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発明の名称 自動変速機の油圧制御装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−12588(P2001−12588A)
公開日 平成13年1月16日(2001.1.16)
出願番号 特願平11−183835
出願日 平成11年6月29日(1999.6.29)
代理人 【識別番号】100105153
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3J052
【Fターム(参考)】
3J052 AA04 AA19 CA01 CA31 FB05 FB34 GC04 GC23 GC41 GC43 GC44 GC73 HA02 KA02 LA01 
発明者 佐野 孝
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 変速時、制御された締結要素圧により締結あるいは解放される締結要素と、外部からのソレノイド出力によりソレノイド圧を作り出すソレノイド弁と、ライン圧を入力圧とし、ソレノイド圧と出力圧を作動信号圧とし、前記締結要素への締結要素圧をゼロ圧から最大圧であるライン圧まで減圧制御により作り出す減圧制御弁とを備えた自動変速機の油圧制御装置において、前記減圧制御弁と前記締結要素との間に、減圧制御弁からの出力圧が設定切換圧までは減圧制御弁からの出力圧をそのまま締結要素圧とし、減圧制御弁からの出力圧が設定切換圧以上になると締結要素へライン圧を供給する側に切り換える切換弁を設け、かつ、前記減圧制御弁でのソレノイド圧の変化幅に対する出力圧の変化幅の比によりあらわされる勾配(以下、ゲインという)を、減圧制御弁のみにより締結要素圧を直接制御するときの減圧制御弁でのゲインより小さく設定したことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
【請求項2】 請求項1記載の自動変速機の油圧制御装置において、前記切換弁の設定切換圧を、締結要素を締結あるいは解放する変速時の変速過渡期における制御圧の最大油圧レベルである変速時必要油圧としたことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の自動変速機の油圧制御装置において、前記切換弁を、そのスプールの一端側をスプリングにより付勢し、他端側に出力圧を付与し、減圧制御弁からの出力圧による力がスプリング力に打ち勝つと締結要素へライン圧を供給する側に切り換える弁としたことを特徴とする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、油圧回路を簡素化すると共に、構成部品点数を削減し、コントロールバルブボディの小型化が達成される締結圧直接電子制御による自動変速機の油圧制御装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】従来の締結圧直接電子制御を採用した自動変速機の油圧制御装置としては、例えば、特開平7−77274号公報に記載の装置が知られている。
【0003】この従来公報には、図9(イ)に示すように、変速時、制御された締結要素圧Pcにより締結あるいは解放される締結要素と、外部からのソレノイド出力によりソレノイド圧PSOLを作り出すソレノイド弁と、ライン圧PL を入力圧とし、ソレノイド圧PSOLと出力圧である締結要素圧Pcを作動信号圧とし、締結要素への締結要素圧Pcをゼロ圧から最大圧であるライン圧PL まで減圧制御により作り出す減圧制御弁とを備え、クラッチやブレーキの各締結要素の油圧を制御する技術が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の自動変速機の油圧制御装置にあつては、減圧制御弁のみにより締結要素圧Pcをゼロ圧から最大圧であるライン圧PL まで作り出すものであるため、図9(ロ)の実線特性に示すように、減圧制御弁でのソレノイド圧PSOLの変化幅に対する締結要素圧Pcの変化幅の比によりあらわされる勾配、つまり、ゲインが大きくなり、バラツキに対して不安定であり、且つ、きめ細かな油圧制御ができず、変速時の制御性が悪いという問題がある。
【0005】これに対し、図9(ロ)の1点鎖線特性に示すように、減圧制御弁のゲインを小さく設定する案がある。この場合、上記問題を解決することはできるものの、ソレノイド圧PSOLを最大圧としても締結要素圧Pcがライン圧レベルに達しないため、変速終了後に締結要素の締結を保持するトルク容量を確保することができず、エンジン駆動力が大であるときに締結要素の滑りを許容してしまうという問題がある。
