JPH09317868A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機の制御装置

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JPH09317868A
JPH09317868A JP8159285A JP15928596A JPH09317868A JP H09317868 A JPH09317868 A JP H09317868A JP 8159285 A JP8159285 A JP 8159285A JP 15928596 A JP15928596 A JP 15928596A JP H09317868 A JPH09317868 A JP H09317868A
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brake
meshing
automatic transmission
hydraulic pressure
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Takayuki Kuno
孝之 久野
Kazumasa Tsukamoto
一雅 塚本
Masahiro Hayabuchi
正宏 早渕
Hiroshi Tsutsui
洋 筒井
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Aisin AW Co Ltd
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動変速機の伝達効率向上のために引きずり
を生じない噛合ブレーキを用いながら、その噛合時の相
対回転を止めて不快なギヤ鳴りを防ぐ。 【解決手段】 自動変速機Tは変速機構M中に、後進段
達成のための回転要素R3と、それを係止する後進用ブ
レーキB−Rと、回転要素R3の回転を停止可能な別途
の摩擦係合要素B−3を有する。後進用ブレーキは、回
転要素R3を噛合により係止する噛合式の引きずりを生
じないブレーキとする。後進段選択時に、ブレーキB−
Rの噛合が達成されるまで摩擦係合要素B−3の係合で
回転要素R3を停止させる係合制御を行い、噛合時のギ
ヤ鳴りを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機の制御
装置に関し、特に、自動変速機の変速機構中の後進段達
成用ブレーキと入力用クラッチとを関連制御する制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の自動変速機において、後進段を達
成する係合要素としてのブレーキは、一方が変速機構中
の回転要素側に回り止め支持され、他方が変速機ケース
等の固定部材側に回り止め支持された摩擦材とセパレー
タプレートからなる複数の摩擦板を油圧サーボで押圧す
ることで係合する構成とされており、この後進用ブレー
キにより、後進段の達成時に反力要素として作用する回
転要素を固定部材に係止することで後進段が達成され
る。こうしたブレーキでは、係止すべき上記回転要素が
回転中であっても、すなわち、摩擦板の摩擦材とセパレ
ータプレートとの間に相対回転があっても、油圧サーボ
で押圧することで係合可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なブレーキの摩擦板は、それへの押圧力の解放時には、
摩擦材とセパレータプレートとの間に間隙を保つ状態と
されるが、この隙間は、ブレーキ係合レスポンスを考慮
して微小に設定されるため、変速機構各部の潤滑のため
に循環される油が上記間隙にも介在することで、ブレー
キ解放時に、油による引きずりが生じるのを避けること
ができない。この引きずりは、抵抗となって自動変速機
の伝達効率を低下させる。
【0004】一方、自動変速機の後進段は、大きなギヤ
比に設定されているため、後進段の達成時には変速機構
内でのトルク増幅も大きく、その反力トルクを支持する
摩擦板にも大きなトルクがかかるため、吸収するトルク
に応じた多数の摩擦材が必要であるが、摩擦材の数が多
くなると、上記引きずりによる抵抗は一層大きくなり、
自動変速機の伝達効率を保つ上で望ましくない。そこ
で、この引きずりをなくす一策として、ドグクラッチの
ような歯と歯が噛み合う形式の噛合ブレーキを用いる構
成が想起されるが、こうした噛合式のブレーキの場合、
係止すべき回転要素が停止していない状態で相互の歯を
噛合させようとすると、不快なギヤ鳴りが発生する可能
性がある。
【0005】他方、自動変速機において、後進段を達成
させる際には、ニュートラル(N)状態で動力伝達のた
めの入力クラッチが係合していない状態から、後進
(R)レンジの選択により、動力伝達のための入力クラ
ッチを係合させる共に、後進段達成用のブレーキを係合
させる動作が生じる。したがって、噛合式のブレーキを
用いながら上記のギヤ鳴りの発生を回避するには、ブレ
ーキを噛合させる操作を、入力クラッチの係合より先行
させればよいことになる。しかしながら、通常、摩擦ク
ラッチの形態を採る入力クラッチの摩擦板にもブレーキ
の摩擦板と同様に上述のような引きずりが生じているた
め、入力クラッチの解放時にも、後進段達成のために係
止すべき回転要素は、僅かながらクラッチの引きずりに
伴って回転している状態にあり、単に、クラッチとブレ
ーキの係合順序を制御するだけでは、ギヤ鳴りを防止す
ることはできない。
【0006】そこで本発明は、伝達効率向上のために引
きずりを生じない噛合形式のブレーキを用いながら、そ
の噛合時の相対回転を止めて不快なギヤ鳴りを生じるこ
となく後進段を達成できる自動変速機の制御装置を提供
することを第1の目的とする。
【0007】更に、本発明は、上記装置において、前進
段達成のための摩擦係合要素を用いて、ブレーキ噛合時
の相対回転を止めることで、格別の付加的な係合要素を
用いずに上記のギヤ鳴りを防ぐことを第2の目的とす
る。
【0008】更に、本発明は、上記摩擦係合要素の引き
ずりも併せて減少させることで、一層の伝達効率向上を
図ることを第3の目的とする。
【0009】更に、本発明は、上記噛合形式のブレーキ
