JPWO2009084294A1 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2009084294A1
JPWO2009084294A1 JP2009547939A JP2009547939A JPWO2009084294A1 JP WO2009084294 A1 JPWO2009084294 A1 JP WO2009084294A1 JP 2009547939 A JP2009547939 A JP 2009547939A JP 2009547939 A JP2009547939 A JP 2009547939A JP WO2009084294 A1 JPWO2009084294 A1 JP WO2009084294A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
clutch
torque
input
friction engagement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009547939A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4998562B2 (ja
Inventor
清水 哲也
哲也 清水
雅路 山口
雅路 山口
聡 西尾
聡 西尾
土田 建一
建一 土田
鈴木 明智
明智 鈴木
石川 和典
和典 石川
信一朗 村上
信一朗 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin AW Co Ltd
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin AW Co Ltd filed Critical Aisin AW Co Ltd
Priority to JP2009547939A priority Critical patent/JP4998562B2/ja
Publication of JPWO2009084294A1 publication Critical patent/JPWO2009084294A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4998562B2 publication Critical patent/JP4998562B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • F16H2061/1204Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures for malfunction caused by simultaneous engagement of different ratios resulting in transmission lock state or tie-up condition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • F16H2061/1224Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • F16H2061/1256Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures characterised by the parts or units where malfunctioning was assumed or detected
    • F16H2061/126Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures characterised by the parts or units where malfunctioning was assumed or detected the failing part is the controller
    • F16H2061/1264Hydraulic parts of the controller, e.g. a sticking valve or clogged channel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/684Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
    • F16H61/686Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with orbital gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

正常時油圧設定手段72は、入力トルクとトルク分担とに基づき、各変速段で係合される2つの摩擦係合要素における伝達トルクを算出し、それらの油圧サーボにそれぞれ供給する係合圧を設定する。この設定された係合圧は、それら2つの摩擦係合要素に滑りが生じず、かつ解放中の別の摩擦係合要素の油圧サーボにライン圧が供給されて3つの摩擦係合要素が同時係合されたとしても、トルク分担が変更されることで、3つのうちの1つの摩擦係合要素が車輌の慣性力によって滑るように設定されている。3つの摩擦係合要素が同時係合しても、そのうち1つの摩擦係合要素が滑るので、カットオフバルブを用いることなく、走行状態を確保することができ、コンパクト化、軽量化、コストダウンが可能となる。

Description

本発明は、車輌等に搭載される自動変速機の制御装置に係り、詳しくは、例えば変速段を形成する2つの摩擦係合要素の係合中に、さらに別の摩擦係合要素が係合された際における3つの摩擦係合要素の同時係合を防止する自動変速機の制御装置に関する。
例えば車輌等に搭載される多段式の自動変速機においては、変速歯車機構の伝達経路を形成するため、変速段に応じて複数(例えば2つ)の摩擦係合要素(クラッチやブレーキ)が係合されるように油圧制御されている。しかしながら、例えばリニアソレノイドバルブの故障(断線やバルブスティック等)により、解放されているはずの摩擦係合要素の油圧サーボに油圧が出力されてしまうと、正常時に係合している摩擦係合要素に加え解放されているはずの摩擦係合要素も同時に係合されてしまう虞がある。
そこで、このような同時係合を防止するため、正常時に係合している摩擦係合要素の係合圧を入力した際に、他の摩擦係合要素の油圧(その元圧)を遮断する、いわゆるカットオフバルブを、各変速段において係合する摩擦係合要素の組み合わせに応じて複数本設け、それによって、何れの変速段にあっても同時係合を防止するように構成されたものが提案されている(例えば日本国特開2003−336731号公報参照)。
ところで、近年、環境問題等に起因して車輌の燃費向上が求められ、例えば小型車輌等においても自動変速機の多段化が求められており、それによって小型化が求められる自動変速機にあっても、変速段を形成するための摩擦係合要素の数が多数必要となっている。しかしながら、上述のようなカットオフバルブによって同時係合を防止するものを用いると、変速段の増加に応じて該カットオフバルブの本数も多く必要となり、油圧制御装置のコンパクト化を妨げるばかりか、軽量化、コストダウンの妨げにもなってしまうという問題があった。
そこで本発明は、カットオフバルブを用いることなく、同時係合を防止することを可能とし、もってコンパクト化、軽量化、コストダウンを可能とする自動変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。
本発明は(例えば図1乃至図8参照)、各油圧サーボ(41,42,43,44,45)にそれぞれ供給される係合圧(PC1,PC2,PC3,PB1,PB2)に基づき係合される複数の摩擦係合要素(C−1,C−2,C−3,B−1,B−2)と、
駆動源(2)に接続される入力軸(10)と、駆動車輪に接続される出力軸(11)と、を有し、前記複数の摩擦係合要素(C−1,C−2,C−3,B−1,B−2)のうちの2つの係合状態に基づき前記入力軸(10)と前記出力軸(11)との間の伝達経路を変更して複数の変速段を形成する自動変速機構(5)と、
ライン圧(P)を自在に調圧し、前記係合圧(PC1,PC2,PC3,PB1,PB2)として前記各油圧サーボ(41,42,43,44,45)に個別に供給し得る調圧供給部(SLC1,SLC2,SLC3,SLB1)と、を備え、
前記変速段に応じて前記摩擦係合要素(C−1,C−2,C−3,B−1,B−2)を選択的に係合させる自動変速機(3)の制御装置(1)において、
前記入力軸(10)に入力される入力トルクを検出する入力トルク検出手段(73)と、
前記変速段を形成する2つの摩擦係合要素(例えば前進4速段ではC−1,C−2)におけるトルク分担を判定するトルク分担判定手段(74)と、
前記入力トルクと前記トルク分担とに基づき前記2つの摩擦係合要素(例えば前進4速段ではC−1,C−2)における伝達トルクを算出し、該伝達トルクを伝達し得るトルク容量となるように前記係合圧(例えばPC1,PC2)をそれぞれ設定する正常時油圧設定手段(72)と、を備え、
前記正常時油圧設定手段(72)は、
前記2つの摩擦係合要素(例えば前進4速段ではC−1,C−2)の係合により前記変速段を形成している状態で、前記2つの摩擦係合要素(例えば前進4速段ではC−1,C−2)に滑りが生じないように、かつ前記2つの摩擦係合要素(例えば前進4速段ではC−1,C−2)の係合中に別の摩擦係合要素(例えばC−3)が前記ライン圧(P)に基づき係合したとしても、それら3つの摩擦係合要素(例えばC−1,C−2,C−3)のうちの1つ(例えばC−1)に滑りが生じるように、前記係合圧(例えばPC1,PC2)を設定することを特徴とする。
これにより、正常時油圧設定手段により、2つの摩擦係合要素の係合により変速段を形成している状態で、2つの摩擦係合要素に滑りが生じないように、かつ2つの摩擦係合要素の係合中に別の摩擦係合要素がライン圧に基づき係合したとしても、それら3つの摩擦係合要素のうちの1つに滑りが生じるように、2つの摩擦係合要素における係合圧が設定されるので、2つの摩擦係合要素の係合による変速段で走行している状態では、摩擦係合要素に滑りを生じることなく、駆動源と駆動車輪との間のトルク伝達を行うことができるものでありながら、別の摩擦係合要素が係合された際には、3つのうちの1つの摩擦係合要素が滑らされることで、走行状態を確保することができる。これにより、カットオフバルブを設けることを不要とすることができ、油圧制御装置のコンパクト化、軽量化、コストダウンを図ることができる。
また、本発明は(例えば図1乃至図8参照)、前記正常時油圧設定手段(72)は、前記2つの摩擦係合要素(例えば前進4速段ではC−1,C−2)のトルク容量が、前記算出された2つの摩擦係合要素(例えば前進4速段ではC−1,C−2)の伝達トルクに安全率を加味したトルク容量となるように前記係合圧(例えばPC1,PC2)をそれぞれ設定することを特徴とする。
これにより、正常時油圧設定手段が、2つの摩擦係合要素のトルク容量が、算出された2つの摩擦係合要素の伝達トルクに安全率を加味したトルク容量となるように係合圧をそれぞれ設定するので、2つの摩擦係合要素の係合による変速段で走行している状態でトルク変動があったとしても、2つの摩擦係合要素に確実に滑りが生じないようにすることができる。
さらに、本発明は(例えば図1乃至図8参照)、前記3つの摩擦係合要素(例えばC−1,C−2,C−3)のうちの1つ(例えばC−1)は、車輌の慣性力により滑らされることを特徴とする。
これにより、3つの摩擦係合要素のうちの1つは車輌の慣性力により滑らされるので、特に駆動源等を特別に制御することなく、それら3つの摩擦係合要素のうちの1つを確実に滑らせることができる。
具体的には、本発明は(例えば図1乃至図8参照)、前記2つの摩擦係合要素(例えば前進4速段ではC−1,C−2)の係合中に別の摩擦係合要素(例えばC−3)が係合した際に、3つの摩擦係合要素(例えばC−1,C−2,C−3)におけるトルク分担が変わり、3つの摩擦係合要素(例えばC−1,C−2,C−3)のうちの1つ(例えばC−1)が前記駆動車輪がスリップする限界トルク(Ttire)未満となることで、該1つの摩擦係合要素(例えばC−1)に滑りが生じることを特徴とする。
これにより、2つの摩擦係合要素の係合中に別の摩擦係合要素が係合した際に、3つの摩擦係合要素におけるトルク分担が変わり、3つの摩擦係合要素のうちの1つが駆動車輪がスリップする限界トルク未満となることで、該1つの摩擦係合要素に滑りが生じるので、それら3つの摩擦係合要素のうちの1つを確実に滑らせることができる。
また、本発明は(例えば図1乃至図8参照)、前記自動変速機構(5)は、前記2つの摩擦係合要素(例えば前進4速段ではC−1,C−2)の係合中に別の摩擦係合要素(例えばC−1)が係合し、それら3つの摩擦係合要素(例えばC−1,C−2,C−3)のうちの1つ(例えばC−1)に滑りが生じた際、前記複数の変速段のいずれかの状態(例えば前進5速段の状態)となることを特徴とする。
これにより、自動変速機構は、2つの摩擦係合要素の係合中に別の摩擦係合要素が係合し、それら3つの摩擦係合要素のうちの1つに滑りが生じた際、いずれかの変速段となるので、走行状態を確保することができる。
具体的には、本発明(例えば図2乃至図4参照)に係る前記自動変速機(3)は、
前記入力軸(10)の回転を減速する減速プラネタリギヤ(SP)と、
第1、第2、第3、及び第4の回転要素(S3,CR2,S2,R2)を有し、該第4の回転要素(R2)が前記駆動車輪に接続されるプラネタリギヤセット(PU)と、
前記減速プラネタリギヤ(SP)の減速回転を前記第1の回転要素(S3)に伝達自在にする第1クラッチ(C−1)と、
前記入力軸(10)の回転を前記第2の回転要素(CR2)に伝達自在にする第2クラッチ(C−2)と、
前記減速プラネタリギヤ(SP)の減速回転を前記第3の回転要素(S2)に伝達自在にする第3クラッチ(C−3)と、
前記第3の回転要素(S2)の回転を固定自在にする第1ブレーキ(B−1)と、
前記第2の回転要素(CR2)の一方向回転を固定し得るワンウェイクラッチ(F−1)と、を備え、
前進1速段にて、前記第1クラッチ(C−1)と前記ワンウェイクラッチ(F−1)とが係合され、
前進2速段にて、前記第1クラッチ(C−1)と前記第1ブレーキ(B−1)とが係合され、
前進3速段にて、前記第1クラッチ(C−1)と前記第3クラッチ(C−3)とが係合され、
前進4速段にて、前記第1クラッチ(C−1)と前記第2クラッチ(C−2)とが係合され、
前進5速段にて、前記第2クラッチ(C−2)と前記第3クラッチ(C−3)とが係合され、
前進6速段にて、前記第2クラッチ(C−2)と前記第1ブレーキ(B−1)とが係合されることを特徴とする。
これにより、特に前進2速段から前進6速段までにおいて、2つの摩擦係合要素(クラッチやブレーキ)が係合されている状態から、別の摩擦係合要素が、油圧サーボにライン圧が供給される状態となっても、3つの摩擦係合要素の同時係合によって、それら3つの摩擦係合要素におけるトルク分担が変わることで、出力軸トルクに換算してトルク分担が最も小さくなる(最も駆動車輪から受けるトルクが大きくなる)摩擦係合要素が、駆動車輪に対するトルク容量として車輌の慣性力未満となって(駆動車輪から受けるトルクが正常時の油圧設定によるトルク容量を上回って)、滑るように構成することができ、それにより、走行状態を確保することができる。また、前進1速段は、第1クラッチの係合とワンウェイクラッチの係止とにより達成されるので、別の摩擦係合要素が係合されても、いずれかの変速段に移行するだけであり、走行状態を確保することができる。
