JP2017106578A - 摩擦係合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】引き摺り損失の軽減と冷却性能の向上とを両立させた摩擦係合装置を提供する。【解決手段】アウタプレート６２およびインナプレート６３は、ケース４９内の収容室６５に配置され、ピストン６４の移動により互いが係合する係合状態と係合が解放される解放状態との間で状態が変化する。制御部は、係合状態に変える係合位置、解放状態に変える解放位置、および係合位置と解放位置との間に設定された中間位置にピストン６４をそれぞれ移動させる制御を行う。第２腕部７０は、ピストン６４に連動して移動するとともに、ピストン６４が解放位置に移動したときに潤滑油７３を収容室６５に供給するための第１孔６７を閉じる閉じ位置に移動し、またピストン６４が中間位置に移動したときには第２孔６９により第１孔６７を開く開き位置に移動する。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば車両の自動変速機に使用される摩擦係合装置に関し、詳しくは複数の摩擦部材に潤滑油を供給する摩擦係合装置に関する。

従来、例えば車両の自動変速機に使用される摩擦係合装置が知られている。摩擦係合装置は、複数のインナプレートと各インナプレートの間に配置された複数のアウタプレートとを備えている。複数のインナプレートおよび複数のアウタプレートは、摩擦部材を構成しており、ピストンの進退により一方向に押圧されることで互いが係合する係合状態と係合が解放される解放状態とに状態が変わる。これらの状態に移行する間では摩擦部材の互いがスリップ係合する。潤滑油は、スリップ係合による焼き付きを防ぐために供給される。ところで、摩擦係合装置では、解放状態にて潤滑油を供給すると、潤滑油によって引き摺り損失が発生することがある。例えば摩擦係合装置が解放状態のときには、潤滑油が摩擦部材の回転数差によりせん断される。このため、潤滑油の量が多いと引き摺り損失が大きくなり、摩擦係合装置の効率を低下させる。

そこで、解放状態のときに生じる引き摺り損失を防ぐように構成された湿式多板クラッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。湿式多板クラッチは、アウタプレートとインナプレートとが互いに離間した解放状態よりもピストンの押圧によってアウタプレートとインナプレートとが摩擦係合された係合状態の方が、スライド通油孔とインナ通油孔との間における潤滑油の流通抵抗が小さくなるように構成されている。これによれば、係合状態では、スライド通油孔とインナ通油孔との間の流通抵抗が小さくなるため、接合部への潤滑油の供給量を多くすることができ、潤滑油を通じて接合部における摩擦熱を充分に放熱し、プレートの焼き付を防止することができる。また、解放状態では、スライド通油孔とインナ通油孔との間における潤滑油の流通抵抗が大きくなるため、インナプレートとアウタプレートとの間に供給される潤滑油の量を抑制することができる。

他の摩擦係合装置としては、例えばピストンを押圧位置から元の位置に戻すためのリターンスプリングを２つのスプリングで構成し、２つのスプリングによってピストンの押圧力に対する反力をピストンの移動区間のうちの異なる区間に作用させることで、摩擦部材の係合の応答性と引き摺り損失の軽減とを両立させたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１３−１９００５３号公報 特開２００８−２１５５０３号公報

しかしながら、上記湿式多板クラッチでは、係合状態から解放状態に向けて状態が変化することに伴い潤滑油の供給が徐々に漸減する構成になっている。そのため、潤滑油を常時供給するような湿式多板と比較して、解放状態のときに潤滑油の供給が係合状態に比べて少なくなるため、引き摺り損失を軽減することができる。しかし、解放状態においては、その前の移行を含み潤滑油の供給が減少されているため、発熱量が大きくなる条件下では冷却性能が不足して、摩擦部材の温度が上昇してしまうおそれがある。

この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、引き摺り損失の軽減と摩擦部材の冷却性能の向上とを両立させた摩擦係合装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、ケースの内部に一方向に移動自在に配置された押圧部材と、前記ケースの内部に区画された収容室に配置されており、前記押圧部材の移動により互いが係合する係合状態と前記係合が解放される解放状態との間で状態が変化する第１摩擦部材および第２摩擦部材と、を備えた摩擦係合装置において、前記係合状態に変化させる係合位置、前記解放状態に変化させる解放位置、および前記係合位置と前記解放位置との間に設定された中間位置のそれぞれの位置への前記押圧部材の移動を制御する制御部と、前記押圧部材と連動して移動するとともに、前記押圧部材が前記解放位置に移動したときに潤滑油を前記収容室に供給するための油路を閉じる閉じ位置に移動し、前記押圧部材が前記中間位置に移動したときには前記油路を開く開き位置に移動する開閉部材と、を備えたことを特徴とするものである。

