(57)【要約】【課題】トルクコンバータの排出油を効率的に冷却することが可能な作動油冷却装置を提供する。【解決手段】トルクコンバータ１０は、ロックアップ機構を有するとともに、ロックアップ機構を介しまたは介さずにエンジンのトルクを変速機に伝達する。このトルクコンバータの作動油冷却装置は、トルクコンバータ１０から排出された作動油が流れる油路Ｌ２に介装され、エンジンの冷却水と作動油とを熱交換する熱交換器４と、熱交換器４の下流の油路Ｌ２に接続され、油路Ｌ２の作動油の圧力を調整する弁装置２７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロックアップ機構を有するとともに、前記ロックアップ機構を介しまたは介さずにエンジンのトルクを変速機に伝達するトルクコンバータの作動油冷却装置であって、
前記トルクコンバータから排出された作動油が流れる油路に介装され、前記エンジンの冷却水と作動油とを熱交換する熱交換器と、
前記熱交換器の下流の前記油路に接続され、前記油路の作動油の圧力を調整する弁装置と、を備えることを特徴とするトルクコンバータの作動油冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトルクコンバータの作動油冷却装置において、
前記熱交換器は、前記変速機の筐体に取り付けられ、前記油路は、前記筐体の内部に設けられることを特徴とするトルクコンバータの作動油冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロックアップ機構を有するトルクコンバータの作動油を冷却するトルクコンバータの作動油冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トルクコンバータに導かれた作動油を、オイルクーラを介してドレンするようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、オイルクーラの上流側油路にバイパス弁が接続され、トルクコンバータから排出された作動油の圧力が所定値を超えると、オイルクーラを介さずにバイパス弁を介して作動油をドレンする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１３３４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、作動油の圧力が所定値を超えると、作動油がオイルクーラをバイパスするため、作動油の十分な冷却効果を得ることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、ロックアップ機構を有するとともに、ロックアップ機構を介しまたは介さずにエンジンのトルクを変速機に伝達するトルクコンバータの作動油冷却装置であって、トルクコンバータから排出された作動油が流れる油路に介装され、エンジンの冷却水と作動油とを熱交換する熱交換器と、熱交換器の下流の油路に接続され、油路の作動油の圧力を調整する弁装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、トルクコンバータから排出された作動油が流れる油路に水冷式の熱交換器を介装するとともに、熱交換器の下流の油路に作動油の圧力を調整する弁装置を接続するので、トルクコンバータから排出された作動油の全量を熱交換器に導くことができ、作動油の十分な冷却効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係るトルクコンバータの作動油冷却装置の概略構成を示す油圧回路図。
【図２】本発明の実施形態に係るトルクコンバータの作動油冷却装置のエンジンルーム内における要部構成の配置を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１，２を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るトルクコンバータの作動油冷却装置の概略構成を示す油圧回路図であり、図２は、この作動油冷却装置のエンジンルーム内における要部構成の配置を概略的に示す図である。