また特に、本発明は(例えば図2及び図5参照)、前記第1ブレーキ(B−1)は、一端がケース(9)に固定され、他端が前記油圧サーボ(44)に駆動連結され、該油圧サーボ(44)の駆動により前記第3の回転要素(S2)に連結されたドラム状部材(18)に巻付けられるブレーキバンド(19)を有するバンドブレーキからなり、
前記バンドブレーキは、前記前進2速段から前記前進6速段における前記ドラム状部材(18)の回転方向が、前記ブレーキバンド(19)の巻付き方向と逆方向になるように配設されてなることを特徴とする。
これにより、第1ブレーキがバンドブレーキからなり、該バンドブレーキが、前進2速段から前進6速段におけるドラム状部材の回転方向が、ブレーキバンドの巻付き方向と逆方向になるように配設されているので、第1ブレーキの油圧サーボにライン圧が供給されたとしても、該第1ブレーキは車輌の慣性力によって滑り易いように構成することができ、それによって、特に本自動変速機構の構成にあっては、何れの変速段の状態から別の摩擦係合要素が係合されたとしても、必ず1つの摩擦係合要素に滑りが生じるように構成することを可能とすることができる。
また、本発明は(例えば図5参照)、前記調圧供給部は、第1、第2、第3、及び第4ソレノイドバルブ(SLC1,SLC2,SLC3,SLB1)の4つのソレノイドバルブを有し、
前記第1ソレノイドバルブ(SLC1)が調圧した係合圧(PSLC1)を、前記第1クラッチ(C−1)の油圧サーボ(41)に供給してなり、
前記第2ソレノイドバルブ(SLC2)が調圧した係合圧(PSLC2)を、前記第2クラッチ(C−2)の油圧サーボ(42)に供給してなり、
前記第3ソレノイドバルブ(SLC3)が調圧した係合圧(PSLC3)を、前記第3クラッチ(C−3)の油圧サーボ(43)に供給してなり、
前記第4ソレノイドバルブ(SLB1)が調圧した係合圧(PSLB1)を、前記第1ブレーキ(B−1)の油圧サーボ(44)に供給してなることを特徴とする。
これにより、第1、第2、第3、及び第4ソレノイドバルブが、それぞれの油圧サーボに対応する形で係合圧を供給する構成であるので、各摩擦係合要素のトルク容量(油圧設定)を個別に設定することができ、それぞれの摩擦係合要素のトルク容量を、2つの摩擦係合要素により変速段を形成している際には滑らず、かつ別の摩擦係合要素が係合された際には何れか1つが滑るように設定することを可能とすることができる。
さらに、本発明は(例えば図2乃至図5参照)、前記ワンウェイクラッチ(F−1)と並列配置され、前記前進1速段のコースト時に前記第2の回転要素(CR2)の回転を固定する第2ブレーキ(B−2)と、
前記第2ソレノイドバルブ(SLC2)が調圧した係合圧(PSLC2)を、前記第2クラッチ(C−2)の油圧サーボ(42)と前記第2ブレーキ(B−2)の油圧サーボ(45)とに切換えて供給する切換え部(23)と、を備えてなることを特徴とする。
これにより、第2ブレーキが、ワンウェイクラッチと並列配置され、前進1速段のコースト時に第2の回転要素の回転を固定するブレーキからなり、第2ソレノイドバルブが調圧した係合圧を、切換え部により第2クラッチの油圧サーボと第2ブレーキの油圧サーボとに切換えて供給するので、特に前進1速段のコースト時における第2ブレーキのトルク容量は小さくて足り、また、前進1速段のコースト以外の変速段にあっては第2ソレノイドバルブが係合圧を出力したとしても第2ブレーキが係合することがないため、何れの変速段の状態から別の摩擦係合要素が係合されたとしても、必ず1つの摩擦係合要素に滑りが生じるように構成することを可能とすることができる。
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
本発明に係る自動変速機の制御装置を示すブロック図。 本発明を適用し得る自動変速機を示すスケルトン図。 本自動変速機構の係合表。 本自動変速機構の速度線図。 本自動変速機の油圧制御装置を示す回路図。 正常時の係合圧の算出手法を示すフローチャート。 故障時における各摩擦係合要素の駆動車輪に対するトルク容量を示す図。 正常時と故障時とのトルク作用の一例を示す説明図で、(a)は正常時の前進4速段におけるトルク作用を示す図、(b)は前進4速段の状態からクラッチC−3が係合された故障時におけるトルク作用を示す図。
以下、本発明に係る実施の形態を図1乃至図8に沿って説明する。
[自動変速機の概略構成]
まず、本発明を適用し得る自動変速機3の概略構成について図2に沿って説明する。図2に示すように、例えばFFタイプ(フロントエンジン、フロントドライブ)の車輌に用いて好適な自動変速機3は、エンジン(駆動源)2(図1参照)に接続し得る自動変速機の入力軸8を有しており、該入力軸8の軸方向を中心としてトルクコンバータ4と、自動変速機構5とを備えている。
上記トルクコンバータ4は、自動変速機3の入力軸8に接続されたポンプインペラ4aと、作動流体を介して該ポンプインペラ4aの回転が伝達されるタービンランナ4bとを有しており、該タービンランナ4bは、上記入力軸8と同軸上に配設された上記自動変速機構5の入力軸10に接続されている。また、該トルクコンバータ4には、ロックアップクラッチ7が備えられており、該ロックアップクラッチ7が係合されると、上記自動変速機3の入力軸8の回転が自動変速機構5の入力軸10に直接伝達される。
上記自動変速機構5には、入力軸10上において、プラネタリギヤ(減速プラネタリギヤ)SPと、プラネタリギヤユニット(プラネタリギヤセット)PUとが備えられている。上記プラネタリギヤSPは、サンギヤS1、キャリヤCR1、及びリングギヤR1を備えており、該キャリヤCR1に、サンギヤS1及びリングギヤR1に噛合するピニオンP1を有している、いわゆるシングルピニオンプラネタリギヤである。
また、該プラネタリギヤユニットPUは、4つの回転要素としてサンギヤ(第3の回転要素)S2、サンギヤ(第1の回転要素)S3、キャリヤ(第2の回転要素)CR2、及びリングギヤ(第4の回転要素)R2を有し、該キャリヤCR2に、サンギヤS2及びリングギヤR2に噛合するロングピニオンPLと、サンギヤS3に噛合するショートピニオンPSとを互いに噛合する形で有している、いわゆるラビニヨ型プラネタリギヤである。
上記プラネタリギヤSPのサンギヤS1は、ミッションケース9に一体的に固定されているボス部に接続されて回転が固定されている。また、上記リングギヤR1は、上記入力軸10の回転と同回転(以下「入力回転」という。)になっている。更に上記キャリヤCR1は、該固定されたサンギヤS1と該入力回転するリングギヤR1とにより、入力回転が減速された減速回転になると共に、クラッチ(摩擦係合要素、第1クラッチ)C−1及びクラッチ(摩擦係合要素、第3クラッチ)C−3に接続されている。
上記プラネタリギヤユニットPUのサンギヤS2は、バンドブレーキからなるブレーキ(摩擦係合要素、第1ブレーキ)B−1に接続されてミッションケースに対して固定自在となっていると共に、上記クラッチC−3に接続され、該クラッチC−3を介して上記キャリヤCR1の減速回転が入力自在となっている。また、上記サンギヤS3は、クラッチC−1に接続されており、上記キャリヤCR1の減速回転が入力自在となっている。なお、該ブレーキB−1は、クラッチC−3及びサンギヤS2に連結されたドラム状部材18に周設されたブレーキバンド19を有してなり、該ブレーキバンド19は、一端がケース9に固定され、他端が後述する油圧サーボ44(図5参照)に駆動連結されて、該油圧サーボ44の駆動により該ドラム状部材18に巻付けられるように構成されている。このブレーキバンド19の巻付け方向は、前進2速段から前進6速段におけるドラム状部材18の回転方向と逆方向になるように配設され、つまり油圧サーボ44によってドラム状部材18の前進2速段から前進6速段における回転方向に対して逆方向に引っ張って巻付けを行うように構成されている。
更に、上記キャリヤCR2は、入力軸10の回転が入力されるクラッチ(摩擦係合要素、第2クラッチ)C−2に接続され、該クラッチC−2を介して入力回転が入力自在となっており、また、ワンウェイクラッチF−1及びブレーキ(摩擦係合要素、第2ブレーキ)B−2に接続されて、該ワンウェイクラッチF−1を介してミッションケースに対して一方向の回転が規制されると共に、該ブレーキB−2を介して回転が固定自在となっている。そして、上記リングギヤR2は、カウンタギヤ(出力軸)11に接続されており、該カウンタギヤ11は、不図示のカウンタシャフト、ディファレンシャル装置を介して駆動車輪に接続されている。
[自動変速機における各変速段の動作]
つづいて、上記構成に基づき、自動変速機構5の作用について図2、図3及び図4に沿って説明する。なお、図4に示す速度線図において、縦軸方向はそれぞれの回転要素(各ギヤ)の回転数を示しており、横軸方向はそれら回転要素のギヤ比に対応して示している。また、該速度線図のプラネタリギヤSPの部分において、縦軸は、図4中左方側から順に、サンギヤS1、キャリヤCR1、リングギヤR1に対応している。更に、該速度線図のプラネタリギヤユニットPUの部分において、縦軸は、図4中右方側から順に、サンギヤS3、リングギヤR2、キャリヤCR2、サンギヤS2に対応している。
例えばD(ドライブ)レンジであって、前進1速段(1ST)では、図3に示すように、クラッチC−1及びワンウェイクラッチF−1が係合される。すると、図2及び図4に示すように、固定されたサンギヤS1と入力回転であるリングギヤR1によって減速回転するキャリヤCR1の回転が、クラッチC−1を介してサンギヤS3に入力される。また、キャリヤCR2の回転が一方向(正転回転方向)に規制されて、つまりキャリヤCR2の逆転回転が防止されて固定された状態になる。すると、サンギヤS3に入力された減速回転が、固定されたキャリヤCR2を介してリングギヤR2に出力され、前進1速段としての正転回転がカウンタギヤ11から出力される。
なお、エンジンブレーキ時(コースト時)には、ブレーキB−2を係止してキャリヤCR2を固定し、該キャリヤCR2の正転回転を防止する形で、上記前進1速段の状態を維持する。また、該前進1速段では、ワンウェイクラッチF−1によりキャリヤCR2の逆転回転を防止し、かつ正転回転を可能にするので、例えば非走行レンジから走行レンジに切換えた際の前進1速段の達成を、ワンウェイクラッチF−1の自動係合により滑らかに行うことができる。
前進2速段(2ND)では、図3に示すように、クラッチC−1が係合され、ブレーキB−1が係止される。すると、図2及び図4に示すように、固定されたサンギヤS1と入力回転であるリングギヤR1によって減速回転するキャリヤCR1の回転が、クラッチC−1を介してサンギヤS3に入力される。また、ブレーキB−1の係止によりサンギヤS2の回転が固定される。すると、キャリヤCR2がサンギヤS3よりも低回転の減速回転となり、該サンギヤS3に入力された減速回転が該キャリヤCR2を介してリングギヤR2に出力され、前進2速段としての正転回転がカウンタギヤ11から出力される。
前進3速段(3RD)では、図3に示すように、クラッチC−1及びクラッチC−3が係合される。すると、図2及び図4に示すように、固定されたサンギヤS1と入力回転であるリングギヤR1によって減速回転するキャリヤCR1の回転が、クラッチC−1を介してサンギヤS3に入力される。また、クラッチC−3の係合によりキャリヤCR1の減速回転がサンギヤS2に入力される。つまり、サンギヤS2及びサンギヤS3にキャリヤCR1の減速回転が入力されるため、プラネタリギヤユニットPUが減速回転の直結状態となり、そのまま減速回転がリングギヤR2に出力され、前進3速段としての正転回転がカウンタギヤ11から出力される。
前進4速段(4TH)では、図3に示すように、クラッチC−1及びクラッチC−2が係合される。すると、図2及び図4に示すように、固定されたサンギヤS1と入力回転であるリングギヤR1によって減速回転するキャリヤCR1の回転が、クラッチC−1を介してサンギヤS3に入力される。また、クラッチC−2に係合によりキャリヤCR2に入力回転が入力される。すると、該サンギヤS3に入力された減速回転とキャリヤCR2に入力された入力回転とにより、上記前進3速段より高い減速回転となってリングギヤR2に出力され、前進4速段としての正転回転がカウンタギヤ11から出力される。
前進5速段(5TH)では、図3に示すように、クラッチC−2及びクラッチC−3が係合される。すると、図2及び図4に示すように、固定されたサンギヤS1と入力回転であるリングギヤR1によって減速回転するキャリヤCR1の回転が、クラッチC−3を介してサンギヤS2に入力される。また、クラッチC−2の係合によりキャリヤCR2に入力回転が入力される。すると、該サンギヤS2に入力された減速回転とキャリヤCR2に入力された入力回転とにより、入力回転より僅かに高い増速回転となってリングギヤR2に出力され、前進5速段としての正転回転がカウンタギヤ11から出力される。
前進6速段(6TH)では、図3に示すように、クラッチC−2が係合され、ブレーキB−1が係止される。すると、図2及び図4に示すように、クラッチC−2の係合によりキャリヤCR2に入力回転が入力される。また、ブレーキB−1の係止によりサンギヤS2の回転が固定される。すると、固定されたサンギヤS2によりキャリヤCR2の入力回転が上記前進5速段より高い増速回転となってリングギヤR2に出力され、前進6速段としての正転回転がカウンタギヤ11から出力される。
後進1速段(REV)では、図3に示すように、クラッチC−3が係合され、ブレーキB−2が係止される。すると、図2及び図4に示すように、固定されたサンギヤS1と入力回転であるリングギヤR1によって減速回転するキャリヤCR1の回転が、クラッチC−3を介してサンギヤS2に入力される。また、ブレーキB−2の係止によりキャリヤCR2の回転が固定される。すると、サンギヤS2に入力された減速回転が、固定されたキャリヤCR2を介してリングギヤR2に出力され、後進1速段としての逆転回転がカウンタギヤ11から出力される。
なお、例えばP(パーキング)レンジ及びN(ニュートラル)レンジでは、クラッチC−1、クラッチC−2、及びクラッチC−3、が解放される。すると、キャリヤCR1とサンギヤS2及びサンギヤS3との間、即ちプラネタリギヤSPとプラネタリギヤユニットPUとの間が切断状態となり、かつ、入力軸10とキャリヤCR2との間が切断状態となる。これにより、入力軸10とプラネタリギヤユニットPUとの間の動力伝達が切断状態となり、つまり入力軸10とカウンタギヤ11との動力伝達が切断状態となる。
[油圧制御装置の概略構成]
つづいて、本発明に係る自動変速機の油圧制御装置6について説明する。まず、油圧制御装置6における図示を省略した、ライン圧、セカンダリ圧、モジュレータ圧、レンジ圧等の生成部分について、大まかに説明する。なお、これらライン圧、セカンダリ圧、モジュレータ圧、レンジ圧の生成部分は、一般的な自動変速機の油圧制御装置と同様なものであり、周知のものであるので、簡単に説明する。
本油圧制御装置6は、例えば図示を省略したオイルポンプ、マニュアルシフトバルブ、プライマリレギュレータバルブ、セカンダリレギュレータバルブ、ソレノイドモジュレータバルブ及びリニアソレノイドバルブSLT等を備えており、例えばエンジンが始動されると、上記トルクコンバータ4のポンプインペラ4aに回転駆動連結されたオイルポンプがエンジンの回転に連動して駆動されることにより、不図示のオイルパンからストレーナを介してオイルを吸上げる形で油圧を発生させる。
