JP2867784B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

自動変速機の油圧制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、リバースレンジ（以
下、Ｒレンジ）で締結する摩擦締結要素の締結圧を電子
制御する自動変速機の油圧制御装置、特に、そのフェー
ルセーフ技術に関する。
【０００１】
【従来の技術】従来、例えば、実車に採用されている自
動変速機としては、日産の「ＲＥ４Ｒ０１Ａ型」が知ら
れている。
【０００２】また、パワートレーンの小型化やコントロ
ールバルブの単純化のため、ワンウェイクラッチを廃止
し、摩擦締結要素の締結圧を直接電子油圧制御弁で制御
する技術も知られているところである。
【０００３】そこで、「ＲＥ４Ｒ０１Ａ型」の自動変速
機に上記技術を適用した場合、締結論理は図６に示すよ
うになり、油圧回路は図７に示すようなものが考えられ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記組
み合せによる自動変速機の油圧制御装置にあっては、Ｒ
レンジで使用するリバース摩擦締結要素Ｂ２，Ｃ３のリ
バース電子油圧制御弁がスプールステックや断線等によ
り弁閉側でフェールした時には、Ｒレンジにセレクトし
てもリバース摩擦締結要素Ｂ２，Ｃ３の油圧が上昇せ
ず、後退走行が不可能となってしまうという問題があ
る。尚、Ｒレンジへのセレクト時で、リバース電子油圧
制御弁が正常の時には、所定の目標制御圧特性が得られ
る制御指令がリバース電子油圧制御弁に出力され、リバ
ース電子油圧制御弁で作り出された制御圧をリバース摩
擦締結要素Ｂ２，Ｃ３に供給することで、Ｒレンジセレ
クトショックを防止するようにしている。
【０００５】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、リバース摩擦締結要素の締結圧を電子制
御する自動変速機の油圧制御装置において、リバース電
子油圧制御弁の正常時にＲレンジセレクトショック防止
を確保しながら、リバース電子油圧制御弁の弁閉フェー
ル時に後退走行を実現すると共に棚圧を小さくしながら
アキュムレータを大幅に小型軽量化することを課題とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の自動変速機の油圧制御装置では、Ｒレンジセレ
クトから所定時間までにリバース摩擦締結要素の油圧が
立ち上がらない場合、所定時間が経過した後、Ｒレンジ
圧をシャトル弁を介してリバース摩擦締結要素に供給す
るリバースレンジ圧遅延油路を設け、リバースレンジ圧
遅延油路の途中に油圧の上昇を遅らせる背圧導入のアキ
ュムレータによる遅延手段を設けた。即ち、少なくとも
リバースレンジ位置で締結されるリバース摩擦締結要素
と、ドライブレンジセレクト操作によりライン圧をドラ
イブレンジ圧油路に導き、リバースレンジセレクト操作
によりライン圧をリバースレンジ圧油路に導くマニュア
ルバルブと、前記リバース摩擦締結要素への締結圧を調
圧するリバース電子油圧制御弁と、前記リバース電子油
圧制御弁とリバース摩擦締結要素とを連結する制御圧油
路の途中に設けられたシャトル弁と、前記リバースレン
ジ圧油路とシャトル弁とをリバース電子油圧制御弁をバ
イパスして連結したリバースレンジ圧遅延油路と、前記
リバースレンジ圧遅延油路の途中に油圧の上昇を遅らせ
るべく設けられ、直列配置のオリフィス及びリバースレ
ンジ以外で発生する圧を背圧として導いたアキュムレー
タにより構成された遅延手段とを備えていることを特徴
とする。
【０００７】
【作用】リバース電子油圧制御弁の正常時に、リバース
レンジへのセレクト操作を行なうと、所定の目標制御圧
特性が得られる制御指令がリバース電子油圧制御弁に出
力され、リバース電子油圧制御弁で作り出された制御圧
がリバース摩擦締結要素に供給される。このリバースレ
ンジ対応の締結圧制御によりリバースレンジセレクトシ
