JP2014126169A - Hydraulic control apparatus of automatic transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動変速機の油圧制御装置、特に複数の摩擦要素が多重噛み合い状態(インタロック)になるのを防止するフェイルセーフ機能を有するフェイルセーフ弁を備えた自動変速機に用いられる油圧制御装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic control device for an automatic transmission, and more particularly, to a hydraulic control used for an automatic transmission having a fail-safe valve having a fail-safe function for preventing a plurality of friction elements from being in a multiple meshing state (interlock). Relates to the device.
従来、下記特許文献1に開示されているように、フェイルセーフ弁(インターロック防止弁)を備えた自動変速機に用いられる油圧制御装置が提供されている。フェイルセーフ弁は、複数の摩擦要素が多重噛み合い状態(インタロック)になるのを防止するフェイルセーフ機能を有する弁である。 2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in Patent Document 1 below, a hydraulic control device used for an automatic transmission having a fail-safe valve (interlock prevention valve) has been provided. The fail-safe valve is a valve having a fail-safe function for preventing a plurality of friction elements from being in a multiple meshing state (interlock).
下記特許文献1に開示されている油圧制御装置は、インタロック防止弁を随時動作させて作動チェックを実施可能とすべく、後退レンジにおいて係合する第1の摩擦要素の油圧を調圧制御する油圧制御弁のドレーンポートを、インタロック防止弁を介してドレーン油路または後退レンジにおいて係合する第2の摩擦要素の油路と接続し、ニュートラルレンジから後退レンジへの切換過渡時のみインタロック防止弁をドレーン側へ切り換えるようにしている。 The hydraulic control device disclosed in Patent Document 1 below regulates the hydraulic pressure of the first friction element engaged in the reverse range so that the interlock check valve can be operated at any time so that the operation check can be performed. The drain port of the hydraulic control valve is connected to the drain oil passage or the oil passage of the second friction element engaged in the reverse range via the interlock prevention valve, and is interlocked only at the transition transition from the neutral range to the reverse range. The prevention valve is switched to the drain side.
上述した特許文献1に開示されているような従来技術のフェイルセーフ弁の多くは、三つの信号圧を入力可能としている。そのため、フェイルセーフ弁の全長が長くなり、設置に大きなスペースを要し、場合によってはバルブボデーに収容しきれないとの懸念もあった。そこで、本発明者らは、図3に示すフェイルセーフ弁13のような二つの信号圧の入力により作動するものを用いることを検討した。
Many of the conventional fail-safe valves as disclosed in Patent Document 1 described above can input three signal pressures. For this reason, the overall length of the fail-safe valve is increased, requiring a large space for installation, and in some cases, there is a concern that it cannot be accommodated in the valve body. Therefore, the present inventors examined using a valve that operates by inputting two signal pressures, such as a fail-
しかしながら、フェイルセーフ弁13を用いた場合、変速段の切り替えのために摩擦係合要素の係合及び解除を行うと、変速過渡期においてフェイルセーフ弁13に入力される信号圧の値がスプリング13aの付勢力を下回ってスプール13bが移動し、一時的にフェイルセーフ機能を発揮できない状態になってしまう懸念があることが判明した。また、変速の進行に伴ってスプール13bが変速開始前の位置に戻り、フェイルセーフ機能を発揮できるようになる過程において、フェイルセーフ弁において容積変化が生じ、油圧制御性が悪化する懸念がある。
However, when the fail-
そこで本発明は、変速過渡期においてもフェイルセーフ機能が喪失されることなく、油圧制御性の低下を抑制可能な自動変速機の油圧制御装置の提供を目的とした。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydraulic control device for an automatic transmission that can suppress a decrease in hydraulic controllability without losing the fail-safe function even during a shift transition period.
