JPH05590Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は自動変速機の変速シヨツクを軽減する
ための装置に関するものである。

（従来の技術） 自動変速機は、クラツチやブレーキ等の各種摩
擦要素を選択的に油圧作動させることにより変速
歯車列の動力伝達経路が決定され、油圧作動され
る摩擦要素の組合せを切換えることにより変速す
るよう構成するのが普通である。しかしてこの変
速時ギヤ比の変更にともなう変速シヨツクが発生
するのを避けられず、その大小が自動変速機の商
品価値を左右する。

そこで、本願出願人は先に実願昭59−187817号
により、変速時油圧作動されるべき摩擦要素の容
量を変速シヨツクが軽減されるよう小さくすべ
く、その作動油圧を調圧する調圧弁を設けて変速
シヨツク軽減対策とする技術を提案済である。

しかし、摩擦要素の作動油圧回路は、上記調圧
弁が調圧値を変更した時や、摩擦要素が締結を完
了した瞬時に、作動油圧を一時的に急上昇させ
て、サージ圧を発生させる。このサージ圧は調圧
弁の調圧値や作動油圧の元圧（通常ライン圧）よ
り高く、摩擦要素の容量を一時的に過大なものと
して大きな変速シヨツクを生じさせる原因とな
る。

この問題を解決する技術としては従来、特開昭
58−137651号公報に記載の如く上記サージ圧を排
除するリリーフ弁を設け、これによりサージ圧に
起因する大きな変速シヨツクが生じないようにし
たものがある。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、従来は上記リリーフ弁の開弁圧が一定
であり、以下の問題を未だ解決し得ていない。即
ち、サージ圧はエンジン負荷毎にその高さが異な
り、これにもかかわらずこれを排除しようとする
リリーフ弁の開弁圧が一定であれば当然、エンジ
ン負荷によつてはサージ圧を完全に排除し得ない
場合が生じる。これがため従来の技術では、サー
ジ圧に起因する変速シヨツクを完全には軽減し得
ないという問題を生じていた。

（問題点を解決するための手段） 本考案はこの問題をも解決するため、エンジン
負荷に応じて開弁圧が変るリリーフ弁を前記調圧
弁及び摩擦要素間の作動油圧回路に接続して設
け、該リリーフ弁によりサージ圧を排除するよう
構成したものである。

（作用） 自動変速機の変速時作動されることになつた摩
擦要素の作動油圧は、先ず調圧弁により変速シヨ
ツクが軽減されるような値に調圧され、従つて通
常時の変速シヨツクは軽減される。

ところで、調圧弁が調圧値を変更したり、摩擦
要素が締結を完了した瞬時はサージ圧が発生す
る。このサージ圧はリリーフ弁により排除される
が、リリーフ弁の開弁圧がエンジン負荷に応じて
変化するため、サージ圧がエンジン負荷毎に異な
つても、上記サージ圧の排除を常時確実に行なわ
せることができ、サージ圧に起因する変速シヨツ
クをいかなるエンジン負荷のもとでも防止し得る
こととなる。

（実施例） 以下、図示の実施例に基づき本考案の詳細に説
明する。

第１図は本考案一実施の態様で、図中１は変速
歯車列を示し、この変速歯車列はトルクコンバー
タ２を介してエンジン出力軸３の動力を変速機入
力軸４に入力され、この動力を変速下に変速機出
力軸５より出力ギヤ６、アイドラギヤ７を経てフ
アイナルドライブシヤフト８で伝達するものとす
る。

