JPS60231055A - 自動変速機の油圧制御装置 - 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】 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係り、特に副変
速機を手動操作により低速段から高速段へ切換える際の
油圧制御に関する。

従来の技術 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段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低速段から高速
段への切換の際の変速衝撃を緩和するために高速段用摩
擦係合装置の油圧が所定値に達するまで低速段用摩擦係
合装置の油圧の低下を制限するオーバラップ期間が必要
となるが、副変速機が主変速機の出力側に設けられてい
る自動変速機では機関の出力トルク（吸気通路のスロッ
トル開度）だけでなく、主変速機の変速段に応じて副変
速機の高速段用摩擦係合装置にかかるトルクが変化する
ので、オーバラップ期間の適切な長さも変化する。従来
の自動変速機ではオーバラップ期間の長さを主変速機の
変速段に関係して制御されることはなく、変速衝撃が増
大したり、あるいは機関の吹き上がりが生じている。

例えば特公昭５８−２９４２０号公報の油圧制御装置は
、手動操作による副変速機の低速段から高速段への切換
とは無関係ではあるが、高速段用摩擦係合装置の油圧を
制御圧として作動するタイミングバルブ（あるいはオリ
フィスコントロールバルブ）を示し、低速段から高速段
への自動変速の場合にはこのタイミングバルブにより、
高速段用摩擦係合装置の油圧が所定値に達するまでは低
速段用摩擦係合装置の油圧を緩やかに低下させ、所定値
に達した後は低速段用摩擦係合装置の油圧を速やかに低
下させ、こうしてオーバラップ期間を制御している。し
かしながら、このようなタイミングバルブは構成が複雑
であり、タイミングバルブへの洲速段用摩擦係合装置の
油圧の伝達に関する時間的なばらつき、タイミングバル
ブのばね力などのばらつき、さらには油温から低速段用
摩擦係合装置の解放時期が影響を受け、制御精度が低く
なっている。

発明が解決しようとする問題点 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低速
段から高速段への切換の際におけるオーバラップ期間を
適切かつ高精度で実施することができ、かつ構成が簡単
である油圧制御装置を促供することである。

問題点を解決するための手段 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を備えている
自動変速機の油圧制御装置において、 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、 保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、 高速段用摩擦係合装置を油圧媒体の供給油路へ、低速段
用Ｍ擦保合装置を油圧媒体の排出油路へそれぞれ接続し
て副変速機を低速段から高速段へ切換える切換バルブ、 排出油路の流路断面積を制御する電磁弁、高速段用摩擦
係合装置の油圧を検出する油圧センサ、 吸気スロットル開度を検出するスロットル開度センサ、 主変速機の変速段を検出する変速段検出手段、スロット
ル開度センサおよび変速段検出手段の検出値に基づいて
基準油圧を計算する基準油圧計算手段、および 高速段用摩擦係合装置の油圧が基準油圧に達するまでは
排出油路の流路断面積が小さく、基準油圧に達してから
は排出油路の流路断面積が大きくなるように電磁弁を電
気信号により制御する電磁弁駆動手段、 を備えている。

さらに油圧媒体の温度を検出する油温センサを設け、油
温センサの検出値をも考慮して基準油圧を検出する。

作用 高速段用摩擦係合装置の油圧が基準油圧に達するまでは
電磁弁は排出流路の流路断面積を小さく維持しているの
で、低速段用摩擦係合装置の油圧は緩やかに低下して、
低速段用摩擦係合装置がなお保合状態にとどめられるオ
ーバラップ期間が生じる。高速段用摩擦係合装置が基準
油圧に達してからは電磁弁は排出油路の流路断面積を大
きくするので、低速段用摩擦係合装置の油圧は速やかに
低下して低速段用摩擦係合装置は解放状態にされる。

発明の効果 本発明では高速段用摩擦係合装置が基準油圧に達する前
か、達した後かに関係して、電磁弁を介して排出流路の
流路断面積が制御され、この基準油圧は主変速機の変速
段に応じて設定されているので、オーバラップ期間が主
変速機の変速段に応じた長さとなり、主変速機の変速段
に関係なく副変速機の低速段から高速段への切換の際の
変速衝撃および機関の吹き上がりを防止することができ
る。

本発明では電磁弁を電気信号で制御することにより副変
速機の低速段から高速段への・シフトアップ時の低速段
用摩擦係合装置の解放時期を制御することができるので
、油圧制御装置の構成を簡単にすることができる。

電磁弁の電気信号は高速段用摩擦係合装置の油圧に基づ
いて制御されるので、タイミングバルブの場合のように
、低速段用摩擦係合装置の解放時期が、タイミングバル
ブへの高速段用摩擦係合装置の油圧の伝達に関する時間
的ばらつき、およびタイミングバルブのばね力のばらつ
きから影響を受けるのが排除され、高い制御精度を得る
ことができる。

