| 【発明の名称】 |
自動変速装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】尾神 史朗
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| 【要約】 |
【課題】自動変速装置における制御性を良くし変速時間を短縮化し、安価にすること。
【解決手段】流体圧源１０と変速機のシフト操作を行うシフト用アクチュエータ１との間に制御弁２が挿入接続される自動変速装置において、前記シフト用アクチュエータ１が、面積が異なるとともに左右の受圧面積が異なるピストン１３、１４が挿入配置され互いに連結された少なくとも２個のシフト用アクチュエータ１１、１２によって構成され、前記制御弁２により、前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータ１１、１２の前記ピストン１３、１４によって区画される左右の部屋１５、１６、１７、１８への圧力流体の吸排が制御されることにより、前記ピストン１３、１４の移動方向および変速操作力が制御される自動変速装置。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 流体圧源と変速機のシフト操作を行うシフト用アクチュエータとの間に制御弁が挿入接続される自動変速装置において、前記シフト用アクチュエータが、ピストンの左右の受圧面積が異なり、前記制御弁により、前記シフト用アクチュエータの前記ピストンによって区画される左右の部屋への圧力流体の吸排が制御されることにより、ピストンの移動方向および変速操作力が制御されることを特徴とする自動変速装置。
【請求項２】 請求項１において、前記シフト用アクチュエータが、ピストンが挿入配置され互いに連結された少なくとも２個のシフト用アクチュエータによって構成され、前記制御弁により、前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータの前記ピストンによって区画される左右の部屋への圧力流体の吸排が制御されることにより、ピストンの移動方向および変速操作力が制御されることを特徴とする自動変速装置。
【請求項３】 請求項２において、前記制御弁が、前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータとタンクとの間に挿入接続された制御弁を備えていることを特徴とする自動変速装置。
【請求項４】 請求項３において、前記シフト用アクチュエータが、面積の異なるピストンが挿入配置され互いに連結された少なくとも２個のシリンダ径の異なるシフト用アクチュエータによって構成されていることを特徴とする自動変速装置。
【請求項５】 請求項４において、前記制御弁が、２位置方向制御弁によって構成されていることを特徴とする自動変速装置。
【請求項６】 請求項２において、前記制御弁が、前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータを前記流体圧源およびタンクに選択的に連通させる３位置方向制御弁によって構成されていることを特徴とする自動変速装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧源と変速機のシフト操作を行うシフト用アクチュエータとの間に制御弁が挿入接続される自動変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】歯車式変速機の変速操作を行う場合、同期装置の同期時における同期装置の保護、同期ショックの低減および変速作動に伴い発生する異音の低減等の為、流体圧（操作力）を調整し、低圧で同期させる必要がある。
【０００３】そのため常に変速操作力として低圧で作動させる事が考えられるが、これでは変速時間が長くなり、運転手に変速時の違和感を与える。
【０００４】そこで従来の電子制御式変速機（特開平４−１１３０７５）は、図３に示されるように流体圧源Ｐと変速操作用アクチュエータＡとの間に比例電磁式圧力制御弁Ｖを挿入し、変速操作用アクチュエータＡへ供給する流体圧を各変速動作に対応して制御するものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の電子制御式変速機は、前記比例電磁式圧力制御弁Ｖがコストが高く、制御性が悪く、また瞬時に流体圧の調整が出来ない為、変速時間の長時間化、同期装置の損傷を招く恐れがあるという問題があった。
