JPH03244864A - 車両用自動変速機 - 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 この発明はクラッチやブレーキなどの摩擦係合手段によ
って複数の変速段に設定する構成の自動変速機に関する
ものである。

従来の技術 車両用の自動変速機として、複数組の遊星歯車機構を同
一軸線上に配列し、それらの遊星歯車機構の要素同士の
連結関係や入力軸との連結関係をクラッチによって種々
変化させ、またブレーキによって固定すべき要素を種々
変えることによって複数の変速段に設定するよう構成し
たものが一般に使用されていることは周知のとおりであ
る。この種の自動変速機では、使用する遊星歯車機構の
数が多いほど、またクラッチやブレーキを介した各要素
の連結関係が多様であるほど、設定可能な変速段の数が
多くなる。その−例として特開昭６０−５７０３６号公
報には、三組の遊星歯車機構を使用し、前進５段・後進
１段を主要な変速段とし、これに加え第２速と第３速と
の間の中間段と、第３速と第４速との間の中間段との二
つの中間段を設定することのできる自動変速機が記載さ
れている。またこの自動変速機は、第１ないし第５のク
ラッチと第１および第２のブレーキとを備えており、第
１速ないし第５速への変速をっぎのようにして行なうよ
う構成されている。すなわち第１速は第２クラツチ、第
３クラツチ、第５クラツチ、第２ブレーキの四つの摩擦
係合手段を係合させ、第２速への変速は、第１ブレーキ
を係合させるとともに第５クラツチを解放し、また第２
速から第３速への変速は、第１ブレーキを係合させると
ともに第１クラツチを解放させる。さらに第３速から第
４速への変速は、第４および第５のクラッチを係合させ
るとともに第２ブレーキを解放させ、またさらに第４速
から第５速への変速は、第１ブレーキを係合させるとと
もに第２クラツチを解放させて行なう。

発明が解決しようとする課題 上記従来の自動変速機では、クラッチやブレーキと並列
に一方向クラッチを配置してスムースな変速を行なう構
成としているが、実用のうえからはそれのみならずクラ
ッチやブレーキの係合のタイミングを適正化するために
、アキュームレータなどの圧力調整機構を必要とする。

例えば上述した自動変速機においては、第１ブレーキに
アキュームレータを付設して第１速から第２速への変速
の際のショックを低減することになり、また第３速から
第４速への変速の際には第２ブレーキの解放と併せて、
第２ブレーキによって固定していた部材（第３遊星歯車
機構のサンギヤ）に駆動力を伝達する第５クラツチを係
合させることになるので、この第５クラツチにアキュー
ムレータを付設してショックを低減することになる。こ
のように従来の自動変速機では、設定することのできる
変速段の数が多いものの、それらの変速段を設定するた
めの摩擦係合手段の数と併せてアキュームレータの数を
多くせざるを得ないので、自動変速機が全体として大型
化する不都合があった。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、油圧を
調整するだめの構成を簡素化して小型化を図ることので
きる自動変速機を提供することを目的とするものである
。

課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、複数の摩擦
係合手段の係合・解放の状態に応じて変速比の互いに異
なる複数の変速段に設定される両正を調整する圧力調整
機構に接続されている自動変速機において、前記歯車列
が、前記摩擦係合手段の複数種類の係合・解放の組合せ
パターンで所定の変速段を設定するよう構成されるとと
もに、係合させるべき摩擦係合手段のいずれか一つが前
記所定の変速段と他の変速段との少なくとも二つの変速
段において前記圧力調整機構を作用させて係合させる摩
擦係合手段となる係合・解放パターンを選択して前記所
定の変速段を設定する制御装置を備えていることを特徴
とするものである。

作　　　　　用 この発明の自動変速機では、所定の変速段を設定するた
めの摩擦係合手段の係合・解放の組合せパターンが複数
種類あり、その変速段はいずれの係合・解放の組合せパ
ターンによっても設定することができるが、制御装置は
、車速やスロットル開度に基づいて決められる変速段が
前記所定の変速段になった場合、その変速段を設定する
係合・解放の組合せパターンとして、アキュームレータ
などの圧力調整機構に接続されかつ他の変速段を設定す
る際にも係合させる摩擦係合手段を係合させるパターン
を選択する。したがってこの発明の自動変速機では、前
記圧力調整機構を前記所定の変速段へ変速する際と、前
記他の変速段へ変速する際との、少なくとも二回使用す
ることになるので、必要とする圧力調整機構の数が少な
くなる。

