DE102012201538A1

DE102012201538A1 - Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102012201538A1
Application number: DE102012201538A
Authority: DE
Inventors: Ito Susumu; Takaharu Kikura; Yoshinobu Yamazaki; Yusuke Kakihara; Kensuke Kaneda
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2011-02-04
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: US8814741B2; CN102628508B; CN102628508A; DE102012201538B4; US20120202648A1

Abstract

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt. Eine Vorwärtskupplung (48), die während einer Vorwärtsfahrt eingerückt ist, ist in einem Kraftübertragungsweg (18) zwischen einem Motor (11) und Antriebsrädern (19f und 19r) angeordnet. Eine Feder (65) ist in einer Einrückölkammer (63) der Vorwärtskupplung (48) angeordnet, um zu veranlassen, dass die Vorwärtskupplung (48) durch die Federkraft auch während eines Leerlauf-Stopp-Zustands, in dem ein Steueröldruck vermindert ist, in einem Schlupfzustand oder in einem eingerückten Zustand gehalten wird. Durch diese Anordnung kann verhindert werden, dass die Vorwärtskupplung (48) während eines Wiederanlassvorgangs des Motors einen Einrückruck erzeugt. Außerdem wird im Kraftübertragungsweg (18) eine durch einen elektrischen Aktuator (44) angetriebene Eingangskupplung (15) bereitgestellt. Mit dieser Anordnung kann durch Ausrücken der Eingangskupplung (15) eine neutrale Steuerung ausgeführt werden, auch wenn die Vorwärtskupplung (48) bereitgestellt wird, die in einem Schlupfzustand oder in einem eingerückten Zustand gehalten werden soll.

Description

Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldungen Nr. 2011-022686 , eingereicht am 4. Februar 2011, 2011-033400, eingereicht am 18. Februar 2011, 2011-065752, eingereicht am 24. März 2011, 2011-076197, eingereicht am 30. März 2011 und 2011-117641, eingereicht am 26. Mai 2011, auf deren Inhalte hierin in ihrer Gesamtheit durch Verweis Bezug genommen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet ist, der unter einer vorgegebenen Abschaltbedingung automatisch abgeschaltet und unter einer vorgegebenen Wiederanlassbedingung automatisch wieder angelassen wird.
In jüngster Zeit sind Leerlauf-Stopp-Fahrzeuge entwickelt worden, die den Verbrennungsmotor abschalten, wenn sie zum Stillstand kommen, um den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu senken. Diese Leerlauf-Stopp-Fahrzeuge sind dafür konfiguriert, den Verbrennungsmotor automatisch abzuschalten, wenn eine vorgegebene Abschaltbedingung erfüllt ist, und dafür konfiguriert, den Motor wieder anzulassen, wenn eine vorgegebene Wiederanlassbedingung erfüllt ist. Außerdem sind Hybridfahrzeuge, die mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor ausgestattet sind, normalerweise dafür konfiguriert, den Verbrennungsmotor automatisch abzuschalten, wenn sie zum Stillstand kommen.
Automatikgetriebe, die mehrere hydraulische Kupplungen und hydraulische Bremsen (nachstehend als hydraulische Kupplungen bezeichnet, die hydraulische Bremsen einschließen) sind in Fahrzeugantriebssträngen montiert. Zum Zuführen von Kupplungssteuerungsöldruck zum Automatikgetriebe ist eine durch den Verbrennungsmotor angetriebene Ölpumpe mit dem Automatikgetriebe verbunden. In Fahrzeugen, die mit einer Leerlauf-Stopp-Funktion ausgestattet sind, werden jedoch der Verbrennungsmotor und die Ölpumpe abgeschaltet, wenn das Fahrzeug zum Stillstand kommt, wodurch veranlasst wird, dass die sich in einem eingerückten Zustand befindende hydraulische Kupplung ausgerückt wird und den eingerückten Zustand nicht aufrechterhält. Wenn die Ölpumpe nach dem Wiederanlassen des Verbrennungsmotors erneut zu arbeiten beginnt, wird die sich im ausgerückten Zustand befindende Kupplung eingerückt, wodurch die hydraulische Kupplung einen Einrückruck erzeugt.
Um das Ausrücken der hydraulischen Kupplung während eines Leerlauf-Stopp-Modus zu vermeiden, kann eine elektrische Ölpumpe oder ein Druckspeicher verwendet werden, um zu verhindern, dass der Öldruck während eines abgeschalteten Zustands des Verbrennungsmotor abfällt. Durch die Installation der elektrischen Ölpumpe wird jedoch eine Kostensteigerung von Fahrzeugen mit einer Leerlauf-Stopp-Funktion verursacht. Daher ist eine Kraftübertragungsvorrichtung mit einer im Kolben der hydraulischen Kupplung angeordneten Feder entwickelt worden, um zu gewährleisten, dass die hydraulische Kupplung nicht vollständig ausgerückt wird, auch wenn der hydraulischen Kupplung ein verminderter Steueröldruck zugeführt wird. (vergl. z. B. JP-A-2006-9973 ).
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann, auch wenn die Ölpumpe abgeschaltet ist, verhindert werden, dass die hydraulische Kupplung vollständig ausgerückt wird, indem der Kolben der hydraulischen Kupplung durch eine Feder in die Einrückrichtung vorgespannt wird. Durch diese Maßnahme wird verhindert, dass die hydraulische Kupplung beim Wiederanlassen eines Verbrennungsmotors einen Einrückruck erzeugt.
Die in der JP-A-2006-9973 beschriebene Fahrzeugkraftübertragungsvorrichtung ist jedoch dafür konfiguriert, den Kolben einer hydraulischen Kupplung durch eine Feder in die Einrückrichtung zu zwingen. Aufgrund dieser Konfiguration weist die hydraulische Kupplung eine Kompensationsölkammer auf, die Hydrauliköl für ihren Ausrückvorgang zuführt. D. h., um die hydraulische Kupplung vollständig auszurücken, muss der Kompensationsölkammer Hydrauliköl zugeführt werden. Aus diesem Grunde kann während eines abgeschalteten Zustands des Verbrennungsmotors, durch den veranlasst wird, dass die Ölpumpe deaktiviert ist, der Kompensationsölkammer der hydraulischen Kupplung kein Hydrauliköl zugeführt werden. Infolgedessen wird die hydraulische Kupplung in einem Schlupfzustand oder in einem eingerückten Zustand gehalten, so dass das Fahrzeug nicht auf einen neutralen Zustand geschaltet werden kann.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die das Auftreten eines Einrückrucks beim Wiederanlassen eines Motors verhindern und das Fahrzeug auch während eines abgeschalteten Motorzustands auf einen neutralen Zustand schalten kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben; es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug;
2 eine schematische Ansicht eines Teils der Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug zusammen mit einem Steuersystem;
3 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern von während des abgeschalteten Motorzustands ausgeführten Eingangskupplungsschaltsteuerungsschritten;
4 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern von während des Motorbetriebszustands ausgeführten Eingangskupplungsschaltsteuerungsschritten;
5 eine schematische Ansicht einer Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform;
6 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug;
7 eine schematische Ansicht eines Teils der Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug zusammen mit einem Steuersystem;
8 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern von Eingangskupplungsschaltsteuerungsschritten;
9 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug;
10 eine schematische Ansicht eines Teils der Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug zusammen mit einem Steuersystem;
11 eine schematische Ansicht einer Struktur und eines Steuersystems einer Klauenkupplung;
12A, 12B und 12C erläuternde Diagramme zum Darstellen eines Betriebszustands der Klauenkupplung;
13A und 13B erläuternde Diagramme zum Darstellen eines Betriebszustands der Klauenkupplung;
14 eine schematische Ansicht einer Struktur und eines Steuersystems einer Klauenkupplung einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug;
15A ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen eines Betriebszustands der Klauenkupplung, wenn ein Wahlhebel auf einen P-Bereich geschaltet ist; 15B ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen eines Betriebszustands der Klauenkupplung, wenn ein Wahlhebel auf einen R-Bereich geschaltet ist;
16A ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen eines Betriebszustands der Klauenkupplung, wenn ein Wahlhebel auf einen N-Bereich geschaltet ist; 16B ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen eines Betriebszustands der Klauenkupplung, wenn ein Wahlhebel auf einen D-Bereich geschaltet ist;
17A und 17B erläuternde Diagramme zum Darstellen eines Vorgangs, bei dem die Klauenkupplung eingerückt wird, wenn der Wahlhebel auf den D-Bereich geschaltet wird;
18 eine schematische Ansicht einer Struktur und eines Steuersystems einer Klauenkupplung, die in einer Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Modifikation der zweiten Ausführungsform bereitgestellt wird;
19 eine schematische Ansicht einer Struktur und eines Steuersystems einer Klauenkupplung, die in einer Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer anderen Modifikation der vierten Ausführungsform bereitgestellt wird;
20 eine schematische Ansicht einer Struktur und eines Steuersystems einer Klauenkupplung einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug;
21 ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen eines Betriebszustands der Klauenkupplung;
22A und 22B erläuternde Diagramme zum Darstellen eines Betriebszustands der Klauenkupplung; und
23 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern von Schritten, die für die Ein-/Ausrücksteuerung der Klauenkupplung ausgeführt werden.
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben.
