JP5668870B2

JP5668870B2 - 油圧制御装置

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Publication number: JP5668870B2
Application number: JP2013548292A
Authority: JP
Inventors: 智也甚野; 智己石川; 雅路山口; 清水　哲也; 哲也清水; 石川　和典; 和典石川
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2032-12-06
Also published as: JPWO2013084993A1; WO2013084993A1; CN103814240B; DE112012003507T5; US20140231205A1; CN103814240A; US9109686B2

Description

本発明は、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータの油圧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、トルクコンバータ入口側油路とトルクコンバータ出口側油路とに接続された流体伝動室（循環油室）と、ロックアップクラッチ油路が接続されたロックアップクラッチ油圧室（係合油室）とを有するロックアップクラッチ付きトルクコンバータの油圧を制御す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、セカンダリ圧を直接トルクコンバータ入口側油路に供給する状態とセカンダリ圧をオリフィスを介してトルクコンバータ入口側油路に供給する状態とを切り替える切替部と、セカンダリ圧をロックアップクラッチ用制御バルブにより調圧した制御圧をロックアップクラッチ油路に供給する状態とその制御圧のロックアップクラッチ油路への供給を遮断する状態とを切り替える切替部とを有するロックアップリレーバルブを備えており、流体伝動室の油圧の高低を切り替えることができると共に流体伝動室の油圧を低圧とした状態でロックアップクラッチ用制御バルブからの制御圧をロックアップクラッチ油圧室に供給することによりロックアップクラッチを係合することができる。

また、原動機からの動力を用いてポンプを作動させるタイプの油圧制御装置では、原動機の回転速度が低速の状態でロックアップクラッチを係合する際には、セカンダリ圧ではロックアップクラッチを係合するための十分な油圧を得ることができない場合があることから、ライン圧系の油圧を用いてロックアップクラッチを係合する技術が提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１１−２１６９５号公報特開２０１０−６５８３７号公報

ところで、油圧制御装置では、ロックアップクラッチの制御性を向上させるためには、循環油室の油圧と係合油室の油圧との差圧を安定させる必要があるため、装置を設計する際にはこのことを十分に考慮しなければならない。ここで、上記した特許文献２の技術では、ロックアップ室内の油圧とカップリング室（循環油室）内の油圧（循環圧）との差圧によってロックアップクラッチを係合するものであり、ロックアップ室内の油圧はリニアソレノイドによって制御され、カップリング室内の油圧は別途降圧バルブによって制御されている。この場合、それぞれの油圧をコントロールするバルブが必要となるため、部品点数が増加してしまうという課題がある。また、特許文献２の技術では、ロックアップクラッチの解放時にもライン圧を降圧バルブを介してカップリング室（循環油室）に循環させるためライン圧の消費流量が多くなり、ライン圧が大きく低下する場合がある。この場合、十分なライン圧を確保するためにはポンプを大型化しなければならない。

本発明の油圧制御装置は、トルクコンバータの循環油室の油圧と係合油室の油圧との差圧を安定させてロックアップクラッチの制御性をより向上させ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。

本発明の油圧制御装置は、
コンバータ本体内を作動油が循環する循環油室と、供給された油圧と前記循環油室内の油圧との差圧によりロックアップクラッチを係合する係合油室とを有するロックアップクラッチ付きのトルクコンバータの油圧を制御する油圧制御装置であって、
前記循環油室に循環圧を入力する循環用入力ポートに接続された循環用入力油路と、
前記循環油室から循環圧を出力する循環用出力ポートに接続された循環用出力油路と、
前記係合油室に係合圧を入出力する係合用ポートに接続された係合用油路と、
元圧を入力すると共に調圧して出力する調圧バルブと、
前記調圧バルブの出力ポートに接続された第１の出力用油路と、
前記調圧バルブの出力ポートに接続された第２の出力用油路と、
前記係合用油路と前記第１の出力用油路とを接続すると共に前記循環用入力油路と前記第２の出力用油路とを接続する第１の状態と、前記係合用油路と前記第１の出力用油路との接続を遮断すると共に前記循環用入力油路と前記第２の出力用油路との接続を遮断する第２の状態とを切り替える切替器と、
前記第２の出力用油路に形成されたオリフィスと、
原動機の動力を用いて油圧を発生させるポンプと、
前記ポンプにより発生した油圧に基づいて高圧のライン圧と当該ライン圧よりも低圧のセカンダリ圧とを生成する油圧生成器と、
前記ライン圧が供給されるライン圧用油路と、
前記セカンダリ圧が供給されるセカンダリ圧用油路と、
を備え、
前記調圧バルブは、入力ポートが前記ライン圧用油路に接続され、
前記切替器は、前記第１の状態で更に前記セカンダリ圧用油路と前記循環用入力油路との接続を遮断し、前記第２の状態で更に前記セカンダリ圧用油路と前記循環用入力油路とを接続する
ことを要旨とする。

