JP2831374B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

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変速制御装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来の自動変速機においては、変速フィーリングの向
上のために、一般的に、パワートレン内にワンウエイク
ラッチを用いたり、摩擦ブレーキまたは摩擦クラッチの
締結および解放を制御する変速用切換弁にアキュムレー
タバルブやタイミングバルブ等のモジュレーションバル
ブを用いて変速制御をしていた。また近年採用されつつ
ある電子制御方式においては、電磁弁を用いてデューテ
ィー制御により変速制御を行なっているものもあるが、
いまだモジュレーションバルブを補助するものに過ぎな
かった。したがって変速用切換弁が複雑な構造になり、
製作コストが高価であった。

そこで本発明の出願人は、このような問題を解消する
ため、アクチュエータに２段ピストンを用い、弾性部材
を介して摩擦ブレーキまたは摩擦クラッチの摩擦部材を
押圧する方式を提案した（特開昭62−13849号公報参
照）。

すなわち第11図および第12図のように、４要素２段型
のトルクコンバータ61の後段には前進３速、後進１速の
遊星ギヤ変速機としての変速機62が連結されている。変
速機62は１個の遊星キャリア63を共有する第１遊星ギヤ
64aおよび第２遊星ギヤ65aからなる遊星ギヤ列と、この
遊星ギヤ列を制御する摩擦クラッチとしてのクラッチF3
および摩擦ブレーキとしてのブレーキF1,F2,Rを有して
いる。

トルクコンバータ61はポンプ67、タービン68、固定ス
テータ69、逆転ステータ70、ロックアップクラッチ71か
らなり、フロントカバー72からポンプ67にエンジンの動
力が伝達される構造である。

ロックアップクラッチ71とフロントカバー72との間に
はピストン71aが摺動自在に設けられており、ピストン7
1aが油圧力でロックアップクラッチ71方向へ摺動した時
に、ロックアップクラッチ71の両面がトルク伝達面にな
るいわゆる加圧ピストン型になっている。

タービン68はタービン軸68aに連結され、逆転ステー
タ70はステータ軸70aに連結されている。固定ステータ6
9は軸69aでハウジング62aに固定され、ポンプ67はポン
プ軸67aに連結されている。ポンプ軸67aの変速機側端部
にはリングギヤ67bが設けられている。

リングギヤ67bはハウジング62aの上部に配置された中
間軸74aのギヤ74bと噛み合っており、さらにギヤ74bはP
TO（Power Take Off）軸74cのギヤ74dと噛み合ってい
る。ハウジング62aの下部には油圧発生源であるチャー
ジングポンプ75が設けられており、チャージングポンプ
75はリングギヤ67bに噛合する摺動ギヤ75aで摺動される
ようになっている。

タービン軸68aの途中には第３速用のクラッチF3のク
ラッチディスク76aが固定されている。クラッチF3のク
ラッチカバー76bはステータ軸70aに連結されている。ク
ラッチカバー76bの外方には第２速用のブレーキF2が配
置されており、ブレーキF2はハウジング62aに固定され
ている。

ステータ軸70aの端部には第２サンギヤ65bが固定され
ており、タービン軸68aの端部には第１サンギヤ64bが固
定されている。第１サンギヤ64bは第１遊星ギヤ64aと噛
み合い、第２サンギヤ65bは第２遊星ギヤ65aと噛み合っ
ている。

第１遊星ギヤ64aの外方には第１リングギヤ64cが設け
られており、第１リングギヤ64cは第１遊星ギヤ64aに噛
み合っている。第１リングギヤ64cのさらに外方にはハ
ウジング62aに固定された第１速用のブレーキF1が配置
されている。

第２遊星ギヤ65aの外方には第２リングギヤ65cが噛み
合い、第２リングギヤ65cのさらに外方には後進用のブ
レーキＲが配置されている。ブレーキＲはハウジング62
aに固定されている。

第１遊星ギヤ64aと第２遊星ギヤ65aとは第12図に示す
ように遊星キャリア63上に回転自在に噛み合った状態で
保持されている。遊星キャリア63には出力軸77が連結さ
れている。

上記変速機62は、ブレーキF1を締結させることにより
第１速に変速され、ブレーキF2を締結させることにより
第２速に変速され、クラッチF3を締結させることにより
第３速に変速され、ブレーキＲを締結させることにより
後進に変速される。すなわちブレーキF1のみを締結さ
せ、他のブレーキF2,RおよびクラッチF3を解放させた第
１速シフト時には、第１リングギヤ64cのみがハウジン
グ62aと連結され、エンジンからの動力は、ポンプ67か
ら流体を介してタービン68へ、タービン軸68aから第１
サンギヤ64bに入力され、第１遊星ギヤ64aを介して第１
リングギヤ64cが固定されている事による反力としてキ
ャリア63へ出力されると同時に、ポンプ67から流体を介
してタービン68から逆転ステータ70に、そしてステータ
軸70aから第２サンギヤ65bに入力された逆転力は、第２
遊星ギヤ65a、第１遊星ギヤ64aを介して同様にキャリア
63へ方向を変換され、減速されて出力される。

