JPS6252183B2

JPS6252183B2 -

Info

Publication number: JPS6252183B2
Application number: JP11067484A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Takeda; Sadao Takase
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1987-11-04
Also published as: JPS60256674A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明はロツクアツプ式自動変速機、特にその
変速シヨツクの防止を目的としたロツクアツプ制
御装置の改良に関するものである。

（従来技術）自動変速機は一般に、エンジンからのトルクを
増大する目的からトルクコンバータをエンジン動
力伝達系に具える。そして、通常のトルクコンバ
ータはエンジン駆動される入力要素（ポンプイン
ペラ）でトルクコンバータ内の作動油を廻し、こ
の作動油によりステータによる反力下で出力要素
（タービンランナ）をトルク増大させつつ回転さ
せる（コンバータ状態）ものである。従つて、ト
ルクコンバータは作動中ポンプインペラとタービ
ンランナとの間でスリツプを避けられず、トルク
コンバータを動力伝達系に具える自動変速機は、
操作が容易な反面、動力伝達効率が悪いことから
燃費が悪い欠点を持つ。これがため従来から、エ
ンジンのトルク変動が問題とならない比較的高車
速域で、ポンプインペラにタービンランナを直結
し（ロツククアツプ状態）、これにより両者間の
スリツプをなくす、所謂直結クラツチ付トルクコ
ンバータ（ロツクアツプトルクコンバータとを言
う）が提案され、この種トルクコンバータを動力
伝達系に具えたロツクアツプ式自動変速機が一部
の車両に実用されている。

ところで、各変速位置毎に設定車速（ロツクア
ツプ車速）以上になる時直結クラツチ付トルクコ
ンバータをロツクアツプ状態にする自動変速機の
ロツクアツプ領域は例えば第９図の如くである。
この図は前進３速の自動変速機のアツプシフト用
シフトパターンを示し、図中V₁，V₂，V₃が第１
速、第２速、第３速のロツクアツプ車速で、Ａ，
Ｂ，Ｃが第１速、第２速、第３速時のロツクアツ
プ領域である。このように各変速位置毎にロツク
アツプ車速以上でロツクアツプを行なう自動変速
機の場合、アクセルペダルを比較的大きく踏込ん
だまま（大スロツトル開度のまま）自動変速走行
する際ロツクアツプ領域Ａ〜Ｃが順次隣り合せに
接しているため、変速時トルクコンバータがロツ
クアツプ状態に保たれることになる。しかし、こ
のようにトルクコンバータをロツクアツプ状態に
したまま変速が行なわれると、トルクコンバータ
がトルク変動分を吸収できず、大きな変速シヨツ
クを生ずる。

従つて、この種ロツクアツプ式自動変速機にあ
つては、上記ロツクアツプ領域であつても、変速
時はロツクアツプを解除し、トルクコンバータを
コンバータ状態にしておく工夫がなされていた。
この目的のため、変速指令後所定時間、変速中を
示す変速信号を発する変速検知回路が設けられ、
この回路から変速信号が発せられる間、ロツクア
ツプ領域であつてもロツクアツプ状態を一時中断
するよう構成するのが普通であつた。

しかし、従来は上記変速検知回路が第２速から
第３速度への変速時について説明すると、第８図
ａの如く変速指令時t₁と同時に変速信号を出力し
てロツクアツプ（Ｌ／ｕ）を所定時間T′だけ除
解除するため、ロツクアツプの解除が早過ぎ以下
の不都合を生じていた。つまり、自動変速機は変
速指令が出て実際に変速を開始、即ち摩擦要素を
動作し始めるまでに、油圧系の応答遅れのため、
タイムラグを避けられない。従つて、従来のよう
に変速指令と同時にロツクアツプを解除したので
は、ロツクアツプの解除が変速前の時から行なわ
れることになり、エンジン回転が第８図ａの如く
瞬時t₁〜t₂間において急上昇し、所謂エンジンの
空吹けを生ずる。又、実際に変速が行なわれてい
る瞬時t₃〜t₄間で、ロツクアツプの解除が既に中
断され、ロツクアツプ状態に戻つていることにな
り、トルクコンバータが変速シヨツクを吸収し得
ず、上記エンジンの空吹け分でエンジン回転が上
昇していることもあつて、変速直後の瞬時t₅で大
きなピークトルクを生じ、大きな変速シヨツクの
発生を避けられなかつた。この傾向は、自動変速
機がシフトアツプを行なう場合、パワーオン状態
であることもあつて、特に顕著となり、とりわけ
自動変速機が第２速から第３速へのシフトアツプ
を行なう場合は、第２速を選択するセカンドブレ
ーキを解放しながら第３速を選択するフロントク
ラツチを締結させるための所謂オーバーラツプ時
間が比較的長くなることから、当該変速動作が他
の変速動作より一層遅れ気味となり、上記の問題
が重大となつていた。

この問題解決のため、ロツクアツプ中断時間
T′を変速動作完了時にまで及ぶよう長くするこ
とが考えられるが、これによつて上記エンジンの
空吹け及びこれにともなう変速シヨツクは依然と
して解決されない。

そこで本願出願人は、上記変速検知回路が第８
図ｂの如く変速指令瞬時t₁から所定時間T₁だけ遅
れて変速信号を発するよう遅延回路を設け、これ
によりロツクアツプ領域での変速時に行なうべき
ロツクアツプ（Ｌ／ｕ）の中断（OFF）を実際
の変速動作開始瞬時t₃に同期して開始させるよう
にしたロツクアツプ式自動変速機を特開昭56−
127856号公報により先に提案済である。

しかし、変速指令から実際の変速動作が開始さ
れるまでの遅れ時間t₁〜t₃は製品のバラツキ、即
ち変速制御油路の抵抗の個体差及び作動油の粘性
変化等によつて異なり、上記遅延回路による設定
時間T₁が必ずしも遅れ時間t₁〜t₃と一致せず、上
記の空吹け及び変速シヨツクを完全には防ぎきれ
ないことを確かめた。

