JP2848393B2 - ロツクアツプクラツチの油圧制御装置 - Google Patents

ロツクアツプクラツチの油圧制御装置

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JP2848393B2
JP2848393B2 JP61073671A JP7367186A JP2848393B2 JP 2848393 B2 JP2848393 B2 JP 2848393B2 JP 61073671 A JP61073671 A JP 61073671A JP 7367186 A JP7367186 A JP 7367186A JP 2848393 B2 JP2848393 B2 JP 2848393B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロックアップクラッチを備えた流体伝動装置
において、スリップ制御が可能なロックアップクラッチ
の油圧制御装置に関する。 〔従来の技術〕 従来、エンジンと変速機の間に連結される流体伝動装
置、たとえばトルクコンバータ内にロックアップクラッ
チを配設し、所定の条件下でエンジンの動力を変速機に
直接、伝達させる方式においては、ギヤ位置の区分毎に
設定された自動変速線図に基づいて、ロックアップクラ
ッチの係合、解放の制御を行っている。すなわち、スロ
ットル開度と車速が自動変速線図のトルクコンバータ領
域にあれば、ロックアップクラッチを解放させてエンジ
ンの動力をトルクコンバータを介して変速機に伝達さ
せ、スロットル開度と車速が自動変速線図のロックアッ
プクラッチ領域にあれば、ロックアップクラッチを係合
させ、エンジンの動力を変速機に直接、伝達させるよう
に制御を行っている。しかし、ロックアップクラッチを
係合させた場合、エンジンのトルクおよび回転速度の変
動がそのまま変速機、プロペラシャフト等の駆動系に伝
達されるため、振動、騒音が発生するという問題を有す
る。 この問題を解消するために、ロックアップクラッチに
所定のスリップを生じさせるようにした、すなわち半ク
ラッチ状態でトルクを伝達可能にしたトルクコンバータ
が、例えば特開昭59−34061号公報により知られてい
る。 第9図はその内容を示すもので、図中、Tはトルクコ
ンバータ、201はインペラ、202はタービン、203はステ
ータ、204はロックアップクラッチ、205はカバーシェ
ル、206は入力軸、207は固定軸、208はワンウェイクラ
ッチ、209は出力軸、210はレリーズ室、211はアプライ
室、212は供給油路、213は排出油路、215は軸方向通
路、216は油路216、217はロックアップ制御バルブ、21
9、220は回転速度検出装置、221はコンピュータ、222は
パルスモータ、223は回転軸、224はスプール、225、22
6、227はポート、229はスプール穴、230、231はラン
ド、232はレギュレータバルブを示す。 トルクコンバータTは、インペラ201、タービン202、
ステータ203およびロックアップクラッチ204を有してお
り、インペラ201はカバーシェル205に溶接され、該カバ
ーシェル205は入力軸206に連結されている。また、ステ
ータ203は、トルクコンバータのケースに固定された固
定軸207にワンウェイクラッチ208を介して支持されると
共に、タービン202は、出力軸209と一体に回転するよう
にスプライン結合され、タービン202とカバーシェル205
との間にはロックアップクラッチ204が配置されてい
る。トルクコンバータT内は、該ロックアップクラッチ
204によりレリーズ室210およびその反対側のアプライ室
211に分割され、アプライ室211には供給油路212から油
が供給されると共に、排出油路213から油が排出され、
これによって常に油圧がトルクコンバータT内に作用し
ている。一方、レリーズ室210は、出力軸209の軸方向通
路215および油路216によってロックアップ制御バルブ21
7に連通している。 また、前記入力軸206および出力軸209にはそれぞれ回
転速度検出装置219、220が配設され、これら回転速度検
出装置219、220はコンピュータ221に接続されている。
該コンピュータ221にはパルスモータ222が接続され、そ
の回転軸223の雄ネジとロックアップ制御バルブ217のス
プール224の雌ネジとを噛み合わせている。前記ロック
アップ制御バルブ217は、3つのポート225、226および2
27を有するスプール穴229と、2つのランド230および23
1を有するスプール224とからなり、ポート225はドレー
ン用のポートであり、ポート226は油路216によって前記
レリーズ室210と連通し、またポート227はアプライ室21
1とレギュレータバルブ232を接続する供給油路212に連
通している。また、スプール224のランド230および231
間の距離は、ポート225と227とを僅かな隙間を介して連
通するような寸法に形成されている。 つぎに、その動作について説明すると、車両の発進時
等のようにトルク増大作用を必要とする場合には、コン
ピュータ221はパルスモータ222を作動させてスプール22
4を第9図で右方向に移動させ、ポート226と227とを連
