JPS6410703B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は自動変速機用の油圧クラツチの係合・
解放を行う油路切換弁装置の改良に関し、作動油
の温度上昇による影響を受けずに確実に作動する
ようにしたものである。 最近、多用されている自動車用の自動変速機に
あつては、複数の油圧クラツチやブレーキ等の摩
擦係合装置を選択的に油圧制御装置で係合させ所
定の変速段を得るよう構成されている。そして、
各摩擦係合装置へは、オイルポンプの吐出圧をソ
レノイド弁と油圧調整弁とを組合せたアクチユエ
ータ等で制御して得られた油圧が供給される。 このような油圧クラツチの係合・解放を制御す
るため、例えば油路切換弁としてスプール弁を用
い、オイルポンプで加圧された作動油を一定の油
圧に調整したライン圧として供給し、この作動油
のライン圧とスプリングの付勢力とのバランスに
よつてスプールを切換えるようにしたものがあ
る。 ところが、このような油路切換弁では、使用条
件や環境条件等により作動油が高温になつて粘度
が低下すると共にオイルポンプの回転数が低いア
イドル運転時には、オイルポンプの発生油圧が低
下して所定のライン圧とすることができない。こ
のため油路切換弁の作動がスムーズに切換わら
ず、油圧クラツチを所望の状態とすることができ
ないという欠点がある。 本発明はかかる従来の欠点を解消し、作動油の
温度上昇による切換不良を招くことのない自動変
速機用油圧クラツチの油路切換弁装置の提供を目
的とする。かかる目的を達成する本発明の構成
は、第１及び第２の変速段で共通して係合される
摩擦要素を有し、中立状態から駆動状態に切換え
るに際し一担上記第２の変速段が達成され、その
後所定の条件が満足されると上記第１の変速段が
達成されるように構成された自動変速機におい
て、一定圧力の第１の作動油を供給する油圧供給
源、前記第１作動油を所望の低油圧に調圧し第２
の作動油として供給する油圧調整装置、前記油圧
供給源、油圧調整装置及び前記摩擦要素に連通さ
れるとともに該摩擦要素に前記第１作動油を供給
し前記第２作動油の供給を遮断する第１位置と該
摩擦要素に前記第２作動油を供給し前記第１作動
油の供給を遮断する第２位置とを有する切換弁
と、上記第２の変速段達成時に上記切換弁へ導び
かれ同切換弁を上記第２位置に切換保持する第３
の作動油を供給し上記所定の条件が満足されると
同第３の作動油を排出して上記切換弁を上記第１
位置に切換える油圧給排手段とを有することを特
徴とする。 以下、本発明の自動変速機用油圧クラツチの油
路切換弁装置を車両用自動変速機およびその制御
装置に適用した一実施例について図面を参照して
詳細に説明する。 まず、制御対象となる自動変速機について、そ
の概略構造を第１図のパワートレーン図で説明す
る。 車両の動力源となるエンジン１のクランク軸２
はトルクコンバータ３のポンプ４に直結されてい
る。トルクコンバータ３は、ポンプ４、タービン
５、ステータ６、ワンウエイクラツチ７を有し、
ステータ６はワンウエイクラツチ７を介してケー
ス８に結合され、ワンウエイクラツチ７によつて
ステータ６はクランク軸２と同方向に回転する
が、その反対方向の回転は許されない構造となつ
ている。クランク軸２とタービン５の間には直結
クラツチ９が設けられ、同クラツチ９は係合時所
定のスリツプ率を有して直結する。 従つて、エンジン１の出力は、直結クラツチ９
またはトルクコンバータ３を介してタービン５に
伝えられる。 タービン５に伝えられたトルクは入力軸１０に
よつてその後部に配置された前進４段後進１段を
達成する変速歯車列１００に伝えられる。 変速歯車列１００は、３組のクラツチ１１，１
２，１３、２組のブレーキ１４，１５、１組のワ
ンウエイクラツチ１６及び１組のラビニオ型遊星
歯車組１７で構成される。 遊星歯車組１７は、アニユラスギヤ１８、リバ
ースサンギヤ１９、フオワードサンギヤ２０、ロ
ングピニオン２１、シヨートピニオン２２、およ
びキヤリア２３により構成されている。 アニユラスギヤ１８は出力軸２４に固着され、
リバースサンギヤ１９はキツクダウンドラム２５
に固着され、同ドラム２５はキツクダウンブレー
キ１４を介してケース８に固定され、また、フロ
ントクラツチ１１を介して入力軸１０に一体化さ
れ、一方、フオワードサンギヤ２０はリヤクラツ
チ１２を介して入力軸１０に一体化され、また、
ロングピニオン２１及びシヨートピニオン２２を
保持するキヤリア２３はワンウエイクラツチ１６
を介してケース８に固定されるとともに変速歯車
列１００の後端に設けられた４速クラツチ１３を
介して入力軸１０に一体化され、さらにはローリ
バースブレーキ１５を介してケース８に固定され
る。ワンウエイクラツチ１６はキヤリア２３の逆
転を阻止するために設けてある。 上記３組のクラツチ１１，１２，１３及び２組
のブレーキ１４，１５は油圧式摩擦係合装置であ
つて、これらの摩擦係合装置を作動する各油圧ピ
ストンに供給される油圧はオイルポンプ２６で発
生される。 変速歯車列１００を通つた出力は、出力軸２４
に固着されたトランスフアドライブギヤ２７より
トランスフアアイドルギヤ２８を経てトランスフ
アドリブンギヤ２９に伝達され、さらに同ドリブ
ンギヤ２９に一体のトランスフアシヤフト３０、
ヘリカルギヤ３１より差動歯車３２に伝達され
る。 図示しない運転席のセレクトレバー及び後述の
D₄，D₃，２，Ｌを選択する補助スイツチの操作
及び後述する種々の運転検出装置により検出され
た車両の運転状態に応じて、上記各摩擦係合装置
の選択的係合が行なわれ、種々の変速段が達成さ
れる。 セレクトパターンは、Ｐ（駐車）、Ｒ（後退）、Ｎ
（中立）、D₄（前進４段自動変速）、D₃（前進３段自
