JPS61233247A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動変速機の油圧制御装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来の自動変速機用油圧制御装置としては、例えば特開
昭５８−１３７６５０号に開示されているようなものが
ある。この油圧制御装置では、スロットル開度と車速を
油圧に変換し、その油圧により複数のシフト弁を順次操
作して複数段のギヤ比を得ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の自動変速機用油圧制御
装置にあっては、実現するギヤ比が多くなるほどシフト
弁の数がふえ、油圧回路が非常に複雑なものとなる結果
、各油路からの油漏れも無視できな（なる。たとえば、
油漏れにより解放されるべき摩擦要素にひきずりが生じ
るとクラッチ板が焼けてしまう。また、各シフト弁はス
プールとスプリングで構成されているため、変速点はス
プリングの精度によってばらつきが発生する。さらにシ
フトパターンがガバナ圧特性に依存するため、きめ細か
なシフトパターンがつくれないという問題点もある。こ
の問題点を解消するためには、シフト弁に電磁弁をつけ
て電子制御すれば、ばらつきのないきめ細かなシフトパ
ターンがつくれるが、各シフト弁に電磁弁をつけていて
は非常に高価なものとなる上に、油路の複雑さは改善さ
れないという問題点があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、摩擦要素の切り換えをすべて同一のスプール
バルブでおこなうことにより、上記問題点を解決するこ
とを目的としている。

（問題点を解決するための手段〉 上述の目的を達成するため本発明においては、摩擦要素
を油圧により切り換えて複数段のギヤ比を得る自動変速
機において、指示入力信号に対応する複数位置に回転停
止するモータにより共通のスプールバルブを制御して油
路な切り換えることにより複数段のギヤ比に対応する摩
擦要素の締結および解放を行うようにして自動変速機の
油圧制御装置を構成する。

（作　用） 本発明は上述のように、すべての変速ポジションを１本
の制御パルプで油路を切り換えることにより実現できる
ようにし、かつその制御パルプをステッピングモータを
介してコンピュータ制御する構成としたため、油路を簡
単にできると共に、コンピュータ制御により変速のばら
つきをおさえてシフトパターン選択の可能性をひろげつ
つ、コストを低下させることができる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の油圧制御装置を適用する自動変速機の
一例を示すものである。図中１はエンジンの出力軸、２
はトルクコンバータ、３は変速機の入力軸、４はＯＤ用
用層星歯車部５はダイレクトクラッチ、６はＯＤバンド
ブレーキ、７はフロントクラッチ、８はリヤクラッチ、
９はセカンドブレーキ、１０はローリバースブレーキ、
１１は第１遊星歯車群、１２は第２の遊星歯車群、１３
はオイルポンプである。

この自動変速機は、前進４速、後退１速のものであるが
、本発明はもちろんこの型式の変速機のみに限られるも
のではなく、３速又は５速、その他のものにも適用でき
るものである。この変速歯車機構の各変速位置における
各摩擦要素、すなわちダイレクトクラッチ５．ＯＤバン
ドブレーキ６゜フントクラッチ７．リヤクラッチ８．セ
カンドブレーキ９．０−リバースブレーキ１０の油圧制
御論理は第１表に示すとおりである。

第１表 また※印は受圧面積差によりブレーキが解放しているこ
とを示すものである。

第１図は本発明の油圧制御装置の一実施例を示す図であ
り・図中前記符号と同一の符号は同等のものを示してい
る。まず構成を説明すると、１３はエンジンで駆動され
るオイルポンプ、１４はオイルポンプ１３で吐出される
吐出油の圧力を制御するプレッシャーレギュレータパル
プ、１５はバキュームスロットルバルブ、１６はカット
バックソレノイドである。

１７は第１表に示す油圧制御論理を実現するための制御
パルプであり、１７ａはそのスプールバルブ、１７ｂは
パルプボディである。スプールバルブ１７ａの片端には
ラック１８が形成されている。１９はステッピングモー
タであり、その回転軸にはビニオン２０が形成されてい
て、ラックアンドビニオンにより制御パルプ１７のスプ
ールバルブ１７ａをパルプボディ１７ｂに対して変位さ
せるようになっている。