この発明によれば、ピストンを解放位置に移動させたときには開閉部材が油路を閉じる閉じ位置に移動される。ピストンを係合位置と解放位置との間に設定された中間位置に移動させたときには、開閉部材が油路を開く開き位置に移動される。したがって、潤滑油を常時供給する摩擦係合装置と比較して、解放状態のときに潤滑油の供給を停止することが可能となるため引き摺り損失を軽減することができる。これに加えて、例えば係合位置から解放状態に移行する間の中間位置にて開閉部材が油路を開くため、この間に生じる、例えばスリップ係合による発熱を潤滑油の供給により迅速に冷却することができる。これによって、摩擦部材の発熱量が大きくなる条件下でも冷却性能が不足して摩擦部材の温度が上昇することを防止することができる。

この発明を適用した車両の一例を概略的に示す説明図である。 図１に示した車両の自動変速機を示すスケルトン図である。 図２に示した自動変速機の係合表を示す図である。 図２に示した自動変速機の第２ブレーキ機構を示す断面図である。 図４に示した第２ブレーキ機構のピストンを示す説明図である。 ピストンの位置に対して開閉部材の開閉状態と第２ブレーキ機構の状態との関係を示す図である。 第２ブレーキ機構を解放する動作の手順を示すフローチャートである。 第２ブレーキ機構の係合または解放の動作を示すタイムチャートである。

図１は、この発明に適用される車両の一例を示す説明図である。図１に示すように、車両１０は、ＦＦ（Front engine, Front drive）型の車両である。なお、ＦＦ型の車両に限定されず、例えばＦＲ（Front engine, Rear drive）型の車両であってよい。車両１０は、内燃機関１１、自動変速機１２、デファレンシャル１５、駆動軸１６、駆動輪１７およびＥＣＵ（Electronic Control Unit）１８を含む。

内燃機関１１は、内部で燃料を燃焼させて駆動力を出力するものであって、例えばエンジンである。以下、内燃機関１１をエンジンと称して説明する。エンジン１１が出力した駆動力は、自動変速機１２に伝達される。自動変速機１２は、トルクコンバータ１９および変速機２０を備えており、車両１０の運転状況、例えば車速およびエンジン負荷（アクセル開度）の情報に応じて変速機２０の変速段を目標変速段に変更する。トルクコンバータ１９は、内部に作動流体を備え、エンジン１１が出力した駆動力を変速機２０へ作動流体を介して伝達する。変速機２０は、複数の変速段を備え、目標変速段を設定することにより、入力される駆動力を所定の駆動力に増減してデファレンシャル１５に伝達する。デファレンシャル１５は、駆動軸１６の左右に取り付けられた駆動輪１７に駆動力を伝達する。

ＥＣＵ１８には、例えば駆動軸１６の回転速度を検出する車速センサ２２が送出する車速情報、シフトレバー２３に備えられたポジションスイッチ２４が送出するポジション情報、アクセルペダル２５に備えられたアクセル開度センサ２６が送出するアクセル開度情報が入力される。またＥＣＵ１８には、ブレーキペダル２７に備えられたストロークセンサ２８が送出するブレーキ情報、エンジン１１の電子スロットルバルブ３３に備えられたスロットル開度センサ２９が送出するスロットル開度情報、エンジン１１に備えられたエンジン回転数センサ３０が送出するエンジン回転数情報が入力される。さらにＥＣＵ１８には、自動変速機１２に備えられた入力軸回転数センサ３１が送出する入力軸回転数情報および出力軸回転数センサ３２が送出する出力軸回転数情報が入力される。なお、変速機２０の変速段を運転者が選択した変速段に設定するマニュアルモードを設けてよい。ＥＣＵ１８は、入力された各情報を、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４に記憶されたマップおよびプログラムなどに基づいて処理して得られた結果に基づいて、車両１０が最適な運転状態となるように、エンジン１１および自動変速機１２を制御する。

