JP2006521510A - 流体トルクコンバータ - Google Patents

Abstract

特に負荷時切換変速機において切換過程に影響を与えるために、流体トルクコンバータは、駆動機械とポンプインペラ（２）との間に、あるいは、駆動機械とタービンランナ（３）との間にクラッチを有し、このクラッチが、トルク測定装置（７）によって求められたトルクに関係して、滑り運転状態について制御あるいは調整される。トルク測定装置（７）はタービンランナ（３）のトルクを検出する。これによって、自走車両の動力伝達系を最適に制御することができる。

Description

本発明は、特許請求の範囲請求項１の上位概念部分に記載の流体トルクコンバータに関する。

流体トルクコンバータは、通常、駆動機械と変速機、好適には、負荷時切換可能な変速機との間で、無段調整可能な構成要素として利用される。この場合、特に発進過程時あるいは変速機における速度段の入換え時、流体トルクコンバータの運転パラメータを認識する必要がある。駆動機械の負荷状態とその回転数、並びに流体トルクコンバータの出力回転数とその特性が認識されているとき、特に流体トルクコンバータのトルクを計算で求めることができる。しかしこの方式では、流体トルクコンバータの運転状態が、例えば圧力液の温度と粘性、並びにポンプインペラおよびタービンランナの公差のような他の運転パラメータによって追加的に左右されるので、流体トルクコンバータの実際運転状態についての精確な表出は得られない。

独国特許第１９８５７２３２号明細書に、ポンプインペラのトルクを精確に求めるために、駆動機械と流体トルクコンバータのポンプインペラとの間に配置されトルクセンサを含んでいる流体トルクコンバータの回し板が開示されている。

本発明の課題は、あらゆる運転状態において、タービンランナで発生されるトルクが認識されるような流体トルクコンバータを提供することにある。

この課題は、請求項１に記載の特徴を有する上述の流体トルクコンバータによって解決される。

本発明に基づいて、第１の実施態様において、流体トルクコンバータは、流体トルクコンバータのポンプインペラに接続されたトルク測定装置を有している。ポンプインペラと駆動機械との間に、切換可能なクラッチが存在している。このクラッチは、例えば後置接続された負荷時切換変速機の切換時にこの変速機に影響を与えるため、あるいは、後置接続された負荷時切換変速機を駆動機械の回転数に無関係に駆動できるようにするために、滑り状態でも運転できるように構成されている。このクラッチの滑り状態においてポンプインペラの回転数が駆動機械の回転数と異なっているので、タービンランナのトルクをトルクコンバータの認識により計算で求めることはできない。

本発明に基づいて、タービンランナに結合された軸に、あるいはその軸内に、トルク測定装置が存在し、これによって、タービンランナのトルクが精確に測定できる。そのトルクを、ポンプインペラと駆動機械との間のクラッチを制御するために、あるいは後置接続された負荷時切換変速機の切換要素を制御するために利用することができる。好適には、そのトルク測定装置は、国際公開第０１／９６８２６号パンフレットに記載されているように、磁気式トルク測定装置として形成されている。この国際公開第０１／９６８２６号パンフレットの開示内容は本件出願に完全に含まれる。特に電子制御装置が、トルク測定装置の値から、タービンランナの精確なトルクを検出する。同様に、電子制御装置で求められたトルクを記憶モジュールに記憶し、これにより、例えば負荷時切換変速機あるいは動力伝達系の構造部品状態を求めるために、総負荷を形成することができる。

他の実施態様において、ポンプインペラと駆動機械との間のクラッチを、所定の設定トルクがタービンランナの測定された実際トルクに相当するように制御することができる。このために、永続的に設定トルクが実際トルクと比較され、その偏差に関係して、クラッチが制御される。

第２の実施態様において、クラッチがタービンランナと駆動機械との間に存在し、同じように制御される。またこのために、トルクセンサが、タービンランナに、あるいはタービンランナ内に配置され、あるいはタービンランナに結合された軸に配置され、タービンランナのトルクを検出する。それに適した測定装置は、国際公開第０１／９６８２６号パンフレットに開示されている。

従って、タービンランナのトルクが、タービンランナと駆動機械との間のクラッチによって、あるいはポンプインペラと駆動機械との間のクラッチによって影響されても、タービンランナの精確なトルクを、クラッチの作動装置に影響を与えるために利用することができる。
他の特徴は以下の図を参照した説明から理解できる。

図１：
図１において、駆動機械（図示せず）がトルクコンバータフランジ１に結合されている。このトルクコンバータフランジ１は流体トルクコンバータのポンプインペラ２に固く結合されている。流体トルクコンバータに液体が充填され、ポンプインペラ２が回転されると、タービンランナ３にトルクが作用する。タービンランナ３に従動軸４が固く結合され、この従動軸４は、後置接続された切換変速機、好適には、例えばグレーダ（地ならし車）あるいはホィールローダのような作業機械における負荷時切換（パワーシフト）変速機の駆動軸として利用される。

