(57)【要約】【課題】摩擦係合要素へ供給する圧を制御圧からライン圧へ任意のタイミングで切り替えることができる油圧制御装置を提供する。【解決手段】ライン圧ＰＬを摩擦係合要素Ｂ２、Ｃ１に供給する第２制御圧Ｐｃ２に調圧するために、コントロールバルブ２０、３０およびソレノイドバルブ２２、３２を備えるとともに、コントロールバルブ２０とブレーキＢ２との間に、ブレーキＢ２へ供給する圧力を第２の制御圧Ｐｃ２とする第１位置と、ブレーキＢ２へ供給する圧力をライン圧ＰＬとする第２位置とを取り得るシフトバルブ５０を備え、後進変速段への変速に際して、そのシフトバルブ５０を、その変速時に使用しないソレノイドバルブ３２によって切替制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機に備えられた複数の摩擦係合要素の係合開放を制御する自動変速機の流体圧制御装置であって、
入力される元圧を前記摩擦係合要素に供給する制御圧に調圧するために制御される調圧弁を複数備えるとともに、
その調圧弁と前記摩擦係合要素との間に配置され、前記摩擦係合要素へ供給する圧力を前記元圧とする第１位置と、前記摩擦係合要素へ供給する圧力を前記制御圧とする第２位置とを取り得る切替弁とを備え、
所定の変速段への変速に際して摩擦係合させられる摩擦係合要素に対して元圧および制御圧を切り替えて供給する切替弁を、変速時に摩擦係合要素に供給する制御圧を調圧するために用いない調圧弁によって切替制御することを特徴とする自動変速機の流体圧制御装置。
【請求項２】
前記調圧弁として、前記元圧が減圧されたモジュレート圧が供給され、電気的に制御されることにより、そのモジュレート圧を調圧して第１の制御圧を出力する第１調圧弁と、前記元圧が供給され、その第１の制御圧によって制御されることにより、元圧を第１の制御圧よりも大きな第２の制御圧に調圧して前記摩擦係合要素へ出力する第２調圧弁とをそれぞれ複数備え、
前記切替弁の切替制御を、変速時に前記第２調圧弁を制御するために用いない前記第１調圧弁により行うことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の流体圧制御装置。
【請求項３】
前記調圧弁として、元圧が供給され、電気的に制御されることにより、その元圧を制御圧に調圧して前記摩擦係合要素へ出力する電磁弁を備え、
前記切替弁の切替制御を、変速時に摩擦係合要素に供給する制御圧を調圧するために用いない前記電磁弁により行うことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の流体圧制御装置。
【請求項４】
前記切替弁として、アンダーラップスプール弁を用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動変速機の流体圧制御装置。
【請求項５】
前記切替弁は、前記制御圧が所定の切替圧となったときに、前記調圧弁によって前記第１位置から前記第２位置へ切り替えられるようになっており、且つ、
その切替圧がスロットル開度に応じて変化するようになっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自動変速機の流体圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の流体圧制御装置に関し、特に、自動変速機に備えられている摩擦係合要素の係合タイミングを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機は通常、複数の摩擦係合要素を備えており、それら複数の摩擦係合要素の係合開放を制御することにより、複数の変速段が選択的に成立する。この自動変速機の摩擦係合要素は、その摩擦係合要素に供給される作動流体の流体圧が制御されることによって、係合開放が制御される。作動流体としては通常、作動油が用いられるので、以下、作動流体が作動油であるとして説明する。