実　　施　　例 つぎにこの発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図に示す例は三組のシングルビニオン型遊星歯車機
構１．２．３を主体として歯車列を構成したものであっ
て、これらの各遊星歯車機構１゜２．３における各要素
が次のように連結されて構成されている。すなわち第１
遊星歯車機構１のキャリヤＩＣと第３遊星歯車機構３の
リングギヤ３にとが一体となって回転するよう連結され
るとともに、第２遊星歯車機構２のリングギヤ２Ｒと第
３遊星歯車機構３のキャリヤ３Ｃとが一体となって回転
するよう連結されている。また第１遊星歯車機構１のサ
ンギヤＩＳは第２クラッチ手段に２を介して第２遊星歯
車機構２のキャリヤ２Ｃに連結される一方、第４クラッ
チ手段に４を介して第２遊星歯車機構２のサンギヤ２Ｓ
に連結され、さらに第２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃ
は第５クラッチ手段に５を介して第３遊星歯車機構３の
サンギヤ３Ｓに連結されている。

なお、上記の各要素の連結構造としては、中空軸や中実
軸もしくは適宜のコネクティングドラムなどの一般の自
動変速機で採用されている連結構造などを採用すること
ができる。

入力軸４は、トルクコンバータや流体継手などの動力伝
達手段（図示せず）を介してエンジン・（図示せず）に
連結されており、この入力軸４と第１遊星歯車機構１の
リングギヤＩＲとの間には、両者を選択的に連結する第
１クラッチ手段に１が設けられ、また入力軸４と第１遊
星歯車機構１のサンギヤＩＳとの間には、両者を選択的
に連結する第３クラッチ手段に３が設けられている。

なお、実用にあたっては、上記の各クラッチ手段Ｋｌ、
〜に５を多板クラッチや一方向クラッチあるいはこれら
を組合せた構成とすることができ、また各構成部材の配
置上の制約があるから、各クラッチ手段Ｋｌ、に２．に
３．に４．に５に対する連結部材としてコネクティング
ドラムなどの適宜の中間部材を介在させ得ることは勿論
である。

また上記の遊星歯車機構１．２．３における回転部材の
回転を阻止するブレーキ手段として、第３遊星歯車機構
３のサンギヤ３Ｓの回転を選択的に阻止する第１ブレー
キ手段Ｂ１と、第２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃの回
転を選択的に阻止する第２ブレーキ手段Ｂ２と、第２遊
星歯車機構２のサンギヤ２Ｓの回転を選択的に阻止する
第３ブレーキ手段Ｂ３と、第１遊星歯車機構１のサンギ
ヤＩＳの回転を選択的に阻止する第４ブレーキ手段Ｂ４
とが設けられている。これらのブレーキ手段Ｂｌ、〜Ｂ
４としては、多板ブレーキやバンドブレーキあるいはこ
れらと一方向クラッチとを組合わせた構成などを採用す
ることができ、またこれらのブレーキ手段Ｂｌ、〜Ｂ４
とこれらのブレーキ手段Ｂｌ、〜Ｂ４によって固定すべ
き各要素との間もしくはトランスミッションケース（以
下、単にケースと記す）６との間に適宜の連結部材を介
在させ得ることは勿論である。

そしてプロペラシャフトやカウンタギヤ（それぞれ図示
せず）に回転を伝達する出力軸５が、互いに連結された
第２遊星歯車機構２のリングギヤ２Ｒと第３遊星歯車機
構３のキャリヤ３Ｃに対して連結されている。

