JP5434946B2 - 油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、油圧制御装置に関し、詳しくは、係合油室と解放油室の作動油の差圧により係合するロックアップクラッチを有するトルクコンバータへの油圧の供給を制御する油圧制御装置に関する。

従来、この種の油圧制御装置としては、係合油室と解放油室との差圧により係合するロックアップクラッチを有するトルクコンバータに供給する油圧を制御するために、エンジンの動力により駆動する油圧ポンプからの油圧を余剰圧を排出しながらライン圧に調圧するプライマリレギュレータバルブと、プライマリレギュレータから排出される余剰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と、セカンダリレギュレータバルブにより調圧されたセカンダリ圧を降圧させるロックアップコントロールバルブと、セカンダリレギュレータバルブとロックアップコントロールバルブと係合油室と解放油室とに油路を介して接続されロックアップクラッチの係合と解放とに応じて各油路の接続を切り替えるロックアップリレーバルブとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、ロックアップクラッチを解放するときには、セカンダリ圧が解放油室に入力されると共に解放油室に入力されたセカンダリ圧が係合油室から出力される油路が形成されるようロックアップリレーバルブを切り替え、ロックアップクラッチを係合するときには、セカンダリ圧が降圧されるようロックアップコントロールバルブを制御して降圧された油圧が解放油室に入力されると共にセカンダリ圧が係合油室に入力される油路が形成されるようロックアップリレーバルブを切り替えるものとしている。

特開２００３−４２２８７号公報

上述した装置のように、プライマリレギュレータバルブから排出される余剰圧を調圧したセカンダリ圧をロックアップクラッチの制御の元圧に用いるものにおいては、エンジンの回転速度が低く油圧ポンプの吐出圧が低いためにプライマリレギュレータバルブからの余剰圧がほとんど排出されない場合には、ロックアップクラッチをスムーズに係合させることが困難となってしまう。

本発明の油圧制御装置は、ポンプの吐出圧が低い状態からロックアップクラッチをスムーズに係合することを主目的とする。

本発明の油圧制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１の油圧制御装置は、
係合油室と解放油室の作動油の差圧により係合するロックアップクラッチを有するトルクコンバータへの油圧の供給を制御する油圧制御装置であって、
原動機からの動力により駆動されて油圧を発生させる機械式ポンプと、
該機械式ポンプに連結される第１の油路の油圧を作動油の排出を伴って調圧する第１の調圧バルブと、
前記第１の油路の油圧を入力して、信号圧に応じて前記ロックアップクラッチの係合に用いられる係合用圧に調圧し、前記係合油室に作動油を供給する第２の油路に出力する第２の調圧バルブと、
前記第１の油路の油圧または前記第２の油路に出力された係合用圧を入力して、前記信号圧または該信号圧に同期する第２の信号圧に応じて調圧し、前記解放油室に作動油を供給する第３の油路に出力する第３の調圧バルブと
を備えることを要旨とする。

この本発明の第１の油圧制御装置では、原動機からの動力により駆動されて油圧を発生させる機械式ポンプに接続される第１の油路の油圧を入力して信号圧に応じてロックアップクラッチの係合に用いられる係合用圧に調圧し係合油室に作動油を供給する第２の油路に出力する第２の調圧バルブと、第１の油路の油圧または第２の油路に出力された係合用圧を入力して信号圧または信号圧に同期する第２の信号圧に応じて調圧し解放油室に作動油を供給する第３の油路に出力する第３の調圧バルブとを備える。これにより、原動機から出力される動力が比較的小さく機械式ポンプからの吐出圧が低い場合でも、ロックアップクラッチをスムーズに係合することができる。また、第２の調圧バルブに入力する信号圧と第３の調圧バルブに入力する第２の信号圧とを同期するものとすれば、各調圧バルブの制御が複雑になるのを防止することができる。あるいは、第２の調圧バルブと第３の調圧バルブとに同じ信号圧を入力するものとすれば、各調圧バルブの制御が複雑になるのを防止することに加えて、信号圧を発生させるための構成を共用化して装置全体をコンパクトなものとすることができる。ここで、第１の油路の油圧は、例えばトルクコンバータを介して入力された原動機の動力を摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより変速比を変更して伝達する自動変速機に搭載される油圧制御装置においては、摩擦係合要素の係合圧に用いられる油圧などとすることができる。

また、本発明の第１の油圧制御装置において、前記第２の調圧バルブは、前記信号圧が高くなるほど出力圧が高くなるように構成され、前記第３の調圧バルブは、前記信号圧または前記第２の信号圧が高くなるほど出力圧が低くなるように構成されるものとすることもできる。この態様の本発明の第１の油圧制御装置において、前記第２の調圧バルブと前記第３の調圧バルブとは、前記信号圧が高くなるほど前記係合油室と前記解放油室の作動油の差圧が大きくなるよう構成されてなるものとすることもできる。こうすれば、係合ショックを抑制しながらロックアップクラッチを係合することができる。また、この態様の本発明の第１の油圧制御装置において、前記第２の調圧バルブは、前記信号圧が所定圧に至るまでは該信号圧が高くなるほど大きく昇圧し、前記信号圧が前記所定圧に至った以降は該信号圧に拘わらず最大圧を保持し、前記第３の調圧バルブは、前記信号圧が高くなるほど大きく降圧するものとすることもできる。