【０００６】そこで本発明者は、変速機のシフト操作を行うシフト用アクチュエータのピストンの面積差を利用して、変速操作力を調整することに着目し、流体圧源と変速機のシフト操作を行うシフト用アクチュエータとの間に制御弁が挿入接続される自動変速装置において、ピストンの左右の受圧面積が異なるシフト用アクチュエータの前記ピストンによって区画される左右の部屋への圧力流体の吸排を制御することにより、ピストンの移動方向および変速操作力を制御するという本発明の技術的思想に着眼し、更に研究開発を重ねた結果、安価で、制御性が良く、変速時間を短縮化するという目的を達成する本発明に到達した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載の第１発明）の自動変速装置は、流体圧源と変速機のシフト操作を行うシフト用アクチュエータとの間に制御弁が挿入接続される自動変速装置において、前記シフト用アクチュエータが、ピストンの左右の受圧面積が異なり、前記制御弁により、前記シフト用アクチュエータの前記ピストンによって区画される左右の部屋への圧力流体の吸排が制御されることにより、ピストンの移動方向および変速操作力が制御されるものである。
【０００８】本発明（請求項２に記載の第２発明）の自動変速装置は、前記第１発明において、前記シフト用アクチュエータが、ピストンが挿入配置され互いに連結された少なくとも２個のシフト用アクチュエータによって構成され、前記制御弁により、前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータの前記ピストンによって区画される左右の部屋への圧力流体の吸排が制御されることにより、ピストンの移動方向および変速操作力が制御されるものである。
【０００９】本発明（請求項３に記載の第３発明）の自動変速装置は、前記第２発明において、前記制御弁が、前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータとタンクとの間に挿入接続された制御弁を備えているものである。
【００１０】本発明（請求項４に記載の第４発明）の自動変速装置は、前記第１発明において、前記シフト用アクチュエータが、面積の異なるピストンが挿入配置され互いに連結された少なくとも２個のシリンダ径の異なるシフト用アクチュエータによって構成されているものである。
【００１１】本発明（請求項５に記載の第５発明）の自動変速装置は、前記第４発明において、前記制御弁が、２位置方向制御弁によって構成されているものである。
【００１２】本発明（請求項６に記載の第６発明）の自動変速装置は、前記第４発明において、前記制御弁が、前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータを前記流体圧源およびタンクに選択的に連通させる３位置方向制御弁によって構成されているものである。
【００１３】
【発明の作用および効果】上記構成より成る第１発明の自動変速装置は、流体圧源と変速機のシフト操作を行うシフト用アクチュエータとの間に制御弁が挿入接続される自動変速装置において、前記制御弁により、前記ピストンの左右の受圧面積が異なる前記シフト用アクチュエータの前記ピストンによって区画される左右の部屋への圧力流体の吸排が制御されることにより、前記ピストンの移動方向および変速操作力が制御されるので、安価で、制御性が良く、変速時間を短縮化するという効果を奏する。
【００１４】上記構成より成る第２発明の自動変速装置は、前記第１発明において、前記制御弁により、前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータの前記ピストンによって区画される左右の部屋への圧力流体の吸排が制御されることにより、ピストンの移動方向および変速操作力が制御されるので、変速操作力の幅が広がり、広い範囲の変速操作力による変速制御が可能になるという効果を奏する。
【００１５】上記構成より成る第３発明の自動変速装置は、前記第２発明において、前記制御弁が、前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータとタンクとの間に挿入接続された制御弁を備えているので、前記シフト用アクチュエータ内の前記圧力流体の排出を可能にするため、変速時間を短縮化するという効果を奏する。
【００１６】上記構成より成る第４発明の自動変速装置は、前記第３発明において、前記制御弁により、シリンダ径が異なる前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータの受圧面積の異なる前記ピストンによって区画される左右の部屋への圧力流体の吸排が制御されることにより、ピストンの移動方向および変速操作力が制御されるので、変速操作力の自由度が高まり、最適な変速操作力による変速制御が実現されるという効果を奏する。
【００１７】上記構成より成る第５発明の自動変速装置は、前記第４発明において、前記制御弁が、安価で、２位置を切換制御する２位置方向制御弁によって構成されているので、安価で、制御性が良いという効果を奏する。
