JPS5831498B2 - ジドウヘンソクキノ セイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動変速機の制御装置に関する。

従来の自動変速機は、高速前進中に運転者の誤操作や突
発的な車両運動などによりシフトレバ−が後進位置にシ
フトされた場合、車両や変速機および内燃機関に大きな
衝撃力を与えるので非常に危険である。

本発明は、このような危険を防止するフェイルセーフ機
構を設けることにより、前進走行中突発的にシフトレバ
−が後進位置にシフトされても、摩擦係合装置を制御す
る油圧制御上は、前進状態を継続できかつ正常な後進段
のシフトには後進作用を行うものである。

本発明の構成を述べれば、トルクコンバータトその出力
側に接続される複数の遊星歯車機構および複数の摩擦係
合装置からなる自動変速機の摩擦係合装置へ、圧力油源
から手動弁を介して圧力油を選択的に供給することによ
り、複数の前進段と１つの後進段が形成され後進段に設
定された手動弁に接続される入口ポートと後進用摩擦係
合装置にいたる第１の出口ポートと前進用摩擦係合装置
にいたる第２の出口ポートをもちかつ車速と手動位置と
に関連して付勢される電磁切換弁が設けられ、所定の車
速以上では手動弁が後進位置に設定されても、この電磁
切換弁の入口ポートが前記第２の出口ポートに接続され
る自動変速機の制御装置にある。

本発明にもとづく自動変速機の実施例を図により説明す
る。

第１図に前進３段後進１段の流体式自動変速機３の骨子
図を示すが、内燃機関（図示しない）の出力軸１の動力
は、トルクコンバータ２を介して自動変速機３の入力軸
５に伝達される。

そして第１速時には、２つの摩擦係合装置６（以下フロ
ントクラッチと称する）、１０（以下ファーストブレー
キと称する）を係合させるから、入力軸５の動力は中間
軸Ｉより内歯車１１に伝達され、キャリア１５がファー
ストブレーキ１０で固定されているから入力回転に対し
減速された回転でキャリヤ１６を介して出力軸１７に出
力される。

第２速時には、フロントクラッチ６、摩擦係合装置９（
以下セカンドブレーキと称する）を係合させるから、入
力軸５の動力は中間軸７より内歯車１１に伝達され、太
陽歯車１２，１３の軸１９がセカンドブレーキ９で固定
されているから入力回転に対し減速された回転でキャリ
ヤ１６を介して出力軸１７に出力される。

第３速時にはフロントクラッチ６、摩擦係合装置８（以
下リヤクラッチと称する）を係合させるから入力軸５の
動力は軸１９より太陽歯車１２，１３に伝達されると共
に、内歯車１１にもフロントクラッチ６から中間軸７を
介して伝達されているため、遊星歯車機構６０は一体と
なって回転し、出力軸１７に出力される。

後進時には、リヤクラッチ８、ファーストブレーキ１０
を係合させるから、入力軸５の動力は軸１９より太陽歯
車１２に伝達された後、キャリヤ１５がファーストブレ
ーキ１０で固定されているから、軸１９０回転方向と逆
方向にかつ減速された回転で内歯車１４を介して出力軸
１７に出力される。

第２図に第１図に示された自動変速機３に設けられたク
ラッチ６．８およびブレーキ９，１０を操作する制御油
圧回路４を示すが、この油圧回路４は油タンク２０、油
ポンプ２１．圧力調整弁２２（以下調圧弁と称する）、
加速ペダル２４に連動することにより内燃機関負荷に応
じた油圧を発生するスロットル弁２３、運転者の手動操
作により前進、中立、および後進などの位置が決定され
る手動弁２５、車輛速度に応じた油圧を発生するガバナ
弁２６、第１速と第２速の変速段選定弁２７、第２速と
第３速の変速段選定弁２８、および誤操作による後進速
への変速を防止する油圧制御装置３０とから構成される
。

調圧弁２２で調圧された圧力油は油路２２ａを通り手動
弁２５に入り、前進設定時には油路２５ｂへ、後進設定
時には油路２５ａへ分配される。

油路２５ｂは制御装置３０を介し油路３０ｂへ連通し、
変速段選定弁２７の両端に入力されるスロットル弁２３
からの油圧およびガバナ弁２６からの油圧の大小により
第１速時には油路２７ａよりファーストブレーキ１０へ
、第２速時には油路２７ｂより次の変速段選定弁２８へ
通じる。

なお油路３Ｑｂは分岐油路３０ ｂ’ 、 ３０ ｔ／
’を有し、油路３０ｂ′はガバナ弁２６０入力、油路３
０ｔｌ／／はフロントクラッチ６の入力となっている。

変速段選定弁２８も変速段選定弁２７と同様にスロット
ル弁２３およびガバナ弁２６からの油圧の大小により入
力を第２速時には油路２８ｂよりセカンドブレーキ９へ
、第３速時には油路２８ａよりリヤクラッチ８へ導く。

