JPH09303547A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用自動変速装置の油圧制御部における複
数個の電磁弁を共用してその数を減らしながらも、クラ
ッチやブレーキの二重係合を確実に防止する。 【解決手段】 デューティ制御される１個の電磁弁２０
によって制御されて油圧を調節する複数個の調圧弁（ロ
ックアップコントロール弁３０、リバースコントロール
弁４０等）と、各摩擦要素（リバース用クラッチＣ2 、
リバース用ブレーキＢ3 、ロックアップクラッチＬＵＣ
等）との間を選択的に切り替えるスプール５１，５２を
有する機械式切替え弁５０を備えており、例えばリバー
ス時においては、スプール５２の左側の油圧室５５が、
車両の運転者がシフトレバーによって操作するマニュア
ル弁１０のシフト位置によって油圧を受けることによ
り、スプール５１，５２が右へ移動し、ロックアップク
ラッチを係合させる側への油圧供給が遮断されてロック
アップクラッチが常時ＯＦＦとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の自動変速
機に係り、特にその油圧制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用自動変速機の油圧制御装置
において、変速ショック低減用のアキュムレータ及びシ
フト切替え用メカニカル弁を廃止し、デューティ制御さ
れる複数個の電磁弁によって直接的に油圧制御とシフト
切替えを行うと共に、他の電磁弁によってロックアップ
クラッチのＯＮ−ＯＦＦ制御を行い、更に他の電磁弁に
よってライン圧力制御を行うという方式が知られてい
る。なお、この場合の油圧制御部は、異なる走行レンジ
においてそれぞれ１個の電磁弁によって１個の摩擦要素
（クラッチ又はブレーキ）を制御するように構成されて
いる。

【０００３】このように従来一般の自動変速機の油圧制
御装置においては、制御対象毎に別の電磁弁を設けるの
が基本になっていたが、それでは電磁弁の数が多くなっ
て油圧制御回路が複雑なものとなるし、スペースの面
や、コストの面でも不利であるから、作動状態が重複し
ない複数の制御対象を共通の１個の電磁弁によって制御
するように構成することによって、必要な電磁弁の数を
減らそうという考え方が生まれて来た。そのような考え
方の従来技術としては、例えば、特開平６−２６５６８
号公報や特開平２−１３８５６２号公報、或いは特開平
５−１０４３０号公報に記載されたものがある。

【０００４】これらの従来技術のうち、特開平６−２６
５６８号公報に記載されている自動変速機の油圧回路で
は、ロックアップクラッチの締結（係合）側油室の圧力
と、解放側油室の圧力との差圧を調整するロックアップ
コントロールバルブを、デューティ制御されるソレノイ
ドバルブによって制御するように構成すると共に、同じ
デューティソレノイドバルブによって、異なるタイミン
グにおいて作動するローアンドリバースブレーキを制御
するためのローレデューシングバルブをも制御するよう
に構成した点に特徴がある。より具体的に言うと、この
従来技術においては、Ｌレンジにおいてロックアップシ
フトバルブをロックアップソレノイドバルブの動作によ
り下側位置とするとともに、デューティソレノイドバル
ブの出力油圧に関係なく常時ロックアップＯＦＦとする
ことにより、デューティバルブを共用することができる
ようにしている。

【０００５】また、特開平５−１０４３０号公報に記載
された自動変速機の油圧回路も同様に、同時に作動しな
い摩擦要素（クラッチ或いはブレーキ）のための油圧系
統やバルブを共用化しようとするものであって、具体的
にはＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブにより切換弁を切り
替えているが、これらの従来技術には複数個の摩擦要素
の同時係合の回避という点に関して確実な保障がないと
いう問題がある。

