動力伝達装置
【課題】 オイルポンプから吐出されるオイルを利用して、車輪に伝達されるトルクを増加することの可能な動力伝達装置を提供する。
【解決手段】 動力伝達可能に連結された第１の回転部材６，８および第２の回転部材２，９を有し、第１の回転部材６，８と第２の回転部材２，９との相対回転により、第１の油路１８からオイルを吸引し、かつ、吸引したオイルを第２の油路１９に吐出する構成を有するオイルポンプ７が設けられているとともに、駆動力源１と車輪５との間で、第１の回転部材６，８および第２の回転部材２，９を経由して動力伝達がおこなわれるように構成されている動力伝達装置において、オイルポンプ７から吐出されるオイルの機械的エネルギを、車輪７６に伝達する機械的エネルギに変換する変換装置２７が設けられている。
【解決手段】 動力伝達可能に連結された第１の回転部材６，８および第２の回転部材２，９を有し、第１の回転部材６，８と第２の回転部材２，９との相対回転により、第１の油路１８からオイルを吸引し、かつ、吸引したオイルを第２の油路１９に吐出する構成を有するオイルポンプ７が設けられているとともに、駆動力源１と車輪５との間で、第１の回転部材６，８および第２の回転部材２，９を経由して動力伝達がおこなわれるように構成されている動力伝達装置において、オイルポンプ７から吐出されるオイルの機械的エネルギを、車輪７６に伝達する機械的エネルギに変換する変換装置２７が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動力源の出力側に配置される動力伝達装置であり、特に、オイルポンプを有する動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の動力伝達装置を制御するためのアクチュエータとして油圧制御装置が用いられており、その油圧制御装置の油圧回路に供給される作動油は、オイルポンプにより流通する構成が採用されている。一方、オイルポンプを作動油の輸送機器以外の用途で使用する技術も知られており、その技術の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１は、遊星歯車装置を有する無段変速装置に関するものであり、遊星歯車装置は、入力軸と一体回転するサンギヤと、リングギヤと、サンギヤおよびリングギヤに噛合するピニオンギヤを保持するキャリヤとを有している。このキャリヤは出力軸と一体回転するように構成され、リングギヤの外周には所定間隔おきに複数のブレードが取り付けられている。このリングギヤは変速機カバー内で回転可能に保持されており、変速機カバーにはオイルポンプの吐出口および吸入口が形成されている。また、吐出口と吸入口とを接続する油圧回路が形成されており、油圧回路の途中にはオイルタンクが配置されている。また、油圧回路であって、吐出口とオイルタンクとの間には、調整バルブが設けられている。
【０００３】
上記構成において、入力軸にトルクが伝達されるとサンギヤが回転し、リングギヤが反力要素となって、キャリヤからトルクが出力される。また、リングギヤの回転により吸入口からオイルが吸入され、そのオイルが吐出口から吐出される。ここで、調整バルブを調整して、油圧回路における吐出口と調整バルブとの間の油圧を制御することにより、リングギヤの反力トルクおよび回転数が調整され、入力軸と出力軸との間の変速比が無段階に制御される。さらに、吐出口から吐出されたオイルは調整バルブを経由してオイルパンに戻され、そのオイルパンのオイルは再び吸入口に吸入される。このようにして、油圧回路内をオイルが循環する構成となっている。なお、駆動力源から車輪に至る経路に、駆動力源の動力により駆動されるオイルポンプを有する車両の一例が、特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開平４−８８２４１号公報
【特許文献２】特開２００１−３２３９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に記載されている無段変速装置においては、オイルが油圧回路を循環する構成ととともに、その油圧回路の油圧により反力トルクが制御される構成となっている。つまり、無段変速装置の変速比に応じたトルク増幅をおこなうことが可能となっているものの、オイルポンプから吐出されたオイルを利用して、出力軸のトルクを増幅するという点で改善の余地があった。
【０００５】
この発明は上記事情を背景としてなされたものであって、オイルポンプから吐出されるオイルを利用して、車輪に伝達されるトルクを増加することの可能な動力伝達装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、動力伝達可能に連結された第１の回転部材および第２の回転部材を有し、この第１の回転部材と第２の回転部材との相対回転により、第１の油路からオイルを吸引し、かつ、吸引したオイルを第２の油路に吐出する構成を有するオイルポンプが設けられているとともに、駆動力源と車輪との間で、前記第１の回転部材および第２の回転部材を経由して動力伝達がおこなわれるように構成されている動力伝達装置において、前記オイルポンプから吐出されるオイルの機械的エネルギを、車輪に伝達する機械的エネルギに変換する変換装置が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記変換装置にはオイルモータが含まれており、前記第２の油路のオイルが前記オイルモータを経由して第３の油路に至る構成を有しているとともに、前記オイルの油圧により回転する第３の回転部材を前記オイルモータが有し、この第３の回転部材のトルクが車輪に伝達される構成であることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記第２の油路の油圧を制御する第１の圧力制御弁と、前記第３の油路の油圧を制御する第２の圧力制御弁とが、更に設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２の構成に加えて、車両の惰力走行による機械的エネルギが前記第２の回転部材に伝達され、かつ、その機械的エネルギが前記第１の回転部材を経由して前記駆動力源に伝達された場合に、前記駆動力源により制動力が生じる構成を有しているとともに、前記車両の惰力走行による機械的エネルギが前記第２の回転部材に伝達された場合は、前記第２の油路から吸引したオイルを前記第１の油路に吐出する構成を、前記オイルポンプが更に有しているとともに、前記第１の油路におけるオイルの流量を制御することにより、前記第２の回転部材から前記第１の回転部材に伝達される動力を制御する第１の流量制御装置が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項２の構成に加えて、前記第１の油路の油圧および前記第２の油路の油圧を同じに制御する第３の圧力制御弁と、前記オイルモータを前記第２の油路またはオイル保持部のいずれか一方に接続する第２の流量制御装置と、前記第２の回転部材から車輪に至る動力伝達経路に設けられたオイル必要部とを有し、前記第１の油路の油圧および前記第２の油路の油圧が同一に制御された場合に、前記オイル保持部と前記オイルモータとを接続することにより、前記オイル保持部のオイルを、前記オイルモータを経由させて前記オイル必要部に供給する構成を、更に有していることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項２の構成に加えて、前記第２の油路から前記第３の油路に至る経路に形成された油圧室と、この油圧室の油圧に応じて往復移動し、かつ、前記第３の回転部材と接触する場合の係合力に応じて、前記第３の回転部材との間で動力伝達をおこなう動作部材とを、前記オイルモータが更に有しており、前記油圧室の油圧が上昇することにともない前記動作部材と前記第３の回転部材との間で伝達されるトルクを増加する構成を、前記オイルモータが更に有しているとともに、前記第２の油路から前記油圧室に供給されるオイル量を減少させることにより、前記油圧室の油圧の上昇を抑制する第３の流量制御装置が、更に設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
各請求項の発明で対象とする車両のパワートレーンには、駆動力源から動力が伝達される車輪と、オイルの機械的エネルギがトルクに変換され、そのトルクが伝達される車輪とが同じである構成のパワートレーンと、駆動力源から動力が伝達される車輪と、オイルの機械的エネルギがトルクに変換され、そのトルクが伝達される車輪とが異なる構成のパワートレーンとが含まれる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、第１の回転部材と第２の回転部材との間で、オイルポンプを経由して動力伝達がおこなわれる。また、第１の回転部材と第２の回転部材とが相対回転して、第２の油路にオイルが吐出された場合は、そのオイルの機械的エネルギが、車輪に伝達される機械的エネルギに変換される。したがって、車輪に伝達されるトルクを可及的に増加することが可能であり、車両の駆動力が高められる。また、車両の要求駆動力に対応する目標トルクのうち、駆動力源で負担する目標トルクを低減することが可能となり、駆動力源の運転状態の自由度が拡大する。
【００１４】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、オイルの油圧が第３の回転部材のトルクに変換され、この第３の回転部材のトルクが車輪に伝達される。
【００１５】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、第１の圧力制御弁により第１の油路の油圧を制御することにより、第１の回転部材と第２の回転部材との間で伝達される動力を制御することが可能である。また、第２の圧力制御弁により第２の油路の油圧を制御することにより、オイルモータから車輪に伝達される動力を制御することが可能である。
【００１６】
請求項４の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、車両の惰力走行による機械的エネルギが、第２の回転部材および第１の回転部材を経由して駆動力源に伝達されて、駆動力源による制動力が生じる。また、車両の惰力走行による機械的エネルギが第２の回転部材に伝達された場合は、第２の通路から吸引されたオイルが第１の油路に吐出されるオイルの流量が制御されて、第２の回転部材から第１の回転部材に伝達される動力が制御される。したがって、駆動力源により生じる制動力を制御することが可能である。
【００１７】
請求項５の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、第１の油路と第２の油路との油圧を同一に制御することにより、第１の回転部材と第２の回転部材とが一体回転して、オイルポンプによるオイルの吸入および吐出が停止される。また、オイル保持部のオイルがオイルモータを経由してオイル必要部に供給されるため、オイル必要部に供給されるオイル量の低下を抑制できる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、油圧室の油圧に応じて動作部材が往復移動し、動作部材と第３の回転部材との間における係合力に応じて、第３の回転部材に伝達されるトルクが変化する。そして、オイルの機械的エネルギを、車輪に伝達するトルクに変換する必要がない場合は、第２の油路から油圧室に供給されるオイル量を減少させて、油圧室の油圧の上昇を抑制することが可能である。このため、駆動力源の動力で車両が走行する場合に、動作部材と第３の回転部材との間における係合力が低減されて、オイルモータの回転による動力損失の増加を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。この発明は、オイルポンプが、オイル輸送機能と、動力伝達機能とを兼備している構成の動力伝達装置であり、その動力伝達装置の実施例を順次説明する。
【実施例１】
【００２０】
この実施例１は、請求項１および請求項２の発明に対応する実施例であり、実施例１を図１に基づいて説明する。図１には、この発明の動力伝達装置を有する車両Ｖｅのパワートレーンの一例が模式的に示されており、図２には、図１に示す車両Ｖｅのパワートレーンの具体的な構成および制御系統が示されている。まず、車両Ｖｅのパワートレーンについて説明すれば、駆動力源としてのエンジン１が設けられており、このエンジン１は、燃料の燃焼による熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置である。
【００２１】
エンジン１としては、例えば内燃機関、具体的には、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。エンジン１は吸排気装置および燃料噴射装置および点火時期制御装置などを有しており、エンジン出力を電子制御することが可能である。そして、エンジントルクが、インプットシャフト６およびインターミディエイトシャフト２および前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３およびデファレンシャル４を経由して、第１駆動軸である前輪５に伝達される構成となっている。前記インターミディエイトシャフト２および前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３およびデファレンシャル４などは、ケーシング６０内に設けられている。
【００２２】
また、エンジン１のクランクシャフト（図示せず）およびインプットシャフト６およびインターミディエイトシャフト２は、回転軸線Ａ１を中心として回転可能に配置されているとともに、インプットシャフト６からインターミディエイトシャフト２に至る動力伝達経路に、オイルポンプ７が設けられている。この実施例では、オイルポンプ７として、定吐出量形ポンプの一種であるラジアル形ピストンポンプが用いられている。このオイルポンプ７の構成を図３および図４に基づいて説明する。図３は、回転軸線Ａ１を含む平面における断面図であり、図４は、回転軸線Ａ１に直交する平面における断面図である。このオイルポンプ７は、インプットシャフト６に設けられたインナーレース８と、インターミディエイトシャフト２に設けられたアウターレース９とを有している。
【００２３】
まず、インナーレース８は回転軸線Ａ１を中心とする円板形状を有しているとともに、インナーレース８には、円周方向に所定間隔をおいて複数のシリンダ１０が形成されている。各シリンダ１０は、インナーレース８の外周面に開口された略円筒形状の凹部であり、図３に示すように、各シリンダ１０の軸線Ｂ１と、回転軸線Ａ１とが略直交する構成となっている。さらに、図４に示すように、軸線Ｂ１の延長上に回転軸線Ａ１が位置する。
【００２４】
そして、各シリンダ１０内にはピストン１１が各々配置されており、各ピストン１１は軸線Ｂ１方向に往復移動自在に構成されている。つまり、ピストン１１は、インナーレース８の半径方向に移動可能である。また各ピストン１１における外側の端面に凹部１２が形成されている。この凹部１２は半球形状に構成されており、凹部１２によりボール１３が保持されている。ボール１３は凹部１２内で転動可能である。一方、シリンダ１０の奥端面１０Ａとピストン１１との間には油室１４が形成されている。この油室１４には弾性部材１５が設けられており、ピストン１１をシリンダ１０の外に押し出す向きの力が、弾性部材１５からピストン１１に加えられる。
【００２５】
前記アウターレース９は、インターミディエイトシャフト２に形成された外向きフランジ３５と、外向きフランジ３５に連続する円筒部３５Ａとを有している。円筒部３５Ａはインナーレース８の外側を取り囲むように配置されているとともに、円筒部３５Ａの内周にはカム面３６が形成されている。このカム面３６は回転軸線Ａ１を中心とする環状に構成されているとともに、略波形に構成されている。つまり、半径方向の外側に向けて突出するように湾曲した凸部と、半径方向の内側に向けて突出するように湾曲した凹部とが、円周方向で交互に、かつ、連続して配置されている。そして、このカム面３６と、インナーレース８に取り付けられたボール１３とが接触されているとともに、ボール１３はカム面３６に沿って転動可能である。
