JPS6024338B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動変速機の変速制御装置に関するものである
。

本発明の目的は自動変速機のシフトアップ作動に際し、
低速用摩擦要素の解放と高速用摩擦要素の係合との切換
作動をスムースに行いシフトアップを円滑に行おうとす
るものである。

更に詳しく述べれば、自動変速機油の油温の変化によっ
て生じる油の粘性変化の影響を受けずに低速用摩擦要素
の解放と高速用摩擦要素の係合との切換作動を行い、自
動変速機油の油温の変化にかかわらず、シフトアップを
円滑に行うことを目的とする。

この目的を達成するために本 日の ．′の変速制御装
置は、入力軸、出力軸、該両軍中間に設けられた遊星歯
車機構および摩擦クラッチ又は摩擦ブレーキを含む複数
個の摩擦要素等から成り、該摩擦要素を油圧により適宜
に締結もしくは解放せしめることによって前進複数段後
進の歯車比が得られる自動変速機において、油圧源と、
該油圧源で発生する油圧を制御する圧力調整弁と、該圧
力調整弁の作動により制御されたライン圧を導き入れて
低速用および高速用摩擦要素を作動せしめる低速用およ
び高速用油圧室と、入力トルクおよび自動変速機の油温
の高低に応じて作動するソレノィド弁と、前記高速用油
圧室内の圧油と前記ソレノィド弁によって制御された入
力トルクおよび自動変速機の油溢の高低に応じた圧油を
対向して入力し該圧油の大きさに関連して前記低速用油
圧室の排出路を制御する切換弁とを備え、該切換弁は前
記自動変速機の低速から高速への変速に際して前記低速
用油圧室内の圧油を常時はオリフィスを介して除々に排
出し、前記高速用油圧室内の圧油が所定の値以上になっ
た時前記オリフイスを介さずに速やかに排出するように
切り換えられ、かつ自動変速機油の油溢高温時および入
力トルクの大きいスロツトル高関度時には前記ソレノィ
ド弁によって制御された入力トルクおよび自動変速機の
油温の高低に応じた圧油によって前記切り換え作動が遅
延されることを構成とする。

次に本発明の一実施例を図面により説明する。第１図に
おいて、本発明の自動変速機は原動機の出力軸１、トル
クコンバータ２０、入力軸２、中間軸３および４、遊星
歯車機構３０および４０、出力鞠５、クラッチ１０およ
び１１、ブレーキ１２および１３、一方向クラッチ１４
等から構成されている。トルクコンバータ２０はポンプ
インベラ２１、タービンランナ２２、一方向クラッチ２
４およびこれに支持されるステータ２３より成り、ポン
プインベラ２１とタービンランナ２２との速度差が大き
いときにステータ２３が流体の流れを整流してタービン
ランナ２２に入力トルクより増大した大きなトルクを出
力する。遊星歯車機構３０，４川ま各々サンギャ３１，
４１、プラネタリピニオン３２，４２、リングギヤ３３
，４３、キャリャ３４，４４を有している。原動機の出
力軸１はトルクコンバータ２１のポンプインベラ２１に
連結し、トルクコンバータ２０のタービンランナ２２は
入力軸２に連結する。入力軸２は中間軸３の間にクラッ
チ１０を設けるとともに中間軸４との間にクラッチ１１
を設けている。中間軸３は遊星歯車機構４０のリングギ
ャ４３に連結し、中間軸４は遊星歯車機構３０，４０の
サンギャ３１，４ １に連結してブレーキ１ ２を‐備
える。出力鞠５は遊星歯車機構３０のリングギャ３３に
連結するとともに遊星歯車機構４０のキャリャ４４に連
結している。遊星歯車機構３０のキャリャ３４は一方向
クラッチ１４とブレーキ１３を備えている。このような
構成より成る本発明の自動変速機の各変速段におけるク
ラッチ１０，１１、ブレーキ１２，１３、一方向クラッ
チ１４の作動をまとめると第１表のようになる。

第１表 第１表において、０印は圧満作動機機により作動中であ
ることを表わす。

△印はエンジンプレーキ必要時圧油作動機構により作動
中であることを表わす。※印はエンジンドライブ時のみ
一方向クラッチがロックされることを表わす。′第２図
は本発明の油圧制御装橿の一実施例を示す油圧回路であ
る。

