JP6394627B2 - 係合機構の潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両の自動変速機に使用される係合機構の潤滑装置に関し、詳しくは摩擦力によってトルクを伝達する係合要素と係合要素を押圧して摩擦力を発生させる油圧部とを有する係合機構の潤滑装置に関する。

従来、例えば車両の自動変速機に使用される摩擦係合要素に潤滑油を供給する自動変速の潤滑装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。自動変速機の潤滑装置は、摩擦係合要素の係合圧によって潤滑油路を開閉する潤滑切替バルブを備える。摩擦係合要素は、複数のインナプレートと各インナプレートの間に配置された複数のアウタプレートとを備えている。複数のインナプレートおよび複数のアウタプレートは、摩擦部材を構成している。摩擦係合要素は、潤滑油が油圧サーボに供給されることによって係合圧が制御される。係合圧が作用した係合圧状態では、摩擦部材が互いに接触して係合し、係合圧をドレーンした解放状態では解放される。係合状態と解放状態との間で移行する間では摩擦部材が互いにスリップする状態となる。潤滑油は、スリップ状態のときに、摩擦部材の焼き付きを防ぐために供給される。そして、係合状態および解放状態では、潤滑切替バルブが閉じられて潤滑油の供給が停止される。

特開２０１２−１８０８６７号公報

しかしながら、上記自動変速装置の潤滑装置では、摩擦係合要素の係合圧によって潤滑油路を開閉する潤滑切替バルブを制御している。このため、摩擦係合要素が係合状態と解放状態との間で移行する間のスリップ状態にて潤滑油を供給しているときに、例えば潤滑油を供給する系統がフェール状態になって係合圧が上昇してしまうと、解放状態に設定された摩擦係合要素が意図せぬタイミングで係合されるおそれがある。このような不都合は、例えば自動変速機の変速制御に影響を与える可能性がある。

この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、解放状態に設定された摩擦係合要素が係合されるような不都合を防止することができる係合機構の潤滑装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、摩擦力によってトルクを伝達する係合要素と、前記係合要素を押圧して前記摩擦力を発生させる油圧部とを有する摩擦係合機構における前記係合要素に潤滑油を供給する係合機構の潤滑装置において、前記油圧部に供給する係合圧を発生させる係合圧発生部と、前記摩擦係合機構を解放状態にする場合に前記油圧部に対する前記係合圧の供給を遮断する第１バルブと、前記係合圧によって動作し、前記摩擦係合機構を解放状態にする場合に前記係合要素に対する潤滑油の供給を可能にする第２バルブと、を備えていることを特徴とするものである。

前記第１バルブは、前記摩擦係合機構を係合状態にする場合に前記油圧部に対する前記係合圧の供給の遮断を解除し、前記第２バルブは、前記摩擦係合機構を係合状態にする場合に前記係合要素に対する潤滑油の供給を可能にするように構成されてよい。これによれば、係合要素が係合するときに、潤滑油の供給と係合状態の信頼性とを確保することができる。

前記係合要素に潤滑油を供給する潤滑油路をさらに備え、前記第２バルブは、前記係合圧発生部によって発生された係合圧が供給されることにより前記潤滑油路を開くように構成されてよい。これによれば、第２バルブの構成を簡素にすることができる。

前記第２バルブの開閉動作を制御するコントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記摩擦係合機構が係合状態から解放状態に切り替わった後の予め定めた所定時間の間、前記潤滑油が前記係合要素に供給されるように前記第２バルブを動作させるように構成されてよい。摩擦係合機構は、例えば係合状態から解放状態に変化する過程での中間状態ではスリップ状態になる。このため、係合状態から解放状態に変化した直後では、係合機構の発熱量が大きくなる。そこで、発熱量が大きい期間（冷却が必要な時間）にて潤滑油を供給することで、係合要素の引き摺り損失が低減され、また係合要素の発熱を防止または抑制することができる。

前記所定時間は、前記摩擦係合機構の油圧部に供給された係合圧および前記係合要素の回転数に基づいて推定される発熱量が予め定めた所定値以下となる時間に設定されてよい。これによれば、係合要素の引き摺り損失が低減され、また係合要素の発熱を防止または抑制することができる。

前記係合圧発生部から前記油圧部に係合圧を供給する油路を備え、前記第１バルブは、前記摩擦係合機構を解放状態にする場合に発生させられる所定の信号圧によって動作することにより前記油路を遮断しかつ前記所定の信号圧が発生させられていない場合に前記油路を開くように構成されてよい。前記所定の信号圧としては、例えば前記摩擦係合機構とは異なる他の摩擦係合機構の複数のうちのいずれかを係合状態にする場合に発生させられる係合圧を含む。例えば係合圧発生部が故障して係合圧が上昇すると、開放状態に設定された係合要素が誤係合することを未然に防止することができる。

この発明によれば、摩擦係合機構を解放状態にする場合に油圧部に対する係合圧の供給を遮断する第１バルブを備えている。これにより、例えば潤滑油を供給する系統がフェール状態になって係合圧が上昇しても解放状態に設定された摩擦係合要素が係合されるような不都合を防止することができる。

この発明を適用した車両の一例を概略的に示す説明図である。 トルクコンバータおよび変速機の一例を示すスケルトン図である。 変速機にて複数の変速段を成立させる場合の係合要素の作動を示す図である。 油圧を係合要素に供給する供給部を示す説明図である。 変速段と係合圧の発生との関係を示す図である。 第１バルブおよび第２バルブの要部を示す説明図である。 変速機のうちの第２ブレーキの要部を示す断面図である。 ＥＣＵの要部を示す説明図である。 第２ブレーキを解放する動作手順を示すフローチャートである。 第２ブレーキを解放させる各部の動作を示すタイムチャートである。 ライン油圧を用いて第１バルブの開閉を制御する他の例を示す説明図である。

