JPH02142967A - 車輛用自動変速機の変速制御用アキュームレータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等の車輌に用いられる自動変速機の油
圧式変速制御装置に用いられるアキュームレータ制御装
置に係る。

［従来の技術］ 遊星歯車式変速装置の如く、変速装置の変速段切換を行
うためのクラッチ或いはブレーキの如き油圧作動式の摩
擦係合装置にサーボ油圧を供給する油路の途中にアキュ
ームレータを設け、該アキュームレータによるアキュー
ムレータ作用により前記摩擦係合装置のサーボ室に与え
る実際のサーボ油圧を調節することが従来より行われて
おり、またアキュームレータ室に背圧室を設け、該背圧
室に供給する油圧の制御によりアキュームレータのアキ
ュームレータ特性を可変制御することが既に考えられて
おり、これは例えば、特開昭５８−１５２９６１号、特
開昭６１−１４９６５７号公報に示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述の如きアキュームレータの背圧室に供給する油圧の
制御はアキュームレータ制御弁により行われる。アキュ
ームレーク制御弁が電磁弁により調圧された信号油圧を
与えられ、この信号油圧との平衡関係によってアキュー
ムレータ背圧制御油圧を生じるようになっていると、前
記電磁弁のデユーティ比制御等によりきめ細かいアキュ
ームレータ背圧制御が適切に行われ得るようになる。

しかし上述の如き従来のアキュームレータ制御弁に於て
は、信号ポートに与える信号油圧を調圧する電磁弁が断
線等による故障を生じると、その信号ポートには最大成
いは最少の一定油圧が供給され続け、これによってアキ
ュームレータ制御弁が生じるアキュームレータ背圧制御
油圧も最大圧或いは最少圧の一定圧になり、原動機の出
力に対応したアキュームレータ背圧制御油圧の設定が不
可能になり、アキュームレータ制御が適切に行われなく
なって変速特性が著しく悪化するようになる。

本発明は、電磁弁が正常に作動した時には電磁弁により
調圧された信号油圧に応じたアキュームレータ背圧制御
が行われ、電磁弁が故障した時には原動機の出力状態に
応じたアキュームレータ背圧制御が行われることを最少
限度保証するアキュームレータ制御装置を提供すること
を目的とじている。

〔課題を解決するための手段〕

上述の如き目的は、本発明によれば、 原動機出力の増大に応じて増大するライン油圧を発生す
るライン油圧制御弁と、 ライン油圧を与えられ原動機出力が小さい時にはライン
油圧を減圧して疑似出力対応油圧を出力する第一アキュ
ームレータ制御弁と、 ライン油圧を与えられる入力ポートと、アキュームレー
タ背圧制御油圧を出力する出力ポートと、ドレンポート
と、前記出力ポートよりの油圧を与えられるフィードバ
ックポートと、電磁弁により調圧された信号油圧を与え
られる第一の信号ポートと、疑似出力対応油圧を与えれ
る第二の信号ポートと、第一の方向へ移動することによ
り前記出力ポートが前記入力ポートに接続される度合を
増大し−Ｃ前記ドレンポートに接続される度合を減少し
前記第一の方向とは反対の第二の方向へ移動することに
より前記出力ポートが前記ドレンポートに接続される度
合を増大して前記入力ポートに接続される度合を減少す
るスプール弁と、前記第二の信号ポートに与えられる油
圧に応動して前記スプール弁を前記第一の方向へ駆動す
るプラグと、前記スプール弁を前記第一の方向へ付勢す
るばねとをＨし、前記スプール弁は前記第一の信号ポー
トの信号油圧を前記第二の方向の付勢力として受ける第
一の受圧部と、前記フィードバックポートの油圧を前記
第二の方向の付勢力として受ける第二の受圧部とを備え
、前記プラグが前記第二の信号ポートに与えられる油圧
を受ける受圧面積と前記第二の受圧部の受圧面積とが実
質的に等しい第二アキュームレータ制御弁とを有する車
輌用自動変速機の変速制御用アキュームレータ制御装置
によって達成される。

