JP2016095014A

JP2016095014A - 流体伝動装置

Info

Publication number: JP2016095014A
Application number: JP2014232910A
Authority: JP
Inventors: 時存坂; Tokiari Saka; 裕之岡山; Hiroyuki Okayama; 友和木下; Tomokazu Kinoshita; 寛斉田浦; Kansai Taura; 賢二堀; Kenji Hori
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2016-05-26
Anticipated expiration: 2034-11-17
Also published as: JP6311580B2

Abstract

【課題】ロックアップクラッチの解放時にロックアップクラッチのピストンが解放方向へ付勢されて移動されることを抑制し、ロックアップクラッチを応答性良く締結することができる流体伝動装置を提供する。
【解決手段】流体圧室４に供給される締結用流体圧によりピストン６５を押圧して入力部材２０と出力部材とを直結するロックアップクラッチ６０が備えられ、ピストン６５を挟んで流体圧室４の反対側にバランス室６が形成された流体伝動装置１は、ロックアップクラッチの締結条件の不成立時に流体圧室４に所定の流体圧を供給する流体圧供給手段１０３を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される流体伝動装置、特にロックアップクラッチを備えた流体伝動装置に関する。

車両に搭載される自動変速機や無段変速機等の変速機に組み込まれてエンジン等の駆動源の出力を変速機構に伝達するトルクコンバータ等の流体伝動装置は、駆動源としてのエンジンに連結されたケース内に、該駆動源と一体的に回転する入力部材としてのポンプと、該ポンプに対向配置されて該ポンプにより流体を介して動力が伝達される出力部材としてのタービンとを有している。

前記流体伝動装置ではまた、ポンプとタービンの相対回転を許容する必要がある走行レンジでの停車時や走行中の変速時等を除く運転状態において、エンジンの燃費性能を向上させるために、ポンプとタービンとを直結するロックアップクラッチを備えたものが知られている。

前記ロックアップクラッチは、流体圧室に締結用流体圧を供給することによりピストンを押圧してポンプとタービンとを直結するように構成されており、流体圧室に締結用流体圧を供給することで締結され、流体圧室から締結用流体圧を排出することで解放されるようになっている。

近年、例えば、ロックアップクラッチを締結する際の遠心圧の影響を低減する目的やロックアップクラッチ締結時の締結圧を低減する目的で、ピストンを挟んで流体圧室の反対側にバランス室を設ける技術が知られている（例えば、特許文献１）。

独国特許出願公開第１０１０４３４６号明細書

しかしながら、前記特許文献１に記載されるように、バランス室を有するロックアップクラッチを備えた流体伝動装置では、ロックアップクラッチの解放時に流体圧室から締結用流体圧を排出した場合にバランス室内の流体に作用する遠心力が流体圧室に残存する流体に作用する遠心力より大きくなってピストンが解放方向へ付勢されて移動されるおそれがある。

ロックアップクラッチの解放時にピストンが解放方向へ付勢されて移動されると、ロックアップクラッチを締結する際に流体圧室に締結用流体圧を供給したときにピストンを締結方向へ付勢して移動させることが遅くなることから、ロックアップクラッチの締結時の応答性が低下することとなる。

そこで、本発明は、ロックアップクラッチの解放時にロックアップクラッチのピストンが解放方向へ付勢されて移動されることを抑制し、ロックアップクラッチを応答性良く締結することができる流体伝動装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る流体伝動装置は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、駆動源に連結されたケース内に、該駆動源と一体回転する入力部材と、該入力部材から動力伝達用流体を介して動力が伝達される出力部材と、流体圧室に供給される締結用流体圧によりピストンを押圧して前記入力部材と前記出力部材とを直結するロックアップクラッチとが備えられ、前記ピストンを挟んで前記流体圧室の反対側にバランス室が形成された流体伝動装置であって、前記ロックアップクラッチの締結条件の不成立時に前記流体圧室に所定の流体圧を供給する流体圧供給手段を備えていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の流体伝動装置において、前記流体圧供給手段は、前記ロックアップクラッチの締結条件の不成立時に、前記ロックアップクラッチを介して前記入力部材と前記出力部材との間で動力が伝達されると、前記流体圧室に供給する前記所定の流体圧を低下させることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の流体伝動装置において、前記流体圧供給手段は、前記ロックアップクラッチの締結条件の成立時から不成立時への移行時に、前記流体圧室に供給する流体圧を前記ロックアップクラッチの締結条件の成立時の締結用流体圧から前記所定の流体圧に制御することを特徴とする。

