JPH01288655A - 自動変速機の制御装置 - 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制御装置として、特開昭５７−１０
１１５２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曲進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、このソレノイド
バルブから出力される油圧とシフトバルブのスプールに
押し力を作用するスプリングとの大小関係により、シフ
トバルブが切換わるように構成されており、各シフトバ
ルブの切換ねり特性は互いに相違している。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
切換えが可能となる。

（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制御装
置には、シフトバルブの切換粒度にばらつきかあるとい
う問題点かある。すなわち、ソレノイドバルブは、パイ
ロット圧バルブによって調圧された一定のパイロット圧
を用いてデユーティ比制御を行い、４段階の油圧を出力
する。しかし、パイロット圧バルブによって調圧される
パイロット圧自体が変動すると、デユーティ比制御され
るデューティ圧も変動することになり、これによって切
換制御されるシフトバルブの切換点も変動することにな
る。パイロット圧バルブは一定圧を調圧１−るバルブで
あるか、流量の変化などにより調圧値か変動し、またパ
イロット圧バルブのスプリングの設定力のばらつきなど
によりパイロット圧の値かはらつくことになる。ここて
切換バルブの精度が聞届となるのは、切換バルブのスト
ロークによるスブリンク荷重の変化及び設定荷重のばら
つきによる。切換バルブのスプールは油路の切換えのた
め通常５〜６　ｍ　ｍのストロークを必要と１−る。こ
のため、ストロークの前後てスブリンクカの変化（スト
ローク×ばね定数）を生ずる。また、設定荷重について
は、一定比率のばらつきを１Ｆ容′１−る必要があり、
設定荷重か大きいほとばらつきか大きくなる。従って、
デューティ圧の設定に当っては上記荷重の変化及びばら
つきを考慮しておく必要かある。１つのソレノイドバル
ブによって出力される段階的デューティ圧によって複数
個の切換バルブを制御１−る場合、各デユーティ圧の差
は、パイロット圧バルブ及び切換バルブの上記のような
荷重変化及びばらつきに対して十分安全であるように設
定する必要かある。−方、自動変速機の効率及びソレノ
イドの大きさの点からは、パイロット圧（すなわち、最
大デューティ圧）は低い方が好ましい。このため、実際
的には３個以上の切換バルブを１つのソレノイドバルブ
によって制御することは困難である。本発明は、このよ
うな課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、切換バルブのスプールにデユーティ圧とパイ
ロット圧とを互いに対抗させて作用させることにより上
記課題を解決する。すなわち、本発明による自動変速機
の制御装置は、２つの位置間を切り換わる切換バルブ（
１０，２６，４０）と、与えられるデユーティ比信号に
応して作動するソレノイドバルブ（５６）と、一定のパ
イロット圧をパイロット圧油路（５ｏ）に出力可能なバ
イロットバルブ（４８）と、を有しており、ソレノイド
バルブはパイロット圧油路とオリフィス（５２）を介し
て接続されたデユーティ圧油路（２０）の油圧をパイロ
ット圧よりも低い状態に調整可能てあり、切換バルブの
スプール（１２，２８，４２）は油圧か作用したとき互
いに対抗する向きの力を作用する大受圧面積部（１２ａ
、２８ａ、４２ａ）及び小受圧面積部（１２ｂ、２８ｂ
、４２ｂ）を有しており、切換バルブの大受圧面積部に
油圧を作用するポート（２２，３４，４６）にデユーデ
イ圧油路が接続され、切換バルブの小受圧面積部に油圧
を作用するポート（２３，３５，４７）にパイロット圧
油路が接続されている。なお、かっこ内の符号は後述の
実施例の対応する部祠を示す。

（ホ）作用 切換バルブのスプールの大受圧面積部にはソレノイドバ
ルブによって調整されたデユーティ圧が作用し、また小
受圧面積部にはパイロット圧バルブによって調整された
パイロット圧か作用する。

切換バルブはデユーティ圧とパイロット圧との大小関係
によって切換わる。ソレノイドバルブは、オリフィスを
介して供給されるパイロット圧を油゛圧源とし、これを
デユーデイ比に応じて減圧しデユーティ圧としている。

従って、パイロット圧が変動すると、これに応じてデュ
ーティ圧も変動し、切換バルブにはデユーティ比のみに
応じた対自刃が作用することになる。すなわち、パイロ
ット圧が変動しても切換バルブの切換点は設定どおりと
なり、変動することはない。

