JP2004245318A - Hydraulic circuit for four-wheel drive vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルポンプから供給される作動油を用いて変速機とトランスファ装置を潤滑する4輪駆動車の油圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、4輪駆動車の駆動系においては、センターディファレンシャル装置やトランスファクラッチ等を有して構成されたトランスファ装置が、自動変速機等の変速機に併設されたものが数多く提案されている。そして、この種の4輪駆動車において、トランスファ装置は、一般に、変速機に供給される作動油(ATF)を用いて潤滑される。
【0003】
この種の潤滑を行う油圧回路として、例えば、特許文献1には、自動変速機とトランスファ装置とが車体の前後方向に縦置き配置された4輪駆動車において、オイルポンプからトルクコンバータ、ロックアップ制御弁、及びオイルクーラを経由して変速機出力軸内部のオイル潤滑通路に導入したオイル(ATF)を、オイル潤滑通路内に設けたオリフィス部材によって2つに分配し、分配した各ATFによって自動変速機の要部とトランスファ装置とをそれぞれ潤滑する油圧回路が開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−112150号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の油圧回路において、自動変速機の要部及びトランスファ装置に必要とされるATFの各流量をQlub,Qtrfとすると、以下の関係式が成り立つ。
【0006】
なお、P0はオイルポンプから吐出されるATFの元圧、Pc1はトルクコンバータからの吐出圧、Pc2はオイルクーラからの吐出圧、R0はトルクコンバータの回路抵抗、Rcはオイルクーラの回路抵抗である。
【0007】
ここで、オイルクーラの回路抵抗は一般的に大きなものとなるため、(2)式からも明らかなように、4輪駆動車において各潤滑部に十分な流量のATFを供給するためには、オイルポンプの元圧P0とともにトルクコンバータの吐出圧Pc1を高く設定するか、トルクコンバータやオイルクーラの各回路抵抗R0,Rcを小さくする必要がある。
【0008】
しかしながら、一般に、各回路抵抗R0,Rcを小さくすることは困難であるため、各潤滑部へのATFの流量を確保するためには、オイルポンプの元圧P0を高く設定せざるを得ず、オイルポンプの大型化を招く結果となる。
【0009】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、オイルポンプの大型化を招くことなく、各潤滑部への作動油の流量を確保することのできる4輪駆動車の油圧回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、オイルポンプから供給される作動油を用いて変速機とトランスファ装置とを潤滑する4輪駆動車の油圧回路において、上記作動油を冷却するオイルクーラと、上記オイルクーラで冷却された上記作動油を上記変速機に導く第1のオイル供給通路と、上記作動油を上記オイルクーラの上流側から分岐して上記トランスファ装置に導く第2のオイル供給通路とを備えたことを特徴とする。
【0011】
また、請求項2記載の発明による4輪駆動車の油圧回路は、請求項1記載の発明において、上記変速機と上記トランスファ装置は上記変速機から延設された変速機出力軸上に連設され、上記変速機出力軸中に形成されたオイル潤滑通路に上記第1,第2のオイル供給通路が連通されていることを特徴とする。
【0012】
また、請求項3記載の発明による4輪駆動車の油圧回路は、請求項2記載の発明において、上記オイル潤滑通路の中途は区画手段によって区画され、これら区画された各オイル潤滑通路に、上記第1,第2のオイル供給通路がそれぞれ個別に連通されていることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図面は本発明の実施の一形態に係わり、図1は油圧回路の概略構成図、図2は4輪駆動車の駆動系を示すスケルトン図である。ここで、本実施の形態においては、エンジンに対し、トルクコンバータ、自動変速機、及びトランスファ装置が車体の前後方向に順次縦置き配置された駆動系の各部を潤滑する油圧回路の一例について説明する。
【0014】
図2において符号10はエンジンを示し、このエンジン10には、トルクコンバータ13を収容するコンバータケース1が連結されている。さらに、コンバータケース1の後部には、ディファレンシャルケース2、トランスミッションケース3、及びトランスファケース4が順次接合され、トランスミッションケース3の下部にオイルパン5が設けられている。
【0015】
コンバータケース1の内部において、エンジン10の出力軸11は、ロックアップクラッチ12を備えたトルクコンバータ13に連設され、トルクコンバータ13から延設された変速機入力軸14がトランスミッションケース3内部に配設された変速機としての自動変速機30に連結されている。自動変速機30の出力軸(変速機出力軸)15は変速機入力軸14と同軸上に配設されるもので、この変速機出力軸15がトランスファケース4内部のトランスファ装置60に同軸上で連結されている。
