JPS5854270A - 自動車用トルク伝達装置 - 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】 本・発明は自動車用トルク伝達装置の改良に関し、アイ
ドリング運転時の燃費低減を企図したものである。

自動車用トルク伝達装置のひとつに内燃機関の動力をト
ルクコンバータ夕を介して自動変速機に伝達するように
したものがある。

ところが、従来の自動車用トルク伝達装置では内燃機関
の出力軸とトルクコンバータのボンデとが直結されてい
るため、アイドリング運転時にあって車両が停止しトル
ク伝達が不要の場合においても内燃機関の出力がトルク
コンバータを介して自動変速機側に伝達される。このた
め、トルクコン／４−夕の駆動損失分、すなわち。

ボンデの駆動トルク分だけ出力を増大する必要があり、
アイドリング運転時を高く設定している。そＯ結果、ア
イドリング運転時の燃費が３０％糧度も悪化するととも
に車両の停止状態で自動変速機のマニアルレバーをｙラ
イブレンジにしておくと車両が低速度で前進する自動変
速機特有の所謂クリープ現象が生じるという欠点がある
。

本発明は上記欠点を解消し、アイドリング運転時の燃費
を低減できるとともにクリープ現象の発生も防止し得る
自動車用トルク伝達装置の提供を目的とする。かかる目
的を達成する本発明の構成線、内燃機関の出力軸と自動
変速機との間に介装されトルク伝達を行なうトルクコン
パークの′ボンデと前記出力軸との間にクラッチを介装
する一方１．前記内燃機関がアイ間リングまたは前記自
動変速機がニュートラル状態にある時前記クラッチを解
除し前記出方軸からのトルク伝達を遮断する制御装置を
具えてなる仁とを特徴とする。

以下、本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明する
。

自動車用トルク伝達装置は、第１図および千′の主要部
を表わす第２図に示すように、内燃機関２の出力軸であ
るクランク軸４の後端部に設けられたクラッチ１７、ト
ルクコンバータ１０゜摩擦クラッチ８およびこれらを制
御する油圧制御装置Ｉで構成され、トルクコンバータｌ
Ｏの出力軸１２が図示しない自動変速機の変速歯車機構
の入力軸と連結される。

クラッチ１７はクランク軸４とトルクコンバータｌＯの
ボンデ１９との断接を行なうものであり、摩擦クラッチ
８はトルクコンバータｌＯでのすべりを防止しするもの
でクランク軸４とタービン１８との間に設けられ保合時
所定のスリップ率を有して直結される。

これら摩擦クラッチ８、トルクコンバータｌＯおよびク
ラッチ１７で構成されたトルク伝達装置６は、摩擦クラ
ッチ８、トルクコンバータ１０およびクラッチ１７が一
体に形成されており、クランク軸４に固着されたＶライ
ププレート１４、同ｒライププレート１４に固着されト
ルクコンバータｌＯの４ンデ１９．タービン１８および
ステータ２４が内蔵されたトルコンケース１６、同トル
コンケース１６と比較的低圧の作動油で保合・解除され
°高い伝達トルクの得られる円錐クラッチを用いたクラ
ッチ１７（以下、円錐クラッチ１７とする。）を介して
接続されるボンデ１９、同ボンデ１９と対向して配置さ
れると共に出力軸１２にスプライン嵌合されて回出゛力
軸と一体に回転するタービン１８．ノ・ウジング２０に
一方向クラッチ２２を介して支持されたステータ２４、
トランスファリング２６を介してタービン１８と一体に
回転すると共に出力軸１２に対し摺動自在に配置された
ピストン２８゜及び同ピストンの周縁部と対向してトル
コンケース１６に設けられた摩擦板３０を有しておシ、
タービン１８の外周面とピスト、ン２８との間に油圧室
３２が形成され、トルコンケース１６とピストン２８と
の間に油圧室３４が形成されている。そして、この摩擦
クラッチ８の油圧室３２と３４への油圧の供給を制御し
て摩擦クラッチ８の係合・解除が行なわれる。′ 一芳、円錐クラレチ１７ａ）ルクコンパータ１Ｇ０１１
！ンデ１９０殻Ｌ４２ｆ：＄ンｆ内をｆｌｔＬる作動油
の圧力によって撓ませ、第２図右方に殻１４２が撓むこ
とによって保合がなされるとともに殻１４２の外側とト
ルコンケース１６と６間に形成される油圧室１４４に発
生する油圧によって殻１４２の撓みが戻されて保合が解
除されるよう構成しである。

