JP5177112B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば車輌等に搭載される自動変速機の油圧制御装置に係り、詳しくは、流体伝動装置をロックアップし得るロックアップクラッチを、該流体伝動装置に対する作動圧の給排経路を切換えることでオン・オフするロックアップ切換え機構を備えていると共に、該作動圧に基づき潤滑油路に油圧を供給する自動変速機の油圧制御装置に関する。
例えば車輌等に搭載される自動変速機にあっては、トルクコンバータ等の流体伝動装置を備え、例えば車輌停止中のエンジンのアイドル回転と駆動車輪との回転数差を吸収することを可能にしつつ、発進時には動力伝達を行うことを可能にしている。また、近年、流体伝動装置の流体伝動をロックアップすることで、流体伝動ロスを低減し、車輌の燃費向上を図ったものが提案されている(特許文献1参照)。
また、一般に自動変速機には、入力回転を変速して駆動車輪に伝達する自動変速機構(例えばプラネタリギヤ、クラッチ、ブレーキ等を有する多段変速機構やベルト式やトロイダル式等の無段変速機構、など)が備えられており、即ちその自動変速機構を潤滑する(潤滑油を導通する)潤滑回路(LUBE)が設けられている。そして、特許文献1のもののように、ライン圧を調圧するプライマリレギュレータバルブの背圧をセカンダリ圧に調圧するセカンダリレギュレータバルブを備え、そのセカンダリ圧の背圧を、上記潤滑回路(LUBE)に供給するように構成するものが一般的である。
ところで、上記特許文献1のようにセカンダリ圧の背圧だけを潤滑回路(LUBE)に供給するものでは、図5(a)に示すように、エンジン回転数Nに連動するオイルポンプの発生油圧に基づき、プライマリレギュレータバルブがアイドル回転数Niより低いエンジン回転数N1でライン圧PLの通常調圧領域になり、ライン圧PLの背圧を用いるセカンダリ圧PSECの上昇が開始されるが、セカンダリレギュレータバルブはエンジン回転数N2に上昇するまでセカンダリ圧PSECの通常調圧領域(いわゆるセカンダリクラック)にならないため、つまりセカンダリレギュレータバルブのスプールが駆動を開始せずにセカンダリ圧PSECの背圧が発生しない。即ち、エンジン回転数N2以上となるまでセカンダリ圧PSECの背圧が発生しないため、上記潤滑回路(LUBE)に対する潤滑圧PLUBが発生しないことになり、特に車輌の発進時にあって潤滑油が不足するため、自動変速機の耐久性として好ましくない。
そこで、セカンダリ圧PSECを所定径のオリフィスを介して迂回させる形で上記潤滑回路(LUBE)に連通させる回路(以下、「優先オリフィス回路」という)を設けておくことが考えられる。このように構成することで、図5(b)に示すように、エンジン回転数N1でライン圧PLの通常駆動領域になると共にセカンダリ圧PSECが上昇を開始すると、同時に潤滑回路(LUBE)に対する潤滑圧PLUBが上記優先オリフィス回路を経由して上昇し、図中Aで示すように、特に車輌の発進時の回転数領域にあっても潤滑油を確保することができ、自動変速機の耐久性として良好とすることができる。
しかしながら、上記優先オリフィス回路の経由で潤滑回路(LUBE)に対する潤滑圧PLUBを確保してしまうと、その分、セカンダリレギュレータバルブはセカンダリ圧PSECの通常調圧領域に達するのが遅れ、つまりエンジン回転数N2よりも高いエンジン回転数N3以上となるまでセカンダリ圧PSECが通常通りに発生しないことになる(図5(a)及び(b)参照)。そのため、セカンダリ圧PSECを用いてロックアップを行うロックアップクラッチは、エンジン回転数N3以上となるまでロックアップすることができず、つまりエンジン低回転状態で潤滑油を確保するための優先オリフィス回路を設けてしまうと、ロックアップクラッチのロックアップ領域が高くなり、ロックアップが早くから行えずに、車輌の燃費向上の妨げとなってしまうという問題がある。
そこで本発明は、車輌発進時の駆動源の低回転数領域にあっても潤滑油を確保することが可能で、かつロックアップクラッチのロックアップをより低回転数から可能にする自動変速機の油圧制御装置を提供することを目的とするものである。
本発明は(例えば図1乃至図4参照)、流体伝動装置(4)と、該流体伝動装置(4)をロックアップし得るロックアップクラッチ(7)と、該流体伝動装置(4)からの回転を変速して駆動車輪に伝動する自動変速機構(5)と、を備えた自動変速機(3)に用いられ、
駆動源の回転に連動して駆動されるオイルポンプ(21)と、該オイルポンプ(21)が発生する油圧に基づき作動圧(PSEC)を調圧する作動圧調圧部(24,25)と、前記作動圧(PSEC)の背圧を前記自動変速機構(5)を潤滑する潤滑油路(34)に供給する第1潤滑油供給油路(c1,c2)と、前記流体伝動装置(4)に対する前記作動圧(PSEC)の給排経路を切換えることで前記ロックアップクラッチ(7)のオン・オフを切換えるロックアップ切換え機構(SL,26)と、を備えた自動変速機の油圧制御装置(1)において、
前記作動圧(PSEC)を前記潤滑油路(34)に供給する第2潤滑油供給油路(b2,b4,b6,b7,c3,c2)を備え、