ステッピングモータ１９の回転方向および回転角は、マ
イクロコンピュータ２１に入力される車速、スロットル
開度、油温、インヒビタスイッチまたはシフトスイッチ
等の信号に従ってドライブされる。

また制御バルブ１７には、第１図および第３図に示すよ
うに、ライン圧供給油路２２と連通する油路２２ａ　、
　２２ｂ　、　２２ｃを設けると共に、ドレン通路２３
゜２４、２５を設ける。またこの制御バルブ１７よりリ
ヤクラッチ８に油を供給する第１の油路Ｒ１とセカンド
ブレーキ９の締結側に油を供給する第２の油路Ｒ２と、
フロントクラッチ７とセカンドブレーキ９の解放側に油
を供給する第３の油路Ｒ３と、ダイレクトクラッチ５と
ＯＤバンドブレーキ６の解放側に油を供給する第４の油
路Ｒ４と、フロントクラッチ７とセカンドブレーキ９の
締結側とローリバースブレーキ１０に油を供給する第５
の油路Ｒ５をそれぞれ設け、かつ前記スプールバルブ１
７ａがニュートラルとパーキングのポジションにある場
合、前記第４の油路Ｒ４をライン圧通路と連通させ、他
の第１．２．３．５の油路Ｒ＋　、Ｒ２。

Ｒ３，Ｒ５をドレン通路２３．２４とそれぞれ連通させ
る。リバースポジションでは、前記第４，５の油路Ｒ４
，Ｒ５をライン圧通路２２ａ　、　２２ｂと連通させ、
他の第１．２．３の油路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３をドレン通路
２４と連通させる。１速のポジションでは前記第１，４
の油路Ｒ１，Ｒ４をライン圧油路２２ａ　、　２２ｂ　
、　２２ｃと連通させ、他の第２．３゜５の油路Ｒ２，
Ｒ３，Ｒｓをドレン通路２３．２４と連通させる。２速
のポジションでは前記第１．２゜４の油路Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ４をライン圧通路２２ａ。

２２ｂ　、　２２ｃと連通させ、他の第３．５の油路Ｒ
３゜Ｒ５をドレン通路２３．２４と連通させる。３速の
ポジションでは前記第１．２．３．４の油路Ｒ＋。

Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４をライン圧通路２２ａ　、　２２ｃと
連通させ、第５の油路Ｒ５をドレン通路２３と連通させ
る。４速のポジションでは前記第１．２．３の油路Ｒ１
，Ｒ２，Ｒ３をライン圧通路２２ａと連通させ、他の第
４，５の油路Ｒ４，Ｒ５をドレン通路２３．２５と連通
させる。

次に上述のように構成した本発明装置の作用を説明する
。

エンジンにより駆動されるオイルポンプ１３から吐出さ
れる吐出油は、バキュームスロットルバルブ１５とカッ
トバックソレノイド１６の作動により決定されるスロッ
トル圧を用いてプレッシャーレギュレターバルブ１４に
より規定のライン圧（ＰＬ）に調整される。このライン
圧（ＰＬ）は油路２２から油路２２ａ　、　２２ｂ　、
　２２ｃを通って制御パルプ１γへと導かれている。

制御パルプ１１のスプールバルブ１７ａの位置により第
１表の油圧制御論理が実現される。すなわちインヒビタ
スイッチの信号がＮレンジの場合、マイクロコンピュー
タ２１はステッピングモータ１９を駆動して第３図（ａ
　）の位置にスプールバルブ１７ａを停止させる。この
状態において油路２２ａ　、　２２Ｃはスプールバルブ
１７ａにより遮断され、ライン圧（ＰＬ　）は油路２２
ｂより油路Ｒ４を通って、ダイレクトクラッチ５とＯＤ
バンドブレーキ６の解放側にかかる。なおＯＤバンドブ
レーキ６の締結側には油路２６を介して常時ライン圧が
かかっているが、受圧面積差により解放となる。他の摩
擦要素に対してはライン圧が供給されないためすべて解
放状態となり、第１表の油圧論理が満たされる。

次に、インヒビタスイッチの信号がＲレンジの場合、マ
イクロコンピュータ２１はステッピングモータ１９を駆
動してスプールバルブ１７ａを第３図の（ｆ　）の位置
に停止させる。この状態においては、まず油路２２ａよ
り油路Ｒ５，２７を介してフロントクラッチ７ヘライン
圧が作用すると共に、油路Ｒｓ、２８を通ってローリバ
ースブレーキ１０にライン圧が作用し、さらに油路Ｒ５
，２９を通ってセカンドブレーキ９の解放側にライン圧
が作用してそれぞれの摩擦要素を締結または解放する。

