JP2005265063A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クラッチ、ブレーキ等の摩擦締結要素のフリクション抑制及び締結時のタイムラグ短縮化の両立を図ることが可能な自動変速機の油圧制御装置を提供すること。
【解決手段】 エンジンブレーキ時の１速及びリバース時のみ締結する摩擦締結要素と、これを押圧するピストンとを備えた自動変速機の油圧制御装置において、現時点での変速段において前記摩擦締結要素が非締結のときに、次の変速での前記摩擦締結要素の締結可能性を判定する締結可能性判定手段と、前記締結可能性判定手段の判定結果に基づいて前記ピストンの位置を制御するピストン位置制御手段とを設けた。
【選択図】 図５

Description

本発明は、自動変速機の油圧制御装置において、特にクラッチ、ブレーキ等の摩擦締結要素の隙間調整装置に関する。

従来の自動変速機の油圧制御装置に関する技術として、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報に記載の技術には、互いに重なり合うドライブプレートとドリブンプレートの表面に複数の溝を設け、空気を流通させることでフリクションの低減を図る技術が開示されている。また、ドリブンプレートのプレート内にプレートの内外径を結ぶ中空穴を設け、空気を流通させることでフリクションの低減を図る技術も開示されている。
特開平４−１９４２５号公報（第３頁右上段，第４頁右上段参照）。

クラッチ、ブレーキ等の摩擦締結要素のフリクションがユニット全体のフリクションに占める割合は比較的大きく、特に、軽自動車のように小型エンジンを用いる車においては、自動変速機のフリクションが動力性能や燃費等に大きく影響するため、出来る限りフリクションを低下させることが必要である。

ここで、摩擦締結要素のフリクションは非締結時のクリアランスと密接な関係があることから、クリアランスは出来る限り大きくすることが望まれるが、クリアランスを大きくすることで非締結状態から締結状態へ移行する時間が長くなる。そのため、単純にクリアランスを大きくしただけでは、摩擦締結要素の締結のタイミングが遅れることにより、変速時のタイムラグが大きく、変速ショックの増大を招く等の問題が起こる。

上記問題の対策として、オイルポンプの吐出量を増加して早急にクラッチを締結させる方法も考えられるが、オイルポンプ吐出量の増加は燃費の悪化に繋がる。

また、上述した従来技術に示すように、摩擦締結要素のフリクションを小さくするために、クラッチプレート（ドリブンプレート）に内外径を結ぶ中空穴を設ける技術が見受けられるが、薄いドリブンプレートに中空穴を設けることは、加工が非常に困難であり、非現実的である。また、クラッチプレート（ドライブプレートもしくはドリブンプレート）の表面に溝を設け、油の排出性を高めドラグトルクを低減する技術も多く用いられるが、締結に必要な面圧を確保するためは、クラッチの容量との関係から溝の数や面積に限度があり、十分なフリクション低減効果を得るまでには至らない。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、クラッチ、ブレーキ等の摩擦締結要素のフリクション抑制及び締結時のタイムラグ増大の抑制の両立を図ることが可能な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。

上記目的を達成するため、ピストンがストロークして押圧することにより締結する摩擦締結要素を備えた自動変速機の油圧制御装置において、現時点での変速段において前記摩擦締結要素が非締結であるが、次の変速で前記摩擦締結要素の締結可能性の有無を判定する締結可能性判定手段と、前記締結可能性判定手段の判定結果に基づいて前記ピストンのストローク位置を制御するピストン位置制御手段と、を設け、前記ピストン位置制御手段は、前記締結可能性判定手段により締結可能性があると判定したときは、前記ピストンを前記摩擦締結要素のクリアランスを狭める第１位置に制御する第１制御部と、前記締結可能性判定手段により締結可能性がないと判定したときは、前記ピストンを前記摩擦締結要素のクリアランスを広める第２位置に制御する第２制御部と、を備えたことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。

本発明の自動変速機の油圧制御装置にあっては、次の変速で摩擦締結要素の締結可能性がない場合は、ピストンの位置を摩擦締結要素のクリアランスを広く確保する第１位置に制御することでクラッチ、ブレーキ等の摩擦締結要素のフリクションを抑制することが可能となる。また、次の変速で摩擦締結要素が締結可能性のある場合は、摩擦締結要素のクリアランスを狭める第２位置にピストンを移動させることで、締結が必要となったときに摩擦締結要素の締結開始までのタイムラグ増大を抑制し、変速ショックの悪化を抑制できる。

以下、本発明の自動変速機を実現する最良の形態を、実施例に基づいて説明する。

図１は、本実施例における自動変速機の変速機構を示す図である。
変速機構１は、トランスミッション入力軸INに沿って、第１遊星歯車組G１と第２遊星歯車組G2を備える。エンジン出力軸ENGからの回転出力がトルクコンバータT/Cを経てトランスミッション入力軸INに入力される。入力軸INの延長上にトランスミッション出力軸OUTが設けられている。トルクコンバータT/CにはロックアップクラッチL/Uが設けられている。第１遊星歯車組G1は、第１ピニオンP1、第１キャリアC1、第１サンギヤS1、第１リングギヤR1よりなる単純遊星歯車組で、第２遊星歯車組G2は、第２ピニオン、第２キャリアC2、第２サンギヤS2、第２リングギアR2よりなる単純遊星歯車組である。

