JPH01116374A - 自動変速機のロックアップ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、自動変速機のロ□ツクアップ制御装置に関す
るものである。

（ロ）従来の技術 従来の自動弐速機のロックアツプ制御装置としては、特
開昭６１−９９７６４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ロックアツプ制御装置は、ロ
ックアツプコントロールバルブ、ロックアツプタイミン
グバルブ、ｍ速スピードカットバルブ及びｎ速スピード
カットパルプを有しており、これらのバルブの組合せに
よって、ｍ速（例えば、第３速）スピードカットバルブ
及びｎ速（例えば、第４速）スピードカットバルブにそ
れぞれ設定したスピードカット点でロックアツプクラッ
チの作動を切換えることができる。すなわち、第４速及
び第３速でそれぞれ独立にロックアツプクラッチが締結
される車速を設定することができる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来の自動変速機のロック
アツプ制御装置には、上述のような機能を達成するため
に４本のバルブを必要とし、油圧制御装置が大型化する
と共に価格が高くなるという問題点がある。また、バル
ブの本数が増えるとそれだけバルブスティックを発生す
る可能性が高くなり、信頼性も低下する。本発明は、こ
のような問題点を解決することを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、第ｎ速油圧と第ｎ−１速油圧とをシャトルバ
ルブ及びスピードカットバルブを通してロックアツプコ
ントロールバルブに作用させることにより上記問題点を
解決する。すなわち、本発明による自動変速機のロック
アツプ制御装置は、ロックアツプコントロールバルブ（
６０）、スピードカットバルブ（７６）及びシャトルバ
ルブ（１３０）を有し、ロックアツプコントロールバル
ブのスプール［０２）はロックアツプ装置を締結状態と
する締結側位置と解放状態とする解放側位置との間を切
換わり可能であり、ロックアツプコントロールバルブの
スプールはスプリング（１０４）の力及び油圧力の両方
又は−・方によって解放側位置向きに押されており、ロ
ックアツプコントロールバルブは油圧が作用したときス
プールに締結側位置向きの力を作用する締結用ポート（
１００ａ）を有しており、この締結用ポートには第１油
路（１０８）が接続されており、シャトルバルブの一方
の入力ポート（１３８）には第ｎ−１速時に油圧が供給
される第３油路（１４０）が接続されており、またシャ
トルバルブの他方の人力ポート（１３４）には第ｎ速時
に油圧が供給される第４油路（１３６）が接続されてお
り、シャトルバルブの出力ポート（１３２）は第２油路
（１２８）と接続されており、スピードカットバルブは
、ガバナ圧が所定値以下の場合に第１油路と第２油路と
を遮断し、ガバナ圧が所定値より大きい場合に第１油路
と第２油路とを接続するように構成されており、第３油
路又は第４油路に油圧立上り時及び油圧立下り時の油圧
を所定時間の間、所定値以下に保持する油圧遅延装置（
１４１）が設けられており、上記油圧の所定値はこれが
ロックアツプコントロールバルブの締結用ポートに作用
したときにもロックアツプコントロールバルブのスプー
ルは解放側位置に保持される大きさとしてある。なお、
かっこ内の符号は後述の実施例の対応する部材を示す。

（ホ）作用 上記のような構成とすることにより、第ｎ−１速時には
第ｎ−１速油圧がシャトルバルブ及びスピードカットバ
ルブを通してロックアツプコントロールバルブの締結用
ポートに供給される。

従って、スピードカットバルブの切換わり車速によって
ロックアツプ装置の締結・解放が切換えられる。同様に
第ｎ速時には第ｎ速油圧がロックアツプコントロールバ
ルブの締結用ポートに供給され、同様にスピードカット
バルブの作用によりロックアツプ装置の締結・解放が切
換えられる。

なお、第ｎ−１速から第１速への変速及び第１速から第
ｎ−１速への変速の際には、油圧遅延装置の作用により
所定時間の間、油圧が所定値以下に制御され、この間は
ロックアツプコントロールバルブのスプールが解放側位
置となるので、変速中はロックアツプ装置が解放され変
速ショックが低減される。