この本発明の油圧制御装置では、係合油室に連通する係合用油路と調圧バルブの出力ポートに接続された第１の出力用油路とを接続すると共に循環油室に連通する循環用入力油路と調圧バルブの出力ポートに接続された第２の出力用油路とを接続する第１の状態と、係合用油路と第１の出力用油路との接続を遮断すると共に循環用入力油路と第２の出力用油路との接続を遮断する第２の状態とを切り替える切替器を備え、第２の出力用油路にオリフィスを形成する。これにより、係合用油路に対しては調圧バルブの出力を直接に供給し、循環用入力油路に対しては調圧バルブの出力をオリフィスを介して供給することができるから、調圧バルブからの同一の出力を用いて係合油室の油圧と循環油室の油圧との差圧を制御してロックアップクラッチを係合することができる。この結果、差圧を安定させることでき、ロックアップクラッチの制御性をより向上させることができる。また、循環油室の循環用出力ポート側には循環用出力油路を接続し、循環用入力ポート側には循環用入力油路，切替器，第２の出力用油路，オリフィスを介して調圧バルブの出力ポートに接続するから、循環油室の油圧を循環用出力油路側からドレンすることができると共に調圧バルブの調圧に伴って循環用入力油路側からもドレンすることができる。この結果、循環油室の油圧の低下を迅速に行うことができ、ロックアップクラッチの制御性をさらに向上させることができる。また、原動機の動力を用いて油圧を発生させるポンプと、ポンプにより発生した油圧に基づいて高圧のライン圧とそのライン圧よりも低圧のセカンダリ圧とを生成する油圧生成器と、ライン圧が供給されるライン圧用油路と、セカンダリ圧が供給されるセカンダリ圧用油路と、を備え、調圧バルブは、入力ポートがライン圧用油路に接続され、切替器は、第１の状態で更にセカンダリ圧用油路と循環用入力油路との接続を遮断し、第２の状態で更にセカンダリ圧用油路と循環用入力油路とを接続する。これにより、より高圧のライン圧を係合油室に供給することができるから、原動機の回転速度が比較的低速であってもロックアップクラッチを係合させることができる。また、ロックアップクラッチを開放するときには、セカンダリ圧を循環圧として循環油室に供給することができるため、ライン圧の低下を防止することができる。ここで、「オリフィス」とは、第２の出力用油路内の油圧を減圧する減圧手段（第２の出力用油路内の作動油の圧力を抑制する圧力抑制手段）を意味する。

こうした本発明の油圧制御装置において、前記第１の出力用油路に前記オリフィスを迂回するよう接続されたバイパス油路と、前記バイパス油路に取り付けられ、前記循環用入力ポートから循環圧を排出する方向にのみ開弁する一方向弁とを備えるものとすることもできる。こうすれば、循環油室の油圧の循環用入力油路側からのドレン性能をより向上させることができる。

また、本発明の油圧制御装置において、設定圧以上の油圧が作用したときに開弁するリリーフ弁が取り付けられたリリーフ用油路を備え、前記切替器は、前記第１の状態で更に前記係合用油路と前記リリーフ用油路との接続を遮断し、前記第２の状態で更に前記係合用油路と前記リリーフ用油路とを接続すると共に前記循環用出力油路と該リリーフ用油路とを接続す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開放しているときにも係合油室内を作動油で満たすことができるから、次回のロックアップクラッチの係合を迅速に行なうことができる。

自動車１の構成の概略を示す構成図である。変速機構８０の作動表を示す説明図である。本発明の一実施例としての油圧制御装置３０の構成の概略を示す構成図である。ロックアップクラッチ２０を開放しているときの実施例の油圧制御装置３０の動作を説明する説明図である。ロックアップクラッチ２０を係合するときの実施例の油圧制御装置３０の動作を説明する説明図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は自動車１の構成の概略を示す構成図であり、図２は変速機構８０の作動表を示す説明図である。また、図３は本発明の一実施例としての油圧制御装置３０の構成の概略を示す構成図であり、図４はロックアップクラッチ２０を開放しているときの実施例の油圧制御装置３０の動作を説明する説明図であり、図５はロックアップクラッチ２０を係合するときの実施例の油圧制御装置３０の動作を説明する説明図である。

自動車１は、図１に示すように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン２と、エンジン２を運転制御するエンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）９０と、エンジン２のクランクシャフト３に接続されると共に左右の車輪９ａ，９ｂの車軸８ａ，８ｂに接続されてエンジン２からの動力を車軸８ａ，８ｂに伝達する変速機構８０を搭載する自動変速機４と、自動変速機４を制御する自動変速機用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）９１と、車両全体をコントロールするメイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）９２と、を備える。なお、メインＥＵＣ９２には、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ９３からのシフトポジションＳＰやアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ９４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ９５からのブレーキスイッチ信号ＢＳＷ，車速センサ９６からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、メインＥＣＵ９２は、エンジンＥＣＵ９０やＡＴＥＣＵ９１と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ９０やＡＴＥＣＵ９１と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

自動変速機４は、図１に示すように、エンジン２のクランクシャフト３に接続された入力側のポンプインペラ１２と出力側のタービンランナ１３とからなるロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ１０と、トルクコンバータ１０のタービンランナ１３に接続されたインプットシャフト５と車軸８ａ，８ｂにギヤ機構７ａとデファレンシャルギヤ７ｂとを介して接続されたアウトプットシャフト６とを有しインプットシャフト５に入力された動力を変速してアウトプットシャフト６に出力する有段の変速機構８０と、トルクコンバータ１０と変速機構８０との油圧駆動を制御する本発明の一実施例としての油圧制御装置３０（図３参照）と、を備える。

