JPS5825179B2 - 絞り制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油圧制御回路等に使用する為の絞り制御弁に
係り、特にそれを用いることにより車輛用自動変速機の
ダウンシフトタイミングを調整することができる絞り制
御弁に係る。

流体式トルクコンバータと幾つかの変速段を得るための
複数個の摩擦係合装置を備えた歯車変速機構とを含む車
輛用自動変速機（こ於ては、車輌の運転状態に応じて前
記摩擦係合装置の作動を種々に切換え、前記歯車変速機
構をそのときの車輛の運転状態に対し最も適した変速状
態に制御することが自動的に行なわれるようになってい
る。

かかる摩擦係合装置の切換制御は通常油圧制御装置によ
って行なわれており、かかる油圧制御装置にはアクセル
ペダルの踏込量即ち吸気スロットル開度に応じて変化す
るスロットル油圧と車速に応じて変化するガバナ油圧の
平衡関係ζこ応じて切換作動される変速弁が組込まれて
おり、スロットル油圧とガバナ油圧即ちアクセルペダル
踏込量と車速の対比関係に基いて歯車変速機構の変速段
を選定するようになっている。

この場合、変速弁は一つの低速段用摩擦係合装置をライ
ン油圧供給油路へ接続すると共に一つの高速段用摩擦係
合装置をドレーン油路へ接続する第一の切換位置と前記
高速段用摩擦係合装置をライン油圧供給油路へ接続する
と共に前記低速段用摩擦係合装置をドレーン油路へ接続
する第二の切換位置の間で切換作動されるようになって
おり、またかかる低速段用摩擦係合装置と高速段用摩擦
係合装置に対する油圧供給の切換に適当なオーバラップ
を与え、変速切換を滑らかに行なわせるために、前記低
速及び高速段用摩擦係合装置の油圧供給油路には各々低
速段用アキュームレータ及び高速段用アキュームレータ
が接続されている。

この種の車輛用自動変速機ζこ於て高速段より低速段へ
のダウンシフトが行なわれる場合には、前記変速弁が前
記第二の切換位置より前記第一の切換位置へ切換られ、
該変速弁を経てそれまで高速段用摩擦係合装置へ供給さ
れていたライン油圧はドレーン油路へ向けて排出され、
これに代ってそれまでドレーン油路へ接続されていた低
速段用摩擦係合装置には該変速弁を経てライン油圧が供
給される。

この場合、高速段用摩擦係合装置内の油圧は変速弁の切
換と同時に急速にある値だけ低下するが、そこで高速段
用アキュームレータのピストンが移動して油の排出を補
うので油圧はこれより暫時はぼ一定のアキュームレータ
設定油圧に留り、アキュームレータのピストンが移動し
終ったところで油圧は再び急速に低下し、その途中で高
速段用摩擦係合装置は実質的に解放される。

一方、低速段用摩擦係合装置には変速弁の切換の直後か
ら油が供給され始めるが、その初期に於る油の供給は低
速段用摩擦係合装置のピストンをその遊び代に亘って駆
動するために使用され、低速段用摩擦係合装置内には実
質的な油圧の上昇は生じず、その後肢ピストンの遊び移
動が終了したところで油圧は急速に上昇を始め、その途
中で低速段用摩擦係合装置の実質的な係合が生じ、しか
る後低速段用アキュームレータのピストンが移動する間
暫時油圧はアキュームレータ設定圧に維時され、アキュ
ームレータのピストンが移動を終了したところで油圧は
最終的にライン油田迄上昇する。

かかる油圧の切換によるダウンソフトが車輛に変速ショ
ックを与えることなく滑らかに行なわれるためには、上
述の如く高速段用摩擦係合装置から油圧が排出される過
程の途中にて高速段用摩擦係合装置が実質的に解除され
る時点と低速段用摩擦係合装置へ油圧が供給される過程
に於て低速段用摩擦係合装置が実質的に係合する時点の
間には適当な時間遅れが設けられていなければならない
。

何故ならば、車輛に変速ショックを生じないためには、
低速段用摩擦係合装置が係合される瞬間に於るエンジン
回転数は高速段用摩擦係合装置が解除された瞬間に於る
エンジン回転数より両変速段の変速比の比に相当するだ
け増大していなければならす、高速段用摩擦係合装置が
解除された後エンジン回転数が上述の如き回転数の増大
を達成するにはある時間が必要とされるからである。

