JP3900905B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと変速機との間にロックアップクラッチを内蔵した流体継手と変速クラッチとを介設した動力伝達装置に係り、特に、変速クラッチの接ショックをロックアップクラッチの滑りで吸収するようにした動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示すように、本発明者等は、先に、エンジンＥから変速機Ｔ／Ｍに至る動力伝達経路の途中にロックアップクラッチ７を内蔵した流体継手２（トルクコンバータ）と変速クラッチ３（湿式摩擦式）とを直列に介設し、発進時にはロックアップクラッチ７を断し、発進後にはロックアップクラッチ７を接し、変速時には変速クラッチ３を断接するようにした車両用の動力伝達装置１を創案した。
【０００３】
この動力伝達装置１は、変速機Ｔ／Ｍの変速中には変速クラッチ３を切ることで変速を可能とし、変速終了後に変速クラッチ３を繋ぐことでエンジンＥの動力を車輪に伝達して発進・走行する。また、ロックアップクラッチ７は、ある所定の車速以上で走行中接続されてエンジンＥと直結状態とし、所定車速以下になると断されて、トルクコンバータ２のクリープ力で走行可能とする。
【０００４】
ところで、ロックアップクラッチ７が断されている状態では、エンジンＥの伝達効率にロスが生じて「走行燃費悪化」を招くのみならず、エンジンＥと車輪とが流体継手２で接続されているため「エンジンブレーキ力低下」等の問題が生じる。よって、本発明者等は、ロックアップクラッチ７の接・断を、車両の発進直後・停止直前にするようにした。
【０００５】
具体的には、ロックアップクラッチ７の接・断を、エンジンＥのノッキングや変速機Ｔ／Ｍのガラ音が発生しないぎりぎりの回転数にチューニングした。すなわち、ロックアップクラッチ７をエンジンＥがある回転数以下のときに接してしまうと、変速機Ｔ／Ｍのギヤ段が高い場合には、エンジンＥにノッキングが生じてしまうため、これを回避する必要がある。
【０００６】
よって、ロックアップクラッチ７の接・断は、エンジンＥの回転数等をパラメータ（敷居値）として行っていた。ところが、変速中には、エンジン回転数が上記敷居値の近傍で変動し得るため、ロックアップクラッチ７の断接が不意に繰返して発生する可能性がある。これを回避すべく、本発明者等は、変速機Ｔ／Ｍの変速中には、ロックアップクラッチ７の断接判定を禁止するように改良した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これでは、走行中に、ロックアップクラッチ７が接の状態で、変速機Ｔ／Ｍの変速が行われると、変速（スリーブＳのドグＤへの係合）に先だって変速クラッチ３が断され、変速が終了すると変速クラッチ３が接されるが、このときロックアップクラッチ７が接されていると、変速クラッチ３の接ショックが生じてしまう。この接ショックは、変速クラッチ３の入力部３ａと出力部８との回転数差が大きいとき、顕著となる。
【０００８】
この変速クラッチ３の接ショックを減少させるため、変速終了後に変速クラッチ３を一気に接するのではなく、徐々に接するように制御することも考えられる。しかし、かかる変速クラッチ３の半クラッチ制御では、変速中（変速クラッチ３の切断中）に急なアクセルのオンオフが行われたり、ギヤ飛ばし変速（１速から４速、４速から１速など）が行われて、変速クラッチ３の入力部３ａと出力部８との回転数差が非常に大きくなった場合には、接ショックを吸収しきれない。
【０００９】
この対策として、変速中から変速終了時（変速クラッチ３を接する時）まで、ロックアップクラッチ７を完全に断し、変速クラッチ３の半クラッチ制御では吸収しきれない接ショックを流体継手２に吸収させ、変速終了後にロックアップクラッチ７を接するように制御することも考えられる。しかし、変速の度にロックアップクラッチ７を断・接するのでは、ロックアップクラッチ７のフェージングの押圧・解放が変速の度に繰り返されるため、その圧縮疲労により作動耐久性が問題となる。
