JPH0914423A - 自動変速機用油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アキュームレータを廃止し、体格を低減し、
高応答性を確保しつつ電磁弁の個数を低減可能な自動変
速機用油圧制御装置を提供する。 【構成】 クラッチ１を解除状態から係合状態に切換え
る場合、オンオフ電磁弁１３を開にすると、スプール６
が図２に示す状態から右方向に移動し、圧力供給通路８
からスプール６を経由して出力圧力ポート４に圧油が流
れる。この圧油の流れにより固定絞り１０の前後に差圧
が生じ、図２に示すスプール１６が右方向に移動し、そ
の結果、排出通路１８とクラッチ入力ポート２とが連通
し、クラッチ１の油圧室の充填中の圧力を流入時制御弁
２４によりデューティ制御する。クラッチ１の油圧室へ
の充填が終了すると、固定絞り１０に差圧が発生しなく
なる。すると、スプール１６が左方向に移動し図２に示
す位置に戻り充填通路１７および排出通路１８とクラッ
チ入力ポート２とを遮断する。これによりクラッチ１の
充填が終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機の変速
機構を油圧で変速制御する自動変速機用油圧制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用等に多く利用されている自
動変速機は、回転駆動力を負荷に応じてスムーズに伝達
するため、油圧弁により各摩擦係合装置に加わる油圧を
切換え制御して変速制御を行っている。変速制御は、乗
員による前進、中立および後退のいずれかを選択するセ
レクトレバーによる手動操作と、エンジンのスロットル
開度などからエンジン制御コンピュータにより適正なギ
ア比になるように摩擦係合装置の係合状態を決定する自
動変速とにより行われる。

【０００３】このような従来の自動変速機用油圧制御装
置のクラッチ圧力制御機構としては、次の二つの方式
(1) アキュームレータ背圧制御方式（特公平５−７５７
９号公報参照）と(2) 電磁弁直接制御方式（欧州特許第
５６４０１７−Ａ１、特開平５−６５９５７号公報参
照）が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

(1) アキュームレータ背圧制御方式を採用するもので
は、単一の電磁弁によって複数のアキュームレータの背
圧を制御するもので、少ない個数の電磁弁で多数のクラ
ッチを制御することができる。しかし、アキュームレー
タの体格が大きくこのアキュームレータ配置のスペース
を大きく必要とするということと、アキュームレータの
動作を高速化することが困難であるため素早い変速の実
現が困難であるという問題がある。

【０００５】(2) 電磁弁直接制御方式を採用するもので
は、電磁弁で直接クラッチ圧を制御する方式を採用し、
直動型とパイロット型の二方式がある。この二方式のい
づれでも、変速応答性が高く、上記アキュームレータに
対応する要素が廃止できることから体格が小さくなり構
成が簡単になるという利点がある。しかし、電磁弁の個
数がクラッチの個数と同等数必要となることから、アキ
ュームレータを廃止したとはいえ、必ずしも低コストに
はならないという問題がある。

【０００６】本発明は、前記 (1)、(2) の問題を解決す
るためになされたもので、アキュームレータを廃止し、
体格を低減し、高応答性を確保しつつ電磁弁の個数を低
減可能な自動変速機用油圧制御装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
自動変速機用油圧制御装置は、自動変速機に設けられる
複数の摩擦係合要素に加わる油圧をそれぞれ切換え、前
記複数の摩擦係合要素をそれぞれ係合または解除させる
ことにより、複数の変速段を切換え制御する自動変速機
用油圧制御装置であって、前記摩擦係合要素の係合また
は解除を選択し、前記摩擦要素の油圧室に連通され、前
記油圧室を高圧または低圧に切換える第１切換手段と、
前記油圧室と前記第１切換手段との間の連通路に設けら
れた固定絞りと、前記固定絞りに発生する前後差圧に応
じて前記油圧室と前記固定絞りとの間の油路を閉状態
に、または充填通路または排出通路側を開状態に切換え
る第２切換手段と、前記固定絞りと前記油圧室と間の連
通路から分岐された分岐通路と前記充填通路または前記
排出通路とを前記第２切換手段により連通したとき、指
令された信号に応じて前記充填通路または前記排出通路
を経由して前記油圧室の油圧力を制御する電気油圧制御
弁とを備え、前記固定絞りの前記第１切換手段側の圧力
が前記油圧室側の圧力よりも所定値以上高いとき、前記
第２切換手段を排出通路側に切換え、前記電気油圧制御
弁を制御し、前記固定絞りの前記第１切換手段側の圧力
が前記油圧室側の圧力よりも所定値以上低いとき、前記
第２切換手段を充填通路側に切換え、前記電気油圧制御
弁を制御することを特徴とする。