第１遊星歯車組G1の第１サンギヤS1は、リバースクラッチR/Cを介してトランスミッション入力軸INに連結されると共に、2-4ブレーキ2-4Bで変速機ケースKに固定可能となっている。第１ピニオンP1を支持する第１キャリアC1は、ハイクラッチH/Cを介してトランスミッション入力軸INに連結されている。第１キャリアC1は更に、互いに並列に設けられたロー&リバースブレーキL&R/BとワンウェイクラッチOWCにより、変速機ケースKに固定可能となっている。また、第１リングギヤR1は第２遊星歯車組G2の第２キャリアC2と連結されている。

第２遊星歯車組G2の第２サンギヤS2は、トランスミッション入力軸INと直結され、第２キャリアC2はトランスミッション出力軸OUTと直結されている。また、第２リングギヤR2はロークラッチL/Cを介して第１遊星歯車組G1の第１キャリアC1と連結されている。

図２はロー&リバースブレーキL&R/Bの構成を表す拡大断面図である。ロー&リバースブレーキL&R/Bは、変速機ケースK側にスプライン嵌合されスナップリング４４により規制された第１クラッチプレート（ドリブンプレート）４５と、第１キャリヤC1と一体に回転する回転メンバM1側にスプライン嵌合され、表面に摩擦材４６ａが貼付された第２クラッチプレート（ドライブプレート）４６と、各クラッチプレートを直接押圧する第１ピストン４０と、第１ピストン４０を図２中左方に押圧し、第１ピストンより小径の第２ピストン４３から構成されている。第１ピストン４０には、図２中右方に付勢するリターンスプリング４２が設けられ、ロー&リバースブレーキL&R/B非締結時は第１ピストン４０を初期位置に付勢すると共に、第２ピストン４３を初期位置に付勢する。

変速機ケースKには、第１ピストン４０をシール４１により液密に収装し、ピストンシリンダ室を形成する第１ピストン収装部K1と、第２ピストン４３をシール４４ａにより液密に収装しシリンダ室を形成する第２ピストン収装部K2と、第２ピストン４３の押圧部４３ａとシール４４ｂにより液密に摺動可能な開口部K3が設けられている。第１ピストン収装部K1には、図外のコントロールバルブユニットからロー&リバースブレーキ締結圧P1を供給する第１油路KL1が接続されている。また、第２ピストン収装部K2には、同様に締結準備圧P2を供給する第２油路KL2が接続されている。

（ロー&リバースブレーキL&R/B非締結時）
ロー&リバースブレーキL&R/B非締結時のクリアランスは、スナップリング４４と第１クラッチプレート（ドリブンプレート）４５の図中左端部との間隔は所定間隔ａ、第１クラッチプレート（ドリブンプレート）４５の図中右端部と第１ピストン４０との間隔は所定間隔ｂ、また、第１クラッチプレート４５と第２クラッチプレート４６との間隔ｃ、枚数をｎ枚とすると、これらの和（ａ＋ｂ＋２ｎｃ）になる。また、第２ピストン４３のストローク量は所定間隔ｄに設定されており、前記クリアランス所定間隔（ａ＋ｂ＋２ｎｃ）よりも小さな値に設定されている。よって、非締結時におけるロー&リバースブレーキL&R/Bに確保されたクリアランスは（ａ＋ｂ＋２ｎｃ）となる。このときの第１ピストン４０の位置を大クリアランス位置（第２位置）と定義する。

（ロー&リバースブレーキL&R/Bに締結準備圧P2が作用した時）
締結準備圧P2が作用すると、第２ピストン４３がストロークを開始し、所定間隔ｄは徐々に減少する。すると、開口部K3内を押圧部４３ａが摺動し、第１ピストン４０を押圧する。尚、リターンスプリング４２の付勢力をFsとすると、締結準備圧P2と第２ピストン４３の有効受圧面積との積は、少なくともFsよりも大きな値に設定されている。よって、締結準備圧P2が作用すると、ロー&リバースブレーキL&R/Bに確保されたクリアランスは（ａ＋ｂ＋２ｎｃ−ｄ）となる。このときの第１ピストン４０の位置を小クリアランス位置（第１位置）と定義する。

尚、締結準備圧P2及び第２ピストン４３の有効受圧面積の値としては、リターンスプリング４２の付勢力Fsに抗する力を発生するだけでよいため、締結準備圧P2は低圧でよく、また第２ピストン４３の有効受圧面積も第１ピストン４０に比べて小さな面積でよい。よって、第２ピストン４３は第１ピストン４３の動きに比べ素早く動作させることが可能となる。

（ロー&リバースブレーキL&R/Bに通常締結圧P1が作用した時）
通常締結圧P1が供給され続けることにより通常締結圧P1が第１ピストン４０に作用してストロークを開始し、所定間隔（ａ＋ｂ＋２ｎｃ−ｄ）は徐々に減少する。これにより、ロー&リバースブレーキL&R/Bが締結され、変速機ケースKに対し、回転メンバM1が固定される。

