JP5103348B2 - 油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロックアップクラッチおよび摩擦係合要素の作動状態を制御する油圧制御装置に関する。

自動変速機に組み付けられるトルクコンバータには、走行状況に応じて入力軸と出力軸とを直結するロックアップクラッチが組み込まれている。このロックアップクラッチは、入力軸に連結されるフロントカバーと出力軸に連結されるクラッチプレートとを有しており、クラッチプレートの一方面側にはリリース室が区画され、クラッチプレートの他方面側にはアプライ室が区画されている。アプライ室に作動油を供給してリリース室から作動油を排出することにより、クラッチプレートはフロントカバーに押し付けられ、ロックアップクラッチは締結状態に切り換えられる。一方、リリース室に作動油を供給してアプライ室から作動油を排出することにより、クラッチプレートはフロントカバーから引き離され、ロックアップクラッチは開放状態に切り換えられる(例えば、特許文献１)。

ところで、ロックアップクラッチを締結する際に、単に油路切換弁等を操作して作動油の供給油路や排出油路を切り換えることは、クラッチプレートに作用するアプライ圧とリリース圧との差圧を急激に変化させ、ロックアップクラッチの締結ショックを招く要因となっていた。そこで、特許文献１に記載される油圧制御装置にあっては、リリース室の排出経路に流量制御弁を組み付けることにより、リリース室から排出される作動油の流量を調整可能としている。これにより、アプライ圧とリリース圧との差圧を緩やかに変化させることができ、ロックアップクラッチを滑らかに締結することが可能となる。
特開平１０−３２５４５８号公報

しかしながら、単にリリース室から排出される作動油の流量を制御する回路構造を採用するだけでは、ロックアップクラッチを滑らかに開放することは困難となっていた。すなわち、リリース室から排出される作動油を完全に遮断したとしても、クラッチプレートを開放するためのリリース圧はアプライ圧を下回ることから、ロックアップクラッチを完全に開放することは不可能である。このため、従来の油圧制御装置においては、流量制御弁を制御してロックアップクラッチの締結力を低下させた後に、油路切換弁を用いて作動油の供給経路を切り換えることにより、ロックアップクラッチを完全に開放するようにしている。しかしながら、ロックアップクラッチを開放する際に、油路切換弁を用いてアプライ室やリリース室の油路を切り換えることは、大きな圧力変化を招いてロックアップクラッチの開放ショックを引き起こす要因となっていた。

また、自動変速機には発進時に締結されるクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素が設けられているが、これらのクラッチやブレーキについても滑らかに締結状態や開放状態に制御することが望まれている。しかしながら、ロックアップクラッチだけでなく個々のクラッチやブレーキに対して流量制御弁を組み付けることは、油圧制御装置の複雑化や高コスト化を招く要因であった。このため、ロックアップクラッチだけでなくクラッチやブレーキを滑らかに制御することが可能な油圧制御装置の低コスト化が望まれている。

本発明の目的は、ロックアップクラッチと摩擦係合要素を確実かつ滑らかに締結、開放状態に切り換えることにある。

本発明の目的は、簡単な回路構成によってロックアップクラッチと摩擦係合要素とを制御することにある。

本発明の油圧制御装置は、トルクコンバータに設けられるロックアップクラッチの作動状態と、発進時に締結される摩擦係合要素の作動状態とを制御する油圧制御装置であって、前記ロックアップクラッチの締結油室に接続され、前記ロックアップクラッチの締結時には前記締結油室に作動油を供給する一方、開放時には前記締結油室から作動油を排出するアプライ油路と、前記ロックアップクラッチの開放油室に接続され、前記ロックアップクラッチの締結時には前記開放油室から作動油を排出する一方、開放時には前記開放油室に作動油を供給するリリース油路と、前記摩擦係合要素の作動油室に接続され、前記摩擦係合要素の締結時には前記作動油室に作動油を供給する一方、開放時には前記作動油室から作動油を排出する係合要素油路と、第１給排油路と第２給排油路とを備え、流量を調整しながら前記第１給排油路に作動油を供給して前記第２給排油路から作動油を排出する状態と、流量を調整しながら前記第２給排油路に作動油を供給して前記第１給排油路から作動油を排出する状態とに制御されるスリップ制御弁と、前記第１給排油路を前記係合要素油路に連通させる発進制御状態と、前記第１および第２給排油路のいずれか一方を前記アプライ油路に連通させて他方を前記リリース油路に連通させるロックアップ制御状態とに切り換えられる油路切換弁とを有し、前記油路切換弁を発進制御状態に切り換えた状態のもとで、前記スリップ制御弁を制御することにより、前記摩擦係合要素を締結状態と開放状態とに切り換え、前記油路切換弁をロックアップ制御状態に切り換えた状態のもとで、前記スリップ制御弁を制御することにより、前記ロックアップクラッチを締結状態と開放状態とに切り換えることを特徴とする。

本発明の油圧制御装置は、前記油路切換弁に、前記スリップ制御弁を通過させずに作動油を供給する作動油供給路を接続し、前記油路切換弁をロックアップ制御状態に切り換えたときには、前記作動油供給路と前記係合要素油路とを連通させ、前記摩擦係合要素を締結状態に保持することを特徴とする。

本発明の油圧制御装置は、前記油路切換弁に、前記スリップ制御弁を通過させずに作動油を供給する作動油供給路と、前記スリップ制御弁を通過させずに作動油を排出する作動油排出路とを接続し、前記油路切換弁を発進制御状態に切り換えたときには、前記作動油供給路と前記リリース油路とを連通させて前記作動油排出路と前記アプライ油路とを連通させ、前記ロックアップクラッチを開放状態に保持することを特徴とする。

本発明の油圧制御装置は、前記スリップ制御弁に制御油圧を供給制御する電磁弁を有し、前記油路切換弁に、発進制御状態に対応する位置に向けてスプール弁軸を付勢する第１圧力室と、ロックアップ制御状態に対応する位置に向けて前記スプール弁軸を付勢する第２圧力室とを形成し、前記電磁弁からの制御油圧を案内する第１パイロット圧路を前記第１圧力室に接続し、前記係合要素油路から分岐する第２パイロット圧路を前記第２圧力室に接続することを特徴とする。

本発明の油圧制御装置は、前記制御油圧が第１圧力値を上回るように前記電磁弁を制御することにより、前記油路切換弁を発進制御状態に切り換える一方、前記制御油圧が第１圧力値よりも低圧の第２圧力値を下回るように前記電磁弁を制御することにより、前記油路切換弁をロックアップ制御状態に切り換えることを特徴とする。

本発明によれば、第１給排油路に作動油を供給して第２給排油路から作動油を排出する状態と、第２給排油路に作動油を供給して第１給排油路から作動油を排出する状態とに制御されるスリップ制御弁を設け、第１および第２給排油路のいずれか一方をアプライ油路に連通させて他方をリリース油路に連通させるロックアップ制御状態に制御される油路切換弁を設けるようにしたので、ロックアップクラッチを確実かつ滑らかに開放状態に切り換えることが可能となる。

しかも、油路切換弁は、第１給排油路を係合要素油路に連通させる発進制御状態に制御されるため、１つのスリップ制御弁によってロックアップクラッチと摩擦係合要素との作動状態を制御することが可能となる。これにより、油圧制御装置を簡単な回路構成にすることができ、油圧制御装置の低コスト化を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は車両に搭載される無段変速機１０を示すスケルトン図である。図１に示すように、無段変速機１０は、エンジン１１に駆動されるプライマリ軸１２と、これに平行となるセカンダリ軸１３とを有している。プライマリ軸１２とセカンダリ軸１３との間には変速機構１４が設けられており、セカンダリ軸１３と駆動輪１５との間には減速機構１６や差動機構１７が設けられている。

プライマリ軸１２にはプライマリプーリ２０が設けられており、このプライマリプーリ２０は固定シーブ２０ａと可動シーブ２０ｂとによって構成されている。可動シーブ２０ｂの背面側にはプライマリ室２１が区画されており、プライマリ室２１内の圧力を調整してプーリ溝幅を変化させることが可能となっている。また、セカンダリ軸１３にはセカンダリプーリ２２が設けられており、このセカンダリプーリ２２は固定シーブ２２ａと可動シーブ２２ｂとによって構成されている。可動シーブ２２ｂの背面側にはセカンダリ室２３が区画されており、セカンダリ室２３内の圧力を調整してプーリ溝幅を変化させることが可能となっている。さらに、プライマリプーリ２０とセカンダリプーリ２２とには駆動ベルト２４が巻き掛けられており、プーリ２０，２２の溝幅を変化させて駆動ベルト２４の巻き付け径を変化させることにより、プライマリ軸１２からセカンダリ軸１３に対する無段変速が可能となっている。

