車両用駆動装置
【課題】エンジン始動直後にセレクト操作が為された場合であっても、入力クラッチの締結ショックを抑制する。
【解決手段】エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路には、制御油圧が低下するエンジン停止時にバネ力によって滑り状態または締結状態に保持される前進クラッチが設けられ、セレクト操作によって締結状態と解放状態とに切り換えられる入力クラッチが設けられる。エンジン始動後には、制御油圧Ｐｆｃの上昇によって前進クラッチが滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられるまでは、締結速度が抑制される第１制御モードで入力クラッチが締結状態に切り換えられる。これにより、前進クラッチが滑り状態または締結状態に保持された状態、つまり動力伝達径路が接続された状態のもとで、入力クラッチが素早く締結されてしまうことが無いため、入力クラッチの締結ショックを抑制することができる。
【解決手段】エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路には、制御油圧が低下するエンジン停止時にバネ力によって滑り状態または締結状態に保持される前進クラッチが設けられ、セレクト操作によって締結状態と解放状態とに切り換えられる入力クラッチが設けられる。エンジン始動後には、制御油圧Ｐｆｃの上昇によって前進クラッチが滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられるまでは、締結速度が抑制される第１制御モードで入力クラッチが締結状態に切り換えられる。これにより、前進クラッチが滑り状態または締結状態に保持された状態、つまり動力伝達径路が接続された状態のもとで、入力クラッチが素早く締結されてしまうことが無いため、入力クラッチの締結ショックを抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン停止時に付勢手段によって滑り状態または締結状態に保持される摩擦係合機構を備えた車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンの燃料消費量を削減するため、停車時にエンジンを自動的に停止させるようにしたアイドリングストップ車両が開発されている。このアイドリングストップ車両は、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止させる一方、所定の始動条件が成立したときにエンジンを自動的に再始動させている。また、エンジンおよび電動モータを搭載するハイブリッド車両においても、停車時にエンジンを自動的に停止させることが一般的である。
【０００３】
ところで、車両の動力伝達系には、複数の油圧クラッチや油圧ブレーキ(以下、油圧ブレーキを含めて油圧クラッチという)を備えた自動変速機が搭載されている。この自動変速機にクラッチ用の制御油圧を供給するため、自動変速機にはエンジンに駆動されるオイルポンプが接続されている。しかしながら、アイドリングストップ車両においては、停車時にエンジンを停止させることから、これに伴ってオイルポンプが停止するため、締結中の油圧クラッチは締結を維持できずに解放されていた。そして、エンジンの再始動によって再びオイルポンプが駆動されると、解放中の油圧クラッチが急速に締結され、油圧クラッチに締結ショックが発生し、車両品質を低下させてしまう要因となっていた。
【０００４】
そこで、アイドリングストップ時における油圧クラッチの解放を回避するため、電動オイルポンプやアキュムレータを搭載することにより、エンジン停止時の油圧低下を回避することも考えられるが、電動オイルポンプ等を搭載することはアイドリングストップ車両の高コスト化を招く要因となる。このため、油圧クラッチの制御油圧が低下した場合であっても、油圧クラッチが完全に解放されることのないように、油圧クラッチのピストンにバネを組み付けるようにした動力伝達装置が開発されている(例えば、特許文献１参照)。このように、油圧クラッチのピストンをバネによって付勢することにより、クラッチ内の摩擦板を常に接触させておくことが可能となる。すなわち、制御油圧が低下した場合であっても油圧クラッチが完全に解放されることはなく、エンジン再始動時における油圧クラッチの締結ショックを抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の動力伝達装置においては、油圧クラッチのピストンがバネによって付勢される構造であるため、この油圧クラッチには解放時に作動油を供給するためのキャンセル油室が設けられている。このキャンセル油室に作動油を供給することにより、バネ力に抗する方向にピストンを移動させることができ、油圧クラッチを解放状態に切り換えることが可能となる。すなわち、油圧クラッチを完全に解放するためには、キャンセル油室に作動油を供給することが必要であるため、オイルポンプが停止するエンジン停止時には油圧クラッチを解放することができず、車両をニュートラル状態に制御することが不可能であった。
【０００７】
そこで、エンジンと駆動輪との間に入力クラッチ(入力クラッチ機構)を組み込むことにより、エンジン停止時にも入力クラッチを解放することで車両をニュートラル状態に制御することが考えられる。この入力クラッチはセレクト操作によって切り換えられ、中立レンジが選択されたときには入力クラッチが解放される一方、走行レンジが選択されたときには入力クラッチを締結することが必要となっている。ところで、運転手の始動スイッチ操作によるエンジン始動時においては、エンジンが長時間に渡って停止することから、油圧クラッチに供給される制御油圧が大きく低下していることが多い。すなわち、始動スイッチ操作によるエンジン始動直後においては、油圧クラッチに対して十分な制御油圧が供給されておらず、油圧クラッチを滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えることが困難であった。このように油圧クラッチが滑り状態または締結状態となるエンジン始動直後において、セレクト操作によって走行レンジが直ちに選択された場合には、油圧クラッチを滑り状態または締結状態としたまま入力クラッチが締結されるため、入力クラッチの締結ショックを招いて車両品質を低下させる要因となっていた。
【０００８】
本発明の目的は、エンジン始動直後にセレクト操作が為された場合であっても、入力クラッチ機構の締結ショックを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用駆動装置は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路に設けられ、油圧ピストンを係合方向に移動させて摩擦板を係合する締結状態と前記油圧ピストンを解放方向に移動させて前記摩擦板の係合を解除する解放状態とに切り換えられる摩擦係合機構と、前記エンジンに駆動され、前記油圧ピストンを係合方向と解放方向とに移動させる作動油を前記摩擦係合機構に供給するオイルポンプと、前記摩擦係合機構に組み付けられて前記油圧ピストンを係合方向に付勢し、前記オイルポンプが停止されるエンジン停止時に前記摩擦係合機構を滑り状態または締結状態に保持する付勢手段と、前記動力伝達径路に設けられ、運転手のセレクト操作に基づいて前記動力伝達径路を接続する締結状態と前記動力伝達径路を切断する解放状態とに切り換えられる入力クラッチ機構と、前記摩擦係合機構と前記入力クラッチ機構との作動状態を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記入力クラッチ機構が解放された状態のもとで前記摩擦係合機構が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられるときに、運転手のセレクト操作により前記入力クラッチ機構を締結状態に切り換える際には、前記摩擦係合機構が解放状態に切り換えられるまで、前記入力クラッチ機構を締結状態に徐々に切り換える第１制御モードを実行することを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両用駆動装置における前記制御手段は、前記摩擦係合機構および前記入力クラッチ機構がともに解放状態にあるときに、セレクト操作に基づいて前記入力クラッチ機構を締結状態に切り換える第２制御モードを有し、前記第１制御モードにおける前記入力クラッチ機構の締結速度は、前記第２制御モードにおける前記入力クラッチ機構の締結速度よりも遅いことを特徴とする。
【００１１】
本発明の車両用駆動装置における前記制御手段は、エンジン始動後に、前記摩擦係合機構が解放状態に切り換えられるまでは、前記第１制御モードのもとでセレクト操作に基づき前記入力クラッチ機構を締結状態に徐々に切り換えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の車両用駆動装置における前記制御手段は、運転手の始動スイッチ操作によるエンジン始動後に、前記摩擦係合機構が解放状態に切り換えられるまでは、前記第１制御モードのもとでセレクト操作に基づき前記入力クラッチ機構を締結状態に徐々に切り換えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用駆動装置における前記制御手段は、前記摩擦係合機構が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられた後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り換え、前記入力クラッチ機構の締結速度を引き上げることを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用駆動装置における前記入力クラッチ機構は、セレクト操作によって走行レンジが選択されると締結状態に切り換えられ、セレクト操作によって非走行レンジが選択されると解放状態に切り換えられることを特徴とする。
【００１５】
本発明の車両用駆動装置は、所定の停止条件下で自動的に前記エンジンを停止し、所定の始動条件下で自動的に前記エンジンを再始動するエンジン制御手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、摩擦係合機構が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられるまで、入力クラッチ機構を解放状態から締結状態に切り換える際の締結速度を通常より遅くなるように設定したので、入力クラッチ機構の締結ショックを抑制することができ、車両品質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態である車両用駆動装置を示す概略図である。
【図２】(ａ)は低速締結モード(第１制御モード)による入力クラッチの締結過程を示す説明図であり、(ｂ)は高速締結モード(第２制御モード)による入力クラッチの締結過程を示す説明図である。
【図３】車両用駆動装置の一部を制御系とともに示す概略図である。
【図４】入力クラッチの切換制御の手順を示すフローチャートである。
【図５】エンジン始動時における前進クラッチの作動状態を示す説明図である。
【図６】アイドリングストップ中に実行される入力クラッチの切換制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】エンジン作動中に実行される入力クラッチの切換制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施の形態である車両用駆動装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両用駆動装置を示す概略図である。図１に示すように、車両用駆動装置１０は、エンジン１１、トルクコンバータ１２、無段変速機１３、および前後進切換機構１４を有している。エンジン１１にはトルクコンバータ１２および入力クラッチ１５を介して無段変速機１３が連結されており、この無段変速機１３には前後進切換機構１４およびフロントデファレンシャル機構１６を介して前輪(駆動輪)１９ｆが連結されている。また、前後進切換機構１４にはトランスファクラッチ１７を介して後輪(駆動輪)１９ｒが連結されている。すなわち、入力クラッチ１５および前後進切換機構１４は、エンジン１１と駆動輪１９ｆ，１９ｒとの間の動力伝達径路１８に設けられており、入力クラッチ１５および前後進切換機構１４を介して、エンジン１１から駆動輪１９ｆ，１９ｒに動力が伝達されている。
