JP2008151291A - 流体伝動装置およびこれが組み込まれた車両の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの出力トルク変動に伴って発生するダンパ装置にヒステリシスを与える場合、車両の運転状態に応じて変更できることが望まれる。
【解決手段】入力側回転要素Ａと、タービンハブ１５を含む出力側回転要素Ｂと、出力側回転要素Ｂに連結されるロックアップピストン１７を含むロックアップクラッチ装置Ｃと、ロックアップピストン１７に連結されるドライブプレート３１およびタービンハブ１５に連結されるドリブンプレート３２に跨がって配設され、これらの相対回転に伴って弾性変形するコイルばね３３を含むダンパ装置Ｄとを有する本発明のトルクコンバータ１０は、一端側がロックアップピストン１７に連結される圧縮ばね部材３５と、この圧縮ばね部材３５の他端側に装着されてドリブンプレート３２に押し当たり、ドリブンプレート３２との相対回転に伴ってドリブンプレート３２に摺接する摩擦部材３４とを具える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロックアップクラッチ装置およびダンパ装置を有する流体伝動装置ならびにこの流体伝動装置が組み込まれた車両の運転制御装置に関する。

機関と変速機との間に組み込まれるトルクコンバータなどの流体伝動装置は、機関のトルク変動などを緩和して変速機側に伝達することができる反面、流体を介在させることによる損失が発生し、燃費の低下を招来するという欠点を持つ。このため、トルク変動の少ない機関の高回転領域において、入力側回転要素と出力側回転要素とを一体的に接続し得るロックアップクラッチ装置を流体伝動装置に組み込むことが一般的に行われている。このような流体伝動装置において、ロックアップクラッチ装置により入力側回転要素と出力側回転要素とを直結状態にした場合、入力部材のトルク変動に伴う振動が出力側回転要素に伝わり、車両などにおいては乗り心地が悪化する懸念がある。このため、ロックアップクラッチ装置と出力側回転要素との間にダンパ装置を組み込み、入力側回転要素にて発生するトルク変動が出力側回転要素に伝わらないように配慮している。通常、このダンパ装置は入力側回転要素に対して一体となるロックアップピストンと、変速機などの出力部材に連結される出力側回転要素のタービンハブとの相対回転を許容するため、これらの相対回転方向に沿って弾性変形可能なばね部材を具えている。

このようなロックアップクラッチ装置およびダンパ装置を有する流体伝動装置の一例が特許文献１に開示されている。この特許文献１の流体伝動装置においては、ロックアップクラッチ装置の応答性を良好にするため、ロックアップピストンに内周端部が固定された弾性隔壁部材の外周端部をタービンシェルに対して摺接させている。このため、弾性隔壁部材の弾性力によって、ロックアップピストンとタービンシェルとの間隔が拡がるように付勢された状態となっている。

特開２００４−３６６３４号公報

特許文献１に開示された流体伝動装置においては、ロックアップピストンと一体の弾性隔壁部材がタービンシェルに対して押し付けられた状態となっている。このため、ロックアップクラッチ装置を接続状態に移行させた場合、これらの間に発生する摩擦力により、ダンパ装置の作動、つまりロックアップピストンとタービンシェルとの相対回転にヒステリシスを与えることができる。トルク変動に伴って発生する相対回転にヒステリシスを与えることは、ダンパ装置の共振を抑制する上でも望ましいことである。

しかしながら、特許文献１における弾性隔壁部材は、基本的にタービンシェルに対して積極的に摩擦力を与えるものではなく、車両の運転状態に関して望ましいヒステリシスを有しているものではなかった。

（発明の目的）
本発明の目的は、ロックアップクラッチ装置の接続時に発生するトルク変動に伴って発生する入力側回転要素と出力側回転要素との間の相対回転に望ましいヒステリシスを与えることができる流体伝動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、このような流体伝動装置が組み込まれた車両の運転状態を最適に制御し得る運転制御装置を提供することにある。

本発明の第１の形態は、入力部材が連結される入力側回転要素と、
出力部材が連結されるタービンハブを含む出力側回転要素と、
この出力側回転要素に連結されるロッアップピストンを含み、このロックアップピストンを前記入力側回転要素に対して流体を介さずに一体的に接続し得るロックアップクラッチ装置と、
このロックアップクラッチ装置のロックアップピストンに連結される第１の回転要素と、前記タービンハブに連結される第２の回転要素と、これら第１および第２の回転要素に跨がって配設され、これらの相対回転を許容すると共にこれらの相対回転に伴って弾性変形する弾性変形要素とを含むダンパ装置と、
このダンパ装置の第１の回転要素または前記ロックアップクラッチ装置のロックアップピストンと、当該ダンパ装置の第２の回転要素との間に配される付勢手段と、
この付勢手段に連結されて前記第１の回転要素または前記ロックアップピストンおよび前記第２の回転要素の少なくとも一方に押し当てられ、これらの相対回転に伴って摺接する摩擦部材とを具えたことを特徴とする流体伝動装置にある。

