JPH0242146B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、自動変速機の制御装置に関し、詳細
には駆動力が小さい状態での発進に適した自動変
速機の制御装置に関する。 従来の自動変速機では入力軸と出力軸の間に配
設した歯車機構の要素をケースに固定、入力軸又
は出力軸に係脱、又は互いに係脱することにより
複数（少くとも２以上）の変速段を達成してい
る。 一般に車両が雪路等で坂路発進をする場合、低
速段（第１速）では出力トルク過大のため車輪ス
リツプ等が生ずるため、高速段（第２速）で発進
することが望ましい。 しかしながら、上述のような自動変速機を備え
た車両が高速段（第２段）で発進するとトルコン
ストールのトルク比もカバーする必要があり、ト
ルコン内でのスリツプは高速段発進の場合、低速
段発進の場合より大となる。即ちトルコン内での
トルク比が大となる。そのため対応して高速段達
成に係わる摩擦係合装置の係合力は通常の自動変
速（例えばＤレンジ）の場合と比べて大とする必
要があるが、通常の容量では不足するという不具
合が生じる。 従つて、本発明の目的は第２速での発進を容易
とすることにあり、本発明の特徴は、 自動変速機の入力軸と出力軸との間に配設した
歯車機構の要素をケースに固定、入力軸又は出力
軸に係脱又は互いに係脱することにより少くとも
２つ以上の変速段を達成するための複数の摩擦係
合装置と、 油圧源と、 該油圧源からの圧油を所定の圧力に調整すると
共にこの所定の圧力を信号圧に対応して増圧する
ための増圧室を備えたレギユレータ弁と、 マニユアルスイツチと、 低速段を選択するレンジと走行条件に応じて
高速段および低速段を自動的に切換えると共に前
記マニユアルスイツチの入力があると高速段のみ
が選択されるレンジとに対応して、前記レギユ
レータ弁からの圧油を前記摩擦係合装置に選択的
に供給するマニユアル弁と、 レンジが選択され、かつマニユアルスイツチ
の入力があつた時は前記レギユレータ弁の増圧室
に前記信号圧を供給する信号弁と、 を有することを特徴とする自動変速機の制御装置
に在る。 上記油圧回路において、レギユレータ弁の油圧
ブースト室の圧力が増圧されるので、レギユレー
タ弁の出力即ちライン圧は対応して高まり、第２
速で係合する摩擦係合装置のサーボ機構への圧力
も高められるので、大きな係合力が得られる。 レギユレータ弁のブースト室は、通例他の変速
段（後進Ｒ等）のため或いはスロツトル圧に対応
して増圧するために配設してある場合があり、こ
のブースト室を、高速段発進時のブーストのため
に用いることができるので、その場合、レギユレ
ータ弁に構成上の変更は不要である。 以下添付図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。 図面の中央上部に示す車両用自動変速機は、ト
ルクコンバータ１２０と、遊星歯車変速機構１４
０とから主としてなる。 トルクコンバータ１２０は、通常の構造を有
し、エンジン出力軸１０２に接続されたポンプイ
ンペラー１２３と、出力軸１３１に接続されたタ
ービンランナー１２５と、一方向クラツチ１２７
を介してケース１００に支持されたステータ１２
９から成り、更に入出力軸１０２，１３１を直結
するロツクアツプ機構１３５も設けられている。 遊星歯車変速機１４０は前記トルクコンバータ
出力軸１３１と一体の入力軸１４１と該入力軸１
４１に直列して配された出力軸１４２との間に第
１のプラネタリギアセツト１５０、第２のプラネ
タリギアセツト１６０、油圧サーボＣ−１により
作動される多板クラツチＣ１、油圧サーボＣ−２
により作動される多板クラツチＣ２、油圧サーボ
