JPH06265016A - 自動変速機用バンドブレーキの容量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動変速機用バンドブレーキの締結容量をス
トール状態、高負荷走行状態、低負荷走行状態の夫々で
適切になるよう制御可能な装置を提供する。 【構成】 バンドブレーキのサーボピストン１は締結用
に大きな受圧面１ａおよび小さな受圧面１ｂを有する。
２速選択圧Ｐ₂ のみが発生する時、弁２はこの圧力Ｐ₂
をピストン１に供給可能な状態である。ここで、ストー
ル状態なら弁３，４が共にＯＦＦされ、圧力Ｐ₂ は弁
３，２を経て受圧面１ａに達し、他方で弁４およびシャ
トル弁６，５を経て受圧面１ｂにも達する。低負荷走行
状態では弁３がＯＦＦ、弁４がＯＮにされ、圧力Ｐ₂ は
上記と同じ経路で受圧面１ｂに達するも、受圧面１ａは
弁２〜４の全てを経てドレンされる。高負荷走行状態で
は弁３，４が共にＯＮにされ、圧力Ｐ₂ は弁３、シャト
ル弁６，５を経て受圧面１ａに達するも、受圧面１ｂは
弁２を経てドレンされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機の変速制御
を司る摩擦要素の１つであるバンドブレーキを適切に容
量制御するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機は複数の摩擦要素（クラッチ
やブレーキ等）を選択的に液圧作動（締結）させて所定
変速段を選択し、作動する摩擦要素の変更により他の変
速段への変速を行うよう構成するのが普通である。

【０００３】ところで、自動変速機におけるブレーキと
しては、湿式多板クラッチと、バンドブレーキとがあ
り、後者のバンドブレーキはサーボピストンを介して液
圧作動するのが常套である。そして、バンドブレーキは
複数の変速段で兼用されることが多く、このため上記サ
ーボピストンは別々の変速段用にバンドブレーキ締結用
の大きい第１受圧面および小さい第２受圧面を有し、大
きい受圧面は低速段で用い、小さい受圧面に液圧を追加
作用させて高速段を選択するようになす。

【０００４】この種バンドブレーキを具える自動変速機
としては、例えば日産自動車（株）発行「ＲＥ４Ｒ０１
Ａ型オートマチックトランスミッション整備要領書」
（Ａ２６１Ｃ０７）に記載された如きものがある。この
自動変速機におけるバンドブレーキは第２速と第４速と
で締結され、第２速選択圧を供給されるサーボピストン
の受圧面が上記大きな第１受圧面に対応し、第４速選択
圧を供給されるサーボピストンの受圧面が上記小さな第
２受圧面に対応する。

【０００５】ここで、低速段（第２速）では自動変速機
をストール状態（車輪を制動した停車のまま、エンジン
回転を上げる状態）にすることがあり、バンドブレーキ
に最も大きな締結容量を要求されるのがこの状態であ
る。従って、バンドブレーキの容量（上記大きい第１受
圧面の面積）を決定するに当たっては、かかる最も厳し
いストール状態を基準にして設計するのが一般的であっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このために、従来の自
動変速機においては、ストール状態以外の走行状態でバ
ンドブレーキの締結容量が大き過ぎ、走行中に上記低速
段への変速（上記文献の自動変速機では第１速から第２
速への変速）が行われる時に、以下の変速ショックを低
減する制御に困難を生じていた。

【０００７】即ち、かようにバンドブレーキの締結容量
が大き過ぎるということは、サーボピストンの第１受圧
面に供給される圧力の変化に対するバンドブレーキの締
結力変化が敏感であるということを意味する。一方で、
当該圧力は作動液の温度とともに変化するのを免れず、
かかる圧力変化でもバンドブレーキの締結力が敏感に変
化してしまい、変速ショックを低減する制御の設定が難
しく、不利になっていた。