通させるので、レリーズ室210にアプライ室211と同じ油
圧が供給され、ロックアップクラッチ204は開放状態と
なる。 通常の走行時には、パルスモータ222の作動によりス
プール224はほぼ第9図に示す位置にあり、ポート225に
多少の油が排出されるため、ポート226の油圧はポート2
27の油圧よりも低くなる。その結果、レリーズ室210の
油圧がアプライ室211の油圧よりも低くなり、両者間の
油圧の差に応じてロックアップクラッチ204はカバーシ
ェル205に押しつけられる。走行中、回転速度検出装置2
19および220からの信号に基づいて、コンピュータ221に
おいて入力軸206と出力軸209間の回転速度比(出力回転
速度/入力回転速度)が演算され、所定の回転速度比よ
りも上記演算値が大きくなると、パルスモータ222に信
号を送り、スプール224を僅かに右方向へ移動させ、ポ
ート225から排出される油量を減少させる。従って、レ
リーズ室210の油圧が上昇し、ロックアップクラッチ204
とカバーシェル205との間の滑りが大きくなり、回転速
度比が小さくなる。逆に、回転速度比が小さくなり過ぎ
ると、スプール224を左方向へ移動させ、ポート225から
排出される油量を増大させ、ロックアップクラッチ204
とカバーシェル205との間のスリップを小さくさせるよ
うにして、常に所定の回転速度比を維持可能にする。ま
た、所定以上の車速においては、スプール224を左方向
へ移動させてポート225と226とを連通させるようにし、
レリーズ室210の油圧を完全に排出させ、ロックアップ
クラッチ204とカバーシェル205とを完全に係合させるも
のである。 上記従来の方式においては、ロックアップ制御バルブ
の制御をパルスモータにより行っているが、第10図に示
すようにソレノイドにより制御する方式も知られてい
る。 すなわち、ロックアップ制御バルブ250は、ポート25
1、252、253、255および256を有すると共に、スプール2
57には、ランド259、260および261を有している。ポー
ト251、253、255およびトルクコンバータTのアプライ
室262には、レギュレータバルブ263からのライン圧が供
給され、ポート252はレリーズ室265に、ポート256はド
レーンに連通されている。スプール257のランド259、26
0および261の外径D1、D2、D3はD2>D3>D1となってい
る。また、ソレノイド266は、コンピュータにより制御
されるものでON信号が入力されると、ニードル弁267が
飛び出してライン圧のドレーン回路を閉じ、逆にOFF信
号が入力されると、ニードル弁267が引っ込んでドレー
ン回路を開く。このON−OFF信号は50Hzでソレノイド266
に送られ、ON−OFF信号のON時間の割合を多くするとド
レーン回路閉時間が長くなり、ポート255の油圧が上昇
する。逆にOFF時間の割合が多くなると、ドレーン回路
開時間が長くなり、ポート255の油圧は上昇しない。 その動作について説明すると、トルクコンバータ領域
ではソレノイド266のOFF時間の割合が長くなるように制
御されるため、ドレーン量が多くロックアップ制御バル
ブ250のポート255に加わる油圧は殆ど上昇しない。この
ため、スプール257の各ランド259、260、261の受圧面積
の差により、スプール257は図中右方向に押しつけら
れ、ポート256が閉じポート252と253が連通されるた
め、ロックアップクラッチ270は開放される。この際、
オイルは排出油路268から排出される。 スリップ領域(半クラッチ領域)では、ソレノイド26
6のON時間の割合をコンピュータにより制御し、ポート2
55の油圧を規定圧力に上昇させる。このため、スプール
257は規定圧力によりランド260がポート256を開くよう
に左方向へ移動する。そして、ポート256が微小量開く
とランド252と253の間の油圧が抜け、今度は右方向に移
動しポート256付近で小刻みな往復運動を繰り返す。こ
の往復運動によりポート252と256の排出回路とポート25
3および252の供給回路が閉じたり開いたりして、ポート
252すなわちレリーズ室265の油圧をアプライ室262より
低い圧力に制御し、ロックアップクラッチ270のスリッ
プ状態を一定に維持する。 ロックアップ領域では、ソレノイド266のON時間の割
合が長いため、ソレノイド266からのドレーン量が少な
くロックアップ制御バルブ250のポート255の油圧は規定
圧力にまで上昇する。このため、スプール257は左方向
に押し付けられポート252と256の油圧回路を全開にし
て、レリーズ室265の油を排出しロックアップクラッチ2
70を直結する。 上記従来の方式においては、排圧をパルスモータ或い
はソレノイドにより制御し、ロックアップクラッチの両
側にかかるロックアップ差圧を制御することにより、ス
リップ(半クラッチ)制御を行うものであるが、排圧を
ドレーンに連通させ、ロックアップクラッチの供給圧を
制御する方式も知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来の方式においては、例えば、排出圧をパルス
モータ或いはソレノイドにより制御する方式において
は、ロックアップクラッチへの供給圧が一定圧力に維持
されていないと、ソレノイド圧とロックアップクラッチ
