(57)【要約】      （修正有）【課題】自動変速機の油圧回路のライン圧を制御する油圧制御装置を提供する。【解決手段】ライン圧はオイルポンプからの油をレギュレータバルブにより調圧することで生成され、各クラッチには対応するソレノイドにより制御圧が付与されている。各クラッチに付与された制御圧のうち最大圧を選択してこれを信号圧として前記レギュレターバルブに導入するライン圧制御用スプールバルブを備え、前記レギュレータバルブは、前記信号圧に所定圧力値を加えてライン圧を調圧する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機の油圧回路のライン圧を制御する油圧制御装置であって、
ライン圧はオイルポンプからの油をレギュレータバルブにより調圧することで生成され、
各クラッチには対応するソレノイドにより制御圧が付与されており、
各クラッチに付与された制御圧のうち最大圧を選択してこれを信号圧として前記レギュレターバルブに導入するライン圧制御用スプールバルブを備え、
前記レギュレータバルブは、前記信号圧に所定圧力値を加えてライン圧を調圧する、
ことを特徴とする油圧制御装置。
【請求項２】
変速過渡時においては、継続係合中のクラッチを制御するソレノイドの制御圧を、ライン圧制御用スプールバルブが動作する圧力よりも高く制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の油圧制御装置、とりわけリニアソレノイドを用いた電気制御を行わずに機械的にライン圧を制御してクラッチへの必要圧を確保し得るようにライン圧制御する油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に自動変速機においては、エンジンにより駆動するオイルポンプから吐出された油圧をプライマリレギュレータバルブで調圧して、ライン圧が生成される。プライマリレギュレータバルブは、スプールを付勢するスプリングを利用して、ライン圧を生成・制御する。プライマリレギュレータバルブで生成したライン圧は、マニュアルバルブを介してそれぞれのクラッチの係合圧をソレノイドで調圧し、変速制御を実行する。
【０００３】
このライン圧は、燃費向上のため常時最適値に制御する必要がある、したがって、従来は特許文献１に示すようにプライマリレギュレータを制御するための専用のリニアソレノイドを設定し、このリニアソレノイドの信号圧によって常時ライン圧を制御している。
【０００４】
しかしながら、ライン圧制御専用のリニアソレノイドを設けると、これを制御するための制御ソフトが必要となり、コスト増加を免れない。すなわち、常時、ＥＣＵでその時点での走行状態や変速段でのクラッチの係合圧と安全率とを算出し、これを達成し得るソレノイドの出力圧を算出させ、ライン圧制御専用のリニアソレノイドに指示する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７９３１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み創作されたものであり、ライン圧制御専用のリニアソレノイドを用いた電気制御を行わずに機械的にライン圧を制御することで、クラッチへの必要圧を確保し得る自動変速機の油圧制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、自動変速機の油圧回路のライン圧を制御する油圧制御装置を提供する。
