JP4760060B2 - 車両用ロックアップクラッチ付流体式伝動装置の油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ロックアップクラッチ付流体式伝動装置の油圧制御装置に関するものである。

ロックアップクラッチ付トルクコンバータやロックアップクラッチ付フルードカップリングなどのような直結クラッチ付流体式伝動装置を備えた車両において、たとえば車両の低速走行中におけるエンジンの周期的トルク変動を吸収するために、直結クラッチをスリップさせる油圧制御装置が提案されている。たとえば、特許文献１に記載された油圧制御装置がそれである。このような形式の油圧制御装置によれば、たとえば、ロックアップクラッチの係合および解放の一方に切り換えるために切換用電磁弁の作動に応答して２位置に切り換えられるロックアップリレー弁と、そのロックアップリレー弁が係合側に切り換えられたときに流体式伝動装置から流出する作動油の圧を調圧することによりロックアップクラッチの係合状態を制御するロックアップコントロール弁と、そのロックアップコントロール弁の調圧作動を制御するためにそのスプール弁子に作用する信号圧を出力するリニヤソレノイド弁とが備えられており、このロクアップクラッチコントロール弁によりロックアップクラッチの係合および解放状態が制御されたり、或いは解放領域と係合領域との間でスリップ制御が実行されるようになっている。
特開平５−９９３３１号公報

ところで、上記のような従来の車両用直結クラッチ付流体式伝動装置の油圧制御装置では、切換用電磁弁およびリニヤソレノイド弁の他に、ロックアップリレー弁およびロックアップコントロール弁という、それぞれスプール弁子を備えた２つの切換弁および制御弁が備えられているため、油圧制御装置の構成が複雑化し、ひいては、油圧制御装置の大型化を招くという問題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、構成が簡略化されて小型化が可能な車両用ロックアップクラッチ付流体式伝動装置の油圧制御装置を提供することにある。

斯る目的を達成するための、本発明の要旨とするところは、係合側油室および解放側油室の圧力差に応じてロックアップクラッチが作動させられる車両用ロックアップクラッチ付流体式伝動装置の油圧制御装置であって、(a) 切換用電磁ソレノイドの作動に応答して２位置に切り換えられ、第１位置に切り換えられたときには前記係合側油室に油圧を供給する一方、第２位置に切り換えられたときには前記解放側油室に油圧を供給するように前記係合側油室および解放側油室に接続される油路の切り換えを行うロックアップリレー弁と、(b) 電磁力によってスプール弁子を駆動し、該スプール弁子の駆動を通して出力油圧の調圧を行うリニアソレノイド弁とを有し、(c) 前記ロックアップリレー弁が前記第１位置に切り換えられたときには前記リニアソレノイド弁の出力油圧が解放側油室に供給されるように前記ロックアップリレー弁と前記リニアソレノイド弁とが接続されるとともに、前記リニアソレノイド弁のスプール弁子の一端に前記係合側油室の油圧が作用され且つ他端に前記解放側油室の油圧が作用されるように、前記係合側油室および解放側油室の各々と前記リニアソレノイド弁とが接続されており、(d) 前記リニアソレノイド弁のスプール弁子は、前記出力油圧を出力する出力ポートと元圧が供給される入力ポートとの間を開閉するものであり、(e) 前記スプール弁子を開弁方向に付勢する電磁力をＦ _SOL 、前記係合側油室の油圧に基づいてそのスプール弁子を開弁方向に付勢する付勢力をＦ _ON 、前記解放側油室の油圧に基づいてそのスプール弁子を閉弁方向に付勢する付勢力をＦ _OFF 、スプリングによってそのスプール弁子を閉弁方向に付勢する付勢力をＦ _S としたとき、前記スプール弁子は、次式（１）が釣り合うように作動させられるものである。
Ｆ _SOL ＝Ｆ _OFF ＋Ｆ _S −Ｆ _ON ・・・（１）

このようにすれば、ロックアップリレー弁を第１位置に切り換えることによりロックアップクラッチを係合できる一方、第２位置に切り換えることによりロックアップクラッチを解放できる。また、ロックアップクラッチを係合する際、リニアソレノイド弁の出力油圧が流体式伝動装置の解放側油室に供給されるとともに、リニアソレノイド弁のスプール弁子には、係合側油室と解放側油室との圧力差が作用するため、スプール弁子は、リニヤソレノイドからの電磁力と上記圧力差とが釣り合うように駆動されることになり、これにより、上記圧力差が所望の値となるように出力油圧を調圧することができる。すなわち、ロックアップリレー弁とリニアソレノイド弁との２つの弁でスリップ制御を含め、ロックアップクラッチの係合や解放を制御することができる。このため、従来の油圧制御装置のロックアップコントロール弁が省略された状態となることから、構成が簡略化されて小型化が可能な車両用ロックアップクラッチ付流体式伝動装置の油圧制御装置が得られる。また、前記リニアソレノイド弁のスプール弁子は、前記出力油圧を出力する出力ポートと元圧が供給される入力ポートとの間を開閉するものであり、前記電磁力によってスプール弁子を開弁方向に付勢する電磁力をＦ _SOL 、前記係合側油室の油圧に基づいてそのスプール弁子を開弁方向に付勢する推力をＦ _ON 、前記解放側油室の油圧に基づいてそのスプール弁子を閉弁方向に付勢する推力をＦ _OFF 、スプリングによってそのスプール弁子を閉弁方向に付勢する推力をＦ _S としたとき、前記スプール弁子は、次式（１）が釣り合うように作動させられるものであるため、係合側油室と解放側油室との圧力差に対応する推力（Ｆ _OFF −Ｆ _ON ）およびスプリングの推力Ｆ _S とスプール弁子を開弁方向に付勢する電磁力Ｆ _SOL とが釣り合うようにスプール弁子が作動させられるので、その圧力差が所望の値となるようにリニアソレノイド弁の出力油圧を安定的に調節することができる。
Ｆ _SOL ＝Ｆ _OFF ＋Ｆ _S −Ｆ _ON ・・・（１）

