JPH0660686B2

JPH0660686B2 - ロツクアツプ式自動変速機

Info

Publication number: JPH0660686B2
Application number: JP58185116A
Authority: JP
Inventors: 雅明菅; 靖博新倉
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1983-10-05
Filing date: 1983-10-05
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPS6078156A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はロツクアツプ式自動変速機、特にその変速シヨ
ツクの防止を目的としたロツクアツプ制御装置の改良に
関するものである。

自動変速機は一般に、エンジンからのトルクを増大する
目的からトルクコンバータをエンジン動力伝達系に具え
る。そして、通常のトルクコンバータはエンジン駆動さ
れる入力要素（ポンプインペラ）でトルクコンバータ内
の作動油を廻し、この作動油によりステータによる反力
下で出力要素（タービンランナ）をトルク増大させつつ
回転させる（コンバータ状態）ものである。従つて、ト
ルクコンバータは作動中ポンプインペラとタービンラン
ナとの間でスリツプを避けられず、トルクコンバータを
動力伝達系に具える自動変速機は、操作が容易な反面、
動力伝達効率が悪いことから燃費が悪い欠点を持つ。こ
れがため従来から、エンジンのトルク変動が問題となら
ない比較的高車速域で、ポンプインペラにタービンラン
ナを直結し（ロツクアツプ状態）、これにより両者間の
スリツプをなくす、所謂直結クラツチ付トルクコンバー
タ（ロツクアツプトルクコンバータとも言う）が提案さ
れ、この種トルクコンバータを動力伝達系に具えたロツ
クアツプ式自動変速機が一部の車両に実用されている。

ところが、各変速位置毎に設定車速（ロツクアツプ車
速）以上になる時直結クラツチ付トルクコンバータをロ
ツクアツプ状態にする自動変速機のロツクアツプ領域は
例えば第７図の如くである。この図は前進３速の自動変
速機のアツプシフト用シフトパターンを示し、図中V₁，
V₂，V₃が第１速、第２速、第３速時のロツクアツプ車速
で、Ａ，Ｂ，Ｃが第１速、第２速、第３速時のロツクア
ツプ（Ｌ／ｕ）領域である。このように各変速位置毎に
ロツクアツプ車速以上でロツクアツプを行なう自動変速
機の場合、アクセルペダルを比較的大きく踏込んだまま
（大スロツトル開度のまま）自動変速走行する際ロツク
アツプ領域Ａ〜Ｃが順次隣り合せに接しているため、変
速時トルクコンバータがロツクアツプ状態に保たれるこ
とになる。しかし、このようにトルクコンバータをロツ
クアツプ状態にしたまま変速が行なわれると、トルクコ
ンバータがトルク変動分を吸収できず、大きな変速シヨ
ツクを生ずる。

従つて、この種ロツクアツプ式自動変速機にあつては、
上記ロツクアツプ領域であつても、変速時はロツクアツ
プを解除し、トルクコンバータをコンバータ状態にして
おく工夫がなされていた。この目的のため、変速指令後
所定時間、変速中を示す変速信号を発する変速検知回路
が設けられ、この回路から変速信号が発せられる間、ロ
ツクアツプ領域であつてもロツクアツプ状態を一時中断
するよう構成するのが普通であつた。

しかし、従来は上記変速検知回路が第２速から第３速へ
の変速時について説明すると、第８図の如く変速指令時
t₁と同時に変速信号を出力してロツクアツプ（Ｌ／ｕ）
を所定時間T₁だけ解除するため、ロツクアツプの解除が
早過ぎ以下の不都合を生じていた。つまり、自動変速機
は変速指令が出て実際に変速を開始、即ち摩擦要素を動
作し始めるまでに、油圧系の応答遅れのため、タイムラ
グを避けられない。従つて、従来のように変速指令と同
時にロツクアツプを解除したのでは、ロツクアツプの解
除が変速前の時から行なわれることになり、エンジン回
転が第８図の如く瞬時t₁〜t₂間において急上昇し、所謂
エンジンの空吹けを生じる。又、実際に変速が行なわれ
ている瞬時t₃〜t₄間で、ロツクアツプの解除が既に中断
され、ロツクアツプ状態に戻つていることになり、トル
クコンバータが変速シヨツクを吸収し得ず、上記エンジ
ンの空吹け分でエンジン回転が上昇していることもあつ
て、変速直後の瞬時t₅で大きなピークトルクを生じ、大
きな変速シヨツクの発生を避けられなかつた。

この傾向は、自動変速機がシフトアツプを行なう場合、
パワーオン状態であることもあつて、特に顕著となり、
とりわけ自動変速機が第２速から第３速へのシフトアツ
プを行なう場合は、第２速を選択するセカンドブレーキ
を解放しながら第３速を選択するフロントクラツチを締
結させるための所謂オーバーラツプ時間が比較的長くな
ることから、等涯変速動作が他の変速動作より一層遅れ
気味となり、上記の問題が重大となつていた。

この問題解決のため、ロツクアツプ中断時間T₁を変速動
作完了時にまで及ぶよう長くすることが考えられるが、
これによつても上記エンジンの空吹けは依然として解決
されず、その分エンジン回転が上昇するために生ずる変
速シヨツクは不可避である。

そこで本願出願人は、上記変速検知回路が変速指令から
所定時間遅れて変速信号を発するよう遅延回路を設け、
これによりロツクアツプ領域での変速時ロツクアツプの
中断を変速動作に同期して行ない得るようにしたロツク
アツプ式自動変速機を特開昭５６−１２７８５６号によ
り先に提案済である。

