JP2955586B2 - 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制御装置に関し，特に電子制御
により変速制御を行う車両用自動変速機の変速制御装置
に関する。

［従来の技術］ 従来電子制御により変速制御を行う車両用自動変速機
の変速制御装置としては，サーボ及び該サーボのピスト
ンに係合可能なバンドから成るブレーキと，クラッチ
と，油圧源に接続され前記ブレーキ及びクラッチを係合
又は解除するための油圧回路と，該油圧回路中に配され
て前記ブレーキ及びクラッチを制御するための２位置制
御要素と，少なくとも車速及び加速の信号を入力され前
記２位置制御要素に指令を出力する電子装置と，を備え
た形式のものがある。

第５図の系統図を参照して従来の前進３段の変速制御
装置について説明する。

第５図において，エンジンからの動力はドライブプレ
ート１を介してトルクコンバータ２に伝えられ，更にこ
れがインプットシャフト３に伝えられ，次に変速装置の
ギヤトレイン４内に収容されている各変速要素の係合，
解除の動作により回転比が変更されてアウトプットシャ
フト５に伝えられる。

例えばＤレンジ第３速における各係合要素の状態は，
ダイレクトクラッチC2及びフォワードクラッチC1が係合
し，セカンドブレーキB1及びファーストブレーキB2が解
除状態にある。この状態はソレノイドS1の励磁及びソレ
ノイドS2のデューティ制御による,2−３シフトバルブ８
のスプールの上昇及び１−２シフトバルブ９のスプール
の下降を介して得られている。

この状態でアクセルペダルが踏み込まれると，車速及
びスロットルバルブ開度を信号として入力されている電
子装置（CPU）は，その記憶装置内のマップと比較し，
この場合第２速のシフトダウンを選択する。このシフト
ダウン信号はソレノイドS1の非励磁信号となり，ソレノ
イドS1が非励磁になると２−３シフトバルブ８のスプー
ルが下降し，これらの動作によりダイレクトクラッチC2
の解除及びセカンドブレーキB1の係合が行なわれ，車両
は第２速の状態に移行する。

セカンドブレーキB1は，ブレーキピストンを係合側に
付勢するための油圧が供給される加圧側チャンバとブレ
ーキピストンを解除側に付勢するための油圧が供給され
る背圧側チャンバとを備えるブレーキサーボ13と，ブレ
ーキピストンにより係合されるブレーキバンド14とから
成る。第３速の状態にあっては背圧側チャンバの油圧は
Ｈレベルに，加圧側チャンバの油圧はＬレベルに夫々油
路L2及び油路L1を介して保たれており，これにより第３
速においてはブレーキピストンは前記の通り解除側に位
置しているものであるが，第２速へのシフトダウン指令
により２−３シフトバルブ８が下降しドレンポートが開
きダイレクトクラッチC2にも油圧を供給していた。油路
L3及び背圧側油路L2の油がドレンポートから排出される
ことにより，加圧側チャンバの油圧を介してブレーキピ
ストンは係合側に移行する。

このシフトダウン時において，車速が例えば44km/Hr
以上の場合にはCPUの信号により，ソレノイドバルブS2
のデューティ制御により３−２タイミングバルブを下降
させるため背圧側油路L2を閉じる。このため背圧側チャ
ンバ内の油はオリフィス12を経由してゆっくりと排出さ
れ，また車速が44km/Hr以下の場合には,CPUの信号によ
り，ソレノイドバルブS2のデューティ制御を介して３−
２タイミングバルブを開けるので，背圧側チャンバ内の
油は３−２タイミングバルブ11を介して急速に排出され
る。車速が大きい場合には変速時のショックを柔げ運転
者に良好な乗心地を確保する必要があり，車速が小さい
場合には変速時のショックが問題とならずむしろ速やか
な加速を必要とするためにこのように車速によって排出
速度を変えているものである。

