JPS6237552A - 自動変速機の変速制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両に要求される走行特性を得るべ（、変速
機構における動力伝達比（変速段）を、流体圧（油圧）
を利用して切換えるようにされた油圧制御式自動変速機
の変速制御装置に関する。

（従来の技術） 周知の如く、車両に搭載される自動変速機として、流体
トルクコンバータと多段歯車式の変速機構とを組合わせ
て構成されたものが汎用されている。斯かる自動変速機
には、通常、油圧機構を主要構成要素とする変速制御装
置が付設され、この変速制御装置により変速機構の変速
段を自動的に切換えて、車両に要求される走行特性を得
るようにされている。

上述の如くの変速制御装置が付設された自動変速機は、
その変速制御態様によって、電子制御式のものと油圧制
御式のものとに区別することができる。電子制御式の自
動変速機においては、変速機構に対する変速制御が、通
常、マイクロコンピュータ等から成る制御回路が用いら
れて行われる。

即ち、制御回路にエンジン負荷に対応するスロットルバ
ルブの開度もしくはアクセルペダルの踏込量等と車両の
走行状態に対応する車速等が制御情報として入力され、
制御回路が、これらの制御情報に基づいて、予め定めら
れた変速パターンに従い、油圧機構に含まれるシフトバ
ルブ等の切換制御を行う。これによって、変速機構に付
随するクラッチ、ブレーキ等の流体アクチュエータに対
する作動流体圧（作動油圧）の供給及び排除が制御され
、変速機構の変速段の切換えがなされる。

このような変速制御が行われる電子制御式の自動変速機
にあっては、変速パターンが複数種、例えば、同一のス
ロットルバルブの開度に対して変速点が低車速側にある
変速線に従う第１の（ノーマル）変速パターンと変速点
が高車速側にある変速線に従う第２のくパワー）変速パ
ターンとの２種設定され、道路状況、積載荷重等の車両
に対する走行環境に応じて変速パターンを変更すること
ができるようにされたものが知られている。

このように変速パターンが変更できるようにされた自動
変速機が搭載された車両においては、例えば、市街地走
行時等にノーマル変速パターンを選択し、山岳地走行時
等にパワー変速パターンを選択することによって、市街
地走行時等における燃費を可及的に向上させたもとで、
登板走行時等においてパワー不足等を生じることなく安
定した走行状態を得ることができる。

一方、油圧制御式の自動変速機においては、通常、油圧
機構に、シフトバルブと、このシフトバルブにスロット
ルバルブの開度等に応じた流体信号圧を作用させるスロ
ットル圧発生バルブと、シフトバルブに車速等に応じた
流体信号圧を作用させるガバナバルブとが設けられる。

そして、シフトバルブがスロットル圧発生バルブからの
スロットル圧とガバナバルブからのガバナ圧との差圧（
平衡関係）に基づいて流体アクチュエータに対する作動
流体圧の供給及び排除を選択的に行うようにされる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、油圧制御式の自動変速機にあっては、ス
ロットル圧とガバナ圧との差圧に基づいて流体アクチュ
エータに対する作動流体圧の供給及び排除が選択的に行
われる関係上、変速パターンが１つに限られているもの
が普通である。このため、油圧制御式の自動変速機にお
いて、油圧機構に大幅な改造を伴うことなく、電子制御
式のそれと同様に複数の変速パターンを設定でき、かつ
、道路状況、積載荷重等の車両に対する走行環境に応じ
て任意に変速パターンを変更することができる自動変速
機の変速制御装置が要望されている。

なお、実公昭４８−２７３２４号公報には、サーモスイ
ッチによりエンジンの温度を検出して、エンジンが低温
状態にあるときと高温状態にあるときとで変速パターン
を自動的に変化させるようにした油圧制御式の自動変速
機が捷案されている。しかしながら、上記公報に示され
たものは、道路状況。

積載荷重等の車両に対する走行環境に応じて任意に変速
バクーンを変更することができるものではない。

斯かる点に鑑み本発明は、車両に搭載される油圧制御式
の自動変速機において、油圧機構に大幅な改造を伴うこ
となく、複数種の変速パターンを設定でき、しかも、道
路状況、積載荷重等の車両に対する走行環境に応じて任
意に変速パターンを変更することができるようにされた
自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とする
。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係る自動変速機の変
速制御装置は、変速機構における動力伝達比を切換える
流体アクチュエータに対する作動流体圧の供給及び排除
を選択的に行うシフトバルブ手段と、シフトバルブ手段
に、エンジンの負荷もしくは車両の走行状態に応じた流
体信号圧を作用させる流体信号圧発生手段と、シフトバ
ルブ手段と流体信号圧発生手段との間に設けられ、流体
信号圧を少なくとも２段階に調圧する調圧手段と、調圧
手段の作動を制御するマニュアル操作手段とを具備して
構成される。

