JPS6184448A - 自動変速機の油圧制御装置 - 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、自動変速機の油圧制御１１２Ｆ田に係り、特
に、オイルポンプの消費動力を低減するためにライン圧
を、所定の時期に低下させる、いわゆるカットバック機
能を備えた自動変速機の油圧制御装置の改良に関する。

【従来の技術】

近年の車両用自動変速機の急速な普及に伴ない、主に燃
費の向上を意図して車速及びスロットル開度等に関係し
て変速段を自・動的に切換え得る主変速機に、変速比が
１以下となるいわゆるオーバードライブ装置を副変速機
として直列に付設したものが多く採用されてきている。 即ち、この種−の自動変速機としては、例えば第４図に
示されるようなものがある。 この自動変速機は、そのトランスミッション部と、して
トルクコンバータ２０と、副変速機としての一オーバー
ドライブ閤構４０と、前進３段、後進１段の゛主変速機
としてのアンダードライブ機構６Ｏとを備える。 前記トルクコンバータ２０は、ポンプ２１、タービン２
２、ステータ２３、及びロックアツプクラッチ２４を備
える。ポンプ２１は、エンジン１のクランク軸１０と連
結され、タービン２２はオーバードライブ機構４ｏにお
ける遊星歯車装置のキャリア４１に連結されている。 前記オーバードライブ機構４０においては、このキャリ
ア４１によって回転可能に支持されたプラネタリピニオ
ン４２がサンギヤ４３及びリングギヤ４４と歯合してい
る。又、サンギヤ４３とキャリア４１−との間には、オ
ーバードライブクラッチＧｏ及び一方向クラッチＦｏが
設けられており、サンギヤ４３とハウジングＨｕとの間
には、オーバードライブブレーキＢａが設けられている
。 前記アンダードライブ機構６０には、遊星歯車装置とし
てフロント側及びリヤ側の２列が備えられている。この
遊星歯車装置は、それぞれ共通のサンギヤ６１、リング
ギヤ６２．６３、プラネタリピニオン６４．６５、及び
キャリア６６．６７からなる。 オーバードライブ機構４０のリングギヤ４４は、フォワ
ードクラッチＣ１を介して前記リングギヤ６２に連結さ
れている。又、前記リングギヤ４４とサンギヤ６１との
間にはダイレクトクラッチＣ２が設けられている。更に
、前記キャリア６６は、前記リングギヤ６３と連結され
ており、これらキャリア６６及びリングギヤ６３は出力
軸７ｏと連結されている。一方、前記キャリア６７とハ
ウジングＨｕとの間にはファーストアンドリバースブレ
ーキＢ３及び一方向クラッチＦ２が設けられており、更
に、サンギヤ６１とハウジングＨｕとの間には、一方向
クラッチＦ１を介してセカンドブレーキＢ２が設けられ
、又、サンギヤ６１とハウジングＨｕとの間には、セカ
ンドコーストブレーキＢ１が設けられている。 この自動変速機は、上述の如きトランスミッション部を
備え、エンジンの負荷状態を反映しているスロットル開
度を検出するスロットルセンサ、及び車速を検出する車
速センサ等の出力を入力された中央処理装置によって予
め設定された変速パターンに従って油圧制御装置が駆動
され、第５図に示されるような各クラッチ、ブレーキ等
の継合の組合ね甘が行われて変速制御がなされる。 ところで、こうしたオーバードライブ機構４゜のような
低速段と高速段に切換え得る副変速機としての機能に看
目し、近年これを主変速機の変速に積極的に同調させ、
主変速機と副変速機とを同時又は交互にシフトさせるこ
とにより、前進６段の多段変速を達成するようにしたも
のがある。この変速υｌ１１１］は、上述と同様のトラ
ンスミッションを用いて、第６図に示されるような各ブ
レーキ、クラッチの継合の組合わせを行わせるようにし
て達成される。なお、図中でＸはエンジンブレーキ作動
時に継合させるものである。こうした変速制御は、既存
の自動変速機を基礎とし、設計変更を少なくして製造上
