JPH0122505B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジヨージ・イー・レミエクス、レジナ
ルド・テイー・レビツキ及びジユリウス・エー・
クラウスによつて「車両駆動系統用トランスアク
スル」というタイトルで1980年３月26日に出願さ
れた米国特許出願第134240号に記載された種類の
トランスアクスルのための歯車装置を制御するの
に用いる改良された制御弁回路に関するものであ
る。本発明は又スタンレー・エル・ピースの米国
特許第4014223号に記載された種類の歯車装置を
制御するのにも適用出来る。

我々は本発明の制御システムと共通の特徴を備
えた多重速比遊星トランスミツシヨンのための制
御システムに関する従来技術の開示について承知
している。これらにはアラン・エス・レオナル
ド、アール・シー・ボルツ及びラリー・デイー・
ブルクツによつて1979年10月５日に出願された米
国特許出願第82399号の開示が含まれている。他
の従来技術の開示の内で一般的に関連のあるもの
はスタンレー・エル・ピースに認可された米国特
許第3613484号、第3309939号、第3393585号及び
第3400612号である。ジヨーン・ジエイ・シール
スに認可された米国特許第3344681号及び第
3327554号も又本発明の開示に含まれる特徴を含
んでいる。具体的に言うならば、これらの従来技
術文献はガバナ圧力信号並びにドライバによつて
制御されたスロツトル弁信号に反応して、トラン
スミツシヨンクラツチ及びブレーキの流体圧力作
動式サーボの作動及び作動開放によつて速比変更
を開始するような多重速比シフト弁を開示してい
る。これらの参考文献は又圧力レギユレータ弁シ
ステムを開示しており、当該システムはスロツト
ル圧力に反応するとともに、後退駆動及び低速比
連続作動の際の如くトランスミツシヨンクラツチ
及びブレーキのトルク容量を増大すべき時にはい
つでも規制された圧力レベルの増大を行なうため
の手段を設けている。本願発明の回路に含まれる
弁と類似のスロツトル圧力制限弁並びに最低速比
と中間速比の間における速比変更を制御するため
のシフトアキユムレータ弁が前述の特許出願第
82399号の記載の中に見受けられる。

本願発明がこれらの従来技術の開示するものと
異なる点は、クラツチ及びブレーキの速比変更の
際における作動及び作動開放の速度を特定の駆動
状態に応じて、かつ又シフトが開始される時点の
トランスミツシヨンのトルク伝達必要量に応じて
制御するためのシフトタイミング弁回路が設けら
れているということである。前記シフトタイミン
グ弁回路に含まれる弁の具体例には３−２トルク
デマンドタイミング弁と、高いトルクデマンド
（要求量）のもとでの強制ダウンシフトを制御す
るための３−２キツクダウンタイミング弁と、中
間速比から低速比への速比変更を行なう際のシフ
ト点を決定するための２−１スケジユリング弁が
含まれる。

以下付図を参照して本発明のより具体的な説明
を行なう。

第１図には、1980年３月26日付でジー・イー・
レミエクス、アール・テイー・レビツキ及びジエ
イ・エイ・クラウスによつて出願された米国特許
出願第134240号に記載されたタイプのトランスア
クスルのための歯車装置が図式的に示されてい
る。本明細書を補足するためにこの出願を参照す
る。

第１図の歯車装置は内燃エンジンのクランクシ
ヤフトからの駆動トルクを最終駆動歯車装置並び
にデフ機構を経て当該歯車装置の出力軸に接続さ
れたトラクシヨンホイールへと伝達するようにさ
れている。この歯車装置は特に前輪駆動車両に用
いるようにされており、当該車両においてはエン
ジン並びに歯車装置の主軸線は車両の中心面を横
断するように配置されている。

第１図において、参照番号１０はエンジンクラ
ンクシヤフトを示している。クランクシヤフトは
流体力学的トルクコンバータ１２に駆動接続され
ており、当該コンバータはエンジンクランクシヤ
フトに接続された羽根インペラ１４と、羽根ター
ビン１６と羽根ステータ１８とを有している。前
記インペラ、タービン及びステータはトロイド流
体流れ回路内において周知の態様で配置されてい
る。前記羽根ステータ１８は静止ステータシヤフ
ト上で回転装着されており、コンバータのトルク
倍加レンジにおける作動中においてはインペラの
回転方向と反対方向に回転しないようオーバラン
ニングブレーキに２０より錠止されている。但し
ブレーキ２０はコンバータのカツプリングレンジ
における作動中においてはステータの自由回転を
許容するものである。

単純な遊星トルクスプリツタ歯車ユニツトが２
２で示されている。このユニツトはリングギヤ２
４、太陽ギヤ２６、遊星ピニオン２８及びキヤリ
ア３０を含んでおり、キヤリア３０はピニオン２
８がリングギヤ２４及び太陽ギヤ２６と噛み合う
ようにピニオン２８を軸支している。

複合遊星歯車ユニツトが３２で示されている。
このユニツトはリングギヤ３４と、一群の長い遊
星ピニオン３６と、一群の短かい遊星ピニオン３
８と、４０及び４２で示される径の異なる２つの
太陽ギヤとを含んでいる。より大きな径を備えた
太陽ギヤ４２は長い遊星ピニオン３６と噛み合つ
ている。太陽ギヤ４０は短かい遊星ピニオン３８
と噛み合つている。長い遊星ピニオン３６はピニ
オン３８及びリングギヤ３４とも噛み合つてい
る。ピニオン３６及び３８は共通のキヤリア４４
上に軸承支されており、当該キヤリアはスリーブ
シヤフト４６を経て最終駆動歯車組立体５０の入
力ギヤ４８へと接続されている。前記最終歯車装
置５０は差動ギヤ機構を介して出力アクスルに接
続されたギヤ５２と、ギヤ４８，５２を接続する
アイドラギヤ５４を有している。

太陽ギヤ４２はブレーキバンド５８によつて制
動されるようにされたブレーキドラム５６に接続
されている。

リングギヤ３４はブレーキデイスク６２を担持
するクラツチ部材６０に接続されている。このブ
レーキデイスクは以下説明するように逆転駆動作
用を行なうよう作動する摩擦ブレーキの一部をな
している。

