JPH01216149A - 自動変速機のレンジ切換装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車や産業用車両の自動変速機における
レンジ切換装置に関する。

（従来の技術および発明が解決しようとする課８）従来
の車両用の自動変速機のレンジ切換装置は、運転席のレ
ンジ切換操作レバーと自動変速機本体とがリンクやプッ
シュプルケーブルで連結されていた。

しかし大型のリヤエンジン車９例えば大型バスのように
運転席と自動変速機本体とが車両の前後に離れているよ
うな場合、リンクまたはケーブルのがたつきや調整のば
らつきをレンジ切換装置内部において吸収することが出
来ず、自動変速機における変速レンジの設定が正確に行
われない虞れがあるといった欠点を有していた。

この発明は、上記のような従来の自動変速機の有する欠
点を解消するために為されたものである。すなわち、自
動変速機本体が運転席から離れた位置に配置されている
ような大型車両においても、正確なレンジの切換えを行
うことの出来る自動変速機のレンジ切換装置を提供する
ことを目的とする。

（課題を達成するための手段） この発明は上記課題を達成するために、マニュアル操作
によって切換えられ各変速レンジに対応して異なる電位
を出力する変速レンジ対応電位出力手段と、各々比較電
位と前記変速レンジ対応電位出力手段からの電位とを入
力されて両電位を比較し該出力手段からの電位の方が大
きいとき第１バルブ切換信号を出力する第１比較手段お
よび比較電位の方が大きいとき第２バルブ切換信号を出
力する第２比較手段と、前記第１比較手段または第２比
較手段からの各バルブ切換信号によって中立位置から第
１切換位置または第２切換位置に切換えられる油圧切換
バルブと、ピストンを挟んで互いに対向する一対の油圧
室を有しピストンの移動位置に対応して自動変速機の変
速レンジ切換えを行うアクチュエータと、このアクチュ
エータに接続され前記第１比較手段および第２比較手段
へピストンの移動位置に対応した比較電位を出力する比
較電位出力手段とを有し、前記油圧切換バルブは、中立
位置において前記アクチュエータの一対の油圧室を共に
ドレーンに接続し、第１切換位置においてアクチュエー
タの一方の油圧室を油圧源に他方の油圧室をドレーンに
また第２切換位置において前記一方の油圧室をドレーン
に前記他方の油圧室を油圧源に接続することを特徴とし
ているものである。

そしてさらに本発明は、アクチュエータのピストンを各
変速レンジ位置に位置決めするディテント機構を備える
ことも出来る。

（作　用） 上記自動変速機のレンジ切換装置は、運転席におけるマ
ニュアル操作によってレンジ切換操作装置が切換えられ
ると、各変速レンジに対応した電位が変速レンジ対応電
位出力手段から出力される。

この出力電位が比較電位より大きいときには第１比較手
段から油圧切換バルブにバルブ切換信号が出力され、こ
れによって油圧切換バルブは中立位置から第１切換位置
に切換えられアクチュエータの一対の油圧室のうち一方
の油圧室を油圧源に他方の油圧室をドレーンに接続する
。そして一方の油圧室に油圧源から圧油が導入されるこ
とによって、アクチュエータのピストンが付勢されて一
方向に移動される。

このとき比較電位出力手段から出力される比較電位はピ
ストンの移動に伴って変化し９例えば上記のように第１
比較手段からバルブ°切換信号が出力されている場合に
は、出力される比較電位が徐々に大きくなるようにする
。そしてピストンが所定の変速レンジ位置まで移動して
くると、第１比較手段に入力される比較電位が変速レン
ジ対応電位出力手段からの出力電位と同じになるように
することによって第１比較手段からのバルブ切換信号の
出力が止まり、油圧切換バルブが再び中立位置に戻され
る。

これによってアクチュエータの一対の油圧室は何れも油
圧切換バルブを介してドレーンに接続されるため、ピス
トンへの油圧にょる付勢は無くなり所定の変速レンジ位
置に位置決めされる。そして自動変速機は、このアクチ
ュエータに連動して所定の変速レンジに切換えられる。

なおこのとき、レンジ切換装置がディテント機構を備え
ている場合には、アクチュエータのピストンが所定の変
速レンジ位置に確実に位置決めされ、より正確な変速レ
ンジの切換えが行われる。

