トランスアクスル駆動装置
【課題】発進要素と変速機構とを切り離してトランスアクスルを二段にユニット化させたことの利点を損なうことなく、車両レイアウトの自由度を高めることができ、しかも、オイルポンプの常時駆動が可能なトランスアクスル駆動装置を提供する。
【解決手段】本発明は、エンジン1からの回転が入力されるトルクコンバータ2と、トルクコンバータ2からの回転が入力されるメインシャフト3と、メインシャフト3からの回転が入力される変速機構4と、変速機構4からの回転が入力される差動機構5とを備えるトランスアクスル駆動装置において、エンジン1からの回転が入力されるサブシャフト6と、メインシャフト3及びサブシャフト6から入力される回転のうち、当該回転の高い方を出力する、ワンウェイクラッチC1,C2を有する回転出力選択手段9と、この回転出力選択手段9に連結されるオイルポンプ10とを備える。
【解決手段】本発明は、エンジン1からの回転が入力されるトルクコンバータ2と、トルクコンバータ2からの回転が入力されるメインシャフト3と、メインシャフト3からの回転が入力される変速機構4と、変速機構4からの回転が入力される差動機構5とを備えるトランスアクスル駆動装置において、エンジン1からの回転が入力されるサブシャフト6と、メインシャフト3及びサブシャフト6から入力される回転のうち、当該回転の高い方を出力する、ワンウェイクラッチC1,C2を有する回転出力選択手段9と、この回転出力選択手段9に連結されるオイルポンプ10とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに代表される駆動源からの回転が入力される発進要素と、当該発進要素からの回転が入力される変速機構との間に、当該変速機構に発進要素からの回転を入力させるメインシャフトを介在させることで、トランスアクスルを前段のユニットと後段のユニットとに分離させてなるトランスアクスル駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のトランスアクスル駆動装置には、発進要素と変速機構とを直結したときに生じる問題を解決すべく、エンジンからの回転が入力される発進要素と、この発進要素からの回転が入力される変速機構との間に、当該変速機構に発進要素からの回転を入力させるプロペラシャフトを介在させることで、トランスアクスルを前段のユニットと後段のユニットとに分離したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特願２００５−８８７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来装置は、潤滑や油圧制御を要する変速機構が、前段側のユニット（以下、「フロントユニット」という）からプロペラシャフト（メインシャフト）を介して切り離された後段側のユニット（以下、「ロアユニット」という）に配置されているため、オイルポンプを常時駆動させるべく、当該オイルポンプをＦＦ構造（前側配置前側駆動）にすると、当該オイルポンプがフロントユニットに配置される一方で、オイルパンに代表されるオイル貯留部がロアユニットを配置される。
【０００４】
かかる構成によれば、フロントユニットとロアユニットとの間に掛け渡されたプロペラシャフトに沿って、吸入用油路及び吐出用油路を配管しなければならないが、この油路は、管路抵抗による圧力損失を防止するため、管路の内径を大きく確保する必要があることから、車両レイアウトの自由度に大きな影響を与える。
【０００５】
これに対し、オイルポンプをＲＲ構造（後側配置後側駆動）にすると、オイルポンプは、オイルパンと共にロアユニットに配置されるため、フロントユニットとロアユニットとの間に配置したプロペラシャフトに沿って吸入用油路及び吐出用油路を配管する必要がなくなる。
【０００６】
しかしながら、ＲＲ構造の場合、発進要素が解放されていると、プロペラシャフトの回転数が低下するため、オイルポンプを駆動させることができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の事実に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発進要素と変速機構とを切り離してトランスアクスルを二段にユニット化させたことの利点を損なうことなく、車両レイアウトの自由度を高めることができ、しかも、オイルポンプの常時駆動が可能なトランスアクスル駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のトランスアクスル駆動装置は、回転出力選択手段を用いることで、発進要素からメインシャフトに入力される駆動源からの回転と、駆動源から直接サブシャフトに入力される駆動源からの回転のうち、これら回転の高い方を選択することでオイルポンプに入力し、この入力回転によってオイルポンプを駆動する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、オイルポンプを発進要素から分離してメインシャフトよりも後段、例えば変速機構に配置しても、当該オイルポンプに繋がるサブシャフトには駆動源からの回転が直接入力されるので、発進要素を解放する等してメインシャフトの回転が低下しても、サブシャフトからの回転によってオイルポンプを駆動させることができる。
【００１０】
加えて、本発明によれば、メインシャフトの回転が上昇したときには、メインシャフトからの回転と、サブシャフトからの回転とのうち、いずれか高い方の回転によって、オイルポンプを駆動させることができる。
【００１１】
即ち、本発明によれば、オイルポンプを発進要素から分離してメインシャフトの後段に配置しても、発進要素の締結及び解放に伴いメインシャフトの回転がどのような変化するかにかかわりなく、オイルポンプを常時駆動させることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、オイルポンプがオイルパンに代表されるオイル貯留部と共にメインシャフトよりも後段（ロアユニット）に配置されるので、メインシャフトよりも前段（フロントユニット）にオイルポンプを配置した場合のように、メインシャフトの後段から前段に、メインシャフトに沿って吸入用油路及び吐出用油路を配管する必要がない。
【００１３】
従って、本発明によれば、発進要素と変速機構とを切り離してトランスアクスルを二段にユニット化させたことの利点を損なうことなく、車両レイアウトの自由度を高めることができ、しかも、オイルポンプの常時駆動が可能なトランスアクスル駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明である、トランスアクスル駆動装置を詳細に説明する。
【００１５】
図１は、オイルポンプを前段に配置した本発明の第１の形態である、トランスアクスル駆動装置を示すスケルトン図である。
【００１６】
符号１は、駆動源であるエンジンである。以下、本形態は、駆動源をエンジン１として説明するが、駆動源には、エンジン１及びこれと併用されるモータ、又は、モータのみ等、種々のものを適用できる。
【００１７】
符号２は、エンジン１の出力軸（以下、「エンジン出力軸」という）１ａに連結される発進要素としてのロックアップ式トルクコンバータ（以下、「トルクコンバータ」という）である。トルクコンバータ２は、入力側要素であるポンプインペラ２ａ、出力側要素であるタービンランナ２ｂ及びケースＣに固定されたステータ２ｃとを有し、ロックアップクラッチ２Ｌによってポンプインペラ２ａとタービンランナ２ｂとの間の締結及び解放を行う。
【００１８】
符号３は、タービンランナ２ｂに結合し、トルクコンバータ２からの回転が入力されるプロペラシャフト（以下、「メインシャフト」という）である。
【００１９】
符号４は、メインシャフト３の出力側に繋がり、メインシャフト３からの回転が入力される変速機構である。変速機構４は、メインシャフト３からの回転を油圧等に応じて適宜変更した後、当該変速機構４から出力する。変速機構４としては、例えば、その変速段が油圧によって制御される有段変速機構や無段変速機構等が挙げられる。
【００２０】
符号５は、変速機構４の出力側に結合し、変速機構４からの回転が入力される差動機構（ディファレンシャルギア機構）である。差動機構５は、図示せぬ車軸によって変速機構４を通して伝達されたエンジン１からの回転を左右輪に伝達する。
【００２１】
符号６は、エンジン１からの回転が入力されるサブシャフトである。サブシャフト６への入力は、動力伝達機構７を介して行われる。動力伝達機構７は、ポンプインペラ２ａに結合し、エンジン１からの回転が直接入力される駆動スプライン７ａと、サブシャフト６の入力側に設けた従動スプライン７ｂとの間に、チェーン又はベルト等の無終端部材７ｃを掛け渡してなる。
【００２２】
また、サブシャフト６への入力は、摩擦要素としてのクラッチ８によって断続させることができる。なお、本形態では、クラッチ８として油圧制御を伴わない電磁クラッチを採用するが、他のクラッチとしては、同じく油圧制御を伴わない遠心クラッチ等の摩擦要素、又は、湿式クラッチに代表される油圧制御を伴う摩擦要素等が挙げられる。
【００２３】
符号９は、メインシャフト３の回転数（以下、「メインシャフト回転数」という）Ｎ3と、サブシャフト６の回転数（以下、「サブシャフト回転数」という）Ｎ6とのうち、当該回転数の高い方を出力する回転出力選択手段である。回転出力選択手段９は、オイルポンプ１０に結合するポンプ駆動軸９ａを有する。
【００２４】
ポンプ駆動軸９ａは、メインシャフト３が回転可能に貫通する筒状部材である。ポンプ駆動軸９ａの内周面は、摩擦要素としてのワンウェイクラッチＣ1を介してメインシャフト３に結合されている。これにより、回転出力選択手段９内には、ワンウェイクラッチＣ1によって、メインシャフト３からの回転が入力される第１の駆動力伝達系が形成される。
【００２５】
更に、ポンプ駆動軸９ａの外周面には、摩擦要素としてのワンウェイクラッチＣ2が設けられている。このワンウェイクラッチＣ2には、動力伝達機構１１を介してサブシャフト６からの回転が入力される。
【００２６】
動力伝達機構１１は、動力伝達機構７と同様、サブシャフト６に結合し、サブシャフト６からの回転が入力される駆動スプライン１１ａと、回転出力選択手段９側に設けた従動スプライン１１ｂとの間に、チェーン又はベルト等の無終端部材１１ｃを掛け渡してなる。
【００２７】
これにより、ワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2は、一方の回転数が高いときには他方が解放されることで空転し、高い回転数のみを伝達する。回転出力選択手段９には、第１の駆動力伝達系と共に、ワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2によって、サブシャフト６からの回転が入力される第２の駆動力伝達系が形成される。
【００２８】
メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6よりも高いときには、ワンウェイクラッチＣ2はサブシャフト６とポンプ駆動軸９ａとの間を解放し、当該ポンプ駆動軸９ａに対してサブシャフト６を空転させる一方、ワンウェイクラッチＣ1はメインシャフト３とポンプ駆動軸９ａとの間を締結し、当該ポンプ駆動軸９ａをメインシャフト３と一体に回転させる。
【００２９】
これに対し、サブシャフト回転数Ｎ6がメインシャフト回転数Ｎ3よりも高いときには、ワンウェイクラッチＣ1は、メインシャフト３とポンプ駆動軸９ａとの間を解放し、当該ポンプ駆動軸９ａに対してメインシャフト３を空転させる一方、ワンウェイクラッチＣ2が、サブシャフト６とポンプ駆動軸９ａとの間を締結し、当該ポンプ駆動軸９ａをサブシャフト６と一体に回転させる。
【００３０】
これにより、ワンウェイクラッチＣ1及びワンウェイクラッチＣ2はそれぞれ、互いに協働することで、メインシャフト回転数Ｎ3とサブシャフト回転数Ｎ6とのうち、回転数の高い方を出力する。
【００３１】
オイルポンプ１０は、ポンプ駆動軸９ａを介して、メインシャフト回転数Ｎ3と、サブシャフト回転数Ｎ6とのうち、高い方の回転数を入力として、ポンプ動作を生起させる既知のオイルポンプである。
【００３２】
変速機構４への入力は、メインシャフト３に介在させた摩擦要素としてのクラッチ１２によって断続させることができる。このクラッチ１２は、回転出力選択手段９に係る、第１の駆動力伝達系の入力部材としてのワンウェイクラッチＣ1と変速機構４との間に介在する。クラッチ１２も、クラッチ８と同様、遠心クラッチや電磁クラッチ等を採用することができるが、本形態では、変速機構４との制御系を共通化することを目的に、油圧クラッチを採用する。
