JP2007170499A - Automatic transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動変速機に関し、特に、多板クラッチ機構のクラッチプレートの温度検出技術に関するものである。 The present invention relates to an automatic transmission, and more particularly to a temperature detection technique for a clutch plate of a multi-plate clutch mechanism.
一般に自動変速機においては、各変速段のギヤ比を得る複数組のプラネタリギヤが用いられる。また、各変速段の少なくとも一部の切り換えには、各組の遊星歯車の回転要素(サンギヤ、リングギヤ、キャリア)間の締結を行なう多板クラッチ機構が用いられる。ここで、多板クラッチ機構のクラッチプレートは締結時や開放途中に摩擦により発熱する。発熱量が高くなると、クラッチプレートの摺動部分に設けられたフェーシング材の焼き付きを生じ、締結時に十分な締結力が得られなくなる。 In general, in an automatic transmission, a plurality of sets of planetary gears for obtaining a gear ratio of each gear stage are used. Further, for switching at least a part of each gear stage, a multi-plate clutch mechanism that performs fastening between rotating elements (sun gear, ring gear, carrier) of each set of planetary gears is used. Here, the clutch plate of the multi-plate clutch mechanism generates heat due to friction during fastening or during release. When the heat generation amount is high, the facing material provided in the sliding portion of the clutch plate is seized, and a sufficient fastening force cannot be obtained at the time of fastening.
そこで、自動変速機内に供給する潤滑油の油温を検出し、油温各変速段の切り換え時の変速時間を変更する制御が提案されている(特許文献1)。特許文献1には油温が高い場合はクラッチプレートの発熱量が高くなり易いことに着目し、変速時間を短くすることが開示されている。また、潤滑油の油温は油圧回路内に油温センサを設けることで検出することが開示されている。
In view of this, there has been proposed a control for detecting the temperature of lubricating oil supplied into the automatic transmission and changing the shift time when the oil temperature is changed (Patent Document 1).
しかし、特許文献1のものは油圧回路内の油温を検出してクラッチプレートの温度を推定するものであり、油圧回路内の潤滑油は自動変速機の各部位を循環したものであるから、クラッチプレートの温度の検出精度が必ずしも高くない。
However, the thing of
従って、本発明の目的は、クラッチプレートの温度の検出精度を向上することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to improve the detection accuracy of the temperature of the clutch plate.
本発明によれば、クラッチドラムと、該クラッチドラムの内方に設けられたクラッチハブと、前記クラッチドラムの周壁と前記クラッチハブの周壁との間において前記クラッチドラム及び前記クラッチハブの回転軸方向に列設された複数のクラッチプレートと、を有する多板クラッチ機構と、前記クラッチプレートの内方側から前記クラッチプレートへ潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、を備えた自動変速機において、前記クラッチドラムの前記周壁に形成され、前記潤滑油を径方向に排出させる排出口と、前記クラッチドラムの前記周壁の外方に設けられ、前記排出口から排出される前記潤滑油の油温を検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする自動変速機が提供される。 According to the present invention, the clutch drum, the clutch hub provided inside the clutch drum, and the rotational direction of the clutch drum and the clutch hub between the peripheral wall of the clutch drum and the peripheral wall of the clutch hub. In an automatic transmission comprising a multi-plate clutch mechanism having a plurality of clutch plates arranged in a row, and a lubricant supply means for supplying lubricant to the clutch plate from the inner side of the clutch plate, A discharge port that is formed in the peripheral wall of the clutch drum and discharges the lubricating oil in a radial direction, and an oil temperature of the lubricating oil that is provided outside the peripheral wall of the clutch drum and is discharged from the discharge port. An automatic transmission comprising a detecting means for detecting is provided.
本発明の自動変速機によれば、前記検出手段は前記排出口から排出される潤滑油の油温を検出する。前記排出口から排出される潤滑油は前記クラッチプレートを経由したものとなるため、その油温は前記クラッチプレートの温度と略一致する。従って、前記クラッチプレートの温度の検出精度を向上することができる。 According to the automatic transmission of the present invention, the detecting means detects the temperature of the lubricating oil discharged from the discharge port. Since the lubricating oil discharged from the discharge port passes through the clutch plate, the oil temperature substantially coincides with the temperature of the clutch plate. Therefore, the detection accuracy of the temperature of the clutch plate can be improved.
