JPH01116341A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）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。

（ロ）従来の技術 従来の自動変速機の変速制御装置として、米国０Ｍ社カ
タログｒＴＨＭ７００−Ｒ４、ＰＲＩＮＣＩＰＬＥＳ　
　ＯＦ　　０ＰＥＲＡＴＩＯＮ」に示されるものがある
。これに示される自動変速機はオーバードライブ付き前
進４速のものである。また、マニアルバルブはＰ、Ｒ，
Ｎ％Ｄ１３．２及び１の７つのレンジを有している。

Ｄレンジにおいては１〜４速間の自動変速が行われる。

３レンジでは第４速となることが禁止される。すなわち
、１〜３速間で自動変速が行われ、オーバードライブの
第４速となることが禁止される。第４速となることの禁
止は、３−４シフトバルブを３速側としてバンドブレー
キの締結を解除すると共に、マニアルバルブからの油圧
を４−３シーケンスバルブを通してオーバーランクラッ
チに供給することにより行われる。オーバーランクラッ
チが締結されることにより、エンジンブレーキ作用が得
られる３速以下の変速段が実現される。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来の自動変速機の変速制
御装置には、マニアルバルブのセレクト操作からオーバ
ーランクラッチが実際に締結されるまでに時間がかかる
という問題点がある。すなわち、マニアルバルブがＤレ
ンジから３レンジにセレクトされると、オイルポンプか
らマニアルバルブに供給されているライン圧が出力され
、これが４−３シーケンスバルブを通ってオーバーラン
クラッチに供給される。このため、オーバーランクラッ
チの作動圧はマニアルバルブから４−３シーケンスバル
ブまでの油路、及び４−３シーケンスバルブからオーバ
ーランクラッチまでの油路を通って供給されることとな
り、比較的長い油路を通過せざるを得ないため油圧の供
給に時間がかかり、オーバーランクラッチの締結が遅れ
る。このため、Ｄレンジから３レンジにセレクトしたと
き直ちにエンジンブレーキ感を得ることができず、フィ
ーリングが悪いものとなっている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、マニアルバルブの３レンジで出力される油圧
はシフトバルブを切換える信号圧として作用させ、オー
バーランクラッチを締結させる作動圧はシフトバルブに
供給されているライン圧を用いることにより、上記問題
点を解決する。

すなわち、本発明による自動変速機の変速制御装置は、
最高変速段とこれよりも１段下の変速段との間の変速を
制御する最高変速段用シフトバルブ（６８）と、最高変
速段となることを禁止する最高変速段禁止レンジを有す
るマニアルバルブ（５２）と、マニアルバルブが最高変
速段禁止レンジにある場合に締結されるエンジンブレー
キ用摩擦要素（オーバランクラッチＯ／Ｃ）と、を有す
る自動変速機を対象としたものであり、最高変速段用シ
フトバルブには、少なくとも前進時には常にエンジンブ
レーキ用摩擦要素の作動圧となる油圧が導かれているポ
ート（１２０）が設けられており、上記ポートはマニア
ルバルブが最高変速段禁止レンジにセレクトされたとき
出力される信号圧によって最高変速段用シフトバルブが
切換えられた場合にエンジンブレーキ用摩擦要素に連通
し、上記信号圧が出力されてない状態では上記ポートは
遮断されるように構成されている。

（ホ）作用 マニアルバルブがＤレンジから最高変速段禁止レンジに
セレクトされると、信号圧が最高変速段用シフトバルブ
に供給される。これにより最高変速段用シフトバルブが
切換ねり、これの常にライン圧が供給されているポート
がエンジンブレーキ用ｊ！Ｉ擦要素と接続された油路に
連通し、エンジンブレーキ用摩擦要素に作動圧が供給さ
れる。このエンジンブレーキ用摩擦要素に供給される作
動圧はシフトバルブからエンジンブレーキ用摩擦要素に
至る油路だけを通して供給されるので、迅速に油圧が供
給され、セレクト操作直後にエンジンブレーキ効果を得
ることができる。

