JPH04370462A - 車両用自動変速装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車等に好適
に用いられる車両用自動変速装置に関し、特に、発進時
の衝撃を緩和するようにした車両用自動変速装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両に搭載されるエンジンと、
該エンジンからの入力回転を変速し、出力側に伝達する
変速クラッチと、該変速クラッチにクラッチ作動油圧を
供給する油圧ラインと、該油圧ラインの途中に設けられ
、前記クラッチ作動油圧を制御する制御弁機構と、前記
エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、前記車
両の走行速度を検出する車速検出器と、前記車両に設け
られ、該車両を走行、停止させるべく走行レンジ、停止
レンジに切換操作されるシフトレバーとを備えてなる車
両用自動変速装置は知られている。

【０００３】この種の車両用自動変速装置では図１０に
例示する如く、変速クラッチ１を油圧ポンプ（図示せず
）に接続する油圧ライン２の途中にアキュムレータ３が
設けられ、該アキュムレータ３は、シリンダ３Ａと、該
シリンダ３Ａ内に摺動可能に挿嵌されたピストン３Ｂと
、該ピストン３Ｂによってシリンダ３Ａ内に画成された
蓄圧室３Ｃおよび背圧室３Ｄと、該背圧室３Ｄ内に設け
られ、ピストン３Ｂを蓄圧室３Ｃ側に向けて常時付勢し
たばね３Ｅとから構成されている。

【０００４】また、アキュムレータ３の背圧室３Ｄはパ
イロットライン４に接続され、該パイロットライン４の
途中にはアキュムレータ制御プラグ５およびライン圧ソ
レノイド６等が設けられている。そして、該ライン圧ソ
レノイド６はアキュムレータ３等と共に、油圧ライン２
から変速クラッチ１に供給されるクラッチ作動油圧を制
御する制御弁機構７を構成している。

【０００５】即ち、ライン圧ソレノイド６は５０ＨＺ　
の周波数特性をもったデューティサイクル型ソレノイド
により構成され、開弁時にはアキュムレータ３の背圧室
３Ｄに作用するパイロット圧（以下、背圧という）を低
下させ、閉弁時には背圧室３Ｄの背圧を上昇させる。そ
して、アキュムレータ３はライン圧ソレノイド６で背圧
室３Ｄの背圧が調整されることにより、蓄圧室３Ｃの圧
力が変化し、これによって、油圧ライン２のクラッチ作
動油圧を可変に制御する。

【０００６】ここで、変速クラッチ１および制御弁機構
７等はエンジンの出力軸とプロペラシャフト（いずれも
図示せず）との間に設けられる自動変速機の変速歯車機
構に設けられ、油圧ライン２のクラッチ作動油圧が可変
に制御されることにより、油圧ライン２の途中に設けら
れる複数のシフト弁（図示せず）と共に、エンジンの回
転を複数段に変速して、プロペラシャフト等に伝達する
構成となっている。

【０００７】そして、ライン圧ソレノイド６は前記シフ
トレバーが停止レンジにあるときに、アキュムレータ３
の蓄圧室３Ｃの圧力を低下させることにより変速クラッ
チ１の連結を解除して、エンジンの回転がプロペラシャ
フト等に伝えられるのを中断させ、シフトレバーが走行
レンジに切換えられたときには、アキュムレータ３の蓄
圧室３Ｃの圧力を上昇させることにより変速クラッチ１
を連結させ、アキュムレータ３は変速クラッチ１の連結
時、変速時の衝撃を可及的に吸収する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、シフトレバーを停止レンジから走行レンジ
に切換操作したときに、油圧ライン２から変速クラッチ
１に供給されるクラッチ作動油圧がライン圧ソレノイド
６によりアキュムレータ３を介して上昇され、変速クラ
ッチ１が連結してエンジンの回転がプロペラシャフト等
に伝えられるから、例えば運転者がアクセルペダルを誤
って操作し、エンジンの回転数をアイドル回転数よりも
高い高回転数とした状態で、シフトレバーを停止レンジ
から走行レンジに切換えると、クラッチ作動油圧が図２
に点線で示す特性線８の如く上昇し、エンジンの高回転
数がプロペラシャフト等に急激に伝えられ、車両が急発
進して危険となるばかりでなく、変速歯車機構やプロペ
ラシャフト等に過大なトルクが発生し、機械の損傷を招
くという問題がある。

【０００９】そして、機械の損傷を防止するためには変
速歯車機構等を高強度に形成する必要があり、この場合
には全体の重量が増大して車両の燃費が悪くなるという
問題がある。