トルクスプリツタ歯車ユニツト２２のためのキ
ヤリア３０はスリーブシヤフト６４に接続されて
おり、当該シヤフトは前記歯車装置中を延び、選
択的に係合可能な摩擦クラツチ６６を介してクラ
ツチ部材６０に接続されている。以下説明するよ
うにクラツチ６６は２速比及び直結駆動比におけ
る作動中作動する。中央のポンプ駆動シヤフト６
８はトランスミツシヨン歯車装置中を延び、流体
を自動制御回路に供給する流体ポンプ７０に作動
的に接続されている。前記キヤリア３０はクラツ
チ６６が噛み合わされた時にトルクをリングギヤ
３４に伝達する。前記タービンは摩擦クラツチ７
４が噛み合つた時にトルクをスリーブシヤフト７
２を経て太陽ギヤ４０へと流体力学的に伝達す
る。タービン１６は又トルクスプリツタ歯車ユニ
ツト２２の太陽ギヤ２６に接続されている。スリ
ーブシヤフト７２は又トルクをオーバランニング
継手７６を介して太陽ギヤ４０に伝達するように
されている。

第２図には各駆動状態におけるクラツチとブレ
ーキの噛合い−解放パターンが図示されている。
第２図の左手側コラムはマニユアル弁の位置を示
している。図示の位置は「Ｄ」、「２」及び「１」
となつている。マニユアル弁が１番位置に置かれ
ると、トランスミツシヨンは最も低い速比におい
て連続作動する状態となる。この時点ではブレー
キ５８が作用するとともにクラツチ７４が作用す
る。第２図のチヤートを第１図のダイヤグラムと
関係付けるために、符号B₁，CL₁，CL₂，CL₃及
びOWCが用いられており、これらの符号はそれ
ぞれ５８で部分的に示されるブレーキと、部分的
に７４で示されるクラツチと、部分的に６６で示
されるクラツチと、部分的に６２で示されるブレ
ーキを示している。OWCなる符号はオーバラン
ニング継手７６を示している。これらの補助的符
号は第１図の図式的ダイヤフラムにおいても適用
されている。

第１速比における作動中にはブレーキB₁及び
クラツチCL₁が作用する。かくて太陽ギヤ４２は
反作用部材として作動し、トルクは太陽ギヤ４０
に伝達される。クラツチCL₂は噛み合つていない
ので、トルクの全ては入力要素４０へと流体力学
的に伝達される。このため最大の減速が得られ
る。もしもマニユアル弁が駆動位置「Ｄ」に動か
されると、クラツチCL₁が作動することなく第１
速比が得られる。トルクはこれらの状態のもとで
オーバランニング継手７６を経てスリーブシヤフ
トから太陽ギヤ４０へと伝達される。低速比はこ
の場合マニユアル弁が１番位置にある場合と同一
であるが、機構は次に中間ギヤ比へとアツプシフ
トされ得る状態下にある。この中間速比を達成す
るためには単にクラツチCL₂を作用させるだけで
良い。この結果トルクスプリツタユニツトから主
歯車装置３２へのトルク通路はデユアルとなる。
スプリツタユニツトのためのキヤリア３０のトル
クは噛み合つたクラツチCL₂を経てリングギヤ３
４へと伝達される。キヤリアの前記トルクは機械
的に誘起されるキヤリアトルクに貢献する。かく
てリングギヤ３４が入力要素として作用し、太陽
ギヤが依然として反作用要素として作用するの
で、歯車機構は中間速比作動の状態にあり、エン
ジントルクの約33％が流体力学的に伝達される一
方残余のトルクは機械的に伝達される。

第３速比作動は同時にクラツチCL₁及びCL₂を
噛み合わせることにより達成される。これらの状
況下においてはトルクスプリツタ歯車ユニツト３
２のキヤリアトルクは噛み合つたクラツチCL₂を
経てリングギヤ３４に伝達され、トルクスプリツ
タユニツト２２の太陽ギヤトルクは噛み合わされ
たクラツチCL₁を経て太陽ギヤ４０へと伝達され
る。これにより１：１の駆動状態が発生し、トル
クの約16％が流体力学的に伝達され、84％が機械
的に伝達される。タービン１６はキヤリアトルク
に寄与し、かつまた直接駆動作動中にはトルクス
プリツタユニツト２２のための太陽ギヤトルクに
寄与する。

第１図及び第２図を参照して説明したトランス
ミツシヨンシステムのためのクラツチ及びブレー
キの噛み合わせ及び解放を制御するための弁シス
テムが第３ａ図及び第３ｂ図に例示されている。
この弁システムはマニユアル弁８０を含んでお
り、当該弁は４つの隔置弁ランド８２，８４，８
６及び８８を備えた弁スプールを有している。こ
れらのランドは弁空洞９０内に形成された内部弁
ランドと符号する。マニユアル弁が図示のような
位置にある時にはトランスミツシヨンは中立の状
態にある。トランスミツシヨンが後退位置「Ｒ」
にシフトされた時には、通路９２及び９３が加圧
される。というのはこれらは通路９４と導通させ
られるからである。通路９４はエンジン駆動ポン
プ７０及び制御通路９６を経て図示の如く接続さ
れている。

マニユアル弁が「Ｄ」位置に移動させられる
と、ポンプ圧力供給通路は通路９６と導通させら
れる。通路９２及び９３はこの時点でやはりマニ
ユアル弁と導通する通路９８と同様排出される。
通路９８はマニユアル弁が後退位置「Ｒ」を占め
る時加圧され、通路９２及び９３も同様である。

通路９６，９２及び９３も又マニユアル弁が第
１番位置に動かされる時に加圧される。通路９６
及び９２はマニユアル弁が第２番位置に動かされ
る時にも又加圧される。通路９６はマニユアル弁
が後退位置を占める時に排出され、通路９２はマ
ニユアル弁が「Ｄ」位置を占める時に排出され、
通路９３はマニユアル弁が第２番位置又は「Ｄ」
位置を占める時に排出され、通路９８はマニユア
ル弁が「Ｒ」位置以外の任意の位置を占める時に
排出される。