【０００６】更に、特開平２−１３８５６２号公報に記
載されている自動変速機の変速制御装置においては、１
つのソレノイドバルブによって、油圧を供給すべき複数
個の摩擦要素、即ちクラッチ或いはブレーキを切り換え
るようにしているが、具体的に言えばＯＮ−ＯＦＦソレ
ノイドバルブによって複数個の切換弁を制御するもので
あって、それらの摩擦要素に供給する油圧をソレノイド
バルブによって調整するものではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術においも、１個の電磁弁によって、異なる走
行レンジにおいて、複数個の摩擦要素（クラッチ或いは
ブレーキ）のうちのいずれか異なる１個の摩擦要素への
油圧の供給或いは排出を制御するように構成することに
より、使用する電磁弁の数を減少させてコストを低減さ
せ、制御部を小型化すると共に、それらの摩擦要素の二
重係合を確実に防止することに成功している例はない。
従って、本発明はこのような新規な技術的課題を解決す
るための手段を提供することを発明の目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するために特許請求の範囲の各請求項に記載された
自動変速機の油圧制御装置を提供する。請求項１記載の
自動変速機の油圧制御装置においては、複数個の摩擦要
素（クラッチ或いはブレーキ）に対応し、１個の電磁弁
によって制御されて油圧を調節する複数個の調圧弁と、
これらの調圧弁と各摩擦要素との間を選択的に切り替え
るスプールを有する機械式切替え弁とを設けており、こ
の機械式切替え弁のスプールは、車両の運転者が手動で
操作するシフトレバーのシフト位置に応じて油圧を受け
ることによって移動する。従って、１個の電磁弁によっ
て複数個の摩擦要素を作動させる複数個の調圧弁を制御
していても、複数個の摩擦要素の同時係合を機械的な手
段によって確実に回避することができる。

【０００９】請求項２記載の自動変速機の油圧制御装置
においては、車両の運転者が操作するシフトレバーに連
結されて機械的に作動されるマニュアル弁から、具体的
にはＲレンジにおいて、油圧を機械式切替え弁の圧力室
に送ってスプールを移動させることによりロックアップ
クラッチを常時ＯＦＦとする。それと反対にＲレンジ以
外においては、マニュアル弁のシフト位置によって機械
式切替え弁の圧力室に送っていた油圧をタンクへ排出さ
せて、スプールを前記とは反対の方向に移動させること
により、リバース用の調圧弁からリバース時に係合する
リバース用クラッチに通じている油路を遮断し、リバー
ス用クラッチが係合しないようにすることにより、二重
係合を機械的に確実に防止する。従って、ロックアップ
クラッチがＯＮとなった時にリバース用クラッチが同時
に係合することを確実に回避することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図２に車両用自動変速機の歯車減
速機部の概略構成を例示する。図２において、ＬＵＣは
ロックアップクラッチを示しており、Ｆはそのフロント
側（解放側）の油圧室を、Ｒは同じくリヤ側（係合側）
の油圧室を示す。ＴＣはトルクコンバータであって、そ
の出力はインプットシャフトＩＳに伝達される。歯車減
速機部において、ＦＧはフロントプラネタリーギヤを示
しており、ＲＧはリヤプラネタリーギヤを示している。
ＩＭＳはインターミディエイトシャフトであって、ＯＤ
はオーバードライブプラネタリーギヤを、その一部のＣ
ＤＧはカウンタードライブギヤを示している。なお、図
中Ｂはブレーキ、Ｃはクラッチ、Ｆはフリーホイール
（ワンウェイクラッチ）を示す。

【００１１】図１に本発明の特徴を備えた油圧制御部の
一部を示す。この油圧制御部は図２に示した歯車減速機
部に対して油圧配管により接続されるもので、マニュア
ル弁１０、パイロット用電磁弁２０、ロックアップコン
トロール弁３０、リバースコントロール弁４０、機械式
切替え弁５０等から構成されている。

【００１２】マニュアル弁１０は、従来公知のシフトレ
バーによって操作される機械式切替え弁であって、ポン
プから油圧を供給されるポート１１、タンクへ油を戻す
ポート１２，１３、及びシフトレバーのレンジ切替えに
応じて供給ポート１１からの油圧を油圧回路へ送るポー
ト１４，１５，１６，１７を備えている。シフトレバー
がＲレンジの時（車両後退時）には、ポート１７は供給
ポート１１と連通し、Ｒレンジ以外のレバー位置（Ｐ，
Ｎ，Ｄ，２，Ｌ）の時には、ポート１７はタンクポート
１２と連通する。

【００１３】パイロット用電磁弁２０は、図示しない油
圧制御回路内で発生させられる一定のモジュレータ圧Ｐ
moduが供給されるプレッシャポート２１、タンクへのリ
ターンポート２３、及びロックアップコントロール弁３
０、リバースコントロール弁４０，機械式切替え弁５０
の各圧力室へ油圧を送り出すコントロールポート出力ポ
ート２２を備えている。