後進時には、手動弁２５を操作することにより、油路２
２ａの圧力油は、油路２５ａと連通した後、油圧制御装
置３０を介して油路３０ａに連通し、さらに変速段選定
弁２７を介して油路２７ａに連通してファーストブレー
キ１０へ導くと同時に油路３０ａより分岐した油路３０
ａ′より変速段選定弁２８を介して油路２８ａにも連通
してリヤクラッチ８へ導く。

第３図に第２図に示された制御装置３０の具体的な実施
例を示す。

手動弁２５の出力口に連通する油路２５ｂ、２５ａと変
速段選定弁２７の入力口に連通する油路３０ｂ、３０ａ
とを有し、油路２５ｂはチェックボール３８を有する油
室３９を介して油路３０ｂに連通し、油路２５ａは電磁
弁５３を介して油路３０ａに連通し、さらに可動鉄心３
６に取りつげられたスプール３１に設けられた２つのラ
ンド３１’、３１”のうちランド３１′により室３２′
が区画され、この室３２′が油路３０ａを介して油室３
９に連通している。

室３２′にばばね３２が設けられている。

この動作を説明すると、電磁弁５３のコイル３７が非通
電の場合、スプール３１はランド３１′の下端のばね３
２により押し上げられ油路２５ａと油路３０ａ′をしゃ
断して（・る。

したがって油路２５ａの圧力油は油路３０ａに出力され
て、正常な後進動作が行なわれる。

次にコイル３７が通電されると可動鉄心３６に電磁力が
付勢され、ばね３２の力に抗してスプール３１を押し下
げるからランド３１〃により油路２５ａは油路３０ａと
しゃ断され、油路３０ａ′に連通ずる。

したがって油路２５ａの圧力油は油路３０ａ′に出力さ
れて油室３９の内のチェクボール３８を下方へ押し下げ
油路２５ｂを閉ざすと同時に油路３０ｂに連通し、前進
側への油圧供給経路を経ることになり、走行時、誤まっ
て手動弁２５が後進位置に設定されても油圧系は前進動
作を継続する。

また油路３０ｂがこれから分岐した３０ｂ′を介してガ
ノζす弁２６に連通しているからガバナ弁２６は正常に
動作しており、誤まって設定された後進段から復帰すべ
き後進段設定前の変速段にすみやかに復帰する。

なお当然ながら油路２５ｂに圧力油があればチェックボ
ール３８は動かされ、油路２５ｂと油路３０ｂが連通し
、正常な前進状態が得られる。

次に制御装置３０の電磁弁５３を制御する電気制御回路
について第４図にもとづいて説明する。

４０は第１図に示す出力軸１７に設けられた歯車ロータ
１８により出力軸１７０回転数を検出する回転検出器、
４１は波形整形回路、４２はＤ −Ａ変換器、４３はあ
る車速に応じた基準電圧（たとえば３ ｋｍ ／Ｈ程度
の低車速）より、車速が大きい場合にはｌ信号を出力す
る比較器であり、すでに公知のものである。

４４はＮＡＮＤＡＮＤ回路はＡＮＤ回路、４６，４８は
スイッチング動作を行うトランジスタ、４７はＮＡＮＤ
ＡＮＤ回路ップフロップを組合せた信号保持回路、４９
はシフトレバ−（図示しない）を操作して第２図に示す
手動弁２５が後進位置に設定されれば導通するスイッチ
、５０はＡＮＤ回路、５Ｌ５２はトランジスタ、５４は
定電圧電源、５５はモニタランプである。

この回路においてシフトレバ−が前進位置に設定されれ
ば、スイッチ４９は開であり、ＡＮＤ回路５００出力５
０ａは零となりトランジスタ５２は導通されず電磁弁５
３は非通電となる。

またこの時には比較器４３、ＮＡＮＤ回路４４の出力の
有無に係わらず、ＡＮＤ回路４５の出力４５ａ（ま零で
あるから、トランジスタ４６は導通されス出力４６ａは
正電圧である。

次に車速が零または低車速（３ｋｍ／ Ｈ以下）の時に
シフトレバ−が後進位置に設定されれば、スイッチ４９
は閉となるから出力４９ａは正電位となり、また比較器
４３の出力４３ａは零であるからＮＡＮＤ回路４４はＯ
および１信号の入力４３ａ、４９ａを受けてｌ信号の出
力４４ａを行う。