【0016】
また、トランスミッションケース3の内部では、フロントドライブ軸16が変速機入力軸14及び変速機出力軸15に対して平行に配設されている。このフロントドライブ軸16の後端は一対のリダクションギヤ17,18を介して、トランスファ装置60に連結されており、フロントドライブ軸16の前端には、ディファレンシャルケース2内に配設されたフロントディファレンシャル装置19が連設されている。一方、トランスファ装置60にはリヤドライブ軸20が連設され、このリヤドライブ軸20にはプロペラ軸21を介してリヤディファレンシャル装置22が連設されている。
【0017】
自動変速機30は、変速機入力軸14と同軸上にフロントプラネタリギヤユニット31とリヤプラネタリギヤユニット41等の歯車機構を具備する多段変速機構を有して構成されている。
【0018】
多段変速機構のフロントプラネタリギヤユニット31は、変速機入力軸14に回転自在に嵌合するフロントサンギヤ32と、フロントリングギヤ33と、フロントキャリヤ34と、フロントキャリヤ34に軸支されてフロントサンギヤ32とフロントリングギヤ33に各々噛合する複数のフロントピニオンギヤ35とを有して構成されている。
【0019】
リヤプラネタリギヤユニット41は、変速機入力軸14にスプライン嵌合するリヤサンギヤ42と、リヤリングギヤ43と、フロントリングギヤ33及び変速機出力軸15と一体的に結合するリヤキャリヤ44と、リヤキャリヤ44に軸支されてリヤサンギヤ42とリヤリングギヤ43とに各々噛合する複数のリヤピニオンギヤ45とを有して構成されている。
【0020】
また、変速機入力軸14とフロントプラネタリギヤユニット31との間には、変速機入力軸14の動力を選択的にフロントキャリヤ34に伝達するハイクラッチ50及び変速機入力軸14の動力を選択的にフロントサンギヤ32に伝達するリバースクラッチ51が介装され、トランスミッションケース3とフロントサンギヤ32との間にはフロントサンギヤ32を選択的に回転係止して締結する2&4ブレーキ52が配設されている。
【0021】
また、フロントキャリヤ34は、フロントキャリヤ34と一体的に回転するロークラッチドラム36を有し、ロークラッチドラム36とリヤリングギヤ43との間にフロントキャリヤ34とリヤリングギヤ43との間を選択的に動力伝達するロークラッチ55が設けられている。さらに、ロークラッチドラム36とトランスミッションケース3との間にはローワンウェイクラッチ56及びローワンウェイクラッチ56の空転を防止するためのロー&リバースブレーキ57が並列に設けられている。
【0022】
トランスファ装置60は、センターディファレンシャル装置61を有して構成されている。センターディファレンシャル装置61は、変速機出力軸15に接続された第1のサンギヤ62と、リヤドライブ軸20に接続された第2のサンギヤ63と、第1のサンギヤ62に噛合する第1のピニオン64と、第2のサンギヤ63に噛合する第2のピニオン65と、これら第1,第2のピニオン64,65を回転可能に軸支するキャリヤ66とを備えて構成されている。第1,第2のピニオン64,65は一体的に連結されており、またキャリヤ66に一体のリダクションドライブギヤ17はフロントドライブ軸に接続されたリダクションドリブンギヤ18に噛合っている。これにより、変速機出力軸15からの駆動力は、センターディファレンシャル装置61より動力配分されてリヤドライブ軸20に伝達可能とするとともに、キャリヤ66側のリダクションドライブギヤ17と、リダクションドリブンギヤ18とによりフロントドライブ軸16に伝達可能となっている。
【0023】
さらに、このフロントドライブ軸側のキャリヤ66とリヤドライブ軸側の第2のサンギヤ63との間には差動制限を行うためのトランスファクラッチ67が配設され、このトランスファクラッチ67によって、フロントドライブ軸16とリヤドライブ軸20間のトルク配分制御及び差動制限制御が行われるようになっている。
【0024】
次に、図1を参照して自動変速機30及びトランスファ装置60の各部を潤滑するための油圧回路について説明する。
【0025】
本実施の形態において、変速機入力軸14、変速機出力軸15及びリヤドライブ軸20は内部が互いに連通する中空軸で構成され、変速機入力軸14内部の中途に仕切板90が設けられているとともに、変速機出力軸15内部の中途に区画手段としての仕切板91が設けられている。そして、変速機入力軸14及び変速機出力軸15の内部において、仕切板90,91で囲まれた領域は第1のオイル潤滑通路92として構成され、第1のオイル潤滑通路92には、フロントプラネタリギヤユニット31やリヤプラネタリギヤユニット41等に対応した複数のオイル孔が開口されている。また、変速機出力軸15及びリヤドライブ軸20の内部において、仕切板91後方の領域は第2のオイル潤滑通路93として構成され、第2のオイル潤滑通路93には、センターディファレンシャル装置61及びトランスファクラッチ67に対応した複数のオイル孔が開口されている。