（へ）実施例 第２図に自動変速機（オートマチックトランスアクスル
）の骨組図を示す。車両に対して横向き、すなわち車両
前後方向に直交する向きに搭載されたエンジン１０に連
結される自動変速機は、トルクコンバータ１２、遊星歯
車変速機構１４、差動機構１６などを有している。エン
ジン１０からの回転が入力されるトルクコンバータ１２
はポンプインペラー１８、タービンランナー２゛０、ス
テータ２２及びロックアツプクラッチ２４を存している
。タービンランナー２０は入力軸２６と連結されており
、ロックアツプクラッチ２４が解放された状態ではポン
プインペラー１８から人力軸２６へ流体を介して回転力
が伝達され、またロックアツプクラッチ２４が締結され
ると機械的に人力軸２６へ回転力が入力される。ロック
アツプクラッチ２４はアプライ室Ｔ／Ａ及びレリーズ室
Ｔ／Ｒの差圧により作動する。なお、トルクコンバータ
１２はオイルポンプ２８を駆動するように構成されてい
る。遊星歯車変速機構１４は第１遊星歯車組Ｇ、及び第
２遊星歯車組Ｇ２を有しており、第１遊星歯車組Ｇ１は
、第１サンギアＳＬと、第１インターナルギアＲ１と、
両ギアＳ１及びＲ，と同時にかみ合う第１ピニオンギア
ＰＬを支持する第１ビニオンキヤリアＰＣ１とから構成
されており、また第２遊星歯車組Ｇ２は、第２サンギア
Ｓ２と、第２インターナルギアＲ２と、両ギアＳ２及び
Ｒ２と同時にかみ合う第２ビニオンギアＰ２を支持する
第２ビニオンキヤリアＰＣ２とから構成されている。第
１サンギアＳ、は人力軸２６と常時連結されており、ま
た第１ビニオンキヤリアＰＣＩ及び第２インターナルギ
アＲ２は出力軸３０と常に連結されている。

第１インターナルギアＲ，は、直列に配置されたフォワ
ードワンウェイクラッチＦ１０及びフォワードクラッチ
Ｆ／Ｃを介して、またこれらに並列に配置されたオーバ
ランクラッチＯ／Ｃを介して第２ビニオンキヤリアＰＣ
２と連結可能である。第２サンギアＳ２はリバースクラ
ッチＲ／Ｃを介して人力軸２６と連結可能であり、また
第２とニオンキャリアＰＣ２はハイクラッチＨ／Ｃを介
して入力軸２６と連結可能である。第２サンギアＳ２は
バンドブレーキＢ／Ｂによって静止部に対して固定可能
であり、また第２とニオンキャリアＰＣ２は互いに並列
に配置されたローワンウェイクラッチＬ１０とローアン
ドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂとを介して静止部に対し
て固定可能である。出力軸３０と一体に出力ギア３２が
設けられている。出力ギア３２とかみ合うようにアイド
ラギア３４が設けられており、アイドラギア３４にはア
イドラ軸３５を介してリダクションギア３６が一体に回
転するように連結さねている。