切換バルブは複数個とし、各切換バルブの大受圧面積部
と小受圧面積部との比率をそれぞれ違う値に設定するこ
とにより、複数個の切換バルブを１つのソレノイドバル
ブによって制御するようにすることができる。また、切
換バルブにはスプリングを設けず、パイロット圧とデユ
ーティ圧との大小関係のみによって切換わるようにする
ことがてきる。この場合、スプリングの荷重変化及びば
らつきという変動要因がなくなり、切換精度の低下が防
止される。また、油圧が作用しない場合のスプールの位
置を安定させるために、スプリングを設けることもでき
るが、この場合にはスプリングの荷重を必要最小限の値
にする。これにより、スプリングの荷重の変化及びばら
つきの影響は非常に小さくなり、切換粒度にほとんど影
響を与えない。

（へ）実施例 以下、本発明の実施例を添付図面の第１〜３図に基づい
て説明する。

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Ｏ１第１Ｍ星歯車組Ｇ１、第２遊星歯
車組Ｇ２、ハイアントリバースクラッチ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
ドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂ、及びワンウェイクラッ
チＯＷＣを存している。第１遊星歯東組Ｇ】は、サンギ
アＳｔと、インターナルギアＲ１と、両キアＳ１及びＲ
１と同時にかみ合うピニオンギアＰ１を支持するキャリ
アＰＣＩ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、インターナルギアＲ２と、両キアＳ
２及びＲ２と同時にかみ合うピニオンギア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及びローアントリバース
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
Ｇ１及びＧ２の各要素（Ｓｌ　、Ｓ２　、Ｒ１、Ｒ２、
ＰＣＩ及びＰＯ２）の回転状態を変えることかでき、こ
れによって人力軸Ｉの回転速度に対する出力軸０の回転
速度を種々変えて前進３速後退１速を得ることかできる
。

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、大受
圧面積部１２ａ及び小受圧面積部１２ｂを備えたスプー
ル１２から構成されている。大受圧面積部１２ａは小受
圧面積部１２ｂよりも大きい受圧面積を有している。ま
た大受圧面積部１２ａと小受圧面積部１２ｂとは、油圧
が作用したときスプール１２に互いに対抗する向きの力
を作用するように配置されている。スプール１２は、図
中下半部位置では油路１６と油路１８とを連通させ、図
中上半部位置では油路１８をドレーンする。スプール１
２の位置は、デューティ圧油路２０からポート２２を介
して大受圧面積部１２ａに作用する油圧による力と、パ
イロット圧油路５０からポート２３を介して小受圧面積
部１２ｂに作用する油圧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から前進
時には常にライン圧が供給されている。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、大受圧面積部２８ａ及び小
受圧面積部２８ｂを備えたスプール２８により構成され
ている。大受圧面積部２８ａは小受圧面積部２８ｂより
も大きい受圧面積を有している。また、大受圧面積部２
８ａと小受圧面積部２８ｂとは、油圧か作用したときス
プール２８に互いに対抗する向きの力を作用するように
配置されている。なお、この２−３シフトバルブ２６の
大受圧面積部２８ａの受圧面積は１−２シフトバルブ１
０の大受圧面積部１２ａと同一であるが、２−３シフト
バルブ２６の小受圧面積部２８ｂの受圧面積は１−２シ
フトバルブ１ｏの小受圧面積部１２ｂの受圧面積よりも
小さくしである。スプール２８は、図中上半部位置ては
油路１８と油路３２とを連通させ、図中下半部位置ては
油路３２をトレーンする。スプール２８の位置は、デユ
ーティ圧油路２０からポート３４を介して大受圧面積部
２８ａに作用する油圧による力と、パイロット圧油路５
０からポート３５を介して小受圧面積部２８ｂに作用す
る油圧による力とのつり合い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ｚｓ７Ａに接続されている。オリフィス３１が設け
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か、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タイミンクバルブ４０は、大受圧面積部４２ａ及
び小受圧面積部４２ｂを備えたスプール４２により構成
されている。大受圧面積部４２ａは小受圧面積部４２ｂ
よりも大きい受圧面積を有している。また、この３−２
タイミングバルブ４０の大受圧面積部４２ａは、１−２
シフトバルブ１０の大受圧面積部１２ａ及び２−３シフ
トバルブ２６の大受圧面積部２８ａと同一の受圧面積を
有している。３−２タイミンクバルブ４０の小受圧面積
部４２ｂの受圧面積は、２−３シフトバルブ２６の小受
圧面積部２８ｂの受圧面積よりも更に小さくなっている
。大受圧面積部４２ａと小受圧面積部４２ｂとは、油圧
か作用したときスプール４２に互いに対抗する向きの力
を作用するように配置されている。スプール４２は、図
中下半部位置では油路３２と油路３８とを連通させ、ま
た図中上半部位置ては油路３８と油路３２とを遮断する
。スプール４２の位置は、デユーティ圧油路２０からポ
ート４６を介して大受圧面積部４２ａに作用する油圧に
よる力と、パイロット圧油路５０からポート４７を介し
て小受圧面積部４２ｂに作用する油圧による力とのつり
合いによフて決定される。油路３８はハントブレーキＢ
を解放す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の受圧面積よりも大きくしであるの
で、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Ｊ゛解放される。