【００１４】リバースコントロール弁４０は、径の違う
ランド４１，４２をもつスプール４３と、スプール４３
を出力圧が増加する方向（右方向）に付勢する圧縮バネ
４４、圧力室４５、供給ポート４６、出力ポート４７、
タンクポート４８、及びランド４１，４２の間に圧力室
４９を備えており、圧力室４５の油圧に応じてポート４
７とポート４８が連通するか、あるいはポート４６とポ
ート４７が連通して出力圧が決定される。

【００１５】バネ力をＦk1、ランド４１の受圧面積をＳ
1 、ランド４２の受圧面積をＳ2 、圧力室４９の圧力即
ち出力圧をＰc1、圧力室４５の圧力をＰc2とすると、 Ｐc1＝（Ｆk1−Ｓ2 ・Ｐc2）／（Ｓ2 −Ｓ1 ） となるように構成されている。

【００１６】ロックアップコントロール弁３０は、右ス
プール３１、径の違うランド３２，３３をもつ左スプー
ル３４と、両スプール３１，３４を出力圧が増加する方
向（左方向）に付勢する圧縮バネ３５、右圧力室３６、
左圧力室３７、ランド３２、３３の間に形成された圧力
室３８、及び供給ポート３９p 、出力ポート３９c 、タ
ンクポート３９r を備えており、圧力室３６，３７，３
８の油圧に応じて左右のスプール３１，３４が移動し
て、供給ポート３９p と出力ポート３９c が連通する
か、あるいは出力ポート３９c とタンクポート３９r が
連通して出力圧が決定される。

【００１７】この場合、バネ力をＦk2、ランド３２の受
圧面積をＳ3 、ランド３３の受圧面積をＳ4 、スプール
３１の受圧面積をＳ5 （＝Ｓ3 ）、圧力室３６の圧力を
Ｐc3、圧力室３７の圧力をＰc4、圧力室３８の圧力をＰ
c5とすると、 Ｐc3−Ｐc4＝Ｐc5・（Ｓ4 −Ｓ3 ）／Ｓ3 −Ｆk2／Ｓ3 となるように構成されている。

【００１８】機械式切替え弁５０は、左右に摺動する右
スプール５１と、右スプール５１のランドよりも大径の
ランドを持つ左スプール５２と、両スプールを離す方向
に付勢する圧縮バネ５３と、右圧力室５４、左圧力室５
５、及びポート５６〜６６を備えている。

【００１９】機械式切替え弁５０において、右圧力室５
４の油圧が一定の値を超えると、右スプール５１は左ス
プール５２に当たるまで左方向に摺動し、ポート６０と
６４、及びポート６１と６３が連通する。これと反対
に、右圧力室５４の油圧が一定の値を下回ると、右スプ
ール５１は右方向に摺動し、ポート６１と６４、及びポ
ート６２と６３が連通する。

【００２０】また、左圧力室５５の油圧が一定の値を超
えると、左スプール５２は右スプール５１に当たるまで
右方向に摺動し、ポート５７と６６、及びポート５９と
６５が連通し、ポート５６と５８の間は遮断される。こ
れと反対に、左圧力室５５の油圧が一定の値を下回る
と、左スプール５２はバネ５３の付勢力により左方向に
摺動し、ポート６６と５６、及びポート６５と５８が連
通し、ポート５７と５９の間は遮断される。

【００２１】なお、この例においては、車両後退時に電
磁弁２０が油圧供給側で故障するなどの原因によって、
圧力室５４と５５の両方に油圧が供給された場合には、
左スプール５２のランド径が右スプール５１のそれより
も大であるため、スプール５２と５１がともに右側へ移
動するように構成されている。

【００２２】また、ポート５７は圧力室５５，リバース
コントロール弁４０のポート４６及びマニュアル弁１０
のポート１７と連通しており、ポート５７は更に図示し
ない電磁弁とも連通している。ポート５９はリバースコ
ントロール弁４０のポート４７と連通しており、ポート
６０はロックアップコントロール弁３０の出力ポート３
９c と連通している。ポート６１は電磁弁２０の供給ポ
ート（プレッシャポート）２１、及びロックアップコン
トロール弁３０の供給ポート３９p と連通しており、ポ
ート６３はロックアップクラッチＬＵＣのリヤ側Ｒ、及
びロックアップコントロール弁３０の圧力室３７と連通
している。

