JPS59151662A - 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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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９
直結制御装・置に関し、特に流体式トルク　−コンバー
ーの人、出力部材間を機械的に係合すなわちロックアツ
プしうる直結クラッチの作動を、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っては、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２滑り
のために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
なった時点で、トルクコンバータを機械的にロックアツ
プして滑り損失を必要最小限に抑える必要があり、しか
もできるだけ低速の状態でロックアツプを行なうことが
望ましい。ところが、あまりにｆ氏速であるときにロッ
クアツプを行なうと、トルクコンバータのトルク増幅機
能が必要なスロットル開度の大きなときにトルク増幅機
能を利用すること力；できず、動力性能が劣化する。し
かも低速時に＆ｉ、エンジンのトルク変動も太ぎ〜１の
で、低速テノロックアップ運転はエンジン振動が車体に
伝わって乗心地が悪いみ このような問題の解決策の１一つとして、本出願人は、
直結クラッチのロックアラレ°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ノ（−夕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
に比例してロックアツプ係合力を強めるためには、自動
変速機力１通常有している変速用ガバナ弁の出力すなわ
ちガノくす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
アップされるべき車速かより高速側に移行してくるので
、半熱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ッ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ックアツ
プの係合力を定めた場合、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ってしまうからで
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ックアツプ係合の
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ックア
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、ロックアツプの目的に一層合、久した係合力特性を
、変速特性の犠牲を伴わずに得ることができるトルクコ
ンノく一タの直結制御装置を提供することを目的とする
。

以下、図面により本発明の一実施例につ（・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Ｆ　、
　Ｗｒ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に一方向クラッチ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がらポンプ
翼車２に伝達されるトルクは流体力学的にタービン翼Ｊ
ｉ　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図のレギュレータ弁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ッチ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２αには、内周に駆動円
錐面９をもった環状の駆動部材１０が固着される。また
、タービン翼車３の内周壁３α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をもった被動部
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３α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っている。

駆動及び被動円錐面９，１１間には円柱状のクラ７　ｆ
　ｏ−ラ１５が介装され、このクラッチローラ１５は、
第２Ａ図に示すように、その中心軸線Ｏが、両日錐面９
，１１間の中央を通る仮想円錐面１ｃ（第２図）の母線
１に対し一定角度θ傾斜するように、環状のりテーカ１
６により保持される。

シタ力って、トルクコンバータＴのトルク増幅機能が不
必要となった段階で、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１
３即ち被動部材１２が駆動部材１０に向って押動される
。これによりクラッチロー２１５は両日錐面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
、これに伴いクラッチローラ１５が自転するが、このク
ラッチロー２１５は、その中心軸ＭＯ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
ろ。その結果、クラッチローラ１５は両日錐面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。直結クラッチ
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間に加わった場合
には、クラッチローラ１５は各円錐面９，１１に対して
滑りを生じ、上記トルクは二分割、されて、一部のトル
クは直結クラッチＣｃｔ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ッチロ
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。

直結クラッチ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の回転速度よりも太き（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、これに伴いクラッチローラ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
ラソチローラー５は両日錐面９，１１間への喰込みから
解除され、空転状態とかる。したがって、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。

油圧シリンダー４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、直結クラッチｃｄは不作動状態となる。

再び第１図において、補助変速機Ａ４の互いに平行する
人、出力軸５，６間には低速段歯車列Ｇ８、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
クラッチＣ１を介して連結される駆動歯車１７と、出力
軸６に一方向クラッチＣ８を介して連結され上記歯車１
７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に中速段クラッチＣ２を介して
連結される駆動歯車１９と、出力軸６に切換クラッチＣ
ｒを介して連結され上記歯車１９と噛合する被動歯車２
０とより構成され、また高速段歯車列Ｇ３は、入力軸５
た固設した駆動歯車２１と、出力軸６に高速段クラッチ
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１
９と一体に形成した駆動歯車２３と、出力軸６に前記切
換クラッチＣｓを介して連結される被動歯車２４と、上
記両面車２３．２４に噛合するアイドル歯車２５とより
構成される。前記切換クラッチＣｓは前記被動歯車２０
．２４の中間に設けられ、該クラッチ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、低速段クラッチ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Ｇ、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、低速段クラッ
チＣ１の接続状態のままで、中速段クラッチ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
も出力軸６にトルクが伝達される。この間、低、中速段
歯車列Ｇ８．Ｇ２の変速比の差により、低速段歯車列Ｇ
１の被動歯車１８に比べ出力軸６の方が犬ぎい速度で回
転するので、一方向クラッチｃｏは空転して低速段歯車
列Ｇ１を実質上体止させる。また、低速段クラッチＣ１
の接続状態において、中速段クラッチＣ２を遮断すると
共に高速段クラッチ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Ｇ、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
同様に一方向りラッチｃｏは空転して低速段歯車列Ｃ１
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、中速段クラッチ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。この圧油はレギュレ
ータ弁Ｖｒにより所定圧力に調圧された後、マニュアル
弁Ｖｍへ送られる。この油圧をライン圧ｐｔという。

