(57)【要約】【課題】変速機のブレーキにおいて、非締結状態における締結用ピストンの位置ずれを抑制すると共に、油圧制御弁の安定した出力領域に属する出力圧を常に利用することにより、ブレーキの締結制御における緻密性及び応答性の向上を図る。【解決手段】回転要素６３とケース５とを断接するブレーキ６０は、油圧制御弁１２０から出力された油圧が供給される締結用油圧室６５と、該締結用油圧室６５に面する受圧部６９ａを有する締結用ピストン６９とを備えた変速機において、受圧部６９ａを挟んで締結用油圧室６５の反対側に隣接して配置された背圧室６６と、油圧制御弁１２０から出力された油圧を背圧室６６に導く油路１２２，１３２と、を更に設け、油路１２２，１３２上に、油圧制御弁１２０の出力圧が所定圧Ｐ１未満であるときには該出力圧を、所定圧Ｐ１以上であるときには該所定圧Ｐ１を背圧室６６側へ出力する調圧弁１３０を設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転要素と該回転要素を収容するケースとを備えた変速機に、前記回転要素と前記ケースとを断接するブレーキが設けられ、該ブレーキは、油圧制御弁から出力された油圧が供給される締結用油圧室と、該締結用油圧室に面する受圧部を有する締結用ピストンと、該締結用ピストンによって押圧されることで締結される複数の摩擦板とを備えた変速機のブレーキ制御システムであって、
前記受圧部を挟んで前記締結用油圧室の反対側に隣接して配置された背圧室と、
前記油圧制御弁から出力された油圧を前記背圧室に導く油路と、を更に備え、
前記油路上に、前記油圧制御弁の出力圧が所定圧未満であるときには該出力圧を、前記所定圧以上であるときには該所定圧を前記背圧室側へ出力する調圧弁が設けられていることを特徴とする変速機のブレーキ制御システム。
【請求項２】
前記摩擦板と前記締結用ピストンの受圧部との間の軸方向位置に、前記摩擦板の径方向内側に隣接する空間と前記背圧室とを仕切る仕切り部が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の変速機のブレーキ制御システム。
【請求項３】
前記油圧制御弁から排出されたオイルをオイルパンに連絡するドレン用油路を備え、
前記ドレン用油路上に、前記所定圧よりも低い所定のドレン圧以上の油圧が入力されることにより開放する保圧弁が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速機のブレーキ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される変速機のブレーキ制御システムに関し、車両用変速機の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車等の車両に搭載される自動変速機は、複数のプラネタリギヤ機構と複数の摩擦締結要素とを有する変速機構を備え、これらの摩擦締結要素を選択的に締結することにより各プラネタリギヤ機構を経由する動力伝達経路を切り換えて、車両の運転状態に応じた所定の変速段を形成するように構成されている。各変速段は、基本的には２つの摩擦締結要素の締結によって形成されるが、従来、Ｄレンジにおける１速は、ロークラッチの締結とワンウェイクラッチのロックとによって形成されるのが通例であった。
【０００３】
ところが、ワンウェイクラッチは高価であると共に、Ｄレンジにおける１速時以外のときには、ワンウェイクラッチの空転により生じる回転抵抗によって、エンジンの燃費性能の向上が妨げられるため、近年、ワンウェイクラッチの廃止が提案ないし実用化されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、前進６段、後退１段の自動変速機において、１〜４速で締結されるロークラッチ、４〜６速で締結されるハイクラッチ、１速と後退速で締結されるＬＲ（ローリバース）ブレーキ、２速と６速で締結される２６ブレーキ、及び、３速、５速及び後退速で締結されるＲ３５ブレーキを備え、ワンウェイクラッチを廃止したものが開示されている。
【０００５】
特許文献１の自動変速機において、ロークラッチと２６ブレーキが締結された２速から、ロークラッチとＬＲブレーキが締結される１速へシフトダウンされるときは、ロークラッチの締結が維持された状態で、２６ブレーキが解放されると共にＬＲブレーキが締結されることになる。変速時に新たに締結される摩擦締結要素については、その締結のために供給される油圧の増大制御を緻密に行う必要がある。特に、１速へのシフトダウン時に締結されるＬＲブレーキは大容量であり、ピストンの受圧面積が大きいことから、締結のために供給される油圧に小さな誤差が生じたとき、締結力には大きな誤差が生じることになるため、ＬＲブレーキの締結のための油圧供給は、特に緻密に制御することが要求される。
【０００６】
