JPH0745906B2 - 流体継手のスリップ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流体継手のスリップ制御装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

車両に搭載された自動変速機において、流体継手（トル
クコンバータを含む）を備えたものが広く実用に供され
ている。この形式のトルクコンバータにおいては、原動
機の出力軸から出力されたトルクを無段階に変換して出
力側に伝達する流体継手とともに、流体継手の伝達ロス
を低減するために原動機の出力軸とトルクコンバータの
タービン軸とを機械的に直結連結するロックアップ機構
を備えたものが知られている。

例えば、特開昭62−297567号公報に記載されたトルクコ
ンバータでは、流体継手を有するとともに、エンジンの
出力軸に固定されたコンバータカバーと、タービン軸に
固定されたダンパピストンとを備え且つダンパピストン
の前後に形成された油室の差圧に応じてコンバータカバ
ーとダンパピストンとを摩擦係合させるように構成され
たロックアップクラッチ機構が配設されており、これに
よって、流体継手のみによりトルクを伝達する所謂コン
バータ状態と、ロックアップクラッチにより機械的にト
ルクを伝達する、所謂ロックアップ状態と、流体継手に
よるトルク伝達とロックアップクラッチによる機械的ト
ルク伝達とを併用した所謂ロックアップスリップ状態と
の３種の運転モードを形成していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記形式のトルクコンバータでは、かか
る３種の運転モードの切換え及びロックアップスリップ
状態の運転モードにおけるロックアップ機械のスリップ
制御を行うために、調圧弁、制御弁、開閉弁、複数の大
気開放弁及びチェック弁を含む比較的複雑な構成の液圧
制御回路を必要としていた。

本発明の目的は、かかる点に鑑み、流体継手のスリップ
制御装置における回路構成を複雑化することなく、上記
３種の運転モードの切換え及びスリップ状態の制御を行
うことのできる流体継手のスリップ制御装置を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、流体継手のロッ
クアップ機構を作動する第１液圧回路及び第２液圧回路
を含む液圧制御回路を備え、前記第１及び第２液圧回路
の一方は、ロックアップ締結用の液圧が供給されるロッ
クアップ締結用の液圧回路であり、前記第１及び第２液
圧回路の他方は、ロックアップ締結用の液圧を解放する
ためのロックアップ解除側の液圧回路であり、前記第１
及び第２液圧回路に対する作動液の給排制御により流体
継手をコンバータ状態、ロックアップ状態及びロックア
ップスリット状態に選択的に切り換える流体継手のスリ
ップ制御装置において、 前記第１及び第２液圧回路に対する作動液圧の給排を制
御する第１スプール及び第２スプールを備えたシフトバ
ルブを有し、前記第１及び第２スプールは直列に配置さ
れ、第２スプールの反対側に位置する第１スプールの外
端部には、第１液圧が作用し、第１スプールと反対側に
位置する第２スプールの外端部には、第２液圧が作用
し、対向する第１及び第２スプールの各内端部には、所
定圧力に設定された第３液圧が作用し、前記第１スプー
ルは、前記第１液圧回路を流体継手の作動液圧供給路及
び作動液圧解放路の一方に選択的に連通させ、前記第２
スプールは、前記第１スプールが前記第１液圧回路を前
記作動液圧供給路に連通させるときに、前記第２液圧回
路を前記作動液圧解放路に連通させるとともに、前記第
１スプールが前記第１液圧回路を前記作動液圧解放路に
連通させるときに、前記第２液圧回路を前記作動液圧供
給路に連通させ、 前記第１スプールの外端部に作用する前記第１液圧を高
圧側の液圧と低圧側の液圧とに制御する第１制御手段
と、 前記第２スプールの外端部に作用する前記第２液圧を調
整する第２制御手段と、 前記第２スプールを介して前記第２液圧回路に供給され
る作動液圧を調圧する調圧手段と、 該調圧手段による作動液圧の調圧を制御する第３制御手
段とを更に有し、 前記第２液圧は、前記第１制御手段が前記第１液圧を低
圧側の液圧に設定したとき、前記第１液圧に打ち勝って
前記第１及び第２スプールを第１位置に変位させ、前記
第１及び第２スプールは、該第１位置にて前記第１及び
第２液圧回路を前記作動液圧供給路及び作動液圧解放路
に夫々連通させ、 前記第１液圧は、前記第１制御手段により高圧側の液圧
に設定されたとき、前記第２液圧に打ち勝って前記第１
及び第２スプールを第２位置に変位させ、前記第１及び
第２スプールは、該第２位置にて前記第１及び第２液圧
回路を前記作動液圧解放路及び作動液圧供給路に夫々連
通させ、 前記第３液圧は、前記第２制御手段が前記第２液圧を降
圧させたとき、前記第１スプールを前記第１位置に保持
した状態で前記第２スプールを前記第２位置に向かって
変位させ、前記第２スプールにより前記第２液圧回路と
前記作動液圧供給路とを少なくとも部分的に連通せしめ
ることを特徴とする流体継手のスリップ制御装置を提供
する。

