(57)【要約】【課題】バイパスクラッチを有する自動変速機において電気系の故障が発生しても安定した車両走行が維持される自動変速機の油圧制御装置を提供する。【解決手段】自動変速機は入力軸に設けられた複数の駆動歯車と出力軸に設けられた従動歯車からなる変速歯車列群及び動力伝達する変速歯車列を切り換える切換機構と、変速歯車列を介して入力軸と出力軸との動力伝達をするバイパスクラッチを有している。油圧供給部６１からバイパスクラッチ３１、３５に供給するバイパスクラッチ制御装置７０と、電気系の故障時に油圧を供給するフェールモード弁６７とを備え、変速歯車列群の変速歯車列による動力伝達状態ではフェールモード弁６７からの油圧によりバイパスクラッチ制御装置７０油路７５Ａ、７８Ａを遮断し、かつバイパスクラッチ３１或いは３５の係合状態では油路７５Ａ或いは７８Ａの連通状態が維持する。【選択図】  図５
2004156759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの動力が伝達される入力軸と、車輪に動力を伝達する出力軸と、上記入力軸に設けられた複数の駆動歯車と上記出力軸に設けられて上記駆動歯車に噛み合う従動歯車とにより形成される複数の変速歯車列を有する変速歯車列群と、該変速歯車列群の上記複数の変速歯車列のうち上記入力軸から出力軸に動力を伝達する変速歯車列の切り換えを行う切換機構と、上記変速歯車列群と別に上記入力軸に設けられた駆動歯車と上記出力軸に設けられて該駆動歯車に噛み合う従動歯車とにより形成される変速歯車列及び係合により上記入力軸から出力軸への動力伝達を該変速歯車列に切り換えるバイパスクラッチとを備え、変速動作時に上記バイパスクラッチを係合して上記入力軸から出力軸に動力を伝達する車両用自動変速機の油圧制御装置であって、
油圧供給部からの油圧を予め設定された変速パターンに従って上記バイパスクラッチに供給して該バイパスクラッチを係合させる油路を有するバイパスクラッチ制御手段と、
電気系の故障時に上記バイパスクラッチ制御手段に油圧を供給するフェールモード弁とを備え、
上記バイパスクラッチ制御手段は、上記変速歯車列群のうちのいずれかの変速歯車列による上記入力軸から出力軸への動力伝達状態下で電気系統が故障したときには上記フェールモード弁からの油圧供給により上記油路を遮断し、かつ上記バイパスクラッチの係合状態下で電気系統が故障したときには上記フェールモード弁からの油圧供給にかかわらず上記係合しているバイパスクラッチにおける上記油路の連通状態を維持することを特徴とする車両用自動変速機の油圧制御装置。
【請求項２】
上記バイパスクラッチは、
係合により上記入力軸から出力軸への動力の伝達を、上記入力軸に設けられた駆動歯車と上記出力軸に設けられて該駆動歯車に噛み合う従動歯車とにより形成される変速歯車列に切り換える第１バイパスクラッチと、
係合により上記入力軸から出力軸への動力伝達を、上記第１バイパスクラッチの係合により切り換えられる変速歯車列とは別で上記入力軸に設けられた駆動歯車と上記出力軸に設けられて該駆動歯車に噛み合う従動歯車とにより形成される変速歯車列に切り換える第２バイパスクラッチとを有し、
上記バイパスクラッチ制御手段は、
油圧供給部からの油圧を予め設定された変速パターンに従って上記第１バイパスクラッチに第１バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を介して供給する第１油路制御弁と、
油圧供給部からの油圧を予め設定された変速パターンに従って上記第２バイパスクラッチに第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を介して供給する第２油路制御弁とを有し、
上記フェールモード弁は、電気系の故障時に上記第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁に油圧を供給し、
上記第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁は、上記変速歯車列群のうちのいずれかの変速歯車列による上記入力軸から出力軸への動力伝達状態下で電気系統が故障したときには上記フェールモード弁からの油圧供給により上記第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の各油路を遮断し、上記第１バイパスクラッチの係合状態下で電気系統が故障したときには上記フェールモード弁からの油圧供給により上記第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を遮断すると共に第１バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路の連通状態を維持し、かつ上記第２バイパスクラッチの係合状態下で電気系統が故障したときには上記フェールモード弁からの油圧供給により上記第１バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を遮断すると共に第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路の連通状態を維持することを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
【請求項３】
上記第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁は、上記第１バイパスクラッチ及び第２バイパスクラッチが共に油圧供給部から油圧供給されている状態下で電気系統が故障したときには、上記フェールモード弁からの油圧供給により上記第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を遮断すると共に第１バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路の連通状態を維持することを特徴とする請求項２に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両に搭載される自動変速機の油圧制御装置に関し、特に複数の変速歯車列及びバイパスクラッチを有する車両用自動変速機の油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
運転者の手動操作により変速動作をする既存の手動変速機をベースとし、これを自動化した自動変速機が知られている。この種の自動変速機は、入力軸に配設された駆動歯車と出力軸に配設された従動歯車からなる複数の変速歯車列が軸方向に配置されると共に、各変速歯車列の切り換えを行う切換機構が設けられている。そして、変速動作は、切換機構を油圧によって自動制御することで実行される。この自動変速機は、プラネタリギヤ及びクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素を主体に構成される通常の自動変速機と比べて、動力の伝達効率に優れ、かつ変速機を構成する部品点数が少なく軽量化を図り易く、コスト的な利点も大きい。
【０００３】
この種の自動変速機としては、例えば、特開２０００−５５１８４号公報に開示されるように、エンジンのクランク軸と入力軸との間にこれらを締結状態と締結解除状態とに切り換える入力クラッチと、変速動作時に入力軸から出力軸に動力伝達することにより変速動作時における動力伝達の切れを防止するためのバイパスクラッチとを備えたものが開示されている。更に、この自動変速機は、油圧供給部であるオイルポンプが故障した場合に、戻しばねによって入力クラッチを半クラッチ状態にすると共に強制的に第１速段に設定するようにしている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記特開２０００−５５１８４号公報によると、変速動作時にバイパスクラッチを介して入力軸から出力軸に動力伝達することによって、変速トルク切れの発生を防止すると共に、油圧供給部であるオイルポンプが故障した場合でも第１速によって走行することができる。しかしながら、例えば車両がバイパスクラッチを係合した第５速で走行中に電気系の故障によって電磁弁等が制御不能になると、強制的に第１速に変速されるので、急減速となり車両の走行安定性に影響を及ぼすと共に、入力クラッチが半クラッチ状態で走行することから、入力クラッチの摩耗や焼き付き等の発生要因となる。