（作　用） 上述の如くの構成を有する本発明に係る自動変速機の変
速制御装置にあっては、流体信号圧発生手段が発生する
、スロットルバルブの開度等のエンジン負荷もしくは車
速等の車両の走行状態に応じた流体信号圧が、調圧手段
を介してシフトバルブ手段に作用せしめられる。

この場合、マニュアル操作手段によって第１の変速パタ
ーンが選択されると、調圧手段が上述の流体信号圧を、
例えば、減圧することなく直接シフトバルブ手段に作用
させる。これにより、シフトバルブ手段がそのときの流
体信号圧に基づいてクラッチ、ブレーキ等の流体アクチ
ュエータに対する作動流体圧の供給及び排除を選択的に
行う。

この結果、変速機構の変速動作が、例えば、変速点が低
車速側にある変速線に従って行われる。

一方、マニュアル操作手段によって、第２の変速パター
ンが選択されると、調圧手段が上述の流体信号圧を、例
えば、減圧した後、シフトバルブ手段に作用させる。こ
れにより、シフトバルブ手段が、そのときの減圧された
流体信号圧に基づいてクラッチ、ブレーキ等の流体アク
チュエータに対する作動流体圧の供給及び排除を選択的
に行う。

この結果、変速機構の変速動作が、例えば、変速点が高
車速側にある変速線に従って行われる。

このように、本発明に係る自動変速機の変速制御装置に
よれば、油圧制御式の自動変速機において、油圧機構に
調圧手段とマニュアル操作手段を設けることだけで変速
パターンを任意に変更することができるため、油圧機構
に大幅な改造を伴うことなく、電子制御式のそれと同様
に、道路状況。

積載荷重等の車両に対する走行環境に応じた変速制御を
行うことが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る自動変速機の変速制御装置の一例
の主要部を、これが適用された自動変速機１０及び自動
変速機１０が連結されたエンジンＥとともに示す。

第１図に示される例が適用された自動変速機１０は、よ
く知られている車載用のもので、ケーシング内には、簡
略図示された流体トルクコンバータ１２と歯車式変速機
構１４が内蔵されている。

流体トルクコンバータ１２の入力側はエンジンＥの出力
軸（図示されていない）に接続され、その出力側は歯車
式変速機構１４を介して変速機出力軸１６に連結されて
いる。歯車式変速機構１４は、その動力伝達比が、それ
に付随する流体アクチュエータとされるクラッチ２２及
びブレーキ２４によって切換えられるようになされてい
る。即ち、歯車式変速機構１４は、クラッチ２２及びブ
レーキ２４の両方に、後述する油圧機構３０のシフトバ
ルブ６０から油路Ｌ４を通じて作動油圧（ライン圧）が
供給されたとき、低速段から高速段に切換えられ、これ
とは逆に、クラッチ２２及びブレーキ２４の両方から作
動油圧が排除されたとき、高速段から低速段に切換えら
れる。

上述したクラッチ２２及びブレーキ２４に対する作動油
圧の供給及び排除を制御すべく配された油圧機構３０に
おいては、オイルポンプ３２から吐出された作動圧油が
レギュレータバルブ３４によって所定圧に調圧され、ラ
イン圧として油路Ｌ１に導出される。ライン圧は、油路
Ｌ＋を通じてスロットル圧発生バルブ４０．ガバナバル
ブ５０及びシフトバルブ６０に供給される。

スロットル圧発生バルブ４０は、エンジンＥの吸気通路
２６に設けられて、吸入空気量を調量するスロー／　）
ルバルブ２８の開度に応じて回動する、スロットルカム
４２によりそのスプール４１が変位せしめられ、スプー
ル４１の位置に応じた、即ち、スロットルバルブ２８の
開度に応じたスロットル圧を油路Ｌ２に導出する。

ガバナバルブ５０は、変速機出力軸１６に関連して設け
られ、変速機出力軸１６の径方向に移動可能に配された
ガバナウェイトを兼用するスプール５１を有している。

スプール５１には、油路り、が接続されたポート５４を
開閉する小径ランド部５５とドレンポート５７を開閉す
る大径ランド部５８が形成されている。従って、ガバナ
バルブ５０においては、変速機出力軸１６が回転すると
き、スプール５１がその回転による遠心力に応じてスプ
リング５３の引張力に抗して変速機出力軸１６の外周側
に移動する。これにより、油路Ｌ＋と油路り、との流通
断面積が変化してライン圧が調圧され、ガバナバルブ５
０から油路Ｌ３に車速に応じたガバナ圧が導出される。

