JP2007016870A

JP2007016870A - トルクコンバータ

Info

Publication number: JP2007016870A
Application number: JP2005198097A
Authority: JP
Inventors: Ko Inamura; 耕稲村
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2007-01-25

Abstract

【課題】ロックアップクラッチに供給するクラッチ作動油の低圧化を図る。
【解決手段】トルクコンバータ１２は、フロントカバー２４とともにコンバータ室２８を区画するポンプインペラ２５と、ポンプインペラ２５に対向するとともに変速入力軸２６に連結されるタービンランナ２７とを備える。コンバータ室２８には、ロックアップピストン４８の進退移動によって締結または開放されるロックアップクラッチ２９が組み込まれる。また、循環するコンバータ作動油をコンバータ室２８から排出するため、変速入力軸２６にはコンバータ室２８に連通する排出油路７１が形成され、この排出油路７１には油路切換弁５３を介して排出油路７２とこれよりも流路抵抗の小さな排出油路７３が接続される。締結圧室５０にクラッチ作動油を供給するクラッチ締結時には、排出油路７３を介してコンバータ作動油の排出量を増やしてコンバータ室２８の圧力を低下させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ロックアップクラッチを備えるトルクコンバータに関する。

トルクコンバータは、クランク軸にフロントカバーを介して連結されるポンプインペラと、このポンプインペラに対向するとともにタービンハブを介して変速入力軸に連結されるタービンランナとを有している。フロントカバーとポンプインペラとによって区画されるコンバータ室にはオイルポンプから吐出されるコンバータ作動油が供給されており、ポンプインペラの回転はコンバータ作動油を介してタービンランナに伝達されるようになっている。このように、トルクコンバータはコンバータ作動油を介してエンジン動力を伝達する滑り要素であるため、発進時においては車両を滑らかに加速させることが可能となるが、定常走行時においてはエンジン動力の伝達損失を招くことになっていた。

そこで、クランク軸と変速入力軸とを直結するロックアップクラッチを組み込むことにより、定常走行時にはエンジン動力をクランク軸から変速入力軸に対して直接伝達するようにしたトルクコンバータが開発されている(たとえば、特許文献１参照)。特許文献１に記載されるロックアップクラッチは、フロントカバーに固定されるとともに複数の駆動プレートを保持するクラッチドラムと、タービンハブに固定されるとともに複数の従動プレートを保持するクラッチハブとを備えている。また、フロントカバーに形成されるシリンダ部にはプレートに対向するピストン部材が移動自在に組み付けられており、ピストン部材とフロントカバーとによって区画される締結圧室に対してクラッチ作動油を供給することにより、ロックアップクラッチを締結状態に切り換えることが可能となっている。
特開２００１−１１６１１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるように、一端面に締結圧室を区画するピストン部材をコンバータ室に収容した場合には、コンバータ室を流れるコンバータ作動油がピストン部材の他端面に作用するため、ピストン部材はロックアップクラッチの締結を解除する方向に付勢されることになる。つまり、ロックアップクラッチを締結する際には、ピストン部材をコンバータ作動油に抗して移動させることが必要であり、締結圧室に供給されるクラッチ作動油をコンバータ作動油よりも高く調圧することが必要となっていた。このように、クラッチ作動油を高く調圧するためには、オイルポンプの吐出圧を引き上げる必要があるため、オイルポンプの大型化を招くだけでなく、オイルポンプを駆動するエンジンの燃費性能を低下させてしまうことになっていた。

