JPS6411863B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、自特車等の走行車輌の走行状態に応
じて所要の変速段を得ることができるように変速
を電子制御する電子制御式自動変速機に関する。 （従来技術） 現在一般に使用されている自動変速機は、トル
クコンバータと遊星歯車機構等の歯車機構を有す
る多段歯車式変速機構とを組合せて構成されてい
る。このような自動変速機の変速制御には、通常
油圧機構が用いられ、機械式または電磁式切換弁
により油圧回路を切換え、これによつて多段歯車
式変速機構に付随するブレーキ、クラツチ等の摩
擦要素を適宜作動させてエンジン動力の伝達系を
切換え、所要の変速段を得るようになつている。
電磁式切換弁によつて油圧回路を切換える場合に
は、車輌の走行状態が予め定められた変速線を越
えたことを電子装置により検出し、この装置から
の信号によつて電磁式切換弁を選択的に作動さ
せ、これによつて油圧回路を切換えて変速するの
が普通である。 かかる電子制御式自動変速機として、特公昭48
−15542号公報には、調圧弁（プレツシヤレギユ
レータバルブ）によつてライン圧が調整されるラ
イン圧油路に１−２シフトソレノイドバルブを設
け、この１−２シフトソレノイドバルブのシフト
アツプ作動時、フロントブレーキバンドにライン
圧を作用させて該ブレーキバンドを作動させると
ともに、１−２シフトソレノイドバルブの出口油
路を調圧弁の減圧室にも接続してライン圧を減圧
（カツトバツク）させるようにしたものが開示さ
れている。 かかる油圧回路の構成では、１−２シフトアツ
プ時、高いライン圧がフロントブレーキバントに
直に負荷されて変速が行なわれた後に、カツトバ
ツクが行なわれるため、変速シヨツクが大きくな
る可能性がある。 （発明の目的） 本発明は、したがつて、１−２シフトアツプに
際して変速シヨツクを軽減することができる油圧
制御回路を備えた電子制御式自動変速機を提供す
ることを目的としている。 （発明の構成） かかる目的を達成するため、本発明は、エンジ
ンの出力軸に連結されたトルクコンバータと、こ
のトルクコンバータの出力軸に連結された変速歯
車機構と、この変速歯車機構の動力伝達経路を切
換え変速操作する変速切換手段と、この変速切換
手段を操作する流体式アクチユエータと、圧力流
体発生源で生成される圧力流体の圧力レベルを制
御する流体圧力制御手段と、この圧力流体の前記
流体式アクチユエータへの給・排を制御する電磁
手段と、エンジン回転数、タービン回転数および
車速のうちのいずれか１つを検出する回転数セン
サと、エンジン負荷の大きさを検出するエンジン
負荷センサと、前記回転数センサの出力信号およ
びエンジン負荷センサの出力信号を入力し、これ
らの出力信号を予め記憶された変速線と照合し
て、変速を行なうか否かの判定を行ない、この判
定に基づき前記電磁手段を駆動制御することによ
つて、自動変速を行なう制御手段とを備えた電子
制御式自動変速機において、前記電磁手段は、前
記流体式アクチユエータに対する前記圧力流体の
供給・排出を切換える複数のシフト弁と、これら
シフト弁のパイロツト室に接続されるパイロツト
油圧回路のパイロツト圧を制御する複数のソレノ
イドバルブとにより構成され、これらシフト弁の
うち、少なくとも１−２シフト弁のパイロツト室
に接続されるパイロツト油圧回路から分岐油圧回
路が分岐され、前記流体圧力制御手段はカツトバ
ツク弁により調圧される制御圧に応じ前記圧力レ
ベルを変化するよう構成され、前記カツトバツク
弁のパイロツト室と前記分岐油圧回路とが接続さ
れていることを基本的な特徴としている。 （発明の効果） したがつて、本発明によれば、１−２シフトア
ツプ時に１−２シフト弁の作動とカツトバツク弁
の作動とを同期させることができるので、流体式
アクチユエータに供給する圧力油の圧力を流体式
アクチユエータの作動に同期して減圧（カツトバ
ツク）することができ、それだけ変速シヨツクを
軽減できる効果が得られる。 （実施例） 以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい
実施例による電子制御式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電子制御式
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、トルクコンバータ１０と、多段
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１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１
１との間には、ロツクアツプクラツチ１５が設け
られている。このロツクアツプクラツチ１５は、
トルクコンバータ１０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、該クラツチ１
５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２
１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
方クラツチ２７を介して連結軸２５に、また後方
クラツチ２８を介して前段遊星歯車機構２１のイ
ンターナルギア２９にそれぞれ連結されるように
なつている。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
ネタリキヤリア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のプラネタリキヤリア
３５と変速機ケースとに間には後方ブレーキ３６
とワンウエイクラツチ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
タリキヤリア５２がトルクコンバータ１０の出力
軸１４に連結され、サンギア５３は直結クラツチ
５４を介してインターナルギア５５に結合される
ようになつている。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５６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。 多段歯車変速機構２０は、従来公知の形式で前
進３段、後進１段の変速段を有し、クラツチ２
７，２８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機構５０は、直
結クラツチ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、クラツチ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。 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、エンジン出力軸１によつて駆動されるオイ
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ユ
アルバルブ１０３に導かれる。このマニユアルバ
ルブ１０３は、１、２、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐの各シフ
ト位置を有し、該マニユアルバルブ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はマニユアルバルブ１０３のポートａ