したがってＡＮＤ回路４５はｌ信号を出力４５ａするの
でトランジスタ４６は導通し、出力４６ａの電位は零と
なる。

すなわちシフトレバ−が前進または中立位置から後進位
置に設定されることにより、出力４６ａの電位は１から
０に変化する。

このため信号保持回路４７のフリップフロップ作用によ
りその状態を持続し、ｌ信号を出力４７ａする。

また出力４９ａに１信号がある間は、トランジスタ４８
は導通となり、出力４８ａは１信号となっている。

したがってトランジスタ５１は導通し、出力５４ｂの電
位は零となり、トランジスタ５２は動作しないので電磁
弁５３は非通電で正常な後進動作が得られる。

後進車速が増加して３ ｋｍ ／ Ｈ以上になると比較
器４３の出力４３ａは１信号となるから、ＮＡＮＤ回路
４４の出力４４ａは零となり、ＡＮＤ回路４５の出力４
５ａも零になり、さらに出力４６ａは正電圧となるが信
号保持回路４７は、ＮＡＮＤ回路４７′により、出力４
７ａを１に保持し、したがって後進動作を継続する。

次にシフトレバ−が後進位置以外の他の位置に設定され
れば、スイッチ４９は開となるから、トランジスタ４６
の出力４６ａは正電位となりかつトランジスタ４８の出
力４８ａの電位は零となるので信号保持回路４７は元の
状態に復帰し、出力４７ａは０信号となる。

さて前進走行中（３ｋｇ／Ｈ以上）にシフトレバ−が誤
まって後進位置に設定された場合には、比較器４３の出
力は１信号でありかつスイッチ４９が閉となるからＡＮ
Ｄ回路５５０の出力５０ａは１信号となりトランジスタ
５２は導通する。

またこの時ＮＡＮＤＡＮＤ回路出力４４ａは零となるか
ら、ＡＮＤ回路４５の出力４５ａも零でトランジスタ４
６の出力４６ａは変化しないので、信号保持回路４７の
出力４７ａは０信号で変化しない。

したがって出力５４ｂは正電位であり、かつトランジス
タ５２は導通であるから電磁弁５３は通電する。

さらにモニタランプも点灯する。

以上、本発明によれば、車両が高速で前進走行中に誤ま
ってシフトレバ−が後進位置に設定された場合に、制御
装置３０の電磁弁５３が通電され油圧系の前進状態が完
全に保持されミスシフトによる車両や変速機に対する危
険が防止されかつ正常なシフトに対しての機能は維持さ
れるから走行の安全が確保されるものである。

また本発明は前進３段後進１段の自動変速機に適用して
いるが前進２段あるいはより多段の変速機にも適用され
、さらに電気流体式自動変速機に適用することもできる
。

なお信号保持回路は、一般的な自走マルチバイブレータ
、フリップフロップおよび始動、停止のトリガーを組み
あわせで構成することもできる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明にもとづ〈実施例である前進３段後進１
段の流体式自動変速機の骨子図、第２図は第１図に示す
自動変速機の油圧制御回路のブロック図、第３図は第２
図に示す油圧制御回路中の制御装置３０の具体例図、第
４図は第３図に示す制御装置３０を動作させるための電
気制御回路図である。 ２・・・・・・トルクコンバータ、３・・・・−泪動変
速機、６．８，９，１０・・・・・・摩擦係合装置、２
５ａ・・・・・・入口油路、３０ａ・・・・・・第１の
出口油路、３０ｂ・・−・・・第２の出口油路、３０・
・・・・・制御装置、４０゜４１．４２・−・・・・車
速信号発生装置、４３・・・・・・比較器、４４，４５
，５０−・・・・論理回路、４７・・・−・・信号保持
回路、４９・−・・・・接点装置、５３・・・・・・電
磁切換弁、５５・・・・−・モニタランプ、６０−・・
・・・遊星歯車機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トルクコンバータとその出力側に接続される複数の
   遊星歯車機構および複数の摩擦係合装置からなる自動変
   速機の摩擦係合装置へ、圧力油源から手動弁を介して圧
   力油を選択的に供給することにより、複数の前進段と１
   つの後進段が形成され、後進段に設定された手動弁に接
   続される入口ポートと後進用摩擦係合装置にいたる第１
   の出口ポートと前進用摩擦係合装置にいたる第２の出口
   ポートをもちかつ車速と手動弁位置とに関連して付勢さ
   れる電磁切換弁が設けられ、所定の車速以上では手動弁
   が後進位置に設定されても、この電磁切換弁の入口ポー
   トが前記第２の出口ポートに接続されることを特徴とす
   る自動変速機の制御装置。 ２ 前記電磁切換弁を操作する電気制御回路は、前記手
   動弁が後進段に設定されると作用する接点装置と、車速
   応答信号発生装置と、この車速応答信号と基準速度信号
   を比較する比較器と、複数個の論理回路と、正常な後進
   段設定動作を記憶する信号保持回路とを有し、前記複数
   の信号により後進段設定の正常あるいは異常を判別し、
   異常であれば前記電磁弁を作動させることにより前進走
   行時の安全を確保する電気制御回路を有することを特徴
   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 前記電磁切換弁を操作する前記電気制御回路の電磁
   切換弁の動作回路に直列にモニタランプを設けることに
   より運転者に危険表示でき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。