JPH0154576B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に、多段の前進段を有する自動車
用自動変速機に備えられているトルクコンバータ
等のターボ式流体伝動装置を直結させるための油
圧作動摩擦クラツチの油圧制御機構に関するもの
である。

このような摩擦クラツチを備えた自動変速機に
おいて、摩擦クラツチが常時係合していると変速
時のシヨツクが大きくなり易いため、変速時には
摩擦クラツチを解放させるようにしたものがあ
る。この種の自動変速機として、例えば、特開昭
49−68158号公報に記載されたものがある。この
従来の自動変速機では、変速制御用油圧制御装置
への油の流れの有無、即ち変速歯車機構内のクラ
ツチへの油圧の給排を検出し、この流れが発生し
た時を変速の開始と見做して摩擦クラツチを解放
させるようになつているが、この変速の開始は変
速歯車機構の入出力軸間の変速比（ギヤ比）の変
更が起こる「実際の変速」の開始ではなく、実際
の変速を開始させるために指示を出した「見掛け
上の変速」の開始に過ぎない。

一般に、自動変速機において、油圧の伝達遅れ
とクラツチ等におけるガタ詰めのため、クラツ
チ、ブレーキへの油圧の給排が発生する変速制御
用シフト弁の切換え（変速指示の発生）から、ク
ラツチ等の係合と解放の切換えが有効に行われて
実際に変速歯車機構内でそのギヤ比（入出力軸間
の速度比）が変更される有効な変速（上記実際の
変速）の開始までには、時間遅れが生じる。ま
た、トルクコンバータのみの動力伝達状態におけ
る変速中の変速機出力トルクの変化特性は第２図
の実線ａで示すとおりであり、実際の変速の開始
時（Ｂ点）及びその終了時（Ｃ点）におけるトル
クの急変が変速シヨツクとして検知される。さら
に、この変速期間中の車両走行速度が一定である
とすると、エンジンのクランク軸（即ちトルクコ
ンバータの入力軸）の回転速度の変化特性は第２
図の実線ｂで示すとおりであり、トルクコンバー
タの出力軸の回転速度の変化特性は第２図の破線
ｃで示すように有効な変速の開始まで変化しな
い。

従来の自動変速機では、変速制御用油圧制御装
置への油の流れの発生を検知して、即ち一般的に
いうところのシフト弁の切換えによつて生じる油
の流れの発生（変速指示の発生）を検知して摩擦
クラツチの解放を開始するので、上記のような時
間遅れによつて変速歯車機構の実際の変速が開始
される前に摩擦クラツチが解放されてしまう。す
ると、トルクコンバータにスリツプが生じて伝達
トルク（変速機への入力トルク）が低下するた
め、それが変速機の出力トルクにも影響して、第
２図の鎖線ｄで示すように、通常の変速シヨツク
が発生する前に出力トルクの瞬間的な低下が発生
し、余分なシヨツクが発生してしまうこととな
る。また、トルクコンバータのスリツプにより同
トルクコンバータの出力軸の回転速度に対してエ
ンジンの回転速度が非常に大きくなるため、第２
図に斜線で示すようにエンジンの無駄な空吹き域
が大きくなつて乗員に不快感を与えるとともに燃
費も悪化してしまうこととなる。

本発明は、上記に鑑みて提案されたもので、タ
ーボ式流体伝動装置の出力軸に連結されるととも
に複数の前進変速段が達成可能な変速歯車機構
と、上記ターボ式流体伝動装置の入出力軸を直結
させるための油圧作動摩擦クラツチを備えた自動
変速機において、上記変速歯車機構の回転要素ま
たは上記出力軸の回転速度の変化が所定レベル以
上か否かを検出することにより上記変速歯車機構
が変速中か否かを検出する変速検出装置と、上記
変速検出装置に応答し変速中は上記摩擦クラツチ
の制御油圧を低下させる油圧制御装置とを具備す
ることを特徴とする摩擦クラツチの油圧制御機構
を要旨とするものである。