上記の構成により、本願の請求項１に記載の発明によれば、ロックアップクラッチの締結条件の不成立時には流体圧室に所定の流体圧を供給することにより、ロックアップクラッチの解放時に、流体圧室に供給された所定の流体圧によって、バランス室内の流体に作用する遠心力によってピストンが解放方向へ付勢されて移動されることを抑制することができると共に、ロックアップクラッチを締結する際に流体圧室に締結用流体圧を供給するときにロックアップクラッチを応答性良く締結することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、ロックアップクラッチの締結条件の不成立時に、ロックアップクラッチを介して入力部材と出力部材との間で動力が伝達されると、流体圧室に供給する前記所定の流体圧を低下させるので、ロックアップクラッチの解放時に、流体圧室に供給された流体圧によってロックアップクラッチが締結されることを抑制することができ、前記効果を有効に奏することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、ロックアップクラッチの締結条件の成立時から不成立時への移行時に、流体圧室に供給する流体圧をロックアップクラッチの締結条件の成立時の締結用流体圧から前記所定の流体圧に制御することにより、ロックアップクラッチの締結時から解放時への移行時に、バランス室内の流体に作用する遠心力によってピストンが解放方向へ付勢されて移動されることを抑制することができ、前記効果を有効に奏することができる。

本発明の実施形態に係る流体伝動装置の断面図である。図１に示す流体伝動装置の要部を拡大した断面図である。前記流体伝動装置を備えた自動変速機の制御システム図である。前記流体伝動装置のロックアップクラッチの制御動作を示すフローチャートである。前記流体伝動装置のロックアップクラッチの制御の一例を説明するためのタイムチャートである。

以下、本発明を自動変速機のトルクコンバータに適用した実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る流体伝動装置の断面図であり、図２は、図１に示す流体伝動装置の要部を拡大した断面図である。本発明の実施形態に係る流体伝動装置としてのトルクコンバータ１は、自動変速機に組み込まれるものであり、図１及び図２に示すように、その外殻を形成するケース１０を有している。

ケース１０は、その駆動源側であるエンジン側の面を構成するフロントカバー１１の径方向中央部に固設された連結部１２を介して駆動源としてのエンジン、具体的にはエンジンの出力軸であるクランクシャフト（不図示）に連結されている。これにより、トルクコンバータ１全体は、エンジンにより駆動されるようになっている。

なお、以下の説明では、便宜上、エンジン側（図の右側）を前方、反エンジン側（図の左側）を後方とする。

前記トルクコンバータ１は、主たる構成要素として、入力部材としてのポンプ２０と出力部材としてのタービンとステータとで形成されるドーナツ状のトーラスＴ、ワンウェイクラッチＯＷＣ、ロックアップクラッチ（以下、適宜「クラッチ」という）６０及びロックアップダンバ（以下、適宜「ダンパ」という）ＬＤを有し、これらがケース１０内に収納されていると共に、ケース１０内には動力伝達用流体としての作動油が充満されるようになっている。

なお、図１において、トーラスＴの構成部材であるポンプ２０、タービン及びステータ、ワンウェイクラッチＯＷＣ、及びダンパＬＤについては、発明の理解を容易にするために詳細な図示を省略している。

ポンプ２０は、ケース１０の反エンジン側の面を構成するポンプシェル２１を有し、ポンプシェル２１は、その外周部が後方へ膨出して形成され、その内部に、周方向に所定間隔を隔てて多数のブレード（不図示）が配設されている。ポンプ２０は、ケース１０と一体的に回転し、ポンプシェル２１の内面とブレードとによってケース１０内に充満されている作動油を軸心周りに旋回しながら後方から前方へ向う流れを発生させるようになっている。

ポンプシェル２１の内周端部には、自動変速機の変速機構側に延びるポンプスリーブ２３が結合され、ポンプスリーブ２３の先端がトルクコンバータ１の後方に配設されたギヤ式オイルポンプ（不図示）に係合されている。これにより、前記クランクシャフトの回転によってケース１０及びポンプスリーブ２３を介して前記オイルポンプが駆動されるようになっている。

前記タービンは、ポンプシェル２１のエンジン側に配置されたタービンシェル（不図示）と、該タービンシェルの内周端部に結合されたタービンハブ３０とを有し、ポンプ２０の前方に対向配置されてケース１０内に回転自在に収納されている。

