JPS5934051A - 車両用自動変速機のニユ−トラル制御装置 - 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】 本発明は車両用自動変速機のニュートラル制御装置に関
する。

流体トルクコンバータを用いた車両用自動変速機におい
ては、シフトポジションを例えＬｆ　Ｄレンジ等の走行
レンジに設定してお（限り、エンジンを無負荷運転にし
ておく場合でも停止時あるいは低速走行時に車両を駆動
しようとする力が変速機出力軸に相当大きく働き、この
ためいわゆるクリープ現象が生じ、アイドル回転数に対
してエンジン負荷が大きくなることに起因してアイドル
回転数が犬ｄ〕に変動したり、制動距離が長くなったり
、あるいは、無負荷運転時の燃料消費量が大きくなると
いう問題が発生する。

上記のような問題を解決するものとして、従来より、例
えば特公昭４７−１９９６２号公報に示されるように、
低車速時にブレーキを操作したときには、自動変速機を
自動的にニュートラル（中立）に設定するようにした装
置が提案されている。

しかし上記従来のニュートラル制御装置においては、車
両を加速（発進を含む）ずべく、アクセルペダルの踏込
みに先だってブレーキを解放すると、即座に自動変速機
がニュートラルから走行レンジに移行してしまうため、
次にアクセルペダルを踏込むまでの間にエンストを起こ
してしまう、という不具合が生じやすい。すなわち、ブ
レーキ解放からアクセルペダル踏込みまでの間に自動変
速機がニュートラルから走行レンジに移行するが、この
走行レンジ状態ではたとえ無負荷運転でも、ニュートラ
ル状態よりは大きな負荷がエンジンに加わり、この負荷
増大によってエンストが生じろものである。このような
事態は特に、エンジンが十分に暖機されていない場合に
生じやすい。

本発明は上述した従来装置において生じる問題点を解消
することを目的とするものである。

本発明による車両用自動変速機のニュートラル制御装置
は、ニュートラル ジへの目動復帰を、アクセルペダル踏込すれたときに行
なわれるようにしたことを特徴とするものであり、具体
的には、自動変速機をニュートラルにするための電磁手
段を、車コ畢センサとブレーキセンサとアクセルセンサ
とからのオン信号によってオンし、アクセルセンサのオ
フ信号によってオフするようにしたものである。

上記のようにニュートラルから走行レンジへの自動復帰
を、アクセルペダルの踏込み時に行なえば、自動停滞は
エンジン回転数が上昇しつつある状態で行なわれること
になり、負荷変動にともなうエンストを確実に防止する
ことができる。

なお好ましくは、上記電磁手段は、自動変速機を単にニ
ュートラル状態にするだけでなく、車両が急な登板にニ
ュートラル状態であるときに車両が自重によって後退し
ないよ５に自動変速機をロックし得るものが使用される
とよい。このロックは、自動変速機自体に旧設されてい
るワンウェイクラッチを作用させるようブレーキバンド
に対する作動油圧を１上記電磁手段で併せて制御するよ
うにすれば簡単に行なわれ得る。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。なお、以下説明する実施例は上述したニュートラル時
の車両後退防止をも行なうようにしたものである。

第１図は手動操作により６ポジシヨン（Ｐ、丁（、、Ｎ
，Ｄ，２、１のシフトポジション）が選択される、前進
３段、後退１段の自動変速機の動力伝達機構部分を示し
ている。この第１図において、流体トルクコンノく一夕
１のポンプランナ２が、入力軸としてのエンジンクラン
クノヤフト３に連結され、またトルクコンバータ１のタ
ービンランナ４と一体回転する中空シャフト５が図中左
方に延びている。

トルクコンバータ１の左方には、遊星歯車機構６が配置
されている。該遊星歯車機構６しま、サンギア７を共通
とするフロント遊星歯車機構６Ａと、リア遊星歯車機構
６Ｂとを有する。

前記中空シャフト５は、フロントクラッチ８を介して、
前記サンギア７と一体回転するコネクテイングシエル９
に連結され、該コネクテイングシエル９は、プレーキノ
くンド１０によりケース１１に対して固定、ある℃＼（
ま解放されろようになっている。また中空シャフト５は
、リアクラッチ１２を介して、フロント遊星歯車機構６
Ａのフロントリンク゛ギア（内歯歯車）１３と連結され
てし・る。このフロントリングキア１３とサンギア７と
に噛合１−るフロントピニオンギア１４は、フロント７
。