上記オイルポンプにより発生された油圧は、スロットル開度に応じて調圧出力されるリニアソレノイドバルブSLTの信号圧PSLTに基づき、プライマリレギュレータバルブによって排出調整されつつライン圧Pに調圧される。このライン圧Pは、マニュアルシフトバルブ、ソレノイドモジュレータバルブ、及び詳しくは後述するリニアソレノイドバルブSLC3等に供給される。このうちのソレノイドモジュレータバルブに供給されたライン圧Pは、該バルブによって略々一定圧となるモジュレータ圧PMODに調圧され、このモジュレータ圧PMODは、上記リニアソレノイドバルブSLTや、詳しくは後述するソレノイドバルブS1,S2等の元圧として供給される。
なお、上記プライマリレギュレータバルブから排出された圧は、例えばセカンダリレギュレータバルブにより更に排出調整されつつセカンダリ圧PSECに調圧され、このセカンダリ圧PSECが、例えば潤滑油路やオイルクーラ等に供給されると共にトルクコンバータ4にも供給され、かつロックアップクラッチ7の制御にも用いられる。
一方、マニュアルシフトバルブ(不図示)は、運転席(不図示)に設けられたシフトレバーに機械的(或いは電気的)に駆動されるスプールを有しており、該スプールの位置がシフトレバーにより選択されたシフトレンジ(例えばP,R,N,D)に応じて切換えられることにより、上記入力されたライン圧Pの出力状態や非出力状態(ドレーン)を設定する。
詳細には、シフトレバーの操作に基づきDレンジにされると、該スプールの位置に基づき上記ライン圧Pが入力される入力ポートと前進レンジ圧出力ポートとが連通し、該前進レンジ圧出力ポートよりライン圧Pが前進レンジ圧(Dレンジ圧)Pとして出力される。シフトレバーの操作に基づきR(リバース)レンジにされると、該スプールの位置に基づき上記入力ポートと後進レンジ圧出力ポートとが連通し、該後進レンジ圧出力ポートよりライン圧Pが後進レンジ圧(Rレンジ圧)PREVとして出力される。また、シフトレバーの操作に基づきPレンジ及びNレンジにされた際は、上記入力ポートと前進レンジ圧出力ポート及び後進レンジ圧出力ポートとの間がスプールによって遮断されると共に、それら前進レンジ圧出力ポート及び後進レンジ圧出力ポートがドレーンポートに連通され、つまりDレンジ圧P及びRレンジ圧PREVがドレーン(排出)された非出力状態となる。
[油圧制御装置における変速制御部分の詳細な構成]
ついで、本発明に係る油圧制御装置6における主に変速制御を行う部分について図5に沿って説明する。なお、本実施の形態においては、スプール位置を説明するため、図5中に示す右半分の位置を「右半位置」、左半分の位置を「左半位置」という。
本油圧制御装置6は、上述のクラッチC−1の油圧サーボ41、クラッチC−2の油圧サーボ42、クラッチC−3の油圧サーボ43、ブレーキB−1の油圧サーボ44、ブレーキB−2の油圧サーボ45の、計5つの油圧サーボのそれぞれに係合圧として調圧した出力圧を直接的に供給するための4本のリニアソレノイドバルブSLC1,SLC2,SLC3,SLB1を備えており、また、リンプホーム機能を達成すると共に、リニアソレノイドバルブSLC2の出力圧をクラッチC−2の油圧サーボ42又はブレーキB−2の油圧サーボ45に切換える部分として、ソレノイドバルブS1、ソレノイドバルブS2、第1クラッチアプライリレーバルブ21、第2クラッチアプライリレーバルブ22、C−2リレーバルブ(切換え部)23、B−2リレーバルブ24等を備えて構成されている。
図5に示す油路a1、油路a4、油路a5には、上述したマニュアルシフトバルブの前進レンジ圧出力ポート(不図示)が接続されて前進レンジ圧Pが入力し得るように構成されており、また、油路lには、該マニュアルシフトバルブの後進レンジ圧出力ポート(不図示)が接続されて後進レンジ圧PREVを入力し得るように構成されている。また、油路dには、プライマリレギュレータバルブ(不図示)からのライン圧Pが入力されており、さらに油路g1には、モジュレータバルブ(不図示)からのモジュレータ圧PMODが入力されて構成されている。
このうちの油路a1は、油路a2を介して詳しくは後述する第1クラッチアプライリレーバルブ21の入力ポート21eに接続されていると共に、チェックバルブ50とオリフィス60とが配設されている。また、該油路a1は、油路a3を介してアキュムレータ30に接続されていると共に、上記リニアソレノイドバルブSLC1に接続されている。該アキュムレータ30は、ケース30cと、該ケース30cの内部に配設されたピストン30bと、該ピストン30bを付勢するスプリング30sと、該ケース30c及びピストン30bの間に形成された油室30aとを有して構成されている。
上記リニアソレノイドバルブ(調圧供給部、第1ソレノイドバルブ)SLC1は、非通電時に非出力状態となるノーマルクローズタイプからなり、油路a1を介して上記前進レンジ圧Pを入力する入力ポートSLC1aと、該前進レンジ圧Pを調圧して油圧サーボ41に制御圧PSLC1を係合圧PC1として出力する出力ポートSLC1bとを有している。即ち、該リニアソレノイドバルブSLC1は、非通電時に入力ポートSLC1aと出力ポートSLC1bとを遮断して非出力状態となり、詳しくは後述する制御部(ECU)70の油圧指令手段71(図1参照)からの指令値に基づく通電時には、入力ポートSLC1aと出力ポートSLC1bとの連通する量(開口量)を該指令値に応じて大きくし、つまり指令値に応じた係合圧PC1を出力し得るように構成されている。そして、該リニアソレノイドバルブSLC1の出力ポートSLC1bは、油路b1を介して後述の第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22cに接続されている。
一方、リニアソレノイドバルブ(調圧供給部、第2ソレノイドバルブ)SLC2は、非通電時に出力状態となるノーマルオープンタイプからなり、油路a4などを介して上記前進レンジ圧Pを入力する入力ポートSLC2aと、該前進レンジ圧Pを調圧して油圧サーボ42に制御圧PSLC2を係合圧PC2(又は係合圧PB2)として出力する出力ポートSLC2bとを有している。即ち、該リニアソレノイドバルブSLC2は、非通電時に入力ポートSLC2aと出力ポートSLC2bとを連通した出力状態となり、詳しくは後述する制御部(ECU)70の油圧指令手段71からの指令値に基づく通電時には、入力ポートSLC2aと出力ポートSLC2bとの連通する量を該指令値に応じて小さくし(即ち開口量を絞り)、つまり指令値に応じた係合圧PC2(又はPB2)を出力し得るように構成されている。そして、該リニアソレノイドバルブSLC2の出力ポートSLC2bは、油路c1を介して後述の第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22fに接続されている。
リニアソレノイドバルブ(調圧供給部、第3ソレノイドバルブ)SLC3は、非通電時に出力状態となるノーマルオープンタイプからなり、油路dなどを介して上記ライン圧Pを入力する入力ポートSLC3aと、該ライン圧Pを調圧して油圧サーボ43に制御圧PSLC3を係合圧PC3として出力する出力ポートSLC3bとを有している。即ち、該リニアソレノイドバルブSLC3は、非通電時に入力ポートSLC3aと出力ポートSLC3bとを連通した出力状態となり、詳しくは後述する制御部(ECU)70の油圧指令手段71からの指令値に基づく通電時には、入力ポートSLC3aと出力ポートSLC3bとの連通する量を該指令値に応じて小さくし(即ち開口量を絞り)、つまり指令値に応じた係合圧PC3を出力し得るように構成されている。そして、該リニアソレノイドバルブSLC3の出力ポートSLC3bは、油路e1を介してクラッチC−3の油圧サーボ43に接続されている。また、該油路e1には、チェックバルブ53とオリフィス63とが配設されていると共に、油路e2を介してC−3ダンパ33の油室33aが接続されている。なお、該C−3ダンパ33は、上述したアキュムレータ30と同様の構成であって、一般的なダンパ装置であるので、その詳細説明は省略する。
リニアソレノイドバルブ(調圧供給部、第4ソレノイドバルブ)SLB1は、非通電時に非出力状態となるノーマルクローズタイプからなり、油路a5などを介して上記前進レンジ圧Pを入力する入力ポートSLB1aと、該前進レンジ圧Pを調圧して油圧サーボ44に制御圧PSLB1を係合圧PB1として出力する出力ポートSLB1bとを有している。即ち、該リニアソレノイドバルブSLB1は、非通電時に入力ポートSLB1aと出力ポートSLB1bとを遮断して非出力状態となり、詳しくは後述する制御部(ECU)70の油圧指令手段71からの指令値に基づく通電時には、入力ポートSLB1aと出力ポートSLB1bとの連通する量(開口量)を該指令値に応じて大きくし、つまり指令値に応じた係合圧PB1を出力し得るように構成されている。そして、該リニアソレノイドバルブSLB1の出力ポートSLB1bは、油路f1を介してブレーキB−1の油圧サーボ44に接続されている。また、該油路f1には、チェックバルブ54とオリフィス64とが配設されていると共に、油路f2を介してB−1ダンパ34の油室34aが接続されている。
ソレノイドバルブS1は、非通電時に出力状態となるノーマルオープンタイプからなり、油路g1,g2を介して上記モジュレータ圧PMODを入力する入力ポートS1aと、非通電時(即ちOFF時)に該モジュレータ圧PMODを略々そのまま信号圧PS1として出力する出力ポートS1bとを有している。該出力ポートS1bは、油路h1,h2を介して第1クラッチアプライリレーバルブ21の油室21aに接続されており、また、油路h1,h3を介して第2クラッチアプライリレーバルブ22の油室22aに接続されていると共に、油路h4を介してB−2リレーバルブ24の入力ポート24cに接続されている。
ソレノイドバルブS2は、非通電時に非出力状態となるノーマルクローズタイプからなり、油路g1,g3を介して上記モジュレータ圧PMODを入力する入力ポートS2aと、通電時(即ちON時)に該モジュレータ圧PMODを略々そのまま信号圧PS2として出力する出力ポートS2bとを有している。該出力ポートS2bは、油路iを介してB−2リレーバルブの油室24aに接続されている。
第1クラッチアプライリレーバルブ21は、2つのスプール21p,21qと、該スプール21pを図中上方に付勢するスプリング21sと、該スプール21p,21qを離間する方向に付勢するスプリング21tとを有していると共に、該スプール21qの図中上方に油室21aと、スプール21pの図中下方に油室21dと、両スプール21p,21qの間に油室21cと、スプール21qのランド部の径の差違(受圧面積の差違)により形成された油室21bとを有しており、さらに、入力ポート21eと、入力ポート21fと、入力ポート21gと、入力ポート21hと、出力ポート21iと、出力ポート21jと、ドレーンポートEXとを有して構成されている。
該第1クラッチアプライリレーバルブ21は、スプール21p,21qが左半位置にされた際に、入力ポート21eと出力ポート21jとが連通されると共に、入力ポート21eと出力ポート21iとが遮断され、右半位置にされた際には、入力ポート21eと出力ポート21iとが連通されると共に出力ポート21jとドレーンポートEXとが連通されるように構成されている。また、スプール21pが左半位置にされた際には、入力ポート21hが遮断され、スプール21qが右半位置にされた際には、入力ポート21gが遮断されるように構成されている。
上述のように油室21aは、油路h1,h2を介して上記ソレノイドバルブS1の出力ポートS1bに接続されており、上記油室21bは、入力ポート21fより油路b4を介して後述する第2クラッチアプライリレーバルブ22の出力ポート22iに接続されている。上記入力ポート21eには、油路a1,a2を介して前進レンジ圧Pが入力されており、スプール21pが左半位置の際に該入力ポート21eに連通する出力ポート21jは、油路jを介して第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22hに接続されている。また、スプール21pが右半位置の際に該入力ポート21eに連通する出力ポート21iは、油路k1,k2を介して入力ポート21gと、油路k1,k2,k3を介して入力ポート21hとにそれぞれ接続され、つまり該出力ポート21iは、スプール21p,21qの位置に拘らず、油室21cに接続されている。さらに、該出力ポート21iは、油路k1を介して後述の第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22eに接続されている。そして、上記油室21dには、油路c5を介してC−2リレーバルブ23の出力ポート23cが接続されており、該油路c5には、チェックバルブ55とオリフィス65とが配設されている。
第2クラッチアプライリレーバルブ22は、スプール22pと、該スプール22pを図中上方に付勢するスプリング22sとを有していると共に、該スプール22pの図中上方に油室22aと、該スプール22pの図中下方に油室22bとを有しており、さらに、入力ポート22cと、出力ポート22dと、入力ポート22eと、入力ポート22fと、出力ポート22gと、入力ポート22hと、出力ポート22iとを有して構成されている。
該第2クラッチアプライリレーバルブ22は、スプール22pが左半位置にされた際に、入力ポート22cと出力ポート22d及び出力ポート22iとが連通され、かつ入力ポート22fと出力ポート22gとが連通されると共に、入力ポート22eと入力ポート22hとがそれぞれ遮断され、右半位置にされた際には、入力ポート22eと出力ポート22dとが連通され、かつ入力ポート22hと出力ポート22gとが連通されると共に、入力ポート22cと出力ポート22iと入力ポート22fとが遮断されるように構成されている。
上述のように油室22aは、油路h1,h3を介して上記ソレノイドバルブS1の出力ポートS1bに接続されていると共に、油路h4を介して後述するB−2リレーバルブ24の入力ポート24cに接続されている。上記入力ポート22cは、油路b1を介して上記リニアソレノイドバルブSLC1の出力ポートSLC1bに接続されており、スプール22pが左半位置の際に該入力ポート22cに連通する出力ポート22dは、油路b2を介してクラッチC−1の油圧サーボ41に接続されている。該油路b2には、チェックバルブ51とオリフィス61とが配設されると共に、油路b3を介してC−1ダンパ31の油室31aが接続されている。また同様にスプール22pが左半位置の際に該入力ポート22cに連通する出力ポート22iは、油路b4を介して上記第1クラッチアプライリレーバルブ21の入力ポート21fに接続されると共に、油路b4,b5を介して油室22bに接続されている。一方、入力ポート22fは、油路c1を介して上記リニアソレノイドバルブSLC2の出力ポートSLC2bに接続されており、また、入力ポート22hは、油路jを介して上記第1クラッチアプライリレーバルブ21の出力ポート21jに接続されている。スプール22pが左半位置の際に該入力ポート22fに連通し、かつスプール22pが右半位置の際に該入力ポート22hに連通する出力ポート22gは、油路c2を介して後述するC−2リレーバルブ23の入力ポート23bに接続されている。該油路c2には、チェックバルブ52とオリフィス62とが配設されていると共に、油路c4を介してC2−B2ダンパ32の油室32aが接続されている。
