自動変速機の油圧制御装置
【課題】飛び越し変速が可能で断線フェール対策を両立した自動変速機の油圧制御装置を提供する。
【解決手段】前記前進ｎ段の変速段を自在に切り替える自動変速モードを実現するために所定の摩擦係合要素毎に配置される電磁弁と、オンオフの組み合わせにより各シフトパターンに対応する油路を構成する複数のシフトバルブ（以下、ＳＶ）と、を有し、ＳＶのオンオフ状態の組み合わせを、少なくとも前記電磁弁を個別に動作させる自動変速シフトパターンと、第１の前進変速段を構成する第１固定シフトパターンと、第２の前進変速段を構成する第２固定シフトパターンとにそれぞれ割り当て、前記固定シフトパターンを選択可能とし、前記各固定シフトパターンにおいて、前記ＳＶを介して油圧が供給される電磁弁の排出ポートにも、前記ＳＶを介して油圧を供給し、摩擦係合要素を強制締結させる。
【解決手段】前記前進ｎ段の変速段を自在に切り替える自動変速モードを実現するために所定の摩擦係合要素毎に配置される電磁弁と、オンオフの組み合わせにより各シフトパターンに対応する油路を構成する複数のシフトバルブ（以下、ＳＶ）と、を有し、ＳＶのオンオフ状態の組み合わせを、少なくとも前記電磁弁を個別に動作させる自動変速シフトパターンと、第１の前進変速段を構成する第１固定シフトパターンと、第２の前進変速段を構成する第２固定シフトパターンとにそれぞれ割り当て、前記固定シフトパターンを選択可能とし、前記各固定シフトパターンにおいて、前記ＳＶを介して油圧が供給される電磁弁の排出ポートにも、前記ＳＶを介して油圧を供給し、摩擦係合要素を強制締結させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧源からの油圧を比例電磁弁にて直接制御する方式の自動変速機の油圧制御装置に関し、特にその断線フェールに対する耐性ないし信頼性の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
特公平５−６３６６４号公報には、摩擦係合要素の数と同数の電磁弁を用意して、前進６段を選択的に設定可能とした変速機制御装置が開示されている。同公報記載の変速機制御装置は、摩擦係合要素Ｃ１〜Ｃ５にそれぞれ１つ、計５つの電磁弁（リニアソレノイド等）と、１つのＯＮ／ＯＦＦソレノイドと、２つのシフトバルブと、を備えて、断線フェール（電気的中断発生）時に、現在選択されている変速段に応じ、変速段の自動切り換え（１ｓｔ→３ｒｄ、２ｎｄ〜５ｔｈ→４ｔｈ、６ｔｈ→５ｔｈ）ができるよう構成されている。
【０００３】
また、特許２９２５５０５号公報、特許２９２５５０６号公報には、５つの摩擦係合要素に対し、２つの電磁弁と３つのシフトバルブ及びシフトバルブを制御する３つのＯＮ／ＯＦＦソレノイドで前進６段を選択的に設定可能とした変速機制御装置が開示されている。この変速機制御装置は、反力要素となる摩擦係合要素へのライン圧の導入と２つの電磁弁による摩擦係合要素の交換により変速を行うとともに、断線フェール時（電気的中断発生）に対しては、所定の変速段（１ｓｔ、６ｔｈを除く）又は該変速段より高い変速段に維持するよう構成されている。
【０００４】
上記特許２９２５５０５号公報、特許２９２５５０６号公報の構成では、３ｒｄ⇔５ｔｈ、２ｎｄ⇔４ｔｈ⇔６ｔｈのような飛び越し変速（以下、スキップシフトという）ができないため、例えば、３ｒｄ⇔５ｔｈでは３ｒｄ⇔４ｔｈ⇔５ｔｈと１段ずつ変速しなければならず変速過多や応答性劣化を感じさせてしまう。そこで、米国特許第６５８５６１７号では、上記特許２９２５５０５号公報、特許２９２５５０６号公報に対し、リニアソレノイドを２個追加（計４個）、シフトバルブを１本低減（計２本）、ＯＮ／ＯＦＦソレノイドを２個低減（計１個）とし、更に、油圧スイッチ（以下油圧ＳＷという）を１個追加することで、２ｎｄ〜６ｔｈ間のスキップシフトを実現している。
【０００５】
また、特開２００５−２４０５９号公報には、自動変速機の電磁弁のオフフェールに対するフェールセーフ機構として、電磁弁と摩擦係合要素間に切換弁を複数配置し、オフフェール時には、当該切換弁の位置に応じた摩擦係合要素に元圧ＰＤを供給し、適切な走行段にて走行できるようにした油圧制御回路が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特公平５−６３６６４号公報
【特許文献２】特許２９２５５０５号公報
【特許文献３】特許２９２５５０６号公報
【特許文献４】米国特許第６５８５６１７号
【特許文献５】特開２００５−２４０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した自動変速機の油圧制御装置の電磁弁として、図２０に示すとおり、２ｗａｙブリードリニアソレノイド（同図（ｃ））、３ｗａｙタイプのスプールリニアソレノイド（同図（ｂ））、直動タイプのスプールリニアソレノイド（同図（ａ））が知られているが、コスト低減、省スペース化、高性能化の要請から、パイロット圧が不要で直接ライン圧を制御できる図２０の（ｃ）の直動タイプのスプールリニアソレノイドの開発が盛んである。
【０００８】
また、上記直動タイプのリニアソレノイドには、断線時に解放状態に遷移するノーマルロータイプ（以下、ＮＬともいう）と、断線時に係合状態を保持するノーマルハイタイプ（以下、ＮＨともいう）がある。前者は高精度かつ必要な流量を確保できるものが実用化されているが、後者は所謂クラッチツウクラッチ制御を行う自動変速機に適したものがないのが現状である。ノーマルハイタイプの電磁弁において、必要な流量を確保しつつ、指示電流の減少とともに出力圧を上げるためには、スプリング力を大きくすることが考えられるが、限られたスペースでスプリング力を上げるとスプリング荷重のバラツキによって性能が悪化してしまう。また、スプールバルブの直径を小さくすることも考えられるが、この場合当然にスプールバルブの直径を小さくすると大流量の出力ができなくなる。
【０００９】
従って、すべてのリニアソレノイドを上記直動タイプとする自動変速機の油圧制御装置では、コストやスペースの関係から上記ノーマルロータイプの電磁弁しか採用できないこととなるが、その場合、断線フェール時に走行段を確保できないという問題点がある。
【００１０】
特許文献５記載の技術では、ノーマルロータイプの電磁弁のみで構成した油圧回路のオフフェール対策を施したものであるが、実際には、オフフェール用切換弁のほかに、所謂オンフェール用の切換弁も必要であり、しかも、これら複数の切換弁がリニアソレノイドの下流に配置され、遮断（ライン圧の導入）ないし分岐（ドレンとの連通）を行うとなると、各電磁弁と摩擦係合要素間の油路長が長くなり、油圧制御装置のスリム化の障害となるほか、油圧振動等の原因ともなりかねない。また、切換弁弁体の固着（スティック）等まで考慮に入れると、フェール時に走行段を確保できないことも充分考えられる。このように分析すると、従来技術においては、なお、断線フェール時に走行段を如何に確保するかが課題として残っている。
【００１１】
よって本発明は、電磁弁のタイプに拘わらず適用可能であり、コストやスペースに加えて、断線フェールに対する耐性ないし信頼性も良好な自動変速機の油圧制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の視点によれば、係合・非係合の組み合わせにより少なくとも前進ｎ段の変速段を構成可能な複数の摩擦係合要素と、油圧源からの油圧を調圧する電磁弁を介した油圧制御により前記各摩擦係合要素の係合・非係合を制御する制御部とを有する自動変速機の油圧制御装置であって、前記前進ｎ段の各変速段を自在に切り替える自動変速モードを実現するために所定の摩擦係合要素毎に配置されるとともに、前記油圧源からの油圧を排出する排出ポート及び調圧して出力する出力ポートを含む電磁弁と、オンオフの組み合わせにより前記前進ｎ段の各変速段に対応したシフトパターンに応じて、前記所定の電磁弁から前記所定の摩擦係合要素までの油路を構成する複数のシフトバルブと、を有し、前記シフトバルブのオンオフ状態の組み合わせを、前記自動変速モードに対応した前記電磁弁を個別に動作させる自動変速シフトパターンと、第１の前進変速段を構成する第１固定シフトパターンと、第２の前進変速段を構成する第２固定シフトパターンとに割り当て、前記シフトバルブの動作によって前記各シフトパターンを選択可能とし、かつ、前記各固定シフトパターンにおいて、所定の電磁弁の前記排出ポートに前記シフトバルブを介して前記油圧源からの油圧が供給されるように油路が連通するシフトパターンを設定し、前記所定の電磁弁から所定の摩擦係合要素へは強制的に油圧が供給され、前記摩擦係合要素が強制締結されること、を特徴とする自動変速機の油圧制御装置が提供される。
【００１３】
より具体的には、前記シフトバルブに、所定の固定シフトパターンで使用する電磁弁の排出ポートと油圧源を連通状態ないし非連通状態に切換可能な切換回路を配設し、前記シフトバルブのオンオフの組み合わせによって所定の電磁弁の排出ポートと油圧源とを連通状態とし、前記電磁弁の供給ポートに加えて前記排出ポート側からも油圧を導入し、前記固定シフトパターンに対応付けられた摩擦係合要素を強制的に締結することによって、前記摩擦係合要素の強制締結が行われるようにする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電磁弁のタイプに拘わらず適用可能であり、コストやスペースに加えて、断線フェールに対する耐性ないし信頼性も良好な自動変速機の油圧制御装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
続いて、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［実施例１］
図１は、本発明の第１の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図であり、図２は、シフトバルブのパターンと摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。本実施形態に係る自動変速機の油圧制御装置は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；図示せず）と、３つのシフトバルブ（以下、それぞれＳＶ１〜ＳＶ３という）と、これらシフトバルブをＯＮ／ＯＦＦする３つのソレノイド（以下、それぞれＳ１〜Ｓ３という）とを有し、ソレノイドＳ１〜Ｓ３の操作により、２３の８のシフトパターンを構成可能となっている（図２のレンジＤ参照）。そして、前記８つのシフトパターンのうち２つを、スキップシフトができる多重変速パターン（第１の自動変速パターン）と、低速段変速ができる低速段変速パターン（第２の自動変速パターン）に割り当て、残りの６のシフトパターンを固定段に割り当てた構成としている。
【００１６】
図１の自動変速機は、５つの摩擦係合要素によって６変速段を構成可能となっており、その油圧制御装置は、低速段変速パターン（第２の自動変速パターン）では、１ｓｔ⇔２ｎｄ変速が可能なように４つのリニアソレノイドのうち３つ（ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ４）を制御可能とし（図２のレンジＤ １−２参照）、スキップシフトができるパターン（第１の自動変速パターン）では、２ｎｄ〜６ｔｈの間の変速が可能なように４つのリニアソレノイドすべて（ＳＬ１〜ＳＬ４）を制御可能とする（図２のレンジＤ ２〜６参照）。また、１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ、４ｔｈ、５ｔｈ、６ｔｈの固定段のシフトパターンでは、油圧制御装置は、当該固定段を構成すべくリニアソレノイド４つのうちの２つを自動的に係合制御する構成としている（図２のレンジＤ １、２、３、４、５、６参照）。