【００３３】
また、符号１００は、ＣＰＵ等を搭載したコントローラである。コントローラ１００は、少なくとも、クラッチ８及びクラッチ１２の締結・解放を制御し、本形態では併せて、ロックアップクラッチ２Ｌの締結・解放及び変速機構４における変速を制御する。このため、コントローラ１００には、例えば、エンジン回転数センサからの信号（エンジン回転数Ｎe）、メインシャフト回転数センサからの信号（メインシャフト回転数Ｎ3）、サブシャフト回転数センサからの信号（サブシャフト回転数Ｎ6）、オイルポンプ回転数センサからの信号（ポンプ回転数Ｎp）、スロットル開度センサからの信号（スロットル開度ＴＶＯ）及び車速センサからの信号（車速ＶＳＰ）等の情報が入力される。
【００３４】
本形態では、メインシャフト３を介してトルクコンバータ２と変速機構４とを離間させることで、トルクコンバータ２、動力伝達機構７及びクラッチ８をメインシャフト３よりも前段に位置するフロントユニットＵ1として構成する一方、動力伝達機構１１、回転出力選択手段９、クラッチ１２、変速機構４及び差動機構５をメインシャフト３よりも後段に位置するリアユニットＵ2として構成する。
【００３５】
図２は、レンジ選択に伴う車両停止時に係る、同形態の動力伝達経路を示すスケルトン図である。なお、同図では、コントローラ１００等の制御系が省略されている。また、以下の説明において、クラッチ８は、通常、ばね荷重等の予圧（締結容量）が付勢されることで、その締結が維持されるように構成されているものとする。
【００３６】
Ｎ（中立）レンジ又はＲ（後進）レンジの選択によって車両が停止しているときには、エンジン１からの駆動力は発生しているものの、ロックアップクラッチ２Ｌが解放されているため、トルクコンバータ２内のポンプインペラ２ａとタービンランナ２ｂとの間では滑りを生じ、この滑り分だけ、メインシャフト回転数Ｎ3は低くなる。この場合、メインシャフト回転数Ｎ3が低くなり過ぎると、オイルポンプ１０から必要油圧を発生させるだけの回転数（以下、「必要ポンプ回転数」）Ｎp(min)で、当該オイルポンプ１０を駆動させることができないことがある。
【００３７】
これに対し、本形態では、サブシャフト６が実質上、エンジン１によって駆動されることで、サブシャフト回転数Ｎ6がメインシャフト回転数Ｎ3よりも高いため、回転出力選択手段９は、ワンウェイクラッチＣ1,Ｃ2の協働により、同図の太線で示すように、エンジン１からの回転を、トルクコンバータ２、動力伝達機構７、クラッチ８、サブシャフト６及び動力伝達機構１１を経てオイルポンプ１２に入力させる。従って、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いためにオイルポンプ１０を駆動させることができないときでも、サブシャフト６の回転によってオイルポンプ１０を駆動させることができる。
【００３８】
一方、Ｄ（前進）レンジを選択した状態でブレーキ操作を行うことで車両が停止しているときも、すぐさま発進できるようにクラッチ１２が締結されているため、メインシャフト３は変速機構４と直結されるために回転していない。このため、メインシャフト３では、オイルポンプ１０を駆動させることができない。
【００３９】
従って、この場合も、回転出力選択手段９は、ワンウェイクラッチＣ1,Ｃ2の協働により、同図の太線で示すように、エンジン１からの回転を、トルクコンバータ２、動力伝達機構７、クラッチ８、サブシャフト６及び動力伝達機構１１を経てオイルポンプ１２に入力する。
【００４０】
即ち、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いときも、オイルポンプ１０はサブシャフト６の回転数Ｎ6で駆動させることができる。なお、レンジ選択に伴う車両停止時と、Ｄレンジ選択状態でのブレーキ操作に伴う車両停止時との相違は、レンジ選択に伴う車両停止時では、クラッチ１２を解放するのに対し、Ｄレンジ選択状態でのブレーキ操作に伴う車両停止時では、クラッチ１２を締結することにあり、エンジンからオイルポンプまでの動力伝達経路についての変更はない。
【００４１】
図３は、クラッチ８を解放したときの、車両前進時に係る、同形態の動力伝達経路を示すスケルトン図である。なお、同図も、コントローラ１００等の制御系が省略されている。
【００４２】
通常、Ｄレンジ選択状態又はＲレンジ選択状態でのアクセル操作に伴う車両前進又は後進時には、ロックアップクラッチ２Ｌを締結することで、トランスアクスルに対して大きな駆動力を供給するが、Ｄレンジ選択状態又はＲレンジ選択状態でロックアップクラッチ２Ｌが解放された低車速時では、メインシャフト回転数Ｎ3がトルクコンバータ２での滑り分だけ低くなると共に、クラッチ１２も締結されているため、メインシャフト回転数Ｎ3は第２駆動ユニットＵ2側の回転（車速ＶＳＰ）に比例する。このため、車速ＶＳＰが低いときには、上述したとおり、メインシャフト３では、オイルポンプ１０を駆動させることができないことがあるため、この場合、オイルポンプ１０の駆動は、サブシャフト回転数Ｎ6で行われる。
【００４３】
しかしながら、Ｄレンジ選択状態でのアクセル操作に伴い、エンジン回転数Ｎeが上昇すると、ロックアップクラッチ２Ｌの締結又は解放にかかわらず、サブシャフト回転数Ｎ6と共にメインシャフト回転数Ｎ3も上昇する。
【００４４】
これに対し、本形態では、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になったとき、クラッチ８を解放する。すると、サブシャフト回転数Ｎ6がポンプ回転数Ｎp（必要ポンプ回転数Ｎp(min)）よりも低くなる。即ち、サブシャフト回転数Ｎ6がメインシャフト回転数Ｎ3よりも低くなることで、ワンウェイクラッチＣ2はポンプ駆動軸９ａに対して空転する。
【００４５】
このため、回転出力選択手段９では、ワンウェイクラッチＣ1が、メインシャフト３の回転（必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上の回転）をポンプ駆動軸９ａに伝えるため、オイルポンプ１０は、サブシャフト６に替えてメインシャフト３によって駆動されることになる。また、この場合、サブシャフト６には、ポンプ駆動軸９ａの回転も伝わらないので、サブシャフト６は回転しなくなって停止する。
【００４６】
即ち、回転出力選択手段９は、アクセルペダルの踏み込み等に伴いメインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になると、クラッチ８を解放しても、ワンウェイクラッチＣ1,Ｃ2の協働により、図３の太線で示すように、エンジン１からの回転を、トルクコンバータ２、メインシャフト３を経てオイルポンプ１２に入力する。従って、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になれば、オイルポンプ１０をサブシャフト６の回転に替えて、メインシャフト３の回転によって駆動させることができる。
【００４７】
ここで、図４は、上述のように、クラッチ８の締結・解放を制御するに際し、コントローラ１００にて実行されるステップを概略的に記載したフローチャートである。
【００４８】
Ｄレンジ選択状態でのアクセル操作に伴い車両が前進する場合、コントローラ１００では、エンジンスタートと同時に、ステップ１１にて、メインシャフト回転数Ｎ3と必要ポンプ回転数Ｎp(min)とを比較する。
【００４９】
ステップ１１にて、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満であるときは、ステップ１２に移行してコントローラ１００からの指令（を行わないこと）によりクラッチ８の締結を維持する。このため、サブシャフト６は、トルクコンバータ２から動力伝達機構７を経て入力されるエンジン１の回転によって回転する。
【００５０】
このため、サブシャフト６は、ワンウェイクラッチＣ1及びワンウェイクラッチＣ2の協働により、ポンプ駆動軸９ａを回転させる。これにより、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満であるとき、オイルポンプ１０は、図２に示すように、サブシャフト６によって駆動される。
【００５１】
これに対し、ステップ１１にて、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になると、ステップ１４に移行してコントローラ１００からの指令によりクラッチ８を解放する。
【００５２】
すると、サブシャフト６は、トルクコンバータ２から動力伝達機構７を経て入力されるべきエンジン１の回転が遮断されるため、ワンウェイクラッチＣ1及びワンウェイクラッチＣ2の協働により、ポンプ駆動軸９ａに対して空転する。これにより、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上であるとき、オイルポンプ１０は、図３に示すように、メインシャフト３によって駆動される。
【００５３】
図５，６はそれぞれ、クラッチ８の締結を維持した状態での、車両前進時に係る、同形態の動力伝達経路を示すスケルトン図である。なお、図５，６も、コントローラ１００等の制御系が省略されている。
【００５４】
本形態では、その構成により、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6よりも高いとき、オイルポンプ１０を動作させることができる。
【００５５】
クラッチ８を締結したまま、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6以上になる場合、図５に示すように、回転出力選択手段９では、ワンウェイクラッチＣ1が締結されることで、メインシャフト回転数Ｎ3を入力とする第１の動力伝達系が選択される一方、ワンウェイクラッチＣ2が空転することで、サブシャフト回転数Ｎ6を入力とする第２の動力伝達系が切断される。
【００５６】
即ち、ワンウェイクラッチＣ1及びワンウェイクラッチＣ2の協働によって自動的に第１の動力伝達系が選択されるので、これにより、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6以上になるとき、オイルポンプ１０は、図５に示すように、メインシャフト３によって駆動される。
【００５７】
これに対し、車速ＶＳＰが低下することで、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6未満になる場合、図６に示すように、クラッチ８は締結されたままであるため、ワンウェイクラッチＣ2が締結されることで、サブシャフト回転数Ｎ6を入力とする第２の動力伝達系が選択される一方、ワンウェイクラッチＣ1が空転することで、メインシャフト回転数Ｎ3を入力とする第１の動力伝達系が切断される。
【００５８】
即ち、ワンウェイクラッチＣ1及びワンウェイクラッチＣ2の協働によって自動的に第２の動力伝達系が選択されるので、これにより、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6よりも低いとき、オイルポンプ１０は、図６に示すように、サブシャフト６によって駆動される。
【００５９】
ここで、図７は、クラッチ８を締結したままでの、回転出力選択手段９の動作をメインシャフト回転数Ｎ3とサブシャフト回転数Ｎ6との関係で概略的に示すフローチャートである。
【００６０】
メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6未満であると、回転出力選択手段９では、ワンウェイクラッチＣ1が空転することで、メインシャフト回転数Ｎ3を入力とする第１の動力伝達系を選択しないが、ワンウェイクラッチＣ2が締結されることで、サブシャフト回転数Ｎ6を入力とする第２の動力伝達系が選択される（ステップ２１→ステップ２２）。このため、ポンプ回転数Ｎpは、メインシャフト回転数Ｎ3よりも回転数の高いサブシャフト回転数Ｎ6となる（ステップ２３）。
【００６１】
従って、オイルポンプ１０は、メインシャフト回転数Ｎ3で駆動させることができない状態であっても、メインシャフト回転数Ｎ3よりも回転数の高いサブシャフト回転数Ｎ6で駆動させることができる。
【００６２】
