JPS624965A - 自動変速機のロツクアツプ制御装置 - Google Patents

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、パワーティクオフ機構を備えた自動変速機の
停車時におけるロックアツプ制御装置に関する。

（従来の技術） 従来のパワーティクオフ機構を備えた自動変速機どして
は、例えば、「トヨタ　Ａ４４０Ｌ、Ａ４４０Ｆ　オー
トマチックトランスミッション修理書」　（昭和５９年
１１月　トヨタ自動車■発行）の第１１４ページに記載
されているようなものが知られている。

この従来の自動変速機は、ロックアツプクラッチ付トル
クコンバータと遊星歯車式変速装置を組み合せた前進４
速後退１速の自動変速機で、車速とアクセルペダルの踏
み加減による油圧制御によってシフトパターン及びロッ
クアツプ領域の設定が行なわれていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の自動変速機にあっては
、ドライブレンジでの走行時においては所定のロックア
ツプ領域が得られるものの、ニュートラルレンジでの停
車時においてはロックアツプがなされない構成となって
いたため、停車時でのパワーティクオフ機構の作動時に
は、駆動力取り出しによるインプットシャフト側の負荷
増大で、トルクコンバータのスリップ率が高まり、しか
も、停車時であることにより走行による放熱作用が受け
られなく、トランスミッションオイルの油温−に昇を招
くという問題点があった。

また、トルクコンバータでのスリップによるトルク伝達
ロスにより、例え高放熱容量のオイルクーラを用いても
、停車時に高負荷のパワーティクオフ運転を続けること
が困難であった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的と
してなされたもので、この目的達成のために本発明では
、以下に述べるような解決手段とした。

本発明の解決手段を、第１図に示すクレーム概念図によ
り説明すると、クランクシャフトｌとインプットシャフ
ト２との間に設けられ、両シャフト１．２を直結するロ
ックアツプクラッチ３を有するトルクコンへ−夕４と、
該トルクコンバータ４を経過した入力駆動系から系外へ
駆動力を取り出すパワーティクオフ機構５と、入力セン
サ６からロックアツプ時を示す所定の信号が入力された
ら前記ロックアツプクラッチ３のアクチュエータ７に対
してクラッチ締結信号を出力するロックアツプ制御手段
８と、を備えた自動変速機のロックアツプ制御装置にお
いて、前記入力センサ６として、パワーティクオフ機構
の作動・非作動を検出するパワーティクオフセンサ６０
１と車両停止Ｆを検出する車両停止センサ６０２とを含
み、該入力センサ６から停車時でありパワーティクオフ
作動時であることを示す信号が入力されたらロックアツ
プクラッチ３を締結させるロックアツプ制御を行なうロ
ックアツプ制御手段８とした。

（作　用） 従って、本発明の自動変速機のロックアツプ制御装置で
は、上述のような手段としたことで、停車時にパワーテ
ィクオフ機構を用いる場合には、ロックアツプクラッチ
の締結によりクランクシャフトとインプットシャフトと
が直結され、トルクコンバータのすベリがなくなり、ト
ランスミッションオイルの油温」二Ａを抑えることがで
きる。

また、駆動直結により、停車時においても高負荷のパワ
ーティクオフ運転ができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、ロックアツプクラ
ッチ付トルクコンバータと遊星歯車式変速装置を組み合
せた前進３速後退１速の自動変速機を例にとる。

まず、第１実施例の構成を説明する。

第１実施例の自動変速機Ａは、第２図のスケルトン図に
示すように、主な動力伝達系として、クランクシャフト
１０、トルクコンバータ１１、インプットシャフト１２
、フロントプラネタリギヤ１３、リヤプラネタリギヤ１
４、アウトプットシャフト１５が設けられている。

