JPS63297852A - ロックアップトルコン付無段変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、自動車等の車両の駆動系にロックアップ付ト
ルクコンバータとベルト式無段変速機とを組合わせて搭
載したロックアツプトルコン付無段変速機の油圧制御装
置に関し、詳しくは、油圧レベルの異なる無段変速機と
前後進切換装置の油圧制御系に関する。

【従来の技術】

無段変速機にトルクコンバータを組合わせた駆動系では
、無段変速機のライン圧制御として例えば最大３０〜４
０ｋｇ／ａＪの高油圧が必要であり、トルクコンバータ
制御用として例えば４〜６ｋｇ／ｄの低油圧が必要であ
る。この他に前後進切換えに多板クラッチを用い、４輪
駆動としてトランスファクラッチを用いると、これらの
クラッチ制御用の油圧も必要になり、これらの油圧供給
系を的確に確保することが必要不可欠である。 そこで従来、上記ロックアツプトルコン付無段変速機の
油圧制御に関しては、例えば特開昭５７−１６１３６０
号公報の先行技術がある。ここで、１個のオイルポンプ
を用い、このポンプ吐出圧をライン圧調圧弁で調圧して
無段変速機のプーリ制御に用いる。また、ライン圧調圧
弁がらトルクコンバータ制御圧を取出し、オリフィス等
により制限してトルクコンバータ、ロックアツプクラッ
チに供給し、ロックアツプ弁や前後進切換用クラッチに
もプーリ制御用油圧を用いることが示されている。

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、上記先行技術のものにあっては、１個のオイ
ルポンプの吐出圧をライン圧調圧弁で調圧したライン圧
をそのままマニュアル弁を介して前後進切換の各クラッ
チに供給している。そのため、ライン圧がエンジントル
ク等により大巾に変化し、変速速度により流量変化する
のに伴い、クラッチ圧が変動して好ましくない、また、
ライン圧制御系に前後進切換の制御系が一緒に含まれる
と、オイルポンプの容量の大幅な増大を招き、ポンプ損
失の増大にもつながる。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、無段
変速機に対し前後進切換装置の油圧制御系を各別にして
、常に必要なりラッチ圧を確保するようにしたロックア
ツプトルコン付無段変速機の油圧制御装置を提供するこ
とを目的としている。

【問題点を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明は、ロックアップ付ト
ルクコンバータ、前後進切換装置、無段変速機を直列に
配置した駆動系において、無段変速機用メインオイルポ
ンプに対し、低圧用サブオイルポンプを有し、該サブオ
イルポンプによる作動圧をセレクト弁を介して前後進切
換装置のクラッチ、ブレーキに導くように油圧回路を成
し、セレクト弁により各レンジに応じてクラッチ、ブレ
ーキに給排油し、前後進切換装置を前進、後進または中
立の位置にするように構成されている。

