JPH031546B2

JPH031546B2 -

Info

Publication number: JPH031546B2
Application number: JP57176630A
Authority: JP
Inventors: Masao Nishikawa; Shinzo Sakai; Yoichi Sato; Yukihiro Fukuda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1982-10-07
Filing date: 1982-10-07
Publication date: 1991-01-10
Also published as: JPS5965662A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ポンプ翼車を含む入力部材及びター
ビン翼車を含む出力部材を有するトルクコンバー
タと、前記入、出力部材間に設けられ、これら両
部材を機械的に結合し得る、滑り特性をもつた油
圧式直結クラツチと、複数段の歯車列を有し、こ
れらを介して前記出力部材のトルクを駆動車輪に
伝達する補助変速機とよりなり、前記各歯車列に
はこれを作動し得る油圧クラツチ等の油圧式摩擦
要素を設けた車両用自動変速機において、前記直
結クラツチを作動して前記入、出力部材間を機械
的に結合して、トルクコンバータの滑り損失を必
要最小限に抑えるようにした、トルクコンバータ
の直結制御装置に関する。

直結クラツチを作動すればトルクコンバータの
滑りがなくなるので、巡航時の燃料経済性と静粛
性の向上に大いに貢献する。したがつて、出来る
限り低速域から直結クラツチの作動を行うことが
望ましいが、それを行うためには次のような問題
を解決する必要がある。

第１の問題は最高速段の歯車列と、それよりも
１段下位の歯車列（例えば前進３段の歯車列を有
する補助変速機にあつてはTop歯車列と2nd歯車
列）というように２段以上の歯車列の作動に跨が
つて直結クラツチを作動させる場合に、直結クラ
ツチの接続状態のままで変速が行われると、変速
シヨツクが大きくなり、乗員に不快な感覚を与え
ることである。このような不都合を回避するため
に、変速時にのみ一時期、直結クラツチを解除す
ることが種々提案されており、そのいくつかは既
に実用化されている。しかも、実用化されたもの
は全て変速のタイミングを電気的に検出して直結
クラツチの接続、解除を行う所謂電子制御形式の
ものであり、この形式のものは油圧技術と電子技
術の２つの技術が混在するために概して高価であ
り、且つ構造もやや複雑である。

これに対して、電子制御を含まない所謂全油圧
式直結クラツチの制御装置も多数提案されてはい
るが、実用化されたものは未だない。これは変速
のタイミングをあらゆる条件下で正確に検出して
応答性良く直結クラツチの解除及び再接続を行う
ことが従来の全油圧式による公知例では不可能で
あつたからに他ならない。

本発明は上記に鑑み提案されたもので、２段以
上の歯車列の作動に跨がつて直結クラツチを作動
させる場合に、変速に際して直結クラツチの接続
を一時解除することができる、構成簡単で製造コ
ストの安い油圧式の、前記トルクコンバータの直
結制御装置を提供することを主たる目的とする。

更に、低速域から直結クラツチを作動させる場
合の第２の問題は、低速域における出力感の減少
にある。即ち、直結クラツチの作動によりトルク
コンバータを直結状態にすると、それ本来のトル
ク増幅機能が失われてしまうために、低速域では
加速性が悪い、パワーが足りないといつた問題が
起こり、このために補助変速機の変速比を比較的
低速比側へ設定する必要があつた。しかし、この
ようにしては低燃費、静粛運転といつた当初の命
題に反することになり、結局これを解決するには
補助変速機の更なる多段化が必要となり、構造の
複雑化及び重量増化は免れない。

そこで、本発明は低速域では直結クラツチの結
合力を弱く制御することにより、加速時は直結ク
ラツチに適当な滑りを生起させてトルクコンバー
タのトルク増幅機能を或る程度回復させるように
して、上記のような問題を解消し得る、前記トル
クコンバータの直結制御装置を提供することを次
の目的とする。