の油圧サーボを通常の摩擦係合要素の油圧サーボと同様
に構成することで、従来の摩擦係合要素と同様の油圧制
御を可能とすることを第4の目的とする。
【0010】更に、本発明は、前進段達成のための摩擦
係合要素をギヤ鳴り防止のために利用することに伴う前
進変速段への影響を防ぐことを第5の目的とする。
【0011】次に、本発明は、ギヤ鳴りを防止するため
の制御に必要な判断手段の構成を簡単なものとすること
を第6の目的とする。
【0012】また、本発明は、上記噛合形式のブレーキ
の噛合開始を、その制御のための油圧により確実に判断
することを第7の目的とする。
【0013】更に、本発明は、上記ブレーキの相対回転
を止める摩擦係合要素の係合遅れによるギヤ音の発生を
防止することを第8の目的とする。
【0014】そして、本発明は、動力伝達のための摩擦
クラッチの係合タイミングを適正化して、後進用ブレー
キのスムーズな噛合を達成させることを第9の目的とす
る。
【0015】そして、本発明は、摩擦クラッチの係合タ
イミングを適正化することで確実な後進用ブレーキの噛
合を達成することを第10の目的とする。
【0016】更に、本発明は、噛合式ブレーキの噛合終
了の判断を時間経過を利用して行うことで、判断手段の
構成を簡単なものとすることを第11の目的とする。
【0017】また、本発明は、噛合式ブレーキの噛合終
了位置を油圧の検出により判断することで、より確実に
噛合終了判断を行うことを第12の目的とする。
【0018】そして、本発明は、摩擦クラッチを係合直
前で待機させることにより、噛合式ブレーキの噛合終了
とともに迅速にクラッチの係合が行われるようにし、後
進段達成のレスポンスを向上させることを第13の目的
とする。
【0019】また、本発明は、自動変速機の前進レンジ
から後進レンジへの切り換えが急激な場合にも、迅速な
後進段の達成を可能とすることを第14の目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記の第1の目的を達成
するため、本発明は、複数の前進段と、ニュートラル状
態と、後進段とを達成する変速機構を備え、該変速機構
中に、後進段達成のために係止される所定の回転要素
と、該回転要素を係止する後進用ブレーキと、前記回転
要素の回転を停止可能な摩擦係合要素とを有する自動変
速機であって、前記後進用ブレーキは、前記回転要素と
の噛合により該回転要素を係止する噛合式ブレーキとさ
れ、後進段が選択されたときに、少なくとも、後進用ブ
レーキの噛合が達成されるまで前記摩擦係合要素を係合
させて、前記所定の回転要素を停止させる係合手段が設
けられたことを特徴とする。
【0021】上記第2の目的を達成するため、前記摩擦
係合要素は、前進段達成時に係合されて前記所定の回転
要素とは異なる第2の回転要素を係止する摩擦係合要素
である、構成とされる。
【0022】上記第3の目的を達成するため、前記摩擦
係合要素は、バンドブレーキで構成される。
【0023】上記第4の目的を達成するため、前記後進
用ブレーキは、油圧サーボと、該油圧サーボのピストン
の移動によりリターンスプリングの押圧力に抗して移動
し、前記所定の回転要素と噛合する噛合部材とからな
る、構成とされる。
【0024】上記第5の目的を達成するため、前記後進
用ブレーキの噛合部材の噛合開始を判断する判断手段を
有し、前記係合手段は、前記判断手段により噛合開始が
検出されるまで、前記摩擦係合要素を係合させる、構成
とされる。
【0025】上記第6の目的を達成するため、前記判断
手段は、後進段が選択されてから所定の設定時間が経過
することにより、噛合開始と判断し、前記設定時間は、
前記後進用ブレーキの油圧サーボへの油圧の供給が開始
されてから、噛合部材が噛合を開始するまでの時間に設
定された、構成とされる。
【0026】上記第7の目的を達成するため、前記判断
手段は、前記後進用ブレーキの油圧サーボに連結する油
路に設けられた油圧センサを備え、該油圧センサからの
信号が、前記噛合部材の噛合開始位置に対応した油圧値
となったときに噛合開始と判断する、構成とされる。
【0027】上記第8の目的を達成するため、前記摩擦
係合要素は、ニュートラル状態のときにも係合させられ
る、構成とされる。
【0028】上記第9の目的を達成するため、前記後進
段は、前記後進用ブレーキによる所定の回転要素の係止
と、摩擦クラッチの係合による第3の回転要素への動力
の入力で達成され、前記摩擦クラッチは、少なくとも、
前記後進用ブレーキの噛合開始が検出されるまでは、非
係合状態とされる、構成とされる。
【0029】上記第10の目的を達成するため、前記後
進用ブレーキの油圧サーボのピストンのストロークが終
了し、噛合部材の移動が終了したことを判断する第2の
判断手段を有し、前記後進段は、前記後進用ブレーキの
所定の回転要素の係止と、前記摩擦クラッチの係合によ
る前記第3の回転要素への動力の入力で達成され、前記
摩擦クラッチは、前記後進用ブレーキの油圧サーボのピ
ストンのストロークが終了した後に係合される、構成と
される。
【0030】上記第11の目的を達成するため、前記第
2の判断手段は、後進段が選択されてから所定の第2の
設定時間が経過することにより、噛合終了と判断し、該
設定時間は、前記後進用ブレーキの油圧サーボへの油圧
の供給が開始されてから、噛合部材の移動を終了するま
での時間に設定された、構成とされる。
【0031】上記第12の目的を達成するため、前記第
2の判断手段は、前記後進用ブレーキの油圧サーボに連
結する油路に設けられ油圧センサを備え、該油圧センサ
からの信号が、噛合部材の移動終了位置に対応した位置
になったときに噛合部材の移動終了と判断する、構成と
される。
【0032】上記第13の目的を達成するため、前記摩
擦クラッチは、摩擦クラッチ用油圧サーボにより係合さ
れ、該摩擦クラッチ用油圧サーボには、後進段の選択に
より、当初は摩擦クラッチの係合開始直前油圧が供給さ
れ、その後に噛合部材の移動終了と共に徐々に上昇させ
た油圧が供給される、構成とされる。
【0033】そして、上記第14の目的を達成するた
め、前記前進変速段中の最低速段は、前記摩擦クラッチ
の係合と、前記摩擦係合要素の係合により達成される、
