JPS6267362A - トルクコンバ−タのスリツプ制御装置 - 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） 本発明はトルクコンバータ、特に入出力要素間の相対回
転（スリップ）を適宜制限可能なロックアツプトルクコ
ンバータのスリップ制御装置に関するものである。

（従来の技術） ロックアツプトルクコンバータは入出力要素間にロック
アツプクラッチを具え、その結合（滑り結合も含む）に
よりスリップを制限することができ、不要なスリップを
なくしてトルクコンバータの動力伝達効率を向上させる
ことができる。

そして、ロックアツプトルクコンバータのスリップ制御
装置としては従来、特公昭５９−７４７号公報、米国特
許第３．９６６、０３１号明細書、及び特開昭６０＝８
１５６７号公報に記載の如きものが知られている。

このスリップ制御装置は、トルクコンバータ出力要素の
伝達トルクに応じて開度変化する可変オリフィスを有し
、この可変オリフィスを経てロックアツプクラッチの一
側におけるコンバータ室から他側におけるロックアツプ
制御室に向かう圧力に応じ、コンバータ室内のコンバー
ク圧と、ロックアンプ制御室内のロックアツプ制御圧と
の差圧（ロックアツプクラッチの結合力）を決定してス
リップ制御を行うものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしかかる従来のスリップ制御装置では、コンバータ
室のコンバータ圧をロックアツプ式でない通常の）・＋
ｂ　’ｒ゛−ｖ　２ｙ・（−夕と同じように供給するた
め、従ってこの一ンバータ圧がスロットル開度（エンジ
ン負荷）増＋゛、　、７　ｉ、　ｆＰｊｔば第１２図の
如くに上昇するため、スリップ特性が第１３図に示す如
きバ・−・夕領域とスリップを発生させない（ｅ＝ｏ）
ロックアツプ領域との間のスリップ領域においてスリッ
プ率ｅを種パフ変化させることができ、このスリップ率
ｅはトルクコンパ・−タ出力回転数の上昇につれ小さく
なり、スロットル開度の増大につれても小さくなる。

しかるに理想的なスリップ特性は第１４図の如きもので
あり、スリップ率ｅはトルクコンバータ出力回転数の上
昇につれ小さくし、スロットル開度の増大につれ大きく
する必要がある。

かかる理想特性との比較において従来のスリップ特性は
、スロットル開度に対するスリップ率ｅの変化が理想と
逆のものであり、例えば低エンジン負荷（低スロツトル
開度）時スリップ制限が不足（、て、燃費向上効果を所
定通りに達成し得なかったり、ロックアツプクラッチを
早期摩耗させる等の問題を生じていた。

次に、上記の如くコンバータ圧がスロットル開度増につ
れ高くなる（１２図参照）場合、スリップ特性が第１３
図のようなものとなる理由１を説明する。

第１５図は前記可変オリフィス開度（トルクコンバータ
出力要素伝達トルク）に対するコンバータ圧及びロック
アツプ制御圧の変化特性を示し、可変オリフィスはトル
クコンバータ出力要素伝達トルクが０の時全開となり、
このトルクが２ｋｇ−ｍの時全開となる。ＰＣＬは成る
低スロツトル開度時のコンバータ圧でこのスロットル開
度のもと可変オリフィス開度が大きくなるにつれロック
アツプ制御圧はＰＬＬの如くに低下し、これら圧力の差
ＰＣＬ−ＰＬＬに応じた力によりロックアツプクラッチ
は結合されてスリップを制限する。又Ｐ。Ｈは成る高ス
ロットル開度時のコンバータ圧で、このスロットル開度
のもと可変オリフィス開度が大きくなるにつれロックア
ツプ制御圧はＰＬＨの如くに低下（７、これら圧力の差
ＰＣ１ｔ　　ＰＬＨ４に応じた力によりロックナブプク
ラ：！チは結合されてスリップを制限する。