変速機構８０は、６段変速の有段変速機構として構成されており、シングルピニオン式の遊星歯車機構とラビニヨ式の遊星歯車機構と三つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と二つのブレーキＢ１，Ｂ２とワンウェイクラッチＦ１とを備える。シングルピニオン式の遊星歯車機構は、外歯歯車としてのサンギヤ８１と、このサンギヤ８１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ８２と、サンギヤ８１に噛合すると共にリングギヤ８２に噛合する複数のピニオンギヤ８３と、複数のピニオンギヤ８３を自転かつ公転自在に保持するキャリア８４とを備え、サンギヤ８１はケースに固定されており、リングギヤ８２はインプットシャフト５に接続されている。ラビニヨ式の遊星歯車機構は、外歯歯車の二つのサンギヤ８６ａ，３６ｂと、内歯歯車のリングギヤ８７と、サンギヤ８６ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ８８ａと、サンギヤ８６ｂおよび複数のショートピニオンギヤ８８ａに噛合すると共にリングギヤ８７に噛合する複数のロングピニオンギヤ８８ｂと、複数のショートピニオンギヤ８８ａおよび複数のロングピニオンギヤ８８ｂとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア８９とを備え、サンギヤ８６ａはクラッチＣ１を介してシングルピニオン式の遊星歯車機構のキャリア８４に接続され、サンギヤ８６ｂはクラッチＣ３を介してキャリア８４に接続されると共にブレーキＢ１を介してケースに接続され、リングギヤ８７は出力軸６に接続され、キャリア８９はクラッチＣ２を介してインプットシャフト５に接続されている。また、キャリア８９は、ワンウェイクラッチＦ１を介してケースに接続されると共にワンウェイクラッチＦ１と並列に設けられたブレーキＢ２を介してケースに接続されている。

変速機構８０は、図２に示すように、クラッチＣ１〜Ｃ３のオンオフとブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフとの組み合わせにより前進１速〜６速と後進とニュートラルとを切り替えることができるようになっている。後進の状態は、クラッチＣ３とブレーキＢ２とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１とをオフとすることにより形成することができる。また、前進１速の状態は、クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができる。この前進１速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ２がオンとされる。前進２速の状態は、クラッチＣ１とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができる。前進３速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができる。前進４速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ２をオンとすると共にクラッチＣ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができる。前進５速の状態は、クラッチＣ２，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができる。前進６速の状態は、クラッチＣ２とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができる。また、ニュートラルの状態は、クラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２のすべてをオフとすることにより形成することができる。

トルクコンバータ１０は、ロックアップクラッチ付きの流体式トルクコンバータとして構成されており、図３に示すように、コンバータカバー１１を介してエンジン２のクランクシャフト３に接続されたポンプインペラ１２と、自動変速機４のインプットシャフト５に接続されポンプインペラ１２と対向配置されたタービンランナ１３と、ポンプインペラ１２とタービンランナ１３との間に配置されタービンランナ１３からポンプインペラ１２への作動油の流れを整流するステータ１４と、ステータ１４の回転を一方向に制限するワンウェイクラッチ１５と、ポンプインペラ１２（コンバータカバー１１）とタービンランナ１３とを機械的に連結させるロックアップクラッチ２０とを備える。このトルクコンバータ１０では、エンジントルクをポンプインペラ１２により作動油の流れに変換し、この作動油の流れをタービンランナ１３により自動変速機４のインプットシャフト５上のトルクに変換することによりトルクの伝達を行なう。この際、ポンプインペラ１２とタービンランナ１３との回転速度差が大きいときにはステータ１４の作用によりトルク増幅機として機能し、ポンプインペラ１２とタービンランナ１３との回転速度差が小さいときには単なる流体継手として機能する。トルクコンバータ１０のコンバータカバー１１とポンプインペラ１２とにより囲まれるコンバータ油室１６には、内部に作動油を循環させるため、作動油を導入するための循環用入力ポート１８ａと、作動油を排出するための循環用出力ポート１８ｂとが形成されている。

ロックアップクラッチ２０は、図３に示すように、ポンプインペラ１２とタービンランナ１３とを連結するロックアップとその解除とが可能な多板クラッチとして構成されており、コンバータカバー１１に固定されたクラッチハブに摺動自在に支持されたクラッチプレート２２と、タービンランナ１３に接続されたクラッチハブに摺動自在に支持されたクラッチプレート２１，２３と、クラッチプレート２１〜２３を押圧するようコンバータカバー１１内で移動自在に配置されたクラッチピストン２４とを備える。クラッチピストン２４はその背面側にロックアップ油室２５が区画されており、ロックアップ油室２５に導入される作動油の油圧とコンバータ油室１６内の作動油の油圧との差圧によってクラッチピストン２４を移動させることにより、クラッチプレート２１〜２３に対して圧縮圧力を作用させてポンプインペラ１２とタービンランナ１３とを連結するロックアップを行なう。なお、ロックアップ油室２５は、作動油を導入したり作動油を排出したりするためのロックアップ用ポート１８ｃが形成されている。