レギュレータ弁Ｖ丁は、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のセット荷重を加減すべ（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クアーム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はね３
２が接続される。したがって、ステーク反力が増大すれ
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のセット荷重を増大さ
せ、その結果作動油路２９のライン圧ｐｔは増圧される
。

レギュレータ弁Ｖγ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、キャビテーションな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の犬ぎさや
、トルクコンノζ−タＴの出口油路３５に設けたチェッ
ク弁３６のばね３７の強さ等で決められる。

チェック弁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Ｈ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ュレー
タ弁Ｖγより潤滑油路３８へ導かれ、各部間滑部および
タイミング弁Ｔυ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
３Ｂに接続される。

マニュアル弁Ｖｍへ送られた圧油は、該弁〆ｍが図示の
中立位置Ｎにあるとぎは前記クラッチＣＩ。

Ｃ２ｒ　０３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
してドライブ位置りにシフトされると、油圧ポンプＰか
らの作動油路２９が、前記低速段クラッチＣ１の油圧シ
リンダ４０．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Ｓ　
ｙｎのばね室４２に通じる作動油路４３とに連通される
ので、低速段クラッチＣ１が作動（接続）されて、前述
のように低速段歯車列Ｇ、が確立すると共に、サーボモ
ータＳ　ｙｎのピストン４４は図示の左動位置に留まり
、シフトフォーク４５を介して前記セレクタスリーブ２
６を第１図の状態の前進位置に保持する。

したがって、後進歯車列Ｇγ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Ｖ９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４１、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。

したがって、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５００２つのウェイト５
１に働く遠心力の作用にまり車速に比例した油圧、即ち
ガバナ圧Ｐｇを第１信号油路４７．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つのウェイト
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つのウェイトを有し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、車速低下時にロックアン
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、スロットル弁Ｖｔの入
力ポートに連なる入口油路５３が分岐し、絞弁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、スロットル弁Ｖｔの入口圧力の上限
値を規定するモジュレータ弁５４が介装される。

スロットル弁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６ｏ、戻しばね５７０セッ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５
５、　　　　　　Ｋ１わり・、：ｆ１″を６へ押すが・
００左動１伴い第２信号油路４７□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５５αに働くので、結局、スロットル弁Ｖ
ｔはエンジンＥの絞弁開度に比例した油圧、即ちスロッ
トル圧ｐｔを第２信号油路４７□に出力することになる
。

上記第１及び第２信号油路４７１．４７□は低−中速シ
フト弁Ｖ１及び中−高速シフト弁Ｖ２の各両端パイロッ
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Ｖ！　、Ｖ２
の各スプール弁体６４，６．５は両端面に前記ガバナ圧
Ｐｇ及びスロットル圧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まっているが、車
速か上昇してガバナ圧Ｐ９が増加し、このガバナ圧Ｐｙ
にょるスプール弁体６４の左動力がスロットル圧ｐｔ及
びばね６６にょる該弁体６４の右動力に打勝つと、該弁
体６４の右端部に設けたクリックモーション機構６７に
おいて弁体６４と共に移動するクリックボール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
油圧が低速段クラッチＣ８の油圧シリンダ４０．にのみ
送られていたのが、作動油路７０゜７１．４１２を通し
て中速段クラッチＣ２の油圧シリンダ４０□にも送られ
、両クラッチＣ１ｒ　０２が接続状態になるので、前述
のよ５に中速段歯車列Ｇ２が確立する。

更に車速か上昇して（ると１．中−高速シフト弁〆２で
も同様な作用が生じ、絞弁Ｖ２の７プ一ル弁体６５は増
加するガバナ圧Ｐ、！７のために左動して、作動油路４
１□　、７１を油タンクＲに開放する一方、作動油路γ
０を、今度は、高速段クラジチＣ３の油圧シリンダ４０
３に通じる作動油路４１３に連通させるので、中速段ク
ラッチＣ２が遮断状態、低速段クラッチＣ１及び高速段
クラブチＣ゛、が接続状態となって、前述のように高速
段歯車列Ｇ３が確立する。

このときの変速ショックを緩和するためにアキュムレー
タ７２，７３、一方向弁７４およびオリフィスコントロ
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、各アキュムレー
タ７２．７３の背圧室に連通ずる油路８２との間には弁
７６が介挿される。この弁７６は前記スロットル弁Ｖｔ
に類似するもので、スプール弁体７Ｔ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Ｌのスロットル
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、その変位が制御はね１８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
に伴なって油路８２に出力される油圧がスプール弁体７
７を右に押し戻すようにスプール弁体７７の左肩部γ７
ａに働（。これにより、弁７６は、エンジンＥのスロッ
トル開度に比例した油圧を油路８２に出力し、前記変速
ショックを緩和する働きをする。

マニュアル弁Ｖｍをドライブ位置り以外のシフト位置、
例えば中速段保持位置■又は後進位置Ｒｅヘシフトする
ときは、中速段フランチｌＺ’２のみが作動して中速段
歯車列Ｇ２又は後進歯車列Ｇγがそれぞれ確立する。特
に、後進位置Ｒｅヘシフトしたとぎは、サーボモータＳ
ｍのピストン４４がその左端面に圧油を受け、ばね室４
２が油タンクＨに接続されるめで、ピストン４４が右動
し、上述のように後進歯車列Ｇγが確立する。なお、マ
ニュアル弁Ｖｍのシフト位置中、Ｐｌｃはパーキン以上
のような油圧回路は従来公知である。

さて、本発明の直結クラッチ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ＩＪｃは直結
時の係合力な車速に関連させて制御する変調手段として
のモジュレータ弁Ｍυを備える。

このモジュレータ弁Ｍυと直結クラッチＣｄとの間には
オンオフ弁Ｖｏが介装される。またレギュレータ弁Ｖγ
の出口油路３８から分岐し潤滑油圧ＰＬＬが作用する油
路８３および低速段クラッチＣ１の油圧シリンダ４０□
に通じる作動油路４１．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
モジュレータ弁Ｍυとの間にタイミング弁Ｔυが介挿さ
れる。

このようにして、タイミング弁Ｔｖ、モジュレータ弁Ｍ
υ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Ｔυは、変速時に直結クラッチＣ・のロッ
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
ラッチＣ゛２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９０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がモジュレータ、弁Ｍυ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切換位置にあるとぎに
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とのみ連通ずる。

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
って閉じられ、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
とが連通ずる。

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、中速段クラッチＣ′２の係合中ば弁体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。

モジュレータ弁Ｍｖは、ガバナ圧Ｐｙｔｚｔベースにし
てロックアツプ係合圧力を形成するものであり、本発明
の主要部をなす。このモジュレータ弁Ｍυ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を開き位置に向かって押
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１０
０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１０２に接続される。第１パ１０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９６αが臨む油室
１０４は油タンクＲに連通ずる。

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４７．′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Ｐ、！７
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、スロットル開度がアイドル位置にあ
るとぎに直結クラッチＣｄのロッ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ックアンプの解
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１０５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１０
７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、入力ポートはモジュール弁Ｍｖからの
油路１０２に連通し、出力ポートは出力油路１０９を介
して直結クラッチＣｄの油圧シリンダ１４内に連通ずる
。第２パイロツト油圧室１０８には、Ｉ　　　　　　　
弁７６からアキュムレータ７２．７３の背圧室にエンジ
ンＥのスロッ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に連通ずる。

このオンオフ弁Ｖｏでは、弁７６の出力すなわちエンジ
ンＥのスロットル開度に比例した油圧がばね１０６のば
ね力に打ち勝ったとぎに開弁し、モジュレータ弁ＭＵの
出力を直結クラッチＣｄの油圧シリンダ１４に導く。ま
た弁７６の出力がばね１９６のばね力より弱いとぎ１（
は閉弁し、油路１０９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Ｈに解放する。

