JP3026256B2 - 車両用油圧作動式変速機の制御装置 - Google Patents
車両用油圧作動式変速機の制御装置Info
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Description
両に搭載する車両用油圧作動式変速機の制御装置に関す
る。
連結要素を備えており、これら各油圧連結要素に対する
給油路をシフト弁を介して油圧源に接続し、各油圧連結
要素への給油で対応する変速段を確立するように構成さ
れている。
は、油圧連結要素に対する給油路の油圧を制御する電磁
比例弁を設け、電磁比例弁を制御するコントローラによ
り変速時の油圧連結要素の昇圧特性を電子的に制御し
て、変速ショックを緩和するようにした電子制御式の制
御装置が多く用いられているが、コスト上等の理由から
非電子制御式の制御装置も使用されている。
て、従来、変速機の所定の油圧連結要素、例えば、2速
用油圧連結要素に対する給油路に、絞りと、絞りをバイ
パスするバイパス路とを設け、バイパス路に、エンジン
のスロットルに連動して、スロットル開度が低開度の時
にバイパス路を遮断する開閉弁を設けたものが知られて
いる(特開平3−223564号公報等参照)。
シフトする際、2速用油圧連結要素が急に連結される
と、エンジン回転数が十分に上昇する前に2速段が確立
され、変速機の出力側の駆動トルクの落ち込みを生じ
て、所謂、アクセル戻しショックが発生するが、上記の
ものによれば、このダウンシフトに際し、バイパス路が
遮断されて2速用油圧連結要素に絞りを介して給油され
るため、2速用油圧連結要素が徐々に連結され、アクセ
ル戻しショックが緩和される。
踏込みによるキックダウンで2速段にダウンシフトする
際、2速用油圧連結要素が急に連結されると、変速機の
出力側の駆動トルクが急増して、所謂、キックダウンシ
ョックを生じる等の問題があるが、上記従来例のもの
は、スロットルの高開度域におけるこのような問題に対
処できず、スロットル開度の全領域に亘って良好な運転
性能を得られるものにはなっていない。
度の全領域に亘って良好な運転特性を得られるようにし
た非電子制御式の制御装置を提供することを課題として
いる。
本発明の第1の特徴によれば、車両用油圧作動式変速機
に設けられたワンウェイクラッチを介設しない変速段の
うちの最低速の変速段を確立する油圧連結要素に対する
給油路に、絞りと、絞りをバイパスするバイパス路とを
設けると共に、エンジンのスロットル開度に応じたスロ
ットル油圧信号を出力するスロットル弁に設けた、エン
ジンのスロットルに連動して動く可動部材に、スロット
ル開度が第1の所定値以下の低開度の時、及び、第1の
所定値よりも高く設定した第2の所定値以上の高開度の
時にバイパス路を遮断する開閉弁を形成している。ま
た、本発明の第2の特徴によれば、車両用油圧作動式変
速機に設けられたワンウェイクラッチを介設しない変速
段のうちの最低速の変速段を確立する油圧連結要素に対
する給油路に、第1絞りと、第1絞りに直列の第2絞り
と、第1絞りをバイパスする第1バイパス路と、第2絞
りをバイパスする第2バイパス路とを設けると共に、エ
ンジンのスロットル開度に応じたスロットル油圧信号を
出力するスロットル弁に設けた、エンジンのスロットル
に連動して動く可動部材に、前記第1バイパス路と前記
第2バイパス路とを夫々連通・遮断する第1開閉弁と第
2開閉弁とを形成し、スロットル開度が第1の所定値以
下の低開度の時に第1開閉弁により第1バイパス路のみ
を遮断し、スロットル開度が第1の所定値よりも高く設
定した第2の所定値以上の高開度の時に第2開閉弁によ
り第2バイパス路のみを遮断するようにしている。尚、
前記第1の所定値は、エンジン出力が低く変速に際して
変速機の出力側の駆動トルクの落ち込みを生じ易くなる
スロットル開度に設定され、前記第2の所定値は、エン
ジン出力が高く変速に際して駆動トルクが急増し易くな
るスロットル開度に設定される。
が高開度の時は、油圧連結要素に絞りを介して給油され
ることになり、油圧連結要素が徐々に連結されて、変速
