(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の摩擦締結要素の締結、解放の組み合わせにより複数の変速段を得る自動変速機において、
前進段および後退の双方で締結される摩擦締結要素への油圧を制御する圧力制御弁が、調圧弁とこれに制御圧を与えるソレノイドとからなり、
前記調圧弁は、基圧ポートにライン圧が直接供給され、ドレーンポートは、セレクト操作により切り換えられるマニュアル弁により後退位置以外でドレーンされるＲレンジ圧油路に接続され、
後退位置から後退位置以外の位置へセレクト操作されたとき、前記ソレノイドを制御して前記調圧弁が基圧ポートに供給されるライン圧を調圧して、前記前進段および後退の双方で締結される摩擦締結要素からの抜け圧制御を行うことを特徴とする自動変速機の油圧制御回路。
【請求項２】
パーキング位置および中立位置において、前記ソレノイドを制御して前記調圧弁が基圧ポートに供給されるライン圧を調圧して、前記前進段および後退の双方で締結される摩擦締結要素を締結させておくことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の油圧制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用自動変速機における摩擦締結要素への作動油圧を制御する油圧制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の自動変速機では所定の摩擦締結要素の締結、解放の組み合わせにより複数の変速段を得る。近時、きめ細かな走行性を得るため、例えば前進のＤ（ドライブ）レンジで第１速から第６速などのように多数の変速段を実現するものが提案され、各摩擦締結要素への油圧をそれぞれソレノイドと調圧弁からなる圧力制御弁で制御する。このような変速機では、特定の摩擦締結要素について前進段および後退の双方で締結されるものがあり、例えば、前進の第３速および第５速で締結されるとともに、後退時にも締結される摩擦締結要素を３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃと呼ぶ。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃへの油圧は、Ｄレンジにおける第３速や第５速時と後退時とでは当該クラッチに要求される締結トルク容量の大きさが異なるので、調圧弁は後退時に要求されるＲＥＶ（リバース）圧を最大出力として、第３速や第５速時には制御信号圧としてのソレノイド圧を調整して中間レベルの必要圧を出力するように設定される。
しかし、調圧弁のみで３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃへの油圧をゼロから最大のＲＥＶ圧まで変化させるので、その制御ゲインが大きくなり、ばらつきに対して不安定で、かつ、第３速や第５速時におけるきめ細かな油圧制御が困難となる。
【０００４】
そこで、図８に示すように、調圧弁４０を前進の第３速や第５速用のＤレンジ圧（Ｄ圧）と後退時用のＲＥＶ圧とを切り替えるように構成することが考えられる。この調圧弁４０は、Ｄレンジにおける第３速や第５速ではＤレンジ圧を制御して３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃへ供給し、後退時には大きなＲＥＶ圧をそのまま供給するように作動する。
これによれば、ＲＥＶ圧の制約を受けることなく、Ｄレンジ圧に対する制御ゲインを低く設定できるので、第３速や第５速時におけるきめ細かな油圧制御が得られる。
【０００５】
ところが、シフトレバーが、ＲＥＶ圧が３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃへ供給されている後退（Ｒ）位置から中立（Ｎ）位置へ操作されたときにＲＥＶ圧の抜け棚圧を確保するため、図８のように調圧弁手前のＲＥＶ圧回路に抜け絞り４２を設ける必要がある。すなわち、ＲＥＶ圧を調圧弁４０へ供給するときには、抜け絞り４２と並列に設けた一方弁４４を通して油圧を抵抗なく通し、抜け方向には抜け絞り４２を通るようにする。
【０００６】
しかしこの場合には、前進の第３速および第５速時に、調圧弁４０がＤレンジ圧を調圧する間、ＲＥＶ圧回路がドレーン回路となるので、ＲＥＶ圧回路に上記の抜け絞り４２があるとドレーン能力の不足を招いて調圧に影響を与えることになる。
【０００７】
この対策として、図９に示すように、調圧弁４０をＤレンジ圧の調圧専用とし、調圧弁４０と３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃの間に切替弁４６を設けることが考えられる。この場合には、後退（Ｒ）位置から中立（Ｎ）位置への移行時には、抜け絞り４２を備えたＲＥＶ圧回路を３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃに接続し、第３速および第５速時には、調圧弁４０を３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃに接続する。