ラネットキャリア１５に回転自在に保持され、該フロン
トプラネットキャリア１５の端音す夕［周には自動変速
機のアウトプットギア１６カζ配設されている。

前記フロントプラネットキャリア１５にＧよ、リアリン
グギア１７が設けられ、該リアリングギア１７と前記サ
ンギア７とに噛合するリアピニオンギア１８が、リアプ
ラネットキャリア１９に回転自在に保持されている。こ
のリアグラネットキャリア１９は、ローアンドリバース
ブレーキ２０によって、ケース１１に対して固定あるい
は解放され、またワンウェイクラッチ２１を介してケー
ス】】に連結されている。

なお第１図中、２２はパーキングギア、２３はワンウェ
イクラッチ２４を介してケース１１に連結されたステー
タ、２５は中空シャフト５内に配設したシャフト２６を
介してクランクシャフト３により回転駆動されるオイル
ポンプである。

以上のような構成の動力伝達機構部分は、それぞれ油圧
により作動されるクラッチ８．１２、ブレーキバンド１
０、およびローアント１．１バースブレーキ２０により
、適宜１速、２速等に設定されるものであるが、これら
の関係をまとめて第２図に示す。

以下、上記クラッチ８．１２、ブレーキパン）”１０．
お、、１：びローアンドリバースブレーキ２０を制御す
る油圧回路について、第３図を参照して説明する。第３
図において、２９はオイルポンプ２りから吐出された油
路３０の圧油の圧力を所定圧力に調圧する圧力調整弁、
３１および３２はそれぞれ前記アウトプットギア１６に
連結した出力軸（図示せず）に固着され、車速に応じた
油圧（ガバナ圧）を発きする第１および第２のガバナ弁
、３３は気化器スロットル弁のスロットル開度に比例し
た油圧（スロットル圧）を発生ずるスロットル弁、３４
はシフトレバ−に連動するスプール３４ａを有するマニ
ュアルバルブであツ’？：、該マニュアルバルブ３４は
ｆｆスプール３４ａが所定の各レンジ位置に位置付けら
れたとき、上記圧力調整弁２９によって調圧された油路
３０の油圧（ライン圧）を、該マニュアルバルブ３４に
接続した複数個の油路３５〜３９のうち該スプール３４
ａによって選択された所定の油路に連通導入するもので
ある。

また、４０は１−２シフト弁であって、該１−２シフト
弁４０はスプール４０ａと、該スプール４．　Ｏａの一
端のノくネ室４０１〕に縮装されたバネ４０Ｃとからな
り、該スプール４　０　ａの他端には」＝記第１ガノく
す弁３１力＼らのガバナ圧が油路４１を介して作用して
おり、該ガバナ圧と上記ノくネ４０ｃの付勢力との力関
係でもって該スプール４０ａを左右に移動させるように
している。また、該１−２シフト弁４０には油路３５を
介してマニュアルレノくルブ３４が接続されているとと
もに、油路４２および後述するセカンドロック弁４９さ
らに油路５０および後述するソレノイド弁２７を介して
ブレーキバンド１０のサーボピストン（ブレーキバンド
量０を操作する流体式アクチュエータ）４３の締結側４
　３　ａが接続されている。

ここで上記ソノノイド弁２７について説明する。該ソレ
ノイド弁２７は５ポート２ポジシヨンのもので、前記油
路３５に接続されてライン圧が供給される第１人口ボー
ト２７ａと、上記油路５０が接続される第２人口ポート
２７ｂと、油路３５ｂを介してリアクラッチ１２へ接続
される第１出ロポート２７Ｃと、油路５０ｂを介してプ
レーキノくンド１０へ接続される第２出ロポート２７ｄ
と、ドレン用ポート２７ｅとを有する。そしてそのソレ
ノイド２７ｆは通常は消磁され、その場合スフ。

−ル２７ｈはリターンスプリンク°２７ｇに伺勢されて
第３図の中心線ｌから下半分に示す位置にあり、油路５
０と油路５０１）、そｉ主に油路３５と油路３５ｂとを
各々連通させる。

前進第１速時には、ノくネ４０Ｃの付勢力によ゛り右方
に移動したスプール４０ａによりマニュアルバルブ３４
への油路３５を閉じると共ニ、ブレーキバンド１０への
油路４　２　ヲ）’レーンに開放して、プレーキノくン
ド１０を締結させない一方、前進第２速時に（よ、ガノ
くす圧によって左方に移動したスプール４０ａによって
ブレーキバンド１ｏへの油路４２をマニュアルバルブ３
４への油路３５に接続連通してライン圧を導入すること
により、ブレーキハンド１０を締結するように構成され
ている。さらに、上記１−２シフト弁４ｏには油路４４
を介してローアンドリバースブレーキ２０が、また油路
３６を介してマニュアルバルブ３４が接続されており、
マニュアルバルブ３４のｒＲＪおよび「１」レンジ位置
時において、スプール４．０　ａがパイ、４．Ｏｃの付
勢力により右方に移動している間は、該スプール４．０
　ａによりローアンドリバースブレーキ２０　ヘノ油Ｍ
　４４．　’ｅマニュアルパルプ３４への油路３６に接
続連通せしめてライン圧を導入することにより、ローア
ンドリバースブレーキ２０を締結するように構成されて
いる。

