JPH0262471A - 車両用ロックアップクラッチ付流体クラッチの油圧制御装置 - 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、車両用ロックアツプクラッチ付流体クラッチ
の油圧制御装置に関するものである。

従来の技術 エンジンの動力をトランスミッションなどへ伝達するた
めの車両用流体クラッチの一種に、ロックアツプクラッ
チを備えたものがある。このようなロックアツプクラッ
チ付流体クラッチは、流体の作用によって滑らかに動力
を伝達する一方、そのロックアツプクラッチを係合させ
て回転損失を解消することにより車両の燃料消費率を改
善することができる。このロック７・シブクラッチを制
御するために、たとえば、流体クラッチ内の第１油室へ
作動油を供給し且つ流体クラッチ内の第２油室から作動
油を流出させることによりロックアツプクラ・ンチを係
合させるとともに、第２油室へ作動油を供給し且つ第１
油室から作動油を流出させることによりロックアツプク
ラッチを解放させる油圧制御装置が用いられる。たとえ
ば、特開昭６１−４５１６７号に記載された油圧制御装
置がそれである。

発明が解決すべき課題 ところで、前記ロックアツプクラッチは車両の制動時に
おいてはエンジン停止を回避するために駆動輪の停止に
先立ってロックアツプクラッチを解放させる必要がある
ため、車速が予め定められた判断基準値を下回るとロッ
クアツプ制御弁によりロックアツプクラッチが自動的に
解放させられる。しかしながら、車両の発進時などにお
いてロックアンプクラッチの係合が早期に行われるほど
燃費が改善されることから、上記判断基準値が低く設定
される傾向にある。このため、たとえば路面摩擦係数が
低い道路などにおいて急制動が行われた場合のように、
制動操作から車輪の回転停止までの時間が短い車両の急
制動時においては、口・ンクア・ンプクラッチの解放作
動の応答時間に起因して実際の解放前に駆動輪が停止さ
せられることにより、エンジン停止が発生する場合があ
った。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、車両の急制動操作に拘わらず
、エンジン停止の発生しない車両用ロックアンプクラッ
チ付流体クラッチの油圧制御装置を提供することにある
。

課題を解決するための手段 斯る目的を達成するための本発明の要旨とするところは
、前記流体クラッチ内の第１油室へ作動油を供給し且つ
流体クラッチ内の第２油室から作動油を流出させること
によりロックアツプクラッチを係合させるとともに、第
２油室へ作動油を供給し且つ第１油室から作動油を流出
させることによりロックアツプクラッチを解放させる油
圧制御装置であって、前記ロックアンプクラッチを解放
させる際には前記第１油室内の作動油を吸引Ｊ−る吸引
手段を含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、ロックアツプクラッチが解放される
際には、吸引手段によって第１油室内の作動油が吸引さ
れるので、流体クラッチから流出させられる作動油は負
圧によって速やかに流出させられ、ロックアツプクラッ
チの解放応答性が好適に改善される。したがって、比較
的低い車速に設定しである判断基準値までロックアツプ
クラ・ンチが停台状態とされる形式の車両の急制動時に
おいても、エンジン停止が発生することが解消される。

ここで、前記吸引手段は、好適には、前記作動油を圧送
する油圧ポンプの吸入油路と前記第１油室とを接続する
バイパス油路と、このバイパス油路を開閉制御する開閉
制御弁とから構成される。

このようにすれば、流体クラッチの第１油室から流出さ
せられる作動油はバイパス油路および吸入油路を通して
油圧ポンプにより吸引される。

なお、前記流体クラッチは、所謂フルードカップリング
や流体式トルクコンバータなどを含むものであり、エン
ジンとトランスミッションとの間で流体を介して動力を
伝達する装置を意味するものである。

実施例 第２図の車両用動力伝達装置においては、エンジン１０
の動力が、ロックアツプフランチ２９付フルードカップ
リング１２、無段変速機１４、前後進切換装置１５、中
間歯車装置１６、および差動歯車装置１８を介して駆動
輪２０へ伝達されるようになっている。