本発明の目的は、ロックアップクラッチに供給するクラッチ作動油の低圧化を図ることにある。

本発明のトルクコンバータは、エンジンに駆動されるフロントカバーに取り付けられ、前記フロントカバーとともにコンバータ室を区画するポンプインペラと、前記ポンプインペラに対向して前記コンバータ室に収容され、タービンハブを介して変速入力軸に連結されるタービンランナとを備え、前記コンバータ室に供給されるコンバータ作動油を介して前記ポンプインペラから前記タービンランナに動力を伝達するトルクコンバータであって、前記フロントカバーと前記タービンハブとの間に設けられ、ピストン部材の進退移動によって前記フロントカバーと前記タービンハブとを直結する締結状態と切断する開放状態とに切り換えられるロックアップクラッチと、前記フロントカバーと前記ピストン部材との間に区画される締結圧室にクラッチ作動油を供給することにより、前記コンバータ室内のコンバータ作動油に抗して前記ピストン部材を締結方向に移動させ、前記ロックアップクラッチを締結状態に切り換えるクラッチ制御手段と、前記コンバータ室からコンバータ作動油を排出する第１排出油路に接続され、クラッチ開放時には前記第１排出油路を第２排出油路に連通させる一方、クラッチ締結時には前記第１排出油路を前記第２排出油路よりも流路抵抗の小さな第３排出油路に連通させる排出路切換弁とを有し、前記ピストン部材を締結方向に移動させるクラッチ締結時には、コンバータ作動油の排出経路を前記第２排出油路から前記第３排出油路に切り換えることにより、前記コンバータ室の圧力を引き下げることを特徴とする。

本発明のトルクコンバータは、クラッチ開放時にコンバータ作動油を排出する前記第２排出油路にはオイルクーラが接続されることを特徴とする。

本発明のトルクコンバータは、前記コンバータ室にコンバータ作動油を供給する第１供給油路に接続され、クラッチ開放時には前記第１供給油路に第２供給油路を連通させる一方、クラッチ締結時には前記第１供給油路に前記第２供給油路よりも流路抵抗の大きな第３供給油路に連通させる供給路切換弁を有し、前記ピストン部材を締結方向に移動させるクラッチ締結時には、コンバータ作動油の供給経路を前記第２供給油路から前記第３供給油路に切り換えることにより、前記コンバータ室の圧力を引き下げることを特徴とする。

本発明のトルクコンバータは、前記排出路切換弁と前記供給路切換弁とは一体に形成されることを特徴とする。

本発明のトルクコンバータは、前記締結圧室に向けてクラッチ作動油を吐出するオイルポンプは前記エンジンに駆動されることを特徴とする。

本発明によれば、ロックアップクラッチを締結する際には、コンバータ作動油の排出量を増やしてコンバータ室の圧力を引き下げるようにしたので、ピストン部材を締結方向に移動させるためのクラッチ作動油を低く設定することができる。これにより、オイルポンプにかかる負荷を軽減することができ、エンジンの燃費性能を向上させることが可能となる。また、ロックアップクラッチを開放する際には、コンバータ作動油の排出量を減らしてコンバータ室の圧力を引き上げるようにしたので、ピストン部材を確実に開放方向に移動させることができる。

本発明によれば、ロックアップクラッチを締結する際には、コンバータ作動油の供給量を減らしてコンバータ室の圧力を引き下げるようにしたので、ピストン部材を締結方向に移動させるためのクラッチ作動油を低く設定することができる。これにより、オイルポンプにかかる負荷を軽減することができ、エンジンの燃費性能を向上させることが可能となる。また、ロックアップクラッチを開放する際には、コンバータ作動油の供給量を増やしてコンバータ室の圧力を引き上げるようにしたので、ピストン部材を確実に開放方向に移動させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はハイブリッド車両１０を示す概略図であり、図２はハイブリッド車両１０に搭載されるパワーユニット１１を示すスケルトン図である。図示するパワーユニット１１には本発明の一実施の形態であるトルクコンバータ１２が組み込まれている。

