JP2897044B2 - 直結クラッチ付トルクコンバータを備えた変速装置の変速方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、直結クラッチ付トルクコンバータを備えた
変速装置の変速方法に関する。

〔従来の技術〕

エンジンの出力側を直結クラッチ付トルクコンバータ
の入力側に連結し、その出力側を変速機の入力側に連結
した直結クラッチ付トルクコンバータを備えた変速装置
を変速する方法としては、直結クラッチを切としてエン
ジン出力側をトルクコンバータを介して変速機に入力側
に連結した状態で変速機を変速し、変速完了後に直結ク
ラッチを接としてエンジン出力側を直接に変速機入力側
に連結する変速方法が知られている。

かかる変速方法であると、通常時にはエンジン出力を
トルクコンバータを介さずに直接変速機に伝達できるの
で動力損失が少なくなり、変速する時にはエンジン出力
がトルクコンバータを介して変速機に入力するので、変
速機の入力軸回転と出力軸回転が一致しなくとも変速シ
ョックをトルクコンバータである程度で吸収できて変速
ショックが小さくなる。

しかしながら、変速完了後に直結クラッチを接とする
際にエンジン回転数と変速機入力軸回転数とが一致しな
いと変速ショックが生じる。

例えば、現在の速度段より低速度段に変速、すなわち
シフトダウンする時にはエンジンに作用する負荷が増大
してエンジン回転数が低下するようになっているので、
直結クラッチを接とする時にエンジン回転数が変速機入
力軸回転数よりも低くなって変速ショックが生ずること
となる。

そこで、低速度段でシフトダウン時は直接クラッチを
OFFとして変速するようにし、これによって変速ショッ
クを低減するようにした変速方法が提案されている。

しかし前述の変速方法であると変速後に再加速しよう
とした時にトルクコンバータのスリップにより出力側回
転数の立ち上りが悪くなると共に、動力伝達効率が低下
し発熱量が増えるので、変速後にアクセルペダルを踏み
込んでエンジン回転数を増大すると直結クラッチがONに
なるようにして前述の課題を解消できるようにしてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる変速方法であると、アクセルペダルを踏み込ん
でエンジン回転数を増大する時に、エンジン回転が変速
機入力軸回転より低速となっているため、オペレータが
再加速しようと思ってアクセルペダルを踏み込んだにも
かかわらず減速方向の変速ショックが発生し、オペレー
タの意に反する方向の変速ショックのためオペレータに
不快感を与えることがある。

つまり、第６図に示すようにアクセルペダルを踏み込
んで開度がONした時に直結クラッチの油圧が立ち上って
エンジン回転数が十分に速くならずトルクコンバータす
べり率ｅ値（以下単にｅ値という）が１以上の時に直結
クラッチが接となるから、出力軸トルクが減少して減速
方向の変速ショックが発生する。

そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした
変速方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

エンジン10の出力側を直結クラッチ付トルクコンバー
タに連結し、その出力側を変速機16の入力側に連結した
直結クラッチ付トルクコンバータを備えた変速装置にお
いて、 アクセルペダルオフの状態で低速度段からシフトダウ
ンする時には直結クラッチを切としたまま変速してシフ
トダウンし、そのシフトダウン後にアクセルペダルオン
として再加速する場合にはアクセルペダルオンしてから
設定時間経過後に直結クラッチを接するようにした直結
クラッチ付トルクコンバータを備えた変速装置の変速方
法。

これにより、アクセルペダルオフの状態で低速度段か
らシフトダウンする時には直結クラッチを切としたまま
変速するので、直結クラッチを接とする時の変速ショッ
クがなく変速ショックを低減できる。

また、前述のようなアクセルペダルオフの状態で低速
度段からシフトダウンした後にアクセルペダルオンして
再加速する時には、切とした直結クラッチをアクセルペ
ダルオンしてから設定時間経過した時に再び接とするの
で、エンジン回転数が十分に増速した後に直結クラッチ
が接となり、トルクコンバータすべり率ｅ値が略１の状
態で直結クラッチ18が接となり、増速方向の変速ショッ
クが発生しオペレータが不快を感じることがないと共
に、直結クラッチ接のショック及び熱負荷を低減でき
る。