有利としながら容易により多い段数の変速が実現でき、
燃費の向上、変速ショックの低減が図れる上に、トラン
スミッションの各メンバの分担トルクの均一化の面にお
いても良好な結果が得られ、摩擦材の耐久性向上が図れ
る等多くの利点を得ることができる。 ところで、上記各摩擦継合装置に対する作動油圧として
は、従来、一般にライン圧が用いられている。このライ
ン圧は、オイルポンプによって発生された基礎油圧を、
プライマリレギュレータ弁によって自動的にその時の車
速とエンジン負荷（スロットル開度）とに適合した圧力
に調圧した結果得られるもので、円滑な変速１１１ａが
行われるようにスロットル全開時においても必要最小限
の圧力を有し、又、最高圧力はスロットル全開時や最大
ストール時を含むあらゆる状態の必要圧力が得られるよ
うに制御されている。 この制御の１つとしていわゆるカットバック制御が知ら
れている。これは、低速段では回転数は遅いが伝達トル
クが大きく、高速段では逆に回転数は速いが伝達トルク
が小さいことに看目し、高速段における作動油圧を低く
抑えることにより変速ショックを低減すると共にオイル
ポンプ系の消費動力を低減するようにしたもので、一般
にはうイン圧を低下させるためのスロットル弁及び該ス
ロットル弁を制御するカットバック弁を備え、第２速段
以上でライン圧を低下させるようにしている。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、このような変速制御が行われる自動変速
機において、第２速段以上の変速段で前記カットバック
制御を行おうとした場合に、前記スロットル弁の作動を
制御するカットバック弁のパイロット油圧の確保の点に
おいて問題が生じてきた。 即ち、従来ならば、第５図の継合・組合わせ線図で明ら
かなように、第２速段以上でセカンドブレーキＢ２が必
ず継合していたため、このセカンドブレーキＢ２への油
圧をカットバック弁のパイロット油圧として用いる構成
とすることができた。 ところが、オーバードライブ機構４０を副変速機とし、
これをアンダードライブ機構６ｏたる主変速機に積極的
に同調させ、主変速機と副変速機とを同時又は交互にシ
フトさせることにより多段変速を達成するようにした自
動変速機にあっては、第６図の継合・組合わせ線図で明
らかなように、セカンドブレーキＢ２は第３速段以上で
しか継合しておらず、又、他のブレーキ、クラッチにお
いても、第１速段で継合せず、且つ第２速段以上の全て
の変速段で継合が行われるものく油圧の発生するもの）
がないという問題が生じたものである。 カットバックを第３速段以上でのみ行った場合、第２速
段において必要以上の動力損失が生じるだけでなく、第
１速段から第２速段へのシフトの際の摩擦継合装置の作
用圧が高くなり、大きな変速ショックを生じる場合があ
る。

【発明の目的） 本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであ
って、第１速段で継合せず、且つ第２速段以上の全ての
変速段で継合されるようなブレーキ、クラッチが無い自
動変速機においても、第２速段以上の全ての変速段でカ
ットバック制御を行うことのできる自動変速機の油圧制
御装置を提供することを目的とする。 【問題点を解決するための手段１ 本発明は、ライン圧を低下させるためのスロットル弁及
び該スロットル弁を制御するカットバック弁を備えると
共に、少なくとも車速及びスロットル開度に関係して変
速段を自動的に切換える摩擦継合装置として、第１速段
で継合せず、且つ第２速段以上の全ての変速段で継合状
態とされる摩擦継合装置を持たない自動変速機の油圧制
御装置において、第１速段以外の変速段で油圧が発生す
る２以上の油路で構成される油路群であって、且つ、第
１速段以外の全ての変速段で少なくとも１つの油路に油
