(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧が給排される流体圧給排回路と、
この流体圧給排回路の先端から分岐された第１分岐路および第２分岐路と、
前記第１分岐路に設けられ、ピストンがストロークして締結状態が得られる摩擦締結要素と、
前記第２分岐路に設けられ、少なくとも前記ピストンのストロークに必要な流体圧より大きな所定の反力を越える流体圧により容積拡大可能な圧力室を有した蓄圧要素と、
前記第１分岐路に一端が接続され、他端がプラグ摺動穴の一端側に接続され、少なくとも前記所定の反力よりも小さい管路抵抗を有する第１パイロット回路と、
前記第２分岐路に一端が接続され、他端がプラグ摺動穴の他端側に接続された第２パイロット回路と、
前記プラグ摺動穴内に、一端側で第１パイロット回路の流体圧を受圧する一方で、他端側と第２パイロット回路の流体圧を受圧して摺動可能に設けられた差圧検知プラグと、
この差圧検知プラグのプラグ摺動穴における摺動方向に応じて閉成あるいは開成される電気接点と、
を備えたことを特徴とする締結状態検知装置。
【請求項２】
前記蓄圧要素がアキュムレータであることを特徴とする請求項１記載の締結状態検出装置。
【請求項３】
前記蓄圧要素がピストンがストロークして締結状態がえられる摩擦締結要素であることを特徴とする請求項１記載の締結状態検出装置。
【請求項４】
流体圧が給排される流体圧給排回路と、
この流体圧給排回路の先端から分岐された第１分岐路および第２分岐路と、
前記第１分岐路に設けられ、ピストンがストロークして締結状態が得られる第１摩擦締結要素と、
前記第２分岐路に設けられた第２摩擦締結要素と、
前記流体圧給排回路の途中に設けられた第１オリフィスと、
前記第２分岐路の途中に設けられ、前記第１オリフィスよりも流路断面積が小さく形成された第２オリフィスと、
前記流体圧給排回路の第１オリフィスよりも供給上流側に一端が接続され、他端がスプール摺動穴の第１ポートに接続された第１バイパス回路と、
前記流体圧給排回路の第１オリフィスよりも供給下流側に一端が接続され、他端がスプール摺動穴の第２ポートに接続された第２バイパス回路と、
前記第２分岐路の第２オリフィスよりも第２摩擦締結要素側に接続され、他端がスプール摺動穴の第３ポートに接続された第３バイパス回路と、
前記スプール摺動穴に摺動可能に設けられ、前記第２ポートを第１ポートと第３ポートとに選択的に接続させるよう切換可能に形成されたスプールと、
前記第１分岐路に一端が接続されている一方で他端がスプール摺動穴に接続され、前記第１分岐路の流体圧を第２ポートと第３ポートを連通させる切換方向にスプールを付勢するよう前記スプール摺動穴に導く第１パイロット回路と、
前記第２分岐路の第２オリフィスよりも供給上流側に一端が接続されている一方で他端がスプール摺動穴に接続され、前記第２分岐路の流体圧を第２ポートと第１ポートとを連通させる切換方向にスプールを付勢するよう前記スプール摺動穴に導く第２パイロット回路と、
を備えていることを特徴とする流体圧制御装置。
【請求項５】
前記スプールを、第１ポートと第２ポートとを連通させる切換方向に付勢するスプリングが設けられていることを特徴とする請求項４記載の流体圧制御装置。
【請求項６】
前記第２分岐路の第２オリフィスよりも供給上流側にアキュムレータが設けられていることを特徴とする請求項４または５記載の流体圧制御装置。
【請求項７】
前記第１分岐路の途中であって前記第１パイロット回路の接続位置よりも供給上流側に前記第１・第２オリフィスよりも流路面積の大きな第３オリフィスが設けられていることを特徴とする請求項４ないし６記載の流体圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、クラッチあるいはブレーキのピストンストローク、すなわち、摩擦締結要素の締結状態を検出する締結状態検出装置、ならびに、摩擦締結要素の締結状態に応じて流体の流路を切り替える流体圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機の変速制御を行うにあたり、ブレーキやクラッチなどの摩擦締結要素の締結状態を検出することは重要である。
【０００３】
このように、摩擦締結要素の締結状態を検出する締結状態検出装置として、例えば、三菱重工技法  Vol.21  No.1（１９８４年１月発行）の第１〜７頁に記載された自動変速機のサーボスイッチやパルスゼネレータが知られている。
【０００４】
この前者のサーボスイッチは、１−２パワーＯＮアップシフトを行う際にＫＤ（キックダウン）ドラムを締結させるにあたり、バンドブレーキの締結寸前まではやや高圧を供給してレスポンスを向上させ、その後は走行条件で決まる最適油圧に制御するために、バンドブレーキの締結寸前を検出するのに用いられているもので、ＫＤドラムのサーボピストンに設けられて、サーボピストンがバンドブレーキの締結寸前となる位置までストロークした時にＯＦＦに切り替わる常開のスイッチで構成されている。