【０００５】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、バイパスクラッチを有する自動変速機において電気系の故障が発生しても安定した車両走行が維持される自動変速機の油圧制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置は、エンジンからの動力が伝達される入力軸と、車輪に動力を伝達する出力軸と、上記入力軸に設けられた複数の駆動歯車と上記出力軸に設けられて上記駆動歯車に噛み合う従動歯車とにより形成される複数の変速歯車列を有する変速歯車列群と、該変速歯車列群の上記複数の変速歯車列のうち上記入力軸から出力軸に動力を伝達する変速歯車列の切り換えを行う切換機構と、上記変速歯車列群と別に上記入力軸に設けられた駆動歯車と上記出力軸に設けられて該駆動歯車に噛み合う従動歯車とにより形成される変速歯車列及び係合により上記入力軸から出力軸への動力伝達を該変速歯車列に切り換えるバイパスクラッチとを備え、変速動作時に上記バイパスクラッチを係合して上記入力軸から出力軸に動力を伝達する車両用自動変速機の油圧制御装置であって、油圧供給部からの油圧を予め設定された変速パターンに従って上記バイパスクラッチに供給して該バイパスクラッチを係合させる油路を有するバイパスクラッチ制御手段と、電気系の故障時に上記バイパスクラッチ制御手段に油圧を供給するフェールモード弁とを備え、上記バイパスクラッチ制御手段は、上記変速歯車列群のうちのいずれかの変速歯車列による上記入力軸から出力軸への動力伝達状態下で電気系統が故障したときには上記フェールモード弁からの油圧供給により上記油路を遮断し、かつ上記バイパスクラッチの係合状態下で電気系統が故障したときには上記フェールモード弁からの油圧供給にかかわらず上記係合しているバイパスクラッチにおける上記油路の連通状態を維持することを特徴とする。
【０００７】
請求項１の発明によると、変速歯車列群のいずれかの変速歯車列による入力軸から出力軸への動力伝達状態で電気系に故障が発生したときには、フェールモード弁からバイパスクラッチ制御手段に油圧を供給してバイパスクラッチ制御手段に設けられたバイパスクラッチに油圧を供給する油路を遮断することによって、仮に電気系の故障によりバイパスクラッチ制御手段に誤作動が発生してもバイパスクラッチが係合することなく、従ってバイパスクラッチを介しての入力軸から出力軸への動力伝達経路が形成されることなく、かつ電気系の故障発生前に設定された変速歯車列群の変速歯車列による動力伝達状態が維持されて、電気系の故障が発生した際にも安定した車両走行が確保できる。また、バイパスクラッチが係合し、該変速歯車列を介しての動力伝達状態で電気系に故障が発生したときには、フェールモード弁からバイパスクラッチ制御手段への油圧供給にかかわらずバイパスクラッチへの油路の連通状態が維持され、電気系の故障発生前に設定された変速歯車列による動力伝達状態が維持されて電気系の故障が発生した際にも安定した車両の走行が確保できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１の車両用自動変速機の油圧制御装置において、上記バイパスクラッチは、係合により上記入力軸から出力軸への動力の伝達を、上記入力軸に設けられた駆動歯車と上記出力軸に設けられて該駆動歯車に噛み合う従動歯車とにより形成される変速歯車列に切り換える第１バイパスクラッチと、係合により上記入力軸から出力軸への動力伝達を、上記第１バイパスクラッチの係合により切り換えられる変速歯車列とは別で上記入力軸に設けられた駆動歯車と上記出力軸に設けられて該駆動歯車に噛み合う従動歯車とにより形成される変速歯車列に切り換える第２バイパスクラッチとを有し、上記バイパスクラッチ制御手段は、油圧供給部からの油圧を予め設定された変速パターンに従って上記第１バイパスクラッチに第１バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を介して供給する第１油路制御弁と、油圧供給部からの油圧を予め設定された変速パターンに従って上記第２バイパスクラッチに第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を介して供給する第２油路制御弁とを有し、上記フェールモード弁は、電気系の故障時に上記第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁に油圧を供給し、上記第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁は、上記変速歯車列群のうちのいずれかの変速歯車列による上記入力軸から出力軸への動力伝達状態下で電気系統が故障したときには上記フェールモード弁からの油圧供給により上記第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の各油路を遮断し、上記第１バイパスクラッチの係合状態下で電気系統が故障したときには上記フェールモード弁からの油圧供給により上記第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を遮断すると共に第１バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路の連通状態を維持し、かつ上記第２バイパスクラッチの係合状態下で電気系統が故障したときには上記フェールモード弁からの油圧供給により上記第１バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を遮断すると共に第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路の連通状態を維持することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、第１バイパスクラッチ及び第２バイパスクラッチの２つのバイパスクラッチを有する自動変速機であって、変速歯車列群のいずれかの変速歯車列による入力軸から出力軸への動力伝達状態で電気系に故障が発生したときには、フェールモード弁から第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁に油圧を供給して第１バイパスクラッチ及び第２バイパスクラッチに油圧を供給する油路を遮断することから、仮に電気系の故障により第１油路制御弁或いは第２油路制御弁に誤作動が発生しても第１バイパスクラッチ及び第２バイパスクラッチが係合することなく、第１バイパスクラッチ及び第２バイパスクラッチの係合による変速歯車列を介しての入力軸から出力軸への動力伝達経路が形成されることがなく、かつ電気系の故障発生前に設定された変速歯車列による動力伝達状態が維持されて安定した車両走行が確保できる。
【００１０】
一方、第１バイパスクラッチの係合による変速歯車列を介しての動力伝達状態で電気系に故障が発生したときには、フェールモード弁からの油圧供給により第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を遮断すると共に第１バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路の連通状態を維持することによって、電気系の故障発生前に設定された第１バイパスクラッチの係合による変速歯車列を介しての動力伝達状態が維持されて安定した車両の走行が確保できる。また、第２バイパスクラッチの係合による変速歯車列の動力伝達状態で電気系に故障が発生したときには、フェールモード弁からの油圧供給により上記第１バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を遮断する一方、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路の連通状態を維持することによって、電気系の故障発生前に設定された第２バイパスクラッチの係合による変速歯車列を介しての動力伝達状態が維持されて安定した車両の走行が維持される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２の車両用自動変速機の油圧制御装置において、上記第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁は、上記第１バイパスクラッチ及び第２バイパスクラッチが共に油圧供給部から油圧供給されている状態下で電気系統が故障したときには、上記フェールモード弁からの油圧供給により上記第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を遮断すると共に第１バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路の連通状態を維持することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明によると、第１バイパスクラッチ及び第２バイパスクラッチに共に油圧が供給される変速動作時において電気系に故障が発生したときには、フェールモード弁からの油圧供給により上記第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路を遮断すると共に第１バイパスクラッチフェールセーフ弁の油路の連通状態を維持することによって、第２バイパスクラッチに対して第１バイパスクラッチの係合が優先的に行われ、第１バイパスクラッチ及び第２バイパスクラッチの２つの動力伝達経路を介して同時に入力軸から出力軸へ動力伝達することが回避されて安定した車両走行が確保できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両用自動変速機の油圧制御装置の実施の形態を図を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態である油圧制御装置を有する自動変速機を示すスケルトン図である。