Ｂ−１により作動されるバンドブレーキＢ１、油
圧サーボＢ−２により作動される多板ブレーキＢ
２および一方向クラツチＦ１を備える。 第１のプラネタリギアセツト１５０は、クラツ
チＣ１を前記入力軸１４１に介して連結されたリ
ングギア１５１、出力軸１４２にスプライン嵌合
されたキヤリヤ１５５、前記入力軸１４１にクラ
ツチＣ２およびバンドブレーキＢ１を介して連結
されたサンギア１５３およびプラネタリギア１５
７を有する。 第２のプラネタリギアセツト１６０は出力軸１
４２にスプライン嵌合されたリングギア１６１、
ブレーキＢ２および該ブレーキＢ２と並列された
一方向クラツチＦ１を介して自動変速機ケース１
００に固定されるキヤリヤ１６５および前記クラ
ツチＣ２およびブレーキＢ１を介して入力軸１４
１に連結されたサンギア１６３、およびプラネタ
リギア１６７からなる。第１のプラネタリギアセ
ツト１５０のサンギア１５３および第２のプラネ
タリギアセツト１６０のサンギア１６３は本実施
例では一体のサンギア軸１５９上に設けられてい
る。バンドブレーキＢ１は、ケース１００に固定
された油圧サーボＢ−１によつて係合又は解放さ
れる。この油圧サーボＢ−１は、油圧シリンダ１
７６と、該シリンダ１７６内に嵌め込まれたピス
トン１７７と、リターンスプリング１７８とから
成り、ピストン１７７によつてシリンダ内空間は
ブレーキＢ１を係合させるための係合用油室ｂ１
とピストンを後方に変位させブレーキＢ１を解放
するための解放用油室ｂ２とから成る。 次に上記自動変速機の油圧制御装置について説
明する。 ２１はオイルポンプ、２３はプライマリレギユ
レータ弁、２７はセカンダリレギユレータ弁、２
９はスロツトル弁、３３はアニユアル弁、３４は
１−２シフト弁、３６は２−３シフト弁、３８は
ローコーストモジユレータ弁（low coast
modulate valve）、４０は前記信号弁を構成する
2ndレンジブースト弁（2nd range boost
valve）、４２はオリフイスコントロール弁、４４
はロツクアツプリレー弁（lock−up relay
valve）、４６はＢ−１アキユームレータ、４８は
Ｃ−１アキユームレータ、５０はクーラーバイパ
ス弁、５１，５２，５３，５４はチエツク弁とオ
リフイスとを並列してなる流量制御機構、Ｓ１は
１−２シフト弁制御用ソレノイド弁、Ｓ２は２−
３シフト弁制御用ソレノイド弁、Ｓ３はロツクア
ツプリレー弁制御用ソレノイド弁、６０はソレノ
イド弁Ｓ１〜Ｓ３を制御するための電子制御装置
である。 つぎに各弁の構成およびこの制御装置の作動を
説明する。 オイルポンプ２１はオイルストレーナ２０を介
して油溜め（図示せず）から吸い上げた油を油路
１に吐出する。 プライマリレギユレータ弁２３は、一方（図示
下方）にスプリング２３１が背設されたスプール
２４と該スプール２４に直列して配されたレギユ
レータプランジヤ２５とを備える。レギユレータ
プランジヤ２５は、三方チエツク弁５５を介して
油路９および油路３Ｂと連絡した油路９Ａから、
後記する油路９のスロツトル圧または後記する油
路３Ｂの2ndレンジブースト圧を受ける大径ラン
ド２５３と、油路５から後記するライン圧を受け
る小径ランド２５１とを備え、これら入力油圧
（ライン圧およびスロツトル圧）に応じてスプー
ル２４を図示上方に押圧する。スプール２４は図
示上方からオリフイス２３２を介して図示上端ラ
ンド２４１に印加される出力油圧（ライン圧）の
フイードバツクを受け、図示下方から前記スプリ
ング２３１のばね荷重と、レギユレータプランジ
ヤ２５による押圧力とを受けて変位し、油路１に
連絡するポート２３３と、油路７に連絡するアウ
トポート２３４、およびドレインポート２３５の
