JPS6120748B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は電子制御方式の自動車用自動変速機に
関する。 従来電子制御方式の自動変速機は手動でシフト
レバーをＮ（ニユートラル）位置からＤ（ドライ
ブ）位置にシフトするＮ−Ｄシフト時において、
トラスミツシヨンの遊星歯車変速機構を第１速の
係合状態にする前の所定時間（通常１秒間程度）
たとえば前進３段の遊星歯車変速機構の場合には
ギヤ比の小さい第３速の係合にしておき、トルク
の急激な伝達に伴なう衝激の防止がなされてい
る。また現在最も一般に用いられ又は提案されて
いる自動変速機用トランスミツシヨンの前進ｎ段
遊星歯車変速機構（ｎは３，４または５）は、２
つのクラツチおよび複数のブレーキを有し、第１
速においては一つのクラツチが係合し、第１速以
外では該クラツチに加えて所定のブレーキが係合
し、第ｎ速ではさらに他のクラツチが係合するよ
うになつている。しかるにこのような遊星歯車機
構を備えた自動変速機において上記の如くＮ−Ｄ
シフト時に所定時間第ｎ速のギヤにしようとする
と電子回路はＮ−Ｄシフトと同時に第ｎ速に応じ
た出力信号を発するが油圧回路は応答が遅れると
共に２つのクラツチの内の一つが先に係合しやす
く、円滑に第ｎ速のギヤの係合状態が得られず衝
撃防止の効果が得られない場合が生じやすい。こ
のため従来よりシフトレバーと連動したマニユア
ル弁がＮ位置（ニユートラル時）にあるときから
遊星歯車変速機構において一つのクラツチおよび
一つのブレーキを予め係合させておき、残る一つ
のクラツチの係合により第ｎ速のギヤ係合が得ら
れるようにしておくことにより、Ｎ−Ｄシフト時
スムーズに第ｎ速ギヤにせしめ所定時間後第１速
ギヤに変えて油圧回路による応答の遅れおよびク
ラツチの不均等な係合を防止する方法が考えられ
る。しかるにこの方法はニユートラル時に一つの
クラツチが係合しているため、該クラツチと連動
した遊星歯車が空転しており、ノイズが発生する
と共にＮ−Ｄシフト時にその回転部分の慣性によ
る衝撃が生ずる欠点があつた。 本発明はかかる欠点を解消し、Ｎ−Ｄシフト時
歯車の空転によるノイズの発生および衝撃が防止
できると共にＮ−Ｄシフトの衝撃が防止できる自
動変速機の提供を目的とする。 本発明は、車両走行状態に応じて電気信号を発
生する手段および該手段からの入力により各変速
段に応じた出力を発する論理手段を備えた電気回
路と、該電気回路の出力により作動されるソレノ
イド弁で制御される各変速段に応じて所定の油圧
サーボに圧油を供給または排圧する油圧回路とか
らなる制御装置、および該制御装置に備えられた
油圧サーボにより駆動される複数のクラツチおよ
び複数のブレーキを有し、第ｍ速では２つのクラ
ツチおよび所定のブレーキが係合されることによ
り減速比1.0の直結ギヤ比が供給され、第ｍ速以
外では一つのクラツチおよび所定のブレーキが係
合される前進ｎ（ｎ＞ｍ）段遊星歯車変速機構を
備えたトランスミツシヨンを有する自動変速機に
おいて、Ｎ−Ｄシフト時に電気回路か所定時間第
１速および第ｍ速以外の変速段へのシフトを行な
わしめる出力信号を発し、油圧回路のマニユアル
弁がＮ位置のとき該変速段において係合されるべ
きブレーキが係合されているようにし、Ｎ−Ｄシ
フト後の所定時間該変速段のギア係合が得られる
ようにしたことを骨子とする。 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
変速機のトランスミツシヨンの一例を示す概略図
である。 この自動変速機のトランスミツシヨンはトルク
コンバータ１、オーバドライブ機構２、前進３段
後進１段の遊星歯車変速機構３を備えており、第
２図に示す如き油圧回路装置によつて制御される
ようになつている。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の入力軸となつており、オーバドライブ機構
に於る遊星歯車装置のキヤリア１０に連結されて
いる。キヤリア１０によつ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と噛合つている。サンギア１１とキ
ヤリア１０の間には多板クラツチ１２と一方向ク
ラツチ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は前進
３段後進１段の遊星歯車変速機構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
には多板クラツチ２４が設けられており、また入
力軸２３とサンギア軸３０の間には多板クラツチ
２５が設けられている。サンギア軸３０とトラン
スミツシヨンケース１８の間には多板ブレーキ２
６、多板クラツチ４０および一方向クラツチ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はキヤリア３３、該キヤリアによつ
