JPS6330540B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等の車両において、トルクコ
ンバータ、自動変速機と共に前、後輪の一方の終
減速装置を一体構成するトランスアクスル型の駆
動系に装備されるオーバドライブ付自動変速装置
の変速制御装置に関するものである。

［従来の技術と問題点］ 近年省資源という非常に重大な課題に対処する
ため自動変速機付車両においてもオーバドライブ
装置を付設することが注目されているが、従来知
られているオーバドライブ付自動変速装置では、
特に動力の流れが一軸上の場合に、増速したオー
バドライブの変速比を得るのに一対の遊星歯車装
置を使用している。そのため、最低２組の変速要
素が必要になり、オーバドライブ装置自体の構成
が複雑、大型化し、且つ必然的に変速制御系も複
雑になる。また、自動変速機付車両では自動的に
変速されるので、オーバドライブへの変速も自動
的に行われ、しかもこの場合にいずれの変速段か
らも行われることが望ましく、急加速時キツクダ
ウン操作によるオーバドライブの解除の場合に車
速に応じて任意の変速段へ戻るようになつている
ことが望ましい。

特開昭54−55264号公報に示されるように、オ
ーバドライブ装置をトルクコンバータと変速装置
との間に配設した構成では、既存の自動変速装置
にオーバドライブ装置をアツセンブリで配設して
構成することは不可能であり、オーバドライブの
ない自動変速装置との共用化ができないという問
題点がある。

また、特開昭52−57465号公報に示されるオー
バドライブ制御装置は構造が複雑であるという問
題点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、トルクコンバータから遊星歯車式自動変速
機を介して終減速装置へ自動変速した動力を伝達
すべく連結すると共に、オーバドライブクラツ
チ、増速作用するオーバドライブ歯車装置を有す
るオーバドライブ装置を介しても上記終減速装置
へ伝達すべく連結してオーバドライブ付自動変速
装置を構成し、自動変速機の前進速時常に係合す
るフオワードクラツチとオーバドライブクラツチ
にオーバドライブバルブを有する油圧回路を成
し、且つオーバドライブバルブの操作側にオーバ
ドライブスイツチ、ドライブＤレンジスイツチ、
ガバナスイツチ、更にはオーバドライブを解除す
るキツクダウンスイツチを有する電気回路を成し
て、自動変速とオーバドライブへの変速を自動的
に行い、キツクダウン操作によりオーバドライブ
を解除するようにして、簡単な構造で確実且つ望
ましい変速制御を行うことを可能にしたオーバド
ライブ付自動変速装置の変速制御装置を提供する
ものである。

