JPH09317875A - 自動変速機用油圧制御装置 - Google Patents

自動変速機用油圧制御装置

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JPH09317875A
JPH09317875A JP13901196A JP13901196A JPH09317875A JP H09317875 A JPH09317875 A JP H09317875A JP 13901196 A JP13901196 A JP 13901196A JP 13901196 A JP13901196 A JP 13901196A JP H09317875 A JPH09317875 A JP H09317875A
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JP
Japan
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pressure
automatic transmission
hydraulic control
valve
engagement
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JP13901196A
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English (en)
Inventor
Shinya Sakaguchi
信也 坂口
Akira Takagi
章 高木
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クラッチツークラッチ制御が必要な自動変速
機において、変速段の切換えに伴う摩擦係合装置の二重
係合を防止し、かつ油圧ユニットを小型・簡素化できる
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。 【解決手段】 CL1、CL2およびCL3の圧力があ
る一定値以上になると、中スプール12を下側に押す力
がスプリング15の力に勝り、中スプール12は下側に
移動する。それによって、CL1、CL2およびCL3
の三つの圧力が高圧になるのを防ぐ。このため、上記三
つの摩擦係合装置が同時に係合することによって発生す
る二重係合が防止される。また、二重係合回避手段が電
磁弁1の弁体12の一部となっているので、油圧ユニッ
トの体格を小型・簡素化できる。

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
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、車両など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
度などから自動変速機制御装置(以下、「自動変速機制
御装置」をAT ECUという)により適正なギア比に
なるように摩擦係合装置の係合および解除状態を決定す
る自動変速とにより行われる。
【0003】このような自動変速機用の油圧制御装置と
しては、一方の摩擦係合装置を係合しながら他方の摩擦
係合装置を解除する、いわゆるクラッチツークラッチ
(以下CLtoCLという)制御が必要な自動変速機に
おいて、特開昭63−210443号公報および特開平
3−16326号公報に示されるようなフェイル時の二
重係合回避手段として、二重係合する可能性のある各摩
擦係合装置に加わる油圧が設定値を越えると摩擦係合装
置に加える油圧を強制的に低下させるものが知られてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の油圧制御装置では、各摩擦係合装置に加わる
油圧を制御する電磁弁と二重係合を防止する二重係合回
避手段が別体であるため、油圧ユニットの体格が大きく
なるという問題点があった。本発明は、このような問題
を解決するためになされたもので、CLtoCL制御が
必要な自動変速機において、変速段の切換えに伴う摩擦
係合装置の係合または解除を適性に制御するとともに二
重係合を防止し、かつ油圧ユニットを小型・簡素化でき
る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。
【0005】
【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
複数の摩擦係合装置に加わる油圧をそれぞれ指令信号に
応じて制御し、前記複数の摩擦係合装置の係合または解
除を行うことにより複数の変速段を切換制御するもので
あり、二重係合回避手段が電気油圧制御弁の弁体の一部
となっているので、油圧ユニットの体格を小さくするこ
とができる。
【0006】請求項2記載の自動変速機用油圧制御装置
によれば、少なくとも二つの制御手段の圧力に応じて摩
擦係合装置に加わる圧力の少なくとも一つを変更し、二
重係合を防止することができる。請求項3記載の自動変
速機用油圧制御装置によれば、スプール弁には、少なく
とも二つの摩擦係合装置に加わる圧力とスプール弁を一
方向に付勢する付勢手段の付勢圧とが対抗して作用して