この自動変速機はエンジン１０に連結される入力軸１１と、これに平行配置されて駆動輪に連結される出力軸１２とを有している。入力軸１１と出力軸１２は車両の前後方向に延在して図示しないトランスミッションケース内に組み込まれており、この自動変速機は縦置き配置される４輪駆動用の車両に適用することができる。
【００１５】
エンジン１０のクランク軸１３にはトルクコンバータ１５が連結され、トルクコンバータ１５の出力軸であるタービン軸１６と入力軸１１との間には、タービン軸１６を入力軸１１に係合する状態とこの係合を解除する状態とに切り換える油圧多板式の入力クラッチ１７が設けられている。入力軸１１には第１速〜第３速の各駆動歯車２１ａ、２２ａ、２３ａが固定され、第４速〜第６速の各駆動歯車２４ａ、２５ａ、２６ａが入力軸１１に回転自在に取り付けられている。一方、出力軸１２には第１速〜第３速の各従動歯車２１ｂ、２２ｂ、２３ｂが回転自在に取り付けられ、第４速〜第６速の各従動歯車２４ｂ、２５ｂ、２６ｂが固定され、各々対応する駆動歯車と噛み合って前進段の変速歯車列を形成する。
【００１６】
出力軸１２に第１バイパスクラッチ３１が設けられ、入力軸１１に第２バイパスクラッチ３５が設けられている。第１バイパスクラッチ３１は、出力軸１２に回転自在に嵌合しかつ第３速の従動歯車２３ｂを支持するクラッチハブ３２と、出力軸１２に固定されたクラッチドラム３３とを有している。クラッチハブ３２とクラッチドラム３３に各々交互に配設された複数枚のクラッチディスクを押圧することにより、第１バイパスクラッチ３１は係合、即ち動力伝達状態となって入力軸１１からの動力が駆動歯車２３ａ、従動歯車２３ｂ及び第１バイパスクラッチ３１を介して出力軸１２に伝達される。一方、係合を解くとその動力伝達を遮断する。
【００１７】
第２バイパスクラッチ３５は、入力軸１１に回転自在に取り付けられ、かつ第６速の駆動歯車２６ａを支持するクラッチハブ３６と、入力軸１１に固定されるクラッチドラム３７とを有している。クラッチハブ３６とクラッチドラム３７に各々交互に配設された複数枚のクラッチディスクを押圧することにより、第２バイパスクラッチ３５は係合、即ち動力伝達状態となって入力軸１１からの動力が第２バイパスクラッチ３５、駆動歯車２６ａ、従動歯車２６ｂを介して出力軸１２に伝達される。一方、係合を解くとその動力伝達を遮断する。
【００１８】
入力軸１１には後退用駆動歯車２７ａが固定され、出力軸１２に後退用従動歯車２７ｂが回転自在に取り付けられ、入力軸１１と平行で回転自在に支持されたアイドル軸２８に後退用駆動歯車２７ａと後退用従動歯車２７ｂとに共に噛み合うアイドル歯車２８ａが配設されている。図１においては、アイドル軸２８及びアイドル歯車２８ａの構造を明確にするため、これらを後退用駆動歯車２７ａ及び後退用従動歯車２７ｂの下方に図示しているが、実際はアイドル歯車２８ａが後退用駆動歯車２７ａと後退用従動歯車２７ｂの双方に噛合可能な位置に存在する点に留意されたい。
【００１９】
出力軸１２には、動力伝達する変速歯車列を第１速と第２速の変速歯車列群のいずれかの変速歯車列に切り換える第１切換機構４１が装着され、入力軸１１には動力伝達する変速歯車列を第４速と第５速の変速歯車列群のいずれかの変速歯車列に切り換える第２切換機構４２が装着され、更に出力軸１２には変速段を後退段の変速歯車列に切り換える第３切換機構４３が装着されており、各々の切換機構４１〜４３はシンクロメッシュ機構によって構成されている。
【００２０】
第１切換機構４１は、第１速と第２速の従動歯車２１ｂと２２ｂの間に配置されて出力軸１２に固定されたシンクロハブ４１ａと、これに常時スプライン嵌合して噛み合うシンクロスリーブ４１ｂとを有している。シンクロスリーブ４１ｂを従動歯車２１ｂに一体形成されたスプライン４４ａに噛み合わせると第１速に設定され、逆に従動歯車２２ｂに一体形成されたスプライン４４ｂに噛み合わせると第２速に設定される。また、シンクロスリーブ４１ｂがスプライン４４ａ及び４４ｂに共に噛み合わない状態が中立位置である。
【００２１】
同様に第２切換機構４２は、第４速と第５速の駆動歯車２４ａと２５ａの間に配置されて入力軸１１に固定されたシンクロハブ４２ａと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ４２ｂとを有している。シンクロスリーブ４２ｂを駆動歯車２４ａに一体形成されたスプライン４５ａに噛み合わせると第４速に設定され、逆に駆動歯車２５ａに一体形成されたスプライン４５ｂに噛み合わせると第５速に設定される。シンクロスリーブ４２ｂがスプライン４５ａ及び４５ｂに共に噛み合わない状態が中立位置である。
【００２２】
第３切換機構４３は、後退用従動歯車２７ｂに隣接して出力軸１２に固定されたシンクロハブ４３ａと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ４３ｂとを有している。シンクロスリーブ４３ｂを従動歯車２７ｂに一体形成されたスプライン４６ａに噛み合わせると、入力軸１１の回転がアイドル歯車２８ａを介して出力軸１２に伝達される後退段に設定される。シンクロスリーブ４３ｂがスプライン４６ａと噛み合わない状態が中立位置である。
【００２３】
各切換機構４１、４２、４３の構造自体は周知なものであり、シンクロスリーブ４１ｂ、４２ｂ、４３ｂの軸方向への移動は、油圧によって自動制御される。この自動制御は各バイパスクラッチ３１及び３５の伝達トルク制御とのタイミング制御により行われる。
【００２４】
各切換機構４１、４２、４３自体の移動動作について説明すると、例えば、変速機を第１速に設定する場合、第２、第３の各切換機構４２、４３のシンクロスリーブ４２ｂ、４３ｂを中立位置に設定した状態で、第１切換機構４１のシンクロスリーブ４１ｂを中立位置から油圧によって従動歯車２１ｂ側へ移動させる。この移動量が大きくなるにつれて、シンクロスリーブ４１ｂと従動歯車２１ｂとの回転が同期していく。そして、これら従動歯車２１ｂとシンクロスリーブ４１ｂが同期した時点で従動歯車２１ｂに一体形成されたスプライン４４ａとシンクロスリーブ４１ｂに形成されたスプラインとがスプライン嵌合するものである。従って、入力軸１１の動力は第１速の駆動歯車２１ａ、従動歯車２１ｂ、シンクロスリーブ４１ｂ、シンクロハブ４１ａを介して出力軸１２に伝達される。一方、変速段を第２速に設定する場合は、第２、第３切換機構４２、４３のシンクロスリーブ４２ｂ、４３ｂを中立位置に設定した状態で、第１切換機構４１のシンクロスリーブ４１ｂを油圧によって従動歯車２２ｂ側へ移動する。一方、変速段を第４速または第５速に設定する場合は、第１、第３切換機構４１、４３のシンクロスリーブ４１ｂ、４３ｂを中立位置に設定した状態で第２切換機構４２のシンクロスリーブ４２ｂをスプライン４５ａ或いは４５ｂにスプライン嵌合するように移動する。
【００２５】
変速段を第３速に設定する場合には、各シンクロスリーブ４１ｂ、４２ｂ、４３ｂが中立位置で、かつ第２バイパスクラッチ３５の係合が解かれた状態で第１バイパスクラッチ３１のクラッチディスクを油圧によって押圧して係合する。従って、入力軸１１の動力は駆動歯車２３ａ、従動歯車２３ｂ、第１バイパスクラッチ３１を介して出力軸１２に伝達される。
【００２６】
また、変速段を第６速に設定する場合には、シンクロスリーブ４１ｂ、４２ｂ、４３ｂが中立位置で、かつ第１バイパスクラッチ３１の係合が解かれた状態で第２バイパスクラッチ３５のクラッチディスクを油圧によって押圧して係合することによって、入力軸１１の動力は第２バイパスクラッチ３１、駆動歯車２６ａ、従動歯車２６ｂを介して出力軸１２に伝達される。
【００２７】
