車両用駆動装置
【課題】ニュートラル制御用に設けられるクラッチ機構の信頼性を向上させる。
【解決手段】前後進切換機構１４の前進クラッチ５４には、油圧ピストン６４を締結方向に付勢するスプリング６７が組み込まれる。これにより、エンジン停止中の前進クラッチ５４が滑り状態または締結状態に保持され、エンジン再始動に伴う前進クラッチ５４の締結ショックが抑制される。さらに、エンジン停止時のニュートラル制御用に入力クラッチ１５が設けられ、この入力クラッチ１５には電磁駆動部４４が設けられる。これにより、制御油圧が得られないエンジン停止時においても、電磁駆動部４４を用いて入力クラッチ１５を解放することでニュートラル制御が可能となる。また、電磁駆動部４４に接続される通電経路８３にはリレー８４が設けられ、制御回路部８２の異常時にはリレー８４が切断される。これにより、入力クラッチ１５の信頼性を向上させることが可能となる。
【解決手段】前後進切換機構１４の前進クラッチ５４には、油圧ピストン６４を締結方向に付勢するスプリング６７が組み込まれる。これにより、エンジン停止中の前進クラッチ５４が滑り状態または締結状態に保持され、エンジン再始動に伴う前進クラッチ５４の締結ショックが抑制される。さらに、エンジン停止時のニュートラル制御用に入力クラッチ１５が設けられ、この入力クラッチ１５には電磁駆動部４４が設けられる。これにより、制御油圧が得られないエンジン停止時においても、電磁駆動部４４を用いて入力クラッチ１５を解放することでニュートラル制御が可能となる。また、電磁駆動部４４に接続される通電経路８３にはリレー８４が設けられ、制御回路部８２の異常時にはリレー８４が切断される。これにより、入力クラッチ１５の信頼性を向上させることが可能となる。
【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。また、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よって駆動されるオイルポンプが設けられている。しかしながら、アイドリングストップ車両においては、停車時にエンジンおよびオイルポンプが停止することから、油圧クラッチは締結を維持できずに解放されることになる。そして、エンジン再始動に伴ってオイルポンプが再び駆動されると、油圧上昇によって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することになっていた。
【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、オイルポンプを停止させ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の動力伝達装置は、油圧クラッチのピストンをバネによって締結側に付勢する構造であるため、油圧クラッチに対して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。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となっていた。このため、オイルポンプが停止するエンジン停止時においては、油圧クラッチのキャンセル油室に作動油を供給することができず、油圧クラッチが滑り状態または締結状態に保持されることから、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。そこで、エンジン停止時においても、車両をニュートラル状態に制御するため、油圧を用いることのない電動クラッチ(クラッチ機構)を用いることが考えられる。しかしながら、通電によって作動する電動クラッチを用いる際には、電動クラッチの通電異常に対応するためのフェイルセーフ機能を構築し、電動クラッチの信頼性を向上させることが必要となっている。
【０００７】
本発明の目的は、ニュートラル制御用に設けられるクラッチ機構の信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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停止されて所定の始動条件下で自動的に再始動されるエンジンを備えた車両用駆動装置であって、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路に設けられ、油圧ピストンを締結方向に移動させて締結状態に切り換えられる一方、前記油圧ピストンを解放方向に移動させて解放状態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、前記摩擦係合機構の締結時には前記油圧ピストンを締結方向に移動させる作動油を供給する一方、前記摩擦係合機構の解放時には前記油圧ピストンを解放方向に移動させる作動油を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締結方向に付勢し、前記オイルポンプが停止す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、電磁駆動部を備えるとともに前記動力伝達径路に設けられ、前記電磁駆動部に対する通電によって締結状態に切り換えられる一方、前記電磁駆動部に対する通電遮断によって解放状態に切り換えられるクラッチ機構と、前記電磁駆動部と電源とを接続する通電経路に設けられ、走行レンジ選択時には前記電磁駆動部に通電する一方、非走行レンジ選択時には前記電磁駆動部に対する通電を遮断する通電制御手段と、前記通電経路に設けられ、前記通電制御手段の正常時には前記通電経路を接続する接続状態に切り換えられる一方、前記通電制御手段の異常時には前記通電経路を切断する切断状態に切り換えられるリレー手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の車両用駆動装置を構成する前記クラッチ機構は、前記オイルポンプからの作動油によって前記クラッチ機構を締結状態と解放状態とに切り換える油圧駆動部を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両用駆動装置は、前記エンジンを所定の停止条件下で自動的に停止して所定の始動条件下で自動的に再始動するエンジン制御手段を有し、前記エンジン制御手段は、前記通電制御手段の異常時に前記エンジンの自動停止を禁止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電磁駆動部によって締結状態と解放状態とに切り換えられるクラッチ機構が動力伝達径路に設けられるとともに、通電制御手段の異常時に切断状態に切り換えられるリレー手段が電磁駆動部の通電経路に設けられている。これにより、オイルポンプが停止するエンジン停止時には、電磁駆動部を用いてクラッチ機構を解放することができ、車両をニュートラル状態に制御することが可能となる。さらに、電磁駆動部に対して正常に通電が為されない場合には、リレー手段を切断して電磁駆動部によるクラッチ機構の制御を止めることができ、クラッチ機構の誤作動を防止して信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】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３】入力クラッチの構造および制御系を示す概略図である。
【図４】(ａ)および(ｂ)はエンジン作動時における入力クラッチの作動状況を示す説明図である。
【図５】(ａ)および(ｂ)はエンジン停止時における入力クラッチの作動状況を示す説明図である。
【図６】(ａ)および(ｂ)は制御回路部の異常時における入力クラッチの作動状況を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施の形態である車両用駆動装置が備える入力クラッチの構造および制御系を示す概略図である。
【図８】(ａ)および(ｂ)はエンジン作動時における入力クラッチの作動状況を示す説明図である。
【図９】(ａ)および(ｂ)はエンジン停止時における入力クラッチの作動状況を示す説明図である。
【図１０】(ａ)および(ｂ)は制御回路部の異常時における入力クラッチの作動状況を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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１０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(クラッチ機構)１５を介して無段変速機１３が連結されている。また、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)１７ｆが連結されている。さらに、無段変速機１３には、前後進切換機構１４およびトランスファクラッチ１８を介して後輪(駆動輪)１７ｒが連結されている。このように、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１７ｆ，１７ｒとの間の動力伝達径路１９に設けられている。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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との間には入力クラッチ１５および歯車列４０が設けられている。入力クラッチ１５は、タービン軸２２に連結されるクラッチドラム４１と、これに収容されるクラッチハブ４２とを備えている。クラッチドラム４１の内周面には摩擦板４１ａが装着されており、クラッチハブ４２の外周面には摩擦板４２ａが装着されている。また、クラッチドラム４１には摩擦板４１ａ，４２ａに対向するピストン４３が収容されている。ピストン４３を締結方向に移動させることにより、摩擦板４１ａ，４２ａが押圧されて入力クラッチ１５は締結状態に切り換えられる。一方、ピストン４３を解放方向に移動させることにより、摩擦板４１ａ，４２ａの押圧が解除されて入力クラッチ１５は解放状態に切り換えられる。このように、ピストン４３を移動させて入力クラッチ１５を切り換えるため、入力クラッチ１５には電磁駆動部４４および油圧駆動部４５が設けられている。電磁駆動部４４が備える電磁石４６に対して通電を行うことにより、ピストン４３が締結方向に移動して入力クラッチ１５が締結される一方、電磁石４６に対する通電を遮断することにより、ピストン４３が解放方向に移動して入力クラッチ１５が解放されることになる。また、油圧駆動部４５が備える締結油室４７に作動油を供給することにより、ピストン４３が締結方向に移動して入力クラッチ１５が締結される一方、締結油室４７から作動油を排出することにより、ピストン４３が解放方向に移動して入力クラッチ１５が解放されることになる。なお、電磁駆動部４４および油圧駆動部４５の構成については、後述の図３を用いて詳細に説明する。また、歯車列４０は、クラッチハブ４２にクラッチ出力軸４８を介して連結される駆動ギヤ４０ａと、プライマリ軸３０に連結される従動ギヤ４０ｂとを備えている。
【００１７】
また、車室内に設置される操作ユニット５０には、運転手に操作されるセレクトレバー５０ａが設けられている。このセレクトレバー５０ａ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。そして、セレクトレバー５０ａがＤレンジやＲレンジに操作されると、エンジン停止時においては電磁駆動部４４の電磁石４６に対して通電が実施され、エンジン作動時においては油圧駆動部４５の締結油室４７に対して作動油が供給され、入力クラッチ１５は動力伝達径路１９を接続する締結状態に切り換えられる。一方、セレクトレバー５０ａがＰレンジやＮレンジに操作されると、エンジン停止時においては電磁駆動部４４の電磁石４６に対する通電が遮断され、エンジン作動時においては油圧駆動部４５の締結油室４７から作動油が排出され、入力クラッチ１５は動力伝達径路１９を切断する解放状態に切り換えられる。このように、エンジン停止時には電磁駆動部４４を用いて入力クラッチ１５の切換制御が実行され、エンジン作動時には油圧駆動部４５を用いて入力クラッチ１５の切換制御が実行される。
【００１８】
また、無段変速機１３から駆動輪１７ｆ，１７ｒ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５１を介して前後進切換機構１４が接続されている。歯車列５１は、セカンダリ軸３１に固定される駆動ギヤ５１ａと、前後進切換機構１４の前後進入力軸５２に固定される従動ギヤ５１ｂ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５３、前進クラッチ５４および後退ブレーキ５５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５３は、前後進入力軸５２に固定されるサンギヤ５６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５７とを備えている。サンギヤ５６とリングギヤ５７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５８，５９が複数設けられている。サンギヤ５６とリングギヤ５７とを連結するプラネタリピニオンギヤ５８，５９はキャリア６０によって回転自在に支持されており、このキャリア６０は前後進出力軸６１に固定されている。
【００１９】
