JPS61206868A - トルクコンバ−タのスリツプ制御装置 - Google Patents

トルクコンバ−タのスリツプ制御装置

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JPS61206868A
JPS61206868A JP60048044A JP4804485A JPS61206868A JP S61206868 A JPS61206868 A JP S61206868A JP 60048044 A JP60048044 A JP 60048044A JP 4804485 A JP4804485 A JP 4804485A JP S61206868 A JPS61206868 A JP S61206868A
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slip
lock
clutch
torque
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Taku Murasugi
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/14—Control of torque converter lock-up clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
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    • F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/021—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type three chamber system, i.e. comprising a separated, closed chamber specially adapted for actuating a lock-up clutch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/0273—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
    • F16H2045/0294—Single disk type lock-up clutch, i.e. using a single disc engaged between friction members

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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) 本発明はトルクコンバータの入出力要素間における相対
回転、つまりスリップをFfiJalBする装置に関す
るものである。
(従来の技術) トルクコンバータは内部作動流体を介して動力伝達を行
なうWiel上、入出力要素間の相対回転を避けられず
、動力伝達効率が悪い。そこで従来、特公昭59−74
7号公報及び米国特許第4008228号明細書に記載
されている如く、トルクコンバータ出力トルク(タービ
ントルク)に応じ上記の相対回転を制限するスリップ制
御技術や、米国特許第4169528号明細書に記載さ
れ、本顎出願人も特願昭59−86750号により提案
済の如く、タービントルクとロックアツプクラッチ伝達
トルクとの比が一定となるよう上記相対回転を制限する
スリップ制御技術が提案された。
(発明が解決しようとする問題点ン しかし前者のスリップ制御技術では、タービントルクの
検出111111を溝成するスプリングの特性及び可変
オリフィスの形状によって異なるものの、スリップ特性
が第7図に1点鎖線で示す如(に′なり、同じスリップ
量(図面ではスリップ量20 rpm 。
a o rpm 、 40 rpm 、 a o rp
mの場合を示す)となる線が絞り弁開度(エンジン負荷
)及び車速に対して十分な傾斜をもったものとならない
。一方、必要最低スリップ量は20 rpm 、 80
 rpm 、 40rpm 、 e Orpm ニツイ
て示すと、第7図に実Isa〜dで示す如くであること
が知られている。
このことから明らかなように、スリップ量を−Orpm
以上となるよう制御する間は、スリップ量が必要最低ス
リップ量に対し全運転領域に亘って大き過ぎる。又、ス
リップ量を80 rpm以下となるようI!lI#する
間は、スリップ量が必要最低スリップ量に対し低負荷低
