JP2547555B2

JP2547555B2 - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP2547555B2
Application number: JP62022066A
Authority: JP
Inventors: 浩幸白田; 滋中川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-02-02
Filing date: 1987-02-02
Publication date: 1996-10-23
Anticipated expiration: 2011-10-23
Also published as: JPS63192604A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動変速機の制御装置に関し、さらに詳細
には、可変サスペンション機構および自動変速機を備え
た車両のための自動変速機の制御装置に関する。

（従来の技術）自動変速機を備えた車両においては、その自動変速機
における自動変速の際の変速段の隔たりが大きいほど変
速ショックが大きく、例えばＮレンジからＤレンジに変
速するような場合には、車体後部が下がる、いわゆるス
コット状態が生ずるという問題がある。

このような問題に対する解決方法の一つとしては、例
えば特開昭58−160658号公報に開示されているように、
高速ギヤ順に順次切り換えて行く方法や、エンジンの出
力を低下させる方法、トルクコンバータの油圧を制御す
る方法等が提案されている。

また、特開昭60−183213号公報にはシフトダウン操作
時にショックアブソーバの減衰力を高める（ハードにす
る）ことが記載され、また、特開昭61−125908号公報に
は変速操作時にショックアブソーバの減衰力を高める
（ハードにする）ことが記載されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、変速ショックを解決するための上記し
た従来の提案の何れもが、これらの提案を採用した場
合、エンジンが発生しうる動力を低下させてしまう問題
がある。

そこで本発明は、エンジンが発生しうる動力を低下さ
せてしまうことなく、確実に変速ショックを緩和するこ
とのできる自動変速機の制御装置を提供することを目的
とするものである。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するため本発明は、可変サスペンシ
ョン機構および自動変速機を備えた車両のための自動変
速機の制御装置において、上記自動変速機および可変サ
スペンション機構には、これらの作動を制御する制御手
段が接続されて設けられ、この制御手段が、自動変速機
の変速制御時に、先ず、可変サスペンション機構にサス
ペンション調整指令を出力し、次に、可変サスペンショ
ン機構の懸架特性の調整が完了するのに十分な時間であ
る所定時間後に自動変速機に変速指令を出力するように
なっていることを特徴としている。

（発明の作用・効果）上記のように構成された本発明においては、自動変速
機の変速制御時に、先ず、可変サスペンション機構にサ
スペンション調整指令を出力し、次に、可変サスペンシ
ョン機構の懸架特性の調整が完了するのに十分な時間で
ある所定時間後に自動変速機に変速指令を出力するよう
にしているため、エンジンが発生しうる動力を低下させ
てしまうことなく、変速ショックをサスペンション側で
単独で吸収し、この結果、確実に変速ショックを緩和す
ることができる。

（実施例）以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例
による自動変速機の制御装置について説明する。

第１図は、本発明の実施例による自動変速機の制御装
置の全体を示す概略図であり、この図において、符号１
は自動変速機を示す。

この自動変速機１は、エンジン２の出力軸３に連結さ
れたトルクコンバータ10と、このトルクコンバータ10の
出力側に配設された多段変速歯車機構20およびオーバー
ドライブ用変速歯車機40からなる変速歯車機構とを有
し、この変速歯車機構の動力伝達経路を切換えて複数の
変速段を得るための変速切換手段として、複数の摩擦部
材（27、28、31、36、44、45）と、これらの摩擦部材を
それぞれ作動させる油圧制御回路CKにおける油圧式アク
チュエータとが設けられている。そして、この油圧式ア
クチュエータは、制御手段200から出力される制御信号
により作動するソレノイド弁（71、72、73、106、119）
からなるバルブ手段を介して作動油の給排が制御される
ことにより、エンジンおよび自動車の運転状態に応じて
上記摩擦部材を選択的に作動させるように構成されてい
る。

上記制御手段200は、少なくともタービンセンサ201か
らのタービン回転数信号A₁、スロットル開度センサ202
からのスロットル開度信号A₂、レンジ選択センサ203か
らの選択信号A₃および車速センサ204からの車速信号A₄
が入力され、予め定められた変速パターンに基づいて上
記各ソレノイド弁71、72、73、106、119にシフトアップ
信号もしくはシフトアップ信号を出力して変速操作を実
行する。

