(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後進段の油圧を前進段の油圧よりも高圧に制御可能な自動変速機の油圧制御装置であって、
入力圧を調整する入力圧調整手段と、
ポンプからの供給圧によりライン圧を生成し、前記ライン圧を前記入力圧調整手段から入力される入力圧とつり合う位置に導入するための複数のポートを有し、前記複数のポートに前記ライン圧をフィードバックすることにより、出力される出力圧を制御可能なプライマリバルブと、
前記ライン圧からリバース圧を生成するリバース圧生成手段と、
前記リバース圧生成手段から導入された前記リバース圧により駆動される弁部材、ならびに前記弁部材を前記リバース圧による駆動方向とは逆方向へ付勢する付勢手段を有し、前記弁部材の移動により前記ライン圧が導入されるポートを切り替え可能であり、前記弁部材は、前記複数のポートのすべてに前記ライン圧が導入される第一位置または前記複数のポートのいずれか一つに前記ライン圧を導入する回路を閉鎖する第二位置に駆動されるシフトバルブとを備え、
前記前進段のとき、前記弁部材は前記第一位置に駆動され、
前記後進段のときで、前記プライマリバルブから出力される前記出力圧が前記前進段における所定値よりも小さいときは前記弁部材は前記第一位置に駆動され、前記プライマリバルブから出力される前記出力圧が前記前進段における所定値よりも大きくなると、前記シフトバルブに導入された前記リバース圧により前記弁部材は前記第二位置に駆動されることを特徴とする油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機の油圧制御装置として、例えば特開平６−７４３３３号公報に開示されているものが公知である。特開平６−７４３３３号公報に開示されている油圧制御装置の場合、後進段（以下、「Ｒレンジ」）のときリバース圧をフィードバックされるライン圧とは逆の方向から導入しプライマリバルブのスプールを付勢している。すなわち、プライマリバルブに導入される入力圧と同一の方向からリバース圧を導入している。一方、特開平６−７４３３３号公報に開示されている油圧制御装置とは逆に、プライマリバルブに導入される入力圧と逆の方向からリバース圧を導入する油圧制御装置も公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−７４３３３号公報に開示されている油圧制御装置の場合、何らかの原因でブーストポートを構成するバルブが制御不能となった場合、ライン圧自体を制御することが困難になるおそれがある。また、プライマリバルブに導入される入力圧と逆の方向からリバース圧を導入する場合、同じ側にて前進段（以下、「Ｄレンジ」）における油圧が導入されるため、これらの油路を構成するための領域確保が厳しく、油路の構成が困難であるという問題がある。
【０００４】
また、油圧制御装置では、フィードパックポートに高圧のライン圧が導入される。従来の油圧制御装置の場合、フィードバックポートの周囲にはドレイン回路などの低圧のポートあるいは大気圧に解放されたポートが配置されている。そのため、高圧のフィードバックポートから周囲の低圧のポートへフィードバックポートの作動油が漏れやすいという問題がある。そこで、従来は、フィードバックポートを仕切るためのセパレートプレートにガスケットを設置したり、フィードバックポートを形成する壁部の厚みを増すことによりシール性を高めている。
【０００５】
しかし、セパレートプレートにガスケットを設置する場合、部品点数の増大を招くため、コストの上昇を招くという問題がある。一方、フィードバックポートを形成する壁部の厚みを増す場合、厚肉化により鋳巣が発生するおそれがある。また、厚肉化による油圧制御装置の重量増大にともなう燃費の悪化、ならびに確実なシール性の確保が困難であるという問題がある。
【０００６】
