JPS6346759Y2

JPS6346759Y2 -

Info

Publication number: JPS6346759Y2
Application number: JP967983U
Authority: JP
Priority date: 1983-01-26
Filing date: 1983-01-26
Publication date: 1988-12-05
Also published as: JPS59115145U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、自動車用自動変速機に関するもので
あり、さらに詳しくは、車両が停止しエンジンが
アイドリング状態の時に変速機をニユートラルに
するニユートラル機構を、エンジン水温と変速機
油温との差に応じて作動させるようにした自動変
速機に関するものである。

トルクコンバータと機械式変速機を組み合わせ
て、これを車速、アクセル開度等に応じて自動的
に変速させる自動変速機はその優れた特性や使い
やすさなどの利点のために、車両用としても種々
の形式のものが実用化されている。

自動変速機を搭載した車両の場合、通常、運転
者はマニユアルレバーをニユートラル位置（もし
くはパーキング位置）から走行レンジに移して、
あとはアクセルおよびブレーキ操作で速度調整を
行うだけという場合が多い。そのため、信号待ち
など短時間の停車時にはマニユアルレバーは走行
レンジに設定したままでアクセルペダルを解放し
て（アクセル全閉）ブレーキを作動させて停車す
ることがよく行なわれる。この場合、エンジンは
アイドリング状態でありエンジン出力は小さい
が、トルクコンバータはストール状態のためスト
ールトルク比に応じて増幅されたトルクがトルク
コンバータから出力されるとともに、マニユアル
レバーが走行レンジに設定されているため、変速
段は通常第１速が設定され、トルクコンバータ出
力は変速機からドライブシヤフトを介して車輪に
伝わる。車輪はブレーキにより静止保持されてい
るため、エンジン回転はトルクコンバータ部が滑
つてこれ以降への伝達は止められるとともにトル
クコンバータ以降の動力伝達系はトルクのみを受
ける。このため、トルクコンバータの出力トルク
変動等により動力伝達系が振動して、いわゆるア
イドリング振動が発生しやすいという問題や、燃
料消費量が増すという問題がある。

これらの問題に鑑みて、例えば、特公昭47−
19962号には、アクセル開度が零でエンジンがア
イドリング状態の時にマニユアルレバー位置に拘
らず変速段をニユートラルに設定するものが提案
されている。

しかしながら、この提案のように車速が零で、
アクセルが全閉で且つブレーキ作動時、すなわち
車両停止状態で常に変速段をニユートラルにする
ニユートラル機構を設けるとエンジン温度（例え
ば、エンジン冷却水の水温等）と変速機温度（例
えば、変速機作動油の油温等）との差が大きいと
きは、温度の低い方（通常、変速機である）の応
答遅れのため、スムーズな発進を行なうことがで
きないという問題が生じる。すなわち、自動車を
始動させた場合、エンジン水温は比較的短時間で
暖まるが、変速機油温は徐々に暖まるため、始動
後しばらくするとエンジン水温と変速機油温の差
が大きくなる。この場合、エンジンはその性能を
十分発揮できるのであるが、変速機は油温が低
く、油の粘性も高いのでニユートラル状態からク
ラツチがつながつて発進するまでに応答遅れが生
じやすい。このため、停止状態から発進しようと
してアクセルペダルを踏み込んでも、最初にエン
ジン回転のみが大きくなり、ある時間遅れの後変
速機がつながるということが起こり、この時に発
進シヨツクが発生するという不具合がある。

但し、エンジン水温および変速機油温とも、運
転時間とともにその温度上昇率は小さくなり、あ
る温度（例えばエンジン水温は100℃付近、変速
機油温は120℃付近）で平衝状態に達し、それ以
上は上昇しなくなるため上記温度差も運転時間が
長くなるとともに小さくなり、温度差の減少とと
もに変速機の応答遅れの問題もなくなる。

