JPS5825902B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車等に用いられる自動変速機の油圧制御装
置に関するもので、特に主変速機の前部に副変速機を付
加してオーバドライブ比を含む前進複数段後進１段の歯
車比が得られるようになっている自動変速機のオーバド
ライブ制御に関スるものであって、前記副変速機を直結
駆動とオーバドライブ駆動とに切換えるオーバドライブ
シフト弁と、該オーバドライブシフト弁により分配され
るライン圧を導き入れて摩擦要素を作動させ前記副変速
機の歯車比を切換える油圧室とを備え、前記オーバドラ
イブシフト弁は、ガバナ弁により車速の関数として表わ
される第１の油圧信号とスロットル弁により駆動エンジ
ン負荷の関数として表わされる第２の油圧信号とを入力
して、前記副変速機を直結駆動とオーバドライブ駆動と
に切換えるように作動せしめられ、かつ自動変速機のシ
フトダウン時にライン圧が導かれる油圧回路と前記第２
の油圧信号を導く回路とをチェック弁により連絡せしめ
、自動変速機のシフトダウン時には前記オーバドライブ
弁に前記油圧回路のライン圧を作用せしめて該オーバド
ライブシフト弁を強制的に直結駆動位置にもたらし、該
オーバドライブシフト弁により分配されるライン圧を前
記油圧室に分配し、前記副変速機を強制的に直結駆動の
歯車比にするものである。

以下本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図には本発明が適用される自動変速機として前進３
段後進１段の主変速機４０に副変速機（オーバドライブ
装置）５０を付加する方式のオーバドライブ比を含む前
進４段後進１段の自動変速機が示されている。

本発明の自動変速機は原動機の出力軸１、トルクコンバ
ータ２、入力軸３、中間軸４，５，６、出力軸７および
３組の遊星歯車機構８ 、９．１０゜を同心的に配置し
、更に前記遊星歯車機構８，９゜１００歯車列の歯車比
を変換するための摩擦要素として３個のクラッチ１１．
１２ｔ１３および３個のブレーキ１４，１５．１６を備
え、２個の一方向クラッチ１７．１８を具備せしめてい
る。

主変速機４０は中間軸４（副変速機５０の出力軸）、５
，６、出力軸７．２組の遊星歯車機構９．１０．２個の
クラッチ１２．１３．２個のブレーキ１５．１６．１個
の一方向クラッチ１８から構成され、中間軸４は２個の
クラッチ１２．１３を介して各々中間軸５，６に連結さ
れる。

２組の遊星歯車機構９，１０は各々サンギヤ２１．２５
、プラネタリピニオン２２，２６、リングギヤ２３゜２
７、キャリヤ２４．２８から構成される。

中間軸５は遊星歯車機構１０のリングギヤ２７に連結し
、中間軸６は遊星歯車機構９，１０のサンギヤ２１．２
５に連結してブレーキ１５を備える。

出力軸７は遊星歯車機構９のリングギヤ２３に連結する
とともに遊星歯車機構１０のキャリヤ２８に連結してい
る。

遊星歯車機構９のキャリヤ２４は一方向クラッチ１８と
ブレーキ１６を備えている。

主変速機４０の前部に配設される副変速機５０は入力軸
３、中間軸４（副変速機５０の出力軸）遊星歯車機構８
、クラッチ１１．ブレーキ１４、一方向クラッチ１７か
ら構成される。

遊星歯車機構８はサンギヤ２９、プラネタリピニオン３
０、リングギヤ３１、キャリヤ３２から構成され、キャ
リヤ３２は入力軸３に連結し、リングギヤ３１は中間軸
４に連結される。

キャリヤ３２とサンギヤ２９との間にはクラッチ１１と
一方向クラッチ１７が設けられている。

またサンギヤ２９はブレーキ１４を備えている。

このような構成より成る本発明の自動変速機の各変速段
におけるクラッチ１１，１２．１３、ブレーキ１４，１
５．１６一方向クラッチ１７．１８の作動をまとめると
第１表のようになる。

