JPH0155705B2

JPH0155705B2 -

Info

Publication number: JPH0155705B2
Application number: JP58025064A
Authority: JP
Inventors: Masao Nishikawa; Takashi Aoki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-02-17
Filing date: 1983-02-17
Publication date: 1989-11-27
Also published as: GB2135408A; GB8404087D0; JPS59151662A; US4580464A; FR2541203A1; GB2135408B; DE3405772A1; FR2541203B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は車両用自動変速機におけるトルクコン
バータの直結制御装置に関し、特に流体式トルク
コンバータの入、出力部材間を機械的に係合すな
わちロツクアツプしうる直結クラツチの作動を、
車速に対応した指標に基づいて制御するようにし
たトルクコンバータの直結制御装置に関する。

流体式トルクコンバータを備えた車両にあつて
は、変速比を連続的に変化しうるので非常に滑ら
かな運転を行なうことができる反面、そのトルク
コンバータ特有の滑りのための手動操作による変
速機を備えた車両に比べて運航燃費が劣るという
欠点がある。この欠点を補うためには、トルクコ
ンバータのトルク増幅機能を必要としなくなつた
時点で、トルクコンバータを機械的にロツクアツ
プして滑り損失を必要最小限に抑える必要があ
り、しかもできるだけ低数の状態でロツクアツプ
を行なうことが望ましい。ところが、あまりに低
速であるときにロツクアツプを行なうと、トルク
コンバータのトルク増幅機能が必要なスロツトル
開度の大きなときにトルク増幅機能を利用するこ
とができず、動力性能が劣化する。しかも低速時
には、エンジンのトルク変動も大きいので、低速
でのロツクアツプ運転はエンジン振動が車体に伝
わつて乗心地が悪い。

このような問題の解決策の１つとして、本出願
人は、直結クラツチのロツクアツプ係合力を車速
に比例して強くし、低速時にアクセルペダルを踏
込むと、その踏込量に応じてトルクコンバータに
も動力が流れる動力分割方式の制御装置を既に提
案している。このように車速に比例してロツクア
ツプ係合力を強めるためには、自動変速機が通常
有している変速用ガバナ弁の出力すなわちガバナ
圧を用いることが配置スペース上およびコスト上
有利である。ところが近年のようにエンジン性能
が向上して出力トルクが増大してくると、高速段
にシフトアツプされるべき車速がより高速側に移
行してくるので、当然ガバナ圧特性も車速に対し
て増加する割合を減少し、より高速の領域でも変
化するように設計される。このことはガバナ圧を
ロツクアツプの係合力として用いる上で不都合な
ことになる。すなわち、中、低速領域で動力性能
および振動レベルを満足できるようにロツクアツ
プの係合力を比較的低く定めた場合、高速側での
係合力が不足してきて、アクセルペダルを踏込む
たびにトルクコンバータに動力が流れ、燃費の改
善効果が減つてしまうからである。これは、従来
ガバナ圧そのものか、あるいはガバナ圧に一定の
圧力を加算した圧力をロツクアツプ係合の指標に
用いていることに起因するものである。

本発明は、このような観点に基づいてなされた
ものであり、ガバナ圧などの車速に比例した信号
圧からロツクアツプ係合圧を作る際に、前記信号
圧に一定の圧力を加算するだけでなく、車速に対
する増加の割合をも変化させて、ロツクアツプの
目的に一層合致した係合力特性を、変速特性の犠
牲を伴わずに得ることができるトルクコンバータ
の直結制御装置を提供することを目的とする。

そしてこの目的を達成するために本発明は、入
力部材および出力部材を有する流体式トルクコン
バータと；これら入、出力部材間に設けられ、両
部材を機械的に係合するように作動し得る油圧式
直結クラツチと；前記トルクコンバータの出力部
材に接続され、複数段の歯車列を有していて、そ
の歯車列の選択により複数の速度比に変速し得る
補助変速機と；この補助変速機の歯車列の選択を
車両の走行状態に応じて自動的に行うために車速
に比例した信号流体圧を出力する車速比例信号圧
発生手段と；を備えた車両用自動変速機におい
て、前記直結クラツチの係合力を車速変化に応じ
て制御すべく、その直結クラツチと前記車速比例
信号圧発生手段との間には、その車速比例信号圧
発生手段からの前記信号流体圧を調整して該直結
クラツチに出力し得る制御装置が介装され、この
制御装置が、前記信号流体圧が所定の基準レベル
以上にあるときに、車速の増加に応じて増加する
補正量だけ該制御装置からの出力流体圧が前記信
号流体圧よりも大きくなるように該信号流体圧を
変調する変調手段を備えることを特徴としてい
る。

以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、先ず本発明を適用する前進３段、後進
１段の自動車用自動変速機の概要を示す第１図に
おいて、エンジンＥの出力は、そのクランク軸１
からトルクコンバータＴ、補助変速機Ｍ、差動装
置Dfを順次経て駆動車輪Ｗ，W′に伝達され、こ
れらを駆動する。