変速要素としては、インプットシャツ）１２と両プラネ
タリギヤ１３．１４　（ギヤトレーン）との間にフロン
トクラッチ１６とりャクラッチ１７が設けられ、両プラ
ネタリギヤ１３．１４とトランスミッションケース１８
との間にロー＆リバースブレーキ１９、バンドブレーキ
２０、ワンウェイクラッチ２１が設けられている。

パワーティクオフ機構Ｂとしては、パワーティクオフド
ライブギヤ２２、インプットギヤ２３、アイドラギヤ２
４、アウトプットギヤ２５、パワーティクオフアウトプ
ットシャフト２６が設けられている。

前記トルクコンバータ１１は、クランクシャフトｌＯと
インプットシャフト１２とを直結させるロックアツプク
ラッチ１１５が設けられた対称３要素１段２相型と呼ば
れるタイプで、クランクシャフトｌＯに連結されるポン
プインペラ１１１と、インプットシャツ）１２に連結さ
れるタービンランチ１１２と、トランスミッションケー
ス１８にワンウェイクラッチ１１３を介して固定される
ステータ１１４と、を備えている。

前記フロントプラネタリギヤ１３及び、リヤプラネタリ
ギヤ１４は、共に単純型遊星歯車（ピニオンが１種）で
あり、この両プラネタリギヤ１３．１４をシンプソン歯
車列に配置したギヤトレーンとしている。

前記変速要素は、油圧制御手段Ｃからのコントロール圧
により、変速段に応じて作動し、前記両プラネタリギヤ
１３．１４のギヤ組合せを変え、異なる変速比（歯車比
）を得るためのものである。

尚、実施例の自動変速機Ａの各変速位置における変速要
素は、下記の表１のように作動する。

表　　　　１ ト記表で○は作動油供給を表わし、バンドサーボは作動
、解放の両室に作動油が供給された場合そのピストン面
積差により解放となる。

前記パワーティクオフドライブギヤ２２は、前記トルク
コンバータ１１を経過した入力駆動系から系外へ駆動力
を取り出すためのギヤで、前記トルクコンバータ１１と
両プラネタリギヤ１３，１４との間のインプットシャフ
ト１２上に固定されている。

尚、前記アウトプットギヤ２５は、アウトブ・ントシャ
フト２６に対してスプライン結合されていて、パワーテ
ィクオフ機構Ｂの作動時には、第２図実線位置にシフト
され、非作動時には第２図仮想線位置にシフトされるも
ので、このパワーティクオフ機構Ｂには、アウトプット
ギヤ２５のシフト移動でスイッチの開閉が行なわれるパ
ワーティクオフスイッチ５０３が設けられている。

また、自動変速機Ａの前記アウトプットシャフト１５に
は、軸回転を検出する車速センサ５０２が設けられてい
る。

実施例の油圧制御手段Ｃは、第２図の各種コントロール
バルブ等を省略した略図に示すように、プレッシャレギ
ュレータバルブ３０、マニュアルバルブ３１．ｌ−２シ
フトバルブ３２、第１バルブソレノイド３３．２−３シ
フトバルブ３４、第２バルブソレノイド３５、ポンプ圧
油路３６、ライン圧油路３７、入力油路３８．３９、出
力油路４０．４１，４２．４３及びロックアツプ制御バ
ルブ４４、第３バルブソレノイド４５、コンバータ圧油
路４６、入力油路４７、出力油路４８、ドレーン油路４
９を備えている。

プレッシャレギュレータバルブ３０は、前記インプット
シャフト１２に設けられたオイルポンプ２７からのポン
プ圧を走行状態に応じた最適なライン圧Ｐｔに調整する
バルブである。

マニュアルバルブ３１は、コントロールレバーへのセレ
クト操作によりバルブ作動が行なわれ、各セレクトポジ
ションに応じてプレッシャレギュレータバルブ３０から
のライン圧ＰＬを各シフト回路に配送するバルブである
。

