JPS63297864A - 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ｉ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、前後進切換装置のセフティロック
機構に関する。

【従来の技術】

一般に、無段変速機の駆動系ではその入力側または出力
側に前後進切換装置が設けられ、人、出力トルクの回転
を正、逆転することで前進または後進させる構成になっ
ている。ここで、無段変速機およびそこに組合わされた
ロックアップ付トルクコンバータは油圧で制御されるこ
とがら、前後進切換装置もプラネタリギヤと多板クラッ
チの構成で油圧作動式を用いる傾向にある。 そこで従来、上記無段変速機の油圧作動式前後進切換装
置に関しては、例えば特開昭５７−１６１３６０号公報
の先行技術がある。ここで、無段変速機制御用のライン
圧を、マニュアル弁により直接前後進切換の各クラッチ
に給排油す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、無段変速機
制御用ライン圧をそのまま前後進切換用クラッチに用い
るので、ライン圧がエンジン動力。 変速比のみならずトルクコンバータのトルク増幅に応じ
て広範囲で制御される場合に、クラッチ圧もそれに基づ
いて変化し、クラッチ圧が過大になって好ましくない、
また、ライン圧油路が常にマニュアル弁を介してクラッ
チ側に連通した構成であるから、ライン圧延下等の異常
時にもクラッチに給油されるので、クラッチ圧不足が生
じ、クラッチの焼損等を招く恐れがある。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、前後
進切換用クラッチ等の作動圧をライン圧に無関係に的確
に定め、かつ異常時にクラッチ等を保護するようにした
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、高圧用メインオイルポンプを
備えた無段変速機油圧制御系と、低圧用サブオイルポン
プを備えたトルクコンバータ装置の油圧制御系とを有し
、トルクコンバータ装置の油圧制御系をセレクト弁を介
して前後進切換装置のクラッチ、ブレーキに給排油する
ように回路構成し、セレクト弁の上流側に異常時にクラ
ッチ、ブレーキを強制的に排油するセフティロック弁を
設け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等は無段
変速機と分離したサブオイルポンプ油圧制御系で的確に
制御される。そして作動圧延下等の異常時には、セフテ
ィロック弁によりクラッチ。 ブレーキの強制排油で、動力伝達を遮断するようになる
。 こうして本発明では、前後進切換装置のクラッチ等の油
圧を最適化し、異常時に確実に保護することが可能にな
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Ｗ１０２前後
進切換装ｆｉ３０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２
２との差圧でロックアツプ解除し、トルクコンバータ１
４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、ダブルビ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個のピニオン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１１１４０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、
４４ｂが移動可能に設置され、各可動プーリ４３ｂ、　
４４ｂ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４３，４４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＄１ｔ１６２は、一対のベベルギヤ６
４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Ｍ１０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４１１４０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ｆ１
０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に連通ずる。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Ｉｌ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１３Ｇ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１５ｏ、１
ｅａ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ｌ・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は、第３図に詳記するよう
に弁本体１８１にスプール１８２を有し、スプール１８
２の一方にスプリング１８３が付勢する。また、油路１
４０，１４７　ノボート１８１ａ、　１８ｔｂと、ボー
ト１８１ｂに対するドレンボー）　１８１ｃを有し、ス
プール１８２のスプリング１８３と反対側ボー）　１８
１ｄに油路９５のレデューシング圧が導かれるソレノイ
ド弁１８９を有する。そして正常時は、ソレノイド弁１
８９をオンしてレデューシング圧をスプール１８２に作
用し、油路１４０と１４７とを連通ずる。一方、作動圧
延下等の異常時には、ソレノイド弁１８９をオフし、ス
プリング１８３により油路１４７をドレンポート１８１
ｃに連通ずるように切換え、フォワードクラッヂ３７ま
たはリバースブレーキ３８を強制的に排油するようにな
っている。 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、無段変速機４０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、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ｒｊＡ４０以降の動力伝達を遮断している
。また正常の場合は、セフティロック弁１８０により油
路１４０の作動圧が油路１４７を介してセレクト弁１９
０に導かれている。 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Ｒ５
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のライン圧によるブーり押付力の増大でベ
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１つ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２アツプクラッチ１
９経山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
なめ、無段変速ｔＲ４０以降が逆転して後進走行する。 かかる前進走行時にサブオイルポンプ油圧制御系の作動
圧が異常に低下すると、トルクコンバータ１４．ロック
アツプクラッチ１９による動力伝達ができなくなって走
行不能になり、フォワードクラッチ３７やリバースブレ
ーキ３８の油圧も低下する。 そこでこのような異常時には、ソレノイド弁１８９によ
りセフティロック弁１８０が切換動作してフォワードク
ラッチ３７またはリバースブレーキ３８を強制的に排油
し、動力伝達を遮断する。このため、車両を所定の場所
まで押して安全に移動することが可能になる。 以上、本発明の一実施例について述べたが、セフティロ
ック弁１８０は作動圧で直接切換動作する構成にしても
よい。

【発明の効果】

以上述べてきたように、本発明によれば、無段変速機の
油圧制御系から分離したサブオイルポンプ油圧制御系に
より、トルクコンバータ。 ロックアツプクラッチと共に前後進切換装置を制御する
構成であるから、前後進切換用クラッチ。 ブレーキの油圧をライン圧等に影響されることなく、常
に最適に設定し得る。 前後進切換の油圧制御系にはセフティロック弁が設けら
れて、異常時に強制的にクラッチ、ブレーキを排油する
ので、クラッチ、ブレーキの焼損が防止される。

【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
詳細に示す回路図である。 １０・・・トルクコンバータ装置、１４・・・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、３
８・・・リバースブレーキ、４０・・・無段変速機、５
０・・・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、１４
７゜１４８　、１４９・・・油路、１８０・・・セフテ
ィロック弁、１８９・・・制御用ソレノイド弁、１９０
・・・セレクト弁特許出願人　　　富士重工業株式会社 代理人　弁理士　小　矯　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、 高圧用メインオイルポンプを備えた無段変速機油圧制御
   系と、低圧用サブオイルポンプを備えたトルクコンバー
   タ装置の油圧制御系とを有し、トルクコンバータ装置の
   油圧制御系をセレクト弁を介して前後進切換装置のクラ
   ッチ、ブレーキに給排油するように回路構成し、 セレクト弁の上流側に異常時にクラッチ、ブレーキを強
   制的に排油するセフティロック弁を設けることを特徴と
   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
   。