しかし、変速指令から実際の変速動作に至る迄の時間は
製品のバラツキによつて異なり、上記遅延回路による遅
延時間を個々に調整しなければならない不便がある。又
この調整によつても変速指令から実際の変速動作に至る
迄の時間は経時変化するのを避けられず、時間経過と共
にロツクアツプの中断が変速動作に同期して行なわれな
くなること必至である。この同期くずれによつてロツク
アツプの中断（解除）が早くなり過ぎた場合、第９図に
実線で示すようにエンジン回転がN_E1箇所において急上
昇し、所謂エンジンの空吹けを生ずるし、再びロツクア
ツプする時未だ変速が完了しておらず、又上記の空吹け
によりエンジン回転数が上昇していることもあつてトル
ク波形がT_r1箇所において変動し、変速シヨツクを生ず
る。逆に上記の同期くずれによつてロツクアツプの中断
（解除）が遅くなり過ぎた場合、第９図に点線で示すよ
うにロツクアツプのまま変速させることによつてトルク
波形が大きなピークトルクT_r2を持つたものとなり、大
きな変速シヨツクを生ずる。

本発明は、変速が実際に行なわれる間エンジン回転数の
変化率が大きくなり、この変化率を判断すれば実際の変
速が行なわれているか否かが判るとの事実認識に基づ
き、エンジン回転数の変化率が設定値に達している間前
記ロツクアツプの中断を行なうようにして、前記の問題
を生ずることなく当該ロツクアツプの中断を常時実際の
変速に同期させ得るようにしたロツクアツプ式自動変速
機を提供しようとするものである。

以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明する。

第１図は前進３速後退１速のロツクアツプ式自動変速機
の内部における動力伝達部分を模式的に示したもので、
原動機（エンジン）により駆動されるクランクシヤフト
４、後で詳細に説明するロツクアツプ機構１７を備えた
ロツクアツプトルク・コンバータ１、インプツトシヤフ
ト７、フロント・クラツチ１０４、リア・クラツチ１０
５、セカンド・ブレーキ１０６、ロー・リバース・ブレ
ーキ１０７、一方向ブレーキ１０８、中間シヤフト１０
９、第１遊星歯車群１１０、第２遊星歯車群１１１、ア
ウトプツトシヤフト１１２、第１ガバナー弁１１３、第
２ガバナー群１１４、オイル・ポンプ１３より構成され
る。トルク・コンバータ１はポンプ翼車３、タービン翼
車、ステータ翼車９より成り、ポンプ翼車３はクランク
シヤフト４により駆動され、中に入つているトルク・コ
ンバータ作動油を回しインプツトシヤフト７に固定され
たタービン翼車８にトルクを与える。トルクは更にイン
プツトシヤフト７によつて変速歯車列に伝えられる。ス
テータ翼車９はワンウエイクラツチ１０を介してスリー
ブ１２上に置かれる。ワンウエイクラツチ１０はステー
タ翼車９にクランクシヤフト４と同方向の回転すなわち
矢印方向の回転（以下正転と略称する）は許すが反対方
向の回転（以下逆転と略称する）は許さない構造になつ
ている。第１遊星歯車群１１０は中間シヤフト１０９に
固定される内歯歯車１１７、中空伝導シヤフト１１８に
固定される太陽歯車１１９、内歯歯車１１７および太陽
歯車１１９のそれぞれに噛み合いながら自転と同時に公
転し得る２個以上の小歯車から成る遊星歯車１２０、ア
ウトプツトシヤフト１１２に固定され遊星歯車１２０を
支持する遊星歯車支持体１２１から構成され、第２遊星
歯車群１１１はアウトプツトシヤフト１１２に固定され
る内歯歯車１１２、中空伝導シヤフト１１８に固定され
る太陽歯車１２３、内歯歯車１２２および太陽歯車１２
３のそれぞれに噛み合いながら自転と同時に公転し得る
２個以上の小歯車から成る遊星歯車１２４、遊星歯車１
２４を支持する遊星歯車支持体１２５より構成される。
フロント・クラツチ１０４はタービン翼車８により駆動
されるインプツトシヤフト７と両太陽歯車１１９，１２
３と一体になつて回転する中空伝導シヤフト１１８とを
ドラム１２６を介して結合し、リア・クラツチ１０５は
中間シヤフト１０９を介してインプツトシヤフト７と第
１遊星歯車群１１０の内歯歯車１１７とを結合する働き
をする。セカンド・ブレーキ１０６は中空伝導シヤフト
１１８に固定されたドラム１２６を巻いて締付けること
により、両太陽歯車１１９，１２３を固定し、ロー・リ
バース・ブレーキ１０７は第２遊星歯車群１１１の遊星
歯車支持体１２５を固定する働きをする。一方向ブレー
キ１０８は遊星歯車支持体１２５に正転は許すが、逆転
は許さない構造になつている。第１ガバナー弁１１３お
よび第２ガバナー弁１１４はアウトプツトシヤフト１１
２に固定され車速に応じたガバナー圧を発生する。

次に操速杆をＤ（前進自動変速）位置に設定した場合に
おける動力伝動列を説明する。

この場合は始めに前進入力クラツチであるリア・クラツ
チ１０５のみが締結されている。エンジンからトルク・
コンバータ１を経た動力は、インプツトシヤフト７から
リア・クラツチ１０５を通つて第１遊星歯車群１１０の
内歯歯車１１７に伝達される。内歯歯車１１７は遊星歯
車１２０を正転させる。従つて太陽歯車１１９は逆転
し、太陽歯車１１９と一体になつて回転する第２遊星歯
車群１１１の太陽歯車１２３を逆転させるため第２遊星
歯車群１１１の遊星歯車１２４は正転する。一方向ブレ
ーキ１０８は太陽歯車１２３が遊星歯車支持体１２５を
逆転させるのを阻止し、前進反力ブレーキとして働く。
このため第２遊星歯車群１１１の内歯歯車１２２は正転
する。従つて内歯歯車１２２と一体回転するアウトプツ
トシヤフト１１２も正転し、前進第１速の減速比が得ら
れる。この状態において車速が上がりセカンド・ブレー
キ１０６が締結されると第１速の場合と同様にインプツ
トシヤフト７からリア・クラツチ１０５を通つた動力は
内歯歯車１１７に伝達される。セカンド・ブレーキ１０
６はドラム１２６を固定し、太陽歯車１１９の回転を阻
止し前進反力ブレーキとして働く。このため静止した太
陽歯車１１９のまわりを遊星歯車１２０が自転しながら
公転し、従つて遊星歯車支持体１２１およびこれと一体
になつているアウトプツトシヤフト１１２は減速されて
はいるが、第１速の場合よりは早い速度で正転し、前進
第２速の減速比が得られる。更に車速が上がりセカンド
・ブレーキ１０６が解放されフロント・クラツチ１０４
が締結されると、インプツトシヤフト７に伝達された動
力は、一方はリア・クラツチ１０５を経て内歯歯車１１
７に伝達され、他方はフロントクラツチ１０４を経て太
陽歯車１１９に伝達される。従つて内歯歯車１１７、太
陽歯車１１９はインターロツクされ、遊星歯車支持体１
２１およびアウトプツトシヤフト１１２と共にすべて同
一回転速度で正転し前進第３速が得られる。この場合、
入力クラツチに該当するものはフロントクラツチ１０４
およびリアクラツチ１０５であり、遊星歯車によるトル
ク増大は行われないため反力ブレーキはない。

