JPS6347550A

JPS6347550A - 副変速機付自動変速機

Info

Publication number: JPS6347550A
Application number: JP61189342A
Authority: JP
Inventors: Keiji Bota; 啓治坊田; Kazuhiro Shigemasa; 和洋重政; Suiki Aoyama; 青山　水器
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-08-12
Filing date: 1986-08-12
Publication date: 1988-02-29

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、副変速機付自動変速機に関し、更に詳細には
、主変速機の出力側に、ギヤ掛け換え式の切換機構を備
えた副変速機が連結された副変速機付自動変速機に関す
る。

（従来の技術）上記したように、主変速機の出力側に、副変速機が連結
された副変速機付自動変速機としては、例えば、特開昭
６０−１３９９５６号に開示されたものが知られている
。この公開特許公報に開示された自動変速機の副変速機
においては、主変速機の回転中にも副変速機の切り換え
を行えるように、その切換装置としては、油圧式のもの
が用いられている。

（発明の目的）本発明は、副変速機の切り換えの際に、ギヤ掛け換え式
の切換装置を用いることのできる副変速機付自動変速機
を提供することを目的とするものである。

（発明の構成）本発明は、主変速機の出力側に、ギヤ掛け換え式の切換
機構を備えた副変速機が連結された副変速機付自動変速
機において、前記副変速機の切り換え時に、主変速機を
ニュートラル状態とする制御手段を備えていることを特
徴とするものである。

（発明の作用、効果）本発明の副変速機付自動変速機においては、上記した制
御手段によって、副変速機の切り換え時に、主変速機を
ニュートラル状態とするようにしたので、走行中におい
てもスムーズに副変速機を切り換えることができる。

（実施例）以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例に
よる副変速機付自動変速装置について説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る副変速機付自動変速
機の機械部分の断面および油圧制御回路を示す図である
。

自動変速機は、主変速機１と副変速機３００とから構成
されており、主変速機１は、トルクコンバータ１０と、
多投歯車変速機構２０と、該トルクコンバータ１０と多
段歯車変速機構２０との間に配置されたオーバードライ
ブ用遊星歯車変速機構５０とから構成されている。

トルクコンバータ１０は、エンジン出力軸９に結合され
たポンプ１１、該ポンプ１１に対向して配置されたター
ビン１２、及びポンプ１１とタービン１２との間に配置
されたステータ１３を有し、タービン１２にはコンバー
タ出力軸１４が結合されている。コンバータ出力軸１４
とポンプ１１との間には、ロックアツプクラッチ１５が
設けられている。このロックアツプクラッチ１５は、ト
ルクコンバータｌＯ内を循環する作動油圧力により常時
係合方向に押されており、該クラッチ１５に外部から供
給される解放用油圧により解放状態に保持される。

多段歯車変速機構２０は、前段遊星歯車機構２１と後段
遊星歯車機構２２を有し、前段遊星歯車機構２１のサン
ギア２３と後段遊星歯車機構２２のサンギア２４とは連
結軸２５により連結されている。多段歯車変速機構２０
の入力軸２６は、前方クラッチ２７を介して連結軸２５
に、また後方クラッチ２８を介して前段遊星歯車機構２
１のインターナルギア２９にそれぞれ連結されるように
なっている。連結軸２５すなわちサンギヤ２３．２４と
変速機ケースとの間には前方ブレーキ３０が設けられて
いる。前段遊星歯車機構２１のプラネタリキャリア３１
と、後段遊星歯車機構２２のインターナルギア３３とは
出力軸３４に連結され、後段遊星歯車機構２２のプラネ
タリキャリア３５と変速機ケースとの間には後方ブレー
キ３６とワンウェイクラッチ３７が設けられている。