機の出力側の駆動トルクが緩やかに増加し、キックダウ
ンショックが緩和される。更に、スロットルが低開度の
時にも、油圧連結要素に絞りを介して給油されることに
なり、アクセル戻しショックが緩和される。
適切な絞り量と、アクセル戻しショックの緩和に適切な
絞り量とは必ずしも一致しない。ここで、本発明の第2
の特徴によれば、油圧連結要素への給油に際して働く絞
りがスロットルの低開度時は第1絞り、スロットルの高
開度時は第2絞りとなる。従って、第1絞りをアクセル
戻しショックの緩和に適切な絞り量のものにし、第2絞
りをキックダウンショックの緩和に適切な絞り量のもの
にして、アクセル戻しショック及びキックダウンショッ
クに対する最適な制御を行うことができる。更に、本発
明によれば、上記第1の特徴のものにおける開閉弁や上
記第2の特徴のものにおける第1と第2の開閉弁をスロ
ットル弁に設けた可動部材に形成しているため、部品点
数を削減してコストダウンを図ることができ、有利であ
る。
進1段の変速を行う変速機を示し、該変速機1は、エン
ジン2にトルクコンバータ3を介して連結される入力軸
1aと、車両の駆動輪4にデフギア5を介して連結され
る出力軸1bとの間に、前進用の1速乃至4速の変速段
G1,G2,G3,G4と後進段GRとを備え、前進用の
各変速段G1,G2,G3,G4に油圧連結要素たる1速
乃至4速の各油圧クラッチC1,C2,C3,C4を介設
している。
クラッチC4を共用しており、4速段G4と後進段GR
とを出力軸1b上のセレクタ6を介して選択的に確立さ
せるようにしている。また、1速段G1には、出力軸1
b側のオーバー回転を許容するワンウェイクラッチ7が
介設されている。
は図2に示す油圧回路によりその給排油を制御される。
この油圧回路には、油圧源8と、レギュレータ9と、マ
ニュアル弁10と、シフト弁ユニット11と、前記セレ
クタ6を連結する前後進切換用のサーボ弁12とが設け
られている。
「P」と、後進用の「R」と、ニュートラル用の「N」
と、1速乃至4速間の自動変速用の「D4」と、1速乃
至3速間の自動変速用の「D3」と、2速保持用の
「2」との計6位置に切換自在であり、「D4」位置で
は、油圧源8からの圧油をレギュレータ9で一定のライ
ン圧PLに調圧して供給する第1油路L1がシフト弁ユ
ニット11に連なる第2油路L2に接続され、シフト弁
ユニット11を介して2速乃至4速の油圧クラッチC
2,C3,C4に選択的に給油され、また、第2油路L2
から分岐した第3油路L3を介して1速油圧クラッチC
1に常時給油される。
シフト弁111と、これに第4油路L4を介して接続さ
れる中間の2−3シフト弁112と、これに第5油路L
5を介して接続される下流側の3−4シフト弁113と
で構成されている。そして、これらシフト弁111,11
2,113をエンジンのスロットル開度と車速とに応じて
切換制御すべく、スロットル開度に応じたスロットル油
圧信号(以下、スロットル圧Pθと記す)を出力するス
ロットル油圧信号出力手段としてのスロットル弁13
と、車速に応じた車速油圧信号(以下、ガバナ圧PVと
記す)を出力する車速油圧信号出力手段としてのガバナ
弁14とを設け、各シフト弁111,112,113を、ス
ロットル圧Pθと付勢手段11aとにより低速位置側
と、ガバナ圧PVにより高速位置側とに押圧している。
速油圧クラッチC1に給油されて1速段G1が確立さ
れ、その後車速が増加すると、ガバナ圧PVにより先ず
1−2シフト弁111が低速位置たる1速位置から高速
位置たる2速位置に切換えられて、第2油路L2が第4
油路L4に接続され、2−3シフト弁112の流出側の
第6油路L6を介して2速油圧クラッチC2に給油され
て1速から2速にアップシフトされる。更に車速が増加
すると、2−3シフト弁112が低速位置たる2速位置
から高速位置たる3速位置に切換えられて、第4油路L
4が第5油路L5に接続され、第3シフト弁113の流
出側の第7油路L7を介して3速油圧クラッチC3に給
油されると共に、第6油路L6が2−3シフト弁112
を介して第1排油路LD1に接続されて2速油圧クラッ
チC2から排油され、2速から3速にアップシフトされ
