自動変速機のサーボ油圧制御装置
【目的】 自動変速機のシフトダウン時のブレーキの掴み替えによる変速ショックを防ぐ。
【構成】 変速時に一方が解放され、他方が係合する関係にあるブレーキＢ−２，Ｂ−３の摩擦係合手段を係合させるサーボ油圧を、入力回転と入力トルクを検出して段階的に制御する調圧手段３を設けた。調圧手段３は、電子制御装置７により制御され、係合側サーボ圧を一定の低圧に維持する低圧待機と、所定の増加率で緩徐に昇圧させる調圧を行い、急激な回転変化とブレーキのタイアップを防ぐ。
【構成】 変速時に一方が解放され、他方が係合する関係にあるブレーキＢ−２，Ｂ−３の摩擦係合手段を係合させるサーボ油圧を、入力回転と入力トルクを検出して段階的に制御する調圧手段３を設けた。調圧手段３は、電子制御装置７により制御され、係合側サーボ圧を一定の低圧に維持する低圧待機と、所定の増加率で緩徐に昇圧させる調圧を行い、急激な回転変化とブレーキのタイアップを防ぐ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機の制御装置に関し、特に自動変速機の変速のために摩擦係合手段を係合解放させるサーボ油圧の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両に搭載される自動変速機は、通常複数の遊星歯車機構を備えており、変速に際して、これら遊星歯車機構の変速要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）を摩擦係合手段の係合解放によりつなぎ変えて複数の速度段を達成する構成とされているが、このような変速機において、特定の速度段からより低速の速度段、例えば３速から２速への変速時にそれぞれの摩擦係合手段の摩擦材の掴み替え操作を必要とする。
【０００３】従来、上記のような変速操作時には、オリフィスキックダウン弁を用い、該弁のスプールにガバナ圧とスプリング荷重を対向印加させて所定車速以下では係合側のサーボ圧供給を大径オリフィスを介して行い、所定車速以上では小径オリフィスを介して行うようにして、入力回転数が意図する速度段の回転数に同期するポイント付近で係合側の摩擦材を一気に係合させる動作が行われるようにしている（特公昭５２−１８３４４号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の技術では、係合側摩擦係合手段へのサーボ圧の供給がスロットル開度や解放側摩擦係合手段のサーボ圧のドレーン状況に関わりなくオリフィスの切換による２段階制御で成されるため、車速やエンジン特性による同期ポイントのずれが大きく、このポイントのずれによるエンジンの吹き上がりや過大なタイアップによる大きな変速ショックを生じる問題点がある。また、摩擦係合手段のピストンストロークのばらつき、油温による作動油の流動性の変化、摩擦材のμ特性のばらつきや経時変化等による係合速度及び解放速度の変化に対する係合ポイントの補正を行うこともできない。また、回転変化中に係合側摩擦係合手段が大きなトルク容量をもつと、解放側摩擦係合要素とのタイアップによる急激な速度変化と変速ショックを生じる問題点もある。
【０００５】このような事情に鑑み、本発明は、係合圧を同期ポイント前から入力回転に応じて調圧することにより、係合側摩擦係合手段の係合タイミング及び解放側摩擦係合手段から係合側摩擦係合手段へのトルク伝達容量の移管の適正化を図り、シフトダウン時の変速ショックの発生を抑えることのできるサーボ油圧制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するため、本発明は、入力軸と出力軸との間に遊星歯車機構を備え、該遊星歯車機構の変速要素をサーボ油圧の制御による摩擦係合要素の係合解放によりつなぎ変えて複数の速度段を達成する自動変速機において、前記速度段中の特定の速度段からそれより低速の速度段への変速時に一方が解放され、他方が係合する関係にあるそれぞれの摩擦係合手段と、該摩擦係合手段を係合解放させるサーボ油圧の給排を選択する切換手段と、前記サーボ油圧を調圧する調圧手段と、該調圧手段を制御する電子制御装置と、入力回転を検出して前記電子制御装置に出力する入力回転検出手段と、入力トルクを検出して前記電子制御装置に出力する入力トルク検出手段とを備え、前記調圧手段は、前記切換手段と前記係合する側の摩擦係合手段との間に介装され、前記入力回転検出手段による入力回転の検出で所定の入力回転に達するまで前記電子制御装置による信号制御でサーボ油圧を所定の値に保ち、その後前記入力トルク検出手段による入力トルクの検出値に基づく前記電子制御装置の信号制御でサーボ油圧を緩徐に昇圧させるべく制御されることを構成とする。
