JPH0155703B2

JPH0155703B2 -

Info

Publication number: JPH0155703B2
Application number: JP58209711A
Authority: JP
Inventors: Takashi Aoki; Junichi Myake; Masao Nishikawa
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-11-08
Filing date: 1983-11-08
Publication date: 1989-11-27
Also published as: JPS60101357A

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流体式ト
ルクコンバータや流体継手などの流体伝動装置の
直結制御装置に関する。

流体伝動装置としての流体式トルクコンバータ
のトルク増幅機能を殆ど期待することができなく
なつたときに、トルクコンバータの入、出力部材
を機械的に直結して動力の伝動効率向上を図るよ
うにした、いわゆる直結クラツチ機構が従来から
よく知られており、これは動力性能向上、燃費低
減および静粛性確保の観点から好ましい効果を得
ることができるので、可能な限り低速から作動さ
せるようにすることが望ましい。ところが、エン
ジンの回転速度も低くなる低速運転域でトルクコ
ンバータを直結すれば、エンジンのトルク変動が
大きいために、振動および騒音を生じ易いという
欠点がある。

そこで本出願人は先に、こうした低速域ではト
ルクコンバータを完全に直結するのではなく、ト
ルク変動のピーク値に対しては直結機構に滑りを
行なわせるように、該直結機構の容量を定めて上
記問題を解決すべく、たとえば直結機構の係合力
を車速に比例して制御したり、あるいはスロツト
ル開度に比例して強めたりする方案を提案してい
る。ところが、その方案に従つて実際のシステム
を構成すると、直結機構の係合力を決定する因子
が他にもあり、これらのばらつき幅を見極めた上
でなお、トルクコンバータの完全な直結が起きな
いように係合力を制御しようとすると、係合力の
中央値をかなり弱く設定せざるを得ない。したが
つて、燃費低減、動力性能向上および静粛性の確
保のいずれもが充分に得られず、それらの目的を
極限追求したものとはならなかつた。これらの他
の因子としては、たとえばエアコンデイシヨナが
作動した場合にはスロツトル開度がその分だけ大
きくなつて係合力が強まつてしまうとか、直結機
構の作動圧が温度の影響を受け低温時には高く高
温時には低くなるといつた使用条件の差とか、あ
るいは直結機構が摩擦クラツチであるときにその
摩擦係数が初期にはいく分高く、当りがつくにつ
れて漸減するといつた経時変化等が挙げられる。

上記各問題のいずれもが、係合力を単に作動圧
の函数としてのみとらえ、作動圧の制御だけを行
なつている点に起因しており、直結機構のスリツ
プ率を検知して、これを適正な値に制御すること
で解決し得るものである。このスリツプ率を検知
してフイードバツク制御する例としては、米国特
許3696896号や同3966032号にその概念が開示され
てはいる。これらは原理的には充分正しかろう
が、温度による圧油の粘性変化には対処できない
し、さらに振動が生じなくなつた高速走行時にも
一定のスリツプ率を残しているのは直結機構の寿
命の点でも好ましくない。ただしこれらの先行技
術はアナログ制御なので、良好な運転フイーリン
グを得られるものと思われる。

本発明はそのような事情に鑑みてなされたもの
であり、直結機構のスリツプ率すなわち流体伝動
装置の入出力部材の回転速度比より直結機構の現
実のスリツプ状態を精度良く的確に判定すると共
に、車速の高低をも制御因子に加えて、上記判定
結果に基づき作動圧制御手段の出力圧を強弱二段
階に的確に切換制御できるようにし、これにより
振動の問題を回避しつつ、可及的に高い係合力で
入、出力部材間の伝動を効率よく行なえるように
した、車両用自動変速機における流体伝動装置の
直結制御装置を提供することを目的とする。

そして上記目的を達成するために本発明によれ
ば、入力部材および出力部材を有する流体伝送装
置と；油圧作動部を有し前記入、出力部材間を機
械的に直結し得る直結機構と；圧力源および前記
油圧作動部間に介装され前記油圧作動部の作動圧
を制御する作動圧制御手段と；を含む車両用自動
変速機における流体伝動装置の直結制御装置にお
いて、前記作動圧制御手段は前記直結機構の係合
力を少なくとも強弱２段階に切換え得る切換手段
を有し、その切換手段の切換動作を制御する制御
手段は、車速が第１設定値より低い場合には前記
入力部材に対する出力部材の回転速度比の如何に
関係なく、また車速が前記第１設定値とそれより
も高い第２設定値との間にある場合には前記回転
速度比が所定値を超えた時にそれぞれ弱い係合力
を選択するための制御信号を前記切換手段に与え
ると共に、車速が前記第２設定値を越えた場合に
は前記回転速度比の如何に関係なく強い係合力を
選択するための制御信号を前記切換手段に与える
ように構成される。