本油圧制御装置では、ライン圧はオイルポンプからの油をレギュレータバルブにより調圧することで生成され、各クラッチには対応するソレノイドにより制御圧が付与されており、各クラッチに付与された制御圧のうち最大圧を選択してこれを信号圧として前記レギュレターバルブに導入するライン圧制御用スプールバルブを備えている。また、レギュレータバルブは、前記信号圧に所定圧力値を加えてライン圧を調圧する。さらに、変速過渡時においては、継続係合中のクラッチを制御するソレノイドの制御圧を、ライン圧制御用スプールバルブが動作する圧力よりも高く制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の油圧制御装置によれば、ライン圧制御専用のリニアソレノイドを設けず、１組のスプールバルブにより機械的制御のみでライン圧を制御することができる。本油圧制御装置では、クラッチの係合・変速制御を実行する対応するリニアソレノイドの必要圧のうち最大を選択して、これに安全率を加味したプラスアルファの圧力を追加すれば十分なライン圧を確保し得るという知見に基づいている。この知見に基づいて本発明では各クラッチ制御圧を制御するそれぞれリニアソレノイドの必要圧を引っ張り出してきて、一番高い必要圧をスプールバルブで機械的に選別して、この必要圧をライン圧を生成（調整）するプライマリーレギュレータに信号圧として放出している。
【０００９】
そして、信号圧に安全率に応じた余裕分の所定値をプライマリレギュレータに追加してライン圧を調圧している。したがって、ライン圧制御専用のリニアソレノイドおよびこれを制御するための演算を行う専用のソフトが不要になり、製造コストも大幅に低減し得る。
【００１０】
また、変速の過渡時においては、継続係合中のクラッチを制御するソレノイドの制御圧を、ライン圧制御用スプールバルブが動作する圧力よりも高く制御している。したがって、クラッチの係合、及び／又は解放によりソレノイド出力圧の変化が生じても、ライン圧制御用スプールバルブが動作しないため、ライン圧を一定に保つことが可能となり、また、クラッチ油路体積も変化しないため、ライン圧制御専用のリニアソレノイドを設けることなく安定的な変速制御を実行し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の自動変速機の油圧制御装置で使用する油圧回路の略示図である。
【図２】図１の油圧回路において係合するクラッチとこれに対応する変速段を示す係合表である。
【図３】本発明の自動変速機の油圧制御装置で使用する油圧回路の略示図である。
【図４】図３の油圧回路におけるスプールバルブの動作状態を示した図である。
【図５】図３の油圧回路における各リニアソレノイドの出力圧（クラッチ等への必要圧）及びライン圧と、これに対応するリニアソレノイドの指示電流値を示すグラフ図である。
【図６】変速過渡時においては、継続係合中のクラッチを制御するソレノイドの制御圧を、ライン圧制御用スプールバルブが動作する圧力よりも高くする制御を用いない場合に生じる可能性のある、ライン圧および制御圧の変動とを示すタイムチャートである。
【図７】変速過渡時においては、継続係合中のクラッチを制御するソレノイドの制御圧を、ライン圧制御用スプールバルブが動作する圧力よりも高くする制御を用いた場合のライン圧および制御圧の変動を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
《従来の油圧制御装置概略》
本発明の油圧制御装置を説明する前提として、従来の自動変速機の油圧制御装置で使用する油圧回路について変速系を抽出して略示した図１を参照しつつ説明する。また、図２は図１の油圧回路において係合するクラッチとこれに対応する変速段を示す係合表が示されている。
【００１３】
図１に示すように、オイルポンプ１０で発生された油圧はプライマリーレギュレータバルブ１２に流入し、そのポートからライン圧として各種部品に送られる。このプライマリーレギュレータバルブ１２は、ライン圧調整専用のＳＬＴソレノイドバルブ１３（図中ライン圧リニア１３）からの信号圧で作動する。ＳＬＴソレノイドバルブ１３からの信号圧が流入すると内部スプールが作動し、ライン圧Ｌが増減する。
【００１４】