る。更に車速が増加すると、3−4シフト弁113が低
速位置たる3速位置から高速位置たる4速位置に切換え
られて、第5油路L5が第8油路L8に接続され、第8
油路L8に「D4」位置で接続される第9油路L9を介
して4速油圧クラッチC4に給油されると共に、第7油
路L7が3−4シフト弁113を介して第2排油路LD
2に接続されて3速油圧クラッチC4から排油され、3
速から4速にアップシフトされる。
3が3速位置に復帰して、上記と同様の経路で3速油圧
クラッチC3に給油されると共に、第8油路L8が3−
4シフト弁113を介して第3排油路LD3に接続され
て4速油圧クラッチC4から排油され、4速から3速に
ダウンシフトされる。更に車速が減少すると、2−3シ
フト弁112が2速位置に復帰して、上記と同様の経路
で2速油圧クラッチC2に給油されると共に、第5油路
L5が2−3シフト弁112を介して第4排油路LD4
に接続されて3速油圧クラッチC3から排油され、3速
から2速にダウンシフトされる。更に車速が減少する
と、1−2シフト弁111が1速位置に復帰し、「D4」
位置で大気開放される第10油路L10に1−2シフト
弁111を介して第4油路L4が接続されて2速油圧ク
ラッチC2から排油され、2速から1速にダウンシフト
される。かくて、図3に示す如き変速特性で1速乃至4
速の自動変速が行われる。図中X1,X2,X3は夫々1速
−2速、2速−3速、3速−4速の変速特性線を示す。
尚、1速乃至4速の各油圧クラッチC1〜C4に対する
給油路となる第3油路L3、第6油路L6、第7油路L
7、第8油路L8には、夫々、排油用チック弁151,
152,153,154とこれに並列の給油用絞り161,
162,163,164とが介設されており、更に、各油
圧クラッチC1〜C4の急激な油圧変化を緩衝するアキ
ュムレータ171,172,173,174が接続されてい
る。
のガバナ圧PVを入力する第11油路L11には、「D
3」位置で第1油路L1に接続される第12油路L12
の油圧により閉じられる第1カットオフ弁181が介設
されている。かくて、「D3」位置では、3−4シフト
弁113へのガバナ圧の入力が断たれて、3−4シフト
弁113が3速位置に保持され、1速乃至3速の自動変
速が行われる。
フト弁112にガバナ圧PVを入力する第13油路L1
3には、第10油路L10からの油圧により閉じられる
第2カットオフ弁182が介設されている。かくて、
「2」位置では、1−2シフト弁111及び2−3シフ
ト弁112へのガバナ圧の入力が断たれて、1−2シフ
ト弁111が1速位置、2−3シフト弁112が2速位置
に保持され、第10油路L10から第4油路L4と第6
油路L6とを介して2速油圧クラッチC2に給油され、
2速に保持される。
第14油路L14が第1油路L1に接続されると共に、
サーボ弁12の出力側の第15油路L15に4速油圧ク
ラッチC4に連なる第9油路L9が接続される。そし
て、第14油路L14からの油圧によりサーボ弁12が
図面で右方の後進位置に切換わって、後進段GRがセレ
クタ6を介して出力軸1bに連結されると共に、後進位
置において第14油路L14がサーボ弁12内の油孔1
2aを介して第15油路L15に接続され、4速油圧ク
ラッチC4に給油されて後進段GRが確立される。
は、サーボ弁12の背圧室12bに第2油路L2からの
油圧が入力され、サーボ弁12が左方の前進位置(図示
の位置)に切換わり、4速段G4がセレクタ6を介して
出力軸1bに連結される。
A点での4速走行中にスロットル開度を急増させて図3
のB点に移行すると、3−4シフト弁113が3速位置
に切換わるのとほぼ同時に2−3シフト弁112が2速
位置に切換わり、4速から2速への3速を飛び越したダ
ウンシフトが行われる可能性があり、また、B点での2
速走行中にスロットル開度を急減させてA点に移行する
と、2−3シフト弁112が3速位置に切換わるのとほ
ぼ同時に3−4シフト弁113が4速位置に切換わり、
2速から4速への3速を飛び越したアップシフトが行わ
れる可能性がある。そして、このような飛び越し変速が
