JPH05263896A - ロックアップ機構付流体継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロックアップ機構付流体継手のエンジンクラ
ンクエンドおよびトルクコンバータ間を直結するクラッ
チ手段を設けて、このクラッチ手段をエンジンアイドル
時に作動させることによりエンジン側のトルク変動を低
減し、エンジンにより駆動される補機のベルトの耐久性
低下等を効果的に防止する。 【構成】 エンジンクランクシャフト１のクランクエン
ドにスプライン嵌合したドライブプレート５に締結プレ
ート18を結合し、これと対向させてコンバータハウジン
グ３に固定プレート16を結合する。作動時に締結プレー
ト18を固定プレート16に接続する電磁クラッチ15を設
け、電磁クラッチ15のＯＮ／ＯＦＦをアイドルスイッチ
22からの入力信号等に基づきＣＰＵ21によって制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動変速機に用いられる
ロックアップ機構付流体継手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のロックアップ機構付流体継手の
従来例としては、例えば、日産自動車（株）が昭和62年
３月に発行した「RE4R01A 型オートマチックトランスミ
ッション整備要領書 (A261C07)」に記載されたものがあ
る。この従来例は、トルクコンバータをエンジンのクラ
ンクシャフトにドライブプレートを介して直接固定する
構成であるため、ロックアップＯＮ状態においてエンジ
ンクランクシャフトとトルクコンバータのアウトプット
シャフト（ひいては自動変速機のインプットシャフト）
とが直結される。したがってロックアップＯＮ車速を低
下させることにより燃費を改善することを意図した場
合、自動変速機側のトルク変動レベルは、エンジン側の
トルク変動がトルクコンバータ内の流体を介することな
く直接的に自動変速機のインプットシャフトに伝達する
ため、自動変速機側のトルク変動は図５(b) に実線で示
すようにロックアップＯＮ車速が低下するほど増大す
る。なお、トルクコンバータが流体接続となるロックア
ップＯＦＦ状態においては、同図に点線で示すように、
自動変速機側のトルク変動レベルは車速に拘らずほぼ一
定になる。

【０００３】上記自動変速機側のトルク変動は車体に伝
達されて、同図(a) に実線で示すように車室内騒音（こ
もり音）の増加を招く。なお、図５(a) 、(b) に示した
音圧レベルおよびトルク変動レベルは、回転２次成分で
ある。この車室内騒音の増加を抑制するためにはロック
アップＯＮ車速を上昇させる必要があるが、ロックアッ
プＯＮ車速を上昇させると、逆に低車速域のロックアッ
プＯＦＦ状態での燃費が悪化してしまう。

【０００４】一方、実開昭57−100653号公報に開示され
たロックアップ機構付流体継手においては、エンジンク
ランクエンドに結合される駆動部材とトルクコンバータ
に結合される被駆動部材との間にトーショナルダンパを
介装して、エンジンクランクエンドおよびトルクコンバ
ータ間を駆動結合している。この公報記載のロックアッ
プ機構付流体継手においては、トーショナルダンパを設
けたことにより、トルクコンバータの慣性質量がエンジ
ン側から分離されて、トーショナルダンパにて区画され
るエンジン側の慣性質量が小さくなり、その分自動変速
機側の慣性質量が大きくなる。このように自動変速機側
の慣性質量を大きくすることにより、ロックアップＯＮ
（締結）時の自動変速機側のトルク変動が低減され、こ
のトルク変動の低減により、当該トルク変動が前記従来
例のトルク変動と同レベルになるまでロックアップＯＮ
車速の下限値をより低速側に移行させて燃費の改善を実
現することが可能になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記公報記載のロック
アップ機構付流体継手においては、ロックアップＯＮ車
速を低下させることにより低車速域において燃費改善と
騒音低減とを両立させることができるが、上述したよう
にトルクコンバータの慣性質量がエンジン側から分離さ
れてエンジン側の慣性質量が減少するのに伴いエンジン
クランクシャフトのトルク変動が大きくなってエンジン
回転速度変動率が増大する結果、エンジンによって駆動
される補機のベルトの耐久性低下等を招き、この耐久性
低下等はエンジンがアイドル状態のときに特に顕著にな
る。