なお、エンジン水温または変速機油温の一方の
みの温度を検出してニユートラル機構を制御する
ことが考えられるが、エンジン温度のみで制御す
る場合エンジンは早く暖まつても、変速機は徐々
にしか暖まらないため温度差による変速機の応答
遅れによつて前述のように発進シヨツクが生じ
る。また変速機温度のみで制御する場合応答遅れ
のない比較的高温に検出温度を設定するとそれ以
下では全くニユートラルにする制御が行なえずニ
ユートラルにできる領域が狭くなつてしまいアイ
ドリング振動や燃料消費量の対策上不利となる。

本考案は以上の事情に鑑みて、上述のような車
両停止時に常に変速機をニユートラルにするニユ
ートラル機構を、エンジン温度と変速機温度の差
に基づいてこの温度差が所定値未満の時にのみ作
動するようにした自動変速機を提供することを目
的とするものである。

本考案の自動変速機は、車速が零で、アクセル
開度が全閉で、且つブレーキが作動している時に
おいて、エンジン温度と変速機温度との差が所定
値未満の時にはマニユアルレバー位置に拘わらず
ニユートラル機構を作動させて変速機をニユート
ラルにするとともに、前記温度差が所定値以上の
時にはニユートラル機構の作動を阻止して、マニ
ユアルレバー位置、車速（零）、およびアクセル
開度（全閉）に応じた速度段を維持するようにし
たことを特徴とするものである。

本考案によれば、例えば、信号待ちなどの短時
間の停車時において、エンジン温度と変速機温度
との差が大きい時はニユートラル機構の作動は阻
止されて、変速機が設定速度段（通常は第１速）
に保持されるので、発進時変速機温度が低くても
変速機の応答遅れもなくスムーズな発進性能が得
られる。さらに、運転時間経過とともに変速機油
温が上昇して、上記エンジン温度との差が小さく
なつた時には、ニユートラル機構が作動しても変
速機の応答遅れはほとんどなくなり発進時の問題
も生じないのでニユートラル機構を作動させて、
アイドリング振動防止や燃費の向上を図ることが
できる。また、始動直後のようにエンジン温度お
よび変速機温度の両方が低くて、温度差が設定値
より小さい時にもニユートラル機構が作動する
が、この場合はエンジンおよび変速機が共に応答
遅れを起こすため、発進時のつながりも比較的同
期し、発進シヨツクの問題は少ない。

以下図面によつて本考案の実施例を詳細に説明
する。

第１図は、エンジン始動後の時間に対するエン
ジン水温T_Wおよび変速機油温T_ATFの変化を示す
グラフである。縦軸は温度Ｔを、横軸はエンジン
始動後の時間ｔを示し、T_Wで示す線がエンジン
水温を、T_ATFで示す線が変速機油温を示す。エ
ンジン水温T_Wは始動後急速に温度が上昇するが、
温度上昇とともに上昇率は小さくなり、ついには
平衡状態になる。この平衡する温度は外気温度に
より異なるが通常100℃位である。変速機油温
T_ATFは、エンジン水温に比べ上昇率は小さいが、
エンジン水温と同様に温度上昇とともに上昇率が
小さくなり、平衡状態に達する。変速機油温の平
衡温度は通常120℃位である。

この場合において、エンジン水温T_Wと変速機
油温T_ATFの差が所定値T₀（例えば、30℃）より大
きい時、ニユートラル機構の作動をキヤンセルす
るのであるが、これは第１図中斜線で囲まれた範
囲内に当たり、エンジン始動後t₁時間経過後から
t₂時間までの間である。

第２図は、ニユートラル機構の作動を制御する
フローチヤートである。まず、ステツプＳ１にお
いてエンジン水温T_Wと変速機油温T_ATFとの差と
所定値T₀とを比較し温度差（T_W−T_ATF）が所定
値T₀以上の時には、YES側に流れステツプS5に
進み、温度差（T_W−T_ATF）が所定値T₀未満の時
はステツプS2に進む。ステツプS2においては、
“車速Ｖ＝０か”を判定して、Ｖ＝０の時はステ
ツプS3に、Ｖ≠０の時はステツプS5に進む。ス
テツプS3においては“アクセル開度全閉か”を
判定して、全閉の時は、ステツプS4に、全閉で
ない時はステツプS5に進む。ステツプS4におい
ては“ブレーキONか”を判定して、ブレーキが
ONの時はステツプS6に進み、ブレーキがOFFの
時はステツプS5に進む。ステツプS5においては、
ニユートラル機構の作動をキヤンセルして、車
速、アクセル開度等によつて決まる変速段を選定
させるようにするとともに、ステツプS6におい
てはニユートラル機構を作動させ、他の条件に拘
わらずニユートラルにする。ステツプS5および
ステツプS6からステツプS1に戻りループを形成
しこのループを繰返すことにより、ニユートラル
機構の作動を制御する。すなわち、“（T_W−T_ATF）
＜T₀”、“車速Ｖ＝０”、“アクセル開度が全閉）、
および“ブレーキ・ON”のうちのいずれか１つ
の条件でも満たしていない場合は、ニユートラル
機構の作動はキヤンセルし、全条件を満足する時
にのみニユートラル機構を作動させる。