このような変速機構１４に対してエンジン動力を伝達するため、クランク軸２５とプライマリ軸１２との間にはトルクコンバータ３０および前後進切換機構３１が設けられている。トルクコンバータ３０は、クランク軸２５にフロントカバー３２を介して連結されるポンプインペラ３３と、このポンプインペラ３３に対向するとともにタービン軸３４に連結されるタービンランナ３５とを備えている。このトルクコンバータ３０内には作動油が供給されており、トルクコンバータ３０は作動油を介してポンプインペラ３３からタービンランナ３５にエンジン動力を伝達する構造となっている。

この滑り要素であるトルクコンバータ３０には、エンジン動力の伝達効率を向上させるため、クランク軸２５とタービン軸３４とを直結するロックアップクラッチ３６が設けられている。ロックアップクラッチ３６はタービンランナ３５に連結されるクラッチプレート３７を有しており、このクラッチプレート３７はフロントカバー３２とタービンランナ３５との間に配置されている。クラッチプレート３７のタービンランナ３５側には締結油室としてのアプライ室３８が区画されており、クラッチプレート３７のフロントカバー３２側には開放油室としてのリリース室３９が区画されている。

アプライ室３８に作動油を供給してリリース室３９から作動油を排出することにより、クラッチプレート３７はフロントカバー３２に押し付けられ、ロックアップクラッチ３６はクランク軸２５とタービン軸３４とを直結する締結状態となる。一方、リリース室３９に作動油を供給してアプライ室３８から作動油を排出することにより、クラッチプレート３７はフロントカバー３２から引き離され、ロックアップクラッチ３６はクランク軸２５とタービン軸３４とを切り離す開放状態となる。また、リリース室３９とアプライ室３８との圧力差を調整することにより、フロントカバー３２に対するクラッチプレート３７の押し付け力を調整することができ、ロックアップクラッチ３６を締結状態や開放状態に滑らかに切り換えることが可能となる。

また、前後進切換機構３１は、ダブルピニオン式の遊星歯車列４０、前進クラッチ４１および後退ブレーキ４２を備えている。これら前進クラッチ４１や後退ブレーキ４２を制御することにより、エンジン動力の伝達径路を切り換えることが可能となっている。前進クラッチ４１は、タービン軸３４に固定されるクラッチドラム４１ａと、プライマリ軸１２に固定されるクラッチハブ４１ｂとを備えている。クラッチドラム４１ａとクラッチハブ４１ｂとの間には複数の摩擦プレート４１ｃが設けられており、これら摩擦プレート４１ｃに対面するようにクラッチドラム４１ａ内には油圧ピストン４１ｄが収容されている。クラッチドラム４１ａと油圧ピストン４１ｄとによって区画される作動油室としてのクラッチ室４３に作動油を供給することにより、前進クラッチ４１は締結状態に切り換えられ、タービン軸３４の回転が前進クラッチ４１を介してプライマリプーリ２０に伝達されることになる。このように、摩擦係合要素としての前進クラッチ４１を締結することにより、車両を前進方向に発進させることが可能となる。

また、後退ブレーキ４２を構成するミッションケース４４と遊星歯車列４０のリングギヤ４０ａとの間には、複数の摩擦プレート４２ａが設けられており、これら摩擦プレート４２ａに対面するように油圧ピストン４２ｂが設けられている。ミッションケース４４と油圧ピストン４２ｂとにより区画される作動油室としてのブレーキ室４５に作動油を供給することにより、後退ブレーキ４２は締結状態に切り換えられ、タービン軸３４の回転が遊星歯車列４０を介してプライマリプーリ２０に伝達されることになる。すなわち、摩擦係合要素としての後退ブレーキ４２を締結することにより、遊星歯車列４０を介して回転方向を逆転させることができ、車両を後退方向に発進させることが可能となる。なお、前進クラッチ４１および後退ブレーキ４２を共に開放させることにより、タービン軸３４とプライマリ軸１２とは切り離され、前後進切換機構３１はプライマリ軸１２に動力を伝達しないニュートラル状態となる。

続いて、ロックアップクラッチ３６、前進クラッチ４１、後退ブレーキ４２の油圧制御系について説明する。図２は本発明の一実施の形態である油圧制御装置５０を示す回路図である。図２に示すように、油圧制御装置５０には、エンジン１１に駆動されるオイルポンプ５１が設けられている。このオイルポンプ５１に接続されるライン圧路５２には、オイルポンプから吐出された作動油を所定のライン圧に調圧するライン圧制御弁５３が接続されている。また、ライン圧路５２にはライン圧を所定のクラッチ圧Ｐｃ(例えば０．７ＭＰａ)に調圧するクラッチ圧制御弁５４が接続されている。このクラッチ圧制御弁５４によって調圧されるクラッチ圧Ｐｃは供給油路５５に対して供給されている。さらに、供給油路５５にはクラッチ圧Ｐｃを所定のパイロット圧に調圧するパイロット圧制御弁５６が接続されている。このパイロット圧制御弁５６によって調圧されるパイロット圧は供給油路５７に対して供給されている。また、ライン圧制御弁５３に接続される排出油路５８には、ライン圧制御弁５３から排出される作動油を所定の潤滑圧Ｐｌｕｂ(例えば０．５ＭＰａ)に調圧する潤滑圧制御弁５９が接続されている。この潤滑圧制御弁５９によって調圧される潤滑圧Ｐｌｕｂは供給油路(作動油供給路)６０に対して供給されている。

また、油圧制御装置５０には、ロックアップクラッチ３６や前進クラッチ４１等に作動油を供給制御するスリップ制御弁６１が設けられている。このスリップ制御弁６１は、ハウジング６２とこれに移動自在に収容されるスプール弁軸６３とを有している。ハウジング６２には供給油路５５に連通する供給ポート６２ａが形成されており、この供給ポート６２ａには供給油路５５からクラッチ圧Ｐｃが供給されている。また、ハウジング６２には、給排油路(第１給排油路)６４に連通する給排ポート６２ｂが形成されており、この給排油路６４は後述する油路切換弁８０を介してリリース室３９、クラッチ室４３、ブレーキ室４５に接続されている。さらに、ハウジング６２には、給排油路(第２給排油路)６５に連通する給排ポート６２ｃが形成されており、この給排油路６５は油路切換弁８０を介してアプライ室３８に接続されている。

さらに、スリップ制御弁６１のスプール弁軸６３を作動させるため、スプール弁軸６３にはバネ部材６６が組み付けられ、ハウジング６２には２つのパイロットポート６２ｄ，６２ｅが形成されている。一方のパイロットポート６２ｄにはパイロット圧路６７が接続されており、パイロット圧路６７を介してパイロットポート６２ｄにはデューティ電磁弁６８からのパイロット圧Ｐｄが供給されている。また、他方のパイロットポート６２ｅには、給排油路６４から分岐するパイロット圧路６９が接続されている。さらに、ハウジング６２には２つの排出ポート６２ｆ，６２ｇが形成されており、それぞれの排出ポート６２ｆ，６２ｇには排出油路７０，７１が接続されている。なお、排出油路７０は各潤滑部に連通する排出油路７２に対して接続されており、排出ポート６２ｆから排出された作動油はオイルクーラ７３を経て各潤滑部に供給されている。

ここで、パイロットポート６２ｄに対してパイロット圧Ｐｄを供給制御するデューティ電磁弁６８は、制御ユニット７４からの制御信号に基づき制御される常閉式のデューティソレノイドバルブとなっている。デューティ電磁弁６８のデューティ比が０％に制御されたときには、デューティ電磁弁６８からのパイロット圧Ｐｄが最小値(０)に調圧され、デューティ電磁弁６８のデューティ比が１００％に制御されたときには、デューティ電磁弁６８からのパイロット圧Ｐｄが最大値(Ｐｃ)に調圧される。また、デューティ比を０％〜１００％の間で制御することにより、パイロット圧Ｐｄを最小値〜最大値の間で制御することが可能となっている。