例えば、ニュートラルレンジ（Ｎ位置）では、第２図に
示すようにバルブ閉の位置となっているが、ドライブレ
ンジ（Ｄ位置）にすると、図面左方にバルブが移動し、
ライン圧ＰＬが各シフトバルブ３２．３４に配送される
。

１−２シフトバルブ３２は、第１パルプソレノイド３３
の作動により１速才２速を自動変速させるバルブで、車
速時には出力油路４０にライン圧ＰＬを供給することで
リヤクラッチ１７を締結させ、２速時には出力油路４．
０　、４１にライン圧ＰＬを供給することでリヤクラッ
チエアとバンドブレーキ２０を締結させる。

尚、第２速の状態ではバンドブレーキ２０に対しては、
バンドサーボの作動側に供給ｙれる。

２−３シフトバルブ３４は、第２パルプソレノイド３５
の作動により２速才３速を自動変速させるバルブは、２
速時にはライン圧ＰＬの供給がなく、３速時には出力油
路４２，４３にライン圧ＰＬを供１合することで、フロ
ントクラッチ１６を締結させ、バンドブレーキ２０を解
放させる。

尚、第２速の状態ではバンドブレーキ２０に対しては、
バンドサーボの作動側と解放側との両方にライン圧ＰＬ
を供給させることになるが、受圧面積の差によりバンド
ブレーキ２０は解放される。

第１バルプンレノイド３３と第２パルプソレノイド３５
は、コントロールユニッ）Ｄからのソレノイド作動信号
（＋＋）、（＋２）により各シフトバルブ３３．３５を
作動させるアクチュエータである。

ロックアツプ制御バルブ４４は、前記トルクコンバータ
１１のロックアツプクラツチ１１５の締結及び解放を行
なわせるバルブで、第２図に示すように、ロックアツプ
解放時は、プレッシャレギュレータバルブ３０からのト
ルクコンバータ圧Ｐｃが、トルクコンバータ圧油路４６
からコンバータ室１１６へ供給されると共に、入出力油
路４７　、４．８からクラッチ室１１７へも少なくとも
同じ圧力が供給されることで圧力バランスあるいは圧力
差によりクラッチ解放状態を保ち、また、ロックアツプ
締結時は、コントロールユニッ）Ｄからのバルブ作動信
号（＋３）によりロックアツプ制御バルブ４４が作動し
、クラッチ室１１．７側のロックアツプ制御圧がドレー
ンされ、差圧によりクラッチ締結がなされる。

コントロールユニッｌ−Ｄは、人力センサ５０から変速
時を示す所定の信号が入力されたら前記シフト／＜ルブ
３２，３４の一方または両パルプソレノイド３３．３５
に対してソレノイド作動信号（＋＋　）、（＋２）を出
力すると共に、入力センサ５０からロックアツプ時を示
す所定の信号が入力されたら第３バルブソレノイド４５
に対してソレノイド作動信号（＋３）を出力する手段で
、走行時での変速制御やロックアツプ制御には入力セン
サ５０として車速センサ５０２やスロットル開度センサ
５０４等が用いられ、停車時でのロックアツプ制御には
入力センサ５０としてパワーティクオフスイッチ５０３
．車速センサ５０２．インヒビタスイッチ５０１が用い
られる。

パワーティクオフスイッチ５０３は、パワーティクオフ
機構Ｂの作動・非作動を検出してスイッチ信号（ｎ）を
出力するスイッチである。

車速センサ５０２は、車速を検出し、車速信号（Ｖ）を
出力するセンサで、実施例では前述のように、アウトプ
ットシャフト１５の軸回転により間接的に車速を検出し
ている。

インヒビタスイッチ５０１は、ドライブレンジかニュー
トラルレンジかを検出し、スイッチ信号（ｈ）を出力す
るセンサである。

スロットル開度センサ５０４は、アクセルペダルへの踏
み込み操作に応じて変化するエンジンのスロットル開度
を検出するセンサで、スロットル開度信号（ｓ）が出力
される。

