JPH07253156A

JPH07253156A - 自動変速機用油圧制御装置

Info

Publication number: JPH07253156A
Application number: JP12016694A
Authority: JP
Inventors: Akira Takagi; 章高木; Masaru Suzuki; 勝鈴木; Toshihiro Takei; 敏博竹井
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1994-06-01
Publication date: 1995-10-03
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: JP3608221B2

Abstract

(57)【要約】【目的】自動変速機用油圧制御装置で、自動制御手段
と独立して手動制御手段をコンパクトに備え、さらに信
頼性を高める。【構成】自動変速に設けられる複数の摩擦係合要素の係
合／解除を、前記摩擦締結要素に供給される油路を切り
換えることにより複数の変速段を切り換え制御する自動
変速機用油圧制御装置において、各摩擦締結要素に供給
される油路を切り換える複数のスプール弁２〜８を集積
した集積バルブ６０と、前記複数のスプール弁２〜８を
切り換え駆動する円筒カムシャフト１と、外円筒カムシ
ャフト１を自動で駆動制御するＡＴ用ＥＣＵ７０と、手
動により切り換え駆動制御するセレクトレバー５００か
ら構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動変速機の変速機構を
油圧で変速制御する自動変速機用油圧制御装置に関し、
特に車両用の自動変速機用油圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転駆動力を負荷に応じてスムー
ズに伝達するために、車両用等に多く利用されている自
動変速機（オートマチック・トランスミッション、以下
ＡＴと記す）は、油圧式で複数の制御弁、アキュムレー
タ、電磁弁を用いた油圧回路で変速制御を実現してい
る。そのため、装置が大型で数多くの部品を要すると共
に、複雑でコストが高くなるといった問題点を有してい
た。このような大型・複雑という問題点を解消するた
め、特公平4-77183 号公報に示された如く、一つの集合
制御弁（集約された制御弁、集積型バルブ）で変速制御
を行う構成が提案されている。このような構成により、
油圧制御装置の小型、軽量、簡素化を図ることが可能で
ある。

【０００３】このように集積型バルブによる油圧制御を
行うのは以下の理由による。即ち、個々の摩擦係合装置
の油圧を制御するために直接油圧を変化させる構成とす
ると、ＡＴ内の摩擦係合装置の数だけ油圧制御弁が必要
となってしまって、やはり大型化してしまい不経済であ
るために、必要とする摩擦係合装置の係合状態に合わせ
た油圧配分となるように、この集積型バルブの油圧弁を
用いて少ない油圧制御弁でスムーズに油圧を切換えつ
つ、油圧弁制御手段で油圧弁を切り換えて自動変速を実
施することが行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】分散された油圧制御弁
により各摩擦係合装置を制御して変速制御する装置にお
いては、変速制御は、乗員によってある程度任意のギア
位置を選択できるセレクトレバー操作と、エンジンのス
ロットル開度や車速などから機関制御コンピュータ（以
下ＥＣＵと記す）により、適正なギア比となるようＡＴ
内の摩擦係合装置を決定する変速段指示とによって実現
されている。この場合ＥＣＵフェイルセーフシステム等
によって、電子制御の自動制御機能が故障しても、乗員
がセレクトレバーを操作することにより、前進と後進の
選択や、ある程度の前進時の変速段の選択を行えるよう
に配慮されている。しかしながら、上記従来の集合制御
弁により自動変速を制御する装置の場合においては、弁
切換制御を電気的手段のみで行っているので、ＥＣＵ自
体の故障や配線断線等の異常発生時に変速切換機能が完
全に失われてしまうという問題があった。

【０００５】そこで本発明は、簡素で小型であり、かつ
確実な制御が実行可能な自動変速機用油圧制御装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明は、自動変速機に設けられる複数の摩擦締結要
素の係合／解除を、前記摩擦締結要素に供給される油路
を切り換えることにより複数の変速段を切り換え制御す
る自動変速機用油圧制御装置において、各摩擦締結要素
に供給される油路を切り換える複数の油圧弁を集積した
集積型バルブと、前記複数の油圧弁を直接的、かつ同時
に切り換え可能な弁切り換え手段と、前記弁切り換え手
段の駆動を自動駆動制御する油圧弁自動切り換え手段
と、手動により前記弁切り換え手段を駆動制御する油圧
弁手動切り換え手段とを備えるという技術的手段を採用
するものである。

【０００７】

【作用】自動変速機は、油圧弁自動切り換え手段により
複数の油圧弁を自動切り換え制御し、さらに油圧弁手動
切り換え手段により油圧弁を手動切り換え制御する。そ
の際、弁切り換え手段は複数の油圧弁を直接的かつ同時
に切り換え可能であるため、これら複数の油圧弁により
切り換えられた油路により各摩擦締結要素の係合／解除
が行われ、自動変速機における複数の変速段の切り換え
制御が実施される。

【０００８】

【発明の効果】集積型バルブの自動、手動、二系統の制
御手段が設けられているため、集積型バルブを用いない
従来の複雑なＡＴ搭載の車両で実施されている制御方法
と同じシステムを維持しつつ、集積型バルブによるコン
パクトな油圧制御装置が実現できる。また従来の集積型
バルブ方式のＡＴにはなかった、自動装置のフェイル時
に対応する手動制御（フェイルセーフ手段）が実現でき
て、安全性の高い自動変速機の油圧制御装置をも提供す
ることができた。またカムシャフト構成の場合、油圧弁
をカムシャフトの周囲に軸対称的に配置できるので、集
積型バルブの断面形状として略平板状、略Ｖ字状などの
形状が選択でき、適用するＡＴ形状に合わせた搭載自由
度の大きい油圧制御装置の設計ができる。また、カムの
動きをピンを介して油圧弁を駆動させる場合では、切り
換えるべき油圧連通路の配置を考慮することでピンに対
する駆動力を低減させることができ、カム類を駆動する
駆動力源のコンパクト化が図れ、より装置の小型化が実
現する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。（第一実施例）図１は車両用のＡＴに本発明を適用した
一実施例の油圧制御装置を構成する集積バルブ（集積型
バルブ）６０の断面図である。車両用ＡＴの動作は、周
知のように自動または手動でトランスミッション３００
内のギヤ接続が切り換えられて、トルクコンバータ２０
０の先に接続された図示しないエンジンからの回転力が
車両の後輪または前輪に伝達される。図１は本発明の特
徴を最もよく示しているが、油圧制御装置の全体の構成
としては、図２に示す油圧制御装置４００の構成図のよ
うになっており、集積バルブ６０とその周辺装置全体
は、ＡＴ内部で、トランスミッション３００下部に設け
られている図示しないオイルパンの内部にあって、オイ
ルパン内部の油圧制御装置４００の環境は油圧回路のド
レンになっている。

【００１０】トランスミッション３００内には、エンジ
ンの回転軸に直結して回転駆動される公知の油圧ポンプ
５６が設けられており、各油圧装置からオイルパン等に
排出された駆動油を吸入ポート５７より吸入し、ライン
圧制御弁６４を介して各装置へ圧油を供給している。こ
の油圧ポンプからの圧油は変動のある高ポンプ油圧であ
り、電磁制御式圧力制御弁であるライン圧制御弁（図２
中のＥＶは電磁弁の意）６４により一定の高圧なライン
圧に制御して各油圧機器へ供給する。油圧制御装置４０
０には２つの係合油圧制御弁６１、６２（これらをまと
めて油圧制御弁と呼ぶ）が設けられており、ライン圧制
御弁６４より供給されたライン圧を、後述するトランス
ミッション３００内にある各摩擦係合装置の係合時の油
圧に適当な所定の係合圧に任意に制御して集積バルブ６
０に供給している。係合油圧制御弁６１、６２はそれぞ
れ図１に示す集積バルブ６０の圧力制御ポート３６、３
８に接続され、さらにライン圧制御弁６４は、ライン圧
を集積バルブ６０に直接供給するようにライン圧ポート
３５、３７に接続されている。

