JPH0559294B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、変速機における変速段設定用等に用
いられる油圧作動クラツチの作動制御を行う装置
に関する。

（従来の技術） 油圧作動クラツチは、所定油圧の作動油の給排
によりその作動制御を行うもので、自動変速機の
変速段設定用等として、従来からよく用いられて
いる。この油圧作動クラツチを有した自動変速機
としては、例えば、特公昭52−21131号公報に開
示のもがある。

こような自動変速機において変速がなされる場
合には、それまで係合作動されていた油圧作動ク
ラツチ（これを前段クラツチと称する）の油圧室
をドレン側に解放させるとともに、変速設定され
るギヤ列用の油圧作動クラツチ（これを後段クラ
ツチと称する）の油圧室内に制御油圧を供給させ
て行う。この場合における前段および後段クラツ
チの油圧室内の油圧変化は、第４図に示すように
なる。この図においては、時間ｔ１において変速
動作が開始した場合について示しており、前段ク
ラツチの油圧室内の油圧は線Ｂで示すように、途
中においてアキユルレータ、オリフイスコントロ
ールバルブ等の作用により棚圧を生ずるものの、
時間ｔ１から急激に低下し、一方、後段クラツチ
の油圧室内の油圧は線Ａで示すように、時間ｔ１
〜ｔ２の間は油圧Ｐ１程度に維持された後、時間
ｔ２においてＰ２まで急激に上昇され、時間ｔ２
〜ｔ３の間は油圧Ｐ２からＰ３かで緩やかに上昇
する棚圧状態に保持され、時間ｔ３〜ｔ４の間に
油圧は所定のクラツチ圧P_Lにまで上昇される。
こような後段クラツチの油圧制御は後段クラツチ
の係合を滑らかに行わせ変速シヨツクを低減させ
るため行われるもので、この油圧変化は従来で
は、後段クラツチへの油圧供給路にアキユムレー
タを配設して制御することにより得ていた。

（発明が解決しようとする問題） 第４図に示した後段クラツチの油圧変化（線Ａ
で示す変化）において、時間ｔ１からｔ２までの
間の変化は、この後段油圧作動クラツチの作動ピ
ストンが制御油圧を受けて動き初めてからクラツ
チプレートを実際に押圧開始するまでの油圧変
化、すなわち、作動ピストンがクラツチクリアラ
ンス分だけ移動するまでの間の油圧変化を示して
いる。この間は無効ストロークであり、作動ピス
トンは移動するだけであるので、油圧室内の油圧
はこの移動抵抗に対応する低い油圧しか発生せ
ず、図において時間ｔ１からｔ２までの間のよう
な油圧変化となる。

このため、実際の変速のための油圧作動クラツ
チの必要時間はｔ２〜ｔ４の時間であるのに、上
記無効ストロークのための時間ｔ１〜ｔ２により
変速時間Ｔ２が長くなり、変速フイーリングが損
なわれることがあるという問題がある。

この問題に対しては、変速が開始されるとほぼ
同時に、後段クラツチへの供給制御油量を最大に
して、この無効ストロークに対応する作動ピスト
ンの移動時間を短くすることが考えられる。但
し、供給制御油量を最大にしたままでは、第４図
のｔ１〜ｔ４の間での油圧上昇が急激となり変速
シヨツクが生ずるため、最大供給制御油量により
作動ピストンが無効ストロークに対応する分だけ
移動する時間を想定し、タイマを用いてこの想定
時間の経過ときには供給制御油量を低下させ、第
４図の時間ｔ２〜ｔ４において示すような油圧変
化を得るようにすることが考えられる。

しかしながら、この無効ストロークに対応する
時間ｔ１〜ｔ２は、クラツチクリアランスの大小
等の影響を受けて個体差が生じやすく、上記想定
された移動時間も変速機毎に異なることが多い。
このため、タイマを用いてこの想定時間の間だけ
供給制御油量を最大にした場合、ピストンがその
無効ストローク分を越えて移動するとともに後段
クラツチを押圧することがあり、後段クラツチの
係合が急激になされ、変速シヨツクを発生させる
おろれがあるというも問題がある。