【作　　用】

上記構成に基づき、前後進切換装置のクラッチやブレー
キは無段変速機と分離し、サブオイルポンプの油圧系で
各別に制御されることになり、こうしてライン圧制御等
の影響を全く除くことが可能となる。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、ロックアツプトルコン付無段変速機を
用いて４輪駆動化した駆動系について述べる。先ず、ケ
ース側はハウジング１．メインケース２およびサイドケ
ース３が組合わされる。これらのハウジングおよびケー
ス内でエンジン側からトルクコンバータ装置１０１前後
進切換装置３０および無段変速機４０が一直線上に配置
され、これに対し直角にディファレンシャル装置５０お
よびトランスファ装置６０が配置されて横置きトランス
アク・　スル型を成す。 トルクコンバータ装置１０は、エンジンクランク軸１１
にドライブプレート１２を介してコンバータカバー１３
が結合しており、コンバータカバ−１３内部にトルクコ
ンバータ１４を有する。トルクコンバータ１４のポンプ
インペラ１４ａはコンバータカバー１３に直結し、ター
ビンランナ１４ｂがタービン軸１５のタービンハブ１６
に結合し、ステータ１４ｃはワンウェイクラッチ１７を
介してステータ軸１８に連結する。 そして、かかるコンバータカバー１３とトルクコンバー
タ１４との間にロックアツプクラッチ１９がタービンハ
ブ１６に結合して設けてあり、このロックアツプクラッ
チ１９のフェーシング２０がコンバータカバー１３に押
圧接触可能になっている。また、ロックアツプクラッチ
１９のコンバータカバー１３側はリリース室２１で、ト
ルクコンバータ１４側はアプライ室２２になっており、
リリース室２１を介して給油した場合のアプライ室２２
との差圧でロックアツプ解除し、トルクコンバータ１４
を介して給油してリリース室２１をドレンした場合のア
プライ室２２との差圧でロックアツプすると共に、トル
クコンバータ１４をロックする。 前後進切換装置３０は、第３図に詳記するようにダブル
ピニオン式プラネタリギヤ３１を有し、サンギヤ３２が
タービン軸１５に連結し、２個のビニオン３３、３４が
キャリア３５に支持される。そして、サンギヤ３２とリ
ングギヤ３６との間にフォワードクラッチ３７が、リン
グギヤ３６とケース２との間にリバースブレーキ３８が
設けられる。こうして、前進のＤレンジ等ではフォワー
ドクラッチ３７の係合でサンギヤ３２を一体化し、後進
のＲレンジではリバースブレーキ３８の係合でリングギ
ヤ３６を固定し、キャリア３５に逆転した動力を出力す
る。ここで、リングギヤ３６の歯数をサンギヤ３２の２
倍にすると、Ｒレンジのギヤ比がＤレンジと同じ“１″
になる。 無段変速機４０は、キャリア３５に連結するプライマリ
軸４１と、これに平行なセカンダリ軸４２とを有し、プ
ライマリ軸４１．セカンダリ軸４２にプーリ４３゜４４
が設けられ、両プーリ４３．４４の間に駆動ベルト４５
が巻付けである。プーリ４３．４４は軸と一体的な固定
プーリ４３ａ、　４４ａに対し可動プーリ４３ｂ、４４
ｂが移動可能に設置され、各可動プーリ４３ｂ、　４４
ｂ側には油圧シリンダ４６．４７が設けられ、セカンダ
リ可動プーリ４４ｂにはスプリング４８が付勢される。 ここで、プライマリシリンダ４６の方が受圧面積が大き
く、このプライマリ圧による駆動ベルト４５のプーリ４
３，４４に対する巻付は径の比率を変えて無段変速する
ようになっている。 ディファレンシャル装置５０は、セカンダリ軸４２に一
対のりダクションギャ５１を介して連結する出力軸５２
のドライブピニオン５３がファイナルギヤ５４に噛合い
、ファイナルギヤ５４と一体的な差動Ｉａ構５５から車
軸５６により、前後輪の一方に直接伝動構成される。 さらにトランスファ装ｚｅｏは、上記ファイナルギヤ５
４に常時噛合っているトランスファギヤ６１が車体左右
方向のトランスファ軸６２に回転自在に嵌合し、これら
のトランスファギヤ６１とトランスファ軸６２との間に
湿式多板式のトランスファクラッチ６３が、そのクラッ
チ容量に応じたトルクを伝達するように設けられる。そ
してトランスファ軸６２は、一対のベベルギヤ６４によ
り車体前後方向に方向変換し、ドライブ軸６５等を介し
て前後輪の他方に伝動構成されている。 一方、油圧制御系の油圧源として無段変速機４０の後部
のサイドケース３内部に、高圧用のメインオイルポンプ
７０が設置され、このメインオイルポンプ７０はタービ
ン軸１５．プライマリ軸４１等の内部を通るポンプドラ
イブ軸７１によりクランク軸１１に直結して、常に高い
油圧を生じる。また、トルクコンバータ装置１０の後部
のハウジング１とメインケース２との間には、低圧用の
サブオイルポンプ７２がポンプハウジング７３．ポンプ
カバー７４と共に設置される。そして、このサブオイル
ポンプ７２は、ポンプインペラ１４ａと一体的なポンプ
軸７５に連結して、上記メインオイルポンプ７０と同様
にエンジン動力により常に駆動して油圧を生じる。こう
して、無段変速機用のメインオイルポンプ７０が無段変
速機４０の近くに、トルクコンバータ、前後進切換等の
サブオイルポンプ７３がトルクコンバータ装置１０の近
くに配置されている。 第２図において、油圧制御系について述べる。 先ず、無段変速機油圧制御系について述べると、オイル
パン８０と連通するメインオイルポンプ７０からのライ
ン圧油路８１がライン圧制御弁１００に連通して高いラ