動変速）、２（前進２段自動変速）、Ｌ（１速固定）
となつていて、セレクトレバーはＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ
の４位置を有し、同レバーをＤ位置に選定した状
態でインヒビタスイツチ及び切換スイツチから成
る補助スイツチを選定するとＬ，２，D₃または
D₄が選択される構造となつている。 セレクトレバー及び補助スイツチを上記セレク
トパターンの各位置に置いた場合にそれぞれの摩
擦係合装置がどの様に働くかについては第２図の
作動エレメント図に示す通りで、第２図に示す摩
擦係合装置の選択的組合せにより、前進４段、後
退１段の変速比が得られる。 この図において、〇印は油圧作動によつて結合
状態にある摩擦係合装置を示し、●印は変速時の
ローリバースブレーキ１５が係合される直前にお
いてワンウエイクラツチ１６の作用でキヤリア２
３が止つていることを示し、セレクトレバー及び
補助スイツチ位置がD₄，D₃，２，Ｌの欄の1st，
2nd，3rd，4thは夫々第１速、第２速、第３速、
第４速の場合を示す。 同図から明らかなように、摩擦要素としてのリ
ヤクラツチ１２は、第１速（1st）、第２速（2nd）
および第３速（3rd）の連続した前進３段での変
速中のいずれにも係合がなされるとともに第２速
達成のためには、他の摩擦係合装置であるキツク
ダウンブレーキ１４の係合がなされ、第３速達成
のためにはフロントクラツチ１１の係合がなされ
る。 次に、第３図により直結クラツチ９について説
明する。 この直結クラツチ９は常時滑りながら動力の伝
達を行なうスリツプ式クラツチであつて、同クラ
ツチ９作動時にはエンジン１からの動力は主に同
クラツチ９を介して入力軸１０へ伝達され、一部
の動力がトルクコンバータ３を介して伝達され、
以つてトルクコンバータ３のスリツプを減少して
燃費が向上し、また、この滑りによりエンジン１
からの衝撃トルクを緩和する作用（ダンピング作
用）を有するものである。 トルクコンバータ３と直結クラツチ９は一体的
に形成されており、クランク軸２にドライブプレ
ート３３が固着され、同ドライブプレート３３は
トルクコンバータ３のポンプ４の外殻３４及び直
結クラツチ９の摩擦板３５が固着されたプレート
３６に連結され、タービン５は入力軸１０にスプ
ライン嵌合されて一体的に回転するとともに、ト
ランスフアリング３７を介してピストン３８とも
一体的に回転するように連結され、ピストン３８
は入力軸１０に対し軸方向に摺動且つ回動自在に
嵌合され、しかもプレート３６に対向配置され、
摩擦板３５に当接する摩擦面３９を有しており、
ピストン３８とプレート３６との間には油圧室４
１が形成され、タービン５の外殻４０外周面とピ
ストン３８との間には油圧室４２が形成されてい
る。 上記直結クラツチ９の摩擦板３５と摩擦面３９
の動摩擦係数は速度差による変化率が小さくなる
ように設定されている。 上記摩擦板３５の表面には、半径方向、円周方
向、又は両者を組み合わせた方向に沿つて適宜複
数の溝が設けられ、同溝を通過する油によつて摩
擦板３５及び摩擦面３９の過熱が防止される。 上記トルクコンバータ３及び直結クラツチ９へ
の油の供給は後述する油圧制御により調圧された
油が供給される。油は第３図において矢印により
示すごとくポンプ４の入力軸１０に外嵌されたス
リーブ４３内側に形成された油路４４よりトルク
コンバータ３内に導びかれて循環し、さらに油圧
室４２に導びかれ、その後、直結クラツチ９の摩
擦板３５と摩擦面３９間の隙間を通つて油圧室４
１に導びかれ、さらに入力軸１０に穿設された油
路４５を通つて排出されるか、または、その逆方
向に循環されるようになつている。 次に、上記自動変速機の各摩擦係合装置の制御
を行なう油圧制御装置およびこれに適用された油
圧クラツチとしてのリヤクラツチの油路切換弁装
置について、第４図により説明する。 油圧制御装置は油溜４６よりオイルフイルタ４
７、油路４０２を通つてオイルポンプ２６より吐
出される油をトルクコンバータ３、直結クラツチ
９、フロントクラツチ１１、油圧クラツチとして
のリヤクラツチ１２、キツクダウンブレーキ１
４、ローリバースブレーキ１５、４速クラツチ１
３の油圧ピストンを作動するため、各油圧室に供
給する油圧を運転状態に応じて制御するもので、
主に調圧弁５０、トルクコンバータ制御弁７０、
直結クラツチ制御弁９０、減圧弁１１０、シフト
制御弁１３０、手動弁１５０、１速−２速シフト
弁１７０、２速−３速及び４速−３速シフト弁１
９０、油路切換弁としてのＮ−Ｄ制御弁２１０、
４速クラツチ制御弁２３０、油圧調整弁としての
変速時の油圧制御弁２５０、Ｎ−Ｒ制御弁２７
０、リヤクラツチ制御弁２８０、３個のソレノイ
ド弁３００，３１０，３２０および制御装置とし
てのソレノイド弁３２５を構成要素としており、
これらの弁のうち、Ｎ−Ｄ制御弁２１０、変速時
の油圧制御弁２５０、Ｎ−Ｒ制御弁２７０および
ソレノイド弁３２５で第４図中、破線で囲んで示
したリヤクラツチ１２の油路切換弁装置３４０が
構成され、各要素は油路によつて結ばれている。 ソレノイド弁３００，３１０，３２０，３２５
はそれぞれ同一構造を有しており、電子制御装置
２９０からの電気信号により、それぞれオリフイ
ス３０１，３１１，３２１，３２６を開閉制御す
る非通電時閉塞型のソレノイド弁であつて、ソレ
ノイド３０２，３１２，３２２および３２７、同
ソレノイド内に配置され各オリフイス３０１，３
１１，３２１，３２６を開閉する弁体３０３，３
１３，３２３および３２８、同弁体を閉方向に付
勢するスプリング３０４，３１４，３２４および
３２９を有している。 電子制御装置２９０は変速の開始を検出する変