図２は、自動変速機１２の一例を示すスケルトン図である。図２に示すように、自動変速機１２は、トルクコンバータ１９および変速機２０を備える。トルクコンバータ１９は、エンジン１１から入力される駆動力が伝達される入力軸３５と、変速機２０に出力する出力軸３６とを備える。変速機２０は、例えばプラネタリギヤユニットが使用されている。プラネタリギヤユニットは、第１遊星歯車機構３７、第２遊星歯車機構３８、出力ギヤ３９、第１ブレーキ機構４０、第２ブレーキ機構４１および第３ブレーキ機構４２、第１クラッチ機構４３および第２クラッチ機構４４を備えている。なお、第１クラッチ機構４３、第２クラッチ機構４４、第１ブレーキ機構４０、第２ブレーキ機構４１および第３ブレーキ機構４２のうちの少なくとも一つは摩擦係合装置の一例である。

第１遊星歯車機構３７は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤ４５、ピニオンギヤ４６、リングギヤ４７およびキャリヤ４８を備えている。サンギヤ４５は、トルクコンバータ１９の出力軸３６に連結されている。ピニオンギヤ４６は、キャリヤ４８に回転自在に支持されており、サンギヤ４５およびリングギヤ４７にそれぞれ噛合している。第３ブレーキ機構４２は、リングギヤ４７を自動変速機１２のケース４９に固定させる。第１ブレーキ機構４０は、キャリヤ４８をケース４９に固定させる。

第２遊星歯車機構３８は、ラビニヨ型の遊星歯車機構であって、サンギヤ５０、ショートピニオンギヤ５１、キャリヤ５２、ロングピニオンギヤ５３、キャリヤ５４、サンギヤ５５およびリングギヤ５６を備えている。サンギヤ５０は、第１遊星歯車機構３７のキャリヤ４８に連結されている。ショートピニオンギヤ５１は、キャリヤ５２に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ５１は、サンギヤ５０およびロングピニオンギヤ５３と噛合している。キャリヤ５２は、出力ギヤ３９に連結されている。ロングピニオンギヤ５３は、キャリヤ５４に回転自在に支持されており、ショートピニオンギヤ５１、サンギヤ５５およびリングギヤ５６にそれぞれ噛合している。キャリヤ５４は、出力ギヤ３９に連結されている。第１クラッチ機構４３は、サンギヤ５５とトルクコンバータ１９の出力軸３６とを係合させる。第２ブレーキ機構４１は、リングギヤ５６をケース４９に固定させる。第２クラッチ機構４４は、リングギヤ５６と出力軸３６とを係合させる。

ＥＣＵ１８は、油圧コントローラ５８に設けられる各種ソレノイドバルブに制御信号を送信することにより第１クラッチ機構４３、第２クラッチ機構４４、第１ブレーキ機構４０、第２ブレーキ機構４１および第３ブレーキ機構４２に供給される油圧をそれぞれ制御する。具体的には、油圧コントローラ５８には、エンジン１１のクランクシャフト（図示なし）に連結されているオイルポンプ６０が設けられる。オイルポンプ６０は、クランクシャフト（図示なし）が回転することにより駆動して、作動油および潤滑油の供給による油圧を発生させる。オイルポンプ６０で発生された油圧は、各種ソレノイドバルブ（図示なし）に供給される。各種ソレノイドバルブ（図示なし）は、ＥＣＵ１８からの制御信号に基づいてデューティ制御される。なお、潤滑油は詳しくは後述する摩擦部材を冷却するために用いられる。作動油と潤滑油とは同じまたは同様なものを使用してよい。

第１クラッチ機構４３、第２クラッチ機構４４、第１ブレーキ機構４０、第２ブレーキ機構４１および第３ブレーキ機構４２は、それぞれ多板式の摩擦係合装置により構成される。第１クラッチ機構４３、第２クラッチ機構４４は、駆動力が入力される入力側の、例えば複数の第１摩擦プレート（図示なし）と、駆動力を伝達する出力側の、例えば複数の第２摩擦プレート（図示なし）とを含む。第１摩擦プレート（図示なし）及び第２摩擦プレート（図示なし）は、オイルポンプ６０によって供給される作動油の油圧により係合力が制御される。