以下、図面により本発明の実施例について説明
すると、先ず本発明を適用する前進４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
ら流体伝動装置としてのトルクコンバータ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４ａの右端には第２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直結機構としてローラ
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３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がスプライン嵌合され
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１
４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３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２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３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、クラツチロヲラ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
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ツチロー
ラ１５の滑り度合により変化する可変動力分割系
が形成される。

直結クラツチ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の回転速度よりも大き
くなるので、相対的には駆動部材１０が被板部材
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の相互に平
行な入、出力軸５，６間には、第１速歯車列G₁、
第２速歯車列G₂、第３速歯車列G₃、第４速歯車
列G₄、および後進歯車列Grが並列に設けられる。
第１速歯車列G₁は、第１速クラツチC₁を介して
入力軸５に連結される駆動歯車１７と、該歯車１
７に噛合し出力軸６に一方向クラツチCoを介し
て連結可能な被動歯車１８とから成る。第２速歯
車列G₂は、入力軸５に第２速クラツチC₂を介し
て連結可能な駆動歯車１９と、出力軸６に固設さ
れ上記歯車１９と噛合する被動歯車２０とから成
る。第３速歯車列G₃は、入力軸５に固設した駆
動歯車２１と、出力軸６に第３速クラツチC₃を
介して連結され上記歯車２１と噛合可能な被動歯
車２２とから成る。また第４速歯車列G₄は、第
４速クラツチC₄を介して入力軸５に連結された
駆動歯車２３と、切換クラツチCsを介して出力
軸６に連結され上記歯車２３に噛合する被動歯車
２４とから成る。さらに後進歯車列Grは、第４
速歯車列G₄の駆動歯車２３と一体的に設けられ
た駆動歯車２５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２７と両歯車２
５，２７に噛合するアイドル歯車２６とから成
る。前記切換クラツチCsは、被動歯車２４，２
７の中間に設けられ、該クラツチCsのセレクタ
スリーブＳ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２４，
２７を出力軸６に選択的に連結することができ
る。一方向クラツチCoは、エンジンＥからの駆
動トルクのみを伝達し、反対方向のトルクは伝達
しない。

而して、セレクタスリーブＳが図示のように前
進位置に保持されているとき、第１速クラツチ
C₁のみを接続すれば、駆動歯車１７が入力軸５
に連結されて第１速歯車列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。次に第１速クラツチC₁を接続し
たままで、第２速クラツチC₂を接続すれば、駆
動歯車１９が入力軸５に連結されて第２速歯車列
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。この際、第１
速クラツチC₁も係合されているが、一方向クラ
ツチCoの働きによつて第１速とはならず第２速
になり、これは第３速、第４速のときも同様であ
る。第２速クラツチC₂を解除して第３速クラツ
チC₃を接続すれば、被動歯車２２が出力軸６に
連結されて第３速歯車列G₃が確立され、また第
３速クラツチC₃を解除して第４速クラツチC₄を
接続すれば、駆動歯車２３が入力軸５に連結され
て第４速歯車列G₄が確立する。さらに切換クラ
ツチCsのセレクタスリーブＳを右動して、第４
速クラツチC₄のみを接続すれば、駆動歯車２５
が入力軸５に連結され、被動歯車２７が出力軸６
に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出力軸６に後進トルクが
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２８から差動装置Dfの大径歯
車D_G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
圧油はレギユレータ弁Vrにより所定圧力に調圧
された後、手動切換弁としてのマニユアル弁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。トルクコン
バータＴの出口油路３５には保圧弁３６が設けら
れ、この保圧弁３６を通過した油はオイルクーラ
３７を経て油タンクＲに戻る。

作動油路２９はスロツトル弁Vtおよびガバナ
弁Vgに接続される。スロツトル弁Vtはスロツト
ルペダル（図示せず）の踏込み量に応じて制御さ
れ、エンジンＥのスロツトル開度に応じた指標、
すなわちエンジンＥの出力を代表する指標として
スロツトル弁Ptをパイロツト油路４８に出力す
る。またはガバナ弁Vgは、補助変速機Ｍの出力
軸６または差動装置Dfの大径歯車D_G等で駆動さ
れ、車速に比例した油圧、すなわちガバナ圧Pg
をパイロツト油路４９に出力する。

