JPS647373Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は油圧制御装置の改良に関し、制御側に
供給される油圧の変動があつても出力圧に変動が
生じないようにしたものである。

各種機械機器の自動化や制御のため油圧制御装
置を用いることが多い。この油圧制御装置にあつ
ても小型化、コンパクト化の要望も強く、油圧供
給源となるオイルポンプ等も定常運転状態を維持
するのに必要な程度の容量にすることも多い。

例えば、第１図に示すようなスプール弁タイプ
の油圧調整弁９０と、デユーテイ制御され開閉時
間の割合が制御されるソレノイド弁１５０とを主
たる構成要素とする油圧制御装置にあつては、油
溜４６の油を圧送するオイルポンプ２６からの圧
油の一部を減圧弁１１０を介して一定の圧力に調
圧し、これを油圧調整弁９０の制御側にオリフイ
ス４１５を介して導くとともにこのオリフイス４
１５に下流の油圧調整弁９０との間にこの油路４
１６を開閉するデユーテイ制御ソレノイド弁１５
０を設け、油圧調整弁の出力圧の調圧側に他の油
圧源（図示例ではオイルポンプ２６からの圧油を
他の減圧弁６０で一定の圧力としたもの）からの
圧油を導くよう構成されており、ソレノイド弁１
５０によつて油圧調整弁９０の制御側に作用する
制御圧を調整し、この制御圧によるランド９１を
介してスプール９５に作用する押圧力および他の
油圧源からの圧油による２つのランド９１，９２
の受圧面積差による押圧力の合力とランド９３の
他端面からのスプリング９６による付勢力とのバ
ランスによつて出力圧を所定の圧力に制御するこ
とが行なわれている。

ところが、オイルポンプ２６の容量によつては
吐出圧力の低下が生じると油圧調整弁９０の制御
側に導かれる圧力、すなわち、減圧弁１１０から
の調圧油の圧力が低下してしまいソレノイド弁１
５０による制御圧の調整を行なつていない状態に
もかかわらずソレノイド弁１５０が開いた場合と
同じ状態となつてしまいスプール９５がスプリン
グ９６によつて左方に移動し出力側に圧油が導び
かれてしまう。このため、出力油によつて作動す
る機器の誤動作が起るという不具合がある。

例えば車両用自動変速機のトルクコンバータの
滑りを防止するため設けられる直結クラツチの制
御に適用する場合にあつては、エンジンの低速回
転域や停車時では直結クラツチを解除する必要が
あるにもかかわらず直結クラツチへの油の供給が
行なわれ、同クラツチの係合が起り、エンストに
至るという不具合がある。

本考案はかかる従来の不具合を解消し、油圧調
整弁の制御側に供給される油圧の変動があつても
出力圧に変動が生じない油圧制御装置の提供を目
的とする。かかる目的を達成する本考案の構成
は、作動油を供給する油圧供給源と油圧作動機構
へ供給される出力圧を調整する油圧調整用スプー
ル弁のスプールを一方向へ付勢するための第１の
油圧室とを連通する制御用油路と、同制御用油路
に介装されたオリフイスと、上記制御用油路の上
記オリフイスと上記第１の油圧室との間に設けら
れた排油孔と、同排油孔を開閉制御して上記第１
の油圧室への制御油圧を調整し上記出力圧を制御
するソレノイド弁とを備えてなるものにおいて、
上記制御用油路の上記油圧供給源と上記オリフイ
スとの間の油圧が供給され上記スプールを他方向
へ付勢するための第２の油圧室を設けたことを特
徴とする。

