JP2892232B2

JP2892232B2 - 車両用自動変速機

Info

Publication number: JP2892232B2
Application number: JP4274793A
Authority: JP
Inventors: 武犬塚; 雅士服部; 仁人竹下; 康夫北條; 淳田端; 正人甲斐川
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1992-09-21
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JPH0771573A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用自動変速機に関
し、特に、変速レンジの切換と手動変速とを可能とした
自動変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機において、積極的に運
転者の意志を反映させ、より人間の感性に適合した車両
走行を実現し、運転の醍醐味を増すべく、特定のギヤ段
を手動選択できる手動変速モードを備えた自動変速機が
開発されている（特開平２−８５４５号：ポルシェ）。
ところで、従来の自動変速機では、全てのギヤ段を達成
可能なドライブ（Ｄ）レンジでは滑らかな車両走行を実
現すべく、第１速及び第２速でエンジンブレーキが作動
しない構成とされている。そこで、一般の手動変速機の
ように全てのギヤ段でエンジンブレーキ作動を得るに
は、自動変速機においても第１速及び第２速でエンジン
ブレーキが作動するロー（Ｌ）レンジやセカンド（Ｓ）
レンジへの切換、具体的には油圧制御装置中のマニュア
ルバルブの切換を行なう必要がある。しかしながら、マ
ニュアルバルブの直線的な動きと手動変速時のシフトレ
バーの特定の変速パターン上の動きとは一致するもので
はないから、上記の構成を採ろうとすると、両者の間に
複雑な運動変換機構を介装しなければならなくなり、そ
のための機構の大型化と操作荷重の増大によるシフトフ
ィーリングの悪化を避けることができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記のような
問題点解決の一策として、エンジンブレーキ作動に関与
するサーボへの油圧の供給を手動変速モード時のみ有効
とする手段を油圧制御装置中に配設することで、マニュ
アルバルブによる油圧の切換を行なわずに手動変速モー
ド時のエンジンブレーキ作動を実現させることが想起さ
れる。

【０００４】ところで、こうした手法で手動変速操作時
の第１速及び第２速でのエンジンブレーキ作動を得る場
合、ギヤトレインの構成によっては、それぞれのギヤ段
でエンジンブレーキ用の一方の摩擦係合要素の係合と他
方のそれの解放を同時に行なういわゆるつかみ替え操作
を必要とする。この場合、一方の解放に対して、他方の
係合が早過ぎると、タイアップによる変速ショックが生
じ、逆に、他方の係合が遅れるとスリップにより変速レ
スポンスが悪くなる。特に、手動変速モードでは、自動
変速モードより変速レスポンスを高める制御を行なうこ
とが肝要であるため、このような問題点の解決は重要な
意味をもっている。

【０００５】このような事情に鑑み、本発明は、手動変
速モード時の異なる摩擦係合要素の係合及び解放を適正
化し、変速レスポンスを向上させると共に変速ショック
を低減することができる車両用自動変速機を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の車両用自動変速機は、自動変速機を変速操
作するシフトレバーと、該シフトレバーの位置を検出す
るシフトレバー位置検出手段と、自動変速機のギヤトレ
イン内において互いに背反する係合及び解放作動で変速
前後のそれぞれのギヤ段でエンジンブレーキ作動を生じ
させる第１摩擦係合要素及び第２摩擦係合要素と、前記
第１摩擦係合要素の解放時のパワーオン状態でギヤトレ
インの前ギヤ段を維持する一方向クラッチと、前記第１
摩擦係合要素を係合させる第１油圧サーボと、前記第２
摩擦係合要素を係合させる第２油圧サーボと、前記シフ
トレバー位置検出手段による前記シフトレバーの第１位
置からの離脱の検出で前記第１油圧サーボを排圧して前
記第１摩擦係合要素を解放し、前記シフトレバーの第２
位置への到達の検出で前記第２油圧サーボに係合圧を供
給して前記第２摩擦係合要素を係合させる制御装置とか
ら成ることを構成とする。

【０００７】

【発明の作用及び効果】このような構成を採った本発明
に係る車両用自動変速機では、シフトレバーが第１位置
を離れたことをシフトレバー位置検出手段が検出する
と、その信号による制御装置の制御動作で第１油圧サー
ボが排圧され、第１摩擦係合要素が解放される。その
後、シフトレバーが第２位置に達したことがシフトレバ
ー位置検出手段で検出されると、その信号による制御装
置の動作で第２油圧サーボへの係合圧の供給が開始さ
れ、第２摩擦係合要素が係合する。

【０００８】本発明によれば、シフトレバーが第１位置
から離れた段階で予め第１摩擦係合要素を解放してお
き、第２位置になった段階で第２摩擦係合要素を係合さ
せる制御が行われるので、従来の第２位置になった段階
で解放及び係合両制御を開始するものに比べて変速レス
ポンスを向上させることができる。そして、このような
第１位置から離れた段階で第１摩擦係合要素を解放する
制御を行なうことによりパワーオン（スロットルオン）
の状態で懸念されるエンジンの吹き上がりは、一方向ク
ラッチの係合による前ギヤ段の維持で防止することがで
きる。

【０００９】

【実施例】以下、図面に沿い、本発明を実施例に基づき
詳述する。図１〜図１３は第１実施例を示し、この自動
変速機は、図１、図２に示すように、それを変速操作す
るシフトレバー１と、その位置を検出するシフトレバー
位置検出手段２と、図５に示すように自動変速機のギヤ
トレイン内において互いに背反する係合及び解放作動を
して変速前後のそれぞれのギヤ段でエンジンブレーキ作
動を生じさせる第１摩擦係合要素Ｂ３及び第２摩擦係合
要素Ｂ１と、第１摩擦係合要素Ｂ３の解放時のパワーオ
ン状態でギヤトレインの前ギヤ段を維持する一方向クラ
ッチＦ２と、第１摩擦係合要素Ｂ３及び第２摩擦係合要
素Ｂ１をそれぞれ係合させる図７に示す第１油圧サーボ
（Ｂ−３）及び第２油圧サーボ（Ｂ−１）と、シフトレ
バー位置検出手段２によるシフトレバー１の第１位置か
らの離脱の検出で第１油圧サーボ（Ｂ−３）を排圧して
第１摩擦係合要素Ｂ３を解放し、シフトレバー１の第２
位置への到達の検出で第２油圧サーボ（Ｂ−１）に係合
圧を供給して第２摩擦係合要素Ｂ１を係合させる油圧制
御装置４（図７参照）と電子制御装置（ＥＣＵ）（図８
参照）から成る制御装置とから構成されている。