C−2リレーバルブ23は、スプール23pと、該スプール23pを図中上方に付勢するスプリング23sとを有していると共に、該スプール23pの図中上方に油室23aを有しており、さらに、入力ポート23bと、出力ポート23cと、出力ポート23dと、出力ポート23eと、ドレーンポートEXとを有して構成されている。
該C−2リレーバルブ23は、スプール23pが左半位置にされた際に、入力ポート23bと出力ポート23c及び出力ポート23eとが連通され、かつ出力ポート23dとドレーンポートEXとが連通され、右半位置にされた際には、入力ポート23bと出力ポート23dとが連通され、かつ出力ポート23c及び出力ポート23eとドレーンポートEXとが連通されるように構成されている。
上記油室23aは、油路h5を介して後述するB−2リレーバルブ24の出力ポート24bに接続されている。入力ポート23bは、油路c2を介して上記第2クラッチアプライリレーバルブ22の出力ポート22gに接続されており、該入力ポート23bにスプール23pが左半位置の際に連通する出力ポート23eが油路c3を介してクラッチC−2の油圧サーボ42に接続されている。また、同様に該入力ポート23bにスプール23pが左半位置の際に連通する出力ポート23cは、油路c5を介して上記第1クラッチアプライリレーバルブ21の油室21dに接続されており、また、該油路c5には、チェックバルブ55とオリフィス65とが配設されている。そして、該入力ポート23bにスプール23pが右半位置の際に連通する出力ポート23dは、油路mを介してB−2リレーバルブ24の入力ポート24eに接続されている。
B−2リレーバルブ24は、スプール24pと、該スプール24pを図中上方に付勢するスプリング24sとを有していると共に、該スプール24pの図中上方に油室24aを有しており、出力ポート24bと、入力ポート24cと、入力ポート24dと、入力ポート24eと、出力ポート24fと、出力ポート24gと、ドレーンポートEXとを有して構成されている。
該B−2リレーバルブ24は、スプール24pが左半位置にされた際に、入力ポート24dと出力ポート24f及び出力ポート24gとが連通され、かつ出力ポート24bとドレーンポートEXとが連通されると共に、入力ポート24cが遮断され、右半位置にされた際には、入力ポート24cと出力ポート24bとが連通され、かつ入力ポート24eと出力ポート24gとが連通されると共に、入力ポート24d、ドレーンポートEXとが遮断されるように構成されている。
上記油室24aは、油路iを介して上記ソレノイドバルブS2の出力ポートS2bに接続されている。上記入力ポート24dは、油路lを介して後進レンジ圧PREVが出力されるマニュアルシフトバルブの後進レンジ圧出力ポート(不図示)に接続されており、また、上記入力ポート24eは、油路mを介して上記C−2リレーバルブ23の出力ポート23dに接続されており、該入力ポート24dにスプール24pが左半位置の際に連通し、該入力ポート24eにスプール24pが右半位置の際に連通する上記出力ポート24gは、油路nを介してブレーキB−2の油圧サーボ45に接続され、つまり該ブレーキB−2の油圧サーボ45は、マニュアルシフトバルブの後進レンジ圧出力ポート(不図示)、又はリニアソレノイドバルブSLC2の出力ポートSLC2bに接続されている。また、上述のように入力ポート24cは、油路h4、上記第2クラッチアプライリレーバルブ22の油室22a、油路h1,h3を介してソレノイドバルブS1の出力ポートS1bに接続されており、該入力ポート24cにスプール24pが右半位置の際に連通する出力ポート24bは、油路h5を介して上記C−2リレーバルブ23の油室23aに接続されている。なお、上記入力ポート24dにスプール24pが左半位置の際に連通する出力ポート24fは、不図示の油路を介してプライマリレギュレータバルブの油室に接続されており、プライマリレギュレータバルブに後進レンジ圧PREVを作用させて後進時にライン圧Pを上昇させるように構成されている。
[油圧制御装置の動作]
次に、本実施の形態に係る油圧制御装置6の作用について説明する。
例えば運転手によりイグニッションがONされると、本油圧制御装置6の油圧制御が開始される。まず、シフトレバーの選択位置が、例えばPレンジ又はNレンジである際は、制御部70の油圧指令手段71の電気指令によってノーマルオープンタイプであるリニアソレノイドバルブSLC2、リニアソレノイドバルブSLC3、及びソレノイドバルブS1に通電され、それぞれの入力ポートと出力ポートとを遮断する。ついで、例えばエンジンが始動されると、エンジン回転に基づくオイルポンプ(不図示)の回転により油圧が発生し、該油圧は、上述のようにプライマリレギュレータバルブやソレノイドモジュレータバルブによって、ライン圧Pやモジュレータ圧PMODにそれぞれ調圧出力され、不図示のマニュアルシフトバルブの入力ポートと油路dを介してリニアソレノイドバルブSLC3の入力ポートSLC3aとにライン圧Pが入力されると共に、油路g1,g2,g3を介してソレノイドバルブS1,S2の入力ポートS1a,S2aにモジュレータ圧PMODが入力される。
[N−D時(前進1速段)における動作]
続いて、例えば運転手がシフトレバーをNレンジ位置からDレンジ位置にすると、マニュアルシフトバルブの前進レンジ圧出力ポートから油路a1,a4,a5に前進レンジ圧Pが出力され、該前進レンジ圧Pは、油路a1を介してリニアソレノイドバルブSLC1に、油路a4を介してリニアソレノイドバルブSLC2に、油路a5を介してリニアソレノイドバルブSLB1、油路a1,a2を介して第1クラッチアプライリレーバルブ21にそれぞれ入力される。
上記油路a1には、チェックバルブ50とオリフィス60とが配設されており、前進レンジ圧Pによりチェックバルブ50が開かれるため、リニアソレノイドバルブSLC1に対する前進レンジ圧Pの供給は、排出時に比して急速となる。また、油路a1に供給された前進レンジ圧Pは、油路a3を介してアキュムレータ30の油室30aに入力され、該アキュムレータ30によって、リニアソレノイドバルブSLC1に供給される前進レンジ圧Pの蓄圧を行う。
また、油路a2より前進レンジ圧Pが入力ポート21eに入力される第1クラッチアプライリレーバルブ21は、ソレノイドバルブS1がONされて信号圧PS1が出力されていないため、Dレンジに切換えた当初(N−Dシフトの当初)は、スプリング21sの付勢力により左半位置にされており、出力ポート21jから油路jに前進レンジ圧Pを出力するが、同様にソレノイドバルブS1がONされて信号圧PS1が出力されていないため、スプリング22sの付勢力により左半位置にされている第2クラッチアプライリレーバルブ22にあって、入力ポート22hが遮断された状態となる。
ついで、例えば後述する制御部70の変速判定手段75(図1参照)により前進1速段が判断されると、該制御部70の電気制御によりリニアソレノイドバルブSLC1がONされ、入力ポートSLC1aに入力されている前進レンジ圧Pを調圧制御して、制御圧PSLC1を係合圧PC1として徐々に大きくなるように出力ポートSLC1bから出力し、該制御圧PSLC1(係合圧PC1)が油路b1を介して第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22cに入力される。
すると、左半位置にされている第2クラッチアプライリレーバルブ22は、入力ポート22cに入力された制御圧PSLC1を、出力ポート22iより出力すると共に、出力ポート22dからも出力する。該出力ポート22iより出力した制御圧PSLC1は、油路b4,b5を介して油室22bに入力され、第2クラッチアプライリレーバルブ22を左半位置にロックすると共に、油路b4を介して第1クラッチアプライリレーバルブ21の油室21bに入力され、スプール21p,21qをスプリング21sの付勢力に反して図中下方へ押圧して、該第1クラッチアプライリレーバルブ21を右半位置に切換える。
スプール21p,21qが右半位置に切換えられた第1クラッチアプライリレーバルブ21は、第2クラッチアプライリレーバルブ22の出力ポート22iより出力された制御圧PSLC1により、スプール21qをスプリング21tの付勢力に反して図中下方へ押圧しているが、入力ポート21eより入力された前進レンジ圧Pが、出力ポート21iより出力され、油路k1,k2,k3及び入力ポート21hを介して油室21cに入力されるため、該スプール21qは、該油室21cに作用する油圧とスプリング21tの付勢力とにより、図中上方に切換えられ、つまりスプール21pとスプール21qとが離間した状態でロックされる。なお、油路k1から第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22eに入力される前進レンジ圧Pは、該入力ポート22eにおいて遮断される。
そして、上述のようにリニアソレノイドバルブSLC1から第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22cに入力された制御圧PSLC1は、出力ポート22dから油路b2を介して油圧サーボ41に係合圧PC1として出力され、上記クラッチC−1が係合される。これにより、上記ワンウェイクラッチF−1の係止と相俟って、前進1速段が達成される。
また、上記油路b2には、チェックバルブ51及びオリフィス61が配設されており、係合圧PC1(制御圧PSLC1)を油圧サーボ41に供給する際はチェックバルブ51を閉じて、該オリフィス61だけを介して緩やかに油圧を供給し、かつ油圧サーボ41から係合圧PC1を排出する際はチェックバルブ51を開いて供給する場合に比して急速に排出するようになっている。さらに、油路b2に供給された係合圧PC1は、油路b3を介してC−1ダンパ31の油室31aに入力され、該C−1ダンパ31によって、油圧サーボ41に給排される係合圧PC1の脈動の防止、サージ圧(急激な変動圧)の吸収などが行われる。
[前進1速段のエンジンブレーキにおける動作]
また、例えば制御部70の変速判定手段75により前進1速段のエンジンブレーキが判断されると、該制御部70からの電気指令により、ソレノイドバルブS2がONされ、かつソレノイドバルブS1がOFFされ、さらに、リニアソレノイドバルブSLC2が調圧制御される。該ソレノイドバルブS2がONされると、油路g1,g3を介して入力ポートS2aに入力されているモジュレータ圧PMODが、信号圧PS2として出力ポートS2bより出力されて、油路iを介してB−2リレーバルブ24の油室24aに入力され、スプール24pがスプリング24sの付勢力に反して図中下方に切換えられ、該B−2リレーバルブ24が右半位置にされる。
また、ソレノイドバルブS1がOFFされると、油路g1,g2を介して入力ポートS1aに入力されているモジュレータ圧PMODが、信号圧PS1として出力ポートS1bより出力されて、油路h1,h2を介して第1クラッチアプライリレーバルブ21の油室21aと、油路h1,h3を介して第2クラッチアプライリレーバルブ22の油室22aと、油路h4を介してB−2リレーバルブ24の入力ポート24cとに入力され、さらに、右半位置にされたB−2リレーバルブ24の出力ポート24bから油路h5を介してC−2リレーバルブ23の油室23aにも入力される。
すると、該C−2リレーバルブ23は、油室23aに入力された信号圧PS1によりスプール23pがスプリング23sの付勢力に反して図中下方に切換えられ、右半位置にされる。なお、第1クラッチアプライリレーバルブ21は、該信号圧PS1が油室21aに入力されるため、該スプール21qが図中下方に切換えられ、右半位置にされるが、スプール21pは、上記前進1速段の際と同じ右半位置のままであって、特に影響はない。また、第2クラッチアプライリレーバルブ22は、油室22aに該信号圧PS1が入力されるが、上述した油室22bの係合圧PC1とスプリング22sの付勢力とが打勝つため、スプール22pは左半位置にロックされたままである。
そして、リニアソレノイドバルブSLC2が調圧制御され、制御圧PSLC2が出力ポートSLC2bから出力されると、該制御圧PSLC2は、油路c1を介して左半位置にロックされた第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22fに入力され、係合圧PB2として出力ポート22gより油路c2に出力される。
該油路c2に出力された係合圧PB2は、右半位置にされているC−2リレーバルブ23の入力ポート23bに入力され、出力ポート23dより出力される。さらに、該係合圧PB2は、油路mを介して右半位置にされているB−2リレーバルブ24の入力ポート24eに入力され、出力ポート24gから出力されて、油路nを介して油圧サーボ45に入力され、上記ブレーキB−2が係止される。これにより、上記クラッチC−1の係合と相俟って、前進1速段のエンジンブレーキが達成される。
なお、上記油路c2には、チェックバルブ52及びオリフィス62が配設されており、係合圧PB2をブレーキB−2の油圧サーボ45に供給する際はチェックバルブ52を閉じて、該オリフィス62だけを介して緩やかに油圧を供給し、かつ後述する排出時にあっては、チェックバルブ52を開いて油路c2内の油圧を急速に排出するようになっている。さらに、油路c2に供給された係合圧PB2は、油路c4を介してC2−B2ダンパ32の油室32aに入力され、該C2−B2ダンパ32によって、油圧サーボ45に給排される係合圧PB2の脈動の防止、サージ圧(急激な変動圧)の吸収などが行われる。
また、例えば制御部70の変速判定手段75により前進1速段の正駆動が判断され、つまりエンジンブレーキ状態の解除が判断されると、ソレノイドバルブS2がOFFされると共にソレノイドバルブS1がONされ、さらに、リニアソレノイドバルブSLC2がON(通電)される形で閉じられて、係合圧PB2としての制御圧PSLC2が0にされてドレーンされる。また、ブレーキB−2の油圧サーボ45の係合圧PB2は、ソレノイドバルブS2のOFFによりB−2リレーバルブ24が左半位置に切換えられるため、入力ポート24d、油路l、マニュアルシフトバルブの後進レンジ圧出力ポート(不図示)を介して該マニュアルシフトバルブのドレーンポートより排出され、これにより、リニアソレノイドバルブSLC2を介してドレーンするよりも早いクイックドレーンが行われて、該ブレーキB−2が素早く解放される。なお、油路m内の油圧は、左半位置に切換えられたC−2リレーバルブ23のドレーンポートEXより排出され、油路c1,c2内の油圧は、リニアソレノイドバルブSLC2のドレーンポートEXより排出される。
[前進2速段における動作]
ついで、例えば上記前進1速段の状態から制御部70の変速判定手段75により前進2速段が判断されると、該制御部70からの電気指令により、上記前進1速段の際と同様に(エンジンブレーキ時は除く)、ソレノイドバルブS1がONされ、かつソレノイドバルブS2がOFFされた状態で、上記リニアソレノイドバルブSLC1の調圧状態が維持されつつ、リニアソレノイドバルブSLB1の調圧制御が行われる。
即ち、リニアソレノイドバルブSLB1が調圧制御されると、制御圧PSLB1が係合圧PB1として出力ポートSLB1bから出力されて、油路f1を介して油圧サーボ44に入力され、ブレーキB−1が係止される。これにより、上記クラッチC−1の係合と相俟って、前進2速段が達成される。