【０００３】
自動変速機に備えられている摩擦係合要素を制御するために用いられる油圧制御装置は、作動油圧を調圧するための調圧弁を備えており、その調圧弁を制御することによって、係合当初は低い制御圧を摩擦係合要素に供給し、徐々に制御圧を高めることにより、変速に伴うショックを抑制しつつ係合を完了させる。
【０００４】
この油圧制御装置として、調圧弁と摩擦係合要素との間に、摩擦係合要素へ供給する圧を調圧弁によって調圧された制御圧とするか、元圧とするかを切り替える切替弁を備えたものが知られている。たとえば、特許文献１に記載の装置がそれである。特許文献１に記載の装置では、摩擦係合開始当初は制御圧が供給され、その制御圧が徐々に増加させられる。そして、最終的には切替弁が切り替えられて元圧（ライン圧）が摩擦係合要素に供給される。これによって、変速過渡期の油圧制御性向上と変速終了後のトルク容量確保の両立が可能となっている。
【特許文献１】特開２０００−３３７４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の装置の場合、切替弁の位置は、調圧弁によって調圧される制御圧と、切替弁に備えられたばねの付勢力との大小関係によって定まるようになっている。ばねの付勢力の方が制御圧よりも大きい場合には制御圧を摩擦係合要素に供給する位置となり、制御圧の方が大きくなると元圧を摩擦係合要素に供給する位置となる。
【０００６】
すなわち、特許文献１の装置の場合、摩擦係合要素へ供給される油圧が制御圧から元圧へ切り替わる圧力は、予め定まっている固定値である。
【０００７】
ところで、摩擦係合要素の必要棚圧は、必要トルク容量に応じて変化する。すなわち、必要トルク容量が大きいときは必要棚圧が高くなり、必要トルク容量が小さいときは必要棚圧は低くなる。なお、必要トルク容量は、たとえばスロットル開度に応じて変化する。
【０００８】
このように必要棚圧は変化するので、摩擦係合要素へ供給する圧は、必要棚圧までは調整可能な圧である制御圧とする必要がある。そのため、特許文献１に記載の装置のように、摩擦係合要素へ供給される油圧を制御圧から元圧へ切り替える圧力が固定値となっている場合には、その固定値を必要棚圧が高い場合に合わせて設定しなければならない。その結果、変速過渡期の油圧制御性が不十分であった。
【０００９】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、摩擦係合要素へ供給する圧を制御圧から元圧へ任意のタイミングで切り替えることができる自動変速機の作動流体制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
その目的を達成するための請求項１記載の発明は、自動変速機に備えられた複数の摩擦係合要素の係合開放を制御する自動変速機の流体圧制御装置であって、入力される元圧を前記摩擦係合要素に供給する制御圧に調圧するために制御される調圧弁を複数備えるとともに、その調圧弁と前記摩擦係合要素との間に配置され、前記摩擦係合要素へ供給する圧力を前記元圧とする第１位置と、前記摩擦係合要素へ供給する圧力を前記制御圧とする第２位置とを取り得る切替弁とを備え、所定の変速段への変速に際して摩擦係合させられる摩擦係合要素に対して元圧および制御圧を切り替えて供給する切替弁を、変速時に摩擦係合要素に供給する制御圧を調圧するために用いない調圧弁によって切替制御することを特徴とする。
【００１１】
このように、所定の変速段への変速に際して摩擦係合させられる摩擦係合要素に対して元圧および制御圧を切り替えて供給する切替弁を、その変速において摩擦係合要素に供給する制御圧を調圧するために用いない調圧弁によって制御するようにすれば、切替弁を任意のタイミングで切り替えることができる。従って、摩擦係合要素へ供給する圧を制御圧から元圧へ任意のタイミングで切り替えることができる。
