(57)【要約】【課題】クラッチプレートの温度の検出精度を向上すること。【解決手段】多板クラッチ機構と、クラッチプレートの内方側から前記クラッチプレートへ潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、を備えた自動変速機において、クラッチドラムの周壁に形成され、潤滑油を径方向に排出させる排出口と、前記クラッチドラムの前記周壁の外方に設けられ、前記排出口から排出される前記潤滑油の油温を検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2007170499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチドラムと、該クラッチドラムの内方に設けられたクラッチハブと、前記クラッチドラムの周壁と前記クラッチハブの周壁との間において前記クラッチドラム及び前記クラッチハブの回転軸方向に列設された複数のクラッチプレートと、を有する多板クラッチ機構と、
前記クラッチプレートの内方側から前記クラッチプレートへ潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、
を備えた自動変速機において、
前記クラッチドラムの前記周壁に形成され、前記潤滑油を径方向に排出させる排出口と、
前記クラッチドラムの前記周壁の外方に設けられ、前記排出口から排出される前記潤滑油の油温を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
更に、
前記検出手段を支持する支持部材を備え、
前記支持部材は、
前記クラッチドラムを収納する前記自動変速機の変速機ケースのうち、前記クラッチドラムの前記周壁の外側表面に対峙する部分に固定される固定部と、
前記固定部から前記外側表面へ向けて延び、その先端に前記検出手段が配設される延設部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
【請求項３】
前記排出口が、
前記クラッチプレートの列設領域のうち、前記回転軸方向の中央部分に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機。
【請求項４】
前記多板クラッチ機構は、前記検出手段により検出された油温に応じてその動作が制御されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動変速機。
【請求項５】
前記検出手段により検出された油温の情報を、前記自動変速機が連結されるエンジンの制御部へ送信する送信手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動変速機に関し、特に、多板クラッチ機構のクラッチプレートの温度検出技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に自動変速機においては、各変速段のギヤ比を得る複数組のプラネタリギヤが用いられる。また、各変速段の少なくとも一部の切り換えには、各組の遊星歯車の回転要素（サンギヤ、リングギヤ、キャリア）間の締結を行なう多板クラッチ機構が用いられる。ここで、多板クラッチ機構のクラッチプレートは締結時や開放途中に摩擦により発熱する。発熱量が高くなると、クラッチプレートの摺動部分に設けられたフェーシング材の焼き付きを生じ、締結時に十分な締結力が得られなくなる。
【０００３】
そこで、自動変速機内に供給する潤滑油の油温を検出し、油温各変速段の切り換え時の変速時間を変更する制御が提案されている（特許文献１）。特許文献１には油温が高い場合はクラッチプレートの発熱量が高くなり易いことに着目し、変速時間を短くすることが開示されている。また、潤滑油の油温は油圧回路内に油温センサを設けることで検出することが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特公平６−３３８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のものは油圧回路内の油温を検出してクラッチプレートの温度を推定するものであり、油圧回路内の潤滑油は自動変速機の各部位を循環したものであるから、クラッチプレートの温度の検出精度が必ずしも高くない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、クラッチプレートの温度の検出精度を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、クラッチドラムと、該クラッチドラムの内方に設けられたクラッチハブと、前記クラッチドラムの周壁と前記クラッチハブの周壁との間において前記クラッチドラム及び前記クラッチハブの回転軸方向に列設された複数のクラッチプレートと、を有する多板クラッチ機構と、前記クラッチプレートの内方側から前記クラッチプレートへ潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、を備えた自動変速機において、前記クラッチドラムの前記周壁に形成され、前記潤滑油を径方向に排出させる排出口と、前記クラッチドラムの前記周壁の外方に設けられ、前記排出口から排出される前記潤滑油の油温を検出する検出手段と、を備えたことを特徴とする自動変速機が提供される。
【０００８】
本発明の自動変速機によれば、前記検出手段は前記排出口から排出される潤滑油の油温を検出する。前記排出口から排出される潤滑油は前記クラッチプレートを経由したものとなるため、その油温は前記クラッチプレートの温度と略一致する。従って、前記クラッチプレートの温度の検出精度を向上することができる。
【０００９】
本発明においては、更に、前記検出手段を支持する支持部材を備え、前記支持部材は、前記クラッチドラムを収納する前記自動変速機の変速機ケースのうち、前記クラッチドラムの前記周壁の外側表面に対峙する部分に固定される固定部と、前記固定部から前記外側表面へ向けて延び、その先端に前記検出手段が配設される延設部と、を備えた構成を採用できる。この構成によれば、前記検出手段を前記排出口に、より近接した位置に安定して配置することができ、前記クラッチプレートの温度の検出精度を向上することができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記排出口が、前記クラッチプレートの列設領域のうち、前記回転軸方向の中央部分に形成されている構成を採用することができる。クラッチプレートの発熱量が全体的に高い場合、複数枚のクラッチプレートの温度分布は必ずしも一様ではなく、回転軸方向の両端側に位置するクラッチプレートに比較して中央側に位置するクラッチプレートは相対的に高温になり易い。これは、回転軸方向の両端側に位置するクラッチプレートに比較して中央側に位置するクラッチプレートは相対的に放熱性が悪いためである。上記構成によれば、中央側に位置するクラッチプレートを経由した前記潤滑油が前記排出口から排出され、前記検出手段がその潤滑油の温度を検出するので、複数枚のクラッチプレートの温度分布が一様でない場合に最も高温となるクラッチプレートの温度を検出することができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記多板クラッチ機構は、前記検出手段により検出された油温に応じてその動作が制御される構成を採用することができる。この構成によれば、前記検出手段により検出された油温に基づき前記多板クラッチ機構を制御することで、前記多板クラッチ機構の動作の信頼性を向上できる。
【００１２】
また、本発明においては、前記検出手段により検出された油温の情報を、前記自動変速機が連結されるエンジンの制御部へ送信する送信手段を設けた構成を採用できる。この構成によれば、前記検出手段により検出された油温に基づくエンジン制御を可能とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べた通り、本発明によれば、クラッチプレートの温度の検出精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の一実施形態に係る自動変速機Ａの要部断面図である。自動変速機Ａはその外壁を構成する変速機ケース１を有し、その端部にはトルクコンバータ室２が形成されている。トルクコンバータ室２にはポンプインペラ２ａを含む不図示のトルクコンバータが配設される。ポンプインペラ２ａにはエンジンの出力が入力される。ポンプインペラ２ａにはオイルポンプ３が連結されており、オイルポンプ３はポンプインペラ２ａの回転力により潤滑油を圧送する。
【００１５】
トルクコンバータはポンプインペラ２ａに対峙するタービンを有し、タービンにはタービンシャフト４が連結される。タービンシャフト４はタービンの回転力により回転する。図１において線Ｌ１はタービンシャフト４の軸線を示しており、タービンシャフト４はその上半分の部分が図示されている。タービンシャフト４内には潤滑油の油路４ａが形成されており、オイルポンプ３から油圧制御装置を経由して圧送される潤滑油は油路４ａから変速機ケース１内へ吐出される。
【００１６】
