JPS5824651A - 自動変速機の油圧制御装置 - 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】 本発明は直結クラッチ付流体式トルクコンバータを備え
た自動変速機の油圧制御装置に関する。

従来の直結クラッチの係合および解放の切り換えは、ト
ルクコンバータへの油圧の供給を切り換えることによっ
て行われており、この切り換えには、スプール式の直結
クラッチ制御弁が用いられている。ところが、従来の油
圧制御装置では、１結クラツチ制御弁のスプールが、直
結クラッチ係合側で固＠（スティック）すると常時直結
クラッチ係合状態となり、車の発進時にはエンジンスト
ップが生じ、走行不能に陥いる危険があった。

本発明の目的は、このような不具合をなくすための直結
クラッチ制御弁を備えた自動変速機の油圧制御装置を提
供することにある。

つぎに本発明の直結クラッチ制御装置を備えた自動変速
機の１例を第１．２図と共に説明する。

この自動変速機は直結クラッチ付トルクコンバータ１、
オーバドライブ機構２、前進３段後進１段の歯車変速機
構３を含んでおり、トルクコンバータ１はポンプ５、タ
ービン６及びステータ７を含む周知のものであり、ポン
プ５は機関クランク軸８と連結され、タービン６はター
ビン軸９に連結されている。タービン軸９はトルクコン
バータ１の出力軸をなすものであり、これはまたオーバ
ドライブ機構２の入力軸となっており、オーバドライブ
機構に於ける遊星歯車機構のキャリア１０に連結されて
いる。また機関クランク軸８とタービン軸９の間には直
結クラッチ５０が設けられており、直結クラッチ５０作
動時には機関クランク軸８とタービン軸９を機械的に連
結する。キャリア１０によって回転可能に支持されたプ
ラネタリビニオン１４はサンギア１１およびリングギア
１５と噛合っている。サンギア１１とキャリア１０の間
には多板クララ１２と一方面クラッチ１３が設けられて
おり、更にサンギア１１とオーバドライブ機構を包含す
るハウジングあるいはオーバドライブケース１６の間に
は多板ブレーキ１９が設けられている。

オーバドライブ機構２のリングギヤ１５は歯車変速機構
２０入力軸２３に連結されている。入力軸２３と中間軸
２９の間には多板クラッチ２４が設けられており、また
入力軸２３とサンギヤ軸３０の間には多板クラッチ２５
が設けられている。

サンギア軸３０とトランスミッションケース１８の間に
は多板ブレーキ２６と一方面クラッチ２７を介して多板
ブレーキ２８が設けられている。サンギア軸３０に設け
られたサンギア３２はキャリア３３、該キャリアによっ
て担持されたプラネタリビニオン３４、該ビニオンと噛
合ったリングギア３５、他の一つのキャリア３６、該キ
ャリアにより担持されたプラネタリビニオン３７、該ビ
ニオンと噛合うリングギア３８と共に二列の遊星歯車機
構を構成している。一方の遊星歯車機構に於けるリング
ギア３は中間軸２９と連結されている。

また、このＴｉ星歯車機構に於けるキャリア３３は他方
のＴｉ星歯車機構に於けるリングギア３８と連結されて
おり、これらキャリアおよびリングギアは出力軸３９と
連結されている。また該他方の遊星歯車機構に於けるキ
ャリア３６とトランスミッションケース１８の間には多
板ブレーキ４０と一方面クラッチ４１が設けられている
。

かかるＡ−パトライブ装置付流体式自動変速機は以下に
詳細に説明される油圧制御装置によりＪンジンの出力お
よび車両の重速に応じて各クラッチおよびブレーキの係
合または解放が行われ、オーバドライブ（０／Ｄ）を含
む前進４段の変速または手動切り換えによる後′ｌ＃１
段の変速を行うようになっている。

変速ギア位置とクラッチおよびブレーキの作動状態を表
１に示す。

５− ６− ここで○は各クラッチおよびブレーキが係合状態にあり
、また×はそれらが解放状態にあることを示す。

この油圧制御回路は第２図の如く油溜め１００゜油ポン
プ１０１、ライン圧調整弁２０５、選速弁２１０．１−
２シフト弁２２０，２−３シフト弁２３０、スロットル
弁２４ｏ１カットバック弁２５０、ガバナ弁２６０１オ
ーバドライブシフト弁２７０１ソレノイド弁２８０．Ｌ
／ＩＪ−７弁２９ｏ１バイパス弁３００、チェック弁３
３０，３４０１３５０．３６０．３７０．３８ｏ１の各
種弁とその他クラッチ１２．２４．２５およびブレーキ
１９．２６．２８．４０を作動させる油圧サーボの油圧
ピストンの油圧室たる油圧シリンダ１２Ａ１２４Ａ、２
５Ａ、１９Ａ１２６Ａ、２８Ａ、４０Ａとその他これら
の各種弁や油圧シリンダ相互間に配される各種油圧回路
で構成される。