【0026】
また、トランスミッションケース3の前方寄りには第3のオイル潤滑通路94が設けられ、第3のオイル潤滑通路94には、ハイクラッチ50及びリバースクラッチ51等に対応したオイル孔が開口されている。さらに、トランスミッションケース3の後方寄りには第4のオイル潤滑通路95が設けられ、第4のオイル潤滑通路95にはロークラッチ55やロー&リバースブレーキ57等に対応したオイル孔が開口されている。
【0027】
これら各オイル潤滑通路92〜95には、自動変速機30の前方に配設されたエンジン直動式のオイルポンプ70から圧送される作動油が、オイルパン5内に配設されたコントロールバルブボディ47を経由して潤滑油として供給される。
【0028】
具体的に説明すると、コントロールバルブボディ47は、内部に、ライン圧調整弁72と、コンバータ圧調整弁74と、ロックアップ制御弁76とを有して構成され、ライン圧制御弁72が油路71を介してオイルポンプ70に連通されている。
【0029】
ライン圧調整弁72は、オイルポンプ70から圧送される作動油の元圧を所定のライン圧に調圧するもので、油路73を介してコンバータ圧調整弁74に連通されている。
【0030】
また、コンバータ圧調整弁74は、ライン圧を所定のコンバータ圧に調圧するもので、油路75を介してロックアップ制御弁76に連通されている。
【0031】
ロックアップ制御弁76は、ソレノイド弁77からのパイロット圧によってトルクコンバータ13に供給する作動油の流通方向を制御するもので、リリース側油路78及びアプライ側油路79を介してトルクコンバータ13に連通されている。また、アプライ側油路79の中途からは油路81が分岐されており、この油路81を介してアプライ側通路79が第3のオイル潤滑通路94に連通されている。
【0032】
また、ロックアップ制御弁76には油路80を介してオイルクーラ84が連通され、オイルクーラ84の下流側が第1のオイル供給通路としての油路85を介して第1のオイル潤滑通路92に連通されているとともに、油路85から分岐された油路86が第4のオイル潤滑通路95に連通されている。
【0033】
また、オイルクーラ84の上流側において、油路80からは第2のオイル供給通路としての油路87が分岐されており、この油路87が第2のオイル潤滑通路93に連通されている。ここで、図中符号88は、第2のオイル潤滑通路93に供給される作動油の流量を制限するためのオリフィスである。
【0034】
次に、上述の構成による油圧回路の作用について説明する。
【0035】
オイルポンプ70から圧送された作動油は、ライン圧調整弁72で所定のライン圧に調圧されてコンバータ圧調整弁74に導入され、コンバータ圧調整弁74で所定のコンバータ圧に調圧された後、ロックアップ制御弁76に導入される。 ロックアップ制御弁76は、ソレノイド弁77からのパイロット圧によって作動され、導入されたコンバータ圧の作動油を、トルクコンバータ13の状態に応じてリリース方向或いはアプライ方向に選択的に供給する。その際、油路79を流通する作動油は、油路81で分岐されて潤滑油として第3のオイル潤滑通路94に導かれ、主としてハイクラッチ50及びリバースクラッチ51等を潤滑する。
【0036】
また、ロックアップ制御弁76からは、コンバータ圧の作動油が、潤滑油として油路80に導かれる。油路80に導かれた作動油は、その一部が油路87に分岐され、オリフィス88によって所定圧に減圧された後、第2のオイル潤滑通路93に導かれ、トランスファ装置60の各部を潤滑する。
【0037】
一方、油路80からオイルクーラ84に導かれた作動油は、オイルクーラ84で所定に冷却されるとともに減圧された後、油路85に導かれる。そして油路85に導かれた作動油は、第1のオイル潤滑通路92に導かれて主としてフロントプラネタリギヤユニット31やリヤプラネタリギヤユニット41等を潤滑するとともに、その一部が油路86を介して第4のオイル潤滑通路95に導かれて主としてロークラッチ55やロー&リバースブレーキ57等を潤滑する。
【0038】
このような実施の形態によれば、オイルクーラ84を流通した作動油によって、自動変速機30の主要部(特に、フロントプラネタリギヤユニット31、リヤプラネタリギヤユニット41、ロークラッチ55、ロー&リバースブレーキ57等)のみを潤滑する構成とし、トランスファ装置60の各部を潤滑する作動油はオイルクーラ84の上流側で油路80から分岐された油路87を介して供給する構成としたので、自動変速機30及びトランスファ装置60に対して作動油を潤滑油として供給する際の作動油全体に係る回路抵抗を飛躍的に低減することができる。
【0039】
すなわち、本出願人らは、各部を潤滑する作動油に要求される油温を検討した結果、トランスファ装置60を潤滑する作動油は、特にオイルクーラ84で冷却される必要がないことを知見した。この検討結果に基づいて、上述の回路構成としたことにより、自動変速機30及びトランスファ装置60に対して作動油を供給する際の作動油全体に係る回路抵抗を飛躍的に低減することができる。
【0040】
この場合、自動変速機の要部及びトランスファ装置に必要とされるATFの各流量をQlub,Qtrfとすると、