【００１７】
また、Ｃ２クラッチとＢ２ブレーキで共用するＳＬ２の出力油路のみＳＶ１にて切換えるが、その他のリニアソレノイド（ＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ４）はそれぞれＣ１クラッチ、Ｃ３クラッチ、Ｂ１ブレーキの制御用に専属させている。従って、リニアソレノイドと摩擦係合要素間の油路は短くなっている。
【００１８】
なお、本実施例では、ガレージ制御用に、Ｂ２ブレーキを、小さいピストン油室を持つＢ２Ｓブレーキと大きいピストン油室を持つＢ２Ｌブレーキとに２分割しているが、シングルピストンタイプとする場合は、Ｂ２Ｓへの油路を省略すれば良い。
【００１９】
また、図２の表中の↑で表された箇所は、リニアソレノイドに拠らず、マニュアルバルブからの圧を直接摩擦係合要素に供給することによって、強制的に係合させることを表している。例えば、Ｓ１、Ｓ３がともにオフとなる固定段の１ｓｔ、３ｒｄが選択された時に、ＳＬ１の排出ポートにＤ圧を強制的に供給し、ＳＬ１の出力圧をＤ圧としてＣ１クラッチを締結する油路が構成される。同様に、Ｓ１がオン、Ｓ２がオフとなる固定段の５ｔｈ、６ｔｈが選択された時には、ＳＬ２の排出ポートにＤ圧を強制的に供給し、ＳＬ２の出力圧をＤ圧として、Ｃ２クラッチを締結する油路が構成される。更に、Ｓ２、Ｓ３がともにオフとなる固定段の３ｒｄ、５ｔｈが選択された時に、ＳＬ３の排出ポートにＤ圧を強制的に供給し、ＳＬ３の出力圧をＤ圧としてＣ３クラッチを締結する油路が構成される。
【００２０】
また、本実施例では、Ｓ１のオン時に、スキップシフトができる多重変速パターン（第１の自動変速パターン）と、４ｔｈ、５ｔｈ、６ｔｈの固定段のシフトパターンが選択され、Ｓ１のオフ時に、その他の低速段が構成されるようになっており、更に後記するように、Ｃ２クラッチへの供給圧でＳＶ１をオン側にラッチするよう構成しているため、Ｓ１の故障時に、高速段から低速段への急減速が回避されるようになっている。
【００２１】
以上のようにして、上記リニアソレノイドはすべてノーマルロータイプであるが、後記するリニアソレノイドの全断線時には、シフトバルブの選択により固定段を構成することで、一次故障としての全断線による締結不能や、リニアソレノイドのＯＮ故障によるインターロックを回避することが可能となる。またシフトバルブを含む全断線時には、Ｓ１〜Ｓ３が全オフとなるため、リニアソレノイドを用いずに固定段の３ｒｄ走行が可能となる。
【００２２】
また、図１を参照すると、オリフィス１１１が配置されたＳＶ１端部に連通するラッチ回路にアキュームＡＣＣ３が設置されている。これにより、高速走行時に全断線が発生した場合、ＳＶ２がＳＶ１に先行してオンからオフに切り換わり、Ｓ１をオン、Ｓ２、Ｓ３をオフが保持されるため、固定段の５ｔｈを構成し走行可能となる。従って、本構成によれば、特許文献５相当のオフフェール用の複数の切換弁は不要となる。
【００２３】
また、１ｓｔ固定シフトパターンでは、Ｃ１クラッチにライン圧が直接供給される構成となっている。例えば、ストール発進時等にリニアソレノイドの出力最大圧を超える圧力が必要な場合に、ライン圧を導くためのロックバルブやゲイン切換バルブを追加する必要がないことを意味している。従って、油路構成はシンプルとなり、コストの低減も可能である。
【００２４】
また、１ｓｔ固定シフトパターンでは、ＳＶ１の上から１番目の切換回路から中継されたＤ圧をＳＶ２、ＳＶ３の切換回路を経由してＢ２Ｓブレーキと接続されたシャトル弁へと導く油路が構成されるため、Ｄ圧がＢ２Ｓブレーキに供給され、大きい面積のＢ２ＬブレーキにはＳＬ２が連結される。この構成によれば、多段化によるトルク容量の増大とコスト・スペース低減のため１−２ワンウェイクラッチ（Ｏ．Ｗ．Ｃ）を廃止することが可能となる。即ち、ＳＬ２がＯＦＦ故障した場合にも、上記Ｃ１クラッチとＢ２Ｓブレーキによる１ｓｔ発進と、コースト制御を実行することが可能となっている。
【００２５】
また、図１に示されたとおり、ＳＬ１、ＳＬ３の排出側油路にも、それぞれアキュムレータ（Ｎ−Ｄ ＡＣＣ、Ｎ−Ｒ ＡＣＣ）ＡＣＣ１、ＡＣＣ２が配設されており、ＳＬ１、ＳＬ３側へのマニュアルバルブからの油圧の供給を所定時間遅らせることで、ライン圧の直接導入による変速ショックを来たすことなくＮ→Ｄ、Ｎ→Ｒ変速を行うことが可能となっている。例えば、ＮレンジからＤレンジとしＳ１、Ｓ２、Ｓ３をそれぞれオフ、オン、オフ（×○×）の状態とすることで、ガレージ変速が成立し、更に、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３をそれぞれオフ、オン、オン（×○○）の状態ととすれば、Ｃ１クラッチ圧をＳＬ１の出力圧にて制御することによる自動変速も可能となる。同様に、ＮレンジからＲレンジとし、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３をそれぞれオフ、不定、オフ（×−×）の状態とすることで、ガレージ変速が成立する。
【００２６】
また、本実施例の油路構成では、図１の後進圧（以下、Ｒ圧）をＳＶ１の切換回路に導く油路と、更に、前記Ｒ圧をＳＶ２に導き強制的にＳＶ２をＯＮ（○）状態にする油路と、が設けられ、ＳＶ１がＯＦＦ（×）状態の場合であってもＲ圧が入っていれば、ＳＶ２をＯＮ（○）状態にし、ＳＬ３によって後進段で使用されるＣ３クラッチを係合できる構成となっている。
【００２７】
以上のように、本実施例では、各摩擦係合要素と電磁弁（リニアソレノイド）間の油路長を短縮するとともに、ＡＴ本体の各摩擦係合要素の配置に適った電磁弁の配置が実現されている。
【００２８】
図１の回路例では、Ｂ２のピストン面積を最適に分割した場合を想定してＢ２ＳにＤ圧を直接連結したが、断面構成にて最適にできない場合や、車両やエンジンによってコースト制御をきめ細かく設定したい場合などは、図３に示したようにＢ２Ｓブレーキとシャトル弁との間にブレーキコントロールバルブ（減圧弁）１３１を配設することもできる。この構成によれば、Ｒレンジ選択時、Ｒ圧がブレーキコントロールバルブ１３１のスプリング室に入ることによってブレーキコントロールバルブ１３１のスプールが同図左側に移動し、Ｒ圧がシャトル弁を経由して、ブレーキコントロールバルブ１３１の供給ポートから出力ポートに連通して、Ｒ圧をＢ２Ｓブレーキに導くようにし、また１ｓｔ固定シフトパターンが選択された時には、ＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ３を経由したＤ圧をシャトル弁経由でブレーキコントロールバルブ１３１の供給ポートに導き、スロットル圧をブレーキコントロールバルブ１３１のバネ力を助長するようにすれば、スロットル圧に比例して、Ｄ圧を減圧してＢ２Ｓブレーキを制御する構成が得られる。
【００２９】
続いて、本実施例における各シフトパターンが選択された場合の動作を個別に説明する。
［Ｄレンジ１−２変速モード］
Ｄレンジ１−２変速モードでは、図４に示すように、マニュアルバルブ（図示せず）からのＤ圧は常時ＳＬ２の供給ポートに連結されている。また、Ｓ３はＯＮ（○）状態であるため、前記Ｄ圧は、ＳＶ３の下から２番目の切換回路を経由してＳＬ４の供給ポートに供給される。また、Ｓ２がＯＮ（○）状態であるため、Ｄ圧は同様に、ＳＶ２の上から１番目の切換回路を経由してＳＬ１の供給ポートに供給される。
【００３０】
一方、ＳＶ３の下から２番目の切換回路を経由してＳＶ１にＤ圧を導く油路があるが、ＳＶ１がＯＦＦ（×）状態であるため遮断され、ＳＬ３の供給ポートにＤ圧は供給されない。またＳＶ１の上から１番目の切換回路を経由するＤ圧もＳＶ２及びＳＶ３に遮断され、Ｂ２ＳやＳＬ１の排出ポートに供給されることはない。ＳＬ２の出力油路はＳＶ１の下から２番目の切換回路を経由し、ＳＶ２の下から２番目の切換回路を経過してシャトル弁（チェックボール弁）を経由してＢ２Ｌに到達する。
【００３１】
上記にてＣ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）、Ｂ２Ｌブレーキ（ＳＬ２）が制御可能となり、Ｃ１クラッチ（ＳＬ１）とＢ２Ｌブレーキ（ＳＬ２）を用いた１ｓｔ⇔Ｃ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）を用いた２ｎｄ間の自動変速が可能な、低速域の自動変速用シフトパターンが達成されている。
【００３２】
［Ｄレンジ２〜６変速モード］
Ｄレンジ２〜６変速モードでは、図５に示すように、マニュアルバルブ（図示せず）からのＤ圧は常時ＳＬ２の供給ポートに連結されている。Ｓ１がＯＮ（○）状態であるため、ＳＬ２の出力油圧は、ＳＶ１の下から３番目の切換回路を経由し、ＳＶ１をＯＮ（○）側にラッチするとともにＣ２クラッチに供給される。また、Ｓ３がＯＮ（○）状態であるため、ＳＶ３の下から２番目の切換回路を経由して、ＳＬ４の供給ポートにＤ圧が供給される。また、Ｓ２がＯＮ（○）状態であるため、ＳＶ２の上から１番目の切換回路を経由してＳＬ１の供給ポートにＤ圧が供給され、ＳＶ３の下から２番目の切換回路、ＳＶ１の下から４番目の切換回路、ＳＶ２の下から３番目の切換回路を経由して、ＳＬ３の供給ポートにＤ圧が供給される。
【００３３】
一方、Ｄ圧をＳＶ１の上から１番目の切換回路に導く油路があるが、これはＳＶ１がＯＮ（○）状態であるため遮断され、Ｂ２Ｓブレーキ及びＳＬ１の排出ポートには到達しない。
【００３４】
上記にてＣ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｃ２クラッチ（ＳＬ２）、Ｃ３クラッチ（ＳＬ３）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）が制御可能となり、下記変速段間のスキップシフトが可能な中高速域の自動変速用シフトパターンが達成されている。
２ｎｄ Ｃ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）
３ｒｄ Ｃ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｃ３クラッチ（ＳＬ３）
４ｔｈ Ｃ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｃ２クラッチ（ＳＬ２）
５ｔｈ Ｃ２クラッチ（ＳＬ２）、Ｃ３クラッチ（ＳＬ３）
６ｔｈ Ｃ２クラッチ（ＳＬ２）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）
【００３５】
［Ｄレンジ１ｓｔ固定モード］
Ｄレンジ１ｓｔ固定モードでは、図６に示すように、Ｓ１がＯＦＦ（×）状態、Ｓ２がＯＮ（○）状態、Ｓ３がＯＦＦ（×）状態であるため、ＳＬ２の出力油圧はＳＶ１の下から２番目の切換回路、ＳＶ２の下から２番目の切換回路、シャトル弁を経由し、Ｂ２Ｌに供給される。また、ＳＶ２の上から１番目の切換回路を経由してＳＬ１の供給ポートにＤ圧が供給されるとともに、ＳＶ１の上から１番目の切換回路、ＳＶ３の上から２番目の切換回路も経由してＳＬ１の排出ポートとアキュムレータ（Ｎ−Ｄ ＡＣＣ）ＡＣＣ１にＤ圧が供給され、結果として、Ｃ１クラッチにＤ圧を供給したことになる。また、ＳＶ１の上から１番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＶ２の上から３番目の切換回路、ＳＶ３の下から１番目の切換回路、シャトル弁を経由してＢ２Ｓにも到達する。