【００１０】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、ロックアップクラッチの耐久性を確保しつつ、変速クラッチの接ショックを減少できる動力伝達装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、エンジンと変速機との間にロックアップクラッチを内蔵した流体継手と変速クラッチとを介設し、発進時には上記ロックアップクラッチを断し、発進後には上記ロックアップクラッチを接し、変速時には上記変速クラッチを断接する制御を行う制御部を設けた動力伝達装置であって、上記制御部は、変速時に、一旦断した上記変速クラッチを完接するまでは、上記ロックアップクラッチ接の押圧力を弱めると共に、その押圧力の弱め度合を上記変速クラッチの入力部と出力部との回転数差の大小に応じて大小と変更し、上記変速クラッチを完接した後に上記ロックアップクラッチ接の押圧力を元の状態まで高める制御を行うものである。
【００１２】
本発明によれば、変速時に一旦断した変速クラッチを完接するまでロックアップクラッチ接の押圧力を弱めるため、変速クラッチの接ショックが所定以上に大きい場合、その接ショックはロックアップクラッチが滑って吸収される。また、ロックアップクラッチは、変速の度毎にその押圧力が弱められるものの、フェージングの押圧・解放（押圧力零）が繰り返されるわけではないため、圧縮疲労は少なく耐久性が低下することはない。
【００１４】
また、変速クラッチの入力部と出力部との回転数差が大きいときには、ロックアップクラッチ接の押圧力が小さくなるため、滑り易くなり、接ショックが吸収され易くなる。逆に、変速クラッチの入力部と出力部との回転数差が小さいときには、ロックアップクラッチ接の押圧力が大きくなるため、滑り難くなるが、このときの接ショックは小さいためそれほど問題とならない。この結果、変速クラッチの大きな接ショックを吸収しつつ、ロックアップクラッチの滑りを少なくできるため、ロックアップクラッチのフェージングの耐久性が向上する。
【００１５】
また、上記制御部は、変速時に、一旦断した上記変速クラッチを完接するまでは、上記ロックアップクラッチ接の押圧力を弱めると共に、上記変速クラッチの入力部と出力部との回転数差が所定値以上の場合、上記押圧力の弱め度合を大きくしてロックアップクラッチを断に制御し、上記変速クラッチを完接した後に上記ロックアップクラッチ接の押圧力を元の状態まで高める制御を行うものであってもよい。
【００１６】
こうすれば、変速クラッチの入力部と出力部との回転数差が所定値以上に大きく、ロックアップクラッチの押圧力を弱めることによる滑りによって接ショックを吸収しきれない場合には、ロックアップクラッチが断されるため、かかる接ショックは流体継手によって吸収される。
【００１７】
また、上記制御部は、変速時に、一旦断した上記変速クラッチを完接するまでの間にて、上記変速クラッチの入力部と出力部との回転数差が所定値以上の場合、上記ロックアップクラッチ接の押圧力を弱め、上記変速クラッチを完接した後に上記ロックアップクラッチ接の押圧力を元の状態まで高める制御を行い、上記変速クラッチの入力部と出力部との回転数差が上記所定値よりも小さい場合、上記ロックアップクラッチ接の押圧力を弱める制御を行わないものであってもよい。
【００１８】
こうすれば、ロックアップクラッチの押圧力を弱める制御は、変速の度に行われるわけではないので、ロックアップクラッチの寿命が延び、制御が簡素化される。また、変速時に変速クラッチの入力部と出力部との回転数差が所定値よりも小さい場合には、その接ショックは小さいため、ロックアップクラッチ接の押圧力を弱める制御を行わなくとも問題ない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を添付図面に基いて説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る車両用の動力伝達装置１の概要を示すものである。図示するように、エンジンＥと変速機Ｔ／Ｍとの間には、流体継手２（フルードカップリング）と変速クラッチ３（湿式多板クラッチ）とが直列に介設されている。流体継手２は、トルクコンバータを含む広い概念であり、本実施形態ではトルクコンバータを用いている。
【００２１】
流体継手２は、エンジンＥの出力部（クランク軸）に接続されたポンプ４と、ポンプ４に対向され変速クラッチ３の入力軸３ａに接続されたタービン５と、タービン５とポンプ４との間に介設されたステータ６と、ポンプ４とタービン５との締結・切離を行うロックアップクラッチ７とを有する。ロックアップクラッチ７は、通常の遊星歯車式自動変速機のトルクコンバータ部分に設けられるものが用いられている。すなわち、ロックアップクラッチ７は、図２を参照すると、トルクコンバータ２の作動油（オイル）がタービン５側からポンプ４側へ流されたときには断され、上記作動油がポンプ４側からタービン側５へ流されたときには接されるものが用いられる。