ョックが防止される。そして、遅延手段により設定され
た遅延時間が経過すると、遅延手段からリバースレンジ
圧遅延油路→シャトル弁→制御圧油路を経過してリバー
ス摩擦締結要素にマニュアルバルブからのリバースレン
ジ圧が供給される。ここで、リバースレンジ圧は、周知
のようにライン圧制御によって伝達トルクに見合う高圧
レベルに設定されている為、リバース摩擦締結要素が強
く締結され、後退走行時にリバース摩擦締結要素の滑り
が防止される。
【０００８】リバース電子油圧制御弁の弁閉フェール時
に、リバースレンジへのセレクト操作を行なうと、リバ
ース電子油圧制御弁からリバース摩擦締結要素へは制御
圧が供給されず、リバース摩擦締結要素は解放状態のま
まとなる。しかし、リバースレンジ圧遅延油路に圧力が
発生しシャトル弁が切換作動をすると、遅延手段からリ
バースレンジ圧遅延油路→シャトル弁→制御圧油路を経
過してリバース摩擦締結要素にマニュアルバルブからの
リバースレンジ圧が供給され、リバース摩擦締結要素が
締結されることになり、リバース電子油圧制御弁の弁閉
フェール時に後退走行が実現される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。 （第１実施例） 構成を説明する。図１は請求項１記載の発明に相当する
第１実施例の自動変速機の油圧制御装置を示す全体概略
図である。この第１実施例装置は、前進４速後退１速を
得るパワートレーンに適用され、ロー＆リバースブレー
キＢ２を油圧が電子制御されるリバース摩擦締結要素と
し、かつ、遅延手段には背圧導入のアキュムレータ３５
を有する例である。図１において、Ｃ１はフォワードク
ラッチ，Ｃ２はハイクラッチ，Ｃ３はリバースクラッ
チ，Ｂ１はバンドブレーキ，Ｂ２はロー＆リバースブレ
ーキである。そして、Ｄレンジ１速とＲレンジで締結さ
れるロー＆リバースブレーキＢ２（リバース摩擦締結要
素）と、Ｄレンジセレクト操作によりライン圧油路１か
らのライン圧をＤレンジ圧油路２に導き、Ｒレンジセレ
クト操作によりライン圧油路１からのライン圧をＲレン
ジ圧油路３に導くマニュアルバルブ４と、前記ライン圧
油路１からのライン圧を基圧としてロー＆リバースブレ
ーキＢ２への締結圧を調圧する電子油圧制御弁７と、該
電子油圧制御弁７とロー＆リバースブレーキＢ２とを連
結する制御圧油路９の途中に設けられた第２シャトル弁
１１（シャトル弁に相当）と、前記Ｒレンジ圧油路３と
第２シャトル弁１１とを第１シャトル弁６及び電子油圧
制御弁７をバイパスして連結し、かつ、途中に油圧の上
昇を遅らせる遅延手段１３’を設けたＲレンジ圧遅延油
路１４とを備えている。前記第２シャトル弁１１により
制御圧油路９は、弁側制御圧油路９ａとブレーキ側制御
圧油路９ｂとに分かれている。前記電子油圧制御弁７以
外に各締結要素Ｃ１，Ｃ２，Ｂ１に対応して電子油圧制
御弁１５，１６，１７が設けられ、各締結要素Ｃ１，Ｃ
２，Ｂ１と電子油圧制御弁１５，１６，１７はそれぞれ
制御圧油路１８，１９，２０により直結されている。
尚、各電子油圧制御弁７，１５，１６，１７は、図外の
自動変速機コントロールユニットからのデューティ制御
指令により作動し、無制御のリバースクラッチＣ３を除
き各締結要素Ｃ１，Ｃ２，Ｂ１，Ｂ２への締結圧が制御
される。前記遅延手段１３は、直列配置のオリフィス３
３及びアキュムレータ３５とオリフィス３３に並列配置
のワンウェイチェック弁３６により構成している。そし
て、アキュムレータ３５は、Ｒレンジ以外のＮレンジ，
Ｐレンジで発生するＮ，Ｐレンジ圧油路２２からの圧を
背圧として導いていて、アキュムピストン３５ａとシー
ルリング３５ｂとアキュムレータ室３５ｃと背圧室３５
ｄを有する。
【００１０】作用を説明する。 （イ）Ｄレンジ位置での各締結要素の締結作動 自動変速機のパワートレーンの図示は省略するが、前記
各締結要素Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２を図６の締結
論理表に示すように作動させることで、Ｄレンジ位置で