好ましい実施態様では基準油圧がさらに油圧媒体の温度
の関数にもされる。油圧媒体が油路を流れる速度が低下
して摩擦係合装置の解放、係合時期がずれるが、基準油
圧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。

好ましくは排出油路はオリフィスを有している第１の油
路部分とこれに並列な第２の油路部分とを含み、電磁弁
は第２の油路部分を開閉することにより排出油路の流路
断面積を制御する。

実施例 図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は自動変速機の全体の構成図を示しており、機関
の動力伝達経路にお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のキャ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のキャリヤと
の接続を制御する高速段用クラッチ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。高速段用クラッチ２４の保合に
より入力軸１８の回転は減速比ｌ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。スロットル開
度センサ２８は吸気通路のスロットル開度を検出し、パ
ターンセレクトスイッチ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、シフトポジションセンサ３２ば運転者
により選択されたＤ（ドライブ）、Ｒ（リバース）など
のシフトポジションを検出し、　Ｌ−Ｈポジションスイ
ッチ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
用クラッチ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。ＣＰＵ　
４８はこれらセンサおよびスイッ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
ライマリレギュレータバルブなどの周知の要素を含み、
プライマリレギュレータバルブは供給圧油路とじてのラ
イン圧油路５６にスロットル開度０に関係したライン圧
ｐ７Ｂを発生する。Ｌ・Ｈ切換バルブ６０は、ライン圧
油路５６へ接続されているボート６２，６４、ドレン６
６、およびその他のボート６８゜７０．７２を有し、Ｌ
−Ｈポジションに関係してボートあるいはドレン６２１
６４１６６．６８，７０．７２間の接続を制御する。Ｌ
−Ｈ＠換バルブ６ｏは、Ｌ−１（ポジションに関係して
制御圧を供給され、この＄す御圧に関係して移動するス
プールを何する形式であってもよい。高速段用クラッチ
２４は、Ｈ位置において係合状態に保持され、油路７６
を介してボート６８へ接続されている。アキュムレータ
７８は油路７６へ接続され、油路７６の途中にはオリフ
ィス８ｏと逆出め弁８２とが互いに並列に設けられてい
る。逆出め弁８２は高速段用クラッチ２４のオイルをボ
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８６を介し
てボート７０へ接続されている。アキュムレータ８８は
油路８６へ接続され、油路８６の途中にはオリフィス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のオイルをボート７
ｏの方へ流す際に開く。

排出油路９４は、ボート７２のオイルをオイルパン５２
へ導き、オリフィス９６を有する油路部分９８と、これ
に並列な油路部分＋００とを含んでいる。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３０４に関係して油路部分１００を開閉する弁
体１０６を有しており、ＣＰＯ４８からの電気信号によ
り制御される。

第３図を参照してＣＰＵ　４８によって行なわれる制御
を説明する。なお第３図においてＰｃは高速段用クラッ
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ｔｌ以前ではＬ−ＨポジションはＬ位置にあり、し
たがってＬ−Ｈ切換パルプ６ｏは低速段側の位置に保持
されており、ボート６８はドレン６６へ接続され、ボー
ト７ｏはボート６４に接続されている。この結果、高速
段用クラッチ２４のオイルはｔｌＵ出されていて高速段
用クラッチ２４は解放状態に保持され、また低速段用ブ
レーキ２６へはライン圧油路５６からライン圧Ｐｌのオ
イルが供給されていて低速収用ブレーキ２６は係合状態
に保持されており、副変速機１６は低速段にある。

時刻ｔ１においてＬ−Ｈポジションが運転者によりＬ位
置からＨ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ＣＰＵ　４８により変化させら
れ、Ｌ−Ｈ切換バルブ６０のスプールは低速段側の位置
から高速段側の位置へ切換えられる。こうしてボート６
８はボート６２へ接続され、ボート７０はボート７２へ
接続され、高速段用クラッチ２４はオリフィス８０を介
してライン圧油路５６からオイルを導入され、サーボ油
圧Ｐｃは上昇する。また低速段用ブレーキ２６のオイル
は排出油路９４を介して排出されるが、ソレノイド弁１
０２はサーボ油圧Ｐｃが基準油圧Ｐｃｘに達するまでは
油路部分１００を閉じているので、オイルは油路部分９
８を介してのみ排出され、サーボ油圧Ｐｂは緩やかに低
下し、低速段用ブレーキ２６はなお係合状態にある。