【００３６】
一方、Ｓ３がＯＦＦ（×）状態であるため、Ｄ圧はＳＶ３の下から２番目の切換回路にて遮断され、ＳＬ４の供給ポートには到達しない。同様にＳＶ３の上から３番目の切換回路を経由するＤ圧も、ＳＶ２の下から４番目の切換回路にて遮断されて、ＳＬ３の供給ポートには到達しない。
【００３７】
上記にてＣ１クラッチ（Ｄ圧）、Ｂ２Ｓブレーキ（Ｄ圧）、Ｂ２Ｌブレーキ（ＳＬ２）が係合状態となり１ｓｔが構成される。ここで、Ｂ２Ｌブレーキを駆動するＳＬ２がＯＦＦ故障しても、Ｂ２Ｓブレーキを利用したコースト制御は可能であり、また、ストール発進は無理としても１ｓｔ走行は可能である。
【００３８】
［Ｄレンジ２ｎｄ固定モード］
Ｄレンジ２ｎｄ固定モードでは、図７に示すように、Ｓ１、Ｓ２がともにＯＦＦ（×）状態であるため、ＳＬ２の出力油路は、ＳＶ１の下から２番目の切換回路は通過するものの、ＳＶ２の下から２番目の切換回路で遮断され、Ｂ２ＬブレーキにもＣ２クラッチにも到達しない。Ｓ３はＯＮ（○）状態であるため、ＳＶ３の下から２番目の切換回路を経由してＳＬ４の供給ポートにＤ圧が供給される。同様に、ＳＶ１の上から１番目の切換回路、ＳＶ２の上から２番目の切換回路を経由して、ＳＬ１の供給ポートにもＤ圧が供給される。
【００３９】
一方、ＳＶ３の下から２番目の切換回路を経由するＤ圧は、ＳＶ１の上から３番目の切換回路に遮断されるので、ＳＬ３の供給ポートにＤ圧を供給することはない。同様に、前記ＳＶ１の上から１番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＶ３の上から２番目の切換回路にも到達するが、そこで遮断されてＢ２ＳブレーキやＳＬ１の排出ポートに供給されることはない。上記にてＣ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）が係合状態となり２ｎｄが構成される。
【００４０】
［Ｄレンジ３ｒｄ固定モード］
Ｄレンジ３ｒｄ固定モードでは、図８に示すように、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が全部ＯＦＦ（×）の全断線状態であるため、ＳＬ２の出力油路は、ＳＶ１の下から２番目の切換回路は通過するものの、ＳＶ２の下から２番目の切換回路で遮断され、Ｂ２ＬブレーキにもＣ２クラッチにも到達しない。また、ＳＶ３の下から３番目の切換回路、ＳＶ２の上から４番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＬ３の供給ポートに供給され、ＳＶ２の下から１番目の切換回路、シャトル弁、ＳＶ３の上から１番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＬ３の排出ポートとアキュムレータ（Ｎ−Ｒ ＡＣＣ）ＡＣＣ２にも到達する。また、ＳＶ１の上から１番目の切換回路を経由するＤ圧は、ＳＶ２の上から３番目の切換回路に遮断され、Ｂ２Ｓブレーキには到達しないが、ＳＶ２の上から２番目の切換回路を経由するＤ圧は、ＳＬ１の供給ポートに到達し、ＳＶ３の上から２番目の切換回路を経由するＤ圧は、ＳＬ１の排出ポートとアキュムレータ（Ｎ−Ｄ ＡＣＣ）ＡＣＣ１にも到達する。結果として、Ｃ１クラッチ及びＣ３クラッチにＤ圧を供給することになる。
【００４１】
また、上記状態において、ＳＶ３の下から２番目の切換回路によって、ＳＬ４の供給ポートへのＤ圧は遮断されている。上記にてＣ１クラッチ（Ｄ圧）、Ｃ３クラッチ（ＳＬ３）が係合状態となり３ｒｄが構成され、全リニヤ断線だけでなくＯＮ／ＯＦＦソレノイドを含めた全断線でも走行ができる。
【００４２】
［Ｄレンジ４ｔｈ固定モード］
Ｄレンジ４ｔｈ固定モードでは、図９に示すように、Ｓ１、Ｓ２がともにＯＮ（○）状態であるため、ＳＬ２の出力油圧は、ＳＶ１の下から３番目の切換回路を経由し、ＳＶ１をＯＮ（○）側にラッチするとともにＣ２クラッチに供給される。また、ＳＶ２の上から１番目の切換回路を経由して、ＳＬ１の供給ポートにＤ圧が供給される。一方、ＳＶ２の上から１番目の切換回路の手前で分岐するＤ圧は、ＳＶ１の上から１番目の切換回路に遮断されて、ＳＬ１の排出ポート及びＢ２Ｓブレーキに供給されることはない。
【００４３】
また、Ｓ３がＯＦＦ（×）状態であるため、Ｄ圧は、ＳＶ３の下から２番目の切換回路に遮断されて、ＳＬ４の供給ポートにも到達しない。またＳＶ３の上から３番目の切換回路を経由するＤ圧もＳＶ２の下から４番目の切換回路に遮断されて、ＳＬ３の供給ポートに到達することはない。上記にてＣ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｃ２クラッチ（ＳＬ２）が係合状態となり４ｔｈが構成される。
【００４４】
［Ｄレンジ５ｔｈ固定モード］
Ｄレンジ５ｔｈ固定モードでは、図１０に示すように、Ｓ１がＯＮ（○）状態であるため、ＳＬ２の出力油圧は、ＳＶ１の下から３番目の切換回路を経由し、ＳＶ１をＯＮ（○）側にラッチするとともにＣ２クラッチに供給される。一方、Ｓ２、Ｓ３がともにＯＦＦ（×）状態であるため、ＳＶ３の下から３番目の切換回路、ＳＶ２の上から４番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＬ３の供給ポートに供給され、ＳＶ２の下から１番目の切換回路、シャトル弁、ＳＶ３の上から１番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＬ３の排出ポートとアキュムレータ（Ｎ−Ｒ ＡＣＣ）ＡＣＣ２にも到達する。
【００４５】
また、Ｄ圧は、それぞれＳＶ３の下から２番目の切換回路、ＳＶ２の上から１番目の切換回路、ＳＶ１の上から１番目の切換回路に遮断されて、ＳＬ４の供給ポート、ＳＬ１の供給ポート、ＳＬ１の排出ポート、Ｂ２Ｓブレーキにも到達しない。上記にてＣ２クラッチ（ＳＬ２）、Ｃ３クラッチ（ＳＬ３）が係合状態となり５ｔｈが構成され、全リニヤ断線となっても走行が可能な状態となる。
【００４６】
また、Ｃ２クラッチが係合している４ｔｈ以上（後記する６ｔｈを含む）で全ソレノイド断線の場合、前記ラッチ回路にアキュムレータＡＣＣ３が配設されＳＶ１をＯＮ（○）側にラッチしているため、Ｓ１がＯＮ状態（○）からＯＦＦ状態（×）になっても、ＳＶ１はその位置を保持し、ＳＬ２の給排出ポートにＤ圧の供給が続けられるため、５ｔｈ走行が可能である。即ち、本実施例の構成によれば、２〜６変速モードで４ｔｈ以上にて走行している状態において全断線故障が生じた場合は、３ｒｄ固定モードにならず５ｔｈ固定モードとなり、急減速が生じないよう構成されているのである。また、停車後、ＤレンジからＮレンジ、Ｐレンジ、Ｒレンジにする操作、イグニッションのＯＦＦ操作等により、Ｃ２クラッチ圧が下げられた場合には、上記ＳＶ１のラッチは解除されるため、再発進では３ｒｄ発進が可能であり、更に、Ｓ２をオン状態（○）にできる場合には、１ｓｔ発進が可能な構成となっている。
【００４７】
［Ｄレンジ６ｔｈ固定モード］
Ｄレンジ６ｔｈ固定モードでは、図１１に示すように、Ｓ１、Ｓ３がともにＯＮ（○）状態であるため、ＳＬ２の出力油圧は、ＳＶ１の下から３番目の切換回路を経由し、ＳＶ１をＯＮ（○）側にラッチするとともにＣ２クラッチに供給される。また、ＳＶ３の下から２番目の切換回路を経由して、Ｄ圧がＳＬ４の供給ポートに供給される。
【００４８】
一方、Ｓ２がＯＦＦ（×）状態であるため、ＳＶ３の下から２番目の切換回路、ＳＶ１の下から４番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＶ２の下から３番目の切換回路によって遮断され、ＳＬ３の供給ポートに到達することはない。また、Ｄ圧は、それぞれＳＶ２の上から１番目の切換回路、ＳＶ１の上から１番目の切換回路に遮断されて、ＳＬ１の供給ポート、ＳＬ１の排出ポート、Ｂ２Ｓブレーキにも到達しない。上記にてＣ２クラッチ（ＳＬ２）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）が係合状態となり６ｔｈが構成される。
【００４９】
以上、本発明の第１の実施例について説明したが、上記構成に対する、均等要素の置換、油路の追加、制御の追加など各種の変形を加えることも可能である。例えば、上記した実施例では、ＳＶ１をＣ２クラッチとの間に、ＳＶ１のラッチ用のアキュムレータＡＣＣ３を配設するものとして説明したが、図１２に示すようにＳＶ１とＡＣＣ３とを一体化したものに置き換えることが可能である。
【００５０】
また、リニアソレノイドのＯＮ故障（オンフェール）に対する切換弁を配設することを妨げるものでなく、図１の油路構成に対し、ＯＮ故障（オンフェール）検知時に動作する切換弁を設けて、フェール時に油圧を排出するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施例では油路の簡素化のため、ＳＬ４のみ排出ポートにＤ圧を供給する油路を持たない構成としているが、ＳＶ３にＳ３がＯＮ（○）状態の時に連通する切換回路を設け、Ｓ２がＯＦＦ（×）状態、Ｓ３がＯＮ（○）状態のときに、Ｄ圧をＳＬ４の排出ポートに供給し、Ｂ１ブレーキを強制締結できるようにしてもよい。
【００５２】
また、上記実施例では、すべてのリニアソレノイドの出力側に油圧スイッチを設置した構成（計４個使用）としているが、タービン回転や変速段によりソフトウェア手段でインターロックを検知することにより、上記油圧スイッチを削減することも可能である。
【００５３】
［実施例２］
また、上記した第１の実施例は、ノーマルロータイプのリニアソレノイドのみを用いて、オフフェール時に走行を可能としているが、例えば、ＳＬ２とＳＬ３をノーマルハイタイプとし、アキュムレータを廃止することを妨げるものではなく、またこの場合に油圧回路を変える必要もない。図２からも明白なようにシフトパターンを固定段モードにすることができれば、走行段を確保できることはいうまでもない。以下、上記した第１の実施例のＳＬ２とＳＬ３をノーマルハイタイプのリニアソレノイドに変更し、アキュムレータを廃止した本発明の第２の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００５４】
図１３は、本実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図であり、図１４は、本実施例におけるシフトバルブのパターンと摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。図１４を参照すると明らかなとおり、上記ＳＬ２とＳＬ３をノーマルハイタイプにすることによって、Ｄレンジ２〜６変速モードにおける全ＳＬ断線時でも５ｔｈ走行が可能となり、また、１ｓｔ固定モードでも全ＳＬ断線時に、Ｂ２Ｌブレーキの締結によるストール発進が可能となっている。
【００５５】
また、Ｒレンジでは、Ｓ１がＯＮ（○）状態では、リニアソレノイドの全断線時Ｎ状態となるが、Ｓ１をＯＦＦ（×）状態とすることで、Ｒレンジとすることができる。
【００５６】
上記のとおり、精度がよくかつ必要な流量を確保できるノーマルハイタイプのリニアソレノイドを使用するとの前提の下では、上記した第１の実施例より、良好なフェール耐性を有し、また、部品点数も削減することのできる構成が得られる。