マニユアル弁Vmは作動油路２９から分岐した
油路３９と油路４０との間に介装され、中立位
置、ドライブ位置および後進位置などのシフト位
置を備え、ドライブ位置にあるときに油路３９，
４０を連通させる。油路４０から分岐した油路４
１は第１速クラツチC₁の油圧作動部に接続され
ており、したがつてマニユアル弁Vmがドライブ
位置にあるときに第１速クラツチC₁は常に係合
している。油路４０の油圧は、第１速クラツチ
C₁に供給されるとともに、１−２シフト弁₁、２
−３シフト弁V₂、３−４シフト弁V₃の切換動作
に応じて第２速クラツチC₂、第３速クラツチC₃
および第４速クラツチC₄の各油圧作動部に切換
えて供給される。

これらのシフト弁V₁〜V₃は、その両端にスロ
ツトル圧Ptおよびガバナ圧Pgを作用されており、
車速の増大すなわちガバナ圧Pgの増大に応じて、
左側の第１切換位置から右側の第２切換位置へと
切換動作する。すなわち１−２シフト弁V₁は、
油路４０と絞り４３を有する油路４２との間に介
装されており、車速が低い状態では両油路４０，
４２間を遮断する第１切換位置にある。したがつ
てこの状態では第１速クラツチC₁のみが係合し、
第１速の速度比が確立する。

車速が上昇すると、１−２シフト弁V₁は右側
の第２切換位置に切換わり、油路４０，４２が連
通される。このとき、２−３シフト弁V₂は図示
の第１切換位置にあり、油路４２は第２速クラツ
チC₂の油圧作動部に通じる油路４４に連通され
る。そのため、第１速クラツチC₁および第２速
クラツチC₂が係合するが、一方向クラツチCo（第
１図参照）の働きにより、第２速の歯車列G₂の
みが確立し、第２速の速度比となる。

２−３シフト弁V₂において、車速がさらに上
昇すると、右側の第２切換位置に切換わり、油路
４２が油路４５に連通される。この際、３−４シ
フト弁V₃は図示のように左側の第１切換位置に
あり、油路４５は第３速クラツチC₃の油圧作動
部に通じる油路４６に連通される。したがつて第
３速クラツチC₃が係合し、第３速の速度比が確
立する。

車速がさらに上昇すると、３−４シフト弁V₃
は右側の第２切換位置に切換わり、油路４５は、
第４速クラツチC₄の油圧作動部に通じる油路４
７に連通される。したがつて第４速の速度比が確
立する。

さて、直結クラツチCdの作動圧を制御する作
動圧制御手段Dcの構成を第２図により続けて説
明すると、この作動圧制御手段Dcは、タイミン
グ弁５０と、モジユレート弁６０と、アイドルリ
リース弁７０と、作動圧を強弱２段階に切換える
ための切換手段８０とを有し、切換手段８０の作
動は制御手段１００によつて制御される。

タイミング弁５０は、変速時に直結クラツチ
Cdの直結すなわちトルクコンバータＴのロツク
アツプを解除するための弁であり、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５１と、この弁体５１の左端面が臨む
第１パイロツト油圧室５２と弁体５１の右端面が
臨む第２パイロツト油圧室５３ａと、弁体５１の
右側に臨んだ段部５１ａが臨む第３パイロツト油
圧室５３ｂと、弁体５１を右側に押圧するばね５
４とを有する。第１パイロツト油圧室５２は油タ
ンクＲに連通され、第２パイロツト油圧室５３ａ
には第４速クラツチC₄への作動油路４７から分
岐したパイロツト油路９０が連通され、第３パイ
ロツト油圧室５３ｂには第２速クラツチC₂への
作動油路４４から分岐したパイロツト油路９１が
連通される。弁体５１の第２パイロツト油圧室５
３ａに臨む受圧面積と、第３パイロツト油圧室５
３ｂに臨む受圧面積とはほぼ等しくされる。弁体
５１の外周にはランド５６を挾んで２つの環状溝
５７，５８が設けられており、弁体５１が図示の
ように第１切換位置にあるときには、レギユレー
タ弁Vrにより調圧された圧油を導く油路９２が
モジユレート弁６０への出力油路６１に連通して
いる。この状態は弁体５１が左方の第２切換位置
にあるときにも変わらない。ただし、第１切換位
置および第２切換位置間を弁体５１が移動する途
中の位置では、出力油路６１が油路９２と一時遮
断され、油路９２は絞り９３を有する油路９４に
連通される。また直結クラツチCdの油圧シリン
ダ１４に通じる油路７１から分岐した油路９５
が、弁体５１に穿設された油路５９を介して第１
パイロツト油圧室５２すなわち油タンクＲに連通
される。