の両側にかかるロックアップ差圧とが一定の関係になら
ず、スリップ制御が不安定になるという問題を有してい
る。ところが、ロックアップクラッチへの供給圧は、エ
ンジンの最大トルクを伝達するためには、5〜6kg/cm2
程度の油圧が必要で、このような高い油圧に常時維持す
ることは、低負荷の状態では無駄が多くエンジンの効率
が低下すると共に、強度上トルクコンバータに悪影響を
与えるという問題も有している。 また、排圧をドレーンに連通させ、ロックアップクラ
ッチの供給圧を制御する方式においては、トルク容量を
下げる場合に排圧が0であるため、ロックアップクラッ
チの供給圧が低くなりすぎ、キャビテーションや圧力不
安定等の問題を生じていた。 本発明は上記問題点を解消するものであって、ロック
アップクラッチへの供給圧が変動した場合でも、安定か
つ正確なロックアップクラッチのスリップ制御を可能に
することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 そのために本発明のロックアップクラッチの油圧制御
装置は、オイルポンプからの油をライン圧に調圧し、該
ライン圧を流体伝動装置に供給する油圧制御装置であっ
て、 前記流体伝動装置内に配設されるロックアップクラッ
チと、該ロックアップクラッチの一方に形成されると共
にロックアップクラッチの係合圧が供給されるアプライ
室と、他方に形成されると共にロックアップクラッチの
解放圧が供給されるレリーズ室と、 前記アプライ室及びレリーズ室に接続され、該両室の
差圧を制御することによりロックアップクラッチの係合
度を制御するロックアップ制御弁と、 該ロックアップ制御弁に制御油圧を供給するソレノイ
ド弁とを有するロックアップクラッチの油圧制御装置に
おいて、 前記ロックアップ制御弁は、移動することにより前記
アプライ室及びレリーズ室との差圧を調整可能なスプー
ルを有し、 前記スプールは、前記ソレノイド弁からの制御油圧を
受けるソレノイド圧受圧面と、前記解放圧を受ける解放
圧受圧面と、該解放圧受圧面と同一面積でかつ対抗して
設けられ前記係合圧を受ける係合圧受圧面とを有するこ
とを特徴とするものである。 [作用および発明の効果] 本発明によれば、ロックアップ制御弁のスプールに
は、レリーズ室に供給される解放圧を受ける解放圧受圧
面と、この解放圧受圧面と同一面積でかつ対抗してアプ
ライ室に供給される係合圧を受ける係合圧受圧面とを設
けているため、スプールに作用する力関係において、ロ
ックアップクラッチの両面にかかる差圧が、ソレノイド
圧により一義的に決定されることになり、ソレノイド圧
とロックアップクラッチ容量(差圧)が常時一定の関係
に維持される。よって、ロックアップ差圧をソレノイド
弁からの制御油圧に応じて適宜きめ細かく制御すること
ができ、アプライ室へ供給される係合圧が変動した場合
でも、正確なスリップ制御が可能になると共に、ロック
アップオン・オフ時のショックを著しく低減することが
できる。 また、ソレノイド圧とロックアップクラッチ容量(差
圧)が常時一定の関係に維持されるため、複雑なフィー
ドバック制御が不要となり、制御装置が簡単となりコス
トも低下させることができると共に、エンジン低負荷駆
動時にロックアップ係合圧を下げることが可能であるた
め、トルクコンバータが強度上有利となり、また、オイ
ルポンプの駆動馬力を減少させることができるため、燃
費の向上を図ることができる。 さらに、特許請求の範囲第3項の構成によれば、ロッ
クアップ制御弁には、ソレノイド弁からの制御油圧に対
向してスプールを付勢する付勢手段を設けているため、
制御油圧を排圧した際に、たとえ残油が存在したとして
も、スプールの移動を確実に行うことができ、ロックア
ップ制御弁の切り換えを保証することができる。また、
付勢手段は、一定力によりスプールを付勢するため、ロ
ックアップ差圧はソレノイド圧と付勢手段の一定力とに
より一義的に決定され、前述したように、ソレノイド圧
とロックアップクラッチ容量(差圧)とを常時一定の関
係に維持することができる。 また、特許請求の範囲第10項の構成によれば、アプラ
イ室へ供給される係合圧は、ロックアップ制御弁により
切り換えを行うため、新たに係合圧の給排を行う切換弁
を設ける必要がなく、油圧制御装置が大型化するのを防
止することができる。 〔実施例〕 以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。 第1図は本発明の1実施例である油圧制御装置を示す
図、第2図はロックアップクラッチに作用する油圧を説
明するための図、第3図、第4図、第5図および第6図
は本発明の他の実施例である油圧制御装置を示す図、第
7図は本発明の油圧制御装置を適用する自動変速機の伝
動系の模式図、第8図は本発明の油圧制御装置を自動変
速機に適用した全体の油圧制御回路を示す図である。 第7図は、本発明の制御対象であるオーバードライブ
付流体式自動変速機の1例を示す図であり、この自動変
速機はロックアップクラッチ131を備えるトルクコンバ
ータT、該トルクコンバータTの出力軸51に連結される
前進3段後進1段の歯車変速機構52、該歯車変速機構52
に並列して連結されるオーバードライブ機構53、および