このように、変速切換時を除く前進時において、入力軸１１の動力は、切換機構４１、４２、４３及び各バイパスクラッチ３１、３５の動作によって選択された変速歯車列を介して出力軸１２へ伝達される。そして、センタデファレンシャル機構４７によって配分されて一方が減速歯車列４８の減速比に従って減速されてフロントデファレンシャル装置４９から一方の駆動輪である前輪に伝達され、かつ他方が減速歯車列５０によって減速されて図示しないプロペラ軸及び他方の駆動輪である後輪に伝達され、前輪及び後輪が前進方向に回転する。
【００２８】
一方、後退時においては、第１、第２切換機構４１、４２の各シンクロスリーブ４１ｂ、４２ｂが中立位置で、かつ各バイパスクラッチ３１、３５の係合が解かれた状態で、第３切換機構４３のシンクロスリーブ４３ｂを中立位置から油圧によって後退用従動歯車２７ｂ側へ移動し、シンクロスリーブ４３ｂを後退用従動歯車２７ｂに一体形成されたスプライン４６ａに噛み合わせる。これにより、入力軸１１の動力は後退用駆動歯車２７ａ、アイドル歯車２８ａ、後退用従動歯車２７ｂを介して出力軸１２に伝達される。後退時においては、アイドル歯車２８ａを介して後退用駆動歯車２７ａから後退用従動歯車２７ｂに動力伝達されるため、出力軸１２の回転方向は前進時とは逆になり、前輪及び後輪は後退方向に回転する。
【００２９】
このような構成を有する自動変速機は、図２に示す変速制御系によって制御される。変速制御部５１には、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度θ、車速Ｖ、入力軸１１の回転数Ｎｉ、セレクト位置ＳＬ、選択されている変速段ＰＧ等の各種信号が入力される。変速制御部５１は、これらの信号から現在の走行状態に応じた変速段を特定し、油圧制御装置６０に対して適切な制御信号を出力する。油圧制御装置６０は、エンジン或いは電動モータで駆動されるオイルポンプ、各種制御弁等で構成されており、変速制御部５１からの制御信号に応じて調圧された油圧を入力クラッチ１７、各バイパスクラッチ３１、３５及び、切換機構４１、４２、４３の各シンクロスリーブ４１ｂ、４２ｂ、４３ｂを移動させるための各アクチュエータ４１Ａ、４２Ａ、４３Ａに供給する。
【００３０】
入力クラッチ１７、各バイパスクラッチ３１、３５、及び切換機構４１、４２、４３は、概略的に以下のように制御される。まず、セレクトレバーによってセレクト位置がドライブレンジに設定されると、各バイパスクラッチ３１、３５が開放状態で、かつ第２、第３切換機構４２、４３の各シンクロスリーブ４２ｂ、４３ｂが中立位置を維持したままで、第１切換機構４１のシンクロスリーブ４１ｂが従動歯車２１ｂ側へ移動してスプライン４４ａに嵌合して第１速の変速段が選択される。ここで、ブレーキが解除されてアクセルが踏み込まれると、油圧制御装置６０からの油圧によって入力クラッチ１７が係合し、車両が走行する。そして、車速Ｖの上昇に伴い、変速制御部５１にプログラムされた変速パターンに従って、順次変速していく。
【００３１】
第１速から第２速へ変速動作を実行する場合、入力クラッチ１７の係合状態を維持したままで、第１バイパスクラッチ３１の係合を開始し、半クラッチ状態に設定する。これにより駆動歯車２１ａ、従動歯車２１ｂによる第１速の変速歯車列を介した動力伝達経路と共に、駆動歯車２３ａ、従動歯車２３ｂ、第１バイパスクラッチ３１を介した動力伝達経路が形成される。第１バイパスクラッチ３１を半クラッチ状態に維持しながら、変速パターンに従って、第１バイパスクラッチ３１の伝達トルクを可変に制御し、入力軸１１と出力軸１２との回転同期をとる。即ち、第１バイパスクラッチ３１を介した動力伝達経路では、変速比が第３速に設定されているため、入力軸１１のトルクの一部は、第１バイパスクラッチ３１の係合状態に応じて第１バイパスクラッチ３１を介して出力軸１２へと流れる。そして、第１バイパスクラッチ３１の伝達トルクがエンジントルクと等しくなると（エンジントルクがすべてバイパスクラッチ３１を介した動力伝達経路を経由すると）、駆動歯車２１ａと従動歯車２１ｂによる第１速の変速歯車列の伝達トルクが実質的に０になる。これに同期して第１変速機構４１のシンクロスリーブ４１ｂを中立位置へ移動させる。シンクロスリーブ４１ｂが中立状態となり、更に第１バイパスクラッチ３１の伝達トルクを高めると、変速比が第３速相当に設定されているので、エンジン回転数は第３速相当に向けて低下していく。この過程で、エンジン回転数が第２速相当の回転数になった時点で、シンクロスリーブ４１ｂが従動歯車２２ｂ側へ移動してスプライン４４ｂに嵌合して第２速の変速段が設定される。そして、変速動作の完了に合わせて、第１バイパスクラッチ３１によるトルク制御も終了する。
【００３２】
第２速から第３速への変速動作は、第２速の変速歯車列を介した動力伝達状態で、第１バイパスクラッチ３１の伝達トルクを徐々に増加させる。これにより入力軸１１から出力軸１２へは第２速の変速歯車列を介した動力伝達経路と第３速の変速歯車列を介した動力伝達経路から動力伝達される。ここで、第２速の変速歯車列の変速比に対して第３速の変速歯車列の変速比が小さく設定され、第２速の従動歯車２２ｂに対して第３速の従動歯車２３ｂにより速い回転力が付与されるのでバイパスクラッチ３１の締結状態に応じたトルクが第３速の変速歯車列から出力軸１２に伝達されて第１切換機構４１のシンクロスリーブ４１ｂに作用する負荷が軽減される。バイパスクラッチ３１の伝達トルクがエンジントルクと等しくなった時点で、第１切換機構４１のシンクロハブ４１ｂを中立位置に移動する。そして、第１バイパスクラッチ３１が完全に係合すると第３速への変速動作が終了する。この第２速から第３速への変速時に、第１バイパスクラッチ３１を半クラッチにし、第１バイパスクラッチ３１の伝達トルクがエンジントルクと等しくなった時点でシンクロスリーブ４１ｂを中立位置に移動することによってシンクロスリーブ４１ｂに過大な負荷が付与されることなく変速動作が行われる。
【００３３】
第３速から第４速への変速動作は、第３速の変速歯車列を介して動力伝達している状態で、第２バイパスクラッチ３５の伝達トルクを徐々に増加させる。これにより第３速の変速歯車列を介した動力伝達経路と共に、第６速の変速歯車列を介した動力伝達経路が形成される。第６速の変速歯車列を介した動力伝達経路では、駆動歯車２６ａと従動歯車２６ｂの変速比が第６速に設定されているため、入力軸１１のトルクの一部は、第２バイパスクラッチ３５の係合状態に応じて第２バイパスクラッチ３５を介して出力軸１２へと流れる。そして、第２バイパスクラッチ３５の伝達トルクがエンジントルクと等しくなると駆動歯車２３ａ、従動歯車２３ｂの伝達トルクが実質的に０になる。このタイミングで第１バイパスクラッチ３１の係合を解除する。ここで、変速比が第６速相当に設定されているので、エンジン回転数は第６速相当に向けて低下していく。この過程で、エンジン回転数が第４速相当の回転数になった時点で、第２切換機構４２のシンクロスリーブ４２ｂが従動歯車２４ｂ側へ移動してスプライン４５ａに嵌合して第４速の変速段が設定される。そして、変速動作の完了に合わせて第２バイパスクラッチ３５によるトルク制御も終了する。
【００３４】
第４速から第５速への変速動作は、第４速の変速歯車列による動力伝達状態で、第２バイパスクラッチ３５の係合を開始して半クラッチ状態に設定する。これにより第４速の変速歯車列を介した動力伝達経路と共に、第６速の変速歯車列を介した動力伝達経路が形成される。そして、第２バイパスクラッチ３５の伝達トルクがエンジントルクと等しくなると第４速の変速歯車列の伝達トルクが実質的に０になる。これに同期してシンクロスリーブ４２ｂを中立位置へ移動させる。更に第２バイパスクラッチ３５の伝達トルクを高めると、変速比が第６速相当に設定されているので、エンジン回転数は第６速相当に向けて低下していく。この過程で、エンジン回転数が第５速相当の回転数になった時点で、シンクロスリーブ４２ｂが従動歯車２５ｂ側へ移動してスプライン４５ｂに嵌合して第５速の変速段が設定され、第２バイパスクラッチ３５によるトルク制御も終了する。
【００３５】
第５速から第６速への変速動作は、第５速の変速歯車列を介した動力伝達状態で、第２バイパスクラッチ３５の伝達トルクを徐々に増加させる。これにより入力軸１１から出力軸１２へは第５速の変速歯車列による動力伝達経路と、第６速の変速歯車列による動力伝達経路から動力伝達される。ここで、第５速の変速歯車列の変速比に対して第６速の変速歯車列の変速比が小さく設定され、第５速の従動歯車２５ｂに対して第６速の従動歯車２６ｂにより速い回転力が付与されるので第２バイパスクラッチ３５の締結状態に応じたトルクが第６速の変速歯車列から出力軸１２に伝達されてシンクロスリーブ４２ｂに作用する負荷が軽減される。第２バイパスクラッチ３５の伝達トルクがエンジントルクと等しくなった時点でシンクロハブ４２ｂを中立位置に移動する。そして、第２バイパスクラッチ３５を完全に締結すると第６速への変速動作が終了する。
