロットルセンサ５２
とからそれぞれ車速信号とスロットル開度信号とが入力
され、これら入力信号と予め格納されたデータとを比較
・演算処理し、次のような制御信号を出力している。

つまり、高車速時にはクラッチ１０を緩やかに締結させ
るため小さなデユーティ比を出力し、他車第２図は（３
）式を図示したものであり、モジュレータＰｍはデユー
ティ比りの増加に伴って比例的に上昇する。

作動の説明 まず、デユーティ比Ｄ＝０％の場合には、モジュレータ
圧Ｐｍ−０、即ちタイミングバルブ３０は全閉であるか
ら、シフトバルブ２０の出力油圧Ｐｔは第２オリフィス
１３のみを介してアキュムレータ１１に供給される。ア
キュムレータ１１の作動特性はオリフィスを流れる流量
に応じて変化し、オリフィスを流れる流量Ｑは次式のよ
うにオリフィス前と後の油圧差ΔＰの平方根に比例する
。

Ｑ＝ＫＸＡＸ、／７丁 （Ｋ：係数、Ａニオリフィス開口面積）このように、第
２オリフィス１３のみを流れる油量は少ないので、アキ
ュムレータ１１に供給される油量も少なく、アキュムレ
ータ１１は緩やかに作動する。したがって、クラッチ油
圧ＰＣの立ち上がりは第３図（Ｄ＝０％）のように緩や
かとなる。

一方、デユーティＤ＝１００％の場合には、モジ速時に
はクラッチ１０を速やかに締結させるため大きいデユー
ティ比を出力する。また、同様に高スロットル開度時に
はデユーティ比は大きく、低スロツトル開度時にはデユ
ーティ比は小さい。なお、上表は制御信号の定性的特性
を示したものであって、実際には各車速およびスロット
ル開度に応した詳細なデユーティ比をデータマツプとし
て設定しておき、クラッチ係合ショックが少なくなる方
向へフィードバック制御を行ってもよく、あるいは多数
のデータを設定する必要のないファジィ制御を行っても
よい。

上記のようにデユーティ比りの変化に伴ってソレノイド
圧Ｐ、が（２）式のように変化するので、（２）式を（
１）式に代入してソレノイド圧Ｐ、を消去すると、 ＰＬ　　ＸＤ／１００　　ＸＡＩ　　＝Ｐｍ　　ｘＡ２
　＋Ｆとなり、結局モジュレータ圧Ｐｍは次式で与えら
れる。

Ｐ　ＬＸ　Ｄ　／　１００　　Ｘ　Ａ　＋　　−ＦＰｍ
　　−・・・（３） ユレータ圧Ｐｍ−Ｐｔ、即ちタイミングバルブ３０が全
開となるため、シフトバルブ２０から出力された油は第
２オリフィス１３だけでなく第１オリフィス１２をも介
してアキュムレータ１１に供給される。

つまり、アキュムレータ１１に多量の油が短時間に供給
されるため、アキュムレータ１１の作動が早い。

したがって、クラッチ油圧Ｐｃの立ち上がりは第３図（
Ｄ−１００％）のように急峻となる。

デユーティ比りを０〜１００％の間で変化させた場合に
は、第２図のようにモジュレータ圧Ｐｍもデユーティ比
りに応じてほぼ比例的に変化するため、第１オリフィス
１２を流れる油量が連続的に変化し、クラッチ油圧Ｐｅ
の立ち上がりは第３図斜線で示す範囲内の任意の特性と
なる。このように、デユーティ比りを変化させるだけで
クラッチ油圧ＰＣの立ち上がり特性を自在に調整できる
ので、どのような運転状況にあっても最も円滑なりラッ
チ締結を行うことができる。

第４図は上記油圧制御装置が適用される前進４速後退１
速の自動変速機の一例を示す。

この自動変速機の動力伝達機構は、エンジンによりトル
クコンバータ１を介して駆動される人力軸２と、第１〜
第３のクラッチＣＩ、Ｃｚ　、Ｃ３と、第１と第２のブ
レーキｂ＝、Ｂｔと、第１ブレーキｂ、を締結、解放す
るサーボピストン３と、ラビニョウ型遊星歯車機構４と
、ワンウェイクラッチＯＷＣと、出力軸５とで構成され
ている。

遊里歯車機１１４のリバースサンギヤ４ａは入力軸２と
第１クラツチＣ１を介して連結されており、フォワード
サンギヤ４ｂは入力軸２と第２クラツチＣ２を介して連
結されている。キャリヤ４ｃの一端は中間軸６および第
３クラツチＣ１を介して入力軸２と連結され、キャリヤ
４ｃの他端は第２ブレーキＢ２およびワンウェイクラッ
チＯＷＣを介してケーシング等の固定部材７に連結され
ている。なお、ワンウェイクラッチ０−Ｃはキャリヤ４
Ｃの正転（エンジン回転方向）のみを許容している。上
記キャリヤ４ｃは２種類のプラネクリギャ４ｄ、４ｅを
支持しており、リバースサンギヤ４ａは軸方向に長い第
１プラネタリギヤ４ｄと噛み合い、フォワードサンギＢ
、″はサーボピストン３の解放側油室を示しており、双
方の油室Ｂ、、Ｂ、’に油圧が導かれた場合（３速時）
には、第１ブレーキｂ１は解放されるようになっている
。

