JP2017044256A - 異物除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアップクラッチの摩擦材から異物を除去することが可能な異物除去方法を提供する。
【解決手段】異物除去方法は、車両に搭載されるトルクコンバータのロックアップクラッチから異物を除去するものである。この異物除去方法は、車両を停車した状態でドライブレンジに設定し、ロックアップクラッチをスリップさせる第１ステップと、車両をニュートラルレンジに設定し、ロックアップクラッチを解放させる第２ステップとを備え、第１ステップおよび第２ステップを交互に繰り返し行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載されるトルクコンバータのロックアップクラッチから異物を除去する異物除去方法に関する。

従来、車両に搭載されるトルクコンバータが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

このようなトルクコンバータは、入力側のポンプインペラと、出力側のタービンランナとを備えており、ポンプインペラとタービンランナとの間で流体を介して動力伝達を行うように構成されている。また、トルクコンバータには、ポンプインペラとタービンランナとを直結するロックアップクラッチが設けられている。このロックアップクラッチは、係合側油室内の油圧と解放側油室内の油圧との差圧が制御されることにより、係合または解放されるようになっている。具体的には、ポンプインペラと一体的に回転するカバーの内面に対して、タービンランナと一体的に回転するピストンの摩擦材が押し付けられることにより、ロックアップクラッチが係合される。

特開平７−９１５３４号公報

ここで、トルクコンバータのロックアップクラッチにおいて、摩擦材の気孔に異物（たとえば、摩耗粉など）が詰まった場合には、μ−Ｖ特性が悪化するので、ジャダー（スティックスリップ）が発生するおそれがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ロックアップクラッチの摩擦材から異物を除去することが可能な異物除去方法を提供することである。

本発明による異物除去方法は、車両に搭載されるトルクコンバータのロックアップクラッチから異物を除去するものである。この異物除去方法は、車両を停車した状態で走行レンジに設定し、ロックアップクラッチをスリップさせる第１ステップと、車両をニュートラルレンジに設定し、ロックアップクラッチを解放させる第２ステップとを備え、第１ステップおよび第２ステップを交互に繰り返し行う。

このように、ロックアップクラッチをスリップさせることにより、ロックアップクラッチの摩擦材に回転方向の力を作用させることができる。このため、摩擦材をカバーに相対的に回転していない状態で押し付ける場合に比べて、摩擦材の内部に入り込んだ異物を除去しやすくすることができる。また、車両を停車した状態でスリップさせることにより、摩擦材に加わる力を容易に制御することができる。さらに、ニュートラルレンジでロックアップクラッチを解放させることにより、摩擦材から放熱させることができるので、摩擦材の焼き付きを抑制することができる。

本発明の異物除去方法によれば、ロックアップクラッチの摩擦材から異物を除去することができる。

本実施形態の車両のパワートレインを示した概略構成図である。 ＥＣＵの構成を示したブロック図である。 車両において実施される異物除去方法を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１を参照して、本発明の異物除去方法が実施される車両の概略構成について説明する。

車両は、図１に示すように、エンジン（内燃機関）１、トルクコンバータ２、前後進切換装置３、ベルト式無段変速機４、減速歯車装置５および差動歯車装置６などを備えている。この車両は、たとえばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）である。

エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１はトルクコンバータ２に連結されており、エンジン１の出力が、トルクコンバータ２から前後進切換装置３、ベルト式無段変速機４および減速歯車装置５を介して差動歯車装置６に伝達され、左右の駆動輪７Ｌ，７Ｒへ分配されるようになっている。

−エンジン−
エンジン１は、たとえば多気筒ガソリンエンジンであり、走行用の駆動力を出力可能に構成されている。このエンジン１に吸入される吸入空気量はスロットルバルブ１２により調整される。このスロットルバルブ１２はスロットルモータ１３により駆動され、その開度（スロットル開度）はスロットル開度センサ１０２によって検出される。また、エンジン１の冷却水温は水温センサ１０３によって検出される。

−トルクコンバータ−
トルクコンバータ２は、入力側のポンプインペラ２１、出力側のタービンランナ２２、および、トルク増幅機能を発現するステータ２３などを備えており、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間で流体（ＡＴＦ）を介して動力伝達を行う。