ところで、従来の油圧制御装置の場合、スプールに駆動力を伝達するプラグをスリーブにより往復移動可能に支持するものが公知である。スプールを駆動するためには高圧の入力圧に制御された作動油が導入される。そのため、スリーブとスリーブが収容されるボディとの間からは作動油が漏れるおそれがある。特に、例えばボディをアルミニウムで形成し、スリーブを鉄で形成するように材料が異なる場合、スリーブとボディとの熱膨張率の差によりスリーブとボディとの間に形成されるクリアランスが拡大するおそれがある。そのため、このクリアランスを経由して作動油が漏れ、油圧制御装置の油圧制御性能が不安定になるという問題がある。従来は、スリーブの全体をアルミニウムで形成したり、例えば特開平１１−４４３６１号公報に開示されているようにスリーブの一部をアルミニウムで形成することにより、熱による影響の低減を図っている。また、スリーブを鉄で形成したままスリーブの長さを延長することにより、シール部を拡大しシール性を確保することも考えられる。
【０００７】
しかしながら、スリーブの一部をアルミニウムで形成する場合、部品点数の増大を招くため、組み付け性が悪化するという問題がある。また、スリーブの全体をアルミニウムで形成する場合、スリーブの耐久性を確保するためにアルミダイカスト製とする必要があり、コストの上昇を招くという問題がある。さらに、スリーブの長さを延長した場合、レイアウト性が悪化し、油圧制御装置の配置が困難になるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、簡単な構造でライン圧からＲレンジで必要な高圧を生成する自動変速機の油圧制御装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、簡単な構造でライン圧からＲレンジで必要な高圧を生成可能であり、油圧の高精度な制御が容易な自動変速機の油圧制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置によると、シフトバルブはリバース圧により駆動される弁部材を有している。シフトバルブの弁部材は、リバース圧の導入の断続により第一位置または第二位置に駆動される。弁部材が第一位置のとき、フィードバックされたライン圧は複数のポートのすべてに導入される。そのため、弁部材にリバース圧が加わらないＤレンジのとき、プライマリバルブからの出力圧は低圧となる。一方、弁部材が第二位置のとき、複数のポートのいずれか一つにライン圧を導入する回路を閉鎖する。そのため、弁部材にリバース圧が加わるＲレンジのとき、プライマリバルブからの出力圧は高圧となる。また、Ｒレンジのとき、弁部材はプライマリバルブから出力される出力圧がＤレンジにおける出力圧の所定値よりも大きくなるまで第二位置に駆動されない。そのため、Ｒレンジであっても、Ｄレンジにおける出力圧の所定値となるまではＤレンジと同様に入力圧に対する出力圧の変化が小さな領域で油圧を制御することができる。したがって、Ｒレンジにおいても油圧を高精度に制御することができる。さらに、出力圧がＤレンジにおける出力圧の所定値よりも大きくなると、シフトバルブの弁部材は第二位置に駆動される。したがって、プライマリバルブはＲレンジに必要な高圧を生成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による自動変速機の圧力制御装置を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による自動変速機の油圧制御装置を図１に示す。
油圧制御装置は、プライマリバルブ１０、シフトバルブ３０、油圧ポンプ４０、減圧弁４１、モジュレートバルブ４２、入力圧調整手段としての入力圧調整バルブ４３、およびリバース圧生成部４４を備えている。
【００１５】
プライマリバルブ１０は、油路に連通する複数のポートが形成されているボディ１１と、ボディ１１の内周側を軸方向へ往復移動可能なスプール２０とを有している。ボディ１１にはセパレートプレート１２が設置されており、隣接する油圧制御装置のボディ１１同士を仕切っている。ボディ１１には、入力ポート１３、導入ポート１４、出力ポート１５、出力ポート１６、フィードバックポート１７およびフィードバックポート１８などが形成されている。入力ポート１３には、油圧ポンプ４０から吐出され、モジュレートバルブ４２および入力圧調整バルブ４３で所定の入力圧に調整された作動油が供給される。導入ポート１４には、油圧ポンプ４０から吐出されたライン圧の作動油が供給される。出力ポート１５からは、プライマリバルブ１０により油圧が調整された作動油が排出される。出力ポート１５から排出された作動油は、自動変速機の摩擦要素に供給される。同様に、出力ポート１６からも油圧が調整された作動油が排出される。出力ポート１６から排出された作動油は、減圧弁４１により油圧が調整された後、図示しないトルクコンバータへ供給される。