前述のデユーティ圧油路２０は、パイロット圧バルブ４
８から常に一定圧か供給されているパイロット圧油路５
０とオリフィス５２を介して接続されている。デューテ
ィ圧油路２０には開に１５４が設けられており、この開
［１５４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
の信号によってデユーティ比制御される。これによりデ
ユーティ圧油路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。

電子制御装置５８には、車速センサー６０、ス０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はこれらに基ついてデユーティ圧油
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、 Ｐ４　＞Ｐ３　＞Ｐ２　＞ＰＩ とじ−Ｃある。一方、１−２シフトバルブ１０のスプー
ル１２の大受圧面積部１２ａ及び小受圧面積部１２ｂの
関係は、ポート２２の油圧がＰＡ以下のとき、小受圧面
積部１２ｂに作用するパイロット圧による力の方が大き
くなって図中下半部の状態となり、逆にポート２２の油
圧がＰＡより犬きくなったとき、図中上半部の状態とな
るように設定されている。同様に２−３シフトバルブ２
６も、ポート３４の油圧かＰＲ以下のときには図中下半
部の状態となり、ＰＢより大きくなったとき図中−に半
部の状態となるように設定しである。また、３−２タイ
ミングバルブ４０についても、ポート４６に作用する油
圧がＰＣ以下のときに図中下半部の状態となり、ＰＣよ
り大きくなったときに図中上半部の状態となるようにし
である。こわらの油圧の大きさはＰ　Ａ　＞　Ｐ　ｎ　
＞　Ｐ　ｃとなるようにしである。また、Ｐｌ、Ｐ２．
Ｐ３及びＰ４ど、ＰＡ、ＰＩｉ及びＰＣ：どの油圧の大
きさの関係は、 Ｐ４　＞ＰＡ　＞Ｐａｌ　＞ｐＨ＞Ｐ２　＞ＰＣ＞ＰＩ
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ができる。

まず、変速については、デューティ圧油路２０の油圧か
Ｐ４になると、１−２シフトバルブ１゜及び２−３シフ
トバルブ２６は共に図中」−ジｒ部の状態となり、フオ
ワーＩ・クラッチＦ／Ｃのみが締結されて第１速の状態
となる。次にデユーデイ圧油路２０の油圧をＰ２又はＰ
ｌに１−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も下半部の状
態となる。このため、フォワー用・クラッチＦ／Ｃに加
えて、サーホアブライ室Ｓ／Ａにも油圧が供給されてバ
ントブレーキＢか締結され、自動変速機は第２速状態と
なる。次にデユーデイ圧油路２ｏの油圧をＰ　、にする
と、■−２シフトバルブ１ｏは図中下半部の状態となり
、一方２−３シフトバルブ２６は図中上半部の状態とな
る。これにより、ハイアントリバースクラッチＨ＆Ｒ／
Ｃ及びサーボレリーズ室Ｓ／Ｒに油圧か供給され、第３
速の状、態となる。なお、逆止弁３６が設りであるので
、油路３２の油圧は３−２タイミングバルブ４ｏの状７
韓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タイミンクバルブ４ｏは次のように作動す
る。１−なわち、デユーデイ圧油路２ｏの油圧がＰ２と
Ｐｌとでは、３−２タイミンクバルブ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は上半部の状態となって油路３８は遮断状態となり
、逆に油圧Ｐ。

ては油路３２と油路３８とが連通ずる。これを利用して
例えば次のように３−２変速のタイミンクを調整するこ
とかできる。すなわち、デユーデイ圧油路２０の油圧を
Ｐ、の状態（ずなわち、第３速）からＰ２に切換えると
、２−３シフトバルブ２６は第２速状態に切換わり（ず
なわち、十ず７部状態からＦ半部状態に切換わり）、一
方３−２タイミンクバルブ４０は−１？Ｉ’一部位置の
まま維持さオｔ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、デューティ圧油路２０の油圧をＰ
、からＰｌに切換える。これにより、２−３シフトバル
ブ２６はド３Ｉ″一部状態のまま切換ねらず、３−２タ
イミンクバルブ４０か上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かてさ、この間エンンン回転速
度を上昇させ、次いで第２速状態と→−る。これにより
、３−２変速の間にニュー　１・ζノル状態が挿入され
、」−ノシン側と自動変速機側との回転速度差を社費さ
せて変速させることかてきるのて、変速シ・１ツクか軽
識される。

ｊ−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して電子制御装置５８によフて制御
ざわ、車速及びスロワ１〜ル開度の条件に応し・て常に
適切に制御される。