速検出装置等を内蔵し車両の運転状態を検出して
デユーテイ制御が行なわれるソレノイド弁３０
０，３２５の作動、停止及び同ソレノイド弁に供
給される数〜数十Hz、例えば5.0Hzのパルス電流
の単一パルス電流幅を制御して開弁時間を変更し
て油圧を制御するとともにON−OFF制御が行な
われるソレノイド弁３１０，３２０の開閉を制御
するもので、その主な入力要素としては、エンジ
ン１の図示しないスロツトル弁開度または吸気マ
ニホルド負圧を検出するエンジン負荷検出装置３
３０、エンジン１の回転数検出装置３３１、第１
図に示すキツクダウンドラム２５の回転数検出装
置３３２、出力軸２４の回転数検出を行なうため
に設けられたトランスフアドリブンギヤ２９の回
転数検出装置３３３、潤滑油温を検出する油温検
出装置３３４、セレクトレバーの選定位置検出装
置３４１及び補助スイツチの選定位置検出装置３
４２等から成つている。 オイルポンプ２６より吐出される油は油路４０
１を通つて調圧弁５０、手動弁１５０、直結クラ
ツチ制御弁９０及び減圧弁１１０に導びかれる。 調圧弁５０は受圧面５１，５２を有するスプー
ル５３及びスプリング５４を有し、受圧面５１に
はセレクトレバーの操作により手動弁１５０がＮ
またはＤ位置に選定されている時、同手動弁１５
０を通つて油路４０１の油圧が油路４０３よりオ
リフイス４０４を介して作用し、その結果油路４
０１の油圧は６Kg／cm²の一定圧（この圧力をライ
ン圧と呼ぶ。）に調圧され、受圧面５２には手動
弁１５０がＲ位置にある時、同手動弁１５０を通
つて油路４０１の油圧が油路４０５よりオリフイ
ス４０６を介して作用し、その結果油路４０１の
油圧は14.6Kg／cm²に調圧される。なお、油路４０
１に設けられたリリーフ弁４０７は、オイルポン
プ２６から高圧油が吐出された場合の逃し弁であ
る。 油路４０１を通つて減圧弁１１０に導びかれた
油は同弁１１０によつて2.4Kg／cm²に調圧されて
油路４０８および４１０に導びかれる。 減圧弁１１０はスプール１１１、スプリング１
１２を有し、スプール１１１に対向して形成され
た受圧面１１４，１１５の面積差による油圧力と
スプリング１１２とのバランスによつて調圧する
ものである。 この油路４０８に導びかれる調圧油はリヤクラ
ツチの油路切換弁装置３４０へ供給される制御側
への一定圧力の作動油であり、オリフイス４２６
を介して油圧制御弁２５０の制御側、Ｎ−Ｒ制御
弁２７０の制御側及びソレノイド弁３２５のオリ
フイス３２６に至り、電子制御装置２９０で制御
されるソレノイド弁３２５の作動により、油路４
０８のオリフイス４２６下流の制御圧を変化させ
変速時運転状態に応じた出力油圧を油路４２２ま
たは油路４０９に発生させる。 この油圧クラツチとしてのリヤクラツチの油路
切換弁装置３４０を構成する種々の弁について説
明する。 油路切換弁としてのＮ−Ｄ制御弁２１０は一端
部（図中、右端部）に小径のランド２１２が形成
され他端部および中間部に径の異なる２つのラン
ド２１３，２１４が形成されたスプール２１１を
具えており、小径のランド２１２の一端側にスプ
リング２１５が設けられてスプール２１１を他端
側（図中、左端側）に付勢するようになつてい
る。 このＮ−Ｄ制御弁２１０には、スプール２１１
が図示のように左端位置にあるとき、手動弁１５
０を介して油路４１４に導びかれたライン圧がラ
ンド２１４で閉じられる位置およびライン圧供給
方向には流れない一方向切換弁２１８を介して左
端油圧室２１６に連通している。さらに、ランド
２１３，２１４間には油圧制御弁２５０で調圧さ
れた作動油がオリフイス２１７を介して供給され
るよう油路４２２が連通すると共にリヤクラツチ
制御弁２８０を経てリヤクラツチ１２に連通する
油路４１６が位置し、この油路４１６には、左端
油圧室２１６に連通する油路４７４が設けてあ
る。一方、スプリング２１５とともにスプール２
１１を左方に押す力を得るため小径のランド２１
２と中間部の最も径の大きいランド２１３との間
にシフト制御弁１３０が発進用変速段以外、例え
ば２速以上となつたときにライン圧が導びかれる
油路４１２が連通しており、右端には排油路が形
成してある。 したがつて、２速以上の変速段では油路４１２
にライン圧が供給されることからスプール２１１
に作用する左方への力はスプリング２１５の付勢
力とランド２１２，２１３の面積差に基づく油圧
力との合力となる一方、発進用変速段である１速
のときには油路４１２の作動油が排出されること
からスプール２１１に作用する左方への力はスプ
リング２１５の付勢力のみとなつて２つのランド
２１３，２１４間に油路４２２から高温のため油
圧が低下し調圧を行なわない状態で高圧の作動油
が供給されてもスムーズにスプール２１１を右端
に切換えることとなる。 油圧調整弁としての油圧制御弁２５０は受圧面
２５１，２５２，２５３を持つスプール２５４及
びスプリング２５５を有し、受圧面２５１に作用
する油圧力と受圧面２５２，２５３間の面積差に
よる油圧力及びスプリング２５５の付勢力の合力
とのバランスによつて油路４２２の油圧が所定圧
に調圧される。 Ｎ−Ｒ制御弁２７０は受圧面２７１，２７２，
２７３を持つスプール２７４及びスプリング２７
５を有し、受圧面２７１に作用する油圧力と受圧
面２７２，２７３間の面積差による油圧力及びス
プリング２７５の付勢力の合力とのバランスによ
つて油路４０９の油圧が所定圧に調圧される。 この油圧制御弁２５０とＮ−Ｒ制御弁２７０と
は、一方が調圧作用を行なつている間は他方が調
圧作用を行なわないように構成されて油路４０８
のオリフイス４２６下流の制御圧の脈動を受圧面
２５１又は２７１からの油圧力とスプリング２５
５又は２７５の作用によつてアキユムレータとし
