JP2008169938A - ロックアップクラッチの油圧供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアップクラッチの制御に用いられるソレノイドバルブの電流値を低減する。
【解決手段】セカンダリ圧Ｐ（Ｌ／Ｕ）の供給先を、トルクコンバータ２００の係合側油室と解放側油室との間で切替えるロックアップコントロールバルブ５５０は、バルブ６００と、第１ポート６１１と、第２ポート６１２と、第３ポート６１３と、第４ポート６１４と、ドレンポート６１６とを含む。バルブ６００は、第１ランド６０１と、第２ランド６０２とを含む。第２ランド６０２の径は、第１ランド６０１の径よりも大きい。第１ポート６１１および第２ポート６１２には、ソレノイドバルブから油圧Ｐ（ＳＯＬ）が供給される。バルブ６００がＯＦＦの位置にあるとき、第１ランド６０１と第２ランド６０２との間の空間６０４は大気解放される。バルブ６００がＯＮの位置にあるとき、空間６０４には油圧Ｐ（ＳＯＬ）が供給される。
【選択図】図３

Description

本発明は、ロックアップクラッチの油圧供給装置に関し、特に、電磁弁の電流値を低下させることができるロックアップクラッチの油圧供給装置に関する。

従来より、エンジンと自動変速機との間にトルクコンバータを設けた車両が知られている。トルクコンバータにおいては、伝達効率を向上するため、ロックアップクラッチが設けられるものがある。このロックアップクラッチは油圧により作動する。ロックアップクラッチは、通常、電磁弁から出力される油圧を用いて制御される。電磁弁から油圧が出力された場合、ロックアップクラッチが解放状態および係合状態のいずれか一方の状態から他方の状態に切換えられる。

ところで、電磁弁への通電を継続した場合、それだけ消費電力が増える。その結果、終局的には燃費が悪化する。そこで、電磁弁の電流を低下して燃費を向上する技術が提案されている。

特開平７−１２７７３０号公報（特許文献１）は、ロックアップクラッチの係合状態を維持する際のリニアソレノイド（電磁弁）の駆動電流を通常時は低く維持して燃費を向上する車両用ロックアップクラッチのソレノイド制御装置を開示する。特許文献１に記載のソレノイド制御装置は、ロックアップクラッチの解放、係合、スリップ、及び急解放の各制御モードを実現するに当り、特定のソレノイドを、スリップモードではＩsol Ａ＜Ｉsol ＜Ｉsol Ｂ、係合モードではＩsol Ａ＞Ｉsol、急解放モードではＩsol Ｂ＜Ｉsolなる範囲の駆動電流Ｉsolで駆動するように構成した車両用ロックアップクラッチのソレノイド制御装置である。このソレノイド制御装置は、運転状態に基づいて車両が停止される可能性が高い状態か否かを判断する判断部と、係合モードにおける駆動電流Ｉsolを、停止される可能性が高い状態と判断されたときは、スリップモードでの下限値Ｉsol Ａに近い大きな値に、停止される可能性が低い状態と判断されたときは、零又は零に近い小さい値に設定する設定部とを含む。

この公報に記載のソレノイド制御装置によれば、車両が停止される可能性が低い状態と判断されたときには、駆動電流を零に近い小さな値に設定して消費電力が抑えられる。これにより、消費電力を低減することができる。
特開平７−１２７７３０号公報

しかしながら、特開平７−１２７７３０号公報において、電流値を低減することができるのは、電磁弁の電流値がＩsol Ａよりも低い状態、すなわち電磁弁から油圧を出力しなくてもよい状態に限定される。そのため、電流値を零に近い値にすることができない状態、すなわち電磁弁から油圧を出力しなければならない状態において電流値を低減することができない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、電磁弁から油圧を出力する状態において電流値を低減することができるロックアップクラッチの油圧供給装置を提供することである。

第１の発明に係るロックアップクラッチの油圧供給装置は、電流値が大きいほどより大きい油圧を出力する電磁弁と、電磁弁から油圧が供給された場合、ロックアップクラッチが係合状態および解放状態のうちのいずれか一方の状態になるように油圧を供給する第１の位置から、ロックアップクラッチが他方の状態になるように油圧を供給する第２の位置に移動し、第２の位置において電磁弁から供給される油圧が作用する面積が、第１の状態において電磁弁から供給される油圧が作用する面積よりも大きい切換弁とを含む。