シフトバルブ６０は、油路Ｌ１から分岐する油路Ｌ５が
接続されたポート６２を開閉する小径ランド部６３．ド
レンボート６４を開閉する小径ランド部６５、及び、油
路Ｌ　、から分岐する油路Ｉ。

６が接続されたポート６７を開閉する大径ランド部６８
が形成されたスプール６１を有している。

このスプール６１には、第１図において右方向にスプリ
ング６９の付勢力が加えられている。

ガバナバルブ５０とシフトバルブ６０の間に設けられた
調圧手段７０は、マニュアル操作手段９０により制御さ
れるコントロールバルブ７５と、このコントロールバル
ブ７５から油路Ｌ８もしくは油路り、を通じてガバナ圧
が供給されるリデューシングハルブ８０とを有している
。コントロールバルブ７５はそのスプール７１が第１の
作動位置（第１図において実線で示される位置）をとる
とき、油路り、と油路Ｌ８とを連通状態にするとともに
、油路Ｌ３と油路Ｌ９とを遮断状態にし、スプール７１
が第２の作動位置（第１図において一点鎖線で示される
位置）をとるとき、油路Ｌ３と油路Ｌ８とをε断状態に
するとともに油路り。

と油路ｒ−９とを連通状態にする。

リデューシングバルブ８０は、油路り、が接続されたポ
ート８２を開閉するランド部８３及び油路り、が接続さ
れたポート８４を開閉するランド部８５が形成されたス
プール８１を有している。

このスプール８１には、第１図において左方向にスプリ
ング８６の付勢力が加えられるとともに、その左端面８
１ａに油路り、から分岐する油路り、０を通じて、ガバ
ナ圧が作用するようになされている。

マニュアル操作手段９０は、車両の運転席の近傍に設置
されたモード・スイッチ９２と、ソレノイド部材９４を
有している。ソレノイド部材９４は、第１図に示される
如くに、モード・スイッチ９２がオフ状態をとるときに
は、内蔵されたスプリングにより押圧ロッド９６を突出
させてコントロールバルブ７５のスプール７１を、スプ
リング７３の付勢力に抗して、第１図において実線で示
される如くに、左方に変位させて、スプール７１に第１
の作動位置をとらせる。また、ソレノイド部材９４は、
モード・スイッチ９２がオン状態をとるときには、バッ
テリ９８からモード・スイッチ９２を介して供給される
電流により励磁されるため、押圧ロッド９６を引込み、
コントロールバルブ７５のスプール７１に第２の作動位
Ｗ（第１図において一点鎖線で示されている）をとらせ
る。

上述の如くの構成において、車両が走行状態（前進状態
）にあるときには、流体信号圧として、スＣｌットル圧
発生バルブ４０がスロットルバルブ２８の開度に応じた
スロットル圧を発生するとともに、ガバナバルブ５０が
車速に応じたガバナ圧を発生する。そして、スロットル
圧は油路Ｌ２を通じてシフトバルブ６０の左側油室６０
ａに、また、ガバナ圧は油路Ｌ３を通じてコントロール
バルブ７５に供給される。

ここで、モード・スイッチ９２がオフ状態にされている
場合には、前述した如くに、ソレノイド部材９４が押圧
ロッド９６を突出させてスプール７１に第１の作動位置
をとらせている。このため、油路Ｌ３と油路Ｌｅが連通
するとともに、油路Ｌ３と油路り、が遮断される。従っ
て、リデューシングハルブ８０においては、スプール８
１の左端面８１ａに作用するガバナ圧が油路Ｌ１゜、油
路り、及びコントロールバルブ７５のドレンポート７７
を介して排除されて、スプール８１がスプリング８６の
付勢力によって左方に変位した状態（第１図に示される
状態）となる。この結果、ポート８２に接続された油路
Ｌ８とポート８９に接続された油路Ｌ７とが連通し、油
路り、を通じてガバナ圧がシフトバルブ６０の右側油室
６０ｂに供給される。