（へ）実施例 第１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からの回転が人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及びロックアツプクラッチ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、
ロックアツプクラッチ２４が解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、またロックアツプクラッチ２４が締結される
と機械的に人力軸２６へ回転力が人力される。ロックア
ツプクラッチ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Ｇ、及
び第２遊星歯車組Ｇ２を有しており、第１遊星歯車組Ｇ
、は、第１サンギアＳ星と、第１インターナルギアＲ８
と、両ギアＳｌ及びＲ１と同時にかみ合う第１ピニオン
ギアＰ鳳を支持する第１ビニオンキヤリアＰ　Ｃｒ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Ｒ７と、両ギアＳ
２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ビニオンキヤリアＰＣ２とから構成されてい
る。第１サンギアＳ１は人力軸２６と常時連結されてお
り、また第１ビニオンキヤリアＰｃｔ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Ｒ８は、直列に配置されたフォワ
ードワンウェイクラッチＦ１０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ビニオンキヤリアＰ　
Ｃ２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を介して人力軸２６と連結可能であり、ま
た第２ビニオンキヤリアＰ　ＣｔはハイクラッチＨ／Ｃ
を介して人力軸２６と連結可能である。第２サンギアＳ
２はバンドブレーキＢ／Ｈによって静止部に対して固定
可能であり、また第２ピニオンキヤリアＰＣ２は互いに
並列に配置されたローワンウェイクラッチＬ１０とロー
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３
２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
％０／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Ｆ１０及びＬｌｏを種々の組合
せで作動させることによって遊星歯車組Ｇ、及びＧ２の
各要素（Ｓ＋　、Ｓ２　、Ｒ＋　、Ｒ２、Ｐｃｔ及びｐ
ｃ２）の回転状態を変えることができ、これによって人
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連用アプライ室２Ａ、３連用レリーズ室
３Ｒ及び４速用アプライ室４Ａを示し、０印は油圧が供
給されていることを示す。また、Ｇ１及びＧ２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Ｓ。

及びＳ２の歯数の比であり、またギア比は出力軸３０の
回転数に対する人力軸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、人力
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を介して左右の何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。

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、プレッシャモディ
ファイアバルブ５８、ロックアツ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アキユムレータバルブ８０、キックダウンモグイ
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、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０／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／
Ｃ１Ｏ／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／Ｃ１Ｏ／Ｃ及びＦ／Ｃ１及びブレーキＬ＆
Ｒ／Ｂ及びＢ／Ｂが航速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、以下の説明は理解を容易にす
るために本発明と直接関連する部分だけを取り出して示
した第１図に基づいて説明する。

第１図に示すように、ロックアツプコントロールバルブ
６０は、弁穴１００内に挿入されたスプール１０２と、
スプール１０２を図中下方に押すスプリング１０４とか
ら構成されている。弁穴１００にはポー）１００ａ　〜
１００ｈが設けられている。また、スプール１０２はラ
ンド１０２ａ〜１０２ｄを有している。ランド１０２ａ
。

１０２ｂ及び１０２ｃは等径であり、ランド１０２ｄは
上述の等径のランドよりも小径としである。各ランドと
各ポートとの位置関係は図示のように設定しである。ポ
ート１００ａはスピードカットバルブ７６のポート１２
０Ｃと連通する油路１０８と接続されている。ポート１
００ｂは潤滑用の油路１１０と接続されている。ポート
１００ｃはトルクコンバータ１２内のアプライ室Ｔ／Ａ
と連通する油路１１２と接続されている。

ポート１００ｄはプレッシャーレギュレータバルブ５０
からトルクコンバータ供給圧が供給される油路１１４と
接続されている。ポート１００ｅはトルクコンバータ１
２内のレリーズ室Ｔ／Ｒと接続された油路１１６と接続
されている。なお、油路１１２及び油路１１４はオリフ
ィスを介して油路１１０と接続されているが、これはロ
ックアツプ締結状態でも油路１１０に潤滑用の油を流す
ためである。ポート１００ｆ及びポート１００ｇはドレ
ーンされている。ポート１００ｈはプレッシャーレギュ
レータバルブ５０からライン圧が供給される油路１１８
と接続されている。なお、スプール１０２のランド１０
２ａの受圧面積と、ランド１０２ｄの受圧面積と、スプ
リング１０４の力との関係は次のように設定されている
。すなわち、ポート１００ａにライン圧が供給されたと
きには、スプール１０２は図中左半部の状態（締結側位
置）に切換ねる。これ以外の場合にはスプール１０２は
図中右半部の状態（解放側位置）となる。