1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug. Wie in 1 dargestellt ist, weist eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 10 einen Verbrennungsmotor oder Motor 11, einen Drehmomentwandler 12, ein stufenlos regelbares Getriebe (Gangschaltmechanismus) 13 und einen Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 auf. Der Motor 11 ist mit dem stufenlos regelbaren Getriebe 13 über den Drehmomentwandler 12 und eine Eingangskupplung 15 verbunden, während das stufenlos regelbare Getriebe 13 über den Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 und einen vorderen Differentialmechanismus 16 mit einem Vorderrad (Antriebsrad) 19f verbunden ist. Der Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 ist über eine Übertragungskupplung 17 mit einem Hinterrad (Antriebsrad) 19r verbunden. D. h., die Eingangskupplung 15 und der Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 sind in einem Kraftübertragungsweg 18 zwischen dem Motor 11 und den Antriebsrädern 19f und 19r angeordnet, über den Kraft vom Motor 11 über die Eingangskupplung 15 und den Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 zu den Antriebsrädern 19f und 19r übertragen wird.
Die in den Figuren dargestellte Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 10 hat eine Leerlauf-Stopp-Funktion, die den Motor 11 automatisch abschaltet, wenn eine vorgegebene Abschaltbedingung erfüllt ist, und den Motor 11 automatisch wieder anlässt, wenn eine vorgegebene Wiederanlassbedingung erfüllt ist. Beispiele der Abschaltbedingung für den Motor 11 sind, dass ein Fahrzeug sich in einem unbeweglichen Zustand befindet (Fahrzeuggeschwindigkeit = 0 km/h), dass ein Bremspedal betätigt ist, usw. Beispiele der Wiederanlassbedingung für den Motor 11 sind, dass das Bremspedal freigegeben ist, dass ein Beschleunigungspedal betätigt ist, usw. Ein Anlassermotor zum Anlassen des Motors 11 kann ein Elektromotor sein, dessen Ritzel derart hervorsteht, dass es beim Anlassen des Motors mit einem Hohlrad (nicht dargestellt) des Motors 11 in Eingriff steht, oder ein Elektromotor, dessen Ritzel über eine Einwegekupplung permanent mit dem Hohlrad kämmt. Außerdem kann eine Drehstromlichtmaschine als Anlassermotor verwendet werden.
Der mit dem Motor 11 verbundene Drehmomentwandler 12 weist ein mit einer Kurbelwelle 20 verbundenes Pumpenflügelrad 21 und eine Turbinenlaufbuchse 23 auf, die dem Pumpenflügelrad 21 zugewandt und mit einer Turbinenwelle 22 verbunden ist. Der Drehmomentwandler 12 weist eine Überbrückungskupplung 25 auf, die eine vordere Abdeckung 24 und die Turbinenlaufbuchse 23 direkt verbindet. Das stufenlos regelbare Getriebe 13 weist eine primäre Welle 30 und eine parallel zur primären Welle 30 angeordnete sekundäre Welle 31 auf. Die primäre Welle 30 weist eine primäre Riemenscheibe 32 auf, an deren Rückseite eine primäre Ölkammer 33 definiert ist. Die sekundäre Welle 31 weist eine sekundäre Riemenscheibe 34 auf, an deren Rückseite eine sekundäre Ölkammer 35 definiert ist. Außerdem ist eine Antriebskette 36 um die primäre Riemenscheibe 32 und die sekundäre Riemenscheibe 34 geführt. Die Rillenbreite der Riemenscheiben kann durch Einstellen des Öldrucks der primären Ölkammer 33 und der sekundären Ölkammer 35 eingestellt werden, wodurch der Durchmesser der Antriebskette 36 geändert werden kann. Dadurch kann das Übersetzungsverhältnis zwischen der sekundären Welle 31 und der primären Welle 30 kontinuierlich und stufenlos geändert werden.
Zwischen dem Drehmomentwandler 12 und dem stufenlos regelbaren Getriebe 13 sind ein Getriebezug 40 und die Eingangskupplung 15 zum Übertragen von Motorleistung vom Drehmomentwandler 12 zum stufenlos regelbaren Getriebe 13 angeordnet. Der Getriebezug 40 weist ein an der Turbinenwelle 22 des Drehmomentwandlers 12 fixiertes antreibendes oder Antriebszahnrad 40a und ein auf der sekundären Welle 31 drehbar montiertes angetriebenes Zahnrad 40b auf. Die als eine Klauenkupplung ausgebildete Eingangskupplung 15 weist eine auf einer Hohlwelle 40c des angetriebenen Zahnrades 40b axial beweglich montierte antreibende oder Antriebsscheibe 41 und eine an der primären Welle 30 fixierte angetriebene Scheibe 42 auf. Die Antriebsscheibe 41 weist einen in einem Umfangsabschnitt davon ausgebildeten konkav-konvexen Abschnitt 41a auf, und die angetriebene Scheibe 42 weist ebenfalls einen in ihrer Umfangsrichtung ausgebildeten konkav-konvexen Abschnitt 42a auf, wobei die konkav-konvexen Abschnitte 41a und 42a einander zugewandt sind. Außerdem ist ein elektrischer Aktuator 44 über ein Gabelelement 43 mit der Antriebsscheibe 41 verbunden. Die Antriebsscheibe 41 kann durch den elektrischen Aktuator 44 axial verschoben werden. Durch Bewegen der Antriebsscheibe 41 zur angetriebenen Scheibe 42 hin kann der konkav-konvexe Abschnitt 41a der Antriebsscheibe 41 mit dem konkav-konvexen Abschnitt 42a der angetriebenen Scheibe 42 in Eingriff gebracht werden, wodurch veranlasst wird, dass die Eingangskupplung 15 auf einen eingerückten Zustand geschaltet wird, in dem der Kraftübertragungsweg 18 auf einen verbundenen Zustand eingestellt ist. Durch Bewegen der Antriebsscheibe 41 von der angetriebenen Scheibe 42 weg kann dagegen der konkav-konvexe Abschnitt 41a der Antriebsscheibe 41 vom konkav-konvexen Abschnitt 42a der angetriebenen Scheibe 42 außer Eingriff gebracht werden, wodurch veranlasst wird, dass die Eingangskupplung 15 auf einen ausgerückten Zustand geschaltet wird, in dem der Kraftübertragungsweg 18 auf einen nicht verbundenen Zustand eingestellt wird.
Der Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 ist über einen Getriebezug 45 mit der sekundären Welle 31 verbunden, um zu veranlassen, dass Motorleistung vom stufenlos regelbaren Getriebe 13 an die Antriebsräder 19f und 19r ausgegeben wird. Der Getriebezug 45 weist ein an der sekundären Welle 31 fixiertes antreibendes oder Antriebszahnrad 45a und ein an einer Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 des Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 fixiertes angetriebenes Zahnrad 45b auf. Außerdem weist der Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 einen Doppelritzel-Planetengetriebezug 47, eine Vorwärtskupplung 48 und eine Rückwärtsbremse 49 auf. Der Planetengetriebezug 47 des Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 weist ein an der Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 fixiertes Sonnenrad 50 und ein Hohlrad 51 auf, das axial außen drehbar montiert ist. Mehrere Paare von Planetenritzeln 52 und 53, die miteinander in Eingriff stehen, sind zwischen dem Sonnenrad 50 und dem Hohlrad 51 angeordnet. Die Planetenritzel 52 und 53, die das Sonnenrad 50 und das Hohlrad 51 verbinden, werden durch einen an einer Vorwärts-Rückwärts-Ausgangswelle 55 fixierten Träger 54 drehbar gehalten.
Die Vorwärtskupplung (Reibungseingriffsmechanismus) 48 des Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 weist eine an der Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 fixierte Kupplungstrommel 60 und eine am Träger 54 fixierte Kupplungsnabe 61 auf. Zwischen der Kupplungstrommel 60 und der Kupplungsnabe 61 sind mehrere Reibungsplatten 60a und 61a angeordnet, wobei die Reibungsplatte 60a durch eine Innenfläche der Kupplungstrommel 60 gehalten wird und die Reibungsplatte 61a durch eine Umfangsfläche der Kupplungsnabe 61 gehalten wird. Ein Hydraulikkolben 62 zum Drücken der Reibungsplatten 60a und 61a ist im Inneren der Kupplungstrommel 60 gleitend angeordnet. Der in der Kupplungstrommel 60 aufgenommene Hydraulikkolben 62 weist eine an einer Seite davon definierte Einrückölkammer 63 und eine an seiner anderen Seite definierte Ausrückölkammer 64 auf. Außerdem weist die Einrückölkammer 63 eine darin angeordnete Feder (Vorspanneinheit) 65 auf. Der Hydraulikkolben 62 wird durch die Feder 65 in eine Einrückrichtung vorgespannt. Die Einrückrichtung ist die Richtung, in die der Hydraulikkolben 62 sich zu den Reibungsplatten 60a und 61a hin bewegt, während die später beschriebene Ausrückrichtung eine Richtung ist, in die der Hydraulikkolben 62 von den Reibungsplatten 60a und 61a weg bewegt wird.