【０００８】この請求項１記載の自動変速機用油圧制御
装置によると、アキュームレータを廃止し、第１切換手
段と第２切換手段と電気油圧制御弁とにより、摩擦係合
要素の油圧室の圧力を制御することができるため、油圧
制御装置の体格を低減することができる。または摩擦係
合要素の油圧室の高圧保持、充填制御、排出制御、低圧
保持のうち充填制御モードと排出制御モードの高い応答
性を確保することができる。しかも摩擦係合要素が多数
あるとき、共通の電気油圧制御弁を使用することができ
るので、高価な電気油圧制御弁の個数を低減して各種複
数の摩擦係合要素を相互に干渉することなしに独立して
制御することができる。

【０００９】本発明の請求項２載の自動変速機用油圧制
御装置では、請求項１記載の前記電気油圧制御弁は、前
記充填通路に設けられる遮断と供給を行う第１電気油圧
制御弁と、前記排出通路に設けられる遮断と排出を行う
第２電気油圧制御弁とから構成される。また、前記第２
切換手段は、前記固定絞りの前後差圧に応じて前記分岐
通路へ連通する通路を前記充填通路または前記排出通路
に選択的に切換え、第１電気油圧制御弁または第２電気
油圧制御弁を制御することを特徴とする。

【００１０】この請求項２記載の自動変速機用油圧制御
装置によると、電気油圧制御弁を構成する第１電気油圧
制御弁と第２電気油圧制御弁とにより、摩擦係合要素の
油圧室の圧力を充填制御または排出制御することができ
るため、精密な制御が可能になる。また固定絞りの前後
差圧に応じて摩擦係合要素の油圧室の充填制御または排
出制御を行うため、変速ショックを低減できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】前記摩擦係合要素は、クラッチの
ほかブレーキ等がある。前記摩擦係合要素の油圧室の油
圧を高圧または低圧に切換える第１切換手段は、例えば
オンオフ電磁制御弁を用いる。この第１切換手段は例え
ばオンオフ電磁制御弁により油路を切換ることで圧力室
の圧力を変化させてスプールの位置を制御するスプール
弁を用いる。第２切換手段は、スプール弁に代わるその
他の弁手段を用いることができる。前記電気油圧制御弁
は、例えば第１電気油圧制御弁と第２電気油圧制御弁か
らなり、これらの電気油圧制御弁は例えばデューティ制
御可能なデューティ制御弁を用いることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （第１実施例）本発明の第１実施例を図２に示す。この
第１実施例は、摩擦係合要素が一個の油圧装置に本発明
を適用した基本的な油圧制御回路を示している。摩擦係
合要素としてのクラッチ１の油圧室にクラッチ入力ポー
ト２が連通し、このクラッチ入力ポート２に出力圧力ポ
ート４が連通し、クラッチ入力ポート２と出力圧力ポー
ト４の間に固定絞り３が設けられている。