【０００７】
【発明の作用及び効果】このような構成を採った本発明に係るサーボ油圧制御装置では、切換手段と係合する側の摩擦係合手段との間に介装された調圧手段が、入力回転検出手段による入力回転の検出で所定の入力回転に達するまで電子制御装置による信号制御で係合側のサーボ油圧を所定の値に保つため、解放側のサーボ油圧の降下が係合側のサーボ油圧の影響を受けることなく円滑に行われ、急激な入力回転変化と両摩擦係合手段のタイアップが防止される。その後、入力トルク検出手段による入力トルクの検出値に基づく電子制御装置の信号制御でサーボ油圧を所定の増加率で緩徐に昇圧させる制御により、両摩擦係合手段間で円滑な伝達トルクの分担と解放側から係合側の摩擦係合手段へのトルク分担の移行が滑らかに行われて、シフトダウン時の変速ショックが低減される。
【０００８】
【実施例】以下、図面に沿い、本発明のサーボ油圧制御装置の実施例について説明する。図１は本発明を適用した自動変速機の油圧制御装置におけるサーボ油圧制御関連部の部分回路図、図２はその制御フローを示すフローチャート、図３、図４は自動変速機のギヤトレインの３速及び２速状態のスケルトン図、図５はその変速特性図である。この例では、自動変速機は、図３に示すように単純連結３プラネタリギヤトレインからなる前進４速後進１速の主変速装置Ｍと、前置式オーバドライブプラネタリギヤＯＤとを組合わせた５速自動変速機とされており、変速時に相互に掴み替え動作される摩擦係合手段は、３速時のみ係合するブレーキＢ−２と２速時のみ係合するブレーキＢ−３となる。
【０００９】先ず、この例の自動変速機の概略構成を説明すると、図３に示すように、自動変速機は、従来のものと同様にロックアップクラッチ付のトルクコンバータＴを備える他、前置式オーバドライブプラネタリギヤＯＤと主変速装置Ｍとを備え、主変速装置の入力軸Ｉと出力軸Ｏとの間に遊星歯車機構Ｐを備えている。遊星歯車機構Ｐは、各変速要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）を適宜直結した単純連結の３組のプラネタリギヤＰ１，Ｐ２，Ｐ３を備え、各ギヤの変速要素に関連してクラッチＣ−１，Ｃ−２、ブレーキＢ−１〜Ｂ−４及びワンウェイクラッチＦ−１，Ｆ−２が配設され、図示されていないが、摩擦係合手段である各クラッチ及びブレーキは、従来のものと同様、サーボ油圧の制御でそれらの摩擦材を係合解放操作するピストンを持ったサーボ手段を備えている。
【００１０】この自動変速機において、前置式オーバドライブプラネタリギヤＯＤの出力軸を兼ねる入力軸Ｉの回転は、クラッチＣ−１及びブレーキＢ−２が係合し、他が解放されている図３に示す状態のときに、プラネタリギヤＰ２のリングギヤＲ２を入力要素とし、サンギヤＳ２を反力要素とし、キャリヤＣ２を出力要素とする３速回転として出力軸Ｏに取出される。また、クラッチＣ−１が係合のままで、ブレーキＢ−２が係合し、他が解放の図４に示す状態の場合には、プラネタリギヤＰ２のリングギヤＲ２を入力要素とし、プラネタリギヤＰ１のキャリヤＣ１を反力要素としてプラネタリギヤＰ２のキャリヤＣ２及びそれに直結するプラネタリギヤＰ１のリングギヤＲ１を出力要素とする２速回転で出力軸Ｏに取出される。
【００１１】図１に示すように、この自動変速機の油圧制御装置において、変速時に一方が解放され、他方が係合する関係にあるブレーキＢ−２及びブレーキＢ−３それぞれの摩擦材を係合解放させるサーボ圧を調圧する関連部分は、２−３シフト弁１、Ｂ−３コントロール弁２、ＳＬＵリニアソレノイド弁３、Ｂ−２アキュムレータ４、Ｂ−３アキュムレータ５及びそれらの背圧を制御するアキュムレータ背圧制御装置６から成り、その他にＳＬＵリニアソレノイド弁３に入力軸回転に応じた制御信号を出力する電子制御装置（ＥＣＵ）７、それが制御信号を出力するための入力回転を検出する入・出力回転数検出手段８及び入力トルクの検出する入力トルク検出手段９を備えている。
