JPS5827419B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子制御方式を用いた４速自動変速機またはロ
ックアップ機構付３速自動変速機の制御装置に関する。

変速制御をすべて油圧制御系で行っていた自動変速機の
制御装置に対し、変速点を確実にしスポーティ仕様を可
能にした電子制御方式のものが存在するが、電子制御方
式の制御装置は変速段が多くなるとシフト弁の数が増大
しシフト弁を制御するソレノイド弁等電子制御すべき部
品点数が増加し、制御回路も複雑となる。

このためシフト弁等部品点数を減らした電子制御方式の
制御装置が種種提案されているが、従来の装置はバルブ
スティック等による誤作動の防止が十分考慮されていな
かった。

本発明は部品点数の減少と共にバルブスティックなどに
よる誤作動が確実に防止できる４速またはロックアツプ
機構付３速の自動変速機の制御装置の提供を目的とする
。

本発明は、車両走行状態に応じ電気信号を発生する手段
および該手段からの電気信号の入力により信号を発する
論理手段を備えた電子回路と、油圧源と、自動変速機の
係合装置を作動させるために備えられた油圧サーボと、
前記油圧源と前記油圧サーボとの間に設けられ該油圧サ
ーボへの圧油の供給および排圧を切換えるシフト弁と、
該シフト弁を作動させるための圧油供給油路に設けられ
且つ前記電子回路の信号で作動し前記シフト弁作動用圧
油供給油路の油圧を排圧するソレノイド弁を有する油圧
制御装置とからなる自動変速機の制御装置において、前
記ソレノイド弁は第１のソレノイド弁と、第２のソレノ
イド弁とからなり、前記シフト弁は第１のシフト弁、第
２のシフト弁および第３のシフト弁からなり、前記第１
のシフト弁は前記第１のソレノイド弁によって作動され
所定の油圧サーボへの圧油の供給および排圧を制御し、
前記第２のシフト弁および第３のシフト弁は前記第１の
シフト弁と前記第２のソレノイド弁とにより作動され、
前記第１のソレノイド弁の開作動または閉作動により前
記第１のシフト弁の弁体が一方に設定されたときは前記
第２のソレノイド弁の開閉作動により前記第２のシフト
弁が制御され、前記第１のソレノイド弁の閉作動または
開作動により前記第１のシフト弁の弁体が他方に設定さ
れたときは前記第２のソレノイド弁の開閉作動により前
記第３のシフト弁が制御される構成を有するものである
。

つぎに本発明を図に示す一実施例に基づき説明する。

第１図はオーバドライブ装置付流体式４速自動変速機の
プラネクリギャユニットの一例を示す概略図である。

この自動変速機はトルクコンバータ１、第４速を得るた
めのオーバドライブ機構２、前進３段後進１段の歯車変
速機構３を備えており、第２図に示す如き油圧制御装置
によって制御されるようになっている。

トルクコンバータ１はポンプ５、タービン６およびステ
ータ７を含む周知のものであり、ポンプ５は機関クラン
ク軸８と連結され、タービン６はタービン軸９に連結さ
れている。

タービン軸９はトルクコンバータ１の出力軸をなすもの
であり、これはまたオーバドライブ機構２の入力軸とな
っており、オーバドライブ機構に於る遊星歯車装置のキ
ャリア１０に連結されている。

キャリア１０によって回転可能に支持されたプラネタリ
ピニオン１４はサンギア１１及びリングギア１５と噛合
っている。

サンギア１１とキャリア１０の間には多板クラッチ１２
と一方向クラッチ１３が設けられており、更にサンギア
１１とオーバドライブ機構を包含するハウジング或はオ
ーバドライブケース１６の間には多板ブレーキ１９が設
けられている。

