JP2832275B2 - ロックアップトルコン付無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 本発明は、自動車等の車両の駆動系にロックアップ付
トルクコンバータとベルト式無段変速機とを組合わせて
搭載したロックアップトルコン付無段変速機の油圧制御
装置に関し、詳しくは、油圧レベルの異なる無段変速機
と前後進切換装置の油圧制御系に関する。 【従来の技術】 無段変速機にトルクコンバータを組合わせた駆動系で
は、無段変速機のライン圧制御として例えば最大30〜40
kg/cm²の高油圧が必要であり、トルクコンバータ制御用
として例えば４〜6kg/cm²の低油圧が必要である。この
他に前後進切換えに多板クラッチを用い、４輪駆動とし
てトランスファクラッチを用いると、これらのクラッチ
制御用の油圧も必要になり、これらの油圧供給系を的確
に確保することが必要不可欠である。 そこで従来、上記ロックアップトルコン付無段変速機
の油圧制御に関しては、例えば特開昭57−161360号公報
の先行技術がある。ここで、１個のオイルポンプを用
い、このポンプ吐出圧をライン圧調圧弁で調圧して無段
変速機のプーリ制御に用いる。また、ライン圧調圧弁か
らトルクコンバータ制御圧を取出し、オリフィス等によ
り制限してトルクコンバータ，ロックアップクラッチに
供給し、ロックアップ弁や前後進切換用クラッチにもプ
ーリ制御用油圧を用いることが示されている。 【発明が解決しようとする問題点】 ところで、上記先行技術のものにあっては、１個のオ
イルポンプの吐出圧をライン圧調圧弁で調圧したライン
圧をそのままマニュアル弁を介して前後進切換の各クラ
ッチに供給している。そのため、ライン圧がエンジント
ルク等により大巾に変化し、変速速度により流量変化す
るのに伴い、クラッチ圧が変動して好ましくない。ま
た、ライン圧制御系に前後進切換の制御系が一緒に含ま
れると、オイルポンプの要領の大幅な増大を招き、ポン
プ損失の増大にもつながる。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、無
段変速機用メインポンプに対して低圧用サブオイルポン
プを各別に設けて、低圧側油圧制御系におけるクラッチ
圧等が無段変速機におけるライン圧変化の影響を受けな
いようにすると共に、低圧側油圧制御系と無段変速機用
の高圧側油圧制御系とを各別に構成するに際して、それ
ぞれの油圧制御系において充分且つ効率的な油圧，油量
を確保できるような油路構成を形成することを目的とす
る。 【問題点を解決するための手段】 上記目的を達成するため、本発明のロックアップトル
コン付無段変速機の油圧制御装置は、ベルト式無段変速
機に、少なくともロックアップ付トルクコンバータ，前
後進切換装置を備える駆動系の油圧制御装置において、
無段変速機用メインポンプに対し、低圧用サブオイルポ
ンプを各別に設け、上記無段変速機用メインポンプから
の油圧をライン圧制御弁を介して調圧して上記無段変速
機の変速制御を行わせると共に、上記ライン圧制御弁の
ドレンポートを上記低圧用サブオイルポンプからの低圧
油路に接続して、該低圧用サブオイルポンプ側の油圧を
上記ロックアップ付トルクコンバータ，前後進切換装置
を含む低圧作動部材へ供給する油路構成としたことを特
徴とする。 【作用】 上記構成に基づき、ロックアップ付トルクコンバー
タ，前後進切換装置を含む低圧作動部材は、無段変速機
用メインポンプに対して各別に設けられた低圧用サブオ
イルポンプによって無段変速機と分離した油圧制御系で
制御されることになり、この低圧側油圧制御系のクラッ
チ圧等の作動圧においては無段変速機におけるライン圧
変化の影響を全く除くことが可能となる。また、無段変
速機用の高圧側油圧制御系におけるライン圧制御弁のド
レンポートを低圧用サブオイルポンプからの低圧油路に
接続して、この低圧用サブオイルポンプ側の油圧をロッ