そして斯かる目的を達成するために本発明は、
ポンプ翼車を含む入力部材及びタービン翼車を含
む出力部材を有するトルクコンバータと、前記
入、出力部材間に設けられ、これら両部材を機械
的に結合し得る油圧作動式の直結クラツチと、複
数段の歯車列を有し、これらを介して前記出力部
材のトルクを駆動車輪に伝達する補助変速機とよ
りなり、前記各歯車列にはこれを作動し得る油圧
作動式摩擦要素を設けた車両用自動変速機におい
て、前記直結クラツチの油圧シリンダと、作動順
序が隣接する少なくとも２つの前記摩擦要素の各
油圧シリンダとの間には、一方の摩擦要素の作動
油圧をクラツチ作動油圧として直結クラツチの油
圧シリンダに供給し得る第１切換位置と、他方の
摩擦要素の作動油圧を同じくクラツチ作動油圧と
して直結クラツチの油圧シリンダに供給し得る第
２切換位置とを有するタイミング弁を介装し、こ
のタイミング弁には、これに前記第１切換位置側
への移動油圧を与える第１パイロツト油圧室と前
記第２切換位置側への移動油圧を与える第２パイ
ロツト油圧室とを設け、その第１パイロツト油圧
室を前記一方の摩擦要素の油圧シリンダに、また
第２パイロツト油圧室を前記他方の摩擦要素の油
圧シリンダにそれぞれ接続したことを第１番目の
特徴とし、さらに前記タイミング弁と直結クラツ
チの油圧シリンダとの間を結ぶ油路に、前記直結
クラツチの作動油圧が規定値以上に増加すると閉
路する減圧弁と、車速が規定値以上に上昇すると
開路する車速応動弁とを並列に介装したことを第
２番目の特徴としている。

以下、図面により本発明の実施例について説明
する。

先ず、第１図は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図である。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２Ａ
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１
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２Ａ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２Ａ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、駆動及び被動部材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２分割されて一部は直結クラツチ
Cdを介して機械的に、残りは両翼車２，３を介
して流体力学的にそれぞれ入力軸５に伝達するこ
とになり、一種の動力分割系を形成する。

また、直結クラツチCdの作動状態において、
車両の減速運転に伴いトルクコンバータ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
Co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
Gr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Cs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２
５とより構成される。前記切換クラツチCsは前
記被動歯車２０，２４の中間に設けられ、該クラ
ツチ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
Co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Co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を右方の後進方向に切換え、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図は第１図の低、中、高速段クラツチC₁，
C₂，C₃の作動を制御するための油圧回路の一例
と、本発明に基づく直結クラツチCdの制御装置
Dcの一例とを組合せたものを示す。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
油圧は増圧される。

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より吐出される油圧の余剰分はレ
ギユレータ弁Vrより潤滑油路３８へ導かれ、各
部潤滑部へ送られるが、この際の必要最小限の油
圧を確保するために調圧弁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１図の状態の前進位置に保持する
ので、後進歯車列Gr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、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は公知のもので、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。

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５
５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
ができる。

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、変速シヨツクを緩和するために、中
速段クラツチC₂及び高速段クラツチC₃の作動油
圧P₂，P₃は、アキユムレータ７２，７３、一方
向弁７４及びオリフイスコントロール弁７５等の
作用により、第４図に示すように油圧P₂の減少
過程と油圧P₃の増加過程とが一時期重合するよ
うな過渡状態を経て入れ替るようになつている。

かくして、公知のように、第３図実線で区分け
される変速マツプを描くことができる。実際に
は、各シフト弁V₁，V₂に設けたクリツクモーシ
ヨン機構６７のためにシフトアツプ時とシフトダ
ウン時とでは異る変速マツプとなるが、このこと
は公知であり、且つ本発明上、それ程大きな意味
をもたないので、シフトアツプ時のマツプのみ表
わす。

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または後進位置
Reへシフトするときは、中速段歯車列G₂または
後進歯車列Grがそれぞれ確立するが、このこと
は本発明と特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。尚、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。

以上のような油圧回路は従来公知である。

さて、本発明の直結クラツチCdの制御装置Dc
を第２図により続けて説明する。図示例の制御装
置Dcはタイミング弁Vt、減圧弁Vd及び車速応動
弁Vsより構成される。