図１は、この発明に適用される車両の一例を示す説明図である。図１に示すように、車両１０は、ＦＦ（Front engine, Front drive）型の車両である。なお、ＦＦ型の車両に限定されず、例えばＦＲ（Front engine, Rear drive）型の車両であってよい。車両１０は、エンジン１１、自動変速機１２、デファレンシャル１３、駆動軸１４、駆動輪１５，１６およびＥＣＵ（Electronic Control Unit）１８を含む。

エンジン１１は、内部で燃料を燃焼させて駆動力を出力するものであり、動力源の一例である。動力源としては、エンジン１１の代わりに、ディーゼルエンジンやモータあるいはエンジンとモータとを組み合わせたものを使用してよい。エンジン１１が出力した駆動力は、自動変速機１２に伝達される。自動変速機１２は、トルクコンバータ１９および変速機２０を備えており、車両１０の運転状況、例えば車速およびエンジン負荷（アクセル開度）の情報に応じて変速機２０の変速段を目標変速段に変更する。トルクコンバータ１９は、内部に作動流体を備え、エンジン１１が出力した駆動力を変速機２０へ作動流体を介して伝達する。変速機２０は、目標変速段に基づいて複数の変速段のうちの所定の変速段に設定することにより、入力される駆動力を所定の駆動力に増減してデファレンシャル１３に伝達する。デファレンシャル１３は、駆動軸１４の左右に取り付けられた駆動輪１５，１６に駆動力を伝達する。

ＥＣＵ１８には、例えば駆動軸１４の回転速度を検出する車速センサ２２が送出する車速情報、シフトレバー２３に備えられたポジションスイッチ２４が送出するポジション情報、アクセルペダル２５に備えられたアクセル開度センサ２６が送出するアクセル開度情報が入力される。またＥＣＵ１８には、ブレーキペダル２７に備えられたストロークセンサ２８が送出するブレーキ情報、エンジン１１の電子スロットルバルブ２９に備えられたスロットル開度センサ３０が送出するスロットル開度情報、エンジン１１に備えられたエンジン回転数センサ３１が送出するエンジン回転数情報が入力される。さらにＥＣＵ１８には、自動変速機１２に備えられた入力軸回転数センサ３２が送出する入力軸回転数情報および出力軸回転数センサ３３が送出する出力軸回転数情報が入力される。なお、変速機２０の変速段を運転者が選択した変速段に設定するマニュアルモードを設けてよい。ＥＣＵ１８は、入力された各情報を、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４に記憶されたマップおよびプログラムなどに基づいて処理して得られた結果に基づいて、車両１０が最適な運転状態となるように、エンジン１１の運転および自動変速機１２の変速などを制御する。

図２は、トルクコンバータ１９および変速機２０の一例を示すスケルトン図である。図２に示すように、トルクコンバータ１９は、エンジン１１から出力される駆動力が入力される入力軸３５と、変速機２０に出力する出力軸３６とを備える。また、トルクコンバータ１９は、入力側の回転要素であるポンプインペラ３７、出力側の回転要素であるタービンランナ３８およびポンプインペラ３７とタービンランナ３８とを機械的に連結するロックアップクラッチ３９を備えている。トルクコンバータ１９は、エンジントルクをポンプインペラ３７によって作動油の流れに変換し、作動油の流れをタービンランナ３８によって出力軸３６のトルクに変換することによりトルクの伝達を行なう。ロックアップクラッチ３９は、従来知られているものと同じまたは同様の構成であって、油圧によって動作し、その油圧に応じて伝達トルク容量が連続的に変化する摩擦クラッチによって構成されている。ロックアップクラッチ３９は、車両１０が停止中の場合にＥＣＵ１８によって解放状態に、また発進後に係合状態にそれぞれ変化するように制御される。

変速機２０は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース（以下、「ケース」と称す）４０の内部に、第１変速部４１を構成するダブルピニオン型の第１遊星歯車機構４２を備える。また、ケース４０の内部には、第２変速部４３を構成するシングルピニオン型の第２遊星歯車機構４４およびダブルピニオン型の第３遊星歯車機構４５を備える。自動変速機１２の入力軸４６は、トルクコンバータ１９の出力軸３６に連結されている。自動変速機１２は、入力軸４６に入力された駆動トルクを第１変速部４１および第２変速部４３のいずれか一方または両方によって増減して出力軸４７に出力する。

変速機２０は、変速比の異なる複数の変速段を成立させるための係合機構として、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２を備えている。第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２は、例えば油圧によって係合状態と解放状態とに切り換えられる油圧式の摩擦係合機構となっている。

第１遊星歯車機構４２は、第１サンギヤＳ１、１対の第１ピニオンギヤＰ１、第１キャリヤＣＡ１、リングギヤＲ１を含む。第１ピニオンギヤＰ１は、第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１と噛合している。第１キャリヤＣＡ１は、第１ピニオンギヤＰ１が公転および自転可能であるように支持している。第１サンギヤＳ１は、回転不能となるようにケース４０に固定される。第１キャリヤＣＡ１には、入力軸４６を介してトルクコンバータ１９の出力軸３６から駆動トルクが入力される。

第２変速部４３は、第２遊星歯車機構４４および第３遊星歯車機構４５から構成されるラビニヨ型の遊星歯車機構となっている。第２遊星歯車機構４４は、第２サンギヤＳ２、第２ピニオンギヤＰ２、リアキャリヤＲＣＡと、リアリングギヤＲＲ、第３サンギヤＳ３、第３ピニオンギヤＰ３を含む。第２ピニオンギヤＰ２は、第２サンギヤＳ２、リアリングギヤＲＲおよび第３ピニオンギヤＰ３と噛合している。第３ピニオンギヤＰ３は、第２ピニオンギヤＰ２に加えて、第３遊星歯車機構４５の第３サンギヤＳ３と噛合している。リアキャリヤＲＣＡは、第２ピニオンギヤＰ２および第３遊星歯車機構４５の第３ピニオンギヤＰ３が公転および自転可能となるように、第２ピニオンギヤＰ２および第３ピニオンギヤＰ３を支持している。リアリングギヤＲＲは、出力軸４７に連結されている。

