JPH04140569A - 流体継手のロックアップ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ロックアツプクラッチを備えた流体継手の
ロックアツプ制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、車両に搭載される自動変速機には流体継手が装
備されるようになっているが、この種の流体継手として
はトルク変換機能を有するトルクコンバータが用いられ
るのが通例である。この自動変速機に用いられるトルク
コンバータ（流体継手）においては、流体を介してトル
クの変換、伝達を行うほかに、伝達損失を低減させるた
めに該コンバータの入力部材と出力部材とを直結するロ
ックアツプクラッチが備えられることがある。

例えば特開昭５７−３３２５３号公報には、ロックアツ
プクラッチに締結圧を作用させるロックアツプ締結室と
締結状態を解放させるロックアツプ解放室とに供給され
る圧力を変化させることにより、流体を介してトルク伝
達を行う所謂コンバータ状態と、ロックアツプクラッチ
により機械的にトルク伝達を行う所謂ロックアツプ状態
と、流体を介したトルク伝達とロックアツプクラッチに
よる機械的トルク伝達とを併用する所謂ロックアツプス
リップ状態の３種の伝達モードが選択できるようにした
トルクコンバータの構成が示されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、この種のロックアツプクラッチを備えた流体
継手においては、コンバータ状態がらロックアツプスリ
ップ状態を経由させてロックアツプ状態に移行させる所
謂スムーズロックアツプ制御の採用が試みられている。

そのための構成として、この種の流体継手におけるロッ
クアツプ締結室とロックアツプ解放室とに制御油圧を供
給する油圧回路には、例えばロックアツプ締結室とロッ
クアツプ解放室とに選択的に元圧を供給可能なロックア
ツプシフトバルブ（以下、単にシフトバルブという）と
、上記締結室に対するロックアツプ解放室の差圧を調整
するロックアツプコントロールバルブ（以下、コントロ
ールバルブという）と、ＯＮ状態において上記締結室に
作動油が供給されるように上記シフトバルブのパイロッ
ト圧を制御するＯ　Ｎ１０　Ｆ　Ｆ式のロックアツプソ
レノイドバルブ（以下、Ｌ／Ｕソレノイドバルブという
）と、該バルブのＯＮ状態においてデユーティ率が小さ
くなるほど締結室側圧力に対して解放室側圧力が減少す
るように上記コントロールバルブのパイロット圧を制御
するデユーティソレノイドバルブとが設置される。

このような油圧回路構成において、ロックアツプ制御に
際しては、制御開始直後に、第９図（ａ）（ｂ）に示す
ように、Ｌ／ＣｌソレノイドバルブをＯＦＦ状態からＯ
Ｎ状態へ切り換えてシフトバルブのパイロット圧を解放
させる共に、同時にデユーティソレノイドバルブのデユ
ーティ率を０％から１００％に切り換えてコントロール
バルブのパイロット圧を解放させる制御が行われる。し
たがって、シフトバルブが締結方向に作動して締結室に
作動油が供給されて締結圧が立ち上がると共に、コント
ロールバルブの作動によって解放圧も維持されることに
なる。したがって、ロックアツプクラッチには締結圧お
よび解放圧の双方が作用することになって、コンバータ
状態からロックアツプスリップ状態へと移行する。その
後、同図（ｂ）に示すように、デユーティ率を徐々に減
少させる制御が行われて、解放圧が徐々に減少すること
になる。したがって、同図（ｃ）に示したように、締結
力が徐々に増大して最終的にロックアツプクラッチが完
全に締結することになる。

しかしながら、上記のようにＬ／Ｕソレノイドバルブと
デユーティソレノイドバルブとを同時に作動させると、
両者のドレン能力の差などに起因してデユーティ側に残
圧が残る場合がある。そうすると、解放圧が一時的に完
全に解放された状態となって過渡的にロックアツプ状態
となり、同図（ｃ）の鎖線で示すように、制御開始初期
に過渡的な締結力が発生することになって、スムーズロ
ックアツプ制御を採用することの利点が損なわれること
になる。