上記構成により、変速歯車機構の回転要素また
は出力軸の回転速度の変化を検出し、この回転速
度の変化が所定レベル以上となつた時を変速と見
做して（即ち実際の変速を検出して）摩擦クラツ
チを解放させるようにしたので、出力トルクの低
下が生じる実際の変速の開始時に、摩擦クラツチ
の解放時期を合わせることができ、通常の変速シ
ヨツクの発生前に余分なシヨツクが発生するのを
防止できるとともに、エンジンの余分な空吹きを
低減して燃費の悪化を抑制することができる。

以下、本発明の実施例について添付図面を参照
して詳細に説明する。

第１図において、２は内燃機関を示し、トルク
コンバータ１０の入力軸としてのクランク軸４を
有している。６は摩擦クラツチ８とトルクコンバ
ータ１０を有した自動変速機の流体伝動装置部分
で、その出力軸１２は図示しない変速歯車機構の
入力軸を形成している。

摩擦クラツチ８とトルクコンバータ１０は一体
的に形成されており、クランク軸４に固着された
ドライブプレート１４、同ドライブプレートに固
着されたポンプ１６、同ポンプに対向して配置さ
れるとともに出力軸１２にスプライン嵌合されて
同出力軸と一体的に回転するタービン１８、ハウ
ジング２０に一方向クラツチ２２を介して支持さ
れたステータ２４、トランスフアリング２６を介
してタービン１８と一体的に回転するとともに出
力軸１２に対し摺動自在に配置されたピストン２
８、及び同ピストンの周縁部に対向してドライブ
プレート１４に設けられた摩擦板３０を有してお
り、タービン１８の外周面とピストン２８との間
に油圧室３２が形成され、ドライブプレート１４
とピストン２８との間に油圧室３４が形成されて
いる。

摩擦クラツチ８の油圧室３２と３４への油圧の
供給を制御して摩擦クラツチの係合、解放を制御
する油圧制御機構は、オイルパン３６の油を圧送
するオイルポンプ３８、同オイルポンプの変化す
る油圧を所定値に減圧する減圧弁４０、オイルポ
ンプ３８の油圧を摩擦クラツチ８に供給制御する
摩擦クラツチ制御弁４２、及び同摩擦クラツチ制
御弁の作動を制御するための油圧を制御するソレ
ノイド弁４４を有している。ソレノイド弁４４は
電子制御装置４６からのパルス電流により開閉制
御される通電時閉塞型のデユーテイ制御ソレノイ
ド弁である。

減圧弁４０は、シリンダ４８内に形成されたピ
ストン室５０とスプール弁室５２、同ピストン室
内に配設されたピストン５４、ピストン室５０に
常時連通するとともに、変速歯車機構が中立、後
退又は前進最低速段を選択されているときには油
圧を発生せずその他の前進変速段を選択されてい
るときに油圧を発生する変速段検出装置５６に連
通する油路５８、スプール弁室５２に配設された
第１ランド６０と第２ランド６２を有したスプー
ル弁６４、第１ランド６０と第２ランド６２との
間に形成された油圧供給室６６に常時連通する油
路６８、スプール弁６４が右端位置にあるときに
油圧供給室６６に連通する油路７０、スプール弁
６４の第１ランド６０の右端面に連通する排油路
７２、スプール弁６４が図示の位置から左方に移
動したときに油圧供給室６６に連通する排油路７
４、及びピストン５４とスプール弁６４との間に
縮設されたスプリング７６を有している。