て担持されたプラネタリピニオン３４、該ピニオ
ンと噛合つたリングギア３５、他の一つのキヤリ
ア３６、該キヤ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３
８と共に二列の遊星歯車装置を構成している。一
方の遊星歯車装置に於るリングギア３５は中間軸
２９と連結されている。またこの遊星歯車装置に
於るキヤリア３３は他方の遊星歯車装置に於るリ
ングギア３８と連結されており、これらキヤリア
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装置に於るキヤリア３６と
トランスミツシヨンケース１８の間には多板ブレ
ーキ２７と一方向クラツチ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
のトランスミツシヨン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輛の車
速に応じて各クラツ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つている。 変速ギア位置とクラツチ及びブレーキの作動状
態を表に示す。

【表】 ここで○は各クラツチ及びブレーキが係合状態
にありまた×はそれらが解放状態にあることを示
す。 上記クラツチおよびブレーキ１２，１９，２
４，２５，２６，２７，４０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。 油圧回路は油留め１００、油ポンプ１０１、圧
力調整弁１０２、第２圧力調整弁１０３、スロツ
トル弁２００、マニユアル弁２１０、１−２シフ
ト弁２２０、２−３シフト弁２３０、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ユレータ弁２５０、クラツチ
２４の係合を円滑になさしめるアキユムレータ２
６０、クラツチ２５の係合を円滑になさしめるア
キユムレータ２７０、ブレーキ４０の係合を円滑
になさしめるアキユムレータ２８０、クラツチ２
４，２５およびブレーキ２７へ供給される圧油の
流量を制御するチエツク弁付流量制御弁２９０，
３００，３１０、後記する電気回路（コンピユー
タ）の出力で開閉され２−３シフト弁を制御する
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ソレノイド弁３３
０、並びに各弁間およびクラツチ、ブレーキの油
圧サーボを連絡する油路からなる。 油留め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１０
３′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ツトル弁２０
０のスロツ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と連絡されたマニユアル弁２１０は、シ
フトレバーと連結されており、手動操作によりシ
フトレバーのレンジに応じてＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，
３，２，Ｌの各位置に移動する。表に各シフト
レバー位置における油路１０４と油路１０５〜１
１０との連通状態を示す。〇は連通している場合
を示す。

【表】

【表】 ２−３シフト弁２３０を制御するソレノイド弁
３２０は、非通電時には弁口３２１を閉じてオリ
フイス３２２を介し油路１０６と連絡した油路１
１１に油圧を生ぜしめ、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。１−２シフト弁２２０および３−４シフ
ト弁２４０を制御するソレノイド弁３３０は非通
電時には弁口３３１を閉じてオリフイス３３２を
介し油路１０６と連絡した油路１１２に油圧を生
ぜしめ、通電時には弁口３３１を開いて排油口３
３３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御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
のギヤ状態の関係を示す。

【表】 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２２２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２２３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３２０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。 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は排圧さ
れているのでばね２４１の作用で、スプール２４