また、前後進切換機構１４の前進クラッチ(摩擦係合機構)５４は、前後進入力軸５２に固定されるクラッチドラム６２と、キャリア６０に固定されるクラッチハブ６３とを備えている。クラッチドラム６２とクラッチハブ６３との間には複数枚の摩擦板６２ａ，６３ａが設けられており、摩擦板６２ａはクラッチドラム６２の内周面に装着され、摩擦板６３ａはクラッチハブ６３の外周面に装着されている。また、クラッチドラム６２内には摩擦板６２ａ，６３ａを押圧する油圧ピストン６４が摺動自在に設けられている。また、クラッチドラム６２に収容される油圧ピストン６４の一方面側には締結油室６５が区画される一方、油圧ピストン６４の他方面側には解放油室６６が区画されている。さらに、締結油室６５にはスプリング(付勢手段)６７が組み込まれており、スプリング６７によって油圧ピストン６４は締結方向に付勢されている。なお、締結方向とは油圧ピストン６４が摩擦板６２ａ，６３ａ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６４が摩擦板６２ａ，６３ａから離れる方向である。
【００２０】
そして、前進クラッチ５４の締結油室６５に作動油を供給して解放油室６６から作動油を排出することにより、油圧ピストン６４を締結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６４を押し当てて摩擦板６２ａ，６３ａを係合状態とすることができ、前進クラッチ５４は締結状態に切り換えられる。一方、締結油室６５から作動油を排出して解放油室６６に作動油を供給することにより、油圧ピストン６４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６４を離して摩擦板６２ａ，６３ａの係合状態を解除することができ、前進クラッチ５４は解放状態に切り換えられる。また、締結油室６５と解放油室６６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６４はスプリング６７によって締結方向に付勢されることから、前進クラッチ５４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５４の滑り状態とは、摩擦板６２ａ，６３ａ間に設定される遊びが無くなる状態であり、摩擦板６２ａ，６３ａ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５４の滑り状態とは、摩擦板６２ａ，６３ａ同士が軽く接触している状態であり、前進クラッチ５４が解放状態から締結状態に移行する過程の状態である。
【００２１】
さらに、前後進切換機構１４の後退ブレーキ５５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５７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が設けられており、摩擦板７０ａはブレーキドラム７０の内周面に装着され、摩擦板７１ａはブレーキハブ７１の外周面に装着されている。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を締結方向に移動させることができ、後退ブレーキ５５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５５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５５はバネ力によって解放状態に切り換えられる。
【００２２】
なお、Ｄレンジが選択される前進走行時には、後退ブレーキ５５が解放されて前進クラッチ５４が締結される。これにより、前後進入力軸５２と前後進出力軸６１とが直結されるため、前後進入力軸５２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６１に伝達される。一方、Ｒレンジが選択される後退走行時には、前進クラッチ５４が解放されて後退ブレーキ５５が締結される。これにより、リングギヤ５７が固定されるため、前後進入力軸５２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６１に伝達される。このように、動力伝達径路１９に設けられる前進クラッチ５４および後退ブレーキ５５を制御することにより、前後進出力軸６１の回転方向を切り換えることが可能となる。
【００２３】
ここで、図２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２に示すように、車両用駆動装置１０には、入力クラッチ１５や前後進切換機構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、入力クラッチ１５の締結油室４７、前進クラッチ５４の締結油室６５および解放油室６６、後退ブレーキ５５の締結油室７３等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を経て入力クラッチ１５、前進クラッチ５４および後退ブレーキ５５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とは連結されており、エンジン回転数に連動してオイルポンプ７４が回転駆動されることになる。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。
【００２４】
また、入力クラッチ１５の電磁駆動部４４に対する通電制御を実行するため、電磁駆動部４４には駆動回路ユニット８０を介してバッテリ(電源)８１が接続されている。駆動回路ユニット８０には、複数の電子部品からなる制御回路部(通電制御手段)８２が設けられるとともに、通電経路８３を切断するリレー(リレー手段)８４が設けられている。すなわち、電磁駆動部４４とバッテリ８１とを接続する通電経路８３には、制御回路部８２およびリレー８４が設けられている。そして、駆動回路ユニット８０、エンジン１１およびバルブユニット７５等に制御信号を出力するため、車両用駆動装置１０には制御ユニット８５が設けられている。制御ユニット８５には、セレクトレバー５０ａの操作位置を検出するインヒビタスイッチ８６、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８７、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８８、車速を検出する車速センサ８９、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ９０、オイルポンプ７４から吐出される作動油の圧力を検出する油圧センサ９１等が接続されている。そして、制御ユニット８５は、各種センサ等からの情報に基づき車両状態を判定し、駆動回路ユニット８０、エンジン１１およびバルブユニット７５等に対して制御信号を出力する。なお、制御ユニット８５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。
【００２５】
前述したように、本発明の車両用駆動装置１０を構成する前進クラッチ５４には、油圧ピストン６４を締結方向に付勢するスプリング６７が組み込まれている。これにより、所定の停止条件が成立してエンジン１１が自動的に停止される場合、すなわちアイドリングストップが実行されて制御油圧が低下する場合であっても、前進クラッチ５４を滑り状態または締結状態に保持することができ、その後のエンジン再始動に伴う前進クラッチ５４の締結ショックを抑制することが可能となる。さらに、電磁駆動部４４を備える入力クラッチ１５を動力伝達径路１９に設けるようにしたので、エンジン停止時であってもセレクトレバー５０ａをＮレンジに操作することにより、入力クラッチ１５を解放してエンジン１１と駆動輪１７ｆ，１７ｒとを切り離すことが可能となる。すなわち、前進クラッチ５４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から、制御油圧を得ることのできないエンジン停止時においては、前進クラッチ５４を解放することが不可能であり、車両用駆動装置１０をニュートラル状態に切り換えることが不可能であった。そこで、本発明の車両用駆動装置１０においては、エンジン１１と駆動輪１７ｆ，１７ｒとの間の動力伝達径路１９に、電磁駆動部４４の通電によって解放される入力クラッチ１５を設けるようにしている。これにより、エンジン停止時であっても、入力クラッチ１５を解放して車両用駆動装置１０をニュートラル状態に制御することができ、車両の牽引作業等を安全に行うことが可能となっている。
【００２６】
続いて、入力クラッチ１５の構造および制御系について詳細に説明する。ここで、図３は入力クラッチ１５の構造および制御系を示す概略図である。まず、エンジン作動時に使用される入力クラッチ１５の油圧駆動部４５について説明した後に、エンジン停止時に使用される入力クラッチ１５の電磁駆動部４４について説明する。図３に示すように、入力クラッチ１５のクラッチドラム４１には、摩擦板４１ａ，４２ａに対向するピストン４３が収容されている。ピストン４３の背面側には隔壁部材９２が配置されており、ピストン４３と隔壁部材９２との間に締結油室４７が区画されている。また、クラッチドラム４１にはスナップリング９３が装着されており、このスナップリング９３によって隔壁部材９２の後退移動が所定位置で規制されている。さらに、ピストン４３の前面側にはリターンスプリング９４が装着されており、このリターンスプリング９４によってピストン４３は解放方向に付勢されている。このような油圧駆動部４５の締結油室４７に作動油を供給することにより、リターンスプリング９４のバネ力に抗してピストン４３を締結方向に移動させることができ、摩擦板４１ａ，４２ａを押圧して入力クラッチ１５を締結することが可能となる。一方、油圧駆動部４５の締結油室４７から作動油を排出することにより、リターンスプリング９４のバネ力によってピストン４３を解放方向に移動させることができ、摩擦板４１ａ，４２ａの押圧を解除して入力クラッチ１５を解放することが可能となる。なお、締結方向とはピストン４３が摩擦板４１ａ，４２ａに近づく方向であり、解放方向とはピストン４３が摩擦板４１ａ，４２ａから離れる方向である。
【００２７】
このような油圧駆動部４５の締結油室４７に作動油を供給するため、クラッチハブ４２には締結油室４７に開口するクラッチ油路１００が形成されている。クラッチ油路１００にはバルブユニット７５から延びる分岐油路１０１が接続されており、この分岐油路１０１はクラッチ圧制御弁１０２とマニュアル弁１０３とを接続する油路１０４から分岐する構造となっている。バルブユニット７５には、ライン圧制御弁１０５、クラッチ圧制御弁１０２およびマニュアル弁１０３等が組み込まれている。オイルポンプ７４から吐出される作動油は、ライン圧制御弁１０５を介して基本油圧に調圧された後に、クラッチ圧制御弁１０２を介して前進クラッチ５４や後退ブレーキ５５の作動状態に応じたクラッチ圧に調圧される。そして、クラッチ圧制御弁１０２から出力された作動油は、セレクトレバー５０ａに連動するマニュアル弁１０３を介して、前進クラッチ５４の締結油室６５または後退ブレーキ５５の締結油室７３に供給される。
【００２８】
すなわち、オイルポンプ７４が駆動されるエンジン作動時に、ＤレンジやＲレンジが選択された場合には、クラッチ圧制御弁１０２から油路１０４に作動油(クラッチ圧)が供給される。このとき、油路１０４に連通する分岐油路１０１にも作動油が供給され、分岐油路１０１からクラッチ油路１００を経て締結油室４７にも作動油が供給されるため、入力クラッチ１５は締結状態に切り換えられることになる。一方、ＮレンジやＰレンジが選択された場合には、マニュアル弁１０３やクラッチ圧制御弁１０２等を介して油路１０４から作動油が排出される。したがって、締結油室４７の作動油もクラッチ油路１００から分岐油路１０１を経て排出されるため、入力クラッチ１５は解放状態に切り換えられることになる。
【００２９】
続いて、入力クラッチ１５の電磁駆動部４４について説明する。図３に示すように、入力クラッチ１５のクラッチドラム４１には、隔壁部材９２に隣接するようにパイロットクラッチ１１０が収容されている。このパイロットクラッチ１１０は、クラッチドラム４１の内周面に装着される摩擦板１１１ａと、クラッチハブ１１２の外周面に装着される摩擦板１１１ｂとを有している。また、クラッチドラム４１には、摩擦板１１１ａ，１１１ｂを両側から挟み込むように電磁石４６とプレッシャプレート１１３とが収容されている。また、隔壁部材９２の端面にはカム山９２ａが形成されており、これに対向するクラッチハブ１１２の端面にもカム山１１２ａが形成されている。さらに、隔壁部材９２とクラッチハブ４２との間には、双方のカム山９２ａ，１１２ａに挟まれるように複数個のボール部材１１４が周方向に配置されている。すなわち、隔壁部材９２とクラッチハブ１１２との間にはカム機構１１５が設けられており、隔壁部材９２とクラッチハブ１１２との回転数差に応じて軸方向に推力が発生するようになっている。
【００３０】
