JPS62266254A - 車両用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】 技術分野 本発明は、同期噛合式の車両用自動変速機に用いられる
油圧装置の改良に関し、特に自動変速機内に設けられて
いる同期装置に耐久性を高める技術に関するものである
。

従来技術 油圧アクチュエータによってシフト部材が駆動されるこ
とによりギア列が自動的に切り換えられる同期噛合式の
車両用自動変速機が知られている。

これによれば、通常、従来手動のシフトレバ−の操作に
より駆動されていたシフト部材、たとえばシフトフォー
クあるいはシフトロッドが油圧アクチュエータによって
駆動されることにより、同期装置において一方の回転軸
とスプライン嵌合するスリーブが同期リングへ押圧され
て同期作動が行われ、同期が完了するとそのスリーブの
軸方向に移動が許容されて、スリーブの内周歯と他方の
回転軸に設けられた外周歯とが噛み合うように構成され
ている。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る従来の同期噛合式の車両用自動変速
機においては、油圧アクチュエータがシフト部材を駆動
することによってギア列を自動的に切り換えようとする
際、油圧アクチュエータのロッドが移動する途中でスリ
ーブが同期リングにより移動が阻止されてそれに押圧さ
れるので、油圧アクチュエータに供給されていた作動油
圧が油路の圧損の減少に起因して急激に上昇するととも
に、シフト部材などの慣性と相俟って同期装置に衝撃的
な荷重を与える。このような衝撃的な荷重はシフト毎に
繰り返し発生するので、同期装置の耐久性が損なわれる
のである。なお、上記のような衝撃的な荷重の発生を回
避するために油圧シリンダに供給する作動油圧を予め低
くすることができるが、このようにするとシフト作動が
緩慢となって運転性が損なわれてしまうのである。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、油圧アクチュエータによって
シフト部材が駆動されることによりギア列が自動的に切
り換えられる同期噛合式の車両用自動変速機において、
前記油圧アクチュエータを作動させる油圧制御装置であ
って、（１）前記油圧アクチュエータの作動状態を検出
する作動状態検出セ・ンサと、（２）この作動状態検出
センサによって検出された前記油圧アクチュエータの作
動状態と関連して、前記同期装置に付与される衝撃的荷
重が緩和されるように、該油圧アクチュエータに供給さ
れる作動油圧を変化させる圧力制御装置とを、含むこと
にある。

作用および発明の効果 このようにすれば、作動状態検出センサによって検出さ
れた前記油圧アクチュエータの作動状態と関連して、前
記同期装置に付与される衝撃的荷重が緩和されるように
、圧力制御装置が油圧アクチュエータに供給される作動
油圧を変化させるので、作動油圧の急激な上昇やシフト
部材などの慣性と相俟って同＃ｌｌ装置１こ衝撃的な荷
重を与えることが抑制されて同期装置の耐久性が高めら
れるのである。

前記作動状態検出センサは、好適には、前記油圧アクチ
ュエータの出力ロッドの移動速度の変化に基づいて油圧
アクチュエータの作動状態を検出する。或いは、作動状
態検出センサは、前記油圧アクチュエータに供給される
作動油の流れの変化に基づいて該油圧アクチュエータの
作動状態を検出する。このような場合には、前記圧力制
御装置は、出力ロッドの移動速度或いは油圧アクチュエ
ータに供給される作動油流速があるときに該油圧アクチ
ュエータに供給される作動油圧を比較的低くし、出力ロ
ッドの移動速度或いは油圧アクチュエータに供給される
作動油流速が予め定められた値よりも低下したときに作
動油圧を高める。これにより、同期装置における同期作
動開始時点における衝撃的な荷重が緩和されるとともに
、その後比較的高い作動油圧に従って同期作動が実行さ
れることにより迅速なシフトが得られる。