開口面積を調整し、油路１の油圧をオイルポンプ
吐出圧、および前記入力油圧に応じて調圧し油路
１の油圧を調圧してライン圧とするとともに、余
剰油を油路７に供給し、さらに余つた油を油路８
からオイルストレーナ２０内に排出する。これに
より油路１には車速、スロツトル開度など車両走
行条件に応じて調圧されたライン圧が発生する。
なお油路１と油路７とはオリフイス２３６を介し
て連絡されており、スプール２４の位置にかかわ
らず必要最小限の油が油路７へ供給される。 セカンダリレギユレータ弁２７は、一方（図示
下方）にスプリング２７１が背設されたスプール
２８を備える。スプール２８は一方からスプリン
グ２７１のばね荷重と油路９を介して印加される
スロツトル圧を受け、他方からは図示上端ランド
２８１にオリフイス２７２を介してフイードバツ
クされる油路７の油圧を受けて変位され、油路７
に連絡するポート２７３と油路１１に連絡したド
レインポート２７５の開口との開口面積を調整し
て油路７にセカンダリライン圧を発生させるとと
もに余剰油を油路１０から潤滑必要部に潤滑油と
して供給し、さらに余つた油を油路１１からオイ
ルストレーナ２０内に排出する。なお、潤滑油供
給油路１０はオリフイス２７６を介して油路７と
連絡されておりスプール２８の位置の如何にかか
わらず必要最小限の潤滑油が油路１０に供給さ
れ、潤滑必要部の焼付を防止している。 スロツトル弁２９は、一方（図示上方）にスプ
リング２９１が背設されたスプール３０、中間ス
プリング２９２を介してスプール３０に直列され
たスロツトルプランジヤ３１、エンジンのスロツ
トル開度に応じてスロツトルプランジヤ３１を変
位させるスロツトルカム３２およびスプールの変
位量を制限する係止板２９３を備える。スロツト
ルプランジヤ３１は、油路９のスロツトル圧のフ
イードバツクとスロツトルペダルにリンク機構
（図示せず）を介して連結され該ペダルの踏み込
み量に応じて回転するカム３２による押圧力とを
受けて図示上方に変位され、前記中間スプリング
２９２を介してスプール３０を押圧する。スプー
ル３０は図示上方からスプリング２９１のばね荷
重と油路９のスロツトル圧のフイードバツグとを
受け、図示下方から前記中間スプリング２９２に
よる押圧力を受けて変位され、油路１に連絡した
インポート２９４とドレインポート２９５との開
口面積を調節して油路９に原動機の出力に関係づ
けられた信号の一つであるスロツトル開度の増大
に応じて増大するスロツトル圧を発生させる。ま
たスロツトル弁２９の第１図図示上方端の室（ス
プリング２９１を配装した室）に、車速（又は出
力軸１４２の回転速度）の増大に応じて増大する
信号油圧を印加した場合にはスロツトル開度の増
大に応じて増大しかつ車速（又は出力軸１４２の
回転速度）の増大に応じて低下するスロツトル油
圧を発生させることができる。 マニユアル弁３３は、運転席に設けられたシフ
トレバー（図示せず）により手動されるスプール
３３１を備え、シフトレバーの設定位置（設定レ
ンジ）Ｐ（パーク）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニユート
ラル）、Ｄ（ドライブ）、２（セカンド）、Ｌ（ロー）
に応じて、表１に示す如くライン圧の発生油路１
と油路２〜油路６とを連絡する。油路２は流量制
御弁５１およびその下流に設けられたアキユムレ
ータ４６を介して前進用クラツチＣ１の油圧サー
ボＣ−１に連絡されるとともにロツクアツプリレ
ー弁４４に制御圧を供給する。油路３は１−２シ
フト弁３４および2ndレンジブースト弁４０にラ
イン圧を供給する。油路４は２−３シフト弁３６
にライン圧を供給するとともに2ndレンジブース