この第１図に示す構成の自動変速機では、前進５段・後
進１段を主たる変速段とし、これに前進第２速と第３速
との間に所謂第２，２速、第２．５速、第２．７速の変
速段を付加し、かつ前進第３速と第４速との間に所謂第
３．２速と第３．５速とを付加した前進１０段・後進１
段の変速段を設定することが原理的には可能であり、ま
た第２，２速、第２．７速、第３．２速および第３．５
速を除いた他の変速段では、当該変速段を設定するため
のクラッチ手段およびブレーキ手段の係合・解放の組合
せ（所謂係合・解放パターン）は複数組あり、これを作
動表として示せば第１表のとおりである。なお、第１表
において、Ｏ印は係合することを示し、空欄は解放する
ことを示し、また＊印は係合させてもよいことを示し、
さらにこの＊印には第１速の第５クラッチ手段に５や第
１ブレーキ手段Ｂ１などのように解放しても変速比や回
転状態に変化が生じないもの、第４速のｂ欄のパターン
における第１ブレーキ手段Ｂ１のように解放すれば変速
比は変化しないが回転状態が変化するもの、第２速のｂ
欄のパータンにおける第４クラッチ手段に４や第３ブレ
ーキ手段Ｂ３のように他の＊印の手段を係合させていれ
ば解放しても変速比および回転状態に変化が生じないも
のを含む。また第１表において第２速、第３速、第４速
、第５速および後進段でのａ、ｂ、ｃ・・・の符号を付
した欄は、当該変速段を設定するための係合・解放パタ
ーンのうち遊星歯車機構の回転要素の回転数が異なるも
のの係合・解放パターンであることを示し、さらに■。

■、■・・・の符号は遊星歯車機構の回転要素の回転数
が異ならないものの係合・解放パターン同士の種別を表
わす。

（この頁、以下余白） 第　　１ 表 第１表は原理的に設定可能な変速段を示すものであり、
実用の際にはこれらの変速段のうちから動力性能や加速
性などの点で優れたものとなる変速段を選択して設定す
ることになり、具体的には変速比が等比級数に近い関係
となる変速段を主要変速段として選択することになり、
またそれぞれの変速段を設定するための係合・解放パタ
ーンとして第１表に掲げるもののうちから変速制御性や
耐久性などの点で有利なものを選択することになる。ま
た第１図に示す自動変速機においても、第１表に示す各
変速段の設定は従来の自動変速機と同様に、スロットル
開度に代表される再ンジン負荷と車速とに応じて行なわ
れ、そのための制御手段として、前記各クラッチ手段や
ブレーキ手段に対してこれらを係合・解放させるための
油圧を給排する油圧制御装置Ｃと、車速Ｖやスロットル
開度θあるいはシフトボジンヨン、走行モードセレクト
信号、油温などの入力データに基づいて油圧制御装置Ｃ
に対して電気的な指示信号を出力する電子コントロール
ユニット（ＥＣＵ）Ｅとが設けられている。

さらに上記の摩擦係合手段のうち第２クラッチ手段に２
には、これを係合させるべく供給される油圧を調整する
圧力調整機構としてアキュームレータ７が付設されてお
り、これを図示すれば第２図のとおりであり、シフトバ
ルブ（切換弁）Ｓｖから第２クラッチ手段に２に至るラ
イン圧油路８の途中にオリフィス９およびチエツクボー
ル１０を介してアキュームレータ７が接続されている。

上記の油圧制御装置Ｃおよび電子コントロールユニット
Ｅとからなる制御装置は、変速段の設定を車速Ｖやスロ
ットル開度θなどの走行条件に基づいて行なうが、係合
・解放パターンが複数種類ある変速段については、アキ
ュームレータを備えている摩擦係合手段を係合させて変
速を実行するパターンを可及的に選択して当該変速段を
設定するようになっている。