前記ロックアップ切換え機構(SL,26)により前記ロックアップクラッチ(7)をオンした際に、前記第2潤滑油供給油路(b2,b4,b6,b7,c3,c2)を遮断するように構成したことを特徴とする。
駆動源の回転に連動して駆動されるオイルポンプ(21)と、該オイルポンプ(21)が発生する油圧に基づき作動圧(PSEC)を調圧する作動圧調圧部(24,25)と、前記作動圧(PSEC)の背圧を前記自動変速機構(5)を潤滑する潤滑油路(34)に供給する第1潤滑油供給油路(c1,c2)と、前記流体伝動装置(4)に対する前記作動圧(PSEC)の給排経路を切換えることで前記ロックアップクラッチ(7)のオン・オフを切換えるロックアップ切換え機構(SL,26)と、を備えた自動変速機の油圧制御装置(1)において、
前記作動圧(PSEC)を前記潤滑油路(34)に供給する第2潤滑油供給油路(b2,b4,b6,b7,c3,c2)を備え、
前記ロックアップ切換え機構(SL,26)により前記ロックアップクラッチ(7)をオンした際に、前記第2潤滑油供給油路(b2,b4,b6,b7,c3,c2)を遮断するように構成したことを特徴とする。
また本発明は(例えば図3参照)、前記第2潤滑油供給油路(b2,b4,b6,b7,c3,c2)は、オリフィス(51)を介して前記作動圧(PSEC)を前記潤滑油路(34)に供給してなることを特徴とする。
また具体的に本発明は(例えば図3及び図4参照)、前記ロックアップ切換え機構は、信号圧(PSL)の出力状態を切換えるソレノイドバルブ(SL)と、該信号圧(PSL)の入力状態に基づき前記流体伝動装置(4)に対する前記作動圧(PSEC)の給排経路を切換えることで前記ロックアップクラッチ(7)のオン・オフを切換えるロックアップ切換えバルブ(26)と、を備え、
前記ロックアップ切換えバルブ(26)は、前記第2潤滑油供給油路(b2,b4,b6,b7,c3,c2)に介在されると共に、前記ロックアップクラッチ(7)をオンする位置(右半位置)に切換えられた際に、前記第2潤滑油供給油路(b2,b4,b6,b7,c3,c2)を遮断してなることを特徴とする。
前記ロックアップ切換えバルブ(26)は、前記第2潤滑油供給油路(b2,b4,b6,b7,c3,c2)に介在されると共に、前記ロックアップクラッチ(7)をオンする位置(右半位置)に切換えられた際に、前記第2潤滑油供給油路(b2,b4,b6,b7,c3,c2)を遮断してなることを特徴とする。
また具体的に本発明は(例えば図3参照)、前記作動圧調圧部は、前記オイルポンプ(21)が発生する油圧に基づきライン圧(PL)を調圧するプライマリレギュレータバルブ(24)と、該ライン圧(PL)の背圧に基づきセカンダリ圧(PSEC)を調圧するセカンダリレギュレータバルブ(25)と、からなり、
前記作動圧は、セカンダリ圧(PSEC)であり、
前記作動圧の背圧は、前記セカンダリ圧(PSEC)の背圧であることを特徴とする。
前記作動圧は、セカンダリ圧(PSEC)であり、
前記作動圧の背圧は、前記セカンダリ圧(PSEC)の背圧であることを特徴とする。
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
請求項1に係る本発明によると、作動圧を潤滑油路に供給する第2潤滑油供給油路を、ロックアップ切換え機構によりロックアップクラッチをオンした際に遮断するように構成したので、ロックアップクラッチをオフしている間は作動圧に基づき第2潤滑油供給油路を介して潤滑油路に潤滑油を供給することができ、例えば車輌発進時の駆動源の低回転数領域にあっても自動変速機構に対する潤滑油を確保することができるものでありながら、ロックアップクラッチをオンする際に第2潤滑油供給油路を遮断して作動圧を急上昇させることができ、駆動源の回転数がより低い領域から該作動圧に基づくロックアップクラッチの係合を可能とすることができて、ロックアップクラッチのロックアップをより低回転数から実行することを可能とすることができる。これにより、低回転数領域における潤滑油不足を招くことなく、耐久性の向上を図ることができるものでありながら、より低回転数からロックアップを可能として、車輌の燃費向上を図ることができる。
請求項2に係る本発明によると、第2潤滑油供給油路は、オリフィスを介して作動圧を潤滑油路に供給するので、ロックアップクラッチをオフしている間にあって、作動圧に基づく適量の潤滑油を潤滑油路に供給することができる。
請求項3に係る本発明によると、ロックアップ切換えバルブが、第2潤滑油供給油路に介在されると共に、ロックアップクラッチをオンする位置に切換えられた際に、第2潤滑油供給油路を遮断するので、ロックアップクラッチのオン・オフに伴い第2潤滑油供給油路を遮断・連通させるためのバルブを新たに設けることを不要とすることができ、バルブ本数を低減して、コンパクト化を可能とすることができる。