この油圧制御装置は油溜め１００、油ポンプ１０１、圧
力調整弁２００、選速弁２１０、１−２シフト弁２２０
、２−３シフト弁２３０、スロットル弁２４０、カット
バック弁２５０、ガバナ弁２６０、切襖弁２７０、モジ
ュレータ弁２８０、ソレノィド弁２９０、リリーフ弁３
００、チェック弁３１０の各種弁とその他クラッチ１０
，１１およびブレーキ１２，１３を作動させる油圧ピス
トンの油圧室たる油圧シリンダ３２０，３３０，３４０
，３５０とその他これらの各種弁や油圧シリンダ相互間
に配される各種油圧回路で構成される。以下この油圧制
御装置の作動について説明する。

油圧制御装置の作動油圧、トルクコンバータ２０の作動
油および各部潤滑油の供給源は油ポンプ１０１であって
、エンジンにより直接油ポンプ１０１が駆動されること
により油溜め１００より油を吸い込み油路１０２へ吐出
している。油足各１０２の油圧は全ての作動油圧の源で
ありうィン圧と呼ぶ。ライン圧は圧力歯整弁２ＧＯ‘こ
より後述するように所定の出力に調整される。リリーフ
弁３００はライン圧が異常に高くなったときの逃がし弁
である。圧力調整弁２００を通って油路１０３よりトル
クコンバータ２０および各潤滑箇所へ油が供給される。
選逮弁２１０は運転席レバーを操作することにより移動
するスプール２１１より成り、レバー選択位置により油
路１０２のライン圧を第２表のように油路１０４．１０
５，１０６，１０７へ導く役目をする。第２表 第２表における○印は各選択位置においてランン圧が該
０印の油路に導びかれていることを表わし、一印はその
選択位置において、ライン圧がその欄の油路に導びかれ
ないことを表わす。

各位層での変速機の動作はＲ位置は後退、Ｎ位置は中立
、Ｄ位置は前進３遠目動変速、２位置は前進第１速、第
２遠間の自動変速、Ｌ位置は前進第１固定位置である。
Ｄ位置においては、ライン圧は油路１０４より油圧シリ
ンダ３２川こ送られクラッチ１０が常に締結される。

又油路１０４はライン圧を１一２シフト弁２２０および
ガバナ弁２６０に導く。１−２シフト弁２２０はスプー
ル２２１，２２２およびスプリング２２３から成り、第
１速ではスプール２２１は下方に位置し油路１０４のラ
イン圧をいずれも導かない。

第２遠、第３速では油路１１１からのガバナ圧の作用に
よりスプール２２１が上方に移動した状態になり油路１
０４のライン圧を油路１１２に導く。油路１１２は２一
３シフト弁２３川こ連結し、２−３シフト弁２３０のス
プール２３１が図示下方に位置しているときは油路１１
２のライン圧を油路１１３へ導き、ブレーキ１２の油圧
シリンダ３４０にライン圧を送りブレーキ１２を作動さ
せる。ブレーキ１２が締結されると第１表に示したよう
に動力伝達機構は第２速の状態になる。２一３シフト弁
２３０はスプール２３１，２３２およびスプリング２３
３から成り、第１速、第２速ではスプール２３１は図示
下方に位置し、第３速では油路１１１からのガバナ圧の
作用によりスプール２３１が図示上方へ移動した状態に
なり油路１１２のライン圧を油路１１４に導き、クラッ
チ１１の油圧シリンダ３３川こライン圧を送りクラッチ
１１を作動させるとともに、油路１１３を油路１１５に
導き油圧シリンダ３４０内のライン圧を油路１１３，１
１５、切襖弁２７０、を介して排出しブレーキ１２を解
放する。

クラッチ１１が締結されブレーキ１２が解放されると、
第１表に示したように動力伝達機構は第３遠の状態にな
る。

２位置においては、油路１０４と油路１０５にライン圧
が供給される。

油路１０５に導かれたライン圧は２−３シフト弁２３０
の油室２３４に導かれスプール２３１，２３２を図示下
方に保持する。油路１０４のライン圧はクラッチ１０の
油圧シリンダ３２川こ導かれるとともに１一２シフト弁
２３０１こ導かれる。１−２シフト弁２３０が第１遠の
状態でない時は油路１０４のライン圧は油略１１２，１
１３を介して油圧シリンダ３４０に導かれ、ブレーキ１
２が締結される。