そこで、この発明は、上記のような油圧回路を備えた流
体継手におけるスリップ状態を経由させてロックアツプ
を行う場合に発生する上記の問題を回避しうるロックア
ツプ制御装置を実現することを目的とする。

（課題を解決するための手段） すなわち、この発明に係る流体継手のロックアツプ制御
装置は、流体継手における入力側と出力側とを直結する
ロックアツプクラッチに制御油圧を供給する油圧回路に
、上記ロックアツプクラッチに締結圧を作用させる締結
室と締結状態を解放させる解放圧を作用させる解放室と
に選択的に元圧を供給可能なシフトバルブと、上記締結
室と解放室との差圧を調整するコントロールバルブと、
所定状態において上記締結室に作動油が供給されるよう
に上記シフトバルブのパイロット圧を制御するＯＮ／Ｏ
ＦＦソレノイドバルブと、該バルブの所定状態において
デユーティ率が変化するに従って締結室側圧力に対して
解放室側圧力が減少するように上記コントロールバルブ
のパイロット圧を制御するデユーティソレノイドバルブ
とが備えられ、ロックアツプ時に上記○Ｎ／○ＦＦソレ
ノイドバルブの切換制御に連係して、デユーティソレノ
イドバルブのデユーティ率を一旦上記解放室側圧力が増
大する状態に切り換えると共にその後徐々に初期状態に
復帰させる制御を行って締結力を徐々に増大させるロッ
クアツプ制御手段を備えた構成において、上記ロックア
ツプ制御手段の作動に際して、デューテ、インレノイド
バルブの制御に対してＯＮ／ＯＦＦソレノイドバルブの
切換制御を遅延させる遅延手段を設けたことを特徴とす
る。

〈作　　　用） 上記の構成によれば、ＯＮ／ＯＦＦソレノイドバルブの
切換制御に先立ってデユーティソレノイドバルブの制御
が開始されるので、ＯＮ／ＯＦＦソレノイドバルブの作
動時にはデユーティ側のパイロット圧が完全に解放され
た状態となり、これにより確実にロックアツプスリップ
状態が発生して、制御開始初期に締結力が急増すること
によるショックが防止されることになる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

まず、第１図によりこの実施例に係る自動変速機の機械
的構成を説明すると、この自動変速機１０は、主たる構
成要素として、トルクコンバータ２０と、該コンバータ
２０の出力により駆動される変速歯車機構３０と、該機
構３０の動力伝達経路を切換えるクラッチやブレーキ等
の複数の摩擦締結要素４１〜４６及びワンウェイクラッ
チ５１．５２とを有し、これらにより走行レンジとして
のり、２，１．Ｈの各レンジと、Ｄレンジでの１〜４速
、２レンジでの１〜３速、ルンジでの１〜２速とが得ら
れるようになっている。

上記トルクコンバータ２０は、エンジン出力軸１に連結
されたケース２１内に固設されたポンプ２２と、該ポン
プ２２に対向状に配置されて該ポンプ２２により作動油
を介して駆動されるタービン２３と、該ポンプ２２とタ
ービン２３との間において変速機ケース１１にワンウェ
イクラッチ２４を介して支持されてトルク増大作用を行
うステータ２５と、上記ケース２１とタービン２３との
間に設けられ、該ケース２１を介してエンジン出力軸１
とタービン２３とを結合するロックアツプクラッチ２６
とで構成されている。そして、上記タービン２３の回転
がタービンシャフト２７を介して上記変速歯車機構３０
側に出力されるようになっている。ここで、上記エンジ
ン出力軸１にはタービンシャフト２７内を貫通するポン
プシャフト１２が連結され、該シャフト１２により変速
機後端部に備えられたオイルポンプ１３が駆動されるよ
うになっている。