このような緻密な締結制御を可能にするために、特許文献１の図４には、締結用ピストンとクリアランス調整用ピストンとを有するタンデムピストン式のＬＲブレーキが開示されている。このＬＲブレーキでは、自動変速機のケースの内面とクリアランス調整用ピストンの背面との間にクリアランス調整用油圧室が形成されている。締結用ピストンは、クリアランス調整用ピストンの前面側に嵌め込まれており、これらのピストン間に締結用油圧室が形成されている。締結用ピストンとクリアランス調整用ピストンとの嵌合部には、締結用油圧室をシールするシール部材が設けられており、締結用油圧室への油圧非供給時には、このシール部材の摩擦により調整用ピストンに対する締結用ピストンの位置関係が保持される。
【０００７】
このようなタンデムピストン式のＬＲブレーキを締結するときは、先ず、クリアランス調整用油圧室に油圧を供給することで、クリアランス調整用ピストンがリターンスプリングの付勢力に抗して所定位置までストロークする。このとき、締結用ピストンは、クリアランス調整用ピストンとの位置関係を保持しながら該ピストンと共にストロークし、締結用ピストンが摩擦板を押圧することなく該摩擦板に接するか又はほぼ接した状態（以下、この状態を「ゼロクリアランス状態」といい、この状態となる締結用ピストンの位置を「ゼロクリアランス位置」という）となる。
【０００８】
次に、このゼロクリアランス状態で締結用油圧室に油圧を供給すると、締結用ピストンは、締結のためのストロークを既にほぼ終了していることから、油圧の供給とほぼ同時に摩擦板を押圧し、ＬＲブレーキが応答性良く締結されることになる。このように、ＬＲブレーキとしてタンデムピストン式のものが採用されることにより、ゼロクリアランス状態を経た緻密な締結制御が可能になる。
【０００９】
このＬＲブレーキの締結状態において、締結用油圧室から油圧が排出されると、摩擦板に対する締結用ピストンの押圧力が解除されて、ゼロクリアランス状態に戻る。この状態において、更にクリアランス調整用油圧室から油圧が排出されると、リターンスプリングの付勢力によってクリアランス調整用ピストンが元の位置に戻るまでストロークする。このとき、締結用ピストンは、クリアランス調整用ピストンとの位置関係を保持しながら摩擦板から離れる方向へストロークし、これにより、ＬＲブレーキが完全に解放される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１３−２２４７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したようなタンデムピストン式のブレーキでは、締結用ピストンとクリアランス調整用ピストンとの位置関係が保持される限り、ゼロクリアランス状態を精度良く形成することができ、これにより、緻密で応答性に優れた締結制御が可能になる。
【００１２】
しかしながら、ブレーキの解放のために締結用油圧室から作動油が排出されるときに、該締結用油圧室に生じる負圧によって、クリアランス調整用ピストンに対して締結用ピストンが反摩擦板側へ位置ずれし得る。このような位置関係の崩れが生じたブレーキの解放状態において、クリアランス調整用油圧室に油圧が供給されると、締結用ピストンはゼロクリアランス位置よりも反摩擦板側にずれた位置までしかストロークしない。そのため、締結用ピストンのストロークが完了していない状態で締結用油圧室に油圧が供給されることになり、該油圧の供給が開始されたときに直ちに締結用ピストンが摩擦板を押圧することができず、締結のタイミングが遅れてしまう。
【００１３】
また、一般的なシングルピストン式のブレーキでは、ピストンがリターンスプリングの付勢力に抗してストロークすることで締結が行われるが、応答性向上のために、ピストンのストロークによらず、締結用油圧室に対する油圧の給排のみによって摩擦板を締結又は解放させるタイプのシングルピストン式ブレーキもある。この種のブレーキにはリターンスプリングが設けられないため、解放時には、リターンスプリングの付勢力によるピストンの後退は生じないが、やはり、締結用油圧室に負圧が生じることでピストンが反摩擦板側に位置ずれし得ることから、締結制御の応答性や緻密性に関して上記と同様の問題が生じ得る。
【００１４】
ところで、ブレーキに対する油圧の給排制御には、リニアソレノイドバルブ等の電磁式油圧制御弁が一般に用いられる。図４の符号ａに示すように、電磁式油圧制御弁の特性として、もともと、指令値（電流）及び出力値（油圧）が小さい領域では、目標値Ｘと実際の出力値Ｙとの間のずれが大きい不安定な出力状態になる傾向がある。そのため、比較的低い油圧によってブレーキが締結される場合には、不安定な出力領域で油圧制御弁が制御されることから、作動油の粘度の影響等を受けやすく、ブレーキの締結制御を緻密に行うことが困難になるという問題もある。
【００１５】
そこで、本発明は、変速機のブレーキにおいて、非締結状態における締結用ピストンの位置ずれを抑制すると共に、油圧制御弁の安定した出力領域に属する出力圧を常に利用することにより、ブレーキの締結制御における緻密性及び応答性の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するため、本発明に係る変速機のブレーキ制御システムは、次のように構成したことを特徴とする。