４速の自動変速が達成される。即ち、締結要素Ｃ１，Ｂ
２の締結でＤレンジ１速が達成され、締結要素Ｃ１，Ｂ
１の締結でＤレンジ２速が達成され、締結要素Ｃ１，Ｃ
２の締結でＤレンジ３速が達成され、締結要素Ｃ２，Ｂ
１の締結でＤレンジ４速が達成される。 （ロ）電子油圧制御弁７の正常時 電子油圧制御弁７の正常時にＲレンジへのセレクト操作
を行なうと、リバースクラッチＣ３にはそのままＲレン
ジ圧が入り、ロー＆リバースブレーキＢ２には電子油圧
制御弁７を経過して制御されたＲレンジ圧が入る。つま
り、電子油圧制御弁７の正常時に所定の目標制御圧特性
が得られるデューティ制御指令が電子油圧制御弁７に出
力され、電子油圧制御弁７で作り出された制御圧が、弁
側制御圧油路９ａ→第２シャトル弁１１→ブレーキ側制
御圧油路９ｂを経過してロー＆リバースブレーキＢ２に
供給される。この制御圧は、例えば、図２の実線特性に
示すＲレンジ対応の制御圧特性が得られる制御圧とする
ことによりＲレンジセレクトショックが防止される。
【００１１】一方、遅延手段１３’では、オリフィス３
３を経過して油圧上昇が抑えられたＲレンジ圧がアキュ
ムレータ３５のアキュムレータ室３５ｃに供給され、オ
リフィス３３を経過したＲレンジ圧による力が、シール
リング抵抗に打ち勝つと、アキュムピストン３５ａが図
１の図面上方にストロークし、ピストンストロークの終
端にくると、その後、アキュムレータ内圧がＲレンジ圧
のレベルまで高まる。アキュムレータ３５は、Ｎレン
ジ，Ｐレンジで発生する圧を背圧として導くことでスプ
リングが無くなる。よって、ピストンストローク中のア
キュム内圧はシールリング３５ｂの抵抗のみと釣り合う
ことになり、図２の点線特性に示すように、スプリング
内蔵アキュムレータ３１よりも棚圧を小さくすることが
できる。なぜなら、スプリングで押し返す場合、スプリ
ング力は少なくともシール抵抗より大きくしなければな
らず、棚圧は最低でもシール抵抗分の２倍以上とする必
要があり、棚圧を小さくしにくい。しかも、アキュム受
圧面積を大きくしないことには棚圧が小さくならない。
また、ＲレンジからＮレンジまたはＰレンジへのセレク
ト時には、Ｎ，Ｐレンジ圧油路２２からの圧がアキュム
レータ３５の背圧室３５ｄに導かれ、アキュムピストン
３５ａが図面下方にストロークして元の位置に復帰す
る。 （ハ）電子油圧制御弁７の弁閉フェール時 電子油圧制御弁７がスプールステックや断線等により弁
閉フェールである時にＲレンジへのセレクト操作を行な
うと、フェールの電子油圧制御弁７からロー＆リバース
ブレーキＢ２へは制御圧が供給されず、ロー＆リバース
ブレーキＢ２は解放状態のままとなる。しかし、Ｒレン
ジ圧遅延油路１４に油圧が発生し第２シャトル弁１１が
切換作動すると、遅延手段１３からＲレンジ圧遅延油路
１４→第２シャトル弁１１→ブレーキ側制御圧油路９ｂ
を経過してロー＆リバースブレーキＢ２にマニュアルバ
ルブ４からのＲレンジ圧が供給され、ロー＆リバースブ
レーキＢ２が締結されることになる。このＲレンジ圧遅
延油路１４によるフェール対応の締結圧供給により、電
子油圧制御弁７の弁閉フェール時に後退走行が実現され
る。しかも、ロー＆リバースブレーキＢ２に供給される
油圧は、オリフィス３３と背圧導入のアキュムレータ３
５により、油圧が緩やかに上昇し、その後、所定の棚圧
状態が続き、さらにＲレンジ圧まで立ち上がるという図
２の点線に示す特性を示すことで、ロー＆リバースブレ
ーキＢ２が急激に締結されることなく、大きなセレクト
ショックの発生が抑えられる。
【００１２】効果を説明する。 （１）Ｒレンジで締結するロー＆リバースブレーキＢ２
の締結圧を電子制御する自動変速機の油圧制御装置にお
いて、Ｒレンジセレクトから所定時間までにロー＆リバ
ースブレーキＢ２の油圧が立ち上がらない場合、所定時
間が経過した後、Ｒレンジ圧を第２シャトル弁１１を介
してロー＆リバースブレーキＢ２に供給するＲレンジ圧
遅延油路１４を設けた為、電子油圧制御弁７の正常時に
Ｒレンジセレクトショック防止を確保しながら、電子油