また、プライマリーレギュレータバルブ１２で生成（調圧）されたライン圧Ｌは、マニュアルバルブ１４を介してリバースか前進かを選択させて、３つのソレノイド１５，１６，１７に流入し、該ソレノイド１５，１６，１７からクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１〜Ｂ２それぞれの係合圧を入力制御する。具体的には、Ｃ３−Ｂ２リニアソレノイド１５は、リレーバルブ１８を介してクラッチＣ３，ブレーキＢ２を切り替えて係合圧を制御する。また、リニアソレノイド１６は、ブレーキＢ１への係合圧を制御し、Ｃ２リニアソレノイド１７は、クラッチＣ２への係合圧を制御する。
【００１５】
ここで図２の係合表を参照する。図２は各変速段（リバース等含む）と各クラッチの係合の対応が示されている。各変速段はクラッチ又はブレーキを２つ係合させることで成立する。パーキングＰとニュートラルＮはいずれのクラッチにも係合していないことが前提となる。まず、リバースレンジＲはクラッチＣ１とブレーキＢ２とが係合している。リバースレンジは、マニュアルバルブ１４で後進を選択すると常にリバース専用のクラッチＣ１に係合しており、ブレーキＢ２はＣ３―Ｂ２リニアソレノイド１５を用いてリレーバルブ１８で切り替えて係合される。また、第１速（Ｄ１）は、クラッチＣ２とワンウェイクラッチＦ（図示せず）とが係合しており、クラッチＣ２はＣ２リニアソレノイド１７を用いて係合される。
【００１６】
また、第２速（Ｄ２）は、クラッチＣ２とワンウェイクラッチＦから持ち替えたブレーキＢ１とに係合しており、それぞれＣ２リニアソレノイド１７、Ｂ１リニアソレノイド１６を用いて係合される。第３速（Ｄ３）は、クラッチＣ２とブレーキＢ１から持ち替えたＣ３とが係合しており、クラッチＣ２はリニアソレノイド１７により係合されクラッチＣ３はＣ３―Ｂ２リニアソレノイド１５を用いてリレーバルブ１８で切り替えて係合される。さらに、第４速（Ｄ４）は、クラッチＣ３とクラッチＣ２を持ち替えたブレーキＢ１とが係合し、ブレーキＢ１リニアソレノイド１６により係合されクラッチＣ３はＣ３―Ｂ２リニアソレノイド１５を用いてリレーバルブ１８で切り替えて係合される。また、Ｌレンジの１速（Ｌ）は、クラッチＣ２とワンウェイクラッチを持ち替えたブレーキＢ２に係合している。
【００１７】
したがって、前進は基本的には３つのリニアソレノイド１５〜１７を用いてクラッチＣ２、Ｃ３，ブレーキＢ１のいずれか２つに係合させることで１〜４速の変速ができることとなる。
【００１８】
これらの３つのリニアソレノイド１５〜１７の信号圧となるライン圧は、燃費向上等の視点からはそのときに応じた最適圧に制御することが好ましい。したがって、図１の従来の油圧制御装置の場合には、上述するようにプライマリレギュレータを制御するための専用のＳＬＴリニアソレノイド１３を設けている。そして、このＳＬＴリニアソレノイド１３の信号圧によって常時ライン圧を制御している。
【００１９】
ＳＬＴリニアソレノイド１３の信号圧はＥＣＵ(図示せず)がその時点での最適圧を演算し指示している。まず、上述するように各変速段ではいずれか３つのリニアソレノイド１５，１６，１７のうち２つのリニアソレノイドを使うことになるが、それぞれ２つのリニアソレノイドにおいて必要圧が高い方と低い方が存在する。一方、ライン圧Ｌは、高い方の必要圧に余剰分（安全率）を上乗せする必要があり、その時点での走行状態・変速段における必要圧がいくらで、これに余剰分（安全率）をどのくらい追加したらいいか、そしてその必要圧はライン圧Ｌをどの程度にすれば達成できるか、をＥＣＵで計算してＳＬＴリニアソレノイド１３に指示を出している。
【００２０】
《本発明の油圧制御装置》
これに対して、図３は本発明の自動変速機の油圧制御装置で使用する油圧回路、特に変速系の油圧部分を略示している。図３において図１の油圧回路における要素と同じ参照番号を付しているものは同じ要素を意味している。図３からも明らかなように図３は図１と略同一であり、ライン圧Ｌを生成（調圧）するプライマリレギュレータを制御するためのＳＬＴリニアソレノイド１３が設けられていない点が図１と相違する。図３の油圧回路では図１のＳＬＴリニアソレノイド１３の代替としてスプールバルブ２０が設けられている。
