JP3088574B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の摩擦要素の締結
動作を制御する自動変速機の制御装置に関し、詳しく
は、所定の摩擦要素の不用意な締結動作の防止対策に関
する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、先にこの種の自動変速機の
制御装置として、特開平２−７６９６８号公報におい
て、所定の摩擦要素への締結圧油路にオリフィスを配置
する一方、該オリフィスと並列にバイパス油路を接続す
ると共に、該バイパス油路を開閉するタイミングバルブ
を配置する構成として、所定の摩擦要素の開放時には、
その当初でバイパス油路を開いて締結圧の排圧を素早く
行い、その後はバイパス油路を閉じて締結圧の排圧をオ
リフィスを経て徐々に行うことにより、締結圧の排圧速
度を適切にし、所定の摩擦要素の開放動作を適切に行っ
て、変速ショックを有効に軽減すると共に、変速時に上
記所定の摩擦要素の開放動作に合せて締結動作する他の
摩擦要素との動作タイミングを適切にし得るようにした
ものを提案している。

【０００３】しかしながら、上記提案のものでは、バイ
パス油路の開時間，即ちタイミングバルブの開制御時間
を設定値に固定する場合には、締結圧の油温度等に応じ
てバイパス油路閉動作時点の締結圧の残圧値が変動し、
このため摩擦要素の開放動作が常に精度良くは制御し得
なくなって、例えばバイパス油路閉時点の残存締結圧が
高い場合には、他の摩擦要素の締結が進んだ段階でも、
所定の摩擦要素では未だ摩擦力の高い締結状態にあっ
て、変速機構内部のロックを招く一方、残存締結圧が低
い場合には、他の摩擦要素の締結力が未だ低い段階で、
所定の摩擦要素がほぼ開放状態となって、エンジン回転
数の空吹き現象が発生する不具合が生じる。

【０００４】そこで、本出願人は、上記技術的課題を解
決すべく、更に、特願平４−２５７４２０号において、
排圧制御弁を設け、該排圧制御弁に備えるオリフィスを
摩擦要素の締結圧油路に配置すると共に、該排圧制御弁
を直接上記締結圧に応動させることとし、該締結圧が設
定値以下のときには上記オリフィスを経て締結圧を排圧
する一方、締結圧が設定値を越えるときにはオリフィス
の絞り機能を制限又は解除して素早く排圧するよう構成
し、この構成により、締結圧値に応じた排圧速度を得
て、摩擦要素の締結圧の油温度が変化しても常に摩擦要
素の開放動作を精度良く制御して、他の摩擦要素の締結
動作と動作タイミングを合せ、変速時の変速機構内部ロ
ックやエンジン回転数の吹上りを防止したものを提案し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案のものでは、摩擦要素の締結圧油路にアキュムレータ
が配置されている場合には、次の憾みが生じることが判
った。すなわち、上記アキュムレータには一般的に背圧
としてライン圧が供給されており、このためエンジン負
荷の急増に伴いライン圧が急上昇すると、アキュムレー
タの油室に大きな背圧が作用して油室内の油が圧縮さ
れ、この油は締結圧油路の排圧制御弁のオリフィスの存
在により絞られて排圧が制限される関係上、該締結圧油
路に締結圧が発生し、この締結圧で摩擦要素が不用意に
締結されてしまうことになる。

【０００６】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、上述のように所定の摩擦要素の締結
圧油路に排圧制御弁を配置した場合に、該摩擦要素の締
結圧油路にアキュムレータが配設されているときには、
所定の摩擦要素の締結圧の排圧特性を要求通りに確保し
ながら、上記アキュムレータの背圧の上昇がその油室に
締結圧を発生させるアキュムレータのポンプ作用を防止
して、該摩擦要素の不用意な締結動作を防止することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、アキュムレータのポンプ作用により油
室に締結圧が発生する際には、排圧制御弁のオリフィス
をバイパスして、その締結圧を強制的に排圧する構成と
する。

