JP4534652B2

JP4534652B2 - 自動変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JP4534652B2
Application number: JP2004226819A
Authority: JP
Inventors: 章高木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-08-03
Filing date: 2004-08-03
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2024-08-03
Also published as: US20060030455A1; JP2006046452A; US7258212B2

Description

本発明は、自動変速機の油圧制御装置に関する。

近年、自動変速機の多段化にともなって、摩擦係合要素へ供給する油圧の制御に用いられる油圧制御弁の数も増加している。一般に油圧制御弁に供給される供給圧には、システムの元圧であるライン圧を例えばモジュレート弁などの減圧弁によって減圧したモジュレート圧が用いられる。上述のように、油圧制御弁の数の増加にともなって、複数の油圧制御弁に供給されるモジュレート圧の作動油の供給流量を、単一の減圧弁によって賄うのは困難となっている。そこで、油圧制御弁の数の増加に応じて減圧弁の数を増加し、モジュレート圧の作動油の供給流量を確保する技術が公知である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２６７００７号公報

複数の減圧弁のうちいずれかが故障し、減圧弁から高圧の油圧出力が得られない場合、油圧制御弁を経由して摩擦係合要素へ供給される油圧も低下する。そのため、摩擦係合要素の係合力が低下し、車両の走行の確保が困難となるおそれがある。上述の特許文献１に開示されている技術では、減圧弁から油圧が出力される油圧制御弁の組み合わせを工夫することにより、最低限の車両の走行を確保している。

しかしながら、減圧弁においてライン圧から生成されるモジュレート圧は、ライン圧を生成するライン圧制御弁にも供給されている。そのため、モジュレート圧が低下すると、システム全体のライン圧も低下する。その結果、特許文献１に開示されている技術を適用し、車両の走行を確保する場合でも、高負荷の走行は困難になるおそれがある。さらに、特許文献１に開示されている技術では、車両が走行可能な変速段は限定される。そのため、十分な駆動力を得ることは困難であるともに、負荷の大きな高速走行が困難であるという問題がある。

そこで、本発明の目的は、複数の減圧弁のいずれかが故障した場合でも、駆動力が十分に伝達される自動変速機の油圧制御装置を提供することにある。

本発明の請求項１または２記載の発明では、減圧弁と複数の油圧制御弁との間に切換弁を備えている。切換弁は、複数の減圧弁からの出力油圧に所定値以上の圧力差が生じたとき、相対的に低圧の減圧弁からの油圧の入力を遮断する。また、複数の減圧弁の間で出力油圧に所定値より小さい圧力差が生じたとき複数の減圧弁の圧力を複数の油圧制御弁に供給する。これにより、複数の減圧弁のうちいずれかが低圧側で故障、すなわち高圧の油圧出力が困難となった場合でも、複数の油圧制御弁には他の減圧弁から出力された高圧の油圧が供給される。そのため、各油圧制御弁に接続する摩擦係合要素には、油圧制御弁から係合の形成に十分な油圧が供給される。したがって、複数の減圧弁のいずれかが故障した場合でも、駆動力を十分に伝達することができる。

本発明の請求項３記載の発明では、切換弁は複数の減圧弁からの油圧出力の均衡によって軸方向へ往復移動するスプール部材を有している。そのため、複数の減圧弁の間における出力油圧の圧力差が所定値よりも小さいとき、切換弁は複数の減圧弁から油圧制御弁への油圧の供給を許容する。一般に、複数の減圧弁から出力される油圧には、減圧弁に故障が生じていないときでも、所定の圧力差が生じる。切換弁がスプール部材を有することにより、複数の減圧弁から出力される油圧に所定の圧力差が生じるまで、切換弁は低圧側の減圧弁からの出力油圧の入力を遮断しない。したがって、複数の減圧弁に故障が生じていないとき、複数の油圧制御弁へ十分な流量の作動油を供給することができる。これとともに、複数の減圧弁のいずれかに故障が生じたとき、他の減圧弁から油圧制御弁へ油圧の供給を確保することができる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による自動変速機の油圧制御装置を図１に示す。図１に示す自動変速機の油圧制御装置１０は、電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６、減圧弁としてのモジュレート弁３０、４０および切換弁５０を備えている。本実施形態の場合、油圧制御装置１０は、六つの摩擦係合要素６１、６２、６３、６４、６５、６６にそれぞれ接続している六つの電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６と、二つのモジュレート弁３０、４０とを備えている。