モジユレート弁６０は、前記出力油路６１と、
油路６３との間に設けられており、左方の閉じ位
置と右方の開き位置との間を移板するスプール弁
体６４と、この弁体６４の左端面が臨め第１パイ
ロツト油圧室６５と、弁体６４の右端部に設けら
れた右肩部６４ａが臨む第２パイロツト油圧室６
６と、第１パイロツト油圧室６５に突入して弁体
６４に当接するプランジヤ６８と、プランジヤ６
８の左端面が臨む第３パイロツト油圧室６９と、
第１パイロツト油圧室６５に収容されるばね６７
とを有する。第１パイロツト油圧室６５には、ガ
バナ弁Vgからのガバナ圧Pgを導くパイロツト油
賂４９から分岐したパイロツト油路４９′が連通
され、したがつて第１パイロツト油圧室６５には
ガバナ圧Pgが導入される。また第３パイロツト
油圧室６９には、スロツトル弁Vtからのスロツ
トル圧Ptを導くパイロツト油路４８が連通され
た、したがつて第３パイロツト油圧室６９にはス
ロツトル圧Ptが作用する。さらに第２パイロツ
ト油圧室６６は、油路６３に、絞り９６を備える
油路９７を介して連通される。

このモジユレート弁６０においては、スプール
弁体６４が、スロツトル圧Ptおよびガバナ圧Pg
によつて開弁方向に付勢され、モジユレート弁６
０自身の出力圧で閉弁方向に付勢される。したが
つて、モジユレート弁６０は油路６３に出力され
る油圧、すなわち直結クラツチCdの作動圧を車
速およびスロツトル開度に比例して強める働きを
する。

アイドルリリース弁７０は、前記油路６３と直
結クラツチCdの油圧シリンダ１４に連通する油
路７１との間に設けられ、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７２
と、弁体７２の左端面が臨む第１パイロツト油圧
室７３と、弁体７２の右端面が臨む第２パイロツ
ト油圧室７４と、弁体７２を閉じ側に付勢するば
ね７５とを含む。第１パイロツト油圧室７３は油
タンクＲに連通し、第２パイロツト油圧室７４に
は、パイロツト油路４８が連通される。

このアイドルリリース弁７０においては、第２
パイロツト油圧室７４の圧力がばね７５のばね力
よりも小さいとき図示のように閉じ、直結クラツ
チCdにおける油圧シリンダ１４の油圧は油路７
１および解放ポート７６を介して油タンクＲに解
放される。また第２パイロツト油圧室７４に導入
されるスロツトル圧Ptがばね７５のばね力に打
ち勝つと弁体７２が左動して油路６３，７１が連
通され、直結クラツチCdが作動する。このよう
にして、アイドルリリース弁７０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
Cdの係合状態を解除、すなわちトルクコンバー
タＴのロツクアツプを解除する働きをする。

切換手段８０は、ソレノイド弁８１を備えるド
レン油路８２と、一対の絞り８３，８４とから成
り、ドレン油路８２はモジユレート弁６０の第１
パイロツト油圧室６５に接続され、一方の絞り８
３はガバナ圧Pgを第１パイロツト油圧室６５に
導くためのパイロツト油路４９′に設けられ、他
方の絞り８４はドレン油路８２におけるソレノイ
ド弁８１の上流側に設けられる。ソレノイド弁８
１は、その弁体８７がばね８５で閉じ側に付勢さ
れており、ソレノイド８６が励磁されたときばね
８５のばね力に抗して８７が開弁作動される。

このような切換手段８０において、ソレノイド
弁８１が閉じている状態では、モジユレート弁６
０の第１パイロツト油圧室６５にはガバナ圧Pg
そのものが作用するので、モジユレート弁６０の
出力すなわちアイドルリリース弁７０および油路
７１を介して油圧シリンダ１４に作用する作動圧
は、第４図の実線で示すように、車速に比例して
増大する。なお、第４図では説明の簡略化のため
にスロツトル圧Ptの影響は省いてあり、実線で
示す作動圧曲線はスロツトル開度がアイドル時で
あつてしかもばね６７を省いたときのものであ
る。

これに反してソレノイド弁８１が開いている
と、モジユレート弁６０の第１パイロツト油圧室
６５には両絞り８３，８４で変調された油圧が作
用することになる。たとえば両絞り８３，８４の
開度が同一である場合には、この変調油圧はガバ
ナ圧Pgの半分の値となり、したがつてそのとき
のモシユレート弁６０の出力圧すなわち作動圧
は、ばね６７を省いた場合、第４図の実線で示し
た作動圧の1/2のものとなろう。ここで一方の絞
り８３の開孔面積をA₁とし、他方の絞り８４の
開孔面積をA₂とすると、第１パイロツト油圧室
６５に作用する変調油圧Pcは次式で表わされる。