次に撰速杆をＲ（後退走行）位置に設定した場合の動力
伝動列を説明する。

この場合はフロント・クラツチ１０４とロー・リバース
・ブレーキ１０７が締結される。エンジンからトルクコ
ンバータ１を経た動力は、インプツトシヤフト７からフ
ロント・クラツチ１０４、ドラム１２６を通つてサン・
ギヤ１１９，１２３に導びかれる。この時、リア・プラ
ネツト・キヤリア１２５がロー・リバース・ブレーキ１
０７により固定されているので、サン・ギヤ１１９，１
２３の上記正転でインターナル・ギヤ１２２が減速され
て逆転され、このインターナル・ギヤと一体回転するア
ウトプツト・シヤフト１１２から後退の減速比が得られ
る。

第２図は上記自動変速機に係わる変速制御装置の油圧系
統を示したもので、オイル・ポンプ１３、ライン圧調整
弁１２８、増圧弁１２９、トルク・コンバータ１、撰速
弁１３０、第１ガバナー弁１１３、第２ガバナー弁１１
４、１−２シフト弁１３１、２−３シフト弁１３２、ス
ロツトル減圧弁１３３、カツト・ダウン弁１３４、セカ
ンド・ロツク弁１３５、２−３タイミング弁１３６、ソ
レノイド・ダウン・シフト弁１３７、スロツトルバツク
・アツプ弁１３８、バキユーム・スロツトル弁１３９、
バキユーム・ダイヤフラム１４０、フロントクラツチ１
０４、リア・クラツチ１０５、セカンド・ブレーキ１０
６、サーボ１４１、ロー・リバース・ブレーキ１０７お
よび油圧回路網よりなる。オイル・ポンプ１３は原動機
により駆動軸４およびトルク・コンバータ１のポンプ翼
車３を介して駆動され、エンジン作動中は常にリザーバ
１４２からストレーナ１４３を通して有害なゴミを除去
した油を吸いあげライン圧回路１４４へ送出す油はライン圧調整弁１２８によつて所定の圧力に調整さ
れて作動油圧としてトルク・コンバータ１および撰速弁
１３０へ送られる。ライン圧調整弁１２８はスプール１
７２とバネ１７３よりなり、スプール１７２にはバネ１
７３に加えて、増圧弁１２９のスプール１７４を介し回
路１６５のスロツトル圧と回路１５６のライン圧とが作
用し、これらにより生ずる力がスプール１７２の上方に
回路１４４からオリフイス１７５を通して作用するライ
ン圧および回路１７６から作用する圧力に対している。
トルク・コンバータ１の作動油圧は、回路１４４からラ
イン圧調整弁１２８を経て回路１４５へ導入されるオイ
ルが作動油流入通路５０よりトルクコンバータ１内に通
流した後作動油流出通路５１及び保圧弁１４６を経て排
除される間、保圧弁１４６によつてある圧力以内に保た
れている。ある圧力以上では保圧弁１４６は開かれて油
はさらに回路１４７から動力伝達機構の後部潤滑部に送
られる。この潤滑油圧が高すぎる時はリリーフ弁１４８
が開いて圧力は下げられる。一方動力伝達機構の前部潤
滑部には回路１４５から前部潤滑弁１４９を開いて潤滑
油が供給される。選速弁１３０は手動による流体方向切
換弁で、スプール１５０によつて構成され、撰速杆（図
示せず）にリンケージを介して結ばれ、各撰速操作によ
つてスプール１５０が動いてライン圧回路１４４の圧送
通路を切換えるものである。第２図に示されている状態
はＮ（中立）位置にある場合でライン圧回路１４４はボ
ートｄおよびｅに開いている。第１ガバナー弁１１３お
よび第２ガバナー弁１１４は前進走行の時に発生したガ
バナー圧により１−２シフト弁１３１、および２−３シ
フト弁１３２を作動させて自動変速作用を行い、又ライ
ン圧をも制御するもので撰速弁１３０がＤ、IIおよびＩ
の各位置にある時、油圧はライン圧回路１４４から撰速
弁１３０のボートｃを経て第２ガバナー弁１１４に達
し、車が走行すれば第２ガバナー弁１１４によつて調圧
されたガバナー圧は回路１５７に送り出され第１ガバナ
ー弁１１３に導入され、ある車速になると第１ガバナー
弁１１３のスプール１７７が移動して回路１５７は回路
１５８と導通してガバナー圧が発生し回路１５８よりガ
バナー圧は１−２シフト弁１３１、２−３シフト弁１３
２およびカツトダウン弁１３４の各端面に作用しこれら
の各弁を右方に押しつけているそれぞれのバネと釣合つ
ている。又、撰速弁１３０のポートｃから回路１５３、
回路１６１および回路１６２を経てセカンド・ブレーキ
１０６を締めつけるサーボ１４１の締結側油圧室１６９
に達する油圧回路の途中に１−２シフト弁１３１とセカ
ンド・ロツク弁１３５を別個に設け、更に撰速弁１３０
のポートｂからセカンド・ロツク弁１３５に達する回路
１５２を設ける。