本発明の第２の油圧制御装置は、
係合油室と解放油室の作動油の差圧により係合するロックアップクラッチを有するトルクコンバータへの油圧の供給を制御する油圧制御装置であって、
原動機からの動力により駆動されて油圧を発生させる機械式ポンプと、
該機械式ポンプに連結される第１の油路の油圧を作動油の排出を伴って調圧する第１の調圧バルブと、
前記第１の油路の油圧を入力して前記ロックアップクラッチの係合に用いられる係合用圧に調圧し、前記係合油室に作動油を供給する第２の油路に出力する第２の調圧バルブと、
前記第１の油路の油圧または前記第２の油路に出力された係合用圧を入力して調圧し、前記解放油室に作動油を供給する第３の油路に出力する第３の調圧バルブと、
前記係合油室と前記解放油室の作動油の差圧が目標差圧となるように、前記第２の調圧バルブと前記第３の調圧バルブとを同期させて制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明の第２の油圧制御装置では、原動機からの動力により駆動されて油圧を発生させる機械式ポンプに接続される第１の油路の油圧を入力してロックアップクラッチの係合に用いられる係合用圧に調圧し係合油室に作動油を供給する第２の油路に出力する第２の調圧バルブと、第１の油路の油圧または第２の油路に出力された係合用圧を入力して調圧し解放油室に作動油を供給する第３の油路に出力する第３の調圧バルブと、係合油室と解放油室の作動油の差圧が目標差圧となるように第２の調圧バルブと第３の調圧バルブとを同期させて制御する制御手段とを備える。これにより、原動機から出力される動力が比較的小さく機械式ポンプからの吐出圧が低い場合でも、ロックアップクラッチをスムーズに係合することができる。また、第２の調圧バルブと第３の調圧バルブとを同期させて制御するから、各調圧バルブの制御が複雑になるのを防止することができる。

また、本発明の第１または第２の油圧制御装置において、前記第３の調圧バルブは、前記第２の調圧バルブの後段側に直列的に配置されてなるものとすることもできる。

そして、本発明の第１または第２の油圧制御装置において、前記第２の油路と、前記第３の油路と、前記第１の調圧バルブからの作動油が排出される排出用油路と、前記係合油室に連結された係合用油路と、前記解放油室に連結された解放用油路とに接続され、前記第２の油路と前記係合用油路とを接続すると共に前記第３の油路と前記解放用油路とを接続する第１の状態と前記排出用油路と前記解放用油路とを接続する第２の状態とを選択的に切り替え可能であって、前記ロックアップクラッチを係合するときには前記第１の状態に切り替え、前記ロックアップクラッチを解放するときには前記第２の状態に切り替える切替バルブを備えるものとすることもできる。こうすれば、ロックアップクラッチを解放させているときには第１の調圧バルブの調圧に伴って排出される作動油を用いるから、機械式ポンプの吐出量を必要以上に大きくする必要がなく、機械式ポンプが大型化するのを防止することができる。

油圧制御装置２０の構成の概略を示す構成図である。 ロックアップ圧とリニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕとの時間変化の様子を示す説明図である。 変形例の油圧制御装置２０Ａの構成の概略を示す構成図である。 変形例の油圧制御装置２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例としての油圧制御装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の油圧制御装置２０は、エンジンと自動変速機とを搭載する自動車（いずれも図示省略）において、エンジンのクランクシャフトに出力されたエンジントルクを入力して自動変速機のインプットシャフトに伝達するトルクコンバータ１１へ供給する油圧を制御するための装置として構成されている。

トルクコンバータ１１は、コンバータカバー１２を介してクランクシャフトに接続されたポンプインペラ１３と、インプットシャフトに接続されポンプインペラ１３と対向配置されたタービンランナ１４と、ポンプインペラ１３とタービンランナ１４との間に配置され一方向のみの回転を許容するワンウェイクラッチ１５ａが取り付けられたステータ１５と、ポンプインペラ１３（コンバータカバー１２）とタービンランナ１４とを直結するロックアップクラッチ１６とを備える。このトルクコンバータ１１によるトルクの伝達は、ポンプインペラ１３によりエンジントルクを作動油の流れに変換すると共にこの作動油の流れをタービンランナ１４により自動変速機のインプットシャフト上のトルクに変換することにより行なう。また、トルクコンバータ１１内の油室は、ロックアップクラッチ１６により係合油室１１ａと解放油室１１ｂとに区画され、係合油室１１ａに作動油を入出力するための係合油室用ポート１２ａと、解放油室１１ｂに作動油を入出力するための解放油室用ポート１２ｂとが形成されている。このトルクコンバータ１１では、係合油室１１ａの油圧と解放油室１１ｂの油圧との差圧に応じた係合圧でロックアップクラッチ１６を係合する。なお、係合には、ロックアップクラッチ１６を完全に係合する状態や半係合する状態（いわゆるスリップ制御）を含む。また、ロックアップクラッチ１６が完全に係合されると、入力側のポンプインペラ１３と出力側のタービンランナ１４とを直結して、エンジントルクが機械的かつ直接的に自動変速機のインプットシャフトに伝達されることになる。

油圧制御装置２０は、図１に示すように、エンジンからの動力により図示しないオイルパンからストレーナ３２を介して作動油をライン圧用油路８１に圧送する機械式オイルポンプ３１と、図示しないリニアソレノイドＳＬＴからの信号圧Ｐｓｌｔにより駆動してライン圧用油路８１に圧送された作動油を調圧してライン圧ＰＬを生成すると共に生成するライン圧ＰＬに応じて作動油をセカンダリ圧用油路８５に出力するプライマリレギュレータバルブ４０と、図示しないリニアソレノイドＳＬＴからの信号圧Ｐｓｌｔにより駆動してセカンダリ圧用油路８５の作動油を調圧してセカンダリ圧ＰＳを生成するセカンダリレギュレータバルブ４９と、ライン圧用油路８１のライン圧ＰＬを入力しロックアップクラッチ１６の係合に用いられる係合用圧Ｐ０に調圧して係合用圧油路８２に出力する調圧バルブ５０と、トルクコンバータ１１への作動油の供給経路を切り替えるロックアップリレーバルブ６０と、調圧バルブ５０の後段側に直列的に配置され係合用圧油路８２に出力された係合用圧Ｐ０を入力し調圧してロックアップリレーバルブ６０に接続された連絡油路８４に出力するロックアップコントロールバルブ７０と、図示しないモジュレータバルブからのモジュレータ圧Ｐｍｏｄを入力し調圧して調圧バルブ５０とロックアップリレーバルブ６０とロックアップコントロールバルブ７０とを駆動するための信号圧を出力するリニアソレノイドＳＬＵと、リニアソレノイドＳＬＵを駆動制御するコントローラ３０とを備える。コントローラ３０は、図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭなどを備える。なお、ライン圧ＰＬは、自動変速機が備えるクラッチやブレーキなどの摩擦係合要素の係合圧の制御などにも用いられる。