第１ブレーキ機構４０、第２ブレーキ機構４１および第３ブレーキ機構４２は、それぞれ多板式の摩擦係合装置により構成される。各ブレーキ機構４０〜４２は、ケース４９の内面にスプライン嵌合された、例えば複数のアウタプレート（図示なし）と、変速機２０を構成する回転要素にスプライン嵌合されている、例えば複数のインナプレート（図示なし）とを含む。アウタプレート（図示なし）とインナプレート（図示なし）とは、作動油の油圧によって互いの係合力が制御される。なお、第１クラッチ機構４３、第２クラッチ機構４４、第１ブレーキ機構４０、第２ブレーキ機構４１および第３ブレーキ機構４２としては、係合圧を油圧に限らず、例えば空気圧を用いて制御してもよいし、また、多板式の摩擦係合装置の代わりに、単板式の摩擦係合装置を使用してもよい。

図３は、図２で説明した自動変速装置の各変速段を成立させるためのブレーキ機構およびクラッチ機構の状態を説明した係合表を示す。自動変速機１２は、前進段の１速〜６速および後進段との７つの変速段に設定可能となっている。図３では、変速段のうちの前進段の１速を「１ＳＴ」、前進段の２速を「２ＮＤ」、前進段の３速を「３ＲＤ」、前進段の４速を「４ＴＨ」、前進段の５速を「５ＴＨ」、前進段の６速を「６ＴＨ」および後進段を「ＲＥＶ」として表している。また、図３では、第１クラッチ機構４３を「Ｃ１」、第２クラッチ機構４４を「Ｃ２」、第１ブレーキ機構４０を「Ｂ１」、第２ブレーキ機構４１を「Ｂ２」および第３ブレーキ機構４２を「Ｂ３」として表している。さらに、各変速段での第１クラッチ機構４３、第２クラッチ機構４４、第１ブレーキ機構４０、第２ブレーキ機構４１および第３ブレーキ機構４２の状態として、「○」は係合または固定を、「×」は解放として表している。

図３に示すように、第１クラッチ機構４３は、１速段〜４速段の全ての変速段において係合される。すなわち、第１クラッチ機構４３は、１速段〜４速段における入力クラッチである。第２クラッチ機構４４は、４速段〜６速段において係合される。第１ブレーキ機構４０は、２速段および６速段での変速段において係合される。第２ブレーキ機構４１は、１速段および後進用変速段において係合される。第３ブレーキ機構４２は、３速段、５速段および後進用変速段において係合される。

ここで、この発明の摩擦係合装置を、例えば前述した第１クラッチ機構４３、第２クラッチ機構４４、第１ブレーキ機構４０、第２ブレーキ機構４１および第３ブレーキ機構４２のうちのいずれかに使用してよく、例えばこの発明の摩擦係合装置を適用する個数は限定されない。以下、この発明の摩擦係合装置を第２ブレーキ機構４１に適用した例として説明する。

図４は、変速機のうちの第２ブレーキ機構４１の要部を示す断面図である。図４に示すように、ケース４９は、車両１０に固定されており、内部には変速機２０を構成する各部を水密に収容している。第２ブレーキ機構４１は、ケース４９の内壁に固定された複数のアウタプレート６２と、変速機２０を構成するリングギヤ５６にスプライン嵌合されている複数のインナプレート６３とを含む。複数のインナプレート６３は、軸方向に直列状に配置されており、アウタプレート６２の各々の間に挿入されている。アウタプレート６２は、第１摩擦部材の一例であり、また、インナプレート６３は、第２摩擦部材の一例である。

アウタプレート６２およびインナプレート６３は、ケース４９、リングギヤ５６およびピストン６４で区画された収容室６５に収容されている。収容室６５は、ケース４９内に環状に設けられている。ピストン６４は、ケース４９の内部右壁に設けられた凹部６６内で軸方向に移動自在に配置されている。ピストン６４には、凹部６６との間で水密な空間を作るために、オイルシール６１が取り付けられている。凹部６６は、ピストン６４に押圧力を発生させる油室として機能する。ピストン６４は、押圧力によってアウタプレート６２とインナプレート６３とを係合させる。複数のアウタプレート６２および複数のインナプレート６３を挟んでピストン６４の反対側には、フランジ５９が配置されている。フランジ５９は、ピストン６４の押圧を受け止める作用をする。なお、ピストン６４は押圧部材の一例である。第２ブレーキ機構４１は、作動油が油圧コントローラ５８から凹部６６に供給されると、ピストン６４が押圧方向に移動して、ピストン６４とフランジ５９との間で複数のアウタプレート６２と複数のインナプレート６３とが挟圧されて係合状態になる。