イン圧を生じ、このライン圧が油路８２を介してセカン
ダリシリンダ４７に常に供給されている。ライン圧は、
油路８３により変速速度制御弁１１０に導かれ、油路８
４によりプライマリシリンダ４６に給排油してプライマ
リ圧を生じるようになっている。 ライン圧制御弁１００のドレン側油路８５の油圧は潤滑
のみならず、サブオイルポンプ７２により油圧補給され
てデユーティ制御用、トランスファクラッチ制御用等の
広範囲に使用されることも可能である。即ち、油路８５
から分岐する油路８６が、ベルト潤滑ノズル８７に連通
して駆動ベルト４５に給油し、チェック弁８８等を有す
る油路８９によりセンサシュー９０のプライマリ可動側
プーリ４３ｂとの接触部に給油している。　油路８５は
、レデューシング弁１２０に導かれて油路９１に常に一
定のレデューシング圧を生じており、この油路９１がラ
イン圧制御用ソレノイド弁１０９に連通する。油路９１
から分岐するレデューシング圧油路９２は、変速速度制
御弁１１０の一方と、その制御用ソレノイド弁１１９に
連通ずる。 ソレノイド弁１０９はデユーティ信号によりパルス状制
御圧を生じ、これがアキュムレータ１０８で平滑化され
て油路１０７によりライン圧制御井１００に供給される
。このライン圧制御弁１００には、センサシュー９０に
よる変速比に応じた要素、油路９３のコンバータ状態に
応じた要素が作用し、変速比。 エンジントルク、ロックアツプしない場合のトルクコン
バータトルク増幅の要素でライン圧制御する。 ソレノイド弁１１９もデユーティ信号によりパルス状制
御圧を生じ、この制御圧としてレデューシング圧を変速
速度制御弁１１０に対向して作用し、給油と排油の２位
置に動作する。そして、デユーティ比により２位置の動
作状態を変えてプライマリシリンダ４Ｇへの給排油の流
量を制御し、変速比と変化速度を、変化しながら変速制
御する。変速速度制御弁１１０のドレン側油路１１８は
チェック弁１１７を有してオイルパン８０に連通し、チ
ェック弁１１７の上流側と油路８５との間にプリフィー
リング油路１１６が連通しており、変速速度制御弁１１
０の排油位置において常にプライマリシリンダ４６にオ
イルを充満するようになっている。 油ＦＦ１１８５は更にトランスファ制御弁１３０に連通
し、このトランスファ制御弁１３０のソレノイド弁１３
９にもレデューシング圧が油路９４により導かれる。 そして、ソレノイド弁１３９の制御圧をＩ・ライン圧制
御弁１３０に作用してデユーティ比に応じたクラッチ圧
を生じ、このクラッチ圧を油路１３８によりトランスフ
ァクラッチ６３に供給し、伝達トルクを走行条件等によ
り制御する。 次いで、トルクコンバータ等の油圧制御系について述べ
る。 先ず、サブオイルポンプ７２の吐出側の油路１４０が油
７１１３８５に連通すると共に、２個のリリーフ弁１５
０．１６０により調圧されて所定の低い作動圧を生じ、
この作動圧油路１４０がロックアツプ制御弁１７０に連
通する。そして、このロックアツプ制御弁１７０から油
路１４１によりトルクコンバータ１４に、油路１４２に
よりロックアツプクラッチ１９のリリース室２１に連通
し、油路１４１の途中にはロックアラ１時のトルクコン
バータ内圧の増大を防ぐリリーフ弁１４３が設けである
。ロックアツプ制御弁１７０のドレン油路１４４は、逆
流防止のチェック弁１４５．オイルクーラ１４６を介し
てオイルパン８０に連通する。 また、レデューシング弁１２０からのレデューシング圧
が油路９１，９２．９５によりロックアツプ制御弁１１
０に作用すると共に、油路９３．ロックアツプ制御用ソ
レノイド弁１７９に導かれる。そして、ソレノイド弁１
７９のオン・オフによりロックアツプ制御弁１７０を油
路１４０と１４１または１４２の連通に切換え、かつ油
路９３にコンバータ状態圧を取出すようになっている。 油＃１１４０はさらにセフティロック弁１８０に連通し
、このセフティロック弁１８０からの油路１４７がセレ
クト弁１９０に連通ずる。セレクト弁１９０はパーキン
グ（Ｐ）、リバース（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）、ドラ
イブ（Ｄ）のシフト操作に応じて油路を切換えるもので
、このセレクト弁１９０から油路１４８．１４９により
前後進切換装置３０のフォーワードクラッチ３７とリバ
ースブレーキ３８とに連通して、選択的に係合作用する
。上記セフティロック弁１８０には油路９５のレデュー
シング圧が導かれるソレノイド弁１８９を有し、このソ
レノイド弁１８９のオン・オフにより強制的にフォーワ
ードクラッチ３７またはリバースブレーキ３８を排油し
て、動力伝達を遮断するようになっている。 ここでセレクト弁１９０は、第３図に詳記するように弁
本体１９１と、シフト操作により移動するスプール１９
２とを有し、油路１４７のボート１９１ａの左右に油路
１４８，１４９　ノボート１９１ｂ、　１９１ｃを有す
る。 また、油Ｆｔ！１１４９から分岐する油路１４９°を有
し、この油路１４９゛のボート１９１ｄがボート１９１
Ｃの右側に設けられ、ボー）　１９１ｂに対するドレン
ボート１９１ｅ。 ボート１９１Ｃと１９１ｄに対ザるドレンボー）　１９
１ｆを有する。スプール１９２には２つのステム１’Ｊ
２ａ、　１９２ｂが設けられ、これらのステムとスプー
ル端部で油路を切換える。 即ち、第３図のＮレンジでは、ステム１９２ａで供給ボ
ート１９１ａを閉じ、スプール端部でクラッチ側ボート
