JP4402314B2 - 動力伝達装置のロックアップ制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン側の動力を変速機側に伝達する流体継手と変速機側を断接する変速用の湿式多板クラッチを備えた動力伝達装置に係り、特に、流体継手を断接するための動力伝達装置のロックアップ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
流体継手（フルードカップリング）は、船舶用、産業機械用、自動車用の動力伝達継手として従来から用いられている。流体継手を装備した車両用動力伝達装置は、例えば特開昭５５−１５９３６０号公報に開示されるように、車両に搭載されたエンジンによって作動される流体継手と、その流体継手に伝動連結された湿式多板クラッチと、湿式多板クラッチに伝動連結された変速機が直列に配置されている。
【０００３】
このような車両用動力伝達装置に装備される流体継手は、例えばディーゼルエンジンのクランクシャフト（流体継手としての入力軸）に連結されたケーシングと、そのケーシングと対向して配設されケーシングに取り付けられたポンプと、そのポンプと対向配設された、入力軸と同一線上に配置された出力軸に取り付けられたタービンとを具備しており、駆動側のポンプの回転を流体を仲介として被動側のタービンを回転させて、エンジンの動力を変速機側に伝達するものである。
【０００４】
この流体継手において、始動時等には、流体継手のクリープ力が必要であるが、エンジンが設定回転数（例えば１０００ｒｐｍ）に達したならば、流体継手のすべりがエネルギーロスのとなるため 、ロックアップ装置が、断から接に作動されて、タービンをケーシングに接触させてポンプとタービンとを機械的に連結するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このロックアップ装置を作動させた場合、ロックアップ完了後は、エンジン回転数が一定以上（例えば８００ｒｐｍ）となることが望まれるが、タービン回転による判定では、湿式多板クラッチ断時に想定しないロックアップ断接が発生してしまう。すなわち、エンジン回転が８００ｒｐｍ近傍で、シフト操作により、湿式多板クラッチが断となり変速機側がつながっていないときに、アクセルを踏み込むと、負荷がないためタービン回転数は、設定回転数（１０００ｒｐｍ）まで上がるが、車速は一定であり、このタービン回転の判定でロックアップ装置を接とした場合には、その後に湿式多板クラッチが接となると、タービン回転数が８００ｒｐｍ以下に急激に下がり、再度ロックアップ装置が断となる想定しないロックアップ断接が発生してしまうと共に、最悪の場合エンストまで起こしてしまう問題がある。
【０００６】
そこで、車速信号によって判定することも考えられるが、車速判定では、ギア比換算が必要となり、またギア段の誤検出やギア比バリエーションに対応できないと共にタイヤの径が変わっても正確な判定が行えない問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、湿式多板クラッチの断接に影響されずにロックアップ装置を適正に断接できる動力伝達装置のロックアップ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】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、エンジン側の動力を変速機側に伝達する流体継手と変速機と前記変速機側を断接する変速用クラッチを備え、前記流体継手に前記流体継手を断接するロックアップ装置を備え、前記ロックアップ装置の断接を制御する制御装置を備えた動力伝達装置のロックアップ制御装置において、前記変速用クラッチと接続される前記変速機の入力軸側に、前記ロックアップ装置を作動すべく、前記変速機の入力回転数を検出する回転センサを設け、前記回転センサの検出値を前記制御装置に入力し、前記制御装置は、前記変速用クラッチの断接にかかわらず、前記検出値が予め前記制御装置に記憶させた所定値以下のとき前記ロックアップ装置を断とし、前記所定値より大きな設定値以上になったときに、前記ロックアップ装置を断から接に切り換える動力伝達装置のロックアップ制御装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、前記変速機の入力軸に接続される副軸の入力副ギアに前記回転センサを設けた請求項１記載の動力伝達装置のロックアップ制御装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図１は、車両の動力伝達装置のロックアップ制御装置の概略構成図を示したものである。