パイロット圧Ｐｄを最小値に向けて引き下げることにより、バネ力によって付勢されるスプール弁軸６３は、第１給排位置(図２において右方向)に向けて移動することになる。これにより、スリップ制御弁６１は、供給ポート６２ａを給排ポート６２ｂに連通させるとともに、給排ポート６２ｃを排出ポート６２ｆに連通させる第１給排状態となる。一方、パイロット圧Ｐｄを最大値に向けて引き上げることにより、パイロット圧Ｐｄによって付勢されるスプール弁軸６３は、第２給排位置(図２において左方向)に向けて移動することになる。これにより、スリップ制御弁６１は、給排ポート６２ｂを排出ポート６２ｇに連通させるとともに、供給ポート６２ａを給排ポート６２ｃに連通させる第２給排状態となる。

なお、パイロット圧Ｐｄを最小値と最大値との間で制御することにより、スプール弁軸６３の作動位置を第１給排位置と第２給排位置との間で自在に調整することが可能となる。スプール弁軸６３を第１給排位置側の所定位置に移動させることにより、スリップ制御弁６１は、開口面積を絞りながら供給ポート６２ａを給排ポート６２ｂに連通させるとともに、開口面積を絞りながら給排ポート６２ｃを排出ポート６２ｆに連通させる状態となる(第１給排状態)。また、スプール弁軸６３を第２給排位置側の所定位置に移動させることにより、スリップ制御弁６１は、開口面積を絞りながら給排ポート６２ｂを排出ポート６２ｇに連通させるとともに、開口面積を絞りながら供給ポート６２ａを給排ポート６２ｃに連通させる状態となる(第２給排状態)。このように、スリップ制御弁６１は、デューティ電磁弁６８からのパイロット圧Ｐｄに基づいて、給排油路６４，６５を流れる作動油量を制御する流量制御弁となっている。

また、給排油路６４，６５の接続先を切り換える油路切換弁８０は、ハウジング８１とこれに移動自在に収容されるスプール弁軸８２とを有している。ハウジング８１には、給排油路６４に連通する給排ポート８１ａが形成されており、給排油路６５に連通する給排ポート８１ｂが形成されている。また、ハウジング８１にはアプライ油路８３に連通する給排ポート８１ｃが形成されており、この給排ポート８１ｃにはアプライ油路８３を介してアプライ室３８が接続されている。また、ハウジング８１にはリリース油路８４に連通する給排ポート８１ｄが形成されており、この給排ポート８１ｄにはリリース油路８４を介してリリース室３９が接続されている。さらに、ハウジング８１には係合要素油路としての前後進油路８５に連通する給排ポート８１ｅが形成されており、この給排ポート８１ｅは前後進油路８５を介してクラッチ室４３やブレーキ室４５に接続されている。

さらに、ハウジング８１には、クラッチ圧制御弁５４から延びる供給油路(作動油供給路)８６に連通する供給ポート８１ｆ、潤滑圧制御弁５９から延びる供給油路６０に連通する供給ポート８１ｇ、オイルクーラ７３に接続される排出油路(作動油排出路)８７に連通する排出ポート８１ｈが形成されている。さらに、油路切換弁８０のスプール弁軸８２を作動させるため、スプール弁軸８２にはバネ部材８８が組み付けられ、ハウジング８１にはパイロットポート８１ｉが形成されている。このパイロットポート８１ｉにはオンオフ電磁弁９０からのパイロット圧を案内するパイロット圧路９１が接続されている。

ここで、パイロットポート８１ｉにパイロット圧を供給制御するオンオフ電磁弁９０は、制御ユニット７４からの制御信号に基づき制御される常閉式のオンオフソレノイドバルブとなっている。オンオフ電磁弁９０に対して通電が為されたときにはパイロット圧が出力される一方、オンオフ電磁弁９０に対する通電が遮断されたときにはパイロット圧の出力が停止される。そして、オンオフ電磁弁９０からパイロット圧の出力を停止することにより、バネ力によって付勢されるスプール弁軸８２は、発進制御位置(図２において左方向)に移動することになる。これにより、油路切換弁８０は、給排ポート８１ａを給排ポート８１ｅに連通させ、供給ポート８１ｇを給排ポート８１ｄに連通させ、給排ポート８１ｃを排出ポート８１ｈに連通させる発進制御状態となる。このように、油路切換弁８０を発進制御状態に切り換えることにより、スリップ制御弁６１から延びる給排油路６４が前後進油路８５に接続されるため、前進クラッチ４１または後退ブレーキ４２の作動状態をスリップ制御弁６１によって制御することが可能となる。一方、オンオフ電磁弁９０からパイロット圧を出力することにより、パイロット圧によって付勢されるスプール弁軸８２は、ロックアップ制御位置(図２において右方向)に移動することになる。これにより、油路切換弁８０は、供給ポート８１ｆを給排ポート８１ｅに連通させ、給排ポート８１ａを給排ポート８１ｄに連通させ、供給ポート８１ｇを排出ポート８１ｈに連通させ、給排ポート８１ｂを給排ポート８１ｃに連通させるロックアップ制御状態となる。このように、油路切換弁８０をロックアップ制御状態に切り換えることにより、スリップ制御弁６１から延びる給排油路６４がリリース油路８４に接続されるとともに、スリップ制御弁６１から延びる給排油路６５がアプライ油路８３に接続されるため、ロックアップクラッチ３６の作動状態をスリップ制御弁６１によって制御することが可能となる。

なお、クラッチ室４３またはブレーキ室４５に作動油を案内する前後進油路８５には、セレクトレバー操作に連動して２位置に作動するマニュアル弁９２が設けられている。このマニュアル弁９２は、ハウジング９３とこれに移動自在に収容されるスプール弁軸９４とを有している。ハウジング９３には、クラッチ室４３に連通するクラッチ油路９５が接続される給排ポート９３ａ、ブレーキ室４５に連通するブレーキ油路９６が接続される給排ポート９３ｂ、前後進油路８５が接続される給排ポート９３ｃが形成されている。そして、前進走行レンジ(Ｄレンジ等)が選択された場合には、セレクトレバーに連動してスプール弁軸９４が前進位置(図２において左方向)に移動する。これにより、マニュアル弁９２は給排ポート９３ａと給排ポート９３ｃとを連通させる前進状態となり、前後進油路８５からクラッチ油路９５を介してクラッチ室４３に作動油が供給される状態となる。なお、この場合にはブレーキ室４５に連通する給排ポート９３ｂは排出ポート９３ｄに連通した状態となり、後退ブレーキ４２は開放状態を保持することになる。一方、後退走行レンジ(Ｒレンジ)が選択された場合には、セレクトレバーに連動してスプール弁軸９４が後退位置(図２において右方向)に移動する。これにより、マニュアル弁９２は給排ポート９３ｂと給排ポート９３ｃとを連通させる後退状態となり、前後進油路８５からブレーキ油路９６を介してブレーキ室４５に作動油が供給される状態となる。なお、この場合にはクラッチ室４３に連通する給排ポート９３ａは排出ポート９３ｅに連通した状態となり、前進クラッチ４１は開放状態を保持することになる。

ここで、図３〜図５は前進クラッチ４１の締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。なお、図３〜図５においてドットパターンを付した部分は作動油の流れを示している。図３に示すように、前進クラッチ４１を締結して車両を発進させるため、運転者のセレクトレバー操作によって前進走行レンジが選択されると、マニュアル弁９２はセレクトレバー操作に連動して前進状態に切り換えられる。また、オンオフ電磁弁９０からのパイロット圧の出力は停止され、油路切換弁８０は発進制御状態に切り換えられる。また、デューティ電磁弁６８からのパイロット圧Ｐｄは最大値に制御され、スリップ制御弁６１は第２給排状態に制御される。このように、油路切換弁８０やスリップ制御弁６１を制御することにより、クラッチ室４３に連通する前後進油路８５は、油路切換弁８０、給排油路６４、スリップ制御弁６１を経て排出油路７１に連通した状態となる。これにより、クラッチ室４３から排出油路７１に作動油が排出されるため、前進クラッチ４１は開放状態を保持することになる。なお、マニュアル弁９２は前進状態に切り換えられることから、後退ブレーキ４２のブレーキ室４５はマニュアル弁９２を介して排出油路に連通しており、後退ブレーキ４２も開放状態を保持することになる。