圧が発生するような組合せの油路群を設定すると共に、
該油路群を構成する油路で発生する油圧を、前記スロッ
トル弁を制御するカットバック弁のパイロット油圧とし
たことにより、上記目的を達成したものである。 【作用】 本発明においては、第１速段以外の変速段で油圧が発生
する油路、即ち第１速段で油圧が発生する油路を除いた
２以上の油路で構成され、且つ、第１速段以外の全ての
変速段で少なくとも１つの油路に油圧が発生するような
組合わせの油路群を適宜に設定し、該油路群を構成する
油路で発生する油圧を前記スロットル弁を制御するカッ
トバック弁のパイロット油圧としたため、第１速段では
高いライン圧を、又、第２速段以上の全ての変速段で低
く抑えられたライン圧を得ることができる。

【実施例】

以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
。 この実施例においては、第１速段以外の変速段で油圧が
発生する２以上の油路で構成される油路群であって、且
つ、第１速段以外の全ての変速段で少なくとも１つの油
路に油圧が発生するような組合わせの油路群として、オ
ーバードライブブレーキＢｅへの油路、及び、セカンド
ブレーキＢ２への油路の組合わせからなる油路群を選定
した。 即ち、この２つの油路は共に第１速段以外の変速段で継
合されるものであり、即ち第１速段では油圧が発生しな
い油路であり、且つ、第２速段以上の全ての変速段で２
つの油路のうち何れかの油路が継合状態とされるため、
前記油路群の条件を満足するからである。 なお、これまでの説明でも明らかな通り、このオーバー
ドライブブレーキＢ　ＯＸ及びセカンドブレーキＢ２の
名称は、オーバードライブ、あるいは第２速段において
継合するブレーキという意味を有するものでないのは言
うまでもない。 第２図に本発明が適用された油圧制御装置の実施例の概
要を示し、第１図に第２図破線部分相当の要部を示す。 図において、符号１００がカットバック弁である。この
カットバック弁１ｏＯはそれぞれ異なるフェイス面ＩＡ
＋　、Ａｚ、Ａ３（Ａａ　＜Ａｔ　＜Ａｚ）のラウンド
１０２．１０４．１０６を有するスプール１０８を備え
る。カットバック弁１００の制御ポート１１０．１１２
には、各々セカンドブレーキＢ２、オーバードライブブ
レーキＢｏへの油路３００，３０２から分岐した油路３
０４．３０６が連結している。又、ボート１１４．１１
６には、スロットル弁２００からの油路３０８から分岐
した油路３１０が連結している。更に、ボート１１８は
、油路３１２を介してスロットル弁２００のボート２０
２に連結されている。 セカンドブレーキＢ　２　、オーバードライブブレーキ
Ｂｏへの油圧が作用するときのボートｉｉｏ。 １１２に印加される油圧はライン圧ＰＬである。 これを便宜上Ｐｅｚ、Ｐｓｏと称する。又、ボート１１
４．１１６に印加される油圧はスロットル圧ＰＴＨであ
る。 前記ランドフェイスＡＩ、Ａ２、Ａ３は、スロットル開
度全域で次式が成立するように設定しである。 ８日２°Ａｓ　＞ＰＴＩ−１０Ａｚ Ｐｅａ　（Ａｚ−Ａｓ＞＞Ｐｖ＋−Ａｚ−（１）次に、
この実施例の作用を説明すると、カットバック弁１００
のスプール１０８に働く力の釣合は下向き力が（２）上
向き力が（３）のようになる。 ８日２　・Ａ　１＋　Ｐｓｏ（Ａｚ−Ａｓ）　・・・（
２）（Ａ２−Ａ３）ＰＴＨ＋Ａ３　　・ＰＴＨ・・・（
３）上向き力の第１項（Ａ２”Ａ３）・ＰＴＨは、図の
左側に示すバルブ上端位置では零であり、従ってこのと
きの上向き力はＡ３・ＰＴＨとなる。 Ａ’２　’＞　Ａ　ｓなので、上向き力はバルブ下端位
置でＡ２・ＰＴＨとなり最大となる。 一方、カットバック弁１００のスプール１０８のフェイ
ス面積が前記（１）式に示したような関係に設定しであ
るため、ボート１１０．１１２の一方に、あるいは両方
に８日２、Ｐ日Ｏが作用するときには、スプール１０８