【０００５】
また、後者のパルスゼネレータは、ＫＤドラムの回転に応じてパルスを発生するよう構成され、ＫＤドラムを固定状態から解放状態に変えて変速を行う時（例えば、アクセルペダルから足を離してアップシフトを行う２→３パワーＯＦＦアップシフト時）に、ＫＤドラムが解放状態となったのをＫＤドラムの回転開始を検出することで検出するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、前者のサーボスイッチの場合、ＫＤドラムのバンドブレーキのように、一端が固定されている摩擦締結構造には適用可能であるが、クラッチのように、全体が回転している構造の摩擦締結要素には適用することができないもので、適用範囲が限られるという問題がある。
【０００７】
また、パルスゼネレータを用いて回転要素の回転を検出する構造では、クラッチなどにも適用することができるが、この場合、クラッチが容量を持って締結を開始した後、さらに回転要素が回転を開始してから検出が成されるものであるから、摩擦締結要素の締結開始から検出までタイムラグが生じ、検出精度の点で問題がある。
【０００８】
さらに、上述のように従来技術では、摩擦締結要素の締結状態を正確に検出できないから、その締結状態に応じて流体の流路を切り替える制御を精度よく行うことが困難であった。ちなみに、自動変速機において、副変速機の入力軸と出力軸との回転数を検出してギヤ比を求め、このギヤ比により摩擦締結要素の締結状態を判断して変速制御を行うことは知られているが、この場合、各回転を検出するセンサやこのセンサの検出に基づいて制御を行う制御装置や制御装置により駆動させるアクチュエータが必要であり、コスト高を招いてしまう。
【０００９】
本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、クラッチなどの摩擦締結要素の締結状態を、タイムラグなしに正確に検出することを第１の目的とし、また、このような摩擦締結要素の締結状態に応じて流体の流路を切り替えるにあたり、簡単な構造により精度の高い切替制御を可能とすることを第２の目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、上述の第１の目的を達成するため、請求項１記載の締結状態検出装置は、図１のクレーム対応図に示すように、流体圧が給排される流体圧給排回路ａと、この流体圧給排回路ａの先端から分岐された第１分岐路ｂおよび第２分岐路ｃと、前記第１分岐路ｂに設けられ、ピストンがストロークして締結状態が得られる摩擦締結要素ｄと、前記第２分岐路ｃに設けられ、少なくとも前記ピストンのストロークに必要な流体圧より大きな所定の反力を越える流体圧により容積拡大可能な圧力室を有した蓄圧要素ｅと、前記第１分岐路ｂに一端が接続され、他端がプラグ摺動穴ｆの一端側に接続され、少なくとも前記所定の反力よりも小さい管路抵抗を有する第１パイロット回路ｇと、前記第２分岐路ｃに一端が接続され、他端がプラグ摺動穴ｆの他端側に接続された第２パイロット回路ｈと、前記プラグ摺動穴ｆ内に、一端側で第１パイロット回路ｇの流体圧を受圧する一方で、他端側で第２パイロット回路ｈの流体圧を受圧して摺動可能に設けられた差圧検知プラグｊと、この差圧検知プラグｊのプラグ摺動穴ｆにおける摺動方向に応じて閉成あるいは開成される電気接点ｋとを備えていることを特徴とする。
【００１１】
なお、前記蓄圧要素ｅは、アキュムレータであってもよいし（請求項２）、あるいは、ピストンがストロークして締結状態がえられる摩擦締結要素であってもよい（請求項３）。
【００１２】
また、第２の目的を達成するため請求項４記載の流体圧制御装置は、流体圧が給排される流体圧給排回路１と、この流体圧給排回路１の先端から分岐された第１分岐路２および第２分岐路３と、前記第１分岐路２に設けられ、ピストンがストロークして締結状態が得られる第１摩擦締結要素４と、前記第２分岐路３に設けられた第２摩擦締結要素５と、前記流体圧給排回路１の途中に設けられた第１オリフィス６と、前記第２分岐路３の途中に設けられ、前記第１オリフィス６よりも流路断面積が小さく形成された第２オリフィス７と、前記流体圧給排回路１の第１オリフィス６よりも供給上流側（なお、この供給上流側とは供給時に上流となる側という意味で用いている）に一端が接続され、他端がスプール摺動穴８の第１ポート９に接続された第１バイパス回路１０と、前記流体圧給排回路１の第１オリフィス６よりも供給下流側に一端が接続され、他端がスプール摺動穴８の第２ポート１１に接続された第２バイパス回路１２と、前記第２分岐路３の第２オリフィス７よりも第２摩擦締結要素５側に接続され、他端がスプール摺動穴８の第３ポート１３に接続された第３バイパス回路１４と、前記スプール摺動穴８に摺動可能に設けられ、前記第２ポート１１を第１ポート９と第３ポート１３とに選択的に接続させるよう切換可能に形成されたスプール１５と、前記第１分岐路２に一端が接続されている一方で他端がスプール摺動穴８に接続され、前記第１分岐路２の流体圧を第２ポート１１と第３ポート１３を連通させる切換方向にスプール１５を付勢するよう前記スプール摺動穴８に導く第１パイロット回路１６と、前記第２分岐路３の第２オリフィス７よりも供給上流側に一端が接続されている一方で他端がスプール摺動穴８に接続され、前記第２分岐路３の流体圧を第２ポート１１と第１ポート９とを連通させる切換方向にスプール１５を付勢するよう前記スプール摺動穴８に導く第２パイロット回路１７と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
なお、請求項５記載の装置は、前記スプール１５を、第１ポート９と第２ポート１１とを連通させる切換方向に付勢するスプリング１８を設けている。
【００１４】
また、請求項６記載の装置は、前記第２分岐路３の第２オリフィス７よりも供給上流側にアキュムレータ１９を設けている。
【００１５】
また、請求項７記載の装置は、前記第１分岐路２の途中であって前記第１パイロット回路１６の接続位置よりも供給上流側に前記第１・第２オリフィス６，７よりも流路面積の大きな第３オリフィス２０を設けている。
【００１６】
【作用】
まず、請求項１記載の締結状態検出装置において、摩擦締結要素ｄを締結させる際の検出動作を説明する。
【００１７】
摩擦締結要素ｄを締結させる時には、流体圧給排回路ａから流体圧を供給すると、その流体圧は、第１分岐路ｂおよび第２分岐路ｃで分岐して、それぞれ摩擦締結要素ｄと蓄圧要素ｅとに伝達され、摩擦締結要素ｄでは、第１パイロット回路の管路抵抗が所定の反力よりも小さいため、この流体圧の供給によりピストンがストロークするのに対して、蓄圧要素ｅでは、流体圧が少なくともピストンのストロークに必要な流体圧より大きな所定の反力を越える高さに上昇するまでは容積拡大が成されず、第２分岐路ｃ側では流体の流れが生じない。
【００１８】
したがって、第１分岐路ｂでは、摩擦締結要素ｄのピストンがストロークしている間は棚圧が形成されて流体圧の上昇が抑えられるのに対して、第２分岐路ｃでは、流体の流れが生じない分だけ第１分岐路ｂよりも高圧になる。
【００１９】
よって、各分岐路ｂ，ｃの流体圧が各パイロット回路ｇ，ｈを介して伝達されるプラグ摺動穴ｆでは、各流体圧を受圧する差圧検知プラグｊが、上記差圧に基づいて摺動し、この摺動方向に応じて電気接点ｋが閉成あるいは開成されることになる。すなわち、この時の電気接点ｋの作動により、摩擦締結要素ｄがピストンストローク中で実際の締結がまだ開始されていないことを検出することができる。
【００２０】
次に、摩擦締結要素ｄのピストンがストロークを終えて、流体圧が摩擦部分に伝達されて実際の締結が開始された時には、第１分岐路ｂを通って摩擦締結要素ｄへ供給される流体の流れが停止され、これに伴って、流体圧が上昇する。
【００２１】
この流体圧の上昇で流体圧が蓄圧要素ｅの反力を越えると、蓄圧要素ｅの容積が拡大して流体圧の供給が開始され、第２分岐路ｃに流体の流れが生じる。したがって、第２分岐路ｃでは流体圧の上昇が停止されて棚圧が形成されるが、この場合、第２分岐路ｃの流体圧は第１分岐路ｂの流体圧よりも低い値となる。
【００２２】
よって、差圧検知プラグｊは、それ以前に受圧していた流体圧の大小関係が逆転して、逆方向に摺動し、この摺動に応じて電気接点ｋがそれ以前の状態から変化して開成あるいは閉成されることになり、これにより、摩擦締結要素ｄが締結を開始したことをただちに検出することができる。
【００２３】
したがって、例えば、自動変速機における変速制御では、この検出に応じてライン圧のプリチャージ圧を低下あるいは変更させたり、ライン圧の上昇を開始させたり、シフトバルブを切り換えたり、エンジンのトルクダウンの開始判断を行ったりすることができる。
【００２４】
請求項２記載の装置では、摩擦締結要素ｄが締結を開始した時点から、蓄圧要素ｅとしてのアキュムレータに流体圧が供給されて蓄圧される。
【００２５】
請求項３記載の装置では、第１分岐路ｂに接続されている摩擦締結要素ｄが締結を開始した時点から、第２分岐路ｃの蓄圧要素ｅとしての摩擦締結要素のピストンがストロークし、このストロークの終了後締結する。
【００２６】
次に、請求項４記載の流体圧制御装置の動作について説明する。
【００２７】
流体給排回路１に流体圧を供給すると、この流体圧は第１分岐路２から第１摩擦締結要素４に伝達されるとともに第２分岐路３から第２摩擦締結要素５に伝達されるが、第２分岐路３には第２オリフィス７が設けられていることで第２分岐路３には流体の流通が殆ど生じることはなく、流体圧は第１摩擦締結要素４にのみ供給されてピストンがストロークする。
