JPS61278647A

JPS61278647A - 自動変速機の補助変速機構制御装置

Info

Publication number: JPS61278647A
Application number: JP11966385A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Kato; 芳章加藤; Nobuteru Hitomi; 人見　宣輝; Yuji Goto; 裕二後藤; Yoshikazu Tanaka; 芳和田中; Noboru Hattori; 昇服部; Hisashi Kitahara; 北原　寿
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1986-12-09
Also published as: JPH0477183B2

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】（産業上の利用分野）この発明は、自動変速機の補助変速機構における変速段
の切換えを行う制御装置に利用され得るもので、特に、
変速ショックの軽減を可能とした自動変速機の補助変速
機構制御装置に関する。

（従来の技術）従来、自動車の自動変速機における変速段の切換え（シ
フト制御）は、補助変速機構を構成する複数の油圧式摩
擦要素の締結／解放を、多数のバルブを用いた油圧回路
によって制御することで行っている。

このような従来装置の例としては、例えば、日産自動車
株式会社発行（昭和５７年１１月）の１４ＮＤＩＢ型お
よびＦ、４Ｎ７１Ｂ型整備要領書に記載されているもの
がある。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記従来装置は、変速時における各摩擦
要素の油圧の掛は換えのタイミングを調整するために、
オリフィスやアキュムレータ等の複数の制御装置を各油
路の途中に介在させて行っていたため、油圧回路が複雑
になるし、運転状況（例えば、緩加速中の変速あるいは
急加速中の変速等）や油温変化等の状態変化によって、
上記油圧の掛は換えタイミングを微細に調整する必要が
あるのに対して、このような調整が適切に行えなかった
。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために、本発明は、自動変速機の
補助変速機構を構成する変速用の摩擦要素のうち、変速
時に締結されるものに対応して、適正な締結開始油圧か
ら完全締結に至る油圧までの油圧変化を、出力油圧を自
在に変化できる圧力制御弁を用いて発生する出力油圧制
御手段を備え、また、前記摩擦要素に対して、前記圧力
制御弁からの出力油圧とライン圧とドレン圧のうち何れ
かを与えるように油路の切換えを行う油路切換弁と、核
油路切換弁の切換え動作および切換え時期を制御する切
換弁制御手段とを具備し、変速時には、前記切換弁制御
手段によって、前記摩擦要素のうちの締結するものに対
して、前記圧力制御弁から出力される締結開始油圧から
完全締結に至る油圧までの出力油圧を供給するようにし
たものである。

（作　用）変速時には、締結が行われる摩擦要素に対して、適正な
締結開始油圧から完全締結に至る油圧まで変化する油圧
が供給されることによって、運転状況や油温変化等の状
態変化に応じて、適切な摩擦要素の締結動作の制御を行
うことができ、特に、変速ショックの軽減効果を得るこ
とができる。

また、オリフィスやアキュムレータ等を各油路に設ける
必要がなく、上記圧力制御弁、油路切換弁を設けて、こ
れらの制御を行う構成によって、油圧回路構成を簡単化
することができる。

（実施例）本発明の一実施例の構成を第１図に示す。

本実施例装置の制御対象としての自動変速機の補助変速
装置は、前記の日産自動車株式会社発行（昭和５７年１
１月）のし４　ＮＤＩＢ型および０４　Ｎ７１Ｂ型整備
要領書に記載されているものと同じであり、第１図中に
示されるＯＤブレーキＢｌｓセカンドブレーキＢ２、リ
アクラッチＣ０、ダイレクトクラッチＣ３、ロー・リバ
ースブレーキＣ１の油圧式摩擦要素の他、図示しない遊
星ギヤおよびワンウェイクラッチを備え、前記各摩擦要
素の締結／解放の組合せを切換えることで、トルクコン
バータ１を介して得られるエンジン出力の変速を行う。

そして、本実施例装置は、上記各摩擦要素に与える作動
油圧を制御する装置であり、第１図に示す油圧回路およ
び電気的制御回路から構成されている。

油圧回路内に供給されるライン圧は、カットバラフンレ
ノイド４とバキュームスロットルバルブ５で決定される
スロットル圧の作用により、オイルポンプ２の吐出圧が
プレッシャーレギュレータバルブ３において規定の圧力
に調整されて油路１１を介して出力される。

