JP4305023B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の油圧制御回路に係るものであり、より詳しくは自動変速機の油圧制御装置内に配設されたサーボ機構（クラッチ、ブレーキ）への供給油圧レベルを安定、保持する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関連する従来技術として、特開２００２−２１３５９０号公報に記載された油圧制御装置に関する技術が公知となっている。この公報に記載された技術は、変速機を対象とした油圧制御回路において、オイルポンプにより油圧回路内に油圧を発生させ、熱交換器を含む所定の油圧必要部へ作動油を供給する油圧制御装置において、作動油の油温を検知する油温検出手段を備え、油温に応じてオイルポンプの駆動力を制御して、熱交換器へ循環させられる作動油の流量を変化させる油温対応ポンプ手段により、油圧必要部位へ適切な作動油を供給制御する技術が示されている。
【０００３】
また、サーボ機構への油圧制御において上記した油温制御の他、オイルポンプの容量を増大して油圧回路内での油圧変動そのものを発生させない手段が講じられてきた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２１３５９０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記説明した従来技術においては、油圧回路内の特定部分に対する油圧供給量を油温により制御しているため、油圧回路内に温度センサを配設することが必須条件となり、油温を油圧制御に反映させるために電子制御ユニットにおいて油温感応のための制御プログラムを組み込むことが必要である。このように油温を油圧制御に反映するための構成を新たに油圧回路内に設けることが必要となり自動変速機の油圧制御部分のコストが嵩むという技術的な課題を抱えるものであった。
【０００６】
さらに、オイルポンプそのものの容量を増大させる方法はオイルポンプの製造コスト高やオイルポンプが占有するスペースが大きくなるという問題点が依然として解決されないものであった。
【０００７】
本発明は、上記した従来技術による自動変速機の油圧制御回路の持つ固有の問題であった油圧制御回路に対して、コスト的有利でかつ簡易な構成で正確な油圧制御が可能な新規な自動変速機の油圧制御回路を提供することを技術的課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために講じた手段は、請求項１記載のように、自動変速機の油圧回路内に配設されるオイルポンプと、オイルポンプに接続され、油圧回路内のライン圧を生成するレギュレータバルブと、ライン圧を調圧してクラッチ圧を生成するコントロールバルブと、コントロールバルブにおいて調圧されたクラッチ圧が導入され自動変速機のシフトを制御するシフトバルブと、クラッチ圧が導入されるサーボ機構とを有する自動変速機の油圧制御回路において、レギュレータバルブとコントロールバルブの間の油圧回路に油圧回路構成部が接続されるとともに油圧回路と油圧回路構成部との間にカットバルブが設けられ、カットバルブは、バルブボディが弾性体により付勢され弾性体の弾性力とライン圧のバランスにより動作し、油圧回路内のライン圧が所定値以下になった場合には、カットバルブによって油圧回路と油圧回路構成部とが遮断されることである。
【０００９】
上記構成によれば、サーボ機構が必要とする油圧を供給した結果、レギュレータバルブにて生成されたライン圧の油圧レベルの落ち込みがあったとしても、カットバルブが機能してサーボ機構が機能する上で必要とする油圧回路内の油圧レベルを保持することができるため、サーボ機構の立ち上がりから制御（ サーボ機構によるクラッチ、ブレーキの係脱制御） に至る一連の動作を円滑かつ正確に行うことができる。さらに、油圧回路内の油圧変動に応じてカットバルブが動作するため、電気的な制御を必要とせずコスト的に有利であり、油圧回路の大幅な設計変更を必要としない油圧制御回路を実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明する。すでに自動変速機の油圧制御回路自体は周知のものであるため、油圧制御回路の中でも本発明が特徴とする部分について説明する。図１は自動変速機の代表的な油圧回路の一部であり、図２は本発明の作動を説明する油圧変動と時間推移との関係を表した図面である。
