JP2615995B2

JP2615995B2 - 自動変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP2615995B2
Application number: JP1095236A
Authority: JP
Inventors: 一彦菅野; 昭洋植木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1997-06-04
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: JPH02275175A; US5010788A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、自動変速機の変速制御装置に関するもので
ある。

（ロ）従来の技術従来の自動変速機の変速制御装置として、特開昭62−
62047号公報に示されるものがある。これに示される自
動変速機の変速制御装置は、４−２シーケンスバルブを
有している。４−２シーケンスバルブは第４速から第２
速への変速の際に第３速を介在させない機能、すなわち
直接第４速から第２速へ変速させる機能を有している。
４−２シーケンスバルブは、第３及び４速時に出力され
る油圧により切換わる切換弁として構成されており、第
３及び４速の油圧が作用している場合には第４速用の油
室の油圧を排出する油路に第２速用の油圧を送り込むよ
うに切換えられ、一方、第３及び４速時の油圧が作用し
ていない場合には、上記第４速用の油室の油圧を排出す
る油路をドレーン状態とする。こうすることによって、
シフトバルブが第４速状態から第２速状態に切換わった
場合に、第３速用油室の油圧が低下するまでの間は第４
速用油室へ４−２シーケンスバルブを通して油圧が供給
され、第４速状態が保持される。第３速用油室の油圧が
低下すると、４−２シーケンスバルブが切換わり、第４
速用油室の油圧もドレーンされる。これにより、上記の
ように直接第４速から第２速への変速が行なわれる。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかしながら、上記のような従来の自動変速機の変速
制御装置には、エンジンブレーキレンジでの４−２変速
に時間遅れが発生するという問題点がある。すなわち、
上記公報に示される自動変速機では、エンジンブレーキ
状態、すなわち出力軸側からの逆駆動状態を可能とする
ためには、エンジンブレーキ用摩擦要素であるオーバー
ランクラッチを締結させる必要がある。迅速にエンジン
ブレーキを得るためには、エンジンブレーキレンジへの
セレクト操作と同時にオーバーランクラッチを締結させ
れば良い。しかし、オーバーランクラッチと第４速用ブ
レーキとが同時に締結状態となると、自動変速機がイン
ターロックされた状態となり、大きいショックを発生す
る。第４速用ブレーキは、上述の４−２シーケンスバル
ブの作用により、第３速用油室の油圧が低下するまでは
締結状態が保持される。このため、インターロックの発
生を防止するために、オーバーランクラッチの締結に時
間遅れを与えざるを得ない。この結果、エンジンブレー
キレンジへのセレクト操作を行なった際にオーバーラン
クラッチの締結が遅れ、エンジンブレーキが直ちに効か
ないという問題が発生する。本発明はこのような課題を
解決することを目的としている。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は、ｍを自然数、ｎを２以上の自然数として、
スプールの一端に第ｍ＋１速用〜第ｍ＋ｎ−１速用油室
の油圧を作用させ、該油圧の作用方向にスプールが切換
った位置において第ｍ＋ｎ速用油室に油圧を供給すると
共に、前記第ｍ＋１速用〜第ｍ＋ｎ−１速用油室の油圧
を排出すると第ｍ＋ｎ速用油室の油圧を排出する位置に
スプールが切換わるように構成され、シフトバルブが第
ｍ＋ｎ速の状態から第ｍ速の状態へ切換えられた際、第
ｍ＋１速用〜第ｍ＋ｎ−１速用の油室に作用していた油
圧が排出されるまでの間、シフトバルブが第ｍ速状態に
切換わっているにもかかわらず第ｍ＋ｎ速用油室への油
圧の供給を保持して、第ｍ＋ｎ速から直接第ｍ速への変
速を実現するシーケンスバルブが設けられており、また
出力軸側からの逆駆動を可能にするためにはエンジンブ
レーキ用摩擦要素を締結させる必要がある自動変速機の
変速制御装置において、エンジンブレーキレンジにおい
てエンジンブレーキ圧が出力されるエンジンブレーキ油
路がシーケンスバルブに接続されており、エンジンブレ
ーキ圧が出力されたときシーケンスバルブのスプールは
第ｍ＋ｎ速用油室の油圧を排出する位置に強制的に固定
されるように構成され、エンジンブレーキ用摩擦要素が
第ｍ＋ｎ速用油室の油圧の排出直後に締結状態とされる
ようにエンジンブレーキ用摩擦要素の締結タイミングが
設定される。

