JPH0573948B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動変速機の油圧制御装置に関し、
特に副変速機を手動操作により高速段から低速段
へ切換える際の油圧制御に関する。

従来技術 運転性能を向上するために、高速段と低速段と
を手動操作により切換え可能な副変速機が付加さ
れている自動変速機がある。走行中における副変
速機の高速段から低速段への切換に伴う変速衝撃
および機関の過大な吹き上がりを回避して機関回
転速度の適当な上昇を得るために、アンダラツプ
期間、すなわち副変速機の高速段用摩擦係合装置
が解放状態になつてからも低速段用摩擦係合装置
をなお解放状態にどとめておく期間を制御する必
要がある。

また、副変速機が主変速機の出力側に設けられ
ている自動変速機では、主変速機の変速段に関係
して主変速機における慣性質量が異なつており、
したがつてアンダラツプ期間における機関回転速
度の上昇速度が異なるので、アンダラツプ期間は
車速（高車速の場合程、切換時に必要な機関回転
速度の上昇量は増大する。）だけでなく、主変速
機の変速段に応じても切換える必要がある。

特公昭58−25177号公報は、手動操作による副
変速機の高速段から低速段への切換の際の油圧制
御ではないが、高速段から低速段への自動変速の
際の車速に関係した油圧制御を開示している。す
なわち低速段用摩擦係合装置および高速段用摩擦
係合装置の油圧を制御圧として受けるスプール弁
形式の制御弁を複数個設け、これら複数個の制御
弁により、低速段用摩擦係合装置の油圧が低速段
用摩擦係合装置の滑り係合を生じさせる所定レベ
ルまで上昇した時、高速段用摩擦係合装置の油圧
を、高速段用摩擦係合装置に滑りを生じさせる値
に低下させ、この低下量は車速とスロツトル開度
とに応じた量とし、さらに高速段用摩擦係合装置
の油圧が高速段用摩擦係合装置を実質的に解放さ
せる所定レベルまで低下した時、低速段用摩擦係
合装置の油圧を、低速段用摩擦係合装置を実質的
に係合させる値に増大させている。

しかしながら特公昭58−25177号公報の油圧制
御は、自動変速によるダウンシフトであつて、手
動操作による副変速機の高速段から低速段への切
換には直ちに適用できず、またオーバラツプ期
間、すなわち低速段用摩擦係合装置と高速段用摩
擦係合装置とをともに滑り係合状態に保持してい
る期間の制御を開示している。さらにスプール弁
形式の制御弁は構成が複雑であり、制御弁への制
御圧の伝達に関する時間的なばらつき、制御弁の
ばね力などのばらつき、および油温からオーバラ
ツプ期間が影響を受け、制御精度が低くなつてい
る。

発明の目的 本発明の目的は、副変速機が主変速機の出力側
に付加されている自動変速機において、走行中の
副変速機の高速段から低速段への切換の際におけ
るアンダラツプ期間を適切かつ高精度で制御する
ことができ、かつ構成が簡単である油圧制御装置
を提供することである。

目的を達成するための手段 この目的を達成するために本発明によれば、複
数の変速段を有する主変速機の出力側に接続され
高速段と低速段とを手動操作により切換え可能な
副変速機と、係合状態に保持されて副変速機の高
速段を達成する高速段用摩擦係合装置と、係合状
態に保持されて副変速機の低速段を達成する低速
段用摩擦係合装置と、高速段用摩擦係合装置をド
レンへ接続するとともに低速段用摩擦係合装置を
油圧媒体の供給油路へ接続して副変速機を高速段
から低速段へ切換える切換バルブとを備えている
自動変速機の油圧制御装置であつて、前記低速段
用摩擦係合装置への油圧媒体の供給を制限する電
磁弁と、切換バルブが高速段位置から低速段位置
へ切換えられた時からの経過時間を測定する時間
測定手段と、主変速機の変速段を検出する変速段
検出手段と、車速を検出する車速センサと、変速
段検出手段および車速センサの検出値に関係する
所定時間を計算する時間計算手段と、時間測定手
段により測定されている経過時間が時間計算手段
により計算された時間に達するまで低速段用摩擦
係合装置への油圧媒体の供給が制限されるように
電磁弁を電気信号により制御する電磁弁制御手段
とを備えている。