ここで、好適には、前記ロックアップリレー弁は、前記第１位置に切り換えられたときに前記リニアソレノイド弁の出力油圧を前記解放側油室に作用させるものである。このようにすれば、リニアソレノイド弁の出力油圧が零であれば流体伝動装置のロックアップクラッチが係合状態とされ、その出力油圧が上昇させられると、係合側油室と解放側油室との圧力差が減少してロックアップクラッチの係合容量が減少し、そのロックアップクラッチのスリップ制御が可能となる。

また、好適には、前記流体伝動装置は、解放側油室に連通する解放側ポートと、係合側油室に連通する２つの第１係合側ポートおよび第２係合側ポートとを有する所謂３ウエイ型である。この３ウエイ型の流体伝動装置は、ロックアップクラッチが係合状態であるときでも、第１係合側ポートから第２係合側ポートへの係合側油室内の作動油の循環が行われる。この場合、前記ロックアップリレー弁は、前記ロックアップクラッチを係合状態とさせる第１位置に切り換えられているときには前記第２係合側ポートからの作動油の流出を許容し、リニアソレノイド弁へ供給する。リニアソレノイド弁は、その出力油圧の圧力が上昇する程、係合側油室内の作動油の排出量を増加させる。これにより、ロックアップクラッチが係合状態であっても、第１係合側ポートから係合側油室に供給された作動油が第２係合側ポートから流出させられるので流体伝動装置の係合側油室における作動油の循環が行われる。このとき、リニアソレノイド弁により、流体伝動装置の解放側油圧へ供給される出力油圧の上昇にともなってすなわちロックアップクラッチのスリップ量の増加にともなって上記第２係合側ポートから流出量が増加させられるので、流体伝動装置の過熱が好適に抑制される。

ここで、好適には、前記流体伝動装置は、解放側油室に連通する解放側ポートと、係合側油室に連通する係合側ポートとを有する所謂２ウエイ型であってもよいし、解放側油室に連通する解放側ポートと、係合側油室に連通する２つの第１係合側ポートおよび第２係合側ポートとを有する所謂３ウエイ型であってもよい。

また、前記ロックアップリレー弁は、オンオフ駆動される電磁弁からの信号圧がスプール弁子に作用させられることにより第１位置および第２位置のいずれかへ切り換えられるように構成されていてもよいし、電磁ソレノイドの推力がスプール弁子に直接作用させられる直接駆動型に構成されていてもよい。

また、前記リニヤソレノイド弁は、リニヤソレノイド（連続的に推力が変化させられる電磁ソレノイド）を有する弁から連続的に変化させられる信号圧がスプール弁子に作用させられることにより調圧作動させられるように構成されてもよいし、電磁ソレノイドの推力がスプール弁子に直接作用させられることにより調圧作動させられる直接駆動型に構成されてもよい。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例の油圧制御装置が適用された車両用動力伝達装置の骨子図である。図において、エンジン１０の動力は、流体式伝動装置の一種であるロックアップクラッチ付トルクコンバータ１２、３組の遊星歯車装置などから構成された有段式自動変速機１４、および図示しない差動歯車装置などを経て駆動輪へ伝達されるようになっている。

上記トルクコンバータ１２は、エンジン１０のクランク軸１６と連結されているポンプ翼車１８と、上記自動変速機１４の入力軸２０に固定され、ポンプ翼車１８からのオイルを受けて回転させられるタービン翼車２２と、一方向クラッチ２４を介して非回転部材であるハウジング２６に固定されたステータ翼車２８と、ダンパ３０を介して上記入力軸２０に連結されたロックアップクラッチ３２と作動油が供給される係合側ポート２９および作動油が排出される解放側ポート３１とを備えている。トルクコンバータ１２内の空間は、ロックアップクラッチ３２によって上記係合側ポート２９に連通する係合側油室３５と上記解放側ポート３１に連通する解放側油室３３とに分割されており、係合側油室３５よりも解放側油室３３内の油圧が高められると、ロックアップクラッチ３２が非係合状態とされるので、トルクコンバータ１２の入出力回転速度比に応じた増幅率でトルクが伝達される。しかし、解放側油室３３よりも係合側油室３５内の油圧が高められると、ロックアップクラッチ３２が係合状態とされるので、トルクコンバータ１２の入出力部材であるクランク軸１６および入力軸２０が相互に直結状態とされる。