また以上の場合とは逆に比較電位の方が変速レンジ対応
電位出力手段からの出力電位よりも大きい場合には、第
２比較手段からバルブ切換信号が出力されて油圧切換バ
ルブが前記とは逆方向に切換えられ、これによってアク
チュエータのピストンは前記と逆方向に移動される。そ
してこのピストンの移動に伴って比較電位出力手段から
出力される比較電位が小さくなり、前記と同様にピスト
ンが所定の変速レンジ位置になったとき第２比較手段か
らのバルブ切換信号の出力が止まり、これによってピス
トンが所定の変速レンジ位置に位置決めされて、自動変
速機の変速レンジ切換えが行われる。

（実施例） 以下この発明を１図面に示す実施例に基づいてさらに詳
細に説明を行う。

第１図において、１は運転席に配置された図示しないマ
ニュアルレバーや押ボタン等のレンジ切換操作装置に連
結されたレンジ切換スイッチであり、このレンジ切換ス
イッチ１は１．２，３゜Ｄ、Ｎ、Ｒの各レンジに対応し
て各々スイッチ接片ｓ　　、ｓ　　、ｓ　　　ｓ　　、
ｓ　　お°よびＳＲを備１２３　　°　　　ＤＮ えている。そしてこの各スイッチ接片Ｓ　　””　Ｓ　
Ｒは、電源２に接続されたポテンショメータ３の電源２
への接続側端子に近い方から順に、各々ポテンショメー
タ３に接続された際の電位がｖｌ〉ｖ２〉ｖ３〉ＶＤ＞
ｖＮ＞ＶＲの順に大きくなるよう配置されている。そし
て各スイッチ接片Ｓ１〜ＳＲは、第１比較器４の正端子
４ａに接続されている。

この第１比較器４の負端子４ｂには加算器５の出力が入
力されるようになっており、そしてレンジ切換スイッチ
１における電位が加算器５からの出力よりも大きいとき
、第１比較器４は正電位を出力するようになっている。

また第１比較器４には第１ソレノイド駆動回路６が接続
されており、この第１ソレノイド駆動回路６は第１比較
器４から正電位が入力された際これを増幅して油圧切換
バルブ７の一端側に接続された第１ソレノイド７Ａを作
動させ、油圧切換バルブ７を他端方向（図面において右
方向）に切換えるようになっている。

レンジ切換スイッチ１はさらに第２比較器８の負端子８
ｂに接続されており、この第２比較器８の正端子８ａに
は加算器５の出力が人力され加算器５からの出力がレン
ジ切換スイッチ１から負端子８ｂに人力される各レンジ
の電位よりも大きいとき、第２比較器８はこれに接続さ
れた第２ソレノイド駆動回路９に正電位を出力するよう
になっている。

第２ソレノイド駆動回路９は油圧切換バルブ７の他端側
に接続された第２ソレノイド７Ｂに接続され、第２比較
器８から出力された正電位を増幅して第２ソレノイド７
Ｂを作動させ、油圧切換バルブ７を一端方向（図面にお
いて左方向）に切換えるようになっている。

油圧切換バルブ７は、一対のポート７ａ、７ｂがアクチ
ュエータｌＯのピストンＩＯＡを挟んで対向する一対の
油圧室１０ａ、　ｌＯｂに各々油路ＬｌまたはＬ２を介
して接続されており、ポート７Ｃは油圧源１１にまたポ
ートｌｌｄはドレーン１２に接続されている。そして中
立状態（図示の状態）において一対のポート７ａおよび
７ｂは共にドレーンポート７ｄに連通されており、第１
ソレノイド７Ａが作動されると油圧切換バルブ７が図面
右方向に切換えられてポート７ｂが油圧源ポート７Ｃに
またポー）７ａがドレーンポート７ｄに接続され、第２
ソレノイド７Ｂが作動されると油圧切換バルブ７が図面
左方向に切換えられて今度はポート７ａが油圧源ボー）
７ｃにポート７ｂがドレーンポート７ｄに接続されるよ
うになっている。