【００３６】
ダウンシフトにおいては、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度θ、車速Ｖ、入力軸１１の回転数Ｎｉ、セレクト位置ＳＬ、選択されている変速段ＰＧ等の各種信号等に基づいて、予め設定されたプログラムに従って各バイパスクラッチ３１、３５を所定時間だけ係合或いは開放すると共に第１、第２切換機構４１、４２の各シンクロスリーブ４１ｂ、４２ｂを適宜移動することにより行われる。
【００３７】
図３及び図４は油圧制御装置６０の油圧回路図であり、図３はその油圧回路を概略的に示す油圧回路図であり、図４は第１バイパスクラッチ３１及び第２バイパスクラッチ３５の作動を制御するバイパスクラッチ制御部７０の部分を示す油圧回路図である。
【００３８】
油圧制御装置６０は、エンジン或いは電動モータ等によって駆動される油圧ポンプ及び油圧を所定のライン圧ＰＬに調圧する調圧機器等を有する油圧供給部６１、車室内において運転者によりパーキングレンジ、ドライブレンジ、ニュートラルレンジ、リバースレンジ等に切換操作されるセレクトレバーにより作動するマニュアル弁６２、入力クラッチ弁６３、セレクト制御弁６４、エマージェンシ弁６５、パイロット弁６６、フェールモード弁６７、バイパスクラッチ制御手段であるバイパスクラッチ制御部７０を有している。
【００３９】
マニュアル弁６２は、セレクトレバーの操作と連動するスプールを有し、セレクトレバーによりスプールをドライブレンジに対応したＤ位置に移動したときに油圧供給部６１からのライン圧ＰＬが供給されるライン圧ポート６２ａと連通するＤポート６２ｄと、ニュートラルレンジに対応するＮ位置に移動したときライン圧ポート６２ａと連通するＮポート６２ｎと、リバースレンジに対応するＲ位置に移動したときライン圧ポート６２ａと連通するＲポート６２ｒが設けられている。
【００４０】
入力クラッチ弁６３は、マニュアル弁６２のＤポート６２ｄまたはＲポート６２Ｒから供給されるライン圧ＰＬを、入力クラッチ１７への供給と供給停止とを切り換える電磁弁によって形成され、マニュアル弁６２がＤ位置またはＲ位置のときに変速制御部５１からの制御信号によって入力クラッチ１７にライン圧ＰＬを供給して入力クラッチ１７を係合する。
【００４１】
セレクト制御弁６４は、油圧供給部６１から供給されるライン圧ＰＬが供給され、これらのライン圧ＰＬを変速制御部５１からの制御信号に基づいて第１、第２、第３切換機構４１、４２、４３を作動させる各アクチュエータ４１Ａ、４２Ａ、４３Ａに切換供給して各シンクロスリーブ４１ｂ、４２ｂ、４３ｂを適宜移動させる電磁弁等によって構成されている。
【００４２】
エマージェンシ弁６５は、マニュアル弁６２のＮポート６２ｎ、Ｒポート６２ｒからライン圧ＰＬが供給され、電気系の故障等のフェール発生後にマニュアル弁６２をＤ位置からＮ位置に移動することによって、後述するバイパスクラッチ制御部７０の第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５のエマージェンシ圧ポート７５ｆにライン圧ＰＬを供給する制御弁である。
【００４３】
パイロット弁６６は、油圧供給部６１から供給されるライン圧ＰＬを所定圧に減圧してパイロット圧Ｐｐとして入力クラッチ弁６３及びバイパスクラッチ制御部７０に供給すると共に、フェール圧Ｐｆとしてフェールモード弁６７に供給する。
【００４４】
フェールモード弁６７は、パイロット弁６６から供給されるフェール圧Ｐｆをバイパスクラッチ制御部７０及びエマージェンシ弁６５への供給と供給停止とを切り換える常閉式、即ちノーマルクローズの電磁弁であって、正常状態である通電状態で閉じてフェール圧Ｐｆの供給を停止状態に保持する一方、例えば電気系の故障が発生する等のフェール時に通電が遮断されると、開いてフェール圧Ｐｆをバイパスクラッチ制御部７０へ供給する。
【００４５】
バイパスクラッチ制御部７０は、第１油路制御弁７１、第２油路制御弁７２、第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７８を有している。
【００４６】
第１油路制御弁７１は、マニュアル弁６２のＤポート６２ｄに連通するライン圧ポート７１ａ、第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５の第１ライン圧ポート７５ｂに連通する出力ポート７１ｂ、パイロット弁６５からパイロット圧Ｐｐが供給されるパイロット圧ポート７１ｃ、オイルパン等に連通するドレンポート７１ｄを有し、通電されていない通常の状態でライン圧ポート７１ａと出力ポート７１ｂを連通してマニュアル弁６２からのライン圧ＰＬを第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５の第１ライン圧ポート７５ｂに供給する常開式、即ちノーマルオープンの電磁弁である。
【００４７】
第２油路制御弁７２は、第１油路制御弁７１と同様にマニュアル弁６２のＤポート６２ｄに連通するライン圧ポート７２ａ、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７８のライン圧ポート７８ｃに連通する出力ポート７２ｂ、パイロット弁６５からパイロット圧Ｐｐが供給されるパイロット圧ポート７２ｃ、オイルパン等に連通するドレンポート７２ｄを有し、通電されていない通常の状態でライン圧ポート７２ａと出力ポート７２ｂを連通してマニュアル弁６２からのライン圧ＰＬを第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７８に供給する電磁弁である。
【００４８】
第１バイパスクラッチフェール弁７５は、図５に要部拡大図を示すようにスリーブに形成されてフェールセーフ弁６７に連通してフェール時にフェール圧Ｐｆが供給されるフェール圧ポート７５ａ、第１油路制御弁７１の出力ポート７１ｂに連通してライン圧ＰＬが供給される第１ライン圧ポート７５ｂ、第１バイパスクラッチ３１に連通する出力ポート７５ｃ、パイロット弁６６からパイロット圧Ｐｐが供給されるパイロット圧ポート７５ｄ、ドレンポート７５ｅ、エマージェンシ弁６５に連通してエマージェンシ弁６５からのライン圧ＰＬが供給されるエマージェンシ圧ポート７５ｆ、ライン圧ＰＬが供給される第２ライン圧ポート７５ｇが順に形成され、スリーブ内にスプール７６及びプラグ７７が移動可能にスリーブの軸方向に沿って配置されている。
【００４９】
スプール７６は、大径で受圧面積Ｓ１が比較的大きい第１ランド７６ａと小径で受圧面積Ｓ２が比較的小さい第２ランド７６ｂがスプール軸７６ｃによって一体に連結され、第１ランド７６ａとスリーブとの間にスプリング７６ｄが弾装されて常時プラグ７７方向に押圧力Ｐ１１で付勢している。
【００５０】
そして、図５に示すように第１ランド７６ａがフェール圧ポート７５ａと第１ライン圧ポート７５ｂとの間に位置しかつ第２ランド７６ｂが出力ポート７５ｃとパイロット圧ポート７５ｄの間に位置してフェール圧ポート７５ａ、第１ライン圧ポート７５ｂ、出力ポート７５ｃ、パイロット圧ポート７５ｄを開放すると共に第１ライン圧ポート７５ｂと出力ポート７５ｃとを連通する油路７５Ａを形成する位置と、図６に示すように第２ランド７６ｂがプラグ７７側に押動して第１ランド７６ａが第１ライン圧ポート７５ｂを閉鎖して油路７５Ａを遮断する位置との間で移動可能に配置されている。
【００５１】
プラグ７７は、第２ランド７６ｂと同径の第１ピストン７７ａと、第１ピストン７７ａより小径の第２ピストン７７ｂが一体に形成され、かつその第２ピストン７７ｂの端面に一端が開口すると共に他端が第１ピストン７７ａの周面に開口する連通孔７７ｃが穿設されている。そして、図５に示すように第１ピストン７７ａに開口する連通孔７７ｃの端がドレンポート７５ｅに連通すると共に第２ピストン７７ｂによってエマージェンシ圧ポート７５ｆを閉鎖する位置と、図９に示すように第１ピストン７７ａがパイロット圧ポート７５ｄ及びドレンポート７５ｅを閉じると共に第２ピストン７７ｂによるエマージェンシ圧ポート７５ｆの閉鎖を解除する位置との間で移動可能に配置されている。
【００５２】
第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７８は、そのスリーブにフェールセーフ弁６７に連通するフェール圧ポート７８ａ、第１バイパスクラッチフェール弁７５の出力ポート７５ｃに連通するバイパスポート７８ｂ、第２油路制御弁７２の出力ポート７２ｂに連通するライン圧ポート７８ｃ、第２バイパスクラッチ３５に連通する出力ポート７８ｄ、ドレンポート７８ｅ、パイロット圧Ｐｐが供給されるパイロット圧ポート７８ｆが順に形成され、スリーブ内にスプール７９がスリーブの軸方向に移動可能に配置されている。