［発明の作用及び効果］ 上述の如き構成によれば、第二アキュームレータ制御弁
の信号ポートの一つに疑似出力対応油圧が信号油圧とし
て与えられていることから、もう一つの信号ポートに与
えられる信号油圧が、電磁弁の故障等により調整されず
、−電油圧となるフエール時に於ても出力ポートには前
記−つの信号ポートに与えられる疑似出力対応油圧に応
じて変化するアキュームレータ背圧制御油圧が得られ、
これにより電磁弁の故障時に於てはアキュームレータは
原動機出力に応じてのみ作用し、フェールセーフが図ら
れる。

第一アキュームレータ制御弁が出力する疑似出力対応油
圧は、原動機出力が小さい時、即ち低スロツトル開度域
に於てはライン油圧より低い油圧であることから、フロ
スロットル開度にてこの時の原動機出力に適合する所要
のライン油圧が得られるようライン油圧特性が定められ
、その結果、低スロツトル開度域に於けるライン油圧が
原動機出力に対して高いものになっても低スロツトル開
度域にてアキュームレータ背圧制御油圧が過大になるこ
となく適正値に保たれ、電磁弁が故障しても原動機出力
に適合した一応の原動機出力対応のアキュームレータ背
圧制御が行われる。

第二アキュームレータ制御弁に於て原動機の出力に応じ
て変化する信号油圧を受ける受圧面積とフィードバック
ポートに於ける受圧面積とが実質的に等しいことから、
上述の如く一つの信号ポートに原動機出力に応じて変化
する疑似出力対応油圧が与えられてもスプール弁は前記
もう一つの信号ポートに与えられる電磁弁よりの信号油
圧によっても有効に作用し、第二アキュームレータ制御
弁はこれによってもアキュームレータ背圧制御油圧の調
圧を行うようになる。これにより電磁弁が故障していな
い時にはその電磁弁により調圧された信号油圧と第一ア
キュームレータ制御弁による疑似出力対応油圧とによっ
てアキュームレータ背圧制御油圧が制御されるようにな
り、アキュームレータ背圧制御が所期の変速制御特性を
もって適切に行われるようになる。

電磁弁により調圧された信号油圧によるアキュームレー
タ背圧制御油圧は第一アキュームレータ制御弁による疑
似出力対応油圧を基礎として所定幅をもって変化するか
ら、疑似出力対応油圧がライン油圧に比して原動機出力
により一層適合していることによって電磁弁によるアキ
ュームレータ背圧制御油圧の有効可変幅が大きくなり、
アキュームレータ背圧制御の自由度が大きくなる。

〔実施例〕

以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明によるアキュームレータ制御装置を含む
油圧制御装置を適用される車輌用自動変速機の遊星歯車
式変速装置の一例を示している。

第１図に於て、１０は第一サンギヤを、１２は第一サン
ギヤ１０と同心の第一リングギヤを、１４は第一サンギ
ヤ１０と第一リングギヤ１２とに噛合する第一プラネタ
リビニオンを、１６は第一プラネタリピニオン１４を回
転可能に担持する第一キャリヤを、２０は第二サンギヤ
を、２２は第二サンギヤ２０と同心の第二リングギヤを
、２４は第二サンギヤ２０と第二リングギヤ２２とに噛
合する第二プラネタリピニオンを、２６は第二プラネタ
リピニオン２４を回転自在に担持する第二キャリヤを各
々示している。第一リングギヤ１２は連結要素３０によ
って第二キャリヤ２６と連結され、第一キャリヤ１６は
連結要素３２によって第二リングギヤ２２と連結されて
いる。

尚、ここで第一サンギヤ１０と第一リングギヤ１２と第
一プラネタリピニオン１４と第一キャリヤ１６とにより
構成された単純遊星歯車機構を第一列目の遊星歯車機構
と称し、第二サンギヤ２０と第二リングギヤ２２と第二
プラネタリピニオン２４と第二キャリヤ２６とにより構
成された単純遊星歯車機構を第二列目の遊星歯車機構と
称する。

