JPH07259895A - 湿式クラッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湿式クラッチのドラッグトルクを低減する。 【構成】 湿式クラッチの作動油の温度を検出する手段
８１と、作動油を加熱する手段８２と、湿式クラッチの
作動油をオイルクーラ８３へ圧送するオイルポンプ８４
と、このオイルポンプ８４とオイルクーラ８３との間に
介装されて作動油を選択的にタンク８５へ還流させるバ
イパス弁８６と、検出温度が所定値以下のときに加熱手
段８２を駆動するとともに、バイパス弁８６を開弁する
制御手段８７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速装置などに採
用される湿式クラッチ装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動変速装置として、図６に示す
ようにエンジン１とトランスミッション２との間にロッ
クアップクラッチ４及び動力遮断クラッチ５を直列に備
えたトルクコンバータ３を介装し、トランスミッション
２に連結されたシフトレバー機構６と、トルクコンバー
タ３のロックアップクラッチ４及び動力遮断クラッチ５
をオイルポンプ７からの油圧でそれぞれ駆動するバルブ
機構８と、エンジン１とシフトレバー機構６及びバルブ
機構８を制御する操作部９とを備えたものが知られてい
る（実開平２−６８５０号公報）。

【０００３】トルクコンバータ３は図７に示すようにポ
ンプシェル１０とタービンシェル１１及びステータ１２
で構成される対称３要素１段のもので、タービンホイー
ル１３とインプットディスク１４とを断続するロックア
ップクラッチ４に加えて、タービンホイール１３とアウ
トプットシャフト１５との断続を行う動力遮断クラッチ
５がタービンホイール１３に配設される。

【０００４】ロックアップクラッチ４の非作動状態であ
れば、エンジン１の駆動力は図中実線矢印のように伝達
し、インプットディスク１４からポンプシェル１０、タ
ービンシェル１１、タービンホイール１３を経て、動力
遮断クラッチ５からアウトプットシャフト１５へ伝達さ
れる。一方、ロックアップクラッチ４が作動状態にあれ
ば、図中破線矢印で示すように伝達され、インプットデ
ィスク１４から動力遮断クラッチ５を経て直接アウトプ
ットシャフト１５へ伝達される。

【０００５】タービンホイール１３とアウトプットシャ
フト１５との間に介装された動力遮断クラッチ５は、ト
ランスミッション２の変速時にアウトプットシャフト１
５への動力を遮断する。

【０００６】動力遮断クラッチ５はピン２５を介してタ
ービンホイール１３に支持されるとともに、アウトプッ
トシャフト１５の軸方向（以下、単に軸方向とする）へ
駆動されるピストン２０と、タービンホイール１３に固
設されたプレッシャプレート２１と、同じくタービンホ
イール１３で軸方向へ変位可能に支持されたプレッシャ
プレート２２と、クラッチディスク２４で軸方向へ変位
可能に支持されたクラッチプレート２３、２３とから構
成され、プレッシャプレート２１、２２とクラッチプレ
ート２３、２３は互いに挟持するように摺接する。

【０００７】タービンホイール１３とピストン２０との
間に画成された油室へ圧油が供給されるとピストン２０
がクラッチプレート２３をプレッシャプレート２１へ向
けて押圧することにより、動力遮断クラッチ５が接続さ
れてタービンホイール１３とアウトプットシャフト１５
とを結合する。一方、油室から圧油が開放されるとクラ
ッチプレート２３の押圧が解除されて動力遮断クラッチ
５は遮断される。

【０００８】クラッチディスク２４はアウトプットシャ
フト１５に結合したハブフランジ２７と、このハブフラ
ンジ２７に対して円周方向へ変位可能なクッションプレ
ート２８とから構成され、これらハブフランジ２７とク
ッションプレート２８との間にはクッションプレート２
８を円周方向へ付勢するダンパスプリング２６が介装さ
れ、クラッチプレート２３、プレッシャプレート２１、
２２の断続による回転変動を吸収する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においてはトルクコンバータ３と一体となった動力
遮断クラッチ５が湿式クラッチとして構成されるため、
作動油の粘性に応じて動力遮断クラッチ５の遮断時にも
ドラッグトルクが発生し、発進時などにおいてはドラッ
グトルクによってトランスミッション２のギヤが回転す
るため、円滑に変速を行えない場合があった。

【００１０】そこで本発明は、ドラッグトルクの発生に
伴うアウトプットシャフトのつれ回りを抑制して円滑に
変速可能な湿式クラッチ装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１に示
すように、動力の伝達経路を遮断する湿式クラッチ装置
において、湿式クラッチの作動油の温度を検出する手段
８１と、前記作動油を加熱する手段８２と、前記検出温
度が所定値以下のときに前記加熱手段８２を駆動する制
御手段８７とを備える。

