JPH03163260A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、変速機構の動力伝達経路を切換える複数の摩
擦要素を備えた自動変速機の変速制御装置に関し、とく
に、少なくとも２つの摩擦要素が締結される変速段から
一方の摩擦要素が解放される変速段への変速が行なわれ
るときの制御に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、遊星歯車装置等を用いた変速機構に動力伝達
経路を切換えるための各種クラッチ、ブレーキ等の複数
の摩擦要素が設けられ、これら摩擦要素が油圧制御回路
により切換作動されるようになっている自動変速機にお
いて、変速時に、摩擦要素の締結、解放の切替わりのタ
イミング等を制御することにより変速ショックの軽減を
図るようにした制御装置は種々知られている。例えば、
特開昭６２−１３８４７号公報に示された装置では、２
速で締結されるセカンドブレーキおよび３，４速で締結
されるフロントクラッチが変速機構に組込まれている自
動変速機において、セカンドブレーキに対する油圧ライ
ンに３−２タイミングバルブを設け、３速から２速への
変速時に、上記３−２タイミングバルブを制御すること
によってセカンドブレーキの解放タイミングを調整し、
セカンドブレーキの解放への切換わりとフロントクラッ
チの締結への切換わりの同期を図るようにしている。

ところで、変速機構の構造は上記公報に示されたものの
他にも種々知られ、変速機構によっては、所定変速段で
少なくとも２つの摩擦要素が締結されて、他の変速段で
一方の摩擦要素が解放されるようになっているものがあ
る。例えば、２速および４速で締結される２−４ブレー
キと３速および４速で締結される３−４クラッチとを備
え、これらの締結、解放で前進４段の変速が達成される
ように変速機構を構成したものがあり、この変速機構に
よると、４速では２−４ブレーキと３−４クラッチがと
もに締結され、２速では３−４クラッチが解放される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように所定変速段で少なくとも２つの摩擦要素が
締結されて、他の変速段で一方の摩擦要素が解放される
ようになっている自動変速機において、上記所定変速段
から上記他の変速段への変速が行なわれる場合、例えば
２−４ブレーキと３−４クラッチーを備えたものにおい
て４速から２速への変速が行なわれる場合に、次のよう
な理由でトルクショックが生じ易い。

すなわち、上記２つの摩擦要素が締結されている状態か
ら一方の摩擦要素が解放されたときは、その解放に伴い
、締結状態にある他の摩擦要素が受けるトルクが増大す
る。このため、上記所定変速段から上記他の変速締段へ
の変速時に、単に上記一方の摩擦要素の締結圧を除去さ
せていくだけでは、この摩擦要素が解放状態に達する変
速終期に、締結状態にある他の摩擦要素が受けるトルク
が急増し易く、これに起因してショックが生じる。

これに対し、油圧制御回路にタイミングバルブ等を設け
たとしても、上記のような締結状態の摩擦要素の変速終
期におけるトルクの急増を充分に緩和することは難しい
。

本発明は上記の事情に鑑み、少なくとも２つの摩擦要素
が締結される変速段から一方の摩擦要素が解放される変
速段への変速時に、締結状態の摩擦要素が受けるトルク
の急増を緩和し、ショックを軽減することができる自動
変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、変速機構の動力伝達
経路を切換える複数の摩擦要素を備えるとともに、所定
変速段で少なくとも所定の２つの摩擦要素が締結され、
他の変速段で上記２つの摩擦要素のうちの一方が解放さ
れるように構成された自動変速機において、上記所定変
速段から上記他の変速段へ変速時に、変速の進行につれ
て解放状態に移行する上記一方の摩擦要素の締結力を、
変速終了直前に一時的に所定量増大させる制御手段を備
えたものである。

〔作用〕

上記構成によると、上記所定変速段から上記他の変速段
への変速時における変速終了直前に、解放状態に移行し
つつある上記一方の摩擦要素の締結力が一時的に所定量
増大されることによってトルクがこの摩擦要素に分散さ
れ、このトルクの分散により、締結状態の摩擦要素が受
けるトルクの急増を緩和す゛る作用が得られる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例についての自動変速機全体の
構成を示している。この図において、エンジンの出力軸
１にトルクコンパータ２が連結され、このトルクコンバ
ータ２の出力側に変速機構１０が配設されている。上記
トルクコンバータ２は、エンジンの出力軸１に固定され
たボンプ３と、タービン４と、一方向クラッチ６を介し
て固定軸７上に設けられたステータ５とを備えている。

