JPS6147352B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は自動車等に用いられる電子制御式自動
変速機の制御装置に関する。 ［従来の技術］ ［発明が解決しようとする問題点］ 電子制御式自動変速機の制御装置は油圧回路の
油路にソレノイド弁を設け、電気回路の出力によ
り該ソレノイド弁を開閉作動させて前記油路の油
圧を排圧または保圧し、該油路の油圧によつて前
記シフト弁を切換制御させ、オイルポンプで発生
した油圧を所定の油圧サーボに給排することによ
つて変速機構の制御を行なつている。 ［発明が解決しようとする問題点］ このような自動変速機の前記オイルポンプはエ
ンジンによつて駆動されているのでオイルの吐出
量はエンジンの回転数に比例する。このためエン
ジン回転が低回転となる車両停止時において前記
ソレノイド弁からの排出油量が多いと、車両の発
進時に潤滑油量あるいは作動油圧力が不足しやす
いといつた問題が生じる。 この問題を解消するために、たとえば吐出量の
多い大型のオイルポンプを使用すること、または
前記ソレノイド弁の作動を車両停止時に設定され
る低速段を達成するときには全てのソレノイド弁
を非通電として前記油路の油圧を保圧するように
構成して車両停止時における油圧回路での排出油
量を少なくすることが考えられるが、前者の方法
はオイルポンプを駆動するために必要なエンジン
からの駆動力が当然大きくなるために自動変速機
の伝達効率が悪くなるという欠点があり、後者の
方法はソレノイド弁を作動させる電気回路に断線
等の故障が生じたときに変速機構を低速段に変速
させることになり、高速走行時にこのような故障
が生じるとただちに高速段から低速段に変速が行
なわれ急激にエンジンブレーキがかかつたり、あ
るいはエンジンのオーバランが起こる危険がある
ので好ましくない。 本発明は以上の問題点に鑑みて成されたもので
あり、変速機構を低速段とするときにおけるソレ
ノイド弁からの排出油量を低減して車両発進時に
おける潤滑油量あるいは作動油圧力の不足が生ず
ることの無いようにし、かつ電気回路の故障時に
は変速機構を高速段に変速させて高速走行時にお
ける急激なエンジンブレーキ、あるいはエンジン
のオーバランの発生を防止することのできる自動
変速機の制御装置の提供を目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の自動変速機の制御装置は、複数の油圧
サーボを有し、該油圧サーボに選択的に油圧を給
排することによつて少なくとも低速段、中速段お
よび高速段を達成可能な変速機構を備える自動変
速機の制御装置において、車輌走行状態に応じて
電気信号を発生する手段および該手段からの入力
により各変速段に応じた出力信号を発生する論理
手段を有する電気回路と、該電気回路の出力信号
に応じて前記油圧サーボに選択的に油圧を給排す
る油圧回路とからなり、前記油圧回路はエンジン
によつて駆動される油圧源と、該油圧源から油圧
を供給される第１および第２の油路と、前記電気
回路の出力信号によつて通電された時には前記第
１の油路の油圧を排圧するとともに非通電時には
前記第１の油路の油圧を保圧するように配設され
た第１のソレノイド弁と、前記電気回路の出力信
号によつて通電された時には前記第２の油路の油
圧を排圧するとともに非通電時には前記第２の油
路の油圧を保圧するように配設された第２のソレ
ノイド弁と、前記第１の油路の油圧が保圧されて
いるときには一方の位置に切り換えられ排圧され
ているときには他方の位置に切り換えられる第１
のシフト弁と、前記第２の油路の油圧が排圧され
ているときには一方の位置に切り換えられ保圧さ
れているときには他方の位置に切り換えられる第
２のシフト弁とを備えるとともに、前記第１のシ
フト弁が前記一方の位置でかつ前記第２のシフト
弁が前記一方の位置のときに前記変速機構が低速
段を達成し、前記第１のシフト弁が前記他方の位
置でかつ前記第２のシフト弁が前記一方の位置の
ときに前記変速機構が中速段を達成し、前記第１
のシフト弁が前記他方の位置でかつ前記第２のシ
フト弁が前記他方の位置のときに前記変速機構が
高速段を達成するように前記油圧源からの油圧を
前記油圧サーボに給排するようにされており、前
記第１のシフト弁は前記第２のシフト弁が前記他
方の位置のときには前記第１の油路の油圧にかか