【００１３】
図１にて油圧回路１にはオイルポンプ２が接続されており、このオイルポンプ２により生成された油圧、即ちポンプ圧Ｐはレギュレータバルブ３に導入され、このレギュレータバルブ３によってライン圧ＰＬを生成する。生成されたライン圧ＰＬはコントロールバルブ４によって調圧されクラッチ圧ＣＬとなる。さらにクラッチ圧ＣＬはシフトバルブ５に導かれ、シフトバルブ５の下流側に配置されたサーボ機構に導入される。図１にてシフトバルブ５、およびサーボ機構６はブロック図的に示したが周知の通り油圧回路内には多段の変速段を形成することができるように、複数のシフトバルブ、複数のサーボ機構が配設されている。また、図１にはサーボ機構６としてクラッチ機構を示したが、ブレーキ機構であってもよい。
【００１４】
本実施例においては、レギュレータバルブ３とコントロールバルブ４との間に形成されている油圧回路１にオイルクーラー７が配設されている。このオイルクーラー７は油圧回路構成部として機能する。油圧回路１とオイルクーラー７の接続部分には、本発明の特徴部分を構成するカットバルブ８が配設されている。カットバルブ８はバルブ体８ａ、およびバルブ体８ａを付勢するスプリング８ｂから構成され、カットバルブ８は油圧回路１内にライン圧ＰＬが発生していない状況下において油圧回路１とオイルクーラー７を遮断するように機能する。
【００１５】
上記実施例にて油圧回路１に接続される油圧回路構成部としてオイルクーラー７を例示して説明したが、オイルクーラー７のみならず自動変速機内の各所の潤滑必要部分も油圧回路構成部の対象となる。また、油圧回路構成部の対象としては、ライン圧ＰＬが供給されている油圧回路に接続され、かつ一定の油圧や油量を消費する部位も油圧回路構成部の対象構成要素となる。
【００１６】
次に図２に基づいて本実施例の作用について説明する。
【００１７】
本実施例の作用を説明する前に、油圧回路内で起こる油圧変動現象、およびこれまでの制御について説明する。自動変速機においては内部に配設されたクラッチやブレーキ等のサーボ機構に油圧を供給してサーボ機構の係脱により、ギア要素の動作を制御して速度とスロットル開度に応じて適切な変速段を生成することは周知である。サーボ機構には油圧制御が掛かるとその初期制御として大容量の油圧が供給され、サーボ機構が動作する直前まで内部のピストン要素が一気にストロークし、その後サーボ機構を制御するための油圧制御が成される。即ち、サーボ機構の動作初期状態ではプリチャージ（サーボ機構の無駄ストロークを詰めるため大容量の油圧が供給）が成され、その後にサーボ機構を制御するための油圧制御が適用される。油圧回路内では一般的にプリチャージの段階で１５〜２０（リットル／分）の油圧供給量が必要とされ、プリチャージ後のサーボ機構制御の段階でその１０分の１程度の油圧供給量が必要とされる。低速走行時にプリチャージが行われると、ライン圧ＰＬが低下してしまい、この油圧の低下に起因して油圧制御回路内のコントロールバルブ４やシフトバルブ５の誤動作の原因となっていた。この一時的な油圧の落ち込みは１００〜２００ミリ秒の範囲で起こるが、この問題を解決するため一時的にエンジン回転数を上昇させ吐出油圧量を一時的に増大すること、プリチャージ用の流量そのものを抑えること、オイルポンプの吐出容量を大きくすること等の方策が講じられてきた。
【００１８】
図２は油圧回路内の油圧と時間との関係を示したものである。
【００１９】