リダクションギア３６は差動機構１６のリングギア３８
とかみ合っている。差動機構１６から左右に駆動軸４０
及び４２が突出しており、これに左右の前輪が連結され
る。

この遊星歯車変速機構１４は、クラッチＦ／Ｃ％Ｈ／Ｃ
，Ｏ／Ｃ及びＲ／Ｃ，ブレーキＢ／Ｂ及びＬ＆Ｒ／Ｂ、
及びワンウェイクラッチＦ１０及びＬｌｏを種々の組合
せで作動させることによって遊星歯車組Ｇ１及びＧ２の
各要素（Ｓ＋　、Ｓ２　、Ｒ１、Ｒ２、ＰＣｔ及びｐｃ
２）の回転状態を変えることができ、これによって入力
軸２６に対する出力軸３０の回転速度を種々変えること
ができる。すなわち、各クラッチ、ブレーキなどを第３
図に示すような組合わせで作動させることにより前進４
速後退１速を得ることができる。なお、第３図中でＯ印
はクラッチ及びブレーキが締結していることを示し、ま
たワンウェイクラッチの場合は係合状態を示す。また、
バンドブレーキＢ／Ｂ欄に２Ａ、３Ｒ及び４Ａとあるの
はそれぞれ、バンドブレーキＢ／Ｂを作動させる油圧サ
ーボ装置の２連用アプライ室２Ａ、３速用レリーズ室３
Ｒ及び４速用アプライ室４Ａを示し、０印は油圧が供給
されていることを示す。また、Ｇ１及びＧ２はそれぞれ
インターナルギアＲ８及びＲ２の歯数の対するサンギア
Ｓ１及びＳ２の歯数の比であり、またギア比は出力軸３
０の回転数に対する入力軸２６の回転数の比である。

上記のような遊星歯車変速機構１４の作動により、人力
軸２６の回転は所定の変速をされ出力軸３０へ出力され
る。出力軸３０の回転力は出力ギア３２、アイドラギア
３４及びリダクションギア３６を介して差動機構１６の
リングギア３８に伝達される。これにより駆動軸４０及
び４２を介して左右の何輪を駆動することができる。こ
うすることによってオーバドライブ付き前進４速の自動
変速を行わせることができる。

第１図に上記動力伝達機構を制御するための油圧制御装
置の油圧回路を示す。

この油圧制御装置は、プレッシャーレギュレータバルブ
５０、マニアルバルブ５２、スロットルバルブ５４、ス
ロットルモディファイアバルブ５６、プレッシャモディ
ファイアバルブ５８、ロックアツプコントロールバルブ
６０、ガバナバルブ６２．１−２シフトバルブ６４．２
−３シフトバルブ６６．３−４シフトバルブ６８．３−
２タイミングバルブ７０．４−２シーケンスバルブ７２
．１速固定レンジ減圧バルブ７４、スピードカットバル
ブ７６、オーバランクラッチコントロールバルブ７８．
１−２アキユムレータバルブ８０、キックダウンモディ
ファイアバルブ８２、Ｎ−Ｄアキュムレータ８８、及び
サーボレリーズアキュムレータ９０を有しており、これ
らの各バルブなどは互いに第１図に示すように接続され
、またオイルポンプＯ／Ｐ、）ルクコンバータ１２のア
プライ室Ｔ／Ａ及びレリーズ室Ｔ／Ｒ、クラッチＲ／Ｃ
，Ｈ／Ｃ，Ｏ／ＣｙＬびＦ／Ｃ，ブレーキＬ＆Ｒ／Ｂ、
及びバンドブレーキＢ／Ｂの３つの室２Ａ、３Ｒ及び４
Ａとも図示のように接続されている。このような構成に
よって、車速及びエンジンのスロットル開度に応じて、
クラッチＲ／Ｃ，Ｈ／Ｃ，Ｏ／Ｃ及びＦ／Ｃ１及びブレ
ーキＬ＆Ｒ／Ｂ及びＢ／Ｂが前述の表のように作動する
が、本発明に直接関連する部分以外のバルブなどについ
ては詳細な説明を省略する。

第１図に示すように、マニアルバルブ５２はＰ、Ｒ％Ｎ
％Ｄ、３．２及び１の７つのレンジを有している。Ｄレ
ンジでは油路１０２から供給されるライン圧が油路１０
４に出力され、また３レンジではこれに加えて油路１０
６にもライン圧が出力される。