スピードカットバルブ７６は、弁穴１２０に挿入された
スプール１２２と、スプール１２２を図中下方に押すス
プリング１２４と、により構成されている。弁穴１２０
にはポート１２０ａ〜１２０ｅが設けられている。ポー
ト１２０ａ４ｄガバナバルブ６２からガバナ圧が供給さ
れる油路１２６と接続されている。ポート１２０ｂはド
レーンポートである。ポート１２０ｃは前述の油路１０
８と接続されている。ポート１２０ｄは油路１２８を介
してシャトルバルブ１３０の出力ポート１３２と接続さ
れている。ポート１２０ｅはドレーンポートである。ス
プール１２２は等径のランド１２２ａ及び１２２ｂを有
している。各ポートと各ランドとの関係は図示のように
設定しである。

シャトルバルブ１３０の一方の人力ポート１３４は第４
速時にのみ油圧が供給されるバンドブレーキＢ／Ｂの４
連用アプライ室４Ａと接続された油路１３６と接続され
ている。また、シャトルバルブ１３０の他方の入力ポー
ト１３８はバンドブレーキＢ／Ｂの３連用レリーズＮ３
Ｒと接続された油路１４０と接続されている。なお、油
路１４０の３連用レリーズ室３Ｒよりも上流側にオリフ
ィス１４１が設けられている。

次に作用について説明する。

第１速又は第２速の状態では、油路１３６及び油路１４
０に油圧が供給されないので、スピードカットバルブ７
６の状態にかかわらず油路１ｏ８には油圧が供給されな
い。従って、ロックアツプコントロールバルブ６０のポ
ート１００ａには油圧が作用せず、スプール１０２は図
中右半部に示す解放側位置にある。このため、油路１１
４と油路１１６とが連通し、また油路１１２と油路１１
０とが連通ずる。これによりトルクコンバータ１２へは
レリース室Ｔ／Ｒ側から油圧が供給され、アプライ室Ｔ
／Ａ側から油圧が排出される状態となり、ロックアツプ
クラッチ２４は解放状態となる。

次に第３速の状態になると、油路１４０に油圧が供給さ
れる。油路１４０の油圧はシャトルバルブ１３０及び油
路１２８を介してスピードカットバルブ７６のポート１
２０ｄに供給される。

スピードカットバルブ７６は、油路１２６のガバナ圧が
高い場合には図中左半部の状態にあり、ガバナ圧が低い
場合には図中右半部の状態となる。

従って、車速が所定値よりも高い場合にはポート１２０
ｄとポート１２０ｃとが連通し、油路１２８の油圧が油
路１０８に供給される。油路１０８に油圧が供給される
と、ロックアツプコントロールバルブ６０のスプール１
０２は図中左手部の締結側位置に切換わる。このため、
油路１１４と油路１１２とが連通し、また油路１１６は
ドレーン用ポート１００ｆと連通ずる。従って、アプラ
イ室Ｔ／Ａに油圧が供給され、レリース室Ｔ／Ｒがドレ
ーンされる状態となり、ロックアツプクラッチ２４は締
結される。一方、油路１２６のガバナ圧が所定値よりも
低い場合には、油路１０８に油圧が供給されないため、
ロックアツプクラッチ２４は解放状態となる。結局９、
第３速において車速が所定値以上の場合にロックアツプ
クラッチ２４が締結されることになる。

次に第４速になると、油路１４０の油圧は排出されるが
、油路１３６に第４速油圧が供給される。この油圧はシ
ャトルバルブ１３０及び油路１２８を介してスピードカ
ットバルブ７６のポート１２０ｄに供給される。従って
、上述の場合と′同様に油路１２６のガバナ圧の大きさ
に応じて油路１０８に油圧が供給されることになる°。

結局、第４速の場合にも油路１２６からスピードカット
バルブ７６のポート１２０ａに作用するガバナ圧が所定
値以上の場合にロックアツプクラッチ２４が締結される
ことになる。

