JP2994766B2 - 自動変速機のオイルクーラ流量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用のロックアップ
トルコンを備えた自動変速機の油圧制御系において、ト
ルクコンバータのドレン側に装着されて作動油を冷却す
るオイルクーラの流量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動変速機にロックアップトル
コン付トルクコンバータを装着した車両では、トルクコ
ンバータ，ロックアップクラッチに多量の作動油が供給
され、更にトルクコンバータでは作動油が熱せられるこ
とで、トルクコンバータのドレン側にオイルクーラが装
着されて作動油を冷却するように構成されている。ここ
で、ロックアップクラッチのＯＮとＯＦＦの場合では、
トルクコンバータに対する作動油の給，排油路が変わる
が、いずれの場合もオイルクーラの流量を充分に確保し
て作動油の冷却効果を高く維持することが望まれる。

【０００３】従来、上記トルクコンバータ側の油路に設
けられるオイルクーラの油圧回路に関しては、例えば特
開昭５９−９９１６５号公報の先行技術がある。ここ
で、直結クラッチ制御弁のポートから油路を介してトル
クコンバータに連通し、そのポートの隣のポートから油
路を介してオイルクーラに連通し、更に両油路をオリフ
ィスを介して連通する。そしてロックアップクラッチＯ
Ｎの場合は、オリフィスを介してオイルクーラに作動油
を流すことが示されている。

【０００４】また、特開昭６２−１３７４６２号公報の
先行技術では、レギュレータ弁からの油路にバイパスし
てオイルクーラを連通し、潤滑油路開閉弁で流量を制御
することが示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術の前者にあっては、ロックアップクラッチＯＮの場合
のオイルクーラ流量がオリフィスで決まるため、エンジ
ン低回転時にも作動油を多くトルクコンバータに供給し
ないと、アプライ圧を維持できなくなる。このため、オ
イルポンプの容量がオイルクーラ流量分だけ大きく設定
する必要があり、これに伴いポンプ損失が増大する。

【０００６】また、先行技術の後者にあっては、レギュ
レータ弁によりライン圧が可変制御されると、オイルク
ーラ流量も変化する。特に最高速付近においてトランス
ミッションの発熱量が大きくなるため、オイルクーラ流
量が多く必要となるが、このような走行状態ではトルク
コンバータがロックアップされるため、ライン圧は低く
制御される。そのため、所定のオイルクーラ流量を確保
できない等の問題がある。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、トルクコンバータのドレ
ン側にオイルクーラを設けた自動変速機の油圧制御系に
おいて、ロックアップクラッチＯＮの場合も、ロックア
ップ制御系に影響することなくオイルクーラ流量を充分
に確保することが可能な自動変速機のオイルクーラ流量
制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の自動変速機のオイルクーラ流量制御装置
は、トルクコンバータ，ロックアップクラッチ等の伝動
要素の作動圧を、ロックアップＯＮ・ＯＦＦに応じ可変
して調圧するレギュレータ弁を有し、このレギュレータ
弁のドレン側を、リリーフ弁構造のオイルクーラ弁を介
してオイルクーラとオイルポンプの吸入側に連通するも
のである。

【０００９】

【作用】上記構成に基づき、トルクコンバータ，ロック
アップクラッチ等の作動油が、レギュレータ弁により所
定の作動圧に調圧して供給されるようになり、特にロッ
クアップＯＮ時にはレギュレータ弁から多量にドレンす
るオイルが、オイルクーラ弁により流量が制御または制
限してオイルクーラに流入され、所定のオイルクーラ流
量を確保することが可能になる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図４において、自動変速機としてロックアップト
ルコン付無段変速機の駆動系の概略について説明する。
符号１はエンジンであり、クランク軸２がトルクコンバ
ータ装置３，前後進切換装置４，無段変速機５およびデ
ィファレンシャル装置６に順次伝動構成される。

【００１１】トルクコンバータ装置３は、クランク軸２
がドライブプレート１０を介してコンバータカバー１１
及びトルクコンバータ１２のポンプインペラ１２ａに連
結する。トルクコンバータ１２のタービンランナ１２ｂ
はタービン軸１３に連結し、ステータ１２ｃはワンウエ
イクラッチ１４により案内されている。タービンランナ
１２ｂと一体的なロックアップクラッチ１５は、ドライ
ブプレート１０に係合または解放可能に設置され、エン
ジン動力をトルクコンバータ１２またはロックアップク
ラッチ１５のいずれか一方を介して伝達する。