図１に示すように、ハイブリッド車両１０には、動力源としてエンジン１３とモータジェネレータ１４とを備えるパワーユニット１１が縦置きに搭載されており、パワーユニット１１内のフロントデファレンシャル機構１５から前輪１６に動力が伝達される一方、パワーユニット１１にプロペラシャフト１７を介して連結されるリヤデファレンシャル機構１８から後輪１９に動力が伝達されている。また、図２に示すように、エンジン１３の車両後方側に配置されるモータジェネレータ１４は、ミッションケース２０に固定されるステータ２１と、クランク軸２３に連結されるロータ２２とを備えており、このモータジェネレータ１４は補助的に回転駆動される。つまり、図示するハイブリッド車両１０はパラレル方式のハイブリッド車両であり、走行用の主要な動力源としてエンジン１３が駆動される一方、発進時や加速時にはモータジェネレータ１４が補助的に駆動されることになる。なお、減速時や定常走行時にはモータジェネレータ１４を発電駆動させることにより、減速エネルギや余剰動力を電気エネルギに変換して回収することが可能となっている。

図２に示すように、モータジェネレータ１４の車両後方側に配置されるトルクコンバータ１２は、クランク軸２３にフロントカバー２４を介して連結されるポンプインペラ２５と、このポンプインペラ２５に対向するとともに変速入力軸２６に連結されるタービンランナ２７とを備えている。フロントカバー２４とポンプインペラ２５とによって区画されるコンバータ室２８にはコンバータ作動油が供給されており、このコンバータ作動油を介してポンプインペラ２５からタービンランナ２７にエンジン動力が伝達されるようになっている。さらに、滑り要素であるトルクコンバータ１２には、クランク軸２３と変速入力軸２６とを直結するロックアップクラッチ２９が設けられており、定常走行時にはロックアップクラッチ２９を締結してエンジン動力やモータ動力の伝達効率を向上させるようにしている。

トルクコンバータ１２のタービンランナ２７に連結される変速入力軸２６には、遊星歯車列、クラッチ、ブレーキ等を備える変速機構３０が連結されている。この変速機構３０内のクラッチやブレーキを選択的に締結することにより、変速機構３０内の動力伝達経路を切り換えることができ、変速入力軸２６から変速出力軸３１に対して伝達される動力を変速することが可能となる。さらに、変速出力軸３１とこれの同心上に設けられる後輪出力軸３２との間には、前後輪１６，１９に駆動トルクを分配する複合遊星歯車式のセンタデファレンシャル機構３３が装着されており、前輪出力軸３４と後輪出力軸３２とに対してセンタデファレンシャル機構３３から動力が分配されるようになっている。なお、センタデファレンシャル機構３３に設けられる差動制限クラッチ３５を締結することにより、差動回転を抑制して前後輪１６，１９のトルク分配比を５０：５０に固定することが可能となる。

図３はトルクコンバータ１２とこれの油圧制御系とを示す説明図である。ロータハブ３９とドライブプレート４０を介してクランク軸２３に連結されるフロントカバー２４には、図３に示すように、多数のブレード２５ａを備えるポンプインペラ２５が固定されている。また、図２に示すように、ポンプインペラ２５の外殻を構成するポンプシェル２５ｂには、コンバータ作動油を吐出するオイルポンプ４１が連結されており、エンジン動力やモータ動力によってオイルポンプ４１が駆動されるようになっている。なお、フロントカバー２４は、クランク軸２３と同心上に設けられる円盤部２４ａと、ドライブプレート４０およびポンプシェル２５ｂに固定されるテーパー状のコーン部２４ｂとを備えており、円盤部２４ａとコーン部２４ｂとは軸方向に延びるドラム部２４ｃを介して連結されている。

フロントカバー２４とポンプインペラ２５とによって区画されるコンバータ室２８には、多数のブレード２７ａを備えるタービンランナ２７が回転自在に収容されており、タービンランナ２７はポンプインペラ２５に対向するようになっている。このタービンランナ２７にはタービンハブ４２が固定されており、タービンハブ４２には変速入力軸２６がスプライン結合されている。さらに、対向するポンプインペラ２５とタービンランナ２７との間には多数のブレード４３ａを備えるステータ４３が設けられており、このステータ４３は一方向クラッチ４４を介してミッションケース２０のスリーブ部２０ａに組み付けられている。