トルクコンバータＴは、クランク軸１に連結し
たポンプ翼車２と、補助変速機Ｍの入力軸５に連
結したタービン翼車３と、入力軸５上に相対回転
自在に支承されたステータ軸４ａに一方向クラツ
チ７を介して連結したステータ翼車４とより構成
される。クランク軸１からポンプ翼車２に伝達さ
れるトルクは流体力学的にタービン翼車３に伝達
され、この間にトルクの増幅作用が行われると、
公知のように、ステータ翼車４がその反力を負担
する。

ポンプ翼車２の右端には、第２図の油圧ポンプ
Ｐを駆動するポンプ駆動歯車８が設けられ、また
ステータ軸４ａの右端には第２図のレギユレータ
弁Vrを制御するステータアーム４ｂが固設され
る。

ポンプ翼車２とタービン翼車３との間には、こ
れらを機械的に結合し得るローラ形式の直結クラ
ツチCdが設けられる。これを第２図及び第２Ａ
図により詳細に説明すると、ポンプ翼車２の内周
壁２ａには、内周に駆動円錐面９をもつた環状の
駆動部材１０が固着される。また、タービン翼車
３の内周壁３ａには、外周に前記駆動円錐面９と
平行に対面する被動円錐面１１をもつた被動部材
１２が軸方向摺動自在にスプライン嵌合される。
この被動部材１２の一端にはピストン１３が一体
に形成されており、このピストン１３はタービン
翼車３の内周壁３ａに設けた油圧シリンダ１４に
摺合され、該シリンダ１４の内圧とトルクコンバ
ータＴの内圧を左右両端面に同時に受けるように
なつている。

駆動及び被動円錐面９，１１間には円柱状のク
ラツチローラ１５が介装され、このクラツチロー
ラ１５は、第２Ａ図に示すように、その中心軸線
ｏが、両円錐面９，１１間の中央を通る仮想円錐
面ｃ（第２図）の母線ｇに対し一定角度Θ傾斜
するように、還状のリテーナ１６により保持され
る。

したがつて、トルクコンバータＴのトルク増幅
機能が不必要となつた段階で、トルクコンバータ
Ｔの内圧より高い油圧を油圧シリンダ１４内に導
入すると、ピストン１３即ち被動部材１２が駆動
部材１０に向つて押動される。これによりクラツ
チローラ１５は両円錐面９，１１に圧接される。
このときエンジンＥの出力トルクにより駆動部材
１０が被動部材１２に対して第２Ａ図でＸ方向に
回転されると、これに伴いクラツチローラ１５が
自転するが、このクラツチローラ１５は、その中
心軸線ｏが前述のように傾斜しているので、その
自転により両部材１０，１２にこれらを互いに接
近させるような相対的軸方向変位を与える。その
結果、クラツチローラ１５は両円錐面９，１１間
に喰込み、両部材１０，１２間、即ちポンプ翼車
２及びタービン翼車３間を機械的に結合する。直
結クラツチCdのこのような作動時でも、その結
合力を超えてエンジンＥの出力トルクが両翼車
２，３間に加わつた場合には、クラツチローラ１
５は各円錐面９，１１に対して滑りを生じ、上記
トルクは二分割されて、一部のトルクは直結クラ
ツチCdを介して機械的に、残りのトルクは両翼
車２，３を介して流体力学的に伝達することにな
り、前者のトルクと後者のトルクとの比がクラツ
チローラ１５の滑り度合により変化する可変率動
力分割系が形成される。

直結クラツチCdの作動状態において、トルク
コンバータＴに逆負荷が加われば、被動部材１２
の回転速度が駆動部材１０の回転速度よりも大き
くなるので、相対的には駆動部材１０が被動部材
１２に対してＹ方向に回転し、これに伴いクラツ
チローラ１５は先刻とは反対方向に自転して、両
部材１０，１２にこれらを互いに離間させるよう
な相対的な軸方向変位を与える。その結果、クラ
ツチローラ１５は両円錐面９，１１間への喰込み
から解除され、空転状態となる。したがつて、タ
ービン翼車３からポンプ翼車２への逆負荷の伝達
は流体力学的にのみ行われる。