以下この油圧６１１１１１１回路の作動について説明す
る。

油圧制御回路の作動油圧、トルクコンバータ１の作動油
および各部潤滑油の供給源は油ポンプ１０１であって、
エンジンにより直接油ポンプ１゜１が駆動されることに
より油溜め１００より油を吸い込み油路１０２へ吐出し
ている。油路１０２の油圧は全ての作動油圧の源であり
ライン圧と呼ぶ。ライン圧はライン圧調整弁２００によ
り後述するように所定の圧力に調整される。レリーフ弁
２９０はライン圧が異常に高くなったとき逃がし弁であ
る。ライン圧調整弁２００を通って油路１０３に導かれ
た圧油は、コンバータ圧調整弁２゜５によりライン圧よ
り低い油圧に調圧されて油路１０３よりトルクコンバー
タ１および各潤滑箇所へ供給される。選速弁２１０は運
転席レバーを操作することにより移動するスプール２１
１よりなり、レバー選択位置により油路１０２のライン
圧を表２のように油路１０４．１０５．１０６．１０７
に導く役目をする。

表２における○印は各選択位置においてライン圧が該○
印の油路に導かれていることを表わし。

−印はその選択位置においてライン圧がその欄の油路に
導かれないことを表わす。各位置での変速機の動作はＲ
位置は１１２退、Ｎ位置は中立、Ｄ位置は前進４速自動
変速、２位置は前進第１速、第２速間の自動変速、し位
置は前進第１速固定位置である。

Ｄ位置においては、ライン圧は油路１０４より油圧シリ
ンダ２４Ａに送られクラッチ２４が常に係合される。ま
た前進第１速、第２速、第３速状態では後述するように
クラッチ１２が係合される。

油路１０４はライン圧を１−２シフト弁２２０お９− よびガバナ弁２６０に導く。１−２シフト弁２２０はス
プール２２１．２２２およびスプリング２２３々−らな
り、第１速ではスプール２２１は図示下方に位置し油路
１０４の圧油をいずれへも導かない。第２速、第３速、
第４速では油路１１１がらのガバナ圧の作用によりスプ
ール２２１が図示上方へ移動した状態になり油路１０４
の圧油を油路１１２に導く。油路１１２は２−３シフト
弁２３０に連絡するとともにブレーキ２８の油圧シリン
ダ２８Ａに連結し油圧シリンダ２８Ａに圧油を送りブレ
ーキ２８が係合されると表１に示したように動力伝達機
構は第２速の状態になる。２−３シフト弁２３０はスプ
ール２３１．２３２およびスプリング２３３からなり、
第１速、第２速ではスプール２３１は図示下方に位置し
、第３速、第４速では油路１１１からのガバナ圧の作用
によりスプール２３１が図示上方に移動した状態になり
油路１１２の圧油を油路１１３に導き、クラッチ２５の
油圧シリンダ２５Ａに圧油を送りクラッチ２５を作動さ
せる。クラッチ２５が係合されると１０− 表１に示したように動力伝達機構は第３速の状態になる
。

Ａ−パトライブシフト弁２７０はスプール２７１、スリ
ーブ２７２、スプリング２７３、油室２７４．２７５．
２７６からなり、油室２７４．２７５．２７６に作用す
る圧油に応じて油路１０２と油路１１７または油路１１
８との連絡を切換でいる。

ソレノイド弁２８０は運転席に設けられたオーバドライ
ブ切換スイッチ５００によって制御される。

オーバードライブ切換スイッチ５００がＯＦＦの場合に
は、同口２８４を閉ざす。油路１０２を介して供給され
る圧油は油路１１９、チェック弁３３０、油路１２０、
チェック弁３４０１油路１２２を介してオーバードライ
ブシフト弁２７０の油室２７４に供給されスプール２７
１、スリーブ２７２を図示下方保持する。