［問題点を解決するための手段］ この目的のため、本発明は、トルクコンバータ
のタービンに接続する中空のタービン軸を入力軸
とし、上記入力軸にフオワードクラツチを有する
自動変速機と、上記自動変速機の出力軸を上記ト
ルクコンバータ側へ延設し、上記出力軸から上記
トルクコンバータと上記自動変速機との間の下方
に配設された終減速装置へ動力を伝達する動力伝
達手段と、上記タービン軸の中空部に配設され、
一端を上記トルクコンバータのコンバータカバー
へ他端をオイルポンプへ接続したオイルポンプド
ライブ軸と、上記自動変速機の油圧をマニユアル
バルブの操作によつて制御する油圧制御装置とか
らなる自動変速機装置において、上記自動変速機
の上記トルクコンバータ側と反対側に、オーバド
ライブクラツチと一対の増速ギヤとからなるオー
バドライブ装置を配設し、上記オーバドライブク
ラツチの入力側を上記タービン軸に、上記オーバ
ドライブクラツチの出力側を上記増速ギヤのドラ
イブギヤへ接続し、上記増速ギヤのドリブンギヤ
を中間軸を介して上記動力伝達手段へ接続構成
し、上記油圧制御装置には、上記オイルポンプに
連通する上記マニユアルバルブと上記自動変速機
の前進速時に常に係合する上記フオワードクラツ
チとの間に形成された油路からなる第１の油圧回
路と、上記第１の油圧回路に配設されたソレノイ
ドを有するオーバドライブバルブと、上記オーバ
ドライブクラツチと上記オーバドライブバルブと
の間に形成された油路からなる第２の油圧回路と
を有し、上記オーバドライブバルブの動作により
上記第１の油圧回路と上記第２の油圧回路とを選
択的に切換えるよう構成し、上記ソレノイドへの
通電を制御する電気回路を、上記ソレノイドにリ
レーの常閉接点と、所定車速以上でオンするガバ
ナスイツチと、ドライブレンジにシフトした時に
オンするドライブレンジスイツチおよびオーバド
ライブスイツチとを電源に直列に接続して、上記
リレーのコイルをキツクダウン操作によりオンす
るキツクダウンスイツチを介して上記電源に接続
して回路形成し、自動変速状態にあつて、上記オ
ーバドライブスイツチをオンし、かつ車速が所定
車速以上になると上記ガバナスイツチがオンして
上記ソレノイドに通電することにより、自動変速
状態を解除しオーバドライブとし、オーバドライ
ブ状態にあつて、キツクダウン操作により上記キ
ツクダウンスイツチをオンして上記リレーの常閉
接点を開き上記ソレノイドへの通電を解除するこ
とにより、オーバドライブを解除し自動変速状態
とするように構成されている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体
的に説明すると、第１図において、符号１はトラ
ンスアクスル型前輪駆動装置で、トルクコンバー
タ２、３速の自動変速機３、これらの間に配置さ
れる前輪終減速装置４及び自動変速機３の下部に
設置される油圧制御装置のバルブブロツク５から
構成されており、このような自動変速機３のトル
クコンバータ２と反対側の後部にオーバドライブ
装置６が付設されるようになつている。

トルクコンバータ２はコンバータハウジング７
内にポンプインペラ２ａ、タービン２ｂ及びステ
ータ２ｃを設けて成り、ポンプインペラ２ａがド
ライブプレート９を介してエンジンクランク軸８
に直結され、タービン２ｂからタービン軸１０が
取出されると共に、ドライブプレート９と一体的
なコンバータカバー１１からオイルポンプドライ
ブ軸１２が取出される。そして、クランク軸８の
エンジン動力でポンプインペラ２ａを回転駆動す
ることで、ステータ２ｃにより流れを変えられた
オイルを介してタービン２ｂが回転作用し、ター
ビン２ｂ及びタービン軸１０への伝達トルクを負
荷に応じて増大するようになつている。

自動変速機３は変速機ケース１３の内部前方に
ラビニヨー型プラネタリギヤ１４が設けられて、
この後方にローアンドリバースブレーキ１５、フ
オワードクラツチ１６、リバースクラツチ１７等
が順次配置されている。そして、上記トルクコン
バータ２からのタービン軸１０がフオワードクラ
ツチ１６を介してプラネタリギヤ１４のフオワー
ドサンギヤ１４ａに同時にリバースクラツチ１７
を介してリバースサンギヤ１４ｂに各クラツチ１
６，１７の係合動作でタービン軸動力を入力すべ
く連結され、リバースクラツチ１７のドラム側に
ブレーキバンド１８がリバースサンギヤ１４ｂを
ロツクすべく設けられている。またプラネタリギ
ヤ１４において、入力側の各サンギヤ１４ａ，１
４ｂと噛合うシヨートピニオン１４ｃ、ロングピ
ニオン１４ｄを支持するキヤリヤ１４ｅに上記ロ
ーアンドリバースブレーキ１５が設けられると共
に、それとセンタサポート１９との間にワンウエ
イクラツチ２０が設けられていて、キヤリヤ１４
ｅをロツクするようになつている。更に、ロング
ピニオン１４ｄと噛合うリングギヤ１４ｆからト
ルクコンバータ側へ出力軸２１が取出されてい
る。