構成とされる。
【0034】
【発明の作用及び効果】上記構成よりなる本発明では、
噛合形式の後進用ブレーキが噛合される場合には、摩擦
係合要素が係合されて、後進用ブレーキと噛合すべき所
定の回転要素が停止されているので、後進段が選択され
たときの不快なギヤ音の発生を防止することができる。
【0035】更に、請求項2に記載の構成によれば、後
進段達成のための所定の回転要素を停止させるのに、前
進段達成時に係合される摩擦係合要素を利用するので、
本制御のために特別な付加的摩擦係合要素を設ける必要
がなく、コンパクトな構成で制御を行うことができる。
【0036】また、請求項3に記載の構成によれば、後
進段達成のための所定の回転要素を停止させる摩擦係合
要素を、多板ブレーキに比べて引きずり損失が小さいバ
ンドブレーキとしているので、後進用のブレーキの噛合
形式化による伝達効率の向上に加えて、更なる伝達効率
の向上を図ることができる。
【0037】また、請求項4に記載の構成によれば、従
来の自動変速機で用いられていたブレーキを摩擦係合要
素とした油圧制御形態を踏襲して、噛合式ブレーキを制
御することができるので、他の摩擦係合要素の制御との
関係を整合させて自動変速機の制御性を良好にすること
ができる。
【0038】また、請求項5に記載の構成によれば、摩
擦係合要素を必要なときのみ係合させることができ、前
進段で係合される摩擦係合要素が後進段で係合されるこ
とによる影響を必要最小限に抑えることができる。
【0039】また、請求項6に記載の構成によれば、係
合制御のための判断を時間経過により行うことができる
ので、判断手段の構成を格別の検知手段を必要としない
簡単なものとすることができる。
【0040】また、請求項7に記載の構成によれば、油
圧センサにより検出する噛合開始位置の油圧を、噛合式
ブレーキのリターンスプリングのバネ定数に関連して求
めることができるので、噛合開始位置を確実に判断する
ことができる。
【0041】また、請求項8に記載の構成によれば、ニ
ュートラルレンジから後進レンジが選択された場合に
も、後進レンジ選択時には既に摩擦係合要素が係合状態
にあるので、摩擦係合要素の係合遅れによるギヤ音の発
生を防止できる。
【0042】また、請求項9に記載の構成によれば、後
進用ブレーキの噛合時には、摩擦クラッチの係合による
所定の回転要素へのトルクの伝達が防止されるので、ス
ムーズな後進用ブレーキの噛合を達成できる。
【0043】また、請求項10に記載の構成によれば、
噛合部材の移動が終了したことを判断した後に摩擦クラ
ッチが係合されるので、噛合部材の移動中に摩擦クラッ
チが係合して、噛合部にトルクが伝達されることによ
り、噛合部材の移動が円滑さを欠いたり、移動時間が長
くなることが防止される。したがって、迅速かつ確実に
後進用ブレーキの噛合を達成することができる。
【0044】また、請求項11に記載の構成によれば、
第2の判断手段による噛合終了の判断を時間経過により
行うことができるので、第2の判断手段の構成を格別の
検知手段を必要としない簡単なものとすることができ
る。
【0045】また、請求項12に記載の構成によれば、
噛合終了位置の油圧は、リターンスプリングのバネ定数
に関連して求めることができるので、噛合終了を確実に
判断することができる。
【0046】また、請求項13に記載の構成によれば、
摩擦クラッチを係合開始直前で待機させることにより、
噛合部材の移動終了とともに摩擦クラッチの係合が行わ
れ、後進段の達成を可及的に早めることができる。
【0047】また、請求項14に記載の構成によれば、
特に、前進レンジから後進レンジが選択された場合に、
摩擦係合要素が前進最低速段時の係合からニュートラル
レンジでの係合を経て本制御による係合に移行するた
め、一層の制御の円滑化が達成される。
【0048】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿い、本発明の実施
形態を説明する。図1は本発明の制御装置を適用した自
動変速機に差動装置を組み合わせて横置構成のトランス
ファ装置として具体化した形態を示す。先ず、機構の概
略構成から説明すると、この装置は、車両のエンジンに
連結されるロックアップクラッチ11付のトルクコンバ
ータ12と、その出力を前進5速後進1速に変速する3
段のプラネタリギヤセットM1,M2,M3を有する変
速機構Mとからなる自動変速機Tと、それに減速機構を
兼ねるカウンタギヤ20を介して連結され、伝達された
自動変速機Tの出力を車両の左右のホイールに伝達する
差動装置21とから構成されている。
【0049】自動変速機Tにおける変速機構Mの両ギヤ
セットM1,M2の大小径の異なるピニオンギヤP1,
P2は直結され、両ギヤセットM1,M3のそれぞれの
リングギヤR1,R3とキャリアC3,C1は、相互に
連結されており、ギヤセットM1のサンギヤS1とキャ
リアC1は入力要素とすべく、それぞれクラッチ(C−
1,C−2)を介してトルクコンバータ12のタービン
軸13に連なる入力軸14に連結されている。また、相
互に連結されたリングギヤR1とキャリアC3は、出力
軸15を介して出力要素としての出力ギヤ19に連結さ
れている。更に、ギヤセットM1のサンギヤS1は、ブ
レーキ(B−1)により変速機ケース10に係止可能と
され、ギヤセットM2のサンギヤS2は、ブレーキ(B
−2)により変速機ケース10に係止可能とされ、ギヤ
セットM3のサンギヤS3は、ブレーキ(B−3)によ
り同じく変速機ケース10に係止可能とされ、キャリア
C1に連結されたリングギヤR3は、ブレーキ(B−
R)により変速機ケース10に係止可能とされている。
【0050】更に詳しくは、本形態において、サンギヤ
S1は、入力軸14の外周に嵌まるサンギヤ軸16を介
してクラッチ(C−1)に連結され、キャリアC1は、
入力軸14の外周に嵌まるキャリア軸17を介してクラ
ッチ(C−2)に連結され、サンギヤS3は、キャリア
軸17の外周に嵌まるサンギヤ軸18を介してブレーキ
(B−3)に連結されている。また、この形態では、両
クラッチ(C−1,C−2)の油圧サーボ67,68
は、変速機ケース10に配設された静止シリンダ形とさ