上述した課題を解決すべく提供される本発明の自動変速機の油圧制御装置は、複数の摩擦係合要素と、所定の変速段を達成するのに係合が必要な摩擦係合要素とそれ以外の摩擦係合要素とが誤って同時に係合する多重噛み合いを防止するフェイルセーフ機能を有するフェイルセーフ弁を備えた自動変速機の油圧制御装置であって、前記フェイルセーフ弁が、弾性体によって付勢されたスプールと、前記複数の摩擦係合要素のうち一部又は全部に対して入力される油圧が信号圧として入力される複数の入力ポートとを有し、前記入力ポートに入力される信号圧により前記スプールに対して前記付勢力に反する方向に作用する荷重の総和が前記弾性体による付勢力以上であることを条件として前記スプールが前記フェイルセーフ機能を発揮可能な位置に配置されるものであり、変速段の切り替えに際して係合が必要な摩擦係合要素である要係合摩擦係合要素に対して変速段の切り換え初期段階において作用させる油圧を初期油圧Aとし、変速段の切り替えに際して解放が必要な摩擦係合要素である要解放摩擦係合要素に対して変速段の切り換え初期段階において作用させる油圧を初期油圧Bとした場合に、前記初期油圧A及び前記初期油圧Bにより前記スプールに対して前記付勢力に反する方向に作用する荷重の総和が前記弾性体による付勢力以上となるようにように油圧制御を行い、かつ変速段の切り換え進行に伴って前記入力ポートに信号圧として入力される信号圧の総和が、前記初期油圧A及び前記初期油圧Bの総和を下回らないように油圧制御を行うことを特徴とするものである。 The hydraulic control device for an automatic transmission according to the present invention provided to solve the above-described problems includes a plurality of friction engagement elements, a friction engagement element that needs to be engaged to achieve a predetermined gear position, and the friction engagement element. A hydraulic control device for an automatic transmission having a fail-safe valve having a fail-safe function for preventing multiple meshing in which the friction engagement elements other than the same are accidentally engaged simultaneously, wherein the fail-safe valve is formed by an elastic body. It has a biased spool and a plurality of input ports to which hydraulic pressure input to some or all of the plurality of friction engagement elements is input as a signal pressure, and is input to the input port. The spool can perform the fail-safe function on condition that the sum of loads acting on the spool in a direction opposite to the urging force by the signal pressure is equal to or greater than the urging force by the elastic body. The initial hydraulic pressure A is a hydraulic pressure that is applied to an engagement frictional engagement element that is a frictional engagement element that needs to be engaged when switching the gear position at the initial stage of switching the gear position. In the case where the initial hydraulic pressure B is the hydraulic pressure to be applied to the required frictional engagement element that is required to be released at the time of the shift speed change, the initial hydraulic pressure B and the initial hydraulic pressure A The hydraulic pressure is controlled so that the sum of loads acting on the spool in the direction opposite to the urging force with respect to the spool by the initial oil pressure B is greater than or equal to the urging force by the elastic body, and as the shift stage shifts, the hydraulic pressure is controlled. The hydraulic pressure control is performed so that the total sum of the signal pressures input to the input port as the signal pressure does not fall below the total sum of the initial hydraulic pressure A and the initial hydraulic pressure B. .
本発明の自動変速機の油圧制御装置においては、変速段の切り替え初期段階において、要係合摩擦係合要素に作用させる初期油圧A及び要解除摩擦係合要素に作用させる初期油圧Bの総和が、弾性体によりスプールに対して作用している付勢力以上となるようにように油圧制御を行う。また、変速段の切り換え進行に伴って入力ポートに信号圧として入力される信号圧の総和が、初期油圧A及び初期油圧Bの総和を下回らないように油圧制御を行う。これにより、フェイルセーフ機能を発揮可能な位置にスプールを配置させ、変速過渡期におけるフェイルセーフ機能の喪失を回避することができる。 In the hydraulic control apparatus for an automatic transmission according to the present invention, the sum of the initial hydraulic pressure A that is applied to the required frictional engagement element and the initial hydraulic pressure B that is applied to the required frictional engagement element is calculated at the initial stage of the shift stage switching. Then, the hydraulic pressure control is performed so that the urging force is applied to the spool by the elastic body. Further, the hydraulic pressure control is performed so that the total sum of the signal pressures inputted as the signal pressure to the input port as the shift speed is changed does not fall below the sum of the initial hydraulic pressure A and the initial hydraulic pressure B. As a result, the spool can be arranged at a position where the fail-safe function can be exhibited, and loss of the fail-safe function during the shift transition period can be avoided.