また、図３に示すように、油路切換弁８０が発進制御状態に切り換えられ、スリップ制御弁６１が第２給排状態に切り換えられるため、潤滑圧制御弁５９からの潤滑圧Ｐｌｕｂは、供給油路６０、油路切換弁８０、リリース油路８４を経てリリース室３９に供給される。一方、アプライ室３８に連通するアプライ油路８３は、油路切換弁８０、排出油路８７を経て排出油路７２に連通した状態となる。これにより、リリース室３９のリリース圧ＰＲが上昇する一方、アプライ室３８のアプライ圧ＰＡが低下するため、ロックアップクラッチ３６は開放状態を保持することになる。なお、アプライ室３８から排出される作動油は、排出油路７２からオイルクーラ７３を介して各潤滑部に対して供給される。このように、マニュアル弁９２を前進状態に切り換え、油路切換弁８０を発進制御状態に切り換え、スリップ制御弁６１を第２給排状態に切り換えることにより、前進クラッチ４１およびロックアップクラッチ３６は共に開放されることになる。

続いて、図３、図４、図５の順に示すように、油路切換弁８０を発進制御状態に保ちながら、デューティ電磁弁６８のパイロット圧Ｐｄが最小値に向けて徐々に引き下げられ、スリップ制御弁６１が第２給排状態から第１給排状態に徐々に切り換えられる。これにより、供給ポート６２ａと給排ポート６２ｃとが徐々に遮断される一方、供給ポート６２ａと給排ポート６２ｂとが徐々に連通することになる。すなわち、クラッチ圧Ｐｃの供給先が、油路切換弁８０によって遮断される給排油路６５から、油路切換弁８０を経てクラッチ室４３に連通する給排油路６４に切り換えられる。これにより、クラッチ室４３に対する作動油の供給が開始されるため、前進クラッチ４１は開放状態から締結状態に切り換えられる。なお、デューティ電磁弁６８によってパイロット圧Ｐｄが徐々に引き下げられ、クラッチ室４３内の締結圧Ｐｆｒが徐々に引き上げられるため、前進クラッチ４１を滑らかに締結状態に切り換えることが可能となる。

また、前進クラッチ４１を締結状態から開放状態に切り換える際には、図５、図４、図３の順に示すように、デューティ電磁弁６８のパイロット圧Ｐｄが最大値に向けて徐々に引き上げられ、スリップ制御弁６１が第１給排状態から第２給排状態に徐々に切り換えられる。これにより、給排ポート６２ｂと供給ポート６２ａとが徐々に遮断される一方、給排ポート６２ｂと排出ポート６２ｇとが徐々に連通した状態となる。すなわち、クラッチ室４３に連通する給排油路６４の接続先が、供給油路５５から排出油路７１に切り換えられることになる。これにより、前進クラッチ４１のクラッチ室４３から徐々に作動油が排出されるため、前進クラッチ４１は締結状態から開放状態に滑らかに切り換えられる。

なお、前述の説明では、前進クラッチ４１を締結状態や開放状態に切り換える際の手順を示しているが、同様の手順によって後退ブレーキ４２を締結状態や開放状態に切り換えることが可能である。すなわち、セレクトレバーによって後退走行レンジが選択された場合には、セレクトレバー操作に連動してマニュアル弁９２のスプール弁軸が後退位置に移動するため、マニュアル弁９２を介して前後進油路８５とブレーキ油路９６とが接続される。このように、マニュアル弁９２を後退状態に切り換えるとともに、前述した手順に沿ってスリップ制御弁６１に供給されるパイロット圧Ｐｄを制御することにより、後退ブレーキ４２を締結状態や開放状態に切り換えることが可能となる。

続いて、ロックアップクラッチ３６を締結する際の手順について説明する。ここで、図６〜図８はロックアップクラッチ３６の締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。なお、図６〜図８においてドットパターンを付した部分は作動油の流れを示している。まず、前述したように、油路切換弁８０を前進制御状態に切り換えた状態のもとで、スリップ制御弁６１を第２給排状態から第１給排状態に切り換えることにより、前進クラッチ４１が締結されて車両は前進走行を開始する。このような前進走行状態のもとで、ロックアップクラッチ３６の締結を許可する所定の走行条件が成立すると、図６に示すように、オンオフ電磁弁９０から油路切換弁８０にパイロット圧が出力され、油路切換弁８０はロックアップ制御状態に切り換えられる。これにより、油路切換弁８０の給排ポート８１ｅと供給ポート８１ｆとが連通するため、クラッチ圧制御弁５４からのクラッチ圧Ｐｃは、供給油路８６、油路切換弁８０、前後進油路８５、マニュアル弁９２、クラッチ油路９５を経てクラッチ室４３に供給される。このように、油路切換弁８０をロックアップ制御状態に切り換えることにより、スリップ制御弁６１を通過することなくクラッチ圧制御弁５４からクラッチ室４３に作動油が供給され、前進クラッチ４１の締結状態が保持されることになる。

また、図６に示すように、油路切換弁８０がロックアップ制御状態に切り換えられ、スリップ制御弁６１が第１給排状態に切り換えられるため、クラッチ圧制御弁５４からのクラッチ圧Ｐｃは、供給油路５５、スリップ制御弁６１、給排油路６４、油路切換弁８０、リリース油路８４を経てリリース室３９に供給される。一方、アプライ室３８に連通するアプライ油路８３は、油路切換弁８０、給排油路６５、スリップ制御弁６１、排出油路を経て排出油路７２に連通した状態となる。これにより、リリース室３９のリリース圧ＰＲが上昇する一方、アプライ室３８のアプライ圧ＰＡが低下するため、ロックアップクラッチ３６は開放状態を保持することになる。このように、油路切換弁８０をロックアップ制御状態に切り換え、スリップ制御弁６１を第１給排状態に切り換えることにより、前進クラッチ４１は締結される一方、ロックアップクラッチ３６は開放されることになる。

続いて、図６、図７、図８の順に示すように、油路切換弁８０をロックアップ制御状態に保ちながら、デューティ電磁弁６８のパイロット圧Ｐｄは最大値に向けて徐々に引き上げられ、スリップ制御弁６１が第１給排状態から第２給排状態に徐々に切り換えられる。これにより、供給ポート６２ａと給排ポート６２ｂとが徐々に遮断される一方、供給ポート６２ａと給排ポート６２ｃとが徐々に連通した状態となる。すなわち、クラッチ圧Ｐｃの供給先が、リリース室３９に連通する給排油路６４からアプライ室３８に連通する給排油路６５に切り換えられるため、アプライ室３８にはスリップ制御弁６１を介して作動油が供給された状態となる。また、スリップ制御弁６１を第２給排状態に切り換えることにより、給排ポート６２ｂと排出ポート６２ｇとが連通するため、ロックアップクラッチ３６のリリース室３９から作動油が排出された状態となる。このように、パイロット圧Ｐｄを徐々に引き上げることにより、リリース圧ＰＲを低下させてアプライ圧ＰＡを上昇させることができ、クラッチプレート３７に作用する差圧(ＰＡ−ＰＲ)を正側に徐々に増大させることができるため、ロックアップクラッチ３６を滑らかに締結状態に切り換えることが可能となる。

また、ロックアップクラッチ３６を締結状態から開放状態に切り換える際には、図８、図７、図６の順に示すように、デューティ電磁弁６８のパイロット圧Ｐｄが最小値に向けて徐々に引き下げられ、スリップ制御弁６１が第２給排状態から第１給排状態に徐々に切り換えられる。これにより、供給ポート６２ａと給排ポート６２ｃとが徐々に遮断される一方、供給ポート６２ａと給排ポート６２ｂとが徐々に連通することになる。すなわち、クラッチ圧Ｐｃの供給先が、アプライ室３８に連通する給排油路６５からリリース室３９に連通する給排油路６４に切り換えられるため、リリース室３９にはスリップ制御弁６１を介して作動油が供給された状態となる。また、スリップ制御弁６１を第１給排状態に切り換えることにより、給排ポート６２ｃと排出ポート６２ｆとが連通するため、ロックアップクラッチ３６のアプライ室３８から作動油が排出される状態となる。このように、パイロット圧Ｐｄを徐々に引き下げることにより、アプライ圧ＰＡを低下させてリリース圧ＰＲを上昇させることができ、クラッチプレート３７に作用する差圧(ＰＡ−ＰＲ)を負側に徐々に増大させることができるため、ロックアップクラッチ３６を滑らかに開放状態に切り換えることが可能となる。