上記フルードカップリング１２は、エンジン１０のクラ
ンク軸２２に連結されたポンプ羽根車２４と、無段変速
機１４の入力軸２６に連結されたタービン羽根車２８と
、それらポンプ羽根車２４とタービン羽根車２日との間
を直結するロックアツプクラッチ２９とを備えており、
車両の発進時においてはエンジン１０から無段変速機１
４へ伝達されるトルクを滑らかに増大させ、或いは車両
の停止時には無段変速機１４の人力軸２６の回転停止に
拘わらずエンジンｌＯの回転を許容するとともに、通常
走行時においてはロックアツプクラッチ２９によりポン
プ２４とタービン２８との間を連結して回転損失を防止
する。

上記無段変速機１４の入力軸２６には、−次側油圧シリ
ンダ３０によって■溝幅すなわち伝動ベルト３２の掛り
径が変更される一次側可変プーリ３４が設けられており
、また出力軸３６には、ニ次側油圧シリンダ３８によっ
て■溝幅が変更される二次側可変プーリ４０が設けられ
ている。したがって、−次側油圧シリンダ３０による推
力が二次側油圧シリンダ３８による推力よりも相対的に
大きくされると、−次側可変プーリ３４の有効径が増大
させられると同時に二次側可変ブーＵ　４０の有効径が
減少させられて、無段変速機１４の変速比（＝入力軸回
転速度Ｎ、、／出力軸回転速度ＮａｕＬ　）が小さ（さ
れる。反対に、−次側油圧シリンダ３０による推力が二
次側油圧シリンダ３８による推力よりも相対的に小さく
されると、−次側可変プーリ３４の有効径が減少させら
れると同時に二次側可変プーリ４０の有効径が増大させ
られて、無段変速［１４の変速比が大きくされる。

前後進切換装置１５は、無段変速機１４の出力軸３６に
連結された遊星歯車機構であって、ギヤ４２を備えた出
力軸４４と、その出力軸３６と出力軸４４とを同じ方向
に回転させる前進用動力伝達状態とする前進用クラッチ
４３と、出力軸３６と出力軸４４とを反対の方向に回転
させる後進用動力伝達状態とする後進用ブレーキ４５と
を備えている。

上記前後進切換装置１５の出力軸４４に設けられたギヤ
４２は中間歯車装置１６と噛み合わされるとともに、中
間歯車装置１６は差動歯車装置１８と噛み合わされてい
るので、それらギヤ４２および差動歯車装置１８を構成
する各ギヤの構造によって決定される一定の減速比にて
無段変速機１４の出力トルクが駆動輪２０へ伝達される
のである。

一次側可変プーリ３４および二次側可変プーリ４０の近
傍には、それら可変ブーＩＪ３４および４０の回転速度
に対応した周波数のパルス信号ＳＰ１およびＳＦ３をコ
ントローラ４６へ出力するための入力軸回転センサ４８
および出力軸回転センサ５０が設けられている。また、
中間歯車装置１８の近傍には、中間歯車装置１８の回転
速度に対応した周波数のパルス信号Ｓｖをコントローラ
４６へ出力するための車速センサ５２が設けられている
。また、エンジン１０の図示しない吸気配管に設けられ
且つ図示しないアクセルペダルによって開閉操作される
スロッ、トル弁５３にはスロットルセンサ５４が設けら
れており、そのスロットルセンサ５４からはスロットル
弁開度θを表すスロットル信号Ｓθがコントローラ４６
に供給される。

また、シフト切換装置としてシフトレバ−５６が用いら
れており、そのシフトレバ−５６の操作位置を検出する
操作位置センサ５８からは、シフトレバ−５６のシフト
操作位置Ｐいを表す信号ＳＰがコントローラ４６に供給
される。このシフトレバ−５６は油圧回路６０内の図示
しないマニアルバルブと機械的に関連させられており、
ニュートラルレンジに操作されたときには、前後進切換
装置１５の前進用クラッチ４３および後進用ブレーキ４
５のいずれにも油圧が供給されることを阻止するが、前
進レンジに操作されたときには、前進用クラッチ４３の
みに作動油を供給させる。また、シフトレバ−５６が後
進レンジに操作された場合には、後進用ブレーキ４５の
みに作動油が供給されることを許容する。