クラッチ１０、ブレーキ１２が締結されると第１表に示
したように動力伝達横は第２速の状態になる。１−２シ
フト弁２２０が第１速の状態になると、スプール２２１
が図示下方に位置し油路１１２が８Ｅ油口２２５に連絡
され、油圧シＩＪンダ３４０内の圧油が油路１１３，１
１２を介して排油口２２５より排出されブレーキ１２が
解放され、動力伝達機構は第１遠状態になる。

Ｌ位置においては、油路１０４，１０５，１０６にライ
ン圧が導かれる。油路１０４に導かれたライン圧はＤ位
置各変速段におけると同様にクラッチ１０を作動させる
。油路１０５に導かれたライン圧は２−３シフト弁２３
０のスプール２３１，２３２を図示下方に保持する。油
路１０６に導かれたライン圧は１一２シフト弁２２０の
油室２２４に作用しスプール２２１，２２２を図示下方
に保持するとともに、油路１１６を通してブレーキ１３
の油圧シリンダ３５０‘こ送られブレーキ１３を作動さ
せる。ブレーキ１３が作動すると遊星歯車機構３０のキ
ャリャ３４をいずれの回転方向に対しても固定するので
いわゆるエンジンブレーキが効くようになる。このよう
にしてクラッチ１０、ブレーキ１３が締結されると、第
１表に示したように動力伝達機は第１途の状態になる。
Ｒ位置においては、油路１０６．１０７にライン圧が導
かれる。油路１０７に導かれたライン圧は圧力調整弁２
００の瓶室２０６に導かれライン圧を増大させるように
作用するとともに、２一３シフト弁２３０を介して油路
１１４に導かれクラッチ１１を作動させる。又油路１０
７のライン圧は１−２シフト弁２２０を介して油路１１
６１こ導かれブレーキ１３を作動させる。このようにし
てクラッチ１１、ブレーキ１３が締結されると第１表に
示したように動力伝達機構は後進の状態になる。ガバナ
弁２６０はガバナバルプ２６１、ガバナウエイト２６２
、ガバナシヤフト２６３、スプリング２６４および油室
２６５から成り、第１図の出力軸５に取り付けられてい
る。

ガバナ弁２６０はガバナバルプ２６１、ガバナウエイト
２６２、ガバナシヤフト２６３およびスプリング２６４
に作用する遠心力と、スプリング２６４の力と、油室２
６５に作用する油圧とのつり合いによって出力軸回転数
の関数となるような油圧貝０ち出力鞠回転数の増加に応
じて上昇するような油圧（ガバナ圧）を油路１１１に発
生している。スロットル弁２４０はスプール２４１、ダ
ウンシフトプラグ２４２、スプリング２４３，２４４、
油室２４５，２４６から成り、アクセルペダルの動きに
連動するダウンシフトプラグ２４２の移動によるスプリ
ング２４４の力と油室２４５，２４６に作用する油圧の
力との平衡により、油路１０８にスロツトル関度に比例
したスロツトル圧を発生している。

油路１０８のスロッー・ル圧は１−２シフト弁２２０お
よび２−３シフト弁２３０に連絡され、エンジン負荷の
状態に応じて変速の時期を制御している。又キックダウ
ン必要時にはアクセルペダルを強く踏み込めば、ダウン
シフトプラグ２４２が上方へ移動して油路１０２が油路
１０９に連絡し、油路１０２のライン圧が油路１０９を
通して１一２シフト弁２２０、２一３シフト弁２３川こ
導かれスプール２２１，２３１の下端に作用するガバナ
圧とのかねあいで第３速から第２遠へ、又は第２速から
第１速へとシフトダウンを行う。カットバック弁２５０
はスプール２５１、油室２５２，２５３から成り、油室
２５２に作用する圧油と油室２５３に作用する圧油との
つり合いによって油滋１１０にカットバック圧を発生し
ている。油難１１０のカットバック圧はスロットル弁２
４０に作用してスロットル圧を低下させオイルポンプに
よる不必要な動力損失を防止している。圧力調整弁２０
０はスプール２０１，２０２、スプリング２０３、油室
２０４，２０５，２０６、油室２０４の入口に設けられ
たオリフイス２０７より成り、油室２０４，２０５，２
０６に作用する圧油とスプリング２０３の力とのつり合
いで油路１０２にライン圧を発生している。切換弁２７
０はスプール２７１、スプリング２７２、油室２７３，
２７４から成り、油室２７３，２７４に作用する圧油と
スプリング２７２の力とのつり合いで油路１１５をオリ
フィス２７７を有する排出路２７５に連絡するか、油路
１１５をオリフィスを有しない排出路２７６に連絡する
かを切換えている。