この円錐クラッチ１７の係合・解除を制御する制御装置
ｌは、油圧室１４４に発生する油圧の制御を行表うもの
であプ、オイル４ンデ油を圧送するオイル４ンデ３８．
同オイルポンプの変化する油圧、例えば４．４〜７！１
４／−を所定の油圧、例えば３．２Ｖ−に減圧する減圧
弁４０、同減圧弁４０で減圧された油圧を円錐クラッチ
１７の油圧室１４４に供給制御する切換弁１４６、同切
換弁１４６を作動させる油圧を制御するソレノイド弁１
４８、同ソレノイｒ弁１４８の作動を制御するためのア
イシリングスイッチ１５０およびニュートラルスイッチ
１５２を具えてお）、各弁は油路で連結されるとともに
２個のスイッチは電気的に接続しである。尚、１９０は
電源である。

減圧弁４０は、スプール弁室５２に配設され第１ランド
６０と第２ランｖ６２を有したスプール弁６４、第１ラ
ンｙＯＱと第２ラン）Ｆ６２との間に形０成された油圧
供給室６６に常時°連通する油路６８、スプール弁６４
が右端位置にあるときに油圧供給室６６に連通する油路
７０、スプール弁６４の第２ランド６２の左端面に連通
する排油路５８．第１ランド６０の右端面に連通する排
油路７２、スプール弁６４が図示の位置から左方に移動
したときに油圧供給室６６に連通する排油路７４、及び
スプール弁室５２とスプール弁６４との間に縮設された
スプリング７６を有している。

切換弁１４６はシリンダ１５４内に設けられたスプール
ｆＰ１５６及びスプリング１５８を有し、スプール弁１
５６には第１ラン）’１６０、第２ランｌ”１６２が設
けられておシ、シリンダ１５４には油路１６４，１６６
．１６８，１７０が開口されると共に排油路１７２が設
けられている。

油路１６４は円錐クラッチ１７を作動する油圧室１４４
に連通されると共に同油路１６４は両ラン）’１６０，
１６２間の環状溝１７４を介して選択的に油路１６６ま
たは排油路１７２に接続される。Ｉ。

油路１６８にはオリアイス１７６が介装され、同油路１
６８と油路１６６とは減圧弁４０からの減圧された油圧
が供給される油路６８に連通されている。

ソレノイｒ弁１４８は、ハウジング１７８内に配置され
たソレノイＰ】８０、同ルノイｒ１８０内に配置された
弁体１８２、油路１７０に連通すると共にオリフィス１
８４が設けられて上記弁体１８２によって開閉される開
口ｌ、８６、及び弁体１８２を閉方向に付勢するスプリ
ング１８８を有している。アイ？ルスイッチ１５０及び
ニュートラルスイッチ１５２は各々常閉のスイッチで直
列に接続され、一方は電源１９０に、他方はソレノイ）
’１８０に接続されている。

アイＶルスイッチ１５０は回転速度検出装置１３６によ
りアイドリング状態が検出されると開成し、ニュートラ
ルスイッチ１５２は図示しないマニアルレバーがニュー
トラルレンジｔ＝選択された時開成する。

次に、油圧室１４４に発生する油圧の制御について上記
制御装置Ｉの作動とともに説明すると、切換弁１４６の
スプール弁１５６は油路１６８よりオリフィス１７６を
介して供給される油圧の大きさにより選択的に第１図に
示され良友端位置またはスプリング１５８の抑圧による
右端位置に移動制御される。そして、内燃機関２がアイ
ドリング状態または自動変速機のマニアルレバーがニュ
ートラル状態にあるとスイッチ１５０またはスイッチ１
５２が開成してソレノイｒ弁１４８への通電が停止し、
弁体１８２が開口１８６を閉じてスプール弁１５６の第
２ラン）’１６２の右端受圧面には減圧弁４０で減圧さ
れ九３．２麺／−の油圧が作用し、スプール弁１５６は
スプリング１５８の付勢力に抗して第１図に示す左端位
置をとシ、油路１６６と１６４とが連通されて油圧室１
４４には３．２Ｖ−の油圧が導びかれ、円錐り号ツチ１
７Ｕ係合が解除される。