本発明においては、更に、前記検出手段を支持する支持部材を備え、前記支持部材は、前記クラッチドラムを収納する前記自動変速機の変速機ケースのうち、前記クラッチドラムの前記周壁の外側表面に対峙する部分に固定される固定部と、前記固定部から前記外側表面へ向けて延び、その先端に前記検出手段が配設される延設部と、を備えた構成を採用できる。この構成によれば、前記検出手段を前記排出口に、より近接した位置に安定して配置することができ、前記クラッチプレートの温度の検出精度を向上することができる。 The present invention further includes a support member that supports the detection means, and the support member is provided on an outer surface of the peripheral wall of the clutch drum in a transmission case of the automatic transmission that houses the clutch drum. It is possible to adopt a configuration including a fixing portion fixed to a facing portion, and an extending portion extending from the fixing portion toward the outer surface and having the detection means disposed at the tip thereof. According to this configuration, the detection means can be stably disposed at a position closer to the discharge port, and the temperature detection accuracy of the clutch plate can be improved.
また、本発明においては、前記排出口が、前記クラッチプレートの列設領域のうち、前記回転軸方向の中央部分に形成されている構成を採用することができる。クラッチプレートの発熱量が全体的に高い場合、複数枚のクラッチプレートの温度分布は必ずしも一様ではなく、回転軸方向の両端側に位置するクラッチプレートに比較して中央側に位置するクラッチプレートは相対的に高温になり易い。これは、回転軸方向の両端側に位置するクラッチプレートに比較して中央側に位置するクラッチプレートは相対的に放熱性が悪いためである。上記構成によれば、中央側に位置するクラッチプレートを経由した前記潤滑油が前記排出口から排出され、前記検出手段がその潤滑油の温度を検出するので、複数枚のクラッチプレートの温度分布が一様でない場合に最も高温となるクラッチプレートの温度を検出することができる。 Moreover, in this invention, the said discharge port can employ | adopt the structure currently formed in the center part of the said rotating shaft direction among the arrangement | sequence areas of the said clutch plate. When the amount of heat generated by the clutch plate is high as a whole, the temperature distribution of the plurality of clutch plates is not necessarily uniform, and the clutch plate located at the center side compared to the clutch plates located at both ends in the rotation axis direction is It tends to be relatively hot. This is because the clutch plate located on the center side is relatively poor in heat dissipation compared to the clutch plates located on both ends in the rotation axis direction. According to the above configuration, the lubricating oil that has passed through the clutch plate located on the center side is discharged from the discharge port, and the detection means detects the temperature of the lubricating oil, so that the temperature distribution of the plurality of clutch plates is If the temperature is not uniform, the temperature of the clutch plate that is the highest temperature can be detected.
また、本発明においては、前記多板クラッチ機構は、前記検出手段により検出された油温に応じてその動作が制御される構成を採用することができる。この構成によれば、前記検出手段により検出された油温に基づき前記多板クラッチ機構を制御することで、前記多板クラッチ機構の動作の信頼性を向上できる。 In the present invention, the multi-plate clutch mechanism may employ a configuration in which the operation is controlled in accordance with the oil temperature detected by the detection means. According to this configuration, the operation reliability of the multi-plate clutch mechanism can be improved by controlling the multi-plate clutch mechanism based on the oil temperature detected by the detection means.
また、本発明においては、前記検出手段により検出された油温の情報を、前記自動変速機が連結されるエンジンの制御部へ送信する送信手段を設けた構成を採用できる。この構成によれば、前記検出手段により検出された油温に基づくエンジン制御を可能とする。 Further, in the present invention, it is possible to employ a configuration in which transmission means for transmitting the oil temperature information detected by the detection means to a control unit of an engine to which the automatic transmission is connected is provided. According to this configuration, engine control based on the oil temperature detected by the detection means is enabled.