【００１９】
図示する車両用駆動装置１０はアイドリングストップ機能を有しており、所定の停止条件が成立したときにはエンジン１１を自動的に停止させる一方、所定の始動条件が成立したときにはエンジン１１を自動的に再始動させている。エンジン１１の停止条件としては、停車状態(車速＝０ｋｍ／ｈ)であり、且つブレーキペダルが踏み込まれること等が挙げられる。また、エンジン１１の始動条件としては、ブレーキペダルの踏み込みが解除されることや、アクセルペダルが踏み込まれること等が挙げられる。なお、エンジン１１を始動回転させるスタータモータとしては、始動時にピニオンが突出してエンジン１１の図示しないリングギヤに噛み合う方式のスタータモータであっても良く、一方向クラッチを介してリングギヤに常時噛み合う方式のスタータモータであっても良い。さらに、オルタネータをスタータモータとして機能させても良い。
【００２０】
エンジン１１に連結されるトルクコンバータ１２は、クランク軸２０に連結されるポンプインペラ２１と、このポンプインペラ２１に対向するとともにタービン軸２２に連結されるタービンランナ２３とを備えている。なお、トルクコンバータ１２には、フロントカバー２４とタービンランナ２３とを直結するロックアップクラッチ２５が設けられている。また、無段変速機１３は、プライマリ軸３０とこれに平行となるセカンダリ軸３１とを有している。プライマリ軸３０にはプライマリプーリ３２が設けられており、プライマリプーリ３２の背面側にはプライマリ油室３３が区画されている。また、セカンダリ軸３１にはセカンダリプーリ３４が設けられており、セカンダリプーリ３４の背面側にはセカンダリ油室３５が区画されている。さらに、プライマリプーリ３２およびセカンダリプーリ３４には駆動チェーン３６が巻き掛けられている。プライマリ油室３３およびセカンダリ油室３５の油圧を調整することにより、プーリ溝幅を変化させて駆動チェーン３６の巻き付け径を変化させることができ、プライマリ軸３０からセカンダリ軸３１に対する無段変速が可能となる。
【００２１】
トルクコンバータ１２から無段変速機１３にエンジン動力を伝達するため、トルクコンバータ１２と無段変速機１３との間には歯車列４０および入力クラッチ(入力クラッチ機構)１５が設けられている。歯車列４０は、トルクコンバータ１２のタービン軸２２に固定される駆動ギヤ４０ａと、セカンダリ軸３１に回転自在に設けられる従動ギヤ４０ｂとを備えている。また、入力クラッチ１５は、従動ギヤ４０ｂの中空軸４０ｃに設けられる駆動ディスク４１と、プライマリ軸３０に設けられる従動ディスク４２とを備えている。さらに、入力クラッチ１５は、対向する駆動ディスク４１と従動ディスク４２とを押圧するための電磁駆動部４３を有している。この電磁駆動部４３は、磁性体であるプレッシャプレート４３ａとこれに対向する電磁石４３ｂとによって構成されている。プレッシャプレート４３ａと電磁石４３ｂとは、駆動ディスク４１および従動ディスク４２を挟み込むように配置されている。
【００２２】
電磁石４３ｂに対して通電を施すことにより、磁化する電磁石４３ｂに向けてプレッシャプレート４３ａが吸引される。これにより、プレッシャプレート４３ａによって駆動ディスク４１と従動ディスク４２とが押圧されるため、入力クラッチ１５は動力伝達径路１８を接続する締結状態に切り換えられる。一方、電磁石４３ｂに対する通電を遮断することにより、電磁石４３ｂによるプレッシャプレート４３ａの吸引が解除される。これにより、プレッシャプレート４３ａによる駆動ディスク４１と従動ディスク４２との押圧状態が解除されるため、入力クラッチ１５は動力伝達径路１８を切断する解放状態に切り換えられる。なお、電磁石４３ｂに通電する電流値を調整することにより、電磁石４３ｂのプレッシャプレート４３ａに対する吸引力を自在に調整することが可能となる。すなわち、電磁石４３ｂに対する電流値を制御することにより、入力クラッチ１５の締結速度や締結トルクを自在に制御することが可能となっている。
【００２３】
ここで、図２(ａ)は低速締結モード(第１制御モード)による入力クラッチ１５の締結過程を示す説明図であり、図２(ｂ)は高速締結モード(第２制御モード)による入力クラッチ１５の締結過程を示す説明図である。図２(ａ)および(ｂ)に示すように、入力クラッチ１５は、第１締結速度で締結される低速締結モードと、第１締結速度よりも速い第２締結速度で締結される高速締結モードとを備えている。これら低速締結モードと高速締結モードとは、電磁石４３ｂに対する電流値を調整することにより、後述する制御ユニット８０によって切り換えられている。すなわち、電磁石４３ｂに対する電流値を引き下げた場合には、入力クラッチ１５は低速締結モードで締結状態に切り換えられ、締結時間は伸びるものの滑らかに入力クラッチ１５を締結することが可能となる。一方、電磁石４３ｂに対する電流値を引き上げた場合には、入力クラッチ１５は高速締結モードで締結状態に切り換えられ、締結時間を短縮して素早く入力クラッチ１５を締結することが可能となる。
【００２４】
また、図１に示すように、無段変速機１３から駆動輪１９ｆ，１９ｒに向けてエンジン動力を出力するため、セカンダリ軸３１には歯車列４５を介して前後進切換機構１４が接続されている。歯車列４５は、セカンダリ軸３１に固定される駆動ギヤ４５ａと、前後進切換機構１４の前後進入力軸４６に固定される従動ギヤ４５ｂとを備えている。さらに、前後進切換機構１４は、ダブルピニオン式の遊星歯車列４７、前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９によって構成されている。前後進切換機構１４の遊星歯車列４７は、前後進入力軸４６に固定されるサンギヤ５０と、これの径方向外方に回転自在に設けられるリングギヤ５１とを備えている。サンギヤ５０とリングギヤ５１との間には相互に噛み合う一対のプラネタリピニオンギヤ５２，５３が複数設けられている。サンギヤ５０とリングギヤ５１とを連結するプラネタリピニオンギヤ５２，５３はキャリア５４によって回転自在に支持されており、このキャリア５４は前後進出力軸５５に固定されている。
【００２５】
また、前後進切換機構１４の前進クラッチ(摩擦係合機構)４８は、前後進入力軸４６に固定されるクラッチドラム６０と、キャリア５４に固定されるクラッチハブ６１とを備えている。クラッチドラム６０とクラッチハブ６１との間には複数枚の摩擦板６０ａ，６１ａが設けられており、摩擦板６０ａはクラッチドラム６０の内周面に支持され、摩擦板６１ａはクラッチハブ６１の外周面に支持されている。また、クラッチドラム６０内には摩擦板６０ａ，６１ａを押圧する油圧ピストン６２が摺動自在に設けられている。また、クラッチドラム６０に収容される油圧ピストン６２の一方面側には締結油室６３が区画される一方、油圧ピストン６２の他方面側には解放油室６４が区画されている。さらに、締結油室６３にはバネ部材(付勢手段)６５が組み込まれており、バネ部材６５によって油圧ピストン６２は係合方向に付勢されている。なお、係合方向とは油圧ピストン６２が摩擦板６０ａ，６１ａに近づく方向であり、後述する解放方向とは油圧ピストン６２が摩擦板６０ａ，６１ａから離れる方向である。
【００２６】
そして、前進クラッチ４８の締結油室６３に作動油を供給して解放油室６４から作動油を排出することにより、油圧ピストン６２を係合方向に移動させることが可能となる。これにより、油圧ピストン６２を押し当てて摩擦板６０ａ，６１ａを係合することができ、前進クラッチ４８はクラッチドラム６０とクラッチハブ６１とを一体に回転させる締結状態となる。一方、締結油室６３から作動油を排出して解放油室６４に作動油を供給することにより、油圧ピストン６２を解放方向に移動させることが可能となる。これにより、油圧ピストン６２を離して摩擦板６０ａ，６１ａの係合を解除することができ、前進クラッチ４８はクラッチドラム６０とクラッチハブ６１とを切り離す解放状態となる。また、締結油室６３と解放油室６４との双方から作動油が排出された場合であっても、油圧ピストン６２はバネ部材６５によって係合方向に付勢されることから、前進クラッチ４８は滑り状態または締結状態に制御される。なお、前進クラッチ４８の滑り状態とは、摩擦板６０ａ，６１ａ間に設定される遊びが無くなる状態であり、摩擦板６０ａ，６１ａ同士が完全に締結される前の状態である。すなわち、前進クラッチ４８の滑り状態とは、摩擦板６０ａ，６１ａ同士が軽く接触している状態であり、前進クラッチ４８が解放状態から締結状態に移行する過程の状態である。
【００２７】
さらに、前後進切換機構１４の後退ブレーキ４９は、図示しないケースに固定されるブレーキドラム７０と、リングギヤ５１に固定されるブレーキハブ７１とを有している。ブレーキドラム７０とブレーキハブ７１との間には複数枚の摩擦板７０ａ，７１ａが装着されており、摩擦板７０ａはブレーキドラム７０の内周面に支持され、摩擦板７１ａはブレーキハブ７１の外周面に支持されている。また、ブレーキドラム７０内には摩擦板７０ａ，７１ａを押圧する油圧ピストン７２が摺動自在に収容されている。さらに、油圧ピストン７２の一方面側には締結油室７３が区画されており、この締結油室７３に作動油を供給することにより、油圧ピストン７２を係合方向に移動させることができ、後退ブレーキ４９を締結状態に切り換えることが可能となる。なお、後退ブレーキ４９の油圧ピストン７２には、図示しないリターンスプリングが組み付けられており、締結油室７３から作動油を排出することにより、後退ブレーキ４９はバネ力によって解放状態に切り換えられる。
【００２８】
なお、前進走行時には、後退ブレーキ４９を解放した状態のもとで前進クラッチ４８が締結される。これにより、前後進入力軸４６と前後進出力軸５５とが直結されるため、前後進入力軸４６に入力されるエンジン動力は、そのままの回転方向で前後進出力軸５５に伝達される。一方、後退走行時には、前進クラッチ４８を解放した状態のもとで後退ブレーキ４９が締結される。これにより、リングギヤ５１が固定されるため、前後進入力軸４６に入力されるエンジン動力は、逆向きの回転方向で前後進出力軸５５に伝達される。このように、動力伝達径路１８上の前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９を制御することにより、前後進出力軸５５の回転方向を切り換えることが可能となっている。
【００２９】
ここで、図３は車両用駆動装置１０の一部を制御系とともに示す概略図である。図３に示すように、車両用駆動装置１０には、前後進切換機構１４等に対して作動油を供給するため、トロコイドポンプ等のオイルポンプ７４が設けられている。また、前進クラッチ４８の締結油室６３および解放油室６４、後退ブレーキ４９の締結油室７３に作動油を供給制御するため、車両用駆動装置１０内には複数のソレノイドバルブを備えたバルブユニット７５が設けられている。オイルポンプ７４とバルブユニット７５とは油路７６を介して接続されており、オイルポンプ７４から吐出される作動油は、バルブユニット７５を経て前進クラッチ４８や後退ブレーキ４９等に供給される。オイルポンプ７４には従動スプロケット７７ｂが連結されており、トルクコンバータ１２のポンプインペラ２１には駆動スプロケット７７ａが連結されている。また、駆動スプロケット７７ａと従動スプロケット７７ｂとはチェーン７７ｃを介して連結されている。このように、エンジン１１とオイルポンプ７４とは直結されており、エンジン１１の駆動状態に連動してオイルポンプ７４が作動している。なお、オイルポンプ７４から吐出される作動油は、バルブユニット７５を経てトルクコンバータ１２や無段変速機１３にも供給されている。
【００３０】
また、エンジン１１、入力クラッチ１５、バルブユニット７５等を制御するため、車両用駆動装置１０には制御ユニット８０が設けられている。すなわち、制御ユニット８０は、入力クラッチ１５および前進クラッチ４８の作動状態を制御する制御手段として機能するとともに、エンジン１１の作動状態を制御するエンジン制御手段として機能している。制御ユニット８０には、セレクトレバー８１の操作位置(セレクト操作)を検出するインヒビタスイッチ８２、アクセルペダルの操作状況を検出するアクセルペダルセンサ８３、ブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキペダルセンサ８４、車速を検出する車速センサ８５、運転手に操作されるイグニッションスイッチ(起動スイッチ)８６等が接続されている。そして、制御ユニット８０は、各種センサ等からの情報に基づき車両状態を判定し、エンジン１１、入力クラッチ１５、バルブユニット７５等に対して制御信号を出力する。なお、運転手に操作されるセレクトレバー８１は、走行レンジであるＤレンジ(前進走行レンジ)やＲレンジ(後退走行レンジ)、非走行レンジであるＰレンジ(駐車レンジ)やＮレンジ(ニュートラルレンジ)に操作可能となっている。また、制御ユニット８０は、制御信号等を演算するＣＰＵを備えるとともに、制御プログラム、演算式、マップデータ等を格納するＲＯＭや、一時的にデータを格納するＲＡＭを備えている。