プライマリレギュレータバルブ４０は、各種ポートが形成されたスリーブ４２と、スリーブ４２内を軸方向に摺動するスプール４４と、スプール４４を軸方向に付勢するスプリング４６とにより構成されている。スリーブ４２には、各種ポートとして、図示しないリニアソレノイドＳＬＴからの出力圧Ｐｓｌｔを信号圧として入力する信号圧入力ポート４２ａと、ライン圧用油路８１に接続されライン圧ＰＬをフィードバック圧として入力するフィードバック圧入力ポート４２ｂと、ライン圧用油路８１に接続されライン圧ＰＬを入力する入力ポート４２ｃと、セカンダリ圧用油路８５に接続されライン圧ＰＬの生成に伴って作動油を出力する出力ポート４２ｄと、ドレンポート４２ｅとが形成されている。また、スプール４４は、スプリング４６のバネ力と信号圧入力ポート４２ａに入力される信号圧とにより図中上方に付勢されると共にフィードバック圧入力ポート４２ｂに入力されるフィードバック圧により図中下方に付勢される。そして、スプール４４が図中下方に移動するほど、入力ポート４２ｃから出力ポート４２ｄを介してセカンダリ圧用油路８５に出力される油量を増やしたり入力ポート４２ｃからドレンポート４２ｅを介して作動油をドレンしたりする。このプライマリレギュレータバルブ４０では、機械式オイルポンプ３１の吐出圧が低いためにライン圧ＰＬが低い場合には、フィードバック圧入力ポート４２ｂに入力されるフィードバック圧も低くなってスプール４４を図中下方に付勢する力は小さくなるから、セカンダリ圧油路８５に作動油はほとんど排出されないことになる。一方、ライン圧ＰＬが所定の上限圧を超えて高くなると、それに応じてフィードバック圧入力ポート４２ｂに入力されるフィードバック圧も高くなってスプール４４を図中下方に付勢する力が大きくなるから、上限圧を超える余剰圧の作動油が排出圧としてセカンダリ圧油路８５に出力されたりドレンポート４２ｅからドレンされたりして、ライン圧ＰＬが上限圧で略一定に保たれることになる。

調圧バルブ５０は、リニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕにより駆動される調圧バルブであり、各種ポートが形成されたスリーブ５２と、スリーブ５２内を軸方向に摺動するスプール５４と、スプール５４を軸方向に付勢するスプリング５６とにより構成されている。スリーブ５２には、各種ポートとして、リニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕを信号圧として入力する信号圧入力ポート５２ａと、ライン圧用油路８１に接続されライン圧ＰＬを入力する入力ポート５２ｂと、係合用圧油路８２に接続され入力ポート５２ｂから入力されたライン圧ＰＬを調圧した係合用圧Ｐ０を出力する出力ポート５２ｃと、係合用圧油路８２の係合用圧Ｐ０をフィードバック圧として入力するフィードバック圧入力ポート５２ｄとが形成されている。また、スプール５４は、スプリング５６のバネ力と信号圧入力ポート５２ａに入力される信号圧とにより図中上方に付勢されると共にフィードバック圧入力ポート５２ｄに入力されるフィードバック圧により図中下方に付勢される。この調圧バルブ５０では、スプール５４の移動により入力ポート５２ｂと出力ポート５２ｃとの連通面積を調整するよう構成されており、信号圧入力ポート５２ａに入力される信号圧が高くなるにつれて、スプール５４が図中右半分の状態から図中左半分の状態に徐々に移動して、入力ポート５２ｄの開口を徐々に大きくする。このため、信号圧入力ポート５２ａに入力される信号圧が高くなるほど出力ポート５２ｄから出力される係合用圧Ｐ０が徐々に高くなる。また、実施例では、リニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕが最大圧よりも低い所定圧Ｐｓｌｕ１に至ると、図中左半分の状態になり、入力ポート５２ｄの最大の開口をもって出力ポート５２ｃと連通し係合用圧Ｐ０を出力するよう調圧バルブ５０を構成するものとした。

ロックアップリレーバルブ６０は、リニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕにより駆動される切替バルブ（オンオフバルブ）であり、各種ポートが形成されたスリーブ６２と、スリーブ６２内を軸方向に摺動するスプール６４と、スプール６４を軸方向に付勢するスプリング６６とにより構成されている。スリーブ６２には、各種ポートとして、リニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕを信号圧として入力する信号圧入力ポート６２ａと、係合用圧油路８２に接続され係合用圧Ｐ０が入力される入力ポート６２ｂと、セカンダリ圧用油路８５に接続されセカンダリ圧ＰＳが入力される入力ポート６２ｃ，６２ｄと、連絡油路８４に接続されロックアップコントロールバルブ７０により係合用圧Ｐ０が降圧された油圧が入力される入力ポート６２ｅと、係合油室１１ａの係合油室用ポート１２ａに連結される係合油室用油路８６に接続される出力ポート６２ｆと、解放油室１１ｂの解放油室用ポート１２ｂに連結される解放油室用油路８７に接続される出力ポート６２ｇと、クーラ（ＣＯＯＬＥＲ）に連結されたクーラ用油路８８に接続される出力ポート６２ｈとが形成されている。また、スプール６４は、スプリング６６のバネ力により図中上方に付勢されると共に信号圧入力ポート６２ａに入力される信号圧により図中下方に付勢される。

