JPS5922099B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輌用自動変速機の油圧制御装置に係り、特
にそのダウンシフト時に於る変速特性に関する改良に係
る。

流体式トルクコンバータと、幾つかの変速段を得るため
の複数個の摩擦係合装置を備えた歯車変速機構とを含む
車輌用自動変速機Ｔ於ては、車輌の運転状態に応じて前
記摩擦係合装置の作動を種種に切換え、前記歯車変速機
構をそのときの車輌の運転状態に対し最も適した変速状
態に制御することが自動的に行なわれるようになってい
る。

かかる摩擦係合装置の切換制御は、通常油圧制御装置に
よって行なわれており、かかる油圧制御装置には、アク
セルペダルの踏込量即ち吸気スロットル開度に応じて変
化するスロットル油圧と車速に応じて変化するガバナ油
圧の平衡関係に応じて切換作動される変速弁が組込まれ
ており、スロットル油圧とガバナ油圧即ちアクセルペダ
ル踏込量と車速の対比関係に基いて歯車変速機構の変速
段を選定するようになっている。

この場合、変速弁は、一つの低速段用摩擦係合装置をラ
イン油圧供給路へ接続すると共に一つの高速段用摩擦係
合装置をドレーン油路へ持続する第一の切換位置と、前
記高速段用摩擦係合装置をライン油圧供給油路へ接続す
ると共に前記低速段用摩擦係合装置を°ドレーン油路へ
接続する第二の切換位置の間で切換作動されるようにな
っており、またかかる低速段用摩擦係合装置と高速段用
摩擦係合装置に対する油圧供給の切換に適当なオーバラ
ップを与え、変速切換を滑らかに行なわせるために、前
記低速及び高速段用摩擦係合装置の油圧供給路には各々
低速段用アキュームレータ及び高速段用アキュームレー
タが接続されている。

第１図は、かかるアキュームレータを備えた油圧供給路
により低速段用摩擦係合装置と高速段用摩擦係合装置の
間の油圧供給の切換を行う場合、特ニ高速段より低速段
へのダウンシフトを行う場合の、各摩擦係合装置に対す
る供給油圧とそれに対応するエンジン回転数及び変速機
出力軸トルクの変動経過の一例を示す線図である。

この場合、油圧線図に於る曲線Ａは高速段用摩擦係合装
置（・・イクラッチ）に対する供給油圧の経過を示し、
また曲線Ｂは低速段用摩擦係合装置（ロークラッチ）に
対する供給油圧の経過を示す。

この場合、曲線Ａに於るａの部分が高速段用アキューム
レータの作動領域に相当し、また曲線Ｂに於るｂの部分
が低速段用アキュームレータの作動領域に相当する。

また０点はバイクラッチの係合が実質的に解除される点
であり、ｄ点はロークラッチが実質的に係合し始める点
である。

−・イクラツチの解除とロークラッチの係合の間に第１
図に示す如き適当なタイミングが維持されているときに
は、バイクラッチの解除後エンジンが徐々に回転数を増
し、そのときの車速に対する低速段ギア比に対応する回
転数に達したところでロークラッチの係合がなされるの
で、出力軸に負のトルクが発生することはなく、図示の
如き出力軸トルク変動にて比較的滑らかなダウンシフト
が達成される。

しかしこの場合にも、出力軸トルク変動はかなり大きく
、ダウンシフト時のフィーリングに於て必ずしも満足す
べきものとは言えないが、更に両摩擦係合装置の間の解
除及び係合のタイミングが第２図に示す如くずれてき、
即ちバイクラッチの解除に対しロークラッチの保合が早
すぎると、図示の如く出力軸トルクは瞬間的に大きな負
の値になり、不決な変速ショックを生ずることとなる。

また図には示されていない力ζ逆にバイクラッチの解除
に対しロークラッチの係合が遅れ過ぎると、変速時にエ
ンジンの吹上りを生ずることとなる。

一般にアキュームレータの作動性能、特にその設定圧は
、低速段より高速段へのバイクラッチ係合時に於る変速
ショックをやわらげる観点から定められており、その設
定圧はクラッチの伝達すべきトルクを充分伝達できる値
に設定されている。