【００１２】前後進切換装置４は、ダブルピニオン式プ
ラネタリギヤ１６を有し、サンギヤ１６ａにタービン軸
１３が入力し、キャリア１６ｂからプライマリ軸２０へ
出力する。そして、サンギヤ１６ａとキャリア１６ｂと
の間にフォワードクラッチ17を、リングギヤ１６ｃとケ
ースとの間にリバースブレーキ18を有し、フォーワード
クラッチ１７の係合でプラネタリギヤ１６を一体化して
タービン軸１３とプライマリ軸２０とを直結する。ま
た、リバースブレーキ１８の係合でプライマリ軸２０に
逆転した動力を出力し、フォワードクラッチ１７とリバ
ースブレーキ１８の解放でプラネタリギヤ１６をフリー
にする。

【００１３】無段変速機５は、プライマリ軸２０に油圧
シリンダ２１を有するプーリ間隔可変式のプライマリプ
ーリ２２が、セカンダリ軸２３にも同様に油圧シリンダ
２４を有するセカンダリプーリ２５が設けられ、プライ
マリプーリ２２とセカンダリプーリ２５との間に駆動ベ
ルト２６が巻付けられる。ここで、プライマリシリンダ
２１の方が受圧面積が大きく設定され、そのプライマリ
圧により駆動ベルト２６のプライマリプーリ２２，セカ
ンダリプーリ２５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。

【００１４】ディファレンシャル装置６は、セカンダリ
軸２３に一対のリダクションギヤ２７を介して出力軸２
８が連結し、この出力軸２８のドライブギヤ２９がファ
イナルギヤ３０に噛合う。そしてファイナルギヤ３０の
差動装置３１が、車軸３２を介して左右の車輪３３に連
結している。一方、無段変速機制御用の油圧源を得るた
め、トルクコンバータ１２に隣接してオイルポンプ３４
が配設され、このオイルポンプ３４がポンプドライブ軸
３５によりコンバータカバー１１に連結して、常にエン
ジン動力により駆動するようになっている。

【００１５】次に、油圧制御系について説明する。先
ず、オイルパン４０と連通するオイルポンプ３４からの
油路４１が、比例電磁リリーフ弁のセカンダリ圧制御弁
５０に連通する。そして、比例ソレノイド５１に制御ユ
ニット７０からソレノイド電流Ｉｓが入すると、ポンプ
吐出圧を調圧して所定のセカンダリ圧Ｐｓを生じ、この
セカンダリ圧Ｐｓが油路４２によりセカンダリシリンダ
２４に常に供給されて、伝達トルク等に応じたプーリ押
付け力を付与する。セカンダリ圧Ｐｓは、油路４３を介
して比例電磁減圧弁のプライマリ圧制御弁５２に導かれ
る。そして比例ソレノイド５３に制御ユニット７０から
のソレノイド電流Ｉｐが入力することで、油路４４によ
りプライマリシリンダ２１にプライマリ圧Ｐｐを作用
し、このプライマリ圧Ｐｐよりベルト２６を移行して変
速制御するように構成される。

【００１６】ここで、セカンダリ圧制御弁５０のドレン
側油路４５には、調圧の際の多量の作動油が排出され
る。そこで、この作動油が潤滑のみならずトルクコンバ
ータ，前後進切換用の作動圧，制御圧に使用されるよう
になっている。

【００１７】図１において、トルクコンバータ，ロック
アップクラッチ，オイルクーラ等の油圧制御系の第１の
実施例について述べる。先ず、上記セカンダリ圧制御弁
５０のドレン側の作動油油路４５はレギュレータ弁６０
に連通し、所定の作動圧ＰＬに調圧され、この作動圧油
路６１がクラッチ手段６２等に連通する。作動圧油路６
１は、３つの油路６３，６４，６５に分岐してロックア
ップ制御弁６６に連通し、このロックアップ制御弁６６
からのアプライ油路６７が、リリーフ弁６８を有してト
ルクコンバータ１２及びロックアップクラッチ１５のア
プライ室１５ｂに連通し、リリース油路６９がロックア
ップクラッチ１５のリリース室１５ａに連通する。