【００１２】さらに、各部の構成について詳述すると、調圧手段を構成するＢ−３コントロール弁２は、２−３シフト弁１からブレーキＢ−３のサーボ手段に至る給排油路Ｌ１，Ｌ２中にチェックボール付オリフィス１４と並行して介装されており、その弁孔２ａには、大径オリフィス２ｂを介して給排油路Ｌ１に連通する給排ポート２１と、給排油路Ｌ２に連通する給排ポート２２と、同じく給排油路に連通する供給圧入力ポート２３と、入・出力回転数検出装置８で検出された信号によりＥＣＵ７からの制御信号で制御されるＳＬＵリニアソレノド弁３により調圧された信号油圧を供給される入力回転信号ポート２４が設けられている。なお、符号２５は３速信号圧の入力ポート、２６はドレーン連絡ポートを示す。
【００１３】この弁孔２ａ内に挿入されたスプール２ｃには、ポート２２のポート２１への連通とポート２６への連通を制御する一対のランド２７，２８と、ランド２７の端部から延びる小径のランド２９を備えており、ランド２８の一端側はスプリング２ｄを介して受圧ピストン２ｅに当接している。そして、ランド２７の外端はポート２３からの供給圧の受圧面を構成し、受圧ピストン２ｅの外端面は、入力回転信号ポート２４からの信号圧の受圧面を構成し、内端面は入力ポート２５からの信号圧の受圧面を構成している。
【００１４】Ｂ−２アキュムレータ４は、Ｂ−２サーボ手段に通じる油路Ｌ３にオリフィス４ａを介して接続されており、Ｂ−３サーボ手段用のＢ−３アキュムレータ５と同様、アキュムレータ背圧制御装置６の背圧制御により排圧中にも供給油路Ｌ３のドレーン圧の調圧が可能とされている。なお、図において、符号１０はＢ−２サーボ手段への油圧供給をその初期において迅速化するファーストフィル手段を構成するＢ−２オリフィスコントール弁を示し、１１は２速から３速への変速に関与し、Ｂ−２サーボ手段からの排圧をＳＬＵリニアソレノイド弁３からの信号で調圧する２−３タイミング弁を示すが、これらについては、本発明の主題とするＢ−３サーボ油圧の制御には直接関与しないので、詳細な構成の説明は省略する。
【００１５】上記のように構成されたサーボ油圧制御装置において、３速の状態では、図示しないマニュアル弁を経たドライブレンジ圧Ｄが１−２シフト弁１２、２−３シフト弁１、給排油路Ｌ３を経てＢ−２サーボ手段に供給されて、ブレーキＢ−２は係合状態にある。ここで、車両の走行条件に応じてＥＣＵ７の制御信号で図示しない変速用のソレノイド弁が動作し、２−３シフト弁１が２速位置（その弁内油路を実線で示す）に切換えられると、Ｂ−２サーボ手段の油圧は、給排油路Ｌ３から２−３シフト弁１を経てドレーンされ始める。このドレーン圧の降下は、この実施例では、図５の区間ｄで示すように、アキュムレータ背圧制御装置６による背圧制御で入力回転数が所定の割合になるよう制御されるが、この制御は必須のものではない。
【００１６】一方、ドライブレンジ圧Ｄは、２−３シフト弁１から給排油路Ｌ１，Ｌ２を経てＢ−３サーボ手段に供給される。このＢ−３サーボ手段への圧力供給は、図２に示すフローチャートの手順を辿る。以下、この手順を図２に従い他の図を参照しつつ説明すると、ステップＳ１では、図示しない変速用ソレノイド弁による制御で、２−３シフト弁１が図１に実線で示す連通状態（Ｂ−２サーボ手段をドレーン回路に連通し、Ｂ−３サーボ手段を供給回路に連通する）となり、このときステップＳ２に示すように、入力回転数が目標とする回転数変化となるよう前記のとおりＢ−２アキュムレータ４の背圧がフィードバック制御される。そして、この制御は、セカンド同期が達成されるまで（図５の区間ｄ）持続される。
【００１７】この回転数変化中、セカンド同期が達成されるまでの間、図５に示す区間ａでは、Ｂ−３コントロール弁２のスプリングによりスプール２ｃが図１の上半部位置を取るため、ポート２１がポート２２に連通し、大オリフィス２ｂを通る急速な油圧供給によりＢ−３サーボ手段のピストンストロークが生じ、ピストンは直ちに摩擦材を係合させ得る位置まで変位するファーストフィル動作が行われる。