【００１０】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は車両の急発進を防止でき、機械
の損傷等をなくすことができる上に、車両重量を軽減で
き、燃費を向上できるようにした車両用自動変速装置を
提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明が採用する構成の特徴は、車両の停止時に
回転数検出手段からの信号に基づき、エンジンの回転数
が高回転数であるか否かを判定する回転数判定手段と、
該回転数判定手段により高回転数であると判定したとき
に、シフトレバーが停止レンジから走行レンジに切換ら
れたか否かを判定する切換判定手段と、該切換判定手段
により走行レンジに切換えられたと判定したときに、制
御弁機構によりクラッチ作動油圧を所定時間の範囲内で
経時的に昇圧制御する弁制御手段とを設けたことにある
。

【００１２】また、前記制御弁機構は前記油圧ラインの
途中に設けられるライン圧ソレノイドおよび電磁式圧力
制御弁によって構成し、前記弁制御手段は回転数検出手
段からの信号に基づき、前記クラッチ作動油圧を電磁式
圧力制御弁により複数の昇圧特性をもって選択的に制御
させてなる構成としてもよい。

【００１３】

【作用】上記構成により、エンジンの回転数がアイドル
回転数よりも高い高回転数となった状態で、シフトレバ
ーが停止レンジから走行レンジに切換えられた場合に、
クラッチ作動油圧が急上昇するのを制御弁機構で抑える
ことができ、変速クラッチが急激に連結されるのを防止
できる。

【００１４】また、制御弁機構に電磁式圧力制御弁を用
いるようにすれば、クラッチ作動油圧をエンジン回転数
に応じた昇圧特性で選択的に制御でき、変速クラッチの
連結をエンジン回転数に応じて調整できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図９に基
づき説明する。なお、実施例では前述した図１０に示す
従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説
明を省略するものとする。

【００１６】而して、図１ないし図４は本発明の第１の
実施例を示している。

【００１７】図中、１１はインヒビタスイッチ等によっ
て構成されるシフトレバーセンサを示し、該シフトレバ
ーセンサ１１は自動車の運転室に設けられるシフトレバ
ー（図示せず）に付設され、このシフトレバーが停止レ
ンジとしてのパーキングレンジ（以下、Ｐレンジという
）、ニュートラルレンジ（以下、Ｎレンジという）また
は走行レンジとしてのドライブレンジ（以下、Ｄレンジ
という）、リバースレンジ（以下、Ｒレンジという）等
のうち、いずれのレンジに切換操作されているかを検出
する。そして、該シフトレバーセンサ１１はその検出信
号を後述のコントロールユニット１５に出力し、シフト
レバーがＰレンジ、Ｎレンジ、ＤレンジまたはＲレンジ
等のうちいずれのレンジに切換えれているかを判定させ
る。

【００１８】１２はエンジン回転数Ｎを検出する回転数
検出手段としてのクランク角センサ、１３は自動車の走
行速度を検出する車速検出器としての車速センサを示し
、該車速センサ１３はその検出信号をコントロールユニ
ット１５に出力し、例えば自動車が停車中であるか、走
行中であるかを判定させる。

【００１９】１４は油圧ライン２の途中に設けられる圧
力センサを示し、該圧力センサ１４は油圧ライン２から
変速クラッチ１に供給されるクラッチ作動油圧Ｐを検出
し、その検出信号をコントロールユニット１５に出力す
る。この場合、クラッチ作動油圧Ｐは図１０に例示した
如く、ライン圧ソレノイド６を開弁させることにより、
アキュムレータ３の背圧室３Ｄの背圧が低下するから、
アキュムレータ３の蓄圧室３Ｃの圧力に対応して低下す
る。そして、ライン圧ソレノイド６を閉弁させたときに
は背圧室３Ｄの背圧が上昇するから、クラッチ作動油圧
Ｐは蓄圧室３Ｃの圧力に対応して上昇する。

【００２０】さらに、１５はマイクロコンピュータ等に
よって構成されるコントロールユニットを示し、該コン
トロールユニット１５はその入力側がシフトレバーセン
サ１１、クランク角センサ１２、車速センサ１３および
圧力センサ１４等に接続され、出力側がライン圧ソレノ
イド６等に接続されている。そして、該コントロールユ
ニット１５はその記憶回路内に図３，図４に示すプログ
ラム等を格納し、クラッチ作動油圧の制御処理等を行う
ようになっている。また、該コントロールユニット１５
の記憶回路にはその記憶エリア１５Ａ内に、エンジン回
転数Ｎがアイドル回転数（例えば６００〜８００ｒｐｍ
）よりも高い高回転数Ｎ１（例えば１５００ｒｐｍ程度
）の設定値、クラッチ作動油圧Ｐの制御目標値となる図
２に例示した目標圧Ｐ１　，Ｐ２　（Ｐ１　＜Ｐ２　）
およびクラッチ作動油圧Ｐを目標圧Ｐ１　，Ｐ２　に制
御するための所定時間Ｔ１　，Ｔ２　（Ｔ１　＜Ｔ２　
）等が格納されている。