【００１０】次に各部の詳細な構成について順次説明す
る。先ず、自動変速機のギヤトレインは、図５にスケル
トンで示すように、ロックアップクラッチ付トルクコン
バータ３１と、オーバドライブユニット３２と主変速ユ
ニット３３とから成る。そして、オーバドライブユニッ
ト３２は、入力軸３０１に連結され、プラネタリピニオ
ンＰ１を支持するキャリヤＣＲ１と、サンギヤＳ１と、
主変速ユニット３３の入力軸３０２に連結されたリング
ギヤＲ１とを備えており、キャリヤＣＲ１とサンギヤＳ
１との間には、オーバドライブダイレクトクラッチＣ０
とワンウェイクラッチＦ０が介装され、サンギヤＳ１と
変速機ケース３４との間には、オーバドライブブレーキ
Ｂ０が配設されている。

【００１１】また、主変速ユニット３３は、出力軸３０
３に連結しプラネタリピニオンＰ２を支持するキャリヤ
ＣＲ２と、サンギヤＳ３と一体に構成されたサンギヤＳ
２と、入力軸３０２にフォワードクラッチＣ１を介して
連結するリングギヤＲ２とを備え、入力軸３０２とサン
ギヤＳ２との間にはダイレクトクラッチＣ２が介装さ
れ、サンギヤＳ２とケース３４との間にはバンドブレー
キからなるセカンドコーストブレーキ（前記第２摩擦係
合要素Ｂ１に該当する）が介装されており、サンギヤＳ
２とケース３４との間にはワンウェイクラッチＦ１を介
して多板のセカンドブレーキＢ２が配設されているほ
か、プラネタリピニオンＰ３を支持するキャリヤＣＲ３
と、キャリヤＣＲ２及び出力軸３０３に連結するリング
ギヤＲ３とを備え、キャリヤＣＲ３とケース３４との間
にファースト及びリバースブレーキ（前記第１摩擦係合
要素Ｂ３に該当する）と、ワンウェイクラッチ（前記一
方向クラッチＦ２に該当する）が並列して配設された構
成とされている。

【００１２】次に、油圧制御装置４は、その変速に関わ
る部分をだけを取り出して図７に示すように、電子制御
装置（ＥＣＵ）からの出力信号で開閉作動する３つの変
速用ソレノイドバルブ（以下これらをソレノイドＮｏ．
１〜３という）と、それらにより切換制御される３つの
シフトバルブすなわち１−２シフトバルブ４１、２−３
シフトバルブ４２及び３−４シフトバルブ４３を備えて
いる。ソレノイドＮｏ．１は、２−３シフトバルブ４２
を制御すべく、マニュアルバルブ４４のポート（Ｄ）と
２−３シフトバルブ４２のソレノイド圧受圧室４２１と
をつなぐ油路に設けられており、ソレノイドバルブＮ
ｏ．２は、１−２シフトバルブ４１及び３−４シフトバ
ルブ４３を制御すべく、ライン圧を供給する油圧発生手
段（ＰＬ）に連なるライン圧油路４５と１−２シフトバ
ルブ４１のソレノイド圧受圧室４１１及び３−４シフト
バルブ４３のソレノイド圧受圧室４３１とをつなぐ油路
に設けられている。

【００１３】１−２シフトバルブ４１は、３つのブレー
キＢ１〜３を係合させる３つのサーボ（Ｂ−１〜３）に
対する油圧の給排をスプール４１０の変位により切換制
御するもので、スプール４１０の４つのランドに対応し
て３組の入力ポート、入出力ポート及び３個のドレーン
ポートＥＸを備えている。そしてスプール４１０の一端
側のバルブボディには前記ソレノイド圧受圧室４１１が
設けられ、他端側のバルブボディにはスプール４１０を
ソレノイド圧受圧室４１１側に偏倚させるバネを収容し
たバネ室４１２が設けられている。なお、バネ室４１２
には２−３シフトバルブ４２からサーボ（Ｃ−２）に至
る油路から信号圧を導入するポートが設けられている。
この１−２シフトバルブ４１の入力ポート４１ｄはマニ
ュアルバルブ４４のポート（Ｄ）に連なるＤレンジ圧油
路４６に接続され、入出力ポート４１ａはセカンドコー
ストモデュレータバルブを介してサーボ（Ｂ−１）に、
また他の２つの入出力ポート４１ｂ，４１ｃはそれぞれ
サーボ（Ｂ−２）及びサーボ（Ｂ−３）に直接接続され
ている。

【００１４】２−３シフトバルブ４２は、クラッチＣ２
を係合させるサーボ（Ｃ−２）に対する油圧の給排と、
１−２シフトバルブ４１への油圧の供給をスプール４２
２の変位により切換制御するもので、スプール４２２の
６つのランドに対応して３組の入力ポート、入出力ポー
ト及び２つのドレーンポートＥＸを備えている。そして
スプール４２２の一端側のバルブボディには前記ソレノ
イド圧受圧室４２１が設けられ、他端側のバルブボディ
にはスプール４２２をソレノイド圧受圧室４２１側に偏
倚させるバネを収容したバネ室が設けられている。また
２−３シフトバルブにはさらに信号出力ポート４２ｓが
設けられており、このポートは３−４シフトバルブ４３
の後記するバネ室に接続されている。