前記タービンシェルは、その外周部が前方へ膨出して形成され、その内部に、周方向に所定間隔を隔てて多数のブレード（不図示）が配設されている。ポンプシェル２１のブレードが配設された外周部と前記タービンシェルのブレードが配設された外周部とが対向配置されることにより、ポンプ２０の回転によって生じた作動油の流れが前記タービンシェルに導入され、前記タービンシェルの内面とブレードとによって内方へ向かう作動油の流れが形成され、この作動油の流れが該ブレードを押圧することにより、前記タービンが周方向の力を受け、ポンプ２０と同方向に駆動されるようになっている。

そして、この駆動力は、前記タービンに連結された自動変速機の変速機構側に延びるタービンシャフト２５により、変速機構へ伝達されるようになっている。前記タービンは、タービンハブ３０の内周端部がタービンシャフト２５にスプライン嵌合されることによりタービンシャフト２５に連結されている。

前記ステータは、ポンプ２０と前記タービンとの対向部の内側に配設され、周方向に所定間隔を隔てて設けられた多数のブレード（不図示）を備えており、前記ブレードは、全体として一体化した構成とされている。前記ブレードは、ポンプ２０のブレードの内周側の端部と前記タービンのブレードの内周側の端部との間に配置され、これにより、前記タービンを駆動した作動油の流れが前記タービン側から導入されて前記ステータの各ブレードの間を通過する作動油の流れが形成されるようになっている。

そして、この作動油の流れが、ポンプシェル２１の内面に内周側から導入されてポンプシェル２１の内面とブレードとによる後方から前方へ向う作動油の流れとなり、ポンプ２０、前記タービン及び前記ステータの各ブレードの間を通過して循環する作動油の流れが形成され、トルクコンバータ１の全体として、この循環流が形成されるドーナツ状の空間、即ちトーラスＴが形成されるようになっている。

ワンウェイクラッチＯＷＣは、前記ステータを支持して該ステータによるトルク増大作用を実現させるものであり、前記ステータの内側に配設されている。ワンウェイクラッチＯＷＣは、インナレース３６の内周面が当該自動変速機の変速機ケースから延びるステータシャフト２４にスプライン嵌合されることによりステータシャフト２４に組み付けられるようになっている。

前記ステータは、トーラスＴ内の作動油の流れにより一方向の回転力を受けたときに、ワンウェイクラッチＯＷＣが空転することにより自由に回転し、また、他方向の回転力を受けたときに、ワンウェイクラッチＯＷＣがロックすることにより固定される。このとき、トルク増大作用が発生し、エンジンからポンプ２０に入力されたトルクが増大されて、前記タービンからタービンシャフト２５に出力される。

トーラスＴ内に供給される作動油は、ステータシャフト２４とタービンシャフト２５との間に形成された油路２４ａを通じてケース１０内に供給され、ポンプスリーブ２３とステータシャフト２４との間に形成された油路２３ａを通じてケース１０内から排出される。

一方、前記クラッチ６０は、同心状に配置されたクラッチハブ６１及びクラッチドラム６２と、該ハブ６１とドラム６２との間に配設され、これらに交互に係合された複数の摩擦板６３と、複数の摩擦板６３を押圧するピストン６５とを有している。

クラッチドラム６２は、摩擦板６３が係合されて軸方向に延びる外側円筒部６２ａと、外側円筒部６２ａのエンジン側から径方向に延びる底部６２ｂと、底部６２ｂの内方側から反エンジン側に軸方向に延びる内側円筒部６２ｃとを備え、底部６２ｂがフロントカバー１１の内面に溶接により固着されてケース１０に結合されている。

フロントカバー１１にはまた、クラッチドラム６２の内周側、且つタービンハブ３０の外周側に該フロントカバー１１に沿って径方向に延びる油路構成部材４０が溶接により固着されている。なお、油路構成部材４０とフロントカバー１１との溶接は、例えば周方向の複数箇所において行われる。

クラッチ６０のピストン６５は、クラッチドラム６２の内側円筒部６２ｃと油路構成部材４０の外周部４１との間に嵌合されており、クラッチドラム６２の内側円筒部６２ｃとピストン６５との間に環状のシール部材４６が介装され、油路構成部材４０の外周部４１とピストン６５との間に環状のシール部材４７が介装されている。

ピストン６５は、クラッチドラム６２の内側円筒部６２ｃに嵌合される軸方向に延びる外側円筒部７１と、外側円筒部７１のエンジン側から径方向の内方側に延びる油圧受け部７２と、油圧受け部７２の内方側から反エンジン側に軸方向に延び、油路構成部材４０の外周部４１に嵌合される内側円筒部７３とを備えると共に、外側円筒部７１の反エンジン側に径方向の外方側に延びる押圧部７４を備えている。