また、上記油路f1には、チェックバルブ54及びオリフィス64が配設されており、係合圧PB1をブレーキB−1の油圧サーボ44に供給する際はチェックバルブ54を閉じて、該オリフィス64だけを介して緩やかに油圧を供給し、かつ該油圧サーボ44から係合圧PB1を排出する際はチェックバルブ54を開いて供給する場合に比して急速に油圧を排出するようになっている。さらに、油路f1に供給された係合圧PB1は、油路f2を介してB−1ダンパ34の油室34aに入力され、該B−1ダンパ34によって、油圧サーボ44に給排される係合圧PB1の脈動の防止、サージ圧(急激な変動圧)の吸収などが行われる。
[前進3速段における動作]
続いて、例えば上記前進2速段の状態から制御部70の変速判定手段75により前進3速段が判断されると、該制御部70からの電気指令により、同様にソレノイドバルブS1がONされ、かつソレノイドバルブS2がOFFされた状態で、上記リニアソレノイドバルブSLC1の調圧状態が維持されつつ、リニアソレノイドバルブSLB1がOFFされる形で閉じられると共に、リニアソレノイドバルブSLC3の調圧制御が行われる。
即ち、まず、リニアソレノイドバルブSLB1の調圧制御によりブレーキB−1の解放制御が行われ、つまりブレーキB−1の油圧サーボ44の係合圧PB1(制御圧PSLB1)が油路f1を介してリニアソレノイドバルブSLB1のドレーンポートEXより排出制御され、該ブレーキB−1が解放される。また、一方のリニアソレノイドバルブSLC3は、ON(通電)されて制御圧PSLC3が0圧となるように閉じられていた状態から調圧制御が行われ、制御圧PSLC3が係合圧PC3として出力ポートSLC3bから出力されて、油路e1を介して油圧サーボ43に入力され、クラッチC−3が係合される。これにより、上記クラッチC−1の係合と相俟って、前進3速段が達成される。
また、上記油路e1には、チェックバルブ53及びオリフィス63が配設されており、係合圧PC3をクラッチC−3の油圧サーボ43に供給する際はチェックバルブ53を閉じて、該オリフィス63だけを介して緩やかに油圧を供給し、かつ該油圧サーボ43から係合圧PC3を排出する際はチェックバルブ53を開いて供給する場合に比して急速に油圧を排出するようになっている。さらに、油路e1に供給された係合圧PC3は、油路e2を介してC−3ダンパ33の油室33aに入力され、該C−3ダンパ33によって、油圧サーボ43に給排される係合圧PC3の脈動の防止、サージ圧(急激な変動圧)の吸収などが行われる。
[前進4速段における動作]
次に、例えば上記前進3速段の状態から制御部70の変速判定手段75により前進4速段が判断されると、該制御部70からの電気指令により、同様にソレノイドバルブS1がONされ、かつソレノイドバルブS2がOFFされた状態で、上記リニアソレノイドバルブSLC1の調圧状態が維持されつつ、リニアソレノイドバルブSLC3がOFFされる形で閉じられると共に、リニアソレノイドバルブSLC2の調圧制御が行われる。
即ち、まず、リニアソレノイドバルブSLC3の調圧制御によりクラッチC−3の解放制御が行われ、つまりクラッチC−3の油圧サーボ43の係合圧PC3(制御圧PSLC3)が油路e1を介してリニアソレノイドバルブSLC3のドレーンポートEXより排出制御され、該クラッチC−3が解放される。また、一方のリニアソレノイドバルブSLC2は、ON(通電)されて制御圧PSLC2が0圧となるように閉じられていた状態から調圧制御が行われ、制御圧PSLC2が係合圧PC2として出力ポートSLC2bから出力されて、油路c1を介して第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22fに入力される。
上述したように第2クラッチアプライリレーバルブ22は、ソレノイドバルブS1がONされて信号圧PS1が油室22aに入力されておらず、かつ油室22bに入力されている係合圧PC1により左半位置にロックされているため、入力ポート22fに入力された制御圧PSLC2(係合圧PC2)は、出力ポート22gより係合圧PC2として出力される。該出力ポート22gより出力した係合圧PC2は、油路c2を介してC−2リレーバルブ23の入力ポート23bに入力される。
さらに、C−2リレーバルブ23は、ソレノイドバルブS2がOFFされてB−2リレーバルブ24が左半位置にされ、油室23a及び油路h5がドレーン状態にされており、スプリング23sの付勢力により左半位置にされているため、入力ポート23bに入力された係合圧PC2は、出力ポート23cから出力されると共に、出力ポート23eからも出力される。該出力ポート23cから出力された係合圧PC2は、油路c5を介して第1クラッチアプライリレーバルブ21の油室21dに入力され、該第1クラッチアプライリレーバルブ21のスプール21pを該係合圧PC2によりスプリング21sの付勢力と相俟って左半位置に切換えてロックする。この際、油路k1を介して入力ポート22eに入力されている前進レンジ圧Pは、出力ポート21iから出力ポート21jに切換えられ、油路jに出力されるが、第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22hにより遮断される。また、油路k1に供給されていた前進レンジ圧Pが遮断されるので、油路k2,k3を介した油室21cに対するロック圧としての前進レンジ圧Pの供給は解除される。
なお、油路c5には、チェックバルブ55及びオリフィス65が配設されており、係合圧PC2を第1クラッチアプライリレーバルブ21の油室21dに供給する際はチェックバルブ55を閉じて、該オリフィス65だけを介して緩やかに油圧を供給し、かつ該油室21dから係合圧PC2を排出する際はチェックバルブ55を開いて供給する場合に比して急速に油圧を排出するようになっている。
そして、上記C−2リレーバルブ23の出力ポート23eから出力された係合圧PC2は、油路c3を介して油圧サーボ42に入力され、クラッチC−2が係合される。これにより、上記クラッチC−1の係合と相俟って、前進4速段が達成される。
また、上述したように、油路c2には、チェックバルブ52及びオリフィス62が配設されており、上記前進1速段のエンジンブレーキ時と同様に、係合圧PC2をクラッチC−2の油圧サーボ42に供給する際はチェックバルブ52を閉じて、該オリフィス62だけを介して緩やかに油圧を供給し、かつ該油圧サーボ42から係合圧PC2を排出する際はチェックバルブ52を開いて供給する場合に比して急速に油圧を排出するようになっている。さらに、油路c2に供給された係合圧PC2は、油路c4を介してC2−B2ダンパ32の油室32aに入力され、該C2−B2ダンパ32によって、油圧サーボ42に給排される係合圧PC2の脈動の防止、サージ圧(急激な変動圧)の吸収などが行われる。
[前進5速段における動作]
次に、例えば上記前進4速段の状態から制御部70の変速判定手段75により前進5速段が判断されると、該制御部70からの電気指令により、同様にソレノイドバルブS1がONされ、かつソレノイドバルブS2がOFFされた状態で、上記リニアソレノイドバルブSLC2の調圧状態が維持されつつ、リニアソレノイドバルブSLC1がOFFされる形で閉じられると共に、リニアソレノイドバルブSLC3の調圧制御が行われる。
即ち、まず、リニアソレノイドバルブSLC1の調圧制御によりクラッチC−1の解放制御が行われ、つまりクラッチC−1の油圧サーボ41の係合圧PC1(制御圧PSLC1)が油路b1,b2を介してリニアソレノイドバルブSLC1のドレーンポートEXより排出制御され、該クラッチC−1が解放される。また、一方のリニアソレノイドバルブSLC3は、上記前進3速段の際と同様に、ON(通電)されて制御圧PSLC3が0圧となるように閉じられていた状態から調圧制御が行われ、制御圧PSLC3が係合圧PC3として出力ポートSLC3bから出力されて、油路e1を介して油圧サーボ43に入力され、クラッチC−3が係合される。これにより、上記クラッチC−2の係合と相俟って、前進5速段が達成される。
[前進6速段における動作]
そして、例えば上記前進5速段の状態から制御部70の変速判定手段75により前進6速段が判断されると、該制御部70からの電気指令により、同様にソレノイドバルブS1がONされ、かつソレノイドバルブS2がOFFされた状態で、上記リニアソレノイドバルブSLC2の調圧状態が維持されつつ、リニアソレノイドバルブSLC3がON(通電)される形で閉じられると共に、リニアソレノイドバルブSLB1の調圧制御が行われる。
即ち、まず、リニアソレノイドバルブSLC3の調圧制御によりクラッチC−3の解放制御が行われ、つまりクラッチC−3の油圧サーボ43の係合圧PC3(制御圧PSLC3)が油路e1を介してリニアソレノイドバルブSLC3のドレーンポートEXより排出制御され、該クラッチC−3が解放される。また、一方のリニアソレノイドバルブSLB1は、上記前進2速段の際と同様に、OFFされて制御圧PSLB1が0圧となるように閉じられていた状態からON(通電)されて調圧制御が行われ、制御圧PSLB1が係合圧PB1として出力ポートSLB1bから出力されて、油路f1を介して油圧サーボ44に入力され、ブレーキB−1が係合される。これにより、上記クラッチC−2の係合と相俟って、前進6速段が達成される。
[D−N時における動作]
その後、例えば運転手が車輌を減速していき、車速に応じてダウンシフトされて前進1速段の状態で停車した後、シフトレバーをDレンジ位置からNレンジ位置にすると、上記マニュアルシフトバルブの前進レンジ圧出力ポートが入力ポートとの間が遮断されると共にドレーンポートに連通され、つまり前進レンジ圧Pがドレーンされる。
また同時に、シフトレバーセンサ(不図示)によりシフトレバーがNレンジ位置であることが検出され、制御部70により該シフトレバー位置に基づきNレンジが判定されると、まず、リニアソレノイドバルブSLC2及びリニアソレノイドバルブSLC3がON(通電)されると共に、リニアソレノイドバルブSLB1がOFFされ、これらの制御圧PSLC2,PSLC3,PSLB1が0圧(非出力状態)にドレーンされて、つまり各油圧サーボ42,43,44,45の油圧がドレーンされて、クラッチC−2、クラッチC−3、ブレーキB−1、ブレーキB−2が解放される。なお、ソレノイドバルブS1はON(通電)された状態で維持され、ソレノイドバルブS2もOFFされた状態に維持されて、つまり両ソレノイドバルブS1,S2から信号圧PS1,PS2は出力されない。
一方、リニアソレノイドバルブSLC1は、例えばクラッチC−1が急解放されると解放ショックが生じるため、徐々に制御圧PSLC1を減圧していくように調圧制御を行いつつ、最終的に制御圧PSLC1を0圧(非出力状態)にドレーンすることで、クラッチC−1を緩やかに解放する。そして、このクラッチC−1も解放されると、自動変速機3は全てのクラッチ・ブレーキが解放されて、ニュートラル状態とされる。
このリニアソレノイドバルブSLC1による解放制御の間は、該リニアソレノイドバルブSLC1の入力ポートSLC1aに油路a3などを介して接続されているアキュムレータ30が、オリフィス60よりもリニアソレノイドバルブSLC1側の油路a1,a3に対して、Dレンジの間に蓄圧した油圧を放出して圧力維持を行うので、該リニアソレノイドバルブSLC1によるクラッチC−1の緩やかな解放制御を可能にしており、これにより、前進1速段の状態からのD−Nシフト操作時において解放ショックが生じることが防止される。
[後進1速段における動作]
また、例えば運転手のシフトレバーの操作によってシフトレバーがRレンジ位置にされると、上述のようにマニュアルシフトバルブの後進レンジ圧出力ポートから後進レンジ圧PREVが出力され、該後進レンジ圧PREVは、油路lなどを介してB−2リレーバルブ24の入力ポート24dに入力される。
また同時に、シフトレバーセンサ(不図示)によりシフトレバーがRレンジ位置であることが検出され、制御部70により該シフトレバー位置としてRレンジが判定されると、ソレノイドバルブS1はON(通電)された状態で維持され、かつソレノイドバルブS2もOFFされた状態に維持されて、つまり信号圧PS2は出力されないので、上記B−2リレーバルブ24はスプリング24sの付勢力によって左半位置に維持される。これにより、入力ポート24dに入力された後進レンジ圧PREVは、出力ポート24g、油路nを介してブレーキB−2の油圧サーボ45に供給され、ブレーキB−2が係合される。
さらに、制御部70によりリニアソレノイドバルブSLC3が徐々に制御圧PSLC3を出力するように調圧制御され、係合圧PC3として出力ポートSLC3bから出力されて、油路e1を介して油圧サーボ43に入力され、つまりクラッチC−3が緩やかに係合される。これにより、上記ブレーキB−2の係止と相俟って、後進1速段が達成される。
なお、RレンジよりNレンジに切換えられた際は、上記Nレンジの状態と同様にされ、つまりブレーキB−2の油圧サーボ45の係合圧PB2は油路n、B−2リレーバルブ24、油路l、マニュアルシフトバルブを介してドレーンされ、クラッチC−3の油圧サーボ43の係合圧PC3は、リニアソレノイドバルブSLC3よりドレーンされる。
また、例えば例えば運転手によりシフトレバーがRレンジ位置に操作された際に、車速が前進方向に所定速度以上であることを検出すると、制御部70によりソレノイドバルブS2がONされ、かつリニアソレノイドバルブSLC3のON(通電状態)が維持され、つまりRレンジ圧PREVがブレーキB−2の油圧サーボ45に供給されないようにB−2リレーバルブ24により遮断すると共に、クラッチC−3の油圧サーボ43に係合圧PC3(制御圧PSLC3)を供給せず、これによって後進1速段の達成を防止する、いわゆるリバースインヒビット機能が行われる。
[ソレノイド・オールオフフェール時における動作]
続いて、本油圧制御装置6におけるソレノイド・オールオフフェール時における動作を説明する。シフトレバー位置がDレンジにされた状態における通常走行時に、例えばバッテリーのショートや断線等に起因して、全てのソレノイドバルブ(リニアソレノイドバルブSLC1、リニアソレノイドバルブSLC2、リニアソレノイドバルブSLC3、リニアソレノイドバルブSLB1、ソレノイドバルブS1、ソレノイドバルブS2)がOFFフェール(以下、「オールオフフェール」という。)した場合、リニアソレノイドバルブSLC1、リニアソレノイドバルブSLB1、及びソレノイドバルブS2は、ノーマルクローズタイプであるため油圧の出力をせず、リニアソレノイドバルブSLC2、リニアソレノイドバルブSLC3、及びソレノイドバルブS1は、ノーマルオープンタイプであるため、それぞれの油圧を出力する。
正常時の前進1速段から前進3速段での走行時において、上記第1クラッチアプライリレーバルブ21は、上述のように油室21cに入力された前進レンジ圧Pによってスプール21pが右半位置にロックされており、このため出力ポート21iより出力した前進レンジ圧Pは、油路k1を介して、第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22eに入力され、左半位置にされた第2クラッチアプライリレーバルブ22により遮断された状態とされている。
この状態からオールオフフェールとなると、第2クラッチアプライリレーバルブ22は、ソレノイドバルブS1から出力された信号圧PS1が油路h1,h3を介して油室22aに入力されることにより右半位置に切換えられ、該入力ポート22eに入力された前進レンジ圧Pは、出力ポート22dより出力され、油路b2を介して油圧サーボ41に入力されて、クラッチC−1が係合される。また、ノーマルオープンであるリニアソレノイドバルブSLC2から出力されたPSLC2(係合圧PC2)は、右半位置に切換えられた第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22fによって遮断される。さらに、ノーマルオープンであるリニアソレノイドバルブSLC3は、入力ポートSLC3aに入力されたライン圧Pが略々そのまま係合圧PC3として、出力ポートSLC3bより出力され、油路e1を介して油圧サーボ43に入力されて、クラッチC−3が係合される。これにより、上記クラッチC−1と上記クラッチC−3とが係合されて前進3速段が達成され(図3参照)、つまり前進1速段から前進3速段での走行時にオールオフフェールとなった際は、前進3速段による走行状態が確保される。