【００１２】
前記調圧弁としては、請求項２記載のように、第１調圧弁および第２調圧弁とを一組として備えていてもよいし、請求項３記載のように、１つの電磁弁を備えていてもよい。なお、請求項２の場合、第１調圧弁と第２調圧弁とにより増幅機構が構成される。
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記調圧弁として、前記元圧が減圧されたモジュレート圧が供給され、電気的に制御されることにより、そのモジュレート圧を調圧して第１の制御圧を出力する第１調圧弁と、前記元圧が供給され、その第１の制御圧によって制御されることにより、元圧を第１の制御圧よりも大きな第２の制御圧に調圧して前記摩擦係合要素へ出力する第２調圧弁とをそれぞれ複数備え、前記切替弁の切替制御を、変速時に前記第２調圧弁を制御するために用いない前記第１調圧弁により行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、前記調圧弁として、元圧が供給され、電気的に制御されることにより、その元圧を制御圧に調圧して前記摩擦係合要素へ出力する電磁弁を備え、前記切替弁の切替制御を、変速時に摩擦係合要素に供給する制御圧を調圧するために用いない前記電磁弁により行うことを特徴とする。
【００１５】
この請求項３記載の発明によれば、調圧弁の数が少なくなるので、装置を小型、軽量化することができる。
【００１６】
また、前記切替弁としては、請求項４記載のように、アンダーラップスプール弁を用いることが好ましい。アンダーラップスプール弁は異物等によって中間位置でロックしてしまう状態が生じにくいので、供給不良や排出不良の可能性を軽減できるからである。
【００１７】
前述のように、請求項１記載の発明は、切替弁を任意のタイミングで切り替えることができる。また、摩擦係合要素の必要トルク容量はスロットル開度に応じて変化する。従って、請求項５記載のように、前記切替弁は、前記制御圧が所定の切替圧となったときに、前記調圧弁によって前記第１位置から前記第２位置へ切り替えられるようになっており、且つ、その切替圧がスロットル開度に応じて変化するようになっていることが好ましい。このようにすれば、変速ショックを軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態の油圧制御装置１０の概略図である。この油圧制御装置１０が制御する自動変速機には、クラッチＣ１やブレーキＢ２などの摩擦係合要素が備えられている。これらの摩擦係合要素Ｃ１、Ｂ２は、複数の湿式摩擦板からなるものである。
【００１９】
油圧制御装置１０は、自動変速機に備えられている摩擦係合要素の数に対応して複数（図では２つ）のコントロールバルブ２０、３０と、複数のソレノイドバルブ２２、３２とを備えている。
【００２０】
ソレノイドバルブ２２、３２は、リニアソレノイドバルブ、デューティソレノイドバルブなどの出力圧を連続的に変化させることが可能な構造を有しており、その入力ポートには元圧であるライン圧ＰＬが減圧されたモジュレート圧Ｐｍが入力される。これらソレノイドバルブ２２、３２は第１調圧弁として機能しており、ＥＣＵ（電子制御ユニット）４０によって制御されることにより、モジュレート圧Ｐｍを調圧して第１の制御圧Ｐｃ１を出力する。
【００２１】
コントロールバルブ２０、３０は、第２調圧弁として機能するものであり、入力ポートにライン圧ＰＬが入力され、制御ポートに上記第１の制御圧Ｐｃ１が入力される。この第１の制御圧Ｐｃ１とスプリングとのバランスによって、出力圧である第２の制御圧Ｐｃ２の大きさが連続的に変化する。
【００２２】
