JPH05240338A - 自動変速機用油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ソレノイドバルブのフェイル時のダブルロッ
クを防止する。 【構成】 第１ソレノイドバルブ１７と第２ソレノイド
バルブ２７とによって個別に制御されるクラッチ６およ
びブレーキ１１とを有し、これらの各摩擦係合装置の係
合圧力を解放時に漸減させる蓄圧手段１５，１８が各摩
擦係合装置に対応させて設けられるとともに、これらの
摩擦係合装置に連通する第１油路１６および第２油路２
６のうち、前記摩擦係合装置６，１１を係合させるべく
動作しているソレノイドバルブ１７，２７を介装してあ
る油路１６，２６に対してのみ油圧を供給するよう切換
え動作する切換弁３３が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両用の自動変速機に
おいて摩擦係合装置の係合・解放の制御を行う油圧制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両用の自動変速機は、クラッチやブレ
ーキなどの複数の摩擦係合装置を適宜に係合もしくは解
放させることにより、歯車列における動力の伝達経路を
変えて所定の変速比を得るようになっていることは、周
知のとおりである。またそれらの摩擦係合装置は油圧に
よって係合させられ、その係合・解放を制御するための
油圧制御装置が設けられている。従来一般の油圧制御装
置は、複数本のシフトバルブを備え、車速やエンジン負
荷などの走行条件に応じて、それらのシフトバルブを切
換え動作させて変速を行い、また特に電子制御式の自動
変速機では、車速やエンジン負荷などの入力データに基
づいて設定すべき変速段を演算し、その変速段となるよ
う適宜のソレノイドバルブを動作させてそのソレノイド
バルブによってシフトバルブを切換え動作させるように
構成されている。

【０００３】上述したシフトバルブを動作させるソレノ
イドバルブは、所謂オン・オフタイプのものであるが、
最近では、油圧の給排のみならず、その圧力をも制御す
ることのできるソレノイドバルブが開発されており、こ
れを用いた自動変速機用の油圧制御装置も提案されてい
る。例えば特開平１−２９９３５１号には、摩擦係合装
置に対する油圧を、デューティ制御されるソレノイドバ
ルブによって直接調圧しかつその給排を制御するよう構
成した油圧制御装置が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した油圧制御装置
においては、ソレノイドバルブによって生じさせる油圧
を、デューティ比によって制御できるから、摩擦係合装
置の係合・解放の制御のみならず、変速過渡時の摩擦係
合装置のトルク容量をも任意に制御でき、したがってシ
フトバルブやアキュームレータなどを用いた従来の油圧
制御装置と同様な変速制御を行うことができる。しかし
ながらこの種のソレノイドバルブから直接摩擦係合装置
に油圧を供給するとすれば、各摩擦係合装置がそれぞれ
単独で係合・解放制御されることになるから、電気系統
などのフェイルによっていずれかのソレノイドバルブが
切換え動作しなくなった場合には、必ず一方が解放され
ていなければならない一対の摩擦係合装置の両方に油圧
が供給され、それら一対の摩擦係合装置が共に係合して
しまって出力軸の回転を止めてしまうおそれがある。