請求項4に係る本発明によると、作動圧がセカンダリ圧であるので、例えば車輌発進時の駆動源の低回転数領域にあって該セカンダリ圧の上昇がライン圧の上昇に比して遅れるが、ロックアップクラッチをオンする際に第2潤滑油供給油路を遮断してセカンダリ圧を急上昇させることができるので、駆動源の回転数がより低い領域から該セカンダリ圧に基づくロックアップクラッチの係合を可能とすることができて、ロックアップクラッチのロックアップをより低回転数から実行することを可能とすることができる。
以下、本発明に係る実施の形態を図1乃至図4に沿って説明する。
まず、本発明を適用し得る自動変速機の概略構成について図1に沿って説明する。図1に示すように、例えばFFタイプ(フロントエンジン、フロントドライブ)の車輌に用いて好適な自動変速機3は、エンジンに接続し得る自動変速機3の入力軸8を有しており、該入力軸8の軸方向を中心としてトルクコンバータ(流体伝動装置)4と、自動変速機構5とを備えている。
上記トルクコンバータ4は、自動変速機3の入力軸8に接続されたポンプインペラ4aと、作動流体を介して該ポンプインペラ4aの回転が伝達されるタービンランナ4bと、それらポンプインペラ4a及びタービンランナ4bに介在されると共にワンウェイクラッチ6により逆転回転が規制されたステータ4cとを有しており、該タービンランナ4bは、上記入力軸8と同軸上に配設された上記自動変速機構5の入力軸10に接続されている。また、該トルクコンバータ4には、ロックアップクラッチ7が備えられており、該ロックアップクラッチ7が係合されると、上記自動変速機3の入力軸8の回転が自動変速機構5の入力軸10に直接伝達される。
上記自動変速機構5には、入力軸10上において、プラネタリギヤユニットPUが備えられている。該プラネタリギヤユニットPUは、4つの回転要素としてサンギヤS1、サンギヤS2、キャリヤCR、及びリングギヤRを有し、該キャリヤCRに、サンギヤS2及びリングギヤRに噛合するロングピニオンPLと、サンギヤS1に噛合するショートピニオンPSとを互いに噛合する形で有している、いわゆるラビニヨ型プラネタリギヤである。
上記プラネタリギヤユニットPUのサンギヤS2は、ブレーキB−1に接続されてミッションケース9に対して固定自在となっていると共に、上記クラッチC−3に接続され、該クラッチC−3を介して入力軸10の回転が入力自在となっている。また、上記サンギヤS1は、クラッチC−1に接続されており、上記入力軸10の回転が入力自在となっている。
更に、上記キャリヤCRは、入力軸10の回転が入力されるクラッチC−2に接続され、該クラッチC−2を介して入力軸10の回転が入力自在となっており、また、ワンウェイクラッチF−2及びブレーキB−3に接続されて、該ワンウェイクラッチF−2を介してミッションケース9に対して一方向の回転が規制されると共に、該ブレーキB−3を介して回転が固定自在となっている。そして、上記リングギヤRは、カウンタギヤ11に接続されており、該カウンタギヤ11は、不図示のカウンタシャフト、ディファレンシャル装置を介して駆動車輪に接続されている。
上記のように構成された自動変速機3は、図2に示す作動表のように前進1速段〜前進4速段及び後進段において、各クラッチC−1〜C−3、ブレーキB−1〜B−2、ワンウェイクラッチF−2が作動することにより、良好なステップ比をもって変速段のギヤ比を形成する。また、これらの各クラッチC−1〜C−3、ブレーキB−1〜B−2同士を掴み換えすることで各変速制御が実行され、各変速段において前進1速段の駆動時を除き、各クラッチC−1〜C−3、ブレーキB−1〜B−2のうちの2つが係合されて各変速段が達成される。
つづいて、本発明に係る自動変速機の油圧制御装置1について説明する。自動変速機の油圧制御装置1は、図3に示すように、ストレーナ22、オイルポンプ21、プライマリレギュレータバルブ24、セカンダリレギュレータバルブ25、マニュアルシフトバルブ23、ソレノイドバルブSL、ロックアップリレーバルブ26、オイルクーラ(COOLER)33、潤滑油路(LUBE)34などを備えて構成されている。
なお、自動変速機の油圧制御装置1には、図3に示した部分の他に、上記変速機構のクラッチやブレーキの油圧サーボに油圧を供給するための各種バルブや油路などが備えられているが、説明の便宜上、本発明の要部を除き、省略して説明する。
また、図3中に示す符号SLTは、リニアソレノイドバルブSLTを省略して示したものであり、該リニアソレノイドバルブSLTによりスロットル開度等に基づき調圧されるSLT圧PSLTを出力していることを示している。さらに、図3中に示す符号32は、モジュレータバルブ32を省略して示したものであり、該モジュレータバルブ32によりライン圧PLを一定圧に調圧したモジュレータ圧PMODを出力していることを示している。
なお、本実施の形態では、リニアソレノイドバルブSLTによりSLT圧PSLTを後述するプライマリレギュレータバルブ24のパイロット圧(調整圧)として用いたものを説明しているが、これに限らず、特開2007−271058号公報に開示されているように、各部で必要とする油圧の最大圧をパイロット圧(調整圧)としてフィードバックして用いるものであってもよい。