従ってダウンシフト時に於てもかかる高い設定圧に於て
バイクラッチの排油が行なわれるので、アキュームレー
タの作動中、即ち第１図の曲線Ａに於るａの領域では、
バイクラッチは係合状態にあり、その滑りは発生しない
。

従ってこの場合、０点とｄ点の間のタイミング関係のみ
がダウンシフトの滑らかさを左右する条件となっている
が、これら両時点の間のタイミングを実際の各油圧制御
装置について適正に設定することは、製作精度等の観点
から極めて困難であり、またかかるタイミングはダウン
シフト時の車速及びそのときのエンジン出力トルク即ち
スロットル開度によっても変化するので、かかるタイミ
ングを広い運転領域に亘って常に適正に維持することも
また極めて困難である。

本発明は、自動変速機の油圧部脚装置に於る上述の如き
問題に対処し、そのダウンシフト時の変速特性に関し改
良された油圧制御装置を提供することを目的としている
。

かかる目的は、本発明によれば、低速段用摩擦係合装置
と高速段用摩擦係合装置を含みこれら二つの摩擦係合装
置の間の保合を切換ることにより変速段の切換を行なう
自動変速機用歯車変速機構のための油圧制御装置に於て
、前記低速段用摩擦係合装置をライン油圧供給油路へ持
続すると共に前記高速段用摩擦係合装置をドレーン油路
へ接続する第一の切換位置と前記高速段用摩擦係合装置
をライン油圧供給油路へ接続すると共に前記低速段用摩
擦係合装置をドレーン油路へ接続する第二の切換位置の
間で切換作動する変速弁と、前記低速段用及び高速段用
摩擦係合装置の油圧供給油路に各々接続された低速段用
アキュームレータ及び高速段用アキュームレータと、前
記変速弁が前記第二の切換位置より前記第一の切換位置
へ切換えられたダウンシフト時に前記高速段用摩擦係合
装置から油を排出する油路に流れ抵抗を与える第一の流
れ抵抗手段と、該ダウンシフト時に前記高速段用アキュ
ームレータの背圧室へ油圧を供給する油路に流れ抵抗を
与える第二の流れ抵抗手段と、該ダウンシフト時に前記
低速段用摩擦係合装置の油圧によって制御され該油圧が
前記低速段用摩擦係合装置の実質的な係合を生ずる所定
レベルに達する迄は前記第−及び第二の流れ抵抗手段の
抵抗値を前記高速段用摩擦係合装置の油圧が前記高速段
用アキュームレータの作動の下に前記高速段用摩擦係合
装置に滑りを生ぜしめる第一の圧力に設定される値に設
定しまた前記低速段用摩擦係合装置の油圧が前記所定レ
ベルに達したときには前記第−及び第二の流れ抵抗手段
の少なくとも一方を修正することにより前記高速段用摩
擦係合装置の油圧を前記高速段用アキュームレータの作
動の下に前記第一の圧力より格段に低下せしめる油圧制
御手段とを有することを特徴とする油圧制御装置によっ
て達成される。

第３図は本発明の一つの実施例を組込んだ油圧制御装置
の要部を示す油圧回路図である。

図に於て、１はバイクラッチ、２はロークラッチであり
、これらは油路３を経で供給されるライン油圧（ｐｆ）
を変速弁４及び油路５または６を経て選択的に供給され
或はその供給された油圧を油路５または６及び変速弁４
を経て該変速弁のドレーンポートに接続するドレーン油
路に排出されるようになっている。

変速弁４は圧縮コイルばね７によって図にて上方に押圧
された弁要素８を含み、該弁要素の下端にはポート９を
経てスロットル油圧（ｐｔｈ）がまたその上端にはポー
ト１０を経てガバナ油圧（ｐｇｏ）が供給されるように
なっており、これらガバナ油圧とスロットル油圧の間の
平衡関係に基いて切換作動されるようになっている。

油路３を経てポート１１に供給されたライン油圧は変速
弁が図示の如き下方への切換位置にあるときにはポート
１２及び油路５を経てバイクラッチ１へ供給され、また
変速弁が上方への切換位置にあるときにはポート１３及
び油路６を経てロークラッチ２へ供給されるようになっ
ている。