【００５７】
［実施例３］
続いて、上記した第２の実施例に対し、一層のコスト低減効果が望める第３の実施例について説明する。図１５は、本実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図であり、図１６は、本実施例におけるシフトバルブのパターンと摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。
【００５８】
図１５を参照すると、本実施例では、ＳＬ３がノーマルハイタイプであることから、３ｒｄと５ｔｈにおけるＣ３クラッチへのライン圧の供給を廃止することによって、第１、第２の実施例で使用していたシャトル弁を１つ廃止したものである。
【００５９】
また、図１６を参照すると明らかなとおり、本構成でも、全ＳＬ断線時に走行は可能であり、また、ＳＬ４がオフ故障した場合でも５ｔｈでの走行が可能な構成となっている。また、ＳＬ２がオフ故障した場合は、６ｔｈ固定モードで走行することも可能である。更に、ＳＬ３がオフ故障した場合は、６ｔｈ固定モード、４ｔｈ走行固定モードで走行可能であり、ＳＬ２がオフ故障した場合は、５ｔｈ、６ｔｈ走行が可能となる。
【００６０】
［実施例４］
続いて、本発明の第４の実施例について説明する。図１７は、本実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図である。シフトバルブのパターンと摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）及びリニアソレノイドの対応関係を表した表は図１６と同一のため省略する。
【００６１】
図１７を参照すると、本実施例では、第３の実施例のＳＶ１の下から１番目の切換回路を省いて、ＳＶ１の軸長の短縮（省スペース化）と、油路本数の低減が図られている。本構成でも、第３の実施例同様（図１６参照）、Ｓ２がＯＦＦ（×）状態の場合、即ち、５ｔｈと、６ｔｈにおいて、ＳＬ２の排出ポートにＤ圧を供給し、Ｃ２クラッチにライン圧を供給することが可能となっている。
【００６２】
第３の実施例と異なる点は、ＳＶ１の下から１番目の切換回路を経由しないことにしたため、Ｄレンジ２〜６変速モードで３速以下の低速段で走行中に、全断線が発生しＳ２がＳ１より早く切り換わると、３ｒｄ維持でなく５ｔｈになるケースが生じることであるが、いずれにしてもダウンシフトとはならない。もちろん、一旦停車し、Ｄレンジから他のレンジへの切換操作や、イグニッションの再操作が行われた場合には、３ｒｄにて走行することが可能である。
【００６３】
［実施例５］
続いて、本発明の第５の実施例について説明する。図１８は、本実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図であり、図１９は、本実施例におけるシフトバルブのパターンと摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。
【００６４】
図１８を参照すると、本実施例では、第４の実施例のＳＶ３の下から２番目の切換回路の出力油路とＳＶ２の下から１番目の切換回路の入力油路を連結することによって、６ｔｈのみＣ２クラッチにライン圧を供給することとしている。
【００６５】
第４の実施例では、Ｄレンジ２〜６変速モードで３速以下の低速段で走行中に、全断線が発生しＳ２がＳ１より早く切り換わると、３ｒｄ維持でなく５ｔｈになるケースが生じることを説明したが、本実施例によれば、当該状況で５ｔｈになることを回避することができる。
【００６６】
また、本実施例によれば、ＳＬ４がオフ故障した場合は５ｔｈ走行が、ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３がオフ故障した場合でも６ｔｈ走行が可能となっており、第３の実施例と同等の走行性が確保されている。
【００６７】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、油路の追加、制御の追加など各種の変形を加えることが可能である。例えば、上記した各実施例において、Ｓ３がＯＮ（○）状態のときのみ、図示していないロックアップ用リニアソレノイドを連結し、車速等による上記１−２自動変速モード等への切換えの検知後、ロックアップを行う構成とすれば、１ｓｔでリニアソレノイドが故障しても直ちにエンストすることを回避できる。
【００６８】
また、上記した実施の形態では、５つの摩擦係合要素で前進６速段を有する自動変速機に適用した例を挙げて説明したが、その他の自動変速機にも適用可能である。例えば、上記した実施の形態では、３個のシフトバルブを用いた２３＝８パターンをそれぞれ２つの自動変速モードと、すべての固定段モードに割り当てるものとしたが、自動変速モードを１つとした場合には、残りの一つを予備パターンとしたり、７つの固定段に割り当てることが可能である。
【００６９】
また、７速段以上でスキップシフトを実現するには、各摩擦係合要素を駆動するリニアソレノイドの数が増大することになるが、その場合にも本発明を同様に適用可能であり、適宜シフトバルブを増やすことによって、シフトパターンを増やし、フェールに対する信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置のシフトバルブのパターンと摩擦係合要素及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る油圧回路に、ブレーキコントロールバルブ（減圧弁）を配設した例である。
【図４】本発明の第１の実施例における１−２変速モードの状態を表した図である。
【図５】本発明の第１の実施例における２〜６変速モードの状態を表した図である。
【図６】本発明の第１の実施例における１ｓｔ固定モードの状態を表した図である。
【図７】本発明の第１の実施例における２ｎｄ固定モードの状態を表した図である。
【図８】本発明の第１の実施例における３ｒｄ固定モードの状態を表した図である。
【図９】本発明の第１の実施例における４ｔｈ固定モードの状態を表した図である。
【図１０】本発明の第１の実施例における５ｔｈ固定モードの状態を表した図である。
【図１１】本発明の第１の実施例における６ｔｈ固定モードの状態を表した図である。
【図１２】本発明に適用可能なシフトバルブの一例である。
【図１３】本発明の第２の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図である。
【図１４】本発明の第２の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置のシフトバルブのパターンと摩擦係合要素及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。
【図１５】本発明の第３の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図である。
【図１６】本発明の第３の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置のシフトバルブのパターンと摩擦係合要素及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。
【図１７】本発明の第４の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図である。
【図１８】本発明の第５の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図である。
【図１９】本発明の第５の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置のシフトバルブのパターンと摩擦係合要素及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。
【図２０】本発明の実施例で使用可能な電磁弁を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
ＡＣＣ１、ＡＣＣ２、ＡＣＣ３ アキュムレータ
ＥＸ 排出ポート
ＩＮ 供給ポート
ＯＵＴ 出力ポート
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ ＯＮ／ＯＦＦソレノイド
ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４ リニアソレノイド
ＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ３ シフトバルブ
ＳＷ 油圧スイッチ
１１１ オリフィス
１３１ ブレーキコントロールバルブ（減圧弁）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧源からの油圧を比例電磁弁にて直接制御する方式の自動変速機の油圧制御装置に関し、特にその断線フェールに対する耐性ないし信頼性の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
特公平５−６３６６４号公報には、摩擦係合要素の数と同数の電磁弁を用意して、前進６段を選択的に設定可能とした変速機制御装置が開示されている。同公報記載の変速機制御装置は、摩擦係合要素Ｃ１〜Ｃ５にそれぞれ１つ、計５つの電磁弁（リニアソレノイド等）と、１つのＯＮ／ＯＦＦソレノイドと、２つのシフトバルブと、を備えて、断線フェール（電気的中断発生）時に、現在選択されている変速段に応じ、変速段の自動切り換え（１ｓｔ→３ｒｄ、２ｎｄ〜５ｔｈ→４ｔｈ、６ｔｈ→５ｔｈ）ができるよう構成されている。
【０００３】
また、特許２９２５５０５号公報、特許２９２５５０６号公報には、５つの摩擦係合要素に対し、２つの電磁弁と３つのシフトバルブ及びシフトバルブを制御する３つのＯＮ／ＯＦＦソレノイドで前進６段を選択的に設定可能とした変速機制御装置が開示されている。この変速機制御装置は、反力要素となる摩擦係合要素へのライン圧の導入と２つの電磁弁による摩擦係合要素の交換により変速を行うとともに、断線フェール時（電気的中断発生）に対しては、所定の変速段（１ｓｔ、６ｔｈを除く）又は該変速段より高い変速段に維持するよう構成されている。
【０００４】
上記特許２９２５５０５号公報、特許２９２５５０６号公報の構成では、３ｒｄ⇔５ｔｈ、２ｎｄ⇔４ｔｈ⇔６ｔｈのような飛び越し変速（以下、スキップシフトという）ができないため、例えば、３ｒｄ⇔５ｔｈでは３ｒｄ⇔４ｔｈ⇔５ｔｈと１段ずつ変速しなければならず変速過多や応答性劣化を感じさせてしまう。そこで、米国特許第６５８５６１７号では、上記特許２９２５５０５号公報、特許２９２５５０６号公報に対し、リニアソレノイドを２個追加（計４個）、シフトバルブを１本低減（計２本）、ＯＮ／ＯＦＦソレノイドを２個低減（計１個）とし、更に、油圧スイッチ（以下油圧ＳＷという）を１個追加することで、２ｎｄ〜６ｔｈ間のスキップシフトを実現している。
【０００５】
また、特開２００５−２４０５９号公報には、自動変速機の電磁弁のオフフェールに対するフェールセーフ機構として、電磁弁と摩擦係合要素間に切換弁を複数配置し、オフフェール時には、当該切換弁の位置に応じた摩擦係合要素に元圧ＰＤを供給し、適切な走行段にて走行できるようにした油圧制御回路が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特公平５−６３６６４号公報