以上述べた通り、本発明によれば、クラッチプレートの温度の検出精度を向上することができる。 As described above, according to the present invention, the accuracy of detecting the temperature of the clutch plate can be improved.
図1は本発明の一実施形態に係る自動変速機Aの要部断面図である。自動変速機Aはその外壁を構成する変速機ケース1を有し、その端部にはトルクコンバータ室2が形成されている。トルクコンバータ室2にはポンプインペラ2aを含む不図示のトルクコンバータが配設される。ポンプインペラ2aにはエンジンの出力が入力される。ポンプインペラ2aにはオイルポンプ3が連結されており、オイルポンプ3はポンプインペラ2aの回転力により潤滑油を圧送する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of an automatic transmission A according to an embodiment of the present invention. The automatic transmission A has a
トルクコンバータはポンプインペラ2aに対峙するタービンを有し、タービンにはタービンシャフト4が連結される。タービンシャフト4はタービンの回転力により回転する。図1において線L1はタービンシャフト4の軸線を示しており、タービンシャフト4はその上半分の部分が図示されている。タービンシャフト4内には潤滑油の油路4aが形成されており、オイルポンプ3から油圧制御装置を経由して圧送される潤滑油は油路4aから変速機ケース1内へ吐出される。
The torque converter has a turbine facing the
自動変速機Aは、タービンシャフト4の回りに配設され、変速機ケース1に内包されたプラネタリギヤ10を有する。プラネタリギヤ10はリングギヤ11と、サンギヤ12と、リングギヤ11の内歯とサンギヤ12の外歯に噛合するピニオン13と、を備える。リングギヤ11は連結部材11aを介してタービンシャフト4に連結されており、タービンシャフト4と共に線L1回りに回転する。サンギヤ12は変速機ケース1に固定されている。サンギヤ12はタービンシャフト4に遊嵌され、線L1回りに回転自在に配設されている。ピニオン13にはキャリア14が回転自在に支持されており、キャリア14は線L1回りに回転自在に配設されている。
The automatic transmission A has a
自動変速機Aは、また、タービンシャフト4の回りに配設され、変速機ケース1に内包された多板クラッチ機構20を備える。多板クラッチ機構20はクラッチドラム21と、クラッチドラム21の内方に設けられたクラッチハブ22と、を備える。クラッチドラム21とクラッチハブ22とはタービンシャフト4周りに回転自在に配設されており、その回転軸方向は線L1方向である。クラッチドラム21はキャリア14に連結されており、キャリア14の回転に従って回転する。クラッチハブ22は後続のプラネタリギヤ(不図示)の回転要素に連結されている。
The automatic transmission A also includes a
クラッチドラム21の周壁21aとクラッチハブ22の周壁22aとの間には、クラッチドラム21及びクラッチハブ22の回転軸方向(線L1方向)に列設された複数のクラッチプレート23、24が配設されている。クラッチプレート23は4枚設けられており、いずれもクラッチドラム21に保持されている。クラッチプレート24も4枚設けられており、いずれもクラッチハブ22に保持されている。図1において右端のクラッチプレート23の右側方には皿バネ25が設けられている。また、左端のクラッチプレート23の左側方にはクラッチプレート23、24の移動を規制するリテーニングリング26、リテーナ27が設けられている。
Between the
皿バネ25にはピストン部材28の一部が当接している。ピストン部材28は線L1方向に摺動可能に設けられており、タービンシャフト4から供給される潤滑油を作動油として図1の左方向に移動し、スプリング28aの付勢により図1の右方向に移動する。しかして、ピストン部材28が図1の左方向に移動すると、皿バネ25を介してクラッチプレート23、24がピストン部材28に押圧され、ピストン部材28とリテーニングリング26との間で挟持されて締結状態となる。この締結状態はピストン部材28が図1の右方向に移動することで解除される。
A part of the
なお、タービンシャフト4から供給される潤滑油の一部は、クラッチプレート23、24の内方側からクラッチプレート23、24に供給される。図1における矢印はクラッチプレート23、24への潤滑油の供給経路の例を示しており、オイルポンプ3並びに油路4aを含む油路は、クラッチプレート23、24の内方側からクラッチプレート23、24へ潤滑油を供給する潤滑油供給手段として機能する。供給される潤滑油はクラッチプレート23、24の冷却媒体として機能する。
A part of the lubricating oil supplied from the
ここで、本実施形態では、クラッチドラム21の周壁21aに排出口21bが複数箇所設けられている。排出口21bはクラッチプレート23、24に供給された潤滑油を径方向(クラッチドラム21の外方)へ排出するための開口部である。
Here, in the present embodiment, a plurality of