コ・ントロールユニットＤは、車載のマイクロコンピュ
ータを用いているもので、第２図に示すように、入力回
路６１．ＲＡＭ（ランダム、アクセス、メモリ）６２、
ＲＯＭ（リード、オンリー。

メモ１Ｊ）６３．ＣＰＵ　（セントラル、プロセシング
、ユニット）６４、クロック回路６５、出力回路６６を
備えている。

入力回路６１は、前記入力センサ５ｏがらのスイッチ信
号（ｎ）、車速信号（Ｖ）、スイッチ信号（ｈ）スロッ
トル開度信号（ｓ）を、ＲＡＭ６２への一時的書き込み
や、ＣＰＵ６４での処理ができるデジタル信号に変換す
る回路である。

ＲＡＭ６２は、書き込み読み出しのできる記憶回路で、
入力信号が一時的に書き込まれたり、ＣＰＵ６４での処
理に必要な情報が一時的に書き込まれる。

ＲＯＭ６３は、読み出し専用の記憶回路で、ＣＰＵ６４
での処理に必要な情報が予め記憶されている。

実施例のＲ，ＯＭ　６３には、変速制御に用いられるシ
フトパターンや走行時のロックアツプ制御に用いられる
ロックアツプ領域等が記憶させである。

ＣＰＵ６４は、中央演算処理装置と呼ばれるもので、前
記ＲＡＭ６２やＲＯＭ６３から必要な情報が読み出され
、所定の処理手順に従って情報処理がなＳれ、その結果
信号を出力回路６６に出力する。

出力回路６６は、前記ＣＰＵ６４からの結果信号に基づ
いて、電源６７からの通電信号によるソレノイド作動信
号（ｉ＋）、（＋２）、（＋３）を前記バルブソレノイ
ド３３．３５．４５に対して出力する回路である。

クロック回路６５は、ＣＰＵ６４での処理時間を設定す
る回路である。

次に、第１実施例の作用を説明する。

第１実施例の停車時でのロックアツプ制御作用を、第３
図に示すコントロールユニッｌ−Ｄでの作動の流れを示
すフローチャート図により述べる。

ステップ２００では、パワーティクオフスイッチ５０３
からのスイッチ信号（ｎ）、車速センサ５０２からの車
速信号（Ｖ）、インヒビタスイッチ５０３からのスイッ
チ信号（ｈ）が読み込まれる。

ステップ２０１では、前記ステップ２００で読み込まれ
たスイッチ信号（ｈ）がニュートラルレンジを示す信号
か、ドライブレンジを示す信号かの判別が行なわれ、ニ
ュートラルレンジであればステップ２０２に進み、走行
レンジであればステップ２０３に進み、ソレノイド作動
信号（Ｘ３）は出力されない。

ステップ２０２では、前記ステップ２００で読み込まれ
た車速信号（ｖ）により車両停止時か車両走行時かの判
別がなＳれ、車両停止ト時には次のステップ２０４に進
み、車両走行時にはステップ２０３に進む。

ステップ２０４では、前記ステップ２００で読み込まれ
たスイッチ信号（ｎ）によりパワーティクオフ作動時か
パワーティクオフ非作動時かの判別がなされ、パワーテ
ィクオフ作動時には次のステップ２０５に進み、パワー
ティクオフ非作動時にはステップ２０３に進む。

ステップ２０５では、コントロールユニットＤから第３
バルブソレノイド４５に対してソレノイド作動信号（＋
３）が出力され、ロックアツプクラッチ１１５が締結さ
れる。

尚、この制御作動は、クロック回路６５による設定時間
毎に繰り返し行なわれる。

このように、第１実施例では、ニュートラルレンジであ
り、かつ停車時であり、かつパワーティクオフ作動時で
あるという制御条件を満足すればロックアツプクラッチ
１１５が締結され、停車時にパワーティクオフ機構Ｂを
用いる場合、クランクシャフト１０とインプットシャフ
ト１２とが直結され、トルクコンバータ１１のすべりが
なくなり、トランスミッションオイルの油温−Ｌ昇を抑
えることができる。

