JPS5926650A - 自動変速機用制御装置 - 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】 本発明は、乗用車やバス、　　ｌ−ラックあるいは産業
車両、建設機械等に用いて好適な、自動変速機用の制御
装置に関する。

一般に、自動変速機において変速を行なう場合は、２個
の油圧サーボのうち一方の油圧サーボを解放し、同時に
他方の油圧サーボを係合するので、良好な変速特性を得
るためには、この解放および係合のタイミングに注意を
払う必要がある。

変速時に、解放される油圧サーボの油圧は１＠。

速に低下して短時間に摩擦係合装置が解放状態に攻るが
、係合される油圧サーボにおいては、ピストンが摩擦係
合装置のクラッチのクリアランス分だけ移動するため、
停台状態になる捷で時間的遅れが生ずる。

したがって油圧サーボにおいで係合捷での時間は解放に
要する時間に対してかなり長くなり、特別な配慮を行な
わない限り、変速中に動力伝達の一時的断絶つ丑り中立
状態が生じることになる。

そこで、良好な変速特性を得るために、低速から高速へ
のアップシフト時には、解放側油圧サーボの油圧を、係
合側油圧サーボの油圧が上昇する寸で一時的に保持する
が、緩やかに低下させ、シフトオーバラップとすること
が望ましい。

これにより変速中の一時的中立状態によるエンジン空炊
しが発生せず、摩擦係合装置の駆動側と被動側の回転速
度差を最小限に抑えることができ、良好な変速特性が得
られる。

捷だ、高速から低速へのダウンシフト時には、解放側の
油圧が完全に低下した後に係合側の油圧上昇が始丑るシ
フトアングラツブ状態にする。

これによりエンジンの空炊しが発生し摩擦係合装置のク
ラッチ相対速度差が小さくなり、良好な変速特性となる
。

つ捷シ、アップシフト時はシフトオーバラップを、ダウ
ンシフト時はシフトアングラノブを得る変速制御装置が
要求される。

しかし、従来の自動変速機では、シフトオーバーランプ
やシフトアングラノブを容易に実現できるものはなく、
そのための専用のバルブを追加するなど構造が相当複雑
になるという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、簡単な構造で容易にシフトオーバラップとシフトアン
グラノブとを可能にし、さらにその量も自由に調整でき
るようにした、自動変速機用制御装置を提供することを
目的とする。

このため、本発明の自動変速機用制御装置は、圧力流体
の供給を受けているときには接状態にありリバーザ圧に
なると断状態となる低速高負荷運転用第１摩擦係合装置
および高速低負荷運転用第２摩擦係合装置をそなえた自
動変速機において、上記の第１および第２摩擦係合装置
の接断切換えを行なうべく、上記第１摩擦係合装置の作
動部へ連通ずる第１流路に、パイロット圧切換え用第１
電磁弁をそなえた第１切換弁が接続されるとともに、上
記第２摩擦係合装置の作動部へ連通ずる第２流路に、パ
イロット圧切換え用第２電磁弁をそなえた第２切換弁が
接続されて、上記第１切換弁が、上記第１流路を、上記
第１電磁弁の切換え制御にょシ、上記第２切換弁に接続
された第３流路側とリバーザに接続された第１ドレンポ
ー１・側とのいずれか一方へ切換えるスプール弁部をそ
なえて構成され、かつ、上記第２切換弁が、上記第２流
路を、上記第２電磁弁の切換え制御にょシ、圧カ流路側
とリザーバに接続された第２ドレンポート側とのいずれ
か一方へ切換える第１スプール弁部と、上記第１スプー
ル弁部にスプール軸を介して接続され、上記第３流路を
、上記第２電磁弁の切換えにより上記第１スプール弁部
に同期して、リザーバにオリフィスを介して接続された
第３ドレンボート側と上記圧力流路側とのいずれか一方
へ切換える第２スプール弁部とをそなえて構成されると
ともに、」１記の第１スプール弁部および第２スプール
弁部が、上記第２切換弁の定常状態において」１記圧力
流路を上記の第２流路および第３流路のいずれか一方へ
連通させるよう力関係で配設され、上記の第１および第
２電磁弁へ弁切換え用制御信号を出力する制御手段が設
けられて、同制御手段が、アップシフト時には、上記第
２摩擦係合装置へ上記圧力流路から上記第２流路を通じ
て徐々に圧力流体を供給しつつ、」１記第１摩擦係合装
置に作用する圧力流体を、初期において上記の第３ドレ
ンポートおよびオリフィスを通じ排出させその後上記第
１ドレンポートから排出させるとともに、ダウンシフト
時には、上記第１摩擦係合装置へ上記圧力流路から」１
記の第２流路と第２切換弁と第３流路とを通じて徐々に
圧力流体を供給しつつ、上記第２摩擦係合装置に作用す
る圧力流体を」１記ドレンポー１・から排出させるよう
に、上記電磁弁へ制御信号を送るように構成されたこと
を特徴としている。