【0006】すなわち、走行状態に応じて大きな駆動力が加わっても摩擦締結要素が滑らないようにするため、変速後は高い油圧に設定する必要がある。一方、変速時は変速ショックを向上させるために、エンジン駆動力に見合った、その変速に最も適した油圧に設定する必要があり、変速時必要油圧は締結保持必要圧に比べて小さい油圧となる。
【0007】本発明が解決しようとする課題は、バラツキに対して安定であり、且つ、きめ細かな油圧制御による良好な変速過渡期の制御性と、変速終了後に締結を保持するトルク容量確保との両立を図ることができる自動変速機の油圧制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、図1(イ)のクレーム対応図に示すように、変速時、制御された締結要素圧Pcにより締結あるいは解放される締結要素aと、外部からのソレノイド出力によりソレノイド圧PSOLを作り出すソレノイド弁bと、ライン圧PL を入力圧とし、ソレノイド圧PSOLと出力圧Poを作動信号圧とし、前記締結要素aへの締結要素圧Pcをゼロ圧から最大圧であるライン圧PLまで減圧制御により作り出す減圧制御弁cとを備えた自動変速機の油圧制御装置において、前記減圧制御弁cと前記締結要素aとの間に、減圧制御弁cからの出力圧Poが設定切換圧Pcoまでは減圧制御弁cからの出力圧Poをそのまま締結要素圧Pcとし、減圧制御弁cからの出力圧Poが設定切換圧Pco以上になると締結要素aへライン圧PL を供給する側に切り換える切換弁dを設け、かつ、前記減圧制御弁cでのゲインを、減圧制御弁のみにより締結要素圧を直接制御するときの減圧制御弁でのゲインより小さく設定したことを特徴とする。
【0009】よって、減圧制御弁cからの出力圧Poが設定切換圧Pcoまでは、ソレノイド圧PSOLの変化幅に対する出力圧Poの変化幅の比であるゲインが小さな比例特性で、減圧制御弁cからの出力圧Poが設定切換圧Pco以上になると、切換弁dの切り換え作動により一気にライン圧PLまで上昇する。すなわち、図1(ロ)に示すように、小さなゲインの比例特性とステップ特性とを合成した締結要素圧特性となり、変速過渡期には、小さなゲインの比例特性により、バラツキに対して安定であり、且つ、きめ細かな油圧制御ができ、変速終了後には、締結要素圧Pcがライン圧PLとなることで、締結を保持するトルク容量が確保される。
【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の自動変速機の油圧制御装置において、前記切換弁dの設定切換圧Pcoを、締結要素aを締結あるいは解放する変速時の変速過渡期における制御圧の最大油圧レベルである変速時必要油圧としたことを特徴とする。
【0011】請求項3記載の発明は、図1のクレーム対応図に示すように、請求項1または請求項2記載の自動変速機の油圧制御装置において、前記切換弁dを、そのスプールの一端側をスプリングeにより付勢し、他端側に出力圧Poを付与し、減圧制御弁cからの出力圧Poによる力がスプリング力に打ち勝つと締結要素aへライン圧PL を供給する側に切り換える弁としたことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)実施の形態1は請求項1〜3に記載の発明に対応する自動変速機の油圧制御装置である。
【0013】まず、構成を説明する。
【0014】図2は実施の形態1の油圧制御装置が適用された自動変速機のギヤトレーンの一例を示す図で、Eはエンジン出力軸、Iはトランスミッション入力軸、Oはトランスミッション出力軸で、前記エンジン出力軸Eとトランスミッション入力軸Iとの間にはトルクコンバータT/Cが介装され、トランスミッション入力軸Iとトランスミッション出力軸Oの間には第1遊星歯車組G1と第2遊星歯車組G2が介装されている。第1遊星歯車組G1は、第1ピニオンP1,第1キャリアC1,第1サンギヤS1,第1リングギヤR1よりなる単純遊星歯車組で、第2遊星歯車組G2は、第2ピニオンP2,第2キャリアC2,第2サンギヤS2,第2リングギヤR2よりなる単純遊星歯車組である。
【0015】前記トランスミッション入力軸Iと第2サンギヤS2とは直結され、トランスミッション入力軸Iと第1サンギヤS1とを連結するメンバの途中にはリバースクラッチR/Cが設けられ、また、このメンバをケースに固定可能とする多板ブレーキ構造による2−4ブレーキ2-4/Bが設けられている。トランスミッション入力軸Iと第1キャリアC1とを連結するメンバの途中にはハイクラッチH/Cが設けられている。第1キャリアC1と第2リングギヤR2とを連結するメンバの途中にはロークラッチL/Cが設けられ、また、このメンバをケースに固定可能とする多板ブレーキ構造によるロー&リバースブレーキL&R/Bが設けられ、ロー&リバースブレーキL&R/Bと並列にワンウェイクラッチOWCが設けられている。第1リングギヤR1と第2キャリアC2とは直結され、第2キャリアC2にはトランスミッション出力軸Oが連結されている。