自動変速機１４は、同軸上に配設された３組のシングルピニオン型遊星歯車装置３４，３６，３８と、前記入力軸２０と、遊星歯車装置３８のリングギアとともに回転する出力歯車３９と前記差動歯車装置との間で動力を伝達するカウンタ軸（出力軸）４０とを備えている。それら遊星歯車装置３４，３６，３８の構成要素の一部は互いに一体的に連結されるだけでなく、３つのクラッチＣ₀ 、Ｃ₁ 、Ｃ₂ によって互いに選択的に連結されている。また、上記遊星歯車装置３４，３６，３８の構成要素の一部は、４つのブレーキＢ₀ 、Ｂ₁ 、Ｂ₂ 、Ｂ₃ によってハウジング２６に選択的に連結されるとともに、さらに、構成要素の一部は３つの一方向クラッチＦ₀ 、Ｆ₁ 、Ｆ₂ によってその回転方向により相互に若しくはハウジング２６と係合させられるようになっている。

上記クラッチＣ₀ 、Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、ブレーキＢ₀ 、Ｂ₁ 、Ｂ₂ 、Ｂ₃ は、例えば多板式のクラッチや１本または巻付け方向が反対の２本のバンドを備えたバンドブレーキ等にて構成され、それぞれ油圧アクチュエータによって作動させられるようになっており、後述の電子制御装置４２によりそれ等の油圧アクチュエータの作動がそれぞれ制御されることにより、図２に示されているように変速比Ｉ（＝入力軸２０の回転速度／カウンタ軸４０の回転速度）がそれぞれ異なる前進４段・後進１段の変速段が得られる。図２において、「１st」、「２nd」、「３rd」、「O/D(オーバドライブ）」は、それぞれ前進側の第１速ギア段，第２速ギア段，第３速ギア段，第４速ギア段を表しており、上記変速比は第１変ギア段から第４速ギア段に向かうに従って順次小さくなる。なお、上記トルクコンバータ１２および自動変速機１４は、軸線に対して対称的に構成されているため、第１図においては入力軸２０の回転軸線の下側およびカウンタ軸４０の回転軸線の上側を省略して示してある。

そして、油圧制御回路４４には、上記自動変速機１４のギア段を制御するための変速制御用油圧制御回路４４ａと、ロックアップクラッチ３２の係合を制御するためのクラッチ制御用油圧制御回路４４ｂとが設けられている。変速制御用油圧制御回路は、よく知られているようにソレノイドNo.1およびソレノイドNo.2によってそれぞれオンオフ駆動される第１電磁弁４６および第２電磁弁４８を備えており、それら第１電磁弁４６および第２電磁弁４８の作動の組み合わせによって図２に示すようにクラッチＣ₀ 、Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、ブレーキＢ₀ 、Ｂ₁ 、Ｂ₂ 、Ｂ₃ が選択的に作動させられて前記第１速ギア段乃至第４速ギア段のうちのいずれかが成立させられるようになっている。なお、上記クラッチＣ₀ 、Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、ブレーキＢ₀ 、Ｂ₁ 、Ｂ₂ 、Ｂ₃ は、個々に設けられた直接圧制御弁によってそれらの係合圧がそれぞれ制御されてもよい。

上記クラッチ制御用油圧制御回路４４ｂは、たとえば図３に示すように、切換用電磁ソレノイド４９によりオンオフ作動させられて切換用信号圧Ｐ_swを発生する第３電磁弁５０と、その切換用信号圧Ｐ_swに従ってロックアップクラッチ３２を解放状態とする解放側位置（第２位置）とロックアップクラッチ３２を係合状態とする係合側位置（第１位置）とに切り換えられるロックアップリレー弁（クラッチ切換弁）５２と、電子制御装置４２から供給される駆動電流Ｉ_sol に対応したスリップ制御用推力Ｆ_SOL を発生するリニアソレノイド５４を有し、リニアソレノイド５４から出力される推力Ｆ_SOL に従って係合側油室３５および解放側油室３３の圧力差ΔＰ（＝Ｐ_on−Ｐ_off ）を連続的に調節し、ロックアップクラッチ３２のスリップ量を制御するリニアソレノイド弁（スリップ制御弁）５６とを備えている。本実施例では、上記第３電磁弁５０およびロックアップリレー弁５２がクラッチ切換弁装置として機能し、上記リニアソレノイド５４を備えたリニアソレノイド弁５６はスリップ制御弁装置として機能している。

上記油圧制御回路４４には、図示しないタンクに還流した作動油をストレーナ５８を介して吸引して圧送するためにたとえばエンジン１０によって駆動されるポンプ６０が設けられており、そのポンプ６０から圧送された作動油圧は、リリーフ（オーバフロー）形式の第１調圧弁６２により第１ライン油圧Ｐ₁ に調圧されるようになっている。この第１調圧弁６２は、図示しないスロットル弁開度検知弁から出力されたスロットル圧に対応して大きくなる第１ライン圧Ｐ₁ を発生させ、第１ライン油路６４を介して出力する。第２調圧弁６６も、リリーフ（オーバフロー) 形式の調圧弁であって、第１調圧弁６２から流出させられた作動油を上記スロットル圧に基づいて調圧することにより、エンジン１０の出力トルクに対応した第２ライン圧Ｐ₂ を発生させる。第３調圧弁６８は、上記第１ライン圧Ｐ₁ を元圧とする減圧弁であって、予め設定された大きさの一定のモジュレータ圧（第３ライン圧）Ｐ_M を発生させる。