エンジン動力やモータ動力によってポンプインペラ２５を回転駆動させると、ポンプインペラ２５内のコンバータ作動油はタービンランナ２７に向けて圧送され、コンバータ作動油によってタービンランナ２７が回転駆動されることになる。また、タービンランナ２７からポンプインペラ２５に戻されるコンバータ作動油は、ポンプインペラ２５の回転を促すようにステータ４３のブレード表面に沿って整流されるため、コンバータ作動油の残留エネルギをポンプインペラ２５に伝達することができ、エンジントルクやモータトルクを増幅することが可能となる。なお、ステータ４３は一方向クラッチ４４を介してミッションケース２０に固定されるため、ポンプインペラ２５とタービンランナ２７との回転速度差が小さくなり、コンバータ作動油がステータ４３のブレード裏面に沿って流れる場合には、ステータ４３を空転させてコンバータ作動油の流れを正常に保つことが可能となる。

続いて、トルクコンバータ１２に組み込まれるロックアップクラッチ２９について説明する。図３に示すように、フロントカバー２４とタービンハブ４２との間には多板式のロックアップクラッチ２９が設けられており、このロックアップクラッチ２９を締結することによってフロントカバー２４とタービンハブ４２とは直結される一方、ロックアップクラッチ２９を開放することによってフロントカバー２４とタービンハブ４２とは切り離される。ロックアップクラッチ２９は、フロントカバー２４のドラム部２４ｃに固定されるとともに内周面に複数枚の駆動プレート４５ａを保持するクラッチドラム４５と、ダンパ機構４６を介してタービンハブ４２に連結されるとともに外周面に複数枚の従動プレート４７ａを保持するクラッチハブ４７とを備えており、駆動プレート４５ａと従動プレート４７ａとは交互に重なるように配置されている。また、フロントカバー２４の円盤部２４ａに形成されるシリンダ部には、環状のピストン部材であるロックアップピストン４８が軸方向に移動自在に装着されている。

フロントカバー２４とロックアップピストン４８との間には締結圧室５０が区画されており、この締結圧室５０に対してオイルポンプ４１からのクラッチ作動油を供給することにより、ロックアップピストン４８を締結方向(矢印ａ方向)に移動させることができる。ロックアップピストン４８を締結方向に移動させることにより、駆動プレート４５ａと従動プレート４７ａとは相互に押圧されるため、ロックアップクラッチ２９は締結状態に切り換えられることになる。また、コンバータ室２８内にはコンバータ作動油が満たされており、ロックアップクラッチ２９は常に開放方向(矢印ｂ方向)に付勢されるため、締結圧室５０からクラッチ作動油を排出することによって、ロックアップピストン４８を開放方向に移動させることができ、ロックアップクラッチ２９を開放状態に切り換えることが可能となる。つまり、締結圧室５０に供給されるクラッチ作動油を調圧することによって、ロックアップクラッチ２９を締結状態と開放状態とに切り換えることが可能となり、ロックアップクラッチ２９の締結力はクラッチ作動油とコンバータ作動油との圧力差に応じて定められることになる。

続いて、トルクコンバータ１２に供給されるコンバータ作動油やクラッチ作動油の供給経路について説明する。なお、コンバータ作動油とクラッチ作動油とは１つのオイルポンプ４１から吐出される作動油であるが、その機能および供給経路が異なるため便宜的に名称を分けて記載している。まず、油圧制御系にはライン圧供給源５１が設けられており、このライン圧供給源５１にはオイルポンプ４１からの作動油が図示しないライン圧制御弁を介して供給される。コンバータ室２８に対するコンバータ作動油の供給状態を制御するため、ライン圧供給源５１とコンバータ室２８との間には潤滑圧制御弁５２および油路切換弁５３が設けられており、潤滑圧制御弁５２を介して所定圧力に減圧されたコンバータ作動油は、油路切換弁５３を介してコンバータ室２８に供給された後に、再び油路切換弁５３を介してオイルパンに排出されるようになっている。つまり、トルクコンバータ１２に供給されるコンバータ作動油は、オイルポンプ４１とコンバータ室２８との間で循環することになる。