該オーバードライブ機構53の出力軸55に連結されるディ
ファレンシャルギヤ56から構成されている。 トルクコンバータTの出力軸51と歯車変速機構52の出
力軸57との間には、第1の遊星歯車機構57および第2の
遊星歯車機構59が配設され、また、オーバードライブ機
構53の出力軸55には、第3の遊星歯車機構60が配設され
ている。各遊星歯車機構57、59、60は、サンギヤS、リ
ングギヤL、プラネタルギヤPおよびワンウェイクラッ
チF1、F2、F3から構成されていて、これら構成要素を係
合、解放または固定する摩擦係合装置、すなわち多板ク
ラッチC1、C2、C3、バンドブレーキB1、多板ブレーキ
B2、B3、B4が配設されている。そして、後述するよう
に、これら摩擦係合装置の係合、解放または固定の組合
わせにより、前進3段後進1段およびオーバードライブ
の変速を行うものである。 第8図は上記自動変速機における全体の油圧制御回路
を示す図で、油溜め100、オイルポンプ101、プライマリ
レギュレータ弁102、セカンダリレギュレータ弁103、ス
ロットル弁105、カットバック弁106、マニュアル弁10
7、2−3シフト弁109、1−2シフト弁110、3−4シ
フト弁111、ローコストモジュレータ弁112、セカンドコ
ーストモジュレータ弁113、ロックアップモジュレータ
弁115、ロックアップ制御弁116、クーラバイパス弁11
7、スロットルモジュレータ弁119、アキュムレータコン
トロール弁120、排油圧リリーフ弁121、アキュムレータ
122、123、125、126、ソレノイド127、129、130、クラ
ッチの油圧サーボC−1、C−2、C−3、ブレーキの
油圧サーボB−1、B−2、B−3、B−4、ロックア
ップクラッチ131、トルクコンバータTおよびこれら
弁、装置間を連絡する油路、オリフィス、チェック弁付
流量制御弁、オイルストレーナから構成される。 その動作について説明すると、油溜め100よりオイル
ポンプ101により汲み取られた作動油は、プライマリレ
ギュレータ弁102で所定のライン圧に調整されて油路a
および油路bへ供給される。油路aの油はセカンダリレ
ギュレータ弁103に送られ、スロットル弁105のスロット
ル圧に応じた所定のトルクコンバータ圧、潤滑油圧およ
びクーラ圧に調圧される。油路bと連結されたマニュア
ル弁107は、シフトレバーのレンジに応じてP(パーキ
ング)、R(リバース)、N(ニュートラル)、D(ド
ライブ)、S(セカンド)、L(ロー)の各位置に移動
し、油路bは下表に示すように各油路c、d、e、fと
連通する。 (○は連通状態を示す) (イ)マニュアル弁107をDレンジにシフトしたとき。 表1に示すように油路bと油路cが連通され、クラッ
チC−1にライン圧が供給され、クラッチC−1が係合
される。第1速の走行時はソレノイド弁129がON、ソレ
ノイド弁130がOFFされ、1−2シフト弁110のスプール1
50は左側にあり、ブレーキB−1、B−2に連通する油
路g、hは排圧されると共に、ブレーキB−3に連通す
る油路iにも油圧が供給されないので、ブレーキB−
1、B−2、ブレーキB−3は開放されている。 車速が予め設定した値より大になると、コンピュータ
の出力でソレノイド弁130が通電され、1−2シフト弁1
10の制御油圧である油路jのソレノイド圧はロウレベル
に反転するため、1−2シフト弁110のスプール150は右
側に移動し、油路c、1−2シフト弁110、油路hを経
て油圧が供給され、ブレーキB−2は係合して第2速へ
のシフトが行われる。このとき、3−4シフト弁111の
スプール151は、油路kの油圧により右側に固定されて
いるため、ソレノイド弁130が通電されても3連状態の
ままである。 第3速へのアップシフトは、車速、スロットル開度等
が所定値に達した時にコンピュータの出力でソレノイド
弁129が非通電となり、2−3シフト弁109のスプール15
2は左側に移動し、油路b、2−3シフト弁109、油路m
を経て油圧が供給されてクラッチC−2が係合し、同時
に1−2シフト弁110のスプール150は、油路mから供給
されるライン圧により右側(第2速、第3速および第4
速側)に固定される。 第4速へのアップシフトは、上記と同様にコンピュー
タの出力でソレノイド弁130が非通電となり、油路jの
油圧がハイレベルに反転し、3−4シフト弁111のスプ
ール151が左側に移動し、油路nが排圧されると共に、
油路pに油圧が供給されブレーキB−4が開放され、ク
ラッチC−3が係合してなされる。 (ロ)マニュアル弁107がSレンジにシフトしたとき。 表1に示すように油路cに加えて油路dにライン圧が
供給される。第1速、第2速および第3速へのシフトは
上記Dレンジのときと同様のシフトがなされるが、油路
d、2−3シフト弁109、油路kを経て3−4シフト弁1
11にライン圧が供給されるので、スプール151は右側に
固定され第4速へのシフトは生じない。 また、マニュアル弁107がDレンジ位置で第4速の走
行中に、手動でD−Sシフトを行った場合、前記の如く
スプール151の左端にライン圧が供給され、直ちに第3
速にシフトダウンがなされ、さらに、予定した速度まで
減速した時点でコンピュータの出力によりソレノイド弁
129を通電させ、第2速にシフトダウンがなされる。こ