【００２８】
したがって、第１摩擦締結要素４の締結が開始される前の時点では、流体が流通する第１分岐路２の流体圧は、流体が流通しない第２分岐路３の第２オリフィス７直前の流体圧よりも低くなっており、各分岐路２，３の流体圧を各パイロット回路１６，１７を介して受圧するスプール１５は、第２ポート１１を第１ポート９と連通させた状態に付勢される。よって、この時点では、流体圧は、流通の抵抗となる第１オリフィス６を迂回して第１バイパス回路１０と第２バイパス回路１２を通り、さらに第１分岐路２を通って、第１摩擦締結要素４に円滑に供給される。
【００２９】
その後、第１摩擦締結要素４においてピストンのストロークが終了して締結が開始された時には、まず、第１摩擦締結要素４への流体圧の供給が停止されて、第１分岐路２を通る流体の流通が停止され、流体圧が上昇を開始する。
【００３０】
この流体圧の上昇により流体が第２オリフィス７で絞られながら第２分岐路３を流れて流体の流通が生じる。したがって、第１分岐路２の流体圧が第２分岐路３の流体圧よりも上昇することになる。
【００３１】
よって、各分岐路２，３の流体圧を各パイロット回路１６，１７を介して受圧するスプール１５では、受圧していた流体圧の大小関係が逆転して、第２ポート１１と第３ポート１３とを連通させる状態に切り換わる。
【００３２】
したがって、流体圧給排回路１に供給された流体圧は、第１オリフィス６で絞られた後、第２バイパス回路１１から第３バイパス回路１３を通り、第２オリフィス７を迂回して第２摩擦締結要素５に供給されることになる。このように流路断面積の小さな第２オリフィス７を迂回するから、第１摩擦締結要素２の締結後の第２摩擦締結要素５への流体圧の供給が円滑に成されることになる。
【００３３】
以上のように、請求項４記載の流体圧制御装置では、流体圧供給回路１に流体圧を供給すると、まず、第２オリフィス７が抵抗となることで第２摩擦締結要素５には供給されず、第１摩擦締結要素４にのみ流体が第１オリフィス６を迂回して円滑に供給され、その後、第１摩擦締結要素４のピストンのストロークが終了して実際の締結を開始したら、ただちに第２摩擦締結要素５への流体圧の供給が成され、この場合、それまで抵抗となって棚圧を形成していた第２オリフィス７を迂回して円滑な流体圧の供給が成される。
【００３４】
請求項５記載の装置では、スプール１５を第２ポート１１と第１ポート９とを連通させる切替方向に付勢するスプリング１８を設けているために、流体圧給排回路１に流体圧を供給する前の時点で、第１バイパス回路１０と第２バイパス回路１２とが連通された状態となっている。したがって、流体圧供給回路１に流体圧を供給すると、流体は第１オリフィス６を迂回して第１・第２バイパス回路１０，１２を経て第１分岐路２からただちに第１摩擦締結要素４に供給されるもので、第１オリフィス６を迂回する分だけ流通抵抗が小さく流体圧の供給が極めて円滑に成される。
【００３５】
請求項６記載の装置では、第２分岐路３の第２オリフィス７よりも供給上流側にアキュムレータ１９を設けている。したがって、第１摩擦締結要素４の締結が開始されて流体圧が上昇すると、アキュムレータ１９に流体が導入され、この流れが生じた時点で第２分岐路３の流体圧が第１分岐路２の流体圧よりも低下してこれらの流体圧を受圧するスプール１５が摺動して、第２ポート１１と第３ポート１３とを連通する状態に切り替わる。
【００３６】
請求項７記載の装置では、第１分岐路２に第３オリフィス２０を設けているから、第１分岐路２に流体圧を供給して第１摩擦締結要素４のピストンがストロークした時に生じる棚圧を、第３オリフィス２０の流路断面積により設定することができる。また、流体圧の供給開始時に、第１パイロット回路１６を介して得られる第３オリフィス２０よりも供給下流側の第１分岐路２の流体圧と、第２パイロット回路１７を介して得られる第２オリフィス７よりも供給上流側の第２分岐路３の流体圧との差が明確になり、スプール１５の作動精度が向上する。
【００３７】
【実施例】
本発明実施例を図面に基づいて説明する。                                図３は、本発明実施例を適用した自動変変速機ＡＴの構造を示す概略図であって、２組の遊星歯車組ＰＧ１，ＰＧ２の回転要素を結合・離反・停止させるためにの摩擦締結要素として、バンドブレーキＢ／Ｂ，リバースクラッチＲ／Ｃ，ハイクラッチＨ／Ｃ，フォワードクラッチＦ／Ｃ，オーバランクラッチＯ／Ｃ，フォワードワンウエイクラッチＦ／Ｏ・Ｃ，ローワンウエイクラッチＬ／Ｏ・Ｃ，ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂが設けられている。
【００３８】