【特許文献２】特許２９２５５０５号公報
【特許文献３】特許２９２５５０６号公報
【特許文献４】米国特許第６５８５６１７号
【特許文献５】特開２００５−２４０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した自動変速機の油圧制御装置の電磁弁として、図２０に示すとおり、２ｗａｙブリードリニアソレノイド（同図（ｃ））、３ｗａｙタイプのスプールリニアソレノイド（同図（ｂ））、直動タイプのスプールリニアソレノイド（同図（ａ））が知られているが、コスト低減、省スペース化、高性能化の要請から、パイロット圧が不要で直接ライン圧を制御できる図２０の（ｃ）の直動タイプのスプールリニアソレノイドの開発が盛んである。
【０００８】
また、上記直動タイプのリニアソレノイドには、断線時に解放状態に遷移するノーマルロータイプ（以下、ＮＬともいう）と、断線時に係合状態を保持するノーマルハイタイプ（以下、ＮＨともいう）がある。前者は高精度かつ必要な流量を確保できるものが実用化されているが、後者は所謂クラッチツウクラッチ制御を行う自動変速機に適したものがないのが現状である。ノーマルハイタイプの電磁弁において、必要な流量を確保しつつ、指示電流の減少とともに出力圧を上げるためには、スプリング力を大きくすることが考えられるが、限られたスペースでスプリング力を上げるとスプリング荷重のバラツキによって性能が悪化してしまう。また、スプールバルブの直径を小さくすることも考えられるが、この場合当然にスプールバルブの直径を小さくすると大流量の出力ができなくなる。
【０００９】
従って、すべてのリニアソレノイドを上記直動タイプとする自動変速機の油圧制御装置では、コストやスペースの関係から上記ノーマルロータイプの電磁弁しか採用できないこととなるが、その場合、断線フェール時に走行段を確保できないという問題点がある。
【００１０】
特許文献５記載の技術では、ノーマルロータイプの電磁弁のみで構成した油圧回路のオフフェール対策を施したものであるが、実際には、オフフェール用切換弁のほかに、所謂オンフェール用の切換弁も必要であり、しかも、これら複数の切換弁がリニアソレノイドの下流に配置され、遮断（ライン圧の導入）ないし分岐（ドレンとの連通）を行うとなると、各電磁弁と摩擦係合要素間の油路長が長くなり、油圧制御装置のスリム化の障害となるほか、油圧振動等の原因ともなりかねない。また、切換弁弁体の固着（スティック）等まで考慮に入れると、フェール時に走行段を確保できないことも充分考えられる。このように分析すると、従来技術においては、なお、断線フェール時に走行段を如何に確保するかが課題として残っている。
【００１１】
よって本発明は、電磁弁のタイプに拘わらず適用可能であり、コストやスペースに加えて、断線フェールに対する耐性ないし信頼性も良好な自動変速機の油圧制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の視点によれば、係合・非係合の組み合わせにより少なくとも前進ｎ段の変速段を構成可能な複数の摩擦係合要素と、油圧源からの油圧を調圧する電磁弁を介した油圧制御により前記各摩擦係合要素の係合・非係合を制御する制御部とを有する自動変速機の油圧制御装置であって、前記前進ｎ段の各変速段を自在に切り替える自動変速モードを実現するために所定の摩擦係合要素毎に配置されるとともに、前記油圧源からの油圧を排出する排出ポート及び調圧して出力する出力ポートを含む電磁弁と、オンオフの組み合わせにより前記前進ｎ段の各変速段に対応したシフトパターンに応じて、前記所定の電磁弁から前記所定の摩擦係合要素までの油路を構成する複数のシフトバルブと、を有し、前記シフトバルブのオンオフ状態の組み合わせを、前記自動変速モードに対応した前記電磁弁を個別に動作させる自動変速シフトパターンと、第１の前進変速段を構成する第１固定シフトパターンと、第２の前進変速段を構成する第２固定シフトパターンとに割り当て、前記シフトバルブの動作によって前記各シフトパターンを選択可能とし、かつ、前記各固定シフトパターンにおいて、所定の電磁弁の前記排出ポートに前記シフトバルブを介して前記油圧源からの油圧が供給されるように油路が連通するシフトパターンを設定し、前記所定の電磁弁から所定の摩擦係合要素へは強制的に油圧が供給され、前記摩擦係合要素が強制締結されること、を特徴とする自動変速機の油圧制御装置が提供される。
【００１３】
より具体的には、前記シフトバルブに、所定の固定シフトパターンで使用する電磁弁の排出ポートと油圧源を連通状態ないし非連通状態に切換可能な切換回路を配設し、前記シフトバルブのオンオフの組み合わせによって所定の電磁弁の排出ポートと油圧源とを連通状態とし、前記電磁弁の供給ポートに加えて前記排出ポート側からも油圧を導入し、前記固定シフトパターンに対応付けられた摩擦係合要素を強制的に締結することによって、前記摩擦係合要素の強制締結が行われるようにする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電磁弁のタイプに拘わらず適用可能であり、コストやスペースに加えて、断線フェールに対する耐性ないし信頼性も良好な自動変速機の油圧制御装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
続いて、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［実施例１］
図１は、本発明の第１の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図であり、図２は、シフトバルブのパターンと摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。本実施形態に係る自動変速機の油圧制御装置は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；図示せず）と、３つのシフトバルブ（以下、それぞれＳＶ１〜ＳＶ３という）と、これらシフトバルブをＯＮ／ＯＦＦする３つのソレノイド（以下、それぞれＳ１〜Ｓ３という）とを有し、ソレノイドＳ１〜Ｓ３の操作により、２３の８のシフトパターンを構成可能となっている（図２のレンジＤ参照）。そして、前記８つのシフトパターンのうち２つを、スキップシフトができる多重変速パターン（第１の自動変速パターン）と、低速段変速ができる低速段変速パターン（第２の自動変速パターン）に割り当て、残りの６のシフトパターンを固定段に割り当てた構成としている。
【００１６】
図１の自動変速機は、５つの摩擦係合要素によって６変速段を構成可能となっており、その油圧制御装置は、低速段変速パターン（第２の自動変速パターン）では、１ｓｔ⇔２ｎｄ変速が可能なように４つのリニアソレノイドのうち３つ（ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ４）を制御可能とし（図２のレンジＤ １−２参照）、スキップシフトができるパターン（第１の自動変速パターン）では、２ｎｄ〜６ｔｈの間の変速が可能なように４つのリニアソレノイドすべて（ＳＬ１〜ＳＬ４）を制御可能とする（図２のレンジＤ ２〜６参照）。また、１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ、４ｔｈ、５ｔｈ、６ｔｈの固定段のシフトパターンでは、油圧制御装置は、当該固定段を構成すべくリニアソレノイド４つのうちの２つを自動的に係合制御する構成としている（図２のレンジＤ １、２、３、４、５、６参照）。
【００１７】
また、Ｃ２クラッチとＢ２ブレーキで共用するＳＬ２の出力油路のみＳＶ１にて切換えるが、その他のリニアソレノイド（ＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ４）はそれぞれＣ１クラッチ、Ｃ３クラッチ、Ｂ１ブレーキの制御用に専属させている。従って、リニアソレノイドと摩擦係合要素間の油路は短くなっている。
【００１８】
なお、本実施例では、ガレージ制御用に、Ｂ２ブレーキを、小さいピストン油室を持つＢ２Ｓブレーキと大きいピストン油室を持つＢ２Ｌブレーキとに２分割しているが、シングルピストンタイプとする場合は、Ｂ２Ｓへの油路を省略すれば良い。
【００１９】
また、図２の表中の↑で表された箇所は、リニアソレノイドに拠らず、マニュアルバルブからの圧を直接摩擦係合要素に供給することによって、強制的に係合させることを表している。例えば、Ｓ１、Ｓ３がともにオフとなる固定段の１ｓｔ、３ｒｄが選択された時に、ＳＬ１の排出ポートにＤ圧を強制的に供給し、ＳＬ１の出力圧をＤ圧としてＣ１クラッチを締結する油路が構成される。同様に、Ｓ１がオン、Ｓ２がオフとなる固定段の５ｔｈ、６ｔｈが選択された時には、ＳＬ２の排出ポートにＤ圧を強制的に供給し、ＳＬ２の出力圧をＤ圧として、Ｃ２クラッチを締結する油路が構成される。更に、Ｓ２、Ｓ３がともにオフとなる固定段の３ｒｄ、５ｔｈが選択された時に、ＳＬ３の排出ポートにＤ圧を強制的に供給し、ＳＬ３の出力圧をＤ圧としてＣ３クラッチを締結する油路が構成される。
【００２０】
また、本実施例では、Ｓ１のオン時に、スキップシフトができる多重変速パターン（第１の自動変速パターン）と、４ｔｈ、５ｔｈ、６ｔｈの固定段のシフトパターンが選択され、Ｓ１のオフ時に、その他の低速段が構成されるようになっており、更に後記するように、Ｃ２クラッチへの供給圧でＳＶ１をオン側にラッチするよう構成しているため、Ｓ１の故障時に、高速段から低速段への急減速が回避されるようになっている。
【００２１】
以上のようにして、上記リニアソレノイドはすべてノーマルロータイプであるが、後記するリニアソレノイドの全断線時には、シフトバルブの選択により固定段を構成することで、一次故障としての全断線による締結不能や、リニアソレノイドのＯＮ故障によるインターロックを回避することが可能となる。またシフトバルブを含む全断線時には、Ｓ１〜Ｓ３が全オフとなるため、リニアソレノイドを用いずに固定段の３ｒｄ走行が可能となる。
【００２２】
また、図１を参照すると、オリフィス１１１が配置されたＳＶ１端部に連通するラッチ回路にアキュームＡＣＣ３が設置されている。これにより、高速走行時に全断線が発生した場合、ＳＶ２がＳＶ１に先行してオンからオフに切り換わり、Ｓ１をオン、Ｓ２、Ｓ３をオフが保持されるため、固定段の５ｔｈを構成し走行可能となる。従って、本構成によれば、特許文献５相当のオフフェール用の複数の切換弁は不要となる。
【００２３】
また、１ｓｔ固定シフトパターンでは、Ｃ１クラッチにライン圧が直接供給される構成となっている。例えば、ストール発進時等にリニアソレノイドの出力最大圧を超える圧力が必要な場合に、ライン圧を導くためのロックバルブやゲイン切換バルブを追加する必要がないことを意味している。従って、油路構成はシンプルとなり、コストの低減も可能である。
【００２４】
また、１ｓｔ固定シフトパターンでは、ＳＶ１の上から１番目の切換回路から中継されたＤ圧をＳＶ２、ＳＶ３の切換回路を経由してＢ２Ｓブレーキと接続されたシャトル弁へと導く油路が構成されるため、Ｄ圧がＢ２Ｓブレーキに供給され、大きい面積のＢ２ＬブレーキにはＳＬ２が連結される。この構成によれば、多段化によるトルク容量の増大とコスト・スペース低減のため１−２ワンウェイクラッチ（Ｏ．Ｗ．Ｃ）を廃止することが可能となる。即ち、ＳＬ２がＯＦＦ故障した場合にも、上記Ｃ１クラッチとＢ２Ｓブレーキによる１ｓｔ発進と、コースト制御を実行することが可能となっている。