一方、アイＶりング又扛ニュートラル以外の通常の運転
状態においては両スイッチ１５０゜１５２が閉塞してお
り、ソレノイｒ弁１４８には通電されて開口１８６ｔｉ
開状態にあり、スプール弁１５６に作用する油圧は低下
してスプール弁１５６はスプリング１５８の付勢力によ
シ、第１図右端位置と７ｔｓｔ、油路１６４は排油路１
７２゜に接続され、油圧室１４４の油圧は排出される。

その結果、円錐クラッチ１７はアイドリング又はニュー
トラル状態で油圧室１４４に作用する油圧の方がトルク
コンバータｌＯ内の油圧より高く、円錐クラッチ１７の
保合は解放され、他の運転状態で祉油圧室１４４内の油
圧は排出されているためトルクコンバータｌ゛０内の油
圧によシ円錐クラッチ１７は係合する。

以上よシ、摩擦クラッチ８が解除された状態で円錐クラ
ッチ１７が解放されるアイドリング及びニュートラル状
態ではトルコンケース１６からボンデ１９への動力伝達
がないため、ドルカンの駆動損失が解消され、その分に
け内燃機関のアイＩりング回転数を低下させることが可
能とな〕燃費が低減され、まえ、ニュートラル時におけ
る自動変速機特有のクリープ現象も表くなる。摩擦クラ
ッチ８が解除された状態で円錐クラッチ１７が係合され
九運転状態では、出力トルクはすべてトルクコンバータ
ｌＯを介して出力軸１２’に伝達される。

また、摩擦クラ、ツチ８の油圧室３２と３４への油圧の
供給゛を制御して摩擦クラッチの保合、解除作動を制御
する油圧制御装置線、円錐クラッチ１７と同一の油圧源
および減圧弁４０を利用するものでオイルパン３６の油
を圧送するオイルポンプ３８、同オイルーンデの変°化
する油圧例えば４．４〜７１に／ａｌを所定の油圧、例
えば３．２ＫＩＩ／ａｌに減圧する前記減圧弁４０、オ
イルボンデ３８の油、圧を摩擦クラッチ８に供給制御す
逮摩擦クラッチ制御弁４２、及び同摩擦クラッチ制御弁
の作動を制御する油圧を制御するソレノイド弁４４を有
している。ソレノイド弁４４扛電子制御装置、４６から
の／９ルス電流により開閉制御される通電惜放型のデユ
ーティ制御ソレノイド弁である。

摩擦クラッチ制御弁４２は、シリンダ７８内に配設され
た第１ランド８０、第２ラン１’８２と第３ランげ８４
を有したスプール弁８６、第１ラン・Ｉ’８０と第２ラ
ンｌ’８２との間に形成された油圧供給室９０．＠２ラ
ンＶ８２と第５ランＰ８４との間に形成され圧油圧供給
室９２、スプール弁８６の右端位置近傍で油圧供給室９
０に連通する油路９４、常時油圧供給室９０に連通する
油路９６、スプール弁８６の右端位置近傍で鉱油圧供給
室９２に連通し左、端位置近傍にあるときに油圧供給室
９０に連通する油路９８、常時油圧供給室９２に連通す
る油路１００、スプール弁８６の左端位置近傍で油圧供
給室９ｚに連通すゐ油路１０２、スプール弁８６の左端
に形成された排油室１０４、同排油室内に縮設されたス
プリング１０６、及び排油、室１０４をオイル／臂ン３
６と連通すると共にオリフィス１０Ｂが設けられた排油
路１１０を有している。油路８８は一端をオリフイＸ１
１２を介して゛減圧弁４０の油路６８に連通され、一端
をソレノイド弁４４によって開閉制御される。油路９４
はオイルボンデ３８の吐出圧を例えば２．５Ｖ−の所定
値に保持するトルクコンノぐ一夕制御弁１１４に連通さ
れ、油路１００は出力軸１２内に形成さ−れたｉ路１１
６・を介して油圧室３４に連通され、油路９８ｔｉオイ
ルクーラー１１８を介し図示しない潤滑系統に連通され
、油路９６は出力軸１２の外周空間１２０及びボンデ１
９の空間を介して油圧室３２に連通され、油路１０２は
、　オイルポンプ３８に連通されている。