上記油圧回路６０は、無段変速機１４の実際の変速比お
よびエンジン１０の出力トルクに対応してライン油圧調
圧弁６２により調圧されたライン油圧を二次側油圧シリ
ンダ３８に供給し、伝動ベルト３２の張力を必要かつ充
分に制御する。また、油圧回路６０は、−次側油圧シリ
ンダ３０に関して、シフト方向切換弁６４の作動に応答
して、作動油を供給しあるいは排出し、また、シフト速
度切換弁６６の作動に応答して一次側油圧シリンダ３０
への作動油流入速度あるいは一次側油圧シリンダ３０か
らの作動油排出速度を変化させる。これにより、無段変
速機」４の変速比を所定の変化速度で連続的に変化させ
る。油圧ポンプ６８はエンジン１０などによって常時回
転駆動されるようになっており、吸入油路６９から戻さ
れた作動油およびオイルタンク７０内へ還流した作動油
を油圧回路６０へ圧送する。第１図に示すクラッチ圧調
圧弁７１は、油圧ポンプ６日により圧送された作動油を
クラッチ油圧ｐｃｔに調圧し、クラッチ圧油路７８へ導
いている。

上記油圧回路６０は、ロックアツプ制御弁７２の作動位
置にしたがって、前記フルードカップリング１２内へ供
給する作動油の流通方向を切り換えることにより、ロッ
クアラフリラッチ２９を解放状態および係合状態のうち
の一方の状態に切り換える。すなわち、第１図に詳しく
示すように、ロックアツプ制御弁７２は、スプール弁７
４および電磁開閉弁７６から成る。スプール弁７４は、
クラッチ圧油路７８に接続された入力ポート８０、フル
ードカップリング１２内の第２油室（クラッチ非作動側
油室）８２に第１接続油路８４を介して接続された第１
接続ボート８６、フルードカップリング１２内の第１油
室（クラッチ作動側油室）８８に第２接続油路９０を介
して接続された第２接続ボート９２、および排出油路９
４に接続された排出ボート９６と、クラッチ非係合側位
置およびクラッチ係合側位置の間に移動可能に設けられ
たスプール弁子９８と、スプール弁子９８をクラッチ非
係合側位置へ向かって付勢するスプリング１００とを備
えている。電磁開閉弁７６は、その励磁作動に従ってオ
リフィス１０２よりも下流側を排圧することにより、オ
リフィス１０２を通してスプール弁子９８の一端面に作
用させられているクラッチ油圧Ｐ　ｃＬを解消させる。

このため、電磁開閉弁７６が非励磁状態であるときには
スプール弁子９８の両端面にクラッチ油圧ＰｃＬが作用
させられるので、スプール弁子９８はスプリング１００
の付勢力に従って非係合側位置に位置させられるが、電
磁開閉弁７６が励磁状態となると、スプリング１００の
付勢力に抗してスプール弁子９８が係合側位置に移動さ
せられる。上記スプール弁子９８の非係合側位置では、
第１図に示すように、クラッチ圧油路７８内の作動油が
人力ボート８０、第１接続ボート８６、第１接続油路８
４を経て第２油室８２へ供給されると同時に、第１油室
８８内の作動油が第２接続油路９０、第２接続ポート９
２、排出ボート９６、排出油路９４、オイルクーラ１０
８を通して大気（ドレン）へ放出される。したがって、
フルードカップリング１２のロックアツプクラッチ２つ
が解放される。