またトルクコンバータ２には、その入力側と出力側とを
直結するロックアップクラッチ８が設けられている。

上記変速機構１０は、基端が上記エンジンの出力軸１に
固定されて先端がオイルポンプ１ｌに連結されたオイル
ポンプ駆動用中央軸１２を備えるとともに、この中央軸
１２の外方に、基端が上記トルクコンバータ２のタービ
ン４に連結された中空のタービン軸１３を備え、このタ
ービン軸１３上には、ラビニョ型の遊星歯車装置１４が
設けられている。この遊星歯車装置１４は、小径サンギ
ャ１５、大径サンギャ１６、ロングピニオンギャ１７、
ショートピニオンギャ１８およびリングギャ１９からな
っている。この遊星歯車装置１４に対して、次のような
各種の摩擦要素が組込まれている。

エンジンから遠い側の側方において上記タービン軸１３
と上記小径サンギャ１５との間には、フォワードクラッ
チ２０とコーストクラツチ２１とが並列に配置されてい
る。上記フォワードクラッチ２０は、第１ワンウエイク
ラッチ２２を介してタービン軸１３から小径サンギャ１
５への動力伝達を断続し、また上記コーストクラッチ２
１は、タービン軸１３と小径サンギャ１５との間で相互
の動力伝達を断続するものである。

上記ゴーストクラッチ２１の半径方向外方には、バンド
ブレーキからなる２−４ブレーキ２３が配置されている
。この２−４ブレーキ２３は、上記大径サンギャ１６に
連結されたブレーキドラム２３ａとこのブレーキドラム
２３ａに掛けられたブレーキパンド２３ｂとを有し、こ
の２−４ブレーキ２３が締結されると大径サンギャ１６
が固定されるようになっている。この２−４ブレーキ２
３の側方には、上記ブレーキドラム２３ａを介して大径
サンギャ１６とタービン軸１３との間の動力伝達を断続
する後進走行用のリバースクラッチ２４が配置されてい
る。また、上記遊星歯車装置ｌ４の半径方向外方におい
て遊星歯車装置１４のキャリャ３１と変速機構１０のケ
ース３２との間には、上記キャリャ３１とケース３２と
を係脱するロー・リバースブレーキ２５が配置されると
ともに、これと並列に第２ワンウエイクラッチ２６が配
置されている。

さらに、遊星歯車装置１４のエンジン側の側方には、上
記キャリャ３１とタービン軸１３の間の動力伝達を断続
する３−４クラッチ２７が配置されている。また、この
３−４クラッチ２７の側方には、リングギャ１９に連結
されたアウトプットギャ２８が配置されており、このギ
ャ２８はアウトプットシャフト２９に取付けられている
。

この変速機構ＩＯは、それ自体で前進４段、後進１段の
変速段を有し、クラッチ２０，２１．２４，２７および
ブレーキ２３．２５を適宜作動させることにより所要の
変速段を得ることができるものである。ここで、各変速
段とクラッチ、ブレーキの作動の基本的関係を第１表に
示す。

この油圧解御回路４０において、フォワードクラッチ２
０が締結される前進走行レンジ（Ｄ，２．１レンジ）で
、とくに変速段に関係する摩擦要素は２−４ブレーキ２
３および３−４クラッチ２７の２つであり、これらの締
結、解放に応じて変速比が変化し、両者がともに解放さ
れると１速状態、２−４ブレーキ２３が締結されて３−
４クラッチ２７が解放されると２速状態、２−４ブレー
キ２３が解放されて３−４クラッチ２７が締結されると
３速状態、両者がともに締結されると４速状態となる。

従って、後に詳述するような４速から２速への変速が行
なわれる場合は、２−４ブレーキ２３および３−４クラ
ッチ２７が締結されている状態から、３−４クラッチ２
７が解放される。なお、この４速から２速への変速が行
なわれると、前記の第１ワンウエイクラッチ２２は空転
状態からロック状態に変化するようになっている。

上記変速機構１０の摩擦要素（クラッチ２０，２１．２
４．２７およびブレーキ２３．２５）は、油圧制御回路
４０から供給される油圧によって作動される。上記油圧
制御回路４０は、後に詳述するように、各種シフトバル
プをコント，ロールする変速用のソレノイドバルブ４４
〜４６を備え、ソレノイドバルプ４４〜４６のＯＮ，Ｏ
ＦＦの切換えに応じ、変速機構１０の摩擦要素に対する
油圧の給排が行なわれる。