以下、図面により本発明の一実施例としての自動変速機
用制御装置について説明すると、第１図はその全体構成
図、第２〜５図はいずれもその作用を説明するだめの特
性図である。

第１図に示すように、この自動変速機は、低速高負荷運
転状態から高速低負荷運転状態へ至る運転領域において
適宜使用される１速、２速。

３速用クラツチシリンダ（摩擦係合装置の作動部）１．
．２．３にそれぞれ別々に圧油が送り込まれて、それぞ
れのクラッチ（摩擦係合装置）が適宜係合することによ
り、上記運転状態に応じ１速、２速および３速の車速が
得られるようになっている。

！、た、１速、２速、３速用クラツチの切換弁４．５．
６が設けられており、各切換弁４〜６には、それぞれス
プール７．８．９と各スプール７〜９の一端に面したパ
イロット油圧室１０゜１１．１２と、各スプール７〜９
の他端に面したばね室１３，１４．１５と、各ばね室１
３〜１５にあって」１記の各スプール７〜９をパイロ７
ト油圧室側へ押すばね１６，１７．１８とが設けられる
とともに、上記クラッチシリンダ１゜２．３に流路５６
，５７．５８を介して連通ずるクラッチポート１９，２
０．２１と、ドレンポー１−２２．２３，２４，２５．
２６とが設けられている。

第２．第３切換弁５，６のドレンポート２５゜２６はオ
リフィス２７．２８を介してリザーバＲと連通している
が、第１切換弁４には、上記ドレンポー）２５．２６に
相当するドレンポートは設けられていない。

各切換弁４，５．６にはさらにポート２９゜３０．３１
，３２．’３３が配設されており、ポー　ｌ−２９と３
２とが流路５９を介して連通せしめられるとともに、ポ
ート３０と３３とが流路６０を介して連通せしめられて
いる。

ポート３１は圧力流路６１を介してモジ−レートバルブ
４１のポート４７と通じている。

ばね室１３，１４．１５はリザーノ（Ｒに連通し、ばね
室１３，１４．１５に油圧が発生しないようになってい
る。

各切換弁４，５．６のパイロット油圧室１０゜１１．１
２に接続して電磁弁３８，３９．４０が設けられており
、これらは図示しない電気コントロール装置（制御手段
）にて制御された弁切換え用電気信号により開閉されて
、・くイロソト室１０，１１．１２とリザーノくＲとを
断続する。

パイロット油圧室１０，１１．１２はそれぞれオリフィ
ス３４，３５．３６を介し減圧弁３７と連通している。

この減圧弁３７には、油圧ポンプＰからの圧油が常に供
給されている。

また、減圧弁３７は、パイロット油圧室１０゜１１．１
２に生ずる油圧を、ポート４６を通じて油圧ポンプＰか
らクラッチシリンダ１，２゜３へ供給する油圧よりも低
圧に保持するため設けられたものであり、各電磁弁３８
〜４０の容量に余裕があれば省略してもさしつかえない
。

なお、図中の符号７ａ、８ａ、９ａは各切換弁４〜６に
おけるスプール７〜９の第１スプール弁部、８ｂ、９ｂ
は第１スプール弁部８ａ、　９ａにスプール軸を介して
連結された第２スプール弁部を示している。

さらに、各クラッチシリンダ１．　２．　３のいずれか
へ圧油を供給するとき、クラッチ油圧を滑らかに上昇さ
せる油圧漸増機構として１．漸増弁４１と排油弁５１と
が設けられている。