【００３１】
続いて、入力クラッチ１５の切換制御について説明する。図４は入力クラッチ１５の切換制御の手順を示すフローチャートであり、図４にはイグニッションスイッチ８６がオン操作されてからオフ操作される迄の手順が示されている。図４に示すように、ステップＳ１では、イグニッションスイッチ８６がオン操作されているか否かが判定される。ステップＳ１において、イグニッションスイッチ８６がオン操作されている場合、つまり車両の制御システムが起動する車両起動状態であると判定された場合には、ステップＳ２に進み、セレクトレバー８１の操作位置に基づいて入力クラッチ１５が締結状態または解放状態に切り換えられる。このステップＳ２において、ＰレンジやＮレンジが選択されている場合には入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられ、ＤレンジやＲレンジが選択されている場合には入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられる。
【００３２】
続くステップＳ３では、イグニッションスイッチ８６が始動位置に操作されているか否かが判定される。ステップＳ３において、始動位置に操作されていると判定された場合には、ステップＳ４に進み、セレクトレバー８１の操作位置が判定される。ステップＳ４において、ＰレンジやＮレンジが選択されていると判定された場合には、入力クラッチ１５が解放されることから、ステップＳ５に進み、エンジン１１の始動が許可される。一方、ステップＳ４において、ＤレンジやＲレンジが選択されていると判定された場合には、入力クラッチ１５が締結されることから、エンジン１１を始動させずに再びステップＳ１からルーチンが繰り返される。このように、イグニッションスイッチ８６の始動操作によるエンジン始動時には、無段変速機１３等の制御油圧が大幅に低下していることが想定されるため、駆動チェーン３６等のスリップを防止する観点から、入力クラッチ１５を解放した状態のもとでエンジン１１を始動させている。
【００３３】
そして、始動スイッチ操作によってエンジン１１が始動されると、ステップＳ６において、セレクトレバー８１の操作位置が判定される。ステップＳ６において、ＤレンジやＲレンジが選択されていると判定された場合には、ステップＳ７に進み、前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられたか否かが判定される。ステップＳ７において、前進クラッチ４８が未だ滑り状態または締結状態であると判定された場合には、ステップＳ８に進み、低速締結モードで入力クラッチ１５が解放状態から締結状態に切り換えられる。一方、ステップＳ７において、前進クラッチ４８が解放状態に切り換えられていると判定された場合には、ステップＳ９に進み、低速締結モードよりも締結速度の速い高速締結モードで入力クラッチ１５が解放状態から締結状態に切り換えられる。このように、始動スイッチ操作によるエンジン始動後においては、滑り状態または締結状態に保持されていた前進クラッチ４８が解放されるまで、制御ユニット８０は入力クラッチ１５の締結速度を所定速度(例えば、第１締結速度)以下に抑制している。
【００３４】
ここで、図５はエンジン始動時における前進クラッチ４８の作動状態を示す説明図である。図５に示すように、始動スイッチ操作によるエンジン始動時においては、長時間に渡ってエンジン１１が停止していることから、前進クラッチ４８に対する制御油圧Ｐｆｃが大きく低下している。このため、始動スイッチ操作によってエンジン１１が始動され、オイルポンプ７４が駆動された場合であっても、時間経過と共に上昇する制御油圧Ｐｆｃが所定圧力Ｐ１に達するまでは、前進クラッチ４８はバネ力によって滑り状態または締結状態に保持されることになる。このように、前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態に保持された状態、つまり動力伝達径路１８が接続された状態のもとで、入力クラッチ１５を急速に解放状態から締結状態に切り換えることは、入力クラッチ１５の締結ショックを招いてしまうことから、前進クラッチ４８が解放されるまでは緩やかな第１締結速度で入力クラッチ１５を締結状態に切り換えている。すなわち、制御ユニット８０は、入力クラッチ１５が解放された状態のもとで前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられるときに、運転手のセレクト操作により入力クラッチ１５を締結状態に切り換える際には、前進クラッチ４８が解放状態に切り換えられるまで、入力クラッチ１５を締結状態に徐々に切り換える低速締結モード(第１制御モード)を実行している。これにより、エンジン始動直後にセレクト操作が為された場合であっても、入力クラッチ１５が緩やかな第１締結速度で締結されるため、入力クラッチ１５の締結ショックを回避して車両品質を向上させることが可能となる。なお、入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられていた場合には、既に締結ショックの発生が抑制される状況であることから、第２締結速度で素早く入力クラッチ１５が締結されることになる。すなわち、制御ユニット８０は、前進クラッチ４８および入力クラッチ１５がともに解放状態にあるときに、セレクト操作に基づいて入力クラッチ１５を締結状態に切り換える高速締結モード(第２制御モード)を有している。
【００３５】
なお、制御ユニット８０は、バルブユニット７５内に組み込まれる図示しない油圧センサからの信号によって制御油圧Ｐｆｃを判定し、この制御油圧Ｐｆｃが所定圧力Ｐ１に達するか否かによって前進クラッチ４８の作動状態を判断している。これに限られることはなく、エンジン始動後の経過時間に基づいて前進クラッチ４８の作動状態を判断しても良い。すなわち、制御油圧Ｐｆｃが所定圧力Ｐ１に達する迄に必要な所定時間Ｔ１を予め実験等によって定めておき、エンジン始動後の経過時間が所定時間Ｔ１に達するか否かによって前進クラッチ４８の作動状態を判断させても良い。また、油圧ピストン７２の作動位置を検出する図示しないストロークセンサを入力クラッチ１５に組み付け、このストロークセンサからの検出信号に基づいて前進クラッチ４８の作動状態を判断しても良い。さらに、前進クラッチ４８の入力側と出力側との回転数差に基づいて前進クラッチ４８の作動状態を判断しても良い。
【００３６】
前述したように、エンジン始動後に入力クラッチ１５が一旦締結されると、ステップＳ１０に進み、運転手のセレクト操作に応じて入力クラッチ１５が締結状態または解放状態に切り換えられる。そして、続くステップＳ１１では、イグニッションスイッチ８６がオフ操作されたか否かが判定される。ステップＳ１１において、イグニッションスイッチ８６がオン操作されていると判定された場合には、再びステップＳ９からルーチンが繰り返される。一方、ステップＳ１１において、イグニッションスイッチ８６がオフ側に切り換えられたと判定された場合には、ステップＳ１２に進み、入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられる。
【００３７】
続いて、車両起動状態での入力クラッチ１５の切換制御について説明する。なお、車両起動状態での入力クラッチ１５の切換制御とは、前述したステップＳ１０において実行される入力クラッチ１５の切換制御である。以下、車両起動状態における入力クラッチ１５の切換制御の１つである、アイドリングストップ中に実行される入力クラッチ１５の切換制御について、図６のフローチャートに沿って説明する。さらに、車両起動状態における入力クラッチ１５の切換制御の１つである、エンジン作動中に実行される入力クラッチ１５の切換制御について、図７のフローチャートに沿って説明する。なお、アイドリングストップ中とは、アイドリングストップ制御によるエンジン停止中を意味している。
【００３８】
図６はアイドリングストップ中に実行される入力クラッチ１５の切換制御の手順を示すフローチャートである。図６に示すように、ステップＳ２１では、アイドリングストップ制御によるエンジン停止中であるか否かが判定される。ステップＳ２１において、エンジン１１が停止していると判定された場合には、ステップＳ２２に進み、運転手によるセレクトレバー８１の操作位置が判定される。ステップＳ２２において、セレクトレバー８１がＰレンジまたはＮレンジに操作されていると判定された場合には、ステップＳ２３に進み、入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられる。一方、ステップＳ２２において、セレクトレバー８１がＰレンジやＮレンジ以外のＤレンジやＲレンジに操作されていると判定された場合には、ステップＳ２４に進み、入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられる。このように、ＰレンジやＮレンジが選択された場合には入力クラッチ１５が解放される一方、ＤレンジやＲレンジが選択された場合には入力クラッチ１５が締結される。
【００３９】
続いて、ステップＳ２５に進み、エンジン１１の始動要求があるか否かが判定される。すなわち、アイドリングストップ制御における所定の始動条件が成立しているか否かが判定される。このステップＳ２５において、始動要求が無いと判定された場合には、再びステップＳ２２に戻ってルーチンが繰り返される。一方、ステップＳ２５において、始動要求があると判定された場合には、ステップＳ２６に進み、走行再開に備えてエンジン１１が再始動される。ここで、前進クラッチ４８には油圧ピストン６２を係合方向に付勢するバネ部材６５が設けられることから、エンジン停止時に制御油圧が低下しても前進クラッチ４８は滑り状態または締結状態に保持されており、エンジン再始動に伴う前進クラッチ４８の締結ショックを抑制することが可能となる。すなわち、アイドリングストップ中のオイルポンプ停止に伴って制御油圧が低下した場合であっても、前進クラッチ４８が完全に解放されることがないため、前進クラッチ４８を滑り状態または締結状態から締結状態に滑らかに切り換えることが可能となる。
【００４０】
また、アイドリングストップ中に、セレクトレバー８１がＰレンジまたはＮレンジに操作された状態のもとで、ステップＳ２５において始動要求があると判定された場合には、ステップＳ２６に進み、エンジン１１が再始動される。このようなアイドリングストップ制御によるエンジン再始動直後においても、前進クラッチ４８に対する制御油圧が低下して前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態に保持されることから、入力クラッチ１５を素早く解放状態から締結状態に切り換えると、入力クラッチ１５の締結ショックを招くことになる。このため、前述した始動スイッチ操作によるエンジン始動時と同様に、アイドリングストップ制御によるエンジン再始動直後においても、前進クラッチ４８が解放されるまでは緩やかな第１締結速度で入力クラッチ１５を締結状態に切り換える。
【００４１】
次いで、エンジン作動中に実行される入力クラッチ１５の切換制御について説明する。図７はエンジン作動中に実行される入力クラッチ１５の切換制御の手順を示すフローチャートである。図７に示すように、ステップＳ３１では、セレクトレバー８１がＲレンジに切り換えられたか否かが判定される。ステップＳ３１において、Ｒレンジに切り換えられたと判定された場合には、入力クラッチ１５を締結状態に切り換えるため、ステップＳ３２に進み、前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９が解放状態に切り換えられる。そして、ステップＳ３３において、高速締結モードで入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられてから、ステップＳ３４において、後退ブレーキ４９が締結状態に切り換えられる。
【００４２】
また、ステップＳ３１において、Ｒレンジに切り換えられていないと判定された場合には、ステップＳ３５に進み、セレクトレバー８１がＰレンジやＮレンジに切り換えられたか否が判定される。ステップＳ３５において、ＰレンジやＮレンジに切り換えられたと判定された場合には、入力クラッチ１５を解放状態に切り換えるため、ステップＳ３６に進み、前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９が解放状態に切り換えられる。そして、ステップＳ３７において、入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられる。