本発明においては、摩擦部材が付勢手段によって第１の回転要素またはロックアップピストンおよび第２の回転要素の少なくとも一方に押し付けられた状態となっている。このため、入力部材にトルク変動が発生してもその変動トルクが小さい場合、第１の回転要素と第２の回転要素との相対回転が摩擦部材と第１の回転要素またはロックアップピストンおよび第２の回転要素の少なくとも一方との間の静止摩擦力により抑制されることとなる。しかしながら、この静止摩擦力よりも大きなトルク変動が生じた場合、第１の回転要素と第２の回転要素とが相対回転し始め、ダンパ装置の弾性変形要素が弾性変形して出力部材側への変動トルクが吸収されることとなる。

本発明の第１の形態による流体伝動装置において、付勢手段の基端側をダンパ装置の第１の回転要素またはロックアップクラッチ装置のロックアップピストンに連結し、この付勢手段の先端側に摩擦部材を取り付け、これによって摩擦部材をダンパ装置の第２の回転要素に対して摺接させることができる。逆に、付勢手段の基端側をダンパ装置の第２の回転要素に連結し、この付勢手段の先端側に摩擦部材を取り付け、これによって摩擦部材をダンパ装置の第１の回転要素またはロックアップクラッチ装置のロックアップピストンに対して摺接させることもできる。あるいは、ダンパ装置の第１の回転要素またはロックアップクラッチ装置のロックアップピストンとダンパ装置の第２の回転要素とに摩擦部材をそれぞれ当接させ、これらの摩擦部材の間に付勢手段を介在させることにより、摩擦部材をダンパ装置の第１の回転要素またはロックアップクラッチ装置のロックアップピストンおよびダンパ装置の第２の回転要素に対して摺接させることも可能である。

本発明の第２の形態は、エンジンが搭載された車両の運転制御装置であって、本発明の第１の形態による流体伝動装置と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、この運転状態検出手段による検出情報に基づいて前記付勢手段による付勢力を変更し得る付勢力制御手段とを具えたことを特徴とするものである。

本発明においては、ロックアップピストンまたは第１の回転要素と第２の回転要素との間に付勢手段を介して摩擦部材が押し付けられた状態となっている。このため、入力部材にトルク変動が発生してもその変動トルクが小さい場合、ロックアップピスントまたは第１の回転要素と第２の回転要素との相対回転が摩擦部材の静止摩擦力により抑制されることとなる。しかしながら、この静止摩擦力よりも大きなトルク変動が生じた場合、ロックアップピストンまたは第１の回転要素と第２の回転要素とが相対回転し始め、ダンパ装置の弾性変形要素が弾性変形して変動トルクが吸収される。この場合、運転状態検出手段が車両の運転状態を検出し、この運転状態検出手段による検出情報に基づいて付勢力制御手段が付勢手段による付勢力を変更する結果、付勢力、つまり摩擦部材の最大静止摩擦力が変わることとなる。これにより、ロックアップピストンまたは第１の回転要素と第２の回転要素とが相対回転し始める変動トルクの大きさも変わり、車両の運転状態に応じたヒステリシスがロックアップピストンまたは第１の回転要素と第２の回転要素との間に与えられる。

本発明の第２の形態による車両の運転制御装置において、付勢力制御手段が第１の回転要素またはロックアップピストンと第２の回転要素との間隔を調整することにより、付勢手段による付勢力を変更し得るものであってよい。この場合、第１の回転要素またはロックアップピストンと第２の回転要素との間隔は、入力側回転要素に対してロックアップピストンを一体的に接続するために供給される係合側液圧を制御することによって調整されるものであってよい。

運転状態検出手段がエンジンの一部の気筒に対する燃料の供給停止に関する情報の検出を含み、エンジンの一部の気筒に対して燃料供給が停止中の場合、付勢力制御手段は、付勢手段による付勢力が大きくなるように制御するものであってよい。

運転状態検出手段がエンジンの回転数の検出を含み、エンジンの回転数が相対的に低い場合、付勢力制御手段は、付勢手段による付勢力が大きくなるように制御することが好ましい。

運転状態検出手段がエンジンの出力トルクの変動幅の検出を含み、エンジンの出力トルクの変動幅が相対的に大きい場合、付勢力制御手段は、付勢手段による付勢力が大きくなるように制御することも可能である。

本発明の第１の形態の流体伝動装置によると、ダンパ装置の第１の回転要素またはロックアップクラッチ装置のロックアップピストンと、ダンパ装置の第２の回転要素との間に付勢手段を配し、付勢手段に連結されて第１の回転要素またはロックアップピストンおよび第２の回転要素の少なくとも一方に押し当てられる摩擦部材を第１の回転要素と第２の回転要素との相対回転に伴って摺接させるようにしたので、付勢手段による押し付け力に応じたヒステリシスをダンパ装置に与えることができる。