【００２３】ポート６４はロックアップクラッチＬＵＣ
のフロント側Ｆ、及びロックアップコントロール弁３０
の圧力室３６と連通しており、ポート６５はＣ2 クラッ
チと、ポート６６はＢ3 ブレーキと、それぞれ連通して
いる。圧力室５４は電磁弁２０の出力ポート２２、ロッ
クアップコントロール弁３０の圧力室３８、及びリバー
スコントロール弁４０の圧力室４５と連通しており、ま
た各弁のポート６２，３９r ，２３，４８，１２，１３
は、いずれもタンクと常時連通している。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１は、図１及び図２に示されている自動
変速機の油圧制御装置によって各走行モードを達成する
ための各クラッチ及びブレーキの制御モードを示すもの
である。ここで、電磁弁２０によって直接にクラッチ及
びブレーキの係合操作を行って走行モードの切替えを行
う油圧制御回路において、車両後退（Ｒモード）と、ロ
ックアップ（ロックアップスリップを含む）の制御を行
う時の作動を説明する。

【００２６】（１）Ｒモード Ｒモードでは、マニュアル弁１０のポート１１と１７が
連通していて、ライン圧がポート１７から機械式切替え
弁５０の圧力室５５に供給されることによって、機械式
切替え弁５０の左スプール５２が右方向に摺動し、ポー
ト５７と６６が連通するため、ライン圧がポート１７，
５７、及び６６を通ってＢ3 ブレーキに供給される。

【００２７】これと同時にポート５９と６５も連通し、
リバースコントロール弁４０の出力ポート４７とＣ2 ク
ラッチが連通して、供給ポート４６からのライン圧が電
磁弁２０の出力油圧に応じて調圧され、出力ポート４
７、ポート５９、及び６５を通ってＣ2 クラッチに供給
される。

【００２８】即ち、図示しない電子制御装置からの駆動
電流の大きさに応じた出力油圧が、電磁弁２０からリバ
ースコントロール弁４０の圧力室４５に出力され、この
大きさに応じてリバースコントロール弁４０の出力油圧
が決定されてＣ2 クラッチの圧力を制御し、ショックが
ないように緩やかにＲモードに切替えられる。

【００２９】この時、電磁弁２０の出力油圧は機械式切
替え弁５０の圧力室５４にも供給されるが、機械式切替
え弁５０の左スプール５２のランド径が右スプール５１
のランド径よりも大であり、かつＰmoduがライン圧より
も小であるため、右スプール５１は左スプール５２によ
り右方向に押されており、ロックアップクラッチＬＵＣ
のリヤ側Ｒはポート６３を介してポート６２と連通する
ことによって、タンク圧となっている。ロックアップク
ラッチＬＵＣのフロント側Ｆはポート６４を介してポー
ト６１と連通し、Ｐmodu圧となっている。即ち、電磁弁
２０の出力油圧に関係なく、ロックアップクラッチＬＵ
ＣはＯＦＦ状態である。

【００３０】（２）ロックアップ Ｄモードでは、電磁弁２０からの出力油圧が予め定めら
れた一定の値を上回って、機械式切替え弁５０の圧力室
５４の油圧が一定値を超えると、スプール５１はバネ５
３の付勢力に打ち勝って左方向に移動する。これにより
ロックアップクラッチＬＵＣのリヤ側Ｒはポート６３を
介してポート６１からＰmodu圧を受け入れる。ロックア
ップクラッチＬＵＣのフロント側Ｆは、ポート６４を介
してポート６０と連通し、更にロックアップコントロー
ル弁３０の出力ポート３９c とも連通して、電磁弁２０
により油圧制御可能な状態となる。

【００３１】即ち、図示しない電子制御装置からの駆動
電流の大きさに応じた出力油圧が、電磁弁２０からのロ
ックアップコントロール弁３０の圧力室３８に出力さ
れ、この大きさに応じてロックアップコントロール弁３
０の出力圧が決定されてロックアップクラッチＬＵＣの
リヤ側Ｒの圧力を制御し、ロックアップ及びロックアッ
プスリップ制御を行う。