タイミング弁Vtは、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
８０と、この弁体８０を第１切換位置に向つて押
圧するばね８１と、弁体８０の左端面が臨む第１
パイロツト油圧室８２と、弁体８０の右端面が臨
む第２パイロツト油圧室８２′と、弁体８０にス
ナツプ動作を与えるクリツクモーシヨン機構８３
と、第１及び第２入口ポート８４，８４′と、出
力ポート８５とを有し、弁体８０が第１切換位置
にあるときは第１入力ポート８４を出力ポート８
５に連通し、弁体８０が第２切換位置に移動した
ときは第２入力ポート８４′を出力ポート８５に
連通するようになつている。第１入力ポート８４
及び第１パイロツト油圧室８２には高速段クラツ
チC₃の作動油路４１₃より分岐した油路４１₃′が
接続され、また第２入力ポート８４′及び第２パ
イロツト油圧室８２′には中速段クラツチC₂の作
動油路４１₂より分岐した油路４１₂′が接続され、
第１及び第２パイロツト油圧室８２，８２′の入
口にはオリフイス８６，８６′がそれぞれ形成さ
れる。クリツクモーシヨン機構８３は、前記低−
中速シフト弁V₁に設けた機構６７と同様に、ス
プール弁体８０と共に移動するクリツクボール８
７と、位置決め突起８８をもつた固定の規制板８
９とよりなつている。したがつて弁体８０は、通
常、ばね８１の偏倚力により第１切換位置に留め
られるが、第２パイロツト油圧室８２′の油圧が
規定値を越えたときに、クリツクボール８７が位
置決め突起８８を乗越して急速に第２切換位置へ
移動するものである。

減圧弁Vdは、左方の開き位置と右方の閉じ位
置との間を移動するスプール弁体９０と、この弁
体９０を開き位置に向つて押圧するばね９１と、
弁体９０の左端面が臨むパイロツト油圧室９２
と、入、出力ポート９３，９４とを有し、入力ポ
ート９３には前記タイミング弁Vtの出力ポート
８５より延出した出力油路９５が接続され、出力
ポート９４はオリフイス９６を介してパイロツト
油圧室９２と連通され、また出力油路９７を介し
て直結クラツチCdの油圧シリンダ１４とも連通
される。

車速応動弁Vs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９８と、こ
の弁体９８を閉じ位置に向つて押圧するばね９９
と、弁体９８の右端面が臨むパイロツト油圧室１
００と、弁体９８にスナツプ動作を与える、前記
タイミング弁Vtの機構８３と同構造のクリツク
モーシヨン機構１０１と、入、出力ポート１０
２，１０３とを有し、パイロツト油圧室１００に
は前記第１信号油路４７₁より分岐した油路４７
₁′が、また入力ポート１０２には前記出力油路９
５が、また出力ポート１０３には前記出力油路９
７がそれぞれ接続される。かくして、減圧弁Vd
及び車速応動弁Vsは、タイミング弁Vtと直結ク
ラツチCd間を結ぶ油路９５，９７に並列関係に
介装される。

次に上記制御装置Dcの作用を説明する。

先ず、低速歯車列G₁の確立により車両が比較
的低速で走行している場合を考えると、この場合
は低速段クラツチC₁が作動しているから、中、
高速段クラツチC₂，C₃の作動油路４１₂，４１₃は
油タンクＲに連通しており、またガバナ弁Vgの
出力油圧、即ちガバナ圧Pgは比較的低いので、
タイミング弁Vt、減圧弁Vd及び車速応動弁Vsは
いずれも図示の状態にあつて、直結クラツチCd
の油圧シリンダ１４内は大気圧となつている。

一方、トルクコンバータＴの内部には絞り３３
を介してライン圧Plの一部が導入されているか
ら、直結クラツチCdのピストン１３はトルクコ
ンバータＴの内圧により左動して該クラツチCd
を解除状態にしている。

この状態から車速が上昇し、中速段歯車列G₂
を確立すべく中速段クラツチC₂が作動油路４１₂
から作動油圧を供給されて作動すると、その油圧
は同時に油路４１₂′を経てタイミング弁Vtの第２
パイロツト油圧室８２′に導入され、その油圧が
規定値に達すると弁体８０を左方の第２切換位置
へ移行させるので、上記油圧は第２入力ポート８
４′から出力ポート８５を通り、更に出力油路９
５から開放状態の減圧弁Vdの入、出力ポート９
３，９４を通り、そして出力油路９７を経て直結
クラツチCdの油圧シリンダ１４に導入され、こ
の油圧によりピストン１３を右動して該クラツチ
Cdの作動を開始させる。

ピストン１３が右動して直結クラツチCdの作
動即ち接続が開始されると、その油圧シリンダ１
４内の油圧が上昇するので、それに伴い減圧弁
Vdのパイロツト油圧室９２の油圧も上昇し、そ
の油圧が規定値を超えると弁体９０は右動して
入、出力ポート９３，９４間を遮断し、これによ
つて直結クラツチCdのそれ以上の結合力の増大
を防止する。かくして、第３図に砂地印で示すよ
うな直結クラツチCdの弱接続領域が得られる。