【００２６】
一方、インプットシャフト６には回転軸線方向に吸入油路１６および吐出油路１７が設けられているとともに、インプットシャフト６の外周面には、２条の環状溝１６Ａ，１７Ａが形成されている。この環状溝１６Ａ，１７Ａは回転軸線方向の異なる位置に配置されている。そして、吸入油路１６と環状溝１６Ａとが接続され、吐出油路１７と環状溝１７Ａとが接続されている。ところで、ケーシング６０内には、前記回転軸線Ａ１の半径方向に延ばされた隔壁６１が設けられており、この隔壁６１には軸孔２０が形成されている。この隔壁６１は、回転軸線方向においてエンジン１とオイルポンプ７との間に配置されており、隔壁６１には、吸入油路１８および吐出油路１９が設けられている。また隔壁６１は、回転軸線Ａ１に交差する方向に延ばされており、隔壁６１の軸孔２０内にインプットシャフト６が回転可能に配置されている。吸入油路１８および吐出油路１９は軸孔２０に開口されており、吸入油路１８と環状溝１６Ａとが接続され、吐出油路１９と環状溝１７Ａとが接続されている。
【００２７】
このように、インプットシャフト６が回転している場合、または停止している場合のいずれにおいても、吸入油路１６と吸入油路１８とが接続され、吐出油路１７と吐出油路１９とが接続される構成となっている。さらに、吸入油路１８および吐出油路１９および環状溝１６Ａ，１７Ａのオイルが軸孔２０から漏れることを防止する密封装置２０Ａが設けられている。さらに、ケーシング６０にはオイルパン２１が設けられており、吸入油路１８はオイルパン２１に接続されている。このオイルパン２１には、ベルト式無段変速機３および前後進切換装置３７に供給された後のオイルが貯留される。
【００２８】
さらに、吸入油路１６と油室１４とを連通する油路２２が設けられ、吐出油路１７と油室１４とを連通する油路２３が設けられており、油路２２には逆止弁２４が設けられており、油路２３には逆止弁２５が設けられている。逆止弁２４は、吸入油路１６のオイルが油室１４に吸入されることを許容し、油室１４のオイルが吸入油路１６に逆流することを防止する構成を有している。これに対して、逆止弁２５は、油室１４のオイルが吐出油路１７に吐出されることを許容し、吐出油路１７のオイルが油室１４に逆流することを防止する構成を有している。
【００２９】
一方、図１に示すように、吐出油路１９は２方向に分岐されており、分岐のされた一方が油圧制御装置２６に接続され、分岐された他方がオイルモータ２７を経由して油圧制御装置２６に接続されている。図１においては、オイルモータ２７の一例として、定吐出量形モータの一種である外接形ギヤモータが示されている。すなわち、このオイルモータ２７は、噛合された一対のギヤ７０，７１と、吸入口７２および吐出口７３とを有している。この吸入口７２が吐出油路１９に接続され、吐出口７３は、油路３４を経由して油圧制御装置２６に接続されている。
【００３０】
この油圧制御装置２６は、前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３を制御する機能と、前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３の発熱部分を潤滑および冷却する機能とを有している。この油圧制御装置２６は、油圧回路（図示せず）およびソレノイドバルブ（図示せず）などを有しているとともに、油圧制御装置２６から前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３にオイルを供給する油路７４が設けられている。さらに、図２に示すように、オイルモータ２７の各ギヤ７０，７１のうちの少なくとも一方と、第２駆動軸である後輪７６とを動力伝達可能に連結する伝動装置７７が設けられている。
【００３１】
前記インターミディエイトシャフト２からベルト式無段変速機３に至る経路に、前後進切換装置３７が設けられている。前後進切換装置３７は、エンジン１の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、インターミディエイトシャフト２の回転方向に対するプライマリシャフト３８の回転方向を切り換える構成を備えている。図２に示す例では、前後進切換装置３７としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。すなわち、インターミディエイトシャフト２と一体回転するサンギヤ３９と、サンギヤ３９と同心状に配置されたリングギヤ４０と、サンギヤ３９に噛合したピニオンギヤ４１と、ピニオンギヤ４１およびリングギヤ４０に噛合した他のピニオンギヤ４２とが設けられ、ピニオンギヤ４１，４２がキャリヤ４３によって、自転かつ公転自在に保持されている。このキャリヤ４３とプライマリシャフト３８とが一体回転するように連結されている。
【００３２】
さらに、インターミディエイトシャフト２と、キャリヤ４３とを選択的に連結・解放する前進用クラッチ４４が設けられている。またリングギヤ４０を選択的に固定することにより、インターミディエイトシャフト２の回転方向に対するプライマリシャフト３８の回転方向を反転する後進用ブレーキ４５が設けられている。上記前進用クラッチ４４および後進用ブレーキ４５の係合・解放は、油圧制御装置２６により制御される構成となっている。
【００３３】
前記ベルト式無段変速機３は、互いに平行に配置されたプライマリプーリ４６とセカンダリプーリ４７とを有するとともに、プライマリプーリ４６およびセカンダリプーリ４７にはベルト４８が巻き掛けられている。また、プライマリプーリ４６からベルト４８に加えられる挟圧力を制御する油圧サーボ機構４９と、セカンダリプーリ４７からベルト４８に加えられる挟圧力を制御する油圧サーボ機構５０とが設けられている。この油圧サーボ機構４９，５０の油圧室（図示せず）の油圧は、油圧制御装置２６により制御される構成となっている。
【００３４】
前記プライマリプーリ４６はプライマリシャフト３８と一体回転するように構成され、セカンダリプーリ４７はセカンダリシャフト５１と一体回転するように構成されている。プライマリシャフト３８とセカンダリシャフト５１とは相互に並行に配置され、セカンダリシャフト５１のトルクが、伝動機構５２およびデファレンシャル４を経由して前輪５に伝達される構成となっている。
【００３５】
つぎに、図２に示された車両Ｖｅの制御系統を説明すれば、車両Ｖｅの全体を制御するコントローラとしての電子制御装置５３が設けられている。電子制御装置５３には、加速要求、制動要求、エンジン回転数、スロットル開度、インターミディエイトシャフト２の回転数、プライマリシャフト３８の回転数、セカンダリシャフト５１の回転数、シフトポジションなどの信号が入力される。これに対して、電子制御装置５３からは、油圧制御装置２６を制御する信号、エンジン１を制御する信号などが出力される。
【００３６】
上記のように構成された車両Ｖｅの作用を説明する。エンジントルクがインプットシャフト６に伝達された場合は、インプットシャフト６のトルクはオイルポンプ７を経由してインターミディエイトシャフト２に伝達される。なお、オイルポンプ７におけるトルクの伝達原理は後述する。ここで、シフトポジションとして前進ポジションが選択されている場合は、前後進切換装置３７において、前進用クラッチ４４が係合され、かつ後進用ブレーキ４５が解放される。その結果、インターミディエイトシャフト２およびキャリヤ４３が一体回転可能に連結されて、インターミディエイトシャフト２のトルクがプライマリシャフト３８に伝達される。この場合、インターミディエイトシャフト２の回転方向とプライマリシャフト３８の回転方向とが同じになる。
【００３７】
これに対して、シフトポジションとして後進ポジションが選択された場合は、後進用ブレーキ４５が係合されて、前進用クラッチ４４が解放される。その結果、リングギヤ４０が反力要素となり、インターミディエイトシャフト２のトルクがプライマリシャフト３８に伝達される。この場合、プライマリシャフト３８の回転方向は、インターミディエイトシャフト２の回転方向とは逆になる。
【００３８】
一方、ベルト式無段変速機３においては、油圧サーボ機構４９，５０における圧油の供給状態が油圧制御装置２６により制御される。具体的には、油圧サーボ機構４９に供給される圧油の流量が制御されて、プライマリプーリ４６におけるベルト４８の巻き掛け半径、およびセカンダリプーリ４７におけるベルト４８の巻き掛け半径が制御され、ベルト式無段変速機３の変速比、つまり、プライマリシャフト３８の回転速度と、セカンダリシャフト５１の回転速度との比を無段階（連続的）に制御することができる。また、この変速制御に加えて、セカンダリプーリ４７からベルト４８に加える挟圧力が調整されて、ベルト式無段変速機３のトルク容量が制御される。
【００３９】
例えば、車速および加速要求（例えばアクセル開度）などに基づいて、車両Ｖｅにおける目標駆動力が判断され、その判断結果に基づいて目標エンジン出力が求められる。その目標エンジン出力を最適燃費で達成する目標エンジン回転数が求められ、実エンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけるように、ベルト式無段変速機３の変速比が制御される。これらの制御と並行して、実エンジントルクを目標エンジントルクに近づけるように、電子スロットルバルブの開度などが制御される。上記のようにして、インターミディエイトシャフト２のトルクが、前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３を経由して伝動機構５２に伝達されるとともに、伝動機構５２のトルクがデファレンシャル４を経由して前輪５に伝達される。
【００４０】
つぎに、インターミディエイトシャフト２とインプットシャフト６との間におけるトルクの伝達原理について説明する。エンジン１が運転されると、インナーレース８を図４の所定方向、例えば、時計方向に回転させる向きのトルクが発生する。この実施例１においては、インプットシャフト６とインターミディエイトシャフト２との間で伝達されるトルク、およびオイルポンプ７からのオイル吐出量が、以下のようにして制御される。まず、インナーレース８に取り付けられているボール１３が、弾性部材１５の付勢力により、シリンダ１０の外側に向けて付勢されており、押圧インナーレース８が回転すると、ボール１３は、アウターレース９のカム面３６に沿って転動するとともに、カム面３６の半径方向の凹凸形状により、ボール１３およびピストン１１が、シリンダ１０内を軸線Ｂ１方向に往復移動する。
【００４１】
ピストン１１がシリンダ１０内を往復移動することにより、油室１４の容積が変化する。すなわち、ピストン１１が、軸線Ｂ１に沿って外側に動作すると油室１４の容積が拡大され、ピストン１１が、軸線Ｂ１に沿って内側に動作すると油室１４の容積が縮小される。油室１４の容積が拡大される場合は、油室１４が負圧となる。すると、逆止弁２４が開いて、オイルパン２１のオイルが、吸入油路１８および吸入油路１６を経由して油室１４に吸引される。この場合、逆止弁２５が閉じられるため、吐出油路１７のオイルが油室１４に逆流することはない。
【００４２】
ついで、インナレース８とアウターレース９との相対回転にともない、ピストン１１が内側に動作すると、油室１４の容積が縮小されて、その内部の油圧が上昇する。そして、油室１４の油圧が吸入油路１６の油圧よりも高圧となった場合は、逆止弁２４が閉じられる。その結果、吸入油路１６のオイルが油室１４に吸入されなくなるとともに、油室１４のオイルが吸入油路１６に逆流することが防止される。一方、油室１４の容積の縮小により、その内部の油圧が吐出油路１７の油圧よりも高圧になると、逆止弁２５が開く。その結果、油室１４のオイルは、吐出油路１７および吐出油路１９を経由して、オイルモータ２７に供給される。以後、ピストン１１が往復運動を繰り返すことにより、オイルポンプ７からオイルが吐出される。
【００４３】
一方、吐出油路１９に吐出されたオイルの一部は、オイルモータ２７の吸入口７２に供給されており、吐出油路１９の油圧と油路３４の油圧との差に応じて、ギヤ７０，７１の間を通過するオイル量が変化する。ここで、ギヤ７０とギヤ７１との間をオイルが通過する際に、オイルの機械的エネルギが、ギヤ７０，７１の機械的エネルギに変換されて、ギヤ７０，７１が回転する。ここで、オイルの機械的エネルギは、圧力×流量で表すことが可能であり、ギヤ７０，７１の機械的エネルギは、動力であるトルク×回転数で表すことが可能である。そして、ギヤ７０，７１のうちの少なくとも一方のトルクは、伝動装置７７を経由して後輪７６に伝達される。このように、図２に示す車両Ｖｅは、前輪５および後輪７６にトルクを伝達することの可能な四輪駆動車である。
【００４４】
前記のようにして、吐出油路１９のオイルが、オイルモータ２７を経由して油圧制御装置２６に供給される。一方、吐出油路１９のオイルの一部は、オイルモータ２７を迂回して油圧制御装置２６に供給される。このようにして、油圧制御装置２６にオイルが供給されると、前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３におけるオイルの必要流量に応じて油圧制御装置２６のソレノイドバルブが制御され、吐出油路１９および油路３４から油路７４に排出されるオイル量が制御される。このようにして、油路１９，３４の油圧が調圧される。なお、前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３に供給されたオイルは、その後にオイルパン２１に流れ込み、ついで、吸入油路１８を経由してオイルポンプ７に吸引される。
【００４５】
ところで、吐出油路１９の油圧は、シリンダ１０におけるピストン１１の動作特性に影響を及ぼす。つまり、ピストン１１を内側に押圧する力が同じであった場合、ピストン１１が内側に動作して油室１４の容積を狭める場合は、吐出油路１９の油圧が高いほど、油室１４から吐出油路１７に吐出される単位時間あたりのオイル量が低下する。一方、吐出油路１９の油圧が低いほど、油室１４から吐出油路１７に吐出される単位時間あたりのオイル量が増加する。
【００４６】
また、吐出油路１９の油圧が高いほど、油室１４の油圧が低下しにくく、ピストン１１を内側に動作させるために必要な荷重が増加する。一方、吐出油路１９の油圧が低いほど、油室１４の油圧が低下しやすく、ピストン１１を内側に動作させるために必要な荷重が低下する。この実施例１においては、インナーレース８とアウターレース９とが相対回転することにより、ボール１３がカム面３６を転動して、アウターレース９からピストン１１を内側に押圧する荷重が加えられる構成となっている。したがって、ピストン１１を内側に動作させるために必要な荷重が高くなるほど、インナーレース８とアウターレース９とを相対回転させるために必要な円周方向の荷重が高くなる。言い換えれば、オイルポンプ７を経由して伝達されるトルクを増加することが可能になる。
【００４７】
以上のように、この実施例１においては、オイルポンプ７から吐出されるオイルの機械的エネルギをギヤ７０，７１の機械的エネルギ（動力）に変換し、そのギヤ７０，７１の少なくとも一方のトルクを後輪７６に伝達することが可能であり、車両Ｖｅの駆動力が高まり、車両Ｖｅの発進性能および動力性能が向上する。つまり、要求駆動力に対応する要求トルクの一部を、オイルモータ２７から後輪７６に伝達されるトルクで賄うことが可能であり、エンジン１の運転状態の制御自由度が拡大され、エンジン１の運転状態を最適燃費線に一層近づけ易くなる。
【００４８】
したがって、エンジン１の燃費が一層向上する。さらにまた、オイルモータ２７から吐出されたオイルにより、ベルト式無段変速機３および前後進切換装置３７を潤滑および冷却することが可能であり、潤滑性能および冷却性能が一層向上する。また、オイルモータ２７から吐出されたオイルにより、前後進切換装置３７の前進用クラッチ４４や後進用ブレーキ４５の係合油圧を高めることが可能であり、前後進切換装置３７における動力伝達効率の低下を抑制できる。
【００４９】
