JPH01288654A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、自動変速機の変速制御装置に関するものであ
る。

（ロ）従来の技術 従来の自動変速機の変速制御装置として、特開昭５７−
１０１１５２号公報に示されるものがある。これに示さ
れる自動変速機の変速制御装置は、１つのソレノイドバ
ルブによって４つのシフトバルブを切換えて前進４速の
変速を制御するように構成されている。すなわち、ソレ
ノイドバルブは４段階の油圧を出力可能であり、この油
圧の段階的変化ごとに、それぞれ１つのシフトバルブが
切換ねるようにシフトバルブの切換ねり特性が設定され
ている。これにより１つのソレノイドバルブによって４
木のシフトバルブの切換えか可能となる。

（ハ）発明か解決しようとする課題 しかしなから、上記のような従来の自動変速機の変速制
御装置には、ソレノイドバルブか故障状態となった場合
に自動変速機か第１速状態になるという問題点かある。

すなわち、電子制御装置の故障、断線などによりソレノ
イドバルブが非通電状態になると、これによって得られ
る油圧か０となり、自動変速機は第１速状態となる。高
速走行中にこのような故障が発生ずると、急激なエンジ
ンフレーキか作用し、車両がスピン状態となったり、エ
ンジンかオーバーランしたりする不其合が発生する。ま
た、上述のような故障が発生ずると、第１速固定状態と
なるので、修理工場などへ行くための一時的走行を行う
ことも困難となる。

本発明はこのような３題を解決することを目的としてい
る。

（ニ）課題を解決するだめの手段 本発明は、ソレノイドバルブが非通電状態となった場合
に、第２速なとの中間変速段が実現されるようにするこ
とにより上記課題を解決する。

すなわち、本発明による自動変速機の変速制御装置は、
ソレノイドバルブによって出力される油圧か複数のシフ
トバルブに切換信号圧として作用するように供給され、
ソレノイドバルブによって出力される段階的に変化する
複数段の油圧にそれぞれ対応して複数の変速段が得られ
るように構成される自動変速機の変速制御装置を対象と
してものであり、ソレノイドバルブが非通電状態となっ
た場合に、シフトバルブが第１速及び最高変速段以外の
中間変速段を実現する状態となるように構成されている
ことを特徴としている。

（ホ）作用 ソレノイドバルブか非通電状態になると、複数のシフト
バルブは第１速及び最高変速段以外の中間変速段（例え
ば前進３速の場合第２速）を実現する状態となる。従フ
て、走行中に上述のような故障が発生しても、車両の制
御が不能となったり、エンジンか損傷したりすることは
なくなり、また中間変速段固定のままで取りあえず走行
を継続することができる。

くべ）実施例 （第１実施例） 第２図に、前進３速後退１速の自動変速機の動力伝達機
構を骨組図として示す。この動力伝達機構は、トルクコ
ンバータＴ／Ｃを介してエンジン出力軸Ｅからの回転力
か伝えられる人力軸Ｉ、ファイナルドライブ装置へ駆動
力を伝える出力軸Ｏ，第１遊星歯車組ＧＩ、第２遊星歯
車組Ｇ２、ハイアンドリバースクラッチＨ＆Ｒ／Ｃ、フ
ォワードクラッチＦ／Ｃ、ハントブレーキＢ、ローアン
トリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂ、及びワンウェイクラッ
チＯＷＣを有している。第１遊星歯車組Ｇ１は、サンギ
アＳ、と、インターナルキアＲ３と、両ギアＳ、及びＲ
１と同時にかみ合うビニオンギアＰＩを支持するキャリ
アＰＣ１とから構成されており、また遊星歯車組Ｇ２は
、サンギアＳ２と、インターナルキアＲ２と、両キアＳ
２及びＲ２と同時にかみ合うビニオンギアＰ２を支持す
るキャリアＰＣ２とから構成されている。各構成部材は
図示のように連結されている。上記動力伝達機構は、ハ
イアンドリバースクラッチＨ＆Ｒ／Ｃ、フォワードクラ
ッチＦ／Ｃ、ハンドブレーキＢ及びローアンドリバース
ブレーキＬ＆Ｒ／Ｂ　（ワン・ウェイクラッチ０ＷＣ）
を種々の組み合わせで作動させることによって遊星歯車
組０１及びＧ２の各要素（Ｓ＋　、Ｓ２　、Ｒ＋、Ｒ，
、、ＰＣ，及びＰＣ２）の回転状態を変えることができ
、これによって人力軸■の回転速度に対する出力軸Ｏの
回転速度を種々変えて前進３速後退１速を得ることがで
きる。