［発明が解決しようとする課題］ 車両に対するコストの低減，機器部品類についてのス
ペース縮小の要求は極めて厳しく，上記の如く変速ショ
ックの軽減のための特別なタイミングバルブ11やオリフ
ィス12を採用することは，部品コスト，組立コスト，ス
ペースの問題等のいずれにおいても上記要求に合致する
ものではなく，これらの点で問題がある。

更に，近年車両，特に乗用車に対しての乗り心地を良
くするための要求は増々厳しいものがあり，高速走行時
における前記シフトダウン時の変速ショックについても
できるだけこれを小さくすることが望まれているのであ
るが，背圧側チャンバからの油排出にあたって採用され
ている上記２段階の制御によっては必ずしも良好なショ
ックの軽減は期待できない。

本発明は上述の問題点に鑑み，従来の電子制御装置に
よる変速制御装置を改良し，高速走行時におけるシフト
ダウン時の変速ショックの軽減を図るにあたって特別な
付加機器及び部品を必要とすることなくこれを達成する
ことを目的とする。

また本発明は，前記変速ショックの軽減を更に効果的
に行い，乗用車等における乗り心地を向上させることを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の前記目的は、冒頭に述べた形式の変速制御装
置において、さらに、前記油圧回路の制御油圧を調圧す
るライン圧調圧用ソレノイドバルブを有し、前記電子装
置は、そのシフトダウン信号の出力に際して、前記ブレ
ーキを係合するための少なくとも一部の２位置制御装置
への信号を、２度以上断続信号として出力し得るもので
あり、少なくとも前記断続信号の出力中において、前記
ライン圧調圧用ソレノイドバルブにより、前記油圧回路
の制御油圧のレベルが低下される自動変速機の変速制御
装置のよって達成される。

２位置制御要素としては，後述の実施例においてはソ
レノイド及びこれに制御されるシフトバルブがこれに該
当する。２位置制御要素はON−OFFで制御され，従って
変速信号の出力に際しては通常ON,OFFの何れかの信号に
より動作するものであるが，本発明においては従来のタ
イミングバルブ11及びオリフィス12をこの断続信号に置
き換えたものである。

［好適な実施の態様］ 本発明に係る変速制御装置は好ましくは前進３段の変
速動作を行なう変速機に適用される。

変速動作に関与する係合要素はダイレクトクラッチC
2,フォワードクラッチC1,セカンドブレーキB1及びファ
ーストリバースブレーキB2から構成され，この場合第３
速から第２速への移行はダイレクトクラッチC2の解除及
びセカンドブレーキB1の係合により行なわれる。セカン
ドブレーキB1の係合方法は車速の高低により次の如く異
なる。

車速が高い時はセカンドブレーキB1の係合ショック軽
減のためセカンドブレーキB1のサーボピストンをブレー
キバンドに対しゆっくり係合する必要があり，加圧側チ
ャンバへの油導入は時間をかけて行われる。ブレーキバ
ンドの背圧側チャンバの圧力は，ソレノイドに制御され
るシフトバルブの作動によりダイレクトクラッチのチャ
ンバ圧力と同時にＬレベルになり，背圧側チャンバ内の
油は加圧側チャンバの油圧によりゆっくりと排出され
る。

加圧側チャンバへのゆっくりとした油の導入は,CPUの
指令を数回（好ましくは２回）連続的に断続させソレノ
イドバルブを介してこの指令をシフトバルブに与える一
方，別のソレノイドバルブを介して，当該油圧回路の油
圧を低下させることによって行なう。

車速が低い時はCPUの制御により前記セカンドブレー
キの係合が素早く行われ,3→２速の変速は迅速になされ
る。

［作用］ ２位置制御を行う制御要素に断続信号を与えることに
より，これに制御されるサーボのブレーキピストンに，
その動作をきわめてゆっくりと行なわせることができ，
ブレーキの係合が変速ショックを生ずることなくゆっく
りと行われる。

ブレーキサーボの加圧側チャンバの圧力を制御する２
位置制御要素に前記断続信号を与えることとした構成の
ため，ライン圧調圧用ソレノイドバルブを制御すること
により油圧回路の油圧を減ずることが上記係合における
一層の遅延に更に役立つこととなる。