わらず前記他方の位置に切り換えられることを特
徴とする。 ［作用及び発明の効果］ 本発明の自動変速機の制御装置によれば、低速
段における第１のソレノイド弁からの排出流量を
低減することができ、これによつて車両発進時に
おける潤滑油量あるいは作動油圧力の不足が生ず
ることの無いようにすることができるとともに電
気回路の故障時に前記第２のソレノイド弁が非通
電とされたときに前記第２のシフト弁を前記他方
の位置に切り換えるとともに前記第１のシフト弁
を前記第１のソレノイド弁の作動にかかわらず前
記他方の位置に切り換えて変速機構を高速段に変
速させることができるので、高速走行中における
急激なエンジンブレーキあるいはエンジンのオー
バランの発生を防止することのできる。 ［実施例］ つぎに本発明を図に示す一実施例に基づき説明
する。 第１図はオーバドライブ装置付流体式４速自動
変速機のプラネタリギアユニツトの一例を示す概
略図である。 この自動変速機のプラネタリギアユニツトはト
ルクコンバータ１、オーバドライブ機構２、前進
３段後進１段の遊星歯車変速機構３を備えてお
り、第２図に示す如き油圧回路装置によつて制御
されるようになつている。トルクコンバータ１は
ポンプ５、タービン６およびステータ７を含む周
知のものであり、ポンプ５は機関クランク軸８と
連結され、タービン６はタービン軸９に連結され
ている。タービン軸９はトルクコンバータ１の出
力軸をなすものであり、これはまたオーバドライ
ブ機構２の入力軸となつており、オーバドライブ
機構に於る遊星歯車装置のキヤリア１０に連結さ
れている。キヤリア１０によつて回転可能に支持
されたプラネタリピニオン１４はサンギア１１及
びリングギア１５と噛合つている。サンギア１１
とキヤリア１０の間には多板クラツチ１２と一方
向クラツチ１３が設けられており、更にサンギア
１１とオーバドライブ機構を包合するハウジング
或はオーバドライブケース１６の間には多板ブレ
ーキ１９が設けられている。 オーバドライブ機構２のリングギア１５は前進
３段後進１段の遊星歯車変速機構３の入力軸２３
に連結されている。入力軸２３と中間軸２９の間
には多板クラツチ２４が設けられており、また入
力軸２３とサンギア軸３０の間には多板クラツチ
２５が設けられている。サンギア軸３０とトラン
スミツシヨンケース１８の間には多板ブレーキ２
６、多板クラツチ４０および一方向クラツチ４１
が設けられている。サンギア軸３０に設けられた
サンギア３２はキヤリア３３、該キヤリアによつ
て担持されたプラネタリピニオン３４、該ピニオ
ンと噛合つたリングギア３５、他の一つのキヤリ
ア３６、該キヤリアにより担持されたプラネタリ
ピニオン３７、該ピニオンと噛合うリングギア３
８と共に二列の遊星歯車装置を構成している。一
方の遊星歯車装置に於るリングギア３５は中間軸
２９と連結されている。またこの遊星歯車装置に
於るキヤリア３３は他方の遊星歯車装置に於るリ
ングギア３８と連結されており、これらキヤリア
及びリングギアは出力軸３９と連結されている。
また該他方の遊星歯車装置に於るキヤリア３６と
トランスミツシヨンケース１８の間には多板ブレ
ーキ２７と一方向クラツチ２８が設けられてい
る。 かかるオーバドライブ装置付流体式自動変速機
のプラネタリギアユニツトは以下に詳細に説明さ
れる油圧回路装置によりエンジンの出力及び車輛
の車速に応じて各クラツチ及びブレーキの係合ま
たは解放が行われ、オーバドライブ（Ｏ／Ｄ）を
含む前進４段の変速または手動切換による後進１
段の変速を行うようになつている。 変速ギア位置とクラツチ及びブレーキの作動状
態を表に示す。

【表】

【表】 ここで○は各クラツチ及びブレーキが係合状態
にありまた×はそれらが解放状態にあることを示
す。 上記クラツチおよびブレーキ１２，１９，２
４，２５，２６，２７，４０を選択的に作用さ
せ、自動もしくは手動による変速操作を行う本発
明の制御装置の油圧回路を第２図に示す一実施例
に基づき説明する。 油圧回路は油溜め１００、油ポンプ１０１、圧
力調整弁１０２、第２圧力調整弁１０３、スロツ
トル弁２００、マニユアル弁２１０、１−２シフ
ト弁２２０、２−３シフト弁２３０、３−４シフ
ト弁２４０、ブレーキ２７への供給油圧を調整す
るローコーストモジユレータ弁２５０、クラツチ
２４の係合を円滑になさしめるアキユムレータ２
６０、クラツチ２５の係合を円滑になさしめるア