また、正常時の前進4速段から前進6速段での走行時において、上述のようにクラッチC−2の係合圧PC2が油路c1、第2クラッチアプライリレーバルブ22、油路c2、C−2リレーバルブ23、油路c5を介して第1クラッチアプライリレーバルブ21の油室21dに入力されており、スプール21p,21qが左半位置にロックされているため、出力ポート21jより出力した前進レンジ圧Pは、油路jを介して、第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22hに入力され、左半位置にされた第2クラッチアプライリレーバルブ22により遮断された状態とされている。
この状態からオールオフフェールとなると、第2クラッチアプライリレーバルブ22は、ソレノイドバルブS1から出力された信号圧PS1が油路h1,h3を介して油室22aに入力されることにより右半位置に切換えられ、また、ソレノイドバルブS2がOFFとなってB−2リレーバルブ24は切換えられずに左半位置に維持されることで、油路h4が遮断されて油路h5にソレノイドバルブS1の信号圧PS1が出力されないため、C−2リレーバルブ23も切換えられずに左半位置に維持される。このため、第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22hに入力された前進レンジ圧Pは、出力ポート22gより出力され、油路c2、C−2リレーバルブ23、油路c3を介して油圧サーボ42に入力されて、クラッチC−2が係合される。また、ノーマルオープンであるリニアソレノイドバルブSLC2から出力されたPSLC2(係合圧PC2)は、右半位置に切換えられた第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22fによって遮断されるが、上記油路c2に出力された前進レンジ圧PがC−2リレーバルブ23を介して油路c5にも出力され、第1クラッチアプライリレーバルブ21の油室21dに入力されるので、該第1クラッチアプライリレーバルブ21は、引き続き左半位置にロックされる。そして、ノーマルオープンであるリニアソレノイドバルブSLC3は、入力ポートSLC3aに入力されたライン圧Pが略々そのまま係合圧PC3として、出力ポートSLC3bより出力され、油路e1を介して油圧サーボ43に入力されて、クラッチC−3が係合される。これにより、上記クラッチC−2と上記クラッチC−3とが係合されて前進5速段が達成され(図3参照)、つまり前進4速段から前進6速段での走行時にオールオフフェールとなった際は、前進5速段による走行状態が確保される。
また、上記前進4速段から前進6速段での正常走行時にオールオフフェールとなった場合において、車輌を停止させ、一旦、シフトレバーをNレンジ位置にすると、不図示のマニュアルシフトバルブは、前進レンジ圧Pを出力停止すると共にドレーンし、特にノーマルオープンであるリニアソレノイドバルブSLC2と第1クラッチアプライリレーバルブ21の入力ポート21eとに対する前進レンジ圧Pがドレーンされる。すると、油路j,c2,c5を介して入力されていた油室21dへの前進レンジ圧Pがドレーンされ、該前進レンジ圧Pによるロックが解除される。また、ノーマルオープンであるソレノイドバルブS1からは信号圧PS1が引き続き出力されるため、第1クラッチアプライリレーバルブ21は、油室21aに入力される信号圧PS1によってスプール21p,21qが右半位置に切換えられる。
なお、このオールオフフェール時におけるNレンジの状態では、ライン圧Pを元圧とし、かつノーマルオープンであるリニアソレノイドバルブSLC3から略々ライン圧Pと同圧の制御圧PSLC3(係合圧PC3)が出力されるので、クラッチC−3は係合状態にある。また、クラッチC−3が係合されていても、クラッチC−1,C−2及びブレーキB−1,B−2は解放状態にあり、サンギヤS2に減速回転が入力されても、サンギヤS3及びキャリヤCR2が空転されるため、入力軸10とカウンタギヤ11との間は略々ニュートラル状態である(図2参照)。
そして、例えば運転手により再びシフトレバーがDレンジ位置にされると、マニュアルシフトバルブから前進レンジ圧Pが出力され、該前進レンジ圧Pは、右半位置に切換えられた第1クラッチアプライリレーバルブ21の入力ポート21eに入力されると共に、出力ポート21iから油路k1に出力され、右半位置にある第2クラッチアプライリレーバルブ22の入力ポート22e、出力ポート22d、油路b2を介してクラッチC−1の油圧サーボ41に入力されて、該クラッチC−1が係合し、つまり上記前進1速段から前進3速段での走行時におけるオールオフフェール時と同様の状態となり、前進3速段が確保される。これにより、オールオフフェール後にあって一旦車輌を停車した後でも車輌の再発進が可能となり、リンプホーム機能が確保される。
[本発明の説明]
つづいて、本発明に係る自動変速機の制御装置1について、主に図1、図6乃至図8に沿って説明する。
図1に示すように、本自動変速機の制御装置1は、制御部(ECU)70を有しており、該制御部70は、アクセル開度センサ81、出力軸回転数(車速)センサ82などが接続されていると共に、上述した油圧制御装置6の各リニアソレノイドバルブSLC1,SLC2,SLC3,SLB1や、ソレノイドバルブS1,S2などに接続されている。該制御部70には、正常時油圧設定手段72を有する油圧指令手段71、入力トルク検出手段73、トルク分担判定手段74、変速判定手段75、変速マップmapが備えられている。
上記変速判定手段75は、アクセル開度センサ81により検出されるアクセル開度と、出力軸回転数センサ82により検出される車速とに基づき変速マップmapを参照しつつ、上述の前進1速段〜前進6速段を判定する。即ち、変速マップmapには、アクセル開度と車速とに対応したアップシフト変速線及びダウンシフト変速線(変速点)が記録されており、その時点のアクセル開度及び車速がそれら変速線を越えると、変速判定手段75が変速を判断する(図6のS2)。そして、該変速判定手段75が判定した変速段は、油圧指令手段71及びトルク分担判定手段74に出力される。
一方、入力トルク検出手段73は、エンジン2からのエンジントルク信号を入力することで、エンジントルクを計測し(図6のS3)、現在自動変速機構5の入力軸10に入力されている入力トルクを検出する。また、上記トルク分担判定手段74は、上記変速判定手段75により判定された変速段に基づき、自動変速機構5において係合されているクラッチやブレーキ(図3参照)におけるトルク分担、即ち各ギヤ比(後述する図8のλ,λ,λ,λ,λ)に基づきクラッチやブレーキにおいて必要とされる上記入力トルクに対する比率を判定(算出)する(図6のS4)。
ついで、正常時油圧設定手段72は、上記トルク分担判定手段74により判定された、変速段に応じて係合中のクラッチやブレーキにおけるトルク分担に安全率(例えば1.1〜1.3倍で、各部品のバラつき等に応じて設定される。)を掛け(図6のS5)、さらに、その安全率を掛けたトルク分担の値と入力トルク検出手段73により検出された入力トルクとを掛けて係合中のクラッチやブレーキのトルク容量(伝達トルク)を算出し、各クラッチやブレーキの摩擦板の枚数、面積、油圧サーボの受圧面積などから、それら係合中のクラッチやブレーキの油圧サーボに供給する係合圧(制御圧)を算出する(図6のS6)。
そして、油圧指令手段71は、上記正常時油圧設定手段72により設定された係合圧に基づき、係合中のクラッチやブレーキの油圧サーボに、その係合圧が供給されるように、上記リニアソレノイドバルブSLC1,SLC2,SLC3,SLB1に電気指令を与え、つまり正常時における走行中は、入力トルクに安全率を加味したトルク容量となるようにクラッチやブレーキが係合され、特にエンジン2のエンジントルクが変動したり、道路状況などにより駆動車輪からトルク変動を受けたりしたとしても、クラッチやブレーキに滑りが生じないように係合される。
つづいて、正常時の走行中に、解放中のクラッチやブレーキの油圧サーボに係合圧を供給するリニアソレノイドバルブSLC1,SLC2,SLC3,SLB1の何れか1つが最高圧を出力する状態、つまりライン圧Pと同圧を出力する状態で故障した場合に、3つの摩擦係合要素が同時係合することで生じるトルク分担の変化について、例えば前進4速段の状態からクラッチC−3が係合してしまった場合(図7の第5フェールケースFa5)を一例として説明する。
例えば正常時の前進4速段における走行中は、図3に示すように、クラッチC−1とクラッチC−2とが係合されており、自動変速機構5におけるトルク作用の状態は、図8(a)に示すような状態となる。
即ち、プラネタリギヤユニットPUにおける力のつり合い関係式は、
Tout=TC1+TC2・・・(1)
であり、
プラネタリギヤユニットPUにおけるモーメントのつり合い関係式は、
C2・λ3+TC1・(λ3+λ4+λ5)=Tout・(λ3+λ4)・・・(2)
である。
なお、図8に示すように、λ1はサンギヤS1とキャリヤCR1との歯数比、λ2はキャリヤCR1とリングギヤR1との歯数比、λ3はサンギヤS2とキャリヤCR2との歯数比、λ4はキャリヤCR2とリングギヤR2との歯数比、λ5はリングギヤR2とサンギヤS3との歯数比である。
ここで、例えばリニアソレノイドバルブSLC3が制御圧PSLC3をライン圧Pで出力する状態で故障したとすると、クラッチC−1、クラッチC−2、クラッチC−3の同時係合が生じる。この際、自動変速機構5においてはストールしようとする力が生じ、その自動変速機構5を、エンジン2の駆動力で回そうとする力と、駆動車輪のグリップ力(車輌の慣性力)で回そうとする力とが生じる。そこで、最悪の条件として、エンジン2の駆動力(即ち入力トルク)が0であり、駆動車輪からのグリップ力だけで自動変速機構5を回そうとする際のトルク作用の状態は、図8(b)に示すような状態となる。
即ち、力のつり合い関係式は、
Tout+TC2=TC1+TC3・・・(3)
であり、
プラネタリギヤSPにおけるモーメントのつり合い関係式は、
(TC1+TC3)・λ1=TC2・(λ1+λ2)・・・(4)
であり、
プラネタリギヤユニットPUにおけるモーメントのつり合い関係式は、
C3・λ3=Tout・λ4−TC1・(λ4+λ5)・・・(5)
である。
なお、入力トルクが0であると仮定しているため、クラッチC−2のトルク作用は、駆動車輪から回される力に対する反作用として、その方向が逆となる。
上記数式(3)、(4)、(5)からクラッチC−1のトルク容量TC1を出力軸トルクToutに換算した値、クラッチC−2のトルク容量TC2を出力軸トルクToutに換算した値、クラッチC−3のトルク容量TC3を出力軸トルクToutに換算した値、をそれぞれ求めることができる。
即ち、数式(4)に数式(3)を代入することにより、
(Tout+TC2)・λ1=TC2・(λ1+λ2)
となり、
C2=(λ1/λ2)・Tout・・・(6)
となる。
また、数式(5)は、
C1・(λ4+λ5)=Tout・λ4−TC3・λ3
C1=(Tout・λ4−TC3・λ3)/(λ4+λ5)・・・(5’)
であり、
数式(3)に数式(5’)と数式(6)とを代入することにより、
Tout+(λ1/λ2)・Tout=(Tout・λ4−TC3・λ3)/(λ4+λ5)+TC3
C3=[(λ1・λ5+λ2・λ5+λ1・λ4)/{λ2・(λ4+λ5−λ3)}]・Tout・・・(7)
となる。
そして、数式(3)に数式(6)と数式(7)とを代入することにより、
C1=Tout+(λ1/λ2)・Tout−[(λ1・λ5+λ2・λ5+λ1・λ4)/{λ2・(λ4+λ5−λ3)}]・Tout
C1=[1+(λ1/λ2)−(λ1・λ5+λ2・λ5+λ1・λ4)/{λ2・(λ4+λ5−λ3)}]・Tout・・・(8)
となる。
ここで、例えば前進4速段にあってエンジントルクが最高値であったとして(入力トルクが最高値であったとして)、クラッチC−1の正常時のトルク容量に安全率を掛けた値をTC1、クラッチC−2の正常時のトルク容量に安全率を掛けた値をTC2、クラッチC−3の油圧サーボ43にライン圧Pが供給された場合のトルク容量の値をTC3、として上記数式(6)、(7)、(8)に上記歯数比λ1,λ2,λ3,λ4,λ5と共に代入すると、最悪の条件で故障が生じた際における各クラッチC−1,C−2,C−3のトルク容量を出力軸トルクに換算した値が算出できる。
この算出結果は図7に示す第5フェールケースFa5であり、つまり前進4速段のエンジン2のスロットル全開で走行中に、リニアソレノイドバルブSLC3が故障してクラッチC−3がライン圧Pにて係合してしまい、かつアクセルが解放されてエンジントルク(入力トルク)が0となった最悪条件であっても、クラッチC−1の出力軸トルクに対する換算値と、クラッチC−2の出力軸トルクに対する換算値とが、駆動車輪がスリップする限界トルクTtire未満となる。
このため、最も出力軸トルクに対する換算値が小さくなるクラッチC−1(言い換えると、出力軸(駆動車輪)から受けるトルクが最も大きくなるクラッチC−1)は、駆動車輪がスリップすることなく、駆動車輪から受ける車輌の慣性力に基づき滑らされることになり、3つのクラッチC−1,C−2,C−3が同時係合することなく、クラッチC−2,C−3が係合した状態、つまり前進5速段の状態となって、ストール状態になることなく、走行状態が確保される。
即ち、正常時の前進4速段において、クラッチC−1,C−2をライン圧Pで係合してしまうのではなく、正常時油圧設定手段72よって、入力トルクによって滑らないように安全率を加味した、できるだけ低い油圧である係合圧PC1,PC2で係合しておくようにすることで、故障時にクラッチC−3が係合されてトルク分担が変更されたことに基づき、故障時にあってもクラッチC−1が滑るように設定されていることになり、これにより、故障が生じてもストール状態の防止が可能とされている。
以上の説明においては、前進4速段において故障によりクラッチC−3が係合されたケースである第5フェールケースFa5を一例に説明したが、考えられる全ての故障のケースである第1フェールケースFa1〜第4フェールケースFa4、第6フェールケースFa6〜第10フェールケースFa10においても、同様にトルク分担を計算することで、図7に示す状態となる。
即ち、前進2速段において上記最悪の条件におけるリニアソレノイドバルブSLC2の故障によりクラッチC−2が係合されたケースである第1フェールケースFa1では、故障によってトルク分担が変更されることに基づき、ブレーキB−1の出力軸トルクに対する換算値が駆動車輪がスリップする限界トルクTtire未満となり、クラッチC−1,C−2が係合した状態、つまり前進4速段の状態となって、ストール状態になることなく、走行状態が確保される。
また、前進2速段において上記最悪の条件におけるリニアソレノイドバルブSLC3の故障によりクラッチC−3が係合されたケースである第2フェールケースFa2では、故障によってトルク分担が変更されることに基づき、ブレーキB−1の出力軸トルクに対する換算値が駆動車輪がスリップする限界トルクTtire未満となり、クラッチC−1,C−3が係合した状態、つまり前進3速段の状態となって、ストール状態になることなく、走行状態が確保される。