【００１８】ステップＳ３では、Ｂ−３コントロール弁２のポート２４に供給されるＳＬＵリニアソレノイド弁３による信号圧は低圧に制御され、Ｂ−３ブレーキが僅かにトルク伝達をするようにＢ−３サーボ手段への供給圧（以下、Ｂ−３圧という）を低圧に維持した待機状態（図５の区間ｂ）にされる。これは、上記回転数変化に影響を与えないようにする処置であり、これを行わないと、Ｂ−３圧の上昇により急激な回転数変化と両ブレーキのタイアップが生じる。この区間でのＢ−３圧の過剰分は、ポート２３からのフィードバック圧の印加でポート２６が解放し、Ｂ−２オリフィスコントロール弁１０を介してドレーンされる。この動作により低圧待機状態が達成される。
【００１９】次のステップＳ４では、ＥＣＵ７内で入力回転数の変化率からセカンド同期までの時間ｔの算出が行われ、この値が設定値ｔ0 と比較される。この比較の結果ｔがｔ0 を越えない間はステップＳ５からステップＳ２にリターンされ、ステップＳ２〜Ｓ４のフローが繰返される。
【００２０】時間ｔの値が設定値ｔ0 以上となると、今度は、ステップＳ６で、入力トルク検出手段９による入力トルクの検出値に応じた増加率でＢ−２圧を上昇させる操作（図５の区間ｄ）が行われる。この緩徐な昇圧で両ブレーキＢ−２，Ｂ−３は協働してトルクを分担する状態となり、トルク分担率の変移による滑らかな同期点への移行が可能となる。この状態は、次のステップＳ７でセカンドギヤに同期したことが確認されるまで継続される。
【００２１】やがて同期が確認されると、今度はステップＳ８でＳＬＵリニアソレノイド弁が高出力とされ、Ｂ−３コントロール弁２のポート２１が完全にポート２２と連通した解放状態となり、Ｂ−３ブレーキの急係合が行われる一方、ソレノイド弁１３からの信号圧の供給によりＢ−２オリフィスコントロール弁１０が開き、Ｂ−２圧の急速ドレーンが行われる（図５の区間ｅ）。上記の一連のステップにより３−２変速が終了する。このようにして、上記実施例の装置では、セカンドギヤに同期するまで段階的に係合圧が調圧される。
【００２２】以上、本発明を５速自動変速機に適用した一実施例に基づき詳説したが、本発明の適用対象はこれに限るものではなく、また、各部の具体的構成についても上記のものに限らず、例えば、Ｂ−３コントロール弁をリニアソレノイド作動の調圧弁として電気信号で係合圧を直接制御する構成を採ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサーボ油圧制御装置を適用した自動変速機の油圧制御装置の部分回路図である。
【図２】上記油圧制御装置のサーボ圧制御のフローチャートである。
【図３】上記自動変速機のギヤトレインの３速状態を示すスケルトン図である。
【図４】上記自動変速機のギヤトレインの２速状態を示すスケルトン図である。
【図５】上記自動変速機の３−２速変速時の変速特性図である。
【符号の説明】
１ ２−３シフト弁
２ Ｂ−３コントロール
３ ＳＬＵリニアソレノド弁
４ Ｂ−２アキュムレータ
５ Ｂ−３アキュムレータ
６ アキュムレータ背圧制御装置
７ 電子制御装置（ＥＣＵ）
８ 入・出力回転数検出手段（入力回転検出手段）
９ 入力トルク検出手段
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機の制御装置に関し、特に自動変速機の変速のために摩擦係合手段を係合解放させるサーボ油圧の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両に搭載される自動変速機は、通常複数の遊星歯車機構を備えており、変速に際して、これら遊星歯車機構の変速要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）を摩擦係合手段の係合解放によりつなぎ変えて複数の速度段を達成する構成とされているが、このような変速機において、特定の速度段からより低速の速度段、例えば３速から２速への変速時にそれぞれの摩擦係合手段の摩擦材の掴み替え操作を必要とする。