第一キャリヤ１６及び連結要素３２によって第一キャリ
ヤ１６と連結された第二リングギヤ２２とハウジング５
０との間には第一ワンウェイクラッチ３４と第二ワンウ
ェイクラッチ３６とが互いに直列に設けられている。こ
の場合、第一ワンウェイクラッチ３４が第一キャリヤ１
６の側に設けられ、第二ワンウェイクラッチ３６がハウ
ジング５０の側に設けられている。更に詳細には第一ワ
ンウェイクラッチ３４はそのインナレース３４ａにて第
一キャリヤ１６と接続されてアウタレース３４ｂを連結
部材３１により第二ワンウェイクラッチ３６のインナレ
ース３６ａに接続され、第二ワンウェイクラッチ３６の
アウタレース３６ｂがハウジング５０に接続されている
。

第二キャリヤ２６は、出力歯車５４と接続され、常に出
力部材として作用するようなっている。

第一ワンウェイクラッチ３４は、エンジンドライブ時に
於てアウタレース３４ｂがインナレース３４ａの回転速
度を越えて回転しようとする時には係合状態になり、こ
れとは逆の時には滑り状態となり、また第二ワンウェイ
クラッチ３６は、エンジンドライブ時に於てインナレー
ス３６ａがアウタレース３６ｂに対し逆転とする時には
係合状態になり、これとは逆の時には滑り状態になるよ
うになっている。

第二サンギヤ２０と入力軸５２との間には該両者を互い
に選択的に接続する第一クラッチ３８が設けられている
。

第一キャリヤ１６と入力軸５２との間には該両者を互い
に選択的に接続する第二クラッチ４０が設けられている
。

第一サンギヤ１０と入力軸５２との間には該両者を互い
に選択的に接続する第三クラッチ４２が設けられている
。

第一サンギヤ１０と連結部材３１との間には該両者を互
いに選択Ｊ」に接続する第四クラッチ４４が設けられて
いる。

連結部材３１とハウジング５０との間には連結部材３１
をハウジング５０に対し選択的に固定する第一ブレーキ
４６が設けられている。

第二リングギヤ２２とハウジング５０との間には第二リ
ングギヤ２２をハウジング５０に対し選択的に固定する
第ニブレーキ４８が設けられている。

上述の如き構成よりなる遊星歯車式変速装置によって第
一速段、第二速段、第三速段（直結段）、第四速段（増
速段）及び後進段が達成される要領は第１表に示す通り
である。第１表に於て、Ｏ印は当該クラッチ、ブレーキ
又はワンウェイクラッチがエンジンドライブ状態に於て
係合されていることを示し、（○）は当該クラッチ或い
はブレーキが係合されれば、その変速段に於てエンジン
ブレーキが作用し得ることを示している。

第２表 第二速段　　（（１＋ρ２）／ρ２ｌ−（１／第一リン
グギヤ１２の歯数に対する第一サンギヤ１０の歯数の比
をρ１とし、第二リングギヤ２２の歯数に対する第二サ
ンギヤ２０の歯数の比をρ２とした場合、各変速段の変
速比は第２表に示す通りである。

第一クラッチ３８、第二クラッチ４０、第三クラッチ４
２、第四クラッチ４４及び第一ブレーキ４６、第ニブレ
ーキ４８は、各々油圧作動式のクラッチ或いはブレーキ
であり、その各々の油室３８ａ　、４０ａ　、４２ａ　
、４４ａ　、４６ａ　、４８ａに油圧を供給されること
により係合し、これら油室の油圧を排出されることによ
り解放するようになっている。

第２図に示されている如く、第一クラッチ３８の油室３
８ａには図示されていない変速制御弁の切換作動によっ
て油路８０よりサーボ油圧が選択的に供給されるように
なっており、この油路８０の途中にはアキュームレータ
８２が設けられている。

アキュームレータ８２は、アキュームレータピストン８
４によってアキュームレータ室８６と背圧室８８とを設
けられた背圧制御式の一般的構造のものであり、背圧室
８８に与えられる油圧に応じた特性をもってアキューム
レータ作用を行い、油室３８ａに作用するサーボ油圧の
上昇速度を制御するようになっている。背圧室８４には
第二アキュームレータ制御弁１１０の出力ポート１２０
より油路１２８を経てアキュームレータ背圧制御油圧が
与えられるようになっている。