本発明は上記のような問題に鑑み、油圧作動ク
ラツチの作動時における無効ストロークに対応す
る移動時間を短くして、変速時間を短縮し、個体
差等の影響を少なくすることができるようにした
油圧作動クラツチの制御装置を提供することを目
的とする。

ロ 発明の構成 （問題を解決するための手段） 上記目的達成のための手段として、本発明の制
御装置は、油圧作動クラツチの作動制御を行わせ
るための制御油圧を、電気駆動手段による駆動力
を用いた油圧制御バルブにより制御して油圧作動
クラツチに供給するようになし、このようにして
供給される制御油圧がピストンを無効ストローク
分移動させるに必要な所定圧以上になつたこと検
知して電気信号を送出する電気式油圧検知スイツ
チを配設し、この電気式油圧検知スイツチから送
出された前記電気信号に基づいて油圧制御バルブ
による油圧制御を行うように構成している。

この油圧制御は、変速指令が発せされたきに、
電気式油圧スイツチから、制御油圧が所定圧以上
となつたことを検知した前記電気信号が送出され
るまでは、油圧制御バルブにより、変速指令に応
して係合される油圧作動クラツチへの供給制御油
量から最大にする制御を行い、電気式油圧スイツ
チから、制御油圧が前記所定圧以上となつたこと
を検知した電気信号が送出されたときから、油圧
制御バルブにより、変速指令に応じて係合される
油圧作動クラツチの係合トルク特性が所定の特性
となるように行われる。

（作用） 上記構成の油圧作動クラツチ制御装置を用いる
と、油圧作動クラツチの作動を行わせるために制
御油圧の供給がなされる時において、電気式油圧
検知スイツチによりクラツチの作動ピストンの無
効ストロークが完了して所定油圧以上の油圧にな
つたことが検知されると、このスイツチから信号
が送出され、この信号を受けて油圧制御バルブに
より油圧作動クラツチへの供給油圧の制御が開始
される。この場合において、上記無効ストローク
が完了するまでの間は、油圧制御バルブから油圧
作動クラツチへの供給制御油量が最大にされ、上
記作動ピストンの無効ストローク分の移動が急速
に行われるため、無効ストロークに対応する変速
時間が短くなる。すなわち、無効ストロークの移
動が完了するまでは、供給制御油量を最大にして
作動ピストンを急速に係合側に移動せしめ、短時
間で無効ストローク分の移動を完了させる。

この場合、無効ストローク分の移動の間は作動
ピストンの反力が小さいため油圧作動クラツチに
供給される制御油量が多くてもその油圧は低いの
であるが、上記移動が完了して作動ピストンがク
ラツチプレートを実際に押圧し始めると、制御油
圧は急激に上昇するので、この上昇が電気式油圧
スイツチにより検知され、この検知信号を受けて
油圧制御バルブは油圧作動クラツチの係合作動に
必要な油圧制御を開始するのである。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施例
について説明する。

第１図は、本発明の油圧作動クラツチが用いら
れる自動変速機の構成を示す概略図であり、この
変速機ATにおいては、エンジンの出力軸１か
ら、トルクコンバータ２を介して伝達されたエン
ジン出力が、複数のギヤ列を有する変速機構１０
により変速されて出力シヤフト６に出力される。
具体的には、トルクコンバータ２の出力はメイン
シヤフト３に出力され、このメインシヤフト３と
これに平行に配設されたカウンタシヤフト４との
間に並列に配設された５組のギヤ列のうちのいず
れかにより変速されてカウンタシヤフト４に伝達
され、さらに、カウンタシヤフト４と出力シヤフ
ト６との間に配設された出力ギヤ列５ａ，５ｂを
介して出力シヤフト６に出力される。