【０００３】従来、上記のような変速操作時には、オリフィスキックダウン弁を用い、該弁のスプールにガバナ圧とスプリング荷重を対向印加させて所定車速以下では係合側のサーボ圧供給を大径オリフィスを介して行い、所定車速以上では小径オリフィスを介して行うようにして、入力回転数が意図する速度段の回転数に同期するポイント付近で係合側の摩擦材を一気に係合させる動作が行われるようにしている（特公昭５２−１８３４４号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の技術では、係合側摩擦係合手段へのサーボ圧の供給がスロットル開度や解放側摩擦係合手段のサーボ圧のドレーン状況に関わりなくオリフィスの切換による２段階制御で成されるため、車速やエンジン特性による同期ポイントのずれが大きく、このポイントのずれによるエンジンの吹き上がりや過大なタイアップによる大きな変速ショックを生じる問題点がある。また、摩擦係合手段のピストンストロークのばらつき、油温による作動油の流動性の変化、摩擦材のμ特性のばらつきや経時変化等による係合速度及び解放速度の変化に対する係合ポイントの補正を行うこともできない。また、回転変化中に係合側摩擦係合手段が大きなトルク容量をもつと、解放側摩擦係合要素とのタイアップによる急激な速度変化と変速ショックを生じる問題点もある。
【０００５】このような事情に鑑み、本発明は、係合圧を同期ポイント前から入力回転に応じて調圧することにより、係合側摩擦係合手段の係合タイミング及び解放側摩擦係合手段から係合側摩擦係合手段へのトルク伝達容量の移管の適正化を図り、シフトダウン時の変速ショックの発生を抑えることのできるサーボ油圧制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するため、本発明は、入力軸と出力軸との間に遊星歯車機構を備え、該遊星歯車機構の変速要素をサーボ油圧の制御による摩擦係合要素の係合解放によりつなぎ変えて複数の速度段を達成する自動変速機において、前記速度段中の特定の速度段からそれより低速の速度段への変速時に一方が解放され、他方が係合する関係にあるそれぞれの摩擦係合手段と、該摩擦係合手段を係合解放させるサーボ油圧の給排を選択する切換手段と、前記サーボ油圧を調圧する調圧手段と、該調圧手段を制御する電子制御装置と、入力回転を検出して前記電子制御装置に出力する入力回転検出手段と、入力トルクを検出して前記電子制御装置に出力する入力トルク検出手段とを備え、前記調圧手段は、前記切換手段と前記係合する側の摩擦係合手段との間に介装され、前記入力回転検出手段による入力回転の検出で所定の入力回転に達するまで前記電子制御装置による信号制御でサーボ油圧を所定の値に保ち、その後前記入力トルク検出手段による入力トルクの検出値に基づく前記電子制御装置の信号制御でサーボ油圧を緩徐に昇圧させるべく制御されることを構成とする。
【０００７】
【発明の作用及び効果】このような構成を採った本発明に係るサーボ油圧制御装置では、切換手段と係合する側の摩擦係合手段との間に介装された調圧手段が、入力回転検出手段による入力回転の検出で所定の入力回転に達するまで電子制御装置による信号制御で係合側のサーボ油圧を所定の値に保つため、解放側のサーボ油圧の降下が係合側のサーボ油圧の影響を受けることなく円滑に行われ、急激な入力回転変化と両摩擦係合手段のタイアップが防止される。その後、入力トルク検出手段による入力トルクの検出値に基づく電子制御装置の信号制御でサーボ油圧を所定の増加率で緩徐に昇圧させる制御により、両摩擦係合手段間で円滑な伝達トルクの分担と解放側から係合側の摩擦係合手段へのトルク分担の移行が滑らかに行われて、シフトダウン時の変速ショックが低減される。
【０００８】
【実施例】以下、図面に沿い、本発明のサーボ油圧制御装置の実施例について説明する。図１は本発明を適用した自動変速機の油圧制御装置におけるサーボ油圧制御関連部の部分回路図、図２はその制御フローを示すフローチャート、図３、図４は自動変速機のギヤトレインの３速及び２速状態のスケルトン図、図５はその変速特性図である。この例では、自動変速機は、図３に示すように単純連結３プラネタリギヤトレインからなる前進４速後進１速の主変速装置Ｍと、前置式オーバドライブプラネタリギヤＯＤとを組合わせた５速自動変速機とされており、変速時に相互に掴み替え動作される摩擦係合手段は、３速時のみ係合するブレーキＢ−２と２速時のみ係合するブレーキＢ−３となる。