【００１３】
図示するように、エンジンＥには、クラッチ機構１を介して変速機Ｔ／Ｍが接続されている。クラッチ機構１は流体継手（フルードカップリング）２と湿式多板クラッチ（変速用クラッチ）３とからなる。流体継手２は、エンジンＥから変速機Ｔ／Ｍに至る動力伝達経路の途中であってその上流側に設けられ、湿式多板クラッチ３は同下流側に直列に設けられる。なおここでいう流体継手とはトルクコンバータを含む広い概念であり、現に本実施形態においてもトルクコンバータを用いている。
【００１４】
流体継手２は、エンジンＥの出力軸（クランク軸）１ａに接続されたケーシング１８と一体に回転するポンプ部４と、ケーシング１８内でポンプ部４に対向されクラッチ３の入力側に接続されたタービン部５と、タービン部５とポンプ部４との間に介設されたステータ部６とからなっている。またこの流体継手２には、ポンプ部４とタービン部５との締結・切離を行うロックアップクラッチ７と、そのロックアップクラッチ７を作動する油圧回路１９からなるロックアップ装置２０を有する。
【００１５】
湿式多板クラッチ３は、その入力側が入力軸３ａを介してタービン部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、流体継手２と変速機Ｔ／Ｍとの間を断接するもので、常時はスプリング（図示せず）で断方向に付勢され、油圧回路１９からの圧油にて接にされる。
【００１６】
変速機Ｔ／Ｍは、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。
【００１７】
この変速機Ｔ／Ｍによれば、出力軸９に固定されたハブ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に固定されたハブ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。
【００１８】
そして、出力軸９に固定されたハブ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に固定されたハブ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。
【００１９】
上記各スリーブＳ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２１によってマニュアル操作される。
【００２０】
またシフトレバー２１によるギアの切り替え操作の際には、先ず、ニュートラルで、湿式多板クラッチ３が断とされ、そのニュートラル位置から他のギアに切り替えた後は、湿式多板クラッチ３が接とされる。
【００２１】
このシフトレバー２１の操作によるニュートラルとギヤポジションは、制御装置２２に入力される。
【００２２】
また、アクセルペダル２３の踏み込み量は、センサ２４により検出され、その踏み込み量が制御装置２２に入力される。またブレーキペダル２５の踏み込み量は、センサ２６で検出され、その踏み込み量が制御装置２２に入力される。
【００２３】
本発明においては、変速機Ｔ／Ｍの入力主ギヤ１１又は入力主ギヤ１１に噛合する入力副ギヤ１２に回転数を検出する回転センサ２７が設けられ、その回転センサ２７の検出値が制御装置２２に入力され、制御装置２２が、湿式多板クラッチ３の断接にかかわらず、回転センサ２７で検出された回転数が所定値以下（例えば８００ｒｐｍ）のときには、流体継手２のロックアップ装置２０を断側に、設定値以上（例えば１０００ｒｐｍ）となったとき、ロックアップ装置２０を接側に作動するようにしたものである。
【００２４】
この流体継手２とロックアップ装置２０の詳細を図２により説明する。
【００２５】
図２において、エンジンの出力軸（クランク軸）１ａに接続されたケーシング１８には、ポンプ部４が一体に設けられる。ポンプ部４は、軸受２９によりクラッチ３の入力軸３ａに対して回転自在に設けられる。またケーシング１８内には、ポンプ部４に対向されてタービン部５が、クラッチ３の入力軸３ａに接続されて設けられる。なお、図では、説明の便宜上、ステータ部６は省略してある。
