JPS61175367A - Slip controller of lock-up torque converter - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent the speed change shock generated in the slip control for a lock-up clutch by supplying the bypass flow through a flow-rate control valve in which the throttle degree varies according to the throttle pressure into a passage connecting a lock-up control valve and a lock-up control chamber. CONSTITUTION:A lock-up control chamber 18 communicates to a drain through a passage 100 and a lock-up control valve 25. Further, to said passage 100, a bypass circuit 27 communicating to a hydraulic source 7 through a flow-rate control valve 29 for varying a throttle according to the throttle pressure PTH is connected. Therefore, when the throttle pressure is low, in other words, when the engine load is small, a constant amount of bypass flow is supplied into the passage 100 through the bypass circuit 27, and the lock-up operation is gently carried-out. Therefore, even if the engine load is small, generation of the speed change shock during the lock-up operation can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

Ｃ産業上の利用分野） 本発明は自動変速機に用いるロックアツプトルクコンバ
ータのスリップ（ｂルクコンバータ入出力要翼間の相対
回転）を制御する装置に関するものである。 Ｃ従来の技術１ 自動変速機は、その動力伝達系に挿入するトルクコンバ
ータの上記スリップによって動力伝達効率が悪くなるの
を避けられない。そこで、この代りにロックアツプトル
クコンバータを用いることが提案された。このロックア
ツプトルクコンバータは、エンジン駆動される入力要！
！Field of Industrial Application) The present invention relates to a device for controlling the slip (relative rotation between input and output blades of a torque converter) of a lock-up torque converter used in an automatic transmission. C. Prior Art 1 Automatic transmissions cannot avoid deterioration in power transmission efficiency due to the above-mentioned slip of the torque converter inserted into the power transmission system. Therefore, it was proposed to use a lock-up torque converter instead. This lock-up torque converter requires engine-driven input!
!

【通常ポンプインペラ）からのかき廻し作動油によっ
てステータニヨる反力下で出力要素（通常タービンラン
ナ１）をトルク増大させつつ回転させる動作態様【フン
パータ状態）と、ロックアツプクラッチの結合により上
記入出力実業を直結して入力要葉に向かう回転をそのま
ま取出す動作態様Ｃロックアツプ状１１１）との２種の
動作態様を持ち、エンジンのトルり変動が問題となり且
つトルク増大の必要な比較的低エンジン回転域で前者の
動作態様を、又それ以外の高エンジン回転域で復者の動
作態様を使用するものである。従ってロックアツプトル
クコンバータは、前者の動作態様しか持たない通常のト
ルクコンバータに較べ、高エンジン回転域（高車速域）
で入出力要緊間のスリップがなくなる分、エンジンの燃
費を向上させることができ、今日多くの自動恵に実用さ
れつつある。 ところで従来のロックアツプトルクコンバータは上記２
種の動作態様を選択的に使い分けていただけのため、そ
の判断基準となるロックアツプ車速をエンジンのトルク
変動が車体を振動させない程小さくなる相当な高車速に
設定せざるをえず、ロックアツプ期間が短かくなって十
分な燃費向上効果を果たし得ないのが実情であった。 そこで、エンジンのトルク変動が若干問題になるものの
、そのトルクが十分な低回転域で、ロックアツプクラッ
チを滑らせながら結合し、これによりエンジンのトルク
変動を問題とならないよう吸収しつつトルクフンパータ
のスリップを抑えて上述の問題をなくすようにしたロッ
クアツプトルクコンバータのスリップ制御技術を本願出
願人は先に特開昭５９−８６７５０号公報により提案済
である。 この技術は、トルクコンバータ出力要緊及びロックアツ
プクラッチの伝達トルク差に応じ開度変化する可変オリ
フィスよりトルクコンバータ内におけるコンバータ圧の
補充を受けつつ固定オリフィスより圧力を一部排除され
てこれらオリフィス間に生じたロックアツプ制御圧と、
コンバータ圧（一定）との差圧に応じた力により四ツク
アップクラッチを滑り結合させて、その締結力を加減す
ることによりスリップを制御するようにしたものである
。 Ｃ発明が解決しようとする問題点） しかしこの技術は、例えば第７図に示す°如く重連が７
０〜７８間のスリップ領域Ｂにおいて、スリップ率ｅが