ここで、図９は前進クラッチ４１の作動状態を切り換える際の作動油供給状態を示す概略図であり、(Ａ)には前進クラッチ４１が開放されたときの状態が示され、(Ｂ)には前進クラッチ４１が締結されたときの状態が示されている。また、図１０はロックアップクラッチ３６の作動状態を切り換える際の作動油供給状態を示す概略図であり、(Ａ)にはロックアップクラッチ３６が開放されたときの状態が示され、(Ｂ)にはロックアップクラッチ３６が締結されたときの状態が示されている。さらに、図１１はデューティ電磁弁６８のデューティ比と各種油圧の圧力変化とを関係を示す線図であり、(Ａ)には油路切換弁８０が発進制御状態に切り換えられたときの状態が示され、(Ｂ)には油路切換弁８０がロックアップ制御状態に切り換えられたときの状態が示されている。

図９(Ａ)および(Ｂ)に示すように、前進クラッチ４１の作動状態を切り換える際には、オンオフ電磁弁９０からのパイロット圧の出力が停止され、油路切換弁８０が発進制御状態に切り換えられる。このように、油路切換弁８０を発進制御状態に切り換えた状態のもとでは、リリース室３９に対して潤滑圧Ｐｌｕｂが供給される一方、アプライ室３８から各潤滑部に対して作動油が排出される状態となる。すなわち、図１１(Ａ)に示すように、リリース圧ＰＲは潤滑圧Ｐｌｕｂに相当する圧力まで引き上げられ、アプライ圧ＰＡはほぼ０まで引き下げられる。これにより、クラッチプレート３７に作用する差圧(ＰＡ−ＰＲ)は負側に保たれるため、ロックアップクラッチ３６は開放状態を維持することになる。また、油路切換弁８０を発進制御状態に切り換えることにより、リリース室３９やアプライ室３８に対する作動油の給排経路は、スリップ制御弁６１を通過せずに迂回した状態となっている。したがって、デューティ電磁弁６８のデューティ比に関係なく、ロックアップクラッチ３６の開放状態は保持されるようになっている。

続いて、デューティ電磁弁６８のデューティ比を１００％から０％に向けて徐々に引き下げることにより、スリップ制御弁６１に対するパイロット圧Ｐｄが徐々に引き下げられる。これにより、スリップ制御弁６１は、クラッチ室４３から作動油を排出する第２給排状態から、クラッチ室４３にクラッチ圧Ｐｃを供給する第１給排状態に切り換えられる。すなわち、図１１(Ａ)に示すように、デューティ比を引き上げることにより、クラッチ室４３の締結圧Ｐｆｒが低下して前進クラッチ４１が開放される一方、デューティ比を引き下げることにより、クラッチ室４３の締結圧Ｐｆｒが上昇して前進クラッチ４１が締結されるようになっている。しかも、デューティ比を調整することにより、クラッチ室４３の締結圧Ｐｆｒを調整することができるため、前進クラッチ４１を締結状態や開放状態に滑らかに切り換えることが可能となる。

次いで、図１０(Ａ)および(Ｂ)に示すように、ロックアップクラッチ３６の作動状態を切り換える際には、オンオフ電磁弁９０からパイロット圧が出力され、油路切換弁８０がロックアップ制御状態に切り換えられる。このように、油路切換弁８０をロックアップ制御状態に切り換えた状態のもとでは、クラッチ室４３に対してクラッチ圧Ｐｃが供給された状態となる。すなわち、図１１(Ｂ)に示すように、クラッチ室４３の締結圧Ｐｆｒはクラッチ圧Ｐｃに相当する圧力まで引き上げられ、前進クラッチ４１は締結状態を維持することになる。また、油路切換弁８０をロックアップ制御状態に切り換えることにより、クラッチ室４３に対する作動油の供給経路は、スリップ制御弁６１を通過せずに迂回した状態となっている。したがって、デューティ電磁弁６８のデューティ比に関係なく、前進クラッチ４１の締結状態は保持されるようになっている。

続いて、デューティ電磁弁６８のデューティ比を０％から１００％に向けて徐々に引き上げることにより、スリップ制御弁６１に対するパイロット圧Ｐｄが徐々に引き上げられる。これにより、スリップ制御弁６１は、リリース室３９にクラッチ圧Ｐｃを供給してアプライ室３８から作動油を排出する第１給排状態から、アプライ室３８にクラッチ圧Ｐｃを供給してリリース室３９から作動油を排出する第２給排状態に切り換えられる。すなわち、図１１(Ｂ)に示すように、デューティ比を引き下げることにより、クラッチプレート３７に作用する差圧(ＰＡ−ＰＲ)が負側に増大するため、ロックアップクラッチ３６を開放することが可能となる。一方、デューティ比を引き上げることにより、クラッチプレート３７に作用する差圧(ＰＡ−ＰＲ)が正側に増大するため、ロックアップクラッチ３６を締結することが可能となる。

なお、デューティ比を０％まで引き下げたときには、リリース圧ＰＲはクラッチ圧Ｐｃに相当する０．７ＭＰａとなり、アプライ圧ＰＡは潤滑圧Ｐｌｕｂに相当する０．５ＭＰａとなるため、差圧(ＰＡ−ＰＲ)は−０．２ＭＰａまで負側に増大することになる。また、デューティ比を１００％まで引き上げたときには、アプライ圧ＰＡはクラッチ圧Ｐｃに相当する０．７ＭＰａとなり、リリース圧ＰＲは０ＭＰａとなるため、差圧(ＰＡ−ＰＲ)は０．７ＭＰａまで正側に増大することになる。すなわち、図示する油圧制御装置５０においては、デューティ比を制御することにより、差圧(ＰＡ−ＰＲ)を−０．２ＭＰａから０．７ＭＰａの範囲で制御することが可能となる。

このように、リリース室３９に作動油を供給してアプライ室３８から作動油を排出する第１給排状態と、アプライ室３８に作動油を供給してリリース室３９から作動油を排出する第２給排状態とに切り換えられるスリップ制御弁６１を設けることにより、クラッチプレート３７に作用する差圧(ＰＡ−ＰＲ)を幅広く調整することが可能となる。これにより、ロックアップクラッチ３６の制御精度を高めることができ、車両の走行品質を向上させることが可能となる。しかも、クラッチプレート３７に作用する差圧(ＰＡ−ＰＲ)を負側に増大させることができるため、ロックアップクラッチ３６が確実に開放されるまで滑らかに制御することが可能となる。

また、油路切換弁８０を前進制御状態に切り換えることにより、スリップ制御弁６１を前進クラッチ４１または後退ブレーキ４２に接続することができる一方、油路切換弁８０をロックアップ制御状態に切り換えることにより、スリップ制御弁６１をロックアップクラッチ３６に接続することができる。これにより、１つのデューティ電磁弁６８を用いて、ロックアップクラッチ３６、前進クラッチ４１および後退ブレーキ４２を制御することが可能となり、油圧制御装置５０の低コスト化を達成することが可能となる。

さらに、油路切換弁８０を切り換えることなく、ロックアップクラッチ３６を締結状態や開放状態に切り換えることが可能である。これにより、油路切換弁８０の作動頻度を低下させることができるため、油圧制御装置５０の信頼性や静粛性を向上させることが可能となる。

続いて、本発明の他の実施の形態である油圧制御装置９７について説明する。図１２は本発明の他の実施の形態である油圧制御装置９７を示す回路図である。なお、図１２の油圧制御装置９７を構成する部材のうち、図２に示す部材と同一の部材については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１２に示すように、油圧制御装置９７には油路切換弁９８が設けられており、この油路切換弁９８はデューティ電磁弁６８からのパイロット圧Ｐｄによって制御される構造を有している。油路切換弁９８は、ハウジング９９とこれに移動自在に収容されるスプール弁軸１００とを有している。ハウジング９９には、給排油路６４に連通する給排ポート９９ａが形成されており、給排油路６５に連通する給排ポート９９ｂが形成されている。また、ハウジング９９には、アプライ油路８３に連通する給排ポート９９ｃが形成されており、リリース油路８４に連通する給排ポート９９ｄが形成されている。さらに、ハウジング９９には前後進油路８５に連通する給排ポート９９ｅが形成されている。