反対に、スプール弁子９８の係合側位置では、クラッチ
圧油路７８内の作動油が人力ボート８０、第２接続ポー
ト９２、第２接続油路９０を経て第１油室８８へ供給さ
れると同時に、第２油室８２内の作動油が第１接続油路
８４、第１接続ボート８６、ドレンボート１０４を通し
て大気（ドレン）へ放出される。したがって、フルード
カップリング１２のロックアツプクラッチ２９が係合さ
れる。

上記排出油路９４には流量調節用のオリフィス１０６お
よび作動油冷却用のオイルクーラ１０８が設けられてお
り、ロックアツプクラッチ２９の解放応答性の点で無視
できない程度の大きさの流通抵抗が排出油路９４におい
て形成されている。

なお、第２接続油路９０と排出油路９４とはオリフィス
１１０を介して接続されており、ロックアツプクラッチ
２９が係合状態でも第２接続ボート９２から出力された
作動油の一部がオイルクーラ１０８により冷却されるよ
うになっている。また、排出油路９４のオリフィス１０
６とオイルクーラ１０８との間には、クーラバイパス弁
１１２が設けられており、オイルクーラ圧が一定の圧力
以下となるように３周圧されるようになっている。

そして、第２接続油路９０には、前記第１油室８８から
の作動油の流出を促進してロックアツプクラッチ２９の
解放応答性を高めるために、開閉制御弁１１４を備えた
バイパス油路１１６が接続されている。この開閉制御弁
１１４は、開放位置と閉成位置との間に移動可能に設け
られたスプール弁子１１８と、このスプール弁子１１８
を開放位置に向かつて付勢するスプリング１２０とを備
えている。電磁開閉弁１２２は、その励磁作動に従って
オリフィス１２６よりも下流側を開放することにより、
常時スプール弁子１１８の端面に作用しているパイロッ
ト油圧Ｐ　ｐＬを排圧し、スプール弁子１１８の位置を
制御する。すなわち、電磁開閉弁１２２が非励磁状態で
あるときにはスプール弁子１１８がパイロット油圧Ｐ　
ｐＬに従ってスプリング１２０の付勢力に抗して移動さ
せられるので、バイパス油路１１６が閉じられる。しか
し、電磁開閉弁１２２が励磁状態であるときにはスブ−
ル弁子１１８がスプリング１２０の付勢力に従って移動
させられるので、バイパス油路１１６が開かれて、第１
油室８８内の作動油がバイパス油路１１６および吸入油
路６９を通して油圧ポンプ６８に吸引され、速やかにロ
ックアツプクラッチ２９が解放されるようになっている
。

前記コントローラ４６は、本実施例では、ロックアツプ
クラッチ２９の制御を行う制御手段としても機能するも
のであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含む所謂マイクロ
コンピュータである。ＣＰＵは、ＲＡＭの記憶機能を利
用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って入
力信号を処理し、エンジン１０をたとえば燃費率および
運転性を考慮した最適曲線に沿って作動させる変速比を
実現させるためにシフト方向切換弁６４およびシフト速
度切換弁６６の作動を制御する一方、伝動ベルト３２の
張力が最適となるように実際の変速比およびエンジン１
０の出力トルクに基づいてライン油圧調圧弁６２を制御
する。また、ＣＰＵは、車速Ｖが予め定められた一定の
値を超えると、ロックアツプ制御弁７２を作動させてロ
ックアツプクラッチ２９を保合状態とする。

以下、本実施例の作動の要部を第３図のフローチャート
にしたがって説明する。第３図は、ロックアツプクラッ
チ制御ル〒チンの一部であって、車両の制動時における
ロックアツプクラッチ２９の解放応答特性を改善するた
めの制御を含むものである。