上記自動変速機において、第２．第３クラッチＣ２，Ｃ
，またはサーボピストン３の解放側油室Ｂ　、＋の供給
油路系に第１図の油圧制御装置を適用することができる
。即ち、４速から３速へのダウンシフト時には第２クラ
ツチＣ２が締結されるので、このクラッチ油圧の立ち上
がり特性をタイミングパルプ３０の作動により自在に制
御できる。また、２速から３速へのアンプシフト時には
第３クラツチＣ３が締結されるので、この場合にもクラ
ッチ油圧の立ち上がり特性をタイミングバルブ３０の作
動により自在に制御できる。さらに、３速から２速への
ダウンシフト時には第１ブレーキｂ。

が締結されるため、サーボピストン３の解放側油室Ｂ、
゛の油圧を緩やかに排出する必要があり、この場合にも
第１図と同様の油圧回路によって過渡特性を制御できる
。但し、この場合には一方弁１４ヤ４ｂは第２プラネタ
リギヤ４ｅを介して第１プラネタリギヤ４ｄと噛み合っ
ている。第１プラネタリギヤ４ｄのみと噛み合うリング
ギヤ４ｆは上記出力軸５に結合されている。

上記動力伝達機構は、クラッチＣ，，Ｃ，，Ｃ３、ブレ
ーキｂ、、Ｂ、およびワンウェイクラッチＯＷＣの作動
によって、次表のような変速段を実現している。次表に
おいて、Ｏは作動状態を示している。

なお、Ｂ、はサーボピストン３の作動側油室、の向きを
逆にし、かつ第１オリフィス１２をタイミングパルプ３
０より上流側に配置する必要がある。

第５図はタイミングパルプの第２実施例を示す。

このタイミングパルプ３０゛　は第１図のものとほぼ同
様であり、相違点は右端ボート３３にスロットルバルブ
２２からスロットル圧Ｐ、が入力され、ボート３６にガ
バナバルブ２１からガバナ圧Ｐｃが入力されていること
である。この場合のモジュレータ圧Ｐｍと信号油圧Ｐ、
、Ｐ、との関係は次式のようになる。

ＰＴ　ｘＡ＋　＝Ｐｍ　ＸＡｚ　十Ｐｃ　ＸＡ３　＋　
Ｆ（Ａ３　：ポート３６に面するスプール受圧面積）こ
のようにスロットル圧Ｐｒとガバナ圧Ｐ、との相関関係
によって、モジュレータ圧Ｐｍを自在に制御することが
できるので、第３図斜線で示すようにクラッチ油圧の任
意な立ち上がり特性を得ることができる。なお、この場
合には第３図Ｄ＝０％に相当するのがスロットル圧ＰＴ
が最小でガバナ圧Ｐ６が最大の場合であり、第３図Ｄ＝
１００％に相当するのがスロットル圧Ｐ、が最大でガバ
す圧ＰＧが最小の場合である。

なお、第５図においてガバナ圧Ｐ、を省略し、スロット
ル圧ＰＴのみにてモジュレータ圧Ｐｍを言周圧してもよ
い。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によればタイミン
グバルブを、車速またはスロットル開度に対応した信号
油圧に応じて出力油圧を連続的に調圧するモジュレータ
バルブで構成したので、第１オリフィスを流れる油量を
車速またはスロットル開度に応じて連続的に変化させる
ことができる。

したがって、摩擦要素の油圧過渡特性を自在に制御でき
、あらゆる運転状態に応した最適なりラッチの締結、解
放制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる自動変速機の油圧制御装置の一
例の回路図、第２図はデユーティ比とモジュレータ圧と
の関係を示す図、第３図はクラッチ油圧の時間変化図、
第４図は本発明が適用される自動変速機の一例のスケル
トン図、第５図はタイミングバルブの第２実施例の構造
図である。 １０・・・クラッチ、１１・・・アキュムレータ、１２
・・・第１オリフィス、１３・・・第２オリフィス、２
ｏ・・・シフトバルブ、２１・・・ガバナバルブ、２２
・・・スロットルバルブ、３０・・・タイミングバルブ
、４０・・・電磁弁、５ｏ・・・コントローラ。 特許出願人　　ダイハツ工業株式会社 代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の変速段を切り換えるための摩擦要素の供給油路中
   に、油圧の過渡特性を制御するためのアキュムレータと
   タイミングバルブと第１、第２オリフィスとを設け、タ
   イミングバルブと第１オリフィスとを直列配置するとと
   もに、タイミングバルブおよび第１オリフィスと第２オ
   リフィスとを並列配置した自動変速機の油圧制御装置に
   おいて、上記タイミングバルブは、車速またはスロット
   ル開度に対応した信号油圧に応じて出力油圧を連続的に
   調圧するモジュレータバルブで構成されていることを特
   徴とする自動変速機の油圧制御装置。