【００１８】また作動圧油路６１は、油路71を介してロ
ックアップ制御用ソレノイド弁７０に連通し、ロックア
ップＯＮ信号が入力すると作動圧ＰＬと等しい制御圧Ｐ
Ｌを生じるのであり、この制御圧油路７２が、ロックア
ップ制御弁６６，及びレギュレータ弁６０に連通する。

【００１９】一方、レギュレータ弁６０のドレン油路７
３はオイルポンプ３４の吸入側に連通し、ロックアップ
制御弁６６のドレン油路７４はオリフィス７５を有して
オイルクーラ７６に連通する。更に、ロックアップＯＮ
時のオイルクーラ流量を確保するため、レギュレータ弁
６０のドレン油路７３にオリフィス７７が設けられ、両
ドレン油路７３，７４がオイルクーラ弁７８を有する油
路７９で連通して構成される。

【００２０】レギュレータ弁６０は、スプール６０ａの
一方にスプリング６０ｂが付勢されて、その他方に作動
圧ＰＬ，制御圧ＰＬが作用して調圧するように構成され
る。従って、スプリング力Ｆｓｐ，作動圧ＰＬの受圧面
積Ａｏ，制御圧ＰＬの受圧面積Ａ１により、ロックアッ
プＯＦＦ時は作動圧ＰＬが、 ＰＬ＝Ｆｓｐ／Ａｏ の式で高く設定される。また、ロックアップＯＮ時は制
御圧ＰＬも作用することで作動圧ＰＬが、 ＰＬ＝Ｆｓｐ／（Ａｏ＋Ａ１) の式で低く可変制御される。

【００２１】こうして、ロックアップＯＮ時にロックア
ップクラッチ１５のアプライ室１５ｂに作用する作動圧
ＰＬが不要に高くなるのを防止し、オイルシール摩擦に
よる損失，各部のオイルリークを低減する。またこのと
き、レギュレータ弁６０のドレン流量の増大と共にオイ
ルクーラ流量を増大するようになっている。

【００２２】ロックアップ制御弁６６は、スプール６６
ａの一方にスプリング６６ｂが付勢されると共に作動圧
ＰＬが作用し、その他方に制御圧ＰＬが作用し、スプリ
ング力Ｆｓｐ，作動圧ＰＬの受圧面積Ａ１，制御圧ＰＬ
の受圧面積Ａｏにより以下の関係に設定されている。 Ａ１・ＰＬ＋Ｆｓｐ＜Ａｏ・ＰＬ

【００２３】これによりロックアップＯＦＦ時は、スプ
リング力Ｆｓｐと作動圧ＰＬによりスプール６６ａを図
の右側に移動して油路６４と６９，６７と７４を連通
し、ロックアップＯＮ時は制御圧ＰＬによりスプール６
６ａを左側に移動して油路６５と６７を連通し、リリー
ス油路６９はドレンするように切換動作する。

【００２４】オイルクーラ弁７８は通常のリリーフ弁で
あり、油路７３の圧力がスプリングの設定値以上になる
と、開弁してオイルクーラ７６にオイルを流す。また、
オイルクーラ７６は所定の流路抵抗を有しており、この
ため低温でオイルの粘度が著しく高く、オイルクーラ流
量も多くてオイルクーラ供給圧が増大するような場合
は、オイルクーラ弁７８がその供給圧の反力を受けて開
弁し、作動圧ＰＬがオイルクーラ７６に作用するのを防
止するようにもなっている。

【００２５】次いで、この実施例の作用について説明す
る。先ずエンジン１の運転により、トルクコンバータ１
２のコンバータカバー１１，ドライブ軸３５を介してオ
イルポンプ３４が常に回転駆動する。そしてこのポンプ
吐出圧は、セカンダリ圧制御弁５０により所定のセカン
ダリ圧Ｐｓに調圧されてセカンダリシリンダ２４に供給
され、且つプライマリ圧制御弁５２により所定のプライ
マリ圧Ｐｐを生じてプライマリシリンダ２１に供給され
る。