ＥＣＵ１８は、作動油を供給する油圧回路５０に設けられる各種ソレノイドバルブに制御信号を送信することにより、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２に対する油圧（係合圧）の供給をそれぞれ制御する。具体的には、油圧回路５０は、エンジン１１のクランクシャフト（図示なし）に連結されているオイルポンプ５１を備える。オイルポンプ５１は、クランクシャフトが回転することにより駆動して、作動油および潤滑油の供給による油圧を発生させる。オイルポンプ５１で発生された油圧は、各種ソレノイドバルブ（図示なし）に供給される。各種ソレノイドバルブは、ＥＣＵ１８からの制御信号に基づいてデューティ制御される。なお、潤滑油は詳しくは後述する摩擦板などの摩擦部材を冷却するために用いられる。作動油と潤滑油とは同じまたは同様なものを使用してよい。

図３に、変速機２０にて変速段を成立させる場合の摩擦係合機構の作動を示す図である。図３では、変速段１ＳＴ〜８ＴＨ、ニュートラルＮおよびパーキングＰを構成するときに係合状態となる係合要素を「○」、解放状態となる係合要素を「×」として表している。図３に示すように、変速機２０は、係合状態に変化させる摩擦係合機構の組み合わせによって前進１速１ＳＴ〜前進８速８ＴＨの変速段、後進１速Ｒ１および後進２速Ｒ２の変速段を成立させる。なお、摩擦係合機構を全て解放状態に変化させることによってニュートラルＮおよびパーキングＰに成立させることができる。前進１速１ＳＴの変速段を成立させる場合には、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とを係合状態に変化させる。前進２速２ＮＤ〜前進８速８ＴＨを成立させる場合には、第２ブレーキＢ２以外の摩擦係合機構のうちの少なくとも一つが係合状態に変化される。

図４は、油圧回路５０の要部を示す説明図である。図４に示すように、油圧回路５０は、油圧供給部５５、第１リニアソレノイドバルブＳＬ１、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３、第４リニアソレノイドバルブＳＬ４および第５リニアソレノイドバルブＳＬ５を備える。また、油圧回路５０は、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６、第７ソレノイドバルブＳＬ７、第１油圧サーボ５８、第２油圧サーボ５９、第３油圧サーボ６０、第４油圧サーボ６１、第５油圧サーボ６２および第６油圧サーボ６３を備える。油圧供給部５５は、プライマリレギュレータバルブ５６およびセカンダリレギュレータバルブ５７を備える。プライマリレギュレータバルブ５６は、係合圧を供給するためのリニアソレノイドを含む。リニアソレノイドは、ＥＣＵ１８から送信されたデューティ信号（デューティ値）によって決まる電流値を出力する。プライマリレギュレータバルブ５６は、電流値に基づいてオイルポンプ５１から供給される油圧を作動油として使用されるライン油圧ＰＬに調圧する。セカンダリレギュレータバルブ５７は、プライマリレギュレータバルブ５６のドレーン側に配置されており、ライン油圧ＰＬをこれよりも低い潤滑油圧に調圧する。セカンダリレギュレータバルブ５７は、リニアソレノイドを含む。

第１リニアソレノイドバルブＳＬ１は、ライン油圧ＰＬが入力されており、ＥＣＵ１８から出力される供給信号に基づいてライン油圧ＰＬを調圧した係合圧を発生する。第１リニアソレノイドバルブＳＬ１で発生された係合圧は、第１クラッチＣ１に対応する第１油圧サーボ５８に供給される。同様にして第２リニアソレノイドバルブＳＬ２は、調圧した係合圧を第２クラッチＣ２に対応する第２油圧サーボ５９に、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３は、調圧した係合圧を第３クラッチＣ３に対応する第３油圧サーボ６０に、第４リニアソレノイドバルブＳＬ４は、調圧した係合圧を第４クラッチＣ４に対応する第４油圧サーボ６１にそれぞれ供給する。また、同様にして第５リニアソレノイドバルブＳＬ５は、調圧した係合圧を第１ブレーキＢ１に対応する第５油圧サーボ６２に、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６は、調圧した係合圧を第２ブレーキＢ２に対応する第６油圧サーボ６３にそれぞれ供給する。

各油圧サーボ５８〜６３は、摩擦係合機構の内部に配設された複数の係合要素（図示なし）を押圧するピストン（図示なし）を備える。供給信号は、第１リニアソレノイドバルブＳＬ１〜第６リニアソレノイドバルブＳＬ６に出力するパルスのデューティ比によって決まる電流値となっている。ＥＣＵ１８は、電流値によってピストンに作用する係合圧を調節することによって、各係合要素のトルク容量を制御する。つまり、ライン油圧ＰＬを第１リニアソレノイドバルブＳＬ１〜第６リニアソレノイドバルブＳＬ６によって調圧した係合圧を供給して、所定の係合要素を、完全係合状態、解放状態および完全係合状態と解放状態との間のスリップ状態のいずれかに制御する。なお、係合要素としては、湿式多板クラッチの代わりに、乾式単板クラッチを使用してよい。この場合にはクラッチストロークを変更するアクチュエータを制御することにより、トルク容量を制御することができる。

以下では、第２ブレーキＢ２を摩擦係合機構の一例として説明する。ＥＣＵ１８は、変速機２０の変速段が、例えば前進１速（１ＳＴ）に設定されるときに、第２ブレーキＢ２に対応する第６リニアソレノイドバルブＳＬ６に対して供給信号を出力する。第６リニアソレノイドバルブＳＬ６は、供給信号を受けることに応答してライン油圧ＰＬを調圧した係合圧を発生するものであり、係合圧発生部の一例である。発生された係合圧は、第１バルブ６４および第２バルブ６５にそれぞれ供給される。また、第１バルブ６４には、他の第２リニアソレノイドバルブＳＬ２〜第５リニアソレノイドバルブＳＬ５が発生する係合圧がそれぞれ入力される。なお、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２〜第５リニアソレノイドバルブＳＬ５は、前進２速２ＮＤ〜前進８速８ＴＨを成立させる場合、つまり第２ブレーキＢ２を解放状態に変化させるときに、少なくとも一つが係合圧を発生する。