て吸収する。そして、油路４２２に導びかれた出
力油圧は前進時のリヤクラツチ１２、キツクダウ
ンブレーキ１４及びローリバースブレーキ１５の
制御を行なう一方、油路４０９に導びかれた出力
油圧は後退時のローリバースブレーキ１５の制御
を行なう。 制御装置を構成するソレノイド弁３２５は、エ
ンジン負荷検出装置３３０、回転数検出装置３３
３及び油温検出装置３３４等からの信号を受けて
電子制御装置２９０により運転状態を検出し、同
運転状態に応じて数〜数十Hz、例えば50Hzでのデ
ユーテイ制御によるパルス幅の変更によりオリフ
イス３２６の開閉時間を制御する。このソレノイ
ド弁３２５による油圧制御弁２５０の受圧面２５
１あるいはＮ−Ｒ制御弁２７０の受圧面２７１に
作用する制御油圧Psの制御は、オリフイス４２
６が0.8φ、オリフイス３２６が1.4φに設定されて
略0.3〜2.1Kg／cm²の間で調圧される。 したがつて、油圧制御弁２５０では、この制御
油圧Psによつて油路４１４から供給された一定
圧力の作動油（油圧供給源）であるライン圧６
Kg／cm²の油圧が出力圧Paとなつて油路４２２に
出力される際には、第５図に示すように０〜６
Kg／cm²の範囲で調圧され、Ｎ−Ｒ制御弁２７０で
は、この制御油圧Psによつて油路４２１から供
給されたライン圧14.6Kg／cm²の油圧が出力圧Pbと
なつて油路４０９から出力される際には、第６図
に示すように、０〜14.6Kg／cm²の範囲で調圧され
る。また、ソレノイド弁３２５の作動開始及び作
動期間は、上記各種検出装置３３０，３３３，３
３４の他に、電子制御装置２９０に内蔵された変
速の開始を検出する変速検出装置、２つの回転数
検出装置３３２，３３３から成る係合時期検出装
置等からの信号によつて決定される。 油圧給排手段としてのシフト制御弁１３０は
ON−OFF制御される２個のソレノイド弁３１
０，３２０の開閉の組合せにより制御され、前進
４段の各変速段を得るものである。このシフト制
御弁１３０は３個に分割されたスプール１３１，
１３２，１３３および２個のストツパ１３４，１
３５を有し、スプール１３１には２つのランド１
３６，１３７が設けられるとともにランド１３６
外側の油圧室１３８とランド１３６，１３７との
間を連通する油孔１３９が設けてあり、スプール
１３２には径の異なる２つのランド１４０，１４
１が設けられるとともに両端部にスプール１３
１，１３３と当接する押圧部が設けてあり、スプ
ール１３３には、２つのランド１４２，１４３が
設けられるとともにランド１４３外側の油圧室１
４４とランド１４２，１４３との間を連通する油
孔１４５が設けてある。そして、スプール１３１
とスプール１３２との間にストツパ１３４が介装
され、スプール１３２端部の押圧部が貫通する穴
が形成されてケーシングに固着され、スプール１
３２とスプール１３３との間にストツパ１３５が
介装され、スプール１３２端部の押圧部が貫通す
る穴が形成されてケーシングに固着してある。 スプール１３２の２つのランド１４０，１４１
の間に常に連通する油路４７０は手動弁１５０の
油路４１４とも連通するとともにオリフイス４７
１を介してソレノイド弁３１０によつて開閉され
るオリフイス３１１に連通しており、さらに油圧
室１３８および油圧室１４４にも連通している。
また、油路４７０は、オリフイス４７２を介して
ソレノイド弁３２０によつて開閉されるオリフイ
ス３２１に連通されるとともに第４図に示す状態
でのスプール１３１，１３２間に連通されてい
る。そして、２つのソレノイド弁３１０および３
２０の開閉によつて１速〜４速の変速段を得るよ
う３個のスプール１３１，１３２，１３３を制御
するが、この場合のソレノイド弁３１０，３２０
の開閉と各変速段との関係は第１表に示す通りで
ある。尚、表中〇印はON、×印はOFFをそれぞ
れ示す。

【表】 １速−２速シフト弁１７０はスプール１７１と
スプリング１７２を有し、スプール１７１の左端
受圧面１７３に作用するライン圧の押圧力とスプ
リング１７２の付勢力との比較によりスプール１
７１を第４図に示された左端位置と図示しない右
端位置との間で選択的に切換える。 ２速−３速及び４速−３速シフト弁１９０及び
４速クラツチ制御弁２３０も同様に各々スプール
１９１，２３１及びスプリング１９２，２３２を
有し、各々スプール左側には、ライン圧が導かれ
る油圧室１９３，２３３が設けられ、右側には油
圧室１９４，２３４が設けられ各スプールには第
４図に示された左端位置と図示しない右端位置と
の間で選択的に切換えられる。 リヤクラツチ制御弁２８０は５つのランド２８
１，２８２，２８３，２８４，２８５を具えたス
プール２９１とスプリング２９２とを有し、ラン
ド２８１の径はランド２８５より若干大きく形成
されており、ランド２８１の外側（第４図での左
側）の油圧室２９３に導びかれる油圧がランド２
８１の受圧面に作用する力と、ランド２８５の外
側（第４図での右側）の油圧室２９４に導びかれ
る油圧がランド２８５の受圧面に作用する力と、
スプリング２９２の付勢力とのバランスによつて
スプール２９１は、第４図に示した左端位置また
は図示しない右端位置との間で選択的に切換えら
れる。 次に、各摩擦係合装置の選択的係合による変速
制御について、油圧制御装置およびリヤクラツチ
の油路切換弁装置３４０との作用とともに説明す
る。 手動弁１５０が、第４図に示されたＮ位置から
Ｄ位置に切換えられると、所謂トルクコンバータ
のクリープ現象を防止するため一旦２速が達成さ
れるようになつており、このため６Kg／cm²に調圧
されたライン圧が油路４０１から油路４１４に導
びかれる。そして、油路４１４のライン圧は油圧
制御弁２５０、油路４２２、オリフイス２１７、
Ｎ−Ｄ制御弁２１０、油路４１６、リヤクラツチ