前輪終減速装置４はコンバータハウジング７と
変速機ケース１３との間に装架されるケース２２
内において、タービン軸１０等の下部に前輪を駆
動するデイフアレンシヤル機構２３のクラウンギ
ヤ２３ａが直交配置され、このクラウンギヤ２３
ａと噛合うドライブピニオン２３ｂからなる動力
伝達手段に上記出力軸２１がリダクシヨンギヤ２
４を介して伝達すべく連結している。

更に、油圧制御装置のバルブブロツク５はその
内部に図示しない種々のバルブや油路を有し、車
速とエンジン負荷の関係による変速パターンに基
づいて自動変速機３のローアンドリバースブレー
キ１５、クラツチ１６，１７及びブレーキバンド
１８のサーボ機構に給排油することで、それらを
選択的に係合動作する。

次いで、オーバドライブ装置６は変速機ケース
１３の後端に被着される変速機カバー２５内にお
いてトルクコンバータ２からのタービン軸１０が
フオワードクラツチ１６に連結後更に後方へ延長
され、この延長部１０′上にオーバドライブ歯車
装置２６のドライブギヤ２６ａが回転自在に嵌合
し、このドライブギヤ２６ａと噛合い、かつこれ
より歯数の少ないドリブンギヤ２６ｂを上記前輪
終減速装置４のドライブピニオン２３ｂ後方延長
線上に軸支して設け、ドライブギヤ２６ａの回転
に対してドリブンギヤ２６ｂを増速回転するもの
である。オーバドライブクラツチ２７はクラツチ
１６，１７と同様の油圧クラツチ式であり、ドラ
ム２７ａを延長部１０′に結合すると共にハブ２
７ｂを上記ドライブギヤ２６ａに結合して、ター
ビン軸１０とオーバドライブ歯車装置２６を接続
または接断するようになつている。また、上記オ
ーバドライブ歯車装置２６のドリブンギヤ２６ｂ
は自動変速機３とバルブブロツク５の間に通され
た中間軸２８、スプライン継手２９を介して前輪
終減速装置４のドライブピニオン２３ｂに連結し
ている。

尚、符号３０はオイルポンプであり、オーバド
ライブ付でない場合は自動変速機３後端のクラツ
チサポート３１の部分に取付けられるが、本発明
によるとタービン軸１０が後方に延設される関係
で最も後方の変速機カバー２５に取付けられ、タ
ービン軸１０内を挿通するオイルポンプドライブ
軸１２に駆動されるように連結する。

第２図においてオーバドライブの変速制御系に
ついて説明すると、上記オイルポンプ３０でオイ
ルパン３２から汲み上げたオイルを調圧バルブ３
３により調圧してライン圧を生じるようになつて
おり、このライン圧を前進速時マニユアルバルブ
３４の操作でフオワードクラツチ１６に導く油路
３５の途中にオーバドライブバルブ３６が設けら
れ、バルブ３６から更に油路３７により上記オー
バドライブクラツチ２７に油圧回路を構成してい
る。オーバドライブバルブ３６は調圧バルブ３
３、マニユアルバルブ３４等を有するバルブブロ
ツク５に設けることなく、第１図に示されるよう
に自動変速機３とオーバドライブ装置６との間に
設置されるクラツチサポート３１に付設されてい
る。そして、バルブボデー３６ａ内にスプール３
６ｂが移動可能に挿入され、スプール３６ｂの一
方にはソレノイド３６ｃが、その他方にはリター
ン用のスプリング３６ｄがそれぞれ設けられ、ス
プール３６ｂをスプリング３６ｄにより右側に移
動してポート３６ｅ，３６ｆを連通すると共にポ
ート３６ｇをドレンポート３６ｉに連通し（第２
図図示の状態）、ソレノイド３６ｃで逆の左側へ
移動してポート３６ｆをドレンポート３６ｈに連
通し、ポート３６ｅ，３６ｇを連通すると共にド
レンポート３６ｉを遮断するようになつている。
こうして構成されたオーバドライブバルブ３６の
ポート３６ｅ，３６ｆが油路３５のマニユアルバ
ルブ側及びフオワードクラツチ側の油路３５ａ，
３５ｂに連通し、ポート３６ｇがオーバドライブ
クラツチ２７に連通する。