このような電磁駆動部４４を用いて入力クラッチ１５を締結する際には、電磁石４６の電磁コイル４６ａに対して通電が実施される。これにより、磁化する電磁石４６に向けてプレッシャプレート１１３が吸引され、プレッシャプレート１１３によって摩擦板１１１ａ，１１１ｂが押圧されてパイロットクラッチ１１０が締結状態に切り換えられる。このように、パイロットクラッチ１１０が締結されると、クラッチドラム４１とクラッチハブ１１２とは一体に回転し、クラッチハブ１１２と隔壁部材９２との間に回転数差が発生する。これにより、カム機構１１５を介して隔壁部材９２およびピストン４３は締結方向に押し込まれ、入力クラッチ１５は締結状態に切り換えられる。一方、電磁駆動部４４を用いて入力クラッチ１５を解放する際には、電磁石４６の電磁コイル４６ａに対する通電が遮断される。これにより、パイロットクラッチ１１０が解放されてピストン４３の押し込みが解除され、入力クラッチ１５は解放状態に切り換えられる。なお、エンジン停止時に電磁コイル４６ａに対して通電した場合には、エンジン停止に伴ってクラッチドラム４１の回転も停止していることから、パイロットクラッチ１１０が締結されていても、入力クラッチ１５は解放状態を維持することになる。しかしながら、エンジン１１が始動されてクラッチドラム４１が回転を開始すると、パイロットクラッチ１１０からカム機構１１５に動力が伝達され、入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられることになる。すなわち、電磁コイル４６ａに通電することにより、エンジン始動直後に入力クラッチ１５を締結することが可能となっている。
【００３１】
以下、入力クラッチ１５の作動状況について説明する。図４(ａ)および(ｂ)はエンジン作動時における入力クラッチ１５の作動状況を示す説明図である。また、図５(ａ)および(ｂ)はエンジン停止時における入力クラッチ１５の作動状況を示す説明図である。図４(ａ)に示すように、オイルポンプ７４が駆動されるエンジン作動時に、セレクト操作によってＤレンジやＲレンジが選択された場合には、油圧駆動部４５の締結油室４７に作動油(クラッチ圧)が供給され、締結方向に移動するピストン４３によって入力クラッチ１５は締結状態に切り換えられる。一方、図４(ｂ)に示すように、セレクト操作によってＮレンジやＰレンジが選択された場合には、油圧駆動部４５の締結油室４７から作動油が排出され、バネ力により解放方向に移動するピストン４３によって入力クラッチ１５は解放状態に切り換えられる。このように、エンジン作動時においては、油圧駆動部４５を用いて入力クラッチ１５の作動状態が切り換えられる。なお、エンジン作動時においては、電磁駆動部４４の電磁石４６に対する通電は遮断されている。
【００３２】
また、図５(ａ)に示すように、オイルポンプ７４が停止するエンジン停止時に、セレクト操作によってＤレンジやＲレンジが選択された場合には(走行レンジ選択時)、電磁駆動部４４の電磁石４６に対して通電が実施され、パイロットクラッチ１１０が締結状態に切り換えられる。これにより、所定の始動条件が成立してエンジン１１が始動された場合には、直ちに入力クラッチ１５を締結状態に切り換えることが可能となる。一方、図５(ｂ)に示すように、セレクト操作によってＮレンジやＰレンジが選択された場合には(非走行レンジ選択時)、電磁駆動部４４の電磁石４６に対する通電が遮断され、パイロットクラッチ１１０が解放状態に切り換えられる。これにより、リターンスプリング９４のバネ力によってピストン４３を解放方向に移動させることができ、入力クラッチ１５を解放状態に切り換えることが可能となる。このように、エンジン停止時においては、電磁駆動部４４を用いて入力クラッチ１５の作動状態が切り換えられる。なお、エンジン停止時においては、オイルポンプ７４が停止することから油圧駆動部４５の締結油室４７から作動油は排出されている。
【００３３】
前述したように、オイルポンプ７４が停止するエンジン停止時に、車両用駆動装置１０をニュートラル状態に切り換えるためには、電磁駆動部４４によって解放される入力クラッチ１５を設ける必要がある。しかしながら、入力クラッチ１５を電磁駆動部４４だけで制御しようとすると、エンジン停止時だけでなくエンジン始動後も電磁駆動部４４に対する通電が必要となることから、入力クラッチ１５の消費電力を増大させることになる。そこで、入力クラッチ１５に対し、電磁駆動部４４を設けるとともに、油圧駆動部４５を設けるようにしている。これにより、エンジン作動時には、オイルポンプ７４からの作動油によって入力クラッチ１５の締結状態を維持することができるため、電磁駆動部４４に対する通電を遮断することができ、入力クラッチ１５の電力消費量を抑制することが可能となる。しかも、入力クラッチ１５に電磁駆動部４４と油圧駆動部４５とを設けるようにしたので、一方の駆動部が故障した場合であっても他方の駆動部を用いて入力クラッチ１５の制御状態を維持することができ、入力クラッチ１５の信頼性を高めることが可能となる。
【００３４】
また、ＤレンジやＲレンジが選択された状態のもとで、エンジン停止中に始動条件が成立してエンジン１１が再始動される場合には、以下のように、電磁駆動部４４を制御することにより、入力クラッチ１５を締結状態に保持するようにしている。すなわち、図５(ａ)に示すように、エンジン停止中においては電磁コイル４６ａに対して通電を実施することにより、電磁駆動部４４によってエンジン始動直後に入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられる。そして、エンジン１１が再始動されてオイルポンプ７４が駆動されると、制御ユニット８５は油圧センサ９１を用いてオイルポンプ７４から吐出される作動油圧を判定し、オイルポンプ７４から吐出される作動油圧(作動油の圧力)が所定値を超えてから、電磁コイル４６ａに対する通電を遮断するようにしている。このように、オイルポンプ７４の作動油圧が十分に確保されてから、電磁コイル４６ａに対する通電を遮断するようにしたので、入力クラッチ１５の締結状態を維持することができ、締結ショック等の発生を防止することが可能となる。なお、前述の説明では、オイルポンプ７４から吐出される作動油圧を検出することにより、油圧駆動部４５の締結油室４７に供給される作動油圧を推定しているが、これに限られることはなく、締結油室４７に供給される作動油圧を直に検出しても良い。また、エンジン回転数から締結油室４７に供給される作動油圧を推定しても良く、エンジン始動後の経過時間に基づいて締結油室４７に供給される作動油圧を推定しても良い。
【００３５】
さらに、図３に示すように、入力クラッチ１５の電磁駆動部４４とバッテリ８１とを接続する通電経路８３には、通電経路８３を接続する接続状態と通電経路８３を切断する切断状態とに切り換えられるリレー８４が設けられている。このリレー８４は制御ユニット８５によって制御されており、制御回路部８２の正常時にはリレー８４が接続状態に切り換えられる一方、制御回路部８２の異常時にはリレー８４が切断状態に切り換えられるようになっている。このように、通電経路８３にリレー８４を設けることにより、駆動回路ユニット８０の制御回路部８２に異常が発生した場合であっても、運転手のセレクト操作に合わせて入力クラッチ１５を適切に切り換えることが可能となる。ここで、図６(ａ)および(ｂ)は制御回路部８２の異常時における入力クラッチ１５の作動状況を示す説明図である。図６(ａ)に示すように、制御回路部８２の異常によって電磁コイル４６ａに対する通電が遮断できない場合には、図６(ｂ)に示すように、リレー８４が切断状態に切り換えられて電磁コイル４６ａに対する通電が強制的に遮断される。このように、制御回路部８２に異常が発生した場合には、リレー８４を切断状態に制御することにより、入力クラッチ１５の制御系統から電磁駆動部４４を切り離すことが可能となる。これにより、制御回路部８２の異常が入力クラッチ１５の切換制御に影響を及ぼすことがなく、入力クラッチ１５の誤作動を防止して入力クラッチ１５の信頼性を向上させることが可能となる。なお、制御回路部８２の異常によって電磁コイル４６ａに対して通電ができない場合にも、リレー８４を切断状態に制御することにより、入力クラッチ１５の制御系統から電磁駆動部４４が切り離れることになる。
【００３６】
また、制御回路部８２の異常発生に伴いリレー８４が切断された場合に、エンジン制御手段として機能する制御ユニット８５は、アイドリングストップ制御を禁止してエンジン１１の自動停止を禁止する。これにより、オイルポンプ７４を駆動し続けることができるため、油圧駆動部４５を用いて入力クラッチ１５を締結状態と解放状態とに切り換えることが可能となる。このように、異常発生によってリレー８４が切断された場合であっても、油圧駆動部４５を用いて入力クラッチ１５を制御し続けることができるため、入力クラッチ１５の信頼性を向上させることが可能となる。なお、制御回路部８２の異常に限られることはなく、パイロットクラッチ１１０等に異常が発生して電磁駆動部４４を用いることができない場合にも、アイドリングストップ制御を禁止するとともに、油圧駆動部４５を用いて入力クラッチ１５を制御しても良い。
【００３７】
前述の説明では、摩擦クラッチによって入力クラッチ１５を構成しているが、これに限られることはなく、噛合クラッチによって入力クラッチ１２０を構成しても良い。ここで、図７は本発明の他の実施の形態である車両用駆動装置が備える入力クラッチ１２０の構造および制御系を示す概略図である。なお、図７において、図３に示す部品と同様の部品については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
図７に示すように、入力クラッチ(クラッチ機構)１２０は、タービン軸２２に連結される駆動噛合部材１２１と、これに対向する従動噛合部材１２２とを備えている。駆動噛合部材１２１には噛合歯１２１ａが形成されており、従動噛合部材１２２には噛合歯１２２ａが形成されている。また、従動噛合部材１２２を覆うようにクラッチドラム１２３が設けられており、従動噛合部材１２２とクラッチドラム１２３とはスプライン歯１２４ａ，１２４ｂを介して結合されている。このように、クラッチドラム１２３内には軸方向に移動自在に従動噛合部材１２２が収容されており、従動噛合部材１２２は駆動噛合部材１２１に噛み合う前進位置と駆動噛合部材１２１から離れる後退位置とに移動することになる。そして、従動噛合部材１２２を前進位置に移動させることにより、噛合歯１２１ａと噛合歯１２２ａとを噛み合わせることができ、入力クラッチ１２０を締結状態に切り換えることが可能となる。一方、従動噛合部材１２２を後退位置に移動させることにより、噛合歯１２１ａと噛合歯１２２ａとの噛み合いを解除することができ、入力クラッチ１２０を解放状態に切り換えることが可能となる。また、駆動噛合部材１２１と従動噛合部材１２２との間には、従動噛合部材１２２を後退位置に向けて付勢するリターンスプリング１２５が設けられている。なお、クラッチドラム１２３には、歯車列４０を構成する駆動ギヤ４０ａが固定されている。
【００３９】
この入力クラッチ１２０を締結状態と解放状態とに切り換えるため、入力クラッチ１２０にはエンジン停止時に使用される電磁駆動部１２６とエンジン作動時に使用される油圧駆動部１２７とが設けられている。以下、入力クラッチ１２０が備える電磁駆動部１２６の構成について説明する。クラッチドラム１２３に形成される貫通孔１２８にはクラッチロッド１２９が摺動自在に挿入されている。このクラッチロッド１２９は先端部材１２９ａと基端部材１２９ｂとを備えており、先端部材１２９ａと基端部材１２９ｂとの間にはスプリング１２９ｃが組み込まれている。このようなクラッチロッド１２９を軸方向に作動させるため、クラッチロッド１２９にはリンク機構１３０を介して電動アクチュエータ１３１が連結されている。また、リンク機構１３０は揺動自在となるリンクレバー１３０ａによって構成されており、リンクレバー１３０ａの一端側には電動アクチュエータ１３１の駆動ロッド１３１ａが連結され、リンクレバー１３０ａの他端側には基端部材１２９ｂが連結されている。
【００４０】
このような電磁駆動部１２６を用いて入力クラッチ１２０を締結する際には、駆動回路ユニット８０から電動アクチュエータ１３１の図示しない電磁コイルに対して通電が実施される。これにより、図７に矢印Ａで示すように、通電状態となる電動アクチュエータ１３１によって駆動ロッド１３１ａが引き込まれ、クラッチドラム１２３に対してクラッチロッド１２９が挿し込まれ、入力クラッチ１２０は締結状態に切り換えられる。一方、電磁駆動部１２６を用いて入力クラッチ１２０を解放する際には、電動アクチュエータ１３１に対する通電が遮断される。これにより、図７に矢印Ｂで示すように、非通電状態となる電動アクチュエータ１３１から駆動ロッド１３１ａが押し出され、クラッチドラム１２３からクラッチロッド１２９が引き抜かれ、入力クラッチ１２０は解放状態に切り換えられる。
【００４１】
続いて、入力クラッチ１２０の油圧駆動部１２７について説明する。図７に示すように、クラッチドラム１２３の中心部には環状凸部１３２が形成されており、このクラッチドラム１２３に収容される従動噛合部材１２２には環状凸部１３２に対応する円形凹部１３３が形成されている。従動噛合部材１２２の外周面にはオイルシール１３４が組み付けられており、従動噛合部材１２２の円形凹部１３３の内周面にはオイルシール１３５が組み付けられている。このように、従動噛合部材１２２に対して一対のオイルシール１３４，１３５を組み付けることにより、クラッチドラム１２３と従動噛合部材１２２との間にはオイルシール１３４，１３５を境に締結油室１３６が区画される。また、クラッチドラム１２３には締結油室１３６に開口するクラッチ油路１３７が形成されており、このクラッチ油路１３７には前述した分岐油路１０１から作動油が供給されている。
【００４２】
