JPS59151663A

JPS59151663A - 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

Info

Publication number: JPS59151663A
Application number: JP2662383A
Authority: JP
Inventors: Masao Nishikawa; 正雄西川; Yoshimi Sakurai; 桜井　義美
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-02-19
Filing date: 1983-02-19
Publication date: 1984-08-30
Also published as: JPS6313069B2

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の
直結制御装置に関し、特に流体式トルクコンバータの人
、出力部月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、その本来のトルク増幅機能
が不要になった時点で機械的に係合（ロックアツプ）し
て、トルクコンバータの滑り損失をな（すことは燃料経
済性の見地から好ましく、その効果を太き（するにはで
きるだけ低速の状態から幅広（トルクコンバータをロッ
クアツプする２とが必要である。

こ９ような観点から本出願人は、複数の変速段にわたっ
てトルクコンバータをロックアツプすることができ、し
かも変速時にはそのロックアツプ状態を一時解除するこ
とにより、変速時のショックを、従来のロックアツプを
行なわない自動・斐速機と同様のレベルに維持すること
ができる制御装置を既に提案している。

また、低速の状態でロックアンプを行なうとトルクコン
バータ本来のトルク増幅機能と流体による振動吸収機能
とが失われるので、パワー感が失われるとともに不快な
車体振動が生じ、これらの問題への伺らかの対策が必要
になってくる。これに対し、本出願人は、テーバとロー
ラとの組合せから成る直結クラッチを提案し、このテー
ノくおよびローラ間の係合押圧力を、車速に比例させて
制御することでトルクコンバータと直結クラッチと゛の
間に任意に分割するようにして、この問題を解決しうろ
ことを提唱した。

これらの提案に基づいて実際の自動変速機の制御装置を
設計する場合に、車速に比例した信号圧としては従来か
ら用いられている変速用のガバナ１　　　　　弁の出力
すなわちガバナ圧Ｐｑを用いることが、設置スペースや
コストの点で有利である。ところが、このガバナ圧１）
　ｙの特性は、一般的に２次放物線の組合せで決められ
ており、低速領域ではガバナ圧の立−しり速度が第１図
で示すように速い。

これは、低速領域では車速の低下につれてロックアツプ
係合力が急激に弱まることを意味して２つ、車両が停止
する前にトルクコンバータのロックアツプ状態が解除さ
れ、エンジンストップ（いわゆるエンスト）が回避され
るので好都合である。しかしその反面で、ガバナ圧Ｐｌ
の特性は変速特性を決めるために自ら制約を有しており
、トルクコンバータのロックアツプをする観点がらガバ
ナ圧Ｐｇつ特性を自由に決めるわけにはいがない。した
がって、できるだけ低速の状態までロックアツプの解除
ポイントをもってくると、その解除ポイントよりも上の
車速領域では、直結クラッチの係合力が強過ぎて車体振
動が大きくなるという問題があった。すなわち、第１図
において、ガ・くす圧Ｐｇをかさ上げしてロックアツプ
圧Ｐ　７．をつくる場合、より低速からトルクコンノく
−りをロックアツプするためにそのかさ上げ量を増やし
てＰＬ′とした場合に、トルクコンバータの内圧ｐｃと
の交点で定まるロックアツプ開始ポイントは車速Ａから
車速Ｂへと移り、より低速側にシフトするが、中速領域
である車速Ｃではトルクコンノく一夕の係合力が増加す
るので、車体振動が増大し、しかもノくワー感も乏しく
なってくる。

したがって本発明の第１の目的は、変速用の既存のガバ
ナ圧を利用するという制約の下で、中速領域での振動問
題を解決しつつ、かつ低速領域まてロックアツプ係合力
を保持１−うるようにし、他の犠牲を伴うことなく実用
燃費の大幅な向上を図つた車両用自動変速機におけるト
ルクコン・（−タの直結制御装置を提供することである
。

また、上記第１の目的に従ってより低速領域までロック
アツプ係合力を保持しうるようにした場合、もし低速段
の変速比（第１速）にまでそのシステムを適用すると、
成る車速以下ではロックアツプ状態を解除するための切
換弁が必要となる。