入力軸４上には１速入力ギヤ９、２速入力ギヤ
１０、３速度入力ギヤ１１、４速入力ギヤ１２及
びリバース入力ギヤ１３を夫々設ける。ギヤ９は
油圧作動クラツチC₁を介して入力軸４に結合可
能とし、ギヤ１０は油圧作動クラツチC₂を介し
て入力軸４に結合可能とし、ギヤ１１は入力軸４
に一体結合する。又、ギヤ１２，１３は夫々共通
な油圧作動クラツチC₄を介して入力軸４に結合
可能とする。ギヤ９〜１２に夫々１速、２速、３
速、４速出力ジヤ１４〜１７を直接噛合させ、ギ
ヤ１３にリバースアイドラギヤ１８を挟んでリバ
ース出力ギヤ１９を噛合させる。ギヤ１４〜１７
及び１９は出力軸５上に設け、ギヤ１４はワンウ
エイクラツチ２０を介して出力軸５上に取付け、
前進方向の回転時出力軸５に駆動係合させる。ギ
ヤ１５は出力軸５に一体結合し、ギヤ１６は油圧
作動クラツチC₃により出力軸５に結合可能とし、
ギヤ１７，１９は夫々ドツグクラツチ２１により
適宜選択的に出力軸５に結合可能とする。

かかる変速歯車列１においては、軸３からのエ
ンジン動力がトルクコンバータ２を経て軸４に入
力されており、又運転車が前進自動変速走行を希
望して後述するマニユアルバルブを前進走行
（Ｄ）レンジにしている間、ドツグクラツチ２１
により４速出力ギヤ１７を出力軸５に結合し続け
る。この状態でクラツチC₁のみが油圧作動され
ると、このクラツチを介して軸４からのエンジン
動力がギヤ９，１４、ワンウエイクラツチ２０、
出力軸５、ギヤ６，７及びフアイナルドライブシ
ヤフト８へと伝わり、前進第１速を得ることがで
きる。クラツチC₂のみを油圧作動させると、こ
のクラツチを介して軸４からのエンジン動力がギ
ヤ１０，１５出力軸５、ギヤ６，７及びフアイナ
ルドライブシヤフト８へと伝わり、前進第２速を
得ることができる。クラツチC₃のみを油圧作動
させると、このクラツチがギヤ１１を経てギヤ１
６に達していた軸４からのエンジン動力を出力軸
５、ギヤ６，７及びフアイナルドライブシヤフト
８に伝え、前進第３速を得ることができる。クラ
ツチC₄のみを作動させると、このクラツチを介
して軸４からのエンジン動力がギヤ１２，１７に
伝わり、その後ドツグクラツチ２１を経て出力軸
５、ギヤ６，７及びフアイナルドライブシヤフト
８に伝わり、前進第４速を得ることができる。

なお、運転者が後退走行を希望してマニユアル
バルブを後退走行（Ｒ）レンジにすると、ドツグ
クラツチ２１はリバース出力ギヤ１９を出力軸５
に駆動結合する位置に切換わり、同時にクラツチ
C₄が油圧作動される。この時軸４からのエンジ
ン動力はクラツチC₄を介してギヤ１３，１９に
伝わり、その後ドツグクラツチ２１を経て出力軸
５、ギヤ６，７及びフアイナルドライブシヤフト
８に伝わり、後退を選択することができる。

上記変速歯車列１の変速は変速油圧回路３０に
より行なうものとする。この油圧回路はエンジン
駆動されるオイルポンプ３１からのオイルを周知
のプレツシヤレギユレータバルブ３２により、エ
ンジン負荷に比例したライン圧P_Lとなし、回路
３３に出力する油圧源を具える。回路３３のライ
ン圧P_Lはマニユアルバルブ３４の選択位置（レ
ンジ）に応じ回路３５に出力するようになし、こ
のマニユアルバルブは運転者が前進走行又は後退
走行を希望して前記Ｄレンジ又はＲレンジにする
時回路３５をライン圧P_Lを出力し、それ以外の
駐車（Ｐ）レンジ又は停車（Ｎ）レンジでは回路
３５を無圧状態にするものとする。