第１図に油圧回路のうち本発明と直接関連する部分のみ
を取り出して示す。１−２シフトバルブ１０はスプール
１２及びスプリング１４から構成されており、スプール
１２が図中下半部位置では油路１６と油路１８とを連通
させ、図中下半部位置では油路１８をドレーンする。ス
プール１２の位置は油路２０からボート２２に作用する
油圧による力とスプリング１４による力とのつり合いに
よって決定される。油路１６にはマニアルバルブ２４か
ら面進時には常にライン圧か供給されている。なお、油
路１６はフォワードクラッチＦ／Ｃとも接続されている
。

２−３シフトバルブ２６はスプール２８及びスプリンタ
３０により構成されており、スプール２８か図中上半部
位置では油路１８と油路３２とを連通させ、図中−ト半
部位置では油路３２をトレーンする。スプール２８の状
態は油路２０からボート３４に作用する油圧によって決
定される。油路１８はバントブレーキＢを締結させるた
めのサーボアプライ室Ｓ／Ａに接続されている。

オリフィス３１か設けられている油路３２はハイアント
リバースクラッチＨ＆Ｒ／Ｃと接続されている。また油
路３２は逆止弁３６によって油路３８と接続されている
。逆止弁３６は油路３２側から油路３８側への油の流れ
は許容するが、逆向きの油の流れは許容しない向きに配
置されている。

３−２タイミングバルブ４０は、スプール４２及びスプ
リンタ４４により構成されており、スプール４２が図中
下半部位置ては油路３２と油路３８とか連通し、また図
中上半部位置では油路３８と油路３２とか遮断される。

スプール４２の位置は油路２０からボート４６に作用す
る油圧によって決定される。油路３８はハントブレーキ
Ｂを解放′１−るためのサーボレリーズ室Ｓ／Ｒと接続
されている。なお、サーボレリーズ室Ｓ／Ｒの受圧面積
はサーボアプライ室Ｓ／Ａの受圧面積より犬きくしであ
るのて、サーボレリーズ室Ｓ／Ｒに油圧が作用するとバ
ンドブレーキＢは必ず解放される。

前述の油路２０はパイロット圧バルブ４８から常に一定
圧が供給されている油路５０とオリフィス５２を介して
接続されている。油路２０には開口５４か設けられてお
り、この間口５４を開閉可能なソレノイドバルブ５６か
設けられている。ソレノイドバルブ５６は電子制御装置
５８からの信号によってデユーティ比制御される。これ
により油路２０の油圧を電子制御装置５８から指令され
た所定の油圧に調整することかできる。なお、ソレノイ
ドバルブ５６は通電量に比例して開口５４を閉鎖してい
く形式のものてあり、非通電状態ては開１］５４が完全
開放状態となる。

電子制御装置５８には車速センサー６０、スロットル開
度センサー６２などからの電気信号か人力されており、
電子制御装置５８はこれらに基ついて油路２０の油圧を
Ｐｌ、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４の４段階に調整する信号を出
力する。なお、油圧の大きさはＰ　４＞　Ｐ　３　＞　
Ｐ　２　＞　Ｐ　ｒとしである。一方、１−２シフトバ
ルブ１０はボート２２の油圧かＰＡ以下のとき図中下半
部の状態となり、ＰＡより大きくなったとき図中上半部
の状態となるように設定しである。同様に２−３シフト
バルブ２６もボート３４の油圧がＰ８以下の場合には図
中下半部の状態となり、Ｐｌｌより大きくなったとき図
中」二手部の状態となるように設定しである。また、３
−２タイミンクバルブ４０についてもボート４６に作用
する油圧がＰ。以下の場合に図中下半部の状態となり、
ＰＣより大きくなった場合に図中上半部の状態となるよ
うにしである。これらの油圧の大きさはＰＡ＞ＰＢ＞Ｐ
Ｃとなるようにしである。また、Ｐｌ、Ｐ２、Ｐ３及び
Ｐ４と、ＰＡ、ＰＢ及びＰＣとの油圧の大きさの関係は
、ｐ　４＞　Ｐ　Ａ＞　Ｐ　３　＞　Ｐ　ｎ　＞ｐ２＞
ＰＣ＞Ｐ、となるようにしである。この関係を図示する
と第３図のようになる。