好ましくは、前記第１液圧回路は、ロックアップ締結側
の液圧回路（LR）であり、前記第２液圧回路は、ロック
アップ解除側の液圧回路（LF）である。更に好ましく
は、前記調圧手段は、前記第２スプールと連通する前記
作動液圧供給路の部分に設けられた作動液圧の調圧弁
（90）である。

本発明の好適な実施態様においては、前記第２及び第３
制御手段は、デューティ制御可能なソレノイドバルブ
（101）であり、このソレノイドバルブは、単一のソレ
ノイドバルブからなる。また、前記第１制御手段は、選
択的に開閉制御される油圧解放弁（102）である。

本発明の更に好適な実施態様において、前記ソレノイド
バルブ（101）のデューティ比は、エンジン出力軸と流
体継手のタービンとの回転差を所定の回転差にするよう
に制御され、また、前記第１液圧回路は、ロックアップ
締結側の液圧回路であり、前記第２液圧回路は、ロック
アップ解除側の液圧回路であり、前記調圧手段は、前記
第２スプールと連通する前記作動液圧供給路の部分に設
けられた作動液圧の調圧弁であり、該調圧弁は、スロッ
トル開度が増大したときに、前記作動液圧を降圧させ
て、ロックアップ解除側の液圧回路の液圧を低下せしめ
る。

〔作用〕

上記流体継手のスリップ制御装置においては、第１制御
手段が第１液圧を高圧側液圧から低圧側液圧又は低圧側
液圧から高圧側液圧に切換えることにより、シフトバル
ブの第１スプール及び第２スプールが一緒に同一方向に
移動し、シフトバルブは第１位置又は第２位置に選択的
に切換えられる。また、第２制御手段が第２液圧を降圧
させると、第３液圧の作用により、第１スプールの位置
が保持されたまま、第２スプールのみが第２位置に向か
って変位する。これにより、シフトバルブは、第１及び
第２スプールがともに一方の側に位置する第１位置と、
第１及び第２スプールがともに他方の側に位置する第２
位置と、第１スプールが第１位置に位置し且つ第２スプ
ールが略第２位置に位置する第３位置からなる３つの切
換え位置を選択的に占めることができる。

シフトバルブは、この３つの切換え位置に応じて、ロッ
クアップ締結側の液圧回路のみにロックアップ作動液圧
を供給してロックアップ状態を形成し、また、ロックア
ップ解除側の液圧回路のみにロックアップ作動液圧を供
給してロックアップ解除状態（即ちコンバータ状態）を
形成し、更には、両液圧回路にロックアップ作動液圧を
供給してロックアップスリップ状態を形成することがで
きる。

更に、第３制御手段が調圧手段を制御し、調圧手段が、
所定の液圧回路の液圧を調圧する。このような調圧手段
の調圧により、ロックアップ解除側及び締結側の両液圧
回路の差圧をロックアップスリップ状態にて制御し、こ
れにより、ロックアップ機構のスリップ状態を段階的或
いは無段階に可変制御することができる。

また、エンジン出力軸とタービンとの回転差を検出して
フィードバック制御を行うフィードバック制御手段を第
３制御手段に組み込むことにより、更に精度良くスリッ
プ制御を行うことが可能となる。

更には、調圧手段（調圧弁）による調圧をスロットル開
度と関連し制御することにより、スリップ制御の応答性
を改善することができる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例について説
明する。

自動変速機の概略構成 第１図に、本例のスリップ制御装置を適用した自動変速
機の機械的構成を概略的に示す。

図において、自動変速機10は、トルクコンバータ（流体
継手）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、を含む。該機構30には、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が設けられてお
り、これらにより、走行レンジとしてのＤ、２、１、Ｒ
の各レンジと、Ｄレンジでの１〜４速、２レンジでの１
〜３速、１レンジでの１〜２速が得られるようになって
いる。

前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
に介設され且つ変速機ケース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、前記ケース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とを直結す
るロックアップクラッチ26と、で構成されている。そし
て、タービン23の回転は、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、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。

前記変速歯車機構30は、ラビニョ型プラネタリギヤ装置
で構成されている。すなわち、該機構30は、タービンシ
ャフト27上に遊嵌された小径のスモールサンギヤ31と、
該サンギヤ31の後方において同じくタービンシャフト27
上に遊嵌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及び前記シ
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の前半部に噛合されたリング
ギヤ36とで構成されている。

そして、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及び第１ワンウェイクラッ
チ51が直列に介設され、更に、これらのクラッチ41、51
と並列にコーストクラッチ42が介設されている。タービ
ンシャフト27とラージサンギヤ32との間には、リバース
クラッチ44が介設され、更に、該ラージサンギヤ32とリ
バースクラッチ44との間には、ラージサンギヤ32を固定
しバンドブレーキで構成される２−４ブレーキ45が設け
られている。タービンシャフト27とキャリヤ35との間に
は、３−４クラッチ43が介設され、該３−４クラッチ43
のキャリヤ35と変速機ケース11との間には、該キャリヤ
35の反力を受け止める第２ワンウェイクラッチ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、前記リングギヤ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。