この油圧制御回路４０に対し、変速用のソレノイドバル
プ４４〜４６等を制御するコントロールユニット（ＣＰ
Ｕ）３３が設けられており、このコントロールユニット
３３には、エンジンのスロットル開度を検出するスロッ
トル開度センサ３６、トルクコンバータ２のタービン回
転数を検出するタービン回転数センサ３７等からの信号
が入力されている。この制御回路４０は、予め設定され
た変速パターンに基づいてレンジおよび運転状態（スロ
ットル開度、タービン回転数等）に応じた変速の制御を
行なう。さらに、変速判定手段３４により行なわれる変
速の判定に基づき、所定の２つの摩擦要素が締結される
所定変速段から一方の摩擦要素が解放される他の変速段
への変速時に、変速の進行に′つれて解放状態に移行す
る上記一方の摩擦要素の締結力を変速終了直前に一時的
に所定量増大させる制御手段３５が、上記コントロール
ユニット３３に含まれている。

当実施例において上記制御手段３５は、後に詳述するよ
うに、上記２−４ブレーキ２３と３−４クラッチ２７が
ともに締結される４速から３−４クラッチ２７が解放さ
れる２速への変速時を対象とし、アクセル操作等による
運転状態の変化に応じてこのような４速から２速への変
速が行なわれるときに、３−４クラッチ２７の締結力を
変速終了直前に一時的に所定量増大させるようにしてい
る。

第２図は、上記油圧制御回路４０の中の、２−４ブレー
キ２３および３−４クラッチ２７のアクチュエー夕に対
する油圧給排に関係する系統を概略的に示している。油
圧制御回路４０にはこのほかに、他の摩擦要素やトルク
コンバータ２、ロックアップクラッチ８に対する油圧給
排系統、ライン圧の調整手段等が含まれるが、これらの
図示は省略する。なお、上記２−４ブレーキ２３のアク
チュエー夕は、アブライポート２３ｃとリリースポート
２３ｄとを有するサーボピストンで構成され、アプライ
ポート２３ｃのみに油圧が供給されているときに２−４
ブレーキ２３を締結し、両ポ−１２３ｃ．２３ｄとも油
圧が供給されていないとき、および両ポー｝２３ｃ，２
３ｄとも油圧が供給されているときに、２−４ブレーキ
２３を解放するようになっている。また、上記３−４ク
ラッチ２７のアクチュエー夕は、通常の油圧ピストンで
構成され、油圧が供給されたときに３−４クラッチ２７
を締結するようになっている。

第２図に示す油圧給排系統には、１−２．２−３．３−
４の各シフトバルブ４１，４２．４３と、これらシフト
バルプ４１．４２．４３をコントロールするソレノイド
バルプ４４，４５．４６と、手動操作に応じてレンジの
選択を行なうマニュアルバルプ４７等が含まれている。

上記マニュアルパルブ４７の入力ポートには、オイルボ
ンプ１１からメインラインＬ１に吐出されて図外の調圧
手？で所定のライン圧に調整された作動油が導かれてい
る。マニュアルバルプ４７と１−２シフトバルプ４１と
の間には、Ｄ，２．１レンジでメインラインＬ■に連通
ずる第１出力ラインＬ２が設けられ、また、マニュアル
バルブ４７と２−３シフトバルプ４２との間には、Ｄ．
２レンジでメインラインＬ１に連通する第２出力ライン
Ｌ３が設けられている。

上記各シフトバルプ４１．４２．４３は、それぞれ図外
のスプリングで付勢されたスプール４１ａ．４２ａ．４
３ａを備え、ソレノイドバルプ４４，４５．４６によっ
てコントロールされるパイロット圧に応じてスプール４
３ａ．４４ａ，４５ａが作動されるようになっている。

すなわち、各シフトバルブ４１，４２．４３のパイロッ
トポートに通じる各パイロットラインＬ４．Ｌ５．Ｌ６
にそれぞれソレノイドバルプ４４．４５．４６が接続さ
れ、各ソレノイドバルプ４４〜４６はそれぞれ、ＯＮの
ときにパイロット圧を排出してスプール４１ａ〜４３ａ
を図の右側に位置させ、ＯＦＦのときにパイロット圧を
パイロットポートに作用させてスプール４１ａ〜４３ａ
を図の左側に位置させるようになっている。

上記１−２シフトバルプ４１は、１−２ソレノイドバル
プ４４がＯＮとなることによってスプール４１ａが図の
右側に位置する状態となったときに、上記第ｌ出力ライ
ンＬ２をサーボアプライラインＬ７に連通させる。この
ラインＬ７は、ワンウエイオリフィス５１を介して２−
４ブレーキ２３のアブライボート２３Ｃに至る。従って
、Ｄ，２．１レンジで１−２ソレノイドバルプ４４がＯ
Ｎのときに上記アブライポート２３ｃに油圧が供給され
、１−２ソレノイドバルプ４４がＯＦＦのときに上記ア
プライボート２３ｃから油圧が排除される。なお、サー
ボアプライラインＬ７には２−４ブレーキ締結時の緩衝
用の１−２アキュムレータ５２が接続されている。