【００２２】
図１に示す変速クラッチ３は、その入力側が入力軸３ａを介して流体継手２のタービン５に接続され、出力側が変速機Ｔ／Ｍの入力軸８に接続されており、流体継手２と変速機Ｔ／Ｍとの間を断接するものである。変速クラッチ３には、通常の湿式多クラッチが用いられている。すなわち、変速クラッチ３は、オイルが満たされたクラッチケーシング内で入力側（３ａ）と出力側（８）とにそれぞれ複数枚ずつ互い違いにクラッチプレートがスプライン噛合されており、これらクラッチプレート同士をクラッチピストンにより押し付け合い或いは解放することで、接続・分断を行う。図２を参照すると、クラッチピストン２７はクラッチスプリング２８により常に断側に付勢されると共に、これを上回る油圧がクラッチピストン２７に付加されたときクラッチ３が接続される。なお、これらピストン２７およびスプリング２８は、クラッチ３を断接するクラッチアクチュエータ３ｘを構成する。
【００２３】
変速機Ｔ／Ｍは、図１に示すように、入力軸８と、これと同軸に配置された出力軸９と、これらに平行に配置された副軸１０とを有する。入力軸８には、入力主ギヤ１１が設けられている。出力軸９には、１速主ギヤＭ１と、２速主ギヤＭ２と、３速主ギヤＭ３と、４速主ギヤＭ４と、リバース主ギヤＭＲとが夫々軸支されていると共に、６速主ギヤＭ６が固設されている。副軸１０には、入力主ギヤ１１に噛合する入力副ギヤ１２と、１速主ギヤＭ１に噛合する１速副ギヤＣ１と、２速主ギヤＭ２に噛合する２速副ギヤＣ２と、３速主ギヤＭ３に噛合する３速副ギヤＣ３と、４速主ギヤＭ４に噛合する４速副ギヤＣ４と、リバース主ギヤＭＲにアイドルギヤＩＲを介して噛合するリバース副ギヤＣＲとが固設されていると共に、６速主ギヤＭ６に噛合する６速副ギヤＣ６が軸支されている。
【００２４】
この変速機Ｔ／Ｍによれば、出力軸９に固設されたハブＨ／Ｒ１にスプライン噛合されたスリーブＳ／Ｒ１を、リバース主ギヤＭＲのドグＤＲにスプライン噛合すると、出力軸９がリバース回転し、上記スリーブＳ／Ｒ１を１速主ギヤＭ１のドグＤ１にスプライン噛合すると、出力軸９が１速相当で回転する。そして、出力軸９に固設されたハブＨ／２３にスプライン噛合されたスリーブＳ／２３を、２速主ギヤＭ２のドグＤ２にスプライン噛合すると、出力軸９が２速相当で回転し、上記スリーブＳ／２３を３速主ギヤＭ３のドグＤ３にスプライン噛合すると、出力軸９が３速相当で回転する。
【００２５】
そして、出力軸９に固設されたハブＨ／４５にスプライン噛合されたスリーブＳ／４５を、４速主ギヤＭ４のドグＤ４にスプライン噛合すると、出力軸９が４速相当で回転し、上記スリーブＳ／４５を入力主ギヤ１１のドグＤ５にスプライン噛合すると、出力軸９が５速相当（直結）で回転する。そして、副軸１０に固設されたハブＨ６にスプライン噛合されたスリーブＳ６を、６速副ギヤＣ６のドグＤ６にスプライン噛合すると、出力軸９が６速相当で回転する。上記各スリーブＳ／Ｒ１、Ｓ／２３、Ｓ／４５、Ｓ／６は、図示しないシフトフォークおよびシフトロッドを介して、運転室内のシフトレバーによってマニュアル操作される。
【００２６】
次に、変速クラッチ３およびロックアップクラッチ７を作動制御する制御部２９を、図２を用いて説明する。
【００２７】
先ず、変速クラッチ３の作動を説明する。図示するように、オイルタンク１３内のオイルは、濾過器１４を介して油圧ポンプＯＰにより吸引吐出され、その吐出圧がリリーフバルブ１５により調圧され、メインの油圧ライン４６において一定のライン圧ＰＬとなる。このライン圧ＰＬのオイルを圧力（減圧）制御して変速クラッチアクチュエータ３ｘに送り込むわけだが、このためにクラッチコントロールバルブＣＣＶとクラッチソレノイドバルブＣＳＶという２つのバルブを用いている。
【００２８】
すなわち、メインの油圧ライン４６に接続されたクラッチコントロールバルブＣＣＶを、クラッチソレノイドバルブＣＳＶから送られてくるパイロット油圧Ｐｐに応じて開閉制御するという、パイロット操作型油圧制御方式を採用している。なお、クラッチソレノイドバルブＣＳＶとクラッチコントロールバルブＣＣＶとを接続する経路の途中には、アキュームレータ１７が介設されている。
【００２９】
クラッチソレノイドバルブＣＳＶは、電磁ソレノイドを有した開閉電磁弁（オンオフ弁）であり、常にライン圧ＰＬが供給されており、電子制御ユニット１６（ＥＣＵ）から出力されたデューティーパルスを受け、そのデューティー（デューティー比）に応じて弁体を素早く開閉し、模式的に開度調節する。これにより、クラッチソレノイドバルブＣＳＶは、デューティー比に応じたパイロット油圧Ｐｐを出力する。
