JPH01206143A - 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１発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は自動変速機においてエンジン出力と車速とに応
じて自動的に変速を行わせる変速制御装置に関する。

（従来の技術） 自動変速機は、走行状態（例えば、エンジン負荷、車速
等により定まる状態）に応じて自動的に変速を行わせ、
所望の走行特性を得るように構成されている。このため
、車速と、エンジン出力を代表するスロットル開度、吸
気負圧等との関係からシフトアップ線およびシフトダウ
ン線を各変速毎に設定した変速マツプを有し、走行状態
をこの変速マツプ上で把握して変速を行わせることが通
常行われている。このような変速制御の例としては、例
えば、特開昭６１−１８９３５４号公報に開示されてい
るものがある。

（発明が解決しようとする問題） この変速マツプは、一般道路、高速道路、山岳道路等、
種々の条件に対応することができるように設定されるが
、その設定要素が多く複雑である。また、運転者がゆっ
たりした走行を望むのか、いわゆるスポーティな走行を
望むのかによってもその変速特性に対する要求が異なる
という問題がある。

このため、従来においては、例えば、スイッチ繰作によ
り変速マツプを変更し、通常の走行特性〈ノーマルモー
ド）と、スポーティな走行特性（パワーモード）とを運
転者の意志で選択可能なようにしたり、ステアリング操
作、スロットル踏み込み速度、トルクコンバータの速度
比の変化等に応じてパワーモードへの切換を行わせるよ
うにしたりすることが提案されている（例えば、特公昭
４７−３６２８４号、特公昭４８−２０９号、特開昭６
１−１８９３５４号公報等）。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような変速特性の調整を行っても、その
特性は、最大公約数的な特性でしかない。すなわち、例
えば、スイッチによりノーマルモードとパワーモードと
を切換ることができるようにした場合でも、各モードは
平均的な運転者の変速要求に合致した特性に設定される
のが普通であり、全ての運転者の運転感覚に合致した特
性とすることは極めて困難である。

このようなことから、本発明においては、運転者の意志
により操作され、且つ、運転者の要求に応じて単純明快
に変速特性を変更することができるような変速制御装置
を提供することを目的とする。

口０発明の構成 （課題を解決するための手段） 上記目的達成のための手段として、本発明の制御装置は
、手動によりオン・オフ切換操作される最高速度段カッ
トスイッチを備え、この最高速度段カットスイッチがオ
ン操作された時には、シフトレバ−位置に対応した各シ
フトレンジ毎に設定される変速段範囲内での最高変速段
の選択を禁止するように構成されている。

（作用） 上記制御装置を用いて変速制御を行うと、最高速度段カ
ットスイッチがオフのときには、シフトレバ−位置に対
応したシフトレンジ毎に設定される変速段範囲内におい
て走行状態に応じて自動的な変速がなされる。これに対
して、最高速度段カットスイッチがオンのときには、各
シフトレンジ毎に設定される速度段範囲において、最高
速度段の選択が禁止され、各シフトレンジ毎に最低速度
段から最高速度段より１段低い速度段までの間での走行
状態に応じた自動変速がなされる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施例について
説明する。

第１図は、本発明の装置により変速制御される自動変速
機の構成を示す概略図であり、この変速機ＡＴにおいて
は、エンジンの出力軸１から、トルクコンバータ２を介
して伝達されたエンジン出力が、複数のギヤ列を有する
変速機構１０により変速されて出力軸６に出力される。

具体的には、トルクコンバータ２の出力は入力軸３に出
力され、この入力軸３とこれに平行に配設されたカウン
タ軸４との間に並列に配設された５組のギヤ列のうちの
いずれかにより変速されてカウンタ軸４に伝達され、さ
らに、カウンタ軸４と出力軸６との間に配設された出力
ギヤ列５ａ、５ｂを介して出力軸６に出力される。