従つて、撰速杆をＤ位置に設定すると、撰速弁１３０の
スプール１５０が動いてライン圧回路１４４はポート
ａ，ｂ、およびｃに通じる。油圧はポートａからは回路
１５１を通り一部はセカンド・ロツク弁１３５の下部に
作用して、バネ１７９により上に押付けられているスプ
ール１７８がポートｂから回路１５２を経て作用してい
る油圧によつて下げられることにより導通している回路
１６１および１６２が遮断されないようにし、一部はオ
リフイス１６６を経て回路１６７から２−３シフト弁１
３２に達し、ポートｃからは回路１５３を通り第２ガバ
ナー弁１１４、リア・クラツチ１０５および１−２シフ
ト弁１３１に達して変速機は前進第１速の状態になる。
この状態で車速がある速度になると回路１５８のガバナ
ー圧により、バネ１５９によつて右方に押付けられてい
る１−２シフト弁１３１のスプール１６０が左方に動い
て前進第１速から第２速への自動変速作用が行われ回路
１５３と回路１６１が導通し油圧はセカンド・ロツク弁
１３５を経て回路１６２からサーボ１４１の締結側油圧
室１６９に達しセカンド・ブレーキ１０６を締結し、変
速機は前進第２速の状態になる。この場合、１−２シフ
ト弁１３１は小型化しているため、変速点の速度は上昇
することなく所要の速度でスプール１６０は左方に動き
前進第１速から第２速への自動変速作用が行われる。更
に車速が上がりある速度になると回路１５８のガバナー
圧がバネ１６３に打勝つて２−３シフト弁１３２のスプ
ール１６４を左方へ押しつけて回路１６７と回路１６８
が導通し油圧は回路１６８から一部はサーボ１４１の解
放側油圧室１７０に達してセカンド・ブレーキ１０６を
解放し、一部はフロント・クラツチ１０４に達してこれ
を締結し、変速機は前進第３速の状態になる。

なお、運転者がＤ位置での走行中大きな加速力を所望し
てアクセルペダルをスロツトル開度が全開に近くなるま
で大きく踏込むと、キツクダウンスイツチがＯＮにな
り、ソレノイド・ダウン・シフト弁１３７に対設したダ
ウン・シフト・ソレノイド１３７ａが通電により附勢さ
れる。これにより、ソレノイド・ダウン・シフト弁１３
７のスプール１９０はばね１９１により第２図中上方に
ロツクされた位置から下方に押される。この時、回路１
５４に通じていたキツクダウン回路１８０がライン圧回
路１４４に通じ、ライン圧が回路１４４，１８０を経て
１−２シフト弁１３１及び２−３シフト弁１３２にガバ
ナ圧と対向するよう供給される。この時第３速での走行
中であれば、先ず２−３シフト弁１３２のスプール１６
４が上記ライン圧により左行位置からガバナ圧に抗して
右行位置へ強制的に押動され、ある車速限度内で第３速
から第２速への強制的なダウンシフトが行なわれ、十分
な加速力が得られる。ところで、第２速での走行中に上
記キツクダウンが行なわれると、この時は負荷が大きく
低速のため、ガバナ圧も低いことから、回路１８０に導
びかれたライン圧は１−２シフト弁１３１のスプール１
６０も左行位置からガバナ圧に抗して右動される。従つ
て、この場合は第２速から第１速への強制的なダウンシ
フトが行なわれ、大負荷に対応した更に強力な加速力を
得ることができる。

撰速杆をII（前進第２速固定）位置に設定すると撰速弁
１３０のスプール１５０は動いてライン圧回路１４４は
ポートｂ，ｃおよびｄに通じる。油圧はポートｂおよび
ｃからはＤの場合と同じ場所に達し、リア・クラツチ１
０５を締結し、一方セカンド・ロツク弁１３５の下部に
はこのIIの場合は油圧が来ていないためとスプール１７
８の回路１５２に開いて油圧が作用する部分の上下のラ
ンドの面積は下の方が大きいためセカンド・ロツク弁１
３５のスプール１７８はバネ１７９の力に抗して下に押
し下げられて回路１５２と回路１６２が導通し、油圧は
サーボ１４１の締結側油圧室１６９に達しセカンド・ブ
レーキ１０６を締結し変速機は前進第２速の状態にな
る。ポートｄからは油圧は回路１５４を通りソレノイド
・ダウン・シフト弁１３７およびスロツトル・バツク・
アツプ弁１３８に達する。撰速弁１３０のポートａとラ
イン圧回路１４４との間は断絶していて、回路１５１か
ら２−３シフト弁１３２には油圧が達していないためセ
カンド・ブレーキ１０６の解放とフロント・クラツチ１
０４の締結は行われず変速機は前進第３速の状態になる
ことはなく、セカンド・ロツク弁１３５は撰速弁１３０
と相俟つて変速機を前進第２速の状態に固定しておく働
きをする。撰速杆をＩ（前進第１速固定）位置に設定す
るとライン圧回路１４４はポートｃ，ｄおよびｅに通じ
る。油圧はポートｃおよびｄからはIIの場合と同じ場所
に達し、リア・クラツチ１０５を締結し、ポートｅから
は回路１５５より１−２シフト弁１３１を経て、回路１
７１から一部はロー・リバース・ブレーキ１０７に達し
て、前進反力ブレーキとして働くロー・リバース・ブレ
ーキ１０７を締結し、変速機を前進第１速の状態にし、
一部は１−２シフト弁１３１の左側に達してバネ１５９
と共にスプール１６０を右方に押しつけておくよう作用
し、前進第１速は固定される。

なお、第２図において１００は本発明にかかわるロツク
アツプ制御装置を示し、これをロツクアツプ制御弁３０
と、ロツクアツプソレノイド３１とで構成される。ロツ
クアツプ制御弁３０、ロツクアツプソレノイド３１及び
ロツクアツプ機構１７付トルクコンバータ１の詳細を以
下、第３図により説明する。