次に、上記各クラッチやブレーキ等の摩擦締結要素41〜
46及びワンウェイクラッチ51、52の作動状態と変速段と
の関係を説明する。

まず、１速においては、ワォワードクラッチ41が締結さ
れ、且つ、第１、第２ワンウェイクラッチ51、52がロッ
ク状態となる。このため、トルクコンバータ20の出力回
転は、タービンシャフト27から、フォワードクラッチ41
及び第１ワンウェイクラッチ51を介して、プラネタリギ
ヤ装置30のスモールサンギヤ31に入力される。この場
合、第２ワンウェイクラッチ52の作動でキャリヤ35が固
定されるため、プラネタリギヤ装置30は、スモールサン
ギヤ31から、ショートピニオンギヤ33及びロングピニオ
ンギヤ34を介して、リングギヤ36に回転を伝達する差動
動作を行わない固定的なギヤ列として作動する。この結
果、スモールサンギヤ31とリングギヤ36との径の比に対
応する大きな減速比の１速状態が得られる。

次に、２速においては、ファワードクラッチ41が締結さ
れ、第１ワンウェイクラッチ51がロック状態になり、且
つ、２−４ブレーキ45が締結され、プラネタリギヤ装置
30におけるラージサンギヤ32が固定されると共に、第２
ワンウェイクラッチ52が空転状態となる。このため、タ
ービンシャフト27からスモールサンギヤ31に伝達された
回転は、ショートピニオンギヤ33を介してロングピニオ
ンギヤ34に伝達されると共に、該ロングピニオンギヤ34
は、これに噛合うラージサンギヤ32が固定されているた
めラージサンギヤ32上を公転し、これに伴ってキャリヤ
35が回転する。この結果、１速状態に比較してキャリヤ
35の回転分（ロングピニオンギヤ34の公転分）だけ、リ
ングギヤ36の回転が増速され、１速時よりも減速比が小
さい２速状態が得られる。

更に、３速においては、２速の状態から２−４ブレーキ
45が解放されると同時に、３−４クラッチ43が締結され
る。このため、タービンシャフト27の回転は、フォワー
ドクラッチ41及び第１ワンウェイクラッチ51を介してス
モールサンギヤ31に入力されると同時に、３−４クラッ
チ43を介してキャリヤ35にも入力されることになる。こ
の結果、プラネタリギヤ装置30の全体が一体回転し、リ
ングギヤ36がタービンシャフト27と同じ速度で回転する
３速状態が得られる。

更に、４速においては、上記の３速で一旦解放された２
−４ブレーキ45が再び締結される。このため、タービン
シャフト27の回転は、３−４クラッチ43からプラネタリ
ギヤ装置30のキャリヤ35に入力され、ロングピニオンギ
ヤ34が公転されることになるが、該ロングピニオンギヤ
34が噛合ったラージサンギヤ32が前記２−４ブレーキ45
によって固定されているため、ロングピニオンギヤ34
は、キャリヤ35と共に公転しながら自転することにな
る。この結果、ロングピニオンギヤ34に噛合うリングギ
ヤ36は、キャリヤ35の回転（タービンシャフト27の回
転）にロングピニオンギヤ34の自転分だけ増速されて回
転されることになり、これにより、オーバードライブ状
態の４速が得られる。なお、この場合に、フォワードク
ラッチ41は締結された状態にあるが、これに直列の第１
ワンウェイクラッチ51は、空転状態であり、また、コー
ストクラッチ42は、締結していないので、タービンシャ
フト27の回転がスモールサンギヤ31に入力されることは
ない。

また、後退速においては、リバースクラッチ44及びロー
リバースブレーキ46が締結されるので、タービンシャフ
ト27の回転がプラネタリギヤ装置30のラージサンギヤ32
に入力されると共に、該ギヤ装置30のキャリヤ35が固定
される。このため、ラージサンギヤ32からロングピニオ
ンギヤ34を介してリングギヤ36に至る固定的なギヤ列を
介して回転が伝達されることになり、ラージサンギヤ34
とリングギヤ36との径の比に対応した減速比が得られ
る。この場合に、リングギヤ36の回転方向は、タービン
シャフト27及びラージサンギヤ32の回転方向と反対にな
るので、後退状態が得られることとなる。

なお、１〜３速時に回転を伝達する第１ワンウェイクラ
ッチ51及び１速時に反力を受け止める第２ワンウェイク
ラッチ52は、コースティング時に空転するため、これら
の変速段ではエンジンブレーキが作動しないことにな
る。しかしながら、Ｄレンジの３速、２レンジの２、３
速、及び１レンジの１、２速では、第１ワンウェイクラ
ッチ51に並列のコーストクラッチ42が締結され、また、
１レンジの１速では第２ワンウェイクラッチ52に並列の
ローリバースブレーキ46が締結されるので、これらの変
速段でエンジンブレーキが得られることになる。

各油圧締結要素41〜46及びワンウェイクラッチ51、52の
作動と各変速段との関係を次図に図表として示す。

油圧制御回路の構成 第２図に、ロックアップクラッチ26の作動を制御するた
めの油圧制御回路70を示す。油圧制御回路70は自動変速
機10全体の油圧制御回路の一部であり、各摩擦締結要素
41〜46のアクチュエータに対して油圧を給排する油圧制
御回路等は図示を省略してある。