【０００５】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、ソレノイドバルブによって摩擦係合装置を直接制
御するタイプの油圧制御装置において、いずれか一方が
必ず解放状態である必要のある一対の摩擦係合装置の所
謂ダブルロックを防止することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、共に係合状態とならないよう制御さ
れる第１摩擦係合装置および第２摩擦係合装置と、第１
摩擦係合装置に油圧を供給する第１油路に介在されてそ
の第１摩擦係合装置への油圧の給排を制御する第１ソレ
ノイドバルブと、第２摩擦係合装置に油圧を供給する第
２油路に介在されてその第２摩擦係合装置への油圧の給
排を制御する第２ソレノイドバルブとを備えた自動変速
機用油圧制御装置において、前記各摩擦係合装置の係合
圧力を解放時に漸減させる蓄圧手段が各摩擦係合装置に
対応させて設けられるとともに、前記第１油路および第
２油路のうち、前記摩擦係合装置を係合させるべく動作
しているソレノイドバルブを介装してある油路に対して
のみ油圧を供給するよう切換え動作する切換弁が設けら
れていることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】この発明で対象とする自動変速機における前記
第１摩擦係合装置と第２摩擦係合装置とは、共に係合状
態とならないように制御され、その係合・解放の制御
は、それらの摩擦係合装置に対する油圧の給排をそれぞ
れ第１ソレノイドバルブと第２ソレノイドバルブとによ
って直接制御することによって行う。またこれらのソレ
ノイドバルブを介した各摩擦係合装置への油圧の供給
は、それぞれ第１油路および第２油路を介して行われる
が、これらの油路は油圧を供給すべき油路を切換える切
換弁に接続されている。この切換弁は、対応する摩擦係
合装置を係合させるように動作しているソレノイドバル
ブを介装してある油路に対してのみ油圧を供給するよう
動作し、したがって前記２つの油路に対して同時に油圧
が供給されることがないので、前記第１および第２の摩
擦係合装置が共に係合する所謂ダブルロックを確実に防
止することができる。また解放させるべき摩擦係合装置
に対する油路が閉じられるが、その摩擦係合装置の係合
圧は蓄圧手段と、その摩擦係合装置に対応するソレノイ
ドバルブとで制御される。

【０００８】

【実施例】この発明を実施例に基づいて説明する。図１
はこの発明の一実施例を模式的に示す部分油圧回路であ
って、ここで対象とする自動変速機は、共に係合させる
ことのない一対の摩擦係合装置を備えている。この種の
自動変速機は、例えば「トヨタアリスト 新型車解説
書」（１９９１年１０月）に記載されているＡ３４０Ｅ
型自動変速機であり、共に係合させることのない一対の
摩擦係合装置は、例えばそのＡ３４０Ｅ型自動変速機に
おけるＣ0 クラッチとＢ0 ブレーキである。これらのク
ラッチおよびブレーキは、オーバードライブ用遊星歯車
機構での動力の伝達経路を変えるためのもの、すなわち
オーバードライブ用遊星歯車機構のギヤ比を変えるため
のものであり、その部分の構造を図１に断面図として記
載してある。

【０００９】すなわちオーバードライブ用遊星歯車機構
１のキャリヤ２が入力軸３に連結されており、そのキャ
リヤ２とサンギヤ４との間に一方向クラッチ５が設けら
れている。またサンギヤ４はＣ0 クラッチ６のクラッチ
ドラム７と一体化されており、これに対してＣ0 クラッ
チ６のクラッチハブ８は一方向クラッチ５のアウターレ
ースに一体化されている。そしてこれらクラッチドラム
７とクラッチハブ８とにスプライン嵌合させた摩擦板９
を油圧サーボピストン１０によって押圧することにより
Ｃ0 クラッチ６を係合させるようになっている。また前
記クラッチドラム７はＢ0 ブレーキ１１のブレーキハブ
をも構成しており、その外周面とハウジング１２の内周
面とに摩擦板１３をスプライン嵌合させることによりＢ
0 ブレーキ１１が形成されている。これらの摩擦板１３
に向けて前後動する油圧サーボピストン１４が設けられ
ており、前記摩擦板１３のうち油圧サーボピストン１４
側の端部に、蓄圧手段として機能するクッションプレー
ト１５が配置され、油圧サーボピストン１４はそのクッ
ションプレート１５を介して摩擦板１３を押圧すること
によりＢ0 ブレーキ１１を係合させるようになってい
る。したがってオーバードライブ段ではＢ0 ブレーキ１
１を係合させるとともに、Ｃ0 クラッチ６を解放し、そ
れ以外の変速段では、オーバードライブ段とは反対に、
Ｂ0 ブレーキ１１を解放し、かつＣ0 クラッチ６を係合
させる。これらの係合・解放状態を各変速段について示
せば図２の表のとおりである。なお、図２において○印
は係合、×印は解放をそれぞれ示す。

