JP6659068B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、セレクトレバーに連動するマニュアルバルブを停車レンジから走行レンジに切換える際のレスポンス遅れを改善して、摩擦係合要素を応答性良く動作させるようにした自動変速機の油圧制御装置に関する。

無段変速機（ＣＶＴ）や多段変速機等を代表とする自動変速機では、セレクトレバーに連動するマニュアルバルブにてクラッチやブレーキ等の複数の摩擦係合要素に給排する油圧を制御して各レンジ(Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ)の切換動作を実現している。

又、この場合、例えば特許文献１（特開２０１３-２４３２７号公報）に開示されているように、セレクトレバーをニュートラル（Ｎ）レンジにセットすると、これに連動するマニュアルバルブが、リバースブレーキとフォワードクラッチとに供給する油圧をドレーンさせて開放状態とする。そして、この状態からセレクトレバーをリバース(Ｒ)レンジにセットすると、マニュアルバルブを通じてリバースブレーキに作動圧が供給されて締結され、エンジンからの出力がＣＶＴの前後進切換装置、或いは遊星歯車装置等で構成されている多段変速機にて逆転されて伝達される。

特開２０１３-２４３２７号公報

ところで、セレクトレバーをＮレンジ（停車レンジ）からＲレンジ（走行レンジ）に切換えてリバースブレーキ（摩擦係合要素）に作動圧を供給するに際し、リバースブレーキの作動室に供給された作動圧は既にドレーンされているため、先ず、作動室に作動圧が充填され、その後、リバースピストンがリターンスプリングの付勢力に抗して移動されてリバースブレーキが締結動作される。

従って、上述した文献に開示されている技術では、セレクトレバーをＮレンジからＲレンジにセットした後、実際に駆動力が逆転して出力されるまでには、あるタイムラグが存在する。その結果、運転者がセレクトレバーをＮレンジからＲレンジに切換えて、アクセルペダルを踏み込んでも車両は直ちに後進しないため、運転者に対してレスポンスの遅れによる違和感を与えてしまう不具合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、運転者がセレクトレバーをニュートラルレンジ等の停車レンジからリバースレンジ等の走行レンジに切換えた際のレスポンス遅れを改善し、運転者に与える違和感を軽減させることのできる自動変速機の油圧制御装置を提供することを目的とする。

本発明による自動変速機の油圧制御装置は、少なくとも走行レンジで締結され又停車レンジで開放される摩擦係合要素と、セレクトレバーに連設されて該セレクトレバーが前記走行レンジにセットされた際に前記摩擦係合要素の作動室に作動圧を供給し、該セレクトレバーが前記停車レンジにセットされた際に前記作動室に供給した作動圧をドレーンさせるマニュアルバルブと、前記マニュアルバルブと前記作動室とを連通すると共に前記セレクトレバーが前記走行レンジにセットされた状態では該マニュアルバルブからの作動圧を前記作動室に供給する第１油路と、前記第１油路と並列に配列されて前記マニュアルバルブと前記作動室とを連通すると共に前記セレクトレバーが前記停車レンジにセットされた状態では該マニュアルバルブからの作動圧を前記作動室に供給して前記第１油路からドレーンさせる第２油路と、前記第１油路に介装された減圧手段と、前記第２油路に介装されて前記マニュアルバルブから前記作動室への作動圧の流れを許容し逆方向への流れを遮断する油路開閉手段とを備える。

本発明によれば、セレクトレバーを停車レンジにセットすると、マニュアルバルブからの作動圧が第２油路、油路開閉手段を経て摩擦係合要素の作動室に供給されて第１油路からドレーンされる。その際、第１油路に介装されている減圧手段にて作動室には作動圧を減圧させた予圧が発生しているため、その後、運転者がセレクトレバーを走行レンジに切換えた際には、摩擦係合要素を直ちに締結動作させることができ、レスポンス遅れが改善され、運転者に与える違和感を軽減させることができる。