ポンプインペラ２１は、エンジン１のクランクシャフト１１に連結され、カバーと一体的に回転するように設けられている。タービンランナ２２は、タービンシャフト２８を介して前後進切換装置３に連結され、ピストンと一体的に回転するように設けられている。このピストンは、係合側油室２５と解放側油室２６とを区画するように設けられるとともに、摩擦材が取り付けられている。

トルクコンバータ２には、このトルクコンバータ２の入力側と出力側とを直結するロックアップクラッチ２４が設けられている。このロックアップクラッチ２４は、係合側油室２５内の油圧と解放側油室２６内の油圧との差圧を制御することにより、完全係合・半係合（スリップ状態での係合）または解放される。具体的には、ロックアップ差圧に応じて、ピストンの摩擦材がカバーの内面に押し付けられることによってロックアップクラッチ２４が完全係合または半係合し、ピストンの摩擦材がカバーの内面から離間することによってロックアップクラッチ２４が解放される。

ロックアップクラッチ２４を完全係合させることにより、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２とが一体回転する。また、ロックアップクラッチ２４を所定のスリップ状態（半係合状態）で係合させることにより、エンジン駆動力の伝達時には所定のスリップ量でタービンランナ２２がポンプインペラ２１に追随して回転する。一方、ロックアップ差圧を負または同一に設定することによりロックアップクラッチ２４は解放状態となる。なお、トルクコンバータ２にはポンプインペラ２１に連結して駆動される機械式のオイルポンプ（油圧発生源）２７が設けられている。

−前後進切換装置−
前後進切換装置３は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構３０、前進用クラッチ（入力クラッチ）Ｃ１および後進用ブレーキＢ１を備えている。

遊星歯車機構３０のサンギヤ３１はトルクコンバータ２のタービンシャフト２８に一体的に連結されており、キャリア３３はベルト式無段変速機４の入力軸４０に一体的に連結されている。また、これらキャリア３３とサンギヤ３１とは前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結され、リングギヤ３２は後進用ブレーキＢ１を介してハウジングに選択的に固定されるようになっている。

前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１は、油圧制御回路２０によって係合・解放される油圧式摩擦係合要素であって、前進用クラッチＣ１が係合され、後進用ブレーキＢ１が解放されることにより、前後進切換装置３が一体回転状態となって前進用動力伝達経路が成立（達成）し、この状態で、前進方向の駆動力がベルト式無段変速機４側へ伝達される。

一方、後進用ブレーキＢ１が係合され、前進用クラッチＣ１が解放されると、前後進切換装置３によって後進用動力伝達経路が成立（達成）する。この状態で、入力軸４０はタービンシャフト２８に対して逆方向へ回転し、この後進方向の駆動力がベルト式無段変速機４側へ伝達される。また、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１がともに解放されると、前後進切換装置３は動力伝達を遮断するニュートラル（遮断状態）になる。

−ベルト式無段変速機−
ベルト式無段変速機４は、入力側のプライマリプーリ４１、出力側のセカンダリプーリ４２、および、これらプライマリプーリ４１とセカンダリプーリ４２とに巻き掛けられた金属製のベルト４３などを備えている。

プライマリプーリ４１は、有効径が可変な可変プーリであって、入力軸４０に固定された固定シーブ４１１と、入力軸４０に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ４１２とによって構成されている。セカンダリプーリ４２も同様に有効径が可変な可変プーリであって、出力軸４４に固定された固定シーブ４２１と、出力軸４４に軸方向のみの摺動が可能な状態で配設された可動シーブ４２２とによって構成されている。

プライマリプーリ４１の可動シーブ４１２側には、固定シーブ４１１と可動シーブ４１２との間のＶ溝幅を変更するための油圧アクチュエータ４１３が配置されている。また、セカンダリプーリ４２の可動シーブ４２２側にも同様に、固定シーブ４２１と可動シーブ４２２との間のＶ溝幅を変更するための油圧アクチュエータ４２３が配置されている。

以上の構造のベルト式無段変速機４において、プライマリプーリ４１の油圧アクチュエータ４１３の油圧を制御することにより、プライマリプーリ４１およびセカンダリプーリ４２の各Ｖ溝幅が変化してベルト４３の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（変速比γ＝入力軸回転数Ｎｉｎ／出力軸回転数Ｎｏｕｔ）が連続的に変化する。また、セカンダリプーリ４２の油圧アクチュエータ４２３の油圧は、ベルト滑りが生じない所定の挟圧力でベルト４３が挟圧されるように制御される。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ８は、図２に示すように、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３およびバックアップＲＡＭ８４などを備えている。