トルクコンバータ20には、タービン23とコンバータカバ
ー61との間に、ロックアップクラッチ26が配設され、ロ
ックアップクラッチ26は、タービンシャフト27と一体的
に回転するトーションダンパ63及びダンパピストン62
と、コンバータカバー61のダンパピストン62の周縁部と
対向した位置に設けられた摩擦板（図示せず）とから構
成されている。ダンパピストン62は、コンバータカバー
61の内部空間をタービン23の側のＲ室とコンバータカバ
ー61の側のＦ室とに区分し、Ｒ室の内圧とＦ室の内圧と
の差圧に応じた係合力で上記摩擦板に摩擦係合する。

ロックアップクラッチ26は、このダンパピストン62と摩
擦板との摩擦係合状態に応じて、エンジン出力軸１の回
転がコンバータカバー61を介してタービンシャフト27に
直接伝達されるロックアップ状態又はクラッチ接続状態
と、エンジン出力軸１の回転がコンバータカバー61と、
ポンプ22及びタービン23を介してタービンシャフト27に
伝達されるコンバータ状態又はクラッチ切断状態と、コ
ンバータカバー61とダンパピストン62とが半接続状態に
滑り係合し、エンジン出力軸１の回転がポンプ22及びタ
ービン23を介してタービンシャフト27に伝達されるとと
もに、ロックアップクラッチ26を介して部分的にタービ
ンシャフト27に伝達されるスリップ状態とからなる３種
類の伝達モードを形成している。

油圧制御回路70は、ロックアップクラッチ26を上記３種
類の伝達モードで作動させるために、第１乃至第３の位
置に切換え可能なロックアップシフトバルブ80（以下、
単にシフトバルブ80と称す）と、シフトバルブ80を介し
てＦ室64の側に供給する油圧を調圧するロックアップコ
ントロールバルブ90（以下、単にコントロールバルブ90
と称す）と、シフトバルブ80及びコントロールバルブ90
の第２のパイロット圧をデューティ制御するデューティ
ソレノイドバルブ101と、シフトバルブ80の第１のパイ
ロット圧をON、OFF制御するロックアップソレノイドバ
ルブ102（以下、単にソレノイドバルブ102と称す）とを
備えている。ここに、シフトバルブ80の第１乃至第３の
位置とは、Ｒ室65のみに油圧を供給する第１の位置と、
Ｆ室64のみに油圧を供給する第２の位置と、Ｒ室65及び
Ｆ室64の双方に油圧を供給する第３の位置とをそれぞれ
意味する。

図示の油圧制御回路70において、L1は、オイルポンプか
ら吐出された作動油がレギレータバルブ（図示せず）に
よって所定のライン圧に調整されて供給されるトルクコ
ンバータラインであり、L2は、シフトバルブ80に所定の
パイロット圧、即ち第１のパイロット圧を供給する第１
のパイロットラインであり、L3は、スロットルモジュレ
ータバルブ及びデューティソレノイドバルブ（図示せ
ず）によって、エンジンのスロットル開度に応じた圧力
に調整されたスロットルモジュレータ圧が供給されるス
ロットルモジュレータラインであり、L4は、ソレノイド
レデューシングバルブ（図示せず）によって減圧された
所定のパイロット圧、即ち第２のパイロット圧が供給さ
れる第２のパイロットラインである。

トルクコンバータラインL1はラインL11及びL12に分岐し
ており、ラインL11は、シフトバルブ80のポート82Rに連
通し、ライン12はコントロールバルブ90のポート92Fに
連通している。図では、シフトバルブ80は、スプール8
3、84が共に右側に位置しており、第１の位置にシフト
している。この第１の位置では、ポート81Rと82Rとが連
通しており、ラインL11はポート82R、81Rを介してライ
ンLRにトルクコンバータ圧を供給している。また、ライ
ンL12は、コントロールバルブ90によってわずかに減圧
され、ポート91F及びラインL13を経てシフトバルブ80の
ポート82Fと連通するとともに、分岐ラインL15を介して
コントロールバルブ90のポート97と連通している。シフ
トバルブ80は、図示の第１の位置にあるとき、ポート82
Fを閉じており、従ってラインL13はラインLFにトルクコ
ンバータ圧を供給していない。

ラインLRはトルクコンバータ20のポンプ22を介してＲ室
65と連通し、またラインLFはトルクコンバータ20のＦ室
64と連通し、これらＲ室65及びＦ室64の内圧は、ライン
LR及びラインLFから供給される油圧によりそれぞれ決定
される。ロックアップクラッチ26は、Ｒ室65とＦ室64に
おけるそれぞれの内圧の差圧に応じた係合力によりロッ
クアップを行うので、ロックアップ締結力はラインLRの
ライン圧とラインLFのライン圧（以下、Pr、Pfと称す
る）の差圧によって決定されることとなる。