【００４３】
また、ステップＳ３５において、ＰレンジやＮレンジに切り換えられていないと判定された場合、つまりセレクトレバー８１がＤレンジに切り換えられていると判定された場合には、入力クラッチ１５を締結状態に切り換えるため、ステップＳ３８に進み、前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９が解放状態に切り換えられる。そして、ステップＳ３９において、高速締結モードで入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられてから、ステップＳ４０において、前進クラッチ４８が締結状態に切り換えられる。
【００４４】
このように、エンジン作動中においても、前進クラッチ４８と後退ブレーキ４９とを解放してから、入力クラッチ１５を高速締結モードで切り換えるようにしたので、締結ショックを抑えて車両品質を向上させることが可能となる。また、図７のフローチャートでは、前進クラッチ４８が解放されてから、高速締結モードで入力クラッチ１５を締結しているが、これに限られることはなく、前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態のときに、低速締結モードで入力クラッチ１５を締結しても良い。このように、前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられるまでは、入力クラッチ１５の締結速度が抑制(第１締結速度若しくはゼロ)されることから、セレクトレバー８１が走行レンジ(Ｄレンジ，Ｒレンジ)と非走行レンジ(Ｐレンジ，Ｎレンジ)との間で頻繁に操作されたとしても、入力クラッチ１５の締結ショックを確実に防止することが可能となる。
【００４５】
これまで説明したように、油圧ピストン６２を係合方向に付勢するバネ部材６５を前進クラッチ４８に組み込むようにしたので、アイドリングストップに伴って制御油圧が低下した場合であっても前進クラッチ４８を滑り状態または締結状態に保持することができ、エンジン再始動に伴う前進クラッチ４８の締結ショックを抑制することが可能となる。さらに、セレクト操作に連動する入力クラッチ１５を動力伝達径路１８に設けるようにしたので、前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態に保持されるエンジン停止時においても、セレクトレバー８１をＮレンジに操作することにより、入力クラッチ１５を解放して車両をニュートラル状態に制御することが可能となる。
【００４６】
このように、バネ部材６５が組み込まれた前進クラッチ４８を解放状態に切り換えるためには、エンジン１１を始動してオイルポンプ７４を作動させることにより、前進クラッチ４８に制御油圧を供給する必要がある。しかしながら、運転手の始動スイッチ操作によるエンジン始動時においては、前進クラッチ４８に対する制御油圧が大きく低下していることから、エンジン１１を始動しても直ちに十分な制御油圧を確保することができず、前進クラッチ４８を滑り状態または締結状態から切り換えることが困難であった。このように前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態に保持された状態、つまり動力伝達径路１８が接続された状態のもとで、運転手によるセレクト操作によって入力クラッチ１５を通常通り締結することは、入力クラッチ１５の締結ショックを招く要因となっていた。そこで、本発明の車両用駆動装置１０においては、始動スイッチ操作によるエンジン始動後に制御油圧が上昇して前進クラッチ４８が解放されるまで、入力クラッチ１５の締結速度を抑制するようにしている。これにより、前進クラッチ４８を滑り状態または締結状態に保持したまま、入力クラッチ１５が速い締結速度で締結されることがなく、締結ショックの発生を抑制して車両品質を向上させることが可能となる。なお、前述の説明では、入力クラッチ１５の締結速度を二段階に切り換えるようにしているが、これに限られることはなく、更に多くの段階に分けて締結速度を制御しても良い。
【００４７】
また、前述の説明では、無段変速機１３よりも駆動輪１９ｆ，１９ｒ側に前後進切換機構１４を配置しているが、これに限られることはなく、動力伝達径路１８上の他の位置に前後進切換機構１４を配置しても良い。ここで、図８は本発明の他の実施の形態である車両用駆動装置９０を示す概略図である。なお、図８において図１に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図８に示すように、車両用駆動装置９０においては、入力クラッチ１５とプライマリプーリ３２との間の動力伝達径路１８上に、前後進切換機構１４を配置している。このように、無段変速機１３よりもエンジン１１側に前後進切換機構１４を配置した場合であっても、前進クラッチ４８や入力クラッチ１５は動力伝達径路１８上に配置されることから、本発明を有効に適用することが可能である。
【００４８】
また、図１および図８に示すように、前進クラッチ４８よりもエンジン１１側に入力クラッチ１５が配置されているが、これに限られることはなく、前進クラッチ４８よりも駆動輪１９ｆ，１９ｒ側に入力クラッチ１５を配置しても良い。さらに、無段変速機１３よりもエンジン１１側に入力クラッチ１５が配置されているが、これに限られることはなく、無段変速機１３よりも駆動輪１９ｆ，１９ｒ側に入力クラッチ１５を配置しても良い。前進クラッチ４８や入力クラッチ１５は、エンジン１１と駆動輪１９ｆ，１９ｒとの間の動力伝達径路１８上に配置すれば良く、他の機構に対する前後の位置関係が問われるものではない。なお、始動スイッチ操作によるエンジン始動を考慮した場合には、エンジン１１から回転体を切り離して始動性を向上させるため、入力クラッチ１５をエンジン１１に近づけて配置することが望ましい。特に、変速機構が無段変速機１３である場合には、始動スイッチ操作によるエンジン始動時に、制御油圧が大きく低下している無段変速機１３を回転させることがないように、無段変速機１３よりもエンジン１１側に入力クラッチ１５を配置することが好ましい。
【００４９】
また、前述の説明では、前後進切換機構１４の前進クラッチ４８に対してバネ部材６５を組み付けているが、これに限られることはなく、前後進切換機構１４の後退ブレーキ(摩擦係合機構)４９に対して油圧ピストン７２を係合方向に付勢するバネ部材を組み付けても良い。これにより、後退走行時にアイドリングストップ制御が実行される車両においても、エンジン再始動時における後退ブレーキ４９の締結ショックを抑制することが可能となる。なお、前進クラッチ４８と後退ブレーキ４９との双方に対し、油圧ピストン６２，７２を係合方向に付勢するバネ部材６５を組み付けても良い。
【００５０】
また、前述の説明では、車両用駆動装置１０，９０には変速機構としてチェーンドライブ式の無段変速機１３が搭載されているが、これに限られることはなく、変速機構としてベルトドライブ式やトラクションドライブ式の無段変速機を搭載しても良く、変速機構として遊星歯車式や平行軸式の自動変速機を搭載しても良い。なお、変速機構として自動変速機を採用する場合には、前進発進時や後退発進時に締結される摩擦クラッチ(摩擦係合機構)や摩擦ブレーキ(摩擦係合機構)に対して、油圧ピストンを係合方向に付勢するバネ部材が組み付けられる。
【００５１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、入力クラッチ１５としては、締結速度や締結トルクを自在に調整可能であれば良く、磁性粉を摩擦媒介として用いるようにしたパウダー型の電磁クラッチ等であっても良い。また、入力クラッチ１５として、手動変速機に搭載されるダイヤフラムスプリング型の摩擦クラッチを採用し、この摩擦クラッチのレリーズベアリングを電動アクチュエータによって制御しても良い。
【００５２】
また、前述の説明では、オイルポンプ７４としてトロコイドポンプを用いているが、これに限られることはなく、他の形式の内接型ギヤポンプであっても良く、外接型ギヤポンプであっても良い。また、レンジ操作部としてセレクトレバー８１を用いているが、これに限られることはなく、パドルによってセレクト操作を行うパドル式のレンジ操作部、ダイヤルによってセレクト操作を行うダイヤル式のレンジ操作部、もしくは押ボタンによってセレクト操作を行う押ボタン式のレンジ操作部であっても良い。また、図示する車両用駆動装置１０，９０は、四輪駆動用の車両用駆動装置であるが、これに限られることなく、前進駆動用や後輪駆動用の車両用駆動装置であっても良い。なお、本発明の車両用駆動装置を、動力源としてエンジンと電動モータとを備えたハイブリッド車両に適用しても良いことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 車両用駆動装置
１１ エンジン
１５ 入力クラッチ(入力クラッチ機構)
１８ 動力伝達径路
１９ｆ 前輪(駆動輪)
１９ｒ 後輪(駆動輪)
４８ 前進クラッチ(摩擦係合機構)
６０ａ，６１ａ 摩擦板
６２ 油圧ピストン
６５ バネ部材(付勢手段)
７４ オイルポンプ
８０ 制御ユニット(制御手段，エンジン制御手段)
８１ セレクトレバー
８６ イグニッションスイッチ(起動スイッチ)
９０ 車両用駆動装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン停止時に付勢手段によって滑り状態または締結状態に保持される摩擦係合機構を備えた車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンの燃料消費量を削減するため、停車時にエンジンを自動的に停止させるようにしたアイドリングストップ車両が開発されている。このアイドリングストップ車両は、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止させる一方、所定の始動条件が成立したときにエンジンを自動的に再始動させている。また、エンジンおよび電動モータを搭載するハイブリッド車両においても、停車時にエンジンを自動的に停止させることが一般的である。
【０００３】
ところで、車両の動力伝達系には、複数の油圧クラッチや油圧ブレーキ(以下、油圧ブレーキを含めて油圧クラッチという)を備えた自動変速機が搭載されている。この自動変速機にクラッチ用の制御油圧を供給するため、自動変速機にはエンジンに駆動されるオイルポンプが接続されている。しかしながら、アイドリングストップ車両においては、停車時にエンジンを停止させることから、これに伴ってオイルポンプが停止するため、締結中の油圧クラッチは締結を維持できずに解放されていた。そして、エンジンの再始動によって再びオイルポンプが駆動されると、解放中の油圧クラッチが急速に締結され、油圧クラッチに締結ショックが発生し、車両品質を低下させてしまう要因となっていた。
【０００４】
そこで、アイドリングストップ時における油圧クラッチの解放を回避するため、電動オイルポンプやアキュムレータを搭載することにより、エンジン停止時の油圧低下を回避することも考えられるが、電動オイルポンプ等を搭載することはアイドリングストップ車両の高コスト化を招く要因となる。このため、油圧クラッチの制御油圧が低下した場合であっても、油圧クラッチが完全に解放されることのないように、油圧クラッチのピストンにバネを組み付けるようにした動力伝達装置が開発されている(例えば、特許文献１参照)。このように、油圧クラッチのピストンをバネによって付勢することにより、クラッチ内の摩擦板を常に接触させておくことが可能となる。すなわち、制御油圧が低下した場合であっても油圧クラッチが完全に解放されることはなく、エンジン再始動時における油圧クラッチの締結ショックを抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の動力伝達装置においては、油圧クラッチのピストンがバネによって付勢される構造であるため、この油圧クラッチには解放時に作動油を供給するためのキャンセル油室が設けられている。このキャンセル油室に作動油を供給することにより、バネ力に抗する方向にピストンを移動させることができ、油圧クラッチを解放状態に切り換えることが可能となる。すなわち、油圧クラッチを完全に解放するためには、キャンセル油室に作動油を供給することが必要であるため、オイルポンプが停止するエンジン停止時には油圧クラッチを解放することができず、車両をニュートラル状態に制御することが不可能であった。