ブレーキF2のみを締結させ、他のブレーキF1,Rおよび
クラッチF3を解放させた第２速シフト時には、クラッチ
カバー76bのみがハウジング62aと連結され、ステータ軸
70aの逆転が停止するので、トルクコンバータ61からの
動力はタービン軸68aから第１サンギヤ64bに入力され、
第１遊星ギヤ64a、第２遊星ギヤ65aを介して第２サンギ
ヤ65bが固定されている事による反力としてキャリア63
へ減速され出力される。

クラッチF3のみを締結させ、ブレーキF1,F2,Rを解放
させた第３速シフト時には、ステータ軸70aとタービン
軸68aとは一体に回転するので、それらの軸70a,68aと連
結されている変速機62のサンギヤ65b,64bも一体回転
し、遊星ギヤ列全てが一体回転となり、減速比は１に設
定される。

ブレーキＲのみを締結させ、他のブレーキF1,F2およ
びクラッチF3を解放させると、第２リングギヤ65cがハ
ウジング62aに固定され、エンジンの動力はポンプ67か
ら流体を介してタービン68に、そしてタービン軸68aか
ら第１サンギヤ64bに入力され第１遊星ギヤ64a、第２遊
星ギヤ65aを介して第２リングギヤ65cが固定されている
事の反力として回転方向を変換され、キャリア63へ出力
されると同時に、ポンプ67から流体を介してタービン68
から逆転ステータ70に、そしてステータ軸70aから第２
サンギヤ65bに入力された逆転力は、第２遊星ギヤ65aを
介して同様にキャリア63へ減速され出力される。

クラッチF3およびブレーキF1,F2,Rは第13図のような
構成である。すなわちハウジング62aの後端部すなわち
右端部にはブレーキF1用のアクチュエータとしての２段
ピストン79が軸方向に摺動自在に設けられている。この
２段ピストン79は略環状をなし、図中の右端面に互いに
同心状の１段目受圧面80と２段目受圧面81とを有し、図
中の左端面には押圧部82が突設されている。２段ピスト
ン79はハウジング62aのシリンダ壁83aに摺動自在に嵌合
し、シリンダ壁83aと２段ピストン79との間にはリティ
ーナー84で支持された圧縮コイルスプリング85が介装さ
れており、このスプリング85で２段ピストン79を図中の
右方へ付勢している。

２段ピストン79の１段目受圧面80には圧油の流通口86
が開口している。流通口86は図外の1stシフトバルブに
通路87を介して連通しており、1stシフトバルブの作動
で通路87への圧油の供給を制御するようになっている。

１段目受圧面80の一部分には通路88が形成されてお
り、この通路88は所定の絞り率に設定されたオリフィス
89を介して２段目受圧面81に連通している。なお、１段
目受圧面80と２段目受圧面81との面積比は約1:2の割合
で２段目受圧面81の面積が広く設定されている。

２段ピストン79とブレーキF1の間には弾性部材として
の皿ばね91が設けられている。皿ばね91はブレーキF1の
アウターディスク92と押圧部82との間に、図示の開放状
態では所定の間隔ｄを隔てて配置されている。皿ばね91
のばね定数はスプリング85のばね定数より大幅に大きく
設定されており、皿ばね91の最大ばね力は２段ピストン
79の１段目受圧面80のみで発生する油圧力すなわち押圧
力よりも大きく設定されている。したがって１段目受圧
面80のみに油圧が作用している段階では２段ピストン79
の押圧力によって皿ばね91が全圧縮状態にはならず、皿
ばね91は弾性的な状態で２段ピストン79とブレーキF1と
の間に介在することになる。

ブレーキF1はアウターディスク92、インナーディスク
93、フェーシング94等からなり、アウターディスク92は
ハウジング62aのスプライン内歯83bに軸方向に摺動自在
にスプライン嵌合するスプライン外歯95を有している。
またインナーディスク93は第１リングギヤ64cの外周面
に形成されたスプライン外歯96に軸方向に摺動自在にス
プライン嵌合するスプライン内歯97を有している。

インナーディスク93の両面にはフェーシング94が貼付
けられており、両ディスク92,93は交互に対向して配置
されている。したがってブレーキF1は皿ばね91を介して
伝達される２段ピストン79からの油圧力すなわち押圧力
で両ディスク92,93を締結あるいは解放自在に構成され
ている。

ブレーキF1の図中の左端面にはリティーナー98が設け
られており、ハウジング62aに固定されたリティーナー9
8で２段ピストン79からの押圧力を支持するようになっ
ている。

またクラッチF3、ブレーキF2,RもブレーキF1と略同様
の構造であるので、ブレーキF1と同一あるいは相当する
部分にはそれぞれ添字Ｔ（クラッチF3を示す）、Ｓ（ブ
レーキF2を示す）、Ｒ（ブレーキＲを示す）を付加して
図示する。