【００１２】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記加熱手段が、エンジンの排気熱を前記作動油
中へ放出する手段と、前記放出手段への排気熱の伝達を
断続する手段とを備える。

【００１３】また、第３の発明は、前記第２の発明にお
いて、前記放出手段がヒートパイプで構成される。

【００１４】また、第４の発明は、図１において、動力
の伝達経路を遮断する湿式クラッチ装置において、湿式
クラッチの作動油の温度を検出する手段８１と、前記作
動油を加熱する手段８２と、前記湿式クラッチの作動油
をオイルクーラ８３へ圧送するオイルポンプ８４と、こ
のオイルポンプ８４とオイルクーラ８３との間に介装さ
れて作動油を選択的にタンク８５へ還流させるバイパス
弁８６と、前記検出温度が所定値以下のときに前記加熱
手段８２を駆動するとともに、前記バイパス弁８６を開
弁する制御手段８７とを備える。

【００１５】

【作用】したがって、第１の発明は湿式クラッチの作動
油の温度が所定値以下であれば、加熱手段が駆動されて
作動油の温度が上昇するため作動油の粘度は低下する。
この作動油の粘度低下によって湿式クラッチのドラッグ
トルクを低減させることができる。加熱あるいは運転に
よって作動油の温度が所定値を越えると加熱手段の駆動
を終了して作動油の過熱を防止することができる。

【００１６】また、第２の発明は、制御手段が作動油の
温度に応じて断続手段を駆動し、作動油の温度に応じて
エンジンの排気ガスの熱を放出することで作動油を加熱
することができる。

【００１７】また、第３の発明は、排気ガスの熱をヒー
トパイプを介して作動油へ放出することができる。

【００１８】また、第４の発明は、湿式クラッチの作動
油の温度が所定値以下であれば、加熱手段が駆動されて
作動油を加熱する一方、バイパス弁が開弁して湿式クラ
ッチからオイルクーラへ圧送された作動油をタンクへ直
接還流させて作動油の冷却を抑制するため、効率良く作
動油の温度を上昇させて迅速に粘度を低下させることが
できる。加熱あるいは運転によって作動油の温度が所定
値を越えると加熱手段の駆動を終了するとともに、バイ
パス弁を閉弁することで作動油をオイルクーラで冷却
し、作動油の過熱を防止する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２０】図２、図３は前記従来例と同様の自動変速
装置を構成するトルクコンバータ３に本発明を適用した
例を示し、エンジン１とトランスミッション２との間に
介装されたトルクコンバータ３の内部には図示はしない
がロックアップクラッチと湿式クラッチとしての動力遮
断クラッチが前記従来例と同様に収装される。

【００２１】トルクコンバータ３の作動油を満たしたタ
ンクとしてのオイルパン３０にはエンジン１の排気管７
０から分岐した放出手段としての加熱管路６０が貫通す
るように配設され、加熱管路６０はオイルパン３０の内
部で作動油と接触した後に下流を排気管７０へ合流させ
る。

【００２２】排気管７０とオイルパン３０との間にはコ
ントローラ５０によって駆動される断続手段としての排
気制御弁６１が介装され、排気制御弁６１の開弁時には
排気管７０の排気ガスが加熱管路６０を通過して排気管
７０の下流へ合流するする一方、閉弁時には加熱管路６
０への排気ガスの流入を規制する。

【００２３】トルクコンバータ３の内部には作動油をロ
ックアップクラッチ及び動力遮断クラッチを介してオイ
ルクーラ３２へ圧送するオイルポンプ３１が収装され、
ロックアップクラッチあるいは動力遮断クラッチへ圧送
された作動油はオイルクーラ３２で冷却された後にオイ
ルパン３０へ還流する。

【００２４】オイルクーラ３２の上流とオイルパン３０
との間には圧送された作動油をオイルクーラ３２を通過
させずに直接オイルパン３０へ還流させるバイパス回路
３５が設けられ、このバイパス回路３５にはコントロー
ラ５０によって駆動されるバイパス弁３４が介装され
る。

【００２５】バイパス弁３４が開弁すると作動油はオイ
ルクーラ３２を通過せずにオイルパン３０側へ流れ、オ
イルクーラ３２の下流に介装したオイルフィルタ３３を
介してオイルパン３０へ還流する一方、バイパス弁３４
が閉弁すると作動油はオイルクーラ３２、オイルフィル
タ３３を介してオイルパン３０へ還流する。