先ず図示しないステップが実行されることにより、車速
Ｖ、スロントル弁開度θ、入力軸２６の回転速度Ｎ　ｉ
　ｎ、出力軸３６の回転速度Ｎ０ＬＩＬ、シフトレバ−
５６の操作位置Ｐｓｈが、信号ＳＰＩ、ＳＦ３．Ｓθ、
ｓｖ、ｓｐに基づいて読み込まれるとともに、無段変速
機１４の実際の変速比γ（＝　Ｎ　ｔｌｌ／　Ｎ−ｕｚ
）が算出される。そして、ステップ３１において予め記
憶された判断基準値■１よりも実際の車速Ｖが内容が同
等以上となったか否かが判断される。この判断基準値■
１は、ロックアツプクラッチ２９の作動を切り換える判
断を行うためのものであり、従来のロックアツプクラッ
チ付トルクコンバータを備えた車両用自動変速機の場合
に比較して、大幅に低い値、たとえば３０ｋｉ／ｈ程度
の速度が用いられる。

上記ステップＳ１において、車速■が予め定められた一
定の判断基準値Ｖ３以上となったと判断されると、ステ
ップＳ２において電磁開閉弁７６が励磁状態とされてス
プール弁７４がその係合側位置′とされるので、クラッ
チ圧油路７８内の作動油が第２接続油路９０を通して第
１油室８８へ流入させられるとともに、第１油室８２内
の作動油が第１接続油路８４、第１接続ボート８６、ド
レンポート１０４を通してドレンされる。これにより、
ロックアツプクラッチ２９が保合状態とされ、車両の発
進などの低速走行に際して滑りが許容されていたフルー
ドカップリング１２が直結状態とされる。そして、ステ
ップＳ３が上記ステップＳ２に続いて実行され、そこで
はタイマカウンタＴの内容が零にリセットされる。

上記のステップが繰り返し実行されるうち、たとえば車
両の制動操作が行われた場合には、上記ステップＳ１に
おいて車速■が判断基準値ｖ１よりも低下したと判断さ
れるので、ステップＳ４が実行される。このステップＳ
４においては、電磁開閉弁７６が非励磁状態に切り換え
られてスプール弁子９日が非係合側位置に位置させられ
るので、ロックアツプクラッチ２９を非係合状態とする
ために、作動油が第１接続油路８４を通して第２油室８
２へ流入させられるとともに、第２接続油路９０と排出
油路９４との間が開かれて第１油室８８内の作動油がオ
リフィス１０６およびオイルクーラ１０Ｂを通して排出
される。また、ステップＳ４においては、上記電磁開閉
弁７６が非励磁されると同時に、電磁開閉弁１２２が励
磁状態に切り換えられてバイパス油路１１６が開閉制御
弁１１４により開かれるので、第１油室８８内の作動油
が第２接続油路９０、バイパス油路１１６、吸入油路６
９を通して油圧ポンプ６８により吸引される。第１図は
この状態を示している。本実施例では、上記油圧ポンプ
６８、バイパス油路１１６、開閉制御弁１１４、電磁開
閉弁１２２などが、口ンクアップクラッチ２９の解放応
答特性を高めるために第１油室８８から流出する作動油
を吸引する吸引手段を構成している。

そして、ステップＳ５においてタイマカウンタＴの内容
に「１」が加算された後、続くステップＳ６においては
、タイマカウンタＴの計数内容が予め定められた一定の
値ｔ１以上となったか否かが判断される。当初はステッ
プＳ６における判断が否定されるので、上記ステップが
繰り返し実行されるが、タイマカウンタＴの内容が一定
の値乞に到達すると、ステップＳ７において電磁開閉弁
１２２が非励磁状態とされてバイパス油路１１６が閉じ
られる。これにより、これ以後において排出される全て
の作動油は、オイルクーラ１０８を通過させられるので
、バイパス油路１１６を設けたことに起因する油温の上
昇が殆ど防止される。

上記一定の値ｔ１は、ロックアツプクラッチ２９の解放
応答性が高められるためにバイパス油路１１６が必要且
つ充分な時間だけ開かれるように、換言すれば、口・ン
クアップクラッチ２９が確実に解放された後は直ちにバ
イパス油路１１６が閉じられるように決定されているの
である。