ＷＩＪＮに示す如くに変化するよう制御するものである
が、車速がｖ１以下のコンバータ領域Ａからスリップ領
域Ｂへの移行時、エンジン回転数カトルクコンバータの
スリップ制限開始によって減少し、この減少具合がエン
ジン負荷（スロットル開度）の大小により興なることか
ら、以下の問題を生じていた。 即ち、第７図中αで示すようなエンジン高負荷ｆ大スロ
ットル開度での）運転中の領域移行時は、第９図（ａ）
に示すようにｐツクアップ制御圧ＰＬが最終制御値以下
となるような瞬時なしに低下し、これとコンバータ圧Ｐ
ｃとの差圧で決まるスリップｆｉ（）ルクコンバータ入
出力回転数差）をコンバータ領域での約４０　Ｏｒｐｍ
からスリップ領域における最終制御値約７　Ｏｒｐｍ迄
、これ以下となるような瞬時なしに減少し、従って自動
変速機出力軸トルク波形から明らかなように当該領域移
行時においてもショックを生ずることがない。 しかるに、第７図中βで示すようなエンジン低資荷（小
スロツトル開度での）運転中の領域移行時は、第９図（
ｂ）に示すようにロックアツプ制御圧ＰＬが瞬時ｔ１の
前後において最終制御値以下、となった後にこの値に落
着き１スリツプ量もコンバータ領域での約１５０　ｒｐ
ｍから−Ｈスリップ領域における最終制御値約２　Ｏｒ
ｐｍ以下となった神にこの値となる。従って、自動変速
機出力軸トルク波形は瞬時ｔ工の前後でスリップ不足に
起因するトルク変動ａを持ったものとなり、当該領域移
行時にガクガク振動が発生する問題を生じていた。 Ｃ問題点を解決するための手段） 本発明は、上記型式のスリップ制御技術にあっては、可
変オリフィスをバイパスするようなオリフィスを設けて
も、定常状態でのスリップ制御には侮辱悪影響がなく、
該オリフィスにより上記領域移行時における過渡状態で
のスリップ制御を、エンジン低負荷運転のもとでも前記
スリップ不足現象が生じないよう改善できるとの観点か
ら、可変オリフィスをバイパスするバイパスオリフィス
を設けて上述の問題を解決しようとするものである。 Ｃ作用】 バイパスオリフィスは可変オリフィスに加えてコンバー
タ圧の前記補充を行ない、エンジン低食荷運転での前記
領域移行時ロックアツプ制御圧が一時的にせよ最終制御
値以下となるのを防止する。 従って、この領域移行径の過渡状態においても、スリッ
プ量が最終制御値以下になることはなく、スリップ不足
状態を生ぜず、ガクガク振動が発生する問題を回避し得
ることとなる。 （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図は本発明装置を具えるロックアツプトルクコンバ
ータで、この図中１はトルクコンバータを示し、トルク
コンバータｌはポンプインペラ（）ルク＝ｒンバータ入
力要紫）２と、タービンランナ【トルクコンバータ出力
要素１８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Ｃ！ｉ！Ｊ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。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、この軸を介しポンプ７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、これヲ介してタービンラ
ンナ８をスリーブ１０上に摺動自在に嵌合し１このスリ
ーブｌＯ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及びスリーブｌＯに夫々、互に向い
合って半径方向外方へ延在するフランジ９ａ、１０ａを
一体に形成し、これら７ランジを相互に摺動自在に嵌合
して両者間に圧力室１２を画成する。７ランジ９ａ、１
Ｇ＆の対向面に夫々ボール溝１８゜１４を形成し、これ
らボール溝１２１．１４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共に、
相互に対向させる。 更に、ボール溝１８．１４の底面ＩＪＩａ、１４＆は相
互に平行となすも、夫々を第５図に明示する如くフラン
ジ９ａ、１０ａの回転面に対しθの角度だけ傾斜させ、
これらボール溝底面１８＆。 １４ａ間に介在させてボール溝１８．１４間に共通な１
個のボール１５を挾圧し、これらでカム機構を構成する
。 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、該京ツクアップクラッチ１６がその外
周部タラツチフエーシング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
りツクアップ制御室１８が生ずるようにする。四ツクア
ップ制御室１８はスリーブ１０に形成した孔１０ｂ、１
００により圧力室１２に常時連通させると共に、スリー
ブ１０の孔１０ｂ、１０ｄ及びタービンハブ９に形成し
た軸方向スリット９ｂによりコンバータ室１７に通じさ
せる。なお、スリット９ｂ及び孔１０ｄはそのオーバー
ラツプ量により第６図に斜線で示す開度を変更される可
変オリフィス１９を構成し、該可変オリフィスはその開
度に応じコンバータ室１７及びロックアツプ制御室１８
間の連通度を加減する。尚、前記孔１００には、ロック
アツフ制御室１８の油圧を圧力室１２にフィード、バッ
クする際の定常安定性の向上及びステップ応答時等のハ
ンチング防止の為にオリフィスを形成することも可能で
ある。 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８０ａと７ラ
ンジｌＯａの外周縁に形成した歯１０ｅ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ｌＯ
に軸方向相対移動可能に駆動結合する。 又、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２２
とポンプ駆動軸６及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０環状通路２８
は前記オイルボンプフからの作動油をトルクコンバータ
１内に導ひき、この作動油を環状通路２４より排除する
が、この間その後の作動油通路中に設けられた保圧弁等
によりトルクコンパ−々ｌ内、即ちコンバータ室１７内
は一定以下のフンパータ圧ｐ、ｃに保たれている。 又、ロックアツプ制御室１８はトルクコンバータ出力軸
１１の中空孔１１ａを経てロックアツプ制御弁２ｒＩの
連絡ボー）２５ａに通じさせ、このｌ０１ｍ弁をスプー
ルｓ　ｓ　ｂ　ｓプラグ２５Ｃ１これらを図中右向きに
付勢するばね２５ｄ、２５６で構成する。ロックアツプ
