JPS61149667A

JPS61149667A - 自動変速機の複合制御装置

Info

Publication number: JPS61149667A
Application number: JP26853984A
Authority: JP
Inventors: Taku Murasugi; 村杉　卓
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-12-21
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1986-07-08
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPH0756337B2

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】（゛産業上の利用分野）本発明は自動変速機の複合制御装置に関するものである
。

（従来の技術）自動変速機はその高性能化を図り、トルクコンバータの
スリップ制御装置やクリープ防止装置、或いは変速シロ
ツク軽減装置等複数の制御装置を設けることが多くなり
つつある。

しかし従来、複数の制御装置は個々に独立したものとし
て自動変速機に組込むのが普通であった。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、かかる組込み方式では、部品点数の増大や油
圧回路の複雑化を招き、自動変速機が高価になること必
至であった。

（問題点を解決するための手段）本発明は、自動変速機に設ける複数の制御装置がいずれ
もトルクコンバータの出力トルクを共通に制御要因の１
つとすることが多いとの観点から、該出力トルクに対応
したトルク圧を発生する手段を設け、このトルク圧を複
数の制御装置に共通に供給するよう構成し、これにより
トルク圧発生手段を複数の制御装置に共用して上述の問
題を解決するものである。

（作　用）トルク圧発生手段は、トルクコンバータの出力トルクに
対応したトルク圧を発生してａＷＺの制御装置に共通に
供給する。各制御装置はこのトルク圧を制御要因の１つ
として個々に作動し、所定の制御を行なうことができる
。

しかして、トルク圧発生手段を各制御装置に共用するこ
ととなり、その分自動変速機の部品点数を減少し得ると
共に、油圧回路を簡素なものとなし得て、自動変速機の
低廉化を図ることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図はトルクコンバータスリップ制御装置１００およ
びクリープ防止装置１０１の２個の制御装置を具えた自
動変速機に適用した本発明複合制御装置の一実施例で、
図中１は自動変速機の動力伝達系に挿入したスリップ制
御式トルクコンバータを示す。このトルクコンバータｌ
はポンプインペラ（トルクコンバータ入力要素）２とタ
ービンランチ（トルクコンバータ出力要素）ａと、ステ
ータ４とで主に構成する。ポンプインペラ２はこれに溶
接したコンバータカバー５を介してエンジンクランクシ
ャフト（図示せず）に駆動結合し、エンジン運転中これ
により常時駆動されているものとする０ポンプインペラ
２には更に中空のポンプ駆動軸６を溶接し、この軸を介
しボンプフをエンジン運転中これにより常時駆動する。

タービンランナ８はその内周縁部にリベット８により鋲
着したタービンハブ９を具え、これを介してタービンラ
ンナ８をスリーブ１０間に回転自在に嵌合し、このスリ
ーブ１０をトルクコンバータ出力軸１１に軸方向へ移動
しないようスプライン結合して該出力軸１１の一部とな
す。タービンハブ９およびスリーブ１０に夫々、互に向
い合って半径方向外方へ延在する７ランジ９ａ、１０ａ
を一体に形成し、７ランジ９ａと反対の７ランジ１０ａ
の側に環状板１２を配設する。フランジ９ａおよび環状
板１２をリベット１８により一体結合するも、リベット
１３はフランジ１０ａの対応孔ｌＯＣに遊挿してグラン
ジｏａｅ１０５Ｌ間、従ってタービンハブ９およびスリ
ーブ１０間の相対回転を許容するものとする。７ランジ
９ａ。

１０ａおよび環状板１２に夫々設けた整列窓内にアラ久
スプリング１４およびその内部に設けたインナスプリン
グ１５を７ランジ９　ａ　＊　１０　ａおよび環状板１
２の円周方向に配置して設け、インナスプリング１５を
アウタスプリング１４より短かくする。アウタスプリン
グ１４は常態でタービンハブ９およびスリーブ１０の相
対回転を零に保ち、この相対回転が大きくなるにつれ圧
縮され、インナスプリング１６は当該相対回転が成る大
きさ以上になる時アウタスプリング１４のはね定数を大
きくする用をなす。

スリーブ１０上には別にロックアツプクラッチ１６を摺
動自在に嵌合し、該ロックアツプクラッチ１６がその外
周部クラッチフェーシング１６ａをコンバータカバー５
に圧接する時両者間にコンバータ室１７から隔絶された
ロックアツプ制御室１Ｂが生ずるようにする。ロックア
ツプ制御室１８はトルクコンバータ出力軸１１に形成し
た中空孔１１ａを経て外部に通じさせる。また、コンバ
ータ室１７はタービンハブ９に設けた孔９ｂ。