【００２１】本実施例による車両用自動変速装置は上述
の如き構成を有するもので、次にコントロールユニット
１５による発進時のクラッチ作動油圧制御処理について
図３，図４を参照して説明する。

【００２２】まず、処理動作がスタートすると、ステッ
プ１でシフトレバーセンサ１１からの信号に基づきシフ
トレバーが停止レンジとしてのＰレンジまたはＮレンジ
にあるか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときには
、ステップ２に移り、車速センサ１３からの信号に基づ
き自動車が停車状態にあるか否かを判定する。そして、
ステップ２で「ＹＥＳ」と判定したときにはシフトレバ
ーがＰレンジまたはＮレンジで停車状態にあるから、ス
テップ３に移ってクランク角センサ１２からエンジン回
転数Ｎを読込み、ステップ４でエンジン回転数Ｎが、例
えば１５００ｒｐｍ程度の高回転数Ｎ１　以上であるか
否かを判定する。

【００２３】そして、ステップ４で「ＹＥＳ」と判定し
たときにはステップ５に移ってシフトレバーがＰレンジ
またはＮレンジから走行レンジとしてのＤレンジまたは
Ｒレンジ等に切換られたか否かを判定し、「ＹＥＳ」と
判定したときにはエンジン回転数Ｎが高回転数Ｎ１　以
上となった状態で、自動車を発進させようとしているか
ら、ステップ６に移ってタイマＴをスタートさせ、図４
に示すステップ８で圧力センサ１４からクラッチ作動油
圧Ｐを読込む。

【００２４】次に、ステップ９でクラッチ作動油圧Ｐが
図２に例示する目標圧Ｐ１　以上となっているか否かを
判定し、「ＹＥＳ」と判定したときにはクラッチ作動油
圧Ｐが目標圧Ｐ１　以上となっているから、ステップ１
０に移ってライン圧ソレノイド６に制御信号を出力し、
該ライン圧ソレノイド６を開弁させることにより、アキ
ュムレータ３で油圧ライン２のクラッチ作動油圧Ｐを低
下させ、ステップ１１でタイマＴが所定時間Ｔ１　以上
経過したか否かを判定し、「ＮＯ」と判定する間はステ
ップ８〜１０の処理を繰返す。また、ステップ９で「Ｎ
Ｏ」と判定したときにはクラッチ作動油圧Ｐが目標圧Ｐ
１　よりも低くなっているので、ライン圧ソレノイド６
に制御信号を出力してクラッチ作動油圧Ｐを低下させる
ことなくステップ１１に移る。

【００２５】次に、ステップ１１で「ＹＥＳ」と判定し
たときにはステップ１２に移ってクラッチ作動油圧Ｐを
再び読込み、ステップ１３でクラッチ作動油圧Ｐが図２
に例示する目標圧Ｐ２　以上となっているか否かを判定
し、「ＹＥＳ」と判定したときにはステップ１４に移り
、前記ステップ１０と同様にライン圧ソレノイド６を開
弁させてクラッチ作動油圧Ｐを低下させ、ステップ１５
でタイマＴが所定時間Ｔ２　以上経過するまで、ステッ
プ１２〜１５の処理を繰返す。

【００２６】そして、ステップ１５で「ＹＥＳ」と判定
したときにはステップ１６に移ってタイマＴを停止させ
ると共に、タイマＴをリセットし、図３に示すステップ
７でリターンさせ、例えば通常の自動変速制御処理（図
示せず）等を行わせる。また、ステップ１，２およびス
テップ４，５で「ＮＯ」と判定したときにも、ステップ
７でリターンさせ、通常の自動変速制御処理等を行わせ
る。

【００２７】かくして、本実施例によれば、自動車の停
車時にエンジン回転数Ｎが高回転数Ｎ１　以上の状態で
、シフトレバーを停止レンジから走行レンジに切換えた
場合には、ライン圧ソレノイド６に制御信号を出力して
クラッチ作動油圧Ｐを図２に実線で示す特性線１６の如
く制御でき、クラッチ作動油圧Ｐが従来技術の如く点線
で示す特性線８に沿って急上昇するのを確実に防止でき
る。