２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。 スロツトル弁２００はアクセルペダルの踏み込
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ツトル圧が油路１
２２に生じるようにしてある。 マニユアル弁２１０がＮ位置にあるとき、油路
１０４は油路１１５と連絡しクラツチ１２は係合
しており、また油路１０５に油圧が入り１−２シ
フト弁２２０のスプール２２２はソレノイド弁３
３０は非通電されているので１−２シフト弁２２
０のスプール２２２はばね２２１の作用で図示左
方に設定されており、油路１０５と油路１１７と
が連通しブレーキ４０は係合状態にある。つぎに
マニユアル弁をＮ位置からＤ位置にＮ−Ｄシフト
すると、予め定めた１〜２秒間（所定時間）電気
回路はソレノイド弁３２０および３３０を通電せ
しめ、油路１０６に油圧が供給される。これによ
り油路１０６に連結したクラツチ２４が係合され
ると共に油路１１７の油圧は保持されてギヤは第
２速の係合状態となり出力軸３９のトルクはギヤ
が第１速の係合になる場合に比較し小さくなるの
でＮ−Ｄシフト時の衝撃は減少する。またニユー
トラル時には遊星歯車機構内でブレーキ４０だけ
が係合しておりクラツチは係合していないので歯
車の空転は生じていない。所定時間経過後電気回
路は第１速の信号を発しソレノイド弁３３０を非
通電するので油路１１２に油圧が生じ１−２シフ
ト弁２２０のスプール２２２は図に右方に移動す
る。これにより油路１１７は排圧されブレーキ４
０は解放され第１速のギヤ開放が得られる。しか
して第１速では１−２シフト弁２２０のスプール
２２２は図状右方にあり、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つたときコン
ピユータの出力でソレノイド弁３３０が通電さ
れ、１−２シフト弁２２０のスプール２２２は図
示左方に移動し、油路１０５，１１７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１
１８は排圧され第２速へのシフトが生ずる。第３
速へのシフトは車速、スロツトル開口等が所定値
に達したときコンピユ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ツチ２５が係
合し、同時に１−２シフト弁２２０のスプール２
２２は図示左方に固定されてなされる。第４速へ
のシフトは上記と同様コンピユータの出力でソレ
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、クラツチ１２が開放されると共にブレーキ１
９が係合してなされる。 マニユアル弁２１０が３位置にあるとき、第
１，２，３速は上記Ｄ位置のときと同様のシフト
がなされるが、油路１０７，３１１４を経て３−
４シフト弁の右端油室２４３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。またマニユアル弁２１０
がＤ位置で第４速の走行中に手動でＤ−３シフト
を行なつた場合ただちに第３速にダウンシフトが
なされる。 マニユアル弁２１０が２位置にあるとき、第１
速はマニユアル弁がＤ位置にあるときと同じであ
り、第２速では油路１０８に油圧が入り油路１２
１，１１６を経てブレーキ２６を螺合させエンジ
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位置に手動シフトたときは、予
定した速度まで減速した時点でコンピユータの出
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。 マニユアル弁２１０が１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
ピユ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。 車両走行状態に応じてソレノイド弁３２０，３
３０を開閉作動する電気回路（コンピユータ）を
第３図に基づき説明する。 電気回路は電源装置４２０と、車速およびスロ
ツトル開度検出装置よりソレノイド弁３２０，３
３０の駆動へ至るコンピユータ回路４００とから
なる。電源装置４２０はスイツチ４２１を介して
バツテリーに接続し、マニユアルレバーに装着さ
れたポジシヨンスイツチ４２２より結線５２０を
通してＤ，３，2′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５
２３を通してコンピユータ４００の各構成要素へ
定電圧を供給する。コンピユータ４００は車速検
出装置４０１、波形増巾整形回路４０２、Ｄ−Ａ
（デイジタル−アナログ）変換回路４０３、スロ
ツトルポジシヨンスイツチ４１３、スロツトル開
度電圧発生回路４１４、１−２シフト判別回路４
