JPH01176843A - 自動変速機の油圧制御方法 - 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、油圧によって複数の摩擦係合要素を選択的に
係合させ、入出力軸間に設けられたラビニヨ型遊星歯車
装置にてＷ、数の変速段を達成させるようにした自動変
速機において、ダウンシフトの際の変速シロツクを低減
させるようにした油圧制御方法に関する。

〈従来の技術〉 車両用自動変速機は、クラッチやブレーキ等の摩擦係合
要素に対して選択的に圧油を給排することにより、歯車
変速装置内の任意の回転要素を入力軸に連結したり変速
機ケーシングに対して固定し、変速比の切換えを車両の
運転状態に応じて自動的に行うようにしたものである。

このような変速機においては、各種装置や機器等の保護
並びに快適な乗心地維持のため、変速時のショックが小
さいことが要求される。

このような従来の一般的な車両用自動変速機の概略構造
を表す第２図に示すように、車両の動力源となるエンジ
ン１１のクランク軸１２は、トルクコンバータ１３のイ
ンペラ１４に一体的に連結されており、トルクコンバー
タ１３はインペラ１４とタービン１５とステータ１６と
一方向クラッチ１７とを有し、ステータ１６はこの一方
向クラッチ１７を介して変速機ケース１８に結合され、
この一方向クラッチ１７によりステータ１６はクランク
軸１２と同方向へは回転するが、その逆方向の回転は許
容されない構造となっている。タービン１５に伝えられ
たトルクは、変速機入力軸１９によってその後部に配設
された前進４段後進１段の変速段を達成する歯車変速装
置に伝達される。

この歯車変速装置は、三組のクラッチ２０゜２１．２２
と二組のブレーキ２３．２４と一組の一方向クラッチ２
５と一組のラピニョ型遊星歯車装置２６とで構成されて
いる。ラビニヨ型遊星歯車装置２６は、リングギヤｚ７
と四ングビニオンギャ２８とショートピニオンギヤｚ９
とフロントサンギヤ３０とリヤサンギヤ３１と前記ピニ
オンギヤ２８．２９を回転自在に支持すると共に変速機
入力軸１９に回転自在に嵌合されたキャリア３２とから
構成されており、リングギヤ２７は変速機出力軸３３に
連結され、フロントサンギヤ３０はキックダウンドラム
３４及びフロントクラッチ２０を介して変速機入力軸１
９に連結され、リヤサンギヤ３１はリヤクラッチ２１を
介して変速機入力軸１９に連結され、キャリア３２は相
互に並列に配設されたローリバースブレーキ２４と一方
向クラッチ２５とを介して変速機ケース１８に連結され
ると共にこの歯車変速装置の後端に配設された４速クラ
ツチ２２を介して変速機入力軸１９に連結されている。

なお、キックダウンドラム３４はキックダウンブレーキ
２３によってケース１８と一体的に連結可能となってお
り、ラビニヨ型遊星歯車装置２６を通ったトルクは、変
速機出力軸３３に固着された出力ギヤ３５から図示しな
い＊ａ輪の駆動軸側へ伝達される。

摩擦係合要素である上記各クラッチ２０〜２２及びブレ
ーキ２３，２４はそれぞれ係合用ピストン装置あるいは
サーボ装置等を備えた油圧機器で構成されており、トル
クコンバータ１３のインペラ１４に連結されたオイルポ
ンプ３６で発生する圧油によって油圧制御装置を介し操
作されるが、その詳細な構成や作用は特開昭５８−４６
２５８号公報等に開示されている通りであり、図示しな
い運転席のセレクトレバーの位置と車両の運転状態とに
応じて、各摩擦係合要素の選択的係合が行われ、種々の
変速段が達成される。このセレクトレバーによるセレク
トパターンは、Ｐ（駐車）、Ｒ（後退）、Ｎ（中立）、
Ｄ（前進３段又は前進４段自動変速）、２（前進２段自
動変速）、ｔ’（’速固定）となっているが、セレクト
レバーをＤ（ｉ！、ｆｆに選定した状態で図示しない補
助スイッチを操作すると、前進３段自動変速か或いは前
進４段自動変速が選択される構造となっている。

セレクトレバーを上記セレクトパターンの各位置に保持
した場合にそれぞれのＷ１擦係合要素がどの様に働くか
については、第３図の作動エレメント図に示す通りであ
るが、図中の符号で丸印は油圧作動によって保合状態に
あることを示し、斜線の入った丸印は変速時においてロ
ーリバースブレーキ２４が係合する直前に一方向クラッ
チ２５の作用でキャリア３２が止っていることを示す。