【００１１】尚、ライン圧ポート３５、３７は、サイド
ハウジング３０内で連通している。集積バルブ６０に供
給されたライン圧、係合油圧等は、各スプール弁２〜８
を介して連通ポート３９、４０、４１、４２、４３、４
４、４５よりトランスミッション３００内の摩擦係合装
置（図示しない多板クラッチ類Ｃ₀, Ｃ₁, Ｃ₂や多板
ブレーキ類Ｂ₀, Ｂ₁, Ｂ₂, Ｂ₃）に接続されてい
る。各摩擦係合装置は、トランスミッション３００内に
あるプラネタリギア等の各変速比を構成するギアに連結
されており、これら摩擦係合装置を締結解除することに
より、変速比を切り換えて車両の変速制御を行ってい
る。

【００１２】また連結部１１は、操作者が手動で前進、
後退、ニュートラル、パーキング等、車両の駆動状態を
操作するセレクトレバー５００と機械的に接続される。
ライン圧はさらにトルクコンバータ２００のロックアッ
プ(L/U) スリップ制御を行うため、ロックアップ油圧制
御弁６５を介してトルクコンバータ２００に接続され
る。

【００１３】図１に示す集積バルブ６０は、ハウジング
２８およびサイドハウジング３０、ポートケース３１、
３２などから構成されている。ハウジング２８のほぼ中
央に設けられた窪み５８内には略円筒形状をした円筒状
のカムシャフト１が設けられ、玉軸受やコロ軸受などの
軸受９、２９に対して回転自由に嵌挿される軸受部を両
端に有している。カムシャフト１の主要部分の外周面に
は各スプール弁２〜８を移動駆動するためのカムとして
の凹凸が形成され、さらに円周面の一部にはシャフト軸
方向にラック５２を有し、ステッピングモータ１２の回
転軸に装着されたピニオンギア１３と噛み合っており、
ステッピングモータ１２の回転駆動により軸方向（図中
矢印ＡＢ方向）に移動駆動される。ラック５２は、カム
シャフト１が軸を中心にして円周方向に回転した場合に
おいても、ピニオンギア１３との噛み合いが外れないよ
う円周方向にギア溝が延設されている。

【００１４】軸受９、２９はカムシャフト１を回転自在
かつ軸方向に平行移動自在に支持する。カムシャフト１
の一端には、外周にピニオンギア５３が形成されてお
り、ピニオンギア５３にはラック１０がかみ合い、ラッ
ク１０は、操作者によって操作される外部のセレクトレ
バー５００に連動する連結部１１に機械的に連結されて
いる。

【００１５】なお軸受９はハウジング２８の一端にサー
クリップ３４で装着され、軸受２９は、サイドハウジン
グ３０にサークリップ３３で装着されている。カムシャ
フト１の外周にはリターンスプリング５４が嵌め込まれ
て、リターンスプリング５４の一端がハウジング２８の
窪み５８の左端面５８ａに当接され、他端はカムシャフ
ト１に固定されたスプリングストッパー５５に当接され
ている。スプリング５４は，カムシャフト１の一端１ａ
が窪み５８の端面５８ｂに当接し得るよう、図中矢印Ｂ
方向にカムシャフト１を付勢している。

【００１６】また、油路を切り換えるスプール弁２、
３、４、５、６、７、８が、円筒カムシャフト１の軸に
垂直な方向でカムシャフト１の両側に並んで配置して、
ハウジング２８内に設けられている。スプール弁２〜８
は、それぞれハウジング２８に設けられた円筒孔２８
ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅ，２８ｆ，２８
ｇ，２８ｈを軸方向に摺動可能に挿入されている。次に
スプール弁の詳細な構造を説明する。

【００１７】図１１（ａ）に示すように各スプール弁２
〜８は内部に空洞を有する円筒形をしており、その円筒
の外側面周囲中央部に形成された溝（例えば図１１に示
すスプール弁５における溝５ａ）と、この溝に円筒内部
に設けられた内円筒部（例えば図１１に示すスプール弁
５における内円筒部５ｃ）に連通する穴部（例えば図１
１に示すスプール弁５における穴部５ｂ）を有し、各円
筒孔２８ａ〜２８ｈに連通するポート４６、４７、４
８，４９，５０，５１等と連通し得るよう構成されてい
る。各スプール弁内に設けられた内円筒部はその一端が
開口していて、ポートケース３１、３２に設けられた連
通ポート３９〜４５に連通している。

【００１８】そして円筒カムシャフト１と各スプール弁
の未開口側底部（例えば図１１におけるスプール弁５の
端面５ｄ）との間には、円筒カムシャフト１の軸の垂直
方向に、ピン１４、１５、１６、１７、１８、１９、２
０がハウジング２８にその軸方向に摺動可能に嵌挿さ
れ、カムシャフト１のカムの動きを各スプール弁に伝え
ている。カムシャフト１の動きに従って、スプール弁２
〜８が各円筒孔２８ａ〜２８ｈ内をスライドするので、
スムーズに動くように、ピン１４〜２０が当たるスプー
ル弁の未開口側に圧力抜きの小穴が設けられている。こ
れはスプール弁の内部の油をスプール弁未開口側底部下
へも供給することにより、スプール弁の内部の油圧によ
る圧力と、スプール弁未開口側底部の面に働く油圧をバ
ランスさせることにより、スプール弁を駆動するための
力が軽減されるよう作用させるためのものである。また
スプール弁２〜８は全て、スプリング２１、２２、２
３、２４、２５、２６、２７によってピンとともに円筒
カムシャフト側に押しつけられ、図示していないボルト
でハウジング２８に固定されたポートケース３１、３２
によって外部に飛び出さないようにハウジングの円筒孔
に封止されている。

【００１９】サイドハウジング３０にはライン圧ポート
３５、３７が穿たれ、ライン圧制御弁６４からライン圧
（高圧油）が供給される。そしてハウジング２８内に設
けられた、油圧連通路のひとつであるライン圧連通路４
６、５１に、このライン圧ポート３５、３７からライン
圧が伝えられる。ライン圧連通路４６は、スプール弁
２、３、４、５が挿入されるハウジング２８の円筒孔２
８ｄ，２８ｃ，２８ｂ，２８ａにそれぞれライン圧を供
給するように設けられており、またライン圧連通路５１
は、スプール弁６、７、８が挿入されるハウジング２８
の円筒孔２８ｇ，２８ｆ，２８ｅにそれぞれライン圧を
供給するように設けられている。

【００２０】各スプール弁が、カムシャフト１の駆動に
より円筒孔を移動した際、各スプール弁の溝及び穴が、
ライン圧連通路４６もしくはライン圧連通路５１の各円
筒孔に開口する位置と対向する位置に位置決めされる
と、各ライン圧連通路に供給されたライン圧Ｐｓが、各
スプール弁の溝及び穴を経由してスプール弁内円筒部に
供給され、さらにポートケース３１、３２の各連通ポー
ト３９〜４５を経由して摩擦係合装置にライン圧が供給
される。また、サイドハウジング３０内には圧力調整さ
れた係合油圧（または制御圧）が供給される圧力制御ポ
ート３６、３８が穿たれ、このポートからライン圧連通
路に平行に設けられた制御圧連通路４７、５０が延設さ
れており、ライン圧連通路と同様各スプール弁に供給さ
れ、さらにスプール弁を介して各摩擦係合装置へ供給さ
れる構成になっている。ただし、圧力制御ポート３６、
３８はサイドハウジング内において互いに連通しておら
ず、従って圧力制御ポート３６に供給された係合油圧制
御弁６２からの係合油圧は、制御圧連通路４７に連通す
るスプール弁２、３、４、５にのみ供給される。同様
に、圧力制御ポート３８に供給された係合油圧制御弁６
１からの係合油圧は、制御圧連通路５０に連通するスプ
ール弁６、７、８にのみ供給される。