【０００８】また、かかる問題の出方は同じ走行中で
も、低負荷走行状態か、高負荷走行状態かによって異な
るが、これらにも従来の自動変速機では対処できない。

【０００９】本発明は、バンドブレーキのサーボピスト
ンがバンドブレーキ締結用に大小２つの受圧面を有する
ことから、これら受圧面を低速段選択時に組み合わせて
用いることにより、バンドブレーキの締結容量を当該低
速段選択時においてストール状態はもとより、低負荷走
行状態および高負荷走行状態を含む全ての走行状態にお
いても、常時適切に制御して、上記の問題を解消するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的のため本発明に
よるバンドブレーキの容量制御装置は、サーボピストン
を介して液圧作動されるバンドブレーキを具え、前記サ
ーボピストンがバンドブレーキ締結用に大きい第１受圧
面および小さい第２受圧面を有し、これら受圧面を夫々
別々の変速段用に設定した自動変速機において、前記第
１受圧面に対応する変速段の選択中、該変速段の選択圧
を、自動変速機のストール状態では前記第１受圧面およ
び第２受圧面の双方に供給し、自動変速機の高負荷走行
状態では前記第１受圧面のみに供給し、自動変速機の低
負荷走行状態では前記第２受圧面のみに供給するように
した切り換え手段を設けたものである。

【００１１】

【作用】サーボピストンを介してバンドブレーキを適宜
締結作動させることにより自動変速機は対応変速段を選
択することができる。

【００１２】ところで、サーボピストンがバンドブレー
キ締結用に大きい第１受圧面および小さい第２受圧面を
有し、切り換え手段が第１受圧面に対応する変速段の選
択中、該変速段の選択圧を、自動変速機のストール状態
では上記第１受圧面および第２受圧面の双方に供給し、
自動変速機の高負荷走行状態では大きい上記第１受圧面
のみに供給し、自動変速機の低負荷走行状態では小さい
上記第２受圧面のみに供給するようにしたから、当該変
速段でのストール状態でバンドブレーキの締結容量を必
要な大きさにしつつ、走行状態ではバンドブレーキの締
結容量を小さくすることができ、バンドブレーキの締結
容量が大きくなり過ぎるのを防止することができる。

【００１３】よって、当該走行状態で温度変化に伴う作
動液圧変化があっても、バンドブレーキの締結力変化が
敏感になることがなく、変速ショックの点で不利になる
のを防止することができる。

【００１４】しかも同じ走行中でも、低負荷走行状態で
は、高負荷走行状態よりもバンドブレーキの締結容量を
小さくされ、走行中は負荷状態によってもバンドブレー
キの締結容量を適切に制御することができ、変速ショッ
ク軽減上、又バンドブレーキの焼損防止上、一層有利に
なる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は、前記文献に記載の自動変速機におけ
るバンドブレーキに対し、本発明の着想を適用したもの
で、１は第２速および第４速でバンドブレーキを締結さ
せるためのサーボピストンを示す。このサーボピストン
１は、バンドブレーキ締結用に大きな第１受圧面１ａ
と、これより小さな第２受圧面１ｂと、バンドブレーキ
解放用に第３受圧面１ｃとを有する。第３受圧面１ｃは
３速選択圧Ｐ₃ を供給されるもので、その面積は第１受
圧面のそれより大きいが、第１および第２受圧面の合計
受圧面積よりは小さなものとする。

【００１６】かかるサーボピストン１に関連して本例で
は、油圧式切り換え弁２を設けると共に、本発明におけ
る切り換え手段を成す第１および第２電磁式切り換え弁
３，４、および２個のシャトル弁５，６を設ける。

【００１７】油圧式切り換え弁２は、シャトル弁５を介
してサーボピストン１の第１受圧面１ａに通じたポート
２ａおよびサーボピストン１の第２受圧面１ｂに接続し
たポート２ｂと、４速選択圧Ｐ₄ を入力されるポート２
ｃ、電磁式切り換え弁３のポート３ａに通じたポート２
ｄおよびドレンポート２ｅとを具える。そして、油圧式
切り換え弁２は常態でばね２ｆにより、ポート２ａ，２
ｂを夫々ポート２ｅ，２ｄに通じたポート配置となり、
ポート２ｃに４速選択圧Ｐ₄ が供給される時この４速選
択圧により切り換えられて、ポート２ａ，２ｂを夫々ポ
ート２ｄ，２ｃに通じたポート配置になるものとする。