例えば、図示の第１の位置においては、シフトバルブ80
は、ラインLRにのみトルクコンバータ圧を供給している
ので、Ｒ室の側の内圧が大きく、従ってＲ室65とＦ室64
の間の差圧は最大となり、この結果、ロックアップクラ
ッチ26は接続状態、即ちロックアップ状態となる。

また、第１のパイロットラインL2は、固定オリフィスを
介してシフトバルブ80のポート86と連通するとともに、
ラインL21を介してソレノイドバルブ102と連通してい
る。このソレノイドバルブ102は、ON状態にて第１パイ
ロットラインL2をドレンさせ、シフトバルブ80における
スプール84の図示右側の端面に及ぼすパイロット圧をリ
ークさせる。

スロットルモジュレータラインL3は、コントロールバル
ブ90のポート93と連通しており、スロットルモジュレー
タ圧をコントロールバルブ90のパイロット圧として導い
ている。なお、スロットルモジュレータ圧は、前述のス
ロットルモジュレータバルブ及びデューティソレノイド
バルブ（共に図示せず）によってスロットル開度が増大
するに従って増大するように調圧される。

第２のパイロットラインL4は、ラインL41とラインL42と
に分岐し、ライン41は、シフトバルブ80の略中央に位置
するポート88と連通し、スプール83とスプール84との間
に常時所定のパイロット圧、例えば4kg/cm²の油圧を作
用させている。一方、ラインL42は固定オリフィスを介
してシフトバルブ80のポート87と連通するとともに、ラ
インL44を介してコントロールバルブ90のポート96と、
またラインL43を介してデューティソレノイドバルブ101
と連通している。デューティソレノイドバルブ101は、O
N状態にて第２パイロットラインL4をドレンし、シフト
バルブ80のスプール83の図示左側端部分及びコントロー
ルバルブ90のスプール95の図示右側部分に作用するパイ
ロット圧をリークさせる。このデューティソレノイドバ
ルブ101は、周期的に開閉（ON、OFF）制御され、従っ
て、ラインL42のパイロット圧は、デューティソレノイ
ドバルブ101のデューティ制御におけるデューティ率
（一周期中における開弁時間比率）に従って制御され
る。

また、ラインL6の一端がシフトバルブ80のポート89に連
結されており、ポート89をオイルクーラー75と連通さ
せ、また、チェックバルブが介挿されたラインLCが、ト
ルクコンバータ20のＦ室64をオイルクーラー75と連通さ
せている。

シフトバルブ及びコントロールバルブの構造及び作動 第3A図、第3B図を参照して、シフトバルブ80及びコント
ロールバルブ90の構造及び作動を更に詳細に説明する。

図において、シフトバルブ80は、そのスリーブ内に配置
され、バネ85によって図示右方向に付勢されたスプール
83と、該スリーブ内でスプール83の右側に配置され、ス
プール83と相対変移可能なスプール84とを備えている。
なお、スプール83とスプール84との間にはバネ85aが介
挿されているが、このバネ85aはスプール83とスプール8
4の円滑に相対移動させるための押さえバネとしてのみ
機能する。前述のごとく、スプール83の左側端面には、
ラインL42のパイロット圧、即ちデューティ圧（以下、P
dと称する）が作用し、またスプール84の右側端面84aに
はラインL2のパイロット圧（以下、Psと称する）が作用
している。ここに、スプール84の右側端部部分は拡大さ
れており、端面84aがスプール83の左側端面よりも広い
受圧面積を有するように構成されている。

一方、コントロールバルブ90は、そのスリーブ内にバネ
99によって図示の右方向に付勢されたスプール95が配置
されている。スプール95には、その左側端面にポート93
を介してラインL3のスロットルモジュレータ圧（以下、
Pmと称する）が、また左側ランド部分に形成された段部
95cにラインL13のライン圧が固定オリィフィスの介挿さ
れたラインL14及びポート94を介して作用している。ス
プール95には又、その右側端面95aにライン44のデュー
ティ圧（Pd）が作用し、右側ランド部分に形成された段
部95bにラインL12のライン圧、即ちトルクコンバータ圧
がラインL15及びポート97を介して作用している。

シフトバルブ80は、以下の如く作動する。

トルクコンバータ20のコンバータ運転モードの間には、
デューティソレノイドバルブ101のデューティ率は０％
に制御され、固定オリフィスによって低減されただけの
第２パイロットラインL4の所定のデューティ圧Pd₀がポ
ート87を介してスプール83の左側端面に作用する。この
とき、ソレノイドバルブ102はOFF状態とされており、こ
のため、第１パイロットラインL2のパイロット圧（Ps）
がポート86を介してスプール84の端面84aに作用してい
る。尚、前述の如く、スプール83及びスプール84の間に
は、ポート88を介してラインL41のパイロット圧Pcが常
時作用している。

ここに、スプール84は右側端部分が拡大されており、端
面84aが相対的に広い受圧面積を有するので、スプール8
4に対する左方向への押圧力がバネ85のバネ力及びスプ
ール83を右方向へ押圧するデューティ圧Pd₀による押圧
力よりも大きく、スプール84をスプール83とともに左側
へ位置させている（第3A図の中央水平破断線の上側に示
す状態）。