【０００９】先ず、この例の自動変速機の概略構成を説明すると、図３に示すように、自動変速機は、従来のものと同様にロックアップクラッチ付のトルクコンバータＴを備える他、前置式オーバドライブプラネタリギヤＯＤと主変速装置Ｍとを備え、主変速装置の入力軸Ｉと出力軸Ｏとの間に遊星歯車機構Ｐを備えている。遊星歯車機構Ｐは、各変速要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）を適宜直結した単純連結の３組のプラネタリギヤＰ１，Ｐ２，Ｐ３を備え、各ギヤの変速要素に関連してクラッチＣ−１，Ｃ−２、ブレーキＢ−１〜Ｂ−４及びワンウェイクラッチＦ−１，Ｆ−２が配設され、図示されていないが、摩擦係合手段である各クラッチ及びブレーキは、従来のものと同様、サーボ油圧の制御でそれらの摩擦材を係合解放操作するピストンを持ったサーボ手段を備えている。
【００１０】この自動変速機において、前置式オーバドライブプラネタリギヤＯＤの出力軸を兼ねる入力軸Ｉの回転は、クラッチＣ−１及びブレーキＢ−２が係合し、他が解放されている図３に示す状態のときに、プラネタリギヤＰ２のリングギヤＲ２を入力要素とし、サンギヤＳ２を反力要素とし、キャリヤＣ２を出力要素とする３速回転として出力軸Ｏに取出される。また、クラッチＣ−１が係合のままで、ブレーキＢ−２が係合し、他が解放の図４に示す状態の場合には、プラネタリギヤＰ２のリングギヤＲ２を入力要素とし、プラネタリギヤＰ１のキャリヤＣ１を反力要素としてプラネタリギヤＰ２のキャリヤＣ２及びそれに直結するプラネタリギヤＰ１のリングギヤＲ１を出力要素とする２速回転で出力軸Ｏに取出される。
【００１１】図１に示すように、この自動変速機の油圧制御装置において、変速時に一方が解放され、他方が係合する関係にあるブレーキＢ−２及びブレーキＢ−３それぞれの摩擦材を係合解放させるサーボ圧を調圧する関連部分は、２−３シフト弁１、Ｂ−３コントロール弁２、ＳＬＵリニアソレノイド弁３、Ｂ−２アキュムレータ４、Ｂ−３アキュムレータ５及びそれらの背圧を制御するアキュムレータ背圧制御装置６から成り、その他にＳＬＵリニアソレノイド弁３に入力軸回転に応じた制御信号を出力する電子制御装置（ＥＣＵ）７、それが制御信号を出力するための入力回転を検出する入・出力回転数検出手段８及び入力トルクの検出する入力トルク検出手段９を備えている。
【００１２】さらに、各部の構成について詳述すると、調圧手段を構成するＢ−３コントロール弁２は、２−３シフト弁１からブレーキＢ−３のサーボ手段に至る給排油路Ｌ１，Ｌ２中にチェックボール付オリフィス１４と並行して介装されており、その弁孔２ａには、大径オリフィス２ｂを介して給排油路Ｌ１に連通する給排ポート２１と、給排油路Ｌ２に連通する給排ポート２２と、同じく給排油路に連通する供給圧入力ポート２３と、入・出力回転数検出装置８で検出された信号によりＥＣＵ７からの制御信号で制御されるＳＬＵリニアソレノド弁３により調圧された信号油圧を供給される入力回転信号ポート２４が設けられている。なお、符号２５は３速信号圧の入力ポート、２６はドレーン連絡ポートを示す。
【００１３】この弁孔２ａ内に挿入されたスプール２ｃには、ポート２２のポート２１への連通とポート２６への連通を制御する一対のランド２７，２８と、ランド２７の端部から延びる小径のランド２９を備えており、ランド２８の一端側はスプリング２ｄを介して受圧ピストン２ｅに当接している。そして、ランド２７の外端はポート２３からの供給圧の受圧面を構成し、受圧ピストン２ｅの外端面は、入力回転信号ポート２４からの信号圧の受圧面を構成し、内端面は入力ポート２５からの信号圧の受圧面を構成している。
【００１４】Ｂ−２アキュムレータ４は、Ｂ−２サーボ手段に通じる油路Ｌ３にオリフィス４ａを介して接続されており、Ｂ−３サーボ手段用のＢ−３アキュムレータ５と同様、アキュムレータ背圧制御装置６の背圧制御により排圧中にも供給油路Ｌ３のドレーン圧の調圧が可能とされている。なお、図において、符号１０はＢ−２サーボ手段への油圧供給をその初期において迅速化するファーストフィル手段を構成するＢ−２オリフィスコントール弁を示し、１１は２速から３速への変速に関与し、Ｂ−２サーボ手段からの排圧をＳＬＵリニアソレノイド弁３からの信号で調圧する２−３タイミング弁を示すが、これらについては、本発明の主題とするＢ−３サーボ油圧の制御には直接関与しないので、詳細な構成の説明は省略する。