【００１５】この２−３シフトバルブ４２の入力ポート
４２ｌは、ライン圧油路４５に接続され、入出力ポート
４２ａはサーボ（Ｃ−２）に、出力ポート４２ｂはロー
コーストモデュレータバルブを介して１−２シフトバル
ブ４１の入力ポート４１ｅに、出力ポート４２ｄは入力
ポート４１ｆに接続されているが、入力ポート４２ｃ及
び入力ポート４２ｄは、後述するコーストブレーキカッ
トオフバルブ４７を介してＤレンジ圧油路４６に接続さ
れている。

【００１６】３−４シフトバルブ４３は、クラッチＣ０
及びブレーキＢ０を係合させる両サーボ（Ｃ−０），
（Ｂ−０）に対する油圧の給排をスプール４３２の変位
により切換制御するもので、スプール４３２の４つのラ
ンドに対応して１つの入力ポート４３ｉと２組の入出力
ポート４３ａ，４３ｂ及びドレーンポートＥＸを備えて
いる。そしてスプール４３２の一端側のバルブボディに
はソレノイド圧受圧室４３１が設けられ、他端側のバル
ブボディにはスプール４３２をソレノイド圧受圧室４３
１側に偏倚させるバネを収容したバネ室が設けられてい
る。なお、バネ室には前記のとおり、２−３シフトバル
ブ４２の信号出力ポート４２ｓからの信号油路が接続さ
れている。この３−４シフトバルブ４３の入力ポート４
３ｉはライン圧油路４５に接続され、入出力ポート４３
ａはサーボ（Ｃ−０）に、入出力ポート４３ｂはサーボ
（Ｂ−０）に接続されている。

【００１７】また、この回路には、コーストブレーキカ
ットオフバルブ４７が配設されている。コーストブレー
キカットオフバルブ４７は、２−３シフトバルブ４２の
２つの入力ポート４２ｃ，４２ｄに至るＤレンジ圧油路
４６の途中に介装されている。このバルブ４７のスプー
ル４７２は、２つのランド４７２ａ，４７２ｂを有し、
ランド４７２ａがＤレンジ圧油路４６に連なる入力ポー
トを開閉し、ランド４７２ｂがドレーンポートＥＸを開
閉する構成とされている。ソレノイドＮｏ．３はＤレン
ジ圧油路４６とコーストブレーキカットオフバルブ４７
のソレノイド圧受圧室４７１とをつなぐ油路に配設され
ている。これは、手動変速モードのとき作動して２−３
シフトバルブ４２の２つの入力ポート４２ｃ，４２ｄに
Ｄレンジ圧を供給するために設けられたものであり、手
動変速モードの１速ギヤ段時にファースト及びリバース
ブレーキＢ３を作動させてエンジンブレーキを効かせ、
２速ギヤ段時にセカンドコーストブレーキＢ１を作動さ
せてエンジンブレーキを効かせるものである。したがっ
て、これらのブレーキを作動させる２つのサーボ（Ｂ−
３，１）は、エンジンブレーキ用サーボを構成する。な
お、Ｄレンジ圧油路４６はクラッチＣ１のサーボ（Ｃ−
１）に直接接続されている。

【００１８】図６は、油圧制御装置４のマニュアルバル
ブ４４の各ポジションにおける各ソレノイドＮｏ．１〜
Ｎｏ．３のオン（表に○で示されている）・オフ（表に
×で示されている）並びにギヤトレインの各クラッチ及
びブレーキの係合（表に○で示されている）・解放（表
に×で示されている）動作の関係を示す。

【００１９】ここで、図５〜７を参照しながら油圧制御
装置の作動とギヤトレインの動作の関連を簡単に説明す
る。マニュアルバルブ４４が図７に示すＤポジションに
あるとき、ソレノイドＮｏ．１がオンの状態でライン圧
は３−４シフトバルブ４３経由でサーボ（Ｃ−０）に供
給され、サーボ（Ｃ−１）にはＤレンジ圧がかかる。こ
のとき、図５に示すギヤトレインでは、フォワードクラ
ッチＣ１が係合してリングギヤＲ２に回転が入力され、
この回転がキャリヤＣＲ２を経て出力軸３０３に伝達さ
れる一方、２つのサンギヤＳ２，Ｓ３、プラネタリピニ
オンＰ３を介してキャリヤＣＲ３に伝達され、キャリヤ
ＣＲ３を逆転させようとするが、ワンウェイクラッチＦ
２の作用で逆転は阻止され、プラネタリピニオンＰ３の
自転に対応したリングギヤＲ３の回転が出力軸３０３に
伝達される。これが図６のオート（ＡＵＴＯ．）モード
における１速ギヤ段（１ＳＴ）の状態である。

【００２０】ソレノイドＮｏ．２がオンされると、２速
ギヤ段（２ＮＤ）への切換が行われる。すなわち、１−
２シフトバルブ４１と３−４シフトバルブ４３に印加さ
れていたライン圧はドレーンされ、これにより１−２シ
フトバルブ４１のスプール４１０は上昇位置に変位する
が、３−４シフトバルブ４３のスプール４３２は変位し
ない。この１−２シフトバルブ４１のスプール４１０の
変位により、サーボ（Ｂ−２）にＤレンジ圧が供給され
る。このとき、新たにセカンドブレーキＢ２が係合し、
両サンギヤＳ２，Ｓ３の反力回転がワンウェイクラッチ
Ｆ１により阻止されるようになり、プラネタリピニオン
Ｐ２の公転による回転がキャリヤＣＲ２を経て出力軸３
０３に出力される。

【００２１】３速ギヤ段（３ＲＤ）へのシフトは、ソレ
ノイドＮｏ．１のオフにより行われる。この場合、２−
３シフトバルブ４２のスプール４２２へのＤレンジ圧の
印加で、該スプールが下降変位し、バネ室はコーストブ
レーキカットオフバルブを介してドレーンされ、ライン
圧がサーボ（Ｃ−２）に供給されるようになる。ギヤト
レインでは、リングギヤＲ２と両サンギヤＳ２，Ｓ３が
直結され、プラネタリピニオンＰ２も直結となり、両入
力軸３０１，３０２、出力軸３０３は等速回転する。