ＲＯＭ８２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２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。また、ＲＡＭ８３はＣＰＵ８１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り、バックアップＲＡＭ８４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

これらＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、および、バックアップＲＡＭ８４はバス８７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース８５および出力インターフェース８６に接続されている。

ＥＣＵ８の入力インターフェース８５には、エンジン回転数センサ１０１、スロットル開度センサ１０２、水温センサ１０３、タービン回転数センサ１０４、入力軸回転数センサ１０５、車速センサ１０６、アクセル開度センサ１０７、ＣＶＴ油温センサ１０８、ブレーキペダルセンサ１０９、および、シフトレバー９のレバーポジション（操作位置）を検出するレバーポジションセンサ１１０などが接続されている。そして、ＥＣＵ８では、各センサの出力信号に基づいて、エンジン１の回転数（エンジン回転数）Ｎｅ、スロットルバルブ１２の開度θｔｈ、エンジン１の冷却水温Ｔｗ、タービンシャフト２８の回転数（タービン回転数）Ｎｔ、入力軸４０の回転数（入力軸回転数）Ｎｉｎ、車速Ｖ、アクセルペダル等のアクセル操作部材の操作量（アクセル開度）Ａｃｃ、ＡＴＦの油温Ｔｈｃ、常用ブレーキであるフットブレーキの操作の有無（ブレーキＯＮ・ＯＦＦ）、および、シフトレバー９のレバーポジション（操作位置）などを取得することが可能である。

出力インターフェース８６には、スロットルモータ１３、燃料噴射装置１４、点火装置１５および油圧制御回路２０などが接続されている。

ここで、タービン回転数Ｎｔは、前後進切換装置３の前進用クラッチＣ１が係合する前進走行時には入力軸回転数Ｎｉｎと一致し、車速Ｖはベルト式無段変速機４の出力軸４４の回転数（出力軸回転数）Ｎｏｕｔに対応する。またアクセル操作量Ａｃｃは運転者の出力要求量を表している。

また、シフトレバー９は、車両の状態を、駐車のためのパーキングレンジ「Ｐ」、後進走行のためのリバースレンジ「Ｒ」、動力伝達を遮断するニュートラルレンジ「Ｎ」、前進走行のためのドライブレンジ「Ｄ」などに選択的に切り替えるために設けられている。レバーポジションセンサ１１０は、シフトレバー９が操作されたことを検出する複数のＯＮ・ＯＦＦスイッチ等を備えている。

そして、ＥＣＵ８は、上記した各種のセンサの出力信号などに基づいて、エンジン１の出力制御、ベルト式無段変速機４の変速制御、ベルト挟圧力制御、および、ロックアップクラッチ２４の係合・解放制御などを実行する。

エンジン１の出力制御は、スロットルモータ１３、燃料噴射装置１４および点火装置１５をＥＣＵ８が制御することにより行われ、ベルト式無段変速機４の変速制御、ベルト挟圧力制御、およびロックアップクラッチ２４の係合・解放制御は、油圧制御回路２０をＥＣＵ８が制御することにより行われる。

−ロックアップクラッチの異物除去−
ここで、上記した車両におけるトルクコンバータ２のロックアップクラッチ２４では、ＡＴＦ中に含まれる異物（たとえば、摩耗粉など）が摩擦材の気孔に詰まると、μ−Ｖ特性が悪化するので、ジャダー（スティックスリップ）が発生するおそれがある。そこで、この車両では、ロックアップクラッチ２４の摩擦材から異物を除去する異物除去方法を実施することが可能である。

次に、図３を参照して、本実施形態による異物除去方法について説明する。なお、この異物除去方法は、たとえば整備士により行われる。

まず、ステップＳ１において、車両でジャダーが発生するか否かが判断される。そして、ジャダーが発生する場合には、ステップＳ２に移る。その一方、ジャダーが発生しない場合には、異物除去を行う必要がないことから、エンドに移る。

次に、ステップＳ２において、トルクコンバータ２などを含むユニット内のＡＴＦをきれいな状態にするためのフラッシングが行われる。なお、このフラッシングは、公知の方法であり、複数回行うようにしてもよい。