このような変速を達成する油圧制御回路の一部を表す第
４図に示すように、上記キックダウンブレーキ２３の作
動を制御するキックダウンサーボ３７には、１−２シフ
ト弁３８が油路３９を介して連通し、この１−２シフト
弁３８には油圧制御弁４０とシフト制御弁４１とがそれ
ぞれ油路４２，４３を介して連通している。上記油圧制
御弁４０は第２図に示すオイルポンプ３６から油路４４
へ供給される圧油（ライン圧）を、油路４５内の制御油
圧に応じて所望の油圧値に調整して油路４２へ供給する
ものであり、油路４５内の制御油圧は、電子制御装置４
６でデユーティ制御される電磁弁４７によって適当に排
出制御され、所望の圧力となるように調整される。

又、上記シフト制御弁４１は、上記電子制御装置４６で
励消状態の組合せが切換え制翻される一対の電磁弁４８
，４９により、中央のスープル５０が第１速から第４速
の各変速段に対応する位置に切換え制御されるようにな
っている。前記キックダウンサーボ３７の解放側の油室
５１とフロントクラッチ２０とは、油路５２を介して連
通しており、この油路５２には２−３シフト弁５３が油
路５４を介して連通している。この２−３シフト弁５３
は油路５５により前記油路３９を介して１−２シフト弁
３８に連通ずると共に油路５６を介してシフト制御弁４
１にも連通している。

例えば、３速の状態では油圧制御弁４１からの油圧が１
−２シフト弁３８を介してキックダウンサーボ３７の係
合側の油室５７に供給されると共に、油路５５から２−
３シフト弁５３を介してフロントクラッチ２０及びキッ
クダウンサーボ３７の解放側の油室５１へ供給されてい
る。２速への変速信号が電子制御値［４６から発せられ
ると、シフト制御弁４１のスプール５０の位置が切り換
えられて油路５６の油圧が排出され、２−３シフト弁５
１の排油ポートＥｘと油＃！Ｉ５４とが連通すると共に
油路５５が遮断される。このため、フロントクラッチ２
０及びキックダウンサーボ３７の解放側の油室５１の圧
油が排出され、この油室５１の油圧の低下によってピス
トン５８が図中、左方へ移動し、キックダウンドラム３
４が締付は固定されると共にフロントクラッチ２０が解
放され、２速が達成される。

つまり、電子制御値Ｗ４６からの変速指令があると、一
対の電磁弁４８．４９によりシフト制御弁４１を介して
ｊ＠擦係合装置に対する圧油の給排を制御する１−２シ
フト弁３８や２−３シフト弁５３等の弁を駆動すると共
に電磁弁４７により新たに係合状態となる摩擦係合装置
への圧油の供給を行っている。この場合、電磁弁４７〜
４９のデユーティ率をそれぞれ調整することにより、各
摩擦係合要素の保合や係合解除のタイミングを変速シ賀
ツクの発生が少なくなるように゛設定することができる
。

前述した３速から２速へのダウンシフトの際、この時の
エンジン回転数の変化状態と、電磁弁４７のデユーティ
率の変化状態と、キックダウンブレーキ２３の係合側の
油室５７の油圧の変化状態と、変速機の出力軸トルクの
変化状態とを表す第５図（ａｌ　、　（ｂｌ　＃　（Ｃ
Ｉ　Ｐ　（ｄｌに示すように、従来では電磁弁４７のデ
ユーティ率を一定時間の間、一定値に保持するようにし
ており、これは４速から３速へダウンシフトする場合も
同様である。但し、４速から３速ヘダウンシフトする場
合には、フロントクラッチ２０とリヤクラッチ２１とに
圧油を供給してこれらを新たにそれぞれ係合させること
は云うまでもない。

〈発明が解決しようとする問題点〉 第２図〜第５図に示した従来の自動変速機では、変速中
の出力軸トルクが極めて低くなっており、この状態で新
たに係合すべき摩擦係合要素への供給圧が急激に上昇し
、この摩擦係合要素の係合が唐突に起こる結果、変速終
了時での出力軸トルクの変化が著しく大きくなり、車種
によっては乗員が変速シ賃ツクとして体感する虞があっ
た。

く問題点を解決するための手段〉 本発明による自動変速機の油圧制御方法は、複数の変速
段を達成し得るラビニヨ型遊星歯車装置と、このラビニ
ヨ型遊星歯車装置の複数の回転要素にそれぞれ連結され
て油圧によりこれら回転要素を固定し得る複数の摩擦係
合要素と、これら摩擦係合要素に対する圧油の給排を選
択的に行う油圧装置と、この油圧装置の作動を制御する
と共に変速中の油圧を電磁弁を介してデユーティ制御す
るようにした制御装置とを具えた自動変速機において、
ダウンシフトの際に新たに固定されるべき前記摩擦係合
要素に対する油圧の上昇率が変速終了近傍でゆるやかに
変化するように前記電磁弁のデユーティ率に変化率を持
たせたことを特徴とするものである。