また、本発明の車両の運転制御装置によると、本発明による流体伝動装置と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、この運転状態検出手段による検出情報に基づいて付勢手段による付勢力を変更し得る付勢力制御手段とを具えているので、車両の運転状態に応じた望ましいヒステリシスをダンパ装置に与えることができる。

第１の回転要素またはロックアップピストンと第２の回転要素との間隔を調整して付勢手段による付勢力を付勢力制御手段が変更し得る場合、特に、入力側回転要素に対してロックアップピストンを一体的に接続するために供給される係合側液圧を制御することにより、ロックアップピストンを弾性的に撓み変形させ、第１の回転要素またはロックアップピストンと第２の回転要素との間隔を調整することが可能となる。これにより、ロックアップクラッチ装置を作動させるために流体伝動装置に供給される作動液の液圧を調整する油圧制御回路を付勢力制御手段として流用することができる。

運転状態検出手段がエンジンの一部の気筒に対する燃料の供給停止に関する情報の検出を含み、エンジンの一部の気筒に対して燃料供給を停止している場合に付勢手段による付勢力を大きくすることにより、変動幅の大きな出力トルクに対して大きなヒステリシスをダンパ装置に与えることができ、不快な共振を軽減させることが可能となる。

また、運転状態検出手段がエンジンの回転数の検出を含み、エンジンの回転数が相対的に低い場合に付勢手段による付勢力を大きく制御することにより、変動幅の大きな出力トルクに対して大きなヒステリシスをダンパ装置に与えることができ、不快な共振を軽減させることが可能となる。

同様に、運転状態検出手段がエンジンの出力トルクの変動幅の検出を含み、エンジンの出力トルクの変動幅が相対的に大きい場合に付勢手段による付勢力を大きく制御することにより、変動幅の大きな出力トルクに対して大きなヒステリシスをダンパ装置に与えることができ、不快な共振を軽減させることが可能となる。

本発明による車両の運転制御装置を多気筒内燃機関（以下、単にエンジンと呼称する）が搭載された車両に応用した一実施形態について、図１〜図６を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、本発明の精神に帰属する他の任意の技術にも当然応用することができる。

本実施形態におけるエンジンは、車両の運転状態に応じて予め気筒の一部に対する燃料の供給を停止した状態に移行させることができるようにした、いわゆる可変気筒エンジンと呼称されるものである。気筒の一部に対して燃料の供給を停止（以下、これを休筒と呼称する）するのは、燃料の消費を回避して燃費の向上を狙ったものであり、一般的にはエンジンがアイドリング時などの低負荷かつ低回転領域において実施される。この可変気筒エンジンには本発明による流体伝動装置の一実施形態としてのトルクコンバータが組み付けられる。

このような本実施形態におけるトルクコンバータの断面構造（上半分）を図１に示す。本実施形態におけるトルクコンバータ１０は、ポンプインペラ１１およびフロントカバー１２を含む入力側回転要素Ａと、タービンランナ１３およびこのタービンランナ１３にリベット１４を介して一体的に連結されたタービンハブ１５を含む出力側回転要素Ｂと、フロントカバー１２に押し当たる摩擦板１６が外周端部に接合されたロックアップピストン１７を含むロックアップクラッチ装置Ｃと、このロックアップクラッチ装置Ｃのロックアップピストン１７と出力側回転要素Ｂのタービンハブ１５とに跨がって配されるダンパ装置Ｄとを具えている。

上述したポンプインペラ１１は、ブレード１８と、このブレード１８を内側に取り付けた環状のポンプシェル１９とを有する。入力側回転要素Ａは、このポンプインペラ１１以外に、外周縁部にてポンプシェル１９が接合され、入力部材としての図示しないエンジンのクランク軸１にボルト２およびナット３を介して連結される駆動板４の外周部が溶着部５を介して溶接止めされるフロントカバー１２と、ポンプシェル１９の内周縁部に外周縁部が接合されるエクステンションスリーブ２０などをさらに含んでいる。本実施形態では、溶着部５によって駆動板４の外周部を直接フロントカバー１２に接合しているため、駆動板４に対してボルトおよびナットを用いた締結部材が不要となり、そのための取り付けスペースを省略することができる。図１中、駆動板４の位置を変えずに締結部材を取り付けるためのスペースを確保しようとした場合、ポンプシェル１９の位置を二点鎖線で示すようにずらす必要がある。この結果、トルクコンバータ１０の回転軸線１０ａの長手方向（図１中、左右方向）に沿ったトルクコンバータ１０の寸法が大きくなってしまう。この点に関し、本実施形態ではトルクコンバータ１０の回転軸線１０ａの長手方向に沿ったトルクコンバータ１０の寸法を締結部材を用いた従来のものよりもコンパクトにすることができる。このように、本実施形態では駆動板４をフロントカバー１２に溶接止めしているため、軸部２ａがクランク軸１側に突出するボルト２もその頭部２ｂを駆動板４の内周端部に溶接止めしている。つまり、ボルト２の軸部２ａにクランク軸１を通してナット３をねじ込むことにより、駆動板４に対してエンジンのクランク軸１を一体的に連結するようにしている。ボルト２に代えてナット３を駆動板４の内周端部に溶接止めするようにしてもよく、何れの場合においても締結操作をクランク軸１側（図１中、右側）から行うことができるようにしておくことが作業性の点で必要である。

