JPH034066A - 自動変速機の油圧作動式摩擦係合装置のサーボ油圧制御装置 - 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、自動変速機の油圧サーボ式摩擦係合装置の油
圧サーボ室に与えるサーボ油圧を制御するサーボ油圧制
御装置に係る。

［従来の技術］ 自動車等の車輌に用いられる自動変速機に於ては、変速
段の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の油圧サーボ室に与える油圧、
即ちサーボ油圧はスロットル開度の如く原動機の負荷に
応じて設定されたライン油圧である。変速時には、変速
ショックの低減の観点から、ライン油圧が油圧サーボ室
にいきなり供給されないよう、油圧サーボ室へ油圧を導
く油路の途中にアキュームレータを設け、これのアキュ
ームレータ作用の下に油圧サーボ室の油圧が所定の上昇
速度をもって徐々に上昇するようにして摩擦係合装置の
係合が徐々に行われるようにすることは従来より行われ
ている。またアキュームレータに背圧室を設け、この背
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設定し、これによって摩擦係
合装置の係合特性を各種運転条件に応じて適切に設定さ
れるように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６１−１４
９６５７号の各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制御によるＦＩｌｔ
ｉＡ係合装置の係合制御は、一応満足され得るものでは
あるが、しかしこの場合には複数個の摩擦係合装置毎に
アキュームレータを設ける必要があり、アキュームレー
タは一般的な調圧弁等に比して大きな容積を備えている
ので、変速装置の油圧制御装置を大型化する欠点があり
、また油圧制御装置の重量を大きく増大するという欠点
がある。

またアキュームレータによる油圧の徐変作用時間にはア
キュームレータ容積により制限があり、油圧徐変作用時
間を自由に設定することはできない。

変速ショックの低減のために変速時に於て、油圧サーボ
室に供給する油圧を徐々に上昇せしめる技術としては、
油圧サーボ室へ油圧を導く油路の途中に調圧弁を設け、
この調圧弁により油圧サーボ室へ与える油圧、即ちサー
ボ油圧自体を制御することが考えられる。

しかし、この場合には、最終的には必ず油圧サーボ室に
ライン油圧或いはそれに相当する高い油圧が供給されて
摩擦係合装置が完全に係合することが保証されなければ
ならず、さもないと信頼性に欠け、正常な変速制御が行
われなくなる虞れがある。

特にサーボ油圧制御のための調圧弁がデユーティ比制御
或いは電流制御よる制御油圧に応じて調圧値を変化する
型式のものに於ては、変速時の最終油圧をライン油圧に
することも全て電子制御に頼らざるを得ない。しかもそ
の作用が確実に得られるようにすると、前記制御油圧を
及ぼされるスプール弁のランド面積を、フィードバック
油圧を及ぼされるスプール弁のランド面積に比してかな
り大きくする必要が生じ、これは、前記制御油圧に対す
る調圧特性を敏感なものとし、サーボ油圧の調圧精度を
悪化させることになる。

本発明は、アキュームレータを用いることな（変速時に
於いて摩擦係合装置の油圧サーボ室に供給するサーボ油
圧を変速ショックの低減のために適切な上昇率をもって
高精度に上昇でき、しかも最終的には必ずライン油圧或
いはそれに相当する高い油圧を油圧サーボ室に確実に供
給することができ、信頼性高く適切な変速制御が行われ
るようにするサーボ油圧制御装置を提供することを目的
としている。