ト弁４０に制御圧を供給する。油路５は２−３シ
フト弁３６、ローコーストモジユレータ弁３８お
よびスロツトル弁に制御圧を供給する。油路６は
１−２シフト弁３４にライン圧を供給する。

【表】 運転者は運転席に設けた自動変速スイツチとマ
ニユアル変速スイツチとを選択的にONさせるこ
とにより、マニユアル弁の設定位置、Ｄ、2nd、
Ｌに対して表２に示す如く自動変速または特定変
速段による走行が行われる。この自動変速または
特定変速段による走行の設定は前記自動変速スイ
ツチおよびマニユアル変速スイツチからの信号を
入力する電子制御装置６０がソレノイド弁Ｓ１お
よびＳ２をそれぞれの自動変速または特定変速段
への固定がなされるよう出力することで行われ
る。

【表】 １−２シフト弁３４は、一方（図示下方）にス
プリング３４１が背設されたスプール３５を備え
る。スプール３５は一方から前記スプリング３４
１のばね荷重を受け、他方から上端ランド３５１
に、オリフイス３４２を介して油路１に連絡する
とともに電磁ソレノイド弁Ｓ１が取付けられた油
路１Ａの油圧Ｐ１を受けて変位される。ソレノイ
ド弁Ｓ１がON通電されているとき、ソレノイド
弁Ｓ１の弁口は開かれ油路１Ａは排圧され油路Ｐ
１はローレベルとなり、スプール３５はスプリン
グ３４１の作用で第１速側である図示上方に設定
される。これにより油路３に連絡するインポート
３４３は閉され、油路６と第２速用ブレーキＢ１
の油圧サーボＢ−１に設けられた係合がわ油圧シ
リンダ室ｂ１に連絡する油路３Ａとが連絡し、且
つドレインポート３４４とローコーストモジユレ
ータ弁３８への連絡油路６Ａとが連絡する。マニ
ユアル弁３３がＤ、Ｎ、Ｒ、Ｐの各レンジに設定
されているときは、表１に示す如く油路６はマニ
ユアル弁のドレインポート３３２に連絡されてい
るため、油路３Ａには油圧が発生せずブレーキＢ
１は解放される。ソレノイド弁Ｓ１がOFF（非通
電）されているとき、ソレノイド弁Ｓ１の弁口は
閉され、油路１Ａの油圧Ｐ１はライン圧と同等の
ハイレベルとなり、スプール３５は第２速側であ
る図示下方に設定される。これにより油路３と第
２速用ブレーキＢ１の油圧サーボＢ−１に設けら
れた係合側油室ｂ１に連絡する油路３Ａとが連絡
し、且つ油路６とローコーストモジユレータ弁３
８への連絡油路６Ａとが連絡される。また油圧サ
ーボＢ−１の油室ｂ１へは油路３Ａに設けられた
流量制御弁５３およびその下流に設けられたアキ
ユムレータ４８を介してライン圧が供給され、ブ
レーキＢ１が係合される。 ２−３シフト弁３６は、一方（図示下方）にス
プリング３６１が背設されたスプール３７を備え
る。スプール３７は、一方から前記スプリング３
６１のばね荷重および油路５にライン圧が発生し
ているときは図示下端ランド３７２に油路５のラ
イン圧を受け、他方から図示上端ランド３７１に
オリフイス３６０を介して油路４に連絡し、電磁
ソレノイド弁Ｓ２が設けられた油路４Ａの油圧Ｐ
２を受けて変位される。ソレノイド弁Ｓ２がON
（通電）されているとき前記１−２シフト弁の場
合と同様油路４Ａの油圧Ｐ２はローレベルとなる
のでスプール３７は図示上方（第２速がわ）に設
定され、油路４とクラツチＣ２への連絡油路４Ｂ
との連絡を遮断される。ソレノイド弁Ｓ２が
OFF（非通電）されているときはスプール３７は
図示下方（第３速側）に設定され、油路４と油路
４Ｂとが連絡され、油路４のライン圧は流量制御
弁５４を介してクラツチＣ２の油圧サーボＣ−２
へ連絡されるとともにさらに流量制御弁５２を介
してブレーキＢ１の油圧サーボＢ−１の解放側油
圧シリンダｂ２へライン圧が供給される。これに
よりクラツチＣ２が係合されるとともにブレーキ
Ｂ１が解放される。また油路５にライン圧が発生