この問題解決のため本願出願人は先に特願昭58
−185116号により、エンジン回転数が実際の変速
開始時変速の種類によつて異なるものの例えば第
８図ａ，ｂに示すように特異な急変化を生じ、エ
ンジン回転数の変化傾向から変速の開始を判別で
きるとの観点から、エンジン回転数の変化率を求
め、これが設定値以上になる時変速開始と判断し
てロツクアツプを一時中断し、第８図ｂにつき前
述した狙い通りの変速シヨツク軽減効果が達成さ
れるようなロツクアツプ式自動変速機を提案済で
ある。

しかし、エンジン回転数は第１０図に実線で示
す如く、実際には滑らかに変化せず、変速とは特
に関係のない微少変動を繰り返しながら変化す
る。従つて、上記の如くエンジン回転数の変化率
を求めるためには前記微少変動成分を除く必要が
あり、各エンジン回転数の読込み値を平均処理し
その平滑値を検出すると、これは第１０図に点線
で示す如くになり、ピーク値Ｎ_p以後上記ピーク
値Ｎ_p以前のエンジン回転数の読込み値の影響を
受け、実線で示す実際のエンジン回転数に対し時
間遅れを生じたものとなる。これがため、上記の
如くに変速開始を判別する場合、ピーク値Ｎ_pか
ら△Nsだけエンジン回転数が低下した時を変速
開始と判別するものとすると、変速開始の判別が
第１０図中△td時間だけ遅れることとなり、上記
ロツクアツプ式自動変速機においては、変速時行
なうべきロツクアツプの中断開始が変動動作開始
時期に一致せず、これから△tdだけ遅れて、変速
開始時未だロツクアツプの中断が行なわれず、変
速シヨツクを確実に軽減し得ないことを確かめ
た。

（発明の目的）本発明はエンジン回転数の変化傾向から変速動
作の開始を判別するも、その平滑値を基に判別す
るのでなく、リアルタイムでエンジン回転数が変
速開始により生ずべき変化を生じた時を変速動作
開始と判別することによつて上述の時間ずれにと
もなう問題を解決することを目的とする。

（発明の構成）この目的ため本発明は第１図に示すように、入
出力要素間ａ，ｂを適宜機械的に直結可能な直結
クラツチｃを内蔵したロツクアツプトルクコンバ
ータｄを介しエンジンｅからの動力を入力され、
変速中該直結クラツチｃを結合すべきロツクアツ
プ領域でもロツクアツプトルクコンバータを直結
クラツチｃが一時釈放されたコンバータ状態にす
るロツクアツプ中断制御手段ｆを具えたロツクア
ツプ式自動変速機において、該自動変速機の変速
指令を検知する変速指令検知手段ｇと、エンジン
ｅの回転数を検出するエンジン回転数検出手段ｈ
と、変速指令後設定時間おきのエンジン回転数差
からエンジン回転数の変化傾向を求めるエンジン
回転変化傾向算出手段ｉと、該変化傾向が実際の
変速開始によつて生ずべきエンジン回転変化傾向
ｊに設定回数ｈ以上一致する時変速開始と判別す
る変速開始判別手段ｌと、変速開始直前のエンジ
ン回転数を基準値として設定するエンジン回転数
基準値設定手段ｍと、エンジン回転数と前記基準
値との差が設定値ｍ以上になる時前記直結クラツ
チｃの一時釈放を前記ロツクアツプ中断制御手段
ｆに指令する直結クラツチ釈放時期決定手段ｏと
を設けてなることを特徴とする。

（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２図は前進３速後退１速のロツクアツプ式自
動変速機の内部における動力伝達部分を模式的に
示したもので、エンジンにより駆動されるクラン
クシヤフト４、後で詳細に説明するロツクアツプ
機構１７を備えたロツクアツプトルク・コンバー
ター１、インプツトシヤフト７、フロント・クラ
ツチ１０４、リア・クラツチ１０５、セカンド・
ブレーキ１０６、ロー・リバース・ブレーキ１０
７、一方向ブレーキ１０８、中間シヤフト１０
９、第１遊星歯車群１１０、第２遊星歯車群１１
１、アウトプツトシヤフト１１２、第１ガバナー
弁１１３、第２ガバナー弁１１４、オイル・ポン
プ１３より構成される。トルク・コンバーター１
はポンプ翼車３、タービン翼車８、ステータ翼車
９より成り、ポンプ翼車３はクランクシヤフト４
により駆動され、中に入つているトルク・コンバ
ータ作動油を回しインプツトシヤフト７に固定さ
れたタービン翼車８にトルクを与える。トルクは
更にインプツトシヤフト７によつて変速歯車列に
伝えられる。ステータ翼車９はワンウエイクラツ
チ１０を介してスリーブ１２上に置かれる。ワン
ウエイクラツチ１０はステータ翼車９にクランク
シヤフト４と同方向の回転すなわち矢印方向の回
転（以下正転と略称する）は許すが反対方向の回
転（以下逆転と略称する）は許さない構造になつ
ている。第１遊星歯車群１１０は中間シヤフト１
０９に固定される内歯歯車１１７、中空伝導シヤ
フト１１８に固定される太陽歯車１１９、内歯歯
車１１７および太陽歯車１１９のそれぞれに噛み
合いながら自転と同時に公転し得る２個以上の小
歯車から成る遊星歯車１２０、アウトプツトシヤ
フト１１２に固定され遊星歯車１２０を支持する
遊星歯車支持体１２１から構成され、第２遊星歯
車群１１１はアウトプツトシヤフト１１２に固定
される内歯歯車１２２、中空伝導シヤフト１１８
に固定される太陽歯車１２３、内歯歯車１２２お
よび太陽歯車１２３のそれぞれに噛み合いながら
自転と同時に公転し得る２個以上の小歯車から成
る遊星歯車１２４、遊星歯車１２４を支持する遊
星歯車支持体１２５より構成される。フロント・
クラツチ１０４はタービン翼車８により駆動され
るインプツトシヤフト７と両太陽歯車１１９，１
２３と一体になつて回転する中空伝導シヤフト１
１８とをドラム１２６を介して結合し、リア・ク
ラツチ１０５は中間シヤフト１０９を介してイン
プツトシヤフト７と第１遊星歯車群１１０の内歯
歯車１１７とを結合する働きをする。セカンド・
ブレーキ１０６は中空伝導シヤフト１１８に固定
されたドラム１２６を巻いて締付けることによ
り、両太陽歯車１１９，１２３を固定し、ロー・
リバース・ブレーキ１０７は第２遊星歯車群１１
１の遊星歯車支持体１２５を固定する働きをす
る。一方向ブレーキ１０８は遊星歯車支持体１２
５に正転は許すが、逆転は許さない構造になつて
いる。第１ガバナー弁１１３および第２ガバナー
弁１１４はアウトプツトシヤフト１１２に固定さ
れ車速に応じたガバナー圧を発生する。