【００１８】第１電磁式切り換え弁３は上記ポート３ａ
の他に、シャトル弁６，５を順次介してサーボピストン
１の第１受圧面１ａに通じたポート３ｂ、ドレンポート
３ｃ、２速選択圧Ｐ₂ を入力されるポート３ｄおよびド
レンポート３ｅを有する。そして、電磁式切り換え弁３
は常態でばね３ｆにより、ポート３ａ，３ｂを夫々ポー
ト３ｄ，３ｅに通じたポート配置となり、ソレノイド３
ｇをＯＮされる時切り換えられて、ポート３ａ，３ｂを
夫々ポート３ｃ，３ｄに通じたポート配置になるものと
する。

【００１９】第２電磁式切り換え弁４は、シャトル弁
６，５を順次介してサーボピストン１の第１受圧面１ａ
に接続されたポート３ａと、ドレンポート４ｂと、２速
選択圧Ｐ₂ を入力されるポート４ｃとを有する。そし
て、電磁式切り換え弁４は常態でばね４ｄにより、ポー
ト４ａをポート４ｃに通じたポート配置となり、ソレノ
イド４ｅをＯＮされる時切り換えられて、ポート４ａを
ポート４ｂに通じたポート配置になるものとする。

【００２０】かかる構成において、電磁式切り換え弁
３，４のソレノイド３ｇ，４ｅはコントローラ７により
ＯＮ，ＯＦＦ制御し、これがため、コントローラ７には
車速Ｖを検出する車速センサ８からの信号およびエンジ
ンスロットル開度ＴＨを検出するスロットルセンサ９か
らの信号を夫々入力する。コントローラ７はこれら入力
情報から、図２の制御プログラムを実行して、以下の如
くに電磁式切り換え弁３，４をＯＮ，ＯＦＦ制御し、後
述の如くにバンドブレーキの締結容量を制御するものと
する。

【００２１】図２のステップ１１では、車速Ｖが０で、
且つスロットル開度ＴＨが開かれているストール状態か
否かをチェックする。ストール状態なら、ステップ１２
で電磁式切り換え弁３，４を共にＯＦＦする。ステップ
１１で走行状態と判別する時は、ステップ１３でスロッ
トル開度ＴＨが設定値ＴＨ_S 以上の高負荷運転か、スロ
ットル開度ＴＨが設定値ＴＨ_S 未満の低負荷運転かをチ
ェックする。ここで、スロットル開度設定値ＴＨ_S は、
第１受圧面１ａおよび第２受圧面１ｂの受圧面積の関連
において、第１受圧面１ａの受圧面積だけでは、これに
２速選択圧Ｐ₂を印加した時バンドブレーキの滑りが問
題となる程に大きくなり始めるスロットル開度の限界値
とする。

【００２２】低負荷運転の走行状態では、ステップ１４
において電磁式切り換え弁３をＯＦＦし、電磁式切り換
え弁４をＯＮする。高負荷運転の走行状態では、ステッ
プ１５において電磁式切り換え弁３をＯＮし、電磁式切
り換え弁４もＯＮする。

【００２３】なお自動変速機は前記文献に記載されてい
る如く、第１速選択時において、図１における２速選択
圧Ｐ₂ 、３速選択圧Ｐ₃ および４速選択圧Ｐ₄ の何れを
も発生せず、図示せざるフォワードクラッチのみの締結
により第１速を選択することができる。