、　　Ｌ記の圧力差に比例するロックアツプクラッチの
伝達トルクは、この圧力差が第１５図の如くトルクコン
バータ圧力要素の伝達トルクに比例するから、この伝達
トルクＴＴに対して低スロツトル開度時は第１６図中Ｔ
ＬＬの如くに、又高スロットル開度時は同図中ＴＬＩ（
の如くに変化する。更に、トルクコンバーク出力要素伝
達トルク及びロックアツプクラッチ伝達トルクとの和で
表されるエンジン出力トルクＴやはこれが上記低スロツ
トル開度に対応する６、０ｋｇ−ｍの時と、Ｌ記高スロ
ットル開度に対応する１２．０ｋｇ−ｍの時とを例示す
ると第１６図の如くである。従って、上記高スロットル
開度時のスリップ制御点はＴＬ□の線とＴ　Ｅ　＝　１
２．０ｋｇ・ｍの線との交点Ａであり、上記低スロツト
ル開度時のスリップ制御点はＴＬＬとＴＥ　＝６．０　
ｋｇ−ｍの線との交点Ｂであり、これら制御点において
Ｔ。

−Ｔ１　（高スロットル開度時）、Ｔア＝Ｔ２　（低ス
ロツトル開度時）となるようスリップ制御される、。

ところでＴ、ｌ　＞Ｔ、であり、このことから明らかな
ように同じトルクコンバータ出力軸回転数の場合、高ス
ロットル開度時の方が低スロツトル開度時よりスリップ
量も小さくするよう制御される。

従って、従来のスリップ制御装置では前記したように、
スロ・：・トル開度（エンジン負荷）に対するスリップ
率の変化が理想と逆のものであり、前記の問題を生ずる
こととなる。

く問題点を解決するための手段） 本発明は、この問題解決のため、上記型式のスリップ制
御装置において、コンバータ室のコンバータ圧を一定１
直に保つ、又はエンジー・′負荷増につれ低下させる調
圧手段を設けたものである。

（作　用） 可変オリフィスはトルクコンバータ出力要素の伝達トル
クに応じて開度変化し、開度に応じてロックアツプクラ
ッチの一側におけるコンバータ室から他側におけるロッ
クアツプ制御室に向かう圧力を制御してロックアツプ制
御室内のロックアツプ制御圧を決定する。ロックアツプ
クラッチはこのロックアツプ制御圧とコンバーク室内の
コンバータ圧との差圧に応じた力で結合され、ｌ・ルク
」ンパータ入出力要素間の相対回転（スリ・、・プ）を
制御する。

ところでこの間、調圧手段はコンバータ圧を一定値に保
つか、又はボンジン負荷増につれ低Ｆさせることから、
このコンバータ圧がエンジン負荷増につれ上昇していた
ために生じたいた前記の問題を解消することができ、エ
ンジン負荷に対するスリップ率の変化を理想特性と同じ
傾向のものとすることが可能、Ｊ：なる。従い５＼６例
く、ば低エンジン負荷時スリップ制限が不足して燃費向
上効果を所定通りに達成し得なかったり、ロックアツプ
クラッチを早期摩耗させる等の問題を生ずることがなく
なる。

（実施例）− 以下、図示の実施例に基づき本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明スリップ制御装置の一実施例で、図中１
はこの装置によりスリップ制御すべきロックアツプトル
クコンバータを示し、これをポンプインペラ（トルクコ
ンバータ人力要素）２と、タービンランナ（トルクコン
バータ出力要素）３と、ステーク４とで主に構成する。

ポンプインペラ２はこれに溶接し、たコンバータカバー
５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、この軸を介して調圧弁７へのライン
圧Ｐ、を発生させるためのポンプ（図示せず）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ｊごリベｑ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３をスリーブ１０上に回転自在に嵌合し、このス
リーブ）Ｏ’ｅ）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
となす１．タービンハゲ９及びスリーブ１０に夫々互い
に向かって半径方向外方へ延在するフランジ９ａ、　１
０ａを一体に）し成し、７ランジ９ａと反対のフランジ
１０ａζつ側に環状板１２を配設する。７ランジ９ａ及
び環状板１２をり・′ブト１３により一体結合するも、
リベット１３は７ランジＩＤａの対応孔１０ｃに遊挿し
て７ランジ９ａ、　ｌｏａ間、従ってタービンハブ９及
びスリー・１１０間の相対回転を許容するものとする。