第１表において、○印は圧油作動機構により作動中であ
ることを表わす。

Δ印はエンジンブレーキ必要時圧油作動機構により作動
中であることを表わす。

本口はエンジンドライブ時のみ一方向クラッチがロック
されることを表わす。

なお各変速段毎の作動の説明については、周知のところ
であり、その説明は不要であろう。

第２図は本発明の油圧制御装置の一実施例を示す油圧回
路である。

この油圧制御装置は油溜め１００、油ポンプ１０１、圧
力調整弁２００、選速弁２１０．１−２シフト弁２２０
．２−３シフト弁２３０、スロットル弁２４０、カット
バック弁２５０、ガバナ弁２６０、オーバドライフシフ
）１７０、ソレノイド弁２８０、レリーフ弁２９０、チ
ェック弁３００，３１０，３２０゜３３０．３４０．３
５０．３６０，４３０の各種弁とその他クラッチ１１，
１２，１３およびブレーキ１４，１５．１６を作動させ
る油圧ピストンの油圧室たる油圧シリンダ３７０，３８
０，３９０゜４００．４１０，４２０とその他これらの
各種弁や油圧シリンダ相互間に配される各種油圧回路で
構成される。

以下この油圧制御装置の作動について説明する。

油圧制御装置の作動油圧、トルクコンバータ２の作動油
および各部側滑油の供給源は油ポンプ１０１であって、
エンジンにより直接油ポンプ１０１が駆動されることに
より油溜め１００より油を吸い込み油路１０２へ吐出し
ている。

油路１０２の油圧は全ての作動油圧の源でありライン圧
と呼ぶ。

ライン圧は圧力調整弁２００により後述するように所定
の圧力に調整される。

レリーフ弁２９０はライン圧が異常に高くなったときの
逃がし弁である。

圧力調整弁２００を通って油路１０３よりトルクコンバ
ータ２および各潤滑箇所へ油が供給される。

選速弁２１０は運転席レバーを操作することにより移動
するスプール２１１より成り、レバー選択位置により油
路１０２のライン圧を第２表のように油路１０４，１０
５，１０６，１０７へ導く役目をする。

第２表における○印は各選択位置においてライン圧が該
○印の油路に導かれていることを表わし。

−印はその選択位置においてライン圧がその欄の油路に
導かれないことを表わす。

各位置での変速機の動作はＲ位置は後退、Ｎ位置は中立
、Ｄ位置は前進４速自動変速、２位置は前進第１速、第
２速間の自動変速、Ｌ位置は前進第１速固定位置である
。

Ｄ位置においては、ライン圧は油路１０４より油圧シリ
ンダ３８０に送られクラッチ１２が常に締結される。

また前進第１速、第２速、第３速状態では後述するよう
にクラッチ１１が締結される。

油路１０４はライン圧を１−２シフト弁２２０およびガ
バナ弁２６０に導く。

１−２シフト弁２２０はスプール２２１．２２２および
スプリング２２３から成り、第１速ではスプール２２１
は図示下方に位置し油路１０４の圧油をいずれへも導か
ない。

第２速、第３速、第４速では油路１１１からのガバナ圧
の作用によりスプール２２１が図示上方へ移動した状態
になり油路１０４の圧油を油路１１２に導く。

油路１１２は２−３シフト弁２３０に連絡しスプール２
”３１が図示下方に位置しているときは油路１１４、チ
ェック弁４３０を介してブレーキ１５の油圧シリンダ４
１０に圧油を送りブレーキ１５を作動させる。

ブレーキ１５が締結されると第１表に示したように動力
伝達機構は第２速の状態になる。

２−３シフト弁２３０はスプール２３１．２３２および
スプリング２３３から成り、第１速、第２速ではスツー
ル２３１は図示下方に位置し、第３速、第４速では油路
１１１からのガバナ圧の作用によりスプール２３１が図
示上方に移動した状態になり油路１１２の圧油を油路１
１３に導き、クラッチ１３の油圧シリンダ３９０に圧油
を送りクラッチ１３を作動させる。