オーバードライブ用遊星歯車変速機構５０は、プラネタ
リギア５１を回転自在に支持するプラネタリキャリア５
２がトルクコンバータｌＯの出力軸１４に連結声れ、サ
ンギア５３は直結クラッチ５４を介してインターナルギ
ア５５に結合されるようになっている。サンギア５３と
変速機ケースとの間には、オーバードライブブレーキ５
６が設けられ、またインターナルギア５５は多段歯車変
速機構２０の入力軸２６に連結されている。

多投歯車変速機構２０は、従来公知の形式で前進３役、
後進１段の変速段を有し、クラッチ２７．２８及びブレ
ーキ３０．３１を適宜作動させることにより所要の変速
段を得ることができる。オーバードライブ用遊星歯車変
速殴構５０は、直結クラッチ５４が係合しブレーキ５６
が解除されたとき、軸１４．２６を直結状態で結合し、
ブレーキ５６が係合し、クラッチ５４が解放されたとき
軸１４．２６をオーバードライブ結合する。

第１図において、符号６０は、主変速機１の出力軸３４
上に設けられたポールタイプのパーキングブレーキを示
す。このパーキングブレーキ６０自体の構造は、従来の
ものと同一であってよいので、その構造の詳細な説明は
省略する。

以上説明した自動変速機は、第１図に示したような油圧
制御回路を備えている。この油圧制御回路は、エンジン
８力軸１によって駆動されるオイルポンプ１００を有し
、このオイルポンプ１００から圧力ライン１０１に吐出
された作動油は、調圧弁１０２により圧力が調整されて
手動のマニュアルバルブ１０３に導かれる。このマニュ
アルバルブ１０３は、１．２、Ｄ、Ｎ、Ｒ，Ｐの各シフ
ト位置を有し、該マニュアルバルブ１０３が手動操作さ
れて１，２及びＤ位置にあるとき、圧力ライン１０１　
ハマニュアルバルブ１０３のポートａに連通する。ポー
トａは後方クラッチ２８の作動用アクチュエータ１０４
に接続されており、マニュアルバルブ１０３が上述の位
置にあるとき、後方クラッチ２８は係合状態に保持され
る。ポートａは、また１−２シフト弁１１０の左方端近
傍にも接続され、そのスプールを図において右方に押し
付けている。ポートａは、更に校り０１を設けた第１パ
イロットラインＬ、を介して１−２シフト弁１１０の右
方端に、絞り０２を設けた第２パイロツトラインＬ２を
介して２−３シフト弁１２０の右方端に、絞り０．を設
けた第３パイロツトラインＬ３を介して３−４シフト弁
１３０の右方端にそれぞれ接続されている。上記第１、
第２および第３パイロットラインＬ、　、Ｌ、およびＬ
３からは、それぞれ第１、第２および第３ドレンライン
Ｄ１、Ｄ２およびＤ３が分岐しており、これらのドレン
ラインＤ＋　、Ｄ２　、Ｄ３には、このドレンラインＤ
１、Ｄ２、Ｄ３の開閉を行なう１−２．２−３．３−４
シフトソレノイド弁ＳＬ、、５Ｌ２ＳＬ、が接続されて
いる。上記各シフトソレノイド弁ＳＬ、　、ＳＬ、　、
ＳＬ３は、ライン１０１とポートａが連通している状態
で励磁されると、各ドレンラインＤ、、Ｄ、　、Ｄ、を
閉じ、その結果第１、第２、第３パイロツトラインＬｌ
、Ｌ２、Ｌ３内の圧力を高めるようになっている。そし
て、上記第１パイロットラインＬ、は、上記１−２シフ
ト弁１１０の手前で分岐させ、作動時調圧弁１０２を減
圧方向に動作させるカットバック弁１１５のパイロット
室にその分岐第１パイロツトラインＬｌｂを接続させて
いる。

マニュアルバルブ１０３は、Ｄ、を位置において、圧力
ライン１０１に通じるポートｂと、Ｄ位置において圧力
ライン１０１に通じるポートＣとを有している。このポ
ートｂはセカンドロック弁１０５にもライン１４０を介
して接続され、この圧力は液弁１０５のスプールを図に
おいて下方に押し下げるように作用する。ポートＣはセ
カンドロック弁１０５に接続され、この圧力は液弁１０
５のスプールを上方に押し上げるように作用する。