これに対し、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6以上になると、回転出力選択手段９では、ワンウェイクラッチＣ2が空転することで、サブシャフト回転数Ｎ6を入力とする第２の動力伝達系を選択しないが、ワンウェイクラッチＣ1が締結されることで、メインシャフト回転数Ｎ3を入力とする第１の動力伝達系が選択される（ステップ２１→ステップ２４）。このため、ポンプ回転数Ｎpは、サブシャフト回転数Ｎ6よりも回転数の高いメインシャフト回転数Ｎ3となる（ステップ２５）。
【００６３】
従って、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6よりも高いとき、オイルポンプ１０は、メインシャフト回転数Ｎ3によって駆動させることができる。
【００６４】
図８は、上述したそれぞれの各動作を一連の流れとして概略的に記載したフローチャートである。同フローチャートからも明らかなように、回転出力選択手段９を、本形態のように、ワンウェイクラッチＣ1及びＣ2の協働によるものとすれば、メインシャフト３を入力とする第１の動力伝達系と、サブシャフト６を入力とする第２の動力伝達系との切替えを、複雑な制御を行うことなく実現することができる。
【００６５】
上述のとおり、本発明形態によれば、オイルポンプ１０をトルクコンバータ２から分離してメインシャフト３よりも後段のリアユニットＵ2に配置しても、オイルポンプ１０に繋がるサブシャフト６にはエンジン１からの回転が入力されるので、ロックアップクラッチ２Ｌを解放する等してメインシャフト３の回転が低下しても、サブシャフト６からの回転によってオイルポンプ１０を駆動させることができる。
【００６６】
加えて、本発明によれば、メインシャフト３の回転が上昇したときには、メインシャフト３からの回転と、サブシャフト６からの回転とのうち、いずれか高い方の回転によって、オイルポンプ１０を駆動させることができる。
【００６７】
即ち、本発明によれば、オイルポンプ１０をトルクコンバータ２から分離してメインシャフト３の後段に配置しても、トルクコンバータ２の締結及び解放に伴いメインシャフト３の回転がどのような変化をするかにかかわりなく、オイルポンプ１０を常時駆動させることができる。
【００６８】
また、本発明によれば、オイルポンプ１０がオイルパンに代表されるオイル貯留部と共にメインシャフト３よりも後段のリアユニットＵ2に配置できるので、メインシャフト３よりも前段にあるフロントユニットＵ1にオイルポンプ１０を配置した場合のように、ロアユニットＵ2からフロントユニットＵ1に、メインシャフト３に沿って吸入用油路及び吐出用油路を配管する必要がない。このため、オイルポンプ１０をフロントユニットＵ1に配置した場合は通常、リアユニットＵ2に配置したオイルパンからオイルを導いた後、適当に調圧されたオイルを変速機構４に供給するためには、吸入用油路及び吐出用油路を含め少なくとも８本の油路が必要となるのに対し、本発明に従う同形態によれば、少なくとも２本の油路で済むことから、６本の油路を削減することができる。
【００６９】
従って、本発明によれば、メインシャフト３を介してトルクコンバータ２と変速機構４とを切り離してトランスアクスルを二段にユニット化させたことの利点を損なうことなく、車両レイアウトの自由度を高めることができ、しかも、オイルポンプ１０の常時駆動が可能なトランスアクスル駆動装置を提供することができる。
【００７０】
また、本形態では、エンジン１とサブシャフト６との間に、サブシャフト６への入力を断続させるクラッチ８が設けられていることから、上述のとおり、クラッチ８の解放を適宜行うことで、サブシャフト回転数Ｎ6を抑えることができる。これにより、サブシャフト６のジョイントや軸径を細くできるため、車両レイアウトの自由度を高めるのに更に有効である。
【００７１】
特に、本形態の如く、クラッチ８として電磁クラッチや遠心クラッチを採用した場合には、その締結及び解放に油圧制御を伴わないため、配管構造の整理に更に有効である。
【００７２】
加えて、本形態の如く、回転出力選択手段９をワンウェイクラッチＣ1,Ｃ2で構成すれば、上述のとおり、メインシャフト回転数Ｎ3とサブシャフト回転数Ｎ6とのうち、高い回転数の方を自動的にオイルポンプ１０に入力させることで、当該オイルポンプ１０を駆動させることができる。
【００７３】
図９は、本発明の第２の形態を示すスケルトン図である。本形態は、第１の形態に係るワンウェイクラッチＣ1をクラッチＣ3に置き換えたものである。なお、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、第１の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【００７４】
また、本形態においても、クラッチ８は、通常、ばね荷重等の予圧（締結容量）が付勢されることで、その締結が維持されるように構成されているものとする。クラッチＣ3としては、クラッチ８と同様、油圧制御を伴わない電磁クラッチや遠心クラッチ等の摩擦要素、又は、湿式クラッチに代表される油圧制御を伴う摩擦要素等が挙げられるが、本形態では、変速機構４との制御系を共通化することを目的に、油圧クラッチを採用する。
【００７５】
車両停止時等により、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満であるとき、サブシャフト回転数Ｎ6がメインシャフト回転数Ｎ3よりも高い状態にある。このため、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いとき、エンジン１の回転は、クラッチＣ3の締結・解放にかかわらず、第１の形態と同様、トルクコンバータ２から動力伝達機構７を経て、クラッチ８を介してサブシャフト６に伝達された後、回転出力選択手段９内でワンウェイクラッチＣ2からポンプ駆動軸９ａを経てオイルポンプ１０に入力される。
【００７６】
即ち、本形態も、車両の停止時等により、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いときには、第１の形態と同様、オイルポンプ１０をサブシャフト６の回転によって動作させる。なお、本形態では、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いときには、動力伝達効率を考慮して、クラッチＣ3を解放する。
【００７７】
これに対し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になると、クラッチ８を解放すると同時にクラッチＣ3を締結する。すると、エンジン１の回転は、第１の形態と同様、トルクコンバータ２からメインシャフト３に伝達された後、回転出力選択手段９内でクラッチＣ3からポンプ駆動軸９ａを経てオイルポンプ１０に入力される。
【００７８】
即ち、本形態も、第１の形態と同様、アクセルペダルの踏み込み等に伴い、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になるまでは、オイルポンプ１０の駆動はサブシャフト回転数Ｎ6に依存し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上に上昇なれば、オイルポンプ１０をメインシャフト３の回転によって動作させる。
【００７９】
これに対し、車速ＶＳＰが低下し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満になると、サブシャフト６からメインシャフト３の掛け換えと逆に、クラッチＣ3を解放すると同時にクラッチ８を締結する。すると、エンジン１の回転は、トルクコンバータ２からサブシャフト６に伝達された後、回転出力選択手段９内でワンウェイクラッチＣ2からポンプ駆動軸９ａを経てオイルポンプ１０に入力される。
【００８０】
従って、本形態も、第１の形態と同様、車速ＶＳＰが低下すると、オイルポンプ１０をメインシャフト３の回転に替えてサブシャフト６の回転によって動作させることができる。なお、こうしたクラッチ８及びクラッチＣ3の制御は、第１の形態と同様、車速ＶＳＰにかかわらず、メインシャフト回転数Ｎ3とサブシャフト回転数Ｎ6との相対回転でも適用できる。このため、本形態によれば、クラッチＣ3を制御することで、第１の形態と同様の作用効果を奏する。
【００８１】
図１０は、本発明の第３の形態を示すスケルトン図である。本形態は、第１の形態に係るワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2をそれぞれ、油圧クラッチＣ3，Ｃ4に置き換えたものである。なお、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、他の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【００８２】
また、本形態においても、クラッチ８は、通常、ばね荷重等の予圧（締結容量）が付勢されることで、その締結が維持されるように構成されているものとする。クラッチＣ4としても、クラッチ８と同様、油圧制御を伴わない電磁クラッチや遠心クラッチ等の摩擦要素、又は、湿式クラッチに代表される油圧制御を伴う摩擦要素等が挙げられるが、本形態では、クラッチＣ3と同様、変速機構４との制御系を共通化することを目的に、油圧クラッチを採用する。
【００８３】
車両の停止時等により、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満であるとき、クラッチＣ4は、締結された状態にある。このため、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いとき、エンジン１の回転は、クラッチＣ3の締結・解放にかかわらず、第１の形態と同様、トルクコンバータ２から動力伝達機構７を経て、クラッチ８を介してサブシャフト６に伝達された後、回転出力選択手段９内で油圧クラッチＣ4からポンプ駆動軸９ａを経てオイルポンプ１０に入力される。
【００８４】
即ち、本形態も、車両の停止時等により、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いときには、第１の形態と同様、オイルポンプ１０をサブシャフト６の回転によって動作させている。
【００８５】
これに対し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になると、クラッチＣ4を解放すると同時にクラッチＣ3を締結する。すると、エンジン１の回転は、第１の形態と同様、トルクコンバータ２からメインシャフト３に伝達された後、回転出力選択手段９内でクラッチＣ3からポンプ駆動軸９ａを経てオイルポンプ１０に入力される。
【００８６】
即ち、本形態も、第１の形態と同様、アクセルペダルの踏み込み等に伴い、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になるまでは、オイルポンプ１０の駆動はサブシャフト回転数Ｎ6に依存し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上に上昇なれば、オイルポンプ１０をメインシャフト３の回転によって動作させる。なお、本形態では、クラッチ８を締結すると、サブシャフト６が回転し続けるため、これを防止すべく、併せてクラッチ８を解放することで、サブシャフト６が回転し続けないようにしている。但し、本発明に従えば、車両前進時にあっては、クラッチ８又はクラッチＣ4の少なくともいずれか一方を解放すると同時にクラッチＣ3を締結することができる。また、クラッチＣ3については、第２の形態と同様に制御することができる。
【００８７】
これに対し、車速ＶＳＰが低下し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満になると、サブシャフト６からメインシャフト３の掛け換えと逆に、クラッチＣ4を締結する。すると、エンジン１の回転は、トルクコンバータ２からサブシャフト６に伝達された後、回転出力選択手段９内でクラッチＣ4からポンプ駆動軸９ａを経てオイルポンプ１０に入力される。
【００８８】
従って、本形態も、第１の形態と同様、車速ＶＳＰが低下すると、オイルポンプ１０をメインシャフト３の回転に替えてサブシャフト６の回転によって動作させることができる。なお、こうしたクラッチ８及びクラッチＣ3，Ｃ4の制御も、第１の形態と同様、車速ＶＳＰにかかわらず、メインシャフト回転数Ｎ3とサブシャフト回転数Ｎ6との相対回転でも適用できる。このため、本形態によれば、クラッチＣ3，Ｃ4を制御することで、第１の形態と同様の作用効果を奏する。
【００８９】