また変速弁が下方への切換位置にあるときにはロークラ
ッチ２は油路６、ポート１３よりドレーンポート１４を
経てドレーン油路１５へ直接ドレーンされるが、バイク
ラッチ１は変速弁４が上方への切換位置にあるとき油路
５、ポート１２よりポート１６へ接続され、これより油
路１７及び以下に詳細に説明される制御弁（ダウンシフ
トタイミングバルブ）１８を経てドレーンされるように
なっている。

制御弁１８は圧縮コイルばね１９によって図にて上方に
押圧された弁要素２０を含み、該弁要素が上下方向に切
換られることによりポート２１と２２の間の連通或は遮
断を制御するようになっている。

弁要素２０が図示の如き上方への切換位置にあるときに
はポート２１と２２の間は遮断されており、従ってバイ
クラッチのドレーン油路は油路１７よりポート２１を経
てドレーン油路２３へ通ずる一系統のみであるが、弁要
素２０が下方へ切換られるとポート２１と２２が連通し
、このときには・・イクラツチのドレーン油路はドレー
ン油路２３及び２４の二系統に通じるようになる。

弁要素２０の上端には油路６に接続された油路２５を経
てポート２６へ供給されたロークラッチ油圧が作用され
るようになっている。

またこの実施例に於ては、ポート２７にはスロットル油
圧が供給されるようになっており、アクセル開度に応じ
て増大する力を弁要素２０に対し図にて上向きに作用す
るようになっている。

２８及び２９はそれぞれ油路５及び６に接続された高速
段用及び低速段用アキュームレータであり、それらのピ
ストン３０．３１＜は圧縮コイルばね３２，３３による
ばね力及びその背圧室３４゜３５に供給される油圧によ
る背圧力が作用されるようになっている。

図示の実施例に於ては、油路５及び６にはそれぞれ絞り
３６．３７と逆止弁３８．３９の並列回路が設けられて
おり、また高速段用及び低速段用アキュームレータの背
圧室３４．３５に接続された油路４０．４１にはそれぞ
れ絞り要素４２．４３と逆止弁４４．４５の並列回路が
設けられている。

変速弁４のドレーンポート１４に接続するドレーン油路
には絞り要素４６が設けられており、また制御弁１８の
ポート２１及び２２に接続するドレーン油路２３及び２
４にはそれぞれ絞り要素４７及び４８が接続されている
。

かかる構成の油圧回路を含む油圧制御装置に於て、ロー
クラッチ２が解除されハイクラッチ１が係合されるアッ
プシフトが行なわれるときには、ロークラッチ２の油圧
は逆止弁３９を含む油路６よりポート１３及び１４を経
てドレーン油路１５．。

にドレーンされ、かかるロークラッチの解除タイミング
及びアキュームレータ２９の設定圧は絞す要素４６．４
３の絞り度及びアキュームレータ２２９のピストン３１
に於るランド差等によって好ましい状態に設定される。

一方このとき、バイクラッチ１は油路３よりポート１１
及び１２、絞り要素３６を含む油路５を経てライン油圧
を供給され、かかるバイクラッチ係合に於るタイミング
及びアキュームレータ２８の設定圧は絞り要素３６、ア
キュームレータ２８のピストン３０に於るランド差等を
適当に設計することにより好ましい値に設定される。

尚、かかるアップシフト時に於るアキュームレータ２８
の設定圧は、バイクラッチ係合時の変速ショックをやわ
らげると共にハイフランチ係合後充分な駆動トルクを伝
達することができるよう、クラッチの滑りを生じない充
分高い圧力に設定されるものである。

これと逆に、ノ・イクラツチ１が解除されロークラッチ
２が係合されるダウンシフトが行なわれるときには、バ
イクラッチ１の油圧は逆止弁３８を含む油路５よりポー
ト１２及び１６を経、更に油路１７より制御弁１８を通
るドレーン油路を経てドレーンされる。

かかるバイクラッチの解除に於るタイミング及びアキュ
ームレータ２８の設定圧は絞り要素４７．４８及び４２
の絞り度、アキュームレータ２８のピストン３０に於る
ランド差及び制御弁１８の切換作動、即ちそのポート２
６に作用するロークラッチ油圧の変化によって制御され
る。