リングギヤ５６は、潤滑油７３を収容室６５に導くための第１孔６７を備えている。第１孔６７は、軸方向に長い、例えば断面スリット状に形成されている。断面スリット状の第１孔６７は、リングギヤ５６の周方向に沿って所定の間隔に複数形成されている。なお、第１孔６７としては、スリット状の長孔の代わりに、断面円状の孔を軸方向に複数並べた構成としてよい。第１孔６７が形成された部位は、同図の左方から右方に向けて断面略腕状に延びた第１腕部６８となっている。第１腕部６８には、複数のインナプレート６３が所定の間隔離して固定されている。第１孔６７は、複数のインナプレート６３のうちのいずれかのインナプレート６３の間に対して、第１腕部６８の内径側から潤滑油７３を収容室６５に供給するための貫通孔となっている。油圧制御部７２は、ＥＣＵ１８により制御されることで、オイルポンプ６０からケース４９の内部を介して収容室６５に向けて供給される潤滑油７３の油圧を制御する。例えば油圧制御部７２は、収容室６５に潤滑油７３を供給する場合には、潤滑油７３の潤滑量を高める制御を実施する。なお、第１孔６７は、油路の一例である。

一方、ピストン６４には、第２孔６９が、例えば断面円状に形成されている。第２孔６９は、同図の右方から左方に断面略腕状に延びた第２腕部７０の先端寄りに設けられている。第２腕部７０は、ピストン６４に一体的に設けられており、第２腕部７０には、第２孔６９がピストン６４の周方向に所定の間隔で複数形成されている。第２腕部７０は、ピストン６４が中間位置および係合位置に移動したときに第２孔６９が第１孔６７の下に移動して第１孔６７を開く開き位置に移動する。また、第２腕部７０は、ピストン６４が解放位置に移動したときに、第２孔６９に対してピストン６４の押圧方向での後方に設けられた遮蔽部７１が第１孔６７の下に移動して遮蔽部７１により第１孔６７を閉じる閉じ位置に移動する。なお、遮蔽部７１および第２孔６９を含む第２腕部７０をピストン６４とは別の部材に分けた構成としてもよい。この場合には、分けた第２腕部７０をピストン６４の移動に連係して移動させるように構成してよい。第２孔６９および遮蔽部７１を含む第２腕部７０は、開閉部材の一例である。

図５は、ピストン６４の構成を模式的に示す説明図である。ピストン６４は、油圧コントローラ５８から供給される油圧により軸方向に移動可能に配置されている。ＥＣＵ１８は、例えば変速要因や固定させる回転要素の発熱要因に応じてピストン６４を軸方向のうちの凹部６６に対して近位端となる解放位置、遠位端となる係合位置、および解放位置と係合位置との間に設定された中間位置にそれぞれ移動させる制御を実施する。ピストン６４が解放位置のときには、第２ブレーキ機構４１がアウタプレート６２とインナプレート６３との係合を解放させる解放状態に変わる。ピストン６４が係合位置のときには、第２ブレーキ機構４１がアウタプレート６２とインナプレート６３とを係合させる係合状態に変わる。中間位置は、軸方向に所定の幅を持って設定されている。例えば中間位置は、係合状態のうちのアウタプレート６２とインナプレート６３とが完全に係合する状態（以下、「完全係合状態」と称す）となる前の状態、例えばスリップ係合状態に変わる位置から、解放状態に変わる位置を含む範囲に設定されている。解放状態への変化は、ピストン６４が解放位置に移動したときだけ変化するのではなく、解放位置から係合位置寄りの所定の位置までの範囲内に移動したときに変化している。このため、ＥＣＵ１８は、係合圧の制御によってピストン６４を中間位置のうちのいずれかの位置に移動させることで、第２ブレーキ機構４１を解放状態とスリップ係合状態との間の所定の状態に設定することができる。なお、ＥＣＵ１８および油圧コントローラ５８は、制御部の一例である。