【０００８】すなわち、請求項１記載の発明の具体的な
解決手段は、所定の摩擦要素の締結圧油路にアキュムレ
ータが配設されるとともに、上記アキュムレータが配設
された締結圧油路にオリフィスを配置した排圧制御弁を
設け、該排圧制御弁の動作を上記締結圧油路の締結圧に
応動させて、該締結圧が設定値以下のとき上記オリフィ
スを経て締結圧を排圧する一方、締結圧油路の締結圧が
設定値を越えるとき上記オリフィスの絞り機能を制限し
て排圧する構成とする。そして、更に、上記排圧制御弁
をバイパスするバイパス油路を開閉する開閉弁と、エン
ジン負荷が所定の低い状態から高められとき上記開閉弁
を開くよう制御する制御手段とを設ける構成とする。

【０００９】また、請求項２記載の発明では、上記請求
項１記載の発明の開閉弁を特定して、該開閉弁を、所定
の摩擦要素の締結圧油路に対して締結圧が供給されると
きにも開制御する構成とする。

【００１０】

【作用】以上の構成により、請求項１記載の発明では、
所定の摩擦要素を開放する際、該摩擦要素の締結圧油路
の締結圧の油温度が変化しても、該締結圧が設定値を越
える状況では排圧制御弁がオリフィスの絞り機能を制限
するので、締結圧は素早く排圧され、その後、排圧に伴
い締結圧が設定値以下になると、排圧制御弁による絞り
制限機能が解除されて、締結圧はオリフィスを経て徐々
に排圧される。従って、締結圧の油温度に拘らず、設定
値の上下で締結圧の排圧速度を異ならせることができる
ので、所定の摩擦要素の排圧特性が要求通りに得られ
る。

【００１１】しかも、エンジン負荷の急増に伴いライン
圧が急上昇した場合には、アキュムレータの背圧が急上
昇し、締結圧油路に配置された排圧制御弁のオリフィス
の存在に起因して該締結圧油路には締結圧が発生する状
況となるが、制御手段が開閉弁を開制御して、バイパス
油路が開くので、締結圧油路の油が上記オリフィスをバ
イパスし、該バイパス油路を経て素早く排圧される。そ
の結果、締結圧油路には締結圧は発生せず、所定の摩擦
要素は不用意に締結することがない。

【００１２】また、請求項２記載の発明では、所定の摩
擦要素の締結要求時には、締結圧油路及び排圧制御弁の
オリフィスを経て締結圧が該摩擦要素に作用するが、こ
の際には、開閉弁が開制御されて、バイパス油路が開く
ので、締結圧は上記オリフィスをバイパスし、バイパス
油路を経て摩擦要素に素早く作用する。従って、所定の
摩擦要素に対する締結圧の供給に際して、オリフィスを
経た経路と、これを介さない直接的な油路とを開閉弁の
開閉に従って使い別けて、締結圧の供給をも自在に制御
でき、所定の摩擦要素の締結動作も精度良く制御でき
る。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明の自動変速機の制御装置によれば、所定の摩擦要素の
締結圧油路にオリフィスを配置した排圧制御弁を用い
て、摩擦要素の排圧特性を要求通りに設定できると共
に、上記締結圧油路に配設されたアキュムレータのポン
プ作用により締結圧が発生する状況であっても、アキュ
ムレータ内の油をバイパス油路を経て強制的に排圧した
ので、所定の摩擦要素の不用意な締結動作を確実に防止
することができる。

【００１４】また、請求項２記載の発明によれば、所定
の摩擦要素の締結動作時にも、排圧制御弁のオリフィス
をバイパスし、バイパス油路を経て締結圧を素早く供給
できるので、所定の摩擦要素の締結動作をも所望通りに
精度良く制御できる効果を奏する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００１６】図１は、前進４段，後退１段の自動変速機
を示す。同図において、１はエンジン出力軸、２は、該
エンジン出力軸１に連結したケース３に連結されたポン
プ４と、タービン５と、ステータ６とを備えたトルクコ
ンバータであって、ステータ６は、該ステータ６をター
ビン５と逆方向に回転させないためのワンウェイクラッ
チ７を介してケース１１に固定可能に設けられている。
また、１０は上記トルクコンバータ２のタービン５に連
結したコンバータ出力軸８に連結された変速歯車装置で
ある。