次に選速桿をＤ（前進自動変速）位置に設定し
た場合における動力伝動列を説明する。

この場合は始めに前進入力クラツチであるリ
ア・クラツチ１０５のみが締結されている。エン
ジンからトルク・コンバータ１を経た動力は、イ
ンプツトシヤフト７からリア・クラツチ１０５を
通つて第１遊星歯車群１１０の内歯歯車１１７に
伝達される。内歯歯車１１７は遊星歯車１２０を
正転させる。従つて太陽歯車１１９は逆転し、太
陽歯車１１９と一体になつて回転する第２遊星歯
車群１１１の太陽歯車１２３を逆転させるため第
２遊星歯車群１１１の遊星歯車１２４は正転す
る。一方向ブレーキ１０８は太陽歯車１２３が遊
星歯車支持体１２５を逆転させるのを阻止し、前
進反力ブレーキとして働く。このため第２遊星歯
車群１１１の内歯歯車１２２は正転する。従つて
内歯歯車１２２と一体回転するアウトプツトシヤ
フト１１２も正転し、前進第１速の減速比が得ら
れる。この状態において車速が上がりセカンド・
ブレーキ１０６が締結されると第１速の場合と同
様にインプツトシヤフト７からリア・クラツチ１
０５を通つた動力は内歯歯車１１７に伝達され
る。セカンド・ブレーキ１０６はドラム１２６を
固定し、太陽歯車１１９の回転を阻止し前進反力
ブレーキとして働く。このため静止した太陽歯車
１１９のまわりを遊星歯車１２０が自転しながら
公転し、従つて遊星歯車支持体１２１およびこれ
と一体になつているアウトプツトシヤフト１１２
は減速されてはいるが、第１速の場合よりは早い
速度で正転し、前進第２速の減速比が得られる。
更に車速が上がりセカンド・ブレーキ１０６が解
放されフロント・クラツチ１０４が締結される
と、インプツトシヤフト７に伝達された動力は、
一方はリア・クラツチ１０５を経て内歯歯車１１
７に伝達され、他方はフロントクラツチ１０４を
経て太陽歯車１１９に伝達される。従つて内歯歯
車１１７、太陽歯車１１９はインターロツクさ
れ、遊星歯車支持体１２１およびアウトプツトシ
ヤフト１１２と共にすべて同一回転速度で正転し
前進第３速が得られる。この場合、入力クラツチ
に該当するものはフロントクラツチ１０４および
リアクラツチ１０５であり、遊星歯車によるトル
ク増大は行われないため反力ブレーキはない。

次に選速桿をＲ（後退走行）位置に設定した場
合の動力伝動列を説明する。

この場合はフロツト・クラツチ１０４とロー・
リバース・ブレーキ１０７が締結される。エンジ
ンからトルクコンバータ１を経た動力は、インプ
ツトシヤフト７からフロント・クラツチ１０４、
ドラム１２６を通つてサン・ギヤ１１９，１２３
に導かれる。この時、リア・プラネツト・キヤリ
ア１２５がロー・リバース・ブレーキ１０７によ
り固定されているので、サン・ギヤ１１９，１２
３の上記正転でインターナル・ギヤ１２２が減速
されて逆転され、このインターナル・ギヤと一体
回転するアウトプツトシヤフト１１２から後退の
減速比が得られる。

第３図は上記自動変速機に係わる変速制御装置
の油圧系統を示したもので、オイル・ポンプ１
３、ライン圧調整弁１２８、増圧弁１２９、トル
ク・コンバーター１、選速弁１３０、第１ガバナ
ー弁１１３、第２ガバナー弁１１４、１−２シフ
ト弁１３１、２−３シフト弁１３２、スロツトル
減圧弁１３３、カツト・ダウン弁１３４、セカン
ド・ロツク弁１３５、２−３タイミング弁１３
６、ソレノイド・ダウン・シフト弁１３７、スロ
ツトル・バツク・アツプ弁１３８、バキユーム・
スロツトル弁１３９、バキユーム・ダイヤフラム
１４０、フロントクラツチ１０４、リア・クラツ
チ１０５、セカンド・ブレーキ１０６、サーボ１
４１、ロー・リバース・ブレーキ１０７および油
圧回路網よりなる。オイル・ポンプ１３は原動機
により駆動軸４およびトルク・コンバータ１のポ
ンプ翼車３を介して駆動され、エンジン作動中は
常にリザーバ１４２からストレーナ１４３を通し
て有害なゴミを除去した油を扱いあげライン圧回
路１４４へ送出す。