Durch Zuführen von Hydrauliköl zur Einrückölkammer 63 der Vorwärtskupplung 48 und Ableiten von Hydrauliköldruck von der Ausrückölkammer 64 kann der Hydraulikkolben 62 in die Einrückrichtung bewegt werden, so dass der Hydraulikkolben 62 gegen die Reibungsplatten 60a und 61a gedrückt werden kann, die dadurch miteinander in Eingriff kommen. Dadurch wird veranlasst, dass die Vorwärtskupplung 48 in einen eingerückten Zustand geschaltet wird, in dem die Kupplungstrommel 60 und die Kupplungsnabe 61 sich auf eine integrale Weise drehen. Durch Ableiten von Hydrauliköl von der Einrückölkammer 63 und Zuführen von Hydrauliköldruck zur Ausrückölkammer 64 kann der Hydraulikkolben 62 dagegen in die Ausrückrichtung bewegt werden, so dass der Hydraulikkolben 62 von den Reibungsplatten 60a und 61a weg bewegt wird, die dadurch voneinander außer Eingriff kommen. Dadurch wird veranlasst, dass die Vorwärtskupplung 48 in einen ausgerückten Zustand geschaltet wird, in dem die Kupplungstrommel 60 und die Kupplungsnabe 61 voneinander außer Eingriff stehen. Auch wenn Hydrauliköl von sowohl von der Einrückölkammer 63 als auch von der Ausrückölkammer 64 abgeleitet wird, wird der Hydraulikkolben 62 durch die Feder 65 in die Einrückrichtung vorgespannt, wodurch veranlasst wird, dass die Vorwärtskupplung 48 auf einen Schlupfzustand oder einen eingerückten Zustand eingestellt wird. Der Schlupfzustand der Vorwärtskupplung 48 ist ein Zustand, in dem zwischen den Reibungsplatten 60a und 61a kein vorgegebenes Spiel vorhanden ist, bevor die Reibungsplatten 60a und 61a vollständig miteinander in Eingriff kommen. D. h., der Schlupfzustand der Vorwärtskupplung 48 ist ein Zustand, in dem die Reibungsplatten 60a und 61a im Verlauf eines Übergangs der Vorwärtskupplung 48 vom ausgerückten Zustand auf den eingerückten Zustand leicht miteinander in Kontakt stehen.
Außerdem weist die Rückwärtsbremse 49 des Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 eine an einem Gehäuse (nicht dargestellt) fixierte Bremsentrommel 70 und eine am Hohlrad 51 fixierte Bremsennabe 71 auf. Zwischen der Bremsentrommel 70 und der Bremsennabe 71 sind mehrere Reibungsplatten 70a und 71a angeordnet, wobei die Reibungsplatte 70a durch eine Innenfläche der Bremsentrommel 70 gehalten wird und die Reibungsplatte 71a durch eine Umfangsfläche der Bremsennabe 71 gehalten wird. Ein Hydraulikkolben 72 zum Drücken der Reibungsplatten 70a und 71a ist im Inneren der Bremsentrommel 70 gleitend angeordnet. Außerdem weist der Hydraulikkolben 72 eine an einer Seite davon definierte Einrückölkammer 73 auf. Durch Zuführen von Hydrauliköl zur Einrückölkammer 73 kann der Hydraulikkolben 72 in die Einrückrichtung bewegt werden, so dass die Rückwärtsbremse auf einen eingerückten Zustand geschaltet wird. Der Hydraulikkolben 72 der Rückwärtsbremse 49 weist eine darin angeordnete (nicht dargestellte) Rückstellfeder auf. Durch Ableiten von Hydrauliköl von der Einrückölkammer 73 wird durch die Federkraft veranlasst, dass die Rückwärtsbremse 49 auf den ausgerückten Zustand geschaltet wird.
Während einer Vorwärtsfahrt wird die Vorwärtskupplung 48 eingerückt, während die Rückwärtsbremse 49 ausgerückt ist. Durch diese Anordnung werden die Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 und die Vorwärts-Rückwärts-Ausgangswelle 55 direkt verbunden, wodurch veranlasst wird, dass die der Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 zugeführte Motorleistung zur Vorwärts-Rückwärts-Ausgangswelle 55 übertragen wird, wobei die Drehrichtung der Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 beibehalten wird. Während einer Rückwärtsfahrt wird dagegen die Rückwärtsbremse 49 eingerückt, während die Vorwärtskupplung 48 ausgerückt ist. Durch diese Anordnung wird veranlasst, dass das Hohlrad 51 fixiert ist, wodurch veranlasst wird, dass die der Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 zugeführte Motorleistung zur Vorwärts-Rückwärts-Ausgangswelle 55 übertragen wird, wobei die Drehrichtung der Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 auf die entgegengesetzte Richtung geändert wird. Wie vorstehend beschrieben wurde, kann die Drehrichtung der Vorwärts-Rückwärts-Ausgangswelle 55 durch Steuern der Vorwärtskupplung 48 und der Rückwärtsbremse 49, die im Kraftübertragungsweg 18 angeordnet sind, geändert werden.
2 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils der Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 10 zusammen mit einem Steuersystem. Wie in 2 dargestellt ist, weist die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 10 eine Ölpumpe 74, z. B. eine Trochoidpumpe, zum Zuführen von Hydrauliköl zum Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 oder dergleichen auf. Die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 10 weist außerdem eine Ventileinheit 75 mit mehreren Solenoidventilen zum Zuführen von Hydrauliköl zur Einrückölkammer 63 und zur Ausrückölkammer 64 der Vorwärtskupplung 48 und zur Einrückölkammer 73 der Rückwärtsbremse 49 auf. Die Ölpumpe 74 und die Ventileinheit 75 sind über einen Ölkanal 76 miteinander verbunden. Von der Ölpumpe 74 abgegebenes Hydrauliköl wird über die Ventileinheit 75 der Vorwärtskupplung 48, der Rückwärtsbremse 49 und ähnlichen Komponenten zugeführt. Ein angetriebenes Kettenrad 77b ist mit der Ölpumpe 74 verbunden, während ein antreibendes Kettenrad 77a mit dem Pumpenflügelrad 21 des Drehmomentwandlers 12 verbunden ist. Das antreibende Kettenrad 77a und das angetriebene Kettenrad 77b sind über eine Kette 77c miteinander verbunden. Wie vorstehend beschrieben wurde, sind der Motor 11 und die Ölpumpe 74 direkt miteinander verbunden, wodurch veranlasst wird, dass die Ölpumpe in Verbindung mit dem Motor 11 arbeitet. Es ist klar, dass von der Ölpumpe 74 ausgegebenes Hydrauliköl dem Drehmomentwandler 12 und dem stufenlos regelbaren Getriebe 13 über die Ventileinheit 75 zugeführt wird.
Außerdem weist die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 10 eine Steuereinheit 80 zum Steuern des Motors 11, des elektrischen Aktuators 44 und der Ventileinheit 75 auf. Die Steuereinheit 80 ist mit einem Sperrschalter 82 zum Erfassen einer Betriebsposition (Auswahloperation) eines Wahlhebels 81, einem Beschleunigungspedalsensor 83 zum Erfassen einer Betätigung eines Beschleunigungspedals, einem Bremspedalsensor 84 zum Erfassen einer Betätigung eines Bremspedals, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 85 zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem durch einen Fahrer betätigten Zündschalter 86, usw. verbunden. Die Steuereinheit 80 bestimmt einen Fahrzeugzustand auf der Basis von von den Sensoren empfangener Information und gibt ein Steuersignal an den Motor 11, die Ventileinheit 75, den elektrischen Aktuator 44, usw. aus. Der durch den Fahrer betätigte Wahlhebel 81 kann auf irgendeinen Bereich unter dem P-Bereich (Parkbereich), dem N-(neutralen)Bereich, dem D-Bereich (Vorwärtsfahrbereich) und dem R-Bereich (Rückwärtsfahrbereich) geschaltet werden. Außerdem weist die Steuereinheit 80 eine CPU zum Berechnen des Steuersignals, einen ROM-Speicher zum Speichern eines Steuerprogramms, eines arithmetischen Ausdrucks, von Kennfelddaten, usw. und einen RAM-Speicher zum Zwischenspeichern von Daten auf.
Nachstehend wird die Schaltsteuerung für die Eingangskupplung 15 beschrieben. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Erläutern der Schaltsteuerungsschritte für die Eingangskupplung 15 während eines abgeschalteten Motorzustands. Wie in 3 dargestellt ist, wird in Schritt S1 bestimmt, ob der Motor 11 abgeschaltet worden ist oder nicht. Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass der Motor 11 aufgrund eines Leerlauf-Stopp-Zustands oder als Ergebnis der Deaktivierung des Zündschalters 86 abgeschaltet worden ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt 52 fort, wo die Position des Wahlhebels 81 bestimmt wird. Wenn in Schritt S2 bestimmt wird, dass der Wahlhebel 81 sich im P-Bereich oder im N-Bereich befindet, schreitet die Verarbeitung zu Schritt 53 fort, wo der elektrische Aktuator 44 aktiviert wird, um zu veranlassen, dass die Eingangskupplung 15 auf den ausgerückten Zustand geschaltet wird. Wenn dagegen in Schritt 52 bestimmt wird, dass der Wahlhebel 81 anstatt auf den P-Bereich oder den N-Bereich auf den D-Bereich oder den R-Bereich eingestellt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S4 fort, wo der elektrische Aktuator 44 aktiviert wird, um zu veranlassen, dass die Eingangskupplung 15 auf den eingerückten Zustand geschaltet wird. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird, auch wenn der Motor abgeschaltet ist und infolgedessen die Ölpumpe 74 deaktiviert ist, die Eingangskupplung 15 ausgerückt, wenn der P-Bereich oder der N-Bereich ausgewählt ist, während die Eingangskupplung 15 eingerückt wird, wenn der D-Bereich oder der R-Bereich ausgewählt ist.
Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S5 fort, wo bestimmt wird, ob eine Startanforderung für den Motor 11 vorliegt oder nicht. D. h., wenn eine Abschaltung des Motors durch einen Leerlauf-Stopp-Zustand getriggert wird, wird bestimmt, ob eine vorgegebene Bedingung erfüllt worden ist oder nicht, während, wenn eine Abschaltung des Motors durch Betätigen des Zündschalters (nachstehend als Zündschalterbetätigung bezeichnet) getriggert wird, bestimmt wird, ob der Zündschalter 86 eingeschaltet worden ist oder nicht. Wenn in Schritt S5 bestimmt wird, das keine Start- oder Anlassanforderung vorliegt, springt die Verarbeitung zu Schritt S2 zurück, um die Routine zu wiederholen. Wenn dagegen in Schritt S5 bestimmt wird, dass eine Start- oder Anlassanforderung vorliegt, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S6 fort, wo bestimmt wird, ob das Fahrzeug sich im Leerlauf-Stopp-Zustand befindet oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug sich im Leerlauf-Stopp-Zustand befindet, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S7 fort, wo der Motor 11 wieder angelassen wird und bereit ist, um die Fahrt fortzusetzen. Weil die Vorwärtskupplung 48 die Feder 65 zum Drücken des Hydraulikkolbens 62 in die Einrückrichtung aufweist, kann die Vorwärtskupplung 48 auch dann im Schlupfzustand oder im eingerückten Zustand gehalten werden, wenn der Steueröldruck aufgrund des abgeschalteten Motorzustands vermindert ist, wodurch verhindert werden kann, dass die Vorwärtskupplung beim Wiederanlassen des Motors einen Einrückruck erzeugt.
Wenn in Schritt S6 bestimmt wird, dass der Motor durch die Zündschalterbetätigung wieder angelassen worden ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt 58 fort, wo die Position des Wahlhebels 81 bestimmt wird, Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass der Wahlhebel 81 auf den P-Bereich oder den N-Bereich geschaltet worden ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S7 fort, wo der Motor wieder angelassen wird, weil die Eingangskupplung 15 auf den ausgerückten Zustand geschaltet worden ist. Wenn dagegen in Schritt S8 bestimmt wird, dass der Wahlhebel 81 auf den D-Bereich oder den R-Bereich geschaltet worden ist, springt die Verarbeitung zu Schritt S2 zurück, um die Routine zu wiederholen, weil die Eingangskupplung 15 auf den eingerückten Zustand geschaltet worden ist. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird, weil während eines durch die Zündschalterbetätigung getriggerten Motoranlassvorgangs antizipiert wird, dass das stufenlos regelbare Getriebe 13 oder eine ähnliche Komponente einen wesentlich verminderten Öldruck aufweist, der Motor 11 in einem Zustand wieder angelassen, in dem die Eingangskupplung 15 ausgerückt ist, mit dem Ziel, zu verhindern, dass die Antriebskette 36 oder eine ähnliche Komponente Schlupf erfährt.
Nachstehend wird die Schaltsteuerung für die Eingangskupplung 15 während des Motorbetriebs beschrieben. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Erläutern der Schaltsteuerungsschritte für die Eingangskupplung 15, wenn der Motor läuft. Wie in 4 dargestellt ist, wird in Schritt S11 bestimmt, ob der Wahlhebel 81 auf den R-Bereich geschaltet ist oder nicht. Wenn in Schritt S11 bestimmt wird, dass der Wahlhebel 81 sich im R-Bereich befindet, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S12 fort, um die Eingangskupplung 15 auf den eingerückten Zustand zu schalten, wobei die Vorwärtskupplung 48 und die Rückwärtsbremse 49 auf den ausgerückten Zustand geschaltet werden. Nachdem die Eingangskupplung 15 in Schritt S13 auf den eingerückten Zustand geschaltet ist, wird die Rückwärtsbremse 49 in Schritt 514 auf den eingerückten Zustand geschaltet. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist, wenn der Motor läuft, die Schaltsteuerung der Eingangskupplung 15 dafür konfiguriert, ausgeführt zu werden, nachdem die Vorwärtskupplung 48 und die Rückwärtsbremse 49 ausgerückt worden sind, wodurch ermöglicht wird, dass die Eingangskupplung 15 glatt auf den eingerückten Zustand geschaltet werden kann, wodurch die Fahrzeugqualität erhöht wird, indem ein Einrückruck unterdrückt wird.
Wenn in Schritt S11 bestimmt wird, dass der Wahlhebel 81 nicht auf den R-Bereich geschaltet worden ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S15 fort, wo bestimmt wird, ob der Wahlhebel 81 auf den P-Bereich oder den N-Bereich geschaltet worden ist oder nicht. Wenn in Schritt S15 bestimmt wird, dass der Wahlhebel 81 sich im P-Bereich oder im N-Bereich befindet, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S16 fort, um die Eingangskupplung 15 auf den ausgerückten Zustand zu schalten, wobei die Vorwärtskupplung 48 und die Rückwärtsbremse 49 auf den ausgerückten Zustand geschaltet werden. Dann wird die Eingangskupplung 15 in Schritt S17 auf den ausgerückten Zustand geschaltet. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist, wenn der Motor läuft, die Schaltsteuerung der Eingangskupplung 15 dafür konfiguriert, ausgeführt zu werden, nachdem die Vorwärtskupplung 48 und die Rückwärtsbremse 49 ausgerückt worden sind, wodurch ermöglicht wird, dass die Eingangskupplung 15 glatt auf den ausgerückten Zustand geschaltet werden kann, wodurch die Fahrzeugqualität erhöht wird, indem ein Einrückruck unterdrückt wird.
Wenn in Schritt S15 bestimmt wird, dass der Wahlhebel 81 nicht auf den P-Bereich oder den N-Bereich geschaltet worden ist, d. h., wenn bestimmt wird, dass der Wahlhebel 81 auf den D-Bereich geschaltet worden ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S18 fort, in dem die Vorwärtskupplung 48 und die Rückwärtsbremse 49 auf den ausgerückten Zustand geschaltet werden. Nachdem die Eingangskupplung 15 in Schritt S19 auf den eingerückten Zustand geschaltet worden ist, wird die Vorwärtskupplung 48 in Schritt S20 auf den eingerückten Zustand geschaltet. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist, wenn der Motor läuft, die Schaltsteuerung der Eingangskupplung 15 dafür konfiguriert, ausgeführt zu werden, nachdem die Vorwärtskupplung 48 und die Rückwärtsbremse 49 ausgerückt sind, wodurch ermöglicht wird, dass die Eingangskupplung 15 glatt auf den eingerückten Zustand geschaltet werden kann, wodurch die Fahrzeugqualität erhöht wird, indem ein Einrückruck unterdrückt wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, weist die Vorwärtskupplung 48 die Feder 65 zum Drücken des Hydraulikkolbens 62 in die Einrückrichtung auf, wodurch die Vorwärtskupplung 48 auch dann in einem Schlupfzustand oder in einem eingerückten Zustand gehalten werden kann, wenn der Steueröldruck aufgrund des abgeschalteten Motorzustands vermindert ist, wodurch verhindert werden kann, dass die Vorwärtskupplung beim Wiederanlassen des Motors einen Einrückruck erzeugt. Außerdem kann, weil die mit dem Schaltvorgang betätigte Eingangskupplung 15 im Kraftübertragungspfad 18 angeordnet ist, durch Schalten des Schalthebels 81 auf den N-Bereich die Eingangskupplung 15 ausgerückt werden, wodurch die Verbindung zwischen dem Motor 11 und den Antriebsrädern 19f und 19r auch während eines abgeschalteten Motorzustands unterbrochen werden kann. D. h., weil die Vorwärtskupplung 48 durch eine Federkraft im Schlupfzustand oder im eingerückten Zustand gehalten wird, kann die Vorwärtskupplung 48 während eines abgeschalteten Motorzustands, in dem kein Steueröldruck verfügbar ist, nicht ausgerückt werden, so dass die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 10 nicht auf den neutralen Zustand geschaltet werden kann. Um dieses Problem zu lösen, weist die vorliegende Ausführungsform der Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 10 die durch einen Schaltvorgang ausrückbare Eingangskupplung 15 im Kraftübertragungsweg 18 zwischen dem Motor 11 und den Antriebsrädern 19f und 19r auf. Durch diese Anordnung kann die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 10 durch Ausrücken der Eingangskupplung 15 auch dann auf den neutralen Zustand geschaltet werden, wenn kein Steueröldruck zum Ausrücken der Vorwärtskupplung 48 verfügbar ist, wodurch das Fahrzeug sicher abgeschleppt werden kann oder andere Arbeiten sicher verrichtet werden können.
In der vorstehenden Beschreibung ist, obgleich der Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 an der Seite der Antriebsräder 19f und 19r und nicht an der Seite des stufenlos regelbaren Getriebes 13 angeordnet ist, seine Position nicht darauf beschränkt. Der Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 kann an anderen Stellen des Kraftübertragungsweges 18 angeordnet sein. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Modifikation der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 5 dargestellt ist, ist der Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 im Kraftübertragungsweg 18 zwischen der Eingangskupplung 15 und der primären Riemenscheibe 32 angeordnet. Auch wenn der Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 an der Seite des Motors 11 und nicht an der Seite des stufenlos regelbaren Getriebes 13 angeordnet ist, kann die vorliegende Erfindung effektiv angewendet werden, weil die Vorwärtskupplung 48 und die Eingangskupplung 15 im Kraftübertragungsweg 18 angeordnet sind.
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die 6 bis 8 beschrieben.
6 zeigt eine schematische Ansicht der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug. In der in 6 dargestellten Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 210 hat eine Eingangskupplung 215 eine andere Konfiguration. Nachstehend sind Komponenten, die denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich sind oder entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben.