【００２２】４速ギヤ段（４ＴＨ）へのシフトは、ソレ
ノイドＮｏ．２のオフにより行われる。この場合、３−
４シフトバルブ４３のバネ室へのライン圧の印加は前の
シフトの際に解除されているので、ソレノイド圧受圧室
４２１へのライン圧の印加によりバネ圧に抗してスプー
ル４３２は下降変位し、サーボ（Ｃ−０）へ供給されて
いた油圧はドレーンされ、サーボ（Ｂ−０）へのライン
圧の供給が始まる。こうしてクラッチＣ０は解放され、
ブレーキＢ０は係合される。このとき、サンギヤＳ１が
固定されるため、キャリヤＣＲ１の入力はピニオンギヤ
Ｐ１の自転分増速されてリングギヤＲ１に伝達されるた
め、入力軸３０２には増速回転が出力される。

【００２３】一方、シフトダウン時には、油圧制御装置
の動作は上記と逆の経路を辿るが、その際、４速ギヤ段
から３速ギヤ段への切換時には、オーバードライブダイ
レクトクラッチＣ０が係合し、オーバードライブブレー
キＢ０が解放され、３速ギヤ段から２速ギヤ段への切換
時では、オーバードライブダイレクトクラッチＣ２が解
放され、２速ギヤ段から１速ギヤ段への切換では、セカ
ンドブレーキＢ２が解放される。

【００２４】一方、手動変速モードの場合、図６に示す
ように、ＤポジションにおいてソレノイドＮｏ．３が常
にオンとされる。このソレノイドバルブの開放動作でコ
ーストブレーキカットオフバルブ４７のスプール４７２
に印加されている油圧がドレーンされ、スプールは図の
左半部に示すコースト位置をとる。したがって、手動変
速モードでは、常に２−３シフトバルブ４２の二つの入
力ポート４２ｃ，４２ｄにコーストブレーキカットオフ
バルブ４７を介してＤレンジ圧が供給される。そして２
−３シフトバルブ４２が１速ギヤ段又は２速ギヤ段位置
をとるとき、２−３シフトバルブ４２を経たＤレンジ圧
は、１−２シフトバルブ４１の一つの入出力ポート４１
ｄに直接、さらに他の入出力ポート４１ｃにローコース
トモデュレータバルブを介して供給される。

【００２５】このようにして１−２シフトバルブ４１に
供給されたＤレンジ圧は、２速ギヤ段において、セカン
ドコーストモデュレータバルブを経てサーボ（Ｂ−１）
に供給され、フォワードクラッチＣ１、オーバードライ
ブダイレクトクラッチＣ０及びセカンドブレーキＢ２に
加えてセカンドコーストブレーキＢ１が係合されるた
め、両サンギヤＳ２，Ｓ３のロックによりエンジンブレ
ーキ作動が可能となる。また、１速ギヤ段においては、
Ｄレンジ圧は１−２シフトバルブ４１を経てサーボ（Ｂ
−２）に供給される。その結果、フォワードクラッチＣ
１、オーバードライブダイレクトクラッチＣ０に加えて
ファースト及びリバースブレーキＢ３が係合するため、
キャリヤＣＲ３がロックされ、エンジンブレーキが効く
ようになる。

【００２６】この油圧制御装置を用いて手動変速を実現
する場合のシフト装置については種々の構成を採り得る
が、既提案の一例を簡単に説明する。図１及び図２に示
すように、シフトレバー１は、図示しない車体に固定さ
れる静止部材１０と、それに支持され、車体を横断する
方向に延びる横軸Ｘ回りに前後揺動自在に支持され、前
記マニュアルバルブ４４に機構的に連結された揺動リテ
ーナ１１と、その揺動方向と同方向及びそれに交叉する
方向に揺動及び傾動可能とすべく、横軸Ｘに交叉する縦
軸Ｙ回りに傾動可能に支持されている。シフトレバー１
は自動変速のＤレンジ位置において揺動リテーナ１１か
ら切離し可能（後に詳記する）とされている。すなわ
ち、揺動リテーナ１１の上面に図２に示すゲートプレー
ト１２が取付けられ、それに、シフトレバー１を挿通さ
れる平面視Ｈ字形のゲート孔１２０と、ゲートプレート
１２の下面を横方向に延びるロックプレート摺動溝１２
１と、一方の側面から切込まれた奥部が円筒形の切欠溝
１２２が形成されている。

【００２７】前記連結切離しのため、ゲートプレート１
２のロックプレート摺動溝１２１にロックプレート１３
が嵌装されている。ロックプレート１３は、両側に耳部
１３１，１３２を突設された平面視十字状の板で構成さ
れており、その中央にはシフトレバー１を嵌挿されるＩ
字形の係合孔１３０が形成され、さらに、一側上面にマ
ニュアルスイッチ作動用ボス２１が突設されている。こ
のロックプレート１３は、シフトレバー１が縦軸Ｙ回り
に左右傾動するときには、係合孔１３０部でシフトレバ
ー１と係合し、ロックプレート摺動溝１２１に案内され
ながら連動して横方向に摺動するが、シフトレバー１が
横軸Ｘ回りに前後揺動するときにはその動きとは連動し
ない。上記ロックプレート１３の耳部１３１，１３２
は、Ｄ位置におけるシフトレバー１の左右傾動作で静止
部材１０に形成された矩形の孔１００と係合可能とされ
ている。