【００２５】
また、図１に示されたとおり、ＳＬ１、ＳＬ３の排出側油路にも、それぞれアキュムレータ（Ｎ−Ｄ ＡＣＣ、Ｎ−Ｒ ＡＣＣ）ＡＣＣ１、ＡＣＣ２が配設されており、ＳＬ１、ＳＬ３側へのマニュアルバルブからの油圧の供給を所定時間遅らせることで、ライン圧の直接導入による変速ショックを来たすことなくＮ→Ｄ、Ｎ→Ｒ変速を行うことが可能となっている。例えば、ＮレンジからＤレンジとしＳ１、Ｓ２、Ｓ３をそれぞれオフ、オン、オフ（×○×）の状態とすることで、ガレージ変速が成立し、更に、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３をそれぞれオフ、オン、オン（×○○）の状態ととすれば、Ｃ１クラッチ圧をＳＬ１の出力圧にて制御することによる自動変速も可能となる。同様に、ＮレンジからＲレンジとし、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３をそれぞれオフ、不定、オフ（×−×）の状態とすることで、ガレージ変速が成立する。
【００２６】
また、本実施例の油路構成では、図１の後進圧（以下、Ｒ圧）をＳＶ１の切換回路に導く油路と、更に、前記Ｒ圧をＳＶ２に導き強制的にＳＶ２をＯＮ（○）状態にする油路と、が設けられ、ＳＶ１がＯＦＦ（×）状態の場合であってもＲ圧が入っていれば、ＳＶ２をＯＮ（○）状態にし、ＳＬ３によって後進段で使用されるＣ３クラッチを係合できる構成となっている。
【００２７】
以上のように、本実施例では、各摩擦係合要素と電磁弁（リニアソレノイド）間の油路長を短縮するとともに、ＡＴ本体の各摩擦係合要素の配置に適った電磁弁の配置が実現されている。
【００２８】
図１の回路例では、Ｂ２のピストン面積を最適に分割した場合を想定してＢ２ＳにＤ圧を直接連結したが、断面構成にて最適にできない場合や、車両やエンジンによってコースト制御をきめ細かく設定したい場合などは、図３に示したようにＢ２Ｓブレーキとシャトル弁との間にブレーキコントロールバルブ（減圧弁）１３１を配設することもできる。この構成によれば、Ｒレンジ選択時、Ｒ圧がブレーキコントロールバルブ１３１のスプリング室に入ることによってブレーキコントロールバルブ１３１のスプールが同図左側に移動し、Ｒ圧がシャトル弁を経由して、ブレーキコントロールバルブ１３１の供給ポートから出力ポートに連通して、Ｒ圧をＢ２Ｓブレーキに導くようにし、また１ｓｔ固定シフトパターンが選択された時には、ＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ３を経由したＤ圧をシャトル弁経由でブレーキコントロールバルブ１３１の供給ポートに導き、スロットル圧をブレーキコントロールバルブ１３１のバネ力を助長するようにすれば、スロットル圧に比例して、Ｄ圧を減圧してＢ２Ｓブレーキを制御する構成が得られる。
【００２９】
続いて、本実施例における各シフトパターンが選択された場合の動作を個別に説明する。
［Ｄレンジ１−２変速モード］
Ｄレンジ１−２変速モードでは、図４に示すように、マニュアルバルブ（図示せず）からのＤ圧は常時ＳＬ２の供給ポートに連結されている。また、Ｓ３はＯＮ（○）状態であるため、前記Ｄ圧は、ＳＶ３の下から２番目の切換回路を経由してＳＬ４の供給ポートに供給される。また、Ｓ２がＯＮ（○）状態であるため、Ｄ圧は同様に、ＳＶ２の上から１番目の切換回路を経由してＳＬ１の供給ポートに供給される。
【００３０】
一方、ＳＶ３の下から２番目の切換回路を経由してＳＶ１にＤ圧を導く油路があるが、ＳＶ１がＯＦＦ（×）状態であるため遮断され、ＳＬ３の供給ポートにＤ圧は供給されない。またＳＶ１の上から１番目の切換回路を経由するＤ圧もＳＶ２及びＳＶ３に遮断され、Ｂ２ＳやＳＬ１の排出ポートに供給されることはない。ＳＬ２の出力油路はＳＶ１の下から２番目の切換回路を経由し、ＳＶ２の下から２番目の切換回路を経過してシャトル弁（チェックボール弁）を経由してＢ２Ｌに到達する。
【００３１】
上記にてＣ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）、Ｂ２Ｌブレーキ（ＳＬ２）が制御可能となり、Ｃ１クラッチ（ＳＬ１）とＢ２Ｌブレーキ（ＳＬ２）を用いた１ｓｔ⇔Ｃ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）を用いた２ｎｄ間の自動変速が可能な、低速域の自動変速用シフトパターンが達成されている。
【００３２】
［Ｄレンジ２〜６変速モード］
Ｄレンジ２〜６変速モードでは、図５に示すように、マニュアルバルブ（図示せず）からのＤ圧は常時ＳＬ２の供給ポートに連結されている。Ｓ１がＯＮ（○）状態であるため、ＳＬ２の出力油圧は、ＳＶ１の下から３番目の切換回路を経由し、ＳＶ１をＯＮ（○）側にラッチするとともにＣ２クラッチに供給される。また、Ｓ３がＯＮ（○）状態であるため、ＳＶ３の下から２番目の切換回路を経由して、ＳＬ４の供給ポートにＤ圧が供給される。また、Ｓ２がＯＮ（○）状態であるため、ＳＶ２の上から１番目の切換回路を経由してＳＬ１の供給ポートにＤ圧が供給され、ＳＶ３の下から２番目の切換回路、ＳＶ１の下から４番目の切換回路、ＳＶ２の下から３番目の切換回路を経由して、ＳＬ３の供給ポートにＤ圧が供給される。
【００３３】
一方、Ｄ圧をＳＶ１の上から１番目の切換回路に導く油路があるが、これはＳＶ１がＯＮ（○）状態であるため遮断され、Ｂ２Ｓブレーキ及びＳＬ１の排出ポートには到達しない。
【００３４】
上記にてＣ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｃ２クラッチ（ＳＬ２）、Ｃ３クラッチ（ＳＬ３）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）が制御可能となり、下記変速段間のスキップシフトが可能な中高速域の自動変速用シフトパターンが達成されている。
２ｎｄ Ｃ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）
３ｒｄ Ｃ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｃ３クラッチ（ＳＬ３）
４ｔｈ Ｃ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｃ２クラッチ（ＳＬ２）
５ｔｈ Ｃ２クラッチ（ＳＬ２）、Ｃ３クラッチ（ＳＬ３）
６ｔｈ Ｃ２クラッチ（ＳＬ２）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）
【００３５】
［Ｄレンジ１ｓｔ固定モード］
Ｄレンジ１ｓｔ固定モードでは、図６に示すように、Ｓ１がＯＦＦ（×）状態、Ｓ２がＯＮ（○）状態、Ｓ３がＯＦＦ（×）状態であるため、ＳＬ２の出力油圧はＳＶ１の下から２番目の切換回路、ＳＶ２の下から２番目の切換回路、シャトル弁を経由し、Ｂ２Ｌに供給される。また、ＳＶ２の上から１番目の切換回路を経由してＳＬ１の供給ポートにＤ圧が供給されるとともに、ＳＶ１の上から１番目の切換回路、ＳＶ３の上から２番目の切換回路も経由してＳＬ１の排出ポートとアキュムレータ（Ｎ−Ｄ ＡＣＣ）ＡＣＣ１にＤ圧が供給され、結果として、Ｃ１クラッチにＤ圧を供給したことになる。また、ＳＶ１の上から１番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＶ２の上から３番目の切換回路、ＳＶ３の下から１番目の切換回路、シャトル弁を経由してＢ２Ｓにも到達する。
【００３６】
一方、Ｓ３がＯＦＦ（×）状態であるため、Ｄ圧はＳＶ３の下から２番目の切換回路にて遮断され、ＳＬ４の供給ポートには到達しない。同様にＳＶ３の上から３番目の切換回路を経由するＤ圧も、ＳＶ２の下から４番目の切換回路にて遮断されて、ＳＬ３の供給ポートには到達しない。
【００３７】
上記にてＣ１クラッチ（Ｄ圧）、Ｂ２Ｓブレーキ（Ｄ圧）、Ｂ２Ｌブレーキ（ＳＬ２）が係合状態となり１ｓｔが構成される。ここで、Ｂ２Ｌブレーキを駆動するＳＬ２がＯＦＦ故障しても、Ｂ２Ｓブレーキを利用したコースト制御は可能であり、また、ストール発進は無理としても１ｓｔ走行は可能である。
【００３８】
［Ｄレンジ２ｎｄ固定モード］
Ｄレンジ２ｎｄ固定モードでは、図７に示すように、Ｓ１、Ｓ２がともにＯＦＦ（×）状態であるため、ＳＬ２の出力油路は、ＳＶ１の下から２番目の切換回路は通過するものの、ＳＶ２の下から２番目の切換回路で遮断され、Ｂ２ＬブレーキにもＣ２クラッチにも到達しない。Ｓ３はＯＮ（○）状態であるため、ＳＶ３の下から２番目の切換回路を経由してＳＬ４の供給ポートにＤ圧が供給される。同様に、ＳＶ１の上から１番目の切換回路、ＳＶ２の上から２番目の切換回路を経由して、ＳＬ１の供給ポートにもＤ圧が供給される。
【００３９】
一方、ＳＶ３の下から２番目の切換回路を経由するＤ圧は、ＳＶ１の上から３番目の切換回路に遮断されるので、ＳＬ３の供給ポートにＤ圧を供給することはない。同様に、前記ＳＶ１の上から１番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＶ３の上から２番目の切換回路にも到達するが、そこで遮断されてＢ２ＳブレーキやＳＬ１の排出ポートに供給されることはない。上記にてＣ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）が係合状態となり２ｎｄが構成される。
【００４０】
［Ｄレンジ３ｒｄ固定モード］
Ｄレンジ３ｒｄ固定モードでは、図８に示すように、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が全部ＯＦＦ（×）の全断線状態であるため、ＳＬ２の出力油路は、ＳＶ１の下から２番目の切換回路は通過するものの、ＳＶ２の下から２番目の切換回路で遮断され、Ｂ２ＬブレーキにもＣ２クラッチにも到達しない。また、ＳＶ３の下から３番目の切換回路、ＳＶ２の上から４番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＬ３の供給ポートに供給され、ＳＶ２の下から１番目の切換回路、シャトル弁、ＳＶ３の上から１番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＬ３の排出ポートとアキュムレータ（Ｎ−Ｒ ＡＣＣ）ＡＣＣ２にも到達する。また、ＳＶ１の上から１番目の切換回路を経由するＤ圧は、ＳＶ２の上から３番目の切換回路に遮断され、Ｂ２Ｓブレーキには到達しないが、ＳＶ２の上から２番目の切換回路を経由するＤ圧は、ＳＬ１の供給ポートに到達し、ＳＶ３の上から２番目の切換回路を経由するＤ圧は、ＳＬ１の排出ポートとアキュムレータ（Ｎ−Ｄ ＡＣＣ）ＡＣＣ１にも到達する。結果として、Ｃ１クラッチ及びＣ３クラッチにＤ圧を供給することになる。
【００４１】
また、上記状態において、ＳＶ３の下から２番目の切換回路によって、ＳＬ４の供給ポートへのＤ圧は遮断されている。上記にてＣ１クラッチ（Ｄ圧）、Ｃ３クラッチ（ＳＬ３）が係合状態となり３ｒｄが構成され、全リニヤ断線だけでなくＯＮ／ＯＦＦソレノイドを含めた全断線でも走行ができる。
【００４２】
［Ｄレンジ４ｔｈ固定モード］
Ｄレンジ４ｔｈ固定モードでは、図９に示すように、Ｓ１、Ｓ２がともにＯＮ（○）状態であるため、ＳＬ２の出力油圧は、ＳＶ１の下から３番目の切換回路を経由し、ＳＶ１をＯＮ（○）側にラッチするとともにＣ２クラッチに供給される。また、ＳＶ２の上から１番目の切換回路を経由して、ＳＬ１の供給ポートにＤ圧が供給される。一方、ＳＶ２の上から１番目の切換回路の手前で分岐するＤ圧は、ＳＶ１の上から１番目の切換回路に遮断されて、ＳＬ１の排出ポート及びＢ２Ｓブレーキに供給されることはない。