ソレノイド弁４４は、ハウジング１２２内に配置された
ソレノイド１２４、同ソレノイｒ内。

に配置された弁体１２６、油路８８に連通すると共にオ
リアイス１２８が設けられて上起弁体１２６によって開
閉される開口１３０、及び弁体１２６を閉方向に付勢す
るスプリング１３２を★している。

、電子制御装置４６は車両の運転状態に応じてソレノイ
ド弁４４に供給される／４ルス電流の単一パルス電流幅
を制御して″ソレノイド弁の開弁時間を変更し油路８８
内の油圧を制御するもので、その主な入力要素は内燃機
関２の吸気マニホルド負圧を検出するマニホルｙ負圧検
出装置１３４、内燃機関２のクランク軸４０回転速度を
検出する回転速度検出装置１３６％タービン６又紘出力
軸１２の回転速度を検出する回転速度検出装置１３８．
潤滑油温度を検出する油温検出装置１４０、自動変速機
のニュートラル状態を検出するニュートラル検出装置１
４１等から成っている。

かように構成された摩擦クラッチ８の油圧制御装置では
、減圧９Ｐ４０において、スプール弁６４ａ油路７０に
供給されるオイルポンプ３８の油圧をスプリング７６の
付勢力によって定まる所定の油圧、例えば３．２Ｖ−に
減圧し、油路６８から摩擦クラッチ制御弁４２の油路８
８及び切換弁１４６の油路１６６、．１６８に伝達する
。油路８８内の油圧はソレノイド弁４４の開口１３０が
開閉されることにより制御される。

そして、油温検出装置１４０によって検出される潤滑油
温度が所定値例えば５０℃以下のとき、あるいはマニホ
ルＶ負圧検出装置１３４によって検出されるマニホルド
負圧が２００１１１Ｈｆ以下の高負荷運転域又拡回転速
度検出装置１３６によって検出される機関回転速度が８
０Ｏｒｐｍ以下の低速運転域のような第３ｗｉの人で示
す運転域、さらに紘図示しない自動変速機にマニアルレ
バーがニュートラル位置に選定さ銖りか状態において、
電子制御装置４６祉ソレノイｒ弁４４に供給するノ９ル
ス電流幅を最大とし、弁体１２６が開口１３０を開状態
にする。その結果、油路８８内の油圧Ｐａは所定値例え
ば０．４１ｊ／−に保持され、摩擦クラッチ制御弁４２
のスプール弁８６はスプリング１０６にょシ図示の右端
位置へ移動され、摩擦クラッチ８の油圧室３４内の油圧
が油路１１６，１００．９８を介してオーイルクー１ｌ
１８に供給される一方、トルクコンｐ＋　−夕制御弁１
１４の油圧が油路９４．９６、外周空間１２０およびト
ルクコンバータ１０内を介して油圧室３２に供給され、
摩擦クラッチ８の保合が解除される。従って、出力トル
クはすべてトルクコンバータ１０を介して出力軸１２に
伝達゛されることとなる。

潤滑油温度が５０Ｃ以上であシ、且つマニホ゛ルＶ負圧
が２００８Ｈｆ以上で機関回転速度が８０゜ｒｐｍ以上
の運転域において、電子制御装置４−６はソレノイＰ５
Ｆ４４に供給するパルス電流幅を制御して油路８８内の
油圧Ｐ２を０．４〜２　、５　Ｋｔｔ／ｄの間で調圧す
る。摩擦クラッチ制御弁４２の第１ランＰ８０の右端面
に作用する油路８８内の調圧された油圧に応じてスプー
ル弁８６は実線で示す右端位置と破線で示す左端位置と
の間で移動し、油路１００を油路１０２に連通してオイ
ルクーラ３８の油圧をθ〜６１ｃｆ／−の間で制御され
た油圧Ｐ１として油路１００Ｐ３に発生させる。