なお、第２パイロツト油圧室１０８に変速時のショック
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、原理的にはスロットル弁Ｖｔからのス
ロットル圧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、直結クラッ
チＣｄ、の制御装置ＤＣはマニュアル弁Ｖｍがドライブ
位置り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、中速段クラッチ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、したがってハイセレクト弁Ｖｓも
第２図示のように作動してガバナ圧Ｐダがモジュレータ
弁Ｊｄｖの第２パイロツト油圧室９９に作用する。この
ガノ（す圧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、モジュレータ弁Ｍυ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９６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Ｓｔ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Ｐ！ｙよりも太き（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１０
１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ぎに第１式が成立する。

ｐｏ　Ｘ　ＳＬ　＝　ｐＧ　Ｘ　ＳＲ十Ｆ　ｏ・・・・
・・（１）すなわち、 Ｓ　ｎ　　　　　　　　Ｆ　。

ノ’ｏ＝−ｐｃ＋□・・・・・・・・・（２）ＳＬ　　
　　Ｓｒ。

が成立する。ＳＲ／Ｓｒ、　、）　１　　であるので、
出力圧ｐ。

はガバナ圧ｌ）　ｙ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／ＳＬだけ加算
される。

これを第３図によって説明すると、出力圧Ｐ。

は、ガバナ圧Ｐ１を従来のように平行にかさ上げした場
合（すなわちＳｔ、＝Ｓｎ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。したがって、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ッ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、直結クラッチ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、中速段クラッチＣ２への作動油圧がタイミン
グ弁Ｔυ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。したがって、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
ラッチｃｄ、の係合力を決めることになる。この鳴合で
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、モジュレータ弁屑υにおけ１　　　
　　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９
６ａ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９６ｄを出力ポートに連通ずるパイ
ロット油圧室に臨ませ、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図ば、本発明の要点である変調手段としてのモジュ
レータ弁の他の実施例を示すもので、このモジュレータ
弁ノｉυ′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１１
４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１１２の左端
面が臨む第１パイロツト油圧室１１６と、“ピストン１
１３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１１
２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に連通ずる。この環
状溝１１９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を弁し
てハイセレクト弁Ｖｓに接続される。またピストン１１
３の左肩部１２４ａは油室１２３に臨み、この油室１２
３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。

このモジュレータ弁Ｍυ′の作用について説明すると、
ハイセレクト弁Ｓυが図示の状態にあるとぎには、ガバ
ナ圧Ｐダが第２パイロツト油圧室１１７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Ｐｙを乗じた左向きの力が作用するが、こ
の力がばね１１５のばね力に打ち勝つまではピストン１
１３は動けない。したがって、モジュレータ弁Ｍυ′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Ｐ
ｏを出力することになる１゜次に車速が上昇してガバナ
圧Ｐダが増加し、ピストン１１３を左動させる力がはね
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
者が一体となって動く。したがって第２図の実施例にお
けるモジュレータ弁Ｍυと同様に、左右両端間に第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Ｐｙ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ｐ。

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−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
ラッチＣｃｔＯ係合力をわずかに弱めることによって、
中速領域でのこもり音を防止することができる。

なお、以上の説明に対しく特に第１図〜第３図の実施例
に対し）、直結クラッチ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っ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１３０
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、車速に比例した信号圧を
変調手段で一定比率に変調し、その変調手段の出力圧を
直結クラッチの係合力の指標として用いるので、前記出
力圧は高速側でも充分に高い特性を示し、したがって中
速、低速領域で動力性能や振動レベルを満足させうるよ
うな係合力に設定したとしても、これらの心配のない高
速領域では直結クラッチの係合力を充分に強めて燃費効
果を高めることができる。

【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図の直結クラッチの要部展開図
、第３図はモジュ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ュレータ弁の概要図、第５図
は第４図のモジュレータ者の出力油圧特性図°αちる。 第３図 第４図 六

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　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ッ
   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
   な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、前記車速比例信号圧発生手段の出力信号圧が入力さ
   れ、該信号圧を一定の比率に変調し前記直結クラッチの
   係合力の指標とすべ（出力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。 （２）前記変調手段は、前記信号圧が基準レベルに達し
   たときに変調作用を行なうように構成されることを特徴
   とする特許請求の範囲第（］）項記載の車両用自動変速
   機におけるトルクコンバータの直結制御装置。