出力側回転要素Ｂのタービンランナ１３は、ポンプインペラ１１と対向するブレード２１と、これらブレード２１を保持するタービンシェル２２とを有する。この出力側回転要素Ｂには、出力部材としての図示しない変速機、例えば複数の遊星歯車装置を用いた自動変速機（ＡＴ）や溝幅を変更可能な一対のプーリとこれらに巻き掛けられる無端ベルトとを用いた無段変速機（ＣＶＴ）の入力軸６が連結される。本実施形態では、タービンハブ１５の内周面に雌スプライン１５ａを形成し、ここに変速機入力軸６の外周面に形成した雄スプライン６ａが嵌合されるようになっている。この出力側回転要素Ｂのタービンハブ１５のボス部１５ｂの内周面には、シールリング２３が圧入され、ボス部１５ｂの内周面と変速機入力軸６の軸端部の外周面との間の隙間をシールしている。また、このタービンハブ１５とフロントカバー１２との間には、トルクコンバータ１０の回転軸線１０ａと平行な方向に沿ったタービンハブ１５の変位を規制するスラスト受け部材２４が組み込まれている。なお、このスラスト受け部材２４には、トルクコンバータ１０の径方向（図１中、上下方向）に沿った自動変速機油またはＣＶＴ油（以下、これらを一括して作動油と呼称する）の通過を許容する図示しない油通路が画成されている。

ロックアップピストン１７の径方向内側端には、タービンハブ１５側に突出する円筒状のボス部１７ａが形成され、タービンハブ１５に形成された環状の溝部１５ｃに対してトルクコンバータ１０の回転軸線１０ａと平行な方向に沿って摺動自在に嵌合されている。タービンハブ１５の溝部１５ｃとロックアップピストン１７のボス部１７ａとの間には、シールリング２５が装着され、これらの間の隙間をシールしている。このロックアップピストン１７を有するロックアップクラッチ装置Ｃは、ロックアップピストン１７の摩擦板１６をフロントカバー１２に一体的に押し付けてフロントカバー１２とロックアップピストン１７とを直結状態に保持することができるようにしたものである。より具体的には、ロックアップピストン１７とポンプシェル１９との間に画成される係合側油室２６に供給される作動油の油圧と、フロントカバー１２とロックアップピストン１７との間に画成される係合解除側油室２７に供給される作動油の油圧との差圧が後述する油圧制御回路２８（図２参照）を介して制御される。この結果、ロックアップピストン１７をフロントカバー１２との対向方向、つまりトルクコンバータ１０の回転軸線１０ａと平行な方向に沿って変位させることができる。これにより、フロントカバー１２に対して摩擦板１６を完全な非接触状態に保持することはもちろん、フロントカバー１２とロックアップピストン１７の摩擦板１６とを摺接させる半クラッチ状態に保持することも可能となる。

この場合、後述するステータ２９の回転が起こらないトルクコンバータ機能領域では、ロックアップピストン１７がタービンハブ１５側に変位する。これにより、フロントカバー１２とロックアップピストン１７の摩擦板１６とが非接触状態、つまりロックアップクラッチ装置Ｃが非接続状態となる。この結果、入力側回転要素Ａからの動力は、作動油を介してトルクが増強された状態で出力側回転要素Ｂへと伝達される。逆に、入力側回転要素Ａおよび出力側回転要素Ｂの回転速度がほぼ等しくなってステータ２９の空転が起こるトルクコンバータ非機能領域では、ロックアップピストン１７をフロントカバー１２側に変位させ、ロックアップピストン１７の摩擦板１６とフロントカバー１２とを密着状態にする。これは、係合側油室２６に供給される作動油の油圧を係合解除側油室２７に供給される作動油の油圧よりも相対的に高くなるように油圧制御回路２８を介して制御することによりなされる。この結果、入力側回転要素Ａと出力側回転要素Ｂとがロックアップクラッチ装置Ｃを介して一体的に結合し、入力側回転要素Ａの駆動力が作動油を介さずにダンパ装置Ｄを介して出力側回転要素Ｂへと伝達される。このようなロックアップクラッチ装置Ｃの制御システムに関しては後述する。