【００１０】このようなクラッチ６およびブレーキ１１
の係合・解放の制御を行うために、油圧回路は以下のよ
うに構成されている。すなわちＣ0 クラッチ６の油圧サ
ーボピストン１０に対して油圧を給排する油路１６に
は、デューティ制御される常閉型（ノーマルクローズ
型）のソレノイドバルブ１７とそれより上流側に位置す
るアキュームレータ１８とが介装されている。このソレ
ノイドバルブ１７は、入力ポート１９を開閉するボール
２０と、ボール２０を押圧するとともに出力ポート２１
をドレンポート２２に対して連通・遮断するプランジャ
２３と、プランジャ２３を図１の下方向に押圧するリタ
ーンスプリング２４と、プランジャ２３をリターンスプ
リング２４に抗して図１の上方向に吸引するソレノイド
２５とを有しており、デューティ比（デューティ率）が
所定値以上大きいほど出力ポート２１に生じる油圧（制
御油圧）が低下するようになっている。

【００１１】またＢ0 ブレーキ１１の油圧サーボピスト
ン１４に対して油圧を給排する油路２６にはデューティ
制御される常開型（ノーマルオープン型）のソレノイド
バルブ２７が介装されている。このソレノイドバルブ２
７は、入力ポート２８を開閉するボール２９と、ボール
２９を図１の下方向に押圧するとともに出力ポート３０
をドレンポート３１に対して連通・遮断するプランジャ
３２と、このプランジャ３２を図１の上方向に押圧する
スプリング（図示せず）と、プランジャ３２をスプリン
グとは反対に図１の下方向に向けて吸引するソレノイド
（図示せず）とを有し、上記のノーマルクローズ型のソ
レノイドバルブ１７とは反対にデューティ比（デューテ
ィ率）が所定値以上大きいほど出力ポート３０に生じる
油圧が高くなるようになっている。なお、図３にこれら
のソレノイドバルブ１７，２７の油圧特性を線図で示し
てある。

【００１２】上述した各ソレノイドバルブ１７，２７に
おける入力ポート１９，２８すなわち各油路１６，２６
は、切換弁３３に接続されている。すなわちこの切換弁
３３は、スプール３４を図１の左半分に示す位置と右半
分に示す位置とに切換えることにより、ライン圧ＰL の
供給されている入力ポート３５を第１出力ポート３６と
第２出力ポート３７とに切換えて連通させるものであ
り、その第１出力ポート３６にＣ0 クラッチ６側の油路
１６が接続され、また第２出力ポート３７にＢ0ブレー
キ１１側の油路２６が接続されている。この切換弁３３
を切換動作させる手段としては、必要に応じて適宜のも
のを採用することができ、例えば図示しない制御ポート
への油圧の給排をオン・オフ制御されるソレノイドバル
ブによって行うように構成してもよく、あるいは所定の
油圧に基づいてスプール３４を図１の左半分に示す位置
もしくは右半分に示す位置に移動させるよう構成しても
よい。

【００１３】なお、図１に示す実施例では、第３速のと
きにＣ0 クラッチ６を係合するとともＢ0 ブレーキ１１
を解放し、また第４速のときにＣ0 クラッチ６を解放す
るとともＢ0 ブレーキ１１を係合するから、切換弁３３
は第３速のときにスプール３４を図１の左半分に示す位
置に移動させて入力ポート３５を第１出力ポート３６に
連通させ、また第４速のときにスプール３４を図１の右
半分に示す位置に移動させて入力ポート３５を第２出力
ポート３７に連通させるよう構成されている。さらにま
たこの切換弁３３は、これを制御するための電気系統に
断線などのフェイルが生じた場合には、スプール３４が
図１の左半分に示す位置に移動して第３速状態となるよ
う構成されている。