第二アキュームレータ制御弁１１０は、スプール弁１１
２と、元圧としてライン油圧制御弁６０よりライン油圧
を与えられる入力ポート１１４と、アキュームレータ背
圧制御油圧を出力する出力ポート１２０と、ドレンポー
ト１２６と、電磁弁であるデユーティソレノイド弁１３
０により調圧されたデユーティソレノイド油圧を信号油
圧とじて与えられる第一の信号ポート１１６と、原動機
出力に応じて変化する信号油圧として第一アキュームレ
ータ制御弁９０のポート９８より油路１０８を経て疑似
出力対応油圧である第一アキュームレータ制御油圧を与
えられる第二の信号ポート１１８と、出力ポート１２０
よりの油圧を与えられるフィードバックポート１２２と
、圧縮コイルばね１２４と、プラグ１１３とを有し、ス
プール弁１１２は、第一の方向、即ち図にて上方へ移動
することによより出力ポート１２０が入力ポート１１４
に接続される度合を増大してドレンポート１２６に接続
される度合を減少し、前記第一の方向とは反対の第二の
方向、即ち図にて下方へ移動することにより出力ポート
１２０がドレンポート１２６に接続される度合を増大し
て入力ポート１１４に接続される度合を減少し、図にて
上下方向の移動により出力ポート１２０に表れる油圧を
調圧するようになっている。スプール弁１１２は、小径
ランド部１１２ａと大径ランド部１１２ｂとを何してお
り、小径ランド１１２ａは第一の信号ポート１１６の信
号油圧を前記第二の方向の付勢力として受ける第一の受
圧部をなしている。スプール弁１１２の小径ランド部１
１２ａと大径ランド部１１２ｂとの間にはフィードバッ
クポート１１２の油圧を前記第二の方向の付勢力として
受止める第二の受圧部が構成されており、この第二の受
圧部の受圧面積は大径ランド部１１２ｂの断面積Ａ２よ
り小径ランド部１１２ａの断面積Ａ、を差引いた面ｆａ
（Ａ２　”）になる。

プラグ１１３は、スプール弁１１２の大径ランド部１１
２ｂの側に設けられ、第二の信号ポート１１８に与えら
れる油圧を受けてスプール弁１１２を前記第一の方向へ
駆動するようになっており、このプラグ１１３の断面積
Ａ３は、大径ランド部１１２ｂの断面積Ａ１より小さく
、概ねフィードバックポート１２２に於けるスプール弁
１１２の受圧面積、即ち前記第二の受圧部の受圧面積（
Ａ２−ＡＩ　）に等しくなっている。上述の如き受圧面
積からしてプラグ１１３はスプール弁１１２の大径ラン
ド部１１２ｂより小径であり、プラグ１１３はスリーブ
１１５を、介してバルブボディに装着されている。

圧縮コイルばね１２４は、スリーブ１１５とスプール弁
１１２との間に設けられ、スプール弁１１２を前記第一
の方向へ付勢するようになっている。

第一アキュームレータ制御弁９０は、スプール弁９２と
、ライン油圧を与えられる入口ポート９４と、機関出力
対応の信号油圧としてスロットル制御弁７０よりスロッ
トル油圧を与えられる信号ポート９６と、疑似出力対応
油圧として第一アキュームレータ制御油圧を出力する出
力ポート９８と、出力ポート９８より油圧を与えられる
フィトバックボード１００と、圧縮コイルばね１０２と
、ドレンポート１０４とを有し、スプール弁９２が信号
ポート９６に与えられるスロットル油圧とフィードバッ
クポート１００に与えられる油圧による押圧力と圧縮コ
イルばね１０２のばね力に応じて図にて上下方向に移動
し、ポート９８がポート９４とドレンポート１０４とに
接続される度合を調節することによりポート９８に第一
アキュームレータ制御油圧を発生するようになっている
。

スプール弁９２がフィードバックポート１００に与えら
れた油圧を受ける受圧面積をＡ４とし、信号ポート９６
に与えられるスロットル油圧ｐｔｈを受ける受圧面積を
Ａ５とし、圧縮コイルばね１０２がスプール弁９２に及
ぼすばね力をＦｌとした場合、第一アキュームレータ制
御弁９０の調圧式は下式により示されている。