【００１３】第１切換手段としての第１切換弁５は、ス
プール６の位置に応じて出力圧力ポート４をドレン通路
７または圧力供給通路８に選択的に連通または遮断す
る。第１切換弁５は、スプール６が圧縮コイルスプリン
グ９により圧力室１０側に付勢されている。圧力室１０
は、圧力供給通路８に連通する第２圧力供給通路１１と
連通し、第２圧力供給通路１１の途中には固定絞り１２
が設けられている。また圧力室１０の圧力はオンオフ電
磁弁１３により制御される。オンオフ電磁弁１３が開に
なると、圧力供給通路８の圧力が次第に圧力供給通路１
１の固定絞り１２におよびオンオフ電磁弁１３を通して
ドレンに導かれ、圧力供給通路８と出力圧力ポート４が
連通し、出力圧力ポート４から固定絞り３を経由してク
ラッチ入力ポート２に圧力が導かれてクラッチ１の油圧
室の圧力が上昇し、クラッチ１を係合状態に移行する。
反対に、オンオフ電磁弁１３を閉状態に切換えると、圧
力供給通路８の圧力が第２圧力供給通路１１を経由して
圧力室１０に導かれて圧力室１０の圧力を上昇させる。
これにより、図２に示すように出力圧力ポート４がドレ
ン通路７および圧力供給通路８とスプール６により遮断
状態になる。さらに圧力室１０の圧力が上昇すると、圧
縮コイルスプリング９に抗してスプール６がさらに図２
に示す位置から左方向に移行し、出力圧力ポート４とド
レン通路７とが連通する。これによりクラッチ１の油圧
室の圧力が下降し、クラッチの係合が解除される。

【００１４】第２切換手段としての第２切換弁１５は、
クラッチ入力ポート２と連通する分岐通路２６に設けら
れるスプール弁である。第２切換弁１５のスプール１６
は、その位置に応じてクラッチ入力ポート２を充填通路
１７または排出通路１８のいずれか一方と連通または両
方と遮断の各状態に切換える。スプール１６は、その一
方側の端部にクラッチ入口ポート２と連通路２８を介し
て連通する第１圧力室２１を有し、他方側の端部に出力
圧力ポート４と信号通路２７を介して連通する第２圧力
室２２を有する。また充填通路１７には第１電気油圧制
御弁としての流出時制御弁（排出制御弁）２３が設けら
れ、排出通路１８には第２電気油圧制御弁としての流入
時制御弁（充填制御弁）２４が設けられている。出力圧
力ポート４からクラッチ入力ポート２に圧油が流入する
とき、第１圧力室２２の圧力が相対的に上昇し、スプー
ル１６が図２で右方向に移動し、クラッチ入力ポート２
と排出通路１８とが連通し、流入時制御弁２４の開閉制
御によりクラッチ１の油圧室の圧力が制御される。また
反対に、クラッチ入力ポート２から出力圧力ポート４に
圧油が流出するとき、第１圧力室２１の圧力が相対的に
降下し、クラッチ入力ポート２と充填通路１７とが連通
し、流出時制御弁２３の制御によりクラッチ１の油圧室
の圧力が緩やかに下降する。これによりクラッチ１の油
圧室への圧油の充填または排出時にクラッチ１の油圧室
の圧力つまりクラッチ圧が制御される。すなわち急激な
クラッチ圧の変化が防止される。

【００１５】次に、第１実施例の作動について説明す
る。まずクラッチ１を解除状態から係合状態に切換える
場合、オンオフ電磁弁１３を開にし圧力室１０の圧力を
低圧にすると、スプール６が図２に示す状態から右方向
にスプリング９の付勢力により移動し、圧力供給通路８
と出力圧力ポート４と連通する。出力圧力ポート４が高
圧になると、圧力供給通路８からスプール６を経由して
出力圧力ポート４に圧油が流れる。この圧油の流れによ
り固定絞り１０の前後に差圧が生じ、クラッチ入力ポー
ト２の圧力よりも出力圧力ポート４の圧力の方が高い圧
力になる。この固定絞り３の前後の圧力差によって第２
切換弁１５が駆動される。すなわち図２に示すスプール
１６の位置からスプール１６が右方向に移動し、その結
果、排出通路１８とクラッチ入力ポート２とが連通し、
クラッチ１の油圧室の充填中の圧力を流入時制御弁２４
によりデューティ制御する（図３参照）。クラッチ１の
油圧室への充填が終了すると、固定絞り１０に差圧が発
生しなくなる。すると、スプール１６が左方向に移動し
図２に示す位置に戻り充填通路１７および排出通路１８
とクラッチ入力ポート２とを遮断する。これによりクラ
ッチ１の充填が終了する。

【００１６】本実施例によると、クラッチ１の油圧室へ
の圧油の充填時または排出時にクラッチ圧の急激な変動
を防止すると共に高い応答性をもってクラッチ圧の降下
ならびに上昇を行うことができる。 （第２実施例）図２に示す基本的な構成を取り入れた第
２実施例を図４に示す。