スリーブｌＯに設けたスリットｌ０ＣＩおよび孔１０ｔ
）、）ルクコンバータ出力軸１１に設けた孔１１１）を
経て外部に通じさせ、孔９ｂおよびスリットｌｏｄはタ
ービンハブ９およびスリーブ１゜の相対回転位置に応じ
たオーバーラツプ量により第２図中斜線で示す開度Ｓを
変更される可変オリフィス１９を構成する。

ロックアツプクラッチ１６には更にＬ字形断面の環状部
材２０を固着し、その遊端縁に形成した歯’ａｏａと７
ランジ１０ａの外周縁に形成した歯ｌｅｅとを噛合させ
ることにより、ロックアツプクラッチ１６をスリーブｌ
Ｏに軸方向相対移動可能に駆動結合する。

また、トルクコンバータ１の前記ステータ４は一方向ク
ラッチ２１を介して中空固定軸２２上に置き、この軸２
２とポンプ駆動軸６およびトルクコンバータ出力軸１１
との間に夫々環状通路２８゜２４を設定する。環状通路
２８は前記オイルポンプ７からの作動油を回路２５を経
てトルクコンバータ１内に導ひき、この作動油を環状通
路２４より回路２６を経て排除するが、この間回路２６
中に設けた保圧弁２フによりトルクコンバータ１内、す
なわちコンバータ室１７内を一定の圧力（コンバータ圧
）ＰＣに保つ。さらに、孔１１１）は固定オリアイス２
８を有する回路２９に接続し、これによりコンバータ室
１７内のフンバータ圧ＰＣヲ可変オリフィス１９、孔１
０１）、ｌｌｂ、回路２９および固定オリフィス２８を
経て一部ドレンする。かくて、可変オリフィス１９およ
び固定オリフィス２８間に、両者の開口面積差によって
決まるトルク圧ＰＴか生じ、このトルク圧は可変オリフ
ィス１９の開度Ｓ（第２図参照）に応じて変化する。と
ころで可変オリフィス１９は、タービンランナ３の伝達
トルク、すなわちトルクコンバータ出力トルクが増大す
る時孔９ｂをスリットｌｏｄに対し第２図中実線矢印方
向へ相対変位されて開度ｓを減少され、トルクコンバー
タ出力トルクの減少時当該相対変位が第２図中点線矢印
方向へ生じて開度Ｓを増大されるものであり、また可変
オリフィス１９の開度減少につれトルク圧ＦＴが低下す
ることから、このトルク圧は結局トルクコンバータ出力
トルクに対し例えば第６図の如くに変化する。

スリップ制御装置は第１スリツプ制御弁２９および第２
スリツプ制御弁８０で構成する。第１スリツプ制御弁２
９はばね２９ｂ″′Ｃ図中上半部位置に弾支されたスプ
ール２９ｂを具え、このスプール位置で回路８１を回路
８２に通じさせ、スプールｓｏｂが室２９０内の圧力に
応動して図中下半部位置になる時回路８１を回路８８に
通じさせるものとする。第２スリツプ制御弁８０はばね
８０ａで図中上半部位置に弾支されたスプール８０ｂを
具え、このスプール位置で回路８４を回路８１に通じさ
せ、スプール３０ｂが室８０Ｃ内の圧力に応動して図中
下半部位置になる時回路８４をドレンボート３０ｄに通
じさせるものとする。そして、回路３２は回路２５に接
続してコンバータ圧ＰＣを導ひかれるようにし、回路８
８は回路２９に接続してｂルク圧Ｐ、を導びかれるよう
にし、また回路８４は中空孔１１ａに接続してロックア
ツプ制御室１８へ向かうロックアツプ制御圧ＰＬ／ｉを
決定し得るようにする。なお、室２９０，８００には夫
々回路８５からの車速に比例して高くなるガバナ圧ＰＧ
を導びき、このガバナ圧が第７図中Ｖ工で示す車速以上
の値である間スプー／Ｌ／２９ｂｅｌＮ中下半部位置に
持ち来たし、ガバナ圧ＰＧが第７図中ｖ２で示す車速以
上の値である間スプールａＯａを図中下半部位置に持ち
来たすものとする。