オイルポンプ７４が駆動されるエンジン作動時に、ＤレンジやＲレンジが選択された場合には、クラッチ圧制御弁１０２から油路１０４に作動油(クラッチ圧)が供給される。このとき、油路１０４に連通する分岐油路１０１にも作動油が供給され、分岐油路１０１からクラッチ油路１３７を経て締結油室１３６にも作動油が供給されるため、入力クラッチ１２０は締結状態に切り換えられる。一方、ＮレンジやＰレンジが選択された場合には、マニュアル弁１０３やクラッチ圧制御弁１０２等を介して油路１０４から作動油が排出される。したがって、締結油室１３６の作動油もクラッチ油路１３７から分岐油路１０１を経て排出されるため、入力クラッチ１２０は解放状態に切り換えられる。
【００４３】
以下、入力クラッチ１２０の作動状況について説明する。図８(ａ)および(ｂ)はエンジン作動時における入力クラッチ１２０の作動状況を示す説明図である。また、図９(ａ)および(ｂ)はエンジン停止時における入力クラッチ１２０の作動状況を示す説明図である。図８(ａ)に示すように、オイルポンプ７４が駆動されるエンジン作動時に、セレクト操作によってＤレンジやＲレンジが選択された場合には、油圧駆動部１２７の締結油室１３６に作動油(クラッチ圧)が供給され、前進位置に向けて移動する従動噛合部材１２２によって入力クラッチ１２０は締結状態に切り換えられる。一方、図８(ｂ)に示すように、セレクト操作によってＮレンジやＰレンジが選択された場合には、油圧駆動部１２７の締結油室１３６から作動油が排出され、後退位置に向けて移動する従動噛合部材１２２によって入力クラッチ１２０は解放状態に切り換えられる。このように、エンジン作動時においては、油圧駆動部１２７を用いて入力クラッチ１２０の作動状態が切り換えられる。なお、エンジン作動時においては、電磁駆動部１２６の電動アクチュエータ１３１に対する通電は遮断されている。
【００４４】
また、図９(ａ)に示すように、オイルポンプ７４が停止するエンジン停止時に、セレクト操作によってＤレンジやＲレンジが選択された場合には(走行レンジ選択時)、電磁駆動部１２６の電動アクチュエータ１３１に対して通電が実施され、電動アクチュエータ１３１によって駆動ロッド１３１ａが引き込まれる。これにより、クラッチドラム１２３に対してクラッチロッド１２９が挿し込まれ、入力クラッチ１２０は締結状態に切り換えられる。一方、図９(ｂ)に示すように、セレクト操作によってＮレンジやＰレンジが選択された場合には(非走行レンジ選択時)、電磁駆動部１２６の電動アクチュエータ１３１に対する通電が遮断され、電動アクチュエータ１３１から駆動ロッド１３１ａが押し出される。これにより、クラッチドラム１２３からクラッチロッド１２９が引き抜かれ、入力クラッチ１２０は解放状態に切り換えられる。なお、エンジン停止時においては、オイルポンプ７４が停止することから油圧駆動部１２７の締結油室１３６から作動油は排出されている。
【００４５】
前述した車両用駆動装置１０と同様に、オイルポンプ７４が停止するエンジン停止時に、車両用駆動装置をニュートラル状態に切り換えるためには、電磁駆動部１２６によって解放される入力クラッチ１２０を設ける必要がある。しかしながら、入力クラッチ１２０を電磁駆動部１２６だけで制御しようとすると、エンジン停止時だけでなくエンジン始動後も電磁駆動部１２６に対する通電が必要となることから、入力クラッチ１２０の消費電力を増大させることになる。そこで、入力クラッチ１２０に対し、電磁駆動部１２６を設けるとともに、油圧駆動部１２７を設けるようにしている。これにより、エンジン作動時には、オイルポンプ７４からの作動油によって入力クラッチ１２０の締結状態を維持することができるため、電磁駆動部１２６に対する通電を遮断することができ、入力クラッチ１２０の電力消費量を抑制することが可能となる。しかも、入力クラッチ１２０に電磁駆動部１２６と油圧駆動部１２７とを設けるようにしたので、一方の駆動部が故障した場合であっても他方の駆動部を用いて入力クラッチ１２０の制御状態を維持することができ、入力クラッチ１２０の信頼性を高めることが可能となる。
【００４６】
また、ＤレンジやＲレンジが選択された状態のもとで、エンジン停止中に始動条件が成立してエンジン１１が再始動される場合には、以下のように、電磁駆動部１２６を制御することにより、入力クラッチ１２０を締結状態に保持するようにしている。すなわち、図９(ａ)に示すように、エンジン停止中においては電動アクチュエータ１３１に対して通電を実施することにより、電磁駆動部１２６によって入力クラッチ１２０が締結状態に切り換えられる。そして、エンジン１１が再始動されてオイルポンプ７４が駆動されると、制御ユニット８５は油圧センサ９１を用いてオイルポンプ７４から吐出される作動油圧(作動油の圧力)を判定し、オイルポンプ７４から吐出される作動油圧が所定値を超えてから、電動アクチュエータ１３１に対する通電を遮断するようにしている。このように、オイルポンプ７４の作動油圧が十分に確保されてから、電動アクチュエータ１３１に対する通電を遮断するようにしたので、入力クラッチ１２０の締結状態を維持することができ、締結ショック等の発生を防止することが可能となる。なお、前述の説明では、オイルポンプ７４から吐出される作動油圧を検出することにより、油圧駆動部１２７の締結油室１３６に供給される作動油圧を推定しているが、これに限られることはなく、締結油室１３６に供給される作動油圧を直に検出しても良い。また、エンジン回転数から締結油室１３６に供給される作動油圧を推定しても良く、エンジン始動後の経過時間に基づいて締結油室１３６に供給される作動油圧を推定しても良い。
【００４７】
さらに、前述した車両用駆動装置１０と同様に、入力クラッチ１２０の電磁駆動部１２６とバッテリ８１とを接続する通電経路８３には、通電経路８３を接続する接続状態と通電経路８３を切断する切断状態とに切り換えられるリレー８４が設けられている。このように、通電経路８３にリレー８４を設けることにより、駆動回路ユニット８０の制御回路部８２に異常が発生した場合であっても、運転手のセレクト操作に合わせて入力クラッチ１２０を適切に切り換えることが可能となる。ここで、図１０(ａ)および(ｂ)は制御回路部８２の異常時における入力クラッチ１２０の作動状況を示す説明図である。図１０(ａ)に示すように、制御回路部８２の異常によって電動アクチュエータ１３１に対する通電が遮断できない場合には、図１０(ｂ)に示すように、リレー８４を切断して電動アクチュエータ１３１に対する通電が強制的に遮断される。このように、制御回路部８２に異常が発生した場合には、リレー８４を切断状態に制御することにより、入力クラッチ１２０の制御系統から電磁駆動部１２６を切り離すことが可能となる。これにより、制御回路部８２の異常が入力クラッチ１２０の切換制御に影響を及ぼすことがなく、入力クラッチ１２０の誤作動を防止して入力クラッチ１２０の信頼性を向上させることが可能となる。なお、制御回路部８２の異常によって電動アクチュエータ１３１に対して通電ができない場合にも、リレー８４を切断状態に制御することにより、入力クラッチ１２０の制御系統から電磁駆動部１２６が切り離れることになる。
【００４８】
また、制御回路部８２の異常発生に伴いリレー８４が切断された場合に、エンジン制御手段として機能する制御ユニット８５は、アイドリングストップ制御を禁止してエンジン１１の自動停止を禁止する。これにより、オイルポンプ７４を駆動し続けることができるため、油圧駆動部１２７を用いて入力クラッチ１２０を締結状態と解放状態とに切り換えることが可能となる。このように、異常発生によってリレー８４が切断された場合であっても、油圧駆動部１２７を用いて入力クラッチ１２０を制御し続けることができるため、入力クラッチ１２０の信頼性を向上させることが可能となる。なお、制御回路部８２の異常に限られることはなく、電動アクチュエータ１３１等に異常が発生して電磁駆動部１２６を用いることができない場合にも、アイドリングストップ制御を禁止するとともに、油圧駆動部１２７を用いて入力クラッチ１２０を制御しても良い。
【００４９】
なお、前述の説明では、無段変速機１３よりも駆動輪１７ｆ，１７ｒ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１９上の他の位置に前後進切換機構１４を配置しても良い。また、前述の説明では、前進クラッチ５４よりもエンジン１１側に入力クラッチ１５を配置しているが、これに限られることはなく、前進クラッチ５４よりも駆動輪１７ｆ，１７ｒ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を配置しているが、これに限られることはなく、無段変速機１３よりも駆動輪１７ｆ，１７ｒ側に入力クラッチ１５を配置しても良い。前進クラッチ５４や入力クラッチ１５は、エンジン１１と駆動輪１７ｆ，１７ｒとの間の動力伝達径路１９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、イグニッション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、イグニッション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。
【００５０】
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、前述の説明では、前後進切換機構１４の前進クラッチ５４に対してスプリング６７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)５５に対して油圧ピストン７２を締結方向に付勢するスプリング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５５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５４と後退ブレーキ５５との双方に対し、油圧ピストン６４，７２を締結方向に付勢するスプリングを組み付けても良い。
【００５１】
また、前述の説明では、車両用駆動装置１０に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、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、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、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、油圧ピストンを締結方向に付勢するスプリングが組み付けられる。
【００５２】
また、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。さらに、図示する車両用駆動装置１０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、前輪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１１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
１４ 前後進切換機構
１５ 入力クラッチ(クラッチ機構)
１７ｆ 前輪(駆動輪)
１７ｒ 後輪(駆動輪)
１９ 動力伝達径路
４４ 電磁駆動部
４５ 油圧駆動部
５４ 前進クラッチ(摩擦係合機構)
６４ 油圧ピストン
６７ スプリング(付勢手段)
７４ オイルポンプ
８１ バッテリ(電源)
８２ 制御回路部(通電制御手段)
８３ 通電経路
８４ リレー(リレー手段)
８５ 制御ユニット(エンジン制御手段)
１２０ 入力クラッチ(クラッチ機構)
１２６ 電磁駆動部
１２７ 油圧駆動部
【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。また、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よって駆動されるオイルポンプが設けられている。しかしながら、アイドリングストップ車両においては、停車時にエンジンおよびオイルポンプが停止することから、油圧クラッチは締結を維持できずに解放されることになる。そして、エンジン再始動に伴ってオイルポンプが再び駆動されると、油圧上昇によって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することになっていた。
【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、オイルポンプを停止させ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の動力伝達装置は、油圧クラッチのピストンをバネによって締結側に付勢する構造であるため、油圧クラッチに対して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。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となっていた。このため、オイルポンプが停止するエンジン停止時においては、油圧クラッチのキャンセル油室に作動油を供給することができず、油圧クラッチが滑り状態または締結状態に保持されることから、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。そこで、エンジン停止時においても、車両をニュートラル状態に制御するため、油圧を用いることのない電動クラッチ(クラッチ機構)を用いることが考えられる。しかしながら、通電によって作動する電動クラッチを用いる際には、電動クラッチの通電異常に対応するためのフェイルセーフ機能を構築し、電動クラッチの信頼性を向上させることが必要となっている。