【００２１】
このスプールバルブ２０からの信号圧によってプライマリーレギュレータバルブ１２が最適なライン圧Ｌを生成し、各クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１〜Ｂ２に必要圧を供給することとなる。図１のＳＬＴリニアソレノイド１３では、ライン圧Ｌは、各変速段での２つのクラッチＣ１〜Ｂ２の係合に用いる必要圧の高い方に余剰分を追加し、これに基づいて必要となるライン圧を演算していたが、結局は、３つのリニアソレノイド１５、１６，１７のうち必要圧（制御圧）の一番高いものを選択し、この必要圧値に所定値を加えておけば必要なライン圧を十分に確保できると考えられる。
【００２２】
そこで、本油圧制御装置では図３に示すようにそれぞれ３つのリニアソレノイド１５，１６、１７の必要圧を引っ張り出してきて、スプールバルブ２０で一番高い必要圧を選別して、プライマリーレギュレータに信号圧として入圧することとしている。これにより、図１の油圧制御装置ではＳＬＴリニアソレノイド１３やＥＣＵにより電機制御的に演算でやっていた処理を機械的処理で行うことができる。
【００２３】
図４にはクラッチＣ１〜Ｃ３及ぶブレーキＢ１〜Ｂ２の必要圧の一番高いものが図３のスプールバルブ２０から放出される様子を内部のスプール２０ａ、２０ｂの動作を見ながら確認する。スプールバルブ２０の内部には、別個独立して動作するスプール２０ａとスプール２０ｂが配設され、油の流入・放出を担うポート２１〜２９が設けられている。ポート２１，２２はクラッチＣ２からの油が流入し、ポート２３，２５はブレーキＢ１からの油が流入し、ポート２４，２６はクラッチＣ３又はブレーキＢ２からの油が流入する。また、ポート２９とポート２７をは流体的に接続しており、スプールバルブ２８内の油はポート２８からプライマリーレギュレータバルブ１２に信号圧として放出される。
【００２４】
図４（ａ）はクラッチＣ２の必要圧（制御圧）が一番大きい場合（Ｃ２＞Ｂ１，Ｃ３（Ｂ２））を示している。この場合、ポート２１、２３、２６に流入する圧力のうちポート２１に流入する圧力が一番大きいためスプールａ及びスプールｂが左側に滑動する。したがって、ポート２２に流入したクラッチＣ２の必要圧（制御圧）がポート２８からプライマリーレギュレータバルブ１２への信号圧として放出される。
【００２５】
また、図４（ｂ）はクラッチＣ３の必要圧（制御圧）が一番大きい場合（Ｃ３＞Ｂ１，（Ｂ２）、Ｃ２）を示している。この場合、ポート２１，２３，２６に流入する圧力のうちポート２６に流入する圧力が一番大きいためスプールａ及びスプールｂが右側に滑動する。したがって、ポート２４に流入したクラッチＣ３の必要圧（制御圧）がポート２９からポート２７を経てポート２８からプライマリーレギュレータバルブ１２への信号圧として放出される。
【００２６】
さらに、図４（ｃ）はブレーキＢ１の必要圧（制御圧）が一番大きい場合（Ｂ１＞Ｃ２、Ｃ３（Ｂ２））を示している。この場合、ポート２１，２３，２６に流入する圧力のうちポート２３に流入する圧力が一番大きいためスプールａが右側及びスプールｂが左側に滑動する。したがって、ポート２５に流入したブレーキＢ１の必要圧（制御圧）がポート２９からポート２７を経てポート２８からプライマリーレギュレータバルブ１２への信号圧として放出される。
【００２７】
図５は各リニアソレノイド１５〜１７の出力圧（上述するクラッチ等への必要圧）及びライン圧と、これに対応するリニアソレノイドの指示電流値を示している。例えば、図２の係合表に示すように第２速の場合は、クラッチＣ２とブレーキＢ１とが係合しているが、このとき図５に示すように
Ｂ１リニアソレノイド１６の出力圧＞Ｃ２リニアソレノイド１７の出力圧
である場合（図４（ｃ）参照）、Ｂ１リニアソレノイド１６の出力圧ｔに所定の余剰値（安全率分）を追加すべくオフセットしたｔＬが所望のライン圧となるのがわかる。
【００２８】