（ホ）作用エンジンブレーキ圧が出力されていない状態では、シ
ーケンスバルブは従来どおりの作用をする。すなわち、
第ｍ＋１速用〜第ｍ＋ｎ−１速用油室の油圧が低下する
までは第ｍ＋ｎ速用油室への油圧供給状態を保持する。
これにより、第ｍ＋ｎ速から第ｍ速へ直接変速が行なわ
れることになる。一方、エンジンブレーキ圧が出力され
ると、シーケンスバルブは、第ｍ速側へ切換わったシフ
トバルブを通して第ｍ＋ｎ速用油室と接続された油路を
ドレーンする状態とする。従って、第ｍ＋ｎ速用油室の
油圧はシフトバルブの第ｍ＋ｎ速状態から第ｍ速状態へ
の切換わりと同時に低下を開始する。従って、エンジン
ブレーキ圧の出力後、直ちにエンジンブレーキ用摩擦要
素を締結させてもインターロックは発生しない。これに
より、エンジンブレーキレンジにセレクト操作した際に
迅速にエンジブレーキ効果を得ることができる。

（ヘ）実施例第２図に自動変速機（オートマチックトランスアクス
ル）の骨組図を示す。車両に対して横向き、すなわち車
両前後方向に直交する向きに搭載されたエンジン10に連
結される自動変速機は、トルクコンバータ12、遊星歯車
変速機構14、差動機構16などを有している。エンジン10
からの回転が入力されるトルクコンバータ12はポンプイ
ンペラー18、タービンランナー20、ステータ22及びロッ
クアップクラッチ24を有している。タービンランナー20
は入力軸26と連結されており、ロックアップクラッチ24
が開放された状態ではポンプインペラー18から入力軸26
へ流体を介して回転力が伝達され、またロックアップク
ラッチ24が締結されると機械的に入力軸26へ回転力が入
力される。ロックアップクラッチ24はアプライ室T/A及
びレリーズ室T/Rの差圧により作動する。なお、トルク
コンバータ12はオイルポンプ28を駆動するように構成さ
れている。遊星歯車変速機構14は第１遊星歯車組G₁及び
第２遊星歯車組G₂を有しており、第１遊星歯車組G₁は、
第１サンギアS₁と、第１インターナルギアR₁と、両ギア
S₁及びR₁と同時にかみ合う第１ピニオンギアP₁を支持す
る第１ピニオンキャリアPC₁とから構成されており、ま
た第２遊星歯車組G₂は、第２サンギアS₂と、第２インタ
ーナルギアR₂と、両ギアS₂及びR₂と同時にかみ合う第２
ピニオンギアP₂を支持する第２ピニオンキャリアPC₂と
から構成されている。第１サンギアS₁は入力軸26と常時
連結されており、また第１ピニオンキャリアPC₁及び第
２インターナルギアR₂は出力軸30と常に連結されてい
る。第１インターナルギアR₁は、直列に配置されたフォ
ワードワンウェイクラッチF/O及びフォワードクラッチF
/Cを介して、またこれらに並列に配置されたオーバラン
クラッチO/Cを介して第２ピニオンキャリアPC₂と連結可
能である。第２サンギアS₂はリバースクラッチR/Cを介
して入力軸26と連結可能であり、また第２ピニオンキャ
リアPC₂はハイクラッチH/Cを介して入力軸26と連結可能
である。第２サンギアS₂はバンドブレーキB/Bによって
静止部に対して固定可能であり、また第２ピニオンキャ
リアPC₂は互いに並列に配置されたローワンウェイクラ
ッチL/OてローアンドリバースブレーキＬ＆R/Bとを介し
て静止部に対して固定可能である。出力軸30と一体に出
力ギア32が設けられている。出力ギア32とかみ合うよう
にアイドラギア34が設けられており、アイドラギア34に
はアイドラ軸35を介してリダクションギア36が一体に回
転するように連結されている。リダクションギア36は差
動機構16のリングギア38とかみ合っている。差動機構16
から左右に駆動軸40及び42が突出しており、これに左右
の前輪が連結される。