のとき、油路d、2−3シフト弁109、油路r、セカン
ドコーストモジュレータ弁113、1−2シフト弁110、油
路gを介して、ブレーキB−1にセカンドコーストモジ
ュレータ圧が供給され、ブレーキB−1はゆるく係合し
てエンジンブレーキのごとく第2速の走行が得られる。 (ハ)マニュアル弁107がLレンジにシフトしたとき。 表1に示すように油路c、油路dに加えて油路eにも
ライン圧が供給される。第2速はマニュアル弁107がD
レンジにあるときと同じであり、2−3シフト弁109の
スプール152は右側に固定される。そして、第1速では
油路e、2−3シフト弁109、油路s、ローコーストモ
ジュレータ弁112、油路t、1−2シフト弁110、油路i
を経て、ブレーキB−3にローコーストモジュレータ圧
が供給され、ブレーキB−3を係合させ、エンジンブレ
ーキの効く第1速が得られる。 また、第3速で走行中、Lレンジにシフトしたとき
は、前記の如くスプール152の左端に油路eからライン
圧が供給されると共に、ソレノイド弁129が通電され、
直ちに第2速にシフトダウンがなされ、さらに、予定し
た速度で減速した時点でコンピュータの出力によりソレ
ノイド弁130を通電させ、第1速にシフトダウンがなさ
れ、前記エンジンブレーキが効く第1速が得られる。 (ニ)マニュアル弁107がNまたはPレンジにシフトし
たとき。 表1に示すように油路c、d、e、fのいずれにもラ
イン圧が供給されておらず、また、ソレノイド弁129がO
N、ソレノイド弁130がOFFされる。1−2シフト弁110お
よび3−4シフト弁111の右端ランドには油路jからの
ライン圧が供給され、スプール150は左側(第1速側)
に設定され、スプール151は油路b、2−3シフト弁10
9、油路hから右端ランドにライン圧が供給されている
ため右側(第1速、第3速側)に設定される。従って、
油路b、3−4シフト弁111、油路nからライン圧が供
給されブレーキB−4のみが係合して中立状態になる。 (ホ)マニュアル弁107がRレンジにシフトしたとき。 油路bと油路fが連通し、油路dおよび油路eが排圧
され、ソレノイド弁129はON、ソレノイド弁130はOFFと
なる。2−3シフト弁109のスプール152は右側に設定さ
れ、油路mおよびkにいずれもライン圧が生じるため、
1−2シフト弁110および3−4シフト弁111のスプール
150および151はいずれも右側に固定され、クラッチC−
2、ブレーキB−3およびB−4が係合して後進状態が
得られる。 次に、本発明に関係するロックアップクラッチ131の
油圧制御回路について説明する。 マニュアル弁107がD、S、Lのいずれかのレンジに
シフトされ、油路cにライン圧が生じ、かつ1−2シフ
ト弁110が第2速側に設定されている場合は、油路hに
ライン圧が生じロックアップモジュレータ弁115にライ
ン圧が供給される。ロックアップモジュレータ弁115に
おいて調圧された油圧は、ソレノイド弁127により所定
の油圧に制御され、油路uを経てロックアップ制御弁11
6に供給される。一方、ロックアップ制御弁116には、セ
カンダリレギュレータ弁103から油路vを経てセカンダ
リ圧が供給されている。ロックアップ制御弁116におい
て制御された油圧は、油路xおよび油路yを経てトルク
コンバータT内のロックアップクラッチ131の両側に供
給され、後述する制御方法によりトルクコンバータを、
トルクコンバータ領域、スリップ領域(半クラッチ領
域)およびロックアップ領域のいずれかで作動させるよ
うに制御を行うものである。 上記した油圧制御回路の動作をまとめ、次頁の表2に
示す。 表2において、ソレノイド弁S1、S2、S3はそれぞれ12
9、130、127に対応する。また、○はソレノイド弁のO
N、クラッチまたはブレーキの係合、ワンウェイクラッ
チのロックの状態を示し、×はソレノイド弁のOFF、ク
ラッチまたはブレーキの開放、ワンウェイクラッチのフ
リーの状態を示し、◎はロックアップクラッチ可能の係
合状態を示し、△はワンウェイクラッチがコースト時に
フリー、エンジンドライブ時にロック状態であることを
示す。 次に、本発明によるロックアップクラッチの制御につ
いて詳細に説明する。 第1図は本発明の油圧制御装置の1実施例を示す図、
第2図はロックアップクラッチに作用する油圧を説明す
るための図、第3図、第4図、第5図および第6図は本
発明の油圧制御装置の他の実施例を示す図である。図
中、1はスプリング、2、3はランド、5はスプール、
6、7、9、10、11はポート、12、13はオリフィス、15
はニードル弁、16はスプリング、17、19は小径のラン
ド、20、21は大径のランド、22はスプール、23、25、2
6、27、29、30、31、32、33はポート、35はレリーズ
室、36はアプライ室、115はロックアップモデュレータ
弁、116はロックアップ制御弁、127はソレノイド弁、13
1はロックアップクラッチ、Tはトルクコンバータを示
す。 第1図において、ロックアップモデュレータ弁115
は、一方にスプリング1が配設され、大径のランド2お
よび3を有するスプール5を備ると共に、ポート6、
7、9、10および11を有している。ポート6には1−2
シフト弁が2速側に設定された時のライン圧が油路hか