【００１４】したがって図１に示す構成では、Ｃ0 クラ
ッチ６を制御するソレノイドバルブ１７がノーマルクロ
ーズ型であり、かつＢ0 ブレーキ１１を制御するソレノ
イドバルブ２７がノーマルオープン型であり、しかも切
換弁３３がフェイル時に第３速状態となるよう構成され
ているから、電気系統での断線などのフェイル時には第
３速状態、すなわちオーバードライブ用遊星歯車機構１
を直結状態とするようになっている。

【００１５】つぎに上述した装置の作用を第４速から第
３速にダウンシフトする場合を例に採って説明する。変
速前の第４速の状態では、前記切換弁３３のスプール３
４が図１の右半分に示す位置にあり、ライン圧ＰL はＢ
0 ブレーキ１１側の油路２６に供給されている。また第
４速の状態では、この油路２６に介装したソレノイドバ
ルブ２７がオン状態でそのプランジャ３２が図１の下側
に下っているから、その入力ポート２８と出力ポート３
０とが連通し、その結果、Ｂ0 ブレーキ１１の油圧サー
ボピストン１４に油圧が供給されて、これが前進するこ
とによりＢ0 ブレーキ１１の摩擦板１３がクッションプ
レート１５を介して押圧され、トルク伝達する係合状態
となっている。またＣ0 クラッチ６側のソレノイドバル
ブ１７ではプランジャ２３が図１の上側に移動していて
出力ポート２１がドレンポート２２に連通しているか
ら、Ｃ0 クラッチ６の油圧サーボピストン１０から排圧
され、これが後退することによりＣ0 クラッチ６は解放
している。

【００１６】車両の走行状態の変化によって第３速へダ
ウンシフトするべき状態となると、例えば図示しない自
動変速機用電子制御装置からの指令信号によって前記切
換弁３３が第３速状態に切替わる。すなわちそのスプー
ル３４が図１の左半分に示す位置に切替わり、ライン圧
ＰL がＣ0 クラッチ６側の油路１６に供給される。これ
と同時にＢ0 ブレーキ１１側の油路２６はライン圧ＰL
の供給されている入力ポート３５に対して遮断される。
その結果、Ｂ0 ブレーキ１１用の油圧サーボピストン１
４の油圧は、クッションプレート１５のストロークエン
ド油圧（クッショクプレート１５が最大限ストロークし
た状態での油圧）まで低下する。その後、このＢ0 ブレ
ーキ１１側のソレノイドバルブ２７をデューティ制御す
ることにより、クッションプレート１５によってソレノ
イドバルブ２７の下流側（サーボピストン側）に蓄圧さ
れた油圧が抜け切るまでの間、Ｂ0 ブレーキ油圧の低下
を制御することができる。これを図に示せば図４のとお
りであり、切換弁３３が第３速状態に切替わった直後、
Ｂ0 ブレーキ油圧はクッションプレート１５のストロー
クエンド油圧まで急速に低下するが、その後、ソレノイ
ドバルブ２７をデューティ制御しつつＢ0 ブレーキ油圧
が完全に抜けるまでの間はＢ0 ブレーキ油圧の低下を適
宜に制御できる。

【００１７】一方、前記切換弁３３が第３速状態に切替
わるとＣ0 クラッチ６側のソレノイドバルブ１７はデュ
ーティ制御され、Ｃ0 クラッチ６を係合させるＣ0 クラ
ッチ油圧はそのデューティ制御の状態に応じて次第に増
大する。したがって上記の装置においては、第４速から
第３速への変速過渡時のＢ0 ブレーキ油圧とＣ0 クラッ
チ油圧とをオーバーラップして制御でき、その結果、変
速ショックの悪化を防止できる。これは、アキュームレ
ータとクッションプレートという蓄圧手段およびソレノ
イドバルブに対する蓄圧手段の設定位置に違いがある
が、第３速から第４速へアップシフトする場合も同様に
可能である。