【００５３】
スプール７９は、小径で比較的受圧面積Ｓ３が小さい第１ランド７９ａと、大径で比較的受圧面積Ｓ４が大きい第２ランド７９ｂと、第１ランド７９ａと同径の第３ランド７９ｃがスプール軸７９ｄによって一体に連結され、第１ランド７９ａとスリーブとの間にスプリング７９ｅが弾装されて常時押圧力Ｐ２１が付勢されている。
【００５４】
そして、図５に示すようにスプール７９がスプリング７９ｅの押圧力Ｐ２１に抗してスリーブに押圧されてバイパスポート７８ｂが第１ランド７９ａと第２ランド７９ｂとの間に開放し、第２ランド７９ｂと第３ランド７９ｃとの間にライン圧ポート７８ｃ及び出力ポート７８ｄが開放してライン圧ポート７８ｃと出力ポート７８ｄを連通する油路７８Ａを形成すると共に第３ランド７９ｃによってドレンポート７８ｅを閉じる位置と、図６に示すように第２ランド７９ｂがライン圧ポート７８ｃを閉じて油路７８Ａを遮断し、フェール圧ポート７８ａが開放され、出力ポート７８ｄ及びドレンポート７８ｅが第２ランド７９ｂと第３ランド７９ｃとの間で開放された位置との間で移動可能に配置されている。
【００５５】
次に、油圧制御装置６０による定常走行状態における各部の作動状態について説明すると、変速制御部５１からの制御による通電により入力クラッチ弁６３が開き、また通電によりパイロット弁６６が開いて入力クラッチ弁６３、バイパスクラッチ制御部７０にパイロット圧Ｐｐが供給されると共に、バイパスクラッチ制御部７０の第１油圧制御弁７１及び第２油圧制御弁７２、エマージェンシ弁６５及びフェールセーフ弁６７が閉じる。
【００５６】
一方、このときバイパスクラッチ制御部７０の第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５に形成されたパイロット圧ポート７５ｄにパイロット圧Ｐｐが供給され、図５に示すようにパイロット圧Ｐｐによる押圧力Ｐ１２によってスプリング７６ｄによる押圧力Ｐ１１に抗してスプール７６が押動され、第１ライン圧ポート７５ｂと出力ポート７５ｃが連通状態に維持されて第１油路制御弁７１と第１バイパスクラッチ３１を連通する油路７５Ａが形成される。この状態で第１油路制御弁７１の開度に応じてマニュアル弁６２からのライン圧ＰＬが第１バイパスクラッチ３１に供給可能となる。
【００５７】
同様に第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７８のパイロット圧ポート７８ｆにパイロット圧Ｐｐが供給され、パイロット圧Ｐｐによる押圧力Ｐ２２によってスプリング７９ｅの押圧力Ｐ２１に抗してスプール７９が押動して、ライン圧ポート７８ｃと出力ポート７８ｄが第２油路制御弁７２と第２バイパスクラッチ３５を連通する油路７８Ａが形成され、第２油路制御弁７２の開度に応じてマニュアル弁６２からのライン圧ＰＬが第２バイパスクラッチ３５に供給可能に維持される。
【００５８】
この状態でセレクトレバーの操作によりマニュアル弁６２がＮ位置からＤ位置に切り換えられると、マニュアル弁６２のライン圧ポート６２ａとＤポート６２ｄが連通し、変速制御部５１からの制御信号によってセレクト制御弁６４が制御されアクチュエータ４１Ａにより第１切換機構４１のシンクロスリーブ４１ｂを従動歯車２１ｂに形成されたスプライン４４ａに嵌合して第１速の変速段が選択される。なお、この状態では第１油路制御弁７１及び第２油路制御弁７２が閉じて第１バイパスクラッチ３１及び第２バイパスクラッチ３５の係合が解かれた開放状態に維持されている。
【００５９】
更に、ブレーキが解除されてアクセルが踏み込まれると、変速制御部５１から制御信号によって入力クラッチ弁６３が開きマニュアル弁６２からライン圧ＰＬが供給されて入力クラッチ１７が係合し、車両が走行する。そして、変速制御部５１に予めプログラムされた変速パターンに従ってセレクト制御弁６４による各アクチュエータ４１Ａ、４２Ａの動作による第１、第２切換機構４１、４２のシンクロスリーブ４１ｂ、４２ｂの移動及び第１油路制御弁７１、第２油路制御弁７２による第１、第２バイパスクラッチ３１、３４の係合及び係合解除等により第１速から第６速のいずれかに設定される。
【００６０】
ここで、変速歯車列群のいずれかの変速歯車列、即ち第１速、第２速、第４速或いは第５速のいずれかに設定された状態で、電気系に故障が発生したフェール時には、常開式の第１油路制御弁７１、第２油路制御弁７２は開となる一方、常閉式のフェールモード弁６７が開きエマージェンシ弁６５及び第１、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７５、７８の各フェール圧ポート７５ａ、７８ａにフェール圧Ｐｆが供給される。
【００６１】
第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５のフェール圧ポート７５ａにフェール圧Ｐｆが供給されると、フェール圧Ｐｆにより第１ランド７６ａを押圧する押圧力Ｐ１３が発生する。ここで、スプール７６の第１ランド７６ａの受圧面積Ｓ１に対し第２ランド７６ｂの受圧面積Ｓ２が小さく設定され、パイロット圧Ｐｐとフェール圧Ｐｆが同圧であることから、パイロット圧Ｐｐによる第２ランド７６ｂへの押圧力Ｐ１２よりフェール圧Ｐｆによる第１ランド７６ａへの押圧力Ｐ１３が大きく、この押圧力Ｐ１３とＰ１２の差及びスプリング７６ｄによる押圧力Ｐ１１によって図６に示すようにスプール７６が移動して第１ランド７６ａが第１ライン圧ポート７５ｂを閉じ、第１バイパスクラッチ３１への油路７５Ａを遮断する。
【００６２】
一方、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７８のフェール圧ポート７８ａにフェール圧Ｐｆが供給されると、第１ランド７９ａを押圧する押圧力Ｐ２３が発生する。ここで、第１ランド７９ａの受圧面積Ｓ３が第３ランド７９ｃの受圧面積Ｓ５と等しく設定されることから、スプール７９には、パイロット圧Ｐｐによる第３ランド７９ｃへの押圧力Ｐ２２と、この押圧力Ｐ２２を打ち消す大きさのフェール圧Ｐｆによる第１ランド７９ａへの押圧力Ｐ２３が作用し、かつ第１ランド７９ａにスプリング７９ｅによる押圧力Ｐ２１が作用する。従って、スプール７９へ作用する押圧力（Ｐ２３＋Ｐ２１）とＰ２２の差、即ちスプリング７９ｅによる押圧力Ｐ２１によって図６に示すようにスプール７９が移動して第１ランド７９ａがライン圧ポート７８ｃを閉じ、第２バイパスクラッチ３１への油路７８Ａを閉じる。
【００６３】
このように、第１、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７５、７８に形成された油路７５Ａ、７８Ａを遮断することによって、例えば電気系の故障に伴って第１、第２油路制御弁７１、７２に誤作動が発生した場合でも第１バイパスクラッチ３１、第２バイパスクラッチ３５が係合することが確実に回避される。よって、第１バイパスクラッチ３１の係合による第３速の変速歯車列及び第２バイパスクラッチ３５の係合による第６速の変速歯車列による動力伝達の発生が有効的に回避できる。一方、予め電気系の故障が発生する前に設定された変速歯車列における動力伝達経路のシンクロスリーブ４１ｂ或いは４２ｂとスプライン４４ａ、４４ｂ、４５ａ或いは４５ｂとの噛み合い抵抗によって噛み合い状態が維持され、車両は設定されたフェール発生時以前の第１速、第２速、第４速或いは第５速の変速歯車列による動力伝達状態を維持した状態で走行することができる。
【００６４】
第１バイパスクラッチ３１が係合した第３速の変速歯車列に設定されているときに、電気系統に故障が発生したフェール時には、常開式の第１油路制御弁７１、第２油路制御弁７２は開となるが、常閉式のフェールモード弁６７が開放されてエマジンシー弁６５及び第１、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７５、７８の各フェール圧ポート７５ａ、７８ａにフェール圧Ｐｆが供給される。
【００６５】