さもないと、車両停止中にもトルクコンノく一夕のロッ
クアツプが行なわれ、エンジンが円滑に作動せず最悪の
場合にはいわゆるエンストが生じてしまう（なお、動力
分割型であればエンス斗が１００％生じるとは限らない
）おそれがある。

そこで、本発明の第２の目的は、低速段の変速比の状態
ではガバナ圧をかさ上げした圧力をロックアツプ係合圧
として用い、このガノくす圧が車速の低下とともに急激
に低下する特性を利用して、車速に応じて切換態様が変
化する専用の切換弁を新設することなく、低速段にお（
゛てもエンジンストップを引き起すことのな（・ように
し、てトルクコンバータをロックアツプしりるようにし
た車両用自動変速機におけるト２Ｔレクコニ７〕＜−夕
の直結化Ｉｊ御装置を提供することである。

以下、図面により本発明の実施例につ〜・て説明すると
、先ず本発明を適用する前進３段１．後進１段の自動車
用自動変速機の概要を示す第２図において、エンジンＥ
の出力は、そのクランク軸１カ）らトルクコンノく一夕
１′、補助変速機Ｍ、差動装置Ｄｆを順次経て駆動車輪
Ｈｐ’　、　ｔｔｙｒに伝達され、こＪｔらを駆動１−
ろ。

トルクコンバータ１′は、クランク軸１に連結したポン
プ翼車２と、補助変速機ＡＩの入力軸５に連結したター
ビン翼＊３と、入力軸５上に相対回４云自在に支承され
たステータ軸４σ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３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３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３図及び第３Ａ図により詳細に説明す
ると、ポンプ翼車２の内周壁２うには、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をもった被動部制
御２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はタルビン翼車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１゛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ッチロ
ーラ１５が介装され、このクラッチローラ１５は、第３
Ａ図に示すように、その中心軸線Ｏが、両川錐面９，１
１間の中央を通る仮想円錐面１ｃ（第３図）の母線ｌ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ラ１５は両回錐面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３Ａ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ｉ０，１２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、クラッチローラ１５は両川錐面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。直結りオツチ
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ッチローラ１５
の滑り度合により変化する可変駆動力分割系が形成され
る。

直結クラッチＣ’ｄの作動状態において、トルクコンバ
ータ１゛に逆負荷が加われば、被動部材１２０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、両部拐’ＩＯ，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
、クラッチロー２１５は両川錐面９，１１間への喰込み
から解除され、空転状態となる。したがって、り−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７゛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Ｏｄは不作動状態となる。

再び第２図において、補助変速機ＡＩの互いに平行する
人、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か並列
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ＣＩ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Ｃｏ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０２Ｇ′！：、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
ラッチＣ８を介して連結される被動歯車２２とより第１
〜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１ｍ１ｌ−Ｌ２３と
、出力軸６に前記切換クラッチＣ５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。　前記切換クラッチＣ
５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Ｇ１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ろ。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
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Ｇ、、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の方が大きい速度で
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Ｃ
７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
同様に一方向りラッチＣＯｋま空転して低速段歯車列Ｇ
１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Ｑｒが確立し、この
歯車列Ｑｒを介して入力軸５から出力軸６にトルりが伝
達される。

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

第３図において油圧ポンプＰば、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Ｖγにより所定圧力に調圧された後、マニュアル
弁１１ｍへ送られる。この油圧をライン圧ｐ　ｌという
。

レギュレータ弁Ｖγ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χ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。したがって、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のセット荷重を増大
させ、その結果作動油路２９のライン圧ＰＬは増圧され
る。

レギュレータ弁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、キャビテーショ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３３０太きさや
、トルクコンバータ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Ｔｖへ送られるが、この際の必要最小限の
潤滑油圧１）　ｔＬを確保するために油圧発生手段とし
ての調圧弁３９が潤滑油路３８に接続される。