図１１は、本発明の第４の形態を示すスケルトン図である。本形態は、第１の形態に遊星歯車機構を組み合わせたものである。なお、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、他の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【００９０】
本形態では、ポンプインペラ２ａは、遊星歯車機構１３のサンギア１３ｓに結合すると共に、クラッチ１４を介してリングギア１３ｒに連結される。また、リングギア１３ｒは、ブレーキ１５を介してケースＣに固定可能に繋がる。サンギア１３ｓとリングギア１３ｒとの間に噛合する遊星ピニオン１３ｐは、キャリア１３ｃによって回転可能に支持されている。キャリア１３ｃは、駆動スプライン７ａに結合し、動力伝達機構７にエンジン１の回転を入力する。
【００９１】
本形態は、トルクコンバータ２と遊星歯車機構１３との間に介在させたクラッチ１４が第１の形態に係る、クラッチ８に相当し、当該クラッチ８と同様に機能する。これにより、本形態は、基本的に第１の形態と同様の作用効果を奏する。
【００９２】
但し、本形態では、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以下で、サブシャフト回転数Ｎ6が必要ポンプ回転数Ｎp(min)を大幅に上回るとき、クラッチ１４を解放すると共にブレーキ１５を締結することができる。
【００９３】
この場合、遊星歯車機構１３は、リングギア１３ｒが固定されることで、サンギア１３ｓを入力としてキャリア１３ｃからの出力となる。即ち、遊星歯車機構１３からの出力は、減速されたものとなる。これにより、サブシャフト６の回転が抑えられることで、オイルポンプ１０を必要以上に回転させなくて済むことから、オイルポンプ１０にて生じるフリクションを下げることができる。
【００９４】
また、本発明の第５の形態として、第１〜第４の形態に係る、クラッチ８，１４はそれぞれ、遠心クラッチに置き換えることも可能である。この場合、クラッチ８（１４）は、メインシャフト回転数Ｎ3が高回転になると、遠心力により解放される。これにより、クラッチ１４として電磁クラッチを用いた場合と同様、クラッチ８（１４）を解放させるための油圧回路が不要になるため、部品点数の削減が可能になる。従って、クラッチ８，１４をそれぞれ、遠心クラッチに置き換えれば、レイアウト上有利である。また、遠心クラッチは、その締結及び解放が自動的に行われるので、生産コストの上昇抑制に有効である。
【００９５】
ところで、第１の形態では、クラッチ８を省略することも可能である。図１２は、第１の形態においてクラッチ８を省略した本発明の第６の形態を示すスケルトン図である。なお、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、他の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【００９６】
本形態は、サブシャフト６がエンジン１で直接駆動されるため、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満であるときは、第１の形態と同様、ワンウェイクラッチＣ2が締結される一方、ワンウェイクラッチＣ1は解放される。このため、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満であるとき、オイルポンプ１０は、第１の形態と同様、ワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2の協働により、サブシャフト６の回転により駆動される。
【００９７】
これに対し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になっても、サブシャフト６がエンジン１で直接駆動されるため、オイルポンプ１０は、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6以上になるまで、サブシャフト６の回転によって駆動される。
【００９８】
但し、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6以上になれば、第１の形態と同様、ワンウェイクラッチＣ1が締結される一方、ワンウェイクラッチＣ2は解放される。このため、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6以上になるとき、オイルポンプ１０は、第１の形態と同様、ワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2の協働により、メインシャフト３の回転によって駆動される。また、メインシャフト回転数Ｎ3が低下し、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6未満になれば、ワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2の協働により、再びサブシャフト６の回転によって駆動される。
【００９９】
更に、本発明の第１の形態は、摩擦要素をトルクコンバータ２に替えてクラッチに置き換えることができる。図１３は、本発明の第７の形態を示すスケルトン図である。なお、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、他の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【０１００】
本形態では、発進要素として、油圧制御を伴わない電磁クラッチ１６を採用するが、他のクラッチとしては、同じく油圧制御を伴わない遠心クラッチ等の摩擦要素、又は、湿式クラッチに代表される油圧制御を伴う摩擦要素等が挙げられる。電磁クラッチ１６は、その入力要素１６ａがエンジン出力軸１ａに結合する一方、出力要素１６ｂがメインシャフト３に結合する。
【０１０１】
また、入力要素１６ａは、クラッチ１７を介して、メインシャフト３の貫通する中空の駆動ギア１８ａに結合する。本形態では、クラッチ１７として、油圧制御を伴わない電磁クラッチを採用するが、他のクラッチとしては、同じく油圧制御を伴わない遠心クラッチ等の摩擦要素、又は、湿式クラッチに代表される油圧制御を伴う摩擦要素等が挙げられる。
【０１０２】
駆動ギア１８ａは、サブシャフト６に結合した従動ギア１８ｂに噛合し、この従動ギア１８ｂと共に動力伝達機構１８を構成する。これにより、エンジン１は、電磁クラッチ１６、１７から動力伝達機構１８を経て、サブシャフト６に繋がる。サブシャフト６は、その出力側に駆動ギア１９ａが結合している。駆動ギア１９ａは、ワンウェイクラッチＣ2に結合した従動ギア１９ｂに噛合し、この従動ギア１９ｂと共に動力伝達機構１９を構成する。
【０１０３】
本形態では、発進要素として電磁クラッチ１６を採用したことから、第２駆動ユニットＵ2に配置したオイルパンからトルクコンバータ２を動作させるべく、第１駆動ユニットＵ1に油路を配管する必要がない。また、本形態では、電磁クラッチ１７が動力伝達機構１８の入力側に存在することから、電磁クラッチ１７を解放すれば、エンジン１の回転は、動力伝達機構１８に伝わらなくなるため、動力伝達効率がよい。
【０１０４】
なお、第１〜第６の形態では、メインシャフト３とサブシャフト６との間の動力伝達を無終端部材を用いた動力伝達機構で実現するため、メインシャフト３の回転方向とサブシャフト６の回転方向は同方向になるが、本形態の如く、メインシャフト３とサブシャフト６との間の動力伝達を駆動ギア及び従動ギアを用いた動力伝達機構で実現した場合、メインシャフト３の回転方向に対してサブシャフト６の回転方向は逆方向になる。
【０１０５】
このため、本形態に係る、ワンウェイクラッチＣ2は、第１〜第６の形態と逆方向に回転させたときに空転するように設けられている。なお、本形態は、発進要素１６、動力伝達機構１８、１９が異なるだけで、基本的には第１の形態と同様の作用効果を奏する。
【０１０６】
図１４は、本発明の第８の形態を示すスケルトン図である。本形態は、ワンウェイクラッチＣ1,Ｃ2をクラッチＣ3,Ｃ4に置き換えたものであり、基本的な作用は、図１０に示す第３の形態と同様である。このため、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、他の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【０１０７】
図１５は、本発明の第９の形態を示すスケルトン図である。本形態は、第９の形態に係る、クラッチ１７を省略することで、クラッチ１６の入力要素１６ａを動力伝達機構１８の駆動ギア１８ａに直結したものである。本形態は、ワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2を電磁クラッチＣ3,Ｃ4に変更した以外、基本的な作用は、図１２に示す第６の形態と同様である。このため、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、他の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【０１０８】
上述したところは、本発明の一形態を示したに過ぎず、特許請求の範囲内において、種々の変更を加えることができる。例えば、更に、各形態に採用された各構成及び制御内容はそれぞれ、互いに好適な動力伝達が可能となるように、適宜組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】オイルポンプを前段に配置した本発明の第１の形態である、トランスアクスル駆動装置を示すスケルトン図である。
【図２】レンジ選択に伴う車両停止時に係る、同形態の動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図３】フロントユニットに配したクラッチを解放したときの、車両前進時に係る、同形態の動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図４】同形態において、フロントユニットに配したクラッチの締結・解放を制御するに際し、コントローラにて実行されるステップを概略的に記載したフローチャートである。
【図５】フロントユニットに配したクラッチの締結を維持した状態での、車両前進時に係る、同形態の動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図６】フロントユニットに配したクラッチの締結を維持した状態での、車両前進時に係る、同形態の他の動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図７】フロントユニットに配したクラッチを締結したままでの、回転出力選択手段の動作をメインシャフト回転数Ｎ3とサブシャフト回転数Ｎ6との関係で概略的に示すフローチャートである。
【図８】同形態の各動作を一連の流れとして概略的に記載したフローチャートである。
【図９】本発明の第２の形態を示すスケルトン図である。
【図１０】本発明の第３の形態を示すスケルトン図である。
【図１１】本発明の第４の形態を示すスケルトン図である。
【図１２】第１の形態においてフロントユニットに配したクラッチを省略した本発明の第６の形態を示すスケルトン図である。
【図１３】本発明の第７の形態を示すスケルトン図である。
【図１４】本発明の第８の形態を示すスケルトン図である。
【図１５】本発明の第９の形態を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１ エンジン（駆動源）
２ 発進要素（ロックアップ式トルクコンバータ）
３ メインシャフト
４ 変速機構
５ 差動機構
６ サブシャフト
７ 動力伝達機構（チェーン式）
８ サブシャフト側入力用クラッチ
９ 回転出力選択手段
１０ オイルポンプ
１１ 動力伝達機構（チェーン式）
１２ 変速機構側入力用クラッチ
１３ 遊星歯車機構
１４ 遊星歯車機構用クラッチ
１５ ブレーキ
１６ 電磁クラッチ（発進要素）
１７ サブシャフト側入力用クラッチ
１８ 動力伝達機構（ギア式）
１９ 動力伝達機構（ギア）
１００ コントローラ
Ｃ1 ワンウェイクラッチ