速度圧力信号は流体圧力ガバナ１００によつて
誘起される。ガバナには前進駆動レンジにおける
作動中通路１０２を経て通路９６からのライン圧
力が供給される。この種の流体圧力ガバナの例は
米国特許第3393585号及び第3400612号に示されて
いる。

前記ガバナの圧力信号はガバナ圧力通路１０４
へと分配され、当該通路は以下に説明するように
制御システムの種々の速度反応要素に圧力を供給
している。全体として１０６で示されるスロツト
ル弁組立体はエンジントルクに対するオペレータ
の要求を示すものである圧力信号を誘起する。こ
の弁組立体はポート弁スリーブ１１２内に滑着さ
れた２つの隔置弁ランド１０８及び１１０を備え
たスロツトル弁スプールを有している。弁スリー
ブの弁スプールに対する位置は弁ボデー内に収納
された調節可能なセツトねじ１１４によつて決定
されており、この割溝の端部は弁スリーブ１１２
のテーパ端部１１６と噛み合つている。前記スリ
ーブはねじ１１４が弁スリーブに向けて前進する
時に左手方向に調節され、ねじ１１４が後退する
時に右手方向に調節されるようになつている。こ
のスロツトル弁調節構造は本発明の出願人に譲渡
されている、チヤールス・ダブリユー・ルイスに
よる特許出願第165883号（タイトルは「トランス
ミツシヨン スロツトル バルブ制御組立体」で
あり、1980年７月３日に出願）に開示されてい
る。

スロツトル弁プランジヤ１１８は弁組立体の左
手側に位置しており、圧縮ばね１２０がプランジ
ヤ１１８とスロツトル弁スプールの間に配設され
ている。

ポンプ７０からのライン圧力は送給通路１２２
を経てスロツトル弁組立体に供給されており、通
路１２２は弁ランド１１０と符号するポートと導
通している。排出ポート１２４は弁ランド１０８
と符合している。スロツトル弁組立体の出力側は
スロツトル圧力通路１２６と導通しており、通路
１２６はランド１１０の右手側と導通してばね１
２０の力に対向する圧力フイードバツクを提供し
ている。通路１２６は又プランジヤ１１８上に形
成された圧力ランド１２８の左手側とも導通して
おり、かくて圧力がプランジヤ１１８上に誘起さ
れる。この圧力はばね１２０を圧縮する傾向があ
り、それはオペレータがエンジンキヤブレタスロ
ツトルを前進させる際当該オペレータがスロツト
ルプランジヤ１１８を右手方向に動かすのを助成
する。オペレータにより制御されるアクセルペダ
ルとエンジンキヤブレタスロツトルの間並びにア
クセルペダルとスロツトル弁プランジヤ１１８の
間には適当な機械的リンケージ機構が配設されて
いる。

スロツトル圧力通路１２６は又TVリミツト弁
１３０と導通しており、当該弁は１３２及び１３
４で示される如く異なる径の弁ランド（弁ランド
１３４の方が大きな径を有している）の弁ランド
を備えた弁スプールを有している。

前記TVリミツト弁スプールは弁ばね１３６に
よつて右手方向に押圧されており、ポート弁チヤ
ンバ内に滑着されている。通路１２６内のスロツ
トル圧力が相対的に低い時には、前記TVリミツ
ト弁は右手方向に位置し、かくて通路１２６とス
ロツトル圧力通路１３８間の自由導通をもたら
す。通路１２６内のスロツトル圧力に対する制限
値が到達されると、前記TVリミツト弁スプール
は左手方向にシフトされ、通路１２６及び１３８
間の導通を制限し、通路１３８及び排出ポート１
４０間の制御された導通をもたらす。このため通
路１３８から制御回路へと得られるスロツトル圧
力の値には上界リミツトが確立される。

通路１３６及びランド１２８の左手側との間の
導通は第３ａ図において点線によつて示されてい
る。別法として、ランド１２８の左手側は第３ａ
図の実線によつて図示の如く通路１３８と導通す
ることも可能である。かくすればアクセルペダル
踏力を減少する圧力アシストはスロツトル弁組立
体の出力側上に設けられた通路１２６内の圧力か
らではなく前記TVリミツト弁の出力側における
圧力から生ずる。

マニユアル弁の出力側から延び、「Ｄ」、２又は
１駆動レンジにおける作動中加圧される通路９６
は第３ｂ図に示すように１−２シフト弁１４２並
びに２−３シフト弁１４４と導通する。これらの
弁はそれぞれ低速比及び中間速比間並びに中間速
比及び高速比間の速比変更を制御する。シフト弁
１４２は制御弁ボデー内に形成されたポート弁チ
ヤンバ内に滑着された隔置弁ランド１４８，１５
０及び１５２を備えた弁スプール１４６を有して
いる。圧力送給通路１５４は弁ボデー内の弁ラン
ド１４８と符号する圧力供給ポートへと延びてい
る。前記１−２シフト弁内の排出ポートは１５６
で示されており、これはランド１４８及び１５０
の中間の地点に位置している。前述の通路９３と
導通し、マニユアル弁が「Ｒ」又は１位置にある
時加圧される通路１５８はランド１５２近くの１
−２シフト弁チヤンバと導通している。以下説明
する、マニユアルダウンシフト規制弁へと延びて
いる通路１６０はランド１５０付近において１−
２シフト弁チヤンバと導通している。弁ばね１６
２及び１６３は通常は弁スプール１４６を上向き
方向に押圧している。スロツトル圧力モジユレー
タ弁１６４は１−２シフト弁チヤンバの下側端部
内に配置されており、圧縮ばね１６２が噛み合つ
ている。弁１６４には異なる径のランドが設けら
れており、排出ポート１６５は異なる径のランド
（１６６及び１６８）の中間にある弁チヤンバと
導通している。TVリミツト弁通路１３８からの
調節されたスロツトル弁圧力はクロスオーバ通路
１７０を経て前記１−２シフト弁ランド１４８下
方にあるばねチヤンバへと送給され、ランド１５
２上にガバナ圧力が誘起している力に対抗する力
を１−２シフト弁上に誘起せしめている。ガバナ
圧力はガバナ圧力通路１０４と導通するガバナ圧
力通路１７２によつてランド１５２の上側端部に
分配されている。