第３図は、第２図におけるステツプS1の具体
的な構成を示す回路図である。エンジン温度検出
手段としての水温計１１で検出したエンジン水温
T_Wと、自動変速機温度検出手段としての油温計
１２で検出して反転器１３で負の値に変換された
変速機油温−T_ATFとが加算器１４にて加えられ
て、（T_W−T_ATF）の値を算出し、これが比較器１
５において所定値T₀と比較して、（T_W−T_ATF）≧
T₀のときにはON（YES）信号を、（T_W−T_ATF）＜
T₀のときにはOFF（NO）信号を出力する。

第４図は、本考案の実施例によるニユートラル
制御手段としての電気回路図を示すものである。
イグニツシヨンスイツチ２２をONにすると端子
Ａと端子Ｂがつながる。端子Ａはバツテリ２１と
つながり、端子Ｂはコネクタ２３のＨ端子３１と
つながるとともにソレノイド２８を介してＡ端子
３６ともつながつている。コネクタ２３のＮ端子
３２は一方が車速検出手段としての車速スイツチ
２４と他方が第1AND回路４２の反転入力とつな
がり、Ｊ端子３３は一方がエンジン負荷手段とし
てのアクセルスイツチ２５と他方が第1AND回路
４２の反転入力およびタイマ４３の入力とつなが
り、Ｍ端子３４は一方がブレーキ検出手段として
のブレーキ油圧スイツチ２６と他方がOR回路４
１の反転入力およびタイマ４３の入力とつなが
り、そしてＫ端子３５は一方がハンドブレーキス
イツチ２５と他方がOR回路４１の反転入力とつ
ながつている。OR回路４１の出力は第1AND回
路４２の入力とつながるとともに、この第1AND
回路４２の出力、タイマ４３の出力、および比較
器１５（第３図で示したもの）の反転出力が第
2AND回路４４の入力とつながり、第2AND回路
４４の出力はトランジスタ４５のベースとつなが
る。さらに、コネクタ２３のＡ端子３６は一方が
上述のようにソレノイド２８を介してイグニツシ
ヨンスイツチ２２の端子Ｂとつながるとともに他
方がトランジスタ４５のコレクタとつながる。