【０００７】
本発明の目的は、ニュートラル制御用に設けられるクラッチ機構の信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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停止されて所定の始動条件下で自動的に再始動されるエンジンを備えた車両用駆動装置であって、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路に設けられ、油圧ピストンを締結方向に移動させて締結状態に切り換えられる一方、前記油圧ピストンを解放方向に移動させて解放状態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、前記摩擦係合機構の締結時には前記油圧ピストンを締結方向に移動させる作動油を供給する一方、前記摩擦係合機構の解放時には前記油圧ピストンを解放方向に移動させる作動油を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締結方向に付勢し、前記オイルポンプが停止す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、電磁駆動部を備えるとともに前記動力伝達径路に設けられ、前記電磁駆動部に対する通電によって締結状態に切り換えられる一方、前記電磁駆動部に対する通電遮断によって解放状態に切り換えられるクラッチ機構と、前記電磁駆動部と電源とを接続する通電経路に設けられ、走行レンジ選択時には前記電磁駆動部に通電する一方、非走行レンジ選択時には前記電磁駆動部に対する通電を遮断する通電制御手段と、前記通電経路に設けられ、前記通電制御手段の正常時には前記通電経路を接続する接続状態に切り換えられる一方、前記通電制御手段の異常時には前記通電経路を切断する切断状態に切り換えられるリレー手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の車両用駆動装置を構成する前記クラッチ機構は、前記オイルポンプからの作動油によって前記クラッチ機構を締結状態と解放状態とに切り換える油圧駆動部を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両用駆動装置は、前記エンジンを所定の停止条件下で自動的に停止して所定の始動条件下で自動的に再始動するエンジン制御手段を有し、前記エンジン制御手段は、前記通電制御手段の異常時に前記エンジンの自動停止を禁止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電磁駆動部によって締結状態と解放状態とに切り換えられるクラッチ機構が動力伝達径路に設けられるとともに、通電制御手段の異常時に切断状態に切り換えられるリレー手段が電磁駆動部の通電経路に設けられている。これにより、オイルポンプが停止するエンジン停止時には、電磁駆動部を用いてクラッチ機構を解放することができ、車両をニュートラル状態に制御することが可能となる。さらに、電磁駆動部に対して正常に通電が為されない場合には、リレー手段を切断して電磁駆動部によるクラッチ機構の制御を止めることができ、クラッチ機構の誤作動を防止して信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】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３】入力クラッチの構造および制御系を示す概略図である。
【図４】(ａ)および(ｂ)はエンジン作動時における入力クラッチの作動状況を示す説明図である。
【図５】(ａ)および(ｂ)はエンジン停止時における入力クラッチの作動状況を示す説明図である。
【図６】(ａ)および(ｂ)は制御回路部の異常時における入力クラッチの作動状況を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施の形態である車両用駆動装置が備える入力クラッチの構造および制御系を示す概略図である。
【図８】(ａ)および(ｂ)はエンジン作動時における入力クラッチの作動状況を示す説明図である。
【図９】(ａ)および(ｂ)はエンジン停止時における入力クラッチの作動状況を示す説明図である。
【図１０】(ａ)および(ｂ)は制御回路部の異常時における入力クラッチの作動状況を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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１０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(クラッチ機構)１５を介して無段変速機１３が連結されている。また、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)１７ｆが連結されている。さらに、無段変速機１３には、前後進切換機構１４およびトランスファクラッチ１８を介して後輪(駆動輪)１７ｒが連結されている。このように、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１７ｆ，１７ｒとの間の動力伝達径路１９に設けられている。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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との間には入力クラッチ１５および歯車列４０が設けられている。入力クラッチ１５は、タービン軸２２に連結されるクラッチドラム４１と、これに収容されるクラッチハブ４２とを備えている。クラッチドラム４１の内周面には摩擦板４１ａが装着されており、クラッチハブ４２の外周面には摩擦板４２ａが装着されている。また、クラッチドラム４１には摩擦板４１ａ，４２ａに対向するピストン４３が収容されている。ピストン４３を締結方向に移動させることにより、摩擦板４１ａ，４２ａが押圧されて入力クラッチ１５は締結状態に切り換えられる。一方、ピストン４３を解放方向に移動させることにより、摩擦板４１ａ，４２ａの押圧が解除されて入力クラッチ１５は解放状態に切り換えられる。このように、ピストン４３を移動させて入力クラッチ１５を切り換えるため、入力クラッチ１５には電磁駆動部４４および油圧駆動部４５が設けられている。電磁駆動部４４が備える電磁石４６に対して通電を行うことにより、ピストン４３が締結方向に移動して入力クラッチ１５が締結される一方、電磁石４６に対する通電を遮断することにより、ピストン４３が解放方向に移動して入力クラッチ１５が解放されることになる。また、油圧駆動部４５が備える締結油室４７に作動油を供給することにより、ピストン４３が締結方向に移動して入力クラッチ１５が締結される一方、締結油室４７から作動油を排出することにより、ピストン４３が解放方向に移動して入力クラッチ１５が解放されることになる。なお、電磁駆動部４４および油圧駆動部４５の構成については、後述の図３を用いて詳細に説明する。また、歯車列４０は、クラッチハブ４２にクラッチ出力軸４８を介して連結される駆動ギヤ４０ａと、プライマリ軸３０に連結される従動ギヤ４０ｂとを備えている。
【００１７】
また、車室内に設置される操作ユニット５０には、運転手に操作されるセレクトレバー５０ａが設けられている。このセレクトレバー５０ａ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。そして、セレクトレバー５０ａがＤレンジやＲレンジに操作されると、エンジン停止時においては電磁駆動部４４の電磁石４６に対して通電が実施され、エンジン作動時においては油圧駆動部４５の締結油室４７に対して作動油が供給され、入力クラッチ１５は動力伝達径路１９を接続する締結状態に切り換えられる。一方、セレクトレバー５０ａがＰレンジやＮレンジに操作されると、エンジン停止時においては電磁駆動部４４の電磁石４６に対する通電が遮断され、エンジン作動時においては油圧駆動部４５の締結油室４７から作動油が排出され、入力クラッチ１５は動力伝達径路１９を切断する解放状態に切り換えられる。このように、エンジン停止時には電磁駆動部４４を用いて入力クラッチ１５の切換制御が実行され、エンジン作動時には油圧駆動部４５を用いて入力クラッチ１５の切換制御が実行される。
【００１８】
また、無段変速機１３から駆動輪１７ｆ，１７ｒ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５１を介して前後進切換機構１４が接続されている。歯車列５１は、セカンダリ軸３１に固定される駆動ギヤ５１ａと、前後進切換機構１４の前後進入力軸５２に固定される従動ギヤ５１ｂ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５３、前進クラッチ５４および後退ブレーキ５５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５３は、前後進入力軸５２に固定されるサンギヤ５６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５７とを備えている。サンギヤ５６とリングギヤ５７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５８，５９が複数設けられている。サンギヤ５６とリングギヤ５７とを連結するプラネタリピニオンギヤ５８，５９はキャリア６０によって回転自在に支持されており、このキャリア６０は前後進出力軸６１に固定されている。
【００１９】
また、前後進切換機構１４の前進クラッチ(摩擦係合機構)５４は、前後進入力軸５２に固定されるクラッチドラム６２と、キャリア６０に固定されるクラッチハブ６３とを備えている。クラッチドラム６２とクラッチハブ６３との間には複数枚の摩擦板６２ａ，６３ａが設けられており、摩擦板６２ａはクラッチドラム６２の内周面に装着され、摩擦板６３ａはクラッチハブ６３の外周面に装着されている。また、クラッチドラム６２内には摩擦板６２ａ，６３ａを押圧する油圧ピストン６４が摺動自在に設けられている。また、クラッチドラム６２に収容される油圧ピストン６４の一方面側には締結油室６５が区画される一方、油圧ピストン６４の他方面側には解放油室６６が区画されている。さらに、締結油室６５にはスプリング(付勢手段)６７が組み込まれており、スプリング６７によって油圧ピストン６４は締結方向に付勢されている。なお、締結方向とは油圧ピストン６４が摩擦板６２ａ，６３ａ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６４が摩擦板６２ａ，６３ａから離れる方向である。
【００２０】
そして、前進クラッチ５４の締結油室６５に作動油を供給して解放油室６６から作動油を排出することにより、油圧ピストン６４を締結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６４を押し当てて摩擦板６２ａ，６３ａを係合状態とすることができ、前進クラッチ５４は締結状態に切り換えられる。一方、締結油室６５から作動油を排出して解放油室６６に作動油を供給することにより、油圧ピストン６４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６４を離して摩擦板６２ａ，６３ａの係合状態を解除することができ、前進クラッチ５４は解放状態に切り換えられる。また、締結油室６５と解放油室６６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６４はスプリング６７によって締結方向に付勢されることから、前進クラッチ５４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５４の滑り状態とは、摩擦板６２ａ，６３ａ間に設定される遊びが無くなる状態であり、摩擦板６２ａ，６３ａ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５４の滑り状態とは、摩擦板６２ａ，６３ａ同士が軽く接触している状態であり、前進クラッチ５４が解放状態から締結状態に移行する過程の状態である。
【００２１】
さらに、前後進切換機構１４の後退ブレーキ５５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５７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が設けられており、摩擦板７０ａはブレーキドラム７０の内周面に装着され、摩擦板７１ａはブレーキハブ７１の外周面に装着されている。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を締結方向に移動させることができ、後退ブレーキ５５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５５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５５はバネ力によって解放状態に切り換えられる。
【００２２】