上記メインシヤフト３とカウンタシヤフト４と
の間に配設される５組のギヤ列は、１速用ギヤ列
１１ａ，１１ｂと、２速用ギヤ列１２ａ，１２ｂ
と、３速ギヤ列１３ａ，１３ｂと、４速用ギヤ列
１４ａ，１４ｂと、リバース用ギヤ列１５ａ，１
５ｂ，１５ｃからなり、各ギヤ列には、そのギヤ
列による動力伝達を行なわせるための油圧作動ク
ラツチ１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ，１５ｄ
が配設されている。なお、１速用ギヤ１１ｂには
ワンウエイクラツチ１１ｄが配設されている。こ
のため、これら油圧作動クラツチを選択的に作動
されることにより、上記５組のギヤ例のいずれか
により動力伝達を選択して変速を行わせることが
できるのである。

この油圧作動クラツチの選択的な作動制御をお
こなわせるのがコントロールのバルブCVであり、
このコントロールバルブCVについて、第２図を
用いて説明する。

このコントロールバルブCVでは、ポンプ８か
ら供給されるオイルタンク７の作動油を、ライン
１０１を介してレギユレータバルブ３０に導いて
レギユレータバルブ３０により所定のライン圧に
調圧する。このライン圧はライン１１０を介して
マニユアルバブル４０に導かれ、コントロールバ
ルブCV内の各種バルブを作動により各速度段用
油圧作動クラツチ１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，１４
ｃ，１５ｄへ走行条件に応じて選択的に供給さ
れ、各クラツチの作動制御がなされる。

ここで、まず、コントロールバルブCV内の各
種バルブについて説明する。チエツクバルブ３５
は、レギユレータバルブ３０の下流側に配設さ
れ、ライン１０２を通つて変速機の潤滑部へ送ら
れる潤滑油の油圧が所定圧以上になるのを防止す
る。モジユレータバルブ４８は、ライン１０３を
介して送られてきたライン圧を減圧して、所定圧
のモジユレータ圧を作り出し、このモジユレータ
圧の作動油を、ライン１０４を介してトルクコン
バータ７２のロツクアツプクラツチ制御用として
ロツクアツプクラツチ制御回路（図示せず）に供
給し、さらに、ライン１０５を介してシフトバル
ブ作動用として供給する。

マニユアルバルブ４０、運転者により操作され
るシフトレバーに連動して作動され、Ｐ、Ｒ、
Ｎ、Ｄ、Ｓ、２の６ポジシヨンのいずれかに位置
し、各ポジシヨンに応じてライン１１０からのラ
イン圧の供給制御がなされる。

１−２シフトバルブ５０、２−３シフトバルブ
５２、３−４シフトバルブ５４は、マニユアルバ
ルブ５０がＤ、Ｓ、２のいずれかのポジシヨンに
ある場合に、このポジシヨン並びに第１および第
２ソレノイドバルブ７１，７２のON・OFF作動
に応じて供給されるモジユレート圧の作用により
作動され、１速用から４速用までのクラツチ１１
ｃ，１２ｃ，１３ｃ，１４ｃへのライン圧の給排
を制御するバルブであり、これらのバルブ５０，
５２，５４を作動させることにより変速が行われ
る。

クラツチプレツシヤコントロールバルブ４５は
特許請求の範囲に規定する油圧制御バルブに相当
するバルブであり、各クラツチ１１ｃ〜１４ｃに
供給される制御油圧をリニアソレノイド４６によ
り所望の油圧に制御するもので、これにより、変
速時での油圧作動クラツチへの供給油圧制御を行
つて変速シヨツクを防止したり、スロツトル開度
に対応したライン圧を発生させてクラツチ容量を
適正に制御したりされる。