この第２の制御圧Ｐｃ２は摩擦係合要素Ｃ１、Ｂ２に供給され、第２の制御圧Ｐｃ２の大きさが制御されることにより、摩擦係合要素Ｃ１、Ｂ２の係合開放が制御される。なお、クラッチＣ１の係合開放を制御するためのコントロールバルブ３０に入力されるライン圧ＰＬ（Ｄ）は、前進走行レンジ（Ｄレンジ）のときにのみ供給され後進走行レンジ（Ｒレンジ）のときには供給されない。他方、ブレーキＢ２の係合開放を制御するためのコントロールバルブ２０に入力されるライン圧ＰＬ（Ｒ）は後進走行レンジのときにのみ供給され前進走行レンジのときには供給されない。また、ソレノイドバルブ２２、３２には、シフト位置にかかわらずモジュレート圧Ｐｍが供給される。
【００２３】
上記コントロールバルブ２０とブレーキＢ２を連結する油路４２の途中、すなわち、コントロールバルブ２０とブレーキＢ２との間には、切替弁として機能するシフトバルブ５０が設けられている。
【００２４】
図２は、上記シフトバルブ５０の拡大断面図である。図２に示すように、シフトバルブ５０は、第１、第２入力ポート５１、５２を備えており、第１入力ポート５１には上記第２の制御圧Ｐｃ２が入力され、第２入力ポート５２にはライン圧ＰＬ（Ｒ）が入力される。また、切替弁５０は第１、第２制御ポート５３、５４を有しており、第１制御ポート５３は、油路４４を介してソレノイドバルブ３２の出力ポートと連結されている。従って、この第１制御ポート５３には、ソレノイドバルブ３２によって調圧された第１の制御圧Ｐｃ１が入力される。他方、第２制御ポート５４にはライン圧ＰＬ（Ｄ）が入力される。これら２つの制御ポート５３、５４に入力される圧力の大きさによってスプール５５の位置が制御される。なお、スプール５５の軸方向の第２制御ポート５４側にはスプリング５６が設けられている。
【００２５】
このシフトバルブ５０は、第２の制御圧Ｐｃ２が入力される第１入力ポート５１を、ブレーキＢ２へ油圧を出力する出力ポート５７と連通させる第１位置と、ライン圧ＰＬ（Ｒ）が入力される第２入力ポート５２を上記出力ポート５７と連通させる第２位置とをとることができる。以下、出力ポート５７から出力されブレーキＢ２へ入力される圧を、ブレーキ圧という。
【００２６】
シフトバルブ５０は、アンダーラップスプール弁構造を有している。すなわち、図２に示すようなスプール５５が中立位置にある状態においても、入力ポート５１、５２が一部開くようになっている。換言すれば、スプール５５の２つの大径部間の軸方向長さをｄ１、２つの入力ポート５１、５２間の軸方向の最短距離をｄ２とすると、ｄ１＞ｄ２とされているのである。このように、アンダーラップスプール弁を用いることにより、異物の混入によりスプール５５がロックしてしまうことを防止できる。従って、中間位置でスプール５５がロックしてしまい、ブレーキ圧を低下させることができないとか、逆に、スプール５５を上記第１位置または第２位置とすることができず、適切なブレーキ圧を供給することができないといった状況を防止することができる。
【００２７】
なお、本実施形態のように、シフトバルブ５０としてアンダーラップスプール弁を用いる場合、スプール５５が第１位置や第２位置に位置する場合だけでなく、図２に示すような中間位置でも入力ポート５１、５２からの漏れ圧がブレーキＢ２に供給されてしまうが、シフトバルブ５０は第１位置および第２位置のいずれかに切り替えられるだけであり、中間的な制御は実施されないことから、漏れ圧がブレーキＢ２に供給されてしまうことはない。
【００２８】
図１に戻って、ＥＣＵ４０は、図示しない内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、変速指令信号Ｓｃやスロットル開度θを表すスロットル開度信号Ｓｔなどが入力される。そして、変速指令信号Ｓｃに基づいて自動変速機に備えられている複数の摩擦係合要素の係合開放を行うために、それら複数の摩擦係合要素に対応して設けられているソレノイドバルブを制御する。ソレノイドバルブを制御することにより、コントロールバルブにおいてライン圧ＰＬが調圧されて第２の制御圧Ｐｃ２として所定の摩擦係合要素へ出力される。
【００２９】