実施例の油圧制御装置３０は、図３に示すように、エンジンからの動力によりオイルパン３２からストレーナ３２ａを介して作動油をライン圧用油路Ｌ１に圧送する機械式オイルポンプ３１と、ライン圧用油路Ｌ１に圧送された作動油を調圧してライン圧ＰＬを生成すると共にライン圧ＰＬの生成に伴って作動油をセカンダリ圧用油路Ｌ２に出力するプライマリレギュレータバルブ３４と、セカンダリ圧用油路Ｌ２の作動油を調圧してセカンダリ圧Ｐｓｅｃを生成するセカンダリレギュレータバルブ３６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を調圧してプライマリレギュレータバルブ３４およびセカンダリレギュレータバルブ３６を駆動するための信号圧Ｐｓｌｔを生成するリニアソレノイドＳＬＴと、ライン圧用油路Ｌ１のライン圧ＰＬからロックアップクラッチ２０を係合するための制御圧Ｐｃｌを生成して出力するロックアップコントロールバルブ４０と、トルクコンバータ１０に対して給排する作動油の経路を切り替えるロックアップリレーバルブ５０と、モジュレータ圧Ｐｍｏｄを調圧してロックアップコントロールバルブ４０およびロックアップリレーバルブ５０を駆動するための信号圧Ｐｓｌｕを生成するリニアソレノイドＳＬＵとを備える。ライン圧ＰＬは、図示しないが、自動変速機４が備えるクラッチＣ１〜Ｃ３やブレーキＢ１，Ｂ２の係合圧の制御などにも用いられている。リニアソレノイドＳＬＴとリニアソレノイドＳＬＵは、ＡＴＥＣＵ９１により制御されている。なお、ＡＴＥＣＵ９１は、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、入出力ポート、通信ポートなどを備える。このＡＴＥＣＵ９１は、メインＥＣＵ９２と通信しており、互いに制御信号やデータをやり取りしている。

ロックアップコントロールバルブ４０は、リニアソレノイドＳＬＵからの信号圧Ｐｓｌｕにより作動する調圧バルブであり、図３に示すように、各種ポートが形成されたスリーブ４２と、対応するポート間の連通と遮断とを行なうスプール４４と、スプール４４を図中上方向に付勢するスプリング４６とを備える。スリーブ４２には、各種ポートとして、リニアソレノイドＳＬＵからの信号圧Ｐｓｌｕを入力する信号圧入力ポート４２ａと、ライン圧用油路Ｌ１に接続されてライン圧ＰＬを入力する入力ポート４２ｂと、ライン圧ＰＬを調圧して出力する出力ポート４２ｃと、出力ポート４２ｃの出力圧をスプール４４を図中下方向に付勢するフィードバック圧として入力するフィードバックポート４２ｄと、連絡用油路Ｌ３の両端に接続された連絡ポート４２ｅ，４２ｆと、作動油を排出するドレンポート４２ｇとが形成されている。信号圧入力ポート４２ａは、スプール４４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４２ａ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４４を図中上方向に付勢する力として作用する。したがって、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Ｐｓｌｕとにより図中上方向に付勢され、フィードバックポート４２ｄに入力されるフィードバック圧により図中下方向に付勢される。

このロックアップコントロールバルブ４０では、スプール４４が図中上方向に進むほど、入力ポート４２ｂと出力ポート４２ｃとの間の連通面積を広くすると共に出力ポート４２ｃと連絡ポート４２ｅとの連通面積を狭く或いは連通を遮断して制御圧Ｐｃｌが高くなるよう調圧する。連絡ポート４２ｅは連絡用油路Ｌ３，連絡ポート４２ｆを介してドレンポート４２ｇと連通しており、出力ポート４２ｃと連絡ポート４２ｅが連通すると、出力ポート４２ｃの作動油は連絡用油路Ｌ３を介してドレンポート４２ｇからドレンされるようになっている。また、スプール４４が図中下方向の下端まで移動すると、連絡ポート４２ｆとドレンポート４２ｇとの連通が遮断され、出力ポート４２ｃの作動油のドレンが停止される。ロックアップコントロール４０は、通常、スプール４４を下端より上方の位置で制御されるが、スプール４４が何らかの原因により下端の位置でスティックした場合には、出力ポート４２ｃの制御圧Ｐｃｌがドレンポート４２ｆからドレンされないようにして制御圧Ｐｃｌの抜けを防止している。