ＥＣＵ１８は、ＲＯＭ３４に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＡＭ７４は、ＥＣＵ１８での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。ＥＣＵ１８は、ＲＯＭ３４に記憶されている制御プログラムに基づいて動作することにより、例えば情報収集部７５、変速段決定部７６、計算部７７およびカウンタ７８として機能する。

情報収集部７５は、車両１０の各情報を逐次収集する。変速段決定部７６は、例えば出力軸回転数センサ３２の出力信号に基づいて車速を演算するとともに、スロットル開度センサ２９の出力信号に基づいてスロットル開度を算出する。そして、変速段決定部７６は、演算した車速、及びスロットル開度に基づいて、例えばＲＯＭ３４に記憶された変速マップを参照して目標変速段を選択し、その目標変速段と現状の変速段とを比較して変速が必要であるか否かを判定する。計算部７７は、変速が必要であると判定された場合でかつ第２ブレーキ機構４１を係合状態から解放状態に変化させるときに、例えばインナプレート６３の発熱量を計算する。例えばインナプレート６３の発熱量の計算は、リングギヤ５６の回転量やトルク変化あるいは油圧コントローラ５８から供給される作動油の油圧に基づいて行う。計算部７７は、計算した発熱量に基づいて、例えばインナプレート６３の温度を算出し、算出した温度に基づいて、例えばインナプレート６３を冷却するための冷却時間を算出する。冷却時間は、潤滑油７３を供給する時間に対応する。潤滑油７３の供給する時間は、ピストン６４を中間位置に維持させる時間に対応する。カウンタ７８は、ピストン６４を中間位置に維持させる時間をカウントするためのものである。なお、インナプレート６３の代わりに、アウタプレート６２に対する発熱量および温度を計算して中間位置に維持させる時間を求めてもよい。

ピストン６４は、ＥＣＵ１８は、油圧の制御に加えてリターンスプリングによる反力を利用してピストン６４の位置を精度よく制御する。リターンスプリングは、第１スプリング８０、第２スプリング８１および第３スプリング８２を含む。第１スプリング８０は、ピストン６４を係合位置から解放位置に移動させる区間にて、油圧の供給によりピストン６４に作用する押圧力に対する反力を発生させる。第２スプリング８１および第３スプリング８２は、第１スプリング８０を挟む両側にそれぞれ配置されており、ピストン６４を係合位置から中間位置に移動させる区間にて前記反力を発生させる。解放位置と中間位置との間では、係合位置と中間位置との間と比べてピストン６４に作用する反力が小さい。このため、解放位置から中間位置までの間では、ピストン６４を精度よく位置制御することが可能となる。なお、第２スプリングと第３スプリングとは、同じまたは同様のものを使用してよい。

ＥＣＵ１８は、凹部６６に供給する潤滑油の油圧を減少させてピストン６４を解放位置に戻す。この場合、ピストン６４が係合位置から中間位置に移動する区間では、第１スプリング８０、第２スプリング８１および第３スプリング８２の付勢力により解放位置に戻される。また、ピストン６４が中間位置から解放位置までの間で移動する区間では、第１スプリング８０の付勢力によって解放位置に戻される。

図６は、ピストン６４の位置に対して開閉部材の開閉状態と第２ブレーキ機構４１の状態との関係を示す図である。図６に示した「Ｂ２」は、第２ブレーキ機構４１を表す。ピストン６４が係合位置に移動した場合には、第２孔６９により第１孔６７を開く開き位置に第２腕部７０が移動されている。このとき第２ブレーキ機構４１は、完全係合状態となる。ピストン６４が中間位置に移動した場合には、第２孔６９により第１孔６７を開く開き位置に第２腕部７０が移動される。第１孔６７は、軸方向に長い断面スリット状に形成されている。このため、ピストン６４が係合位置から中間位置まで移動する間で第２腕部７０を開き位置に維持可能となる。ピストン６４が中間位置のときに第２ブレーキ機構４１は、スリップ係合または解放状態となる。ピストン６４が解放位置に移動したときには、遮蔽部７１により第１孔６７を遮蔽する閉じ位置に第２腕部７０が移動される。このとき第２ブレーキ機構４１は、解放状態となる。