は必ず下端に移動し、ボート１１４と１１８とが短絡し
、□油路３１２を介してスロットル弁２００のボート２
０２にスロットル圧ＰＴＨが作用する。 スロットル弁２００においては、このボート２０２から
のスロットル圧ＰＴＨによってカットバック作用がなさ
れる。この作用自体については通常のスロットル弁と全
く同様である。即ち、簡単に説明すると、スロットル弁
２００のスプール２０４の平衡式は次式で示すようにな
る。 ＰＴＨ（Ａ２−Ａ−ａ）−Ｆｓ・＝（４）ＰＴＩ−１（
Ａ２　　　Ａｓ＞＝Ｆｓ・・・（５）ここでＦｓはスプ
リング２０６の付勢力、Ａ２〜Ａ４はスプール２０４の
ランド２１０〜２１２のフェイス面積である。従って、
同一スロットル開度時（スロットルカム２０８の回転角
が同じ時）には、スロットル弁２００のボート２０２に
スロットル圧ＰＴＨが作用するときにはスロットル圧Ｐ
ＴＨは低く、作用しないときには高くなる。 この結果、結局、セカンドブレーキＢ　２　、オーバー
ドライブブレーキＢｏへの油路の少なくとも１つに油圧
が発生しているときにはカットバック弁１００のボート
１１８からスロットル圧ＰＴＨが出力されるため、結果
として第１速段を除いた第２速段以上の全ての変速段に
おいてスロットル圧ＰＴＨを低く抑えることができる。 第２図に示した油圧制御装置の破線で囲んだ部分以外の
構成及び作用については従来と同様であるため詳細な説
明は省略するが、前記スロットル圧ＰＴＨは、油路３０
８から分岐した油路３１４を介してプライマリレギュレ
ータ弁４００のボート４０２と、油路３１４から分岐し
た油路３１６を介してアキュムレータコントロール弁５
００のボート５０２とに作用する。プライマリレギュレ
ータ弁４００１アキユムレータコントロール弁５００で
は該スロットル圧ＰＴＨの入力を受けて周知の作用によ
りスロットル圧ＰＴＨが大きいときに高いライン圧ＰＬ
を、又高いアキュムレータ背圧Ｐｓを調圧する（あるス
ロットル開度以上ではＰＬ＝Ｐａ）。 従って、カットバックを行うことによってスロットル圧
１丁Ｈを低下し、これに応じてライン圧Ｐ　Ｌ　ｓ及び
アキュムレータ背圧Ｐｓを低下させることができる。 なお、第２図において、符号５５０はオイルポンプ、６
００は運転者が操作するシフトレバ−に応じて作動され
るマニュアル弁、７００Ａ〜７００Ｃはそれぞれソレノ
イド弁８００Ａ〜８００Ｃで駆動されるシフト弁、９０
０Ａ〜９００Ｃは、摩擦継合装置へ向う油圧の立上り特
性を制御するだめのアキュムレータをそれぞれ示してい
る。 第３図に第１速段から第２速段ヘシフトした際の変速過
渡特性を示す。第６図に示されるように、第１速段から
第２速段へのシフトはオーバードライブブレーキＢｏの
継合によって達成されるが、従来のままの回路ではセカ
ンドブレーキＢ２の作用圧によってカットバック弁１０
０を制御しているため第２速段ではカットバックが効か
ず、スロットル圧ＰＴＩ−１が高く、従ってライン圧Ｐ
　Ｌ　ｓアキュムレータコントロール圧Ｐ日も高く、ア
キュムレータ作動状態での油圧レベルが図に示すように
高くなって変速ショックの悪化を招いているこ、とがわ
かる。 又、第２速段状態では、ライン圧が高く、それだけオイ
ルポンプによる不必要な動力損失を招いていることがわ
かる。 上記実施例においては、変速指令直後（時刻ａ）シフト
弁７００Ｃの切換わりに伴ない、カットバック弁１００
の制御ボート１１２の油圧が１点鎖線のように上昇し、
所定量ΔＰＬ相当分のカットバックが行われる。これと
同時にアキュムレータ配圧ｆ？ｅも低（調圧されるため
、アキュムレータ作動［Ｉ（第３図Ｘの領域）のオーバ
ードライブブレーキの油圧ＰｅｏをΔＰａｏだけ低下さ
せることができ、それだけ変速ショックを低減すること
ができる。 更に高速段へのシフトが行われると第６図に示すように