摩擦クラツチ制御弁４２は、シリンダ７４内に
配設され第１ランド８０、第２ランド８２と第３
ランド８４を有したスプール弁８６、第１ランド
８０の右端面に連通する油路８８、第１ランド８
０と第２ランド８２との間に形成された油圧供給
室９０、第２ランド８２と第３ランド８４との間
に形成された油圧供給室９２、スプール弁８６の
右端位置近傍で油圧供給室９０に連通する油路９
４、常時油圧供給室９０に連通する油路９６、ス
プール弁８６の右端位置近傍では油圧供給室９２
に連通し左端位置近傍にあるときに油圧供給室９
０に連通する油路９８、常時油圧供給室９２に連
通する油路１００、スプール弁８６の左端位置近
傍で油圧供給室９２に連通する油路１０２、スプ
ール弁８６の左端に形成された排油室１０４、同
排油室内に縮設されたスプリング１０６、及び排
油室１０４をオイルパン３６に連通するとともに
オリフイス１０８が設けられた排油路１０を有し
ている。油路８８は一端をオリフイス１１２を介
して減圧弁４０の油路６８に連通され、他端をソ
レノイド弁４４によつて開閉制御される。油路９
４はオイルポンプ３８の吐出圧を所定値に保持す
るトルクコンバータ制御弁１１４に連通され、油
路９６は出力軸１２内に形成された油路１１６を
介して油圧室３４に連通され、油路９８はオイル
クーラ１１８を介し図示しない潤滑系統に連通さ
れ、油路１００は出力軸１２の外周空間１２０及
びポンプ１６の空間を介して油圧室３２に連通さ
れ、油路１０２はオイルポンプ３８に連通されて
いる。

ソレノイド弁４４は、ハウジング１２２内に配
置されたソレノイド１２４、ソレノイド内に配置
された弁体１２６、油路８８に連通するとともに
オリフイス１２８が設けられて上記弁体１２６に
よつて開閉される開口１３０、及び弁体１２６を
開方向に付勢するスプリング１３２を有してい
る。

電子制御装置４６は車両の運転状態に応じてソ
レノイド弁４４に供給されるパルス電流の単一パ
ルス電流幅を制御してソレノイド弁の開弁時間を
変更し油路８８内の油圧を制御するもので、その
主な入力要素はエンジン２のクランク軸４の回転
速度を検出する回転速度検出装置１３４、トルク
コンバータ１０の出力軸１２の回転速度を検出す
る回転速度検出装置１３６等から成つている。電
子制御装置４６は、図示しないが、回転速度検出
装置１３６によつて検出した出力軸１２の回転速
度からその回転速度の変化を測定し、この回転速
度変化が所定のレベル以上のときを変速歯車機構
の変速中と判断する変速検出装置を有している。
周知のように、変速時におけるエンジンのクラン
ク軸４そして出力軸１２の回転速度は通常のエン
ジン運転中での加減速時における場合よりも遥か
に急速に変化するので、上記回転速度変化の所定
のレベルはエンジンの加減速に伴つて生じ得る最
大レベルよりも相当大であり、従つて、変速検出
装置は加減速中かあるいは変速中かを容易に分別
することができる。

回転速度検出装置１３６は出力軸１２の回転速
度を検出する代りに、変速歯車機構の入力軸を形
成する出力軸１２にクラツチを介して連結される
とともにブレーキを介してケースに固定される変
速歯車機構内のキツクダウンドラムの回転速度を
検出してもよい。変速歯車機構の回転要素をなす
このキツクダウンドラムは変速中その回転速度が
零から変速歯車機構の出力軸に等しい回転速度へ
又はその逆に急変するもので、上記変速検出装置
は、キツクダウンドラムの回転速度変化が大のと
き変速中と判断する。

作動において、変速歯車機構が中立、後退又は
前進最低速段を選択されているときには、変速段
検出装置５６は油圧を発生せず、減圧弁４０のピ
ストン５４はピストン室５０内の油圧が零である
ためスプリング７６によつて鎖線で示す左端位置
へ押圧され、スプール弁６４は破線で示すように
左方へ押圧され、油路６８には実質的に油圧が発
生しない。このため、摩擦クラツチ制御弁４２の
スプール弁８６はスプリング１０６につて図示の
右端位置に保持される。その結果、油路９６は油
路９４に連通されてトルクコンバータ制御弁１１
４からの油圧を摩擦クラツチ８の油圧室３４に供
給する一方、油路１００は油路９８に連通されて
油圧室３２の油圧をオイルクーラ１１８及び潤滑
系統に戻す。従つて、ピストン２８が右方へ押圧
されてピストンとドライブプレート１４が離隔さ
れ、摩擦クラツチ８が解放され、クランク軸４の
駆動トルクはすべてトルクコンバータ１０を介し
て出力軸１２に伝達される。