【００２１】その結果、係合油圧制御弁６１から供給さ
れた係合油圧は多板ブレーキＢ_1,Ｂ _0,Ｂ₂にのみ供給さ
れ、係合油圧制御弁６２から供給された係合油圧は多板
ブレーキＢ₃及び多板クラッチＣ_0,Ｃ_2,Ｃ₁にのみ供給
されることとなる。またハウジング２８内の制御圧連通
路４７、５０に並列して、ハウジング外部のドレンに通
ずる油圧連通路、つまりドレン圧連通路（ドレン圧ポー
ト、以下単にドレンとも記す）４８、４９があり、スプ
ール弁の溝がこのドレン圧連通路と連通する位置に位置
決めされた際、該スプール弁に連通する摩擦係合装置内
の圧油をドレンポート５８、５９よりハウジング外部に
排出する。これら三つの油圧連通路は、図１に示すよう
に、カムシャフト側からドレン圧、制御圧、ライン圧と
なるように配置されている。

【００２２】なお、トランスミッション３００に連結し
ている連通ポート３９〜４５の内、トランスミッション
３００に設置されている多板クラッチＣ₀、多板ブレー
キＢ ₀に連通するポート４０、４４は、これら二本が同
時に作動操作されると内部的な構造からトランスミッシ
ョンが駆動不能となり、損傷を与えてしまう恐れがある
ため、同時に結合されるのを防ぐため二重結合防止弁６
３が介在している（図２）。その他の連通ポートは周知
のトランスミッションに見られるような、他の多板クラ
ッチＣ₁, Ｃ₂、多板ブレーキＢ₁, Ｂ₂, Ｂ₃に連通
され、これらのクラッチ、ブレーキ類は連通ポートから
の油圧で締結、解除されミッション内の変速のための複
数のギアの連結状態を切り換え、ＡＴとしての変速制御
がなされる。なおブレーキ類は実質的にクラッチと同類
の摩擦要素であり、クラッチの片側をトランスミッショ
ンのボディに固定した構造となっているものがブレーキ
である。

【００２３】図１に示す円筒カムシャフト１はＡＴ用電
子制御装置ＡＴ用ＥＣＵ７０からの指示によって制御さ
れ、ステップモータ１２がカムシャフト１を軸方向に移
動させて、カムシャフトの側面円周に設けられた凹凸に
よってピン１４〜２０を介してスプール弁２〜８の位置
を制御し、それによりスプール弁に設けられた溝が各連
通路と通じて所定の油圧が各連通ポートに伝えられる。
図４は、セレクトレバー５００の各レンジ及び各変速レ
ンジにおいて各スプール弁がライン圧ポートＰｓ，ドレ
ンＤｒ，ライン圧制御弁６１に連通する制御圧ポートＰ
_c1,ライン圧制御弁６２に連通する制御圧ポートＰ_c2の
いずれのポートに接続されるかを示した図である。

【００２４】ＡＴ用ＥＣＵ７０は、図３に示すように加
速に際し変速段を下段にシフトするためのキックダウン
信号やセレクトレバー５００がどのポジションにあるの
かを示すセレクトレバー信号等と、エンジンの駆動を制
御するエンジン用電子制御装置Ｅ／Ｇ用ＥＣＵ７２から
の信号によって、Ｅ／Ｇ用ＥＣＵ７２とデータを交換し
ながらステップモータ１２を駆動するモータ位置信号を
出力し、同時に各油圧制御信号を前述の各油圧制御弁６
１、６２、６４、６５に出力する。この時Ｅ／Ｇ用ＥＣ
Ｕ７２とＡＴ用ＥＣＵ７０が交換するデータとしては、
図３に示すようにラジエータの水温、スロットル開度、
クランクシャフトのクランク角、車速、タービン回転数
等がある。

【００２５】円筒カムシャフト１は連結部１１によって
セレクトレバー５００と連結しているので、運転者によ
る手動操作でセレクトレバー５００の位置選択が行われ
ると、連結部１１につながるラック１０が円筒カムシャ
フト１をシャフト軸の回りに回転させ、円筒カムシャフ
ト１の円周方向の凹凸（図６（ｂ））でカムシャフトに
接するピン１４〜２０を動かし、各スプール弁２〜８を
制御する。

【００２６】例えば図６（ｂ）はスプール弁３の変速段
が第４速の位置にあるカムシャフト１の軸方向断面図を
示しており、セレクトレバー５００がＬ（前進低速）の
位置にある状態を示している。スプール弁３に接してい
るピン１５は、カムシャフト１の最大径の位置に接して
おり、スプール弁３を最上方に押し上げており、従って
スプール弁３はライン圧ポートＰｓと連通する位置に位
置決めされ、スプール弁３に連通する多板クラッチＣ₀
にはライン圧が供給される。

【００２７】この状態から、セレクトレバー５００を順
に、２（前進第２速）、Ｄ（前進自動変速段）、Ｎ（ニ
ュートラル）、Ｒ（バック）、Ｐ（パーキング）にシフ
トした場合、カムシャフト１は、セレクトレバー５００
に連結した連結部１１、ラック１０を介して、カムシャ
フト１を２２．５°ずつ回転させる。すると、ピン１５
の先端は、カムシャフト１の外周面の凹凸に沿って回転
方向に摺動する。図６（ｂ）の場合，Ｄレンジのみピン
１５が軸中心に移動することとなり、スプール弁３は、
制御圧連通通路４７と連通する位置にシフトされ、クラ
ッチＣ₀には係合油圧が供給される。

【００２８】他のレンジにおいてはＬレンジと同様、ス
プール弁３はライン圧ポートＰｓと連通する位置に位置
決めされる。この状態は、図４におけるスプール弁３の
スピード第４速における各レンジにおけるポート状態に
示される通りである。他のスプール弁においても同様の
作動を示す。円筒カムシャフト１はＡＴ用ＥＣＵ７０に
よっても制御されているので、セレクトレバー信号もＡ
Ｔ用ＥＣＵ７０に入力されている。その為、円筒カムシ
ャフト１のカム形状は、シャフト側面の軸方向と円周方
向の両方向に凹凸を有し、その凹凸の形状は図４に示さ
れる油圧連通モードで決まるスプール弁位置となるよう
設計される。なおこのようにして制御されるＡＴの各ク
ラッチ類、ブレーキ類の動作状態は図５に示すような構
成となる。

【００２９】第一実施例では円周方向の駆動はセレクト
レバー５００による手動操作によってなされているが、
もちろん自動側即ちステッピングモータ１２によって駆
動される軸方向への駆動に適用する構成でも効果は同じ
である。この円筒カムシャフト１のカム形状はシャフト
と一体化した構造ばかりでなく、外周面をカム形状とし
たカムリングをシャフトに嵌め込んで図１に示すカムシ
ャフト構造としてもよく、その場合はポート数変更やポ
ート組合せ変更等に対応しやすくなる。例えば図示はし
ないが、図１の各スプール弁のあるハウジングの円筒孔
の周囲を１ブロックとしてカムシャフト軸方向に積み重
ねるような構成にすることで変更は容易となる。従っ
て、そのような構成は、集積バルブが、油圧弁とそのハ
ウジングを１ブロック単位として、該１ブロック単位を
必要ポート数だけ積層したことを特徴とすることにな
る。また図１、図６のように、スプール弁がカムシャフ
ト１の両側に配列される場合は、集積バルブ６０はコン
パクトな略平板状に構成され、配置に上下の制約はない
のでオイルパン内での配置も容易となる。