なお、Ｄレンジが選択される前進走行時には、後退ブレーキ５５が解放されて前進クラッチ５４が締結される。これにより、前後進入力軸５２と前後進出力軸６１とが直結されるため、前後進入力軸５２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６１に伝達される。一方、Ｒレンジが選択される後退走行時には、前進クラッチ５４が解放されて後退ブレーキ５５が締結される。これにより、リングギヤ５７が固定されるため、前後進入力軸５２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６１に伝達される。このように、動力伝達径路１９に設けられる前進クラッチ５４および後退ブレーキ５５を制御することにより、前後進出力軸６１の回転方向を切り換えることが可能となる。
【００２３】
ここで、図２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２に示すように、車両用駆動装置１０には、入力クラッチ１５や前後進切換機構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、入力クラッチ１５の締結油室４７、前進クラッチ５４の締結油室６５および解放油室６６、後退ブレーキ５５の締結油室７３等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を経て入力クラッチ１５、前進クラッチ５４および後退ブレーキ５５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とは連結されており、エンジン回転数に連動してオイルポンプ７４が回転駆動されることになる。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。
【００２４】
また、入力クラッチ１５の電磁駆動部４４に対する通電制御を実行するため、電磁駆動部４４には駆動回路ユニット８０を介してバッテリ(電源)８１が接続されている。駆動回路ユニット８０には、複数の電子部品からなる制御回路部(通電制御手段)８２が設けられるとともに、通電経路８３を切断するリレー(リレー手段)８４が設けられている。すなわち、電磁駆動部４４とバッテリ８１とを接続する通電経路８３には、制御回路部８２およびリレー８４が設けられている。そして、駆動回路ユニット８０、エンジン１１およびバルブユニット７５等に制御信号を出力するため、車両用駆動装置１０には制御ユニット８５が設けられている。制御ユニット８５には、セレクトレバー５０ａの操作位置を検出するインヒビタスイッチ８６、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８７、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８８、車速を検出する車速センサ８９、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ９０、オイルポンプ７４から吐出される作動油の圧力を検出する油圧センサ９１等が接続されている。そして、制御ユニット８５は、各種センサ等からの情報に基づき車両状態を判定し、駆動回路ユニット８０、エンジン１１およびバルブユニット７５等に対して制御信号を出力する。なお、制御ユニット８５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。
【００２５】
前述したように、本発明の車両用駆動装置１０を構成する前進クラッチ５４には、油圧ピストン６４を締結方向に付勢するスプリング６７が組み込まれている。これにより、所定の停止条件が成立してエンジン１１が自動的に停止される場合、すなわちアイドリングストップが実行されて制御油圧が低下する場合であっても、前進クラッチ５４を滑り状態または締結状態に保持することができ、その後のエンジン再始動に伴う前進クラッチ５４の締結ショックを抑制することが可能となる。さらに、電磁駆動部４４を備える入力クラッチ１５を動力伝達径路１９に設けるようにしたので、エンジン停止時であってもセレクトレバー５０ａをＮレンジに操作することにより、入力クラッチ１５を解放してエンジン１１と駆動輪１７ｆ，１７ｒとを切り離すことが可能となる。すなわち、前進クラッチ５４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から、制御油圧を得ることのできないエンジン停止時においては、前進クラッチ５４を解放することが不可能であり、車両用駆動装置１０をニュートラル状態に切り換えることが不可能であった。そこで、本発明の車両用駆動装置１０においては、エンジン１１と駆動輪１７ｆ，１７ｒとの間の動力伝達径路１９に、電磁駆動部４４の通電によって解放される入力クラッチ１５を設けるようにしている。これにより、エンジン停止時であっても、入力クラッチ１５を解放して車両用駆動装置１０をニュートラル状態に制御することができ、車両の牽引作業等を安全に行うことが可能となっている。
【００２６】
続いて、入力クラッチ１５の構造および制御系について詳細に説明する。ここで、図３は入力クラッチ１５の構造および制御系を示す概略図である。まず、エンジン作動時に使用される入力クラッチ１５の油圧駆動部４５について説明した後に、エンジン停止時に使用される入力クラッチ１５の電磁駆動部４４について説明する。図３に示すように、入力クラッチ１５のクラッチドラム４１には、摩擦板４１ａ，４２ａに対向するピストン４３が収容されている。ピストン４３の背面側には隔壁部材９２が配置されており、ピストン４３と隔壁部材９２との間に締結油室４７が区画されている。また、クラッチドラム４１にはスナップリング９３が装着されており、このスナップリング９３によって隔壁部材９２の後退移動が所定位置で規制されている。さらに、ピストン４３の前面側にはリターンスプリング９４が装着されており、このリターンスプリング９４によってピストン４３は解放方向に付勢されている。このような油圧駆動部４５の締結油室４７に作動油を供給することにより、リターンスプリング９４のバネ力に抗してピストン４３を締結方向に移動させることができ、摩擦板４１ａ，４２ａを押圧して入力クラッチ１５を締結することが可能となる。一方、油圧駆動部４５の締結油室４７から作動油を排出することにより、リターンスプリング９４のバネ力によってピストン４３を解放方向に移動させることができ、摩擦板４１ａ，４２ａの押圧を解除して入力クラッチ１５を解放することが可能となる。なお、締結方向とはピストン４３が摩擦板４１ａ，４２ａに近づく方向であり、解放方向とはピストン４３が摩擦板４１ａ，４２ａから離れる方向である。
【００２７】
このような油圧駆動部４５の締結油室４７に作動油を供給するため、クラッチハブ４２には締結油室４７に開口するクラッチ油路１００が形成されている。クラッチ油路１００にはバルブユニット７５から延びる分岐油路１０１が接続されており、この分岐油路１０１はクラッチ圧制御弁１０２とマニュアル弁１０３とを接続する油路１０４から分岐する構造となっている。バルブユニット７５には、ライン圧制御弁１０５、クラッチ圧制御弁１０２およびマニュアル弁１０３等が組み込まれている。オイルポンプ７４から吐出される作動油は、ライン圧制御弁１０５を介して基本油圧に調圧された後に、クラッチ圧制御弁１０２を介して前進クラッチ５４や後退ブレーキ５５の作動状態に応じたクラッチ圧に調圧される。そして、クラッチ圧制御弁１０２から出力された作動油は、セレクトレバー５０ａに連動するマニュアル弁１０３を介して、前進クラッチ５４の締結油室６５または後退ブレーキ５５の締結油室７３に供給される。
【００２８】
すなわち、オイルポンプ７４が駆動されるエンジン作動時に、ＤレンジやＲレンジが選択された場合には、クラッチ圧制御弁１０２から油路１０４に作動油(クラッチ圧)が供給される。このとき、油路１０４に連通する分岐油路１０１にも作動油が供給され、分岐油路１０１からクラッチ油路１００を経て締結油室４７にも作動油が供給されるため、入力クラッチ１５は締結状態に切り換えられることになる。一方、ＮレンジやＰレンジが選択された場合には、マニュアル弁１０３やクラッチ圧制御弁１０２等を介して油路１０４から作動油が排出される。したがって、締結油室４７の作動油もクラッチ油路１００から分岐油路１０１を経て排出されるため、入力クラッチ１５は解放状態に切り換えられることになる。
【００２９】
続いて、入力クラッチ１５の電磁駆動部４４について説明する。図３に示すように、入力クラッチ１５のクラッチドラム４１には、隔壁部材９２に隣接するようにパイロットクラッチ１１０が収容されている。このパイロットクラッチ１１０は、クラッチドラム４１の内周面に装着される摩擦板１１１ａと、クラッチハブ１１２の外周面に装着される摩擦板１１１ｂとを有している。また、クラッチドラム４１には、摩擦板１１１ａ，１１１ｂを両側から挟み込むように電磁石４６とプレッシャプレート１１３とが収容されている。また、隔壁部材９２の端面にはカム山９２ａが形成されており、これに対向するクラッチハブ１１２の端面にもカム山１１２ａが形成されている。さらに、隔壁部材９２とクラッチハブ４２との間には、双方のカム山９２ａ，１１２ａに挟まれるように複数個のボール部材１１４が周方向に配置されている。すなわち、隔壁部材９２とクラッチハブ１１２との間にはカム機構１１５が設けられており、隔壁部材９２とクラッチハブ１１２との回転数差に応じて軸方向に推力が発生するようになっている。
【００３０】
このような電磁駆動部４４を用いて入力クラッチ１５を締結する際には、電磁石４６の電磁コイル４６ａに対して通電が実施される。これにより、磁化する電磁石４６に向けてプレッシャプレート１１３が吸引され、プレッシャプレート１１３によって摩擦板１１１ａ，１１１ｂが押圧されてパイロットクラッチ１１０が締結状態に切り換えられる。このように、パイロットクラッチ１１０が締結されると、クラッチドラム４１とクラッチハブ１１２とは一体に回転し、クラッチハブ１１２と隔壁部材９２との間に回転数差が発生する。これにより、カム機構１１５を介して隔壁部材９２およびピストン４３は締結方向に押し込まれ、入力クラッチ１５は締結状態に切り換えられる。一方、電磁駆動部４４を用いて入力クラッチ１５を解放する際には、電磁石４６の電磁コイル４６ａに対する通電が遮断される。これにより、パイロットクラッチ１１０が解放されてピストン４３の押し込みが解除され、入力クラッチ１５は解放状態に切り換えられる。なお、エンジン停止時に電磁コイル４６ａに対して通電した場合には、エンジン停止に伴ってクラッチドラム４１の回転も停止していることから、パイロットクラッチ１１０が締結されていても、入力クラッチ１５は解放状態を維持することになる。しかしながら、エンジン１１が始動されてクラッチドラム４１が回転を開始すると、パイロットクラッチ１１０からカム機構１１５に動力が伝達され、入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられることになる。すなわち、電磁コイル４６ａに通電することにより、エンジン始動直後に入力クラッチ１５を締結することが可能となっている。
【００３１】
以下、入力クラッチ１５の作動状況について説明する。図４(ａ)および(ｂ)はエンジン作動時における入力クラッチ１５の作動状況を示す説明図である。また、図５(ａ)および(ｂ)はエンジン停止時における入力クラッチ１５の作動状況を示す説明図である。図４(ａ)に示すように、オイルポンプ７４が駆動されるエンジン作動時に、セレクト操作によってＤレンジやＲレンジが選択された場合には、油圧駆動部４５の締結油室４７に作動油(クラッチ圧)が供給され、締結方向に移動するピストン４３によって入力クラッチ１５は締結状態に切り換えられる。一方、図４(ｂ)に示すように、セレクト操作によってＮレンジやＰレンジが選択された場合には、油圧駆動部４５の締結油室４７から作動油が排出され、バネ力により解放方向に移動するピストン４３によって入力クラッチ１５は解放状態に切り換えられる。このように、エンジン作動時においては、油圧駆動部４５を用いて入力クラッチ１５の作動状態が切り換えられる。なお、エンジン作動時においては、電磁駆動部４４の電磁石４６に対する通電は遮断されている。
【００３２】
また、図５(ａ)に示すように、オイルポンプ７４が停止するエンジン停止時に、セレクト操作によってＤレンジやＲレンジが選択された場合には(走行レンジ選択時)、電磁駆動部４４の電磁石４６に対して通電が実施され、パイロットクラッチ１１０が締結状態に切り換えられる。これにより、所定の始動条件が成立してエンジン１１が始動された場合には、直ちに入力クラッチ１５を締結状態に切り換えることが可能となる。一方、図５(ｂ)に示すように、セレクト操作によってＮレンジやＰレンジが選択された場合には(非走行レンジ選択時)、電磁駆動部４４の電磁石４６に対する通電が遮断され、パイロットクラッチ１１０が解放状態に切り換えられる。これにより、リターンスプリング９４のバネ力によってピストン４３を解放方向に移動させることができ、入力クラッチ１５を解放状態に切り換えることが可能となる。このように、エンジン停止時においては、電磁駆動部４４を用いて入力クラッチ１５の作動状態が切り換えられる。なお、エンジン停止時においては、オイルポンプ７４が停止することから油圧駆動部４５の締結油室４７から作動油は排出されている。
【００３３】