セカンドロック弁１０５のスプールが下方位置にあると
き、ライン１４０とライン１４１とが連通し、油圧が前
方ブレーキ３０のアクチュエータ１０８の係合側圧力室
に導入されて前方ブレーキ３０を作動方向に保持する。

さらに、ボー）Ｃは圧力ライン１０６を介して２−３シ
フト弁１２０に接続されている。このライン１０６は、
第２ドレンラインＤ２の２−３シフトソレノイド弁ＳＬ
２が励磁されて、第２ラインＬ２内の圧力が高められ、
この圧力により２−３シフト弁１２０のスプールが左方
に移動させられたとき、ライン１０７に連通する。ライ
ン１０７は、前方ブレーキ３０のアクチュエータ１０８
の解除側圧力室に接続され、該圧力室に油圧が導入され
たとき、アクチュエータ１０８は係合側圧力室の圧力に
抗して前方ブレーキ３０を解除方向に作動させる。また
、ライン１０７の圧力は、前方クラッチ２７のアクチュ
エータ１０９にも導かれ、このクラッチ２７を係合させ
る。

マニュアルバルブ１０３は、Ｐ、Ｒ１１位置において圧
力ライン１０１に通じるポートｄを有し、このポートｄ
は、ライン１１２を経て１−２シフト弁１１０に達し、
さらにライン１１３を経て後方ブレーキ３６のアクチュ
エータ１１４に接続される。１−２シフト弁１１０及び
２−３シフト弁１２０は、所定の信号により１−２シフ
ト、２−３シフトソレノイド弁ＳＬ、、ＳＬ２が励磁さ
れたとき、スプールを移動させてラインを切り換え、こ
れにより所定のブレーキ、又はクラッチが作動し、それ
ぞれ１−２．２−３の変速動作が行なわれる。また油圧
制御回路には吸気負圧の大きさに応じて調圧弁１０２か
らのライン圧を変化させるバキニームスロットル弁１１
６、このスロットル弁１１６を補助するスロットルバッ
クアップ弁１１７が設けられており、前記カットバツク
弁１１５は、第１ドレレラインＤ１の１−２シフトソレ
ノイド弁ＳＬ、が閉作動され、第１パイロットラインＬ
、の圧力が上昇し、その圧力上昇が分岐第１パイロツト
ラインＬｌｂを介してそのパイロット室に伝達されたと
きに、図の左方にスプールが移動され、エンジンの吸気
負圧に応動するスロットル弁１１６によって与えられる
スロフトル圧をライン１５０を介して調圧弁１０２にそ
の減圧方向から作用させて、調圧弁１０２を減圧方向に
作動させ、ボートａ、１−２シフト弁１１０、セカンド
ロック弁１０５及びライン１４１を介して、前方ブレー
キ３０のアクチュエータ１０８の係合側圧力室に作用す
るライン圧を低下させる。

さらに、本例の油圧制御回路には、オーバードライブ用
の遊星歯車変速機構５０のクラッチ５４及びブレーキ５
６を制御するために、３−４シフト弁１３０及びアクチ
ュエータ１３２が設けられている。アクチュエータ１３
２の係合側圧力室は圧力ライン１０１に接続されており
、該ライン１０１の圧力によりブレーキ５６は係合方向
に押されている。この３−４シフト弁も上記１−２．２
−３シフト弁１１０．１２０と同様、３−４シフトソレ
ノイド弁ＳＬ、が励磁されると液弁１３０のスプール１
３１が下方に移動し、圧力ライン１０１とライン１２２
が遮断され、ライン１２２はドレーンされる。これによ
って、ブレーキ５６のアクチュエータ１３２の解除側圧
力室に作用する油圧が消失し、ブレーキ５６を係合方向
に作動させるとともにクラッチ５４のアクチュエータ１
３４がクラッチ５４を係合させるように作用する。