ピストン６５の背部、すなわちピストン６５とケース１０、具体的にはフロントカバー１１との間には、ロックアップクラッチの締結用流体圧としての締結用油圧が供給される流体圧室としての油圧室４が形成されている。

油圧室４に、タービンシャフト２５の内部に設けられた油路２５ａから、フロントカバー１１とその内面に固着された油路構成部材４０との間に設けられた油路４０ａ等を通って所定の締結用油圧で作動油が供給されたとき、ピストン６５により複数の摩擦板６３がリテーナ６８側に押し付けられ、該クラッチ６０が締結される。

油路構成部材４０のフロントカバー１１側の面には、略径方向に延びる複数の溝部４２が形成されており、該溝部４２によって油路構成部材４０とフロントカバー１１との間に油圧室４に連通する油路４０ａが形成されている。

図１にはまた、トルクコンバータ１を備えた自動変速機の油圧制御回路の一部が示されており、前記油圧制御回路１００は、オイルポンプ１０１の吐出圧が、各種バルブを含む所定の油圧回路１０２を経由して、変速機構の各摩擦締結要素、トルクコンバータ１の作動油が充填されたケース内圧室２及びロックアップクラッチ６０の油圧室４などに供給されるようになっている。

図１に示すように、油圧制御回路１００は、油路２５ａ、４０ａ等を通じてクラッチ６０の油圧室４に供給される油圧を制御するロックアップクラッチ用リニアソレノイドバルブ１０３を備え、該ソレノイドバルブ１０３は、後述するコントロールユニット１５０からの制御信号によって作動し、元圧ポートａに入力される油圧を所定の油圧に調整して出力ポートｂに出力し、あるいは両ポートを遮断して出力ポートｂをドレンポートｃに連通させるように動作する。このようにして、クラッチ６０の油圧室４に締結用油圧を供給する、あるいは締結用油圧を排出することができるようになっている。

また、油路構成部材４０の内周部４３とタービンハブ３０との間にはシールリング８１が介装され、シールリング８１は、タービンハブ３０の外周面に形成されたシールリング用溝部内に装着されている。

前記クラッチ６０はまた、ピストン６５の反エンジン側に配設されたプレート部材５０を備えており、プレート部材５０は、ピストン６５との間にバランス室６を形成している。バランス室６は、ピストン６５を挟んで油圧室４の反対側に形成されている。

プレート部材５０は、ピストン６５の油圧受け部７２に略沿って径方向に延びる外側プレート部５１と、外側プレート部５１の内周側から反エンジン側に軸方向に延びる円筒部５２と、円筒部５２の反エンジン側から径方向の内方側に延びる内側プレート部５３とを備え、内側プレート部５３が油路構成部材４０に溶接により固着されることによりケース１０に固定されている。内側プレート部５３と油路構成部材４０との溶接は、例えば周方向の複数箇所において行われる。

プレート部材５０は、外側プレート部５１の径方向の外周側の端部にシール部材５５を備え、該シール部材５５は、ピストン６５の外側円筒部７１とプレート部材５０の外側プレート部５１との間をシールする。

また、内側プレート部５３の径方向の内周側の端部であるプレート部材５０の内周部５４とタービンハブ３０との間にシールリング８３が介装され、該シールリング８３は、タービンハブ３０の外周面に形成されたシールリング用溝部内に装着されている。

このようにして配設されたプレート部材５０とピストン６５の油圧受け部７２との間に、前記バランス室６が形成されている。バランス室６に作動油を導入することで、バランス室６内の作動油に作用する遠心力によって、油圧室４内の作動油に作用する遠心力をキャンセルするようになっている。

バランス室６は、図２に示すように、ピストン６５の外側円筒部７１に設けられた連通孔７５を介してケース内圧室２と連通し、ポンプ２０と前記タービンとの間で動力を伝達するための作動油が充填されたケース内圧室２から作動油の一部が導入されるようになっている。

なお、ケース内圧室２は、ケース１０内において油圧室４及びバランス室６、並びにそれらに接続される油路４０ａを除く空間をいい、本実施形態では、ケース１０内においてプレート部材５０より反エンジン側の空間及びピストン６５の外側円筒部７１より径方向外側の空間によって形成されている。

バランス室６はまた、タービンハブ３０に設けられた径方向に貫通する連通孔３５及びタービンシャフト２５に設けられた径方向に貫通する連通孔２６を介して、タービンシャフト２５の内部の外側の油路２５ｂに連通し、バランス室６内の作動油は連通孔３５、２６を通じて排出されるようになっている。