Ａ゛−パトライブ切換スイッチ５００がＯＮの場合には
、開口２８４を開く。油室２７４の圧油は油路１２２、
チェック弁３４０、油路１２０１チエツク弁３３０、油
路１９９゜間口２８４を介して排出口２８５より排出さ
れる。油室２７４には油路１０８よりチェック弁３４０
、油路１２２を介してスロットル圧が供給され、油室２
７６には油路１１１よりガバナ圧が供給され両名の大き
さに関連してスプール２７１が制御される。

オーバドライブ切換スイッチ５００がＯＦＦのときには
、オーバドライブシフト弁２７０の油室２７４には油室
１０２のライン圧が作用しているので、スプール２７１
およびスリーブ２７２は図示下方に保持され油路１０２
の圧油は油路１１７、チェック弁３７０を介してクラッ
チ１２の油圧シリンダ１２Ａに送られクラッチ１２が作
動される。

オーバドライブ切換スイッチ５００がＯＮのときには、
オーバドライブシフト弁２７０の油室２７４には油路１
０８よりスロットル圧が作動している。オーバドライブ
シフト弁２７０のスプール２７１は油室２７４と油室２
７６に作用する圧油により制御され、ガバナ圧の低い第
１速、第２速、第３速状態では図示下方に位置し油路１
０２の圧油を油路１１７、チェック弁３００を介して油
圧シリンダ１２．Ａに送りクラッチ１２を作動させる。

ガバナ圧が増加してスプール２７１が図示上方に移動す
ると、油路１１７が排油口２７８に連結されクラッチ１
２が解放されるとともに、油路１０２の圧油が油路１１
８、チェック弁３８０を介してブレーキ１９の油圧シリ
ンダ１９Ａに送られブレーキ１９が作動され第４速（オ
ーバドライブ）の状態になる。

２　（Ｄ置においては、油路１０４と油路１０５にライ
ン圧が供給される。油路１０５に導かれた圧油は２−３
シフト弁２３０の油室２３４に導かれスプール２３１．
２３２を図示下方に保持する。

また、チェック弁３３０１油路１２０１チェック弁３４
０、油路１２２を介Ｃてオーバドライブシフト弁２７０
の油室２７４に導かれスプール２７１、スリーブ２７２
を図示下方に保持する。油路１０４の圧油はクラッチ２
４の油圧シリンダ２４Ａに導かれるとともに１−２シフ
ト弁２２０に導かれる。１−２シフト弁２２０が第１速
の状態でむいときは、油路１０４の圧油が油路１１２を
介１３− して油圧シリンダ２８Ａに送られブレーキ２８だ作動さ
れる。また油路１０５の圧油が２−３シフト弁？３０、
油路１１４．１１５を介してブレーキ２６の油圧シリン
ダ２６Ａに供給され、プレ′−キ２６が作動される。ク
ラッチ２４．１２、ブレーキ２６．２８が係合されると
第１表に示したように動力伝達機構は第２速の状態にな
る。１−２シフト弁２２０が第１速の状態になると、ス
プール２２１が図示下方に移動し油路１１２が排油口２
２５に連結され油圧シリンダ２８△内の圧油が油路１１
２を介して排油口２２５より排出されブレーキ２８が解
放され、また油路１１５が排油口２２６に連絡され、油
圧シリンダ２６Ａの圧油が排油口２２６より排出されブ
レーキ２６が解放され動力伝達機構は第１速の状態にな
る。

し位置においては、油路１０４．１０５．１０６にライ
ン圧が導かれる。油路１０４に導かれた圧油はＤ位置合
変速段におけると同様にクラッチ２４を作動させる。油
路１０５に導かれた圧油は油室２３４を通じて２−３シ
フト弁２３０のスプ１４− −ル２３１．２３２を図示下方に保持するとともに、オ
ーバドライブシフト弁２７０のスプール２７１、スリー
ブ２７２を図示下方に保持する。油・路１０６に導かれ
た圧油は１−２シフト弁２２０の油室２２４に作用しス
プール２２１．２２２を図示下方に保持するとともに、
油路１１６を介してブレーキ４０の油圧シリンダ４０Ａ
に送られブレーキ４０を作動させる。このようにしてク
ラッチ２４．１２、ブレーキ４０が係合されると、表１
に示したように動力伝達機構は第１速の状態になる。