このロックアップリレーバルブ６０では、リニアソレノイドＳＬＵから信号圧入力ポート６２ａに信号圧が入力されないときには、スプリング６６の付勢力によりスプール６４が移動して図１中右半分の状態になる。このため、入力ポート６２ｄと出力ポート６２ｇとを連通し、出力ポート６２ｆと出力ポート６２ｈとを連通する。これにより、セカンダリ圧用油路８５と解放油室用油路８７とを連通し、係合油室用油路８６とクーラ用油路８８とを連通する。一方、リニアソレノイドＳＬＵから信号圧入力ポート６２ａに信号圧が入力されるときには、スプリング６６の付勢力に打ち勝ってスプール６４が図中下方に移動して図中左半分の状態になる。このため、入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｆとを連通し、入力ポート６２ｃと出力ポート６２ｈとを連通し、入力ポート６２ｅと出力ポート６２ｇとを連通する。これにより、係合用圧油路８２と係合油室用油路８６とを連通し、連絡油路８４と解放油室用油路８７とを連通し、セカンダリ圧用油路８５とクーラ用油路８８とを連通する。

ロックアップコントロールバルブ７０は、リニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕにより調圧バルブ５０と同期して駆動される調圧バルブであり、各種ポートが形成されたスリーブ７２と、スリーブ７２内を軸方向に摺動自在に配置されるスプール７４と、スプール７４を軸方向に付勢するスプリング７６とにより構成されている。スリーブ７２には、各種ポートとして、リニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕを信号圧として入力する信号圧入力ポート７２ａと、係合油室用油路８６に接続され係合油室用油路８６の油圧をフィードバック圧として入力するフィードバック圧入力ポート７２ｂと、解放油室用油路８７に接続され解放油室用油路８７の油圧をフィードバック圧として入力するフィードバック圧入力ポート７２ｃと、係合用圧油路８２に接続され係合用圧Ｐ０を入力する入力ポート７２ｄと、連絡油路８４に接続され入力ポート７２ｄから入力された係合用圧Ｐ０を降圧した油圧を出力する出力ポート７２ｅと、ドレンポート７２ｆとが形成されている。信号圧入力ポート７２ａは、スプール７４に形成された外径の異なる２つのランド間に挟まれる位置に形成されている。このため、信号圧入力ポート７２ａに入力される信号圧は、その２つのランドである図中上方側の大径のランドと図中下方側の小径のランドとの各受圧面の面積差（外径差）により、スプール７４を図中上方側に付勢する力として作用する。

このロックアップコントロールバルブ７０では、スプール７４がスプリング７６のバネ力とフィードバック圧入力ポート７２ｂに入力されるフィードバック圧とにより図中下方に付勢されると共に信号圧入力ポート７２ａに入力される信号圧とフィードバック圧入力ポート７２ｃに入力されるフィードバック圧とにより図中上方に付勢される。このため、スプール７４は、それらの力の釣り合う位置に移動し、ロックアップコントロールバルブ７０は、スプール７４の移動により入力ポート７２ｄと出力ポート７２ｅとの連通面積を調整するよう構成されている。図１では、そのようなスプール７４の移動範囲のうち両端の位置を示しており、リニアソレノイドＳＬＵから出力圧Ｐｓｌｕが出力されないときにスプール７４が図中右半分の状態に示す下端位置に移動し、リニアソレノイドＳＬＵから最大の出力圧Ｐｓｌｕが出力されるときにスプール７４が図中左半分の状態に示す上端位置に移動する。リニアソレノイドＳＬＵから出力圧Ｐｓｌｕが出力されずスプール７４が下端位置に移動したときには、入力ポート７２ｄと出力ポート７２ｅとを連通して、係合用圧油路８２と連絡油路８４とを連通する。そして、リニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕが徐々に大きくなって信号圧入力ポート７２ａに入力される信号圧が高くなると、スプール７４は徐々に図中上方に移動し、このスプール７４の移動に伴って入力ポート７２ｄの開口面積が徐々に小さくなる。このため、信号圧入力ポート７２ａに入力される信号圧が高くなるほど出力ポート７２ｅから連絡油路８４に出力される油圧が低くなる。即ち、リニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕが大きくなってスプール７４が図中上方に移動するほど、係合用圧Ｐ０を大きく降圧させた低い油圧が連絡油路８４に出力されることになる。そして、リニアソレノイドＳＬＵから最大の出力圧Ｐｓｌｕが出力されると、スプール７４が図中左半分の状態に示す上端位置に移動して、入力ポート７２ｄと出力ポート７２ｅとの連通を遮断して出力ポート７２ｅとドレンポート７２ｆとを連通する。これにより、連絡油路８４の作動油がドレンされる。

次に、こうして構成された油圧制御装置２０によるトルクコンバータ１１への油圧の供給動作について説明する。まず、ロックアップクラッチ１６の係合が解除された解放状態とする際の動作について説明する。この状態は、リニアソレノイドＳＬＵをオフすることにより形成することができる。リニアソレノイドＳＬＵをオフすると、調圧バルブ５０，ロックアップリレーバルブ６０，ロックアップコントロールバルブ７０は、それぞれ図１中右半分の状態になる。このため、セカンダリ圧用油路８５と解放油室用油路８７とを連通し、係合油室用油路８６とクーラ用油路８８とを連通する。これにより、プライマリレギュレータバルブ４０からセカンダリ圧用油路８５に出力されてセカンダリレギュレータバルブ５０により調圧されたセカンダリ圧ＰＳが、解放油室用油路８７を介してトルクコンバータ１１の解放油室１１ｂに入力されて係合油室１１ａから係合油室用油路８６に出力され、係合油室用油路８６に出力された作動油がクーラ用油路８８を介してクーラに供給されて図示しないオイルパンに戻る。即ち、ロックアップクラッチ１６を解放するために作動油を循環させる油路が形成される。このように、ロックアップクラッチ１６を解放するときには、セカンダリ圧油路８５のセカンダリ圧ＰＳを循環させるのである。