また、ハウジング９９には、クラッチ圧制御弁５４から延びる供給油路８６に連通する供給ポート９９ｆ、潤滑圧制御弁５９から延びる供給油路６０に連通する供給ポート９９ｇ、オイルクーラ７３に接続される排出油路８７に連通する排出ポート９９ｈ、排出油路１０１に連通する排出ポート９９ｉが形成されている。さらに、油路切換弁９８のスプール弁軸１００を作動させるため、ハウジング９９には２つのパイロットポート９９ｊ，９９ｋが形成されており、スプール弁軸１００にはバネ部材１０２が組み付けられている。一方のパイロットポート９９ｊにはデューティ電磁弁(電磁弁)６８から延びるパイロット圧路(第１パイロット圧路)１０３が接続されており、油路切換弁９８のパイロット圧室(第１圧力室)９８ａにはパイロット圧(制御油圧)Ｐｄが供給されている。また、他方のパイロットポート９９ｋには前後進油路８５から分岐するパイロット圧路(第２パイロット圧路)１０４が接続されており、油路切換弁９８のパイロット圧室(第２圧力室)９８ｂには締結圧Ｐｆｒが供給されている。

そして、デューティ電磁弁６８からのパイロット圧Ｐｄを引き上げることにより、バネ力およびパイロット圧Ｐｄによって付勢されるスプール弁軸１００は、発進制御位置(図２において左方向)に移動することになる。これにより、油路切換弁９８は、給排ポート９９ａを給排ポート９９ｅに連通させ、供給ポート９９ｇを給排ポート９９ｄに連通させ、給排ポート９９ｃを排出ポート９９ｈに連通させる発進制御状態となる。このように、油路切換弁９８を発進制御状態に切り換えることにより、スリップ制御弁６１から延びる給排油路６４が前後進油路８５に接続されるため、前進クラッチ４１または後退ブレーキ４２の作動状態をスリップ制御弁６１によって制御することが可能となる。

一方、デューティ電磁弁６８からのパイロット圧Ｐｄを引き下げることにより、締結圧Ｐｆｒによって付勢されるスプール弁軸１００は、ロックアップ制御位置(図２において右方向)に移動することになる。これにより、油路切換弁９８は、供給ポート９９ｆを給排ポート９９ｅに連通させ、給排ポート９９ａを給排ポート９９ｄに連通させ、供給ポート９９ｇを排出ポート９９ｈに連通させ、給排ポート９９ｂを給排ポート９９ｃに連通させるロックアップ制御状態となる。このように、油路切換弁９８をロックアップ制御状態に切り換えることにより、スリップ制御弁６１から延びる給排油路６４がリリース油路８４に接続されるとともに、スリップ制御弁６１から延びる給排油路６５がアプライ油路８３に接続されるため、ロックアップクラッチ３６の作動状態をスリップ制御弁６１によって制御することが可能となる。

続いて、エンジン１１を始動してから前進クラッチ４１を締結し、更にロックアップクラッチ３６を締結するまでの手順について説明する。ここで、図１３はエンジン始動直後の作動油供給状態を示す説明図であり、図１４はエンジン始動から所定時間が経過した後の作動油供給状態を示す説明図である。また、図１５および図１６は前進クラッチ４１の締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。さらに、図１７〜図１９はロックアップクラッチ３６の締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。なお、図１３〜図１９においてドットパターンを付した部分は作動油の流れを示している。

エンジン始動前には、スリップ制御弁６１は第１給排状態に切り換えられ、油路切換弁９８は発進制御状態に切り換えられた状態となっている。また、図１３に示すように、エンジン１１が始動された直後には、オイルポンプ５１の吐出圧が十分に上昇していないため、油路切換弁９８のパイロット圧室９８ｂに供給される締結圧Ｐｆｒも低下しており、油路切換弁９８は発進制御状態を保持するようになっている。そして、所定時間が経過してオイルポンプ５１の吐出圧が十分に上昇したときには、図１４に示すように、油路切換弁９８のパイロット圧室９８ｂに十分な締結圧Ｐｆｒが供給されることから、油路切換弁９８はロックアップ制御状態に切り換えられる。すなわち、エンジン１１を始動した後には、スリップ制御弁６１は第１給排状態となっており、油路切換弁９８はロックアップ制御状態に切り換えられることになる。

ここで、図１５に示すように、デューティ電磁弁６８のデューティ比は１００％に制御され、パイロット圧Ｐｄは最大値に引き上げられる。これにより、スリップ制御弁６１は第２給排状態に切り換えられ、油路切換弁９８は発進制御状態に切り換えられる。なお、油路切換弁９８が発進制御状態に切り換えられ、スリップ制御弁６１が第２給排状態に切り換えられるため、潤滑圧制御弁５９からの潤滑圧Ｐｌｕｂはリリース室３９に供給される一方、アプライ室３８に連通するアプライ油路８３は排出油路７２に連通した状態となる。これにより、ロックアップクラッチ３６は開放状態を保持することになる。

ここで、締結圧Ｐｆｒが作用するスプール弁軸１００の受圧面積をＡ１とし、パイロット圧Ｐｄが作用するスプール弁軸１００の受圧面積をＡ２とし、バネ部材１０２のバネ力をＦｓｐとすると、スプール弁軸１００がロックアップ制御位置から発進制御位置に移動する条件は、以下の式(１)によって表される。また、油路切換弁９８がロックアップ制御状態である場合には、締結圧Ｐｆｒはクラッチ圧Ｐｃに相当する圧力になるため、締結圧Ｐｆｒをクラッチ圧Ｐｃに置き換えて式(１)を変形すると、パイロット圧Ｐｄの条件は以下の式(２)によって表される。そして、式(２)の条件を満たすように、デューティ電磁弁６８を制御して所定の第１圧力値を上回るようにパイロット圧Ｐｄを引き上げることにより、油路切換弁９８はロックアップ制御状態から発進制御状態に切り換えられることになる。なお、油路切換弁９８のスプール弁軸１００が発進制御位置に向けて移動を開始することにより、締結圧Ｐｆｒはクラッチ圧Ｐｃから０に向けて低下するため、油路切換弁９８は発進制御状態に確実に切り換えられることになる。
Ａ１・Ｐｆｒ＜Ｆｓｐ＋Ａ２・Ｐｄ …(１)
Ｐｄ＞(Ａ１・Ｐｃ−Ｆｓｐ)／Ａ２ …(２)

このように、油路切換弁９８が発進制御状態に切り換えられた状態において、運転者のセレクトレバー操作によって前進走行レンジが選択されると、マニュアル弁９２はセレクトレバー操作に連動して前進状態に切り換えられ、前進クラッチ４１のクラッチ室４３に制御された油圧を供給可能な状態となる。

次いで、図１６に示すように、前進クラッチ４１を締結するため、デューティ電磁弁６８のデューティ比は１００％から徐々に引き下げられる。これにより、パイロット圧Ｐｄが徐々に低下してスリップ制御弁６１が第２給排状態から第１給排状態に徐々に切り換えられる。これにより、供給ポート６２ａと給排ポート６２ｃとが徐々に遮断される一方、供給ポート６２ａと給排ポート６２ｂとが徐々に連通した状態となる。すなわち、クラッチ圧Ｐｃの供給先が、油路切換弁９８によって遮断される給排油路６５から、油路切換弁９８を経てクラッチ室４３に連通する給排油路６４に切り換えられる。これにより、スリップ制御弁６１を介してクラッチ室４３に対する作動油の供給が開始されるため、前進クラッチ４１は開放状態から締結状態に滑らかに切り換えられることになる。