圧制御弁７の弁閉フェール時に後退走行を実現すること
ができる。 （２）遅延手段１３’を直列配置のオリフィス３３及び
アキュムレータ３５と、オリフィス３３に並列配置のワ
ンウェイチェック弁３６により構成した為、Ｒレンジ圧
遅延油路１４で発生する油圧特性は、遅延時間が経過し
たら一気にＲレンジ圧になる特性ではなく、棚圧を持つ
油圧特性となることで、電子油圧制御弁７の弁閉フェー
ル時に大きなセレクトショックの発生を抑えることがで
きる。 （３）遅延手段に用いるアキュムレータを、Ｒレンジ以
外のＮレンジ，Ｐレンジで発生する圧を背圧として導い
たアキュムレータ３５とした為、棚圧を小さくしながら
アキュムレータ３５を大幅に小型軽量化することができ
る。 （４）アキュムレータ３５での棚圧を小さく設定した場
合、アキュムピストン３５ａのストローク中にロー＆リ
バースブレーキＢ２が締結しにくくなるため、棚圧を小
さくした分、ロー＆リバースブレーキＢ２のピストンリ
ターン荷重を小さく設定できる。このことは、ロー＆リ
バースブレーキＢ２への制御圧が小さくても伝達トルク
を持たせることが出来ることを意味するため、ライン圧
を低下させることができ、エネルギ損失を低減すること
が可能となる。 （第２実施例） 構成を説明する。図３は請求項１記載の発明に相当する
第２実施例の自動変速機の油圧制御装置を示す全体概略
図、図４は第２実施例装置の要部詳細図である。この第
２実施例装置は、前進６速後退１速を得るパワートレー
ンに適用され、バンドブレーキＢ１及びロー＆リバース
ブレーキＢ３を油圧が電子制御されるリバース摩擦締結
要素とし、かつ、遅延手段には背圧導入のアキュムレー
タ３５を有する例である。即ち、この第２実施例装置の
遅延手段１３’は、直列配置の第１オリフィス３３，第
２オリフィス３４及びアキュムレータ３５と、両オリフ
ィス３３，３４に並列配置のワンウェイチェック弁３６
により構成している。そして、アキュムレータ３５は、
Ｒレンジ以外のＮレンジ，Ｐレンジで発生するＮ，Ｐレ
ンジ圧油路２２からの圧を背圧として導いていて、アキ
ュムピストン３５ａとシールリング３５ｂとアキュムレ
ータ室３５ｃと背圧室３５ｄを有する。また、リバース
レンジ時、Ｒレンジ圧を基圧とする電子油圧制御弁７に
よる制御圧でバンドブレーキＢ１を締結し、Ｒレンジ圧
を基圧とする電子油圧制御弁８による制御圧でロー＆リ
バースブレーキＢ３を締結する構造とし、第２シャトル
弁１１，１２には共にＲレンジ圧遅延油路１４が連結さ
れる構造としている。そして、電子油圧制御弁７，８
は、図４に示すように、分割型の３方向デューティ弁７
ａ，８ａと圧力制御弁７ｂ，８ｂにより構成されてい
る。尚、５は入力圧油路、６は第１シャトル弁、１０ａ
は弁側制御圧油路、１０ｂはブレーキ側制御圧油路、２
１は自動変速機コントロールユニットであり、第１実施
例装置と同一構成には同一符号を付して説明を省略す
る。
【００１３】作用を説明する。
【００１４】図５は締結論理表であり、各締結要素Ｃ
１，Ｃ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を図９に示すように作動さ
せることで、Ｄレンジ位置で６速の自動変速が達成され
る。即ち、締結要素Ｃ１，Ｂ３の締結でＤレンジ１速が
達成され、締結要素Ｃ１，Ｂ２の締結でＤレンジ２速が
達成され、締結要素Ｃ１，Ｂ１の締結でＤレンジ３速が
達成され、締結要素Ｃ１，Ｃ２の締結でＤレンジ４速が
達成され、締結要素Ｃ２，Ｂ１の締結でＤレンジ５速が
達成され、締結要素Ｃ２，Ｂ２の締結でＤレンジ６速が
達成される。
【００１５】リバースレンジセレクト時、バンドブレー
キＢ１及びロー＆リバースブレーキＢ３には、電子油圧
制御弁７，８の正常時にこの電子油圧制御弁７，８によ
り最適に制御された油圧がバンドブレーキＢ１及びロー
＆リバースブレーキＢ３に供給されることで、リバース
セレクトショックが防止される。但し、電子油圧制御弁
７，８の状態（正常かフェールか）にかかわらず、遅延
手段１３’のアキュムピストン３５ａがストロークし終