続いて、解放状態のロックアップクラッチ１６を係合状態とする際の動作について説明する。ここで、上述したように、ロックアップクラッチ１６は、係合油室１１ａの油圧と解放油室１１ｂの油圧との差圧に応じた係合圧で係合されるものであり、コントローラ３０は、その差圧が目標差圧となるようにリニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕを調整して調圧バルブ５０とロックアップコントロールバルブ７０とを制御する。図２は、ロックアップ圧とリニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕとの時間変化の様子を示す説明図である。図２中、Ｌ−ＵＰｏｎ圧は係合用圧油路８２の係合用圧Ｐ０に相当し係合油室１１ａの油圧を示し、Ｌ−ＵＰｏｆｆ圧は連絡油路８４の油圧に相当し解放油室１１ｂの油圧を示し、ロックアップ圧は係合油室１１ａの油圧と解放油室１１ｂの油圧との差圧を示す。なお、係合油室１１ａの油圧と解放油室１１ｂの油圧との差圧が目標差圧に一致するものとして、目標差圧の図示は省略する。まず、コントローラ３０によりリニアソレノイドＳＬＵをオフからオンにしてファストフィルを行なって（時刻ｔ０）、低圧で待機させる低圧待機状態とする（時刻ｔ１）。このファストフィルによりリニアソレノイドＳＬＵに繋がる各油路に作動油が充填されて、リニアソレノイドＳＬＵの出力圧Ｐｓｌｕが調圧バルブ５０やロックアップリレーバルブ６０，ロックアップコントロールバルブ７０に入力される。そのため、ロックアップリレーバルブ６０は、図１中左半分の状態になり、調圧バルブ５０，ロックアップコントロールバルブ７０は、それぞれスプール５４，７４が図１中右半分の位置からわずかに移動する。このため、ライン圧用油路８１と係合用圧油路８２とを連通し、係合用圧油路８２と係合油室用油路８６とを連通し、係合用圧油路８２と連絡油路８４とを連通し、連絡油路８４と解放油室用油路８７とを連通し、セカンダリ圧用油路８５とクーラ用油路８８とを連通する。これにより、係合用圧油路８２の係合用圧Ｐ０が係合油室用油路８６を介してトルクコンバータ１１の係合油室１１ａに入力され、係合用圧Ｐ０が降圧された連絡油路８４の油圧が解放油室用油路８７を介してトルクコンバータ１１の解放油室１１ｂに入力され、セカンダリ圧ＰＳがクーラに入力される。ただし、低圧待機中は、上述したように、調圧バルブ５０のスプール５４やロックアップコントロールバルブ７０のスプール７４は、図１中右半分の状態からわずかに移動した位置にある。このため、調圧バルブ５０の入力ポート５２ｂの開口面積は小さく係合用圧Ｐ０は低いものとなり、ロックアップコントロールバルブ７０の入力ポート７２ｄは大きく係合用油圧Ｐ０に対する降圧はわずかなものとなり、図示するように、ロックアップ圧（差圧）はほとんど発生しない。

次に、時刻ｔ２に至ると、出力圧Ｐｓｌｕが所定のパターンに従って大きくなるようリニアソレノイドＳＬＵが制御される。これにより、調圧バルブ５０のスプール５４とロックアップコントロールバルブ７０のスプール７４は、それぞれ図１中上方に向かって移動する。上述したように、調圧バルブ５０のスプール５４が上方に移動するほど係合用圧油路８２に出力される係合用圧Ｐ０が高くなるから、Ｌ−ＵＰｏｎ圧が時間の経過と共に徐々に高くなる。一方、ロックアップコントロールバルブ７０のスプール７４が上方に移動するほど係合用圧Ｐ０を大きく降圧させた低い油圧が連絡油路８４に出力されるが、ロックアップコントロールバルブ７０に入力される係合用圧Ｐ０自体が高くなっているため、ロックアップコントロールバルブ７０による降圧分は調圧バルブ５０による昇圧分に打ち消されることになる。このため、実際にはＬ−ＵＰｏｆｆ圧は低くならず、本実施例ではわずかに高くなる。そして、これらのＬ−ＵＰｏｎ圧とＬ−ＵＰｏｆｆ圧との差圧により、ロックアップ圧は徐々に高くなっていき、スリップ制御が開始される。