次に、第２図により自動変速機１および油圧制御回路
CKの詳細構成について説明する。

自動変速機１は、トルクコンバータ10と、多段変速歯
車機構20と、その両者の間に配設されたオーバードライ
ブ用変速歯車機構40とを備えている。トルクコンバータ
10は、ドライブプレート11およびケース12を介してエン
ジン２の出力軸３に直結されたポンプ13と、ケース12内
においてポンプ13に対向状に配設されたタービン14と、
ポンプ13とタービン14との間に配設されたステータ15と
を有し、タービン14には出力軸16が結合されている。ま
た、出力軸16とケース12との間にはロックアップクラッ
チ17が設けられている。このロックアップクラッチ17
は、トルクコンバータ10内を循環する作動油の圧力で常
時締結方向に押圧され、また作動室18に解放用油圧が供
給された際に解放される。

多段変速歯車機構20は、フロント遊星歯車機構21と、
リヤ遊星歯車機構22とを有し、両機構21、22におけるサ
ンギヤ23、24が連結軸25により連結されている。この多
段変速歯車機構20への入力軸26は、フロントクラッチ27
を介して連結軸25に、またリヤクラッチ28を介してフロ
ント遊星歯車機構21のリングギヤ29にそれぞれ連結さ
れ、かつ連結軸25、即ち両遊星歯車機構21、22における
サンギヤ23、24と変速機ケース30との間にはセカンドブ
レーキ31が設けられている。フロント遊星歯車機構21の
ピニオンキャリア32と、リヤ遊星歯車機構22のリングギ
ヤ33とは出力軸34に連結され、またリヤ遊星歯車機構22
のピニオンキャリア35と変速機ケース30との間には、ロ
ーリバースブレーキ36およびワンウェイクラッチ37がそ
れぞれ介設されている。

オーバードライブ用変速歯車機構40においては、ピニ
オンキャリア41がトルクコンバータ10の出力軸16に連結
され、サンギヤ42とリイグギヤ43とが直結クラッチ44に
よって結合され、またサンギヤ42と変速機ケース30との
間にはオーバードライブブレーキ45が設けられ、かつリ
ンクギヤ43が多段変速歯車機構20への入力軸26に連結さ
れている。

そして、上記多段変速歯車機構20と、オーバードライ
ブ用変速歯車機構40の動力伝達経路が上記各クラッチ2
7、28、44、ブレーキ31、36、45およびワンウェイクラ
ッチ37の選択的作動により切換えられる。そして上記ト
ルクコンバータ10の出力軸16と多段変速歯車機構20の出
力軸34との間で前進４段、後進１段の変速段が得られる
ようになっている。また、後述する油圧制御回路CKのマ
ニュアルシフト弁54で選択される各レンジにおいて設定
される上記各クラッチおよびブレーキの動作と変速段と
の関係を、第１表に示す。

次に、上記自動変速機１における油圧制御回路CKにつ
いて説明する。この油圧制御回路CKには、エンジン出力
軸３により常時駆動されるホイルポンプ50が設けられ、
このポンプ50から吐出ライン51に吐出される作動油の油
圧が調圧弁52によって所定のライン圧に調整されると共
に、このライン圧は入力ライン53を介してレンジセレク
ト手段としてのマニュアルシフト弁54に導かれる。この
マニュアルシフト弁54には、P,R,N,D,2,1の各レンジが
設けられていると共に、これらのレンジの夫々において
上記入力ライン53に選択的に連通される５つのポートａ
〜ｅが設けられている。即ち、入力ライン53に対してD,
2,1のレンジにおいて連通するポートａと、D,2のレンジ
において連通するポートｂと、Ｒレンジにおいて連通す
るポートｃと、P,R,2,1のレンジにおいて連通するポー
トｄと、R,1のレンジにおいて連通するポートｅとが設
けられている。そして、これらのポートａ〜ｅには、夫
々第１〜第５ライン圧ライン56、57、58、59、60が接続
されている。