油路１１を通って供給されるライン圧は、油路１２を介
してロータリーバルブ６０の入カポ−）　６１ａに供給
されている。

二のロータリーバルブ６０は、上記人力ポートロ１ａの
他に、３つの出力ポートロ１ａ　〜６１ｄと、もう１つ
の人力ポートロ１ｅとを備えており、出力ポートロ１ｂ
は、油路１５を介してフロントクラッチｃ２へ、出力ポ
ートロ１ｃは油路１６を介してリヤクラッチＣ３へ、出
力ポートロ１ｄ　は油路１７を介してセカンドブレーキ
Ｂ２へ結ばれている。人力ポートロ１ｅは、油路１４に
よって圧力制御弁２０へ連通している。

ダイレクトクラッチＣ３と（］［ｌブレーキ８．をライ
ン圧供給のための油路１１に繋ぐ油路１８．１９には、
方向切換弁７が介挿されており、ロー・リバースブレー
キＣ４を上記油路１１に繋ぐ油路２０には、方向切換弁
８が介挿されている。

一方の方向切換弁７は、ダイレクトクラッチｃ３とＯＤ
ブレーキＢ１を択一的に締結させる４ウエイ２ポジシヨ
ンのソレノイドバルブであり、他方の方向切換弁８は、
ロー・リバースブレーキＣ１の締結／解放を行う２ウエ
イ２ポジシヨンのソレノイドバルブである。

上記ロータリーバルブ６０の内部構造は、第２図に縦断
面図で示すように、円筒状のバルブハウジング７０の内
部に回転スプール７１が収容された構造になっている。

この回転スプール７１は、上記２つの人力ポートロ１ａ
、　６１ｅと３つの出力ポートロ１１３〜６１ｄに対し
て５つのバルブ部８１〜８５に区画されており、これら
バルブ部８１〜８５は、回転スプール７１の下端に突設
されたシャフト部７２の回転により全てが一体に回転す
るようになっている。

バルブハウジング７０は、ミッションケース２０１に取
付けられており、バルブハウジング７ｏとステップモー
タ６２は、取付金具７３によって一体化されている。そ
して、ステップモータ６２の回転軸６２ａと上記シャフ
ト部７２は、ピン７４によって一体化されており、回転
スプール７１は、ステップモータ６２によって回転され
る。

さらに、第２図のＩ−Ｉ、ｎ−ＩＩ、ｍ−ｍ、■−ＩＶ
、ｖ−■線による各バルブ部８１〜８５の断面を、第３
図〜第７図に順番に示す。ここで、区別のため、バルブ
部８１〜８５を第２図中の上から第１段バルブ部〜第５
段バルブ部とする。

第１段バルブ部８１は、第３図に示すように、その全周
囲にバルブハウジング７０の内周７０Ａ　との間で形成
される空間１０１が設けられており、また、直径方向に
貫通孔１１１が設けられている。

第２段〜第４段バルブ部８２〜８４は、第４図〜第６図
に示すように、それぞれ、外周所定位置に突設されたベ
ーン１２１〜１３４によって区画された空間１４１〜１
５３が形成されている。そして、それぞれのバルブ部８
２〜８４の直径方向には、互いに所定角度ずつずれた位
置に貫通孔１１２〜１１４が形成されている。

第５段バルブ部８５は、第７図に示すように、その全周
囲に空間１０２が設けられており、その直径方向へ貫通
孔１１５が形成されている。

また、各段のバルブ部８１〜８５に対応する位置に、バ
ルブハウジング７０内を通る迂回路９１〜９５が形成さ
れており、これらの迂回路９１〜９５は、各人出カポ−
トロ１ａ〜６１ｄに連通するとともに、これら人出力ポ
ートの開口位置に対し、回転スプール７１の回転軸を挟
んで対称位置に開口している。

さらに、各段のバルブ部８１〜８５内を軸方向へ貫通す
るように、２本の平行なドレン路７８．７９が形成され
ており、また、第１段バルブ部８１と第２段バルブ部８
２の中心には、ライン圧供給路７５が貫通形成され、第
３段〜第５段バルブ部８３〜８５の中心には、締結油圧
供給路７７が貫通形成されている。

これらライン圧供給路７５と締結油圧供給路７７とは、
第２図に示すように、隔壁７６によって互いに隔離され
ている。

そして、第３段〜第５段バルブ部８３〜８５の内部には
、第３段バルブ部８３の空間１４３と１４７を、第５段
バルブ部８５の貫通孔１１５へ連通させる油圧供給路１
６０．１６１が貫通形成されている。