【０００６】本発明はエンジンがアイドル状態のときエ
ンジンクランクエンドおよびトルクコンバータ間を直結
してエンジン側のトルク変動低減を図ることにより、上
述した問題を解決することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
のロックアップ機構付流体継手は、エンジンクランクエ
ンドに結合される駆動部材と、トルクコンバータに結合
される被駆動部材と、前記駆動部材および被駆動部材間
に介装されエンジンクランクエンドおよびトルクコンバ
ータ間を駆動結合するトーショナルダンパとを具える、
ロックアップ機構付流体継手において、エンジンのアイ
ドル状態を検出するアイドル状態検出手段と、エンジン
がアイドル状態のとき前記エンジンクランクエンドおよ
びトルクコンバータ間を直結するクラッチ手段とを設け
たことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明によれば、エンジンクランクエンドに結
合される駆動部材とトルクコンバータに結合される被駆
動部材との間にトーショナルダンパを介装してエンジン
クランクエンドおよびトルクコンバータ間を駆動結合し
たロックアップ機構付流体継手に、アイドル状態検出手
段を設けてエンジンのアイドル状態を検出し、エンジン
がアイドル状態のときクラッチ手段により前記エンジン
クランクエンドおよびトルクコンバータ間を直結する。
これにより、エンジンアイドル状態においてトルクコン
バータの慣性質量をエンジン側に付加することにより、
エンジン回転速度変動率を低下させてエンジン側のトル
ク変動を抑制し、補機ベルトの耐久性低下等を効果的に
防止することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は本発明のロックアップ機構付流体継手
の第１実施例の構成を示す縦断面図であり、図中１はエ
ンジンクランクシャフトを示す。エンジンクランクシャ
フト１のクランクエンドにはブッシュ２が挿入されてい
る。ブッシュ２にはコンバータハウジング３の一部（軸
中心左端部）が挿入され、軸受４を介してエンジンクラ
ンクシャフト１に軸支されている。エンジンクランクシ
ャフト１のクランクエンド外周部にはドライブプレート
５がスプライン嵌合されており、ドライブプレート５
は、スプライン1a、5aを介してエンジンクランクシャフ
ト１に軸方向に摺動可能に支持されている。ドライブプ
レート５は、トーショナルダンパ６を介してドリブンプ
レート７に接続され、ドライブプレート５の外周端部に
は図示しないスタータモータに駆動される、リングギヤ
８が溶接等によって固着されている。ドリブンプレート
７は部材９によってコンバータハウジング３に締結結合
されている。

【００１０】コンバータハウジング３はコンバータハウ
ジング10に締結結合され、両ハウジング内にはトルクコ
ンバータ11が構成される。トルクコンバータ11は、コン
バータハウジング10に結合されるポンプインペラ12と、
ポンプインペラ12と対向して配置され図示しない変速機
入力軸（インプットシャフト）に駆動結合されるタービ
ンランナ13と、コンバータハウジング３の内周に嵌合さ
れ軸方向に摺動するピストン14a を有するロックアップ
クラッチ14等を具え、ロックアップクラッチ14は作動時
（ロックアップＯＮ時）タービンランナ13をコンバータ
ハウジング３に結合する。

【００１１】ところで本例においては、以下のようにし
てクラッチ手段としての電磁クラッチ15をコンバータハ
ウジング３およびドライブプレート５間に構成する。す
なわち、コンバータハウジング３のクランクエンド側端
面の一部を切欠いて電磁クラッチ15を収容するスペース
を形成し、そのスペース内に、予め固定プレート16に固
定しておいた電磁クラッチ15を挿入して固定プレート16
をボルト17でコンバータカバー３に締結結合する。ま
た、ドライブプレート５のコンバータハウジング３側の
面に、例えば板ばねにより構成した締結プレート18をボ
ルト19で締結結合し、固定プレート16と締結プレート18
との間に所定の隙間が形成されるようにしておく。な
お、電磁クラッチ15の制御回路（リード線の電気的接
続）は、コンバータハウジング３内に電磁クラッチ15の
リード線を収容する溝3a、3bを形成して、それらの終端
に摺動端子（ブラシ）20a 、20b を設けて前記リード線
と夫々接続し、さらに、摺動端子20a 、20b にＣＰＵ21
からの電線を夫々接続して構成する。

【００１２】ＣＰＵ21は、ロックアップクラッチ14のＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御を行う他、本例の狙いとする、エンジン
のアイドル状態に応じた電磁クラッチＯＮ／ＯＦＦ制御
を行うためのものである。この制御のため、エンジンの
アイドル状態を検出する、アイドル状態検出手段として
のアイドルスイッチ22を設け、アイドルスイッチ22から
ＣＰＵ21にエンジンのアイドル状態を表わす信号Ｉを入
力する。ＣＰＵ21にはさらに、車速センサ23、スロット
ルセンサ24から車速Ｖ、スロットル開度ＴＶＯ、を表わ
す信号を夫々入力する。