例えば第３速、第５速においてオーバードライブブレー
キ油圧はドレンされるが、２速以上では必ずオーバード
ライブブレーキＳｏ又はセカンドブレーキＢ２のいずれ
かが作用しているため、結閑として第２速段以上の全て
の変速段でカットバックが行われ、変速ショックの低減
と不必要な動力損失を防止することができる。 なお、上記実施例においては、油路群として、オーバー
ドライブブレーキＢ　ｏ　１セカンドブレーキＢ２の組
合わせからなる油路群を採用していたが、本発明におけ
る油路群を構成する油路はこの組合わせに限定されるも
のではなく、要は、第１速段以外の変速段で油圧が発生
する２以上の油路で構成され、且つ、第１速段以外の全
ての変速段で少なくとも１つの油路に油圧が発生するよ
うな組合わせとなっていればよい。 又、上記実施例においては、フェイス面積の異なる３つ
のランドを備えたカットバック弁１ｏＯを設けるように
していたが、本発明においてはカットバック弁１００の
構成はこの例に限定されるものではなく、要は、前記油
路群を構成する油路同士が互いに干渉することなく、且
つ、何れかの油路に油圧が発生した際カットバック弁が
スロワ。 トル弁にライン圧を低下させる方向に作用する構成であ
ればよく、場合によってはカットバック弁を従来と同様
にし、カットバック弁の入力側にチェック弁等を付加す
る構成としてもよい。 更に、上記実施例においては、主変速礪と一１変速機と
を備え、これらを同時に又は交互にシフトして多段変速
を達成する自動変速機が示されていたが、本発明の適用
自動変速機はこのようなものに限定されるものではなく
、第１速段で継合せず、且つ第２速段以上の全ての変速
段で継合される摩擦継合装置がない種類の自動変速機会
てに適用可能である。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、いかなる継合・組
合わせに係る自動変速機においても、第２速段以上の全
ての変速段においてカットバックを行い、変速ショック
の低減及びオイルポンプの不必要な助力消費の防止を図
ることができるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用された自動変速機の油圧制御装
置の要部を示す油圧回路図、第２図は、前記油圧制！ｉ
ｌｌ装置の全体概略図、第３図は、第１速段から第２速
段ヘシフトした際の変速過渡特性図、第４図は、従来の
自動変速機のトランスミッション部の一例を示すスケル
トン図、第５図は、上記トランスミッション部の各ブレ
ーキ、クラッチの継合・組合わせ状態の一例を示す相図
、第６図は、同じく他の例を示す線図である。 Ｓｏ・・・オーバードライブブレーキ、Ｂ２・・・セカ
ンドブレーキ、 １００・・・カットバック弁、 ２００・・・スロットル弁、 ４００・・・プライマリレギュレータ弁、５５０・・・
オイルポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ライン圧を制御させるためのスロットル弁及び該
   スロットル弁を制御するカットバック弁を備えると共に
   、少なくとも車速及びスロットル開度に関係して変速段
   を自動的に切換える摩擦継合装置として、第１速段で継
   合せず、且つ第２速段以上の全ての変速段で継合状態と
   される摩擦継合装置を持たない自動変速機の油圧制御装
   置において、 第１速段以外の変速段で油圧が発生する２以上の油路で
   構成される油路群であつて、且つ、第１速段以外の全て
   の変速段で少なくとも１つの油路に油圧が発生するよう
   な組合せの油路群を設定すると共に、該油路群を構成す
   る油路で発生する油圧を、前記スロットル弁を制御する
   カットバック弁のパイロット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。