油路切換弁５３からコンバータ室２８にコンバータ作動油を供給するため、ミッションケース２０のスリーブ部２０ａとこれの内側に通される変速入力軸２６との間には、スリーブ部２０ａの供給ポート等を介してコンバータ室２８に連通する第１供給油路６１が形成されており、この供給油路６１には供給油路６１ａを介して油路切換弁５３からコンバータ作動油が供給されている。また、コンバータ作動油の供給量を制御するため、潤滑圧制御弁５２と油路切換弁５３との間には第２供給油路６２とこの油路６２よりも流路抵抗の大きな第３供給油路６３とが設けられており、供給油路６１ａ，６２，６３の連通状態は油路切換弁５３を介して切り換えられる。このように供給路切換弁として機能する油路切換弁５３は２位置切換弁となっており、供給油路６２から供給油路６１にコンバータ作動油を案内するロックアップ締結位置と、供給油路６３から供給油路６１にコンバータ作動油を案内するロックアップ開放位置とに切り換えられる。電磁弁ＳＯＬ１からパイロット圧を出力することによって、油路切換弁５３を図示するロックアップ開放位置からロックアップ締結位置に切り換えるようにすると、供給経路の流路抵抗が増大するためコンバータ作動油の供給量を引き下げることが可能となる。なお、電磁弁ＳＯＬ１はオンオフソレノイドバルブとなっており、ソレノイドに対して通電することによってパイロット圧が出力される一方、ソレノイドに対する通電を遮断することによってパイロット圧も遮断されるようになっている。

また、油路切換弁５３を介してコンバータ作動油をオイルパンに排出するため、変速入力軸２６にはタービンハブ４２の排出ポートを介してコンバータ室２８に連通する第１排出油路７１が形成されており、この排出油路７１には排出油路７１ａを介して油路切換弁５３が接続されている。さらに、コンバータ作動油の排出量を制御するため、排出油路７１ａが接続される油路切換弁５３には、第２排出油路７２とこの油路７２よりも流路抵抗の小さな第３排出油路７３とが接続されており、排出油路７１ａ，７２，７３の連通状態は油路切換弁５３を介して切り換えられる。このように排出路切換弁として機能する油路切換弁５３を、ロックアップ締結位置に切り換えることにより、排出油路７１ａから排出油路７３にコンバータ作動油が案内される一方、ロックアップ開放位置に切り換えることにより、排出油路７１ａから供給油路６２にコンバータ作動油が案内されることになる。つまり、電磁弁ＳＯＬ１からパイロット圧を出力することによって、油路切換弁５３を図示するロックアップ開放位置からロックアップ締結位置に切り換えるようにすると、排出経路の流路抵抗が減少するためコンバータ作動油の排出量を引き上げることが可能となる。なお、排出油路７２には熱交換器であるオイルクーラ７４が接続されており、このオイルクーラ７４を設けることにより排出油路７２の流路抵抗は排出油路７３よりも大きく設定されている。