また、上記摩擦締結要素の締結・解放の切り替えは、図外のコントロールバルブによる油圧制御により行われるもので、各摩擦締結要素を図４の締結作動図に示すように締結・解放させることで各変速を行うように構成されている。
【００３９】
次に、請求項１，２に記載の発明に対応した第１実施例の締結状態検出装置について説明すると、この実施例は、１→２変速時におけるバンドブレーキＢ／Ｂの締結を検出するために設けられている。ちなみに、バンドブレーキＢ／Ｂは、図５に示すバンドサーボＢＳの作動により締結・解放されるもので、このバンドサーボＢＳは、ブレーキバンド３０に対して締結力を与えるピストンステム３１と、油圧を受圧してその受圧力をピストンステム３１に伝達するサーボピストン３２，サーボピストンリテーナ３３およびＯＤサーボピストン３４と、各ピストン３２，３３，３４に油圧を作用させるための２速作動室３５，３速解放室３６および４速作動室３７と、各ピストン３２，３４を解放作動方向に付勢するリターンスプリング３８，３９とが設けられている。
【００４０】
図６は前記コントロールバルブ中に設けた第１実施例の締結状態検出装置を示す油圧回路図であって、コントロールバルブ内には、油圧給排回路（流体圧給排回路）４１が設けられ、この油圧給排回路３１の先端から、バンドブレーキＢ／Ｂの締結・解放を行うバンドサーボＢＳの２速作動室３５に連通された第１分岐路４２と、アキュムレータ（蓄圧要素）４３に連通された第２分岐路４４とに分岐されている。なお、前記油圧給排回路４１の途中には、オリフィス４５が設けられている。また、図中４６は、第１分岐路４２の管路抵抗を示している。
【００４１】
前記第１分岐路４２と第２分岐路４４とには、それぞれ、各分岐路４２，４４の油圧を引き出す第１パイロット回路４７および第２パイロット回路４８の一端が接続され、各パイロット回路４７，４８の他端は、それぞれプラグ摺動穴４９の端部に接続されている。
【００４２】
このプラグ摺動穴４９には差圧検知プラグ５０が摺動自在に設けられている。すなわち、この差圧検知プラグ５０は、一端面で第１分岐路４２の油圧ＰA を受圧する一方で、他端面で第２分岐路４４の油圧ＰB を受圧して、両油圧差に基づいて摺動するように構成されているとともに、プラグ摺動穴４９の端部に設けられた電気接点５１と接触する方向にスプリング５２により摺動付勢されている。ちなみに、本実施例では、スプリング５２は、両油圧ＰA ，ＰB の差圧（ＰA ＞ＰB の場合）が、0.2Kg/m2程の大きさで差圧検知プラグ５０が摺動するような付勢力に設定されている。
【００４３】
前記差圧検知プラグ５０は、１→２変速時にバンドブレーキＢ／Ｂが締結した時を電気接点５１を開くこと（ＯＦＦ状態となること）で検出するためもので、以下、この時の差圧検知プラグ５０の動作について説明する。
【００４４】
バンドブレーキＢ／Ｂを締結させる時には、油圧給排回路４１に油圧を供給する。この油圧の供給初期には、この油圧は、アキュムレータ４３の反力を越えないため、２速作動室３５のみに供給されてサーボピストン３２がクラッチ容量分だけストロークする。このようにサーボピストン３２がストローク中の時点における第１分岐路４２の油圧ＰA と第２分岐路４４の油圧ＰB を示しているのが、図７の▲１▼の領域であって、第１分岐路４２が下流となるので、油圧はＰA ＜ＰB となった状態で棚圧が形成される。したがって、差圧検知プラグ５０は、電気接点５１に接触した状態に維持される。
【００４５】
その後、サーボピストン３２がストロークを終えてバンドブレーキＢ／Ｂが締結を開始すると、油圧ＰA ，ＰB が上昇し、アキュムレータ４３の反力を越えた時点でアキュムレータ４３へ供給が開始される。この時点の油圧ＰA と油圧ＰB を示しているのが図７の▲２▼の領域であって、アキュムレータ４３に供給されている間棚圧が形成されるが、この時の油の流れは第２分岐路４４においてのみ生じるのでＰA ＞ＰB となる。したがって、差圧検知プラグ５０が摺動して、電気接点５１との接触が解除される。したがって、電気接点５１からの信号がＯＦＦ状態となることで、バンドブレーキＢ／Ｂの締結が検出される。
【００４６】
以上説明したように、本実施例では、サーボピストン３２の実際のストロークを検出することなく、油圧ＰA と油圧ＰB との差圧を用いて、正確にバンドブレーキＢ／Ｂの締結時期を検出することができるという効果が得られる。そして、このように実際のストローク量を検出することがないから、製品ごとにストローク量のばらつきがあっても、このばらつきに関係なく締結時期を正確に検出することができ、しかも、クラッチのようにピストンが回転するような箇所にも適用することができるという効果が得られる。
【００４７】
次に、請求項４，５，６記載の流体圧制御装置の実施例である第２実施例について説明する。
【００４８】