以下、本考案の一実施例を図面に基づき詳細に
説明する。

図示例は車両用自動変速機のトルクコンバータ
のすべりを防止する直結クラツチおよびその油圧
制御装置に本考案を適用したものである。

車両の動力源となるエンジン１のクランク軸２
はトルクコンバータ３のポンプ４に直結されてい
る。トルクコンバータ３は、ポンプ４、タービン
５、ステータ６、ワンウエイクラツチ７を有し、
ステータ６はワンウエイクラツチ７を介してケー
ス８に結合され、ワンウエイクラツチ７によつて
ステータ６はクランク軸２と同方向に回転する
が、その反対方向の回転は許されない構造となつ
ている。クランク軸２とタービン５の間には直結
クラツチ９が設けられ、同クラツチ９は係合時、
所定のスリツプ率を有して直結する。従つて、エ
ンジン１の出力は、直結クラツチ９またはトルク
コンバータ３を介してタービン５に伝えられる。

タービン５に伝えられたトルクは入力軸１０に
よつてその後部に配置される変速歯車列に伝達さ
れる。

この直結クラツチ９は常時滑りながら動力の伝
達を行なうスリツプ式クラツチであつて、同クラ
ツチ９作動時にはエンジン１からの動力は主に同
クラツチ９を介して入力軸１０へ伝達され、一部
の動力がトルクコンバータ３を介して伝達され、
以つてトルクコンバータ３のスリツプを減少して
燃費が向上し、またこの滑りによりエンジン１か
らの衝撃トルクを緩和する作用（ダンピング作
用）を有するものである。

トルクコンバータ３と直結クラツチ９は一体的
に形成されており、クランク軸２にドライブプレ
ート３３が固着され、同ドライブプレート３３は
トルクコンバータ３のポンプ４の外殻３４及び直
結クラツチ９の摩擦板３５が固着されたプレート
３６に連結され、タービン５は入力軸１０にスプ
ライン嵌合されて一体的に回転するとともに、ト
ランスフアリング３７を介してピストン３８とも
一体的に回転するように連結され、ピストン３８
は入力軸１０に対し軸方向に摺動且つ回動自在に
嵌合され、しかもプレート３６に対向配置され、
摩擦板３５に当接する摩擦面３９を有しており、
ピストン３８とプレート３６との間には油圧室４
１が形成され、タービン５の外殻４０外周面とピ
ストン３８との間には油圧室４２が形成されてい
る。

上記直結クラツチ９の摩擦板３５と摩擦面３９
の動摩擦係数は速度差による変化率が小さくなる
ように設定されている。

上記摩擦板３５の表面には、半径方向、円周方
向、又は両者を組み合わせた方向に沿つて適宜複
数の溝が設けられ、同溝を通過する油によつて摩
擦板３５及び摩擦面３９の過熱が防止される。

上記トルクコンバータ３及び直結クラツチ９へ
の油の供給は後述する油圧制御による調圧された
油が供給される。油はポンプ４の入力軸１０に外
嵌されたスリーブ４３内面に形成された油路４４
よりトルクコンバータ３内に導びかれて循環し、
さらに油圧室４２に導びかれ、その後直結クラツ
チ９の摩擦板３５と摩擦面３９間の隙間を通つて
油圧室４１に導びかれ、さらに入力軸１０に穿設
された油路４５を通つて排出されるか、または、
その逆方向に循環されるようになつている。

次に、直結クラツチ９を制御する油圧制御装置
について説明する。

油圧制御装置は油溜４６よりオイルフイルタ４
７、油路４０２を通つてオイルポンプ２６より吐
出される油を直結クラツチ９の油圧室４１，４２
に供給して作動させるため、各油圧室４１，４２
に供給する油圧を運転状態等に応じて制御するも
のであり、主に、調圧弁５０、トルクコンバータ
制御弁７０、直結クラツチ制御弁９０、減圧弁１
１０およびソレノイド弁１５０を構成要素とし、
各要素は油路によつて結ばれている。

ソレノイド弁１５０はコンピユータ等の電子制
御装置２００からの電気信号によりオリフイス１
５１を開閉制御する非通電時閉塞型のソレノイド
弁であつてソレノイド１５２、同ソレノイド内に
配置されオリフイス１５１を開閉する弁体１５３
および同弁体を閉方向に付勢するスプリング１５
４を有している。