【0016】図3はリバースレンジ(以下、Rレンジ)とドライブレンジ(以下、Dレンジ)における各ギヤ段での締結論理表を示す図(締結を〇印で示す)である。
【0017】Rレンジ時には、リバースクラッチR/Cとロー&リバースブレーキL&R/Bが締結される。Dレンジ1速時にはロークラッチL/Cが締結され、Dレンジ2速時にはロークラッチL/Cと2−4ブレーキ2-4/Bが締結され、Dレンジ3速時にはロークラッチL/CとハイクラッチH/Cが締結され、Dレンジ4速時にはハイクラッチH/Cと2−4ブレーキ2-4/Bが締結される。なお、ローレンジ(以下、Lレンジ)におけるHOLDモードの1速時にはロークラッチL/Cとロー&リバースブレーキL&R/Bが締結される。
【0018】図4は実施の形態1の油圧制御装置が適用された自動変速機の変速制御系を示す図で、1はライン圧油路、2はマニュアルバルブ、3はDレンジ圧油路、4はRレンジ圧油路であり、マニュアルバルブ2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油路1とDレンジ圧油路3とが接続され、Rレンジではライン圧油路1とRレンジ圧油路4とが接続される。
【0019】5はパイロットバルブ、6はパイロット圧油路であり、パイロットバルブ5は、ライン圧油路1からのライン圧を一定のパイロット圧に減圧制御する。
【0020】7は第1圧力制御弁で、ロークラッチアンプバルブとデューティ制御型のロークラッチソレノイド27を有し、Dレンジ圧からロークラッチ圧を作り出し、ロークラッチ圧油路8を介してロークラッチL/Cへ導く。
【0021】9は第2圧力制御弁で、ハイクラッチアンプバルブとデューティ制御型のハイクラッチソレノイド28を有し、Dレンジ圧からハイクラッチ圧を作り出し、ハイクラッチ圧油路10を介してハイクラッチH/Cへ導く。
【0022】11は第3圧力制御弁で、2−4ブレーキアンプバルブとデューティ制御型の2−4ブレーキソレノイド29を有し、Dレンジ圧から2−4ブレーキ圧を作り出し、2−4ブレーキ圧油路12を介して2−4ブレーキ2-4/Bへ導く。
【0023】13は第4圧力制御弁で、ロー&リバースブレーキアンプバルブ32とリバースストールバルブ33とロー&リバースブレーキソレノイド30を有し、ライン圧からロー&リバースブレーキ圧を作り出し、ロー&リバースブレーキ圧油路14を介してロー&リバースブレーキL&R/Bへ導く。
【0024】15はON/OFF型のプレッシャコントロールソレノイドで、ライン圧を高圧と低圧の2段階に切り換える。
【0025】16はデューティ型のロックアップソレノイドで、ロックアップクラッチの締結と解放を制御する。
【0026】17はATコントロールユニットで、入力情報に基づいて変速制御を含む各種の制御演算処理を行ない、その処理結果により各ソレノイド15,16,27,28,29,30に対してソレノイド駆動電流を出力する。
【0027】図5は実施の形態1の油圧制御装置が適用された自動変速機の電子制御系を示す示すブロック図であり、エンジンコントロールユニット18からATコントロールユニット17に対しては、シリアル通信によりスロットル開度THとエンジン回転数Neが入力され、また、両コントロールユニット17,18間では、トルクダウン通信が行われる。パワートレインに設けられたタービン回転センサ19及び出力軸回転センサ20からはタービン回転数Ntと出力軸回転数Noが入力される。インヒビタースイッチ21からはレンジ信号が入力され、ホールドスイッチ22からはホールドスイッチ信号が入力される。コントロールバルブユニットに設けられたハイクラッチ油圧スイッチ23と2−4ブレーキ油圧スイッチ24とロー&リバースブレーキスイッチ25からはそれぞれの締結要素への油圧供給状態を示すスイッチ信号が入力され、油温センサ26からは油温信号が入力される。
【0028】ATコントロールユニット17からは、コントロールバルブユニットに設けられた各ソレノイド15,16,27,28,29,30に対してソレノイド駆動電流が出力され、また、インスツルメントパネルに設けられたスピードメータ31に対してスピード表示信号が出力される。
【0029】図6は実施の形態1の油圧制御装置が適用されたロー&リバースブレーキ圧制御回路図である。
