JP4573795B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents
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自動車技術会講演会前刷集No.59-03
図1は、本発明の油圧制御装置を適用したFF車用の自動変速機の概略断面図である。図2は、上記自動変速機の制御系を示す。自動変速機は、図外のエンジンからのトルクを増幅するトルクコンバータ1と、発進クラッチ(前進クラッチ及び後進ブレーキ)を有する前後進切替機構2と、入出力間で無段変速するCVT3と、駆動ギア4と、アイドラギア4aと、ファイナルギア4bと、差動装置4cと、を有している。また、各装置への油圧や潤滑油を供給する機構として、オイルポンプ7と、油圧コントロールバルブユニット8と、を有している。
ここで、プライマリプーリ30及びセカンダリプーリ31のピストン室構造について図1に基づいて説明する。
図3は、前進クラッチ2dのCVT入力軸14方向断面図である。前進クラッチ2dは、トルクコンバータ出力軸13と連結して一体回転するクラッチドラム50、サンギア2cと連結して一体回転するクラッチハブ51、クラッチドラム50にスプライン嵌合された複数の入力側摩擦板50a、クラッチハブ51にスプライン嵌合された複数の出力側摩擦板51a、クラッチピストン52、皿バネ53、クラッチリターンスプリング54、及びスプリングリテーナ55を有している。
図5は、油圧コントロールバルブユニット8内の油圧回路の一部を示す。オイルポンプ7の吐出ポートには、油路101を介して、ライン圧PLを調圧するプレッシャレギュレータバルブ(P.REG.V)110が接続されている。オイルポンプ7とP.REG.V110との間で調圧された第1油圧(PL)は、油路101に接続された油路102,103に供給される。
本発明の油圧制御装置は、SELECT.SW.V 182、SELECT.CONT.V183、マニュアルバルブ22、切替バルブ23、保圧バルブ24、及びチェックバルブ(逆止弁)25からなる機械的油圧制御手段と、CVTコントロールユニット9、L/U.SOL.V 180、及びSELECT.SW.SOL.V 181からなる電子的油圧制御手段と、を有している。
CVTコントロールユニット9は、燃費を向上させるため、所定条件を満たしたときにエンジンを停止させるアイドルストップ制御を行う。CVTコントロールユニット9は、極低車速であることとエンジンがアイドル回転していることを検知し、さらにブレーキスイッチや油温センサ5c等、各種センサの信号を併用して、アイドルストップ制御の開始及び終了を判断する。例えば、車速がゼロ、アイドルストップスイッチがON、ブレーキスイッチがON、油温Tが所定範囲内、舵角がゼロ、等の条件を満たせば、エンジンを停止する。また、ブレーキスイッチがOFFとなれば、スタータを駆動させてエンジンを再始動させる。
図6は、本発明の油圧制御装置の機械的油圧制御手段の一部、すなわちマニュアルバルブ22から前進クラッチ2dに供給する締結油圧Pcを制御する油圧制御回路20を示す。オイルポンプ7の吐出圧は上記電子的油圧制御手段により調圧され、調圧された油圧は、油路40を介してマニュアルバルブ22に供給される。
SELECT.SW.V182からの油路40は、マニュアルバルブ22の吸入ポート221に接続されている。マニュアルバルブ22はDレンジポート222、Rレンジポート223、及びドレンポート224,225を有している。Dレンジポート222は、油路42を介して切替バルブ23と接続している。Rレンジポート223は、油路43を介して後進ブレーキ2eと接続している。
マニュアルバルブ22のDレンジポートは、切替バルブ23の吸入ポート23aと接続している。切替バルブ23は、吸入ポート23aの他に、ポート23bとポート23cとを有している。ポート23bは油路44と接続し、油路44は前進クラッチ2dの前進クラッチ入力ポート61(図3参照)と接続している。ポート23cは油路45と接続し、油路45は油路46と油路47とに分岐している。油路46及び油路47は、共に前進クラッチ2dの前進クラッチ入力ポート61と接続している。油路46上には保圧バルブ24が設けられ、油路47上にはチェックバルブ25が設けられている。
油路46上には、切替バルブ23側から前進クラッチ2d側に向かって順に、オリフィス26及び保圧バルブ24が設けられている。保圧バルブ24は、チェックボール24a及びスプリング24bを有している。以下、説明のため、スプリング24bの伸縮方向にy軸を設定し、前進クラッチ2d側を正方向と定義する。