参照番号１７４で示される２−１スケジユリン
グ弁は、トランスミツシヨンがマニユアル弁を第
１番位置にした状態で巡行状態にあり、車速が所
定の値よりも高い場合に適正な２−１ダウンシフ
トポイントを確立するようにされており、かくて
トランスミツシヨンはマニユアル弁が第１番位置
にシフト移動した後中間速比で作動し続ける。前
記２−１スケジユリング弁は２つの弁ランドを含
んでおり、小さな方のランドが１７６で示され、
大きな方のランドが１７８で示されている。前記
２−１スケジユリング弁は弁ばね１８０によつて
下向き方向に押付けられている。

前記２−１スケジユリング弁のための送給通路
は通路９３であり、当該通路は前述したように、
マニユアル弁が第１番位置に動かされた時に加圧
される。加圧が行なわれると、ランド１７６と１
７８の間に面積の差があるため２−１スケジユリ
ング弁上に力が作用する。ランド１７６の下側と
導通している通路１８２はスロツトル弁組立体を
経て排出される。この結果通路１８４内には２−
１スケジユリング弁出力圧力が生じ、当該圧力は
巡行作動の間ランド１４８の下側端部に分配され
る。こうすることにより所望の２−１ダウンシフ
トポイントが確立される。

マニユアル弁からのライン圧力は通路９６、制
御オリフイス１８６及び２−３バツクアウト弁１
８８を経てブレーキB₁のサーボのアプライ側へ
と分配される。前記２−３バツクアウト弁からブ
レーキサーボのアプライ側へと通ずる通路は１９
０で示されている。この通路はブレーキサーボの
ための流体圧力作動ピストンのアプライ側と導通
している。

前記２−３バツクアウト弁はばね１９８により
下向きに押圧されている弁スプール上に隔置弁ラ
ンド１９４及び１９６を有している。弁スプール
は３速及び後退速の作動中下向き位置を占め、他
の駆動レンジにおいては上向き位置を占める。但
しスプールが３速で下向き位置を占めるのはスロ
ツトル圧力が最小値にある時だけである。スロツ
トル圧力は弁ランド１９４の上側端部上に作用
し、このスロツトル圧力は通路１３８と導通する
通路２００を経て前記２−３バツクアウト弁へと
分配される。２−３アプシフトにおいては、２−
３シフト弁からのライン圧力は通路２０２を経て
ピストン１９２のリリース側へと分配され、この
同じ圧力は２−３バツクアウト弁のランド１９６
の下側端部へと分配される。もしもエンジンスロ
ツトルがゆるむか又は閉じられると、ランド１９
４の上側端部上に作用するスロツトル圧力は２−
３バツクアウト弁の弁スプールを下向き方向に保
持しておくのに不十分となるので、サーボピスト
ン１９２のリリース側は２−３バツクアウト弁を
経てそのアプライ側と制御された導通状態とな
り、前進サーボがリリースされる時間を延ばしシ
フトのシヨツクをやわらげる作用を行なう。

前記２−３シフト弁１４４は隔置弁ランド２０
６，２０８，２１０及び２１２を備えた弁スプー
ル２０４を有している。通路１０４及び通路１７
２からのガバナ圧力はランド２１２の上側端部上
に作用する。２−３モジユレータ弁２１４からの
調整スロツトル圧力は通路２１６を経て２−３シ
フト弁ランド２０６の下側端部へと分配される。
この調整スロツトル圧力によつて生じた力はばね
２１８によつて倍加される。２−３シフト弁はト
ランスミツシヨンが最初の２つのアンダドライブ
速比で作動される時に第３ｂ図に示す位置を占め
る。この時点において、２−３シフト弁の弁開口
内ポートと導通する通路２２０は２−３シフト弁
並びに排出通路１９８中を延びる通路２２３を経
て排出される。制御圧力ライン９６からの制御圧
力は通路２２２を経て２−３シフト弁へと分配さ
れる。

任意に与えられたスロツトル圧力に対してガバ
ナ圧力が増大し２−３シフト弁がアツプシフト位
置へと移動すると、通路２２２は通路２２０と導
通され、通路２２０は圧力リリース信号を通路２
０２を経てブレーキB₁のサーボピストン１９２
のリリース側へと送信する。同時に制御圧力が通
路２２０から通路２２４、接続通路２２６、マニ
ユアルダウンシフト弁２２８を経て、クラツチ
CL₁のピストン２３２のアプライ側に通ずる直接
クラツチ送給通路２３０へと分配される。各々が
第３ｂ図に示されているオリフイス２３４、オリ
フイス２３６及びオリフイス２３８は直接クラツ
チCL₁の噛み合い速度を制御している。クラツチ
CL₁が作動し、ブレーキB₁が解放され、クラツチ
CL₂が作動したままの状態においてトランスミツ
シヨンは第３速比作動の条件が整う。

第２速比作動の際クラツチCL₂も又噛み合わさ
れ、作動させられる。この速比は１−２アツプシ
フト時において前記１−２シフト弁によつて達成
される。１−２シフト弁が図示のような位置にあ
る時、通路２４０は排出ポート１５６へと接続さ
れる。与えられたスロツトル圧力に対してガバナ
圧力が増大し１−２シフト弁がアツプシフト位置
へと移動すると、通路２０４は加圧された通路１
５４と導通させられ、通路２４０は制御圧力を１
−２容量モジユレータ弁２４２を経て中間クラツ
チCL₂のための送給通路２４４へと分配する。

前記中間クラツチピストンのストロークは１−
２アキユムレータ２４６によつて制御されてお
り、当該アキユムレータはアキユムレータピスト
ン２４８を有している。ピストン２４８の左手側
はアキユムレータオリフイス２５０を介してクラ
ツチ送給通路２４４と導通している。ピストン２
４８の右手側は制御オリフイス２５２を介して加
圧された通路９６と導通している。別法としてピ
ストン２４８の右手側は制御オリフイス２５４及
びスロツトル圧力通路２５６を経てスロツトル圧
力通路１３８と導通することも出来る。ピストン
２４８はより小さなランド２５８を含んでいるの
で、ピストン２４８の右手側上に圧力が作用する
ことから生ずる圧下力は正味の圧下力である。こ
の正味圧下力はアキユムレータばねによつて倍力
される。