電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６は、それぞれ摩擦係合要素に接続し、摩擦係合要素６１、６２、６３、６４、６５、６６の係合または解放のために必要な油圧を制御する。電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６は、いずれも図示しない電磁駆動部に供給される電力によって出力する油圧を制御する。電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６には、例えば供給される電流の大きさに比例して出力する油圧を制御する比例型の電磁油圧制御弁が適用される。なお、油圧制御弁のすべてが電磁油圧制御弁である必要はない。

モジュレート弁３０、４０は、システムの元圧を生成する図示しないライン圧生成部から供給されたライン圧の作動油を減圧する。モジュレート弁３０、４０で減圧された油圧は、切換弁５０を経由して電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６に供給される。モジュレート弁３０は、スプール３１およびスプリング３２を有している。モジュレート弁３０には、ライン圧通路３３、油路３４およびリターン通路３５が接続している。ライン圧通路３３には、図示しないライン圧生成部からライン圧の油圧が供給される。油路３４からは、モジュレート弁３０で減圧されたモジュレート圧の油圧が出力される。リターン通路３５は油路３４から分岐している。モジュレート弁３０から出力されたモジュレート圧の油圧の一部は、リターン通路３５を経由してフィードバック圧としてモジュレート弁３０にフィードバックされる。スプール３１は、ライン圧通路３３から入力されるライン圧から受ける力、リターン通路３５からフィードバックされるモジュレート圧から受ける力、およびスプリング３２から受ける力の均衡によって移動し、出力する油圧を調整する。

同様に、モジュレート弁４０は、スプール４１およびスプリング４２を有している。モジュレート弁４０には、ライン圧通路４３、油路４４およびリターン通路４５が接続している。スプール４１は、ライン圧通路４３から入力されるライン圧から受ける力、リターン通路４５からフィードバックされるモジュレート圧から受ける力、およびスプリング４２から受ける力の均衡によって移動し、出力する油圧を調整する。

モジュレート弁３０の油路３４およびモジュレート弁４０の油路４４は、いずれも切換弁５０に接続している。切換弁５０には、モジュレート弁３０の油路３４、モジュレート弁４０の油路４４および供給油路５１が接続している。供給油路５１は、切換弁５０とは反対側の端部において油路７１、７２、７３、７４、７５、７６に分岐し、それぞれ電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６に接続している。そのため、モジュレート弁３０およびモジュレート弁４０から出力された油圧は、切換弁５０を経由して電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６へ並列に供給される。

切換弁５０は、図２に示すようにスプール部材５２を有している。スプール部材５２は、ケーシング５３の内部を軸方向に移動可能である。モジュレート弁３０の油路３４は、切換弁５０よりもモジュレート弁３０側でメイン油路３４１とサブ油路３４２とに分岐している。モジュレート弁３０から出力されたモジュレート圧の油圧は、メイン油路３４１およびサブ油路３４２から切換弁５０に入力される。同様に、モジュレート弁４０の油路４４は、メイン油路４４１とサブ油路４４２とに分岐している。モジュレート弁４０から出力されたモジュレート圧の油圧は、メイン油路４４１およびサブ油路４４２から切換弁５０に入力される。これにより、スプール部材５２は、モジュレート弁３０からメイン油路３４１およびサブ油路３４２を経由して入力される油圧と、モジュレート弁４０からメイン油路４４１およびサブ油路４４２を経由して入力される油圧との均衡によって、軸方向へ移動する。スプール部材５２が軸方向へ移動することにより、切換弁５０はメイン油路３４１およびメイン油路４４１と供給油路５１とを接続または遮断する。

次に、上記構成の油圧制御装置１０の作動について説明する。
モジュレート弁３０およびモジュレート弁４０のいずれもが正常であっても、ライン圧の変動や公差によりモジュレート弁３０とモジュレート弁４０との出力油圧にはわずかな圧力差が生じる。切換弁５０のスプール部材５２に、メイン油路３４１およびメイン油路４４１からの油圧に加え、サブ油路３４２およびサブ油路４４２からも油圧を作用させることにより、モジュレート弁３０とモジュレート弁４０とから出力される油圧の圧力差が所定値よりも大きくなるまでスプール部材５２は移動しない。すなわち、モジュレート弁３０から出力される油圧とモジュレート弁４０から出力される油圧との圧力差が所定値よりも小さいとき、スプールは図２に示す位置から移動しない。これにより、メイン油路３４１およびメイン油路４４１はいずれも供給油路５１に接続する。そのため、モジュレート弁３０およびモジュレート弁４０から出力された油圧は、いずれも切換弁５０および供給油路５１を経由して各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６へ供給される。したがって、モジュレート弁３０およびモジュレート弁４０のいずれもが正常なとき、モジュレート弁３０およびモジュレート弁４０からはモジュレート圧の作動油が十分な流量かつ十分な油圧で各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６へ供給される。

モジュレート弁３０が故障し高圧の油圧が出力できなくなると、モジュレート弁４０から出力される油圧はモジュレート弁３０から出力される油圧よりも相対的に高くなる。モジュレート弁４０から出力される油圧がモジュレート弁３０から出力される油圧よりも高くなると、スプール部材５２が図３に示すようにサブ通路３４２側へ移動する。これにより、メイン油路４４１は供給油路５１に接続するのに対し、メイン油路３４１は供給油路５１との接続が遮断される。そのため、モジュレート弁４０から出力された油圧は切換弁５０によって供給油路５１に供給されるものの、モジュレート弁３０から出力された油圧は切換弁５０によって遮断される。切換弁５０によって供給油路５１への供給が許容された油圧は、供給油路５１から分岐する油路７１、７２、７３、７４、７５、７６を経由して並列に各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６へ入力される。したがって、モジュレート弁３０が故障したときでも、モジュレート弁４０からはモジュレート圧の油圧が各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６へ供給される。

一方、モジュレート弁４０が故障し高圧の油圧が出力できなくなると、モジュレート弁３０から出力される油圧はモジュレート弁４０から出力される油圧よりも相対的に高くなる。モジュレート弁３０から出力される油圧がモジュレート弁４０から出力される油圧よりも高くなると、スプール部材５２が図４に示すようにサブ通路４４２側へ移動する。これにより、メイン油路３４１は供給油路５１に接続するのに対し、メイン油路４４１は供給油路５１との接続が遮断される。そのため、モジュレート弁３０から出力された油圧は切換弁５０によって供給油路５１に供給されるものの、モジュレート弁４０から出力された油圧は切換弁５０によって遮断される。切換弁５０から供給油路５１に供給された油圧は、供給油路５１から分岐する油路７１、７２、７３、７４、７５、７６を経由して並列に各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６へ入力される。したがって、モジュレート弁４０が故障したときでも、モジュレート弁３０からはモジュレート圧の油圧が各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６へ供給される。

以上、説明したように本発明の一実施形態では、モジュレート弁３０またはモジュレート弁４０が故障し十分な油圧の出力が困難な場合でも、切換弁５０は正常なモジュレート弁４０またはモジュレート弁３０と各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６とを接続する。切換弁５０から出力された油圧は、各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６に並列に供給される。これにより、正常なモジュレート弁３０またはモジュレート弁４０から出力された油圧は、各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６に供給される。そのため、摩擦係合要素６１、６２、６３、６４、６５、６６は、電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６で制御された油圧によって係合または解放が可能となる。したがって、モジュレート弁３０またはモジュレート弁４０のいずれかが故障しても、摩擦係合要素６１、６２、６３、６４、６５、６６の係合または解放が形成され、駆動力を十分に伝達することができる。また、駆動力の十分な伝達が可能となることにより、モジュレート弁３０またはモジュレート弁４０が故障しても、自動変速機の全ての変速段を車両の走行に利用することができる。その結果、高負荷領域でも車両の走行が確保され、車両の安全性を高めることができる。

また、一実施形態では、モジュレート弁３０およびモジュレート弁４０が正常なとき、切換弁５０は油路３４および油路４４と供給油路５１とを接続する。これにより、モジュレート弁３０およびモジュレート弁４０のいずれも正常なとき、各摩擦係合要素６１、６２、６３、６４、６５、６６にはモジュレート弁３０およびモジュレート弁４０から十分な流量の作動油が十分な油圧で供給される。したがって、摩擦係合要素の数が増大しても、各摩擦係合要素６１、６２、６３、６４、６５、６６には十分な油圧が供給され、係合および解放を形成することができる。

（参考形態）
本発明の参考形態による自動変速機の油圧制御装置の切換弁を図５に示す。なお、一実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
参考形態では、切換弁８０が一実施形態と異なっている。参考形態の切換弁８０は、図５に示すようにボール部材８１を有している。切換弁８０は、ケーシング８２に形成されている切換室８３を有している。切換室８３には、油路３４のモジュレート弁３０とは反対側の端部が開口する開口部８４、および油路４４のモジュレート弁４０とは反対側の端部が開口する開口部８５が設置されている。また、切換室８３には、供給油路５１の各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６とは反対側の端部が接続している。これにより、モジュレート弁３０またはモジュレート弁４０から出力された油圧は、切換室８３を経由して供給油路５１に接続する。