(Dレンジでアイドルストップ中の油圧保持)
図6に、Dレンジで走行後、Dレンジでアイドルストップしている場合の、油圧制御回路20の作動油の流れを点線矢印で示す。エンジンが作動していないため、オイルポンプ7も作動せず、油路40に油圧は供給されない。よって、マニュアルバルブ22の吸入ポート221側の油圧はゼロである。また、油路41から切替バルブ23に供給される切替用信号圧もゼロであるため、切替バルブ23のスプール230はx軸正方向に変位したままである。よって、切替バルブ23の吸入ポート23aとポート23cとが連通する一方、吸入ポート23aとポート23bとは遮断される。
図7は、アイドルストップ後、シフトレバー21がDレンジ位置で、再発進する場合の油圧制御回路20の作動油の流れを点線矢印で示す。
図8は、アイドルストップ後のエンジン再始動時に、前進クラッチ2dに締結油圧Pcが供給され、前進クラッチ2dの締結容量Tcが発生し、車両の前後Gが発生する経過を示すタイムチャートである。
t1において、エンジンが再始動され、エンジン回転数Neが上昇し始める。オーバーシュート後、Neは一定回転数に安定する。
t1において、オイルポンプ7が作動を開始するが、保圧バルブ24の作用により、PcはPc*に保たれている。Neが所定値以上になると、オイルポンプ7がPc*以上の油圧を油路40に供給可能になるため、Neが上記所定値になるt2において、PcがPc*から上昇し始める。ここで、Pcの棚圧制御を開始する。t3において、PcがPc1にまで上昇すると、前進クラッチ2dの締結状態が開始する。すなわち、t3において前進クラッチ2dの締結容量Tcがゼロから上昇し始める。t2から棚圧制御終了タイマT0経過後のt6において、棚圧制御を終了し、Pcを最大値Pcmaxまで上昇させる。
従来例1では、アイドルストップ中に前進クラッチの締結油圧Pcはゼロとなっている。エンジンが再始動するt1後、オイルポンプの作動により、Pcはゼロから上昇し始める。しかし、最大限に保たれていたクラッチクリアランスを縮めるため、前進クラッチのクラッチピストンがストロークする時間が必要であり、この間、Pcは低く保たれる。このため、t3より遅いt4において、PcがPc1となって前進クラッチ2dの締結状態が開始する。すなわち、t4において前進クラッチの締結容量Tcがゼロから上昇し始める。
従来例2では、アイドルストップ中に前進クラッチの締結油圧Pcは最大値Pcmaxに保たれている。よって、エンジン再始動時t1において前進クラッチの締結容量Tcは最大値Tcmaxであり、エンジン再始動時から、前進クラッチ2dの締結容量が発生する時点までの時間が短く、再発進応答性が良い点は、本発明と同様である。
図9は、アイドルストップ後、シフトレバー21がRレンジ位置で、エンジンが作動している場合の油圧制御回路20の作動油の流れを点線矢印で示す。
アイドルストップ後、シフトレバー21がNレンジ位置で、エンジンが作動している場合、上記Rレンジの場合と同様に、マニュアルバルブ22のDレンジポート222とドレンポート224が連通する。よって、前進クラッチピストン室62の作動油はドレンされ、前進クラッチ2dに保持されていたPc*はゼロとなる。また、Rレンジポート223とドレンポート225が連通し、後進ブレーキ2eに保持されていた締結油圧もゼロとなる。したがって、アイドルストップをしていない通常時(エンジン作動時)、Nレンジ位置ではPc*はゼロとなり、Nレンジで前進走行が発生する事態は防止される。
図10は、Dレンジでエンジン作動時に、切替バルブ23のスプール230がスプリング236の伸び側すなわちx軸正方向側でスティックした場合の、油圧制御回路20の作動油の流れを点線矢印で示す。
実施例1の自動変速機の油圧制御装置は、以下に列挙する効果を有する。
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例1に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
2 前後進切替機構
2d 前進クラッチ
2e 後進ブレーキ
3 CVT
4 駆動ギア
4a アイドラギア
4b ファイナルギア
4c 差動装置
4d アイドラギア軸
5b エンジン回転数センサ
7 オイルポンプ
8 油圧コントロールバルブユニット
9 CVTコントロールユニット
20 油圧制御回路
21 シフトレバー
22 マニュアルバルブ
23 切替バルブ
23a 吸入ポート
22b、22c ポート