オーバドライブ機構２のリングギア１５は歯車変速機構
３の入力軸２３に連結されている。

入力軸２３と中間軸２９の間には多板クラッチ２４が設
けられており、また入力軸２３とサンギア軸３０の間に
は多板クラッチ２５が設けられている。

サンギア軸３０とトランスミッションケース１８の間に
は多板ブレーキ２６、多板ブレーキ４０および一方向ク
ラッチ４１が設けられている。

サンギア軸３０に設けられたサンギア３２はキャリア３
３、該キャリアによって担持されたプラネタリピニオン
３４、該ピニオンと噛合ったりングギア３５、他の一つ
のキャリア３６、該キャリアにより担持されたプラネタ
リピニオン３７、該ピニオンと噛合うリングギア３８と
共に二列の遊星歯車機構を構成している。

一方の遊星歯車機構に於るリングギア３５は中間軸２９
と連結されている。

またこの遊星歯車機構に於るキャリア３３は他方の遊星
歯車機構に於るリングギア３８と連結されており、これ
らキャリア及びリングギ゛アは出力軸３９と連結されて
いる。

また該他方の遊星歯車機構に於るキャリア３６とトラン
スミッションケース１８の間には多板ブレーキ２７と一
方向クラッチ２８が設けられている。

かかるオーバドライブ装置付流体式自動変速機は以下に
詳細に説明される油圧回路装置によりエンジンの出力及
び車輌の車速に応じて各クラッチ及びブレーキの係合ま
たは解放が行われ、オーバドライブ（Ｏ／Ｄ）を含む前
進４段の変速または手動切換による後進１段の変速を行
うようになっている。

変速ギア位置とクラッチ及びブレーキの作動状態を表■
に示す。

上記クラッチおよびブレーキ１２，１９，２４２５．２
６，２７．４０を選択的に作用させ、自動もしくは手動
による変速操作を行う本発明の制御装置の油圧回路を第
２図に示す一実施例に基づき説明する。

油圧回路は油溜め１００、油ポンプ１０１、圧力調整弁
１０２、第２圧力調整弁１０３、スロットル弁２００、
マニュアル弁２１０、第２のシフト弁である１−２シフ
ト弁２２０、第１のシフト弁である２−３シフト弁２３
０、第３のシフト弁である３−４シフト弁２４０、ブレ
ーキ２７への供給油圧を調整するローコーストモジュレ
ータ弁２５０、クラッチ２４の係合を円滑になさしめる
アキュムレータ２６０、クラッチ２５の係合を円滑にな
さしめるアキュムレータ２７０、ブレーキ４０の係合を
円滑になさしめるアキュムレータ２８０、クラッチ２４
，２５、およびブレーキ２７へ供給される圧油の流量を
制御するチェック弁材流量制御弁２９０．３００．３１
０、後記する電子回路（コンピュータ）の出力で開閉さ
れ２−３シフト弁を制御する第１のソレノイド弁３２０
、および１−２シフト弁と３−４シフト弁の双方を制御
する第２のソレノイド弁３３０、並びに各弁間およびク
ラッチ、ブレーキの油圧サーボを連絡する油路からなる
。

油溜め１００より油ポンプ１０１により汲み上げられた
作動油は圧力調整弁１０２で所定の油圧（ライン圧）に
調整されて油路１０４および１０３′へ供給される。

油路１０３を経て第２圧力調整弁１０３に供給された圧
油はスロットル弁２００のスロットル圧に応じ所定のト
ルクコンバータ圧、油滑油圧、およびクーラ圧に調圧さ
れる。

油路１０４と連絡されたマニュアル弁２１０は、シフト
レバ−と連結されており、手動操作によりシフトレバ−
のレンジに応じてＰ、Ｒ，Ｎ、Ｄ。

３．２、Ｌの各位置に移動する。

表■に各シフトレバ−位置における油路１０４と油路１
０５〜１１０との連通状態を示す。

○は油路１０４に連通してライン圧が供給されている場
合を示し、×は図から分るようにマニュアル弁２１０の
排油口２１１に連通して排圧されている場合を示す。

２−３シフト弁２３０を制御する第１のソレノイド弁３
２０は、非通電時には弁口３２１を閉じてオリフィス３
２２を介し油路１０６と連絡した油路１１１に油圧を生
せしめ、通電時には弁口３２１を開いて排油口３２３か
ら油路１１１の圧油を排出させる。