無段変速機の動力伝達系を示す概略構成図 マニュアルバルブと調圧弁の油圧回路図 マニュアルバルブとリバースブレーキとの間の油圧回路図

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。尚、本実施の形態では自動変速機の一例として無段変速機（ＣＶＴ）を示す。

図１の符号１はエンジンで、このエンジン１の出力軸２が無段変速装置３、終減速装置４を介して駆動輪５を支承する駆動軸６に連設されている。又、無段変速装置３が、入力側からトルクコンバータ７、前後進切換装置８、無段変速機（ＣＶＴ）９で構成されている。

又、エンジン１の出力軸２がトルクコンバータ７のインペラ７ａに連設され、このトルクコンバータ７のタービン７ｂが前後進切換装置８のプラネタリ入力軸８ａに連設されている。尚、符号７ｃはロックアップクラッチ、７ｄはエンジン１を駆動源とする機械式オイルポンプである。

前後進切換装置８には、ダブルピニオン式プラネタリギヤ１０が内装されており、このプラネタリギヤ１０のサンギヤ１０ａにプラネタリ入力軸８ａが連設されている。更に、このサンギヤ１０ａと、このサンギヤ１０ａの外周に配設されているリングギヤ１０ｃとがプラネタリピニオン１０ｄを介して連設されており、このプラネタリピニオン１０ｄを支承するキャリヤ１０ｂがＣＶＴ９のプライマリ入力軸９ａに連結されている。

又、符号１１，１２は摩擦係合要素としてのフォワードクラッチ及びリバースブレーキであり、フォワードクラッチ１１がキャリヤ１０ｂとプラネタリ入力軸８ａとの間に介装され、一方、リバースブレーキ１２がリングギヤ１０ｃとトランスミッションケース３ａとの間に介装されている。

フォワードクラッチ１１、リバースブレーキ１２が共に開放状態にあるとき、プラネタリ入力軸８ａとプライマリ入力軸９ａとの間の動力伝達が遮断されたニュートラル状態となる。その状態で、フォワードクラッチ１１が係合するとプラネタリ入力軸８ａとプライマリ入力軸９ａとが直結状態となり、プラネタリギヤ１０は一体回転する。一方、フォワードクラッチ１１を開放してリバースブレーキ１２を係合させると、リングギヤ１０ｃがトランスミッションケース３ａに固定され、サンギヤ１０ａの回転によりプラネタリピニオン１０ｄが回転し、キャリヤ１０ｂを所定に減速された状態で逆回転させ、この駆動力がキャリヤ１０ｂを介してプライマリ入力軸９ａへ出力される。

又、ＣＶＴ９のプライマリ入力軸９ａにプライマリプーリ９ｂが軸着され、このプライマリプーリ９ｂに対設するセカンダリプーリ９ｃがセカンダリ出力軸９ｄに軸着され、この両プーリ９ｂ，９ｃにベルト９ｅが巻装されている。各プーリ９ｂ，９ｃの可動シーブ側にプライマリ油圧室９ｆ、セカンダリ油圧室９ｇが設けられており、この各油圧室９ｆ，９ｇに供給される作動油の圧力（以下、「作動圧」と略称）により、両プーリ９ｂ，９ｃの溝幅を反比例状態に設定して変速制御を行う。又、ＣＶＴ９のセカンダリ出力軸９ｄが終減速装置４の減速歯車列４ａを介して、駆動軸６に軸着されているデファレンシャル装置４ｂに連設されている。

フォワードクラッチ１１とリバースブレーキ１２とは油圧制御により締結或いは開放動作される。図２に示すように、このフォワードクラッチ１１にフォワードクラッチ油路１１ａが連通続されている。又、リバースブレーキ１２に、並列に配設された第１油路としての第１リバースブレーキ油路１２ａと第２油路としての第２リバースブレーキ油路１２ｂとが連通されている。

この第１リバースブレーキ油路１２ａに、この第１リバースブレーキ油路１２ａを通過する作動油の流量を通過抵抗により制限する減圧手段としてのオリフィス１３が介装され、又、第２リバースブレーキ油路１２ｂに油路開閉手段しての逆止弁１４が介装されている。