この遊星歯車変速機構14は、クラッチF/C、H/C、O/C
及びR/C、ブレーキB/B及びＬ＆R/B、及びワンウェイク
ラッチF/O及びL/Oを種々の組合せで作動させることによ
って遊星歯車組G₁及びG₂の各要素（S₁、S₂、R₁、R₂、PC
₁及びPC₂）の回転状態を変えることができ、これによっ
て入力軸26に対する出力軸30の回転速度を種々変えるこ
とができる。すなわち、各クラッチ、ブレーキなどを第
３図に示すような組合わせで作動させることにより前進
４速後退１速を得ることができる。なお、第３図中で○
印はクラッチ及びブレーキが締結していることを示し、
またワンウェイクラッチの場合は係合状態を示す。ま
た、バンドブレーキB/B欄に2A、3R及び4Aとあるのはそ
れぞれ、バンドブレーキB/Bを作動させる油圧サーボ装
置の２速用アプライ室2A、３速用レリーズ室3R及び４速
用アプライ室4Aを示し、○印は油圧が供給されているこ
とを示す。また、α_１及びα_２はそれぞれインターナル
ギアR₁及びR₂の歯数の対するサンギアS₁及びS₂の歯数の
比であり、またギア比は出力軸30の回転数に対する入力
軸26の回転数の比である。

上記のような遊星歯車変速機構14の作動により、入力
軸26の回転は所定の変速をされ出力軸30へ出力される。
出力軸30の回転力は出力ギア32、アイドラギア34及びリ
ダクションギア36を介して差動機構16のリングギア38に
伝達される。これにより駆動軸40及び42を介して左右の
前輪を駆動することができる。こうすることによってオ
ーバドライブ付き前進４速の自動変速を行わせることが
できる。

なお、第３図からも分かるように、エンジンブレーキ
状態とするためには、エンジンブレーキ用摩擦要素であ
るオーバランクラッチO/Cを締結させる必要がある。

第４図に上記動力伝達機構を制御するための油圧制御
装置の油圧回路を示す。

この油圧制御装置は、プレッシャーレギュレータバル
ブ50、マニアルバルブ52、スロットルバルブ54、スロッ
トルモディファイアバルブ56、ブレッシャモディファイ
アバルブ58、ロックアップコントロールバルブ60、ガバ
ナバルブ62、１−２シフトバルブ64、２−３シフトバル
ブ66、３−４シフトバルブ68、３−２タイミングバルブ
70、４−２シーケンスバルブ72、１速固定レンジ減圧バ
ルブ74、スピードカットバルブ76、オーバランクラッチ
コントロールバルブ78、１−２アキュムレータバルブ8
0、キックダウンモディファイアバルブ82、オーバドラ
イブインヒビタソレノイド84、ロックアップソレノイド
86、Ｎ−Ｄアキュムレータ88、及びサーボレリーズアキ
ュムレータ90を有しており、これらの各バルブなどは互
いに第４図に示すように接続され、またオイルポンプO/
P、トルクコンバータ12のアプライ室T/A及びレリーズ室
T/R、クラッチR/C、H/C、O/C及びF/C、ブレーキＬ＆R/
B、及びバンドブレーキB/Bの３つの室2A、3R及び4Aとも
図示のように接続されている。このような構成によっ
て、車速及びエンジンのスロットル開度に応じて、クラ
ッチR/C、H/C、O/C及びF/C、及びブレーキＬ＆R/B及びB
/Bが前述の表のように作動するが、本発明に直接関連す
る部分以外のバルブなどについては詳細な説明を省略す
る。なお、以下、本発明と直接関連する部分を取り出し
て示した第１図をも参照して説明する。

第１図に４−２シーケンスバルブ72を拡大して示す。
４−２シーケンスバルブ72はスプール100及びスプリン
グ102を有しており、スプール100の位置に応じて、油路
104と油路106とを連通させる状態と、油路104を遮断す
ると共に油路106をドレーンポート108に連通させる状態
（第１図に示す状態）を切換わり可能である。油圧が作
用したときスプール100に対してスプリング102に抗する
向きに力を作用するポート110には油路112が接続されて
おり、また油圧が作用したときスプリング102と同じ向
きの力を作用するポート114には油路116が接続されてい
る。またポート150には油路126が接続され、またポート
152には油路131が接続されている。ポート150及びポー
ト152に作用する油圧はスプール100に互いに逆向きの力
を作用する。スプール100のポート150及びポート152の
油圧からの受圧面積は互いに等しくしてある。油路112
はハイクラッチH/C及び３速用レリーズ室3Rと接続され
ており、第３速及び第４速時に油圧が供給される。油路
116はマニアルバルブ52のポート118と接続されており、
マニアルバルブ52が２レンジの場合に油圧が供給され
る。油圧104は２−３シフトバルブ66のポート120と接続
されており、このポート120には、２−３シフトバルブ6
6がダウン位置（第２速位置）にあり、１−２シフトバ
ルブ64がアップ位置（第２速位置）にあるとき油路122
からライン圧（第２速圧）が供給される。油路106は３
−４シフトバルブ68のポート124と接続されており、こ
のポート124は３−４シフトバルブ68がアップ位置（第
４速位置）にあるとき封鎖され、ダウン位置（第３速位
置）にあるとき油路126と連通する。油路126は４速用ア
プライ室4aと接続されている。油路131にはＤレンジの
際にライン圧が供給される。