第１バルブ６４は、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６で発生された係合圧を第２ブレーキＢ２に供給する油路６６に設けられており、第２ブレーキＢ２を係合させる場合に開動作して油路６６を開き、また第２ブレーキＢ２を解放させる場合に閉動作して油路６６を遮断する遮断バルブとなっている。潤滑油は、セカンダリレギュレータバルブ５７で潤滑油圧として発生された後に第２バルブ６５に供給される。第２バルブ６５は、第２ブレーキＢ２に潤滑油を供給する潤滑油路６７に介在され、また、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６との間で係合圧が供給可能なように連通されている。この第２バルブ６５は、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６が係合圧を発生している場合に係合圧により開動作するので潤滑油路６７を開き、また第６リニアソレノイドバルブＳＬ６が係合圧を発生していないときには閉動作して潤滑油路６７を閉じる潤滑油切換バルブとなっている。なお、第７ソレノイドバルブＳＬ７は、後進１速の変速段を構成するときに、ＥＣＵ１８の制御によってライン油圧ＰＬを第１バルブ６４に供給する油路を開閉する開閉バルブである。

図５は、変速段と係合圧の発生との関係を示す図である。図５では、第２ブレーキＢ２を表す「Ｂ２」の縦列にて「○」が係合状態を、「×」が解放状態を表す。また、第１リニアソレノイドバルブＳＬ１〜第６リニアソレノイドバルブＳＬ６を表すＳＬ１〜ＳＬ６の各縦列にて「○」が係合圧の発生を、「×」が係合圧の発生の停止をそれぞれ表す。これによれば、第２ブレーキＢ２を係合状態に変化させるときは、前進１速（１ＳＴ）および後進１速（ＲＥＶ）となっている。つまり、前進１速を設定する場合には、第１リニアソレノイドバルブＳＬ１と第６リニアソレノイドバルブＳＬ６とが係合圧を発生する。後進１速を設定する場合には、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３と第６リニアソレノイドバルブＳＬ６とが係合圧を発生する。

図６は、第１バルブ６４および第２バルブ６５の要部を示す説明図である。図６に示すように、第１バルブ６４は、第１スプール６８、第１スリーブ６９および第１付勢部材５４を備える。第１スリーブ６９は、第１入力第１ポート７０〜第１入力第６ポート７５および第１出力ポート７６を備える。第１入力第１ポート７０には第２リニアソレノイドバルブＳＬ２が発生した係合圧が、第１入力第２ポート７１には第３リニアソレノイドバルブＳＬ３が発生した係合圧が、第１入力第３ポート７２には第４リニアソレノイドバルブＳＬ４が発生した係合圧がそれぞれ供給される。第１入力第４ポート７３には第５リニアソレノイドバルブＳＬ５が発生した係合圧が、第１入力第５ポート７４には第６リニアソレノイドバルブＳＬ６が発生した係合圧が、第１入力第６ポート７５には第７ソレノイドバルブＳＬ７が発生したライン油圧ＰＬがそれぞれ供給される。第１出力ポート７６は、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６が発生した係合圧を出力する。第１スプール６８は、第１入力第５ポート７４と第１出力ポート７６との間の第１通路７７を連通する連通位置と第１通路７７を遮断する遮断位置との間で移動自在になっている。第１付勢部材５４は、第１スプール６８を連通位置に向けて付勢する。第１入力第１ポート７０〜第１入力第４ポート７３に供給される係合圧は、第１付勢部材５４の付勢に抗して第１スプール６８を遮断位置に向けて付勢する。なお、第１入力第６ポート７５に供給されるライン油圧ＰＬは、第１スプール６８を第１付勢部材５４の付勢方向に押圧して第１スプール６８を連通位置に移動させる。

図６に示した第１バルブ６４は、第１スプール６８が連通位置にされた開状態になっている。この状態では、第２ブレーキＢ２が係合状態になって第１入力第１ポート７０〜第１入力第４ポート７３のいずれにも係合圧が供給されていない状態になっている。したがって、第１スプール６８は、第１付勢部材５４の付勢方向の先端７８が第１スリーブ６９に当接することで連通位置に保持されている。例えば前進１速の変速段を構成するときには、第２ブレーキＢ２が係合される。このため、第１バルブ６４は、第１入力第１ポート７０〜第１入力第４ポート７３のいずれにも係合圧が供給されないため開状態となる。開状態となると第１バルブ６４は、第１入力第５ポート７４に供給された係合圧を第２ブレーキＢ２の油圧サーボ６３に供給する。

第１バルブ６４は、第１入力第１ポート７０〜第１入力第４ポート７３のいずれかに係合圧が供給された場合、第１入力第５ポート７４への係合圧の供給にかかわらず、第１スプール６８が第１付勢部材５４の付勢に抗して遮断位置に移動する。第１スプール６８が遮断位置に移動すると第１バルブ６４は、第１スプール６８が第１入力第５ポート７４と第１出力ポート７６との間の第１通路７７を遮断した閉状態となる。

このように第１バルブ６４を備えているため、第２ブレーキＢ２を解放状態に設定する変速段が成立中に、例えば第６リニアソレノイドバルブＳＬ６が発生する係合圧が上昇しても、第１スプール６８が第１入力第５ポート７４を塞ぐ閉状態になっているため、例えば第２ブレーキＢ２が係合状態に変化するような不都合を防止することができる。なお、第１入力第１ポート７０〜第１入力第４ポート７３に供給される係合圧は、第２ブレーキＢ２を解放状態にする場合に発生させられる所定の信号圧の一例である。