【００３０】セレクトレバー５００のシフト位置は、通
常Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２、Ｌ（パーキング、リア（後
退）、ニュートラル、ドライブ、セカンド、ローの頭文
字）の６位置であるが、パーキングおよびニュートラル
の位置については変速操作は実施されないので、自動変
速処理が実施されたとしても、トランスミッション３０
０はトルクを伝達しないように設定されている。

【００３１】次にＤレンジ位置における変速動作を説明
する。他のレンジにおいても基本的な作動は同様であ
る。円筒カムシャフト１は、手動のＤレンジの位置にお
いて、カムの凹凸によりピンを介して、各スプール弁２
〜８を図４のＤレンジの欄で示す連通ポートで決まる油
圧連通モードにする。そして円筒カムシャフト１に対す
るAT用ECU ７０の指示が、車速の４段階の内の１速モー
ド（図４の１st）であると、図４、図５に示すように、
多板クラッチＣ₀は、図１のライン圧ポート（図４のＰ
_S）３５からライン圧連通路４６、スプール弁３の溝、
連通ポート４０を介してライン圧を受けて作動状態とな
り、多板クラッチＣ₁は同様に、圧力制御ポート（図４
のＰ_c1）３６から制御圧連通路４７、スプール弁５の
溝、連通ポート４２を介して制御圧が連通され、車速等
の状態によって制御油圧が係合油圧制御弁６１、６２で
調節され、係合状態が制御される。また、多板クラッチ
Ｃ₂および多板ブレーキＢ ₀はドレン（ドレン圧連通
路、図４のＤr)４８に連通され、多板ブレーキＢ₁,Ｂ
₂, Ｂ₃もすべてドレン４９に連通される。なお図４の
記号は、対応するスプール弁に対して接続される供給ポ
ートの種類を示す。また図４のＰ_c1とＰ_c2は二つの係合
油圧制御弁６１、６２を用いているので違う記号とした
が、とりうる圧力値の範囲（即ちライン圧を最高圧とし
てそれ以下の範囲）としては同じである。さらに図４の
スプール１とはスプール弁１のことを意味する。

【００３２】そして１速モードの状態からAT用ECU ７０
が２速モード（図４の２nd）の指示状態になったとする
と、AT用ECU ７０からの指示によってステップモータ１
２が円筒カムシャフト１を２速モード位置にずらし、各
スプール弁２〜８の位置を変化させる。その結果、図４
のＤレンジの２ndの欄に示すように、多板クラッチＣ ₁
がライン圧ポート４６（Ｐ_S）に連通され、多板ブレー
キＢ₂が制御圧連通路５０（Ｐ_c2）に連通され、他のク
ラッチ、ブレーキは１速モードと同じ状態が保持され、
これらのモードによって決まる油圧でトランスミッショ
ン３００内のクラッチ類、ブレーキ類が作動して異なる
変速比（２速）のトルク伝達状態となる。このように制
御状態が決められてＡＴとしての機能を果たす。他のレ
ンジ位置でも、またシフトダウン操作でも同様な動作で
制御される。

【００３３】また、手動でセレクトレバー５００を切り
換えシフト位置を変更すると、シフトレバーに連動した
連結部１１によって円筒カムシャフト１が回転させられ
て、各スプール弁２〜８の位置を切換え、図４の各レン
ジで指定するような油圧連通モードとする。その状態で
同時にＥＣＵ７０による制御でステップモータ１２によ
り円筒カムシャフト１がスライドされて車速に対応した
油圧連通モードになり、自動制御が続行される。

【００３４】次に、フェイルセーフ機能について説明す
る。通常、フェイル発生は突然であり、車両においては
走行中に発生することも考えられるため、フェイル発生
と同時に対応する必要がある。ここで対応するフェイル
セーフは、装置自体が機械的な破損を生じる程度までの
フェイルではなく、自動制御機能が不能となった場合で
ある。なんらかの理由で自動制御機能が不能状態になっ
た場合には、手動で変速操作を実施できるようにフェイ
ルセーフ設定する。通常、従来の車両で実施されている
ように、ＡＴにおけるフェイルセーフは、変速状態を現
状維持もしくは４速モード位置（高速モード側）にする
ようにしている。これは、フェイル時にシフトダウンが
生じると、車速が突然エンジンブレーキがかかる状態と
なる場合があり、変速ショックを生じ、危険であるた
め、必ず高速側にシフトアップするようにしてショック
の生じる危険性を避けるように処置がとられている。

【００３５】図４の各油圧連通モードは本来、通常使用
する範囲は、例として多板クラッチＣ₀（スプール弁
３）の欄で示すと、太線の枠で囲った範囲内の連通位置
が必要なだけである。即ち、Ｌレンジにおいては、スピ
ードは１ｓｔおよび２ｎｄ状態だけであり、正常に動作
している間は、３ｒｄや４ｔｈに変速されることはな
い。同様に、２レンジにおいては、１ｓｔ、２ｎｄ、３
ｒｄのみで、４ｔｈへは変速されない。Ｎ，Ｒ，Ｐレン
ジにおいては、その作動から変速されることはなく、１
ｓｔのみである。そこで本発明においては、フェイル
（故障）時のフェイルセーフの為に、未使用変速モード
位置において、図４に示すように、連通モードを限定し
ておく。即ち、高速側である連通モード位置に太枠範囲
の右端の連通モードと同一の連通状態を維持するように
なっている。例えばＬレンジにおいては、Ｌレンジにお
ける最高速モードである２ｎｄの連通モードＰｓを未使
用の３ｒｄ、４ｔｈに設定する。以下、２レンジ、Ｄレ
ンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジ、Ｐレンジにおいても同様で
ある。

【００３６】この実施例の場合ではさらに、変速モード
側、即ちカムシャフト１の軸方向移動側にフェイルセー
フモード位置を別途設けている（図４のフェイル欄）。
このフェイルセーフモード位置の作用については後述す
る。まず４ｔｈ位置をフェイルセーフ位置としている場
合のフェイル時の動作について説明する。何らかのフェ
イルが発生したものとAT用ECU ７０が判断すると、変速
状態を決定している円筒カムシャフト１をステップモー
タ１２の駆動でフェイルセーフ位置（４速モード位置）
にシフトする。強制的にこのフェイルセーフ位置に固定
することで、自動制御は不能となっても、上述のように
各レンジにおける高速段と同じ連通モードを４ｔｈに設
定しているため、手動操作によるレンジ切り換え動作は
作動する。

【００３７】自動制御を行うAT用ECU ７０の処理プログ
ラムのうち、フェイルに関する処理の流れの概略を示し
たものが図７(a) である。AT用ECU ７０は、各種のセン
サなどの異常信号や演算結果の食い違い等からフェイル
かどうかの判定を行い、フェイルならば図７(a) のフロ
ーチャートのステップ６１０の判断でフェイル処理のス
テップ６５０へ移り、カムシャフト１をフェイルセーフ
位置（４速モード位置）に移動させる。フェイルセーフ
位置では完全には自動変速と同等の変速機能を実現しな
くなるが（例えばＬレンジで2nd 発進となるなど) 、手
動制御により少なくとも変速させる機能は維持されるこ
とになる。