れている。そして、ブレーキ(B−R)を除く各ブレー
キは、バンドブレーキ構成とされ、ブレーキ(B−R)
については、本発明に従い噛合式のブレーキ構成とされ
ており、それらの油圧サーボについては図示を省略され
ている。そして、出力要素としての出力ギヤ19がカウ
ンタギヤ20を介して差動装置21に連結されている。
【0051】このように構成された自動変速機Tは、後
に図4及び図5を参照して説明する電子制御装置及び油
圧制御装置による制御の下に、各クラッチ及びブレーキ
に対応する油圧サーボに油圧を供給し、図2に示すよう
に各クラッチ及びブレーキを係合(図に○印で示す)及
び解放(図に無印で示す)させることで各変速段を達成
する。すなわち、第1速(1ST)は、クラッチ(C−
1)とブレーキ(B−3)の係合で達成される。このと
き、入力軸14の回転は、クラッチ(C−1)経由でサ
ンギヤS1に入り、ブレーキ(B−3)の係合によるサ
ンギヤS3の係止で最も減速されたキャリアC3の回転
として出力ギヤ19に出力される。これに対して第2速
(2ND)は、クラッチ(C−2)とブレーキ(B−
3)の係合で達成される。このとき、クラッチ(C−
2)経由でキャリア軸17に入った入力は、キャリアC
1経由でそのままリングギヤR3に入り、ブレーキ(B
−3)の係合で係止されたサンギヤS3を反力要素とす
るキャリアC3の差動回転として出力ギヤ19に出力さ
れる。第3速(3RD)は、両クラッチ(C−1,C−
2)の係合による第1のプラネタリギヤセットM1の直
結で達成される。このとき入力軸14の回転は、そのま
まキャリアC3の回転として出力ギヤ19に出力され
る。
【0052】この自動変速機の第4速(4TH)以上
は、オーバドライブとされ、第4速(4TH)は、クラ
ッチ(C−2)の係合と、サンギヤS1を係止するブレ
ーキ(B−1)の係合で達成される。このとき、入力軸
14の回転はキャリアC1の回転に対してピニオンギヤ
P1の自転分増速されたリングギヤR1の回転としてキ
ャリアC3から出力ギヤ19に伝達される。これに対し
て、第5速は、クラッチ(C−2)の係合と、ブレーキ
(B−2)の係合で達成され、このとき、入力軸14の
回転はキャリアC1の回転に対して、第4速達成時より
大径のサンギヤS2に反力をとる小径のピニオンギヤP
2の自転分更に増速されたリングギヤR1の回転として
キャリアC3から出力ギヤ19に伝達される。
【0053】そして、本発明の主題に係る後進(RE
V)は、クラッチ(C−1)とブレーキ(B−R)の係
合で達成される。このとき、クラッチ(C−1)を介す
るサンギヤS1への入力に対して、ブレーキ(B−R)
の係合によるリングギヤR3のケース10への係止でキ
ャリアC1の回転が止められ、ピニオンギヤP1の自転
による逆転の減速されたリングギヤR1の回転がキャリ
アC3経由で出力ギヤ19から出力される。
【0054】こうした構成の自動変速機Tにおいて、本
発明は、上記のように、後進段達成のために係止される
所定の回転要素をリングギヤR3、これを係止する後進
用ブレーキをブレーキ(B−R)、中立状態においてリ
ングギヤR3の回転を停止可能な摩擦係合要素をブレー
キ(B−3)、第2の回転要素をサンギヤS3、第3の
回転要素をサンギヤS1、それに動力入力する摩擦クラ
ッチをクラッチ(C−1)として適用されている。この
ブレーキ(B−3)は、上記のように、本来、第1速及
び第2速の達成のために設けられているが、このブレー
キ(B−3)は、ブレーキ(B−R)により係止される
リングギヤR3と共通のピニオンギヤP3に噛合してい
るサンギヤS3を係止することで、ピニオンギヤP3の
自転を拘束し、それにより間接的にリングギヤR3の回
転を止めるように作用する。そして、後進用ブレーキ
は、図3にその詳細を示すように、リングギヤR3との
噛合によりリングギヤR3をケース10に係止する噛合
式のブレーキとされ、このブレーキ(B−R)とブレー
キ(B−3)とを摩擦クラッチ(C−1)と共に関連制
御する手段として、後進段が選択されたときに、少なく
とも、後進用ブレーキ(B−R)の噛合が達成されるま
でブレーキ(B−3)を係合させて、リングギヤR3を
停止させる係合手段が、本形態において、図5に示す油
圧制御装置内の回路と、それを電気信号制御する図4に
示す電子制御装置(ECU)内のプログラムとして設け
られている。
【0055】図3に詳細を示すように、噛合式のブレー
キは、噛合部材3と油圧サーボ4とから構成されてい
る。噛合部材3は、外周をスプライン嵌合でケース10
に摺動案内されて軸方向移動可能な環状の部材とされ、
その内周にリングギヤR3の外周噛合歯51と噛み合う
内周噛合歯31を形成されている。油圧サーボ4は、ケ
ース10の段差部に環状に形成された油圧シリンダ40
と、油圧シリンダ40に軸方向摺動自在に嵌挿されたプ
レス材からなるJ字状断面の環状ピストン41と、一端
をスプリングシート43を介してケース10にスナップ
リング止めされ、他端を噛合部材3に当接支持されて、
噛合部材3に復帰力を負荷するリターンスプリング42
とから構成されている。そして、噛合部材3は、ピスト
ン41の先端に取付けられている。これに対して、リン
グギヤR3の外周噛合歯51は、リングギヤR3の外周
面から外径方向に張り出す歯として構成されている。
【0056】次に、摩擦係合要素としてのブレーキ(B
−3)は、詳細を図示しないが、図1を参照して前記し
たように、通常のバンドブレーキとされている。したが
って、ブレーキ(B−3)は、ケース10側に支持させ
たバンドと、サンギヤS3にサンギヤ軸18を介して連
結されたドラムとで構成されており、バンドをドラムに
締結して係合させるための油圧サーボ69(図5参照)
を備えている。
【0057】図5は、この自動変速機Tの油圧制御装置
の本発明の制御に関わる回路部分のみを示す。この回路
は、図1に示すトルクコンバータ12のタービン軸13
により駆動されて油を吐出するポンプ61を油圧源と
し、摩擦クラッチ(C−1)、噛合ブレーキ(B−R)
及びバンドブレーキ(B−3)の各油圧サーボ67,
4,69へ油圧を供給する制御回路を構成している。こ
の回路には、手動操作のマニュアル弁63と、油圧作動