回路３５にライン圧P_Lが出力される間、この
ライン圧を調圧弁３６によりP_C′に調圧して回路
３７に出力するようになす。調圧弁３６はスプー
ル３８と、これを電磁力F_Sをもつて図中左方に付
勢する比例ソレノイド３９とを具え、電磁力F_Sに
対向するようスプール３８の段差部３８_aに前記
の調整圧P_C′をフイードバツクして作用させる。
調圧弁３６は更に、回路３５を接続するポート３
６_a、回路３７を接続するポート３６_b及びドレン
ポート３６_cを有し、スプール３８の図中下半部
位置でポート３６_bをポート３６_aに通じて調整圧
P_C′を上昇させ、スプール３８の図中上半部位置
でポート３６_bをポート３６_cに通じて調整圧P_C′
を低下させるものとする。スプール３８は電磁力
F_Sと、調整圧P_C′が段差部３８_aに作用して生ずる
力とがバランスするようストロークし、調整圧
P_C′が電磁力F_Sに対応した値以上になる時図中右
行して調整圧P_C′を低下させ、逆に調整圧P_C′が
電磁力F_Sに対応した値以下になる時図中左行して
調整圧P_C′を高める。よつて、調圧弁３６は調整
圧P_C′を電磁力F_Sに応じた値にすることができ
る。

ところで比例ソレノイド３９が発生する電磁力
F_Sは電子制御回路４０により電流制御又はデユー
テイ制御するが、第２図の瞬時t₁〜t₂間における
変速中調整圧P_C′が変速シヨツク軽減上要求され
る同図中実線ａで示す如き特性（変速の種類毎に
異なる）に沿つて変化するよう電磁力F_Sを決定す
るものとする。

電子制御回路４０は、クラツチC₁〜C₄のどれ
を油圧作動すべきかを決定する分配弁４１の駆動
用ステツプモータ４２の位置制御（変速制御）に
も供し、これがため電子制御回路４０にはエンジ
ンスロツトル開度THを検出するスロツトルセン
サ４３からの信号、車速Ｖを検出する車速センサ
４４からの信号、及びマニユアルバルブ３４の選
択レンジを検出するレンジセンサ４５からの信号
Ｌを供給する。

分配弁４１はステツプモータ４２により回転位
置を決定されるロータ４６を具え、これが図示の
１速位置の時直径方向孔４６ａをポート４１ａに
通じると共に、他のポート４１_b〜４１_dをドレン
孔４６_bに通じるものとする。ロータ４６を図中
時針方向へ45°づつ順次２速位置、３速位置、４
速位置又は後退位置に回転すると、２速位置では
孔４６_aがポート４１_bに通じ、ポート４１_c，４
１_dがドレン孔４６_bに、又ポート４１_aがドレン
孔４６_cに通じ、３速位置では孔４６_aがポート４
６_cに通じ、ポート４１_dがドレン孔４６_bに、又
ポート４６_a，４６_bがドレン孔４６_cに通じ、４
速又は後退位置では孔４６_aがポート４１_dに通
じ、ポート４１_a〜４１_cがドレン孔４６_cに通じ
るものとする。なお、ポート４１_a〜４１_dは夫々
クラツチC₁〜C₄に接続する。

半径方向孔４６_aには回路３７からの調整圧
P_C′を回路４７よりクラツチ作動油圧P_Cとして供
給し、回路３７，４７間にリリーフ弁４８を接続
して設ける。このリリーフ弁はスプール４８_aを
具え、このスプールを室４８_b内に供給する背圧
P_Bにより図中左方に付勢し、これと対向するよ
う室４８_cにおいてスプール４８_aにクラツチ作動
油圧P_Cを作用させる。そして、本例では背圧P_B
をライン圧P_Lそのものとし、スプール４８_aは図
中上半部位置で回路３７，４７が接続されたポー
ト４８_dをドレンポート４８_eから遮断してP_C＝
P_C′とし、図中下半部位置でポート４８_dをドレン
ポート４８_eに通じて作動油圧P_Cを低下させるも
のとする。ところで、スプール４８_aは室４８_c内
の作動油圧P_Cが室４８_b内の背圧P_B、即ち開弁圧
より高くなる時図中下半部位置となつて作動油圧
P_Cを低下させるため、作動油圧P_Cは背圧P_Bより
高くなることはない。しかして、背圧P_Bがライ
ン圧P_Lそのものであり、このライン圧がエンジ
ン負荷に比例することから、背圧P_Bもエンジン
負荷に比例し、リリーフ弁４８の開弁圧をエンジ
ン負荷に比例して高めることとなる。