なあ、第４速から第３速への変速の場合及び第３速から
第４速への変速の場合には、ロックアツプクラッチ２４
は一時的に解放される。例えば第４速から第３遠への変
速の場合、油路１３６に作用していた第４速油圧が低下
し、一方油路１４０へ第３速油圧が供給される。油路１
３６の第４速油圧は直ちに低下するが、油路１４０の第
３速油圧は緩やかに立上る。すなわち、油路１４０にオ
リフィス１４１が設けられており、バンドブレーキＢ／
Ｂの油圧サーボの３速川レリーズ室３Ｒに油圧が作用し
たときピストンは所定量ストロークするため、この間油
路１４０の油圧は低い状態に保持される。すなわち、第
４速油圧及び第３速油圧は、第５図に示すように変化す
る。このため、ロックアツプコントロールバルブ６ｏの
ポート１００ａには時間１．からｔ２の間、立上り前の
第３速油圧が作用する。この油圧ではロックアツプコン
トロールバルブ６０のスプール１０２は解放側位置に保
持される。すなわち、スプリング１０４による力及びポ
ート１００ｈに作用するライン圧による力が、ポート１
００ａに作用する油圧による力よりも大きくなっており
、スプール１０２はｔ、〜ｔ２間の間は図中右半部の状
態に保持される。次いでｔ２時間に第３速油圧が完全に
立上ると、スプール１０２は図中左半部の状態に切換ね
り、再びロックアツプクラッチ２４が締結される。従っ
て、第４速から第３速への変速の間口ツクアップクラッ
チ２４”が解放され、変速の完了と同時に締結される。

これにより第４速から第３速への変速の際のショックが
軽減される。なお、第３速から第４速への変速の場合も
第５図に示す図の時間の流九の方向が逆となるだけで同
様の作用が得られる。

なお、この実施例ではオリフィス１４１と油圧サーボの
ピストンのストロークにより油路１４０の油圧の立上り
４ｍ和するようにしたが、この油圧遅延装置は油路１３
６側に設けることもでき、また別に設けるアキュムレー
タによって油圧遅延装置を構成するようにすることもで
きる。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、第３速油圧又
は第４速油圧をシャトルバルブ及びスピードカットバル
ブを通してロックアツプコントロールバルブに供給する
ようにしたので、１本のスピードカットバルブによって
第３速及び第４速におけるロックアツプクラッチ締結の
車速を制御することかできる。これによりバルブ本数が
減少するので、油圧制御装置を小型化し価格を低減する
ことができ、また信頼性を向上することができる。

【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図は各変速段において作動する要素の組
合せを示す図、第４図は油圧制御装置の油圧回路全体を
示す図、第５図は変速時の油圧特性を示す線図である。 ６０・・・ロックアツプコントロールバルブ、７６・・
・スピードカットバルブ、１００ａ・・・締結用ポート
、１０２・・・スプール、１０４・・・スプリング、１
０８・・・第１油路、１２８・・・第２油路、１３０・
・・シャトルバルブ、１３２・・・出力ポート、１３４
・・・入力ポート、１３６・・・第４油路、１３８・・
・入力ポート、１４０・・・第３油路、１４１・・・オ
リフィス。 特許出願人　　日産自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロックアップコントロールバルブ、スピードカットバル
   ブ及びシャトルバルブを有し、ロックアップコントロー
   ルバルブのスプールはロックアップ装置を締結状態とす
   る締結側位置と解放状態とする解放側位置との間を切換
   わり可能であり、ロックアップコントロールバルブのス
   プールはスプリングの力及び油圧力の両方又は一方によ
   って解放側位置向きに押されており、ロックアップコン
   トロールバルブは油圧が作用したときスプールに締結側
   位置向きの力を作用する締結用ポートを有しており、こ
   の締結用ポートには第１油路が接続されており、シャト
   ルバルブの一方の入力ポートには第ｎ−１速時に油圧が
   供給される第３油路が接続されており、またシャトルバ
   ルブの他方の入力ポートには第ｎ速時に油圧が供給され
   る第４油路が接続されており、シャトルバルブの出力ポ
   ートは第２油路と接続されており、スピードカットバル
   ブは、ガバナ圧が所定値以下の場合に第１油路と第２油
   路とを遮断し、ガバナ圧が所定値より大きい場合に第１
   油路と第２油路とを接続するように構成されており、第
   ３油路又は第４油路に油圧立上り時及び油圧立下り時の
   油圧を所定時間の間、所定値以下に保持する油圧遅延装
   置が設けられており、上記油圧の所定値はこれがロック
   アップコントロールバルブの締結用ポートに作用したと
   きにもロックアップコントロールバルブのスプールは解
   放側位置に保持される大きさとしてある自動変速機のロ
   ックアップ制御装置。