油圧シリンダ１４の油圧を解除すれば、ピスト
ン１３はトルクコンバータＴの内圧を受けて当初
の位置に後退するので、直結クラツチCdは不作
動状態となる。

再び第１図において、補助変速機Ｍの互いに平
行する入、出力軸５，６間には低速段歯車列G₁、
中速段歯車列G₂、高速段歯車列G₃、及び後進歯
車列Grが並列に設けられる。低速段歯車列G₁は、
入力軸５に低速段クラツチC₁を介して連結され
る駆動歯車１７と、出力軸６に一方向クラツチ
C₀を介して連結され上記歯車１７と噛合する被
動歯車１８とより構成され、また中速段歯車列
G₂は、入力軸５に中速段クラツチC₂を介して連
結される駆動歯車１９と、出力軸６に切換クラツ
チCsを介して連結され上記歯車１９と噛合する
被動歯車２０とより構成され、また高速段歯車列
G₃は、入力軸５に固設した駆動歯車２１と、出
力軸６に高速段クラツチC₃を介して連結される
被動歯車２２とより構成され、また後進歯車列
Grは、中速段歯車列G₂の駆動歯車１９と一体に
形成した駆動歯車２３と、出力軸６に前記切換ク
ラツチCsを介して連結される被動歯車２４と、
上記両歯車２３，２４に噛合するアイドル歯車２
５とより構成される。前記切換クラツチCsは前
記被動歯車２０，２４の中間に設けられ、該クラ
ツチCsのセレクタスリーブ２６を図で左方の前
進位置または右方の後進位置にシフトすることに
より被動歯車２０，２４を出力軸６に選択的に連
結することができる。

而して、セレクタスリーブ２６が図示のように
前進位置に保持されているとき、低速段クラツチ
C₁のみを接続すれば、駆動歯車１７が入力軸５
に連結されて低速段歯車列G₁が確立し、この歯
車列G₁を介して入力軸５から出力軸６にトルク
が伝達される。次に、低速段クラツチC₁の接続
状態のままで、中速段クラツチC₂を接続すれば、
駆動歯車１９が入力軸５に連結されて中速段歯車
列G₂が確立し、この歯車列G₂を介して入力軸５
から出力軸６にトルクが伝達される。この間、
低、中速段歯車列G₁，G₂の変速比の差により、
低速段歯車列G₁の被動歯車１８に比べ出力軸６
の方が大きい速度で回転するので、一方向クラツ
チC₀は空転して低速段歯車列G₁を実質上休止さ
せる。また、低速段クラツチC₁の接続状態にお
いて、中速段クラツチC₂を遮断すると共に高速
段クラツチC₃を接続すれば、被動歯車２２が出
力軸６に連結されて高速段歯車列G₃が確立し、
この歯車列G₃を介して入力軸５から出力軸６に
トルクが伝達される。この場合も、中速段歯車列
G₂の確立時と同様に一方向クラツチC₀は空転し
て低速段歯車G₁を休止させる。次に、セレクタ
スリーブ２６を右方の後進位置に切換え、中速段
クラツチC₂のみを接続すれば、駆動歯車２３が
入力軸５に、被動歯車２４が出力軸６にそれぞれ
連結されて後進歯車列Grが確立し、この歯車列
Grを介して入力軸５から出力軸６にトルクが伝
達される。

出力軸６に伝達されたトルクは、該軸６の端部
に設けた出力歯車２７から差動装置Dfの大径歯
車２８に伝達される。

第２図において油圧ポンプＰは、油タンクＲか
ら油を吸い上げて作動油路２９に圧送する。この
圧油はレギユレータ弁Vrにより所定圧力に調圧
された後、マニユアル弁Vmへ送られる。この油
圧をライン圧Plという。

レギユレータ弁Vrは、調圧ばね３０と、その
外端を支承するばね受筒３１とを有し、このばね
受筒３１は調圧ばね３０のセツト荷重を加減すべ
く左右に移動することができる。このばね受筒３
１の外側面には、これに前記ステータ翼車４に作
用する反力、即ちステータ反力を加えるように前
記ステータアーム４ｂが当接し、さらにばね受筒
３１にはステータ反力を支承するステータばね３
２が接続される。したがつて、ステータ反力が増
大すればステータばね３２が圧縮されるので、こ
れに伴いばね受筒３１は左動して調圧ばね３０の
セツト荷重を増大させ、その結果作動油路２９の
ライン圧Plは増圧される。

レギユレータ弁Vrにより調圧された圧油の一
部は絞り３３を有する入口油路３４を経てトルク
コンバータＴ内に導かれて、キヤビテーシヨンを
防止するようにその内部を加圧するが、この内圧
は、上記絞り３３の大きさや、トルクコンバータ
Ｔの出口油路３５に設けたチエツク弁３６のばね
３７の強さ等で決められる。

チエツク弁３６を通過した油は図示しないオイ
ルクーラを経て油タンクＲに戻る。

油圧ポンプＰより吐出される圧油の余剰分はレ
ギユレータ弁Vrより潤滑油路３８へ導かれ、各
部潤滑部およびタイミング弁Tvへ送られるが、
この際の必要最小限の潤滑油圧Puを確保するた
めに調圧弁３９が潤滑油路３８に接続される。