この漸増弁４１は、スプール４２．ロードピストン４３
．受圧室４５およびポート４６，４７゜４８を有し、ポ
ート４６には油圧ポンプＰからの圧油が常に供給されて
いる。ポート４７と受圧室４５およびポート４８とはそ
れぞれオリフィス４．９．５０を介し連通ずると同時に
、ポート４７は切換弁６のポート３１と圧力流路６１を
介して連通している。

ロードピストン４３の径はスプール４２の径より大きく
とられ、かつ、スプール４２とこれに当接するロードピ
ストン４３との間には、調圧用ばね４４が介装されてお
り、ロードピストン４３の移動により、ばね４４の作用
長さが変化してポート４７に生ずる圧油を連続的に変化
させるようになっている。

なお、ロードピストン４３の移動時間つ捷りクラッチシ
リンダ１，２．３へ供給する圧油の上昇時間はオリフィ
ス５０により決定される。

また、排油弁５１は、スプール５２．ばね５３゜ポー）
５４，５６およびドレンポート５５を有し、ポート５４
は漸増弁４１のポート４８と、ポート５６は漸増弁４１
のポート４７とそれぞれ連通している。

次に、本実施例の動作を説明する。

１ず第１図に示すように、２速用電磁弁３９が電気コン
トロール装置からの信号によって通電され、２速クラツ
チが係合されている状態から説明する。すなわち、１，
３速用電磁弁３８゜４０は非通電の閉状態にあシ、切換
弁４，６のパイロット油圧室１０．１２には圧油が発生
し、スプール７．９はばね１６，１８に抗して左方へ移
動している。

一方、２速用電磁弁３９は通電されて開となり、切換弁
５のパイロット油圧室１１はドレン側に通じると同時に
、流入側はオリフィス３５により十分に絞られるため、
パイロット油圧室１１には油圧は発生しない。このため
スプール８はばね１４により付勢されて右方へ移動して
おり、ポート２０はポート３０および切換弁６のポー）
３３．３１とそれぞれ連通状態となっていて、クラッチ
シリンダ２には圧油が流入しており、２速クラツチが係
合されている。

−！り、クラッチシリンダ１は切換弁４のポー）１９．
２２を通じ、さらにクラッチシリンダ３は切換弁６のポ
ー）２１．２４を通じ、それぞれリバーザＲと連通して
いるため、１，３速用クラツチは解放状態となっている
。

以上の２速状態から３速状態にアップシフトする場合を
以下に述べる。電気コントロール装置に２速から３速へ
のアップ７フトの指示を与えると、この装置が制御信号
を出力し、３速用電磁弁４０がオン、２速用電磁弁３９
がオフとなるが、第２図に示すように、２速用信号ｅ２
の消滅と３連用信号ｅ８の発生に時間ｔ１のずれを設け
る。

これによりまず始めに切換弁６のスプール９がばね１８
に付勢されて右方へ移動し、クラッチシリンダ２の圧油
は切換弁５のポート２０゜３０、切換弁６のポート３３
．２６およびオリフィス２８を経由してドレンされるが
、オリフィス２８の絞り効果により、比較的緩やかな油
圧低下となる。

次にｔ１時間後切換弁５のスプール８が左方へ移動する
ため、クラッチシリンダ２の圧油はポート２０から直接
ドレンボート２３を経由して急激にドレンされる。つま
り第３図の曲線ａに示すように始めは緩やかに、ついで
急激に油圧が低下することになる。

一方、切換弁６のスプール９が右方へ移動すると、ポー
ト３１とポート２１とが連通ずるため、クラッチシリン
ダ３へ圧油が流入し始める。ポート３１へは漸増弁４１
のポート４７から圧油が供給されているが、クラッチシ
リンダ３へ圧油が流入し始めると、ポート５４とポート
５６の油圧バランスがくずれてスプール５２はばね５３
に抗して右方へ移動し、ポート５４がドレンポート５５
と連通ずるため、ポート４８より圧油が排出されて、ロ
ードピストン４３が左方へ移動する。