また、オーバドライブバルブ３６のソレノイド
３６ｃにはリレー３８の接点３８ａ、車速がオー
バドライブに必要な所定の高速になつた場合にオ
ンするガバナスイツチ３９、前進速の特に第１速
と第３速の間を自動変速するＤレンジにシフトし
た場合にオンするＤレンジスイツチ４０、マニユ
アル操作されるオーバドライブスイツチ４１を介
してイグニツシヨンスイツチ４２を有する電源と
してのバツテリー４３の方に電気的に接続され
る。更に、上記イグニツシヨンスイツチ４２から
リレー３８のコイル３８ｂの側にキツクダウン操
作によりオンするキツクダウンスイツチ４４が接
続されており、リレー３８はキツクダウンスイツ
チ４４がオンしてコイル３８ｂに通電すると、接
点３８ａを切るようになつている。

ここで、自動変速機３により自動変速される場
合の変速パターンは第３図のようになつており、
オーバドライブ領域A_ODは斜線で示すように第２
速の走行領域の一部を含んだ第３速の走行領域の
高速側になるようガバナスイツチ３９の動作する
車速Vgが設定され、且つキツクダウンスイツチ
４４が動作するキツクダウン領域A_KDよりスロツ
トル開度の小さい側に定められている。

本発明はこのように構成されているから、Ｄレ
ンジにシフトして前進走行する場合でもオーバド
ライブスイツチ４１を操作しないと、それがオフ
することで車速が所定の高速に達してガバナスイ
ツチ３９をオンしてもオーバドライブバルブ３６
のソレノイド３６ｃが消磁してスプール３６ｂを
図のように右側に移動する。そのため、ポート３
６ｇの側のオーバドライブクラツチ２７がドレン
ポート３６ｉに連通して排油されることで解放状
態になり、オーバドライブ歯車装置２６をタービ
ン軸１０から切離す。一方このときポート３６
ｅ，３６ｆ及び油路３５ａ，３５ｂと共にフオワ
ードクラツチ１６がマニユアルバルブ３４に連通
して給油されることで係合し、これによりエンジ
ンクランク軸８からトルクコンバータ２を経てタ
ービン軸１０に伝達する動力が更に自動変速機３
のプラネタリギヤ１４におけるフオワードサンギ
ヤ１４ａに入力して前進速状態になる。そして車
速とスロツトル開度の関係が第３図の変速パター
ンにおいて曲線ａの左側にあると、ワンウエイク
ラツチ２０によりキヤリヤ１４ｅをロツクしてリ
ングギヤ１４ｆから出力軸２１にギヤ比の最大の
回転動力が出力し、これが更にリダクシヨンギヤ
２４、デイフアレンシヤル機構２３を介し前輪側
へ伝達して第１速の走行状態になる。

次いで車速が上昇して第３図の変速パターンの
曲線ａを越えると、油圧制御装置のバルブブロツ
ク５におけるバルブ動作でブレーキバンド１８が
締付動作して自動変速機３のリバースサンギヤ１
４ｂがロツクするようになり、これにより上述の
場合よりギヤ比の小さい回転動力が出力し、且つ
それが上述同様に伝達して第２速の走行状態にな
る。更に車速が上昇して第３図の変速パターンの
曲線ｂをも越えると、ブレーキバンド１８の代り
にリバースクラツチ１７が係合してプラネタリギ
ヤ１４の２個のサンギヤ１４ａ，１４ｂから同時
に動力を入力して一体化するようになり、このた
めタービン軸１０と出力軸２１が直結してタービ
ン軸１０の動力が上述同様に前輪側に伝達して第
３速の走行状態になるのであり、こうして第１速
及び第２速の減速比の大きな状態と第３速の直結
状態の間で自動変速機３による自動変速が行われ
る。