逆止弁１４は、後述するマニュアルバルブ１５からリバースブレーキ１２方向への作動油の流れを許容し、逆方向の流れを遮断するものであり、図３に示すように、チェックボール１４ａと、このチェックボール１４ａを閉弁方向へ常時付勢するリターンスプリング１４ｂとを有している。

フォワードクラッチ１１とリバースブレーキ１２とに対する油圧の給排はマニュアルバルブ１５の動作により行われる。マニュアルバルブ１５は６ポート４位置の切換弁であり、車両のセンタコンソールに設けたセレクト操作部１６に配設されているセレクトレバー１６ａの操作に連動して切換え動作される。尚、セレクトレバー１６ａは、運転者の操作により走行レンジとしてのドライブ（Ｄ）レンジ及びリバース（Ｒ）レンジ、停車レンジとしてのニュートラル（Ｎ）レンジ及びパーキング（Ｐ）レンジの各レンジにセット可能である。

又、マニュアルバルブ１５と調圧弁１７とが調圧油路１８ａ、及びこの調圧油路１８ａから分岐された調圧分岐油路１８ｂを介して連通自在にされている。この調圧弁１７は、オイルポンプ７ｄからのライン圧を元圧として調整した作動圧をマニュアルバルブ１５に出力する３ポート２位置の切換え弁であり、ソレノイド１７ａは図示しないコントローラに接続されている。コントローラはソレノイド１７ａを介して調圧弁１７を、所定作動圧が生成されるように動作させるが、調圧弁１７の調圧制御は周知であるため詳細な説明は省略する。尚、符号１７ｂはドレーン油路である。

セレクトレバー１６ａがＮレンジにセットされた状態では、調圧油路１８ａが第２リバースブレーキ油路１２ｂに連通され、第１リバースブレーキ油路１２ａとフォワードクラッチ油路１１ａとがドレーン油路１８ｃに連通される。従って、図３（ａ）に示すように、調圧分岐油路１８ｂからの作動油がマニュアルバルブ１５のスプール１５ａに形成されたランド１５ｂ，１５ｃ間から、第２リバースブレーキ油路１２ｂに介装されている逆止弁１４を開弁させ、リバースブレーキ１２のブレーキ作動室１２ｃに流入され、第１リバースブレーキ油路１２ａへ流れる。この第１リバースブレーキ油路１２ａにはオリフィス１３が介装されており、その通過抵抗によりリターン流量が制限されるため、ブレーキ作動室１２ｃには作動圧を所定に減圧した予圧、すなわち、ビストン１２ｄが、このピストン１４ｄを開放方向へ付勢するリターンスプリング（図示せず）の付勢力に抗して、締結方向へ動作しない程度の圧力が発生する。

この予圧はリターンスプリングの付勢力を上回らない最大圧に設定されており、オリフィス１３の通過抵抗、すなわち断面積を調整することで設定される。従って、運転者がセレクトレバー１６ａをＮレンジにセットすると、ブレーキ作動室１２ｃ内に予圧が発生し、リバースブレーキ１２は僅かな増圧で直ちに締結動作可能な待機状態となる。

一方、セレクトレバー１６ａをＲレンジにセットすると、調圧分岐油路１８ｂが第１リバースブレーキ油路１２ａに連通され、フォワードクラッチ油路１１ａがドレーン油路１８ｃに連通される。図３（ｂ）に示すように、第２リバースブレーキ油路１２ｂに介装されている逆止弁１４は閉弁し、リバースブレーキ１２側から流れる作動油の流れが遮断されるため、ブレーキ作動室１２ｃの作動圧が次第に上昇する。

次に、このような構成による本実施形態の作用について説明する。運転者がセレクトレバー１６ａをＮレンジにセットすると、図３（ａ）に示すように、マニュアルバルブ１５のスプール１５ａは、互いに対峙するランド１５ｂ，１５ｃ間を介して、調圧弁１７から作動圧が吐出されている調圧油路１８ａと第２リバースブレーキ油路１２ｂとを連通する。又、図２に示すように、第１リバースブレーキ油路１２ａとフォワードクラッチ油路１１ａとをドレーン油路１８ｃに連通する。