また、前進3速段において上記最悪の条件におけるリニアソレノイドバルブSLC2の故障によりクラッチC−2が係合されたケースである第3フェールケースFa3では、故障によってトルク分担が変更されることに基づき、クラッチC−3の出力軸トルクに対する換算値が駆動車輪がスリップする限界トルクTtire未満となり、クラッチC−1,C−2が係合した状態、つまり前進4速段の状態となって、ストール状態になることなく、走行状態が確保される。
また、前進3速段において上記最悪の条件におけるリニアソレノイドバルブSLB1の故障によりブレーキB−1が係合されたケースである第4フェールケースFa4では、故障によってトルク分担が変更されることに基づき、ブレーキB−1の出力軸トルクに対する換算値が駆動車輪がスリップする限界トルクTtire未満となり、クラッチC−1,C−3が係合した状態、つまり前進3速段の状態となって、ストール状態になることなく、走行状態が確保される。なお、この第4フェールケースFa4では、ブレーキB−1の油圧サーボ44にライン圧Pが供給されることになるが、上述したようにブレーキB−1のブレーキバンドの巻付き方向がドラム状部材18の回転方向とは逆であって、つまり駆動車輪の回転によってブレーキB−1が緩む方向に回されることが相俟って、ブレーキB−1の出力軸トルクに対する換算値が特に小さくなる。
また、前進4速段において上記最悪の条件におけるリニアソレノイドバルブSLB1の故障によりブレーキB−1が係合されたケースである第6フェールケースFa6では、故障によってトルク分担が変更されることに基づき、クラッチC−1の出力軸トルクに対する換算値が駆動車輪がスリップする限界トルクTtire未満となり、クラッチC−2,ブレーキB−1が係合した状態、つまり前進6速段の状態となって、ストール状態になることなく、走行状態が確保される。
また、前進5速段において上記最悪の条件におけるリニアソレノイドバルブSLC1の故障によりクラッチC−1が係合されたケースである第7フェールケースFa7では、故障によってトルク分担が変更されることに基づき、クラッチC−3の出力軸トルクに対する換算値が駆動車輪がスリップする限界トルクTtire未満となり、クラッチC−1,C−2が係合した状態、つまり前進4速段の状態となって、ストール状態になることなく、走行状態が確保される。
また、前進5速段において上記最悪の条件におけるリニアソレノイドバルブSLB1の故障によりブレーキB−1が係合されたケースである第8フェールケースFa8では、故障によってトルク分担が変更されることに基づき、クラッチC−3の出力軸トルクに対する換算値が駆動車輪がスリップする限界トルクTtire未満となり、クラッチC−2,ブレーキB−1が係合した状態、つまり前進6速段の状態となって、ストール状態になることなく、走行状態が確保される。
また、前進6速段において上記最悪の条件におけるリニアソレノイドバルブSLC1の故障によりクラッチC−1が係合されたケースである第9フェールケースFa9では、故障によってトルク分担が変更されることに基づき、ブレーキB−1の出力軸トルクに対する換算値が駆動車輪がスリップする限界トルクTtire未満となり、クラッチC−1,C−2が係合した状態、つまり前進4速段の状態となって、ストール状態になることなく、走行状態が確保される。
そして、前進6速段において上記最悪の条件におけるリニアソレノイドバルブSLC3の故障によりクラッチC−3が係合されたケースである第10フェールケースFa10では、故障によってトルク分担が変更されることに基づき、ブレーキB−1の出力軸トルクに対する換算値が駆動車輪がスリップする限界トルクTtire未満となり、クラッチC−2,C−3が係合した状態、つまり前進5速段の状態となって、ストール状態になることなく、走行状態が確保される。
なお、上述したようにブレーキB−2に供給する係合圧PB2は、リニアソレノイドバルブSLC2の制御圧PSLC2であり、C−2リレーバルブ23により切換えて油圧サーボ45に供給するため、リニアソレノイドバルブSLC2が故障した場合は油圧サーボ42に制御圧PSLC2が供給されるので、つまり故障によりブレーキB2が係合してしまうことはありえない。また、前進1速段において、他のクラッチC−2,C−3やブレーキB−1が係合されても、変速段が変わるだけで、3つの摩擦係合要素の同時係合は生じない。このため、上述した第1〜第10フェールケースFa1〜Fa10が、1本のリニアソレノイドバルブが故障するシングルフェールとして起こり得る全ての状態である。
また、以上説明したように第1〜第10フェールケースFa1〜Fa10が生じたとしても、第9フェールケースFa9にて前進6速段から前進4速段となる2段のダウンシフトが生じるだけであって、他のフェールケースでは、アップシフト、或いは1段のダウンシフトが生じるだけであるため、特に故障によって車輌の走行安定性に大きな影響を与える虞もない。
以上説明したように、本発明によると、正常時油圧設定手段72により、2つの摩擦係合要素(クラッチ、ブレーキ)の係合により変速段を形成している状態で、それら2つの摩擦係合要素に滑りが生じないように、かつそれら2つの摩擦係合要素の係合中に別の摩擦係合要素がライン圧Pに基づき係合したとしても、それら3つの摩擦係合要素のうちの1つに滑りが生じるように、2つの摩擦係合要素における係合圧が設定されるので、2つの摩擦係合要素の係合による変速段で走行している状態では、摩擦係合要素に滑りを生じることなく、駆動源と駆動車輪との間のトルク伝達を行うことができるものでありながら、別の摩擦係合要素が係合された際には、3つのうちの1つの摩擦係合要素が滑らされることで、走行状態を確保することができる。これにより、カットオフバルブを設けることを不要とすることができ、油圧制御装置のコンパクト化、軽量化、コストダウンを図ることができる。
また、正常時油圧設定手段72が、変速段を形成する2つの摩擦係合要素のトルク容量が、算出された2つの摩擦係合要素の伝達トルクに安全率を加味したトルク容量となるように係合圧をそれぞれ設定するので、それら2つの摩擦係合要素の係合による変速段で走行している状態でトルク変動があったとしても、2つの摩擦係合要素に確実に滑りが生じないようにすることができる。
更に、3つの摩擦係合要素のうちの1つは車輌の慣性力により滑らされるので、特にエンジン等を特別に制御することなく、それら3つの摩擦係合要素のうちの1つを確実に滑らせることができる。
具体的には、2つの摩擦係合要素の係合中に別の摩擦係合要素が係合した際に、3つの摩擦係合要素におけるトルク分担が変わり、3つの摩擦係合要素のうちの1つが駆動車輪がスリップする限界トルクTtire未満となることで、該1つの摩擦係合要素に滑りが生じるので、それら3つの摩擦係合要素のうちの1つを確実に滑らせることができる。
また、自動変速機構は、2つの摩擦係合要素の係合中に別の摩擦係合要素が係合し、それら3つの摩擦係合要素のうちの1つに滑りが生じた際、いずれかの変速段となるので、走行状態を確保することができる。
特に本自動変速機構5の構成にあっては、前進2速段から前進6速段までにおいて、2つの摩擦係合要素(クラッチやブレーキ)が係合されている状態から、別の摩擦係合要素が、油圧サーボにライン圧Pが供給される状態となっても、3つの摩擦係合要素の同時係合によって、それら3つの摩擦係合要素におけるトルク分担が変わることで、出力軸トルクに換算してトルク分担が最も小さくなる(最も駆動車輪から受けるトルクが大きくなる)摩擦係合要素が、駆動車輪に対するトルク容量として車輌の慣性力未満となって(駆動車輪から受けるトルクが正常時の油圧設定によるトルク容量を上回って)、滑るように構成することができ、それにより、走行状態を確保することができる。また、前進1速段は、クラッチC−1の係合とワンウェイクラッチF−1の係止とにより達成されるので、別の摩擦係合要素が係合されても、いずれかの変速段に移行するだけであって、走行状態を確保することができる。
また、ブレーキB−1がバンドブレーキからなり、該バンドブレーキが、前進2速段から前進6速段におけるドラム状部材18の回転方向が、ブレーキバンド19の巻付き方向と逆方向になるように配設されているので、ブレーキB−1の油圧サーボ44にライン圧Pが供給されたとしても、該ブレーキB−1は車輌の慣性力によって滑り易いように構成することができ、それによって、特に本自動変速機構5の構成にあっては、何れの変速段の状態から別の摩擦係合要素が係合されたとしても、必ず1つの摩擦係合要素に滑りが生じるように構成することを可能とすることができる。
さらに本油圧制御装置6のように、リニアソレノイドバルブSLC1,SLC2,SLC3,SLB1が、それぞれの油圧サーボ41,42,43,44に対応する形で係合圧PC1,PC2,PC3,PB1として制御圧PSLC1,PSLC2,PSLC3,PSLB1を供給する構成にすることで、各摩擦係合要素のトルク容量(油圧設定)を個別に設定することができ、それぞれの摩擦係合要素のトルク容量を、2つの摩擦係合要素により変速段を形成している際には滑らず、かつ別の摩擦係合要素が係合された際には何れか1つが滑るように設定することを可能とすることができる。
また、ブレーキB−2が、ワンウェイクラッチF−1と並列配置され、前進1速段のコースト時にキャリヤCR2の回転を固定するブレーキからなり、リニアソレノイドバルブSLC2が調圧した制御圧PSLC2を、C−2リレーバルブ23によりクラッチC−2の油圧サーボ42とブレーキB−2の油圧サーボ45とに切換えて供給する構成であるので、特に前進1速段のコースト時におけるブレーキB−2のトルク容量は小さくて足り、また、前進1速段のコースト以外の変速段にあってはリニアソレノイドバルブSLC2が制御圧PSLC2を出力したとしてもブレーキB−2が係合することがないため、何れの変速段の状態から別の摩擦係合要素が係合されたとしても、必ず1つの摩擦係合要素に滑りが生じるように構成することを可能とすることができる。
なお、以上説明した本実施の形態にあっては、正常時に係合する摩擦係合要素の油圧を設定する際、トルク分担及び入力トルクに基づくトルク容量に安全率を掛けた値のトルク容量となるように設定しているが、この安全率は駆動源(エンジン)の出力性能や駆動車輪のグリップ性能等を考慮して、適宜な値に設定されるべきものであり、つまり、変速段を形成する2つの摩擦係合要素に滑りが生じないように、かつ別の摩擦係合要素が係合された際にいずれかの摩擦係合要素が滑るように、正常時の油圧設定が行われるのであれば、安全率はどのような値であってもよく、さらには、正常時の油圧設定の算出手法としても、どのような手法を用いてもよい。
また、以上説明した本実施の形態の自動変速機3は、前進6速段を達成し得るものを一例として説明したが、勿論、これに限るものではなく、上述のような正常時の油圧設定によって、2つの摩擦係合要素により変速段を形成している際にはそれら2つの摩擦係合要素が滑らずに、別の摩擦係合要素が係合された際には3つのうちの1つの摩擦係合要素が滑って同時係合が防止できるような自動変速機であれば、どのような自動変速機であっても本発明を適用し得る。
本発明に係る自動変速機の制御装置は、乗用車、トラック、バス、農機等に搭載される自動変速機に用いることが可能であり、特に3つの摩擦係合要素が同時係合しても走行状態を確保することができ、かつコンパクト化、軽量化、コストダウンが要求されるものに用いて好適である。

Claims (9)

  1. 各油圧サーボにそれぞれ供給される係合圧に基づき係合される複数の摩擦係合要素と、
    駆動源に接続される入力軸と、駆動車輪に接続される出力軸と、を有し、前記複数の摩擦係合要素のうちの2つの係合状態に基づき前記入力軸と前記出力軸との間の伝達経路を変更して複数の変速段を形成する自動変速機構と、
    ライン圧を自在に調圧し、前記係合圧として前記各油圧サーボに個別に供給し得る調圧供給部と、を備え、
    前記変速段に応じて前記摩擦係合要素を選択的に係合させる自動変速機の制御装置において、
    前記入力軸に入力される入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、
    前記変速段を形成する2つの摩擦係合要素におけるトルク分担を判定するトルク分担判定手段と、
    前記入力トルクと前記トルク分担とに基づき前記2つの摩擦係合要素における伝達トルクを算出し、該伝達トルクを伝達し得るトルク容量となるように前記係合圧をそれぞれ設定する正常時油圧設定手段と、を備え、
    前記正常時油圧設定手段は、
    前記2つの摩擦係合要素の係合により前記変速段を形成している状態で、前記2つの摩擦係合要素に滑りが生じないように、かつ前記2つの摩擦係合要素の係合中に別の摩擦係合要素が前記ライン圧に基づき係合したとしても、それら3つの摩擦係合要素のうちの1つに滑りが生じるように、前記係合圧を設定する、
    ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
  2. 前記正常時油圧設定手段は、前記2つの摩擦係合要素のトルク容量が、前記算出された2つの摩擦係合要素の伝達トルクに安全率を加味したトルク容量となるように前記係合圧をそれぞれ設定する、
    ことを特徴とする請求項1記載の自動変速機の制御装置。
  3. 前記3つの摩擦係合要素のうちの1つは、車輌の慣性力により滑らされる、
    ことを特徴とする請求項1または2記載の自動変速機の制御装置。
  4. 前記2つの摩擦係合要素の係合中に別の摩擦係合要素が係合した際に、3つの摩擦係合要素におけるトルク分担が変わり、3つの摩擦係合要素のうちの1つが前記駆動車輪がスリップする限界トルク未満となることで、該1つの摩擦係合要素に滑りが生じる、
    ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の自動変速機の制御装置。
  5. 前記自動変速機構は、前記2つの摩擦係合要素の係合中に別の摩擦係合要素が係合し、それら3つの摩擦係合要素のうちの1つに滑りが生じた際、前記複数の変速段のいずれかの状態となる、
    ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか記載の自動変速機の制御装置。
  6. 前記自動変速機は、
    前記入力軸の回転を減速する減速プラネタリギヤと、
    第1、第2、第3、及び第4の回転要素を有し、該第4の回転要素が前記駆動車輪に接続されるプラネタリギヤセットと、
    前記減速プラネタリギヤの減速回転を前記第1の回転要素に伝達自在にする第1クラッチと、
    前記入力軸の回転を前記第2の回転要素に伝達自在にする第2クラッチと、
    前記減速プラネタリギヤの減速回転を前記第3の回転要素に伝達自在にする第3クラッチと、
    前記第3の回転要素の回転を固定自在にする第1ブレーキと、
    前記第2の回転要素の一方向回転を固定し得るワンウェイクラッチと、を備え、
    前進1速段にて、前記第1クラッチと前記ワンウェイクラッチとが係合され、
    前進2速段にて、前記第1クラッチと前記第1ブレーキとが係合され、
    前進3速段にて、前記第1クラッチと前記第3クラッチとが係合され、
    前進4速段にて、前記第1クラッチと前記第2クラッチとが係合され、
    前進5速段にて、前記第2クラッチと前記第3クラッチとが係合され、