Wie in 6 dargestellt ist, weist die Eingangskupplung 215 eine auf einer Hohlwelle 240c eines antreibenden oder Antriebszahnrades 240b installierte antreibende oder Antriebsscheibe 241 und eine auf einer primären Welle 30 installierte angetriebene Scheibe 242 auf. Außerdem weist die Eingangskupplung 215 eine elektromagnetische Antriebseinheit 243 zum Drücken der Antriebsscheibe 241 und der angetriebenen Scheibe 242 auf, die einander zugewandt sind. Die elektromagnetische Antriebseinheit 243 weist eine als ein magnetischer Körper ausgebildete Druckplatte 243a und einen der Druckplatte 243a zugewandten Elektromagnet 243b auf. Die Druckplatte 243a und der Elektromagnet 243b sind derart angeordnet, dass die Antriebsscheibe 241 und die angetriebene Scheibe 242 dazwischen gehalten werden. Wenn dem Elektromagnet 243b elektrischer Strom zugeführt wird, wird die Druckplatte 243a zum magnetisierten Elektromagnet 243b hin angezogen. Dadurch wird veranlasst, dass die Druckplatte 243a gegen die Antriebsscheibe 241 und die angetriebene Scheibe 242 gedrückt wird, wodurch die Eingangskupplung 215 auf den eingerückten Zustand geschaltet wird, in dem der Kraftübertragungsweg 18 auf einen verbundenen Zustand eingestellt ist. Wenn dagegen die Stromzufuhr zum Elektromagnet 243b unterbrochen ist, wird die Anziehung der Druckplatte 243a durch den Elektromagnet 243b aufgehoben. Dadurch wird veranlasst, dass der durch die Druckplatte 243a auf die Antriebsscheibe 241 und die angetriebene Scheibe 242 ausgeübte Druck beendet wird, wodurch die Eingangskupplung 215 auf den ausgerückten Zustand geschaltet wird, in dem die Verbindung des Kraftübertragungsweges 18 unterbrochen ist. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die Eingangskupplung 215 eine normalerweise offene oder ausgerückte Eingangskupplung, die auf den eingerückten Zustand geschaltet wird, wenn der Elektromagnet 243b aktiviert ist, und auf den ausgerückten Zustand geschaltet wird, wenn der Elektromagnet 243b deaktiviert ist.
7 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils der Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 210 zusammen mit einem Steuersystem. Wie in 7 dargestellt ist, weist die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 210 eine Steuereinheit 80 zum Steuern des Motors 11, eine Ventileinheit 75, den Elektromagnet 243b und ähnliche Komponenten auf. Die Steuereinheit 80 ist mit einem Sperrschalter 82 zum Erfassen einer Betriebsposition (Auswahloperation) eines Wahlhebels 81, einem Beschleunigungspedalsensor 83 zum Erfassen einer Betätigung eines Beschleunigungspedals, einem Bremspedalsensor 84 zum Erfassen einer Betätigung eines Bremspedals, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 85 zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem durch einen Fahrer betätigten Zündschalter (Aktivierungsschalter) 86, usw. verbunden. Die Steuereinheit 80 bestimmt einen Fahrzeugzustand auf der Basis von von den Sensoren empfangener Information und gibt ein Steuersignal an den Motor 11, die Ventileinheit 75, den Elektromagnet 243b, usw. aus. Wie vorstehend beschrieben wurde, führt die Steuereinheit 80 eine Aktivierungssteuerung des Elektromagneten 243b der elektromagnetischen Antriebseinheit 243 aus. Der durch den Fahrer betätigte Wahlhebel 81 kann auf einen beliebigen Bereich unter dem P-Bereich (Parkbereich), dem N-(neutralen)Bereich, dem D-Bereich (Vorwärtsfahrbereich) und dem R-Bereich (Rückwärtsfahrbereich) geschaltet werden. Außerdem weist die Steuereinheit 80 eine CPU zum Berechnen des Steuersignals, einen ROM-Speicher zum Speichern eines Steuerprogramms, eines arithmetischen Ausdrucks, von Kennfelddaten, usw. und einen RAM-Speicher zum Zwischenspeichern von Daten auf.
Nachstehend wird die Schaltsteuerung für die Eingangskupplung 215 beschrieben. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Erläutern der Schaltsteuerungsschritte für die Eingangskupplung 215, die von der Aktivierung bis zur Deaktivierung des Zündschalters 86 ausgeführt werden sollen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Schritte für die Eingangskupplungsschaltsteuerung während eines Leerlauf-Stopp-Zustands gemäß dem in 3 dargestellten Ablaufdiagramm ausgeführt werden. Außerdem werden die Schaltsteuerungsschritte für die Eingangskupplung 215 während eines Motorbetriebs gemäß dem in 4 dargestellten Ablaufdiagramm ausgeführt.
Wie in 8 dargestellt ist, wird in Schritt S1 bestimmt, ob der Zündschalter 86 eingeschaltet ist oder nicht. Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass der Zündschalter 86 eingeschaltet worden ist, d. h., dass ein Fahrzeug sich in einem Fahrzeugaktivierungszustand befindet, in dem ein Steuersystem des Fahrzeugs aktiviert ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S2 fort, wo die Eingangskupplung 215 auf der Basis einer Betriebsposition des Wahlhebels 81 auf den eingerückten Zustand oder den ausgerückten Zustand geschaltet wird. In Schritt S2 wird, wenn der P-Bereich oder der N-Bereich ausgewählt ist, die Eingangskupplung 215 auf den ausgerückten Zustand geschaltet, und wenn der D-Bereich oder der R-Bereich ausgewählt ist, wird die Eingangskupplung 215 auf den eingerückten Zustand geschaltet.
In Schritt S3 wird bestimmt, ob der Zündschalter 76 auf die Anlassposition geschaltet ist oder nicht. Wenn in Schritt S3 bestimmt wird, dass der Zündschalter 86 auf die Anlassposition geschaltet worden ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S4 fort, wo die Betriebsposition des Wahlhebels 81 bestimmt wird. Wenn in Schritt S4 bestimmt wird, dass der P-Bereich oder der N-Bereich ausgewählt ist, wird die Eingangskupplung 215 ausgerückt, wodurch veranlasst wird, dass die Verarbeitung zu Schritt S5 fortschreitet, wo der Anlassvorgang des Motors 11 zugelassen wird. Wenn dagegen in Schritt S4 bestimmt wird, dass der D-Bereich oder der R-Bereich ausgewählt ist, wird die Eingangskupplung 215 eingerückt, wodurch der Anlassvorgang des Motors 11 unterbunden wird. Dann springt die Verarbeitung zu Schritt S1 zurück, um die Routine zu wiederholen. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird, weil während eines durch den Schaltvorgang des Zündschalters 86 auf die Anlassstellung getriggerten Motoranlassvorgangs antizipiert wird, dass das stufenlos regelbare Getriebe 13 oder dergleichen einen wesentlich verminderten Öldruck aufweist, der Motor 11 in dem Zustand wieder angelassen, in dem die Eingangskupplung 215 mit dem Ziel ausgerückt ist, zu verhindern, dass die Antriebskette 36 oder eine ähnliche Komponente Schlupf erfährt.
Dann wird die Eingangskupplung 215 basierend auf dem Schaltvorgang in Schritt S6 auf den eingerückten Zustand oder den ausgerückten Zustand geschaltet, und es wird in Schritt S7 bestimmt, ob der Zündschalter 86 ausgeschaltet ist oder nicht. Wenn in Schritt S7 bestimmt wird, dass der Zündschalter 86 eingeschaltet worden ist, springt die Verarbeitung zu Schritt 56 zurück, um die Routine zu wiederholen. Wenn dagegen in Schritt S7 bestimmt wird, dass der Zündschalter ausgeschaltet worden ist, schreitet die Verarbeitung aufgrund des abgeschalteten Fahrzeugzustands, in dem das Fahrzeugsteuerungssystem abgeschaltet ist, zu Schritt S8 fort, wo der Elektromagnet 243b deaktiviert und die Eingangskupplung 215 auf den ausgerückten Zustand geschaltet wird. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird im Fahrzeugaktivierungszustand, in dem der Zündschalter 86 eingeschaltet ist, der Elektromagnet 243b der Eingangskupplung 215 einer Aktivierungssteuerung unterzogen, die veranlasst, dass die Eingangskupplung 215 in Abhängigkeit von dem durch den Fahrer vorgenommenen Schaltvorgang auf den eingerückten Zustand oder den ausgerückten Zustand geschaltet wird. Andererseits wird im abgeschalteten Fahrzeugzustand, in dem der Zündschalter 86 ausgeschaltet ist, der Elektromagnet 243b aufgrund der Deaktivierung des Zündschalters 86 deaktiviert, wodurch unabhängig vom durch den Fahrer vorgenommenen Schaltvorgang veranlasst wird, dass die Eingangskupplung 215 auf den ausgerückten Zustand geschaltet wird.
Daher kann in der auf diese Weise konstruierten zweiten Ausführungsform der Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 210 die gleiche Wirkung erzielt werden wie in der ersten Ausführungsform. Außerdem wird, weil die Eingangskupplung 215 in der zweiten Ausführungsform eine normalerweise offene oder ausgerückte Eingangskupplung ist, die während einer Deaktivierung ausgerückt wird, durch Ausschalten des Zündschalters 86 ermöglicht, dass die Eingangskupplung 215 ausgerückt werden kann, wodurch die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug auf den neutralen Zustand geschaltet werden kann. Mit dieser Anordnung kann, auch wenn der Elektromagnet 243b nicht aktiviert werden kann, weil eine als Leistungsquelle für das Steuersystem dienende Fahrzeugbatterie entladen ist, die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 210 auf den neutralen Zustand geschaltet werden, so dass das Fahrzeug sicher abgeschleppt werden kann oder andere Arbeiten sicher verrichtet werden können.
Nachstehend wird unter Bezug auf die 9 bis 13B eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
9 zeigt eine schematische Ansicht der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug. In der in 9 dargestellten Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 310 hat eine Klauenkupplung (Eingangskupplung) 315 eine andere Konfiguration. Nachstehend sind Komponenten, die denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich sind oder entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben.