ら供給され、ポート7にはポート9からの油圧がオリフ
ィス12を介して供給されると共に、ソレノイド弁127に
より制御される油路uの油圧がオリフィス13を介して供
給される。また、ポート10および11はドレーンに連通さ
れている。 ソレノイド弁127はデューティソレノイドであり、ト
ルクコンバータ領域、スリップ領域およびロックアップ
領域の判定結果に基づき、コンピュータによりON−OFF
制御される。ソレノイド弁127にON信号が入力される
と、ニードル弁15が飛び出してドレーン回路zを閉じ、
逆に、OFF信号が入力されると、ニードル弁15が引っ込
んでドレーン回路zを開く。このため、50HzのON−OFF
信号のON時間の割合(デューティ比)が多くなると、ド
レーン回路閉時間が長くなり油路uのライン圧が上昇
し、逆に、OFF時間割合が多くなると、ドレーン回路開
時間が長くなり油路uのライン圧は上昇しない。 ロックアップ制御弁116は、一方にスプリング16が配
設された小径のランド17と、他方に小径のランド19およ
び大径のランド20、21を有するスプール22を備えると共
に、ポート23、25、26、27、29、30、31、32、および33
を有している。該スプール22は、小径のランド17と小径
のランド19の直径bが等しく、また、大径のランド20お
よびランド21の直径aが等しくなるように設計されてい
る。そして、ポート23には、ソレノイド弁127により制
御される油圧が油路uから供給され、ポート25、27およ
び29にはセカンダリレギュレータ弁103(第8図)から
セカンダリ圧が供給され、ポート26および30はドレーン
に連通されている。また、ポート31および33は、トルク
コンバータT内のレリーズ室35およびアプライ室36にそ
れぞれ連通され、ポート32はオイルクーラ(図示せず)
に連通されている。 その動作について説明すると、車両が第1速で走行中
は、1−2シフト弁110(第8図)は第1速側に切換え
られ油路hの油圧はローレベルのため、ロックアップモ
ジュレータ弁115のスプール5は、スプリング1のバネ
力により左側の位置に設定され、ポート6と9が完全に
連通されるため、ロックアップ制御弁116のポート23に
油圧が供給されず、ロックアップ制御弁116のスプール2
2はスプリング16のバネ力により左側の位置に設定され
る。従って、セカンダリレギュレータ弁103から出力さ
れるセカンダリ圧は、ポート25、ポート31、レリーズ室
35、アプライ室36、ポート33、ポート32の順に流れてオ
イルクーラに供給されるため、ロックアップクラッチ13
1は開放され、エンジンの動力がトルクコンバータを介
して伝達されるトルクコンバータ領域の走行がなされ
る。 車両が第2速以上の走行時には、1−2シフト弁110
は第2速側に切換えられ、油路hからライン圧がロック
アップモジュレータ弁115のポート6に供給され、スプ
ール5はスプリング1に抗して右側の位置に移動し、ポ
ート6とポート9を微小量開いた状態で調圧を行う。油
路hからの油圧はポート7にもオリフィス12を介して供
給され、ライン圧が変動した場合にスプール5の移動量
を調整することにより、ソレノイド弁127への供給油圧
を約4kg/cm2に一定に保持する。そして、その一定油圧
は、ポート6、9、および油路uを経てロックアップ制
御弁116のポート23に供給されると共に、油路zを経て
ソレノイド弁127に供給される。ロックアップ制御弁116
のポート23には、ソレノイド弁127のデューティ比(ON
−OFF信号に対するON時間の割合)に応じた油圧が供給
され、その油圧が所定値以上の場合にスプール22をスプ
リング16に抗して右側の位置に移動させる。 図中、実線の位置はロックアップクラッチ131がスリ
ップ状態(半クラッチ)にあるときで、セカンダリ圧は
ポート27、ポート33を経てアプライ室36に供給される。
一方、レリーズ室35の油圧は、ポート25、ポート31を経
て供給されるセカンダリ圧と、ポート31、ポート26を経
て排出される油圧により、ソレノイド弁127から供給さ
れるソレノイド圧に応じた圧力に調整される。すなわ
ち、ロックアップ制御弁116はバルブの力の釣合いから
小刻みな往復運動を繰り返し、ポート31は、ポート25ま
たはポート26のいずれかに連通したり閉じたりして、ロ
ックアップクラッチからの解放圧をソレノイド圧に応じ
た圧力に制御するものである。 そして、ポート23に供給されるソレノイド圧が増大
し、スプール22が図中、破線の位置に移動すると、セカ
ンダリ圧はポート33を経てアプライ室36に供給され、一
方、レリーズ室35の油圧は、ポート31、ポート26を経て
完全に排出されるため、ロックアップクラッチ131は係
合し、ロックアップ領域の走行がなされる。 本発明の特徴は、セカンダリ圧PSが変動してもソレノ
イド圧PSDに対するロックアップクラッチの両面にかか
る差圧(以下ロックアップ差圧という)PLUPが一定とな
るように、ロックアップ制御弁を構成したものである。
すなわち、ランド19におけるソレノイド圧を受けるソレ
ノイド圧受圧面の面積A1、ランド19とランド20間におけ
るロックアップクラッチの解放圧を受ける解放圧受圧面
の面積A2、ランド17とランド21間におけるセカンダリ圧