油はライン圧調整弁１２８によつて所定の圧力
に調整されて作動油圧としてトルク・コンバータ
ー１および選速弁１３０へ送られる。ライン圧調
整弁１２８はスプール１７２とバネ１７３よりな
り、スプール１７２にはバネ１７３に加えて、増
圧弁１２９のスプール１７４を介し回路１６５の
スロツトル圧と回路１５６のライン圧とが作用
し、これらにより生ずる力がスプール１７２の上
方に回路１４４からオリフイス１７２を通して作
用するライン圧および回路１７６から作用する圧
力に対抗している。トルク・コンバーター１の作
動油圧は、回路１４４からライン圧調整弁１２８
を経て回路１４５へ導入されるオイルが作動油流
入通路５０よりトルクコンバータ１内に通流した
後作動油流出通路５１及び保圧弁１４６を経て排
除される間、保圧弁１４６によつてある圧力以内
に保たれている。ある圧力以上では保圧弁１４６
は開かれて油はさらに回路１４７から動力伝達機
構の後部潤滑部に送られる。この潤滑油圧が高す
ぎる時はリリーフ弁１４８が開いて圧力は下げら
れる。一方動力伝達機構の前部潤滑部には回路１
４５から前記潤滑弁１４９を開いて潤滑油が供給
される。選速弁１３０は手動による流体方向切換
弁で、スプール１５０によつて構成され、選速桿
（図示せず）にリンケージを介して結ばれ、各選
速操作によつてスプール１５０が働いてライン圧
回路１４４の圧送通路を切換えるものである。第
３図に示されている状態はＮ（中立）位置にある
場合でライン圧回路１４４はポートｄおよびｅに
開いている。第１ガバナー弁１１３および第２ガ
バナー弁１１４は前進走行の時に発生したガバナ
ー圧により１−２シフト弁１３１、および２−３
シフト弁１３２を作動させて自動変速作用を行
い、又ライン圧をも制御するもので選速弁１３０
がＤ、およびの各位置にある時、油圧はライ
ン圧回路１４４から選速弁１３０のポートｃを経
て第２ガバナー弁１１４に達し、車が走行すれば
第２ガバナー弁１１４によつて調圧されたガバナ
ー圧は回路１５７に送り出され第１ガバナー弁１
１３に導入され、ある車速になると第１ガバナー
弁１１３のスプール１７７が移動して回路１５７
は回路１５８と導通してガバナー圧が発生し回路
１５８よりガバナー圧は１−２シフト弁１３１、
２−３シフト弁１３２およびカツトダウン弁１３
４の各端面に作用しこれらの各弁を右方に押しつ
けているそれぞれのバネと釣合つている。又、選
速弁１３０のポートｃから回路１５３、回路１６
１および回路１６２を経てセカンド・ブレーキ１
０６を締めつけるサーボ１４１の締結側油圧室１
６９に達する油圧回路の途中に１−２シフト弁１
３１とセカンド・ロツク弁１３５を別個に設け、
更に選速弁１３０のポートｂからセカンド・ロツ
ク弁１３５に達する回路１５２を設ける。

従つて、選速桿をＤ位置に設定すると、選速弁
１３０のスプール１５０が働いてライン圧回路１
４４はポートａ，ｂ，およびｃに通じる。油圧は
ポートａからは回路１５１を通り一部はセカン
ド・ロツク弁１３５の下部に作用して、バネ１７
９により上に押付けられているスプール１７８が
ポートｂから回路１５２を経て作用している油圧
によつて下げられることにより導通している回路
１６１および１６２が遮断されないようにし、一
部はオリフイス１６６を経て回路１６７から２−
３シフト弁１３２に達し、ポートｃからは回路１
５３を通り第２ガバナー弁１１４、リア・クラツ
チ１０５および１−２シフト弁１３１に達して変
速機は前進第１速の状態になる。この状態で車速
がある速度になると回路１５８のガバナー圧によ
り、バネ１５９によつて右方に押付けられている
１−２シフト弁１３１のスプール１６０が左方に
動いて前進第１速から第２速への自動変速作用が
行われ回路１５３と回路１６１が導通し油圧はセ
カンド・ロツク弁１３５を経て回路１６２からサ
ーボ１４１の締結側油圧室１６９に達したセカン
ド・ブレーキ１０６に締結し、変速機は前進第２
速の状態になる。この場合、１−２シフト弁１３
１は小型化しているため、変速点の速度は上昇す
ることなく所要の速度でスプール１６０は左方に
動き前進第１速から第２速への自動変速作用が行
われる。更に車速が上がりある速度になると回路
１５８のガバナー圧がバネ１６３に打勝つて２−
３シフト弁132のスプール１６４を左方へ押つけ
て回路１６７と回路１６８が導通し油圧は回路１
６８から一部はサーボ１４１の解放側油圧室１７
０に達してセカンド・ブレーキ１０６を解放し、
一部はフロント・クラツチ１０４に達してこれを
締結し、変速機は前進第３速の状態になる。

なお、運転者がＤ位置での走行中大きな加速力
を所望してアクセルペダルをスロツトル開度が全
開に近くなるまで大きく踏込むと、キツクダウン
スイツチがONになり、ソレノイド・ダウン・シ
フト弁１３７に対設したダウン・シフト・ソレノ
イド１３７ａが通電により附勢される。これによ
り、ソレノイド・ダウン・シフト弁１３７のスプ
ール１９０はばね１９１により第２図中上方にロ
ツクされた位置から下方に押される。この時、回
路１５４に通じていたキツクダウン回路１８０が
ライン圧回路１４４に通じ、ライン圧が回路１４
４，１８０を経て１−２シフト弁１３１及び２−
３シフト弁１３２にガバナ圧と対向するよう供給
される。この時第３速での走行中であれば、先ず
２−３シフト弁１３２のスプール１６４が上記ラ
イン圧により左行位置からガバナ圧に抗して右行
位置へ強制的に押動され、ある車速限度内で第３
速から第２速への強制的なダウンシフトが行なわ
れ、十分な加速力が得られる。ところで、第２速
での走行中に上記キツクダウンが行なわれると、
この時は負荷が大きく低速のため、ガバナ圧も低
いことから、回路１８０に導びかれたライン圧は
１−２シフト弁１３１のスプール１６０も左行位
置からガバナ圧に抗して右動される。従つて、こ
の場合は第２速から第１速への強制的なダウンシ
フトが行なわれ、大負荷に対応した更に強力な加
速力を得ることができる。