１−２アツプシフトの際圧力がクラツチCL₂内
に誘起すると、１−２アキユムレータピストン２
４８はストローク移動し、クラツチCL₂の噛み合
い速度を制御する。高トルク状態においてシフト
が行なわれると、TV圧力又はライン圧力はより
高くなり、アキユムレータピストンの移動はクラ
ツチCL₂のより高い圧力レベルにおいて発生す
る。

中間クラツチの噛み合いは隔置ランド２６４及
び２６６を備えた弁スプール２６２を有する１−
２容量モジユレータ弁２４２によつて行なわれ
る。フイードバツク圧力通路２６８はオリフイス
２７０を経てランド２６６の下側端部と導通す
る。この弁は図示の如く通常は弁ばねにより下向
き方向に押圧されている。クラツチCL₂が噛み合
い始めると、モジユレータ弁はクラツチCL₂に分
配される圧力を通路２４６を介して調整する。ク
ラツチCL₂が完全に噛み合うと、スプール２６２
を横切る圧力はバランスし、スプール２６２はば
ねの作用により下向き位置を占める。弁２４２の
調整（modulating）作用を容易ならしめるため
に排出ポート２７２はランド２６２と符合してい
る。前記１−２アキユムレータ及び１−２容量モ
ジユレータ弁の作動の理解を助けるためにレオナ
ルドらによる米国特許出願第82399号の前述の開
示を参照することが出来よう。

前記２−３モジユレータ弁２１４は小径ランド
２７４及び大径ランド２７６を備えた弁スプール
を有している。差分面積ランド２７４及び２７６
によつて画成される領域は３−２制御弁２８０を
経て通路２２４と導通している通路２７８を介し
て排出されている。通路２２４は通路２２０、２
−３シフト弁、逆転ライン圧力通路２２２を経て
排出されており、マニユアル弁を経て排出される
通路９８と導通している。弁ばね２８２は２−３
モジユレータ弁２１４を上向き方向に押圧してい
る。スロツトル弁圧力は通路２８４を経てランド
２７４の上側端部に分配されている。通路２１６
内の調整スロツトル圧力はばね２８２を較正し、
従つて２−３アツプシフト点を決定することによ
り決まる。

マニユアル弁が「Ｒ」位置、第１番位置又は第
２番位置にある時には、マニユアル弁からのライ
ン圧力は通路２８６を経てランド２７６の下側端
部へと分配され、かくて弁を上向きの非調整位置
へと移動せしめている。この状態が第７ａ図に示
されている。制御回路がD₁又はD₂状態にある時、
ランド２７４及び２７６の差分領域は２−３制御
弁２８０及び排出された通路２２０を経て排出さ
れる。この状態が第７ｂ図に示されており、当該
図はスロツトル弁圧力が35psi（2.45kgf／cm²）よ
り小さな時における２−３モジユレータ弁の位置
を例示している。スロツトル圧力が35psiからキ
ツクダウン値の範囲のより高い値にある時の相対
応する２−３モジユレータ弁の状態においては、
当該弁は第７ｃ図に示す如く左方へとシフトされ
る。

第７ｄ図はマニユアル弁がD₁位置又はD₂位置
にあり、スロツトル弁がキツクダウンモードにあ
る時の２−３モジユレータ弁の状態を示してい
る。

第７ｅ図はマニユアル弁がＤ位置にあり、スロ
ツトル弁の圧力が中間圧力範囲である10〜17psi
（0.7〜1.2kgf／cm²）にある時の２−３モジユレー
タ弁の位置を示している。この時点においては３
−２制御弁２８０からの調整されたライン圧力は
通路２７８を経てランド２７４及び２７６の差分
領域へと分配され、２−３モジユレータ弁の配量
に修整が生ずる。

第７ｆ図はマニユアル弁が「Ｄ」位置にあり、
スロツトル圧力が17psi（1.2kgf／cm²）からキツク
ダウン圧力値にある時の２−３モジユレータ弁の
位置を示している。この時点ではばね２８２のた
めのばねチランバは２−３モジユレータ弁の出力
側にさらされている。得られる信号は２−３シフ
ト弁に分配されて２−３アツプシフトを制御す
る。スロツトル圧力が実質的にライン圧力に等し
くなるキツクダウンにおいては、前記２−３モジ
ユレータ弁は第７ｂ図に示される位置を占め、こ
の位置においては前記モジユレータ弁はもはや調
整モードにはない。

第５ａ図から第５ｈ図は２−３シフト弁の種々
の作動レンジにおける種々の作動位置を示してい
る。第５ａ図はセレクタが「Ｐ」又は「Ｎ」位置
にある時に存在する油圧ロジツクを示している。
セレクタが「Ｒ」位置にある時の相対応する２−
３シフト弁の油圧ダイヤグラムは第５ｂ図に示さ
れている。第５ｃ図はマニユアルセレクタ弁が
「１」位置にあり、トランスミツシヨンが第１速
比で作動している時のシフト弁の位置並びに圧力
分配の方向を示している。第５ｄ図はマニユアル
弁が第１番位置にあり、トランスミツシヨンが第
２速比状態にある時の２−３シフト弁の位置並び
にマニユアル弁が「２」位置にあり、トランスミ
ツシヨンが第１速比又は第２速比にある時の２−
３シフト弁の位置を示している。ガバナ圧力はラ
イン圧力よりも大きくなることは出来ないから、
２−３シフト弁ばねは２−３シフト弁を第５ｅ図
に示す位置へと移動させ、３−２ダウンシフトを
生じさせる。即ち、マニユアル弁におけるセレク
タレバーがＤ位置から「１」位置又は「２」位置
へと動かされた時には常にダウンシフトが発生す
る。かくて３−２ダウンシフトが発生する。逆に
セレクタが第１番位置又は第２番位置にある時に
は２−３アツプシフトを発生し得ない。