この第２実施例装置は、２→３変速時に自動変速機のハイクラッチＨ／ＣとバンドサーボＢＳの３速解放室３６とに油圧を供給する油圧供給回路６１（図８参照）に適用されたもので、油圧供給開始時にハイクラッチＨ／Ｃのみに円滑に油圧を供給し、その後、ハイクラッチＨ／Ｃが締結を開始した時点を検出して、この時点で３速解放室３６に円滑に油圧を供給する油圧切替制御を行うために設けられている。
【００４９】
図８は第２実施例装置を示す回路図であって、油圧給排回路６１は、その先端からハイクラッチＨ／Ｃに至る第１分岐路６２と３速解放室３６に至る第２分岐路６３とに分岐されている。
【００５０】
また、前記油圧給排回路６１の途中には、直径1.8mm の第１オリフィス６４が設けられ、前記第２分岐路６３の途中には、直径1mm の第２オリフィス６５が設けられ、前記第１分岐路６２の途中には、直径3mm の第３オリフィス６６が設けられている。すなわち、各オリフィスは流路断面積の大きい方から第３オリフィス６６，第１オリフィス６４，第２オリフィス６５の順となるように設定されている。
【００５１】
そして、前記第１オリフィス６４を迂回するために、一端が油圧給排回路６１の第１オリフィス６４よりも供給上流側に接続された第１バイパス回路６７と、一端が油圧給排回路６１の第１オリフィス６４よりも供給下流側に接続された第２バイパス回路６８とが設けられ、各バイパス回路６７，６８の他端がそれぞれ後述するスプール摺動穴６９の第１ポート７０と第２ポート７１に接続されている。また、同様に、前記第２オリフィス６５を迂回するために、前記第２バイパス回路６８に加えて、一端が第２分岐路６３の第２オリフィス６５よりも供給下流側に接続されて他端がスプール摺動穴６９の第３ポート７２に接続された第３バイパス回路７３が設けられている。
【００５２】
前記スプール摺動穴６９には、シフトスプール７４が設けられている。すなわち、図９に示すように、スプール摺動穴６９には、前記第２ポート７１を真ん中としてその両側にそれぞれ第１ポート７０と第３ポート７２が配置されている。そして、前記シフトスプール７４には、第２ポート７１を第１ポート７０と第３ポート７２とにそれぞれ選択的に接続させるランドが形成されており、かつ、第１ポート７０と第２ポート７１を接続させた状態となる方向（図中左方向）に付勢するスプリング７５が設けられている。
【００５３】
さらに、スプール摺動穴６９において、図中左側の第１背室７６は、第１パイロット回路７７を介して前記第１分岐路６２の第３オリフィス６６よりも供給下流側に接続されている一方、図中右側の第２背室７８は、第２パイロット回路７９を介して、前記第２分岐路６３の第２オリフィス６５よりも供給上流側に接続されている。したがって、前記シフトスプール７４は、第１分岐路６２の油圧ＰA を図中右に摺動する方向に受圧し、第２分岐路６３の油圧ＰB を図中左に摺動する方向に受圧するよう構成されているもので、すなわち、前記油圧がＰA ＞ＰB である時に、第２ポート７１（第２バイパス回路６８）を第３ポート７２（第３バイパス回路７３）に接続させる方向に油圧が作用し、その逆に、ＰA ＜ＰB である時に、第２ポート７１（第２バイパス回路６８）を第１ポート７０（第１バイパス回路６７）に接続させる方向に油圧が作用するよう構成されている。
【００５４】
また、第２分岐路６３において、第２オリフィス６５よりも供給上流側である第２パイロット回路７３が接続されている位置には、アキュムレータ８０が設けられている。
【００５５】
次に、２→３変速を行うにあたり、ハイクラッチＨ／Ｃを締結させた後に、バンドブレーキＢ／Ｂを解放させる時の動作について説明する。
【００５６】
油圧給排回路６１に油圧を供給すると、シフトスプール７４は、スプリング７５の付勢力によって第１ポート７０（第１バイパス回路６７）と第２ポート７１（第２バイパス回路６８）とを連通させた状態となっているため、油は、第１オリフィス６４を迂回して、第１バイパス回路６７から第２バイパス回路６８を通って、第１・第２分岐路６３の方向へ向かって流れる。そして、第２オリフィス６５と第３オリフィス６６とでは第３オリフィス６６の方が流路面積が大きいから、油は第３オリフィス６６による絞り分だけ油圧上昇してハイクラッチＨ／Ｃへ流れる。
【００５７】
この時の油圧変化を示しているのが図１０の▲１▼の領域である。すなわち、図１０は第１分岐路６２の第３オリフィス６６よりも供給下流側の油圧ＰA （この油圧はハイクラッチＨ／Ｃの圧力室の油圧ＰH/C とほぼ等しい）と、第２分岐路６３の第２オリフィス６５の供給上流側の油圧ＰB と、３速解放室３６の油圧ＰS/R の変化を表すもので、図中▲１▼の領域では、第１分岐路６２の油圧ＰA は、ハイクラッチＨ／Ｃへの油の導入直前に一旦上昇した後、図外のピストンがストロークする際に棚圧が形成される。それに対して、第２分岐路６３の油圧ＰB は、第２オリフィス６５による抵抗により流量が生じないことにより前記油圧ＰA よりも若干高い値で変化する。なお、第１分岐路６２の途中に第３オリフィス６６を設けていることにより、この領域▲１▼の時点では、第３オリフィス６６よりも供給下流側の油圧ＰA は、第２オリフィス６５よりも供給上流側の油圧ＰB よりも明確に低くなる。また、この時、油圧ＰS/R は、時間経過と共に上昇する。