図３はセレクトレバーのレンジ位置及び各レンジ位置における締結要素の締結論理を表す締結表である。図中○印は締結を表し、△印は車速に応じて第２ピストン４３を作動させ、▲印は常に第２ピストン４３を作動させ、×印は解放を表す。Ｄレンジ位置であって、変速段が１速及び２速のときは、車速に応じて第２ピストン４３を作動させる。また、２速以下の変速制御を行う２レンジ位置であって、変速段が２速のときは、第２ピストン４３を作動させる。Ｎレンジ位置のときは、常に第２ピストン４３を作動させる。尚、▲印、及び△印は、第２ピストン４３のみ作動させるものとし、ロー&リバースブレーキL&R/Bを締結する第１ピストン４０は非締結とする。

図４は車速とスロットル開度に応じた変速段を表す変速特性図である。前進走行レンジ（Ｄレンジ，２レンジ，１レンジ）において、検出される車速とスロットル開度に基づいて運転点を設定し、変速特性図内において運転点が位置する変速段が選択される。図中実線はアップシフト変速線を表し１→２，２→３のようにアップシフト方向と共に記載されている。また、図中点線はダウンシフト変速線を表し４→３，３→２のようにダウンシフト方向と共に記載されている。

図４中、スロットル開度に係わらず所定車速V1において設定されている一点鎖線よりも低車速側の領域は、１レンジが選択された場合にロー&リバースブレーキL&R/Bが締結される領域である。Ｄレンジ位置から、1レンジ位置に切り換えられた場合に、車速がV1を上回る場合は、たとえ１レンジ位置に切り換えられたとしてもロー&リバースブレーキL&R/Bは締結されず２速となる。これは、ロー&リバースブレーキL&R/Bの締結によって駆動輪側から入力される回転が変速機入力側において過回転となることを防止すると共に、急激に駆動輪にエンジンブレーキ力が加わり急減速に伴う危険を回避するためである。言い換えると、所定車速V1よりも高車速領域では、レンジ位置に係わらずエンジンブレーキ力を伴う１速（ロー&リバースブレーキL&R/Bの締結）は達成されない領域である。

図５は、実施例１の自動変速機における油圧回路の構成を表す概略説明図である。図示しないオイルポンプで生成されたライン圧は、マニュアルバルブ２、パイロットバルブ５に供給される。マニュアルバルブ２は運転者のセレクト操作により切り換えられるバルブで、Ｄレンジではライン圧をＤレンジ油路３へ出力し、Ｒレンジではライン圧をＲレンジ油路４へ出力する。パイロットバルブ５は、ライン圧を一定のパイロット圧に減圧制御して、パイロット圧油路６に出力する。また、ライン圧は、第２ピストン４３への油路を含むロー&リバースブレーキL&R/Bへマニュアルバルブを介さず直接供給される。

ロークラッチL/Cへのロークラッチ圧油路９には、調圧弁７が設けられ、調圧弁７はＡＴコントロールユニット２４からの指令により作動するソレノイド８で制御される。また、ハイクラッチH/C、2-4ブレーキ2-4B、ロー&リバースブレーキL&R/B及び第２ピストン４３への各油路１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄには、それぞれ調圧弁１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが設けられ、各調圧弁はＡＴコントロールユニット２４からの指令により作動するソレノイド１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄで制御される。更に、油路１２ａ，１２ｂ，１２ｃには、それぞれハイクラッチ圧，2-4ブレーキ圧，ロー&リバースブレーキ圧に応じて作動する油圧スイッチ１３ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられている。尚、調圧弁１０ｄは、第２ピストン４３の位置を切り換えるだけであるため、デューティソレノイドに比べ低コストなON-OFFソレノイドが適用されている。また、調圧弁１０ｄにあっても、油圧の供給状態を切り換えるだけでよいため、調圧の必要のない切換弁が適用されている。

ライン圧デューティソレノイド２２はＡＴコントロールユニット２４からの制御によりライン圧を最小圧から最大圧の間の任意の油圧に制御可能となっている。またロックアップデューティソレノイド２３はロックアップクラッチL/Uの締結・解放を制御する。

2-4ブレーキ2-4Bの調圧弁１０ｂの入力側には、第１フェールセーフ弁２５と第２フェールセーフ弁２６が設けられている。第１フェールセーフ弁２５は、第２フェールセーフ弁２６にて切り換えられた後のロークラッチ圧PL/Cを作動信号圧とする。第２フェールセーフ弁２６は、ハイクラッチ圧PH/Cを作動信号圧とする。

ロークラッチ圧とハイクラッチ圧とが同時に発生する第３速時において、第２フェールセーフ弁２６にハイクラッチ圧がかかることでロークラッチ圧が第１フェールセーフ弁２５にかかり、これにより2-4ブレーキ圧を強制的にドレンする。

ＡＴコントロールユニット２４には、車速センサ３０からの車速信号と、運転者の選択するセレクトレバーのレンジ位置を検出するインヒビタスイッチ３１の信号と、スロットル開度センサ３２からのスロットル開度信号が入力される。これら入力された信号に基づいて運転点が決定され、図４に示す変速特性図から最適な変速段が選択され、図３に示す締結表に基づいて変速制御を達成する。また、各油圧スイッチ１３ａ，１３ｂ，１３ｃからそれぞれの締結要素の油圧状態を示すスイッチ信号が入力され、変速に際しては、スイッチ信号に基づいて所定のタイミングで各ソレノイド８，１１ａ，１１ｂ，１１ｃへ指令信号を出力する。