【００３２】この時、マニュアル弁１０のポート１７は
タンクと連通しているため、機械式切替え弁５０の圧力
室５５はタンク圧となっており、左スプール５２はバネ
５３に押されて左側へ移動している。この時、Ｂ3 ブレ
ーキはポート６６を介してポート５６と連通してタンク
圧となり、Ｃ2 クラッチに通じているポート６５は左ス
プール５２のランドによってポート５９から遮断され、
図示しない他のクラッチ、ブレーキ用の電磁弁と連通し
て、これにより制御される。即ち、電磁弁２０の出力油
圧とは無関係となる。

【００３３】また、電磁弁２０はノーマルクローズタイ
プを使用しているので、電気的な故障が生じた時には出
力油圧が０となる。このためＲモードではリバースコン
トロール弁４０のポート４６と４７が連通し、Ｃ2 クラ
ッチ圧はライン圧となるので走行が可能である。

【００３４】Ｄモードではロックアップコントロール弁
３０のポート３９p と３９c が連通し、ロックアップク
ラッチＬＵＣのフロント側Ｆの圧力がＰmoduとなってロ
ックアップＯＦＦとなるため、エンストすることなく走
行が可能である。

【００３５】さらに、電磁弁２０によりＣ2 クラッチを
制御する構成としているため、高速走行時（前進）に運
転者が誤ってシフトレバーをＲレンジ（後退）に入れた
場合には、Ｃ2 クラッチに油圧を送らないで、Ｎモード
（ニュートラル）になるように電磁弁２０に信号を送る
ことにより、Ｒモードになるのを防止して危険を回避す
ることができる。

【００３６】以上のように本発明の実施形態によれば、
異なる走行レンジ（Ｒ，Ｄ）において、１個の電磁弁２
０によって異なる複数の摩擦要素（ロックアップクラッ
チＬＵＣとＣ2 クラッチ）を制御することができる。こ
れにより電磁弁の数を低減することができるため、自動
変速機の油圧制御部を小型化することができ、かつ安価
に提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動変速機の油圧制御装置の実施
形態を示す断面図である。

【図２】自動変速機における歯車減速機部の構成を例示
する概念図である。

【符号の説明】

１０…シフトレバーによって操作されるマニュアル弁 ２０…電磁弁 ３０…ロックアップコントロール弁 ４０…リバースコントロール弁 ５０…機械式切替え弁 ＬＵＣ…ロックアップクラッチ Ｆ…フロント側（解放側） Ｒ…リヤ側（係合側） Ｃ2 …リバース用クラッチ Ｂ3 …リバース用ブレーキ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯車減速機部に設けられたクラッチおよ
   びブレーキに対して油圧を供給または排出することによ
   って車両の変速を行う自動変速機の、前記クラッチおよ
   びブレーキと油圧源であるポンプとの間の配管に電磁弁
   を設け、車両の状態に応じて前記電磁弁を駆動して、前
   記クラッチおよびブレーキに対する油圧の供給または排
   出を行うと共に、前記クラッチおよびブレーキに供給す
   る油圧の大きさも同時に前記電磁弁によって調節するよ
   うにした油圧制御装置において、 各摩擦要素に対応し、１個の前記電磁弁により制御され
   て油圧を調節する複数の調圧弁と、これらの調圧弁およ
   び前記各摩擦要素とを結ぶ油路を選択的に切り替える機
   械式切替え弁とを具備しており、前記機械式切替え弁
   は、移動してポート間を連通ないし遮断するスプール
   と、シフトレバーのシフト位置に応じた油圧の供給また
   は排出により前記スプールを駆動する圧力室とを有して
   おり、前記電磁弁を複数の調圧弁によって共用するとと
   もに、複数の摩擦要素の同時係合を機械的に回避し得る
   ようにしたことを特徴とする自動変速機の油圧制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記複数の摩擦要素がロックアップクラ
   ッチとリバース用クラッチであり、前記シフトレバーの
   ＤレンジとＲレンジの位置に応じて油圧を供給或いは排
   出するマニュアル弁からの油圧が前記機械式切替え弁に
   作用するように構成したことを特徴とする請求項１記載
   の自動変速機の油圧制御装置。