キユムレータ２７０、ブレーキ４０の係合を円滑
になさしめるアキユムレータ２８０、クラツチ２
４，２５、およびブレーキ２７へ供給される圧油
の流量を制御するチエツク弁付流量制御弁２９
０，３００，３１０、後記する電気回路（コンピ
ユータ）の出力で開閉され２−３シフト弁を制御
する第１のソレノイド弁３２０、および１−２シ
フト弁と３−４シフト弁の双方を制御する第２の
ソレノイド弁３３０、並びに各弁間およびクラツ
チ、ブレーキの油圧サーボを連絡する油路からな
る。 油溜め１００より油ポンプ１０１により汲み上
げられた作動油は圧力調整弁１０２で所定の油圧
（ライン圧）に調整されて油路１０４および１０
３′へ供給される。油路１０３′を経て第２圧力調
整弁１０３に供給された圧油はスロツトル弁２０
０のスロツトル圧に応じ所定のトルクコンバータ
圧、油滑油圧、およびクーラ圧に調圧される。油
路１０４と連絡されたマニユアル弁２１０は、シ
フトレバーと連結されており、手動操作によりシ
フトレバーのレンジに応じてＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、
３、２、Ｌの各位置に移動する。表に各シフト
レバー位置における油路１０４と油路１０５〜１
１０との連通状態を示す。○は連通している場合
を示す。

【表】 ２−３シフト弁２３０を制御する第１のソレノ
イド弁３２０は、非通電時には弁口３２１を閉じ
てオリフイス３２２を介し油路１０６と連絡した
油路１１１に油圧を生ぜしめ、通電時には弁口３
２１を開いて排油口３２３から油路１１１の圧油
を排出させる。１−２シフト弁２２０および３−
４シフト弁２４０を制御する第２のソレノイド弁
３３０は非通電時には弁口３３１を閉じてオリフ
イス３３２を介し油路１０６と連絡した油路１１
２に圧油を生ぜしめ、通電時には弁口３３１を開
いて排油口３３３から油路１１２の圧油を排出さ
せる。表に後記する電子回路により制御される
ソレノイド弁３２０および３３０の通電、非通電
と自動変速機のギア状態の関係を示す。

【表】 １−２シフト弁２２０は、一方にばね２２１を
背設したスプール２２２を備え、第１速ではソレ
ノイド弁３３０は非通電され油路１１２に油圧が
生じているのでスプール２２２は図示右方に設定
され、第２速ではソレノイド弁３３０は通電され
油路１１２は排圧されスプール２２２は図示左方
に設定される。第３、４速においては油路１１３
を通じて右端油室２２３にライン圧が入りスプー
ル２２２は図示左方に固定される。 ２−３シフト弁２３０は、一方にばね２３１を
背設したスプール２３２を備え、第１、２速では
ソレノイド弁３２０が通電されており油路１１１
に油圧は生じていないのでスプール２３２はばね
２３１の作用で図示左方に設定され、第３、４速
ではソレノイド弁３２０が非通電され油路１１１
に油圧が生じ図示右方に設定される。 ３−４シフト弁２４０は、一方にばね２４１を
背設したスプール２４２を備え、第１、２速では
油路１１４を経て油室２４３にライン圧が入りス
プール２４２は図示左方に固定され、第３速では
ソレノイド弁３３０が通電され油路１１２は排圧
されているのでばね２４１の作用で、スプール２
４２は図示左方に設定され、第４速ではソレノイ
ド弁３３０が非通電されスプール２４２は図示右
方に設定される。 スロツトル弁２００はアクセルペダルの踏み込
み量に応じインジケータ弁２０１がストロークし
て該弁２０１とバルブスプール２０２との間のば
ね２０３を圧縮するなどでスロツトル圧が油路１
２２に生ずるようにしてある。 マニユアル弁２１０がＮ位置にあるとき、油路
１０４は油路１１５と連絡しクラツチ１２は係合
している。Ｄ位置に手動シフトすると油路１０６
に油圧が供給されクラツチ２４が係合され、第１
速では１−２シフト弁２２０のスプール２２２は
図示右方にあり、ブレーキ２６，４０に連絡する
油路１１６，１１７は排圧され、ブレーキ２７に
連絡する油路１１８にも油圧が供給されていない
のでブレーキ２６，４０，２７は開放されてい
る。車速が予定の大きさになつたときコンピユー
タの出力でソレノイド弁３３０が通電され、１−
２シフト弁２２０のスプール２２２は図示左方に
移動し、油路１０５，１１７を経て油圧が供給さ
れブレーキ４０は係合すると共に油路１１８は排
圧され第２速へのシフトが生ずる第３速へのシフ