■−２シフト弁２２０および３４シフト弁２４０を制御
する第２のソレノイド弁３３０は非通電時には弁口３３
１を閉じてオリフィス３３２を介し油路１０６と連絡し
た油路１１２に油圧を生せしめ、通電時には弁口３３１
を開いて排油口３３３から油路１１２の圧油を排出させ
る。

表■に後記する電子回路により制菌されるソレノイド弁
３２０および３３０の通電、非通電と自動変速機のギア
状態の関係を示す表 ■ Ｎ 第１速第２速第３速第４速 第１（７）’７’Ｌｚ／−１’非通電通電 通電非通電
非通電ド弁３２０ 第２（ｒ）’ＡｙＲ非通電非通電通電 通電非通電ド弁
３３０ １−２シフト弁２２０は、一方にばね２２１を背設した
スプール２２２を備え、第１速ではソレノイド弁３３０
は非通電され油路１１２に油圧が生じているのでスプー
ル２２２は図示右方に設定され、第２速ではソレノイド
弁３３０は通電され油路１１２は排圧されスプール２２
２は図示左方に設定される。

第３．４速においては油路１１３を通じて右端油室２２
３にライン圧が入りスプール２２２は図示左方に固定さ
れる。

２−３シフト弁２３０は、一方にばね２３１を背設した
スプール２３２を備え、第１，２速ではソレノイド弁３
２０が通電されており油路１１１に油圧は生じていない
のでスプール２３２はばね２３１の作用で図示左方に設
定され、第３．４速ではソレノイド弁３２０が非通電さ
れ油路１１１に油圧が生じ図示右方に設定される。

図から判るように、スプール２３２が図示左方に設定さ
れているとき、油路１０８は１−２シフト弁に連絡する
油路１２１に連通し、油路１０４は３−４シフト弁の右
端油室２４３に連絡する油路１１４に連通し、油路１１
０は１−２シフト弁２２０の右端油室２２３に連通し、
油路１０７と油路１０６は閉ざされる。

またスプール２３２が図示右方にあるとき、２−３シフ
ト弁２３０に設けられた排油口２３４は油路１２１に連
絡し、油路１０７は油路１１４に連通し、油路１０６は
油路１１３に連通し、油路１０８、油路１０４および油
路１１０は閉ざされる。

３−４シフト弁２４０は、一方にばね２４１を背設した
スプール２４２を備え、第１．２速では油路１１４を経
て油室２４３にライン圧が入りスプール２４２は図示左
方に固定され、第３速ではソレノイド弁３３０が通電さ
れ油路１１２に油圧が生じ、スプール２４２は図示左方
に設定され、第４速ではソレノイド弁３３０が非通電さ
れスプール２４２は図示右方に設定される。

スロットル弁２００はアクセルペダルの踏ミ込み量に応
じインジケータ弁２０１がストロークして該弁２０１と
バルブスプール２０２との間のばね２０３を圧縮するな
どでスロットル圧が油路１２２に生ずるようにしである
。

マニュアル弁２１０がＮ位置（レンジ）にあるとき、表
■および第２図から判るように油路１０４は油路１０５
と連絡すると共に３−４シフト弁２４０を介して油路１
１５と連絡しクラッチ１２は係合している。

マニュアル弁２１０をＤ位置に手動シフトすると表■に
示す如く油路１０６に油圧が供給されクラッチ２４が係
合され、第１速では１−２シフト弁２２０のスプール２
２２は図示右方にあり、ブレーキ２６．４０に連絡する
油路１１６、’１１７は排圧され、ブレーキ２７に連絡
する油路１１８にも油圧が供給されていないのでブレー
キ２６，４０．２７は開放されている。

車速が予定の大きさになったときコンピュータの出力で
ソレノイド弁３３０が通電され、■−２シフト弁２２０
のスプール２２２は図示左方に移動し、油路１０５，１
１７を経て油圧が供給されブレーキ４０は係合すると共
に油路１１８は排圧され第２速へのシフトが生ずる。