ブレーキＲ用の２段ピストン79RとブレーキF2用の２
段ピストン79Sは略環状のシリンダ100に互いに２段目受
圧皿81R,81Sを対向させるように収容されている。また
１段目受圧面80R,80Sには流通口86R,86S（ブレーキＲ側
の流通口86Rは異なる断面位置に形成されている）から
図外のマニュアルバルブ及びプライマリーレギュレター
バルブ、2ndシフトバルブ、通路101,102を介して圧油が
供給されるようになっている。

さらにクラッチF3はアクチュエータとしての３段ピス
トン103で押圧され、狭隘なクラッチカバー76b内で広い
受圧面を確保し、所定の押圧力を発生し得るように配慮
されている。圧油は通路104を介して供給される。

例えば第１速から第２速へのシフトアップ時には、締
結状態にあるブレーキF1を解放させながら所定のタイミ
ングでブレーキF2を締結させる。このシフトアップ時に
はブレーキ２の通路102に圧油が供給され、ブレーキF1
の通路87から圧油から圧油が排出される。以上の切換動
作により、２段ピストン79Sの１段目受圧面80Sに供給さ
れる油圧が立上る。通路102から１段目受圧面80Sにスプ
リング85Sのばね力に打勝つ圧力で圧油が供給される
と、２段ピストン79Sは間隔dsのストローク範囲で摺動
する。このストローク範囲ではブレーキF2は解放状態の
ままである。一方、２段ピストン79に供給されている油
圧は急激に下降し、２段ピストン79の通路87に供給され
ている圧油はドレンされる。以上のドレン動作によって
ブレーキF1の押付荷重は急激に減少し、皿ばね91の最大
ばね力の時点からオリフィス89の絞り作用によって２段
ピストン79のリターン速度は緩やかになり、やがて零に
なる。またブレーキF2は皿ばね91Sを介して２段ピスト
ン79Sから押付荷重を受け始める。この状態では流通口8
6Sから供給される圧油は、オリフィス89Sの絞り作用に
より、１段目受圧面80Sにのみ流入してブレーキF2への
押付荷重は比較的緩やかに上昇する。１段目受圧面80S
に作用する油圧力が所定値に達すると、オリフィス89S
から２段目受圧面81Sに圧油が流入を開始する。この後
所定の期間は圧油が２段目受圧面80Sに流入するだけ
で、２段ピストン79Sはストロークせず、ブレーキF2へ
の押付荷重は一定値を維持する。この期間内にブレーキ
F1のトルク伝達値とブレーキF2のトルク伝達値とが等し
くなり、それ以後はブレーキF2に伝わるエンジントルク
が次第に大きくなり、ブレーキF1のトルク伝達への分担
率が少なくなる。そしてついには皿ばね91Sが全圧縮さ
れてブレーキF2は完全に締結するすなわち固定される。

（発明が解決しようとする課題） しかしこのような自動変速機では、第14図（ａ）のよ
うにピストン79,79S,103に作用する油圧の昇圧パターン
がスロットル開度に関係なく一定であるため、第14図
（ｂ）〜（ｄ）のようにスロットル開度が小さくなるに
したがって出力トルクの山が急峻になり、変速のショッ
ク感が増大する。なお第14図（ａ）において実線ａは締
結されるブレーキF1,F2あるいはクラッチF3のピストン7
9,79Sあるいは103に作用する油圧、実線ｂは解放される
ブレーキF1,F2,RあるいはクラッチF3のピストン79,79S
あるいは103に作用する油圧を示している。また第14図
（ｂ）〜（ｄ）はブレーキF1,F2あるいはクラッチF3の
締結時における自動変速機の出力トルクを示しており、
（ｂ）はスロットル開度が高開度の場合、（ｃ）はスロ
ットル開度が中開度の場合、（ｄ）はスロットル開度が
低開度の場合である。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明の自動変速機の変速
制御装置は、エンジンの動力を流体で伝達するトルクコ
ンバータの後段に、複数の摩擦ブレーキまたは摩擦クラ
ッチを複数の油圧式のアクチュエータにより締結あるい
は解放せしめることで複数の遊星ギヤ要素の変速段の切
換を行なう遊星ギヤ変速機62を有し、前記アクチュエー
タとして、圧油が供給される流通口が開口する１段目の
受圧面80と該１段目の受圧面80よりも受圧面積が広くて
オリフィス89を介して第１段目の受圧面80に連通する２
段目の受圧面81を有する２段ピストン79を備え、該２段
ピストン79と摩擦ブレーキまたは摩擦クラッチの間に
は、解放状態では隙間を有するように弾性部材91を介在
させ、前記アクチュエータを駆動するための油圧回路
に、アクチュエータ用の電磁弁25,30により作動して各
アクチュエータへの圧油の供給および排出状態を切換え
ると共に、摩擦ブレーキ等の締結開始後も締結終了まで
前記アクチュエータに圧油を供給する構造の自動変速機
において、前記油圧回路の前記変速用切換弁よりも上流
側に、可変オリフィス用の電磁弁19により作動して油路
にオリフィス10を挿入する状態としない状態とに切換わ
る可変オリフィス７を設け、前記各アクチュエータ用の
電磁弁25,30を制御する制御手段に、前記摩擦ブレーキ
または摩擦クラッチの締結の開始から前記可変オリフィ
ス７により油路にオリフィス10を挿入するまでの時間と
オリィフィス10の挿入を解除するまでの時間とを変速モ
ードとスロットル開度とに応じて予め記憶している記憶
手段50と、スロットル開度を判断するスロットル開度判
断手段52と、変速モードを判断する変速モード判断手段
53と、前記スロットル開度判断手段52と変速モード判断
手段53との判断結果に応じたデータを前記記憶手段50か
ら読出してそれに基づいて前記可変オリフィス用の電磁
弁19を制御する可変オリィフィス用電磁弁制御手段51と
を含む構成としている。