続いて、クラッチ作動油の供給経路について説明する。ロックアップピストン４８の締結圧室５０にクラッチ作動油を供給制御するため、変速入力軸２６には締結圧室５０に開口するクラッチ油路８０が形成されており、このクラッチ油路８０にはクラッチ圧制御弁８１およびロックアップ制御弁８２を介してクラッチ作動油が供給されている。ロックアップ制御弁８２は圧力制御弁となっており、電磁弁ＳＯＬ２からのパイロット圧に基づきクラッチ作動油を調圧することが可能となっている。また、電磁弁ＳＯＬ２はデューティソレノイドバルブとなっており、電磁弁ＳＯＬ２のデューティ比を１００％に制御することによってクラッチ作動油は最大圧力に調圧され、ロックアップクラッチ２９は締結状態に切り換えられる。一方、電磁弁ＳＯＬ２のデューティ比を０％に制御することによってクラッチ作動油は最低圧力に調圧され、ロックアップクラッチ２９は開放状態に切り換えられることになる。なお、電磁弁ＳＯＬ２のデューティ比を０％から１００％の間で制御することにより、クラッチ作動油を自在に調圧することができるため、ロックアップクラッチ２９をスリップ状態に制御することが可能となる。また、クラッチ圧制御弁８１を介して所定圧力に減圧された作動油は、ロックアップ制御弁８２に供給されるとともに変速機構３０内のクラッチやブレーキに対しても供給されている。

前述した油路切換弁５３やロックアップ制御弁８２を制御するため、電磁弁ＳＯＬ１，ＳＯＬ２に対して制御信号を出力する制御ユニット８３が設けられている。クラッチ制御手段として機能する制御ユニット８３は、図示しないマイクロプロセッサ(ＣＰＵ)を備えており、このＣＰＵにはバスラインを介してＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートが接続される。ＲＯＭには制御プログラムや各種マップデータなどが格納され、ＲＡＭにはＣＰＵで演算処理したデータが一時的に格納されており、Ｉ／Ｏポートを介してＣＰＵには各種センサから車両状態を示す検出信号が入力されている。なお、制御ユニット８３に入力される検出信号としては、エンジン回転数、エンジントルク、車速、スロットル開度などがある。

以下、ロックアップクラッチ２９を締結状態と開放状態とに切り換えるロックアップ制御について説明する。制御ユニット８３は、エンジン回転数、エンジントルク、車速、スロットル開度などに基づいて、車両の走行状態がロックアップ領域であるか否かを判定する。ロックアップ領域である場合には、制御ユニット８３から電磁弁ＳＯＬ１に対して通電がなされるとともに、電磁弁ＳＯＬ２に対するデューティ比が１００％に向けて徐々に引き上げられる。電磁弁ＳＯＬ１に対して通電を施すことにより、油路切換弁５３はロックアップ開放位置からロックアップ締結位置に切り換えられるため、コンバータ作動油の供給量が引き下げられる一方、コンバータ作動油の排出量が引き上げられ、コンバータ室２８の圧力は低下することになる。また、電磁弁ＳＯＬ２に対するデューティ比を高めることにより、締結圧室５０に供給されるクラッチ作動油は、ロックアップ制御弁８２を介して徐々に引き上げられるため、ロックアップクラッチ２９は滑らかに締結状態に切り換えられる。つまり、ロックアップクラッチ２９を締結する際には、ロックアップピストン４８を開放方向に付勢する推力が低下するため、締結圧室５０に供給するクラッチ作動油の圧力を低く設定することが可能となる。これにより、オイルポンプ４１の吐出圧を引き下げることができるため、オイルポンプ４１を駆動するエンジン１３にかかる負荷を軽減することができ、延いてはエンジン１３の燃費性能を高めることが可能となる。

一方、ロックアップ領域から外れている場合には、制御ユニット８３から電磁弁ＳＯＬ１に対する通電が遮断されるとともに、電磁弁ＳＯＬ２に対するデューティ比が０％に向けて徐々に引き下げられる。電磁弁ＳＯＬ１に対する通電を遮断することにより、油路切換弁５３はロックアップ締結位置からロックアップ開放位置に切り換えられるため、コンバータ作動油の供給量が引き上げられる一方、コンバータ作動油の排出量が引き下げられ、コンバータ室２８の圧力は上昇することになる。また、電磁弁ＳＯＬ２に対するデューティ比を引き下げることにより、締結圧室５０に供給されるクラッチ作動油は、ロックアップ制御弁８２を介して徐々に引き下げられるため、ロックアップクラッチ２９は滑らかに開放状態に切り換えられる。つまり、ロックアップクラッチ２９を開放する際には、ロックアップピストン４８を開放方向に付勢する推力が増大するため、ロックアップクラッチ２９を開放状態に確実に切り換えることが可能となる。また、クラッチ開放時には、トルクコンバータ１２の作動に伴ってコンバータ作動油の温度が上昇することになるが、コンバータ作動油は排出油路７２からオイルクーラ７４を介して排出されるため、コンバータ作動油を所定の温度範囲内に冷却することが可能となる。