ロックアップリレーバルブ５０は、リニアソレノイドＳＬＵからの信号圧Ｐｓｌｕにより作動して油圧の経路を切り替える切替バルブであり、図３に示すように、各種ポートが形成されたスリーブ５２と、対応するポート間の連通と遮断とを行なうスプール５４と、スプール５４を図中上方向に付勢するスプリング５６とを備える。スリーブ５２には、各種ポートとして、リニアソレノイドＳＬＵからの信号圧Ｐｓｌｕを入力する信号圧入力ポート５２ａと、ロックアップコントロールバルブ４０の出力ポート４２ｃに制御圧用油路Ｌ４を介して接続され出力ポート４２ｃからの制御圧Ｐｃｌを入力する入力ポート５２ｂと、ロックアップコントロールバルブ４０の出力ポート４２ｃに制御圧用油路Ｌ５を介して接続され出力ポート４２ｃからの制御圧Ｐｃｌを入力する入力ポート５２ｃと、セカンダリ圧用油路Ｌ２に接続されセカンダリ圧Ｐｓｅｃを入力する入力ポート５２ｄと、トルクコンバータ１０の循環用入力ポート１８ａに循環用入力油路Ｌ６を介して接続された出力ポート５２ｅと、トルクコンバータ１０のロックアップ用ポート１８ｃにロックアップ用油路Ｌ７を介して接続された出力ポート５２ｆと、トルクコンバータ１０の循環用出力ポート１８ｂに循環用出力油路Ｌ８を介して接続された入力ポート５２ｇと、リリーフ弁６２が取り付けられたリリーフ用油路Ｌ９に接続されたリリーフポート５２ｈと、リリーフ弁６４が取り付けられたリリーフ用油路Ｌ１０に接続されたリリーフポート５２ｉと、同じくリリーフ用油路Ｌ１０に接続されたリリーフポート５２ｊとが形成されている。リリーフ弁６４の後段には、クーラ（ＣＯＯＬＥＲ）６６が接続されており、リリーフ用油路Ｌ１０に出力された作動油はリリーフ弁６４を介してクーラ６６により冷却されるようになっている。ここで、リリーフ弁６４は、設定圧以上の油圧が作用しているときに開弁する弁である。スプール５４は、スプリング５６のバネ力により図中上方向に付勢され、信号圧入力ポート５２ａに入力される信号圧Ｐｓｌｕにより図中下方向に付勢される。

制御圧用油路Ｌ５には、作動油の流量を制限して供給圧を減圧するための絞りであるオリフィス７０が形成されており、ロックアップコントロールバルブ４０の出力ポート４２ｃからの制御圧Ｐｃｌはオリフィス７０により減圧されてロックアップリレーバルブ５０の入力ポート５２ｃに入力されるようになっている。また、制御圧用油路Ｌ５には、オリフィス７０を迂回するバイパス油路Ｌ１１が接続されている。バイパス油路Ｌ１１には、作動油がロックアップリレーバルブ５０の入力ポート５２ｃからロックアップコントロールバルブ４０の出力ポート４２ｃに向かう方向にのみ開弁する逆止弁６８が取り付けられている。

ロックアップリレーバルブ５０は、図４に示すように、リニアソレノイドＳＬＵから信号圧入力ポート５２ａに信号圧Ｐｓｌｕが入力されないときには、スプリング５６の付勢力によりスプール５４が図中上方向に移動する。このため、入力ポート５２ｂと出力ポート５２ｆとの連通が遮断し、入力ポート５２ｃと出力ポート５２ｅとの連通が遮断し、入力ポート５２ｄと出力ポート５２ｅとが連通し、出力ポート５２ｆとリリーフポート５２ｉとが連通し、入力ポート５２ｇとリリーフポート５２ｈとの連通が遮断し、入力ポート５２ｇとリリーフポート５２ｊとが連通する。これにより、入力ポート５２ｄが接続されたセカンダリ圧用油路Ｌ２と出力ポート５２ｅが接続された循環用入力油路Ｌ６とが連通すると共に入力ポート５２ｇが接続された循環用出力油路Ｌ８とリリーフポート５２ｊが接続されたリリーフ用油路Ｌ１０とが連通するから、セカンダリ圧Ｐｓｅｃが循環圧としてロックアップリレーバルブ５０の入力ポート５２ｄから出力ポート５２ｅ，循環用入力油路Ｌ６，循環用入力ポート１８ａ，コンバータ油室１６，循環用出力ポート１８ｂ，循環用出力油路Ｌ８，入力ポート５２ｇおよびリリーフポート５２ｊ，リリーフ用油路Ｌ１０，リリーフ弁６４を順に介してクーラ６６に送られる。また、ロックアップ油室２５の油圧がロックアップ用ポート１８ｃからロックアップ用油路Ｌ７，ロックアップリレーバルブ５０の出力ポート５２ｆおよびリリーフポート５２ｉ，リリーフ用油路Ｌ１０，リリーフ弁６４を順に介してクーラ６６に送られる。一方、リニアソレノイドＳＬＵから信号圧入力ポート５２ａに信号圧Ｐｓｌｕが入力されるときには、図５に示すように、スプール５４にスプリング５６の付勢力に打ち勝つ押圧力が作用してスプール５４が図中下方向に移動する。このため、入力ポート５２ｂと出力ポート５２ｆとが連通し、入力ポート５２ｃと出力ポート５２ｅとが連通し、入力ポート５２ｄと出力ポート５２ｅとの連通が遮断し、出力ポート５２ｆとリリーフポート５２ｉとの連通が遮断し、入力ポート５２ｇとリリーフポート５２ｈとが連通し、入力ポート５２ｇとリリーフポート５２ｊとの連通が遮断する。これにより、入力ポート５２ｂが接続された制御圧用油路Ｌ４と出力ポート５２ｆが接続されたロックアップ用油路Ｌ７とが連通し、入力ポート５２ｃが接続された出力用油路Ｌ５と出力ポート５２ｅが接続された循環用入力油路Ｌ６とが連通し、出力ポート５２ｇが接続された循環用出力油路Ｌ８とリリーフポート５２ｈが接続されたリリーフ用油路Ｌ９とが連通するから、ロックアップコントロールバルブ４０の出力ポート４２ｃから出力された制御圧Ｐｃｌがロックアップクラッチ２０を係合するための係合圧としてロックアップリレーバルブ５０の入力ポート５２ｂから出力ポート５２ｆ，ロックアップ用油路Ｌ７，ロックアップ用ポート１８ｃを介してロックアップ油室２５に供給される。また、ロックアップコントロールバルブ４０の出力ポート４２ｃから出力されオリフィス７０により減圧された油圧が循環圧としてロックアップリレーバルブ５０の入力ポート５２ｃから出力ポート５２ｅ，循環用入力油路Ｌ６，循環用入力ポート１８ａ，コンバータ油室１６，循環用出力ポート１８ｂ，循環用出力油路Ｌ８，入力ポート５２ｇおよびリリーフポート５２ｈ，リリーフ用油路Ｌ９，リリーフ弁６２を順に介してドレンされる。