    前進6速段にて、前記第2クラッチと前記第1ブレーキとが係合される、
    ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか記載の自動変速機の制御装置。
  7. 前記第1ブレーキは、一端がケースに固定され、他端が前記油圧サーボに駆動連結され、該油圧サーボの駆動により前記第3の回転要素に連結されたドラム状部材に巻付けられるブレーキバンドを有するバンドブレーキからなり、
    前記バンドブレーキは、前記前進2速段から前記前進6速段における前記ドラム状部材の回転方向が、前記ブレーキバンドの巻付き方向と逆方向になるように配設されてなる、
    ことを特徴とする請求項6記載の自動変速機の制御装置。
  8. 前記調圧供給部は、第1、第2、第3、及び第4ソレノイドバルブの4つのソレノイドバルブを有し、
    前記第1ソレノイドバルブが調圧した係合圧を、前記第1クラッチの油圧サーボに供給してなり、
    前記第2ソレノイドバルブが調圧した係合圧を、前記第2クラッチの油圧サーボに供給してなり、
    前記第3ソレノイドバルブが調圧した係合圧を、前記第3クラッチの油圧サーボに供給してなり、
    前記第4ソレノイドバルブが調圧した係合圧を、前記第1ブレーキの油圧サーボに供給してなる、
    ことを特徴とする請求項6または7記載の自動変速機の制御装置。
  9. 前記ワンウェイクラッチと並列配置され、前記前進1速段のコースト時に前記第2の回転要素の回転を固定する第2ブレーキと、
    前記第2ソレノイドバルブが調圧した係合圧を、前記第2クラッチの油圧サーボと前記第2ブレーキの油圧サーボとに切換えて供給する切換え部と、を備えてなる、
    ことを特徴とする請求項8記載の自動変速機の制御装置。
JP2009547939A 2007-12-27 2008-09-30 自動変速機の制御装置 Expired - Fee Related JP4998562B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009547939A JP4998562B2 (ja) 2007-12-27 2008-09-30 自動変速機の制御装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007338146 2007-12-27
JP2007338146 2007-12-27
JP2009547939A JP4998562B2 (ja) 2007-12-27 2008-09-30 自動変速機の制御装置
PCT/JP2008/067722 WO2009084294A1 (ja) 2007-12-27 2008-09-30 自動変速機の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2009084294A1 true JPWO2009084294A1 (ja) 2011-05-12
JP4998562B2 JP4998562B2 (ja) 2012-08-15

Family

ID=40799487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009547939A Expired - Fee Related JP4998562B2 (ja) 2007-12-27 2008-09-30 自動変速機の制御装置

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8255128B2 (ja)
EP (1) EP2166255B1 (ja)
JP (1) JP4998562B2 (ja)
KR (1) KR101139184B1 (ja)
CN (1) CN101779064B (ja)
WO (1) WO2009084294A1 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008054637A1 (de) * 2008-12-15 2010-06-17 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
JP5262694B2 (ja) 2008-12-25 2013-08-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機の制御装置
JP5152107B2 (ja) * 2009-06-15 2013-02-27 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機の制御装置
EP2384404B1 (en) 2009-09-04 2013-03-20 Aisin AW Co., Ltd. Control apparatus for automatic transmission and control method thereof
WO2011122533A1 (ja) * 2010-03-30 2011-10-06 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用変速装置
JP5494277B2 (ja) * 2010-06-22 2014-05-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 油圧回路装置
CN103270348B (zh) * 2010-12-25 2015-02-25 丰田自动车株式会社 车辆用自动变速器的控制装置
JP5617998B2 (ja) * 2011-03-31 2014-11-05 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 変速装置の制御装置および制御方法
US9315185B2 (en) 2011-03-31 2016-04-19 Aisin Aw Co., Ltd. Control device for transmission and braking torque generating determination method for transmission
JP5386601B2 (ja) * 2012-03-12 2014-01-15 トヨタ自動車株式会社 自動変速機の制御装置
US8808141B2 (en) 2012-05-07 2014-08-19 Ford Global Technologies, Llc Torque hole filling in a hybrid vehicle during automatic transmission shifting
US9488267B2 (en) 2012-09-14 2016-11-08 Ford Global Technologies, Llc Line pressure control with input shaft torque measurement
US20150252892A1 (en) * 2012-09-26 2015-09-10 Jatco Ltd. Automatic transmission equipped with friction element having locking mechanism attached thereto, and control method therefor
US8882636B2 (en) 2012-11-27 2014-11-11 Ford Global Technologies, Llc Adjusting clutch slip based on sensed parameter of transmission shaft to control NVH level in vehicle powertrain
US8938340B2 (en) 2013-03-13 2015-01-20 Ford Global Technologies, Llc Automatic transmission shift control based on clutch torque capacity detection using calculated transmission input torque
US9045125B2 (en) * 2013-03-15 2015-06-02 Ford Global Technologies, Llc Automatic transmission shift control based on torque phase detection using measured transmission input torque
JP6020430B2 (ja) * 2013-12-09 2016-11-02 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP6197774B2 (ja) * 2014-09-30 2017-09-20 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP6102894B2 (ja) * 2014-11-20 2017-03-29 トヨタ自動車株式会社 自動変速機の制御装置
JP6511943B2 (ja) * 2015-04-30 2019-05-15 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 変速装置
US10399557B2 (en) 2017-11-10 2019-09-03 Ford Global Technologies, Llc Engine/motor torque control for torque hole filling in a hybrid vehicle during automatic transmission shifting

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2952553B2 (ja) * 1994-07-29 1999-09-27 本田技研工業株式会社 油圧作動式変速機の制御装置
JP3861328B2 (ja) 1996-06-19 2006-12-20 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機の制御装置
JP2000335269A (ja) * 1999-05-27 2000-12-05 Sumitomo Constr Mach Co Ltd 道路舗設用建設機械の走行装置
JP3797041B2 (ja) * 1999-10-08 2006-07-12 トヨタ自動車株式会社 自動変速機の油圧制御装置
JP2001248723A (ja) 2000-03-01 2001-09-14 Honda Motor Co Ltd 車両用自動変速機の制御装置
JP4396002B2 (ja) * 2000-06-27 2010-01-13 トヨタ自動車株式会社 車輌のトラクション制御装置
JP2003336731A (ja) 2002-05-17 2003-11-28 Aisin Aw Co Ltd 油圧制御装置
JP2004144108A (ja) * 2002-10-21 2004-05-20 Nissan Diesel Motor Co Ltd 多段変速機の変速制御装置
WO2004096597A1 (de) * 2003-05-02 2004-11-11 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Antriebsstrang mit einem doppelkupplungsgetriebe sowie verfahren zum steuern desselben
JP4085915B2 (ja) * 2003-07-03 2008-05-14 トヨタ自動車株式会社 油圧式機械装置の油圧制御装置
KR20060111901A (ko) * 2003-07-21 2006-10-30 노티텍 피티와이 리미티드 2단 변속기
KR20060073772A (ko) * 2004-12-24 2006-06-29 박동훈 자동변속기의 파워트레인
JP4667078B2 (ja) * 2005-03-07 2011-04-06 トヨタ自動車株式会社 車輌用駆動装置
JP4333632B2 (ja) * 2005-05-09 2009-09-16 トヨタ自動車株式会社 自動変速機の油圧制御装置
JP2007024189A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Jatco Ltd 自動変速機の掛け替え制御装置及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4998562B2 (ja) 2012-08-15
US8255128B2 (en) 2012-08-28
US8543299B2 (en) 2013-09-24
KR20100031137A (ko) 2010-03-19
KR101139184B1 (ko) 2012-04-26
WO2009084294A1 (ja) 2009-07-09
CN101779064B (zh) 2013-01-02
CN101779064A (zh) 2010-07-14
EP2166255B1 (en) 2013-12-04
US20120290180A1 (en) 2012-11-15
US20090171545A1 (en) 2009-07-02
EP2166255A1 (en) 2010-03-24
EP2166255A4 (en) 2012-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4998562B2 (ja) 自動変速機の制御装置
JP5434012B2 (ja) 自動変速機の油圧制御装置
EP2256376B1 (en) Hydraulic control device for automatic transmission
JP5152107B2 (ja) 自動変速機の制御装置
EP2384404B1 (en) Control apparatus for automatic transmission and control method thereof
JP5109626B2 (ja) 自動変速機の油圧制御装置
JP5136534B2 (ja) 自動変速機の制御装置
JP2009133435A (ja) 自動変速機の油圧制御装置
JP5115473B2 (ja) 自動変速機の制御装置
JP2009133436A (ja) 自動変速機の油圧制御装置
JP2011214678A (ja) ロックアップクラッチの油圧制御装置
JP5131247B2 (ja) 自動変速機の制御装置
JP5126056B2 (ja) 自動変速機の制御装置
JP5056706B2 (ja) 自動変速機の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120417

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120430

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4998562

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150525

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees