JPH07109236B2 - 車両用自動変速機におけるトルクコンバ−タの直結制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポンプ翼車を含む入力部材及びタービン翼車
を含む出力部材を有するトルクコンバータと、１段また
は複数段の歯車列を有し、これを介して前記出力部材の
トルクを駆動車輪に伝達する補助変速機と、前記入，出
力部材間に設けられ、これら両部材を機械的に結合し得
る、滑り特性をもつた直結クラツチを備えた車両用自動
変速機において、前記直結クラツチを所定の条件下で作
動して前記入，出力部材間を機械的に結合して、トルク
コンバータの滑り損失を最小限に抑えるようにした、ト
ルクコンバータの直結制御装置に関する。

トルクコンバータは、直結クラツチの作動により直結状
態となると流体滑りがなくなるので、車両の巡航時の燃
料経済性と静粛性に大いに役立つが、車速の極く低速時
から直結クラツチを作動させると、次のような問題があ
る。

第１の問題は、低速巡航からアクセルペダルを踏んで追
越加速を行つたり、あるいは上り坂に差し掛つてアクセ
ルペダルを踏んで出力を増そうと思つても、トルクコン
バータの直結状態下では、トルクコンバータの流体伝動
によつて生み出される、それ本来のトルク増幅機能が抑
止されているために、充分な加速性能が得られないとい
う点である。したがつて、アクセルペダルを踏み込み過
ぎる頻度が多くなり、補助変速機では頻繁にキツクダウ
ンを繰返し、即つて煩しくなり、燃費も思うように低減
しないといつた矛盾がある。

もつとも、この種の問題に対しては、エンジンのスロツ
トル開度を検知して規定の開度以上で直結クラツチの作
動を解除すれば解決されるが、装置が複雑化し、また解
除される頻度に比例して燃費の低減分が失われるといつ
た不具合を甘受しなければならない。

第２の問題は、低速時から直結クラツチを作動させるこ
とは、取りも直さずエンジンの回転数も、例えば1500R.
P.M.といつた低い領域でトルクコンバータの直結が開始
されることを意味しており、かかる低回転域ではエンジ
ンのトルク変動も大きく、且つ爆発間隔も比較的長いの
で、車体の振動が大きくなることである。

こうした振動は、エンジンを含むパワープラント全体の
支持系の共振周波数と合うと車室まで伝わり、篭り音を
伴うので、初期の静粛性向上という目的とは相反する結
果を招く。

更に第３の問題は、アクセル操作を行うとエンジントル
クが大きく変動して、パワープラント全体がその反トル
クで揺動するので、これにより運転感覚が損われるとい
う点にある。この問題に対しては、アクセルペダルの移
動速度を検知して、規定値以上の移動速度で直結クラツ
チの作動を解除すれば良いか、この解決策は精巧な電子
技術を一般には必要とし、高価となるを免れない。

本発明は以上の諸問題に鑑みてなされたもので、直結ク
ラツチの結合力を、規定の車速を境として低速域では弱
く、高速域では強くするように段階的に制御し、もつて
低速域で加速を行う場合には、直結クラツチを適当に滑
らせて、該クラツチによる機械的駆動とトルクコンバー
タによる流体力学的駆動とが同時に成立する動力分割運
単を行い、その結果トルクコンバータの滑り損失を半減
させつつそれ本来のトルク増幅機能をも利用できて力強
く且つ経済的な加速運転を可能にし、またエンジンの大
きなトルク尖頭値に対しては直結クラツチの適度な滑り
により振動やシヨツクを吸収して快適な低速運転を可能
にし、一方高速域では直結クラツチの滑りを抑制して静
粛で経済的な運転を可能にする、簡単有効な前記制御装
置を提供することを目的とする。

そして斯かる目的を達成するために本発明によれば、ポ
ンプ翼車を含む入力部材およびタービン翼車を含む出力
部材を有するトルクコンバータと、複数段の歯車列を有
し該歯車列を介して前記出力部材のトルクを駆動車輪に
伝達する補助変速機と、前記入，出力部材間に設けられ
てその間を所定の条件下で機械的に結合するよう作動す
る、滑り特性を持った直結クラッチとを備えた車両用自
動変速機において、前記補助変速機は、高速段の歯車列
を確立するための油圧作動式の高速段クラッチを有し、
前記直結クラッチは油圧作動式に構成されて、前記高速
段クラッチの作動油圧で作動する油圧シリンダを備え、
その高速段クラッチの作動油圧を前記油圧シリンダに導
く油路に、規定の車速を境として低速域では前記直結ク
ラッチの結合力を弱く、高速域では同結合力を強くする
ように、該高速段クラッチの作動油圧を高低２段に制御
して該油圧シリンダに供給する制御弁装置が介装され
る。

以下、図面により本発明の実施例について説明する。

先ず、第１図は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図である。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ａの
右端には第２図のレギユレータ弁Ｖγ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Icに母線ｇに対し一定角度Θ傾斜するよう
に、環状のリテーナ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
ル15は、その中心軸線ο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
ラツチロール15は両円錐面9,11間に喰込み、両部材10,1
2間、即ちポンプ翼車２及びタービン翼車３間に機械的
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15は各円錐面
9,11に対して滑りを生じ、上記トルクは２分割されて一
部は直結クラツチCdを介して機械的に、残りは両翼車2,
3を介して流体力学的にそれぞれ入力軸５に伝達するこ
とになり、即ち動力分割運転の状態となる。

また、直結クラツチCdの作動状態において、車両の減速
運転に伴いトルクコンバータ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43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Ｇγ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Co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Ｇγ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25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、泥即段歯車列G₁の比動歯車18に比べて出力
軸６の方が大きい速度で回転するので、一方向クラツチ
Co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に接続状態において、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、比動歯車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Coは空転して低速段歯車
列G₁を休止させる。次に、セレクタスリーブ26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図は、第１図の低，中，高速段クラツチC₁,C₂,C₃作
動を制御するための圧回路の一例と、本発明に基づく直
結クラツチCdの制御弁装置Dcの一例とを組合せたものを
示す。図において油圧ポンプＰは、油タンクＲから油を
吸上げて作動油路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31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32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
油圧は増圧される。

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、各部潤滑部へ送られる
が、この際の必要最小限の油圧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へ送られた圧油は、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ので、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、
ガバナ弁浮Vgの入力ボ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は公知のもので、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、速ちガバナ圧
Pgを第１信号油路47₁に出力することができる。

また、前記差動油路43からは、スロツトル弁Vtの入力ボ
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、スプール弁体55、該弁
体55を左方へ押圧する制御ばね58、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59、前記エンジンＥの開度増加に連動して回転し
制御ピストン５を左動させる制御カム60、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
することができる。

上記第１及び第２信号油路47₁,47₂は低−中速シフト弁V
₁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64は、当初ば
ね66の力で図示の右動位置に留つているが、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と右端部に設けた
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G₃が確立する。

かくして、公知のように、第３図実線で区分けされる変
速マツプを描くとごとができる。実際には、各シフト弁
V₁,V₂設けたクリツクモーシヨン機構67のためにシフト
アツプ時とシフトダウン時とでは異る変速マツプとなる
が、このことは公知であり、且つ本発明上、それ程大き
な意味をもたないほで、シフトアツプ時のマツプのみ表
わす。

マニユアル弁Vmをドライブ位置Ｄ以外のシフト位置、例
えば中速保持位置IIまたは後進位置Reへシフトするとき
は、中速段歯車列G₂または後進歯車列Grがそれぞれ確立
するが、このことは本発明と特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。尚、マニユアル弁
Vmのシフト位置中、Rkはパーキング位置を示す。

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の制御弁装置Dcを第２図
により続けて説明する。図示例の制御弁装置Dcは第１実
施例であり、それは減圧弁Vdと車速応動弁Vsより構成さ
れる。

減圧弁Vdは、右方の開き位置と左方の閉じ位置との間を
移動するスプール弁体80と、この弁体80を開き位置に向
つて押圧するばね81と、弁体80の右端面が臨むパイロツ
ト油圧室82と、入，出力ポート83,84とを有し、入力ポ
ート83には前記高速段クラツチC₃の作動油路41₃より分
岐した油路41₃′が接続され、出力ポート84は、オリフ
イス85を介してパイロツト油圧室82と連通され、また出
力通路86を介して前記直結クラツチCdの油圧シリンダ14
とも連通される。弁体80には、パイロツト油圧室82の油
圧が過度に上昇したとき、該弁体80の閉じ側への移動量
を一定に規制してばね81の過度の変形を防止するストツ
パ杆80aが一体に形成されている。

車速応動弁Vs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87と、この弁体87を閉じ位置
に向つて押圧するばね88と、弁体87の右端面が臨むパイ
ロツト油圧室89と、弁体87にスナツプ動作を与えるクリ
ツクモーシヨン機構90と、入，出力ポート91,92とを有
する。クリツクモーシヨン機構90は、前記低−中速シフ
ト弁V₁に設けた機構67と同様に、スプール弁体87と共に
移動するクリツクポール93と、位置決め突起94をもつた
固定の規制板95とよりなつている。したがつて弁体87
は、通常、ばね88の偏倚力により右方の閉じ位置に留め
られるが、パイロツト油圧室89の油圧が規定値を超えた
ときに、クリツクボール93が位置決め突起94を乗越して
急速に左方の開き位置へ移動するものである。パイロツ
ト油圧室89には前記第１信号油路47₁より分岐した油路4
7₁′が、また入力ポート91には減圧弁Vdの入力ポート83
と同様に油路41₃′が、また出力ポート92には減圧弁Vd
の出力ポート84と同様に出力油路86が接続される。かく
して、減圧弁Vd及び車速応動弁Vsは、油圧源に連なる作
動油路41₃と直結クラツチCd間を結ぶ油路41₃′,86に並
列関係で介装される。

次に上記制御弁装置Dcの作用を説明する。

先ず、低速段歯車列G₁または中速段歯車列G₂の確立によ
り車両が低速で走行している場合を考えると、この場合
は低速段クラツチC₁またはそれ及び中速段クラツチC₂が
作動しているから、少なくとも高速段クラツチC₃の作動
油路41₃は油タンクＲに連通しており、またガバナ弁Vg
の出力油圧、即ちガバナ圧Pgは比較的低いので、減圧弁
Vd及び車即応動弁Vsはいずれも図示の状態にあつて、直
結クラツチCdの油圧シリンダ14内は大気圧となつてい
る。

一方、トルクコンバータＴの内部には絞り33を介してラ
イン圧Plの一部が導入されているから、直結クラツチCd
のピストン13はトルクコンバータＴの内圧により左動し
て該クラツチCdを解除状態にしている。

この状態から車速が上昇し、高速段歯車列G₃が確立する
と、この場合は高速段クラツチC₃がその作動油路41₃か
ら油圧を供給されて作動状態となるので、上記油圧は油
路41₃′を通して減圧弁Vdへも伝達され、そしてその
入，出力ポート83,84を通り、出力油路86を経て直結ク
ラツチCdの油圧シリンダ14に供給され、この油圧により
ピストン13を右動して該クラツチCdの作動を開始させ
る。

ピストン13が右動して直結クラツチCdの作動即ち接続が
開始されると、その油圧シリンダ14内の油圧が上昇する
ので、それに伴い減圧弁Vdのパイロツト油圧室82の油圧
も上昇し、その油圧が規定値を超えると弁体80は右動し
て入，出力ポート83,84間を遮断し、これによつて直結
クラツチCdのそれ以上の結合力の増大を抑制する。かく
して、第３図に砂地印で示すような直結クラツチCdの弱
接続領域が得られる。

このように制御された直結クラツチCdの結合力は、その
ときの車両の巡航力に耐えて滑らない強さではあるが、
アクセルペダルをスロツトル全開近くまで踏込んだとき
のエンジン出力に対しては、滑りを伴う程度の大きさに
設定される。したがつて、車両が一定車速で巡航してい
る限り、従来の直結クラツチを使用したものと同様に、
経済的且つ静粛な滑り無し運転が可能であり、一方、加
速を行うときには直結クラツチCdが適当に滑ることによ
り前述のような動力分割運転が行われるので、従来装置
にありがちな出力の不足感は生じない。

また、直結クラツチCdの結合力が比較的弱いために、エ
ンジンＥのトルク変動時には、振動のピーク値に対して
も直結クラツチCdは微少滑りを超して振動を吸収する機
能も発揮するが、特に図示例のようなローラ形式の直結
クラツチCdを採用すれば、その一方向クラツチ作用によ
り駆動車輪W,W′側からの逆負荷を全てトルクコンバー
タＴにより流体力学的にしかエンジンＥへ伝達されない
ので、振動エネルギは略半波整理されることも手伝つて
一層滑らかな運転が確保される。

更に車速が上昇して規定値voを超えると、車速応動Vsの
パイロツト油圧室89に油路47₁′を通して導入されるガ
バナ圧Pgが規定の作動圧力に達し弁体87を左動させるの
で、入力ポート91と出力ポート92間が連通され、減圧弁
Vdが短絡状態となる。したがつて、高速段クラツチC₃の
作動油圧は何等減圧されることなく直結クラツチCdの油
圧シリンダ14に供給され、これにより第３図に斜線で示
した直結クラツチCdの強接続領域が得られる。このよう
にして増強された直結クラツチCdの結合力は車速の２乗
に比例して増大する走行抵抗に充分に耐え、トルクコン
バータＴを滑りのない直結状態を保持する。

上記実施例において、車速応動弁Vsはガバナ圧Pgをパイ
ロツト圧とした油圧制御式に構成したが、規定の車速に
応動するものならその構造は問わず、例えば電気的に規
定の車速を検知してソレノイドの励磁力で開閉を行うも
のや、トルクコンバータＴのタービン翼車３側に設けて
その遠心力を開閉するもの等、様々なものを採用し得
る。

第４図は本発明の制御弁装置Dcの第２実施例を示すもの
で、前実施例の減圧弁Vd代えて、車速応動弁Vsが開弁状
態のときこれを迂回するバイパス96を油路41₃′,86に接
続すると共にバイパス96にリーク通路97を接続し、これ
らバイパス96の入口側及びリーク通路97にオリフイス9
8,99をそれぞれ設け、更に車速応動弁Vsの開弁時リーク
通路97を閉じるようにしたものであり、その他は前実施
例と同様構成である。而して、高速段歯車列G₃の確立時
で、且つ車速が規定値v₀以下である場合には、車速応動
弁Vsが前実施例と同様に閉弁状態を保つので、高速段ク
ラツチC₃の作動油圧が油路41₃′、バイパス96及び出力
油路86を通して直結クラツチCdの油圧シリンダ14に供給
される。その際、バイパス96への圧油の導入量がオリフ
イス98により一定に制限されると同時に、該オリフイス
98を通過した圧油の一部がリーク通路97のオリフイス99
を介して油タンクＲ側へ排出されるので、結局、高速段
クラツチC₃の作動油圧が減圧された状態で油圧シリンダ
14に供給され、直結クラツチCdは比較的弱い結合力を発
揮する。車速が規定値v₀を超えて車速応動弁Vsが開弁状
態になると、その弁体87によりリーク通路97を閉鎖する
ので、圧油の洩れ損失を防ぐと共に高速段クラツチC₃の
作動油圧が車速応動弁Vsを通して減圧されることなく油
圧シリンダ14に供給され、直結クラツチCdは強力な結合
力を発揮する。