ところで、後進１速の変速段を構成するときには、図５で説明したように、第２ブレーキＢ２の他に第３クラッチＣ３が係合される。図６に示す第１バルブ６４には、第３クラッチＣ３を係合させるために、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３で発生した係合圧が供給される。このため、第１バルブ６４は、第１スプール６８が遮断位置に移動して第２ブレーキＢ２用の係合圧の供給を遮断してしまう。そこで、ＥＣＵ１８は、後進１速の変速段を構成する場合に、第１入力第６ポート７５にライン油圧ＰＬを供給するように第７ソレノイドバルブＳＬ７を動作させる。ライン油圧ＰＬが第１入力第６ポート７５に供給されると第１スプール６８は、ライン油圧ＰＬによる押圧力が第１付勢部材５４の付勢方向に付与されて遮断位置から連通位置に移動する。このため、第１バルブ６４は開状態となり、よって、第１バルブ６４は、後進１速の変速段を構成するときに、係合圧を第２ブレーキＢ２の油圧サーボ６３に供給することができる。

第２バルブ６５は、第２スプール７９、第２スリーブ８０および第２付勢部材８１を備える。第２スリーブ８０は、第２入力第１ポート８２、第２入力第２ポート８３および第２出力ポート８４を備える。第２入力第１ポート８２には第６リニアソレノイドバルブＳＬ６が発生した係合圧が、第２入力第２ポート８３には油圧供給部５５で発生した潤滑油がそれぞれ供給される。第２出力ポート８４は、第２入力第２ポート８３に入力された潤滑油を出力する。第２スプール７９は、第２入力第２ポート８３と第２出力ポート８４との間の第２通路８５を連通する連通位置と第２通路８５を遮断する遮断位置との間で移動自在になっている。

図６に示した第２バルブ６５は、第２スプール７９が連通位置にされた開状態となっている。この状態では、第２入力第１ポート８２に係合圧が供給される。したがって、第２スプール７９は、第２入力第１ポート８２に供給される係合圧の油圧により第２付勢部材８１の付勢に抗して右方に向けて押圧された連通位置に保持されている。そして、第２スプール７９は、第２入力第１ポート８２への係合圧の供給が停止されたときに、第２付勢部材８１の付勢により左方向に移動して遮断位置に移動する。つまり、第２バルブ６５は、第２ブレーキＢ２が解放状態のときに、第２ブレーキＢ２に潤滑油を供給しない閉状態になる。しかし、第２ブレーキＢ２が解放状態のときには、第１バルブ６４が閉状態であるため、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６にて係合圧を発生させても第２ブレーキＢ２が係合状態に変化することはない。このため、この実施例では、第２ブレーキＢ２を解放状態（スリップ状態を含む）に変化させるときでも、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６にて係合圧を発生させて第２ブレーキＢ２に潤滑油の供給を実施することが可能となる。

図７は、第２ブレーキＢ２の要部を示す断面図である。図７に示すように、ケース４０は、車両１０に固定されており、内部には変速機２０を構成する各部を水密に収容している。第２ブレーキＢ２は、環状のハブ８７、複数の第１摩擦板８８、ドラム８９、および複数の第２摩擦板９０を備えている。複数の第１摩擦板８８は、ハブ８７の外周部に取り付けられている。ドラム８９は、ハブ８７の外周側でハブ８７と同心円上に配置された円筒状体となっており、ケース４０の内壁に固定されている。複数の第２摩擦板９０は、ドラム８９の内周部に取り付けられかつ複数の第１摩擦板８８と交互に配置されている。ハブ８７の内側には、ラビニヨリングギヤ８６が形成されている。ハブ８７の内周には、キャリヤ９１に取り付けられたピニオンギヤ９２が配置されている。

第１摩擦板８８および第２摩擦板９０は、ケース４０、ハブ８７およびピストン９３で区画された収容室９４に収容されている。収容室９４は、ケース４０内に環状に設けられている。ピストン９３は、ケース４０の内部右壁に設けられた凹部９５内で軸方向に移動自在に配置されている。ピストン９３には、凹部９５との間で水密な空間を作るために、オイルシール９６が取り付けられている。凹部９５は、ピストン９３に押圧力を発生させる油室として機能する。ピストン９３は、押圧力によって第１摩擦板８８と第２摩擦板９０とを係合させる。複数の第１摩擦板８８および複数の第２摩擦板９０を挟んでピストン９３の反対側には、ドラム８９の一部を構成するフランジ９７が配置されている。フランジ９７は、ピストン９３の押圧を受け止める作用をする。第２ブレーキＢ２は、第１バルブ６４から凹部９５に係合圧が供給されると、ピストン９３が押圧方向に移動して、ピストン９３とフランジ９７との間で複数の第１摩擦板８８と複数の第２摩擦板９０とが挟圧されて係合状態になる。なお、図示していないが、ピストン９３は、リターンスプリングによって押圧方向とは逆の方向に付勢されている。複数の第１摩擦板８８および複数の第２摩擦板９０は、摩擦力によってトルクを伝達する係合要素の一例である。また、凹部９５、ピストン９３およびリターンスプリングなどは油圧部の一例である。

ハブ８７には、ハブ８７の半径方向に貫通して潤滑油供給路９８が形成されている。潤滑油供給路９８は、潤滑油を第１摩擦板８８および第２摩擦板９０に向けて供給する貫通孔となっている。ケース４０には、断面形状において、凹部９５の下方からハブ８７の下方に向けて突出する隔壁部９９が形成されている。隔壁部９９は、環状に形成されており、ハブ８７の内周側で潤滑油供給路９８の下方側の開口部１００を被うように設けられており、例えばピニオンギヤ９２から送り込まれる余剰の潤滑油をピストン９３周辺、例えば同図に示した矢印Ａの方向に導く。ハブ８７もしくはハブ８７と一体の部材には、隔壁部９９の内周側から飛翔する潤滑油を前記一体の部材の外周側で、第１摩擦板８８および第２摩擦板９０を含む係合要素を外れた箇所に導く排出孔１０１が形成されている。余剰の潤滑油は、同図に示した矢印Ｂの方向、つまり排出孔１０１を通って前記係合要素から外れた箇所に導かれる。隔壁部９９の外周面には、潤滑油供給路９８に向けて開口した供給口１０２が形成されている。供給口１０２は、隔壁部９９の内部を通る潤滑油路６７に接続されている。