【００４３】
また、Ｓ３がＯＦＦ（×）状態であるため、Ｄ圧は、ＳＶ３の下から２番目の切換回路に遮断されて、ＳＬ４の供給ポートにも到達しない。またＳＶ３の上から３番目の切換回路を経由するＤ圧もＳＶ２の下から４番目の切換回路に遮断されて、ＳＬ３の供給ポートに到達することはない。上記にてＣ１クラッチ（ＳＬ１）、Ｃ２クラッチ（ＳＬ２）が係合状態となり４ｔｈが構成される。
【００４４】
［Ｄレンジ５ｔｈ固定モード］
Ｄレンジ５ｔｈ固定モードでは、図１０に示すように、Ｓ１がＯＮ（○）状態であるため、ＳＬ２の出力油圧は、ＳＶ１の下から３番目の切換回路を経由し、ＳＶ１をＯＮ（○）側にラッチするとともにＣ２クラッチに供給される。一方、Ｓ２、Ｓ３がともにＯＦＦ（×）状態であるため、ＳＶ３の下から３番目の切換回路、ＳＶ２の上から４番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＬ３の供給ポートに供給され、ＳＶ２の下から１番目の切換回路、シャトル弁、ＳＶ３の上から１番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＬ３の排出ポートとアキュムレータ（Ｎ−Ｒ ＡＣＣ）ＡＣＣ２にも到達する。
【００４５】
また、Ｄ圧は、それぞれＳＶ３の下から２番目の切換回路、ＳＶ２の上から１番目の切換回路、ＳＶ１の上から１番目の切換回路に遮断されて、ＳＬ４の供給ポート、ＳＬ１の供給ポート、ＳＬ１の排出ポート、Ｂ２Ｓブレーキにも到達しない。上記にてＣ２クラッチ（ＳＬ２）、Ｃ３クラッチ（ＳＬ３）が係合状態となり５ｔｈが構成され、全リニヤ断線となっても走行が可能な状態となる。
【００４６】
また、Ｃ２クラッチが係合している４ｔｈ以上（後記する６ｔｈを含む）で全ソレノイド断線の場合、前記ラッチ回路にアキュムレータＡＣＣ３が配設されＳＶ１をＯＮ（○）側にラッチしているため、Ｓ１がＯＮ状態（○）からＯＦＦ状態（×）になっても、ＳＶ１はその位置を保持し、ＳＬ２の給排出ポートにＤ圧の供給が続けられるため、５ｔｈ走行が可能である。即ち、本実施例の構成によれば、２〜６変速モードで４ｔｈ以上にて走行している状態において全断線故障が生じた場合は、３ｒｄ固定モードにならず５ｔｈ固定モードとなり、急減速が生じないよう構成されているのである。また、停車後、ＤレンジからＮレンジ、Ｐレンジ、Ｒレンジにする操作、イグニッションのＯＦＦ操作等により、Ｃ２クラッチ圧が下げられた場合には、上記ＳＶ１のラッチは解除されるため、再発進では３ｒｄ発進が可能であり、更に、Ｓ２をオン状態（○）にできる場合には、１ｓｔ発進が可能な構成となっている。
【００４７】
［Ｄレンジ６ｔｈ固定モード］
Ｄレンジ６ｔｈ固定モードでは、図１１に示すように、Ｓ１、Ｓ３がともにＯＮ（○）状態であるため、ＳＬ２の出力油圧は、ＳＶ１の下から３番目の切換回路を経由し、ＳＶ１をＯＮ（○）側にラッチするとともにＣ２クラッチに供給される。また、ＳＶ３の下から２番目の切換回路を経由して、Ｄ圧がＳＬ４の供給ポートに供給される。
【００４８】
一方、Ｓ２がＯＦＦ（×）状態であるため、ＳＶ３の下から２番目の切換回路、ＳＶ１の下から４番目の切換回路を経由したＤ圧は、ＳＶ２の下から３番目の切換回路によって遮断され、ＳＬ３の供給ポートに到達することはない。また、Ｄ圧は、それぞれＳＶ２の上から１番目の切換回路、ＳＶ１の上から１番目の切換回路に遮断されて、ＳＬ１の供給ポート、ＳＬ１の排出ポート、Ｂ２Ｓブレーキにも到達しない。上記にてＣ２クラッチ（ＳＬ２）、Ｂ１ブレーキ（ＳＬ４）が係合状態となり６ｔｈが構成される。
【００４９】
以上、本発明の第１の実施例について説明したが、上記構成に対する、均等要素の置換、油路の追加、制御の追加など各種の変形を加えることも可能である。例えば、上記した実施例では、ＳＶ１をＣ２クラッチとの間に、ＳＶ１のラッチ用のアキュムレータＡＣＣ３を配設するものとして説明したが、図１２に示すようにＳＶ１とＡＣＣ３とを一体化したものに置き換えることが可能である。
【００５０】
また、リニアソレノイドのＯＮ故障（オンフェール）に対する切換弁を配設することを妨げるものでなく、図１の油路構成に対し、ＯＮ故障（オンフェール）検知時に動作する切換弁を設けて、フェール時に油圧を排出するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施例では油路の簡素化のため、ＳＬ４のみ排出ポートにＤ圧を供給する油路を持たない構成としているが、ＳＶ３にＳ３がＯＮ（○）状態の時に連通する切換回路を設け、Ｓ２がＯＦＦ（×）状態、Ｓ３がＯＮ（○）状態のときに、Ｄ圧をＳＬ４の排出ポートに供給し、Ｂ１ブレーキを強制締結できるようにしてもよい。
【００５２】
また、上記実施例では、すべてのリニアソレノイドの出力側に油圧スイッチを設置した構成（計４個使用）としているが、タービン回転や変速段によりソフトウェア手段でインターロックを検知することにより、上記油圧スイッチを削減することも可能である。
【００５３】
［実施例２］
また、上記した第１の実施例は、ノーマルロータイプのリニアソレノイドのみを用いて、オフフェール時に走行を可能としているが、例えば、ＳＬ２とＳＬ３をノーマルハイタイプとし、アキュムレータを廃止することを妨げるものではなく、またこの場合に油圧回路を変える必要もない。図２からも明白なようにシフトパターンを固定段モードにすることができれば、走行段を確保できることはいうまでもない。以下、上記した第１の実施例のＳＬ２とＳＬ３をノーマルハイタイプのリニアソレノイドに変更し、アキュムレータを廃止した本発明の第２の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００５４】
図１３は、本実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図であり、図１４は、本実施例におけるシフトバルブのパターンと摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。図１４を参照すると明らかなとおり、上記ＳＬ２とＳＬ３をノーマルハイタイプにすることによって、Ｄレンジ２〜６変速モードにおける全ＳＬ断線時でも５ｔｈ走行が可能となり、また、１ｓｔ固定モードでも全ＳＬ断線時に、Ｂ２Ｌブレーキの締結によるストール発進が可能となっている。
【００５５】
また、Ｒレンジでは、Ｓ１がＯＮ（○）状態では、リニアソレノイドの全断線時Ｎ状態となるが、Ｓ１をＯＦＦ（×）状態とすることで、Ｒレンジとすることができる。
【００５６】
上記のとおり、精度がよくかつ必要な流量を確保できるノーマルハイタイプのリニアソレノイドを使用するとの前提の下では、上記した第１の実施例より、良好なフェール耐性を有し、また、部品点数も削減することのできる構成が得られる。
【００５７】
［実施例３］
続いて、上記した第２の実施例に対し、一層のコスト低減効果が望める第３の実施例について説明する。図１５は、本実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図であり、図１６は、本実施例におけるシフトバルブのパターンと摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。
【００５８】
図１５を参照すると、本実施例では、ＳＬ３がノーマルハイタイプであることから、３ｒｄと５ｔｈにおけるＣ３クラッチへのライン圧の供給を廃止することによって、第１、第２の実施例で使用していたシャトル弁を１つ廃止したものである。
【００５９】
また、図１６を参照すると明らかなとおり、本構成でも、全ＳＬ断線時に走行は可能であり、また、ＳＬ４がオフ故障した場合でも５ｔｈでの走行が可能な構成となっている。また、ＳＬ２がオフ故障した場合は、６ｔｈ固定モードで走行することも可能である。更に、ＳＬ３がオフ故障した場合は、６ｔｈ固定モード、４ｔｈ走行固定モードで走行可能であり、ＳＬ２がオフ故障した場合は、５ｔｈ、６ｔｈ走行が可能となる。
【００６０】
［実施例４］
続いて、本発明の第４の実施例について説明する。図１７は、本実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図である。シフトバルブのパターンと摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）及びリニアソレノイドの対応関係を表した表は図１６と同一のため省略する。
【００６１】
図１７を参照すると、本実施例では、第３の実施例のＳＶ１の下から１番目の切換回路を省いて、ＳＶ１の軸長の短縮（省スペース化）と、油路本数の低減が図られている。本構成でも、第３の実施例同様（図１６参照）、Ｓ２がＯＦＦ（×）状態の場合、即ち、５ｔｈと、６ｔｈにおいて、ＳＬ２の排出ポートにＤ圧を供給し、Ｃ２クラッチにライン圧を供給することが可能となっている。
【００６２】
第３の実施例と異なる点は、ＳＶ１の下から１番目の切換回路を経由しないことにしたため、Ｄレンジ２〜６変速モードで３速以下の低速段で走行中に、全断線が発生しＳ２がＳ１より早く切り換わると、３ｒｄ維持でなく５ｔｈになるケースが生じることであるが、いずれにしてもダウンシフトとはならない。もちろん、一旦停車し、Ｄレンジから他のレンジへの切換操作や、イグニッションの再操作が行われた場合には、３ｒｄにて走行することが可能である。
【００６３】
［実施例５］
続いて、本発明の第５の実施例について説明する。図１８は、本実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図であり、図１９は、本実施例におけるシフトバルブのパターンと摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。
【００６４】
図１８を参照すると、本実施例では、第４の実施例のＳＶ３の下から２番目の切換回路の出力油路とＳＶ２の下から１番目の切換回路の入力油路を連結することによって、６ｔｈのみＣ２クラッチにライン圧を供給することとしている。
【００６５】
第４の実施例では、Ｄレンジ２〜６変速モードで３速以下の低速段で走行中に、全断線が発生しＳ２がＳ１より早く切り換わると、３ｒｄ維持でなく５ｔｈになるケースが生じることを説明したが、本実施例によれば、当該状況で５ｔｈになることを回避することができる。
【００６６】
また、本実施例によれば、ＳＬ４がオフ故障した場合は５ｔｈ走行が、ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３がオフ故障した場合でも６ｔｈ走行が可能となっており、第３の実施例と同等の走行性が確保されている。
【００６７】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、油路の追加、制御の追加など各種の変形を加えることが可能である。例えば、上記した各実施例において、Ｓ３がＯＮ（○）状態のときのみ、図示していないロックアップ用リニアソレノイドを連結し、車速等による上記１−２自動変速モード等への切換えの検知後、ロックアップを行う構成とすれば、１ｓｔでリニアソレノイドが故障しても直ちにエンストすることを回避できる。
【００６８】