そして、上記第１ライン圧ライン56からは第１〜第３
制御ライン61、62、63が分岐されていると共に、第１制
御ライン61はオリフィス61′を介して１−２シフト弁66
の図面上（以下、同様）右端部に、第２制御ライン62は
オリフィス62′を介して２−３シフト弁67の右端部に、
第３制御ライン63はオリフィス63′を介して３−４シフ
ト弁68の右端部にそれぞれ導かれている。また、これら
の制御ライン61、62、63における各オリフィス61′、6
2′、63′と上記各シフト弁66、67、68との間からはそ
れぞれドレンライン61″、62″、63″が分岐され、これ
らのドレンライン61″、62″、63″をそれぞれ開閉する
変速用の第１〜３のソレノイド弁71（SL1）、72（SL
2）、73（SL3）が設けられている。

これらのソレノイド弁71、72、73は、それぞれ、OFF
（非励磁）時に対応するドレンライン61″、62″、63″
を閉鎖して制御ライン61、62、63内に制御圧を発生さ
れ、これにより上記各シフト弁66、67、68を図示のOFF
位置から左方のON位置に移動させるようになっている。
そして、これらのソレノイド弁71〜73のOFF、ONの組合
せ、即ちシフト弁66〜68のON位置とOFF位置との組合せ
により、第２表に示すように各変速段が得られるように
なっている。

上記のごとき第１〜第３ソレノイド弁71〜73のOFF,ON
ないしこれに伴う各シフト弁66〜68の動作により、上記
第２表に示す通りに変速段が得られるように各クラッチ
やブレーキにライン圧が供給される。

すなわち、１−２シフト弁66がOFF位置にある時は、
マニュアルシフト弁54のポートｅに接続された第５ライ
ン圧ライン60がシフト弁66を介してローリバースブレー
キライン78に連通され、従ってポートｅが入力ライン53
に連通される１レンジおよびＲレンジにおいてローリバ
ースブレーキ36のアクチュエータ36aにライン圧が供給
され、これによりローリバースブレーキ36が締結され
る。一方、この１−２シフト弁66がON位置に移動する
と、第５ライン圧ライン60とローリバースブレーキライ
ン78とが遮断されると共に、D,2,1レンジで入力ライン5
3に連通される第１ライン圧ライン56からライン79を介
して分岐されて１−２シフト弁66の左端部に導かれたラ
イン80がセカンドブレーキ締結ライン81にれ連通され、
このライン81によりワンウェイオリフィス82を介してセ
カンドブレーキ31のアクチュエータ31aにおける締結側
ポート31a′にライン圧が導入される。これにより、D,
2,1レンジにおいて、セカンドブレーキ31が締結され
る。なお、このセカンドブレーキ締結ライン81の下流部
には、レデューシング弁83によってライン84を介して背
圧が制御されるアキュームレータ85が設けられていると
共に、このレデューシング弁83には第１ライン圧ライン
56から分岐されたライン79から更に分岐されたライン86
が導かれている。

また、第１ライン圧ライン56から分岐されたライン79
は、リヤクラッチライン87が分岐され、このライン87に
よりワンウェイオリフィス88を介してリヤクラッチ28の
アクチュエータ28aにライン圧が導入され、これによ
り、D,2,1のレンジにおいてリヤクラッチ28が締結され
る。なおリヤクラッチライン87にも、ライン79から分岐
されたライン89により背圧が制御されるアキュームレー
タ90が設けられている。

次に、２−３シフト弁67には、マニュアル弁54のポー
トｂに接続されて、D,2レンジでライン圧が導入される
第２ライン圧ライン57と、ポートｃに接続されてＲレン
ジでライン圧が導入される第３ライン圧ライン58とが導
かれ、この弁67がON位置に移動した時に、第２ライン圧
ライン57がフロントクラッチライン91に、この弁67がOF
F位置にある時には第３ライン圧ライン58が同じくフロ
ントクラッチライン91に、選択的に連通される。このフ
ロントクラッチライン91はワンウェイオリフィス92を介
してフロントクラッチ27のアクチュエータ27aにライン
圧を導入し、これによりＤレンジにおいて２−３シフト
弁67がON位置に移動した時、およびＲレンジにおいてフ
ロントクラッチ27が締結される。また、フロントクラッ
チライン91からは、ワンウェイオリフィス92、93を介し
てセカンドブレーキ用アクチュエータ31aの解放側ポー
ト31a″に通じるセカンドブレーキ解放ライン94が分岐
され、したがってフロントクラッチ27が締結される時に
はセカンドブレーキ31が解放される。なお、第３ライン
圧ライン58上にはレデューシング弁95とワンウェイオリ
フィス96とが並列に配設されている。また、フロントク
ラッチライン91には、このライン91の上流部から分岐さ
れたライン97により背圧を制御されるアキュームレータ
98が、ワンウェイオリフィス99を介して接続されてい
る。

