JPS6313069B2

JPS6313069B2 -

Info

Publication number: JPS6313069B2
Application number: JP2662383A
Authority: JP
Inventors: Masao Nishikawa; Yoshimi Sakurai
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-02-19
Filing date: 1983-02-19
Publication date: 1988-03-23
Also published as: JPS59151663A

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、その本来のトルク
増幅機能が不要になつた時点で機械的に係合（ロ
ツクアツプ）して、トルクコンバータの滑り損失
をなくすことは燃料経済性の見地から好ましく、
その効果を大きくするにはできるだけ低速の状態
から幅広くトルクコンバータをロツクアツプする
ことが必要である。

このような観点から本出願人は、複数の変速段
にわたつてトルクコンバータをロツクアツプする
ことができ、しかも変速時にはそのロツクアツプ
状態を一時解除することにより、変速時のシヨツ
クを、従来のロツクアツプを行なわない自動変速
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、低速の状態でロツクアツプを行なうとト
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
問題への何らかの対策が必要になつてくる。これ
に対し、本出願人は、テーパとローラとの組合せ
から成る直結クラツチを提案し、このテーパおよ
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ツチと
の間に任意に分割するようにして、この問題を解
決しうることを提唱した。

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
弁の出力すなわちガバナ圧Pg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Pg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
バナ圧の立上り速度が第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ツク
アツプ係合力が急激に弱まることを意味してお
り、車両が停止する前にトルクコンバータのロツ
クアツプ状態が解除され、エンジンストツプ（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Pg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ツクアツプをする観点からガ
バナ圧Pgの特性を自由に決めるわけにはいかな
い。したがつて、できるだけ低速の状態までロツ
クアツプの解除ポイントをもつてくると、その解
除ポイントよりも上の車速領域では、直結クラツ
チの係合力が強過ぎて車体振動が大きくなるとい
う問題があつた。すなわち、第１図において、ガ
バナ圧Pgをかさ上げしてロツクアツプ圧P_Lをつ
くる場合、より低速からトルクコンバータをロツ
クアツプするためにそのかさ上げ量を増やして
P_L′とした場合に、トルクコンバータの内圧P_Cと
の交点で定まるロツクアツプ開始がポイントは車
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ではトルクコンバー
タの係合力が増加するので、車体振動が増大し、
しかもパワー感も乏しくなつてくる。

したがつて本発明の第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
でロツクアツプ係合力を保持しうるようにし、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バータ
の直結制御装置を提供することである。

また、上記第１の目的に従つてより低速領域ま
でロツ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、或る車速以下ではロツクア
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バータの
ロツ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トが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ツ
クアツプ係合圧として用い、このガバナ圧が車速
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、低速段においてもエンジンス
トツプを引き起すことのないようにしてトルクコ
ンバータをロツクアツプしうるようにした車両用
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２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
D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C_d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３Ａ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（第３図）の母線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３Ａ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C_d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
クは二分割されて、一部のトルクは直結クラツチ
C_d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C_d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C_dは不作
動状態となる。

再び第２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G_r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C_p
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C_s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G_r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C_s
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C_sは前記被動歯車２
０，２４の中間に設けられ、該クラツチC_s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２
０，２４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C_p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C_p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G_rが確立し、この歯車
列G_r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３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２図の状態の前進位置に保持す
る。したがつて、後進歯車列G_r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
体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G₃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、例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G_r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G_r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、本発明の要部を第３図により続けて説明
すると、直結クラツチC_d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。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Tvは、変速時に直結クラツチC_d
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、低速
段クラツチC₁への作動油路４１₁から分岐した油
路８４がモジユレータ弁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、潤滑油路３８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、ガバナ圧Pgをベースに
してロツ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パイロツト油圧室９
８は、弁体９６に設けた絞り１０３を介して出力
ポート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Vsを介して、油路９５と、ガ
バナ圧Pgを導く第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および油路４７₁′が同心接続され
る。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モジユレータ弁Mvの第２
パイロツト油圧室９９に導入する。

オンオフ弁Voは、スロツトル開度がアイドル
位置にあるときに直結クラツチC_d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レータ弁
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C_dの油圧シ
リンダ１４内に連通する。第２パイロツト油圧室
１０８には、弁７６からアキユムレータ７２，７
３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C_d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C_dのロツクアツプ制御はマニユアル
弁Vmがドライブ位置Ｄ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Ｄにマニユアル弁Vm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、したがつてタイミング弁Tv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Vsからモジユレータ弁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Pgが作用する。

このとき、モジユレータ弁Mv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
イロツト油圧室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
が入力ポート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
力ポート１００を開くように作動する。その結
果、出力ポート１０１の出力油圧、すなわち直結
クラツチC_dの作動油圧は、車体に比例したガバ
ナ圧Pg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ツチC_dのピ
ストン１３が右動して、直結クラツチC_dが係合
され、トルクコンバータＴがロツクアツプされ
る。