【００１８】上記構成より成る第６発明の自動変速装置は、前記第４発明において、前記制御弁が、前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータを前記流体圧源およびタンクに選択的に連通させる３位置方向制御弁によって構成されているので、制御弁の数を減らすとともに、制御ロジックをシンプルにするという効果を奏する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００２０】（第１実施形態）本第１実施形態の自動変速装置は、図１に示されるように流体圧源１０と変速機のシフト操作を行うシフト用アクチュエータ１との間に制御弁２が挿入接続される自動変速装置において、前記シフト用アクチュエータ１が、面積が異なるとともに左右の受圧面積が異なるピストン１３、１４が挿入配置され互いに連結された少なくとも２個のシフト用アクチュエータ１１、１２によって構成され、前記制御弁２により、前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータ１１、１２の前記ピストン１３、１４によって区画される左右の部屋１５、１６、１７、１８への圧力流体の吸排が制御されることにより、前記ピストン１３、１４の移動方向および変速操作力が制御されるものである。
【００２１】前記ピストン１３、１４は、ピストンロッド３によって互いに連結され、該ピストンロッド３にはストロークセンサ３１が配設されている。
【００２２】前記ピストンロッド３は、セレクト用アクチュエータ４のピストン４１に一端が固着されるとともにストロークセンサ４５が配設されたピストンロッド４２に連係されている。
【００２３】前記第１のシフト用アクチュエータ１１の左右の部屋１５、１６と流体圧源１０としての蓄圧装置とを連絡する第１および第２の配管５１、５２に、流体供給用の第１および第２の２位置方向制御弁２１、２２が介挿されている。
【００２４】前記第１のシフト用アクチュエータ１１に介挿された前記ピストン１３の前記右の部屋１６に開口する右側の受圧面積Ｓ２は、前記ピストンロッド３の一端が固着されているため、前記ピストン１３の前記左の部屋１５に開口する左側の受圧面積Ｓ１より所定面積だけ小さく設定されている。
【００２５】前記第２のシフト用アクチュエータ１２の左右の部屋１７、１８と流体圧源１０としての蓄圧装置とを連絡する第３および第４の配管５３、５４に、流体供給用の第３および第４の２位置方向制御弁２３、２４が介挿されている。
【００２６】前記第２のシフト用アクチュエータ１２に介挿された前記ピストン１４の前記左の部屋１７に開口する左側の受圧面積Ｓ３は、前記ピストンロッド３の他端が固着されているため、前記ピストン１４の前記右の部屋１８に開口する右側の受圧面積Ｓ４より所定面積だけ小さく設定されている。
【００２７】前記第１および第２の配管５１、５２とタンクＴとを連絡する第５および第６の配管５５、５６に、流体排出用の第５および第６の２位置方向制御弁２５、２６が介挿されている。
【００２８】前記第３および第４の配管５３、５４とタンクＴとを連絡する第７および第８の配管５７、５８に、流体排出用の第７および第８の２位置方向制御弁２７、２８が介挿されている。
【００２９】前記ピストン４１によって上下に分割された前記セレクト用アクチュエータ４の上室４３は、配管５９を介して前記流体圧源１０としての蓄圧装置に連絡しており、下室４４は第９の２位置方向制御弁２９を介して前記配管５９に連絡しているとともに、２位置方向制御弁２９１を介してタンクＴに連絡している。
【００３０】ポンプ１１０が、前記タンクＴ内の流体を汲み上げ、前記配管５９を介して前記流体圧源１０としての蓄圧装置に供給して、所定圧力に蓄圧するように構成されている。
【００３１】上記第１実施形態の自動変速装置において、前記アクチュエータピストン１３および１４を図中左方向にを動かす時は、例えば前記第４、第５、第６および第７の２位置方向制御弁２４、２５、２６および２７を開き、その他の２位置方向制御弁を閉じた状態で前記第２のシフト用アクチュエータ１２の前記右の部屋１８に流体を送り込む事により図中左方向へ変速操作力が発生する。
【００３２】この時の変速操作力は、供給された流体圧と前記ピストン１４の右側の受圧面積Ｓ４とを乗じることにより算出できる。
【００３３】更にこの変速操作力を減じたい場合は、例えば上記状態から第５の２位置方向制御弁２５を閉じ、前記第１の２位置方向制御弁２１を開く事により、前記第１のシフト用アクチュエータ１１の前記左の部屋１５に流体を送り込むと、図中右方向の前記ピストン１３の左側の受圧面積Ｓ１に力が発生し、両者の発生する力が相殺されその差分により変速操作力が減じられる。
【００３４】これらの組合せにより、図１中左右方向への変速操作力を調整することが出来る。また、推力をゼロ（保持状態）にしたい場合は、例えば第１ないし第８の２位置方向制御弁２１ないし２８を全て閉じる事により可能となる。以下の表１にこれらの組合せの一覧を示す。
【表１】
【００３５】本第１実施形態において、例えば図１における右側（１速、３速、５速側）へシフトする場合、前記第１および第２のシフト用アクチュエータ１１、１２の前記左右の部屋１４ないし１７への流体の吸排を制御することにより、各シフトタイミングにおける受圧面積を、以下の表２のように変える事が可能である。
【表２】