この実施例１で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、インプットシャフト６およびインナーレース８が、この発明の第１の回転部材に相当し、インターミディエイトシャフト２およびアウターレース９が、この発明の第２の回転部材に相当し、吸入油路１８が、この発明の第１の油路に相当し、吐出油路１９が、この発明の第２の油路に相当し、エンジン１がこの発明の駆動力源に相当し、前輪５が、この発明における「駆動力源の動力が伝達される車輪」に相当し、後輪７６が、この発明の「車輪に伝達する機械的エネルギ」における「車輪」に相当し、オイルモータ２７が、この発明の変換装置に相当し、ギヤ７０，７１の少なくとも一方が、この発明の第３の回転部材に相当する。すなわち、図１および図２に示すパワートレーンにおいては、「駆動力源の動力が伝達される車輪（前輪５）」と「オイルの機械的エネルギをトルクに変換し、かつ、そのトルクが伝達される車輪（後輪７６）」とが異なっている。
【実施例２】
【００５０】
つぎに、この発明の実施例２の構成を図５に基づいて説明する。この実施例２は、請求項１ないし３に対応する実施例である。この実施例２の構成において、実施例１の構成と同じ構成については、実施例１の構成と同じ符号を付してその説明を省略する。この実施例２における油圧制御装置２６の構成を具体的に説明する。まず、圧力制御弁８０が設けられている。この圧力制御弁８０は、吐出油路１９を油圧を制御するものである。この圧力制御弁８０は、直線方向に動作可能なスプール８１と、このスプール８１を所定方向に付勢する弾性部材８２とを有している。
【００５１】
また、圧力制御弁８０は、入力ポート８３およびドレーンポート８４を有しており、入力ポート８３と吐出油路１９とが接続され、ドレーンポート８４と油路９４とが接続されている。この油路９４は、油路３４，７４に接続されている。さらに、フィードバックポート８５および信号圧ポート８６が設けられており、フィードバックポート８５と吐出油路１９とが接続されている。そして、信号圧ポート８６の信号圧に応じて、弾性部材８２の付勢力と同じ向きの付勢力がスプール８１に加えられ、フィードバックポート８５の油圧に応じて、弾性部材８２の付勢力とは逆向きの付勢力がスプール８１に加えられる構成となっている。
【００５２】
また、油路９４に接続された圧力制御弁８７が設けられている。この圧力制御弁８７は、油路９４の油圧を制御するものである。この圧力制御弁８７は、直線方向に動作可能なスプール８８と、このスプール８８を所定方向に付勢する弾性部材８９とを有している。また、圧力制御弁８７は、入力ポート９０およびドレーンポート９１を有しており、入力ポート９０と油路９４とが接続されている。さらに、フィードバックポート９２および信号圧ポート９３が設けられており、フィードバックポート９２と油路９４とが接続されている。そして、信号圧ポート９３の信号圧に応じて、弾性部材８９の付勢力と同じ向きの付勢力がスプール８８に加えられ、フィードバックポート９２の油圧に応じて、弾性部材８９の付勢力と逆向きの付勢力がスプール８８に加えられる構成となっている。
【００５３】
つぎに、実施例２の作用を説明する。まず、エンジントルクがインプットシャフト６を経由してインターミディエイトシャフト２に伝達される場合は、実施例１と同様の原理により、吸入油路１８のオイルが吐出油路１９に供給される。
【００５４】
そして、吐出油路１９の油圧が所定値以下である場合は、入力ポート８３とドレーンポート８４とが遮断されており、吐出油路１９のオイルは油路９４には排出されない。したがって、吐出油路１９の油圧の低下が抑制されるか、または吐出油路１９の油圧が上昇する。これに対して、吐出油路１９の油圧が所定値を越えた場合は、スプール８１が動作して入力ポート８３とドレーンポート８４とが連通され、吐出油路１９から油路９４に排出されるオイルの流量が増加する。
【００５５】
したがって、吐出油路１９の油圧の上昇が抑制されるか、または吐出油路１９の油圧が低下する。このようにして、圧力制御弁８０により吐出油路１９の油圧が調圧される。より具体的には、圧力制御弁８０の信号圧ポート８６に入力する信号圧を制御することにより、吐出油路１９の油圧ＰＬ１を制御することが可能である。このようにして、吸入油路１８における油圧ＰＬＯと、吐出油路１９の油圧ＰＬ１との差圧ΔＰＬ１を制御することができる。ここで、インターミディエイトシャフト２に伝達されるトルクＴｏｕｔ１は式（１）により求められる。
【００５６】
Ｔｏｕｔ１≒ΔＰＬ１・ｑ１／２π ・・・（１）
上記の式（１）において、ｑ１は、インプットシャフト６の１回転あたりにおけるオイルポンプ７のオイル吐出容積［cc／rev］である。したがって、圧力制御弁８０の信号圧ポート８６に入力される信号圧を制御することにより、オイルポンプ７により伝達されるトルクを制御することができる。言い換えれば、オイルポンプ７として可変容量形ポンプを用いることなく、伝達トルクを制御可能である。
【００５７】
つぎに、油路９４の油圧制御について説明する。油路９４の油圧が所定値以下である場合は、圧力制御弁８７における入力ポート９０とドレーンポート９１とが遮断されており、油路９４のオイルはドレーンポート９１には排出されない。したがって、油路９４の油圧の低下が抑制されるか、または油路９４の油圧が上昇する。これに対して、油路９４の油圧が所定値を越えた場合は、スプール８８の動作により入力ポート９０とドレーンポート９１とが連通されて、油路９４からドレーンポート９１に排出されるオイルの流量が増加する。
【００５８】
したがって、油路９４の油圧の上昇が抑制されるか、または油路９４の油圧が低下する。このようにして、圧力制御弁８７により油路９４の油圧が調圧される。より具体的には、圧力制御弁８７の信号圧ポート９３に入力する信号圧を制御することにより、油路９４の油圧ＰＬ２を制御することが可能である。このようにして、油路９４における油圧ＰＬ２と、吐出油路１９の油圧ＰＬ１との差圧ΔＰＬ２を制御することができる。ここで、オイルモータ２７から後輪７６に伝達されるトルクＴｏｕｔ２は式（２）により求められる。
【００５９】
Ｔｏｕｔ２≒ΔＰＬ２・ｑ２／２π ・・・（２）
上記の式（２）において、ｑ２は、ギヤ７０，７１の１回転あたりにおけるオイルモータ２７のオイル吐出容積［cc／rev］である。したがって、圧力制御弁８７の信号圧ポート９３に入力される信号圧を制御することにより、オイルモータ２７から後輪７６により伝達されるトルクを制御することができる。言い換えれば、オイルモータ２７として可変容量形オイルモータを用いることなく、伝達トルクを制御可能である。
【００６０】
この実施例２で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、油路９４が、この発明の第３の油路に相当し、圧力制御弁８０が、この発明の第１の圧力制御弁に相当し、圧力制御弁８７が、この発明の第２の圧力制御弁に相当する。この実施例２におけるその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【実施例３】
【００６１】
つぎに、この発明の実施例３の構成を図６に基づいて説明する。この実施例３は、請求項１ないし５の発明に対応する実施例である。実施例３の構成において、実施例１および実施例２の構成と同じ構成については、実施例１および実施例２の構成と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
この実施例３においては、オイルポンプ１００の構成が実施例１および実施例２とは異なる。このオイルポンプ１００を、図２に示されたオイルポンプ７に代えて用いることが可能である。まず、オイルポンプ１００として、定吐出量形オイルポンプの一種である内接形オイルポンプが示されている。すなわち、このオイルポンプ１００は、インプットシャフト６と一体回転するインナーギヤ１０１と、インターミディエイトシャフト２と一体回転するアウターギヤ１０２とを有しており、インナーギヤ１０１とアウターギヤ１０２とが噛合されている。
【００６３】
また、インターミディエイトシャフト２とインプットシャフト６とが偏心して配置されている。さらに、インナーギヤ１０１とアウターギヤ１０２との間にはクレッセンド（図示せず）が形成されている。そして、オイルポンプ１００には吸入口１０３および吐出口１０４が形成されており、吸入口１０３と吸入油路１８とが接続され、吐出口１０４と吐出油路１９とが接続されている。さらに、エンジン１からインプットシャフト６に至る経路にはクラッチ１０５が設けられている。クラッチ１０５は電子制御装置５３により制御されて、エンジン１とインプットシャフト６との間で伝達されるトルクを制御するものである。
【００６４】
つぎに、油圧制御装置２６の構成において、実施例２と異なる構成を説明する。まず、吐出油路１９から分岐する油路７５が設けられており、油路７５とオイルパン７７とが接続されている。油路７５には逆止弁７８が設けられている。逆止弁７８は、オイルパン７７のオイルが吐出油路１９に流れ込むことを許容し、かつ、吐出油路１９のオイルがオイルパン７７に逆流することを防止する構成を有している。
【００６５】
また、油圧制御装置２６は、カットバルブ（切換弁）７９を有している。このカットバルブ７９は、ポート７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃおよびスプール７９Ｄを有しており、ポート７９Ａは、油路１１３を経由してオイルモータ２７の吸入口７２に接続され、ポート７９Ｂが吐出油路１９に接続され、ポート７９Ｃがオイルパン７７に接続されている。スプール７９Ｄの動作は、電子制御装置５３により制御される構成となっており、スプール７９Ｄの動作により、ポート７９Ａを、吐出油路１９またはオイルパン７７のいずれか一方に選択的に接続する制御、またはポート７９Ａを遮断する制御を実行可能である。
【００６６】
この実施例３において、実施例１および実施例２の構成と同じ構成部分については、実施例１および実施例２と同様の作用効果を得られる。また、この実施例３において、エンジントルクが前輪５に伝達される場合は、インプットシャフト６の回転によりインナーギヤ１０１およびアウターギヤ１０２が回転して、吸入油路１８のオイルが、オイルポンプ１００の吸入口１０３に吸入されるとともに、吐出口１０４から吐出油路１９にオイルが吐出される。
【００６７】
また、エンジントルクを前輪５に伝達する場合は、カットバルブ７９の制御により、ポート７９Ａとポート７９Ｂとが接続され、ポート７９Ｃが遮断される。このようなカットバルブ７９の制御により、吐出油路１９のオイルが、オイルモータ２７に供給されて、実施例１および実施例２と同様の作用効果が生じる。なお、吸入油路１８のオイルが吐出油路１９に吐出され、吐出油路１９のオイルが油路７５に流れ込んだ場合でも、逆止弁７８が閉じられるため、吐出油路１９のオイルはオイルパン７７に排出されないとともに、オイルパン７７のオイルが吐出油路１９に吸引されることもない。
【００６８】
これに対して、車両Ｖｅが惰力走行してその機械的エネルギに対応するトルクが、前輪５からインターミディエイトシャフト２に伝達される場合は、カットバルブ７９の制御により、ポート７８Ｂが遮断される。すると、吐出油路１９のオイルが吐出口１０４を経由してオイルポンプ１００に吸引され、そのオイルが、吸入口１０３を経由して吸入油路１８にオイルが吐出される。このようにして、吐出油路１９が負圧になると、逆止弁７８が開放されて、オイルパン７７のオイルが吸引されて、そのオイルが吐出油路１９およびオイルポンプ１００を経由して吸入油路１８に吐出される。すると、逆止弁９５が閉じられて吸入油路１８の油圧が上昇し、インターミディエイトシャフト２からインプットシャフト６に伝達されるトルクが上昇する。このようにして、エンジン１の回転抵抗による制動力、すなわち、エンジンブレーキ力が強められる。
【００６９】
また、車両Ｖｅの惰力走行時には、カットバルブ７９の制御により、ポート７９Ａとポート７９Ｃとが接続されて、後輪７６から伝達される動力により、ギヤ７０，７１が回転して、オイルモータ２７がオイルポンプとして機能する。その結果、オイルパン７７のオイルが、カットバルブ７９およびオイルモータ２７を経由して、油路３４，９４に供給される。
【００７０】
なお、車両Ｖｅの惰力走行時には、
Ｔｏｕｔ１＜ΔＰＬ１・ｑ１／２π ・・・（３）
となるように、吐出油路１９の油圧ＰＬ１を制御することにより、車両Ｖｅが惰力走行状態から、エンジントルクを前輪５に伝達する走行状態に切り替わった場合におけるオイルポンプ１００の吐出量を略ゼロとし、オイルモータ２７から油路９４に供給されるオイルにより、ベルト式無段変速機３および前後進切換装置３７における必要オイルを賄うことが可能である。
【００７１】
ここで、実施例３の構成とこの発明の構成との対応関係を説明すれば、逆止弁９５が、この発明における第１の流量制御装置に相当し、圧力制御弁８０が、この発明の第３の圧力制御弁に相当し、カットバルブ７９が、この発明の第２の流量制御装置に相当し、ベルト式無段変速機３および前後進切換装置３７が、この発明のオイル必要部に相当し、オイルパン７７が、この発明のオイル保持部に相当する。この実施例３におけるその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１および実施例２の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【実施例４】
【００７２】
つぎに、この発明の実施例４の構成を図７に基づいて説明する。この実施例４は、請求項１ないし５の発明に対応する実施例である。実施例４の構成において、実施例１および実施例２および実施例３の構成と同じ構成については、実施例１および実施例２および実施例３の構成と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
この実施例４と実施例３とを比較すると、逆止弁９５に代えて圧力制御弁１０６が設けられている点が異なる。この圧力制御弁１０６は、直線状に往復動可能なスプール１０７と、スプール１０７を所定の向きで付勢する弾性部材１０８と、入力ポート１０９および出力ポート１１０と、信号圧ポート１１１と、フィードバックポート１１２とを有している。フィードバックポート１１２は吸入油路１８に接続されており、フィードバックポート１１２の油圧に応じて、弾性部材１０８の付勢力と同じ向きの付勢力が、スプール１０７に加えられる。一方、信号圧ポート１１１の信号圧は、電子制御装置５３により制御される構成となっており、信号圧ポート１１１の信号圧に応じて、弾性部材１０８の付勢力とは逆向きの付勢力がスプール１０７に加えられる。そして、圧力制御弁１０６は、信号圧ポート１１１の油圧が低圧である場合は、入力ポート１０９と出力ポート１１０とが接続された状態となる構成を有している。
【００７４】
この実施例４においては、エンジントルクを前輪５に伝達して車両Ｖｅが走行する場合は、圧力制御弁１０６における信号圧ポート１１１の信号圧が低圧に制御される、このため、入力ポート１０９と出力ポート１１０とが接続されて、オイルパン２１のオイルがオイルポンプ１００に吸引され、オイルポンプ１００から吐出油路１９にオイルが吐出される。そして、実施例１ないし実施例３の構成と同じ構成部分については、実施例１ないし実施例３と同じ作用効果を得ることができる。
【００７５】
一方、この実施例４において、車両Ｖｅの惰力走行する場合は、実施例３で説明した原理と同じ原理により、オイルが吐出油路１９およびオイルポンプ１００を経由して吸入油路１８に排出される。また、この実施例３において、車両Ｖｅの惰力走行する場合は、信号圧ポート１１１に入力される信号圧が上昇されて、スプール１０７が動作して、吸入油路１８からオイルパン２１に排出されるオイルの流量が減少する。そして、吸入油路１８の油圧が上昇すると、フィードバックポート１１２の油圧が上昇して、スプール１０７が信号圧ポート１１１の信号圧に抗して動作し、吸入油路１８からオイルパン２１に排出されるオイルの流量が増加する。
【００７６】