また、本発明の自動変速機の油圧制御装置においては、変速過渡期においてスプールが移動することを防止し、フェイルセーフ弁における容積変化を抑制することができる。これにより、変速段の切り替え過渡期において油圧制御性が悪化することを防止できる。 Further, in the hydraulic control device for an automatic transmission according to the present invention, it is possible to prevent the spool from moving during the shift transition period and to suppress the volume change in the fail-safe valve. As a result, it is possible to prevent the hydraulic controllability from deteriorating during the shift stage transition period.
本発明によれば、変速過渡期においてもフェイルセーフ機能が喪失されることなく、油圧制御性の低下を抑制可能な自動変速機の油圧制御装置を提供することができる。また、フェイルセーフ弁の全長を短くすることができるため、バルブボデーを小型化し、軽量化及びコスト低減を図ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hydraulic control apparatus of the automatic transmission which can suppress the fall of hydraulic controllability can be provided, without losing a fail safe function also in a shift transition period. In addition, since the overall length of the fail-safe valve can be shortened, the valve body can be downsized, and the weight and cost can be reduced.
以下、本発明の一実施形態に係る自動変速機の油圧制御装置Xについて図面を参照しながら説明する。本実施形態における自動変速機は、図1に示すように、トルクコンバータ1、トルクコンバータ1を介してエンジン動力が伝達される入力軸2、3個のクラッチC1〜C3、2個のブレーキB1,B2、ワンウェイクラッチF、ラビニヨウ型遊星歯車機構4、出力ギヤ5、出力軸7、差動装置8などを備えている。
Hereinafter, a hydraulic control device X for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the automatic transmission according to the present embodiment includes a torque converter 1, an
遊星歯車機構4のフォワードサンギヤ4aと入力軸2とはC1クラッチを介して連結されており、リヤサンギヤ4bと入力軸2とはC2クラッチを介して連結されている。キャリヤ4cは中間軸3と連結され、中間軸3はC3クラッチを介して入力軸2と連結されている。また、キャリヤ4cはB2ブレーキとキャリヤ4cの正転(エンジン回転方向)のみを許容するワンウェイクラッチFとを介して変速機ケース6に連結されている。キャリヤ4cは2種類のピニオンギヤ4d,4eを支持しており、フォワードサンギヤ4aは軸長の長いロングピニオン4dと噛み合い、リヤサンギヤ4bは軸長の短いショートピニオン4eを介してロングピニオン4dと噛み合っている。ロングピニオン4dのみと噛み合うリングギヤ4fは出力ギヤ5に結合されている。出力ギヤ5は出力軸7を介して差動装置8と接続されている。
The forward sun gear 4a and the
上記自動変速機は、クラッチC1,C2,C3、ブレーキB1,B2およびワンウェイクラッチFの作動によって図2のように前進4段、後退1段の変速段を実現している。図2において、●は油圧の作用状態を示している。なお、B2ブレーキは後退時と第1速時に係合するが、第1速時に係合するのはLレンジ時のみである(図2において破線丸印で示す。)。 The automatic transmission realizes four forward speeds and one reverse speed as shown in FIG. 2 by operating the clutches C1, C2, C3, the brakes B1, B2 and the one-way clutch F. In FIG. 2, ● represents the action state of hydraulic pressure. The B2 brake is engaged at the time of reverse and the first speed, but is engaged at the first speed only in the L range (indicated by a broken line circle in FIG. 2).