トルクコンバータ１のポンプ翼車３はコンバータカバー
６を介してドライブプレート５に結合し、このドライブ
プレートをエンジンクランクシヤフト４に結合する。
又、タビン翼車８はハブ１８を介してインプツトシヤフ
ト７にスプライン結合し、更に、ステータ翼車９はワン
ウエイクラツチ１０を介してスリーブ１２に結合する。
トルクコンバータ１をコンバータハウジング２８により
包囲し、このコンバータハウジングをトランスミツシヨ
ンケース２９に対しポンプハウジング１４及びポンプカ
バー１１と共に結合する。ポンプハウジング１４及びポ
ンプカバー１１により画成される室内に前記オイルポン
プ１３を収納し、このポンプを中空軸５２によりポンプ
翼車３に結合してエンジン駆動されるようにする。中空
軸５２でスリーブ１２を包套して両者間に環状の前記作
動油供給通路５０を画成し、スリーブ１２内にインプツ
トシヤフト７を遊貫して両者間に環状の前記作動油排出
通路５１を画成する。なお、スリーブ１２はポンプカバ
ー１１に一体成形する。

ロツクアツプ機構１７は次の構成とする。ハブ１８上に
ロツクアツプクラツチピストン（直結クラツチ）２０を
摺動自在に嵌合し、このロツクアツプクラツチピストン
をコンバータカバー６内に収納する。コンバータカバー
６の端壁に対向するロツクアツプクラツチピストン２０
の面に環状のクラツチフエーシング１９を設け、このク
ラツチフエーシングがコンバータカバー６の端壁に接す
る時ロツクアツプクラツチピストン２０の両側にロツク
アツプ室２７とトルクコンバータ室６３とが画成される
ようにする。

ロツクアツプクラツチピストン２０をトーシヨナルダン
パ２１を介してタービン翼車８に駆動結合する。トーシ
ヨナルダンパ２１は乾式クラツチ等で用いられる型式の
ものとし、ドライブプレート２３、トーシヨナルスプリ
ング２４、リベツト２５及びドリブンプレート２６で構
成する。ロツクアツプクラツチピストン２０に環状部材
２２を溶接し、その爪２２ａをドライブプレート２３の
切欠き２３ａに駆動係合させ、ドリブンプレート２６を
ターベン翼車８に結着する。なお、ロツクアツプ室２７
をインプツトシヤフト７に形成したロツクアツプ通路１
６に通じさせ、この通路を後述のようにして前記ロツク
アツプ制御装置１００に関連させる。

ロツクアツプ制御弁３０はスプール３０ａを具え、この
スプールがばね３０ｂにより第３図中上半部に示す位置
にされる時、ポート３０ｄをポート３０ｅに通じさせ、
スプール３０ａが室３０ｃ内の油圧で下半部位置にされ
る時、ポート３０ｄをドレンポート３０ｆに通じさせる
よう機能する。ポート３０ｄは通路５６を経てロツクア
ツプ通路１６に通じさせ、ポート３０ｅは第２図に示す
ように通路５７を経てトルクコンバータ作動油供給通路
５０に通じさせ、室３０ｃは通路５３を経て第２図の如
くリアクラツチ圧通路１５３に通じさせる。

通路５３の途中にオリフイス５４を設け、このオリフイ
スと室３０ｃとの間において通路５３に分岐通路５５を
設ける。分岐通路５５はその内部にオリフイス５８を有
すると共に、ドレンポート５９に連通させ、ロツクアツ
プソレノイド３１は分岐通路５５を開閉するのに用い
る。この目的のため、ロツクアツプソレノイド３１はプ
ランジヤ３１ａを有し、このプランジヤを通常は第２図
及び第３図の左半部位置に保つが、ソレノイド３１の附
勢時は右半部の突出位置にして分岐通路５５を閉じ得る
ようにする。

ソレノイド３１の滅勢でプランジヤ３１ａが分岐通路５
５を開いている場合、この分岐通路がドレンポート５９
に通じる。この時、通路５３を経て室３０ｃに向うリア
クランチ圧はドレンポート５９より抜取られ、ロツクア
ツプ制御弁３０はスプール３０ａがばね３０ｂにより第
３図中上半部位置にされることから、ポート３０ｄをポ
ート３０ｅに通じさせる。従つて、通路５７に導びかれ
ているトルクコンバータ内圧がポート３０ｅ，３０ｄ、
通路５６，１６を経てロツクアツプ室２７に供給され、
このロツクアツプ室２７はコンバータ室６３と同圧とな
る。これによりロツクアツプクラツチピストン２０は第
３図の位置から右行され、そのクラツチフエーシング１
９がコンバータカバー６の端壁から離れるため、ポンプ
インペラ３とタービンランナ８との直結が解かれ、トル
クコンバータ１はトルクコンバータ状態で通常の動力伝
達を行なうことができる。

ロツクアツプソレノイド３１の附勢でプランジヤ３１ａ
が分岐通路５５を閉じる場合、通路５３を経て室３０ｃ
内にリアクラツチ圧が供給されるようになり、ロツクア
ツプ制御弁３０はスプール３０ａが第３図中上半部位置
から下半部位置へ左行されることで、ポート３０ｄをド
レンポート３０ｆに通じさせる。これによりロツクアツ
プ室２７はロツクアツプ通路１６、通路５６、ポート３
０ｄを経てドレンポート３０ｆに通じ、無圧状態にされ
る。かくて、ロツクアツプクラツチピストン２０はコン
バータ室６３内のトルクコンバータ内圧により第３図中
左行され、この図に示す如くクラツチフエーシング１９
をコンバータカバー６の端壁に圧接されることで、ポン
プインペラ３とタービンランナ８とが直結されたロツク
アツプ状態が得られる。

上記ロツクアツプソレノイド３１のオン、オフを本発明
においては第４図の如き電子回路により制御する。この
図中６０は１−２シフトスイツチ、６１は２−３シフト
スイツチ、６２は車速センサである。１−２シフトスイ
ツチ６０及び２−３シフトスイツチ６１は例えば第５図
に明示するように前記１−２シフト弁１３１及び２−３
シフト弁１３２に組込み、夫々の弁スプール１６０，１
６４の位置に応じ開閉するよう構成する。この目的のた
め、サイドプレート６４に弁スプール１６０，１６４の
端面と正対するよう固定接点６５，６６を設け、これら
固定接点をサイドプレート６４から絶縁体６７，６８に
より電気絶縁し、弁スプール１６０，１６４を可動接点
として機能させる。シフト弁１３１，１３２は車体にア
ースされていることから、固定接点６５，６６を夫々リ
ード線６９により抵抗を介して電源＋Ｖに接続すること
で、固定接点６５及び弁スプール１６０により１−２シ
フトスイツチ６０を、又固定接点６６及び弁スプール１
６４により２−３シフトスイツチ６１を夫々構成するこ
とができる。