上述のように油圧特性を設定することにより、変速制御
及び３−２変速タイミンクの調整を行うことかてきる。

まず、変速については油路２０の油圧がＰ４になると、
１−２シフトバルブ１０及び２−３シフトバルブ２６は
共に図中上半部の状態となり、フォワードクラッチＦ／
Ｃのみか締結されて第１速の状態となる。次に油路２０
の油圧をＰ２又はＰ、にすると、１−２シフトバルブ１
０は図中−上半部の状態となり、一方２−３シフトバル
ブ２６は下半部の状態となる。このため、フォワードク
ラッチＦ／Ｃに加えてサーボアプライ室Ｓ／Ａにも油圧
が供給されてハントブレーキＢか締結され、自動変速機
は２速状態となる。次に油路２０の油圧をＰ３にすると
、１−２シフトバルブ１０は図中下半部の状態となり、
また２−３シフトバルブ２６は図中下半部の状態となる
。これにより、ハイアンドリバースクラッチＨ＆Ｒ／Ｃ
及びサーボレリーズ室Ｓ／Ｒに油圧が供給され第３速の
状態となる。なお、逆止弁３６が設けであるのて、油路
３２の油圧は３−２タイミングバルブ４０の状態にかか
わらずサーボレリーズ室Ｓ／Ｒに供給される。

また、３−２タイミングバルブ４０は次のように作動す
る。すなわち、油路２０の油圧がＲ２とＰｌとては、３
−２タイミングバルブ４０の位置か切換わる。ずなわち
、油圧Ｐ２ては３−２タイミンクバルブ４０は−Ｌ半部
の状態となり、油路３８は遮断状態となり、逆に油圧Ｐ
１では油路３２と油路３８とか連通ずる。これを利用し
て例えば次のように３−２変速のタイミングを調整する
ことかてきる。すなわち、油路２０の油圧をＰ、の状５
ｊ３（すなわち、第３速）からＲ２に切換えると、２−
３シフトバルブ２６は第２速状態に切換ねり（すなわち
、上半部状態から下半部状態に切換ねり）、一方３−２
タイミングバルブ４０は上半部位置のまま維持されてい
る。従って、ハイアントリバースクラッチＨ＆Ｒ／Ｃの
油圧は排出され始めるものの、サーボレリーズ室Ｓ／Ｒ
の油圧は排出されない。この状態を所定時間保持した後
、油路２０の油圧をＲ２からＰｌに切換える。これによ
り、２−３シフトバルブ２６は下半部状態のまま切換ね
らず、３−２タイミンクバルブ４０が下半部状態から下
半部状態に切換わり、油路３８と油路３２とか連通ずる
。これによりサーボレリーズ室Ｓ／Ｒの油圧も排出され
始める。このようにしてサーボレリーズ室Ｓ／Ｒの油圧
の排出をハイアントリバースクラッチＨ＆Ｒ／Ｃの油圧
の排出よりも所定時間遅らせることにより、自動変速機
を一時的にニュートラル状態とすることができ、この間
エンジン回転速度を上昇させ、次いで第２速状態とする
。これにより、３−２変速の間にニュートラル状態か挿
入され、エンジン側と自動変速機側との回転速度差を減
少させて変速させることかできるので、変速ショックが
軽減される。上記のように３−２変速時に挿入されるニ
ュートラル時間は運転条件に応じて電子制御装置５８に
よって制御され、車速及びスロットル開度の条件に応じ
て常に適切に制御される。