図２において特性線Ａは、本実施例による油圧回路１内のライン圧ＰＬの変化を示したものである。そして特性線Ｂはサーボ機構６内のサーボ圧ＳＶを示している。ライン圧ＰＬ（特性線Ａ）の落ち込みは開始からライン圧ＰＬがたち上がるまでの領域１は前述したプリチャージの影響によるものであり、プリチャージの完了後の立ち上がり領域２はサーボ機構６が非係合状態から係合状態に移行する領域である。なお、図２のライン圧ＰＬの特性線Ａは油圧回路１内にすでにカットバルブ７を配設した状態での油圧の変化を表している。また、サーボ圧ＳＶ（特性線Ｂ）の領域１での立ち上がりはサーボ機構６内の油圧変化を表している。領域３においてライン圧ＰＬは本来のレギュレータバルブ３によって生成されるライン圧ＰＬに復帰し、サーボ機構６内の油圧も設計要求、すなわちサーボ機構６が安定して動作する油圧変化を示している。なお、本実施例においてはライン圧ＰＬの低下開始から領域１、２を経て当初のライン圧に復帰するまでの時間は約１００ミリ秒である。
【００２０】
上記の油圧回路内の油圧変動はカットバルブ７の動作に起因するものであるが、この油圧変動両を最小限に抑えるために、ライン圧ＰＬを常に供給されている油圧回路１から一時的（例えば、１秒以下）に油圧の供給を遮断しても油圧回路内で影響が無い部分を選択する。例えば、潤滑系統や冷却系統を一時的遮断したとしても、変速機の動作には影響は発生することはない。また、一時的に冷却や潤滑系への油圧の供給を遮断することによって、サーボ機構６の油圧の充填時間、すなわちプリチャージ時間を短縮することか可能となった。
なお、図２において破線で示した特性線Ｃはカットバルブ７を備えないライン圧ＰＬの圧力変化を示したものであり、特性線Ｄはカットバルブ７を備えないサーボ圧ＳＶの圧力変化を示したものである。
【００２１】
本実施例ではカットバルブとしてバネ力と油圧によるバランス式のバルブを用いて説明したが、圧力バランス式のバルブに代えてソレノイドバルブを用いることも可能である。ソレノイドバルブを用いた場合には、ライン圧ＰＬが発生する回路内に圧力センサを配設して実測された圧力に応じてソレノイドバルブが動作するようにするか、制御ロジック的にソレノイドバルブを制御することも可能である。制御ロジック的にソレノイドバルブを制御するとは、ソレノイドバルブの動作タイミングをライン圧ＰＬが発生する回路内の油圧に依らずプログラム的にシーケンシャル処理を行うことを意味する。
【００２２】
上記実施例は本発明を適用した一例に過ぎず、本発明のコンセプトを適用した全ての実施態様に対して本発明が適用されるものである。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明した通り、ライン圧ＰＬに調圧された油圧回路と、例えば冷却部や潤滑部等の油圧回路構成部との間にカットバルブを設けたことにより、サーボ機構へのプリチャージ時に発生するライン圧ＰＬの落ち込み量を抑制することができ、その結果、サーボ機構への油圧充填時間を短縮、サーボ機構の個体差による、所謂ばらつきをも抑えることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるカットバルブを採用した油圧回路の要部である。
【図２】本発明の一実施例であるカットバルブを採用した油圧回路内の油圧変動と、カットバックバルブを採用しない油圧回路内の油圧変動を示した油圧特性線図である。
【符号の説明】
２ オイルポンプ
３ レギュレータバルブ
４ コントロールバルブ
５ シフトバルブ
７ オイルクーラー（油圧回路構成部）
８ カットバルブ
８ｂ 弾性体

Claims (1)

1. 自動変速機の油圧回路内に配設されるオイルポンプと、前記オイルポンプに接続され、前記油圧回路内のライン圧を生成するレギュレータバルブと、前記ライン圧を調圧してクラッチ圧を生成するコントロールバルブと、前記コントロールバルブにおいて調圧されたクラッチ圧が導入され自動変速機のシフトを制御するシフトバルブと、前記クラッチ圧が導入されるサーボ機構とを有する自動変速機の油圧制御回路において、前記レギュレータバルブと前記コントロールバルブの間の油圧回路に油圧回路構成部が接続されるとともに前記油圧回路と前記油圧回路構成部との間にカットバルブが設けられ、前記カットバルブは、バルブボディが弾性体により付勢され弾性体の弾性力とライン圧のバランスにより動作し、前記油圧回路内のライン圧が所定値以下になった場合には、前記カットバルブによって前記油圧回路と前記油圧回路構成部とが遮断されることを特徴とする自動変速機の油圧制御回路。

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