【００１７】図４に示す第２実施例は、４個のクラッチ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの油圧室の圧力を単一の流出時制御弁２
３と単一の流入時制御弁２４により排出制御または充填
制御する例である。図２に示す構成と基本的に同一の構
成部分については図４のクラッチＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおい
て同一符号を付し、それぞれの作動については説明を省
略する。

【００１８】クラッチ１の油圧室の充填または排出は、
基本的には、それぞれの第１切換弁５に設けられるオン
オフ電磁弁１３により制御される。図４に示す状態は、
クラッチＡが高圧保持状態、クラッチＢが充填制御状
態、クラッチＣが排出制御状態、クラッチＤが低圧保持
状態を示している。クラッチＡの高圧保持状態およびク
ラッチＤの低圧保持状態では、第２切換弁１５のスプー
ル１６が充填通路１７および排出通路１８を閉状態にし
ている。そして充填制御状態にあるクラッチＢにおいて
は流入時制御弁２４により充填制御を行っており、排出
制御状態にあるクラッチＣについては流出時制御弁２３
により排出制御を行っている。各状態において過渡的な
制御状態にあるとき流出時制御弁２３および流入時制御
弁２４の作動によりクラッチ圧の急変動が防止されてい
る。

【００１９】この第２実施例では、高価な電磁弁で構成
される流出時制御弁２３および流入時制御弁２４により
４個のクラッチＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを制御するため、電気油
圧制御弁としての電磁弁の個数を低減できている。この
第２実施例では、クラッチＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの圧力を制御
するいわゆるアキュームレータを廃止することで油圧制
御装置の体格が小さくなっている。また各オンオフ電磁
弁１３のオンオフ制御によりクラッチＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの
油圧室への油圧の充填制御または排出制御を高速に行う
ことができるし、さらに充填制御時および排出制御時の
圧力過渡状態を流出時制御弁２３および流入時制御弁２
４により精密にデューティ制御することができる。

【００２０】（第３実施例）次に、本発明の自動変速機
用油圧制御装置を車両用の自動変速機（以下、「自動変
速機」をＡＴという）に適用したシステム構成を図１に
示す。図１において、ＥＶは電磁弁を表す。そして、上
記図４で示した油圧回路を図１に示す自動変速機用油圧
制御装置に取り込んでいる。

【００２１】自動変速機はエンジンで発生したトルクを
トルクコンバータなどの流体伝動装置を介して変速駆動
装置に伝達し、この変速駆動装置内の複数の遊星歯車装
置によって変速して出力する。車両用ＡＴの動作は、周
知のように自動または手動でトランスミッション３００
内のギヤ接続が切換られ、トルクコンバータ２００に接
続された図示しないエンジンからの回転力が車両の後輪
または前輪に伝達される。自動変速手段９０とその周辺
装置全体は、トランスミッション３００下部のＡＴ内部
の図示しないオイルパン内部にあり、オイルパン内部の
油圧制御装置４００の周囲は油圧回路のドレンになって
いる。

【００２２】トランスミッション３００内には、エンジ
ンの回転軸に直結して回転駆動される公知の油圧ポンプ
５６が設けられており、各油圧装置からオイルパン等に
排出された駆動油を吸入ポート５７より吸入し、ライン
圧制御弁６４を介し各装置へ圧油を供給している。この
油圧ポンプ５６からの圧油は、変動のある高ポンプ油圧
であり、電磁制御式圧力制御弁であるライン圧制御弁６
４により一定の高圧なライン圧に制御し各油圧機器へ供
給される。

【００２３】油圧制御装置４００には係合油圧制御弁６
５が設けられている。係合油圧制御弁６５は、ライン圧
制御弁６４から供給される圧油のライン圧を任意に制御
し、所定の制御圧にした圧油を圧力供給通路８に供給し
ている。各摩擦係合装置は、トランスミッション３００
内にある図示しないプラネタリギア等の各変速比を構成
するギアに連結されており、これら摩擦係合装置を係合
または解除することにより、変速比を切換えて車両の変
速制御を行っている。