【００１７】上記変速歯車装置１０は、内部にラビニョ
オ型遊星歯車機構１２を備え、該遊星歯車機構１２は、
前後に配置した小径サンギヤ１３及び大径サンギヤ１４
と、該小径サンギヤ１３に噛合するショートピニオンギ
ヤ１５と、上記大径サンギヤ１４及びショートピニオン
ギヤ１５に噛合するロングピニオンギヤ１６と、該ロン
グピニオンギヤ１６に噛合するリングギヤ１８とから成
る。上記小径サンギヤ１３は、その後方に配置したフォ
ワードクラッチ２０、及び該クラッチ２０に直列に接続
され上記コンバータ出力軸８の逆駆動を阻止する第１ワ
ンウェイクラッチ２２、並びにこれらに並列に接続せし
めたコーストクラッチ２１を介して上記トルクコンバー
タ２の出力軸８に連結されている。また、大径サンギヤ
１４は、その斜め後方に配置した２−４ブレーキ２３及
び該２−４ブレーキ２３の後方に配置したリバースクラ
ッチ２４を介して上記トルクコンバータ１の出力軸８に
連結されている。上記２−４ブレーキ２３は、ブレーキ
ドラム２３ａと、該ドラム２３ａの外方に掛けられたブ
レーキバンド２３ｂとから成る。更に、上記ロングピニ
オンギヤ１６には、その後部側キャリア２９を介して該
ロングピニオンギヤ１１を固定するロー＆リバースブレ
ーキ２５と、ロングピニオンギヤ１６のエンジン出力軸
２と同方向の回転を許容する第２ワンウェイクラッチ２
６とが並列に接続されていると共に、その前部側キャリ
ア１７は、３−４クラッチ２７を介して上記トルクコン
バータ２の出力軸８に連結されている。更に、リングギ
ヤ１８は、その前方に配置したアウトプットギヤ１９に
連結されている。

【００１８】加えて、３０はトルクコンバータ２の入力
軸としてのエンジン出力軸１とコンバータ出力軸８とを
直結するロックアップクラッチ、３１はエンジン出力軸
１により中間軸９を介して駆動されるオイルポンプであ
る。

【００１９】以上の構成において各変速段での各クラッ
チ、ブレーキの作動状態を表１に示す。

【００２０】

【表１】 本発明は、所定の摩擦要素として２−４ブレーキ２３に
対する締結圧の排圧及び供給に適用する。

【００２１】次に、上記２−４ブレーキ２３に対する油
圧制御回路を図２に示す。同図において、３１は上記オ
イルポンプ、４０はオイルポンプ３１の吐出圧から車両
の走行状態に応じてエンジン高負荷時ほど大値のライン
圧を生成するプレッシャーレギュレータバルブ、４２は
車室内の運転席周りに配置した選択レバーの操作に連動
するマニュアルバルブであって、選択レバーのＤレンジ
（第４速までの自動変速）及びＳレンジ（第３速までの
自動変速）選択時には、ライン圧油路４３を油路４４及
び油路４５に連通し、Ｌレンジ（第２速までの自動変
速）選択時には、ライン圧油路４３を油路４４及び油路
４６に連通する機能を有する。

【００２２】５０は１−２シフトバルブであって、該バ
ルブ５０は、スプール５０ａが図中上側位置にあるとき
には、上記油路４４に連通する油路５２を２−４ブレー
キ２３用のサーボ機構５５の締結室５５ａに連通する油
路５６に連通する。一方、スプール５０ａが図中下側位
置にあるときには、上記油路５６をドレンし、２−４ブ
レーキ２３の締結圧を排圧する。上記スプール５０ａ
は、１−２ソレノイドバルブＳＯＬ１のＯＮ（開）時に
スプール５０ａ右方の制御室５０ｂの制御圧が排圧され
て上側位置に切換わり、１−２ソレノイドバルブＳＯＬ
１のＯＦＦ（閉）時に制御室５０ｂに制御圧が供給され
て、下側位置に切換わる。