一方、上記変速歯車機構３０はラビニョ型プラネタリギ
ヤ装置で構成され、上記タービンシャフト２７上に遊嵌
合された小径のスモールサンギヤ３１と、該サンギヤ３
１の後方において同じくタービンシャフト２７上に遊嵌
合された大径のラージサンギヤ３２と、上記スモールサ
ンギヤ３１に噛合された複数個のショートピニオンギヤ
３３と、前半部が該ショートピニオンギヤ３３に噛合さ
れ且つ後半部が上記ラージサンギヤ３２に噛合されたロ
ングピニオンギヤ３４と、該ロングピニオンギヤ３４及
び上記ショートピニオンギヤ３３を回転自在に支持する
キャリヤ３５と、ロングピニオンギヤ３４に噛合された
リングギヤ３６とで構成されている。

そして、上記タービンシャフト２７とスモールサンギヤ
３１との間に、フォワードクラッチ４１と第１ワンウエ
イクラツチ５１とが直列に介設され、またこれらのクラ
ッチ４１．５１に並列にコーストクラッチ４２が介設さ
れていると共に、タービンシャフト２７とキャリヤ３５
との間には３−４クラツチ４３が介設され、さらに該タ
ービンシャフト２７とラージサンギヤ３２との間にリバ
ースクラッチ４４が介設されている。また、上記ラージ
サンギヤ３２とリバースクラ・ｙチ４４との間にはラー
ジサンギヤ３２を固定するノくンドブレーキでなる２−
４ブレーキ４５が設けられていると共に、上記キャリヤ
３５と変速機ケース１１との間には、該キャリヤ３５の
反力を受は止める第２ワンウエイクラツチ５２と、キャ
リヤ３５を固定するローリバースブレーキ４６とが並列
に設けられている。そして、上記リングギヤ３６が出力
ギヤ１４に連結され、該出力ギヤ１４から差動装置を介
して左右の車輪（図示せず）に回転が伝達されるように
なっている。

ここで、上記各摩擦締結要素４１〜４６及びワンウェイ
クラッチ５１．５２の作動と変速段との関係をまとめる
と第１表のようになる。

（以下、余白） 一方、この自動変速機には、第２図に示すように、上記
各摩擦締結要素４１〜４６を第１表に従って選択的に作
動させて、運転状態に応じた変速段を形成するための油
圧制御回路６０が備えられている。この油圧制御回路６
０には、各摩擦締結要素４１〜４６に通じるライン圧供
給回路を切り換える変速用の第１〜第３ソレノイドバル
ブ６１〜６３と、ロックアツプクラッチ２６の制御用の
Ｌ／Ｕソレノイドバルブ６４と、このＬ／Ｕソレノイド
バルブ６４と共にロックアツプクラッチ２６の締結力を
制御するデユーティソレノイドバルブ６５とが設けられ
ている。

そして、これらのソレノイドバルブ６１〜６５を制御す
るコントローラ７０が備えられ、該コントローラ７０に
、当該車両の車速を検出する車速センサ（もしくは車速
に対応するトルクコンバータ２０のタービン回転数を検
出するタービン回転数センサ）７１からの信号と、エン
ジンのスロットル開度を検出するスロットルセンサ７２
からの信号とが入力され、これらの信号が示す車速とス
ロットル開度とに応じて変速段制御および口・ｙクアッ
プ制御を行うように、上記各ソレノイドノくルブ６１〜
６５に制御信号を出力するようになっている。