スプール83及びスプール84が共に図示左側に位置した状
態では、ポート82Fとポート81F及びポート81Rとポート8
9がそれぞれ連通し、トルクコンバータラインL1のトル
クコンバータ圧がコントロールバルブ90によって僅かに
減圧されたうえでラインLFに供給されるとともに、ライ
ンLFがポート89を介してオイルクーラー75と連通する。
このシフトバルブ80の第２の位置においてトルクコンバ
ータ圧がラインLFからＦ室64に供給され、Ｒ室65、ライ
ンLR及びラインLCを介してオイルクーラー75にリークす
る結果、ロックアップクラッチ26はクラッチ切断状態と
なる。

これに対し、ロックアップ運転モードの間にはデューテ
ィソレノイドバルブ101のデューティ率が０パーセント
に設定されたまま、ソレノイドバルブ102がON状態とな
ってラインL2のパイロット圧Psが低減される。バネ85の
スプール83に対する押圧力、即ちバネ力はスプール84の
端面84aに作用するパイロット圧にうち勝ち、スプール8
3はスプール84とともに図示右側に移動する。この結
果、シフトバルブ80は、ポート82Rとポート81Rとが連通
するとともに、ポート81FとドレンラインＤとが連通す
る状態、即ち、第１の位置（第３図の中央水平破断線の
下側に示す）に切換わる。かくして、トルクコンバータ
圧がラインLR及びポンプ22を介してＲ室65に供給される
とともに、ラインLFがドレンされてＦ室64の圧力が抜か
れ、Ｒ室65とＦ室64との間の差圧によってダンパピスト
ン62がコンバータカバー61の側の摩擦板と摩擦係合し、
ロックアップクラッチ26はクラッチ接続状態となる。

更に、ソレノイドバルブ102がON状態のまま、デューテ
ィソレノイドバルブ101が周期的に通電され、デューテ
ィソレノイドバルブ101のデューティ率が所定値、例え
ば、20パーセント以上に設定されると、スプール83の左
側端面に作用するデューティ圧Pdが低減される。この結
果、スプール83とスプール84との間に常時作用している
スプールL41のパイロット圧Pcによって、スプール84が
右側位置に保持されたまま、スプール83が左方向に移動
され、スプール83はバネ85のバネ力及びデューティ圧Pd
による右方向への押圧力と、パイロット圧Pcとが平衡状
態となる位置に移動する。即ち、シフトバルブ80は、第
３の位置となり、この状態を第3B図に示す。このとき、
スプール83は、ポート82Fを開口し、ラインL13とライン
LFとを連通させる。かくして、トルクコンバータ圧がラ
インLR及びポンプ22を介してＲ室65に供給されるととも
に、ラインL13のライン圧がラインLFを介してＦ室64に
供給され、ダンパピストン62がＲ室65の内圧とＦ室64の
内圧との差圧に応じてコンバータカバー61の側の摩擦板
と滑り状態で摩擦係合するスリップ状態となる。

このスリップ状態においては、コントロールバルブ90
は、デューティソレノイドバルブ101のデューティ率と
スロットルモジュレータラインL3のスロットルモジュレ
ータ圧に応じて、トルクコンバータ圧を調圧する。

即ち、コントロールバルブ90においては、スプール95の
右側のランド部分の右側端面95aにラインL44を介してデ
ューティ圧Pdが作用するとともに、ランド部分略中央部
に形成された段部95bにラインL15のトルクコンバータ圧
がパイロット圧として作用している。これらスプール95
の両端に作用するデューティ圧Pdとスロットルモジュレ
ータ圧Pmとは互いに対向する方向性を有するため、コン
トロールバルブ90は、デューティ率の増大、即ちデュー
ティ圧の低減、又はスロットル開度の増大、即ちスロッ
トルモジュレータ圧の上昇によって、スプール95が右方
向、即ち減圧側に移動し、一方、デューティ圧の増大又
はスロットルモジュレータ圧の低下により左方向、即ち
減圧作用を弱める側に移動する構成となっている。従っ
て、デューティ圧Pdとスロットルモジュレータ圧Pmとの
油圧バランスによって、ラインL13のライン圧は調圧さ
れる。

また、コントロールバルブ90では、スプール95の左側の
ランド部分には、バネ99による右方向への押圧力及びラ
インL3のスロットルモジュレータ圧Pmが作用するととも
に、左側ランド部分の略中央部分に形成された段部95c
にラインL13から分岐したラインL14のライン圧が固定オ
リィフィスを介して作用している。これによって、Ｒ室
65に作用するトルクコンバータ圧Prの変動、又はＦ室64
に作用するライン圧Pfの変動に対し、互いに補い合う方
向への調整作用をもたらしている。

コントロールバルブの作用 第４図は、スロットル開度とスロットルモジュレータ圧
Pmとの関係を示す線図、第５図は、デューティソレノイ
ドバルブのデューティ率とデューティ圧Pdと関係を示す
線図、第６図は、スロットル開度及びデューティ率と、
ラインLRのライン圧PrとラインLFのライン圧Pfとの関係
を示す線図である。