Ｐａ　Ｉ−（Ａ５　　・Ｐｔｈ＋Ｆ＋　）／Ａａ　−（
１）但しｐａｌ：第一アキュームレータ制御油圧ライン
油圧制御井６０とスロットル制御弁７０は共に周知の構
造のものであってよく、スロットル制御弁７０は、第３
図に示されている如く、スロットル開度に応じたスロッ
トル油圧Ｐｔｈを発生し、ライン油圧制御弁６０はスロ
ットル油圧Ｐｔｈに応じて、第３図に示されている如く
、機関出力の増大に応じて増大するライン油圧ＰＬを発
生するようになっている。

デユーティソレノイド弁１３０は、常開型の電磁ドレン
弁であり、モジュレート弁１５０より一定油圧を油路１
３６を経て与えられ、電磁コイル１３２に与えられるパ
ルス信号のデユーティ比に応じて開閉することにより油
路１３８にそのデユーティ比に応じたデユーティソレノ
イド油圧を発生するようになっている。このデユーティ
ソレノイド油圧特性は第４図に示されており、デユーテ
ィソレノイド油圧はデユーティ比の増大に応じて増大す
る。

油路１３８の途中には該油路に於けるデユーティソレノ
イド油圧の脈動を緩和するためにアキュームレータ式の
ダンパ１４０が設けられている。

次に作用について説明する。

第二アキュームレータ制御弁１１０に於ける調圧式は下
式により示される。

Ｐｂ　＝　（Ａ３−ｐａｔ　＋Ｆ２−Ａ１・Ｐｄ）　／
（Ａｐ−Ａｌ）・・・（２） 但し、Ｐｂ：アキュームレータ背圧制御油圧Ｐａｌ：第
一アキュームレータ制御油圧Ｆ２　：圧縮コイルばね１
２４のばね力Ｐｄ　：デューティソレノイド油圧 ここで、Ａ３キ（Ａ２　　Ａｌ）であることから、ｐｂ
キＰａ　１　＋　ｆＦ２　／　（Ａ２−Ａｌ　）　１１
Ａ＋　　−Ｐｄ／　（ｊ’ｌ　　Ａｌ　））・・・（３
）となる。

（３）式より明らかな如く、デユーティソレノイド油圧
Ｐｄが変化することによりアキュームレータ背圧制御油
圧ｐｂは第一アキュームレータ制御油圧Ｐａｌより減圧
調圧される。これにより第一アキュームレータ油圧を基
礎としてデユーティソレノイド弁１３０のデユーティ比
制御によりアキュームレータ背圧制御が変速状況等に応
じて任意に且繊細に行われるようになる。

デユーティソレノイド弁１３０が常開型であると、デユ
ーティソレノイド弁１３０がオフ状態である時にデユー
ティソレノイド油圧ｐｂが最低となり、これに応じてア
キュームレータ背圧制御油圧ｐｂは、第３図に示されて
いる如く、第一アキュームレータ制御油圧ＰａＩに応じ
て変化する、換言すればスロットル開度（機関出力）に
応じて変化する最高レベルになる。

これによりデユーティソレノイド弁１３０が断線等の故
障を生じてもアキュームレータ背圧制御油圧ｐｂは機関
出力に応じて最少限度変化し、そしてデユーティソレノ
イド弁１３０が常開型であれば、それが機関出力毎の最
高レベルになり、変速時にアキュームレータ容量不足が
生じることが回避され、大きい変速ショックが生じるこ
とが回避される。

第一アキュームレータ制御油圧Ｐａ１は、（１）式より
スロットル開度が所定値θｓｅｔ以上に於ては、ライン
油圧ｐＬに等しい油圧になるが、スロットル開度が所定
値θｓｅｔ以下に於てはライン油圧ｐＬを所定比率をも
って減圧したライン油圧ＰＬより低圧の油圧になり、ス
ロットル開度の増大に対する上昇率がライン油圧より高
くなっている。