いて、摩擦係合装置に加わる圧力が高圧となった時にス
プール弁を移動して二重係合を防止することができ
る。。
【0007】請求項4記載の自動変速機用油圧制御装置
によれば、スプール弁に加わる少なくとも二つの制御圧
力のポートの面積比を前記少なくとも二つの摩擦係合装
置に加える単位制御圧力あたりに発生する各トルクの値
の比にほぼ設定することにより、総合係合トルクを機械
的に算出し、二重係合をより明確に判定することができ
る。
【0008】請求項5記載の自動変速機用油圧制御装置
では、付勢手段としてライン圧を用いる。スロットル開
度に応じてライン圧を変更すれば、スロットル開度に応
じて総合係合トルクを変化させることができるので、よ
り精密に二重係合を判定することができる。請求項6ま
たは7記載の自動変速機用油圧制御装置では、電気油圧
制御弁として、高圧ポート、低圧ポートおよび出力ポー
トを有する三方向電磁弁または、入力ポートと出力ポー
トを有する二方向電磁弁を用いる。
【0009】請求項8記載の自動変速機用油圧制御装置
では、電気油圧制御弁の駆動部を前記二重係合回避手段
にガイドさせているため、安定して駆動できる。請求項
9記載の自動変速機用油圧制御装置によれば、電気油圧
制御弁の駆動部をケーシングにガイドさせることによ
り、駆動部がコンタミなどのかみ込みによりロックした
場合でもスプール弁を移動させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。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(AT)に適用したシステム構成を
図2に示す。ATはエンジンで生成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。
【0011】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800内のギア接続が切
換えられ、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800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4
00の周囲は油圧回路のドレンになっている。
【0012】トランスミッション800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
801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802より吸入し、ラ
イン圧制御手段60を介し各装置へ圧油を供給してい
る。この油圧ポンプ801からの圧油は、変動のある高
ポンプ油圧であり、ライン圧制御手段60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。各摩
擦係合装置はトランスミッション800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。ロックアップ制御手段201はL/U(ロックア
ップ装置)に加える油圧を調整するものである。
【0013】自動変速手段90は二重係合回避手段を有
する電磁弁1を含んでいる。電磁弁1を図1に示す。電
磁弁1は弁体として中スプール12と内スプール13を
有する。図1はAT ECU70から電磁弁1に指令信
号が送られておらず、圧縮コイルスプリング14により
内スプール13が上に押しつけられていて、制御ポート
21がドレン圧ポート17と連通している状態を示して
いる。電磁弁1はATECU70から送られる指令信号
によりコイル部16、部材41および42周辺に磁界を
発生させる。磁界が発生すると電磁力により内スプール
13が吸引されスプリング14の力に抗して図1の下側
へ移動する。電磁力が発生していないときは圧縮コイル
スプリング14により内スプール13は上側に押しつけ
られる。したがって電磁弁1はAT ECU70から送
られる指令信号により内スプール13をデューティ駆動
し、ライン圧PL からドレン圧の間の適正な圧力にCL
3を制御する。内スプール13はドレンポート17に通
ずるポート26を有する。
【0014】中スプール12はCL1およびCL2のク
ラッチ圧受圧部22および23と、ライン圧ポート24
と、CL3への出力圧ポート28と、CL3のクラッチ
圧受圧部25とを有する。中スプール12は圧縮コイル
スプリング15により部材27を介し図1の上側に押し
つけられる。ポート18と19にはクラッチCL1とC
L2にかかる圧力が導かれており、CL1、CL2およ
びCL3の圧力により中スプール12は下に押される。
したがって、CL1、CL2およびCL3の三つのクラ
ッチ圧力による力の和が圧縮コイルスプリング15の設
定値を越えると中スプール12は図1の下側へ移動す
る。
【0015】次に具体的なギア構成を用いて説明する。
本実施例のギア列を図3に、各変速段におけるクラッチ
とブレーキの係合および解除状態を表す係合表を図4に
示す。ここで、CL1はUD/Cに、CL2はOD/C
に、CL3は2ND/Bに対応している。図4におい
て、例えば3速から4速への変速を行うときには、OD