ここで、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７８のフェール圧ポート７８ａにフェール圧Ｐｆが供給されると、フェール圧Ｐｆにより第１ランド７９ａを押圧する押圧力Ｐ２３が発生し、スプール７９にはパイロット圧Ｐｐによる第３ランド７９ｃへの押圧力Ｐ２２と、この押圧力Ｐ２２を打ち消すフェール圧Ｐｆによる第１ランド７９ａへの押圧力Ｐ２３が作用し、かつ第１ランド７９ａにスプリング７９ｅによる押圧力Ｐ２１が作用する。更に、第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５側からバイパスポート７８ｂに供給されるライン圧ＰＬが第１ランド７９ａと第２ランド７９ｂに作用し、第１ランド７９ａの受圧面積Ｓ３に対して第２ランド７９ｂの油圧面積Ｓ４が大きいことからスプリング７９ｅの押圧力Ｐ２１と同方向の押圧力Ｐ２４がスプール７９に作用する。従って、スプール７９へ作用する各押圧力（Ｐ２１＋Ｐ２３＋Ｐ２４）とＰ２２の差、即ちスプリング７９ｅの押圧力Ｐ２１及び第１ランド７９ａと第２ランド７９ｂとの間に供給されるライン圧ＰＬによる押圧力Ｐ２４によって図７に示すようにスプール７９が移動して第２ランド７９ｂがライン圧ポート７８ｃを閉じ、第２バイパスクラッチ３１への油路７８Ａを閉じる。
【００６６】
一方、第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５のスプール７６には、フェール圧ポート７５ａにフェール圧Ｐｆが供給されてスプリング７６ｄによる押圧力Ｐ１１に加え押圧力Ｐ１３が作用する。しかし、第３速走行における第１バイパスクラッチ３１の係合のためにスプール７６の第１ランド７６ａと第２ランド７６ｂの間にライン圧ポート７５ｂから極めて大きなライン圧ＰＬが供給される。ここで、第１ランド７６ａの受圧面積Ｓ１に対し第２ランド７６ｂの受圧面積Ｓ２が小さく設定され、ライン圧ＰＬによる第２ランド７６ｂへの押圧力Ｐ１４より第１ランド７６ａ側への押圧力Ｐ１５が大きく、この押圧力Ｐ１５とＰ１４の差によって図７に示すようにスプール７６はその位置に押圧保持され、第１バイパスクラッチ３１への油路７５Ａの連通が維持されて第１バイパスクラッチ３１の係合による第３速の変速歯車列による動力伝達が確保できる。
【００６７】
従って、フェール発生時以前に選択された第３速での車両の走行時に電気系の故障が発生し、仮に第２油圧制御弁７２が誤作動しても第６速の変速歯車列による動力伝達経路が入力軸１１と出力軸１２間に偶発的に形成されることがなく、電気系の故障発生前に設定された第３速の変速歯車列による動力伝達状態が維持される。
【００６８】
第２バイパスクラッチ３５が係合した第６速の変速歯車列に設定されているときに、電気系に故障が発生した時には、第１油路制御弁７１、第２油路制御弁７２は開となるが、フェールモード弁６７が開放されてエマージェンシ弁６５及び第１、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７５、７８の各フェール圧ポート７５ａ、７８ａにフェール圧Ｐｆが供給される。第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５のフェール圧ポート７５ａにフェール圧Ｐｆが供給されると、スプール７６の第１ランド７６ａの受圧面積Ｓ１に対し第２ランド７６ｂの受圧面積Ｓ２が小さく設定されることから、パイロット圧Ｐｐによる第２ランド７６ｂへの押圧力Ｐ１２よりフェール圧Ｐｆによる第１ランド７６ａへの押圧力Ｐ１３が大きく、この押圧力Ｐ１３とＰ１２の差及びスプリング７６ｄの押圧力Ｐ１１によって図８に示すようにスプール７６が移動して第１ランド７６ａがライン圧ポート７５ｂを閉じ、第１バイパスクラッチ３１への油路７５Ａを閉じて第１バイパスクラッチ３１の係合による第３速の動力伝達の発生を有効的に回避する。
【００６９】
一方、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７８のスプール７９には、スプリング７９ｅの押圧力Ｐ２１と共にフェール圧ポート７８ａにフェール圧Ｐｆが供給されて押圧力Ｐ２３が作用する。しかし、第６速走行における第２バイパスクラッチ３５の係合のためにスプール７９の第２ランド７９ｂと第３ランド７９ｃの間にライン圧ポート７８ｃから極めて大きいライン圧ＰＬが供給され、第２ランド７９ｂと第３ランド７９ｃに作用する。ここで、第２ランド７９ｂの受圧面積Ｓ４に対し第３ランド７９ｃの受圧面積Ｓ５が小さく設定されることから、ライン圧ＰＬによる第３ランド７９ｃへの押圧力Ｐ２４より第２ランド７９ｂ側への押圧力Ｐ２５が大きい。従ってスプール７９に作用する押圧力Ｐ２５とＰ２４の差によって図８に示すようにスプール７９はその位置に保持され、第２バイパスクラッチ３５への油路７８Ａが確保されて第２バイパスクラッチ３５の係合による第６速の変速歯車列により走行が維持できる。
【００７０】
従って、フェール発生時以前に選択された第６速の変速歯車列での車両の走行時に電気系の故障が発生しても第３速の変速歯車列による動力伝達経路が偶発的に形成することがなく、電気系の故障発生前に設定された第６速の変速歯車列による動力伝達状態が維持される。
【００７１】
また、第３速から第４速に変速動作するような第１バイパスクラッチ３１と第２バイパスクラッチ３５に共にライン圧ＰＬが供給されて共に係合している状態で電気系に故障が発生した時には、フェールモード弁６７が開き、第１、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７５、７８の各フェール圧ポート７５ａ、７８ａにフェール圧Ｐｆが供給される。
【００７２】
第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５のスプール７６には、フェール圧ポート７５ａにフェール圧Ｐｆが供給されてスプリング７６ｄによる押圧力Ｐ１１に加え押圧力Ｐ１３が作用すると共に、第３速走行における第１バイパスクラッチ３１の係合のためにスプール７６の第１ランド７６ａと第２ランド７６ｂの間に第１ライン圧ポート７６ｂから供給される比較的大きな圧力のライン圧ＰＬが、第１ランド７６ａと第２ランド７６ｂに作用する。ここで、第１ランド７６ａの受圧面積Ｓ１に対し第２ランド７６ｂの受圧面積Ｓ２が小さく設定されることから、ライン圧ＰＬによる第２ランド７６ｂへの押圧力Ｐ１４より第１ランド７６ａ側への押圧力Ｐ１５が大きく、これらスプール７６に作用する押圧力（Ｐ１２＋Ｐ１５）と（Ｐ１１＋Ｐ１３＋Ｐ１４）の差によって図７に示すようにスプール７６はその位置に押圧保持され、第１バイパスクラッチ３１への油路７５Ａが確保される。
【００７３】
一方、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７８のスプール７９には、スプリング７９ｅの押圧力Ｐ２１と共にフェール圧ポート７８ａにフェール圧Ｐｆが供給されて押圧力Ｐ２３が作用するものの、第６速走行における第２バイパスクラッチ３５の係合のためにスプール７９の第２ランド７９ｂと第３ランド７９ｃの間にライン圧ポート７８ｃから供給される比較的大きなライン圧ＰＬは、第２ランド７９ｂと第３ランド７９ｃに作用する。ここで、第２ランド７９ｂの受圧面積Ｓ３に対し第３ランド７９ｃの受圧面積Ｓ５が小さく設定されることから、ライン圧ＰＬによる第３ランド７９ｃへの押圧力Ｐ２４より第２ランド７９ｂ側への押圧力Ｐ２５が大きい。従ってスプール７９に作用する押圧力（Ｐ２２＋Ｐ２５）と（Ｐ２１＋Ｐ２３＋Ｐ２４）の差が作用するものの、スプリング７９ｅの付勢力Ｐ２１及び第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５からバイパスポート７８ｂを介して第１ランド７９ａと第２ランド７９ｂとの間にライン圧ＰＬが供給され、第１ランド７９ａの受圧面積Ｓ３に対して第２ランド７９ｂの受圧面積Ｓ４が大きく設定されることからバイパスポート７８ｂから供給されるライン圧ＰＬによる第１ランド７９ａへの押圧力Ｐ２６より第２ランド７９ｂ側への押圧力Ｐ２７が大きく、この押圧力Ｐ２７とＰ２６の差が作用してライン圧ポート７８ｃを第２ランド７９ｂが閉じる。従って第２バイパスクラッチ３５が係合することなく第１バイパスクラッチ３１の係合が優先され第３速の変速歯車列による走行が確保できると共に、第１バイパスクラッチ３１及び第２バイパスクラッチ３５の２つの動力伝達経路により同時に入力軸１１から出力軸１２側へ動力伝達することが回避できる。
【００７４】
これらフェール発生状態での各変速歯車列による走行のもとでセレクトレバーがニュートラルレンジに選択されると、マニュアル弁６２のＤポート６２ｄが閉じられ、入力クラッチ弁６３へのライン圧ＰＬの供給がカットされ、タービン軸１６から入力軸１１への動力伝達が中断して車両を停止することができる。
【００７５】