モジュレータ弁２８０はスプール２８１、スプリング２
８２、油室２８３から成り、油室２８３に作用する圧油
とスプリング２８２の力とに応じて油路１１７の圧油を
一定圧以下に調圧して油路１１８に導く。

ソレノィド弁２９０はムービングコア２９１、ソレノイ
ド２９２、スプリング２９３、開□２９４、排出口２９
５、油路１０２に設けられたオリフィス２９６から成り
、自動変速機油の油蝿低温時および入力トルクの小さい
スロットル低関度時にソレノイド２９２が励磁してムー
ビングコア２９１をスプリング２９３に抗して図示上方
に移動して開口２９４を開き、油路１１７の圧油を排出
口２９５より排出する。

次に本発明主旨である自動変速機油の油温低温と高温時
における２一３シフトアップ時のシフトコントロールに
ついて説明する。

自動変速機油の油溢低温時および入力トルクの小さいス
ロツトル低関度時においては、ソレノィド弁２９０のソ
レ／ィド２９２が通電されるのでムービングコア２９１
は図示上方に移動し開口２９４を開く、切換弁２７０の
油室２７４の庄油は油路１１８、モジュレータ弁２８０
、油路１１７を通して排出口２９５より排出される。

前進第２逸走行中、車速が増加して２−３シフト弁２３
０のスプール２３１が図示上方へ移動すると、油路１１
２が油路１１４に蓬絡し、油路１ １３が油路１１５に
連絡される。油路１１２の圧油は油路１１４、チェック
弁３１０のオリフィス３１１、油路１１４ａを通って徐
々にクラッチ１１の油圧シリンダ３３川こ導かれる。ブ
レーキ１２の、油圧シリンダ３４０内の圧油は油路１１
３，１１５、切換弁２７０を介して排出される。このと
き、減賂１１４ａは切換弁２７０の油室２７３に連絡し
ており、油路１１４ａの圧力が所定の値以下のときはス
プール２７１は図示下方に位置しており、油路１１５の
圧油はオリフィス２７７を有する排出路２７５から徐々
に排出される。油路１１４ａの油圧が所定の値以上にな
ると、スプール２７１が図示上方に移動し油路１１５を
オリフイスを有しない排出路２７６に連絡し油略１１５
の圧油を速やかに排出する。このようにしてクラッチ１
１の締結とブレーキ１２の解放との間に適正なオオーバ
ラツプが設けられ、ショックのない滑らかな変速が行な
われる。自動変速機油の油温高温時および入力トルクの
大きいスロットル高関度時においては、ソレノィド弁２
９０のソレノィド２９２が通電されないのでムービング
コア２９１が図示下方に位置し開□２９４を閉じる。

切換弁２７０の油室２７４には油路１１７からモジュレ
ーク弁２８０を介して庄油が供給される。この場合、自
動変速機油の油温低温時と同様にして切襖升２７０によ
り油路１１５の圧瓶が排出されるが、油室２７４に作用
する庄油の分だけ、スプール２７１の図示上方への移動
が遅延されて行なれる。このように自動変速機油の瓶温
高温時においては、自動変速機油の粘性が小さくなるの
でオリフィス２７７を通って排出される圧油は一定時間
では自動変速機油低温時より多くなる。

そこで自動変速機油高温時には切換弁２７０の作動を遅
延させてやれば、自動変速機油高温時においても滑らか
な変速が可能となる。第３図は本発明の他の実施例を示
す油圧回路図である。