しているとき（マニユアル弁がＬ位置に設定され
ているとき）スプールは図示下端ランド４７にラ
インおよびスプリング４６のばね荷重で図示上方
（第２速側）に固定される。 ローコーストモジユレータ弁３８は、一方にス
プリング３８１が背設されたスプール３９を有
し、一方から前記スプリング３８１のばね荷重と
油路５に発生するライン圧とを受け、他方からは
図示左端ランド３８２に出力油圧のフイードバツ
クを受けて変位される。油路６Ａに連結されたイ
ンポート３８３、ブレーキＢ２の油圧サーボＢ−
２に連絡する油路６Ｂに連結されたアウトポート
３８５、ドレインポート３８７を有し、スプール
５０の変位に応じてインポート３８３とドレイン
ポート３８７との開口面積を調整し、油路６Ａか
ら供給されたラインを調圧して油路６Ｂに出力す
る。油路６Ａと油路６Ｂはローコーストモジユレ
ータ弁３８を介して連絡されるとともにチエツク
弁３８０を介して連絡され油路６Ｂから油路６Ａ
への排油はこのチエツク弁３８０を介して迅速に
なされる。 2ndレンジブースト弁４０は、一方にスプリン
グ４０１が背設されたスプール４１を有する。ス
プール４１は一方から前記スプリング４０１のば
ね荷重を受け、他方から図示右端ランド４１１に
油路４のライン圧を受けて変位する。マニユアル
弁３３がＤレンジ以外の設定位置にあり油路４に
ライン圧が供給されていないとき、スプール４１
はスプリング４０１の作用で図示右方に設定され
油路３は３方チエツク弁５５を介してプライマリ
レギユレータ弁のプランジヤー２５への入力油路
９Ａに連絡する油路３Ｂに連通される。これによ
り運転者がマニユアル変速を選択し、マニユアル
弁３３が2ndに設定され、第２速発進を行うとき
には油路９Ａからライン圧の入力によりプライマ
リレギユレータ弁の出力するライン圧はレベルア
ツプされ、第１速発進に比較して低減速比での発
生に伴う伝達トルクの増大に対して、クラツチＣ
１およびブレーキＢ１の油圧サーボＣ−１および
Ｂ−１のトルク容量を増大させ第２速発進を円滑
に行わせる。またマニユアル弁３３がＤレンジに
設定されたときは、油路４にライン圧が供給さ
れ、スプール４１は図示右方に設定され、油路３
Ｂはドレインポート４０２に連絡されドレインさ
れる。 これによりプライマリレギユレータ弁２３は油
路９Ａからのライン圧の入力がないので通常（レ
ベルアツプなく）のライン圧とされマニユアル弁
がＤレンジのとき行われる自動変速時の不必要な
トルク容量の増大は防止され、自動変速時の衝撃
の増大も生じない。 オリフイスコントロール弁４２は、一方にスプ
リング４２１が背設されたスプール４３を有す
る。スプール４３は一方から前記スプリング４２
１によるばね荷重を受け他方からは図示右端ラン
ド４３１に油路９のスロツトル圧を受けて変位さ
れ、油路４Ｂと流量制御弁５２を介して油路４Ｂ
に連絡するとともにブレーキＢ１の油圧サーボの
解放側油圧サーボｂ２へ連絡した連絡油路４Ｃと
の連絡を行う。すなわち油路９のスロツトル圧が
設定値以上のとき油路４Ｂと油路４Ｃとの連絡を
遮断しスロツトル圧が設定値以下のとき油路４Ｂ
と油路４Ｃとを連絡する。 上記構成において、シフトレバー位置Ｐ、Ｒ、
Ｎ、Ｄ、２とソレノイド弁Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の作
動及びクラツチＣ１，Ｃ２，Ｆ１、ブレーキＢ
１，Ｂ２の作動の組合わせにより下記に示すよう
な変速比が得られる。

【表】 ドライバーがシフトレバー（図示せず）を操作
してマニユアルセレクト弁３３を“２”ポジシヨ
ンへ移動させかつ第２速発進スイツチ６１を押圧
すると、電子制御装置６０は少くともソレノイド