フランジ９ａ、　１０ａ及び環状板１２に夫々設けた整
列窓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、　ｌｏａ及び環状
板１２の円周方向に配置し７て設け、これらスプリング
１４．　１５は常態マ、バク−ビンへ７′９及びスリー
ブ１０の相対回転を零に保し）、この相対回転が大きく
なるにつれ圧縮されるものとする６、スリーブ１０上に
は別にロックアツプクラッチ１６を摺動自在に嵌合し、
該ロック゛ｒツブクラッチ１６がその外周部タラッチフ
エージング１６ａをコンバータカバー５に圧接する時両
者間にコンバータ室１７から隔絶されたロックアツプ制
御室１８が生ずるようにする。ロックアツプ制御室１８
はスリーブ］０に形成した孔１０ｂ及びスリット１０ｄ
１タービンハブ９に設けた孔９ｂによりコ〉′バータ室
１７に通じさせ、孔９ｂ及びスリット１０ｄ　はそれら
のオーバ、−ラップ量により第２図に斜線で示す開度Ｓ
を変更される可変オリフィス１９を構成し、該可変オリ
フィスはその開度に応じコンバーク室１７及びロックア
ツプ制御室１８間の連通度を加減する。

ロックアツプクラッチ１６には更にＬ字形断面の環状部
材２０を固着し、その遊端縁に形成した歯２０ａとフラ
ンジ１０ａの外周縁に形成した歯１０ｅとを噛合させる
ことにより、ロックアツプクラッチ１６をスリーブ１０
に軸方向相対移動可能に駆動結合する。

又、トルクコンバーク１の前記ステータ４は一方向クラ
ッチ２１を介［７て中空固定軸２２上に置き、この軸２
２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２３．２４を設定する。

環状通路２３は前記オイルポンプにより発生させたライ
ン圧Ｐ、を調圧弁７による調圧下にトルクコンバーク１
内（コンバータ室１７内）へ導き、この作動油を環状通
路２４より排除するが、その後の作動油通路中に設けた
保圧弁（図示せず）と相俟って調圧弁７はコン、・＼　
、′７室］７内寸テ〜定のコンバータ圧Ｐ。に保つ。

この目的のため調圧手段としての調圧弁７は以下の如く
定圧弁とする。即ち、スプール７ａをばね７ｈにより図
中左方へ付勢して構成し、室７Ｃ内の圧力）こよりスプ
ール７ａをばね７ｂに抗して図中右行されるものとする
。そして、スプール７ａは図示の中立位置で出力ポート
’Ｉ’ｄを人カポ−）７ｅ及びドレンボー）７ｆの双方
から遮断し、この位置より図中左行でボー）７ｄをボー
）７ｅ、又図中右行でボー）７ｄをポート７ｆに通じる
ものとする。出カポ−）７ｆはフィードバック通路７ｇ
により室７Ｃに接続し、又前記通路２３にも接続し、ボ
ー）７ｅに前記のライン圧Ｐ、を供給する。

かかる調圧弁７は、常態でスプール７ａを左限位置にさ
れ、ポート７ｄをボー）７ｅに通じ、ポート７ｄにライ
ン圧Ｐ１を供給する。これによるボー）７ｄからの出力
圧の上昇で、スプール７ａは室７ｃにおいてこの出力圧
を受け、図中右行される。ボー）７６の出力圧がばね７
ｂのばね力に対応した値となったところでスプール７ａ
は図示の調圧位置となり、出力圧は上昇停止される。か
くて、調圧弁７はボー）７ｄからの出力圧、つまりコン
バータ圧Ｐ。をばね７ｂのばね力で決まる一定値に保つ
ことができる。