マニュアル弁Ｖｍへ送られた圧油は、絞弁１１ｍが図示
の中立位置Ｎにあるときは前記クラッチＣＩ　　ｐＣ２
、Ｃ３その他各種油圧作動部の・いず淀も送られること
がない。絞弁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かもの作
動油路２９が、前記低速段クラッチ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５ｍ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Ｇ１が確立すると共に、サーボモータ５７Ｆ
Ｌ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プ２６を第２
図の状態の前進位置に保持する。

したがって、後進歯車列Ｏｒは不作動状態におかれる。

サーボモータ５ｍ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Ｖｌの入力
ポートに連なる入口油路４６が分岐し、絞弁ｖｇの出力
ポートからは第１信号油路４７、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０牙の回転軸４９回りに回転される。

したがって、その回転速度ムマ車速に比例するので、ガ
バナ弁Ｔａｇは、そのスブ−／し弁体５０の２つのウェ
イト５１にイ動く遠心力（７）作用により車速に比例し
た油圧、即ちガノ（す圧Ｐ！Ｉ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Ｖ、！７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ｙｔ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ｙｔ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６０、戻しばね５７の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
（ので、結局、スロットル弁ＶｔはエンジンＥの絞弁開
度に比例した油圧、即ちスコツドル圧７）　ｉ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４７７，４７□は低−中速シ
フト弁Ｖ、及び中−高速シフ）％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、’＋　Ｖ
２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
速が上昇してガバナ圧Ｐｇが増加し、このガバナ圧ＰＩ
によるスプール弁体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Ｃ１の油圧シリンダ４０．にのみ
送られていたの力５、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。

更に皇速か上昇してくると、中−高速シフト弁Ｖ２でも
同様な作用が生じ、絞弁７７２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４１□
　、７１を油タンクＲに開放する一方、作動油路７０を
、今度は、高速段クラッチ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、中津段クラッ
チＣ２が遮断状態、低速段クララｆ　Ｃ１及び高速段ク
ラッチＣ３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かも分岐した油路８１と、各アキュムレー
タ７２．７３の背圧室に連通する油路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Ｖ’
ｔ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
動に伴なって油路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？
　、７０．に働く。これにより、弁１６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Ｊ／’　ｍ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、中速段クラッチ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Ｒｃヘシフトしたときは、サーボモータ
５ｍ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
動シ、上述の十うに後進歯車列Ｇｒが確立する。なお、
マニュアル弁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、本発明の要部を第３図により続けて説明すると、
直結クラッチＣｄの作動を制御するために、制止手段と
してのタイミング弁Ｔυ、モジュレータ弁Ｍυおよびオ
ンオフ弁１７　ｏが油圧的に直列に接続される。ただし
、この接続順序は図示の順序に限定されるものではなく
、接続順序は問わない。

タイミング弁１゛υは、変速時に直結クラッチＣｄ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Ｃ２の作動油路４１□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を挟んで左右対称に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、低速段クラッチＣ１への作動油路４１．
から分岐した油路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、ン閏滑油路３Ｂから分岐した油路
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がラント：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とが再び連通ず
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９
４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８
４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
ずるが、中速段クラッチ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ｌ？とは遮断される。

モジュレータ弁Ｍｖは、ガバナ圧Ｐ！１をベースにして
ロックアツプ係合力を形成するためのものであり、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の右端面が臨む第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。入力ボート１０ｏはタイミング弁７゛υの
出力油路９４に接続され、出力ボート１ｏ１は油路１０
２に接続される。第１パイロツト油圧室９８は、弁体９
６に設けた絞り１０３を介して出カポ−）１０１に常時
連通する。

第２パイロツト油圧室９９は、選択手段としてのハイセ
レクト弁Ｖ８を介して、油路９５と、ガバナ圧ｐｇを導
く第１信号油路４７１がら分岐した油路４７．′とに接
続される。ハイセレクト弁Ｖ３は、油路９５および油路
４７１′が同心接続されろケーシング１２５内に球状弁
体１２６を収納して構成される。このハイセレク）弁ｌ
／Ｊは、油路９５の油圧すなわち潤滑油圧ｐｗが零と、
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モジュレータ弁Ａ４υの第
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
るときに直結クラッチＣｄのロックアツプの解除な行な
う弁であり、右方の閉じ位置すなわちロックアツプの解
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１０５を閉じ側に伺勢するばね１０６と
、弁体１０５の左端面が臨む菓１パイロット油圧室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、入カポ＝トはモジュレータ弁Ｍυ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、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（油路８２かも分岐した油路
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のスロットル開度に比例した油圧かばね１０６のば
ね力に打ち勝ったときに開弁し、モジュレータ弁Ｍυ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の出力かばね１０６のばね力よりも弱いときに
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（・るが、原理的にはスロットル弁Ｖｔからの
スロットル圧ｌ）ｔを作用させてもよ℃・。