本発明によればさらに、時間計算手段により計
算される所定時間は吸気スロツトル開度および油
圧媒体の温度にも関係させる。

作 用 運転者の手動操作に伴つて切換バルブが高速段
に対応する位置から低速段へ対応する位置へ切換
わると、副変速機の高速段用摩擦係合装置はドレ
ンへ接続されてその油圧は下降し始め、ついには
高速段用摩擦係合装置は解放状態となる。

これに対し、副変速機の低速段用摩擦係合装置
は、切換バルブの切換わり後も、主変速機の変速
段および車速、さらには吸気スロツトル開度およ
び油温に関係する所定時間内は油圧媒体の供給を
電磁弁により制限されており、高速段用摩擦係合
装置の解放後も解放状態に保持され、アンダラツ
プ期間が生じる。

この所定時間の経過後は電磁弁による低速段用
摩擦係合装置への油圧媒体の供給の制限が解除さ
れ、低速段用摩擦係合装置は油圧媒体を供給され
て速やかに係合状態になり、副変速機は低速段に
なる。

適切な長さのアンダラツプ期間より機関回転速
度は主変速機の変速段および車速に応じて適切な
値まで速やかに上昇する。

発明の効果 本発明ではアンダラツプ期間が主変速機の変速
段に応じた長さとなり、機関回転速度はアンダラ
ツプ期間において主変速機の変速段に応じた適切
な量だけ上昇するので、副変速機の高速段から低
速段への切換の際の衝撃を緩和し、かつ機関の過
大な吹き上がりを回避することができる。

アンダラツプ期間は電磁弁を電気信号により制
御することにより制御されるので、スプール弁形
成の油圧制御装置に比べて構成が非常に簡単とな
る。

また本発明のアンダラツプ期間は制御油圧の伝
達に関する時間的なばらつきおよび制御弁のばね
力のばらつきなどの影響を受けないので、高い制
御精度を得ることができる。

さらに電磁弁による低速段用摩擦係合装置への
油圧媒体の供給を制御する所定時間は、機関のス
ロツトル開度の関数にもする。スロツトル開度が
低い場合には機関が吹き上がるのに要する時間が
長くなるため、所定時間を大きくし、スロツトル
開度が高い場合には、エンジンが吹き上がるのに
要する時間が短くなるため、所定時間を小さくす
ることにより、変速シヨツクの悪化を補償するこ
とができる。

好ましい実施態様では電磁弁は、切換バルブか
ら低速段用摩擦係合装置への油圧媒体の油路をド
レンへ接続する油路を開閉する弁である。

好ましくは電磁弁による低速段用摩擦係合装置
への油圧媒体の供給を制限する所定時間は油圧媒
体の温度の関数にもする。油圧媒体が低温である
場合には油圧媒体の粘性が大きく、油路における
油圧媒体の流れ速度は低下して、摩擦係合装置の
解放、係合時期はずれるが、この所定時間を油圧
媒体の温度に関係させることにより、このような
ずれを補償することができる。

実施例 図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は自動変速機の全体の構成図を示してお
り、機関の動力伝達経路にいて上流から順番に機
関１０、流体トルクコンバータ１２、複数の変速
段を有する主変速機１４、および副変速機１６を
備えている。副変速機１６は、主変速機１４の出
力要素に結合している入力軸１８、入力軸１８に
結合しているサンギヤを含む遊星歯車装置２０、
遊星歯車装置２０のキヤリヤに結合している出力
軸２２、入力軸１８と遊星歯車装置２０のキヤリ
ヤとの接続を制御する高速段用クラツチ２４、お
よび遊星歯車装置２０のリングギヤの固定を制御
する低速段用ブレーキ２６を有している。高速段
用クラツチ２４の係合により入力軸１８の回転は
減速比１で出力軸２２へ伝達され、低速段用ブレ
ーキ２６の係合により入力軸１８の回転は減速さ
れて出力軸２２へ伝達される。スロツトル開度セ
ンサ２８は吸気通路のスロツトル開度を検出し、
パターンセレクトスイツチ３０は運転者により選
択されたエコノミ（経済走行）、パワ（出力走行）
などの運転パターンを検出し、シフトポジシヨン
センサ３２は運転者により選択されたＤ（ドライ
ブ）、Ｒ（リバース）などのシフトポジシヨンを検
出し、Ｌ・Ｈポジシヨンスイツチ３４は運転者に
より選択された副変速機１６のＬ（低速段）およ
びＨ（高速段）位置を検出し、油温センサ４０は
油圧制御装置４２において用いられる油圧媒体と
してのオイルの温度を検出し、油圧センサ４４は
高速段用クラツチ２４の油圧を検出し、車速セン
サ４６は車速に比例する出力軸２２の回転速度を
検出する。CPU４８はこれらセンサおよびスイ
ツチからの信号を入力として受け、これらの信号
に基づいて油圧制御装置４２を制御する。