制御弁２５は室２５ｆに供給される車速相当のガバナ圧
ＰＧに応じスプール２５ｂを移動され、連絡ボート２５
ａを入口ざ一ト２５ｇ、固定オリフィス２６付のドレン
ボート２５ｈ又はドレンボー）２５１に選択的に連通さ
せるよう機能し、入口ボー）２５ｇには前記コンバータ
圧Ｐ０　を導びく。 本発明においては、可変オリフィス１９をバイパスして
コンバータ圧Ｐ０を連絡ボート２５ａに導びくためのバ
イパス回路２７を追加し、この回路中にバイパスオリフ
ィス２８を挿入すると共に、これを開閉する開閉弁２９
を挿入する。ｒＭｗＪ弁２９はスプール２９ａと、これ
を上半部図示の開位置に弾支するばね２９ｂとを有し、
このスプール位置でバイパス回路２７を開通するも、室
２９０内のスロツシル圧ＰＴＨによりスプール１９ａが
下半部図示の閉位置にされる時、バイパス回路ｆｆ１７
を遮断するものとする。 なお、ス田ットル圧ＰＴＨは第８図に示す如くス菅ット
ル開度（エンジン貴荷）の増大に比例して高くなる圧力
とし、従って開閉弁３９はス田ットル圧ＰＴＩＩＩがば
ねｓｏｂのばね力で決まる設定値以上のエンジン高負荷
運転中バイパス回路２γを遮断し、それ以外のエンジン
低負荷運転中バイパス回路！７を開通することができる
。 上述の構成とした本発明スリップ制御装置を具えるロッ
クアツプトルクコンバータの作用を次に説明する。 車速が低く、例えば第７図中Ｖ１（！ＯＪｍ／ｈ）以下
のコンバータ領域ムの時、これに対応するガバナ圧ＰＧ
がスプールｓ５ｂをばねｆｆ１５ｄに抗し押動し得ずＳ
ブックアップ制御弁３５は第１図及び第８図の状態を保
つ。この場合、コンバータ圧ｐｃがボート５ｒｔ（、ｇ
ａａ及び中空孔１１ａを経てブックアップ制御室１８に
供給され、この室１８に向かうロックアツプ制御圧ＰＬ
がフンパータ室１７内のコンバータ圧Ｐ０と同圧にされ
るから、田ツクアップクラッチ１６は第１図に示す解放
位置ヲ保チ、ロックアップトルクコンパータヲコンパー
タ状態で作動させる。即ち、エンジン駆動されるポンプ
インペラ２は作動油をタービンランナ８に向かわせ、こ
の作動油はその後ステータ４を経てポンプインペラ２に
戻る。この間、作動油はタービンライナ８をステータ４
による反力下でトルク増大しつつ回転させ、この回転動
力をタービンハブ９、ボール１５及びスリーブ１０を経
てトルクコンバータ出力軸１１より取出すことができる
。 この間口ツクアップ制御圧ＰＬがコンバータ圧Ｐ０と同
じ値であることによって、開閉弁ｚ９の前後差圧は零で
あり、この開閉弁がバイパス回路２７を開いていようが
遮断していようが、上記の作用に影響を及ばずことはな
い。 一方、車速が高く、例えば第７図中Ｖ、　（６０４／ｈ
　１以上の田ツクアップ領域Ｃの時、これに対応する高
いガバナ圧ＰＧがスプール２５ｂをばね！！ｉ（ｉに抗
してだけでなくばねｓｓｅに抗しても押動することがで
き、ロックアツプ制御弁２５は第４ｍに示す状態となる
。この場合、ロックアツプ制御室１８が中空孔１１　ａ
、ボー）１５ａ及びドレンボート２５ｈ　、　２　ｊｓ
ｉに通じ、ロックアツプ制御圧ｐＬは無圧状態に保たれ
るから、ロックアツプクラッチ１６はコンバータ圧Ｐｃ
により第１図中左行されてクラッチ７エーシング１６ａ
をコンバータカバー５に圧接した継合位置を保ち、ロッ
クアップトルクコンバータをロックアツフ状態で作動さ
せる。即ち、ポンプインペラ２に向うエンジン回転はト
ルクコンバータｌを経由せず、ロックアツプクラッチ１
６、環状部材！ＩＯ及びスリーブ１０を経てそのままト
ルクコンバータ出力軸１１より取出され、トルクコンバ
ータのスリップ率ｅを零となすことができろ。 コノ間、エンジン低負荷運転で開閉弁２９がバイパス回
路３フを開通していると、コンバータ圧Ｐ０カパイバス
オリフイス２８及び中空孔１１ａを経てばツクアップ制
御室１８に向かうため、この室内に若干の残圧が発生し
てその分ロックアツプクラフチ１６の締結力が弱くなる
が、当該低負荷運転のもとでは伝達トルクが小さいこと
によってｐツクアップクラッチ１６が滑るような問題を
生ずることはない。そして、かかるロックアツプクラッ
チ１６の滑りが発生するような高負荷運転のもとでは、
開閉弁２９がバイパス回路３７を遮断することで、当該
滑りの発生を防止することができる。 そして、＊速が第７図中ｖ１〜Ｖ１間のスリップ領域Ｂ
では、これに対応したガバナ圧ＰＧがロックアツプ制御
弁２５のスプールｊ１５ｂをば＊！ｌａｄに抗して押動
し得るも、はね２５ｅに抗しては押動し得ず、ロックア
ツプ制御弁！１５を第３図に示す状態となす。この場合
、ロックアツプ制御室１８内のロックアツプ制御圧ＰＬ
は固定オリフィス２６を経て抜取られる一方、可変オリ
フィス１９を経てコンバータ室１７からコンパ−ａ　Ｆ
Ｅ　Ｐ□の補充を受ける。かくて、この間口ツクアップ
制御室１８内の圧力ＰＩ、は可変オリフィス１９の開、
度により決定され、このロックアツプｆ制御圧ＰＩ。 に応じた度合でｐツクアップクラッチ１６はすべりなが
らコンバータカパー５に摩擦継合し、コンバータ状態と
四ツクアップ状態との中間状態で動力伝達を行なう。 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１６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５図に示す如くそ
の発生トルクＴＴによる力ＦＴと、フンパータ圧Ｐｃ及
びロックアツプ制御圧ＰＬの圧力差が室１８内でタービ
ンハブ９の受圧面＠８に作用して生ずる力ＦＬとが加わ
り、ボール１５が抗力Ｎを持ってこれら力の合力と釣合
う。 ところで、上記ＦＴ　−ＦＩ、は夫々ＦＴ−’／　　、
　−−−（１入ＦＬ　−（Ｐ（）　−ＰＬ）　Ｘ　８−
−一（２）で表わされ、父上記釣合状態ではＦＴ　−Ｆ
Ｌは夫々ＦＴ−Ｎ　Ｓｉｎθ、ＦＬ−Ｎ　００８θでも
表わされるから、ＦＬｔａｎθ−ＦＴ　−”−（＋５）
の関係式が求まる。 ロックアツプクラッチ１６の伝達トルクＴＬについては
、その受圧面積及び半径で決まる定数をＫとすると、Ｔ
Ｌ　−Ｋ　（Ｐｃ　−ＰＩ、　）　−−一（４）の式で
ｔａｎθ−ｊｌ−が求まり、結果としてＴＬとＴＴとの
間には の関係式が成立する。この式中、Ｋ、８．Ｒ，θｌ は固定値であるから、上式のτ×丁石ゴ７は定数であり
、これをｋと置換えると、上式はＴＬ−ｋ　Ｘ　ＴＴ　
　−−−−−（５）となる。 上記（５）式から、ロックアツプクラッチの伝達トルク
ＴＬとタービンランナ８の発生トルクＴＴは一定の比で
バランスしていることが判る。 この釣合状態から、タービントルクＴＴが太きくなると
、第１ｓ図においてボール１５が下方に移動され、ボー
ル溝底面１８＆、１４５Ｌとのカム作中ｌ＋＋賢に％Ｊ