また、前記作動状態検出センサは、好適には、前記油圧
アクチュエータに供給される作動油の圧力の変化に基づ
いて油圧アクチュエータの作動状態を検出する。このよ
うな場合には、前記圧力制御装置は、油圧アクチュエー
タに供給される作動油圧が急激に上昇するときに油圧ア
クチェエータに供給される作動油圧を一時的に低くする
。これにより、同期装置における同期作動開始時点にお
ける衝撃的な荷重が緩和される。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、電動モータ２２によって駆動される油
圧ポンプ１０は、ドレン油路１２を介してオイルタンク
１４へ還流した作動油を所定のライン圧へ昇圧し、逆止
弁１６を介してライン油路１８へ供給する。このライン
油路１８には、ライン油圧の変動を緩和するためのアキ
ュムレータ２０が接続されている。

第１シフトシリンダ２８および第２シフトシリンダ３０
は、同期噛合式の車両用変速機２６を自動的にシフトさ
せるためのものであって、それらの出力ロッド３２およ
び３４がそれぞれ３位置に位置させられるようになって
いる。第１電磁弁３６および第２電磁弁３８は、それぞ
れ第１シフトシリンダ２８の大径油圧室４０および小径
油圧室４２内に作動油をライン油路１８から供給し或い
はドレン油路１２へ排出するための切換弁である。

同様に、第３電磁弁４４および第４電磁弁４６は、それ
ぞれ第２シフトシリンダ３０の大径油圧室４８および小
径油圧室５０内に作動油をライン油路１８から供給し或
いはドレン油路１２へ排出する切換弁である。

第２図および第３図に示すように、上記第１シフトシリ
ンダ２８および第２シフトシリンダ３０は、変速ａ２６
のハウジング５２内において出力ロッド３２および３４
が直交する状態で配設されている。すなわち、第１シフ
トシリンダ２８は、ハウジング５２内に形成された段付
状のシリンダボア５４と、そのシリンダボア５４の大径
部に摺動可能に嵌合された環状の大径ピストン５６と、
シリンダボア５４の小径部に摺動可能に嵌合されるとと
もに大径油圧室４０側の端部が大径ピストン５６の中央
穴に嵌合され且つ出力ロッド３２に固定された段付状の
小径ピストン５８とを備えている。同様に、第２シフト
シリンダ３０は、ハウジング５２内に形成された段付状
のシリンダボア６０と、そのシリンダボア６０の大径部
に摺動可能に嵌合された環状の大径ピストン６２と、シ
リンダボア６０の小径部に摺動可能に嵌合されるととも
に大径油圧室４８側の端部が大径ピストン６２の中央穴
に嵌合され且つ出力ロッド３４に固定された段付状の小
径ピストン６４とを備えている。

したがって、たとえば第１シフトシリンダ２８では、第
１電磁弁３６の作動によりその大径油圧室４０に作動油
圧が供給されると、大径ピストン５６がシリンダボア５
４の段部に当接して停止するが、小径ピストン５８は更
に移動するので、出力ロッド３２は最も突き出した位置
に位置させられる。また、第２電磁弁３８の作動により
小径油圧室４２に作動油圧が供給されると、小径ピスト
ン５８および大径ピストン５６が大径油圧室４０側へ共
に移動させられて、出力ロッド３２は最も引き込んだ位
置に位置させられる。そして、第１電磁弁３６および第
２電磁弁３８の作動により大径油圧室４０および小径油
圧室４２へ共に作動油圧が供給されるとぐ大径ピストン
５６がシリンダボア５４の段部に当接した位置で小径ピ
ストン５８および大径ピストン５６が停止させられるの
で、出力ロッド３２が中間位置に位置決めされる。第２
シフトシリンダ３０も、同様に、出力ロッド３４が３位
置に位置決めされる。