図3に示すように、自動変速機の油圧制御装置1は、不図示のエンジンの回転に連動して駆動されるオイルポンプ21を備えており、該オイルポンプ21により不図示のオイルパンからストレーナ22を介してオイルを吸上げる形で油圧を発生させている。上記オイルポンプ21により発生された油圧は、出力ポート21aより油路a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7に出力されると共に、詳しくは後述するプライマリレギュレータバルブ24によって詳しくは後述するライン圧PLに調圧される。
マニュアルシフトバルブ23は、不図示のシフトレバーに連動して駆動されるスプール23pと、後述するライン圧PLが入力される入力ポート23aと、該スプール23pが前進レンジ(Dレンジ、2レンジ、Lレンジ)の位置に駆動された際に該ライン圧PLを前進レンジ圧PDとして出力する前進レンジ圧出力ポート23bと、該スプール23pが後進レンジ(Rレンジ)の位置に駆動された際に該ライン圧PLを後進レンジ圧PRとして出力する後進レンジ圧出力ポート23cと、を有している。例えばRレンジ時に該後進レンジ圧出力ポート23cから出力される後進レンジ圧PRは、図3では省略した油路を介してクラッチC−3やブレーキB−3の油圧サーボに元圧として供給され、後進段が形成される(図2参照)。また、例えばDレンジ時に該前進レンジ圧出力ポート23bから出力される前進レンジ圧PDは、油路k1,k2を介して後述のプライマリレギュレータバルブ24の油室24bに出力されると共に、油路k3から先の図3では省略した油路を介して不図示の各リニアソレノイドバルブに元圧として供給され、最終的にクラッチC−1、クラッチC−2、ブレーキB−1の油圧サーボに供給されて、前進1速段〜前進4速段が形成される(図2参照)。
なお、チェックバルブ42は、ニュートラルレンジ(Nレンジ)やパーキングレンジ(Pレンジ)の際に、アニュアルシフトバルブ23のドレーンポートEXから排出される前進レンジ圧PDが所定圧以下となった際に閉じるように構成されており、該マニュアルシフトバルブ23や油路k1,k2,k3等にエアが進入することを防止している。
プライマリレギュレータバルブ(作動圧調圧部)24は、スプール24pと、該スプール24pを図中上方に付勢するスプリング24sと、プラグ24rとを備えていると共に、該スプール24pの上方に油室24aと、該プラグ24rの下方に油室24fと、該スプール24pのランド径の相異により形成された油室24bと、排出ポート24cと、調圧ポート24dと、背圧出力ポート24eとを備えている。上記油室24fには、上述のリニアソレノイドバルブSLTより油路j1,j2を介してSLT圧PSLTが入力され、また、油室24aには、詳しくは後述するライン圧PLが油路a5,a6を介してフィードバック圧として入力される。更に、上述したように油室24bには、前進レンジ時に油路k1,k2を介して前進レンジ圧PDが入力される。
該プライマリレギュレータバルブ24のスプール24p及びプラグ24rには、上記フィードバック圧に対向してスプリング24sの付勢力とSLT圧PSLTとが作用し、即ち、該スプール24pの位置は、主にSLT圧PSLTの大きさによって制御される。該スプール24pが図中の下方側の状態であると、調圧ポート24dと排出ポート24cとが連通し、また、スプール24pがSLT圧PSLTに基づき図中の上方側の状態に移動制御されると、調圧ポート24dと排出ポート24cとの連通量(絞り量)が絞られて(遮断されて)いくと共に、調圧ポート24dと背圧出力ポート24eとの連通量(絞り量)が開いていく。つまり上記油室24fに入力されるSLT圧PSLTの大きさによってスプール24pが上方側に向けて移動制御されると共に、排出ポート24cより排出される油圧量が調整されることで調圧ポート24dの油圧が調圧され、これによって油路a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7の油圧がスロットル開度に応じたライン圧PLとして調圧される。
なお、オイルポンプ21がエンジン回転数の上昇に連動して油圧を上昇させ、ライン圧PLが上昇していくと共に油室24aのフィードバック圧がスプリング24sの付勢力に打ち勝って、調圧ポート24dと背圧出力ポート24eとが連通し始める状態(プライマリクラック)となり(図4におけるエンジン回転数N1)、即ちライン圧PLの調圧を行う通常調圧領域となると(図4におけるエンジン回転数N1以上となると)、背圧出力ポート24eからライン圧PLの背圧が出力され、後述するセカンダリ圧PSECの上昇開始となる。
また、上述した油室24bに前進レンジ時に前進レンジ圧PDが入力されると、スプール24pを下方側に付勢し、つまりSLT圧PSLTに対するライン圧PLのゲイン(入出力比)が下げられることになる。即ち、後進走行時にあっては、必要なクラッチC−3やブレーキB−3のトルク容量が大きいため、SLT圧PSLTに対するライン圧PLのゲインを大きくすることが求められるが、一方の前進走行時にあっては、SLT圧PSLTに対するライン圧PLのゲインが下げても、クラッチC−1、クラッチC−2、ブレーキB−1の油圧サーボに供給される油圧として充分にトルク容量を確保するライン圧PLにすることができ、つまりスロットル開度に応じて出力されるライン圧PLが低く抑えられ、無駄なライン圧PLの上昇を抑えて、車輌の燃費向上を図ることが可能となる。