第４図に示すように、スロットル開度の変化に伴いスロ
ットルモジュレータ圧Pmは増大する。一方、デューティ
圧Pdは、第５図に示す如く、デューティ率の増大に伴っ
て、減少する。

コントロールバルブ90は、デューティ圧Pdとスロットル
モジュレータ圧Pmによって制御することにより、Ｒ室65
とＦ室64との幅広く応答性の良い差圧制御を行うことが
できる。

即ち、Ｆ室64の内圧を決定するライン圧Pfは、シフトバ
ルブ80が第３の位置にあり、ロックアップクラッチ26が
スリップ状態に設定されたとき、コントロールバルブ90
による調圧に基づいて設定される。この状態では、Ｒ室
65の内圧を決定するライン圧Prには、ラインL11のトル
クコンバータ圧が作用しているため、ライン圧Prとライ
ンPfとの差圧ΔＰは、スロットルモジュレータ圧Pmとデ
ューティ圧Pdとの差圧に基づくコントロールバルブ90の
調圧により決定される。ここに、デューティPdを制御す
るデューティソレノイドバルブ101は、エンジンとター
ビン23との回転差を検出して、これらの回転差が所定の
回転差となるようにフィードバック制御し、一方スロッ
トルモジュレータ圧Pmはスロットル開度の増大に伴って
高圧側に調圧される。このため、スロットル開度の増大
時には、スプール95が図示右側に移動されてライン圧Pf
を減圧させ、この結果、Ｆ室64の内圧が低減されてロッ
クアップクラッチ26はロックアップ締結側に変移され
る。

ここに、デューティ圧Pdとスロットルモジュレータ圧Pm
とは、個々に制御されるため、差圧ΔＰは、第６図に斜
線で示すように、幅広い制御を行うことができる。更
に、コントロールバルブ90は、上記回転差を検出してフ
ィードバック制御するだけの調圧弁に比べ、スロットル
開度にも応答してスリップ状態を制御するため、極めて
応答性良くスリップ制御を行うことができる。

また、前述のごとく、コントロールバルブ90では、トル
クコンバータ圧をラインL15を介して、またライン圧Pf
をラインL14を介して作用させており、このため、Ｒ室6
5に作用するトルクコンバータ圧Prの変動にＦ室64に作
用するライン圧Pfを追従させることができ、この結果、
スリップ時の制御を圧力変動を比較的安定したものとす
ることが可能となる。

以上の如く、本例による油圧制御回路70では、上記構造
によるシフトバルブ80を採用することにより、単一のシ
フトバルブ80によって、コンバータ状態、ロックアップ
状態及びスリップ状態の３種の運転モードの切換えを行
うことができる。また、上記構造によるコントロールバ
ルブ90を採用し、コントロールバルブ90が主にスロット
ルモジュレータ圧及びデューティ圧に基づいて差圧ΔＰ
を調圧することにより、幅広く、しかも応答性の良いス
リップ制御を行うことができる。

なお、上記実施例においては、共通のデューティソレノ
イドバルブ101によってシフトバルブ80及びコントロー
ルバルブ90を制御しているが、シフトバルブ80及びコン
トロールバルブ90のそれぞれに対応するデューティソレ
ノイドバルブを個々に設けても良いことはいうまでもな
い。