第１〜第３オリイフイスコントロールバルブ６
０，６６，６８は、変速時における前段クラツチ
の油圧の解放を、後段クラツチの油圧上昇とタイ
ミングを合させて行わせるバルブである。第１オ
リフイスコントロールバルブ６０は、３速から２
速へのダウンシフトおよび３速から４速へのアツ
プシフト時での３速クラツチ１３ｃの油圧室内の
油圧の解放を行わせる。第２オリフイスコントロ
ールバルブ６６は、２速から３速もしくは２速か
ら４速へのアツプシフト時での２速クラツチ１２
ｃの油圧室内の油圧の解放を行わせる。第３オリ
フイスコントロールバルブ６８は、４速から３速
もしくは４速から２速べのダウンシフト時での４
速クラツチ１４ｃの油圧室内の油圧の解放を行わ
せる。なお、第１および第３オリフイスコントロ
ールバルブ６０，６８の左側部には、電気スイツ
イ６５，６９が配設されているが、これは、両バ
ルブのスプールの動きに応じてON作動されるス
イツチであり、スプールの右端に作動する後段ク
ラツチへの供給制御油圧が所定油圧以上になる
と、スプールがスプリングの付勢力に抗して左動
されるのであるが、この左動を電気的に検知でき
るようになつている。

１速クラツチ１１ｃおよびリバースクラツチ１
５ｄには、それぞれアキユムレータ９０，９５が
接続されており、これりクラツ１１ｃ，１５ｄが
作動されるときの油圧変動を滑らかにして変速シ
ヨツクが生じるのを防止することになつている。
また、２速〜４速クラツチ１２ｃ〜１４ｃには電
気的油圧検知スイツチ８０，８２，８４が接続さ
れており、このスイツチ８０，８２，８４内のス
プールの移動を電気スイツチ８１，８３，８５に
より検知することにより、各クラツチ１２ｃ〜１
４ｃの作動開始を検知し、クラツチプレツシヤコ
ントロールバルブ４５によるライン圧の制御開始
タイミングを決定する。

以上のように構成されたコントロールバルブ
CVにおいて、シフトレバーの操作のよるマニユ
アルバルブ４０の作動およびソレノイドバルブ７
１，７２のON・OFF作動により上記各バルブが
作動されて、各クラツチ１１ｃ〜１５ｄへのライ
ン圧の選択的な供給がなされ、自動変速がなされ
る。

この変速における第３速から第４速への変速の
場合での各バルブの作動、並びに３速用および４
速用油圧作動クラツチ１３ｃ，１４ｃの油圧室内
の制御油圧変化について説明する。

まず、３速時での状態を考える。このときに
は、第１ソレノイドバルブ７１がOFFであり、
油路１０７とドレン側との連通が遮断されて油路
１０７に油路１０５からのモジユレート圧が作用
する。一方、第２ソレノイドバルブ７２はONで
あり、油路１０６がドレン側に連通され、油路１
０６内の油圧はほぼ零となつている。このため、
１−２シフトバルブ５０および２−３シフトバル
ブ５２のスプールは左動し、３−４シフトバルブ
５４のスプールは右動した状態にある。これによ
り、クラツチプレツシヤコントロールバルブ４５
により所定ライン圧P_Lに制御された制御油圧が、
油路１３５，１３４，１３３，１３２，１３１を
介して３速クラツチ１３ｃに供給され、３速クラ
ツチ１３ｃが係合状態になつている。なお、この
制御油圧P_Lは油路１３０を介して第２および第
３オリフイスコントロールバルブ６６，６８に作
用し、これらのバルブ６６，６８のスプールを左
動させる。

以上の状態の場合には、２速および４速クラツ
チ１２ｃ，１４ｆが非係合であり３速クラツチ１
３ｃが係合しており、３速用ギヤ列１３ａ，１３
ｄによる動力伝達がなされる。なお、このとき１
速クラツチ１１ｃも係合するが、ワンウエイクラ
ツチ１１ｄの作用により１速用ギヤ列１１ａ，１
１ｂにより動力伝達はなされない。