また、トルクコンバータ１１を経過した駆動力をパワー
ティクオフ機構Ｂで取り出す場合のようにトルク伝達ロ
スにより、エンジン出力は十分であっても取り出される
駆動力が不足するというような事態を回避できるし、駆
動直結であるため、停車時においても高負荷のパワーテ
ィクオフ運転が可能である。

さらに、オイルクーラによる冷却依存度が低いので、冷
却容量の小さいオイルクーラを用いることができる。

次に、第４図に示す第２実施例について説明する。

この実施例は、第１実施例の入力センサに油温センサ５
０５を加え、停止時でのロックア、アブクラッチ制御条
件として、第１実施例での制御条件に、油温センサ５０
５からの油温信号（１）が設定温度Ｔ以上という制御条
件を加え、前記第１実施例での条件が満たされれても温
度がＴより小さいときはロックアツプを解除するように
した例である。

尚、他の構成及び作用については、第１実施例と同様で
あるので説明を省略する。

また、この第２実施例の油温センサ５０５に代えてエン
ジン回転数センサを設け、エンジン回転数が所定以上と
いう制御条件を加えてもよい。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では、パワーティクオフドライブギヤを
インプットシャフト−１−に設けた例を示したが、従来
例のように、クラッチドラム］Ｚに設けたものであって
もよい。

実施例では、ロックアツプ作動を直接的なバルブ制御に
より得られる例を示したが、ロックアツプ制御バルブへ
のコンバータ圧油路に油路開閉バルブを設け、このバル
ブの開閉作動でロックアツプ作動が得られるようにした
ものであってもよい。

（発明の効果） 以−１−説明してきたように、本発明の自動変速機のロ
ックアツプ制御装置にあっては、停車時でのパワーティ
クオフ機構の作動時に、ロックアツプさせる手段とした
ため、停車時でのパワーティクオフ機構の作動時にトラ
ンスミッションオイルの油温−ｈｎを抑えることができ
るという効果が得られる。

また、駆動直結により、停車時であっても高負荷のパワ
ーティクオフ運転ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動変速機のロックアツプ制御装置を
示すクレーム概念図、第２図は第１実施例の変速及びロ
ックアツプ制御装置を示す全体図、第３図は第２実施例
装置のコントロールユニットでのロックアツプ制御作動
の流れを示すフローチャート図、第４図は第２実施例装
置を示す全体図である。 ｌ・・・クランクシャフト ２・・・インプットシャフト ３・・・ロックアツプクラッチ ４・・・トルクコンバータ ５・・・パワーティクオフ機構 ６・・・入力センサ ８０１・・・パワーティクオフセンサ ６０２・・・車両停＋１ニセンサ ７・・・アクチュエータ ８・・・ロックアツプ制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）クランクシャフトとインプットシャフトとの間に設
   けられ、両シャフトを直結するロックアップクラッチを
   有するトルクコンバータと、該トルクコンバータを経過
   した入力駆動系から系外へ駆動力を取り出すパワーテイ
   クオフ機構と、入力センサからロックアップ時を示す所
   定の信号が入力されたら前記ロックアップクラッチのア
   クチュエータに対してクラッチ締結信号を出力するロッ
   クアップ制御手段と、を備えた自動変速機のロックアッ
   プ制御装置において、 前記入力センサとして、パワーテイクオフ機構の作動・
   非作動を検出するパワーテイクオフセンサと車両停止を
   検出する車両停止センサとを含み、該入力センサから停
   止時でありパワーテイクオフ作動時であることを示す信
   号が入力されたらロックアップクラッチを締結させるロ
   ックアップ制御を行なうロックアップ制御手段としたこ
   とを特徴とする自動変速機のロックアップ制御装置。