の各調圧弁62,64,65,66と、ソレノイド作動
の各リニアソレノイド弁(SLT,SLC1,SLB
3)が配設されている。
【0058】ポンプ61の吐出側に連なるライン圧油路
aには、バネ負荷されたスプールを備えるプライマリレ
ギュレータ弁62が接続されており、この弁62は、そ
のスプールのバネ負荷側に後記するスロットル圧(Pt
h)を印加され、反対側にライン圧(PL )をフィード
バックして印加されて、ライン圧(PL )を適宜ポンプ
61の吸い込み側にドレーンしながら車両負荷(通常、
車速とスロットル開度を基に算出する)に応じた必要油
圧に調圧する。
【0059】ライン圧油路aには、シフト位置に応じて
切換操作されるスプールを備えるマニュアル弁63が接
続されており、この弁63は、そのスプールの切換えに
より、ライン圧油路aをDレンジ油路i又はRレンジ油
路bに接続する機能を果たす。同じくライン圧油路aに
はソレノイドモジュレータ弁64も接続されており、こ
の弁64は、バネ負荷されたスプールの反対端にフィー
ドバック圧を印加されて、ライン圧(PL )を減圧した
モジュレータ圧(Pm)とし、モジュレータ圧油路eに
出力する機能を果たす。
【0060】モジュレータ圧油路eには、各リニアソレ
ノイド弁が接続されている。リニアソレノイド弁(SL
T)は、リニアソレノイドに印加されるデューティ信号
に基づきスプールを変位させてソレノイド圧(Pth)
を出力する調圧弁とされており、その出力は、スロット
ル圧油路fを介して上記プライマリレギュレータ弁62
のバネ負荷側に印加される。リニアソレノイド弁(SL
C1)も同様の調圧弁とされ、ソレノイド圧をソレノイ
ド圧油路gを介してC−1コントロール弁65に印加す
る構成とされている。リニアソレノイド弁(SLB3)
も同様の調圧弁とされ、ソレノイド圧をソレノイド圧油
路hを介してB−3コントロール弁66に印加する構成
とされている。
【0061】ライン圧油路aに接続されたC−1コント
ロール弁65は、スプール形の調圧弁とされており、バ
ネ負荷に対向して、上記ソレノイド圧油路gのソレノイ
ド圧を印加され、径差部にフィードバック圧を印加され
て、油圧サーボ67に連なる供給油路cの油圧
(PC 1 )を調圧する機能を果たす。同様にライン圧油
路aに接続されたB−3コントロール弁66もスプール
形の調圧弁とされており、バネ負荷に対向して、上記ソ
レノイド圧油路hのソレノイド圧を印加されるととも
に、径差部にフィードバック圧をバネ負荷方向に印加さ
れて、油圧サーボ69に連なる供給油路dの油圧(P
B 3 )を調圧する機能を果たす。Rレンジ油路bに接続
された油圧サーボ4へは、逆止弁付のオリフィスを介し
て油圧の供給がなされる。
【0062】図4は、上記油圧制御装置を介して自動変
速機を制御する電子制御装置(ECU)と、それに対す
る入・出力の関連を示す。図に示すように、電子制御装
置は、入力トルク検出センサSn1と、クラッチC−1
回転数センサSn2と、上記油圧回路中に配設されたC
−1油圧センサSn3と、同じくB−R油圧センサSn
4と、車速センサSn5とを入力手段とし、上記油圧制
御装置中の各リニアソレノイド弁(SLC1,SLB
3,SLT)を出力手段として、それらの各リニアソレ
ノイドへ電気信号を印加することで、油圧制御装置によ
る各油圧サーボの制御で、摩擦クラッチ(C−1)、噛
合ブレーキ(B−R)及びバンドブレーキ(B−3)を
制御する。
【0063】上記構成よりなる装置は、制御上、判断手
段を変更して2つの実施形態で実施することができる。
先ず、図6は、ブレーキ(B−R)の係合判断をタイマ
により行い、摩擦クラッチ(C−1)の係合を回転数で
検出する形態の第1実施形態に係るニュートラル(N)
レンジからリバース(R)レンジへのシフト(以下、N
→Rシフトと略記する。他のシフトについて同じ)又は
P(パーキング)→Rシフトのフローチャートを示す。
【0064】この形態では、当初のステップS−1でP
レンジ又はNレンジの判断を自動変速機に常設のニュー
トラルスタートスイッチの信号に基づいて行い、この判
断がイエス(Y)の場合には、ステップS−11により
クラッチ(C−1)の油圧サーボ67への供給圧(P
C 1 )を0とし、ブレーキ(B−3)の油圧サーボ69
への供給圧(PB 3 )を、N又はPレンジ時の油圧サー
ボ69への供給油圧(NPB3)、すなわち、クラッチ
(C−1)の引きずりトルクに対して、変速機構を停止
させることができる程度の油圧に設定する処理を繰り返
す。
【0065】そして、この判断がノー(N)となったと
きに、次のステップS−2でN→Rシフト又はP→Rシ
フトの判断が行われる。この判断がノー(N)となった
ときは、走行(D)レンジへのシフトがなされたことに
なるので、このフローによる制御を終了する。上記判断
がイエス(Y)となったときは、ステップS−3による
タイマT=0のリセットが行われ、更に次のステップS
−4によりクラッチ(C−1)への供給圧(PC 1
を、油圧サーボ67のピストンストロークが終了し、リ
ターンスプリング戻し荷重とバランスする程度のクラッ
チ(C−1)が係合開始する直前の油圧(PSPC1)
とし、ブレーキ(B−3)への供給圧(PB 3 )を、上
記油圧(NPB3)に維持する処理が成される。
【0066】次いで、ステップS−5では、タイマ値T
≧T1か否かの判断がなされる。ここに、T1はブレー
キ(B−R)の噛合が開始される程度の時間、すなわち
本発明にいう所定の設定時間であり、その油圧サーボ4
のピストン41が噛合開始ストローク位置となるまでの
時間である。この判断がノー(N)の未噛合と判断させ
たときは、ステップS−4に戻る。この判断がイエス
(Y)となると、今度は、次のステップS−6によりク
ラッチ(C−1)への供給圧(PC 1 )を上記油圧(P
SPC1)とし、ブレーキ(B−3)への供給圧(P
B 3 )を0とする処理が成される。
【0067】この状態で、次のステップS−7によりタ
イマ値T≧T2か否かの判断がなされる。ここに、T2
はブレーキ(B−R)のストロークが終了する程度の時
間、すなわち本発明における第2の設定時間であり、ピ
ストン41のストロークが終了するまでの時間である。