24 保圧バルブ
24a チェックボール
24b スプリング
25 チェックバルブ
26、27 オリフィス
30 プライマリプーリ
30a プライマリ可動プーリ
30b プライマリ固定プーリ
30c プライマリプーリシリンダ室
30d プライマリクランプ室
31 セカンダリプーリ
31a セカンダリ可動プーリ
31b セカンダリ固定プーリ
31c セカンダリプーリシリンダ室
31d セカンダリクランプ室
40〜47 油路
40a 油圧センサ
50a 入力側摩擦板
51a 出力側摩擦板
52 クラッチピストン
53 皿バネ
54 クラッチリターンスプリング
55 スプリングリテーナ
61 前進クラッチ入力ポート
62 前進クラッチピストン室
100 保圧バルブ
110 プレッシャレギュレータバルブ
120 クラッチレギュレータバルブ
130 パイロットバルブ
170 変速制御弁
180 ロックアップソレノイドバルブ
181 セレクトスイッチングソレノイドバルブ
182 セレクトスイッチングバルブ
183 セレクトコントロールバルブ
190 切替弁
221 吸入ポート
222 Dレンジポート
223 Rレンジポート
224、225 ドレンポート
230 スプール
235 連通室
236 スプリング
Claims (7)
- エンジンにより駆動されるオイルポンプからの作動油の供給により移動するピストンと、前記ピストンの移動により互いに押し付けられる入力側及び出力側の複数の摩擦板と、非締結時には弾性力により前記ピストンと前記複数の摩擦板との間に所定のクリアランスを確保するリターンスプリングと、を有し、シフト位置として発進位置が選択された場合に締結される発進用締結要素と、
所定の条件が成立したときは前記エンジンを停止するアイドルストップ制御手段と、を備えた自動変速機の油圧制御装置において、
前記発進用締結要素から作動油を排出する第1油路上に、前記オイルポンプの非作動時に前記発進用締結要素の締結油圧を保持する保圧弁を設け、
前記保持される締結油圧により前記ピストンに加えられる荷重は、前記クリアランスが最大であるときの前記リターンスプリングの弾性力より大きく、かつ、前記クリアランスがゼロに切り替わる時点における前記リターンスプリングの弾性力未満であること
を特徴とする自動変速機の油圧制御装置。 - 前記オイルポンプからの作動油を前記発進用締結要素に供給する第2油路と、
前記オイルポンプの作動開始後、前記オイルポンプから前記発進用締結要素に供給される前記締結油圧が徐々に高くなるように調圧する油圧制御手段と、
前記オイルポンプの作動開始後、前記締結油圧の制御を、前記保圧弁による保持から、前記油圧制御手段による調圧へ切り替える切替手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の油圧制御装置。 - 前記切替手段は、前記オイルポンプの吐出油圧が所定値以上となったときに、前記オイルポンプが作動を開始したと判断して、前記締結油圧の制御を切り替えることを特徴とする請求項2に記載の自動変速機の油圧制御装置。
- 前記切替手段は、前記オイルポンプの非作動時に前記第2油路を閉じ、前記オイルポンプの作動時に前記第2油路を開く切替弁であること
を特徴とする請求項2又は請求項3に記載の自動変速機の油圧制御装置。 - シフト位置として発進位置が選択された場合は、前記切替弁と前記オイルポンプとを連通させて、前記オイルポンプの作動時に前記オイルポンプからの作動油を前記第2油路に供給し、発進位置以外のシフト位置が選択された場合は、前記切替弁と排出油路とを連通させて、前記オイルポンプの作動時に前記第2油路から作動油を排出させるマニュアル弁を、前記オイルポンプから前記切替弁への油路上に設けたことを特徴とする請求項4に記載の自動変速機の油圧制御装置。
- 前記第1油路及び前記第2油路とは別に、前記切替弁と前記発進用締結要素とを連通させる第3油路を設け、前記第3油路上に、前記切替弁から前記発進用締結要素への作動油の流通を許可するとともに、前記発進用締結要素から前記切替弁への作動油の流通を禁止する逆止弁を設けたことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の自動変速機の油圧制御装置。
- 前記切替弁は、前記オイルポンプから前記マニュアル弁に供給される作動油圧の有無により前記第2油路の開閉を切り替えることを特徴とする請求項5に記載の自動変速機の油圧制御装置。
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