タービンシャフト２５の内部には、軸方向に貫通する油穴２７が設けられており、油穴２７は、該油穴２７に内嵌されたパイプ部材２８によって、油圧室４に連通する内側の油路２５ａと、バランス室６に連通する外側の油路２５ｂとに仕切られている。

さらに、ダンパＬＤは、クラッチ６０を締結するときのショックを吸収するための複数のダンパスプリング（不図示）を有し、該ダンパスプリングの一端が前記クラッチ６０のクラッチハブ６１に連結され、該ダンパスプリングの他端が前記タービンに連結されている。

ダンパＬＤは、クラッチ６０が締結されるときに、フロントカバー１１の回転、即ち前記クランクシャフトの回転が該クラッチ６０を介して該ダンパＬＤに入力され、該ダンパＬＤのダンパスプリングを圧縮しながら、前記タービンに伝達されるようになっている。

ここで、トルクコンバータ１の作用を説明すると、先ず、クラッチ６０の非締結時には、エンジンのクランクシャフトと一体的に回転するポンプ２０により、トーラスＴ内で循環する作動油を介して前記タービンが駆動され、タービンシャフト２５を介して変速機構に動力が伝達されることになる。その場合に、前記ステータのトルク増大作用が得られる速度比においては、エンジンの出力トルクが増大されて変速機構へ出力される。

また、クラッチ６０の締結時には、油路２５ａ、４０ａ等を介してクラッチ６０の油圧室４に所定の締結用油圧を供給すれば、締結用油圧によりピストン６５が押圧されてクラッチ６０が締結され、ケース１０と前記タービンとが前記ダンパＬＤを介して連結されることになり、エンジン出力トルクは、前記クランクシャフトからケース１０、クラッチ６０及びダンパＬＤを介して直接前記タービンに伝達されることになる。この場合、動力は作動油を介することなく変速機構へ伝達されることにより、クラッチ６０の非締結時よりトルク伝達効率が向上し、エンジンの燃費性能が向上する。

クラッチ６０を締結する際はまた、クラッチ６０の締結時のショックを抑制するため、油圧室４に供給する作動油の油圧を制御して一旦スリップ状態とし、その後に完全に締結することが行われており、クラッチ６０の複数の摩擦板６３が接触し始めてトルクの伝達が開始されたときに、ダンパＬＤのダンパスプリングが圧縮されることによりトルク伝達開始時のショックが吸収されることになる。

また、クラッチ６０では、クラッチ６０の締結時に摩擦板６３及びリテーナ６８等がピストン６５による押圧力を受けて弾性変形した状態で摩擦板６３が締結され、クラッチ６０が解放されるときに油圧室４からロックアップクラッチの締結用油圧が排出されると摩擦板６３及びリテーナ６８等の弾性復元力によってピストン６５が解放方向に移動されるようになっている。

前述したように、前記クラッチ６０がバランス室６を有する場合、クラッチ６０の解放時に油圧室４から締結用油圧を排出した場合に、ピストン６５が解放方向へ付勢されて移動されることによってクラッチ６０の締結時の応答性が低下し得るが、本実施形態では、クラッチ６０の解放時に油圧室４に所定の油圧を供給することで、かかる問題を回避する。

図３に示すように、トルクコンバータ１を備えた自動変速機は、変速機構の各摩擦締結要素に油圧を選択的に供給して各変速段を形成すると共にトルクコンバータ１のケース内圧室２やクラッチ６０の油圧室４に油圧を供給するための油圧制御回路１００を有し、油圧制御回路１００は、各摩擦締結要素の締結制御を行うための摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０４、クラッチ６０の締結制御を行うためのロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０３等を備えている。

また、前記自動変速機には、油圧制御回路１００における各ソレノイドバルブを制御して運転状態に応じた変速段を形成する制御装置としてのコントロールユニット１５０が備えられ、コントロールユニット１５０には、当該車両の車速を検出する車速センサ１５１からの信号、運転者によるアクセルペダルの踏込量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１５２からの信号、運転者の選択により選択されたレンジを検出するレンジセンサ１５３からの信号、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ１５４からの信号、タービンの回転数を検出するタービン回転数センサ１５５からの信号等が入力されるようになっている。