ｍ−亀ノー１−−＾ζｉ１＾−南本＋１７鮎十−０移動
される。この軸方向移動は第６図においてスリツ）９１
）を点線矢印方向に変位させ、可変オリフィス１９の開
度を減少させる。これによりこの可変オリフィス１９を
経てコンバータ室１７からロックアツプ制御室１８に向
う圧力が減少し、一方ロツクアップ制御室１８から固定
オリフィス２６を経て前述した如く排除される圧力が一
定であることから、ロックアツプ制御室１８内の圧力は
前記（５）式−の関係が成立するよう低下される。 逆に、上記釣合状態から、タービントルクＴＴが小さく
なると、第５図においてボール１５が上方に移動され、
タービンハブ９をこの図中左方に軸方向移動させる。こ
の軸方向移動は第６図においてスリツ）９ｔ）を実線矢
印方向へ変位させ、可変オリフィス１９の開度を増大さ
せる。これにより、この可変オリフィス１９を経てコン
バータ室１７からロックアツプ制御室１８に向う圧力が
増し、この室１８内の圧力は前記（５）式の関係が成立
するよう高められる。上記の制御を行うに当り、カム機
構を構成するボール１Ｂは、コンバータの軸方向に移動
することにより、遠心力による制御等への悪影響は極力
小さくできる。 かかる作用の繰返しにより第７図中Ｂで示すスリップ領
域では、タービントルクＴＴの変化に応じ可変オリフィ
ス１９の開度制御によりロックアツプ制御室１８内のロ
ックアツプ制御圧ＰＬＳ即ちロックアツプクラッチ１６
のすべり結合力を加減して、前記（５）式で示す如くタ
ービントルクＴＴとロックアツプクラッチ１６の伝達ト
ルクＴＬトノ比が一定になるよう口゛ンクアップトルク
コンパータをスリップ制御することができる。そして、
かかるスリップ領域Ｂでトルクコンバータのスリップ率
ｅは、前記（５）式中のｋが１７．となるよう設計した
場合、例えば第７図に示す如く連続的に変化し〔図中８
−０．１　、６−０．０６−−一等は代表的なスリップ
率を例示している）、スリップ率をエンジンの運転状態
に常に対応した適正な値となるよう制御することができ
る。 なお、スリップ領域が続く定常状態においては、開閉弁
２９が低負荷運転中バイパス回路２７を開キ、コンバー
タ圧Ｐ０がバイパスオリフィス２８及び中空孔１１ａを
経てロックアツプ制御室１８に向かい、ロックアツプ制
御圧ＰＬを前記調整値からずらすようにしても、これを
可変オリフィス１９の前記した開度変化により補正して
調整値に保つことができ、当該定常状態において前記の
スリップ制御は開閉弁２９の開閉に関係なく正確に遂行
される。 ところで、第７図中αで示すフンパータ領域ムからスリ
ップ領域Ｂへの領域移行時における過渡状態では、開閉
弁２９がエンジン高負荷運転のためバイパス回路２７を
遮断しており、この過渡状態でも前述したと同様のスリ
ップ制御が行なわれる。しかしこの過渡状態では、第９
図（ａ）につき前述した如くガクガク振動の問題を生ず
ることがなく、通常のスリップ制御をそのまま実行して
も、侮辱問題はない。 一方、第７図中βで示す領域移行時の過渡状態では、開
閉弁２９がエンジン低負荷運転のためバイパス回路２７
を開通している。この場合、コンバータ圧Ｐｃは可変オ
リフィス１９の他に、バイパスオリフィス２８及び中空
孔１１ａを経てもロックアツプ制御室１８に補充される
。従って、ロックアツプ制御圧ＰＬが当該過渡状態にお
いて第９図（ｂ）の如く一時最終制御値以下になるのを
、上記コンバータ圧ＰＣの追加補充により防止すること
ができ、ロックアツプ制御圧ＰＬを第９図（Ｃ１の如く
に低下させ得る。即ち、この図に示す如くロックアツプ
制御圧ＰＬは最終制御値以下となるような瞬時なしに低
下し、これとコンバータ圧Ｐ。 との差圧で決まるスリップ量もコンバータ領域での約１
５０　ｒｐｍからスリップ領域での最終制御値的２０　
ｒｐｍ迄、これ以下となるような瞬時なしに減少する。 従って、自動変速機出力軸トルク波形は第９図（ｋ））
中ａで示すような振動成分を侮辱持たないものとなり、
当該領域移行時の過渡状態において第９図（ｂｌにつき
前述したガクガク振動が発生する問題をなくすことがで
きる。 Ｃ発明の効果） かくして本発明スリップ制ＭＩＷｉｆＩＦはト述の如く
可変オリフィス１９をバイパスするバイパスオリフィス
１８を設けた構成になるから、上記作用説明通り、エン
ジン低負荷運転中コンバータ領域からスリップ領域へ移
行する過渡状態で、ロックアツプ制御圧ＰＬが一時的に
せよ最終制御値以下になるのを防止でき、一時的なスリ
ップ量不足により従来生じていたガクガク振動の問題を
なくすことができる。An operation mode in which the output element (usually the turbine runner 1) is rotated while increasing the torque under the reaction force of the stator rotation due to the stirring hydraulic oil from the pump impeller [normally pump impeller], and the input/output described above by the engagement of the lock-up clutch. There are two types of operation modes: C lock-up mode (111), which is directly connected to the actual operation and extracts the rotation toward the input key as it is, and is used at relatively low engine speeds where engine torque fluctuations are a problem and torque increase is required. The former operating mode is used in the engine speed range, and the latter operating mode is used in other high engine speed ranges. Therefore, lock-up torque converters are more effective in high engine speed ranges (high vehicle speed ranges) than normal torque converters that only have the former operating mode.