また、上記排出ポート24cより排出された油圧は、油路d2,d3を介してオイルポンプ21のポート21bに戻され、オイルポンプ21の元圧となるため、結果的にオイルポンプ21が必要な駆動力を下げることとになり、無駄なエネルギを消費することを防ぐことができ、自動変速機の油圧制御装置1を備える車両の燃費向上に寄与することが可能となる。
なお、上記ライン圧PLは、不図示の油路を介してモジュレータバルブ32にも供給されており、該モジュレータバルブ32は、該ライン圧PLが所定圧以下であれば、そのままの油圧を上記モジュレータ圧PMODとして出力し、該ライン圧PLが所定圧以上となると、一定圧に調圧した油圧をモジュレータ圧PMODとして出力する。また、オイルポンプ21に油路a2を介して接続されたチェックバルブ41は、ライン圧PLが上昇し過ぎた場合に開放するバルブであり、本油圧制御装置1を保護するために該ライン圧PLが所定圧以上になった場合に該ライン圧PLをドレーンする。
セカンダリレギュレータバルブ(作動圧調圧部)25は、スプール25pと、該スプール25pを図中上方に付勢するスプリング25sとを備えていると共に、該スプール25pの上方に油室25aと、該スプール25pの下方に油室25bと、排出ポート25cと、調圧ポート25dと、背圧出力ポート25eとを備えている。上記油室25bには、上述のリニアソレノイドバルブSLTより油路j1,j3を介してSLT圧PSLTが入力され、また、油室25aには、詳しくは後述するセカンダリ圧PSECが油路b2,b4,b5を介してフィードバック圧として入力される。
該セカンダリレギュレータバルブ25のスプール25pには、上記フィードバック圧に対向してスプリング25sの付勢力とSLT圧PSLTとが作用し、即ち、該スプール25pの位置は、主にSLT圧PSLTの大きさによって制御される。該スプール25pが図中の下方側の状態であると、調圧ポート25dと排出ポート25cとが連通し、また、スプール25pがSLT圧PSLTに基づき図中の上方側の状態に移動制御されると、調圧ポート25dと排出ポート25cとの連通量(絞り量)が絞られて(遮断されて)いくと共に、調圧ポート25dと背圧出力ポート25eとの連通量(絞り量)が開いていく。つまり上記油室25fに入力されるSLT圧PSLTの大きさによってスプール25pが上方側に向けて移動制御されると共に、排出ポート25cより排出される油圧量が調整されることで調圧ポート25dの油圧が調圧され、これによって油路b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7の油圧がスロットル開度に応じたセカンダリ圧PSECとして調圧される。
なお、オイルポンプ21がエンジン回転数に連動して油圧を発生させ、ライン圧PLが通常調圧領域となってプライマリレギュレータバルブ24からライン圧PLの背圧が出力され、該ライン圧PLの背圧が上昇していくと共にセカンダリレギュレータバルブ25の油室25aのフィードバック圧がスプリング25sの付勢力に打ち勝って、調圧ポート25dと背圧出力ポート25eとが連通し始める状態(セカンダリクラック)となり、即ちセカンダリ圧PSECの調圧を行う通常調圧領域となると、背圧出力ポート25eからセカンダリ圧PSECの背圧が出力される。このセカンダリ圧PSECの背圧は、油路c1,c2(第1潤滑油供給油路)を介して自動変速機構5に連通する潤滑油路(LUBE)34に出力され、つまり潤滑油の潤滑圧となる。
また、上記排出ポート25cより排出された油圧は、上記プライマリレギュレータバルブ24と同様に、油路d1,d3を介してオイルポンプ21のポート21bに戻され、オイルポンプ21の元圧となるため、結果的にオイルポンプ21が必要な駆動力を下げることとになり、無駄なエネルギを消費することを防ぐことができ、自動変速機の油圧制御装置1を備える車両の燃費向上に寄与することが可能となる。
ソレノイドバルブ(ロックアップ切換え機構)SL(例えばノーマルクローズ)は、入力ポートSLaと出力ポートSLbとを有しており、該入力ポートSLaには上述のモジュレータバルブ32により調圧されたモジュレータ圧PMODが入力されている。該ソレノイドバルブSLは、OFF状態(非通電状態)には入力ポートSLaと出力ポートSLbとが遮断されており、不図示の制御部(ECU)からの信号に基づきON状態(通電状態)になると、入力ポートSLaと出力ポートSLbとが連通され、該出力ポートSLbより入力ポートSLaに入力されているモジュレータ圧PMODを信号圧PSLとして略そのまま出力し、つまり不図示の制御部(ECU)からの信号に基づき信号圧PSLの出力状態を切換える。該出力ポートSLbより出力された信号圧PSLは、油路e1を介して後述のロックアップリレーバルブ26の油室26aに入力される。