次に、前記圧力制御弁３０の具体的構成例を第８図に示
す。

この圧力制御弁３０は、コントローラ５ｏからの制御電
流Ｓ３によって駆動される比例ソレノイド３０１を備え
ており、この比例ソレノイド３０１のプランジャロッド
３０１ａの先端が、パイロットバルブ３０２の頂部に当
接している。

出力油圧を調整するためのメインスプール３０３は、ダ
ンパーオリフィス３０３ａを備え、リターンスプリング
３０７によって付勢されている。

油路１３（油路１４と対向する位置に接続されている）
から流入する作動油は、パイロットバルブ用のリターン
スプリング３０６の初期設置荷重および比例ソレノイド
３０１に与えられる制御電流値に比例する荷重によって
決定される設定圧となるように、メインスプール３０３
の移動が行われて調圧がなされ、油路１４から流出する
。

なお、ここで用いる圧力制御弁としては、上記第８図に
示す圧力制御弁３０に限定されることはなく、例えば、
第９図に示すような圧力制御弁４０を用いることもでき
る。

この圧力制御弁４０は、コントローラ５０からの制御電
流Ｓ３によって駆動される比例ソレノイド４０１を備え
、この比例ソレノイド４０１のプランジャロッド４０１
ａの先端がダイヤフラム隔壁４１０に当接している。

ダイヤフラム隔壁４０１は、スプールバルブ４０３に接
しており、スプールバルブ４０３は、プランジャロッド
４０１ａの変位に伴って移動する。

スプールバルブ４０３は、パイロット室４０９に加わ名
作動油圧と比例ソレノイド４０１に与えられる制御電流
値で決定される荷重とが釣合うように変位し、流路１４
から出力される油圧を、上記制御電流値に対応する圧力
に調整する。

コントローラ５０は、上記圧力制御弁３０の比例ソレノ
イド３０１へ与える制御電流Ｓ３の他、ロータリーバル
ブ６０の回転スプール７１を回転位置決めするステップ
モークロ２の駆動制御信号Ｓ５、方向切換弁７の制御信
号Ｓ１、方向切換弁８の制御信号Ｓ２、およびカットバ
ラフンレノイド４の制御信号Ｓ４を出力する。

また、コントローラ５０へは、車速センサ５１で検出さ
れる車速■、シフトスイッチ５２で検出されるシフトレ
ンジＳ１スロットル弁開度センサ５３で検出されるスロ
ットル弁開度ＴＩ（、油温センサ５４で検出される作動
油温Ｔ。、エンジン回転数センサ５５で検出されるエン
ジン回転数ＮＥ　ｓその他、加速度α、ステアリングハ
ンドル操舵角θ８、ブレーキ動作の有無ＳＲ等の各種の
運転・走行状態を表わすパラメータ信号が入力されてお
り、コントローラ５０は、これらの人力信号に基づいて
、上記各出力信号Ｓ、〜Ｓ、を決定して出力する。

次に、本実施例の動作を説明する。

ロータリーバルブ６０は、第２図に示したように、５段
のバルブ部８１〜８５を備え、ステップモータ６２が３
６°回転する毎に各シフトレンジの定常状態における作
動油圧の供給がなされるように構成されている。

すなわち、第３図に示すように、ドレン路７８゜７９の
中心を通る直線とバルブハウジング内周面７０Ａとが交
わる点をＡ位置とし、このＡ位置から図中時計回りに３
６°の位置をＢ位置、Ａ位置から図中半時計回りに３６
°ずつ回った位置を順次Ｃ位置、Ｄ位置、Ｅ位置とする
と、第３図に示す状態、すなわち、人カポ−）６１ａの
開口がＡ位置にある状態が前記Ｎ−Ｐ位置である。

そして、人力ポートロ１ａがＢ位置にあるときにはリバ
ースレンジ「Ｒ」、Ｃ位置にあるときには第１速レンジ
「Ｄｌ」あるいは第１速固定レンジ「１」、Ｄ位置にあ
るときには第２速レンジ「Ｄ２」、Ｅ位置にあるときに
は第３速レンジ「Ｄ３」あるいは第４速レンジ「Ｄ４」
に対応するように補助変速機構が制御される。

表１に、上記各セレクトレンジと、回転スプール８１の
回転角度位置（ポジション）、方向切換弁７．８の０Ｎ
１０ＦＦ状態、各摩擦要素虐〜Ｃ４、Ｂ、、　Ｂ２の締
結／解放状態（締結を「○」、解放を「×」で示す）と
の関係を示す。