【０００９】
図２に示すように、エンジンルーム内には、水冷式のエンジン１と、変速機２とが、例えば車幅方向に互いに隣接して配置される。変速機２は、エンジン１で発生したトルクが入力されるトルクコンバータ１０（図１）を含み、トルクコンバータ１０から出力されたトルクを変速して出力する。変速機２の下方には、変速機２の各部へ供給される油（ここでは作動油と呼ぶ）の流れを制御するコントロールバルブ３が配置される。
【００１０】
変速機２の側端部には、エンジン１の冷却水と変速機２の作動油とを熱交換する熱交換器４が配置される。すなわち、本実施形態では、空冷式ではなく水冷式の熱交換器４が用いられる。水冷式の熱交換器４は、空冷式の熱交換器よりも熱交換器内の流路形状を簡素化できため、熱交換器４を通過する作動油の圧力損失が小さい。熱交換器４には、エンジン１からの冷却水が流出入する水路５と、作動油が流出入する油路６とが接続される。水路５は、変速機ケース７の外側を通る配管により形成される。一方、油路６は変速機ケース７の内部に設けられる。
【００１１】
図１に示すように、トルクコンバータ１０は、エンジン１の出力軸（クランクシャフト）１ａに接続されたトルコンカバー１１ａと一体に設けられたポンプインペラ１１と、変速機２の入力軸２ａに接続されたタービンランナ１２と、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２との間に配置されたステータ１３とを有する。さらに、トルクコンバータ１０は、係合状態でエンジン１の出力軸１ａと変速機２の入力軸２ａとを直結するロックアップクラッチ１４を有し、ロックアップ機構付きのトルクコンバータである。
【００１２】
ロックアップクラッチ１４は、トルコンカバー１１ａとタービンランナ１２との間に配置されたロックアップピストン１５を有する。ロックアップピストン１５は、エンジン１のトルク変動を吸収するためのダンパ１６を介してタービンランナ１２に接続される。トルクコンバータ１０の内部空間は、ロックアップピストン１５を境にしてトルコンカバー１１ａ側の第１油室１７とタービンランナ１２側の第２油室１８とに区画される。第１油室１７は油路Ｌ１に接続され、第２油室１８は油路Ｌ２と油路Ｌ３とに接続される。
【００１３】
ロックアップピストン１５の先端部の摩擦材１５ａがトルコンカバー１１ａから離間したクラッチ解除状態において、エンジン１の出力軸１ａの回転によりポンプインペラ１１が回転すると、ポンプインペラ１１から押し出された作動油がタービンランナ１２に流入し、タービンランナ１２を駆動した後、ステータ１３を通過してポンプインペラ１１に還流する。これにより出力軸１ａの回転が減速かつトルクが増幅され、変速機２の入力軸２ａに入力される。この場合、ロックアップ機構を介さずにエンジン１のトルクが変速機２に伝達される。
【００１４】
一方、摩擦材１５ａがトルコンカバー１１ａに当接したクラッチ係合状態においては、エンジン１からのトルクは、トルコンカバー１１ａ、ロックアップピストン１５、およびダンパ１６を介して入力軸２ａに伝達される。この場合、ロックアップ機構を介してエンジン１のトルクが変速機２に伝達される。
【００１５】
トルクコンバータ１０には、油圧ポンプ２１から吐出された作動油が導かれる。油圧ポンプ２１はエンジン１によって駆動される。油圧ポンプ２１からの吐出油は、油路Ｌ１０を介して圧力制御弁２２に導かれ、圧力制御弁２２で所定の油圧に調圧（減圧）される。なお、図示は省略するが、圧力制御弁２２は、例えば油路Ｌ１０に沿って複数直列に配置され、油圧ポンプ２１からの吐出油は、ロックアップクラッチ１４の作動に適した所定の油圧に段階的に調圧される。
【００１６】
圧力制御弁２２で調圧された作動油は、油路Ｌ１１を介して切換弁２３に導かれるとともに、圧力制御弁２４および油路Ｌ１２を介して切換弁２３に導かれる。圧力制御弁２４は、パイロット油圧式の減圧弁であり、電磁比例弁（電磁比例減圧弁）２５から出力されるパイロット圧に応じて、油路Ｌ１２の油圧を調圧する。ソレノイドに出力される制御信号により、電磁比例弁２５の減圧度を細かく制御することで、油路Ｌ１２の油圧を微調整することができる。