上記入力軸３とカウンタ軸４との間に配設される５組の
ギヤ列は、１速用ギヤ列１１ａ、ｌｌｂと、２速用ギヤ
列１２ａ、１２ｂと、３速用ギヤ列１３ａ、１３ｂと、
４速用ギヤ列１４ａ、１４ｂと、リバース用ギヤ列１５
ａ、１５ｂ、１５ｃとからなり、各ギヤ列には、そのギ
ヤ列による動力伝達を行わせるための油圧作動クラッチ
１１ｃ、１２ｃ、１３ｃ、１４ｃ、１５ｄが配設されて
いる。なお、１速用ギヤｌｌｂにはワンウェイクラッチ
ｌｉｄが配設されている。このため、これら油圧作動ク
ラッチを選択的に作動させることにより、上記５組のギ
ヤ列のいずれかによる動力伝達を選択して変速を行わせ
ることができるのである。

上記５Ｍｉの油圧作動クラッチｌｌｃ〜１５ｄの作動制
御は、油圧コントロールバルブ２０から、油圧ライン２
１ａ〜２１ｅを介して給排される油圧によりなされる。

この油圧コントロールバルブ２０の作動は、運転者によ
り作動されるシフトレバ−４５とワイヤ４５ａを介して
繋がるマニュアルバルブスプール２５の作動および２個
のソレノイドバルブ２２゜２３の作動によりなされる。

ソレノイドバルブ２２．２３は、信号ライン３１ａ、３
１ｂを介してコントローラ３０から送られる作動信号に
よりオン・オフ作動される。このコントローラ３０には
、出力ギャラｂの回転に基づいて車速を検出する車速セ
ンサ３２からの車速信号と、エンジンスロットル４１の
開度を検出するスロットル開度センサ３３からのスロッ
トル開度信号と、手動によりオン・オフ切換操作される
最高速度段カットスイッチ３５からのカット信号とが、
それぞれ信号ライン３２ａ、３３ａ、３５ａを介して送
られる。なお、上記スロットル４１はワイヤ４２を介し
てスロットルペダル４３に連結されており、スロットル
開度を検出すれば、スロットルペダル踏み込み量を検出
することができる。

ここで、この油圧コントロールバルブ２０について、第
２図により説明する。

このコントロールバルブ２０では、ポンプ８から供給さ
れるオイルサンプ７の作動油を、ライン１０１を介して
レギュレータバルブ５０に導いてレギュレータバルブ５
０により所定のライン圧に調圧する。このライン圧はラ
イン１１０を介してマニュアルバルブ２５に導かれ、こ
のマニュアルバルブ２５の作動およびコントロールバル
ブ２０内の各種バルブの作動に伴って上記ライン圧が各
速度段用油圧作動クラッチｌｌｃ、１２ｃ、１３ｃ、１
４ｃ、１５ｄへ走行条件に応じて選択的に供給され、各
クラッチの作動制御がなされる。

ここで、まず、コントロールバルブ２０内の各種バルブ
について説明する。チエツクバルブ５２は、レギュレー
タバルブ５０の下流側に配設され、ライン１０２を通っ
て変速機の潤滑部へ送られる潤滑油の油圧が所定圧以上
になるのを防止する。モジュレータバルブ５４は、ライ
ン１０３を介して送られてきたライン圧を減圧して、所
定圧のモジュレータ圧を作り出し、このモジュレータ圧
の作動油を、ライン１０４を介してトルクコンバータ２
のロックアツプクラッチ制御用としてロックアツプクラ
ッチ制御回路（図示せず）に供給し、さらに、ライン１
０５を介して第１および第２ソレノイドバルブ２２．２
３の方へシフトバルブ作動制御用として送られる。

マニュアルバルブ２５は、運転者により繰作されるシフ
トレバ−４５に連動して作動され、Ｐ。

Ｒ，Ｎ、Ｄ、Ｓ、２の６ポジシヨンのいずれかに位置し
、各ポジションに応じてライン１１０からのライン圧を
ライン２５ａ〜２５ｇへ選択的に供給させる。

１−２シフトバルブ６０．２−３シフトバルブ６２．３
−４シフトバルブ６４は、マニュアルバルブ２５がり、
Ｓ、２のいずれかのポジションにある場合に、第１およ
び第２ソレノイドバルブ２２．２３の０Ｎ−ＯＦＦ作動
に応シテライン１０６ａ〜１０６ｆを介して供給される
モジュレート圧の作用により作動制御され、１速用から
４速用までのクラッチｌｌｃ、１２ｃ、１３ｃ、１４ｃ
へのライン圧の給排を制御するバルブである。