【００３８】ステップモータ１２の駆動制御にフェイル
が生じた場合はステップモータ１２の駆動を打ち切っ
て、リターンスプリング５４によってフェイルセーフ位
置（４速モード位置）まで強制的に移動させる。その場
合が図７(b) のフローチャートで、AT用ECU ７０は各種
センサからステップモータ１２の駆動制御がフェイルし
たと判断した場合に、ステップモータ１２をフリーの状
態にし、円筒カムシャフト１を、リターンスプリング５
４の伸張力でフェイルセーフ位置（４速モード位置）に
シフトする。その状態でセレクトレバー５００の操作に
よる手動のＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２、Ｌレンジの選択がなさ
れ、円筒カムシャフト１は連結部１１で回転させられて
各スプール弁２〜８の位置を制御する。

【００３９】本構成の場合いずれの変速モード位置にお
いてフェイルした場合においても変速ショックが軽減さ
れる構造となっている。例えば、セレクトレバー５００
が２レンジに有り、変速モードが２ｎｄにある時フェイ
ルしたとすると、カムシャフト１は、低速側である１ｓ
ｔ側へ移動することなく、フェイル時の２ｎｄ位置より
順に、３ｒｄ位置を経由して４ｔｈへシフトすることと
なり、順に高速段側へ切り換わり、シフトダウン時に生
じるようなエンジンブレーキによるショック等が発生し
ない。

【００４０】なお、このリターンスプリング５４は、ハ
ウジング外部に設けられる構成でも、別の機構による力
を用いてもよく、また自動と手動とが入れ代わった構成
の場合は、このリターンスプリング５４の力は、どの部
位に設けようともカムシャフトを回転方向にストッパー
位置まで回転させる力を蓄えさせる構成とし、さらには
特に設けず、モータの力でリターンさせる構成であって
も構わない。

【００４１】フェイル時のスプール弁の位置において、
カムシャフト１はリターンスプリング５４の押す力によ
ってストッパ位置１ａまで移動することから、カムシャ
フト１のフェイルセーフ位置として、通常利用されてい
る４速モード位置ではなく、フェイルセーフモード位置
を別途設けてもよい。図４では4th の隣りのフェイル欄
で示される。即ち、フェイルが発生する場合は突然の場
合がほとんどであり、どのような原因で発生するかは予
想できない。場合によっては油圧調整がストップしてし
まうこともあり得る。そうすると油圧は急激に変化する
ので、油圧で作動させるクラッチ類も急激に変化する。
するとＡＴとしては変速ショックと呼ばれる急激な変速
チェンジが生じることから、このような変速ショックを
生じないようにする必要がある。そこで変速ショックを
防ぐためにフェイルセーフモード位置として、各スプー
ル弁の連通状態を通常使用しない半開の位置に固定し半
連通状態にして、フェイルによる急激な油圧変化を避け
る設定とする。これは特にクラッチ圧を直接制御する本
発明のようなシステムのＡＴに対して有効な設定であ
る。油圧供給が正常のままの場合は半連通状態であって
も制御は正常に保たれるので、半連通状態にすることは
差し支えない。

【００４２】図８(a) は上記のフェイルセーフモード位
置としてのスプール弁位置を決めるための、カムシャフ
トの軸方向の凹凸断面（一部）である。横軸はカムシャ
フト１の軸方向を表しており、１速〜４速モード位置お
よびフェイルセーフ位置を表している。縦軸はスプール
弁の溝部の位置で、各油圧連通路と連通する位置とし
て、下からドレン圧ポート、制御圧ポート、ライン圧ポ
ート位置が示してある。図に示したハッチ付きのグラフ
は、カムシャフト１を軸方向に移動させた際のスプール
弁溝部位置を、クラッチＣ₂( スプール弁４）における
Ｄレンジ、およびブレーキＢ₁（スプール弁７）におけ
る２レンジについて示してある。４速モード(4th) の位
置にあるスプール弁４は、図８(b) に示すように、スプ
ール弁４に設けられた溝がちょうどライン圧連通路４６
に整合した位置となっている。それがフェイルセーフ位
置になった場合は図８(c) に示すように、スプール弁の
位置が下にずれて、溝がライン圧連通路４６に対して半
連通（半開）の位置になり、弁の開口度を狭くして油圧
の変化をさえぎる状態になる。従ってフェイル時の油圧
状態と著しく変化する場合においても、圧油は絞られた
開口部から徐々に流入、流出することとなり、フェイル
セーフ位置へ変速された際に、変速ショックを起こすこ
とがない。図８(c) の位置は、図８(a) のＤレンジ、ク
ラッチＣ₂( スプール弁４）に限らず、他のスプール弁
でも４速がライン圧ポート（Ｐ_S）と連通される場合は
同様である。図９(a) は同様に、Ｄレンジにおけるクラ
ッチＣ₀と２レンジにおけるクラッチＣ₂のスプール弁
３、スプール弁４の溝部の位置を示した図で、フェイル
時にはスプール弁３は図９(b) に示す位置に設定され
る。正常な状態は図９(c) である。スプール弁３が制御
圧連通路４７に連通する位置の場合、スプール弁３は上
下どちらに移動しても半開状態とすることができ、カム
シャフトの設計で望ましい方を選択すればよい。しかし
ながら、フェイルセーフ時のスプール弁位置は、もし４
速モード位置で大きな連通穴が必要でなければ、従来の
フェイルセーフ位置である４速モード位置を半連通状態
にする位置に設定すると、スプール弁の移動量が少なく
て済む。図１０(a) の図では、２レンジにおけるスプー
ル弁３がフェイルセーフ位置に位置決めされた際、下に
移動して半開状態になった状態を示している。また、図
８（ａ）に示すように、２レンジにおけるスプール弁ス
プール弁６は、４速モードにおいてドレン圧の油圧連通
路４９に通ずる位置にあったスプール弁６は、これ以上
下がらないので、図１０(b) のように少し上げた位置に
する。

【００４３】なおもちろん、このフェイルセーフモード
位置を設けたカムシャフトにおいて、フェイルセーフ機
能として、必ずしもスプール弁をこのフェイルセーフモ
ード位置にする必要はなく、モータによる移動で４速モ
ード位置を利用しても構わない。また、他のフェイルセ
ーフ手段として、スプール弁の油路孔もしくは油路溝の
位置が油圧供給連通路のいずれにも連通しない位置でロ
ックする場合に備えて、油路孔幅もしくは油路溝幅が、
各油圧連通路のいずれかに必ず少なくとも僅かに連通し
ている幅を有することを特徴とするようにスプール弁を
構成しておいても良い。

【００４４】次に、ライン圧連通路４６、制御圧連通路
４７、ドレン圧連通路４８の各油圧連通路の配置は、カ
ムシャフト１から遠い順に配置する構成すると良い。こ
のようにする理由は、スプール弁の位置によってピン１
４〜２０のカムシャフト側への突出割合が変わり、スプ
ール弁内部の圧力の違いによってピンの押し戻される力
が変化するためである。以下そのことを説明する。なお
この油圧連通路の配置の効果は、第一実施例で示した集
積バルブの構成でなくとも、つまり単に自動制御だけ、
もしくは手動制御だけの構成のものであっても、同様な
スプール弁の構成であれば同様な効果を有する。