この２−３シフト弁２３０は、第１速時および第２速時
は油路１０４から供給されたライン圧を油路１１４を経
て３４シフト弁２４０の右端油室２４３に導き、スプー
ル２４２を図示左方（３速）に固定する。

第３速へのシフトは車速、スロットル開度等が所定値に
達したときコンピュータの出力でソレノイド弁３２０が
非通電され、２−３シフト弁２３０のスプール２３２は
図示左方に移動し、油路１０６゜１１３を経て油圧が供
給されてクラッチ２５が係合し、同時に１−２シフト弁
２２０のスプール２２２は図示左方に固定されてなされ
る。

このとき２−３シフト弁２３０は、第２図から判るよう
に３−４シフト弁２４０の右端油室２４３に連絡した油
室１１４を油路１０７に連通させてマニュアル弁２１０
の排油口２１１から排圧させ、３４シフト弁２４０の３
速固定を解除する。

第４速へのシフトは上記と同様コンピュータの出力でソ
レノイド弁３３０が非通電され、３−４シフト弁のスプ
ール２４２が図示右方に移動し、油路１１５が排圧され
ると共に油路１２０に油圧が供給され、クラッチ１２が
開放されると共にブレーキ１９が係合してなされる。

マニュアル弁２１０が３位置にあるとき、第１．２．３
速は上記り位置のときと同様のシフトがなされるが、油
路１０７，１１４を経て３−４シフト弁の右端油室２４
３にライン圧が入りスプール２４２を図示左方に固定す
るので、第４速へのシフトは生じない。

またマニュアル弁２１０が０位置で第４速の走行中に手
動でＤ−３シフトを行なった場合ただちに第３速にダウ
ンシフトがなされる。

この３−４シフト弁の３速への固定は、第２図から明ら
かなように２−３シフト弁２３０のスプール２３２が図
示左方（２速がわ）にあるときは油路１０４から直接（
マニュアル弁を介さず）油路１１４にライン圧が供給さ
れてなされるので、たとえばソレノイド弁が作動不良と
なるか２−３シフト弁がスティックするなどによりスプ
ール２３２が動かなくても保持され、３レンジにおける
４速へのアップシフトは防止きれる。

これによりマニュアル弁を３位置に入れたときは必ずエ
ンジンブレーキの効く第３速が得られる。

マニュアル弁２１０が２位置にあるとき、第１速はマニ
ュアル弁が０位置にあるときと同じであり、２速では油
路１０８に油圧が入り油路１２１．１１６を経てブレー
キ２６を係合させエンジンブレーキがきくようになされ
ている。

また第３速状態で走行中２位置に手動シフトしたときは
、予定した速度まで減速した時点でコンピュータの出力
がソレノイド弁３２０を通電させ、３−２ダウンシフト
を生じさせる。

マニュアル弁２１０がＬ位置にシフトされたときは、油
路１０９に油圧が入り、２−３シフト弁２３０の右端油
室２３３にライン圧が供給されスプール２３２は図示左
方に固定され、即時に４−２または３−２のダウンシフ
トが生じる。

２−１ダウンシフトは所定の車速まで減速したときコン
ピュータの出力でソレノイド弁３３０が非通電されてな
される。

また同時に油路１０９の油圧は油路１１９，１１８を経
てブレーキ２７を係合させる。

マニュアル弁２１０がＲ位置（レンジ）に設定されたと
き、表Ｈに示す如く油路１０４と油路１１０とが連通し
、油路１０５〜１０９は排圧される。

ソレノイド３２０．３３０は油路に油圧が生じないので
１−２シフト弁２２０．２−３シフト弁２３０および３
−４シフト弁２４０を制御できず、全シフト弁のスプー
ルは荷設されている各各のばねの作用で図示左方に設定
される。

ライン圧は油路１０４と油路１１０から、■−２シフト
弁２２０および油路１１８を経てブレーキ２７へ、２−
３シフト弁２３０、油路１１３およびチェック弁３００
を介してリバースクラック２５へ、３−４シフト弁２４
０および油路１１５を介してクラッチ１２へそれぞれ供
給され、表Ｉに示す如くこれらクラッチおよびブレーキ
が係合し、後進のギアが得られる。