これにより、後退（Ｒ）位置から中立（Ｎ）位置への移行時には、抜け絞り４２によりＲＥＶ圧の抜け棚圧を確保できるとともに、第３速および第５速時にはドレーンになんらの障害なく適正なＤレンジ圧の調圧ができる。
しかしながら、この対策では追加デバイスとして切替え弁４６を要するので、構造が複雑となり、コスト高を招くという問題を有する。
【０００８】
したがって本発明は、上記の問題点に鑑み、前進変速段と後退の双方で締結される摩擦締結要素への油圧を制御するに際して、特別の追加デバイスを要することなく、前進変速段での油圧制御精度の向上と、後退時の必要な締結トルク容量確保を両立させた自動変速機の油圧制御回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１の本発明は、複数の摩擦締結要素の締結、解放の組み合わせにより複数の変速段を得る自動変速機において、前進段および後退の双方で締結される摩擦締結要素への油圧を制御する圧力制御弁が、調圧弁とこれに制御圧を与えるソレノイドとからなり、調圧弁は、基圧ポートにライン圧が直接供給され、ドレーンポートは、セレクト操作により切り換えられるマニュアル弁により後退位置以外でドレーンされるＲレンジ圧油路に接続されているものとした。
前進段では基圧ポートに供給されるライン圧を調圧弁で調圧して必要な油圧を得る一方、後退時にはＲレンジ圧油路からのＲＥＶ圧が摩擦締結要素へ供給される。
【００１０】
そして、とくに後退位置から後退位置以外の位置へセレクト操作されたとき、ソレノイドを制御して調圧弁が基圧ポートに供給されるライン圧を調圧して、前進段および後退の双方で締結される摩擦締結要素からの抜け圧制御を行うものとした。
【００１１】
また、請求項２の発明は、さらに、パーキング位置および中立位置において、ソレノイドを制御して調圧弁が基圧ポートに供給されるライン圧を調圧して、前進段および後退の双方で締結される摩擦締結要素を締結させておくものとした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
先ず、図１は実施の形態が適用される変速機構を示すスケルトン図である。
この変速機構１は、入力軸３上に第１、第２の２つのプラネタリギヤ４、５を備えている。
第１のプラネタリギヤ４の第１リングギヤ４Ｒが入力軸３に結合され、その第１サンギヤ４Ｓはケース２に固定されている。そして、第１ピニオンキャリア４ＰＣは３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃとさらに２６ブレーキ２６／Ｂを経てケース２に連結される。
【００１３】
第２のプラネタリギヤ５はラビニヨ型で、第２ピニオンキャリア５ＰＣが一方でロウアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂを介してケース２に連結されるとともに、他方ではハイクラッチＨ／Ｃを介して入力軸３に連結されている。またロウアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂと並列にワンウエイクラッチＯＷＣが設けられている。
【００１４】
第２サンギヤ５Ｓａは２６ブレーキ２６／Ｂを経てケース２に連結されている。また第３サンギヤ５ＳｂはロウクラッチＬ／Ｃを介して３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃにつながっている。そして第２リングギヤ５Ｒは第１出力ギヤ６に結合されている。
第１出力ギヤ６は入力軸３と平行の中間軸７に支持された入力ギヤ８に噛み合い、中間軸７の第２出力ギヤ９がデファレンシャルギヤ１１を備えたファイナルギヤ１０と噛み合っている。
【００１５】
上記各クラッチおよびブレーキの締結、解放の組合せにより、図２に示すような前進６段（第１速〜第６速）、後退１段の変速段が得られる。図中、○は締結、×は解放を示す。
【００１６】
図３は、上記各締結要素を作動させるための油圧制御系を示す。
マニュアルバルブ２２はセレクト操作により切り換えられるバルブで、Ｄレンジではライン圧をＤレンジ圧油路２３へ出力し、Ｒレンジ圧油路２４をドレーンする。また、Ｒレンジではライン圧をＲレンジ圧油路２４へ出力し、Ｄレンジ圧油路２３をドレーンする。
パイロットバルブ２５は、ライン圧を一定のパイロット圧に減圧制御して、パイロット圧油路２６を介して後述の各圧力制御弁へ出力する。
【００１７】
ロークラッチＬ／Ｃへの油路３２には、第１圧力制御弁２７が設けられ、第１圧力制御弁２７はＡＴコントロールユニット２０からの指令により制御される。なお、第１圧力制御弁２７には対応して上記指令を受けるソレノイド弁が設けられ、そのソレノイド圧に基づいて作動するが、ソレノイド弁の図示は省略してある。パイロット圧油路２６を介して供給されるパイロット圧はソレノイド弁の基圧となる。後述する他の圧力制御弁についても同様である。
【００１８】