そして、この判断がイエス(Y)となると、次のステッ
プS−8によりクラッチ(C−1)への供給圧
(PC 1 )を上記油圧(PSPC1)に所定値(ΔSU
PC1)だけ順次加えて行く処理が行われる。ここに、
所定値(ΔSUPC1)は、クラッチ(C−1)をスム
ーズに係合させるために、徐々に油圧を高くするための
値であり、所定時間毎に、この値が供給圧(PC1 )に
加算され、所定の圧力勾配で油圧が上昇していく。一
方、ブレーキ(B−3)への供給圧(PB 3 )は0に維
持される。
【0068】こうした処理を継続しながら、次のステッ
プS−9によるクラッチ係合終了判断、すなわち、クラ
ッチ回転数センサSn2の検出するクラッチ回転数NC
1=0の判断がなされる。そして、この判断がイエス
(Y)となると、最後に、ステップS−10でクラッチ
(C−1)への供給圧(PC 1 )を、入力トルクに多少
の変動があっても係合を維持することができるように入
力トルクに応じて設定される値(INPC1S)に設定
する処理がなされて制御を終了する。
【0069】この間の回転数と油圧の変化のタイムチャ
ートが図7に示されている。図に示すように、当初は、
上記ステップS−11による処理で、ブレーキ(B−
3)の油圧(PB 3 )は一定値(NPB3)に保持され
ているため、リングギヤR3の回転数(NR)は0、ク
ラッチ(C−1)の回転数は解放状態の回転数(NC
1)、ブレーキ(B−R)の油圧(PB R )とクラッチ
(C−1)の油圧(PC 1)は共に0となっている。
【0070】ステップS−2によるN→R又はP→Rシ
フトの判断が成立すると、タイマT1がスタートすると
同時に、油圧(PC 1 )はピストンストロークのための
一定油圧(PSPC1)に高められ、油圧(PB R )の
方は、マニュアルバルブ63の切換えによりRレンジ油
路bにライン圧と同等の油圧が供給されるが、ピストン
ストロークのために徐々に高くなって行く。やがてタイ
マT=T1に達すると、この形態では、時間経過からブ
レーキ噛合開始の判断がなされ、油圧(PB 3)→0の
処理によりブレーキ(B−3)が解放される。そして、
タイマT=T2に達すると、同様に時間経過からブレー
キストローク終了と判断され、ブレーキ圧(PB R )は
一気にライン圧まで高められ、クラッチ圧(PC 1 )を
徐々に上昇させるクラッチ係合処理がなされ、クラッチ
回転(NC1)は徐々に低下してやがて0の係合終了を
示すようになる。ここで、最後のステップS−10によ
る処理に伴いクラッチ油圧も係合維持油圧(INPC1
S)まで高められ、制御が終了する。
【0071】ところで、上記フローでは、Nレンジ又は
Pレンジ保持時間が長い場合を想定しているが、Nレン
ジ保持時間が短いD→Rシフトの場合は、若干当初の制
御形態を変えなければならない。こうした場合には、図
8に示す制御フローとなる。すなわち、当初のステップ
S−41では、Dレンジ判断を行い、これが成立する場
合は、ステップS−53による油圧供給を繰り返す。す
なわち、クラッチ(C−1)の供給圧をクラッチ係合維
持のための値(INPC1S)とし、ブレーキ(B−
3)の方も、係合維持のための値(INPB3)とす
る。この値は、Dレンジ時の油圧サーボ(B−3)の油
圧であり、入力トルクに対して、変速段を維持させるこ
とができる程度の油圧に設定される。
【0072】そして、ステップS−42によりD→Rシ
フトが成立と判断されると、同様のステップS−43に
よるタイマディフォールトの後、ステップS−44によ
りクラッチ係合圧(PC 1 )を一定値まで下げる処理が
なされる。この処理における減算値(ΔSDPC1)
は、クラッチ(C−1)を解放させるために、徐々に油
圧を低くするための所定値であり、所定時間毎に、この
値が当初の値(PC 1 )から減算され、所定の低減率で
低減される。一方ブレーキ(B−3)の方も、係合維持
のための値(INPB3)とする。そしてこの処理は、
次にステップS−45で油圧(PC 1 )が値(PSPC
1)となったと判断されるまで継続される。そして、こ
れ以後のステップS−46からステップS−52までの
処理は、図6に示すフローのステップS−4からステッ
プS−10までと同様となるので、図6の説明を以て説
明に代える。
【0073】この間のタイムチャートが図9に示されて
いる。この場合は、図に示すように、当初は、上記ステ
ップS−53による処理で、クラッチ(C−1)の油圧
(PC 1 )は係合維持油圧(INPC1S)、ブレーキ
(B−3)の油圧(PB 3 )は係合維持油圧(INPB
3)とされているため、ブレーキ(B−3)の係合でリ
ングギヤR3の回転数(NR)は0、クラッチ(C−
1)の回転数(NC1)は係合状態の0となり、ブレー
キ(B−R)の油圧(PB R )は0となっている。
【0074】この状態でステップS−42によるD→R
シフトの判断が成立すると、タイマT=0のディフォー
ルトの後に、クラッチ(C−1)の油圧(PC 1 )はピ
ストンの戻りストロークが生じる直前の待機状態となる
値(PSPC1)まで降下され、ブレーキ(B−R)の
油圧(PB R )の方は、マニュアルバルブ63の切換え
によりRレンジ油路bにライン圧と同等の油圧が供給さ
れるが、ピストンストロークのために緩徐に高くなって
行く。やがてC−1油圧センサSn3の油圧(PSPC
1)からクラッチ(C−1)解放が判断されると、今度
は、ブレーキ(B−3)の油圧(PB 3 )をリングギヤ
R3の回り止めのための低い油圧値(NPB3)まで降
下させ、タイマT=T1に達する時間経過を待つ。そし
て時間経過からブレーキ噛合開始と判断されると、ステ
ップS−48による油圧(PB 3)→0の処理によりブ
レーキ(B−3)が解放される。そして、タイマT=T
2に達すると、同様に時間経過からブレーキストローク
終了と判断され、ブレーキ圧(PB R )は一気にライン
圧まで高められ、クラッチ圧(PC1 )を徐々に上昇さ
せるクラッチ係合処理がなされ、クラッチ回転(NC
1)は徐々に低下してやがて0の係合終了を示すように
なる。そして、最後にステップS−52による油圧の上
昇処理に伴ってクラッチ(C−1)の油圧(PC 1 )は
係合維持油圧(INPC1S)に戻される。