次に、上記状態から４速へ変速される場合を考
える。この変速は第１および第２ソレノイドバル
ブ７１，７２をともにOFFにして油路１０６お
よび油路１０７に油路１０５からのモジユレータ
圧を発生させることによりなされる。これによ
り、３−４シフトバルブ５４のスプールがそれま
で右動されていたのであるが、左動される。この
ため、それまで３速クラツチ１３ｃに供給されて
いたクラツプレツシヤコントロールバルブ４５か
らの制御油圧は、油路１３５，１３４，１３３，
１３２および油路１４１を介して４速クラツチ１
４ｃに供給され、３速クラツチ１３ｃへの油圧供
給は遮断される。

このようにして３速から４速への変速を行わせ
た場合での、３速クラツチ１３ｃおよび４速クラ
ツチ１４ｃの油圧変化を示すのが第３図である。
このグラフにおいて時間ｔ１１において、ソレノ
イドバルブ７１，７２がともにOFFされたとき
の３速クラツチ１３ｃを油圧変化を実線Ｄで示
し、４速クラツチ１４ｆを油圧変化を実線Ｃ応で
示している。

３速クラツチ１３ｃの油圧は、変速前にはP_L
であるが、変更により油圧供給が遮断されるた
め、クラツチのスプリング１３ｄの反力等を平衡
する油圧Ｐ４まで急激に低下し、この後、油路１
３６，１３７を介して連通する第１オリフイスコ
ントロールバルブ６０てのオリフイスにより制御
により図示のように緩やかな油圧低下となる。

一方、４速クラツチ１４ｃの油圧は、最初はク
ラツチ作動ピストンに無効ストロークがあるた
め、この間油圧はほとおんど上昇しない。ところ
が、本例においては、クラツチプレツシヤコント
ロールバルブ４５は最初全開状態にされ油路１３
５，１３４，１３３，１３２，１４１を介して最
大の油量供給がなされる。このため、作動ピスト
ンは急速に移動され、無効ストローク分の移動は
時間ｔ１２での極く短時間で完了する。

無効ストローク分の移動が完了すると、作動ピ
スントンはクラツチプレートを押圧し始めるため
油圧は急激に上昇するのであるが、この油圧が所
定油液圧Ｐ１より高くなると、油路１４０を介し
てこの油圧を受ける油圧検知スイツチ８４をスプ
ールが図中右動され、電気スイツチ８５のアーム
がこのスプールと右端により押されてこの電気ス
イツチ８５がON作動される。このため、この
ON作動により４速クラツチ１４ｃの油圧が所定
油圧Ｐ１より高くなつたことを検知することがで
き、この検知がなされると、この後（すなわち、
時間ｔ１２の後）、クラツチプレシヤコントロー
ルバルブ４５による油圧制御が開始される。

この油圧制御は、図示のように、ほぼ時間Ｔ１
２において油圧Ｐ２まで急激に上昇された後、時
間１３までの間は緩やかな油圧上昇となる棚圧状
態となし、次いで時間ｔ１４までの間に油圧P_L
まで急激に上昇させて行われ、これにより、時間
遅れのない且つ滑らかな変速がなされる。なお、
この４速クラツチ１４ｃの油圧は、油路１４２を
介して第１オリフイスコントロールバルブ６０に
も供給されており、４速クラツチ１４ｃの油圧が
設定油圧より高くなると、第１オリフイスコント
ロールバルブ６０のスプールが左動され、油路１
３７がドンレンに連通される。本例においてこの
スプールの作動が生じるのが時間ｔ２１において
であり、３速クラツチ１３ｃの油圧は軸関ｔ２１
から急激に低下する。

以上のように、本例のコントロールバルブCV
では、変速時において、クラツチ作動ピストンの
無効ストローク分の移動が急速に行われるので、
この移動に対応する時間（時間ｔ１１〜ｔ１２）
を短くして、全変速時間Ｔ１を短縮することがで
きる。