０４、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４０５，４
０７，４０９、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４１
２、Ｎ−Ｄシフト信号発生器４１５、タイマー４
１１、増巾器４１６，４１７，ソレノイド弁３２
０，３３０からなる。車速検出装置４０１にて検
出した車速は正弦波形信号となり、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により車速に応じた直
流電圧信号に変換され、機関負荷状態を検出する
スロツトルポジシヨンスイツチ４１３はスロツト
ル開度に応じた可変抵抗により構成され、スロツ
トル開度に応じた信号はスロツトル開度電圧発生
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ツトル開度電圧信
号とを、たとえば差動増幅回路にてその大小を比
較し、１−２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
アツ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、変速域でのハ
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４
１２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０
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を開閉作動させる。 この前進３段の遊星歯車変速機構３を備えたト
ラスミツシヨン付自動変速機は、Ｎ−Ｄシフト時
に所定時間電気回路４００が表に示す如く第２
速の変速段のギヤ係合を得る出力信号を発し、且
つマニユアル弁２１０がＮ位置にあるとき油路１
０５および油路１０７を介して第２速のギヤ係合
において係合されるべきブレーキ４０を係合させ
ているので、Ｎ−Ｄシフト時スムーズに第２速の
ギヤ係合が得られる。よつて出力側のトルクは第
１速のギヤ係合を行つた場合に避較し小さくなり
Ｎ−Ｄシフト時の衝撃が小さい。またマニユアル
弁２１０がＮ位置にあるときクラツチ１２は開放
されているので遊星歯車変速機構３内のギヤは空
転せず、ギヤの空転によるノイズの発生および空
転していたギヤの停止に伴なう衝撃の発生が防止
できる。 上記実施例においては前進３段の遊星歯車変速
機構を備えた自動変速機について説明したが、複
数のクラツチおよび複数のブレーキを有する前進
４段または前進５段など前進ｎ段の遊星歯車変速
機構を備えると共に最高変速段以外は１つのクラ
ツチおよび所定のブレーキの係合で得られる本発
明の自動変速機においては、Ｎ−Ｄシフト時に所
定時間遊星歯車変速機構を第１速および最高変速
段（ｎ段）を除く所定の変速段のギヤ係合にする
ことによつて衝撃の緩和およびニユートラル時の
ギヤの空転防止がなされる。この場合は電子回路
はＮ−Ｄシフト時所定時間上記所望の変速段のギ
ヤ係合をなさしめる出力信号を発せしめ、遊星歯
車変速機構においてはマニユアル弁がＮ位置にあ
るとき該変速段時係合されるべきブレーキを係合
させておく。

【図面の簡単な説明】

第１図は流体式４速自動変速機のトランスミツ
シヨンの一例を示す原理図、第２図は油圧回路の
構成図、第３図は電気回路の構成を示すブロツク
ダイヤグラムである。 図中、１……トルクコンバータ、２……オーバ
ドライブ機構、３……前進３段の遊星歯車変速機
構、３２０，３０……ソレノイド弁、２４，２５
……クラツチ、２６，２７，４０……ブレーキ、
４００……電気回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両走行状態に応じて電気信号を発生する手
   段および該手段からの入力により各変速段に応じ
   た出力を発する論理手段を備えた電気回路と、該
   電気回路の出力により作動されるソレノイド弁で
   制御され各変速段に応じて所定の油圧サーボに圧
   油を供給または排圧する油圧回路とからなる制御
   装置、および該制御装置に備えられた油圧サーボ
   により駆動される複数のクラツチおよび複数のブ
   レーキを有し、第ｍ速では２つのクラツチが係合
   されることにより減速比1.0の直結ギヤ比が供給
   され、第ｍ速以外では一つのクラツチおよび所定
   のブレーキが係合される前進ｎ（ｎ＞ｍ）段遊星
   歯車変速機構を備えたトラスミツシヨンを有する
   自動変速機において、Ｎ−Ｄシフト時に電気回路
   が所定時間第１速および第ｍ速以外の変速段への
   シフトを行なわしめる出力信号を発し、油圧回路
   のマニユアル弁がＮ位置のとき該変速段において
   係合されるべきブレーキが係合されているように
   し、Ｎ−Ｄシフト後の所定時間該変速段のギア係
   合が得られるようにしたことを特徴とする自動変
   速機。