マニユアル弁Vmに送られた圧油は、該弁Vm
が図示の中立位置Ｎにあるときは前記クラツチ
C₁，C₂，C₃その他各種油圧作動部のいずれにも
送られることがない。該弁Vmが図示の位置から
１段左へ移動してドライブ位置Ｄにシフトされる
と、油圧ポンプＰからの作動油路２９が、前記低
速段クラツチC₁の油圧シリンダ４０₁に通じる作
動油路４１₁と前記セレクタスリーブ２６をシフ
トするための油圧サーボモータSmのばね室４２
に通じる作動油路４３とに連通されるので、低速
段クラツチC₁が作動（接続）されて、前述のよ
うに低速段歯車列G₁が確立すると共に、サーボ
モータSmのピストン４４は図示の左動位置に留
まり、シフトフオーク４５を介して前記セレクタ
スリーブ２６を第１図の状態の前進位置に保持す
る。したがつて、後進歯車列Grは不作動状態に
おかれる。

サーボモータSmのばね室４２に通じる作動油
路４３からは、車速比例信号圧発生手段即ちガバ
ナ弁Vgの入力ポートに連なる入口油路４６が分
岐し、該弁Vgの出力ポートからは第１信号油路
４７₁が延出する。

ガバナ弁Vgは、差動装置Dfの大径歯車２８と
噛合する歯車４８により自身の回転軸４９回りに
回転される。したがつて、その回転速度は車速に
比例するので、ガバナ弁Vgは、そのスプール弁
体５０の２つのウエイト５１に働く遠心力の作用
により車速に比例した油圧、即ちガバナ圧Pgを
第１信号油路４７₁に出力することができる。こ
のようなガバナ弁Vgは公知であり、２つのウエ
イト５１を有するので、２本の２次放物線の組合
せからなる出力特性を示すが、３つのウエイトを
有し３本の２次放物線の組合せからなる出力特性
を示すガバナ弁を用いてもよい。いずれの特性の
場合にも、低速側で一部急勾配の領域があり、こ
れを利用することにより、車速で切換わる切換弁
を設けることなく、車速低下時にロツクアツプ状
態を解除することが可能となる。

また、前記作動油路４３からは、スロツトル弁
Vtの入力ポートに連なる入口油路５３が分岐し、
該弁Vtの出力ポートからは第２信号油路４７₂が
延出する。入口油路５３の途中には、スロツトル
弁Vtの入口圧力の上限値を規定するモジユレー
タ弁５４が介装される。

スロツトル弁Vtは公知のもので、スプール弁
５５、該弁体５５を左方へ押圧する制御ばね５
８、該弁体５５を右方へ押圧する戻しばね５７、
制御ばね５８の外端を支承する制御ピストン５
９、前記エンジンＥの絞弁の開度増加に連動して
回転し制御ピストン５９を左動させる制御カム６
０、戻しばね５７のセツト荷重を調節し得る調節
ボルト６１等を有する。制御ピストン５９が左動
すると、その変位が制御ばね５８を介してスプー
ル弁体５５に伝わり、これを左へ押すが、この左
動に伴い第２信号油路４７₂に出力される油圧が
スプール弁体５５を右へ押し戻すようにスプール
弁体５５の左肩部５５ａに働くので、結局、スロ
ツトル弁VtはエンジンＥの絞弁開度に比例した
油圧、即ちスロツトル圧Ptを第２信号油路４７₂
に出力することになる。

上記第１及び第２信号油路４７₁，４７₂は低−
中速シフト弁V₁及び中−高速シフト弁V₂の各両
端パイロツト油圧室６２，６２′；６３，６３′に
それぞれ接続される。これにより、これらシフト
弁V₁，V₂の各スプール弁体６４，６５は両端面
に前記ガバナ圧Pg及びスロツトル圧Ptを受けて
次のように作動される。

即ち、低−中速シフト弁V₁のスプール弁体６
４は、当初ばね６６の力で図示の右動位置に留ま
つているが、車速が上昇してガバナ圧Pgが増加
し、このガバナ圧Pgによるスプール弁体６４の
左動力がスロツトル圧Pt及びばね６６による該
弁体６４の右動力に打勝つと、該弁体６４の右端
部に設けたクリツクモーシヨン機構６７において
弁体６４と共に移動するクリツクボール６８が固
定の位置決め突起６９を乗り越えて、該弁体６４
は左動位置に急速に切換わり、これまで、油圧ポ
ンプＰからの油圧が低速段クラツチC₁の油圧シ
リンダ４０₁にのみ送られていたのが、作動油路
７０，７１，４１₂を通して中速段クラツチC₂の
油圧シリンダ４０₂にも送られ、両クラツチC₁，
C₂が接続状態になるので、前述のように中速段
歯車列G₂が確立する。

更に車速が上昇してくると、中−高速シフト弁
V₂でも同様な作用が生じ、該弁V₂のスプール弁
体６５は増加するガバナ圧Pgのために左動して、
作動油路４１₂，７１を油タンクＲに開放する一
方、作動油路７０を、今度は、高速段クラツチ
C₃の油圧シリンダ４０₃に通じる作動油路４１₃に
連通させるので、中速段クラツチC₂が遮断状態、
低速段クラツチC₁及び高速段クラツチC₃が接続
状態となつて、前述のように高速段歯車列C₃が
確立する。

