(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を介して入力軸から出力軸に回転動力を伝達する流体継手と、
この流体継手を迂回して前記入力軸と出力軸とを結合するロックアップ用のクラッチ機構と、
このクラッチ機構の締結状態および開放状態を切り替え指令する制御油圧を制御する制御弁と、
この制御弁によって制御される制御油圧に基づいて第１の状態および第２の状態に切り替えられる方向切り替え弁とを具備した自動変速機のロックアップ制御装置において、
前記流体継手内には前記ロックアップクラッチ機構を開放するように油圧を与える第１の油圧室と、前記ロックアップクラッチ機構を締結するように油圧を与える第２の油圧室とがあり、
前記方向切り替え弁の第１の状態では、
前記第１の油圧室に第２の油圧室より高い圧力のロックアップを制御するための基準油圧が供給され、前記ロックアップ用のクラッチ機構を開放する第１の油圧経路が形成され、
前記方向切り替え弁の第２の状態では、
前記流体継手内の第２の油圧室に前記ロックアップを制御するための基準圧が供給され、前記流体継手内の第１の油圧室には前記制御弁によって制御される制御圧が供給され、前記ロックアップ用のクラッチ機構を締結できる第２の油圧経路が形成され、
前記方向切り替え弁の第２の状態では、前記制御弁で設定される制御油圧が、前記ロックアップ用のクラッチ機構を締結する前記第２の油圧経路に供給されて、前記制御弁で設定される制御油圧で前記クラッチ機構の締結状態が制御できるようにし、前記制御弁はその非作動状態で前記方向切り替え弁を前記第１の状態とする制御油圧を設定し、この制御弁の作動状態で前記方向切り替え弁を前記第２の状態とする制御油圧を設定するもので、この第２の状態では、前記制御弁で設定され、前記第２の油圧経路によって前記流体継手内の第１の油圧室に、前記流体継手内の第２の油圧室に供給されるロックアップを制御するための基準圧より低い制御油圧が供給でき、ロックアップの締結状態を制御できるようにしたことを特徴とする自動変速機のロックアップ制御装置。
【請求項２】
前記方向切り替え弁は弁体の両端に位置して第１および第２の油圧室が設定され、その第１の油圧室には前記制御弁からの第１の圧力の制御油圧が供給され、第２の油圧室には設定された第２の圧力の油圧が設定されて、前記第１の圧力が第２の圧力より低い状態で前記方向切り替え弁が前記第２の状態に設定されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の自動変速機のロックアップ制御装置。
【請求項３】
前記制御弁が、デューティー制御される電磁弁で構成されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の自動変速機のロックアップ制御装置。
【請求項４】
前記第２の油圧室と前記第２の圧力の油圧源との間に絞りを設けるようにしたことを特徴とする請求項３記載の自動変速機のロックアップ制御装置。
【請求項５】
前記絞りと並列の関係に逆止弁を設けるようにしたことを特徴とする請求項４記載の自動変速機のロックアップ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、トルクコンバータのような流体継手において、その入力軸と出力軸とをクラッチ機構の締結によって結合するロックアップ制御手段に係るものであり、自動車等のエンジンと車軸とを結合する自動変速機のロックアップ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンと車軸とを結ぶ自動変速機にあっては、トルクコンバータのような動力伝達機構を構成する流体継手と、伝達される回転数を可変する変速機構との組み合わせにより構成することが知られている。トルクコンバータは油等の流体を介して動力を伝達するように構成されているものであるため、この動力の伝達に際してスリップが発生している。この様なスリップ現象は燃費等にも直接的に影響するものであるため、この様なトルクコンバータにあっては入力軸と出力軸とを直接接続させるロックアップクラッチ機構が配設されている。
【０００３】
この様な自動変速機におけるロックアップ制御装置としては、例えば特開平５−２６３９１９号に開示された技術が知られている。ここで示された装置にあっては、ロックアップ制御用のソレノイドを備え、このソレノイドの出力圧力によってスプールバルブの位置（スプールの開口面積）を決定し、ロックアップクラッチの制御圧力を調圧している。このため、ソレノイドの出力圧の精度にあるゲインを乗じた精度でしか制御圧の調圧を行うことができず、ロックアップクラッチの制御精度が悪くなる可能性を持っている。