【００１７】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、回転要素と該回転要素を収容するケースとを備えた変速機に、前記回転要素と前記ケースとを断接するブレーキが設けられ、該ブレーキは、油圧制御弁から出力された油圧が供給される締結用油圧室と、該締結用油圧室に面する受圧部を有する締結用ピストンと、該締結用ピストンによって押圧されることで締結される複数の摩擦板とを備えた変速機のブレーキ制御システムであって、
前記受圧部を挟んで前記締結用油圧室の反対側に隣接して配置された背圧室と、
前記油圧制御弁から出力された油圧を前記背圧室に導く油路と、を更に備え、
前記油路上に、前記油圧制御弁の出力圧が所定圧未満であるときには該出力圧を、前記所定圧以上であるときには該所定圧を前記背圧室側へ出力する調圧弁が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明に係る変速機のブレーキ制御システムは、前記請求項１に記載の発明において、
前記摩擦板と前記締結用ピストンの受圧部との間の軸方向位置に、前記摩擦板の径方向内側に隣接する空間と前記背圧室とを仕切る仕切り部が配設されていることを特徴とする。
【００１９】
さらに、請求項３に記載の発明に係る変速機のブレーキ制御システムは、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記油圧制御弁から排出されたオイルをオイルパンに連絡するドレン用油路を備え、
前記ドレン用油路上に、前記所定圧よりも低い所定のドレン圧以上の油圧が入力されることにより開放する保圧弁が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
まず、請求項１に記載の発明によれば、油圧制御弁の出力圧が所定圧未満であるときは、油圧制御弁の出力圧がそのまま背圧室に供給されるように調圧弁が作動することにより、締結用油圧室と背圧室のいずれにも同じ大きさの油圧が供給されるため、締結用油圧室側及び背圧室側から締結用ピストンの受圧部に加えられる圧力が相殺される。これにより、ブレーキの非締結状態において、締結用ピストンを所定位置に確実に保持することができる。
【００２１】
油圧制御弁の出力圧が前記所定圧以上に上昇すると、調圧弁によって背圧室の油圧が所定圧に維持されたまま、締結用油圧室の油圧のみが上昇することで、背圧室と締結用油圧室との間に差圧が生じるため、締結用ピストンによって摩擦板が押圧される。そのため、油圧制御弁の出力圧を所定圧未満に維持しながら、これにより締結用ピストンを所定位置に保持した状態で締結用油圧室をプリチャージしておけば、油圧制御弁の出力圧を所定圧以上に上昇させたときに直ちに締結用ピストンを作動させることができ、これにより、ブレーキを応答性良く締結することができる。
【００２２】
また、油圧制御弁の出力圧が所定圧以上であるときにブレーキが締結されるため、常に、油圧制御弁の安定した出力領域に属する出力圧を利用して、ブレーキの締結を緻密に制御できる。
【００２３】
さらに、ブレーキの締結状態で油圧制御弁の出力圧を所定圧未満に低下させると、締結用油圧室側及び背圧室側から締結用ピストンの受圧部に加えられる油圧が相殺されることで、締結用ピストンによる摩擦板の押圧状態が解除され、ブレーキを解放することができる。これにより、ブレーキの解放時に、締結用油圧室に負圧が発生したとしても、締結用油圧室及び背圧室の圧力が相殺されることになる。したがって、ブレーキの非締結状態において、締結用ピストンのストローク位置を所定位置に確実に保持することができ、これにより、以降の締結制御においても、良好な緻密性及び応答性を実現できる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、ブレーキの摩擦板の径方向内側に隣接する空間と背圧室とを仕切る仕切り部が設けられることで、該仕切り部によって、径方向内側からブレーキの摩擦板に供給される潤滑油が遮られ、これにより、該潤滑油が締結用ピストンに当たる当接面積を低減できる。そのため、潤滑油の影響による締結用ピストンの反摩擦板側への位置ずれを抑制することができ、これにより、ブレーキの締結制御の緻密性及び応答性を更に高めることができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明によれば、油圧制御弁からドレン用油路上の保圧弁に入力される油圧が所定のドレン圧以上であれば、該保圧弁が開放されることによって、ドレン用油路を通した排油が行われるが、保圧弁に入力される油圧が前記ドレン圧未満であるときは、保圧弁が閉じられることで排油が規制される。そのため、油圧制御弁の出力圧に関わらず、常時、締結用油圧室に作動油が充満した状態を保持できる。したがって、ブレーキの非締結時には常にプリチャージ状態とされることで、速やかなブレーキの締結を確実に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係るブレーキ制御システムを備えた自動変速機の骨子図である。
【図２】同自動変速機の摩擦締結要素の締結の組み合わせと変速段との関係を示す締結表である。
【図３】本発明の実施形態に係るブレーキ制御システムを示す模式図である。