第２図は第１図の油圧制御装置４２を詳細に示
しており、オイルポンプ５０は、オイルパン５２
内のオイルを吸込み、加圧して吐出している。主
変速制御回路５４は主変速機１４の変速段を切換
えるシフトバルブおよびプライマリレギユレータ
バルブなどの周知の要素を含み、プライマリレギ
ユレータバルブは供給圧油路としてのライン圧油
路５６にスロツトル開度θに関係したラインPlを
発生する。Ｌ・Ｈ切換バルブ６０は、ライン圧油
路５６へ接続されているポート６２，６４、ドレ
ン６６，７２、およびその他のポート６８，７０
を有し、Ｌ・Ｈポジシヨンに関係してポートある
いはドレン６２，６４，６６，６８，７０，７２
間の接続を制御する。Ｌ・Ｈ切換バルブ６０は、
Ｌ・Ｈポジシヨンに関係して制御圧を供給され、
この制御圧に関係して移動するスプールを有する
形式であつてもよい。高速段用クラツチ２４は、
Ｈ位置において係合状態に保持され、油路７６を
介してポート６８へ接続されている。アキユムレ
ータ７８は油路７６へ接続され、油路７６の途中
にはオリフイス８０と逆止め弁８２とが互いに並
列に設けられている。逆止め弁８２は高速段用ク
ラツチ２４のオイルをポート６８の方へ流す際に
開く。低速段用ブレーキ２６は、Ｌ位置において
係合状態に保持され、油路６を介してポート７０
へ接続されている。アキユムレータ８８は油路８
６へ接続され、油路８６の途中にはオリフイス９
０と逆止め弁９２とが互いに並列に設けられてい
る。逆止め弁９２は低速段用ブレーキ２６のオイ
ルをポート７０の方へ流す際に開く。排出油路１
００は、ポート７０とオリフイス９０との間にお
いて油路８６から分岐し、分岐個所のオイルをド
レンへ導く。電磁弁としてのソレノイド弁１０２
は、ソレノイド１０４、およびソレノイド１０４
に関係して排出油路１００を開閉する弁体１０６
を有しており、主変速制御回路５４と同様に
CPU４８からの電気信号により制御される。

第３図を参照してCPU４８によつて行なわれ
る制御を説明する。なお第３図においてPcは高
速段用クラツチ２４のサーボ油圧、Pbは低速段
用ブレーキ２６のサーボ油圧である。

時刻ｔ１以前ではＬ・ＨポジシヨンはＨ（高速
段）位置にあり、Ｌ・Ｈ切換バルブ６０において
ポート６８はポート６２へ、ポート７０はドレン
７２へ、それぞれ接続されている。これにより高
速段用クラツチ２４はライン圧油路５６からオイ
ルを供給されて係合状態に保持されているのに対
し、低速段用ブレーキ２６のオイルは排出されて
いて低速段用ブレーキ２６は解放状態に保持され
ている。したがつて副変速機１６は高速段にあ
る。

時刻ｔ１においてＬ・Ｈポジシヨンが運転者に
よりＨ位置からＬ位置へ切換えられる。この切換
によりＬ・Ｈ切換バルブ６０の制御圧がCPU４
８により変化させられ、Ｌ・Ｈ切換バルブ６０の
スプールは高速段側の位置から低速段側の位置へ
切換えられる。こうしてポート６８はドレン６６
へ、ポート７０はポート６４へ、それぞれ接続さ
れ、サーボ油圧Pcは下降し始める。これに対し、
ポート７０はライン圧油路５６からオイルを導か
れるが、ソレノイド弁１０２が時刻ｔ１からなお
所定時間Ta内は排出油路１００を開いているの
で、サーボ油圧Pbは零に保持され、低速段用ブ
レーキ２６の係合は阻止される。