（作用） 可変オリフィス用の電磁弁が制御手段により制御さ
れ、摩擦ブレーキあるいは摩擦クラッチへの圧油の油路
のオリフィスが挿入され、変速時における摩擦ブレーキ
あるいは摩擦クラッチの締結時間がスロットル開度に応
じて制御される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図に基づいて
説明する。なお自動変速機の機械的構成は第11図〜第13
図に示す従来装置と同様であるので図面を共用する。

第１図は本発明の一実施例における自動変速機の変速
制御装置の油圧回路の構成図で、チャージングポンプ75
の吐出口は通路１を介してマニュアルバルブ２のポート
2aに連通しており、マニュアルバルブ２のポート2bは通
路３を介してブレーキＲの通路101に連通している。通
路３から分岐した通路４はプライマリーレギュレターバ
ルブ５のポート5aに連通しており、マニュアルバルブ２
のポート2cは通路６を介して可変オリフィス７のポート
7a,7bに連通している。通路６にはオリフィスを介して
電磁弁9,19が介装されている。可変オリフィス７はオリ
フィス10を有しており、オリフィス10はポート7bに連通
している。マニュアルバルブ２のポート2dは通路12を介
して変速用切換弁としての2ndシフトバルブ13のポート1
3aに連通しており、マニュアルバルブ２のポート2eは通
路14を介して変速用切換弁としての1stシフトバルブ15
のポート15aに連通している。可変オリフィス７のポー
ト7cは通路16を介して1stシフトバルブ15のポート15bに
連通しており、1stシフトバルブ15のポート15bは通路17
を介して2ndシフトバルブ13のポート13eに連通してい
る。可変オリフィス７のポート7dは通路18を介して通路
６の連通しており、通路18には可変オリフィス用の電磁
弁19が介装されている。2ndシフトバルブ13のポート13b
は通路20を介してブレーキF2の通路102に連通してお
り、2ndシフトバルブ13のポート13cは通路21を介してク
ラッチF3の通路104に連通している。2ndシフトバルブ13
のポート13dは通路23を介して通路１から分岐した通路2
4に連通しており、通路23にはアクチュエータ用の電磁
弁25が介装されている。1stシフトバルブ15のポート15c
は通路27を介してブレーキF1の通路87に連通しており、
通路27から分岐した通路28はプライマリーレギュレター
バルブ５のポート5bに連通している。1stシフトバルブ1
5のポート15dは通路29を介して通路24に連通しており、
通路29にはアクチュエータ用の電磁弁30が介装されてい
る。プライマリーレギュレターバルブ５のポート5cは通
路31を介して通路24に連通しており、通路31には電磁弁
32が介装されている。通路24にはオリフィスを介して電
磁弁32,25,30が介装されている。プライマリーレギュレ
ターバルブ５のポート5d,5e,5fは通路24に連通してお
り、プライマリーレギュレターバルブ５のポート5gは通
路33を介してセカンダリーレギュレターバルブ34のポー
ト34a,34bに連通している。ロックアップバルブ８のポ
ート8bは通路33に連通しており、ロックアップバルブ８
のポート8cは通路35を介してトルクコンバータ61に連通
している。ロックアップバルブ８のポート8dは通路36を
介してトルクコンバータ61内のロックアップクラッチ71
の油室に連通しており、セカンダリーレギュレターバル
ブ34のポート34cは通路37を介してトルクコンバータ61
に連通している。通路37にはオイルクーラ38が介装され
ており、通路37から分岐した通路39は自動変速機の各潤
滑部に連通している。電磁弁9,19,25,30,32のソレノイ
ドはマイクロコンピュータからなる制御手段としての制
御回路40の出力端に電気的に接続されている。制御回路
40は第２図のように各種データを演算処理するCPU（中
央演算処理装置）42と、各種検出器からの信号をCPU42
に入力する入力インターフェイス43と、CPU42の出力信
号を各種制御対象に出力する出力インターフェイス44
と、ROMやRAMからなり各種データを記憶するメモリ45と
により構成されている。CPU42にはセレクトレバー（図
示せず）のセレクト位置を検出するセレクト位置センサ
ー46や車速を検出する車速センサー47やスロットル開度
を検出するスロットル開度センサー48等から入力インタ
ーフェイス43を介して検出信号が入力され、CPU42から
は出力インターフェイス44を介して電磁弁9,19,25,30,3
2のソレノイド等に制御信号が出力される。