１９１ｂをドレンし、ステム１９２ｂでブレーキ側油路
１４９゛のボート１９１ｄをドレンする。ＤまたはＲレ
ンジでは、ステム１９２ａでボート１９１ａを１９１ｂ
または１９１Ｃに接続する。Ｐレンジでは、スプール端
部でボート１９１ｂをドレンすると共に、ステム１９２
ａでブレーキ側油路１４９のボート１９１Ｃをドレンす
る。 こうして、Ｐ、Ｎレンジではフォーワードクラッチ３７
とリバースブレーキ３８を共に排油して解放した中立位
ｌ、Ｄレンジではフォーワードクラッチ３７を給油して
係合した前進位２．Ｒレンジではリバースブレーキ３８
を係合した後進位置にそれぞれ係合する。 このように構成されたロックアツプトルコン付無段変速
機と、その油圧制御装置の作用について述べる。 先ず、エンジン始動によりメインオイルポンプ７０、サ
ブオイルポンプ７２が駆動して油圧を生じ、メインオイ
ルポンプ側油路８１にはライン圧制御弁１００により調
圧された高いライン圧を発生゛し、これが常にセカンダ
リシリンダ４７に供給されることで、無段変速４１１４
０を最初変速比最大の低速段に定める。 一方、サブオイルポンプ側油路１４０，８５には２つの
リリーフ弁１５０．１６０により調圧された低い作動圧
を発生しており、これを元圧にしてレデューシング弁１
２０から生じた一定のレデューシング圧がライン圧、変
速速度、　Ｉ−ランスファ、ロックアツプおよびセフテ
ィロックの各制御用ソレノイド弁１０９．１１９，１３
９，１７９，１８９に導かれて、制御可能になっている
。また、上記作動圧はトランスファ制御弁１３０に導か
れてクラッチ圧を生じ、これがトランスファクラッチ６
３に供給されてトルク伝達可能になっている。油路１４
０の作動圧はロックアツプ制御弁１７０に導かれ、この
ロックアツプ制御弁１７０は発進時にソレノイド弁１７
９により油路１４０と１４２とを連通ずるため、作動圧
がロックアツプリリース側を経てトルクコンバータ１４
に流入し、さらに油１？Ｊ１４１，１４４を介してオイ
ルパン８０に戻るように循環する。これにより、ロック
アツプクラッチ１９は解放し、トルクコンバータ１４が
作動状態になっている。さらにセフティロック弁１８０
は正常の場合にソレノイド弁１８９により油路１４０と
１４７とを連通ずることで、セレクト弁１９０に作動圧
が導かれている。 ここで、ＰまたはＮレンジでの上記エンジン始動時には
、セレクト弁１９０により前後進切換装置３０のフォー
ワードクラッチ３７とリバースブレーキ３８が共に排油
して解放することで、プラネタリギヤ３１はフリーにな
り、無段変速機４０以降の動力伝達を遮断している。 そこで、発進時にＤレンジにシフトすると、セレクト弁
１９０によりフォーワードクラッチ３７に給油して係合
することでプラネタリギヤ３１が一体化し、タービン軸
１５とプライマリ軸４１を直結する。 そのため、トルクコンバータ１４に伝達していたエンジ
ン動力が無段変速′ａ４０に入力し、プーリ４３゜４４
と駆動ベルト４５とにより変速比最大の変速動力がセカ
ンダリ軸４２に出力し、これがディファレンシャル装置
５０を介して前後輪の一方に伝達する。 このとき、トランスファクラッチ６３にクラッチ圧を生
じていると、それに応じたトルクがこのトランスファク
ラッチ６３．ベベルギヤ６４．ドライブ軸８５等により
前後輪の他方へも伝達して、４輪駆動で走行する。 かかる発進時においてトルクコンバータ１４が作動状態
の場合は、ロックアツプ制御用ソレノイド弁１７９によ
り油１！＠９３を介してライン圧制御弁１００にレデュ
ーシング圧のコンバータ状態圧が入力し、ライン圧を増
大制御している。そこで、トルクコンバータ１４がその
速度比に応じてトルク増幅作用する際の大きいトルクは
、Ｂ段変速ａ４０のライン圧によるプーリ押付力の増大
でベルトスリップを生じることなく伝達することになる
。 そして発進後、例えば変速開始点でトルクコンバータ１
４が略カップリング領域に入った時点で、ロックアツプ
制御用ソレノイド弁１７９がオフすると、ロックアツプ
制御弁１７０は油路１４０と１４１とを連通ずるように
切換える。そのため、ロックアツプクラッチ１９のリリ
ース室２１がドレンし、アプライ室２２に作動圧がかか
ってロックアツプクラッチ１９は両者の差圧によりコン
バータカバー１３に直結するのであり、こうしてロック
アツプし、トルクコンバータ１４はロックする。このた
め、これ以降はエンジン動力がロックアツプクラッチ１
つ経由で効率よく伝達することになる。 一方、このとき油路９３のコンバータ状態圧は零になる
ことで、ライン圧制御弁１００によりライン圧はトルク
増幅分を除いて制御され、過大なプーリ押付力を回避す
る。また、ソレノイド弁１１９で変速速度制御弁１１０
をデユーティ制御し、プライマリシリンダ４６に給排油
してプライマリ圧を生じることで、駆動ベルト４５はプ
ライマリプーリ側に移行し、所定の変速速度で変速制御
されるのである。 なお、Ｒレンジにシフトするとセレクト弁１９０により
前後進切換装置１３０のリバースブレーキ３８に給油し
て係合し、キャリア３５に逆転した動力を出力する。そ
のため、無段変速機４０以降が逆転して後進走行する。 以上、本発明の一実施例について述べたが、前進走行用
としてＤレンジの他にエンジンブレーキ用Ｄｓレンジ等
を設けた場合は、それに連用してバルブ構成すればよい
。またプラネタリギヤは、上記実施例のみに限定されな
い。