第１の発明によると、電磁弁は、通電時に油圧を出力する。電磁弁から油圧が供給された場合、切換弁は、ロックアップクラッチが係合状態および解放状態のうちのいずれか一方の状態になるように油圧を供給する第１の位置から、ロックアップクラッチが他方の状態になるように油圧を供給する第２の位置に移動する。第２の位置において電磁弁から供給される油圧が作用する面積は、第１の状態において電磁弁から供給される油圧が作用する面積よりも大きい。これにより、切換弁を第２の位置に保持するために必要な油圧を低減することができる。そのため、電磁弁が出力すべき油圧を低減することができる。その結果、電磁弁から油圧を出力する状態において電流値を低減することができるロックアップクラッチの油圧供給装置を提供することができる。

第２の発明に係るロックアップクラッチの油圧供給装置においては、第１の発明の構成に加え、切換弁は、第１の位置および第２の位置において電磁弁から供給される油圧が作用する第１のランドと、第２の位置において電磁弁から供給される油圧が作用し、第１のランドよりも径が大きい第２のランドとを含む。

第２の発明によると、第２の位置において第１のランドに加えて第２のランドに油圧が作用する。これにより、第２の位置において油圧が作用する面積を、第１の状態において油圧が作用する面積よりも大きくすることができる。

第３の発明に係るロックアップクラッチの油圧供給装置は、第１または２の発明の構成に加え、第２の位置における電磁弁の電流値を第１の位置よりも低減するための手段をさらに含む。

第３の発明によると、第２の位置における電磁弁の電流値が第１の位置よりも低減される。これにより、消費電力を低減して燃費を向上することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る油圧供給装置を搭載した車両のパワートレーンについて説明する。

図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、自動変速機３００と、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)１０００とから構成される。

エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサ４００により検出されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。

トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプインペラ２２０と、出力軸側のタービンランナ２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有し、トルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。

トルクコンバータ２００と自動変速機３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ４１０により検出される。自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴは、出力軸回転数センサ４２０により検出される。

自動変速機３００は、プラネタリギヤユニットからなる有段式の変速機であってもよく、無段階に変速比を変更するＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）であってもよい。

これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００は、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵ１０１０と、自動変速機を制御するＥＣＴ（Electronic Controlled Transmission）＿ＥＣＵ１０２０とを含む。

ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、タービン回転数センサ４１０からタービン回転数ＮＴを表わす信号が、出力軸回転数センサ４２０から出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号が入力される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、エンジンＥＣＵ１０１０から、エンジン回転数センサ４００にて検出されたエンジン回転数ＮＥを表わす信号と、スロットルポジションセンサにて検出されたスロットル開度を表わす信号と、シフトポジションセンサ４３０にて検出されたシフトレバー１１００の位置を表す信号と、アクセル開度センサ４４０にて検出されたアクセルペダル１２００の踏み込み量を表す信号と、車速センサ４５０にて検出された車速を表す信号とが入力される。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、これらの信号に基づいて、ロックアップクラッチ２１０の係合状態や自動変速機３００における変速比等を制御する。

図２を参照して、ロックアップクラッチ２１０の状態を制御するためにトルクコンバータ２００に供給される油圧を調圧する油圧回路５００について説明する。

油圧回路５００は、オイルポンプ５１０と、プライマリレギュレータバルブ５２０と、セカンダリレギュレータバルブ５３０と、ソレノイドモジュレータバルブ５４０と、ロックアップコントロールバルブ５５０とを含む。

オイルポンプ５１０は、エンジン１００のクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトが回転することにより、オイルポンプ５１０が駆動してオイルパン５１２内に貯えられたＡＴＦの吸い込み、油圧を発生する。オイルポンプ５１０で発生した油圧は、プライマリレギュレータバルブ５２０により調整され、ライン圧が生成される。