参考形態では、油路３４または油路４４のいずれかの油圧が低下したとき、すなわちモジュレート弁３０またはモジュレート弁４０から出力される油圧が低下したとき、圧力差によってボール部材８１は移動する。モジュレート弁４０から出力される油圧がモジュレート弁３０から出力される油圧よりも高くなると、圧力差により図６に示すようにボール部材８１は油路３４側へ移動し、開口部８４を塞ぐ。これにより、切換弁８０は、モジュレート弁３０と各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６との間を遮断する。これとともに、切換弁８０は、モジュレート弁４０から各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６への油圧の供給を許容する。

また、モジュレート弁３０から出力される油圧がモジュレート弁４０から出力される油圧よりも高くなると、圧力差により図７に示すようにボール部材８１は油路４４側へ移動し、開口部８５を塞ぐ。これにより、切換弁８０は、モジュレート弁４０と各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６との間を遮断する。これとともに、切換弁８０は、モジュレート弁３０から各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６への油圧の供給を許容する。

参考形態では、切換弁８０がボール部材８１により油路を切り換えることにより、切換弁８０の構造が簡略化される。ボール部材８１は、油路３４と油路４４との間の圧力差に応じて開口部８４または開口部８５を塞ぐ。これにより、切換弁８０は、正常なモジュレート弁３０またはモジュレート弁４０から各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６への油圧の供給を許容する。したがって、簡単な構造で各電磁油圧制御弁２１、２２、２３、２４、２５、２６への油圧の供給を切り換えることができる。

以上説明した本発明の複数の実施形態では、油圧制御弁を電磁駆動する例について説明したが、電磁駆動に限らず、例えば油圧などその他の駆動手段からなる油圧制御弁を用いてもよい。また、複数の実施形態では、油圧制御装置が電磁油圧制御弁を六つおよびモジュレート弁を二つ備える例について説明したが、電磁油圧制御弁は変速段の数によって異なる摩擦係合要素の数に応じてその数を任意に変更することができ、モジュレート弁の数も任意に設定することができる。さらに、切換弁としてスプール部材またはボール部材を備える例について説明したが、例えば電磁的に油路を切り換える切換弁を適用してもよい。

本発明の一実施形態による自動変速機の油圧制御装置を示す概略図である。本発明の一実施形態による自動変速機の油圧制御装置の切換弁を示す概略図である。本発明の一実施形態による自動変速機の油圧制御装置の切換弁を示す概略図である。本発明の一実施形態による自動変速機の油圧制御装置の切換弁を示す概略図である。本発明の参考形態による自動変速機の油圧制御装置の切換弁を示す概略図である。本発明の参考形態による自動変速機の油圧制御装置の切換弁を示す概略図である。本発明の参考形態による自動変速機の油圧制御装置の切換弁を示す概略図である。

符号の説明

１０油圧制御装置、２１電磁油圧制御弁、３０モジュレート弁（減圧弁）、４０モジュレート弁（減圧弁）、５０切換弁、５２スプール部材、６１、６２、６３、６４、６５、６６摩擦係合要素、８０切換弁、８１ボール部材

Claims

複数の摩擦係合要素にそれぞれ接続し、前記摩擦係合要素を係合または解放するための油圧を制御する複数の油圧制御弁と、
前記油圧制御弁へ供給するための一定の油圧をライン圧から生成する複数の減圧弁と、
前記複数の減圧弁からの出力油圧が入力され、前記複数の減圧弁の間で出力油圧に所定値以上の圧力差が生じたとき相対的に低圧の減圧弁からの出力油圧の入力を遮断し、他の減圧弁からの出力油圧を前記複数の油圧制御弁へ並列に供給し、前記複数の減圧弁の間で出力油圧に所定値より小さい圧力差が生じたとき前記複数の減圧弁の圧力を前記複数の油圧制御弁に供給する切換弁と、
を備えることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
前記複数の油圧制御弁のうち少なくとも一つは、供給される電流によって出力油圧が制御される電磁油圧制御弁であ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。
前記切換弁は、前記複数の減圧弁からの出力油圧によって軸方向へ往復移動するスプール部材を有することを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の油圧制御装置。