【００５８】
したがって、シフトスプール７４では、油圧ＰA と油圧ＰB との差圧はシフトスプール７４を図９において左方向に摺動させるように作用するから、スプリング７５により付勢された位置に保持される。
【００５９】
その後、ハイクラッチＨ／Ｃの図外のピストンのストロークが終了して締結が開始されると、ハイクラッチＨ／Ｃへの流量が無くなって油圧ＰA が上昇を開始する。この上昇により第２分岐路６３にアキュムレータ８０に向かう流量が生じると、図１０の▲２▼に示すように油圧ＰA が油圧ＰB よりも高くなり、その後、アキュムレータ８０の蓄圧作動により棚圧が生じる。なお、この時点では、アキュムレータ８０に流量が生じることで、第２分岐路６３の第２オリフィス６５よりも供給上流側の油圧ＰB は、３速解放室３６の油圧ＰS/R よりも若干低い値となる。
【００６０】
そして、上述のように油圧ＰA と油圧ＰB の大きさが逆転した時点で、シフトスプール７４に作用する両油圧の差圧は、シフトスプール７４を図９において右方向に摺動させるように作用し、この差圧による受圧力がスプリング７５の付勢力を上回った時点で、シフトスプール７４が図中右方向に摺動して、第２ポート７１（第２バイパス回路６８）を第３ポート７２（第３バイパス回路７３）と接続する。
【００６１】
その後、アキュムレータ８０の容量分の蓄圧が成されると各油圧ＰA ，ＰB ，ＰS/R が上昇し、３速解放室３６の油圧ＰS/R が、サーボピストン３２に対して作用している２速作動室３５の油圧よりも大きく作用する値まで上昇したら、サーボピストン３２が摺動してバンドブレーキＢ／Ｂが解放作動を開始する。
【００６２】
このように３速解放室３６に油圧が供給される際には、第２バイパス回路６８および第３バイパス回路７３を通る経路で供給され、第２オリフィス６５で絞られることがないから、円滑に供給される。
【００６３】
以上説明したように、第２実施例装置では、２→３変速を行うために、まず、ハイクラッチＨ／Ｃに油圧を供給し、その後ハイクラッチＨ／Ｃが実際に締結して、さらに、アキュムレータ８０が棚圧を形成したら、ただちにバンドサーボＢＳの３速解放室３６に油圧を供給させる油圧切替制御を行うにあたり、変速初期において油圧をハイクラッチＨ／Ｃのみに供給する際には、第１オリフィス６４を迂回させて円滑に供給を行って、高い応答性が得られ、その後、ハイクラッチＨ／Ｃの実際の締結が開始されたら、その時点で３速解放室３６へは流路抵抗の大きな第２オリフィス６５を迂回して油圧を供給できる状態に油路の切替を行うようにしており、この油路の切替を、油圧ＰA ，ＰB の差圧により摺動するシフトスプール７４を用いて行っているため、高価なセンサやアクチュエータや制御装置を用いることなく、高い精度で切替制御を行うことができるという効果が得られる。
【００６４】
また、第２実施例装置では、第１分岐路６２の途中に第３オリフィス６６を設けているため、油圧供給回路６１から油圧を供給した初期に、第１分岐路６２の油圧ＰA と第２分岐路６３の油圧ＰB との差圧を明確に形成することができ、これによりシフトスプール７４の切替精度を向上させることができるという効果が得られる。
【００６５】
以上、実施例について説明してきたが具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００６６】
例えば、実施例では、前進４速の自動変速機ＡＴを例として示したが、これに限られず、他の形式の自動変速に適用できるのはもちろんのこと、他の産業機器などにも適用することができるもので、要は、摩擦締結要素を備えた油圧回路を有した機器全般に適用することができる。
【００６７】
また、第１実施例では、第２分岐路４４に設ける蓄圧要素としてアキュムレータ４３を示したが、要は、所定の反力を越える流体圧により容積拡大可能な圧力室を有した要素であれば、例えば、バンドサーボやクラッチやブレーキのような摩擦締結要素を設けてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１，請求項２，請求項３記載の締結状態検出装置では、第１分岐路と第２分岐路との流体圧差により差圧検知プラグを摺動させることで電気接点を切り替えるように構成したため、バンドサーボのように一端が固定された構造の摩擦締結要素にはもちろんのこと、クラッチのように、全体が回転している構造の摩擦締結要素にも適用して、締結開始の時点を検出することができるという効果が得られるとともに、ピストンのストロークが停止して流体圧が締結に関与し始めた時点を検出できるから、摩擦締結要素が完全に締結して回転要素が回転を始める前の時点を検出でき、実際の締結開始をタイムラグが生じることなく検出できるという効果が得られる。