次に、上記トルクコンバータ１０における口・ンクアッ
プクラッチ２６とこれに対する油圧回路部分の構成を説
明する。

第３図に示すように、トルクコンノく一夕１０に設けら
れたロックアツプクラ・ノチ２６は、上記タービン２３
とエンジン出力軸１に連結されたコンバータカバー２１
との間に配置され、タービンシャフト２７と一体回転す
るトーションダンツク−２６ａおよびダンパピストン２
６ｂと、このダンパピストン２６ｂに対向する位置にお
いてコンバータカバー２１に設けられた摩擦板（図示せ
ず）とで構成されている。上記ダンノ（ピストン２６ｂ
は、コンバータカバー２１内の空間を、タービン２３側
のロックアツプ締結室２１ａとコンバータカバー２１側
のロツクア・ンブ解放室２１ｂとに区分している。上記
ロツクア・ノブ締結室２１ａ内の油圧はダンパピストン
２６ｂを摩擦板に押し付ける方向に作用するロックアツ
プ用の締結圧となり、またロックアツプ解放室２１ｂ内
の油圧はダンパピストン２６ｂを摩擦板がら離反させる
方向に作用するロックアツプ解除用の解放圧となる。そ
して、ロックアツプ締結室２１ａ内の油圧とロックアツ
プ解放室２１ｂ内の油圧との差圧に応じた締結力で上記
ダンパピストン２６ｂが摩擦板に摩擦係合することにな
る。

上記ロックアツプクラッチ２６に対する油圧回路８０は
、上記口・ンクアップ締結室２１ａとロックアツプ解放
室２１ｂとに連通可能なシフトバルブ８１と、シフトバ
ルブ８１を介してロックアツプ解放室２１ｂに供給され
る作動油を調圧するコントロールバルブ８２とを備えて
いる。

上記シフトバルブ８１は、スリーブ内に直列に配置され
た第１、第２スプール８１ａ、８１ｂを有し、第２スプ
ール８Ｉｂの左側には、両スプール８１ａ、８１ｂを右
方向に付勢するスプリング８１ｃが装備されていると共
に、第１スプール８１ａと第２スプール８１ｂとの間に
は、両スプール８１ａ、８１ｂの相対移動を円滑に行わ
せるための中間スプリング８１ｄが介装されている。上
記第１スプール８１ａの右端側には第１パイロツトライ
ン１０１が接続され、また第２スプール８１ｂの左端側
には第２パイロツトライン１０２が接続されている。そ
して、上記第１パイロツトライン１０１には、ロックア
ツプ制御用のＬ／Ｕソレノイドバルブ６４が設置され、
また第２パイロツトライン１０２には、同じくロックア
ツプ制御用のデユーティソレノイドバルブ６５が設置さ
れている。さらに、第１、第２スプール８１ａ。

８１ｂの中間には、一定圧に調圧されたライン圧を導く
一定圧ライン１０３が接続されている。

一方、上記コントロールバルブ８２は、そのスリーブ内
にスプリング８２ａによって右方向に付勢されたスプー
ル８２ｂを有し、該スプール８２ｂの左端側には上記第
１パイロツトライン１０１の分岐ラインが、才な右端側
には第２パイロツトライン１０２の分岐ラインがそれぞ
れ接続されている。そして、上記スプール８２ｂの中間
部にはレギュレータバルブ（図示せず）によって調圧さ
れたトルクコンバータライン１０４が接続されている。

なお、このトルクコンバータライン１０４は、上記シフ
トバルブ８１における第１スプール８１ａの中間部にも
接続されている。また、コントロールバルブ８２とシフ
トバルブ８１との間には、中間ライン１０５が設けられ
ている。

そして、Ｌ／Ｕソレノイドバルブ６４が０ＦＦ（閉）で
、デユーティソレノイドバルブ６５のデユーティ率が０
％（全閉〉のときには、各パイロット圧の作用で、シフ
トバルブ８１の第１、第２スプール８１ａ、８１ｂが図
面上〈以下、同様）左側に、コントロールバルブ８２の
スプール８２ｂが右側にそれぞれ位置することにより、
上記ロックアツプ締結室２１ａに通じる締結ライン１０
６がオイルクーラに至るライン（ドレンライン）１０７
に連通ずる一方、ロックアツプ解放室２１ｂに通じる解
放ライン１０８がコントロールバルブ８２から導かれた
中間ライン１０５に連通すると共に、この中間ライン１
０５が上記トルクコンバータライン１０４に連通する。