以上のように構成した電気回路において、イグ
ニツシヨンスイツチ２２をONにして端子Ａと端
子Ｂをつなげた後（すなわち、エンジンを始動さ
せた後）、車速Ｖ＝０の時は車速スイツチ２４が
ONになりアースにつながるのでOFF信号となる
が第1AND回路４２には反転されてON信号を出
力し、以下同様にアクセル開度が全閉の時はアク
セルスイツチ２５がONになりタイマ４３には
OFF信号を第1AND回路４２にON信号を出力
し、フツトブレーキがONの時はブレーキ油圧ス
イツチ２６がONになりタイマ４３にはOFF信号
をOR回路４１にON信号を出力し、そしてハン
ドブレーキ（パーキングブレーキ）がONの時は
ブレーキ検出手段としてのハンドブレーキスイツ
チ２７がONになりOR回路４１にON信号を出力
する。いずれの場合も条件が逆の時（例えばＶ≠
０の時など）にはON信号の代わりにOFF信号を
出力する。このため、OR回路４１においてはフ
ツトブレーキもしくはハンドブレーキがONの時
には、第1AND回路４２にON信号を、両方が共
にOFFの時はOFF信号を出力する。このため、
第1AND回路においては、車速Ｖ＝０で、アクセ
ルが全閉で、且つフツトブレーキもしくはハンド
ブレーキがONの時にのみ第2AND回路４４に
ON信号を出力し、これ以外の条件ではOFF信号
を出力する。タイマ４３は入力OFF信号が所定
時間以上連続して入力した場合（OFFになつた
場合）にのみON信号を出力するようになつてお
り、所定時間としては例えば０秒から１秒の間で
任意に調整可能であり本例としては0.2秒が好ま
しい。タイマ４３の入力はアクセルスイツチ２５
およびブレーキ油圧スイツチ２６とつながつてお
り、この場合アクセルペダルが全閉で且つブレー
キペダルがONの状態（両スイツチがON）が所
定時間以上連続した時にのみ、所定時間経過後
ON信号を出力する。このことにより、アクセル
ペダルもしくはブレーキペダルを短時間に頻繁に
作動させた場合にはON信号を出力しないように
してハンチング等の発生を防止している。第
2AND回路４４においては、これに入力されるタ
イマ４３の出力、第1AND回路４２の出力、およ
び比較器１５の反転出力が共にONの時にのみニ
ユートラル信号としてON信号をトランジスタ４
５のベースに流して、このトランジスタ４５を
ONにする。トランジスタ４５がONになるとバ
ツテリ２１よりの電流がソレノイド２８を介して
トランジスタ４５に流れるため、ソレノイド２８
がONになる。そしてソレノイド２８がONのと
き変速機をニユートラルにする（作動詳細は第５
図参照）。

以上のようにして、車速Ｖ＝０で、アクセル全
閉で、フツトブレーキもしくはハンドブレーキが
ONで、且つ（T_W−T_ATF）＜T₀のときであつて、
アクセル全閉およびフツトブレーキONの状態が
所定時間以上続いた場合にのみ、変速機をニユー
トラルにすることができる。

第５図は、本考案の実施例による自動変速機の
油圧回路図を示すものであるが、図中ニユートラ
ルバルブ７０およびソレノイド２８からなるニユ
ートラル機構以外は周知のものであり、主要構成
品名を示すのみとして、これらの作動および構成
の詳細な説明は省略する。

オイルポンプ５０から吐出された油は、プレツ
シヤレギユレータバルブ５１によりクラツチ圧の
調圧がされ、余分なオイルは保圧バルブ５３で保
圧されるトルクコンバータ５２に送られるととも
に、調圧された油はソレノイドキツクダウンバル
ブ６５の背圧側およびニユートラルバルブ８０を
介してマニユアルバルブ５４に送られる。マニユ
アルバルブ５４は運転者によつてその位置を選択
されるとともにこの選択位置に応じて、図示の如
く設けられた油路を伝つて、１−２シフトバルブ
５５、２−３シフトバルブ５６、セカンドロツク
バルブ５７、セカンダリガバナバルブ５８、プラ
イマリガバナバルブ５９、プレツシヤモデイフア
イアバルブ６０、バキユームスロツトルバルブ６
１、ダイヤフラムバキユーム６２により作動する
スロツトルバツクアツプバルブ６３、およびキツ
クダウンソレノイド６４により作動するソレノイ
ドキツクダウンバルブ６５に油を送り、走行条件
等に応じてこれらのバルブ類によつて選択的に各
クラツチもしくはブレーキを作動させて変速段を
設定している。各クラツチもしくはブレーキとし
ては、フロントクラツチ６６、リヤクラツチ６７
およびロー・リバースブレーキ７０はピストンに
油圧をかけることにより作動させ、バンドブレー
キ６８はバンドサーボ６９に油圧をかけることに
よつて作動させる。ここで、マニユアルバルブ５
４以降（下流側）のバルブ類の作動および構成は
公知であるので説明は省略する。