ライン１０６ａ、１０６ｂは第１ソレノイドバルブ２２
に繋がるとともにオリフィス２２ａを介してライン１０
５にも繋がっており、このため、第１ソレノイドバルブ
２２への通電がオフのときには、ドレン側へのボートが
閉止されライン１０６ａ、１０６ｂにライン１０５から
のモジュレート圧を有した作動油が供給され、上記通電
がオンのときには、ドレン側へのボートが開放されてラ
イン１０６ａ、１０６ｂの圧がほぼ零となる。また、ラ
イン１０６ｃ〜１０６ｆは、第２ソレノイドバルブ２３
に繋がるとともにオリフィス２３ａを介してライン１０
５にも繋がっており、第２ソレノイドバルブ２３への通
電がオフのときには、ドレン側へのボートが閉止されラ
イン１０６ｃ〜１０６ｆにライン１０５からのモジュレ
ート圧を有した作動油が供給され、上記通電がオンのと
きには、ドレン側へのボートが開放されてライン１０６
ｃ〜１０６ｆの圧がほぼ零となる。

ここで、ライン１０６ａは１−２シフトバルブ６０の右
端に繋がり、ライン１０６ｂは２−３シフトバルブ６２
の右端に繋がり、ライン１０６ｃは１−２シフトバルブ
６０の左端に繋がり、ライン１０６ｅは３−４シフトバ
ルブ６４の右端に繋がり、ライン１０６ｆは２−３シフ
トバルブ６２の左端に繋がる。なお、ライン１０６ｅ、
１０６ｆはマニュアルバルブ２５およびライン１０６ｄ
を介して第２ソレノイドバルブ２３に繋がる。このため
、第１および第２ソレノイドバルブ２２゜２３の通電オ
ン・オフを制御して、各ライン１０６ａ〜１０６ｆへの
ライン１０５がらのモジュレート圧の給排を制御すれば
、１−２．２−３゜３−４シフトバルブ６０．６２．６
４の作動制御を行うことができ、これにより、ライン１
１０からマニュアルバルブ２５を介して供給されるライ
ン圧を各油圧作動クラッチｌｌｃ、１２ｃ、１３ｃ、１
４ｃへ選択的に供給させ、所望の変速を行わせることが
できる。

リニアソレノイドバルブ５６は、リニアソレノイド５６
ａを有しており、リニアソレノイド５６ａへの通電電流
を制御することによりその作動力を制御し、ライン１２
０への供給油圧の大きさを制御するバルブであり、通常
は、エンジンスロットル開度に対応した油圧（スロット
ル圧）を発生させるように通電電流が制御される。

クラッチプレッシャコントロールバルブ７８は、マニュ
アルバルブ２５から１−２シフトバルブ６０に至るライ
ン上に配設されており、上記リニアソレノイドバルブ５
６により調圧されたスロットル圧を受けて作動するバル
ブである。このため、各シフトバルブ６０，６２．６４
を介して各油圧作動クラッチｌｌｃ、１２ｃ、１３ｃ、
１４ｃへ供給されるライン圧は、クラッチプレッシャコ
ントロールバルブ７８によりスロットル圧に応じて、す
なわち、エンジン出力に応じて制御される。これにより
、各油圧作動クラッチの作動時のトルク容量は、エンジ
ン出力に対応した必要最小限のものとすることができる
。

このコントロールバルブ２０は、第１〜第４オリフイス
コントロールバルブ７０，７２．７４゜７６も有してお
り、これらオリフィスコントロールバルブにより、変速
時における前段クラッチの油圧室内の油圧の解放が、後
段クラッチの油圧室内の油圧上昇とタイミングを合わせ
て行われる。

第１オリフイスコントロールバルブ６０により３速から
２速への変速時の３速クラツチの油圧解放タイミングが
制御され、第２オリフイスコントロールバルブ６２によ
り２速から３速もしくは２速から４速への変速時の２速
クラツチの油圧解放タイミングが制御され、第３オリフ
イスコントロールバルブ６４により４速から３速もしく
は４速から２速への変速時の４速クラツチの油圧解放タ
イミングが制御され、第４オリフイスコントロールバル
ブ６６により３速から４速への変速時の３速クラツチの
油圧解放タイミングが制御される。