そしてこのとき、急加速すべくアクセルペダル
の踏込みによりスロツトル開度が全開付近のキツ
クダウン領域A_KDにされ、所謂キツクダウン操作
されると、第３図の変速パターンの曲線ａ，ｂの
特性に基づいて第３速は第２速に、第２速は第１
速にシフトダウンする。

これに対して高速道路等での走行時オーバドラ
イブスイツチ４１をオンしておくと、車速が所定
の車速Vgに達してガバナスイツチ３９がオンに
なり、オーバドライブバルブ３６のソレノイド３
６ｃが通電により励磁してスプール３６ｂを左側
に移動する。そのため、マニユアルバルブ側の油
路３５ａがポート３６ｅ，３６ｇによりオーバド
ライブクラツチ２７の方へ連通し、フオワードク
ラツチ１６はドレンポート３６ｈの方へ連通する
ように切換わる。そこで、フオワードクラツチ１
６は排油して係合が解かれ、自動変速機３におけ
るプラネタリギヤ１４のフオワードサンギヤ１４
ａには動力が入力しなくなつて自動変速不能な状
態になる。一方、オーバドライブクラツチ２７は
給油して係合することでタービン軸１０の動力が
オーバドライブ歯車装置２６に入力し、そのドラ
イブ及びドリブンギヤ２６ａ，２６ｂで増速して
中間軸２８に取出される。そして、上記同様にデ
イフアレンシヤル機構２３のドライブピニオン２
３ｂに入力し、且つクラウンギヤ２３ａを介して
前輪側に伝達されるのであり、こうしてエンジン
の回転に対して増速したオーバドライブの走行状
態に自動的に変速される。

かかるオーバドライブへの変速は主として最も
高速段の第３速から行われるが、第３図の変速パ
ターンのオーバドライブ領域A_ODの設定状態から
明かなように、スロツトル開度が大きい場合は第
２速からも行われ得る。そして、車速が下がつて
ガバナスイツチ３９がオフすると、オーバドライ
ブバルブ３６が戻つてオーバドライブが解除され
再び自動変速機３による自動変速状態になる。

また、オーバドライブ時上述のようなキツクダ
ウン操作が行われてキツクダウンスイツチ４４が
オンすると、リレー３８の接点３８ａが切れてオ
ーバドライブバルブ３６はソレノイド３６ｃの消
磁により戻りオーバドライブが解除される。そし
てこのときの車速の大きさに基づいて、自動変速
機３により第３図の矢印K₁の第２速または矢印
K₂の第３速に自動的にダウンシフトする。

尚、オーバドライブ時第３速でのリバースクラ
ツチ１７の係合でタービン軸１０の動力がプラネ
タリギヤ１４のリバースサンギヤ１４ｂに入力、
または第２速でのブレーキバンド１８の締付でリ
バースサンギヤ１４ｂをロツクしており、デイフ
アレンシヤル機構２３からリダクシヨンギヤ２
４、出力軸２１を介してプラネタリギヤ１４の方
へ高速の回転動力が逆入力するが、ワンウエイク
ラツチ２０及びローアンドリバースブレーキ１５
が不動作状態にあることで、キヤリヤ１４ｅを任
意に回転した空転状態になつている。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によると、オーバド
ライブ装置６が互に噛合う一対のギヤ２６ａ，２
６ｂから成るオーバドライブ歯車装置２６とオー
バドライブクラツチ２７を有し、このオーバドラ
イブクラツチ２７と自動変速機側の前進速時に常
に係合するフオワードクラツチ１６への給排油を
単一のオーバドライブバルブ３６で制御すること
によりオーバドライブへ変速するようになつてい
るので、この変速制御系が簡単な構造で、動作も
確実である。