制御回路40は予め設定されたプログラムに基づき電磁
弁9,19,25,30,32のソレノイドに制御信号を出力して自
動変速機の制御を行なうが、そのうちの１つの機能とし
て、第３図のように電磁弁19を制御してブレーキF1,F2
およびクラッチF3の締結動作の時間を制御する機能を有
している。すなわち記憶手段50は、ブレーキF1,F2ある
いはクラッチF3の締結の開始から、可変オリフィス７に
より通路６から可変オリフィス７を介して通路16に至る
油路にオリフィス10を挿入するまでの時間と、オリフィ
ス10の挿入を解除するまでの時間とを、変速モードとス
ロットル開度とに応じて予め記憶している。なお変速モ
ードとは、例えば第１速から第２速への変速であると
か、ロックアップ状態における変速である等の変速の種
類のことをいう。可変オリフィス用電磁弁制御手段51
は、スロットル開度センサー48からの信号によりスロッ
トル開度を判断するスロットル開度判断手段52と、セレ
クト位置センサー46からの信号や電磁弁25,30の状態等
から変速モードを判断する変速モード判断手段53との判
断結果に応じて、記憶手段50から最適データを読出し、
それに基づいて電磁弁19に制御信号を出力する。記憶手
段50はメモリ45により実現され、可変オリフィス用電磁
弁制御手段51とスロットル開度判断手段52と変速モード
判断手段53とはCPU42によりソフトウエアで実現され
る。

次に動作を説明する。セレクトレバーにより後進を選
択すると、マニュアルバルブ２のポート2aとポート2bと
が連通し、通路１の圧油が通路３を通ってブレーキＲの
通路101に供給され、後進に変速される。

次にセレクトレバーによりドライブレンジを選択する
と、マニュアルバルブ２のポート2aとポート2cとが連通
し、通路１の圧油が通路６に供給される。ここで可変オ
リフィス７のポート7aとポート7cとが連通しているの
で、通路６の圧油は通路16を通って1stシフトバルブ15
のポート15bに供給され、さらに通路17を通って2ndシフ
トバルブ13のポート13eに供給される。一方、制御回路4
0から電磁弁30のソレノイドに制御信号が出力され、通
路24の圧油が通路29を通って1stシフトバルブ15のポー
ト15dに供給される。これにより1stシフトバルブ15のポ
ート15bとポート15cとが連通するので、通路16の圧油が
通路27を通ってブレーキF1の通路87に供給される。した
がってブレーキF1が締結され、第１速に変速される。な
お電磁弁32は、スロットル開度が高開度で発進するとき
のみ制御回路40からの制御信号が停止され、プライマリ
ーレギュレターバルブ５のポート5cの圧油が通路31を介
してドレンされ、トルクコンバータ61のストールトルク
比の増大に対処するよう、ライン圧が高圧に設定され
る。変速の際には、常時電磁弁32に制御信号が出力さ
れ、プライマリーレギュレターバルブ５のポート5cには
通路24の圧油が通路31を介して供給され、ライン圧が高
圧に設定される。

そして例えば第４図の時刻t1において第２速に変速す
べき状態になったとすると、制御回路40は電磁弁30のソ
レノイドへの制御信号の出力を停止し、電磁弁25のソレ
ノイドに制御信号を出力する。これにより通路24の圧油
が通路23を通って2ndシフトバルブ13のポート13dに供給
されるので、2ndシフトバルブ13のポート13eとポート13
bとが連通し、通路17の圧油が連通20を通ってブレーキF
2の通路102に供給される。したがってブレーキF2に供給
される油圧は第４図（ａ）の実線ｃのように上昇を開始
する。一方、電磁弁30のソレノイドへの制御信号が遮断
されることにより、通路24の圧油が通を29を通って1st
シフトバルブ15のポート15dに供給されなくなるので、1
stシフトバルブ15のポート15cがドレン通路に連通し、
ブレーキF1の圧油は通路27を通ってドレンされる。した
がってブレーキF1の油圧は第４図（ａ）の実線ｄのよう
に下降する。そして制御回路40は、スロットル開度セン
サー48からの信号やセレクト位置センサー46からの信号
に基づいて、変速モードおよび現在のスロットル開度に
応じた最適データをメモリ45から読出し、そのデータに
応じて時刻t2において電磁弁19のソレノイドに制御信号
を出力し、時刻t3において電磁弁19のソレノイドへの制
御信号の出力を停止する。すなわち制御回路40がメモリ
45から読出したデータは時間s1＝t2−t1とs2＝t3−t1と
である。なおメモリ45には時間s1とs2−s1とをデータと
して記憶させておいてもよい。時刻t2において電磁弁19
のソレノイドに制御信号が出力されると、通路６の圧油
が通路18を通って可変オリフィス７のポート7dに供給さ
れ、可変オリフィス７のポート7bとポート7cとが連通す
る。したがってブレーキF2への圧油の油路にオリフィス
10が挿入されることになり、圧油の供給量が制限されて
油圧の上昇率が実線ｃのように低下する。時刻t3におい
て電磁弁19のソレノイドへの制御信号の出力が停止され
ると、油路からオリフィス10が除去されて元の状態に戻
り、時刻t4においてブレーキF2の締結が完全に完了す
る。これで第１速から第２速への変速が終了する。なお
ブレーキF2の締結は時刻t3の直前に実質的に完了してい
る。このときの自動変速機の出力トルクを第４図（ｂ）
に示す。なお第４図はスロットル開度が高開度の場合で
あり、スロットル開度が中開度の場合を第５図に、また
スロットル開度が低開度の場合を第６図に示す。このよ
うにスロットル開度が低開度になるにしたがって時間s1
＝t2−t1が短くなるようにデータがメモリ45に記憶され
ている。