自動変速機Aにはクラッチプレート23、24に供給された潤滑油の油温を検出する温度検出ユニット30が配設されている。温度検出ユニット30は変速機ケース1のうち、クラッチドラム21の周壁21aの外側表面に対峙する部分1aに固定されている。図2は温度検出ユニット30(一部破断)の周辺の拡大図である。図2の矢印はクラッチプレート23、24周辺における潤滑油の移動経路の例を示している。温度検出ユニット30は、クラッチドラム21の周壁21aの外方に設けられ、排出口21bから排出される潤滑油の油温を検出する温度センサ33と、温度センサ33を支持する支持部材31と、を備える。
The automatic transmission A is provided with a
温度センサ33は本実施形態の場合、温度を電気信号に変換するセンサであり、例えば熱電対、サーミスタ等が挙げられる。支持部材31はその中心に穴が形成された筒状をなし、変速機ケース1の部分1aに固定される固定部31aと、固定部31aからクラッチドラム21の周壁21aの外側表面へ向けて延びる延設部31bと、を有する。固定部31aは変速機ケース1の部分1aを貫通しており、ネジ締結或いは接着剤等により部分1aに固定される。支持部材31の中心の穴のうち、延設部31bの先端の部分に温度センサ33が配設されている。穴の残りの部分は温度センサ33の信号線が通過しており、また、樹脂材32により埋められている。
In the case of this embodiment, the
しかして、本実施形態では温度センサ33が排出口21bから排出される潤滑油の油温を検出する。排出口21bから排出される潤滑油はクラッチプレート23、24を経由したものとなるため、その油温はクラッチプレート23、24の温度と略一致する。従って、クラッチプレート23、24の温度の検出精度を向上することができる。
Therefore, in this embodiment, the
また、温度センサ33を変速機ケース1に支持部材31で支持することで、排出口21bに、より近接した位置に安定して配置することができる。このため、排出口21bから排出された直後の潤滑油の油温を検出することができ、クラッチプレート23、24の温度の検出精度を向上することができる。
Further, by supporting the
ここで、クラッチプレート23、24の発熱量が全体的に高い場合、複数枚のクラッチプレート23、24の温度分布は必ずしも一様ではなく、線L1方向の両端側に位置するクラッチプレート23、24に比較して中央側に位置するクラッチプレート23、24は相対的に高温になり易い。これは、両端側に位置するクラッチプレート23、24に比較して中央側に位置するクラッチプレート23、24は相対的に放熱性が悪いためである。
Here, when the amount of heat generated by the
本実施形態では、排出口21bがクラッチプレート23、24の列設領域Sのうち、線L1(図1)方向の中央部分Scに少なくとも設けられており、温度センサ33は中央部分Scに設けられた排出口21bに対峙した位置に配設されている。この構成によれば、中央側に位置するクラッチプレート23、24を経由した潤滑油が中央部分Scの排出口21bから排出され、温度センサ33がその潤滑油の温度を検出するので、複数枚のクラッチプレート23、24の温度分布が一様でない場合に最も高温となる、中央側のクラッチプレート23、24の温度を検出することができる。
In the present embodiment, the
次に、温度センサ33の検出結果に基づく制御についてについて説明する。図3は自動変速機Aの制御ユニット50の構成を示すブロック図である。制御ユニット50はCPU51と、CPU51が実行する制御プログラムを記憶したEEPROM52と、CPU51の演算結果等を記憶するRAM53と、外部デバイスに対するインターフェースとして機能する入出力インターフェース(I/OIF)54と、エンジンの制御ユニット(ECU)に対する通信インターフェース(通信IF)55と、を備える。
Next, control based on the detection result of the
I/OIF54には自動変速機Aが搭載される車両に設けられる各種のセンサ、自動変速機Aの油圧系統を制御する各種の制御弁が接続されている。制御弁には多板クラッチ機構20の動作を制御する制御弁(ピストン28への作動油の供給・遮断)も含まれる。また、センサには温度センサ33も含まれる。CPU51はI/OIF54を介して得られる各種のセンサの検知結果、ECUからのエンジン制御状態等の情報、に基づいて各制御弁を制御する。
Connected to the I /
多板クラッチ機構20の動作の制御の例としては、温度センサ33により検出された油温に応じて変速時間を変化させることが挙げられる。例えば、油温が予め定めた閾値よりも高い場合はクラッチプレート23、24の発熱量が大であるとして、当該発熱量がより少なくなる制御、例えば、クラッチプレート23、24のスリップ制御時間を通常よりも短縮し、早期に完全締結又は完全解放する。このような制御により多板クラッチ機構20の動作の信頼性を向上できる。
As an example of control of the operation of the multi-plate