【発明の効果】

以上述べてきたように、本発明によれば、無段変速機に
対し、前後進切換装置のクラッチおよびブレーキは、サ
ブオイルポンプを有する各別の油圧制御系で制御される
ので、ライン圧制御に全く影響されることなく常に必要
クラッチ圧を確保し得る。 上記クラッチやブレーキの容量はスペース上の制約を受
け、これに対し油圧を高くして対処することがあるが、
かかる油圧の設定を的確に行い得る。 プラネタリギヤが実施例のようにダブルピニオン式で前
後進のギヤ比が等しい場合は、後進時に変速制御が不要
になって好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロックアツプトルコン付無段変速機の
実施例を示す断面図、 第２図は同油圧制御装置を示す回路図、第３図は要部を
詳細に示す回路図である。 １０・・・トルクコンバータ装置、１４川トルクコンバ
ータ、１９・・・ロックアツプクラッチ、３０・・・前
後進切換装置、３７・・・フォワードクラッチ、３８・
・・リバースブレーキ、４０・・・無段変速機、５０・
・・ディファレンシャル装置、７０・・・メインオイル
ポンプ、７２・・・サブオイルポンプ、７１．７５・・
・ポンプドライブ軸、８１．８２゜８３・・・ライン圧
油路、８５．１４０・・・作動圧油路、１００・・・ラ
イン圧制御弁、１１０・・・変速速度制御弁、１４１゜
１４８　、１４９　、１４９’・・・油路、１９０・・
・セレクト弁、１９１・・・弁本体、１９２・・・スプ
ール特許出願人　　　富士重工業株式会社 代理人　弁理士　小　橋　信　淳 同　　弁理士　村　井　　　進

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ロックアップ付トルクコンバータ、前後進切換装置、無
   段変速機を直列に配置した駆動系において、 無段変速機用メインオイルポンプに対し、低圧用サブオ
   イルポンプを有し、 該サブオイルポンプによる作動圧をセレクト弁を介して
   前後進切換装置のクラッチ、ブレーキに導くように油圧
   回路を成し、 セレクト弁により各レンジに応じてクラッチ、ブレーキ
   に給排油し、前後進切換装置を前進、後進または中立の
   位置にすることを特徴とするロックアップトルコン付無
   段変速機の油圧制御装置。