クアップ付トルクコンバータ，前後進切換装置を含む低
圧作動部材へ供給する油路構成としているので、高圧側
油圧制御系のドレン油圧を低圧側油圧制御系で有効に活
用でき、各油圧制御系で充分且つ効率的な油圧・油量を
確保することができる。 【実 施 例】 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、ロックアップトルコン付無段変速機
を用いて４輪駆動化した駆動系について述べる。先ず、
ケース側はハウジング1,メインケース２およびサイドケ
ース３が組合わされる。これらのハウジングおよびケー
ス内でエンジン側からトルクコンバータ装置10,前後進
切換装置30および無段変速機40が一直線上に配置され、
これに対し直角にディファレンシャル装置50およびトラ
ンスファ装置60が配置されて横置きトランスアクスル型
を成す。 トルクコンバータ装置10は、エンジンクランク軸11に
ドライブプレート12を介してコンバータカバー13が結合
しており、コンバータカバー13内部にトルクコンバータ
14を有する。トルクコンバータ14のポンプインペラ14a
はコンバータカバー13に直結し、タービンランナ14bが
タービン軸15のタービンハブ16に結合し、ステータ14c
はワンウエイクラッチ17を介してステータ軸18に連結す
る。そして、かかるコンバータカバー13とトルクコンバ
ータ14との間にロックアップクラッチ19がタービンハブ
16に結合して設けてあり、このロックアップクラッチ19
のフェーシング20がコンバータカバー13に押圧接触可能
になっている。また、ロックアップクラッチ19のコンバ
ータカバー13側はリリース室21で、トルクコンバータ14
側はアプライ室22になっており、リリース室21を介して
給油した場合のアプライ室２との差圧でロックアップ解
除し、トルクコンバータ14を介して給油してリリース室
21をドレンした場合のアプライ室22との差圧でロックア
ップすると共に、トルクコンバータ14をロックする。 前後進切換装置30は、第３図に詳記するようにダブル
ピニオン式プラネタリギヤ31を有し、サンギヤ32がター
ビン軸15に連結し、２個のピニオン33,34がキャリア35
に支持される。そして、サンギヤ32とリングギヤ36との
間にフォワードクラッチ37が、リングギヤ36とケース２
との間にリバースブレーキ38が設けられる。こうして、
前進のＤレンジ等ではフォワードクラッチ37の係合でサ
ンギヤ32を一体化し、後進のＲレンジではリバースブレ
ーキ38の係合でリングギヤ36を固定し、キャリア35に逆
転した動力を出力する。ここで、リングギヤ36の歯数を
サンギヤ32の２倍にすると、Ｒレンジのギヤ比がＤレン
ジと同じ“1"になる。 無段変速機40は、キャリア35に連結するプライマリ軸
41と、これに平行なセカンダリ軸42とを有し、プライマ
リ軸41,セカンダリ軸42にプーリ43,44が設けられ、両プ
ーリ43,44の間に駆動ベルト45が巻付けてある。プーリ4
3,44は軸と一体的な固定プーリ43a,44aに対し可動プー
リ43b,44bが移動可能に設置され、各可動プーリ43b,44b
側には油圧シリンダ46,47が設けられ、セカンダリ可動
プーリ44bにはスプリング48が付勢される。ここで、プ
ライマリシリンダ46の方が受圧面積が大きく、このプラ
イマリ圧による駆動ベルト45のプーリ43,44に対する巻
付け径の比率を変えて無段変速するようになっている。 ディファレンシャル装置50は、セカンダリ軸42に一対
のリダクションギヤ51を介して連結する出力軸52のドラ
イブピニオン53がファイナルギヤ54に噛合い、ファイナ
ルギヤ54と一体的な差動機構55から車軸56により、前後
輪の一方に直接伝動構成される。 さらにトランスファ装置60は、上記ファイナルギヤ54
に常時噛合っているトランスファギヤ61が車体左右方向
のトランスファ軸62に回転自在に嵌合し、これらのトラ
ンスファギヤ61とトランスファ軸62との間に湿式多板式