【００３０】
クラッチコントロールバルブＣＣＶは、パイロット油圧Ｐｐに基づき無段階で作動されるスプール弁であり、これ自体は電子制御されない。すなわち、パイロット油圧Ｐｐの大きさに応じて内蔵スプールを開放側にストロークさせ、これによりライン圧ＰＬを適宜調整してクラッチ圧Ｐｃとして変速クラッチアクチュエータ３ｘに送り込む。こうして、結果的に、変速クラッチアクチュエータ３ｘに供給される油圧ＰｃがＥＣＵ１６によってデューティー制御される。
【００３１】
具体的には、変速クラッチアクチュエータ３ｘに供給される油圧Ｐｃが、クラッチ３を断方向に付勢するクラッチスプリング２８の付勢力より大きいと、その油圧Ｐｃによってクラッチピストン２７が図中右方に移動されてクラッチ３が接され、さもなければクラッチピストン２７がクラッチスプリング２８により図中左方に押されてクラッチ３が断される。また、接と断との間には、デューティー比を細かく変化させてクラッチピストン２７への供給油圧Ｐｃを微妙に制御することで、変速クラッチ３の半クラッチ状態を実現できる。
【００３２】
また、ＥＣＵ１６からクラッチソレノイドバルブＣＳＶへのデューティーパルス出力がない場合（デューティー比＝０）には、クラッチソレノイドバルブＣＳＶの弁体がバネ３０によって連通方向に移動され、ライン圧ＰＬがそのままパイロット油圧ＰｐとしてクラッチコントロールバルブＣＣＶに供給されるため、クラッチコントロールバルブＣＣＶの弁体（スプール）がバネ３１に打ち勝って連通方向に移動される。この結果、変速クラッチアクチュエータ３ｘにはライン圧ＰＬがそのままクラッチ圧Ｐｃとして供給され、クラッチピストン２７が図中右方に移動されて変速クラッチ３が接とされる。ＥＣＵ１６からクラッチソレノイドバルブＣＳＶへの電気回路に故障が生じたときでも、変速クラッチ３を接状態として車両の走行を確保するためである。
【００３３】
次に、ロックアップクラッチ２の作動を説明する。ロックアップクラッチ自体は、公知の遊星歯車式自動変速機のトルクコンバータ部分に設けられるものが用いられており、図２に示すように、トルクコンバータ（流体継手）２の作動油（オイル）がタービン５側からポンプ４側へ流されたときには断され、上記オイルがポンプ４側からタービン側５へ流されたときには接される。このオイルの流れの切り替えは、ロックアップクラッチコントロールバルブＲＣＣＶと、ロックアップクラッチソレノイドバルブＲＣＳＶという２つのバルブによって為される。
【００３４】
ロックアップクラッチコントロールバルブＲＣＣＶは、メイン油圧ライン４６のライン圧ＰＬをタービン５側に接続された配管５７に導くか、ポンプ４側に接続された配管５８に導くか、或いはそれらの分流量を制御するものであり、その制御はロックアップクラッチソレノイドバルブＲＣＳＶによって為される。すなわち、メインの油圧ライン４６に接続されたロックアップクラッチコントロールバルブＲＣＣＶを、ロックアップクラッチソレノイドバルブＣＳＶから送られてくるパイロット油圧ＲＰｐに応じて開閉制御するという、パイロット操作型油圧制御方式を採用している。
【００３５】
ロックアップクラッチソレノイドバルブＲＣＳＶは、電磁ソレノイドを有した開閉電磁弁（オンオフ弁）であり、常にライン圧ＰＬが供給されており、電子制御ユニット１６（ＥＣＵ）から出力されたデューティーパルスを受け、そのデューティー（デューティー比）に応じて弁体を素早く開閉し、模式的に開度調節する。これにより、ロックアップクラッチソレノイドバルブＲＣＳＶは、デューティー比に応じたパイロット油圧ＲＰｐを出力する。
【００３６】
ロックアップクラッチコントロールバルブＲＣＣＶは、パイロット油圧ＲＰｐに基づき無段階で作動されるスプール弁であり、パイロット油圧ＲＰｐの大きさに応じて内蔵スプールをバネ５９に抗してストロークさせ、これによりライン圧ＰＬをタービン５側に接続された配管５７に導くか、ポンプ４側に接続された配管５８に導くかを切り替えると共に、それらの中間の開度を調節する。こうして、結果的に、ロックアップクラッチ２がＥＣＵ１６によってデューティー制御される。
【００３７】
