JPH0235257A - 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、例えば「トヨ
タスープラ解説書」のＡ３４０Ｅ型自動変速機の油圧回
路図に示されるものがある。これに示される自動変速機
は、前進３速の主変速機構に連結される副変速機構を有
している。副変速機構は、１組の遊星歯車機構、ワンウ
ェイクラッチ、ダイレクトクラッチ、及びＯＤブレーキ
を有しており、ダイレクトクラッチか締結されたとき遊
星歯車機構が直結状態となり、ＯＤブレーキが締結され
たとき遊星歯車機構か増速状態、すなわちオーバードラ
イブ状態、となるように構成されている。第４速から第
３速への変速の際には、締結されているＯＤフレーキを
解放すると共にダイレクトクラッチを締結させる必要が
ある。このために、３−４シフトバルブによってタイレ
クトクラッチ及びＯＤブレーキへの油圧供給状態の切換
か１１ねれる。この場合に、ＯＤブレーキが完全に解放
されてからダイレクトクラッチを締結させる必要かある
。ＯＤブレーキか解放されるとワンウェイクラッチによ
って回転力が伝達される状態どなり、この状態でダイレ
クトクラッチを締結させると円滑に変速か行われる。も
し、ＯＤブレーキか完全に解放される前にダイレクトク
ラッチが締結状態になると、２つの摩擦要素が同時に締
結されるインターロック状態となって、大きい変速シミ
１ツクを発生ずるなと不具合か発生１−る。こゎを防止
場−るために、ダイレクトクラッチに油圧を供給する油
路にアキュムレータが設りられている。このアキュムレ
ータのピストンかストローク中はダイレクトクラッチに
作用する油圧は低い状態に保持され、この段階ではダイ
レクトクラッチか締結状態どなることはない。所定時間
経過後にアキュムレータのピストンのストロークが完了
すると、ダイレクトクラッチの油圧が上昇する。このよ
うに、アキュムレータのピストンのストローク中はダイ
レクトクラッチが締結されないので、この間にＯＤブレ
ーキの油圧を排出して、これ・を解放状態とすることが
できる。すなわち、アキュムレータによってダイレクト
クラッチの締結に時間遅れを与えである。

（ハ）発明か解決しようとする課題 しかしながら、上記のような従来の自動変速機の変速制
御装置には、常にダイレクトクラッチの締結に時間遅れ
が与えであるので、通常の走行時には適切な変速が行わ
れるが、エンジンブレーキ必要時には変速応答性が悪い
という問題がある。

すなわち、アクセルベタ′ル踏込み量増大に伴なう４−
３変速の場合には時間遅れは問題とならないが、３レン
ジにセレクトした場合などには運転者は直ちに変速して
エンジンブレーキ効果が発生ずることを期待しているの
で、時間遅れかあると応答性が不十分と感じることにな
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）課題を解決するための手段 本発明は、低速段用アキュムレータの背圧室にエンジン
ブレーキ圧を作用させて高速段用摩擦締結要素の解放と
低速段用摩擦締結要素の締結との間に時間遅れを与える
場合（Ｄレンジの場合）と時間遅れを与えない場合（例
えばエンジンブレーキレンジの場合）とを設定すること
により、上記課題を解決する。本発明か対象とする自動
変速機は、主変速機構（１）と、これに連結される高速
段及び低速段の２変速段を有する副変速機構（２）とを
有しており、副変速機構が、歯車機構（３１）と、高速
段用摩擦要素（３２）と、低速段用摩擦要素（３３）と
、低速段用摩擦要素と並列に設けられるワンウェイクラ
ッチく３４）とを有しており、高速段用摩擦要素を締結
すると共に低速段用摩擦要素を解放した場合に高速段と
なり、高速段用摩擦要素を解放すると共に低速段用摩擦
要素を締結した場合に低速段となるように構成されてい
る。変速制御装置は副変速機構用シフトハルブ（１００
）及び低速段用アキュムレータ（１３２）を有しており
、副変速機桶川シフトバルブのスプール（１０２）は、
油圧源油路（ｉｏａ）の油圧を第１油路（１１２）に供
給Ｊ−ると共に第２油路（１１０）の油圧を排出する第
１位置と、第１油路の油圧を排出すると共に第２油路に
油圧源油路の油圧を供給する第２位置との間を切換わり
可能であり、第２油路は高速段用摩擦要素と接続されて
おり、第１油路はオリフィス（１５０）を介して低速段
用摩擦要素と接続されており、低速段用アキュムレータ
はピストン（１５４）及びスブリンク（１５６）を有し
ており、ピストンの一方側に作動圧室（１５２）が形成
され、ピストンの他方側に背圧室（１５８）か形成され
、作動圧室は第１油路のオリフィスよりも低速段用摩擦
要素側の部分と接続され、背圧室はエンジンブレーキ時
に油圧が出力されるエンジンブレーキ油路（１９０）と
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材を
示す。