【０００７】
そこで、エンジンと駆動輪との間に入力クラッチ(入力クラッチ機構)を組み込むことにより、エンジン停止時にも入力クラッチを解放することで車両をニュートラル状態に制御することが考えられる。この入力クラッチはセレクト操作によって切り換えられ、中立レンジが選択されたときには入力クラッチが解放される一方、走行レンジが選択されたときには入力クラッチを締結することが必要となっている。ところで、運転手の始動スイッチ操作によるエンジン始動時においては、エンジンが長時間に渡って停止することから、油圧クラッチに供給される制御油圧が大きく低下していることが多い。すなわち、始動スイッチ操作によるエンジン始動直後においては、油圧クラッチに対して十分な制御油圧が供給されておらず、油圧クラッチを滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えることが困難であった。このように油圧クラッチが滑り状態または締結状態となるエンジン始動直後において、セレクト操作によって走行レンジが直ちに選択された場合には、油圧クラッチを滑り状態または締結状態としたまま入力クラッチが締結されるため、入力クラッチの締結ショックを招いて車両品質を低下させる要因となっていた。
【０００８】
本発明の目的は、エンジン始動直後にセレクト操作が為された場合であっても、入力クラッチ機構の締結ショックを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用駆動装置は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路に設けられ、油圧ピストンを係合方向に移動させて摩擦板を係合する締結状態と前記油圧ピストンを解放方向に移動させて前記摩擦板の係合を解除する解放状態とに切り換えられる摩擦係合機構と、前記エンジンに駆動され、前記油圧ピストンを係合方向と解放方向とに移動させる作動油を前記摩擦係合機構に供給するオイルポンプと、前記摩擦係合機構に組み付けられて前記油圧ピストンを係合方向に付勢し、前記オイルポンプが停止されるエンジン停止時に前記摩擦係合機構を滑り状態または締結状態に保持する付勢手段と、前記動力伝達径路に設けられ、運転手のセレクト操作に基づいて前記動力伝達径路を接続する締結状態と前記動力伝達径路を切断する解放状態とに切り換えられる入力クラッチ機構と、前記摩擦係合機構と前記入力クラッチ機構との作動状態を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記入力クラッチ機構が解放された状態のもとで前記摩擦係合機構が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられるときに、運転手のセレクト操作により前記入力クラッチ機構を締結状態に切り換える際には、前記摩擦係合機構が解放状態に切り換えられるまで、前記入力クラッチ機構を締結状態に徐々に切り換える第１制御モードを実行することを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両用駆動装置における前記制御手段は、前記摩擦係合機構および前記入力クラッチ機構がともに解放状態にあるときに、セレクト操作に基づいて前記入力クラッチ機構を締結状態に切り換える第２制御モードを有し、前記第１制御モードにおける前記入力クラッチ機構の締結速度は、前記第２制御モードにおける前記入力クラッチ機構の締結速度よりも遅いことを特徴とする。
【００１１】
本発明の車両用駆動装置における前記制御手段は、エンジン始動後に、前記摩擦係合機構が解放状態に切り換えられるまでは、前記第１制御モードのもとでセレクト操作に基づき前記入力クラッチ機構を締結状態に徐々に切り換えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の車両用駆動装置における前記制御手段は、運転手の始動スイッチ操作によるエンジン始動後に、前記摩擦係合機構が解放状態に切り換えられるまでは、前記第１制御モードのもとでセレクト操作に基づき前記入力クラッチ機構を締結状態に徐々に切り換えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用駆動装置における前記制御手段は、前記摩擦係合機構が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられた後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り換え、前記入力クラッチ機構の締結速度を引き上げることを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用駆動装置における前記入力クラッチ機構は、セレクト操作によって走行レンジが選択されると締結状態に切り換えられ、セレクト操作によって非走行レンジが選択されると解放状態に切り換えられることを特徴とする。
【００１５】
本発明の車両用駆動装置は、所定の停止条件下で自動的に前記エンジンを停止し、所定の始動条件下で自動的に前記エンジンを再始動するエンジン制御手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、摩擦係合機構が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられるまで、入力クラッチ機構を解放状態から締結状態に切り換える際の締結速度を通常より遅くなるように設定したので、入力クラッチ機構の締結ショックを抑制することができ、車両品質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態である車両用駆動装置を示す概略図である。
【図２】(ａ)は低速締結モード(第１制御モード)による入力クラッチの締結過程を示す説明図であり、(ｂ)は高速締結モード(第２制御モード)による入力クラッチの締結過程を示す説明図である。
【図３】車両用駆動装置の一部を制御系とともに示す概略図である。
【図４】入力クラッチの切換制御の手順を示すフローチャートである。
【図５】エンジン始動時における前進クラッチの作動状態を示す説明図である。
【図６】アイドリングストップ中に実行される入力クラッチの切換制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】エンジン作動中に実行される入力クラッチの切換制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施の形態である車両用駆動装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両用駆動装置を示す概略図である。図１に示すように、車両用駆動装置１０は、エンジン１１、トルクコンバータ１２、無段変速機１３、および前後進切換機構１４を有している。エンジン１１にはトルクコンバータ１２および入力クラッチ１５を介して無段変速機１３が連結されており、この無段変速機１３には前後進切換機構１４およびフロントデファレンシャル機構１６を介して前輪(駆動輪)１９ｆが連結されている。また、前後進切換機構１４にはトランスファクラッチ１７を介して後輪(駆動輪)１９ｒが連結されている。すなわち、入力クラッチ１５および前後進切換機構１４は、エンジン１１と駆動輪１９ｆ，１９ｒとの間の動力伝達径路１８に設けられており、入力クラッチ１５および前後進切換機構１４を介して、エンジン１１から駆動輪１９ｆ，１９ｒに動力が伝達されている。
【００１９】
図示する車両用駆動装置１０はアイドリングストップ機能を有しており、所定の停止条件が成立したときにはエンジン１１を自動的に停止させる一方、所定の始動条件が成立したときにはエンジン１１を自動的に再始動させている。エンジン１１の停止条件としては、停車状態(車速＝０ｋｍ／ｈ)であり、且つブレーキペダルが踏み込まれること等が挙げられる。また、エンジン１１の始動条件としては、ブレーキペダルの踏み込みが解除されることや、アクセルペダルが踏み込まれること等が挙げられる。なお、エンジン１１を始動回転させるスタータモータとしては、始動時にピニオンが突出してエンジン１１の図示しないリングギヤに噛み合う方式のスタータモータであっても良く、一方向クラッチを介してリングギヤに常時噛み合う方式のスタータモータであっても良い。さらに、オルタネータをスタータモータとして機能させても良い。
【００２０】
エンジン１１に連結されるトルクコンバータ１２は、クランク軸２０に連結されるポンプインペラ２１と、このポンプインペラ２１に対向するとともにタービン軸２２に連結されるタービンランナ２３とを備えている。なお、トルクコンバータ１２には、フロントカバー２４とタービンランナ２３とを直結するロックアップクラッチ２５が設けられている。また、無段変速機１３は、プライマリ軸３０とこれに平行となるセカンダリ軸３１とを有している。プライマリ軸３０にはプライマリプーリ３２が設けられており、プライマリプーリ３２の背面側にはプライマリ油室３３が区画されている。また、セカンダリ軸３１にはセカンダリプーリ３４が設けられており、セカンダリプーリ３４の背面側にはセカンダリ油室３５が区画されている。さらに、プライマリプーリ３２およびセカンダリプーリ３４には駆動チェーン３６が巻き掛けられている。プライマリ油室３３およびセカンダリ油室３５の油圧を調整することにより、プーリ溝幅を変化させて駆動チェーン３６の巻き付け径を変化させることができ、プライマリ軸３０からセカンダリ軸３１に対する無段変速が可能となる。
【００２１】
トルクコンバータ１２から無段変速機１３にエンジン動力を伝達するため、トルクコンバータ１２と無段変速機１３との間には歯車列４０および入力クラッチ(入力クラッチ機構)１５が設けられている。歯車列４０は、トルクコンバータ１２のタービン軸２２に固定される駆動ギヤ４０ａと、セカンダリ軸３１に回転自在に設けられる従動ギヤ４０ｂとを備えている。また、入力クラッチ１５は、従動ギヤ４０ｂの中空軸４０ｃに設けられる駆動ディスク４１と、プライマリ軸３０に設けられる従動ディスク４２とを備えている。さらに、入力クラッチ１５は、対向する駆動ディスク４１と従動ディスク４２とを押圧するための電磁駆動部４３を有している。この電磁駆動部４３は、磁性体であるプレッシャプレート４３ａとこれに対向する電磁石４３ｂとによって構成されている。プレッシャプレート４３ａと電磁石４３ｂとは、駆動ディスク４１および従動ディスク４２を挟み込むように配置されている。
【００２２】
電磁石４３ｂに対して通電を施すことにより、磁化する電磁石４３ｂに向けてプレッシャプレート４３ａが吸引される。これにより、プレッシャプレート４３ａによって駆動ディスク４１と従動ディスク４２とが押圧されるため、入力クラッチ１５は動力伝達径路１８を接続する締結状態に切り換えられる。一方、電磁石４３ｂに対する通電を遮断することにより、電磁石４３ｂによるプレッシャプレート４３ａの吸引が解除される。これにより、プレッシャプレート４３ａによる駆動ディスク４１と従動ディスク４２との押圧状態が解除されるため、入力クラッチ１５は動力伝達径路１８を切断する解放状態に切り換えられる。なお、電磁石４３ｂに通電する電流値を調整することにより、電磁石４３ｂのプレッシャプレート４３ａに対する吸引力を自在に調整することが可能となる。すなわち、電磁石４３ｂに対する電流値を制御することにより、入力クラッチ１５の締結速度や締結トルクを自在に制御することが可能となっている。
【００２３】
ここで、図２(ａ)は低速締結モード(第１制御モード)による入力クラッチ１５の締結過程を示す説明図であり、図２(ｂ)は高速締結モード(第２制御モード)による入力クラッチ１５の締結過程を示す説明図である。図２(ａ)および(ｂ)に示すように、入力クラッチ１５は、第１締結速度で締結される低速締結モードと、第１締結速度よりも速い第２締結速度で締結される高速締結モードとを備えている。これら低速締結モードと高速締結モードとは、電磁石４３ｂに対する電流値を調整することにより、後述する制御ユニット８０によって切り換えられている。すなわち、電磁石４３ｂに対する電流値を引き下げた場合には、入力クラッチ１５は低速締結モードで締結状態に切り換えられ、締結時間は伸びるものの滑らかに入力クラッチ１５を締結することが可能となる。一方、電磁石４３ｂに対する電流値を引き上げた場合には、入力クラッチ１５は高速締結モードで締結状態に切り換えられ、締結時間を短縮して素早く入力クラッチ１５を締結することが可能となる。
【００２４】