この状態から車速が上昇し、高速段歯車列G₃
を確立すべく、中速段クラツチC₂から作動油圧
を解放し、代わつて高速段クラツチC₃が作動油
圧４１₃から作動油圧を受けて作動する、所謂シ
フトアツプ時を考える。

このとき、中速段クラツチC₂及び高速段クラ
ツチC₃の作動油圧P₂，P₃は、前述のように、第
４図に示すように油圧の減少及び増加過程が一時
期重合する。

このため、先ず中速段クラツチC₂の作動油圧
P₂の減少と共に直結クラツチCdの作動油圧Pdは
開放状態の減圧弁Vd及びタイミング弁Vtを通し
て作動油路４１₂側へ排出されて、速やかに減少
し、直結クラツチCdの作動は解除される。

続いて、高速段クラツチC₃の作動油圧が増加
してくるが、その油圧の一部はオリフイス８６を
介してタイミング弁Vtの第１パイロツト油圧室
８２に作用し、弁体８０を右方の第１切換位置へ
移行させようとするが、クリツクモーシヨン機構
８３の作動抵抗のために、第１パイロツト油圧室
８２の油圧が規定値まで上昇しなければ弁体８０
の切換動作は生じない。

第１パイロツト油圧室８２の油圧が上記規定値
まで上昇すると、弁体８０は第１切換位置への切
換動作を起こし始めるが、その切換速度は２つの
オリフイス８６，８６′の絞り抵抗により緩徐に
制御され、その結果、高速段クラツチC₃の作動
油圧の上昇より一定時間Δtだけ遅れて弁体８
０′は切換わり、高速段クラツチC₃の作動油圧が
直結クラツチCdの油圧シリンダ１４に供給され
る。したがつて、オリフイス８６，８６′の大き
さを選ぶことにより、上記遅れ時間Δtを適切に
設定して高速段歯車列G₃が確立するシフトアツ
プ終了後に直結クラツチCdを再接続させること
ができる。

更に車速が上昇して、規定値υ₀を超えると、車
速応動弁Vsのパイロツト油圧室１００に油路４
７₁′を通して導入されるガバナ圧Pgが規定の作動
圧力に達して弁体９８を左動させるので、入力ポ
ート１０２と出力ポート１０３間が連通され、減
圧弁Vdが短絡状態となる。したがつて、タイミ
ング弁Vtの出力油圧は何等減圧されることなく
直結クラツチCdの油圧シリンダ１４に供給され、
これにより第３図に斜線で示した直結クラツチ
Cdの強接続領域が得られる。

以上の説明は、低速段から中速段、中速段から
高速段への各シフトアツプについて行われたが、
逆のシフトダウン時にも、タイミング弁Vtが上
記とは逆に第２切換位置から第１切換位置へ切換
わるのみで、同様の作用が起こり、その変速中も
直結クラツチCdが解除されることは明らかであ
ろう。

但し、タイミング弁Vtにおいては、ばね８１
の作用により弁体８０の第１切換位置から第２切
換位置への切換開始圧力よりその逆の切換開始圧
力の方が高くなつており、これによれば変速時に
シヨツクの発生を可及的に防止すると共にエンジ
ン回転数の吹き上がり現象を抑制することができ
る。

即ち、高速段歯車列G₃を作動しての走行中、
車両を急加速させるためにエンジンＥの絞弁を急
開すると、歯車列の作動が高速段から中速段へと
切換わる、所謂キツクダウンが行われる。このと
き、エンジンＥの回転数は変速を境に両歯車列
G₂，G₃の変速比の差の分だけ高められるので、
そのように高められたとき、直結クラツチCdを
再接続させた方が変速シヨツクが少ない。ところ
が、エンジンＥのクランク軸１は固有の慣性モー
メントを持つているため、その回転数が上記のよ
うに高められるまでには多少の時間遅れがある。
そこで、タイミング弁Vtでは弁体８０の第１切
換位置から第２切換位置への切換開始圧力が比較
的高く設定してあるので、上記の時間遅れに対応
した時間を経過して直結クラツチCdを再接続さ
せることができ、変速シヨツクの発生を防止する
ことができる。