弁Ｓ１を非励磁状態とする。このとき油路１、ポ
ートｅを通つて導入されるライン圧P_Lは、ポー
トｆ，ｇを介して夫々油路２及び３へ導入され
る。クラツチＣ１は油路２を介してサーブ機構Ｃ
−１に圧力が導入されるので係合状態となる。一
方１−２シフト弁３４のスプール３５は、ソレノ
イド弁Ｓ１の非励磁（OFF）により右側の位置
に移動するので、油路３、１−２シフト弁３４の
ポート３４３、油路３Ａを通つてサーボ機構Ｂ−
１の油室ｂ１に油圧が導入され、ブレーキＢ１が
係合する。 従つてクラツチＣ１及びブレーキＢ１が係合し
第２速が達成される。なお、この際第２速発進ス
イツチ等の手段により通例Ｄレンジ、通常の
“２”レンジ等で第１速を達成する１−２シフト
弁は、第１速状態にならないよう阻止する。 一方、ブースタ弁４０に接続された油路４内の
油圧はマニユアルセレクト弁３３のポートｈ，ｉ
を通つて排出されているので、ブースタ弁４０の
スプール４１は下方位置に移動している。従つ
て、油路３内の圧力は、ブースタ弁４０、油路３
Ｂ、弁５５、油路９Ａを通つてレギユレータ弁２
３のブースト室に導入される。このためレギユレ
ータ弁２３のプランジヤ２５は上方へ移動するの
で、ポート２３３より排出される油量は減少し、
油路１内のライン圧P_Lは上昇し、サーボ機構Ｃ
−１，Ｂ−１へ導入される油圧も増圧される。従
つて、クラツチＣ１、ブレーキＢ１の係合力も増
大し、確実な第２速発進が可能となり、雪路等で
の車両の安全性が飛躍的に高まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る変速機の制御装置の一
実施例を示す図、第２図はレギユレータ弁の接続
を変えた別の実施例を示す図である。 図中Ｂ１……バンドブレーキ、Ｂ−１……油圧
サーボ、２３……プライマリレギユレータ弁、２
７……セカンダリレギユレータ弁、４２……オリ
フイスコントロール弁、２９……スロツトル弁、
３３……マニユアル弁、３４……１−２シフト
弁、３６……２−３シフト弁、４０……ブースタ
弁、５１，５２，５３，５４……流量制御機構、
４６，４８……アキユムレータ、４４……ロツク
アツプリレー弁、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３……電磁ソレ
ノイド弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動変速機の入力軸と出力軸との間に配設し
   た歯車機構の要素をケースに固定、入力軸又は出
   力軸に係脱又は互いに係脱することにより少くと
   も２つ以上の変速段を達成するための複数の摩擦
   係合装置と、 油圧源と、 該油圧源からの圧油を所定の圧力に調整すると
   共にこの所定の圧力を信号圧に対応して増圧する
   ための増圧室を備えたレギユレータ弁と、 マニユアルスイツチと、 低速段を選択するレンジと走行条件に応じて
   高速段および低速段を自動的に切換えると共に前
   記マニユアルスイツチの入力があると高速段のみ
   が選択されるレンジとに対応して、前記レギユ
   レータ弁からの圧油を前記摩擦係合装置に選択的
   に供給するマニユアル弁と、 レンジが選択され、かつマニユアルスイツチ
   の入力があつた時は前記レギユレータ弁の増圧室
   に前記信号圧を供給する信号弁と、 を有することを特徴とする自動変速機の制御装
   置。 ２ 前記信号弁は前記マニユアル弁による圧油の
   選択的な供給により作動することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の自動変速機の制御装
   置。