行われると大きなショックが発生する。
1,112,113にスロットル圧Pθを入力する第16
油路L16にアキュムレータ19を接続し、スロットル
開度の急変によるスロットル圧Pθの急激な変化をアキ
ュムレータ19で緩衝し得るようにしている。これによ
れば、スロットル開度の急増で図3のA点からB点に移
行し、スロットル弁13の出力油圧が図4に仮想線で示
す如く急増しても、第16油路L16を介して各シフト
弁111,112,113に入力されるスロットル圧Pθ
はアキュムレータ19の蓄圧作用で図4に実線で示す如
く緩やかに昇圧し、第3シフト弁113の3速位置への
切換後タイムラグを存して第2シフト弁112が2速位
置に切換わる。そして、このタイムラグの間に、図5に
示す如く、第3シフト弁113の3速位置への切換によ
る4速油圧クラッチC4の油圧(4速圧)の降圧と3速
油圧クラッチC3の油圧(3速圧)の昇圧とが行われて
3速にダウンシフトされ、その後に、第2シフト弁11
2の2速位置への切換による3速圧の降圧と2速油圧ク
ラッチC2の油圧(2速圧)の昇圧とが行われて2速に
ダウンシフトされ、4速から2速への飛び越しダウンシ
フトが防止される。また、スロットル開度の急減で図3
のB点からA点に移行したときは、各シフト弁111,
112,113に入力されるスロットル圧Pθがアキュム
レータ19からの油の押し出しで緩やかに降圧し、第2
シフト弁112の3速位置への切換後タイムラグを存し
て第3シフト弁114が4速位置に切換わり、上記と同
様に2速から4速への飛び越しアップシフトが防止され
る。尚、3速から2速へのキックダウン時にも若干のタ
イムラグを生ずるが、このタイムラグは、エンジン出力
安定化後の変速を行う上で有効に機能し、変速ショック
の緩和が図れる。
た1速段G1と他の変速段との間の変速はワンウェイク
ラッチ7の働きで円滑に行われるが、ワンウェイクラッ
チを介設しない変速段に、アクセル戻しによる減速でダ
ウンシフトする際や、アクセルの踏込みによるキックダ
ウンでダウンシフトする際はショックを生じ易くなる。
この傾向は、ワンウェイクラッチを介設しない変速段の
うちの最低速の変速段たる2速段で顕著である。即ち、
アクセル戻しによる減速で2速にダウンシフトする際、
2速油圧クラッチC2が急に連結されると、エンジン回
転数が十分に上昇する前に2速段が確立され、駆動輪4
の駆動トルクの落ち込みを生じて、所謂、アクセル戻し
ショックが発生し、また、キックダウンによる2速への
ダウンシフトに際しても、2速油圧クラッチC2が急に
連結されると、駆動トルクが急増して、所謂、キックダ
ウンショックが発生する。
チC2に対する給油路となる第6油路L6に、常時働く
メインの絞り162の下流側に位置させてサブの絞り2
0を介設すると共に、絞り20をバイパスするバイパス
路21を設け、更に、バイパス路21を連通・遮断する
開閉弁22を設け、スロットル開度が、アクセル戻しシ
ョックを生じ易くなる第1の所定値(例えば1/8開
度)以下となる低開度時、及び、キックダウンショック
を生じ易くなる第2の所定値(例えば7/8開度)以上
となる高開度時に、開閉弁22によりバイパス路21を
遮断して絞り20を働かせるようにしている。尚、開閉
弁22は、スロットル弁13のスプール13aを開き側
(図2の左方)に押圧するスプリング13bの付勢力を
スロットルに連動するスロットルレバー13cの動きに
応じて可変する可動部材たるスロットルプランジャ13
dに一体に形成されている。即ち、スロットルプランジ
ャ13dに、スロットル開度が第1の所定値と第2の所
定値との間の中開度である時にバイパス路21を開通さ
せる環状溝22aを形成し、低開度時は、環状溝22a
の一側(図2で左側)のランド22bでバイパス路21
が遮断され、高開度時は、環状溝22aの他側(図2で
右側)のランド22cでバイパス路21が遮断されるよ
うにしている。
2速にダウンシフトする際、及び、キックダウンで2速
にダウンシフトする際は、メインの絞り162に加えて
サブの絞り20が働き、そのため、2速油圧クラッチC
2の油圧が通常時よりも緩やかに昇圧されて、2速油圧