【００１７】
切換弁２３は、電磁弁２６から出力されるパイロット圧に応じてＡ位置またはＢ位置に切り換わる。電磁弁２６は、ソレノイドの励磁または消磁によってパイロット圧を出力するオンオフ式の電磁弁である。電磁弁２６からパイロット圧が出力されないとき、切換弁２３はＡ位置に切り換わる。これにより油路Ｌ１１と油路Ｌ３および油路Ｌ１２と油路Ｌ１とがそれぞれ連通し、圧力制御弁２２で調圧された作動油が油路Ｌ１１，Ｌ３を介して第２油室１８に供給されるとともに、圧力制御弁２４で調圧された作動油が油路Ｌ１２，Ｌ１を介して第１油室１７に供給される。
【００１８】
一方、電磁弁２６からパイロット圧が出力されると、切換弁２３はＢ位置に切り換わる。これにより油路Ｌ１１と油路Ｌ１とが連通し、圧力制御弁２２で調圧された作動油が油路Ｌ１１，Ｌ１を介して第１油室１７に供給される。このとき、油路Ｌ１２を介した圧力制御弁２４からの作動油の供給が遮断されるとともに、油路Ｌ３と油路Ｌ１３とが切換弁２３を介して連通する。
【００１９】
トルクコンバータ１０の第２油室１８に接続された油路Ｌ２には、熱交換器４が介装される。油路Ｌ２には、熱交換器４の上流側において油路Ｌ１３が接続される。熱交換器４の下流には、圧力制御弁２７が配置される。なお、油路Ｌ２は例えば図２の油路６に相当する。圧力制御弁２７は、その上流側の圧力が設定圧以上になると開放し、設定圧を下回ると閉鎖することで、上流側の油路Ｌ２の圧力を一定に保つように構成された圧力調整弁である。
【００２０】
圧力制御弁２７の下流には油路Ｌ１４を介して潤滑部２８が接続される。なお、潤滑部２８とは、潤滑油の供給が必要となる部位（回転部や摺動部等）の総称である。潤滑部２８を通過した作動油は、タンクに還流し、再び作動油として用いられる。
【００２１】
次に、本発明の実施形態に係るトルクコンバータの作動油冷却装置の主要な動作を説明する。まず、ロックアップクラッチ係合時の動作について説明する。なお、ロックアップクラッチ係合時の作動油の流れは実線の矢印で表す。図１に示すように、電磁弁２６から切換弁２３にパイロット圧が作用せず、切換弁２３が位置Ａに切り換えられた状態では、圧力制御弁２２で調圧された作動油が油路Ｌ１１および油路Ｌ３を介してトルクコンバータ１０の第２油室１８に流入する。一方、圧力制御弁２４で調圧された作動油は、油路Ｌ１２および油路Ｌ１を介してトルクコンバータ１０の第１油室１７に流入する。
【００２２】
これによりロックアップピストン１５には、第２油室１８の油圧力によりトルコンカバー１１ａに付勢するような押圧力Ｐ１が作用するとともに、第１油室１７の油圧力によりトルコンカバー１１ａから離間させるような押圧力Ｐ２が作用する。Ｐ１はＰ２よりも大きく、ロックアップピストン１５はＰ１とＰ２との差圧（Ｐ１−Ｐ２）に応じた押付力でトルコンカバー１１ａに押圧される。この場合の押圧力は、電磁比例弁２５の減圧度を制御することで調整できる。これによりクラッチ係合時のロックアップピストン１５の押し付け力を調整することができ、ロックアップクラッチ１４のいわゆるスリップ制御を実現できる。
【００２３】
クラッチ係合時に第２油室１８に供給された作動油は、油路Ｌ２を介してトルクコンバータ１０から流出し、その全量が熱交換器４に導かれる。熱交換器４は、変速機ケース７の内部の油路Ｌ２（図２の油路６）を介してトルクコンバータ１０に接続されるため、トルクコンバータ１０から熱交換器４に至るまでの作動油の放熱量が少ない。したがって、熱交換器４では、比較的高温の作動油とエンジン冷却水とが熱交換されるため、熱交換器４の冷却効率は高く、作動油を効果的に冷却することができる。
【００２４】
熱交換器４を通過して冷却された作動油は、圧力制御弁２７に導かれる。圧力制御弁２７は、その上流側の油路Ｌ２の圧力が設定圧に達すると開放し、作動油を潤滑部２８に導く。これにより、トルクコンバータ１０の出口側の圧力を一定に保つことができ、ロックアップクラッチ１４のスリップ制御を良好に行うことができる。