ところでこの場合に必要とされるエンジン回転数の増大
は、その増大率に於ては常に一定であるが、その差即ち
増大すべき回転数の値そのものは変速時のエンジン回転
数によって異なり、即ち車速の大小によって異なってく
る。

即ち、今ダウンシフトζこよる変速比の増加率が１．５
であるとすると、もしダウンシフト前に於るエンジン回
転数が２００Ｏｒｐｍであったとすると、エンジン回転
数は２０００ｒｐｍより３００ Ｏｒｐｍまで１１００
Ｏｒｐだけ□増大しなければならないのに比して、もし
ダウンシフト前に於るエンジン回転数が４０００ｒｐｍ
であったとするとエンジン回転数は４０００ ｒｐｍよ
り６００Ｏｒｐｍまで２００Ｏｒｐｍだけ増大しなけれ
ばならない。

従ってダウンシフト前に於る車速が高い程、ダウンシフ
トに際して必要とされるエンジン回転数の増大量は増大
する。

エンジン回転数の上昇速度はエンジントルクの大きさ即
ちスロットル開度或はこれに対応するスロットル油圧の
大きさによっても影響されるが、上述の事情から、必要
なエンジン回転数の増大を達成するに要する時間、即ち
高速段用摩擦係合装置が実質的に解除される時点より低
速段用摩擦係合装置が実質的に係合される時点の間の時
間遅れは、ダウンシフト時に於る車速によって異なり、
ダウンシフト時の車速が高い程、前記時間遅れは大きく
とられなければならないことが理解されよう。

このようにダウンシフトに際して高速段用摩擦係合装置
の解除ζこ対する低速段用摩擦係合装置の係合の時間遅
れをダウンシフト時に於る車速（こ応じて変化させるべ
く、低速段用摩擦係合装置へ油圧を供給する油路中にガ
バナ油圧によって切換られその大小に応じて異なる絞り
度を核油路に与える如く作動する絞り制御弁を組込むこ
とが、本件出願人と同一の出願人の出願に係る特願昭４
６−９４５２３号（特公昭５２−１８３４４号）ζこ於
て既に提案されている。

この先の提案になる絞り制御弁は、その制御流体圧ポー
トに加えられるガバナ油圧の大小によって低速段用摩擦
係合装置に対する油田供給油路中に設けられた絞り要素
をバイパスする油路を開閉制御するものであり、即ちガ
バナ油圧がある所定の値より低いときには該バイパス通
路を開き、低速段用摩擦係合装置への油圧の供給をより
速やかにし、またガバナ油圧が所定のレベルを越えて上
昇したときには前記パイパス通路を閉じ、低速段用摩擦
係合装置への油圧の供給をより緩やかにする如く構成さ
れたものである。

本発明は、車輛用自動変速機の油圧制御装置ζこ於るダ
ウンシフトタイミングの調整に関する上述の如き問題に
鑑み、また上述の先の提案になる絞り制御弁ζこよって
は低速段用摩擦係合装置への油圧供給油路に於る絞り度
がただ２種類の間でのみ切換られることに鑑み、更にこ
れより進んで一つの制御流体圧の変化に応じて一つの油
路の途中に於る絞り度を４段階に変化せしめることを可
能にする新規な絞り制御弁を提供することを目的として
いる。

かかる目的は、本発明によれば、制御流体圧ポート及び
互いに隣接して配置された第一、第二、第三のポートを
有する弁ハウジングと、前記制御流体圧ポートに供給さ
れた制御流体圧を受けて１駆動力を生ずるドライブラン
ドとその位置によって前記第一と第二のポート間かまた
は前記第二と第三のポート間のいづれか一方のみに位置
する第一のランドと前記第一のポートを開閉する第二の
ランドとを有するスプール状弁要素と、前記弁要素にば
ね力を作用するはね要素とを有し、前記弁要素は前記ド
ライブランドに生ずる前記駆動力の増大に応じて前記は
ね要素のばね力に抗して前記第一のランドが前記第一、
第二、第三のポート間に位置せず前記第二のランドが前
記第一のポートを開いている第一の制御位置より前記第
一のランドが前記第一と第二のポート間に位置し前記第
二のランドが前記第一のポートを開いている第二の制御
位置と前記第一のランドが前記第二と第三のポート間に
位置せず前記第二のランドが前記第一のポートを閉じて
いる第三の制御位置を経て前記第一のランドが前記第二
と第三のポート間ζこ位置し前記第二のランドが前記第
一のポートを閉じている第四の制御位置まで駆動される
ようになっており、前記弁要素は前記第一のランドの両
側を互いに連通ずる絞り通路を有していることを特徴と
する絞り制御弁によって達成される。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
Ｏこ説明する。