上記２−３シフトバルプ４２は、２−３ソレノイドバル
プ４５がＯＦＦとなることによってスプール４２ａが図
の左側に位置する状態となったときに、上記第２出力ラ
インＬ３を３−４クラッチラインＬ８に連通させる。こ
のラインＬ８は、ワンウエイオリフィス５３を介して３
−４クラッチ２７に至る。従って、Ｄ．２レンジで２−
３ソレノイドバルプ４５がＯＦＦのときに３−４クラッ
チ２７に油圧が供給され、２−３ソレノイドバルブ４５
がＯＮのときに油圧が排除される。なお、３−４ク・ラ
ッチラインＬ８のワンウエイオリフィス５３をバイパス
するラインにはバイパスバルプ５４が設けられ、また、
３−４クラッチラインＬ８には３−４クラッチ作動時の
緩衝用の２−３アキュムレータ５５が接続されている。

また、３−４クラッチラインＬ８から分岐したラインＬ
９が、３−４シフトバルプ４３に導かれている。モして
３−４シフトバルブ４３は、３−４ソレノイドバルプ４
６がＯＦＦとなることによってスブール４３ａが図の左
側に位置する状態となったときに、上記ラインＬ９をサ
ーボリリースラインＬＩＯに連通し、このラインＬ　１
０は、２−３タイミングバルブ５６、ワンウェイオリフ
ィス５７等を介して２−４ブレーキ２３のアクチュエー
夕のリリースポート２３ｄに至る。従って、Ｄ，２レン
ジで２−３．３−４ソレノイドバルブ４５，４６がとも
にＯＦＦのときに、２−４ブレーキ２３のリリースポー
ト２３ｂに油圧が導入されて２−４ブレーキ２３が解放
される。

このような油圧回路構成によると、２−４ブレーキ２３
は、１−２ソレノイドバルブ４４がＯＮで、かつ２−３
．３−４ソレノイドバルプ４５．４６のすくなくとも一
方がＯＮのときに締結されて、それ以外のときに解放さ
れ、３−４クラッチ２７は、２−３ソレノイドバルブ４
５がＯＦＦのときに締結されて、２−３ソレノイドパル
プ４５がＯＮのときに解放される。

ここで、各変速段と各ソレノイドバルブ４４〜４６のＯ
Ｎ，ＯＦＦの組合せのパターン（ソレノイドパターン）
との関係を、第２表に示す。

第１図中に一示したコントロールユニット３３は、基本
的には、運転状態を変速パターンと照合することによっ
て決定した変速段を達成するように、上記の第２表のソ
レノイドパターンに基づいて各ソレノイドパルプ４４〜
４６を制御するが、Ｄレンジでの４速から２速への変速
時には、ソレノイドパターンを４速のパターンから２速
のパターンに変更した後、変速終了直前に設定時間だけ
、４速のパターンにして３−４クラッチ２７に油圧が供
給される状態とすることにより、３−４クラッチ２７の
締結力を増大させるようにしている。

このコントロールユニット３３による４速から２速への
変速時の制御の具体例を、第３図のフローチャートによ
って説明する。

このフローチャートにおいて、スタートすると、ステッ
プＳ１で変速時であるか否かを調べ、変速時であれば、
ステップＳ２で４速から２速への変速か否かを調べる。

変速時以外の処理、および４速から２速への変速以外の
変速時の処理については図示を省略する。

４速から２速への変速時には、まずステップＳ３でＤレ
ンジでの２速のソレノイドパターンを出力し、つまりソ
レノイドバルブ４４〜４６をいずれもＯＮとする（第２
表参照）。続いてステップＳ４でタービン回転数Ｎｔを
読込み、ステップＳ５で、上記タービン回転数Ｎｔが、
変速終了回転数ＮＡから設定回転数ΔＮだけ減じた値（
ＮＡ−ΔＮ）以上となったか否かを調べる。上記変速終
了回転数ＮＡは、変速前のタービン回転数等から予測し
た変速終了時のタービン回転数であり、また設定回転数
ΔＮは比較的小さな値である。従ってこのステップＳ５
は、４速から２速への変速の進行に伴って上昇するター
ビン回転数が変速終了回転数ＮＡに近付いたか否かを調
べることにより、変速終了直前の状態に達したかどうか
を調べるものである。そしてステップＳ５の判定がＮＯ
の間は、２速のソレノイドパターンを維持する。