上記第１〜第４オリフイスコントロールバルブ７０．７
２，７４．７６には、図示のようにリニアソレノイドバ
ルブ５６により調圧されたスロットル圧が作用するよう
になっており、このため、これらのバルブにより制御さ
れる変速タイミングはエンジンスロットル開度に対応し
て変化する。

すなわち、変速タイミングはエンジン出力に対応して適
切なタイミングとなるように制御されるのである。

さらに、各油圧作動クラッチｌｌｃ、１２ｃ。

１３ｃ、１４ｃの油圧室に連通ずる受圧室を有したアキ
ュムレータ８１，８２，８３．８４が設けられており、
これら各アキュムレータの受圧室とピストン部材８１ａ
、８２ａ、８３ａ、８４ａを　　−介して対向する背圧
室に、ライン１２１，１２２．１２３．１２４が接続さ
れており、これらライン１２１，１２２，１２３，１２
４はライン１２０ａ、１２０ｂおよび１２０を介してリ
ニアソレノイドバルブ５６に接続されている。

このため、リニアソレノイド５６ａへの通電電流を制御
すれば、上記各アキュムレータ８１〜８４の背圧室の油
圧を制御することができ、これにより、変速時における
係合クラッチ（後段クラッチ）の油圧室内の油圧をエン
ジン出力に応じて制御することができる。

以上のように構成された油圧コントロールバルブ２０に
おいて、シフトレバ−４５の操作によるマニュアルバル
ブ２５の作動およびソレノイドバルブ２２．２３のオン
・オフ作動により上記各バルブが適宜作動されて、各油
圧作動クラッチ１１ｃ、１２ｃ、１３ｃ、１４ｃへの選
択的なライン圧の供給制御がなされ、自動変速がなされ
る。

次に、上記のように構成された変速機における変速制御
について説明する。

変速制御は、シフトレバ−４５の操作に応じて油圧コン
トロールバルブ２０内のマニュアルバルブにより設定さ
れるシフトレンジに応じてなされる。このシフトレンジ
としては、例えば、Ｐ。

Ｒ，Ｎ、Ｄ、Ｓ、２の各レンジがあり、Ｐレンジおよび
Ｎレンジでは、全油圧作動クラッチｌｌｃ〜１５ｄが非
係合で変速機はニュートラル状態であり、Ｒレンジでは
リバース用油圧作動クラッチ１５ｄが係合されてリバー
ス段が設定され、Ｄレンジ、Ｓレンジおよび２レンジで
は変速マツプに基づく変速がなされる。

この変速マツプに基づく変速制御をＤレンジおよびＳレ
ンジでの場合を例にして説明する。

まず、最高速度段カットスイッチ３５がオフのときにつ
いて説明する。

この場合において、Ｄレンジでの変速マツプは第３Ａ図
に示すように、車速Ｖとスロットル開度θＴＨとの関係
に基づいて、第１速と第２速との間のシフトアップ線Ｕ
Ｄ１、第２速と第３速との間のシフトアップ線ＵＤ２、
第３速と第４速との間のシフトアップ線Ｕｎ、が設定さ
れる。なお、各シフトアップ線Ｕ、、Ｕ２．Ｕ、より低
車速側に所定のヒステリシスを有してシフトダウン線Ｄ
ＤＩ、ＤＤ２、ＤＤ３が設定されるのであるが、この図
においては説明の簡略化のため図示していない。

このため、シフトレバ−４５が°゛Ｄ″Ｄ″位置されて
Ｄレンジが設定されると、信号ライン３２ａ、３３ａを
介して送られる車速信号およびスロットル開度信号に基
づいて、コントローラ３０において、そのときの走行状
態が上記変速マツプ上の点として把握される。そして、
走行に伴う変速マツプ上の点の移動を追跡し、この点が
シフトアップ線を横切ったときに各線に対応したシフト
アップを行わせるように、コントローラ３０から信号ラ
イン３１ａ、３１ｂを介して、ソレノイドバルブ２２．
２３に作動信号が出力される。このようにしてソレノイ
ドバルブ２２．２３が作動されると、油圧コントロール
バルブ２０により油圧作動クラッチ１１′Ｃ〜１５ｄへ
の油圧給排がなされてシフトアップがなされる。