選速桿を（前進第２速固定）位置に設定する
と選速弁１３０のスプール１５０は動いてライン
圧回路１４４はポートｂ，ｃおよびｄに通じる。
油圧はポートｂおよびｃからはＤの場合と同じ場
所に達し、リア・クラツチ１０５を締結し、一方
セカンド・ロツク弁１３５の下部にはこのの場
合は油圧が来ていないためとスプール１７８の回
路１５２に開いて油圧が作用する部分の上下のラ
ンドの面積は下の方が大きいためセカンド・ロツ
ク弁１３５のスプール１７８はバネ１７９の力に
抗して下に押し下げられて回路１５２と回路１６
２が導通し、油圧はサーボ１４１の締結側油圧室
１６９に達しセカンド・ブレーキ１０６を締結し
変速機は前進第２速の状態になる。ポートｄから
は油圧は回路１５４を通りソレノイド・ダウン・
シフト弁１３７およびスロツトル・バツク・アツ
プ弁１３８に達する。選速弁１３０のポートａと
ライン圧回路１４４との間は断絶していて、回路
１５１から２−３シフト弁１３２には油圧が達し
ていないためセカンド・ブレーキ１０６の解放と
フロント・クラツチ１０４の締結は行われず変速
機は前進第３速の状態になることはなく、セカン
ド・ロツク弁１３５は選速弁１３０と相俟つて変
速機を前進第２速の状態に固定しておく働きをす
る。選速桿を（前進第１速固定）位置に設定す
るとライン圧回路１４４はポートｃ，ｄおよびｅ
に通じる。油圧はポートｃおよびｄからはの場
合と同じ場所に達し、リア・クラツチ１０５を締
結し、ポートｅからは回路１５５より１−２シフ
ト弁１３１を経て、回路１７１から一部はロー・
リバース・ブレーキ１０７に達して、前進反力ブ
レーキとして働くロー・リバース・ブレーキ１０
７を締結し、変速機を前進第１速の状態にし、一
部は１−２シフト弁１３１の左側に達してバネ１
５９と共にスプール１６０を右方に押しつけてお
くよう作用し、前記第１速は固定される。

なお、第３図において、１００は本発明にかか
わるロツクアツプ制御装置を示し、これをロツク
アツプ制御弁３０と、ロツクアツプソレノイド３
１とで構成する。ロツクアツプ制御弁３０、ロツ
クアツプソレノイド３１及びロツクアツプ機構１
７付トルクコンバータ１の詳細を以下、第４図に
より説明する。

トルクコンバータ１のポンプ翼車３はコンバー
タカバー６を介してドライブプレート５に結合
し、このドライブプレートをエンジンクランクシ
ヤフト４に結合する。又、タービン翼車８はハブ
１８を介してインプツトシヤフト７にスプライン
結合し、更に、ステータ翼車９はワンウエイクラ
ツチ１０を介してスリーブ１２に結合する。トル
クコンバータ１をコンバータハウジング２８によ
り包囲し、このコンバータハウジングをトランス
ミツシヨンケース２９に対しポンプハウジング１
４及びポンプカバー１１と共に結合する。ポンプ
ハウジング１４及びポンプカバー１１により画成
される室内に前記オイルポンプ１３を収納し、こ
のポンプを中空軸５２によりポンプ翼車３に結合
してエンジン駆動されるようにする。中空軸５２
でスリーブ１２を包套して両者間に環状の前記作
動油供給通路５０を画成し、スリーブ１２内にイ
ンプツトシヤフト７を遊貫して両者間に環状の前
記作動油排出通路５１を画成する。なお、スリー
ブ１２はポンプカバー１１に一体成形する。

ロツクアツプ機構１７は次の構成とする。ハブ
１８上にロツクアツプクラツチピストン（直結ク
ラツチ）２０を摺動自在に嵌合し、このロツクア
ツプクラツチピストンをコンバータカバー６内に
収納する。コンバータカバー６の端壁に対向する
ロツクアツプクラツチピストン２０の面に面に環
状のクラツチフエーシング１９を設け、このクラ
ツチフエーシングがコンバータカバー６の端壁に
接する時ロツクアツプクラツチピストン２０の両
側にロツクアツプ室２７とトルクコンバータ室６
３とが画成されるようにする。

ロツクアツプクラツチピストン２０をトーシヨ
ナルダンパ２１を介してタービン翼車８に駆動結
合する。トーシヨナルダンパ２１は乾式クラツチ
等で用いられる型式のものとし、ドライブプレー
ト２３、トーシヨナルスプリング２４、リベツト
２５及びドリブンプレート２６で構成する。ロツ
クアツプクラツチピストン２０に環状部材２２を
溶接し、その爪２２ａをドライブプレート２３の
切欠き２３ａに駆動係合させ、ドリブンプレート
２６をタービン翼車８に結着する。なお、ロツク
アツプ室２７を、インプツトシヤフト７に形成し
たロツクアツプ通路１６に通じさせ、この通路を
後述のようにして前記ロツクアツプ制御装置１０
０に関連させる。

ロツクアツプ制御弁３０はスプール３０ａを具
え、このスプールがばね３０ｂにより第３図中上
半部に示す位置にされる時、ポート30dをポート
30eに通じさせ、スプール３０ａが室30c内の油圧
で下半部位置にされる時、ポート３０ｄをドレン
ポート30fに通じさせるよう機能する。ポート３
０ｄは通路５６を経てロツクアツプ通路１６に通
じさせ、ポート３０ｅは第３図に示すように通路
５７を経てトルクコンバータ作動油供給通路５０
に通じさせ、室３０ｃは通路５３を経て第３図の
如くリアクラツチ圧通路１５３に通じさせる。

通路５３の途中にオリフイス５４を設け、この
オリフイスと室３０ｃとの間において通路５３に
分岐通路５５を設ける。分岐通路５５はその内部
にオリフイス５８を有すると共に、ドレンポート
５９に連通させ、ロツクアツプソレノイド３１は
分岐通路５５を開閉するのに用いる。この目的の
ため、ロツクアツプソレノイド３１はプランジヤ
３１ａを有し、このプランジヤを通常は第３図及
び第４図の左半部位置に保つが、ソレノイド３１
の附勢時は右半部の突出位置にして分岐通路５５
を閉じ得るようにする。

ソレノイド３１の滅勢でプランジヤ３１ａが分
岐通路５５を開いている場合、この分岐通路がド
レンポート５９に通じる。この時、通路５３を経
て室３０ｃに向うリアクラツチ圧はドレンポート
５９より抜取られ、ロツクアツプ制御弁３０はス
プール３０ａがばね３０ｂにより第４図中上半部
位置にされることから、ポート３０ｄをポート３
０ｃに通じさせる。従つて、通路５７に導かれて
いるトルクコンバータ内圧がポート３０ｅ，３０
ｄ、通路５６，１６を経てロツクアツプ室２７に
供給され、このロツクアツプ室２７はコンバータ
室６３と同圧となる。これによりロツクアツプク
ラツチピストン２０は第４図の位置から右行さ
れ、そのクラツチフエーシング１９がコンバータ
カバー６の端壁から離れるため、ポンプインペラ
３とタービンランナ８との直結が解かれ、トルク
コンバータ１はトルクコンバータ状態で通常の動
力伝達を行なうことができる。