なお、ソレノイドバルブSLは、非通電時に入力ポートSLaと出力ポートSLbとが遮断される、いわゆるノーマルクローズタイプものを説明したが、反対に非通電時に入力ポートSLaと出力ポートSLbとが連通される、いわゆるノーマルオープンタイプものであってもよく、この際は、通電された状態で信号圧PS1を出力しないことになる。
ロックアップリレーバルブ(ロックアップ切換え機構、ロックアップ切換えバルブ)26は、スプール26pと、該スプール26pを図中上方に付勢するスプリング26sとを備えていると共に、該スプール26pの上方に油室26aと、入力ポート26bと、ポート26cと、出力ポート26dと、入力ポート26eと、ポート26fと、ポート26gと、排出ポート26hとを備えている。
上記油室26aには、油路e1を介して上記ソレノイドバルブSLの出力ポートSLaが接続されており、該ソレノイドバルブSLより信号圧PSLが出力されると、該信号圧PSLが入力される。即ち、ロックアップリレーバルブ26は、該ソレノイドバルブSLより信号圧PSLが出力されていない状態では、図中の左半分で示す位置(以下、「左半位置」という)となり、該ソレノイドバルブSLより信号圧PSLが出力された状態では、図中の右半分で示す位置(以下、「右半位置」という)となり、つまりロックアップリレーバルブ26は信号圧PSLの入力状態に基づき切換えられる。
該ロックアップリレーバルブ26のスプール26pが左半位置であると、入力ポート26bとポート26cとが連通し、ポート26gと出力ポート26dとが連通し、かつ入力ポート26eとポート26fとが連通する。また、該スプール26pが右半位置であると、ポート26cと出力ポート26dとが連通し、入力ポート26eとポート26gとが連通し、かつポート26fと排出ポート26hとが連通すると共に、入力ポート26bはスプール26pのより遮断される。
例えば不図示の制御部(ECU)の指令に基づき上記ソレノイドバルブSLがOFF状態であると、油室26aに油圧が入力されず、スプリング26sの付勢力に基づきスプール26pが左半位置となる。すると、油路b2,b3を介して入力ポート26eに入力されているセカンダリ圧PSECがポート26fより出力され、油路g1を介してトルクコンバータ4のポート(L−UP・OFFポート)4eに供給され、つまりトルクコンバータ4内にセカンダリ圧PSECが供給される。トルクコンバータ4内に供給されたオイルは、ポート(L−UP・ONポート)4dより排出され、油路f1を介して上記ロックアップリレーバルブ26のポート26gに入力され、更にポート26dより出力されて、油路h1を介してオイルクーラ(COOLER)33に入力される。なお、オイルクーラ33に入力されたオイルは、該オイルクーラ33により冷却された後、不図示のオイルパンに排出されて、再びストレーナ22を介してオイルポンプ21に吸入されることになる。
このようにセカンダリ圧PSECがトルクコンバータ4のポート4eから入力され、ポート4dより排出される状態では、ロックアップクラッチ7のピストン7aがフロントカバー4fから離反され、つまりロックアップクラッチ7は解放されたオフの状態となる。
また、このロックアップリレーバルブ26が左半位置の状態、即ち、ロックアップクラッチ7がオフの状態では、油路b2,b4,b6、オリフィス51、チェックバルブ43、油路b7を介して入力ポート26bに入力されるセカンダリ圧PSECが、ポート26cから油路c3,c2を介して潤滑油路34に供給される。なお、油路b6と油路b7との間に介在するチェックバルブ43は、セカンダリ圧PSECの背圧が油路c1,c3,b7を介して油路b6に逆流することを防止する逆止弁として設けられている。また、本実施に形態では、このオリフィス51を介してセカンダリ圧PSECを潤滑油路34まで導く油路b2,b4,b6,b7,c3,c2を「優先オリフィス油路(第2潤滑油供給油路)」という。
一方、例えば不図示の制御部(ECU)の指令に基づき上記ソレノイドバルブSLがON状態にされると、ロックアップリレーバルブ26は、油室26aに上記信号圧PSLが入力され、スプリング26sの付勢力に抗してスプール26pが右半位置となる。すると、油路b2,b3を介して入力ポート26eに入力されているセカンダリ圧PSECがポート26gより出力され、油路f1を介してトルクコンバータ4のポート4dに供給され、つまりトルクコンバータ4内にセカンダリ圧PSECが供給される。また、トルクコンバータ4のポート4eは、油路g1、ポート26fを介して排出ポート26hに連通し、つまりポート4eからは、セカンダリ圧PSECが排出される。このようにセカンダリ圧PSECがポート4eから排出されると、ロックアップクラッチ7のピストン7aとフロントカバー4fとの間の空間にある油圧が減圧され、該ピストン7aがトルクコンバータ4内のセカンダリ圧PSECとの差圧に基づきフロントカバー4f側に押圧駆動され、つまりロックアップクラッチ7が係合されたオンの状態となる。