【0030】図6において、L&R/Bはロー&リバースブレーキ(締結要素aに相当)、1はライン圧油路、13は第4圧力制御弁、14はロー&リバースブレーキ圧油路、15はプレッシャコントロールソレノイド、30はロー&リバースブレーキソレノイド(ソレノイド弁bに相当)、32はロー&リバースブレーキアンプバルブ(減圧制御弁cに相当)、33はリバースストールバルブ(切換弁dに相当)、34はオイルポンプ、35はプレッシャレギュレータバルブ、36は出力圧油路である。
【0031】前記ロー&リバースブレーキアンプバルブ32とロー&リバースブレーキL&R/Bとの間に、ロー&リバースブレーキアンプバルブ32からの出力圧Poが設定切換圧Pcoまではロー&リバースブレーキアンプバルブ32からの出力圧Poをそのままロー&リバースブレーキ圧PL&R/B とし、ロー&リバースブレーキアンプバルブ32からの出力圧Poが設定切換圧Pco以上になるとロー&リバースブレーキL&R/Bへライン圧PL を供給する側に切り換えるリバースストールバルブ33を設け、かつ、ロー&リバースブレーキアンプバルブ32でのソレノイド圧PSOL の変化幅に対する出力圧Poの変化幅の比によりあらわされる勾配、いわゆるゲインを、減圧制御弁のみにより締結要素圧を直接制御するときの減圧制御弁でのゲインより小さく設定している。なお、ロー&リバースブレーキアンプバルブ32のスプールの一端側には、ロー&リバースブレーキソレノイド30からのソレノイド圧PSOLが作用し、他端側にはバルブスプールの出力圧Poが作用しているが、例えば、出力圧Poを受けるスプール受圧面積を狭くすることで、ゲインを小さくしている。
【0032】前記リバースストールバルブ33の設定切換圧Pcoは、ロー&リバースブレーキL&R/Bを締結あるいは解放する変速時の変速過渡期における制御圧の最大油圧レベルである変速時必要油圧とされている。
【0033】また、前記リバースストールバルブ33は、そのスプールの一端側をスプリング37により付勢し、他端側に出力圧Poを付与し、ロー&リバースブレーキアンプバルブ32からの出力圧Poによる力がスプリング力に打ち勝つとロー&リバースブレーキL&R/Bへライン圧PL を供給する側に切り換える弁とされている。
【0034】前記プレッシャレギュレータバルブ35のスプールの一端側には、プレッシャコントロールソレノイド15のOFF時にソレノイド圧が作用し、他端側にはオイルポンプ34からの吐出圧が作用している。よって、プレッシャコントロールソレノイド15のON時にはライン圧PL を低圧に調圧し、プレッシャコントロールソレノイド15のOFF時にはライン圧PL を高圧に調圧する。なお、ライン圧PL は、図7に示すように、予めプログラムされているライン圧切換マップに従い高圧側と低圧側の2段階に切り換わる。
【0035】次に、作用を説明する。
【0036】[ロー&リバースブレーキ圧制御作用]リバースストールバルブ33は、出力圧Poが設定切換圧Pcoまでは出力圧油路36とロー&リバースブレーキ圧油路14とを連通する側であり、出力圧Poが設定切換圧Pco以上になるとライン圧油路1とロー&リバースブレーキ圧油路14とを連通する側に切り換えられる。
【0037】よって、ロー&リバースブレーキアンプバルブ32からの出力圧Poが、ゼロ圧から設定切換圧Pcoまでは、ソレノイド圧PSOLの変化幅に対する出力圧Poの変化幅の比であるゲインが小さな比例特性によりロー&リバースブレーキ圧PL&R/Bが制御される。
【0038】一方、ロー&リバースブレーキアンプバルブ32からの出力圧Poが、設定切換圧Pco以上になると、リバースストールバルブ33の切り換え作動により一気にライン圧PLまで上昇する。
【0039】すなわち、図8の実線B特性に示すように、小さなゲインの比例特性とステップ特性とを合成したロー&リバースブレーキ圧特性となる。ちなみに、図8の点線A特性は従来特性であり、同じソレノイド変化に対するロー&リバースブレーキ圧変化量は、AG>BGという関係にあり、本願の方が同じソレノイド圧変化に対してブレーキ圧変化が小さく、また、変速制御に使うソレノイド圧PSOLの範囲は、AL<BLという関係にあり、本願の方が変速制御に使うソレノイド圧範囲が広い。
【0040】よって、変速過渡期には、小さなゲインの比例特性により、バラツキに対して安定であり、且つ、きめ細かなロー&リバースブレーキ圧制御ができ、変速終了後には、ロー&リバースブレーキ圧PL&R/Bがライン圧PLとなることで、伝達される駆動トルクが大きくなっても滑りを抑えてロー&リバースブレーキL&R/Bの締結を保持するトルク容量が確保される。
【0041】次に、効果を説明する。