自動変速機Ａは、タービンシャフト４の回りに配設され、変速機ケース１に内包されたプラネタリギヤ１０を有する。プラネタリギヤ１０はリングギヤ１１と、サンギヤ１２と、リングギヤ１１の内歯とサンギヤ１２の外歯に噛合するピニオン１３と、を備える。リングギヤ１１は連結部材１１ａを介してタービンシャフト４に連結されており、タービンシャフト４と共に線Ｌ１回りに回転する。サンギヤ１２は変速機ケース１に固定されている。サンギヤ１２はタービンシャフト４に遊嵌され、線Ｌ１回りに回転自在に配設されている。ピニオン１３にはキャリア１４が回転自在に支持されており、キャリア１４は線Ｌ１回りに回転自在に配設されている。
【００１７】
自動変速機Ａは、また、タービンシャフト４の回りに配設され、変速機ケース１に内包された多板クラッチ機構２０を備える。多板クラッチ機構２０はクラッチドラム２１と、クラッチドラム２１の内方に設けられたクラッチハブ２２と、を備える。クラッチドラム２１とクラッチハブ２２とはタービンシャフト４周りに回転自在に配設されており、その回転軸方向は線Ｌ１方向である。クラッチドラム２１はキャリア１４に連結されており、キャリア１４の回転に従って回転する。クラッチハブ２２は後続のプラネタリギヤ（不図示）の回転要素に連結されている。
【００１８】
クラッチドラム２１の周壁２１ａとクラッチハブ２２の周壁２２ａとの間には、クラッチドラム２１及びクラッチハブ２２の回転軸方向（線Ｌ１方向）に列設された複数のクラッチプレート２３、２４が配設されている。クラッチプレート２３は４枚設けられており、いずれもクラッチドラム２１に保持されている。クラッチプレート２４も４枚設けられており、いずれもクラッチハブ２２に保持されている。図１において右端のクラッチプレート２３の右側方には皿バネ２５が設けられている。また、左端のクラッチプレート２３の左側方にはクラッチプレート２３、２４の移動を規制するリテーニングリング２６、リテーナ２７が設けられている。
【００１９】
皿バネ２５にはピストン部材２８の一部が当接している。ピストン部材２８は線Ｌ１方向に摺動可能に設けられており、タービンシャフト４から供給される潤滑油を作動油として図１の左方向に移動し、スプリング２８ａの付勢により図１の右方向に移動する。しかして、ピストン部材２８が図１の左方向に移動すると、皿バネ２５を介してクラッチプレート２３、２４がピストン部材２８に押圧され、ピストン部材２８とリテーニングリング２６との間で挟持されて締結状態となる。この締結状態はピストン部材２８が図１の右方向に移動することで解除される。
【００２０】
なお、タービンシャフト４から供給される潤滑油の一部は、クラッチプレート２３、２４の内方側からクラッチプレート２３、２４に供給される。図１における矢印はクラッチプレート２３、２４への潤滑油の供給経路の例を示しており、オイルポンプ３並びに油路４ａを含む油路は、クラッチプレート２３、２４の内方側からクラッチプレート２３、２４へ潤滑油を供給する潤滑油供給手段として機能する。供給される潤滑油はクラッチプレート２３、２４の冷却媒体として機能する。
【００２１】
ここで、本実施形態では、クラッチドラム２１の周壁２１ａに排出口２１ｂが複数箇所設けられている。排出口２１ｂはクラッチプレート２３、２４に供給された潤滑油を径方向（クラッチドラム２１の外方）へ排出するための開口部である。
【００２２】
自動変速機Ａにはクラッチプレート２３、２４に供給された潤滑油の油温を検出する温度検出ユニット３０が配設されている。温度検出ユニット３０は変速機ケース１のうち、クラッチドラム２１の周壁２１ａの外側表面に対峙する部分１ａに固定されている。図２は温度検出ユニット３０（一部破断）の周辺の拡大図である。図２の矢印はクラッチプレート２３、２４周辺における潤滑油の移動経路の例を示している。温度検出ユニット３０は、クラッチドラム２１の周壁２１ａの外方に設けられ、排出口２１ｂから排出される潤滑油の油温を検出する温度センサ３３と、温度センサ３３を支持する支持部材３１と、を備える。
【００２３】
温度センサ３３は本実施形態の場合、温度を電気信号に変換するセンサであり、例えば熱電対、サーミスタ等が挙げられる。支持部材３１はその中心に穴が形成された筒状をなし、変速機ケース１の部分１ａに固定される固定部３１ａと、固定部３１ａからクラッチドラム２１の周壁２１ａの外側表面へ向けて延びる延設部３１ｂと、を有する。固定部３１ａは変速機ケース１の部分１ａを貫通しており、ネジ締結或いは接着剤等により部分１ａに固定される。支持部材３１の中心の穴のうち、延設部３１ｂの先端の部分に温度センサ３３が配設されている。穴の残りの部分は温度センサ３３の信号線が通過しており、また、樹脂材３２により埋められている。
【００２４】