」−述のようにこの実施例では、電子制御装置５８、ソ
レノイドバルブ５６などか故障して油路２０の油圧が０
になったとしても、第３図に示すように′ｆｒＪ２速の
状態となる。従って、高速で走行中に故障か発生しても
緩やかにエンジンブレーキが作用するたりてあり、車両
の安全性か保持され、またエンジンがオーバランするこ
ともない、また第２速固定状態て走行を続行することが
てきる。

（第２実施例） 第４及び５図に本発明の第２実施例を示す。この第２実
施例は２−３シフトバルブ２６に１−２シフトバルブ１
０を経由しないライン圧（油路１６の油圧）を供給する
ようにしたものである。

この場合にも第１実施例と同様の作用を得ることかてき
る。なお、この場合、例えば第５図に示すような油圧特
性に設定する。

（第３実施例） 第６図に、オーバドライブ付き前進４速後退１速の自動
変速機の動力伝達機構を骨組図として示す。この動力伝
達機構は、トルクコンバータ１０を介してエンジン出力
＠１２からの回転力が伝えられる人力軸１３、ファイナ
ルドライブ装置へ駆動力を伝える出力軸１４、第１遊星
歯車組１５、第２遊星歯車組１６、リバースクラッチ１
８、ハイクラッチ２０、フォワードクラッチ２２、オー
バランクラッチ２４、ローアンドリバースブレーキ２６
、バンドブレーキ２８、ローワンウェイクラッチ２９、
及びフォワードワンウェイクラッチ３０を有している。

なお、トルクコンバータ１０はロックアツプクラッチ１
１を内蔵している。第１遊星歯車組１５は、サンギアＳ
１と、インターナルギアＲ１と、両キアＳ１及びＲ１と
同時にかみ合うビニオンキアＰ１を支持するキャリアＰ
ｃｔとから構成されており、また遊星歯車組１６は、サ
ンギアＳ２と、インターナルギアＲ２と、両キアＳ２及
びＲ２と同時にかみ合うピニオンキアＰ２を支持するキ
ャリアＰＣ２とから構成されている。キャリアＰＣ１は
ハイクラッチ２０を介して人力軸１３と連結可能てあり
、またサンギアＳ１は、リバースクラッチ１８を介して
人力軸１３と連結ｉｉＪ能である。キャリアＰＣＩはフ
ォワードクラッチ２２及びこれに直列に連結されたフォ
ワードワンウェイクラッチ３０を介して、又はフォワー
ドクラッチ２２及びフォワードワンウェイクラッチ３０
に並列に配置されたオーバランクラッチ２４を介してイ
ンターナルギアＲ２とも連結ｊ」能である。サンギアＳ
２は人力ｌｌｌ１１１１３と常に連結されており、また
インターナルギアＲ１及びキャリアＰＣ２は出力軸１４
と常に連結されている。ローアントリバースブレーキ２
６はキャリアＰＣＩを固定することが可能であり、また
ハントブレーキ２８はサンギアＳ１を固定することが可
能である。ローワンウェイクラッチ２９は、キャリアＰ
ｃｔの正転（エンジン出力＋１ｑＩ１１２と同方向の回
転）は許すが逆転（正転と逆方向の回転）は許さない向
きに配置しである。

上記動力伝達機構は、クラッチ１８．２０．２２及び２
４、ブレーキ２６及び２８を種々の組み合わせで作動さ
せることによって遊星歯車組１５及び１６の各要素（Ｓ
ｌ、Ｓｌ、Ｒ１、Ｒ２、ＰＣｌ、及びＰＣ２）の回転状
態を変えることがてき、これによって人力軸１３の回転
速度に対する出力軸１４の回転速度を種々変えることが
できる。クラッチ１８．２０．２２及び２４、及びブレ
ーキ２６及び２８を第７図のような組み合わせて作動さ
せることにより、前進４速後退１速を得ることがてきる
。なお、第７図中Ｏ印は作動しているクラッチ及びブレ
ーキを示し、α１及びα２はそれぞれインターナルギア
Ｒ１及びＲ２の歯数に対するサンギアＳ１及びＳｌの歯
数の比てあり、またキア比は出力軸１４の回転数に対す
る人力軸１３の回転数の比である。