に連通する。ポートａは後方クラツチ２８の作動
用アクチユエータ１０４に接続されており、マニ
ユアルバルブ１０３が上述の位置にあるとき、後
方クラツチ２８は係合状態に保持される。ポート
ａは、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、更に絞りO₁を設けた第
１パイロツトラインL₁を介して１−２シフト弁
１１０の右方端に、絞りO₂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O₃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パイロツトラインL₁，L₂およびL₃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D₁，D₂，D₃には、このドレンラインD₁，
D₂，D₃の開閉を行なう１−２、２−３、３−４
シフトソレノイド弁SL₁，SL₂，SL₃が接続され
ている。上記各シフトソレノイド弁SL₁，SL₂，
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D₁，D₂，
D₃を閉じ、その結果第１、第２、第３パイロツ
トラインL₁，L₂，L₃内の圧力を高めるようにな
つている。そして、上記第１パイロツトライン
L₁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
るカツトバツク弁１１５のパイロツト室にその分
岐第１パイロツトラインL_1bを接続させている。 マニユアルバルブ１０３は、Ｄ、２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はセカンドロツク弁
１０５にもライン１４０を介して接続され、この
圧力は該弁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
ロツク弁１０５に接続され、この圧力は該弁１０
５のスプールを上方に押し上げるように作用す
る。セカンドロツク弁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のアクチユエー
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、ポートｃ
は圧力ライン１０６を介して２−３シフト弁１２
０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
SL₂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１０
７に連通する。ライン１０７は、前方ブレーグキ
３０のアクチユエータ１０８の解除側圧室に接続
され、該圧力室に油圧が導入されたとき、アクチ
ユエータ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、前方クラツチ２７のアク
チユエータ１０９にも導かれ、このクラツチ２７
を係合させる。 マニユアルバルブ１０３は、Ｐ，Ｒ，１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のアクチユエータ１１４に接続され
る。１−２シフト弁１１０及び２−３シフト弁１
２０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SL₁，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替え、これに
より所定のブレーキ、又はクラツチが作動し、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ユ
ームスロツトル弁１１６、このスロツトル弁１１
６を補助するスロツトルバツクアツプ弁１１７が
設けられており、前記カツトバツク弁１１５は、
第１ドレンラインD₁の１−２シフトソレノイド
弁SL₁が閉作動され、第１パイロツトラインL₁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L_1bを介してそのパイロツト室に伝達さ
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ツトル弁１１６
によつて与えられるスロツトル圧をライン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、ポー
トａ、１−２シフト弁１１０、セカンドロツク弁
１０５及びライン１４１を介して、前方ブレーキ
３０のアクチユエータ１０８の係合側圧力室に作
用するライン圧を低下させる。 なお、１−２シフトソレノイド弁SL₁は、１速
から２速に切換えられる時点以降、２速のみなら
ず３速、４速においても、閉作動状態に維持され
る（後の第１表参照）ので、これらの領域でライ
ン圧は低下され、例えば２速から３速への変速に
際しても、シフトアツプ時のシヨツクを緩和す
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のクラツチ５４
及びブレーキ５６を制御するために、３−４シフ
ト弁１３０及びアクチユエータ１３２が設けられ
ている。アクチユエータ１３２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１
０１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SL₃が励磁されると該弁１３０の
スプール１３１が下方に移動し、圧力ライン１０
１とライン１２２が遮断され、ライン１２２はド
レーンされる。これによつて、ブレーキ５６のア
クチユエータ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
るとともにクラツチ５４のアクチユエータ１３４
がクラツチ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、ロツクアツプ
制御弁１３３が設けられており、このロツクアツ
プ制御弁１３３はラインL₄を介してマニユアル
バルブ１０３のポートａに連通されている。この
ラインL₄からは、ドレンラインD₁，D₂，D₃と同
様、ロツクアツプソレノイド弁SL₄が設けられた
ドレンラインD₄が分岐している。ロツクアツプ
制御弁１３３は、ロツクアツプソレノイド弁SL₄
が励磁されて、ドレンラインD₄が閉じられ、ラ
インL₄の内の圧力が高まつたとき、このスプー
ルがライン１２３とライン１２４を連通して、ロ
ツクアツプクラツチ１５を解除方向に移動させる
ようになつている。 以上の構成において、各変速段およびロツクア
ツプと各ソレノイドの作動関係、および各変速段
とクラツチ、ブレーキの作動関係を次表に示す。

【表】

【表】

【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
れたスロツトル弁２０６の開度からエンジンの負
荷を検出し、負荷信号S_Lを出力する負荷センサ２
０７、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S_Eを出力するエンジン回転数セ
ンサ２０８、およびコンバータ、出力軸１４の回