したがって、この場合は、ロックアツプクラッチ２６が
解放されることになる。

この状態からＬ／Ｕソレノイドバルブ６４がＯＮ（開）
となると、第４図に示すように、シフトバルブ８１の第
１、第２スプール８１ａ、８１ｂが右側に位置すること
により、上記トルクコンバータライン１０４が締結ライ
ン１０６に連通すると共に、解放ライン１０８がドレン
された状態となる。したがって、この場合はロックアツ
プクラッチ２６が締結されることになる。

さらに、Ｌ／Ｕソレノイドバルブ６４がＯＮ（開）の状
態で、デユーティソレノイドバルブ６５のデユーティ率
りが所定値（例えば２０％）を超えると、第５図に示す
ように、シフトバルブ８１においては、上記一定圧ライ
ン１０３からの油圧により第１、第２スプール８１ａ、
８１ｂが左右に分離され、そのため、トルクコンバータ
ライン１０４が締結ライン１０６に連通すると共に、解
放ライン１０８がコントロールバルブ８２との間の中間
ライン１０５に連通する。そして、コントロールバルブ
８２においては、トルクコンバータライン１０４からの
油圧が上記デユーティ率りに応じた圧力に調整され、こ
れが上記中間ライン１０５、シフトバルブ８１及び解放
ライン１０８を介してロックアツプ解放室２１ｂに導入
されることにより、ロックアツプクラッチ２６が上記デ
ユーティ率りに応じたスリップ率でスリップすることに
なる。

次に、上記コントローラ７０が行うスムーズロックアツ
プ制御を第６図のフローチャートを用いて説明する。

すなわち、コントローラ７０は、まずステップＳＩでタ
イマをスタートさせた上で、ステップＳ２で上記デユー
ティソレノイドバルブ６５に１００％のデユーティ率り
で制御信号を出力すると共に、ステップＳ３で上記タイ
マのタイマ値Ｔが設定値Ｔｏに達したか否かを判定し、
該タイマ値Ｔが設定値Ｔｏに達したと判定するまでステ
ップＳ２、Ｓ３のループ処理を実行する。したがって、
第３図の油圧回路８０におけるデユーティソレノイドバ
ルブ６５がドレン状態となって、第２パイロツトライン
１０２内のパイロット圧が完全に解放されることになる
。

そして、コントローラ７０は、上記ステップＳ３におい
てタイマ値Ｔが設定値Ｔ。に達したと判定したときには
上記ループ処理から抜は出してステップＳ４に進み、Ｌ
／Ｕソレノイドバルブ６４をＯＮさせると共に、ステッ
プＳ５．Ｓ６を実行してデユーティ率りの前回値から所
定値△Ｄを減算した値を今回値に置き換えた後、その値
が０％にまで減少しているか否かを判定して、ＹＥＳと
判定するまで上記ステップＳ、、Ｓ、のループ処理を実
行する。したがって、第７図（ａ）（ｂ）に示すように
、デユーティソレノイドバルブ６５が１００％のデユー
ティ率りで駆動されてから上記設定値Ｔｏが経過した時
点でＬ／Ｕソレノイドバルブ６４がＯＮ状態となり、そ
の後デユーティ率りが徐々に低減し始めることになる。

したがって、Ｌ／Ｕソレノイドバルブ６４においては、
第５図に示すように、一定圧ライン１０３を介して供給
される一定圧によって第１スプール８１ａが左側に移動
し、また第２スプール８１ｂが右側に移動した配置形態
となる。したがって、ロックアツプクラッチ２６が確実
にロックアツプスリップ状態となる。

つまり、Ｌ／Ｕソレノイドバルブ６４とデユーティソレ
ノイドバルブ６５とを同時に作動させた場合には、両者
のドレン能力の相違などに起因して、第３図の油圧回路
８０における第１パイロツトライン１０１が先にドレン
され、上記シフトバルブ８１における第１、第２スプー
ル８１ａ、８１ｂが、第２パイロツトライン１０２の残
圧によって押されて過渡的に第４図の状態に移動するこ
とになって、解放ライン１０８が完全にドレンされてし
まってロックアツプ状態となるおそれがあったのである
。しかし、本実施例のようにＬ／Ｕソレノイドバルブ６
４のＯＮ制御に先行させてデユーティソレノイドバルブ
６５を１００％のデユーティ率りで駆動することにより
、上記第２パイロツトライン１０２が第１パイロツトラ
イン１０１に先行してドレンされることになるので残圧
が発生せず、上記の不具合が回避されることになるので
ある。