前述したように、オイルポンプ７４が停止するエンジン停止時に、車両用駆動装置１０をニュートラル状態に切り換えるためには、電磁駆動部４４によって解放される入力クラッチ１５を設ける必要がある。しかしながら、入力クラッチ１５を電磁駆動部４４だけで制御しようとすると、エンジン停止時だけでなくエンジン始動後も電磁駆動部４４に対する通電が必要となることから、入力クラッチ１５の消費電力を増大させることになる。そこで、入力クラッチ１５に対し、電磁駆動部４４を設けるとともに、油圧駆動部４５を設けるようにしている。これにより、エンジン作動時には、オイルポンプ７４からの作動油によって入力クラッチ１５の締結状態を維持することができるため、電磁駆動部４４に対する通電を遮断することができ、入力クラッチ１５の電力消費量を抑制することが可能となる。しかも、入力クラッチ１５に電磁駆動部４４と油圧駆動部４５とを設けるようにしたので、一方の駆動部が故障した場合であっても他方の駆動部を用いて入力クラッチ１５の制御状態を維持することができ、入力クラッチ１５の信頼性を高めることが可能となる。
【００３４】
また、ＤレンジやＲレンジが選択された状態のもとで、エンジン停止中に始動条件が成立してエンジン１１が再始動される場合には、以下のように、電磁駆動部４４を制御することにより、入力クラッチ１５を締結状態に保持するようにしている。すなわち、図５(ａ)に示すように、エンジン停止中においては電磁コイル４６ａに対して通電を実施することにより、電磁駆動部４４によってエンジン始動直後に入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられる。そして、エンジン１１が再始動されてオイルポンプ７４が駆動されると、制御ユニット８５は油圧センサ９１を用いてオイルポンプ７４から吐出される作動油圧を判定し、オイルポンプ７４から吐出される作動油圧(作動油の圧力)が所定値を超えてから、電磁コイル４６ａに対する通電を遮断するようにしている。このように、オイルポンプ７４の作動油圧が十分に確保されてから、電磁コイル４６ａに対する通電を遮断するようにしたので、入力クラッチ１５の締結状態を維持することができ、締結ショック等の発生を防止することが可能となる。なお、前述の説明では、オイルポンプ７４から吐出される作動油圧を検出することにより、油圧駆動部４５の締結油室４７に供給される作動油圧を推定しているが、これに限られることはなく、締結油室４７に供給される作動油圧を直に検出しても良い。また、エンジン回転数から締結油室４７に供給される作動油圧を推定しても良く、エンジン始動後の経過時間に基づいて締結油室４７に供給される作動油圧を推定しても良い。
【００３５】
さらに、図３に示すように、入力クラッチ１５の電磁駆動部４４とバッテリ８１とを接続する通電経路８３には、通電経路８３を接続する接続状態と通電経路８３を切断する切断状態とに切り換えられるリレー８４が設けられている。このリレー８４は制御ユニット８５によって制御されており、制御回路部８２の正常時にはリレー８４が接続状態に切り換えられる一方、制御回路部８２の異常時にはリレー８４が切断状態に切り換えられるようになっている。このように、通電経路８３にリレー８４を設けることにより、駆動回路ユニット８０の制御回路部８２に異常が発生した場合であっても、運転手のセレクト操作に合わせて入力クラッチ１５を適切に切り換えることが可能となる。ここで、図６(ａ)および(ｂ)は制御回路部８２の異常時における入力クラッチ１５の作動状況を示す説明図である。図６(ａ)に示すように、制御回路部８２の異常によって電磁コイル４６ａに対する通電が遮断できない場合には、図６(ｂ)に示すように、リレー８４が切断状態に切り換えられて電磁コイル４６ａに対する通電が強制的に遮断される。このように、制御回路部８２に異常が発生した場合には、リレー８４を切断状態に制御することにより、入力クラッチ１５の制御系統から電磁駆動部４４を切り離すことが可能となる。これにより、制御回路部８２の異常が入力クラッチ１５の切換制御に影響を及ぼすことがなく、入力クラッチ１５の誤作動を防止して入力クラッチ１５の信頼性を向上させることが可能となる。なお、制御回路部８２の異常によって電磁コイル４６ａに対して通電ができない場合にも、リレー８４を切断状態に制御することにより、入力クラッチ１５の制御系統から電磁駆動部４４が切り離れることになる。
【００３６】
また、制御回路部８２の異常発生に伴いリレー８４が切断された場合に、エンジン制御手段として機能する制御ユニット８５は、アイドリングストップ制御を禁止してエンジン１１の自動停止を禁止する。これにより、オイルポンプ７４を駆動し続けることができるため、油圧駆動部４５を用いて入力クラッチ１５を締結状態と解放状態とに切り換えることが可能となる。このように、異常発生によってリレー８４が切断された場合であっても、油圧駆動部４５を用いて入力クラッチ１５を制御し続けることができるため、入力クラッチ１５の信頼性を向上させることが可能となる。なお、制御回路部８２の異常に限られることはなく、パイロットクラッチ１１０等に異常が発生して電磁駆動部４４を用いることができない場合にも、アイドリングストップ制御を禁止するとともに、油圧駆動部４５を用いて入力クラッチ１５を制御しても良い。
【００３７】
前述の説明では、摩擦クラッチによって入力クラッチ１５を構成しているが、これに限られることはなく、噛合クラッチによって入力クラッチ１２０を構成しても良い。ここで、図７は本発明の他の実施の形態である車両用駆動装置が備える入力クラッチ１２０の構造および制御系を示す概略図である。なお、図７において、図３に示す部品と同様の部品については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
図７に示すように、入力クラッチ(クラッチ機構)１２０は、タービン軸２２に連結される駆動噛合部材１２１と、これに対向する従動噛合部材１２２とを備えている。駆動噛合部材１２１には噛合歯１２１ａが形成されており、従動噛合部材１２２には噛合歯１２２ａが形成されている。また、従動噛合部材１２２を覆うようにクラッチドラム１２３が設けられており、従動噛合部材１２２とクラッチドラム１２３とはスプライン歯１２４ａ，１２４ｂを介して結合されている。このように、クラッチドラム１２３内には軸方向に移動自在に従動噛合部材１２２が収容されており、従動噛合部材１２２は駆動噛合部材１２１に噛み合う前進位置と駆動噛合部材１２１から離れる後退位置とに移動することになる。そして、従動噛合部材１２２を前進位置に移動させることにより、噛合歯１２１ａと噛合歯１２２ａとを噛み合わせることができ、入力クラッチ１２０を締結状態に切り換えることが可能となる。一方、従動噛合部材１２２を後退位置に移動させることにより、噛合歯１２１ａと噛合歯１２２ａとの噛み合いを解除することができ、入力クラッチ１２０を解放状態に切り換えることが可能となる。また、駆動噛合部材１２１と従動噛合部材１２２との間には、従動噛合部材１２２を後退位置に向けて付勢するリターンスプリング１２５が設けられている。なお、クラッチドラム１２３には、歯車列４０を構成する駆動ギヤ４０ａが固定されている。
【００３９】
この入力クラッチ１２０を締結状態と解放状態とに切り換えるため、入力クラッチ１２０にはエンジン停止時に使用される電磁駆動部１２６とエンジン作動時に使用される油圧駆動部１２７とが設けられている。以下、入力クラッチ１２０が備える電磁駆動部１２６の構成について説明する。クラッチドラム１２３に形成される貫通孔１２８にはクラッチロッド１２９が摺動自在に挿入されている。このクラッチロッド１２９は先端部材１２９ａと基端部材１２９ｂとを備えており、先端部材１２９ａと基端部材１２９ｂとの間にはスプリング１２９ｃが組み込まれている。このようなクラッチロッド１２９を軸方向に作動させるため、クラッチロッド１２９にはリンク機構１３０を介して電動アクチュエータ１３１が連結されている。また、リンク機構１３０は揺動自在となるリンクレバー１３０ａによって構成されており、リンクレバー１３０ａの一端側には電動アクチュエータ１３１の駆動ロッド１３１ａが連結され、リンクレバー１３０ａの他端側には基端部材１２９ｂが連結されている。
【００４０】
このような電磁駆動部１２６を用いて入力クラッチ１２０を締結する際には、駆動回路ユニット８０から電動アクチュエータ１３１の図示しない電磁コイルに対して通電が実施される。これにより、図７に矢印Ａで示すように、通電状態となる電動アクチュエータ１３１によって駆動ロッド１３１ａが引き込まれ、クラッチドラム１２３に対してクラッチロッド１２９が挿し込まれ、入力クラッチ１２０は締結状態に切り換えられる。一方、電磁駆動部１２６を用いて入力クラッチ１２０を解放する際には、電動アクチュエータ１３１に対する通電が遮断される。これにより、図７に矢印Ｂで示すように、非通電状態となる電動アクチュエータ１３１から駆動ロッド１３１ａが押し出され、クラッチドラム１２３からクラッチロッド１２９が引き抜かれ、入力クラッチ１２０は解放状態に切り換えられる。
【００４１】
続いて、入力クラッチ１２０の油圧駆動部１２７について説明する。図７に示すように、クラッチドラム１２３の中心部には環状凸部１３２が形成されており、このクラッチドラム１２３に収容される従動噛合部材１２２には環状凸部１３２に対応する円形凹部１３３が形成されている。従動噛合部材１２２の外周面にはオイルシール１３４が組み付けられており、従動噛合部材１２２の円形凹部１３３の内周面にはオイルシール１３５が組み付けられている。このように、従動噛合部材１２２に対して一対のオイルシール１３４，１３５を組み付けることにより、クラッチドラム１２３と従動噛合部材１２２との間にはオイルシール１３４，１３５を境に締結油室１３６が区画される。また、クラッチドラム１２３には締結油室１３６に開口するクラッチ油路１３７が形成されており、このクラッチ油路１３７には前述した分岐油路１０１から作動油が供給されている。
【００４２】
オイルポンプ７４が駆動されるエンジン作動時に、ＤレンジやＲレンジが選択された場合には、クラッチ圧制御弁１０２から油路１０４に作動油(クラッチ圧)が供給される。このとき、油路１０４に連通する分岐油路１０１にも作動油が供給され、分岐油路１０１からクラッチ油路１３７を経て締結油室１３６にも作動油が供給されるため、入力クラッチ１２０は締結状態に切り換えられる。一方、ＮレンジやＰレンジが選択された場合には、マニュアル弁１０３やクラッチ圧制御弁１０２等を介して油路１０４から作動油が排出される。したがって、締結油室１３６の作動油もクラッチ油路１３７から分岐油路１０１を経て排出されるため、入力クラッチ１２０は解放状態に切り換えられる。
【００４３】
以下、入力クラッチ１２０の作動状況について説明する。図８(ａ)および(ｂ)はエンジン作動時における入力クラッチ１２０の作動状況を示す説明図である。また、図９(ａ)および(ｂ)はエンジン停止時における入力クラッチ１２０の作動状況を示す説明図である。図８(ａ)に示すように、オイルポンプ７４が駆動されるエンジン作動時に、セレクト操作によってＤレンジやＲレンジが選択された場合には、油圧駆動部１２７の締結油室１３６に作動油(クラッチ圧)が供給され、前進位置に向けて移動する従動噛合部材１２２によって入力クラッチ１２０は締結状態に切り換えられる。一方、図８(ｂ)に示すように、セレクト操作によってＮレンジやＰレンジが選択された場合には、油圧駆動部１２７の締結油室１３６から作動油が排出され、後退位置に向けて移動する従動噛合部材１２２によって入力クラッチ１２０は解放状態に切り換えられる。このように、エンジン作動時においては、油圧駆動部１２７を用いて入力クラッチ１２０の作動状態が切り換えられる。なお、エンジン作動時においては、電磁駆動部１２６の電動アクチュエータ１３１に対する通電は遮断されている。
【００４４】
また、図９(ａ)に示すように、オイルポンプ７４が停止するエンジン停止時に、セレクト操作によってＤレンジやＲレンジが選択された場合には(走行レンジ選択時)、電磁駆動部１２６の電動アクチュエータ１３１に対して通電が実施され、電動アクチュエータ１３１によって駆動ロッド１３１ａが引き込まれる。これにより、クラッチドラム１２３に対してクラッチロッド１２９が挿し込まれ、入力クラッチ１２０は締結状態に切り換えられる。一方、図９(ｂ)に示すように、セレクト操作によってＮレンジやＰレンジが選択された場合には(非走行レンジ選択時)、電磁駆動部１２６の電動アクチュエータ１３１に対する通電が遮断され、電動アクチュエータ１３１から駆動ロッド１３１ａが押し出される。これにより、クラッチドラム１２３からクラッチロッド１２９が引き抜かれ、入力クラッチ１２０は解放状態に切り換えられる。なお、エンジン停止時においては、オイルポンプ７４が停止することから油圧駆動部１２７の締結油室１３６から作動油は排出されている。
【００４５】
前述した車両用駆動装置１０と同様に、オイルポンプ７４が停止するエンジン停止時に、車両用駆動装置をニュートラル状態に切り換えるためには、電磁駆動部１２６によって解放される入力クラッチ１２０を設ける必要がある。しかしながら、入力クラッチ１２０を電磁駆動部１２６だけで制御しようとすると、エンジン停止時だけでなくエンジン始動後も電磁駆動部１２６に対する通電が必要となることから、入力クラッチ１２０の消費電力を増大させることになる。そこで、入力クラッチ１２０に対し、電磁駆動部１２６を設けるとともに、油圧駆動部１２７を設けるようにしている。これにより、エンジン作動時には、オイルポンプ７４からの作動油によって入力クラッチ１２０の締結状態を維持することができるため、電磁駆動部１２６に対する通電を遮断することができ、入力クラッチ１２０の電力消費量を抑制することが可能となる。しかも、入力クラッチ１２０に電磁駆動部１２６と油圧駆動部１２７とを設けるようにしたので、一方の駆動部が故障した場合であっても他方の駆動部を用いて入力クラッチ１２０の制御状態を維持することができ、入力クラッチ１２０の信頼性を高めることが可能となる。