さらに、上記セカンドブレーキ解放ライン94からは３
−２タイミング弁100に至るライン101が分岐され、この
３−２タイミング弁100は、その左端部に供給される制
御圧により右方へ移動されて、上記ライン101を介して
セカンドブレーキライン94をドレンライン102に連通さ
せるものである。その場合に、上記制御圧を供給するラ
イン103は、第１ライン圧ライン56から分岐されたライ
ン79にオリフィス104を介して供給されるようになって
いるが、このオリフィス104の下流側にはドレンライン1
05が設けられ、このドレンライン105を開閉するタイミ
ング調整用の第５のソレノイド弁106（SL5）が設けられ
ている。

また、３−４シフト弁68には、ポンプ吐出ライン51か
ら分岐されたライン圧ライン107が導かれ、このライン1
07は、３−４シフト弁68が右側のOFF位置にある時にワ
ンウェイオリフィス108とアキュームレータ109とを有す
る直結クラッチライン110に連通され、直結クラッチ44
のアクチュエータ44aと、オーバードライブブレーキ45
のアクチュエータ45aにおける解放側ポート45a″にライ
ン圧を供給する。したがって、この場合に直結クラッチ
44が締結され、かつオーバードライブブレーキ45が解放
される。そして、３−４シフト弁68が左側のON位置に移
動した時にフロントクラッチ用アクチュエータ44aとオ
ーバードライブブレーキ用アクチュエータ45aの解放側
ポート45a″への油圧の供給が遮断されるが、この時、
オーバードライブブレーキ用アクチュエータ45aの締結
側ポート45a′にはポンプ吐出ライン51から常時ライン
圧が供給されているので、オーバードライブブレーキ45
が締結されることとなる。ここで、この３−４シフト弁
68の左端部にはマニュアル弁54のポートｄに接続された
第４ライン圧ライン59が導かれ、Ｄレンジ以外のレンジ
においてこのライン59から導入されるライン圧により３
−４シフト弁68のON位置への移動を阻止する。また、上
記直結クラッチライン110には油圧センサ110′が設けら
れている。

なお、オイルポンプ50の吐出ライン51から分岐されて
調圧弁52に至る調圧ライン111は調圧弁52を介してトル
クコンバータライン112連通され、このライン112がトル
クコンバータ10内に導かれている。また、このライン11
2から分岐されたライン113がロックアップ弁114に導か
れ、このロックアップ弁114からはトルクコンバータ10
内におけるロックアップクラッチ17の作動室18に油圧を
導入してこのクラッチ17を解放させるロックアップ解放
ライン115が導かれている。そして、ロックアップ弁114
の右端にはポンプ吐出ライン51から分岐されたロックア
ップ制御ライン116がオリフィス117を介して導かれ、こ
のオリフィス117の下流側に設けられたドレンライン118
にはロックアップ制御用の第４のソレノイド弁119（SL
4）が設けられている。このソレノイド弁119はOFF時に
ドレンライン118を閉鎖して制御ライン116内に制御圧を
発生させることにより、ロックアップ弁114を左方に移
動させ、これによりロックアップ解放ライン115内の油
圧が排出されてロックアップクラッチ17が締結される。