【００２５】
次に、ロックアップクラッチ解除時の動作を説明する。なお、ロックアップクラッチ解除時の作動油の流れは点線の矢印で表す。電磁弁２６から切換弁２３にパイロット圧が作用すると、切換弁２３が位置Ｂに切り換えられる。これにより圧力制御弁２２で調圧された作動油が油路Ｌ１１および油路Ｌ１を介してトルクコンバータ１０の第１油室１７に流入する。このとき、第２油室１８への圧油の流入がないため、ロックアップピストン１５は押圧力Ｐ２によりトルコンカバー１１ａから離間され、ロックアップクラッチ１４が解除される。
【００２６】
第１油室１７に供給された作動油は、第２油室１８に導かれる。第２油室１８の作動油は、油路Ｌ２を介して熱交換器４に導かれるとともに、油路Ｌ３、切換弁２３および油路Ｌ１３を介して熱交換器４に導かれる。すなわち、トルクコンバータ１０から流出した作動油の全量が熱交換器４に導かれ、熱交換器４で冷却される。
【００２７】
本発明の実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）トルクコンバータ１０は、ロックアップ機構（ロックアップクラッチ１４）を有するとともに、ロックアップ機構を介しまたは介さずにエンジン１のトルクを変速機２に伝達する。このトルクコンバータの作動油冷却装置は、トルクコンバータ１０から排出された作動油が流れる油路Ｌ２に介装され、エンジン１の冷却水と作動油とを熱交換する熱交換器４と、熱交換器４の下流の油路Ｌ２に接続され、油路Ｌ２の作動油の圧力を調整する圧力制御弁２７とを備える（図１）。
【００２８】
これによりトルクコンバータ１０から排出された作動油の全量を熱交換器４に導くことができるため、作動油の十分な冷却効果を得ることができる。また、熱交換器４を水冷式として構成したため、熱交換器４における作動油の圧力損失は小さい。このため、圧力制御弁２７の上流に熱交換器４を配置した場合におけるトルクコンバータ１０の出口側油路Ｌ２の圧力上昇を抑制することができ、トルクコンバータ１０のスリップ制御等を容易に行うことができる。
【００２９】
（２）熱交換器４は、変速機ケース７に取り付けられ、油路Ｌ２（６）は、変速機ケース７の内部に設けられる（図１）。これによりトルクコンバータ１０から熱交換器４に至るまでの作動油の放熱量は少なく、熱交換器４には比較的高温状態の作動油が導かれる。このため、作動油とエンジン冷却水との温度差が大きく、熱交換器４における作動油の冷却効率を高めることができる。また、トルクコンバータ１０と熱交換器４とを接続するための外部配管（ホース等）が不要であり、圧力上昇によるホース抜け等のおそれがない。
【００３０】
なお、上記実施形態では、熱交換器４の下流に圧力制御弁２７を配置するようにしたが、熱交換器４が介装された油路Ｌ２の作動油の圧力を調整するのであれば、弁装置の構成はいかなるものでもよい。上記実施形態では、熱交換器４を変速機ケース７、すなわち変速機２の筐体に取り付けるようにしたが、熱交換器４の取り付け位置は、図１に示したものに限らない。
【００３１】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態および変形例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。すなわち、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。変形例同士を組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【００３２】
１  エンジン、２  変速機、４  熱交換器、６  油路、７  変速機ケース、１０  トルクコンバータ、１４  ロックアップクラッチ、２７  圧力制御弁、Ｌ２  油路
【図１】
2017160924.tif 000003
【図２】
2017160924.tif 000004