第５ｆ図はマニユアル弁が「Ｄ」位置にあり、
トランスミツシヨンが第１速比又は第２速比作動
状態にある時の２−３シフト弁を示している。第
５ｇ図はマニユアル弁が「Ｄ」位置にあり、トラ
ンスミツシヨンが２−３アツプシフト及び３−２
ダウンシフト間の遷移点にある時の２−３シフト
弁を示している。第５ｈ図においては２−３シフ
ト弁はセレクタレバ及びマニユアル弁が「Ｄ」位
置にあり、トランスミツシヨンが第３速比にある
時完全にアツプシフトされた状態で表示されてい
る。

第９図のチヤートは種々のシフトパターンを示
している。即ちこの図はトランスミツシヨンの出
力速度とキヤブレタスロツトル開口のスロツトル
圧力との関係をプロツトしたものである。任意の
キヤブレタ開口に対して１−２アツプシフトが生
ずる最終駆動速度は線「Ａ」によつて示されてい
る。これに相対応する２−１ダウンシフトは線
「Ｂ」によつて示されている。このダウンシフト
は１−２シフト弁上のランドに面積差があるため
より低い速度で発生する。例えばランド１５０は
ランド１４８よりも大きな径を有していることに
注意されたい。これらの面積差によつて生ずる圧
下力のために、任意に与えられたスロツトルセツ
テイングに対して２−１ダウンシフトが発生する
速度は同一キヤブレタスロツトル開口において相
対応してアツプシフトが生ずる速度よりも低くな
る。同じことが２−３アツプシフトと３−２ダウ
ンシフトについても言える。ランド２０８及び２
１０は面積差分を有していることに注意された
い。これらの面積差分によつて２−３シフト弁上
に課せられる圧下力により２−３アツプシフトカ
ーブ「Ｃ」と３−２ダウンシフトカーブ「Ｄ」と
の間に差異が生ずる。３−２制御弁によつて２−
３シフト弁に与えられる圧力も又第９図において
カーブ「Ｃ」と「Ｄ」が異なつてくる原因をなし
ている。

TVリミツト弁はキヤブレタが57゜のセツテイン
グ位置をこえて大きく開口されたスロツトル位置
へと前進させられた時にスロツトル圧力が増大す
るのを防止している。前記カーブ「Ａ」から
「Ｄ」の各々の上側端部においてシヤープな折れ
目が生じ、カーブが垂直に立つてくるのはこのこ
とが原因している。第９図においては又相対応す
る１−２キツクダウン、２−１キツクダウンシフ
ト点のみならず２−３キツクダウンシフト点が各
各垂直線によつて示されている。

３−２制御弁は差分直径ランド２９２及び２９
４を備えた弁スプール２９０を有している。弁ば
ね２９６はこのスプールを上向き方向に押圧せし
めている。ランド２９２の上側端部は、マニユア
ル弁が「Ｒ」位置、第１番位置又は第２番位置に
ある時加圧される通路２９８からのライン圧力に
さらされている。この通路は他の時点において、
即ちマニユアル弁が「Ｄ」位置にある時排出され
る。マニユアル弁が第１番又は第２番位置にある
時通路２７８はエギゾースポート３００を経て排
出される。かくて３−２制御弁はマニユアル弁が
「Ｄ」位置にある時以外は３−２モジユレータ弁
の配量に影響を与えない。

３−２キツクダウンタイミング弁３０２は通路
３０６から分配されるガバナ圧力にさらされる第
１のランド３０４と、下側端部に弁ばね３１０が
噛み合つている第２のランド３０８とを有してい
る。ガバナ圧力が約35psi（2.45kgf／cm²）を超え
る値にある時にはダウンシフトは直接クラツチ並
びにブレーキB₁のサーボリリース側を両方とも
排出し、ブレーキB₁が作動するようにすること
で行なわれる。前記直接クラツチCL₁はオリフイ
ス２３４、マニユアルダウンシフト調整弁２２
８、ライン２２６内のオリフイス３１２、ライン
２２６内のオリフイス３１４及び３１６、ライン
２２０内のオリフイス２３６、２−３シフト弁、
及びライン２２２内のオリフイス３１８を経て排
出通路９８へと排出される。同時にサーボリース
オイルはオリフイス３２０、３−２キツクダウン
タイミング弁、及び３−２トルクデマンドタイミ
ング弁３２２並びにオリフイス３２４を経てオリ
フイス３２６の上流側へと排出される。その後排
出路は直接クラツチ排出のための排出路と共通に
なる。

前記トルクデマンドタイミング弁３２２はラン
ド３２６，３２８及び３３０を有している。弁３
２８はばね３３２によつて通常は上向き方向に移
動される。ガバナ圧力が約29psi（2.0Kgf／cm³）か
ら44psi（3.1kgf／cm²）の間にある状態で３−２ダ
ウンシフトが行なわれる際前記直接クラツチ排出
路は前述したルートをたどるが、サーボリリース
排出路はオリフイス３２０、３−２キツクダウン
タイミング弁及びオリフイス３３４によつて画成
されるルートをたどり、オリフイス２３６の上流
側へと排出される。流体は又３−２タイミング弁
から３−２トルクデマンドタイミング弁を通り、
通路２３６及びトルクタイミング弁及びオリフイ
ス３２４を通つてオリフイス２３６の上流側へと
流れる。流路は次に前述と同一の排出路をたど
る。

約29psi（2.0kgf／cm²）よりも小さなガバナ圧力
における３−２ダウンシフトは直接クラツチに前
述と同一の通路を経ての排出を行なわせることで
発生する。但しサーボリリース排出路はオリフイ
ス３２０、３−２キツクダウンタイミング弁、ト
ルクデマンドタイミング弁及びオリフイス５８の
上流側へのルートにより画成される。この場合も
オリフイス３３４及び３２４は平行作動させられ
る。排出流路の一部は通路３３６並びに通路２２
６に延びる通路３３８とによつて画成されてお
り、通路２２６は前述したようにオリフイス３１
２，３１４及び３１６を含んでいる。かくてシフ
トタイミングは３−２ダウンシフトが発生する速
度に応じて決定される。前記オリフイスは第３ａ
図及び第３ｂ図を参照して説明した３つの別個の
駆動状態の各々に対して最適のシフトタイミング
状態を得るように配量することが可能である。こ
れらの３つの駆動状態を例示するロジツクダイヤ
グラムが第８ａ図、第８ｂ図及び第８ｃ図に示さ
れている。これらの駆動状態の各々に対する流体
流れ路は矢印によつて例示されており、直接クラ
ツチ並びにサーボリリースのための排出路が延び
ているオリフイスは、これらのロジツクダイヤグ
ラムにおいては種々の３−２ダウンシフトモード
を理解し易くするために、第３ａ図、第３ｂ図で
用いたのと同一の参照符号を付して例示されてい
る。