このように、実施例４においては、信号圧ポート１１１に入力される信号圧を制御することにより、吐出油路１９から吸入油路１８に排出されるオイル量を制御することが可能である。したがって、オイルポンプ１００により伝達されるトルクを制御することができ、エンジンブレーキ力を制御することが可能である。ここで、実施例４で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、圧力制御弁１０６が、この発明における第１の流量制御装置に相当する。この実施例４におけるその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１ないし実施例３の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【実施例５】
【００７７】
つぎに、この発明の実施例５を図８および図９に基づいて説明する。図８における基本的な構成は、実施例３に対応する図６の構成と同じである。図８におけるオイルモータ２００の構成が、図６におけるオイルモータ２７の構成とは異なる。このオイルモータ２００を、図２のオイルモータ２７に代えて用いることが可能である。このオイルモータ２００は、ラジアルピストン形のオイルモータであり、このオイルモータ２００の構成は、図３および図４に示されたオイルポンプ７の構成と共通している。このオイルモータ２００は、インナーレース２０８およびアウターレース２０９を有しており、インナーレース２０８は回転不可能に固定されている。アウターレース２０９は回転可能に配置されており、このアウターレース２０９と後輪７６とが動力伝達可能に連結されている。図９は、アウターレース２０９の回転軸線に直交する平面における断面図である。インナーレース２０８には、円周方向に所定間隔をおいて複数のシリンダ２１０が形成されている。各シリンダ２１０は、インナーレース２０８の外周面に開口された略円筒形状の凹部であり、図９に示すように、各シリンダ２１０の軸線Ｂ２と、アウターレース２０９の回転軸線とが略直交する構成となっている。
【００７８】
そして、各シリンダ２１０内にはピストン２１１が各々配置されており、各ピストン２１１は軸線Ｂ２方向に往復移動自在に構成されている。つまり、ピストン２１１は、インナーレース２０８の半径方向に移動可能である。また各ピストン２１１における外側の端面に凹部２１２が形成されている。この凹部２１２は半球形状に構成されており、凹部２１２によりボール２１３が保持されている。ボール２１３は凹部２１２内で転動可能である。一方、シリンダ２１０の奥端面２１０Ａとピストン２１１との間には油室２１４が形成されている。この油室２１４には弾性部材２１５が設けられており、ピストン２１１をシリンダ２１０の外に押し出す向きの力が、弾性部材２１５からピストン２１１に加えられる。
【００７９】
前記アウターレース２０９は円筒部２３５Ａを有しており、円筒部２３５Ａはインナーレース２０８の外側を取り囲むように配置されている。また、円筒部２３５Ａの内周にはカム面２３６が形成されている。このカム面２３６は回転軸線を中心とする環状に構成されているとともに、略波形に構成されている。つまり、半径方向の内側に向けて突出するように湾曲した凸部２３６Ａと、半径方向の外側に向けて突出するように湾曲した凹部２３６Ｂとが、円周方向で交互に、かつ、連続して配置されている。そして、このカム面２３６と、インナーレース２０８に取り付けられたボール２１３とが接触されているとともに、ボール２１３はカム面２３６に沿って転動可能である。
【００８０】
一方、インナーレース２０８には軸線方向に吸入油路２１６および吐出油路２１７が設けられている。この吸入油路２１６と前記油路１１３とが接続され、吐出油路２１７と前記油路３４とが接続されている。さらに、吸入油路２１６と油室２１４とを連通する油路２２２が設けられ、吐出油路２１７と油室２１４とを連通する油路２２３が設けられている。また、油路２２２には逆止弁２２４が設けられており、油路２２３には逆止弁２２５が設けられている。逆止弁２２４は、吸入油路２１６のオイルが油室２１４に吸入されることを許容し、油室２１４のオイルが吸入油路２１６に逆流することを防止する構成を有している。これに対して、逆止弁２２５は、油室２１４のオイルが吐出油路２１７に吐出されることを許容し、吐出油路２１７のオイルが油室２１４に逆流することを防止する構成を有している。
【００８１】
この実施例５において、実施例１ないし実施例３の構成と同じ構成部分については、実施例１ないし実施例３と同じ作用効果を得られる。つぎに、オイルモータ２００の作用について説明する。まず、エンジントルクが前輪５に伝達されて車両Ｖｅが走行し、かつ、カットバルブ７９のポート７９Ａとポート７９Ｂとが接続され、かつ、ポート７９Ｃが遮断される場合について説明する。車両Ｖｅの機械的エネルギにより後輪７６が回転すると、そのトルクがアウターレース２０９に伝達されて、アウターレース２０９とインナーレース２０８とが相対回転する。すると、アウターレース２０９とインナーレース２０８との相対回転にともない、ボール２１３がカム面２３６に沿って転動し、かつ、ピストン２１１が、インナーレース２０８の半径方向に往復移動する。このピストン２１１が半径方向に動作する場合に生じる作用を具体的に説明する。
【００８２】
まず、ボール２１３が凸部２３６Ａの頂点から凹部２３６Ｂに向けて転動する場合は、ピストン２１１が半径方向の外側に向けて動作する。この場合、油室２１４の油圧が吸入油路２１６の油圧よりも低圧となり、吸入油路２１６のオイルが油路２２２を経由して油室２１４に供給されるとともに、逆止弁２２５が閉じられて、油室２１４の油圧が上昇する。このため、ピストン２１１を軸線Ｂ２方向に沿って外側に付勢する押圧力が増加し、ボール２１３とカム面２３６との接触部分において、前記押圧力に応じた回転方向の分力が増加する。このようにして、アウターレース２０９の回転を促進する向きのトルクが増加する。
【００８３】
ついで、ボール２１３が凹部２３６Ｂの最深部に到達するとともに、インナーレース２０８とアウターレース２０９との相対回転にともない、ボール２１３が凹部２３６Ｂから凸部２３６Ａにさしかかると、ピストン２１１が半径方向で内側に向けて動作する。すると、逆止弁２２５が開放され、かつ、逆止弁２２４が閉じられて、油室２１４のオイルが油路２１７を経由して油路３４に排出される。上記のようにして、インナーレース２０８とアウターレース２０９との相対回転にともない、油路１１３のオイルがオイルモータ２００を経由して油路３４に供給され、そのオイルの機械的エネルギが、ピストン２１１の直線運動に変換され、かつ、ピストン２１１の半径方向の動作力の一部が、アウターレース２０９の回転を促進する向きの分力、すなわちトルクに変換される。したがって、この実施例５においても、実施例１と同様の効果を得ることが可能である。
【００８４】
一方、後輪７６にトルクを伝達することなく、エンジン１の動力で車両Ｖｅが走行する場合は、カットバルブ７９のポート７９Ａが遮断される。また、後輪７６の回転トルクがアウターレース２０９に伝達されて、ピストン２１１が半径方向に動作する。このように、ピストン２１１が半径方向の外側に動作する場合は、逆止弁２４が開放されても、油室２１４にはオイルが供給されない。また、ピストン２１１が半径方向の内側に動作する場合は、油室２１４が高圧となり、逆止弁２２５が開放されて、油室２１４のオイルが排出される。このため、インナーレース２０８とアウターレース２０９との相対回転が継続されても、油室２１４にはオイルが吸引されず、油室２１４の油圧は上昇しない。つまり、ピストン２１１は最も内側に動作位置で停止し、ボール２１３とカム面２３６との摩擦力が低減される。したがって、エンジン１の動力の一部が、オイルモータ２００で浪費されることを回避できる。
【００８５】
なお、この実施例５に示すオイルモータ２００を、実施例４におけるオイルモータ２７に代えて用いることも可能である。ここで、実施例５で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、オイルモータ２００が、この発明の変換装置に相当し、油室２１４が、この発明の油圧室に相当し、アウターレース２０９が、この発明における第３の回転部材に相当し、ピストン２１１およびボール２１３が、この発明における動作部材に相当し、カットバルブ７９が、この発明の第３の流量制御装置に相当する。この実施例５におけるその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１ないし実施例４の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【実施例６】
【００８６】
つぎに、カットバルブ７９を有する実施例３ないし実施例５で実行可能な制御の一例を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。まず、車速、加速要求などの信号および電子制御装置５３に記憶されているデータなどに基づいて、前輪５に伝達する目標トルクおよび後輪７６に伝達する目標トルクが算出される（ステップＳ３０１）。このステップＳ３０１についで、後輪７６に伝達する目標トルクが「零ニュートンメートルであるか否か」が判断される（ステップＳ３０２）。このステップＳ３０２で肯定的に判断された場合は、カットバルブ７９のポート７９Ｂを遮断する制御を実行し（ステップＳ３０３）、ステップＳ３０４に進む。
【００８７】
これに対して、ステップＳ３０２で否定的に判断された場合は、油路９４の目標油圧の変化率ΔＰＬ２が算出され（ステップＳ３０５）、ステップＳ３０４に進む。前記ステップＳ３０５においては、前述した式（２）が用いられる。また、ステップＳ３０４においては、エンジン１から前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３に伝達する目標入力トルクが算出される。このステップＳ３０４についで、吐出油路１９における目標油圧の変化率ΔＰＬ１が算出される（ステップＳ３０６）。このステップＳ３０６においては、前述した式（１）が用いられる。このステップＳ３０６についで、目標油圧ＰＬ１および目標油圧ＰＬ２が算出される（ステップＳ３０７）。このステップＳ３０７についで、吐出油路１９の実油圧を目標油圧ＰＬ１に近づけるように圧力制御弁８０が制御され、かつ、油路９４の実油圧を目標油圧ＰＬ２に近づけるように圧力制御弁８７が制御され（ステップＳ３０８）、図１０に示す制御ルーチンを終了する。
【００８８】
なお、図１、図５、図６、図７に対応する実施例おいては、特に示されていないが、ギヤ７０，７１のうちの少なくとも一方の動力を、前輪５に伝達する構成のパワートレーンを採用することも可能である。このパワートレーンを採用した場合は、「駆動力源の動力が伝達される車輪」と「オイルの機械的エネルギをトルクに変換し、かつ、そのトルクが伝達される車輪」とが同じとなる。
【００８９】
また、図８、図９に対応する実施例おいては、特に示されていないが、アウターレース２０９の動力を、前輪５に伝達する構成のパワートレーンを採用することも可能である。このパワートレーンを採用した場合は、「駆動力源の動力が伝達される車輪」と「オイルの機械的エネルギをトルクに変換し、かつ、そのトルクが伝達される車輪」とが同じとなる。
【００９０】
さらに、各実施例のいずれにおいても図示されていないが、エンジントルクの動力が後輪に伝達され、オイルモータのギヤの動力が前輪に伝達される構成のパワートレーンを採用することも可能である。さらに、各実施例において、駆動力源としては、エンジンに代えてモータ・ジェネレータが用いられていてもよいし、駆動力源としてエンジンおよびモータ・ジェネレータが用いられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この発明の動力伝達装置の実施例１を示す概念図である。
【図２】この発明の動力伝達装置の実施例１に相当するパワートレーンおよびその制御系統を示す概念図である。
【図３】図１に示されたオイルポンプの構成例を示す断面図である。
【図４】図１に示されたオイルポンプの構成例を示す断面図である。
【図５】この発明の動力伝達装置の実施例２を示す概念図である。
【図６】この発明の動力伝達装置の実施例３を示す概念図である。
【図７】この発明の動力伝達装置の実施例４を示す概念図である。
【図８】この発明の動力伝達装置の実施例５を示す概念図である。
【図９】この発明の実施例５に対応するオイルモータの部分的な断面図である。
【図１０】実施例３ないし実施例５で実行可能な制御例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１…エンジン、 ２…インターミディエイトシャフト、 ５…前輪、 ６…インプットシャフト、 ７…オイルポンプ、 ８…インナーレース、 ９，２０９…アウターレース、 １８…吸入油路、 １９…吐出油路、 ２７，２００…オイルモータ、 ７０，７１…ギヤ、 ７６…後輪、 ７９…カットバルブ、 ８０，８７，１０６…圧力制御弁、 ９５…逆止弁、 ２１１…ピストン、 ２１３…ボール、 ２１４…油室。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動力源の出力側に配置される動力伝達装置であり、特に、オイルポンプを有する動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の動力伝達装置を制御するためのアクチュエータとして油圧制御装置が用いられており、その油圧制御装置の油圧回路に供給される作動油は、オイルポンプにより流通する構成が採用されている。一方、オイルポンプを作動油の輸送機器以外の用途で使用する技術も知られており、その技術の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１は、遊星歯車装置を有する無段変速装置に関するものであり、遊星歯車装置は、入力軸と一体回転するサンギヤと、リングギヤと、サンギヤおよびリングギヤに噛合するピニオンギヤを保持するキャリヤとを有している。このキャリヤは出力軸と一体回転するように構成され、リングギヤの外周には所定間隔おきに複数のブレードが取り付けられている。このリングギヤは変速機カバー内で回転可能に保持されており、変速機カバーにはオイルポンプの吐出口および吸入口が形成されている。また、吐出口と吸入口とを接続する油圧回路が形成されており、油圧回路の途中にはオイルタンクが配置されている。また、油圧回路であって、吐出口とオイルタンクとの間には、調整バルブが設けられている。
【０００３】
上記構成において、入力軸にトルクが伝達されるとサンギヤが回転し、リングギヤが反力要素となって、キャリヤからトルクが出力される。また、リングギヤの回転により吸入口からオイルが吸入され、そのオイルが吐出口から吐出される。ここで、調整バルブを調整して、油圧回路における吐出口と調整バルブとの間の油圧を制御することにより、リングギヤの反力トルクおよび回転数が調整され、入力軸と出力軸との間の変速比が無段階に制御される。さらに、吐出口から吐出されたオイルは調整バルブを経由してオイルパンに戻され、そのオイルパンのオイルは再び吸入口に吸入される。このようにして、油圧回路内をオイルが循環する構成となっている。なお、駆動力源から車輪に至る経路に、駆動力源の動力により駆動されるオイルポンプを有する車両の一例が、特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開平４−８８２４１号公報
【特許文献２】特開２００１−３２３９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に記載されている無段変速装置においては、オイルが油圧回路を循環する構成ととともに、その油圧回路の油圧により反力トルクが制御される構成となっている。つまり、無段変速装置の変速比に応じたトルク増幅をおこなうことが可能となっているものの、オイルポンプから吐出されたオイルを利用して、出力軸のトルクを増幅するという点で改善の余地があった。
【０００５】