第２シフトシリンダ３０の出力ロッド３４には、シフト
レバ−６６が軸方向に移動不能且つ軸まわりの回動可能
に取りつけられている。シフトレバ−６６の上端部は、
第１シフトシリンダ２８の出力ロッド３２に設けられた
係合部材６８の凹溝７０内に嵌め入れられて、出力ロッ
ド３２の軸方向の移動不能且つそれと直交する方向、す
なわち出力ロッド３４の軸方向に移動可能に係合させら
れている。シフトレバ−６６の下端部は、変速Ｎ２６内
において互いに平行に設けられた３本のシフトロッド７
２に固設された係合部材７４．７６．７８にそれぞれ択
一的に係合させられるようになっている。すなわち、係
合部材７４．７６．７８にはそれぞれ出力ロッド３４の
軸方向に貫通した凹溝８０．８２．８４が形成されてお
り、第２シフトシリンダ３０によって何れの係合部材７
４、７６．７８に係合させられるかが制御される。そし
て、第１シフトシリンダ２８によってシフトレバ−６６
が回動させられることにより、３本のシフトロッド７２
のいずれかが軸方向へ駆動され、良く知られた同期装置
９０の作動を利用してギア段が切り換えられるようにな
っている。

シフトロッド７２には、第４図に示すように、良く知ら
れたシフトフォーク８６が固定されており、このシフト
フォーク８６と相対回転可能且つ軸方向の移動不能に係
合させられるとともに図示しない駆動側回転体とスプラ
イン嵌合されたスリーブ、８８が軸方向へ移動させられ
ると、キー８９を介してスリーブ８８と同期リング９２
とが係合して一体的に回転し、その後第５図および第６
図に示すように、同期リング９２に形成された外周歯９
４とスリーブ８８の内周歯９６とが当接してスリーブ８
８の移動が一旦阻止される。そして、このような第５図
および第６図に示す押圧状態、すなわちボーク状態が続
く間に、テーパ状の摩擦面における相互摩擦により被駆
動側歯車９８の回転が同期リング９２と同等に引き上げ
られるので、その後スリーブ８８の移動が許容されてそ
の内周歯９６と被駆動側歯車９８の外周歯とが直接噛み
合わせられるようになっている。

なお、第２図および第３図は、変速機２６のニュートラ
ル状態を示しているが、シフトレバ−６６の下端部が保
合部材７４と係合させられると、第１速および第２速の
ギア段が選択され得る状態となり、シフトレバ−６６の
下端部が係合部材７６と係合させられると、第３速およ
び第４速のギア段が選択され得る状態となり、シフトレ
バ−６６の下端部が係合部材７８と係合させられると、
第５速および後進のギア段が選択され得る状態となる。

すなわち、シフトコントローラ９９によって前記第１電
磁弁３６、第２電磁弁３８、第３電磁弁４４、第４電磁
弁４６が選択的に作動させられることにより、車両の走
行状態に応じた最適のギア段が自動的に得られるように
なっているのである。

第１図に戻って、本実施例のライン油路１８とドレン油
路１２との間には、ライン油路１８からドレン油路１２
へ作動油をバイパスさせることによりライン油圧を変化
させる圧力制御電磁弁１００が設けられている。また、
第１シフトシリンダ２８の出力ロッド３２には、その移
動位置を検出するための位置センサ、すなわちポテンシ
ョメータ１０２が連結されている。このポテンショメー
タ１０２は、その中間位置が接地されており、出力ロッ
ド３２のニュートラル位置からの移動距離に対応した電
圧値の位置信号ＳＰを出力する。この位置信号ｓｐは、
制御回路１０４内に設けられた増幅器１０６を介して微
分回路１０８に供給されて、出力ロッド３２の速度に対
応した速度信号Ｓｖに変換される。コンパレータ１１０
は、設定器１１２において予め設定された設定信号ＳＳ
と上記速度信号ＳＶとを比較して、速度信号ＳＶが上記
予め設定された設定信号ＳＳよりも小さい場合にスイッ
チング素子１１４へ判定信号（Ｈレベル）ＳＪを供給し
、前記圧力制御電磁弁１００を作動させてライン油圧を
低下させる。なお、低温時においても第１シフトシリン
ダ２８の充分な操作力を得るために、車両用自動変速機
２６の作動温度、一般的には、ミッション油温が予め定
められて一定の温度よりも高くなると閉成作動する感温
スイッチ１１６がコンパレータ１１０の出力端子と接地
端子との間に設けられている。