時刻ｔ２において高速段用クラッチ２４の油圧Ｐｃが上
昇するため、高速段用クラッチ２４は、係合を開始し始
めるが、この時点では、まだ高速段用クラッチ２４のト
ルク伝達量は変速するに十分な値に達しておらず、（基
準油圧Ｐｃｘに達しておらず）低速段用ブレーキ２６を
保合状態にしておく必要がある。したがって、高速段用
クラッチ２４でトルクが吸収されるため、副変速機１６
の出力軸トルクはこの分だけ低下する。

時刻ｔ３においてサーボ油圧Ｐｃが基準油圧Ｐｃｘに達
すると、すなわち高速段用クラッチ２４における係合力
が十分になると、ソレノイド弁１１０は油路部分１００
を開く。これにより低速段用ブレーキ２６のオイルは油
路部分９８および１００を介して排出されるので、サー
ボ油圧Ｐｂは速やかに低下して低速段用ブレーキ２６は
解放状態になり、高速段用クラッチ２４により変速が始
まる。

第４図は時刻ｔ３を決定するためのサーボ油圧Ｐｃの基
準油圧Ｐｃｘを示している。スロットル開度Ｏが大きい
場合程、および主変速機１４の変速段が低い場合程、高
速収用クラッチ２４にかかるトルクが増大し、高速段用
クラッチ２４が適当に係合するためのサーボ油圧Ｐｃは
増大するので、Ｐｃｘは、すなわちオーバラップ期間を
終了すべき時刻ｔ３のサーボ油圧Ｐｃは増大する。Ｐｃ
がＰｃｘに達する前に低速段用ブレーキ２６が解放状態
になると、機関の吹き上がりが発生し、ＰｃがＰｃｘよ
り高くなってかうも低速段用ブレーキ２６が保合状態に
保持されていると変速衝撃が増大する。

なお主変速機１４の変速段は車速と吸気スロットル開度
とに基づいてＣＰＵ　４８により計算されるので、この
計算結果をＰｃｘの計算に用いる。またオイルの温度Ｔ
が低くなるに連れてオイルの粘性が大きくなり、低速段
用ブレーキ２６のオイルの排出速度は低下するので、基
準油圧Ｐｃｘはオイル温度Ｔが低くなるに連れて低い値
に設定してソレノイド弁１０２を早めに開状態にするこ
とにより、オイル温度Ｔに因る低速段用ブレーキ２６の
解放時期のずれを補償することができる。

第５図は第３図において説明した制御に従った変速制御
ルーチンのフローチャートである。

副変速機１６の操作位置がＬからＨへ変化したことを示
すフラグＦは初期化としてリセットされる（ステップ１
１０）。メインルーチンでは（ステップ１１２）、吸気
スロットル開度０および車速■に基づいて主変速機１４
の指示変速段を計算し、この指示変速段に従って主変速
機制御用ソレノイド弁の駆動制御（オン、オフ制御）が
行なわれて（ステップ＋１４　Ｌ主変速機１４は指示変
速段に設定される。さらに副変速機制御用ソレノイド弁
の駆動制御（オン、オフ制御）が副変速機１６の操作位
置としてのＨ，Ｌに従って行なわれる（ステップ＋１６
）。操作位置のＬ→Ｈの変化が無い場合には（ステップ
１１８の判定がＦ−０、ステップ１２０の判定がＮＯ）
、メインルーチン（ステップ１１２）が再び実行される
。Ｌ→Ｈの変化が有ると（ステップ１２０の判定がＹＥ
Ｓ）、フラグＦがセットされてから（ステップ１２２）
、再び副変速機制御用ソレノイド弁の駆動制御が行なわ
れる（ステップ１１６）。

Ｆ−１になると（ステップ１１８の判定がＦ−０）、主
変速機１４の指示変速段Ｓｘ、吸気スロットル開度０、
および油＠Ｔが読込まれ（ステップ１２４゜１２６、１
２８　）、基準油圧ＰｃｘがＳｘ、θ、Ｔに基づいて計
算され（ステップ１３０）、さらにサーボ油圧Ｐｃが読
込まれる（ステップ１３２）。ＰｃとＰｃｘとを比較し
くステップ１３４）、ｐｃ＜ＰＣＸであれば、すなわち
ＰｃがＰｃｘになお達しＣいなければメインルーチンへ
戻り、Ｐｃ≧Ｐｃｘであれば、すなわちＰｃがＰｃｘに
達していれば、フラグＦがリセットされてから（ステッ
プ１３６）、アップシフト制御用ソレノイド弁＋０２が
オンにされて（ステップ１３８）、油路部分１００を開
く。ソレノイド弁１０２のオンは所定時間だけ、あるい
はＰｃが適切な値Ｐｃｙ（Ｐ（ｙ＞Ｐｃｘ　）に上昇す
るまで維持される。