【図４】リニアソレノイドバルブへの指令値と同バルブの出力値との関係、及び同指令値と締結用ピストンによる押付力との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
［自動変速機の構成］
図１は、本発明の実施形態に係るブレーキ制御システムを備えた自動変速機４の一例を示す骨子図であって、この自動変速機４は、変速機ケース５内に入力軸７と出力ギヤ８とを有する横置き式の自動変速機である。
【００２９】
入力軸７は、車体幅方向に延びるように配置されており、入力軸７の図の右側端部は、トルクコンバータ３を介してエンジン１のクランクシャフト２に連結されている。出力ギヤ８は、入力軸７と同一軸線上に配置されている。出力ギヤ８は、デファレンシャル機構（図示せず）を介して車軸（図示せず）に連結されており、これにより、エンジン１の動力は、自動変速機４によって変速された後、走行状況に応じた回転差で左右の車軸に伝達される。
【００３０】
トルクコンバータ３は、クランクシャフト２に連結されたケース３ａと該ケース３ａ内に固設されたポンプ３ｂと、該ポンプ３ｂに対向配置されて該ポンプ３ｂにより作動油を介して駆動されるタービン３ｃと、該ポンプ３ｂとタービン３ｃとの間に介設され、かつ、変速機ケース５にワンウェイクラッチ３ｄを介して支持されてトルク増大作用を行うステータ３ｅと、ケース３ａとタービン３ｃとの間に設けられ、該ケース３ａを介してクランクシャフト２とタービン３ｃとを直結するロックアップクラッチ３ｆとを備えている。そして、タービン３ｃの回転は、入力軸７を介して自動変速機４に伝達されるようになっている。
【００３１】
自動変速機４とトルクコンバータ３との間には、該トルクコンバータ３を介してエンジン１により駆動される機械式のオイルポンプ６が配置されている。オイルポンプ６は、クランクシャフト２の回転によって駆動されるように設けられており、エンジン１の駆動中において、該オイルポンプ６によって、自動変速機４を制御するための油圧回路に油圧が供給される。
【００３２】
自動変速機４の入力軸７上には、エンジン１側（トルクコンバータ３側）から、第１、第２、第３プラネタリギヤセット（以下、「第１、第２、第３ギヤセット」という）１０，２０，３０が配置されている。
【００３３】
また、入力軸７上には、ギヤセット１０，２０，３０で構成される動力伝達経路を切り換えるための摩擦締結要素として、入力軸７からの動力をギヤセット１０，２０，３０側へ選択的に伝達するロークラッチ４０及びハイクラッチ５０が配置されている。さらに、入力軸７上には、各ギヤセット１０，２０，３０の所定の回転要素を固定するＬＲ（ローリバース）ブレーキ６０、２６ブレーキ７０、及び、Ｒ３５ブレーキ８０が、エンジン１側からこの順序で配置されている。
【００３４】
前記第１〜第３ギヤセット１０，２０，３０のうち、第１ギヤセット１０と第２ギヤセット２０はシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであって、サンギヤ１１，２１と、これらのサンギヤ１１，２１に噛み合った各複数のピニオン１２，２２と、これらのピニオン１２，２２をそれぞれ支持するキャリヤ１３，２３と、ピニオン１２，２２に噛み合ったリングギヤ１４，２４とで構成されている。
【００３５】
また、第３ギヤセット３０はダブルピニオン型のプラネタリギヤセットであって、サンギヤ３１と、該サンギヤ３１に噛み合った複数の第１ピニオン３２ａと、該第１ピニオン３２ａに噛み合った第２ピニオン３２ｂと、これらのピニオン３２ａ，３２ｂを支持するキャリヤ３３と、第２ピニオン３２ｂに噛み合ったリングギヤ３４とで構成されている。
【００３６】
そして、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１には入力軸７が直接連結されている。第１ギヤセット１０のサンギヤ１１と第２ギヤセット２０のサンギヤ２１とは、互いに結合されて、ロークラッチ４０の出力部材４１に連結されている。第２ギヤセット２０のキャリヤ２３にはハイクラッチ５０の出力部材５１が連結されている。
【００３７】
また、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４と第２ギヤセット２０のキャリヤ２３とは、互いに結合されており、ＬＲブレーキ６０を介して変速機ケース５に断接可能に連結されている。第２ギヤセット２０のリングギヤ２４と第３ギヤセット３０のリングギヤ３４とは、互いに結合されており、２６ブレーキ７０を介して変速機ケース５に断接可能に連結されている。第３ギヤセット３０のキャリヤ３３は、Ｒ３５ブレーキ８０を介して変速機ケース５に断接可能に連結されている。そして、第１ギヤセット１０のキャリヤ１３には出力ギヤ８が連結されている。
【００３８】
以上の構成により、自動変速機４は、上記の摩擦締結要素（ロークラッチ４０、ハイクラッチ５０、ＬＲブレーキ６０、２６ブレーキ７０及びＲ３５ブレーキ８０）の締結状態の組み合わせにより、図２の締結表に示すように、Ｄレンジでの１〜６速と、Ｒレンジでの後退速とが形成されるようになっている。
【００３９】