また油路１１４が排油口２３５に連絡され、油圧シリン
ダ４１０内の圧油が油路１１４を介して排油口２３５よ
り排出され、ブレーキ１５が解放される。

ブレーキ１５が解放され、クラッチ１３が締結されると
第１表に示したように動力伝達機構は第３速の状態にな
る。

オーバドライブシフト弁２７０はスプール２７１、スリ
ーブ２７２、スプリング２７３、油室２７４゜２７５．
２７６から成り、油室２７４．２７５゜２７６に作用す
る圧油に応じて油路１０２と油路１１７または油路１１
８との連絡を切換えている。

ソレノイド弁２８０はソレノイド２８１．ムービングコ
ア２８２、スプリング２８３、開口２８４、排出口２８
５、オリフィス２８６から戊り、運転席に設けられたオ
ーバドライブ切換スイッチ５００によって制御される。

オーバドライブ切換スイッチ５００がＯＦＦの場合には
、ソレノイド２８１は通電されずスプール２８２はスプ
リング２８３により図示下方に位置し開口２８４を閉ざ
す。

オリフィス２８６を介して供給される圧油は油路１１９
、チェック弁３２０、油路１２０、チェック弁３４０．
３３０、油路１２１，１２２を介してオーバドライブシ
フト弁２７０の油室２７５．２７６に供給されスプール
２７１、スリーブ２７２を図示下方に保持する。

オーバドライブ切換スイッチ５００がＯＮの場合には、
ソレノイド２８１が通電されスプール２８２がスプリン
グ２８３に抗して図示上方に移動し開口２８４を開く、
油室２７５．２７６の圧油は油路１２１，１２２、チェ
ック弁３４０，３３０、油路１２０．チェック弁３２０
、油路１１９、開口２８４を介して排出口２８５より排
出される。

油室２７５には油路１０８よりチェック弁３４０、油路
１２１を介してスロットル圧が供給され、油室２７４に
は油路１１１よりガバナ圧が供給され両者の大きさに関
連してスプール２７１が制御される。

オーバドライブ切換スイッチ５００がＯＦＦのときには
、オーバドライブシフト弁２７０の油室２７５．２７６
には油路１０２のライン圧が作用しているので、スプー
ル２７１は図示下方に保持され油路１０２の圧油は油路
１１７、チェック弁３００を介してクラッチ１１の油圧
シリンダ３７０に送られクラッチ１１が作動される。

オーバドライブ切換スイッチ５００がＯＮのときには、
オーバドライブシフト弁２７０の油室２７５には油路１
０８よりスロットル圧が作用している。

オーバドライブシフト弁２７０のスプール２７１は油室
２７４と油室２７５に作用する圧油により制御され、ガ
バナ圧の低い第１速、第２速、第３速状態では図示下方
に位置し油路１０２の圧油を油路１１７、チェック弁３
００を介して油圧シリンダ３７０に送りクラッチ１１を
作動させる。

ガバナ圧が増加してスプール２７１が図示上方に移動す
ると、油路１１７が排油口２７７に連絡されクラッチ１
１が解放されるとともに、油路１０２の圧油が油路１１
８、チェック弁３１０を介してブレーキ１４の圧油シリ
ンダ４００に送られブレーキ１４が作動され第４速（オ
ーバドライブ）の状態にたる。

２位置においては、油路１０４と油路１０５にライン圧
が供給される。

油路１０５に導かれた圧油は２−３シフト弁２３０の油
室２３４に導かれスプール２３１．２３２を図示下方に
保持する。

またチェック弁３２０、油路１２０、チェック弁３４０
．３３０、油路１２１，１２２を介してオーバドライブ
シフト弁２７０の油室２７５，２７６に導かれスプール
２７１．スリーブ２７２を図示下方に保持する。