上記実施例の作用を次に説明する。

運転者が前進走行を希望してマニユアルバルブ
３４をＤレンジにしている間、このマニユアルバ
ルブ３４は回路３３のライン圧P_Lを回路３５に
出力し、制御回路４０はスロツトル開度TH及び
車速Ｖの組合からなる好適変速段を判別し、判別
結果に基づきステツプモータ４２を介しロータ４
６を１速、２速、３速又は４速位置にする。制御
回路４０は更に変速時以外比例ソレノイド３９の
電磁力F_Sを最大に保ち、調圧弁３６からの調整圧
P_C′を回路３５からのライン圧P_Lと同じに保持す
る。分配弁４１は、ロータ４６の１速位置で上記
P_C′＝P_Lの油圧を作動油圧P_Cとして孔４６_aから
クラツチC₁に供給し、これを作動する一方、他
のクラツチC₂〜C₄を全てドレンして非作動にし、
第１速を得ることができる。

ロータ４６の２速位置で分配弁４１は作動油圧
P_CをクラツチC₂のみに供給してこれを作動し、
第２速を得ることができ、ロータ４６の３速位置
で分配弁４１は、作動油圧P_CをクラツチC₃のみ
に供給してこれを作動し、第３速を得ることがで
き、ロータ４６の４速位置で分配弁４１は、作動
油圧P_CをクラツチC₄のみに供給してこれを作動
し、第４速を得ることができる。

ところで、ロータ４６の回転位置を切換えた直
後の変速中（第２図中瞬時t₁〜t₂間）、作動から
非作動にされることとなつたクラツチの作動油圧
P_Cはドレン孔４６_b又は４６_cより圧力を排除され
て、第２図にｂで示す如くに低下するのに対し、
非作動から作動されることとなつたクラツチの作
動油圧P_Cは制御回路４０により以下の如くに上
昇制御される。即ち、この変速中制御回路４０は
比例ソレノイド３９への通電量を０から徐々に増
加させ、その電磁力F_Sを０から漸増させる。電磁
力F_Sが０の時調圧弁３６は前記作動により調整圧
P_C′を０にし、電磁力F_Sの増大につれ調整圧P_C′
をライン圧P_Lに向け高くする。よつて調整圧
P_C′は第２図中ａで示す如く漸増して、作動され
ることとなつたクラツチの締結を変速シヨツクが
軽減されるような速度で進行させ、大きなシヨツ
クなしに変速を行なうことができる。

ところで、作動されることとなつたクラツチが
締結を完了する第２図中瞬時t₁の直後に、当該ク
ラツチの作動油圧は一時的に急上昇してサージ圧
P_Sを生じさせようとする。この時、サージ圧P_Sは
リリーフ弁４８の室４８_cにおいてスプール４８_a
を室４８_b内の背圧P_B（P_B＝P_L＜P_S）に抗し第１
図中右方へ押動し、サージ圧P_Sがドレンポート４
８_eより排除されることとなる。よつて、クラツ
チ作動油圧P_Cが第２図中変速終了瞬時t₂直後にサ
ージ圧P_Sによつてライン圧P_Lより高くなること
はなく、これに起因する変速シヨツク７の発生も
防止し得る。

なお、かかるサージ圧の排除に当り、リリーフ
弁４８は背圧P_Sをライン圧P_Lそのものとするた
め、又このライン圧がエンジン負荷に比例するた
め、エンジン負荷毎に異なるサージ圧P_Sをいかな
るエンジン負荷のもとでも確実に排除することが
でき、サージ圧にともなう変速シヨツクを完璧に
なくすことができる。