上記各ポジションは、各シフトレンジにおける定常状態
（変速動作が完全に終了し、対応する摩擦要素が完全締
結されている状態）のときのポジションであり、変速動
作の過渡時には、さらに、上記ポジションＡ〜Ｅ（以下
、これらを［定常ポジションＪと称する）の中間位置（
以下、これらを「過渡ポジション」と称する＞Ｗ−Ｚに
一旦、回転スプール７１を位置決めする制御が、コント
ローラ５０によって行われる。

例えば、ニュートラルレンジｒＮＪの状態から第１速レ
ンジ「Ｄｌ」へシフト動作が行われる場合を例として、
上記過渡時における本実施例の動作を説明する。

この場合、回転スプール７１は、Ａ位置から第３図中の
時計方向へ１８°だけ回転し、回転角度位置はＸ位置に
設定される（ボート６１ａがＸ位置に在る状態）。

これにより、リアクラッチＣ１へ通ずる出力ポートロ１
ｂは、第４図において、ベーン１２３．１２６によって
塞がれ、リアクラッチＣ１の作動油圧は、それまでの状
態、すなわち、ドレン圧に保持される。

この状態で、コントローラ５０は、各種の運転・走行状
態に関する人力信号に基づいて、その時点で最も適した
締結開始油圧Ｐｓを求め、この締結開始油圧Ｐ、を形成
するように圧力制御弁３０に制御信号Ｓ３を出力する。

これにより、圧力制御弁３０の出力油圧Ｐ１は、第１θ
図に示すように、摩擦要素を完全締結させるための油圧
（以下、「完全締結油圧」と言う）Ｐ。

から、上記締結開始油圧Ｐ、へ低下する。ここで、第１
０図中に示す「シフト信号」は、コントローラ５０によ
って判断されるシフトレンジのことであり、ｎ速（この
場合は、ニュートラルレンジ）からｎ十１速（この場合
は第１速レンジ）へ切換わったことを示している。また
、「回転角度」は、回転スプール７１の回転角度であり
、「制御電流」は比例ソレノイド３０１へ与えられる制
御電流を示す。

上記圧力制御弁３０の出力油圧Ｐ１が、締結開始油圧Ｐ
ｓに安定すると、この時期を見計らって、コントローラ
５０は、回転スプール７１を更に１８°回転させ、回転
角度位置をＣ位置にする。

これにより、いままで、ベーン１２３．１２６によって
塞がれていた出カポ−）　６１ｂが、第４図に示す空間
１４３．１４７に臨むことになり、油圧供給路１６０゜
１６１を介して入カポ−）６１ｅに流入する上記圧力制
御弁３０からの出力油圧Ｐ１が、リアクラッチＣ１へ供
給される。

此の時点から、コントローラ５０は、圧力制御弁３０へ
与える制御電流を徐々に高めて行く。これによって、圧
力制御弁３０の出力油圧Ｐ１は、締結開始油圧Ｐｓから
次第に増大して行き、制御電流Ｓ３が最本値に達した時
点で、出力油圧Ｐ１は、完全締結油圧Ｐｔに達する。

このような動作により、変速時の過渡状態において、締
結がなされる摩擦要素に対して、運転・走行状態に適し
た変化特性の締結油圧を供給することができ、摩擦要素
が急峻に締結されることによって生ずる変速ショックを
効果的に軽減させることが可能になる。

なお、上述したニュートラルレンジから第１速レンジへ
の変速時の他の変速時においても、同様にして、一旦、
過渡ポジションＷ−Ｚの何れかに回転スプール７１を停
止させて、締結開始油圧Ｐ。

の設定がなされた後に、回転スプール７１を対応する定
常ポジションへ設定し、徐々に圧力制御弁３０の出力油
圧Ｐ１を上昇させて、摩擦要素を徐々に完全締結状態へ
至らせる動作が行われる。

また、完全締結状態から解放状態へ切換えられる摩擦要
素に対しては、回転スプール７１が過渡ポジションにあ
る間は、その締結油圧はドレンされずに保持され、回転
スプール７１が定常ポジションへ設定されたときに、当
該摩擦要素に通ずる油路が、回転スプール７１に形成さ
れているドレン路７８、７９に連通し、締結油圧が抜か
れる（このときの締結油圧の変化を第１０図中の破線Ｐ
２で示す）。