これにより第一アキュームレータ制御油圧Ｐａ１はライ
ン油圧に比してより一層機関出力に応じて変化する油圧
になる。

このことから第一アキュームレー夕制御油圧Ｐａｌを基
礎として行われるアキュームレータ背圧制御油圧ｐｂの
デユーティ比制御の有効制御幅が増大し、またデユーテ
ィソレノイド弁１３０の故障によりデユーティ比制御が
行われなくなった時には第一アキュームレータ制御油圧
Ｐａｌ　によって機関出力により一層適合したアキュー
ムレータ背圧制御が行われる。これにより概ねアキュー
ムレータが全運転域に亘って有効に作用し、変速時に大
きい変速ショックが生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるアキュームレータ制御装置を含む
浦圧制御装置を提供される車輌用自動変速機の遊星歯車
式変速装置の一例を示すスケルトン図、第２図は本発明
によるアキュームレータ制御装置を含む浦圧制御装置の
一つの実施例を示す概略構成図、第３図はライン油圧、
スロットル油圧、第一アキュームレータ制御油圧及びア
キュームレータ背圧制御油圧の特性を示すグラフ、第４
図はデユーティソレノイド油圧特性を示すグラフである
。 ３４・・・第一ワンウエイクラッチ、３６・・・第二ワ
ンウェイクラッチ、３８・・・第一クラッチ、４０・・
・第二クラッチ、４２・・・第三クラッチ、４４・・第
四クラッチ、４６・・・第一ブレーキ、４８・・・第ニ
ブレーキ、５２・・・人力軸、５４・・・出力歯車、６
０・・・ライン油圧制御弁、７０・・・スロットル油圧
制御弁。 ８２・・・アクチュエータ、９０・・・第一アキューム
レータ制御弁、９２・・・スプール弁、９４・・・入口
ポート、９６・・・信号ポート、９８・・・出口ポート
、１００・・・フィードバックポート、１０２・・・圧
縮コイルばね、１０４・・・ドレンポート、１１０・・
・第二アキュームレータ制御弁、１１２・・・スプール
弁、１１３・・・プラグ、１１４・・・入力ポート、１
１６・・・第一の信号ポート、１１８・・・第二の信号
ポート、１２０・・・出力ポート、１２４・・・圧縮コ
イルばね、１２６・・・ドレンポート、１３０・・・デ
ユーティソレノイド弁、１４０・・・ダンパ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原動機出力の増大に応じて増大するライン油圧を発生す
   るライン油圧制御弁と、 ライン油圧を与えられ原動機出力が小さい時にはライン
   油圧を減圧して疑似出力対応油圧を出力する第一アキュ
   ームレータ制御弁と、 ライン油圧を与えられる入力ポートと、アキュームレー
   タ背圧制御油圧を出力する出力ポートと、ドレンポート
   と、前記出力ポートよりの油圧を与えられるフィードバ
   ックポートと、電磁弁により調圧された信号油圧を与え
   られる第一の信号ポートと、疑似出力対応油圧を与えれ
   る第二の信号ポートと、第一の方向へ移動することによ
   り前記出力ポートが前記入力ポートに接続される度合を
   増大して前記ドレンポートに接続される度合を減少し前
   記第一の方向とは反対の第二の方向へ移動することによ
   り前記出力ポートが前記ドレンポートに接続される度合
   を増大して前記入力ポートに接続される度合を減少する
   スプール弁と、前記第二の信号ポートに与えられる油圧
   に応動して前記スプール弁を前記第一の方向へ駆動する
   プラグと、前記スプール弁を前記第一の方向へ付勢する
   ばねとを有し、前記スプール弁は前記第一の信号ポート
   の信号油圧を前記第二の方向の付勢力として受ける第一
   の受圧部と、前記フィードバックポートの油圧を前記第
   二の方向の付勢力として受ける第二の受圧部とを備え、
   前記プラグが前記第二の信号ポートに与えられる油圧を
   受ける受圧面積と前記第二の受圧部の受圧面積とが実質
   的に等しい第二アキュームレータ制御弁とを有する車輌
   用自動変速機の変速制御用アキュームレータ制御装置。