Ｒ位置においては、油路１０６．１０７にライン圧が導
かれる。油路１０７に導かれた圧油はう、イン圧調整弁
２００の油室２０１に導かれライン圧を増大させるよう
に作用するとともに、２−３シフト弁２３０を介して油
路１１３に導かれクラッチ２５を作動させる。また油路
１０７の圧油は１−２シフト弁２２０を介して油路１１
６に導かれブレーキ４０を作動させる。またクラッチ１
２も作動される。このようにしてクラッチ２５．１２、
ブレーキ４０が係合されると表１に示したように動力伝
達機構は後進の状態になる。

ガバナ弁２６０は第１図の出力軸３９に取り付けられて
いる。ガバナ弁２６０は遠心力と、スプリングの力と、
油圧とのつり合いによって出力軸回転数の関数となるよ
うな油圧即ち出力軸回転数の増加に応じて上昇するよう
な油圧（ガバナ圧）を油路１１１に発生している。

スロットル弁２４０はスプール２４１、ダウンシフトプ
ラグ２４２、スプリング２４３．２４４、油室２４５．
２４６からなり、アクセルペダルの動きに連動するダウ
ンシフトプラグ２４２の移動によるスプリング２４４の
力と、油室２４５．２４６に作用する油圧の力との平衡
により、油路１０８にスロットル開度に比例したスロッ
トル圧を発生している。油路１０８のスロットル圧は１
−２シフト弁２２０．２−３シフト弁２３０、オーバド
ライブシフト弁２７０に連結され、エンジンロ荷の状態
に応じて変速の時期を制御している。

また、キックダウン必要時にはアクセルペダル強く踏み
込めば、ダウンシフトプラグ２４２が上方へ移動して油
路１０２が油路１０９に連結し、油路１０２のライン圧
が油路１０９を通して１−２シフト弁２２０，２−３シ
フト弁２３０およびチェック弁３５０を介してオーバド
ライブシフト弁２７０に導かれ、スプール２２１．２３
１．２７１の下端に作用するガバナ圧とのかねあいで第
４速から第３速へ、または第３速から第２速へ、または
第２速から第１速へとシフトダウンを［う。

カットバック弁２５０は圧油のつり合いによって油路１
１０にカットバック圧を発生している。

油路１１０のカットバック圧はスロットル弁２４０に作
用してスロットル圧を低下させオイルポンプによる不必
要な動力損失を防止している。

ライン圧講整弁２００は圧油とスプリング２０３の力と
のつり合いで油路１０２にライン圧を発生している。コ
ンバータ圧調整弁２０５は、油路１０３にライン圧より
低い油圧のコンバータ圧を発生している。

チェック弁３７０．３８０はチェックボール、１７− オリフィス、孔から各々構成されている。

次に本発明に要部である直結クラッチの制御について図
に示す一実施例に基づき説明づる。

１は自動変速機のトルクコンバータ、５は機関クランク
軸８と連結されたポンプインペラ、６はタービン軸９と
連結されたタービンランナ、７はステータ、５０は１１
関クランク軸８とタービン軸９とを連結するトルクコン
バータの直結クラッチである。

直結クラッチ５０はクラッチピストン５１、摩擦板５２
、直結クラッチ係合用油室５３、直結クラッチ解放用油
室５４から構成され、油室５３は直結クラッチ係合用油
路である第１の油路７０に連絡され、油室５４はコンバ
ータ圧を導く第２の油路１０３に連絡されている。

直結クラッチ制御弁８０は、一方にスプリング８１を菌
膜したスプール８２を備え、直結クラッチ係合領域ひあ
る自動変速機の高速段（本実施例ではオーバドライブ時
）に圧油供給される油圧サーボに連結した第４の油路７
２、第１の油路７０、１８− ガバナ圧を導く第３の油路１１１、排油口８３に連絡し
ている。

次に直結クラッチ５０及び直結クラッチ制御片８０の作
動について説明する。

直結クラッチ制御弁８０の図示下端の油路８４には油路
１１１を軽てガバナ圧が導かれており、あらかじめ設定
された重速以上になり所定値以上のガバナ圧が発生する
と、スプール８２はスプリン８１の力に抗して図示上方
に移動し、油路７２と油路７０が連通せしめられ、ガバ
ナ圧が低い場合は、スプール８２はスプリング８１の作
用で図示下方位置に設定され油路７０は排油口８３と連
通され、油路７２は遮断される。

一方、油路７２に圧油が導かれるのは、オーバドライブ
シフト弁２７０のスプール２７１が図示」、方位置に設
定されて油路１０２と油路１１８が連通した場合、つま
りオーバドライブ時のみであり、その他の場合には、油
路１１８は排油口２７９と連通されている。