【００４６】
また、ＤレンジやＲレンジが選択された状態のもとで、エンジン停止中に始動条件が成立してエンジン１１が再始動される場合には、以下のように、電磁駆動部１２６を制御することにより、入力クラッチ１２０を締結状態に保持するようにしている。すなわち、図９(ａ)に示すように、エンジン停止中においては電動アクチュエータ１３１に対して通電を実施することにより、電磁駆動部１２６によって入力クラッチ１２０が締結状態に切り換えられる。そして、エンジン１１が再始動されてオイルポンプ７４が駆動されると、制御ユニット８５は油圧センサ９１を用いてオイルポンプ７４から吐出される作動油圧(作動油の圧力)を判定し、オイルポンプ７４から吐出される作動油圧が所定値を超えてから、電動アクチュエータ１３１に対する通電を遮断するようにしている。このように、オイルポンプ７４の作動油圧が十分に確保されてから、電動アクチュエータ１３１に対する通電を遮断するようにしたので、入力クラッチ１２０の締結状態を維持することができ、締結ショック等の発生を防止することが可能となる。なお、前述の説明では、オイルポンプ７４から吐出される作動油圧を検出することにより、油圧駆動部１２７の締結油室１３６に供給される作動油圧を推定しているが、これに限られることはなく、締結油室１３６に供給される作動油圧を直に検出しても良い。また、エンジン回転数から締結油室１３６に供給される作動油圧を推定しても良く、エンジン始動後の経過時間に基づいて締結油室１３６に供給される作動油圧を推定しても良い。
【００４７】
さらに、前述した車両用駆動装置１０と同様に、入力クラッチ１２０の電磁駆動部１２６とバッテリ８１とを接続する通電経路８３には、通電経路８３を接続する接続状態と通電経路８３を切断する切断状態とに切り換えられるリレー８４が設けられている。このように、通電経路８３にリレー８４を設けることにより、駆動回路ユニット８０の制御回路部８２に異常が発生した場合であっても、運転手のセレクト操作に合わせて入力クラッチ１２０を適切に切り換えることが可能となる。ここで、図１０(ａ)および(ｂ)は制御回路部８２の異常時における入力クラッチ１２０の作動状況を示す説明図である。図１０(ａ)に示すように、制御回路部８２の異常によって電動アクチュエータ１３１に対する通電が遮断できない場合には、図１０(ｂ)に示すように、リレー８４を切断して電動アクチュエータ１３１に対する通電が強制的に遮断される。このように、制御回路部８２に異常が発生した場合には、リレー８４を切断状態に制御することにより、入力クラッチ１２０の制御系統から電磁駆動部１２６を切り離すことが可能となる。これにより、制御回路部８２の異常が入力クラッチ１２０の切換制御に影響を及ぼすことがなく、入力クラッチ１２０の誤作動を防止して入力クラッチ１２０の信頼性を向上させることが可能となる。なお、制御回路部８２の異常によって電動アクチュエータ１３１に対して通電ができない場合にも、リレー８４を切断状態に制御することにより、入力クラッチ１２０の制御系統から電磁駆動部１２６が切り離れることになる。
【００４８】
また、制御回路部８２の異常発生に伴いリレー８４が切断された場合に、エンジン制御手段として機能する制御ユニット８５は、アイドリングストップ制御を禁止してエンジン１１の自動停止を禁止する。これにより、オイルポンプ７４を駆動し続けることができるため、油圧駆動部１２７を用いて入力クラッチ１２０を締結状態と解放状態とに切り換えることが可能となる。このように、異常発生によってリレー８４が切断された場合であっても、油圧駆動部１２７を用いて入力クラッチ１２０を制御し続けることができるため、入力クラッチ１２０の信頼性を向上させることが可能となる。なお、制御回路部８２の異常に限られることはなく、電動アクチュエータ１３１等に異常が発生して電磁駆動部１２６を用いることができない場合にも、アイドリングストップ制御を禁止するとともに、油圧駆動部１２７を用いて入力クラッチ１２０を制御しても良い。
【００４９】
なお、前述の説明では、無段変速機１３よりも駆動輪１７ｆ，１７ｒ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１９上の他の位置に前後進切換機構１４を配置しても良い。また、前述の説明では、前進クラッチ５４よりもエンジン１１側に入力クラッチ１５を配置しているが、これに限られることはなく、前進クラッチ５４よりも駆動輪１７ｆ，１７ｒ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を配置しているが、これに限られることはなく、無段変速機１３よりも駆動輪１７ｆ，１７ｒ側に入力クラッチ１５を配置しても良い。前進クラッチ５４や入力クラッチ１５は、エンジン１１と駆動輪１７ｆ，１７ｒとの間の動力伝達径路１９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、イグニッション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、イグニッション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。
【００５０】
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、前述の説明では、前後進切換機構１４の前進クラッチ５４に対してスプリング６７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)５５に対して油圧ピストン７２を締結方向に付勢するスプリング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５５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５４と後退ブレーキ５５との双方に対し、油圧ピストン６４，７２を締結方向に付勢するスプリングを組み付けても良い。
【００５１】
また、前述の説明では、車両用駆動装置１０に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、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、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、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、油圧ピストンを締結方向に付勢するスプリングが組み付けられる。
【００５２】
また、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。さらに、図示する車両用駆動装置１０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、前輪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１１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
１４ 前後進切換機構
１５ 入力クラッチ(クラッチ機構)
１７ｆ 前輪(駆動輪)
１７ｒ 後輪(駆動輪)
１９ 動力伝達径路
４４ 電磁駆動部
４５ 油圧駆動部
５４ 前進クラッチ(摩擦係合機構)
６４ 油圧ピストン
６７ スプリング(付勢手段)
７４ オイルポンプ
８１ バッテリ(電源)
８２ 制御回路部(通電制御手段)
８３ 通電経路
８４ リレー(リレー手段)
８５ 制御ユニット(エンジン制御手段)
１２０ 入力クラッチ(クラッチ機構)
１２６ 電磁駆動部
１２７ 油圧駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の停止条件下で自動的に停止されて所定の始動条件下で自動的に再始動されるエンジンを備えた車両用駆動装置であって、
前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路に設けられ、油圧ピストンを締結方向に移動させて締結状態に切り換えられる一方、前記油圧ピストンを解放方向に移動させて解放状態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、前記摩擦係合機構の締結時には前記油圧ピストンを締結方向に移動させる作動油を供給する一方、前記摩擦係合機構の解放時には前記油圧ピストンを解放方向に移動させる作動油を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締結方向に付勢し、前記オイルポンプが停止す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、
電磁駆動部を備えるとともに前記動力伝達径路に設けられ、前記電磁駆動部に対する通電によって締結状態に切り換えられる一方、前記電磁駆動部に対する通電遮断によって解放状態に切り換えられるクラッチ機構と、
前記電磁駆動部と電源とを接続する通電経路に設けられ、走行レンジ選択時には前記電磁駆動部に通電する一方、非走行レンジ選択時には前記電磁駆動部に対する通電を遮断する通電制御手段と、
前記通電経路に設けられ、前記通電制御手段の正常時には前記通電経路を接続する接続状態に切り換えられる一方、前記通電制御手段の異常時には前記通電経路を切断する切断状態に切り換えられるリレー手段とを有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、
前記クラッチ機構は、前記オイルポンプからの作動油によって前記クラッチ機構を締結状態と解放状態とに切り換える油圧駆動部を備えることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用駆動装置において、
前記エンジンを所定の停止条件下で自動的に停止して所定の始動条件下で自動的に再始動するエンジン制御手段を有し、
前記エンジン制御手段は、前記通電制御手段の異常時に前記エンジンの自動停止を禁止することを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項１】
所定の停止条件下で自動的に停止されて所定の始動条件下で自動的に再始動されるエンジンを備えた車両用駆動装置であって、
前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路に設けられ、油圧ピストンを締結方向に移動させて締結状態に切り換えられる一方、前記油圧ピストンを解放方向に移動させて解放状態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、前記摩擦係合機構の締結時には前記油圧ピストンを締結方向に移動させる作動油を供給する一方、前記摩擦係合機構の解放時には前記油圧ピストンを解放方向に移動させる作動油を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締結方向に付勢し、前記オイルポンプが停止す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、
電磁駆動部を備えるとともに前記動力伝達径路に設けられ、前記電磁駆動部に対する通電によって締結状態に切り換えられる一方、前記電磁駆動部に対する通電遮断によって解放状態に切り換えられるクラッチ機構と、
前記電磁駆動部と電源とを接続する通電経路に設けられ、走行レンジ選択時には前記電磁駆動部に通電する一方、非走行レンジ選択時には前記電磁駆動部に対する通電を遮断する通電制御手段と、
前記通電経路に設けられ、前記通電制御手段の正常時には前記通電経路を接続する接続状態に切り換えられる一方、前記通電制御手段の異常時には前記通電経路を切断する切断状態に切り換えられるリレー手段とを有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、
前記クラッチ機構は、前記オイルポンプからの作動油によって前記クラッチ機構を締結状態と解放状態とに切り換える油圧駆動部を備えることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用駆動装置において、
前記エンジンを所定の停止条件下で自動的に停止して所定の始動条件下で自動的に再始動するエンジン制御手段を有し、
前記エンジン制御手段は、前記通電制御手段の異常時に前記エンジンの自動停止を禁止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２０１３−８７９２４（Ｐ２０１３−８７９２４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１７８４（Ｐ２０１１−２３１７８４）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【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２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【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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