また′このときロークラッチ２には油路３よりポー１−
１１．１３を経、絞り要素３７を含む油路６を経てライ
ン油圧が供給される。

かかるロークラッチ係合に於るタイミング及びアキュー
ムレータ２９の設定圧は絞り要素３７及びアキュームレ
ータ２９のピストン３１に於るランド差等によって適当
に調整される。

第４図はかかる本発明による油圧制御装置によってダウ
ンシフト時に達成されるバイクラッチ及びロークラッチ
に於る油圧、エンジン回転数、出力軸トルクの変動を第
１図または第２図に倣って示す線図である。

この場合、バイクラッチの油圧経過曲線Ａのアキューム
レータ作動領域即ちａ領域に於る油圧は、絞り要素４２
．４７の絞り度及びアキュームレータ２８のピストン３
０ＶｒＣ於るランド差等を適当に定めることにより、バ
イクラッチに於て適度の滑りを生ずる圧力とされ、これ
によって変速弁４の切換の直後からバイクラッチに適度
のスリップが生じ、これによってエンジンに適度の負荷
をかけた状態でその回転数のより緩やかな上昇が行なわ
れる。

そしてエンジンの回転数がそのときの車速に於る低速段
ギア比に対応する回転数まで上昇したところで、ローク
ラッチの係合が行なわれる。

従ってこの場合、出力軸トルクはダウンシフトに際して
零迄低下することは々く、図示の如く比較的小さいトル
ク変動にて低速段トルクへ遷移する。

このようにダウンシフトの初期からロークラッチ油圧が
上昇してくるまでの比較的長い時間に亘ってバイクラッ
チを滑り状態に維持することにより、トルク変動の小さ
い滑らかなダウンシフトを行うことができ、またこの場
合、第１図や第２図に於る０点の存在しないことからも
理解される如く、両摩擦係合装置の間の作動タイミング
が変速の滑らかさに及ぼす影響の度合は従来の油圧制御
装置の場合に比して著しく緩和される。

更に本発明の場合、ロークラッチ２への油圧供給の過程
に於てロークラッチピストンの遊び変位が終り油路６内
にアキュームレータ２９によって対抗されるべき油圧が
形成され始めると（第４図のｅ点に対応する）、これに
よって制御弁１８が下方へ切換られ、ポート２１と２２
の連通が行なわれる。

この瞬間（第４図のｆ点に対応する）より・・イクラッ
チのドレーン油路の流路抵抗は格段に低減され、バイク
ラッチ油圧は速やかに実質的に零迄低下される。

従って本発明によれば、ダウンシフトに際してバイクラ
ッチをスリップさせることによりトルク変動の小さい滑
らかな変速を行うことができると共に、ロークラッチの
実質的な係合が生ずるタイミングを確実に捉えてバイク
ラッチのスリップ解除を行い、バイクラッチの無益なス
リップ作動を回避し、バイクラッチについて必要な寿命
を確保することができる。

以上の説明より明らかな如く、第３図に示す実施例に於
ては、ダウンシフト時に高速段用摩擦係合装置から油を
排出する油路に流れ抵抗を与える前記第一の流れ抵抗手
段は互いに並列に接続された絞り要素４７．４８であり
、ダウンシフト時に高速段用アキュームレータの背圧室
へ油圧を供給する油路に流れ抵抗を与える前記第二の流
れ抵抗手段は絞り要素４２である。

又この実施例に於ては、前記油圧制御手段は制御弁１８
であり、ダウンシフト時に低速段用摩擦係合装置の油圧
によって制御され該油圧が低速段用摩擦係合装置の実質
的な係合を生ずる所定レベルに達するまでは前記第一の
流れ抵抗手段の一部をなす絞り要素４８を閉じた状態に
しておいて前記第−及び第二の流れ抵抗手段の抵抗値を
高速段用摩擦係合装置の油圧が高速段用アキュームレー
タの作動の下に高速段用摩擦係合装置に滑りを生せしめ
る第一の圧力に設定される値に設定し又低速段用摩擦係
合装置の油圧が前記所定レベルに達したときには前記第
−及び第二の流れ抵抗手段の少なくとも一方を修正する
こと、即ちこの場合前記第一の流れ抵抗手段について、
それを構成する互いに並列に接続された絞り要素４７．
４８の一方のみが開かれた状態から両方が開かれた状態
にこれを修正し、該第−の流れ抵抗手段の流れ抵抗を減
小するように修正することにより、高速段用摩擦係合装
置の油圧を高速段用アキュームレータの作動の下に前記
第一の圧力より格段に低下せしめるようになっている。