（締結可能性判定制御を含む締結制御処理）
図６Ａは、実施例１におけるロー&リバースブレーキL/&R/Bの締結可能性判定制御を含む締結制御内容を表すフローチャートである。
ステップ１０１では、運転者の選択するセレクトレバーのレンジ位置がＤレンジであるかどうかを確認し、Ｄレンジのときはステップ１０２へ進み、それ以外はステップ１０５へ進む。

ステップ１０２では、所定車速V1以下であるかどうかを確認し、所定車速V1以下のときはステップ１０３へ進み、それ以外はステップ１０４へ進む。

ステップ１０３では、第１ピストン４０の小クリアランス位置制御を行う。この小クリアランス位置制御については、後述する。

ステップ１０４では、第１ピストン４０の大クリアランス位置制御を行う。この大クリアランス制御は、締結準備圧P2及び通常締結圧P1をドレン状態とすることで行われる。これにより、リターンスプリング４２の付勢力Ｆｓによって、第１ピストン４０は、ロー&リバースブレーキL&R/Bのクリアランスが（ａ＋ｂ＋２ｎｃ）となる大クリアランス位置に保たれる。

ステップ１０５では、２レンジであるかどうかを確認し、２レンジのときはステップ１０６へ進み、それ以外はステップ１０９へ進む。

ステップ１０６では、現在の変速段が２速であるかどうかを確認し、２速の場合はステップ１０７へ進み、それ以外はステップ１０８へ進む。

ステップ１０７では、２レンジ位置であって、かつ、２速であるため、第１ピストン４０の小クリアランス位置制御を行う。

ステップ１０８では、２レンジ位置であって、かつ、1速であるため、エンジンブレーキを伴う１速と判断しロー&リバースブレーキL&R/Bの締結制御（第１ピストン４０締結）を行う。

ステップ１０９では、1レンジであるかどうかを確認し、１レンジの場合はステップ１１０へ進み、それ以外はステップ１１３へ進む。

ステップ１１０では、所定車速V1以下かどうかを確認し、所定車速V1以下のときはステップ１１２へ進み、それ以外はステップ１１１へ進む。

ステップ１１１では、１レンジ位置であって、かつ、所定車速V1以上であり、１速ではない（特に、ロー&リバースブレーキL&R/Bの締結は非許可）なため、第１ピストン４０の小クリアランス位置制御を行う。

ステップ１１２では、所定車速V1以下であるため、ロー&リバースブレーキL&R/Bの締結制御を行い、本制御フローを終了する。

ステップ１１３では、ＮレンジまたはＰレンジであるかどうかを確認し、ＮレンジまたはＰレンジの場合はステップ１１４へ進み、それ以外はステップ１１５へ進む。

ステップ１１４において、ＮレンジまたはＰレンジであるため、第１ピストン４０の小クリアランス位置制御を行い、本制御フローを終了する。

ステップ１１５において、Ｒレンジであると判定し、ロー&リバースブレーキL&R/Bの締結制御を行い、本制御フローを終了する。

（小クリアランス位置制御処理）
図６Ｂは、ステップ１０３、ステップ１０７、ステップ１１１及びステップ１１４における小クリアランス位置制御処理の内容を示すサブルーチンである。
ステップ２０１では、現在の第１ピストン４０の位置が小クリアランス位置であるかどうかを確認し、小クリアランス位置である場合には、ステップ２０２へ進んで現在の小クリアランス位置を維持する。小クリアランス位置にない場合には、ステップ２０３へ進む。

ステップ２０３では、第２ピストン４３に対して締結準備圧P2を作用させる。これは、例えば、ソレノイド１１ｃへ指令信号を出力し、第２調圧弁１０ｄを第２油路KL2とライン圧の回路とが連通する位置に切り換える。

ステップ２０４では、調圧弁１０ｄを切り換え後、所定時間経過したかどうかを判断する。所定時間経過していない場合には、ステップ２０３に戻り、締結準備圧P2を作用させ続け、所定時間経過した場合には、ソレノイド１１ｃを制御して第１ピストン収装部K1のシリンダ室に所定量の油を充填する。この所定量の油は、例えば、第１ピストン４０が小クリアランス位置に移動することにより生じた第１ピストン収装部K1のシリンダ室の体積よりも少ない流量に設定し、第１ピストン４０にはシリンダ室からの油圧は作用させないようにする。

以下、上記締結可能性判定制御を含む締結制御の作用効果について詳述する。
（ロー&リバースブレーキL&R/Bのフリクション対策における課題）
クラッチ、ブレーキ等の摩擦締結要素においては、外径側に設けられているために油が溜まりやすく、また大きな容量を必要とするためプレートの枚数、若しくは径が増える。特にブレーキは基本的に変速機ケースに固定するため、外径側と成らざるを得ない。よって、この摩擦締結要素のフリクションがユニット全体のフリクションに占める割合は相当なものとなる。
特に、ロー&リバースブレーキL&R/Bは、
1)．外周側に配置されており油が溜まりやすい
2)．エンジンブレーキを伴う場合、大きな容量を必要とする
といった特性を有し、更に走行時の大半は非締結状態であるため、非締結時におけるクラッチプレートの間に作用するドラグトルク等のフリクションは、ユニット全体のフリクションに占める割合としても大きい。