また、図１に示すように、無段変速機１３から駆動輪１９ｆ，１９ｒに向けてエンジン動力を出力するため、セカンダリ軸３１には歯車列４５を介して前後進切換機構１４が接続されている。歯車列４５は、セカンダリ軸３１に固定される駆動ギヤ４５ａと、前後進切換機構１４の前後進入力軸４６に固定される従動ギヤ４５ｂとを備えている。さらに、前後進切換機構１４は、ダブルピニオン式の遊星歯車列４７、前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９によって構成されている。前後進切換機構１４の遊星歯車列４７は、前後進入力軸４６に固定されるサンギヤ５０と、これの径方向外方に回転自在に設けられるリングギヤ５１とを備えている。サンギヤ５０とリングギヤ５１との間には相互に噛み合う一対のプラネタリピニオンギヤ５２，５３が複数設けられている。サンギヤ５０とリングギヤ５１とを連結するプラネタリピニオンギヤ５２，５３はキャリア５４によって回転自在に支持されており、このキャリア５４は前後進出力軸５５に固定されている。
【００２５】
また、前後進切換機構１４の前進クラッチ(摩擦係合機構)４８は、前後進入力軸４６に固定されるクラッチドラム６０と、キャリア５４に固定されるクラッチハブ６１とを備えている。クラッチドラム６０とクラッチハブ６１との間には複数枚の摩擦板６０ａ，６１ａが設けられており、摩擦板６０ａはクラッチドラム６０の内周面に支持され、摩擦板６１ａはクラッチハブ６１の外周面に支持されている。また、クラッチドラム６０内には摩擦板６０ａ，６１ａを押圧する油圧ピストン６２が摺動自在に設けられている。また、クラッチドラム６０に収容される油圧ピストン６２の一方面側には締結油室６３が区画される一方、油圧ピストン６２の他方面側には解放油室６４が区画されている。さらに、締結油室６３にはバネ部材(付勢手段)６５が組み込まれており、バネ部材６５によって油圧ピストン６２は係合方向に付勢されている。なお、係合方向とは油圧ピストン６２が摩擦板６０ａ，６１ａに近づく方向であり、後述する解放方向とは油圧ピストン６２が摩擦板６０ａ，６１ａから離れる方向である。
【００２６】
そして、前進クラッチ４８の締結油室６３に作動油を供給して解放油室６４から作動油を排出することにより、油圧ピストン６２を係合方向に移動させることが可能となる。これにより、油圧ピストン６２を押し当てて摩擦板６０ａ，６１ａを係合することができ、前進クラッチ４８はクラッチドラム６０とクラッチハブ６１とを一体に回転させる締結状態となる。一方、締結油室６３から作動油を排出して解放油室６４に作動油を供給することにより、油圧ピストン６２を解放方向に移動させることが可能となる。これにより、油圧ピストン６２を離して摩擦板６０ａ，６１ａの係合を解除することができ、前進クラッチ４８はクラッチドラム６０とクラッチハブ６１とを切り離す解放状態となる。また、締結油室６３と解放油室６４との双方から作動油が排出された場合であっても、油圧ピストン６２はバネ部材６５によって係合方向に付勢されることから、前進クラッチ４８は滑り状態または締結状態に制御される。なお、前進クラッチ４８の滑り状態とは、摩擦板６０ａ，６１ａ間に設定される遊びが無くなる状態であり、摩擦板６０ａ，６１ａ同士が完全に締結される前の状態である。すなわち、前進クラッチ４８の滑り状態とは、摩擦板６０ａ，６１ａ同士が軽く接触している状態であり、前進クラッチ４８が解放状態から締結状態に移行する過程の状態である。
【００２７】
さらに、前後進切換機構１４の後退ブレーキ４９は、図示しないケースに固定されるブレーキドラム７０と、リングギヤ５１に固定されるブレーキハブ７１とを有している。ブレーキドラム７０とブレーキハブ７１との間には複数枚の摩擦板７０ａ，７１ａが装着されており、摩擦板７０ａはブレーキドラム７０の内周面に支持され、摩擦板７１ａはブレーキハブ７１の外周面に支持されている。また、ブレーキドラム７０内には摩擦板７０ａ，７１ａを押圧する油圧ピストン７２が摺動自在に収容されている。さらに、油圧ピストン７２の一方面側には締結油室７３が区画されており、この締結油室７３に作動油を供給することにより、油圧ピストン７２を係合方向に移動させることができ、後退ブレーキ４９を締結状態に切り換えることが可能となる。なお、後退ブレーキ４９の油圧ピストン７２には、図示しないリターンスプリングが組み付けられており、締結油室７３から作動油を排出することにより、後退ブレーキ４９はバネ力によって解放状態に切り換えられる。
【００２８】
なお、前進走行時には、後退ブレーキ４９を解放した状態のもとで前進クラッチ４８が締結される。これにより、前後進入力軸４６と前後進出力軸５５とが直結されるため、前後進入力軸４６に入力されるエンジン動力は、そのままの回転方向で前後進出力軸５５に伝達される。一方、後退走行時には、前進クラッチ４８を解放した状態のもとで後退ブレーキ４９が締結される。これにより、リングギヤ５１が固定されるため、前後進入力軸４６に入力されるエンジン動力は、逆向きの回転方向で前後進出力軸５５に伝達される。このように、動力伝達径路１８上の前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９を制御することにより、前後進出力軸５５の回転方向を切り換えることが可能となっている。
【００２９】
ここで、図３は車両用駆動装置１０の一部を制御系とともに示す概略図である。図３に示すように、車両用駆動装置１０には、前後進切換機構１４等に対して作動油を供給するため、トロコイドポンプ等のオイルポンプ７４が設けられている。また、前進クラッチ４８の締結油室６３および解放油室６４、後退ブレーキ４９の締結油室７３に作動油を供給制御するため、車両用駆動装置１０内には複数のソレノイドバルブを備えたバルブユニット７５が設けられている。オイルポンプ７４とバルブユニット７５とは油路７６を介して接続されており、オイルポンプ７４から吐出される作動油は、バルブユニット７５を経て前進クラッチ４８や後退ブレーキ４９等に供給される。オイルポンプ７４には従動スプロケット７７ｂが連結されており、トルクコンバータ１２のポンプインペラ２１には駆動スプロケット７７ａが連結されている。また、駆動スプロケット７７ａと従動スプロケット７７ｂとはチェーン７７ｃを介して連結されている。このように、エンジン１１とオイルポンプ７４とは直結されており、エンジン１１の駆動状態に連動してオイルポンプ７４が作動している。なお、オイルポンプ７４から吐出される作動油は、バルブユニット７５を経てトルクコンバータ１２や無段変速機１３にも供給されている。
【００３０】
また、エンジン１１、入力クラッチ１５、バルブユニット７５等を制御するため、車両用駆動装置１０には制御ユニット８０が設けられている。すなわち、制御ユニット８０は、入力クラッチ１５および前進クラッチ４８の作動状態を制御する制御手段として機能するとともに、エンジン１１の作動状態を制御するエンジン制御手段として機能している。制御ユニット８０には、セレクトレバー８１の操作位置(セレクト操作)を検出するインヒビタスイッチ８２、アクセルペダルの操作状況を検出するアクセルペダルセンサ８３、ブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキペダルセンサ８４、車速を検出する車速センサ８５、運転手に操作されるイグニッションスイッチ(起動スイッチ)８６等が接続されている。そして、制御ユニット８０は、各種センサ等からの情報に基づき車両状態を判定し、エンジン１１、入力クラッチ１５、バルブユニット７５等に対して制御信号を出力する。なお、運転手に操作されるセレクトレバー８１は、走行レンジであるＤレンジ(前進走行レンジ)やＲレンジ(後退走行レンジ)、非走行レンジであるＰレンジ(駐車レンジ)やＮレンジ(ニュートラルレンジ)に操作可能となっている。また、制御ユニット８０は、制御信号等を演算するＣＰＵを備えるとともに、制御プログラム、演算式、マップデータ等を格納するＲＯＭや、一時的にデータを格納するＲＡＭを備えている。
【００３１】
続いて、入力クラッチ１５の切換制御について説明する。図４は入力クラッチ１５の切換制御の手順を示すフローチャートであり、図４にはイグニッションスイッチ８６がオン操作されてからオフ操作される迄の手順が示されている。図４に示すように、ステップＳ１では、イグニッションスイッチ８６がオン操作されているか否かが判定される。ステップＳ１において、イグニッションスイッチ８６がオン操作されている場合、つまり車両の制御システムが起動する車両起動状態であると判定された場合には、ステップＳ２に進み、セレクトレバー８１の操作位置に基づいて入力クラッチ１５が締結状態または解放状態に切り換えられる。このステップＳ２において、ＰレンジやＮレンジが選択されている場合には入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられ、ＤレンジやＲレンジが選択されている場合には入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられる。
【００３２】
続くステップＳ３では、イグニッションスイッチ８６が始動位置に操作されているか否かが判定される。ステップＳ３において、始動位置に操作されていると判定された場合には、ステップＳ４に進み、セレクトレバー８１の操作位置が判定される。ステップＳ４において、ＰレンジやＮレンジが選択されていると判定された場合には、入力クラッチ１５が解放されることから、ステップＳ５に進み、エンジン１１の始動が許可される。一方、ステップＳ４において、ＤレンジやＲレンジが選択されていると判定された場合には、入力クラッチ１５が締結されることから、エンジン１１を始動させずに再びステップＳ１からルーチンが繰り返される。このように、イグニッションスイッチ８６の始動操作によるエンジン始動時には、無段変速機１３等の制御油圧が大幅に低下していることが想定されるため、駆動チェーン３６等のスリップを防止する観点から、入力クラッチ１５を解放した状態のもとでエンジン１１を始動させている。
【００３３】
そして、始動スイッチ操作によってエンジン１１が始動されると、ステップＳ６において、セレクトレバー８１の操作位置が判定される。ステップＳ６において、ＤレンジやＲレンジが選択されていると判定された場合には、ステップＳ７に進み、前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられたか否かが判定される。ステップＳ７において、前進クラッチ４８が未だ滑り状態または締結状態であると判定された場合には、ステップＳ８に進み、低速締結モードで入力クラッチ１５が解放状態から締結状態に切り換えられる。一方、ステップＳ７において、前進クラッチ４８が解放状態に切り換えられていると判定された場合には、ステップＳ９に進み、低速締結モードよりも締結速度の速い高速締結モードで入力クラッチ１５が解放状態から締結状態に切り換えられる。このように、始動スイッチ操作によるエンジン始動後においては、滑り状態または締結状態に保持されていた前進クラッチ４８が解放されるまで、制御ユニット８０は入力クラッチ１５の締結速度を所定速度(例えば、第１締結速度)以下に抑制している。
【００３４】
ここで、図５はエンジン始動時における前進クラッチ４８の作動状態を示す説明図である。図５に示すように、始動スイッチ操作によるエンジン始動時においては、長時間に渡ってエンジン１１が停止していることから、前進クラッチ４８に対する制御油圧Ｐｆｃが大きく低下している。このため、始動スイッチ操作によってエンジン１１が始動され、オイルポンプ７４が駆動された場合であっても、時間経過と共に上昇する制御油圧Ｐｆｃが所定圧力Ｐ１に達するまでは、前進クラッチ４８はバネ力によって滑り状態または締結状態に保持されることになる。このように、前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態に保持された状態、つまり動力伝達径路１８が接続された状態のもとで、入力クラッチ１５を急速に解放状態から締結状態に切り換えることは、入力クラッチ１５の締結ショックを招いてしまうことから、前進クラッチ４８が解放されるまでは緩やかな第１締結速度で入力クラッチ１５を締結状態に切り換えている。すなわち、制御ユニット８０は、入力クラッチ１５が解放された状態のもとで前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられるときに、運転手のセレクト操作により入力クラッチ１５を締結状態に切り換える際には、前進クラッチ４８が解放状態に切り換えられるまで、入力クラッチ１５を締結状態に徐々に切り換える低速締結モード(第１制御モード)を実行している。これにより、エンジン始動直後にセレクト操作が為された場合であっても、入力クラッチ１５が緩やかな第１締結速度で締結されるため、入力クラッチ１５の締結ショックを回避して車両品質を向上させることが可能となる。なお、入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられていた場合には、既に締結ショックの発生が抑制される状況であることから、第２締結速度で素早く入力クラッチ１５が締結されることになる。すなわち、制御ユニット８０は、前進クラッチ４８および入力クラッチ１５がともに解放状態にあるときに、セレクト操作に基づいて入力クラッチ１５を締結状態に切り換える高速締結モード(第２制御モード)を有している。