Ｃ2 ワンウェイクラッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに代表される駆動源からの回転が入力される発進要素と、当該発進要素からの回転が入力される変速機構との間に、当該変速機構に発進要素からの回転を入力させるメインシャフトを介在させることで、トランスアクスルを前段のユニットと後段のユニットとに分離させてなるトランスアクスル駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のトランスアクスル駆動装置には、発進要素と変速機構とを直結したときに生じる問題を解決すべく、エンジンからの回転が入力される発進要素と、この発進要素からの回転が入力される変速機構との間に、当該変速機構に発進要素からの回転を入力させるプロペラシャフトを介在させることで、トランスアクスルを前段のユニットと後段のユニットとに分離したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特願２００５−８８７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来装置は、潤滑や油圧制御を要する変速機構が、前段側のユニット（以下、「フロントユニット」という）からプロペラシャフト（メインシャフト）を介して切り離された後段側のユニット（以下、「ロアユニット」という）に配置されているため、オイルポンプを常時駆動させるべく、当該オイルポンプをＦＦ構造（前側配置前側駆動）にすると、当該オイルポンプがフロントユニットに配置される一方で、オイルパンに代表されるオイル貯留部がロアユニットを配置される。
【０００４】
かかる構成によれば、フロントユニットとロアユニットとの間に掛け渡されたプロペラシャフトに沿って、吸入用油路及び吐出用油路を配管しなければならないが、この油路は、管路抵抗による圧力損失を防止するため、管路の内径を大きく確保する必要があることから、車両レイアウトの自由度に大きな影響を与える。
【０００５】
これに対し、オイルポンプをＲＲ構造（後側配置後側駆動）にすると、オイルポンプは、オイルパンと共にロアユニットに配置されるため、フロントユニットとロアユニットとの間に配置したプロペラシャフトに沿って吸入用油路及び吐出用油路を配管する必要がなくなる。
【０００６】
しかしながら、ＲＲ構造の場合、発進要素が解放されていると、プロペラシャフトの回転数が低下するため、オイルポンプを駆動させることができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の事実に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発進要素と変速機構とを切り離してトランスアクスルを二段にユニット化させたことの利点を損なうことなく、車両レイアウトの自由度を高めることができ、しかも、オイルポンプの常時駆動が可能なトランスアクスル駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のトランスアクスル駆動装置は、回転出力選択手段を用いることで、発進要素からメインシャフトに入力される駆動源からの回転と、駆動源から直接サブシャフトに入力される駆動源からの回転のうち、これら回転の高い方を選択することでオイルポンプに入力し、この入力回転によってオイルポンプを駆動する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、オイルポンプを発進要素から分離してメインシャフトよりも後段、例えば変速機構に配置しても、当該オイルポンプに繋がるサブシャフトには駆動源からの回転が直接入力されるので、発進要素を解放する等してメインシャフトの回転が低下しても、サブシャフトからの回転によってオイルポンプを駆動させることができる。
【００１０】
加えて、本発明によれば、メインシャフトの回転が上昇したときには、メインシャフトからの回転と、サブシャフトからの回転とのうち、いずれか高い方の回転によって、オイルポンプを駆動させることができる。
【００１１】
即ち、本発明によれば、オイルポンプを発進要素から分離してメインシャフトの後段に配置しても、発進要素の締結及び解放に伴いメインシャフトの回転がどのような変化するかにかかわりなく、オイルポンプを常時駆動させることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、オイルポンプがオイルパンに代表されるオイル貯留部と共にメインシャフトよりも後段（ロアユニット）に配置されるので、メインシャフトよりも前段（フロントユニット）にオイルポンプを配置した場合のように、メインシャフトの後段から前段に、メインシャフトに沿って吸入用油路及び吐出用油路を配管する必要がない。
【００１３】
従って、本発明によれば、発進要素と変速機構とを切り離してトランスアクスルを二段にユニット化させたことの利点を損なうことなく、車両レイアウトの自由度を高めることができ、しかも、オイルポンプの常時駆動が可能なトランスアクスル駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明である、トランスアクスル駆動装置を詳細に説明する。
【００１５】
図１は、オイルポンプを前段に配置した本発明の第１の形態である、トランスアクスル駆動装置を示すスケルトン図である。
【００１６】
符号１は、駆動源であるエンジンである。以下、本形態は、駆動源をエンジン１として説明するが、駆動源には、エンジン１及びこれと併用されるモータ、又は、モータのみ等、種々のものを適用できる。
【００１７】
符号２は、エンジン１の出力軸（以下、「エンジン出力軸」という）１ａに連結される発進要素としてのロックアップ式トルクコンバータ（以下、「トルクコンバータ」という）である。トルクコンバータ２は、入力側要素であるポンプインペラ２ａ、出力側要素であるタービンランナ２ｂ及びケースＣに固定されたステータ２ｃとを有し、ロックアップクラッチ２Ｌによってポンプインペラ２ａとタービンランナ２ｂとの間の締結及び解放を行う。
【００１８】
符号３は、タービンランナ２ｂに結合し、トルクコンバータ２からの回転が入力されるプロペラシャフト（以下、「メインシャフト」という）である。
【００１９】
符号４は、メインシャフト３の出力側に繋がり、メインシャフト３からの回転が入力される変速機構である。変速機構４は、メインシャフト３からの回転を油圧等に応じて適宜変更した後、当該変速機構４から出力する。変速機構４としては、例えば、その変速段が油圧によって制御される有段変速機構や無段変速機構等が挙げられる。
【００２０】
符号５は、変速機構４の出力側に結合し、変速機構４からの回転が入力される差動機構（ディファレンシャルギア機構）である。差動機構５は、図示せぬ車軸によって変速機構４を通して伝達されたエンジン１からの回転を左右輪に伝達する。
【００２１】
符号６は、エンジン１からの回転が入力されるサブシャフトである。サブシャフト６への入力は、動力伝達機構７を介して行われる。動力伝達機構７は、ポンプインペラ２ａに結合し、エンジン１からの回転が直接入力される駆動スプライン７ａと、サブシャフト６の入力側に設けた従動スプライン７ｂとの間に、チェーン又はベルト等の無終端部材７ｃを掛け渡してなる。
【００２２】
また、サブシャフト６への入力は、摩擦要素としてのクラッチ８によって断続させることができる。なお、本形態では、クラッチ８として油圧制御を伴わない電磁クラッチを採用するが、他のクラッチとしては、同じく油圧制御を伴わない遠心クラッチ等の摩擦要素、又は、湿式クラッチに代表される油圧制御を伴う摩擦要素等が挙げられる。
【００２３】
符号９は、メインシャフト３の回転数（以下、「メインシャフト回転数」という）Ｎ3と、サブシャフト６の回転数（以下、「サブシャフト回転数」という）Ｎ6とのうち、当該回転数の高い方を出力する回転出力選択手段である。回転出力選択手段９は、オイルポンプ１０に結合するポンプ駆動軸９ａを有する。
【００２４】
ポンプ駆動軸９ａは、メインシャフト３が回転可能に貫通する筒状部材である。ポンプ駆動軸９ａの内周面は、摩擦要素としてのワンウェイクラッチＣ1を介してメインシャフト３に結合されている。これにより、回転出力選択手段９内には、ワンウェイクラッチＣ1によって、メインシャフト３からの回転が入力される第１の駆動力伝達系が形成される。
【００２５】
更に、ポンプ駆動軸９ａの外周面には、摩擦要素としてのワンウェイクラッチＣ2が設けられている。このワンウェイクラッチＣ2には、動力伝達機構１１を介してサブシャフト６からの回転が入力される。
【００２６】
動力伝達機構１１は、動力伝達機構７と同様、サブシャフト６に結合し、サブシャフト６からの回転が入力される駆動スプライン１１ａと、回転出力選択手段９側に設けた従動スプライン１１ｂとの間に、チェーン又はベルト等の無終端部材１１ｃを掛け渡してなる。
【００２７】
これにより、ワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2は、一方の回転数が高いときには他方が解放されることで空転し、高い回転数のみを伝達する。回転出力選択手段９には、第１の駆動力伝達系と共に、ワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2によって、サブシャフト６からの回転が入力される第２の駆動力伝達系が形成される。
【００２８】
メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6よりも高いときには、ワンウェイクラッチＣ2はサブシャフト６とポンプ駆動軸９ａとの間を解放し、当該ポンプ駆動軸９ａに対してサブシャフト６を空転させる一方、ワンウェイクラッチＣ1はメインシャフト３とポンプ駆動軸９ａとの間を締結し、当該ポンプ駆動軸９ａをメインシャフト３と一体に回転させる。
【００２９】
これに対し、サブシャフト回転数Ｎ6がメインシャフト回転数Ｎ3よりも高いときには、ワンウェイクラッチＣ1は、メインシャフト３とポンプ駆動軸９ａとの間を解放し、当該ポンプ駆動軸９ａに対してメインシャフト３を空転させる一方、ワンウェイクラッチＣ2が、サブシャフト６とポンプ駆動軸９ａとの間を締結し、当該ポンプ駆動軸９ａをサブシャフト６と一体に回転させる。
【００３０】
これにより、ワンウェイクラッチＣ1及びワンウェイクラッチＣ2はそれぞれ、互いに協働することで、メインシャフト回転数Ｎ3とサブシャフト回転数Ｎ6とのうち、回転数の高い方を出力する。
【００３１】
オイルポンプ１０は、ポンプ駆動軸９ａを介して、メインシャフト回転数Ｎ3と、サブシャフト回転数Ｎ6とのうち、高い方の回転数を入力として、ポンプ動作を生起させる既知のオイルポンプである。
【００３２】
変速機構４への入力は、メインシャフト３に介在させた摩擦要素としてのクラッチ１２によって断続させることができる。このクラッチ１２は、回転出力選択手段９に係る、第１の駆動力伝達系の入力部材としてのワンウェイクラッチＣ1と変速機構４との間に介在する。クラッチ１２も、クラッチ８と同様、遠心クラッチや電磁クラッチ等を採用することができるが、本形態では、変速機構４との制御系を共通化することを目的に、油圧クラッチを採用する。
【００３３】
また、符号１００は、ＣＰＵ等を搭載したコントローラである。コントローラ１００は、少なくとも、クラッチ８及びクラッチ１２の締結・解放を制御し、本形態では併せて、ロックアップクラッチ２Ｌの締結・解放及び変速機構４における変速を制御する。このため、コントローラ１００には、例えば、エンジン回転数センサからの信号（エンジン回転数Ｎe）、メインシャフト回転数センサからの信号（メインシャフト回転数Ｎ3）、サブシャフト回転数センサからの信号（サブシャフト回転数Ｎ6）、オイルポンプ回転数センサからの信号（ポンプ回転数Ｎp）、スロットル開度センサからの信号（スロットル開度ＴＶＯ）及び車速センサからの信号（車速ＶＳＰ）等の情報が入力される。
【００３４】
本形態では、メインシャフト３を介してトルクコンバータ２と変速機構４とを離間させることで、トルクコンバータ２、動力伝達機構７及びクラッチ８をメインシャフト３よりも前段に位置するフロントユニットＵ1として構成する一方、動力伝達機構１１、回転出力選択手段９、クラッチ１２、変速機構４及び差動機構５をメインシャフト３よりも後段に位置するリアユニットＵ2として構成する。
【００３５】
図２は、レンジ選択に伴う車両停止時に係る、同形態の動力伝達経路を示すスケルトン図である。なお、同図では、コントローラ１００等の制御系が省略されている。また、以下の説明において、クラッチ８は、通常、ばね荷重等の予圧（締結容量）が付勢されることで、その締結が維持されるように構成されているものとする。
【００３６】
Ｎ（中立）レンジ又はＲ（後進）レンジの選択によって車両が停止しているときには、エンジン１からの駆動力は発生しているものの、ロックアップクラッチ２Ｌが解放されているため、トルクコンバータ２内のポンプインペラ２ａとタービンランナ２ｂとの間では滑りを生じ、この滑り分だけ、メインシャフト回転数Ｎ3は低くなる。この場合、メインシャフト回転数Ｎ3が低くなり過ぎると、オイルポンプ１０から必要油圧を発生させるだけの回転数（以下、「必要ポンプ回転数」）Ｎp(min)で、当該オイルポンプ１０を駆動させることができないことがある。