さらに、油圧制御回路CKには、ライン圧を調整するバ
キュームスロットル弁120と、この弁120にエンジンの吸
気通路におけるブースト圧を作用させるバキュームダイ
ヤフラム121とが設けられている。このバキュームスロ
ットル弁120は、調圧ライン111から分岐された入力ライ
ン122によって油圧が導入されると共に、この油圧を調
整したモデュレータ圧をモデュレータ圧ライン123内に
発生させるようになっているが、このモデュレータ圧は
上記バキュームダイヤフラム121からの右方向への押圧
力（ブースト圧）が大きいほど調圧値が高くされる。そ
して、このモデュレータ圧がライン124を介して上記調
圧弁52の増圧ポート52aに導入されることにより、この
調圧弁52で調圧されるライン圧が、ブースト圧が大きい
ほど高い圧力に調圧されることになる。

なお、上記バキュームスロットル弁120には、第４ラ
イン圧ライン59から分岐されたバックアップライン125
がスロットルバックアップ弁126およびバックアップコ
ントロール弁77を介して導かれている。上記スロットル
バックアップ弁126は、２レンジおよび１レンジにおい
て第４ライン圧ライン59内に発生する油圧を調整した上
でバックアップコントロール弁77を介してバキュームス
ロットル弁120に導くことにより、上記モデュレータ圧
ないしライン圧を更に高めるように作用する。そして、
この増圧作用は、バックアップコントロール弁77に第３
制御ライン63内で発生した制御圧がライン76を介して導
入されて、この弁77が上記バックアップライン125を連
通させた時に得られるようになっている。なお、1,2レ
ンジで第３制御ライン63に制御圧を発生させるため、こ
れらのレンジで第３変速用ソレノイド弁73がOFFされる
ようになっている。

また、上記モデュレータ圧はモデュレータ圧ライン12
3から分岐された減圧ライン127によりカットバック弁12
8を介して調圧弁52の減圧ポート52bに導入されるように
なっている。その場合に上記カットバック弁128は、第
１制御ライン61に制御圧が発生する２速以上の変速位置
において、ライン129から導入される上記制御圧によっ
て減圧ライン127を連通させるように作動し、したがっ
て調圧弁52によるライン圧の調圧値が２速以上の変速位
置でカットバック（減圧）されることになる。

上記油圧制御回路CKにおける変速用の第１〜第３のソ
レノイド弁71、72、73、タイミング調整用の第５のソレ
ノイド弁106およびロックアップ用の第４のソレノイド
弁119を作動させる制御手段200について説明する。この
制御手段200には、変速制御とロックアップ制御とに用
いられる基本的信号としてトルクコンバータ10のタービ
ン回転数を検出するカービン回転センサ201からのター
ビン回転信号A₁と、エンジンの吸気通路におけるスロッ
トル弁の開度を検出するスロットル開度センサ202から
のスロットル開度信号A₂と、マニュアルシフト弁54の選
択位置を検知するレンジセレクトセンサ203からの選択
されたレンジを示すレンジ信号A₃などが入力されてい
る。そして、これらの信号が示すエンジンないし自動車
の運転状態に応じて変速用の第１〜第３のソレノイド弁
71、72、73をON,OFF制御することにより変速制御を行な
い、またロックアップ用の第４のソレノイド弁119をON,
OFF制御することによりトルクコンバータ10におけるロ
ックアップクラッチ17のON,OFF制御を行なう。また、タ
イミング調整用の第５のソレノイド弁106をON,OFF制御
することにより、３−２シフトダウン時におけるセカン
ドブレーキ31の締結タイミングを制御する。

上記した自動変速機１において変速がおこなわれる場
合、上記したように、例えば、ＮレンジからＤレンジに
切り換えられるとき、スコットという現象が生じる。こ
の変速時におけるスコットを防止するためには、上記サ
スペンション装置300のサスペンション特性をハードに
すればよい。また、変速時における変速ショック自体を
緩和するためには、上記サスペンション特性をソフトに
すればよい。このため、本発明においては、上記制御手
段200において、変速指令を発する際には、それに先行
して上記サスペンション装置300のサスペンション特性
を調整する調整信号を出力し、この特性を調整して、上
記変速時におけるスコットを防止し、あるいは変速ショ
ックを緩和するようになっている。なお、このスコット
の防止および変速ショックの緩和は、サスペンションの
特性を全く逆の方向に制御して行うので、その制御方向
は、ユーザ等の希望により予め設定しておくか、あるい
は、手元スイッチ等により選択できるようにしておくこ
とが望ましい。