ステップＳ５の判定がＹＥＳとなったときはステップＳ
６に移り、設定時間だけ、４速のソレノイドパターンを
出力し、つまりソレノイドバルブ４４〜４６を−ＯＮ，
ＯＦＦ．ＯＮとする。そして設定時間が経過すると、ス
テップＳ７に移って２速のソレノイドパターンに戻す。

このような制御による作用を、第４図のタイムチャート
を参照しつつ説明する。

Ｄレンジにおける４速時には、各ソレノイドバルブ４４
〜４６がＯＮ，ＯＦＦ．ＯＮとなっていることにより、
２−４ブレーキ２３と３−４クラッチ２７がともに締結
されており、この状態から２速へ変速されるときは、変
速開始時点ｔｏから、各ソレノイドバルプ４４〜４６が
すべてＯＮとなるＤレンジの２速のソレノイドパターン
に切換えられる。これに伴い、次第に３−４クラッチ２
７から油圧が排除されて３−４クラッチ圧が低下し、３
−４クラッチ２７が解放状態へ移行する。一方、変速の
進行に伴ってタービン回転数は変速終了回転数へ向けて
上昇する。

この場合、第１図に示す変速機構１０において、３−４
クラッチ２７を介してキャリャ３１に回転が伝達されて
いる状態から３−４クラッチ２７が解放されると、大径
サンギャ１６を固定する２−４ブレーキ２３が受けるト
ルクが増大するので、単に２速のソレノイドパターンに
して３−４クラッチ２７から油圧を排除していくだけで
は、３−４クラッチ２７が解放される変速終了直前に、
２−４ブレーキ２３が受けるトルクの急増でショックが
生じる。また、上記変速機構１０中の第１ワンウエイク
ラッチ２２は４速で空転状態、２速でロック状態となる
が、変速終了直前における上記第１ワンウエイクラッチ
２２の空転状態からロック状態への急激な切換わりもシ
ョックの原因となる。

これに対し、第３図のフローチャートに示すような制御
によると、タービン回転数Ｎｔが変速終了回転数ＮＡに
近付く変速終了直前の時点ｔ１から設定時間だけ、４速
のソレノイドパターンに変更されて３−４クラッチ２７
に油圧が供給される状態とされることにより、上記設定
時間に応じた所定量だけ３−４クラッチ圧（３−４クラ
ッチ２７の締結力）が増大される。このため、変速が終
了する前に、いったん３−４クラッチ２７にもトルクが
分散され、２−４ブレーキ２３が受けるトルクの急増が
緩和されるとともに、上記第１ワンウエイクラッチ２２
の空転状態からロック状態へ切換わりも緩かになり、こ
れらの作用でショックが軽減されることとなる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、変速機構の動力伝達経路を切換
える複数の摩擦要素を備えた自動変速機において、少な
くとも所定の２つの摩擦要素が締結される所定変速段か
ら一方の摩擦要素が解放される他の変速段への変速時に
、変速の進行につれて解放状態に移行する上記一方の摩
擦要素の締結力を変速終了直前に一時的に所定量増大さ
せるようにしているため、変速が終了する前にいったん
上記一方の摩擦要素にもトルクを分散させて締結状態に
ある摩擦要素が受けるトルクの急増を抑制することがで
き、これによって変速ショックを軽減することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例についての自動変速機全体の
概略図、第２図は油圧制御回路の要部の回路構成図、第
３図は４速から２速への変速時の制御を示すフローチャ
ート、第４図は同制御によるソレノイドパターン、３−
４クラッチ圧およびタービン回転数の時間的変化を示す
タイムチャートである。 １０・・・変速機構、２３・・・２−４ブレーキ、２７
・・・３−４クラッチ、３３・・・コントロールユニッ
ト、３４・・・変速判定手段、３５・・・制御手段、４
０・・・油圧制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、変速機構の動力伝達経路を切換える複数の摩擦要素
   を備えるとともに、所定変速段で少なくとも所定の２つ
   の摩擦要素が締結され、他の変速段で上記２つの摩擦要
   素のうちの一方が解放されるように構成された自動変速
   機において、上記所定変速段から上記他の変速段へ変速
   時に、変速の進行につれて解放状態に移行する上記一方
   の摩擦要素の締結力を、変速終了直前に一時的に所定量
   増大させる制御手段を備えたことを特徴とする自動変速
   機の変速制御装置。