【００１５】上記のように構成されたサーボ油圧制御装置において、３速の状態では、図示しないマニュアル弁を経たドライブレンジ圧Ｄが１−２シフト弁１２、２−３シフト弁１、給排油路Ｌ３を経てＢ−２サーボ手段に供給されて、ブレーキＢ−２は係合状態にある。ここで、車両の走行条件に応じてＥＣＵ７の制御信号で図示しない変速用のソレノイド弁が動作し、２−３シフト弁１が２速位置（その弁内油路を実線で示す）に切換えられると、Ｂ−２サーボ手段の油圧は、給排油路Ｌ３から２−３シフト弁１を経てドレーンされ始める。このドレーン圧の降下は、この実施例では、図５の区間ｄで示すように、アキュムレータ背圧制御装置６による背圧制御で入力回転数が所定の割合になるよう制御されるが、この制御は必須のものではない。
【００１６】一方、ドライブレンジ圧Ｄは、２−３シフト弁１から給排油路Ｌ１，Ｌ２を経てＢ−３サーボ手段に供給される。このＢ−３サーボ手段への圧力供給は、図２に示すフローチャートの手順を辿る。以下、この手順を図２に従い他の図を参照しつつ説明すると、ステップＳ１では、図示しない変速用ソレノイド弁による制御で、２−３シフト弁１が図１に実線で示す連通状態（Ｂ−２サーボ手段をドレーン回路に連通し、Ｂ−３サーボ手段を供給回路に連通する）となり、このときステップＳ２に示すように、入力回転数が目標とする回転数変化となるよう前記のとおりＢ−２アキュムレータ４の背圧がフィードバック制御される。そして、この制御は、セカンド同期が達成されるまで（図５の区間ｄ）持続される。
【００１７】この回転数変化中、セカンド同期が達成されるまでの間、図５に示す区間ａでは、Ｂ−３コントロール弁２のスプリングによりスプール２ｃが図１の上半部位置を取るため、ポート２１がポート２２に連通し、大オリフィス２ｂを通る急速な油圧供給によりＢ−３サーボ手段のピストンストロークが生じ、ピストンは直ちに摩擦材を係合させ得る位置まで変位するファーストフィル動作が行われる。
【００１８】ステップＳ３では、Ｂ−３コントロール弁２のポート２４に供給されるＳＬＵリニアソレノイド弁３による信号圧は低圧に制御され、Ｂ−３ブレーキが僅かにトルク伝達をするようにＢ−３サーボ手段への供給圧（以下、Ｂ−３圧という）を低圧に維持した待機状態（図５の区間ｂ）にされる。これは、上記回転数変化に影響を与えないようにする処置であり、これを行わないと、Ｂ−３圧の上昇により急激な回転数変化と両ブレーキのタイアップが生じる。この区間でのＢ−３圧の過剰分は、ポート２３からのフィードバック圧の印加でポート２６が解放し、Ｂ−２オリフィスコントロール弁１０を介してドレーンされる。この動作により低圧待機状態が達成される。
【００１９】次のステップＳ４では、ＥＣＵ７内で入力回転数の変化率からセカンド同期までの時間ｔの算出が行われ、この値が設定値ｔ0 と比較される。この比較の結果ｔがｔ0 を越えない間はステップＳ５からステップＳ２にリターンされ、ステップＳ２〜Ｓ４のフローが繰返される。
【００２０】時間ｔの値が設定値ｔ0 以上となると、今度は、ステップＳ６で、入力トルク検出手段９による入力トルクの検出値に応じた増加率でＢ−２圧を上昇させる操作（図５の区間ｄ）が行われる。この緩徐な昇圧で両ブレーキＢ−２，Ｂ−３は協働してトルクを分担する状態となり、トルク分担率の変移による滑らかな同期点への移行が可能となる。この状態は、次のステップＳ７でセカンドギヤに同期したことが確認されるまで継続される。
【００２１】やがて同期が確認されると、今度はステップＳ８でＳＬＵリニアソレノイド弁が高出力とされ、Ｂ−３コントロール弁２のポート２１が完全にポート２２と連通した解放状態となり、Ｂ−３ブレーキの急係合が行われる一方、ソレノイド弁１３からの信号圧の供給によりＢ−２オリフィスコントロール弁１０が開き、Ｂ−２圧の急速ドレーンが行われる（図５の区間ｅ）。上記の一連のステップにより３−２変速が終了する。このようにして、上記実施例の装置では、セカンドギヤに同期するまで段階的に係合圧が調圧される。