（ホ）作用 エンジンブレーキ時以外には、篩速段用摩擦要素の解放
から低速段用Ｉｆ：擦要素の締結までの間に低速段用ア
キュムレータによって時間遅れか与えられるので、高速
段から低速段への変速が円滑に行われる。一方、エンジ
ンブレーキ時には、低速段用アキュムレータの背圧室に
油圧か作用するので、これによって調整される油圧はエ
ンジンブレーキ時以外の場合よりも高くなる。この油月
ミにより低速段用摩捺要素か締結されるので、時間〃わ
か発生しない。従って、迅速に変速か行われ、直ちにエ
ンジンブレーキ時果が得られる。すなわち、エンジンブ
レーキ時の変速応答性か改善される。

（へ）実施例 第３図に前進５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、］二二速速機構及び副変速機構２から構成さ
れている。

エンジン出力軸１２から回転力か人力されるｉ・ルクコ
ンパータ１０はロックアツプクラ・ンチ１１を内蔵して
いる。

主変速機構１は、トルクコンバータ１０からの回転力が
伝えられる入力軸１３、副変速機構２へ駆動力を伝える
中間軸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１８、ハイクラッチ２０、フォワー
ドクラッチ２２、オーバーランニングクラッチ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。第１遊星歯車組１５は、
サンギアＳ１と、インターナルギアＲ１と、両ギアＳ１
及びＲ１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、また第２遊星歯
車組１６は、サンギアＳ２と、インターナルギアＲ２と
、両ギアＳ２及びＲ２と同時にかみ合うピニオンギアＰ
２を支持するキャリアＰＣ２とから構成されている。ギ
ヤリアＰｃｔはハイクラッチ２０を介して入力軸１３と
連結可能であり、またサンギアＳ１は、リバースクラッ
チ１８を介して人力４ｑｂ　ｔ　３と連結１ｉＪ’能で
ある。キャリアＰｃｔ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３
０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バーラ
ンニングクラッチ２４を介してインターナルギアＲ２と
も連結可能である。サンギアＳ２は入力軸１３と常に連
結されており、またインタナルギアＲ１及びキャリアＰ
Ｃ２は中間軸１４と常に連結されている。ローアンドリ
バースブレーキ２６はキャリアＰＣＩを固定することか
可能であり、またバンドブレーキ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２
９は、キャリアＰＣＩの正転（エンジン出力軸１２と同
方向の回転）は許すか逆転（正転と逆方向の回転）は許
さない向きに配置しである。

副変速機構２は、第３遊星歯車組３１、ダイレクトクラ
ッチ３２、リダクションブレーキ３３、リダクションワ
ンウェイクラッチ３４から構成されている。第３遊星歯
車組３１は、サンギアＳ３と、インターナルギアＲ３と
、両ギアＳ３及びＲ３と同時にかみあうビニオンギアＰ
３を支持するキャリアＰＣ３とから構成されている。イ
ンターナルギアＲ３は中間軸１４と常に連結されている
。また、インターナルギアＲ３は夕′イレクトクラッチ
３２を介してサンギアＳ３と連結可能である。サンギア
Ｓ３はワタクションブレーギ３３によって静止部に固定
可能でり、また、サンギアＳ３はリタクションブレーギ
３３と並列に配置されたりタクションワンウェイクラッ
チ３４に連結されているが、リダクションワンウェイク
ラッチ３４はサンギアＳ３の正転は許すが、逆転は許さ
ない向きに配置しである。キャリアＰＣ３は出力１１ｉ
ｌ１１３５と常に連結されている。

−］二記動力伝達機構は、クラッチ１８．２０．２２．
２４及び３２、ブレーキ２６．２８及び３３を種々の組
み合わせで作動させることによって遊星歯、ｊｌｊ組１
５．１６及び３１の各要素（ｓｉ　、　Ｓ　２、　ｓ　
３、　Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、ＰＣｌ、ＰＣ２、及びＰＣＢ
）（７）回転状態を変えることがてき、これによって入
力軸１３の回転速度に対する出力軸３５の回転速度を種
々変えることかできる。クラッチ１８．２０．２２．２
４及び３２、及びブレーキ２６．２８及び３３を第４図
のような組み合わせで作動させることにより、荊進５速
後退１速を得ることができる。なお、第４図中○印は作
動しているクラッチ及びブレーキを示し、α１、α２及
びα３はそれぞれインターナルギアＲ１、Ｒ２及びＲ３
の歯数に対するサンギアＳ１、Ｓ２及びｓ３の歯数の比
であり、またギア比は出力軸３５の回転数に対する入力
軸１３の回転数の比である。