ま之、該１−２シント弁４ｏは、バネ室４ｏｂに連通す
る油路４５を有しており、マニュアルバルブ３４の「１
」レンジ位置時、バネ４０ｃの付勢力によって右方に移
動したスプール４０ａＫよって上記マニュアルバルブ３
４への油路３６を該油路４５に接続連通せしめることに
より、バネ室４０ｂにライン圧を導入して、第１速から
第２速への変速点を高車速時に移行させるようにしてい
る。

さらに、４６は２−３シフト弁であって、該２−３ンフ
ト弁／１６は第１スプール４６ａと、第２スプール４６
１〕と、該両スプール４６’ａ、　４６　ｂ間に形成し
たバネ室７１６０に縮装されたバネ４６ｄとからなり、
該第１スプール４６ａの、バネ室４６ｃとは反対の端面
には上記第１ガバナ弁３１のガバナ圧が作用する一方、
第２スプール４６ｂの、バネ室４６ｃとは反対の端面に
は油路４７を介して抹ロットル弁３３のスロットル圧が
作用しており、スロットル圧とバネ４６ｄの付勢力とガ
バナ圧との力関係により第１および第２のスプール４６
ａ、４６ｂを左右に移動させるようになされている。ま
た、該２−３シフト弁４６には、油路４８を介してフロ
ントクラッチ８およびブレーキバンド１０のサーボピス
トン４３の解放側４３ｂが、また油路３７および油路３
８を介してマニュアルバルブ３４がそれぞれ接続されて
おり、前進第１速および前進第２速時には、スロットル
圧とバネ４６ｄの付勢力とにより旧都されて右方に移動
する第１スプール４６　ａによって一方のマニュアルバ
ルブ３４への油路３７を閉じると共に、フロントクラッ
チ８およびブレーキバンド１０への油路４８を他方のマ
ニュアルバルブ３４への油路３８に接続連通せしめてド
レーンに開放することにより、フロントクラッチ８を解
放すると同時に、ブレーキバンド１０を、サーボピスト
ン４３の締結側４３ａに作用する油圧の有無によって締
結又は解放する。一方、前進第３速時には、ガバナ圧に
より、付勢されて左方に移動する第１スプール４６　ａ
によって、逆に、上記他方のマニュアルバルブ３４への
油路３８を閉じると共にフロントクラッチ８およびブレ
ーキバンド１０ヘノ油路４８　ヲ一方のマニュアルバル
ブ３４への油路３７に接続連通せしめてライン圧を導入
することにより、フロントクラッチ８を締結すると同時
にブレーキバンド１０を解放するように構成されている
。

さらに、４９はマニュアルバルブ３４の「２」レンジ位
置時において前進第２速でもって発進させるためのセカ
ンドロック弁であって、該セカンドロック弁４９はスプ
ール４９ａと、該スプール４９ａの下端面を一］二方に
付勢するバネ４９ｂとから成る。該セカンドロック弁４
９のバネ室４９ｃは油路３７を介シてマニュアルバルブ
３４に、また上記バネ室４９ｃに対抗する油室４９ｄは
油路３９ヲ介してマニュアルバルブ３４にそれぞれ接続
され、さらに該セカンドロック弁４９には油路５０ｂ１
ソレノイド弁２７、および油路５０を介してブレーキバ
ンド１０のサーボピストン４３の締結側４３ａが、また
油路４２を介して１−２シフト弁４０がそれぞれ接続さ
れており、常時はバネ４９１〕により付勢されて一ト二
方に位置するスプール４９ａによりブレーキバンド１０
への油路５０を１−２シフト弁７ＩＯへの油路４２に接
続連通ずる一方、マニュアルバルブ３４がｒ２Ｊレンジ
位ｆｔ、　ＶＣ切換えられた時には、バネ室４９　ｃに
連通する油路３７をドレーンに開放して、スプール４９
ａを油室４９　ｄに作用するライン圧でもってバネ４９
ｂの付勢力に抗しながら下方に移動させることにより、
ブレーキバンド１０への油路５０を油室４９ｄに連通せ
しめてライン圧を作用させることにより、該ブレーキバ
ンド１０を強制的に締結するようにしている。