これを具体的に説明すると以下のとおりである。

第１速は例えば第１表の■のパターン、すなわち第１ク
ラッチ手段に１、第４クラッチ手段に４、第５クラッチ
手段に５、第１ブレーキ手段Ｂｌを係合させて設定して
おき、この状態で車速の増大やスロットル開度の低下な
どによって第２速への変速が判断されると、前述した制
御装置は第２速を設定する係合・解放パターンとして第
１表の第２速の欄のａ−■のパターンを選択し、第２ク
ラッチ手段に２を係合させるとともに第４クラッチ手段
に４を解放させる。したがってこの場合の変速にあたっ
ては第２クラッチ手段に２に付設しであるアキュームレ
ータ７によって第２クラッチ手段に２の係合のタイミン
グが適正化され、変速ショックが抑制される。第２速か
ら第３速への変速が判断されると、制御装置は第１表の
第３速の欄のａ−■のパターンを選択し、第２クラッチ
手段に２を解放するとともに第３クラッチ手段に３を係
合させる。また第３速から第４速への変速の場合は、制
御装置は第４速の欄のａ−■のパターンを選択し、第２
クラッチ手段に２を係合させるとともに第２ブレーキ手
段Ｂ２を解放させる。したがって上記の第２速への変速
の際に作用したアキュームレータ７が第４速への変速の
際にも作用し、第２クラッチ手段に２の係合のタイミン
グを適正に制御して変速ショックの発生を防止する。さ
らに第４速から第５速への変速の際には、制御装置は第
１表の第５速の欄のａのパターンを選択し、第１クラッ
チ手段に１を解放するとともに第３ブレーキ手段Ｂ３を
係合させる。

したがって第１図に示す自動変速機では、第１速から第
２速への変速の場合と第３速から第４速への変速の場合
とで、アキュームレータを備えている第２クラッチ手段
に２を動作させる構成であるから、必要とするアキュー
ムレータの数が少なくてよく、構成の簡素化および小型
化を図ることができる。

なお、上述した実施例では、前進段を設定する場合に第
４ブレーキ手段Ｂ４を係合させることがなく、また第１
表に示すように後進段においても第４ブレーキ手段Ｂ４
を解放しておくので、第１図に示す構成から第４ブレー
キ手段Ｂ４を廃止することもでき、その例を第３図に示
す。ここに示す構成は、第１図に示す構成から第４ブレ
ーキ手段Ｂ４を省くとともに、第４クラッチ手段に４を
互いに並列の関係にある一方向クラッチ２０と多板クラ
ッチ２２とで構成し、また第１ブレーキ手段Ｂｌを互い
に並列の関係にある一方向クラッチ４０とバンドブレー
キ４２とで構成し、さらに第２ブレーキ手段Ｂ２を互い
に並列の関係にある一方向クラッチ６０と多板ブレーキ
６１とで構成し、またさらに第３ブレーキ手段Ｂ３をバ
ンドブレーキとしたものである。この第３図に示す構成
であっても第２クラッチ手段に２にアキュームレータな
どの圧力調整機構を付設しておき、これを第２速への変
速の際と第４速への変速の際とで係合させることにより
、必要とする圧力調整機構の数を少な（して構成の簡素
化を図った自動変速機とすることができる。

この発明の更に他の例を第４図に示す。この第４図は制
御装置を省略して歯車列の基本構成のみを示すスケルト
ン図あって、この歯車列は、第１図に示す構成から第５
クラッチ手段に５を省いて第２遊星歯車機構２のリング
ギヤ２Ｒと第３遊星歯車機構３のキャリヤ３Ｃとを一体
的に連結し、かつ第１ブレーキ手段Ｂ１を省いた構成と
されている。また特には図示しないが、第２クラッチ手
段に２にアキュームレータなどの圧力調整機構が付設さ
れている。

第４図に示す歯車列を備えた自動変速機の作動表を第２
表に示す。第２表に示すように第４図に示す自動変速機
では、主要変速段である第１速ないし第５速のうち第２
速と第４速とで保合・解放パターンが複数種類あり、そ
こで第４図に示す例では、第２速を第２表の第２速の欄
のａのパターンを選択して設定し、また第４速を第２表
の第４速の欄のａのパターンで設定するよう制御される
。

したがってこの第４図に示す自動変速機であっても単一
のアキュームレータを第２速への変速の場合と第４速へ
の変速の場合とで作用させるから、必要とするアキュー
ムレータの数が少なく、構成の簡素化を図ることができ
る。