(ロックアップクラッチの係合圧)を受ける係合圧受圧
面の面積A3、ロックアップクラッチの解放圧(以下ロッ
クアップ解放圧という)をPOFF、スプリング力をFSとす
ると、 PSD・A1+POFF・A2 =FS+PS・A3 …(1) POFF=(FS+PS・A3−PSD・A1)/A2 …(2) PLUP=PS・POFF =(A2−A3)・PS/A2+(PSD・A1−FS)/A2 …(3) (3)式より、受圧面積A2=A3とすれば、ロックアップ
クラッチの両面にかかる差圧PLUPはセカダリ圧の値に関
係なく、ソレノイド圧PSDとスプリング力FSにより一義
的に決定される。 (但し、PLUP<PS) 従って、(1)式は、 PSD・A1+POFF・A2=FS+PS・A2となり、ここで、PSD
1kg/cm2でロックアップクラッチが完全に解放する側に
移動するとすると、 1・A1+PS・A2=FS+PS・A2 ∴FS=A1 …(4) また、PS=6kg/cm2、PSD<3.5kg/cm2でロックアップク
ラッチが完全に係合する側に移動するとすると、 3.5A1+0=FS+6・A2 ∴3.5A1=FS+6・A2 …(5) さらに、バルブ最大径を11mmと設定すると A1+A2=π・(1.1)2/4 …(6) (5)式に(4)、(6)を代入すると、 3.5A1=6・(π・(1.1)2/4−A1)+A1 ∴8.5A1=3π・(1.1)2/2 ∴A1=0.6708、A2=A3=0.2795、FS=0.6708 上記数値を(2)および(3)式に代入すると、 POFF=(0.6708+0.2795PS−0.6708PSD)/0.2795 PLUP=PS−POFF =(0.6708PSD−0.6708)/0.2795 となり、ソレノイド圧PSDとロックアップ解放圧POFF
ロックアップ差圧PLUPの関係がえられる。 これを第2図により説明すると、ソレノイド弁127が
完全に開放されても、ポート23に残圧が0.3〜0.5kg/cm2
発生しているため、ソレノイド圧PSDが約1kg/cm2以下の
場合は、スプリング16の力によりスプール22を左側の位
置に維持し、ロックアップクラッチが完全に開放され
る。ソレノイド圧PSDが1〜3.5kg/cm2の範囲では、ソレ
ノイド圧PSD、ロックアップ解放圧POFF、ロックアップ
係合圧PON、スプリング力FSの釣り合いから、ロックア
ップ解放圧POFFが0〜6kg/cm2に調整され、この場合ス
プール22は右側の実線の位置に保持される。ソレノイド
圧が3.5〜4kg/cm2の場合には、ソレノイド圧PSD、がロ
ックアップ係合圧PONとスプリング力FSに打ち勝ち、ス
プール22は右側の破線の位置に移動し、ロックアップク
ラッチが完全に係合する状態となる。そして、セカンダ
リ圧PSが4〜6kg/cm2の範囲で変動した場合には、ロッ
クアップ差圧PLUPがソレノイド圧PSDに対して一定の関
係になっていることがわかる。 第3図は本発明の他の実施例を示すもので、第1図の
実施例と相違する点は、トルクコンバータT内のアプラ
イ室に36に連通する油路37を設け、トルクコンバータ領
域ではアプライ室に36の油圧を油路37を介してオイルク
ーラに流すものである。従って、ロックアップ制御弁11
6にこのための切換機構が不用となり、セカンダリ圧を
直接トルクコンバータT内のアプライ室に36に連通さ
せ、ロックアップクラッチ131の開放時には油路37を介
してアプライ室36の油圧を排圧するものである。 第4図は本発明のさらに他の実施例を示すもので、第
3図の実施例と相違する点は、ロックアップ制御弁116
のスプリングを廃止し、ロックアップモジュレータ弁11
5から一定油圧を油路oを介して供給するように構成し
た点である。本実施例は、第1および第3図と同様にロ
ックアップ解放圧の受圧面積A2とロックアップ係合圧の
受圧面積ASは等しいが、ソレノイド受圧面積A1>一定圧
受圧面積A4となるように設計をおこなう。なお、本実施
例においてはスプリングを廃止したが、スプリングと併
用してもよいことは、勿論のことである。 第5図は本発明のさらに他の実施例を示すもので、第
1図の実施例と相違する点は、ソレノイド圧の受圧面を
逆方向に配置し、すなわちソレノイド弁127から油路c
を介してスプリング16の方向から供給させ、スプール22
の反対側には、ロックアップモジュレータ弁115からの
一定油圧を油路uを介して供給させ、かつ、ソレノイド
弁127の電源がOFFしたときに、ニードル弁15が飛び出す
ようにした点である。そして、この場合もソレノイド弁
127の電源のOFFの時間が長くなるとロックアップクラッ
チ131を解放させるようになっている。 第6図は本発明のさらに他の実施例を示すもので、第
1図の実施例と相違する点は、ロックアップ係合圧受圧
面積A3が第1図においてはスプール22と一体に設けられ
る段差面積であるのに対して、本実施例においてはスプ
ール22とは分離されたプランジャ18の最下端をロックア
ップ係合圧受圧面積A3とした点である。これにより、バ
ルブがスティックしにくくなると共に、スプールの製造
も簡単となるものである。 なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能なことは勿論のことである。例え