［実施例］ 本発明に係る変速制御装置の構成について，従来と異
なる点を主とし，図面を参照しながら説明する。なお，
次に示す表１及び表２は夫々各シフトポジションにおけ
る２位置制御要素（ソレノイド，シフトバルブ）及び変
速要素の励磁状況，作動状況を示すものである。

第１図は第５図の従来例と同様，前進３段の自動変速
機の変速制御装置について本発明を適用した場合の系統
図の一例であり，従来例にて示した第５図と異なる主な
点は，次のとおりである。

（１）ダイレクトクラッチC2のチャンバとセカンドブレ
ーキB1のサーボ13の背圧側チャンバとは同じ油路L2で直
接接続されており，この油路L2は従来例同様２−３シフ
トバルブ８を介して油圧の供給排出経路となる。

（２）カットバックソレノイドS3がCPUの信号により励
磁されると，油圧回路の油圧（ライン圧）が低圧側へ移
行する。また非励磁のときはライン圧が高圧側へ移行す
る。

（３）セカンドブレーキサーボ13の加圧側チャンバへの
油路L1は，油路L5と接続され或いはドレンに油を排出す
るように１−２シフトバルブ９を介して制御されてい
る。

第２図を参照するとシフトダウン時における各ソレノ
イドバルブS1〜S3の経時的な動作が示されている。ソレ
ノイドS1は変速信号の発生した瞬間t0に非励磁から励磁
に移行する。これは従来例と同様である。ソレノイドS2
はt0において励磁から非励磁に一旦移行し,T1時間非励
磁を継続した後また励磁に移行する。ここで車速が44km
/Hr以上か以下かでソレノイドの次の動作は異なる。

車速が44km/Hr以下の場合はそのままソレノイドS2の
励磁は継続し，励磁に移行した時点で変速信号は終了す
る。またこの場合ソレノイドS3はt0時点以前と同様非励
磁を継続する。車速が44km/Hr以上の場合にはソレノイ
ドS2はT2時間経過後再び非励磁となり,T3時間の間非励
磁を継続し，その後最終的に励磁に移行する。一方ソレ
ノイドS3は車速が44km/Hr以上の場合には一旦励磁に移
行し，ソレノイドバルブS2の動作が完了した後，即ちt0
からT4（T4＞T1＋T2＋T3）時間経過後再度非励磁に戻
る。

上記の各ソレノイドの動作はCPUの記憶装置内に格納
されている第３図及び第４図に示されている手順を規定
したメモリーを介して行なわれる。

第３図（Ａ）において，コンピュータは電源投入後，
メモリーのイニシャライズを行い，手順１に変速制御に
必要なスイッチ類（スロットルセンサ，ニュートラルス
タートスイッチ等）の入力処理を行う。手順２では手順
１で入力されたスイッチ類の状態及び車速と，あらかじ
めメモリ内に格納されているシフトパターンとを照合
し，現在の車両状態に最適な変速段を決定する。手順３
では，手順２で変速信号が発生した場合に変速ショック
を低減させる様にソレノイドを動作させる為あらかじめ
メモリ内に格納されている時間分だけ特定のソレノイド
を励磁或いは非励磁とする信号を貯える。手順４では第
３図（Ｂ）に示した割り込みルーチン中で記憶された車
速センサの10パルス分の時間を車速に変換し，手順５で
ソレノイド，車速センサ等のアクチュエータセンサの故
障時のフェールセーフ制御を行い結果を手順６でソレノ
イドに出力する。このサイクルは周期的に繰り返す。

車速センサのパルスが入力されると第３図（Ｂ）の割
り込みルーチンに入る。この割り込みルーチン中では車
速センサの10パルス毎の時間を測定し，メモリに格納す
る。この時格納された時間の長さによりメインルーチン
中の手順４で車速計算が行なわれる。なお，この10パル
スとは車速センサの取付けられているアウトプットシャ
フト１回転毎に車速センサから出力されるパルスの数を
いう。