また、調圧バルブ５０は、上述したように、リニアソレノイドＳＬＵの出力圧Ｐｓｌｕが所定圧Ｐｓｌｕ１に至ると図１中左半分の状態となるため、時刻ｔ３で係合用圧Ｐ０としてのＬ−ＵＰｏｎ圧が最大圧に到達する。このため、時刻ｔ３以降は、Ｌ−ＵＰｏｎ圧は上昇することなく略一定の最大圧となる。即ち、調圧バルブ５０による係合用圧Ｐ０（Ｌ−ＵＰｏｎ圧）の調圧は、出力圧Ｐｓｌｕが所定圧Ｐｓｌｕ１に至るまでは出力圧Ｐｓｌｕが高くなるほど大きく昇圧し、所定圧Ｐｓｌｕ１に至った以降は出力圧Ｐｓｌｕに拘わらず最大圧を保持するのである。したがって、時刻ｔ３以降は、ロックアップコントロールバルブ７０に入力される係合用圧Ｐ０が一定となるから、ロックアップコントロールバルブ７０による降圧分をそのまま反映した油圧が連絡油路８４に出力されることになる。即ち、リニアソレノイドＳＬＵの出力圧Ｐｓｌｕが大きくなるにつれて、係合用圧Ｐ０を大きく降圧させた低い油圧が連絡油路８４に出力される。これにより、最大圧で保持されるＬ−ＵＰｏｎ圧に対してＬ−ＵＰｏｆｆ圧が徐々に低くなるから、差圧であるロックアップ圧が徐々に高くなっていく。そして、時刻ｔ４でリニアソレノイドＳＬＵの出力圧Ｐｓｌｕが最大圧になると、ロックアップコントロールバルブ７０が図１中左半分に示す状態となり、連絡油路８４の作動油をドレンするから、連絡油路８４に解放油室用油路８７を介して接続される解放油室１１ｂの作動油もドレンされる。このため、Ｌ−ＵＰｏｆｆ圧は最小（値０）となり、ロックアップ圧が最大となって、ロックアップクラッチ１６が完全係合される。このように、実施例では、ライン圧用油路８１のライン圧ＰＬを元圧として、調圧バルブ５０により係合用圧Ｐ０を徐々に高くなるよう調圧しながら係合用油室１１ａに入力すると共に係合用圧Ｐ０をロックアップコントロールバルブ７０により徐々に低くなるよう降圧した油圧を解放用油室１１ｂに入力するのである。これにより、係合用油室１１ａのＬ−ＵＰｏｎ圧と解放用油室１１ｂのＬ−ＵＰｏｆｆ圧との差圧を目標差圧に従って大きくすることができ、係合ショックを抑制しながらロックアップクラッチ１６を係合することができる。

ここで、油圧制御装置２０が搭載される自動車の発進直後などのエンジンの回転速度が低い場合（例えば、９００ｒｐｍや１０００ｒｐｍなど）におけるロックアップクラッチ１６の係合について考える。この場合、機械式オイルポンプ３１の吐出圧が低いためにライン圧ＰＬも低いものとなっており、ライン圧ＰＬが上限圧に至る前はプライマリレギュレータバルブ４０から排出圧は出力されないことになる。このような場合であっても、本実施例では、ライン圧用油路８１のライン圧ＰＬを元圧として調圧バルブ５０により係合用圧Ｐ０を生成するから、ライン圧ＰＬが低い状態から係合用圧Ｐ０を生成することができる。このため、プライマリレギュレータバルブ４０からセカンダリ圧油路８５に出力される排出圧を用いて生成したセカンダリ圧ＰＳを係合用圧に用いるものなどに比して、早い段階で係合用圧Ｐ０を生成することができる。また、その係合用圧Ｐ０を係合用油室１１ａに入力すると共にロックアップコントロールバルブ６０により係合用圧Ｐ０を降圧させた低い油圧を解放油室１１ｂに入力するから、それらの差圧によってロックアップクラッチ１６を比較的早い段階から係合することができる。これらのことから、自動車の発進直後などの機械式オイルポンプ３１の吐出圧が低い場合であっても、ロックアップクラッチ１６をスムーズに係合することができる。また、コントローラ３０が調圧バルブ５０とロックアップコントロールバルブ６０とを、リニアソレノイドＳＬＵからの同一の出力圧Ｐｓｌｕを信号圧として同期して駆動するよう制御するから、調圧バルブ５０とロックアップコントロールバルブ６０とをそれぞれ個別に制御するものに比して、制御が複雑になるのを防止すると共に装置全体をコンパクトなものとすることができる。さらに、ロックアップクラッチ１６を解放するときには、ロックアップリレーバルブ６０により各油路の接続を切り替えて、係合用圧Ｐ０ではなくセカンダリ圧ＰＳを循環させるから、機械式オイルポンプ３１の吐出量を必要以上に大きくする必要がなく、機械式オイルポンプ３１が大型化するのを防止することができる。

以上説明した実施例の油圧制御装置では、ライン圧用油路８１から入力したライン圧ＰＬをロックアップクラッチ１６の係合に用いられる係合用圧Ｐ０に調圧して係合油室１１ａに作動油を供給する係合用圧油路８２に出力する調整バルブ５０と、係合用圧油路８２から入力した係合用圧Ｐ０を降圧して解放油室１１ｂに作動油を供給する連絡油路８４に出力するロックアップコントロールバルブ６０とを備えるから、エンジンから出力される動力が比較的小さく機械式オイルポンプ３１からの吐出圧が低い場合でも、ロックアップクラッチ１６をスムーズに係合することができる。また、１つのリニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕを信号圧として調圧バルブ５０とロックアップコントロールバルブ６０とを制御するから制御が複雑になるのを防止すると共に装置全体をコンパクトにすることができる。さらに、係合油室１１ａと解放油室１１ｂとの差圧が徐々に大きくなるようにしたから、係合ショックを抑制してロックアップクラッチ１６を係合することができる。そして、ロックアップクラッチ１６を解放するときには、ロックアップリレーバルブ６０により油路の接続を切り替えて、セカンダリ圧ＰＳを循環させるから、機械式オイルポンプ３１が大型化するのを防止することができる。

実施例では、１つのリニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕを信号圧として調圧バルブ５０とロックアップコントロールバルブ６０とを制御するものとしたが、これに限られず、別々のリニアソレノイドＳＬＵからの出力圧Ｐｓｌｕを信号圧として調圧バルブ５０とロックアップコントロールバルブ６０とを制御するものとしてもよい。