【0075】かくして、この第1実施形態の制御によれ
ば、噛合ブレーキ(B−R)の噛合開始及びストローク
終了の判断共にタイマT1,T2による時間計測から行
われるので、格別の検出手段を用いることなく、係合制
御を行うことができる。
【0076】次に、図10は、ブレーキ(B−R)の係
合判断をB−R油圧センサSn4による油圧の検出によ
り行い、摩擦クラッチ(C−1)の係合をC−1油圧セ
ンサSn3による油圧で検出する形態の第2実施形態に
係るN→R(又はP→R)切換のフローチャートを示
す。
【0077】この形態では、当初のステップS−21で
Pレンジ又はNレンジの判断を行い、この判断がイエス
(Y)の場合には、ステップS−30によりクラッチ
(C−1)への供給圧(PC 1 )を0とし、ブレーキ
(B−3)への供給圧(PB 3 )を供給油圧(NPB
3)とする処理を繰り返す。
【0078】そして、この判断がノー(N)となったと
きに、次のステップS−22でN→R又はP→Rシフト
の判断が行われる。この判断がイエス(Y)となったと
きは、ステップS−23によるクラッチ油圧(PC 1
とブレーキ油圧(PB 3 )の設定が行われ、次いでステ
ップS−24による噛合開始判断に至る。この形態にお
けるブレーキ噛合開始の判断は、B−R油圧センサSn
4により検出される油圧サーボ4の油圧(PB R )が油
圧値(KPBR)より大か否かにより成される。ここに
油圧値(KPBR)は、ブレーキ(B−R)の噛合が開
始される程度の油圧であり、リターンスプリングのバネ
定数と噛合開始ストローク量とで設定される。そして、
この判断が成立したときは、ステップS−25に至る。
【0079】次いで、ステップS−25では、クラッチ
(C−1)への供給圧(PC 1 )を上記油圧(PSPC
1)とし、ブレーキ(B−3)への供給圧(PB 3 )を
0とする処理が成される。
【0080】この状態で、次のステップS−26により
ブレーキ(B−R)のストロークが終了したか否かの判
断が成される。この判断は、B−R油圧センサSn4の
検出する油圧(PB R )がブレーキ(B−R)のストロ
ーク終了を表す程度の油圧(SPBR)に達したか否か
で成され、この油圧(SPBR)も、上記油圧値(KP
BR)と同様にリターンスプリングのバネ定数とピスト
ンストローク量との関係で設定される。こうしてブレー
キ噛合終了の判断が成立すると、ステップS−27によ
り、クラッチ(C−1)への供給圧(PC 1 )を上記油
圧(PSPC1)に値(ΔSUPC1)だけ順次加えて
行く処理が行われる。一方、ブレーキ(B−3)への供
給圧(PB 3 )は0とされる。
【0081】こうした処理を継続しながら、次のステッ
プS−28によるクラッチ係合終了判断が行われる。こ
こに、この判断は、C−1油圧センサSn3により検出
される油圧値(INPC1)により成されてもよいし、
入力トルクに応じて設定された制御出力値により成され
るようにしてもよいが、検出値による方がより実情に沿
った判断となる。そして、この判断がイエス(Y)とな
ると、最後に、ステップS−29でクラッチ(C−1)
への供給圧(PC 1 )を、係合維持油圧(INPC1
S)に設定する処理と、バンドブレーキ(B−3)の供
給圧(PB 3 )を0とする処理がなされて制御を終了す
る。
【0082】この間のクラッチC−1回転数(NC
1)、リングギヤ回転数(NR)、各油圧サーボの油圧
(PC 1 ,PB 3 ,PB R )の変化は、第1実施形態に
おいて参照した図7に示すタイムチャートと、タイマ経
過時間を表すT1,T2を除いて同様となるので、該タ
イムチャートの参照をもって説明に代える。
【0083】この第2実施形態におけるD→Rシフトの
場合も、制御の前半部分が変更され、図11に示す制御
フローとなる。すなわち、当初のステップS−61でD
レンジ判断を行い、これが成立する場合は、ステップS
−72による油圧供給を繰り返す。そして、ステップS
−62によるD→Rシフトが成立の判断されると、ステ
ップS−63による係合圧(PC 1 )を徐々に減じて行
く処理と、ブレーキ(B−3)の係合圧(PB 3 )を係
合維持のための値(INPB3)とする処理がなされ
る。そしてこの処理は、次にステップS−64で油圧
(PC 1 )が値(PSPC1)となったと判断されるま
で継続される。これ以後の処理は、図10に示すフロー
と同様となるので、図10の説明の参照をもって説明に
代える。
【0084】この間のクラッチC−1回転数(NC
1)、リングギヤ回転数(NR)、各油圧サーボの油圧
(PC 1 ,PB 3 ,PB R )の変化も、第1実施形態に
おいて参照した図9に示すタイムチャートとタイマ経過
時間を表すT1,T2を除いて同様となるので、該タイ
ムチャートの参照をもって説明に代える。
【0085】かくして、この第2実施形態の制御によれ
ば、噛合ブレーキ(B−R)の噛合開始及びストローク
終了の判断共にB−R油圧センサSn4の検出する油圧
により行われるので、リターンスプリング42の荷重と
ピストン41のストローク位置との関係から予め対応さ
せて設定した油圧値(KPBR,SPBR)に基づき精
度良く成される。
【0086】以上、本発明を特定の変速機構を備える自
動変速機に適用して説明したが、本発明は、上記実施形
態に例示した変速機に限らず、種々の変速機構のものに
適用可能なものであり、特許請求の範囲の個々の請求項
に記載の事項の範囲内で、種々に具体的構成を変更して
実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制御装置を適用した第1実施形態の自
動変速機を含むトランスファ装置の機構を示すスケルト
ン図である。
【図2】上記自動変速機の作動図表である。
【図3】上記自動変速機の噛合式ブレーキを示す部分断
面図である。
【図4】上記自動変速機の電子制御装置とその入出力の
関係を示すブロック図である。
【図5】上記自動変速機の油圧回路を示す部分回路図で
ある。
【図6】上記第1実施形態の制御装置によるN→R(P
→R)シフト時の制御を示すフローチャートである。
【図7】上記N→R(P→R)シフト時の油圧と回転数
の変化を示すタイムチャートである。