【００２３】上記２−４ブレーキ２３用のサーボ機構５
５の開放室５５ｂには、油路７２が連通接続され、該油
路７２は、図示しない３−４シフトバルブにより開放圧
の供給及び排圧が制御される。

【００２４】そして、上記２−４ブレーキ２３用のサー
ボ機構５５の締結室５５ａに連通する締結圧油路５６に
は、アキュムレータ８０が接続されている。該アキュム
レータ８０は、ピストン８０ａの図中左方にスプリング
８０ｂが縮装された油室８０ｃが形成されると共に、図
中右方に背圧室８０ｄが形成される。上記油室８０ｃに
は、上記サーボ機構５５の締結室５５ａに連通する締結
圧油路５６が接続される一方、背圧室８０ｄには背圧油
路８１を経てライン圧油路４３のライン圧が作用してい
る。

【００２５】更に、上記２−４ブレーキ用サーボ機構５
５の締結室５５ａに連通する締結圧油路５６には、その
サーボ機構５５の締結室５５ａと１−２シフトバルブ５
０との間に、締結室５５ａへの締結圧供給時及び排圧時
に絞り作用をする絞り機構８５と、締結室５５ａからの
締結圧の排圧時に絞り作用をする一方弁付き絞り８７が
配置されている。上記締結圧供給時及び排圧時用の絞り
機構８５は、締結圧油路５６に介設されたオリフィス８
５ａを有する弁体８５ｂと、該弁体８５ｂをサーボ機構
５５側に付勢するスプリング８５ｃとを備える。上記弁
体８５ｃの図中下面には１−２シフトバルブ５０からの
締結圧が作用する一方、上面には、サーボ機構５５の締
結室５５ａの締結圧が作用し、スプリング８５ｃは、弁
体８５ｂの上面に作用する締結圧が設定値以下のとき伸
長して弁体８５ｃを着座させる一方、締結圧が設定値を
越えるとき、該締結圧により縮小して弁体８５ｃが離座
する所定付勢力に設定されている。

【００２６】よって、上記締結圧供給時及び排圧時用の
絞り機構８５により、サーボ機構５５の締結室５５ａの
締結圧を締結圧油路５６を経て排圧する際、該締結圧油
路５６の締結圧に応動して該締結圧が設定値以下のとき
には、弁座８５ｂの着座によりオリフィス８５ａを経て
締結圧を排圧する一方、締結圧油路５６の締結圧が設定
値を越えるとき弁座８５ｂの離座により上記オリフィス
８５ａの絞り機能を制限解除して締結圧を排圧するよう
にした排圧制御弁を構成している。

【００２７】また、９０は３−２タイミングバルブであ
って、該バルブ９０は、上記排圧制御弁８５の下流側と
排圧時用の絞り機構８７の上流側とを連通接続するバイ
パス油路９３に介設されている。更に、該バルブ９０
は、スプール９０ａが図中上側位置にあるときには、バ
イパス油路９３の上下流を連通して、２−４ブレーキ２
３の締結圧の供給及び排圧を設定期間の間で素早く行う
一方、図中下側位置にあるときには、バイパス油路９３
を閉じる開閉弁としての機能を有する。

【００２８】上記３−２タイミングバルブ９０のスプー
ル９０ａは、３−２タイミングソレノイドバルブＳＯＬ
５のＯＮ（開）時にスプール９０ａ右方の制御室９０ｂ
の制御圧が排圧されて上側位置に切換わり、３−４ソレ
ノイドバルブＳＯＬ５のＯＦＦ（閉）時に制御室９０ｂ
に制御圧が作用して下側位置に切換わる。