第１及び２図に−に記動力伝達機構の作動を制御する油
圧回路を示す（なお、図示の都合上、第２図は第１図よ
りも小さい縮尺で表示しである）。

この油圧制御装置は、プレッシャーレギュレータバルブ
４０、プレッシャーモディファイアバルブ４２、ライン
圧ソレノイド４４、モディファイア圧アキュムレータ４
６、パイロットバルブ４８、トルクコンバータリリーフ
バルブ５０、ロックアツプコントロールバルブ５２、第
１シヤトルバルブ５４、ロックアツプソレノイド５６、
マニアルバルブ５８、第１シフトバルブ６０、第２シフ
トバルブ６２、第１シフトソレノイド６４、第２シフト
ソレノイド６６、サーボチャージャーバルブ６８．３−
２タイミングバルブ７０．５−２リレーバルブ７２．５
−２シーケンスパルフ７４、ファーストレデューシング
バルブ７６、第２シヤトルバルブ７８、オーバーランニ
ングクラッチコントロールバルブ８０、オーバーランニ
ンククラッチソレノイド８２、オーハーランニンククラ
ッヂレデューシンクハルブ８４．１−２アキユムレータ
８６．２−３アキユムレータ８８．４−５アキユムレー
タ９０、Ｎ−Ｄアキュムレータ９２、アキュムレータコ
ントロールバルブ９４、フィルター９６、副変速機構用
シフトバルブ１００、副変速機構用シフトンレノイド１
１８、リダクションブレーキアキュムレータ１３２、タ
イレクトクラッヂアキュムレータ１２８などを有してお
り、これらは互いに図示のように接続されており、また
桶述のトルクコンバータ１０（なお、これにはロックア
ツプクラッチ１１のアプライ室１１ａ及びレリーズ室１
１ｂか形成されており、レリーズ室ｆｌｂへ油圧が供給
されるときロックアツプクラッチ１１が解放され、アプ
ライ室へ油圧が供給されるときロックアツプクラッチが
締結される）、フォワードクラッチ２２、ハイクラッチ
２０、ハントブレーキ２８（なお、これには２速用アプ
ライ室２８ａ、３及び４速用レリーズ室２８ｂ、及び５
速用アプライ室２８ｃが形成されている）、リバースク
ラッヂ１８、ローアントリバースブレーキ２６、オーハ
ーランニングクラッヂ２４、り゛イレクトクラッチ３２
、及びリダクションブレーキ３３とも図示のように接続
されており、更にフィードバックアキュムレータ９７を
備えた可変容量ベーン型のオイルポンプ９８、オイルク
ーラ３６、前部潤滑回路３７、及び後部潤滑回路３８と
も図示のように接続されている。これらのバルブについ
ての詳細な説明は省略する。説明を省略した部分は基本
的には特開昭６２−６２０４７号公報に記載されている
ものと同様である。

第１図に、油圧回路のうち本発明と面接関連する部分を
示す。

副変速機構用シフトバルブ１００は、スプール１０２及
びスプリング１０４から構成され゛（いる。スプール１
０２はポート１０６に作用する油圧による力とスプリン
グ１０４の力との大小関係により、図中左手部に示すア
ップ位置（第２位置）と図中右半部に示すタウン位置（
第１位置）との間を切換わり可能である。スプール１０
２かアップ位置にある状態では、ライン圧油路１０８と
第２油路１１０とが連通し、第１油路１１２がドレーン
される。一方、スプール１０２がダウン位置にある場合
には、ライン圧油路１０８と第１油路１１２とか連通し
、第２油路１１０がドレンされる。ボート１０６には油
路１１４の油圧が作用する。油路１１４は、パイロット
バルブ４８から當に一定のパイロット圧が供給される油
路１１６とオリフィス１１７を介して接続されており、
この油路１１４の油圧は副変速機構用シフトソレノイｌ
＝’　１１８によって調整可能である。すなわち、副変
速機構用シフトンレノイト１１８が油路１１４の開［二
１１２０を１」鎖すると油路１１４に油路１１６と同様
のパイロット圧か作用し、方、開ｒｉ　１２０を開くと
油路１１４の油圧がトレーンされる。