第１図は本発明による絞り制御弁を組込んだ車輛用自動
変速機の油圧制御装置の一つの実施例をその要部にて詳
細にまたその他の一般的に周知の部分に於て簡略化して
示す油圧回路図である。

図に於て、１はオイルリザーバであり、オイルポンプ２
はこれより汲上げた油を加圧してライン油圧制御弁３へ
供給し、油路４に所定の油圧レベルに調圧されたライン
油圧Ｐｔを供給する。

このライン油圧は油路５を経てガバナ油圧制御弁６へ供
給され、車速の増大に応じて上昇するガバナ油圧Ｐｇｏ
を油路７に発生せしめる。

またライン油圧は油路４より油路８を経てスロットル油
圧制御弁・９へモ供給され、スロットルバルブの開度即
ちアクセルペダルの踏込量の増大に応じて上昇するスロ
ットル油圧ｐｔｈを油路１０に発生せしめる。

更Ｑこライン油圧は油路４より油路１１を経て手動切換
弁１２へ供給されており、手動切換弁の切換位置に応じ
てライン油圧は油路１３へ供給され、これより変速弁１
４のポート１５へ供給される。

変速弁１４は圧縮コイルばね１６によって図にて上方へ
可撓的に駆動されたスプール状の弁要素１７を有してい
る。

弁要素１７の図に於る上端には油路１８を経てポート１
９へ供給されたガバナ油圧が作用し、またその図に於る
下端には油路１０よりポート２０へ供給されたスロット
ル油圧が作用しており、弁要素１７はこれらガバナ油圧
とスロットル油圧の平衡関係に基いて図にて上下方向へ
切換えられるようになっている。

即ちスロットル油圧に対比してガバナ油圧がある所定の
レベルを越えて増大すると、弁要素１７は図示の如く下
方へ切換られ、ポート１５へ供給されたライン油圧はポ
ート２１へ供給され、これより途中に絞り要素２２と逆
止弁２３の並列回路を含む油路２４を経て高速段用摩擦
係合装置（バイクラッチ）２５へ供給される。

これに対しスロットル油圧に対比してガバナ油圧が所定
のレベル以下にあるときには、弁要素１７は図ζこて上
方へ切換られ、このときにはポート１５へ供給されたラ
イン油圧はポート２６へ導かれ、これより絞り要素２７
及び２８並びに以下に詳細（・こ説明される絞り制御弁
２９を含む油路３０を経て低速段用摩擦係合装置（ロー
クラッチ）３１へ供給される。

尚、油路２４の途中には高速段用アキュームレータ３２
が接続されており、また油路３０の途中には低速段用ア
キュームレータ３３が接続されている。

図示の如く変速弁１４の弁要素１７が下方へ切換られて
いるときには、ロークラッチ３１は逆止弁３４を経て絞
り制御弁２９をバイパスする態様にて変速弁１４のポー
ト２６へ接続されており、これよりドレンポート３５に
接続されている。

変速弁１４の弁要素１７が図にて上方へ切換られている
ときには、ハイクラッチ２５は逆止弁２３を含む油路２
４を経て変速弁１４のポート２１に接続され、これより
ドレーンポート３６へ接続されている。

絞り制御弁２９は圧縮コイルばね３７によって図にて上
方へ可撓的に押圧されたスプール状の弁要素３８を有し
ている。

この絞り制御弁のハウジングには制御流体圧としてガバ
ナ油圧を供給される制御流体圧ポート３９と、第一、第
二、第三のポート４０．４１．４２が設けられている。

図示の油圧回路の実施例に於ては、第一のポート４０は
絞り要素２７を経て変速弁１４のポート２６に接続され
ており、第二のポート４１はロークラッチ３１に接続さ
れており、第三のポート４２は絞り要素２８及び２７の
直列接続を経て変速弁１４のポート２６に接続されてい
る。