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ＣｄＯロックアツプ制御はマニュアル弁Ｖｍがドライ
ブ位置りにあるときのみ行なわれるので、その場合につ
いてのみ説明する。

先ず、ドライブ位置りにマニュアル弁７７７７１をシフ
トして車両を発進させると、最初は低速段の変速比であ
るので、油路８９に油圧は作用しておらず、したがって
タイミング弁Ｔυは第３図示の第１切換位置にあり、油
路９５の油圧は零であり、ハイセレクト弁１７　ｓから
モジュレータ弁Ｍｖの第２パイロツト油圧室９９には油
路４７１′からのガバナ圧Ｊ）　ｇが作用する。

このとき、モジュレータ弁Ｍυでは、出力ポート１０１
の油圧が絞り１０３を介して第１パイロツト油圧室９８
に作用し、その油圧が弁体９６に右動力を与える。この
右動力がばね９７と第２パイロット油圧室９９に導入さ
れるガバナ圧Ｐｇとの弁体９６に対する左動力に打ち勝
つと弁体９６が入力ボート１００を閉じるように右動す
る。また、それらの力関係が逆になると、弁体９６は入
カポート１００を開（ように作動する。その結果、出力
ポート１０１の出力油圧、すなわち直結クラッチＣｄの
作動油圧は、車体に比例したガバナ圧Ｐ、！７から一定
レベルにかさ上げされて、第４図の曲線αで示すように
なる。この作動油圧がトルクコンバータＴの内圧ｐｃを
上回る車速Ａに達する。

と、その車速以上では直結クラッチＣｄのピストン１３
が右動して、直結クラッチＣｄが係合され、トルクコン
バータＴがロックアツプされる。

車速かさらに上昇して、中速段の変速比が確立されると
、タイミング弁Ｔυは左動して第２の切換位置となり、
油路９５が油路８３に連通する。

そのためハイセレクト弁Ｖｓがらモジュレータ弁Ｊ／　
ｖの第２パイロツト油圧室９９に導かれる油圧はガノ５
す圧Ｐｙが潤滑油圧ｐｕのいずれが大きい方となり、そ
の人遅い方の油圧をかさ上げした油圧がモジュレータ弁
Ｍｖの出力油圧すなわち直結クラッチＣｄの作動油圧と
なる。そごで潤滑油圧ｐｗの太きさも第４図示のように
選ぶことによって、前記作動油圧を曲線βで示すように
トルクコンバータＴの内圧ｐｃよりも大きくすることが
でき、車速Ａよりも低速で直結クラッチＣｄのロックア
ツプが可能となる。なお、第４図において、潤滑油圧Ｐ
ｕ、かわずかに右上りになっているのは、車速の増大す
なわちエンジンＥの回転数の増大とともに余剰油量が増
加するために生じる現象であるが、はぼ水平と考えて良
い。

高速段の変速比のどきは、直結クラッチＣｄのロックア
ンプ動作が車速７以上に限定されるが、第５図に示すよ
うに実用上大きな問題とはならない。すなわち、油圧式
自動変速機の代表的特性マツプを示す第５図において、
点線で区画された３つの領域Ｉ、ｎ、ＩＩＩは低速段、
中速段および高速段の運転領域をそれぞれ示し、高速段
の領域■は車速７以上に限られるので実害がないのであ
る。