次に、こうして構成された実施例の油圧制御装置３０の動作について説明する。まず、ロックアップクラッチ２０を解放する際の動作について説明する。ロックアップクラッチ２０の解放は、リニアソレノイドＳＬＵをオフとしてロックアップリレーバルブ５０を図４の状態とすることにより形成することができる。この状態では、前述したように、セカンダリ圧用油路Ｌ２と循環用入力油路Ｌ６とが連通し、循環用出力油路Ｌ８がリリーフ用油路Ｌ１０と連通し、ロックアップ用油路Ｌ７がリリーフ用油路Ｌ１０と連通する。このため、セカンダリ圧Ｐｓｅｃが循環用入力油路Ｌ６を介して循環用入力ポート１８ａからトルクコンバータ１０のコンバータ油室１６に導入され、コンバータ油室１６に導入されたセカンダリ圧Ｐｓｅｃは循環用出力ポート１８ｂから循環用出力油路Ｌ８，リリーフ用油路Ｌ１０，リリーフ弁６４を介してクーラ６６に供給されてオイルパン３２に戻る。即ち、セカンダリ圧Ｐｓｅｃが循環圧としてコンバータ油室１６に供給される。また、ロックアップ油室２５では、制御圧用油路Ｌ４とロックアップ用油路Ｌ７との連通は遮断され、ロックアップ用油路Ｌ７とリリーフ用油路Ｌ１０とが連通するため、ロックアップ油室２５に作用している油圧がロックアップ用油路Ｌ７，リリーフ用油路Ｌ１０，リリーフ弁６４を介してクーラ６６に供給されてオイルパン３２に戻る。このとき、循環圧がリリーフ用油路Ｌ１０に送られると共にリリーフ弁６４がリリーフ用油路Ｌ１０内の油圧を設定圧に保持するから、ロックアップ油室２５やロックアップ用油路Ｌ７内は作動油で満たされた状態となっている。

次に、ロックアップクラッチ２０を係合する際の動作について説明する。ロックアップクラッチ２０の係合は、リニアソレノイドＳＬＵをオンとしてロックアップリレーバルブ５０を図５の状態とし且つロックアップ油室２５の油圧とコンバータ油室１６の油圧との差圧が目標油圧となるようにリニアソレノイドＳＬＵから出力する信号圧Ｐｓｌｕを調節してロックアップコントロールバルブ４０を制御することにより行なう。この状態では、前述したように、制御圧用油路Ｌ４とロックアップ用油路Ｌ７とが連通し、制御圧用油路Ｌ５と循環用入力油路Ｌ６とが連通し、循環用出力油路Ｌ８とリリーフ用油路Ｌ９とが連通する。このため、ロックアップコントロールバルブ４０からの制御圧Ｐｃｌがロックアップ用油路Ｌ７を介してロックアップ用ポート１８ｃからロックアップ油室２５に導入される。このとき、前述したように、ロックアップ油室２５やロックアップ用油路Ｌ６はロックアップクラッチ２０を解放しているときでも作動油で満たされた状態となっているから、制御圧Ｐｃｌの導入によりロックアップ油室２５の油圧は迅速に上昇する。また、制御圧Ｐｃｌがオリフィス７０で減圧されて循環用入力油路Ｌ６を介して循環用入力ポート１８ａからトルクコンバータ１０のコンバータ油室１６に導入され、コンバータ油室１６に導入された油圧は循環用出力ポート１８ｂから循環用出力油路Ｌ８，リリーフ用油路Ｌ９，リリーフ弁６２を介してドレンされてオイルパン３２に戻る。即ち、ロックアップ油室２５には制御圧Ｐｃｌが作用し、コンバータ油室１６には制御圧Ｐｃｌをオリフィス７０で減圧したものが作用するから、ロックアップ油室２５とコンバータ油室１６との間で油圧の差圧が生じ、ロックアップクラッチ２０が係合する。この差圧は、制御圧Ｐｃｌが高いほど大きくなり、制御圧Ｐｃｌが低いほど小さくなるから、ロックアップコントロールバルブ４０で制御圧Ｐｃｌを調圧することによりロックアップクラッチ２０の係合圧を制御することができる。このとき、ロックアップ油室２５とコンバータ油室１６とに作用させる油圧の元圧をライン圧ＰＬとしているから、セカンダリ圧Ｐｓｅｃを用いるものに比して、エンジン２の回転速度が比較的低い状態からロックアップクラッチ１０を係合させることができる。また、ロックアップ油室２５とコンバータ油室１６とに作用させる油圧の元圧は同一であるから、安定した差圧を発生させることができ、ロックアップクラッチ２０の制御性をより向上させることができる。