Pc＝１／１＋（A₂／A₁）²・Pg＝１／α・Pg すなわち、変調油圧PcはガバナPgの１／αと
なり、第４図の破線で示される特性を示す。つま
り、ソレノイド弁８１を開閉作動させることによ
り、直結クラツチCdの作動圧を第４図の実線お
よび破線間で２段階に制御することができる。な
お、第４図には前述のようにスロツトルの開度の
影響が省略されているが、実際には第４図の紙面
と直交するスロツトル座標があり、スロツトル開
度に比例してモジユレート弁６０の出力すなわち
作動圧が強められる。第４図において鎖線で示す
直線はトルクコンバータＴの内圧Prを示すもの
であり、実線あるいは破線で示す作動圧と前記内
圧Prとの差圧が直結クラツチCdの係合強さを規
定する。

ソレノイド弁８１の開閉動作、すなわち切換手
段８０の切換動作を制御するための制御手段１０
０は、マイクロコンピユータなどの電子制御回路
１０１と、車速検出器１０２と、エンジン回転数
検出器１０３と、シフト位置検出器１０４とから
構成され、各検出器１０２〜１０４の検出信号に
応じて電子制御回路１０１からソレノイド弁８１
のソレノイド８６を励磁あるいは消磁する制御信
号が出力される。

第５図において、電子制御回路１０１は、中央
処理回路１０５と、３つの入力回路１０６，１０
７，１０８と、１つの出力回路１０９と、電源回
路１１０とを備える。また車速検出器１０２は、
スピードメータケーブル１１１に取付けられた４
極の磁石１１２によつてリードスイツチ１１３を
開閉するように構成され、リードスイツチ１１３
からの信号が入力回路１０６を経て中央処理回路
１０５に読み込まれることにより、車速が求めら
れる。またエンジン回転数検出器１０３は、イグ
ナイタ１１４およびイグニツシヨンコイル１１５
間から信号を得るように構成され、入力回路１０
７を介して中央処理回路１０５に読み込まれ、そ
の信号間の時間を計測することによりエンジン回
転数が求められる。さらにシフト位置検出器１０
４はマニユアル弁Vmのシフト位置を検出するも
のであり、入力回路１０８を介して中央処理回路
１０５にマニユアル弁Vmのシフト位置が読み込
まれる。

中央処理回路１０５は、マニユアル弁Vmがド
ライブ位置にあるときに、その最高速段たとえば
第４速の歯車列G₄のギヤ比を用いてトルクコン
バータＴのスリツプ率すなわち入、出力部材の回
転速度比ｅを演算し、その回転速度比ｅが予め定
めた第１の速度比たとえば99.5％を超えたとき
に、切換手段８０を作動して作動圧を弱い方に切
換える、すなわちソレノイド８６を励磁するため
の制御信号を出力する。ここで重要なことは、走
行中の変速段が何であつてもマニユアル弁Vmの
シフト位置で決まる最高速段のギヤ比から回転速
度比を計算することで、目的が達成されると言う
ことである。たとえば、マニユアル弁Vmが前進
４段ドライブ位置にシフトされているときには、
第１速〜第３速の変速段ではエンジン回転数が高
いことにより振動の発生がもともと起きにくいの
で、直結クラツチCdの係合力も強いままで大し
て不都合もおきない。そのため、中央処理回路１
０５が第４速の歯車列G₄のギヤ比から演算する
回転速度比ｅは「１」を大幅に下まわつており、
係合力は事実上「強」のままとなる。これは電子
制御回路１０１の規模を小さくする上で重要なこ
とであり、それによつてコストの低減が可能とな
る。

中央処理回路１０５において、回転速度比ｅ
は、車速検出器１０２およびエンジン回転数検出
器１０３の検出値に基づいて演算される。すなわ
ち車速検出器１０２のスピードメータケーブル１
１１は、トルクコンバータＴの出力部材すなわち
補助変速機Ｍの入力軸５と歯車列を介して接続さ
れており、ギヤ比を係数として用いることによ
り、トルクコンバータＴの出力側回転数を求める
ことができる。一方、エンジン回転数検出器１０
３の検出値はエンジン回転数すなわちトルクコン
バータＴの入力側回転数を示すものであり、それ
らの検出値により回転速度比ｅが求められる。こ
のようにして得られた速度比ｅおよび車速Ｕに基
づいて、中央処理回路１０５は第６図で示すフロ
ーチヤートに従つて出力回路１０６を制御する。
なお、トルクコンバータＴの出力側回転数を求め
るために、入力軸５に回転数検器を取付けるよう
にしてもよい。