By eliminating slippage between input and output, it is possible to improve the fuel efficiency of the engine, and it is now being put into practical use in many automatic engines. By the way, the conventional lock-up torque converter is
Because the different operating modes were selectively used, it was necessary to set the lock-up vehicle speed, which is the criterion for this judgment, at a fairly high vehicle speed at which engine torque fluctuations are small enough not to vibrate the vehicle body, and the lock-up period is short. As a result, the actual situation was that sufficient fuel efficiency improvement effects could not be achieved. Therefore, although engine torque fluctuations are a slight problem, the lock-up clutch is engaged while slipping in a low rotation range where the torque is sufficient, thereby absorbing the engine torque fluctuations so that they do not become a problem and reducing the torque damper. The applicant of the present application has previously proposed a slip control technique for a lock-up torque converter that eliminates the above-mentioned problem by suppressing the slip in JP-A-59-86750. This technology receives converter pressure in the torque converter from a variable orifice that changes its opening depending on the torque converter output requirement and the transmission torque difference of the lock-up clutch, while part of the pressure is removed from a fixed orifice, and the pressure is removed between these orifices. The resulting lock-up control pressure and
The four-up clutch is slidably engaged using a force corresponding to the pressure difference from the converter pressure (constant), and slippage is controlled by adjusting the engagement force. (Problems to be Solved by the Invention) However, this technology is difficult to solve when the multiplex is 7 as shown in Figure 7, for example.
In the slip area B between 0 and 78, the slip rate e is controlled to change as shown in WIJN, but when the vehicle speed is V1 or less and the transition is from the converter area A to the slip area B, the engine rotational speed is It decreases when the torque converter slip restriction starts, and the degree of this decrease depends on the magnitude of the engine load (throttle opening), resulting in the following problems. That is, when the engine shifts to a region during operation (at a high engine load f and a large throttle opening as shown by α in FIG. 7), as shown in FIG. 9(a).
As shown in , the p-up control pressure PL decreases instantaneously below the final control value, and this and the converter pressure P
The slip fi () torque converter input/output rotational speed difference determined by the differential pressure with c is approximately 40 Orpm in the converter region.
The torque decreases from the final control value of about 7 Orpm in the slip region without any moment of dropping below this value, and therefore, as is clear from the automatic transmission output shaft torque waveform, no shock occurs even when the shift to this region occurs. However, at the time of transition to the region shown by β in Fig. 7 during engine operation with low load (with a small throttle opening), Fig. 9 (
As shown in b), after the lock-up control pressure PL becomes less than or equal to the final control value before and after the instant t1, it settles to this value and the amount of one slip is approximately 150 rp in the converter region.
The final control value in the m to -H slip region is approximately 2 Or
This value will be reached if the temperature is below pm. Therefore, the output shaft torque waveform of the automatic transmission has a torque fluctuation a due to insufficient slip before and after the instantaneous t-shift, causing a problem of jerky vibration occurring at the time of transition to this range. Means for Solving Problem C) The present invention provides that in the slip control technology of the above type, even if an orifice is provided that bypasses the variable orifice, there is no adverse effect on slip control in a steady state. ,
From the viewpoint that the orifice can improve the slip control in the transient state at the time of transition to the above range so that the insufficient slip phenomenon does not occur even under low engine load operation, a bypass orifice that bypasses the variable orifice is provided to improve the slip control in the transient state at the time of transition to the above range. It attempts to solve the problem of Function C] In addition to the variable orifice, the bypass orifice performs the above-mentioned replenishment of the converter pressure, and prevents the lock-up control pressure from falling below the final control value even temporarily when the engine shifts to the above-mentioned region during low-load engine operation. Therefore, even in the transient state of the range transition diameter, the amount of slip does not become less than the final control value, an insufficient slip condition does not occur, and the problem of jerky vibrations can be avoided. (Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings. Fig. 1 shows a lock-up torque converter equipped with the device of the present invention, in which 1 indicates the torque converter, torque converter 1 indicates the pump impeller (2) and the turbine runner (torque converter). It mainly consists of an output element 18 and a stator 4. The pump impeller 2 is connected to the engine crankshaft C through the converter cover 5 welded thereto. i! J (not shown), and is constantly driven by this during engine operation. A hollow pump drive shaft 6 is further welded to the pump impeller 2, and a pump 7 is constantly driven through this shaft during engine operation. The turbine runner 8 has a turbine hub 9 riveted to its inner peripheral edge by rivets 8, through which the turbine runner 8 is slidably fitted onto a sleeve 10, and the sleeve 10 is connected to the torque converter output shaft 11. It forms part of the output shaft 11 by spline connection so that it does not move in the axial direction. Flanges 9a and 10a facing each other and extending radially outward are integrally formed on the turbine hub 9 and sleeve lO, respectively, and these seven flanges are slidably fitted into each other to prevent pressure between them. A chamber 12 is defined. 7 lunge 9a, 1
Ball grooves 121, 14 are formed on the opposing surfaces of the torque converter output shaft 11, respectively.
Extending along an arc of radius R centered on
to face each other. Furthermore, although the bottom surfaces IJIa and 14& of the ball grooves 18 and 14 are parallel to each other, they are each inclined at an angle of θ with respect to the plane of rotation of the flanges 9a and 10a, as shown in FIG.
These ball groove bottom surfaces 18&. A common 1 between ball grooves 18 and 14 is interposed between 14a.