速域で大き過ぎ、高負荷高速域で小さ過ぎる。従って、
当該スリップ制御技術では、要求に対しスリップ■の過
不足を生じ、いかなる運転状態のもとでも理想的なスリ
ップ1lIIIiIが達成されるというものでなかった
。そして、スリップ過大はエンジンの燃量を悪化させ、
スリップ不足は振動や騒音を発生させる問題を生ずる。
なお実際には、振動や騒音の発生がトルクコンバータの
商品価値を決定的に悪化させることから、スリップ不足
領域を生じないよう第7図中1点鎖線で示すスリップ特
性を図中右方へずらせて設定Tる。これがため、実際に
はスリップ過大領域が極端に大きくなり、スリップ制御
による燃費向上効果を十分達成し得ないのが実情であっ
た〇又、後者のスリップ制御技術では、そのスリップ特
性が第8F!!Jに点線(スリップ量Q Orpm 。
s o rpm 、 40 rpm 、 a o rp
mの場合について示した)で示す如くになり、必要最低
スリップ量特性a −dとの比較から明らかなようにス
リップ量が全運転領域に亘り過大であると共に、スリッ
プ過大域が高負荷高速域はど大きくなって、この場合も
スリップ制御による燃費向上効果を十分果たし得ない。
なお、排気対策のため排気還流装置をエンジンが具えて
いる場1合、低速域でのエンジン回転が不安定であるか
ら、それだけ低速域で金分なスリップ量が必要となるが
、この要求を満足するよう第8図の点線特性を図中下方
にずらせると、スリップ過大域が益々大きくなり、上記
の問題が一層顕著となる。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記タービントルクや、タービントルクとロ
ックアツプクラッチ伝達トルクとの比のみによりスリッ
プ開園を行なうのでなく、別のスリップl!1lall
因子によってもスリップl!fillを行なうようにす
ることで、要求に近いスリップ特性が得られるようにし
、これにより上述の問題を解決するもので、具体的には
ロックアツプクラッチの油圧作動により入出力要素間の
相対回転を制限可能なトルクコンバータにおいて、上記
相対回転に応じた圧力と、少なくとも1種のスリップ、
制御因子に応じた圧力とに応動して四ツクアップクラッ
チの作動油圧をIll圧するスリップ制御弁を設けた溝
成に特徴づけられる。
(作 用) スリップ制御弁はトルクコンバータ出力要素間の相対回
転に応じた圧力だけでなく、少なくとも1種のスリップ
制御因子に応じた圧力にも応動し10ツクアツプクラツ
チの作動油圧を調圧してロックアツプクラッチの締結力
、つまり上記の相方にも応動することから、スリップ特
性を要求に近いものとTることができ、全運転領域に亘
リスリップ、量を適正なものとなるよう制御し得ること
となる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する〇 第1図は本発明スリップ制御装置を具えたトルクコンバ
ータを示し、このトルクコンバータは全体を1で示すよ
うにポンプインペラ(トルクフンパータ入力1’素) 
lとタービンランナ(トルクコンバータ出力要素)aと
、ステータ慟とで主に溝成する。ポンプインペラ2はこ
れに溶接したコンバータカバー6を介してエンジンクラ
ンクシャフト(図示せず〕に駆動結合し、エンジン運転
中これにより常時駆動されているものとする。ポンプイ
ンペラ2には更に中空のポンプ駆動軸6を溶接し、この
軸を介しポンプ7をエンジン運転中これにより常時駆動
する。
タービンランナ3はその内周縁部にリベット8により鋲
着したタービンハブ9を具え、これを介してタービンラ
ンナaをスリーブ10間に回転自在に嵌合し、このスリ
ーブ10をトルクコンバータ出力軸11に軸方向へ移動
しないようスプライン結合して該出力軸11の一部とな
ず。タービンハブ9及びスリーブ10に夫々、互に向い
合って半径方向外方へ延在する7ランジ9a、10aを
一体に形成し、7ランジ9aと反対の7ランジ10aの
側に環状板12を配設する。フランジ9a及び環状板1
2をリベット13により一体結合するも、リベット18
はフランジ10aの対応孔100に遊挿して75ンジ9
 a e 10 a rlli s 従ッてタービンハ
ブ9及びスリーブ10間の相対回転を許容Tるものとす
る。7ランジ9a、10a及び環状板12に夫々設けた
整列室内にアウタスプリング14及びその内部に設けた
インナスプリング15をフランジ9a、10a及び環状
板12の円周方間に配置して設けることにより7ランジ
9a+10a間を弾性的に駆動結合し、インナスプリン
グ15をアウタスプリング1%より短かくする。アウタ