ここで、ロックアップクラッチ２０をスリップ係合するスリップ制御を行なう場合を考える。スリップ制御は、エンジン２のクランクシャフト３（ポンプインペラ１２）の回転速度と自動変速機４のインプットシャフト５（タービンランナ１３）の回転速度との差回転が目標差回転となるようにロックアップ油室２５の油圧とコンバータ油室１６の油圧とを増減させてロックアップクラッチ２０の係合圧を制御するものである。ロックアップ油室２５では、ロックアップ用ポート１８ｃ側がロックアップ用油路Ｌ７と制御圧用油路Ｌ４と連絡用油路Ｌ３とを介してロックアップコントロールバルブ４０のドレンポート４２ｇに接続されている。このため、ロックアップ油室２５の油圧の減圧は、リニアソレノイドＳＬＵからの信号圧Ｐｓｌｕによりスプール４４を移動させて余剰の制御圧Ｐｃｌをロックアップコントロールバルブ４０のドレンポート４２ｇからドレンすることにより行なわれる。一方、コンバータ油室１６では、循環用出力ポート１８ｂ側が循環用出力油路Ｌ８とリリーフ用油路Ｌ９とを介して作動油をドレンするリリーフ弁６２に接続され、循環用入力ポート１８ａ側が循環用入力油路Ｌ６とバイパス油路Ｌ１１（逆止弁６８）と連絡油路Ｌ３とを介してロックアップコントロールバルブ４０のドレンポート４２ｇに接続されている。このため、コンバータ油室１６の油圧の減圧は、循環用出力ポート１８ｂ側から循環用出力油路Ｌ８とリリーフ用油路Ｌ９とを介してリリーフ弁６２にてドレンすると共に循環用入力ポート１８ａ側から循環用入力油路Ｌ７と制御圧用油路Ｌ４と連絡油路Ｌ３とを介してロックアップコントロールバルブ４０のドレンポート４２ｇにてドレンすることにより行なわれる。即ち、コンバータ油室１６の油圧を循環用出力ポート１８ｂ側と循環用入力ポート１８ａ側の両方からドレンすることができるのである。このように、コンバータ油室１６の油圧の減圧を素早く行なうことができるから、ロックアップクラッチ２０をスリップ係合する際の制御性をより向上させることができる。

以上説明した実施例の油圧制御装置３０では、元圧を調圧して制御圧Ｐｃｌを生成するロックアップコントロールバルブ４０と、トルクコンバータ１０に対して給排する油圧の経路を切り替えるロックアップリレーバルブ５０を備えるものにおいて、ロックアップリレーバルブ５０を、制御圧Ｐｃｌが出力される制御圧用油路Ｌ４とロックアップ油室２５に連通するロックアップ用油路Ｌ７とを接続すると共に制御圧Ｐｃｌが出力される制御圧用油路Ｌ５とコンバータ油室１６に連通する循環用入力油路Ｌ６とを接続する経路と、制御圧用油路Ｌ４とロックアップ用油路Ｌ７との接続を遮断すると共に制御圧用油路Ｌ５と循環用入力油路Ｌ６との接続を遮断する経路とが切り替えられるよう形成し、制御圧用油路Ｌ５に制御圧Ｐｃｌを減圧するためのオリフィス７０を形成する。これにより、ロックアップ油室２５とコンバータ油室１６との間で安定した差圧を生じさせて、ロックアップクラッチ２０を係合することができる。しかも、ロックアップクラッチ２０を係合するときにはロックアップ油室２５とコンバータ油室１６とに供給する油圧の元圧をライン圧ＰＬとしロックアップクラッチ２０を解放するときにはコンバータ油室１６に供給する循環圧の元圧をセカンダリ圧Ｐｓｅｃとするから、エンジン２の回転速度が比較的低い状態からロックアップクラッチ２０を係合させることができると共にロックアップクラッチ２０を解放しているときにはライン圧ＰＬの低下を抑制して機械式オイルポンプ３１の大型化を抑制することができる。また、制御圧用油路Ｌ５にオリフィス７０を迂回するようにバイパス油路Ｌ１１を設け、このバイパス油路Ｌ１１に逆止弁６８を取り付けたから、循環用出力ポート１８ｂ側と循環用入力ポート１８ａ側の両方からドレンすることによりコンバータ油室１６の油圧を素早く減圧させることができ、ロックアップクラッチ２０をスリップ係合する際の制御性をより向上させることができる。

実施例では、１つのリニアソレノイドＳＬＵからの信号圧Ｐｓｌｕによりロックアップコントロールバルブ４０とロックアップリレーバルブ５０の両方を制御するものとしたが、これに限られず、別個のリニアソレノイドからの信号圧を用いてロックアップコントロールバルブ４０とロックアップリレーバルブ５０とを別々に制御するものとしてもよい。