制御弁２８０、油路４１７を介してリヤクラツチ
１２の油圧室に導びかれリヤクラツチ１２の係合
がなされる。一方、これと同時に電子制御装置２
９０からソレノイド弁３１０および３２０に２速
達成の指令が出され、ソレノイド弁３２０のみが
通電状態に保持される。 この切換えにより油路４７０の高圧油がオリフ
イス４７１を介してスプール１３１の２つのラン
ド１３６，１３７間、油孔１３９、油圧室１３８
及び油圧室１４４、油孔１４５、スプール１３３
の２つのランド１４２，１４３間に導びかれ、ス
プール１３１はスプール１３２と一体的に右方に
移動しスプール１３１がストツパ１３４に当接し
た状態で停止する。すると、油路４１４のライン
圧はスプール１３２の２つのランド１４０，１４
１間を通つて油路４１２に導びかれ、ライン圧は
１速−２速シフト弁１７０の左端の油圧室１７３
に作用してスプール１７１を第４図の右端位置に
移動し、また、４速クラツチ制御弁２３０の左端
の油圧室２３３にも作用してスプール２３１を第
４図の右端位置に移動する。この結果、１速−２
速シフト弁１７０では油路４２２に導びかれてい
たライン圧が油路４２８を介してキツクダウンブ
レーキ１４の係合側油圧室４２３に供給され、ロ
ツド４２４がスプリング４２５に抗して左方に移
動して図示しないブレーキバンドをキツクダウン
ドラム２５に係合する。 こうして、リヤクラツチ１２およびキツクダウ
ンドラム２５を係合することで２速が達成され
る。 この変速中にあつては、油圧制御弁２５０の作
動により、リヤクラツチ１２へ供給される油圧が
調整されシヨツクが防止される。すなわち、コン
ピユータ等の電子制御装置２９０に内蔵された変
速の開始を検出する変速検出装置によつて変速開
始（この場合Ｎ→Ｄ）が検出されると、電子制御
装置２９０で制御されるソレノイド弁３２５のデ
ユーテイ制御により油路４０８のオリフイス４２
６下流の制御油圧Psを調整し、油圧制御弁２５
０の受圧面２５１に作用する油圧を低減してスプ
ール２５４を右端位置から左方のバランスする位
置に移動し、油路４１４と油路４２２を連通す
る。これにより受圧面２５２と２５３との面積差
による押圧力、受圧面２５１に作用する押圧力お
よびスプリング２５５とのバランスによつて減圧
された油が出力圧Paとして油路４２２からＮ−
Ｄ制御弁２１０に導びかれる。この油圧調整時に
は、油路４０８のオリフイス４２６下流に連通す
るＮ−Ｒ制御弁２７０のスプール２７４は受圧面
２７１とスプリング２７５との作用でアキユムレ
ータとして機能し制御油圧Psの脈動を吸収する。 油圧制御弁２５０により立上り時制御される油
路４２２の出力油圧Paの時間及びエンジン回転
数に対する特性を第７図及び第８図に示す。図
中、Paoはシフト開始時の出力油圧を、Paeはシ
フト完了時の出力油圧をそれぞれ示す。 一方、Ｎ−Ｄ制御弁２１０では、ランド２１
２，２１３間に油路４１２より第３の作動油とし
てのライン圧が作用すると共にスプリング２１５
の付勢力によりスプール２１１は左端位置となつ
ており、手動弁１５０と連通する油路４１４はス
プール２１１のランド２１４で閉じられると共に
一方向切換弁２１８で左端油圧室２１６との連通
も遮断されている。したがつて、油路４２２から
Ｎ−Ｄ制御弁２１０に導びかれた減圧された油は
オリフイス２１７を介してある程度の遅れをもつ
てランド２１３，２１４間を経て、さらにリヤク
ラツチ制御弁２８０を介してリヤクラツチ１２に
供給され初期係合がなされ変速シヨツクが防止さ
れる。 次に、この状態からアクセルが踏み込まれる
と、電子制御装置２９０からソレノイド弁３１０
および３２０に発進に必要な１速達成の指令が出
され、これらソレノイド弁３１０，３２０が共に
通電状態となる。このためオリフイス３１１，３
２１が開いた状態となつてオリフイス４７１，４
７２の介装により、これらオリフイス４７１，４
７２より後流側の油圧が略０Kg／cm²となり、シフ
ト制御弁１３０は最左端位置にスプール１３１，
１３２が移動し、油路４１２の油圧が排出され
て、１速−２速シフト弁１７０のスプール１７１
及び４速クラツチ制御弁２３０のスプール２３１
が左端に移動し、キツクダウンブレーキ１４の油
圧室の油が排出されて同ブレーキ１４の係合が解
除される一方、ローリバースブレーキ１５が係合
される。これと同時にＮ−Ｄ制御弁２１０のラン
ド２１２，２１３間と連通している油路４１２の
油圧がシフト制御弁１３０で排出されるためのス
プール２１１に作用する左方への力はスプリング
２１５による付勢力のみとなり、油圧制御弁２５
０で調圧されて油路４２２から供給された作動油
が変速完了によつて高圧となるとスプール２１１
をスプリング２１５に抗して右端位置に切換え
る。この結果、手動弁１５０と連通するライン圧
が供給された油路４１４が開かれ、左端油圧室２
１６、油路４７４を介して油路４１６にライン圧
が供給されリヤクラツチ１２が完全に係合されて
１速が達成される。この状態は油路４２２がラン
ド２１６で閉じられる（このときは、変速完了と
してソレノイド３２５は閉状態となつている）の
で油圧制御弁２５０の出力圧Paが変化してもそ
の影響を受けることがなく、油路４１４からのラ
イン圧が排出されるまで、すなわち、手動弁１５
０がＮレンジにもどされるまでリヤクラツチ１２
の係合がなされるのである。 したがつて、手動弁１５０がＤ位置に保持され
発進状態となつている限り油路４１４は油圧制御
弁２５０を介することなく油路４１６に連通さ
れ、リヤクラツチ１２の油圧室は油圧制御弁２５
０およびソレノイド弁３２５による変速時の油圧
低減制御の影響を受けることが無く、変速時、リ
ヤクラツチ１２の滑りによる変速シヨツクの発生