セカンダリレギュレータバルブ５３０には、プライマリレギュレータバルブ５２０から流出（排出）した余分な作動油が流入する。セカンダリレギュレータバルブ５３０により、セカンダリ圧Ｐ（Ｌ／Ｕ）が生成される。

ソレノイドモジュレータバルブ５４０は、ライン圧を元圧として、ソレノイドモジュレータ圧を生成する。ソレノイドモジュレータ圧は、ソレノイドバルブ５６０に供給される。

ソレノイドバルブ５６０は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０から送信される指示デューティ値
、すなわち電流値に応じた油圧Ｐ（ＳＯＬ）を出力する。電流値が大きいほどより大きい油圧Ｐ（ＳＯＬ）がソレノイドバルブ５６０から出力される。

ロックアップコントロールバルブ５５０は、セカンダリ圧Ｐ（Ｌ／Ｕ）の供給先を、トルクコンバータ２００の係合側油室（ポンプインペラ２２０側）と解放側油室（ロックアップクラッチ２１０とコンバータカバー２６０とで区画される空間）との間で選択的に切替える。

図３を参照して、ロックアップコントロールバルブ５５０についてさらに説明する。ロックアップコントロールバルブ５５０は、バルブ６００と、第１ポート６１１と、第２ポート６１２と、第３ポート６１３と、第４ポート６１４と、ドレンポート６１６とを含む。

バルブ６００は、第１ランド６０１と、第２ランド６０２とを含む。第２ランド６０２の径は、第１ランド６０１の径よりも大きい。バルブ６００は、スプリングにより付勢される。

第１ポート６１１および第２ポート６１２には、ソレノイドバルブ５６０から油圧Ｐ（ＳＯＬ）が供給される。ソレノイドバルブ５６０からロックアップコントロールバルブ５５０に対して油圧Ｐ（ＳＯＬ）が供給されていない場合、ロックアップコントロールバルブ５５０のバルブ６００は、図３においてＯＦＦに示す位置に移動する（左側の状態になる）。

この場合、セカンダリ圧Ｐ（Ｌ／Ｕ）が、第３ポート６１３を通ってトルクコンバータ２００の解放側油室に供給される。トルクコンバータ２００係合側油室の油圧がオイルクーラ（図示せず）に供給される。そのため、ロックアップクラッチ２１０がコンバータカバー２６０から引き離され、ロックアップクラッチ２１０が解放状態になる。

ソレノイドバルブ５６０からロックアップコントロールバルブ５５０に対して油圧Ｐ（ＳＯＬ）が供給されている場合、ロックアップコントロールバルブ５５０のバルブ６００は、図３においてＯＮに示す位置に移動する（右側の状態になる）。

この場合、セカンダリ圧Ｐ（Ｌ／Ｕ）が、第４ポート６１４を通ってトルクコンバータ２００の係合側油室に供給される。トルクコンバータ２００の解放側油室から油圧がドレンされる。そのため、ロックアップクラッチ２１０がコンバータカバー２６０側に押し付けられ、ロックアップクラッチ２１０が係合状態になる。ロックアップクラッチ２１０の係合力は、ソレノイドバルブ５６０からロックアップコントロールバルブ５５０に供給される油圧Ｐ（ＳＯＬ）に応じた値になる。

なお、ソレノイドバルブ５６０からロックアップコントロールバルブ５５０に対して油圧Ｐ（ＳＯＬ）が供給されていない場合にロックアップクラッチ２１０を係合状態にし、油圧Ｐ（ＳＯＬ）が供給されている場合に解放状態にするようにしてもよい。

ロックアップコントロールバルブ５５０のバルブ６００が、図３においてＯＦＦに示す位置にあるとき、第１ランド６０１と第２ランド６０２との間の空間６０４は、ドレンポート６１６により大気解放される。したがって、ソレノイドバルブ５６０から供給される油圧Ｐ（ＳＯＬ）は、第１ランド６０１のみに作用する。

ロックアップコントロールバルブ５５０のバルブ６００が、図３においてＯＮに示す位置にあるとき、第１ランド６０１と第２ランド６０２との間の空間６０４には、第２ポー
ト６１２を介して、ソレノイドバルブ５６０から出力された油圧Ｐ（ＳＯＬ）が供給される。したがって、ソレノイドバルブ５６０から供給される油圧Ｐ（ＳＯＬ）は、第１ランド６０１および第２ランド６０２の両方に作用する。