わると、所定時間後、締結に必要な油圧が確実に発生す
ることにより、電子油圧制御弁７，８の全閉フェール時
においても確実な後退走行を実現している。尚、遅延手
段１３’による油圧制御作用については第２実施例と同
様である。
【００１６】効果を説明する。この第２実施例装置で
は、第１実施例の（１），（２），（３），（４）の効
果に加え、下記の効果が達成される。 （５）リバースレンジ時にバンドブレーキＢ１及びロー
＆リバースブレーキＢ３の両方を電子油圧制御弁７，８
で制御する構成としている為、制御自由度が増大し、変
速ショック（セレクトショックを含む）が良好となる。
【００１７】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
【００１８】例えば、Ｒレンジで締結される少なくとも
１つの締結要素が電子油圧制御弁により締結圧制御され
るものであれば本発明のフェールセーフ技術を適用する
ことができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、リバース摩擦締結要素の締結圧を電子制御する自動
変速機の油圧制御装置において、Ｒレンジセレクトから
所定時間までにリバース摩擦締結要素の油圧が立ち上が
らない場合、所定時間が経過した後、Ｒレンジ圧をシャ
トル弁を介してリバース摩擦締結要素に供給するリバー
スレンジ圧遅延油路を設けた為、電子油圧制御弁の正常
時にＲレンジセレクトショック防止を確保しながら、電
子油圧制御弁の弁閉フェール時に後退走行を実現するこ
とができるという効果が得られる。そして、リバースレ
ンジ圧遅延油路の途中には、直列配置のオリフィス及び
リバースレンジ以外で発生する圧を背圧として導いたア
キュムレータにより構成された遅延手段を設けた為、棚
圧を小さくしながらアキュムレータを大幅に小型軽量化
することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施例の自動変速機の油圧制御装置
を示す全体概略図である。
【図２】第１実施例装置での油圧特性図である。
【図３】本発明第２実施例の自動変速機の油圧制御装置
を示す全体概略図である。
【図４】第２実施例装置の要部詳細図である。
【図５】第２実施例装置での締結論理表を示す図であ
る。
【図６】従来装置での締結論理表を示す図である。
【図７】組み合せ従来技術による自動変速機の油圧制御
装置を示す全体概略図である。
【符号の説明】
Ｂ２ ロー＆リバースブレーキ（リバース摩擦締結要
素） １ ライン圧油路 ２ Ｄレンジ圧油路 ３ Ｒレンジ圧油路 ４ マニュアルバルブ ７ 電子油圧制御弁 １１ 第２シャトル弁 １３’ 遅延手段 １４ リバースレンジ圧遅延油路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくともリバースレンジ位置で締結さ
    れるリバース摩擦締結要素と、 ドライブレンジセレクト操作によりライン圧をドライブ
    レンジ圧油路に導き、リバースレンジセレクト操作によ
    りライン圧をリバースレンジ圧油路に導くマニュアルバ
    ルブと、 前記リバース摩擦締結要素への締結圧を調圧するリバー
    ス電子油圧制御弁と、 前記リバース電子油圧制御弁とリバース摩擦締結要素と
    を連結する制御圧油路の途中に設けられたシャトル弁
    と、 前記リバースレンジ圧油路とシャトル弁とをリバース電
    子油圧制御弁をバイパスして連結したリバースレンジ圧
    遅延油路と、前記リバースレンジ圧遅延油路の途中に油圧の上昇を遅
    らせるべく設けられ、直列配置のオリフィス及びリバー
    スレンジ以外で発生する圧を背圧として導いたアキュム
    レータにより構成された遅延手段と、 を備えていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装
    置。
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