そして、コントロールユニット１５０は、これらの信号に基づいて、油圧制御回路１００における摩擦締結要素用ソレノイドバルブ１０４、ロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０３及び該油圧制御回路１００に含まれるその他のソレノイドバルブに制御信号を出力して、所定の摩擦締結要素に選択的に油圧を供給して運転状態に応じた変速段を形成すると共にクラッチ６０を制御するようになっている。なお、コントロールユニット１５０は、マイクロコンピュータを主要部として構成されている。

本実施形態では、前記コントロールユニット１５０は、クラッチ６０の締結条件の成立時に油圧室４に締結用油圧を供給し、クラッチ６０の締結条件の不成立時に油圧室４に所定の油圧を供給するようにロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０３を制御する。

また、コントロールユニット１５０は、クラッチ６０の締結条件の不成立時に、クラッチ６０を介してポンプ２０と前記タービンとの間で動力が伝達されると、油圧室４に供給する前記所定の流体圧を低下させるようにロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０３を制御する。

図４は、ロックアップクラッチの制御動作を示すフローチャートである。ロックアップクラッチ６０の制御動作は、コントロールユニット１５０によって実行され、図４に示すように、コントロールユニット１５０では、車速センサ１５１、アクセル開度センサ１５２、レンジセンサ１５３、エンジン回転数センサ１５４、タービン回転数センサ１５５などから読み込まれた各種信号に基づいて、ロックアップクラッチ６０が締結制御中であるか否かが判定され（ステップＳ１）、ロックアップクラッチ６０の締結条件が成立してロックアップクラッチ６０の締結制御中であるか否かが判定される。

ロックアップクラッチ６０の締結条件として、本実施形態では、前記自動変速機が搭載された車両の車速が所定車速、例えば１０ｋｍ／ｈ以下であると共にアクセルペダルが踏み込まれてアクセルがＯＮであり、且つＤ（前進）レンジが選択されていることが用いられる。

ステップＳ１での判定結果がＹＥＳの場合、すなわちロックアップクラッチ６０の締結条件が成立してロックアップクラッチ６０の締結制御中である場合、運転状態に応じたロックアップクラッチ６０の締結制御を行うように、具体的には油圧室４に所定の締結用油圧を供給するようにロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０３に制御信号を出力する（ステップＳ２）。なお、運転状態に応じてロックアップクラッチ６０をスリップ制御するようにしてもよい。

一方、ステップＳ１での判定結果がＮＯの場合、すなわちロックアップクラッチ６０の締結条件が成立せずにロックアップクラッチ６０の締結制御中でない場合、ロックアップクラッチ６０の非締結制御への移行時であるか否かが判定される（ステップＳ３）。ステップＳ３では、ロックアップクラッチ６０の締結条件の成立時から不成立時への移行時であるか否かが判定され、ロックアップクラッチ６０の締結条件が成立した状態から成立しなくなった最初であるか否かが判定される。

ステップＳ３での判定結果がＹＥＳの場合、すなわちロックアップクラッチ６０の非締結制御への移行時である場合、ロックアップクラッチ６０に締結用油圧より低い第１所定油圧を供給するようにロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０３に制御信号を出力する（ステップＳ４）。前記第１所定油圧は、締結用油圧より低い所定の一定圧に設定され、ロックアップクラッチ６０の解放時にバランス室６に導入された作動油に作用する遠心力に対応するように予め設定される。

ロックアップクラッチ６０に前記第１所定油圧が供給されると、ロックアップクラッチ６０にスリップが発生したか否かが判定され（ステップＳ５）、ロックアップクラッチ６０の締結条件が成立していないロックアップクラッチ６０の解放時にロックアップクラッチ６０を介して動力が伝達されたか否かが判定される。ロックアップクラッチ６０にスリップが発生したか否かは、タービン回転数の変化に基づいて判定することができ、タービン回転数が急激に上昇したときにスリップが発生したと判定することができる。なお、ロックアップクラッチ６０のスリップ判定は、エンジン回転数とタービン回転数との差回転の変化などによって判定することも可能である。

ステップＳ５での判定結果がＮＯの場合、すなわちロックアップクラッチ６０にスリップが発生していない場合、ステップＳ１、Ｓ３が繰り返されるが、次のステップＳ３では、ロックアップクラッチ６０の非締結制御への移行時ではなくステップＳ３での判定結果がＮＯとなるので、ロックアップクラッチ６０に前記第１所定油圧が供給された状態で、ステップＳ５においてロックアップクラッチ６０にスリップが発生したか否かが判定される。

次に、ステップＳ５での判定結果がＹＥＳになると、すなわちロックアップクラッチ６０にスリップが発生すると、ロックアップクラッチ６０に供給される油圧が所定の下限値以上であるか否か判定される（ステップＳ６）。ロックアップクラッチ６０に供給される油圧は、ゼロより高い所定の下限値が予め設定されている。