クラッチ５はシリンダ室６への圧力供給によって係合方向に作動され、これによって、駆動機械（図示せず）をトルクコンバータフランジ１を介してタービンランナ３に結合する。そのクラッチ５が滑り運転状態にあるように制御されているとき、駆動機械の運転状態の情報だけで、従動軸４の出力トルクを計算で求めることはできない。このために、従動軸４にトルク測定装置が配置される。このトルク測定装置は、好適には、国際公開第０１／９６８２６号パンフレットに記載されているように、磁気式トルク測定装置として形成されている。そのトルク測定装置は、タービンランナ３に、あるいはタービンランナ３内に配置することもできる。好適には、トルク測定装置の信号は電子制御装置（図示せず）に伝えられ、この電子制御装置が、そのトルクに関係してクラッチ５を、駆動機械の回転数と無関係に、従動軸４に所要トルクがかかるように制御する。その所要トルクは、特に後置接続された負荷時切換変速機における切換中に規定値をとらねばならない。

図２：
図２において、駆動機械（図示せず）が流体トルクコンバータのフランジ１に結合されている。シリンダ室６に圧力が供給されることによって、クラッチ８が係合方向に作動され、トルクコンバータフランジ１を、従って、駆動機械をポンプインペラ２に結合する。流体トルクコンバータへの液体の充填およびポンプインペラ２の回転によって、タービンランナ３にトルクが発生される。クラッチ８の滑り運転中、ポンプインペラ２の回転数が認識されていないので、駆動機械あるいはトルクコンバータフランジのパラメータだけで、タービンランナのトルクを求めることはできない。

タービンランナ３に固く結合された従動軸４は、タービンランナのトルクを検出するトルク測定装置７を含んでいる。そのトルク測定装置７は、タービンランナに、あるいはタービンランナ内に配置することもできる。好適には、国際公開第０１／９６８２６号パンフレットに記載されているように、磁気式トルク測定装置が利用される。しかしまた、例えばストレーンゲージなどのようなトルク測定装置を利用することもできる。好適には、トルク測定装置７は信号を電子制御装置（図示せず）に伝え、その電子制御装置が、従動軸４の測定トルクおよび設定トルクに関係して、その測定トルクが設定トルクに相当するように、クラッチ８を制御する。特にこれによって、切換の制御およびそれに伴って車両の走行快適性に影響を与えることができる。

タービンランナと駆動機械との間にクラッチを備えた流体トルクコンバータ。 ポンプインペラと駆動機械との間にクラッチを備えた流体トルクコンバータ。

符号の説明

１ トルクコンバータフランジ
２ ポンプインペラ
３ タービンランナ
４ 従動軸
５ クラッチ
６ シリンダ室
７ トルク測定装置
８ クラッチ

Claims (11)

1. 駆動機械で駆動されるポンプインペラ（２）を備え、このポンプインペラ（２）によってタービンランナ（３）が駆動され、このタービンランナ（３）が変速機（４）の駆動軸に結合され、トルク測定装置（７）を更に備えている流体トルクコンバータにおいて、
   ポンプインペラ（２）と駆動機械との間に、駆動機械をポンプインペラ（２）に結合するクラッチ（８）が配置され、タービンランナ（３）がトルク測定装置（７）に接続されている、ことを特徴とする流体トルクコンバータ。
2. クラッチ（８）が滑り状態で運転可能である、ことを特徴とする請求項１記載の流体トルクコンバータ。
3. クラッチ（８）の作動状態が、トルク測定装置（７）で求められたトルクに関係して制御ないし調整される、ことを特徴とする請求項１記載の流体トルクコンバータ。
4. トルク測定装置（７）が直接、タービンランナ（３）上に、ないしはタービンランナ（３）内にある、ことを特徴とする請求項１記載の流体トルクコンバータ。
5. トルク測定装置（７）が直接、タービンランナ（３）に結合されて変速機の駆動軸を形成している軸（４）上に、ないしはこの軸（４）内にある、ことを特徴とする請求項１記載の流体トルクコンバータ。
6. 駆動機械で駆動されるポンプインペラ（２）を備え、このポンプインペラ（２）によってタービンランナ（３）が駆動され、このタービンランナ（３）が変速機（４）の駆動軸に結合され、トルク測定装置（７）を更に備えている流体トルクコンバータにおいて、
   タービンランナ（３）と駆動機械との間に、駆動機械をタービンランナ（３）に結合するクラッチ（５）が配置され、タービンランナ（３）がトルク測定装置（７）に接続されている、ことを特徴とする流体トルクコンバータ。
7. クラッチ（５）が滑り状態で運転可能である、ことを特徴とする請求項６記載の流体トルクコンバータ。
8. クラッチ（５）の作動状態が、トルク測定装置（７）で求められたトルクに関係して制御ないし調整される、ことを特徴とする請求項６記載の流体トルクコンバータ。
9. トルク測定装置（７）が直接、タービンランナ（３）上に、ないしはタービンランナ（３）内にある、ことを特徴とする請求項６記載の流体トルクコンバータ。
10. トルク測定装置（７）が、タービンランナに結合された従動軸（４）に配置されている、ことを特徴とする請求項６記載の流体トルクコンバータ。
11. トルク測定装置が、国際公開第０１／９６８２６号パンフレットに記載されているように、磁気式トルク測定装置として形成されている、ことを特徴とする請求項１又は６記載の流体トルクコンバータ。

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