このときの変速シヨツクを緩和するためにアキ
ユムレータ７２，７３、一方向弁７４およびオリ
フイスコントロール弁７５などが設けられるが、
これらは本発明とは基本的に重要な関わりをもた
ないので、これ以上の説明は省略する。

入口油路５３から分岐した油路８１と、各アキ
ユムレータ７２，７３の背圧室に連通する油路８
２との間には弁７６が介挿される。この弁７６は
前記スロツトル弁Vtに類似するもので、スプー
ル弁体７７と、該弁体７７を左方に押圧する制御
ばね７８と、制御ばね７８の外端を支承する制御
ピストン７９と、エンジンＥのスロツトル開度の
増加に連動して回転し制御ピストン７９を左動さ
せる制御カム８０とを有する。制御ピストン７９
が左動すると、その変位が制御ばね７８を介して
スプール弁体７７に伝わり、スプール弁体７７が
左動する。この左動に伴なつて油路８２に出力さ
れる油圧がスプール弁体７７を右に押し戻すよう
にスプール弁体７７の左肩部７７ａに働く。これ
により、弁７６は、エンジンＥのスロツトル開度
に比例した油圧を油路８２に出力し、前記変速シ
ヨツクを緩和する働きをする。

マニユアル弁Vmをドライブ位置Ｄ以外のシフ
ト位置、たとえば中速段保持位置又は後進位置
Reへシフトするときは、中速段クラツチC₂のみ
が作動して中速段歯車列G₂又は後進歯車列Grが
それぞれ確立する。特に、後進位置Reへシフト
したときは、サーボモータSmのピストン４４が
その左端面に圧油を受け、ばね室４２が油タンク
Ｒに接続されるので、ピストン４４が右動し、上
述のように後進歯車列Grが確立する。なお、マ
ニユアル弁Vmのシフト位置中、Pkはパーキング
位置を示すものである。

以上のような油圧回路は従来公知である。

さて、本発明の直結クラツチCdの制御装置Dc
を第２図により続けて説明すると、この制御装置
Dcは直結時の係合力を車速に関連させて制御す
る変調手段としてのモジユレータ弁Mvを備え
る。このモジユレータ弁Mvと直結クラツチCdと
の間にはオンオフ弁Voが介装される。またレギ
ユレータ弁Vrの出口油路３８から分岐し潤滑油
圧Puが作用する油路８３および低速段クラツチ
C₁の油圧シリンダ４０₁に通じる作動油路４１₁か
ら分岐した油路８４が制御装置Dcに導かれてお
り、これらの油路８３，８４と前記モジユレータ
弁Mvとの間にタイミング弁Tvが介挿される。こ
のようにして、タイミング弁Tv、モジユレータ
弁Mvおよびオンオフ弁Voが油圧的に直列に接続
されるが、この接続順序は問わない。

タイミング弁Tvは、変速時に直結クラツチCd
のロツクアツプ状態を一時解除するためのもので
あり、右方の第１切換位置と左方の第２切換位置
との間を移動するスプール弁体８５と、この弁体
８５の左端面が臨む第１パイロツト油圧室８６
と、弁体８５の右端面が臨む第２パイロツト油圧
室８７と、弁体８５を右側に押圧するばね８８と
を有し、第２パイロツト油圧室８７には中速段ク
ラツチC₂の作動油路４１₂から分岐した油路８９
が接続され、第１パイロツト油圧室８６は油路９
０を介して油タンクＲと連通している。弁体８５
の外周にはランド９１を挾んで左右対称に２つの
環状溝９２，９３が設けられており、弁体８５が
図示のように第１切換位置にあるときには、油路
８４がモジユレータ弁Mvへの出力油路９４に連
通している。この状態は弁体８５が左方の第２切
換位置にあるときにも変らないが、第１切換位置
および第２切換位置間を弁体８５が移動する途中
の位置では、出力油路９４が油路８４と一時遮断
され油路８３とのみ連通する。

たとえば弁体８５が図示の第１切換位置から第
２切換位置に移動する場合には、先ず油路８４が
ランド９１によつて閉じられ、次いで油路８３と
出力油路９４とが連通し、さらに出力油路９４が
閉じられ、ランド９１が通過してしまうと出力油
路９４と油路８４とが再び連通する。これとは逆
に弁体８５が第２切換位置から第１切換位置に右
動する場合には、ランド９１が先ず出力油路９４
を閉じ、次に出力油路９４と油路８３とが連通
し、さらに油路８３が閉じられ、最後に出力油路
９４と油路８４とが連通する。

また、弁体８５が図示の位置にあるときには、
油路９５は第１パイロツト油圧室８６を介して油
タンクＲに連通するが、中速段クラツチC₂の係
合中は弁体８５が左動して油路８３と連通し、油
タンクＲとは遮断される。