【００４５】図１１(a) および(b) は、スプール弁５を
例として、スプール弁５の溝部５ａの位置が各油圧連通
路の各位置Ａ、Ｂ、Ｃの違いによって受ける、カムシャ
フト１の移動の際に必要とする、ピン１７を押し上げる
力を、油圧を変化させて比較したものである。スプール
弁５の溝５ａが位置Ｃの場合、即ち最もスプール弁５が
下がってカムシャフト１に近づいている場合、ピン１７
は最もカムシャフト側に突き出していて、カムシャフト
が移動してピンを押し上げようとするときは、ｄ点を支
点とする回転モーメントを受ける。従ってこのピンの突
き出し長さが大きい程、ピンに対するこじり力が大きく
働くことになる。この場合にピンを押し上げる力が大き
いと、こじる力も同様に大きくなってしまう。そこで、
ピン１７の突き出し量が長い位置Ｃの場合にピン１７に
かかる圧力が小さくなるような油圧連通モードを選択で
きれば全体としてピン１７を押し上げる力は少なくて済
み、ピンをこじる力も大きくならずに済む。これはスプ
ール弁の溝が各位置Ａ〜Ｃである時に、連通する供給油
圧を図１１(b) の黒点で示す関係とすれば、最大でも制
御油圧の取る最大値、即ちライン圧と位置Ｂの線の交点
のｂという大きさの力でよいことになる。つまり、高圧
となるライン圧を供給する連通路を位置Ａにし、最も低
い圧力であるドレン圧の連通路を位置Ｃとすることで、
円筒カムシャフト１の駆動力を低減でき、ピン変形の危
険性を防ぐことができる。またカムシャフトの駆動源で
あるステップモータ１２の駆動力も小さくて済み、装置
の大型化を防ぐことになる。さらに、手動の際のセレク
トレバー５００の操作力にも影響するので、より少ない
力で駆動できる。（第二実施例）カムシャフト１の両側へ配置されるスプ
ール弁の配置位置は、比較的自由度が高く、図１に示し
た形状に限らず、様々な変形が可能である。図１２は図
６(a)の配列を変形させた場合で、カムシャフト１の両
側に配列させたスプール弁を同一平面とするのではな
く、カムシャフト軸を中心として屈曲させるようにして
もよい。また図示しないが、スプール弁列をカムシャフ
ト１の片側に一列に配置させて、細長くした棒形状でも
もちろん構わない。これらの場合では、他の装置、特に
ＡＴ本体のトランスミッション（図２の３００）の形状
に合わせて設置余裕の少ないオイルパン内部などの周辺
にコンパクトに搭載することができる。（第三実施例）また、スプール弁の片側一列の配置を平
面的に複数列に配列させると、カム機構はカムシャフト
の代わりにカムプレートとすることで同じ効果が得られ
る。カムプレートの場合は回転機構の代わりに、プレー
トの平面をなす二つの軸方向への直線運動機構となる。
つまり、円筒カムシャフト１を平面状に展開したものに
相当する、面上に凹凸を形成したカムプレートを形成
し、このカムプレート上でピンを介してスプール弁２〜
８を配置する。そして、カムプレートがその平面をなす
面内で、カムシャフト１の軸方向に対応する第一方向、
およびこの第一方向と異なる第二方向（最も顕著な場合
では、第一方向に対して直角方向）へピニオン、ラック
機構等によって直線運動させることによって、上記実施
例の手動制御、自動制御と同様の制御が可能である。つ
まりカムプレート上にスプール弁を必要な所定の配置で
並列配置し、第一方向（第一機構）として１速〜４速モ
ード位置の切換えをステップモータのピニオン、ラック
機構でカムプレートを自動駆動し、第二方向（第二機
構）のラック機構でセレクトレバーと連結した手動制御
で変速操作する。なおこのカムプレートは完全な平板で
なくとも良く、カムシャフトとカムプレートとの中間と
も言える、円筒側面の一部をなす扇型断面形状を持つ曲
面であっても構わない。

【００４６】上記第一実施例では、円筒カムシャフト１
の回動運動によって手動制御、軸方向の直線運動によっ
て自動制御を行っている。もちろんこの関係が入れ代わ
った手動、自動制御でも本発明の効果は同様である。そ
の場合は図１のステップモータ１２はラック１０に連動
する配置となり、図１で示すステップモータ１２の位置
には歯車でセレクトレバー５００に機械的に接続される
ことになる。さらに、図示した機構に限らず、自動制御
のステップモータの回転がこのカムシャフト１に直結
し、モータごとラック５２の機構で手動によりスライド
する構成でもよい。また、円筒カムシャフト１は図示し
た寸法に限らず、径を大きくして略円筒ドラムカムシャ
フトとしても構わない。またスプール弁の形状も、上述
の機能をもつ油圧弁であれば円筒に限らず、どのような
形状の弁であっても良い。（第四実施例）第四実施例として、図１３は別構成の集
積バルブの構造を示す断面図で、ハウジング８３に固定
されたモータ８５に直結した円筒状のロータリスプール
８１が自在に動くスライドスリーブ８２の中にモータ軸
を中心に回転自在で嵌合してハウジング８３内に装着さ
れている。スライドスリーブ８２は、図示しない連結機
構に接続され、変速用のセレクトレバーに機械的に接続
されＤ、２、Ｌ及び、Ｐ，Ｒ，Ｎを共通位置としたシフ
ト位置に軸方向にスライドさせる構造となっている。ま
たスライドスリーブ８２の周囲には、前述のライン圧ポ
ート、制御圧ポート、ドレンポート及び各摩擦締結要素
への油圧ポートが共通に穿設されたバルブプレート９
１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９
９、１００が軸方向に積層される形で嵌挿されており、
それらバルブプレートの外周はハウジング８３によって
支持されている。

【００４７】ロータリスプール８１の外周には各摩擦締
結要素への油圧通路の連通を決定する溝が設けられ、モ
ータ８５の回転によって位置が決められる。さらに、図
１４(a) に示すようなスライドスリーブ８２にスライド
スリーブ８２の内外周面を貫通するように円周方向に穿
たれた連通孔、、、が設けられており、これら
連通孔を介してバルブプレート９１〜１００に連通され
ることにより、各バルブプレートに設けられた油圧ポー
トの連通関係が切り換わり各摩擦締結要素への油路を切
り換え制御する。

【００４８】モータ８５側から順に挿入されたバルブプ
レート９１〜１００は、バルブプレート１００に隣接し
て盲用プレートカバー８８がもうけられている。プレー
トカバー８８は、軸方向への移動を規制するように、サ
ークリップ８９で固定されている。各バルブプレート
は、９１と９２、９３と９４、９５と９６、９７と９
８、９９と１００がそれぞれ２枚一組となって所定の油
圧通路を設定するように構成されている。各組のプレー
トはそれぞれ複数の摩擦締結要素への油路を分担する形
で構成されている。

【００４９】これらバルブプレート、スライドスリーブ
８２、ロータリスプール８１との間の油路の連通関係を
バルブプレート９３、９４を例に説明する。バルブプレ
ート９３と９４の断面図を図１４（ａ），（ｂ）に示
す。図１４（ａ）は、図１３におけるＡ−Ａ断面であ
り、バルブプレート９４の断面図を示しており、同様に
図１４（ｂ）は、図１３に示すＢ−Ｂ断面であり、バル
ブプレート９３の断面図を示している。なお、図１３に
示す図面は図１４(a) のＥ−Ｆ断面に相当する。図１４
に示すようにバルブプレート８４、９３には、複数の油
圧ポートが穿孔されており、円内の記号は、連通する各
油圧機器及び摩擦締結要素を示す。Ｃ０〜Ｃ２は、第１
実施例と同様トランスミッション３００に設けられる多
板クラッチＣ０〜Ｃ２につながるポートを意味してお
り、Ｂ０〜Ｂ３は多板ブレーキにつながるポートであ
り、ｄはドレンポート、ａは第１実施例の制御圧ポート
Ｐ_C1に相当し、ｂは制御圧ポートＰ_C2に相当する。Ｐ_S
は、第 1実施例と同じくライン圧ポートである。