Wie in 9 dargestellt ist, sind eine Klauenkupplung 315 und ein Getriebezug 340 zwischen dem Drehmomentwandler 12 und dem stufenlos regelbaren Getriebe 13 angeordnet, um Motorleistung vom Drehmomentwandler 12 zum stufenlos regelbaren Getriebe 13 zu übertragen. Die Klauenkupplung 315 weist ein mit der Turbinenwelle 22 verbundenes antreibendes Kupplungs- oder Kämmelement 341 und ein dem antreibenden Kämmelement 341 zugewandtes angetriebenes Kupplungs- oder Kämmelement 342 auf. Das antreibende Kämmelement 341 weist Kupplungszähne 341a auf, während das angetriebene Kämmelement 342 den Kupplungszähnen 341a zugewandte Kupplungszähne 342a aufweist. Außerdem ist eine Betätigungseinheit (manuelle Schaltsteuerung) 344 über einen Verbindungsmechanismus 343 mit dem angetriebenen Kämmelement 342 mechanisch verbunden, wobei durch Betätigen (Schaltvorgang) eines Wahlhebels 344a der Betätigungseinheit 344 das angetriebene Kämmelement 342 in einer axialen Richtung verschiebbar ist. Der Getriebezug 340 weist ein mit dem angetriebenen Kämmelement 342 verbundenes antreibendes Zahnrad 340a und ein mit der Primärwelle 30 verbundenes angetriebenes Zahnrad 340b auf.
Der durch den Fahrer betätigte Wahlhebel 344a kann auf irgendeinen Bereich unter dem D-Bereich (Vorwärtsfahrbereich) und R-Bereich (Rückwärtsfahrbereich), die Typen von Antriebsbereichen sind, und dem P-Bereich (Parkbereich) und N-(neutralen)Bereich geschaltet werden, die Typen von Nicht-Antriebsbereichen sind. Durch Schalten des Wahlhebels 344a auf den D-Bereich oder den R-Bereich kann das angetriebene Kämmelement 342 zum antreibenden Kämmelement 341 hin bewegt werden. Dadurch können die Kupplungszähne 341a mit den Kupplungszähnen 342a in Eingriff gebracht werden, wodurch die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand geschaltet werden kann, in dem der Kraftübertragungsweg 18 auf einen verbundenen Zustand eingestellt ist. Durch Schalten des Wahlhebels 344a auf den P-Bereich oder den N-Bereich kann dagegen das angetriebene Kämmelement 342 vom antreibenden Kämmelement 341 außer Eingriff gebracht werden. Dadurch können die Kupplungszähne 341a von den Kupplungszähnen 342a außer Eingriff gebracht werden, wodurch die Klauenkupplung 315 auf den ausgerückten Zustand geschaltet werden kann, in dem die Verbindung des Kraftübertragungsweges 18 unterbrochen ist. D. h., zum Übertragen von Motorleistung zu den Antriebsrädern 19f und 19r wird der Wahlhebel auf den D-Bereich oder den R-Bereich geschaltet und damit die Klauenkupplung 315 in Eingriff gebracht, während für eine Unterbrechung der Übertragung der Motorleistung zu den Antriebsrädern 19f und 19r der Wahlhebel auf den P-Bereich oder den N-Bereich geschaltet wird, um zu veranlassen, dass die Klauenkupplung 315 ausgerückt wird.
Der Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 ist über einen Getriebezug 45 mit der sekundären Welle 31 verbunden, um zu veranlassen, dass Motorleistung vom stufenlos regelbaren Getriebe 13 an die Antriebsräder 19f und 19r ausgegeben werden kann. Der Getriebezug 45 weist ein an der sekundären Welle 31 fixiertes antreibendes Zahnrad 45a und ein an einer Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 des Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 fixiertes angetriebenes Zahnrad 45b auf. Außerdem weist der Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 einen Doppelritzel-Planetengetriebezug 47, eine Vorwärtskupplung 48 und eine Rückwärtsbremse 49 auf. Der Planetengetriebezug 47 des Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 weist ein an der Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 fixiertes Sonnenrad 50 und ein Hohlrad 51 auf, das axial außen drehbar montiert ist. Mehrere Paare Planetenritzel 52 und 53, die miteinander in Eingriff stehen, sind zwischen dem Sonnenrad 50 und dem Hohlrad 51 angeordnet. Die Planetenritzel 52 und 53, die das Sonnenrad 50 und das Hohlrad 51 verbinden, werden durch einen an einer Vorwärts-Rückwärts-Ausgangswelle 55 fixierten Träger 54 drehbar gehalten.
Die Vorwärtskupplung (Reibungseingriffsmechanismus) 48 des Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 weist eine an der Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 fixierte Kupplungstrommel 60 und eine am Träger 54 fixierte Kupplungsnabe 61 auf. Zwischen der Kupplungstrommel 60 und der Kupplungsnabe 61 sind mehrere Reibungsplatten 60a und 61a angeordnet, wobei die Reibungsplatte 60a durch eine Innenfläche der Kupplungstrommel 60 gehalten wird und die Reibungsplatte 61a durch eine Umfangsfläche der Kupplungsnabe 61 gehalten wird. Ein Hydraulikkolben 62 zum Drücken der Reibungsplatten 60a und 61a ist im Inneren der Kupplungstrommel 60 gleitend angeordnet. Der in der Kupplungstrommel 60 aufgenommene Hydraulikkolben 62 weist eine an einer Seite davon definierte Einrückölkammer 63 und eine an seiner anderen Seite definierte Ausrückölkammer 64 auf. Außerdem weist die Einrückölkammer 63 eine darin angeordnete Feder (Vorspanneinheit) 65 auf. Der Hydraulikkolben 62 wird durch die Feder 65 in eine Einrückrichtung vorgespannt. Die Einrückrichtung ist die Richtung, in die der Hydraulikkolben 62 sich zu den Reibungsplatten 60a und 61a hin bewegt, während eine später beschriebene Ausrückrichtung eine Richtung ist, in die der Hydraulikkolben 62 von den Reibungsplatten 60a und 61a weg bewegt wird.
Durch Zuführen von Hydrauliköl zur Einrückölkammer 63 der Vorwärtskupplung 48 und Ableiten von Hydrauliköldruck von der Ausrückölkammer 64 kann der Hydraulikkolben 62 in die Einrückrichtung bewegt werden, so dass der Hydraulikkolben 62 gegen die Reibungsplatten 60a und 61a gedrückt werden kann, die dadurch miteinander in Eingriff kommen. Dadurch wird veranlasst, dass die Vorwärtskupplung 48 auf einen eingerückten Zustand geschaltet wird, in dem die Kupplungstrommel 60 und die Kupplungsnabe 61 sich auf eine integrale Weise drehen. Durch Ableiten von Hydrauliköl von der Einrückölkammer 63 und Zuführen von Hydrauliköl zur Ausrückölkammer 64 kann der Hydraulikkolben 62 dagegen in die Ausrückrichtung bewegt werden, so dass der Hydraulikkolben 62 von den Reibungsplatten 60a und 61a weg bewegt werden kann, die dadurch voneinander außer Eingriff kommen. Dadurch wird veranlasst, dass die Vorwärtskupplung 48 auf einen ausgerückten Zustand geschaltet wird, in dem die Kupplungstrommel 60 und die Kupplungsnabe 61 voneinander außer Eingriff stehen. Auch wenn Hydrauliköl sowohl von der Einrückölkammer 63 als auch von der Ausrückölkammer 64 abgeleitet wird, wird der Hydraulikkolben 62 durch die Feder 65 in die Einrückrichtung vorgespannt, wodurch veranlasst wird, dass die Vorwärtskupplung 48 auf einen Schlupfzustand oder einen eingerückten Zustand eingestellt wird. Der Schlupfzustand der Vorwärtskupplung 48 ist ein Zustand, in dem zwischen den Reibungsplatten 60a und 61a kein vorgegebenes Spiel vorhanden ist, bevor die Reibungsplatten 60a und 61a vollständig miteinander in Eingriff kommen. D. h., der Schlupfzustand der Vorwärtskupplung 48 ist ein Zustand, in dem die Reibungsplatten 60a und 61a im Verlauf eines Übergangs der Vorwärtskupplung 48 vom ausgerückten Zustand auf den eingerückten Zustand leicht miteinander in Kontakt stehen.
Außerdem weist die Rückwärtsbremse 49 des Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 eine an einem Gehäuse (nicht dargestellt) fixierte Bremsentrommel 70 und eine am Hohlrad 51 fixierte Bremsennabe 71 auf. Zwischen der Bremsentrommel 70 und der Bremsennabe 71 sind mehrere Reibungsplatten 7Oa und 71a angeordnet, wobei die Reibungsplatte 70a durch eine Innenfläche der Bremsentrommel 70 gehalten wird und die Reibungsplatte 71a durch eine Umfangsfläche der Bremsennabe 71 gehalten wird. Ein Hydraulikkolben 72 zum Drücken der Reibungsplatten 70a und 71a ist im Inneren der Bremsentrommel 70 gleitend angeordnet. Außerdem weist der Hydraulikkolben 72 eine an einer Seite davon definierte Einrückölkammer 73 auf. Durch Zuführen von Hydrauliköl zur Einrückölkammer 73 kann der Hydraulikkolben 72 in die Einrückrichtung bewegt werden, so dass die Rückwärtsbremse 49 auf einen eingerückten Zustand geschaltet werden kann. Der Hydraulikkolben 72 der Rückwärtsbremse 49 weist eine darin angeordnete (nicht dargestellte) Rückstellfeder auf. Durch Ableiten von Hydrauliköl von der Einrückölkammer 73 wird durch die Federkraft veranlasst, dass die Rückwärtsbremse 49 auf den ausgerückten Zustand geschaltet wird.