弁要素３８は制御流体圧ポート３９に供給された制御流
体圧を受けて圧縮コイルばね３７に抗して弁要素３８を
図にて下方へ、駆動する駆動力を生ずるドライブランド
４３と、その位置によって第一のポート４０と第二のポ
ート４１の間かまたは第二のポート４１と第三のポート
４２の間の９１−ｊれか一方のみに位置する第一のラン
ド４４と、第一のポート４０を開閉する第二のランド４
５とを有している。

但し図示の実施例に於ては、ドライブランド４３と第二
のランド４５とは一体となった一つのランドとして構成
されている。

更に弁要素３８には第一のランド４４の両側を互いに連
通ずる絞り通路４６が設けられている。

第２ａ図〜第２ｄ図は絞り制御弁２９の制御流体圧ポー
ト３９に作用する制御流体圧、即ちこの場合力バナ油圧
の大きさに応じて、ポート４０゜４１．４２間の接続が
切換られる態様を段階的に示す図である。

この内、第２ａ図は、ポート３９に作用するガバナ油圧
がある所定のレベルより低く、弁要素３８が圧縮コイル
ばね３７の作用によって図示の如くその上端位置へ変位
されている状態を示す。

かかる状態に於ては、ランド４４はポート４０．４１．
４２の間の連通を妨げない位置にあり、またランド４５
もポート４０を開く位置にある。

かかる状態に於ては、ポート４０，４１゜４２は互いに
連通しており、従ってこの場合入口ボートとして作用し
ているポート４０．４２はいづれも出口ポートとして作
用しているポート４１・に直接連通している。

第２ｂ図は、ポート３９に作用するガバナ油圧がある所
定のレベルまで上昇し、弁要素３８が圧縮コイルばね３
７のばね力に抗して幾分図にて下方へ変位されている状
態を示す。

この状態に於てフは、ランド４４はポート４０と４１の
間ζこ位置しているが、ランド４５は未だポート４０を
開いた状態にある。

尚この場合、前述の如くランド４４はポート４０と４１
の間かまたはポート４１と４２の間のいづれか一方のみ
に位置する如く構成デされていることから、当然のこと
ながらポート４１と４２の間は連通している。

弁要素３８のかかる変位状態に於ては、入口ボートとし
て作用するポート４０は絞り通路４６を経て出口ボート
として作用するポート４１に通じており、他方の入フロ
ボートとして作用するポート４２は直接出口ポートとし
て作用するポート４１に連通している。

第２ｃ図は、ポート３９に作用するガバナ油圧が更に増
大し、弁要素３８が図にて更に下方へ変位された状態を
示す。

この状態に於ては、ランドｉ４５がポート４０を閉じて
おり、従ってランド４４の位置の如何にかかわらず入口
ポートとして作用するポート４０は出口ボートとして作
用するポート４１への連通を遮断されている。

一方、ランド４４は、この状態に於ては、未だポート４
１ノと４２の間に位置せず、これらポートを未だ互に直
接連通させている状態にある。

従ってこの状態に於ては、ポート４２のみが直接ポート
４１に連通している。

第２ｄ図は、ポート３９に作用するガバナ油圧ｉが更に
増大し、弁要素３８が更に図にて下方へ変位された状態
を示す。

この状態に於ては、ランド４４はポート４１とポート４
２の間に位置しており、またランド４５はポート４０を
閉じている。

従ってこの状態に於ては、ポート４２のみが絞り１通路
４６を経てポート４１に通じている。

第３ａ図〜第３ｄ図は、絞り制御弁２９が第２ａ図〜第
２ｄ図に示す状態にあるとき、絞り要素２７及び２８と
絞り制御弁２９とからなる絞り制御装置が呈する絞り通
路の構成を示す線図である。

これらの線図より明らかな如く、弁要素３８が第２ａ図
に示す位置より第２ｄ図に示す位置まで変位されるに従
って、即ちガバナ油圧がある所定の比較的低いレベルよ
りある所定の比較的高いレベルまで増大するに従って、
かかる絞り制御装置の呈する絞り度或は流路抵抗は４段
階に次第に増大することが理解されよう。

第４図は、第１図に示す如くそれぞれアキュームレータ
を備えたハイクラッチより低クラッチへの油圧の切換即
ちダウンシフトが行なわれる際に於る、ハイクラッチ油
圧とロークラッチ油圧の時間的経過及びその間に於るエ
ンジン回転数の変化を示す線図である。