となり、トランスファ装置60を潤滑する作動油は回路抵抗Rcの影響を受けないため、その分、低い元圧P0(Pc1)で、各部の潤滑に必要な作動油の流量を確保することができる。なお、Ptrfはオリフィス88後の作動油の油圧であり、Rtrfはオリフィス88の回路抵抗である。
【0041】
従って、オイルポンプ70の大型化を招くことなく、各部の潤滑に必要十分な油量の作動油を供給することができ、併せて、燃費の向上や騒音の低減等も実現することができる。
【0042】
この場合、特に、自動変速機30とトランスファ装置60とが車体の前後方向に縦置き配置された4輪駆動車の駆動系においては、オイルポンプ70からトランスファ装置60を潤滑するオイル潤滑通路93までの距離が長大化するためトランスファ装置60に十分な作動油を供給することが困難となり易いが、このような場合にも、トランスファ装置60への作動油をオイルクーラ84を流通させた場合に比べ、ロックアップ制御弁76から第2のオイル潤滑通路93までの回路抵抗を飛躍的に低減することができるので、オイルポンプ70の大型化を効果的に抑制することができる。
【0043】
その際、仕切板91によって、第1のオイル潤滑通路92と第2のオイル潤滑通路93とを区画形成することにより、より効果的に各部を潤滑することができる。
【0044】
なお、上述の実施の形態においては、縦置き配置の駆動系を潤滑する油圧回路の一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではないことは勿論である。
【0045】
また、本発明は、自動変速機に代えて手動変速機を備え、さらに、各潤滑部に作動油を供給するための電動式オイルポンプ等を備えた4輪駆動車の油圧回路等に適用してもよいことは勿論である。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、オイルポンプの大型化を招くことなく、各潤滑部への作動油の流量を十分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】油圧回路の概略構成図
【図2】4輪駆動車の駆動系を示すスケルトン図
【符号の説明】
15 … 変速機出力軸
30 … 自動変速機(変速機)
60 … トランスファ装置
70 … オイルポンプ
84 … オイルクーラ
85 … 油路(第1のオイル供給通路)
87 … 油路(第2のオイル供給通路)
91 … 仕切板(区画手段)
92 … 第1のオイル潤滑通路(オイル潤滑通路)
93 … 第2のオイル潤滑通路(オイル潤滑通路)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic circuit for a four-wheel drive vehicle that lubricates a transmission and a transfer device using hydraulic oil supplied from an oil pump.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a drive system of a four-wheel drive vehicle, many transfer devices including a center differential device, a transfer clutch, and the like, which are provided in addition to a transmission such as an automatic transmission, have been proposed. In such a four-wheel drive vehicle, the transfer device is generally lubricated using hydraulic oil (ATF) supplied to the transmission.
[0003]
As a hydraulic circuit for performing this type of lubrication, for example, in Patent Document 1, in a four-wheel drive vehicle in which an automatic transmission and a transfer device are vertically arranged in the front-rear direction of a vehicle body, a torque converter, a lock-up, The oil (ATF) introduced into the oil lubrication passage inside the transmission output shaft via the control valve and the oil cooler is divided into two by an orifice member provided in the oil lubrication passage, and is automatically distributed by each distributed ATF. A hydraulic circuit for lubricating a main portion of a transmission and a transfer device is disclosed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-112150