クラッチシリンダ３のピストンが移動を終えると、排油
弁５１のスプール５２はばね５３により左方に戻り、ロ
ードピストン４３は右方へ緩やかに動き始め、ポート４
７の油圧が上昇するため、第３図の曲線すに示すように
３速クラツチシリンダ３の油圧は上昇していく。

以上の動作により、３速クラツチの係合が開始し動力を
伝え始めるまで、２速クラツチシリンダの油圧がある低
圧値に保持されるため、２速と３速とのシフトオーバラ
ップとなり、変速中動力の断絶がなく良好な変速を行な
うととができる。

また３速から２速ヘダウンシフトする場合は、２速用電
磁弁３９と３速用電磁弁４ｏとを第４図のように同時に
オンまたはオフとすると、３速クラソチンリンダ３の圧
油は切換弁６のポー）２１．２４から第５図の曲線ａ′
に示すように急激にドレンされる。これと同時に、切換
弁５（７）ポー１−２０．３０が連通して２速クラツチ
シリンダ２へ圧油が流入し始め、第５図の曲線ｂ′に示
すように２速クラツチシリンダ２の油圧が緩やかに上昇
することとなる。このため、ダウンシフト時はシフトア
ンダラノプとなり、一時的中立状態が生じて、エンジン
空炊しにより変速機入力軸側の回転速度が上昇し、２速
クラツチの相対回転速度差が小さくなって、良好な変速
特性が得られる。

ここ１で、第２速と第３速との間のアンプシフトまたは
ダウンシフトの各操作について述べたが、１，２速間の
アップシフトまたはダウンシフトの各操作についても同
様である。

このように、電磁弁への電気信号のタイミングを調整す
ることにより、解放側の油圧の低下する時間を自由に調
整でき、アップシフト時のオーバラップ量を各種走行条
件に応じて適宜選択できる。

また、ダウンシフト時は常にアンダラソプ状態となり、
良好な変速特性が得られる。

さらに、各切換弁の配列とポートの連通とがシーケンス
状になっているため、アップシフト時の短時間のシフト
オーバラップを除いて、常に１個のクラッチのみが作動
するような構成となっている。

このため、電気結線の断線、電磁弁自体の異常、電気コ
ントロール装置からのノイズ等による異常電気信号の発
生といった電気的異常事態が生じても、２個のクラッチ
が一定時間以上同時に作用して変速機に損傷をカえる恐
れがなく、安全である。

また、切換弁および電磁弁はすべてまったく同一の形状
と構造を持ったもので構成されており、部品の共通化が
図れる。

なお、本実施例では各クラッチシリンダへの圧油の漸増
機構として１個の漸増弁４１と排油弁とを用いだが、各
クラッチシリンダにそれぞれ専用の漸増機構を設けても
よい。この場合は、各切換弁４，５．６のポート１９，
２０．２１と各クラッチシリンダ１，２．３との間に、
漸増弁と排油弁とを挿入すればよい。

また、排油弁５１の代りに電磁弁を使用し、各電磁弁３
８，３９．４０への電気信号と同時に漸増弁４１のポー
ト４８とリザーバ凡の断絶を制御してもよい。この場合
ロードピストン４３の右方への移動開始時間つまり係合
するクラッチの油圧上昇開始時間も変更させることがで
き、更にきめ細かくシフトオーバラップやシフトアンダ
ラソプを制御することが可能である。

さらに、本実施例でｉｌ″ｌ：３速の自動変速機につい
て述べたが４速以上の自動変速機の場合も、漸増弁４１
のポート４７と切換弁６のポート３１との間に同様に構
成された切換弁と電磁弁とを増設することにより実現可
能である。

２速自動変速機の場合は、３速用切換弁６と電磁弁４０
とを削除すればよい。

以上詳述したように、本発明の自動変速機用制御装置に
よれば、各摩擦係合装置ごとに同一形状の一対の切換弁
と電磁弁とが設けられ、これらの切換弁と電磁弁とがシ
ーケンスに配列されているという簡素な構成で、変速時
のシフトオーバラップとシフトアングラツブとを実現で
き、さらにその量も自由に調整することができるので、
良好な変速特性を得ることができる。