変速歯車機構が前進中速段又は最高速段を選択
されているときには、変速段検出装置５６は油圧
を発生し、ピストン５４を図示の右端位置に押圧
保持する。スプール弁６４は油路７０に供給され
るオイルポンプ３８の油圧をスプリング７６の付
勢力によつて定まる所定の油圧に減圧し、油路６
７から摩擦クラツチ制御弁４２の油路８８に伝達
する。この油路８８内の油圧はソレノイド弁４４
の開口１３０が開閉されることにより制御され
る。

回転変速検出装置１３４によつて検出されるエ
ンジン回転速度が800rpm以上で、且つ回転速度
検出装置１３６からの出力軸１２又はキツクダウ
ンドラムの回転速度により上記変速検出装置が変
速中でないと判断したとき、電子制御装置４６は
ソレノイド弁４４のソレノイド１２４に最大パル
ス電流を供給し、油路８８内の油圧を所定値以上
に保持する。この所定値以上の油圧により、摩擦
クラツチ制御弁４２のスプール弁８６は破線で示
す左端位置へ移動され、油路１００は油路１０２
に連通され、オイルポンプ３８の油圧が出力軸１
２の外周空間１２０、ポンプ１６の空間を介して
油圧室３２に供給される。他方、油路９６は油路
９８に連通されて油圧室３４をオイルクーラ１１
８に連通し、油圧室３４の油圧を潤滑系統に戻
す。従つて、ピストン２８が左方へ押されてドラ
イブプレート１４と摩擦係合され、クランク軸４
の駆動トルクは摩擦クラツチ８を介して出力軸１
２に伝達される。

回転速度検出装置１３４によつて検出されるエ
ンジン回転速度が800rpm以下のとき、あるいは
出力軸１２又はキツクダウンドラムの回転速度変
化が所定レベル以上であることにより上記変速検
出装置が変速中であると判断したとき、電子制御
装置４６はソレノイド弁４４に供給するパルス電
流幅を最小又は実質的に零とし、弁体１２６が開
口１３０を開状態とする。その結果、油路８８内
の油圧が所定値以下に低下し、摩擦クラツチ制御
弁４２のソレノイド弁８６はスプリング１０６に
より図示の右端位置へ移動され、摩擦クラツチ８
の油圧室３２の油圧がオイルクーラ１１８に戻さ
れる一方、トルクコンバータ制御弁１１４からの
油圧が油圧室３４に供給され、摩擦クラツチ８が
解放される。