図７は、第２ブレーキ機構４１を解放する動作の手順を示すフローチャートである。図７に示すように、ステップＳ１では、情報収集部７５が、例えば油圧コントローラ５８が各部に供給する油圧およびエンジン１１や自動変速機１２の各回転要素の回転数情報の車両１０の各情報を逐次収集する。ステップＳ２では、変速要求のうち第２ブレーキ機構４１が係合状態から解放状態に切り替える必要のある変速かを判定する。例えばＥＣＵ１８は、車両１０の運転状況に応じてその時点での目標変速段と現状の変速段とを比較して変速が必要である場合に変速要求を出力する。この変速要求のうちの第２ブレーキ機構４１を係合状態から解放状態に変える必要のある変速かを判定する。ステップＳ２にて肯定の場合（Ｙ側の場合）には、ステップＳ３に移行される。ステップＳ３では、計算部７７がその時点での、例えばリングギヤ５６の回転量やトルク変化あるいはそれまでのピストン６４への油圧（係合圧）に基づいて、例えばインナプレート６３の発熱量を計算する。ステップＳ４では、計算部７７が前記発熱量に基づいて、例えばインナプレート６３の温度を算出する。温度としては、例えば潤滑油７３の温度やそれまでの第２ブレーキ機構４１の使用状況および大気温などのパラメータを用いて発熱量から算出または推定してよい。

ステップＳ５では、算出した温度に基づいて潤滑油７３の供給時間（ｔ０）を算出する。この場合、例えばインナプレート６３の温度と潤滑油７３の供給時間との対応関係を予め記録したマップに基づいて算出してよい。ステップＳ６では、例えばピストン６４を係合位置から中間位置に移動させる。ステップＳ７では、中間位置に移動させる指令を出力した時点を基準にカウンタ７８で計時する。ステップＳ８では、カウンタ７８で計時したカウント値（ｔ）が冷却時間（ｔ０）を越えたか否かを判定する。肯定の場合（Ｙ側の場合）には、ステップＳ９に移行される。ステップＳ９では、ピストン６４を中間位置から解放位置に移動させる制御を実施する。ステップＳ２にて否定の場合（Ｎ側の場合）には、リターンに移行される。また、ステップＳ８にて否定の場合（Ｎ側の場合）には、ステップＳ７での計時が継続される。なお、インナプレート６３の温度を直接または間接的に検出する温度センサを設けてよい。この場合、ステップＳ３で説明した発熱量の計算およびステップＳ４で説明した温度の計算を省略することができる。

図８は、車両１０が走行中に第２ブレーキ機構４１が動作する一例を示すタイムチャートである。なお、図８に示した「Ｂ２」は、第２ブレーキ機構４１を表す。時間ｔ１では、自動変速機１２が１速段から２速段に変速段をシフトアップしている（同図に示す符号Ａ）。この場合には、第２ブレーキ機構４１を係合状態から解放状態に変える解放側の油圧制御が行われる。解放側の油圧制御（同図に示す符号Ｂ）を実施する場合には、解放状態から係合状態に変える係合側の油圧制御（同図に示す符号Ｃ）と比べて、トルク変動をそれほど考慮しなくてよいため、係合力を一気に弱める油圧制御が実施される。このとき、例えばインナプレート６３の実際の温度が同図に示す符号Ｄとなっている。実際の温度Ｄをその時点の、例えばインナプレート６３の回転数やトルクに基づいて推定し、推定した温度に基づいてピストン６４を中間位置に維持させる時間Ｆ、つまり冷却時間「ｔ０」が計算により求められる。冷却時間「ｔ０」の間では、油圧制御部７２が潤滑油７３の潤滑量を高める制御を実施する。このため、収容室６５に供給される潤滑油７３の量（同図に示す符号Ｇ）が、その前の係合位置のときの潤滑量（同図に示す符号Ｈ）よりも多くなっている。これにより、ピストン６４が中間位置のときには、第２孔６９が第１孔６７を開いているため、潤滑油７３が収容室６５に向けて供給される。よって、第２ブレーキ機構４１が係合状態から解放状態に移行する間に生じる摩擦熱を迅速に冷却することができる（同図に示す符号Ｄ１）。