また、変速に際して、ブレーキＢ２を係合させる必要がある場合には、ソレノイドバルブ３２を制御することによって、ブレーキＢ２とコントロールバルブ２０との間に設けられたシフトバルブ５０の切替制御も行う。
【００３０】
図３は、上記クラッチＣ１およびブレーキＢ２を備えた自動変速機の係合作動表である。図において、○印は係合を示し、空欄は開放を示す。図３に示すように、ブレーキＢ２は、Ｒレンジすなわち後進変速段が成立させられるときに係合させられる。一方、クラッチＣ１はＲレンジのときには開放となっている。従って、変速前の変速段においてもＣ１が開放状態であるとすると、ソレノイドバルブ３２はＲレンジへの変速時に摩擦係合要素に供給する制御圧を調圧しない。従って、Ｒレンジへの変速の際に、シフトバルブ５０の切替制御のためにソレノイドバルブ３２を使用することができる。なお、Ｒレンジへの変速の際には、コントロールバルブ３０にはライン圧ＰＬ（Ｄ）は供給されていないので、ソレノイドバルブ３２から第１の制御圧Ｐｃ１を出力しても、クラッチＣ１が係合してしまうことはない。
【００３１】
上述したブレーキＢ２に限らず、摩擦係合要素とコントロールバルブとの間にシフトバルブが設けられている場合には、変速時に摩擦係合要素に供給する制御圧を調圧しないソレノイドバルブによってそのシフトバルブの切替制御を行う。
【００３２】
ＥＣＵ４０がソレノイドバルブを制御することによって所定の摩擦係合要素を係合させる場合、まず、スロットル開度信号Ｓｔに基づいて必要棚圧Ｐｆを決定する。スロットル開度θは、自動変速機へ入力される入力トルクに関連して変化するパラメータであり、入力トルクが大きいほど必要棚圧Ｐｆは大きくなる。従って、スロットル開度θが大きいほど必要棚圧Ｐｆを大きい値に決定する。
【００３３】
次いで、シフトバルブ５０を第１位置とした状態で、ソレノイドバルブ２２を制御してそのソレノイドバルブ２２から出力される第１の制御圧Ｐｃ１を上昇させる。第１の制御圧Ｐｃ１はコントロールバルブ２０の制御ポートに入力されるので、第１の制御圧Ｐｃ１が上昇させられることにより、コントロールバルブ２０から出力される第２の制御圧Ｐｃ２も上昇する。
【００３４】
そして、第２の制御圧Ｐｃ２を必要棚圧Ｐｆまで上昇させる。この第２の制御圧Ｐｃ２は、シフトバルブ５０が第１位置となっているので、ブレーキ圧としてブレーキＢ２に入力される。従って、ブレーキ圧は第２の制御圧Ｐｃ２に対応して必要棚圧Ｐｆまで上昇する。
【００３５】
ブレーキ圧が必要棚圧Ｐｆとなると、ブレーキＢ２は摩擦係合を開始する。この係合開始は、たとえば、タービン回転速度の変化から判断する。係合開始を判断したら、ＥＣＵ４０はソレノイドバルブ３２を制御してバルブ切替可能圧となる所定の第１の制御圧Ｐｃ１を発生させる。このバルブ切替可能圧は、シフトバルブ５０のスプリング５４の付勢力よりも十分に高い圧力に設定されている。
【００３６】
上記第１の制御圧Ｐｃ１（バルブ切り替え可能圧）は、油路４４を介してシフトバルブ５０の第１制御ポート５３へ入力され、これにより、シフトバルブ５０は第１位置から第２位置へと変化させられるので、ブレーキＢ２には、ライン圧ＰＬ（Ｒ）が供給されるようになる。ブレーキＢ２にライン圧ＰＬ（Ｒ）が供給されると、ブレーキＢ２の係合作動は完了する。なお、ライン圧ＰＬ（Ｒ）の大きさは、スロットル開度θに応じて必要な締結圧となるように調圧されているので、ライン圧ＰＬ（Ｒ）への切替によって十分な係合トルクが得られる。
【００３７】
図４は、変速時における第２の制御圧Ｐｃ２とブレーキ圧との関係を例示する図であり、（ａ）はスロットル開度θが高開度時、（ｂ）はスロットル開度θが低開度時のものである。
【００３８】
必要棚圧Ｐｆ以下では、ブレーキ圧として第２の制御圧Ｐｃ２が入力されるので、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ブレーキ圧は第２の制御圧Ｐｃ２に対応する。
【００３９】