【００２８】このシフト装置における４個のマニュアル
スイッチ２のうち１対のスイッチＬＨ，ＲＨは、シフト
レバー１の傾動をロックプレート１３の左右動で検出す
べく、図２に示すように、ゲートプレート１２上面に、
切欠溝１２２を挟んで配設され、ロックプレート１３上
面に突設したスイッチ操作用ボス２１でオン・オフ操作
可能とされている。図１に示すように、他の一対のスイ
ッチＦＲ，ＲＲは、シフトレバー１と一体のブラケット
に相対峙して配設されている。そして、これらスイッチ
ＦＲ，ＲＲの間に揺動リテーナ１１に基端を固定された
スイッチ操作ピン２２の先端が位置付けられている。し
たがって、両スイッチＦＲ，ＲＲは揺動リテーナ１１に
対するシフトレバー１の変位で作動し、後側のスイッチ
ＦＲがシフトレバー１の前方への揺動を、前側のスイッ
チＲＲが後方への揺動を検出する。このように、シフト
レバー１の前後揺動及び左右傾動で、前記４個のスイッ
チの中の何れか２個のオン動作が生じる。こうしたシフ
トレバー１の動きとスイッチ作動の関係を図３に概念図
で示し、図４に作動表で示す。

【００２９】次に、電子制御装置について説明する。図
８にブロックで示すように、この電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）は、車両の各部に配設された各種入力検出装置から
のセンサ信号を入力処理回路を経て入力インターフェイ
ス回路に導入し、記憶演算処理した後、出力インターフ
ェイス回路を経て制御信号として出力し、各種駆動ある
いは処理回路を経て変速用ソレノイド等を駆動制御す
る。

【００３０】入力検出装置としては、変速機に配置さ
れ、トランスミッション入力回転を検出するトランスミ
ッション（Ｔ／Ｍ）インプット回転数センサＮＣ０、ト
ランスミッション出力回転を検出する車速センサＳＰ
１，ＳＰ２、自動変速のＩパターン上のどの位置を選択
しているかを検出するオートマチックトランスミッショ
ン（Ａ／Ｔ）シフトポジションセンサ、シフト装置に配
置され手動変速のどの位置が選択されているかを検出す
るマニュアルトランスミッション（Ｍ／Ｔ）シフトポジ
ションセンサ（前記４個のマニュアルスイッチに対応す
る）、エンジンに配置されスロットル開放度合いをポテ
ンショメータにより検出するスロットル開度センサ、ブ
レーキペダル部に配置されブレーキ操作を検出するブレ
ーキスイッチ（ＳＷ）、スロットル開度センサ内に配置
されアクセルが全閉状態であることを検出するアイドル
（ＩＤＬ）スイッチ（ＳＷ）、スロットルペダル部又は
スロットル開度センサ部に配置されアクセル全開にされ
キックダウンが要求されていることを検出するキックダ
ウン（Ｋ／Ｄ）スイッチ（ＳＷ）、変速機に設置されト
ランスミッション油温を検出するＴ／Ｍ油温センサを備
える。

【００３１】一方、出力側には各ギヤ段に応じ各シフト
弁（図５参照）を動作させるべく油圧を切換えるソレノ
イドＮｏ．１〜３やロックアップ、背圧、ライン圧を制
御するリニアソレノイド（ＳＬＵ，ＳＬＮ，ＳＬＴ）を
駆動すべく、所定の電圧又は電流を発生させるソレノイ
ド駆動回路及び各ソレノイドの作動をチェックし、フェ
ールを判定して自己診断を行なうモニタ回路、エンジン
制御用の電子制御ユニット（ＥＦＩ）へ変速時のショッ
ク緩和のため、エンジンの発生トルクを一時的に減少さ
せる信号を発生するトルクリダクション入出力処理回路
及びエンジン回転数を入力する処理回路、電子制御装置
（ＥＣＵ）のフェール時に自己診断結果を出力するＤＧ
チェッカーのためのＤＧ入出力処理回路、変速機の状態
を表示する表示装置のための表示駆動回路がある。

【００３２】図９は電子制御装置における信号処理のジ
ェネラルフローを示すもので、先ず、ステップ１で、プ
ログラム開始にあたり、全ての条件を初期設定し、次
に、ステップ２で、Ｔ／Ｍインプット回転センサ、車速
センサＳＰ１，ＳＰ２の信号により、現在のＴ／Ｍ入力
軸、出力軸回転数を算出し、ステップ３では、Ａ／Ｔシ
フトポジションセンサ（ニュートラルスタートスイッ
チ）の信号により、Ｉパターン上で現在選択されている
位置を検出し、同時にニュートラルスタートスイッチの
フェール判断を行なう。ステップ４では、スロットル開
度センサの信号により、現在のスロットル開度を算出
し、ステップ５では、Ｔ／Ｍ油温センサの信号により、
現在のＴ／Ｍ油温（ＡＴＦ温度）を算出する。

【００３３】ステップ６’では、Ｍ／Ｔシフトポジショ
ンセンサの信号により、シフト位置を判定する。このＭ
Ｔスイッチ入力処理のサブルーチンでは、Ｍ／Ｔシフト
ポジションセンサ即ち各スイッチＬＨ又はＲＨ及びＦＲ
又はＲＲのオンの組合せで、ＭＴシフトポジションフラ
グＳＷ１〜４の何れか１つをオンにし、全てのスイッチ
がオフの場合、ＭＴシフトポジションフラグＳＷ１〜４
の全てをオフにする。

【００３４】次に、ステップ６では、ＭＴシフトポジシ
ョンフラグＳＷ１〜４の何れかがオンされているかどう
かを判定する。ステップ７では、ＭＴモードフラグがオ
ンされている（ＭＴモード選択状態）かどうかを判定す
る。ステップ８では、変速線図データ（ＭＳＬ）にＡＴ
変速用データ（Ｄ）を読み込む。ステップ９では、ロッ
クアップ（Ｌ−ｕｐ）線図データ（ＭＳＬＰ）にＡＴロ
ックアップ用データ（Ｄ）を読み込む。ステップ１０で
は、ステップ８，９で読み込んだデータ及び先に算出し
た各種条件に基づき、変速及びロックアップの判断を下
す。ステップ１１では、ステップ１０で判断した変速及
びロックアップのタイミングを判断する。