油路１０４の圧油はクラッチ１２の油圧シリンダ３８０
に導かれるとともに１−２シフト弁２２０に導かれる。

１−２シフト弁２２０が第１速の状態でないときは、油
路１０４の圧油が油路１１２，１１４を介して油圧シリ
ンダ４１０に送られブレーキ１５が作動される。

クラッチ１１゜１２、ブレーキ１５が締結されると第１
表に示したように動力伝達機構は第２速の状態になる。

１−２シフト弁２２０が第１速の状態にたると、スプー
ル２２１が図示下方に移動し油路１１２が排油口２２５
に連結され油圧シリンダ４１０内の圧油が油路１１４，
１１２を介して排油口２２５より排出されブレーキ１５
が解放され動力伝達機構は第１速の状態になる。

Ｌ位置においては、油路１０４ 、１０５．１０６にラ
イン圧が導かれる。

油路１０４に導かれた圧油はＤ位置各変速段におけると
同様にクラッチ１２を作動させる。

油路１０５に導かれた圧油は２−３シフト弁２３０のス
プール２３１，２３２を図示下方に保持するとともに、
オーバドライブシフト弁２７０のスプール２７１、スリ
ーブ２７２を図示下方に保持する。

油路１０６に導かれた圧油は１−２シフト弁２２０の油
室２２４に作用しスプール２２１．２２２を図示下方に
保持するとともに、油路１１６を介してブレーキ１６の
油圧シリンダ４２０に送られブレーキ１６を作動させる
。

このようにしてクラッチ１１．１２、ブレーキ１６が締
結されると、第１表に示したように動力伝達機構は第１
速の状態になる。

Ｒ位置においては、油路１０６，１０７にライン圧が導
かれる。

油路１０７に導かれた圧油は圧力調整弁２００の油室２
０６に導かれライン圧を増大させるように作用するとと
もに、２−３シフト弁２３０を介して油路１１３に導か
れクラッチ１３を作動させる。

また油路１０７の圧油は１−２シフト弁２２０を介して
油路１１６に導かれブレーキ１６を作動させる。

またクラッチ１１も作動される。

このようにしてクラッチ１１．１３、ブレーキ１６が締
結されると第１表に示したように動力伝達機構は後進の
状態になる。

ガバナ弁２６０はガバナパルプ２６１．ガバナウェイト
２６２、ガバナシャフト２６３、スプリング２６４およ
び油室２６５から成り、第１図の出力軸７に取り付けら
れている。

ガバナ弁２６０はガバナバルブ２６１、ガバナウェイト
２６２、ガバナシャフト２６３およびスプリング２６４
に作用する遠心力と、スプリング２６４の力と、油室２
６５に作用する油圧とのつり合いによって出力軸回転数
の増加に応じて上昇する油圧即ち車速の関数として表わ
される油圧信号（ガバナ圧）を油路１１１に発生してい
る。

スロットル弁２４０はスプール２４１．ダウンシフトプ
ラグ２４２、スプリング２４３．２４４、油室２４５，
２４６から成り、アクセルペダルの動きに連動するダウ
ンシフトプラグ２４２の移動によるスプリング２４４の
力と油室２４５，２４６に作用する油圧の力との平衡に
より、油路１０８にスロットル開度に比例した油圧即ち
駆動エンジン負荷の関数として表わされる油圧信号（ス
ロットル圧）を発生している。

油路１０８のスロットル圧は１−２シフト弁２２０，２
−３シフト弁２３０およびチェック弁３４０を介してオ
ーバドライブシフト弁２７０に連絡され、エンジン負荷
の状態に応じて変速の時期を制御している。

又キックダウン必要時にはアクセルペダルを強く踏み込
めば、ダウンシフトプラグ２４２が上方へ移動して油路
１０２が油路１０９に連絡し、油路１０２のライン圧が
油路１０９を通して１−２シフト弁２２０．２−３シフ
ト弁２３０およびチェック弁３３０を介してオーバドラ
イブシフト弁２７０に導かれ、スプール２２１．２３１
．２７１の下端に作用するガバナ圧とのかねあいで第３
速、第４速から第２速へ、又は第２速から第１速へとシ
フトダウンを行う。