第５図は本発明の他の一つの実施例を組込んだ油圧制御
装置の要部を示す油圧回路図である。

第５図に於て、第３図に於る部分に対応する部分は第３
図に於ると同じ符号により示されている。

この実施例に於ては、第４図のｅ点に対応してｆ点にて
バイクラッチの油圧を格段に低下せしめるために、ロー
クラッチ油圧によって制御される制御弁１８は高速段用
アキュームレータ２８の背圧油路の流路抵抗をステップ
状に切換制御するようになっている。

即ちロークラッチ油圧がｅ点に達する迄は、制御弁１８
の弁要素２０は図示の如く上方へ切換られな位置にあり
、アキュームレータ２８の背圧室へ供給される油圧は油
路４９より供給されたライン油圧が制御弁１８のポート
５０及び５１を通り絞り要素５２及び５３の並列経路を
経て供給されるが、ロークラッチ油圧がｅ点に達すると
制御弁１８の弁要素２０は図にて下方へ切換られ、ポー
ト５０と５１の間が遮断され、それ以後アキュームレー
タ２８の背圧室３４へ供給される油圧は絞り要素５２の
みを経て供給され、背圧供給油路の絞り度は格段に増大
される。

従ってアキュームレータ２８の設定圧はこのとき（ｆ点
）より格段に低下する。

以上の説明より明らかな如く、第５図に示す実施例に於
ては、ダウンシフト時に高速段用摩擦係合装置から油を
排出する油路に流れ抵抗を与える第一の流れ抵抗手段は
油路１７に設けられた絞り要素５４であり、ダウンシフ
ト時に高速段用アキュームレータの背圧室へ油圧を供給
する油路に流れ抵抗を与える前記第二の流れ抵抗手段は
互いに並列に接続された絞り要素５２．５３である。

又この実施例に於ては、前記油圧制御手段は制御弁１８
であり、ダウンシフト時に低速段用摩擦係合装置の油圧
によって制御され該油圧が低速段用摩擦係合装置の実質
的な係合を生ずる所定レベルに達するまでは前記第二の
流れ抵抗手段をなす絞り要素５２と５３の両方を開いた
状態にしておいて前記第−及び第二の流れ抵抗手段の抵
抗値を高速段用摩擦係合装置の油圧が高速段用アキュー
ムレータの作動の下に高速段用摩擦係合装置に滑りを生
せしめる第一の圧力に設定される値に設定し又低速段用
摩擦係合装置の油圧が所定レベルに達したときには前記
第−及び第二の流れ抵抗手段の少なくとも一方を修正す
ること、即ちこの場合前記第二の流れ抵抗手段について
、それを構成する互いに並列に接続された絞り要素５２
．５３の両方が開かれた状態から一方の絞り要素５２の
みが開かれた状態にこれを修正し、該第二の流れ抵抗手
段の流れ抵抗を増大するように修正することによリ、高
速段用摩擦係合装置の油圧を高速段用アキュームレータ
の作動の下に前記第一の圧力より格段に低下せしめるよ
うになっている。

又以上の第３図及び第５図に示す二つの実施例の比較か
ら明らかな如く、前記油圧制御手段は前記第−及び第二
の流れ抵抗手段の少なくとも一方に作用してその流れ抵
抗を修正するようになっていればよく、これによって前
記低速段用摩擦係合装置の油圧が前記所定レベルに達し
たとき前記高速段用摩擦係合装置の油圧を前記高速段用
アキュームレータの作動の下に前記高速段用摩擦係合装
置に滑りを生せしめる前記第一の圧力より格段に低下せ
しめ、該高速段用摩擦係合装置を実質的に解放せしめる
作動を達成することができる。