【００２４】ここで、第２速を選択すべく図１において
２速選択圧Ｐ₂ のみが発生した時の作用を次に説明す
る。４速選択圧Ｐ₄ が存在しないため、油圧式切り換え
弁２は、ポート２ａ，２ｂを夫々ポート２ｅ，２ｄに通
じたポート配置となる。そして、上記ストール状態であ
る場合、電磁式切り換え弁３，４が共にＯＦＦであるこ
とから、２速選択圧Ｐ₂ は一方でポート４ｃ，４ａ、シ
ャトル弁６，５を経てサーボピストン１の第１受圧面１
ａに達し、他方でポート３ｄ，３ａ，２ｄ，２ｂを経て
サーボピストン１の第２受圧面１ｂにも達する。これが
ため、当該ストール状態では２速選択圧Ｐ₂ が両受圧面
１ａ，１ｂに作用してバンドブレーキを締結することに
より第２速を選択し、バンドブレーキの締結容量を要求
通りに大きくすることができる。

【００２５】ところで、低負荷の走行状態では電磁式切
り換え弁３がＯＦＦ、電磁式切り換え弁４がＯＮにされ
ることから、２速選択圧Ｐ₂ はポート３ｄ，３ａ，２
ｄ，２ｂを経てサーボピストン１の第２受圧面１ｂに達
するも、サーボピストン１の第１受圧面１ａはシャトル
弁５およびポート２ａ，２ｅを経てドレンされ、またシ
ャトル弁５，６およびポート３ｂ，３ｃ、更にポート４
ａ，４ｂを経てドレンされる。これがため、当該低負荷
走行状態では２速選択圧Ｐ₂ が受圧面１ｂに作用してバ
ンドブレーキを締結させることにより第２速を選択する
が、２速選択圧Ｐ ₂ が小さな受圧面１ｂに作用するだけ
であることから、バンドブレーキの締結容量を要求通り
に小さくすることができる。よって、当該低負荷走行状
態で温度変化に伴う作動液圧変化があっても、バンドブ
レーキの締結力変化が敏感になることがなく、変速ショ
ックの点で不利になるのを防止することができる。

【００２６】高負荷の走行状態では電磁式切り換え弁
３，４が共にＯＮにされることから、２速選択圧Ｐ₂ は
ポート３ｄ，３ｂ、シャトル弁６，５を経てサーボピス
トン１の第１受圧面１ａに達するも、サーボピストン１
の第２受圧面１ｂはポート２ｂ，２ｄ，３ａ，３ｃを経
てドレンされる。これがため、当該高負荷走行状態では
２速選択圧Ｐ₂ が受圧面１ａに作用してバンドブレーキ
を締結することにより第２速を選択するが、２速選択圧
Ｐ₂ が小さな受圧面１ｂに作用せず、大きな受圧面１ａ
に作用するだけであることから、バンドブレーキの締結
容量を要求通りに前記ストール状態よりも小さくするこ
とができる。よって、当該高負荷走行状態で温度変化に
伴う作動液圧変化があっても、バンドブレーキの締結力
変化が敏感になることがなく、変速ショックの点で不利
になるのを防止することができる。

【００２７】更に、この高負荷走行状態で２速選択圧Ｐ
₂ を受けるサーボピストン１の受圧面１ａが、低負荷走
行状態で２速選択圧Ｐ₂ を受ける受圧面１ｂよりも大き
いことから、同じ走行状態でも負荷によってバンドブレ
ーキの締結容量が要求に合うよう可変にされ、低負荷状
態での上記変速ショック軽減効果はそのままに、高負荷
走行状態でバンドブレーキが容量不足から激しく滑って
焼損したり、変速遅れを生ずるような不都合を回避する
ことができる。

【００２８】第３速を選択すべく図１において、２速選
択圧Ｐ₂ に加えて３速選択圧Ｐ₃ も発生した時の作用を
次に説明する。４速選択圧Ｐ₄ が存在しないため、油圧
式切り換え弁２は前記したと同じ状態を保ち、４速選択
圧Ｐ₄ がサーボピストン１の受圧面１ｂに印加されるこ
とはない。また、図２には示さなかったが、第３速でコ
ントローラ７は電磁式切り換え弁３をＯＮに保つため、
第３速ではサーボピストン１の受圧面１ｂに２速選択圧
Ｐ₂ が印加されることもない。そして、この電磁式切り
換え弁３のＯＮは、２速選択圧Ｐ₂ をしてサーボピスト
ン１の受圧面１ｂに供給する。しかし、３速選択圧Ｐ₃
が作用するサーボピストン１の第３受圧面１ｃは受圧面
１ａよりも大きいことから、サーボピストン１は後退し
てバンドブレーキを解放し、自動変速機を第３速に投入
することができる。