この場合、油路２２Ｃはスプールバルブ１７ａで遮断さ
れるが、かわりに油路２２ｂより油路Ｒ４，３０を介し
てダイレクトクラッチ５ヘライン圧が作用すると共に、
油路Ｒ４，３１を通って００バンドブレーキ６の解放側
にライン圧がかる。これによりダイレクトクラッチ５は
締結し、ｏＤバンドブレーキ６は解放状態となる。残り
のリヤクラッチ８、セカンドブレーキ９にはライン圧が
供給されず解放状態となる。なお、このとき油路Ｒ３は
ドレン通路２４と連通しているが、油路Ｒ５からのライ
ン圧（Ｐ、）に押されたボール３２が油路Ｒ３の端面を
ふさぐため、油路Ｒ５に導かれるライン圧がドレンする
ことはない。

次に、インヒビタスイッチの信号がＰレンジの場合、ス
プールバルブ１７ａは第３図（ｇ）の位置に駆動される
。この状態においては、油路２２ａよりライン圧（ＰＬ
）を供給される油路がなくなる。

油路２２ｂ　、　２２Ｃから供給されるライン圧（Ｐ、
’）はともに油路Ｒ４から油路３０を通ってダイレクト
クラッチ５に作用すると共に、油路３１を通って、ＯＤ
バンドブレーキ６の解放側へかかり、それぞれの摩擦要
素を締結または解放する。その他の摩擦要素はドレン通
路と連通しているため、すべて、解放状態になって第１
表の油圧論理を満足させることができる。

次に、インヒビタスイッチの信号がＤレンジで車速およ
びスロットル開度信号から１速領域とマイクロコンピュ
ータ２１が判断した場合は、ステッピングモータ１９に
よりスプールバルブ１７ａを第３図（ｅ　）の位置に停
止させる。これにより油路２２ａからのライン圧（Ｐ、
）は油路Ｒ１を通ってリヤクラッチ８を締結させる。ま
た油路２２ｂおよび油路２２Ｃからのライン圧（ＰＬ）
はともに油路Ｒ４へと流れこみ、Ｐレンジの場合と同様
にダイレクトクラッチ５を締結させ、ｏＤバンドブレー
キ６を解放する。その他の摩擦要素はドレン通路２３、
２４と連通ずるから解放状態となって第１表の油圧論理
を満足させることができる。

次に、インヒビタスイッチの信号がＤレンジで、車速お
よびスロットル開度信号から２速領域とマイクロコンピ
ュータ２１が判断した場合は、ステッピングモータ１９
によりスプールバルブ１７ａは第３図（ｄ　）の位置に
停止する。このため油路２２ａからのライン圧（ＰＬ）
は油路Ｒ１と油路Ｒ２へ流れこむ。油路Ｒ１にかかるラ
イン圧（ＰＬ）はリヤクラッチ８を締結し、油路Ｒ，２
にかかるライン圧（ＰＬ　）はセカンドブレーキ９を締
結させる。

また油路２２ｂ　、　２２ｃからのライン圧はＰレンジ
の場合と同様に油路Ｒ４へ流れこみ、ダイレクトクラッ
チ５を締結し、ＯＤバンドブレーキ６を解放する。その
他の摩擦要素はドレン通路２３．２４と連通して解放状
態となるため第１表の油圧論理が満足される。

次に、マイクロコンピュータ２１が３速領域と判断した
場合は、ステッピングモータ１９を駆動して、スプール
バルブ１７ａを第３図（Ｃ）の３速の位置に停止させる
。この状態においては、油路２２ａからのライン圧は油
路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３へ流れこむ。