マニユアルダウンシフト弁２２８は隔置された
弁ランド３４０及び３４２を有している。この弁
は第３ｂ図に示すように弁ばね３４４によつて下
向き方向にばね偏倚されている。マニユアルダウ
ンシフト調整弁はマニユアル弁が第１番位置に動
かされた時に上向き位置を占める。これは、ラン
ド３４２の下側に延びる通路１６０が１−２シフ
ト弁を経て通路９３と導通するためである。尚前
記通路９３は前述したように、マニユアル弁が
「Ｒ」又は第１番位置にある時に加圧される。制
御圧力通路９６及び通路２３０の間にはオリフイ
ス３４６を横切つて導通作用が発生する。クラツ
チがストローク移動を行なうと、当該クラツチに
得られるようにされた圧力はマニユアルダウンシ
フト調整弁のばね側に作用し、クラツチが噛み合
つている期間中前記弁を調整せしめる。このため
クラツチの作動が緩衝される。

マニユアルダウンシフト調整弁の機能は第６ａ
図から第６ｅ図を参照することで最も良く理解す
ることが出来る。第６ａ図はマニユアル弁がD₁
位置、D₂位置、及びトランスミツシヨンが第１
速比にある「２」位置並びにトランスミツシヨン
が第２速比にある「２」位置に動かされた時に前
記弁に加えられる圧力並びに当該弁の位置を示し
ている。

第６ｂ図はPa（CL₁）で示される圧力が２−３
アツプシフトの際のサーボリリース圧力に等しい
場合のマニユアルダウンシフト調整弁を示してい
る。この圧力はシフトが完了後には値P_Lへと上
昇する。第６ｂ図はユニユアル弁が「Ｄ」位置に
あり、トランスミツシヨンが第３速比にある時前
記弁が占める位置を示している。第６ｃ図は直接
クラツチ噛み合いストロークの開始時に直接クラ
ツチが充満された時の弁の位置を示している。前
記弁はマニユアル弁が第１番位置又は「Ｒ」位置
にあり、クラツチが充満されている初期位置にあ
るのが示されている。第６ｆ図はマニユアル弁が
第１番位置にあつて第１速比へのシフトを行なつ
ているか行なつた後における規制位置にあるマニ
ユアルダウンシフト調整弁を示している。第６ｅ
図はマニユアル弁が「Ｒ」位置にある時のマニユ
アルダウンシフト調整弁の位置を示している。こ
の場合には圧力Pa（CL₁）はほぼライン圧力P_Lに
等しくなければならない。

マニユアル弁が「Ｒ」又は第１番位置に動かさ
れると、前述したように通路１６０は加圧され
る。この圧力は前進ブレーキB₁のためのピスト
ン１９２上のアプライブースト領域に分配され
る。通路３５０を介してブレーキB₁と通路１６
０の間には導通作用が発生する。ブレーキB₁の
ためのサーボの構成は第１０図において最も良く
示されている。ピストン１９２は第１０図に示す
ように、圧力添加領域３５２と、３５４で示され
る如く環状領域であるブースト圧力領域とを有し
ている。圧力リリース領域３５６はピストン１９
２の反対側上にある。ピストン１９２は弁ばね３
５８及び３６０によつて右手方向に押圧される。
第１０図に示すように、ピストンのリリース側上
における有効圧力面積３５６はピストンのアプラ
イ側上における有効圧力面積３５２及び３５４の
和にほぼ等しい。領域３５４は前述したマニユア
ル弁が第１番位置にあり逆転及び低速度作動中に
加圧され、ブレーキB₁に付加的トルク容量を提
供している。ピストンはサーボシリンダ３６２内
に滑着されており、ピストンロツド３６４に作動
的に接続されている。ピストンロツド３６４は機
械的接続部材３６６を介してブレーキバンド３５
８の作動端部に接続されている。ブレーキバンド
３５８の他方の端部は図式的に３６８によつて例
示されるようにアンカストラツトによつて係止さ
れている。

主油圧レギユレータ弁３７０は弁システムに対
する規制された回路圧力レベルを提供している。
弁３７０は制御圧力通路９６と導通しており、３
つの作動ランド３７４，３７６及び３７８を備え
た規制弁スプール３７２を有している。弁３７２
はポート弁チヤンバ内に位置しており、弁ばね３
８０によつて上向き方向に押圧されている。排出
ポート３８２がランド３７６の一方の側上に配置
されており、圧力送給ポート３８４はランド３７
６及び３７８間に位置している。弁の低圧側であ
る出力ポート３８６は第３ｃ図において図式的に
例示するように、通常の態様でトルクコンバータ
並びに冷却回路及び潤滑回路と導通している。ラ
ンド３７４の上側はフイードバツク圧力領域とし
て作用している。かくて前記弁はばね３８０の較
正に応じて回路内に規制された圧力レベルを維持
することが出来る。