モジユレータ弁Mvは、信号流体圧としてのガ
バナ圧Pgが所定の基準レベル以上にあるときに、
車速の増加に応じて増加する補正量だけ前記制御
装置Dcからの出力圧Poがガバナ圧Pgよりも大き
くなるようにガバナ圧Pgを変調する機能を果た
すものであり、本発明の主要部をなす。このモジ
ユレータ弁Mvは、右方の閉じ位置と左方の開き
位置との間を移動するスプール弁体９６と、この
スプール弁体９６を開き位置に向かつて押圧する
ばね９７と、弁体９６の左端面が臨む第１パイロ
ツト油圧室９８と、弁体９６の右端面が臨みばね
９７を収容した第２パイロツト油圧室９９と、入
力ポート１００と、出力ポート１０１とを有す
る。入力ポート１００はタイミング弁Tvの出力
油路９４に接続され、出力ポート１０１は油路１
０２に接続される。第１パイロツト油圧室９８は
絞り１０３を介して油路１０２すなわち出力ポー
ト１０１に連通する。弁体９６の第１パイロツト
油圧室９８に臨む部分は小径に形成されており、
弁体９６の左肩部９６ａが臨む油室１０４は油タ
ンクＲに連通する。

第２パイロツト油圧室９９はハイセレクト弁
Vsを介して油路９５と、ガバナ弁Vgからの第１
信号油路４７₁から分岐した油路４７₁′とに接続
される。ハイセレクト弁Vsは、油路９５の油圧
すなわち潤滑油圧Puか零と、油路４７₁′の油圧す
なわちガバナ圧Pgとを比較し、いずれか高い方
の圧力を第２パイロツト油圧室９９に導入する。

オンオフ弁Voは、スロツトル開度がアイドル
位置にあるときに直結クラツチCdのロツクアツ
プの解除を行なう弁であり、右方の閉じ位置すな
わちロツクアツプの解除位置と左方の開き位置と
の間を移動するスプール弁体１０５と、弁体１０
５を閉じ側に付勢するばね１０６と、弁体１０５
の左端面が臨む第１パイロツト油圧室１０７と、
弁体１０５の右端面が臨む第２パイロツト油圧室
１０８とを有し、入力ポートはモジユール弁Mv
からの油路１０２に連通し、出力ポートは出力油
路１０９を介して直結クラツチCdの油圧シリン
ダ１４内に連通する。第２パイロツト油圧室１０
８には、弁７６からアキユムレータ７２，７３の
背圧室にエンジンＥのスロツトル開度に比例した
油圧を導く油路８２から分岐した油路１１０に接
続され、第１パイロツト油圧室１０７は油タンク
Ｒに連通する。

このオンオフ弁Voでは、弁７６の出力すなわ
ちエンジンＥのスロツトル開度に比例した油圧が
ばね１０６のばね力に打ち勝つたときに開弁し、
モジユレータ弁Mvの出力を直結クラツチCdの油
圧シリンダ１４に導く。また弁７６の出力がばね
１０６のばね力より弱いときには閉弁し、油路１
０９を解放ポート１１１に連通させ、油圧シリン
ダ１４内の油圧を油タンクＲに解放する。

なお、第２パイロツト油圧室１０８に変速時の
シヨツクを緩和するために設けられている弁７６
からの油圧を作用させているが、原理的にはスロ
ツトル弁Vtからのスロツトル圧Ptを作用させて
もよい。

次にこの実施例の作用について説明するが、直
結クラツチCdの制御装置Dcはマニユアル弁Vm
がドライブ位置Ｄにあるときのみ作動するので、
その場合についてのみ説明する。

先ず、自動車が低速あるいは高速で走行してい
る場合には、中速段クラツチC₂への作動油圧す
なわち油路８９の油圧は零であるので、タイミン
グ弁Tvは第２図示の第１切換位置にあり、した
がつてハイセレクト弁Vsも第２図示のように作
動してガバナ圧Pgがモジユレータ弁Mvの第２パ
イロツト油圧室９９に作用する。このガバナ圧
Pgはばね９７と協働してスプール弁体９６を開
き側に押圧するが、モジユレータ弁Mvの出力圧
は出力ポート１０１および絞り１０３を介して第
１パイロツト油圧室９８に作用するので、弁体９
６には逆に閉じ方向に押し戻す力が作用する。こ
の弁体９６を閉ざす方向に作用する圧力は、弁体
９６の第１パイロツト油圧室９８に臨む受圧面積
S_Lが第２パイロツト油圧室９９に臨む受圧面積S_R
よりも左肩部９６ａの分だけ小さいので、ガバナ
圧Pgよりも大きくならないと両者はバランスし
ない。