なお、本実施の形態においては、ロックアップクラッチ7をオン・オフ制御するものを一例に説明しているが、例えば排出ポート26hにセカンダリ圧PSECの排出をコントロールするロックアップコントロールバルブを設け、リニアソレノイドバルブSLU等により該コントロールバルブを介して排出されるセカンダリ圧PSECを調圧することで、ロックアップクラッチ7のスリップ制御も可能とすることができる。この際は、ソレノイドバルブSLに代えてリニアソレノイドバルブSLUを用いることもでき、つまり一本のリニアソレノイドバルブSLUでロックアップクラッチ7のオン・オフ・スリップ制御を行えるように構成してもよい。
そして、上記ロックアップクラッチ7がオンされるようにロックアップリレーバルブ26が右半位置に切換えられると、入力ポート26bとポート26cとが遮断され、つまり上述した優先オリフィス油路における油路b7と油路c3との間が遮断される。これにより、当該優先オリフィス油路からセカンダリ圧PSECが潤滑油路34に流出することがなくなり、つまり優先オリフィス油路がない油圧制御装置と同様になって、セカンダリ圧PSECは、直ぐに昇圧して、セカンダリ圧PSECのフィードバック圧がスプリング25sの付勢力に打ち勝って、直ぐに通常調圧領域(セカンダリクラック)となる。
詳細には、図4(a)に示すように、ロックアップオフ時にあっては、上記優先オリフィス油路b2,b4,b6,b7,c3,c2を介してセカンダリ圧PSECの一部が潤滑回路34に供給されるため、プライマリレギュレータバルブ24が通常調圧領域(プライマリクラック)となったエンジン回転数N1からセカンダリレギュレータバルブ25が通常調圧領域(セカンダリクラック)となるエンジン回転数N3までにあっても、潤滑回路34に潤滑圧PLUBが供給される。そして、図4(b)に示すように、ロックアップオン時にあっては、上記優先オリフィス油路における油路b7と油路c3との間が遮断されるので、セカンダリ圧PSECの一部が潤滑圧PLUBとして流出することがなく、上記エンジン回転数N3よりも低いエンジン回転数N2にセカンダリレギュレータバルブ25が通常調圧領域(セカンダリクラック)となる。
即ち、上記優先オリフィス油路を遮断しない場合は、図4(a)に示すように、ロックアップクラッチ7を係合可能なロックアップ領域がエンジン回転数N5以上となってしまうが、本発明では、ロックアップオン時にロックアップリレーバルブ26が優先オリフィス油路を遮断することで、図4(b)に示すように、ロックアップ領域としてエンジン回転数N4からロックアップが可能となり、より低回転数からロックアップクラッチ7のロックアップの実行が可能となる。
なお、上記ロックアップクラッチ7がオンされるようにロックアップリレーバルブ26が右半位置に切換えられた際は、セカンダリ圧PSECの背圧が油路c1,c3を介してポート26cに入力され、出力ポート26dから油路h1を介してオイルクーラ33に供給されることになる。
以上説明したように本発明に係る自動変速機の油圧制御装置1によると、セカンダリ圧PSECを潤滑油路34に供給する優先オリフィス油路b2,b4,b6,b7,c3,c2を、ロックアップクラッチ7をオンした際に遮断するように構成したので、ロックアップクラッチ7をオフしている間はセカンダリ圧PSECに基づき該優先オリフィス油路を介して潤滑油路34に潤滑油を供給することができ、例えば車輌発進時のエンジンの低回転数領域にあっても自動変速機構5に対する潤滑油を確保することができるものでありながら、ロックアップクラッチ7をオンする際に該優先オリフィス油路を遮断してセカンダリ圧PSECを急上昇させることができ、エンジンの回転数がより低い領域から該セカンダリ圧PSECに基づくロックアップクラッチ7の係合を可能とすることができて、ロックアップクラッチ7のロックアップをより低回転数から実行することを可能とすることができる。これにより、低回転数領域における潤滑油不足を招くことなく、耐久性の向上を図ることができるものでありながら、より低回転数からロックアップを可能として、車輌の燃費向上を図ることができる。
また、優先オリフィス油路b2,b4,b6,b7,c3,c2は、オリフィス51を介してセカンダリ圧PSECを潤滑油路34に供給するので、ロックアップクラッチ7をオフしている間にあって、セカンダリ圧PSECに基づく適量の潤滑油を潤滑油路34に供給することができる。
また、ロックアップリレーバルブ26が、上記優先オリフィス油路に介在されると共に、ロックアップクラッチ7をオンする位置に切換えられた際に、該優先オリフィス油路を遮断するので、ロックアップクラッチ7のオン・オフに伴い該優先オリフィス油路を遮断・連通させるためのバルブを新たに設けることを不要とすることができ、バルブ本数を低減して、コンパクト化を可能とすることができる。
そして、ロックアップクラッチ7の作動圧がセカンダリ圧PSECであるので、例えば車輌発進時のエンジンの低回転数領域にあって該セカンダリ圧PSECの上昇がライン圧PLの上昇に比して遅れるが、ロックアップクラッチ7をオンする際に優先オリフィス油路を遮断してセカンダリ圧PSECを急上昇させることができるので、エンジンの回転数がより低い領域から該セカンダリ圧PSECに基づくロックアップクラッチ7の係合を可能とすることができて、ロックアップクラッチ7のロックアップをより低回転数から実行することを可能とすることができる。