そして油路Ｒ１にかかるライン圧（ＰＬ）はりャクラッ
チ８を締結させる。また油路Ｒ２を通してライン圧（Ｐ
Ｌ）がセカンドブレーキ９の締結側にかかるが、セカン
ドブレーキ９の解放側にも油路Ｒ３から油路２９を通っ
てライン圧（ＰＬ）がかかつているため、その受圧面積
差により結局セカンドブレーキ９は解放状態となる。ま
た油路Ｒ３から油路２７へ流れこむライン圧（ＰＬ）は
フロントクラッチ７を締結させる。さらに油路２２ｂか
ら流れこむライン圧（ＰＬ）はスプールバルブ１７ａで
遮断されるが、油路２２ｃからのライン圧（ＰＬ）が油
路Ｒ４へ流れこみ、Ｐレンジの場合と同様にダイレクト
クラッチ５を締結してＯＤバンドブレ−キロを解放する
。

なお、油路Ｒ５にはドレン通路２３と連通していること
でドレン圧が導かれるが、油路Ｒ３で導かれるライン圧
（ＰＬ）によりボール３２が押されて油路Ｒ５の端面を
ふさぐため、ライン圧（Ｐ、）がドレンしてしまうこと
はない。他の摩擦要素であるローリバースブレーキ１０
は、油路２８．Ｒｓを介してドレン通路２３と連通して
いて解放状態にあるため、第１表の油圧論理が満足され
る。

最後に、４速状態と判断してマイクロコンピュータ２１
が第３図（ｂ　）の４速の位置にスプールバルブ１７ａ
を停止させた場合は、まず油路２２ａからのライン圧（
ＰＬ）が油路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に流れこみ、３速の場合
と同様にフロントクラッチ７、リヤクラッチ８を締結さ
せ、セカンドブレーキ９を解放させる。また油路２２ｂ
　、　２２ｃからのライン圧はスプールバルブ１７ａに
遮断され、油路　Ｒ４はドレン通路２５と連通する。こ
のためダイレクトクラッチ５が解放状態になり、ＯＤバ
ンドブレーキ６は締結状態となる。ローリバースブレー
キ１０は、油路２８．Ｒｓを通じてドレン通路２３と連
通するため解放状態となる。

上述の通りであるから本実施例の装置は、第１表に示す
油圧論理をすべての変速ポジションで満足させることが
わかる。

さて、以上のように本発明によれば、制御バルブ１７の
１本のスプールバルブ１７ａで、すべての変速ポジショ
ンを実現できるようにしたため、シフトバルブを廃止す
ることができ、油圧回路を第１図のように簡潔にまとめ
ることができる。このことにより油漏れを少なくするこ
とができ、さらに廃止するシフトパルプ分のコスト低減
をはかることもできる。

また、変速を制御するバルブ１７のスプールバルブ１７
ａは、ステッピングモータ１９を介してマイクロコンピ
ュータ２１で位置制御しているから、その制御パターン
（変速パターン）をカバナ圧に依存させず、自由に設定
することができる。

なお、本実施例においては、レンジの切り換えに際して
マニアルバルブとのメカニカルリンケージをはずしたセ
レクトレバーを使用することを想定したため、第１図の
マイクロコンピュータ２１に入力する信号としてインヒ
ビタスイッチの信号を使用したが、本発明はセレクトレ
バー使用に限定されるものではなく、たとえば押しボタ
ン式のレンジセレクターの場合、各ボタンにスイッチを
つけて、そのスイッチ信号をマイクロコンピュータ２１
へ入力させるようにすればよい。

次に第４図および第５図について本発明の他の実施例を
説明する。図中前記符号と同一の符号は同等のものであ
る。

この実施例は、第１の実施例においてカットバック用に
使用していた高価なカットバックソレノイド１６を安価
なスプールバルブ（カットバックバルブ）３３に変更し
たものである。他の部分については第１の実施例と同じ
であるため説明を省略し、カットバックバルブ３３の作
動についてのみ説明する。

まず、カットバックソレノイド１６の作用を第６図につ
いて説明すると、車の発進時はトルクコンバータにより
トルク増大が行なわれるため高いライン圧を必要とする
が走行時は小さくても良い。

このライン圧の調整をソレノイド１６でノズルａをふさ
いだり、開けたりすることにより行なっている。バキュ
ームスロットルバルブ１５で調整されたスロットル圧（
ＰＬ）はオリフィスｂおよび油路Ｃを通ってノズルａか
ら解放される。油路Ｃの油圧はオリフィスｂで絞られて
いるためほとんど発生しない。