車両走行状態に応じて第１および第２のソレノイド弁３
２０．３３０を開閉作動する電子回路（コンピュータ）
を第３図に基づき説明する。

電子回路は電源装置４２０と、車速およびスロットル開
度検出装置よりソレノイド弁３２０゜３３０の駆動へ至
るコンピュータ回路４００とからなる。

電源装置４２０はスイッチ４２１を介してバッテリーに
接続し、マニュアルレバーに装着されたポジションスイ
ッチ４２２より結線５２０を通してＤ１３．２、Ｌ位置
設定および結線５２１よりパワーサプライ（定電圧電源
供給装置）４２３と導通され、該パワーサプライ４２３
より結線５２３を通してコンピュータ４００の各構成要
素へ定電圧を供給する。

コンピュータ回路４００は車速検出装置４０１、波形増
巾整形回路４０２、Ｄ−Ａ（ディジタル−アナログ）変
換回路４０３、スロットルポジションスイッチ４１３、
スロットル開度電圧発生回路４１４．１−２シフト判別
回路４０４．２−３シフト判別回路４０６．３−４シフ
ト判別回路４０８、ヒステリシス回路４０５．４０７，
４０９、ソレノイド弁３２０開閉決定回路４１０、ソレ
ノイド弁３３０開閉決定回路４１２、Ｎ−Ｄシフト信号
発生器４１５、タイマー４１１、増巾器４１６，４１７
、ソレノイド弁３２０，３３０からなる。

車速検出装置４０１にて検出した車速は正弦波形は号と
なり、波形増巾整形回路４０２により正の矩形波信号に
整形増巾され、Ｄ−Ａ変換回路４０３により車速ζこ応
じた直流電圧信号に変換され、機関負荷状態を検出する
スロットルポジションスイッチ４１３はスロットル開度
に応じた可変抵抗により構成され、スロットル開度に、
応じた信号はスロットル開度電圧発生回路４１４により
直流電圧にされ、それぞれ１−２シフト判別回路４０４
．２−３シフト判別回路４０６．３−４シフト判別回路
４０８に入る。

各判別回路は車速電圧信号とスロットル開度電圧信号と
を、たとえば差動増幅回路にてその大小を比較し、■−
２シフト、２−３シフト、３−４シフトのいずれかの条
件を設定する。

ヒステリシス回路４０５，４０７，４０９はそれぞれ２
−１シフト、３−２シフト、４−３シフトの各ダウンシ
フトの条件を与えるためのもので、それぞれシフトアッ
プ時における変速点より幾分車速の低い側でダウンシフ
トがなされるようにし、変速域での・】ンチングを防止
する。

ソレノイド弁３２０開閉決定回路４１０は２−３シフト
判別回路の出力により０（ＯＦＦ）または１（ＯＮ）の
出力を発し、増巾器４１６を介してソレノイド弁３２０
を開閉作動せしめる。

ソレノイド弁３３０開閉決定回路４１２は１−２シフト
判別回路４０４．３−４シフト判別回路４０８の出力、
およびタイマー４１１を介したＮ−Ｄシフト信号発生器
の出力によりＯまたは１の出力を発し、増巾器４１７を
介してソレノイド弁３３０を開閉外勤させる。

以上の如く本実施例の４速自動変速機の制御装置は、１
−２シフト、２−３シフト、３−４シフトの各シフトを
それぞれ独立のシフト弁で行なっているので、作動は確
実になされバルブステイク等による誤作動の発生が防止
でき、又２つのソレノイド弁で３つのシフト弁を制御し
ているので、各シフト弁を１つのソレノイド弁で制御す
る場合に較べ電子回路が簡単であると共に油圧回路も簡
略化でき、部品点数も減少できる。