〔実 施 例〕

第４図のように、エンジン10の出力軸11はドライブシ
ャフト12を介してトルクコンバータ13のポンプ14に連結
し、タービン15か変速機16の入力軸17に連結していると
共に、ポンプ14とタービン15を連結する直結クラッチ18
が設けてあり、変速機16は複数の遊星歯車機構19を介し
て入力軸17を出力軸20に連結し、高速クラッチ21、低速
クラッチ22、第１〜第４クラッチ23〜26、後進クラッチ
27をON、OFFすることで前進１速〜前進７速、後進に変
速できるようにしてあり、その出力軸20が差動機28、終
減速機29を介して駆動輪５に連結してある。

前記各クラッチは第５図に示すように、ポンプ30の吐
出圧油を第１〜第７変速バルブ31〜37で供給制御するこ
とで断続制御され、第１〜第７変速バルブ31〜37はソレ
ノイド31a〜37aに通電することで供給位置に切換り、通
電しないと遮断位置となるようにしてあると共に、第
１、第２変速バルブ31,32の入力側と第３〜第７変速バ
ルブ33〜37の入力側とにモジュレーションバルブ38がそ
れぞれ設けられて各クラッチに供給される圧油力が滑ら
かに上昇するようにしてあると共に、前記直結クラッチ
18には前記ポンプ30の吐出圧油がロックアップ切換弁40
を介して供給され、そのソレノイド40aを励磁すると供
給位置となって直結クラッチ18が接となりポンプ14とタ
ービン15を連結し、消磁すると遮断位置となって直結ク
ラッチ18が切となるようにしてある。

第１図において、エンジン10には電子制御ガバナ42で
燃料噴射量が制御される燃料噴射ポンプ42aが設けら
れ、その電子制御ガバナ42はラック杆43をシリンダ44で
往復動することで燃料噴射量を制御するようになってい
ると共に、そのシリンダ44の室44aには図示しない油圧
源の吐出圧油がコントロール弁45で供給されるようにな
り、かつ差動トランスよりなるラック位置検出センサ46
が設けてあり、エンジン10の出力軸11の回転数を検出す
るエンジン回転センサ47が設けてあると共に、変速機16
には入力軸17及び出力軸20の回転速度を検出する入力軸
速度センサ48、出力軸速度センサ49が設けてある。

50はエンジンコントローラであり、アクセルペダル51
の踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセルセン
サ52よりのアクセル開度信号が入力されるとコントロー
ル弁45に制御信号を出力して油圧源の吐出圧油をシリン
ダ44の室44aに供給制御することでラック杆43を往復動
し、ラック位置検出センサ46よりの検出ラック位置がア
クセルの開度信号に見合うラック位置となるように制御
動作する第１制御回路53と後述するようにシフトダウン
時にエンジン回転数を増加する信号を出力する第２制御
回路54とを有している。

60は変速機コントローラであり、変速機16の入力軸速
度センサ48又は出力軸変速センサ49、エンジン回転セン
サ47よりの入力軸速度又は出力軸速度、エンジン回転数
に基づいて車速を演算し、その車速が設定した変速点を
越えた時に前記第１〜第７変速バルブ31〜37とロックア
ップ切換弁41に制御信号を出力して直結クラッチ18を切
としてトルクコンバータ13を介してエンジン10と変速機
16とを連結した後に現行の速度段より高速の速度段又は
低速の速度段に変速し、変速終了後に直結クラッチ18を
接してエンジン10と変速機16を直結する動作制御を行な
うようにしてある。

なお、変速機コントローラ60にはシフトレバー63より
シフトポジション信号Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｖ、IV、III、IIが
入力され、Ｒ信号が入力された時には後進に変速し、Ｎ
信号が入力された時にはニュートラルに変速し、Ｄ、
Ｖ、IV、III、II信号が入力された時には予め定めた速
度段間において自動変速するようにしてある。

次に変速動作を説明する。

変速機コントローラ60に変速指令、例えば変速点を越
える車速が入力されるとソレノイド41の消磁信号を出力
してロックアップ切換弁40をドレーン位置として直接ク
ラッチ18を切とし、直結クラッチ18が切となると現在励
磁しているソレノイドの消磁信号を出力してその変速バ
ルブをドレーン位置とするとともに変速すべき速度段の
ソレノイドの励磁信号を出力してその変速バルブを供給
位置として変速する。そして変速完了するとソレノイド
41の励磁信号を出力してロックアップ切換弁40を供給位
置として直結クラッチ18を接とする。

以上は通常の変速動作であり、次に本願における低速
度段のシフトダウンについて説明する。

第１図に示すように、変速機コントローラ60には低速
度段でのシフトダウン用の制御回路64が設けられ、この
制御回路64はタイマー65を備え、低速度段信号が入力さ
れた状態でシフトダウン信号が入力されると直結クラッ
チ18を切として変速し、アクセルペダル51の開度信号が
入力されるとタイマー65をセットし、タイマー65の設定
時間後に直結クラッチ18を接とするようにしてある。

70はブレーキペダルであり、踏み込んでブレーキ制動
するとブレーキセンサー71がブレーキ信号を制御回路64
に入力する。

しかして、シフトダウン指令が入力された時に前回の
速度段が低速度段である時にはロックアップ切換弁40を
ドレーン位置として直結クラッチ18を切とし、変速動作
する。

この後にアクセルペダル51を踏み込んだ信号が入力さ
れたら、タイマー65をセットして設定時間経過した時に
ロックアップ切換弁40を連通位置として直結クラッチ18
を接とする。

このように、アクセルを踏んでエンジン回転数を増速
した後に設定時間経過後に直結クラッチ18を接とするの
で、この設定時間のうちにエンジン回転数が十分に増速
し、直結クラッチ18の接開始時点にはトルクコンバータ
すべり率ｅ値が１以下となるから、第３図のように出力
軸トルクは増速方向の変速ショックが生じるから、オペ
レータの意志と同一方向の変速ショックとなり、オペレ
ータが不快を感じることがない。

つまり、オペレータは再加速すべくアクセルペダル51
を踏み込んだので、増速方向の変速ショックが生じると
意識しており、前述のように増速方向の変速ショックが
生じればオペレータが不快を感じることがない。

なお、前述の変速動作においてブレーキ信号が入力さ
れた時には通常の直結クラッチ制御とする。

すなわち、低速度段でブレーキを制動しながら降坂す
る場合には、直結クラッチが切となるとエンジンブレー
キ効果がなく通常のブレーキの負担が増えるので、ブレ
ーキを制動して降坂する場合にはｅ値が１以上であって
も変速時のロックアップディレー時間を経過したらｅ値
に関係なく通常のロックアップ制御を行なって、直結ク
ラッチが切となる時間を短くする。

〔発明の効果〕

アクセルペダルオフの状態で低速度段からシフトダウ
ンする時には直結クラッチを切としたまま変速するの
で、直結クラッチを接とする時の変速ショックがなく変
速ショックを低減できる。

また、前述のようにアクセルペダルオフの状態で低速
度段からシフトダウンした後にアクセルペダルオンして
再加速する時には、切とした直結クラッチをアクセルペ
ダルオンしてから設定時間経過した時に再び接とするの
で、エンジン回転数が十分に増速した後に直結クラッチ
が接となり、トルクコンバータすべり率ｅ値が略１の状
態で直結クラッチ18が接となり、増速方向の変速ショッ
クが発生したオペレータが不快を感じることがないと共
に、直結クラッチ接のショック及び熱負荷を低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る方法を実施する装置の一例を示す
構成説明図、第２図はフローチャート、第３図は各部の
変化を示す図表、第４図は動力伝達機構の説明図、第５
図は変速油圧回路図、第６図は従来の変速方法による各
部の変化を示す図表である。 10はエンジン、13はトルクコンバータ、16は変速機、18
は直結クラッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−76359（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−11365（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−286665（ＪＰ，Ａ) 実公 平６−42129（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン10の出力側を直結クラッチ付トル
   クコンバータに連結し、その出力側を変速機16の入力側
   に連結した直結クラッチ付トルクコンバータを備えた変
   速装置において、 アクセルペダルオフの状態で低速度段からシフトダウン
   する時には直結クラッチを切としたまま変速してシフト
   ダウンし、そのシフトダウン後にアクセルペダルオンと
   して再加速する場合にはアクセルペダルオンしてから設
   定時間経過後に直結クラッチを接するようにしたことを
   特徴とする直結クラッチ付トルクコンバータを備えた変
   速装置の変速方法。