【００２８】従って本実施例では、クラッチ作動油圧Ｐ
を図２に示す特性線１６の如く段階的に昇圧させ、所定
時間Ｔ２　の経過後に変速クラッチ１を連結させること
ができ、例えば変速クラッチ１を一時的に半クラッチ状
態として自動車の急発進を防止できる。また、変速歯車
機構やプロペラシャフト等に過大なトルクが作用するの
を防止でき、機械の損傷等を防止できる上に、変速歯車
機構等を軽量化でき、全体の重量を軽くして燃費を向上
できる等、種々の効果を奏する。

【００２９】次に、図５ないし図９は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例では、前記第１の実施例と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とするに、本実施例の特徴は、油圧ライン２の途中に電
磁式圧力制御弁２１を設け、該圧力制御弁２１とライン
圧ソレノイド６等とによって制御弁機構２２を構成した
ことにある。

【００３０】ここで、電磁式圧力制御弁２１はライン圧
ソレノイド６等と共にコントロールユニット２３の出力
側に接続され、コントロールユニット２３からの制御信
号により、ライン圧ソレノイド６と共にクラッチ作動油
圧Ｐを図９に示す昇圧特性としての特性線Ｉ　，ＩＩ，
ＩＩＩ　のうち、いずれかの特性線に沿って昇圧させる
。そして、コントロールユニット２３はその記憶回路内
に図７，図８に示すプログラム等を格納し、自動車の発
進時におけるクラッチ作動油圧制御処理等を行うように
なっている。

【００３１】また、コントロールユニット２３の記憶回
路にはその記憶エリア２３Ａ内に、図９に示す特性線Ｉ
　，ＩＩ，ＩＩＩ　の如き昇圧マップと、アイドル回転
数よりも僅かに高い通常の発進回点数Ｎｉ（例えば１０
００ｒｐｍ程度）、１５００ｒｐｍ程度の高回転数Ｎｋ
　と、所定時間Ｔａ　，Ｔｂ　，Ｔｃ　（Ｔａ　＜Ｔｂ
　＜Ｔｃ　）等とが格納されている。そして、図９に示
す昇圧マップの特性線Ｉ　ではクラッチ作動油圧Ｐを所
定時間Ｔａ　の間で変速クラッチ１を連結させるのに必
要な所要圧力に昇圧させ、特性線ＩＩでは所定時間Ｔｂ
　をもって所要圧力まで昇圧させる。また、特性線ＩＩ
Ｉ　では、クラッチ作動油圧Ｐを所定時間Ｔｃ　をもっ
てゆっくりと所要圧力まで昇圧させ、変速クラッチ１を
比較的長い、例えば１〜２秒程度の間半クラッチ状態に
設定させる。

【００３２】次に、コントロールユニット２３によるク
ラッチ作動油圧制御処理について図７，図８を参照して
説明するに、ステップ２１〜ステップ２５では前記第１
の実施例で述べた図３に示すステップ１〜ステップ５と
ほぼ同様の処理を行い、ステップ２５で「ＹＥＳ」と判
定したときには、自動車がアイドル回転数に近い、例え
ば１０００ｒｐｍ程度の発進回転数Ｎｉ　以下で発進さ
れるときであるから、ステップ２６でライン圧ソレノイ
ド６および電磁式圧力制御弁２１に制御信号を出力し、
クラッチ作動油圧Ｐを図９に示す特性線Ｉ　に沿って通
常の発進時と同様に昇圧させる。

【００３３】また、ステップ２４で「ＮＯ」と判定した
ときには図８に示すステップ２８に移って、エンジン回
転数Ｎが前記発進回転数Ｎｉ　よりも高く、例えば１５
００ｒｐｍ程度の高回転数Ｎｋ　以下であるか否かを判
定し、「ＹＥＳ」と判定したときにはステップ２９でシ
フトレバーが停止レンジから走行レンジに切換えられた
か否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときにはステッ
プ３０に移ってライン圧ソレノイド６，および電磁式圧
力制御弁２１に制御信号を出力し、クラッチ作動油圧Ｐ
を図９に示す特性線ＩＩに沿って徐々に昇圧させる。

【００３４】そして、ステップ２８で「ＮＯ」と判定し
たときにはエンジン回転数Ｎが高回転数Ｎｋ　よりも高
い回転数となり、ステップ３１で「ＹＥＳ」と判定した
ときに自動車が急発進するので、ステップ３２に移って
クラッチ作動油圧Ｐを図９に示す特性線ＩＩＩ　に沿っ
てゆっくりと昇圧させ、変速クラッチ１を半クラッチ状
態に可及的に長く設定することにより、自動車が急発進
するのを防止する。