この発明は上記事情を背景としてなされたものであって、オイルポンプから吐出されるオイルを利用して、車輪に伝達されるトルクを増加することの可能な動力伝達装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、動力伝達可能に連結された第１の回転部材および第２の回転部材を有し、この第１の回転部材と第２の回転部材との相対回転により、第１の油路からオイルを吸引し、かつ、吸引したオイルを第２の油路に吐出する構成を有するオイルポンプが設けられているとともに、駆動力源と車輪との間で、前記第１の回転部材および第２の回転部材を経由して動力伝達がおこなわれるように構成されている動力伝達装置において、前記オイルポンプから吐出されるオイルの機械的エネルギを、車輪に伝達する機械的エネルギに変換する変換装置が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記変換装置にはオイルモータが含まれており、前記第２の油路のオイルが前記オイルモータを経由して第３の油路に至る構成を有しているとともに、前記オイルの油圧により回転する第３の回転部材を前記オイルモータが有し、この第３の回転部材のトルクが車輪に伝達される構成であることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記第２の油路の油圧を制御する第１の圧力制御弁と、前記第３の油路の油圧を制御する第２の圧力制御弁とが、更に設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２の構成に加えて、車両の惰力走行による機械的エネルギが前記第２の回転部材に伝達され、かつ、その機械的エネルギが前記第１の回転部材を経由して前記駆動力源に伝達された場合に、前記駆動力源により制動力が生じる構成を有しているとともに、前記車両の惰力走行による機械的エネルギが前記第２の回転部材に伝達された場合は、前記第２の油路から吸引したオイルを前記第１の油路に吐出する構成を、前記オイルポンプが更に有しているとともに、前記第１の油路におけるオイルの流量を制御することにより、前記第２の回転部材から前記第１の回転部材に伝達される動力を制御する第１の流量制御装置が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項２の構成に加えて、前記第１の油路の油圧および前記第２の油路の油圧を同じに制御する第３の圧力制御弁と、前記オイルモータを前記第２の油路またはオイル保持部のいずれか一方に接続する第２の流量制御装置と、前記第２の回転部材から車輪に至る動力伝達経路に設けられたオイル必要部とを有し、前記第１の油路の油圧および前記第２の油路の油圧が同一に制御された場合に、前記オイル保持部と前記オイルモータとを接続することにより、前記オイル保持部のオイルを、前記オイルモータを経由させて前記オイル必要部に供給する構成を、更に有していることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項２の構成に加えて、前記第２の油路から前記第３の油路に至る経路に形成された油圧室と、この油圧室の油圧に応じて往復移動し、かつ、前記第３の回転部材と接触する場合の係合力に応じて、前記第３の回転部材との間で動力伝達をおこなう動作部材とを、前記オイルモータが更に有しており、前記油圧室の油圧が上昇することにともない前記動作部材と前記第３の回転部材との間で伝達されるトルクを増加する構成を、前記オイルモータが更に有しているとともに、前記第２の油路から前記油圧室に供給されるオイル量を減少させることにより、前記油圧室の油圧の上昇を抑制する第３の流量制御装置が、更に設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
各請求項の発明で対象とする車両のパワートレーンには、駆動力源から動力が伝達される車輪と、オイルの機械的エネルギがトルクに変換され、そのトルクが伝達される車輪とが同じである構成のパワートレーンと、駆動力源から動力が伝達される車輪と、オイルの機械的エネルギがトルクに変換され、そのトルクが伝達される車輪とが異なる構成のパワートレーンとが含まれる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、第１の回転部材と第２の回転部材との間で、オイルポンプを経由して動力伝達がおこなわれる。また、第１の回転部材と第２の回転部材とが相対回転して、第２の油路にオイルが吐出された場合は、そのオイルの機械的エネルギが、車輪に伝達される機械的エネルギに変換される。したがって、車輪に伝達されるトルクを可及的に増加することが可能であり、車両の駆動力が高められる。また、車両の要求駆動力に対応する目標トルクのうち、駆動力源で負担する目標トルクを低減することが可能となり、駆動力源の運転状態の自由度が拡大する。
【００１４】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、オイルの油圧が第３の回転部材のトルクに変換され、この第３の回転部材のトルクが車輪に伝達される。
【００１５】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、第１の圧力制御弁により第１の油路の油圧を制御することにより、第１の回転部材と第２の回転部材との間で伝達される動力を制御することが可能である。また、第２の圧力制御弁により第２の油路の油圧を制御することにより、オイルモータから車輪に伝達される動力を制御することが可能である。
【００１６】
請求項４の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、車両の惰力走行による機械的エネルギが、第２の回転部材および第１の回転部材を経由して駆動力源に伝達されて、駆動力源による制動力が生じる。また、車両の惰力走行による機械的エネルギが第２の回転部材に伝達された場合は、第２の通路から吸引されたオイルが第１の油路に吐出されるオイルの流量が制御されて、第２の回転部材から第１の回転部材に伝達される動力が制御される。したがって、駆動力源により生じる制動力を制御することが可能である。
【００１７】
請求項５の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、第１の油路と第２の油路との油圧を同一に制御することにより、第１の回転部材と第２の回転部材とが一体回転して、オイルポンプによるオイルの吸入および吐出が停止される。また、オイル保持部のオイルがオイルモータを経由してオイル必要部に供給されるため、オイル必要部に供給されるオイル量の低下を抑制できる。
【００１８】
請求項６の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、油圧室の油圧に応じて動作部材が往復移動し、動作部材と第３の回転部材との間における係合力に応じて、第３の回転部材に伝達されるトルクが変化する。そして、オイルの機械的エネルギを、車輪に伝達するトルクに変換する必要がない場合は、第２の油路から油圧室に供給されるオイル量を減少させて、油圧室の油圧の上昇を抑制することが可能である。このため、駆動力源の動力で車両が走行する場合に、動作部材と第３の回転部材との間における係合力が低減されて、オイルモータの回転による動力損失の増加を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。この発明は、オイルポンプが、オイル輸送機能と、動力伝達機能とを兼備している構成の動力伝達装置であり、その動力伝達装置の実施例を順次説明する。
【実施例１】
【００２０】
この実施例１は、請求項１および請求項２の発明に対応する実施例であり、実施例１を図１に基づいて説明する。図１には、この発明の動力伝達装置を有する車両Ｖｅのパワートレーンの一例が模式的に示されており、図２には、図１に示す車両Ｖｅのパワートレーンの具体的な構成および制御系統が示されている。まず、車両Ｖｅのパワートレーンについて説明すれば、駆動力源としてのエンジン１が設けられており、このエンジン１は、燃料の燃焼による熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置である。
【００２１】
エンジン１としては、例えば内燃機関、具体的には、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。エンジン１は吸排気装置および燃料噴射装置および点火時期制御装置などを有しており、エンジン出力を電子制御することが可能である。そして、エンジントルクが、インプットシャフト６およびインターミディエイトシャフト２および前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３およびデファレンシャル４を経由して、第１駆動軸である前輪５に伝達される構成となっている。前記インターミディエイトシャフト２および前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３およびデファレンシャル４などは、ケーシング６０内に設けられている。
【００２２】
また、エンジン１のクランクシャフト（図示せず）およびインプットシャフト６およびインターミディエイトシャフト２は、回転軸線Ａ１を中心として回転可能に配置されているとともに、インプットシャフト６からインターミディエイトシャフト２に至る動力伝達経路に、オイルポンプ７が設けられている。この実施例では、オイルポンプ７として、定吐出量形ポンプの一種であるラジアル形ピストンポンプが用いられている。このオイルポンプ７の構成を図３および図４に基づいて説明する。図３は、回転軸線Ａ１を含む平面における断面図であり、図４は、回転軸線Ａ１に直交する平面における断面図である。このオイルポンプ７は、インプットシャフト６に設けられたインナーレース８と、インターミディエイトシャフト２に設けられたアウターレース９とを有している。
【００２３】
まず、インナーレース８は回転軸線Ａ１を中心とする円板形状を有しているとともに、インナーレース８には、円周方向に所定間隔をおいて複数のシリンダ１０が形成されている。各シリンダ１０は、インナーレース８の外周面に開口された略円筒形状の凹部であり、図３に示すように、各シリンダ１０の軸線Ｂ１と、回転軸線Ａ１とが略直交する構成となっている。さらに、図４に示すように、軸線Ｂ１の延長上に回転軸線Ａ１が位置する。
【００２４】
そして、各シリンダ１０内にはピストン１１が各々配置されており、各ピストン１１は軸線Ｂ１方向に往復移動自在に構成されている。つまり、ピストン１１は、インナーレース８の半径方向に移動可能である。また各ピストン１１における外側の端面に凹部１２が形成されている。この凹部１２は半球形状に構成されており、凹部１２によりボール１３が保持されている。ボール１３は凹部１２内で転動可能である。一方、シリンダ１０の奥端面１０Ａとピストン１１との間には油室１４が形成されている。この油室１４には弾性部材１５が設けられており、ピストン１１をシリンダ１０の外に押し出す向きの力が、弾性部材１５からピストン１１に加えられる。
【００２５】
前記アウターレース９は、インターミディエイトシャフト２に形成された外向きフランジ３５と、外向きフランジ３５に連続する円筒部３５Ａとを有している。円筒部３５Ａはインナーレース８の外側を取り囲むように配置されているとともに、円筒部３５Ａの内周にはカム面３６が形成されている。このカム面３６は回転軸線Ａ１を中心とする環状に構成されているとともに、略波形に構成されている。つまり、半径方向の外側に向けて突出するように湾曲した凸部と、半径方向の内側に向けて突出するように湾曲した凹部とが、円周方向で交互に、かつ、連続して配置されている。そして、このカム面３６と、インナーレース８に取り付けられたボール１３とが接触されているとともに、ボール１３はカム面３６に沿って転動可能である。
【００２６】
一方、インプットシャフト６には回転軸線方向に吸入油路１６および吐出油路１７が設けられているとともに、インプットシャフト６の外周面には、２条の環状溝１６Ａ，１７Ａが形成されている。この環状溝１６Ａ，１７Ａは回転軸線方向の異なる位置に配置されている。そして、吸入油路１６と環状溝１６Ａとが接続され、吐出油路１７と環状溝１７Ａとが接続されている。ところで、ケーシング６０内には、前記回転軸線Ａ１の半径方向に延ばされた隔壁６１が設けられており、この隔壁６１には軸孔２０が形成されている。この隔壁６１は、回転軸線方向においてエンジン１とオイルポンプ７との間に配置されており、隔壁６１には、吸入油路１８および吐出油路１９が設けられている。また隔壁６１は、回転軸線Ａ１に交差する方向に延ばされており、隔壁６１の軸孔２０内にインプットシャフト６が回転可能に配置されている。吸入油路１８および吐出油路１９は軸孔２０に開口されており、吸入油路１８と環状溝１６Ａとが接続され、吐出油路１９と環状溝１７Ａとが接続されている。
【００２７】
このように、インプットシャフト６が回転している場合、または停止している場合のいずれにおいても、吸入油路１６と吸入油路１８とが接続され、吐出油路１７と吐出油路１９とが接続される構成となっている。さらに、吸入油路１８および吐出油路１９および環状溝１６Ａ，１７Ａのオイルが軸孔２０から漏れることを防止する密封装置２０Ａが設けられている。さらに、ケーシング６０にはオイルパン２１が設けられており、吸入油路１８はオイルパン２１に接続されている。このオイルパン２１には、ベルト式無段変速機３および前後進切換装置３７に供給された後のオイルが貯留される。
【００２８】
さらに、吸入油路１６と油室１４とを連通する油路２２が設けられ、吐出油路１７と油室１４とを連通する油路２３が設けられており、油路２２には逆止弁２４が設けられており、油路２３には逆止弁２５が設けられている。逆止弁２４は、吸入油路１６のオイルが油室１４に吸入されることを許容し、油室１４のオイルが吸入油路１６に逆流することを防止する構成を有している。これに対して、逆止弁２５は、油室１４のオイルが吐出油路１７に吐出されることを許容し、吐出油路１７のオイルが油室１４に逆流することを防止する構成を有している。
【００２９】
一方、図１に示すように、吐出油路１９は２方向に分岐されており、分岐のされた一方が油圧制御装置２６に接続され、分岐された他方がオイルモータ２７を経由して油圧制御装置２６に接続されている。図１においては、オイルモータ２７の一例として、定吐出量形モータの一種である外接形ギヤモータが示されている。すなわち、このオイルモータ２７は、噛合された一対のギヤ７０，７１と、吸入口７２および吐出口７３とを有している。この吸入口７２が吐出油路１９に接続され、吐出口７３は、油路３４を経由して油圧制御装置２６に接続されている。
【００３０】
この油圧制御装置２６は、前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３を制御する機能と、前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３の発熱部分を潤滑および冷却する機能とを有している。この油圧制御装置２６は、油圧回路（図示せず）およびソレノイドバルブ（図示せず）などを有しているとともに、油圧制御装置２６から前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３にオイルを供給する油路７４が設けられている。さらに、図２に示すように、オイルモータ２７の各ギヤ７０，７１のうちの少なくとも一方と、第２駆動軸である後輪７６とを動力伝達可能に連結する伝動装置７７が設けられている。
【００３１】
前記インターミディエイトシャフト２からベルト式無段変速機３に至る経路に、前後進切換装置３７が設けられている。前後進切換装置３７は、エンジン１の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、インターミディエイトシャフト２の回転方向に対するプライマリシャフト３８の回転方向を切り換える構成を備えている。図２に示す例では、前後進切換装置３７としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。すなわち、インターミディエイトシャフト２と一体回転するサンギヤ３９と、サンギヤ３９と同心状に配置されたリングギヤ４０と、サンギヤ３９に噛合したピニオンギヤ４１と、ピニオンギヤ４１およびリングギヤ４０に噛合した他のピニオンギヤ４２とが設けられ、ピニオンギヤ４１，４２がキャリヤ４３によって、自転かつ公転自在に保持されている。このキャリヤ４３とプライマリシャフト３８とが一体回転するように連結されている。