【００２９】次に、上記３−２タイミングバルブ９０の
ＯＮ- ＯＦＦ制御を図３の制御フローに基いて説明す
る。

【００３０】図３の制御フローにおいて、ステップＳ１
でエンジンのスロットル弁の開度によりエンジン負荷を
検出すると共に、タービン５の回転数を検出する。

【００３１】その後は、ステップＳ２で前進第１速か否
かを判定し、第１速の場合には、ステップＳ３でスロッ
トル弁開度の単位時間当りの変化量ΔＴｈを所定値ΔＴ
ｏと比較すると共に、ステップＳ４でスロットル弁開度
Ｔｈを所定値Ｔｏと比較し、ΔＴｈ＞ΔＴｏで且つＴｈ
＞Ｔｏの場合，つまり運転者がアクセルペダルを大きく
踏込んで高負荷時となった場合には、ライン圧の急増に
伴い上記図２のアキュムレータ５の背圧が急上昇する状
況と判断して、ステップＳ５で３−２タイミングソレノ
イドバルブＳＯＬ５をＯＮ制御し、３−２タイミングバ
ルブ９０のスプール９０ａを上側位置に位置付けて、バ
イパス油路９３を開制御する。

【００３２】一方、上記ステップＳ２で第１速でない場
合には、更にステップＳ６で１−２変速時か否か，即ち
上記表１から判るように２−４ブレーキ２３の締結要求
時か否かを判断し、１−２変速時の場合には、ステップ
Ｓ７で３−２タイミングソレノイドバルブＳＯＬ５を設
定時間の間だけＯＮ制御し、３−２タイミングバルブ９
０のスプール９０ａを上側位置に位置付けて、バイパス
油路９３を設定時間の間だけ開制御する。

【００３３】よって、上記図３の制御フローにおいて、
ステップＳ１〜Ｓ５により、エンジンのスロットル弁開
度が小値の低エンジン負荷状態から高められて所定値を
越える高エンジン負荷状態となったとき、３−２タイミ
ングバルブ９０のスプール９０ａを図２上側位置に位置
付けてバイパス通路９３を開くよう制御するようにした
制御手段９５を構成している。また、同制御フローのス
テップＳ６及びＳ７により、２−４ブレーキ２３を締結
する１→２変速時、即ち２−４ブレーキ２３の締結圧油
路５６に対して締結圧が供給されるときにも、３−２タ
イミングバルブ９０をＯＮ（開）制御して、バイパス油
路９３を開くように構成している。

【００３４】したがって、上記実施例においては、２−
４ブレーキ２３を開放動作させる際には、１−２シフト
バルブ５０のスプール５０ａの下側位置への切換えによ
り、そのサーボ機構５５の締結室５５ａに連通する締結
圧油路５６がドレンされ、これにより締結室５５ａの締
結圧が排圧される。

【００３５】その際、締結室５５ａの締結圧は、設定値
を越える圧力値のときには、絞り機構８５の弁体８５ｂ
を図２下方に離座させて、そのオリフィス８５ａの絞り
機能を解除した状態で排圧されるので、該締結圧の排圧
速度は速くなり、２−４ブレーキ２３の開放動作は当初
は素早く行われる。その後、排圧の進行に伴い締結圧が
設定値以下に低下すると、絞り機構８５の弁体８５ｂが
着座して、オリフィス８５ａの絞り機能が発揮されるの
で、締結圧の排圧が徐々に行われて、排圧速度が遅くな
り、２−４ブレーキ２３の開放動作は緩かになる。した
がって、２−４ブレーキ２３の締結圧の油温度の如何に
拘らず、締結圧が設定値以下の場合にはオリフィス８５
ａを経由して排圧し、設定値を越える場合にはオリフィ
ス８５ａの絞り機能が確実に解除されるので、その締結
圧の排圧特性が要求通りに得られて、２−４ブレーキ２
３の開放動作の進行を締結圧の油温度の影響を受けずに
所期通り確保することができる。