なお、ロークラッチ４０、ハイクラッチ５０、２６ブレーキ７０及びＲ３５ブレーキ８０は、シングルピストン式の摩擦締結要素であるが、ＬＲブレーキ６０は、後述するように締結時の応答性向上のためのクラッチクリアランス調整機能を有するタンデムピストン式の摩擦締結要素であり、クリアランス調整用油圧室（以下、「クリアランス調整室」という）６４と締結用油圧室（以下、「締結室」という）６５とを備えている（図３参照）。
【００４０】
そのため、図２の締結表に示すように、Ｄレンジでの１速や、Ｒレンジでの後退速を形成するためにＬＲブレーキ６０を締結するときは、クリアランス調整室６４と締結室６５の両方に油圧が供給されることになり、Ｎレンジでのニュートラル状態では、ＬＲブレーキ６０のクリアランス調整室６４に油圧が供給されることで、ＬＲブレーキ６０が後述の締結準備状態とされる。
【００４１】
［タンデムピストン式のＬＲブレーキ］
図３は、ＬＲブレーキ６０の構成を模式的に示す断面図と、ＬＲブレーキ６０に関する油圧制御に用いられる油圧回路１００を示す回路図とを組み合わせた模式図である。
【００４２】
図３に示すように、ＬＲブレーキ６０は、変速機ケース５の内周に係合された固定側摩擦板６１と、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４及び第２ギヤセット２０のキャリヤ２３（図１参照）と共に回転するように該リングギヤ１４及びキャリヤ２３に連結された被制動回転部材６３の外周に係合された回転側摩擦板６２とを備えている。
【００４３】
固定側摩擦板６１と回転側摩擦板６２は、軸方向に交互に配置されている。隣接する摩擦板６１，６２間の潤滑は、例えば、変速機ケース５内の軸心側から径方向外側へ供給される潤滑油によってなされる。
【００４４】
これらの摩擦板６１，６２を挟んで、軸方向の一方の側にはクリアランス調整用ピストン６７が配置されており、他方の側には締結用ピストン６９が配置されている。
【００４５】
クリアランス調整用ピストン６７は、変速機ケース５内に設けられたシリンダ５ａ内に、軸方向に移動可能に嵌合されており、シリンダ５ａ内におけるクリアランス調整用ピストン６７の背部はクリアランス調整室６４とされている。
【００４６】
締結用ピストン６９は、変速機ケース５内に設けられた別のシリンダ５ｂ内に、軸方向に移動可能に嵌合されており、シリンダ５ｂ内における締結用ピストン６９の背部は締結室６５とされている。
【００４７】
締結用ピストン６９は、締結室６５に面する受圧部６９ａと、摩擦板６１，６２を押圧する押圧部６９ｂとを備えている。締結用ピストン６９の受圧部６９ａを挟んで締結室６５の反対側には、背圧室６６が隣接して配置されている。
【００４８】
受圧部６９ａと摩擦板６１，６２との間の軸方向位置には、摩擦板６１，６２の径方向内側に隣接する空間９０と背圧室６６とを仕切る仕切り部９１が配設されている。仕切り部９１の外周面は、押圧部６９ｂの内周面に近接して対向配置されている。仕切り部９１は、変速機ケース５に固定されるか又は一体に設けられている。
【００４９】
受圧部６９ａの径方向両端部には、それぞれ、シリンダ５ｂの壁面との間をシールするシール部材９３，９４が取り付けられ、押圧部６９ｂの内周面には、仕切り部９１の外周面との間をシールするシール部材９２が取り付けられている。これらのシール部材９２，９３，９４に作用する摩擦力と、後述する油圧回路１００を用いて締結室６５及び背圧室６６に供給される油圧とによって、非作動時における締結用ピストン６９の軸方向移動が規制されている。
【００５０】
非作動時における締結用ピストン６９は、押圧部６９ｂが摩擦板６１，６２に接した状態もしくはほぼ接した状態となるような軸方向位置に配置される。一方、クリアランス調整用ピストン６７は、クリアランス調整室６４に油圧が供給されることにより、リターンスプリング６８の付勢力に抗してストッパ９９に当接するまで軸方向の摩擦板６１，６２側へストロークしたときに、摩擦板６１，６２に接した状態もしくはほぼ接した状態となる。
【００５１】
このとき、摩擦板６１，６２は、クリアランス調整用ピストン６７及び締結用ピストン６９によって押圧されることなく挟み込まれることで、クラッチクリアランスが微小量に詰められた締結準備状態（小クリアランス状態）となる。なお、ここでいう「クラッチクリアランス」とは、ＬＲブレーキ６０の非締結状態において、両ピストン６７，６９と摩擦板６１，６２との間の各隙間、及び、摩擦板６１，６２間の各隙間の軸方向寸法を合計した寸法を意味する。
【００５２】
この締結準備状態において、後述の油圧制御によって締結室６５の油圧を上昇させると、既に締結のためのストロークをほぼ終了している締結用ピストン６９が、速やかに摩擦板６１，６２を押圧する。これにより、摩擦板６１，６２は、締結用ピストン６９とクリアランス調整用ピストン６７とによって軸方向の両側から挟み付けられて相対回転不能となることで、ＬＲブレーキ６０が応答性良く締結されることになる。
【００５３】
一方、ＬＲブレーキ６０の締結準備状態において、クリアランス調整室６４から作動油が排出されると、クリアランス調整用ピストン６７が反摩擦板６１，６２側へ後退することで、クラッチクリアランスが増大されて、ＬＲブレーキ６０が完全に解放される。