なお、本実施の形態においては、流体伝動装置として2つのポート4d,4e(いわゆる2ウェイ型)を有して、その差圧によりロックアップクラッチ7をオン・オフ制御するものを一例として説明したが、これに限らず、例えば3つのポートを有するトルクコンバータ(いわゆる3ウェイ型)であってもよく、さらに、フルードカップリング等であってもよく、つまり流体伝動装置に対する作動圧の給排経路を切換えることでロックアップクラッチのオン・オフを切換えるものであれば、どのようなものであってもよい。
また、本実施の形態においては、内燃エンジンを駆動源としたものを一例として説明したが、勿論、モータ・ジェネレータを搭載したハイブリッド車輌等にあっても、本自動変速機の油圧制御装置を適用することが可能である。
また、本実施の形態においては、ロックアップクラッチ7(トルクコンバータ4)の作動圧としてセカンダリ圧PSECを用いるものを説明したが、ライン圧PLを用いるものであってもよく、この場合は、セカンダリレギュレータバルブはなくして、プライマリレギュレータバルブだけを備えている構造となる。
本発明に係る自動変速機の油圧制御装置は、乗用車、トラック等に搭載される自動変速機の油圧制御装置として用いることが可能であり、特に駆動源の低回転数領域で自動変速機構の潤滑油の確保が求められ、かつロックアップクラッチのロックアップをより低回転数から可能にすることが求められる自動変速機に用いて好適である。
1 自動変速機の油圧制御装置
3 自動変速機
4 流体伝動装置(トルクコンバータ)
5 自動変速機構
7 ロックアップクラッチ
21 オイルポンプ
24 作動圧調圧部、プライマリレギュレータバルブ
25 作動圧調圧部、セカンダリレギュレータバルブ
26 ロックアップ切換え機構、ロックアップ切換えバルブ(ロックアップリレーバルブ)
34 潤滑油路
51 オリフィス
SL ロックアップ切換え機構、ソレノイドバルブ
PL ライン圧
PSEC 作動圧、セカンダリ圧
PSL 信号圧
c1,c2 第1潤滑油供給油路
b2,b4,b6,b7,c3,c2 第2潤滑油供給油路(優先オリフィス回路)
3 自動変速機
4 流体伝動装置(トルクコンバータ)
5 自動変速機構
7 ロックアップクラッチ
21 オイルポンプ
24 作動圧調圧部、プライマリレギュレータバルブ
25 作動圧調圧部、セカンダリレギュレータバルブ
26 ロックアップ切換え機構、ロックアップ切換えバルブ(ロックアップリレーバルブ)
34 潤滑油路
51 オリフィス
SL ロックアップ切換え機構、ソレノイドバルブ
PL ライン圧
PSEC 作動圧、セカンダリ圧
PSL 信号圧
c1,c2 第1潤滑油供給油路
b2,b4,b6,b7,c3,c2 第2潤滑油供給油路(優先オリフィス回路)
Claims (4)
- 流体伝動装置と、該流体伝動装置をロックアップし得るロックアップクラッチと、該流体伝動装置からの回転を変速して駆動車輪に伝動する自動変速機構と、を備えた自動変速機に用いられ、
駆動源の回転に連動して駆動されるオイルポンプと、該オイルポンプが発生する油圧に基づき作動圧を調圧する作動圧調圧部と、前記作動圧の背圧を前記自動変速機構を潤滑する潤滑油路に供給する第1潤滑油供給油路と、前記流体伝動装置に対する前記作動圧の給排経路を切換えることで前記ロックアップクラッチのオン・オフを切換えるロックアップ切換え機構と、を備えた自動変速機の油圧制御装置において、
前記作動圧を前記潤滑油路に供給する第2潤滑油供給油路を備え、
前記ロックアップ切換え機構により前記ロックアップクラッチをオンした際に、前記第2潤滑油供給油路を遮断するように構成した、
ことを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。 - 前記第2潤滑油供給油路は、オリフィスを介して前記作動圧を前記潤滑油路に供給してなる、
ことを特徴とする請求項1記載の自動変速機の油圧制御装置。 - 前記ロックアップ切換え機構は、信号圧の出力状態を切換えるソレノイドバルブと、該信号圧の入力状態に基づき前記流体伝動装置に対する前記作動圧の給排経路を切換えることで前記ロックアップクラッチのオン・オフを切換えるロックアップ切換えバルブと、を備え、
前記ロックアップ切換えバルブは、前記第2潤滑油供給油路に介在されると共に、前記ロックアップクラッチをオンする位置に切換えられた際に、前記第2潤滑油供給油路を遮断してなる、
ことを特徴とする請求項1または2記載の自動変速機の油圧制御装置。 - 前記作動圧調圧部は、前記オイルポンプが発生する油圧に基づきライン圧を調圧するプライマリレギュレータバルブと、該ライン圧の背圧に基づきセカンダリ圧を調圧するセカンダリレギュレータバルブと、からなり、
前記作動圧は、セカンダリ圧であり、
前記作動圧の背圧は、前記セカンダリ圧の背圧である、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の自動変速機の油圧制御装置。
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