このとき、第２ランド６０２の径は第１ランド６０１よりも大きいことから、バルブ６００が図３においてＯＮに示す位置にあるときにソレノイドバルブ５６０から供給される油圧Ｐ（ＳＯＬ）が作用する面積は、バルブ６００が図３においてＯＦＦに示す位置にあるときに比べて大きい。

したがって、バルブ６００を図３においてＯＮに示す位置に保持するために必要な油圧は、ＯＦＦの位置からＯＮの位置へ移動させる際に必要な油圧に比べて低くすることが可能である。

これにより、ソレノイドバルブ５６０への指示デューティ値、すなわち電流値を低下することができる。そのため、ソレノイドバルブ５６０の電流値を最大値にしてバルブ６００の位置をＯＦＦからＯＮに切換え、その後、電流値を低下させて、バルブ６００をＯＮの位置に保持することができる。

以上のように、本実施の形態に係る油圧供給装置によれば、ソレノイドバルブから油圧Ｐ（ＳＯＬ）がロックアップコントロールバルブに供給されると、バルブがＯＦＦの位置からＯＮの位置に移動する。バルブがＯＮの位置にあるときにソレノイドバルブから供給される油圧Ｐ（ＳＯＬ）が作用する面積は、バルブがＯＦＦに示す位置にあるときに比べて大きい。これにより、バルブをＯＮの位置に保持するために必要な油圧を、ＯＦＦの位置からＯＮの位置へ移動させる際に必要な油圧に比べて低くすることができる。そのため、ソレノイドバルブが出力すべき油圧Ｐ（ＳＯＬ）を低減することができる。その結果、ソレノイドバルブから油圧Ｐ（ＳＯＬ）を出力する状態において電流値を低減することができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

車両のパワートレーンを示す全体構成図である。 油圧回路を示す図である。 ロックアップコントロールバルブを示す図である。

符号の説明

１００ エンジン、２００ トルクコンバータ、２１０ ロックアップクラッチ、２２０ ポンプインペラ、２３０ タービンランナ、２４０ ステータ、２５０ ワンウェイクラッチ、２６０ コンバータカバー、３００ 自動変速機、５００ 油圧回路、５１０
オイルポンプ、５１２ オイルパン、５２０ プライマリレギュレータバルブ、５３０
セカンダリレギュレータバルブ、５４０ ソレノイドモジュレータバルブ、５５０ ロックアップコントロールバルブ、５６０ ソレノイドバルブ、６００ バルブ、６０１ 第１ランド、６０２ 第２ランド、６０４ 空間、６１１ 第１ポート、６１２ 第２ポート、６１３ 第３ポート、６１４ 第４ポート、６１６ ドレンポート。

Claims (3)

1. ロックアップクラッチの油圧供給装置であって、
   電流値が大きいほどより大きい油圧を出力する電磁弁と、
   前記電磁弁から油圧が供給された場合、前記ロックアップクラッチが係合状態および解放状態のうちのいずれか一方の状態になるように油圧を供給する第１の位置から、前記ロックアップクラッチが他方の状態になるように油圧を供給する第２の位置に移動し、前記第２の位置において前記電磁弁から供給される油圧が作用する面積が、前記第１の状態において前記電磁弁から供給される油圧が作用する面積よりも大きい切換弁とを含む、ロックアップクラッチの油圧供給装置。
2. 前記切換弁は、
   前記第１の位置および前記第２の位置において前記電磁弁から供給される油圧が作用する第１のランドと、
   前記第２の位置において前記電磁弁から供給される油圧が作用し、前記第１のランドよりも径が大きい第２のランドとを含む、請求項１に記載のロックアップクラッチの油圧供給装置。
3. 前記油圧供給装置は、前記第２の位置における前記電磁弁の電流値を前記第１の位置よりも低減するための手段をさらに含む、請求項１または２に記載のロックアップクラッチの油圧供給装置。

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