具体的には、パイロット油圧ＲＰｐがロックアップクラッチコントロールバルブＲＣＣＶのバネ５９の付勢力よりも大きい場合には、図２にて弁体がバネ５９に抗して左方に移動し、メイン油圧ライン４６のライン圧ＰＬが配管５８を介してトルクコンバータ２のポンプ４側からタービン５側に流され、ロックアップクラッチ７が接される。また、パイロット油圧ＲＰｐがバルブＲＣＣＶのバネ５９の付勢力よりも小さい場合には、図２にて弁体がバネ５９に押されて右方に移動し、メイン油圧ライン４６のライン圧ＰＬが配管５７を介してトルクコンバータ２のタービン５側からポンプ４側に流され、ロックアップクラッチ７が断される。また、パイロット油圧ＲＰｐが上記のものの中間である場合、その油圧ＲＰｐの大きさに応じてロックアップクラッチ７接の押圧力が、半クラッチを含めて調節される。
【００３８】
また、ＥＣＵ１６からロックアップクラッチソレノイドバルブＲＣＳＶへのデューティーパルス出力がない場合（デューティー比＝０）には、バルブＲＣＳＶの弁体がバネ６０によって遮断方向に移動され、パイロット油圧ＲＰｐが零となるため、ロックアップクラッチコントロールバルブＲＣＣＶの弁体がバネ５９に押され、図２の状態となる。この結果、トルクコンバータ２にはタービン５側からポンプ４側にオイルが流され、ロックアップクラッチ７が断される。ＥＣＵ１６からクラッチソレノイドバルブＣＳＶへの電気回路に故障が生じたときでも、ロックアップクラッチ７を断状態としてエンストを防止しつつ車両の発進・停止を確保するためである。
【００３９】
なお、図２におけるリリーフ弁６１は、エンジンＥの停止中などメイン油圧ライン４６の油圧が敷居値より小さいときには閉されてトルクコンバータ２内にオイルを貯蔵し、エンジンＥの運転中メイン油圧ライン４６の油圧が敷居値より大きくなると開されてトルクコンバータ２内のオイルをタンク１３に戻す。
【００４０】
以上のロックアップクラッチ７および変速クラッチ３は、ＥＣＵ１６から各ソレノイドバルブＣＳＶ、ＲＣＳＶへ送信されるデューティー信号によって制御されるが、このデューティー信号は、以下に述べる各センサの出力値に基づいてＥＣＵ１６によって生成される。そして、そのデューティー信号に応じて、変速クラッチ３が断・接・半クラッチ制御され、ロックアップクラッチ７が断・接・押圧力調節制御されることになる。
【００４１】
ＥＣＵ１６には、図３に示すように、運転室内のシフトレバーの把持部に設けられレバー操作時にオンされるノブスイッチ３３、変速機Ｔ／Ｍのギヤポジションをニュートラルを含めて検出するギヤポジションセンサ３４、エンジンＥの回転を検出するエンジン回転センサ１８、変速クラッチの３の入力部３ａの回転すなわち流体継手２のタービン５の回転を検出するタービン回転センサ１９、変速機３の出力部の回転すなわち変速機Ｔ／Ｍの入力軸８の回転をギヤ１１、１２の比を考慮して検出するＴ／Ｍ回転センサ２０、変速機Ｔ／Ｍの出力軸９の回転数を検出して車速を求める車速センサ２１等、各種センサの出力が入力される。
【００４２】
ノブスイッチ３３は、シフトレバーの頂部とその頂部にシフト方向に僅かに揺動可能に取り付けられたシフトノブとの間に、介設されている。そして、運転者による変速操作時に、シフトレバーの動作に先立ってシフトノブが揺動するとノブスイッチ３３がオンになり、これを合図に変速クラッチ３の断を開始する。ギヤ変速（各スリーブＳのドグＤへの係合）を可能にするためである。なお、各スリーブＳには、通常の変速機と同様に所謂シンクロ機構が備えられている。
【００４３】
ギヤポジションセンサ３４は、変速機Ｔ／Ｍのケース上部内面に取り付けられており、各スリーブＳを移動させるシフトロッドの位置を検出することでニュートラルを含めたギヤポジションを検出するものである。そして、ギヤポジションセンサ３４が変速機Ｔ／Ｍのギヤイン（各スリーブＳのドグＤへの係合）を検出したならば、これを合図に変速クラッチ３の接を開始する。ギヤイン後にエンジンＥの出力を車輪に伝達するためである。
【００４４】
車速センサ２１は、変速機Ｔ／Ｍの出力軸９の回転数に基づいて車速を検出するものである。車速センサ２１が所定車速以上を検出したとき、これを合図にロックアップクラッチ７の接を開始する。走行燃費悪化・エンジンブレーキ力低下を防止するためである。また、車速センサ２１が所定車速以下を検出したとき、これを合図にロックアップクラッチ７の断を開始する。エンジンＥのノッキングやエンストを回避するためである。なお、この場合、ギヤポジションセンサ３４により得られる現在のギヤ段を考慮するようにしてもよい。
【００４５】