次に、この実施例の動作について説明する。

まず、Ｄレンジの場合の４−２変速について説明す
る。Ｄレンジの場合には油路116に油圧が供給されてい
ない。従って、ポート110の油圧、ポート150の油圧、及
びポート152の油圧に応じて４−２シーケンスバルブ72
のスプール100が切換わる。第４速状態においては、３
−４シフトバルブ68及び２−３シフトバルブ66は共にア
ップ位置にあり、油路112に油圧が供給されている。ま
た、油路126及び油路131にも油圧が供給されている。従
って、４−２シーケンスバルブ72のスプール100は第１
図中で右方向へ移動した状態となっている。この状態で
アクセルペダルを踏み込むことにより４−２変速が指令
される運転条件になると、３−４シフトバルブ68及び２
−３シフトバルブ66が共にアップ位置からダウン位置に
切換わる。このため、３速用レリーズ室3R（及びハイク
ラッチH/C）の油圧が低下を開始する。油路112の油圧が
所定値まで低下するまでの間は４−２シーケンスバルブ
72のスプール100は上記状態に保持される。従って、油
路104と油路106とは連通しており、また３−４シフトバ
ルブ68がダウン位置となっているので、油路106と油路1
26とが連通している。このため、油路104の油圧が４−
２シーケンスバルブ72、油圧106、３−４シフトバルブ6
8及び油路126を介して４速用アプライ室4aに供給され、
これの締結状態が保持される。従って、３−４シフトバ
ルブ68及び２−３シフトバルブ66がダウン位置に切換わ
ったにもかかわらず第４速状態が保持される。この状態
から３速用レリーズ室3R（及びハイクラッチH/C）の油
圧（油路112の油圧）がしだいに低下していく。油路112
の油圧が所定値まで低下すると、４−２シーケンスバル
ブ72のスプール100が第１図に示す状態に切換わる。こ
れにより、油路106がドレーンポート108と連通し、油路
106がドレーン状態となる。従って、４速用アプライ室4
aの油圧が急速に排出されていく。この時点では３速用
レリーズ室3Rの油圧は低下しており、バンドブレーキB/
Bは２速用アプライ室2Aの油圧によって締結状態が保持
される。またハイクラッチH/Cが解放され、これにより
第２速の状態となる。すなわち、第４速の状態から直接
第２速の状態へ変化し、途中に第３速が介在することは
ない。これにより、変速中に２回の変速ショックが発生
することが防止される。この場合の油圧の変化などを第
５図に示す。

次に、Ｄレンジで第４速走行中にマニアルバルブ52を
２レンジにセレクトすることにより４−２変速させた場
合の動作について説明する。Ｄレンジ第４速状態につい
ては上述の場合と同様であり、４−２シーケンスバルブ
72のスプール100は第１図中で右方向に移動した状態に
あり、また３−４シフトバルブ68及び２−３シフトバル
ブ66はアップ位置にある。この状態でハイクラッチH/
C、４速用アプライ室4a、３速用レリーズ室3R及び２速
用アプライ室2aに油圧が供給されている。この状態から
マニアルバルブ52を２レンジにセレクトすると、ポート
118に油圧が発生し、これが油路116を介して４−２シー
ケンスバルブ72のポート114に作用する。このため、４
−２シーケンスバルブ72のスプール100はポート110に作
用する油圧にかかわらず第１図に示す状態に切換えられ
る。従って、油路106はドレーンポート108へドレーンさ
れる状態となる。油路116の２レンジ圧は３−４シフト
バルブ68及び２−３シフトバルブ66にも作用し、これら
をアップ位置からダウン位置へ強制的に切換える。従っ
て、第４速用アプライ室4aの油圧は油路126、３−４シ
フトバルブ68、油路106及び４−２シーケンスバルブ72
を介してドレーンポート108へドレーンされる。これに
より、４速用アプライ室4aの油圧は直ちに低下すること
になる。また、マニアルバルブ52の２レンジへのセレク
トにより出力される油路116の２レンジ圧によりオーバ
ランクラッチコントロールバルブ78が切換えられ、オー
バランクラッチO/Cに油圧が供給される。この際、２レ
ンジへのセレクトのほぼ直後にオーバーランクラッチO/
Cに油圧が供給されて締結されるようにこれに油圧を供
給する油路のオリフィス130の径は大きく設定してあ
る。これにより、エンジンブレーキが直ちに作動可能な
状態となる。上述のように、４速用アプライ室4aの油圧
は２レンジへセレクト後直ちに低下するので、オーバー
ランクラッチO/Cの油圧も２レンジへセレクト後直ちに
上昇させてもインターロックを発生することはない。従
って、２レンジへのセレクト後直ちにエンジンブレーキ
が作動する状態となる。なお、この場合には上述のよう
に４速用アプライ室4aの油圧が直ちに低下するので４−
２変速時に第３速状態が介在することになるが、２レン
ジへのセレクト時の変速は運転者の操作によって意図的
に行なわれるものであるから、変速が２段階に発生して
も運転フィーリングに対してはほとんど影響がない。２
レンジセレクト時の油圧の変化などを第６図に示す。な
お、第６図中で破線で示したオーバランクラッチO/Cの
圧力の変化が、従来例のものである。