スプリング14は常態でタービンハブ9及びスリーブ1
0の相対回転を零に保ち、この相対回転が大きくなるに
つれ圧縮され、インナスプリング15は当該相対回転が
成る大きさ以上になる時アウタスプリング14のばわ定
数を大きくする用をなす。
スリーブ10上には別に党ツクアップクラッチ16を摺
動自在に嵌合し、該四ツクアップクラッチlBがその外
周部クラッチフェーシング16aをコンバータカバー6
に圧接する時雨音間にコンバータ室1?から隔絶された
ロックアツプ制御室1Bが生ずるようにする。pツクア
ップ制御室18はトルクコンバータ出力軸11に形成し
た中空孔11aを経て外部に通じさせる。又、コンバー
タ室17はタービンハブ9に設けた孔9b1スリーブ1
0に設けたスリット10d及び孔10b、)ルクフ>S
−タ出力軸11に設けた孔111)を経て外部に通じさ
せ、孔9b及びスリット10dはタービンハブ9及びス
リーブ10の相対回転位置に応じたオーバーラツプ量に
より第2図中斜線で示す開度Sを変更される可変オリフ
ィス19を震成する。
彎ツクアンプクラッチ1Bには更にL字形断面の環状部
vf20を固着し、その遊端縁に形成した歯zOaと7
ランジlOaの外周縁に形成した歯1(lとを噛合させ
ることにより、ロックアツプクラッチIBをスリーブ1
0に軸方向相対移動可能に駆動結合する。
又、トルクコンバータ1の前記ステータiは一方向クラ
ッチ21を介して中空固定軸22゛上に置き1この軸2
zとポンプ駆動軸6及びトルクコンバータ出力軸11と
の間に夫々環状通路2.8゜z4を設定する。環状通路
28は前記オイルポンプ7からの作動油を回路26を経
てトルクコンバータ1内に導ひき、この作動油を環状通
路24より回路2Bを経て排除するが1この間回路26
中に設は保圧弁87によりトルクコンバータ1内、即ち
コンバータ室17内を一定の圧力(コンバータ圧)Po
に保つ。更に、孔11bは固定オリフィス28を有する
回路29に接続し、これによりコンバータ室17内のコ
ンバータ圧P0を可変オIJ 7 イX 19 、孔1
0b、1lk)、回路z9及び固定オリフィス2Bを経
て一部ドレンする。かくて、可変オリフィス19及び固
定オリフィス28間に両者の開口面IIIによって決ま
るトルク圧PTが生じ、このトルク圧は可変オリフィス
19の開Its(第2図参照)に応じて変化する。とこ
ろで可変オリフィス19は、タービンランナ8の伝達ト
ルク、即ちトルクフンバータ出力トルクが増大する時孔
9bをスリット10dに対し第2図(a)から同図(b
)etc)へと相対変位されて開度Sを増大され、トル
クフンバータ出力トルクの減少時当該相対変位が逆の方
向へ生じて開度Sを減少されるものであり、又可変オリ
フィス19の開度減少につれトルク圧PTが低下するこ
とから、このトルク圧(タービントルク相当圧)は結局
トルクフンバータ出力トルク(タービンシルク)に対し
、つまりトルクフンバータスリップ量に対し例えば第4
図の如くに変化する。
スリップ制御装置はスリップ制御弁80及び領域判定弁
81でllI成Tる。スリップ制御弁80はばね80a
で図中上半部位置に弾支されたスプー/L’ 40を具
え、このスプール位置で回路82を回路88に通じ、ス
プール4IOの図中下半部位置で回路32をオリフィス
84付のドレン回路85に通じさせるものとし1このた
めスプール40に同径のランド4 o a * 40 
bを隣り合せに設ける。
ランド40aより図中左側に順次配し、てスプール40
に順次直径の小さい小径部400,40dを設け、ラン
ド曇Obより図中右側に順次配してスプール40に順次
直径の小さい小径部408゜4ofを設ける。
小径部aobが臨む室80bは回路86に接続し、この
回路には車速に応じて例えば第5図の如くに変化するガ
バナ圧PGを導びく。小径部40c。
4od間に生じた室800は回路87により回路29に
接続してトルク圧PTを導ひき、ランド40a及び小径
部4100間に生じた室30dは回路a8により回路8
2に接続して、回路8z内のスリップ制御圧Pxを導び
く。ランド40b及び小径部400間に生じた室80e
は回路89により回路29に接続して、コンバータ圧P
0を導びき、回路89に前記の回路8Bを接続する。又
小径部408.40f間に生じた室80fは回路41か
らのスロットル圧PTHを導ひき、このスロットル圧は
エンジンの絞り弁開度(エンジン負荷]に応じ例えば第
6図の如くに変化するものである。
領域判定弁81はばね81aにより図中上半部位置に弾
支されたスプール81bを具え、このスプール位置で孔
11aから延在する回路42を回路38から延在する回
路会8に通じてロックアツプIolII室1Bに向かう