アクチュエータｌＯの一方のピストンロッドＩＯＢには
その軸方向延長部先端に可動接片１８が固定され、ピス
トンＩＯＡの移動に伴ってポテンショメータ１４から所
定の電位を検出するようになっている。そしてこの可動
接片１３は加算器５の一方の正端子５ａに接続され、ポ
テンショメータ１４からの検出電位を加算ａ５へ出力す
るようになっている。なお、加算器５の他の正端子５ｂ
には所定の定電圧が入力されている。

またアクチュエータｌＯの他方のピストンロッドｌＯＣ
の先端部には各変速レンジに対応するディテント用溝Ｈ
、Ｈ２、Ｈａ　、Ｈｎ　、ＨＮ　、ＨＲが形成され、ピ
ストンＩＯＡが各変速レンジに対応して位置決めされた
際、ディテントスプリング１５によって付勢されたディ
テントボール１６がディテント用溝Ｈ−ＨＲのうちの当
該変速レンジに対応する溝に嵌合し、ピストンＩＯＡを
当該変速レンジ位置に固定するようになっている。なお
、アクチュエータｌＯは、第２図に示すように、自動変
速機２０の油圧制御回路内に配置された図示しないマニ
ュアルバルブにリンク機構３０を介して連結されており
、その作動によってマニュアルバルブの切換えを行うよ
うになっている。

なお上記においてレンジ切換スイッチ１．電源２および
ポテンショメータ３が変速レンジ対応電位出力手段を、
第１比較器および第２比較器が各々第１比較手段または
第２比較手段を、可動接片１３．ポテンショメータ１４
および加算器５が比較電位出力手段をそれぞれ構成する
。

次に、上記自動変速機のレンジ切換装置の作動について
説明を行う。

例えば、ｐレンジからＮレンジへの切換えを例にとって
説明すると、Ｄレンジにおいては、レンジ切換スイッチ
ｌのスイッチ接片ＳＤがオンしており、他のスイッチ接
片はオフしている。そしてこのときアクチュエータｌＯ
は、ディテントボールＩＢがＤレンジのディテント用溝
ＨＤに嵌合することによって、Ｄレンジ位置に位置決め
されている。なおこのレンジ切換完了状態においては、
油圧切換バルブ７はスプリング７Ｃ，？Ｄによって中立
状態に保持されている。

このＤレンジ状態で運転者が運転席のレンジ切換操作装
置をＮレンジに切換えると、レンジ切換スイッチ１のス
イッチ接片ＳＤがオフされ代ってスイッチ接片ＳＮがオ
ンされる。このスイッチ接片ＳＮのオンによって、ポテ
ンショメータ３からｐレンジのときよりも小さい電位Ｖ
Ｎが第１比較器４の正端子４ａおよび第２比較器８の負
端子８ｂに出力される。このとき、Ｄレンジ状態と比較
して、第１比較器４においては正端子４ａにおける電位
ＶＮが負端子４ｂに入力される加算器５からの電位Ｖｏ
よりも小さくなるため、第１ソレノイド７Ａは作動され
ないが、第２比較器８においては、正端子８ａにおける
加算器５からの電位ｖｏの方が負端子８ｂにおけるレン
ジ切換スイッチ１からの電位ＶＮよりも大きくなるため
、第２ソレノイド駆動回路９に正電位が出力され第２ソ
レノイド７Ｂが作動される。

この第２ソレノイド７Ｂの作動によって油圧切換バルブ
７が図面左方向に切換えられ、ポート７ａが油圧源ポー
ト７Ｃにまたポート７ｂがドレーンポー）Ｌｄに連通さ
れる。これによって。

アクチュエータ１０の一方の油圧室１０ｍは油圧源１１
に接続されて圧油が導入され他方の油圧室１０ｂはドレ
ーン１２に接続されて、ピストンＩＯＡが図面右方向に
移動される。

このときピストンロッドＩＯＢに取付けられた可動接片
１３がピストンＩＯＡの移動に伴ってポテンショメータ
ー４上を図面右方向に移動することによって加算器５の
端子５ａに入力される電位が下がり、これに伴って第２
比較器８の′正端子８ａに人力される電位Ｖ。が徐々に
下降してゆく。そして正端子５ａの人力電位Ｖ　が（ｖ
Ｎ−ΔＶ）から（ＶＮ＋ΔＶ）の範囲内になると、第２
比較器８は両端子における電位が同じになったとして第
２ソレノイド駆動回路９への出力を止める。