第６図において、第１ステツプS1でリセツト
された中央処理回路１０５は、先ず第２ステツプ
S2でトルクコンバータＴの入力側回転数を演算
し、さらに第３ステツプS3でトルクコンバータ
Ｔの出力側回転数を演算する。次いで第４ステツ
プS4では、それらの演算値に基づいて回転速度
比ｅを演算する。

第５ステツプS5では、現在の車速Ｕが予め定
めた第１車速Ｕ１よりも低いかどうかが確認され
る。この第１車速Ｕ１は、それ以下ではトルクコ
ンバータＴの直結を期待し得ない値に選ばれてお
り、Ｕ＜Ｕ１であれば第11ステツプS11に進み、
出力回路１０９にソレノイド８６を励磁するため
の信号を出力するように指令する信号が与えられ
る。これによつてソレノイド弁８１は開弁し、直
結クラツチCdには弱い作動圧が供給され、直結
クラツチCdの係合力が弱く保たれる。これによ
り、振動および燃費の低減とエンジンストツプ
（いわゆるエンスト）の防止が図られる。

第５ステツプS5でＵ≧Ｕ１であるならば第６
ステツプS6に進み、車速Ｕが予め定めた第２車
速Ｕ２よりも大きいかどうかが確認される。第２
車速Ｕ２は、これ以上は振動問題が生じ得ない値
に選ばれており、Ｕ＞Ｕ２であれば直結クラツチ
Cdの係合力を弱める必要はないので、第10ステ
ツプS10に進み、ソレノイド８６を消磁、すなわ
ちソレノイド弁８１を開弁したままとして、作動
圧を強い状態で保つ。

第６ステツプS6でＵ／Ｕ２ではないとき、す
なわち、Ｕ１≦Ｕ≦Ｕ２であるときには、第７ス
テツプS7で回転速度比ｅが予め定めた第１速度
比ｅ１よりも大きいかどうかが確認される。この
第１速度比ｅ１はたとえば99.5％に設定されてお
り、スリツプ率が小さいとき、すなわちｅ＞ｅ１
であるときには第11ステツプS11に進んで係合力
が弱くされる。これにより、トルクコンバータＴ
を直結した場合に振動の問題が生じる虞れのある
上記領域（車速がＵ２以下）にあつては、スリツ
プ率が小さく殆ど滑らなくなつた時（ｅ＞ｅ１）
に上記係合力を弱めて振動問題が生じないように
することができる。

第７ステツプS7でｅ≦ｅ１であるときには、
第８ステツプS8で回転速度比ｅが予め定めた第
２速度比ｅ２よりも小さいかどうかが確認され
る。第２速度比ｅ２は第１速度比ｅ１よりも小さ
い値に設定されており、ｅ＜ｅ２であるならば第
10ステツプS10に進んでソレノイド８６が消磁さ
れ、直結クラツチCdの係合力が強くされる。ま
たｅ２≦ｅ≦ｅ１であるときには、第９ステツプ
S9において、現在の作動圧が強弱いずれの段階
にあるか、すなわちソレノイド８６が励磁されて
いるかどうかが判断され、励磁あるいは消磁状態
が持続される。第10あるいは第11ステツプS10、
S11終了後においては、第２ステツプS2に戻り、
第２ステツプS2〜第11ステツペS11が繰返され
る。

次にこの実施例の作用について説明すると、制
御手段１００によつて切換手段８０が切換動作
し、直結クラツチCdに供給される作動圧が、第
４図の実線で示す強い作動圧と、破線で示す弱い
作動圧とに切換制御される。第４図の実線および
破線で示す作動圧特性を望ましい曲線に設定して
おくことにより、制御回数の頻度を少なくしてお
くことができ、そのときのシヨツクも小さいので
良好なフイーリングを得ることができる。

しかも車速Ｕが第１車速Ｕ１未満であるとき、
すなわちトルクコンバータＴの直結を期待し得な
い車速であるときには、係合力を弱くするので、
振動及び燃費低減、エンスト防止を図ることがで
きる。また車速Ｕが第２車速Ｕ２を超えたとき、
すなわち振動の問題が生じることのできない車速
では係合力を強くするので、直結クラツチCdの
寿命を向上することができる。