オーバドライブスイツチ４１を操作しておくだ
けで自動変速機３による自動変速とオーバドライ
ブ装置６によるオーバドライブとの変速が自動的
に行われ操作性が良く、キツクダウン操作の場合
も第３速または第２速に効果的にダウンシフトす
る。

第２速からでも直接オーバドライブに変速され
るので、オーバドライブによる効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるオーバドライブ付
自動変速装置の一例を示すスケルトン図、第２図
は本発明による変速制御装置の一実施例を示す回
路図、第３図は変速パターンの線図である。 ２……トルクコンバータ、３……自動変速機、
４……前輪終減速装置、６……オーバドライブ装
置、１６……フオワードクラツチ、２６……オー
バドライブ歯車装置、２７……オーバドライブク
ラツチ、３６……オーバドライブバルブ、３５，
３７……油路、３９……ガバナスイツチ、４０…
…Ｄレンジスイツチ、４１……オーバドライブス
イツチ、４４……キツクダウンスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トルクコンバータのタービンに接続する中空
   のタービン軸を入力軸とし、上記入力軸にフオワ
   ードクラツチを有する自動変速機と、上記自動変
   速機の出力軸を上記トルクコンバータ側へ延設
   し、上記出力軸から上記トルクコンバータと上記
   自動変速機との間の下方に配設された終減速装置
   へ動力を伝達する動力伝達手段と、上記タービン
   軸の中空部に配設され、一端を上記トルクコンバ
   ータのコンバータカバーへ他端をオイルポンプへ
   接続したオイルポンプドライブ軸と、上記自動変
   速機の油圧をマニユアルバルブの操作によつて制
   御する油圧制御装置とからなる自動変速機装置に
   おいて、 上記自動変速機の上記トルクコンバータ側と反
   対側に、オーバドライブクラツチと一対の増速ギ
   ヤとからなるオーバドライブ装置を配設し、上記
   オーバドライブクラツチの入力側を上記タービン
   軸に、上記オーバドライブクラツチの出力側を上
   記増速ギヤのドライブギヤへ接続し、上記増速ギ
   ヤのドリブンギヤを中間軸を介して上記動力伝達
   手段へ接続構成し、 上記油圧制御装置には、上記オイルポンプに連
   通する上記マニユアルバルブと上記自動変速機の
   前進速時に常に係合する上記フオワードクラツチ
   との間に形成された油路からなる第１の油圧回路
   と、上記第１の油圧回路に配設されたソレノイド
   を有するオーバドライブバルブと、上記オーバド
   ライブクラツチと上記オーバドライブバルブとの
   間に形成された油路からなる第２の油圧回路とを
   有し、上記オーバドライブバルブの動作により上
   記第１の油圧回路と上記第２の油圧回路とを選択
   的に切換えるよう構成し、 上記ソレノイドへの通電を制御する電気回路
   を、上記ソレノイドにリレーの常閉接点と、所定
   車速以上でオンするガバナスイツチと、ドライブ
   レンジにシフトした時にオンするドライブレンジ
   スイツチおよびオーバドライブスイツチとを電源
   に直列に接続し、上記リレーのコイルをキツクダ
   ウン操作によりオンするキツクダウンスイツチを
   介して上記電源に接続して回路形成し、自動変速
   状態にあつて、上記オーバドライブスイツチをオ
   ンし、かつ車速が所定車速以上になると上記ガバ
   ナスイツチがオンして上記ソレノイドに通電する
   ことにより、自動変速状態を解除しオーバドライ
   ブとし、 オーバドライブ状態にあつて、キツクダウン操
   作により上記キツクダウンスイツチをオンして上
   記リレーの常閉接点を開き上記ソレノイドへの通
   電を解除することにより、オーバドライブを解除
   し自動変速状態とするよう構成したことを特徴と
   するオーバドライブ付自動変速装置の変速制御装
   置。