ここで、図４(Ａ)はロックアップクラッチ２９の締結時における作動油の供給状態を示す概略図であり、(Ｂ)はロックアップクラッチ２９の開放時における作動油の供給状態を示す概略図である。これまで説明したように、ロックアップクラッチ２９を締結する場合には、図４(Ａ)に示すように、コンバータ作動油の供給量が供給油路６３を介して引き下げられる一方、コンバータ作動油の排出量が排出油路７３を介して引き上げられるため、コンバータ室２８内の圧力を引き下げることが可能となる。これにより、ロックアップクラッチ２９を締結するために必要なクラッチ作動油の圧力を低く設定することができ、エンジン１３にかかる負荷を軽減することが可能となる。また、ロックアップクラッチ２９を開放する場合には、図４(Ｂ)に示すように、コンバータ作動油の供給量が供給油路６２を介して引き上げられる一方、コンバータ作動油の排出量が排出油路７２およびオイルクーラ７４を介して引き下げられるため、コンバータ室２８内の圧力を引き上げることが可能となる。これにより、ロックアップクラッチ２９を確実に開放することができるとともに、トルクコンバータ１２の作動に伴うコンバータ作動油の温度上昇を抑制することができる。

なお、図５は電磁弁ＳＯＬ１，ＳＯＬ２の制御過程を示す説明図であり、(Ａ)は発進時における制御過程を示し、(Ｂ)〜(Ｄ)は停車時における制御過程を示している。まず、図５(Ａ)に示すように、ロックアップクラッチ２９が開放される停車状態にあっては、電磁弁ＳＯＬ１に対する通電が遮断されるとともに、電磁弁ＳＯＬ２のデューティ比は０％に制御されている。この停車状態からアクセルペダルを踏み込んで車両を加速させると、電磁弁ＳＯＬ２のデューティ比が１００％に向けて引き上げられた後に、電磁弁ＳＯＬ１に対して通電が開始されることになり、ロックアップクラッチ２９は締結状態に切り換えられることになる。そして、電磁弁ＳＯＬ２のデューティ比を０％〜１００％の間で制御することにより、走行状態に応じてロックアップクラッチ２９の締結力が自在に制御されるようになっている。また、図５(Ｂ)〜(Ｄ)に示すように、電磁弁ＳＯＬ１に対して通電がなされる走行状態や、電磁弁ＳＯＬ２のデューティ比が１００％に制御される走行状態から、ブレーキペダルを踏み込んで車両を減速させると、電磁弁ＳＯＬ１に対する通電が遮断されるとともに、電磁弁ＳＯＬ２のデューティ比が０％に制御されることにより、ロックアップクラッチ２９が開放されるようになっている。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、図示する場合には、エンジン１３とモータジェネレータ１４とを備えるパワーユニット１１に、本発明のトルクコンバータ１２を組み込むようにしているが、これに限られることはなく、動力源としてエンジン１３のみを備えるパワーユニットに、本発明のトルクコンバータ１２を組み込むようにしても良い。また、図示する場合には、トルクコンバータ１２に多板式のロックアップクラッチ２９が組み込まれているが、これに限られることはなく、単板式のロックアップクラッチを組み込むようにしても良い。