［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、油圧作動式の摩擦
係合装置の油圧サーボ室へ油圧を導く油路の途中に設け
られブーストポートに油圧を与えられていない時には制
御ポートに与えられる油圧とフィードバックポートに与
えられるフィードバック油圧との平衡関係に応じて調圧
作用を行い前記ブーストポートに油圧を与えられている
時には前記調圧作用時に比して高い油圧を出力し前記油
圧サーボ室へ供給するサーボ油圧を制御するサーボ油圧
制御弁と、前記油圧サーボ室の油圧に応動し該油圧が所
定値以上である時には前記ブーストポートに油圧を与え
るブースト制御弁とを有する自動変速機の油圧作動式摩
擦係合装置のサーボ油圧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、サーボ油圧制御弁により油圧
サーボ室へ供給するサーボ油圧が直接制御され、そして
油圧サーボ室の油圧が所定値に達すれば、ブースト制御
弁がサーボ油圧制御弁のブーストポートに油圧を与える
ようになるので、サーボ油圧制御弁が出力する油圧は必
ず高い油圧、例えばライン油圧になる。これにより最終
的にはＮＩｔｉＩ係合装置の油圧サーボ室に与えられる
油圧が高い油圧、例えばライン油圧になることが保証さ
れ、これに伴い摩擦係合装置の係合が保証されるように
なり、信頼性の高い変速制御が行われるようになる。

また上述の効果に附随して、サーボ油圧制御弁に於て、
フィードバック油圧を及ぼされるランド面積を、制御ポ
ートに与えられる油圧を及ぼされるランド面積に比して
大きくすることが可能になる。これにより前記制御ポー
トに与えられる油圧に対する調圧特性が鈍感なものにな
り、前記制御ポートに与えられる油圧のばらつきに対す
るサーボ油圧のばらつきが小さくなり、サーボ油圧の調
圧精度が高精度に保たれるようになる。

またこの場合にはアキュームレータを省略することが可
能になり、そして油圧の徐変時間を自由にすることが可
能になる。

［実施例コ 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図は本発明によるサーボ油圧制御装置を備えた自動
変速機の油圧制御装置の一つの実施例をその要部につい
て示している。

図に於て、１０はサーボ油圧制御弁を示しており、サー
ボ油圧制御弁１０は摩擦係合装置の一つである入力クラ
ッチの油圧サーボ室３０に油圧を導く油路３２．３４の
途中に設けられている。

サーボ油圧制御弁１０は、スプール弁１２を有し、スプ
ール弁１２が圧縮コイルばね２４、制御ポート２０に与
えられる油圧及びブーストポート２６に与えられる制御
油圧による図にて上向きの押圧力と油路３４によりフィ
ードバックポート２２に与えられる油圧による図にて下
向きの押圧力との平衡関係に応じて図にて上下方向に移
動し、出力ポート１４が入力ポート１６とドレンポート
１８とに接続される度合を制御することにより入力ポー
ト１６よりの油圧を調圧して出力ポート１４に調圧油圧
、即ちサーボ油圧を生じるようになっている。

スプール弁１２はフィードバックポート２２のフィード
バック油圧を及ぼされる第一のランド部１２ａとブース
トポート２６の油圧を与えられる第二のランド部１２ｂ
と制御ポート２０の油圧を与えられる第三のランド部１
２ｃとを有しており、第一ランド部１２ａの断面積をＡ
ａ、第二ランド部１２ｂの断面積をＡｂ、第三ランド部
１２ｃの断面積をＡｃとすると、これらの断面積は次の
関係を保つように定められている。

Ａｂ＞Ａｃ　　　　　・・・（１） Ａｂ−Ａｃ＞Ａａ　　・（２） Ａａ＞ＡＣ・・・（３） 出力ポート１４は油路３４によって油圧サーボ室３０に
連通接続され、入力ポート１６は油路３２によって３−
４シフト弁４０のポート４４に連通接続されている。

３−４シフト弁４０はスプール弁４２を有し、スプール
弁４２は、第４速段時に於てのみ図にて右半分に示され
ている降下位置に位置し、ポート４４をドレンポート４
８に接続してこれ以外の時、即ち第１速段、第２速段及
び第３速段時に於てはスプール弁４２が図にて左半分に
示されている上昇位置に位置することによりポート４４
を油圧供給ポート４６に連通接続し油路３６よりのライ
ン油圧をサーボ油圧制御弁１０の入力ポート１６に供給
するようになっている。