さらに車速Ｕが両設定車速Ｕ１、Ｕ２間にある
とき、すなわちＵ１≦Ｕ≦Ｕ２であるときには、
回転速度比ｅを第１および第２の速度比ｅ１，ｅ
２と比較し第４図の斜線で示す範囲で係合力の制
御が行なわれる。これにより、直結クラツチCd
の係合力がほぼ満足し得る係合力の範囲で強弱制
御され、アナログ制御に極めて近い運転フイーリ
ングを得ることができる。

ところで従来、直結クラツチCdによるトルク
コンバータＴの直結すなわちロツクアツプを行な
う車速を、車両の運転席でスイツチを手動操作す
ることにより調整し、経済運転を指向するか、あ
るいは動力性能を指向するかを運転者の意志によ
り決定できるようにしたものがある。ところがこ
のような車速の調整では、ソレノイド８６を消
磁、すなわちソレノイド弁８１を閉弁して係合力
を強とした状態で走行している車両では、ロツク
アツプの効果を全く期待できなくなるという欠点
がある。

そこで、第５図に示すように、ソレノイド弁８
１と、電子制御回路１０１との間に、車両の運転
席で切換操作し得る手動切換スイツチSwを介装
する。この手動切換スイツチSwは、２つの個別
準点１１６，１１７を有しており、一方の個別接
点１１６は出力回路１０９に接続され、他方の個
別接点１１７は励磁信号を常時出力する励磁回路
１１８に接続される。

こうすれば車両の運転席で直結クラツチCdの
係合力の強弱パターンを選択することができ、い
ずれのスイツチング態様を選んでもそれ相応のロ
ツクアツプ効果を期待することができる。

第７図は本発明の第２実施例を示すもので、切
換手段８０′はモジユレート弁６０の第２パイロ
ツト油圧室６６の油圧を強弱２段階に切換えるこ
とにより、油路７１の作動圧を強弱２段階に切換
えるように設けられる。すなわち絞り８４を備え
るドレン油路８２が第２パイロツト油圧室６６に
接続される。

この実施例では、ソレノイド弁８１が開弁する
ことにより第２パイロツト油圧室６６の油圧が低
下してモジユレート弁６０の弁体６４が開き側に
動作するので、作動圧が大となる。すなわち、前
述の第１実施例とは逆の作動をするので、制御手
段１００のソレノイド８６への制御信号は、前述
の実施例とは逆転して出力される。

第８図は本発明の第３実施例を示すもので、モ
ジユレート弁６０の第３パイロツト油圧室６９に
作用するスロツトル圧Ptを切換手段８０で大小
に切換える。すなわちスロツトル圧Ptは絞り８
３を介して第３パイロツト油圧室６９に導かれ、
第３パイロツト油圧室６９はドレン油路８２が接
続される。これによつても直結クラツチCdの係
合力を強弱２段階に切換えて制御することができ
る。しかもこの実施例は、巡航時にスロツトル開
度の比較的大きい車両、たとえば小排気量の車両
や、最高速段のギヤ比が比較的小さい経済重視型
の車両に特に有効である。

第９図は本発明の第４実施例を示すもので、油
路７１の途中に絞り８３が設けられ、その絞り８
３よりも下流側にドレン油路８４が接続される。
この実施例は、前述の各実施例がスロツトル圧
Ptやガバナ圧Pgなどの信号圧を制御するもので
あつたのに対し、油路７１から一部の圧油を排油
することにより、直結クラツチCdの係合力を強
弱２段階に制御するものである。

第１０図は本発明の第５実施例を示すもので、
モジユレート弁６０とアイドルリリース弁７０と
を結ぶ油路６３の途中に絞り８３が設けられ、こ
の絞り８４の下流側にドレン油路８２が接続され
る。この実施例も前記第４実施例と同様に、直結
クラツチCdに供給される圧油の一部を排油する
ことにより、直結クラツチCdの係合力を強弱２
段階に制御するものである。