【００３５】一方、ステップ１２では、ＭＴモードフラ
グをオンにし、ＭＴモード選択状態とする。ステップ１
３では、ＡＴモード復帰用タイマの値をリセットする。
ステップ１４では、ＭＴモード用各種データを読み込む
サブルーチンに入る。このサブルーチンでは、ＭＴシフ
トポジションフラグＳＷ１〜４に応じてマニュアルシフ
ト用変速点データＭＳＬ及びマニュアルシフト用ロック
アップ点データＭＳＬＰに各速ギヤ段用のデータを読み
込む。ステップ１５では、ＡＴモード復帰用タイマの値
と設定値ｔ₁を比較する。ステップ１６では、ステップ
１５の条件が成立した場合、ＭＴモードフラグをオフ
し、ＡＴモードに戻る。ステップ１７では、ＭＴマップ
選択サブルーチンにて読み込んだデータ及び先に算出し
た各種条件に基づき変速及びロックアップ（Ｌ−ｕｐ）
の判断を下す。ステップ１８では、ステップ１７で判断
した変速及びロックアップのタイミングを判断する。ス
テップ１９’では、マニュアルシフトポジション、出力
要求ギヤ段等によりエンジンブレーキソレノイドＮｏ．
３の制御、判断をする。ステップ１９では、ステップ１
０，１１若しくはステップ１７，１８，１９’での判断
に従い、信号を各ソレノイドＮｏ．１〜Ｎｏ．３へ出力
し、変速を開始する。

【００３６】ステップ２０は、ＭＴモード時、タイムラ
グを短縮するため、一時的にライン圧昇圧を判断するサ
ブルーチンである。ステップ２１では、スロットル開度
に応じたライン圧を制御し、かつステップ２０の判断に
よりライン圧を昇圧する。ステップ２２は、変速過渡状
態におけるショック対策として、アキュムレータ背圧に
ＡＴモードとＭＴモードに応じた異なる制御を加えるた
めのサブルーチンである。ステップ２３では、ステップ
１０，１１若しくは１７，１８，２１，２２の判断、制
御により各リニアソレノイド（ＳＬＵ，ＳＬＴ，ＳＬ
Ｎ）に出力し制御する。

【００３７】図１０に示すように、エンジンブレーキソ
レノイド制御のサブルーチンのフローは、ステップ１
９’−１で、ステップ１１，１７の変速判断により、出
力要求されたギヤ段が１速か２速かを判断する。ステッ
プ１９’−２では、シフトポジションの１ＳＴ又は２Ｎ
Ｄが選択されているかどうかを判定する。ステップ１
９’−５では、上記２条件が成立した場合、ソレノイド
Ｎｏ．3 オンと判断する。ステップ１９’−６では、ス
テップ１９’−５が成立しなければソレノイドＮｏ．３
オフと判断する。

【００３８】次に、このように構成された変速機の全体
の動作を以下に順を追って説明する。図２に示すよう
に、シフトレバー１は、左右非傾斜状態で従来の自動変
速操作と同様にＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ位置間をＩパターンで前
後に揺動可能とされている。すなわち、この状態でシフ
トレバー１とゲートプレート１２とはＨ字形のゲート孔
１２０の中央接続部で前後方向に係合しているため、揺
動リテーナ１１はシフトレバー１と一体化されて揺動
し、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄのいずれかの位置にシフト可能であ
る。この間、シフトレバー１の左右傾動は、ロックプレ
ート１３の耳部１３１，１３２と静止部材１０との当接
摺動により規制される。この動作で、マニュアルバルブ
４４は切換操作され、図７に示す油圧制御装置のレンジ
圧の切換が行なわれる。一方、このシフトレバー１の揺
動は、図８に示すＡＴシフトポジションセンサ（ニュー
トラルスタートスイッチ）で検出され、電子制御装置
（ＥＣＵ）に入力されて演算処理され、ソレノイド制御
信号が出力されて、図８に示す各ソレノイドＮｏ．１〜
３がオン・オフ制御される。この結果のギヤトレインの
作動は先に略説したとおりである。

【００３９】シフトレバー１がＤ位置に達すると、ロッ
クプレート１３の耳部１３１，１３２は静止部材１０の
孔１００に合致した位置となるため、ロックプレート１
３の左右摺動規制が解かれ、シフトレバー１の左右傾動
が可能となる。そこで１ＳＴを選択するには、図３に示
すようにシフトレバー１を左に倒し、次いで前方に押す
操作を行う。この左に倒す動作で、ロックプレート１３
の耳部１３１が孔１００に係合し、揺動リテーナ１１の
前後揺動は規制され、シフトレバー１だけが規制されな
い状態となる。この動作の際に、ロックプレート１３の
ボス２１はスイッチＬＨをオン作動させる。そして、次
の前方へ押す動作では、シフトレバー１は、ロックプレ
ート１３の係合孔１３０に沿って前方へ移動し、図１に
示すスイッチＦＲをオン作動させる。これら両方の動き
で、スイッチＬＨ，ＦＲは順次オン作動し、これらの入
力で図８に示す電子制御装置（ＥＣＵ）内でのステップ
６’での信号処理により１速ギヤ段信号が出力され、自
動変速機が１速ギヤ段を達成するように図７に示すソレ
ノイドＮｏ．１がオン作動させられる。