サーボ油圧制御弁１０の制御ポート２０にはデイーティ
比ソレノイド弁６０によるデユーティ比＄１ａｌにより
調圧された制御油圧が油路６２を経て供給されるように
なっている。デユーティ比ソレノイド弁６０は、一般的
構造のものであり、これの電磁コイル６１に与えられる
パルス信号のデユーティ比に応じた時間比をもって繰返
し開閉し、油路６２にそのデユーティ比に応じた油圧を
発生するようになっている。

尚、デユーティ比ソレノイド弁６０により調圧される制
御油圧の元圧は油路６６によってモジュレータ弁７０よ
り与えられる一定油圧であるモジュレート油圧とされて
いる。また油路６４の途中には前記制御油圧の脈動を低
減するためのアキュームレータ６４が設けられている。

サーボ油圧＃御弁１０のブーストポート２６は、油路６
８によってブースト制御弁８０のポート８４に連通接続
され、これより油圧を選択的に与えられるようになって
いる。

ブースト制御弁８０はスプール弁８２を有し、スプール
弁８２はポート９０に所定値Ｐ　ｓｅｔ以上の油圧が与
えられない時には圧縮コイルばね９２のばね力により図
にて左半分に示されている上昇位置に位置してポート８
４をドレンポート８８へ連通接続し、これに対しポート
９０に所定値Ｐｓｅｔ以上の油圧が与えられた時にはこ
の油圧による押圧力によって圧縮コイルばね９２のばね
力に抗して図にて右半分に示されている如き降下位置に
位置し、ポート８４をドレンポート８８より切離して油
圧供給ポート８６に連通接続するようになっている。ポ
ート８６にはライン油圧が与えられるようになっている
。ポート９０は、油路９４によって油路３４の途中に接
続され、油路３４に於ける油圧、即ちサーボ油圧を与え
られるようになっている。

前記入力クラッチがＮレンジよりＤレンジへマニュアル
シフトチェンジが行われた際に係合するものであれば、
そのマニュアルシフトチェンジの当初に於ては、その入
力クラッチの油圧サーボ室３０には実質的な油圧が存在
せず、油路３４にも実質的な油圧が存在しないから、ブ
ースト油圧制御弁８０のスプール弁８２は、図にて左半
分に示されている如き上昇位置に位置し、ポート８４を
ドレンポート８８に接続している。従ってこの時にはサ
ーボ油圧制御弁１０のブーストポート２６には油圧が与
えられず、サーボ油圧制御弁１０は制御ポート２０に与
えられる制御油圧とフィードバックポート２２に与えら
れるフィードバック油圧との平衡関係に応じて作動して
調圧作用を行うことになる。この時のサーボ油圧制御弁
１０の調圧式は、油路３４に於けるサーボ油圧（フィー
ドバック油圧）をＰｓとし、制御ポート２０に与えられ
る制御油圧をＰｄとし、圧縮コイルばね２４のばね力を
Ｆとすると、下式により示される。

ＰｓＡａ＝Ｆ＋ＰｄＡｃ 従って、この時のサーボ油圧Ｐｓは下式により示される
。

Ｐｓ＝　（Ａｃ／Ａａ）Ｐｄ＋Ｆ／Ａａサーボ油圧Ｐｓ
は制御油圧Ｐｄが自在に制御されることにより自在に設
定されることになる。

第一ランド部１２ａの断面積Ａａは第三ランド部１２ｂ
の断面積Ａｃより大きいから、サーボ油圧Ｐｓはデユー
ティ比制御による制御油圧Ｐｄのばらつきに対して鈍感
である。このことから制御油圧Ｐｄのばらつきに対する
サーボ油圧Ｐｓのばらつきが小さくなり、サーボ油圧の
調圧精度が高精度に保たれることになる。

サーボ油圧制御弁１０の制御ポート２０に与えられる制
御油圧は前記入力クラッチの係合に際して所定の上昇率
をもって高められてよく、これによりサーボ油圧Ｐｓが
高まり、油圧サーボ室３０の油圧が所定の上昇速度をも
って上昇し、前記人力クラッチの係合が進行することに
なる。