電子制御装置２００はソレノイド弁１５０をデ
ユーテイ制御するためのもので数〜数＋Hz、例え
ば50Hzのパルス電流の単一パルス電流幅を制御し
て開弁時間を変更して油圧を制御するもので、そ
の主な入力要素としては、エンジン１の図示しな
いスロツトル弁開度または吸気マニホルド負圧を
検出するエンジン負荷検出装置２１０、エンジン
１の回転数検出装置２１１、自動変速機のキツク
ダウンドラムや出力軸の回転数検出装置２１２，
２１３、潤滑油温度を検出する油温検出装置２１
４、自動変速機のセレクトレバーの選定位置検出
装置２１５及び補助スイツチの選定位置検出装置
２１６等から成つている。

オイルポンプ２６より吐出される油は油路４０
１を通つて調圧弁５０、直結クラツチ制御弁９
０、減圧弁１１０および図示しない自動変速機の
手動弁に導かれる。

調圧弁５０は径の異なる５つのランド５１，５
２，５３，５４，５５を有するスプール５６およ
びスプリング５７を有し、右端の受圧面５８には
自動変速機のセレクトレバーの操作により図示し
ない手動弁がＮ，Ｄ位置に選定されているとき手
動弁を通つて油路４０３の油圧がオリフイス４０
４を介して作用し、その結果油路４０１の油圧は
６Kg／cm²の一定圧（ライン圧と称す）に調圧され
る一方、手動弁がＲ位置にある時には手動弁を通
つて油路４０５の油圧がオリフイス４０６を介し
て作用し、その結果油路４０１の油圧は14.6Kg／
cm²に調圧される。

尚、油路４０１に設けられたリリーフ弁４０７
は、オイルポンプ２６から高圧油が吐出された場
合の逃し弁である。

油路４０１を通つて減圧弁１１０に導びかれた
油は同弁１１０によつて2.4Kg／cm²に調圧されて
油路４０８に導びかれ油圧制御装置の油圧調整弁
である直結クラツチ制御弁９０の制御側への供給
油圧となる。

減圧弁１１０は２つのランド１１１，１１２を
具えたスプール１１３およびスプリング１１４を
有し、スプール１１３に対向して形成された受圧
面１１５，１１６の面積差による油圧力とスプリ
ング１１４とのバランスによつて調圧するもので
ある。

また、手動弁がＲ位置にある時に調圧弁５０で
14.6Kg／cm²に調圧されて油路４０９よりトルクコ
ンバータ制御弁７０に導びかれた油は、トルクコ
ンバータ制御弁７０で直結クラツチ９の係合・解
除用の供給油とするため2.4Kg／cm²に調圧される。

トルクコンバータ制御弁７０は減圧弁１１０と
同一構造であり、径の異なる２つのランド７１，
７２を具えたスプール７３およびスプリング７４
を有し、スプール７３に対向して形成された受圧
面７５，７６の面積差による油圧力とスプリング
７４とのバランスによつて調圧するものである。
こうして調圧された2.4Kg／cm²の調圧油は直結ク
ラツチ制御弁９０に導びかれる一方、一部がオリ
フイス４１１を介して油路４１２、オイルクーラ
４１３から変速機のエンジン側の潤滑系統に供給
されるとともにオリフイス４１４を介してエンジ
ンとは反対側の潤滑系統に供給される。