【００１３】ＣＰＵ21は、上記入力信号Ｉ、Ｖ、ＴＶ
Ｏ、に基づき図２の制御プログラムを実行して、ロック
アップクラッチ14および電磁クラッチ15のＯＮ／ＯＦＦ
制御を行う。

【００１４】すなわち、所定周期毎の定時割込により繰
り返し実行される図２の制御プログラムにおいて、まず
ステップ51で、アイドルスイッチ22および各センサ23,
24からアイドル信号Ｉ、車速Ｖ、スロットル開度ＴＶ
Ｏ、を読み込み、次のステップ52でロックアップ領域か
否かの判定を行う。この判定は、例えば、図３に例示し
たマップを車速Ｖおよびスロットル開度ＴＶＯに基づき
ルックアップすることにより、図示実線より右側の領域
であればロックアップ領域と判定し、図示点線より左側
の領域であればコンバータ領域と判定するようにする。
なお、上記マップはある変速段に適用するマップを例示
したものであり、図示しない記憶装置（メモリ）には上
記のようなマップが各変速段毎に記憶してあるものとす
る。

【００１５】上記判定がＹＥＳになるロックアップ領域
の場合、制御をステップ53に進める。ステップ53では、
ＣＰＵ21から、ロックアップクラッチ14のＯＮ／ＯＦＦ
を制御する図示しない油圧回路に対し、ロックアップク
ラッチ14のＯＮ指令を行うとともに、ＣＰＵ21から電磁
クラッチ15に対し、ＯＦＦ指令を行う。一方、上記判定
がＮＯになるコンバータ領域の場合、制御をステップ54
に進め、ステップ54で前記アイドル信号によりエンジン
がアイドル状態か否かの判定を行う。この判定がＹＥＳ
になるアイドル状態の場合は、本例の狙いとする、エン
ジンのアイドル状態に応じた電磁クラッチＯＮ／ＯＦＦ
制御を実行すべき場合に他ならないことから、次のステ
ップ55で、ＣＰＵ21から電磁クラッチ15に対しＯＮ指令
を行うとともに、ＣＰＵ21から前記油圧回路に対しロッ
クアップクラッチ14のＯＦＦ指令を行う。なお、上記ス
テップ54の判定がＮＯになるエンジン非アイドル状態の
場合は、上記電磁クラッチＯＮ／ＯＦＦ制御を必要とし
ないことから、次のステップ56で、ＣＰＵ21から電磁ク
ラッチ15およびロックアップクラッチ14に対し、ＯＦＦ
指令を行う。

【００１６】上記制御の作用を前述した「RE4R01A 型オ
ートマチックトランスミッション整備要領書」に記載の
従来例の質量分布を表わすモデル図である図４(a) 、前
記実開昭57−100653号公報記載の従来例の質量分布を表
わすモデル図である同図(b)および、図５によって説明
する。まず、図４(a) 、(b) のモデル図を比較すると、
図４(a) の場合、エンジンクランクエンドおよびトルク
コンバータ間にトーショナルダンパを設けていないこと
から、ロックアップＯＮ時には、ロックアップ用トーシ
ョナルダンパによって慣性質量が区画されるため、エン
ジン側にはドライブプレートおよびポンプインペラの慣
性質量が付加され、内部に歯車機構を有するメインパワ
ートレイン側にはタービンランナの慣性質量のみが付加
されることになる。これに対し、図４(b) の場合、エン
ジンクランクエンドおよびトルクコンバータ間に設けた
トーショナルダンパによって慣性質量が区画されるた
め、トルクコンバータの慣性質量（ポンプインペラおよ
びタービンランナの慣性質量に相当）はトーショナルダ
ンパによってエンジン側から切り離され、エンジン側に
はドライブプレートの慣性質量のみが付加され、メイン
パワートレーン側にはトルクコンバータの慣性質量が付
加されることになる。