また、上記した実施の形態では、５つの摩擦係合要素で前進６速段を有する自動変速機に適用した例を挙げて説明したが、その他の自動変速機にも適用可能である。例えば、上記した実施の形態では、３個のシフトバルブを用いた２３＝８パターンをそれぞれ２つの自動変速モードと、すべての固定段モードに割り当てるものとしたが、自動変速モードを１つとした場合には、残りの一つを予備パターンとしたり、７つの固定段に割り当てることが可能である。
【００６９】
また、７速段以上でスキップシフトを実現するには、各摩擦係合要素を駆動するリニアソレノイドの数が増大することになるが、その場合にも本発明を同様に適用可能であり、適宜シフトバルブを増やすことによって、シフトパターンを増やし、フェールに対する信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置のシフトバルブのパターンと摩擦係合要素及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る油圧回路に、ブレーキコントロールバルブ（減圧弁）を配設した例である。
【図４】本発明の第１の実施例における１−２変速モードの状態を表した図である。
【図５】本発明の第１の実施例における２〜６変速モードの状態を表した図である。
【図６】本発明の第１の実施例における１ｓｔ固定モードの状態を表した図である。
【図７】本発明の第１の実施例における２ｎｄ固定モードの状態を表した図である。
【図８】本発明の第１の実施例における３ｒｄ固定モードの状態を表した図である。
【図９】本発明の第１の実施例における４ｔｈ固定モードの状態を表した図である。
【図１０】本発明の第１の実施例における５ｔｈ固定モードの状態を表した図である。
【図１１】本発明の第１の実施例における６ｔｈ固定モードの状態を表した図である。
【図１２】本発明に適用可能なシフトバルブの一例である。
【図１３】本発明の第２の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図である。
【図１４】本発明の第２の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置のシフトバルブのパターンと摩擦係合要素及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。
【図１５】本発明の第３の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図である。
【図１６】本発明の第３の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置のシフトバルブのパターンと摩擦係合要素及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。
【図１７】本発明の第４の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図である。
【図１８】本発明の第５の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置の油圧回路を表したブロック図である。
【図１９】本発明の第５の実施例に係る自動変速機の油圧制御装置のシフトバルブのパターンと摩擦係合要素及びリニアソレノイドの対応関係を表した表である。
【図２０】本発明の実施例で使用可能な電磁弁を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
ＡＣＣ１、ＡＣＣ２、ＡＣＣ３ アキュムレータ
ＥＸ 排出ポート
ＩＮ 供給ポート
ＯＵＴ 出力ポート
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ ＯＮ／ＯＦＦソレノイド
ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４ リニアソレノイド
ＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ３ シフトバルブ
ＳＷ 油圧スイッチ
１１１ オリフィス
１３１ ブレーキコントロールバルブ（減圧弁）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
係合・非係合の組み合わせにより少なくとも前進ｎ段の変速段を構成可能な複数の摩擦係合要素と、油圧源からの油圧を調圧する電磁弁を介した油圧制御により前記各摩擦係合要素の係合・非係合を制御する制御部とを有する自動変速機の油圧制御装置であって、
前記前進ｎ段の各変速段を自在に切り替える自動変速モードを実現するために所定の摩擦係合要素毎に配置されるとともに、前記油圧源からの油圧を排出する排出ポート及び調圧して出力する出力ポートを含む電磁弁と、
オンオフの組み合わせにより前記前進ｎ段の各変速段に対応したシフトパターンに応じて、前記所定の電磁弁から前記所定の摩擦係合要素までの油路を構成する複数のシフトバルブと、を有し、
前記シフトバルブのオンオフ状態の組み合わせを、前記自動変速モードに対応した前記電磁弁を個別に動作させる自動変速シフトパターンと、第１の前進変速段を構成する第１固定シフトパターンと、第２の前進変速段を構成する第２固定シフトパターンとに割り当て、前記シフトバルブの動作によって前記各シフトパターンを選択可能とし、かつ、
前記各固定シフトパターンにおいて、所定の電磁弁の前記排出ポートに前記シフトバルブを介して前記油圧源からの油圧が供給されるように油路が連通するシフトパターンを設定し、前記所定の電磁弁から所定の摩擦係合要素へは強制的に油圧が供給され、前記摩擦係合要素が強制締結されること、
を特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
【請求項２】
前記シフトバルブのすべてがオフ状態である場合に、所定の変速段に対応する摩擦係合要素に油圧を供給する固定シフトパターンが選択され、前記各摩擦係合要素に油圧を供給する各電磁弁の供給ポートに加えて前記ドレンポート側からも油圧を導入し、摩擦係合要素の締結動作を実行すること、
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。
【請求項３】
前記シフトバルブのオンオフの組み合わせによって、自動変速シフトパターンのうち、後進段を構成する際に使用する後進用の摩擦係合要素に油圧が供給される１−２自動変速モードと、２〜ｎ自動変速モードとを切り替え可能であり、
前記２〜ｎ自動変速モードで、前記後進用の摩擦係合要素への油路が遮断されるよう油路を構成したこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項４】
前記シフトバルブの内、所定のシフトバルブのオンオフによって、高速段側のシフトパターンと低速段側のシフトパターンとが決定され、
高速段構成時の摩擦係合要素からの油圧によって前記所定のシフトバルブの状態を保持するラッチ回路と、
前記ラッチ回路の上流側に、アキュムレータと、オリフィスとを配設し、
前記ラッチ回路への油圧供給が遮断されても所定時間前記一のシフトバルブの状態を保持し、該シフトバルブの故障による急減速を回避可能としたこと、
を特徴とする請求項１乃至３いずれか一に記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項１】
係合・非係合の組み合わせにより少なくとも前進ｎ段の変速段を構成可能な複数の摩擦係合要素と、油圧源からの油圧を調圧する電磁弁を介した油圧制御により前記各摩擦係合要素の係合・非係合を制御する制御部とを有する自動変速機の油圧制御装置であって、
前記前進ｎ段の各変速段を自在に切り替える自動変速モードを実現するために所定の摩擦係合要素毎に配置されるとともに、前記油圧源からの油圧を排出する排出ポート及び調圧して出力する出力ポートを含む電磁弁と、
オンオフの組み合わせにより前記前進ｎ段の各変速段に対応したシフトパターンに応じて、前記所定の電磁弁から前記所定の摩擦係合要素までの油路を構成する複数のシフトバルブと、を有し、
前記シフトバルブのオンオフ状態の組み合わせを、前記自動変速モードに対応した前記電磁弁を個別に動作させる自動変速シフトパターンと、第１の前進変速段を構成する第１固定シフトパターンと、第２の前進変速段を構成する第２固定シフトパターンとに割り当て、前記シフトバルブの動作によって前記各シフトパターンを選択可能とし、かつ、
前記各固定シフトパターンにおいて、所定の電磁弁の前記排出ポートに前記シフトバルブを介して前記油圧源からの油圧が供給されるように油路が連通するシフトパターンを設定し、前記所定の電磁弁から所定の摩擦係合要素へは強制的に油圧が供給され、前記摩擦係合要素が強制締結されること、
を特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
【請求項２】
前記シフトバルブのすべてがオフ状態である場合に、所定の変速段に対応する摩擦係合要素に油圧を供給する固定シフトパターンが選択され、前記各摩擦係合要素に油圧を供給する各電磁弁の供給ポートに加えて前記ドレンポート側からも油圧を導入し、摩擦係合要素の締結動作を実行すること、
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。
【請求項３】
前記シフトバルブのオンオフの組み合わせによって、自動変速シフトパターンのうち、後進段を構成する際に使用する後進用の摩擦係合要素に油圧が供給される１−２自動変速モードと、２〜ｎ自動変速モードとを切り替え可能であり、
前記２〜ｎ自動変速モードで、前記後進用の摩擦係合要素への油路が遮断されるよう油路を構成したこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の油圧制御装置。
【請求項４】
前記シフトバルブの内、所定のシフトバルブのオンオフによって、高速段側のシフトパターンと低速段側のシフトパターンとが決定され、
高速段構成時の摩擦係合要素からの油圧によって前記所定のシフトバルブの状態を保持するラッチ回路と、
前記ラッチ回路の上流側に、アキュムレータと、オリフィスとを配設し、
前記ラッチ回路への油圧供給が遮断されても所定時間前記一のシフトバルブの状態を保持し、該シフトバルブの故障による急減速を回避可能としたこと、
を特徴とする請求項１乃至３いずれか一に記載の自動変速機の油圧制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
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【図１５】
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【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００７−３２８０９（Ｐ２００７−３２８０９Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２１０１６（Ｐ２００５−２２１０１６）
【出願日】平成１７年７月２９日（２００５．７．２９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２９日（２００５．７．２９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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