２６ブレーキ２６／Ｂ、３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃ、ハイクラッチＨ／Ｃ、およびローアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂへの各油路３３、３４、３５、３６にも、それぞれ第２圧力制御弁２８、第３圧力制御弁２９、第４圧力制御弁３０、第５圧力制御弁３１が設けられ、各圧力制御弁はＡＴコントロールユニット２０からの指令により制御される。
【００１９】
第１、第２、および第４圧力制御弁２７、２８、３０にはＤレンジ圧油路２３を介してマニュアル弁２２からＤレンジ圧が供給され、また、第３圧力制御弁２９にはＲレンジ圧油路２４を介してＲレンジ圧（ＲＥＶ圧）が供給されるとともにライン圧も直接供給される。
第５圧力制御弁３１にはライン圧が直接供給される。
【００２０】
ＡＴコントロールユニット２０には、車速センサ４０、スロットルセンサ４１、エンジン回転センサ４２、タービン回転センサ４３、インヒビタスイッチ４４、油温センサ４５からの車速、エンジン回転数、タービン回転数、セレクトレバーの選択位置、作動油温度の各信号を入力して、運転状態に応じた変速段を決定し、締結要素であるロークラッチＬ／Ｃ、２６ブレーキ２６／Ｂ、３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃ、ハイクラッチＨ／Ｃ、およびローアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの当該変速段に応じた締結、解放の組合わせを得るように、各圧力制御弁に指令を送出する。
【００２１】
図４は、３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃのための第３圧力制御弁２９の構成を示す。
第３圧力制御弁２９は、調圧弁３８とソレノイド３９を備える。
調圧弁３８は、基圧ポートｍにライン圧が直接供給され、ドレーンポートｎがＲレンジ圧油路２４に接続され、出力ポートｐが３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃに接続されている。そして調圧弁の一方の制御端にはスプリングＳによる付勢力とパイロット圧を基圧としてソレノイド３９で生成したソレノイド圧が印加され、他方の制御端には出力ポートｐの出力圧がフィードバックされるとともに、Ｒレンジ圧が印加される。
ドレーンポートｎに順次接続されたＲレンジ圧油路２４およびマニュアルバルブ２２はＲＥＶ圧回路を形成している。
【００２２】
つぎに、この第３圧力制御弁２９の動作について説明する。
まず、前進の中高速段（ここでは第３速および第５速）で走行中には、図５の（ａ）に太線で示すように、調圧弁３８は基圧ポートｍに供給されるライン圧を調圧し、その出力圧を３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃに供給する。出力圧（クラッチ圧）は制御端にフィードバックされているので、出力圧はソレノイド圧（ＳＯＬ圧）に応じた調圧値となっている。
ここでは、中高速段での必要油圧を最大圧として、図６に実線で示すように低い制御ゲインで調圧する。
【００２３】
つぎにセレクトレバーが中立（Ｎ）位置を経て後退（Ｒ）段を選択する場合には、まずＮ位置で、図５の（ｂ）に太線で示すように、ソレノイド圧をなくして、調圧弁の出力圧はスプリングＳの荷重分に対応する低圧に調圧される。このとき、調圧はされているが低圧であるから、３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃは非締結状態となる。
【００２４】
このあとセレクトレバーがＲ位置になってマニュアル弁２２が切り替わると、図６の（ｃ）に太線で示すように、調圧弁３８のドレーンポートｎにＲレンジ圧が供給されるとともにそのＲレンジ圧が制御端に印加されるので、調圧弁３８はドレーンポートｎを出力ポートｐに連通させる位置に切り替わり、その状態を保持する。これにより、調圧は行えなくなり、３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃにはライン圧がＲレンジ圧としてそのまま供給される。
【００２５】
セレクトレバーを後退段から中立位置へ戻したとき（Ｒ→Ｎ）には、ドレーンポートｎまで供給されていたＲレンジ圧はマニュアル弁２２からドレーンされる。
この際、図６の（ｄ）に太線で示すように、ソレノイド３９のソレノイド圧により調圧弁３８を作動させ、調圧弁３８により基圧ポートｍに供給されるライン圧を調圧して、３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃの抜け棚圧を制御する。
【００２６】
本実施例は以上のように構成され、前進の中高速段と後退とで締結される３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃへの油圧を制御する第３圧力制御弁２９において、調圧弁３８の基圧ポートｍにライン圧を直接供給し、ドレーンポートｎをＲＥＶ圧回路、すなわちＲレンジ圧油路２４を介してマニュアルバルブのＲポートに接続した。これにより、前進の中高速段では基圧ポートｍに供給されるライン圧を基圧として、必要油圧を最大出力圧に設定して、図７に破線で示すゼロから最大のリバース（ＲＥＶ）圧まで変化させるのに比較して、実線のように制御ゲインの低い調圧を行う一方、後退時にはドレーンポートｎに供給されるマニュアルバルブからのＲＥＶ圧（＝ライン圧）を出力圧として必要トルク容量を確保することができる。そしてこのために別途の切り換え弁等を要しない。