These balls 15 are clamped together to form a cam mechanism. A lock-up clutch 16 is separately slidably fitted onto the sleeve 10, and the lock-up clutch 16 connects its outer circumferential tarlage facing 16a to the converter cover 5.
When the converter chamber 17 is brought into pressure contact with the converter chamber 17, a pull-up control chamber 18 is created between the two. The four-up control chamber 18 has holes 10b and 1 formed in the sleeve 10.
00 to communicate with the pressure chamber 12 at all times, and communicate with the converter chamber 17 through the holes 10b and 10d of the sleeve 10 and the axial slit 9b formed in the turbine hub 9. The slit 9b and the hole 10d constitute a variable orifice 19 whose opening degree is changed as indicated by diagonal lines in FIG.
Adjust the degree of continuity between them. It is also possible to form an orifice in the hole 100 in order to improve steady stability when feeding and backing the hydraulic pressure in the lock-up control chamber 18 to the pressure chamber 12 and to prevent hunting during step response. . An annular member 20 having an L-shaped cross section is further fixed to the lock-up clutch 16, and teeth 80a formed on the free end thereof are engaged with teeth 10e formed on the outer peripheral edge of the seventh flange lOa. The sleeve lO
The drive is coupled to allow relative axial movement. Further, the stator 4 of the torque converter 1 is placed on a hollow fixed shaft 22 via a one-way clutch 21, and this shaft 22
An annular passage 28 that defines an annular passage 28° 24 between the pump drive shaft 6 and the torque converter output shaft 11, respectively.
The hydraulic oil from the oil pump is introduced into the torque converter 1, and this hydraulic oil is removed from the annular passage 24, but during this time, the pressure inside the torque converter 1 is In other words, the inside of the converter chamber 17 is maintained at a constant pressure p, c below. Further, the lockup control chamber 18 communicates with the communication valve 25a of the lockup control valve 2rI through the hollow hole 11a of the torque converter output shaft 11, and forces the spool ssb splug 25C1 to the right in the figure. It is composed of springs 25d and 256. The lock-up control valve 25 is moved on the spool 25b according to the governor pressure PG corresponding to the vehicle speed supplied to the chamber 25f, and
A selectively communicates with the inlet port 25g, a drain boat 25h with a fixed orifice 26, or a drain port 251, and the converter pressure P0 is introduced into the inlet port 25g. In the present invention, a bypass circuit 27 is added to bypass the variable orifice 19 and guide the converter pressure P0 to the communication boat 25a, a bypass orifice 28 is inserted into this circuit, and an on-off valve 29 opens and closes the bypass orifice 28.
Insert. The rMwJ valve 29 has a spool 29a and a spring 29b that elastically supports the spool 29a in the open position shown in the upper half,
Although the bypass circuit 27 is opened at this spool position, when the spool 19a is brought to the closed position shown in the lower half by the throttle pressure PTH in the chamber 290, the bypass circuit ff17
shall be blocked. As shown in Fig. 8, the stall pressure PTH is a pressure that increases in proportion to the increase in the throttle opening (engine load). The bypass circuit 2γ is shut off when the engine is running at a high load that exceeds the set value determined by the engine power, and the bypass circuit is shut off when the engine is running at a low load other than that! 7 can be opened. The operation of the lock-up torque converter equipped with the slip control device of the present invention configured as described above will now be described. When the vehicle speed is low, for example in the converter region below V1 (!OJm/h) in Fig. 7, the corresponding governor pressure PG
cannot push the spool s5b against the spring ff15d and S
The book-up control valve 35 maintains the state shown in FIGS. 1 and 8. In this case, converter pressure pc is boat 5rt (, g
The lock-up control pressure PL is supplied to the book-up control chamber 18 through the aa and the hollow hole 11a and directed toward this chamber 18.
Since the pressure is set to be the same as the converter pressure P0 in the torque converter chamber 17, the lock-up clutch 16 maintains the release position shown in FIG. 1, and the lock-up torque converter is operated in the converter state. That is, the engine-driven pump impeller 2 directs hydraulic oil to the turbine runner 8 , which then returns to the pump impeller 2 via the stator 4 . During this time, the hydraulic oil flows through the turbine liner 8 and the stator 4.
The rotational power can be extracted from the torque converter output shaft 11 via the turbine hub 9, the ball 15, and the sleeve 10. Since this frontage pull-up control pressure PL is the same value as the converter pressure P0, the differential pressure across the on-off valve z9 is zero, and regardless of whether this on-off valve opens or shuts off the bypass circuit 27, the above It does not affect the operation. On the other hand, if the vehicle speed is high, for example V in Figure 7, (604/h
When the pull-up area C is 1 or more, the corresponding high governor pressure PG springs the spool 25b! ! The lockup control valve 25 can be pushed not only against i (i) but also against the spring sse, and the lockup control valve 25 is in the state shown in No. 4m. In this case, the lockup control chamber 18
, boat) 15a and drain boat 25h, 2 js
i, and the lock-up control pressure pL is kept in a non-pressure state, so the lock-up clutch 16 maintains the converter pressure Pc.
The clutch 7 acing 16a is moved to the left in FIG.
The lock-up torque converter is operated in a lock-up state by maintaining the joint position where the converter cover 5 is pressed against the converter cover 5. That is, the engine rotation toward the pump impeller 2 does not go through the torque converter 1, but rather through the lock-up clutch 1.
6. Annular member! It can be taken out from the torque converter output shaft 11 as it is through the IO and sleeve 10, and the slip ratio e of the torque converter can be made zero. When the on-off valve 29 opens the bypass circuit 3 during low-load operation of the engine, the converter pressure P0 passes through the capai bus orifice 28 and the hollow hole 11a to the pull-up control room 18, so there is some pressure inside this room. Residual pressure is generated and the tightening force of the lock-up clutch 16 is weakened by that amount, but under such low-load operation, problems such as slipping of the p-tuck-up clutch 16 will not occur due to the small transmitted torque. do not have. Under high load operation where such lock-up clutch 16 slips,
Since the on-off valve 29 shuts off the bypass circuit 37, the slippage can be prevented from occurring. Then, *speed is slip area B between v1 and V1 in Fig. 7.