タービン部５には、ダンパースプリング３０を介して、クラッチディスク３１が連結される。クラッチディスク３１は、ケーシング１８と対向するようタービン部５のタービンハブ３２の外周に相対回転自在で、かつ軸方向に摺動可能に設けられ、そのケーシング１８側に面したクラッチディスク３１の外周部にクラッチフェージング３３が装着される。
【００２６】
このクラッチディスク３１により、ケーシング１８とクラッチディスク３１間に外側室３４が形成され、タービン部５とクラッチディスク３１間に内側室３５が形成される。
【００２７】
入力軸３ａには、内側通路３６が形成され、その入力軸３ａの外周に外側通路３７が形成される。
【００２８】
この流体継手２で、ロックアップ装置２０が断のとき、圧油は、内側通路３６からケーシング１８とクラッチディスク３１間に外側室３４に流れ、外側室３４から図示の矢印３８に示すようにタービン部５とポンプ部４内を流れ、一部は軸受け２９を通って外側通路３７に流れて、ポンプ部４の回転をタービン部５に伝達する。またロックアップ装置が接のときは、圧油の流れは上述と逆に切り換えられる。すなわち、圧油は、外側通路３７から軸受け２９を通って図示の矢印３９に示すようにポンプ部４とタービン部５内を流れると共に、内側室３５に流れる。これによりクラッチディスク３１のクラッチフェージング３３がケーシング１８に摩擦接触し、ケーシング１８の回転が、クラッチディスク３１よりダンパースプリング３０を介してタービン部５に伝達され、ポンプ部４とタービン部５とが機械的に締結される。
【００２９】
なお、湿式多板クラッチ３は、油が満たされたクラッチケーシング４０内で、入力側と出力側とにそれぞれ複数枚ずつ互い違いにクラッチプレート４１がスプライン噛合され、これらクラッチプレート４１同士をクラッチピストン４２により押し付け合い、或いは解放して、クラッチの接続・分断を行うものである。クラッチピストン４２はクラッチスプリング４３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４２に付加されたときクラッチ３が締結される。
【００３０】
図３は、流体継手２及びロックアップ装置２０と湿式多板クラッチ３を作動する油圧回路１９の詳細を示したものである。
【００３１】
図３に示すように、オイルタンク４５の油がろ過器Ｆを介して油圧ポンプＯＰにより吸引吐出されると共に、その吐出圧がリリーフバルブ４７により調整され、圧油供給ライン４６に供給される圧油が一定の圧力となるようにされる。
【００３２】
圧油供給ライン４６には、ライン４８を介して、流体継手２への圧油を切り換えるロックアップ用四方弁４９が接続される。このロックアップ用四方弁４９には、圧油をオイルタンク４５に戻す圧油戻しライン５０が接続されると共にその圧油戻しライン５０に、絞り弁５１、クーラ５２、開閉弁５３が接続される。
【００３３】
開閉弁５３は、常閉で、圧油供給ライン４６に接続されたパイロットライン５４からの圧油で開とされる。
【００３４】
ロックアップ用四方弁４９は、圧油供給ライン４６のパイロットライン５５に接続されたパイロット制御用二方電磁弁５６により切り換え制御がなされ、常時（パイロット制御用二方電磁弁５６がＯＦＦ、ロックアップ断のとき）は、ライン４８からの圧油が、ライン５７より、図２で説明した内側通路３６に流れてタービン部５とポンプ部４に流れて、外側通路３７からライン５８を通し、ロックアップ用四方弁４９を介して圧油戻しライン５０に戻るようにされ、また、パイロット制御用二方電磁弁５６が作動（ロックアップ接）されると、パイロットライン５５からの圧油で、ロックアップ用四方弁４９が切り換えられ、ライン４８からの圧油が、ライン５８より外側通路３７に流れてポンプ部４とタービン部５に流れ、図２で説明した内側室３５に溜まり、外側室３４の油がライン５８に流れて、ロックアップ用四方弁４９、絞り弁５９を介して圧油戻しライン５０に戻されるようになっている。
【００３５】
また、湿式多板クラッチ３は、圧油供給ライン４６にライン６０を介して接続され、そのライン６０にクラッチ切換用二方弁６１が接続され、そのクラッチ切換用二方弁６１が、圧油供給ライン４６のパイロットライン６２に接続されたパイロット制御用二方電磁弁６３で作動制御されるようになっている。
【００３６】
この湿式多板クラッチ３は、常時は、クラッチ切換用二方弁６１が閉位置にあり、その状態で、スプリング４２により断方向に付勢され、パイロット制御用二方電磁弁６３が開に作動されてパイロットライン６２からの圧油によりクラッチ切換用二方弁６１が開とされて湿式多板クラッチ３に圧油が供給されて接方向作動される。
【００３７】
