JPS63297862A - 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、油圧レベルの興なる無段変速機と
前後進切換装置の油圧１１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
０１ｑｒ／ａｌｌ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４〜６ｋＪｒ／−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
弁か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
もブーり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、ｔ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ｒｊｘ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。 ここで後進時には、前後進切換の要素が通常人。 出力トルク両方の反力を受けるため、入力トルクに対し
約２倍のトルク容量が必要となる。しかるに、スペース
上の制約等で前後進切換の要素のトルク容量が不足する
場合は、作動圧を前進時に対し高くするように制御する
ことで対処できるが、予め前後進の要素の作動圧を後進
の場合の高めにのみ設定することは、前進および高回転
域で作動圧が過大になり好ましくない、従って、かかる
事情を考慮して前後進切換の要素の作動圧を制御するこ
とが望まれる。 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
制御し、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、上記作動圧をリリーフ弁で前後進時に可変制御する
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。そして後進時には、リリーフ弁で作
動圧が高く制御されて、リバースブレーキのクラッチ容
量を十分に確保するようになる。 こうして本発明では、前後進切換用クラッチ。 ブレーキのクラッチ容量を最適制御し、ポンプ損失を低
減することが可能となる。

【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ｆｉ　１０．
前後進切換装置３０および無段変速８１４０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ｆｉ５０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５
２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と一体的な差動機構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置６０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１１１４０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と連通ずるメインオイルボングア０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ｇｓｓ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ＦＩＰ１９１に
常に一定のレデューシング圧を生じており、この油路９
１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１
１９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弁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４６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１１０
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。 油路８５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１３９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の制御圧をトランスファ制
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
路８５に連通すると共に、２個のリリーフ弁１５０．１
６０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に連通ずる
。そして、このロックアツプ制御弁１７０から油路１４
１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ツプ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１７
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１１９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。 油路１４０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のボー）　１９１ｂ、　１９１ｃを有す
る。 また、油路１４９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１９１Ｃの右
側に設けられ、ボート１９１ｂに対するドレンボー）　
１９１ｅ。 ボート１９１Ｃと１９１ｄに対するドレンボート１９１
ｆを有する。スプール１９２には２つのステム１９２ａ
、　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）　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。Ｄｔ、たは
Ｒレンジでは、ステム１９２ａでボート１９１ａを１９
１ｂ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１
９２ａでブレーキ側油路１４９のポー）　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
１．Ｄレンジではフォーワードクラッチ３７を給油して
係合した前進位置、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。 次いで、前後進切換装置３０のクラッチ容量に対する後
進時の作動圧増大制御について述べると、既に述べた油
路８５のリリーフ弁１５０で制御ｇＩされる。 即ち、第３図に詳記するようにリリーフ弁１５０は、弁
本体１５１にスプール１５２を有し、スプール１５２の
一方にスプリング１５３が付勢する。そしてスプリング
１５３と反対側のボート１５１ａに油路８５の作動圧が
、スプリング側のボート１５１ｂに油路１５４を介して
リバースブレーキ３８のクラッチ圧が導入され、ボート
１５１ａに対するドレンボート１５１Ｃが油路１５５を
介してサブオイルポンプ７２の吸入側に連通している。 こうして、スプリング１５３のみの低いリリース圧と、
スプリング１５３にリバースクラッチ圧を付加した高い
リリーフ圧の２段に変化し、これに応じて作動圧を２段
に制御する。 ここで、作動圧Ｐ＾、リバースクラッチ圧Ｐｉｔスプー
ルの両油圧有効受圧面積Ｓ＾およびＳλ。 スプリング力Ｆを用いると、以下のバランス式になる。 Ｐ八　・Ｓ＾＝ｐｌ（−ＳＦＬ　＋Ｆ この関係式により、リバースクラッチ圧ＰＲが零の前進
時は第４図のように作動圧ＰＡが低く設定され、リバー
スクラッチ圧ＰＦＬが入力する後進時には作動圧Ｐ＾が
高く設定され、いずれもポンプ回転数に対し比例した特
性になる。 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ｆｉ４０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Ｂ１４０，８５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、トランスファ、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１０９．１１９，１３９，
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６３に
供給されてトルク伝達可能になっている。油路１４０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１７９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、さらに油路１４１，１４４を介してオイルパン８
０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１ｇ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
を連通することで、セレクト弁１９０に作動圧が導かれ
ている。 ここで、Ｐまなは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
ン動力が無段変速機４０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５
０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６５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
り油路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、無
段変速機４０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とを連通するように
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
つ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
９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３０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。そ
してこの後進時には、リバースブレーキ３８のクラッチ
圧を用いてリリース弁１５０で作動圧が高く設定される
ため、リバースブレーキ３８のクラッチ圧は高く制御さ
れる。そのため、リバースブレーキ３８のトルク容量は
増大して人。 出力トルクの両方の反力を十分に受け、プラネタリギヤ
３１で逆転した動力をそのまま円滑に伝達するようにな
る。 以上、本発明の一実施例について述べたが、リリーフ弁
１５０による油圧制御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、ブレーキのクラッチ圧は前後進時にリリ
ーフ弁で可変制御されるので、前後進時に各クラッチ容
量が十分得られ、クラッチ容量の過大およびそれに伴う
ポンプ損失の増大を回避できる。 後進時の作動圧増大制御により、リバースブレーキのサ
イズ等をスペースに合わせて小さく設計できる。

【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、 第４図はリリーフ弁による作動圧特性図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）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、 上記作動圧をリリーフ弁で前後進時に可変制御すること
   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。
2. （２）上記リリーフ弁による作動圧制御は、後進時に前
   進時に比べて高く設定することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のロックアップトルコン付無段変速機の
   油圧制御装置。