のトランスファクラッチ63が、そのクラッチ容量に応じ
たトルクを伝達するように設けられる。そしてトランス
ファ軸62は、一対のベベルギヤ64により車体前後方向に
方向変換し、ドライブ軸65等を介して前後輪の他方に伝
動構成されている。 一方、油圧制御系の油圧源として無段変速機40の後部
のサイドケース３内部に、高圧用のメインオイルポンプ
70が設置され、このメインオイルポンプ70はタービン軸
15,プライマリ軸41等の内部を通るポンプドライブ軸71
によりクランク軸11に直結して、常に高い油圧を生じ
る。また、トルクコンバータ装置10の後部のハウジング
１とメインケース２との間には、低圧用のサブオイルポ
ンプ72がポンプハウジング73,ポンプカバー74と共に設
置される。そして、このサブオイルポンプ72は、ポンプ
インペラ14aと一体的なポンプ軸75に連結して、上記メ
インオイルポンプ70と同様にエンジン動力により常に駆
動して油圧を生じる。こうして、無段変速機用のメイン
オイルポンプ70が無段変速機40の近くに、トルクコンバ
ータ，前後進切換等のサブオイルポンプ73がトルクコン
バータ装置10の近くに配置されている。 第２図において、油圧制御系について述べる。 先ず、無段変速機油圧制御系について述べると、オイ
ルパン80と連通するメインオイルポンプ70からのライン
圧油路81がライン圧制御弁100に連通して高いライン圧
を生じ、このライン圧が油路82を介してセカンダリシリ
ンダ47に常に供給されている。ライン圧は、油路83によ
り変速速度制御弁110に導かれ、油路84によりプライマ
リシリンダ46に給排油してプライマリ圧を生じるように
なっている。 ライン圧制御弁100のドレン側油路85の油圧は潤滑の
みならず、サブオイルポンプ72により油圧補給されてデ
ューティ制御用，トランスファクラッチ制御用等の広範
囲に使用されることも可能である。即ち、油路85から分
岐する油路86が、ベルト潤滑ノズル87に連通して駆動ベ
ルト45に給油し、チェック弁88等を有する油路89により
センサシュー90のプライマリ可動側プーリ43bとの接触
部に給油している。油路85は、レデューシング弁120に
導かれて油路91に常に一定のレデューシング圧を生じて
おり、この油路91がライン圧制御用ソレノイド弁109に
連通する。油路91から分岐するレデューシング圧油路92
は、変速速度制御弁110の一方と、その制御用ソレノイ
ド弁119に連通する。 ソレノイド弁109はデューティ信号によりパルス状制
御圧を生じ、これがアキュムレータ108で平滑化されて
油路107によりライン圧制御弁100に供給される。このラ
イン圧制御弁100には、センサシュー90による変速比に
応じた要素，油路93のコンバータ状態に応じた要素が作
用し、変速比，エンジントルク，ロックアップしない場
合のトルクコンバータトルク増幅の要素でライン圧制御
する。 ソレノイド弁119もデューティ信号によりパルス状制
御圧を生じ、この制御圧としてレデューシング圧を変速
速度制御弁110に対向して作用し、給油と排油の２位置
に動作する。そして、デューティ比により２位置の動作
状態を変えてプライマリシリンダ46への給排油の流量を
制御し、変速比と変化速度を変化しながら変速制御す
る。変速速度制御弁110のドレン側油路118はチェック弁
117を有してオイルパン80に連通し、チェック弁117と上
流側と油路85との間にプリフィリング油路116が連通し
ており、変速速度制御弁110の排油位置において常にプ
リイマリシリンダ46にオイルを充満するようになってい
る。 油路85は更にトランスファ制御弁130に連通し、この
トランスファ制御弁130のソレノイド弁139にもレデュー
シング圧が油路94により導かれる。そして、ソレノイド
弁139の制御圧をトランスファ制御弁130に作用してデュ
ーティ比に応じたクラッチ圧を生じ、このクラッチ圧を
油路138によりトランスファクラッチ63に供給し、伝達
トルクを走行条件等により制御する。 次いで、トルクコンバータ等の油圧制御系について述
べる。 先ず、サブオイルポンプ72の吐出側の油路140が油路8
5に連通すると共に、２個のリリーフ弁150,160により調
圧されて所定の低い作動圧を生じ、この作動圧油路140
がロックアップ制御弁170に連通する。そして、このロ
ックアップ制御弁170から油路141によりトルクコンバー
タ14に、油路142によりロックアップクラッチ19のリリ
ース室21に連通し、油路141の途中にはロックアップ時
のトルクコンバータ内圧の増大を防ぐリリーフ弁143が
設けてある。ロックアップ制御弁170のドレン油路144
は、逆流防止のチェック弁145,オイルクーラ146を介し
てオイルパン80に連通する。 また、レデューシング弁120からのレデューシング圧
が油路91,92、95によりロックアップ制御弁170に作用す
ると共に、油路93,ロックアップ制御用ソレノイド弁179
に導かれる。そして、ソレノイド弁179のオン・オフに
よりロックアップ制御弁170を油路140と141または142の
連通に切換え、かつ油路93にコンバータ状態圧を取出す
ようになっている。 油路140はさらにセフティロック弁180に連通し、この
セフティロック弁180からの油路147がセレクト弁190に
連通する。セレクト弁190はパーキング（Ｐ），リバー
ス（Ｒ），ニュートラル（Ｎ），ドライブ（Ｄ）のシフ
ト操作に応じて油路を切換えるもので、このセレクト弁
190から油路148,149により前後進切換装置30のフォーワ
ードクラッチ37とリバースブレーキ38とに連通して、選
択的に係合作用する。上記セフティロック弁180には油
路95のレデューシング圧が導かれるソレノイド弁189を
有し、このソレノイド弁189のオン・オフにより強制的
にフォーワードクラッチ37またはリバースブレーキ38を
排油して、動力伝達を遮断するようになっている。 ここでセレクト弁190は、第３図に詳記するように弁
本体191と、シフト操作により移動するスプール192とを
有し、油路147のポート191aの左右に油路148,149のポー
ト191b,191cを有する。また、油路149から分岐する油路
149′を有し、この油路149′のポート191dがポート191c
の右側に設けられ、ポート191bに対するドレンポート19
1e,ポート191cと191dに対するドレンポート191fを有す
る。スプール192には２つのステム192a,192bが設けら
れ、これらのステムとスプール端部で油路を切換える。 即ち、第３図のＮレンジでは、ステム192aで供給ポー
ト191aを閉じ、スプール端部でクラッチ側ポート191bを
ドレンし、ステム192bでブレーキ側油路149′のポート1
91dをドレンする。ＤまたはＲレンジでは、ステム192a
でポート191aを191bまたは191cに接続する。Ｐレンジで
は、スプール端部でポート191bをドレンすると共に、ス
テム192aでブレーキ側油路149のポート191cをドレンす
る。こうして、P,Nレンジではファーワードクラッチ37
とリバースブレーキ38を共に排油して解放した中立位
置,Dレンジではフォーワードクラッチ37を給油して係合
した前進位置,Rレンジではリバースブレーキ38を係合し
た後進位置にそれぞれ係合する。 このように構成されたロックアップトルコン付無段変
速機と、その油圧制御装置の作用について述べる。 先ず、エンジン始動によりメインオイルポンプ70,サ
ブオイルポンプ72が駆動して油圧を生じ、メインオイル
ポンプ側油路81にはライン圧制御弁100により調圧され
た高いライン圧を発生し、これが常にセカンダリシリン
ダ47に供給されることで、無段変速機40を最初変速比最
大の低速段に定める。 一方、サブオイルポンプ側油路140,85には２つのリリ
ーフ弁150,160により調圧された低い作動圧を発生して