第３図（Ａ）の手順３におけるタイミングコントロー
ルの詳細は第４図に示されている。手順３のスタート時
点において，まず３→２速の変速条件が成立したか否か
が判断され，この条件が成立していればまず時限T1をセ
ットする。次に車速が判定され，車速が44km/Hr以上の
ときのソレノイドS3をT4sec間励磁とするための時限T4
をセットし，ソレノイドS1を励磁，ソレノイドS2を非励
磁とする信号を貯える。更に車速が44km/Hr以上の条件
で順次時限T2及びT3をセットし，この最初の周期におい
てソレノイドS3を励磁とする信号を貯える。次の周期か
らはT1〜T4の時間の経過を調べ,T1〜T4の夫々の時間の
経過により，ソレノイドS2を励磁,S2を非励磁,S2を励
磁，及びソレノイドS3を非励磁とする信号を順次出力
し，時間T4の経過をもって変速信号の出力用の計算を完
了する。車速が44km/Hr以下のときは，変速開始時点で
ソレノイドS1を励磁，ソレノイドS2を非励磁とし，時限
T1の経過後再びソレノイドS2を励磁とするように変速制
御信号が貯えられる。

このように構成された実施例の変速制御装置におい
て，車両がＤレンジ３速で運行している時は，表１で示
したようにソレノイドS1が非励磁,S2が励磁となってお
り，これにより２−３シフトバルブ８のスプールは図示
下側に有り,1−２シフトバルブ９のスプールは図示上側
にある。従って油路L1及びL2がＨレベルにあり表２に示
したようにダイレクトクラッチC2及びフォワードクラッ
チC1が係合し，セカンドブレーキB1及びファーストリバ
ースブレーキB2は解除状態となっている。またソレノイ
ドS3は非励磁であり，油圧回路中の油圧（ライン圧）は
高圧側に設定されている。

今車速が44km/Hr以上のとき３→２速の変速条件が成
立すると，まずソレノイドS1及びソレノイドS3が励磁，
ソレノイドS3が非励磁に移行する。ソレノイドS2の非励
磁により油路L1の供給側に接続されていた油路L4の圧力
がＬレベルとなる。

そして次のT2時間において１−２シフトバルブ９のス
プール上昇により油路L3から油路L1へ再び油が供給され
る。この時１→２速のアップシフト用に設定してあるア
キュムレータ16の作用によって油路L1の油圧はゆるやか
に立ち上がる。しかしこのアキュムレータ16は１→２速
のアップシフトの変速ショック軽減のために設けてあ
り,3→２速のダウンシフトにおける変速ショックの軽減
とは設定が異なる。そのため再度ソレノイドS2をT3時間
制御することによって立ち上がりかけた油路L1の油圧を
さらになめらかにすることが必要となる。

ソレノイドS1の励磁により２−３シフトバルブのスプ
ールが図示上側に移行し油路L2がドレン側に接続され，
油路L2の圧力がＬレベルになるので，ダイレクトクラッ
チC2は直ちに解除する。さらにブレーキサーボの背圧側
チャンバが圧力Ｌレベルとなり，加圧側チャンバに残存
している油圧により背圧側チャンバの油はゆっくりと排
出されることとなるが，ソレノイドS2は時限T1後再び励
磁側に復帰し,T2間の励磁の後再度T3間非励磁というよ
うに断続的に制御され,1−２シフトバルブの動きもこれ
に追随することとなるので，セカンドブレーキB1のピス
トンの動作はきわめてゆっくりしたものとなる。また，
加圧側チャンバに接続されている油路L1がソレノイドS3
の励磁により低圧側へ設定されるためこのセカンドブレ
ーキB1のピストンの動きはさらにゆるやかになる。ソレ
ノイドS3は変速シフトが完了した後非励磁に復帰し，こ
れにより３→２速の変速が最終的に完了する。

車速が44km/Hr以下のときはソレノイドS3が動作しな
いので油路L1の圧力は十分に高く,T1時限のソレノイドS
2の非励磁の間にエンジン回転を上昇させ，その後のソ
レノイドS2の励磁により,3→２速のシフトダウンは素早
く完了する。