すると、フォワードクラッチ１１に供給されている作動圧はドレーンされて開放される。一方、図３（ａ）に示すように、第２リバースブレーキ油路１２ｂに供給された作動圧は、逆止弁１４のチェックボール１４ａをリターンスプリング１４ｂの付勢力に抗して開弁させて、リバースブレーキ１２のブレーキ作動室１２ｃに流入する。

そして、このブレーキ作動室１２ｃに流入した作動圧は第１リバースブレーキ油路１２ａに流れるが、この第１リバースブレーキ油路１２ａにはオリフィス１３が介装されているため、流量が制限され、ブレーキ作動室１２ｃには、オリフィス１３の通過抵抗により作動圧を所定に減圧した予圧が発生する。この予圧はリターンスプリングの付勢力を上回らない最大圧に設定されているため、僅かな増圧で直ちに締結動作可能な待機状態となる。この状態では、フォワードクラッチ１１とリバースブレーキ１２との双方が開放されているため、前後進切換装置８はニュートラル状態となる。

その後、運転者がセレクトレバー１６ａを操作して、セレクトポジションをＮレンジからＤレンジに切換えると、第２リバースブレーキ油路１２ｂからブレーキ作動室１２ｃへの作動圧の供給が遮断されると共に、第１リバースブレーキ油路１２ａがドレーン油路１８ｃに連通される。その結果、ブレーキ作動室１２ｃの作動圧は第１リバースブレーキ油路１２ａを経てドレーン油路１８ｃへドレーンされて、ブレーキピストン１２ｄを付勢する予圧が解放される。

又、フォワードクラッチ１１と調圧油路１８ａとが連通されるため、ライン圧を調圧弁１７で所定に調圧した作動圧がフォワードクラッチ１１に供給されて、このフォワードクラッチ１１が締結動作する。その結果、エンジン１からの駆動力が、トルクコンバータ７、前後進切換装置８を介してＣＶＴ９に伝達され、前進走行が可能となる。

一方、運転者がセレクトレバー１６ａを操作して、セレクトポジションをＮレンジからＲレンジに切換えると、図２に示すように、フォワードクラッチ油路１１ａがドレーン油路１８ｃに連通され、フォワードクラッチ１１に供給されている作動油がドレーンされて開放される。同時に、図３（ｂ）に示すように、マニュアルバルブ１５のスプール１５ａに設けたランド１５ｂによって調圧油路１８ａと第２リバースブレーキ油路１２ｂとの間が遮断される。又、互いに対峙するランド１５ｂ，１５ｃ間を介して、調圧分岐油路１８ｂと第１リバースブレーキ油路１２ａとが連通される。

その結果、逆止弁１４のチェックボール１４ａはリターンスプリング１４ｂの付勢力を受けて閉弁し、又、ブレーキ作動室１２ｃへは第１リバースブレーキ油路１２ａを経て作動油が供給される。そのため、第１リバースブレーキ油路１２ａからブレーキ作動室１２ｃに流入する作動油は逆止弁１４にて第２リバースブレーキ油路１２ｂ方向への流れが遮断されているため、ブレーキ作動室１２ｃに滞留し、内圧（作動圧）が次第に上昇して、ブレーキピストン１２ｄがリバースブレーキ１２を締結動作させる。

リバースブレーキ１２が締結動作されると前後進切換装置８が逆転し、エンジン１からの駆動力が、前後進切換装置８にて所定に減速された逆方向の駆動力としてＣＶＴ９に伝達されて後進走行が可能となる。

その際、ブレーキピストン１２ｄは、Ｎレンジの状態のときに、ブレーキ作動室１２ｃに供給されている予圧にて、僅かな増圧で締結方向への移動が開始できる状態になっているため、リバースブレーキ１２は、セレクトレバー１６ａをＲレンジにセットしたとき、ブレーキ作動室１２ｃに供給される作動圧にて直ちに締結動作される。その結果、運転者がセレクトレバー１６ａをＮレンジからＲレンジに切換えた際のレスポンス遅れか改善され、運転者に与える違和感を軽減させることができる。