【００３２】
さらに、インターミディエイトシャフト２と、キャリヤ４３とを選択的に連結・解放する前進用クラッチ４４が設けられている。またリングギヤ４０を選択的に固定することにより、インターミディエイトシャフト２の回転方向に対するプライマリシャフト３８の回転方向を反転する後進用ブレーキ４５が設けられている。上記前進用クラッチ４４および後進用ブレーキ４５の係合・解放は、油圧制御装置２６により制御される構成となっている。
【００３３】
前記ベルト式無段変速機３は、互いに平行に配置されたプライマリプーリ４６とセカンダリプーリ４７とを有するとともに、プライマリプーリ４６およびセカンダリプーリ４７にはベルト４８が巻き掛けられている。また、プライマリプーリ４６からベルト４８に加えられる挟圧力を制御する油圧サーボ機構４９と、セカンダリプーリ４７からベルト４８に加えられる挟圧力を制御する油圧サーボ機構５０とが設けられている。この油圧サーボ機構４９，５０の油圧室（図示せず）の油圧は、油圧制御装置２６により制御される構成となっている。
【００３４】
前記プライマリプーリ４６はプライマリシャフト３８と一体回転するように構成され、セカンダリプーリ４７はセカンダリシャフト５１と一体回転するように構成されている。プライマリシャフト３８とセカンダリシャフト５１とは相互に並行に配置され、セカンダリシャフト５１のトルクが、伝動機構５２およびデファレンシャル４を経由して前輪５に伝達される構成となっている。
【００３５】
つぎに、図２に示された車両Ｖｅの制御系統を説明すれば、車両Ｖｅの全体を制御するコントローラとしての電子制御装置５３が設けられている。電子制御装置５３には、加速要求、制動要求、エンジン回転数、スロットル開度、インターミディエイトシャフト２の回転数、プライマリシャフト３８の回転数、セカンダリシャフト５１の回転数、シフトポジションなどの信号が入力される。これに対して、電子制御装置５３からは、油圧制御装置２６を制御する信号、エンジン１を制御する信号などが出力される。
【００３６】
上記のように構成された車両Ｖｅの作用を説明する。エンジントルクがインプットシャフト６に伝達された場合は、インプットシャフト６のトルクはオイルポンプ７を経由してインターミディエイトシャフト２に伝達される。なお、オイルポンプ７におけるトルクの伝達原理は後述する。ここで、シフトポジションとして前進ポジションが選択されている場合は、前後進切換装置３７において、前進用クラッチ４４が係合され、かつ後進用ブレーキ４５が解放される。その結果、インターミディエイトシャフト２およびキャリヤ４３が一体回転可能に連結されて、インターミディエイトシャフト２のトルクがプライマリシャフト３８に伝達される。この場合、インターミディエイトシャフト２の回転方向とプライマリシャフト３８の回転方向とが同じになる。
【００３７】
これに対して、シフトポジションとして後進ポジションが選択された場合は、後進用ブレーキ４５が係合されて、前進用クラッチ４４が解放される。その結果、リングギヤ４０が反力要素となり、インターミディエイトシャフト２のトルクがプライマリシャフト３８に伝達される。この場合、プライマリシャフト３８の回転方向は、インターミディエイトシャフト２の回転方向とは逆になる。
【００３８】
一方、ベルト式無段変速機３においては、油圧サーボ機構４９，５０における圧油の供給状態が油圧制御装置２６により制御される。具体的には、油圧サーボ機構４９に供給される圧油の流量が制御されて、プライマリプーリ４６におけるベルト４８の巻き掛け半径、およびセカンダリプーリ４７におけるベルト４８の巻き掛け半径が制御され、ベルト式無段変速機３の変速比、つまり、プライマリシャフト３８の回転速度と、セカンダリシャフト５１の回転速度との比を無段階（連続的）に制御することができる。また、この変速制御に加えて、セカンダリプーリ４７からベルト４８に加える挟圧力が調整されて、ベルト式無段変速機３のトルク容量が制御される。
【００３９】
例えば、車速および加速要求（例えばアクセル開度）などに基づいて、車両Ｖｅにおける目標駆動力が判断され、その判断結果に基づいて目標エンジン出力が求められる。その目標エンジン出力を最適燃費で達成する目標エンジン回転数が求められ、実エンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけるように、ベルト式無段変速機３の変速比が制御される。これらの制御と並行して、実エンジントルクを目標エンジントルクに近づけるように、電子スロットルバルブの開度などが制御される。上記のようにして、インターミディエイトシャフト２のトルクが、前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３を経由して伝動機構５２に伝達されるとともに、伝動機構５２のトルクがデファレンシャル４を経由して前輪５に伝達される。
【００４０】
つぎに、インターミディエイトシャフト２とインプットシャフト６との間におけるトルクの伝達原理について説明する。エンジン１が運転されると、インナーレース８を図４の所定方向、例えば、時計方向に回転させる向きのトルクが発生する。この実施例１においては、インプットシャフト６とインターミディエイトシャフト２との間で伝達されるトルク、およびオイルポンプ７からのオイル吐出量が、以下のようにして制御される。まず、インナーレース８に取り付けられているボール１３が、弾性部材１５の付勢力により、シリンダ１０の外側に向けて付勢されており、押圧インナーレース８が回転すると、ボール１３は、アウターレース９のカム面３６に沿って転動するとともに、カム面３６の半径方向の凹凸形状により、ボール１３およびピストン１１が、シリンダ１０内を軸線Ｂ１方向に往復移動する。
【００４１】
ピストン１１がシリンダ１０内を往復移動することにより、油室１４の容積が変化する。すなわち、ピストン１１が、軸線Ｂ１に沿って外側に動作すると油室１４の容積が拡大され、ピストン１１が、軸線Ｂ１に沿って内側に動作すると油室１４の容積が縮小される。油室１４の容積が拡大される場合は、油室１４が負圧となる。すると、逆止弁２４が開いて、オイルパン２１のオイルが、吸入油路１８および吸入油路１６を経由して油室１４に吸引される。この場合、逆止弁２５が閉じられるため、吐出油路１７のオイルが油室１４に逆流することはない。
【００４２】
ついで、インナレース８とアウターレース９との相対回転にともない、ピストン１１が内側に動作すると、油室１４の容積が縮小されて、その内部の油圧が上昇する。そして、油室１４の油圧が吸入油路１６の油圧よりも高圧となった場合は、逆止弁２４が閉じられる。その結果、吸入油路１６のオイルが油室１４に吸入されなくなるとともに、油室１４のオイルが吸入油路１６に逆流することが防止される。一方、油室１４の容積の縮小により、その内部の油圧が吐出油路１７の油圧よりも高圧になると、逆止弁２５が開く。その結果、油室１４のオイルは、吐出油路１７および吐出油路１９を経由して、オイルモータ２７に供給される。以後、ピストン１１が往復運動を繰り返すことにより、オイルポンプ７からオイルが吐出される。
【００４３】
一方、吐出油路１９に吐出されたオイルの一部は、オイルモータ２７の吸入口７２に供給されており、吐出油路１９の油圧と油路３４の油圧との差に応じて、ギヤ７０，７１の間を通過するオイル量が変化する。ここで、ギヤ７０とギヤ７１との間をオイルが通過する際に、オイルの機械的エネルギが、ギヤ７０，７１の機械的エネルギに変換されて、ギヤ７０，７１が回転する。ここで、オイルの機械的エネルギは、圧力×流量で表すことが可能であり、ギヤ７０，７１の機械的エネルギは、動力であるトルク×回転数で表すことが可能である。そして、ギヤ７０，７１のうちの少なくとも一方のトルクは、伝動装置７７を経由して後輪７６に伝達される。このように、図２に示す車両Ｖｅは、前輪５および後輪７６にトルクを伝達することの可能な四輪駆動車である。
【００４４】
前記のようにして、吐出油路１９のオイルが、オイルモータ２７を経由して油圧制御装置２６に供給される。一方、吐出油路１９のオイルの一部は、オイルモータ２７を迂回して油圧制御装置２６に供給される。このようにして、油圧制御装置２６にオイルが供給されると、前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３におけるオイルの必要流量に応じて油圧制御装置２６のソレノイドバルブが制御され、吐出油路１９および油路３４から油路７４に排出されるオイル量が制御される。このようにして、油路１９，３４の油圧が調圧される。なお、前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３に供給されたオイルは、その後にオイルパン２１に流れ込み、ついで、吸入油路１８を経由してオイルポンプ７に吸引される。
【００４５】
ところで、吐出油路１９の油圧は、シリンダ１０におけるピストン１１の動作特性に影響を及ぼす。つまり、ピストン１１を内側に押圧する力が同じであった場合、ピストン１１が内側に動作して油室１４の容積を狭める場合は、吐出油路１９の油圧が高いほど、油室１４から吐出油路１７に吐出される単位時間あたりのオイル量が低下する。一方、吐出油路１９の油圧が低いほど、油室１４から吐出油路１７に吐出される単位時間あたりのオイル量が増加する。
【００４６】
また、吐出油路１９の油圧が高いほど、油室１４の油圧が低下しにくく、ピストン１１を内側に動作させるために必要な荷重が増加する。一方、吐出油路１９の油圧が低いほど、油室１４の油圧が低下しやすく、ピストン１１を内側に動作させるために必要な荷重が低下する。この実施例１においては、インナーレース８とアウターレース９とが相対回転することにより、ボール１３がカム面３６を転動して、アウターレース９からピストン１１を内側に押圧する荷重が加えられる構成となっている。したがって、ピストン１１を内側に動作させるために必要な荷重が高くなるほど、インナーレース８とアウターレース９とを相対回転させるために必要な円周方向の荷重が高くなる。言い換えれば、オイルポンプ７を経由して伝達されるトルクを増加することが可能になる。
【００４７】
以上のように、この実施例１においては、オイルポンプ７から吐出されるオイルの機械的エネルギをギヤ７０，７１の機械的エネルギ（動力）に変換し、そのギヤ７０，７１の少なくとも一方のトルクを後輪７６に伝達することが可能であり、車両Ｖｅの駆動力が高まり、車両Ｖｅの発進性能および動力性能が向上する。つまり、要求駆動力に対応する要求トルクの一部を、オイルモータ２７から後輪７６に伝達されるトルクで賄うことが可能であり、エンジン１の運転状態の制御自由度が拡大され、エンジン１の運転状態を最適燃費線に一層近づけ易くなる。
【００４８】
したがって、エンジン１の燃費が一層向上する。さらにまた、オイルモータ２７から吐出されたオイルにより、ベルト式無段変速機３および前後進切換装置３７を潤滑および冷却することが可能であり、潤滑性能および冷却性能が一層向上する。また、オイルモータ２７から吐出されたオイルにより、前後進切換装置３７の前進用クラッチ４４や後進用ブレーキ４５の係合油圧を高めることが可能であり、前後進切換装置３７における動力伝達効率の低下を抑制できる。
【００４９】
この実施例１で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、インプットシャフト６およびインナーレース８が、この発明の第１の回転部材に相当し、インターミディエイトシャフト２およびアウターレース９が、この発明の第２の回転部材に相当し、吸入油路１８が、この発明の第１の油路に相当し、吐出油路１９が、この発明の第２の油路に相当し、エンジン１がこの発明の駆動力源に相当し、前輪５が、この発明における「駆動力源の動力が伝達される車輪」に相当し、後輪７６が、この発明の「車輪に伝達する機械的エネルギ」における「車輪」に相当し、オイルモータ２７が、この発明の変換装置に相当し、ギヤ７０，７１の少なくとも一方が、この発明の第３の回転部材に相当する。すなわち、図１および図２に示すパワートレーンにおいては、「駆動力源の動力が伝達される車輪（前輪５）」と「オイルの機械的エネルギをトルクに変換し、かつ、そのトルクが伝達される車輪（後輪７６）」とが異なっている。
【実施例２】
【００５０】
つぎに、この発明の実施例２の構成を図５に基づいて説明する。この実施例２は、請求項１ないし３に対応する実施例である。この実施例２の構成において、実施例１の構成と同じ構成については、実施例１の構成と同じ符号を付してその説明を省略する。この実施例２における油圧制御装置２６の構成を具体的に説明する。まず、圧力制御弁８０が設けられている。この圧力制御弁８０は、吐出油路１９を油圧を制御するものである。この圧力制御弁８０は、直線方向に動作可能なスプール８１と、このスプール８１を所定方向に付勢する弾性部材８２とを有している。
【００５１】
また、圧力制御弁８０は、入力ポート８３およびドレーンポート８４を有しており、入力ポート８３と吐出油路１９とが接続され、ドレーンポート８４と油路９４とが接続されている。この油路９４は、油路３４，７４に接続されている。さらに、フィードバックポート８５および信号圧ポート８６が設けられており、フィードバックポート８５と吐出油路１９とが接続されている。そして、信号圧ポート８６の信号圧に応じて、弾性部材８２の付勢力と同じ向きの付勢力がスプール８１に加えられ、フィードバックポート８５の油圧に応じて、弾性部材８２の付勢力とは逆向きの付勢力がスプール８１に加えられる構成となっている。
【００５２】
また、油路９４に接続された圧力制御弁８７が設けられている。この圧力制御弁８７は、油路９４の油圧を制御するものである。この圧力制御弁８７は、直線方向に動作可能なスプール８８と、このスプール８８を所定方向に付勢する弾性部材８９とを有している。また、圧力制御弁８７は、入力ポート９０およびドレーンポート９１を有しており、入力ポート９０と油路９４とが接続されている。さらに、フィードバックポート９２および信号圧ポート９３が設けられており、フィードバックポート９２と油路９４とが接続されている。そして、信号圧ポート９３の信号圧に応じて、弾性部材８９の付勢力と同じ向きの付勢力がスプール８８に加えられ、フィードバックポート９２の油圧に応じて、弾性部材８９の付勢力と逆向きの付勢力がスプール８８に加えられる構成となっている。
【００５３】
つぎに、実施例２の作用を説明する。まず、エンジントルクがインプットシャフト６を経由してインターミディエイトシャフト２に伝達される場合は、実施例１と同様の原理により、吸入油路１８のオイルが吐出油路１９に供給される。
【００５４】
そして、吐出油路１９の油圧が所定値以下である場合は、入力ポート８３とドレーンポート８４とが遮断されており、吐出油路１９のオイルは油路９４には排出されない。したがって、吐出油路１９の油圧の低下が抑制されるか、または吐出油路１９の油圧が上昇する。これに対して、吐出油路１９の油圧が所定値を越えた場合は、スプール８１が動作して入力ポート８３とドレーンポート８４とが連通され、吐出油路１９から油路９４に排出されるオイルの流量が増加する。
【００５５】
したがって、吐出油路１９の油圧の上昇が抑制されるか、または吐出油路１９の油圧が低下する。このようにして、圧力制御弁８０により吐出油路１９の油圧が調圧される。より具体的には、圧力制御弁８０の信号圧ポート８６に入力する信号圧を制御することにより、吐出油路１９の油圧ＰＬ１を制御することが可能である。このようにして、吸入油路１８における油圧ＰＬＯと、吐出油路１９の油圧ＰＬ１との差圧ΔＰＬ１を制御することができる。ここで、インターミディエイトシャフト２に伝達されるトルクＴｏｕｔ１は式（１）により求められる。
【００５６】
Ｔｏｕｔ１≒ΔＰＬ１・ｑ１／２π ・・・（１）