これに対し中速段領域■ではその全域でロックテップ運
転が可能であり、実用燃費の改善が図られる。また車両
を停止する際のことを想定すれば明瞭であるが、低速段
にシフトダウンしたときに車速Ａ以下ではロックアツプ
状態が解除されており、したがって車速に応じて切換動
作をする特別な切換弁を用いることなく、エンジンスト
ップの可能性が回避される。なお、第５図において実線
で示す水平線はオンオフ弁Ｖｏの作用によるロックアツ
プ解除線を示す。

この実施例では、油路９５への潤滑油圧Ｐｕ、の作用の
切換えをタイミング弁Ｔυで行なわせるようにしたが、
その切換えのための専用の切換弁をタイミング弁Ｔυと
は別に設けてもよい。またハイセレクト弁Ｖｓにガバナ
圧Ｐ１と潤滑油圧ｐｔｔを導くようにしたが、エンジン
Ｅの作動に応じてほぼ一定の油圧を発生する他の油圧発
生手段からの油圧を前記潤滑油圧ｐｗに代えて）・イセ
レフト弁Ｖ　ｐに導（ようにしてもよ〜・。

第６図はタイミング弁の他の構成を示すものであり、こ
のタイミング弁Ｔｖ’では、油路８３が連結されるポー
ト８３αと、油路９４が連結されるポート９４ａとの間
にもう１つのポート１２８が設けられ、このポート１２
８は油タンクＲに連通ずる。この実施例によれば、弁体
８ダが右動して第１の切換位置にあるときに、油路９５
はポート１２８を介して油タンクＲと連通し、油路９５
の油圧は零となる。このタイミング弁Ｔυ′によっても
、前述のタイミング弁Ｔυと同様の機能を果すことがで
きるが、前述の実施例のタイミング弁Ｔｖの方がコンパ
クトに構成される。また、前述のタイミング弁Ｔυでは
、第１の切換位置と第２１　の切換位置との間で弁体８
５が移動するときに、油路８３が出力油路９４と一時連
通してロックアンプが解除されると説明したが、これは
潤滑油圧ｐＷがトルクコンパ〜り７′の内圧Ｐｃよりも
低い場合に限られ、そうでない場合は、第６図のタイミ
ング弁Ｔυ′のように油タンクＲに連通するポート１２
８を設げる必要がある。

なお、タイミング弁Ｔυ、Ｔυ′には、低速段クラッチ
Ｃ７に作動油を供給する油路４１１がら分岐した油路８
４が接続されているが、こ、ｉｌはドライブ位置りでの
みトルクコンバータＴのロックアツプを行なわせるため
であり−１・中速段保持位置■での前記ロックアツプを
行なわせるためには、油路４３から分岐した油路を接続
すればよい。またタイミング弁Ｔｖ、Ｔυ′に潤滑油圧
１）　ＬＬの切換機能をもたせたが、それらのタイミン
グ弁ｌ゛υ。

Ｔ　ｖ’とは別に潤滑油圧切換えのための専用切換弁を
設けてもよい。

第７図は中速段および高速段の変速比のときのみにトル
クコンバータＴのロックアツプを行なうときの実施例を
示すもので、マニュアル弁Ｍυ、ならびに中速段クラッ
チＣ２に作動油を供給する油路４１２　（第３図参照）
から分岐した油路８９および高速段クラッチＣ３に作動
油を供給する油路４１３から分岐した油路１３０間には
、タイミング弁ＴＩが介装される。このタイミング弁Ｔ
ｄ／は、左方の第１切換位置と右方の第２切換位置との
間を移動するスプール弁体１３１と、弁体１３１の左端
面が臨む第１パイロツト油圧室１３２と、弁体１３１の
右端面が臨む第２パイロツト油圧室１３３とを有し、第
１パイロツト油圧室１３２は絞り１３４を介して油路１
３０に連通し、第２パイロツト油圧室１３３は絞り１３
５を介して油路８９に連通ずる。したがって中速段の変
速比が・確立したときには弁体１３１は左方の第１切換
位置にあり、油路８９が出力油路９４に連通ずる。また
、高速段の変速比が確立したときには弁体１３１は右方
の第２切換位＠にあり、油路１３０が出力油路９４に連
通する。さらに、低速段でのロックアツプが行なわれな
いので、潤滑油圧ＰＴＬを導く油路８３はハイセレクト
弁Ｓｖに直接接続される。