【００２６】そこで、作動圧ＰＬにより前後進切換装置
４が前進位置に動作されると、エンジン動力は例えばト
ルクコンバータ１２，タービン軸１３を介してプライマ
リ軸２０に入力し、プライマリプーリ２２，セカンダリ
プーリ２５とベルト２６とにより変動動力がセカンダリ
軸２３に出力し、これがディファレンシャル装置６を介
して車輪３３に伝達して走行する。

【００２７】そして各運転および走行条件により、プラ
イマリ圧制御弁５２がプライマリ圧Ｐｐを可変にするこ
とで、変速制御される。また、伝達トルク等に応じてセ
カンダリ圧制御弁５０がセカンダリ圧Ｐｓを可変するこ
とで、常にスリップしない必要最小限のプーリ押付け力
に制御される。

【００２８】一方、上述のように変速制御して車両走行
する場合には、セカンダリ圧制御弁５０のドレン側の作
動油がレギュレータ弁６０に流入して所定の作動圧ＰＬ
に調圧され、この作動圧ＰＬがロックアップ制御弁６
６，ソレノイド弁７０に導かれる。また制御ユニット７
０では、トルクコンバータ１２の入，出力回転数により
動作モードが判断されており、発進，加速時にはコンバ
ータ領域の判断によりロックアップ信号がＯＦＦする。
そこでロックアップ制御弁６６により、作動圧ＰＬがリ
リース油路６９を介しロックアップクラッチ１５のリリ
ース室１５ａに導入してロックアップクラッチ１５を解
放し、トルクコンバータ１２、油路６７，７４、オイル
クーラ７６を介してオイルパン４０に戻るように循環す
る。

【００２９】これにより、トルクコンバータ１２が作動
状態になって、エンジン動力のトルク比を増大して伝達
するように作用し、このときトルクコンバータ１２で熱
せられたオイルの全てがオイルクーラ７６に流入して効
果的に冷却される。

【００３０】上記ロックアップＯＦＦ時にはレギュレー
タ弁６０で作動圧ＰＬが図２（ａ）のように高く設定さ
れ、上記コンバータ作用が効率良く行われる。また、レ
ギュレータ弁６０のドレン流量は少ないことで、オイル
クーラ７８弁が閉じ、そのドレン流量の全てがオイルポ
ンプ３４に吸入される。

【００３１】次に、発進後トルクコンバータ１２がカッ
プリング領域になると、ソレノイド弁７０にロックアッ
プＯＮ信号が入力し、作動圧ＰＬと等しい制御圧ＰＬを
生じてロックアップ制御弁６６とレギュレータ弁６０に
作用するようになる。そこでロックアップ制御弁６６
は、作動圧ＰＬをアプライ油路６７を介してロックアッ
プクラッチ１５のアプライ室１５ｂに導入するように切
換わり、これによりロックアップクラッチ１５が係合し
て、これ以降はエンジン動力がロックアップクラッチ１
５を介し動力損失の少ない状態で伝達される。このと
き、レギュレータ弁６０で制御圧ＰＬにより作動圧ＰＬ
が図２（ａ）のように低下され、アプライ室１５ｂの油
圧力が不要に増大しないように低減される。

【００３２】一方、このレギュレータ弁６０の低圧制御
に伴いそのドレン側には多量のオイルが排出されるが、
オリフィス７７によりオイルポンプ３４への吸入量は制
限される。このため、高速走行時に無段変速機５の油圧
制御系のオイル使用量が少なく、ポンプ流量と共にレギ
ュレータ弁６０のドレン流量が多い条件では、オイルク
ーラ弁７８の入口の油圧が上昇してそれを開弁する。そ
こで、図２（ｂ）のようにエンジン回転数に応じ増大関
数的に、オイルクーラ弁７８の油路７９を介してオイル
クーラ７６にオイルが流れ、このロックアップＯＮの場
合も充分にオイル冷却されることになる。