これとは反対に、歯車列の作動が中速段から高
速段に切換わる、所謂シフトアツプは、エンジン
Ｅの回転数が両歯車列G₂，G₃の変速比の差の分
だけ低くなる変速であるから、早目に直結クラツ
チCdを再接続させた方がエンジン回転数の吹き
上りは生起しない。そこで、タイミング弁Vtで
は弁体８０の第２切換位置から第１切換位置への
切換開始圧力が比較的低く設定してあるので、直
結クラツチCdを早目に再接続させることができ、
エンジン回転数の吹き上がりを生じさせることな
くスムーズな変速を行うことができる。

尚、タイミング弁Vtにおいては、オリフイス
８６，８６′の絞り度を適切に設定すれば、クリ
ツクモーシヨン機構８３を用いずとも所期の切換
タイミングを得ることができる。

以上において、中速段クラツチC₂及び高速段
クラツチC₃は本発明の油圧式摩擦要素を構成し、
またクリツクモーション機構８３及びオリフイス
８６，８６′は遅延手段を構成する。

以上のように本発明によれば、トルクコンバー
タの入、出力部材間を機械的に結合し得る油圧作
動式の直結クラツチの油圧シリンダと、作動順序
が隣接する少なくとも２つの歯車列作動用摩擦要
素の各油圧シリンダとの間には、一方の摩擦要素
の作動油圧をクラツチ作動油圧として直結クラツ
チの油圧シリンダに供給し得る第１切換位置と、
他方の摩擦要素の作動油圧を同じくクラツチ作動
油圧として直結クラツチの油圧シリンダに供給し
得る第２切換位置とを有するタイミング弁を介装
し、このタイミング弁には、これに前記第１切換
位置側への移動油圧を与える第１パイロツト油圧
室と前記第２切換位置側への移動油圧を与える第
２パイロツト油圧室とを設け、その第１パイロツ
ト油圧室を前記一方の摩擦要素の油圧シリンダ
に、また第２パイロツト油圧室を前記他方の摩擦
要素の油圧シリンダにそれぞれ接続したので、タ
イミング弁の切換動作により変速時には直結クラ
ツチの作動を一時的に解除して滑らかな変速を行
うことができ、その結果、少なくとも２段の歯車
列の作動に跨がつて極力広範囲に直結クラツチを
作動させることが可能となり、実用燃費の大幅な
低減を図ることができる。

しかも斯かる直結クラツチの作動制御に当つて
は、作動順序が隣接する上記２つの摩擦要素の作
動用油圧を、共通のタイミング弁を介して直結ク
ラツチにクラツチ作動油圧として直接導入するこ
とができると共に、同タイミング弁の切換制御用
パイロツト油圧として直接利用することができる
から、直結クラツチを油圧ポンプからの専用のラ
イン圧で作動させるための回路や切換弁が不要で
あるなど、全体として油圧制御回路の構成が簡単
でコストの低減及びメンテナンスの向上に大いに
寄与することができる。

また、第２発明によれば、上記第１発明の構成
に加えて、前記タイミング弁と前記直結クラツチ
間を結ぶ油路に、前記直結クラツチの作動油圧が
規定値以上に増加すると閉路する減圧弁と、車速
が規定値以上に上昇すると開路する車速応動弁と
を並列に介装したので、低速域から直結クラツチ
を作動させても、その領域では前記減圧弁の作用
によりその結合力を弱く制御することができ、し
たがつて加速時には直結クラツチに適当な滑りが
発生して該クラツチによる機械的伝動とトルクコ
ンバータによる流体伝動とに動力分割が行われ、
即ちトルクコンバータのトルク増幅機能をも活用
できるから良好な動力性能を得ることができ、そ
して高速域では前記車速応動弁の作用により直結
クラツチの結合力を増強させて滑りのない高効率
の伝動を達成することができる。また、寒冷時に
は直結クラツチの解除の応答性が一般に悪いが、
このようなときでも前記減圧弁及び車速応動弁の
協働により通常の使用範囲では直結クラツチの結
合力を比較的弱く制御して直結クラツチの適当な
滑りを可能にするから、応答遅れによる不具合が
解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する車両用自動変速機の
概要図、第２図は本発明制御装置を含む、上記自
動変速機の油圧制御回路図、第２Ａ図は第２図の
直結クラツチの要部展開図、第３図は上記自動変
速機の変速特性図、第４図は変速時における直結
クラツチ作動油圧の過度特性図である。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、８
３……クリツクモーシヨン機構（遅延手段）、８
６，８６′……オリフイス（遅延手段）、C₁……
低速段クラツチ（摩擦要素）、C₂……中速段クラ
ツチ（摩擦要素）、C₃……高速段クラツチ（摩擦
要素）、Cd……直結クラツチ、Dc……制御装置、
Df……差動装置、Ｅ……エンジン、G₁……低速
歯車列、G₂……中速歯車列、G₃……高速歯車列、
Ｍ……補助変速機、Ｔ……トルクコンバータ、
Vd……減圧弁、Vs……車速応動弁、Vt……タイ
ミング弁、Ｗ，W′……駆動車輪。