但し勿論前記第−及び第二の流れ抵抗手段の両方にそれ
ぞれ作用する油圧制御手段が設けられた実施例が行われ
てもよいことは明らかであろう。

これは単に第３図の実施例と第５図の実施例との重ね合
せによって得られる。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明がかかる実施例にのみ限られるものでは
なく、本発明の範囲内にて種々の修正が可能なことは当
業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の油圧制御装置に於るダウンシ
フト時の特性を示す線図である。 第３図は本発明の一つの実施例を組込んだ油圧制御装置
の要部を示す油圧回路図である。 第４図は本発明による油圧制御装置のダウンシフト時の
特性を示す線図である。 第５図は本発明の他の一つの実施例を組込んだ油圧制御
装置の要部を示す油圧回路図である。 １・・・・・・バイクラッチ、２・・・・・・ロークラ
ッチ、４・・−・・変速弁、１８・・・・・・制御弁（
ダウンシフトタイミングパルプ）、２８・・・・・・低
速段用アキュームレータ、２９・・・・・・高速段用ア
キュームレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 低速段用摩擦係合装置と高速段用摩擦係合装置を含
   みこれら二つの摩擦係合装置の間の係合を切換ることに
   より変速段の切換を行なう自動変速機用歯車変速機構の
   ための油圧制御装置に於て、前記低速段用摩擦係合装置
   をライン油圧供給油路へ接続すると共に前記高速段用摩
   擦係合装置をドレーン油路へ接続する第一の切換位置と
   前記高速段用摩擦係合装置をライン油圧供給油路へ接続
   すると共に前記低速段用摩擦係合装置をドレーン油路へ
   接続する第二の切換位置の間で切換作動する変速弁と、
   前記低速段用及び高速段用摩擦係合装置の油圧供給油路
   に各々接続された低速段用アキュームレータ及び高速段
   用アキュームレータと、前記変速弁が前記第二の切換位
   置より前記第一の切換位置へ切換えられたダウンシフト
   時に前記高速段用摩擦係合装置から油を排出する油路に
   流れ抵抗を与える第一の流れ抵抗手段と、該ダウンシフ
   ト時に前記高速段用アキュームレータの背圧室へ油圧を
   供給する油路に流れ抵抗を与える第二の流れ抵抗手段と
   、該ダウンシフト時に前記低速段用摩擦係合装置の油圧
   によって制御され該油圧が前記低速段用摩擦係合装置の
   実質的な係合を生ずる所定レベルに達する迄は前記第−
   及び第二の流れ抵抗手段の抵抗値を前記高速段用摩擦係
   合装置の油圧が前記高速段用アキュームレータの作動の
   下に前記高速段用摩擦係合装置に滑りを生せしめる第一
   の圧力に設定される値に設定しまた前記低速段用摩擦係
   合装置の油圧が前記所定レベルに達したときには前記第
   −及び第二の流れ抵抗手段の少なくとも一方を修正する
   ことにより前記高速段用摩擦係合装置の油圧を前記高速
   段用アキュームレータの作動の下に前記第一の圧力より
   格段に低下せしめる油圧制御手段とを有することを特徴
   とする油圧制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項の油圧制御装置に於て、前記
   油圧制御手段は前記低速段用摩擦係合装置の油圧によっ
   て制御されて前記第一の流れ抵抗手段を制御する制御弁
   を有し、前記匍脚弁は前記低速段用摩擦係合装置の油圧
   が前記所定レベルに達したとき前記第一の流れ抵抗手段
   の流れ抵抗を低減するよう構成されていることを特徴と
   する油圧制御装置。 ３ 特許請求の範囲第１項の油圧制御装置に於て、前記
   油圧制御手段は前記低速段用摩擦係合装置の油圧によっ
   て制御されて前記第二の流れ抵抗手段を制御する制御弁
   を有し、前記制御弁は前記低速段用摩擦係合装置の油圧
   が前記所定レベルまで上昇したとき前記第二の流れ抵抗
   手段の流れ抵抗を増大するよう構成されていることを特
   徴とする油圧制御装置。