さらに本例の油圧制御回路には、ロックアツプ制御弁１
３３が設けられており、このロックアツプ制御弁１３３
はラインＬ４を介してマニュアルバルブ１０３のポート
ａに連通されている。このラインＬ、からは、ドレンラ
インＤ１、Ｄ２、Ｄ。

と同様、ロックアツプソレノイド弁ＳＬ、が設けられた
ドレンラインＤ４が分岐している。ロックアツプ制御弁
１３３は、ロックアツプソレノイド弁ＳＬ、が励磁され
て、ドレンラインＤ４が閉じられ、ラインＬ、内の圧力
が高まったとき、そのスプールがライン１２３とライン
１２４を連通して、ロックアツプクラッチ１５を解除方
向に移動させるようになっている。

以上の構成において、各変速段およびロックアツプと各
ソレノイドの作動関係、および各変速段とクラッチ、ブ
レーキの作動関係を数表に示す。

第１表第２表次に第２図を参照しつつ、上記油圧制御回路を作動制御
させるための電子制御回路２００を説明する。

電子制御回路２００は、入出力装置２０１．ランダム・
アクセス・メモリ２０２（以下ＲＡＭと称す）、および
中央演算装置２０３（以下ＣＰＵと称す）を備えている
。上記入出力装置２０１には、エンジン２０４の吸気通
路２０５内に設けられたスロットル弁２０６の開度から
エンジンの負荷を検出し、負荷信号沢を出力する負荷セ
ンサ２０７、エンジン出力軸１の回転数を検出して、エ
ンジン回転数信号ＳＥを出力するエンジン回転数センサ
２０８、右よびコンバータ出力軸１４の回転数を検出し
て、タービン回転数信号ＳＴを出力するタービン回転数
センサ２０９、パワー、エコノミー等の走行モードを検
出して、走行モード信号Ｓｏｌを検出するモードセンサ
２１０等の走行状態等を検出するセンサが接続され、こ
れらのセンサから上記信号等を入力するようになってい
る。

入出力装置２０１は、上記センサから受けた負荷信号Ｓ
　Ｌ　’　％エンジン回転数信号ＳＥｓタービン回転数
信号ＳＴ、モード信号Ｓｌｌを処理して、ＲＡＭ２０２
に供給する。ＲＡＭ２０２は、これらの信号ＳＬ　Ｓ３
２１ＳＴ　−Ｓｖを記憶するとともに、ＣＰＵ２０３か
らの命令に応じてこれらの信号ＳＬ　、ＳＥ　、Ｓｔ　
ＳＳＫまたはその他のデータをＣＰＵ２０３に供給する
。ＣＰＵ２０３は、本発明の変速制御に適合するプログ
ラムに従って、エンジン回転数信号ＳＥまたはタービン
回転数信号Ｓｔを選択的に、上記負荷信号ＳＬおよびモ
ード信号Ｓ、Ｉに応じて読み出したエンジン回転数−エ
ンジン負荷特性に基づき決定されたシフトアップ変速線
、およびタービン回転数−エンジン負荷特性に基づき決
定されたシフトダウン変速線に照１して、変速すべきか
否かの演算を行なう。

ＣＰＵ２０３の演算結果は、入出力装置２０１を介して
第１図を参照して述べた変速制御弁である１−２シフト
弁１１０．２−３シフト弁１２０．３−４シフト弁１３
０ならびにロックアツプ制御弁１３３を操作するソレノ
イド弁群２１１の励磁を制御する信号として与えられる
。この電磁弁群２１１には、１−２シフト弁１１０．２
−３シフト弁１２０．３−４シフト弁１３０、ロックア
ツプ制御弁１３３の各ソレノイド弁ＳＬ、　、ＳＬ２、
ＳＬ３　、ＳＬ４が含まれる。