第８図に油圧回路のうち本発明と直接関連する部分のみ
を取り出して示−う−０ １−２シフトバルブ１１０はスプール１１２及びスプリ
ング１１４から構成されており、スプール１１２が図中
下半部位置では油路１１６と油路１１８とを連通させ、
図中上手部位置では油路１１８をトレーン１−る。スプ
ール１１２の位置は油路１２０からボート１２２に作用
する油圧による力とスプリング１１４の力とのつり合い
によって決定される。油路１１６にはマニアルバルブ１
２４から前進時には常にライン圧が供給されている。な
お、油路１１６はフォワードクラッチ２２及びオーバラ
ンクラッチ制御バルブ４０とも接続されている。

２−３シフトバルブ１２６はスプール１２８及びスプリ
ング１３０により構成されており、スプール１２８が図
中上手部位置では油路１１８と油路３２とを連通させ、
図中下半部位置では油路３２をトレーンする。スプール
１２８の状態は油路１２０からボート３４に作用する油
圧による力とスプリング１３の力とのつり合いによって
決定される。油路１１８はバンドブレーキ２８を締結さ
せるための２連用アプライ室２Ａに接続されている。オ
リフィス３１か設けられている油路３ｚはハイクラッチ
２０及びハントブレーキ２８を解放するための３連用レ
リーズ室３Ｒと接続されている。

３−４シフトバルブ７０はスプール７１及びスプリング
７２により構成されており、スプール７１か図中上手部
位置では油路１１８と油路７４とを連通させ、図中下半
部位置ては油路７４をドレーン１−る。スプール７１の
位置は油路１２０からボート７６に作用する油圧による
力とスプリング７２の力とのつり合いによって決定され
る。油路７４はバンドブレーキ２８を締結させる４速用
アプライ室４Ａと接続されている。

オーバランクラッチ制御バルブ４０は、スプール４２及
びスプリンタ４４により構成されており、スプール４２
が図中上半部位置では油路７７と油路１１６とが連通し
、また図中下半部位置では油路７７かドレーンされる。

スプール４２の位置は油路７５からボート４６に作用す
る油圧による力とスプリング４４の力とのつり合いによ
って決定される。油路７７はオーバランクラッチ２４と
接続されている。

前述の油路１２０は、パイロット圧バルブ４８から常に
一定圧が供給されている油路５ｏとオリフィス５２を介
して接続されている。油路１２０には開口５４が設けら
れており、この開口５４を開閉可能なソレノイドバルブ
５６が設けられている。ソレノイドバルブ５６は電子制
御装置５８からの信号によってチューティ比制御される
。これによりｎｊｊ路１２０の油圧を電子制御装置５８
から指令された所定の油圧に調整することができる。

また、前述の油路７５は、パイロット圧バルブ４８から
常に一定圧か供給されている油路５ｏとオリフィス７８
を介して接続されている。油路７５には開ロア９か設け
られており、この開ロア９を開閉可能なソレノイドバル
ブ８ｏが設けられている。ソレノイドバルブ８０は電子
制御装置５８からの信号によってオン・オフされる。こ
れにより油路７５の油圧を電子制御装置５８からの指令
に基ついてオン・オフすることができる。

電子制御装置５８には車速センサー６ｏ、スロットル開
度センサー６２などからの電気信号が人力されており、
電子制御装置５８はこれらに基づいてソレノイドバルブ
５６の作動を制御する信号を出力する。

この電子制御装置５８からの信号によりソレノイドバル
ブ５６の作動が制御され、油路１２０の油圧がＰｏ、Ｐ
２、Ｐ３及びＰ４　（Ｐｌ〈Ｐ２〈Ｐ３＜Ｐ４）の４段
階に制御される。また１−２シフトバルブ１１０．２−
３シフトバルブ１２６及び３−４シフトバルブ７０の切
換圧ＰＡ、ｐＨ及びＰＣは第９図に示すように設定しで
ある。

一方、オーバランクラッチ制御バルブ４ｏはソレノイド
バルブ８０によって油路７５に油圧か出力された場合に
図中上手部の状態となり、油圧が０になったとき図中下
半部の状態となる。

−１＝述のように油圧特性を設定することにより、変速
制御及びオーバランクラッチ２４の制御を行うことがで
きる。

まず、変速については、油路１２０の油圧がＰ４になる
と、１−２シフトバルブ１１０、２−３シフトバルブ１
２６、及び３−４シフトバルブ７０はすへて図中上半部
の状態となり、フォワードクラッチ２２のみが締結され
て第１速の状態となる。