第４図は本実施例の制御装置により作動される４速自動
変速機のプラネタリギアユニットの他の実施例を示す原
理図である。

第１図と同じ符号は同−機能物を示し、４２はブレーキ
バンドである。

このプラネタリギアユニットはトルクコンバータ１とオ
ーバードライブ機構２との間に前進３段と後進１段の歯
車変速機構３が設けられている。

第５図は本発明の第２実施例にかかるロックアップ機構
付３速自動変速機の制御装置のプラネタリギアユニット
の構成を示す原理図であり、５０は機関クランク軸８と
タービン軸９とを直結するクラッチ、他の符号は第１図
および第４図と同−機能物を示す。

本実施例の制御装置は第１実施例の制御装置と同様の電
子回路を備え、油圧回路はクラッチ１２およびブレーキ
１９の代りにクラッチ５０を有し、３−４シフト弁２４
０の代りに３速に自動シフトされ後所定の車速において
コンユータの出力によりＯＦＦとなるソレノイド弁３３
０の作用でクラッチ５０を係合してロックアツプをなす
ようクラッチ５０に油圧を供給する３直結シフト弁を備
えるものである。

これにより本実施例の制御装置は２つのソレノイド弁で
第２のシフト弁である１−２シフト弁、第１のシフト弁
である２−３シフト弁、第３のシフト弁である３−直結
シフト弁の３つのシフト弁を制御することになり、第１
実施例と同様の正確な作動および簡単な構造を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は流体式４速自動変速機のプラネタリギアユニッ
トの一例を示す原理図、第２図は油圧回路の構成図、第
３図は電子回路図、第４図は流体式４速自動変速機のプ
ラネタリギアユニットの他の実施例を示す原理図、第５
図は第２実施例にかかるロックアップ機構付３速自動変
速機の制御装置により作用されるプラネタリギアユニッ
トの一例を示す。 図中４００・・・電子回路、３２０・・・第１のソレノ
イド弁、３３０・・・第２のソレノイド弁、２２０・・
・■ ２シフト弁、 ２３０・・・２ ３シフト弁、 ２４０・・・３ ４シフト弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両走行状態に応じ電気信号を発生する手段および
   該手段からの電気信号の入力により信号を発する論理手
   段を備えた電子回路と、油圧源と、自動変速機の係合装
   置を作動させるために備えられた油圧サーボと、前記油
   圧源と前記油圧サーボとの間に設けられた該油圧サーボ
   への圧油の供給および排圧を切換えるシフト弁と、該シ
   フト弁を作動させるための圧油供給油路に設けられ且つ
   前記電子回路の信号で作動し前記シフト弁作動用圧油供
   給油路の油圧を排圧するソレノイド弁を有する油圧制御
   装置とからなる自動変速機の制御装置において、前記ソ
   レノイド弁は第１のソレノイド弁と第２のソレノイド弁
   とからなり、前記シフト弁は第１のシフト弁、第２のシ
   フト弁および第３のシフト弁からなり、前記第１のシフ
   ト弁は前記第１のソレノイド弁によって作動され所定の
   油圧サーボへの圧油の供給および排圧を制御し、前記第
   ２のシフト弁および第３のシフト弁は前記第１のシフト
   弁と前記第２のソレノイド弁とにより作動され、前記第
   １のソレノイド弁の開作動または閉作動により前記第１
   のシフト弁の弁体が一方に設定されたときは前記第２の
   ソレノイド弁の開閉作動により前記第２のシフト弁が制
   御され、前記第１のソレノイド弁の閉作動または開作動
   により前記第１のシフト弁の弁体が他方に設定されたと
   きは前記第２のソレノイド弁の開閉作動により前記第３
   のシフト弁が制御されることを特徴とする自動変速機の
   制御装置。 ２ 前記自動変速機は前進４段後進１段の歯車比を有し
   、前記第１のシフト弁は２−３シフト弁であり、前記第
   ２のシフト弁は１−２シフト弁であり、前記第３のシフ
   ト弁は３−４シフト弁であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の自動変速機の制御装置。 ３ 前記自動変速機は直結クラッチ付前進３段後進１段
   の自動変速機であり、前記第１のシフト弁は２−３シフ
   ト弁であり、前記第２のシフト弁は１−２シフト弁であ
   り、前記第３のシフト弁は直結クラッチ制御弁であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動変速機
   の制御装置。