【００３７】
これに対し、本形態では、サブシャフト６が実質上、エンジン１によって駆動されることで、サブシャフト回転数Ｎ6がメインシャフト回転数Ｎ3よりも高いため、回転出力選択手段９は、ワンウェイクラッチＣ1,Ｃ2の協働により、同図の太線で示すように、エンジン１からの回転を、トルクコンバータ２、動力伝達機構７、クラッチ８、サブシャフト６及び動力伝達機構１１を経てオイルポンプ１２に入力させる。従って、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いためにオイルポンプ１０を駆動させることができないときでも、サブシャフト６の回転によってオイルポンプ１０を駆動させることができる。
【００３８】
一方、Ｄ（前進）レンジを選択した状態でブレーキ操作を行うことで車両が停止しているときも、すぐさま発進できるようにクラッチ１２が締結されているため、メインシャフト３は変速機構４と直結されるために回転していない。このため、メインシャフト３では、オイルポンプ１０を駆動させることができない。
【００３９】
従って、この場合も、回転出力選択手段９は、ワンウェイクラッチＣ1,Ｃ2の協働により、同図の太線で示すように、エンジン１からの回転を、トルクコンバータ２、動力伝達機構７、クラッチ８、サブシャフト６及び動力伝達機構１１を経てオイルポンプ１２に入力する。
【００４０】
即ち、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いときも、オイルポンプ１０はサブシャフト６の回転数Ｎ6で駆動させることができる。なお、レンジ選択に伴う車両停止時と、Ｄレンジ選択状態でのブレーキ操作に伴う車両停止時との相違は、レンジ選択に伴う車両停止時では、クラッチ１２を解放するのに対し、Ｄレンジ選択状態でのブレーキ操作に伴う車両停止時では、クラッチ１２を締結することにあり、エンジンからオイルポンプまでの動力伝達経路についての変更はない。
【００４１】
図３は、クラッチ８を解放したときの、車両前進時に係る、同形態の動力伝達経路を示すスケルトン図である。なお、同図も、コントローラ１００等の制御系が省略されている。
【００４２】
通常、Ｄレンジ選択状態又はＲレンジ選択状態でのアクセル操作に伴う車両前進又は後進時には、ロックアップクラッチ２Ｌを締結することで、トランスアクスルに対して大きな駆動力を供給するが、Ｄレンジ選択状態又はＲレンジ選択状態でロックアップクラッチ２Ｌが解放された低車速時では、メインシャフト回転数Ｎ3がトルクコンバータ２での滑り分だけ低くなると共に、クラッチ１２も締結されているため、メインシャフト回転数Ｎ3は第２駆動ユニットＵ2側の回転（車速ＶＳＰ）に比例する。このため、車速ＶＳＰが低いときには、上述したとおり、メインシャフト３では、オイルポンプ１０を駆動させることができないことがあるため、この場合、オイルポンプ１０の駆動は、サブシャフト回転数Ｎ6で行われる。
【００４３】
しかしながら、Ｄレンジ選択状態でのアクセル操作に伴い、エンジン回転数Ｎeが上昇すると、ロックアップクラッチ２Ｌの締結又は解放にかかわらず、サブシャフト回転数Ｎ6と共にメインシャフト回転数Ｎ3も上昇する。
【００４４】
これに対し、本形態では、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になったとき、クラッチ８を解放する。すると、サブシャフト回転数Ｎ6がポンプ回転数Ｎp（必要ポンプ回転数Ｎp(min)）よりも低くなる。即ち、サブシャフト回転数Ｎ6がメインシャフト回転数Ｎ3よりも低くなることで、ワンウェイクラッチＣ2はポンプ駆動軸９ａに対して空転する。
【００４５】
このため、回転出力選択手段９では、ワンウェイクラッチＣ1が、メインシャフト３の回転（必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上の回転）をポンプ駆動軸９ａに伝えるため、オイルポンプ１０は、サブシャフト６に替えてメインシャフト３によって駆動されることになる。また、この場合、サブシャフト６には、ポンプ駆動軸９ａの回転も伝わらないので、サブシャフト６は回転しなくなって停止する。
【００４６】
即ち、回転出力選択手段９は、アクセルペダルの踏み込み等に伴いメインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になると、クラッチ８を解放しても、ワンウェイクラッチＣ1,Ｃ2の協働により、図３の太線で示すように、エンジン１からの回転を、トルクコンバータ２、メインシャフト３を経てオイルポンプ１２に入力する。従って、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になれば、オイルポンプ１０をサブシャフト６の回転に替えて、メインシャフト３の回転によって駆動させることができる。
【００４７】
ここで、図４は、上述のように、クラッチ８の締結・解放を制御するに際し、コントローラ１００にて実行されるステップを概略的に記載したフローチャートである。
【００４８】
Ｄレンジ選択状態でのアクセル操作に伴い車両が前進する場合、コントローラ１００では、エンジンスタートと同時に、ステップ１１にて、メインシャフト回転数Ｎ3と必要ポンプ回転数Ｎp(min)とを比較する。
【００４９】
ステップ１１にて、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満であるときは、ステップ１２に移行してコントローラ１００からの指令（を行わないこと）によりクラッチ８の締結を維持する。このため、サブシャフト６は、トルクコンバータ２から動力伝達機構７を経て入力されるエンジン１の回転によって回転する。
【００５０】
このため、サブシャフト６は、ワンウェイクラッチＣ1及びワンウェイクラッチＣ2の協働により、ポンプ駆動軸９ａを回転させる。これにより、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満であるとき、オイルポンプ１０は、図２に示すように、サブシャフト６によって駆動される。
【００５１】
これに対し、ステップ１１にて、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になると、ステップ１４に移行してコントローラ１００からの指令によりクラッチ８を解放する。
【００５２】
すると、サブシャフト６は、トルクコンバータ２から動力伝達機構７を経て入力されるべきエンジン１の回転が遮断されるため、ワンウェイクラッチＣ1及びワンウェイクラッチＣ2の協働により、ポンプ駆動軸９ａに対して空転する。これにより、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上であるとき、オイルポンプ１０は、図３に示すように、メインシャフト３によって駆動される。
【００５３】
図５，６はそれぞれ、クラッチ８の締結を維持した状態での、車両前進時に係る、同形態の動力伝達経路を示すスケルトン図である。なお、図５，６も、コントローラ１００等の制御系が省略されている。
【００５４】
本形態では、その構成により、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6よりも高いとき、オイルポンプ１０を動作させることができる。
【００５５】
クラッチ８を締結したまま、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6以上になる場合、図５に示すように、回転出力選択手段９では、ワンウェイクラッチＣ1が締結されることで、メインシャフト回転数Ｎ3を入力とする第１の動力伝達系が選択される一方、ワンウェイクラッチＣ2が空転することで、サブシャフト回転数Ｎ6を入力とする第２の動力伝達系が切断される。
【００５６】
即ち、ワンウェイクラッチＣ1及びワンウェイクラッチＣ2の協働によって自動的に第１の動力伝達系が選択されるので、これにより、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6以上になるとき、オイルポンプ１０は、図５に示すように、メインシャフト３によって駆動される。
【００５７】
これに対し、車速ＶＳＰが低下することで、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6未満になる場合、図６に示すように、クラッチ８は締結されたままであるため、ワンウェイクラッチＣ2が締結されることで、サブシャフト回転数Ｎ6を入力とする第２の動力伝達系が選択される一方、ワンウェイクラッチＣ1が空転することで、メインシャフト回転数Ｎ3を入力とする第１の動力伝達系が切断される。
【００５８】
即ち、ワンウェイクラッチＣ1及びワンウェイクラッチＣ2の協働によって自動的に第２の動力伝達系が選択されるので、これにより、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6よりも低いとき、オイルポンプ１０は、図６に示すように、サブシャフト６によって駆動される。
【００５９】
ここで、図７は、クラッチ８を締結したままでの、回転出力選択手段９の動作をメインシャフト回転数Ｎ3とサブシャフト回転数Ｎ6との関係で概略的に示すフローチャートである。
【００６０】
メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6未満であると、回転出力選択手段９では、ワンウェイクラッチＣ1が空転することで、メインシャフト回転数Ｎ3を入力とする第１の動力伝達系を選択しないが、ワンウェイクラッチＣ2が締結されることで、サブシャフト回転数Ｎ6を入力とする第２の動力伝達系が選択される（ステップ２１→ステップ２２）。このため、ポンプ回転数Ｎpは、メインシャフト回転数Ｎ3よりも回転数の高いサブシャフト回転数Ｎ6となる（ステップ２３）。
【００６１】
従って、オイルポンプ１０は、メインシャフト回転数Ｎ3で駆動させることができない状態であっても、メインシャフト回転数Ｎ3よりも回転数の高いサブシャフト回転数Ｎ6で駆動させることができる。
【００６２】
これに対し、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6以上になると、回転出力選択手段９では、ワンウェイクラッチＣ2が空転することで、サブシャフト回転数Ｎ6を入力とする第２の動力伝達系を選択しないが、ワンウェイクラッチＣ1が締結されることで、メインシャフト回転数Ｎ3を入力とする第１の動力伝達系が選択される（ステップ２１→ステップ２４）。このため、ポンプ回転数Ｎpは、サブシャフト回転数Ｎ6よりも回転数の高いメインシャフト回転数Ｎ3となる（ステップ２５）。
【００６３】
従って、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6よりも高いとき、オイルポンプ１０は、メインシャフト回転数Ｎ3によって駆動させることができる。
【００６４】
図８は、上述したそれぞれの各動作を一連の流れとして概略的に記載したフローチャートである。同フローチャートからも明らかなように、回転出力選択手段９を、本形態のように、ワンウェイクラッチＣ1及びＣ2の協働によるものとすれば、メインシャフト３を入力とする第１の動力伝達系と、サブシャフト６を入力とする第２の動力伝達系との切替えを、複雑な制御を行うことなく実現することができる。
【００６５】
上述のとおり、本発明形態によれば、オイルポンプ１０をトルクコンバータ２から分離してメインシャフト３よりも後段のリアユニットＵ2に配置しても、オイルポンプ１０に繋がるサブシャフト６にはエンジン１からの回転が入力されるので、ロックアップクラッチ２Ｌを解放する等してメインシャフト３の回転が低下しても、サブシャフト６からの回転によってオイルポンプ１０を駆動させることができる。
【００６６】
加えて、本発明によれば、メインシャフト３の回転が上昇したときには、メインシャフト３からの回転と、サブシャフト６からの回転とのうち、いずれか高い方の回転によって、オイルポンプ１０を駆動させることができる。
【００６７】
即ち、本発明によれば、オイルポンプ１０をトルクコンバータ２から分離してメインシャフト３の後段に配置しても、トルクコンバータ２の締結及び解放に伴いメインシャフト３の回転がどのような変化をするかにかかわりなく、オイルポンプ１０を常時駆動させることができる。