【００３６】また、前進第１速では、２−４ブレーキ２
３は表１から判るように開放状態にあるが、この第１速
の状態で、例えば運転者がアクセルペダルを大きく踏込
んで、急加速運転が行われた際には、エンジン負荷の急
増に伴いライン圧が急上昇し、このためサーボ機構５５
の締結室５５ａの締結圧油路５６に接続されたアキュム
レータ８０の背圧室８０ｄの背圧が急上昇する。その結
果、アキュムレータ８０のピストン８０ａが図２左方に
移動し、油室８０ｂの油が締結圧油路５６に押し出さ
れ、この押し出された油は、その圧力が設定値以下の状
況では締結圧油路５６の絞り機構８５のオリフィス８５
ａの存在により素早くは排圧されず、サーボ機構５５の
締結室５５ａに締結圧を発生させようとし、この油が多
量に排圧されるまでの間は第２速の変速段が形成される
状況となり、第１速→第２速→第１速と２段変速による
ショックが発生する状況となる。しかし、この際には、
上記エンジン負荷の急変化による高負荷運転が制御手段
９５により検出されて、３−２タイミングバルブ９０の
スプール９０ａが図２上側位置に切換制御されて開作動
するので、バイパス通路９３が開く。その結果、上記締
結圧を発生させる油は絞り機構８５のオリフィス８５ａ
をバイパスし、バイパス通路９３を経て１−２シフトバ
ルブ５０から素早く排出されるので、締結圧は発生せ
ず、２−４ブレーキ２３の不用意な締結動作が確実に防
止されて、変速段は第１速に保持された良好な状態が維
持される。

【００３７】更に、１→２変速時には、２−４ブレーキ
２３用のサーボ機構５５の締結室５５ａには、１−２ソ
レノイドバルブ５０のスプール５０ａが上側位置に切換
わるので、締結圧が締結圧油路５６を経て供給される
が、この際には、３−２タイミングバルブ９０のスプー
ル９０ａが当初の設定時間の間だけ図２上側位置に切換
わって開制御されるので、この設定時間の間は締結圧は
締結圧供給用の絞り機構８５をバイパスし、バイパス通
路９３を経て締結室５５ａ及びアキュムレータ８０に供
給される。その結果、２−４ブレーキ２３の締結圧は、
素早く上昇してアキュムレータ８０のピストン８０ａを
移動させるので、締結圧は所定の中間圧力値まで素早く
上昇した後、設定時間の経過後は、絞り機構８５のオリ
フィス８５ａを経た締結油の供給と共にアキュムレータ
８０の作用により締結圧が徐々に上昇して、２−４ブレ
ーキ２３の所期の締結動作が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】前進４段の自動変速機のスケルトン図である。

【図２】要部油圧制御回路を示す図である。

【図３】３−２タイミングバルブの制御を示すフローチ
ャート図である。

【符号の説明】

２３ ２−４ブレーキ（所定の摩擦要素） ５５ サーボ機構 ５５ａ 締結室 ５６ 締結圧油路 ８０ アキュムレータ ８５ 締結圧供給時及び排圧時用の絞り機
構（排圧制御弁） ８５ａ オリフィス ９０ ３−２タイミングバルブ（開閉弁） ９３ バイパス油路 ９５ 制御手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の摩擦要素の締結圧油路にアキュム
   レータが配設されるとともに、上記アキュムレータが配
   設された締結圧油路に配置されるオリフィスを有し、上
   記締結圧油路の締結圧に応動して該締結圧が設定値以下
   のとき上記オリフィスを経て締結圧を排圧する一方、締
   結圧油路の締結圧が設定値を越えるとき上記オリフィス
   の絞り機能を制限して排圧する排圧制御弁と、該排圧制
   御弁をバイパスするバイパス油路を開閉する開閉弁と、
   エンジン負荷が所定の低い状態から高められとき上記開
   閉弁を開くよう制御する制御手段とを備えたことを特徴
   とする自動変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 開閉弁は、所定の摩擦要素の締結圧油路
   に対して締結圧が供給されるときにも開制御されること
   を特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。