３−４シフトバルブ６８は、第１スプール１０８と、第
２スプール１１０と、両者間に配置されるスリーブ１１
２と、第１スプールとスリーブとの間に配置されるスプ
リング１１４とを有している。第１スプール１０８は図
中右半部に示すダウン位置では油路１１６と油路１１Ｂ
との連通を遮断しているが、図中左半部に示すアップ位
置に切換わると油路１１６と油路１１８とを連通させ、
４速用アプライ室４Ａへライン圧を供給する。第２スプ
ール１１０は図中左半部に示すアップ位置では、ポート
１２０と連通した油路１０４と油路１２２との連通を遮
断しているが、図中右手部に示すダウン位置に切換わる
と油路１０４と油路１２２とを接続する。油路１０４に
はマニアルバルブ５２から前進時、すなわちＤ、３．２
及びｌレンジにおいて、ライン圧が供給されている。一
方、油路１２２はオーバーランクラッチＯ／Ｃと接続さ
れている。第２スプール１１０の図中上端部側にはマニ
アルバルブ５２から油路１０６を介して３レンジ信号圧
が供給される。また、スリーブ１１２と第２スプール１
１０との間にはスロットルモジュレータバルブ５６から
油路１２４を介して常にスロットルモジュレート圧が供
給されている。また、第１スプール１０８の図中下端部
にはガバナバルブ６２から油路１２６を介して常にガバ
ナ圧が供給されている。

次にこの実施例の作用について説明する。Ｄレンジにお
いては、３−４シフトバルブ６８の第１スプール１０８
は油路１２６から作用するガバナ圧と、油路１２４から
作用するスロットルモジュレート圧とのバランスによっ
てアップ位置とダウン位置との間を切換わる。ガバナ圧
側がスロットルモジュレート圧よりも相対的に大きくな
ると、第１スプール１０Ｂは図中左手部のアップ位置に
切換わり、油路１１８と油路１１６とが連通し、バンド
ブレーキＢ／Ｈの４連用アプライ室４Ａに油圧を供給す
る。これによりバンドブレーキＢ／Ｂが締結状態となり
、すでに締結されているハイクラッチＨ／Ｃとの組合せ
により第４速状態となる。Ｄレンジにおいては油路１０
６に油圧が供給されていないため、第２スプール１１０
は油路１２４から作用するスロットルモジュレート圧に
よって図中上方に押し上げられている。すなわち、この
状態では第２スプール１１０は図中左半部に示すアップ
位置となっている。このため、油路１０４と油路１２２
との連通は遮断されており、オーバーランクラッチＯ／
Ｃには油圧が供給されていない。

上述のようなりレンジ第４速状憇から、マニアルバルブ
５２が３レンジにセレクトされると、次のような動作が
行われる。すなわち、マニアルバルブ５ｚが３レンジに
セレクトされると、それまで出力されていた油路１０４
の前進用油圧・に加えて油路１０６に３レンジ信号圧が
出力される。油路１０６の３レンジ信号圧は３−４シフ
トバルブ６８の第２スプール１１０の図中上端部側に作
用する。第２スプール１１０の上端部の受圧面積は第１
スプール１０８の下端部の受圧面積よりも大きくしであ
るため、図中左半部の状態にあった第１スプール１０８
、箪２スプール１１０及びスリーブ１１２は図中右半部
の状態に切換わる。