【００５０】これらのポートは、各バルブプレートに共
通に同一の位置に設けられており、一番外側のカバープ
レート８８の部分から図示しないパイプでトランスミッ
ション３００等に接続されている。従って、バルブプレ
ート９４、９３の各ポートへは、カバープレート８８及
びバルブプレート９５〜１００におけるポートを経由し
て圧油等が供給される。

【００５１】バルブプレート９３には、Ｃ１ポートから
スライドスリーブ８２に向かう連通路９３ａと、Ｂ２ポ
ートからスライドスリーブ８２に向かう連通路９３ｂが
形成されていることから多板クラッチＣ1 、多板ブレー
キＢ2 を受け持つバルブプレートの組であり、他のバル
ブプレートの組も同様に他のポートと連通する連通路が
設けられている。

【００５２】スライドスリーブ８２には連通孔〜が
中心対象に左右に二組設けられており、ロータリスプー
ル８１は±４５°回動するようになっている。またこの
図１４の連通孔〜の数字は車速の変速に対応してお
り、が１速モードに対応し、ドレンに連通される。
は制御圧、、はライン圧に連通される。図１４では
２速モードの位置を示しており、制御ポートｂ即ち制御
圧ポートＰ_C2ポートからの油圧がスライドスリーブ８２
の２速の連通孔を介してロータリスプール８１に設け
られた切り欠き溝に伝わり、その溝が図１４(b) の半円
形の流路８１ａを通じて、再びスライドスリーブ８２の
連通孔αを介してバルブプレート９３の連通ポートＢ2
（ブレーキＢ₂) につながっている。そのため、多板ブ
レーキＢ２には、制御圧ポートＰ_C2ポートからの圧油が
供給されることとなる。同様にβとγの連通孔は他のバ
ルブプレートに対向する位置に穿設されており、他のバ
ルブプレートに設けられている油圧ポートと適宜連通し
ている。スライドスリーブ８２のもう一方の連通孔は
Ｐ_Sポートに連通しており、同様にロータリスプール８
１の切り欠き溝を経由して図１４（ｂ）の半円形の流路
８１ｂを通じて、再びスライドスリーブ８２の連通孔γ
を介してバルブプレート９３の連通ポートＣ１につなが
っている。従って多板クラッチＣ１へはＰ_Sポートから
のライン圧が供給されることとなる。さらに変速モード
が３即、４足へと切り換わる場合は、ロータリスプール
８１がモータ８５により回転駆動され、ロータリスプー
ル８１に設けられた切り欠き溝がスライドスリーブ８２
の連通孔、に対向する位置に位置決めされることに
より、ポートの連通状態が切り換わる。各摩擦締結要素
への各レンジ、各変速モードにおける油路の連通状態
は、第１実施例における図４及び図４に示されるような
関係となるよう、各バルブプレートの連通路及びスライ
ドスリーブ８２の連通孔α、β、γの穿孔位置が決定さ
れる。

【００５３】ハウジング８３の下部側方にはスライドバ
ルブ８４が設けられ、小さな別の油圧弁を形成している
（図１３）。このスライドバルブ８４も図示しない連結
機構に接続されており、スライドスリーブ８２の補完的
役割を担い、スライドスリーブ８２が図１３のP,R,N レ
ンジの位置となる時に連動し、P,R,N のシフト切り換え
のバルブ切り換え機能を受け持つ。このスライドバルブ
８４には、図１５に示すように連通ポートＢ3 と連通ポ
ートＣ2 にライン圧ポートＰ_Sもしくはドレンポートｄ
が連通される。図１５はＰレンジ状態を示した図であ
り、ハウジング８３には、Ｂ３ポート及びＣ２ポートに
連通する通路９０が設けられており、さらに、スライド
バルブ８４が挿入される孔に連通する孔１０１が設けら
れている。

【００５４】スライドバルブ８４にはその軸中心にドレ
ンポートｄにつながる連通孔１０３が設けれており、外
周に向けて複数の連通孔１０４が穿設されている。さら
にスライドバルブ８４には円環状の通路１０２が形成さ
れている。図１５においては、ハウジング８３の孔１０
１が、スライドバルブ８４の連通孔１０４と対向する位
置に位置決めされており、従って、連通ポートＢ３，Ｃ
２は、ともにドレンポートにつながる。同様に、通路１
０２が孔１０１に対向する位置に位置決めされた際は、
ライン圧ポートＰ_Sと連通することとなり、連通ポート
Ｂ３，Ｃ２には、ライン圧が供給されることとなる。

【００５５】これはP,R,N のシフト位置の時、図４に示
すように各ポートのうち油圧切換えの必要があるのは連
通ポートＢ3 、Ｃ2 のみなので、固定状態のポートは上
部のロータリスプール側で連通させておくことで済むこ
とや、他にロータリスプール８１の動作ストロークを短
くできるという利点がある。この第四実施例の集積バル
ブでは、ロータリスプール８１がモータ８５に直結して
おり、AT用ECU ７０からの信号によりモータを回転する
ことでロータリスプール８１の周囲に設けられた溝の位
置をずらして、自動で油圧通路の制御を行う。そしてセ
レクトレバー５００の操作で、スライドスリーブ８２お
よびスライドバルブ８４が油通路を切換えることで、手
動で各油圧連通路への弁切換えを行う。従ってこの集積
バルブの機構でも自動、手動両制御が反映される。この
第四実施例の集積バルブも、バルブプレートを交換する
ことで様々なトランスミッションに対応できるので、汎
用性を有する利点がある。各油圧通路の連通モード等は
第一実施例と同様であるため、ロータリスプールやスリ
ーブの動作の詳細な説明は省略する。

【００５６】なお一般的にスプール弁の個数や図４の連
通モードは、トランスミッション３００の構造に依存し
て変わり、また多板ブレーキや多板クラッチの数や質に
よって設定条件も変化する。以上のように、本発明の集
積バルブは二方向の動きで制御され、即ち自動制御と手
動制御とを同時に兼ね備えてフェイルセーフ手段を有し
た油圧制御を行う構造となっている。このため、自動制
御側が異常のために制御不能になっても手動制御により
ＡＴの制御を維持でき、特に下り坂や上り坂、山岳路、
雪道発進等の場合に不都合が生じることが防げる。また
円筒カムシャフトやロータリスプールに限らず自動、手
動の機構を備えた油圧制御方式ならば同様な効果を有す
る。このように本発明の油圧制御装置は自動、手動両制
御機構を備えた集積バルブによって軽量、コンパクトで
なおかつ信頼性の高いＡＴ装置として従来の機能を損な
うことなく提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の集積バルブの正面断面
図。