１速〜３速の通常走行時、リアクラッチ１２には、油路
３５、ソレノイド弁２７、油路３５１）を介してライン
圧が供給され、該リアクラッチ１２は接続状態に設定さ
れる。

ここで上述の自動変速機がＤレンジにあって低車速時（
１速時）の場合に、このＤレンジを手動操作によってＮ
にニュートラル）レンジに切り換えることな（ニュート
ラルにするには、リアクラッチ１２に対する油圧供給を
カットして、リアクラッチ１２を切った状態にすればよ
い。このためリアクラッチ１２への油圧回路途中に、第
３図に示すような電磁手段としてのソレノイド弁２７が
介装されている。すなわち、ニュートラル状態を設定す
べくンレノイド２７ｆが励磁されると、スプール２７ｈ
は図中右方に移動するロッド２７Ｉ（に押されて第３図
の中心線ｌの上半分に示す位置に変位し、リアクラッチ
］２に接続する油路３５Ｉ〕をドレン用ポート２７ｄに
解放して該リアクラッチ１２を切る（自動変蓮機を二一
一トラルにする）。

さらにこのとき、マニュアルバルブ３４がら油路３５を
通して供給されるライン圧は、第１人口ポート２７ａか
ら第２出ロポート２７ｄ１油路５０ｂを経てブレーキバ
ンド１゜に作用する。ブレーキバンド１０に圧油を供給
してサンギア７をケース１１に固定すると、ワンウェイ
クラッチ２１の作用によってリアプラネットキャリア１
９の車両後退方向への回転が規制され、結局アウトプッ
トギア１６（フロントプラネットキャリア１５）が、車
両後退方向に回転できないようにロックされる。すなわ
ちソレノイド弁２７は、リアクラッチ１２に対する油圧
供給を制御して自動変速機を自動的にニュートラルに設
定するばかりでなく、ブレーキバンド１０に対する油圧
供給をも制御して、ニュートラル時におケル車両後退防
止手段とｌ〜ても機能する。

−１＝述のようなソレノイド弁２７を制御するコントロ
ーラの回路の一例を第４図を用いて説明する。電源とし
てのバッチＩＪ　６０の正極と負極（アース端子）との
間には、イグニッションスイッチ６］、ソレノイド弁２
７のフレノイド２フｆ１スイツチングトランジスタ６２
が直列に接続されている。このイグニッションスイッチ
６１とソレノイド弁２７ｆとの間には４つの抵抗Ｒ１〜
Ｒ・４の各一端が接続さスイッチＳ工〜Ｓ４を介してア
ースされている。

上記４つのスイッチＳ工〜Ｓ４のうち、スイッチＳ１は
車速センサの一部を構成する車速スイッチで、図示しな
い検出部によって車速が設定車速以下であることが検出
されるとＯＮとなる。同様にスイッチＳ２はフットブレ
ーキセンサ、スイッチＳ３はパーキングブレーキセンサ
の一部を構成するパーキングブレーキスイッチであり、
各々ブレーキが作動されたときにＯＮとなる。さらにス
イッチＳ４はアクセルセンサの一部となるアクセルスイ
ッチであり、アクセルペダルが解放されたときにＯＮと
なる゛。

車速スイッチＳ１がＯＮとなったときの出力は、３人力
ＡＮＤゲート６３に入力される。またブレーキスイッチ
Ｓ２、Ｓ３がＯＮとなったときの出力はともに、２人力
ＯＲゲート６４に入力され、該ＯＲゲート６４の出力が
−ヒ記Ａ、ＮＤゲー］・６３に入力される。さらにアク
セルスイッチＳ４がＯＮになったときの出力は、上記Ａ
、Ｎ　Ｉ）ゲート６３に入力される一方、Ｒ，−Ｓフリ
ップフロップ（以下Ｆ　−Ｆと称する）６５のリセット
端子に入力される。そしてＡＮＤゲート６３の出力はＦ
−Ｆ６５のセット端子に入力され、（、Ｍ・Ｆ’６５の
出力は前記スイッチングトランジスタ６２０ベースに入
力されるようになっている。