上述のような作用の１際、１−２シフトバルブ１０．２
−３シフトバルブ２６及び３−２タイミツクバルブ４０
は常に設定とおりの切換点て切換わる。すなわち、パイ
ロン［・圧バルブ４８によって１個整ざ才するパイロッ
ト圧か何らかの原因により設定イ〆Ｃより６高くなりだ
とすると、この高い油圧を用いてソレノイ）・バルブ５
６か油圧調整作用を１１うので、こねに応じてデューテ
ィ圧油路２０のデユーブイｊ上ｂ　＋：’ｌｉ　くなる
ことになる。このため、１−２ンフトハルブ１０．２−
３ンフトハルブ２６及び３−２タイ（ンクハルフ４０の
犬受坪而積部１２ａ、２８ａ及び４２ａに作用する油圧
７１）設定値よりも高くなる。しかしながら、人受圧面
稜部１２ａ、２８ａ及び４２ａに作用］ｊ−る油圧によ
る力に対抗する力は、小受圧面積部１２ｂ、２８ｂ及び
４２ｂに作用するパイロット用油路５０のパイロット圧
であるのて、このパイロット圧も同様に冒〈なっている
。従フて、パイロット圧バルブ４８の調圧値が変動しＣ
も、■−２シフトバルブ１０．２−３ンフトハルブ２６
及び３−２タイミンクバルブ４０の切換わり点は影響を
受けることなく、デユーデイ比のみによって決定される
。これにより各バルブを設定とおりに切換えることかで
きる。

なお、この実施例では、１−２シフトバルブ１０．２−
３シフトバルブ２６及び３−２タイミンクバルブ４０は
人受圧面稜部１２ａ、２８ａ、及び４２ａ及び小受圧面
積部ｊ２ｂ、２８ｂ、及び４２ｂに作用１−る油圧のみ
によって切換ねり、スプール１２．２８及び４２に押し
・力を作用するスプリングか設りられＣいないので、ス
プリングか設けられている場合と比較して価格を低減す
ることができ、またスプリングのばらつきの影響を受け
ることがない。

なお、１−２シフトバルブ１０．２−３シフトバルブ２
６及び３−２タイミンクバルブ４０の各スプールに比較
的小さい押し力を作用するスプリングを設けることもも
ちろん可能である。このようなスプリングを設けた場合
には、油圧か作用しなくなったとき、スプールが必す所
定位置側に移動するという利点がある。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、切換バルブに
、パイロット圧バルブによって調圧されたパイロット圧
と、パイロット圧をデューティ比制御したデユーティ圧
とを対抗させて作用させるようにしたので、パイロット
圧のばらつきにかかわらずデューティ比に基ついて切換
バルブの切換制御を行うことかてき、切換精度か向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は自動変速機
の骨組図、第３図は油圧特性を示す図である。 １０・・・１−２シフトバルブ、１２・・・スプール、
１２ａ・・・人受圧面稜部、１２ｂ・・・小受圧面積部
、２０・・・アユ−ティ圧油路、２２・・・ポート、２
３・・・ポート、２６・・・２−３シフトバルブ、２８
・・・スプール、２８ａ・・・人受圧面稜部、２８ｂ・
・・小受圧面積部、４０・・・３−２タイミングバルブ
、４２・・・スプール、４２ａ・・・人受圧面稜部、４
２ｂ・・・小受圧面積部、４６．４７・・・ポート、４
８・・・パイロット圧バルブ、５０・・・パイロット油
路、５２・・・オリフィス、５６・・・ソレノイドバル
ブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２つの位置間を切換わる切換バルブと、与えられる
   デューティ比信号に応じて作動するソレノイドバルブと
   、一定のパイロット圧をパイロット圧油路に出力可能な
   バイロットバルブと、を有しており、ソレノイドバルブ
   はパイロット圧油路とオリフィスを介して接続されたデ
   ューティ圧油路の油圧をパイロット圧よりも低い状態に
   調整可能であり、切換バルブのスプールは油圧が作用し
   たとき互いに対抗する向きの力を作用する大受圧面積部
   及び小受圧面積部を有しており、切換バルブの大受圧面
   積部に油圧を作用するポートにデューティ圧油路が接続
   され、切換バルブの小受圧面積部に油圧を作用するポー
   トにパイロット圧油路が接続されている自動変速機の制
   御装置。 ２、切換バルブが複数設けられている請求項１記載の自
   動変速機の制御装置。 ３、切換バルブはスプールに押し力を作用するスプリン
   グを有していない請求項１又は２記載の自動変速機の制
   御装置。 ４、切換バルブはスプールに押し力を作用するスプリン
   グを有している請求項１又は２記載の自動変速機の制御
   装置。