斯かる場合、シフトバルブ６０に供給されるガバナ圧は
、第３図において縦軸に油圧をとり、横軸に車速をとっ
て実線Ｐｃで示される如く、車速に応じて上昇するもの
となる。従って、スプール６１に作用するスロットル圧
とガバナ圧との差圧がある値以上になると、スプール６
１が第４図に示される如くに、左方に変位する。これに
より、油路り、と油路Ｌ４が連通してライン圧がクラソ
チ２２及びブレーキ２４に供給され、歯車式変速機構１
４における変速段が低速段から高速段に切換えられる。

従って、モード・スイッチ９２がオフ状態にされている
場合には、スロットル圧とガバナ圧との差圧に基づく変
速段の切換え（シフトアンプ）が第５図において実線Ｓ
、で示される如くの、変速点が低車速側にある変速線に
従う第１の（ノーマル）変速パターンにより行われる。

また、この場合、高変速段から低変速段への変速段の切
換え（シフトダウン）は、上述のシフトアップとは逆に
、シフトバルブ６０のスプール６１が第４図に示される
位置から第１図に示される位置に戻されることで達成さ
れ、この際の変速線は、変速線Ｓ１　（第５図）よりさ
らに低車速側に移行したものとなる。

一方、モード・スイッチ９２がオン状態にされた場合に
は、ソレノイド部材９４がバッテリ９８からの電流によ
り励磁されて押圧ロッド９６を引込む。これにより、ス
プール７１がスプリング７３の付勢力によって第１図に
おいて右方に変位せしめられて、一点鎖線で示される如
くの第２の作動位置をとり、油路り、と油路Ｌ９が連通
状態とされるとともに、油路Ｌ３と油路り、とが遮断状
態にされる。このため、リデューシングバルブ８０にお
いては、スプール８１が、その左端面８１ａにガバナ圧
を受けて、第２図において一点鎖線で示される如くに、
右方に変位し、油路Ｌｓと油路り、とを遮断状態にする
とともに、ボート８４を所定面積だけ開口する開通位置
と、その右端面８１ｂに油路り、からの圧力を受けて第
２図において実線で示される如くに開通位置から左方に
変位し、ボート８４を閉鎖する閉鎖位置とを交互にとる
ものとなる。この結果、シフトハルプロ０の右側油室６
０ｂには、第３図において破線Ｐ、。

で示される如くの、本来のガバナ圧に比して減圧された
ガバナ圧（以下、減圧ガバナ圧と呼ぶ）が油路Ｌ７を通
して供給されることになる。

従って、この場合にも、モード・スイッチ９２がオフ状
態にある場合と同様に、シフトバルブ６０のスプール６
１に作用するスロットル圧と減圧ガバナ圧との差圧があ
る値以上になると、第４図に示される如くに、スプール
６１が左方に変位する。これにより、油路り、と油路Ｌ
４が連通してライン圧がクラッチ２２及びブレーキ２４
に供給され、歯車式変速機構１４における変速段が低速
段から高速段に切換えられる。この場合、ガバナ圧に比
して減圧ガバナ圧の方が小とされるので、スロットル圧
とガバナ圧との差圧に基づく変速段の切換え（シフトア
ンプ）が、前述した第５図において、破線で示される如
くの、変速線が高車速側にある変速線Ｓ２に従う第２の
（パワー）変速パターンにより行われる。また、この場
合、高変速段から低変速段への変速段の切換えは、シフ
トバルブ６０のスプール６１が第４図に示される位置か
ら第１図に示される位置に戻されることで達成され、こ
の際の変速線は、変速綿Ｓ２より低車速側に移行したも
のとなる。

上述の如くに、本例では、モード・スイッチ９２をオフ
状態にすることで、第１の変速パターンにより歯車式変
速機構１４における変速段の切換えが行われ、また、モ
ード・スイッチ９２をオン状態にすることで、第２の変
速パターンにより歯車式変速機構１４における変速段の
切換えが行われる。従って、道路状況、積載荷重等の車
両に対する走行環境に応じた変速パターンを任意に変更
することができる。しかも、従来の自動変速機の油圧機
構に、コントロールバルブ７５．リデューシングハルブ
８０等から成る調圧手段７０とモード・スイッチ９２．
ソレノイド部材９４等から成るマニュアル操作手段９０
を付加するだけで、上述の如くに変速パターンを複数種
設定できるため、電子制御式のものに比して安価に製造
できる利点がある。