上記油路４０８からの制御側への供給圧と２つ
の他の油路４０１および油路４１０からの供給圧
が導びかれ直結クラツチ９を制御する出力圧制御
用の直結クラツチ制御弁９０は４つのランド９
１，９２，９３，９４を具えたスプール９５を有
し、第１ランド９１外側の第１の油圧室９１′に
減圧弁１１０の出力側の油路４０８から調圧油が
オリフイス４１５を介して常時導かれ同調圧油が
上記第１ランド９１の外側の受圧面９６に作用す
るよう油路４１６で連結されるとともに第１ラン
ド９１の外側からの油圧力と対向するよう第３ラ
ンド９３と第４ランド９４との間の第２の油圧室
９４′にも減圧弁１１０の出力側の油路４０８か
らの調圧油が常時作用するよう油路４１７で連結
してある。そして、第１ランド９１と第２ランド
９２との間にスプール９５の動きによつて開閉さ
れ調圧弁５０の出力側の油路４０１からの油圧が
導びかれる油路４１８が設けられるとともに直結
クラツチ９の係合側の油圧室４２と連通する油路
４１９が設けられる。また、第２ランド９２と第
３ランド９３との間にはスプール９５の動きによ
つて開閉されトルクコンバータ制御弁７０の出力
側の油路４１０からの油圧が導びかれる油路４２
０が設けられるとともに直結クラツチ９の解除側
の油圧室４１と連通する油路４２１が設けてあ
る。

また、直結クラツチ制御弁９０と制御側の油路
４１６に介装されたオリフイス４１５との間の油
路４１６に排油孔４２２に連通し、この排油孔４
２２の開閉によりオリフイス４１５下流側の油路
４１６内の制御圧P_sを調整するソレノイド弁１５
０が設けてある。

斯様に構成した油圧制御装置では、電子制御装
置２００からの電気信号によつてソレノイド弁１
５０に供給されるパルス電流の単一パルス電流幅
を変化させて弁体１５３でオリフイス１５１を開
閉する時間割合を制御し、油路４１６内の制御圧
P_sを変化させる。この制御圧P_sによつて、直結ク
ラツチ制御弁９０のスプール９５の第１ランド９
１外側の第１の油圧室９１′の受圧面９６に制御
圧P_sによる押圧力が作用する一方、油路４１７か
らの圧油によつて第３ランド９３と第４ランド９
４の間の第２の油圧室９４′にもその受圧面積差
による押圧力が作用し、スプール９５が左方に移
動してライン圧が油路４０１，４１８から油路４
１９を介して直結クラツチ９の係合側の油圧室４
２に出力圧Ｐとして供給されピストン３８が左方
に押圧され所定のスリツプ量を有して係合され
る。そして、循環した油が油路４５，４２１、オ
リフイス４１１、油路４１２を介してオイルクー
ラ４１３から変速機のエンジン１側の潤滑系統に
送給される。このとき、ライン圧による押圧力が
第１ランド９１と第２ランド９２との受圧面積差
によつて発生し制御圧P_sによる受圧面９６への押
圧力と第３ランド９３と第４ランド９４との受圧
面積差による押圧力とのバランスで出力圧Ｐが制
御される。この場合の直結クラツチ制御弁９０に
よる制御圧P_sの変化に対する出力圧Ｐの変化を第
３図に示した。

直結クラツチ９のピストン３８に作用する出力
圧Ｐを電子制御装置２００で制御し、エンジン１
の変動トルクによるクランク軸２の速度変動域よ
り若干下まわる程度のスリツプ量を与えるように
すれば、クランク軸２の変動トルクをほとんど伝
達することなく、しかも効率の高い動力伝達が達
成され、燃費の向上ともなる。

一方、発進時や急加速時にはトルクコンバータ
３の特性を利用し直結クラツチ９の係合を解除す
る必要がある。この場合には電子制御装置２００
によりソレノイド弁１５０への通電が停止され、
直結クラツチ制御弁９０は切換つて油路４２０，
４２１および油路４５を介して直結クラツチ９の
解除側の油圧室４１に圧油が導びかれ、ピストン
３８を右方に押して係合を解除し、循環した油が
油路４４，４１９を経て、係合の場合と同様にオ
リフイス４１１、油路４１２を介してオイルクー
ラ４１３から変速機のエンジン１側の潤滑系統に
送給される。