上記の式（１）において、ｑ１は、インプットシャフト６の１回転あたりにおけるオイルポンプ７のオイル吐出容積［cc／rev］である。したがって、圧力制御弁８０の信号圧ポート８６に入力される信号圧を制御することにより、オイルポンプ７により伝達されるトルクを制御することができる。言い換えれば、オイルポンプ７として可変容量形ポンプを用いることなく、伝達トルクを制御可能である。
【００５７】
つぎに、油路９４の油圧制御について説明する。油路９４の油圧が所定値以下である場合は、圧力制御弁８７における入力ポート９０とドレーンポート９１とが遮断されており、油路９４のオイルはドレーンポート９１には排出されない。したがって、油路９４の油圧の低下が抑制されるか、または油路９４の油圧が上昇する。これに対して、油路９４の油圧が所定値を越えた場合は、スプール８８の動作により入力ポート９０とドレーンポート９１とが連通されて、油路９４からドレーンポート９１に排出されるオイルの流量が増加する。
【００５８】
したがって、油路９４の油圧の上昇が抑制されるか、または油路９４の油圧が低下する。このようにして、圧力制御弁８７により油路９４の油圧が調圧される。より具体的には、圧力制御弁８７の信号圧ポート９３に入力する信号圧を制御することにより、油路９４の油圧ＰＬ２を制御することが可能である。このようにして、油路９４における油圧ＰＬ２と、吐出油路１９の油圧ＰＬ１との差圧ΔＰＬ２を制御することができる。ここで、オイルモータ２７から後輪７６に伝達されるトルクＴｏｕｔ２は式（２）により求められる。
【００５９】
Ｔｏｕｔ２≒ΔＰＬ２・ｑ２／２π ・・・（２）
上記の式（２）において、ｑ２は、ギヤ７０，７１の１回転あたりにおけるオイルモータ２７のオイル吐出容積［cc／rev］である。したがって、圧力制御弁８７の信号圧ポート９３に入力される信号圧を制御することにより、オイルモータ２７から後輪７６により伝達されるトルクを制御することができる。言い換えれば、オイルモータ２７として可変容量形オイルモータを用いることなく、伝達トルクを制御可能である。
【００６０】
この実施例２で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、油路９４が、この発明の第３の油路に相当し、圧力制御弁８０が、この発明の第１の圧力制御弁に相当し、圧力制御弁８７が、この発明の第２の圧力制御弁に相当する。この実施例２におけるその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【実施例３】
【００６１】
つぎに、この発明の実施例３の構成を図６に基づいて説明する。この実施例３は、請求項１ないし５の発明に対応する実施例である。実施例３の構成において、実施例１および実施例２の構成と同じ構成については、実施例１および実施例２の構成と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
この実施例３においては、オイルポンプ１００の構成が実施例１および実施例２とは異なる。このオイルポンプ１００を、図２に示されたオイルポンプ７に代えて用いることが可能である。まず、オイルポンプ１００として、定吐出量形オイルポンプの一種である内接形オイルポンプが示されている。すなわち、このオイルポンプ１００は、インプットシャフト６と一体回転するインナーギヤ１０１と、インターミディエイトシャフト２と一体回転するアウターギヤ１０２とを有しており、インナーギヤ１０１とアウターギヤ１０２とが噛合されている。
【００６３】
また、インターミディエイトシャフト２とインプットシャフト６とが偏心して配置されている。さらに、インナーギヤ１０１とアウターギヤ１０２との間にはクレッセンド（図示せず）が形成されている。そして、オイルポンプ１００には吸入口１０３および吐出口１０４が形成されており、吸入口１０３と吸入油路１８とが接続され、吐出口１０４と吐出油路１９とが接続されている。さらに、エンジン１からインプットシャフト６に至る経路にはクラッチ１０５が設けられている。クラッチ１０５は電子制御装置５３により制御されて、エンジン１とインプットシャフト６との間で伝達されるトルクを制御するものである。
【００６４】
つぎに、油圧制御装置２６の構成において、実施例２と異なる構成を説明する。まず、吐出油路１９から分岐する油路７５が設けられており、油路７５とオイルパン７７とが接続されている。油路７５には逆止弁７８が設けられている。逆止弁７８は、オイルパン７７のオイルが吐出油路１９に流れ込むことを許容し、かつ、吐出油路１９のオイルがオイルパン７７に逆流することを防止する構成を有している。
【００６５】
また、油圧制御装置２６は、カットバルブ（切換弁）７９を有している。このカットバルブ７９は、ポート７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃおよびスプール７９Ｄを有しており、ポート７９Ａは、油路１１３を経由してオイルモータ２７の吸入口７２に接続され、ポート７９Ｂが吐出油路１９に接続され、ポート７９Ｃがオイルパン７７に接続されている。スプール７９Ｄの動作は、電子制御装置５３により制御される構成となっており、スプール７９Ｄの動作により、ポート７９Ａを、吐出油路１９またはオイルパン７７のいずれか一方に選択的に接続する制御、またはポート７９Ａを遮断する制御を実行可能である。
【００６６】
この実施例３において、実施例１および実施例２の構成と同じ構成部分については、実施例１および実施例２と同様の作用効果を得られる。また、この実施例３において、エンジントルクが前輪５に伝達される場合は、インプットシャフト６の回転によりインナーギヤ１０１およびアウターギヤ１０２が回転して、吸入油路１８のオイルが、オイルポンプ１００の吸入口１０３に吸入されるとともに、吐出口１０４から吐出油路１９にオイルが吐出される。
【００６７】
また、エンジントルクを前輪５に伝達する場合は、カットバルブ７９の制御により、ポート７９Ａとポート７９Ｂとが接続され、ポート７９Ｃが遮断される。このようなカットバルブ７９の制御により、吐出油路１９のオイルが、オイルモータ２７に供給されて、実施例１および実施例２と同様の作用効果が生じる。なお、吸入油路１８のオイルが吐出油路１９に吐出され、吐出油路１９のオイルが油路７５に流れ込んだ場合でも、逆止弁７８が閉じられるため、吐出油路１９のオイルはオイルパン７７に排出されないとともに、オイルパン７７のオイルが吐出油路１９に吸引されることもない。
【００６８】
これに対して、車両Ｖｅが惰力走行してその機械的エネルギに対応するトルクが、前輪５からインターミディエイトシャフト２に伝達される場合は、カットバルブ７９の制御により、ポート７８Ｂが遮断される。すると、吐出油路１９のオイルが吐出口１０４を経由してオイルポンプ１００に吸引され、そのオイルが、吸入口１０３を経由して吸入油路１８にオイルが吐出される。このようにして、吐出油路１９が負圧になると、逆止弁７８が開放されて、オイルパン７７のオイルが吸引されて、そのオイルが吐出油路１９およびオイルポンプ１００を経由して吸入油路１８に吐出される。すると、逆止弁９５が閉じられて吸入油路１８の油圧が上昇し、インターミディエイトシャフト２からインプットシャフト６に伝達されるトルクが上昇する。このようにして、エンジン１の回転抵抗による制動力、すなわち、エンジンブレーキ力が強められる。
【００６９】
また、車両Ｖｅの惰力走行時には、カットバルブ７９の制御により、ポート７９Ａとポート７９Ｃとが接続されて、後輪７６から伝達される動力により、ギヤ７０，７１が回転して、オイルモータ２７がオイルポンプとして機能する。その結果、オイルパン７７のオイルが、カットバルブ７９およびオイルモータ２７を経由して、油路３４，９４に供給される。
【００７０】
なお、車両Ｖｅの惰力走行時には、
Ｔｏｕｔ１＜ΔＰＬ１・ｑ１／２π ・・・（３）
となるように、吐出油路１９の油圧ＰＬ１を制御することにより、車両Ｖｅが惰力走行状態から、エンジントルクを前輪５に伝達する走行状態に切り替わった場合におけるオイルポンプ１００の吐出量を略ゼロとし、オイルモータ２７から油路９４に供給されるオイルにより、ベルト式無段変速機３および前後進切換装置３７における必要オイルを賄うことが可能である。
【００７１】
ここで、実施例３の構成とこの発明の構成との対応関係を説明すれば、逆止弁９５が、この発明における第１の流量制御装置に相当し、圧力制御弁８０が、この発明の第３の圧力制御弁に相当し、カットバルブ７９が、この発明の第２の流量制御装置に相当し、ベルト式無段変速機３および前後進切換装置３７が、この発明のオイル必要部に相当し、オイルパン７７が、この発明のオイル保持部に相当する。この実施例３におけるその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１および実施例２の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【実施例４】
【００７２】
つぎに、この発明の実施例４の構成を図７に基づいて説明する。この実施例４は、請求項１ないし５の発明に対応する実施例である。実施例４の構成において、実施例１および実施例２および実施例３の構成と同じ構成については、実施例１および実施例２および実施例３の構成と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
この実施例４と実施例３とを比較すると、逆止弁９５に代えて圧力制御弁１０６が設けられている点が異なる。この圧力制御弁１０６は、直線状に往復動可能なスプール１０７と、スプール１０７を所定の向きで付勢する弾性部材１０８と、入力ポート１０９および出力ポート１１０と、信号圧ポート１１１と、フィードバックポート１１２とを有している。フィードバックポート１１２は吸入油路１８に接続されており、フィードバックポート１１２の油圧に応じて、弾性部材１０８の付勢力と同じ向きの付勢力が、スプール１０７に加えられる。一方、信号圧ポート１１１の信号圧は、電子制御装置５３により制御される構成となっており、信号圧ポート１１１の信号圧に応じて、弾性部材１０８の付勢力とは逆向きの付勢力がスプール１０７に加えられる。そして、圧力制御弁１０６は、信号圧ポート１１１の油圧が低圧である場合は、入力ポート１０９と出力ポート１１０とが接続された状態となる構成を有している。
【００７４】
この実施例４においては、エンジントルクを前輪５に伝達して車両Ｖｅが走行する場合は、圧力制御弁１０６における信号圧ポート１１１の信号圧が低圧に制御される、このため、入力ポート１０９と出力ポート１１０とが接続されて、オイルパン２１のオイルがオイルポンプ１００に吸引され、オイルポンプ１００から吐出油路１９にオイルが吐出される。そして、実施例１ないし実施例３の構成と同じ構成部分については、実施例１ないし実施例３と同じ作用効果を得ることができる。
【００７５】
一方、この実施例４において、車両Ｖｅの惰力走行する場合は、実施例３で説明した原理と同じ原理により、オイルが吐出油路１９およびオイルポンプ１００を経由して吸入油路１８に排出される。また、この実施例３において、車両Ｖｅの惰力走行する場合は、信号圧ポート１１１に入力される信号圧が上昇されて、スプール１０７が動作して、吸入油路１８からオイルパン２１に排出されるオイルの流量が減少する。そして、吸入油路１８の油圧が上昇すると、フィードバックポート１１２の油圧が上昇して、スプール１０７が信号圧ポート１１１の信号圧に抗して動作し、吸入油路１８からオイルパン２１に排出されるオイルの流量が増加する。
【００７６】
このように、実施例４においては、信号圧ポート１１１に入力される信号圧を制御することにより、吐出油路１９から吸入油路１８に排出されるオイル量を制御することが可能である。したがって、オイルポンプ１００により伝達されるトルクを制御することができ、エンジンブレーキ力を制御することが可能である。ここで、実施例４で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、圧力制御弁１０６が、この発明における第１の流量制御装置に相当する。この実施例４におけるその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１ないし実施例３の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【実施例５】
【００７７】
つぎに、この発明の実施例５を図８および図９に基づいて説明する。図８における基本的な構成は、実施例３に対応する図６の構成と同じである。図８におけるオイルモータ２００の構成が、図６におけるオイルモータ２７の構成とは異なる。このオイルモータ２００を、図２のオイルモータ２７に代えて用いることが可能である。このオイルモータ２００は、ラジアルピストン形のオイルモータであり、このオイルモータ２００の構成は、図３および図４に示されたオイルポンプ７の構成と共通している。このオイルモータ２００は、インナーレース２０８およびアウターレース２０９を有しており、インナーレース２０８は回転不可能に固定されている。アウターレース２０９は回転可能に配置されており、このアウターレース２０９と後輪７６とが動力伝達可能に連結されている。図９は、アウターレース２０９の回転軸線に直交する平面における断面図である。インナーレース２０８には、円周方向に所定間隔をおいて複数のシリンダ２１０が形成されている。各シリンダ２１０は、インナーレース２０８の外周面に開口された略円筒形状の凹部であり、図９に示すように、各シリンダ２１０の軸線Ｂ２と、アウターレース２０９の回転軸線とが略直交する構成となっている。
【００７８】
そして、各シリンダ２１０内にはピストン２１１が各々配置されており、各ピストン２１１は軸線Ｂ２方向に往復移動自在に構成されている。つまり、ピストン２１１は、インナーレース２０８の半径方向に移動可能である。また各ピストン２１１における外側の端面に凹部２１２が形成されている。この凹部２１２は半球形状に構成されており、凹部２１２によりボール２１３が保持されている。ボール２１３は凹部２１２内で転動可能である。一方、シリンダ２１０の奥端面２１０Ａとピストン２１１との間には油室２１４が形成されている。この油室２１４には弾性部材２１５が設けられており、ピストン２１１をシリンダ２１０の外に押し出す向きの力が、弾性部材２１５からピストン２１１に加えられる。
【００７９】
前記アウターレース２０９は円筒部２３５Ａを有しており、円筒部２３５Ａはインナーレース２０８の外側を取り囲むように配置されている。また、円筒部２３５Ａの内周にはカム面２３６が形成されている。このカム面２３６は回転軸線を中心とする環状に構成されているとともに、略波形に構成されている。つまり、半径方向の内側に向けて突出するように湾曲した凸部２３６Ａと、半径方向の外側に向けて突出するように湾曲した凹部２３６Ｂとが、円周方向で交互に、かつ、連続して配置されている。そして、このカム面２３６と、インナーレース２０８に取り付けられたボール２１３とが接触されているとともに、ボール２１３はカム面２３６に沿って転動可能である。
【００８０】
一方、インナーレース２０８には軸線方向に吸入油路２１６および吐出油路２１７が設けられている。この吸入油路２１６と前記油路１１３とが接続され、吐出油路２１７と前記油路３４とが接続されている。さらに、吸入油路２１６と油室２１４とを連通する油路２２２が設けられ、吐出油路２１７と油室２１４とを連通する油路２２３が設けられている。また、油路２２２には逆止弁２２４が設けられており、油路２２３には逆止弁２２５が設けられている。逆止弁２２４は、吸入油路２１６のオイルが油室２１４に吸入されることを許容し、油室２１４のオイルが吸入油路２１６に逆流することを防止する構成を有している。これに対して、逆止弁２２５は、油室２１４のオイルが吐出油路２１７に吐出されることを許容し、吐出油路２１７のオイルが油室２１４に逆流することを防止する構成を有している。
【００８１】