尚、セレクトレバー１６ａをＲレンジからＰレンジに切換えると、図２に示すように、フォワードクラッチ油路１１ａと第１リバースブレーキ油路１２ａとが共にドレーン油路１８ｃに連通されるため、フォワードクラッチ１１とリバースブレーキ１２とに供給されている作動油がドレーンされて開放され、前後進切換装置８は空転状態となる。

このように、本実施形態によれば、セレクトレバー１６ｂをＮレンジにセットすると、リバースブレーキ１２のブレーキ作動室１２ｃに、リバースブレーキ１２を開放状態に維持可能な最大圧の予圧が発生する。従って、この状態からセレクトレバー１６ｂをＲレンジに切換えると、ブレーキピストン１２ｄは、僅かな増圧で直ちに作動してリバースブレーキ１２が締結動作される。

その結果、セレクトレバー１６ａをＲレンジにセットした直後のレスポンス遅れが改善され、例えば、駐車場での後進駐車に際しての切り返しでは、セレクトレバー１６ａをＤレンジからＮレンジを経てＲレンジにセットするため、前進から後進へスムーズに切り返すことができ、運転者に与える違和感を軽減させることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば、自動変速機は多段変速機でも良く、この多段変速機のマニュアルバルブに本発明を適用することができる。

１…エンジン、
３…無段変速装置、
７ｄ…オイルポンプ、
８…前後進切換装置、
９…無段変速機、
１１…フォワードクラッチ、
１１ａ…フォワードクラッチ油路、
１２…リバースブレーキ、
１２ａ…第１リバースブレーキ油路、
１２ｂ…第２リバースブレーキ油路、
１２ｃ…ブレーキ作動室、
１２ｄ…ブレーキピストン、
１３…オリフィス、
１４…逆止弁、
１４ａ…チェックボール、
１４ｂ…リターンスプリング、
１５…マニュアルバルブ、
１５ａ…スプール、
１５ｂ，１５ｃ…ランド、
１６ａ…セレクトレバー、
１７…調圧弁、
１８ａ…調圧油路、
１８ｂ…調圧分岐油路

Claims (4)

1. 少なくとも走行レンジで締結され又停車レンジで開放される摩擦係合要素と、
   セレクトレバーに連設されて該セレクトレバーが前記走行レンジにセットされた際に前記摩擦係合要素の作動室に作動圧を供給し、該セレクトレバーが前記停車レンジにセットされた際に前記作動室に供給した作動圧をドレーンさせるマニュアルバルブと、
   前記マニュアルバルブと前記作動室とを連通すると共に前記セレクトレバーが前記走行レンジにセットされた状態では該マニュアルバルブからの作動圧を前記作動室に供給する第１油路と、
   前記第１油路と並列に配列されて前記マニュアルバルブと前記作動室とを連通すると共に前記セレクトレバーが前記停車レンジにセットされた状態では該マニュアルバルブからの作動圧を前記作動室に供給して前記第１油路からドレーンさせる第２油路と、
   前記第１油路に介装された減圧手段と、
   前記第２油路に介装されて前記マニュアルバルブから前記作動室への作動圧の流れを許容し逆方向への流れを遮断する油路開閉手段と
   を備えることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 前記減圧手段は、前記セレクトレバーを前記停車レンジにセットした際の前記作動室に供給された作動圧を前記摩擦係合要素のピストンがリターンスプリングの付勢力に抗して締結方向へ動作しない圧力まで減圧させることを特徴とする請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置。
3. 前記減圧手段はオリフィスであり、該オリフィスの通過抵抗にて前記作動室に供給された作動圧を減圧させる
   ことを特徴とする請求項２記載の自動変速機の油圧制御装置。
4. 前記走行レンジはリバースレンジであり、
   前記停車レンジはニュートラルレンジである
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の自動変速機の油圧制御装置。

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