以上のように本発明によれば、トルクコンバータの直結
クラッチが油圧作動式に構成されて、補助変速機の高速
段クラッチの作動油圧で作動する油圧シリンダを備え、
その高速段クラッチの作動油圧を油圧シリンダに導く油
路に、規定の車速を境として低速域では前記直結クラッ
チの結合力を弱く、高速域では同結合力を強くするよう
に、該高速段クラッチの作動油圧を高低２段に制御して
該油圧シリンダに供給する制御弁装置が介装されるの
で、低速段歯車列の確立状態では、直結クラッチの不作
動状態を保ってトルクコンバータのトルク増幅機能を全
て発揮させ、また高速段歯車列の確立状態では、直結ク
ラッチを作動状態にしてトルクコンバータの作動を適度
に抑えて低燃費化を図ることができるが、特に該高速歯
車直列を確立状態でも低車速域では、直結クラッチの結
合力は比較的弱く制御されるから、加速や登坂を行うべ
くアクセルペダルを大きく踏み込んでエンジン出力を増
大させた場合は該直結クラッチが自動的に滑って、該直
結クラッチの機械的な伝動機能とトルクコンバータ本来
の流動力学的な伝動機能とを併用した所謂“動力分割運
転”を行い、その結果、トルクコンバータの滑り損失を
低減させつつ本来のトルク増幅機能を或る程度回復させ
ることができるため、力強く且つ経済的な加速運転を行
うことができる。また、車両の低車速域でのエンジンの
大きなトルク尖頭性に対しては直結クラッチの適度な滑
りにより振動やショックを吸収して快適な低速運転を行
うことができる。しかも、車両の高車速域では直結クラ
ッチの結合力の増強により滑りを抑制して静粛で経済的
な運転を行うことができるから、全体として実用燃費の
低減と運転性能を向上に大いに寄与することができる。

また特に上記直結クラッチの油圧シリンダを補助変速機
の高速段クラッチの作動油圧で直接作動させるように
し、且つその作動油圧を車速変化に応じて高低２段に制
御することで該直結クラッチの結合力を切換変化させる
ようにしているので、全体として直結クラッチの油圧制
御回路の構成が簡単であり、コストの節減や点検整備等
の作業性に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する車両用自動変速機の概要図、
第２図は本発明制御弁装置の第１実施例を含む、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図は第２図の油圧回路による変
速特性図、第４図は本発明制御弁装置の第２実施例を示
す縦断面図である。 Cd……直結クラツチ、Dc……制御弁装置、Df……差動装
置、Ｅ……エンジン、G₁……低速段歯車列、G₂……中速
段歯車列、G₃……高速段歯車列、Ｍ……補助変速機、Ｔ
……トルクコンバータ、Vd……減圧弁、Vs……車速応動
弁、W,W′……駆動車輪、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、14……油圧シリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプ翼車（２）を含む入力部材およびタ
   ービン翼車（３）を含む出力部材を有するトルクコンバ
   ータ（Ｔ）と、複数段の歯車列（G₁〜G₃）を有し該歯車
   列（G₁〜G₃）を介して前記出力部材のトルクを駆動車輪
   （W,W′）に伝達する補助変速機（Ｍ）と、前記入，出
   力部材間に設けられてその間を所定の条件下で機械的に
   結合するよう作動する、滑り特性を持った直結クラッチ
   （Cd）とを備えた車両用自動変速機において、 前記補助変速機（Ｍ）は、高速段の歯車列（G₃）を確立
   するための油圧作動式の高速段クラッチ（C₃）を有し、
   前記直結クラッチ（Cd）は油圧作動式に構成されて、前
   記高速段クラッチ（C₃）の作動油圧で作動する油圧シリ
   ンダ（14）を備え、その高速段クラッチ（C₃）の作動油
   圧を前記油圧シリンダ（14）に導く油路（41₃′,86）
   に、規定の車速を境として低速域では前記直結クラッチ
   （Cd）の結合力を弱く、高速域では同結合力を強くする
   ように、該高速段クラッチ（C₃）の作動油圧を高低２段
   に制御して該油圧シリンダ（14）に供給する制御弁装置
   （Dc）が介装されたことを特徴とする、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。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第項記載のものにおい
   て、前記直結クラッチ（Cd）は、前記油圧シリンダ（1
   4）内の油圧の上昇に応じて結合力を増大する形式のも
   のとし、前記制御弁装置（Dc）は、前記油路（41₃′,8
   6）に前記高速段クラッチ（C₃）の作動油圧が規定値以
   上になると閉路する減圧弁（Vd）と、車速が規定値以上
   になると開路する車速応動弁（Vs）とを前記油路（4
   1₃′,86）に並列に介装して構成した、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。