クリープ防止装置１０１はクリープ防止弁８６を具え、
これを自動変速機のフォワードクラッチ８フを油圧作動
するための回路８８．８９間に挿入する。フォワードク
ラッチ８７は、運転者が走行ヲ希望シテマニュアルレバ
ー４０を介しマニュアルパルプ４１を前進走行（Ｄ、Ｉ
Ｉまたは工）レンジにしている開回路４２から回路８９
に供給されるライン圧ＰＬを元圧として油圧作動され続
けるもので、クリープ防止弁８６はエンジンスロットル
開度が微少設定値以下で車速も微少設定値以下の停車中
回路８Ｂへのフォワードクラッチ作動油圧ＰＦ１０を回
路８９からのライン圧ＰＬより低い値にしてクリープを
防止するものである。

これがため、クリープ防止弁８６はばね３６ａで図中上
半部位置に弾支されたスプール８６ｂを具え、このスプ
ール位置で回路８８を回路ａ８に通じさせ、スプーｙｆ
ｉａｂが室、３６Ｃ，２＋６ｄ内の圧力に応動して図中
下半部位置になる時回路８８を回路８９に通じるものと
する。そして、室８６０は回路８５に接続してガバナ圧
ＰＧを導びかれるようにし、室＋３６ｄは回路４８から
のエンジンスロットル開度に比例して高くなるスロット
ル圧ＰＴＨを導びかれるようこの回路４８に接続する。

上記実施例の作用を次に説明する。先ず、スリツブ制御
装置１００の作用を説明するに、車速が第７図中Ｖ工以
下のフンバータ領域Ａにおいて、この車速に対応したガ
バナ圧ＰＧは前述したようにスプール２９ｂ、ａＯｂを
共に右行させ得す、これらスプールはばね２９ａ、３０
ａにより図中上半部位置に保たれる。従って、回路２５
からのコンバータ圧ｐｃが回路８２，８１．８４、中空
孔１１ａを経てロックアツプ制御室１Ｂ内に達し、この
室内のロックアツプ制御圧ＰＬ／ｕはコンバータ室１７
内のコンバータ圧Ｐ０と同圧にされる。

この時ロックアツプクラッチ１６はフンバータカバー５
に圧接され得す、動力伝達を行なわないことから、トル
クコンバータ１はスリップｔ−−９１１！［＋限されな
いコンバータ状態で動力伝達を行なう。

車速か第７図中ｖ０〜Ｖ３間のスリップ制御領域ゴにお
いては、前述したようにスプール２９ｂのみがガバナ圧
ＰＧによって図中下半部位置にされる。

従って、回路８８のトルク圧ＰＴが回路８１，３４、中
空孔１１ａを経てロックアツプ制御室１８に達するよう
になり、この室内のロックアツプ制御圧ＰＶｕはトルク
圧ＰＴと同圧になる。ところで、トルク圧ＰＴは第６図
に示すように室１７内のコンバータ圧Ｐｃより低く、ま
たその差がトルクコンバータ出力トルクの増大につれ大
きくなることから、当該差圧によりコンバータカバー５
に押付けられるロックアツプクラッチ１６の締結力はト
ルクコンバータ出力トルクの増大につれ大きくなってト
ルクコンバータ１のスリップを漸減する。そして、かか
るスリップ制御中トルクコンバータのスリップ率ｅは例
えば第７図に示す如く連続的に変化しく図中ｅ＝０．１
　、８＝０．０６　、　ｅ＝０．０４−ｍ−等は代表的
なスリップ率を示している）、スリップ率をエンジンの
運転状態に常時対応した適正な値となるよう制御するこ
とができる。

車速か第７図中車速以上のロックアツプ領域Ｃでは、ス
プール８０ｂもガバナ圧ＰＧによって前述の如く図中下
半部位置にされる。従って、室１８内のロックアツプ制
御圧ＰＶｕが中空孔１１ａ１回路８４を経てドレンボー
ト８０ｄより排除され、零となることで、ロックアツプ
クラッチ１６は室１７内のコンバータ圧ＰＣによりコン
バータカバー５に完全継合される。この場合、エンジン
動力はコンバータカバー５、ロックアツプクラッチ１６
、スリーブ１１を経てトルクコンバータ出力軸１１に伝
達されるようになり、トルクコンバータをスリップ率ｅ
が０のロックアツプ状態で作動させることができる。