【００１７】この質量分布の相違により、自動変速機の
メインパワートレーンにおけるトルク変動はロックアッ
プＯＮ状態において、メインパワートレーン側の慣性質
量が大となる図４(b) の構成の方が、メインパワートレ
ーン側の慣性質量が小の図４(a) の構成よりも、そのイ
ナーシャ効果によって小さくなる。このようにトーショ
ナルダンパを設けることでロックアップＯＮ（締結）時
の自動変速機側のトルク変動を低減し得る結果、ロック
アップＯＮ車速を低下させた場合にも自動変速機側のト
ルク変動を図５(b) に示す状態から大幅に低下させるこ
とが可能になり、その際、ロックアップＯＮ車速の低下
に応じて低車速走行時の燃費が大幅に向上する。

【００１８】ところで本例の構成では、上記図４(b) の
作用効果が得られる上に、エンジンアイドル時に、以下
に詳述する本例特有の効果が得られる。すなわち、上述
した図４(b) の場合、自動変速機側のトルク変動が低減
される反面、エンジン側の慣性質量が減少するのに伴い
エンジン側のトルク変動が増大し、このトルク変動の増
大は車速の低下に追従して増加してエンジンがアイドル
状態のとき最も顕著になり、該エンジンによって駆動さ
れる補機のベルトの耐久性低下等の誘因となる。これに
対し本例では、図２のステップ52のＮＯ‐ステップ54の
実行により、低車速のエンジンアイドル時にはステップ
55が実行されてＣＰＵ21から電磁クラッチ15に対しＯＮ
指令がなされるとともに、ＣＰＵ21からクラッチ制御用
油圧回路に対しロックアップクラッチ14のＯＦＦ指令が
なされる。

【００１９】このＯＮ指令により、ドライブプレート５
がスプライン嵌合されたエンジンクランクシャフト１上
をコンバータ側に摺動し、ドライブプレート５に結合さ
れた締結プレート18がコンバータハウジング３に結合し
た固定プレート16に接続される。この状態ではコンバー
タハウジング３およびコンバータハウジング10の慣性質
量がエンジン側に付加されることになり、エンジン側の
慣性質量が増加してエンジン側のトルク変動が低減され
る。したがって、上述した補機ベルトの耐久性低下等の
不具合は解消される。

【００２０】

【発明の効果】かくして本発明のロックアップ機構付流
体継手は上述の如く、エンジンがアイドル状態のときエ
ンジンクランクエンドおよびトルクコンバータ間を直結
するから、エンジンアイドル状態においてトルクコンバ
ータの慣性質量をエンジン側に付加してエンジン回転速
度変動率を低下させることにより、エンジン側のトルク
変動を抑制し、補機ベルトの耐久性低下等を効果的に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロックアップ機構付流体継手の第１実
施例の構成を示す縦断面図である。

【図２】同例におけるＣＰＵによる、電磁クラッチおよ
びロックアップクラッチのＯＮ／ＯＦＦ制御の制御プロ
グラムを示すフローチャートである。

【図３】同例におけるロックアップ領域判定に用いるマ
ップを例示する図である。

【図４】(a) 、(b) は同例のロックアップ機構付流体継
手の作用を従来例と比較しながら説明するための図であ
る。

【図５】(a) 、(b) は夫々、従来例のロックアップ機構
付流体継手の音圧レベル特性およびエンジン側トルク変
動レベル特性を示す図である。

【符号の説明】

１ エンジンクランクシャフト 1a スプライン ３ コンバータハウジング 3a、3b 溝 ５ ドライブプレート 5a スプライン ６ トーショナルダンパ ７ ドリブンプレート ８ リングギヤ 10 コンバータハウジング 11 トルクコンバータ 12 ポンプインペラ 13 タービンランナ 14 ロックアップクラッチ 15 電磁クラッチ（クラッチ手段） 16 固定プレート 18 締結プレート 20a 、20b 摺動端子（ブラシ） 21 ＣＰＵ 22 アイドルスイッチ（アイドル状態検出手段） 23 車速センサ 24 スロットルセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンクランクエンドに結合される駆
   動部材と、トルクコンバータに結合される被駆動部材
   と、前記駆動部材および被駆動部材間に介装されエンジ
   ンクランクエンドおよびトルクコンバータ間を駆動結合
   するトーショナルダンパとを具える、ロックアップ機構
   付流体継手において、 エンジンのアイドル状態を検出するアイドル状態検出手
   段と、 エンジンがアイドル状態のとき前記エンジンクランクエ
   ンドおよびトルクコンバータ間を直結するクラッチ手段
   とを設けたことを特徴とする、ロックアップ機構付流体
   継手。