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned hydraulic circuit, if the respective flow rates of the ATF required for the main part of the automatic transmission and the transfer device are Q lub and Q trf , the following relational expressions are established.
[0006]
Incidentally, P 0 is the original pressure of the ATF discharged from the oil pump, P c1 is the discharge pressure from the torque converter, P c2 is the discharge pressure from the oil cooler, R 0 is the circuit resistance of the torque converter, R c is an oil cooler Circuit resistance.
[0007]
Here, since the circuit resistance of the oil cooler is generally large, as is clear from the equation (2), in order to supply the ATF with a sufficient flow rate to each lubricating portion in the four-wheel drive vehicle, with the original pressure P 0 of the oil pump or setting a higher discharge pressure P c1 of the torque converter, it is necessary to reduce the respective circuit resistance R 0, R c of the torque converter and the oil cooler.
[0008]
However, since it is generally difficult to reduce the circuit resistances R 0 and R c , in order to secure the flow rate of the ATF to each lubricating unit, it is necessary to set the source pressure P 0 of the oil pump high. As a result, the size of the oil pump is increased.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a hydraulic circuit of a four-wheel drive vehicle that can secure a flow rate of hydraulic oil to each lubricating unit without increasing the size of an oil pump. Aim.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 cools the hydraulic oil in a hydraulic circuit of a four-wheel drive vehicle that lubricates a transmission and a transfer device using hydraulic oil supplied from an oil pump. An oil cooler, a first oil supply passage that guides the hydraulic oil cooled by the oil cooler to the transmission, and a second oil guide that branches the hydraulic oil from an upstream side of the oil cooler and guides the hydraulic oil to the transfer device. And an oil supply passage.