以上の実施例では、流体伝動装置として流体式
トルクコンバータＴが取上げて説明したが、本発
明は流体継手を備える車両用自動変速機に関連し
て実施することもできる。

以上のように本発明によれば、入力部材および
出力部材を有する流体伝動装置と；油圧作動部を
有し前記入、出力部材間を機械的に直結し得る直
結機構と；圧力源および前記油圧作動部間に介装
され前記油圧作動部の作動圧を制御する作動圧制
御手段と；を含む車両用自動変速機における流体
伝動装置の直結制御装置において、前記作動圧制
御手段は前記直結機構の係合力を少なくとも強弱
２段階に切換え得る切換手段を有し、その切換手
段の切換動作を制御する制御手段は、車速が第１
設定値より低い場合には前記入力部材に対する出
力部材の回転速度比の如何に関係なく、また車速
が前記第１設定値とそれよりも高い第２設定値と
の間にある場合には前記回転速度比が所定値を超
えた時にそれぞれ弱い係合力を選択するための制
御信号を前記切換手段に与えると共に、車速が前
記第２設定値を越えた場合には前記回転速度比の
如何に関係なく強い係合力を選択するための制御
信号を前記切換手段に与えるように構成されたの
で、車速が第１設定値とそれより高い第２設定値
との間にある場合には、前記入、出力部材の回転
速度比が所定値より高くなつてその両部材間が直
結状態に近づいたとき、即ち、これ以上係合力が
高い状態に置かれるとエンジン側の出力変動が車
輪側にそのまま伝えられて振動の問題が生じる虞
れのある所定の振動発生限界を越えた時に、係合
力を弱めて振動問題が生じないようにすることが
でき、従つてその振動問題を回避しつつ上記係合
力を高い状態に維持して伝動効率を高めることが
でき、燃費低減に寄与し得る。また車速が前記第
２設定値より高い場合、即ち直結機構が完全な直
結状態になつても上記振動問題の生じる心配のな
い場合には、入、出力部材の回転速度比の如何に
関係なく係合力を常に高い側に固定することがで
きるから、伝動効率を高めて燃費低減に寄与する
ことができると共に、直結機構の耐久性を向上さ
せることができる。さらに車速が前記第１設定値
以下の場合には、入、出力部材の回転速度比の如
何に関係なく直結機構の係合力を弱い側に固定す
ることができるから、エンジンのトルク変動の車
輪側への伝達を常に確実に防止することができて
振動の問題はこれまた発生する心配がない。

また入、出力部材間が、上記所定の振動発生限
界に対応したスリツプ状態にあるか否かを判定す
るのに、入、出力部材の回転速度比を基準にして
いるから、エンジンの回転数や車速の高低に関係
なく常に上記スリツプ状態を的確に判定すること
ができ、従つて回転速度差を基準にする場合より
も振動発生限界に対する判定精度を格段に向上さ
せることができ、車速が前記第１および第２設定
値間にある領域における前述の振動回避効果を一
層確実に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の第１実施例を示すも
ので、第１図は前進４段、後進１段の車両用自動
変速機の概要図、第２図はその油圧制御回路図、
第３図は直結クラツチの要部展開図、第４図は作
動圧の車速に対する特性図、第５図は制御手段の
構成を示す図、第６図は中央処理回路の処理手順
を示すフローチヤート、第７図、第８図、第９図
および第１０図は本発明の第２、第３、第４およ
び第５実施例をそれぞれ示す油圧制御回路図であ
る。１４……油圧作動部としての油圧シリンダ、８
０……切換手段、１００……制御手段、Cd……
直結機構としての直結クラツチ、Dc……作動圧
制御手段、Ｔ……流体伝動装置としての流体式ト
ルクコンバータ。

Claims

【特許請求の範囲】１入力部材および出力部材を有する流体伝動装
置と；油圧作動部を有し前記入、出力部材間を機
械的に直結し得る直結機構と；圧力源および前記
油圧作動部間に介装され前記油圧作動部の作動圧
を制御する作動圧制御手段と；を含む車両用自動
変速機における流体伝動装置の直結制御装置にお
いて、前記作動圧制御手段は前記直結機構の係合
力を少なくとも強弱２段階に切換え得る切換手段
を有し、その切換手段の切換動作を制御する制御
手段は、車速が第１設定値より低い場合には前記
入力部材に対する出力部材の回転速度比の如何に
関係なく、また車速が前記第１設定値とそれより
も高い第２設定値との間にある場合には前記回転
速度比が所定値を超えた時にそれぞれ弱い係合力
を選択するための制御信号を前記切換手段に与え
ると共に、車速が前記第２設定値を越えた場合に
は前記回転速度比の如何に関係なく強い係合力を
選択するための制御信号を前記切換手段に与える
ように構成されることを特徴とする、車両用自動
変速機における流体伝動装置の直結制御装置。２前記制御手段は、前記回転速度比が前記所定
値を超えたことにより弱い係合力を選択している
間に、現在の回転速度比が前記所定値よりも小さ
い第２の所定値よりも小さくなつたときに、強い
係合力を選択するための制御信号を出力するよう
に構成される、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流体伝動装置の直結制御装
置。３前記強弱２段階の係合力の少なくとも一方を
任意に選択し得る手動切換手段を前記切換手段と
は別に備える、特許請求の範囲第１項または第２
項記載の車両用自動変速機における流体伝動装置
の直結制御装置。