また、制御ユニット50が通信IF55を備えたことにより、温度センサ33が検出した油温の情報をECUへ送信することができる(送信手段)。ECUは受信した油温の情報に基づいてエンジントルクの制御を行なうことができる。例えば、油温が予め定めた閾値よりも高い場合は、クラッチプレート23、24の発熱量が大であるとして、エンジントルクを低減する制御を行なう。これによりクラッチプレート23、24の発熱量をエンジン制御においても低減できる。
In addition, since the
A 自動変速機
1 変速機ケース
10 プラネタリギヤ
20 多板クラッチ機構
21 クラッチドラム
21b 排出口
22 クラッチハブ
23、24 クラッチプレート
30 温度検出ユニット
33 温度センサ
50 制御ユニット
A
Claims (5)
前記クラッチプレートの内方側から前記クラッチプレートへ潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、
を備えた自動変速機において、
前記クラッチドラムの前記周壁に形成され、前記潤滑油を径方向に排出させる排出口と、
前記クラッチドラムの前記周壁の外方に設けられ、前記排出口から排出される前記潤滑油の油温を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする自動変速機。 A plurality of clutch drums, a clutch hub provided inward of the clutch drum, and a plurality of rows arranged in the direction of the rotation axis of the clutch drum and the clutch hub between the peripheral wall of the clutch drum and the peripheral wall of the clutch hub A multi-plate clutch mechanism having a clutch plate,
Lubricating oil supply means for supplying lubricating oil to the clutch plate from the inner side of the clutch plate;
In an automatic transmission with
A discharge port formed in the peripheral wall of the clutch drum and configured to discharge the lubricating oil in a radial direction;
Detecting means provided outside the peripheral wall of the clutch drum for detecting the temperature of the lubricating oil discharged from the discharge port;
An automatic transmission characterized by comprising:
前記検出手段を支持する支持部材を備え、
前記支持部材は、
前記クラッチドラムを収納する前記自動変速機の変速機ケースのうち、前記クラッチドラムの前記周壁の外側表面に対峙する部分に固定される固定部と、
前記固定部から前記外側表面へ向けて延び、その先端に前記検出手段が配設される延設部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の自動変速機。 Furthermore,
A support member for supporting the detection means;
The support member is
Of the transmission case of the automatic transmission that houses the clutch drum, a fixed portion that is fixed to a portion facing the outer surface of the peripheral wall of the clutch drum;
An extending portion extending from the fixed portion toward the outer surface, and having the detection means disposed at a tip thereof;
The automatic transmission according to claim 1, further comprising:
前記クラッチプレートの列設領域のうち、前記回転軸方向の中央部分に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動変速機。 The outlet is
3. The automatic transmission according to claim 1, wherein the automatic transmission is formed at a central portion in the direction of the rotation axis in an arrangement region of the clutch plates.
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