Then, the governor pressure PG corresponding to this changes the spool j15b of the lock-up control valve 25*! Although it can be pushed against the lad, it cannot be pushed against the spring 25e, and the lock-up control valve! 15 into the state shown in FIG. In this case, the lockup control pressure PL in the lockup control chamber 18
is extracted from the converter chamber 17 via the variable orifice 19, while the compa-a F is extracted via the fixed orifice 26.
Receive replenishment of E P□. Thus, the pressure PI in the frontage pull-up control chamber 18 is equal to the opening of the variable orifice 19;
This lockup f control pressure PI is determined by the temperature. The p-up clutch 16 is frictionally coupled to the converter cover 5 while slipping to a degree corresponding to the amount of the p-up clutch 16, and transmits power in an intermediate state between the converter state and the four-up state. Here, considering the force acting on the turbine hub 9, the frictional force between it and the ball 16 is slight, so if this is ignored, the turbine hub 9 has the generated torque as shown in FIG. The force FT caused by TT and the force FL generated by the pressure difference between the hump-parter pressure Pc and the lock-up control pressure PL acting on the pressure receiving surface @8 of the turbine hub 9 in the chamber 18 are added, and the ball 15 is moved against these forces with a resistance N. Balance the resultant force. By the way, the above FT-FI is FT-'/, respectively.
---(1 piece FL -(P() -PL) X 8-
−1 (2), and in the equilibrium state above, FT −F
Since L can also be expressed as FT-N Sinθ and FL-N 008θ, respectively, FLtanθ-FT −”-(+5)
The relational expression is found. Regarding the transmission torque TL of the lock-up clutch 16, if K is a constant determined by its pressure-receiving area and radius, then T
L - K (Pc - PI, ) - tan θ - jl - is determined by the equation (4), and as a result, the following relational expression is established between TL and TT. In this formula, K, 8. Since R and θl are fixed values, τ x Dingshigo7 in the above equation is a constant, and if this is replaced with k, the above equation becomes TL-k
-----(5). From the above equation (5), it can be seen that the transmission torque TL of the lock-up clutch and the generated torque TT of the turbine runner 8 are balanced at a constant ratio. From this balanced state, when the turbine torque TT increases, the ball 15 is moved downward in Fig. 1s, and the ball 15 is moved downward during the cam operation with the ball groove bottom surfaces 18&, 145L.
m-Kameno 1--^ζi1^-Minamimoto+17 Ayuju-0 will be moved. This axial movement is shown in Fig. 6 (slit) 91
) in the direction of the dotted line arrow to decrease the opening degree of the variable orifice 19. As a result, the pressure flowing from the converter chamber 17 to the lockup control chamber 18 via the variable orifice 19 is reduced, while the pressure removed from the lockup control chamber 18 via the fixed orifice 26 is constant as described above. The pressure within the control chamber 18 is reduced so that the relationship expressed by equation (5) is satisfied. Conversely, when the turbine torque TT becomes smaller from the balanced state, the ball 15 is moved upward in FIG.
The turbine hub 9 is axially moved to the left in this figure. This axial movement displaces the slot (9t) in the direction of the solid line arrow in FIG. 6, increasing the opening degree of the variable orifice 19. As a result, the pressure from the converter chamber 17 toward the lock-up control chamber 18 via the variable orifice 19 increases, and the pressure within this chamber 18 is increased so that the relationship expressed by equation (5) is satisfied. In carrying out the above control, the balls 1B constituting the cam mechanism move in the axial direction of the converter, thereby minimizing the adverse effects of centrifugal force on control, etc. By repeating this action, in the slip region shown by B in FIG. 7, the lock-up control pressure PLS in the lock-up control chamber 18, that is, the lock-up clutch 16, is increased by controlling the opening degree of the variable orifice 19 according to changes in the turbine torque TT.
By adjusting the slip coupling force of . and,
The slip rate e of the torque converter in such slip region B is determined when k in the above equation (5) is 17. For example, if the design is made so that
-0.1, 6-0.06, etc. are typical examples of slip ratios), and the slip ratio can be controlled to always be an appropriate value corresponding to the operating state of the engine. In addition, in a steady state where the slip region continues, the on-off valve 29 opens the bypass circuit 27 during low load operation, the converter pressure P0 goes to the lockup control chamber 18 via the bypass orifice 28 and the hollow hole 11a, and the lockup control pressure PL Even if deviates from the adjusted value, this can be corrected by the above-described change in the opening of the variable orifice 19 and maintained at the adjusted value, and in the steady state, the slip control is related to the opening and closing of the on-off valve 29. It is carried out accurately and without any problems. By the way, in the transient state shown by α in FIG. 7 at the time of region transition from the Humperta region M to the slip region B, the on-off valve 29 shuts off the bypass circuit 27 due to the high load operation of the engine, and even in this transient state, the above-mentioned Slip control similar to that described above is performed. However, in this transient state, the 9th
As described above with reference to FIG. 3(a), the problem of jerky vibration does not occur, and even if normal slip control is performed as is, there will be no problem of nuisance. On the other hand, in a transient state at the time of transition to the region shown by β in FIG.