第２油路１１０はタイレクトクラッヂ３２と接続されて
いる。第２油路１１０の途中には一方向オリフイス１２
２か設けられている。第２油路１１０の一方向オリフイ
ス１２２よりもダイレクトクラッチ３２側の部分はダイ
レクトクラッチアキュムレータ１２８の作動圧室１３０
と接続されている。ダイレクトクラッチアキュムレータ
１２８は段付きのピストン１３６及びスプリング１３８
から構成されている。ピストン１３６の大径部側に面述
の作動圧室１３０が形成され、ピストン１３６の小径部
側の油室１４０はドレーンされており、また、ピストン
１３６の大径部と小径部との間の油至１４２は油路１４
４と接続されている。油路１４４の油圧はアキュムレー
タバルブ９４によって調整可能である。

第１油路１１２はリダクションブレーキ３３と接続され
ている。第１油路１１２の途中には一方向オリフイス１
５０が設けられている。第１油路１１２の一方向オリフ
イス１５０よりもリダクションブレーキ３３側の部分は
りダクションブレーキアキュムレータ１３２の作動圧室
１５２と接続されている。リダクションブレーキアキュ
ムレータ１３２は段付きのピストン１５４及びスプリン
グ１５６から構成されている。ピストン１５４の大径部
側に前述の作動圧室１５２が形成され、ピストン１５４
の小径部側の油室１５８はドレーンされており、またピ
ストン１５４の大径部と小径部との間の背圧室１６０は
油路１９０と接続されている。油路１９０には、マニア
ルバルブ５８が３レンジにあるとき油圧（３レンジ圧）
が出力される。

次に、この実施例の作用について説明する。

まず、Ｄレンジの場合について説明する。第４速（及び
第５速）時には、副変速機構用シフトソレノイド１１８
の作用により副変速機構用シフトバルブ１００のスプー
ル１０２はアップ位置にある。このため、ライン圧油路
１０８と第２油路１１０とが連通し、ライン圧がダイレ
クトクラッチ３２に供給されている。一方、第１油路１
１２は副変速機構用シフトバルブ１００によってドレー
ンされているので、リダクションブレーキ３３は解放状
態にある。このように、ダイレクトクラッチ３２が締結
され、リダクションブレーキ３３が解放されているのて
、副変速機構２は直結状態（ハイ側）となっており、こ
の状態では第４図に示した表から分かるように第４速又
は第５速となる。

上述の副変速機構２がハイ側の状態から減速状態（ロー
側）に切換ねる際には、次のような動作が行われる。す
なわち、副変速機構用シフトソレノイド１１８の作用に
より、副変速機構用シフトへ゛ルブ１００のスプール１
０２がダウン位置に切換わり、第２油路１１０かトレー
ンされると共に第１油路１１２にライン圧が供給される
。第２油路１１０かドレーンされるので、ダイレクトク
ラッチ３２か解放されていく。一方、第１油路１１２に
ライン圧が供給され、これが一方向オリフィス１５０を
介してリダクションブレーキアキュムレータ１３２の作
動圧室１５２に作用する。このためピストン１５４がス
プリング１５６を圧縮してストロークしていく。ピスト
ン１５４かストロークする間は作動圧室１５２の油圧は
スプリング１５６の力に対応した低い値となる。この低
い油圧がリダクションブレーキ３３に作用するので、こ
の間はりダクションブレーキ３３は完全には締結されな
い。ピストン１５４のストロークが完了すると、リダク
ションブレーキ３３に作用する油圧が急速に増大し、リ
ダクションブレーキ３３が締結される。この間のダイレ
クトクラッチ３２及びリダクションブレーキ３３の油圧
変化を図示すると第５図で実線によって示すようになる
。これから分かるように、ダイレクトクラッチ３２の油
圧か十分低下し、これが解放状態となった後から、リダ
クションブレーキ３３の油圧が上ｙ１を開始する。

なお、」二足のような変速の際、リダクションブレーキ
３３の締結か遅れても、中立状態となフてエンジンの空
吹きを生じたりすることはない、すなわち、リダクショ
ンワンウェイクラッチ３４が設けであるのて、ダイレク
トクラッチ３２のトルクが低ヰするに従って自動的にリ
ダクションワンウェイクラッチ３４がトルクを負担する
状態となり、円滑に変速が行ね打ていく。リダクション
ブレーキ３３はダイレクトクラッチ３２からリタクシミ
１ンワンウェーｒクラッヂ３４へのトルクの分担が切換
ねった後で完全締結される。このように、リダクション
ワンウェイクラッチ３４が設りであるので変速タイミン
グの調整が容易となっている。

次に３レンジの場合の作用について説明する。

Ｄレンジにおいて副変速機構２かハイ側にある状態から
マニアルバルブ５８が３レンジにセレクトされると、油
路１９０に３レンジ圧が出力される。この３レンジ圧は
りダクションブレーキアキュムレータ１３２の背圧室１
６０に作用する。