ここで、ばね９７のばね力をFoとし、出力ポ
ート１０１の出力圧をPoとすれば、弁体９６を
両側から押圧する力がバランスしているときに第
１式が成立する。

Po×S_L＝P_G×S_R＋Fo ……(1) すなわち、 Po＝S_R／S_LP_G＋F_p／S_L ……(2) が成立する。S_R／S_L＞１であるので、出力圧Po
はガバナ圧Pgに対して定率で拡大された比例関
係を有し、しかもガバナ圧Pgに定量Fo／S_Lだけ
加算される。

これを第３図によつて説明すると、出力圧Po
は、ガバナ圧Pgを従来のように平行にかさ上げ
した場合（すなわちS_L＝S_Rの場合であり、二点鎖
線で示す。）に比べて高速側で充分に高い圧力特
性を示すようになる。したがつて、中速あるいは
低速領域で動力性能や振動レベルを満足する程度
のロツクアツプ係合力に設定したとしても、これ
らの心配のなくなる高速領域では係合力を充分に
強めて燃費効果を高めることが可能となる。

なお、第３図においてPcはトルクコンバータ
Ｔの内圧であり、直結クラツチCdの係合力は出
力圧Poと前記内圧Pcとの差圧の函数として得ら
れる。

次いで自動車が中速走行している場合を想定す
る。この場合には、中速段クラツチC₂への作動
油圧がタイミング弁Tvの第２パイロツト油圧室
８７に作用するので、弁体８５は第２切換位置に
あり、油路９５には潤滑油圧Puが作用する。し
たがつて、ガバナ圧Pgが潤滑油圧Puよりも低い
低速域での出力圧Poは、第３図の一点鎖線で示
す曲線βのようになり、（β−Po）が直結クラツ
チCdの係合力を決めることになる。この場合で
も、高速側の係合力が中速領域の係合力を低く抑
えたにも拘らず、充分に高いのは前述と同様であ
る。

以上の実施例では、モジユレータ弁Mvにおけ
るスプール弁体９６の左端面を出力ポート１０１
に連通する第１パイロツト油圧室９８に臨ませ、
左肩部９６ａを油タンクＲに連通する油室１０４
に臨ませたが、これとは逆に左肩部９６ａを出力
ポートに連通するパイロツト油圧室に臨ませ、前
記左端面を油タンクＲに連通する油室に臨ませる
ようにしてもよい。

第４図は、本発明の要点である変調手段として
のモジユレータ弁の他の実施例を示すもので、こ
のモジユレータ弁Mv′は、右方の閉じ位置と左方
の開き位置との間を移動するスプール弁体１１２
と、この弁体１１２の左方に同心に配置され軸線
方向移動自在であり、弁体１１２よりも大径の肩
１２４を有するピストン１１３と、弁体１１２と
ピストン１１３との間に画成されるばね室１１４
に収容され弁体１１２とピストン１１３とを相互
に離反する方向に付勢するばね１１５と、弁体１
１２の左端面が臨む第１パイロツト油圧室１１６
と、ピストン１１３の右端面が臨む第２パイロツ
ト油圧室１１７とを備える。第１パイロツト油圧
室１１６はスプール弁体１１２の内部に設けられ
た絞り１１８を介して、弁体１１２の外周面に設
けられた環状溝１１９に連通する。この環状溝１
１９は出力ポート１２０に連通する。また第２パ
イロツト油圧室１１７は油路１２１を介してハイ
セレクト弁Vsに接続され、ばね室１１４は油路
１２２を介してハイセレクト弁Vsに接続される。
またピストン１１３の左肩部１２４ａは油室１２
３に臨み、この油室１２３は油タンクＲに連通し
ている。他の構成については第２図で示した実施
例と同様である。

このモジユレータ弁Mv′の作用について説明す
ると、ハイセレクト弁Vsが図示の状態にあると
きには、ガバナ圧Pgが第２パイロツト油圧室１
１７とばね室１１４とに作用するので、ピストン
１１３には肩部１２４の面積にガバナ圧Pgを乗
じた左向きの力が作用するが、この力がばね１１
５のばね力に打ち勝つまではピストン１１３は動
けない。したがつて、モジユレータ弁Mv′として
は、弁体１１２の右端面にガバナ圧Pgが作用し
左端面に出力圧Poが作用した状態であり、出力
ポート１２０からガバナ圧Pgに一定の値を加算
した出力圧Poを出力することになる。

次に車速が上昇してガバナ圧Pgが増加し、ピ
ストン１１３を左動させる力がばね１１５のばね
力を上回ると、ピストン１１３は距離δだけ左動
して弁体１１２に当接し、それ以上の車速では両
者が一体となつて動く。したがつて第２図の実施
例におけるモジユレータ弁Mvと同様に、左右両
端面に第１パイロツト油圧室１１６の受圧面積と
第２パイロツト油圧室１１７の受圧面積との間に
面積差が生じることになり、以後は出力圧Poは
ガバナ圧Pgに対して定率拡大された特性を示す。
この特性を示すと第５図のようになり、出力圧
Poは中速域まで比較的緩やかに上昇し、点Ｃで
示す車速に達したときに急激に立ち上る。