【0042】(1) ロー&リバースブレーキアンプバルブ32とロー&リバースブレーキL&R/Bとの間に、出力圧Poが設定切換圧Pcoまではロー&リバースブレーキアンプバルブ32からの出力圧Poをそのままロー&リバースブレーキ圧PL&R/Bとし、出力圧Poが設定切換圧Pco以上になるとロー&リバースブレーキL&R/Bへライン圧PL を供給する側に切り換えるリバースストールバルブ33を設け、かつ、ロー&リバースブレーキアンプバルブ32でのゲインを、減圧制御弁のみにより締結要素圧を直接制御するときの減圧制御弁でのゲインより小さく設定したため、ロー&リバースブレーキL&R/Bを締結あるいは解放する変速に際し、バラツキに対して安定であり、且つ、きめ細かな油圧制御による良好な変速過渡期の制御性と、変速終了後にロー&リバースブレーキL&R/Bの締結を保持するトルク容量確保との両立を図ることができるという効果が得られる。
【0043】(2) リバースストールバルブ33の設定切換圧Pcoは、ロー&リバースブレーキL&R/Bを締結あるいは解放する変速時の変速過渡期における制御圧の最大油圧レベルである変速時必要油圧としたため、変速過渡期に行われるロー&リバースブレーキ圧制御が全てロー&リバースブレーキアンプバルブ32による小さなゲイン特性による制御となり、変速過渡期の全域にわたってきめ細かな油圧制御により高い変速制御性を達成することができる。
【0044】(3) リバースストールバルブ33は、そのスプールの一端側をスプリング36により付勢し、他端側に出力圧Poを付与し、ロー&リバースブレーキアンプバルブ32からの出力圧Poによる力がスプリング力に打ち勝つとロー&リバースブレーキL&R/Bへライン圧PL を供給する側に切り換える油圧作動弁としたため、電磁切換弁を用いる場合に比べ、部品点数が削減されるし、バルブ切換制御を省略することができるし、さらに、コスト的にも有利となる。
【0045】(実施の形態2)図9に実施の形態2の油圧制御装置が適用されたロー&リバースブレーキ圧制御回路図を示す。
【0046】実施の形態1において、リバースストールバルブ33の切換圧を出力圧Poとする例を示したが、この実施の形態2では、リバースストールバルブ33の切換圧をライン圧PLとし、スプリング37による力にライン圧PLを対向させ、変速終了時点でライン圧PLを低圧から高圧への2段切り換えを行うのを利用してリバースストールバルブ33の切換作動を行わせるようにした例である。なお、他の構成及び作用効果は実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
【0047】(その他の実施の形態)実施の形態1,2では、締結要素としてロー&リバースブレーキへの適用例を示したが、ロークラッチやハイクラッチや2−4ブレーキ等の他の締結要素に本発明の油圧制御装置を適用しても良い。
【0048】
【発明の効果】請求項1記載の発明にあっては、減圧制御弁と前記締結要素との間に、減圧制御弁からの出力圧が設定切換圧までは減圧制御弁からの出力圧をそのまま締結要素圧とし、減圧制御弁からの出力圧が設定切換圧以上になると締結要素へライン圧を供給する側に切り換える切換弁を設け、かつ、減圧制御弁でのゲインを、減圧制御弁のみにより締結要素圧を直接制御するときの減圧制御弁でのゲインより小さく設定したため、バラツキに対して安定であり、且つ、きめ細かな油圧制御による良好な変速過渡期の制御性と、変速終了後に締結を保持するトルク容量確保との両立を図ることができるという効果が得られる。
【0049】請求項2記載の発明にあっては、請求項1記載の自動変速機の油圧制御装置において、前記切換弁の設定切換圧を、締結要素を締結あるいは解放する変速時の変速過渡期における制御圧の最大油圧レベルである変速時必要油圧としたため、請求項1記載の発明の効果に加え、変速過渡期に行われる締結要素圧制御が全て減圧制御弁による小さなゲイン特性による制御となり、変速過渡期の全域にわたってきめ細かな油圧制御により高い変速制御性を達成することができる。
【0050】請求項3記載の発明にあっては、請求項1または請求項2記載の自動変速機の油圧制御装置において、前記切換弁を、そのスプールの一端側をスプリングにより付勢し、他端側に出力圧を付与し、減圧制御弁からの出力圧による力がスプリング力に打ち勝つと締結要素へライン圧を供給する側に切り換える弁、つまり、出力圧を作動信号圧とする油圧作動弁としたため、請求項1または請求項2記載の発明の効果に加え、電磁切換弁を用いる場合に比べ、部品点数が削減されるし、バルブ切換制御を省略することができるし、さらに、コスト的にも有利となる。




 

 


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