こうして、ロックアップクラッチ７を、車両の発進直後に接し、停止直前に断している。この制御は、エンジンＥのノッキングや変速機Ｔ／Ｍのガラ音（メインギヤとカウンタギヤとの歯打ち音）が発生しないぎりぎりの回転にチューニングされていて、ロックアップクラッチ７の接・断は、エンジンＥの回転数等をパラメータ（敷居値）として行っている。ところが、変速中には、エンジン回転数が上記敷居値の近傍で変動し得るため、ロックアップクラッチ７の断接が意に反して繰返して発生する可能性がある。よって、これを回避すべく、変速機Ｔ／Ｍの変速中には、ロックアップクラッチ７の断接判定を禁止している。
【００４６】
しかし、これでは、走行中に、変速機Ｔ／Ｍの変速が行われると、変速（スリーブＳのドグＤへの係合）に先だって変速クラッチ３が断され、変速が終了すると変速クラッチ３が接されるが、このときロックアップクラッチ７が接されていると（走行中ロックアップクラッチ７は原則として接）、変速クラッチ３の接ショックが生じてしまう。この接ショックは、変速クラッチ３の入力部３ａと出力部８との回転数差が大きいとき、顕著となる。
【００４７】
この変速クラッチ３の接ショックを減少させるため、変速終了後に変速クラッチ３を一気に接するのではなく、徐々に接するように制御（ＥＣＵ１６からクラッチソレノイドバルブＣＳＶへの信号のデューティー比を調節するデューティー制御）することも考えられる。しかし、このデューティー制御でも、変速中（変速クラッチ３の切断中）に急なアクセルのオンオフが行われたり、ギヤ飛ばし変速（１速から４速、４速から１速など）が行われて、変速クラッチ３の入力部３ａと出力部８との回転数差が急に非常に大きくなった場合には、接ショックを吸収しきれない。
【００４８】
この対策として、変速中から変速終了時（変速クラッチ３を接する時）まで、ロックアップクラッチ７を完全に断し、変速クラッチ３のデューティー制御では吸収しきれない接ショックを流体継手２のタービン５とポンプ４との相対回転に吸収させ、変速終了後にロックアップクラッチ７を接するように制御することも考えられる。しかし、変速の度にロックアップクラッチ７を断・接するのでは、ロックアップクラッチ７のオン・オフの作動回数が増加し、ロックアップクラッチ７のフェージングの押圧・解放が繰り返されるため、その圧縮疲労により作動耐久性が問題となる。そのため、本発明者等は、本実施形態に係る動力伝達装置を創案した。
【００４９】
動力伝達装置の作動を説明する。
【００５０】
この動力伝達装置１では、エンジンＥの出力を流体継手２、変速クラッチ３、変速機Ｔ／Ｍの順で伝達する。流体継手２のロックアップクラッチ７は、原則として発進後の走行中は常に接され、停車時のみ断される。よって、発進時には流体継手２のクリープを利用できる。また、変速クラッチ３は、既述のように、変速の度毎に、ノブスイッチ３３のオンを合図に断され、ギヤポジションセンサ３４によるギヤインの検出（変速終了）を合図に接される。
【００５１】
先ず、発進時の作動を説明する。エンジンＥの始動後の車両停車中、変速機Ｔ／Ｍがニュートラルであると、ギヤポジションセンサ３４がニュートラルであることを出力し、変速クラッチ３が断されている。ここで、運転者が発進しようとしてシフトレバーを発進段に操作すると、シフトレバーの操作によって変速機Ｔ／Ｍが発進段にギヤインされ、これがギヤポジションセンサ３４によって検出されると、変速クラッチ３が接される。これによって、流体継手２のタービン５に対してポンプ４が滑動し、クリープ力が発生し、車両の発進が可能となる。
【００５２】
次に、車両走行中の変速時の作動を説明する。車両が所定ギヤ段で走行中、運転者が変速しようとしてシフトレバーを次の変速段に操作したとする。すると、シフトレバーの移動に先立って、シフトノブが揺動し、ノブスイッチ３３がオンされ、これを合図に変速クラッチ３が断される。次いで、シフトレバーが移動されることによって変速機Ｔ／Ｍが次の変速段にギヤインされ、これがギヤポジションセンサ３４によって検出されると、変速クラッチ３が接され、変速が終了する。
【００５３】
変速クラッチ３が接されるとき、ロックアップクラッチ７が接であると（既述のように、走行中はロックアップクラッチ７は原則として接であり、変速中はロックアップクラッチ７の断接判定を禁止しているため、変速中ロックアップクラッチ７は接となっている）、その接ショックが発生する。詳しくは、変速クラッチ３の接は、上述したようにＥＣＵ１６によってデューティー制御（半クラッチ制御）されるものの、変速中（変速クラッチ３の切断中）に急なアクセルのオンオフが行われたり、ギヤ飛ばし変速（１速から４速、４速から１速など）が行われて、変速クラッチ３の入力部３ａと出力部８との回転数差が急に非常に大きくなった場合には、接ショックを吸収しきれない。
【００５４】