おり、これを元圧にしてレデューシング弁120から生じ
た一定のレデューシング圧がライン圧，変速速度，トラ
ンスファ，ロックアップおよびセフティロックの各制御
用ソレノイド弁109、119、139、179、189に導かれて、
制御可能になっている。また、上記作動圧はトランスフ
ァ制御弁130に導かれてクラッチ圧を生じ、これがトラ
ンスファクラッチ63に供給されてトルク伝達可能になっ
ている。油路140の作動圧はロックアップ制御弁170に導
かれ、このロックアップ制御弁170は発進時にソレノイ
ド弁179により油路140と142とを連通するため、作動圧
がロックアップリリース側を経てトルクコンバータ14に
流入し、さらに油路141,144を介してオイルパン80に戻
るように循環する。これにより、ロックアップクラッチ
19は解放し、トルクコンバータ14が作動状態になってい
る。さらにセフティロック弁180は通常はソレノイド弁1
89により油路140と油路147とを連通することで、セレク
ト弁190に作動圧を導いている。 ここで、ＰまたはＮレンジでの上記エンジン始動時に
は、セレクト弁190により前後進切換装置30のフォーワ
ードクラッチ37とリバースブレーキ38が共に排油して解
放するとことで、プラネタリギヤ31はフリーになり、無
段変速機40以降の動力伝達を遮断している。 そこで、発進時にＤレンジにシフトすると、セレクト
弁190によりフォーワードクラッチ37に給油して係合す
ることでプラネタリギヤ31が一体化し、タービン軸15と
プライマリ軸41を直結する。そのため、トルクコンバー
タ14に伝達していたエンジン動力が無段変速機40に入力
し、プーリ43,44と駆動ベルト45とにより変速比最大の
変速動力がセカンダリ軸42に出力し、これがディファレ
ンシャル装置50を介して前後輪の一方に伝達する。この
とき、トランスファクラッチ63にクラッチ圧を生じてい
ると、それに応じたトルクがこのトランスファクラッチ
63,ベベルギヤ64,ドライブ軸65等により前後輪の他方へ
も伝達して、４輪駆動で走行する。 かかる発進時においてトルクコンバータ14が作動状態
の場合は、ロックアップ制御用ソレノイド弁179により
油路93を介してライン圧制御弁100にレデューシング圧
のコンバータ状態圧が入力し、ライン圧を増大制御して
いる。そこで、トルクコンバータ14がその速度比に応じ
てトルク増幅作用する際の大きいトルクは、無段変速機
40のライン圧によるプーリ押付力の増大でベルトスリッ
プを生じることなく伝達することになる。 そして発進後、例えば変速開始点でトルクコンバータ
14が略カップリング領域に入った時点で、ロックアップ
制御用ソレノイド弁179がオフすると、ロックアップ制
御弁170は油路140と141とを連通するように切換える。
そのため、ロックアップクラッチ19のリリース室21がド
レンし、アプライ室22に作動圧がかかってロックアップ
クラッチ19は両者の差圧によりコンバータカバー13に直
結するのであり、こうしてロックアップし、トルクコン
バータ14はロックする。このため、これ以降はエンジン
動力がロックアップクラッチ19経由で効率よく伝達する
ことになる。 一方、このとき油路93のコンバータ状態圧は零になる
ことで、ライン圧制御弁100によりライン圧はトルク増
幅分を除いて制御され、過大なプーリ押付力を回避す
る。また、ソレノイド弁119で変速速度制御弁110をデュ
ーティ制御し、プライマリシリンダ46に給排油してプラ
イマリ圧を生じることで、駆動ベルト45はプライマリプ
ーリ側に移行し、所定の変速速度で変速制御されるので
ある。 なお、Ｒレンジにシフトするとセレクト弁190により
前後進切換装置30のリバースブレーキ38に給油して係合
し、キャリア35に逆転した動力を出力する。そのため、
無段変速機40以降が逆転して後進走行する。 以上、本発明の一実施例について述べたが、前進走行
用としてＤレンジの他にエンジンブレーキ用Dsレンジ等