カットバック弁２５０はスプール２５１、油室２５２．
２５３から成り、油室２５２に作用する圧油と油室２５
３に作用する圧油とのつり合いによって油路１１０にカ
ットバック圧を発生している。

油路１１０のカットバック圧はスロットル弁２４０に作
用してスロットル圧を低下させオイルポンプによる不必
要な動力損失を防止している。

圧力調整弁２００はスプール２０１，２０２、スプリン
グ２０３、油室２０４，２０５，２０６゜油室２０４の
入口に設けられたオリフィス２０７より成り、油室２０
４，２０５，２０６に作用する圧油とスプリング２０３
の力とのつり合いで油路１０２にライン圧を発生してい
る。

次に本発明の主旨である第４速（オーバドライフ）から
第３速、第２速へのシフトダウンについて説明する。

第４速状態では、オーバドライブ切換スイッチ５００は
ＯＮで、オーバドライブシフト弁２７０の油室２７５に
はスロットル圧が作用している。

スプール２７１は油室２７４に作用するガバナ圧により
図示上方に位置しており、油路１０２の圧油は油路１１
８、チェック弁３１０を介して油圧シリンダ４００に送
られブレーキ１４が作動されている。

この状態から車速が減少してスプール２７１が図示下方
に移動すると、油路１１８が排油口２７９に連絡され油
圧シリンダ４００内の圧油が油路１１８を介して排油口
２７９より排出されブレーキ１４が解放される。

また油路１０２が油路１１７に連絡され、油路１０２の
圧油が油路１１７、チェック弁３００のオリフィス３０
１を介して徐々に油圧シリンダ３７０に送られクラッチ
１１が締結される。

このようにして第４速から第３速への滑らかな変速が行
われる。

しかしながら第４速状態でエンジンブレーキのため第３
速にシフトダウンしたい場合には、オーバドライブ切換
スイッチ５００をＯＦＦにすると、ソレノイド２８０の
スプール２８２がスプリング２８３０弾力により開口２
８４を閉じ、油路１０２の圧油は油路１１９、チェック
弁３２０、油路１２０、チェック弁３４０，３３０、油
路１２１５ｔ１２２を介してオーバドライブシフト弁２
７０の油室２７５．２７６に供給され、スプール２７１
、スリーブ２７２を図示下方に保持し、ブレーキ１４を
開放し、クラッチ１１を締結して第３速へとシフトダウ
ンを行う。

次に第４速状態から第２速へのシフトダウンは、選速弁
２１０を２位置にシフトダウンすることによって行われ
る。

選速弁を２位置にシフトダウンすると油路１０５に圧油
が供給される。

油路１０５の圧油はチェック弁３２０、油路１２０、チ
ェック弁３４０．３３０、油路１２１，１２２を介して
オーバドライブシフト弁２７０の油室２７５゜２７６に
供給されスプール２７１、スリーブ２７２を図示下方に
保持するとともに、２−３シフト弁２３０の油室２３４
に供給されスプール２３１゜２３２を図示下方に保持す
る。

スリーブ２７２が図示下方に保持されると、スリーブ２
７２に設げられた溝２７８を介して油路１０５と油路１
２３とが連絡される。

油路１０５の圧油は油路１２３、チェック弁３５０、油
路１２４を介して速やかに油圧シリンダ３７０に供給さ
れクラッチ１１が締結される。

更にスプール２３１が図示下方に保持されると、油圧シ
リンダ３９０内の圧油が油路１１３．１０７を介して排
出され、クラッチ１３が解放される。

また油路１１２が油路１１４に連絡され、油路１０４の
圧油が油路１１２ 、１１４゜チェック弁４３０を介し
て徐々に油圧シリンダ４１０に供給されブレーキ１５が
締結される。