また、本実施例の構成によれば直結クラツチ制
御弁９０のスプール９５がバランスする位置は、
上記第３ランド９３と第４ランド９４との両受圧
面に作用する油圧がその面積差によりスプール９
５を第２図左方向へ付勢する力と、受圧面９６に
作用する油圧がスプール９５を第２図右方向へ付
勢する力とによつて決まる。したがつて、エンジ
ンの低速回転域等でオイルポンプ２６の吐出圧が
低下し、減圧弁１１０によつて調圧された油路４
０８から出力される制御圧P_sの元圧が低下して
も、第１の油圧室９１′へ連通する油路４１６内
の油圧と第２の油圧室９４′に連通する油路４１
７内の油圧とが同じだけ低下するのでスプール９
５がバランスする位置は変化せず、出力圧Ｐの制
御を正確に行うことができる。

したがつて、第４図に示すように、従来制御圧
P_sが低下して、P_aとなつてしまうと出力圧Ｐが
発生し、その値がP_bとなり直結域に入つて直結
クラツチの係合が行なわれたが、本考案によれ
ば、制御圧P_sの元圧が低下しても、制御圧P_sの低
下が起らずP_cのままであるので非直結域の状態が
保持される。

尚、上記実施例では車両用自動変速機のトルク
コンバータのすべりを防止する直結クラツチに適
用した場合について説明したが、これに限らず
種々の機器の制御に使用できる。また、直結クラ
ツチではそのすべり率を変化させる必要からソレ
ノイド弁をデユーテイ制御によつて制御し制御圧
P_sを連続的に変化できるように構成したが、ソレ
ノイド弁をON−OFF制御し、出力圧Ｐも段階的
な圧力とすることもできる。

以上、実施例とともに具体的に説明したように
本考案によれば、油圧源とソレノイド弁との間の
油路にオリフイスを設け、オリフイスとソレノイ
ド弁との間の油路の油圧Ａと、出力源とオリフイ
スとの間の油路の油圧Ｂとを互いに対向した受圧
面を有するスプールに供給し、他の油圧源から供
給される油圧を前記油圧Ａのソレノイド弁による
調整によつて所定の圧力に制御するようにしたの
で、油圧源の圧力低下があつても他の油圧源から
の油圧を所定の値に制御できる。

したがつて、これを直結クラツチ等に用いれ
ば、誤動作もなく、エンストの発生などの不具合
が解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油圧制御装置の概略説明図、第
２図は本考案の油圧制御装置の一実施例を車両用
自動変速機のトルクコンバータのすべりを防止す
る直結クラツチの制御に適用した概略説明図、第
３図は制御圧と出力圧との関係を示すグラフ、第
４図は直結クラツチの作動を説明するグラフであ
る。 図面中、１はエンジン、３はトルクコンバー
タ、９は直結クラツチ、２６はオイルポンプ、５
０は調圧弁、７０はトルクコンバータ制御弁、９
０は直結クラツチ制御弁（油圧調整弁）、９１′は
第１の油圧室、９４′は第２の油圧室、１１０は
減圧弁、１５０はソレノイド弁、２００は電子制
御装置、４１５はオリフイス、４０１，４０８，
４１６，４１８，４１９，４２０，４２１は油
路、P_sは制御圧、Ｐは出力圧である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 作動油を供給する油圧供給源と油圧作動機構へ
   供給される出力圧を調整する油圧調整用スプール
   弁のスプールを一方向へ付勢するための第１の油
   圧室とを連通する制御用油路と、同制御用油路に
   介装されたオリフイスと、上記制御用油路の上記
   オリフイスと上記第１の油圧室との間に設けられ
   た排油孔と、同排油孔を開閉制御して上記第１の
   油圧室への制御油圧を調整し上記出力圧を制御す
   るソレノイド弁とを備えてなるものにおいて、上
   記制御用油路の上記油圧供給源と上記オリフイス
   との間の油圧が供給され上記スプールを他方向へ
   付勢するための第２の油圧室を設けたことを特徴
   とする油圧制御装置。