又、ロックアツプ制御室１８はトルクコンバータ出力軸
１１の中空孔１１ａを経てロックアツプ制御弁２５の連
絡ポート２５ａに通じさせ、この制御弁をスプール２５
ｂ、プラグ２５ｃ１これらを図中右向きに付勢するばね
２５ｄ　、２５ｅで構成する。ロックアツプ制御弁２５
は室２５ｆ　に供給される車速（トルクコンバータ出力
軸回転数）相当のガバナ圧Ｐ０に応じスプール２５ｔｌ
を移動され、連絡ポート２５ａを入口ポート２５ｇ、固
定オリフィス２６付のドレンポート２５ｈ又はドレンポ
ート２５１　に選択的に連通させてコンバータ領域、ス
リップ領域、ロックアツプ領域毎に室１８内の′ｃ１！
クアップ制御圧Ｐ、を制御するよ、う機能し、人口ポ−
）２５ｇには前記コンバータ室王Ｐｃ　　を導＜、。

−Ｌ述の構成とした本発明スリップ制御装置を具えろロ
ックアツプトルクコンバータの作用を次に説明する。

車速か低いコンバータ領域の時〈第８図参照）、これに
対応するガバ辷圧Ｐ。がスプール２５ｂをばね２５ｄに
抗し押動し１等ず、ロックアツプ制御弁２５は第１図及
び第・４図の状態を保つ。この場合、コンバータ圧Ｐ。

がボー　）２５ｇ、　２５ａ及び中空孔１１ａを経てロ
ックアツプ制御室１８に供給され、この室Ｘ８内のロッ
クアツプ制御圧Ｐｔがコンバーク室Ｘ７と同圧にされる
から、ロックアツプクラッチ１６は第１図に示す解放位
置を保ち、ロックアツプトルクコンバータをコンバータ
状態で作動させる。即ち、エンジン駆動されるポンプイ
ンペラ２は作動油をタービンランナ３に向かわせ、この
作動油はその後ステータ４を経てポンプインペラ２に戻
る。

この間、作動油はタービンランナ３をステータ４による
反力下でトルク増大しつつ回転させ、この回転動力をタ
ービンハブ９、スプリング１４．　１５及びスリーブ１
０を経てトルクコンバータ出力軸１１より取出すことが
できる。

一方、車速が高いロックアツプ領域の時（第８図参照）
、これに対応する高いガバナ圧Ｐ、がスプール２５ｂを
ばね２５ｄに抗してだＩｔでなくばね２５ｅに抗しても
押動することができ、ロックアツプ制御弁２５は第５図
に示す状態となる。この場合、ロックアツプ制御室１８
内の℃】ツクア・７・プ制御圧Ｐ。

が中空孔１１ａ１ポート２５ａ及びドレンポー）２５ｈ
　）２５ｉ　に通じ、無圧状態に保たれるから、ロック
アツプクラッチ１６はコンバータ圧Ｐｃにより第１図中
左行されて・クラッチフェーシング１６ａをコンバータ
カバー５に圧接した継合位置を保ち、ロックアツプトル
クコンバークをロックアツプ状態で作動させる。即ち、
ポンプインペラ２に向かうエンジン回転はトルクコンバ
ータ１を経由せず、ロックアップクラ、チ１６、環状部
材２０及びスリーブ１０を経てそのままトルクコンバー
タ出力軸１１より取出され、トルクコンバータのスリッ
プ率ｅを零となすことができる。

そして、車速が上記両値間のスリップ領域の時く第８図
参照）は、これに対応したガバナ圧Ｐ。

がロックアツプ制御弁２５を第３図に示す状態となす。

この場合ロックアツプ制御室１８内の圧力ＰＬは固定オ
リフィス２６を経て抜取られる一方、可変オリフィス１
９を経てコンバータ室１７からの圧力Ｐ。

の補充を受ける。かくて、この間口ツタアップ制御室１
８内の圧力ＰＬは可変オリフィス１９の開度Ｓにより決
定され、この圧力Ｐ、に応じた度合でロックアツプクラ
ッチ１６はすべりながらコンバータカバー５に摩擦継合
し、コンバータ状態とロックアツプ状態と中間状態（ス
リップ制御状態）で動力伝達を行う。