第 ２ 表 作動表は第３表の通りであり、第２速を設定する場合お
よび第４速を設定する場合のいずれも第２クラッチ手段
に２を係合させることができるので、上述した各実施例
と同様に第２クラッチ手段に２にアキュームレータなど
の圧力調整機構を付設しておくことにより、その圧力調
整機構を二種類の変速の場合に使用し、その結果、必要
とする圧力調整機構の数を少なくして構成の簡素化を図
ることができる。

（この頁、以下余白） 第５図はこの発明の更に他の実施例における歯車列を示
すスケルトン図であって、ここに示す歯車列は第１図に
示す歯車列における第２遊星歯車機構２のリングギヤ２
Ｒを第３遊星歯車機構３のキャリヤ３Ｃに連結する替わ
りにリングギヤ３Ｒに連結し、他の構成は第１図に示す
構成と同様としたものである。この第５図に示す自動変
速機の第 表 なおこの第５図に示す構成についても、第１図に示す構
成から第４クラッチ手段に４を廃止するとともに所定の
摩擦係合手段を一方向クラッチを含む構成としたと同様
な変更を施して実用に適するものとすることができる。

そしてその場合であっても上記の変速制御と同様に係合
・解放パターンを選択することによりアキュームレータ
などの圧力調整機構を複数回使用することが可能になり
、その結果、構成の簡素化を図ることができる。

また上述した各実施例では、圧力調整機構としてアキュ
ームレータを使用した例を挙げたが、この発明は上記の
各実施例に限定されるものではな（、摩擦係合手段に供
給する油圧を調整するための手段としてデユーティソレ
ノイドバルブや電磁比例弁あるいはこれらとアキューム
レータとを組合せた構成などを採用した自動変速機にも
適用することができる。

そしてまたこの発明は所定の変速段を設定するための摩
擦係合手段の係合・解放の組合せパターンが複数種類あ
る自動変速機に適用することができるのであって、この
種の自動変速機としては、例えば本出願人が既に提案し
た特願平１−１８５１５１号、特願平１−１８５１５２
号、特願平１−１８６９９１号、特願平１−１８６９９
２号、特願平１−２０５４７８号、特願平１−２８０９
５７号などの明細書および図面に記載した各構成の自動
変速機を挙げることができる。

発明の詳細 な説明したようにこの発明の自動変速機では、複数種類
の摩擦係合手段の係合・解放の組合せパターンによって
設定可能な変速段を設定する場合、他の変速段を設定す
る際に係合させる摩擦係合手段であってアキュームレー
タなどの圧力調整機構に接続しである摩擦係合手段を係
合させるパターンを選択するから、圧力調整機構の利用
頻度が高く、その必要設置数を削減できるため、自動変
速機を全体として小型化することができ、また低コスト
化を図ることができるなどの効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を原理的に示すスケルトン
図、第２図は圧力調整機構の一例としてのアキュームレ
ータを示す模式図、第３図ないし第５図のそれぞれはこ
の発明の他の実施例における歯車列の例を示すスケルト
ン図である。 １．２．３・・・遊星歯車機構、　ＩＳ、２Ｓ、３Ｓ・
・・サンギヤ、　　ＩＣ，２Ｃ，３Ｃ・・・キャリヤ、
ＩＲ，２Ｒ，３Ｒ・・・リングギヤ、　４・・・入力軸
、５・・・出力軸、　７・・・アキュームレータ、　Ｃ
・・・油圧制御装置、　Ｅ・・・電子コントロールユニ
ット、Ｓマ・・・シフトバルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の摩擦係合手段の係合・解放の状態に応じて変速比
   の互いに異なる複数の変速段に設定される歯車列を備え
   るとともに、いずれかの摩擦係合手段が該摩擦係合手段
   を係合させるべく切換弁から供給される油圧を調整する
   圧力調整機構に接続されている自動変速機において、 前記歯車列が、前記摩擦係合手段の複数種類の係合・解
   放の組合せパターンで所定の変速段を設定するよう構成
   されるとともに、係合させるべき摩擦係合手段のいずれ
   か一つが前記所定の変速段と他の変速段との少なくとも
   二つの変速段において前記圧力調整機構を作用させて係
   合させる摩擦係合手段となる係合・解放パターンを選択
   して前記所定の変速段を設定する制御装置を備えている
   ことを特徴とする車両用自動変速機。