また、この時マニュアル弁６２のＮポート６２ｎが開き、Ｎポート６２ｎからエマージェンシ弁６５にライン圧ＰＬが供給され、エマージェンシ弁６５から第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５のエマージェンシ圧ポート７５ｆにライン圧ＰＬが供給され、そのライン圧ＰＬによって図９に示すようにプラグ７７が移動し、プラグ７７によってスプール７６を押動する。プラグ７７の移動に伴って第２ライン圧ポート７５ｇからライン圧ＰＬが供給されて更にプラグ７７を介してスプール７６が押しやられて第１ライン圧ポート７５ｂが開放され、第１油路制御弁７１からライン圧ＰＬが供給され、第１バイパスクラッチ３１への油路７５Ａが確保される。この状態でマニュアル弁６２をＮ位置からＤ位置に移動するとマニュアル弁６２のＤポート６２ｄが開き、入力クラッチ弁６３、第１バイパスクラッチ３１への湯路５Ａへライン圧ＰＬを供給し、第１バイパスクラッチ３１の係合による緊急的な第３速の走行が可能になる。
【００７６】
また、変速歯車列が後退段に設定されているときに、電気系統に故障が発生した時においては、常開式の第１油路制御弁７１、第２油路制御弁７２は開となるが、フェールモード弁６７が開放されて第１、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７５、７８の各フェール圧ポート７５ａ、７８ａにフェール圧Ｐｆが供給される。
【００７７】
第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５のフェール圧ポート７５ａにフェール圧Ｐｆが供給されると、パイロット圧Ｐｐによる第２ランド７６ｂへの押圧力Ｐ１２よりフェール圧Ｐｆによる第１ランド７６ａへの押圧力Ｐ１３が大きく、この押圧力Ｐ１３とＰ１２の差によって図６に示すようにスプール７６が移動して第１ランド７６ａが第１ライン圧ポート７５ｂを閉じ、第１バイパスクラッチ３１への油路７５Ａを閉じる。一方、第２バイパスクラッチフェールセーフ弁７８のフェール圧ポート７８ａにフェール圧Ｐｆが供給されると、パイロット圧Ｐｐによる第３ランド７９ｃへの押圧力Ｐ２２よりフェール圧Ｐｆによる第１ランド７９ａへの押圧力Ｐ２３が大きく、この押圧力Ｐ２３とＰ２２の差によって図７に示すようにスプール７９が移動して第１ランド７９ａがライン圧ポート７８ｃを閉じ、第２バイパスクラッチ３１への油路７８Ａを閉じる。従って、例えば第１、第２油路制御弁７１、７２が誤作動した場合でも第１バイパスクラッチ３１、第２バイパスクラッチ３５の係合が回避された状態で、後退段の変速歯車列におけるシンクロスリーブ４３ｂとスプライン４６ａとの噛み合い抵抗によってその変速歯車列が維持される。従って、第１バイパスクラッチ３１の係合による第３速の変速歯車列及び第２バイパスクラッチ３５の係合による第６速の変速歯車列による噛合の発生を有効的に回避した状態で車両は選択されたフェール発生時以前の後退段の変速歯車列を維持した状態で走行することができる。
【００７８】
この後退段の変速歯車列による走行のもとでセレクトレバーがニュートラルレンジに選択されると、マニュアル弁６２のＲポート６２ｒが閉じられ、入力クラッチ弁６３へのライン圧ＰＬの供給がカットされ、タービン軸１６から入力軸１１への動力伝達が中断して車両を停止することができる。
【００７９】
また、この時マニュアル弁６２のＮポート６２ｎが開き、Ｎポート６２ｎからエマージェンシ弁６５にライン圧ＰＬが供給され、エマージェンシ弁６５から第１バイパスクラッチフェールセーフ弁７５のエマジェンシー圧ポート７５ｆにライン圧ＰＬが供給され、そのライン圧ＰＬによって図９に示すようにプラグ７７が移動し、プラグ７７によってスプール７６を押動する。プラグ７７の移動に伴って第２ライン圧ポート７５ｇからライン圧ＰＬが供給されて更にプラグ７７を介してスプール７６が押しやられて第１ライン圧ポート７５ｂが開放され、第１油路制御弁７１からライン圧ＰＬが供給され、第１バイパスクラッチ３１への油路７５Ａが確保される。この状態でマニュアル弁６２をＮ位置からＤ位置に移動するとマニュアル弁６２のＤポート６２ｄが開き、入力クラッチ弁６３、第１バイパスクラッチ３１への湯路５Ａへライン圧ＰＬを供給し、第１バイパスクラッチ３１の係合による緊急的な第３速の走行が可能になる。
【００８０】
なお、本発明は実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では入力軸１１及び出力軸１２に駆動歯車２１ａ〜２６ａ及び従動歯車２１ｂ〜２６ｂを設けた６速用の自動変速機を例に説明したが他の多段変速機に適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明した本発明の車両用自動変速機の油圧制御装置によると、変速歯車群のいずれかの変速歯車列により入力軸から出力軸に動力伝達状態で電気系に故障が発生したときには、フェールモード弁からバイパスクラッチ制御手段に油圧を供給してバイパスクラッチ制御手段に設けられたバイパスクラッチに油圧を供給する油路が遮断され、仮に電気系の故障によりバイパスクラッチ制御手段に誤作動が発生してもバイパスクラッチを介しての入力軸から出力軸への動力伝達経路が回避でき、かつ電気系の故障発生前に設定された変速歯車列による動力伝達経路が維持される。
【００８２】
また、バイパスクラッチの係合状態で電気系に故障が発生した際には、フェールモード弁からの油圧供給にかかわらず故障前に係合していたバイパスクラッチへの油路の連通状態が維持され、電気系の故障発生前に設定されたバイパスクラッチの係合による変速歯車列の動力伝達経路が維持されて安定した車両の走行が維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による油圧制御装置の実施の形態を有する自動変速機の概要を示すスケルトン図である。
【図２】自動変速機の変速制御系の概要説明図である。
【図３】油圧制御装置の油圧回路を概略的に示す油圧回路図である。
【図４】第１バイパスクラッチ及び第２バイパスクラッチを作動制御するバイパスクラッチ制御部の油圧回路図であり、正常時の状態を示している。
【図５】第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の拡大図であり、正常時の状態を示している。
【図６】第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の拡大図であり、、第１速、第２速、第４速、第５速での走行におけるフェール発生状態を示している。
【図７】同じく、  第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の拡大図であり、第３速での走行時におけるフェール発生状態を示している。
【図８】同じく、  第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の拡大図であり、、第６速での走行時におけるフェール時の状態を示している。
【図９】同じく、第１バイパスクラッチフェールセーフ弁及び第２バイパスクラッチフェールセーフ弁の拡大図であり、フェール後のエマジェンシーの状態を示している。
【符号の説明】
１０      エンジン
１１      入力軸
１２      出力軸
１７      入力クラッチ
２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ    駆動歯車
２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２４ｂ、２６ｂ    従動歯車
３１      第１バイパスクラッチ
３５      第２バイパスクラッチ
２７ａ    後退用駆動歯車
２７ｂ    後退用従動歯車
４１      第１切換機構
４２      第２切換機構
４３      第３切換機構
５１      変速制御部
６０      油圧制御装置
６１      油圧供給部
６２      マニュアル弁
６３      入力クラッチ弁
６４      セレクト制御弁
６５      エマージェンシ弁
６６      パイロット弁
６７      フェールモード弁
７０      バイパスクラッチ制御部（バイパスクラッチ制御手段）
７１      第１油路制御弁
７２      第２油路制御弁
７５      第１バイパスクラッチフェールセーフ弁
７５Ａ    油路
７８      第２バイパスクラッチフェールセーフ弁
７８Ａ    油路
ＰＬ      ライン圧
Ｐｐ      パイロット圧
Ｐｆ      フェール圧
【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】
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【図９】
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