【００２６】そして、オイルパン３０には作動油の温度
検出手段としての油温センサ５１が設けられ、コントロ
ーラ５０は油温センサ５１の検出値に基づいてバイパス
弁３４及び排気制御弁６１を駆動する。

【００２７】コントローラ５０は、例えばマイクロコン
ピュータなどで構成され、制御の一例として図４に示し
たフローチャートに基づいて処理が行われる。以下、図
４に基づいて制御内容を詳述する。

【００２８】この制御は例えば所定時間毎に行われるも
ので、図示しないイグニッションキーがＯＮになると制
御が開始される。

【００２９】まず、ステップＳ１で油温センサ５１の出
力を読み込んでからステップＳ２で検出した油温に基づ
く判定が行われる。

【００３０】ステップＳ２では作動油の温度が所定値以
下、例えば６０゜C以下であるかを判定するもので、作
動油の温度が６０゜C以下である場合には作動油の粘度
が高く、動力遮断クラッチのドラッグトルクが過大にな
るため、ステップＳ３以降で作動油の加熱を行う一方、
６０゜Cを越えている場合には作動油の粘度が適正であ
ると判定してステップＳ５以降で加熱を中止する。

【００３１】コールドスタート時などで作動油の温度が
所定値以下と判定されると、ステップＳ３の処理へ進ん
で排気制御弁６１が開弁駆動される。

【００３２】排気管７０の排気ガスは排気制御弁６１を
介してオイルパン３０に挿通された加熱管路６０に流入
し、排気ガスの熱が加熱管路６０を介してオイルパン３
０に満たされた作動油に伝導して加熱が行われる。

【００３３】次に、ステップＳ４ではバイパス弁３４を
開弁駆動し、オイルポンプ３１からトルクコンバータ３
及び図示しない動力遮断クラッチへ圧送された作動油を
オイルクーラ３２を通過させずに直接オイルパン３０へ
還流させて作動油の冷却を中止する。

【００３４】オイルパン３０の作動油はオイルクーラ３
２で冷却されることなく加熱管路６０の排気ガスで加熱
されるため効率良く温度を上昇させることができ、エン
ジン１の始動直後から作動油の粘度を低下させて動力遮
断クラッチにおけるドラッグトルクを低減させることが
可能となり、特に冬季のコールドスタート後の上記ドラ
ッグトルクの低減を推進して図示しないトランスミッシ
ョンにおける変速動作を円滑に行うことができるのであ
る。

【００３５】一方、排気ガスの加熱あるいは運転などに
よって作動油の温度が所定値を越えると、ステップＳ２
で加熱の必要がない温度領域にあると判定してステップ
Ｓ５で排気制御弁６１を閉弁駆動する。

【００３６】排気制御弁６１の閉弁によって加熱管路６
０への排気ガスの流入は規制され、オイルパン３０での
作動油の加熱が中止される。

【００３７】そして、ステップＳ６ではバイパス弁３４
が閉弁駆動されてバイパス回路３５が遮断されるため、
オイルポンプ３１から圧送された作動油はオイルクーラ
３２で冷却された後にオイルパン３０へ還流し、作動油
の冷却が開始されるため作動油の過熱を防止することが
できる。

【００３８】このように、コールドスタート時などで作
動油の温度が低く、動力遮断クラッチのドラッグトルク
が過大となる所定の温度以下では排気ガスによりオイル
パン３０の作動油を加熱するとともに、オイルクーラ３
２での作動油の冷却を中止して作動油を効率良く加熱す
ることができ、エンジン１の始動直後から作動油の粘度
を低下させて動力遮断クラッチにおけるドラッグトルク
を低減させることが可能となって、図示しないトランス
ミッションでの変速動作を円滑に行うことができる一
方、作動油の温度が所定の温度を越えると排気制御弁６
１及びバイパス弁３４を閉弁して、排気ガスによる加熱
を中止するとともにオイルクーラ３２による作動油の冷
却を開始することで作動油の過熱を防止することができ
るのである。

【００３９】図５は他の実施例を示し、前記第１実施例
における放熱手段としての加熱管路６０をヒートパイプ
６２に置き換えたもので、その他の構成は前記第１実施
例と同様である。