車速が上昇するとカットバックソレノイド１６が作動し
、ブツシュロッド１６ａでノズルａをふさぐため、油路
Ｃ内の油圧はスロットル圧（ＰＬ　）と同じになる。こ
のスロットル圧（Ｐ、）はプレッシャーレギュレーター
バルブ１４に作用しライン圧（Ｐ、）を低下させる。

本実施例においては、このカットバックソレノイド１６
の作用をカットバックバルブ３３で代替させるため、バ
キュームスロットルバルブ１５からプレッシャーレギュ
レターバルブ１４に通じる油路を、油路３４．３５によ
りカットバックバルブ３３へ導くようにする。ざらに、
油路Ｒ２より油路３６を分岐させ、２，３．４速状態に
おいてのみライン圧がかかるセカンドブレーキ９の締結
側の圧力をカットバックパルプ３３へ導き、パルプ３３
の反対側にはスプリング３７をセットしておく。

このカットバックバルブ３３の作用を第５図により説明
すると、まず発進時（１速状態）においては、油路３６
にドレン圧が導かれるため、カットバックバルブ３３は
スプリング３７により押しつけられて、第５図（ａ　）
の位置に停止する。この状態においては、油路３４がド
レン通路３８と連通して油路３５との連通が遮断される
ため、油路３５を通してスロットル圧がプレッシャーレ
ギュレターバルプ１４に作用することがなくなる。この
ためライン圧は゛低下しない。

次に、車速があがり、マイクロコンピュータ２１がステ
ッピングモータ１９を駆動して制御パルプ１７を２速位
置に停止させた瞬間、油路Ｒ２，３６を介してカットバ
ックバルブ３３にライン圧が作用する。

このためカットバックバルブ３３はスプリング３７を押
しこんで第５図（ｂ　）のように油路３４と３５を連通
させる。この状態では、スロットル圧が油路３４゜３５
を通ってプレッシャーレギュレターバルブ１４に作用す
るため、ライン圧を低下させる。

以上のように、カットバックバルブ３３がカットバック
ソレノイド１６と同じ働きをするため、カットバックバ
ルブ３３をカットバックソレノイド１６の代りに使用す
れば価格の低減をはかることができる。

（発明の効果） 以上説明してきたように、この発明は、すべての変速ポ
ジションを１本のスプールバルブで油路を切り換えるこ
とにより実現できる油路を構成し、かつその制御パルプ
のスプールバルブをステッピングモータを介してコンピ
ュータ制御する構成としたため、本発明によれば、油路
を簡単にできる上に、コンピュータ制御により変速のば
らつきをおさえると共に、シフトパターン選択の可能性
を拡張し、かつコストを低下させることができるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動変速機の油圧制御装置の説明図、 第２図は本発明の油圧制御装置を適用する自動変速機の
動力伝達系を示す模式図、 第３図は各変速ポジションにおける制御パルプの作動説
明図、 第４図は本発明の他の実施例を示す油圧制御装置の説明
図、 第５図（ａ）、（ｂ）はカットバックバルブの作動説明
図、 第６図はカットバックソレノイドの作用説明図である。 ５・・・ダイレクトクラッチ ６・・・ＯＤバンドブレーキ ７・・・フロントクラッチ ８・・・リヤクラッチ　　９・・・セカンドブレーキ１
０・・・ローリバースブレーキ １３・・・オイルポンプ １４・・・プレッシャーレギュレータパルプ１５・・・
バギュームスロットルバルブ１６・・・カットバックソ
レノイド １７・・・制御パルプ　　　１７ａ・・・スプールバル
ブ１７ｂ・・・パルプボディ　１８・・・ラック１９・
・・ステッピングモータ ２０・・・ビニオン　　　　２１・・・マイクロコンピ
ュータ２２・・・ライン圧供給油路 ２２ａ　、　２２ｂ　、　２２ｃ　・・・ライン圧の油
路２３、２４．２５・・・ドレン通路 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５・・・油路３３・・・カ
ットバックバルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、摩擦要素を油圧により切り換えて複数段のギヤ比を
   得る自動変速機において、指示入力信号に対応する複数
   位置に回転停止するモータにより共通のスプールバルブ
   を制御して油路を切り換えることにより複数段のギヤ比
   に対応する摩擦要素の締結および解放を行うようにした
   ことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。