前述した処から明らかなように第１速の時は弁スプール
１６０，１６４が共に固定接点６５，６６と接した第５
図の位置にあり、１−２シフトスイツチ６０及び２−３
シフトスイツチ６１は夫々低（Ｌ）レベルの信号を出力
する。第２速の時は弁スプール１６０のみが第５図中左
行して固定接点６５から離れ、１−２シフトスイツチ６
０は高（Ｈ）レベルの信号を出力する。又、第３速の時
は弁スプール１６４も第５図中左行して固定接点６６か
ら離れ、２−３シフトスイツチ６１もＨレベルの信号を
出力するようになる。

第４図の制御回路は、上記１−２シフトスイツチ６０及
び２−３シフトスイツチ６１からの信号を入力されるロ
ツクアツプ判定回路２００と変速検知回路２６０とを具
え、ロツクアツプ判定回路２００には車速センサ６２か
らの車速に対応した信号（車速信号Ｖ）を別に供給す
る。

ロツクアツプ判定回路２００は車速比較回路２０１と、
変速位置判別回路２０２と、ＡＮＤゲート２０３〜２０
５と、ＯＲゲート２０６とで構成する。車速比較回路２
０１は入力されてくる車速信号Ｖを第１速用のロツクア
ツプ車速V₁、第２速用のロツクアツプ車速V₂及び第３速
用のロツクアツプ車速V₃（いずれも第７図参照）と比較
し、これらロツクアツプ車速以上となる時、対応するゲ
ート，，よりＨレベルの信号をＡＮＤゲート２０
３〜２０５の一方の入力端子に供給するものとする。変
速位置判別回路２０２は１−２シフトスイツチ６０及び
２−３シフトスイツチ６１の開閉の組合せ、即ちこれら
シフトスイツチからの信号レベルの組合せにより変速位
置を判別し、第１速の時はゲート′のみから、第２速
の時はゲート′のみから、又第３速の時はゲート′
のみからＨレベルの信号を対応するＡＮＤゲート２０３
〜２０５の他方の入力端子に供給するものとする。かく
て、ＡＮＤゲート２０３は第７図のロツクアツプ領域Ａ
でＨレベルの信号を出力し、ＡＮＤゲート２０４は第７
図のロツクアツプ領域ＢでＨレベルの信号を出力し、Ａ
ＮＤゲート２０５は第７図のロツクアツプ領域ＣでＨレ
ベルの信号を出力する。ＯＲゲート２０６はこれらＡＮ
Ｄゲート２０３〜２０５の出力を受け、第７図のいずれ
かのロツクアツプ領域Ａ〜Ｃにある時、Ｈレベルのロツ
クアツプ許可信号S_Lを出力する。

変速検知回路２６０は１−２シフトスイツチ６０からの
信号の立上りを検出するためのトリガパルス発生回路で
構成した１→２変速検知回路２１０と、１−２シフトス
イツチ６０からの信号の立下がりを検出するためのトリ
ガパルス発生回路で構成した２→１変速検知回路２２０
と、２−３シフトスイツチ６１からの信号の立下がりを
検出するためのトリガパルス発生回路で構成した３→２
変速検知回路２３０と、２−３シフトスイツチ６１から
の信号の立上がりを検出するためのトリガパルス発生回
路で構成した２→３変速検知回路２４０とにより主とし
て構成する。

変速中以外の通常運転中で１−２シフトスイツチ６０及
び２−３シフトスイツチ６１がオン又はオフ状態を保つ
ている場合、これらシフトスイツチのオン、オフ、即ち
出力信号レベルの高低に関係なく、各変速検知回路２１
０，２２０，２３０，２５０はＨレベルの信号をＡＮＤ
ゲート２０７及びＯＲゲート２０８に出力し続ける。と
ころで、第１速から第２速、第２速から第１速、第３速
から第２速、又は第２速から第３速への変速時、対応す
るシフトスイツチ６０又は６１のオン、オフが切換わ
り、これを回路２１０，２２０，２３０又は２４０が検
出して１個の負極性パルス（変速）信号を出力する。即
ち、第１速から第２速への変速時、１−２シフトスイツ
チ６０が前述した通りオンからオフとなり、出力信号を
ＬレベルからＨレベルに切換える。この信号の立上がり
で回路２１０は当該信号の立上がり（１→２変速指令）
と同時にＬレベル信号を出力し、この信号を内部の抵抗
及びコンデンサにより決定される時定数（変速指令から
当該変速が完了する迄の時間）だけ持続してその後出力
信号をＨレベルに戻す。又、逆に第２速から第１速への
変速時、１−２シフトスイツチ６０が前述した通りオフ
からオンに切換つて出力信号をＨレベルからＬレベルに
すると、この信号の立下がりで回路２２０は当該信号の
立下がり（２→１変速指令）と同時にＬレベル信号を出
力し、この信号を内部の抵抗及びコンデンサにより決定
される時定数（変速指令から当該変速が完了する迄の時
間）だけ持続してその後出力信号をＨレベルに戻す。更
に回路２３０は、第３速から第２速への変速時２−３シ
フトスイツチ６１が前述した通りオフからオンに切換つ
て出力信号をＨレベルからＬレベルにする際、当該信号
の立下がり（３→２変速指令）を検出して回路２２０と
同様に機能し、一定幅（変速指令から当該変速が完了す
る迄の時間）の負極性パルス信号を出力する。又、回路
２４０は、第２速から第３速への変速時２−３シフトス
イツチ６１が前述した通りオンからオフに切換つて出力
信号をＬレベルからＨレベルにする際、当該信号の立上
がり（２→３変速指令）を検出して回路２１０と同様に
機能し、一定幅（変速指令から当該変速が完了する迄の
時間）の負極性パルス信号を出力する。