Während einer Vorwärtsfahrt wird die Vorwärtskupplung 48 eingerückt, während die Rückwärtsbremse 49 ausgerückt ist. Durch diese Anordnung werden die Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 und die Vorwärts-Rückwärts-Ausgangswelle 55 direkt verbunden, wodurch veranlasst wird, dass die der Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 zugeführte Motorleistung zur Vorwärts-Rückwärts-Ausgangswelle 55 übertragen wird, wobei ihre Drehrichtung beibehalten wird. Während einer Rückwärtsfahrt wird dagegen die Rückwärtsbremse 49 eingerückt, während die Vorwärtskupplung 48 ausgerückt ist. Durch diese Anordnung wird veranlasst, dass das Hohlrad 51 fixiert ist, wodurch veranlasst wird, dass die der Vorwärts-Rückwärts-Eingangswelle 46 zugeführte Motorleistung zur Vorwärts-Rückwärts-Ausgangswelle 55 übertragen wird, wobei ihre Drehrichtung in die entgegengesetzte Richtung geändert wird. Wie vorstehend beschrieben wurde, kann die Drehrichtung der Vorwärts-Rückwärts-Ausgangswelle 55 durch Steuern der Vorwärtskupplung 48 und der Rückwärtsbremse 49, die im Kraftübertragungsweg 18 angeordnet sind, geändert werden.
10 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils der Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 310 zusammen mit dem Steuersystem. Die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 310 weist eine Steuereinheit 80 zum Steuern des Motors 11, die Ventileinheit 75 und ähnliche Komponenten auf. Die Steuereinheit 80 ist mit einem Sperrschalter 82 zum Erfassen einer Betriebsposition eines Wahlhebels 344a, einem Beschleunigungspedalsensor 83 zum Erfassen einer Betätigung eines Beschleunigungspedals, einem Bremspedalsensor 84 zum Erfassen einer Betätigung eines Bremspedals, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 85 zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem durch einen Fahrer betätigten Zündschalter 86, usw. verbunden. Die Steuereinheit 80 bestimmt einen Fahrzeugzustand auf der Basis von von den Sensoren empfangener Information und gibt ein Steuersignal an den Motor 11, die Ventileinheit 75, usw. aus. Außerdem weist die Steuereinheit 80 eine CPU zum Berechnen des Steuersignals, einen ROM-Speicher zum Speichern eines Steuerprogramms, eines arithmetischen Ausdrucks, von Kennfelddaten, usw. und einen RAM-Speicher zum Zwischenspeichern von Daten auf.
Wie vorstehend beschrieben wurde, weist die Vorwärtskupplung 48 die darin angeordnete Feder 65 zum Drücken des Hydraulikkolbens 62 in die Einrückrichtung auf, wodurch die Vorwärtskupplung 48 auch dann im Schlupfzustand oder im eingerückten Zustand gehalten werden kann, wenn der Steueröldruck aufgrund eines Leerlauf-Stopp-Zustands vermindert ist, wodurch verhindert werden kann, dass die Vorwärtskupplung 48 beim Wiederanlassen des Motors einen Einrückruck erzeugt. Außerdem kann, weil die mit dem Schaltvorgang betätigte Klauenkupplung 315 im Kraftübertragungsweg 18 angeordnet ist, die Klauenkupplung 315 durch Schalten des Wahlhebels 344a auf den N-Bereich ausgerückt werden, so dass die Verbindung zwischen dem Motor 11 und den Antriebsrädern 19f und 19r auch bei abgeschaltetem Motor unterbrochen werden kann. D. h., weil die Vorwärtskupplung 48 durch eine Federkraft im Schlupfzustand oder im eingerückten Zustand gehalten wird, kann die Vorwärtskupplung 48 während des abgeschalteten Motorzustands, bei dem kein Steueröldruck verfügbar ist, nicht ausgerückt werden, so dass die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug nicht auf den neutralen Zustand geschaltet werden kann. Um dieses Problem zu lösen, weist die vorliegende Ausführungsform der Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 310 die durch einen Schaltvorgang ausrückbare Klauenkupplung 315 im Kraftübertragungsweg 18 zwischen dem Motor 11 und den Antriebsrädern 19f und 19r auf. Durch diese Anordnung kann die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 310 durch Ausrücken der Klauenkupplung 315 auch während eines abgeschalteten Motorzustands auf den neutralen Zustand geschaltet werden, wodurch das Fahrzeug sicher abgeschleppt werden kann oder andere Arbeiten sicher verrichtet werden können.
Nachstehend werden die Struktur und das Steuersystem der Klauenkupplung 315 beschrieben. 11 zeigt eine schematische Ansicht der Struktur und des Steuersystems der Klauenkupplung 315. Wie in 11 dargestellt ist, weist die Klauenkupplung 315 ein mit einer Turbinenwelle 22 verbundenes antreibendes Kämmelement 341 und eine am antreibenden Zahnrad 340a fixierte Kupplungstrommel (Trommelelement) 90 auf. Die Kupplungstrommel 90 weist auf einer Innenfläche davon ausgebildete Kerbverzahnungszähne 91a auf, während ein in der Kupplungstrommel 90 aufgenommenes angetriebenes Kämmelement 342 Kerbverzahnungszähne 91b aufweist, die in einer Umfangsfläche davon derart ausgebildet sind, dass sie mit den Kerbverzahnungszähnen 91a in Eingriff stehen. D. h., die miteinander in Eingriff stehenden Kerbverzahnungszähne 91a und 91b bilden eine Kerbverzahnungsverbindung 91, durch die die Kupplungstrommel 90 mit dem Umfangsabschnitt des angetriebenen Kämmelements 342 verbunden ist. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist das angetriebene Kämmelement 342 in der Kupplungstrommel 90 axial gleitend aufgenommen, wobei das angetriebene Kämmelement 342 zwischen einer vorderen Position, bei der des angetriebene Kämmelement 342 mit dem antreibenden Kämmelement 341 in Eingriff steht, und einer hinteren Position beweglich ist, bei der das angetriebene Kämmelement 342 vom antreibenden Kämmelement 341 außer Eingriff steht. Eine Rückstellfeder 92 zum Vorspannen des angetriebenen Kämmelements 342 zur hinteren Position hin ist zwischen dem antreibenden Kämmelement 341 und dem angetriebenen Kämmelement 342 angeordnet.
Eine Kupplungsstange (Stangenelement) 94 ist in ein in der Mitte der Kupplungstrommel 90 ausgebildetes Durchgangsloch 93 gleitend eingeführt, um zu veranlassen, dass das angetriebene Kämmelement 342 der Klauenkupplung 315 zwischen der vorderen Position und der hinteren Position bewegt wird. Die Kupplungsstange 94 weist ein distales Endelement 94a und ein proximales Endelement 94b auf, und eine Feder 94c, d. h. ein elastisches Element, ist in einen Zwischenraum zwischen dem distalen Endelement 94a und dem proximalen Endelement 94b eingesetzt. Um zu veranlassen, dass die Kupplungsstange 94 axial bewegt wird, sind die Kupplungsstange 94 und die Betätigungseinheit 344 über einen Verbindungsmechanismus 343 miteinander verbunden. Der Verbindungsmechanismus 343 weist eine mit dem Wahlhebel 344a verbundene erste Verbindungsstange 343a, einen mit dem proximalen Endelement 94b verbundenen Gelenkhebel 343b, eine mit dem Gelenkhebel 343b verbundene zweite Verbindungsstange 343c, usw. auf. Eine manuelle Platte 343d ist zwischen der ersten Verbindungsstange 343a und der zweiten Verbindungsstange 343c angeordnet, und die Bewegung der ersten Verbindungsstange 343a wird über die manuelle Platte 343d auf die zweite Verbindungsstange 343c übertragen. D. h., die Bewegung des durch den Fahrer manuell betätigten Wahlhebels 344a wird von der ersten Verbindungsstange 343a über die manuelle Platte 343d auf die zweite Verbindungsstange 343c übertragen und dann von der zweiten Verbindungsstange 343c über den Gelenkhebel 343b zur Kupplungsstange 94 übertragen. Wie in 11 dargestellt ist, kann der Wahlhebel 344a auf eine dem P-Bereich entsprechende P-Bereichposition Pp, eine dem R-Bereich entsprechende R-Bereichposition Pr, eine dem N-Bereich entsprechende N-Bereichposition Pn und eine dem D-Bereich entsprechende D-Bereichposition Pd geschaltet werden. Wie in 11 durch einen Pfeil A dargestellt ist, kann durch Schalten des Wahlhebels 344a auf den P-Bereich die Kupplungsstange 94 in eine Richtung bewegt werden, in der die Kupplungsstange 94 von der Kupplungstrommel 90 weg gezogen wird. Andererseits kann, wie in 11 durch einen Pfeil B dargestellt ist, durch Schalten des Wahlhebels 344a auf den D-Bereich die Kupplungsstange 94 in eine Richtung bewegt werden, in der die Kupplungsstange 94 in die Kupplungstrommel 90 eingeführt wird.