そこで、本実施形態の前提となるものでは、変速時に、一旦断した変速クラッチ３を完接するまではロックアップクラッチ７接の押圧力を弱め（例えば通常時の押圧力の６０％の押圧力とする）、変速クラッチ３を完接した後にロックアップクラッチ７接の押圧力をもとの状態まで高めるようにしている。これにより、変速時に変速クラッチ３の接ショックが所定以上（ロックアップクラッチ７接の通常時の押圧力の６０％以上）に大きい場合、ロックアップクラッチ７が滑って変速クラッチ３の接ショックが吸収される。また、ロックアップクラッチ７は、変速の度毎にその押圧力が弱められるものの、フェージングの押圧・解放（押圧力零）が繰り返されるわけではないため、圧縮疲労は小さく耐久性が低下することはない。
【００５５】
具体的には、走行中接されているロックアップクラッチ７は、運転者がシフトレバーを変速操作してノブスイッチ３３がオンされたことを合図に、押圧力が６０％にまで弱められる。このロックアップクラッチ７接の押圧力制御は、図２に示すＥＣＵからロックアップクラッチソレノイドバルブＲＣＳＶへの信号のデューティー比を６０％にするデューティー制御によって為される。なお、上記６０％は例示であり、変速クラッチ３の接ショック低減とロックアップクラッチ７のフェージングの圧縮疲労との両立を考慮して、実験やシミュレーションによって適宜求められる。
【００５６】
そして、このロックアップクラッチ７接の押圧力を６０％とする状態は、変速クラッチ３の接ショックが生じる可能性がある変速クラッチ３の完接まで継続される。そして、変速クラッチ３が完接された後には、最早接ショックは生じないため、ロックアップクラッチ７接押圧力をもとの状態（１００％）まで復帰させる。
【００５７】
ここで、変速クラッチ３の完接は、図１にて変速クラッチ３の入力軸３ａと出力軸８との回転数差が、接ショックに影響を与えない所定回転数以下（例えば150rpm以下）となった時を基準に判断する。これら入力軸３ａと出力軸８との回転数は、センサ１９、２０によって検出される。なお、変速クラッチ３の完接は、切断（ノブスイッチ３３のオン）から完接に要する時間（実験等によって求める）が経過したことをもって判断してもよい。
【００５８】
変速クラッチ３が完接された後には、ロックアップクラッチ７接の押圧力を１００％に戻すが、この制御は図２に示すＥＣＵからロックアップクラッチソレノイドバルブＲＣＳＶへの信号のデューティー比を１００％にするデューティー制御によって為される。こうして変速完了後にロックアップクラッチ７接の押圧力を１００％に戻すことで、以降、ロックアップクラッチ７の滑りを防止できる。
【００５９】
さて、上述した本実施形態の前提となるものを踏まえた本実施形態においては、図２に示すＥＣＵ１６は、変速時における変速クラッチ３の断後、センサ１９、２０によって検出される変速クラッチ３の入力軸３ａと出力軸８との回転数差の大小に応じて、ロックアップクラッチソレノイドバルブＲＣＳＶへの信号のデューティー比を調節し、ロックアップクラッチ７接の押圧力の弱め度合を大小と変更（連続的または段階的に変更）する。
【００６０】
こうすれば、変速クラッチ３の入力軸３ａと出力軸８との回転差が大きいときには、ロックアップクラッチ７接の押圧力が小さくなる。よって、ロックアップクラッチ７が滑り易くなり、変速クラッチ３の接ショックが吸収され易くなる。逆に、変速クラッチの入力軸３ａと出力軸８との回転差が小さいときには、ロックアップクラッチ７接の押圧力が大きくなる。よって、ロックアップクラッチ７が滑り難くなるが、このときの変速クラッチ３の接ショックは小さいためそれほど問題とならない。
【００６１】
この結果、変速クラッチ３の大きな接ショックを吸収しつつ、ロックアップクラッチ７の滑りを少なくできる。よって、ロックアップクラッチ７の滑りによるフェージングの摩耗を低減でき、耐久性が更に向上する。
また、変形例として、図２に示すＥＣＵ１６は、変速時における変速クラッチ３の断後、変速クラッチ３の入力軸３ａと出力軸８との回転数差が所定値ｘ（ｘ>>150rpm）以上の場合、ロックアップクラッチ７接の押圧力の弱め度合を大きくしてロックアップクラッチ７を断するものであってもよい。
【００６２】
こうすれば、変速クラッチ３の入力軸３ａと出力軸８との回転数差が所定値x以上に大きく、ロックアップクラッチ７接の押圧力を弱めることによる滑りによっては変速クラッチ３の接ショックを吸収しきれない場合には、ロックアップクラッチ７が断されるため、かかる変速クラッチ３の接ショックは、流体継手２のタービン５とポンプ４と相対回転によって吸収できる。