【００６９】
また、請求項４記載の流体圧制御装置では、第１分岐路と第２分岐路との流体圧差に基づいて、第１オリフィスを迂回して第１分岐路の第１摩擦締結要素へ流体圧を供給する経路と、第２オリフィスを迂回して第２分岐路の第２摩擦締結要素へ流体圧を供給する経路とを切り替えるように構成したため、第１摩擦締結要素が実際に締結を開始した時点でただちに第２摩擦締結要素側へ流体圧を供給するという切替制御を行うことができ、高価なセンサやコンピュータやアクチュエータが不要な簡単な構造により精度の高い流体圧供給の切替制御を行うことができるという効果が得られる。
【００７０】
また、請求項５記載の装置では、スプールを第１ポートと第２ポートとを連通させる切替方向に付勢するスプリングを設けているため、流体圧給排回路に流体圧を供給する前の時点で第１バイパス回路と第２バイパス回路とが連通された状態となっており、流体圧供給時には、流体が第１オリフィスを迂回して第１・第２バイパス回路を経て第１分岐路からただちに第１摩擦締結要素に供給されるもので、第１オリフィスを迂回する分だけ流通抵抗が小さく流体圧の供給が極めて円滑に成され、応答性を向上できるという効果が得られる。
【００７１】
また、請求項６記載の装置では、第２分岐路の第２オリフィスよりも供給上流側にアキュムレータを設けた構成としたため、アキュムレータの本来の作動である棚圧を設定できるのに加えて、第１摩擦締結要素の締結開始後に第１分岐路と第２分岐路の流体圧差を形成でき、スプールの切替を促進できるという効果が得られる。
【００７２】
請求項７記載の装置では、第１分岐路に第３オリフィスを設けた構成としたため、第１摩擦締結要素のピストンがストロークした時に生じる棚圧を設定することができ、しかも、流体圧の供給開始時において、スプールに作用する第３オリフィスよりも供給下流側の第１分岐路の流体圧と、第２オリフィスよりも供給上流側の第２分岐路の流体圧との差が明確になり、スプールの作動精度が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の締結状態検出装置を示すクレーム対応図である。
【図２】本発明の流体圧制御装置を示すクレーム対応図である。
【図３】本発明実施例を適用した自動変速機の構造を示す概略図である。
【図４】本発明実施例を適用した自動変速機の各変速に伴う締結作動を示す締結作動図である。
【図５】実施例装置を適用した自動変速機のバンドサーボを示す断面図である。
【図６】自動変速機のコントロールバルブに設けた第１実施例の締結状態検出装置を示す油圧回路図である。
【図７】第１実施例装置のバンドブレーキ締結時の第１分岐路の油圧ＰA と第２分岐路の油圧ＰB の変化を示すタイムチャート。
【図８】自動変速機のコントロールバルブに設けた第２実施例の流体圧制御装置を示す油圧回路図である。
【図９】第２実施例のシフトスプールを示す断面図である。
【図１０】第１実施例装置のハイクラッチおよびバンドブレーキ締結時の第１分岐路の油圧ＰA と第２分岐路の油圧ＰB と３速解放室の油圧ＰS/R の変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
ａ  流体圧供給回路
ｂ  第１分岐路
ｃ  第２分岐路
ｄ  摩擦締結要素
ｅ  蓄圧要素
ｆ  プラグ摺動穴
ｇ  第１パイロット回路
ｈ  第２パイロット回路
ｊ  差圧検知プラグ
ｋ  電気接点
１  流体圧給排回路
２  第１分岐路
３  第２分岐路
４  第１摩擦締結要素
５  第２摩擦締結要素
６  第１オリフィス
７  第２オリフィス
８  スプール摺動穴
９  第１ポート
１０  第１バイパス回路
１１  第２ポート
１２  第２バイパス回路
１３  第３ポート
１４  第３バイパス回路
１５  スプール
１６  第１パイロット回路
１７  第２パイロット回路
１８  スプリング
１９  アキュムレータ
【図１】
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【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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【図８】
0003540409.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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