【００１８】そして上述した装置では、共に係合させる
ことのないＣ0 クラッチ６とＢ0 ブレーキ１１との油圧
を、それぞれに対応して設けたソレノイドバルブ１７，
２７によって直接制御するばかりでなく、それらの上流
側（油圧源側）に配置した切換弁３３によって、係合さ
せるべき摩擦係合装置に連通する油路にのみ油圧を供給
するよう制御するから、いずれかのソレノイドバルブ１
７，２７にフェイルが生じてもＣ0 クラッチ６とＢ0 ブ
レーキ１１とが共に係合し、それに伴ってオーバードラ
イブ用遊星歯車機構１の回転が止められ、ひいては出力
軸（図示せず）の回転が止められるなどの事態が防止さ
れる。

【００１９】なお、上記の実施例では、Ｃ0 クラッチ６
とＢ0 ブレーキ１１とを、共に係合されることのない摩
擦係合装置とした例について説明したが、この発明は上
記の実施例に限定されるものではないのであって、要
は、共に係合した場合に所謂ダブルロックなどの不都合
の生じる摩擦係合装置をソレノイドバルブで直接制御す
る自動変速機の油圧制御装置に適用することができる。
また上記の実施例では、フェイルセーフを確立するため
にノーマルオープン型のソレノイドバルブとノーマルク
ローズ型のソレノイドバルブとを用いたが、この発明で
は、いずれか一種類のソレノイドバルブを用いて構成し
てもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなようにこの発明
の油圧制御装置によれば、共に係合されることのない一
対の摩擦係合装置を直接制御するソレノイドバルブの上
流側に、係合させるべき摩擦係合装置に連通する油路に
のみ油圧を供給するよう切替わる切換弁を設けたので、
ソレノイドバルブやその制御系統にフェイルが生じても
前記一対の摩擦係合装置が共に係合することが確実に防
止され、したがってこの発明によれば、所謂ダブルロッ
クやそれに伴う出力軸の回転が止められること、さらに
はそれに伴うショックを防止することができる。また切
換弁によって油路の閉じられた摩擦係合装置の係合圧
は、それに対応して設けてある蓄圧手段とソレノイドバ
ルブとによって制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を模式的に示す部分油圧回
路図である。

【図２】Ｃ0 クラッチとＢ0 ブレーキとの各変速段での
係合・解放状態を示す作動表である。

【図３】ノーマルクローズ型ソレノイドバルブとノーマ
ルオープン型ソレノイドバルブとの油圧特性を示す線図
である。

【図４】第４速から第３速へのダウンシフト時のＢ0 ブ
レーキ油圧の変化の一例を示す線図である。

【符号の説明】

６ Ｃ0 クラッチ １１ Ｂ0 ブレーキ １５ クッションプレート １６ 油路 １７ ソレノイドバルブ １８ アキュームレータ ２６ 油路 ２７ ソレノイドバルブ ３３ 切換弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共に係合状態とならないよう制御される
   第１摩擦係合装置および第２摩擦係合装置と、第１摩擦
   係合装置に油圧を供給する第１油路に介在されてその第
   １摩擦係合装置への油圧の給排を制御する第１ソレノイ
   ドバルブと、第２摩擦係合装置に油圧を供給する第２油
   路に介在されてその第２摩擦係合装置への油圧の給排を
   制御する第２ソレノイドバルブとを備えた自動変速機用
   油圧制御装置において、 前記各摩擦係合装置の係合圧力を解放時に漸減させる蓄
   圧手段が各摩擦係合装置に対応させて設けられるととも
   に、前記第１油路および第２油路のうち、前記摩擦係合
   装置を係合させるべく動作しているソレノイドバルブを
   介装してある油路に対してのみ油圧を供給するよう切換
   え動作する切換弁が設けられていることを特徴とする自
   動変速機用油圧制御装置。