【００２９】第４速を選択すべく図１において、２速選
択圧Ｐ₂ および３速選択圧Ｐ₃ に加え、４速選択圧Ｐ₄
も発生した時の作用は次の通りである。該４速選択圧Ｐ
₄ の発生時、油圧式切り換え弁２はポート２ｃに４速選
択圧Ｐ₄ を入力されて、この４速選択圧により、ポート
２ａ，２ｂを夫々ポート２ｄ，２ｃに通じたポート配置
に切り換えられる。これにより、４速選択圧Ｐ₄ がサー
ボピストン１の受圧面１ｂに印加されて、受圧面１ａに
作用する２速選択圧Ｐ₂ との共働により、受圧面１ｃ
に作用する３速選択圧Ｐ₃ に抗し、サーボピストン１を
進出ストロークさせる。これにより、バンドブレーキが
締結され、自動変速機を第４速に投入することができ
る。

【００３０】

【発明の効果】かくして本発明によるバンドブレーキの
容量制御装置は請求項１に記載の如く、バンドブレーキ
を作動させるサーボピストンのバンドブレーキ締結用に
設定された大きい第１受圧面および小さい第２受圧面
を、ストール状態と、高負荷走行状態と、低負荷走行状
態とで使い分ける構成にしたから、つまり上記第１受圧
面に対応する変速段の選択中、該変速段の選択圧を、ス
トール状態では第１受圧面および第２受圧面の双方に供
給し、高負荷走行状態では大きな第１受圧面のみに供給
し、低負荷走行状態では小さな第２受圧面のみに供給す
るようにしたから、当該変速段でのストール状態でバン
ドブレーキの締結容量を必要な大きさにしつつ、走行状
態ではバンドブレーキの締結容量を小さくすることがで
き、バンドブレーキの締結容量が走行状態で大きくなり
過ぎるのを防止することができる。

【００３１】よって、当該走行状態で温度変化に伴う作
動液圧変化があっても、バンドブレーキの締結力変化が
敏感になることがなく、変速ショックの点で不利になる
のを防止することができる。

【００３２】更に同じ走行中でも、低負荷走行状態で
は、高負荷走行状態よりもバンドブレーキの締結容量が
小さくされることから、負荷状態によってもバンドブレ
ーキの締結容量を適切に制御し得ることとなり、変速シ
ョック軽減上およびバンドブレーキの焼損防止上、一層
有利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるバンドブレーキの容量制御装置を
例示する自動変速機の要部変速制御油圧回路図である。

【図２】同例におけるコントローラが実行するバンドブ
レーキの容量制御プログラムを示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ サーボピストン 1a 第１受圧面 1b 第２受圧面 1c 第３受圧面 ２ 油圧式切り換え弁 ３ 第１電磁式切り換え弁 ４ 第２電磁式切り換え弁 ５ シャトル弁 ６ シャトル弁 ７ コントローラ ８ 車速センサ ９ スロットルセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボピストンを介して液圧作動される
   バンドブレーキを具え、前記サーボピストンがバンドブ
   レーキ締結用に大きい第１受圧面および小さい第２受圧
   面を有し、これら受圧面を夫々別々の変速段用に設定し
   た自動変速機において、 前記第１受圧面に対応する変速段の選択中、該変速段の
   選択圧を、自動変速機のストール状態では前記第１受圧
   面および第２受圧面の双方に供給し、自動変速機の高負
   荷走行状態では前記第１受圧面のみに供給し、自動変速
   機の低負荷走行状態では前記第２受圧面のみに供給する
   ようにした切り換え手段を設けたことを特徴とする自動
   変速機用バンドブレーキの容量制御装置。