トは車速、スロツトル開度等が所定値に達したと
きコンピユータの出力でソレノイド弁３２０が非
通電され、２−３シフト弁２３０のスプール２３
２は図示右方に移動し、油路１０６，１１３を経
て油圧が供給されてクラツチ２５が係合し、同時
に油室２２３に油圧が供給されて１−２シフト弁
２２０のスプール２２２は図示左方に固定されて
なされる。第４速へのシフトは上記と同様にコン
ピユータの出力でソレノイド弁３３０が非通電さ
れ、３−４シフト弁のスプール２４２が図示右方
に移動し、油路１１５が排圧されると共に油路１
２０に油圧が供給され、クラツチ１２が開放され
ると共にブレーキ１９が係合してなされる。 マニユアル弁２１０が３位置にあるとき、第
１、２、３速は上記Ｄ位置のときと同様のシフト
がなされるが、油路１０７，１１４を経て３−４
シフト弁の右端油室２４３にライン圧が入りスプ
ール２４２は図示左方に固定するので、第４速へ
のシフトは生じない。またマニユアル弁２１０が
Ｄ位置で第４速の走行中に手動でＤ−３シフトを
行なつた場合ただちに第３速にダウンシフトがな
される。 マニユアル弁２１０が２位置にあるとき、第１
速はマニユアル弁がＤ位置にあるときと同じであ
り、第２速では油路１０８に油圧が入り油路１２
１，１１６を経てブレーキ２６を係合させエンジ
ンブレーキがきくようになされている。また第３
速状態で走行中２位置に手動シフトしたときは、
予定した速度まで減速した時点でコンピユータの
出力がソレノイド弁３２０を通電させ、３−２ダ
ウンシフトを生じさせる。 マニユアル弁２１０が１位置にシフトされたと
きは、油路１０９に油圧が入り、２−３シフト弁
２３０の右端油室２３３にライン圧が供給されス
プール２３２は図示左方に固定され、即時に４−
２又は３−２のダウンシフトが生じる。２−１ダ
ウンシフトは所定の車速まで減速したときコンピ
ユータの出力でソレノイド弁３３０が非通電され
てなされる。また同時に油路１０９の油圧は油路
１１９，１１８を経てブレーキ２７を係合させ
る。 車両走行状態に応じて第１および第２のソレノ
イド弁３２０，３３０を表に示す如く開閉作動
する電気回路（コンピユータ）を第３図に基づき
説明する。 電気回路は電源装置４２０と、車速およびスロ
ツトル開度検出装置よりソレノイド弁３２０，３
３０の駆動へ至るコンピユータ回路４００とから
なる。電源装置４２０はスイツチ４２１を介して
バツテリーに接続し、マニユアルレバーに装着さ
れたポジシヨンスイツチ４２２より結線５２０を
通してＤ、３、２、Ｌ位置設定および結線５２１
よりパワーサプライ（定電圧電源供給装置）４２
３と導通され、該パワーサプライ４２３より結線
５２３を通してコンピユータ４００の各構成要素
へ定電圧を供給する。コンピユータ回路４００は
車速検出装置４０１、波形増巾整形回路４０２、
Ｄ−Ａ（デイジタル−アナログ）変換回路４０
３、スロツトルポジシヨンスイツチ４１３、スロ
ツトル開度電圧発生回路４１４、１−２シフト判
別回路４０４、２−３シフト判別回路４０６、３
−４シフト判別回路４０８、ヒステリシス回路４
０５，４０７，４０９、ソレノイド弁３２０開閉
決定回路４１０、ソレノイド弁３３０開閉決定回
路４１２、Ｎ−Ｄシフト信号発生器４１５、タイ
マー４１１、増巾器４１６，４１７、ソレノイド
弁３２０，３３０からなる。車速検出装置４０１
にて検出した車速は正弦波形信号となり、波形増
巾整形回路４０２により正の矩形波信号に整形増
巾され、Ｄ−Ａ変換回路４０３により車速に応じ
た直流電圧信号に変換され、機関負荷状態を検出
するスロツトルポジシヨンスイツチ４１３はスロ
ツトル開度に応じた可変抵抗により構成され、ス
ロツトル開度に応じた信号はスロツトル開度電圧
発生回路４１４により直流電圧にされ、それぞれ
１−２シフト判別回路４０４、２−３シフト判別
回路４０６、３−４シフト判別回路408に入る。
各判別回路は車速電圧信号とスロツトル開度電圧
信号とを、たとえば差動増幅回路にてその大小を
比較し、１−２シフト、２−３シフト、３−４シ
フトのいずれかの条件を設定する。ヒステリシス
回路４０５，４０７，４０９はそれぞれ２−１シ
フト、３−２シフト、４−３シフトの各ダウンシ
フトの条件を与えるためのもので、それぞれシフ
トアツプ時における変速点より幾分車速の低い側
でダウンシフトがなされるようにし、変速域での
ハンチングを防止する。ソレノイド弁３２０開閉