前記ロックアップリレー弁５２は、解放側油室３３と連通する解放側ポート８０、係合側油室３５と連通する係合側ポート８２、第２ライン圧Ｐ₂ が供給される入力ポート８４、ロックアップクラッチ３２の解放時に係合側油室３５内の作動油が排出される第１排出ポート８６、ロックアップクラッチ３２の係合時に解放側油室３３内の作動油が排出される第２排出ポート８８と、それらのポートの接続状態を切り換えるスプール弁子９２と、そのスプール弁子９２をオフ側位置に向かって付勢するスプリング９４と、スプール弁子９２の端面に第３電磁弁５０からの切換用信号圧Ｐ_swを作用させてオン側位置へ向かう推力を発生させるためにその切換用信号圧Ｐ_swを受け入れる油室１０２とを備えている。

第３電磁弁５０は、非励磁状態（オフ状態）では前記切換用信号圧Ｐ_swをドレン圧とするが、励磁状態（オン状態）では切換用信号圧Ｐ_swをモジュレータ圧Ｐ_M とし、油室１０２に作用させる。このため、第３電磁弁５０がオフ状態であるときには、油室１０２には第３電磁弁５０からの切換用信号圧Ｐ_swが実質的に作用させられず、スプール弁子９２はスプリング９４の付勢力にしたがってオフ側位置に位置させられることから、入力ポート８４と解放側ポート８０、係合側ポート８２と第１排出ポート８６がそれぞれ連通させられるので、解放側油室３３内の解放側油圧Ｐ_off は係合側油室３５内の係合側油圧Ｐ_onよりも高められてロックアップクラッチ３２が解放されると同時に、係合側油室３５内の作動油は上記第１排出ポート８６、オイルクーラ１０４、および逆止弁１０６を介してドレンへ排出される。

また、反対に第３電磁弁５０がオン状態であるときには、第３電磁弁５０からの切換用信号圧Ｐ_swが油室１０２に作用させられてスプール弁子９２はスプリング９４の付勢力に抗してオン側位置に位置させられることから、入力ポート８４と係合側ポート８２、解放側ポート８０と第２排出ポート８８がそれぞれ連通させられるので、係合側油室３５内の係合側油圧Ｐ_onは解放側油室３３内の解放側油圧Ｐ_off よりも高められてロックアップクラッチ３２が係合されると同時に、解放側油室３３内の作動油は上記第２排出ポート８８およびリニアソレノイド弁５６を介してドレンへ排出される。図３のロックアップリレー弁５２において、斜めの実線および破線はスプール弁子９２の切り換え機能を示し、実線はロックアップクラッチ３２を係合側とする第１位置の切換状態を、破線はロックアップクラッチ３２を解放側とする第２位置の切換状態をそれぞれ示している。

前記リニアソレノイド５４を備えたリニアソレノイド弁５６は、第３調圧弁６８で発生させられる一定の第３ライン圧Ｐl₃を元圧とし、それを減圧して出力油圧（スリップ制御用信号圧）Ｐ_soL を出力する弁であって、電子制御装置４２からの駆動電流Ｉ_sol が大きくなるほど大きくなる出力油圧Ｐ_soL を発生させ、この出力油圧Ｐ_soL を第１位置に切り換えられているロックアップリレー弁５２を通して解放側油室３３に作用させる。このときの出力油圧Ｐ_soL は解放側油室３３内の油圧となり、出力油圧Ｐ_soL がドレン圧まで低下させられるとロックアップクラッチ３２が完全係合状態とされ、出力油圧Ｐ_soL が上昇させられるとロックアップクラッチ３２の係合容量が減少してスリップが開始され、出力油圧Ｐ_soL の増減によってスリップ量も増減させられる。

図４は、上記リニアソレノイド弁５６の構成を詳しく示す断面図である。図４において、リニアソレノイド弁５６は、モジュレータ圧（第３ライン圧）Ｐ_M が供給される供給ポート１１０、ドレンポート１１１、および出力油圧Ｐ_soL を出力する出力ポート１１２と、それら供給ポート１１０と出力ポート１１２との間を開閉するために軸心方向に移動可能に設けられたスプール弁子１１４と、そのスプール弁子１１４を閉弁方向へ付勢するスプリング１１６と、駆動電流Ｉ_soL に従ってスプール弁子１１４にその開弁方向の推力を直接的に付与するリニヤソレノイド５４と、係合側油室３５内の係合側油圧Ｐ_onをスプール弁子１１４に作用させてその開弁方向の推力を発生させるためにその係合側油圧Ｐ_onを受け入れる油室１２０と、上記スプリング１１６を収容するとともに、解放側油室３３内の解放側油圧Ｐ_off をスプール弁子１１４の端面に作用させてその閉弁方向の推力を発生させるためにその解放側油圧Ｐ_off を受け入れる油室１２２とを備えている。上記リニヤソレノイド５４は、良く知られた電磁ソレノイドであって、その駆動電流Ｉ_soL の増加に従って電磁力（出力）が連続的に増加するように構成されたものである。