なお、」二連の例における調圧手段７０の一部を構成す
るりｙエーシングバルブ８０は、種ｌの形態をとること
ができ、例えば、スプール８１の形状等を第６図及び第
８図に示される如くに変更してもよい。第６図に示され
るリデューシングハルノ′８０”はスプール８１゛　の
左側前端部８１Ｃを大きく突出させて油路り、。からの
ガバナ圧をランド部８３の左端面８３ａにのみ作用させ
るようにしたもので、第１図に示されるリデューシング
ハルブ８０に比してスプール８１゛を右方に押動する圧
力を小となすようにしたものである。この場合、油路り
、に得られるガバナ圧及び減圧ガバナ圧は、夫々、第７
図において実線ＰＧ及び破線Ｐ。“で示される如くのも
のとなる。

一方、第８図に示されるリデューシングハルブ８０゛は
、第１図に示されるリデューシングバルブ８０における
スプリング８６を取り去り、かつ、スプール８１″゛の
左側前端部８１ｃの形状を第６図に示されるスプール８
１′と同一形状にしたもので、この場合、油路Ｌ７に得
られるガバナ圧及び減圧ガバナ圧は、第９図に実線Ｐ、
及び破線Ｐ６°で示される如く、車速に対する立上がり
時期が同じになり、車速か上昇するに従ってその差が大
となるように変化する。

また、上述の例においては、調圧手段７０が、ガバナバ
ルブ５０とシフトバルブ６０との間に設けられてガバナ
圧を調圧するようにされているが、本発明に係る自動変
速機の変速制御装置は、これに限られることなく、調圧
手段７０が、スロットル圧発生バルブ４０とシフトバル
ブ６０との間に設けられてスロットル圧を調圧するよう
にされてもよく、また上述の例においてはガバナ圧を２
段階に調圧するようにされているが、ガバナ圧あるいは
スロットル圧を３段階以上に調圧するようにされてもよ
い。

さらに、上述の例においては、マニュアル操作手段９０
のソレノイド部材９４によりコントロールバルブ７５を
制御してガバナ圧を調圧するようにされているが、マニ
ュアル操作手段９０のソレノイド部材９４によって、直
接リデューシングバルブ８０を制御してガバナ圧を調圧
するようにされてもよく、また、コントロールバルブ７
５あるいはりデューシングバルプ８０をソレノイド部材
９４以外のもの、例えばリンク機構等を用いて制御する
ようにされてもよい。

なお、また、上述の例においては、変速機構の変速段が
前進２段のものに適用した場合が示されているが、これ
に限らず、変速段が３段以上の変速機構にも同様に適用
できること勿論である。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る自動変速機
の変速制御装置によれば、ガバナ圧あるいはスロットル
圧等の流体信号圧が、マニュアル操作手段により制御さ
れる調圧手段により少なくとも２段階に調圧されるので
、油圧制御式の自動変速機において、油圧機構に大幅な
改造を伴うことなく、複数種の変速パターンを設定でき
、しかも、道路状況、積載荷重等の車両に対する走行環
境に応じて任意に変速パターンを変更することができる
。

このため、本発明に係る自動変速機の変速制御装置が通
用された自動変速機が搭載された車両においては、車両
に対する走行環境に応じて変速パターンを切換えること
で、燃費を向上させることができるとともに、登板等に
おいてパワー不足を可及的に低減し７たもとでの安定し
た走行状態を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動変速機の変速制御装置の一例
を、これが適用された自動変速機及びこの自動変速機に
連結されたエンジンとともに示す概略構成図、第２図及
び第４図は第１図に示される例の動作説明に供される部
分拡大図、第３図及び第５図は第１図に示される例の動
作説明に供される特性図、第６図及び第８図は第１図に
示される例におけるリデューシングバルブの変形例を示
す部分拡大図、第７図及び第９図は夫々第６図及び第８
図に示される変形例の動作説明に供される特性図である
。 図中、１４は歯車式変速機構、２２はクラッチ、２４は
ブレーキ、４０はスロットル圧発生バルブ、５０はガバ
ナバルブ、６０はシフトバルブ、７０は調圧手段、８０
はリデューシングバルブ、９゜はマニュアル操作手段で
ある。 第３図 車速 第５図 車　　遣 第６図 Ｌ７ 第７図 車　　遣 第９図 車　　遠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 変速機構における動力伝達比を切換える流体アクチュエ
   ータに対する作動流体圧の供給及び排除を選択的に行う
   シフトバルブ手段と、該シフトバルブ手段に、エンジン
   の負荷もしくは車両の走行状態に応じた流体信号圧を作
   用させる流体信号圧発生手段と、上記シフトバルブ手段
   と流体信号圧発生手段との間に設けられ、上記流体信号
   圧を少なくとも２段階に調圧する調圧手段と、該調圧手
   段の作動を制御するマニュアル操作手段とを具備して構
   成された自動変速機の変速制御装置。