【００５４】
以上のように、ＬＲブレーキ６０としてタンデムピストン式のブレーキを採用することで、ＬＲブレーキ６０の解放状態では大クリアランス状態となることで、潤滑油の粘性による回転抵抗が抑制され、締結時には、小クリアランス状態で締結用ピストン６９が作動することで、緻密で応答性の良い締結制御が可能となる。
【００５５】
［油圧回路］
続いて、オイルポンプ６からの油圧をＬＲブレーキ６０のクリアランス調整室６４、締結室６５及び背圧室６６に供給する油圧回路１００の構成について説明する。
【００５６】
なお、ここでは、油圧源として、エンジン１に駆動されて油圧を生成する機械式のオイルポンプ６を用いる場合について説明するが、モータによって駆動されて油圧を生成する電動ポンプを用いてもよい。また、電動ポンプと機械式のオイルポンプ６との間で油圧源を切り換え可能なように油圧回路１００を構成してもよく、この場合、例えば、エンジン１の駆動中には機械式のオイルポンプ６を用いて、エンジン１の停止中には電動ポンプを用いることが可能になる。
【００５７】
油圧回路１００は、クリアランス調整室６４に接続されたクリアランス調整ライン１１４を開閉する開閉バルブ１１２と、該開閉バルブ１１２を制御するオンオフソレノイドバルブ（以下、「オンオフＳＶ」と記す）１１０と、締結室６５に接続された締結ライン１２１に油圧を出力するリニアソレノイドバルブ（以下、「リニアＳＶ」と記す）１２０と、リニアＳＶ１２０の出力圧を所定圧Ｐ１に減圧して背圧室６６に出力する調圧弁１３０と、その他の各種バルブが設けられた所定油圧回路１０２とを備えている。
【００５８】
オイルポンプ６は、エンジン１によって駆動されることで、自動変速機４のオイルパン１５０に貯留されたオイルを吸い込んで油圧を生成する。オイルポンプ６で生成された油圧は、所定油圧回路１０２を経由して、リニアＳＶ１２０に接続された第１入力ライン１０４、オンオフＳＶ１１０に接続された第２入力ライン１０６、及び、開閉バルブ１１２の入力ポートＢ１に接続された第３入力ライン１０８にそれぞれ供給される。
【００５９】
オンオフＳＶ１１０は、開閉のみを制御可能なノーマルオープンタイプの電磁弁である。これにより、オンオフＳＶ１１０がオフのとき、第２入力ライン１０６に供給された油圧は、開放状態のオンオフＳＶ１１０及び出力ライン１０７を経由して、開閉バルブ１１２の一端に設けられた制御ポートＡ１に入力される。
【００６０】
オンオフＳＶ１１０のオフにより、開閉バルブ１１２の制御ポートＡ１に油圧が入力されると、スプール１１３が図中右側に移動し、入力ポートＢ１と出力ポートＣ１が連通する。これにより、オイルポンプ６から第３入力ライン１０８に供給された油圧が、クリアランス調整ライン１１４を経由してクリアランス調整室６４に導かれることで、クリアランス調整用ピストン６７を作動させて、上述の締結準備状態（小クリアランス状態）を形成することが可能となる。
【００６１】
一方、オンオフＳＶ１１０がオンされて閉じられると、開閉バルブ１１２の制御ポートＡ１への油圧供給が遮断されることで、スプール１１３は図中左側に位置することになり、これにより、入力ポートＢ１が閉じられると共に、ドレンポートＤ１が出力ポートＣ１に連通する。これによって、クリアランス調整室６４から作動油が排出されることで、上述の大クリアランス状態を形成することが可能になる。
【００６２】
リニアＳＶ１２０は、開閉だけでなく出力圧を制御可能な電磁弁である。リニアＳＶ１２０の出力圧は、締結ライン１２１を介して締結室６５に供給される。また、リニアＳＶ１２０の出力圧は、締結ライン１２１から分岐した第４入力ライン１２２と、調圧弁１３０を介して第４入力ライン１２２に接続可能な背圧供給ライン１３２とを経由して、背圧室６６へ導かれ得る。
【００６３】
第４入力ライン１２２は、調圧弁１３０の入力ポートＥ１に接続されており、背圧供給ライン１３２は、調圧弁１３０の出力ポートＦ１に接続されている。調圧弁１３０の一端に設けられた制御ポートＧ１には、背圧供給ライン１３２から分岐したフィードバックライン１３３が接続されている。これにより、入力ポートＥ１に入力された油圧は、出力ポートＦ１から一旦出力されて、制御ポートＧ１に再入力され得る。また、調圧弁１３０には、オイルパン１５０へオイルを排出するためのドレンポートＨ１が設けられている。
【００６４】
調圧弁１３０は、制御ポートＧ１に入力される油圧が所定圧Ｐ１未満であるときは入力ポートＥ１が開くと共にドレンポートＨ１が閉じられるようにスプール１３１が図中の比較的左側に位置し、制御ポートＧ１に所定圧Ｐ１以上の油圧が入力されるときは入力ポートＥ１が閉じられると共にドレンポートＨ１が開くようにスプール１３１が図中の比較的右側に位置するように構成されている。
【００６５】
このような調圧弁１３０の構成により、リニアＳＶ１２０の出力圧が所定圧Ｐ１未満であるときは、調圧弁１３０の入力ポートＥ１及び制御ポートＧ１に入力される油圧が所定圧Ｐ１未満に維持されることにより、入力ポートＥ１が出力ポートＦ１に連通した状態が維持され、これにより、背圧室６６には、リニアＳＶ１２０の出力圧がそのまま供給される。