時刻ｔ１から所定時間Taが経過した時刻ｔ２
においてソレノイド弁１０２は排出油路１００を
閉じる。これによりサーボ油圧４ｂは、時刻ｔ２
から上昇し始め、時刻ｔ２から時間Tbの経過後
の時刻ｔ３において所定油圧に達し、低速段用ブ
レーキ２６は半係合状態となる。

サーボ油圧Pcが適当に低下してから時刻ｔ３
までは高速段用クラツチ２４および低速段用ブレ
ーキ２６がともに解放状態にあるアンダラツプ期
間であり、機関回転速度はこのアンダラツプ期間
において円滑に上昇する。

第４図は所定時間Taの特性を示している。車
速Ｖが高くなれに連れてＨ位置からＬ位置へ切換
えられた際に必要な機関回転速度の上昇量は大き
くなるので、アンダラツプ期間を長くするための
所定時間Taも増大する。また、主変速機１４の
第１速ないし第４速の変速段に関係して主変速機
１４の慣性質量および機関回転速度の必要な上昇
量も異なるので、所定時間Taは主変速機１４の
変速段の関数としても設定する。なお第４図にお
いて所定時間Taが第４速の場合より第３速の場
合の方が短くなつているのは、第３速が減速比１
で第４速がオーバドライブのようなときには第３
速時の慣性質量が第４速時のものより小さい値と
なるからである。さらに、オイルの温度Ｔが低く
なるに連れ、オイルの粘性が大きくなり、低速段
用ブレーキ２６へのオイルの供給速度が低くなる
ので、所定時間Taはオイル温度Ｔが低くなるに
連れて短い値に設定して、オイル温度Ｔに因るア
ンダラツプ期間のずれを補償することができる。
また、スロツトル開度θが大きくなるにつれて、
エンジンの吹き上がる速度が大きくなるため、所
定時間Taは、スロツトル開度が高くなるにつれ
て、短い値に設定して、スロツトル開度θに因る
アンダラツプ期間のずれを補償することができ
る。

第５図は第３図で説明した制御に従つた変速制
御ルーチンのフローチヤートである。副変速機１
６の操作位置がＨからＬへ切換えられたことを表
わすフラグＦ、およびフラグＦが０から１へ変化
した時からの経過時間Tiを計数するタイマは初
期化としてリセツトされる（ステツプ110，112）。
主変速機１４の指示変速段Sxが車速Ｖおよび吸
気スロツトル開度θなどに基づいて計算され（ス
テツプ114）、この指示変速段Sxに従つて主変速
機用ソソレノイド弁の駆動制御（オン、オフ）が
行なわれ（ステツプ116）、主変速機１４の変速段
は指示変速段Sxに設定される。また、副変速機
用ソレノイド弁の駆動制御は副変速機１６のＨ、
Ｌの操作位置に従つて行なわれ（ステツプ118）、
Ｌ・Ｈ切換バルブ６０は操作位置に対応した位置
となる。ＨからＬへの操作位置の変化が無い場合
には（ステツプ120の判定がＦ＝０、ステツプ122
の判定がN0。）、主変速機の指示変速段Sxの計算
（ステツプ114）へ戻るが、操作位置がＨからＬへ
変化すると（ステツプ122の判定がYES）、フラ
グＦがセツトされ（ステツプ124）、タイマによる
経過時間Tiの計数が開始される（ステツプ126）。
続いて、車速Ｖ、指示変速段Sx、油温Ｔ、およ
び吸気スロツトル開度θが読込まれ（ステツプ
128，130，132，134）、これらＶ，Sx，Ｔ，θに
基づいて所定時間Taが計算される（ステツプ
136）。次に経過時間Tiと所定時間Taとを比較し
（ステツプ138）、Ti＜Taであれば、すなわちＨ
→Ｌの変化後から所定時間Ta内であればアンダ
ラツプ制御用ソレノイド弁１０２をオンにして排
出油路１００を開き（ステツプ140）、TiTaで
あれば、すなわち所定時間Taが経過した後はア
ンダラツプ制御用ソレノイド弁１０２をオフにし
て排出油路１００を閉じ（ステツプ142）、さらに
フラグＦをリセツトする（ステツプ144）。