以上のように構成されたリニアソレノイド弁５６では、電磁力によってリニヤソレノイド５４からスプール弁子１１４に付与されるその開弁方向の電磁力（推力）をＦ_SOL 、係合側油室３５内の係合側油圧Ｐ_onに基づいてスプール弁子１１４を開弁方向に付勢する推力をＦ_ON、解放側油室３３内の解放側油圧Ｐ_off に基づいてスプール弁子１１４を閉弁方向に付勢する推力をＦ_OFF 、スプリング１１６によってスプール弁子１１４を閉弁方向に付勢する推力をＦ_S としたとき、スプール弁子１１４は、次式（１）が成立するように作動させられる。すなわち、係合側油室３５内の係合側油圧Ｐ_onと解放側油室３３内の解放側油圧Ｐ_off との圧力差ΔＰ（＝Ｐ_on−Ｐ_off ）に対応する推力（Ｆ_OFF −Ｆ_ON）およびスプリングの推力Ｆ_S とスプール弁子１１４を開弁方向に付勢する電磁力Ｆ_SOL とが釣り合うようにスプール弁子１１４が作動させられるので、その圧力差が所望の値となるようにリニアソレノイド弁５６の出力油圧Ｐ_soL を調節することができる。上記スプール弁子１１４の油室１２２（スプリング１１６）側のランド１１４ａおよび中間のランド１１４ｂの断面積をＡ₁ 、スプール弁子１１４のリニアソレノイド５４側のランド１１４ｃの断面積をＡ₂ とすると、係合側油圧Ｐ_onに基づいてスプール弁子１１４を開弁方向に付勢する推力Ｆ_ONは（２）式により表され、解放側油圧Ｐ_off に基づいてスプール弁子１１４を閉弁方向に付勢する推力Ｆ_OFF は（３）式により表される。

Ｆ_SOL ＝Ｆ_OFF ＋Ｆ_S −Ｆ_ON ・・・（１）
Ｆ_ON＝Ｐ_on×（Ａ₁ −Ａ₂ ） ・・・（２）
Ｆ_OFF ＝Ｐ_off ×Ａ₁ ・・・（３）

ロックアップクラッチ３２の係合容量すなわちスリップ量が制御される状態では、上記リニアソレノイド弁５６の出力油圧Ｐ_soL が第１位置に切り換えられているロックアップリレー弁５２を通して解放側油室３３に供給されて、解放側油圧Ｐ_off はその出力油圧Ｐ_soL と同じ値とされると同時に、第２ライン圧Ｐ₂ がロックアップリレー弁５２を通して係合側油室３５に供給されて、係合側油圧Ｐ_onはその第２ライン圧Ｐ₂ と同じ値とされる。このため、ロックアップリレー弁５２の出力油圧Ｐ_soL は、（１）、（２）および（３）から導かれた（４）式により表される。（４）式において、Ｆ_S およびＰ_on（Ａ₁ −Ａ₂ ）は一定値であり、リニヤソレノイド５４の電磁力（推力）Ｆ_SOL はその駆動電流Ｉ_soL の関数であるから、出力油圧Ｐ_soL と駆動電流Ｉ_soL との間には一対一の関係があり、出力油圧Ｐ_soL 、それにより形成される圧力差ΔＰ（＝Ｐ_on−Ｐ_off ）、その圧力差ΔＰに対応するロックアップクラッチ３２のスリップ量が上記駆動電流Ｉ_soL によって制御される。

Ｐ_soL ＝［Ｆ_SOL −Ｆ_S ＋Ｐ_on（Ａ₁ −Ａ₂ ）］／Ａ₁ ・・（４）

ここで、リニアソレノイド弁５６では、前記油室１２２に導かれる解放側油室３３内の解放側油圧Ｐ_off （＝Ｐ_soL ）が上昇すると、その解放側油圧Ｐ_off に基づく閉弁方向の推力Ｆ_OFF が増加することから、何らかの原因でその解放側油圧Ｐ_off が上昇しようとすると上記推力Ｆ_OFF が増加してその上昇が抑制され、圧力差ΔＰ（＝Ｐ_on−Ｐ_off ）の変化が抑制される。反対に、前記油室１２０に導かれる係合側油室３５内の係合側油圧Ｐ_onが上昇すると、その係合側油圧Ｐ_onに基づく開弁方向の推力Ｆ_onが増加することから、何らかの原因でその係合側油圧Ｐ_onが上昇しようとすると上記推力Ｆ_onが増加して出力油圧Ｐ_soL が上昇させられ、圧力差ΔＰ（＝Ｐ_on−Ｐ_off ）の変化が抑制される。このようなリニアソレノイド弁５６の作動により、外乱などに拘わらず、駆動電流Ｉ_soL に対応する圧力差ΔＰ（＝Ｐ_on−Ｐ_off ）が安定的に得られる。上記油室１２０および１２２は実際の係合側油圧Ｐ_onおよび解放側油圧Ｐ_off を調圧作動に反映させるための油圧フィードバック油室としても機能している。