ステップＳ６での判定結果がＹＥＳの場合、すなわちロックアップクラッチ６０に供給される油圧が所定の下限値以上である場合、ロックアップクラッチ６０に供給される油圧を所定圧低減させるようにロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０３に制御信号を出力する（ステップＳ７）。前記第１所定油圧が供給されている場合、所定圧低減させて第２所定油圧を供給するように制御する。

そして、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ５が繰り返され、ステップＳ５での判定結果がＮＯの場合、すなわちロックアップクラッチ６０にスリップが発生しなくなった場合、前記第２所定油圧の供給を継続するようにロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０３に制御信号を出力するが、ステップＳ５での判定結果がＹＥＳの場合、すなわちロックアップクラッチ６０にスリップがまだ発生している場合、ステップＳ６においてロックアップクラッチ６０に供給される油圧が所定の下限値以上であるか否か判定される。

ステップＳ６での判定結果がＹＥＳの場合、すなわちロックアップクラッチ６０に供給される油圧が所定の下限値以上である場合、ロックアップクラッチ６０に供給される油圧をさらに所定圧低減させるようにロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０３に制御信号を出力する（ステップＳ７）。前記第２所定油圧が供給されている場合、所定圧低減させて第３所定油圧を供給するように制御する。

ロックアップクラッチ６０にスリップが発生している場合に、ステップＳ６の判定結果がＹＥＳの場合、すなわちロックアップクラッチ６０に供給される油圧が所定の下限値以上である場合、ステップＳ７において順次ロックアップクラッチ６０に供給される油圧を順次所定圧低減させるように制御するが、ステップＳ６での判定結果がＮＯになると、すなわちロックアップクラッチ６０に供給される油圧が所定の下限値より小さくなると、そのときロックアップクラッチ６０に供給されている油圧を維持するように制御する。

図５は、ロックアップクラッチの制御の一例を説明するためのタイムチャートである。図５に示すように、ロックアップクラッチ６０の締結条件が成立してロックアップクラッチ６０が締結制御中である場合、ロックアップクラッチ６０の締結制御判定がＯＮ状態とされ、ロックアップクラッチ６０に供給される油圧の指示圧は運転状態に応じた締結用油圧Ｐ_０に設定される。

そして、時間ｔ１において、ロックアップクラッチ６０の締結条件が成立しなくなってロックアップクラッチ６０が締結制御中でなくなると、ロックアップクラッチ６０の締結制御判定がＯＦＦ状態され、ロックアップクラッチ６０に供給される油圧の指示圧は、締結用油圧より低い第１供給油圧Ｐ_１に設定される。

ロックアップクラッチ６０の締結条件が成立しなくなってロックアップクラッチ６０が締結制御中でない場合には、ロックアップクラッチ６０の非締結制御時にスリップが発生したか否かが判定され、ロックアップクラッチ６０を介してポンプ２０と前記タービンとの間で動力が伝達されているかが判定される。

時間ｔ２において、ロックアップクラッチ６０の非締結制御時にスリップが発生して、ロックアップクラッチの非締結制御時のスリップ判定がスリップが発生していないＯＦＦ状態からスリップが発生したＯＮ状態にされると、ロックアップクラッチ６０に供給していた油圧を所定圧低減させる。時間ｔ２前に第１所定油圧Ｐ_１に設定されている場合、所定圧低減させて第２所定油圧Ｐ_２に設定する。

図５では、時間ｔ２において第１所定油圧Ｐ_１から第２所定油圧Ｐ_２に低減させることで、ロックアップクラッチ６０にスリップが発生していないが、スリップがまだ発生している場合、第２所定油圧からさらに所定圧低減させる。ロックアップクラッチ６０にスリップが発生している場合、ロックアップクラッチ６０に供給される油圧を所定圧ずつ低減させるように制御されるが、所定の下限値Ｐ_ＭＩＮより小さくなるとそのときの油圧を維持するように制御される。

このように、本実施形態に係るトルクコンバータ１は、ロックアップクラッチ６０の締結条件の不成立時に油圧室４に所定の油圧を供給する油圧供給手段を備えている。なお、前記油圧供給手段は、ロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ１０３及びコントロールユニット１５０によって構成されている。