以上説明したように、本発明は主変速機の前部に副変速
機を付加してオーバドライブ比を含む前進複数段後進１
段の歯車比を得るようになっている自動変速機のオーバ
ドライブ制御に関するものであって、オーバドライブシ
フト弁には、ガバナ弁によって発生され車速の関数とし
て表わされる第１の油圧信号と、スロットル弁により発
生され駆動エンジン負荷の関数として表わされる第２の
油圧信号とが入力され、その両信号の大きさにより副変
速機を直結駆動またはオーバドライブ駆動とに切換える
ようにライン圧を摩擦要素を作動せしめる油圧室に配分
するから、車速の増大に伴って自動変速機をオーバドラ
イブ比の歯車比まで自動的に変速せしめるとともに、自
動変速機のシフトダウン時には、前記オーバドライブシ
フト弁に作用する前記第２の油圧信号回路とライン圧を
導く油圧回路とをチェック弁を介して連絡せしめ、オー
バドライブシフト弁には前記第２の油圧信号に代えてラ
イン圧を作用せしめて強制的に副変速機を直結駆動にす
るようにしながら、自動変速機のシフトダウン時には車
速に関係なく副変速機を直結駆動の歯車比に維持して高
トルク運転を可能にするものである。

本発明によれば、主変速機の前部に副変速機を付加配列
してオーバドライブ比を含む前進複数段後進１段の歯車
比を得る自動変速機を構成するにあたり、主変速機の油
圧制御装置にオーバドライブシフト弁を付加し、ガバナ
圧およびスロットル圧を、主変速機の油圧制御装置にお
けるシフト弁と同様に前記オーバドライブシフト弁に作
用せしめることにより副変速機の変速制御（オーバドラ
イブ制御）が容易にでき、更に自動変速機のシフトダウ
ン時にライン圧が供給される油圧回路とオーバドライブ
シフト弁に作用するスロットル圧回路とをチェック弁に
より連絡せしめたことにより。

自動変速機のシフトダウン時に副変速機のシフトダウン
を確実に行わせ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される自動変速機の動力伝達機構
を示す骨子図、第２図は本発明の油圧制御装置の一実施
例である油圧回路図である。 符号の説明、４０・・・主変速機、５０・・・副変速機
。 １００・・・油溜め、１０１・・・油ポンプ、２００・
・・圧力調整弁、２１０・・・選速弁、２２０・・・１
−２シフト弁、２３０・・・２−３シフト弁、２４０・
・・スロットル弁、２５０・・・カットバック弁、２６
０・・・ガバナ弁、２７０・・・オーバドライブシフト
弁、２８０・・・ソレノイド弁、３００．３１０．３２
０，３３０３４０．３５０．３６０．４３０・・・チェ
ック弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主変速機の前部に副変速機を付加してオーバドライ
   ブ比を含む前進複数段後進１段の歯車比を得るようにな
   っている自動変速機において、油圧源と、前記油圧源で
   発生する油圧を制御する圧力調整弁と、前記圧力調整弁
   の作動により制御されたライン圧を導き入れて摩擦要素
   を作動せしめる油圧室と、車速の関数として表わされる
   ような第１の油圧信号を発生せしめるガバナ弁と、駆動
   エンジン負荷の関数として表わされるような第２の油圧
   信号を発生せしめるスロットル弁と、前記第１および第
   ２の油圧信号を入力して両信号の大きさに関連して前記
   副変速機を直結駆動とオーバドライブ駆動とに切換える
   オーバドライブシフト弁とを備え、前記自動変速機がシ
   フトダウン時に前記ライン圧を導く油圧回路と前記オー
   バドライブシフト弁に作用する前記第２の油圧信号回路
   とをチェック弁により連絡し、前記自動変速機のシフト
   ダウン時に前記オーバドライブシフト弁に前記チェック
   弁を介して前記ライン圧を作用させ強制的に前記副変速
   機を直結駆動にす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。