図１に戻って、電子制御装置４２は、ＣＰＵ１８２、ＲＯＭ１８４、ＲＡＭ１８６、図示しないインターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータであって、それには、エンジン１０の吸気配管に設けられたスロットル弁開度を検出するスロットルセンサ１８８、エンジン１０の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ１９０、自動変速機１４の入力軸２０の回転速度を検出する入力軸回転センサ１９２、自動変速機１４のカウンタ軸４０の回転速度を検出するカウンタ軸回転センサ１９４、シフト操作レバー１９６の操作位置、すなわちＬ、Ｓ、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐレンジのいずれかを検出するための操作位置センサ１９８から、スロットル弁開度θ_thを表す信号、エンジン回転速度Ｎ_e （ポンプ翼車回転速度Ｎ_P 、すなわちロックアップクラッチ３２の入力側回転速度）を表す信号、入力軸回転速度Ｎ_in（タービン翼車回転速度Ｎ_T 、すなわちロックアップクラッチ３２の出力側回転速度）を表す信号、出力軸回転速度Ｎ_out を表す信号、シフト操作レバー１９６の操作位置Ｐ_s を表す信号がそれぞれ供給されるようになっている。上記電子制御装置４２のＣＰＵ１８２は、ＲＡＭ１８６の一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭ１８４に記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、自動変速機１４の変速制御およびロックアップクラッチ３２の係合制御を実行するために第１電磁弁４６、第２電磁弁４８、第３電磁弁５０、およびリニアソレノイド弁５６をそれぞれ制御する。

上記変速制御では、予めＲＯＭ１８４に記憶された複数種類の変速線図から実際の変速ギア段に対応した変速線図が選択され、その変速線図から車両の走行状態、たとえばスロットル弁開度θ_thと出力軸回転速度Ｎ_out から算出された車速とに基づいて変速ギア段が決定され、その変速ギア段が得られるように第１電磁弁４６、第２電磁弁４８が駆動されることにより、自動変速機１４のクラッチＣ₀ ，Ｃ₁ ，Ｃ₂ 、およびブレーキＢ₀ ，Ｂ₁ ，Ｂ₂ ，Ｂ₃ の作動が制御されて前進４段のうちのいずれかのギア段が成立させられる。なお、図２はシフト操作レバー１９６の各シフトレンジにおける変速段と、その変速段を成立させる際のソレノイド，クラッチ，ブレーキ，および一方向クラッチの作動状態を示したものであり、ソレノイドの欄の「○」，「×」印はそれぞれ励磁状態，非励磁状態であることを表している。また、クラッチおよびブレーキの欄の「○」印は係合状態を表しており、無印は非係合状態を表している。更に、一方向クラッチの欄の「○」印は正駆動時に係合状態となることを表しており、無印は非係合状態を表している。

上記ロックアップクラッチ３２の係合制御では、予めＲＯＭ１８４に記憶された良く知られた関係から、車両の走行状態たとえば出力軸回転速度（車速）Ｎ_out およびスロットル弁開度θ_thに基づいてロックアップクラッチ３２の解放領域、スリップ制御領域、係合領域のいずれであるかが判断される。この関係は、予め記憶された複数種類の関係から実際のギア段に応じて選択されたものである。上記係合領域と解放領域の境界線より解放領域側であって低スロットル弁開度側には、運転性を損なうことなく燃費を可及的によくするために連結効果を維持しつつエンジン１０のトルク変動を吸収するスリップ制御領域が設けられている。

上記車両の走行状態が上記係合領域内にあると判断されると、第３電磁弁５０が励磁されてロックアップリレー弁５２が第１位置（オン状態）とされると同時にリニアソレノイド弁５６に対する駆動電流Ｉ_soL が最小駆動電流（定格値）に設定されので、ロックアップクラッチ３２が係合させられる。また、車両の走行状態が上記解放領域内にあると判断されると、第３電磁弁５０が非励磁とされてロックアップリレー弁５２が第２位置（オフ状態）とされるので、ロックアップクラッチ３２が解放される。そして、車両の走行状態が上記スリップ制御領域内にあると判断されると、第３電磁弁５０が励磁されてロックアップリレー弁５２が第１位置（オン状態）とされると同時に、リニアソレノイド弁５６に対する駆動電流Ｉ_soL が調節される。たとえば目標スリップ回転速度Ｎ_slip ^T と実際のスリップ回転速度Ｎ_slip（＝Ｎ_e −Ｎ_T ）との偏差ΔＮ（＝Ｎ_slip−Ｎ_slip ^T ）が解消されるようにリニアソレノイド５４に対する駆動電流Ｉ_sol が算出され、その駆動電流Ｉ_soL が出力される。なお、上記リニアソレノイド弁５６に対する駆動電流Ｉ_soL の供給時期は、厳密には上記第３電磁弁５０の励磁と同時でなくてもよいが、少なくともロックアップリレー弁５２の切換完了前においてリニアソレノイド弁５６のスプール弁子１１４がスリップ制御開始時にそのスリップ制御作動位置となっているように決定されている。