【００３６】このように各シフトタイミングでの受圧面積を変える事により、運転状況等によって様々な荷重を発生でき、シフト時間を一定にすることが出来る。
【００３７】また各シフト位置からニュートラルにシフトする時（信号で停止する時など）、シフトをニュートラル位置で止める（保持する）必要があるが、作動させる電磁弁を必要最小限に止める事によって、電磁弁の耐久性を上げることが出来る。例えば４速走行中、信号などで停止しシフトをニュートラルに動かす場合の電磁弁の作動パターンは前記表１より以下の表３のようになる。この時作動させる電磁弁は、前記第６の２位置方向制御弁２６のみなので、その他の電磁弁の耐久性が上がる。
【表３】
【００３８】上記作用を奏する第１実施形態の自動変速装置は、前記流体圧源１０と変速機のシフト操作を行うシフト用アクチュエータ１との間に前記制御弁２が挿入接続される自動変速装置において、前記制御弁２により、前記ピストン１３、１４の左右の受圧面積が異なる前記シフト用アクチュエータ１の前記ピストン１３、１４によって区画される左右の部屋１５ないし１８への圧力流体の吸排が制御されることにより、前記ピストン１３、１４の移動方向および変速操作力の制御が可能になるという効果を奏する。
【００３９】また第１実施形態の自動変速装置は、前記制御弁により、前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータ１１、１２の前記ピストン１３、１４によって区画される左右の部屋１５ないし１８への圧力流体の吸排が制御されることにより、前記ピストン１３、１４の移動方向および変速操作力が制御されるので、変速操作力の幅が広がり、広い範囲の変速操作力による変速制御が可能になるという効果を奏する。
【００４０】さらに第１実施形態の自動変速装置は、前記制御弁が、前記２個のシフト用アクチュエータ１１、１２と前記タンクＴとの間に挿入接続された前記制御弁２５ないし２８を備えているので、前記シフト用アクチュエータ１１、１２内の前記圧力流体の排出を可能にするため、変速時間を短縮化するという効果を奏する。
【００４１】また第１実施形態の自動変速装置は、前記制御弁２１ないし２８により、シリンダ径が異なる前記少なくとも２個のシフト用アクチュエータ１１、１２の受圧面積の異なる前記ピストン１３、１４によって区画される前記左右の部屋１５ないし１８への圧力流体の吸排が制御されることにより、前記ピストン１３、１４の移動方向および変速操作力が制御されるので、変速操作力の自由度が高まり、最適な変速操作力による変速制御が実現されるという効果を奏する。
【００４２】さらに第１実施形態の自動変速装置は、前記制御弁２が、安価で、２位置を切換制御する前記２位置方向制御弁２１ないし２８によって構成されているので、安価で、制御性が良いという効果を奏する。
【００４３】（第２実施形態）本第２実施形態の自動変速装置は、図２に示されるように制御弁２が、２個のシフト用アクチュエータ１１、１２を流体圧源１０およびタンクＴに選択的に連通させる３位置方向制御弁６１ないし６４によって構成されている点が、前記第１実施形態との相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【００４４】すなわち前記第１実施形態において前記８個の前記２位置方向制御弁２１ないし２８によって行っていたシリンダ径が異なる前記２個のシフト用アクチュエータ１１、１２の前記左右の部屋１５ないし１８への圧力流体の吸排制御を、４個の３位置方向制御弁６１ないし６４によって行うものである。
【００４５】したがって本第２実施形態の自動変速装置は、前記４個の３位置方向制御弁６１ないし６４によって、前記２個のシフト用アクチュエータ１１、１２の前記左右の部屋１５ないし１８への圧力流体の吸排制御を行うものであるため、制御弁のトータルの数を減らすとともに、制御ロジックをシンプルにするという効果を奏する。
【００４６】上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９２０５８３１５
【氏名又は名称】アイシン・エーアイ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月６日（１９９９．１０．６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３０４６
【弁理士】
【氏名又は名称】▲高▼橋 克彦
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１０８０９２（Ｐ２００１−１０８０９２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２０日（２００１．４．２０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２８６１３２ |
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