この実施例によれば、中速段および高速段の変速比確立
時にトルクコンバータＴがロックアツプされるので、前
述の第５図における車速Ａ以下でトルクコンバータＴが
ロックアツプされないイ列と区分される。

第８図は潤滑油圧ｐＬＬがそれだけで充分にロックアツ
プを行ないうる程度まで高い場合の実施例を示し、この
実施例では、潤滑油圧Ｐｕ、のモジュレーぞ弁Ｍｖでか
さ上げする必要がないので、ハイセレクト弁Ｖ３は、モ
ジュレータ弁Ａｉυからの出力油路１０２の油圧と、゛
潤滑油圧１）　１１．を導く油路８３の油圧との比較を
して高い方の油圧をオンオフ弁１１ｏに導くように配置
されろ。

第９図は車速に応じてトルクコンバータＩ゛の作動およ
び解除を：１７１Ｊ御するようにした実施例を示すもの
で、オンオフ弁Ｖｏの第２パイロツト油圧室１０８は切
換弁Ｖｃを介して油タンクＲに接続される。この切換弁
ＶＣは左方の閉じ位置と右方の開き位置との間で移動す
るスプール弁体１４０と、弁体１４０を開き側に付勢す
るばね１４１と、弁体１４０の左端面が臨む第１パイロ
ツト油圧室１４２と、弁体１４０の右端面が臨む第２パ
イロツト油圧室１４３とを有する。第１パイロツト油圧
室１４２にはエンジンＥのスロットル開度に比例した油
圧をオンオフ弁’Ｖｏの第２パイロツト油圧室１０８に
導く油路１１０から分岐した油路１４４が接続され、第
２パイロツト油圧室１４３にはガバナ圧Ｐｇを導く油路
４７１′から分岐した油路１４５が接続される。また入
力ポート１４６にはオンオフ弁Ｖｏの第２パイロツト油
圧室１０８が油路１４７を介して接続され、出力ポート
１４８は油タンクＲに接続される。

この実施例によれば、車速が低下したときに、弁体１４
０を一右動させて入力ポート１４６と出力ポート１４８
とを連通させ、第２パイロツト油圧室１０８内の油圧を
油タンクＲＫＭ放してオンオフ弁Ｖｏを閉じ、直結クラ
ッチＣｄにおけろシリンダ１４内の油圧を油タンクＲに
解放することができる。したがって車速以下時にはトル
クコンバータＴのロックアツプ状態が強制的に解除され
るので、低速段におけるロックアツプ領域をより低速側
に拡大することが可能となる。

以上の実施例では、直結クラッチとして駆動および被動
円錐面９，１１間に円錐状のクラッチローラ１５を介装
して成るものを示したが、本発明は、滑りを許容しうる
ものであるならば他の形式の直結クラッチをふいた自動
変速機に関しても実施することができる。また変速機も
３段である必要はなく、２速式や４速式の６車両用自動
変速機に本発明を適用することもできる。

以上のように第１の発明によれば、エンジンの作動に応
じてほぼ一定レベルの油圧を発生す１、る油圧発生手段
と、ガバナ弁からのガバナ圧および前記油圧発生手段の
発生油圧を比較し高い方の油圧を選択して出力する選択
手段とを設け、該選択手段の出力を直結クラッチの係合
力制御の指標としたので、低速段の変速比による走行時
にもトルクコンバータのロックアツプに必要な係合油圧
を確保することができ、中速領域での振動問題を解決し
て実用燃費の大幅な向上を図ることができる。

また、車速に応じて直結クラッチへの作動油圧の供給を
切換える切換弁を設ければ、トルクコンバータをロック
アツプしうる領域がより低速領域まで拡大する。しかも
直結クラッチは動力分割型であるので、低速領域でトル
クコンバータをロックアツプしても動力性能が劣化した
り車体振動が増大したりすることはない。この結果、ガ
バナ圧を変速に最も適した特性を有するように設定する
ことができ、設計の自由度が高くなる。