/Cは係合保持したままUD/Cを解除して2nd/B
を係合することとなる。このとき制御状態が正常であれ
ば図5に示すようにOD/Cの圧力は高圧に保持し、U
D/Cの圧力を減圧しながら2nd/Bの圧力を増圧さ
せる。しかし、電磁弁のフェイルあるいはECUのフェ
イル等により例えばUD/Cの圧力を減圧することがで
きないとすると、UD/CとOD/Cの圧力は高圧保持
のまま2nd/Bを増圧させることになる。図3におい
て、この三つのクラッチとブレーキが係合すると、入出
力間の受渡しが適性に行われずギア等が破損する二重係
合が生ずる。そこで、図1の中スプール12を移動させ
ることにより図6に示すように、三つの圧力が高圧にな
ることを防いでいる。
【0016】例えば、図7に示すようにUD/CとOD
/Cが高圧保持のまま2nd/Bがある圧力になると、
中スプール12を下側に押す力がスプリング15の力に
勝り、図8に示すように中スプール12は下側に移動す
る。するとライン圧PL と2nd/Bポート21は遮断
され、2nd/Bポート21とドレンポート17が全開
し、2nd/Bの圧力は瞬時にドレン圧となる。したが
って、確実に二重係合を防止することができる。
【0017】また、摩擦係合装置の係合トルクTは、一
般に次式(1)で表される。 T=μPAZ(D2 3−D1 3)/3(D2 2−D1 2) ・・・(1) μ:摩擦係数、P:ピストン受圧力、A:ピストン受圧
面積、D1 :クラッチディスクの内径、D2 :クラッチ
ディスクの外径、Z:摩擦面の数 式(1)において、ピストン受圧力P以外はすべて摩擦
係合装置の諸元により決定する項であるため、式(1)
は次式(2)のように置き換えられる。
【0018】 T=KP ・・・(2) K:摩擦係合装置により決定する係数 したがって、例えば三つの摩擦係合装置の総合係合トル
クTtotal は次式(3)で表される。 Ttotal =TCL1 +TCL2 +TCL3 =KCL1 CL1 +KCL2 CL2 +KCL3 CL3 ・・・(3) 図1の電磁弁1において、摩擦係合装置CL1、CL2
およびCL3に加わる油圧が入力されるポートの受圧面
積比A21:A22:A23を式(3)における係数比
CL1 :KCL2 :KCL3 つまり各摩擦係合装置に加わる
単位制御圧力当たりに発生するトルクの値の比と等しく
なるように設定すれば、総合係合トルクTtota l を機械
的に算出可能であり、二重係合をより明確に判定でき
る。さらに、次式(4)を満たすように付勢手段として
スロットル開度に応じて変化するライン圧を用いれば、
式(4)の右辺で表される各摩擦係合装置の係合トルク
の和は式(4)を満たしながらライン圧PL つまりスロ
ットル開度に応じて変化する。
【0019】 KPLL =KCL1 CL1 +KCL2 CL2 +KCL3 CL3 ・・・(4) 付勢手段としてライン圧を用いた図を図9に示す。した
がって、スロットル開度に応じて総合係合トルクT
total を変化させることが可能であるため、より精密に
二重係合を判定できる。また、本実施例は図10に示す
ようにAT ECU70からのデューティ駆動信号(デ
ューティ比)により制御圧力を設定する、いわゆるデュ
ーティ駆動電磁弁について説明したが、図11に示すよ
うにAT ECU70からの指令電流値により制御圧力
を設定するリニア駆動電磁弁を用いても同様の効果が得
られる。
【0020】また、本実施例は三方向電磁弁について説
明したが、図12に示すような二方向電磁弁を用いても
同様の効果が得られる。二方向電磁弁30は制御圧ポー
ト43をドレンポート37と連通する割合によりクラッ
チCL3の圧力を決定している。ライン圧PL とクラッ
チCL3の間にオリフィス44を設け、クラッチCL3
の圧力を高圧から低圧の間で制御している。オリフィス
44はクラッチCL3の圧力が低圧時でもライン圧PL
が低下しない値に設定している。二重係合回避手段に関
しては三方向電磁弁と同様であるため説明を省略する。
【0021】また、電磁弁のシール部形状はスプール型
でもポペット型でもよい。さらに、図13に示すように
内スプール13をケーシング11にガイドさせることに
より内スプール13がコンタミなどのかみ込みによりロ
ックした場合でも中スプール12を移動させることがで
きるため、より安全である。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動変速
機用油圧制御装置によると、CLtoCL制御が必要な
自動変速機において、各クラッチおよびブレーキに加わ
る油圧を制御する電磁弁と二重係合回避手段を一体化
し、二重係合回避手段を電磁弁の弁体の一部とすること
により、二重係合を確実に防止し、油圧ユニットの体格
を小型・簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における電磁弁の断面図であ
る。
【図2】本発明実施例を車両用の自動変速機に適用した
システム構成を示した図である。
【図3】本発明の実施例におけるギア列を示した図であ
る。
【図4】本発明の実施例における各変速段におけるクラ
ッチとブレーキの係合表を示す図である。