なお、ポート150には油路126の油圧（４速用アプライ
室4aの油圧）が作用し、またポート152には油路131の油
圧（Ｄレンジのライン圧）が作用しているが、これらの
ポートに対応するスプール100の受圧面積は等しくして
あるので、上記のような４−２変速の際には実質的影響
を与えない。ポート150及びポート152にそれぞれ油路12
6及び油路131を接続したのは、３−２変速時に３−４−
２変速が行なわれるのを防止するためである。すなわ
ち、３−２変速時にスプール100がスプリング102を圧縮
する側に移動していると、瞬間的に４速用アプライ室4a
に油圧が供給されることになるため、油路126に油圧が
作用したときにのみスプール100がスプリング102圧縮方
向に移動可能としたものである。

（ト）発明の効果以上説明してきたように、本発明によると、エンジン
ブレーキレンジへのセレクト時にはシーケンスバルブの
機能を停止させて直ちにエンジンブレーキ用摩擦要素を
作動可能にしたので、エンジンブレーキレンジへのセレ
クト後直ちにエンジンブレーキが作動し、変速応答性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は自動変速機
の骨組図、第３図は各変速段で作動する要素の組合わせ
を示す図、第４図は油圧回路全体を示す図（第４図
（ａ）に油圧回路の半分を示し、第４図（ｂ）に残りを
示す）、第５図は通常の４−２変速時の油圧の変化など
を示す図、第６図は２レンジでの４−２変速における油
圧の変化などを示す図である。 66……２−３シフトバルブ、68……３−４シフトバル
ブ、72……４−２シーケンスバルブ、116……エンジン
ブレーキ油路、2A……２速用アプライ室、3R……３速用
レリーズ室、4A……４速用アプライ室、O/C……オーバ
ランクラッチ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ｍを自然数、ｎを２以上の自然数として、
スプールの一端に第ｍ＋１速用〜第ｍ＋ｎ−１速用油室
の油圧を作用させ、該油圧の作用方向にスプールが切換
った位置において第ｍ＋ｎ速用油室に油圧を供給すると
共に、前記第ｍ＋１速用〜第ｍ＋ｎ−１速用油室の油圧
を排出すると第ｍ＋ｎ速用油室の油圧を排出する位置に
スプールが切換わるように構成され、シフトバルブが第
ｍ＋ｎ速の状態から第ｍ速の状態へ切換えられた際、第
ｍ＋１速用〜第ｍ＋ｎ−１速用の油室に作用していた油
圧が排出されるまでの間、シフトバルブが第ｍ速状態に
切換わっているにもかかわらず第ｍ＋ｎ速用油室への油
圧の供給を保持して、第ｍ＋ｎ速から直接第ｍ速への変
速を実現するシーケンスバルブが設けられており、また出力軸側からの逆駆動を可能にするためにはエンジ
ンブレーキ用摩擦要素を締結させる必要がある自動変速
機の変速制御装置において、エンジンブレーキレンジにおいてエンジンブレーキ圧が
出力されるエンジンブレーキ油路がシーケンスバルブに
接続されており、エンジンブレーキ圧が出力されたとき
シーケンスバルブのスプールは第ｍ＋ｎ速用油室の油圧
を排出する位置に強制的に固定されるように構成され、
エンジンブレーキ用摩擦要素が第ｍ＋ｎ速用油室の油圧
の排出直後に締結状態とされるようにエンジンブレーキ
用摩擦要素の締結タイミングが設定される自動変速機の
変速制御装置。