上方の油圧線図に於て、線Ｈはハイクラッチ油圧の経過
を示し、線Ｌａ、Ｌｂ。

Ｌｃ、Ｌｄはそれぞれ絞り制御弁が第２ａ図、第２ｂ図
、第２ｃ図、第２ｄ図に示す変位状態にあるときのロー
クラッチ油圧の経過を示す。

線Ｈにて示すハイクラッチ油圧の経過に於る途中のほぼ
水平な領域は高速段用アキュームレータが作動している
領域であり、同様に線Ｌａ＝Ｌｄにて示すロークラッチ
油圧の経過に於る途中のほぼ水平な領域は低速段用アキ
ュームレータが作動している領域である。

また線Ｈ上に於る点ｍはハイクラッチの実質的な解除が
生ずる点であり、同様に線Ｌａ＝Ｌｄ上に於る点ｎａ〜
ｎｄはロークラッチの実質的な係合が生ずる点である。

この場合、ハイクラッチの実質的な解除が生ずる点ｍに
対しロークラッチの実質的な係合が生ずる点ｎａ＝ｎｄ
の時間遅れが車速の増大に応じて適当に増大するよう制
御されていると、エンジンはその間にダウンソフト開始
時の回転数に応じて滑らかなダウンシフトを達成するζ
こ必要な回転数の増大を丁度達成することができ、これ
によってダウンシフト時に於る車速が広い範囲に亘って
種々に異なっていても、常に変速ショックのない滑らか
なダウンシフトを達成することができる。

以上に於ては本発明に於る絞り制御弁を一つの実施例に
ついて詳細に説明し、またその使用方法を車輛用自動変
速機の油圧制御装置に於る適用例について詳細に説明し
たが、かかる実施例及び適用例について本発明の範囲内
にて種々の修正が可能であることは当業者にとって明ら
かであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による絞り制御弁の一つの実施例を車輛
用自動変速機の油圧制御装置ｌこ組込まれた一つの適用
例について示す車輛用自動変速機の油圧制御装置の回路
図である。 第２ａ図〜第２ｄ図は第１図に示す絞り制御弁の種々の
作動状態を示す断面図である。 第３ａ図〜第３ｄ図は第２ａ図〜第２ｄ図に示す絞り制
御弁の切換状態に於て得られる絞り構造を示す線図であ
る。 第４図は第１図に示す油圧制御装置に於てダウンシフト
が行なわれる際のハイクラッチ油圧及びロークラッチ油
圧の経過及びエンジン回転数の経過を示すグラフである
。 １・・・・・・オイルリザーバ、２・・・・・・オイル
ポンプ、３・・・・・・ライン油圧制御弁、６・・・・
・・ガバナ油圧制御弁、９・・・・・・スロットル油圧
制御弁、１２・・・・・・手動切換弁、１４・・・・・
・変速弁、２５・・・・・・／’％イクラツチ、２９・
・・・・・絞り制御弁、３１・・・・・・ロークラッチ
、３２・・・・・・高速段用アキュームレータ、３３・
・・・・・低速段用アキュームレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 制御流体圧ポート及び互いに隣接して配置された第
   一、第二、第三のポートを有する弁／・ウジングと、前
   記制御流体圧ポートに供給された制御流体圧を受けて１
   駆動力を生ずるドライブランドとその位置によって前記
   第一と第二のポート間かまたは前記第二と第三のポート
   間のいづれか一方のみに位置する第一のランドと前記第
   一のポートを開閉する第二のランドとを有するスプール
   状弁要素と、前記弁要素にばね力を作用するばね要素と
   を有し、前記弁要素は前記ドライブランドに生ずる前記
   駆動力の増大に応じて前記はね要素のばね力に抗して前
   記第一のランドが前記第一、第二、第三のポート間に位
   置せず前記第二のランドが前記第一のポートを開いてい
   る第一の制御位置より前記第一のランドが前記第一と第
   二のポート間に位置し前記第二のランドが前記第一のポ
   ートを開いている第二の制御位置と前記第一のランドが
   前記第二と第三のボート間に位置せず前記第二のランド
   が前記第一のポートを閉じている第三の制御位置を経て
   前記第一のランドが前記第二と第三のボート間に位置し
   前記第二のランドが前記第一のポートを閉じている第四
   の制御位置まで駆動されるようになっており、前記弁要
   素は前記第一のランドの両側を互いに連通ずる絞り通路
   を有していることを特徴とする絞り制御弁。