【００４０】以下同様に、２速ギヤ段を選択するには、
Ｄ位置でシフトレバー１を左に倒し、次いで後方に引く
操作を行う。この動作の際のスイッチＬＨの作動は前記
１速ギヤ段と同じであり、今度はスイッチＲＲがオン作
動する。これら両方の動きで、２速ギヤ段が識別され
る。３速ギヤ段の選択は前記２速ギヤ段の場合とＤ位置
を中心として点対称の動きとなり、Ｄ位置からシフトレ
バー１を右に倒し、次いで前方へ押す操作となる。この
ときの各部材の動作及び機能は、前記動作説明から推し
て明らかであるので、説明を省略するが、スイッチＲ
Ｈ，スイッチＦＲのオン作動で３速ギヤ段が識別され
る。そして、４速ギヤ段の選択は前記１速ギヤ段の場合
とＤ位置を挟んで点対称の動きとなる。この場合、スイ
ッチＲＨ，ＲＲがオン作動する。このようにして得られ
た選速信号は、前述のように、電子制御装置（ＥＣＵ）
で処理され、変速用ソレノイドバルブＮｏ．１〜３の制
御に用いられる。

【００４１】ところで、この自動変速機では、スイッチ
ＬＨ又はＲＨ及びスイッチＦＲ又はＲＲのオンにより各
ＭＴシフトポジションフラグＳＷ１〜４をオンと判定す
る信号処理が行なわれるため、スイッチＦＲ又はＲＲの
オフでステップ１９’−２によるソレノイドＮｏ．３オ
フ判断がなされる。したがって、図１１にこのようなシ
フト動作の代表例として２−１シフトダウンのタイムチ
ャートを示すように、シフトレバー１が２ＮＤ位置にあ
る状態では、シフトポジションフラグＳＷ２がオンにな
っているが、シフトレバー１が２ＮＤ位置を離れた段階
でスイッチＬＨがオンでもスイッチＲＲのオフによりシ
フトポジションフラグＳＷ２がオフとなるため、ソレノ
イドＮｏ．３のオフ動作は変速操作開始と同時に成され
る。その後、変速操作所要時間ｔｓを要してスイッチＦ
ＲのオンでシフトポジションフラグＳＷ１オンの判断に
よりＭＴマップ選択のサブルーチンでマニュアルシフト
用変速点データＭＳＬ＝１がセットされる。そこで車速
が設定値以下の場合に出力要求ギヤ段が１速ギヤ段と判
断され、ソレノソレノイドＮｏ．３がオンされる。

【００４２】こうして、シフトレバー１が２ＮＤ位置を
離れた段階でブレーキＢ１が解放され、１ＳＴ位置にな
った段階でブレーキＢ３が係合するので、従来の１ＳＴ
位置になった段階で変速制御を開始するものに比して変
速レスポンスを向上されることができる。また、パワー
オン（スロットルオン）の状態で２ＮＤ位置から離れた
段階でブレーキＢ１を解放しても、一方向クラッチの作
用により２速ギヤ段は維持されるため、エンジンの吹き
上がりは防止される。なお、上記と同様の制御は、１−
２、１−３、１−４、２−３、２−４の各アップシフト
についても同様に行なわれる。

【００４３】また、マニュアルシフトダウン（２−１、
３−２）時には上記制御だけでは十分といえない。例え
ば、２−１ダウン時、サーボ（Ｂ−１）の油圧は前述の
制御で早めに解放されるため問題はないが、サーボ（Ｂ
−３）とサーボ（Ｂ−２）のつかみ替えを行なわなくて
はならず、このタイミングを取るのが困難である。特
に、係合圧の高くなるスロットル高開度時には、両ブレ
ーキのタイアップが生じ易い。そこで、パワーオンシフ
ト時には、サーボ（Ｂ−２）の油圧が解放され始めるま
でサーボ（Ｂ−３）の係合を遅らせる必要がある。図１
２はこのような対応を可能とした処理ステップ１９’−
３，４をエンジンブレーキソレノイド制御サブルーチン
１９に盛り込んだ制御フローを示す。

【００４４】この制御では、ステップ１９’−１でステ
ップ１１，１７の変速判断により、出力要求されたギヤ
段が１速か２速かを判断する。ステップ１９’−２では
シフトポジションの１又は２が選択されているかどうか
判断する。ステップ１９’−３では現在入力されている
スロットル開度が３％以下のとき、スロットルオフと判
定する。ステップ１９’−４ではトランスミッション入
力回転数と出力回転数を比較し、変速過渡時におけるイ
ナーシャ相の開始を判定する。ステップ１９’−５では
ステップ１９’−１〜３が全てあるいはステップ１９’
−１，２，４が全て成立した場合、ソレノイドＮｏ．３
オンと判断する。ステップ１９’−６では先の条件が成
立しない場合、ソレノイドＮｏ．３オフと判断する。こ
のようにトランスミッション入力回転数と出力回転数を
検出することにより、ブレーキＢ２のイナーシャ相開始
（サーボＢ−２の油圧解放始め）を検出し、それまでブ
レーキＢ３の係合を遅らせている。このとき、ワンウェ
イクラッチＦ２により１速ギヤ段は維持されるので、タ
イムラグは発生しない。この場合のタイムチャートは図
１３に示すようになる。

【００４５】次に、図１４〜図１７は第１実施例におけ
るシフト装置と制御装置とを変形した第２実施例を示
す。この例では、制御装置を特開平２−８５４５号公報
に開示されるようなアップダウン式シフト装置に対応可
能なものとしている。このシフト装置は、図１４の左端
にそのシフトパターンを示すように、自動変速用の各レ
ンジと平行し、Ｄレンジ位置から移行可能なアップ（そ
の方向の検出スイッチを＋で示す）ダウン（その方向の
検出スイッチを−で示す）ゲートを備えるもので、この
ような方式の場合、運転者が３−１ダウンシフトや４−
２ダウンシフトといった飛び変速を要求する場合、続け
て２回シフトレバーを同方向へ操作する必要があるた
め、第１回目の操作からｔ₁秒間ディレータイマを設
け、多重変速を防止する必要がある。そこで、シフトダ
ウンの検出スイッチＳＷ−作動を起点のタイミングとし
て、ソレノイドＮｏ．３をオフとし、ｔ₁タイマ成立
後、変速指令を出力することで、多重変速防止のために
要するｔ₁秒間先行的にブレーキＢ１を解放し、タイア
ップを防止している。