【００３５】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、自動車の発進時にク
ラッチ作動油圧Ｐをエンジン回転数Ｎに応じた特性をも
って昇圧させることができ、自動車の発進をスムーズに
行うことができる。

【００３６】なお、前記各実施例では、図３、図４、（
図７、図８）に示すプログラムのうち、ステップ４（ス
テップ２８）が本発明の構成要件である回転数判定手段
の具体例を示し、ステップ５（ステップ２９，３１）が
切換判定手段の具体例であり、ステップ８〜１５（ステ
ップ３０，３２）が弁制御手段の具体例である。

【００３７】また、前記各実施例では、高回転数Ｎ１　
（Ｎｋ　）を１５００ｒｐｍ程度の回転数に設定するも
のとして述べたが、本発明はこれに限らず、高回転数Ｎ
１（Ｎｋ）を、例えば１２００〜６０００ｒｐｍの範囲
内で任意の高回転数に設定するようにしてもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、エン
ジンの回転数が高回転数状態で、シフトレバーが停止レ
ンジから走行レンジに切換えられたときに、クラッチ作
動油圧を所定時間の範囲内で経時的に昇圧制御する構成
としたから、クラッチ作動油圧が急上昇するのを抑えて
変速クラッチを半クラッチ状態に設定でき、車両が急発
進するのを防止できると共に、例えば変速歯車機構やプ
ロペラシャフト等に過大なトルクが作用するのを防止で
き、機械が損傷する等の問題を解消できる。また、車両
を軽量化することが可能となり、燃費を向上できる等、
種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による自動変速装置を示
す制御ブロック図である。

【図２】クラッチ作動油圧の制御特性を示す特性線図で
ある。

【図３】自動車の発進時におけるクラッチ作動油圧制御
処理を示す流れ図である。

【図４】図３に続くクラッチ作動油圧制御処理を示す流
れ図である。

【図５】第２の実施例による自動変速装置を示す制御弁
機構等の回路構成図である。

【図６】自動変速装置を示す制御ブロック図である。

【図７】クラッチ作動油圧制御処理を示す流れ図である
。

【図８】図７に続くクラッチ作動油圧制御処理を示す流
れ図である。

【図９】コントロールユニットの記憶エリア内に格納さ
れた昇圧マップの説明図である。

【図１０】従来技術による自動変速装置を示す制御弁機
構等の回路構成図である。

【符号の説明】

１　　変速クラッチ ２　　油圧ライン ３　　アキュムレータ ６　　ライン圧ソレノイド ７，２２　　制御弁機構 １１　　シフトレバーセンサ １２　　クランク角センサ（回転数検出手段）１３　　
車速センサ（車速検出器） ２１　　電磁式圧力制御弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車両に搭載されるエンジンと、該エン
   ジンからの入力回転を変速し、出力側に伝達する変速ク
   ラッチと、該変速クラッチにクラッチ作動油圧を供給す
   る油圧ラインと、該油圧ラインの途中に設けられ、前記
   クラッチ作動油圧を制御する制御弁機構と、前記エンジ
   ンの回転数を検出する回転数検出手段と、前記車両の走
   行速度を検出する検出器と、前記車両に設けられ、該車
   両を走行、停止させるべく走行レンジ、停止レンジに切
   換操作されるシフトレバーとを備えてなる車両用自動変
   速装置において、前記車両の停止時に前記回転数検出手
   段からの信号に基づき、前記エンジンの回転数が高回転
   数であるか否かを判定する回転数判定手段と、該回転数
   判定手段により高回転数であると判定したときに、前記
   シフトレバーが停止レンジから走行レンジに切換えられ
   たか否かを判定する切換判定手段と、該切換判定手段に
   より走行レンジに切換えられたと判定したときに、前記
   制御弁機構によりクラッチ作動油圧を所定時間の範囲内
   で経時的に昇圧制御する弁制御手段とを設けたことを特
   徴とする車両用自動変速装置。
2. 【請求項２】　　前記制御弁機構は前記油圧ラインの途
   中に設けられるライン圧ソレノイドおよび電磁式圧力制
   御弁によって構成し、前記弁制御手段は回転数検出手段
   からの信号に基づき、前記クラッチ作動油圧を電磁式圧
   力制御弁により複数の昇圧特性をもって選択的に制御さ
   せてなる請求項１に記載の車両用自動変速装置。