また、第２の発明によれば、低速段の速度比確立時に選
択手段および油圧発生手段間を遮断する制止手段を選択
手段および油圧発生手段間に介挿したので、ガバナ圧が
車速の低下に応じて急激に低下する特性を用いて、低速
段速度比におけるトルクコンバータのロックアツプ状態
を解除することができる。したがって車速に応じて切換
態様が変化する専用の切換弁を設けずに、低速段におい
てエンジンストップを引き起すことなくロックアンプ領
域をより低速領域まで拡大することができ、さらに実用
燃費の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の問題点を説明するための油圧特性図、第
２図〜第５図は本発明の一実施例を示すもので、第２図
は前進３段、後進１段の自動車用自動変速機の全体概要
図、第３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３Ａ図は第３図の直結クラッチの要部展開
図、第４図は第３図の油圧制御回路の示すロックアツプ
係合圧力線図、第５図はロックアツプ運転可能領域を説
明するだめの図、第６図は第３・図のタイミング弁の一
変形例を示す要部回路図、第７図、第８図および第９図
は本発明の他の実施例をそれぞれ示す要部油圧回路図で
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、１４・
・・油圧シリンダ、３９・・・油圧発生手段としての調
圧弁、Ｃ１，Ｃ２、Ｃ３・・・低、中、高速段クラッチ
、ｃｄ・・・直結クラッチ、Ｅ・・・エンジン、ＧＩ　
　Ｉ　Ｇ２　　ｒＧ３・・・低、中、高速段歯車列、Ｍ
・・・補助変速機、Ｍυ・・・モジュレータ弁、Ｐ・・
・油圧ポンプ、Ｐ９・・・カハナ圧、１゛・・・トルク
コンバータ、Ｔυ・・・制止手段としてのタイミング弁
、Ｖｃ・・・切換弁、Ｖｇ・・・ガバナ弁、Ｖｏ・・・
オンオフ弁、Ｖｓ・・・選択手段としてのハイセレクト
弁特許出願人　本田技研工業株式会社代理人　弁理士　落　　合　　　　　健　　；第１図ＢＡ　　Ｃ□車速第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　エンジンの出力が伝えられる入力部材および
出力部材を有する流体式トルクコンバータと；これら人
、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
バータの出力部制に接続され、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、；車速に比例したガバナ圧を出力する
ガバナ弁を有し、前記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制御機構と；を備え
た車両用自動変速機において、前記エンジンの作動中宮
にほぼ一定レベルの油圧を発生する油圧発生手段と；前
記ガバナ弁からのガバナ圧および前記油圧発生手段の発
生油圧を比較し高い方の油圧を選択して出力する選択手
段と；を備え、該選択手段の出力圧を前記直結クラッチ
の係合力制御の指標としたことを肪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）前記油圧発生手段は、自動変速機の各部潤滑を行
なうための水頭をつくる調圧弁であることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載の車両用自動変速機にお
ける直結制御装置。
（３）エンジンの出力が伝えられる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；これら人、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
作動しうろ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［東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；車速に比例したガバナ圧を出力するガバ
ナ弁を有し、前記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制御機構と；を備えた車
１両用自動変速機において、前記エンジンの作動中宮に
ほぼ一定レベルの油圧を発生する油圧発生手段と；前記
ガバナ弁がらのガバナ圧および油圧発生手段の発生油圧
を比較し高い方の油圧を選択して出力する選択手段と；
該選択手段および前記油圧発生手段間に介挿され、低速
段の速度比確立時に選択手段および油圧発生手段間を遮
断する制止手段と；を備え、前記選択手段の出力圧を前
記直結クラッチの係合力制御の指標としたことを特徴と
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。
（４）前記制止手段は、中速段の速度比確立に連動して
、選択手段および油圧発生手段間の遮断状態を解除する
ように構成され、しかも前記遮断状態”から選択手段お
よび油圧発生手段間の連接状態への移行、ならびに前記
連接状態から遮断状態への移行時に前記直結クラッチの
係合状態を解除す、る切換機構を備えることを特徴とす
る特許請求の範囲第（３）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。