Claims

【特許請求の範囲】１ポンプ翼車２を含む入力部材及びタービン翼
車３を含む出力部材を有するトルクコンバータＴ
と、前記入、出力部材間に設けられ、これら両部
材を機械的に結合し得る油圧作動式の直結クラツ
チCdと、複数段の歯車列G₁〜G₃を有し、これら
を介して前記出力部材のトルクを駆動車輪Ｗ，
W′に伝達する補助変速機Ｍとよりなり、前記各
歯車列G₁〜G₃にはこれを作動し得る油圧作動式
摩擦要素C₁〜C₃を設けた車両用自動変速機にお
いて、前記直結クラツチCdの油圧シリンダ１４
と、作動順序が隣接する少なくとも２つの前記摩
擦要素C₂，C₃の各油圧シリンダ４０₂，４０₃との
間には、一方の摩擦要素C₃の作動油圧をクラツ
チ作動油圧として直結クラツチCdの油圧シリン
ダ１４に供給し得る第１切換位置と、他方の摩擦
要素C₂の作動油圧を同じくクラツチ作動油圧と
して直結クラツチCdの油圧シリンダ１４に供給
し得る第２切換位置とを有するタイミング弁Vt
を介装し、このタイミング弁Vtには、これに前
記第１切換位置側への移動油圧を与える第１パイ
ロツト油圧室８２と前記第２切換位置側への移動
油圧を与える第２パイロツト油圧室８２′とを設
け、その第１パイロツト油圧室８２を前記一方の
摩擦要素C₃の油圧シリンダ４０₃に、また第２パ
イロツト油圧室８２′を前記他方の摩擦要素C₂の
油圧シリンダ４０₂にそれぞれ接続したことを特
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特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
前記タイミング弁Vtは、前記摩擦要素C₂，C₃に
作動油圧が供給されてから一定時間後に切換動作
を開始する遅延手段８３，８６，８６′を備えて
いる、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。３ポンプ翼車２を含む入力部材及びタービン翼
車３を含む出力部材を有するトルクコンバータＴ
と、前記入、出力部材間に設けられ、これら両部
材を機械的に結合し得る油圧作動式の直結クラツ
チCdと、複数段の歯車列G₁〜G₃を有し、これら
を介して前記出力部材のトルクを駆動車輪Ｗ，
W′に伝達する補助変速機Ｍとよりなり、前記各
歯車列G₁〜G₃にはこれを作動し得る油圧作動式
摩擦要素C₁〜C₃を設けた車両用自動変速機にお
いて、前記直結クラツチCdの油圧シリンダ１４
と、作動順序が隣接する少なくとも２つの前記摩
擦要素C₂，C₃の各油圧シリンダ４０₂，４０₃との
間には、一方の摩擦要素C₃の作動油圧をクラツ
チ作動油圧として直結クラツチCdの油圧シリン
ダ１４に供給し得る第１切換位置と、他方の摩擦
要素C₂の作動油圧を同じくクラツチ作動油圧と
して直結クラツチCdの油圧シリンダ１４に供給
し得る第２切換位置とを有するタイミング弁Vt
を介装し、このタイミング弁Vtには、これに前
記第１切換位置側への移動油圧を与える第１パイ
ロツト油圧室８２と前記第２切換位置側への移動
油圧を与える第２パイロツト油圧室８２′とを設
け、その第１パイロツト油圧室８２を前記一方の
摩擦要素C₃の油圧シリンダ４０₃に、また第２パ
イロツト油圧室８２′を前記他方の摩擦要素C₂の
油圧シリンダ４０₂にそれぞれ接続し、前記タイ
ミング弁Vtと前記直結クラツチCdの油圧シリン
ダ１４との間を結ぶ油路に、前記直結クラツチ
Cdの作動油圧が規定値以上に増加すると閉路す
る減圧弁Vdと、車速が規定値以上に上昇すると
開路する車速応動弁Vsとを並列に介装したこと
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。