第３図によれば、切換弁４００‘まスプール４０１、ス
リーブ４０２、スプール４０１とスリーブ４０２の間に
配設されたスプリング４０３、油室４０４，４０５から
成り、油室４０４、４０５に、作用する圧油とスプリリ
ング４０３の力とのつり合いで油路１１５をオリフイス
４０８を有する排出路４０６に連絡するか、油路１１５
をオリフィスを有しない排出路４０７に連絡するかを切
換えている。この場合の作動は第２図の場合と同様であ
る。以上説明したようにく本発明は自動変速機の変速制
御装置に関するものであり、２−３シフトアップ時の変
速コントロールを円滑に行なおうとするものである。

本発明によれば、自動変速機油の油温変化および入力ト
ルクに応じて変速がコントロールされるので、自動変速
機油の油温変化によって生じる油の粘性変化の影響を受
けず滑らかな変速が可能となる。

【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
を示す骨子図、第２図は本発明の自動変速機の変速制御
装置の一実施例を示す油圧回路図、第３図は本発明の自
動変速機の変速制御装置の他実施例を示す油圧回路図で
ある。 符合の説明、１・・・・・・原動機の出力鞠、２・・・
・・・入力軸、３，４・・・・・・中間鞠、５・・・・
・・出力軸、１０，１１……クラッチ、１２，１３……
ブレーキ、１４・・・・・・一方向クラッチ、２０・・
・・・・トルクコンバータ、３０，４０・・・・・・遊
星歯車機構、１００・・・・・・油溜め、１０１・・・
・・・油ポンプ、２００・・・・・・圧力調整弁、２１
０・・・・・・選速弁、２２０・・・・・・１一２シフ
ト弁、２３０……２−３シフト弁、２４０……ス。 ツトル弁、２５０……カットバック弁、２６０…・・・
ガバナ弁、２７０，４００・・・・・・切換弁、２８０
……モジュレータ弁、２９０……ソレノィド弁、３００
……リリーフ弁、３１０……チェック弁、３２０，３３
０，３４０，３５０・・・・・・油圧シリンダ、２７１
……スプール、２７２……スプリング、２７３，２７４
・・・・・・油室、２７５，２７６・・・・・・排出略
、２７７…・・・オリフィス。第１図第２図 図 蛾

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力軸、出力軸、該両軸間に設けられた遊星歯車機
   構および摩擦クラツチ又は摩擦ブレーキを含む複数個の
   摩擦要素等から成り、該摩擦要素を油圧により適宜に締
   結もしくは解放せしめることによつて前進複数段後進１
   段の歯車比が得られる自動変速機において、油圧源と、
   該油圧源で発生する油圧を制御する圧力調整弁と、該圧
   力調整弁の作動により制御されたライン圧を導き入れて
   低速用および高速用摩擦要素を作動せしめる低速用およ
   び高速用油圧室と、入力トルクおよび自動変速機の油温
   の高低に応じて作動するソレノイド弁と、前記高速用油
   圧室内の圧油を前記ソレノイド弁によつて制御された入
   力トルクおよび自動変速機の油温の高低に応じた圧油を
   対向して入力し該圧油の大きさに関連して前記低速用油
   圧室の排出路を制御する切換弁とを備え、該切換弁は前
   記自動変速機の低速から高速への変速に際して前記低速
   用油圧室内の圧油を常時はオリフイスを介して徐々に排
   出し、前記高速用油圧室内の圧油が所定の値以上になつ
   た時前記オリフイスを介さずに速やかに排出するように
   切り換えられ、かつ自動変速機油の油温高温時および入
   力トルクの大きいスロツトル高開度時には前記ソレノイ
   ド弁によつて制御された入力トルクおよび自動変速機の
   油温の高低に応じた圧油によつて前記切り換え作動が遅
   延されることを特徴とする自動変速機機の変速制御装置
   。 ２ 前記切換弁に入力される入力トルクおよび自動変速
   機の油温の高低に応じた圧油は前記ソレノイド弁の作動
   によつて発生した圧油を一定以下に調圧した圧油である
   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
   機の変速制御装置。