が防止される。 さらに、アクセルが踏み込まれると、電子制御
装置２９０からソレノイド弁３１０及び３２０に
２速達成の指令が出され、ソレノイド弁３１０は
通電が遮断され、ソレノイド弁３２０は通電状態
に保持される。 この切換えにより油路４７０高圧油がオリフイ
ス４７１を介してスプール１３１の２つのランド
１３６，１３７間、油孔１３９、油圧室１３８及
び油圧室１４４、スプール１３３の２つのランド
１４２，１４３間に導びかれ、スプール１３１は
スプール１３２と一体的に右方に移動しスプール
１３１がストツパ１３４に当接した状態で停止す
る。すると、油路４１４のライン圧はスプール１
３２の２つのランド１４０，１４１間を通つて油
路４１２に導びかれ、ライン圧は１速−２速シフ
ト弁１７０の油圧室１７３に作用してスプール１
７１を第４図の右端位置に移動し、また、４速ク
ラツチ制御弁２３０の油圧室２３３にも作用して
スプール２３１を第４図の右端位置に移動し、１
速−２速シフト弁１７０では油路４２２に導びか
れていたライン圧が油路４２８を介してキツクダ
ウンブレーキ１４の係合側油圧室４２３に供給さ
れ、ロツド４２４がスプリング４２５に抗して左
方に移動して図示しないブレーキバンドをキツク
ダウンドラム２５に係合する一方、油路４５３の
油圧はＮ−Ｒ制御弁２７０に連通する油路４０９
を介して排出されてローリバースブレーキ１５の
係合が解除されて２速が達成される。 この２速への変速中にあつても油圧制御弁２５
０はソレノイド弁３２５の制御油圧によつて制御
され、油路４２２の油圧を減圧し、変速シヨツク
を防止するとともにリヤクラツチ１２はこの減圧
の影響を受けない。 次に、電子制御装置２９０の指令により３速を
達成するためソレノイド弁３１０および３２０へ
の通電が共に遮断されると、ライン圧がシフト制
御弁１３０のスプール１３１のランド１３７外側
とストツパ１３４との間に供給され、スプール１
３２はランド１４０の受圧面に作用するライン圧
によつて第４図の右方に移動し、スプール１３３
に押圧部が当接した状態にて停止し、油路４１４
は、新たに油路４３０と連通してライン圧は２速
−３速及び４速−３速シフト弁１９０の油圧室１
９３に導びかれ、２速−３速及び４速−３速シフ
ト弁１９０のスプール１９１を右端に切換る。 この時、同シフト弁１９０に連通する油路４２
８はオリフイス４２９を介して油路４３２に連通
される。油路４３２は切換弁４５２を介して４速
クラツチ制御弁２３０の右端の油圧室２３４に至
るとともにキツクダウンブレーキ１４の解放側油
圧室４３３および切換弁４３４を介してフロント
クラツチ１１の油圧室に連通する。 この油路４３２がキツクダウンブレーキ１４の
解放側油圧室４３３及びフロントクラツチ１１の
油圧室に連通された構造により、両者の係合と解
放はオーバラツプを持つて行なわれる。 この２速から３速への変速途中においても上記
１速から２速への変速時と全く同様に油圧制御弁
２５０が作動して短時間油路４２２の供給油圧が
低く保持されるがリヤクラツチ１２はこの減圧の
影響を受けない。また、油路４２８にはオリフイ
ス４２９が介装されており、同オリフイス４２９
の作用で上記油圧制御弁２５０作動中は油圧室４
３３及びフロントクラツチ１１の油圧室の油圧が
同一の低油圧に保持されて、キツクダウンブレー
キ１４の解除に並行してフロントクラツチ１１の
係合が行なわれる。その後、油圧制御弁２５０の
作動停止により油圧が６Kg／cm²まで昇圧されると
フロントクラツチ１１の係合が完成して３速が達
成されるが、この３速が達成された場合、入力軸
１０とキツクダウンドラム２５の回転速度が出力
軸２４の回転速度に近づき一致する同期回転状態
となるため、この一致した状態またはその直前を
変速完了として回転数検出装置３３２，３３３に
より検出し、この検出によつて油圧制御弁２５０
の作動を停止してフロントクラツチ１１への供給
圧が６Kg／cm²に昇圧される。この昇圧により、４
速クラツチ制御弁２３０の右端油圧室２３４の油
圧も昇圧され、スプール２３１は第４図の左端位
置に切換り、油路４３０のライン圧が油路４４５
を介して４速クラツチ１３に供給され、４速クラ
ツチは係合状態に保持される。油路４４５は切換
弁４５２を介して油路４５１より油圧室２３４に
連通しており、油路４４５に一度油圧が供給され
ると油路４４５の油圧が排出されるまで４速クラ
ツチ制御弁２３０のスプール２３１は第４図の左
端位置に保持され、３速と４速との間での変速中
に４速クラツチ１３が解除またはスリツプして変
速不能やニユートラル状態となる不具合を防止し
ている。 次に、補助スイツチがD₄に選定された状態で、
電子制御装置２９０の指令により４速を達成する
ためソレノイド弁３１０は通電、ソレノイド弁３
２０は非通電状態に保持されると、シフト制御弁
１３０の油圧室１４４の油圧が低下し、スプール
１３３はスプール１３２と共に右方に移動して第
４図の最右端位置となる。その結果、油路４１４
のライン圧が油路４３６を介してリヤクラツチ制
御弁２８０の油圧室２９３及びチエツク弁２３５
を介して油路４４５へ導びかれる。 リヤクラツチ制御弁２８０のスプール２９１は
油圧室２９３に供給されたライン圧により第４図
の右端位置に移動し油路４３６と油路４５６とが
連通し、２速−３速及び４速−３速シフト弁１９
０の油圧室１９４にライン圧が供給され同弁１９
０のスプール１９１は第４図に示す左端位置に切
換わる。 この時、リヤクラツチ１２の油圧室の油はリヤ
クラツチ制御弁２８０の排油口２９５より直ちに
排出されて、リヤクラツチ１２は直ちに解除さ
れ、またフロントクラツチ１１の油圧室及びキツ
クダウンブレーキ１４の油圧室４３３の油が２速
−３速及び４速−３速シフト弁１９０の排油口１