第３速に変速すべき状態となると、制御回路40は電磁
弁25のソレノイドへの制御信号の出力を停止する。これ
により通路24の圧油が通路23を通って2ndシフトバルブ1
3のポート13dに供給されなくなるので、2ndシフトバル
ブ13のポート13bがドレン通路に連通し、ブレーキF2の
圧油がドレンされてブレーキF2が解除されると同時に、
2ndシフトバルブ13のポート13eとポート13cとが連通
し、通路17の圧油が通路21を通ってクラッチF3の通路10
4に供給される。そして第１速から第２速への変速の場
合と同様に、メモリ45に記憶されているデータに基づい
て、制御回路40により電磁弁19が制御され、第３速に変
速される。

かくしてドライブレンジにおいては、制御回路40によ
り車両の走行状態に応じて変速制御がなされ、ブレーキ
F1,F2およびクラッチF3の締結時に変速モードおよびス
ロットル開度に応じて時間制御が行なわれる。なおシフ
トダウン時においても同様の時間制御が行なわれる。

このように、スロットル開度が低開度になるにしたが
って時間s1を短くしたので、スロットル開度が低開度の
場合に生じていた出力トルクの山の急峻さを除去するこ
とができ、ショック感のない優れた変速フィーリングを
得ることができる。

（別の実施例） 燃費を重視した場合、全ての変速段でトルクコンバー
タ61をロックアップする必要があり、ロックアップ状態
で変速した場合、エンジン自体の慣性までも吸収しなけ
ればならず、ブレーキF1,F2およびクラッチF3の摩擦部
材の負担が大きくなるばかりか、変速ショックも出易く
なる。そこで第７図のように、通路18を通路６に連通さ
せて、ロックアップ用の電磁弁９を可変オリフィス７用
の電磁弁として共用してもよい。

ロックアップ状態での変速の場合、例えば第８図の時
刻t1において制御回路40から電磁弁25のソレノイドに制
御信号が出力されて変速が開始されたとすると、時刻t2
において制御回路40から電磁弁９への制御信号が停止さ
れ、時刻t3において制御信号が再び出力される。すなわ
ち制御回路40がメモリ45から読出したデータは時間s1＝
t2−t1とs2＝t3−t1である。このデータはもちろんロッ
クアップ用でかつスロットル開度に応じたものである。
時刻t1からt2までの期間は、電磁弁９に制御信号が出力
されているので、通路６の圧油がロックアップバルブ８
のポート8aに供給されており、ロックアップバルブ８の
ポート8bとポート8dとが連通しているので通路33の圧油
が通路36を通ってロックアップクラッチ71の油室に供給
されており、ロックアップ状態である。また通路６の圧
油が通路18を通って可変オリフィス７のポート7dに供給
されているので、可変オリフィス７のポート7bとポート
7cとが連通しており、油路にオリフィス10が挿入されて
いる。時刻t2からt3までの期間は、電磁弁９のソレノイ
ドへの制御信号の出力が停止されているので、油路にオ
リフィス10が挿入されていない状態であり、ブレーキF2
の油圧は所定の時点から急激に上昇する。他方ロックア
ップクラッチ71の油室の油圧は第８図（ｂ）に示すよう
に減少し、ロックアップが解除される。時刻t3以降は電
磁弁９のソレノイドに制御信号が出力されるので、ブレ
ーキF2の油圧は緩やかに上昇する。またロアックアップ
クラッチ71の油室に圧油が供給されるが、ロックアップ
用のピストン71aの空走時間があるため、時刻t4におい
てロックアップが開始され、時刻t5においてロックアッ
プが完了する。ブレーキF2の締結は時刻t4の直前に実質
的に完了している。このときの自動変速機の出力トルク
を第８図（ｃ）に示す。なお第８図（ａ）において、実
線ｅは締結されるブレーキF2の油圧を示しており、実線
ｆは解放されるブレーキF1あるいはクラッチF3の油圧を
示している。