【００２２】以上、本発明を５速自動変速機に適用した一実施例に基づき詳説したが、本発明の適用対象はこれに限るものではなく、また、各部の具体的構成についても上記のものに限らず、例えば、Ｂ−３コントロール弁をリニアソレノイド作動の調圧弁として電気信号で係合圧を直接制御する構成を採ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサーボ油圧制御装置を適用した自動変速機の油圧制御装置の部分回路図である。
【図２】上記油圧制御装置のサーボ圧制御のフローチャートである。
【図３】上記自動変速機のギヤトレインの３速状態を示すスケルトン図である。
【図４】上記自動変速機のギヤトレインの２速状態を示すスケルトン図である。
【図５】上記自動変速機の３−２速変速時の変速特性図である。
【符号の説明】
１ ２−３シフト弁
２ Ｂ−３コントロール
３ ＳＬＵリニアソレノド弁
４ Ｂ−２アキュムレータ
５ Ｂ−３アキュムレータ
６ アキュムレータ背圧制御装置
７ 電子制御装置（ＥＣＵ）
８ 入・出力回転数検出手段（入力回転検出手段）
９ 入力トルク検出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】 入力軸と出力軸との間に遊星歯車機構を備え、該遊星歯車機構の変速要素をサーボ油圧の制御による摩擦係合要素の係合解放によりつなぎ変えて複数の速度段を達成する自動変速機において、前記速度段中の特定の速度段からそれより低速の速度段への変速時に一方が解放され、他方が係合する関係にあるそれぞれの摩擦係合手段と、該摩擦係合手段を係合解放させるサーボ油圧の給排を選択する切換手段と、前記サーボ油圧を調圧する調圧手段と、該調圧手段を制御する電子制御装置と、入力回転を検出して前記電子制御装置に出力する入力回転検出手段と、入力トルクを検出して前記電子制御装置に出力する入力トルク検出手段とを備え、前記調圧手段は、前記切換手段と前記係合する側の摩擦係合手段との間に介装され、前記入力回転検出手段による入力回転の検出で所定の入力回転に達するまで前記電子制御装置による信号制御でサーボ油圧を所定の値に保ち、その後前記入力トルク検出手段による入力トルクの検出値に基づく前記電子制御装置の信号制御でサーボ油圧を緩徐に昇圧させるべく制御されることを特徴とする自動変速機のサーボ油圧制御装置。
【請求項１】 入力軸と出力軸との間に遊星歯車機構を備え、該遊星歯車機構の変速要素をサーボ油圧の制御による摩擦係合要素の係合解放によりつなぎ変えて複数の速度段を達成する自動変速機において、前記速度段中の特定の速度段からそれより低速の速度段への変速時に一方が解放され、他方が係合する関係にあるそれぞれの摩擦係合手段と、該摩擦係合手段を係合解放させるサーボ油圧の給排を選択する切換手段と、前記サーボ油圧を調圧する調圧手段と、該調圧手段を制御する電子制御装置と、入力回転を検出して前記電子制御装置に出力する入力回転検出手段と、入力トルクを検出して前記電子制御装置に出力する入力トルク検出手段とを備え、前記調圧手段は、前記切換手段と前記係合する側の摩擦係合手段との間に介装され、前記入力回転検出手段による入力回転の検出で所定の入力回転に達するまで前記電子制御装置による信号制御でサーボ油圧を所定の値に保ち、その後前記入力トルク検出手段による入力トルクの検出値に基づく前記電子制御装置の信号制御でサーボ油圧を緩徐に昇圧させるべく制御されることを特徴とする自動変速機のサーボ油圧制御装置。
【図１】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【公開番号】特開平５−１５７１６７
【公開日】平成５年（１９９３）６月２２日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−３４４１２３
【出願日】平成３年（１９９１）１２月３日
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【公開日】平成５年（１９９３）６月２２日
【国際特許分類】
【出願日】平成３年（１９９１）１２月３日
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
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