【図２】自動変速機装置の全体を示すシステム図。

【図３】信号の入出力を示すAT用ECU の構成ブロック
図。

【図４】集積バルブの作動状態を示す連通動作モード
図。

【図５】トランスミッションの多板クラッチ、多板ブレ
ーキの動作状態図。

【図６】図１の集積バルブの側面断面図。

【図７】フェイル時判定を示すモータ制御のフローチャ
ート図。

【図８】フェイルセーフモード位置をもつカムシャフト
の概略説明図およびスプール弁の動作説明図。

【図９】図８とは異なるスプール弁位置の場合の説明
図。

【図１０】図８、図９とは異なるスプール弁位置の場合
の説明図。

【図１１】油圧供給連通路の配置による駆動力差の説明
図。

【図１２】第二実施例として図６(a) の変形例で、略Ｖ
字断面形状の集積バルブの側断面図。

【図１３】第四実施例の集積バルブの構造断面図。

【図１４】図１３のバルブプレートの断面図。

【図１５】図１３のスライドバルブの断面図。

【符号の説明】

１円筒カムシャフト（カムシャフト）２〜８スプール弁（油圧弁）９、２９軸受１０、５２ラック１１連結部３９〜４５連通ポート３５、３７ライン圧ポート３６、３８圧力制御ポート３３、３４サークリップ１４〜２０ピン１２ステップモータ１３、５３ピニオン２８ハウジング３１、３２ポートケース３０サイドハウジング２１〜２７スプリング４６、５１ライン圧連通路（ライン圧）４７、５０制御圧連通路（係合油圧）４８、４９ドレン圧連通路（ドレン圧）５４リターンスプリング５５スプリングストッパー６０集積バルブ２００トルクコンバータ３００トランスミッション（摩擦係合装置、油圧ポン
プを含む）５００セレクトレバー６１、６２係合油圧制御弁（係合油圧設定手段）６４ライン圧制御弁（高油圧設定手段）７０ AT用ECU(油圧弁制御手段および係合油圧設定手
段、高油圧設定手段を含む）７２エンジン用ECU ８１ロータリスプール８２スライドスリーブ８３ハウジング８４スライドバルブ８５モータ８６回転角センサ８７スリーブ回転止め８８プレートカバー８９サークリップ９１〜１００バルブプレート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動変速機に設けられる複数の摩擦締結要
素の係合／解除を、前記摩擦締結要素に供給される油路
を切り換えることにより複数の変速段を切り換え制御す
る自動変速機用油圧制御装置において、各摩擦締結要素に供給される油路を切り換える複数の油
圧弁を集積した集積型バルブと、前記複数の油圧弁を直接的、かつ同時に切り換え可能な
弁切り換え手段と、前記弁切り換え手段の駆動を自動駆動制御する油圧弁自
動切り換え手段と、手動により前記弁切り換え手段を駆動制御する油圧弁手
動切り換え手段と、を備えることを特徴とする自動変速
機用油圧制御装置。
【請求項２】前記自動切り換え手段及び前記手動切り換
え手段は、互いに独立した異なる２方向に、前記弁切り
換え手段を駆動することを特徴とする請求項１に記載の
自動変速機用油圧制御装置。
【請求項３】前記複数の油圧弁は、各摩擦締結要素ごと
に設けられたスプール弁から構成され、前記弁切り換え
手段は、該スプール弁を移動駆動するカムシャフトであ
ることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機用油圧
制御装置。
【請求項４】前記複数のスプール弁は、前記カムシャフ
トを挟んで、軸対照的に配置されることを特徴とする請
求項３に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項５】前記各スプール弁はその摺動方向に移動す
るピンを介してカムシャフトの凹凸面と接触し、前記各
スプール弁には、各摩擦締結要素に供給される所定の高
油圧であるライン圧と、係合時における係合圧と、解除
の際の排出圧がそれぞれ供給される連通路が設けられる
とともに、各連通路は、カムシャフトに近い側より、排
出圧、係合圧、ライン圧の順に配置されていることを特
徴とする請求項３に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項６】前記自動切り換え手段は、前記カムシャフ
トを軸方向に移動駆動することにより油路を切り換える
手段であり、前記手動切り換え手段は、前記カムシャフ
トを回転方向に駆動することにより油路を切り換える手
段であることを特徴とする請求項３における自動変速機
用油圧制御装置。
【請求項７】前記手動切り換え手段は、前記カムシャフ
トを軸方向に移動駆動することにより油路を切り換える
手段であり、前記自動切り換え手段は、前記カムシャフ
トを回転方向に駆動することにより油路を切り換える手
段であることを特徴とする請求項３における自動変速機
用油圧制御装置。
【請求項８】前記自動切り換え手段は前記自動変速機に
おける前進変速段のみを切り換える手段であり、前記手
動切り換え手段は少なくとも前進及び後退を切り換える
手段である事を特徴とする請求項１記載の自動変速機用
油圧制御装置。
【請求項９】車両用自動変速機に設けられる複数の摩擦
締結要素の係合／解除を、前記摩擦締結要素に供給され
る油路を切り換えることにより複数の変速段を切り換え
制御する自動変速機用油圧制御装置において、各摩擦締結要素に供給される油路を切り換える複数の油
圧弁を集積した集積型バルブと、前記複数の油圧弁を直接的、かつ同時に切り換え可能な
弁切り換え手段と、前記弁切り換え手段の駆動を、車両の駆動を制御する駆
動制御装置に基づいて自動駆動制御する油圧弁自動切り
換え手段と、手動により前記弁切り換え手段を駆動制御する油圧弁手
動切り換え手段と、を備えることを特徴とする自動変速
機用油圧制御装置。
【請求項１０】前記自動変速機用油圧制御装置は、変速
制御が正常であるかどうかを判断する判定手段を有し、
前記判定手段が変速制御がフェイル状態と判断したと
き、前記油圧切り換え弁をフェイルセーフ位置に位置決
めするフェイルセーフ位置決め手段を有する事を特徴と
する請求項９に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１１】前記フェイルセーフ位置は、変速段の最
高速段である事を特徴とする請求項９に記載の自動変速
機用油圧制御装置。
【請求項１２】前記フェイルセーフ位置は、変速段の最
高速段近傍であり、該最高速段における各締結要素への
油路を絞るような位置に前記各油圧弁を位置決めする位
置であることを特徴とする請求項９に記載の自動変速機
用油圧制御装置。
【請求項１３】前記油圧弁自動切り換え手段がフェイル
した際、前記油圧弁自動切り換え手段への駆動を停止し
て、前記弁切り換え手段を強制的に切り換える強制弁切
り換え手段により前記油圧切り換え弁を移動駆動し、前
記フェールセイフ位置に位置決めすることを特徴とする
請求項９記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１４】自動変速機に設けられる複数の摩擦締結
要素の係合／解除を、前記摩擦締結要素に供給される油
路を切り換えることにより複数の変速段を切り換え制御
する自動変速機用油圧制御装置において、前記各摩擦締結要素に連結される油路及び、前記摩擦締
結要素の係合を維持するライン圧と、係合時の係合圧
と、解除時の排出圧との各連通路を有する複数のバルブ
プレートと、各摩擦締結要素に供給される油路を切り換える外周に複
数の連通路を有する円筒状のロータリスプールと、前記バルブプレートと前記ロータリスプールの間に嵌挿
され各摩擦締結要素に供給される油路を切り換える円筒
状のスリーブと、前記ロータリスプールの油路切り換えを自動駆動制御す
る油路自動切り換え手段と、手動により前記スリーブを駆動制御して油路を切り換え
制御する油路手動切り換え手段と、を備えることを特徴
とする自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１５】前記油路自動切り換え手段は前記ロータ
リスプールを回転方向に駆動制御して油路を切り換える
手段であり、前記油路手動切り換え手段は、前記スリー
ブを軸方向に駆動制御することにより油路を切り換える
手段であることを特徴とする請求項１４における自動変
速機用油圧制御装置。
【請求項１６】前記油路自動切り換え手段は前記自動変
速機における前進変速段のみを切り換える手段であり、
前記油路手動切り換え手段は少なくとも前進及び後退を
切り換える手段である事を特徴とする請求項１３記載の
自動変速機用油圧制御装置。