図８は、ＥＣＵ１８の要部を示す説明図である。ＥＣＵ１８は、ＲＯＭ３４に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＡＭ１０５は、ＥＣＵ１８での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。ＥＣＵ１８は、ＲＯＭ３４に記憶されている制御プログラムに基づいて動作することにより、例えば情報収集部１０６、変速段決定部１０７、計算部１０８、カウンタ１０９および潤滑油供給部１１０として機能する。

情報収集部１０６は、車両１０の各情報を逐次収集する。変速段決定部１０７は、例えば出力軸回転数センサ３３の出力信号に基づいて車速を演算するとともに、スロットル開度センサ３０の出力信号に基づいてスロットル開度を算出する。そして、変速段決定部１０７は、演算した車速、およびスロットル開度に基づいて、例えばＲＯＭ３４に記憶された変速マップを参照して目標変速段を選択し、選択した目標変速段と現状の変速段とを比較して変速が必要であるか否かを判定する。計算部１０８は、変速が必要であると判定された場合でかつ第２ブレーキＢ２を係合状態から解放状態に変化させるときに、例えば第２摩擦板９０の発熱量を計算する。例えば第２摩擦板９０の発熱量の計算は、ラビニヨリングギヤ８６の回転量やトルク変化あるいは第６リニアソレノイドＳＬ６から供給される係合圧に対応する油圧に基づいて行う。計算部１０８は、計算した発熱量に基づいて、例えば第２摩擦板９０の温度を算出し、算出した温度に基づいて、例えば第２摩擦板９０を冷却するための冷却時間を算出する。冷却時間は、潤滑油を供給する時間に対応する。カウンタ１０９は、第２ブレーキＢ２が係合状態から解放状態に変化された直後より冷却時間を計時する。なお、第２ブレーキＢ２が係合状態から解放状態に変化された直後は、第２ブレーキＢ２が解放する回転要素が回転し始めた時点またはその回転が予め決めた回転数に達した時点、あるいは第６リニアソレノイドＳＬ６に対して係合圧を発生させる信号を出力した時点から所定時間経過後の時点としてよい。冷却時間は、潤滑油が供給されるように係合圧の発生をＥＣＵ１８が制御する時間、つまり第２摩擦板９０の発熱量が予め決められた閾値以下になる時間となっている。なお、第２摩擦板９０の代わりに、第１摩擦板８８に対する発熱量および温度を計算してよい。

潤滑油供給部１１０は、例えば第２ブレーキＢ２を解放状態に変化させる場合に、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６にて係合圧を発生させるように油圧回路５０を制御する。これにより、第２バルブ６５が開状態になって、潤滑油が第２ブレーキＢ２に供給される。このとき、第１バルブ６４は、第１入力第１ポート７０〜第１入力第４ポートのいずれかに係合圧が供給されることで閉状態になる。よって、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６にて発生した係合圧が第２ブレーキＢ２に供給されることはない。なお、情報収集部１０６、変速段決定部１０７、計算部１０８、カウンタ１０９および潤滑油供給部１１０は、第２バルブ６５の開閉動作を制御するコントローラの一例である。

図９は、第２ブレーキＢ２を解放する動作手順を示すフローチャートである。図９に示すように、ステップＳ１にて情報収集部１０６は、例えば油圧回路５０が各部に供給する係合圧や潤滑油の情報、例えば温度や油圧の情報、エンジン１１や自動変速機１２の各回転要素の回転数情報および車両１０の各情報を逐次収集する。ステップＳ２にて変速段決定部１０７は、変速要求のうち第２ブレーキＢ２が係合状態から解放状態に変化させる変速か否かを判定する。ステップＳ２にて肯定（Ｙ側）の場合、つまり第２ブレーキＢ２を係合状態から解放状態に変化させる変速の場合には、ステップＳ３に移行される。ステップＳ３にて計算部１０８は、その時点での、例えばラビニヨリングギヤ８６の回転量やトルク変化あるいはそれまでのピストン９３への係合圧の油圧に基づいて、例えば第２摩擦板９０の発熱量を計算する。ステップＳ４にて計算部１０８は、先に計算した発熱量に基づいて、例えば第２摩擦板９０の温度を算出する。温度としては、例えば潤滑油の温度やそれまでの第２ブレーキＢ２の使用状況および大気温を含むパラメータを用いて発熱量から算出または推定してよい。

ステップＳ５にて計算部１０８は、算出した温度に基づいて潤滑油の供給時間、つまり係合要素を潤滑油で冷却する冷却時間（ｔ０）を算出する。この場合、例えば第２摩擦板９０の温度と潤滑油による冷却時間との対応関係を予め記憶したマップに基づいて求めてよい。

以下では、例えば前進１速から前進２速に変速段を構成する場合を想定して説明する。ステップＳ６にてＥＣＵ１８は、第２ブレーキＢ２を係合状態から解放状態に切り替える場合に、冷却時間ｔ０に応じて潤滑油を第２ブレーキＢ２に供給するように油圧回路５０に指令を出力する。

具体的には、前述した変速の場合には、図３で説明したように前進２速（２ＮＤ）に変速段を構成する場合にＥＣＵ１８は、第２ブレーキＢ２を解放させ、かつ第１ブレーキＢ１を係合させるように油圧回路５０を制御する指令を送る。これにより、油圧回路５０は、第１リニアソレノイドバルブＳＬ１および第５リニアソレノイドバルブＳＬ５にてそれぞれ係合圧を発生させて第１ブレーキＢ１を係合状態に変化させる。

第５リニアソレノイドバルブＳＬ５で発生した係合圧は第１バルブ６４の第１入力第４ポート７３に供給されているため、第１バルブ６４は第１スプール６８が遮断位置となって第２ブレーキＢ２の第６油圧サーボ６３への係合圧の供給を停止する閉状態になる。このとき潤滑油供給部１１０は、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６にて係合圧を発生させて、第２バルブ６５を開状態にする。第２バルブ６５は、開状態にされることで潤滑油路６７を開く。これにより、潤滑油が第２ブレーキＢ２に供給される。