クラッチC2が徐々に連結され、アクセル戻しショッ
ク、及び、キックダウンショックが緩和される。
絞り量と、キックダウンショックの緩和に適切な絞り量
とが一致しないこともある。そのため、図6に示す如
く、第6油路L6に、メインの絞り162の下流側に位
置させて、サブの絞りたる第1と第2の2個の絞り20
1,202を直列に介設すると共に、第1絞り201をバ
イパスする第1バイパス路211と、第2絞り202をバ
イパスする第2バイパス路212とを設け、更に、第1
バイパス路211を連通・遮断する第1開閉弁221と、
第2バイパス路212を連通・遮断する第2開閉弁222
とを設け、低開度時は、第1開閉弁221により第1バ
イパス路211のみを遮断し、高開度時は、第2開閉弁
222により第2バイパス路212のみを遮断するように
構成することが望ましい。
(管路抵抗)が、図7に示す如く、低開度時はメイン絞
り162と第1絞り201とによる絞り量Ra、中開度時
はメイン絞り162のみによる絞り量Rb、高開度時は
メイン絞り162と第2絞り202による絞り量Rcとな
り、第1絞り201をアクセル戻しショックの緩和に適
切な絞り量のものとし、第2絞り202をキックダウン
ショックの緩和に適切な絞り量のものとすることによ
り、アクセル戻しショック及びキックダウンショックに
対する最適な制御を行うことができる。
13のスロットルプランジャ13dに第1開閉弁221
と第2開閉弁222とを一体に形成して、構造の簡素化
を図っている。即ち、スロットルプランジャ13dに、
スロットル開度が中開度であるときに第1と第2の両バ
イパス路211,212を開通させる環状溝22aを形成
し、その一側のランド22bで低開度時に第1バイパス
路211を遮断するようにして第1開閉弁221を構成
し、他側のランド22cで高開度時に第2バイパス路2
12を遮断するようにして第2開閉弁222を構成してい
る。
明を適用した実施形態について説明したが、遊星歯車式
の変速機の制御装置にも同様に本発明を適用できる。
によれば、スロットル高開度時は、絞りが働いて油圧連
結要素が徐々に連結されることになり、キックダウンシ
ョックを緩和でき、更に、スロットル低開度にも絞りを
働かせることで、アクセル戻しショックも緩和でき、ス
ロットル開度の全領域に亘って良好な運転性能を得るこ
とができる。
ン図
圧の変化を示すグラフ
変化を示すグラフ
Claims (2)
- 【請求項1】車両用油圧作動式変速機に設けられたワン
ウェイクラッチを介設しない変速段のうちの最低速の変
速段を確立する油圧連結要素に対する給油路に、絞り
と、絞りをバイパスするバイパス路とを設けると共に、エンジンのスロットル開度に応じたスロットル油圧信号
を出力するスロットル弁に設けた、エンジンのスロット
ルに連動して動く可動部材に、 スロットル開度が第1の
所定値以下の低開度の時、及び、第1の所定値よりも高
く設定した第2の所定値以上の高開度の時にバイパス路
を遮断する開閉弁を形成する、 ことを特徴とする車両用油圧作動式変速機の制御装置。 - 【請求項2】車両用油圧作動式変速機に設けられたワン
ウェイクラッチを介設しない変速段のうちの最低速の変
速段を確立する油圧連結要素に対する給油路に、第1絞
りと、第1絞りに直列の第2絞りと、第1絞りをバイパ
スする第1バイパス路と、第2絞りをバイパスする第2
バイパス路とを設けると共に、エンジンのスロットル開度に応じたスロットル油圧信号
を出力するスロットル弁に設けた、エンジンのスロット
ルに連動して動く可動部材に、 前記第1バイパス路と前記第2バイパス路とを夫々連通
・遮断する第1開閉弁と第2開閉弁とを形成し、スロッ
トル開度が第1の所定値以下の低開度の時に第1開閉弁
により第1バイパス路のみを遮断し、スロットル開度が
第1の所定値よりも高く設定した第2の所定値以上の高
開度の時に第2開閉弁により第2バイパス路のみを遮断
する、 ことを特徴とする車両用油圧作動式変速機の制御装置。
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