【００１６】
スプール２０には複数のランド２１、２２、２３、２４、２５が形成されており、スプール２０の移動にともなってランド２１、２２、２３、２４、２５とボディ１１の各ポートとが重なり合った状態が変化することにより作動油の供給が断続される。スプール２０は、入力ポート１３から導入される入力圧により作用する力、スプリング２６の付勢力、導入ポート１４から導入されるライン圧により作用する力、ならびにフィードバックポート１７およびフィードバックポート１８から導入されるライン圧により作用する力が均衡する位置で停止する。入力圧調整ポート４３によって入力ポート１３に供給される作動油の入力圧を調整することにより、スプール２０に作用する力のバランスが変化し、スプール２０はボディ１１の内部を軸方向へ往復移動する。これにより、各ポートの連通が断続されるとともに各ポートの連通面積が変化する。
【００１７】
シフトバルブ３０は、弁部材３１と付勢手段としてのスプリング３２とを有している。シフトバルブ３０は、ライン圧の作動油をフィードバックポート１８へ供給するフィードバック回路１９に設置されている。シフトバルブ３０には、リバース圧生成部４４からリバース圧に調整された作動油が供給される。リバース圧生成部４４は、プライマリバルブ１０から出力された出力圧の作動油からリバース圧に調整された作動油を生成する。リバース圧生成部４４は、図示しないシフトレバーが「Ｒレンジ」となったとき、図示しないリバースクラッチの作動を制御するリバース圧を生成する。このリバース圧生成部４４で生成されたリバース圧に調整された作動油がシフトバルブ３０に供給される。
【００１８】
シフトバルブ３０の弁部材３１は、リバース圧生成部４４から供給されるリバース圧に調整された作動油によりフィードバック回路１９を閉塞する方向へ付勢される。スプリング３２は、リバース圧により弁部材３１が付勢される方向とは逆方向へ弁部材３１を付勢している。
【００１９】
次に、本実施例の油圧制御装置の作動について説明する。
図示しないシフトレバーが「Ｄレンジ」、「Ｎレンジ」または「Ｐレンジ」のとき、リバース圧生成部４４ではリバース圧が生成されていない。そのため、シフトバルブ３０にはリバース圧が導入されず、弁部材３１にはリバース圧が作用していない。これにより、弁部材３１はスプリング３２の付勢力によりフィードバック回路１９を開放している。このとき、フィードバック回路１９が開放されているため、ライン圧の作動油は、フィードバックポート１７およびフィードバックポート１８に供給される。すなわち、弁部材３１はフィードバックポート１７およびフィードバックポート１８に作動油を供給する第一位置に駆動される。
【００２０】
その結果、入力圧調整バルブ４３からプライマリバルブ１０へ導入された入力圧と、プライマリバルブ１０から出力される出力圧との関係は、図２に示すようになる。すなわち、入力圧と出力圧との関係は傾きが小さな直線状の関係となる。
【００２１】
図示しないシフトレバーが「Ｒレンジ」となると、リバース圧生成部４４ではリバース圧が生成される。そのため、シフトバルブ３０にはリバース圧が導入され、弁部材３１にはリバース圧が作用する。これにより、弁部材３１はスプリング３２の付勢力に抗してフィードバック回路１９を閉塞する。このとき、フィードバック回路１９が閉塞されているため、ライン圧の作動油は、フィードバックポート１７のみに供給される。すなわち、弁部材３１はフィードバックポート１７のみに作動油を供給する第二位置に駆動される。
【００２２】
その結果、フィードバックポート１７のみにフィードバックされた作動油の圧力によりスプール２０に作用する付勢力は大きくなり、プライマリバルブ１０から出力される出力圧は増大する。これにより、プライマリバルブ１０からは、Ｒレンジで必要となる高圧が出力される。このとき、入力圧調整バルブ４３からプライマリバルブ１０へ導入された入力圧と、プライマリバルブ１０から出力される出力圧との関係は、図２に示すようになる。すなわち、入力圧と出力圧との関係は傾きが大きな直線状の関係となる。したがって、入力される入力圧の変化量に対する出力される出力圧の変化量は、Ｄ、Ｎ、Ｐレンジのときと比較して大きくなる。