また、シフトダウンは、車速が低下する等して、図示し
ないシフトダウン線を横切ったときになされるが、その
説明は省略する。

一方、シフトレバ−４５が操作されて“°Ｓ゛位置に位
置し、シフトレンジとしてＳレンジが設定された場合に
は、第３Ｂ図の変速マツプが選択される。この変速マツ
プは、車速Ｖとスロットル開度θＴＨとの関係に基づい
て、第１速と第２速との間のシフトアップ線ＵＳＩおよ
び第２速と第３速との間のシフトアップ線ＵＳ２のみを
有し、且つ各シフトアップ線はＤレンジの場合とは異な
る特性に設定されている。なお、この場合にも所定のヒ
ステリシスを有してシフトダウン線ＤＳ　１　＋　Ｄ５
２が設定されるのであるが、この図においては図示して
いない。

この場合にも、上記と同様に、信号ライン３２ａ、３３
ａを介して送られる車速信号およびスロットル開度信号
に基づいて、コントローラ３０において、そのときの走
行状態が上記変速マツプ上の点として把握され、走行に
伴う変速マツプ上の点がシフトアップ線を横切ったとき
に各線に対応したシフトアップが行われる。

以上の変速制御を行う場合には、例えば、図中点Ａで示
すように、Ｄレンジ状態で比較的高速で走行中にスロッ
トル開度をほぼ零にしてエンジンブレーキを作動させて
走行する場合に、シフトレバ−４５を操作してこれを゛
Ｓ′Ｓｏにシフトすると、変速段は第４速から第３速に
シフトダウンされる。このため、例えば、山路、ワイン
ディング路等を比較的高速で走行時に、エンジンブレー
キを多用したい場合には、最高速度段カットスイッチを
オフにしておけば、シフトレバ−を“Ｄ　”から゛′Ｓ
゛°位置にシフトすることにより、速度段を４速から３
速にシフトダウンさせることができるので、運転者の操
作に対応してマニュアルトランスミッションの操作のよ
うな感覚で、エンジンブレーキ力を調整することができ
る。さらに、この場合には、シフトレバ−の位置を見る
だけで現在の速度段を知ることができる。

これに対して、最高速度段カットスイッチがオンの場合
について、第４図のフローチャートおよび第５Ａ図、第
５Ｂ図の走行特性図を用いて説明する。

変速制御は、まず変速マツプを読み込むことから開始さ
れ（ステップＳ１）、ここで第３Ａ図および第３Ｂ図に
示す変速マツプが検索・読み込みがなされる。次いで、
ステップＳ２において最高速度段カットスイッチ３５が
オンか否かが判断され、これがオフの場合は、そのまま
本フローは終了し、上記読み込まれた変速マツプ（第３
Ａ図および第３Ｂ図の変速マツプ）に基づく変速制御が
前述のようにしてなされる。

一方、最高速度段カットスイッチ３５がオンの場合には
、ステップＳ３に進み、シフトレンジがＤレンジか否か
の判定がなされ、Ｄレンジの場合にはステップＳ４にお
いて変速段が第４速すなわち最高速度段か否かの判定が
なされる。変速段が最高速度段である場合には、ステッ
プＳ５において変速段を第３速にシフトダウンさせる。

すなわち、第５Ａ図に示すように、シフトマツプ上での
シフトアップ線ＵＤ３がない条件下での変速を行わせる
。

また、Ｄレンジでない場合には、ステップＳ６において
、Ｓレンジであるか否かの判定がなされ、Ｓレンジであ
る場合には、ステップＳ７において速度段が第３速すな
わちＳレンジでの最高速度段であるか否かの判定がなさ
れる。変速段が最高速度段である場合には、ステップＳ
８において変速段を第２速にシフトダウンさせる。すな
わち、第５Ｂ図に示すように、シフトマツプ上でのシフ
トアップ線ＵＤ２がない条件下での変速を行わせる。