第６図は本発明の機能ブロツク図である。指示
変速段検出手段１５０は主変速機１４の指示変速
段Sx、すなわち実際の変速段を検出する。所定
時間Taの計算手段１５２は、副変速機１６の操
作位置がＨからＬへ変化すると、吸気スロツトル
開度θ、油温Ｔ、車速Ｖ、および指示変速段Sx
に基づいて所定時間Taを計算する。タイマ１５
４はＨ→Ｌの変化があつた時からの経過時間Ti
を測定し、比較手段１５６はTiとTaとを比較す
る。ソレノイド弁制御手段１５８はTiがTaに達
するまでアンダラツプ制御用ソレノイド弁１０２
をオンに維持し、Taの経過後はアンダラツプ制
御用ソレノイド弁１０２をオフにする。

なお所定時間Taの起点となる時刻ｔ１はＬ・
Ｈポジシヨンセンサ３０のＬ・Ｈポジシヨン信号
がＨからＬへ変化したことから、Ｌ・Ｈ切換バル
ブ６０の位置を実際に検出できるセンサの出力か
ら、あるいは油圧センサ４４により検出されたサ
ーボ油圧Pcの立下がりから検出することができ
る。

実施例ではソレノイド弁１０２は排出油路１０
０に設けられているが、油路８６を開閉すること
により低速段用ブレーキ２６へのオイルの供給を
制限する形式でもよい。

本発明を実施例について説明したが、本発明の
精神を逸脱しない範囲において種々の態様で本発
明を実施できることは当業者にとつて明らかであ
ろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動変速機の全体の構成図、第２図は
第１図の油圧制御装置の詳細図、第３図は第２図
のCPUによつて実施される制御を説明する図、
第４図は切換バルブの切換わり後にソレノイド弁
が開状態に保持される所定時間の特性を示す図、
第５図は第３図の制御に従つたルーチンのフロー
チヤート、第６図は本発明の機能ブロツク図であ
る。 １４…主変速機、１６…副変速機、２４…高速
段用クラツチ、２６…低速段用ブレーキ、４８…
CPU、５６…ライン圧油路、６６…ドレン、１
００…排出油路、１０２…ソレノイド弁、１５０
…指示変速段計算手段、１５２…Taの計算手段、
１５８…ソレノイド弁制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の変速段を有する主変速機の出力側に接
   続され高速段とを低速段と手動操作により切換え
   可能な副変速機と、係合状態に保持されて副変速
   機の高速段を達成する高速段用摩擦係合装置と、
   係合状態に保持されて副変速機の低速段を達成す
   る低速段用摩擦係合装置と、高速段用摩擦係合装
   置をドレンへ接続するとともに低速段用摩擦係合
   装置を油圧媒体の供給油路へ接続して副変速機を
   高速段から低速段へ切換える切換バルブとを備え
   ている自動変速機の油圧制御装置において、 前記低速段用摩擦係合装置への油圧媒体の供給
   を制限する電磁弁と、 切換バルブが高速段位置から低速段位置へ切換
   えられた時からの経過時間を測定する時間測定手
   段と、 主変速機の変速段を検出する変速段検出手段
   と、 車速を検出する車速センサと、 吸気スロツトル開度を検出するスロツトル開度
   センサと、 油圧媒体の温度を検出する油温センサと、 車速センサの検出値とスロツトル開度センサの
   検出値と油温センサの検出値との少なくともいず
   れか一つの検出値と変速段検出手段で検出した変
   速段とに関係する所定時間を計算する時間計算手
   段と、 時間測定手段により測定されている経過時間が
   時間計算手段により計算された時間に達するまで
   低速段用摩擦係合装置への油圧媒体の供給が制限
   されるように電磁弁を電気信号により制御する電
   磁弁制御手段と を備えていることを特徴とする自動変速機の油圧
   制御装置。 ２ 電磁弁が切換バルブから低速段用摩擦係合装
   置への油圧媒体の油路をドレンへ接続する油路を
   開閉する弁であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の油圧制御装置。