【００４６】このような制御系のジェネラルフローを図
１５に、またそのアップダウン入力処理ステップ６’Ａ
のサブルーチンを図１６に、エンジンブレーキ制御ステ
ップ１９’Ａのサブルーチンを図１７に示す。以下、第
１実施例と異なる制御部分についてのみ説明する。

【００４７】先ず、アップダウンＳＷ入力処理ステップ
６’Ａは、ステップ６’−１Ａで検出スイッチＳＷ＋が
オフからオンへ状態遷移したかどうかを判断する。ステ
ップ６’−２Ａではステップ６’−１Ａが成立した場
合、所定のルールに従って多重変速防止タイマを起動さ
せる。ステップ６’−３Ａでは変速希望ギヤ段を現状ギ
ヤ段（通常、出力要求ギヤ段と一致している）に対して
１段プラスする。ステップ６’−４Ａでは多重変速防止
タイマが成立しているか否かを判断する。ステップ６’
−５Ａでは多重変速防止タイマ成立時、出力要求ギヤ段
を変速希望ギヤ段に置き換え出力する。ステップ６’−
６Ａで検出スイッチＳＷ−がオフからオンへ状態遷移し
たかどうかを判断する。ステップ６’−７Ａではステッ
プ６’−６Ａが成立した場合、所定のルールに従って多
重変速防止タイマを起動させる。ステップ６’−８Ａで
は変速希望ギヤ段を現状ギヤ段（通常、出力要求ギヤ段
と一致している）に対して１段マイナスする。

【００４８】ステップ１４Ａのサブルーチンは変速希望
ギヤ段ＳＷｎが何速ギヤ段であるかで判断する点のみが
ステップ１４と異なるのみである。そして、エンジンブ
レーキ制御ステップ１９’Ａは、ステップ１９’−００
Ａで変速判断を起点とするタイマｔ₁が成立しているか
どうかを判断する。ステップ１９’−１Ａではステップ
１１，１７の変速判断により、出力要求されたギヤ段が
１速か２速かを判断する。ステップ１９’−２Ａではマ
ニュアルモードかどうか判断する。ステップ１９’−３
Ａでは現在入力されているスロットル開度が３％以下の
とき、スロットルオフと判定する。ステップ１９’−４
Ａではトランスミッション入力回転数と出力回転数を比
較し、変速過渡時におけるイナーシャ相の開始を判定す
る。ステップ１９’−５Ａではステップ１９’−１Ａ〜
３Ａが成立した場合、シフトソレノイドＮｏ．１，２へ
の出力と同時にソレノイドＮｏ．３をオンにし、ステッ
プ１９’−４Ａが成立した場合はソレノイドＮｏ．３を
単独でオンにする。ステップ１９’−６Ａでは先の条件
が成立しない場合、ソレノイドＮｏ．３オフと判断す
る。

【００４９】以上、本発明を二つの実施例に基づき詳説
したが、本発明は上記実施例の開示内容のみに限定され
ることなく、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種
々に細部の具体的構成を変更して実施可能なものである
ことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のシフト装置を示す側面図
である。

【図２】シフト装置の平面図である。

【図３】変速操作に対するスイッチ配置を概念的に示す
配置図である。

【図４】各シフトポジションに対するマニュアルスイッ
チの作動表である。

【図５】ギヤトレインのスケルトン図である。

【図６】自動変速機の作動表である。

【図７】油圧制御装置の部分回路図である。

【図８】電子制御装置のシステム構成図である。

【図９】電子制御装置の処理を示すジェネラルフローチ
ャートである。

【図１０】ジェネラルフロー中のエンジンブレーキソレ
ノイド制御処理のサブルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図１１】２速ギヤ段から１速ギヤ段へのシフトダウン
のタイムチャートである。

【図１２】変形例のエンジンブレーキソレノイド制御処
理のサブルーチンを示すフローチャートである。

【図１３】変形例の２速ギヤ段から１速ギヤ段へのシフ
トダウンのタイムチャートである。

【図１４】シフト装置をアップダウン式のものに変更し
た第２実施例の２速ギヤ段から１速ギヤ段へのシフトダ
ウンのタイムチャートである。

【図１５】第２実施例の電子制御装置の処理を示すジェ
ネラルフローチャートである。

【図１６】アップダウン入力処理ステップのサブルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図１７】第２実施例のエンジンブレーキ制御ステップ
のサブルーチンを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１シフトレバー２シフトレバー位置検出手段Ｂ３ファースト及びリバースブレーキ（第１摩擦係合
要素）Ｂ１セカンドコーストブレーキ（第２摩擦係合要素）Ｆ２ワンウェイクラッチ（一方向クラッチ）Ｂ−３第１油圧サーボＢ−１第２油圧サーボ４油圧制御装置（制御装置）ＥＣＵ電子制御装置（制御装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹下仁人愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者北條康夫愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者田端淳愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者甲斐川正人愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開平３−199764（ＪＰ，Ａ) 特開平４−83964（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自動変速機を変速操作するシフトレバー
と、該シフトレバーの位置を検出するシフトレバー位置
検出手段と、自動変速機のギヤトレイン内において互い
に背反する係合及び解放作動で変速前後のそれぞれのギ
ヤ段でエンジンブレーキ作動を生じさせる第１摩擦係合
要素及び第２摩擦係合要素と、前記第１摩擦係合要素の
解放時のパワーオン状態でギヤトレインの前ギヤ段を維
持する一方向クラッチと、前記第１摩擦係合要素を係合
させる第１油圧サーボと、前記第２摩擦係合要素を係合
させる第２油圧サーボと、前記シフトレバー位置検出手
段による前記シフトレバーの第１位置からの離脱の検出
で前記第１油圧サーボを排圧して前記第１摩擦係合要素
を解放し、前記シフトレバーの第２位置への到達の検出
で前記第２油圧サーボに係合圧を供給して前記第２摩擦
係合要素を係合させる制御装置とから成ることを特徴と
する車両用自動変速機。