しかして、本実施形態では温度センサ３３が排出口２１ｂから排出される潤滑油の油温を検出する。排出口２１ｂから排出される潤滑油はクラッチプレート２３、２４を経由したものとなるため、その油温はクラッチプレート２３、２４の温度と略一致する。従って、クラッチプレート２３、２４の温度の検出精度を向上することができる。
【００２５】
また、温度センサ３３を変速機ケース１に支持部材３１で支持することで、排出口２１ｂに、より近接した位置に安定して配置することができる。このため、排出口２１ｂから排出された直後の潤滑油の油温を検出することができ、クラッチプレート２３、２４の温度の検出精度を向上することができる。
【００２６】
ここで、クラッチプレート２３、２４の発熱量が全体的に高い場合、複数枚のクラッチプレート２３、２４の温度分布は必ずしも一様ではなく、線Ｌ１方向の両端側に位置するクラッチプレート２３、２４に比較して中央側に位置するクラッチプレート２３、２４は相対的に高温になり易い。これは、両端側に位置するクラッチプレート２３、２４に比較して中央側に位置するクラッチプレート２３、２４は相対的に放熱性が悪いためである。
【００２７】
本実施形態では、排出口２１ｂがクラッチプレート２３、２４の列設領域Ｓのうち、線Ｌ１（図１）方向の中央部分Ｓｃに少なくとも設けられており、温度センサ３３は中央部分Ｓｃに設けられた排出口２１ｂに対峙した位置に配設されている。この構成によれば、中央側に位置するクラッチプレート２３、２４を経由した潤滑油が中央部分Ｓｃの排出口２１ｂから排出され、温度センサ３３がその潤滑油の温度を検出するので、複数枚のクラッチプレート２３、２４の温度分布が一様でない場合に最も高温となる、中央側のクラッチプレート２３、２４の温度を検出することができる。
【００２８】
次に、温度センサ３３の検出結果に基づく制御についてについて説明する。図３は自動変速機Ａの制御ユニット５０の構成を示すブロック図である。制御ユニット５０はＣＰＵ５１と、ＣＰＵ５１が実行する制御プログラムを記憶したＥＥＰＲＯＭ５２と、ＣＰＵ５１の演算結果等を記憶するＲＡＭ５３と、外部デバイスに対するインターフェースとして機能する入出力インターフェース（Ｉ／ＯＩＦ）５４と、エンジンの制御ユニット（ＥＣＵ）に対する通信インターフェース（通信ＩＦ）５５と、を備える。
【００２９】
Ｉ／ＯＩＦ５４には自動変速機Ａが搭載される車両に設けられる各種のセンサ、自動変速機Ａの油圧系統を制御する各種の制御弁が接続されている。制御弁には多板クラッチ機構２０の動作を制御する制御弁（ピストン２８への作動油の供給・遮断）も含まれる。また、センサには温度センサ３３も含まれる。ＣＰＵ５１はＩ／ＯＩＦ５４を介して得られる各種のセンサの検知結果、ＥＣＵからのエンジン制御状態等の情報、に基づいて各制御弁を制御する。
【００３０】
多板クラッチ機構２０の動作の制御の例としては、温度センサ３３により検出された油温に応じて変速時間を変化させることが挙げられる。例えば、油温が予め定めた閾値よりも高い場合はクラッチプレート２３、２４の発熱量が大であるとして、当該発熱量がより少なくなる制御、例えば、クラッチプレート２３、２４のスリップ制御時間を通常よりも短縮し、早期に完全締結又は完全解放する。このような制御により多板クラッチ機構２０の動作の信頼性を向上できる。
【００３１】
また、制御ユニット５０が通信ＩＦ５５を備えたことにより、温度センサ３３が検出した油温の情報をＥＣＵへ送信することができる（送信手段）。ＥＣＵは受信した油温の情報に基づいてエンジントルクの制御を行なうことができる。例えば、油温が予め定めた閾値よりも高い場合は、クラッチプレート２３、２４の発熱量が大であるとして、エンジントルクを低減する制御を行なう。これによりクラッチプレート２３、２４の発熱量をエンジン制御においても低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動変速機Ａの要部断面図である。
【図２】温度検出ユニット３０（一部破断）の周辺の拡大図である。
【図３】自動変速機Ａの制御ユニット５０のブロック図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ  自動変速機
１  変速機ケース
１０  プラネタリギヤ
２０  多板クラッチ機構
２１  クラッチドラム
２１ｂ  排出口
２２  クラッチハブ
２３、２４  クラッチプレート
３０  温度検出ユニット
３３  温度センサ
５０  制御ユニット
【図１】
2007170499.tif 000003
【図２】
2007170499.tif 000004
【図３】
2007170499.tif 000005