そして、デユーティ率りの減少に伴って上記中間ライン
１０５に供給される圧力が減少することから、第７図（
ｃ）に示すように締結力が徐々に増大し、ロックアツプ
状態に達したときには最終的に所定の締結力で安定する
ことになる。

なお、この実施例においては、Ｌ／Ｕソレノイドバルブ
６４のＯＮ動作に同期してデユーティ率りを低減させる
ようになっているが、１００％にした後直ちに低減させ
るようにしてもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、ＯＮ／ＯＦＦソレノイド
バルブの切換制御に先立ってデユーティソレノイドバル
ブの制御が開始されるので、ＯＮ／ＯＦＦソレノイドバ
ルブの作動時には上記パイロット圧が完全に解放された
状態となり、これにより確実にロックアツプスリップ状
態が発生して、制御開始初期に締結力が急増することに
よるショックが防止されることになる。

【図面の簡単な説明】

図面はは本発明の実施例を示すもので、第１図は自動変
速機の機械的構成を示す骨子図、第２図は該自動変速機
の制御システム図、第３図はロックアツプクラッチ及び
その周辺の要部構成図、第４図はロックアツプ状態を示
す油圧回路図、第５図はロックアツプスリップ状態を示
す油圧回路図、第６図は実施例におけるスムーズロック
アツプ制御のフローチャート図、第７図は実施例の作用
を示すタイムチャート図である。第８図は従来の問題点
を示すタイムチャート図である。 １０・・・トルクコンバータ（流体継手）、２１ａ・・
・ロックアツプ締結室、２１ｂ・・・ロックアツプ解放
室、２６・・・ロックアツプクラッチ、６４・・・Ｌ／
Ｕソレノイドバルブ（ＯＮ／ＯＦＦソレノイドバルブ）
、６５・・・デユーティソレノイドバルブ、７０・・・
コントローラ（ロックアツプ制御手段、 遅延手段） １・・・シフ トバルブ、 ８２・・・コントロールバルブ。 叫り叫ヨ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体継手の入力側と出力側とを直結するロックア
   ップクラッチに制御油圧を供給する油圧回路に、上記ロ
   ックアップクラッチに締結圧を作用させる締結室と締結
   状態を解放させる解放圧を作用させる解放室とに選択的
   に元圧を供給可能なシフトバルブと、上記締結室および
   解放室の差圧を調整するコントロールバルブと、所定状
   態において上記締結室に作動油が供給されるように上記
   シフトバルブのパイロット圧を制御するＯＮ／ＯＦＦソ
   レノイドバルブと、該バルブの所定状態においてデュー
   ティ率が変化するに従って締結室側圧力に対して解放室
   側圧力が減少するように上記コントロールバルブのパイ
   ロット圧を制御するデューティソレノイドバルブとが備
   えられ、ロックアップ時に上記ＯＮ／ＯＦＦソレノイド
   バルブの切換制御に連係して、デューティソレノイドバ
   ルブをデューティ率を一旦上記解放室側圧力が増大する
   状態に切り換えると共にその後徐々に初期状態に復帰さ
   せる制御を行って締結力を徐々に増大させるロックアッ
   プ制御手段を備えた流体継手のロックアップ制御装置で
   あって、上記ロックアップ制御手段の作動に際して、デ
   ューティソレノイドバルブの制御に対してＯＮ／ＯＦＦ
   ソレノイドバルブの切換制御を遅延させる遅延手段が設
   けられていることを特徴とする流体継手のロックアップ
   制御装置。