運転者が後退走行を希望してマニユアルバルブ
３４をＲレンジにすると、このマニユアルバルブ
は回路３３からのライン圧P_Lを回路３５に出力
し、制御回路４０はステツプモータ４２を介し分
配弁４１のロータ４６を後退位置にすると共に、
比例ソレノイド３９の電磁力F_Sを最大にして調整
圧P_C′をライン圧P_Lと同じにする。この時P_C′＝
P_Lの油圧は作動油圧P_CとしてクラツチC₄のみに
達し、これを作動させることで、後退を選択する
ことができる。

又、運転者が駐車又は停車を希望してマニユア
ルバルブ３４をＰ又はＮレンジにすると、回路３
５は無圧状態にされ、分配弁４１の位置に係わり
なく全てのクラツチC₁〜C₄が非作動にされるこ
とで、変速歯車列１を動力伝達不能な中立状態に
することができる。

第３図は本考案の他の例を示し、本例では、リ
リーフ弁４８の室４８_bにライン圧P_Lを供給する
代りに、ポンプ圧P_Pをプレツシヤモデイフアイ
ア弁５０により調圧して得られるモデイフアイア
圧P_Mを供給する。プレツシヤモデイフアイア弁
５０は電子制御回路４０により電磁力F_Mを制御
される比例ソレノイド５１を具え、スプール５０
_ａをこの電磁力F_Mと、室５０_b内にフイードバツク
されたモデイフアイア圧P_Mによる力とがバラン
スする位置にストロークさせることにより、モデ
イフアイア圧P_Mを電磁力F_Mに対応した値にする
ものとする。よつて、制御回路４０により比例ソ
レノイド５１の電磁力F_Mをエンジン負荷（この
例ではスロツトル開度TH）に比例して大きくす
れば、モデイフアイア圧P_Mがエンジン負荷に比
例して高くなり、リリーフ弁４８を前記実施例と
同様に機能させることができる。

ところでこの場合、プレツシヤモデイフアイア
圧P_Mを制御回路４０により自由に決定し得るこ
とから、以下の如くにして自動変速機のクリープ
トルク（マニユアルバルブ３４をＤ又はＲレンジ
にした停車中の引摺りトルク）を手動変化できる
ようにすることも可能である。この目的のために
は、電子制御回路４０にポテンシヨメータ５２か
らの信号を追加入力し、このポテンシヨメータは
運転者が希望するクリープトルクに応じて手動操
作するものとする。この場合制御回路４０は比例
ソレノイド５１の電磁力F_Mを、Ｄ又はＲレンジ
（信号Ｌより判別）にしたスロツトル開度TH＝
０及び車速Ｖ＝０の停車中に限り、ポテンシヨメ
ータ５２からの指令に応じた小さな値にする。こ
の小さな電磁力F_Mはモデイフアイア圧P_Mを低く
し、リリーフ弁４８のリリーフ作用によりクラツ
チ作動油圧P_Cをモデイフアイア圧P_Mと同じ低い
値にすることができる。よつて、油圧P_Cで作動
されるクラツチ（ＤレンジではC₁，Ｒレンジで
はC₄）の締結力が小さくなり、その分クリープ
トルクを減ずることができる。

これにより、クリープトルクのため車両が微速
走行するクリープ現象を防止できるが、クリープ
トルクを利用して車両を坂道停車させたり、渋滞
路で微速走行させたい場合、希望に応じポテンシ
ヨメータ５２の手動操作によりクリープトルクを
増大することで目的を達成することができる。