上述のように、本実施例によれば、ロックアップリレー弁５２を第１位置に切り換えることによりロックアップクラッチ３２を係合できる一方、第２位置に切り換えることによりロックアップクラッチ３２を解放できる。また、ロックアップクラッチ３２を係合する際、リニアソレノイド弁５６の出力油圧Ｐ_soL がトルクコンバータ１２の解放側油室３３に供給されるとともに、リニアソレノイド弁５６のスプール弁子１１４には、係合側油室３５と解放側油室３３との圧力差ΔＰ（＝Ｐ_on−Ｐ_off ）が作用するため、スプール弁子１１４は、リニヤソレノイド５４からの電磁力と上記圧力差とが釣り合うように駆動されることになり、これにより、上記圧力差ΔＰが所望の値となるように出力油圧Ｐ_soL を安定的に調圧することができる。すなわち、ロックアップリレー弁５２とリニアソレノイド弁５６との２つの弁でスリップ制御を含め、ロックアップクラッチ３２の係合や解放を制御することができる。このため、従来の油圧制御装置のロックアップコントロール弁が省略された状態となることから、構成が簡略化されて小型化が可能なロックアップクラッチ３２付トルクコンバータ１２の油圧制御装置が得られる。

また、本実施例では、ロックアップリレー弁５２は、その第１位置に切り換えられたときにリニアソレノイド弁５６の出力油圧Ｐ_soL を解放側油室３３に作用させるものであることから、リニアソレノイド弁５６の出力油圧Ｐ_soL が零であればトルクコンバータ１２のロックアップクラッチ３２が係合状態とされ、その出力油圧Ｐ_soL が上昇させられると、係合側油室３５と解放側油室３３との圧力差ΔＰ（＝Ｐ_on−Ｐ_off ）が減少してロックアップクラッチ３２の係合容量が減少し、そのロックアップクラッチ３２のスリップ制御が可能となる。

また、本実施例では、リニアソレノイド弁５６のスプール弁子１１４は、出力油圧Ｐ_soL を出力する出力ポート１１２と元圧（モジュレータ圧Ｐ_M ）が供給される入力ポート１１２との間を開閉するものであり、前記スプール弁子１１４は、前記（１）式が釣り合うように作動させられることから、係合側油室３５と解放側油室３３との圧力差ΔＰ（＝Ｐ_on−Ｐ_off ）に対応する推力（Ｆ_OFF −Ｆ_ON）およびスプリングの推力Ｆ_S とスプール弁子１１４を開弁方向に付勢する電磁力Ｆ_SOL とが釣り合うようにスプール弁子１１４が作動させられるので、その圧力差が所望の値となるようにリニアソレノイド弁５６の出力油圧を安定的に調節することができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図５は、本発明の他の実施例のクラッチ制御用油圧制御回路４４ｂの要部構成を示す図であり、図６は図５の実施例のクラッチ制御用油圧制御回路４４ｂに用いられているリニアソレノイド弁５６の構成を説明する断面図である。

図５および図６において、本実施例のトルクコンバータ１２は、解放側油室３３に連通する解放側ポート３１と、係合側油室３５に連通する２つの（第１の）係合側ポート２９および第２の係合側ポート２７とを有する所謂３ウエイ型である。この３ウエイ型のトルクコンバータ１２は、ロックアップクラッチ３２が係合状態であるときでも係合側油室３５からの作動油の流出を許容し、係合側ポート２９から第２の係合側ポート２７への係合側油室３５内の作動油の循環が行われることが可能とされている。ロックアップリレー弁５２のスプール弁子９２は、第１位置にあるときには、上記トルクコンバータ１２の第２の係合側ポート２７と接続された第２の係合側ポート１３０を第１排出ポート８６に接続させて、ロックアップクラッチ３２が係合状態であるときでも、トルクコンバータ１２の係合側油室３５から排出される作動油をクーラ１０４を介して循環させ、第２位置にあるときには、上記トルクコンバータ１２の第２の係合側ポート２７と接続された第２の係合側ポート１３０を第２の排出ポート１３２に接続し、リニアソレノイド弁５６を通して排出させる。

リニヤソレノイド弁５６のスプール弁子１１４は、そのランド１１４a のスプリング１１６側にランド１１４ｄを備え、そのランド１１４ｄによって、前記第２の排出ポート１３２と連通するポート１３４と排出ポート１３６との間を開閉し、スプール弁子１１４が油室１２２側へ向かうほどすなわち出力油圧Ｐ_soL の圧力が上昇する程、係合側油室３５内の作動油の排出量を増加させる。これにより、ロックアップクラッチ３２が係合状態であっても、第１係合側ポート２９から係合側油室３５に供給され且つ第２の係合側ポート２７から流出させられるとともに、ロックアップリレー弁５２のポート１３０および１３２を通してポート１３４へ排出された作動油の流量が、トルクコンバータ１２の解放側油室３３へ供給される出力油圧Ｐ_soL の上昇にともなってすなわちロックアップクラッチ３２のスリップ量の増加にともなって増加させられるので、トルクコンバータ１２の過熱が好適に抑制される。