ここで、ロックアツプ制御圧Ｐ、の変化特性を考察する
に、コンバータ圧Ｐ。が調圧弁７により例えば第６図の
一定値に保たれているため、ロックアツプ制御圧ＰＬ　
は同図の如く可変オリフィス１９の開度、つまりタービ
ンランナ３の伝達トルク（タービントルク）により一義
的に決まる特性を以て変化し、エンジン負荷によって上
下することがない。

これがため、第７図に示すように、ロックアツプクラッ
チ１６の伝達トルクＴＬ　もエンジン負荷によって上下
することなく、タービントルクにより一義的に決まる特
性を以て変化する。従って、エンジン出力トルクＴＥが
１４ｋｇ−ｍの時（エンジン高負荷時）と、１０ｋｇ−
ｍめ時（エンジン中負荷時）と、６．０ｋｇ−ｍの時（
エンジン低負荷時）とにつき述べると、夫々の制御点は
Ｃ，Ｄ、Ｅとなり、又タービントルクはＴ　Ｉ　’　＋
　Ｔ２　’　＋　　Ｔ３　’　、　　となる。そして、
Ｔ、　’　＞Ｔ２’　＞Ｔ、　’であることから、同じ
トルクコンバータ出力軸回転数の場合、エンジン負荷の
増大につれスリップ量を大きくするよう制御される。よ
って、エンジン負荷に対するスリップ率の変化が前記理
想と同傾向のものとなり、スリップ領域のスリップ特性
を第８図に実線で示す如くになし得て、第１４図の理想
特性に近付けることができる。

第９図は本発明の他の例を示し、本例では調圧手段７を
前記実施例のような定圧弁とせず、ばね７ｂから遠いス
プール７ｂのライド７ｈに同軸にこれより小径のランド
７１を一体に設けて室７ｊを設定した構成にし、室７ｊ
にスロットル開度（エンジン負荷）に比例のスロットル
圧ＰＴ）Ｉを供給する。

この場合、スプール７ａが室７］へのスロットル圧ＰＴ
□により図中右向きの力を付加されるため、又このスロ
ットル圧がスロットル開度に比例することから、調圧弁
７はコンバータ圧Ｐ。を第１０図の如くスロットル開度
（エンジン負荷）の増大につれ低下させる。

これがため第１１図に示すように、ロックアツプクラッ
チ１６の伝達トルクＴＬはタービントルクＴ。

に対して低スロツトル開度時はＴＬＬ　’の如く、又高
スロットル開度時はＴ、□′の如く変化し、低スロツト
ル開度時の方が高スロットル開度時より大きい。よって
、高スロットル開度（エンジン出力トルクＴＥ　＝１４
．０ｋｇ−ｍ　）時の制御点Ｆにおケルタービントルク
Ｔ’ｒ＝Ｔ１’は低スロツトル開度（エンジン出力トル
クＴ＝　＝６．０　ｋｇ−ｍ）時の制御点Ｇにおけるタ
ービントルクＴ’ｒ　＝　Ｔ３　’より大きく、このこ
とから明らかなように同じトルクコンバータ出力軸回転
数の場合、高スロットル開度（エンジン高負荷）になる
につれスリップ惜を大きくするよう制御される。従って
、この場合もエンジン負荷に対するスリップ率の変化が
前記理想と同傾向のものとなり、しかも本例では第１１
図を第７図と比較して判るようにＴ、／〜Ｔ３’の範囲
よりＴ、ｆ〜Ｔ３′の範囲が更に広くなることから、ス
リップ領域のスリップ特性を第８図に点線で示すように
一層第１４図の理想特性に近付けることができる。