【００３３】図３において、本発明の第２の実施例につ
いて説明する。この実施例では、レギュレータ弁６０の
ドレン側が油路８０によりオイルクーラ７６に連通し、
更にオイルクーラ弁７８を有する油路８１を介してオイ
ルポンプ３４の吸入側にも連通し、これ以外は上記実施
例と全く同一に構成されている。

【００３４】そこでこの場合は、ロックアップＯＮ・Ｏ
ＦＦのいずれもレギュレータ弁６０のドレン流量の全て
がオイルクーラ７６に流れ、特にロックアップＯＮ時で
はＯＦＦ時と略同一のオイルクーラ流量が確保されて冷
却効果が向上する。また、オイルクーラ７６の供給圧が
オイルクーラ弁７８の設定圧以上になると、そのオイル
クーラ弁７８が開弁してオイルの一部がオイルポンプ３
４に吸入され、オイルクーラ流量が過大になるのが防止
される。

【００３５】以上、本発明の実施例について述べたが、
全ての自動変速機の油圧制御系の同一部分にも同様に適
用し得る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロックアップトルコン付自動変速機の油圧制御系におい
て、ロックアップＯＮ時に作動油を調圧するレギュレー
タ弁のドレン側から、オイルクーラに多量のオイルを流
すように構成されるので、この場合のオイルクーラ流量
が充分確保されて効果的に冷却できる。オイルクーラ流
量はエンジン回転数に対し増大関数的に制御されるの
で、適確に冷却され、不要な油量はポンプの吸入側に戻
されるので、吸入抵抗が減りポンプ損失も小さい。ロッ
クアップクラッチのＯＮ・ＯＦＦと無関係にオイルクー
ラ流量が制御されるので、ロックアップタイミングに影
響を与えない。オイルクーラ弁は、オイルクーラ供給圧
に対しても開弁動作するので、オイルクーラの過大圧に
よる破損を防止できる。ロックアップＯＦＦ時にはトル
クコンバータを通過したオイルの全てがオイルクーラに
流入するように構成されるので、トルクコンバータによ
る発熱を適切に冷却することができる。

【００３７】第２の実施例では、ロックアップＯＮの場
合も優先的にオイルクーラ流量を確保するようになって
いるので、冷却効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動変速機のオイルクーラ流量制御装
置の第１の実施例の油圧回路図である。

【図２】作動圧，オイルクーラ流量の特性図である。

【図３】本発明の第２の実施例の油圧回路図である。

【図４】本発明の自動変速機の適応例として、ロックア
ップトルコン付無段変速機の構成図である。

【符号の説明】

５ 無段変速機 １２ トルクコンバータ １５ ロックアップクラッチ ６０ レギュレータ弁 ６１，６３，６４６５，７１ 作動圧油路 ６６ ロックアップ制御弁 ７０ ロックアップ制御用ソレノイド弁 ７６ オイルクーラ ７８ オイルクーラ弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 41/30 F16H 57/00 - 57/12 F16H 61/14 - 61/64

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルクコンバータ，ロックアップクラッ
   チ等の伝動要素の作動圧を、ロックアップＯＮ・ＯＦＦ
   に応じ可変して調圧するレギュレータ弁を有し、このレ
   ギュレータ弁のドレン側を、リリーフ弁構造のオイルク
   ーラ弁を介してオイルクーラとオイルポンプの吸入側に
   連通することを特徴とする自動変速機のオイルクーラ流
   量制御装置。
2. 【請求項２】 上記レギュレータ弁のドレン側を２方に
   分岐し、一方をオリフィスを有する油路を介してオイル
   ポンプの吸入側に連通し、他方をオイルクーラ弁を有す
   る油路を介してオイルクーラに連通することを特徴とす
   る請求項１記載の自動変速機のオイルクーラ流量制御装
   置。
3. 【請求項３】 上記レギュレータ弁のドレン側を２方に
   分岐し、一方をオイルクーラ弁を有する油路を介してオ
   イルポンプの吸入側に連通し、他方を油路を介してオイ
   ルクーラに連通することを特徴とする請求項１記載の自
   動変速機のオイルクーラ流量制御装置。
4. 【請求項４】 上記オイルクーラ弁は、オイルクーラの
   供給圧が所定値を越えた場合も開弁するように構成する
   ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機のオイルク
   ーラ流量制御装置。