直結クラッチ係合時・・・油路７２にライン圧が導かれ
るオーバドライブ時に、ガバナ圧が十分高くなって、直
結クラッチ制御弁８０のスプール８２が図示上方位置に
設定されると、油路７２のライン圧は油路７０を経て直
結クラッチ係合用油室５３に供給される。ライン圧は、
直結クラッチ解放用油室５４に常時供給されいてるコン
バータ圧よりもその圧力が高いので直結クラッチ５０の
クラッチピストン５１は図示左方に移動して直結クラッ
チが係合される。

この状態で直結クラッチ制御弁８０のスプール８２が固
着して油路７０と油路７２が連通された状態となっても
、オーバドライブ段から変速されると、油路７２に連通
している油路１１８はオーバドライブシフト弁２７０の
排出口２７９と連通されて、油路７０の油圧は油路７２
、油路１１８、排出口２７９を経て排出され、油路１０
３を介して解放用油室５４に常時導かれているコンバー
タ圧によって、直結クラッチは解放される。

直結クラッヂ解放時・・・ガバナ圧が所定値より低くて
直結クラッチ制御片８０のスプール８２が図示下方位置
に設定されている場合か、又はオーバドライブ状態以外
であって油路７２に油圧が供給されていない場合であれ
ば油路７０は排油口８３か又はオーバドライブシフト弁
２７０の排油口２７９に連通されている。したがって油
路１０３を介して導かれたコンバータ圧は直結クラッチ
解放用油室５４に導かれ直結クラッチ５０を解放し、ト
ルクコンバータ内を循環し、油路７０、直結クラッチ制
御弁８０を経て排油口８３、又は油路７０、直結クラッ
チ制御弁８０、油路７２、油路１１８、オーバドライブ
シフト弁２７０を経て排油口２７９から排出される。

以上のように、本発明によれば直結クラッチ解放用油室
へは、常時コンバータ圧が供給されているので、直結ク
ラッチ制御弁がスティック等により作動不能となりその
機能を失なってもガバナ圧が所定値以上になってシフト
弁が高速側位置にならない限り直結クラッチ係合状態と
なることはない。

すなわち、直結クラッチ係合が望ましくないと２１− き（例えば低速時）に誤作動によりロックアツプ状態と
なることを防止できる効果がある。

さらに、本実施例では、第４速のときにのみロックアツ
プ状態となるように構成されたものを示したが、他に第
４速以外のときであってもロックアツプとするように構
成することは本発明から容易に類推することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される自動変速機の動力伝達機構
を示す骨子図、第２図は本発明の油圧制御装置を油圧回
路図である。 図　　中 １・・・トルクコンバータ ５０・・・直結クラッチ ７０・・・第１の油路 ７２・・・第４の油路 １１１・・・第３の油路 １０３・・・第２の油路 ８０・・・直結クラッチ制御弁 ８１・・・スプリング ２２− ８２・・・スプール ８３・・・排油口 特許出願人　　アイシン・ワーナー株式会社代　　表　
　者　　　　　西　　村　　昌　　史２３− 第　　　　　１　　　　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポンプインペラとタービンランナとステータから成るト
   ルクコンバータを有する自動変速機の油圧制御装置にお
   いて、前記トルクコンバータは直結クラッチを有し、該
   直結クラッチに直結クララ１係合用油室と直結クラッチ
   解放用油室を配設し、前記係合用油室に連通した第１の
   油路と、前記解放用油室に連通した第２の油路とを備え
   、前記第２の油路を介して前記解放用油室へ常時ライン
   圧より低い油圧を供給し、かつ、前記第１の油路に直結
   クラッチ制御弁を設け、該直結クラッチ制御弁は車速に
   応じたガバナ圧が供給される第３の油路と、ライン圧が
   供給される第４の油路と排油口Ｍｌ略し、前記第４の油
   路は、自動変速機の変速段を切り換えて設定するシフト
   弁に達通し、該シフト弁は＾速段側位置に設定されたと
   きに前記第４の油路にライン圧を導き、低速段側位置に
   設定されたときに前記第４の油路を排油口に連通し、前
   記直結クラッチ制御弁は前記ガバナ圧が所定圧より亭い
   場合に前記第１の油路と前記第４の油路とを連通させ、
   前記ガバナ圧が所定圧より低い場合は前記第１の油路を
   前記排出口に連通させたことを特徴とする自動変速機の
   油圧制御装置。