次にクリープ防止装置１０１の作用を説明するに、マニ
ュアルパルプ４１を前進走行レンジにし回路４２からの
ライン圧ＰＩ、を回路８９に供給した状態で、東両を停
止させている場合、即ち第７図中車速が微少設定値以下
で且つスロットル開度も微少設定値以下のクリープ防止
領域りにおいて、これら車速およびスロットル開度に対
応した低いガバナ圧ＰＧおよびスロットル圧ＰＴＨはス
プール８６ｂをばね８６ａに抗し右行させ得す、スプー
ルａ６ｂは図中上半部位置に保たれる。この場合、回路
８８は回路８３に通じ、フォワードクラッチ作動油圧”
Ｆｌｏはトルク圧ＰＴにされる。ところで、トルク圧Ｐ
Ｔが高過ぎてフォワードクラッチ３７の締結力過大によ
りトルクコンバータ出力トルクがクリープ防止上の限界
値より大きく、クリープを発生するような場合、可変オ
リフィス１９がトルクコンバータ出力トルクの過大分だ
け前記作用により開度Ｓを減少される。これによりトル
ク圧ＰＴが低下して、フォワードクラッチ３７の締結力
を減少させ、トルクコンバータ出力トルクの低下により
クリープを防止することができる。逆に、トルク圧ＰＴ
が低過ぎてフォワードクラッチ８フの締結力不足により
トルクコンバータ出力トルクが上記限界値より小さく、
クリープの発生はないものの、発進時フォワードクラッ
チ８７の完全締結遅れを生ずるような場合、可変オリフ
ィス１９がトルクコンバータ出力トルクの不足分だけ前
記作用により開度Ｓを増大される。これによりトルク圧
ＰＴが上昇して、フォワードクラッチ８７の締結力を増
大させ、トルクコンバータ出力トルクを上記限界値に上
昇させる。以上の作用の繰返しにより結果としてトルク
圧ＰＴはトルクコンバータ出力トルクが上記限界値とな
るように制御され、フオワ−ドクラッチ３７をクリープ
防止上要求される限界の半締結状態に保ってクリープを
防止することができる。

発進ニ際しスロットル開度を増すと、これに対応した高
いスロットル圧ＰＴＨがスプール３６１）を図中下半部
位置にする。この時回路８９のライン圧ＰＬが作動油圧
ＰＦ／。とじてフォワードクラッチ８７に供給され、そ
の完全締結により車両を発進させることができる。とこ
ろでこの完全締結は前記の半締結状態から実行されるこ
とがら遅れを生ずることなく速やかに完遂され、発進遅
れを生ずることがないと共に、エンジンの空吹けを生じ
てショックを発生することもない。

なお、その後の通常走行中は車速が十分高く、これに対
応した高いＪバナ圧ＰＧがスプール３６ｂを図中下半部
位置に保つため、フォワードクラッチ３７はスロットル
圧ＰＴＨがなくなるエンジンブレーキ走行時と碓も完全
締結状態を保持され１通常走行に支障をきたすことはな
い。

第８図はトルク圧ＰＴを発生する手段の他の例を示し、
本例ではタービンハブフランジ９ａをスリーブフランジ
１０ａに摺動自在に嵌合して両者間に圧力室４４を画成
する。７ランジ９　ａ　、　１０ａの対向面に夫々ボー
ル溝４５．４６を形成し、これらはトルクコンバータ出
力軸１１を中心とする半径Ｒの円弧に沿って延在させる
と井に相互に対向させる。更に、ボール溝４５．４６の
底面は相互に平行となすも、第４図中４５ａ、４６ａに
より明示する如く７ランジ９ａ＋１ｏａの回転面に対し
θだけ傾斜させ、これらボール溝底面４５　ａＩ４６ａ
間に共通な１個のボール４７を介在させて後述の如くに
機能するカム機構を構成する。

コンバータ室１７はタービンハブ９に形成した軸方向ス
リット９Ｃおよびスリーブ１０に形成した孔１０ｆで構
成される可変オリフィス４８．スリーブｌＯに形成した
孔１０ｂ１軸１１の孔１ｌｌ）を経てドレン回路ｚ９に
通じさせる。スリーブ１０には更に孔１０ｇを設け、こ
れにより圧力室４４を孔１０　ｂに通じさせる。可変オ
リフィス４８はスリット９Ｃおよび孔１０ｆのオーバー
ラツプ量により第５図に斜線を付して示す開度を変更さ
れるものとする。

本例においても、コンバータ室１７内のコンバータ圧Ｐ
ｃは可変オリフィス４８、孔ｌＯｂ、１１ｂ１回路２９
および固定オリフィス２８を経て一部ドレンされ、可変
オリフィス４Ｂおよび固定オリフィス２８間に可変オリ
フィス４８の開度により決定されるトルク圧Ｐでが発生
して回路２８に出力される。