そして、図１７に示すように、デューティ電磁弁６８のデューティ比を０％に向けて引き下げ、油路切換弁９８に対するパイロット圧Ｐｄを引き下げることにより、油路切換弁９８は発進制御状態からロックアップ制御状態に切り換えられる。ここで、スプール弁軸１００が発進制御位置からロックアップ制御位置に移動する条件は、前述した受圧面積Ａ１，Ａ２とバネ力Ｆｓｐを用いた以下の式(３)によって表される。また、式(３)を変形することにより、パイロット圧Ｐｄの条件は以下の式(４)によって表される。そして、式(４)の条件を満たすように、デューティ電磁弁６８を制御して所定の第２圧力値を下回るようにパイロット圧Ｐｄを引き下げることにより、油路切換弁９８は発進制御状態からロックアップ制御状態に切り換えられる。また、油路切換弁９８のスプール弁軸１００がロックアップ制御位置に向けて移動を開始することにより、締結圧Ｐｆｒはクラッチ圧Ｐｃに向けて上昇するため、油路切換弁９８はロックアップ制御状態に確実に切り換えられることになる。
Ａ１・Ｐｆｒ＞Ｆｓｐ＋Ａ２・Ｐｄ …(３)
Ｐｄ＜(Ａ１・Ｐｆｒ−Ｆｓｐ)／Ａ２ …(４)

続いて、ロックアップクラッチ３６の締結を許可する所定の走行条件が成立すると、図１７、図１８、図１９の順に示すように、デューティ電磁弁６８のパイロット圧Ｐｄが徐々に引き上げられ、スリップ制御弁６１が第１給排状態から第２給排状態に徐々に切り換えられる。これにより、供給ポート６２ａと給排ポート６２ｂとが徐々に遮断される一方、供給ポート６２ａと給排ポート６２ｃとが徐々に連通した状態となる。すなわち、クラッチ圧Ｐｃの供給先が、リリース室３９に連通する給排油路６４からアプライ室３８に連通する給排油路６５に切り換えられるため、アプライ室３８にはスリップ制御弁６１を介して作動油が供給された状態となる。また、スリップ制御弁６１を第２給排状態に切り換えることにより、給排ポート６２ｂと排出ポート６２ｇとが連通するため、ロックアップクラッチ３６のリリース室３９から作動油が排出された状態となる。このように、パイロット圧Ｐｄを徐々に引き上げることにより、リリース圧ＰＲを低下させてアプライ圧ＰＡを上昇させることができ、クラッチプレート３７に作用する差圧(ＰＡ−ＰＲ)を正側に徐々に増大させることができるため、ロックアップクラッチ３６を滑らかに締結状態に切り換えることが可能となる。

また、ロックアップクラッチ３６を締結状態から開放状態に切り換える際には、図１９、図１８、図１７の順に示すように、デューティ電磁弁６８のパイロット圧Ｐｄが最小値に向けて徐々に引き下げられ、スリップ制御弁６１が第２給排状態から第１給排状態に徐々に切り換えられる。これにより、供給ポート６２ａと給排ポート６２ｃとが徐々に遮断される一方、供給ポート６２ａと給排ポート６２ｂとが徐々に連通した状態となる。すなわち、クラッチ圧Ｐｃの供給先が、アプライ室３８に連通する給排油路６５からリリース室３９に連通する給排油路６４に切り換えられるため、リリース室３９にはスリップ制御弁６１を介して作動油が供給された状態となる。また、スリップ制御弁６１を第１給排状態に切り換えることにより、給排ポート６２ｃと排出ポート６２ｆとが連通するため、ロックアップクラッチ３６のアプライ室３８から作動油が排出された状態となる。このように、パイロット圧Ｐｄを徐々に引き下げることにより、アプライ圧ＰＡを低下させてリリース圧ＰＲを上昇させることができ、クラッチプレート３７に作用する差圧(ＰＡ−ＰＲ)を負側に徐々に増大させることができるため、ロックアップクラッチ３６を滑らかに開放状態に切り換えることが可能となる。

ここで、図２０は前進クラッチ４１を制御する際の作動油供給状態を示す概略図であり、(Ａ)には前進クラッチ４１を開放したときの状態が示され、(Ｂ)には前進クラッチ４１を締結したときの状態が示されている。また、図２１はロックアップクラッチ３６を制御する際の作動油供給状態を示す概略図であり、(Ａ)にはロックアップクラッチ３６を開放したときの状態が示され、(Ｂ)にはロックアップクラッチ３６を締結したときの状態が示されている。さらに、図２２はデューティ電磁弁６８のデューティ比と各種油圧の圧力変化とを関係を示す線図であり、(Ａ)には油路切換弁９８をロックアップ制御状態に切り換えたときの状態が示され、(Ｂ)には油路切換弁９８を発進制御状態に切り換えたときの状態が示されている。

車両発進前の状態から、前進クラッチ４１の作動状態を切り換える際には、図２０(Ａ)に示すように、デューティ電磁弁６８のデューティ比が１００％に引き上げられており、油路切換弁９８が発進制御状態に切り換えられていることから、スリップ制御弁６１が第２給排状態に切り換えられている。すなわち、図２２(Ａ)および(Ｂ)に示すように、デューティ電磁弁６８のデューティ比が切換点αを上回っているため、パイロット圧Ｐｄが所定の第１圧力値を上回り、油路切換弁９８がロックアップ制御状態から発進制御状態に切り換えられていることになる。このように、油路切換弁９８が発進制御状態になっていることにより、リリース室３９に対して潤滑圧Ｐｌｕｂが供給される一方、アプライ室３８から各潤滑部に対して作動油が排出される状態となる。すなわち、図２２(Ｂ)に示すように、リリース圧ＰＲは潤滑圧Ｐｌｕｂに相当する圧力まで引き上げられ、アプライ圧ＰＡはほぼ０まで引き下げられている。これにより、クラッチプレート３７に作用する差圧(ＰＡ−ＰＲ)は負側に保たれるため、ロックアップクラッチ３６は開放状態を維持することになる。なお、油路切換弁９８を発進制御状態に切り換えることにより、リリース室３９やアプライ室３８に対する作動油の給排経路は、スリップ制御弁６１を通過せずに迂回した状態となっている。したがって、デューティ電磁弁６８のデューティ比が１００％〜切換点βの範囲内で制御される間は、デューティ比に関係なくロックアップクラッチ３６は開放状態に保持されるようになっている。

続いて、前進クラッチ４１を締結する際には、デューティ電磁弁６８のデューティ比が１００％から切換点βに向けて徐々に引き下げられる。これにより、図２０(Ｂ)に示すように、スリップ制御弁６１に対するパイロット圧Ｐｄが徐々に引き下げられるため、スリップ制御弁６１は、クラッチ室４３から作動油を排出する第２給排状態から、クラッチ室４３にクラッチ圧Ｐｃを供給する第１給排状態に切り換えられる。すなわち、図２２(Ｂ)に示すように、デューティ比を引き下げることにより、締結圧Ｐｆｒを上昇させることができ、前進クラッチ４１を締結することが可能となっている。また、デューティ比を引き上げることにより、締結圧Ｐｆｒを低下させることができ、前進クラッチ４１を開放することが可能となっている。しかも、デューティ比を調整することにより、締結圧Ｐｆｒの大きさを調整することができ、前進クラッチ４１を締結状態や開放状態に滑らかに切り換えることが可能となる。

次いで、ロックアップクラッチ３６の作動状態を制御する際には、図２１(Ａ)に示すように、デューティ電磁弁６８のデューティ比が０％に引き下げられ、油路切換弁９８がロックアップ制御状態に切り換えられ、スリップ制御弁６１が第１給排状態に切り換えられる。すなわち、図２２(Ａ)および(Ｂ)に示すように、デューティ電磁弁６８のデューティ比が切換点βを下回るように引き下げられるため、パイロット圧Ｐｄが第１圧力値よりも低圧の第２圧力値を下回り、油路切換弁９８が発進制御状態からロックアップ制御状態に切り換えられることになる。このように、油路切換弁９８をロックアップ制御状態に切り換えることにより、クラッチ室４３に対してクラッチ圧Ｐｃが供給された状態となる。すなわち、図２２(Ａ)に示すように、クラッチ室４３の締結圧Ｐｆｒはクラッチ圧Ｐｃに相当する圧力まで引き上げられ、前進クラッチ４１は締結状態を維持することになる。なお、油路切換弁９８をロックアップ制御状態に切り換えることにより、クラッチ室４３に対する作動油の供給経路は、スリップ制御弁６１を通過せずに迂回した状態となっている。したがって、デューティ電磁弁６８のデューティ比が０％〜切換点αの範囲内で制御される間は、デューティ比に関係なく前進クラッチ４１は締結状態に保持されるようになっている。