【図8】上記実施形態の制御装置によるD→Rシフト時
の制御を示すフローチャートである。
【図9】上記D→Rシフト時の油圧と回転数の変化を示
すタイムチャートである。
【図10】第2実施形態の制御装置によるN→R(P→
R)シフト時の制御を示すフローチャートである。
【図11】上記実施形態の制御装置によるD→Rシフト
時の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
T 自動変速機 R3 リングギヤ(所定の回転要素) S3 サンギヤ(第2の回転要素) S1 サンギヤ(第3の回転要素) B−R 噛合式ブレーキ B−3 バンドブレーキ C−1 摩擦クラッチ T タイマ(判断手段) Sn4 B−R油圧センサ(判断手段) 3 噛合部材 4 油圧サーボ 41 ピストン 42 リターンスプリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筒井 洋 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の前進段と、ニュートラル状態と、
    後進段とを達成する変速機構を備え、 該変速機構中に、後進段達成のために係止される所定の
    回転要素と、該回転要素を係止する後進用ブレーキと、
    前記回転要素の回転を停止可能な摩擦係合要素とを有す
    る自動変速機であって、 前記後進用ブレーキは、前記回転要素との噛合により該
    回転要素を係止する噛合式ブレーキとされ、 後進段が選択されたときに、少なくとも、後進用ブレー
    キの噛合が達成されるまで前記摩擦係合要素を係合させ
    て、前記所定の回転要素を停止させる係合手段が設けら
    れたことを特徴とする、自動変速機の制御装置。
  2. 【請求項2】 前記摩擦係合要素は、前進段達成時に係
    合されて前記所定の回転要素とは異なる第2の回転要素
    を係止する摩擦係合要素である、請求項1記載の自動変
    速機の制御装置。
  3. 【請求項3】 前記摩擦係合要素は、バンドブレーキで
    構成された、請求項1又は2記載の自動変速機の制御装
    置。
  4. 【請求項4】 前記後進用ブレーキは、油圧サーボと、
    該油圧サーボのピストンの移動によりリターンスプリン
    グの押圧力に抗して移動し、前記所定の回転要素と噛合
    する噛合部材とからなる、請求項1、2又は3記載の自
    動変速機の制御装置。
  5. 【請求項5】 前記後進用ブレーキの噛合部材の噛合開
    始を判断する判断手段を有し、 前記係合手段は、前記判断手段により噛合開始が検出さ
    れるまで、前記摩擦係合要素を係合させる、請求項1〜
    4のいずれか1項記載の自動変速機の制御装置。
  6. 【請求項6】 前記判断手段は、後進段が選択されてか
    ら所定の設定時間が経過することにより、噛合開始と判
    断し、 前記設定時間は、前記後進用ブレーキの油圧サーボへの
    油圧の供給が開始されてから、噛合部材が噛合を開始す
    るまでの時間に設定された、請求項5記載の自動変速機
    の制御装置。
  7. 【請求項7】 前記判断手段は、前記後進用ブレーキの
    油圧サーボに連結する油路に設けられた油圧センサを備
    え、該油圧センサからの信号が、前記噛合部材の噛合開
    始位置に対応した油圧値となったときに噛合開始と判断
    する、請求項5記載の自動変速機の制御装置。
  8. 【請求項8】 前記摩擦係合要素は、ニュートラル状態
    のときにも係合させられる、請求項2〜7のいずれか1
    項記載の自動変速機の制御装置。
  9. 【請求項9】 前記後進段は、前記後進用ブレーキによ
    る所定の回転要素の係止と、摩擦クラッチの係合による
    第3の回転要素への動力の入力で達成され、 前記摩擦クラッチは、少なくとも、前記後進用ブレーキ
    の噛合開始が検出されるまでは、非係合状態とされる、
    請求項5〜8のいずれか1項記載の自動変速機の制御装
    置。
  10. 【請求項10】 前記後進用ブレーキの油圧サーボのピ
    ストンのストロークが終了し、噛合部材の移動が終了し
    たことを判断する第2の判断手段を有し、 前記後進段は、前記後進用ブレーキの所定の回転要素の
    係止と、前記摩擦クラッチの係合による前記第3の回転
    要素への動力の入力で達成され、 前記摩擦クラッチは、前記後進用ブレーキの油圧サーボ
    のピストンのストロークが終了した後に係合される、請
    求項5〜9のいずれか1項記載の自動変速機の制御装
    置。
  11. 【請求項11】 前記第2の判断手段は、後進段が選択
    されてから所定の第2の設定時間が経過することによ
    り、噛合終了と判断し、 該設定時間は、前記後進用ブレーキの油圧サーボへの油
    圧の供給が開始されてから、噛合部材の移動を終了する
    までの時間に設定された、請求項10記載の自動変速機
    の制御装置。
  12. 【請求項12】 前記第2の判断手段は、前記後進用ブ
    レーキの油圧サーボに連結する油路に設けられた油圧セ
    ンサを備え、該油圧センサからの信号が、噛合部材の移
    動終了位置に対応した位置になったときに噛合部材の移
    動終了と判断する、請求項10記載の自動変速機の制御
    装置。
  13. 【請求項13】 前記摩擦クラッチは、摩擦クラッチ用
    油圧サーボにより係合され、 該摩擦クラッチ用油圧サーボには、後進段の選択によ
    り、当初は摩擦クラッチの係合開始直前油圧が供給さ
    れ、その後に噛合部材の移動終了と共に徐々に上昇させ
    た油圧が供給される、請求項10、11又は12記載の
    自動変速機の制御装置。
  14. 【請求項14】 前記前進変速段中の最低速段は、前記
    摩擦クラッチの係合と、前記摩擦係合要素の係合により
    達成される、請求項9〜13のいずれか1項記載の自動
    変速機の制御装置。
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