タービンハブ１５とロックアップピストン１７との間に配される本実施形態におけるダンパ装置Ｄは、ロックアップクラッチ装置Ｃのロックアップピストン１７にリベット３０を介して一体的に連結される環状のドライブプレート３１と、内周端部がタービンシェル２２の内周端部と共にリベット１４を介してタービンハブ１５の外周縁部に一体的に接合される環状のドリブンプレート３２と、これらドライブプレート３１およびドリブンプレート３２に跨がって配される本発明の弾性変形要素としての複数のコイルばね３３と、ロックアップピストン１７とドリブンプレート３２との間に組み込まれる板状の摩擦部材３４および圧縮ばね部材３５とを具えている。本実施形態では、本発明における付勢手段としての圧縮ばね部材３５の基端部がロックアップピストン１７に取り付けられ、その先端部に摩擦部材３４が取り付けられているため、摩擦部材３４とドリブンプレート３２の相対回転が可能である。摩擦部材３４は、圧縮ばね部材３５の弾性力によりドリブンプレート３２に押し付けられているため、ロックアップピストン１７とドリブンプレート３２とに相対回転が発生すると、ドリブンプレート３２に対して摺接することとなる。なお、この圧縮ばね部材３５は、作動油の差圧の如何に拘らず、単独でロックアップピストン１７をフロントカバー１２側に押し付ける、つまりロックアップクラッチ装置Ｃを係合状態にさせるほどの大きなばね力を有していないことに注意されたい。

上述した圧縮ばね部材３５をロックアップピストン１７ではなく、ドライブプレート３１に取り付けることも可能である。あるいは、ドリブンプレート３２に圧縮ばね部材３５の基端部を取り付け、その先端部に取り付けられた摩擦部材３４をロックアップピストン１７またはドライブプレート３１に対して押し付けるようにしてもよい。この場合、ロックアップピストン１７とドリブンプレート３２との相対回転が発生すると、摩擦部材３４はロックアップピストン１７またはドライブプレート３１に対して摺接することとなる。さらに、摩擦部材３４と圧縮ばね部材３５とがロックアップピストン１７またはドライブプレート３１と、ドリブンプレート３２との間に径方向の変位が生じないように保持することができる場合、圧縮ばね部材３５の両端側に摩擦部材３４をそれぞれ配し、各摩擦部材３４がロックアップピストン１７またはドライブプレート３１およびドリブンプレート３２に対して摺接し得るように構成することも可能である。本発明はこのような構成も包含するものである。

ドライブプレート３１およびドリブンプレート３２の外周端部には、コイルばね３３を収容するためのばね保持部３６，３７がそれぞれ形成されている。また、ドライブプレート３１のばね保持部３６には、ドリブンプレート３２のばね保持部３７と共にコイルばね３３を保持するためのばね受け部３６ａが形成されている。つまり、コイルばね３３は、ドライブプレート３１のばね保持部３６およびばね受け部３６ａと、ドリブンプレート３２のばね保持部３７とで挟持された状態となっている。それぞれ外周端縁が切欠かれた状態をなすこれらばね保持部３６，３７の円周方向に沿った幅は、コイルばね３３の自由長にほぼ対応している。つまり、コイルばね３３の両端面がドライブプレート３１およびドリブンプレート３２の回転方向に沿って向き合う各ばね保持部３６，３７の側端面に当接した状態となっている。従って、ドライブプレート３１とドリブンプレート３２との間での動力伝達は、コイルばね３３を介して行われることとなる。ドライブプレート３１側で発生するトルク変動は、ドライブプレート３１とドリブンプレート３２との相対回転をもたらす。しかしながら、本実施形態では摩擦部材３４が圧縮ばね部材３５によってドリブンプレート３２に押し付けられているため、これらの間に働く静止摩擦力よりも大きな所定以上のトルク変動が生じた場合にのみコイルばね３３が圧縮されて急激なトルク変動を吸収することとなる。このようなダンパ装置Ｄのヒステリシスは、係合側油室２６に供給される作動油の油圧Ｐ_Ｌを変更することにより変更可能である。つまり、係合側油室２６に供給される作動油の油圧Ｐ_Ｌを上昇させるほど、フロントカバー１２に対するロックアップピストン１７の押し付け力が高まり、ロックアップピストン１７が撓んでドリブンプレート３２との間隔が拡がるため、ドリブンプレート３２と摩擦部材３４との間の静止摩擦力が低下してダンパ装置Ｄのヒステリシスが小さくなる傾向を持つ。

本実施形態におけるトルクコンバータ１０は、タービンランナ１３とポンプインペラ１１との間に介在するステータ２９と、このステータ２９をタービンランナ１３の回転方向と同一方向にのみ回転を許容するワンウェイクラッチ３８などをさらに具えている。

ワンウェイクラッチ３８を介して図示しない変速機ケース側に保持されるステータ２９は、入力側回転要素Ａのポンプインペラ１１によって出力側回転要素Ｂのタービンランナ１３へと流れ込む作動油を再びポンプインペラ１１側に導くためのものであり、これによって周知のトルク増大がなされる。