９５からオリフイス１９６を介して排出されてフ
ロントクラツチ１１は解除され、キツクダウンブ
レーキ１４は係合されるが、上記１速から２速、
あるいは２速から３速への変速と同様に油圧制御
弁２５０が作動して油路４２２の油圧が変速中の
短時間減圧されることにより、キツクダウンブレ
ーキ１４の油圧室４２３に作用している係合油圧
も低くして滑らかな係合が行なわれ、その後係合
油圧が６Kg／cm²に立ち上ると係合が達成されて４
速が完成する。 次に、ダウンシフトについて説明すると、油圧
の作動系路の切換りは上記アツプシフトの場合の
逆となり、まず、電子制御装置２９０の指令によ
り４速から３速に移すため両ソレノイド弁３１
０，３２０が非通電状態になると、油路４３６の
ライン圧は排出され、リヤクラツチ制御弁２８０
のスプール２９１は左端に切換り、２速−３速及
び４速−３速シフト弁１９０のスプール１９１は
左端に切換り、油路４１７，４３２に油圧が供給
される。 この時、油はキツクダウンブレーキ１４の油圧
室４３３及びフロントクラツチ１１の油圧室へは
オリフイス４２９を介して滑らかに供給され、リ
ヤクラツチ１２の油圧室へはオリフイス２１７を
介してフロントクラツチ１１に比較すると充分な
遅れを有して徐々に供給される。したがつて、キ
ツクダウンブレーキ１４は直ちに解除されるが、
この減速変速においても変速時の短時間油圧制御
弁２５０が作動して油路４２８，４３２への供給
油圧は低圧に保持される。 これは、トルク容量の大きいリヤクラツチ１２
からの係合による変速シヨツクを防止するために
行なわれるものである。 ３速から２速へ変速される時はソレノイド弁３
１０が非通電、ソレノイド弁３２０が通電状態と
なり、シフト制御弁１３０のスプール１３１と１
３２との間の油圧が低下し、スプール１３２が第
４図左方へ一段移動して油路４３０の油圧が排出
され、その結果、２速−３速及び４速−３速シフ
ト弁１９０のスプール１９１が左端に移動し、油
路４３２の油圧が排出されるとともに４速クラツ
チ制御弁２３０のスプール２３１は左端に移動し
て油路４４５の油圧も排出され、４速クラツチ１
３の係合は直ちに解除され、フロントクラツチ１
１の係合の解除及びキツクダウンブレーキ１４の
係合は上記４速から３速への変速と同様油圧制御
弁２５０の変速時の作動により徐々に行なわれて
円滑に２速が達成される。 ２速から１速へ変速される時は、ソレノイド弁
３１０および３２０が共に通電状態となり、シフ
ト制御弁１３０は最左端位置にスプール１３１，
１３２が移動し、油路４１２の油圧が排出され
て、１速−２速シフト弁１７０のスプール１７１
及び４速クラツチ制御弁２３０のスプール２３１
が左端に移動し、キツクダウンブレーキ１４の油
圧室の油が排出されて同ブレーキ１４の係合が解
除される一方、ローリバースブレーキ１５が係合
されて１速が達成される。 セレクトレバー及び補助スイツチの操作により
D₃または２位置を選定した時は、手動弁１５０
による油路の切換は全く行なわれず、セレクトレ
バーの選定位置検出装置３４１及び補助スイツチ
の選定位置検出装置３４２によりその位置検出を
行ない、電子制御装置２９０に信号を与え、４速
あるいは３速以上の変速が行なわれないようにソ
レノイド弁３１０，３２０を制御する。 手動弁１５０がＬ位置に選定されると、セレク
トレバーの選定位置検出装置３４１による位置検
出で、選定初期において車速が50Km／Ｈ等の所定
値以上にあると２速に保持され、その後車速が所
定値以下になるとソレノイド弁３１０，３２０の
制御による１速固定が達成される。 尚、上記各変速時と同様油圧制御弁２５０の作
動により、切換時（変速時）の供給油圧は低圧に
保持されシヨツクが防止される。 次に、後退する場合について説明する。 手動弁１５０がＲ位置に選定されると、油路４
０１は油路４２１に連通され、油路４２１はＮ−
Ｒ制御弁２７０、油路４０９、１速−２速シフト
弁１７０、油路４５３を介してローリバースブレ
ーキ１５に導びかれ、一方、油路４０１は油路４
０５を介して切換弁４３４に接続され、フロント
クラツチ１１の油圧室にも油が供給され、クラツ
チ１１およびブレーキ１５の係合により後退が達
成される。 この後退時の変速中にあつてもＮ−Ｒ制御弁２
７０が油圧調整弁として作動し、油圧制御弁２５
０のスプール２５４およびスプリング２５５が脈
動緩和用のアキユムレータとして機能し、油路４
０９からの出力圧Pdを第９図および第１０図に
示すように変化させる。 ところで、調圧弁５０を通つて油路４５９より
トルクコンバータ制御弁７０に導びかれた油は、
スプール７１の第４図右端受圧面に作用する制御
油圧とスプリング７２の付勢力とのバランスによ
り、2.5Kg／cm²に調圧されて油路４６０より直結
クラツチ制御弁９０に至る。また、油路４６０の
油はオリフイス４６３を介してエンジン１とは反
対側の潤滑系統に供給される。 次にトルクコンバータ３内でのすべりを低減す
るため設けられた直結クラツチ９の制御について
説明する。 減圧弁１１０により2.4Kg／cm²に調圧されて油
路４１０に導びかれた油はオリフイス４６４を介
してソレノイド弁３００が開閉制御するオリフイ
ス３０１に至る。 直結クラツチ制御弁９０は４つのランド９２，
９３，９４，９５を具えたスプール９１を有し、
ソレノイド弁３００によつて0.3〜1.9Kg／cm²の間
でデユーテイ制御によつて調圧された制御油圧が
ランド９２の外側の受圧面９６に作用する一方、
油路４１０はランド９４，９５間に連通し、減圧
弁１１０により調圧された調圧油がランド９４，
９５に作用し、その受圧面積差によつて第４図左
方への押圧力をスプール９１に作用し、また、ラ
ンド９２の受圧面はランド９３の受圧面より小さ