以上の制御を実現するためのCPU42の動作を第９図の
フローチャートを参照しながら説明する。CPU42が変速
が必要であると判断した場合、まずステップａで電磁弁
30,25の状態から現在のギヤ位置を読込み、ステップｂ
に進んでセレクト位置センサー46の検出信号からセレク
ト位置を読込み、ステップｃに進んでスロットル開度セ
ンサー48の検出信号からスロットル開度を読込み、ステ
ップｄに進んでメモリ45からデータすなわち変速に関す
る各タイマー値を読出し、ステップｅに進んで電磁弁９
のソレノイドに制御信号を出力し、ステップｆに進んで
変速開始タイマーがタイムアップしているか否かを判断
する。タイムアップしていればステップｇに進んで電磁
弁25あるいは電磁弁30のソレノイドに制御信号を出力す
る。これが第８図の時刻t1である。次にステップｈに進
んで電磁弁９オフタイマーがタイムアップしているか否
かを判断する。タイムアップしていればステップｉに進
んで電磁弁９のソレノイドへの制御信号の出力を停止す
る。これが第８図の時刻t2である。次にステップｊに進
んで電磁弁９オンタイマーがタイムアップしているか否
かを判断する。タイムアップしていればステップｋに進
んで電磁弁９のソレノイドに制御信号を出力する。これ
が第８図の時刻t3である。次にステップ１に進んで変速
終了タイマーがタイムアップしているか否かを判断し、
タイムアップしていればリターンして通常の制御ルーチ
ンに戻る。なおステップｆにおいて変速開始タイマーが
タイムアップしていなければステップｈに進む。またス
テップｈにおいて電磁弁９オフタイマーがタイムアップ
していなければステップｊに進む。またステップｊにお
いて電磁弁９オンタイマーがタイムアップしていなけれ
ばステップ１に進む。またステップ１において変速終了
タイマーがタイムアップしていなければステップｍに進
んで所定時間の時間待ちをした後ステップｆに戻る。

なお変速開始タイマーと電磁弁９オフタイマーと電磁
弁９オンタイマーと変速終了タイマーとはCPU42により
ソフトウエアで実現され、各タイマーの設定値は変速モ
ードおよびスロットル開度に応じてメモリ45に予め記憶
されている。したがってロックアップ領域での各種の変
速に対処できる。

この実施例では、ロックアップ用の電磁弁９を可変オ
リフィス用の電磁弁として共用したので、製作コストを
低減できる。また変速が実質的に完了した直後にロック
アップクラッチ71が締結し始めるので、円滑な変速が可
能になる。なお、変速の開始と同時にロックアップクラ
ッチ71を解放させた場合、ロックアップ領域からトルク
コンバータ領域に変化するため、締結側のブレーキF1,F
2あるいはクラッチF3が締結し始める前にエンジンが吹
き上がるので、これを防止するために時刻t1から時間s1
後の時刻t2にロックアップクラッチ71を解放させてい
る。これにより、エンジンが吹き上がる前に締結側のブ
レーキF1,F2あるいはクラッチF3が締結され始めるの
で、エンジンの吹き上がりが抑えられる。

なお、トルクコンバータ領域での変速は、第１の実施
例と同様に、変速開始か時間s1後に電磁弁９のソレノイ
ドに制御信号を出力し、変速開始から時間s2が経過した
時点で電磁弁９のソレノイドへの制御信号を停止すれば
よい。このようにしても、電磁弁９のソレノイドへの制
御信号の出力から実際にロックアップが開始されるまで
には時間がかかるので、ロックアップされることはな
い。

なお自動変速機の機械的構成は上記実施例のように限
定されるものではなく、各種の変形が可能である。例え
ば第10図のように、クラッチF3のピストンを２段ピスト
ン56にし、内部にチェックボール57を設けてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、可変オリフィス
の電磁弁を制御することにより、スロットル開度に応じ
て摩擦ブレーキまたは摩擦クラッチの締結時間を制御す
るので、スロットル開度が低開度の場合に生じていたシ
ョック感を除去でき、変速フィーリングの向上を図るこ
とができる。

単に油路にオリフィスを挿入するかしないかのON,OFF
切換操作を電磁弁により行なうことにより、圧力制御で
なくて油路を絞るか否かの単純な流量の制御を行なうも
のであるので、アキュームレータもNDシフト制御も必要
なく、油圧制御も必要なくなり、構造が簡単で、製作コ
ストが削減できる。

詳しく説明すると、本願の自動変速機の変速制御装置
は、油圧アクチュエータとして、第13図に示すように圧
油供給用の流通口86が開口する１段目の受圧面80と該１
段目の受圧面80よりも受圧面積が広くてオリフィス89を
介して第１段目の受圧面80に連通する２段目の受圧面81
を有する２段ピストン79を備えており、しかも、該２段
ピストン79と摩擦ブレーキまたは摩擦クラッチの間に
は、解放状態で所定の隙間を有するように弾性部材、例
えば皿ばね91を介在させ、摩擦ブレーキ等の締結開始後
（係合開始後）も２段ピストン79へ圧油を供給するよう
にしている。