サーボ油圧Ｐｓが所定値Ｐ　ｓｅｔに達すると、この油
圧によりブースト制御弁８０のスプール弁８２が図にて
右半分に示されている如き降下位置に切換わり、ポート
８４がドレンポート８８に代えて油圧供給ポート８６に
接続されるようになる。

これにより油圧供給ポート８６のライン油圧が油路６８
を経てサーボ油圧制御弁１０のブースト油圧ポート２６
に与えられるようになる。スプール弁１２がブーストポ
ート２６に与えられた油圧を及ぼされる実効受圧面積は
第二ランド部１２ｂの断面積Ａｂと第三ランド部１２ｃ
の断面積Ａｃとの面積差Ａｂ−Ａｃであり、この面積差
はフィードバック油圧（サーボ油圧Ｐｓ）を及ぼされる
第一ランド部１２ａの断面積（実効受圧面積）Ａａより
大きいから、ブーストポート２６にライン油圧が与えら
れると、スプール弁１２はフィードバックポート２２の
フィードバック油圧に拘らず図にて左半分に示されてい
る如き上昇位置に固定される。これによりサーボ油圧制
御弁１０は上述の調圧式による調圧機能を喪失するよう
になる。この時にはサーボ油圧制御弁１０の出力ポート
１４と入力ポート１６とが直通状態になり、出力ポート
１４、換言すれば油路３４には入力ポート１６の油圧、
即ちライン油圧が、減圧されることなく、そのまま与え
られることになる。これにより、最終的にはサーボ油圧
Ｐｓがライン油圧になることが機械的に保証される。

上述の如き作用によるサーボ油圧Ｐｓの変化特性は第２
図に示されているようになる。尚、第２図に於て、時点
Ｔｏは油圧立上り時点を、Ｔ、を調圧開始時点を、Ｔ２
は調圧終了時点を各々示している。

次に参考としてサーボ油圧制御装置の従来例を第３図を
用いて説明する。尚、第３図に於て第１図に対応する部
分は第１図に付した符号と同一の符号により示されてい
る。従来のサーボ油圧制御装置に於ては、サーボ油圧制
御弁１０のブーストポート２６及びブースト制御弁８０
が設けられていない。

この場合には、変速時の最終油圧をライン油圧にするこ
とを全てデユーティ比ソレノイド弁６０による電子制御
に頼らざるを得す、しかもその作用が確実に得られるよ
うにすると、ソレノイド弁６０より制御油圧を及ぼされ
るスプール弁ランド面積Ｂをフィードバック油圧を及ぼ
されるスプール弁ランド面積Ａに比してかなり大きくす
る必要が生じる。これは、ソレノイド弁による制御油圧
に対する調圧特性を敏感なものとし、ついてはサーボ油
圧の調圧精度を悪化させることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるサーボ油圧制御装置を備えた自動
変速機の油圧制御装置の一つの実施例を示す油圧回路図
、第２図は本発明によるサーボ油圧制御装置により制御
されたサーボ油圧特性を示す油圧特性図、第３図はサー
ボ油圧制御装置の従来例を示す油圧回路図である。 １０・・・サーボ油圧制御弁、２０・・・制御ポート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　油圧作動式の摩擦係合装置の油圧サーボ室へ油圧を導
   く油路の途中に設けられブーストポートに油圧を与えら
   れていない時には制御ポートに与えられる油圧とフィー
   ドバックポートに与えられるフィードバック油圧との平
   衡関係に応じて調圧作用を行い前記ブーストポートに油
   圧を与えられている時には前記調圧作用時に比して高い
   油圧を出力し前記油圧サーボ室へ供給するサーボ油圧を
   制御するサーボ油圧制御弁と、前記油圧サーボ室の油圧
   に応動し該油圧が所定値以上である時には前記ブースト
   ポートに油圧を与えるブースト制御弁とを有する自動変
   速機の油圧作動式摩擦係合装置のサーボ油圧制御装置。