ここで、摩擦締結要素のフリクションは非締結時のクリアランスと密接な関係があることから、クリアランスは出来る限り大きくすることが望まれる。しかしながら、クリアランスを大きくすると、締結力を発生するまでのピストンストローク量が大きくなる。よって、非締結状態から締結状態へ移行する時間が長くなり、締結タイミングの遅れに伴う変速時のタイムラグの増大、変速ショックの増大を招く虞がある。

この締結状態への移行時間の遅れ対策として、オイルポンプの吐出量を増加して早急にクラッチを締結させる方法も考えられるが、オイルポンプ吐出量の増加は燃費の悪化に繋がり好ましくない。また、摩擦締結要素のフリクションを小さくするために、クラッチプレート（ドリブンプレート）に内外径を結ぶ中空穴を設ける技術が見受けられるが、薄いドリブンプレートに中空穴を設けることは、加工が非常に困難であり、非現実的である。また、クラッチプレート（ドライブプレートもしくはドリブンプレート）の表面に溝を設け、油の排出性を高めドラグトルクを低減する技術も多く用いられるが、締結に必要な面圧を確保するためは、クラッチの容量との関係から溝の数や面積に限度があり、十分なフリクション低減効果を得るまでには至らない。

そこで、実施例１では、ロー&リバースブレーキL&R/Bを締結する第１ピストン４０を押圧する締結準備用の第２ピストン４３を設けることとした。すなわち、第２ピストン４３は第１ピストン４０に作用するリターンスプリング４２の付勢力に抗する力を発生すればよいため、締結準備圧P2及び第２ピストン４３の有効受圧面積は、それぞれ小さな値に設定できる。よって、供給する油量も少ないため、第１ピストン４０を大クリアランス位置から小クリアランス位置への切り換えを素早く達成できる。（請求項２に対応する効果）
また、第１ピストン４０の大クリアランス位置と小クリアランス位置との切り換えを、調圧弁１０ｄやソレノイド１１ｄの制御のみによって制御する場合、クラッチプレートの摩耗に伴うストローク量の変化や、寸法誤差、シール部からの油の漏れを考慮すると、複雑な制御が必要となる。しかしながら、第１ピストン４０を押圧する第２ピストン４３を設け、この第２ピストン４３をフルストロークさせることで大クリアランス位置から小クリアランス位置へ切り換えているため、つまり油圧の簡単な切り換えのみによって第１ピストン４０の位置を切り換えが達成できるため、容易な制御で位置切り換えを達成できる。（請求項２に対応する効果）
また、通常の走行時であって、次の変速でロー&リバースブレーキL&R/Bの締結可能性がないのときにはクラッチプレートのクリアランスを十分に確保し、ロー&リバースブレーキL&R/Bが次の変速で締結可能性があるときには第２ピストン４３の作動によってクラッチプレートのクリアランスを狭く保つこととした。このとき、ロー&リバースブレーキL&R/Bの締結可能性を判断する手段として上記フローチャートに示すように、レンジ位置，現在の変速段及び車速に基づいて締結可能性を判断することとした（特許請求の範囲に記載の締結可能性判断手段に相当）。

以下、上述のフローチャートに示す締結可能性の判定について説明する。
(1)Ｄレンジ位置であって、所定車速V1以下のときは運転者がセレクトレバーを１レンジ位置に操作した場合、即座にロー&リバースブレーキL&R/Bを締結する必要がある。このときは、次の変速において締結可能性があると判断し、第１ピストン４０の小クリアランス位置制御を行い、クラッチクリアランスを狭く設定する。一方、Ｄレンジ位置であって、所定車速V1よりも大きいときは運転者がセレクトレバーを１レンジ位置に操作したとしても、上述したように過回転防止及び急減速防止のためロー&リバースブレーキL&R/Bは締結されない。このときは、次の変速において締結可能性がないと判断し、第１ピストン４０の大ストローク位置制御を行い、クラッチクリアランスを広く設定する。
このように、Ｄレンジ位置においては、車速に基づいて締結可能性を判定し、第２ピストン４３の作動により第１ピストン４０の位置を切り換えるので、車両の走行距離の大部分を占めるロー&リバースブレーキL/&R/B非締結時はクリアランスを広くすることが可能となり、フリクションの影響を極力抑えることができる。また、次の変速でロー&リバースブレーキL/&R/Bの締結可能性を的確に判定できるため、締結が必要になったときに移行時間が長くなるのを確実に抑制できる。（請求項５に対応する効果）
(2)２レンジ位置であって、現在の変速段が１速に隣接する２速のときは、２レンジ位置においては基本的に２速以下の変速段での制御が行われ、かつ、１速への変速時にはロー&リバースブレーキL&R/Bが締結される。よって、次の変速において締結可能性があると判断し、第１ピストン４０の小クリアランス位置制御を行い、クラッチクリアランスを狭く設定する。このように、２レンジ位置で、かつ現在の変速段が隣接する２速のときには、非締結であっても常時小ストローク位置に切り換えておくようにしているので、次の変速でロー&リバースブレーキL/&R/Bの締結可能性を的確に判定でき、締結が必要になったときに移行時間が長くなるのを確実に抑制できる。（請求項３に対応する効果）。

(3)１レンジ位置であって、所定車速V1よりも大きいときは、１レンジ位置が選択されていたとしても、上述したように過回転防止及び急減速防止のためロー&リバースブレーキL&R/Bは締結されない。ただし、車速が低下すればロー&リバースブレーキL&R/Bが締結する必要があることから、締結可能性があると判断し、第１ピストン４０の小ストローク位置制御を行い、クラッチクリアランスを狭く設定する。