本実施形態におけるワンウェイクラッチ３８は、図示しない変速機ケースの一部を構成する支持筒７の先端部に形成された雄スプライン７ａに対して嵌合する雌スプライン３９ａを内周面に形成した内輪３９と、ステータ２９の内周に嵌め込まれる外輪４０と、これら内輪３９および外輪４０の間に保持されるスプラグ４１と、これら内輪３９，スプラグ４１，外輪４０を挟んで対向する一対の保持板４２と、これら一対の保持板４２をステータ２９の内周側に保持する一対のスナップリング４３などを有する。タービンハブ１５およびエクステンションスリーブ２０とワンウェイクラッチ３８との間にはそれぞれスラスト軸受４４が介装されており、エクステンションスリーブ２０およびタービンハブ１５に対するワンウェイクラッチ３８の相対回転が可能となっている。

なお、上述したワンウェイクラッチ３８は、スプラグ４１を用いるもの以外に、他の周知の構造のものを適宜採用することも当然可能である。

トルクコンバータ１０のロックアップクラッチ装置Ｃに対する本実施形態における制御ブロックを図２に示す。トルクコンバータ１０の係合側油室２６と係合解除側油室２７とに作動油を供給する油圧制御回路２８は、車両の運転状態に基づいて予め設定されたプログラムに従い、電子制御部４５を介してその作動が制御されるようになっている。本実施形態では、車両の運転状態として、エンジン回転数Ｎ_ｅと、ドライバーによって操作される図示しないスロットル弁の開度とを検出するようにしている。このため、エンジン回転数センサ４６およびスロットル開度センサ４７からの検出情報が電子制御部４５に出力される。この電子制御部４５は、ロックアップ運転判定部４８と、出力トルク算出部４９と、最低係合油圧設定部５０と、休筒運転判定部５１とを有する。

ロックアップ運転判定部４８は、エンジン回転数センサ４６およびスロットル開度センサ４７からの検出情報に基づき、現在の車両の運転状態が図３に示す如きマップからロックアップ運転領域にあるか否かを判定する。

休筒運転判定部５１も同様に、エンジン回転数センサ４６およびスロットル開度センサ４７からの検出情報に基づき、現在の車両の運転状態が予め設定された休筒運転領域にあるか否かを判定する。ただし、エンジン回転数Ｎ_ｅおよびスロットル開度が休筒運転可能な領域にあっても、エンジン冷却水の温度が低い場合などのように、他の車両の運転状態に応じて休筒運転が可能であるか否かを判定することは周知の通りである。

エンジン出力トルク算出部４９は、先のエンジン回転数センサ４６およびスロットル開度センサ４７からの検出情報に基づき、これに対応するエンジンの出力トルクを算出する。なお、このエンジンの出力トルクを他の周知の方法にて算出することも当然可能である。

最低係合油圧設定部５０は、ロックアップ運転判定部４８にて車両がロックアップ運転領域にあると判断した場合、エンジン出力トルク算出部４９にて算出されたエンジン出力トルクに応じた最低係合油圧Ｐ_ｍを図４に示す如きマップから読み出す。この最低係合油圧Ｐ_ｍは、ロックアップピストン１７をフロントカバー１２と一体化させるための最低の油圧であり、これよりも油圧が低下すると、フロントカバー１２とロックアップピストン１７の摩擦板１６との間にスリップが発生する可能性が高くなることを意味する。従って、ロックアップ運転領域では常に最低係合油圧Ｐ_ｍ以上の油圧Ｐ_Ｌが係合側油室２６に供給されることとなる。

なお、係合側油室２６内の油圧Ｐ_Ｌが最低係合油圧Ｐ_ｍの場合、圧縮ばね部材３５によるばね力、つまりドリブンプレート３２と摩擦部材３４との間の静止摩擦力が最大となり、この最低係合油圧Ｐ_ｍよりも係合側油室２６内の油圧が高くなるほど、ロックアップピストン１７がフロントカバー１２側に撓み変形するため、圧縮ばね部材３５によるばね力が弱められ、ロック装置Ｄのヒステリシスが少なくなる傾向を持つ。本実施形態では、エンジンの振動、つまり出力トルクの変動幅が大きい休筒運転中や所定の低回転運転領域において最大のヒステリシスが得られるようにすると共に、それ以外の運転状態ではダンパ装置Ｄのヒステリシスがより小さくなるように目標係合油圧Ｐ_Ｌが設定される。