ここで２速から３速へのパワーオンアツプシフ
トの場合について考察すると、例えば２速用ブレ
ーキを解放して３速用クラツチを係合することに
より変速が達成される。第２図において、Ａ点に
て変速指示（シフト弁の切換え）が発せられる
と、３速用クラツチのピストンに油圧が供給され
るとともに２速用ブレーキのピストンから油圧が
釈放されるが、クラツチピストンが解放状態から
係合状態へガタ詰めするための作動遅れがあるた
め、しばらくしてＤ点から３速用クラツチの係合
が開始する。そのとき２速用ブレーキは未だ滑り
を生じていない。クラツチピストンに働く油圧が
ブレーキピストンに働く油圧を超えた時点である
Ｂ点において、２速用ブレーキは滑りを開始し、
その結果変速歯車機構の入出力軸間の速度比（ギ
ヤ比）の変化が開始される。この速度比の変化の
有無は変速歯車機構が実際の変速中であるか否か
を意味しており、トルクコンバータ１０の出力軸
１２または上記２速用ブレーキによつて回転・回
転停止を制御されるキツクダウンドラムの回転速
度の変化が所定レベル以上か否かを検出すること
により実際の変速が開始したことを検出できる。
実際の変速が開始するまでは変速歯車機構の入力
軸トルクに速度比を乗じたトルクが同変速歯車機
構の出力軸トルクとなるが、実際の変速が始まる
と２速用ブレーキが解放されて３速用クラツチが
滑り状態で係合力を発生し、その摩擦トルクで変
速歯車機構の出力軸トルクが決定される。即ち、
実際の変速中は、エンジンからトルクコンバータ
１０または摩擦クラツチ８を経由して伝達される
トルクの大きさにかかわりなく、上記３速用クラ
ツチの摩擦トルクのみで変速歯車機構の出力軸ト
ルクが決定されるのである。従つて、この実際の
変速の開始に合わせて摩擦クラツチ８を解放させ
ることにより、この摩擦クラツチの解放に伴うト
ルクコンバータ１０のスリツプによるトルクの低
下が生じても、変速歯車機構の出力軸トルクには
影響が表れないのである。その後、クラツチピス
トンへの油圧が最大となるＣ点において３速用ク
ラツチが完全に係合し、変速を終了する。

このように、本発明による摩擦クラツチの油圧
制御機構によれば、実際の変速の開始までその回
転速度の変化がないトルクコンバータの出力軸、
または同様に実際の変速の開始まで回転速度の変
化がない変速歯車機構の回転要素であるキツクダ
ウンドラムの回転速度の変化を検出し、同回転速
度の変化が所定レベル以上となつた時を変速と見
做して（即ち実際の変速を検出して）摩擦クラツ
チを解放するようにしたので、自動変速機の機構
上出力トルクの低下が必然的に生じる実際の変速
の開始時に、摩擦クラツチの解放時期を合わせる
ことができ、従来のように通常の変速シヨツク発
生前に余分なシヨツクが発生することがなく、ス
ムーズな摩擦クラツチの解放を達成できるもので
ある。

また、実際の変速が開始されるまでは摩擦クラ
ツチを解放しないので、第２図に実線ｅで示す如
くエンジンの余分な空吹きが低減されて、乗員に
不快感を与えたり、燃費が悪化したりすることを
防止できるものである。

さらに、エンジン回転速度が800rpm以下では
摩擦クラツチの制御油圧が低下するとともに、出
力軸又はキツクダウンドラムの回転速度変化が所
定レベル以上となるような急ブレーキ時にも上記
制御油圧が低下して摩擦クラツチが解放されるの
で、急ブレーキ時のエンスト防止効果を計ること
もできるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動変速機の摩擦クラツ
チの油圧制御機構の概略断面図、第２図はアツプ
シフト時における変速機出力トルク、クランク軸
の回転速度及びトルクコンバータの出力軸の回転
速度の変化特性図である。 ４……クランク軸、６……流体伝動装置部分、
８……摩擦クラツチ、１０……トルクコンバー
タ、１２……出力軸、１４……ドライブプレー
ト、２８……ピストン、３２，３４……油圧室、
３８……オイルポンプ、４０……減圧弁、４２…
…摩擦クラツチ制御弁、４４……ソレノイド弁、
４６……電子制御装置、１３４，１３６……回転
速度検出装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ターボ式流体伝動装置の出力軸に連結される
   とともに複数の前進変速段が達成可能な変速歯車
   機構と、上記ターボ式流体伝動装置の入出力軸を
   直結させるための油圧作動摩擦クラツチを備えた
   自動変速機において、上記変速歯車機構の回転要
   素または上記出力軸の回転速度の変化が所定レベ
   ル以上か否かを検出することにより上記変速歯車
   機構が変速中か否かを検出する変速検出装置と、
   上記変速検出装置に応答し変速中は上記摩擦クラ
   ツチの制御油圧を低下させる油圧制御装置とを具
   備することを特徴とする摩擦クラツチの油圧制御
   装置。