かかる構造では、アクチュエータの２段ピストン79が
移動し始めて締結開始するまで、一定の油を２段ピスト
ン79に供給しなければならないのは通常のピストンと同
じであるが、締結開始後も、２段ピストン79においては
１段目の受圧面80から２段目の受圧面81にオリフィス89
を介して油を供給しなければならないことと、弾性部材
のストロークエンドまではさらに２段ピストン79を移動
する必要があることとから、締結開始後もアクチュエー
タへの油の供給が必要となる。

このように締結開始後の油の供給に関し、上記構成要
件Ｂのように、単に油路にオリフィス10を挿入するかし
ないかのON,OFF切換操作を電磁弁19により行なうことに
より、油路を絞るか否かの単純な流量の制御を行なうも
のである。

したがって、アキュームーレータもNDシフト制御も必
要なく、油圧制御も必要なくなり、構造が簡単で、製作
コストが削減できるのである。

またロックアップ用の電磁弁９を可変オリフィス用の
電磁弁19として共用することにより、製作コストの低減
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における自動変速機の変速制
御装置の油圧回路の構成図、第２図は同変速制御装置の
制御回路の構成図、第３図は同変速制御装置の制御回路
の機能説明図、第４図〜第６図は変速時における摩擦ブ
レーキあるいは摩擦クラッチのピストンに作用する油圧
ならびに自動変速機の出力トルクの説明図、第７図は別
の実施例における自動変速機の変速制御装置の油圧回路
の構成図、第８図は変速時における摩擦ブレーキあるい
は摩擦クラッチおよびロックアップクラッチのピストン
に作用する油圧ならびに自動変速機の出力トルクの説明
図、第９図は変速時におけるCPUの動作を示すフローチ
ャート、第10図はさらに別の実施例における自動変速機
の要部の断面図、第11図は自動変速機の概略構成図、第
12図は第11図におけるＡ−Ａ線に沿う概略断面図、第13
図は自動変速機の要部の断面図、第14図は従来の変速制
御装置を採用した自動変速機の変速時における摩擦ブレ
ーキあるいは摩擦クラッチのピストンに作用する油圧な
らびに自動変速機の出力トルクの説明図である。 ７…可変オリフィス、9,19,25,30,32…電磁弁、10…オ
リフィス、13…2ndシフトバルブ（変速用切換弁）、15
…1stシフトバルブ（変速用切換弁）、40…制御回路
（制御手段）、50…記憶手段、51…可変オリフィス用電
磁弁制御手段、52…スロットル開度判断手段、53…変速
モード判断手段、61…トルクコンバータ、62…変速機
（遊星ギヤ変速機）、56,79,79R,79S…２段ピストン
（アクチュエータ）、103…３段ピストン（アクチュエ
ータ）、F1,F2,R…ブレーキ（摩擦ブレーキ）、F3…ク
ラッチ（摩擦クラッチ）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの動力を流体で伝達するトルクコ
   ンバータの後段に、複数の摩擦ブレーキまたは摩擦クラ
   ッチを複数の油圧式のアクチュエータにより締結あるい
   は解放せしめることで複数の遊星ギヤ要素の変速段の切
   換を行なう遊星ギヤ変速機62を有し、前記アクチュエー
   タとして、圧油が供給される流通口が開口する１段目の
   受圧面80と該１段目の受圧面80よりも受圧面積が広くて
   オリフィス89を介して第１段目の受圧面80に連通する２
   段目の受圧面81を有する２段ピストン79を備え、該２段
   ピストン79と摩擦ブレーキまたは摩擦クラッチの間に
   は、解放状態では隙間を有するように弾性部材91を介在
   させ、前記アクチュエータを駆動するための油圧回路
   に、アクチュエータ用の電磁弁25,30により作動して各
   アクチュエータへの圧油の供給および排出状態を切換え
   ると共に、摩擦ブレーキ等の締結開始後も締結終了まで
   前記アクチュエータに圧油を供給する構造の自動変速機
   において、前記油圧回路の前記変速用切換弁よりも上流
   側に、可変オリフィス用の電磁弁19により作動して油路
   にオリフィス10を挿入する状態としない状態とに切換わ
   る可変オリフィス７を設け、前記各アクチュエータ用の
   電磁弁25,30を制御する制御手段に、前記摩擦ブレーキ
   または摩擦クラッチの締結の開始から前記可変オリフィ
   ス７により油路にオリフィス10を挿入するまでの時間と
   オリィフィス10の挿入を解除するまでの時間とを変速モ
   ードとスロットル開度とに応じて予め記憶している記憶
   手段50と、スロットル開度を判断するスロットル開度判
   断手段52と、変速モードを判断する変速モード判断手段
   53と、前記スロットル開度判断手段52と変速モード判断
   手段53との判断結果に応じたデータを前記記憶手段50か
   ら読出してそれに基づいて前記可変オリフィス用の電磁
   弁19を制御する可変オリィフィス用電磁弁制御手段51と
   を含む構成としたことを特徴とする自動変速機の変速制
   御装置。
2. 【請求項２】可変オリフィス用の電磁弁19として、ロッ
   クアップ用の電磁弁９を共用したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の自動変速機の変速制御装置。