尚、変速の過渡時においては、継続係合中のクラッチを制御するソレノイドの制御圧を、ライン圧制御用スプールバルブ２０（以下、「スプールバルブ」とも称する）が動作する圧力よりも高く制御することが好ましい。その理由を以下で説明する。
【００２９】
図６は上記の制御を用いない場合に生じる可能性のある、ライン圧ＬおよびクラッチＢ１，Ｃ３，Ｃ２の制御圧の変動と、ライン圧制御用スプールバルブ２０の位置の変動を示すタイムチャートである。また、図７は上記の制御を用いた場合のライン圧ＬおよびクラッチＢ１，Ｃ３，Ｃ２の制御圧の変動と、ライン圧制御用スプールバルブ２０の位置の変動を示すタイムチャートである。
【００３０】
ここで図６および図７を参照して、第２速（図２のＤ２）から第３速（図２のＤ３）へ変速する場合を例に、変速の過渡時におけるライン圧Ｌおよび上記各クラッチ制御圧の変動と、スプールバルブ２０の位置の変動について詳細に説明する。
【００３１】
図２に示すとおり、第２速（図２のＤ２）から第３速（図２のＤ３）への変速は、クラッチＣ２は継続係合し、クラッチＢ１を解放しながらクラッチＣ３を係合するクラッチの持ち替えにより行われる。クラッチＣ２はリニアソレノイド１７により係合が継続される。クラッチＢ１はＢ１リニアソレノイド１６を用いて解放され、クラッチＣ３はＣ３―Ｂ２リニアソレノイド１５を用いてリレーバルブ１８で油路を切り替えて係合される。
【００３２】
図６で、第２速から第３速へ変速する場合において、クラッチＢ１を解放しながらクラッチＣ３を係合するため、時間ｔ１でＢ１圧の下降を開始させＢ１ブレーキの解放を開始するとともに、Ｃ３圧を上昇させＣ３クラッチの係合を準備する。時間ｔ２でＣ３圧の上昇を開始させＣ３クラッチの係合を開始する。時間ｔ３でＢ１圧を所定値まで下げ、ブレーキＢ１を半係合状態にする。時間ｔ４でＢ１圧をさらに下げ、ブレーキＢ１を解放するとともに、Ｃ３圧を所定値まで上げ、クラッチＣ３を係合する。上記により第２速から第３速への変速が完了する。
【００３３】
しかし、上述した変速の過程で、スプールバルブ２０へ導かれるＢ１圧とＣ３圧が変動するため、スプールバルブ２０が移動してしまう場合が生じ得る。
【００３４】
換言すれば、図３に示すように３つのリニアソレノイド１５、１６，１７のうち必要圧（制御圧）の一番高いものを選択し、この必要圧値に所定値を加えることで必要なライン圧を確保する手段のみでは、持ち替える各クラッチの制御圧が変動する変速の過渡時において、ライン圧Ｌが意図せず変動してしまう場合がある。
【００３５】
一例として、図６の時間ｔＸでリニアソレノイド１５、１６，１７の制御圧のバランスが変化し、スプールバルブ２０が移動したとする。スプールバルブ２０が移動したことにより、ライン圧Ｌが変動する。ライン圧Ｌは変速制御に用いる３つのリニアソレノイド１５〜１７の信号圧（元圧）となるため、ライン圧Ｌが変動するとリニアソレノイド１５〜１７から出力される制御圧も変動し、図６に破線Ｆ１〜Ｆ２で示すごとく、持ち替え中のクラッチの制御圧が一時的に急激に変動する。クラッチ制御圧の変動の結果、変速時のショックを生じさせたり、変速時間が冗長となったりして、安定的な変速制御を妨げてしまう。
【００３６】
また、スプールバルブ２０が移動することにより、クラッチを制御するリニアソレノイドからの出力圧を伝達する油路の体積が変動し、クラッチの制御圧に影響を及ぼす場合も考えられる。
【００３７】
例えば、図３に示す油圧回路の略示図において、ライン圧制御用スプールバルブ２０が移動したとする。一例として、図４の（ａ）に示す位置から、図４の（ｂ）に示す位置へスプールバルブ２０が移動した場合、ポート２６に連通する、スプール２０ｂの一部が挿通されている空間の体積は、略ゼロから数ミリリットルまで増大する。上記した油路の体積増加は、図３のリニアソレノイド１５からの出力圧をリレーバルブ１８へ伝達する油路からスプールバルブ２０へつながる油路の体積を増加せしめ、クラッチＣ３、Ｂ２の制御圧が一瞬下がってしまう。
【００３８】