以上説明した自動変速機１を搭載した車両には、サス
ペンション特性が可変のサスペンション装置300が備え
られており、このサスペンション装置300も上記制御手
段200に接続されて、これによりそのサスペンション特
性が調整されるようになっている。

上記サスペンション装置300は、第３図および第４図
に示したように、前輪および後輪にそれぞれ付随して、
前輪のサスペンション301および後輪のサスペンション3
02が設けられている。このサスペンション301および302
は、それぞればね303a、304aとオレオダンパ303b、304b
からなるショックアブソーバ303、304を備え、更に、ダ
ンパ303b、304bの周りには適当な弾性材製のダイヤフラ
ムによって構成された空気ばね305、306が設けられてい
る。上記ダンパ303b、304bは、その減衰力が調整可能な
可変ダンパであり、このため、そのピストン（図示せ
ず）に設けられたオリフィスは径が可変となっている。
このオリフィスの径を変化させるために、ピストンロッ
ド303c、304c内に、ソレノイド307、308により駆動され
るプランジャ（図示せず）が設けられており、このプラ
ンジャは、励磁されたソレノイド307、308により回転さ
せられて、上記オリフィスの径を小さくし、ダンパ303
b、304bの減衰力を高めて、サスペンション301、302の
懸架特性をハードにするようになっている。また、空気
ばね305、306は、空気配管309、310により制御空気室31
1、312にそれぞれ接続されており、この室311、312の入
口に設けられたソレノイドバルブ313、314の作動により
空気ばね305、306と空気室311、312の間の連通状態が制
御される。本例では、ソレノイドバルブ313、314のソレ
ノイドが励磁されたとき、連通が遮断される。このよう
に空気ばね305、306と空気室311、312の間の連通が遮断
されたとき、空気ばね305、306の空気室の有効容積が減
少するので該空気ばね305、306のスプリング力が強くな
り、サスペンション301、302の懸架特性がハードにな
る。

上記可変ダンパ303b、304bの減衰力を調整するための
ソレノイド307、308、および上記空気ばね305、306のス
プリング力を調整するためのソレノイドバルブ313、314
の励磁は、上記制御手段200によって行なわれる。

次に、第５図のフローチャートを参照しつつ、上記変
速制御とサスペンション制御の関係の制御について説明
する。

先ず、制御手段200において変速制御が必要なことが
演算されたとすると、タイマにおいて時間Ｔがセットさ
れる。この時間Ｔは、後に行われるサスペンション装置
300のサスペンション特性の調整作業が完了するのに十
分な時間が設定される。次いで、上記サスペンション装
置300にそのサスペンション特性を調整するためのサス
ペンション特性調整信号S1を出力する。サスペンション
装置300は、この信号をうけて、そのサスペンション特
性をソフトあるいはハードに調整する。この後、時間Ｔ
が経過すると、ここで初めて変速信号S2を出力する。こ
れにより、自動変速機１において変速制御が行われる
が、このときには既に、サスペンション装置300の調整
が完了しているので、上記スコットや変速ショックが生
ずることがない。上記変速信号S2の出力の後この制御は
終了する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例による自動変速機の制御装置
の全体を示す概略図、第２図は、上記自動変速機およびその油圧回路を示す全
体図、および第2A図、第2B図、第2C図は、それぞれの部
分の詳細を示す図、第３図は、上記自動変速機が搭載された車両に組み込ま
れたサスペンション装置の概略図、第４図は、第３図に示されたサスペンション装置の主要
部の系統図、第５図は、変速制御とサスペンション特性制御の関係を
示すフローチャートである。１……自動変速機 20……多段変速歯車機構 200……制御手段 300……サスペンション装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】可変サスペンション機構および自動変速機
を備えた車両のための自動変速機の制御装置において、上記自動変速機および可変サスペンション機構には、こ
れらの作動を制御する制御手段が接続されて設けられ、
この制御手段が、自動変速機の変速制御時に、先ず、可
変サスペンション機構にサスペンション調整指令を出力
し、次に、可変サスペンション機構の懸架特性の調整が
完了するのに十分な時間である所定時間後に自動変速機
に変速指令を出力するようになっていることを特徴とす
る自動変速機の制御装置。