以上のような変速制御を行うと、例えば、図中点Ｂで示
すように、Ｄレンジ状態で比較的高速で走行中に（この
とき速度段は最高速度段が゛カットされるので第３速で
ある）、スロットル開度をほぼ零にしてエンジンブレー
キを作動させて走行する場合に、シフトレバ−４５を操
作してこれを”　ｓ　”位置にシフトすると、変速段は
第３速から第２速にシフトダウンされる。このため、例
えば、急コーナーを走行するような場合には、予め最高
速度段カットスイッチをオンにしておくことにより、走
行中にシフトレバ−を゛′Ｄパから“Ｓｏ”位置にシフ
トすれば、速度段を３速から２速にシフトダウンさせる
ことができる。このため、この場合にら運転者のシフト
レバ−操作に対してマニュアルトランスミッションのよ
うな感覚でシフトダウンを行わせることができる。また
、この場合にも、シフトレバ−位置を見るだけで現在の
速度段を簡単に知ることができる。

以上においては、Ｄレンジ、Ｓレンジについて説明した
が、２レンジについても同様であり、２レンジのときに
は第１速と第２速との間での自動変速がなされるような
マツプを有している場合には、最高速度段カットスイッ
チをオンさせることにより、変速段は第１速に固定され
る。また、上記においてはＤレンジでの変速マツプとＳ
レンジでの変速マツプでは、同一速度段の変速でもその
変速点の設定を異ならせているが、Ｓレンジでの変速マ
ツプを、例えば、Ｄレンジの変速マツプから単純に第４
速の変速線を除いたものを用いてもよい。さらに、以上
においては、４速変速段の場合について説明したが、５
速変速段の場合についても上記と同様な制御を行わせる
ことができるのは熱論である。

ハ１発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、各シフトレンジ内
での最高速度段の選択を禁止する最高速度段カットスイ
ッチが設けられているので、急コーナー等を走行する場
合には、予め最高速度段カットスイッチをオンにしてお
けば、シフトレバ−をＤからＳ位置に操作することによ
りＤレンジでは最高速度段より１段低い速度段で走行さ
せるとともに、Ｓレンジにシフトさせたときにさらに１
段低い速度段にシフトダウンさせることができる。この
ように、運転者がシフトレバ−を自分の意志で操作する
ことにより、変速を行わせることができるので、運転者
の感覚に合致したマニュアルトランスミッション感覚の
走行が可能になる。さらに、このようにシフトレバ−の
操作に応じて変速がなされるもの故、シフトレバ−の位
置を見れば現在の速度段を簡単に知ることが可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る制御装置を備えた自動変速機を示
す概略図、　　　゛ 第２図は上記自動変速機に用いられる油圧コドンロール
バルブを示す油圧回路図、 第３Ａ図、第３Ｂ図、第５Ａ図および第５Ｂ図は、上記
変速機の変速制御を行うための変速マツプを示すグラフ
、 第４図は上記制御装置での制御を示すフローチャートで
ある。 ２・・・トルクコンバータ　３・・・入力軸４・・・カ
ウンタ軸　　　　６・・・出力軸１０・・・変速機構 ２０・・・油圧コントロールバルブ ２２．２３・・・ソレノイドバルブ ３０・・・コントローラ　　３２・・・車速センサ３３
・・・スロットル開度センサ ３５・・・最高速度段カットスイッチ ４５・・・シフトレバ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の変速段を備えた変速機構と手動操作されるシ
   フトレバーとを有し、手動操作された前記シフトレバー
   の位置に対応するシフトレンジ毎に変速段範囲が設定さ
   れ、該変速段範囲内において走行状態に応じて自動的に
   変速を行わせる自動変速機の変速制御装置において、 手動によりオン・オフ切換操作される最高速度段カット
   スイッチを備え、該最高速度段カットスイッチのオン操
   作により、前記各シフトレンジ毎に設定される変速段範
   囲内での最高変速段の選択を禁止するようにしたことを
   特徴とする自動変速機の変速制御装置。