次に油路１２０の油圧をＰＩ　　（＝Ｏ）にすると、１
−２シフトバルブ１１０．２〜３シフトバルブ１２６及
び３−４シフトバルブ７０はすべて下半部の状態となる
。このため、フォワードクラッチ２２に加えて２速用ア
プライ室２Ａにも油圧が供給されてハンドブレーキ２８
か締結され、自動変速機は第２速状態となる。

次に油路１２０の油圧をＰ２にすると、１−２シフトバ
ルブ１１０及び３−４シフトバルブ７０は図中下半部の
状態となり、一方２〜３シフトバルブ１２６は図中上半
部の状態となる。これにより、ハイクラッチ２０及び３
速用レリーズ室３Ｒに油圧か供給され第３速の状態とな
る。

次いて、油路７５の油圧をＰ３にすると、３−４シフト
バルブ７０及び２−３シフトバルブ１２６が上半部位置
になり、１−２シフトハ゛ルブ１１０が下半部位置とな
る。これにより、ハントブレーキ２８の４連用アプライ
室４Ａに油圧か供給さね、第４速の状態となる。

また、オーバランクラッチ制御バルブ４０は次のように
作動する。すなわち、油路７５に油圧が出力されると、
オーバランクラッチ制御バルブ４０は上半部位置となり
、オーバランクラッチ２４に油圧か供給される。従って
、オーバランクラッチ２４が締結され、第１速〜第３速
てエンジンブレーキを利用することがてきる。一方、油
路７５の油圧か０になるとオーバランクラッチ制御バル
ブ４０は下半部位置となり、オーバランクラッチ２４に
油圧が供給されない。従って、オーバランクラッチ２４
は解放状態にあり、エンジンブレーキを利用することは
できない。

上述のように、この第３実施例でも、ソレノイドバルブ
５６の故障などによって油路１２０の油圧が０になると
、第２速状態となり、第１実施例と同様の作用を得るこ
とがてきる。

なお、上記すべての実施例では、ソレノイトバルブとし
て、非通電状態になったとき開口を開いて出力油圧を０
とするものを用いたが、非通電状態において開口を閉じ
て出力油圧を最高値とするものにも本発明は適用可能で
ある。この場合には、出力油圧が最高値の場合にシフト
バルブが第２速などの中間変速段を実現するようにすれ
ばよい。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、ソレノイドバ
ルブが非通電状態となった場合に、第１速及び最高変速
段以外の中間変速段となるようにしたのて、走行中に故
障が発生しても車両の制御か不能になるといった事態は
発生せず、また取りあえず他の車両の妨害とならない程
度の走行を継続することかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す図、第２図は自動変
速機の骨組図、第３図は第１実施例の油圧特性を示す図
、第４区は本発明の第２実施例を示１−図、第５図は第
２実施例の油圧特性を示す図、第６図は第３実施例の自
動変速機の骨組図、第７図は第３実施例の各変速段て作
用する要素の組合せを示す図、第８図は第３実施例の油
圧回路を示す図、第９図は第３実施例の油圧特性を示す
図である。 １０・・・１−２シフトバルブ、２６・・・２−３シフ
トバルブ、５６・・・ソレノイドバルブ。 特許出願人　日本自動変速機株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ソレノイドバルブによって出力される油圧が複数の
   シフトバルブに切換信号圧として作用するように供給さ
   れ、ソレノイドバルブによって出力される段階的に変化
   する複数段の油圧にそれぞれ対応して複数のシフトバル
   ブの切換位置の異なった組合せが得られるように構成さ
   れる自動変速機の変速制御装置において、 ソレノイドバルブが非通電状態となった場合に、シフト
   バルブは第１速及び最高変速段以外の中間変速段を実現
   する状態となるように構成されていることを特徴とする
   自動変速機の変速制御装置。 ２、非通電状態におけるソレノイドバルブの出力油圧が
   ０であり、この状態でシフトバルブが実現する変速段が
   第２速である請求項１記載の自動変速機の変速制御装置
   。