を設けた場合は、それに適用してバルブ構成すればよ
い。またプラネタリギヤは、上記実施例のみに限定され
ない。 【発明の効果】 以上述べてきたように、本発明によれば、 ロックアップクラッチ，前後進切換装置のクラッチと
ブレーキは、低圧用サブオイルポンプを有する別の油圧
制御系で制御されるので、無段変速機のライン圧制御に
全く影響を受けることなく常に必要クラッチ圧を確保し
うる。 また、必要油圧の低いサブオイルポンプは容量を小さ
く設定できると共に、メインポンプも無段変速機のプー
リ以外の要素への油圧供給が不要になるためポンプ容量
を小さくすることができ、これによりオイル本服のトル
ク損失を減らすことができる。 更に、無段変速機用の高圧側油圧制御系におけるライ
ン圧制御弁のドレンポートを低圧用サブオイルポンプか
らの低圧油路に接続して、このサブオイルポンプ側の油
圧を低圧作動部材へ供給する油路構成としているので、
高圧側油圧制御系のドレン油圧を低圧側油圧制御系で有
効に活用でき、各油圧制御系で充分且つ効率的な油圧・
油量を確保することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のロックアップトルコン付無段変速機の
実施例を示す断面図、 第２図は同油圧制御装置を示す回路図、 第３図は要部を詳細に示す回路図である。 10……トルクコンバータ装置、14……トルクコンバー
タ、19……ロックアップクラッチ、30……前後進切換装
置、37……フォワードクラッチ、38……リバースブレー
キ、40……無段変速機、50……ディファレンシャル装
置、70……メインオイルポンプ、72……サブオイルポン
プ、71,75……ポンプドライブ軸、81,82,83……ライン
圧油路、85,140……作動圧油路、100……ライン圧制御
弁、110……変速速度制御弁、147,148,149,149′……油
路、190……セレクト弁、191……弁本体、192……スプ
ール

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．ベルト式無段変速機に、少なくともロックアップ付
   トルクコンバータ，前後進切換装置を備える駆動系の油
   圧制御装置において、 無段変速機用メインポンプに対し、低圧用サブオイルポ
   ンプを各別に設け、 上記無段変速機用メインポンプからの油圧をライン圧制
   御弁を介して調圧して上記無段変速機の変速制御を行わ
   せると共に、 上記ライン圧制御弁のドレンポートを上記低圧用サブオ
   イルポンプからの低圧油路に接続して、該低圧用サブオ
   イルポンプ側の油圧を上記ロックアップ付トルクコンバ
   ータ，前後進切換装置を含む低圧作動部材へ供給する油
   路構成としたことを特徴とするロックアップトルコン付
   無段変速機の油圧制御装置。 ２．上記低圧用サブオイルポンプによる作動圧を、セレ
   クト弁を介して上記前後進切換装置のクラッチ，ブレー
   キに導くと共に、ロックアップ制御弁を介して上記ロッ
   クアップ付トルクコンバータにおけるトルクコンバータ
   及びロックアップクラッチに導くように油圧回路を構成
   し、 上記セレクト弁により各レンジに応じて上記前後進切換
   装置のクラッチ，ブレーキに給排油し、該前後進切換装
   置を前進，後進または中立位置にすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のロックアップトルコン付無
   段変速機の油圧制御装置。 ３．上記低圧用サブオイルポンプによる作動圧は、上記
   無段変速機の出力軸に設けられた４輪駆動用のトランス
   ファクラッチにトランスファ制御弁を介して導くように
   構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１又は第２
   項記載のロックアップトルコン付無段変速機の油圧制御
   装置。