is now open. In this case, converter pressure Pc is replenished into lockup control chamber 18 not only through variable orifice 19 but also through bypass orifice 28 and hollow hole 11a. Therefore, it is possible to prevent the lock-up control pressure PL from temporarily falling below the final control value as shown in FIG. 9(b) in the transient state by additionally replenishing the converter pressure PC. In other words, as shown in this figure, the lock-up control pressure PL decreases instantaneously below the final control value, and the slip amount determined by the differential pressure between this and the converter pressure P. Also in the converter area about 1
Final control value in the slip region from 50 rpm to 20
RPM decreases without a momentary drop below this point. Therefore, the automatic transmission output shaft torque waveform is shown in Fig. 9 (k))
It will not have the vibrational component shown in middle a,
In the transient state at the time of transition to the region, the problem of the jerky vibrations described above in FIG. Since the configuration includes the bypass orifice 18, as explained above, it prevents the lock-up control pressure PL from falling below the final control value, even temporarily, in the transient state when the engine moves from the converter region to the slip region during low-load engine operation. This eliminates the problem of jerky vibrations that conventionally occurred due to a temporary lack of slip.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１ｖ！Ｊは本発明スリップ制御装置を具えたロックア
ツプトルクコンバータの縦断側面図、第３図乃至第４図
は夫々同トルクコンバータのロックアツプ制御弁に係わ
る作用説明図、第１ｓ図は第１図のＶ　−Ｖｇ上におけ
る展開断面図、 第６図は第１図の■矢視図、 第７図は本発明装置によるロックアツプトルクコンバー
タのスリップ率変化特性図、 第５ｖｌｉはス四ットル圧の変化特性図、第９図（ａｌ
、（ｂ）、（ｃ）は夫々本発明装置及び従来装置による
動作タイムチャートであるｄｌ・・・トルクコンバータ ２・・・ポンプインペラＣトルクコンバータ入力１１素
）８・・・タービンランナ（トルクコンバータ出力要素
）４・・・ステータ　　　　　５・・・フンパータカパ
ー９・・・タービンハブ　　　９ａ・・・ハブ７ランジ
９ｂ・・・軸方向スリット　　１０・・・スリーブ１０
ａ・・・スリーブ７ランジ １０ｂ、　ＩＯＣ！、　Ｎｏ（１・・・孔　　１０６−
歯１１・・・トルクコンバータ出力軸 １２・・・圧力室　　　　　　１８．１４・・・ボール
溝１８ａ、　１４ｂ・・・ボール溝底面 １６・・・ボール　　　　　　１６・・・ロックアツプ
クラッチ１７・・・コンバータ室１８…ロツクアツプ制
御室１９・・・可変オリフィス　　２０・・・環状部材
２０ａ・・・歯　　　　　　　２１・・・一方向クラッ
チ２２・・・中空固定軸　　　　２５・・・ロックアツ
プ制御１弁２６・・・固定オリフィス　　２７・・・バ
イパス回路２８・・・バイパスオリフィス ２９・・・Ｒ閉弁ｐｃ・・・フンパータ圧ｐｌ・・・ロ
ックアツプ制御圧 Ｐ　・・・スロットル圧ＰＧ・・・ガバナ圧Ｈ 特許出願人　日産自動車株式会社 第２図 第３図 第４図 第７図 草Ａ（Ｋ〒ンに）1st v! J is a vertical cross-sectional side view of a lock-up torque converter equipped with the slip control device of the present invention, FIGS. 3 to 4 are explanatory diagrams of the operation related to the lock-up control valve of the same torque converter, and FIG. -Vg is a developed cross-sectional view on Vg, Fig. 6 is a view in the direction of the ■ arrow in Fig. 1, Fig. 7 is a slip ratio change characteristic of the lock-up torque converter according to the present invention, and 5vli is a change characteristic of throttle pressure. Figure, Figure 9 (al
, (b) and (c) are operation time charts of the present invention device and the conventional device, respectively. dl...Torque converter 2...Pump impeller C torque converter input 11 elements) 8...Turbine runner (torque converter) Output element) 4... Stator 5... Humper part cover 9... Turbine hub 9a... Hub 7 Lange 9b... Axial slit 10... Sleeve 10
a...Sleeve 7 lunge 10b, IOC! , No(1... hole 106-
Teeth 11...Torque converter output shaft 12...Pressure chamber 18.14...Ball grooves 18a, 14b...Ball groove bottom surface 16...Ball 16...Lock-up clutch 17...Converter chamber 18... Lock-up control chamber 19... Variable orifice 20... Annular member 20a... Teeth 21... One-way clutch 22... Hollow fixed shaft 25... Lock-up control 1 valve 26... Fixed orifice 27...Bypass circuit 28...Bypass orifice 29...R closing valve pc...Humpper pressure pl...Lockup control pressure P...Throttle pressure PG...Governor pressure H Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd. Co., Ltd. Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 7 Grass A (K〒nni)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、ロックアップクラッチの締結によりトルクコンバー
タ入出力要素間の相対回転を制限可能で、トルクコンバ
ータ出力要素及びロックアップクラッチの伝達トルク差
に応じ開度変化する可変オリフィスよりコンバータ圧の
補充を受けると共に固定オリフィスより一部排除されて
これらオリフィス間に生じたロックアップ制御圧により
ロックアップクラッチの締結力を制御されるロックアッ
プトルクコンバータにおいて、前記可変オリフィスをバ
イパスするバイパスオリフィスを設けてなることを特徴
とするロックアップトルクコンバータのスリップ制御装
置。 ２、前記バイパスオリフィスはエンジン高負荷運転中閉
じるものである特許請求の範囲第１項記載のロックアッ
プトルクコンバータのスリップ制御装置。[Claims] 1. Relative rotation between the input and output elements of the torque converter can be limited by engagement of the lock-up clutch, and the converter is operated by a variable orifice whose opening degree changes according to the difference in transmission torque between the torque converter output element and the lock-up clutch. In a lock-up torque converter in which the lock-up clutch engagement force is controlled by the lock-up control pressure that is partially removed from the fixed orifice and generated between these orifices while being supplemented with pressure, a bypass orifice that bypasses the variable orifice is provided. A slip control device for a lock-up torque converter, comprising: 2. The slip control device for a lock-up torque converter according to claim 1, wherein the bypass orifice is closed during high-load engine operation.