図3は上記自動変速機に用いられる油圧制御装置Xの一部(本発明の実施の形態に係る要部)を示している。10はオイルポンプ、11はレギュレータバルブ、12はマニュアルバルブ、13はリバース制御バルブ(フェイルセーフ弁)、14はB2圧制御バルブ(油圧制御バルブ)、15は第1ソレノイドバルブ、16は第2ソレノイドバルブ、17はECUである。 FIG. 3 shows a part of the hydraulic control device X used in the automatic transmission (the main part according to the embodiment of the present invention). 10 is an oil pump, 11 is a regulator valve, 12 is a manual valve, 13 is a reverse control valve (fail-safe valve), 14 is a B2 pressure control valve (hydraulic control valve), 15 is a first solenoid valve, and 16 is a second solenoid. A valve 17 is an ECU.
レギュレータバルブ11は、オイルポンプ10の吐出圧を所定のライン圧PLに調圧する。調圧されたライン圧PLは、マニュアルバルブ12,B2圧制御バルブ14、第一ソレノイドバルブ15、第二ソレノイドバルブ16、その他の図示しないバルブに供給される。
The
マニュアルバルブ12は、シフトレバーの手動操作に応じて、スプール12aがL,2,D,N,R,Pの各レンジに切り換えられる。マニュアルバルブ12の入力ポート12bから入力されたライン圧PLは、前進用の出力ポート12cまたは後退用の出力ポート12dから選択的に出力される。なお、前進用の出力ポート12cに接続された油路、バルブ類は図示省略している。
In the
リバース制御バルブ13は、図3に示すように、スプール13bが右位置又は左位置に移動することで油路を切り換えるものである。リバース制御バルブ13は、スプリング13aによって左側へ付勢されたスプール13bを備えている。右端の信号ポート13cには、第1ソレノイドバルブ15の信号圧が入力される。また、左端のポート13d,13iは、それぞれB1ブレーキ、及びC3クラッチに通じており所定圧が供給される。ポート13eにはB2圧制御バルブ14から調圧された油圧が供給される。また、ポート13gはB2ブレーキに通じており、ポート13h,13fには、ライン圧が供給される。図中「EX」はドレンポートである。
As shown in FIG. 3, the
リバース制御バルブ13は、後に詳述するB2圧制御バルブ14又は第二ソレノイドバルブ16のロックに伴って所定の変速段を達成するのに係合が必要な摩擦係合要素とそれ以外の摩擦係合要素とが誤って同時に係合する多重噛み合いを防止するフェイルセーフ機能を有している。
The
具体的には、リバース制御バルブ13は、ポート13d,13iに油圧を作用させてスプール13bを図中右側に固定することにより、前進時における摩擦係合要素の多重噛み合いを回避する機能を有する。すなわち、リバース制御バルブ13が図中右側に固定されていれば、ポート13eが閉塞される。そのため、B2ブレーキに油圧が供給されることを回避できる。従って、スプール13bが右側に固定されていれば、B2圧制御バルブ14又は第二ソレノイドバルブ16のロックした場合であってもB2ブレーキ圧が供給されず、リバース制御バルブ13がフェイルセーフ機能を発揮することができる。
Specifically, the
本実施形態において想定される前進時の摩擦係合要素の多重噛み合いの組み合わせとしては、(1)C2クラッチ,B1ブレーキ,B2ブレーキの組み合わせ、(2)C2クラッチ,C3クラッチ,B2ブレーキの組み合わせ、(3)C3クラッチ,B1ブレーキ,B2ブレーキの組み合わせがある。また、リバース制御バルブ13は、NレンジからRレンジに切り換えるガレージ制御時にはB2ブレーキにB2圧制御バルブ14の出力圧を作用させ、Rレンジ(定常時)にはB2ブレーキにライン圧を作用させるように油路を切り換えることができる。
As the combination of multiple engagements of the friction engagement elements at the time of forward movement assumed in the present embodiment, (1) a combination of C2 clutch, B1 brake, and B2 brake, (2) a combination of C2 clutch, C3 clutch, and B2 brake, (3) There are combinations of C3 clutch, B1 brake, and B2 brake. Further, the
B2圧制御バルブ14は、ライン圧PLを調圧して、B2ブレーキに供給するためのバルブである。B2圧制御バルブ14は、スプリング14aによって左側へ付勢されたスプール14bを備えている。ポート14cには第二ソレノイドバルブ16から信号圧が入力される。ポート14eは、リバース制御バルブ13のポート13eと連通している。ポート14fにはライン圧が供給される。図中「EX」はドレンポートである。
The B2
第一ソレノイドバルブ15は、ECU17の指令に従って、リバース制御バルブ13の信号ポート13cに入力する信号圧をON/OFFする。この第一ソレノイドバルブ15としては、ON/OFF切換弁を用いることができる。
The
第二ソレノイドバルブ16は、ECU17の指令に従って、B2圧制御バルブ14に対して信号圧を出力する。この第二ソレノイドバルブ16としては、微妙な油圧制御を行うことが要求されるため、デューティ制御弁またはリニアソレノイド弁が用いられる。
The