以下、上記電子制御回路２００による自動変速機の制御
の一例を説明する。電子制御回路２００は、マイクロコ
ンピュータにより構成されているのが好ましく、この電
子制御回路２００に組み込まれたプログラムは、例えば
第３図に示されたフローチャートに従って実行される。

第３図は、変速制御の全体フローチャートを示し、変速
制御は、この図からも解かるようにまずイニシアライズ
設定から行なわれる。このイニシアライズ設定は、イニ
シャライズサブルーチンＳｌに従って実行される。この
サブルーチンＳ１は、自動変速機の油圧制御回路の切換
えを行なう各制御弁のポートおよび必要なカウンタをイ
ニシャライズして歯車変速機構２０を１速に、ロックア
ツプクラッチ１５を解除にそれぞれ設定する。

この後、電子制御回路２００の各種ワーキングエリアを
イニシャライズして、イニシャライズサブルーチンの実
行を完了する。

次いで、ステップＳ２で例えば５９　ｍ５ｅｃ、のデイ
レイをかけた後、予め設定されたタイマー値Ｔを８３で
読み取り、この値から“１”だけ減じたＬ　ｓ、でマニ
ュアルバルブ１０３の位置すなわちシフトレンジを読む
。次いで、Ｓ５でこの読まれたシフトレンジが２レンジ
であるか否かを判別する。シフトレンジが２レンジであ
るときには、Ｓ、でロックアツプを解除するとともに歯
車変速機構２０を第２速に固定するようにシフト弁を制
御する。シフトレンジが２レンジでない場合には、Ｓ、
でｌレンジであるか否かが判定される。シフトレンジが
ｌレンジである場合には、次いで現在歯車変速機構が第
１速であるか否かが８８で判定される。第１速である場
合には、以上のルーチンが繰り返えされる。一方、１速
でない場合には、Ｓ、でロックアツプを解除し、次いで
１速に対応する変速線をＳ、。で読み出す。なお、この
変速線は、タービン回転数−エンジン負荷特性に応じて
定められたものとする。次いで、Ｓ、でタービン回転数
（Ｔｓｐ）を検出し、Ｓ１２でこのタービン回転数を上
記読み出した変速線に照らし、タービン回転数が上記変
速線を越えていない場合には、Ｓ＋３で第１速に固定し
、越えている場合には、Ｓ　１４でまず第２速にして上
記の条件が満足されれば第１速に固定する。これは変速
ショックを防止するためである。

シフトレンジがｌレンジが否かの判定において、シフト
レンジがｌレンジでない場合には、結局シフトレンジが
Ｄレンジにあることを示し、この場合にはまずシフトア
ップ判定Ｓｉを含むシフトアップ変速制御３１５〜ＳＩ
７が行なわれる。このシフトアップ変速制御は、従来の
ものと同一であってよいのでこれ以上の説明は省略する
。

主変速＠１の出力軸の回転はスリーブ２９９を介してそ
のまま副変速機３００の人力軸３０１に伝えられる。副
変速機３００は、人力軸３０１と出力軸３０２とを同一
軸上に配するとともに、入力軸３０１上に一体形成した
第１ギヤ３０３と噛合する第２ギヤ３０４および出力軸
３０２上に回転自在に取り付けた第４ギヤ３０６と噛合
する第３ギヤ３０５を一体に有してなるアイドラギヤ３
０７をアイドラシャフト３０８上に回転自在に配してな
る。さらに、入力軸３０１の後部には第１スプライン３
０９が、出力軸３０２の前端には第２スプライン３１０
が、第４ギヤ３０６の前端には第３スプライン３１１が
それぞれ形成され、第１および第３スプライン３０９．
３１１が第２スプライン３１０を挾むようにしてそれぞ
れ対向して配される。上記第２スプライン３１０には、
スリーブ３１２が、軸方向に摺動可能に係合している。