【００６６】
一方、リニアＳＶ１２０の出力圧が所定圧Ｐ１以上に上昇すると、制御ポートＧ１に所定圧Ｐ１以上の油圧が入力されることにより、スプール１３１が図中右側に移動することで入力ポートＥ１と出力ポートＦ１との間が遮断される。これによって、入力ポートＥ１及び出力ポートＦ１を経由した制御ポートＧ１への油圧の供給が遮断されることで、制御ポートＧ１の入力圧が低下する。制御ポートＧ１の入力圧が所定圧Ｐ１よりも僅かに低くなると、スプール１３１が図中左側に移動することで入力ポートＥ１が出力ポートＦ１に連通する。これにより、再び、所定圧Ｐ１以上の油圧が入力ポートＥ１及び制御ポートＧ１に入力されることにより、スプール１３１が図中右側に移動して入力ポートＥ１を閉じる。
【００６７】
このようなスプール１３１の動作が繰り返されている間、常に所定圧Ｐ１に略等しい油圧が出力ポートＦ１から出力されることになる。よって、リニアＳＶ１２０の出力圧が所定圧Ｐ１以上であるときは、常に所定圧Ｐ１の油圧が背圧室６６に供給される。
【００６８】
図４に示すように、リニアＳＶ１２０の出力圧の目標値Ｘは、指令値（電流）がＩ１以上である全領域において指令値に比例した値に設定されている。ところが、リニアＳＶ１２０の特性として、所定圧Ｐ１未満の低出力圧領域（Ｉ１以上Ｉ２未満の指令値に対応する出力領域）では、符号ａに示すように指令値に比例した出力値を安定して得ることが困難であり、出力圧の目標値Ｘと実際の出力値Ｙとの間にずれが生じやすい傾向がある。そのため、リニアＳＶ１２０によって所定圧Ｐ１未満の油圧を出力した状態でＬＲブレーキ６０の締結を行うと、この締結制御を緻密に行えない可能性がある。
【００６９】
この問題に対して、本実施形態の構成によれば、リニアＳＶ１２０の出力圧が所定圧Ｐ１未満であるときは、締結室６５と背圧室６６の双方にリニアＳＶ１２０の出力圧がそのまま供給されることになる。このとき、締結室６５側及び背圧室６６側から締結用ピストン６９の受圧部６９ａに加えられる圧力が相殺され、これにより、締結用ピストン６９のストロークが確実に規制され、ＬＲブレーキ６０が締結されることはない。したがって、リニアＳＶ１２０の不安定な出力領域がＬＲブレーキ６０の締結に利用されることを回避できると共に、ＬＲブレーキ６０の非締結状態において、締結用ピストン６９を所定のゼロクリアランス位置に確実に保持することができる。
【００７０】
一方、リニアＳＶ１２０の出力圧が所定圧Ｐ１以上に上昇すると、調圧弁１３０によって背圧室６６の油圧が所定圧Ｐ１に維持されたまま、締結室６５の油圧のみが上昇することで、背圧室６６と締結室６５との間に差圧が生じるため、締結用ピストン６９は、摩擦板６１，６２を押圧するように作動し、これにより、ＬＲブレーキ６０の締結が可能となる。
【００７１】
このようにＬＲブレーキ６０が締結されるとき、リニアＳＶ１２０の出力圧は所定圧Ｐ１以上の安定した出力領域（図４参照）に属することになるため、高精度に制御されるリニアＳＶ１２０の出力圧を利用して、ＬＲブレーキ６０の締結を緻密に制御できる。
【００７２】
また、本実施形態によれば、ＬＲブレーキ６０の締結準備状態において、リニアＳＶ１２０の出力圧を所定圧Ｐ１未満に維持しながら、これにより締結用ピストン６９をゼロクリアランス位置に保持した状態で締結室６５をプリチャージしておくことで、リニアＳＶ１２０の出力圧を所定圧Ｐ１以上に上昇させたときに直ちに締結用ピストン６９を作動させることができ、これにより、ＬＲブレーキ６０を応答性良く締結することができる。
【００７３】
さらに、ＬＲブレーキ６０の締結状態でリニアＳＶ１２０の出力圧を所定圧Ｐ１未満に低下させると、締結室６５の油圧が背圧室６６と同じ油圧まで低下することで、締結用ピストン６９の作動が停止され、これにより、ＬＲブレーキ６０が解放される。このとき、締結室６５及び背圧室６６に作動油を低油圧で充満した状態を維持することで、締結室６５に負圧が発生することを抑制することが可能である。また、締結室６５における負圧の発生の有無に関わらず、ＬＲブレーキ６０の解放時には、締結室６５及び背圧室６６の圧力が相殺されることで、締結用ピストン６９の位置ずれや傾きを抑制できる。
【００７４】
また、ＬＲブレーキ６０の解放が開始されるとき、締結室６５には所定圧Ｐ１以上の比較的高い油圧が供給されており、大気との差圧が大きい状態となっているため、この大きな差圧を利用した速やかな解放が可能となる。
【００７５】
さらに、ＬＲブレーキ６０の摩擦板６１，６２の径方向内側に隣接する空間９０と背圧室６６との間は、仕切り部９１によって仕切られているため、該仕切り部９１によって、径方向内側から摩擦板６１，６２に供給される潤滑油が遮られる。そのため、該潤滑油が背圧室６６側から締結用ピストン６９に当たる当接面積を低減でき、これによっても、締結用ピストン６９の反摩擦板６１，６２側への位置ずれを抑制することができる。
【００７６】
したがって、ＬＲブレーキ６０の非締結状態において、締結用ピストン６９のストローク位置をゼロクリアランス位置に確実に保持することができ、これにより、以降の締結制御においても、良好な緻密性及び応答性を実現できる。
【００７７】