これにより、ロックアップクラッチ６０の解放時に、油圧室４に供給された所定の油圧によって、バランス室６内の作動油に作用する遠心力によってピストン６５が解放方向へ付勢されて移動されることを抑制することができると共に、ロックアップクラッチ６０を締結する際に油圧室４に締結用油圧を供給するときにロックアップクラッチ６０を応答性良く締結することができる。

また、ロックアップクラッチ６０の締結条件の不成立時に、ロックアップクラッチ６０を介してポンプ２０と前記タービンとの間で動力が伝達されると、油圧室４に供給する前記所定の油圧を低下させる。これにより、ロックアップクラッチ６０の解放時に、油圧室４に供給された油圧によってロックアップクラッチ６０が締結されることを抑制することができる。

また、ロックアップクラッチ６０の締結条件の成立時から不成立時への移行時に、油圧室４に供給する油圧をロックアップクラッチ６０の締結条件の成立時の締結用油圧から前記所定の油圧に制御することにより、ロックアップクラッチ６０の締結時から解放時への移行時に、バランス室６内の作動油に作用する遠心力によってピストン６５が解放方向へ付勢されて移動されることを抑制することができる。

本実施形態では、バランス室６に、ケース内圧室２から作動油が供給されているが、これに限定されるものでなく、例えば油圧室４から作動油を供給するようにしてもよく、またタービンシャフト２５に設けられた油路から作動油を供給するようにしてもよい。

また、本実施形態では、ロックアップクラッチ６０の締結条件の不成立時に締結用油圧より低い所定の油圧が供給されているが、前記所定の油圧として、ロックアップクラッチ６０の締結条件の成立時の締結用油圧と同一若しくはそれより高い一定圧を供給するようにしてもよく、またエンジン回転数やタービン回転数に応じて可変制御するようにしてもよい。前記所定の油圧は、ロックアップクラッチ６０の解放時に、バランス室６で発生する遠心油圧の影響を低減できる油圧に適宜設定される。

前述した実施形態では、ロックアップクラッチ６０の締結条件の不成立時にロックアップクラッチ６０の非締結制御時の全期間に亘ってロックアップクラッチ６０に所定の油圧が供給されているが、ロックアップクラッチ６０の締結制御から非締結制御への移行時から所定期間の間にロックアップクラッチ６０に所定の油圧を供給するようにしてもよく、またロックアップクラッチ６０の締結制御から非締結制御への移行後にロックアップクラッチ６０への所定の油圧の供給を開始するようにしてもよい。

また、前述した実施形態では、ロックアップクラッチ６０を締結状態から解放状態へ移動させた場合について記載しているが、ロックアップクラッチ６０をスリップ制御状態から解放状態へ移動させる場合についても、前記実施形態と同様に制御することで、同様の効果を得ることができる。また、流体伝動装置としてトルクコンバータについて記載されているが、ポンプからタービンに流体を介して動力を伝達するその他の流体伝動装置についても同様に適用することができる。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

以上のように、本発明によれば、ロックアップクラッチの解放時にロックアップクラッチのピストンが解放方向へ付勢されて移動されることを抑制し、ロックアップクラッチを応答性良く締結することが可能となるから、ロックアップクラッチを有する流体伝動装置ないしこれを搭載する車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。

１トルクコンバータ
２ケース内圧室
４油圧室
６バランス室
１０ケース
２０ポンプ
６０ロックアップクラッチ
６５ピストン
１００油圧制御回路
１０３ロックアップクラッチ用ソレノイドバルブ
１５０コントロールユニット

Claims

駆動源に連結されたケース内に、該駆動源と一体回転する入力部材と、該入力部材から動力伝達用流体を介して動力が伝達される出力部材と、流体圧室に供給される締結用流体圧によりピストンを押圧して前記入力部材と前記出力部材とを直結するロックアップクラッチとが備えられ、前記ピストンを挟んで前記流体圧室の反対側にバランス室が形成された流体伝動装置であって、
前記ロックアップクラッチの締結条件の不成立時に前記流体圧室に所定の流体圧を供給する流体圧供給手段を備えている、
ことを特徴とする流体伝動装置。
前記流体圧供給手段は、前記ロックアップクラッチの締結条件の不成立時に、前記ロックアップクラッチを介して前記入力部材と前記出力部材との間で動力が伝達されると、前記流体圧室に供給する前記所定の流体圧を低下させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の流体伝動装置。
前記流体圧供給手段は、前記ロックアップクラッチの締結条件の成立時から不成立時への移行時に、前記流体圧室に供給する流体圧を前記ロックアップクラッチの締結条件の成立時の締結用流体圧から前記所定の流体圧に制御する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体伝動装置。