ステップＳ７にてＥＣＵ１８は、例えばステップＳ６にて指令を出力した時点または所定時間経過後の時点を基準にカウンタ１０９で計時する。ステップＳ８にてＥＣＵ１８は、カウンタ１０９で計時したカウント値（ｔ）が冷却時間（ｔ０）を越えたか否かを判定する。ステップＳ８にて肯定（Ｙ側）の場合には、ステップＳ９に移行される。ステップＳ９にて潤滑油供給部１１０は、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６での係合圧の発生を停止させる。第６リニアソレノイドバルブＳＬ６での係合圧の発生が停止されると、第２バルブ６５は、第２スプール７９が遮断位置に変化して潤滑油路６７を閉じる閉状態となる。ステップＳ２にて否定（Ｎ側）の場合には、リターンに移行される。また、ステップＳ８にて否定（Ｎ側）の場合には、ステップＳ７での計時が継続される。なお、第２摩擦板９０の温度を直接または間接的に検出する温度センサを設けてよい。この場合、ステップＳ３で説明した発熱量の計算およびステップＳ４で説明した温度の計算を省略することができる。

図１０は、第２ブレーキＢ２を解放および係合させる場合の各部の動作を示すタイムチャートである。なお、図１０に示した「Ｂ２」は、係合要素のうちの第２ブレーキＢ２を表す。時間ｔ１までは、車両は１速段で走行している。この場合、第１ソレノイドバルブＳＬ１と第６ソレノイドバルブＳＬ６とが係合状態となっている。第６ソレノイドバルブＳＬ６が係合状態の場合には、第１バルブ６４および第２バルブ６５が開状態となっている。このため係合圧が第６油圧サーボ６３に供給され第２ブレーキＢ２が係合状態になっており（符号Ａ）、また潤滑油が第２ブレーキＢ２に供給されている（符号Ｂ）。

この場合、第２ブレーキＢ２が係合状態のときに潤滑油を供給しても、第１摩擦板８８と第２摩擦板９０とがケース４０に完全に固定された状態なので問題はない。なお、クラッチの場合には、第１摩擦板８８および第２摩擦板９０の互いが完全に係合した状態でかつ一体的に回転しているため、第１摩擦板８８および第２摩擦板９０の間に潤滑油が入り込んでもスリップを生じさせることはない。

時間ｔ１にて、変速機２０が１速段から２速段に変速段をシフトアップする（符号Ｃ）。この場合にＥＣＵ１８は、第２ブレーキＢ２を係合状態から解放状態に変える解放側の制御を実施する（符号Ｄ）。解放側の制御の実施により第２ブレーキＢ２は、解放状態に向けて変化する過程でスリップ状態が生じる。スリップ状態が生じると、例えば第２摩擦板９０の実際の温度は、係合状態のときと比べて高くなる（符号Ｅ）。ＥＣＵ１８は、例えば第２摩擦板９０の温度を、その時点の運転状況、例えば第２摩擦板９０の回転数やトルクに基づいて推定し、推定した温度に基づいて冷却時間「ｔ０」を求める。そして、時間ｔ１を基準として冷却時間「ｔ０」を計時する。このとき第２バルブ６５は、第２ブレーキＢ２に潤滑油を供給する開状態になっている（符号Ｂ）。そこで、潤滑油供給部１１０は、第２ブレーキＢ２に対して潤滑油の供給を冷却時間「ｔ０」の分だけ継続する（符号Ｆ）。したがって、第２ブレーキＢ２は、係合状態から解放状態に変化する間（スリップする間）に生じる発熱が潤滑油によって冷却される（符号Ｇ）。

時間ｔ２は、カウンタ１０９が冷却時間「ｔ０」の計時を終了した時点となっている。このとき潤滑油供給部１１０は、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６での係合圧の発生を終了し、第２ブレーキＢ２への潤滑油の供給が停止される（符号Ｈ）。第２ブレーキＢ２は、直前まで潤滑油の供給によって第２摩擦板９０が冷却されている。このため、自然に冷却される時間を大幅に短縮することができる。

時間ｔ３は、変速機２０が２速段から１速段に変速段がシフトダウンした時点となっている（符号Ｉ）。このとき、第２ブレーキＢ２を解放状態から係合状態に変える係合側の制御（符号Ｊ）が実施される。このとき、スリップ状態が生じて第２ブレーキＢ２が発熱する（符号Ｋ）。

ＥＣＵ１８は、時点ｔ２のときに係合側の制御を実施する。これにより、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６にて係合圧が発生される。第６リニアソレノイドバルブＳＬ６が発生した係合圧は第１バルブ６４および第２バルブ６５に供給される。第１バルブ６４は、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６が発生した係合圧の供給によりその係合圧を第２ブレーキＢ２の油圧サーボ６３に供給する。また、第２バルブ６５は、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６が発生した係合圧の供給により開状態になって潤滑油を第２ブレーキＢ２に供給する（符号Ｌ）。これにより第２ブレーキＢ２に生じた発熱を迅速に冷却することができる。

この実施例の場合には、第２ブレーキＢ２が解放状態において符号Ｈで示したように、潤滑油の第２ブレーキＢ２への供給が停止される。このため、潤滑油を第２ブレーキＢ２に常に供給する例（二点鎖線で示す符号Ｍ）と比べると、回転している第２摩擦板９０が潤滑油により抵抗を受けることによる損失仕事量（点線で示す符号Ｎ）を大幅に低減することができる。

以上、実施例に基づいて説明したが、この発明は上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。例えば、第２バルブ６５は、係合圧発生部の一例である第６リニアソレノイドバイブＳＬ６に対して直接に接続されており、第６リニアソレノイドバルブＳＬ６から係合圧が供給されることで係合要素の一例である第２ブレーキＢ２に潤滑油を供給している。しかし、この発明ではこれに限らず、例えば第６リニアソレノイドバルブＳＬ６と第２バルブ６５との間に調圧弁を接続し、調圧弁により係合圧を調圧（減圧または昇圧を含む）したモジュレート圧を第２バルブ６５の指令圧に使用してよい。