なお、本例においては、変速時において、クラ
ツチ作動ピストンの無効ストローク分の移動完了
を検知するスイツチとして、油圧検知スイツチ８
４（他変速の場合は油圧検知スイツチ８０もしく
は８２を用いる）を用いる例を示したが、クラツ
チの供給制御油圧を電気的に検知する他の形式の
スイツチを用いても良いのは無論である。さら
に、オリフイスコントロールバルブ６０，６６，
６８は後段クラツチの油圧によりスプールが移動
されるもの故、このスプールが移動される油圧設
定を無効ストロークの移動完了を検知できるよう
な値にすることにより、これらオリフイスコント
ロールバルブ６０，６６，６８のオスプールの移
動を電気スイツチ６５，６９等により検知して、
上記無効ストローク分の移動完了を検知するこも
できる。

ハ 発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、電気式
油圧検知スイツイにより油圧作動クラツチに供給
される制御油圧が所定油圧以上になつたことを検
知することによりクラツチピストンの無効ストロ
ーク分の移動完了を検知して油圧制御の開始タイ
ミングを調整するようになつている。このため、
電気式油圧検知スイツチによりクラツチの作動ピ
ストンの無効ストロークが完了して所定油圧以上
の油圧になつたことが検知されるまでの間は、油
圧制御バルブから油圧作動クラツチへの供給制御
油量を最大にして、作動ピストンの無効ストロー
ク分の移動を急速に行わせ、この後、変速のため
の油圧制御を開始させることが可能であり、無効
ストロークに対応する変速時間が短くなり、全変
速時間を短くしてレスポンの良い変速制御を行う
ことができる。また、この無効ストロークに対応
する変速時間は個体差が大きく、経時変化が生じ
やすいのである、これを短くすることにより、こ
のような変速時間のバラツキの原因となる個体
差、経時変化を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動変速機の構成を示す概略図、第２
図は自動変速機制御用のコントロールバルブを示
す油圧回路図、第３図は上記コントロールバルブ
による変速制御におけるクラツチ制御油圧の変化
を示すグラフ、第４図は従来の変速制御における
クラツチ制御油圧の変化を示すグラフである。 ２……トルクコンバータ、３……メインシヤフ
ト、４……カウンタシヤフト、６……出力シヤフ
ト、３０……レギユレータバルブ、４０……マニ
ユアルバルブ、５０，５２，５４……シフトバル
ブ、６０……オリフイスコントロールバルブ、７
１，７２……ソレノイドバルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気駆動手段４６による駆動力を用いて油圧
   制御を行う油圧制御バルブ４５と、 該油圧制御バルブにより制御された制御油圧を
   受けて作動される油圧作動クラツチ１１ｃ，１２
   ｃ，１３ｃ，１４ｃ，１５ｄと、 該油圧作動クラツチに供給される前記制御油圧
   が、該油圧作動クラツチにおいてピストンを無効
   ストローク分移動させるに必要な所定圧以上にな
   つたことを検知して電気信号を送出する電気式油
   圧式検知スイツチ８１，８３，８５とからなり、 変速指令が発せられたときには、 前記電気式油圧スイツチから、前記制御油圧が
   前記所定圧以上となつたことを検知した前記電気
   信号が送出されるまでは、前記油圧制御バルブ
   は、前記変速指令に応じて係合される前記油圧作
   動クラツチへの供給制御油量を最大にする制御を
   行い、 前記電気式油圧スイツチから、前記制御油圧が
   前記所定圧以上となつたことを検知した前記電気
   信号が送出されたときから、前記油圧制御バルブ
   は、前記変速指令に応じて係合される前記油圧作
   動クラツチの係合トルク特性が所定の特性となる
   ように油圧制御を行うことを特徴とする油圧作動
   クラツチ制御装置。