一方、必要棚圧Ｐｆ以上では、シフトバルブ５０は第２位置へと切り替えられる。すなわち、必要棚圧Ｐｆを切替圧として、シフトバルブ５０が第２位置へと切り替えられる。そのため、ブレーキ圧はライン圧ＰＬ（Ｒ）となる。
【００４０】
また、図４に示すように、上記必要棚圧Ｐｆはスロットル開度θによって変化し、スロットル開度θが大きいほど必要棚圧Ｐｆが大きくなる。この必要棚圧Ｐｆがシフトバルブ５０の切替圧となっているので、切替圧もスロットル開度θによって変化することになる。
【００４１】
これに対して、本実施形態では、後進変速段への変速に際して摩擦係合させられるブレーキＢ２に対してライン圧ＰＬ（Ｒ）および第２の制御圧Ｐｃ２を切り替えて供給するシフトバルブ５０を、その変速において使用しないソレノイドバルブ３２によって制御しているので、シフトバルブ５０を任意のタイミングで切り替えることができる。従って、スロットル開度θが変化することにより必要棚圧Ｐｆが変化しても、その必要棚圧ＰｆにおいてブレーキＢ２へ供給する圧を第２の制御圧Ｐｃ２からライン圧ＰＬ（Ｒ）へ切り替えることができる。従って、変速過渡期の制御性が向上する。
【００４２】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４３】
たとえば、前述の実施形態では、ブレーキＢ２は、互いに対となるコントロールバルブ２０とソレノイドバルブ２２とから構成される増幅機構によって、供給される油圧が制御されていたが、図５に示すように、コントロールバブル２０が備えられていなくてもよい。この場合、前述の実施形態の第２の制御圧Ｐｃ２に相当する圧をソレノイドバルブ２２にて調圧することになる。このようにすれば、コントロールバルブ２０が備えられていない分、装置を小型、軽量化することができる。また、このソレノイドバルブ２２にて制御圧を調圧してブレーキＢ２に供給する必要がない所定の変速段への変速である場合には、このソレノイドバルブ２２を、図示しない他の摩擦係合要素のために設けられたシフトバルブ（切替弁）を切り替えるために用いてもよい。この場合、ソレノイドバルブ２２が請求項３の電磁弁として機能する。
【００４４】
また、前述の実施形態は、後進変速段が成立する場合を例にして説明したが、本発明は成立する変速段に特に制限はなく、前進変速段でもよく、また、パーキングレンジやニュートラルレンジであってもよい。
【００４５】
また、前述の実施形態の油圧制御装置１０は、第1の制御圧Ｐｃ１が増加するほど、コントロールバルブ２０においてその第１の制御圧Ｐｃ１に基づいて調圧される第２の制御圧Ｐｃ２も増加するようになっていたが、特許文献１と同様に、第１の制御圧Ｐｃ１（特許文献１ではソレノイド圧Ｐｓｏｌ）が増加するほど第２の制御圧Ｐｃ２（特許文献１では制御圧ＰＳ）が低下するようになっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態の油圧制御装置１０の概略図である。
【図２】図１のシフトバルブ５０の拡大断面図である。
【図３】図１のクラッチＣ１およびブレーキＢ２を備えた自動変速機の係合作動表である。
【図４】変速時における第２の制御圧Ｐｃ２とブレーキ圧との関係を例示する図であり、（ａ）はスロットル開度θが高開度時、（ｂ）はスロットル開度θが低開度時のものである。
【図５】本発明の第２実施形態の油圧制御装置の概略図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０：油圧制御装置（流体圧制御装置）
２０：コントロールバルブ（第２調圧弁）
２２：ソレノイドバルブ（第1調圧弁、電磁弁）
３２：ソレノイドバルブ（第1調圧弁、電磁弁）
５０：シフトバルブ（切替弁）
【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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