本発明においては、エンジン回転数を検出する回転セン
サ２５０を設け、これからの信号をエンジン回転変化率
検出回路としての微分回路２５１に入力する。微分回路
２５１はセンサ２５０からのエンジン回転数N_Eを時間微
分（dN_E/dt）してエンジン回転の変化率を検出する。こ
の変化率dN_E/dtをエンジン回転変化率判定回路としての
比較器２５２の負側入力端子に供給し、該比較器の正側
入力端子に可変抵抗２５３を介して電源＋Ｖを接続す
る。可変抵抗２５３は電源＋Ｖの電圧を抵抗値に応じて
分圧した電圧を比較器２５２に印加し、この電圧を変速
開始時に生ずるエンジン回転変化率の下限値（設定値）
に対応させるべく可変抵抗２５３を調整する。比較器２
５２は微分回路２５１からの信号、即ちエンジン回転変
化率が可変抵抗２５３で決まる設定値以下となる間Ｈレ
ベル信号を出力し、設定値以上になる時信号出力をＬレ
ベルに転ずる。

比較器２５２の出力はＯＲゲート２０８の残りの入力端
子に供給し、このＯＲゲート２０８、ＡＮＤゲート２０
７及びＯＲゲート２０６の出力を共にＡＮＤゲート２５
４の入力に接続し、ＡＮＤゲート２５４の出力をアイド
ルスイツチ２５５からの信号と共にＡＮＤゲート２５６
に供給する。アイドルスイツチ２５５はエンジンスロツ
トル開度を０近傍となすエンジンのアイドル運転でオン
となり、それ以外でオフになるものとし、これを抵抗２
５７を経て電源＋Ｖに接続する。かくて、アイドリング
運転時アイドルスイツチ２５５からＡＮＤゲート２５６
への信号はＬレベルとなり、それ以外で当該信号はＨレ
ベルに保たれる。又ＡＮＤゲート２５６の出力はトラン
ジスタ２５８のベースに接続し、該トランジスタのコレ
クタ−エミツタ通路を経て前記のロツクアツプソレノイ
ド３１を電源＋Ｖに接続する。

上記実施例の作用を次に説明する。

アイドルスイツチ２５５が閉じるエンジンのアイドリン
グ運転中は、これからＡＮＤゲート２５６への信号は上
述の如くＬレベルであり、ＡＮＤゲート２５６は出力を
Ｌレベルに保つ。従つてトランジスタ２５８は非導通に
保たれ、ロツクアツプソレノイド３１を滅勢する結果、
トルクコンバータ１は前述したようにコンバータ状態に
され、第７図中スロツトル全閉附近において所定通りト
ルクコンバータ１をコンバータ状態にすることができ
る。それ以外のエンジン運転中は以下の如くにしてトル
クコンバータ１は第７図のＬ／ｕ領域でロツクアツプ状
態にされるよう制御される。

即ち、変速時以外回路２１０，２２０，２３０，２４０
は前述した如く常時Ｈレベル信号を出力しており、ＡＮ
Ｄゲート２０７及びＯＲゲート２０８は夫々ＡＮＤゲー
ト２５４にＨレベル信号を供給している。この間第７図
中Ｌ／ｕ領域における運転状態では、前述したようにロ
ツクアツプ判定回路２００がＡＮＤゲート２５４にＨレ
ベル信号S_Lを供給するため、ＡＮＤゲート２５４はＨレ
ベル信号を出力し、ＡＮＤゲート２５６にＨレベル信号
を出力させる。従つて、トランジスタ２５８が導通され
てロツクアツプソレノイド３１を電源＋Ｖにより付勢
し、トルクコンバータ１を前述した通りロツクアツプ状
態にすることができ、第７図に示すＬ／ｕ領域でトルク
コンバータ１を所定通りロツクアツプさせ得る。一方第
７図中Ｌ／ｕ領域以外の運転状態では、ロツクアツプ判
定回路２００が信号S_LをＬレベルにする結果、ＡＮＤゲ
ート２５４、従つてＡＮＤゲート２５６はＨレベル信号
を出力し得ず、トランジスタ２５８の非導通によりロツ
クアツプソレノイド３１を滅勢する。これがためトルク
コンバータ１を第７図中Ｌ／ｕ領域以外で所定通りコン
バータ状態にすることができる。

ところで、変速時はその種類に応じ回路２１０，２２
０，２３０又は２４０が前述したように変速動作時間幅
の負極性パルス信号（変速信号）を出力しており、１→
２変速時回路２１０から出力される負極性パルス信号は
ＡＮＤゲート２０７，２５４，２５６を経てトランジス
タ２５８に達し、当該変速中ロツクアツプソレノイド３
１の滅勢によりトルクコンバータ１をロツクアツプ（Ｌ
／ｕ）領域でも一時コンバータ状態にして変速シヨツク
を防止し、又２→１変速時或いは３→２変速時回路２２
０又は２３０から出力される負極性パルス信号も同様に
してトルクコンバータ１をロツクアツプ領域でも一時コ
ンバータ状態にして当該変速時の変速シヨツクを防止す
ることができる。一方、２→３変速時回路２４０より出
力される負極性パルス信号は変速指令（スイツチ６１か
らの信号の立上がり）時t₁にて立下がる第６図の如きも
のであり、これと比較器２５２の出力とでＯＲゲート２
０８の出力が決まる。比較器２５２は前述したようにエ
ンジン回転数N_Eの変化率dN_E/dt、つまり第６図に示す単
位時間Δｔ中におけるエンジン回転変化量｜ΔＮ_Ｅ｜
が、実際の変速中を表わす設定値（抵抗２５３で決ま
る）以上となる間（瞬時t₃〜t₄間）、出力信号レベルを
第６図の如くＬレベルとなす。かくて、ＯＲゲート２０
８は負極性パルス信号（変速信号）があつて且つエンジ
ン回転数の変化率が設定値以上となる間Ｌレベル信号を
出力し、これをＡＮＤゲート２５４，２５６を経てトラ
ンジスタ２５８に供給し、トルクコンバータ１をロツク
アツプ領域でも当該変速中一時コンバータ状態にして変
速シヨツクの発生を防止することができる。