決定回路４１０は２−３シフト判別回路の出力に
より０（OFF）または１（ON）の出力を発し、
増巾器４１６を介してソレノイド弁３２０を開閉
作動せしめる。ソレノイド弁３３０開閉決定回路
４１２は１−２シフト判別回路４０４、３−４シ
フト判別回路４０８の出力、およびタイマー４１
１を介したＮ−Ｄシフト信号発生器の出力により
０または１の出力を発し、増巾器４１７を介して
ソレノイド弁３３０を開閉作動させる。 この実施例の自動変速機の制御装置は電気回路
によつて２つのソレノイド弁３２０，３３０を表
に示す如く開閉作動しており、エンジン回転数
の低い第１速では一つのソレノイド弁のみを通電
し油路の油圧を排しているので、油圧回路での排
油（ドレイン）量は少なく圧油の供給不足は防止
される。また高速運転中に電気回路の故障などで
ソレノイド弁への通電が停止した場合でも、マニ
ユアル弁がＤ位置にあるときには第４速に、３位
置にあるときには第３速に変速するので急激なエ
ンジンブレーキあるいはエンジンのオーバランが
発生することは無い。 なおソレノイド弁を３個以上備えた本発明の自
動変速機の制御装置においては第１速において一
つのソレノイド弁に通電しソレノイド弁は非通電
することでエンジン回転数の低い第１速時の排油
量を少なくする。

【図面の簡単な説明】

第１図は流体式４速自動変速機のプラネタリギ
アユニツトの一例を示す原理図、第２図は油圧回
路の構成図、第３図は電気回路の構成を示すブロ
ツクダイヤグラムである。 図中、３２０，３３０……ソレノイド弁、４０
０……電気回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の油圧サーボを有し、該油圧サーボに選
   択的に油圧を給排することによつて少なくとも低
   速段、中速段および高速段を達成可能な変速機構
   を備える自動変速機の制御装置において、車輌走
   行状態に応じて電気信号を発生する手段および該
   手段からの入力により各変速段に応じた出力信号
   を発生する論理手段を有する電気回路と、該電気
   回路の出力信号に応じて前記油圧サーボに選択的
   に油圧を給排する油圧回路とからなり、前記油圧
   回路はエンジンによつて駆動される油圧源と、該
   油圧源から油圧を供給される第１および第２の油
   路と、前記電気回路の出力信号によつて通電され
   た時には前記第１の油路の油圧を排圧するととも
   に非通電時には前記第１の油路の油圧を保圧する
   ように配設された第１のソレノイド弁と、前記電
   気回路の出力信号によつて通電された時には前記
   第２の油路の油圧を排圧するとともに非通電時に
   は前記第２の油路の油圧を保圧するように配設さ
   れた第２のソレノイド弁と、前記第１の油路の油
   圧が保圧されているときには一方の位置に切り換
   えられ排圧されているときには他方の位置に切り
   換えられる第１のシフト弁と、前記第２の油路の
   油圧が排圧されているときには一方の位置に切り
   換えられ保圧されているときには他方の位置に切
   り換えられる第２のシフト弁とを備えるととも
   に、前記第１のシフト弁が前記一方の位置でかつ
   前記第２のシフト弁が前記一方の位置のときに前
   記変速機構が低速段を達成し、前記第１のシフト
   弁が前記他方の位置でかつ前記第２のシフト弁が
   前記一方の位置のときに前記変速機構が中速段を
   達成し、前記第１のシフト弁が前記他方の位置で
   かつ前記第２のシフト弁が前記他方の位置のとき
   に前記変速機構が高速段を達成するように前記油
   圧源からの油圧を前記油圧サーボに給排するよう
   にされており、前記第１のシフト弁は前記第２の
   シフト弁が前記他方の位置のときには前記第１の
   油路の油圧にかかわらず前記他方の位置に切り換
   えられることを特徴とする自動変速機の制御装
   置。 ２ 前記第１のシフト弁は油室を有し該油室に油
   圧が供給されたときには前記第１の油路の油圧に
   かかわらず前記他方の位置に切り換えられ、前記
   第２のシフト弁は前記他方の位置のときに前記油
   圧源からの油圧を前記油室に供給することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の自動変速機
   の制御装置。