このように，ブレーキB1の係合をゆっくりと行なわせ
るために，従来と異なり背圧側チャンバからの油の排出
ではなく加圧側チャンバへの油圧の導入を時間をかけて
行うとしているので，ソレノイドバルブS3の励磁による
油圧回路の遮断をもこの時間遅延のために協働して働か
すことが可能となる。従って電子装置を介してのソレノ
イドS2及びS3の双方の時間的制御により，セカンドブレ
ーキB1の係合は容易にその時間を調節することができ
る。

また，車速の設定もプログラム内の変更で容易に変更
でき，きめ細な制御が可能となっている。

［発明の効果］ 本発明の構成において,2位置制御要素に断続信号を与
え，これによりブレーキのサーボピストンの作動を行わ
せたことにより，ブレーキの係合速度を調節できること
となったので，油路回路における付加機器及び付加部品
を要することなく高速時のシフトダウン時において変速
ショックを柔げることができる自動変速機の変速装置を
提供することができた。これにより自動変速機のコスト
ダウン及びスペースの縮小が可能となる。

前記ブレーキサーボを制御する２位置制御要素への断
続信号の発生時において制御油圧を低下させることによ
り，変速ショックをさらに柔げることができ，変速に要
する時間及び設定すべき車速も容易に変更できることと
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る自動変速機の変速制御
装置の系統図， 第２図は第１図の実施例の２位置制御要素（ソレノイ
ド）への信号を出力するタイミングについて示す線図， 第３図は第１図の実施例の電子装置における制御につい
てのシステムフローチャートを示し，（Ａ）は基本ルー
チン（Ｂ）は割り込みルーチンを示す線図， 第４図は第３図のシステムフローチャートにおける手順
３の詳細を示すフローチャート， 第５図は従来の自動変速機の制御装置の系統図， を夫々表す。 符号の説明 ４……自動変速機ギヤトレイン ６……油圧源 ８……２−３シフトバルブ ９……１−２シフトバルブ 10……マニュアルバルブ 11……３−２タイミングバルブ 12……オリフィス、13……ブレーキサーボ 14……ブレーキバンド C1……フォワードクラッチ C2……ダイレクトクラッチ B1……セカンドブレーキ B2……ファーストリバースブレーキ S1……ソレノイド１、S2……ソレノイド２ L0,L1,L2,L3,L4,L5……油路

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−62943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−101155（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−47056（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 (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サーボ及び該サーボのピストンに係合可能
   なバンドから成るブレーキと、クラッチと、油圧源に接
   続され前記ブレーキ及びクラッチを係合又は解除するた
   めの油圧回路と、該油圧回路中に配されて前記ブレーキ
   及びクラッチを制御するための２位置制御要素と、少な
   くとも車速及び加速の信号を入力され前記２位置制御要
   素に指令を出力する電子装置と、を備えた車両用自動変
   速機の変速制御装置において、 さらに、前記油圧回路の制御油圧を調圧するライン圧調
   圧用ソレノイドバルブを有し、 前記電子装置は、そのシフトダウン信号の出力に際し
   て、前記ブレーキを係合するための少なくとも一部の２
   位置制御装置への信号を、２度以上断続信号として出力
   し得るものであり、 少なくとも前記断続信号の出力中において、前記ライン
   圧調圧用ソレノイドバルブにより、前記油圧回路の制御
   油圧のレベルが低下される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】前記２位置制御装置は、前記ブレーキに作
   用するサーボの加圧側チャンバの圧力を制御するもので
   あり、 前記シフトダウン信号が出力された際に、前記断続信号
   が２度以上入力される前記２位置制御手段が前記加圧側
   チャンバの圧力を緩やかに立ち上げると共に、前記ライ
   ン圧調圧ソレノイドバルブの調圧による前記制御油圧の
   低下によって、該加圧側チャンバの圧力レベルが低下さ
   れることにより、前記ブレーキの係合が遅延されること
   を特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装
   置。