（発明の効果） 本発明の上記構成によれば、簡単な構成で、コンバータ
状態、ロックアップ状態及びスリップ状態の３種の運転
モードの切換えを行うことができ、しかもスリップ状態
におけるスリップ制御を具合良く行うことのできる流体
継手のスリップ制御装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるスリップ制御装置の実施例を適
用した自動変速機の全体構成を示す概略構成図である。 第２図は、第１図に示す自動変速機のロックアップ機構
を制御するための油圧回路を示す油圧回路構成図であ
る。 第3A図は、第２図に示すシフトバルブ及びコントロール
バルブを拡大して示す縦断面図であり、第3B図は、第3A
図に示すシフトバルブを異なるシフト位置で示す縦断面
図である。 第４図は、スロットル開度とスロットルモジュレータ圧
との関係を示す線図、第５図は、デューティ率とデュー
ティ圧との関係を示す線図、第６図は、スロットル開度
及びデューティ率と、トルクコンバータのＲ室及びＦ室
にそれぞれ油圧を供給するライン間の差圧との関係を示
す線図である。 符号の説明 10……自動変速機、 20……トルクコンバータ、 30……変速歯車機構、 22……ポンプ、 23……タービン、 26……ロックアップクラッチ、 61……コンバータカバー、 62……ダンパピストン、 64……Ｆ室、 65……Ｒ室、 70……油圧制御回路、 80……ロックアップシフトバルブ、 83、84……スプール、 90……コントロールバルブ、 101……デューティソレノイドバルブ、 102……ロックアップソレノイドバルブ、 L1……トルクコンバータライン、 L2……第１のパイロットライン、 L3……スロットルモジュレータライン、 L4……第２のパイロットライン、 LR、LF……ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹本 和雄 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−99158（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−179460（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体継手のロックアップ機構を作動する第
   １液圧回路及び第２液圧回路を含む液圧制御回路を備
   え、前記第１及び第２液圧回路の一方は、ロックアップ
   締結用の液圧が供給されるロックアップ締結側の液圧回
   路であり、前記第１及び第２液圧回路の他方は、ロック
   アップ締結用の液圧を解放するためのロックアップ解除
   側の液圧回路であり、前記第１及び第２液圧回路に対す
   る作動液の給排制御により流体継手をコンバータ状態、
   ロックアップ状態及びロックアップスリップ状態に選択
   的に切り換える流体継手のスリップ制御装置において、 前記第１及び第２液圧回路に対する作動液圧の給排を制
   御する第１スプール及び第２スプールを備えたシフトバ
   ルブを有し、前記第１及び第２スプールは直列に配置さ
   れ、第２スプールの反対側に位置する第１スプールの外
   端部には、第１液圧が作用し、第１スプールと反対側に
   位置する第２スプールの外端部には、第２液圧が作用
   し、対向する第１及び第２スプールの各内端部には、所
   定圧力に設定された第３液圧が作用し、前記第１スプー
   ルは、前記第１液圧回路を流体継手の作動液圧供給路及
   び作動液圧解放路の一方に選択的に連通させ、前記第２
   スプールは、前記第１スプールが前記第１液圧回路を前
   記作動液圧供給路に連通させるときに、前記第２液圧回
   路を前記作動液圧解放路に連通させるとともに、前記第
   １スプールが前記第１液圧回路を前記作動液圧解放路に
   連通させるときに、前記第２液圧回路を前記作動液圧供
   給路に連通させ、 前記第１スプールの外端部に作用する前記第１液圧を高
   圧側の液圧と低圧側の液圧とに制御する第１制御手段
   と、 前記第２スプールの外端部に作用する前記第２液圧を調
   整する第２制御手段と、 前記第２スプールを介して前記第２液圧回路に供給され
   る作動液圧を調圧する調圧手段と、 該調圧手段による作動液圧の調圧を制御する第３制御手
   段とを更に有し、 前記第２液圧は、前記第１制御手段が前記第１液圧を低
   圧側の液圧に設定したとき、前記第１液圧に打ち勝って
   前記第１及び第２スプールを第１位置に変位させ、前記
   第１及び第２スプールは、該第１位置にて前記第１及び
   第２液圧回路を前記作動液圧供給路及び作動液圧解放路
   に夫々連通させ、 前記第１液圧は、前記第１制御手段により高圧側の液圧
   に設定されたとき、前記第２液圧に打ち勝って前記第１
   及び第２スプールを第２位置に変位させ、前記第１及び
   第２スプールは、該第２位置にて前記第１及び第２液圧
   回路を前記作動液圧解放路及び作動液圧供給路に夫々連
   通させ、 前記第３液圧は、前記第２制御手段が前記第２液圧を降
   圧させたとき、前記第１スプールを前記第１位置に保持
   した状態で前記第２スプールを前記第２位置に向かって
   変位させ、前記第２スプールにより前記第２液圧回路と
   前記作動液圧供給路とを少なくとも部分的に連通せしめ
   ることを特徴とする流体継手のスリップ制御装置。
2. 【請求項２】前記第１液圧回路は、ロックアップ締結側
   の液圧回路（LR）であり、前記第２液圧回路は、ロック
   アップ解除側の液圧回路（LF）であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の流体継手のスリップ制御
   装置。
3. 【請求項３】前記調圧手段は、前記第２スプールと連通
   する前記作動液圧供給路の部分に設けられた作動液圧の
   調圧弁（90）であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又第２項に記載の流体継手のスリップ制御装置。
4. 【請求項４】前記第２及び第３制御手段は、デューティ
   制御可能なソレノイドバルブ（101）であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項
   に記載の流体継手のスリップ制御装置。
5. 【請求項５】前記第２及び第３制御手段を構成する前記
   ソレノイドバルブは、単一のソレノイドバルブ（101）
   からなることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載
   の流体継手のスリップ制御装置。
6. 【請求項６】前記第１制御手段は、選択的に開閉制御さ
   れる油圧解放弁（102）であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載の流体
   継手のスリップ制御装置。
7. 【請求項７】前記ソレノイドバルブ（101）のデューテ
   ィ比は、エンジン出力軸と流体継手のタービンとの回転
   差を所定の回転差にするように制御されることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項又は第５項に記載の流体継手
   のスリップ制御装置。
8. 【請求項８】前記第１液圧回路は、ロックアップ締結側
   の液圧回路（LR）であり、前記第２液圧回路は、ロック
   アップ解除側の液圧回路（LF）であり、前記調圧手段
   は、前記第２スプールと連通する前記作動液圧供給路の
   部分に設けられた作動液圧の調圧弁（90）であり、該調
   圧弁は、スロットル開度が増大したときに、前記作動液
   圧を降圧させて、ロックアップ解除側の液圧回路（LF）
   の液圧を低下せしめることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の流体継手のスリップ制御装置。