第４図は本考案の更に他の例を示し、本例では
第１図の例に圧力逃し弁５３及び電磁開閉弁５４
を付加すると共に、第３図におけると同様なプレ
ツシヤモデイフアイア弁５０を付加する。圧力逃
し弁５３はプランジヤ５３_aを具え、その一端が
臨む室５３_bに電磁開閉弁５４を経て適宜クラツ
チ作動油圧P_Cを供給し、プランジヤ５３_aの他端
が臨む室５３_c内にエンジン負荷（スロツトル開
度TH）に比例したモデイフアイア圧P_Mを供給す
る。プランジヤ５３_aは室５３_c内のばね５３_dで
図示の位置に弾支し、この位置より右行する時室
５３_b内の圧力をドレンポート５３_eより排除する
ものとする。又、電磁開閉弁５４は電子制御回路
４０により変速中ONされるソレノイド５４_aを
具え、そのON時室５３_bにクラツチ作動油圧P_c
を供給するものとする。

本例においては、変速時以外電子制御回路４０
がソレノイド５４_aをOFFし続け、室５３_bにクラ
ツチ作動油圧P_Cを供給しないため、第１図につ
き前述したと同様の作用が得られる。変速中クラ
ツチ作動油圧P_Cは基本的には第２図中ａで示す
と同様に上昇制御されるが、本例では特に第５図
の如く変速中（t₁〜t₂）の最も変速シヨツクを生
じ易い期間t₁′〜t₂′において電磁開閉弁５４を電
子制御回路４０によりONし、クラツチ作動油圧
P_Cを室５３_bに供給する。この間、作動油圧P_Cは
室５３_c内のモデイフアイア圧P_M及びばね５３_dの
ばね力で決まる値を越えた分ドレンポート５３_e
より排除され、クラツチ作動油圧P_Cに第５図中
a′で示す如き棚を設定することができる。よつ
て、変速機出力軸トルクのピークを同図中T_P1か
らT_P2へと低下させることができ、尚一層の変速
シヨツク軽減効果を達成することができる。しか
も、室５３_cへのモデイフアイア圧P_Mがエンジン
負荷に比例することから、作動油圧の棚a′をエン
ジン負荷毎に適正なものとし得て、いかなるエン
ジン負荷のもとでも所定通りの変速シヨツク軽減
効果を達成することができる。

（考案の効果） かくして本考案変速シヨツク軽減装置は上述の
如く、サージ圧を排除して変速シヨツクを軽減す
るリリーフ弁４８の開弁圧をエンジン負荷に応じ
て変化させる構成としたから、サージ圧がエンジ
ン負荷毎に異なつてもこれを確実に排除して、サ
ージ圧が原因の変速シヨツクをいかなるエンジン
負荷のもとでも確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の一実施例を示す自動変速
機の変速制御システム図、第２図は同例における
クラツチ作動油圧の経時変化を示すタイムチヤー
ト、第３図及び第４図は夫々本考案の他の２例を
示す第１図と同様な変速制御システム図、第５図
は第４図の例における変速機出力軸トルク及びク
ラツチ作動油圧の経時変化を示すタイムチヤート
である。 １……変速歯車列、C₁〜C₄……油圧作動クラ
ツチ（摩擦要素）、３０……変速油圧回路、３１
……オイルポンプ、３２……プレツシヤレギユレ
ータバルブ、３４……マニユアルバルブ、３６…
…調圧弁、３９……比例ソレノイド、４０……電
子制御回路、４１……分配弁、４２……ステツプ
モータ、４３……スロツトルセンサ、４４……車
速センサ、４５……レンジセンサ、４８……リリ
ーフ弁、５０……プレツシヤモデイフアイア弁、
５１……比例ソレノイド、５２……ポテンシヨメ
ータ、５３……圧力逃し弁、５４……電磁開閉
弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 各種摩擦要素の油圧作動の組合せを切換えるこ
   とにより変速可能で、変速時油圧作動されるべき
   摩擦要素の作動油圧を変速シヨツクが軽減される
   よう調圧する調圧弁を設けた自動変速機におい
   て、 エンジン負荷に応じて開弁圧が変るリリーフ弁
   を前記調圧弁及び摩擦要素間の作動油圧回路に接
   続して設け、該リリーフ弁によりサージ圧を排除
   するよう構成したことを特徴とする自動変速機の
   変速シヨツク軽減装置。