また、上記実施例に示したロータリーバルブ６０の段数
やバルブ部の形状および停止位置の数は、制御対象とな
る摩擦要素の数や補助変速機構のシフトパターンに対応
して変更すれば良い。

さらに、上記ロータリーバルブに替えて、複数のスプー
ルバルブを用いて、上記ロータリーバルブと同等の動作
を行う油路切換弁を用いて構成しても、同様の効果を得
ることができる。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明は、圧力制御弁と出
力油圧制御手段によって、変速時に締結される摩擦要素
に対応して、適正な締結開始油圧から完全締結に至る油
圧までの油圧変化を生じさせるとともに、油圧切換弁と
切換弁制御手段とによって、変速時に、締結がなされる
摩擦要素に対して、前記圧力制御弁から出力される締結
開始油圧から完全締結に至る油圧までの出力油圧を供給
するようにしたことにより、変速時には、締結が行われ
る摩擦要素に対して、適正な締結開始油圧から完全締結
に至る油圧まで変化する油圧が供給されることによって
、運転状況や油温変化等の状態変化に応じて、適切な摩
擦要素の締結動作の制御を行うことができ、特に、変速
ショックの軽減効果を得ることができる。

また、オリフィスやアキュムレータ等を各油路に設ける
必要がなく、上記圧力制御弁、油路切換弁を設けて、こ
れらの制御を行う構成によって、油圧回路構成を簡単化
することができる。　　。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は第１図中のロータリーバルブの縦断面図、第３図〜第７図は第２図のＩ　−’　Ｉ〜■−■断面図
、第８図は第１図中の圧力制御弁の具体的構造の一例を示
す断面図、第９図は同圧力制御弁の他の構造例を示す断面図、第１０図は第１図に示した実施例の動作説明のための制
御電流および油圧等の変化を示す図である。１・・・トルクコンバータ　２・・・オイルポンプ自・
・・リヤクラッチ　　　Ｃ２・・・フロントクラッチＣ
３・・・ダイレクトクラッチＣ１・・・ロー・リバースブレーキ７．８・・・方向切換弁Ｂ！・・・ＯＤブレーキ　　　　Ｂ２・・・セカンドブ
レーキ３０、４０・・・圧力制御弁５０・・・コントローラ（出力油圧制御手段、切換弁制
御手段）６０・・・ロータリーバルブ（油路切換弁）６２・・・
ステップモータ　　７１・・・回転スプール７５・・・
ライン圧供給路　　７７・・・締結油圧供給路７８、７
９・・・ドレン路　　　１６０．１６１・・・油圧供給
路特許出願人　日産自動車株式会社第３図第６図第７図第８図第９図り第１０図菊間

Claims

【特許請求の範囲】１、自動変速機の補助変速機構を構成する変速用摩擦要
素の締結／解放を制御する自動変速機の補助変速機構制
御装置において、出力油圧を自在に変化可能な圧力制御弁と、前記摩擦要
素のうち変速時に締結されるものに対応して、適正な締
結開始油圧から完全締結に至る油圧までの油圧変化を、
前記圧力制御弁を用いて発生する出力油圧制御手段と、前記摩擦要素に対して、前記圧力制御弁からの出力油圧
とライン圧とドレン圧のうち何れかを与えるように油路
の切換えを行う油路切換弁と、変速時に、前記摩擦要素
のうちの締結するものに対して、前記油路切換弁の切換
え動作および切換え時期を制御して、前記圧力制御弁か
ら出力される締結開始油圧から完全締結に至る油圧まで
の出力油圧を供給する切換弁制御手段とを具備すること
を特徴とする自動変速機の補助変速機構制御装置。２、前記油圧切換弁は、前記摩擦要素のうち複数の摩擦
要素に対する出力油路および、前記ライン圧とドレン圧
と圧力制御弁からの出力油圧の油路が接続され、回転ス
プールの回転角度位置の切換えにより油路の切換えを行
うロータリーバルブであるとともに、前記切換弁制御手段は、前記回転スプールの回転角度位
置の切換制御を行うものであり、かつ、該切換弁制御手段は、変速時に締結される摩擦要
素に対して前記圧力制御弁からの出力油圧を供給する際
に、前記締結される摩擦要素へ通ずる出力油路と前記圧
力制御弁からの出力油圧の油路との連通時期を、前記出
力油圧が前記締結開始油圧に達するまで遅らせることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自動変速機の
補助変速機構制御装置。