[0011]
In the hydraulic circuit for a four-wheel drive vehicle according to the present invention, the transmission and the transfer device are connected to a transmission output shaft extending from the transmission. The first and second oil supply passages are connected to an oil lubrication passage formed in the transmission output shaft.
[0012]
In the hydraulic circuit for a four-wheel drive vehicle according to the third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the middle of the oil lubrication passage is partitioned by partitioning means. The first and second oil supply passages are individually communicated with each other.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings relate to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydraulic circuit, and FIG. 2 is a skeleton diagram showing a drive system of a four-wheel drive vehicle. Here, in the present embodiment, an example of a hydraulic circuit for lubricating respective parts of a drive system in which a torque converter, an automatic transmission, and a transfer device are sequentially arranged vertically in a longitudinal direction of a vehicle body with respect to an engine will be described. .
[0014]
In FIG. 2,
[0015]
Inside the converter case 1, the output shaft 11 of the
[0016]
Further, inside the
[0017]
The
[0018]
The front
[0019]
The rear
[0020]
Further, between the
[0021]
Further, the front carrier 34 has a low
[0022]
The
[0023]
Further, a
[0024]
Next, a hydraulic circuit for lubricating each part of the
[0025]
In the present embodiment, the
[0026]
A third
[0027]
In each of these
[0028]
More specifically, the
[0029]
The line
[0030]
The converter
[0031]
The lock-up
[0032]
An
[0033]
An
[0034]
Next, the operation of the hydraulic circuit having the above configuration will be described.
[0035]
The hydraulic oil pressure-fed from the
[0036]
From the lock-up
[0037]
On the other hand, the hydraulic oil guided from the
[0038]
According to such an embodiment, the main parts of the automatic transmission 30 (particularly, the front
[0039]
That is, the present applicants have studied the oil temperature required for the hydraulic oil for lubricating each part, and as a result, have found that the hydraulic oil for lubricating the
[0040]
In this case, assuming that the respective flow rates of the ATF required for the main part of the automatic transmission and the transfer device are Q lub and Q trf ,
Next, since the hydraulic fluid to transfer
[0041]
Therefore, it is possible to supply a sufficient amount of hydraulic oil necessary for lubrication of each part without increasing the size of the
[0042]
In this case, particularly, in a drive system of a four-wheel drive vehicle in which the
[0043]
At this time, by forming the first
[0044]
In the above-described embodiment, an example of a hydraulic circuit for lubricating a vertically arranged drive system has been described. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this.
[0045]
Further, the present invention is applied to a hydraulic circuit or the like of a four-wheel drive vehicle including a manual transmission instead of an automatic transmission, and further including an electric oil pump for supplying hydraulic oil to each lubricating unit. Of course, it may be possible.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to sufficiently secure the flow rate of the working oil to each lubrication unit without increasing the size of the oil pump.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydraulic circuit. FIG. 2 is a skeleton diagram showing a drive system of a four-wheel drive vehicle.
15 ...
60
87 ... oil passage (second oil supply passage)
91 ... Partition plate (compartment means)
92... First oil lubrication passage (oil lubrication passage)
93... Second oil lubrication passage (oil lubrication passage)
Claims (3)
上記作動油を冷却するオイルクーラと、
上記オイルクーラで冷却された上記作動油を上記変速機に導く第1のオイル供給通路と、
上記作動油を上記オイルクーラの上流側から分岐して上記トランスファ装置に導く第2のオイル供給通路とを備えたことを特徴とする4輪駆動車の油圧回路。In a hydraulic circuit of a four-wheel drive vehicle for lubricating a transmission and a transfer device using hydraulic oil supplied from an oil pump,
An oil cooler for cooling the hydraulic oil,
A first oil supply passage for guiding the hydraulic oil cooled by the oil cooler to the transmission,
A hydraulic circuit for a four-wheel drive vehicle, comprising: a second oil supply passage that branches the hydraulic oil from an upstream side of the oil cooler and guides the hydraulic oil to the transfer device.
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