く設定され、上記受圧面９６に作用する第４図右
方への油圧力とランド９４，９５間の油圧によつ
て生じる第４図左方への押圧力と、ランド９２，
９３間の油圧によつて生じる第４図右方への押圧
力とのバランスによつてトルクコンバータ３及び
直結クラツチ９に供給される油の流れ方向とその
油圧が制御される。トルクコンバータ３に続く油
路４４は油路４６５に接続され、直結クラツチ９
に続く油路４５は油路４６６に接続され、直結ク
ラツチ制御弁９０の切換制御により油路４６５は
供給油路４０１またはオイルクーラ４６２から変
速機のエンジン１側の潤滑系統に接続された排出
油路４６７に選択的に連通され、油路４６６は供
給油路４６０または排出油路４６７に選択的に連
通される。 電子制御装置２９０によりソレノイド弁３００
に直結クラツチ９の係合指令が与えられている時
は、第４図に実線の矢印で示すごとく直結クラツ
チ制御弁９０により調圧された油が油路４０１よ
り４６５に供給され、直結クラツチ９は油圧室４
２に作用する油圧でピストン３８が左方に押圧さ
れ、所定のスリツプ量を有して係合される。すな
わち、ピストン３８に作用する油圧をコンピユー
タで制御し、エンジン１の変動トルクによるクラ
ンク軸２の速度変動域より若干下まわる程度のス
リツプ量を与えるようにすると、クランク軸２の
変動トルクをほとんど伝達することなく、効率の
高い動力伝達が達成され、燃費が向上する。とこ
ろで、発進時、急加速時はフイーリング上トルク
コンバータ３の特性を利用するため直結クラツチ
９を外す必要があり、この時は、電子制御装置２
９０によりソレノイド弁３００への通電が停止さ
れ、直結クラツチ制御弁９０は切換つて第４図に
破線の矢印で示す上記とは逆方向に油が流れる。
すなわち、トルクコンバータ制御弁７０による
2.5Kg／cm²の低油圧の油が油路４６０より４６６
に供給され、直結クラツチ９は油圧室４１に作用
する油圧でピストン３８が右方に移動し、その係
合が解除される。 以上、実施例とともに具体的に説明したように
本発明によれば、少なくとも２以上の連続した変
速段で係合される油圧クラツチ、例えばリヤクラ
ツチの係合・解放を行なう油路切換弁に、発進用
変速段以外と発進用変速段とで給排される油路を
一方に連通し、他方に油圧調整弁で調圧された作
動油を作用させ、前記給排される油圧とスプリン
グの付勢力との組合せにより、油路切換弁の切換
時には前記油路の油圧を給排することで油圧調整
弁で調圧された作動油の油圧が高温となつて所定
の油圧にならずともスムーズに切換えることがで
きる。 したがつて、油圧クラツチを所望の状態として
スムーズな自動変速が達成できる。また、油圧ク
ラツチが一旦係合されたのちは、他の摩擦係合装
置の初期係合のため供給油圧を減圧してもその影
響を受けず完全な係合状態が保持されるので滑り
の発生による変速シヨツク等の不具合の発生が防
止できるとともに耐久性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用対象のひとつである車両
用自動変速機のパワートレーン図、第２図は上記
自動変速機における各摩擦係合装置の係合状態を
セレクトレバー位置との関係で示した作動エレメ
ント図、第３図はトルクコンバータ及び直結クラ
ツチの断面図、第４図は本発明の一実施例の油圧
クラツチの油路切換弁装置を具えた上記自動変速
機の油圧制御装置を示す系統図、第５図および第
６図はリヤクラツチの油圧制御装置における制御
圧Psに対する前進時の出力圧Paおよび後退時の
出力圧Pbとの関係を表わすグラフ、第７図〜第
１０図はリヤクラツチの油路切換弁装置による油
圧制御の時間に対する特性およびエンジン回転数
に対する特性を示すグラフである。 図面中、１はエンジン、３はトルクコンバー
タ、９は直結クラツチ、１２はリヤクラツチ（油
圧クラツチ）、１１，１３，１４，１５は摩擦係
合装置、１７は遊星歯車組、５０は調圧弁、７０
はトルクコンバータ制御弁、９０は直結クラツチ
制御弁、１１０は減圧弁、１３０はシフト制御
弁、１５０は手動弁、１７０は１速−２速シフト
弁、１９０は２速−３速及び４速−３速シフト
弁、２１０はＮ−Ｄ制御弁（油路切換弁）、２３
０は４速クラツチ制御弁、２５０は油圧制御弁
（油圧調整弁）、２７０はＮ−Ｒ制御弁、２８０は
リヤクラツチ制御弁、２９０は電子制御装置、３
００，３１０，３２０はソレノイド弁、３２５は
ソレノイド弁（制御装置）、３４０はリヤクラツ
チの油路切換弁装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１及び第２の変速段で共通して係合される
   摩擦要素を有し、中立状態から駆動状態に切換え
   るに際し一担上記第２の変速段が達成され、その
   後所定の条件が満足されると上記第１の変速段が
   達成されるように構成された自動変速機におい
   て、一定圧力の第１の作動油を供給する油圧供給
   源、前記第１作動油を所望の低油圧に調圧し第２
   の作動油として供給する油圧調整装置、前記油圧
   供給源、油圧調整装置及び前記摩擦要素に連通さ
   れるとともに該摩擦要素に前記第１作動油を供給
   し前記第２作動油の供給を遮断する第１位置と該
   摩擦要素に前記第２作動油を供給し前記第１作動
   油の供給を遮断する第２位置とを有する切換弁
   と、上記第２の変速段達成時に上記切換弁へ導び
   かれ同切換弁を上記第２位置に切換保持する第３
   の作動油を供給し上記所定の条件が満足されると
   同第３の作動油を排出して上記切換弁を上記第１
   位置に切換える油圧給排手段とを有することを特
   徴とする自動変速機用油圧クラツチの油路切換弁
   装置。