したがって、たとえば第２速ギア段から第３速ギア段へ
自動シフトされる場合には、第２電磁弁３８および第４
電磁弁４６の作動により第１シフトシリンダ２８の出力
ロッド３２が引き込まれ且つ第２シフトシリンダ３０の
出力ロッド３４が引き込まれた第２速の状態、すなわち
第７図のＡに示す状態から、第１電磁弁３６および第３
電磁弁４４の作動により出力ロッド３２および出力ロッ
ド３４がそれぞれ中立位置へ突き出されて、第７図のＢ
に示す状態とされる。次いで、第７図の０点に示す時点
で第２電磁弁３８のみが非作動とされて出力ロッド３２
が更に突き出されることにより第３速ギア段へシフトさ
せられる。この過程では、当初は、出力ロッド３２の移
動速度が比較的高いので圧力制御電磁弁１００が作動さ
せられてライン油圧が低くなっている。しかし、同期装
置９０がボーク状態を開始すると、第７図のＤ点に示す
ように、出力ロソド３２の負荷が大きくなってその移動
速度が低下するので、この移動速度の低下に応答して圧
力制御電磁弁１００が非作動状態とされてライン油圧が
高められる。これにより速やかに同期装置９０における
同期作動が実行されて同期が完了し、ギアの保合が完了
する。第７図のＥは同期完了時点を示し、Ｆはギアの保
合完了時点を示す。

上述のように、本実施例においては、第１シフトシリン
ダ２８の出力ロッド３２の移動速度が比較的高い状態で
はライン油路１８におけるライン油圧が低く制御される
でいるが、たとえば同期装置９０の同期リング９２が被
駆動側歯車９８に押しつけられて第５図および第６図に
示すボーク状態となってから、すなわち、出力ロッド３
２の移動が略停止状態となってからライン油圧が高めら
れるので、上記ボーク状態の開始時点で発生し易い、作
動油圧の急激な上昇やシフト部材などの慣性と相俟って
同期装置に衝撃的な荷重を与えることが抑制されて同期
装置の耐久性が高められるのである。したがって、本実
施例では、ポテンショメータ１０２、微分回路１０８、
設定器１１２などが第１シフトシリンダ２８の作動状態
を検出する作動状態検出手段に相当し、圧力制御電磁弁
１００が圧力制御装置に相当する。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説
明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号
を付して説明を省略する。

第８図において、ライン油路１８と第１電磁弁３６との
間には、作動油の流通によって信号を出力するフロース
イッチ１２０が設けられている。

一方、第１電磁弁３６および第２電磁弁３８に供給され
る信号はナントゲート１２２にそれぞれ入力されており
、このナントゲート１２２およびフロースイッチ１２０
の出力信号はアンドゲート１２４にそれぞれ入力されて
いる。そして、このアンドゲート１２４の出力信号は圧
力制御電磁弁１００を作動させるためのスイッチング素
子１１４に供給されている。

本実施例によれば、第１電磁弁３６および第２電磁弁３
８のいずれか一方が作動しているときに第１シフトシリ
ンダ２８へ作動油が流入していることがフロースイッチ
１２０により検知されると、すなわち出力ロッド３２が
移動していることが検知されると、圧力制御電磁弁１０
０が作動させられてライン油圧が低くされるが、同期装
置９０のボーク状態によって第１シフトシリンダ２８へ
の作動油の流入が一時的に停止すると圧力制御電磁弁１
００が非作動状態とされてライン油圧が高められるので
、前述の実施例と同様な効果が得られるのである。した
がって、本実施例では、フロースイッチ１２０、ナント
ゲート１２２、アンドゲート１２４などが第１シフトシ
リンダ２８の作動状態を検出する作動状態検出センサに
相当するのである。