【０００４】
また、特開平２−３０４２６０号に開示されたロックアップクラッチ制御装置にあっては、直接ロックアップ制御用ソレノイドによって、ロックアップクラッチの制御圧が調圧されるようにしている。しかし、ロックアップ制御油室とソレノイドを連通させるスプールバルブを作動させるために、さらに他のソレノイドが必要とされるようにしているもので、構成が複雑化されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、電磁弁による１つの制御弁機構によってロックアップクラッチ機構の締結状態さらに開放状態が切り替え制御されるようにして、充分に簡易化した構成とすることができるようにすると共に、制御精度も容易に確保することができるようにした、例えば自動車のエンジンと車軸とを結合する自動変速機のロックアップ制御装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る自動変速機のロックアップ制御装置は、流体を介して入力軸から出力軸に回転動力を伝達する流体継手と、この流体継手を迂回して前記入力軸と出力軸とを結合するロックアップ用のクラッチ機構と、このクラッチ機構の締結状態および開放状態を切り替え指令する制御油圧を制御する制御弁と、この制御弁によって制御される制御油圧に基づいて第１の状態および第２の状態に切り替えられる方向切り替え弁とを具備した自動変速機のロックアップ制御装置において、前記流体継手内には前記ロックアップクラッチ機構を開放するように油圧を与える第１の油圧室と、前記ロックアップクラッチ機構を締結するように油圧を与える第２の油圧室とがあり、前記方向切り替え弁の第１の状態では、前記第１の油圧室に第２の油圧室より高い圧力のロックアップを制御するための基準油圧が供給され、前記ロックアップ用のクラッチ機構を開放する第１の油圧経路が形成され、前記方向切り替え弁の第２の状態では、前記流体継手内の第２の油圧室に前記ロックアップを制御するための基準圧が供給され、前記流体継手内の第１の油圧室には前記制御弁によって制御される制御圧が供給され、前記ロックアップ用のクラッチ機構を締結できる第２の油圧経路が形成され、前記方向切り替え弁の第２の状態では、前記制御弁で設定される制御油圧が、前記ロックアップ用のクラッチ機構を締結する前記第２の油圧経路に供給されて、前記制御弁で設定される制御油圧で前記クラッチ機構の締結状態が制御できるようにし、前記制御弁はその非作動状態で前記方向切り替え弁を前記第１の状態とする制御油圧を設定し、この制御弁の作動状態で前記方向切り替え弁を前記第２の状態とする制御油圧を設定するもので、この第２の状態では、前記制御弁で設定され、前記第２の油圧経路によって前記流体継手内の第１の油圧室に、前記流体継手内の第２の油圧室に供給されるロックアップを制御するための基準圧より低い制御油圧が供給でき、ロックアップの締結状態を制御できるようにした。
【０００７】
【作用】
この様に構成される自動変速機のロックアップ制御装置にあっては、制御弁の作動状態を切り替えることによって方向切り替え弁が切り替え駆動され、制御弁の非作動状態で設定される制御油圧によって、方向切り替え弁が流体継手のクラッチ機構を開放する第１の油圧経路が形成される。そして、制御弁の作動状態で方向切り替え弁が第２の状態とされて、クラッチ機構に対する第２の油圧経路が形成され、クラッチ機構が締結されてロックアップ状態が設定される。そして、このクラッチ機構の締結状態で、制御弁から得られる制御油圧が直接的にクラッチ機構に作用されるようにすることによって、クラッチ機構の締結状態、すなわちロックアップの状態が制御弁によって制御されるようになって、ロックアップ制御機構の構成の簡易化に大きな効果が発揮される。
【０００８】
【実施例】
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。図１はその構成を示してるもので、１個のソレノイド機構を備えた電磁弁１１を備える。この電磁弁１１は流体継手機構を構成するトルクコンバータ１２のロックアップ制御指令に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御される、いわゆる開度がデューティー比例制御されるように構成されている。この電磁弁１１は、その非励磁時においてはポート１１１  の入力油圧が出力側ポート１１２  に連通され、ポート１１１  にレギュレータで設定されたセカンダリ圧ＰＬ２  が与えられて、この圧力ＰＬ２  が制御油圧Ｐｃ  として取り出されるようにする（ＰＬ２  ＝Ｐｃ  ）。またこの電磁弁１１の励磁時においては、ポート１１２  が排出側ドレイン１１３  に連通される。そして、この電磁弁１１の非励磁状態および励磁状態を高速に切り換え制御することにより、出力側ポート１１１  の圧力が“Ｐｃ  ＜ＰＬ２  ”の状態における任意の値に設定されるようにする。