なおΔＶは所定レンジ位置の近傍位置を示す電位で、加
算器５の他方の正端子５ｂの入力電位である。また、こ
のレンジ位置の近傍とは、アクチュエータｌＯのディテ
ント機構が作動しうる範囲をいう。

これによって第２ソレノイド７Ｂは作動を止め、油圧切
換バルブ７はスプリング７Ｃ，？Ｄの作用によって中立
位置に戻る。そしてアクチュエータｌＯの油圧室１０ａ
およびｌＯｂは各々ボート７ａまたはボート７ｂとドレ
ーンポー）７ｄを介して共にドレーン１２に接続され、
ピストンＩＯＡへの付勢は無くなる。そしてこのときピ
ストンロッドｌＯＣのＮレンジに対応するディテント用
溝ＨＮのノツチ而あ端にディテントボールＩＢが係って
おり、油圧によるピストンＩＯＡへの付勢が無くなった
後は、スプリング１５の付勢によってディテントボール
ｌＢがディテント用溝ＨＮのノツチ面上を摺動して滑り
落ち、ピストンＩＯＡをＮレンジの位置決め方向に微動
させる。そしてディテントボール１６がディテント用溝
ＨＮに完全に嵌合することにより、ピストンＩＯＡがＮ
レンジ位置に位置決めされ固定される。そしてこれによ
って、このアクチュエータｌＯに連結された油圧制御回
路のマニュアルバルブがＮレンジポジションに切換えら
れることとなる。

逆にＮレンジからＤレンジに切換える場合を説明すると
、Ｎレンジでは前述したようにアクチュエータ１０はデ
ィテント機構によってＮレンジ位置に位置決めされてい
る。そして運転者が運転席のレンジ切換操作装置をＤレ
ンジに切換えると、レンジ切換スイッチ１のスイッチ接
片ＳＮがオフされ代ってスイッチ接片ＳＤがオンされる
。このスイッチ接片ＳＤのオンによって、ポテンショメ
ータ３からＮレンジのときよりも大きい電位ＶＤが第１
比較器４の正端子４ａおよび第１比較器４の負端子８ｂ
に出力される。このとき、Ｎレンジ状態と比較して、第
２比較器８においては、負端子８ｂにおける電位ＶＤが
正端子８ａに入力される加算器５からの電位Ｖ　゛より
も大きくなるため、第２ソレノイド７Ｂは作動されない
が、第１比較器４においては、負端子４ｂにおける加算
器５からの電位Ｖ　″よりも正端子４ａにおけるしンジ
切換スイッチ１からの電位ＶＤの方が大きくなるため、
第１ソレノイド駆動回路６に正電位が出力され第１ソレ
ノイド７Ａが作動される。

この第１ソレノイド７Ａの作動によって油圧切換バルブ
７が図面右方向に切換えられ、ポート７ｂが油圧源ポー
ト７Ｃにまたポート７ａがドレーンポート７ｄに連通さ
れる。これによって。

アクチュエータｌＯの油圧室１０ｂは油圧源１１に接続
されて圧油が導入され油圧室１０ａはドレーン１２に接
続されて、ピストンＩＯＡが図面左方向に移動される。

このときピストンロッドＩＯＢに取付けられた可動接片
１３がピストンＩＯＡの移動に伴ってポテンショメータ
ー４上を前記と反対方向（図面左方向）に移動し、加算
器５の端子５ａに入力される電位が上がり、これに伴っ
て第１比較器４の負端子４ｂに入力される電位Ｖ　″が
徐々に上昇してゆく。そして負端子４ｂの入力電位が（
ｖＤ−ΔＶ）から（ＶＤ＋ΔＶ）の範囲内となると、第
１比較器４は両端子における電位が同じになったとして
第１ソレノイド駆動回路６への出力を止める。

これによって第１ソレノイド７Ａは作動を止め、油圧切
換バルブ７はスプリング７Ｃ，？Ｄの作用によ・て中立
位置に戻る。そし讐アクチーエータｌＯの油圧室１０ａ
およびｌＯｂは各々ポート７ａまたはポート７ｂとドレ
ーンポート７ｄを介して共にドレーン１２に接続され、
ピストンＩＯＡへの付勢は無くなる。