ここで、油圧制御装置Xに用いられるリバース制御バルブ13を上述したような構成とした場合、変速過渡期においてリバース制御バルブ13のポート13d,13iに入力される油圧がスプリング13aの付勢力を下回ってスプール13bが図中左側に移動してしまい、一時的にフェイルセーフ機能を発揮できない状態になってしまう懸念がある。また、変速の進行に伴ってスプール13bが変速開始前の位置(図中右側)に戻り、フェイルセーフ機能を発揮できるようになる過程において、リバース制御バルブ13において容積変化が生じ、油圧制御性が悪化する懸念がある。
Here, when the
さらに具体的には、例えば変速段を2速から3速に変化させる場合においては、B1ブレーキが係合解除され、C3クラッチが係合される。この過程において、B1ブレーキに繋がるリバース制御バルブ13のポート13dへの入力圧が低下してスプール13bが図中左側に移動してしまい、フェイルセーフ機能が損なわれる可能性がある。その後、C3クラッチの係合に伴ってリバース制御バルブ13のポート13iへの入力圧が上昇すると、スプール13bが図中右側に戻る。これに伴うリバース制御バルブ13において容積変化が生じると、B1ブレーキ圧が所定値以上に落ち込んでしまう懸念がある。
More specifically, for example, when the gear position is changed from the second speed to the third speed, the B1 brake is disengaged and the C3 clutch is engaged. In this process, the input pressure to the
このような懸念を払拭するための方策として、リバース制御バルブ13のポート13d,13i等に信号圧を入力可能なソレノイドバルブ等を別途設ける方策が考えられる。しかしながら、本実施形態の油圧制御装置Xにおいては、ソレノイドバルブ等を設けるのではなく、変速段の切り替え時における油圧制御を実行することによりフェイルセーフ機能の喪失、及びリバース制御バルブ13において容積変化を回避することができる。
As a measure for eliminating such a concern, a measure can be considered in which a solenoid valve or the like capable of inputting a signal pressure to the
具体的には、本実施形態の油圧制御装置Xにおいては、変速段の切り替えに際して係合が必要な摩擦係合要素(以下、「要係合摩擦係合要素」とも称す)に対して変速の初期段階において作用させる初期油圧A、及び解放が必要な摩擦係合要素(以下、「要解放摩擦係合要素」とも称す)に対して変速の初期段階において作用させる初期油圧Bにより、スプリング13aによる付勢力に反して作用する荷重の総和が、スプリング13aによる付勢力以上となるようにように油圧制御が行われる。すなわち、(初期油圧Aによる荷重)+(初期油圧Bによる荷重)>(スプリング13aによる付勢力)の関係が成立するように油圧制御がなされる。これにより、変速段の切り換えの初期段階において、スプール13bがスプール13bが図中左側に移動してフェイルセーフ機能が損なわれるのを回避することができる。
Specifically, in the hydraulic control device X according to the present embodiment, the gear shift operation is performed with respect to a friction engagement element that needs to be engaged when the gear position is changed (hereinafter also referred to as “engagement friction engagement element that is required”). By the initial hydraulic pressure A that is applied in the initial stage and the initial hydraulic pressure B that is applied in the initial stage of shifting with respect to the frictional engagement element that needs to be released (hereinafter also referred to as “required frictional engagement element”), the
上述した油圧制御に加えて、油圧制御装置Xにおいては、変速段の切り換え進行に伴ってポート13d,13iに入力される信号圧の総和が、初期油圧A及び初期油圧Bの総和を下回らないように油圧制御が行われる。変速段の切り替え中において、ポート13d,13iに入力される信号圧の大きさは、初期油圧A及び初期油圧Bの総和を下回らない範囲において適宜変動させることができる。このような制御を実行することにより、変速段の切り換え進行中においても、スプール13bがスプール13bが図中左側に移動してフェイルセーフ機能が損なわれるのを回避することができる。
In addition to the above-described hydraulic control, in the hydraulic control device X, the sum of the signal pressures input to the
本発明は、例えば自動車の自動変速機の油圧制御装置として好適に適用することができる。 The present invention can be suitably applied as, for example, a hydraulic control device for an automatic transmission of an automobile.