【００４０】加熱管路６０′はオイルパン３０の外部で
排気管７０から分流したもので、ヒートパイプ６２は基
端を加熱管路６０′に内周に配設する一方、他端側をオ
イルパン３０の内周へ配設し、基端で受けた排気ガスの
熱をオイルパン３０の内周に配設した他端側から作動油
へ放出して加熱を行うものであり、前記加熱管路６０で
は一旦オイルパン３０の内周へ導いた後に再びオイルパ
ン３０の外部へ出して、排気ガスの流れを円滑にする必
要があるのに対し、ヒートパイプ６２は一端をオイルパ
ン３０の内周に配設するだでけでよいため設計の自由度
が向上するのである。

【００４１】このヒートパイプ６２による加熱の制御は
前記第１実施例と同様に、加熱管路６０′に介装された
排気制御弁６１の開閉によって行われる。

【００４２】

【発明の効果】以上のよう第１の発明によれば、動力の
伝達経路を遮断する湿式クラッチ装置において、湿式ク
ラッチの作動油の温度を検出する手段と、前記作動油を
加熱する手段と、前記検出温度が所定値以下のときに前
記加熱手段を駆動する制御手段とを備え、作動油の温度
に応じて作動油を加熱することが可能となって、作動油
の過熱を防止しながら湿式クラッチのドラッグトルクを
低減してトランスミッションの変速動作を円滑に行うこ
とができる。

【００４３】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記加熱手段が、エンジンの排気熱を前記作動油
中へ放出する手段と、前記放出手段への排気熱の伝達を
断続する手段とを備え、エンジンの排気熱により迅速に
作動油を加熱することができ、コールドスタート時等に
おける湿式クラッチのドラッグトルクを低減することが
できる。

【００４４】また、第３の発明は、前記第２の発明にお
いて、前記放出手段をヒートパイプで構成したため、設
計の自由度を向上することができる。

【００４５】また、第４の発明は、動力の伝達経路を遮
断する湿式クラッチ装置において、湿式クラッチの作動
油の温度を検出する手段と、前記作動油を加熱する手段
と、前記湿式クラッチの作動油をオイルクーラへ圧送す
るオイルポンプと、このオイルポンプとオイルクーラと
の間に介装されて作動油を選択的にタンクへ還流させる
バイパス弁と、前記検出温度が所定値以下のときに前記
加熱手段を駆動するとともに、前記バイパス弁を開弁す
る制御手段とを備え、作動油の温度に応じてオイルクー
ラでの冷却を中止するとともに加熱手段の駆動によって
作動油を効率良く迅速に加熱することが可能となって、
作動油の過熱を防止しながら湿式クラッチのドラッグト
ルクを低減してトランスミッションの変速動作を円滑に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１または第４のいずれかひとつの構成を示す
クレーム対応図である。

【図２】本発明の実施例を示す概略構成図である。

【図３】油圧回路を示すブロック図である。

【図４】制御の一例を示すフローチャートである。

【図５】他の実施例を示す加熱管路の概略図である。

【図６】従来の例を示す自動変速装置の概略構成図であ
る。

【図７】同じく、従来の例を示すトルクコンバータの断
面図である。

【符号の説明】

３ トルクコンバータ ３０ オイルパン ３１ オイルポンプ ３２ オイルクーラ ３４ バイパス弁 ３５ バイパス回路 ５０ コントローラ ５１ 油温センサ ６０ 加熱管路 ６１ 排気制御弁 ６２ ヒートパイプ ７０ 排気管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力の伝達経路を遮断する湿式クラッチ
   装置において、湿式クラッチの作動油の温度を検出する
   手段と、前記作動油を加熱する手段と、前記検出温度が
   所定値以下のときに前記加熱手段を駆動する制御手段と
   を備えたことを特徴とする湿式クラッチ装置。
2. 【請求項２】 前記加熱手段が、エンジンの排気熱を前
   記作動油中へ放出する手段と、前記放出手段への排気熱
   の伝達を断続する手段とを備えたことを特徴とする請求
   項１に記載の湿式クラッチ装置。
3. 【請求項３】 前記放出手段がヒートパイプで構成され
   たことを特徴とする請求項２に記載の湿式クラッチ装
   置。
4. 【請求項４】 動力の伝達経路を遮断する湿式クラッチ
   装置において、湿式クラッチの作動油の温度を検出する
   手段と、前記作動油を加熱する手段と、前記湿式クラッ
   チの作動油をオイルクーラへ圧送するオイルポンプと、
   このオイルポンプとオイルクーラとの間に介装されて作
   動油を選択的にタンクへ還流させるバイパス弁と、前記
   検出温度が所定値以下のときに前記加熱手段を駆動する
   とともに、前記バイパス弁を開弁する制御手段とを備え
   たことを特徴とする湿式クラッチ装置。