次に、ステップＳ３において、ジャダーが解消されたか否かが判断される。そして、ジャダーが解消した場合には、エンドに移る。その一方、ジャダーが解消していない場合には、摩擦材の気孔に異物が詰まっていると考えられるため、ステップＳ４に移る。

そして、ステップＳ４では、異物除去が実施される。この異物除去では、以下の第１ステップと第２ステップとが交互に繰り返し行われる。

第１ステップでは、車両を停車した状態でドライブレンジ（走行レンジ）に設定し、ロックアップクラッチ２４を半係合（スリップ）させる。すなわち、いわゆるＤレンジストール状態（ポンプインペラ２１が回転し、タービンランナ２２が停止している状態）でロックアップクラッチ２４をスリップさせる。このため、回転するトルクコンバータ２のカバーに対して、回転していない摩擦材が押し付けられる。これにより、摩擦材の気孔に入り込んだ異物の除去が図られる。なお、ロックアップクラッチ２４をスリップさせるためのロックアップ差圧の値およびそのロックアップ差圧を発生させる時間は、たとえば、摩擦材が過熱されない程度のものであって予め設定されている。

第２ステップでは、ニュートラルレンジに設定し、ロックアップクラッチ２４を解放させる。これにより、摩擦熱によって温度が上昇した摩擦材から放熱される。ここで、ニュートラルレンジに設定することにより、タービンランナ２２が連れ回されることから、ドライブレンジの場合に比べて、ＡＴＦの温度上昇を抑制することができるので、摩擦材の放熱を促進することができる。なお、このロックアップクラッチ２４を解放させる時間は、たとえば、摩擦熱によって上昇した摩擦材の温度が元に戻る程度であって予め設定されている。

−効果−
本実施形態では、上記のように、Ｄレンジストール状態でロックアップクラッチ２４をスリップさせることによって、ロックアップクラッチ２４の摩擦材に回転方向の力を作用させることができる。このため、摩擦材をカバーに相対的に回転していない状態で押し付ける場合に比べて、摩擦材の内部に入り込んだ異物を除去しやすくすることができる。また、車両を停車した状態でスリップさせることにより、摩擦材に加わる力を容易に制御することができる。さらに、ニュートラルレンジでロックアップクラッチ２４を解放することによって、摩擦材から放熱させることができるので、摩擦材の焼き付きを抑制することができる。その結果、ロックアップクラッチ２４の摩擦材から異物を除去することができるので、ジャダーを解消することができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、本実施形態では、車両がＦＦである例を示したが、これに限らず、車両がＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）や４輪駆動であってもよい。

また、本実施形態では、エンジン１がガソリンエンジンである例を示したが、これに限らず、エンジンがディーゼルエンジンであってもよい。また、気筒数やエンジン形式（Ｖ型や水平対向型等）についても特に限定されるものではない。

また、本実施形態では、車両にベルト式無段変速機４が搭載される例を示したが、これに限らず、車両に有段式の自動変速機が搭載されていてもよい。

また、本実施形態において、異物除去の第１ステップおよび第２ステップの繰り返し回数は、予め設定されていてもよいし、ジャダーが解消されるまで繰り返し行うようにしてもよい。

また、本実施形態では、異物除去のために、第１ステップおよび第２ステップを繰り返し行う例を示したが、これに限らず、ＡＴＦ中の摩擦調整剤の効果を発揮しやすくするために第１ステップおよび第２ステップを繰り返し行うようにしてもよい。上記した第１ステップおよび第２ステップを繰り返し行うことにより、摩擦材に入熱することができるので、摩擦材の表面に摩擦調整剤が吸着しやすくすることができる。

本発明は、車両に搭載されるトルクコンバータのロックアップクラッチから異物を除去する異物除去方法に利用可能である。

２ トルクコンバータ
２４ ロックアップクラッチ

Claims (1)

1. 車両に搭載されるトルクコンバータのロックアップクラッチから異物を除去する異物除去方法であって、
   前記車両を停車した状態で走行レンジに設定し、前記ロックアップクラッチをスリップさせる第１ステップと、
   前記車両をニュートラルレンジに設定し、前記ロックアップクラッチを解放させる第２ステップとを備え、
   前記第１ステップおよび前記第２ステップを交互に繰り返し行うことを特徴とする異物除去方法。

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