このパイロット制御用二方電磁弁５６とパイロット制御用二方電磁弁６３とは制御装置２２からの電気信号で作動されるようになっている。
【００３８】
次に、本実施形態に係る動力伝達装置の作動を説明する。
【００３９】
この動力伝達装置では、エンジンＥの動力を流体継手２、湿式多板クラッチ３、変速機Ｔ／Ｍという順で伝達する。
【００４０】
発進時、ロックアップクラッチ７と多板湿式クラッチ３は、断とされ、ドライバがシフトレバー２１のシフト操作により、発進段にシフトすると、湿式多板クラッチ３が接となり、その状態では、流体継手２のタービン部５は、駆動輪側から止められているので、ポンプ部４のみが回転し、クリープ力が発生することになる。その後、ブレーキペダル２５を離したり、アクセルペダル２３を踏み込んだりすれば、タービン部５が回転して変速機Ｔ／Ｍ側に動力が伝達される。
【００４１】
発進後は、シフトレバー２１で変速操作がなされ、その都度湿式多板クラッチ３が断接される。
【００４２】
本発明においては、制御装置２２は、変速機Ｔ／Ｍの入力主ギヤ１１又は入力主ギヤ１１に噛合する入力副ギヤ１２の回転を回転センサ２７で検出し、その検出値で回転が、設定値（例えば１０００ｒｐｍ）以上に達したときにロックアップ装置２０を接とし、車両停止時など回転数が、所定値（例えば８００ｒｐｍ）以下になったときには断となるように制御することで、ロックアップ装置２０を接とした際に、湿式多板クラッチ３が断で、その後、接になっても、その後の回転の急激な変化が無く、クラッチ断接やギア段に影響されずに、適正なロックアップ断接判定が可能となる。
【００４３】
また、ロックアップ装置２０を接にした後、回転数が下がり、所定値以下になったならば、制御装置２２は、ロックアップ装置２０を断に切り換える。
【００４４】
制御装置２２によるロックアップ装置２０の作動は、図３で説明したように、パイロット制御用二方電磁弁５６を作動し、圧油供給ライン４６の圧油をパイロットライン５５を介してロックアップ用四方弁４９を切り換えることで、図２で説明したように、圧油が、外側通路３７からポンプ部４とタービン部５に供給された後、内側室３５に供給され、その圧油でロックアップクラッチ３１をケーシング１８側に押し付けて、フェージング３３をケーシング１８に接触させることで接とされる。
【００４５】
なお、回転センサ２７の取付位置は、図１では、主に入力主ギヤ１１で説明したが、取付の容易性から図２に示すように入力副ギヤ１２の回転を検出する位置に設けるのが良い。
【００４６】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、変速用クラッチの断接にかかわらず、変速機側の入力回転数を検出する回転センサの検出値が、予め制御装置に記憶させた所定値以下のときロックアップ装置を断とし、所定値より大きな設定値以上になったときに、ロックアップ装置を断から接に切り換えることで、湿式多板クラッチの断接やギア段の影響を受けずに適切なロックアップが行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図２】図１の流体継手と湿式多板クラッチからなるクラッチ機構の詳細を示す断面図である。
【図３】図１の流体継手と湿式多板クラッチを作動する油圧回路の詳細を示す図である。
【符号の説明】
２ 流体継手
３ 湿式多板クラッチ
２０ ロックアップ装置
２２ 制御装置
２７ 回転センサ
Ｅ エンジン
Ｔ／Ｍ 変速機

Claims (2)

1. エンジン側の動力を変速機側に伝達する流体継手と変速機と前記変速機側を断接する変速用クラッチを備え、前記流体継手に前記流体継手を断接するロックアップ装置を備え、前記ロックアップ装置の断接を制御する制御装置を備えた動力伝達装置のロックアップ制御装置において、前記変速用クラッチと接続される前記変速機の入力軸側に、前記ロックアップ装置を作動すべく、前記変速機の入力回転数を検出する回転センサを設け、前記回転センサの検出値を前記制御装置に入力し、前記制御装置は、前記変速用クラッチの断接にかかわらず、前記検出値が予め前記制御装置に記憶させた所定値以下のとき前記ロックアップ装置を断とし、前記所定値より大きな設定値以上になったときに、前記ロックアップ装置を断から接に切り換えることを特徴とする動力伝達装置のロックアップ制御装置。
2. 前記変速機の入力軸に接続される副軸の入力副ギアに前記回転センサを設けた請求項１記載の動力伝達装置のロックアップ制御装置。

Images