【００３５】
なお、制御ユニット８０は、バルブユニット７５内に組み込まれる図示しない油圧センサからの信号によって制御油圧Ｐｆｃを判定し、この制御油圧Ｐｆｃが所定圧力Ｐ１に達するか否かによって前進クラッチ４８の作動状態を判断している。これに限られることはなく、エンジン始動後の経過時間に基づいて前進クラッチ４８の作動状態を判断しても良い。すなわち、制御油圧Ｐｆｃが所定圧力Ｐ１に達する迄に必要な所定時間Ｔ１を予め実験等によって定めておき、エンジン始動後の経過時間が所定時間Ｔ１に達するか否かによって前進クラッチ４８の作動状態を判断させても良い。また、油圧ピストン７２の作動位置を検出する図示しないストロークセンサを入力クラッチ１５に組み付け、このストロークセンサからの検出信号に基づいて前進クラッチ４８の作動状態を判断しても良い。さらに、前進クラッチ４８の入力側と出力側との回転数差に基づいて前進クラッチ４８の作動状態を判断しても良い。
【００３６】
前述したように、エンジン始動後に入力クラッチ１５が一旦締結されると、ステップＳ１０に進み、運転手のセレクト操作に応じて入力クラッチ１５が締結状態または解放状態に切り換えられる。そして、続くステップＳ１１では、イグニッションスイッチ８６がオフ操作されたか否かが判定される。ステップＳ１１において、イグニッションスイッチ８６がオン操作されていると判定された場合には、再びステップＳ９からルーチンが繰り返される。一方、ステップＳ１１において、イグニッションスイッチ８６がオフ側に切り換えられたと判定された場合には、ステップＳ１２に進み、入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられる。
【００３７】
続いて、車両起動状態での入力クラッチ１５の切換制御について説明する。なお、車両起動状態での入力クラッチ１５の切換制御とは、前述したステップＳ１０において実行される入力クラッチ１５の切換制御である。以下、車両起動状態における入力クラッチ１５の切換制御の１つである、アイドリングストップ中に実行される入力クラッチ１５の切換制御について、図６のフローチャートに沿って説明する。さらに、車両起動状態における入力クラッチ１５の切換制御の１つである、エンジン作動中に実行される入力クラッチ１５の切換制御について、図７のフローチャートに沿って説明する。なお、アイドリングストップ中とは、アイドリングストップ制御によるエンジン停止中を意味している。
【００３８】
図６はアイドリングストップ中に実行される入力クラッチ１５の切換制御の手順を示すフローチャートである。図６に示すように、ステップＳ２１では、アイドリングストップ制御によるエンジン停止中であるか否かが判定される。ステップＳ２１において、エンジン１１が停止していると判定された場合には、ステップＳ２２に進み、運転手によるセレクトレバー８１の操作位置が判定される。ステップＳ２２において、セレクトレバー８１がＰレンジまたはＮレンジに操作されていると判定された場合には、ステップＳ２３に進み、入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられる。一方、ステップＳ２２において、セレクトレバー８１がＰレンジやＮレンジ以外のＤレンジやＲレンジに操作されていると判定された場合には、ステップＳ２４に進み、入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられる。このように、ＰレンジやＮレンジが選択された場合には入力クラッチ１５が解放される一方、ＤレンジやＲレンジが選択された場合には入力クラッチ１５が締結される。
【００３９】
続いて、ステップＳ２５に進み、エンジン１１の始動要求があるか否かが判定される。すなわち、アイドリングストップ制御における所定の始動条件が成立しているか否かが判定される。このステップＳ２５において、始動要求が無いと判定された場合には、再びステップＳ２２に戻ってルーチンが繰り返される。一方、ステップＳ２５において、始動要求があると判定された場合には、ステップＳ２６に進み、走行再開に備えてエンジン１１が再始動される。ここで、前進クラッチ４８には油圧ピストン６２を係合方向に付勢するバネ部材６５が設けられることから、エンジン停止時に制御油圧が低下しても前進クラッチ４８は滑り状態または締結状態に保持されており、エンジン再始動に伴う前進クラッチ４８の締結ショックを抑制することが可能となる。すなわち、アイドリングストップ中のオイルポンプ停止に伴って制御油圧が低下した場合であっても、前進クラッチ４８が完全に解放されることがないため、前進クラッチ４８を滑り状態または締結状態から締結状態に滑らかに切り換えることが可能となる。
【００４０】
また、アイドリングストップ中に、セレクトレバー８１がＰレンジまたはＮレンジに操作された状態のもとで、ステップＳ２５において始動要求があると判定された場合には、ステップＳ２６に進み、エンジン１１が再始動される。このようなアイドリングストップ制御によるエンジン再始動直後においても、前進クラッチ４８に対する制御油圧が低下して前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態に保持されることから、入力クラッチ１５を素早く解放状態から締結状態に切り換えると、入力クラッチ１５の締結ショックを招くことになる。このため、前述した始動スイッチ操作によるエンジン始動時と同様に、アイドリングストップ制御によるエンジン再始動直後においても、前進クラッチ４８が解放されるまでは緩やかな第１締結速度で入力クラッチ１５を締結状態に切り換える。
【００４１】
次いで、エンジン作動中に実行される入力クラッチ１５の切換制御について説明する。図７はエンジン作動中に実行される入力クラッチ１５の切換制御の手順を示すフローチャートである。図７に示すように、ステップＳ３１では、セレクトレバー８１がＲレンジに切り換えられたか否かが判定される。ステップＳ３１において、Ｒレンジに切り換えられたと判定された場合には、入力クラッチ１５を締結状態に切り換えるため、ステップＳ３２に進み、前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９が解放状態に切り換えられる。そして、ステップＳ３３において、高速締結モードで入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられてから、ステップＳ３４において、後退ブレーキ４９が締結状態に切り換えられる。
【００４２】
また、ステップＳ３１において、Ｒレンジに切り換えられていないと判定された場合には、ステップＳ３５に進み、セレクトレバー８１がＰレンジやＮレンジに切り換えられたか否が判定される。ステップＳ３５において、ＰレンジやＮレンジに切り換えられたと判定された場合には、入力クラッチ１５を解放状態に切り換えるため、ステップＳ３６に進み、前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９が解放状態に切り換えられる。そして、ステップＳ３７において、入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられる。
【００４３】
また、ステップＳ３５において、ＰレンジやＮレンジに切り換えられていないと判定された場合、つまりセレクトレバー８１がＤレンジに切り換えられていると判定された場合には、入力クラッチ１５を締結状態に切り換えるため、ステップＳ３８に進み、前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９が解放状態に切り換えられる。そして、ステップＳ３９において、高速締結モードで入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられてから、ステップＳ４０において、前進クラッチ４８が締結状態に切り換えられる。
【００４４】
このように、エンジン作動中においても、前進クラッチ４８と後退ブレーキ４９とを解放してから、入力クラッチ１５を高速締結モードで切り換えるようにしたので、締結ショックを抑えて車両品質を向上させることが可能となる。また、図７のフローチャートでは、前進クラッチ４８が解放されてから、高速締結モードで入力クラッチ１５を締結しているが、これに限られることはなく、前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態のときに、低速締結モードで入力クラッチ１５を締結しても良い。このように、前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられるまでは、入力クラッチ１５の締結速度が抑制(第１締結速度若しくはゼロ)されることから、セレクトレバー８１が走行レンジ(Ｄレンジ，Ｒレンジ)と非走行レンジ(Ｐレンジ，Ｎレンジ)との間で頻繁に操作されたとしても、入力クラッチ１５の締結ショックを確実に防止することが可能となる。
【００４５】
これまで説明したように、油圧ピストン６２を係合方向に付勢するバネ部材６５を前進クラッチ４８に組み込むようにしたので、アイドリングストップに伴って制御油圧が低下した場合であっても前進クラッチ４８を滑り状態または締結状態に保持することができ、エンジン再始動に伴う前進クラッチ４８の締結ショックを抑制することが可能となる。さらに、セレクト操作に連動する入力クラッチ１５を動力伝達径路１８に設けるようにしたので、前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態に保持されるエンジン停止時においても、セレクトレバー８１をＮレンジに操作することにより、入力クラッチ１５を解放して車両をニュートラル状態に制御することが可能となる。
【００４６】
このように、バネ部材６５が組み込まれた前進クラッチ４８を解放状態に切り換えるためには、エンジン１１を始動してオイルポンプ７４を作動させることにより、前進クラッチ４８に制御油圧を供給する必要がある。しかしながら、運転手の始動スイッチ操作によるエンジン始動時においては、前進クラッチ４８に対する制御油圧が大きく低下していることから、エンジン１１を始動しても直ちに十分な制御油圧を確保することができず、前進クラッチ４８を滑り状態または締結状態から切り換えることが困難であった。このように前進クラッチ４８が滑り状態または締結状態に保持された状態、つまり動力伝達径路１８が接続された状態のもとで、運転手によるセレクト操作によって入力クラッチ１５を通常通り締結することは、入力クラッチ１５の締結ショックを招く要因となっていた。そこで、本発明の車両用駆動装置１０においては、始動スイッチ操作によるエンジン始動後に制御油圧が上昇して前進クラッチ４８が解放されるまで、入力クラッチ１５の締結速度を抑制するようにしている。これにより、前進クラッチ４８を滑り状態または締結状態に保持したまま、入力クラッチ１５が速い締結速度で締結されることがなく、締結ショックの発生を抑制して車両品質を向上させることが可能となる。なお、前述の説明では、入力クラッチ１５の締結速度を二段階に切り換えるようにしているが、これに限られることはなく、更に多くの段階に分けて締結速度を制御しても良い。
【００４７】
また、前述の説明では、無段変速機１３よりも駆動輪１９ｆ，１９ｒ側に前後進切換機構１４を配置しているが、これに限られることはなく、動力伝達径路１８上の他の位置に前後進切換機構１４を配置しても良い。ここで、図８は本発明の他の実施の形態である車両用駆動装置９０を示す概略図である。なお、図８において図１に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図８に示すように、車両用駆動装置９０においては、入力クラッチ１５とプライマリプーリ３２との間の動力伝達径路１８上に、前後進切換機構１４を配置している。このように、無段変速機１３よりもエンジン１１側に前後進切換機構１４を配置した場合であっても、前進クラッチ４８や入力クラッチ１５は動力伝達径路１８上に配置されることから、本発明を有効に適用することが可能である。