【００６８】
また、本発明によれば、オイルポンプ１０がオイルパンに代表されるオイル貯留部と共にメインシャフト３よりも後段のリアユニットＵ2に配置できるので、メインシャフト３よりも前段にあるフロントユニットＵ1にオイルポンプ１０を配置した場合のように、ロアユニットＵ2からフロントユニットＵ1に、メインシャフト３に沿って吸入用油路及び吐出用油路を配管する必要がない。このため、オイルポンプ１０をフロントユニットＵ1に配置した場合は通常、リアユニットＵ2に配置したオイルパンからオイルを導いた後、適当に調圧されたオイルを変速機構４に供給するためには、吸入用油路及び吐出用油路を含め少なくとも８本の油路が必要となるのに対し、本発明に従う同形態によれば、少なくとも２本の油路で済むことから、６本の油路を削減することができる。
【００６９】
従って、本発明によれば、メインシャフト３を介してトルクコンバータ２と変速機構４とを切り離してトランスアクスルを二段にユニット化させたことの利点を損なうことなく、車両レイアウトの自由度を高めることができ、しかも、オイルポンプ１０の常時駆動が可能なトランスアクスル駆動装置を提供することができる。
【００７０】
また、本形態では、エンジン１とサブシャフト６との間に、サブシャフト６への入力を断続させるクラッチ８が設けられていることから、上述のとおり、クラッチ８の解放を適宜行うことで、サブシャフト回転数Ｎ6を抑えることができる。これにより、サブシャフト６のジョイントや軸径を細くできるため、車両レイアウトの自由度を高めるのに更に有効である。
【００７１】
特に、本形態の如く、クラッチ８として電磁クラッチや遠心クラッチを採用した場合には、その締結及び解放に油圧制御を伴わないため、配管構造の整理に更に有効である。
【００７２】
加えて、本形態の如く、回転出力選択手段９をワンウェイクラッチＣ1,Ｃ2で構成すれば、上述のとおり、メインシャフト回転数Ｎ3とサブシャフト回転数Ｎ6とのうち、高い回転数の方を自動的にオイルポンプ１０に入力させることで、当該オイルポンプ１０を駆動させることができる。
【００７３】
図９は、本発明の第２の形態を示すスケルトン図である。本形態は、第１の形態に係るワンウェイクラッチＣ1をクラッチＣ3に置き換えたものである。なお、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、第１の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【００７４】
また、本形態においても、クラッチ８は、通常、ばね荷重等の予圧（締結容量）が付勢されることで、その締結が維持されるように構成されているものとする。クラッチＣ3としては、クラッチ８と同様、油圧制御を伴わない電磁クラッチや遠心クラッチ等の摩擦要素、又は、湿式クラッチに代表される油圧制御を伴う摩擦要素等が挙げられるが、本形態では、変速機構４との制御系を共通化することを目的に、油圧クラッチを採用する。
【００７５】
車両停止時等により、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満であるとき、サブシャフト回転数Ｎ6がメインシャフト回転数Ｎ3よりも高い状態にある。このため、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いとき、エンジン１の回転は、クラッチＣ3の締結・解放にかかわらず、第１の形態と同様、トルクコンバータ２から動力伝達機構７を経て、クラッチ８を介してサブシャフト６に伝達された後、回転出力選択手段９内でワンウェイクラッチＣ2からポンプ駆動軸９ａを経てオイルポンプ１０に入力される。
【００７６】
即ち、本形態も、車両の停止時等により、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いときには、第１の形態と同様、オイルポンプ１０をサブシャフト６の回転によって動作させる。なお、本形態では、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いときには、動力伝達効率を考慮して、クラッチＣ3を解放する。
【００７７】
これに対し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になると、クラッチ８を解放すると同時にクラッチＣ3を締結する。すると、エンジン１の回転は、第１の形態と同様、トルクコンバータ２からメインシャフト３に伝達された後、回転出力選択手段９内でクラッチＣ3からポンプ駆動軸９ａを経てオイルポンプ１０に入力される。
【００７８】
即ち、本形態も、第１の形態と同様、アクセルペダルの踏み込み等に伴い、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になるまでは、オイルポンプ１０の駆動はサブシャフト回転数Ｎ6に依存し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上に上昇なれば、オイルポンプ１０をメインシャフト３の回転によって動作させる。
【００７９】
これに対し、車速ＶＳＰが低下し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満になると、サブシャフト６からメインシャフト３の掛け換えと逆に、クラッチＣ3を解放すると同時にクラッチ８を締結する。すると、エンジン１の回転は、トルクコンバータ２からサブシャフト６に伝達された後、回転出力選択手段９内でワンウェイクラッチＣ2からポンプ駆動軸９ａを経てオイルポンプ１０に入力される。
【００８０】
従って、本形態も、第１の形態と同様、車速ＶＳＰが低下すると、オイルポンプ１０をメインシャフト３の回転に替えてサブシャフト６の回転によって動作させることができる。なお、こうしたクラッチ８及びクラッチＣ3の制御は、第１の形態と同様、車速ＶＳＰにかかわらず、メインシャフト回転数Ｎ3とサブシャフト回転数Ｎ6との相対回転でも適用できる。このため、本形態によれば、クラッチＣ3を制御することで、第１の形態と同様の作用効果を奏する。
【００８１】
図１０は、本発明の第３の形態を示すスケルトン図である。本形態は、第１の形態に係るワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2をそれぞれ、油圧クラッチＣ3，Ｃ4に置き換えたものである。なお、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、他の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【００８２】
また、本形態においても、クラッチ８は、通常、ばね荷重等の予圧（締結容量）が付勢されることで、その締結が維持されるように構成されているものとする。クラッチＣ4としても、クラッチ８と同様、油圧制御を伴わない電磁クラッチや遠心クラッチ等の摩擦要素、又は、湿式クラッチに代表される油圧制御を伴う摩擦要素等が挙げられるが、本形態では、クラッチＣ3と同様、変速機構４との制御系を共通化することを目的に、油圧クラッチを採用する。
【００８３】
車両の停止時等により、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満であるとき、クラッチＣ4は、締結された状態にある。このため、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いとき、エンジン１の回転は、クラッチＣ3の締結・解放にかかわらず、第１の形態と同様、トルクコンバータ２から動力伝達機構７を経て、クラッチ８を介してサブシャフト６に伝達された後、回転出力選択手段９内で油圧クラッチＣ4からポンプ駆動軸９ａを経てオイルポンプ１０に入力される。
【００８４】
即ち、本形態も、車両の停止時等により、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)よりも低いときには、第１の形態と同様、オイルポンプ１０をサブシャフト６の回転によって動作させている。
【００８５】
これに対し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になると、クラッチＣ4を解放すると同時にクラッチＣ3を締結する。すると、エンジン１の回転は、第１の形態と同様、トルクコンバータ２からメインシャフト３に伝達された後、回転出力選択手段９内でクラッチＣ3からポンプ駆動軸９ａを経てオイルポンプ１０に入力される。
【００８６】
即ち、本形態も、第１の形態と同様、アクセルペダルの踏み込み等に伴い、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になるまでは、オイルポンプ１０の駆動はサブシャフト回転数Ｎ6に依存し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上に上昇なれば、オイルポンプ１０をメインシャフト３の回転によって動作させる。なお、本形態では、クラッチ８を締結すると、サブシャフト６が回転し続けるため、これを防止すべく、併せてクラッチ８を解放することで、サブシャフト６が回転し続けないようにしている。但し、本発明に従えば、車両前進時にあっては、クラッチ８又はクラッチＣ4の少なくともいずれか一方を解放すると同時にクラッチＣ3を締結することができる。また、クラッチＣ3については、第２の形態と同様に制御することができる。
【００８７】
これに対し、車速ＶＳＰが低下し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満になると、サブシャフト６からメインシャフト３の掛け換えと逆に、クラッチＣ4を締結する。すると、エンジン１の回転は、トルクコンバータ２からサブシャフト６に伝達された後、回転出力選択手段９内でクラッチＣ4からポンプ駆動軸９ａを経てオイルポンプ１０に入力される。
【００８８】
従って、本形態も、第１の形態と同様、車速ＶＳＰが低下すると、オイルポンプ１０をメインシャフト３の回転に替えてサブシャフト６の回転によって動作させることができる。なお、こうしたクラッチ８及びクラッチＣ3，Ｃ4の制御も、第１の形態と同様、車速ＶＳＰにかかわらず、メインシャフト回転数Ｎ3とサブシャフト回転数Ｎ6との相対回転でも適用できる。このため、本形態によれば、クラッチＣ3，Ｃ4を制御することで、第１の形態と同様の作用効果を奏する。
【００８９】
図１１は、本発明の第４の形態を示すスケルトン図である。本形態は、第１の形態に遊星歯車機構を組み合わせたものである。なお、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、他の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【００９０】
本形態では、ポンプインペラ２ａは、遊星歯車機構１３のサンギア１３ｓに結合すると共に、クラッチ１４を介してリングギア１３ｒに連結される。また、リングギア１３ｒは、ブレーキ１５を介してケースＣに固定可能に繋がる。サンギア１３ｓとリングギア１３ｒとの間に噛合する遊星ピニオン１３ｐは、キャリア１３ｃによって回転可能に支持されている。キャリア１３ｃは、駆動スプライン７ａに結合し、動力伝達機構７にエンジン１の回転を入力する。
【００９１】
本形態は、トルクコンバータ２と遊星歯車機構１３との間に介在させたクラッチ１４が第１の形態に係る、クラッチ８に相当し、当該クラッチ８と同様に機能する。これにより、本形態は、基本的に第１の形態と同様の作用効果を奏する。
【００９２】
但し、本形態では、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以下で、サブシャフト回転数Ｎ6が必要ポンプ回転数Ｎp(min)を大幅に上回るとき、クラッチ１４を解放すると共にブレーキ１５を締結することができる。
【００９３】
この場合、遊星歯車機構１３は、リングギア１３ｒが固定されることで、サンギア１３ｓを入力としてキャリア１３ｃからの出力となる。即ち、遊星歯車機構１３からの出力は、減速されたものとなる。これにより、サブシャフト６の回転が抑えられることで、オイルポンプ１０を必要以上に回転させなくて済むことから、オイルポンプ１０にて生じるフリクションを下げることができる。
【００９４】