【００２３】
以上、説明したように、本発明の第１実施例による油圧制御装置によると、シフトレバーが「Ｄレンジ」、「Ｎレンジ」または「Ｐレンジ」のときと、「Ｒレンジ」のときとでは、入力圧と出力圧との関係を変化させることができる。そのため、「Ｄレンジ」、「Ｎレンジ」または「Ｐレンジ」のとき、入力圧の変化に対する出力圧の変化が小さくなり、油圧の調整を容易にすることができる。一方、「Ｒレンジ」のとき、入力圧の変化に対する出力圧の変化が大きくなり、Ｒクラッチの作動などに必要な大きな油圧を生成することができる。
第１実施例では、シフトバルブ３０へのリバース圧の導入の有無によりプライマリバルブ１０から出力される出力圧を変更することができる。したがって、油圧制御装置の構造を簡単にすることができ、かつ作動を確実にすることができる。
【００２４】
（第２実施例）
本発明の第２実施例による油圧制御装置について説明する。
第２実施例による油圧制御装置の構成は第１実施例と同一であるので説明を省略する。
第２実施例では、シフトバルブ３０の弁部材３１が駆動されるタイミングが第１実施例と異なる。第２実施例では、シフトレバーが「Ｒレンジ」の場合であっても、入力圧調整バルブ４３からプライマリバルブ１０へ入力される入力圧が所定の圧力よりも大きくならない限り、弁部材３１は第一位置から第二位置へ切り替えられることはない。
【００２５】
リバース圧生成部４４で生成されるリバース圧は、プライマリバルブ１０に入力される入力圧に相関している。すなわち、入力圧の上昇にともなってリバース圧も上昇する。そのため、入力圧の上昇にともないリバース圧が所定の圧力以上となると、弁部材３１が第二位置へ移動するように設定することにより、シフトバルブ３０の弁部材３１が駆動されるタイミングを設定することができる。弁部材３１が駆動されるタイミングは、スプリング３２の付勢力を変更することにより容易に設定することができる。すなわち、スプリング３２の付勢力は、プライマリバルブ１０に入力される入力圧が所定値のときにリバース圧として弁部材３１に作用する力よりも小さく設定されている。これにより、弁部材３１に作用するリバース圧が所定値よりも大きくなると、弁部材３１はスプリング３２の付勢力に抗して第二位置へ移動する。
【００２６】
図示しないシフトレバーが「Ｒレンジ」のとき、プライマリバルブ１０の出力圧が「Ｄレンジ」、「Ｎレンジ」または「Ｐレンジ」における出力圧の所定値ＰDmaxとなるまでは、シフトバルブ３０に導入されるリバース圧により弁部材３２に作用する力はスプリング３２の付勢力よりも小さい。そのため、弁部材３１は第一位置に位置し、フィードバックされるライン圧はフィードバックポート１７およびフィードバックポート１８のいずれにも供給される。これにより、「Ｒレンジ」の場合でも、図３に示すようにプライマリバルブ１０の出力圧は、「Ｄレンジ」、「Ｎレンジ」または「Ｐレンジ」における入力圧と出力圧との関係を示す線に沿って変化する。
【００２７】
プライマリバルブ１０の出力圧が「Ｄレンジ」、「Ｎレンジ」または「Ｐレンジ」における出力圧の所定値ＰDmaxよりも大きくなると、シフトバルブ３０に導入されるリバース圧により弁部材３２に付勢する力はスプリング３２の付勢力よりも大きくなる。そのため、弁部材３１はスプリング３２の付勢力に抗して第二位置へ切り替えられ、弁部材３１はフィードバック回路１９を閉塞する。その結果、フィードバックされたライン圧はフィードバックポート１７へのみ導入される。これにより、図３に示すようにプライマリバルブ１０の出力圧は、弁部材３１が第二位置へ切り替えられた後、「Ｒレンジ」における入力圧と出力圧との関係を示す線に沿って変化する。
【００２８】
以上、説明したように第２実施例では、プライマリバルブ１０の出力圧は、シフトレバーが「Ｒレンジ」の場合であっても、所定値ＰDmaxになるまで「Ｄレンジ」、「Ｎレンジ」または「Ｐレンジ」における入力圧と出力圧との関係に沿って変化する。そのため、プライマリバルブ１０からの出力圧が「Ｄレンジ」、「Ｎレンジ」または「Ｐレンジ」における出力圧の所定値ＰDmaxよりも小さなときは、入力圧の変化に対する出力圧の変化が小さくなる。したがって、「Ｒレンジ」におけるプライマリバルブ１０からの出力圧の制御が容易であり、出力圧を精密に制御することができる。