圧力ブースタ弁部材は主油圧レギユレータのベ
ースに位置しており、３つの隔置された弁ランド
３８８，３９０及び３９２を有している。スロツ
トル圧力はランド３９２の下側上に作用するの
で、スロツトル圧力によつて誘起される圧力は車
両オペレータによるトルク要求値における増大に
従つて規制回路圧力レベルの増大をもたらすよう
弁ばね３８０を助成する。圧力倍加は又スロツト
ル圧力を逆転ブースト弁３９６と導通する通路３
９４を経てランド３９０及び３９２の差分面積に
向けることで逆転駆動の際に得られる。この弁は
弁３９６が上向きに移動した時通路３９４とスロ
ツトル圧力通路４０２の間の導通を達成する弁ラ
ンド３９８を備えている。この弁はマニユアル弁
が「Ｒ」位置に動かされた時にはいつでも上向き
に動く。というのは当該弁はその下側端部におい
て通路４０４を介して後退ライン圧力通路９８と
導通しているからである。通路４０８を経て通路
９８をランド３８８及び３９０の差分領域と接続
することで付加的ライン圧力倍加が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の改良された制御弁によつて制
御されることが可能なオートマチツクトランスア
クスルの歯車装置を図式的に表示した図、第２図
は第１図のトランスミツシヨン構造において速比
変更を行なうためのクラツチ及びブレーキの噛み
合い及び噛み合い解放を示すチヤート図、第３ａ
図と第３ｂ図は合わせて、第１図のトランスミツ
シヨンを制御するための、本発明の特徴を具現し
た制御弁回路を示している図式図、第４ａ図から
第４ｇ図は種々の作動モードにおける２−１スケ
ジユリング弁を図式的形態で示す図であり、これ
は第３ａ図及び第３ｂ図の制御システムの一部を
なしている。第５ａ図から第５ｈ図は種々の作動
モードにおける２−３シフト弁を示す図であり、
当該弁は第３ａ図及び第３ｂ図の回路の一部をな
している。第６ａ図から第６ｅ図は種々の作動モ
ードにおけるマニユアルダウンシフト調整弁を示
す図であり、当該弁は第３ａ図及び第３ｂ図の制
御回路の一部をなしている。第７ａ図から第７ｇ
図は種々の作動モードにおける２−３スロツトル
モジユレータ弁を示す図であり、当該弁は第３ａ
図及び第３ｂ図の制御システムの一部をなしてい
る。第８ａ図、第８ｂ図及び第８ｃ図は種々の作
動状態及び種々の車両速度下における３−２ダウ
ンシフトの際の流れの方向を示す３−２ダウンシ
フトタイミングロジツクダイヤグラム図である。
第９図は２−１ダウンシフト及び１−２アツプシ
フト並びに２−３ダウンシフト及び３−２アツプ
シフト中における道路速度とキヤブレタ開口度と
の間の関係を示すチヤート図である。第１０図は
第３ｂ図の低速及び中間速ブレーキサーボの拡大
横断面図である。 ２２，３２：遊星ギヤ要素、１９２，５８：ブ
レーキサーボ、１４２，１４４，１０２：シフト
弁、１０６：スロツトル弁、１００：ガバナ、８
４：マニユアル弁、２１４：シフトモジユレータ
弁、２２８：ダウンシフト制御弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動部材から被駆動部材へトルクを伝達する
   オートマチツクトランスミツシヨン機構の制御シ
   ステムであつて、 前記駆動部材と前記被駆動部材とを接続する遊
   星ギヤ要素と、 高速比を確立するため前記遊星ギヤ要素の２つ
   を一緒に連結する流体圧作動クラツチ装置と、 一側にブレーキ適用圧力室を有し他側にブレー
   キ解除圧力室を有しシリンダ内に位置した流体圧
   ピストンから成る、前記遊星ギヤ要素の１つに係
   止してアンダードライブ速比を得るための流体圧
   作動ブレーキ装置と、 圧力源と、 前記圧力源を前記クラツチ装置に接続しかつ該
   圧力源を前記ブレーキ適用圧力室及びブレーキ解
   除圧力室に接続する導管構造体と、 前記導管構造体内に設けられ、前記クラツチ装
   置及びブレーキ装置への圧力分配を制御して前記
   高速比と前記アンダードライブ速比との間の速度
   比変更を行なうシフト弁装置と、 前記被駆動部材の被駆動速度に比例する速度圧
   力信号を誘起するためのガバナ弁装置と、 前記被駆動部材上のトルクに比例する圧力信号
   を誘起するためのスロツトル弁装置と、 を具備し、 前記ガバナ弁装置及び前記スロツトル弁装置
   が、対向方向に作用する力を前記シフト弁装置に
   与えるように該シフト弁装置に接続しており、 前記トランスミツシヨンは、前記クラツチ装置
   と前記ブレーキ解除圧力室とが同時に加圧された
   ときに高速比状態となり、前記クラツチ装置及び
   前記ブレーキ解除圧力室が圧力解除されたときに
   はアンダードライブ状態となり、 更に、 前記シフト弁装置を内部に収容し該シフト弁装
   置により一部構成された共通の流路部分を有す
   る、前記クラツチ装置及び前記ブレーキ解除圧力
   室のための別個の圧力解放流路と、 該圧力解放流路内に位置し、前記速度圧力信号
   に応答する、前記ブレーキ解除圧力室のためのダ
   ウンシフトキツクダウン用のタイミング弁装置及
   びダウンシフトトルクデマンド用のタイミング弁
   装置と、 平行な分岐路を有し、前記ブレーキ解除圧力室
   から延び、前記ダウンシフトキツクダウン用のタ
   イミング弁装置及び前記ダウンシフトトルクデマ
   ンド用のタイミング弁装置を内部に配置した排液
   路と、 該排液路内に位置した複数個のオリフイスと、
   をも具備し、 前記ダウンシフトキツクダウン用のタイミング
   弁装置が前記排液路内で前記ダウンシフトトルク
   デマンド用のタイミング弁装置の上流側に位置し
   ており、 前記複数個のオリフイスが、前記クラツチ装置
   及び前記ブレーキ解除圧力室のための該排液路内
   に位置した第１組のオリフイスと、前記ブレーキ
   解除圧力室のみのための該排液路内に位置した第
   ２組のオリフイスとから成り、 前記タイミング弁装置が各々、所定値より小さ
   な前記被駆動部材の速度において前記第１組のオ
   リフイスを通り、該所定値より大きな該被駆動部
   材の速度において前記第２組のオリフイスを通る
   流路を提供すべく前記速度圧力信号に応答する、
   ことを特徴とするオートマチツクトランスミツシ
   ヨン機構の制御システム。