ロックアップクラッチ装置Ｃが接続状態にある場合のエンジン回転数Ｎ_ｅとエンジン出力トルクの振れ幅、つまり振動振幅との関係を模式的に図５に示す。ロックアップピストン１７とドリブンプレート３２との間に本発明による摩擦部材３４および圧縮ばね部材３５を組み込んでいない従来のものでは、実線で示すような山形の特性が得られ、エンジン回転数Ｎ_ｅが例えばＮ_ｔの時に振動振幅が最大となる。これに対し、ロックアップピストン１７とドリブンプレート３２との間に上述した摩擦部材３４および圧縮ばね部材３５を組み込み、係合側油室２６に供給される作動油の油圧Ｐ_Ｌを適切に制御することによって、図中、二点鎖線で示すようななだらかな振動振幅に補正することが可能となる。本実施形態では、エンジン回転数Ｎ_ｅが最大振動振幅に対応するＮ_ｔを挟んでＮ_ａからＮ_ｂの範囲にある場合、つまりＮ_ａ≦Ｎ_ｅ≦Ｎ_ｂの場合、休筒運転状態ではなくてもヒステリシスが増大するように制御する一方、それ以外の領域ではヒステリシスが少なくなるように係合側油室２６に供給される作動油の油圧Ｐ_Ｌを制御している。

このような本実施形態による制御手順を図６のフローチャートを参照して説明すると、Ｓ１のステップにて車両がロックアップ運転領域にあるか否かをロックアップ運転判定部４８にて判定する。このＳ１にて車両がロックアップ運転領域にない、すなわちロックアップピストン１７がフロントカバー１２に対して非係合状態となるような運転領域にあると判断した場合、本発明の制御対象外の状態となるので何もせずにそのまま終了する。

これに対し、Ｓ１のステップにて車両がロックアップ運転領域にあると判断した場合には、Ｓ２のステップに移行して出力トルク算出部４９にてエンジンの出力トルクをエンジン回転数センサ４６およびスロットル開度センサ４７からの検出情報に基づいて算出し、この算出された出力トルクに基づいて最低係合油圧設定部５０は最低係合油圧をＳ３のステップにて図４のマップから読み出す。

次に、Ｓ４のステップに移行して車両が休筒運転領域にあるか否かを休筒運転判定部５１にて判定する。ここで休筒運転領域にあると休筒運転判定部５１が判断した場合、電子制御部４５はエンジンの一部の気筒に対する燃料の供給を停止するなどの休筒運転制御を行う。これと同時に、Ｓ５のステップにて油圧制御回路２８からトルクコンバータ１０の係合側油室２６に供給される目標係合油圧Ｐ_ＬがＳ３のステップにて設定された最低係合油圧Ｐ_ｍに設定され、トルクコンバータ１０の係合側油室２６には最低係合油圧Ｐ_ｍが目標係合油圧Ｐ_Ｌとして供給される。これにより、最大の静止摩擦力がロックアップピストン１７とドリブンプレート３２との間に与えられ、ドライブプレート３１とドリブンプレート３２との相対回転が最も抑制された状態となり、図５で示したピーク振動を低減させることができる。

一方、Ｓ４のステップにて車両が休筒運転領域にないと判断した場合、Ｓ６のステップに移行し、エンジン回転数Ｎ_ｅが共振振動の大きな所定の低回転範囲Ｎ_ａ〜Ｎ_ｂ内にあるか否かが判定される。ここで、エンジン回転数Ｎ_ｅが共振振動の大きな所定の低回転範囲Ｎ_ａ〜Ｎ_ｂ内にあると判断した場合、Ｓ７のステップに移行して目標係合油圧Ｐ_Ｌを例えば(１＋k|Ｎ_ｔ−Ｎ_ｅ|)Ｐ_ｍに設定する。そして、この目標係合油圧Ｐ_Ｌをトルクコンバータ１０の係合側油室２６に供給する。なお、ｋは０＜ｋ＜１を満たす正の係数であり、エンジン回転数センサ４６によって検出されたエンジン回転数Ｎ_ｅがＮ_ｔから離れるほど目標係合油圧Ｐ_Ｌが高くなる、つまりヒステリシスが小さくなるように設定されている。

先のＳ６のステップにてエンジン回転数Ｎ_ｅが共振振動の大きな所定の低回転範囲Ｎ_ａ〜Ｎ_ｂ外にあると判断した場合、Ｓ８のステップに移行し、目標係合油圧Ｐ_ＬをＰ_ｍ＋Ｐ_ｖに設定する。そして、この目標係合油圧Ｐ_Ｌをトルクコンバータ１０の係合側油室２６に供給する。なお、Ｐ_ｖは他の車両の運転状態に基づいて設定される値であり、例えば０.５Ｐ_ｍ≦Ｐ_ｖ≦３Ｐ_ｍつまり１.５Ｐ_ｍ≦Ｐ_Ｌ≦４Ｐ_ｍの範囲を持つ。これにより、フロントカバー１２に対して係合状態にあるロックアップピストン１７がフロントカバー１２側に弾性的に撓み変形する結果、さらにヒステリシスが小さくなるように制御されることとなる。