この状態で副変速機構用シフトバルブ１００が副変速機
構用シフトソレノイド１１８の作用によりアップ位置か
らダウン位置に切換わると、Ｄレンジの場合と同様にダ
イレクトクラッチ３２の油圧の排出が開始され、同時に
第１油路１１２に油圧が供給される。この場合もリダク
ションブレーキアキュムレータ１３２の作用により、ピ
ストン１５４のストローク中は作動圧室１５２の油圧は
緩やかに変化する。たたし、作動圧室１５２の油圧は、
スプリング１５６の力に加えて背圧室１６０の油圧によ
る力ともつり合うため、Ｄレンジの場合よりも高い油圧
となる。このため、油圧は第５図に破線によって示すよ
うに変化し、高い油圧により直ちにリダクションブレー
キ３３の締結が開始されるため、変速時間が短くなる。

これにより、迅速に第３速となり、エンジンブレーキ効
果を得ることができる。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、低速段用アキ
ュムレータを設け、これの背圧室にエンジンブレーキ時
に油圧を作用させるようにしたので、エンジンブレーキ
時以外の場合には低速段用摩擦要素の締結に時間遅れが
与えられ、一方エンシンブレーキ時には迅速な変速応答
性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は油圧回路のうち本発明と直接関連する部分を示
す図、第２図は第１図に示した部分を除く油圧回路全体
を示す図、第３図は自動変速機の骨組図、第４図は各変
速段で作動する要素の組合せを示す図、第５図は変速中
の油圧の変化を示す図である。 １・・・主変速機構、２・・・副変速機構、３１・・・
第３遊星歯車組、３２・・・ダイレクトクラッチ、３３
・・・リダクションブレーキ、３４・・・リダクション
ワンウェイクラッチ、１００・・・副変速機構用シフト
バルブ、１０８・・・ライン圧油路（油圧源油路）、１
１０・・・第２油路、１１２・・・第１油路、１２２・
・・一方向オリフィス、１２８・ダイレクトクラッチア
キュムレータ（高速段用アキュムレータ）、１３２・・
・リダクションブレーキアキュムレータ（低速段用アキ
ュムレタ）、１９０・・・油路（エンジンブレーキ油路
）。 特許出願人　　Ｆｌ　　産　自　動　東　株　式　会　
社代　　理　　人　　　弁　　理　　士　　　　　宮　
　内　　利　　打第 ノダ′グツｑンア°レキ圧

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動変速機は、主変速機構と、これに連結される高
   速段及び低速段の２変速段を有する副変速機構とを有し
   ており、副変速機構が、歯車機構と、高速段用摩擦要素
   と、低速段用摩擦要素と、低速段用摩擦要素と並列に設
   けられるワンウェイクラッチとを有しており、高速段用
   摩擦要素を締結すると共に低速段用摩擦要素を解放した
   場合に高速段となり、高速段用摩擦要素を解放すると共
   に低速段用摩擦要素を締結した場合に低速段となるよう
   に構成されている自動変速機の変速制御装置において、 変速制御装置は副変速機構用シフトバルブ及び低速段用
   アキュムレータを有しており、副変速機構用シフトバル
   ブのスプールは、油圧源油路の油圧を第１油路に供給す
   ると共に第２油路の油圧を排出する第１位置と、第１油
   路の油圧を排出すると共に第２油路に油圧源油路の油圧
   を供給する第２位置との間を切換わり可能であり、第２
   油路は高速段用摩擦要素と接続されており、第１油路は
   オリフィスを介して低速段用摩擦要素と接続されており
   、低速段用アキュムレータはピストン及びスプリングを
   有しており、ピストンの一方側に作動圧室が形成され、
   ピストンの他方側に背圧室が形成され、作動圧室は第１
   油路のオリフィスよりも低速段用摩擦要素側の部分と接
   続され、背圧室はエンジンブレーキ時に油圧が出力され
   るエンジンブレーキ油路と接続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、副変速機構の歯車機構は、インターナルギア、ピニ
   オンキャリア及びサンギアから成る遊星歯車機構であり
   、インターナルギアが副変速機構の入力軸と連結され、
   ピニオンキャリアが副変速機構の出力軸と連結され、サ
   ンギアが低速段用摩擦要素であるリダクションブレーキ
   によって固定可能であり、高速段用摩擦要素であるダイ
   レクトクラッチはインターナルギア、ピニオンキャリア
   及びサンギアのうち所望の２つを互いに連結可能である
   請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。