【００６３】
なお、この変形例においては、変速の度に常にロックアップクラッチ７を断・接するわけではなく、変速時に変速クラッチ３の入力軸３ａと出力軸８との回転数差が所定値x以上に大きい場合のみロックアップクラッチ７を断するので、ロックアップクラッチ７のフェージングの押圧・解放（押圧力零）の頻度は、変速数と比べて少なくなる。よって、フェージングの押圧・解放に基づく圧縮疲労によるロックアップクラッチ７の作動耐久性の低下はそれほど問題とならない。
【００６４】
また、別の変形例として、上記制御部２９は、変速時における変速クラッチ３の断後、変速クラッチ３の入力部３ａと出力部８との回転数差が所定値y (例えば150rpm<y<x) 以上の場合に、ロックアップクラッチ７接の押圧力を弱めるものであってもよい。こうすれば、ロックアップクラッチ７の押圧力を弱める制御は、変速の度に行われる分けではないので、ロックアップクラッチ７の寿命が延び、制御が簡素化される。また、変速時に変速クラッチ３の入力部３ａと出力部８との回転数差が所定値yよりも小さい場合には、その接ショックは小さいため、ロックアップクラッチ７接の押圧力を弱める制御を行わなくとも問題ない。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る動力伝達装置によれば、ロックアップクラッチの耐久性を確保しつつ、変速クラッチの接ショックを減少できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る動力伝達装置の概要図である。
【図２】上記動力伝達装置のロックアップクラッチおよび変速クラッチを作動するための制御部を示す油圧回路図である。
【図３】上記動力伝達装置の電子制御ユニット（ＥＣＵ）を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 動力伝達装置
２ 流体継手
３ 変速クラッチ
３ａ 変速クラッチの入力部（入力軸）
７ ロックアップクラッチ
８ 変速クラッチの出力部（変速機Ｔ／Ｍの入力軸）
１６ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２９ 制御部
Ｔ／Ｍ 変速機
Ｅ エンジン

Claims (3)

1. エンジンと変速機との間にロックアップクラッチを内蔵した流体継手と変速クラッチとを介設し、発進時には上記ロックアップクラッチを断し、発進後には上記ロックアップクラッチを接し、変速時には上記変速クラッチを断接する制御を行う制御部を設けた動力伝達装置であって、
   上記制御部は、変速時に、一旦断した上記変速クラッチを完接するまでは、上記ロックアップクラッチ接の押圧力を弱めると共に、その押圧力の弱め度合を上記変速クラッチの入力部と出力部との回転数差の大小に応じて大小と変更し、上記変速クラッチを完接した後に上記ロックアップクラッチ接の押圧力を元の状態まで高める制御を行うことを特徴とする動力伝達装置。
2. エンジンと変速機との間にロックアップクラッチを内蔵した流体継手と変速クラッチとを介設し、発進時には上記ロックアップクラッチを断し、発進後には上記ロックアップクラッチを接し、変速時には上記変速クラッチを断接する制御を行う制御部を設けた動力伝達装置であって、
   上記制御部は、変速時に、一旦断した上記変速クラッチを完接するまでは、上記ロックアップクラッチ接の押圧力を弱めると共に、上記変速クラッチの入力部と出力部との回転数差が所定値以上の場合、上記押圧力の弱め度合を大きくしてロックアップクラッチを断に制御し、上記変速クラッチを完接した後に上記ロックアップクラッチ接の押圧力を元の状態まで高める制御を行うことを特徴とする動力伝達装置。
3. エンジンと変速機との間にロックアップクラッチを内蔵した流体継手と変速クラッチとを介設し、発進時には上記ロックアップクラッチを断し、発進後には上記ロックアップクラッチを接し、変速時には上記変速クラッチを断接する制御を行う制御部を設けた動力伝達装置であって、
   上記制御部は、変速時に、一旦断した上記変速クラッチを完接するまでの間にて、上記変速クラッチの入力部と出力部との回転数差が所定値以上の場合、上記ロックアップクラッチ接の押圧力を弱め、上記変速クラッチを完接した後に上記ロックアップクラッチ接の押圧力を元の状態まで高める制御を行い、上記変速クラッチの入力部と出力部との回転数差が上記所定値よりも小さい場合、上記ロックアップクラッチ接の押圧力を弱める制御を行わないことを特徴とする動力伝達装置。

Images