車速がさらに上昇して、中速段の変速比が確立
されると、タイミング弁Tv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からモジユレータ弁
Mvの第２パイロツト油圧室９９に導かれる油圧
はガバナ圧Pgが潤滑油圧Puのいずれか大きい方
となり、その大きい方の油圧をかさ上げした油圧
がモジユレータ弁Mvの出力油圧すなわち直結ク
ラツチC_dの作動油圧となる。そこで潤滑油圧Pu
の大きさも第４図示のように選ぶことによつて、
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ツチC_dのロツクア
ツプが可能となる。なお、第４図において、潤滑
油圧Puがわずかに右上りになつているのは、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、ほぼ水平と考えて良い。

高速段の変速比のときは、直結クラツチC_dの
ロツクアツプ動作が車速Ａ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，，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Ａ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ツクア
ツ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以上ではロツクアツプ状態が解除されてお
り、したがつ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、エンジンストツプの
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の作用によるロツ
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Tv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Tv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Pgと潤滑油圧Pu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Puに代えてハイセレクト弁Vs
に導くようにしてもよい。

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８３ａ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１２８は油タンクＲに連通
する。この実施例によれば、弁体８５′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Tv′によつ
ても、前述のタイミング弁Tv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Tvでは、第１の切換位置と第２
の切換位置との間で弁体８５が移動するときに、
油路８３が出力油路９４と一時連通してロツクア
ツプが解除されると説明したが、これは潤滑油圧
PuがトルクコンバータＴ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Tv′のように油タンクＲに連通するポート
１２８を設ける必要がある。

なお、タイミング弁Tv，Tv′には、低速段ク
ラツチC₁に作動油を供給する油路４１₁から分岐
した油路８４が接続されているが、これはドライ
ブ位置ＤでのみトルクコンバータＴのロツクアツ
プを行なわせるためであり、中速段保持位置で
の前記ロツ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，Tv′に潤滑油圧Puの切換機能を
もたせたが、それらのタイミング弁Tv，Tv′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のロツクアツプを行なう
ときの実施例を示すもので、マニユアル弁Mv、
ならびに中速段クラツチ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
よび高速段クラツチ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Tv″が介装される。このタイミング弁
Tv″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１３
２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１
３２は絞り１３４を介して油路１３０に連通し、
第２パイロツト油圧室１３３は絞り１３５を介し
て油路８９に連通する。したがつて中速段の変速
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に連通す
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切換位置にあり、油路１３
０が出力油路９４に連通する。さらに、低速段で
のロツクアツプが行なわれないので、潤滑油圧
Pu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がロツ
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がロツクアツプされ
ない例と区分される。

第８図は潤滑油圧Puがそれだけで充分にロツ
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のモジユ
レータ弁Mvでかさ上げする必要がないので、ハ
イセレクト弁Vsは、モジユレータ弁Mvからの出
力油路１０２の油圧と、潤滑油圧Pu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Voに導くように配置される。

第９図は車速に応じてトルクコンバータＴの作
動および解除を制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を開き側に付勢すずばね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のスロツトル開度
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１０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１４
８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１４０を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Ｒに解放してオンオ
フ弁Voを閉じ、直結クラツチC_dにおけるシリン
ダ１４内の油圧を油タンクＲに解放することがで
きる。したがつて車速以下時にはトルクコンバー
タＴのロツクアツプ状態が強制的に解除されるの
で、低速段におけるロツ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、直結クラツチとして駆動お
よび被動円錐面９，１１間に円錐状のクラツチロ
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
の直結クラツチを用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ツ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
コンバータのロツ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ツチへの作動油圧の
供給を切換える切換弁を設ければ、トルクコンバ
ータをロツクアツプしうる領域がより低速領域ま
で拡大する。しかも直結クラツチは動力分割型で
あるので、低速領域でトルクコンバータをロツク
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ツクアツプ状態を解除するこ
とができる。したがつ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
てエンジンストツプを引き起すことなくロツクア
ツ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図の直結クラツチの要部展開図、第４図は
第３図の油圧制御回路の示すロツクアツプ係合圧
力線図、第５図はロツクアツプ運転可能領域を説
明するための図、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，高速段クラツチ、C_d…直
結クラツチ、Ｅ…エンジン、G₁，G₂，G₃…低，
中，高速段歯車列、Ｍ…補助変速機、Mv…モジ
ユレータ弁、Ｐ…油圧ポンプ、Pg…ガバナ圧、
Ｔ…トルクコンバータ、Tv…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。

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；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
の作動中常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ツチの係合力制
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。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う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；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
の作動中常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
を前記直結クラツ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ツ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。