上記のように、本実施例によれば、ロックアツプクラッ
チ２９を解放させる電磁開閉弁７６の非励磁（ＯＦＦ）
動作と同時に電磁開閉弁１２２が励磁状態（ＯＮ状態）
とされてバイパス油路１１６が開かれるので、従来のク
ラッチ解放応答時間に比較して本実施例のクラッチ解放
応答時間が短縮される。このため、ロックアツプクラッ
チ２９の解放動作の応答性が高くなり、車両の急制動に
より早期に駆動輪が停止したこと起因するエンジン１０
の停止を好適に解消することができる。特に、雪路や凍
結路などのように摩擦抵抗が小さい路面における車両の
制動時において上記効果が顕著である。

また、本実施例によれば、ロックアツプクラッチ２９の
解放時には油圧回路６０の油圧源である油圧ポンプ６８
の吸入負圧を利用して第１油圧室８８の作動油が吸引さ
れるので、その作動油の吸引のための他の油圧ポンプな
どを新たに設ける必要がない。

また、本実施例によれば、作動油のバイパスが必要かつ
充分な時間だけ行われるように、バイパス油路１１６が
ｔ１時間だけ開かれるように構成されているので、バイ
パス油路１１６を設けたことに起因する油温の上昇が好
適に防止される利点がある。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
その他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例では、油圧ポンプ６８の吸入側
負圧を利用して第１油圧室８８内の作動油が吸引される
ことにより、ロックアツプクラッチ２９の解放応答性が
高められていたが、スプリングなどにより予め負圧にさ
れた負圧タンクや吸気管負圧などの他の負圧力を利用し
て吸引されてもよい。

また、前述の実施例では、バイパス油路１１６が第２接
続油路９０から分岐させられることにより、バイパス油
路１１６は第２接続油路９０を介して第１油室８８に接
続されているが、第１油室８８に直接接続されていても
よく、また、第１図の破線に示すように、排出油路９４
のオイルクーラ１０８の上流に位置する部分に接続され
ていてもよい。

また、前述の実施例では、バイパス油路１１６かも１時
間だけ開かれるように構成されていたが、電磁開閉弁７
６のＯＦＦ動作期間内には電磁開閉弁１２２をＯＮ動作
とするように構成しても本発明の効果が得られるのであ
る。

また、前述の実施例では、バイパス油路１１６の開放が
ロックアツプクラッチ２９の解放動作毎に行われている
が、ロックアツプクラッチ２９の解放応答性が要求され
る車両の急制動時においてのみバイパス油路１１６が開
放されるように構成されてもよい。

また、前述の実施例では、判断基準値ｖ、および電磁開
閉弁１２２のＯＮ時間幅し、が一定値であったが、スロ
ットル弁開度や車速などの関数であってもよいのである
。

また、前述の実施例では、ロンクアップクラッチ２９の
係合動作時および解放動作時においてそれぞれ共通の判
断基準値ｖ１が用いられていたが、ロックアツプクラッ
チ２９の切換え作動を安定させるためのヒステリシスを
設けるために、係合動作時と解放動作時とにおいて異な
る値が用いられてもよいのである。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の油圧回路の要部を説明する油圧回路図
である。第２図は本発明の一実施例が採用された動力伝
達装置およびその制御回路の構成を示す図である。第３
図は第２図の実施例の作動を説明するフローチャートで
ある。 ８２：第２油室 ８日：第１油室 １１４二開閉制御弁 １１６：バイパス油路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンから駆動輪へ至る動力伝達経路に介挿される車
   両用ロックアップクラッチ付流体クラッチにおいて、前
   記流体クラッチ内の第１油室へ作動油を供給し且つ該流
   体クラッチ内の第２油室から作動油を流出させることに
   より前記ロックアップクラッチを係合させるとともに、
   該第２油室へ作動油を供給し且つ第１油室から作動油を
   流出させることにより該流体クラッチのロックアップク
   ラッチを解放させる油圧制御装置であって、前記ロック
   アップクラッチを解放させる際には前記第１油室内の作
   動油を吸引する吸引手段を含むことを特徴とするロック
   アップクラッチ付流体クラッチの油圧制御装置。