このような特性は、車体剛性が異なり、中速域
にその共振点を有するような車種に有効であり、
中速での直結クラツチCdの係合力をわずかに弱
めることによつて、中速領域でのこもり音を防止
することができる。

なお、以上の説明に対し（特に第１図〜第３図
の実施例に対し）、直結クラツチCdにおけるピス
トン１３の有効面積を増加させることによつても
同様の効果が得られるはずであるとの反論が予想
されるが、ピストン１３の面積はスペース上の制
約もあり、簡単に有効面積を増加させるわけには
いかない。また、有効面積を増加させたとしても
最高速で必要以上に高すぎる係合力を発揮してシ
ステムの寿命を短くするので実用的ではない。

以上のように本発明によれば、入力部材および
出力部材を有する流体式トルクコンバータと；こ
れら入、出力部材間に設けられ、両部材を機械的
に係合するように作動し得る油圧式直結クラツチ
と；前記トルクコンバータの出力部材に接続さ
れ、複数段の歯車列を有していて、その歯車列の
選択により複数の速度比に変速し得る補助変速機
と；この補助変速機の歯車列の選択を車両の走行
状態に応じて自動的に行うために車速に比例した
信号流体圧を出力する車速比例信号圧発生手段
と；を備えた車両用自動変速機において、前記直
結クラツチの係合力を車速変化に応じて制御すべ
く、その直結クラツチと前記車速比例信号圧発生
手段との間には、その車速比例信号圧発生手段か
らの前記信号流体圧を調整して該直結クラツチに
出力し得る制御装置が介装され、この制御装置
は、前記信号流体圧が所定の基準レベル以上にあ
るときに、車速の増加に応じて増加する補正量だ
け該制御装置からの出力流体圧が前記信号流体圧
よりも大きくなるように該信号流体圧を変調する
変調手段を備えるので、前記出力流体圧は中、低
速側で比較的低い特性に抑えられても高速側では
充分に高い特性を示し、従つて、中、低速領域で
動力能力や振動レベルを満足させ得るように比較
的低いクラツチ係合力に設定したとしても、それ
らの心配のない高速領域では直結クラツチの係合
力を充分に高めて燃費節減に寄与することができ
る。しかもかかる燃費節減効果は、前記変調手段
による変調前の前記信号流体圧の車速に対する増
加割合を比較的少なく設定しても支障なく達成さ
れるから、該変調前の信号流体圧をより高速の領
域でも変化させることが可能となり、従つて該変
調前の信号流体圧を以て、より高速領域での変速
を支障なく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すもの
で、第１図は前進３段、後進１段の自動車用自動
変速機の概要図、第２図は本発明装置を含む上記
自動変速機の油圧制御回路図、第２Ａ図は第２図
の直結クラツチの要部展開図、第３図はモジユレ
ータ弁の出力油圧特性図、第４図および第５図は
本発明の他の実施例を示すもので、第４図は本発
明の要部であるモジユレータ弁の概要図、第５図
は第４図のモジユレータ弁の出力油圧特性図であ
る。１……クランク軸、２……ポンプ翼車、３……
タービン翼車、５……入力軸、６……出力軸、１
４……油圧シリンダ、C₁，C₂，C₃……低、中、
高速段クラツチ、Cd……直結クラツチ、Dc……
制御装置、Ｅ……エンジン、G₁，G₂，G₃……低、
中、高速段歯車列、Ｍ……補助変速機、Mv……
変調手段としてのモジユレータ弁、Pg……信号
流体圧としてのガバナ圧、Po……出力流体圧と
しての出力圧、Ｔ……トルクコンバータ、Vg…
…車速比例信号圧発生手段としてのガバナ弁。

Claims

【特許請求の範囲】

１入力部材および出力部材を有する流体式トル
クコンバータと；これら入、出力部材間に設けら
れ、両部材を機械的に係合するように作動し得る
油圧式直結クラツチと；前記トルクコンバータの
出力部材に接続され、複数段の歯車列を有してい
て、その歯車列の選択により複数の速度比に変速
し得る補助変速機と；この補助変速機の歯車列の
選択を車両の走行状態に応じて自動的に行うため
に車速に比例した信号流体圧を出力する車速比例
信号圧発生手段と；を備えた車両用自動変速機に
おいて、前記直結クラツチの係合力を車速変化に
応じて制御すべく、その直結クラツチと前記車速
比例信号圧発生手段との間には、その車速比例信
号圧発生手段からの前記信号流体圧を調整して該
直結クラツチに出力し得る制御装置が介装され、
この制御装置は、前記信号流体圧が所定の基準レ
ベル以上にあるときに、車速の増加に応じて増加
する補正量だけ該制御装置からの出力流体圧が前
記信号流体圧よりも大きくなるように該信号流体
圧を変調する変調手段を備えることを特徴とす
る、車両用自動変速機におけるトルクコンバータ
の直結制御装置。