また、第１バルブ６４の開閉を制御するための信号圧として、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２〜第５リニアソレノイドバルブＳＬ５のうちの少なくとも一つが発生する係合圧を使用しているが、ＥＣＵ１８からの信号を入力して開閉を制御してもよい。また、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２〜第５リニアソレノイドバルブＳＬ５のうちの少なくとも一つが発生する係合圧の代わりに、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２〜第５リニアソレノイドバルブＳＬ５の各々に入力されるライン油圧ＰＬを使用してよい。この場合には、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２〜第５リニアソレノイドバルブＳＬ５ごとに切替バルブを設ける。

図１１は、第１バルブ６４の開閉を制御するための信号圧として、ライン油圧ＰＬを使用した一例を示す。図１１に示すように、第５リニアソレノイドバルブＳＬ５と第１バルブ６４との間には、開閉バルブ１２０が接続されている。開閉バルブ１２０は、第５リニアソレノイドバルブＳＬ５が発生する係合圧が入力される第１入力ポート１２１、ライン油圧ＰＬが入力される第１入力ポート１２２および出力ポート１２５を備えている。開閉バルブ１２０は、第５リニアソレノイドバルブＳＬ５が発生する係合圧が入力されることに応答して、スプール１２３が付勢部材１２４の付勢に抗して連通位置に移動することで開動作して、出力ポート１２５からライン油圧ＰＬを第１バルブ６４に供給する。このように、第１バルブ６４に入力させる第２ブレーキＢ２の誤係合防止用の信号としては、第５リニアソレノイドバルブＳＬ５が調圧する係合圧の代わりに、第５リニアソレノイドバルブＳＬ５に入力されるライン油圧ＰＬを使用してよい。なお、図１１に示す例の場合には、他の第２リニアソレノイドバルブＳＬ２〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ４についても図１１で説明したと同様または同じ構成となっている。

また、この発明の係合機構は、第２ブレーキＢ２に限定されずに、例えば前述した第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４および第１ブレーキＢ１のうちのいずれかに使用してよい。また、例えばこの発明の係合要素を適用する個数は限定されない。

次に、上記各実施例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(1)複数の摩擦部材を備える係合要素に潤滑油を供給する変速装置において、前記係合要素は、環状のハブと、前記ハブの外周部に取り付けられた複数の第１摩擦板と、前記ハブの外周側で前記ハブと同心円上に配置された円筒状のドラムと、前記ドラムの内周部に取り付けられかつ前記第１摩擦板と交互に配置された第２摩擦板を有し、前記ハブに前記ハブの半径方向に貫通して潤滑油路が形成され、前記ハブの内周側に前記潤滑油路の開口部を被うように隔壁部が設けられ、前記ハブもしくは前記ハブと一体の部材に、前記隔壁部の内周側から飛翔する潤滑油を前記ハブもしくは前記ハブと一体の前記部材の外周側で前記係合要素を外れた箇所に導く排出孔が形成されていることを特徴とする変速装置。これにより、余剰の潤滑油を係合要素に流入させないように逃がすことができる。
(2)上記(1)に記載の変速装置において、前記隔壁部の外周面には、前記潤滑油路に向けて開口した供給口が形成されていることを特徴とする変速装置。

１２…自動変速機、 １８…ＥＣＵ、 ６４…第１バルブ、 ６５…第２バルブ、 ８８…第１摩擦板、 ９０…第２摩擦板、 ９３…ピストン、 Ｂ２…第２ブレーキ、 ＳＬ６…第６リニアソレノイドバルブ。

Claims (6)

1. 摩擦力によってトルクを伝達する係合要素と、前記係合要素を押圧して前記摩擦力を発生させる油圧部とを有する摩擦係合機構における前記係合要素に潤滑油を供給する係合機構の潤滑装置において、
   前記油圧部に供給する係合圧を発生させる係合圧発生部と、
   前記摩擦係合機構を解放状態にする場合に前記油圧部に対する前記係合圧の供給を遮断する第１バルブと、
   前記係合圧によって動作し、前記摩擦係合機構を解放状態にする場合に前記係合要素に対する潤滑油の供給を可能にする第２バルブと、
   を備えていることを特徴とする係合機構の潤滑装置。
2. 請求項１に記載の係合機構の潤滑装置において、
   前記第１バルブは、前記摩擦係合機構を係合状態にする場合に前記油圧部に対する前記係合圧の供給の遮断を解除し、
   前記第２バルブは、前記摩擦係合機構を係合状態にする場合に前記係合要素に対する潤滑油の供給を可能にするように構成されていることを特徴とする係合機構の潤滑装置。
3. 請求項１または２に記載の係合機構の潤滑装置において、
   前記係合要素に潤滑油を供給する潤滑油路をさらに備え、
   前記第２バルブは、前記係合圧発生部によって発生された係合圧が供給されることにより前記潤滑油路を開くように構成されていることを特徴とする係合機構の潤滑装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の係合機構の潤滑装置において、
   前記第２バルブの開閉動作を制御するコントローラをさらに備え、
   前記コントローラは、前記摩擦係合機構が係合状態から解放状態に切り替わった後の予め定めた所定時間の間、前記潤滑油が前記係合要素に供給されるように前記第２バルブを動作させるように構成されていることを特徴とする係合機構の潤滑装置。
5. 請求項４に記載の係合機構の潤滑装置において、
   前記所定時間は、前記摩擦係合機構の油圧部に供給された係合圧および前記係合要素の回転数に基づいて推定される発熱量が予め定めた所定値以下となる時間に設定されていることを特徴とする係合機構の潤滑装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の係合機構の潤滑装置において、
   前記係合圧発生部から前記油圧部に係合圧を供給する油路を備え、
   前記第１バルブは、前記摩擦係合機構を解放状態にする場合に発生させられる所定の信号圧によって動作することにより前記油路を遮断しかつ前記所定の信号圧が発生させられていない場合に前記油路を開くことを特徴とする係合機構の潤滑装置。

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