時間ｔ２では、ピストン６４が中間位置から解放位置に移動される。ピストン６４が解放位置に移動することで、遮蔽部７１が第１孔６７を閉じる。油圧制御部７２は、潤滑油７３の潤滑量を少なくする制御を実施する（同図に示す符号Ｋ）。第２ブレーキ機構４１は、直前まで潤滑油７３が収容室６５に供給されていたから、例えばインナプレート６３が事前に冷却されている。このため、解放状態に変わってからの自然に冷却される時間を大幅に短縮することができる（同図に示す符号Ｄ２）。なお、潤滑量を少なくする制御は、潤滑油７３の収容室６５への供給がゼロになることを含む。

時間ｔ３のときには、自動変速機１２が２速段から１速段に変速段がシフトダウンしている（同図に示す符号Ｈ）。この場合、第２ブレーキ機構４１を解放状態から係合状態に変える係合側の油圧制御（同図に示す符号Ｃ）が実施される。この場合には、解放側の制御（同図に示す符号Ｂ）と比べて、係合を迅速に行わせるための油圧制御が実施される。このため、係合側の油圧制御では、ピストン６４を中間位置に維持させる制御を実施していない。ピストン６４が係合位置に移動している間（同図に示す符号Ｉ）では、油圧制御部７２が潤滑油７３の潤滑量を高める制御を実施している（同図に示す符号Ｊ）。ピストン６４が係合位置のときには、第２孔６９が第１孔６７を開いている。しかし、アウタプレート６２およびインナプレート６３が完全係合状態になって互いが固定されているため、潤滑油７３が収容室６５に供給されても問題はない。なお、クラッチ機構の場合には、摩擦部材の互いが完全に係合した状態でかつ一体的に回転しているため、摩擦部材の間に潤滑油７３が入り込んでもスリップを生じさせることはない。

この実施例の場合には、解放状態において同図にある符号Ｋに示すように、潤滑油７３の収容室６５への供給が停止または減少される。このため、潤滑油７３を収容室６５に常に供給する例（同図に点線で示す符号Ｍ）と比べると、回転しているインナプレート６３が潤滑油７３により抵抗を受けることによる損失仕事量（同図に点線で示す符号Ｎ）を大幅に低減することができる。

以上、実施例に基づいて説明したが、この発明は上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。例えば、この発明の開閉部材は、第１孔６７、第２孔６９および遮蔽部７１で構成されているが、本発明ではこれら構成に限らない。

また、自動変速機１２の構成の第２ブレーキ機構４１に本発明を適用した例で説明したが、他のブレーキ機構４０，４２や各クラッチ機構４３，４４の何れか一つ、あるいは、各ブレーキ機構４０，４２および各クラッチ機構４３，４４の何れか複数の組み合わせに対しても適用できることはいうまでもない。また、リターンスプリングを構成する第１スプリング８０、第２スプリング８１および第３スプリング８２の代わりに、例えば複数のアウタプレート６２と複数のインナプレート６３との間に弾性体を設けてよい。この場合、弾性体によってアウタプレート６２とインナプレート６３との間隔を所定間隔に広げるように付勢させればよい。さらに、ピストン６４を解放位置に迅速に戻すことが可能な構成であれば、リターンスプリングや弾性体を省略してよい。

１２…自動変速機、 １８…ＥＣＵ、 ４１…第２ブレーキ機構、 ５８…油圧コントローラ、 ６２…アウタプレート、 ６３…インナプレート、 ６４…ピストン、 ６５…収容室、 ６６…凹部、 ６７…第１孔、 ６９…第２孔、 ７１…遮蔽部、 ７３…潤滑油。

Claims (1)

1. ケースの内部に一方向に移動自在に配置された押圧部材と、前記ケースの内部に区画された収容室に配置されており、前記押圧部材の移動により互いが係合する係合状態と前記係合が解放される解放状態との間で状態が変化する第１摩擦部材および第２摩擦部材と、を備えた摩擦係合装置において、
   前記係合状態に変化させる係合位置、前記解放状態に変化させる解放位置、および前記係合位置と前記解放位置との間に設定された中間位置のそれぞれの位置への前記押圧部材の移動を制御する制御部と、
   前記押圧部材と連動して移動するとともに、前記押圧部材が前記解放位置に移動したときに潤滑油を前記収容室に供給するための油路を閉じる閉じ位置に移動し、前記押圧部材が前記中間位置に移動したときには前記油路を開く開き位置に移動する開閉部材と、を備えたことを特徴とする摩擦係合装置。

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