実施例では、調圧バルブ５０から出力される係合用油圧Ｐ０が徐々に大きくなりロックアップコントロールバルブ６０により係合用油圧Ｐ０を降圧した油圧が徐々に小さくなるものとしたが、これに限られず、調圧バルブ５０から出力される係合用油圧Ｐ０が段階的に大きくなりロックアップコントロールバルブ６０により係合用油圧Ｐ０を降圧した油圧が段階的に小さくなるものなどとしてもよい。

実施例では、ロックアップクラッチ１６を解放するときにはロックアップリレーバルブ６０により油路の接続を切り替えてセカンダリ圧ＰＳを循環させるものとしたが、これに限られず、調圧バルブ５０から出力される係合用油圧Ｐ０を循環させるものなどとしてもよい。

実施例では、調圧バルブ５０から出力される係合用圧Ｐ０はリニアソレノイドＳＬＵの出力圧Ｐｓｌｕが所定圧Ｐｓｌｕ１に至ったときに最大となり以降は保持されるものとしたが、これに限られず、リニアソレノイドＳＬＵの出力圧Ｐｓｌｕが最大圧になるまで徐々に高くなるものなどとしてもよい。

実施例では、トルクコンバータ１１の係合油室１１ａに１つの入出力ポート１２ａが形成されるものとしたが、これに限られず、係合油室１１ａに複数のポートが形成されるものとしてもよい。この場合の変形例の油圧制御装置２０Ａの構成の概略を図３に示す。図３では、図１と同じ構成には同じ図番を付してその説明は省略する。また、図３中、トルクコンバータ１１Ａやロックアップリレーバルブ６０Ａ，ロックアップコントロールバルブ７０Ａは、それぞれ図１のトルクコンバータ１１やロックアップリレーバルブ６０，ロックアップコントロールバルブ７０の構成に一部追加したものであるため、追加した部分を除いて同じ図番を付してその説明を省略する。以下、追加した部分について説明する。図３に示すように、トルクコンバータ１１Ａには、係合油室１１ａから作動油を出力するための出力ポート１２ｃが追加で形成されている。また、ロックアップリレーバルブ６０Ａには、係合油室１１ａの出力ポート１２ｃに接続される入力ポート６２ｉと、第２の連絡油路８９に接続される出力ポート６２ｊとが追加で形成されている。さらに、ロックアップコントロールバルブ７０Ａには、ロックアップリレーバルブ６０Ａの出力ポート６２ｊに第２の連絡油路８９を介して接続される入力ポート７２ｇと、入力ポート７２ｇに連通するドレンポート７２ｈとが追加で形成されている。そして、ロックアップリレーバルブ６０Ａでは、リニアソレノイドＳＬＵからの信号圧が入力されないときには、入力ポート６２ｉと出力ポート６２ｊとの連通を遮断する。このため、係合油室１１ａ内の作動油は、出力ポート１２ｃからは出力されない。また、ロックアップリレーバルブ６０Ａでは、リニアソレノイドＳＬＵからの信号圧が入力されるときには、入力ポート６２ｉと出力ポート６２ｊとを連通する。このため、係合油室１１ａ内の作動油は、出力ポート１２ｃから入力ポート６２ｉと出力ポート６２ｊとの連通を介して第２の連絡油路８９に出力され、ロックアップコントロールバルブ７０Ａの入力ポート７２ｇとドレンポート７２ｈとの連通を介してドレンされる。このような構成の油圧制御装置２０Ａにおいても、実施例と同様に、調整バルブ５０はライン圧ＰＬを係合用圧Ｐ０に調圧して係合用圧油路８２に出力し、ロックアップコントロールバルブ７０Ａは係合用圧油路８２の係合用圧Ｐ０を入力し降圧して連絡油路８４に出力するから、実施例と同様の効果を奏することができる。

実施例では、ロックアップコントロールバルブ７０が調圧バルブ５０の後段側に直列的に配置され係合用圧油路８２に出力された係合用圧Ｐ０を入力するものとしたが、これに限られず、ライン圧用油路８１のライン圧ＰＬを入力するものとしてもよい。この場合の変形例の油圧制御装置２０Ｂの構成の概略を図４に示す。図示するように、ライン圧用油路８１から調圧バルブ５０をバイパスさせてロックアップコントロールバルブ７０の入力ポート７２ｄにライン圧ＰＬが入力される。このような構成の油圧制御装置２０Ｂにおいても、調整バルブ５０はライン圧ＰＬを係合用圧Ｐ０に調圧して係合用圧油路８２に出力し、ロックアップコントロールバルブ７０はライン圧ＰＬを入力し降圧して連絡油路８４に出力するから、実施例と同様の効果を奏することができる。

実施例では、自動車に搭載されたトルクコンバータ１１の油圧を制御するものとしたが、これに限られず、係合油室と解放油室との差圧により係合するロックアップクラッチを有するトルクコンバータへの油圧の供給を制御するものであればよく、自動車以外の車両や船舶、航空機等の移動体に搭載されたトルクコンバータの油圧を制御するものとしてもよいし、据え置き型の機器に搭載されたトルクコンバータの油圧を制御するものとしてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、機械式オイルポンプ１３が「機械式ポンプ」に相当し、第１の油路としてのライン圧用油路８１のライン圧ＰＬを調圧するプライマリレギュレータバルブ４０が「第１の調圧バルブ」に相当し、第２の油路としての係合用圧油路８２にライン圧ＰＬを調圧した係合用圧Ｐ０を出力する調圧バルブ５０が「第２の調圧バルブ」に相当し、第３の油路としての連絡油路８４に係合用圧Ｐ０を調圧した油圧を出力するロックアップコントロールバルブ７０が「第３の調圧バルブ」に相当する。また、リニアソレノイドＳＬＵが「信号圧出力バルブ」に相当し、ロックアップリレーバルブ６０が「切替バルブ」に相当する。さらに、コントローラ３０が「制御手段」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、油圧制御装置の製造産業に利用可能である。