【０００９】
この様な電磁弁１１に対して、ロックアップ制御用の方向切り替え弁とされるスプールバルブ１３が設けらている。このスプールバルブ１３は、その弁体１３０  の両端に油圧室１３１  および１３２  が設定されて、これらの油圧室１３１  および１３２  には、それぞれポート１４１  および１４２  が設けられる。そして、この油圧室１３１  および１３２  に設定される油圧に応じて、弁体１３０  が図の右もしくは左の方向に移動されるもので、油圧室１３１  には弁体１３０  を油圧室１３２  側に押すスプリング１５を備え、電磁弁１１からの制御油圧Ｐｃ  がポート１４１  を介して作用されている。
【００１０】
油圧室１３２  には、ポート１４２  を介してセカンダリ圧ＰＬ２  が作用されている。したがって、電磁弁１１が非作動状態で“Ｐｃ  ＝ＰＬ２  ”となって、油圧室１３１  と１３２  の内部油圧が等しい状態では、スプリング１４の圧力で弁体１３０  が図のように右側に寄せて設定されている。そして、電磁弁１１が作動されて“Ｐｃ  ＜ＰＬ２  ”の状態とされたときには、油圧室１３２  の圧力が油圧室１３１  の圧力とスプリング１５との力の和よりも大きくなり、弁体１３０  は図の左側に移動される。
【００１１】
スプールバルブ１３は、両端の入力ポート１４１  および１４２  の他に、電磁弁１１からの出力圧Ｐｃ  が作用するポート１４３  、セカンダリ圧ＰＬ２  が作用するポート１４４  が設けられ、さらにオイルクーラ（図示せず）に排出油を供給するポート１４５  が設定されている。そして、弁体１３０  の位置に応じてポート１４３  〜１４５  に選択的に連通されるポート１６１  、１６２  、１６３  を備えるもので、弁体１３０  が右側に寄せられた図の状態では、ポート１４４  と１６２  が連通され、ポート１４５  と１６３  が連通されている。逆に、弁体３０が左側に寄せられた状態では、ポート１４３  と１６１  が連通されると共に、ポート１４４  と１６３  が連通されるようになる。
【００１２】
トルクコンバータ１２は、オフポート１７１  と共にオンポート１７２  を備え、オフポート１７１  に連続してクラッチ制御油室１８が設定され、この制御油室１８の圧力状態に応じてロックアップ状態を設定するクラッチ機構１９が締結制御されて、入力軸と出力軸とが結合されるようになる。オフポート１７１  にセカンダリ圧ＰＬ２  が作用する状態では、クラッチ制御油室１８からトルクコンバータ油室２０に制御油が流れ、クラッチ機構１９は開放状態に設定される。
【００１３】
この様に構成される自動変速機において、ロックアップの非作動時には電磁弁１１の励磁コイルには通電されない。したがって、この状態では電磁弁１１のポート１１１  と１１２  とが連通し、“Ｐｃ  ＝ＰＬ２  ”とされるため、スプールバルブ１３の弁体１３０  は図１の状態に設定される。その結果、セカンダリ圧ＰＬ２  がポート１４４  および１６２  を経由してトルクコンバータ１２のオフポート１７１  に作用し、制御油がロックアップクラッチ制御油室１８からトルクコンバータ油室２０に流れ、ロックアップクラッチ機構１９が開放状態に設定されて、ロックアップは非作動の状態とされる。
【００１４】
ロックアップを作動させるに際しては、電磁弁１１のソレノイドに対して励磁電流が断続的に流され、デューティー制御されるようにすることにより、“Ｐｃ  ＜ＰＬ２  ”の関係で任意の制御圧に設定される。
【００１５】
ここで圧力Ｐｃ  が低下されると、スプールバルブ１３の油圧室１３２  に作用する圧力ＰＬ２  のスプール推力が、油圧室１３１  に作用する圧力Ｐｃ  のスプール推力とスプリング１５のスプール推力との和より大きくなり、弁体１３０  が図の左方向に移動される。したがってポート１４３  と１６１  とが連通され、その結果電磁弁１１がロックアップクラッチ制御油室１８と直接的に連通され、制御圧Ｐｃ  がロックアップクラッチ制御油室１８に供給される。同時にスプールバルブ１３のポート１４４  と１６３  が連通され、トルクコンバータ１２のオンポート１７２  の圧力が、セカンダリ圧ＰＬ２  に設定される。