この実施例５において、実施例１ないし実施例３の構成と同じ構成部分については、実施例１ないし実施例３と同じ作用効果を得られる。つぎに、オイルモータ２００の作用について説明する。まず、エンジントルクが前輪５に伝達されて車両Ｖｅが走行し、かつ、カットバルブ７９のポート７９Ａとポート７９Ｂとが接続され、かつ、ポート７９Ｃが遮断される場合について説明する。車両Ｖｅの機械的エネルギにより後輪７６が回転すると、そのトルクがアウターレース２０９に伝達されて、アウターレース２０９とインナーレース２０８とが相対回転する。すると、アウターレース２０９とインナーレース２０８との相対回転にともない、ボール２１３がカム面２３６に沿って転動し、かつ、ピストン２１１が、インナーレース２０８の半径方向に往復移動する。このピストン２１１が半径方向に動作する場合に生じる作用を具体的に説明する。
【００８２】
まず、ボール２１３が凸部２３６Ａの頂点から凹部２３６Ｂに向けて転動する場合は、ピストン２１１が半径方向の外側に向けて動作する。この場合、油室２１４の油圧が吸入油路２１６の油圧よりも低圧となり、吸入油路２１６のオイルが油路２２２を経由して油室２１４に供給されるとともに、逆止弁２２５が閉じられて、油室２１４の油圧が上昇する。このため、ピストン２１１を軸線Ｂ２方向に沿って外側に付勢する押圧力が増加し、ボール２１３とカム面２３６との接触部分において、前記押圧力に応じた回転方向の分力が増加する。このようにして、アウターレース２０９の回転を促進する向きのトルクが増加する。
【００８３】
ついで、ボール２１３が凹部２３６Ｂの最深部に到達するとともに、インナーレース２０８とアウターレース２０９との相対回転にともない、ボール２１３が凹部２３６Ｂから凸部２３６Ａにさしかかると、ピストン２１１が半径方向で内側に向けて動作する。すると、逆止弁２２５が開放され、かつ、逆止弁２２４が閉じられて、油室２１４のオイルが油路２１７を経由して油路３４に排出される。上記のようにして、インナーレース２０８とアウターレース２０９との相対回転にともない、油路１１３のオイルがオイルモータ２００を経由して油路３４に供給され、そのオイルの機械的エネルギが、ピストン２１１の直線運動に変換され、かつ、ピストン２１１の半径方向の動作力の一部が、アウターレース２０９の回転を促進する向きの分力、すなわちトルクに変換される。したがって、この実施例５においても、実施例１と同様の効果を得ることが可能である。
【００８４】
一方、後輪７６にトルクを伝達することなく、エンジン１の動力で車両Ｖｅが走行する場合は、カットバルブ７９のポート７９Ａが遮断される。また、後輪７６の回転トルクがアウターレース２０９に伝達されて、ピストン２１１が半径方向に動作する。このように、ピストン２１１が半径方向の外側に動作する場合は、逆止弁２４が開放されても、油室２１４にはオイルが供給されない。また、ピストン２１１が半径方向の内側に動作する場合は、油室２１４が高圧となり、逆止弁２２５が開放されて、油室２１４のオイルが排出される。このため、インナーレース２０８とアウターレース２０９との相対回転が継続されても、油室２１４にはオイルが吸引されず、油室２１４の油圧は上昇しない。つまり、ピストン２１１は最も内側に動作位置で停止し、ボール２１３とカム面２３６との摩擦力が低減される。したがって、エンジン１の動力の一部が、オイルモータ２００で浪費されることを回避できる。
【００８５】
なお、この実施例５に示すオイルモータ２００を、実施例４におけるオイルモータ２７に代えて用いることも可能である。ここで、実施例５で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、オイルモータ２００が、この発明の変換装置に相当し、油室２１４が、この発明の油圧室に相当し、アウターレース２０９が、この発明における第３の回転部材に相当し、ピストン２１１およびボール２１３が、この発明における動作部材に相当し、カットバルブ７９が、この発明の第３の流量制御装置に相当する。この実施例５におけるその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、実施例１ないし実施例４の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【実施例６】
【００８６】
つぎに、カットバルブ７９を有する実施例３ないし実施例５で実行可能な制御の一例を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。まず、車速、加速要求などの信号および電子制御装置５３に記憶されているデータなどに基づいて、前輪５に伝達する目標トルクおよび後輪７６に伝達する目標トルクが算出される（ステップＳ３０１）。このステップＳ３０１についで、後輪７６に伝達する目標トルクが「零ニュートンメートルであるか否か」が判断される（ステップＳ３０２）。このステップＳ３０２で肯定的に判断された場合は、カットバルブ７９のポート７９Ｂを遮断する制御を実行し（ステップＳ３０３）、ステップＳ３０４に進む。
【００８７】
これに対して、ステップＳ３０２で否定的に判断された場合は、油路９４の目標油圧の変化率ΔＰＬ２が算出され（ステップＳ３０５）、ステップＳ３０４に進む。前記ステップＳ３０５においては、前述した式（２）が用いられる。また、ステップＳ３０４においては、エンジン１から前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３に伝達する目標入力トルクが算出される。このステップＳ３０４についで、吐出油路１９における目標油圧の変化率ΔＰＬ１が算出される（ステップＳ３０６）。このステップＳ３０６においては、前述した式（１）が用いられる。このステップＳ３０６についで、目標油圧ＰＬ１および目標油圧ＰＬ２が算出される（ステップＳ３０７）。このステップＳ３０７についで、吐出油路１９の実油圧を目標油圧ＰＬ１に近づけるように圧力制御弁８０が制御され、かつ、油路９４の実油圧を目標油圧ＰＬ２に近づけるように圧力制御弁８７が制御され（ステップＳ３０８）、図１０に示す制御ルーチンを終了する。
【００８８】
なお、図１、図５、図６、図７に対応する実施例おいては、特に示されていないが、ギヤ７０，７１のうちの少なくとも一方の動力を、前輪５に伝達する構成のパワートレーンを採用することも可能である。このパワートレーンを採用した場合は、「駆動力源の動力が伝達される車輪」と「オイルの機械的エネルギをトルクに変換し、かつ、そのトルクが伝達される車輪」とが同じとなる。
【００８９】
また、図８、図９に対応する実施例おいては、特に示されていないが、アウターレース２０９の動力を、前輪５に伝達する構成のパワートレーンを採用することも可能である。このパワートレーンを採用した場合は、「駆動力源の動力が伝達される車輪」と「オイルの機械的エネルギをトルクに変換し、かつ、そのトルクが伝達される車輪」とが同じとなる。
【００９０】
さらに、各実施例のいずれにおいても図示されていないが、エンジントルクの動力が後輪に伝達され、オイルモータのギヤの動力が前輪に伝達される構成のパワートレーンを採用することも可能である。さらに、各実施例において、駆動力源としては、エンジンに代えてモータ・ジェネレータが用いられていてもよいし、駆動力源としてエンジンおよびモータ・ジェネレータが用いられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この発明の動力伝達装置の実施例１を示す概念図である。
【図２】この発明の動力伝達装置の実施例１に相当するパワートレーンおよびその制御系統を示す概念図である。
【図３】図１に示されたオイルポンプの構成例を示す断面図である。
【図４】図１に示されたオイルポンプの構成例を示す断面図である。
【図５】この発明の動力伝達装置の実施例２を示す概念図である。
【図６】この発明の動力伝達装置の実施例３を示す概念図である。
【図７】この発明の動力伝達装置の実施例４を示す概念図である。
【図８】この発明の動力伝達装置の実施例５を示す概念図である。
【図９】この発明の実施例５に対応するオイルモータの部分的な断面図である。
【図１０】実施例３ないし実施例５で実行可能な制御例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１…エンジン、 ２…インターミディエイトシャフト、 ５…前輪、 ６…インプットシャフト、 ７…オイルポンプ、 ８…インナーレース、 ９，２０９…アウターレース、 １８…吸入油路、 １９…吐出油路、 ２７，２００…オイルモータ、 ７０，７１…ギヤ、 ７６…後輪、 ７９…カットバルブ、 ８０，８７，１０６…圧力制御弁、 ９５…逆止弁、 ２１１…ピストン、 ２１３…ボール、 ２１４…油室。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力伝達可能に連結された第１の回転部材および第２の回転部材を有し、この第１の回転部材と第２の回転部材との相対回転により、第１の油路からオイルを吸引し、かつ、吸引したオイルを第２の油路に吐出する構成を有するオイルポンプが設けられているとともに、駆動力源と車輪との間で、前記第１の回転部材および第２の回転部材を経由して動力伝達がおこなわれるように構成されている動力伝達装置において、
前記オイルポンプから吐出されるオイルの機械的エネルギを、車輪に伝達する機械的エネルギに変換する変換装置が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記変換装置にはオイルモータが含まれており、前記第２の油路のオイルが前記オイルモータを経由して第３の油路に至る構成を有しているとともに、
前記オイルの油圧により回転する第３の回転部材を前記オイルモータが有し、この第３の回転部材のトルクが車輪に伝達される構成であることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第２の油路の油圧を制御する第１の圧力制御弁と、前記第３の油路の油圧を制御する第２の圧力制御弁とが、更に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
車両の惰力走行による機械的エネルギが前記第２の回転部材に伝達され、かつ、その機械的エネルギが前記第１の回転部材を経由して前記駆動力源に伝達された場合に、前記駆動力源により制動力が生じる構成を有しているとともに、
前記車両の惰力走行による機械的エネルギが前記第２の回転部材に伝達された場合は、前記第２の油路から吸引したオイルを前記第１の油路に吐出する構成を、前記オイルポンプが更に有しているとともに、
前記第１の油路におけるオイルの流量を制御することにより、前記第２の回転部材から前記第１の回転部材に伝達される動力を制御する第１の流量制御装置が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記第１の油路の油圧および前記第２の油路の油圧を同じに制御する第３の圧力制御弁と、前記オイルモータを前記第２の油路またはオイル保持部のいずれか一方に接続する第２の流量制御装置と、前記第２の回転部材から車輪に至る動力伝達経路に設けられたオイル必要部とを有し、
前記第１の油路の油圧および前記第２の油路の油圧が同一に制御された場合に、前記オイル保持部と前記オイルモータとを接続することにより、前記オイル保持部のオイルを、前記オイルモータを経由させて前記オイル必要部に供給する構成を、更に有していることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記第２の油路から前記第３の油路に至る経路に形成された油圧室と、この油圧室の油圧に応じて往復移動し、かつ、前記第３の回転部材と接触する場合の係合力に応じて、前記第３の回転部材との間で動力伝達をおこなう動作部材とを、前記オイルモータが更に有しており、前記油圧室の油圧が上昇することにともない前記動作部材と前記第３の回転部材との間で伝達されるトルクを増加する構成を、前記オイルモータが更に有しているとともに、
前記第２の油路から前記油圧室に供給されるオイル量を減少させることにより、前記油圧室の油圧の上昇を抑制する第３の流量制御装置が、更に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項１】
動力伝達可能に連結された第１の回転部材および第２の回転部材を有し、この第１の回転部材と第２の回転部材との相対回転により、第１の油路からオイルを吸引し、かつ、吸引したオイルを第２の油路に吐出する構成を有するオイルポンプが設けられているとともに、駆動力源と車輪との間で、前記第１の回転部材および第２の回転部材を経由して動力伝達がおこなわれるように構成されている動力伝達装置において、
前記オイルポンプから吐出されるオイルの機械的エネルギを、車輪に伝達する機械的エネルギに変換する変換装置が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記変換装置にはオイルモータが含まれており、前記第２の油路のオイルが前記オイルモータを経由して第３の油路に至る構成を有しているとともに、
前記オイルの油圧により回転する第３の回転部材を前記オイルモータが有し、この第３の回転部材のトルクが車輪に伝達される構成であることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第２の油路の油圧を制御する第１の圧力制御弁と、前記第３の油路の油圧を制御する第２の圧力制御弁とが、更に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
車両の惰力走行による機械的エネルギが前記第２の回転部材に伝達され、かつ、その機械的エネルギが前記第１の回転部材を経由して前記駆動力源に伝達された場合に、前記駆動力源により制動力が生じる構成を有しているとともに、
前記車両の惰力走行による機械的エネルギが前記第２の回転部材に伝達された場合は、前記第２の油路から吸引したオイルを前記第１の油路に吐出する構成を、前記オイルポンプが更に有しているとともに、
前記第１の油路におけるオイルの流量を制御することにより、前記第２の回転部材から前記第１の回転部材に伝達される動力を制御する第１の流量制御装置が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記第１の油路の油圧および前記第２の油路の油圧を同じに制御する第３の圧力制御弁と、前記オイルモータを前記第２の油路またはオイル保持部のいずれか一方に接続する第２の流量制御装置と、前記第２の回転部材から車輪に至る動力伝達経路に設けられたオイル必要部とを有し、
前記第１の油路の油圧および前記第２の油路の油圧が同一に制御された場合に、前記オイル保持部と前記オイルモータとを接続することにより、前記オイル保持部のオイルを、前記オイルモータを経由させて前記オイル必要部に供給する構成を、更に有していることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記第２の油路から前記第３の油路に至る経路に形成された油圧室と、この油圧室の油圧に応じて往復移動し、かつ、前記第３の回転部材と接触する場合の係合力に応じて、前記第３の回転部材との間で動力伝達をおこなう動作部材とを、前記オイルモータが更に有しており、前記油圧室の油圧が上昇することにともない前記動作部材と前記第３の回転部材との間で伝達されるトルクを増加する構成を、前記オイルモータが更に有しているとともに、
前記第２の油路から前記油圧室に供給されるオイル量を減少させることにより、前記油圧室の油圧の上昇を抑制する第３の流量制御装置が、更に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２９２６（Ｐ２００６−２９２６Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８３０１０（Ｐ２００４−１８３０１０）
【出願日】平成１６年６月２１日（２００４．６．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２１日（２００４．６．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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