第１スプール１０８がアップ位置からダウン位置に切換
わることにより、４速用アプライ室４Ａへの油圧の供給
が遮断される。また、第２スプール１１０がアップ位置
からダウン位置に切換わることにより、ポート１２０と
油路１２２とが連通し、油路１０４からポート１２０に
供給されていた前進圧がオーバーランクラッチＯ／Ｃに
供給される。これによりハイクラッチＨ／Ｃ及びオーバ
ーランクラッチＯ／Ｃが締結され、バンドブレーキＢ／
Ｂが解除されることになり、自動変速機はエンジンブレ
ーキ作用が可能な第３速状憇となる（前述の第３図参照
）。このようにマニアルバルブ５２をＤレンジから３レ
ンジにセレクトした場合の４−３変速は迅速に行われる
。これはマニアルバルブ５２から前進時には常に油圧が
供給されている油路１０４が３−４シフトバルブ６８の
ポート１２０まで導かれており、３レンジにセレクトさ
れたときにはこのポート１２０の油圧を油路１２２を介
してオーバーランクラッチ０／Ｃに供給するので、オー
バーランクラッチ０７Ｃを締結させる作動油は３−４シ
フトバルブ６８からオーバーランクラッチＯ／Ｃまでの
油路１２２のみを通過すればよく、流路が短くなフてい
る。従って、長い油路を通して油圧を供給する場合と比
較して迅速にオーバーランクラッチ０７Ｃが締結され、
応答性の良い変速が行われる。なお、マニアルバルブ５
２から油路１０６を介して３レンジ信号圧が第２スプー
ル１１０の上端に作用することにより変速が開始される
が、この３レンジ信号圧は第２スプール１１０を切換え
るだけでよく、クラッチを締結させる場合と比較して流
量を必要としないので、この３レンジ信号圧は直ちに伝
達され時間遅れは問題とならない。なお、従来技術の項
で説明した従来例の場合には、マニアルバルブから３−
４シフトバルブを通してオーバーランクラッチに作動油
を供給するように構成されていたので、本実施例との比
較でいえば、作動油が油路１０６を通過しなければなら
ない分だけ流路が長くなっており、４−３変速の時間遅
れを発生していた。

なお、説明した実施例は、マニアルバルブ５２に７つの
レンジを設け３レンジ信号圧によって第４速となること
を禁止するようにしたが、マニアルバルブ５２をＰ％Ｒ
％Ｎ％Ｄ、２及びルンジの６レンジとし、第４速の禁止
を電気的スイッチによって作動するソレノイドを用いて
行うようにすることもできる。この場合の油圧回路は第
４図に示すような構成となる。この場合にもオーバーラ
ンクラッチＯ／Ｃまでの作動油の流路は短くなっている
ので、迅速な４−３変速が行われる。また、第１図に示
した７レンジのマニアルバルブ５２を有するコントロー
ルバルブと、第４図に示した６レンジのマニアルバルブ
５２′を有するコントロールバルブとは、セパレートプ
レートの組替え及びオーバドライブインヒビタソレノイ
ド８４の付加又は除去だけによって変更することができ
る。このためには、例えば特開昭６２−１７４５４号公
報「自動変速機のマニュアル弁」に開示されている手法
を用いればよい。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、最高変速段を
禁止する場合には、すでに最高変速段用シフトバルブま
で導かれている油圧をエンジンブレーキ用摩擦要素に供
給するようにしたので、変速時に作動油が移動する必要
がある流路長さが短くなり、迅速にエンジンブレーキ用
摩擦要素を締結させることができ、変速応答性を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を含む油圧回路を示す図、第２
図は自動変速機の骨組図、第３図は各変速段で作動する
要素の組合せを示す図、第４図はマニアルバルブを変更
した場合の油圧回路図である。 ５２・・・マニアルバルブ、６８・・・３−４シフトバ
ルブ、１２０・・・ポート、０／Ｃ・・・オーバーラン
クラッチ。 特許出願人　　日産自動車株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 最高変速段とこれよりも１段下の変速段との間の変速を
   制御する最高変速段用シフトバルブと、最高変速段とな
   ることを禁止する最高変速段禁止レンジを有するマニア
   ルバルブと、マニアルバルブが最高変速段禁止レンジに
   ある場合に締結されるエンジンブレーキ用摩擦要素と、
   を有する自動変速機の変速制御装置において、 最高変速段用シフトバルブには、少なくとも前進時には
   常にエンジンブレーキ用摩擦要素の作動圧となる油圧が
   導かれているポートが設けられており、上記ポートはマ
   ニアルバルブが最高変速段禁止レンジにセレクトされた
   とき出力される信号圧によって最高変速段用シフトバル
   ブが切換えられた場合にエンジンブレーキ用摩擦要素に
   連通し、上記信号圧が出力されてない状態では上記ポー
   トは遮断されるように構成されていることを特徴とする
   自動変速機の変速制御装置。