本考案は、第５図に示す実施例中ニユートラル
バルブ８０が迫加されていることを特徴とするも
のであり、このバルブについて説明する。ニユー
トラルバルブ８０はプレツシヤレギユレータバル
ブ５１により調圧されたオイルポンプ５０からの
吐出油が入る入口ポート８０ａと、マニユアルバ
ルブ５４と連通する出口ポート８０ｂとを有す
る。スプール８０ｃはスプリング８０ｄにより図
中左方へ付勢されるとともにスプリング８０ｄと
反対側端部にはソレノイド２８によつて動かされ
るロツド８０ｅが当接している。ソレノイド２８
が消磁されている時はスプリング８０ｄの付勢力
によりスプール８０ｃは図中左方に押し付けられ
て、入口ポート８０ａと出口ポート８０ｂが連通
している。このため、ソレノイド２８が消磁の時
は、従来から行なわれている車速、アクセル開度
等に応じた自動変速が行なわれる。次に、ソレノ
イド２８が励磁されると、ソレノイド２８がロツ
ド８０ｅを図中右方へ動かそうとする。このた
め、スプール８０ｃはスプリング８０ｄの付勢力
に抗して右方へ移動し、スプール８０ｃによつて
入口ポート８０ａを閉じるとともに出口ポート８
０ｂをドレンポート８０ｆに連通させる。このた
め、マニユアルバルブ５４への供給油圧がなくな
り、各クラツチおよびブレーキがすべて解放され
てニユートラルになる。

このように、ソレノイド２８の消・励磁によつ
て通常の自動変速から強制的なニユートラルへの
制御を行なうことができるので、このソレノイド
２８を第１図から第４図に示したように制御する
ことにより本考案の目的を実現することができ
る。

以上説明したように、本考案によれば、マニユ
アルレバーが走行レンジで停車時（車速Ｖ＝０、
アクセル全閉、且つブレーキONの時）におい
て、エンジン温度と変速機温度との差が小さい
（所定値未満）時には変速機が自動的にニユート
ラルになりアイドリング振動の防止および燃費向
上を図ることができるとともに、上記温度差が大
きい（所定値以上）時にはマニユアルレバーの設
定レンジに応じた変速段を維持して、温度差の大
きい時に生じやすい発進シヨツクを防止し、発進
性・安全性も考慮した実用上利点の多い変速機を
実現できる。

また、エンジン温度または変速機温度の一方の
みを検出してニユートラル制御を行なう場合の前
記不具合に対しても効果的に解決できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジン水温および変速機油温と時間
との関係を示すグラフ、第２図はニユートラル機
構の作動を制御するフローチヤート、第３図はス
テツプS1の構成を示す回路図、第４図は本考案
の実施例による電気回路図、および第５図は本考
案の実施例による自動変速機の油圧回路図であ
る。１１……水温計、１２……油温計、２２……イ
グニツシヨンスイツチ、２３……コネクタ、２４
……車速スイツチ、２５……アクセルスイツチ、
２６……ブレーキ油圧スイツチ、２７……ハンド
ブレーキスイツチ、２８……ソレノイド、４５…
…トランジスタ、５０……オイルポンプ、５１…
…プレツシヤレギユレータバルブ、５４……マニ
ユアルバルブ、８０……ニユートラルバルブ、８
０ａ……入口ポート、８０ｂ……出口ポート、８
０ｃ……スプール。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】マニユアルレバーによつて選定された走行レン
ジ範囲内で、車速、アクセル開度等に応じてあら
かじめ定められた速度段を自動的に選択してエン
ジンからの動力を変速して出力する自動変速機に
おいて、車速を検出する車速検出手段と、エンジン負荷
を検出するエンジン負荷検出手段と、ブレーキの
作動状態を検出するブレーキ検出手段と、エンジ
ンの温度を検出するエンジン温度検出手段と、自
動変速機の温度を検出する自動変速機温度検出手
段と、これら検出手段により、車速が零で、アク
セル開度が全閉で、且つブレーキが作動している
時で、エンジン温度から前記自動変速機の温度を
減算した値が所定値未満の状態を検出した時のみ
前記マニユアルレバーの位置に拘わらずニユート
ラル信号を出力するニユートラル制御手段と、ニ
ユートラル制御手段によるニユートラル信号を受
け変速機をニユートラル状態にするニユートラル
機構とを有することを特徴とする自動変速機。