転数を検出して、タービン回転数信号S_T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
S_M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つている。 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S_E、タービン回転
数信号S_T、モード信号S_Mを処理して、RAM２０
２に供給する。RAM２０２は、これらの信号
S_L，S_E，S_T，S_Mを記憶するとともに、CPU２０
３からの命令に応じてこれらの信号S_L，S_E，S_T，
S_M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
るプログラムに従つて、エンジン回転数信号S_Eま
たはタービン回転数信号S_Tを選択的に、上記負荷
信号S_Lおよびモード信号S_M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
されたシフトアツプ変速線、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１２
０、３−４シフト弁１３０ならびにロツクアツプ
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、ロツ
クアツプ制御弁１３３の各ソレノイド弁SL₁，
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、マイクロコンピユ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
ローチヤートに従つて実行される。 第３図は、変速制御の全体フローチヤートを示
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、イニシアライズサブルーチンS₁
に従つて実行される。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ヤライ
ズして歯車変速機構２０を１速に、ロツクツプク
ラツチ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
ニシヤライズして、イニシヤライズサブルーチン
の実行を完了する。 次いで、ステツプS₂で例えば500msecのデイレ
イをかけた後、予め設定されたタイマー値ＴをS₃
で読み取り、この値から“１”だけ減びた後、S₄
でマニユアルバルブ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、S₆でロツクア
ツプを解除と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、、S₇で１レ
ンジであるか否かが判定される。。シフトレンジ
が１レンジである場合には、次いで現在歯車変速
機構第１速であるか否かがS₈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、S₉でロツクア
ツプを解除し、次いで１速に対応する変速線を
S₁₀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、S₁₁でタービン回転数（T_sp）
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S₁₃で第１速に固定
し、越えている場合には、S₁₄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。
これは変速シヨツクを防止するためである。 シフトレンジが１レンジか否かの判定におい
て、シフトレンジが１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ツプ判定S₁₅を含むシフ
トアツプ変速制御S₁₅〜S₁₇が行なわれる。このシ
フトアツプ変速制御は、従来のものと同一であつ
てよいのでこれ以上の説明は省略する。 以上詳述したことから明らかなように、本実施
例では、１−２シフト弁１１０に圧力油を作用さ
せる第１パイロツトラインL₁を１−２シフト弁
１１０の手前で分岐させ、この分岐第１パイロツ
トラインL_1bをカツトバツク弁１１５のパイロツ
ト室に接続したので、１−２シフトアツプ時、１
−２シフト弁１１０と同時にカツトバツク弁１１
５が作動され、カツトバツク弁１１５は調圧弁１
０２を減圧方向に作動させることができるので、
シフトアツプとほぼ同時に、前方ブレーキ３０に
対して設けたアクチユエータ１０８に対するライ
ン圧を低下させることができる、１−２シフトア
ツプ時の変速シヨツクを有効に緩和することがで
きるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る電子制御式
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、上記電子制御式自動変速機
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ヤートである。 １０……トルクコンバータ、１２……タービ
ン、１００……油圧ポンプ、１０２……調圧弁、
１０３……マニユアルバルブ、L₁……第１パイ
ロツトライン、SL₁……１−２シフトソレノイド
弁、L_1b……分岐第１パイロツトライン、１０８
……アクチユエータ、１１０……１−２シフト
弁、１１５……カツトバツク弁、２００……電子
制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの出力軸に連結されたトルクコンバ
   ータと、このトルクコンバータの出力軸に連結さ
   れた変速歯車機構と、この変速歯車機構の動力伝
   達経路を切換え変速操作する変速切換手段と、こ
   の変速切換手段を操作する流体式アクチユエータ
   と、圧力流体発生源で生成される圧力流体の圧力
   レベルを制御する流体圧力制御手段と、この圧力
   流体の前記流体式アクチユエータへの給・排を制
   御する電磁手段と、エンジン回転数、タービン回
   転数および車速のうちのいずれか１つを検出する
   回転数センサと、エンジン負荷の大きさを検出す
   るエンジン負荷センサと、前記回転数センサの出
   力信号およびエンジン負荷センサの出力信号を入
   力し、これらの出力信号を予め記憶された変速線
   と照合して、変速を行うか否かの判定を行い、こ
   の判定に基づき前記電磁手段を駆動制御すること
   によつて、自動変速を行う制御手段とを備えた電
   子制御式自動変速機において、 前記電磁手段は、前記流体式アクチユエータに
   対する前記圧力流体の供給・排出を切換える複数
   のシフト弁と、 これらシフト弁のパイロツト室に接続されるパ
   イロツト油圧回路のパイロツト圧を制御する複数
   のソレノイドバルブとにより構成され、これらシ
   フト弁のうち、少なくとも１−２シフト弁のパイ
   ロツト室に接続されるパイロツト油圧回路から分
   岐油圧回路が分岐され、前記流体圧力制御手段は
   カツトバツク弁により調圧される制御圧に応じ前
   記圧力レベルを変化するよう構成され、 前記カツトバツク弁のパイロツト室と前記分岐
   油圧回路とが接続されていることを特徴とする電
   子制御式自動変速機。