【００２９】
また、「Ｒレンジ」のとき、プライマリバルブ１０からの出力圧は「Ｄレンジ」、「Ｎレンジ」または「Ｐレンジ」における出力圧の所定値ＰDmaxよりも大きくなると、弁部材３１は第二位置へ切り替わり、「Ｒレンジ」における入力圧と出力圧との関係に沿って変化する。したがって、Ｒクラッチの作動などに必要な大きな油圧を生成することができる。
【００３０】
（第３実施例）
本発明の第３実施例による油圧制御装置を図４および図５に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図４および図５は、図１に示すプライマリバルブ１０のフィードバックポート１８の近傍を拡大した図である。フィードバックポート１８は、フィードバック回路１９に連通している。そのため、フィードバックポート１８にはライン圧の作動油が供給されている。フィードバックポート１８には、隣接してライン圧導入ポート５１およびライン圧導入ポート５２が設置されている。ライン圧導入ポート５１およびライン圧導入ポート５２は、図示しないライン圧回路に連通し、ライン圧の作動油が供給されている。
【００３１】
第３実施例では、高圧のライン圧が導入されるフィードバックポート１８には隣接してライン圧導入ポート５１、５２が設置されている。ライン圧導入ポート５１、５２に導入されるライン圧は、フィードバックポート１８に導入されるライン圧と同一であるため、フィードバックポート１８とライン圧導入ポート５１、５２との間の圧力差はほとんどない。そのため、フィードバックポート１８からライン圧導入ポート５１、５２への作動油の漏れを低減することができる。したがって、フィードバックポート１８に導入されるライン圧が安定し、プライマリバルブ１０からの出力圧を精密に制御することができる。
【００３２】
なお、第３実施例では、プライマリバルブ１０のフィードバックポート１８に隣接してライン圧導入ポート５１、５２を配置する構成としたが、フィードバックポート１７に隣接して導入ポートを配置してもよい。
また、プライマリバルブに限らず、油圧制御装置のその他のバルブあるいは一般的な油圧制御弁に本実施例の構成を適用してもよい。
【００３３】
（第４実施例）
本発明の第４実施例による油圧制御装置のプライマリバルブを図６に示す。
プライマリバルブ６０は、ボディ６１、スプール７０、スリーブ８０、プラグ９０およびシール部材としてのＯリング８１を備えている。
【００３４】
ボディ６１は、アルミニウム製であり、筒状に形成されている。ボディ６１には、入力ポート６２、導入ポート６３、出力ポート６４、出力ポート６５、フィードバックポート６６およびリザーバポート６７などが形成されている。入力ポート６２には、図示しない油圧ポンプから吐出され、入力圧調整バルブで所定の入力圧に調整された作動油が供給される。導入ポート６３には、油圧ポンプから吐出されライン圧に制御された作動油が供給される。出力ポート６４、６５からは、プライマリバルブ６０により油圧が調整された作動油が排出される。出力ポート６４から排出された作動油は、自動変速機の摩擦要素に供給される。同様に、出力ポート６５からも油圧が調整された作動油が排出される。出力ポート６５から排出された作動油は、図示しないトルクコンバータへ供給される。
【００３５】
スプール７０は、筒状のボディ６１の内部を軸方向へ往復移動可能である。スプール７０には複数のランド７１、７２、７３、７４が形成されており、スプール７０の移動にともなってランド７１、７２、７３、７４とボディ６１のポートとが重なり合った状態が変化することにより作動油の供給が断続される。
【００３６】