そしてこのとき、前述したＤレンジからＮレンジへの切
換えの場合と同様の作動によってディテントボールｔｅ
がＤレンジに対応するディテント用溝Ｈｏに嵌合し、ア
クチュエータ１０がＤレンジ位置に位置決め固定される
。そして二′れによって油圧制御回路のマニュアルバル
ブがＤレンジに切換えられる。

以上はＤレンジとＮレンジの相互のレンジ切換えの場合
のみの説明であるが、他のレンジ切換えの場合も同様で
あり、レンジ切換スイッチ１の切換えによって、ポテン
ショメータ３からの電位が下がる場合には第２比較器８
が作動してレンジの切換えが行われ、ポテンショメータ
３からの電位が上がる場合には第１比較器４が作動して
レンジの切換えが行われる。

なお−１〕記実施例においてはディテントボールを備え
たディテント機構を用いたが、これに限られず通常自動
変速機に用いられているような板ばね式の、ディテント
機構を用いることももちろん可能である。また上記実施
例においては、１，２゜３、Ｄ、Ｎ、Ｈの変速レンジを
有する自動変速機について説明を行ったが、他の変速レ
ンジの組合せを有する自動変速機についても同様に応用
することが出来る。

（発明の効果） 以上のようにこの発明は、運転席のレンジ切換操作装置
からの電気信号によって自動変速機に取付けられたレン
ジ切換装置本体が切換えられるようになっているので１
例えば大型リヤエンジンバスのように運転席と自動変速
機本体とが離れているような場合であっても、従来の機
械的操作方式のもののようにケーブルの緩みやリンク系
のがたつき等のような影響が無いため、正確で確実なレ
ンジ切換えを行うことが可能となる。また運転席におい
てマニュアルレバー等のレンジ切換操作装置の配置に制
約を受けることが少ない。

またアクチュエータにディテント機構を備えることによ
って、ピストンが所定の変速レンジ位置の近傍まで移動
されれば後はディテント機構によってピストンの正確な
位置決めを行うようにすることが出来るので、レンジ切
換装置の調節の際、あまり高い精度は必要とされなくな
る。

またこの発明によるレンジ切換装置は、全ての自動変速
機に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は同実
施例のアクチュエータと自動変速機との取付は状態を示
す図である。 １・・・レンジ切換スイッチ。 ４・・・第１比較器。 ５・・・加算器。 ７・・・油圧切換バルブ。 ８・・・第２比較器。 ｌＯ・・・アクチュエータ。 １０ａ、　１０ｂ−・・油圧室。 １０Ａ・・・ピストン。 Ｂ・・・可動接片。 １４・・・ポテンシヨメータ。 １５・・・ディテントスプリング。 １６・・・ディテント用ボール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マニュアル操作によって切換えられ各変速レンジに
   対応して異なる電位を出力する変速レンジ対応電位出力
   手段と、 各々比較電位と前記変速レンジ対応電位出力手段からの
   電位とを入力されて両電位を比較し該出力手段からの電
   位の方が大きいとき第１バルブ切換信号を出力する第１
   比較手段および比較電位の方が大きいとき第２バルブ切
   換信号を出力する第２比較手段と、 前記第１比較手段または第２比較手段からの各バルブ切
   換信号によって中立位置から第１切換位置または第２切
   換位置に切換えられる油圧切換バルブと、 ピストンを挟んで互いに対向する一対の油圧室を有しピ
   ストンの移動位置に対応して自動変速機の変速レンジ切
   換えを行うアクチュエータと、このアクチュエータに接
   続され前記第１比較手段および第２比較手段へピストン
   の移動位置に対応した比較電位を出力する比較電位出力
   手段とを有し、 前記油圧切換バルブは、中立位置において前記アクチュ
   エータの一対の油圧室を共にドレーンに接続し、第１切
   換位置においてアクチュエータの一方の油圧室を油圧源
   に他方の油圧室をドレーンにまた第２切換位置において
   前記一方の油圧室をドレーンに前記他方の油圧室を油圧
   源に接続することを特徴とする自動変速機のレンジ切換
   装置。 ２、アクチュエータがピストンを各変速レンジ位置に位
   置決めするディテント機構を備えている請求項１記載の
   自動変速機のレンジ切換装置。