本発明の制御を用いた場合のライン圧ＬおよびクラッチＢ１，Ｃ３，Ｃ２の制御圧の変動と、ライン圧制御用スプールバルブ２０の位置の変動を示すタイムチャートである図７を参照して、第２速から第３速へ変速する場合を例に、変速の過渡時におけるライン圧Ｌおよび上記各クラッチ制御圧の変動と、ライン圧制御用スプールバルブ２０の位置の変動について詳細に説明する。
【００３９】
図２に示すとおり、第２速（図２のＤ２）から第３速（図２のＤ３）への変速は、クラッチＣ２は継続係合し、クラッチＢ１を解放しながらクラッチＣ３を係合する、クラッチの持ち替えにより行われる。クラッチＣ２はリニアソレノイド１７により係合が継続される。ブレーキＢ１はＢ１リニアソレノイド１６を用いて解放され、クラッチＣ３はＣ３―Ｂ２リニアソレノイド１５を用いてリレーバルブ１８で油路を切り替えて係合される。本発明の制御においては、継続係合中のクラッチを制御するソレノイドの制御圧を、ライン圧制御用スプールバルブ２０が動作する圧力よりも高く制御する。
【００４０】
第２速から第３速へ変速する場合は、クラッチＣ２の係合が継続されるため、Ｃ２クラッチを制御するソレノイドの制御圧を、ライン圧制御用スプールバルブ２０が動作する圧力よりも高く制御する。上記の制御により、スプールバルブ２０は図４の（ａ）の位置に維持される。
【００４１】
図７で、図６と同様、第２速から第３速へ変速する場合、時間ｔ０において、係合を継続するＣ２クラッチ圧をＣ２リニアソレノイドを制御することより上昇させる。上記Ｃ２クラッチ圧は、スプールバルブ２０が動作する圧力よりも高く制御される。上記制御によりライン圧Ｌも上昇する。
【００４２】
以下、図６と同様に、ブレーキＢ１を解放しながらクラッチＣ３を係合するため、時間ｔ１でＢ１圧の下降を開始させＢ１ブレーキの解放を開始するとともに、Ｃ３圧を上昇させＣ３クラッチの係合を準備する。時間ｔ２でＣ３圧の上昇を開始させＣ３クラッチの係合を開始する。時間ｔ３でＢ１圧を所定値まで下げ、ブレーキＢ１を半係合状態にする。時間ｔ４でＢ１圧をさらに下げ、ブレーキＢ１を解放するとともに、Ｃ３圧を所定値まで上げ、クラッチＣ３を係合する。上記により第２速から第３速への変速が完了する。本発明の制御ではその後、Ｃ２クラッチ圧の制御を通常の制御に戻し、Ｃ２圧およびライン圧Ｌを低下させる。
【００４３】
仮に図７に破線Ｆ３で示すように、時間ｔＹでスプールバルブ２０が移動し、ライン圧Ｌが低下してＣ３圧が一時的に急激に低下した場合も、変速が完了した後であるため変速ショック等は生じず、またクラッチＣ３を結合させるＣ３圧の所定値は、安全率を加味したプラスアルファの圧力が追加されており、クラッチＣ３が滑ることもない。
【００４４】
尚、変速に必要な時間は数秒であり、変速の間のみライン圧Ｌを上昇させても燃費への影響は極めて限定的であり、本制御を用いることにより得られる効果と比して問題にならない。
【００４５】
以上、本発明の自動変速機の油圧制御装置についての実施形態およびその概念について説明してきたが本発明はこれに限定されるものではなく特許請求の範囲および明細書等に記載の精神や教示を逸脱しない範囲で他の変形例、改良例が得られることが当業者は理解できるであろう。
【符号の説明】
【００４６】
12 プライマリーレギュレータバルブ
13 ＳＬＴソレノイドバルブ
14 マニュアルバルブ
15 リニアソレノイド（Ｃ３−Ｂ２リニアソレノイド）
16 リニアソレノイド（Ｂ１リニアソレノイド）
17 リニアソレノイド（Ｃ２リニアソレノイド）
18 リレーバルブ
20 スプールバルブ
20a   スプール
20ｂ  スプール
21〜29 ポート
t１〜t4、ｔＸ、ｔＹ    時間
F1〜F3  油圧変動
【図１】
2014194274.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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