また、本発明の第５の形態として、第１〜第４の形態に係る、クラッチ８，１４はそれぞれ、遠心クラッチに置き換えることも可能である。この場合、クラッチ８（１４）は、メインシャフト回転数Ｎ3が高回転になると、遠心力により解放される。これにより、クラッチ１４として電磁クラッチを用いた場合と同様、クラッチ８（１４）を解放させるための油圧回路が不要になるため、部品点数の削減が可能になる。従って、クラッチ８，１４をそれぞれ、遠心クラッチに置き換えれば、レイアウト上有利である。また、遠心クラッチは、その締結及び解放が自動的に行われるので、生産コストの上昇抑制に有効である。
【００９５】
ところで、第１の形態では、クラッチ８を省略することも可能である。図１２は、第１の形態においてクラッチ８を省略した本発明の第６の形態を示すスケルトン図である。なお、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、他の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【００９６】
本形態は、サブシャフト６がエンジン１で直接駆動されるため、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満であるときは、第１の形態と同様、ワンウェイクラッチＣ2が締結される一方、ワンウェイクラッチＣ1は解放される。このため、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)未満であるとき、オイルポンプ１０は、第１の形態と同様、ワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2の協働により、サブシャフト６の回転により駆動される。
【００９７】
これに対し、メインシャフト回転数Ｎ3が必要ポンプ回転数Ｎp(min)以上になっても、サブシャフト６がエンジン１で直接駆動されるため、オイルポンプ１０は、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6以上になるまで、サブシャフト６の回転によって駆動される。
【００９８】
但し、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6以上になれば、第１の形態と同様、ワンウェイクラッチＣ1が締結される一方、ワンウェイクラッチＣ2は解放される。このため、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6以上になるとき、オイルポンプ１０は、第１の形態と同様、ワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2の協働により、メインシャフト３の回転によって駆動される。また、メインシャフト回転数Ｎ3が低下し、メインシャフト回転数Ｎ3がサブシャフト回転数Ｎ6未満になれば、ワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2の協働により、再びサブシャフト６の回転によって駆動される。
【００９９】
更に、本発明の第１の形態は、摩擦要素をトルクコンバータ２に替えてクラッチに置き換えることができる。図１３は、本発明の第７の形態を示すスケルトン図である。なお、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、他の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【０１００】
本形態では、発進要素として、油圧制御を伴わない電磁クラッチ１６を採用するが、他のクラッチとしては、同じく油圧制御を伴わない遠心クラッチ等の摩擦要素、又は、湿式クラッチに代表される油圧制御を伴う摩擦要素等が挙げられる。電磁クラッチ１６は、その入力要素１６ａがエンジン出力軸１ａに結合する一方、出力要素１６ｂがメインシャフト３に結合する。
【０１０１】
また、入力要素１６ａは、クラッチ１７を介して、メインシャフト３の貫通する中空の駆動ギア１８ａに結合する。本形態では、クラッチ１７として、油圧制御を伴わない電磁クラッチを採用するが、他のクラッチとしては、同じく油圧制御を伴わない遠心クラッチ等の摩擦要素、又は、湿式クラッチに代表される油圧制御を伴う摩擦要素等が挙げられる。
【０１０２】
駆動ギア１８ａは、サブシャフト６に結合した従動ギア１８ｂに噛合し、この従動ギア１８ｂと共に動力伝達機構１８を構成する。これにより、エンジン１は、電磁クラッチ１６、１７から動力伝達機構１８を経て、サブシャフト６に繋がる。サブシャフト６は、その出力側に駆動ギア１９ａが結合している。駆動ギア１９ａは、ワンウェイクラッチＣ2に結合した従動ギア１９ｂに噛合し、この従動ギア１９ｂと共に動力伝達機構１９を構成する。
【０１０３】
本形態では、発進要素として電磁クラッチ１６を採用したことから、第２駆動ユニットＵ2に配置したオイルパンからトルクコンバータ２を動作させるべく、第１駆動ユニットＵ1に油路を配管する必要がない。また、本形態では、電磁クラッチ１７が動力伝達機構１８の入力側に存在することから、電磁クラッチ１７を解放すれば、エンジン１の回転は、動力伝達機構１８に伝わらなくなるため、動力伝達効率がよい。
【０１０４】
なお、第１〜第６の形態では、メインシャフト３とサブシャフト６との間の動力伝達を無終端部材を用いた動力伝達機構で実現するため、メインシャフト３の回転方向とサブシャフト６の回転方向は同方向になるが、本形態の如く、メインシャフト３とサブシャフト６との間の動力伝達を駆動ギア及び従動ギアを用いた動力伝達機構で実現した場合、メインシャフト３の回転方向に対してサブシャフト６の回転方向は逆方向になる。
【０１０５】
このため、本形態に係る、ワンウェイクラッチＣ2は、第１〜第６の形態と逆方向に回転させたときに空転するように設けられている。なお、本形態は、発進要素１６、動力伝達機構１８、１９が異なるだけで、基本的には第１の形態と同様の作用効果を奏する。
【０１０６】
図１４は、本発明の第８の形態を示すスケルトン図である。本形態は、ワンウェイクラッチＣ1,Ｃ2をクラッチＣ3,Ｃ4に置き換えたものであり、基本的な作用は、図１０に示す第３の形態と同様である。このため、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、他の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【０１０７】
図１５は、本発明の第９の形態を示すスケルトン図である。本形態は、第９の形態に係る、クラッチ１７を省略することで、クラッチ１６の入力要素１６ａを動力伝達機構１８の駆動ギア１８ａに直結したものである。本形態は、ワンウェイクラッチＣ1，Ｃ2を電磁クラッチＣ3,Ｃ4に変更した以外、基本的な作用は、図１２に示す第６の形態と同様である。このため、同図も、コントローラ１００等の制御系を省略し、他の形態と同一部分は、同一符号をもってその説明を省略する。
【０１０８】
上述したところは、本発明の一形態を示したに過ぎず、特許請求の範囲内において、種々の変更を加えることができる。例えば、更に、各形態に採用された各構成及び制御内容はそれぞれ、互いに好適な動力伝達が可能となるように、適宜組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】オイルポンプを前段に配置した本発明の第１の形態である、トランスアクスル駆動装置を示すスケルトン図である。
【図２】レンジ選択に伴う車両停止時に係る、同形態の動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図３】フロントユニットに配したクラッチを解放したときの、車両前進時に係る、同形態の動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図４】同形態において、フロントユニットに配したクラッチの締結・解放を制御するに際し、コントローラにて実行されるステップを概略的に記載したフローチャートである。
【図５】フロントユニットに配したクラッチの締結を維持した状態での、車両前進時に係る、同形態の動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図６】フロントユニットに配したクラッチの締結を維持した状態での、車両前進時に係る、同形態の他の動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図７】フロントユニットに配したクラッチを締結したままでの、回転出力選択手段の動作をメインシャフト回転数Ｎ3とサブシャフト回転数Ｎ6との関係で概略的に示すフローチャートである。
【図８】同形態の各動作を一連の流れとして概略的に記載したフローチャートである。
【図９】本発明の第２の形態を示すスケルトン図である。
【図１０】本発明の第３の形態を示すスケルトン図である。
【図１１】本発明の第４の形態を示すスケルトン図である。
【図１２】第１の形態においてフロントユニットに配したクラッチを省略した本発明の第６の形態を示すスケルトン図である。
【図１３】本発明の第７の形態を示すスケルトン図である。
【図１４】本発明の第８の形態を示すスケルトン図である。
【図１５】本発明の第９の形態を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１ エンジン（駆動源）
２ 発進要素（ロックアップ式トルクコンバータ）
３ メインシャフト
４ 変速機構
５ 差動機構
６ サブシャフト
７ 動力伝達機構（チェーン式）
８ サブシャフト側入力用クラッチ
９ 回転出力選択手段
１０ オイルポンプ
１１ 動力伝達機構（チェーン式）
１２ 変速機構側入力用クラッチ
１３ 遊星歯車機構
１４ 遊星歯車機構用クラッチ
１５ ブレーキ
１６ 電磁クラッチ（発進要素）
１７ サブシャフト側入力用クラッチ
１８ 動力伝達機構（ギア式）
１９ 動力伝達機構（ギア）
１００ コントローラ
Ｃ1 ワンウェイクラッチ
Ｃ2 ワンウェイクラッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの回転が入力される発進要素と、当該発進要素からの回転が入力されるメインシャフトと、当該メインシャフトからの回転が入力される変速機構と、当該変速機構からの回転が入力される差動機構とを備えるトランスアクスル駆動装置において、
駆動源からの回転が入力されるサブシャフトと、メインシャフト及びサブシャフトから入力される回転のうち、当該回転の高い方を出力する回転出力選択手段と、この回転出力選択手段に連結されるオイルポンプとを備えることを特徴とするトランスアクスル駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、駆動源とサブシャフトとの間に、当該サブシャフトへの入力を断続させる摩擦要素を設けたことを特徴とするトランスアクスル駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記回転出力選択手段をワンウェイクラッチで構成したことを特徴とするトランスアクスル駆動装置。
【請求項１】
駆動源からの回転が入力される発進要素と、当該発進要素からの回転が入力されるメインシャフトと、当該メインシャフトからの回転が入力される変速機構と、当該変速機構からの回転が入力される差動機構とを備えるトランスアクスル駆動装置において、
駆動源からの回転が入力されるサブシャフトと、メインシャフト及びサブシャフトから入力される回転のうち、当該回転の高い方を出力する回転出力選択手段と、この回転出力選択手段に連結されるオイルポンプとを備えることを特徴とするトランスアクスル駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、駆動源とサブシャフトとの間に、当該サブシャフトへの入力を断続させる摩擦要素を設けたことを特徴とするトランスアクスル駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記回転出力選択手段をワンウェイクラッチで構成したことを特徴とするトランスアクスル駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−１４９６１０（Ｐ２０１０−１４９６１０Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２８２９８（Ｐ２００８−３２８２９８）
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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