【００２４】この第３実施例は、手動変速手段８０に収
容された図示しない手動操作により作動する油圧切換弁
と、自動変速手段９０に収容された自動変速４段用のオ
ンオフ電磁弁１３からなる油圧切換弁とが各々独立して
操作可能な自動変速機用油圧制御装置である。遊星歯車
装置の各要素は、各種クラッチＣ0 、Ｃ1 、Ｃ2 、ブレ
ーキＢ0 、Ｂ1 、Ｂ2 、Ｂ3 によって選択的に係合また
は解除され、所定の変速比を得るようになっていて、ク
ラッチＣ0 、Ｃ1 、Ｃ2 、ブレーキＢ0 、Ｂ1 、Ｂ2 、
Ｂ3 の油圧室に連通する分岐通路２６と充填通路１７ま
たは排出通路１８とを第２切換弁１５により連通または
遮断し、充填通路１７または排出通路１８を流出時制御
弁２３または流入時制御弁２４によりデューティ制御し
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第３実施例による自動変速機装置のシ
ステム構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例による油圧制御回路の基本
的構成を示す油圧回路図である。

【図３】図２に示す油圧制御回路における充填制御の一
例を示す特性図である。

【図４】本発明を４個のクラッチをもつ油圧制御装置に
適用した第２実施例の油圧回路図である。

【符号の説明】

１ クラッチ（摩擦係合要素） ２ クラッチ入力ポート ３ 固定絞り ４ 出力圧力ポート ５ 第１切換弁（第１切換手段） ６ スプール ７ ドレン通路 ８ 圧力供給通路 ９ 圧縮コイルスプリング １０ 圧力室 １１ 第２圧力供給通路 １２ 固定絞り １３ オンオフ電磁弁（第１切換手段） １５ 第２切換弁（第２切換手段） １６ スプール １７ 充填通路 １８ 排出通路 ２１ 第１圧力室 ２２ 第２圧力室 ２３ 流出時制御弁（第１電気油圧制御弁） ２４ 流入時制御弁（第２電気油圧制御弁）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動変速機に設けられる複数の摩擦係合
   要素に加わる油圧をそれぞれ切換え、前記複数の摩擦係
   合要素をそれぞれ係合または解除させることにより、複
   数の変速段を切換え制御する自動変速機用油圧制御装置
   であって、 前記摩擦係合要素の係合または解除を選択し、前記摩擦
   要素の油圧室に連通され、前記油圧室を高圧または低圧
   に切換える第１切換手段と、 前記油圧室と前記第１切換手段との間の連通路に設けら
   れた固定絞りと、 前記固定絞りに発生する前後差圧に応じて前記油圧室と
   前記固定絞りとの間の油路を閉状態に、または充填通路
   または排出通路側を開状態に切換える第２切換手段と、 前記固定絞りと前記油圧室と間の連通路から分岐された
   分岐通路と前記充填通路または前記排出通路とを前記第
   ２切換手段により連通したとき、指令された信号に応じ
   て前記充填通路または前記排出通路を経由して前記油圧
   室の油圧力を制御する電気油圧制御弁とを備え、 前記固定絞りの前記第１切換手段側の圧力が前記油圧室
   側の圧力よりも所定値以上高いとき、前記第２切換手段
   を排出通路側に切換え、前記電気油圧制御弁を制御し、 前記固定絞りの前記第１切換手段側の圧力が前記油圧室
   側の圧力よりも所定値以上低いとき、前記第２切換手段
   を充填通路側に切換え、前記電気油圧制御弁を制御する
   ことを特徴とする自動変速機用油圧制御装置。
2. 【請求項２】 前記電気油圧制御弁は、前記充填通路に
   設けられる遮断と供給を行う第１電気油圧制御弁と、前
   記排出通路に設けられる遮断と排出を行う第２電気油圧
   制御弁とから構成され、 前記第２切換手段は、前記固定絞りの前後差圧に応じて
   前記分岐通路へ連通する通路を前記充填通路または前記
   排出通路に選択的に切換え、第１電気油圧制御弁または
   第２電気油圧制御弁を制御することを特徴とする請求項
   １記載の自動変速機用油圧制御装置。