ところで本発明においては、エンジン回転数の変化率に
よつて実際の変速が行なわれているか否かを判断し、２
→３変速時の一時ロツクアツプ解除を行なうから、その
実行時期を実際の変速期間t₃〜t₄に常時完全に一致させ
ることができ、更に第６図に示すようにロツクアツプ解
除の開始時期は、変速機に駆動トルクの作用しないイナ
ーシヤ相に対応するため、エンジン回転数及びトルク波
形を第６図に示したようなものとなし得て、エンジンが
空吹けしたり、変速シヨツクが発生するのを確実に防止
することができる。なお上述した例では、特に問題とな
つていた２→３変速時の変速シヨツク防止用にのみ本発
明の対策を施したが、他の変速に対しても本発明は同様
の考え方により適用することができる。

更に、上述の例ではエンジン回転変化率の設定値を一定
としたが、これを決定する可変抵抗２５３をエンジンス
ロツトル開度等のエンジン負荷や、車速や、エンジン回
転数に応動させれば、これらに応じ当該設定値が可変と
なつていかなる運転状態でも変速時の一時ロツクアツプ
解除を実際の変速に同期させることができ、前記の作用
効果を一層顕著に奏し得る。なお、特に設定値をスロツ
トル開度に応じ可変とする場合について附言すると、ス
ロツトル開度の増大につれ設定値が大きくなるようにす
るのが良い。

かくして本発明ロツクアツプ式自動変速機は上述の如
く、エンジン回転数の変化率が設定値に達している間変
速時（図示例では２→３変速時）におけるロツクアツプ
の中断を行なうようにしたから、当該ロツクアツプの中
断を実際の変速時期に常時正確に同期させることがで
き、自動変速機の製造時バラツキがあつたり、その特性
が経時変化しても一切調整が不要で、それにもかかわら
ずロツクアツプの中断が早過ぎてエンジンが空吹けした
り、ロツクアツプの中断が遅過ぎて変速シヨツクを発生
させる等前記した従来構成の問題を確実に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ロツクアツプ式自動変速機の動力伝達系
を示す模式図、第２図は同自動変速機の変速制御油圧回路図、第３図は同自動変速機のロツクアツプトルクコンバータ
を示す詳細断面図、第４図は同トルクコンバータのロツクアツプ制御電子回
路図、第５図は同回路に用いるシフトスイツチの構成例を示す
シフト弁の断面図、第６図は本発明自動変速機におけるロツクアツプ制御の
動作タイムチヤート、第７図はロツクアツプ領域を示す自動変速機のシフトア
ツプ用変速線図、第８図及び第９図は従来構成によるロツクアツプ制御の
動作タイムチヤートである。１……トルクコンバータ、４……クランクシヤフト５……ドライブプレート、６……コンバータカバー７……インプツトシヤフト 10……ワンウエイクラツチ 11……ポンプカバー、12……スリーブ 13……オイルポンプ、14……ポンプハウジング 16……ロツクアツプ通路 17……ロツクアツプ機構 18……ハブ、19……クラツチフエーシング 20……ロツクアツプクラツチピストン（直結クラツチ） 21……トーシヨナルダンパ 27……ロツクアツプ室、30……ロツクアツプ制御弁 31……ロツクアツプソレノイド 50……トルクコンバータ作動油供給通路 51……トルクコンバータ作動油排出通路 53……リアクラツチ圧導入通路 54，58……オリフイス、55……分岐通路 57……トルクコンバータ内圧導入通路 59……ドレンポート 60……１−２シフトスイツチ 61……２−３シフトスイツチ 62……車速センサ、63……コンバータ室 64……サイドプレート、65，66……固定接点 67，68……絶縁体、100……ロツクアツプ制御装置 104……フロントクラツチ 105……リアクラツチ、106……セカンドブレーキ 107……ローリバースブレーキ 108……一方向ブレーキ、110……第１遊星歯車群 111……第２遊星歯車群、131……１−２シフト弁 132……２−３シフト弁、161，164……弁スプール 200……ロツクアツプ判定回路 201……車速比較回路、202……変速位置判別回路 203〜205，207，254，256……ＡＮＤゲート 206，208……ＯＲゲート 210……１→２変速検知回路 220……２→１変速検知回路 230……３→２変速検知回路 240……２→３変速検知回路 250……エンジン回転センサ 251……微分回路（エンジン回転変化率検出回路） 252……比較器（エンジン回転変化率判定回路） 253……可変抵抗（エンジン回転変化率設定値決定手
段） 255……アイドルスイツチ 258……トランジスタ、260……変速検知回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入出力要素間を機械的に結合可能な直結ク
ラッチを内蔵したロックアップトルクコンバータをエン
ジン動力伝達系に具え、変速中は該直結クラッチを結合すべきロックアップ領域
でもロックアップトルクコンバータを直結クラッチが一
時釈放されたコンバータ状態となすようにしたロックア
ップ式自動変速機において、エンジン回転数の変化率を検出するエンジン回転変化率
検出回路と、該変化率が設定値に達している間を変速中と判断してロ
ックアップ解除信号を発するエンジン回転変化率判定回
路とを設け、該ロックアップ解除信号により前記直結クラッチの一時
釈放を変速中に行なうよう構成したことを特徴とするロ
ックアップ式自動変速機。
【請求項２】前記エンジン回転変化率判定回路は前記設
定値をエンジン負荷に応じ変化させるものである特許請
求の範囲第１項記載のロックアップ式自動変速機。
【請求項３】前記エンジン回転変化率判定回路は前記設
定値を車速に応じ変化させるものである特許請求の範囲
第１項記載のロックアップ式自動変速機。
【請求項４】前記エンジン回転変化率判定回路は前記設
定値をエンジン回転数に応じ変化させるものである特許
請求の範囲第１項記載のロックアップ式自動変速機。