ば、上記実施例においては、ソレノイド弁127をON−OFF
信号のデューティ比で制御する形式のものを使用してい
るが、リニアータイプのソレノイド弁を採用してもよ
い。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の1実施例である油圧制御装置を示す
図、第2図はロックアップクラッチに作用する油圧を説
明するための図、第3図、第4図、第5図および第6図
は本発明の他の実施例である油圧制御装置を示す図、第
7図は本発明の油圧制御装置を適用する自動変速機の伝
動系の模式図、第8図は本発明の油圧制御装置を自動変
速機に適用した全体の油圧制御回路を示す図、第9図お
よび第10図は従来のトルクコンバータの油圧制御装置を
示す図である。 1…スプリング、2、3…ランド、5…スプール、6、
7、9、10、11…ポート、12、13…オリフィス、15…ニ
ードル弁、16…スプリング、17、19…小径のランド、2
0、21…大径のランド、22…スプール、23、25、26、2
7、29、30、31、32、33…ポート、35…レリーズ室、36
…アプライ室、115…ロックアップモデュレータ弁、116
…ロックアップ制御弁、127…ソレノイド弁、131…ロッ
クアップクラッチ、T…トルクコンバータ。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.オイルポンプからの油をライン圧に調圧し、該ライ
    ン圧を流体伝動装置に供給する油圧制御装置であって、 前記流体伝動装置内に配設されるロックアップクラッチ
    と、該ロックアップクラッチの一方に形成されると共に
    ロックアップクラッチの係合圧が供給されるアプライ室
    と、他方に形成されると共にロックアップクラッチの解
    放圧が供給されるレリーズ室と、 前記アプライ室及びレリーズ室に接続され、該両室の差
    圧を制御することによりロックアップクラッチの係合度
    を制御するロックアップ制御弁と、 該ロックアップ制御弁に制御油圧を供給するソレノイド
    弁とを有するロックアップクラッチの油圧制御装置にお
    いて、 前記ロックアップ制御弁は、移動することにより前記ア
    プライ室及びレリーズ室との差圧を調整可能なスプール
    を有し、 前記スプールは、前記ソレノイド弁からの制御油圧を受
    けるソレノイド圧受圧面と、前記解放圧を受ける解放圧
    受圧面と、該解放圧受圧面と同一面積でかつ対抗して設
    けられ前記係合圧を受ける係合圧受圧面とを有すること
    を特徴とするロックアップクラッチの油圧制御装置。 2.前記係合圧は、前記ライン圧よりも低圧に調圧され
    たセカンダリ圧であることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のロックアップクラッチの油圧制御装置。 3.前記ロックアップ制御弁は、前記ソレノイド弁から
    の制御油圧に対向して前記スプールを一定力により付勢
    する付勢手段を有することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項または第2項記載のロックアップクラッチの油圧
    制御装置。 4.前記付勢手段は、スプリングであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第3項記載のロックアップクラッチの
    油圧制御装置。 5.前記付勢手段は、前記スプールに設けられたライン
    圧を受けるライン圧受圧面であることを特徴とする特許
    請求の範囲第3項記載のロックアップクラッチの油圧制
    御装置。 6.前記ソレノイド受圧面にスプリングを配設したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第5項記載のロックアップ
    クラッチの油圧制御装置。 7.前記付勢手段は、前記スプールに設けられたライン
    圧を受けるライン圧受圧面とスプリングとを併用して形
    成されることを特徴とする特許請求の範囲第3項ないし
    第5項のいずれか記載のロックアップクラッチの油圧制
    御装置。 8.ライン圧を一定の油圧に調整する弁を設けたことを
    特徴とする特許請求の範囲第5項ないし第7項のいずれ
    か記載のロックアップクラッチの油圧制御装置。 9.前記ソレノイド弁は、ON−OFF信号に対するON時間
    の割合によって制御されるデューティソレノイド弁であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第8項
    のいずれか記載のロックアップクラッチの油圧制御装
    置。 10.前記アプライ室へ供給される係合圧は、前記ロッ
    クアップ制御弁により切り換えることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項ないし第9項のいずれか記載のロック
    アップクラッチの油圧制御装置。
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