第６図は本発明の機能ブロック図である。指示変速段検
出手段＋５０は主変速機１４の変速段、すなわち指示変
速段Ｓｘを検出し、基準油圧計算手段１５２は吸気スロ
ットル開度θ、油温Ｔ１および指示変速段Ｓｘに基づい
て基準油圧Ｐｃｘを計算する。比較手段１５４はサーボ
油圧Ｐｃと基準油圧Ｐｃｘとを比較し、駆動手段１５６
は、副変速機１６の操作位置がＬからＨへ変化した時刻
ｔ＋からＰｃ＜Ｐｃｘである期間内はアップシフト制御
用ソレノイド弁＋０２をオフにして？ｌｆｌ路部分＋０
０を閉じ、Ｐｃ≧Ｐｃｘになった後はアップシフト制御
用ソレノイド弁１０２をオンにして油路部分１００を開
く。

実施例では排出油路９４に互いに並列な油路部分９８．
１００を設けてソレノイド弁１０２により油路部分＋０
０を開閉し、これにより排出油路９４の流路断面積を制
御しているが、油路部分９８，１００の分岐個所に電磁
的な切換弁を設けて排出油路９４の流路断面積を割部し
てもよい。

【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ｍ図、第３図は第２図のＣＰＵによっ
て実施される制御を説明する図、第４図は高速段用クラ
ッチのサーボ油圧の基準油圧の特性を示すグラフ、第５
図は第３図で説明した制御に従ったルーチンのフローチ
ャート、第６図は本発明の機能ブロック図である。 １４・・・主変速機、１６・・・副変速機、２４・・・
高速段用クラッチ、２６・・・低速段用ブレーキ、２８
・・・スロットル開度センサ、３４・・・Ｌ・１１ポジ
シヨンセンサ、４０・・・油温センサ、４４・・・油圧
センサ、４８・・・ＣＰＵ、５６・・・ライン圧油路、
６０・・・Ｌ−Ｈ切換バルブ、９４・・・排出油路、１
０２・・・ソレノイド弁、１５０・・・指示変速段検出
手段、１５２・・・基準油圧計算手段、１５６・・・駆
動手段

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方側に接続され
   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
   機を備えている自動変速機の油圧制御装置において、 保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、 保合−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、 高速段用摩擦係合装置を油圧媒体の供給油路へ、低速段
   用摩擦係合装置を油圧媒体の排出油路へそれぞれ接続し
   て副変速機を低速段から高速段へ切換える切換バルブ、 排出油路の流路断面積を制御する電磁弁、高速段用摩擦
   係合装置の油圧を検出する油圧センサ、 吸気スロットル開度を検出するスロットル開度センサ、 主変速機の変速段を検出する変速段検出手段、 スロットル開度センサおよび変速段検出手段の検出値に
   基づいて基準油圧を計算する基準油圧計算手段、および 高速段用摩擦係合装置の油圧が基準油圧に達するまでは
   排出油路の流路断面積が小さく、基準油圧に達してから
   は排出油路の流路断面積が大きくなるように電磁弁を電
   気信号により制御する電磁弁駆動手段、 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　排出油路が、オリフィスを設けられている第１の油
   路部分と、この第１の油路部分に対して並列に設けられ
   かつ前記電磁弁により開閉される第２の油路部分とを有
   してい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。 ３　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
   機を備えている自動変速機の油圧制御装置において、 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、 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、 高速段用摩擦係合装置を油圧媒体の供給油路へ、低速段
   用摩擦係合装置を油圧媒体の排出油路へそれぞれ接続し
   て副変速機を低速段から高速段へ切換える切換バルブ、 排出油路の流路断面積を制御する電磁弁、高速段用摩擦
   係合装置の油圧を検出する油圧センサ、 吸気スロットル開度を検出するスロットル開度センサ、 主変速機の変速段を検出する変速段検出手段、 油圧媒体の温度を検出する油温センサ、スロットル開度
   センサ、変速段検出手段、および油温センサの検出値に
   基づいて基準油圧を計算する基準油圧検出手段、および
   高速段用摩擦係合装置の油圧が基準油圧に達するまでは
   排出油路の流路断面積が小さく、基準油圧に達してから
   は排出油路の流路断面積が大きくなるように電磁弁駆動
   手段、を備えることを特徴とする、自動変速機の油圧制
   御装置。 ４　排出油路が、オリフィスを設けられている第１の油
   路部分と、この第１の油路部分に対して並列に設けられ
   かつ前記電磁弁により開閉される第２の油路部分とを有
   していることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   油圧制御装置。