このように、ロックアップ運転中にエンジン出力トルクが同じであってもダンパ装置Ｄのヒステリシスを任意に変化させることができるので、車両の運転状態が変わった場合でもダンパ装置Ｄのヒステリシスを最適に調整することができる。このダンパ装置Ｄのヒステリシスの変更が上述した実施形態に限られるものではないことは、当業者が当然理解し得ることである。ロックアップクラッチ装置Ｃの接続中におけるエンジンの振動振幅が常に小さくなるように、車両の任意の運転条件に応じて目標係合油圧Ｐ_Ｌを変更することが本発明の趣旨であり、この趣旨に沿ってダンパ装置Ｄのヒステリシスの変更を行うものでありさえすればよい。例えば、休筒運転が行われないエンジンを搭載した車両に対しても本発明を適用できることはいうまでもない。

本発明による流体伝動装置を車両用トルクコンバータに応用した一実施形態の内部構造を表す断面図であり、その回転軸線を境にして片側（図では上半分）のみを示している。 本発明による車両の運転制御装置を図１に示した車両用トルクコンバータが搭載された車両に応用した一実施形態の制御ブロック図である。 図２に示した実施形態におけるエンジン回転数とスロットル開度とロックアップ運転領域との関係を表すグラフである。 図２に示した実施形態におけるエンジン出力トルクとロックアップクラッチ係合最低油圧との関係を表すグラフである。 図２に示した実施形態におけるエンジン回転数と出力トルクの変動幅との関係を表す模式図である。 図２に示した実施形態において、ロックアップクラッチ装置に供給される係合油圧の設定手順を表すフローチャートである。

符号の説明

Ａ 入力側回転要素
Ｂ 出力側回転要素
Ｃ ロックアップクラッチ装置
Ｄ ダンパ装置
１０ トルクコンバータ
１０ａ 回転軸線
１２ フロントカバー
１５ タービンハブ
１５ｃ 溝部
１７ ロックアップピストン
１７ａ ボス部
１９ ポンプシェル
２２ タービンシェル
２６ 係合側油室
２７ 係合解除側油室
２８ 油圧制御回路
２９ ステータ
３１ ドライブプレート
３２ ドリブンプレート
３３ コイルばね
３４ 摩擦部材
３５ 圧縮ばね部材
３８ ワンウェイクラッチ
４５ 電子制御部
４６ エンジン回転数センサ
４７ スロットル開度センサ
４８ ロックアップ運転判定部
４９ 出力トルク算出部
５０ 最低係合油圧設定部
５１ 休筒運転判定部

Claims (7)

1. 入力部材が連結される入力側回転要素と、
   出力部材が連結されるタービンハブを含む出力側回転要素と、
   この出力側回転要素に連結されるロッアップピストンを含み、このロックアップピストンを前記入力側回転要素に対して流体を介さずに一体的に接続し得るロックアップクラッチ装置と、
   このロックアップクラッチ装置のロックアップピストンに連結される第１の回転要素と、前記タービンハブに連結される第２の回転要素と、これら第１および第２の回転要素に跨がって配設され、これらの相対回転を許容すると共にこれらの相対回転に伴って弾性変形する弾性変形要素とを含むダンパ装置と、
   このダンパ装置の第１の回転要素または前記ロックアップクラッチ装置のロックアップピストンと、当該ダンパ装置の第２の回転要素との間に配される付勢手段と、
   この付勢手段に連結されて前記第１の回転要素または前記ロックアップピストンおよび前記第２の回転要素の少なくとも一方に押し当てられ、これらの相対回転に伴って摺接する摩擦部材と
   を具えたことを特徴とする流体伝動装置。
2. エンジンが搭載された車両の運転制御装置であって、
   請求項１に記載の流体伝動装置と、
   車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
   この運転状態検出手段による検出情報に基づいて前記付勢手段による付勢力を変更し得る付勢力制御手段と
   を具えたことを特徴とする車両の運転制御装置。
3. 前記付勢力制御手段は、前記第１の回転要素または前記ロックアップピストンと前記第２の回転要素との間隔を調整することにより、前記付勢手段による付勢力を変更し得ることを特徴とする請求項２に記載の車両の運転制御装置。
4. 前記第１の回転要素または前記ロックアップピストンと前記第２の回転要素との間隔は、前記入力側回転要素に対して前記ロックアップピストンを一体的に接続するために供給される係合側液圧を制御することによって調整されることを特徴とする請求項３に記載の車両の運転制御装置。
5. 前記運転状態検出手段は、エンジンの一部の気筒に対する燃料の供給停止に関する情報の検出を含み、エンジンの一部の気筒に対して燃料供給が停止中の場合、前記付勢力制御手段は、前記付勢手段による付勢力が大きくなるようにすることを特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載の車両の運転制御装置。
6. 前記運転状態検出手段は、エンジンの回転数の検出を含み、エンジンの回転数が相対的に低い場合、前記付勢力制御手段は、前記付勢手段による付勢力が大きくなるように変更することを特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載の車両の運転制御装置。
7. 前記運転状態検出手段は、エンジンの出力トルクの変動幅の検出を含み、エンジンの出力トルクの変動幅が相対的に大きい場合、前記付勢力制御手段は、前記付勢手段による付勢力が大きくなるようにすることを特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載の車両の運転制御装置。

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