（発明の効果） かくして本発明スリップ制御装置は上述の如く、調圧手
段７を設けてコンバーク室１７のコンバータ圧Ｐ。を一
定値に保つかく第１実施例）、又はエンジン負荷（図示
例ではスロットル圧ＰＴＩ（）の増大につれ低下させる
（第２実施例）構成としたから、エンジン負荷に対する
スリップ率の変化を理想特性と同じ傾向のものとするこ
とができ、例えば低エンジン負荷時スリップ制限が不足
して燃費１向上効果を所定通りに達成し得なかったり、
ロックアツプクラッチ１６を早期摩耗させる等の問題を
生ずることがなくなる。

【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２図は第１図の■矢視により可変オリフィスを示す説
明図、 第３図乃至第５図は、ロックアツプ制御弁の作用説明図
、 第６図は第１図に示すロックアツプ制御装置におけるコ
ンバータ圧及びロックアツプ制御圧の変化特性図、 第７図は同装置における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関係線図、第８図は同装置及び
第９図の装置によるスリップ特性を示す線図、 第９図は本発明装置の他の例を示す調圧弁の断面図、 第１０図は第９図の装置によるコンバータ圧の変化特性
図、 第１１図は同装置における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関係線図、第１２図は従来装
置によるコンバータ圧の変化特性図、 第１３図は従来装置によるスリップ特性を系す線図、 第１４図は理想的なスリップ特性を示す線図、第１５図
は従来装置におけるコンバータ圧及びロックアツプ制御
圧の変化特性図、 第１６図は従来装置におけるトルクコンバータ出力要素
伝達トルクとロックアツプクラッチ伝達トルクとの関係
線図である。 １・・・トルクコンバータ ２・・・ポンプインペラ（トルクコンバータ人力要素）
３・・・タービンランナ（トルクコンバーク出力要素）
４・・・スｆ−夕　　　　　５・・・コンバータカバー
７・・・調圧弁（調圧手段） ９・・・タービンハブ　　９ａ・・・ハブフランジ９ｂ
・・・孔　　　　　　　１０・・・スリーブ１０ａ・・
・スリーブフランジ １０ｂ、　ｌＯｃ・・・４−Ｌ　　　　　１０ｄ・・・
スリット１０ｅ・・・歯 １１・・・トルクコンパ−ｖ出力軸 １２・・・環状板　　　　　１３０９．リベット１４．
１５・・・スプリング １６・・・ロックアツプクラッチ １７・・・コンバータ室 １８・・・ロックアツプ制御室 １９・・・可変オリフィス ２０・・・環状部材　　　　２０ａ・・・歯２１・・・
一方向クラッチ ２２・・・中空固丈軸　　　２５・・・ロックアツプ制
御弁２６・・・固定オリフィス Ｓ・・・可変オリフィス開度 第３図 第４図 第５図 第６図 タービントルク　Ｋ）・ｍ（可変才りフイズＭ１第９図 第１Ｏ図 久０．７トル間度（〃） スロー７トル開度（％） ０１７Ｆ・ｙ７”）ラーｙ＋イｆｉｔ）／Ｌ穴７ＬにＦ
・慴２コンパ―グ圧（１’＞／Ｃｙｎ”） ロック？ツアグヲッ＋奮ｉＦルグ（−ドｉ−τすスロッ
トル関度（％２ ０・ンクアッ７゛グラツナイスｉ）−／レフ（今・宗ン
瀘圧（に′２−／ｃ常２２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、トルクコンバータ入出力要素間の相対回転を適宜制
   限可能なロックアップクラッチ、及びトルクコンバータ
   出力要素の伝達トルクに応じて開度変化する可変オリフ
   ィスを具え、この可変オリフィスを経て前記ロックアッ
   プクラッチの一側におけるコンバータ室から他側におけ
   るロックアップ制御室に向かう圧力に応じロックアップ
   クラッチの結合力を決定して前記相対回転の制限度合を
   制御するようにしたトルクコンバータにおいて、前記コ
   ンバータ室のコンバータ圧を一定値に保つ、又はエンジ
   ン負荷増につれ低下させる調圧手段を設けたことを特徴
   とするトルクコンバータのスリップ制御装置。