(4)Ｎレンジ、Ｐレンジ位置のときは、次に選択されるレンジ位置の可能性が全てあるものの、基本的に車両が停止している状態と考えられ、走行に伴うフリクションの影響はない。よって、次に選択されるレンジ位置がどのレンジ位置であっても対応可能なように、第１ピストン４０の小ストローク位置制御を行い、クラッチクリアランスを狭く設定する。 このように、Ｎレンジ、Ｐレンジ位置においては、第２ピストン４３の作動により第１ピストン４０の位置を常時小クリアランス位置に切り換えておくことで、次の変速でロー&リバースブレーキL/&R/Bの締結可能性を的確に判定でき、締結が必要になったときに移行時間が長くなるのを確実に抑制できる。（請求項４に対応する効果）。

尚、実施例１の構成において、クラッチプレート表面に溝を設け、油の排出性を良好にすることで、更にフリクションの低減効果を得られることは言うまでもない。

次に、実施例２におけるロー&リバースブレーキL&R/Bの構造について説明する。尚、基本的な構成は実施例１と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。図７は、実施例２におけるロー&リバースブレーキL&R/Bのピストン部の構造を示す拡大断面図である。

変速機ケースKには、第１ピストン４０をシール４１により液密に収装し、シリンダ室を形成する第１ピストン収装部K1と、シール４８ａを有する隔壁４８により液密に画成され、第２ピストン４３を収装しシリンダ室を形成する第２ピストン収装部K2が設けられている。また隔壁４８には、第２ピストン４３の押圧部４３ａとシール４４ａにより液密に摺動可能な開口部K3が設けられている。第１ピストン収装部K1には、図外のコントロールバルブユニットからロー&リバースブレーキ締結圧P1を供給する第１油路KL1が接続されている。また、第２ピストン収装部K2には、同様に締結準備圧P2を供給する第２油路KL2が接続されている。

（ロー&リバースブレーキL&R/Bに締結準備圧P2が作用した時）
締結準備圧P2が作用すると、第１ピストンの位置は、（ａ＋ｂ＋２ｎｃ）の大クリアランス位置から、第２ピストン４３には開口部K3の断面積に対応する油圧力が発生して（ａ＋ｂ＋２ｎｃ−ｄ）の小クリアランス位置へ徐々に移動する。このとき、開口部K3内を押圧部４３ａが摺動し、第１ピストン４０を押圧することになる。尚、リターンスプリング４２の付勢力をFsとすると、締結準備圧P2と第２ピストン４３の有効受圧面積（開口部K3の断面積）との積は、少なくともFsよりも大きな値に設定されている。その結果、締結準備圧P2が作用すると、ロー&リバースブレーキL&R/Bに確保されたクリアランスは（ａ＋ｂ＋２ｎｃ−ｄ）となる。

上述したように、実施例２では液密に摺動する箇所が開口部K3のみであるため、液密性の確保が容易である。

次に、実施例３におけるロー&リバースブレーキL&R/Bの構造について説明する。尚、基本的な構成は実施例１と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。図８は、実施例２におけるロー&リバースブレーキL&R/Bのピストン部の構造を示す拡大断面図である。

変速機ケースKの径方向延在部K'には、第１ピストン４０をシール４１により液密に収装する第１ピストン収装部K1と、第２ピストン４３の押圧部４３ａをシール４４ａにより液密に収装する第２ピストン収装部K2が設けられている。また径方向延在部K'の第１ピストン４０と軸方向に対向する位置には、第２ピストン４３の軸部４３ｃとシール４４ｂにより液密に摺動可能な開口部K3が設けられている。また、軸部４３ｃの径方向延在部K'から突出した部分には、ストッパ部材４３ｂが設けられている。径方向延在部K'の図８中右方端面とストッパ部材４３ｂとの間には所定間隔ｄが設けられている。

第１ピストン収装部K1には、図外のコントロールバルブユニットからロー&リバースブレーキ締結圧P1を供給する第１油路KL1が接続されている。また、第２ピストン収装部K2には、同様に締結準備圧P2を供給する第２油路KL2が接続されている。

（ロー&リバースブレーキL&R/Bに締結準備圧P2が作用した時）
締結準備圧P2が作用すると、（ａ＋ｂ＋２ｎｃ）の大クリアランス位置から、（ａ＋ｂ＋２ｎｃ−ｄ）の小クリアランス位置へ移動する。このとき、第２ピストン４３には開口部K3の断面積を除く第２ピストン断面積に対応する油圧力が発生しストロークを開始する。すると、第２ピストン収装部K2内を押圧部４３ａが摺動し、第１ピストン４０を押圧する。尚、リターンスプリング４２の付勢力をFsとすると、締結準備圧P2と第２ピストン４３の有効受圧面積（開口部K3の断面積を除く）との積は、少なくともFsよりも大きな値に設定されている。よって、締結準備圧P2が作用すると、ロー&リバースブレーキL&R/Bに確保されたクリアランスは（ａ＋ｂ＋２ｎｃ−ｄ）の小クリアランス位置に切り替わる。