【００１６】
したがって、この状態ではクラッチ制御油室１８の圧力は、電磁弁１１の制御油圧Ｐｃと等しくされて、ロックアップクラッチ１９はトルクコンバータ油圧室２０に供給される油圧ＰＬ２  と、クラッチ制御油室１８に供給される制御圧Ｐｃ  との差に応じて、中間の位置に制御される、いわゆるスリップ制御が実施される。このロックアップクラッチ１９のスリップ状態は、電磁弁１１によって制御される制御圧Ｐｃ  に基づき制御される。その後、この制御油室１８内の油圧は、電磁弁１１の制御油圧Ｐｃ  を徐々に減少することによって、ロックアップクラッチ機構１９が完全に締結されるように制御される。
【００１７】
すなわち、この自動変速機にあっては、１個のロックアップ制御用の電磁弁１１と、１個のロックアップ制御用のスプールバルブ１３を用いて構成されるもので、スプールバルブ１３の弁体１３０  は、スプリング１５と電磁弁１１で設定される制御油圧Ｐｃ  によって切り替え制御される。すなわち、電磁弁１１の制御によって制御油圧Ｐｃ  を制御することのみによって、ロックアップの作動時には、ロックアップクラッチ機構１９が締結されるようにするスプールバルブ１３の切り替え、さらにロックアップクラッチ制御油室１８内の調圧が行えるようになり、流体継手を構成するトルクコンバータ１２におけるロックアップ制御が高精度に実行できる。
【００１８】
ここで、電磁弁１１の励磁コイルに対する通電制御は、例えば特定される周波数のパルス状に信号によって行なわせることができ、このパルス状信号のデューティー比を可変することで、ロックアップ設定時にロックアップクラッチ制御油室１８に作用するクラッチ機構１９の制御圧力が高精度に調圧され、クラッチ機構１９におけるスリップ制御も可能とされて、ロックアップ制御の制御性並びに信頼性が向上される。
【００１９】
図２は図１で示した実施例を油圧記号化して示しているものであり、さらにこの実施例にあってはスプールバルブ１３の油圧室１３２  とセカンダリ圧ＰＬ２  の圧力源との間に、絞り２１と共に逆止弁２２の並列回路を介在させるようにしている。すなわち、絞り２１によって電磁弁１１に作動に伴う油圧の脈動を抑え、また逆止弁２２によっては、ロックアップ制御のオン状態からオフに移行するに際して、スプールバルブ１３の応答性を良好にしている。２３はオイルクーラである。
【００２０】
通常のトルクコンバータにおいては、締結制御を行う場合（第２の油圧経路が形成される状態）では、ロックアップ制御油室１８はほぼ密閉されるものであり、このために制御される油の流量は極めて少量でよい。したがって、電磁弁１１は比較的小さな電磁弁の使用が可能とされる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のようにこの発明に係る自動変速機のロックアップ制御装置によれば、ロックアップを設定するクラッチ機構を制御する油圧が、ロックアップ制御指令用の制御弁によって調圧され、同時にこの制御弁によって方向切り替え弁を切り替え作動させるようになるもので、その構成が確実に簡易化でき、小型で且つ低コストなロックアップ装置が提供できる。また、クラッチ機構を締結制御するクラッチ制御油室の油圧が、制御弁によって直接的に調圧可能であり、ロックアップの精度の高い制御が容易とされる。
【００２２】
また、制御弁がデューティー制御可能な電磁弁によって構成される場合においては、励磁電流の断続制御によって生ずる、この電磁弁で発生する圧力脈動で方向切り替え弁が振動する状況を絞り機構によって防止し、この絞り機構による方向切り替え弁の応答性悪化を防止するために、絞り機構に並列に逆止弁を配置するようにしている。したがって、ロックアップ制御の応答性と共に信頼性が効果的に確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る自動変速機のロックアップ制御装置を説明するための構成図。
【図２】この発明の他の実施例を説明する図。
【符号の説明】
１１…電磁弁（制御弁）、１２…トトルクコンバータ、１３…スプールバルブ（方向切り替え弁）、１４１  〜１４５  、１６１  〜１６３  …ポート、１５…スプリング、１７１  、１７２  …オフおよびオンポート、１８…クラッチ制御油室、１９…ロックアップ用クラッチ機構、２０…トルクコンバータ油圧室、２１…絞り、２２…逆止弁。
【図１】
0003596033.tif 000002
【図２】
0003596033.tif 000003