このスリーブ３１２は、前方に移動したとき、第２スプ
ライン３１０と係合したまま第１スプライン３０９とも
係合し、他方後方へ移動したとき、第２スプライン３１
０と係合したまま第３スプライン３１１とも係合するよ
うになっている。

副変速機３００は、上記スリーブ３１２が中央位置にあ
るときニュートラル状態となり、該スリーブ３１２が上
記前方の位置にあるとき、人力軸３０１と出力軸３０２
が直結されて、高速回転伝達状態となり、他方該スリー
ブ３１２が上記後方の位置にあるとき、人力軸３０１と
出力軸３０２がアイドラギヤ３０７を介して接続されて
、低速回転伝達状態となる。スリーブ３１２を上記のよ
うに移動させるため、該スリーブ３１２にはアクチュエ
ータ３１３が設けられている。

以上のような構造の自動変速機においては、副変速機の
切り換えの際に主変速機の出力軸が駆動されているとこ
れにより副変速機のギヤ鳴りが生ずる等その切換がスム
ーズに行えないという問題があった。

そこで、本実施例においては、上記油圧制御回路の圧力
ラインにドレーン用のソレノイドバルブＳＬ５を設け、
副変速機３００の切り換えの際には、上記ソレノイドバ
ルブＳＬ５を用いて、主変速機１をニュートラル状態と
し、該副変速機３００の切り換えをスムーズに行えるよ
うにしている。

このソレノイドバルブＳＬ５とスリーブ３１２のだめの
アクチュエータ３１２は共に、上記油圧制御回路を作動
制御させるための電子制御回路２００に接続されており
、この制御回路２００によりその作動が制御されるよう
になっている。この制御回路２００には、通常自動車の
運転席に配置され、運転者によってマニュアル操作され
る副変速機切換スイッチ３３０が接続されている。該制
御回路２００は、上記切換スイッチ３３０から切換信号
Ｓｓを受けたとき、ソレノイドバルブＳＬ５に作動信号
を与えて、これを開き、圧力ライン１０１をドレーンし
て主変速機１をニュートラル状態とするとともに、アク
チュエータ３１２によってスリーブ３１２を軸方向に移
動させることにより、副変速機３００の高・低速回転伝
達モードの切換えを行なう。

なお、この実施例においては、上記圧力ライン１０１を
ドレーンすると、上記したようにブレーキ５６のアクチ
ュエータ１３２の解除側圧力室に作用する油圧が消失し
、ブレーキ５６を係合方向に作動させるとともにクラッ
チ５４のアクチュエータ１３４がクラッチ５４を係合さ
せるように作用する。これにより、単に主変速機１をニ
ュートラル状態とすると、エンジンが無負荷状態となる
ため、該エンジンが吹上状態となるおそれがあるが、そ
れが防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例に係る自動変速機の機
械部分の断面および油圧制御回路を示す図、第２図は、
上記自動変速機の電子制御回路を示す概略図、第３図は
、本発明に従う変速制御のフローチャートである。１・・・主変速機、１０・・・トルクコンバータ、１２・・・タービン、３４・・・出力軸、１００・・・油圧ポンプ、１０２・・・調圧弁、１０３・・・マニュアルバルブ、Ｌｔ　　・・・第１パイロツトライン、ＳＬ、　　・・
・１−２シフトソレノイド弁、Ｌｔｂ・・・分岐第１パ
イロツトライン、ＳＬ５・・・ソレノイドバルブ１０８・・・アクチュエータ、１１０・・・１−２シフト弁、１１５・・・カットバック弁、２００・・・電子制御回路、３００・・・副変速機。第２図、２００

Claims

【特許請求の範囲】

　主変速機の出力側に、ギヤ掛け換え式の切換機構を備
えた副変速機が連結された副変速機付自動変速機におい
て前記副変速機の切り換え時に、主変速機をニュートラ
ル状態とする制御手段を備えた副変速機付自動変速機。