ロツクアツプソレノイド３１の附勢でプランジ
ヤ３１ａが分岐通路５５を閉じる場合、通路５３
を経て室３０ｃ内にリアクラツチ圧が供給される
ようになり、ロツクアツプ制御弁３０はスプール
３０ａが第４図中上半部位置から下半部位置へ左
行されることで、ポート３０ｄをドレンポート３
０ｆに通じさせる。これによりロツクアツプ室２
７はロツクアツプ通路１６、通路５６、ポート３
０ｄを経てドレンポート３０ｆに通じ、無圧状態
にされる。かくて、ロツクアツプクラツチピスト
ン２０はコンバータ室６３内のトルクコンバータ
内圧により第４図中左行され、この図に示す如く
クラツチフエーシング１９をコンバータカバー６
の端壁に圧接されることで、ポンプインペラ３と
タービンランナ８とが直結されたロツクアツプ状
態が得られる。

上記ロツクアツプソレノイド３１のオン、オフ
を本発明において例えば第５図の如きマイクロコ
ンピユータにより制御する。この図中２００は中
央処理ユニツト（CPU）、２０１は水晶振動子、
２０２は読取専用メモリ（ROM）、２０３はラン
ダムアクセスメモリ（RAM）、２０４は入出力イ
ンターフエース回路（Ｉ／Ｏ）を夫々示し、これ
らでマイクロコンピユータを構成する。CPU２
００はスロツトル開度信号２０５、車速信号２０
６、１−２シフト信号２０７、２−３シフト信号
２０８、エンジン回転数信号２０９をＩ／Ｏ２０
４を経て読込み、これら入力信号の演算結果をロ
ツクアツプ制御信号２１０としてＩ／Ｏ２０４よ
りロツクアツプソレノイド３１（第３図及び第４
図参照）に出力することで、これをオン、オフし
てトルクコンバータ１をロツクアツプ制御する。

なお、１−２シフト信号２０７及び２−３シフ
ト信号２０８は夫々、第６図に示す如く前記１−
２シフト弁１３１及び２−３シフト弁１３２に組
込んで構成した１−２シフトスイツチ６０及び２
−３シフトスイツチ６１によつて得ることがで
き、これらスイツチ６０，６１は夫々弁スプール
１６０，１６４の位置に応じ開閉して信号２０
７，２０８を出力する。この目的のため、サイド
プレート６４に弁スプール１６０，１６４の端面
と正対するよう固定接点６５，６６を設け、これ
ら固定接点をサイドプレート６４から絶縁体６
７，６８により電気絶縁し、弁スプール１６０，
１６４を可動接点として帰納させる。シフト弁１
３１，１３２は車体にアースされていることか
ら、固定接点６５，６６を夫々リード線６９によ
り抵抗を介して電源＋Ｖに接続することで、固定
接点６５及び弁スプール１６０により１−２シフ
トスイツチ６０を、又固定接点６６及び弁スプー
ル１６４により２−３シフトスイツチ６１を夫々
構成することができる。

前述した処から明らかなように第１速の時は弁
スプール１６０，１６４が共に固定接点６５，６
６と接した第６図の位置にあり、１−２シフトス
イツチ６０及び２−３シフトスイツチ６１は夫々
低（Ｌ）レベルの信号２０７，２０８を出力す
る。第２速の時は弁スプール１６０のみが第６図
中左行して固定接点６５から離れ、１−２シフト
スイツチ６０は高（Ｈ）レベル信号２０７を出力
する。又、第３速の時は弁スプール１６４も第６
図中左行して固定接点６６から離れ、２−３シフ
トスイツチ６１もＨレベル信号２０８を出力する
ようになる。

CPU２００は水晶振動子２０１からのクロツ
ク信号を受け、例えば100msの定時間毎にROM
２０２に格納したプログラムを実行し、このプロ
グラム実行中に必要なデータをRAM２０３に一
時記憶させたり、これから読出す。

先ずCPU２００は図示せざる制御プログラム
の実行により、信号２０５，２０６から求めたス
ロツトル開度及び車速から、又信号２０６，２０
７のレベルの組合せにより求めた変速位置から、
第９図に示す線図に対応したテーブルを基にトル
クコンバータ１をロツクアツプ状態にすべきロツ
クアツプ領域Ａ，Ｂ，Ｃにあるのか、それ以外の
コンバータ領域にあるのかを判定し、ロツクアツ
プ領域ではロツクアツプ制御信号２１０をＨレベ
ルにしてロツクアツプソレノイド３１の付勢によ
りトルクコンバータ１を要求通りロツクアツプ状
態にし、コンバータ領域ではロツクツプ制御信号
２１０をＬレベルにしてロツクアツプソレノイド
３１の減勢によりトルクコンバータ１を要求通り
コンバータ状態にする。

以上は基本的な第９図の線図に対応したロツク
アツプ制御であるが、ロツクアツプ領域での変速
時CPU２００は第７図に示す制御プログラムの
実行により、以下の如く、ロツクアツプの一時中
断を行なう。

第７図の制御プログラムは一定時間△Ｔ毎の割
込みによりステツプ２１０において繰返し実行さ
れ、先ずステツプ２１１で信号２０９よりエンジ
ン回転数Niを読込んだ後、次のステツプ２１２
で既に変速指令が有つた変速中であるか否かを判
別する。この判別に当つては、変速指令が有つた
時に後述の如くONにされる変速フラツグがON
（OFF）か否かによつてこれを行なう。

変速フラツグOFFで変速中でなければ、制御
をステツプ２１３に進め、シフト信号２０７又は
２０８にレベル変化が有つたか否かにより変速指
令が有つたか否かを判別し、変速指令がなければ
ステツプ２４２においてそのまま制御を終了し、
変速指令が有れば（第８図ｃ中瞬時ｔ）ステツプ
２１４においてステツプ２１１で読込んだエンジ
ン回転数Niを、変速指令後のエンジン回転変化
傾向をみるための前回値、兼実際の変速動作開始
前におけるエンジン回転数のピーク値（第８図ｃ
中Ｎ_p）をみるための最大値Ncとして記憶する。
次いで制御はステツプ２１５に進み、ここで前記
の変速フラツグを変速指令があつたことからON
にし、その後ステツプ２４２で制御を終了する。