１１，１１Ａ トルクコンバータ、１１ａ 係合油室、１１ｂ 解放油室、１２ コンバータカバー、１２ａ 係合油室用ポート、１２ｂ 解放油室用ポート、１２ｃ 出力ポート、１３ ポンプインペラ、１４ タービンランナ、１５ ステータ、１５ａ ワンウェイクラッチ、１６ ロックアップクラッチ、２０，２０Ａ，２０Ｂ 油圧制御装置、３０ コントローラ、３１ 機械式オイルポンプ、３２ ストレーナ、４０ プライマリレギュレータバルブ、４２ スリーブ、４２ａ 信号圧入力ポート、４２ｂ フィードバック圧入力ポート、４２ｃ 入力ポート、４２ｄ 出力ポート、４２ｅ ドレンポート、４４ スプール、４６ スプリング、４９ セカンダリレギュレータバルブ、５０ 調圧バルブ、５２ スプール、５２ａ 信号圧入力ポート、５２ｂ 入力ポート、５２ｃ 出力ポート、５２ｄ フィードバック圧入力ポート、５４ スリーブ、５６ スプリング、６０，６０Ａ ロックアップリレーバルブ、６２，６２Ａ スリーブ、６２ａ 信号圧入力ポート、６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｉ 入力ポート、６２ｆ，６２ｇ，６２ｈ，６２ｊ 出力ポート、６４ スプール、６６ スプリング、７０，７０Ａ ロックアップコントロールバルブ、７２，７２Ａ スリーブ、７２ａ 信号圧入力ポート、７２ｂ，７２ｃ フィードバックポート、７２ｄ，７２ｇ 入力ポート、７２ｅ 出力ポート、７２ｆ，７２ｈ ドレンポート、７４ スプール、７６ スプリング、８１ ライン圧用油路、８２ 係合用圧油路、８４ 連絡油路、８５ セカンダリ圧用油路、８６ 係合油室用油路、８７ 解放油室用油路、８８ クーラ用油路、８９ 第２の連絡油路、ＳＬＵ リニアソレノイド。

Claims (7)

1. 係合油室と解放油室の作動油の差圧により係合するロックアップクラッチを有するトルクコンバータへの油圧の供給を制御する油圧制御装置であって、
   原動機からの動力により駆動されて油圧を発生させる機械式ポンプと、
   該機械式ポンプに連結される第１の油路の油圧を作動油の排出を伴って調圧する第１の調圧バルブと、
   前記第１の油路の油圧を入力して、信号圧に応じて前記ロックアップクラッチの係合に用いられる係合用圧に調圧し、前記係合油室に作動油を供給する第２の油路に出力する第２の調圧バルブと、
   前記第１の油路の油圧または前記第２の油路に出力された係合用圧を入力して、前記信号圧または該信号圧に同期する第２の信号圧に応じて調圧し、前記解放油室に作動油を供給する第３の油路に出力する第３の調圧バルブと
   を備える油圧制御装置。
2. 請求項１記載の油圧制御装置であって、
   前記第２の調圧バルブは、前記信号圧が高くなるほど出力圧が高くなるように構成され、
   前記第３の調圧バルブは、前記信号圧または前記第２の信号圧が高くなるほど出力圧が低くなるように構成される
   ことを特徴とする油圧制御装置。
3. 前記第２の調圧バルブと前記第３の調圧バルブとは、前記信号圧が高くなるほど前記係合油室と前記解放油室の作動油の差圧が大きくなるよう構成されてなる請求項２記載の油圧制御装置。
4. 請求項３記載の油圧制御装置であって、
   前記第２の調圧バルブは、前記信号圧が所定圧に至るまでは該信号圧が高くなるほど大きく昇圧し、前記信号圧が前記所定圧に至った以降は該信号圧に拘わらず最大圧を保持し、
   前記第３の調圧バルブは、前記信号圧が高くなるほど大きく降圧する
   油圧制御装置。
5. 係合油室と解放油室の作動油の差圧により係合するロックアップクラッチを有するトルクコンバータへの油圧の供給を制御する油圧制御装置であって、
   原動機からの動力により駆動されて油圧を発生させる機械式ポンプと、
   該機械式ポンプに連結される第１の油路の油圧を作動油の排出を伴って調圧する第１の調圧バルブと、
   前記第１の油路の油圧を入力して前記ロックアップクラッチの係合に用いられる係合用圧に調圧し、前記係合油室に作動油を供給する第２の油路に出力する第２の調圧バルブと、
   前記第１の油路の油圧または前記第２の油路に出力された係合用圧を入力して調圧し、前記解放油室に作動油を供給する第３の油路に出力する第３の調圧バルブと、
   前記係合油室と前記解放油室の作動油の差圧が目標差圧となるように、前記第２の調圧バルブと前記第３の調圧バルブとを同期させて制御する制御手段と
   を備える油圧制御装置。
6. 前記第３の調圧バルブは、前記第２の調圧バルブの後段側に直列的に配置されてなる請求項１ないし５いずれか１項に記載の油圧制御装置。
7. 前記第２の油路と、前記第３の油路と、前記第１の調圧バルブからの作動油が排出される排出用油路と、前記係合油室に連結された係合用油路と、前記解放油室に連結された解放用油路とに接続され、前記第２の油路と前記係合用油路とを接続すると共に前記第３の油路と前記解放用油路とを接続する第１の状態と前記排出用油路と前記解放用油路とを接続する第２の状態とを選択的に切り替え可能であって、前記ロックアップクラッチを係合するときには前記第１の状態に切り替え、前記ロックアップクラッチを解放するときには前記第２の状態に切り替える切替バルブを備える請求項１ないし６いずれか１項に記載の油圧制御装置。

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