回路4B内のロックアツプ1!KI III FE P
)7uをコンバータ圧P。となし、スプール81k)の
図中下半部位置で回路舎2を回路82に通じて上記のロ
ックアツプ制御1圧PL/uをスリップ制御弁80によ
り#圧された回路a2内のスリップ制御II田Pxとな
丁ものとTるOなお、スプール81k)はばね1lla
のばね力と、室810に供給される回路86からのガバ
ナ圧PGに基づく力との相関関係により位置を決定され
、第7図乃至第1図中下半で示す車速に対応した第5図
中PGムで示す値よりガバナ圧PGが低い時、スプール
8115は第1図中上半部位置となり、ガバナ圧PGが
それ以上の間スプール81k)は第1図中下半部位置に
なるものとする。
上記実施例の作用を次に説明する。領域判定弁81は、
車速が第7図乃至第1図中下半で示す値以下のコンバー
タ域の間、これに対応したガバナ圧PGにより第1図中
上半部状顧にされる。これにより回路42が回路舎8に
通じ、田ツクアップ制御室18内のロックアツプ制御圧
PL/uはコンバータ室1フ内のコンバータ圧P0と同
じ値に保たれる。この時ロックアツプクラッチ16はコ
ンバータカバー6に圧接され得ず、動力伝達を行なわな
いことから、つまり入出力要素2,8間の相対回転を制
限しないことから1トルクフンバータlは要求通りスリ
ップを一切制限されないコンバータ状態で動力伝達を行
なう。
車速か第7図乃至第1図中下半以上となるスリップ制御
域では、これに対応したガバナ圧PGが領域判定弁81
を第1図中下半部状態となして、回路42を回路B2に
切換接続し、四ツクアップ制御0室xa内のロックアツ
プ@ 10 EE PI、/。を回路az内のスリップ
制御圧Pxとなし、スリップ制御弁80による圧力P、
つまり圧力PL/uの調圧下に後述の如くにトルクコン
バータlのスリップ制御を行なうことができる。なお、
ちなみに、pツクアップクラッチIBの伝達トルクはコ
ンバータ圧P0とロックアツプ!lI御圧PL/uとの
差圧(ロックアツプクラッチ作動油圧) Po−PI、
/111c 応じて例えば第4図の如くに変化するが、
コンバータ圧P0が前記の通り一定であるから、ロック
アップク′ラッチ18の伝達トルクはりツクアップ制御
圧PL/uにより制御することができる。
ここで、スリップ制御弁80のスプール゛40に。
作用する力を考察するに、第1図中右方向には小径部4
0dの遊端面(受圧面11iA)においてガバナ圧PG
が、小径部400.40a間の喪圧面憧差(面fl!B
)においてトルク圧FTが、ランド舎Oa及び小径部4
00間の受圧面f!II差(面aa>においてスリップ
制御圧Pxが夫々作用し、第1図中左方向にはランド4
0b及び小径部400間の受圧面fofly(上記と同
じ面@0)においてコンバータ圧P0が、小径部4(1
,40f間の受田面債差(面憧D〕においてスロットル
圧PT■が夫々作用すると共にばね80aのばね力Fs
pが作用する。
従って、スプール40に作用する力の釣合式はL ×P
 G+ B X P T + OX P X −OX 
P 6 + D X P T It 十F B pとな
り、この式を整理した ム・PG+B−PT−0(Pc−Px)+D4Tu+F
sp  −−−−(1)の関係が成立するよう、スプー
ル40は第1vl中左右方向のストロークを繰り返しな
がら、回路32を回路88又はドレン回路85に通じさ
せつつスリップ制御圧Pxt−調圧する。
ところで1トルク圧PTは#!8図から明らかなように
タービントルクTTにほぼ比例するから、その比例定数
をに1とすると、 PT# Kz X Tl  −一−−−(2)の関係式
が成立Tる。又、ロックアツプクラッチ1Bの伝達トル
クTLは第4図に示すように圧力P0とPL/uとの筆
圧に比例し、当該スリップ制御域ではPx!PL/uで
あるから、 Po−Px−に、XTL   (K、は比例定数”) 
 −−−(8)の関係式が成立する。
(1)式に(2)、(8)式を代入し、BXK1aaB
’。
OX K、 g弓′とTると、 ム・P G + B’・TT露O′・TL+ I)−p
TH+ FBpの関係式が成立し、この式からタービン
トルクTTは次式で表わされる。
0’     D       ム     ITT−
7・TL+?・PTH−B/・P♂営・Fsp −−−
(4)一方、タービントルクTTはトルクコンバータス
リップ量N8と、トルクコンバータ入力又は出力回転数
Nとの関数一つまり TT −f’(Ns−N )   −−−−−(5)で
も表わされ、結局スリップlNsは(43式、(5) 
式カらロックアツプクラッチ伝達トルクTI、 sスロ