く作　　　用〉 制御装置からの変速指令によって油圧装置が作動し、所
定の摩擦係合要素の係合及び係合解除が行われてラビニ
ヨ型遊星歯車装置の回転要素が選択的に固定され、所定
の変速段が達成される。

変速指令がダウンシフトの場合には、変速終了近傍での
電磁弁のデユーティ率を変化させ、これによって新たに
係合すべき摩擦係合要素の油圧の上昇率をゆるやかに変
化させ、この摩擦係合要素の係合が徐々に行われるよう
にする。

く実　施　例〉 本発明による自動変速機の油圧制御方法を第２図〜第４
図に示す自動変速機に応用した一実施例の制御パターン
を表す第１図（ｂ）に示すように、ダウンシフトの際の
電磁弁４７のデユーティ率を変速終了近傍で途中から漸
次一定割合で低下させる。これにより、例えば３速から
２速へのダウンシフトの際には、キックダウンサーボ３
７の係合側の油室５７の油圧の上昇割合が変速終了近傍
で従来のものよりもゆるやかとなり（第１図（ｅ）参照
）、キックダウンブレーキ２３の係合が徐々に行われる
。この結果、変速機の出力軸トルクの上昇カーブもゆる
やかとなり（第１図（ｄ）参照）、エンジン回転数の変
化状態を表す第１図（ａ）に示すように、エンジン回転
数の上昇直後、つまり入力側と出力側との回転要素の同
期回転直後における変速ショックが軽減される。

本実施例では、電磁弁４７のデユーティ率を一定割合で
直線状に下降させるようにしたが、段階的に変化させた
り、或いは曲線状に下降させることも当然可能であり、
要するに変速機の出力軸トルクの上昇率がゆるやかとな
って乗員が変速ショックを感じない程度に電磁弁４７の
デユーティ率に変化率を与える。

従って、とのデユーティ率の変化率を小さくしすぎると
、キックダウンブレーキ２３の摩耗が必要以上に進む上
、変速時間も延びてしまうので注意しなければならない
。

又、４速から３速ヘダウンシフトする場合には、キック
ダウンブレーキ２３の代りにフロントクラッチ２０とリ
ヤクラッチ２１とに電磁弁４７によって調整された係合
層の圧油が供給されることになるが、この電磁弁４７の
デユーティ率は基本的には第１図（ｂｌに示したような
パターンに設定すると良い。

〈発明の効果〉 本発明の自動変速機の油圧制御方法によると、ダウンシ
フトの際に新たに係合すべき摩擦係合要素の係合油圧の
上昇割合が変速終了近傍でゆるやかとなるように電磁弁
のデユーティ率を変速終了近傍で次第に小さく制御した
ので、変速機の出力軸トルクの上昇率が小さくなり、こ
の時の変速ショックを従来のものより軽減することがで
き、乗心地の良好な自動変速機とすることが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ〜（ｄ）は本発明による自動変速機の油圧
制御方法の一実施例のエンジン回転数及び電磁弁のデユ
ーティ率及び摩擦係合要素の係合油圧及び出力軸トルク
と変速時間との関係をそれぞれ表すグラフ、第２図は本
発明の対象となった自動変速機の機構概念図、第３図は
その各変速段における摩擦係合要素の係合状態の組合せ
を表す係合組合せ図、第４図はその油圧制御装置の一部
を抽出した油圧回路図、第５図（ａ）〜（ｄ）は第１図
に対応した従来のもののグラフである。 又、図中の符号で１１はエンジン、１２はクランク軸、
１３はトルクコンバータ、１９は変速機入力軸、２０は
フロントクラッチ、２１はリヤクラッチ、２２は４速ク
ラツチ、２３はキックダウンブレーキ、２４はローリバ
ースブレーキ、２５は一方向クラッチ、２６はラビニヨ
型遊星歯車装置、３５は出力ギヤ、３６はオイルポンプ
、３７はキックダウンサーボ、３８は１−２シフト弁、
３９．４２〜４５，５２．５４〜５６は油路、４０は油
圧制御弁、４１はシフト制御弁、４６は電子制御装置、
４７〜４９は電磁弁、５１，５７は油室、５３は２−３
シフト弁である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の変速段を達成し得るラビニヨ型遊星歯車装置と、
   このラビニヨ型遊星歯車装置の複数の回転要素にそれぞ
   れ連結されて油圧によりこれら回転要素を固定し得る複
   数の摩擦係合要素と、これら摩擦係合要素に対する圧油
   の給排を選択的に行う油圧装置と、この油圧装置の作動
   を制御すると共に変速中の油圧を電磁弁を介してデュー
   ティ制御するようにした制御装置とを具えた自動変速機
   において、ダウンシフトの際に新たに固定されるべき前
   記摩擦係合要素に対する油圧の上昇率が変速終了近傍で
   ゆるやかに変化するように前記電磁弁のデューティ率に
   変化率を持たせたことを特徴とする自動変速機の油圧制
   御方法。