【図5】本発明の実施例において制御状態が正常なとき
のトルクの変化を示す特性図である。
【図6】本発明の実施例において中スプールの移動によ
って二重係合を防いだときのトルクの変化を示す特性図
である。
【図7】本発明の実施例において電磁弁のUD/CとO
D/Cが高圧のまま2nd/Bがある圧力になった状態
を示した図である。
【図8】本発明の実施例において電磁弁の中スプールが
下側へ移動した状態を示した図である。
【図9】本発明の実施例において付勢手段としてライン
圧を用いた電磁弁を示した図である。
【図10】本発明の実施例におけるデューティ駆動電磁
弁のデューティ比と制御圧力の関係を示した図である。
【図11】本発明の実施例におけるリニア駆動電磁弁の
指令電流値と制御圧力の関係を示した図である。
【図12】本発明の実施例における二方向電磁弁の断面
図である。
【図13】本発明の実施例において電磁弁の内スプール
をケーシングにガイドさせた図である。
【符号の説明】
1 電磁弁(制御手段、電気油圧制御弁、三方向電
磁弁) 11 ケーシング 12 中スプール(弁体、二重係合回避手段) 13 内スプール(駆動部) 14 圧縮コイルスプリング(付勢手段) 15 圧縮コイルスプリング(付勢手段) 17 ドレンポート(低圧ポート) 18 ポート(出力ポート) 19 ポート(出力ポート) 21 ポート(出力ポート) 22 クラッチ圧受圧部 23 クラッチ圧受圧部 24 ライン圧ポート(高圧ポート) 25 クラッチ圧受圧部 30 二方向電磁弁(電気油圧制御弁、制御手段) 400 油圧制御装置 60 ライン圧制御手段 CL1 摩擦係合装置 CL2 摩擦係合装置 CL3 摩擦係合装置 PL ライン圧(付勢手段)

Claims (9)

    【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
    装置に加わる油圧をそれぞれ指令信号に応じて制御し、
    前記複数の摩擦係合装置の係合または解除を行うことに
    より複数の変速段を切換制御する自動変速機用油圧制御
    装置において、 同時に係合すると二重係合が発生する少なくとも二つの
    摩擦係合装置と、前記摩擦係合装置の二重係合を防止す
    る二重係合回避手段と、前記摩擦係合装置に加わる油圧
    を制御する少なくとも二つの制御手段を有し、 前記制御手段の少なくとも一つは電気油圧制御弁であっ
    て、前記二重係合回避手段が電気油圧制御弁の弁体の一
    部であ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】 前記少なくとも二つの制御手段の圧力に
    応じて、前記摩擦係合装置に加わる圧力の少なくとも一
    つを変更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。
  3. 【請求項3】 前記二重係合回避手段はスプール弁であ
    り、前記スプール弁には、少なくとも二つの摩擦係合装
    置に加わる圧力と、前記スプール弁を一方向に付勢する
    付勢手段の付勢圧とが対抗して作用することを特徴とす
    る請求項1または2記載の自動変速機用油圧制御装置。
  4. 【請求項4】 前記スプール弁に加わる少なくとも二つ
    の制御圧力のポートの面積比を、前記少なくとも二つの
    摩擦係合装置に加える単位制御圧力あたりに発生する各
    トルクの値の比にほぼ設定することを特徴とする請求項
    3記載の自動変速機用油圧制御装置。
  5. 【請求項5】 前記付勢手段はライン圧を含み、スロッ
    トル開度に応じてライン圧を変更することを特徴とする
    請求項3または4記載の自動変速機用油圧制御装置。
  6. 【請求項6】 前記電気油圧制御弁は、高圧ポート、低
    圧ポートおよび出力ポートを有する三方向電磁弁である
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の
    自動変速機用油圧制御装置。
  7. 【請求項7】 前記電気油圧制御弁は、入力ポートと出
    力ポートを有する二方向電磁弁であることを特徴とする
    請求項1〜5のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧
    制御装置。
  8. 【請求項8】 前記電気油圧制御弁の駆動部は、前記二
    重係合回避手段にガイドされていることを特徴とする請
    求項1〜7のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制
    御装置。
  9. 【請求項9】 前記電気油圧制御弁の駆動部は、ケーシ
    ングにガイドされていることを特徴とする請求項1〜7
    のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012077170A1 (ja) * 2010-12-06 2012-06-14 トヨタ自動車株式会社 車両用自動変速機の制御装置

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