上記のように変速フラツグがONになつた後
（第８図ｃ中ｔ以後）は、ステツプ２１２がステ
ツプ２１６を選択するようになり、ステツプ２１
６でロツクアツプの中断が既に行なわれているか
否かを判別する。この判別に当つては、ロツクア
ツプの中断が開始された時に後述の如くONとな
るＬ／ｕ中断フラツグがONか否（OFF）かによ
つてこれを行なう。未だロツクアツプの中断が開
始されておらず、Ｌ／ｕ中断フラツグがOFFで
あれば、ステツプ２１７が選択され、ここでは今
回ステツプ２１１で読込んだエンジン回転数Ni
と前回のエンジン回転数Nc（初回はステツプ２
１４で記憶した値）との差△NiをNi−Ncの演算
により求める。

次のステツプ２１８では、上記の差△Niが負
か否（正）か、つまりエンジン回転数が減少中か
否（増大中）かを判別する。△Ni＜０でなけれ
ば、つまりエンジン回転数が増大中であれば、ス
テツプ２１９を選択し、ここで△Ni＜０（エン
ジン回転減少中）をステツプ２１８が何回判別し
たかをカウントする後述のカウンタMCを０にク
リアし、次のステツプ２２０で、エンジン回転数
が減少に転じた時後述の如くONになる減少中フ
ラツグをOFFにする。次のステツプ２２１で
は、今エンジン回転増大中であるから、今回ステ
ツプ２１１で読込んだエンジン回転数Niを最大
値Ncとして記憶する。従つて、その後はここで
記憶した最大値がステツプ２１７で前回値Ncと
して用いられる。その後制御はステツプ２４２に
進み、ここで終了する。

ステツプ２１８が△Ni＜０、つまりエンジン
回転数がステツプ２２１で最後に記憶した最大値
Ncより減少したと判別した場合、ステツプ２２
２を選択し、前記減少中フラツグがONか否かを
判別する。今ステツプ２２０においてこのフラツ
グがOFFにされていたため、ステツプ２２２は
ステツプ２２３を選択し、前記のカウンタMCを
１ステツプ歩進させる。次のステツプ２２４では
このカウンタMCが所定値Ｋ（例えば３）未満で
あるか否かを判別する。所定値以上であれば、エ
ンジン回転数が変速の開始によつて生ずべき変化
傾向に沿い継続的に低下していること確かである
から（第８図ｃ中瞬時t₆に達していること確かで
あるから）、ステツプ２２５において前記減少中
フラツグをONにした後、ステツプ２４２で制御
を終了する。しかし、MC＜Ｋである場合、エン
ジン回転数の減少が変速の開始にともなうもので
なく、その微少変動に起因するものであることか
ら、ステツプ２２４はステツプ２２５を実行せず
に、ステツプ２４２において制御を終了させる。

MC≧Ｋになつて、ステツプ２２５で減少中フ
ラツグがONにされると、ステツプ２２２はステ
ツプ２２６を選択するようになる。このステツプ
では、今回ステツプ２１１で読込まれたエンジン
回転数Niと、ステツプ２２１で最後に記憶され
た最大値Nc、つまり第８図ｃ中エンジン回転数
が低下し始める直前（変速開始直前）の瞬時t₆に
おける基準値Ｎ_pとの差の絶対値｜△Ｎ｜を｜Ni
−Ｎ_p｜により求めると共に、これが設定値△Ns
に達したか否かを判別する。

｜△Ｎ｜≧△Nsでなければ第８図ｃから明ら
かなように変速開始瞬時t₃に至つていないから、
制御をステツプ２４２に進めて終了させ、｜△Ｎ
｜≧△Nsであれば変速開始瞬時t₃に至つているこ
とから、制御をステツプ２２７に進めて、以下の
如くに変速シヨツク防止用のロツクアツプ中断
（OFF）制御を実行する。

つまり、このステツプ２２７では第５図中のロ
ツクアツプ制御信号２１０をＬレベルにするＬ／
ｕ中断指令を発し、このように信号２１０がＬレ
ベルにされることでロツクアツプソレノイド３１
の滅勢によりトルクコンバータ１は前述したよう
にロツクアツプ領域であつても一時ロツクアツプ
を中断され、コンバータ状態に切換わる。

その後ステツプ２２８において、ロツクアツプ
中断時間（第８図ｃ中瞬時t₃からの経過時間）を
計時するためのＬ／ｕ中断タイマを起動させ、次
のステツプ２２９ではロツクアツプの中断が開始
されたことを示すように前記Ｌ／ｕ中断フラツグ
をONにし、その後ステツプ２４２で制御を終了
する。

上記のようにステツプ２２９でＬ／ｕ中断フラ
ツグがONにされると、このフラツグによつて
Ｌ／ｕ中断済みか否かを判別するステツプ２１６
がステツプ２３０を選択する。ステツプ２３０で
は、ステツプ２２８において起動されたタイマが
第８図ｃに示す予め記憶されたロツクアツプ中断
時間T′以上を示しているか否か、つまり第８図
ｃ中瞬時t₃から設定時間T′が経過して再ロツクア
ツプすべき瞬時t₄に達しているか否かを判別す
る。達していなければ、ロツクアツプの中断を継
続すべきであるから、そのままステツプ２４２に
おいて制御を終了し、達していればステツプ２３
１において、第５図中のロツクアツプ制御信号２
１０をＨレベルにする再ロツクアツプ指令を発
し、このように信号２１０がＨレベルにこれるこ
とでロツクアツプソレノイド３１の付勢によりト
ルクコンバータ１は前述したように再ロツクアツ
プされ、ロツクアツプ状態に切換わる。

その後制御はステツプ２３２〜２３５へ順次進
み、ステツプ２４２で終了されるが、ステツプ２
３２では前記Ｌ／ｕ中断フラツグをOFFにし、
ステツプ２３３では前記変速フラツグをOFFに
し、ステツプ２３４では前記減少中フラツグを
OFFにし、ステツプ２３５では前記カウンタMC
を０にクリアして、次の制御に備える。