この油圧Ｐ１は油路１１６を介して油圧室３４に供給さ
れ、一方油路９６鉱油路９８に連通されて油圧室３２管
トルクコンバータｌＯ内、外周空間１２０を介してオイ
ルクーラ１１８に連通する。従って、ピストン２８が右
方へ押圧されて摩擦板３０と摩擦係合される。

Ｉ！３図ＯＢで示す運転域では、電子制御装置４６扛ル
ノイｒ弁４４に供給する／４’ルス電流幅を最小又は実
質的に零とし、弁体１２６は油路８８の開口１３．０を
実質的に常閉状態にし、同油路８８の油圧Ｐａを３．２
Ｖ−に保持し、摩擦クラッチ制御弁４２線油路ｌｏｏ内
の油圧を最大である６Ｖ−に保持し、摩擦板３ｏとピス
トン２８を完全に摩擦係合させる。その結果、内燃機Ｗ
ｉ２の出力トルクはすべて摩擦クラッチ８を介して出力
軸１２に伝達される。

ＩＩ３図Ｃで示す運転域では、電子制御装置４６は回転
速度検出装置１３６と１３８によって検出された機関回
転速度及びタービン回転速度から摩擦クラッチ８のスリ
ップ量を検出し、このスリップ量を予め定められたスリ
ップ量の目標値例えば５０　ｒｐｍに近づけるようにソ
レノイド弁４４に供給される／ｆルス電流１幅をフィー
ｒパック制御し、油路８８内の油圧Ｐ１を０．４〜３．
２１１／ｊの間で変化させ、従って油路１００内の油圧
ＰＩを０〜６麺／−の間で変化させて摩擦板３０とピス
トン２８を所定のスリップを有し摩擦係合させる。従っ
て、内燃機関の出力トルクは主に摩擦クラッチ８を介し
て出力軸１２に伝達され、一部のトルクがトルクコンバ
ータ１０を介して伝達されて、トルクコンバータｌＯの
スリップを減少して燃費を向上させると共に、内燃機関
のトルク変動を吸収する。

尚、上記実施例では摩擦クラッチを具えた自動車用トル
ク伝達装置で説明し九が摩擦クラッチの無いものにあっ
ても同様である。

以上、実施例とともに具体的に説明したように本発明に
よれば内燃機関の出力軸とトをクコンパータのゾンデと
の間にクラッチが介装され、同クラッチをアイｒリング
運転時および自動変速機のマニアルレバーがニュートラ
ル状態のときにクラッチを解除するよう制御するのでボ
ンデが駆動されずトルクコンバータの駆動損失を無くし
て燃費を低減でき、アイＰ　９ング運転で約３０％、市
街地走行を想定したｌＯモーＶでも約５％の燃費低減効
果がある。さらに、トルクコンバータのゾンデが駆動さ
れないので自動変速機特有のクリープ現象がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明、の自動車用トルク伝達装置の一実施例
にかかる概略構成図、第２図は第１図の主要部の断面図
、第３図は第１図の摩擦クラ゛　　ツチの作動特性図で
ある。 図面中 ２は内燃機関、 ４はクランク軸、 ６拡トルク伝達装置、 ８は摩擦クラッチ、 １０はトルクコンバータ、 １２拡出力軸、 １４　ｔｊ、　Ｉ’クラブプレート、 １６はトルコンケース、 １７は円錐クラッチ（クラッチ）、 ２８はピストン、 ３２．３４，１４４嬬油圧室、 ３８はオイル４ンデ、７ ４０は減圧弁、 １４６は切換弁、 １４Ｂはソレノイｙ弁、 １５０はアイＶリングスイッチ、 １５２はニュートラルスイッチである。 特許出願人 ゛　三菱自動車工業株式会社 復代理人 弁理士　光　石　士　部（他１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の出力軸と自動変速機との間に介装されトルク
   伝達を行なうトルクコンバータのボンデと前記出力軸と
   の間にクラッチを介装する一方、前記内燃機関がアイｙ
   ｙングを九社前記自動変速機がニュートラル状態にある
   時前記クラッチを解除し前記出力軸からのトルク伝達を
   速断する制御装置を具えてなることを特徴とする自動車
   用トルク伝達装置。