続いて、ロックアップクラッチ３６を締結する際には、デューティ電磁弁６８のデューティ比が０％から切換点αに向けて徐々に引き上げられる。これにより、図２１(Ｂ)に示すように、スリップ制御弁６１に対するパイロット圧Ｐｄが徐々に引き上げられるため、スリップ制御弁６１は、リリース室３９にクラッチ圧Ｐｃを供給してアプライ室３８から作動油を排出する第１給排状態から、アプライ室３８にクラッチ圧Ｐｃを供給してリリース室３９から作動油を排出する第２給排状態に切り換えられる。すなわち、図２２(Ａ)に示すように、デューティ比を引き上げることにより、クラッチプレート３７に作用する差圧(ＰＡ−ＰＲ)が正側に増大させることができ、ロックアップクラッチ３６が締結することが可能となっている。また、デューティ比を引き下げることにより、クラッチプレート３７に作用する差圧(ＰＡ−ＰＲ)が負側に増大させることができ、ロックアップクラッチ３６を開放することが可能となっている。

これまで説明したように、デューティ電磁弁６８からのパイロット圧Ｐｄを用いることにより、油路切換弁９８を前進制御状態とロックアップ制御状態とに切り換えるようにしたので、１つのデューティ電磁弁６８によって油路切換弁９８とスリップ制御弁６１とを制御することが可能となる。これにより、油圧制御装置９７の更なる低コスト化を達成することが可能となる。なお、油圧制御装置９７を用いた場合であっても、前述した油圧制御装置５０の効果と同様の効果が得られることはいうまでもない。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、前述の説明では、摩擦係合要素として、前後進切換機構３１に組み込まれる前進クラッチ４１および後退ブレーキ４２を挙げているが、これに限られることはなく、遊星歯車式や平行軸式の自動変速機に組み込まれる前進クラッチや後退ブレーキ等であっても良い。なお、図示するロックアップクラッチ３６は、単板式のロックアップクラッチであるが、これに限られることはなく、多板式のロックアップクラッチであっても良い。

車両に搭載される無段変速機を示すスケルトン図である。 本発明の一実施の形態である油圧制御装置を示す回路図である。 前進クラッチの締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。 前進クラッチの締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。 前進クラッチの締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。 ロックアップクラッチの締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。 ロックアップクラッチの締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。 ロックアップクラッチの締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。 (Ａ)および(Ｂ)は前進クラッチの作動状態を切り換える際の作動油供給状態を示す概略図である。 (Ａ)および(Ｂ)はロックアップクラッチの作動状態を切り換える際の作動油供給状態を示す概略図である。 (Ａ)および(Ｂ)はデューティ電磁弁のデューティ比と各種油圧の圧力変化とを関係を示す線図である。 本発明の他の実施の形態である油圧制御装置を示す回路図である。 エンジン始動直後の作動油供給状態を示す説明図である。 エンジン始動から所定時間が経過した後の作動油供給状態を示す説明図である。 前進クラッチの締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。 前進クラッチの締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。 ロックアップクラッチの締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。 ロックアップクラッチの締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。 ロックアップクラッチの締結過程における作動油供給状態を示す説明図である。 (Ａ)および(Ｂ)は前進クラッチを制御する際の作動油供給状態を示す概略図である。 (Ａ)および(Ｂ)はロックアップクラッチを制御する際の作動油供給状態を示す概略図である。 (Ａ)および(Ｂ)はデューティ電磁弁のデューティ比と各種油圧の圧力変化とを関係を示す線図である。

符号の説明

３０ トルクコンバータ
３６ ロックアップクラッチ
３８ アプライ室(締結油室)
３９ リリース室(開放油室)
４１ 前進クラッチ(摩擦係合要素)
４２ 後退ブレーキ(摩擦係合要素)
４３ クラッチ室(作動油室)
４５ ブレーキ室(作動油室)
５０ 油圧制御装置
６０ 供給油路(作動油供給油路)
６１ スリップ制御弁
６４ 給排油路(第１給排油路)
６５ 給排油路(第２給排油路)
６８ デューティ電磁弁(電磁弁)
８０ 油路切換弁
８５ 前後進油路(係合要素油路)
８６ 供給油路(作動油供給路)
８７ 排出油路(作動油排出路)
９７ 油圧制御装置
９８ 油路切換弁
９８ａ パイロット圧室(第１圧力室)
９８ｂ パイロット圧室(第２圧力室)
１００ スプール弁軸
１０３ パイロット圧路(第１パイロット圧路)
１０４ パイロット圧路(第２パイロット圧路)
Ｐｄ パイロット圧(制御油圧)

Claims (5)

1. トルクコンバータに設けられるロックアップクラッチの作動状態と、発進時に締結される摩擦係合要素の作動状態とを制御する油圧制御装置であって、
   前記ロックアップクラッチの締結油室に接続され、前記ロックアップクラッチの締結時には前記締結油室に作動油を供給する一方、開放時には前記締結油室から作動油を排出するアプライ油路と、
   前記ロックアップクラッチの開放油室に接続され、前記ロックアップクラッチの締結時には前記開放油室から作動油を排出する一方、開放時には前記開放油室に作動油を供給するリリース油路と、
   前記摩擦係合要素の作動油室に接続され、前記摩擦係合要素の締結時には前記作動油室に作動油を供給する一方、開放時には前記作動油室から作動油を排出する係合要素油路と、
   第１給排油路と第２給排油路とを備え、流量を調整しながら前記第１給排油路に作動油を供給して前記第２給排油路から作動油を排出する状態と、流量を調整しながら前記第２給排油路に作動油を供給して前記第１給排油路から作動油を排出する状態とに制御されるスリップ制御弁と、
   前記第１給排油路を前記係合要素油路に連通させる発進制御状態と、前記第１および第２給排油路のいずれか一方を前記アプライ油路に連通させて他方を前記リリース油路に連通させるロックアップ制御状態とに切り換えられる油路切換弁とを有し、
   前記油路切換弁を発進制御状態に切り換えた状態のもとで、前記スリップ制御弁を制御することにより、前記摩擦係合要素を締結状態と開放状態とに切り換え、
   前記油路切換弁をロックアップ制御状態に切り換えた状態のもとで、前記スリップ制御弁を制御することにより、前記ロックアップクラッチを締結状態と開放状態とに切り換えることを特徴とする油圧制御装置。
2. 請求項１記載の油圧制御装置において、
   前記油路切換弁に、前記スリップ制御弁を通過させずに作動油を供給する作動油供給路を接続し、
   前記油路切換弁をロックアップ制御状態に切り換えたときには、前記作動油供給路と前記係合要素油路とを連通させ、前記摩擦係合要素を締結状態に保持することを特徴とする油圧制御装置。
3. 請求項１または２記載の油圧制御装置において、
   前記油路切換弁に、前記スリップ制御弁を通過させずに作動油を供給する作動油供給路と、前記スリップ制御弁を通過させずに作動油を排出する作動油排出路とを接続し、
   前記油路切換弁を発進制御状態に切り換えたときには、前記作動油供給路と前記リリース油路とを連通させて前記作動油排出路と前記アプライ油路とを連通させ、前記ロックアップクラッチを開放状態に保持することを特徴とする油圧制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の油圧制御装置において、
   前記スリップ制御弁に制御油圧を供給制御する電磁弁を有し、
   前記油路切換弁に、発進制御状態に対応する位置に向けてスプール弁軸を付勢する第１圧力室と、ロックアップ制御状態に対応する位置に向けて前記スプール弁軸を付勢する第２圧力室とを形成し、
   前記電磁弁からの制御油圧を案内する第１パイロット圧路を前記第１圧力室に接続し、前記係合要素油路から分岐する第２パイロット圧路を前記第２圧力室に接続することを特徴とする油圧制御装置。
5. 請求項４記載の油圧制御装置において、
   前記制御油圧が第１圧力値を上回るように前記電磁弁を制御することにより、前記油路切換弁を発進制御状態に切り換える一方、
   前記制御油圧が第１圧力値よりも低圧の第２圧力値を下回るように前記電磁弁を制御することにより、前記油路切換弁をロックアップ制御状態に切り換えることを特徴とする油圧制御装置。

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