X 油圧制御装置
13 リバース制御バルブ
13a スプリング
13b スプール
13d ポート
X
Claims (1)
前記フェイルセーフ弁が、
弾性体によって付勢されたスプールと、
前記複数の摩擦係合要素のうち一部又は全部に対して入力される油圧が信号圧として入力される複数の入力ポートとを有し、
前記入力ポートに入力される信号圧により前記スプールに対して前記付勢力に反する方向に作用する荷重が前記弾性体による付勢力以上であることを条件として前記スプールが前記フェイルセーフ機能を発揮可能な位置に配置されるものであり、
変速段の切り替えに際して係合が必要な摩擦係合要素である要係合摩擦係合要素に対して変速段の切り換え初期段階において作用させる油圧を初期油圧Aとし、
変速段の切り替えに際して解放が必要な摩擦係合要素である要解放摩擦係合要素に対して変速段の切り換え初期段階において作用させる油圧を初期油圧Bとした場合に、
前記初期油圧A及び前記初期油圧Bにより前記スプールに対して前記付勢力に反する方向に作用する荷重の総和が前記弾性体による付勢力以上となるようにように油圧制御を行い、かつ変速段の切り換え進行に伴って前記入力ポートに信号圧として入力される信号圧の総和が、前記初期油圧A及び前記初期油圧Bの総和を下回らないように油圧制御を行うことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。 A fail-safe function that prevents multiple engagements in which a plurality of friction engagement elements and a friction engagement element that needs to be engaged to achieve a predetermined gear stage and other friction engagement elements are erroneously engaged simultaneously. A hydraulic control device for an automatic transmission having a fail-safe valve having
The fail-safe valve is
A spool biased by an elastic body;
A plurality of input ports to which hydraulic pressure input to some or all of the plurality of friction engagement elements is input as signal pressure;
The spool can perform the fail-safe function on condition that a load acting in a direction opposite to the urging force with respect to the spool due to the signal pressure input to the input port is equal to or greater than the urging force by the elastic body. Is placed at a position,
The initial hydraulic pressure A is a hydraulic pressure that is applied to an engagement frictional engagement element that is a frictional engagement element that needs to be engaged at the time of switching the shift stage in the initial stage of switching the shift stage.
When the initial hydraulic pressure B is the hydraulic pressure that is applied to the required frictional engagement element, which is a frictional engagement element that needs to be released when switching the gear position, in the initial stage of switching the gear position,
The hydraulic pressure is controlled so that the sum of loads acting on the spool in the direction opposite to the biasing force by the initial hydraulic pressure A and the initial hydraulic pressure B is equal to or greater than the biasing force by the elastic body, and An automatic transmission that controls hydraulic pressure so that a sum of signal pressures input to the input port as signal pressure does not fall below a sum of initial hydraulic pressure A and initial hydraulic pressure B as switching proceeds Hydraulic control device.
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