上述したように、実施例３では第２ピストン４３の有効断面積を大きく取ることが可能となり、より小さな液圧で第１ピストン４０をストロークさせることができる。

次に、実施例４におけるロー&リバースブレーキL&R/Bの構造について説明する。尚、基本的な構成は実施例１と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。図９は、実施例４におけるロー&リバースブレーキL&R/Bのピストン部の構造を示す拡大断面図である。

変速機ケースKの径方向延在部K'には、第１ピストン４０をシール４１により液密に収装する第１ピストン収装部K1と、棒状の第２ピストン４３の押圧部４３ａをシール４４ａにより液密に収装する第２ピストン収装部K2が設けられている。また径方向延在部K'の第１ピストン４０と軸方向に対向する位置には、カバー部材K''がボルト４７により取り付けられている。第２ピストン４３上であって、径方向延在部K'から突出しカバー部材K''とに囲まれたシリンダ室K3には、ストッパ部材４３ｂが設けられている。径方向延在部K'の図８中右方端面とストッパ部材４３ｂとの間には所定間隔ｄが設けられている。

第１ピストン収装部K1には、図外のコントロールバルブユニットからロー&リバースブレーキ締結圧P1を供給する第１油路KL1が接続されている。また、シリンダ室K3には、同様に締結準備圧P2を供給する第２油路KL2が接続されている。

（ロー&リバースブレーキL&R/Bに締結準備圧P2が作用した時）
締結準備圧P2が作用すると、第１ピストン４０は、（ａ＋ｂ＋２ｎｃ）の大クリアランス位置から、（ａ＋ｂ＋２ｎｃ−ｄ）の小クリアランス位置へ移動する。このとき、第２ピストン４３には第２ピストン収装部K2の断面積に対応する油圧力が発生しストロークを開始する。すると、第２ピストン収装部K2内を押圧部４３ａが摺動し、第１ピストン４０を押圧する。尚、リターンスプリング４２の付勢力をFsとすると、締結準備圧P2と第２ピストン４３の有効受圧面積（第２ピストン収装部K2の断面積）との積は、少なくともFsよりも大きな値に設定されている。その結果、締結準備圧P2が作用すると、ロー&リバースブレーキL&R/Bに確保されたクリアランスは（ａ＋ｂ＋２ｎｃ−ｄ）へ切り替わる。

上述したように、実施例４では別途カバー部材K''を設け、径方向延在部K'との間に第２ピストン４３のシリンダ室K3を構成したため、従来の構成に第２ピストン４３を構成する際、容易に取り付けることができる。また、摺動部が第２ピストン収装部K2部分だけであるため、液密性の確保が容易である。

次に、実施例５におけるロー&リバースブレーキL&R/Bの構造について説明する。尚、基本的な構成は実施例１と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。図１０は、実施例５におけるロー&リバースブレーキL&R/Bのピストン部の構造を示す拡大断面図である。

変速機ケースKの径方向延在部K'には、第１ピストン４０をシール４１により液密に収装する第１ピストン収装部K1が設けられている。第１ピストン４０には、締結準備圧P2を供給する径方向油路４０ｂと、径方向延在部K'側にのみ開口した第２ピストン収装部K2が設けられている。第２ピストン４３は、第２ピストン有効断面よりも小さな面積を有する押圧部４３ａが設けられ、第２ピストン収装部K2内にシール４４ａにより液密に収装されている。第１ピストン４０の第２ピストン収装部内周側には、ストッパ部材４３ｂが設けられ、第２ピストン４３とストッパ部材４３ｂとの間には非締結状態において所定間隔ｄが確保されている。

第１ピストン収装部K1には、図外のコントロールバルブユニットからロー&リバースブレーキ締結圧P1を供給する第１油路KL1が接続されている。また、第２ピストン収装部K2には、同様に締結準備圧P2を供給する第２油路KL2及び径方向油路４０ｂが接続されている。

（ロー&リバースブレーキL&R/Bに締結準備圧P2が作用した時）
締結準備圧P2が作用すると、第２ピストン４３には第２ピストン収装部K2の断面積に対応する油圧力が発生しストロークを開始する。すると、第２ピストン４３は径方向延在部K'に当接しており移動できないため、第１ピストン４０が移動する。尚、リターンスプリング４２の付勢力をFsとすると、締結準備圧P2と第２ピストン４３の有効受圧面積（第２ピストン収装部K2の断面積）との積は、少なくともFsよりも大きな値に設定されている。よって、締結準備圧P2が作用すると、ロー&リバースブレーキL&R/Bに確保されたクリアランスは（ａ）となる。

（ロー&リバースブレーキL&R/Bに締結圧P1が作用した時）
締結圧P1が作用すると、第１ピストン４０は、（ａ＋ｂ＋２ｎｃ）の大クリアランス位置から、（ａ＋ｂ＋２ｎｃ−ｄ）の小クリアランス位置へ移動する。このとき、締結圧P1は締結準備圧P2よりも高いため第２ピストン４３は第１ピストン４０と当接する側に移動し、第１ピストン４０と一体に移動するため、第１ピストン４０の有効受圧面積は第２ピストン４３の断面を含む受圧面積となる。

上述したように、実施例５では第１ピストン４０内に第２ピストン４３を収装したため、変速機ケースK側の設計変更としては第２油路KL2を設けるのみである。よって、加工容易性を確保することができる。