また、油圧回路１００は、リニアＳＶ１２０から排出されたオイルをオイルパン１５０に連絡するドレンライン１４０を備えている。ドレンライン１４０上には、前記所定圧Ｐ１よりも低い所定のドレン圧Ｐ２（図４参照）以上の油圧が入力されることにより開放する保圧弁１４２が設けられている。保圧弁１４２は、常にオイルに浸るように配設されており、これにより、保圧弁１４２の開放時にドレンライン１４０に空気が入り込むことが防止される。
【００７８】
保圧弁１４２に入力される油圧がドレン圧Ｐ２以上であれば、保圧弁１４２が開放されることによって、リニアＳＶ１２０からドレンライン１４０を経由したオイルパン１５０への排油が行われるが、保圧弁１４２に入力される油圧がドレン圧Ｐ２未満であるときは、保圧弁１４２が閉じられることで排油が規制される。
【００７９】
このようにドレン圧Ｐ２未満での排油が規制されることにより、第１入力ライン１０４からリニアＳＶ１２０へ油圧が供給される限り、ドレンライン１４０における保圧弁１４２よりも上流側の部分の油圧、及び締結ライン１２１の油圧がドレン圧Ｐ２以上に保持され、これにより、締結室６５に作動油が充満した状態を常に保持することが可能になる。
【００８０】
また、締結ライン１２１の油圧がドレン圧Ｐ２以上かつ上記所定圧Ｐ１未満であれば、上記のように締結室６５と同じ油圧が背圧室６６にも供給されることになり、これにより、締結用ピストン６９の作動が規制される。そのため、本実施形態では、保圧弁１４２を設けることによって締結室６５への作動油の充満状態が保持されるように構成しつつ、締結室６５に充満された作動油によって締結用ピストン６９が誤作動することを抑制でき、これによって、ＬＲブレーキ６０の誤締結を防止できる。
【００８１】
したがって、ＬＲブレーキ６０の非締結時には、常に締結室６５及び背圧室６６がプリチャージ状態とされることで、緻密で応答性の良いＬＲブレーキ６０の締結を確実に実現できる。
【００８２】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００８３】
例えば、上述の実施形態では、上記のように構成された有段式の自動変速機４に設けられたＬＲブレーキ６０について説明したが、本発明は、上記自動変速機４におけるＬＲブレーキ６０以外のブレーキや、上記自動変速機４とは異なるあらゆるタイプの有段式の自動変速機、或いは、無段式の変速機又は手動変速機に設けられるブレーキにも適用可能である。
【００８４】
また、本発明は、タンデムピストン式のブレーキに限定されるものでなく、締結用ピストンをストロークさせずに油圧の給排のみによって締結・解放させるタイプのものであれば、シングルピストン式のブレーキにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上のように、本発明によれば、変速機のブレーキにおいて、非締結状態における締結用ピストンの位置ずれを抑制すると共に、油圧制御弁の安定した出力領域に属する出力圧を常に利用することにより、ブレーキの締結制御における緻密性及び応答性の向上を図ることが可能となるから、締結用ピストンのストロークによらず、油圧制御弁の出力圧が供給されることによって締結されるブレーキを有する変速機、及びこの種の変速機を搭載した車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【００８６】
１        エンジン
２        クランクシャフト
３        トルクコンバータ
３ｆ      ロックアップクラッチ
４        自動変速機
５        変速機ケース（ケース）
６        オイルポンプ
４０      ロークラッチ
５０      ハイクラッチ
６０      ＬＲブレーキ
６１      固定側摩擦板
６２      回転側摩擦板
６３      被制動回転部材（回転要素）
６４      クリアランス調整用油圧室（クリアランス調整室）
６５      締結用油圧室（締結室）
６６      背圧室
６７      クリアランス調整用ピストン
６９      締結用ピストン
６９ａ    受圧部
６９ｂ    押圧部
７０      ２６ブレーキ
８０      Ｒ３５ブレーキ
９０      摩擦板の径方向内側に隣接する空間
９１      仕切り部
１００    油圧回路
１０２    所定油圧回路
１０４    第１入力ライン
１０６    第２入力ライン
１０７    出力ライン
１０８    第３入力ライン
１１０    オンオフＳＶ
１１２    開閉バルブ
１１４    クリアランス調整ライン
１２０    リニアＳＶ（油圧制御弁）
１２１    締結ライン
１２２    第４入力ライン
１３０    調圧弁
１３２    背圧供給ライン
１４０    ドレンライン（ドレン用油路）
１４２    保圧弁
１５０    オイルパン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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