（発明の効果）かくして本発明ロツクアツプ式自動変速機は上
述の如く、変速指令後におけるエンジン回転数の
変化傾向から変速動作の開始を判断するも、この
変化傾向が実際の変速開始によつて生ずべき傾向
に続けて設定回数Ｋ以上一致し、且つエンジン回
転数が変速開始直前の基準値Ｎ_pに対し設定値△
Ns以上になる時を変速開始と判別し、つまりエ
ンジン回転数をリアルタイムでとらえ、これから
変速開始を判別し、このようにして判別した変速
開始時（第８図ｃ中t₃）にロツクアツプを中断
（OFF）開始する構成になるから、ロツクアツプ
の中断開始時期を常時正確に変速開始時期t₃に一
致させることができ、これが早過ぎてエンジンの
空吹けにともなう変速シヨツクを生じたり、遅過
ぎてロツクアツプ状態のまま変速が開始されるこ
とにともなう変速シヨツクを生じたりする問題を
完全に解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ロツクアツプ式自動変速機の概
念図、第２図は本発明ロツクアツプ式自動変速機
の動力伝達系を示す模式図、第３図は同自動変速
機の変速制御油圧回路図、第４図は同自動変速機
のロツクアツプトルクコンバータを示す詳細断面
図、第５図は同自動変速機のロツクアツプ制御を
行なうマイクロコンピユータのブロツク線図、第
６図は同マイクロコンピユータに供給するシフト
信号を発するシフトスイツチの構成例を示すシフ
ト弁の断面図、第７図はマイクロコンピユータの
制御プログラムを示すフローチヤート、第８図ａ
は従来のロツクアツプ制御による動作タイムチヤ
ート同図、ｂは本願人が先に提案したロツクアツ
プ制御による動作タイムチヤート、同図ｃは本発
明のロツクアツプ制御による動作タイムチヤー
ト、第９図はロツクアツプ領域を示す自動変速機
のシフトパターン図、第１０図は本願人が先に提
案したロツクアツプ制御の問題点を説明するため
の説明図である。１……ロツクアツプトルクコンバータ、４……
クランクシヤフト、５……ドライブプレート、６
……コンバータカバー、７……インプツトシヤフ
ト、１０……ワンウエイクラツチ、１１……ポン
プカバー、１２……スリーブ、１３……オイルポ
ンプ、１４……ポンプハウジング、１６……ロツ
クアツプ通路、１７……ロツクアツプ機構、１８
……ハブ、１９……クラツチフエーシング、２０
……ロツクアツプクラツチピストン（直結クラツ
チ）、２１……トーシヨナルダンパ、２７……ロ
ツクアツプ室、３０……ロツクアツプ制御弁、３
１……ロツクアツプソレノイド、５０……トルク
コンバータ作動油供給通路、５１……トルクコン
バータ作動油排出通路、５３……リアクラツチ圧
導入通路、５４，５８……オリフイス、５５……
分岐通路、５７……トルクコンバータ内圧導入通
路、５９……ドレンポート、６０……１−２シフ
トスイツチ、６１……２−３シフトスイツチ、６
３……コンバータ室、６４……サイドプレート、
６５，６６……固定接点、６７，６８……絶縁
体、１００……ロツクアツプ制御装置、１０４…
…フロントクラツチ、１０５……リアクラツチ、
１０６……セカンドブレーキ、１０７……ローリ
バースブレーキ、１０８……一方向ブレーキ、１
１０……第１遊星歯車群、１１１……第２遊星歯
車群、１３１……１−２シフト弁、１３２……２
−３シフト弁、１６０，１６４……弁スプール、
２００……中央処理ユニツト（CPU）、２０１…
…水晶振動子、２０２……読取専用メモリ
（ROM）、２０３……ランダムアクセスメモリ
（RAM）、２０４……入出力インターフエース回
路（Ｉ／Ｏ）、２０５……スロツトル開度信号、
２０６……車速信号、２０７……１−２シフト信
号、２０８……２−３シフト信号、２０９……エ
ンジン回転数信号、２１０……ロツクアツプ制御
信号、ａ……トルクコンバータ入力要素、ｂ……
トルクコンバータ出力要素、ｃ……直結クラツ
チ、ｄ……ロツクアツプトルクコンバータ、ｅ…
…エンジン、ｆ……ロツクアツプ中断制御手段、
ｇ……変速指令検知手段、ｈ……エンジン回転数
検出手段、ｉ……エンジン回転変化傾向算出手
段、ｊ……実際の変速開始によつて生ずべきエン
ジン回転変化傾向、ｋ……設定回数、ｌ……変速
開始判別手段、ｍ……エンジン回転数基準値設定
手段、ｎ……設定値、ｏ……直結クラツチ釈放時
期決定手段。

Claims

【特許請求の範囲】

１入出力要素間を適宜機械的に直結可能な直結
クラツチを内蔵したロツクアツプトルクコンバー
タを介しエンジンからの動力を入力され、変速中
該直結クラツチを結合すべきロツクアツプ領域で
もロツクアツプトルクコンバータを直結クラツチ
が一時釈放されたコンバータ状態にするロツクア
ツプ中断制御手段を具えたロツクアツプ式自動変
速機において、該自動変速機の変速指令を検知す
る変速指令検知手段と、エンジンの回転数を検出
するエンジン回転数検出手段と、変速指令後設定
時間おきのエンジン回転数差からエンジン回転数
の変化傾向を求めるエンジン回転変化傾向算出手
段と、該変化傾向が実際の変速開始によつて生ず
べきエンジン回転変化傾向に設定回数以上一致す
る時変速開始と判別する変速開始判別手段と、変
速開始直前のエンジン回転数を基準値として設定
するエンジン回転数基準値設定手段と、エンジン
回転数と前記基準値との差が設定値以上になる時
前記直結クラツチの一時釈放を前記ロツクアツプ
中断制御手段指令する直結クラツチ釈放時期決定
手段とを設けてなることを特徴とするロツクアツ
プ式自動変速機。