また、本発明の装置では、電気的な制御手段に異常が生
じても、自動変速機を損傷する恐れがなく、さらに同一
の形状や構造のものを用いることができるために、部品
の共通化が図れるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としての自動変速機用制御装置を
示すもので、第１図はその全体構成図、第２〜５図はい
ずれもその作用を説明するだめの特性図である。 １〜３・・１速、２速、３速用クラソチンリンダ（摩擦
係合装置の作動部〕、４〜６・・１速、２速、３速用ク
ラツチの切換弁、７〜９・・スプール、７ａ、　８ａ、
　９ａ・・第１スプール弁部、８ｂ、９ｂ・・第２スプ
ール弁部、１０゜１１．１２・・パイロット油圧室、１
３〜１５・・ばね室、１６〜１８・・ばね、１９〜２１
・中ポート、２２〜２６・・ドレンポー１・、２７．２
８・・オリフィス、２９〜３３・・ポート、３４〜３６
・・オリフィス、３７・・減圧弁、３８〜４０・・電磁
弁、４１・・漸増弁、４２・−スプール、４３−　・ロ
ードピストン、４４・・ばね、４５・・受圧室、４６〜
４８・・ポート、４９．５０・・オリフィス、５１・・
排油弁、５２・・スプール、５３・・ばね、５４．５６
・・ポート、５５・・ドレンポー１・、５６〜６１・・
流路、Ｒ・・リザーバ、Ｐ・・油圧ポンプ。 復代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 ３］） 第１図 第２図 ↑ ３山 − 牛 第４図　抽 圧 蛸訓−〉 第３図 第５図 時間を−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧力流体の供給を受けているときには接状態にあり　Ｉ
   Ｊザーバ圧になると断状態となる低速高負荷運転用第１
   摩擦係合装置および高速低負荷運転用第２摩擦係合装置
   をそなえた自動変速機において、上記の第１および第２
   摩擦係合装置の接断切換えを行なうべく、上記第１摩擦
   係合装置の作動部へ連通する第１流路に、パイロット圧
   切換え用第１電磁弁をそなえた第１切換弁が接続される
   とともに、上記第２摩擦係合装置の作動部へ連通ずる第
   ２流路に、パイロット圧切換え用第２電磁弁をそなえた
   第２切換弁が接続されて、上記第１切換弁が、上記第１
   流路を、上記第１電磁弁の切換え制御により、上記第２
   切換弁に接続された第３流路側とリバーブに接続された
   第１ドレンポート側とのいずれか一方へ切換えるスプー
   ル弁部をそなえて構成され、かつ、上記第２切換弁が、
   上記第２流路を、上記第２電磁弁の切換え制御により、
   圧力流路側とリザーバに接続された第２ドレンポート側
   とのいずれか一方へ切換える第１スプール弁部と、上記
   第１スプール弁部にスプール軸を介して接続され、上記
   第３流路を、上記第２電磁弁の切換えにより上記第１ス
   プール弁部に同期して、リザーバにオリフィスを介して
   接続された第３ドレンポー１・側と上記圧力流路側との
   いずれが一方へ切換える第２スプール弁部とをそなえて
   構成されるとともに、上記の第１スプール弁部および第
   ２スプール弁部が、上記第２切換弁の定常状態において
   上記圧力流路を上記の第２流路および番３流路のいずれ
   か一方へ連通させるような関係で配設され、上記の第１
   および第２電磁弁へ弁切換え用制御信号を出力する制御
   手段が設けられて、同制御手段が、アンプシフト時には
   、上記第２摩擦係合装置へ上記圧力流路から上記第２流
   路を通じて徐々に圧力流体を供給しつつ、上記第１摩擦
   係合装置に作用する圧力流体を、初期において上記の第
   ３ドレンポートおよびオリフィスを通じ排出でせその後
   上記第１ドレンポートから排出させるとともに、ダウン
   シフト時には、上記第１摩擦係合装置へ上記圧力流路か
   ら上記の第２流路と第２切換弁と第３流路とを通じて徐
   々に圧力流体を供給しつつ、上記第２摩擦係合装置に作
   用する圧力流体を上記ドレンポートから排出させるよう
   に、上記電磁弁へ制御信号を送るように構成されたこと
   を特徴とする、自動変速機用制御装置。