スリーブ８０は、鉄製であり、ボディ６１の内周側に固定されている。スリーブ８０は筒状に形成されている。スリーブ８０には外壁と内壁とを連通する導入ポート８２が形成されており、導入ポート８２はボディ６１に形成されている入力ポート６２に連通している。スリーブ８０の内周側には軸方向へ往復移動可能にプラグ９０が支持されている。プラグ９０は大径部９１と小径部９２とを有しており、大径部９１の外壁はスリーブ８０の内壁と摺動可能である。小径部９２は大径部９１からスプール７０側へ突出して形成されている。大径部９１の反小径部側は入力ポート６２から入力圧の作動油が供給される油圧室８３となる。プラグ９０とスリーブ８０の間には付勢手段としてのスプリング７５が設置されている。スプリング７５はプラグ９０とスリーブ８０とを離間させる方向へ付勢している。油圧室８３に導入される油圧によりプラグ９０に作用する力は、スプリング７５を介してスプール７０へ伝達される。
【００３７】
スリーブ８０の導入ポート８２よりも反プラグ側には、Ｏリング８１が設置されている。Ｏリング８１は、ボディ６１とスリーブ８０との間に設置されている。Ｏリング８１は、ボディ６１とスリーブ８０との間の熱膨張率の差により形成されるクリアランスをシールしている。
【００３８】
スプール７０は、入力ポート６２から導入される入力圧によりスプリング７５を介してプラグ９０に作用する力、導入ポート６３から導入されるライン圧により作用する力、ならびにフィードバックポート６６から導入されるライン圧により作用する力が均衡する位置で停止する。プライマリバルブ６０に供給される作動油の入力圧を調整することにより、スプール７０に作用する力のバランスが変化し、スプール７０はボディ６１の内部を軸方向へ往復移動する。これにより、各ポートの連通が断続されるとともに各ポートの連通面積が変化する。
【００３９】
以上、説明したように、本発明の第４実施例によると、ボディ６１とスリーブ８０との間にはＯリング８１が設置されている。Ｏリング８１は、ボディ６１とスリーブ８０との間の熱膨張率の差により、ボディ６１とスリーブ８０との間に形成されるクリアランスをシールする。そのため、ボディ６１とスリーブ８０とを異なる材料で形成する場合でも、プライマリバルブ６０の油圧室８３に入力された入力圧がボディ６１とスリーブ８０との間に形成されるクリアランスを経由して漏れ出すことを防止できる。その結果、スリーブ８０の一部の材質を変更したり、シール性の確保のためにスリーブ８０の全長を拡大したりする必要がない。したがって、小型かつ簡単な構造で入力圧のリークが防止され、油圧を高精度に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による油圧制御装置を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施例による油圧制御装置のプライマリバルブにおいて、入力圧と出力圧との関係を示す模式図である。
【図３】本発明の第２実施例による油圧制御装置のプライマリバルブにおいて、入力圧と出力圧との関係を示す模式図である。
【図４】本発明の第３実施例による油圧制御装置のプライマリバルブの要部を示す模式図である。
【図５】図４のＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図である。
【図６】本発明の第４実施例による油圧制御装置のプライマリバルブを示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１０    プライマリバルブ
１１    ボディ
１７    フィードバックポート
１８    フィードバックポート
１９    フィードバック回路
２０    スプール
３０    シフトバルブ
３１    弁部材
３２    スプリング（付勢手段）
４０    油圧ポンプ
４３    入力圧調整バルブ（入力圧調整手段）
４４    リバース圧生成部
５１    ライン圧導入ポート
５２    ライン圧導入ポート
６０    プライマリバルブ
６１    ボディ
７０    スプール
７５    スプリング（付勢手段）
８０    スリーブ
８１    Ｏリング
８２    導入ポート
９０    プラグ
【図１】
0004056767.tif 000002
【図２】
0004056767.tif 000003
【図３】
0004056767.tif 000004
【図４】
0004056767.tif 000005
【図５】
0004056767.tif 000006
【図６】
0004056767.tif 000007