本発明について、実施例１から実施例５に基づいて説明をしてきたがこれに限らない。例えば、実施例では、複数のピストンを設け、締結可能性判断手段の結果に基づいて、単一のピストンの位置を大クリアランス位置と小クリアランス位置とを切り換えて摩擦締結要素のクリアランスを切り換えるものであっても本発明に含まれることはいうまでもない。

本実施例における自動変速機の変速機構を示す図である。 実施例１におけるロー&リバースブレーキL&R/Bの締結を行うピストン部の構造を示す図である。 実施例１における締結表である。 実施例１における変速特性図である。 実施例１における油圧回路図である。 実施例１におけるロー&リバースブレーキL/&R/Bの締結制御内容を表すフローチャートである。 実施例１におけるロー&リバースブレーキL/&R/Bの締結制御内容を表すフローチャートである。 実施例２におけるロー&リバースブレーキL&R/Bの締結を行うピストン部の構造を示す図である。 実施例３におけるロー&リバースブレーキL&R/Bの締結を行うピストン部の構造を示す図である。 実施例４におけるロー&リバースブレーキL&R/Bの締結を行うピストン部の構造を示す図である。 実施例５におけるロー&リバースブレーキL&R/Bの締結を行うピストン部の構造を示す図である。

符号の説明

１ 変速機構
２ マニュアルバルブ
５ パイロットバルブ
７ 調圧弁
８ ソレノイド
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 調圧弁
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ ソレノイド
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 油路
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 油圧スイッチ
２２ プレッシャーコントロオールソレノイド
２３ ロックアップソレノイド
２４ ＡＴコントロールユニット
２５ 第１フェールセーフ弁
２６ 第２フェールセーフ弁
２７ 第３フェールセーフ弁
２８ 第４フェールセーフ弁
３０ 車速センサ
３１ インヒビタスイッチ
４０ 第１ピストン
４１ シール
４２ リターンスプリング
４３ 第２ピストン
４３ａ 押圧部
４３ｂ ストッパ部材
４３ｃ 軸部
４４ スナップリング
４４ａ，４４ｂ シール
４５ ドライブプレート
４６ ドリブンプレート
４６ａ 摩擦材
４７ ボルト
４８ 隔壁
ENG エンジン出力軸
G1 第１遊星歯車組
G2 第２遊星歯車組
2-4B 2-4ブレーキ
H/C ハイクラッチ
IN トランスミッション入力軸
K 変速機ケース
L&R/B ロー&リバースブレーキ
L/C ロークラッチ
OUT トランスミッション出力軸
OWC ワンウェイクラッチ
R/C リバースクラッチ

Claims (5)

1. ピストンがストロークして押圧することにより締結する摩擦締結要素を備えた自動変速機の油圧制御装置において、
   現時点での変速段において前記摩擦締結要素が非締結である場合、次の変速で前記摩擦締結要素の締結可能性の有無を判定する締結可能性判定手段と、
   前記締結可能性判定手段の判定結果に基づいて前記ピストンのストローク位置を制御するピストン位置制御手段と、
   を設け、
   前記ピストン位置制御手段は、前記締結可能性判定手段により締結可能性があると判定したときは、前記ピストンを前記摩擦締結要素のクリアランスを狭める第１位置に制御する第１制御部と、
   前記締結可能性判定手段により締結可能性がないと判定したときは、前記ピストンを前記摩擦締結要素のクリアランスを広める第２位置に制御する第２制御部と、
   を備えたことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 請求項１記載の自動変速機の油圧制御装置において、
   前記ピストンは、前記摩擦締結要素に直接作用する第１ピストンと、該第１ピストンを押圧する第２ピストンとを有し、
   前記ピストン位置制御手段は、前記第２ピストンの位置を制御することで、前記第１ピストンの位置を制御することを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
3. 請求項１または２記載の自動変速機の油圧制御装置において、
   前記摩擦締結要素をエンジンブレーキ時の１速及びリバース時のみ締結する摩擦締結要素とし、
   運転者の操作するセレクトレバーのレンジ位置を検出するレンジ位置検出手段を設け、
   前記締結可能性判定手段は、前記レンジ位置検出手段により検出された現在のレンジ位置がエンジンブレーキを伴うレンジであって、かつ、現在の変速段が前記摩擦締結要素の締結を必要とする変速段に隣接する変速段のときは、締結可能性があると判定することを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
4. 請求項１または２記載の自動変速機の油圧制御装置において、
   前記摩擦締結要素をエンジンブレーキ時の１速及びリバース時のみ締結する摩擦締結要素とし、
   前記締結可能性判定手段は、前記レンジ位置検出手段により検出された現在のレンジ位置がニュートラルレンジまたはパーキングレンジのときは、締結可能性があると判定することを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
5. 請求項１または２記載の自動変速機の油圧制御装置において、
   前記摩擦締結要素をエンジンブレーキ時の１速及びリバース時のみ締結する摩擦締結要素とし、
   車速を検出する車速検出手段を設け、
   前記締結可能性判定手段は、前記レンジ位置検出手段によって検出された現在のレンジ位置が、前記摩擦締結要素の締結を伴わない通常走行レンジ位置であり、かつエンジンブレーキを伴うレンジ位置へ切り換えられた場合に前記摩擦締結要素の締結が必要となる車速以下のときは、締結可能性があると判定す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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