ットル田P (校り弁開度)、ガバナ圧PGH (車速)により設定されることとなる。かくて、このよ
うに設定可能なスリップ量特性は20 rpm。
80 rpm 、 % Orpm 、 60 rpmに
ついて示すと、例えば第9図に13.1 、 b’ 、
 CI 、 d /の如くにすることさえ可能であり、
前記した最低要求スリップ特性a −dに対し合格スリ
ップ量ΔN(例えば20 rpm )を加算した特性に
沿った理想的なスリップ制御を行なうことができる。
更に、スリップMFIB因子として絞り弁開度(スロッ
トル圧p’ru )及び車速(ガバナ圧P、 )を用い
ることで、これらに応じて変化する理想特性a′〜dl
に実際のスリップ制御をほぼ完魚に一致させることがで
き、過不足のないスリップ量によって振動や騒音を生ず
ることなくスリップ1alilによる燃費向上効果を最
大限に引出丁ことができる。
(発明の効果) かくして本発明装置は上述の如く、入出力要素2.8間
の相対回転に応じた圧力(図示例ではトルク圧PT )
だけでなく、少なくとも1種のスリップl!制御因子(
図示例では絞り弁開度及び車速)に応じた圧力(図示例
ではスロットル圧’P2□及びガバナ圧PG)にも応動
して、ロックアツプクラッチ16の作動油圧(Po−P
r、11)を111EEするスリップ!g11!II弁
aOを設けたp戊になるから、スリップ特性を運転領域
の如何にかかわらず常時要求に近い適正なものにするこ
とができ、従ってスリップ量の過不足を生ぜず、振動や
騒音を生ずることなしにスリップ制御による燃費向上効
果を最大限引出すことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明スリップ制御装置を具えたトルクコンバ
ータの縦断側面図、 第5IN(a)〜(C)は夫々同装置の可変オリフィス
を第1図の■矢視方向に見て示す作用説明図、第8図は
同可変オリフィスの開度に対するタービントルク相当圧
の変化特性図) 第4図はロックアツプクラッチの伝達トルクと作動油圧
との関係を示す線図、 第5図はガバナ圧の変化特性図、 第6図はスロットル圧の変化特性図、 第7図及び第8図は夫々従来装置によるスリップ制御特
性図、 第9図は本発明装置によるスリップ制御特性図である。 1・・・トルクコンバータ 2・・・ポンプインペラ(入力要素) 8・・・タービンランチ(出力要素) 鳴・・−ステータ      6・・・コンバータカバ
ー9・・・タービンハブ   10・・・スリーブ11
・・・トルクコンバータ出力軸 14・・・アウタスプリング 1ト・睦インナスプリング 1ト・・ロックアツプクラッチ 17・・・=r ンハータfi    18・・・ロッ
クアツプ制御室19・・・可変1リフイス  27・・
・保圧弁2B・・・固定オリフィス  80・・・スリ
ップ制御弁81・・・領域判定弁 FT・・・タービントルク(スリップ量)相当圧P ・
・・コンバータ圧PTH…スロットル圧PG・・・ガバ
ナ圧 PL/u・・・四ツクアップl!IIWJ圧Px・・・
スリップI[1III圧。 第2図 第3図 第4図 ロック7−プクラツ今イ玖ゼEトルグ Kりqπ第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ロックアップクラッチの油圧作動により入出力要素
    間の相対回転を制限可能なトルクコンバータにおいて、 前記相対回転に応じた圧力と、少なくとも1種のスリッ
    プ制御因子に応じた圧力とに応動して前記ロックアップ
    クラッチの作動油圧を調圧するスリップ制御弁を設けて
    なることを特徴とするトルクコンバータのスリップ制御
    装置。 2、前記スリップ制御因子がエンジン負荷及び車速で、
    エンジン負荷に応じた圧力がスリップ制御弁にロックア
    ップクラッチ作動油圧上昇方向へ作用し、車速に応じた
    圧力が前記相対回転に応じた圧力と共にスリップ制御弁
    にロックアップクラッチ作動油圧低下方向へ作用するも
    のである特許請求の範囲第1項記載のトルクコンバータ
    のスリップ制御装置。
JP60048044A 1985-03-11 1985-03-11 トルクコンバ−タのスリツプ制御装置 Granted JPS61206868A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60048044A JPS61206868A (ja) 1985-03-11 1985-03-11 トルクコンバ−タのスリツプ制御装置
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