また、第９図に示すように、第１シフトシリンダ２８に
おいてボーク状態の開始と関連した作動油圧の急上昇を
検知してそれに供給する作動油圧を変化させてもよい。

すなわち、第１シフトシリンダ２８の大径油圧室４０お
よび小径油圧室４２には、圧力センサ１２６を相対的に
高い油圧側へ連通させるための流路切換弁１２８が設け
られている。また、ライン油路１８には、予め定められ
た一定の値以上の油圧の上昇を阻止するリリーフ弁１３
０が設けられている。本実施例では、出力ロソド３２の
移動が同期装置９０のボーク状態の開始により停止させ
られる際、作動油圧が一時的に且つ急激に高くなる現象
を利用し、その作動油圧の急激な立ち上がりを圧力セン
サ１２６にて検知すると、シフトコントローラ９９がそ
の時作動状態のある供給側の電磁弁、すなわち第１電磁
弁３６および第２電磁弁３８の一方を一時的（２０ｍｓ
程度）に非作動状態とし、これによりボーク状態の開始
時において作動油圧が一時的に且つ急激に高くなる現象
が緩和されるのである。本実施例では、第１電磁弁３６
または第２電磁弁３８を一時的に作動させるシフトコン
トローラ９９が圧力制御装置に相当し、圧力センサ１２
６および流路切換弁１２８が第１シフトシリンダ２８の
作動状態を検出する作動状態検出センサに相当する。

以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて説明した
が、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例においては、圧力制御電磁弁１
００や第１電磁弁３６および第２電磁弁３８の一方の作
動状態を制御することにより、同期装置９０のボーク状
態において第１シフトシリンダ２８に供給される作動油
圧が変化させられているが、油圧ポンプ１０を駆動する
電動モータ２２の作動状態を制御することにより上記作
動油圧を変化させてもよい。

また、前述の実施例の第１シフトシリンダ２８は、その
出力ロソド３２が３位置に位置させられる形式のもので
あったが、２位置に位置させられる形式のものであって
もよい。

なお、上述したのはあくまでの本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加え
られ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図である。第２
図および第３図は第１図の第１シフトシリンダおよび第
２シフトシリンダの構成をそれぞれ説明する断面図であ
る。第４図、第５図、および第６図は、第２図の第１シ
フトシリンダによって駆動される同期装置の作動を説明
する図であって、第４図はニュートラル状態を示す要部
断面図、第５図はボーク状態を示す要部断面図、第６図
はボーク状態を示す展開図である。第７図は第１図の作
動を説明するタイミングチャートである。第８図および
第９図は本発明の他の実施例を示す第１図に相当する図
である。 ２８：第１シフトシリンダ（油圧アクチュエータ）７２
：シフトロッド（シフト部材） ９０：同期装置 １００：圧力制御電磁弁（圧力制御装置）第４図 第５図 第７図 （＋）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）油圧アクチュエータによってシフト部材が駆動さ
   れることによりギア列が同期装置の同期作動を利用して
   自動的に切り換えられる形式の同期噛合式の車両用自動
   変速機において、油圧源から圧送される作動油を供給す
   ることにより前記油圧アクチュエータを作動させる油圧
   制御装置であって、前記油圧アクチュエータの作動状態
   を検出する作動状態検出センサと、 該作動状態検出センサによって検出された前記油圧アク
   チュエータの作動状態と関連して、前記同期装置に付与
   される衝撃的荷重が緩和されるように、該油圧アクチュ
   エータに供給される作動油圧を変化させる圧力制御装置
   と、 を含むことを特徴とする車両用自動変速機の油圧制御装
   置。
2. （２）前記作動状態検出センサは、前記油圧アクチュエ
   ータの出力ロッドの移動速度の変化に基づいて該油圧ア
   クチュエータの作動状態を検出するものである特許請求
   の範囲第１項に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置
   。
3. （３）前記作動状態検出センサは、前記油圧アクチュエ
   ータに供給される作動油の流れの変化に基づいて該油圧
   アクチュエータの作動状態を検出するものである特許請
   求の範囲第１項に記載の車両用自動変速機の油圧制御装
   置。
4. （４）前記作動状態検出センサは、前記油圧アクチュエ
   ータに供給される作動油の圧力の変化に基づいて該油圧
   アクチュエータの作動状態を検出するものである特許請
   求の範囲第１項に記載の車両用自動変速機の油圧制御装
   置。