ここで、タービンハブ９に作用する力を考察するに、こ
れとボール４７との間の摩擦力が軽微であるからこれを
無視すると、タービンハブ９には第４図に示す如くその
発生トルクＴＴによる力ＦＴと、コンバータ室圧力ＰＣ
および圧力室４４に達するトルク圧ＰＴの圧力差がター
ビンハブ９の受圧面積ＳＬに作用して生ずる力Ｆ、とが
加わり、ボール４７が抗力Ｎをもってこれら力の合力と
釣合う。ところで上記ＦＴ、　ＦＬは夫々ＦＴ＝　ＴＴ／Ｒ−−−（１）ＦＴ、＝　　（Ｐ、−Ｐ甲）ＸＳＴ　　−−−（２）で
表わされ、また上記釣合状態でＦＴ　、　ＦＬは夫々１
１’Ｔ：　Ｎ　８ｉｎθ、ＦＩ、　：’：　Ｎ　ＣＯ８
θでも表わサレルから、ＦＩ、　ｔａｎθ＝　ＦＴ−ｍ−（ａ）の関係式が求ま
る。

になり、この式と（２）式の連立方程式を解いてバータ
出力トルクＴＴの増大につれ低下する第６図と同様なも
のとなり、本例の構成でも当該トルク圧ＰＴを前述した
例と同様スリップ制御装置１００およびクリープ防止装
置１０１の制御要因として利用することができる。

（発明の効果）かくして本発明複合制御装置は上述の如く、トルクコン
バータ出力トルクを制御要因の１つとする複数の制御装
置（図示例ではスリップ制御装置１００およびクリープ
防止装置１０１）について、トルクコンバータ出力トル
クに対応したトルク圧ＰＴを発生する手段が共通な１個
のみとなるよう構成したから、複数の制御装置を具えた
自動変速機と難も、これら制御装置の多くの部分を共月
することによって自動変速機の部品点数を減少し得ると
共に、油圧回路を簡素なものとなし得て、自動変速機の
低廉化を図ることができる。

なお本発明の構成によれば結果として、トルク圧ＰＴを
発生する手段がロックアツプ制御室１Ｂから回路上分離
されることとなり、ロックアツプクラッチ１６の完全結
合に際し、ロックアツプ制御室１８内に残圧が発生する
ようなことはなく、ロックアツプ容量の低下を防げると
いう附加的利点も合せ得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明複合制御装置の一実施例を示す回路図、第２図は第１図の■矢視図、第８図はトルク圧発生手段の他の例を示すトルクコンバ
ータの断面図、第４図は第８図のＮ−１ｆ／線上における展開断面図１第５図は第８図の■矢視図、第６図は本発明で用いたトルク圧発生手段のトルク圧制
御特性図、第７図は第１図の装置によって得られるスリップ制御特
性およびクリープ防止領域を示す線図である。１・・・トルクコンバータ　２・・・ポンプインペラ８
・・・タービンランナ　　４・・・ステータ５・・・コ
ンバータカバー　９・・・タービンハブ１０・・・スリ
ーブ１１・・・トルクコンバータ出力軸１４・・・アウタスプリング　１５・・・インナスプリ
ング１６・・・ロックアツプクラッチ１７・・・コンバータ室　　　１８・・・ロックアツプ
制御室１９、２８・・・トルク圧発生手段（１９・・・
可変オリフィス、２８・・・固定オリフィス）２９・・・第１スリツプ制御弁８０・・・第２スリツプ制御弁８６・・・クリープ防止弁３７・・・フォワードクラッチ４１・・・マニュアルパルプ　４４・・・圧力室４５、
４６・・・ボール溝４７・・・ボール４８．２８・・・
トルク圧発生手段（４８・・・可変オリアイス、２８・
・・固定オリアイス）Ｐｏ・・・コンバータ圧　　　ＰＴ・・・トルク圧ＰＬ
・・・ライン圧Ｐｘ、／ｕ・・・ロックアツプ制御圧ＰＧ・・・ガバナ圧　　　　　ＰＴＨ・・・スロットル
圧Ｚｏｏ、　１０１・・・複数の制御装置（１００・・
・スリップ制御装置、１０１・・・クリープ防止装置）
第６図トルクコンＮ−タ出力トルクυす・ｍ）第７図

Claims

【特許請求の範囲】１、トルクコンバータの出力トルクを制御要因の１つと
する複数の制御装置を具えた自動変速機において、前記トルクコンバータの出力トルクに対応したトルク圧
を発生する手段を設け、該トルク圧を前記複数の制御装
置に共通に供給するよう構成したことを特徴とする自動
変速機の複合制御装置。