実施例では、制御圧用油路Ｌ５にオリフィス７０を迂回するようにバイパス油路Ｌ１１を設け、このバイパス油路Ｌ１１に逆止弁６８を取り付けるものとしたが、バイパス油路Ｌ１１および逆止弁６８を省略するものとしてもよい。この場合でも、コンバータ油室１６の油圧を循環用出力ポート１８ｂ側からドレンすると共に循環用入力ポート１８ａ側からオリフィス７０を介してドレンすることができる。

実施例では、リリーフ用油路Ｌ１１にリリーフ弁６４を設けるものとしたが、これに限られず、リリーフ弁６４を省略するものとしてもよい。

実施例では、制御圧Ｐｃｌが出力されるロックアップコントロールバルブ４０の出力ポート４２ｃを、連絡ポート４２ｅ，連絡用油路Ｌ３，連絡ポート４２ｆを介してドレンポート４２ｇに連通させるものとしたが、出力ポート４２ｃを直接ドレンポート４２ｇに連通させるものとしてもよい。この場合、ドレンポート４２ｇの後段にリリーフ弁を設けるのが望ましい。

実施例では、トルクコンバータ１０の循環用入力油路Ｌ６，循環用出力油路Ｌ８，ロックアップ用油路Ｌ７に対する油圧の給排経路の切り替えを単一のロックアップリレーバルブ５０を用いて行なうものとしたが、複数のリレーバルブを用いて行なうものとしてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と発明の概要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、循環用入力ポート１８ａが「循環用入力ポート」に相当し、循環用出力ポート１８ｂが「循環用出力ポート」に相当し、循環用入力油路Ｌ６が「循環用入力油路」に相当し、循環用出力油路Ｌ８が「循環用出力油路」に相当し、ロックアップ用油路Ｌ７が「係合用油路」に相当し、ロックアップコントロールバルブ４０が「調圧バルブ」に相当し、ロックアップリレーバルブ５０が「切替器」に相当し、オリフィス７０が「オリフィス」に相当する。また、機械式オイルポンプ１３が「ポンプ」に相当し、プライマリレギュレータバルブ３４とセカンダリレギュレータバルブ３６とが「油圧生成器」に相当し、ライン圧用油路Ｌ１が「ライン圧用油路」に相当し、セカンダリ圧用油路Ｌ２が「セカンダリ圧用油路」に相当する。さらに、バイパス油路Ｌ１１が「バイパス油路」に相当し、逆止弁６８が「一方向弁」に相当する。また、リリーフ用油路Ｌ１１が「リリーフ用油路」に相当し、リリーフ弁６４が「リリーフ弁」に相当する。なお、実施例の主要な要素と発明の概要の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が発明の概要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、発明の概要の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。例えば、「切替器」にリニアソレノイドＳＬＴが含まれていてもよい。即ち、発明の概要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、実施例は発明の概要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。

Claims

コンバータ本体内を作動油が循環する循環油室と、供給された油圧と前記循環油室内の油圧との差圧によりロックアップクラッチを係合する係合油室とを有するロックアップクラッチ付きのトルクコンバータの油圧を制御する油圧制御装置であって、
前記循環油室に循環圧を入力する循環用入力ポートに接続された循環用入力油路と、
前記循環油室から循環圧を出力する循環用出力ポートに接続された循環用出力油路と、
前記係合油室に係合圧を入出力する係合用ポートに接続された係合用油路と、
元圧を入力すると共に調圧して出力する調圧バルブと、
前記調圧バルブの出力ポートに接続された第１の出力用油路と、
前記調圧バルブの出力ポートに接続された第２の出力用油路と、
前記係合用油路と前記第１の出力用油路とを接続すると共に前記循環用入力油路と前記第２の出力用油路とを接続する第１の状態と、前記係合用油路と前記第１の出力用油路との接続を遮断すると共に前記循環用入力油路と前記第２の出力用油路との接続を遮断する第２の状態とを切り替える切替器と、
前記第２の出力用油路に形成されたオリフィスと、
原動機の動力を用いて油圧を発生させるポンプと、
前記ポンプにより発生した油圧に基づいて高圧のライン圧と当該ライン圧よりも低圧のセカンダリ圧とを生成する油圧生成器と、
前記ライン圧が供給されるライン圧用油路と、
前記セカンダリ圧が供給されるセカンダリ圧用油路と、
を備え、
前記調圧バルブは、入力ポートが前記ライン圧用油路に接続され、
前記切替器は、前記第１の状態で更に前記セカンダリ圧用油路と前記循環用入力油路との接続を遮断し、前記第２の状態で更に前記セカンダリ圧用油路と前記循環用入力油路とを接続する
ことを特徴とする油圧制御装置。
請求項１記載の油圧制御装置であって、
前記第１の出力用油路に前記オリフィスを迂回するよう接続されたバイパス油路と、
前記バイパス油路に取り付けられ、前記循環用入力ポートから循環圧を排出する方向にのみ開弁する一方向弁と
を備えることを特徴とする油圧制御装置。
請求項１または２記載の油圧制御装置であって、
設定圧以上の油圧が作用したときに開弁するリリーフ弁が取り付けられたリリーフ用油路を備え、
前記切替器は、前記第１の状態で更に前記係合用油路と前記リリーフ用油路との接続を遮断し、前記第２の状態で更に前記係合用油路と前記リリーフ用油路とを接続すると共に前記循環用出力油路と該リリーフ用油路とを接続する
ことを特徴とする油圧制御装置。