【００４８】
また、図１および図８に示すように、前進クラッチ４８よりもエンジン１１側に入力クラッチ１５が配置されているが、これに限られることはなく、前進クラッチ４８よりも駆動輪１９ｆ，１９ｒ側に入力クラッチ１５を配置しても良い。さらに、無段変速機１３よりもエンジン１１側に入力クラッチ１５が配置されているが、これに限られることはなく、無段変速機１３よりも駆動輪１９ｆ，１９ｒ側に入力クラッチ１５を配置しても良い。前進クラッチ４８や入力クラッチ１５は、エンジン１１と駆動輪１９ｆ，１９ｒとの間の動力伝達径路１８上に配置すれば良く、他の機構に対する前後の位置関係が問われるものではない。なお、始動スイッチ操作によるエンジン始動を考慮した場合には、エンジン１１から回転体を切り離して始動性を向上させるため、入力クラッチ１５をエンジン１１に近づけて配置することが望ましい。特に、変速機構が無段変速機１３である場合には、始動スイッチ操作によるエンジン始動時に、制御油圧が大きく低下している無段変速機１３を回転させることがないように、無段変速機１３よりもエンジン１１側に入力クラッチ１５を配置することが好ましい。
【００４９】
また、前述の説明では、前後進切換機構１４の前進クラッチ４８に対してバネ部材６５を組み付けているが、これに限られることはなく、前後進切換機構１４の後退ブレーキ(摩擦係合機構)４９に対して油圧ピストン７２を係合方向に付勢するバネ部材を組み付けても良い。これにより、後退走行時にアイドリングストップ制御が実行される車両においても、エンジン再始動時における後退ブレーキ４９の締結ショックを抑制することが可能となる。なお、前進クラッチ４８と後退ブレーキ４９との双方に対し、油圧ピストン６２，７２を係合方向に付勢するバネ部材６５を組み付けても良い。
【００５０】
また、前述の説明では、車両用駆動装置１０，９０には変速機構としてチェーンドライブ式の無段変速機１３が搭載されているが、これに限られることはなく、変速機構としてベルトドライブ式やトラクションドライブ式の無段変速機を搭載しても良く、変速機構として遊星歯車式や平行軸式の自動変速機を搭載しても良い。なお、変速機構として自動変速機を採用する場合には、前進発進時や後退発進時に締結される摩擦クラッチ(摩擦係合機構)や摩擦ブレーキ(摩擦係合機構)に対して、油圧ピストンを係合方向に付勢するバネ部材が組み付けられる。
【００５１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、入力クラッチ１５としては、締結速度や締結トルクを自在に調整可能であれば良く、磁性粉を摩擦媒介として用いるようにしたパウダー型の電磁クラッチ等であっても良い。また、入力クラッチ１５として、手動変速機に搭載されるダイヤフラムスプリング型の摩擦クラッチを採用し、この摩擦クラッチのレリーズベアリングを電動アクチュエータによって制御しても良い。
【００５２】
また、前述の説明では、オイルポンプ７４としてトロコイドポンプを用いているが、これに限られることはなく、他の形式の内接型ギヤポンプであっても良く、外接型ギヤポンプであっても良い。また、レンジ操作部としてセレクトレバー８１を用いているが、これに限られることはなく、パドルによってセレクト操作を行うパドル式のレンジ操作部、ダイヤルによってセレクト操作を行うダイヤル式のレンジ操作部、もしくは押ボタンによってセレクト操作を行う押ボタン式のレンジ操作部であっても良い。また、図示する車両用駆動装置１０，９０は、四輪駆動用の車両用駆動装置であるが、これに限られることなく、前進駆動用や後輪駆動用の車両用駆動装置であっても良い。なお、本発明の車両用駆動装置を、動力源としてエンジンと電動モータとを備えたハイブリッド車両に適用しても良いことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 車両用駆動装置
１１ エンジン
１５ 入力クラッチ(入力クラッチ機構)
１８ 動力伝達径路
１９ｆ 前輪(駆動輪)
１９ｒ 後輪(駆動輪)
４８ 前進クラッチ(摩擦係合機構)
６０ａ，６１ａ 摩擦板
６２ 油圧ピストン
６５ バネ部材(付勢手段)
７４ オイルポンプ
８０ 制御ユニット(制御手段，エンジン制御手段)
８１ セレクトレバー
８６ イグニッションスイッチ(起動スイッチ)
９０ 車両用駆動装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路に設けられ、油圧ピストンを係合方向に移動させて摩擦板を係合する締結状態と前記油圧ピストンを解放方向に移動させて前記摩擦板の係合を解除する解放状態とに切り換えられる摩擦係合機構と、
前記エンジンに駆動され、前記油圧ピストンを係合方向と解放方向とに移動させる作動油を前記摩擦係合機構に供給するオイルポンプと、
前記摩擦係合機構に組み付けられて前記油圧ピストンを係合方向に付勢し、前記オイルポンプが停止されるエンジン停止時に前記摩擦係合機構を滑り状態または締結状態に保持する付勢手段と、
前記動力伝達径路に設けられ、運転手のセレクト操作に基づいて前記動力伝達径路を接続する締結状態と前記動力伝達径路を切断する解放状態とに切り換えられる入力クラッチ機構と、
前記摩擦係合機構と前記入力クラッチ機構との作動状態を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記入力クラッチ機構が解放された状態のもとで前記摩擦係合機構が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられるときに、運転手のセレクト操作により前記入力クラッチ機構を締結状態に切り換える際には、前記摩擦係合機構が解放状態に切り換えられるまで、前記入力クラッチ機構を締結状態に徐々に切り換える第１制御モードを実行することを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用駆動装置において、
前記制御手段は、前記摩擦係合機構および前記入力クラッチ機構がともに解放状態にあるときに、セレクト操作に基づいて前記入力クラッチ機構を締結状態に切り換える第２制御モードを有し、
前記第１制御モードにおける前記入力クラッチ機構の締結速度は、前記第２制御モードにおける前記入力クラッチ機構の締結速度よりも遅いことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両用駆動装置において、
前記制御手段は、エンジン始動後に、前記摩擦係合機構が解放状態に切り換えられるまでは、前記第１制御モードのもとでセレクト操作に基づき前記入力クラッチ機構を締結状態に徐々に切り換えることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の車両用駆動装置において、
前記制御手段は、運転手の始動スイッチ操作によるエンジン始動後に、前記摩擦係合機構が解放状態に切り換えられるまでは、前記第１制御モードのもとでセレクト操作に基づき前記入力クラッチ機構を締結状態に徐々に切り換えることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
前記制御手段は、前記摩擦係合機構が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられた後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り換え、前記入力クラッチ機構の締結速度を引き上げることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
前記入力クラッチ機構は、セレクト操作によって走行レンジが選択されると締結状態に切り換えられ、セレクト操作によって非走行レンジが選択されると解放状態に切り換えられることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
所定の停止条件下で自動的に前記エンジンを停止し、所定の始動条件下で自動的に前記エンジンを再始動するエンジン制御手段を有することを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項１】
エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路に設けられ、油圧ピストンを係合方向に移動させて摩擦板を係合する締結状態と前記油圧ピストンを解放方向に移動させて前記摩擦板の係合を解除する解放状態とに切り換えられる摩擦係合機構と、
前記エンジンに駆動され、前記油圧ピストンを係合方向と解放方向とに移動させる作動油を前記摩擦係合機構に供給するオイルポンプと、
前記摩擦係合機構に組み付けられて前記油圧ピストンを係合方向に付勢し、前記オイルポンプが停止されるエンジン停止時に前記摩擦係合機構を滑り状態または締結状態に保持する付勢手段と、
前記動力伝達径路に設けられ、運転手のセレクト操作に基づいて前記動力伝達径路を接続する締結状態と前記動力伝達径路を切断する解放状態とに切り換えられる入力クラッチ機構と、
前記摩擦係合機構と前記入力クラッチ機構との作動状態を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記入力クラッチ機構が解放された状態のもとで前記摩擦係合機構が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられるときに、運転手のセレクト操作により前記入力クラッチ機構を締結状態に切り換える際には、前記摩擦係合機構が解放状態に切り換えられるまで、前記入力クラッチ機構を締結状態に徐々に切り換える第１制御モードを実行することを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用駆動装置において、
前記制御手段は、前記摩擦係合機構および前記入力クラッチ機構がともに解放状態にあるときに、セレクト操作に基づいて前記入力クラッチ機構を締結状態に切り換える第２制御モードを有し、
前記第１制御モードにおける前記入力クラッチ機構の締結速度は、前記第２制御モードにおける前記入力クラッチ機構の締結速度よりも遅いことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両用駆動装置において、
前記制御手段は、エンジン始動後に、前記摩擦係合機構が解放状態に切り換えられるまでは、前記第１制御モードのもとでセレクト操作に基づき前記入力クラッチ機構を締結状態に徐々に切り換えることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の車両用駆動装置において、
前記制御手段は、運転手の始動スイッチ操作によるエンジン始動後に、前記摩擦係合機構が解放状態に切り換えられるまでは、前記第１制御モードのもとでセレクト操作に基づき前記入力クラッチ機構を締結状態に徐々に切り換えることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
前記制御手段は、前記摩擦係合機構が滑り状態または締結状態から解放状態に切り換えられた後に、前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り換え、前記入力クラッチ機構の締結速度を引き上げることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
前記入力クラッチ機構は、セレクト操作によって走行レンジが選択されると締結状態に切り換えられ、セレクト操作によって非走行レンジが選択されると解放状態に切り換えられることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
所定の停止条件下で自動的に前記エンジンを停止し、所定の始動条件下で自動的に前記エンジンを再始動するエンジン制御手段を有することを特徴とする車両用駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２０２５０１（Ｐ２０１２−２０２５０１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６８５７６（Ｐ２０１１−６８５７６）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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