次に以上のような構成の作用について第４図を中心に説
明するが、以下の説明においては、イグニッションスイ
ッチ６１はＯＮになっているものとする。

まず車速か設定車速以下で、フットブレーキまたはパー
キングブレーキの少なくともいずれか一方が作動され、
かつアクセルペダルが解放されているときには、３人力
ＡＮＤゲート６３に前述した３つの出力がすべて入力さ
れる。したがって該ＡＮＤゲート６３からセット出力が
発せられ、この出力がＩ”　−Ｆ　５５のセット端子に
人力される。そこでＦ−Ｆ６５からスイッチングトラン
ジスタ６２にベース入力が与えられ、ソレノイド２７ｆ
が励磁される。ソレノイド２７ｆが励磁されれば、前述
したようにリアクラッチ１２が切られて自動変速機はニ
ュートラル状態となり、かつブレーキバンド１０が締結
されて車両後退が防止される。

上述した状態から、車両が設定車速以上になって車速ス
イッチ８１がＯＦＦになるか、フットブレーキ、パーキ
ングブレーキの双方を解放してブレーキスイッチＳ２お
よびＳ３の双方がＯＦ　Ｆ’になったとしても、Ｆ−Ｆ
６５の出力は維持され、自動変速機は車両の後退を防止
しつつニュートラル状態を維持する。

しかしここで、アクセルペダルを踏込むと、アクセルス
イッチＳ、１７Ｊ’ＯＦＦとなってＩ”−Ｉ”６５がリ
セットされ、スイッチングトランジスタ６２への出力が
カットされる。この出力停止により、自動変速機はリア
クラッチ１２が接続状態となりかつプレーキノくノド１
０カー解放された走行レンジへと移行する。このように
本装置においては、自動変速機のニュートラルから走行
レンジへの自動復帰は、アクセルペダルを踏込んだとき
に行なわれるので、自動変速機が走行レンジに移行した
とき、工／ジンは既になされたアクセルペダル によって回転が上昇しつつあり、負荷変動によるエンス
トが防止され得る。

なお上記実施例においては、ソレノイド弁２７を制御す
るコントローラが論理回路を含むハード回路により構成
されて（・るが、このコントローラをマイクロコンピュ
ータによって構成することも勿論可能である。第５図（
まコントローラをマイクロコンピュータによって構成す
る場合のフローチャートを示すものである。

また上記実施例においては、ソレノイド弁２７はリアク
ラッチ１２を制御する他にブレーキバンド１０をも制御
して車両の後退防止を図るようになっているが、車両の
後退防止を図ることは必ずしも必要ではなく、ソレノイ
ド弁２７によって手にリアクラッチ１２だけを制御する
ようにしてもよい。

以上詳細に説明したように、本発明の車両用自動変速機
のニュートラル制御装置は、車両加速時の負荷増大によ
るエンストを確実に防止するものであり、自動変速機の
信頼性を大いに高めるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される自動変速機の動力伝達機構
部分の一例を示す概略図、第２図は第１図の自動変速機
の各構成要素の作動状態とシフトポジションとの関係を
示すグラフ、 第３図は自動変速機をニュートラルに設定するソレノイ
ド弁を、その異なる作動状態を上半分と下半分とに分け
て示す断面図、第４図はソレノイド弁を制御するコント
ローラの一例を示す回路図、 第５図はマイクロコンピュータによるーコントローラに
おける信号処理を示すフローチャートである。 １・・・・・・トルクコンバータ　　１２　・・・・・
・リ　アクチン　チ２７・・・・・ツ　レノ　イ　ド弁
　　６２　・・・・・・スイッチングトランジスタ６３
・・・・・・ＡＮＤゲート　６４　・・・・・・ＯＲケ
ート６５・・・・・・フリップフロップ　　ＲＣ−Ｒ２
・・・・・抵抗Ｓｆ・・・・・車速スイッチ　Ｓ、、、
　ｓ、・・・・ヴレーキスイッチＳ４・・・・アクセル
スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流体コンバータと遊星歯車機構とこの遊星歯車機構の動
   力伝達路を切換える複数の摩擦係合部材とから成る自動
   変速機において、上記流体コンバータ出力の遊星歯車機
   構への伝達を断続する摩擦係合部材と、この摩擦係合部
   材を操作する流体式アクチュエータと、この流体式アク
   チュエータへの流体の供給排出を’！制御する電磁手段
   と設定車速以下を検出する車速センサと、ブレーキ操作
   を検出するブレーキセンサと、アクセルペダルの解放を
   検出するアクセルセンサと、これら３つのセンサの出力
   が共に発せられる時点から前記アクセルセンサの出力が
   消去する時点までの間、自動変速機をニュートラル状態
   とするよう上記電磁手段を作動させる出力信号を発する
   コントロ〜うを設けたことを特徴とする車両用自動変速
   機のニュートラル制御装置。