ハイブリッド車両を示す概略図である。ハイブリッド車両に搭載されるパワーユニットを示すスケルトン図である。トルクコンバータとこれの油圧制御系とを示す説明図である。 (Ａ)はロックアップクラッチの締結時における作動油の供給状態を示す概略図であり、(Ｂ)はロックアップクラッチの開放時における作動油の供給状態を示す概略図である。電磁弁の制御過程を示す説明図であり、(Ａ)は発進時における制御過程を示し、(Ｂ)〜(Ｄ)は停車時における制御過程を示している。

符号の説明

１２トルクコンバータ
１３エンジン
２４フロントカバー
２５ポンプインペラ
２６変速入力軸
２７タービンランナ
２８コンバータ室
２９ロックアップクラッチ
４１オイルポンプ
４２タービンハブ
４８ロックアップピストン(ピストン部材)
５０締結圧室
５３油路切換弁(排出路切換弁，供給路切換弁)
６１供給油路(第１供給油路)
６２供給油路(第２供給油路)
６３供給油路(第３供給油路)
７１排出油路(第１排出油路)
７２排出油路(第２排出油路)
７３排出油路(第３排出油路)
７４オイルクーラ
８３制御ユニット(クラッチ制御手段)

Claims

エンジンに駆動されるフロントカバーに取り付けられ、前記フロントカバーとともにコンバータ室を区画するポンプインペラと、前記ポンプインペラに対向して前記コンバータ室に収容され、タービンハブを介して変速入力軸に連結されるタービンランナとを備え、前記コンバータ室に供給されるコンバータ作動油を介して前記ポンプインペラから前記タービンランナに動力を伝達するトルクコンバータであって、
前記フロントカバーと前記タービンハブとの間に設けられ、ピストン部材の進退移動によって前記フロントカバーと前記タービンハブとを直結する締結状態と切断する開放状態とに切り換えられるロックアップクラッチと、
前記フロントカバーと前記ピストン部材との間に区画される締結圧室にクラッチ作動油を供給することにより、前記コンバータ室内のコンバータ作動油に抗して前記ピストン部材を締結方向に移動させ、前記ロックアップクラッチを締結状態に切り換えるクラッチ制御手段と、
前記コンバータ室からコンバータ作動油を排出する第１排出油路に接続され、クラッチ開放時には前記第１排出油路を第２排出油路に連通させる一方、クラッチ締結時には前記第１排出油路を前記第２排出油路よりも流路抵抗の小さな第３排出油路に連通させる排出路切換弁とを有し、
前記ピストン部材を締結方向に移動させるクラッチ締結時には、コンバータ作動油の排出経路を前記第２排出油路から前記第３排出油路に切り換えることにより、前記コンバータ室の圧力を引き下げることを特徴とするトルクコンバータ。
請求項１記載のトルクコンバータにおいて、クラッチ開放時にコンバータ作動油を排出する前記第２排出油路にはオイルクーラが接続されることを特徴とするトルクコンバータ。
請求項１または２記載のトルクコンバータにおいて、
前記コンバータ室にコンバータ作動油を供給する第１供給油路に接続され、クラッチ開放時には前記第１供給油路に第２供給油路を連通させる一方、クラッチ締結時には前記第１供給油路に前記第２供給油路よりも流路抵抗の大きな第３供給油路に連通させる供給路切換弁を有し、
前記ピストン部材を締結方向に移動させるクラッチ締結時には、コンバータ作動油の供給経路を前記第２供給油路から前記第３供給油路に切り換えることにより、前記コンバータ室の圧力を引き下げることを特徴とするトルクコンバータ。
請求項３記載のトルクコンバータにおいて、前記排出路切換弁と前記供給路切換弁とは一体に形成されることを特徴とするトルクコンバータ。
請求項１〜４のいずれか１項に記載のトルクコンバータにおいて、前記締結圧室に向けてクラッチ作動油を吐出するオイルポンプは前記エンジンに駆動されることを特徴とするトルクコンバータ。