本実施例によれば、前述の実施例と同様の効果が得られるのに加えて、ロックアップクラッチ３２の係合状態であっても係合側油室３５内の作動油の循環が行われるとともに、出力油圧Ｐ_soL の上昇にともなってすなわちロックアップクラッチ３２のスリップ量の増加にともなってその作動油の循環量が増加させられるので、トルクコンバータ１２の過熱が好適に抑制される。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例のクラッチ制御用油圧制御回路４４ｂでは、第１ライン圧Ｐ₁ を調圧するための第１調圧弁６２、および第２ライン圧Ｐ₂ を調圧するための第２調圧弁６６が備えられ、第２ライン圧Ｐ₂ がトルクコンバータ１２へ供給される作動油の元圧として用いられていたが、その元圧を発生させるものは必ずしも第２調圧弁６６により調圧された第２ライン圧Ｐ₂ でなくてもよく、第１調圧弁６２により調圧された第１ライン圧Ｐ₁ であってもよいし、他の調圧弁により調圧された圧力や、未調圧の圧力であってもよい。

また、前述の実施例のクラッチ制御用油圧制御回路４４ｂでは、一定の大きさのモジュレータ圧Ｐ_M を調圧するための第３調圧弁６８が設けられ、そのモジュレータ圧Ｐ_M が第３電磁弁５０およびリニヤソレノイド弁５６の元圧として用いられていたが、必ずしも第３調圧弁６８により調圧されたモジュレータ圧Ｐ_M でなくてもよく、第１調圧弁６２或いは第２調圧弁６６により調圧された第１ライン圧Ｐ₁ 或いは第２ライン圧Ｐ₂ であってもよいし、他の調圧弁により調圧された圧力や、未調圧の圧力であってもよい。

また、前述の実施例において、ロックアップリレー弁５２或いはリニヤソレノイド弁５６は、その機能を発生させ得る範囲で種々の変更が加えられ得る。たとえば、スプリング９４、１１６の位置、油室、スプール弁子９２、１１４の構成が変更されてもよい。

また、前述の実施例では、トルクコンバータ１２の後段に有段の遊星歯車式自動変速機１４が設けられていたが、無段変速機であってもよいのである。

また、前述の実施例において、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ１２について説明されていたが、ロックアップクラッチ付フルードカップリングであってもよい。要するに、ロックアップクラッチを有する流体式伝動装置であればよいのである。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更が加えられ得るものである。

本発明の一実施例の油圧制御装置が適用された車両用動力伝達装置を示す図である。 図１の流体式伝動装置に備えられた自動変速機において、第１電磁弁および第２電磁弁の作動の組み合わせとそれにより得られる変速段との関係を説明する図表である。 図１の油圧制御回路の要部構成を説明する図である。 図３のリニアソレノイド弁の構成を説明する断面図である。 本発明の他の実施例の油圧制御回路の要部構成を説明する図であって、図３に相当する図である。 図５の実施例のリニアソレノイド弁の構成を説明する断面図である。

符号の説明

１２：トルクコンバータ（流体式伝動装置）
３２：ロックアップクラッチ（直結クラッチ）
３３：解放側油室
３５：係合側油室
４４：油圧制御回路（油圧制御装置）
４９：切換用電磁ソレノイド
５０：第３電磁弁
５２：ロックアップリレー弁
５４：リニアソレノイド
５６：リニヤソレノイド弁

Claims (2)

1. 係合側油室および解放側油室の圧力差に応じてロックアップクラッチが作動させられる車両用ロックアップクラッチ付流体式伝動装置の油圧制御装置であって、
   切換用電磁ソレノイドの作動に応答して２位置に切り換えられ、第１位置に切り換えられたときには前記係合側油室に油圧を供給する一方、第２位置に切り換えられたときには前記解放側油室に油圧を供給するように前記係合側油室および解放側油室に接続される油路の切り換えを行うロックアップリレー弁と、
   電磁力によってスプール弁子を駆動し、該スプール弁子の駆動を通して出力油圧の調圧を行うリニアソレノイド弁とを、有し、
   前記ロックアップリレー弁が前記第１位置に切り換えられたときには前記リニアソレノイド弁の出力油圧が解放側油室に供給されるように前記ロックアップリレー弁と前記リニアソレノイド弁とが接続されるとともに、前記リニアソレノイド弁のスプール弁子の一端に前記係合側油室の油圧が作用され且つ他端に前記解放側油室の油圧が作用されるように、前記係合側油室および解放側油室の各々と前記リニアソレノイド弁とが接続されており、
   前記リニアソレノイド弁のスプール弁子は、前記出力油圧を出力する出力ポートと元圧が供給される入力ポートとの間を開閉するものであり、
   前記スプール弁子を開弁方向に付勢する電磁力をＦ _SOL 、前記係合側油室の油圧に基づいて該スプール弁子を開弁方向に付勢する付勢力をＦ _ON 、前記解放側油室の油圧に基づいて該スプール弁子を閉弁方向に付勢する付勢力をＦ _OFF 、スプリングによって該スプール弁子を閉弁方向に付勢する付勢力をＦ _S としたとき、前記スプール弁子は、次式（１）が釣り合うように作動させられるものであることを特徴とする車両用直結クラッチ付流体式伝動装置の油圧制御装置。
   Ｆ _SOL ＝Ｆ _OFF ＋Ｆ _S −Ｆ _ON ・・・（１）
2. 前記ロックアップリレー弁は、前記第１位置に切り換えられたときに前記リニアソレノイド弁の出力油圧を前記解放側油室に作用させるものである請求項１の車両用直結クラッチ付流体式伝動装置の油圧制御装置。

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