【００２７】
また、調圧弁３８の基圧ポートｍにはライン圧が直接供給されているので、後退から中立位置への切り換え時には、当該ライン圧を調圧することにより、抜け絞りを設けることなしに３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃからの油圧の抜け棚圧を確保することができる。
そして、調圧弁３８のドレーンポートｎに接続されたＲＥＶ圧回路には抜け絞りがないので、前進の中高速段での調圧に際してはマニュアルバルブから直ちにドレーンされるから、ドレーン能力不足などによる調圧機能への悪影響も発生しない。
【００２８】
さらにまた、調圧弁３８の基圧を直接のライン圧とするので、セレクトレバーの選択レンジに関係なく３５Ｒクラッチ３５Ｒ／Ｃを締結可能とすることができ、例えばパーキング（Ｐ）位置や中立（Ｎ）位置で当該クラッチを締結させておくことにより、中立から後退へのセレクト時制御を簡素化することもできる。
【００２９】
なお、実施の形態では、前進および後退の双方で締結される摩擦締結要素の締結前進変速段が第３速と第５速の例について説明したが、本発明はこれに限定されず、前進時と後退時とで要求トルク容量が異なる任意の摩擦締結要素の制御に適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明は、前進段および後退の双方で締結される摩擦締結要素への油圧を制御する調圧弁の基圧ポートにライン圧が直接供給され、ドレーンポートは、マニュアル弁により後退位置以外でドレーンされるＲレンジ圧油路に接続されているものとしたので、後退時にはＲレンジ圧油路からのＲＥＶ圧を摩擦締結要素へ供給する一方、前進段では基圧ポートに供給されるライン圧を調圧弁で調圧することにより、切り替え弁などの追加のデバイスなしで、前進段での必要油圧を最大圧として低い制御ゲインとすることができ、高精度で摩擦締結要素への油圧を制御することができる。
【００３１】
そしてとくに後退位置から中立位置へセレクト操作されたとき、調圧弁で基圧ポートに供給されるライン圧を調圧して、摩擦締結要素からの抜け圧制御を行うので、ドレーン回路に抜け絞りを設定する必要がなく、前進段でのドレーン能力不足を防止しながら油圧回路の構成が簡単となる。
【００３２】
さらに、パーキング位置および中立位置において、調圧弁で基圧ポートに供給されるライン圧を調圧して、摩擦締結要素を締結させておくものとすることにより、中立位置、後退位置間のセレクト操作時の制御が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される自動変速機の変速機構を示すスケルトン図である。
【図２】摩擦締結要素の締結、解放の組み合わせを示す図である。
【図３】実施の形態における油圧制御系を示す図である。
【図４】前進および後退の双方で締結される摩擦締結要素の圧力制御弁の構成を示す図である。
【図５】圧力制御弁の動作を示す説明図である。
【図６】圧力制御弁の動作を示す説明図である。
【図７】圧力制御弁の調圧状態を示すグラフである。
【図８】基圧を切り替える調圧弁の一例を示す図である。
【図９】調圧弁に切替弁を追加する例を示す図である。
【符号の説明】
１        変速機構
２        ケース
３        入力軸
４        第１のプラネタリギヤ
５        第２のプラネタリギヤ
６        第１出力ギヤ
７        中間軸
８        入力ギヤ
９        第２出力ギヤ
１０      ファイナルギヤ
２０      ＡＴコントロールユニット
２２      マニュアルバルブ
２３      Ｄレンジ圧油路
２４      Ｒレンジ圧油路
２５      パイロットバルブ
２６      パイロット圧油路
２７      第１圧力制御弁
２８      第２圧力制御弁
２９      第３圧力制御弁
３０      第４圧力制御弁
３１      第５圧力制御弁
３２、３３、３４、３５、３６    油路
３８      調圧弁
３９      ソレノイド
３５Ｒ／Ｃ    ３５Ｒクラッチ
２６／Ｂ    ２６ブレーキ
Ｌ＆Ｒ／Ｂ    ロウアンドリバースブレーキ
Ｈ／Ｃ    ハイクラッチ
ＯＷＣ    ワンウエイクラッチ
Ｌ／Ｃ    ロウクラッチ
ｍ        基圧ポート
ｎ        ドレーンポート
ｐ        出力ポート
Ｓ        スプリング
【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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