Wie in 11 dargestellt ist, weist die Kupplungstrommel 90 einen in ihrer Mitte ausgebildeten ringförmigen konvexen Abschnitt 95 auf, und weist das in der Kupplungstrommel 90 aufgenommene angetriebene Kämmelement 342 einen darin ausgebildeten kreisförmigen konkaven Abschnitt 96 auf, der dem ringförmigen konvexen Abschnitt 95 entspricht. Das angetriebene Kämmelement 342 weist eine auf seiner Umfangsfläche angeordnete Öldichtung 97 auf, und der kreisförmige konkave Abschnitt 96 des angetriebenen Kämmelements 342 weist eine auf seiner Innenfläche angeordnete Öldichtung 98 auf. Durch das vorstehend beschriebene Installieren des Paars Öldichtungen 97 und 98 im angetriebenen Kämmelement 342 wird veranlasst, dass durch die Öldichtungen 97 und 98 zwischen der Kupplungstrommel 90 und dem angetriebenen Kämmelement 342 eine Einrückölkammer 99 definiert wird. Die Kupplungstrommel 90 weist außerdem einen Kupplungsölkanal 100 auf, der derart ausgebildet ist, dass er sich in die Einrückölkammer 99 öffnet, und ein sich von der Ventileinheit 75 erstreckender Zweigölkanal 101 ist mit dem Kupplungsölkanal 100 verbunden. Der mit dem Kupplungsölkanal 100 verbundene Zweigölkanal 101 verzweigt sich von einem Ölkanal 104, der ein Kupplungsdruckregelventil 102 mit einem manuellen Ventil 103 in der Ventileinheit 75 verbindet. Außerdem ist die Öldichtung 97, wie in 11 dargestellt ist, an einem Ende der Kerbverzahnungsverbindung 91 angeordnet, während die Öldichtung 98 am anderen Ende der Kerbverzahnungsverbindung 91 angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird veranlasst, dass die Kerbverzahnungsverbindung 91 in der an der Rückseite des angetriebenen Kämmelements 342 definierten Einrückölkammer 99 angeordnet ist.
Die Ventileinheit 75 weist ein Leitungsdruckregelventil 105, des Kupplungsdruckregelventil 102, das manuelle Ventil 103 und ähnliche Komponenten auf. Von der Ölpumpe 74 ausgegebenes Hydrauliköl wird durch das Leitungsdruckregelventil 105 einer Druckregelung derart unterzogen, dass es einen Basisdruck aufweist, und ferner durch das Kupplungsdruckregelventil 102 einer Druckregelung gemäß dem Betriebszustand der Vorwärtskupplung 48 und der Rückwärtsbremse 49 unterzogen. Das Hydrauliköl, das der Druckregelung durch das Kupplungsdruckregelventil 102 unterzogen worden ist, wird durch das manuelle Ventil 103, das in Verbindung mit dem Wahlhebel 344a geschaltet wird, zur Einrückölkammer 63 der Vorwärtskupplung 48 und zur Einrückölkammer 73 der Rückwärtsbremse 49 verteilt. Das Kupplungsdruckregelventil 102 wird durch die Steuereinheit 80 gesteuert. Wenn der D-Bereich ausgewählt ist, wird das Hydrauliköl zum Einrücken der Vorwärtskupplung 48 der Druckregelung durch das Kupplungsdruckregelventil 102 unterzogen. Wenn der R-Bereich ausgewählt ist, wird dagegen das Hydrauliköl zum Einrücken der Rückwärtsbremse 49 der Druckregelung durch das Kupplungsdruckregelventil 102 unterzogen. D. h., wenn irgendein Bereich unter dem D-Bereich und dem R-Bereich ausgewählt ist, wodurch die Vorwärtskupplung 48 bzw. die Rückwärtsbremse 49 eingerückt wird, wird einem Ölkanal 104 Hydrauliköl zugeführt, der das Kupplungsdruckregelventil 102 mit dem manuellen Ventil 103 verbindet. Wenn dagegen irgendein Bereich unter dem P-Bereich und dem N-Bereich ausgewählt ist, wodurch die Vorwärtskupplung 48 bzw. die Rückwärtsbremse 49 ausgerückt wird, wird Hydrauliköl von dem Ölkanal 104 abgeleitet, der das Kupplungsdruckregelventil 102 mit dem manuellen Ventil 103 verbindet. Daher wird, wenn der D-Bereich oder der R-Bereich ausgewählt ist, der Einrückölkammer 99 Hydrauliköl über den Zweigölkanal 101 und den Kupplungsölkanal 100 zugeführt. Wenn der P-Bereich oder der N-Bereich ausgewählt ist, wird dagegen Hydrauliköl in der Einrückölkammer 99 vom Kupplungsdruckregelventil 102 über den Kupplungsölkanal 102 und den Zweigölkanal 101 abgeleitet.
Nachstehend wird der Betriebszustand der Klauenkupplung beschrieben, die durch den einen Schaltvorgang auf einen eingerückten Zustand oder einen ausgerückten Zustand geschaltet wird. Die 12A bis 13B zeigen erläuternde Diagramme zum Darstellen des Betriebszustands der Klauenkupplung 315. Weiße Pfeile in den 12B und 13B zeigen Pfade, über die Leistung übertragen wird. Wie in 12A dargestellt ist, bewegt sich, wenn durch einen Schaltvorgang der P-Bereich ausgewählt ist, des distale Endelement 94a der Kupplungsstange 94 vom angetriebenen Kämmelement 342 weg. Aufgrund der Auswahl des P-Bereichs, gemäß der die Vorwärtskupplung 48 und die Rückwärtsbremse 49 ausgerückt werden, wird Hydrauliköl von der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 abgeleitet. Wie vorstehend beschrieben wurde, bewegt die Rückstellfeder 92, wenn der P-Bereich durch einen Schaltvorgang ausgewählt wird, das angetriebene Kämmelement 342 durch ihre Federkraft zur hinteren Position, wodurch veranlasst wird, dass die Klauenkupplung 315 auf den ausgerückten Zustand geschaltet wird.
Wie in 12B dargestellt ist, bewegt sich, wenn durch den Schaltvorgang der R-Bereich ausgewählt wird, das distale Endelement 94a der Kupplungsstange 94 vom angetriebenen Kämmelement 342 weg. Aufgrund der Auswahl des R-Bereichs, gemäß der die Rückwärtsbremse 49 eingerückt wird, wird jedoch der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 über das Kupplungsdruckregelventil 102 Hydrauliköl zugeführt. Wie vorstehend beschrieben wurde, drückt, wenn durch den Schaltvorgang der R-Bereich ausgewählt wird, das Hydrauliköl das angetriebene Kämmelement 342 zur vorderen Position, wodurch veranlasst wird, dass die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand geschaltet wird.
Wie in 12C dargestellt ist, bewegt sich, wenn durch den Schaltvorgang der N-Bereich ausgewählt wird, das distale Endelement 94a der Kupplungsstange 94 vom angetriebenen Kämmelement 342 weg. Aufgrund der Auswahl des N-Bereichs, gemäß der die Vorwärtskupplung 48 und die Rückwärtsbremse 49 ausgerückt werden, wird Hydrauliköldruck von der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 abgeleitet. Wie vorstehend beschrieben wurde, bewegt, wenn durch den Schaltvorgang der N-Bereich ausgewählt wird, die Rückstellfeder 92 das angetriebene Kämmelement 342 durch ihre Federkraft zur hinteren Position, wodurch veranlasst wird, dass die Klauenkupplung 315 auf den ausgerückten Zustand geschaltet wird.
Wie in 13A dargestellt ist, wird, wenn durch den Schaltvorgang der D-Bereich ausgewählt wird, die Kupplungsstange 94 zur Kupplungstrommel 90 gedrückt, wodurch veranlasst wird, dass das distale Endelement 94a gegen die Feder 94c gedrückt wird, während das distale Endelement 94c mit dem angetriebenen Kämmelement 342 in Kontakt steht. Wie in 13B dargestellt ist, drückt, wenn das antreibende Kämmelement 341 und das angetriebene Kämmelement 342 sich relativ zueinander drehen, um zu veranlassen, dass die sich einander gegenüberliegenden Kupplungszähne 341a, 342a miteinander kämmen, die Feder 94c das angetriebene Kämmelement 342 durch ihre Federkraft zur vorderen Position, wodurch veranlasst wird, dass die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand geschaltet wird. Wie vorstehend beschrieben wurde, kann durch Einfügen der Feder 94c in die Kupplungsstange 94 der Wahlhebel 344a auf den R-Bereich geschaltet werden, bevor die Kupplung 315 eingerückt wird. D. h., durch Einfügen der Feder 94c kann das distale Endelement 94a gegen das angetriebene Kämmelement 342 gedrückt werden, während das distale Endelement 94a dem angetriebenen Kämmelement 342 folgt, wodurch die Klauenkupplung 315 auf einen Einrückwartezustand eingestellt werden kann. Diese Anordnung ermöglicht es, die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand zu schalten, ohne dass der Fahrer, während er/sie den Wahlhebel 344a schaltet, ein unangenehmes Gefühl empfindet.
Außerdem wird, wie in den 13A und 13B dargestellt ist, aufgrund der Auswahl des D-Bereichs, gemäß der die Vorwärtskupplung 48 eingerückt wird, der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 über das Kupplungsdruckregelventil 102 Hydrauliköl zugeführt. D. h., der Hydraulikdruck unterstützt die auf das angetriebene Kämmelement 342 ausgeübte Druckkraft, wodurch der zum Schalten des Wahlhebels 344a erforderliche Kraftaufwand vermindert wird. Auch nachdem die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand geschaltet ist, hält der Hydraulikdruck das angetriebene Kämmelement 342 in der vorderen Position, wodurch verhindert wird, dass die Klauenkupplung 315 ausgerückt wird, so das die Zuverlässigkeit der Klauenkupplung 315 erhöht wird. Außerdem kann, weil die Kerbverzahnungsverbindung 91 in der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 angeordnet ist, die Kerbverzahnungsverbindung 91 durch das Hydrauliköl in der Einrückölkammer 99 geschmiert werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird, wenn durch den Schaltvorgang der R-Bereich ausgewählt wird, der Einrückvorgang der Klauenkupplung 315 nur durch das der Einrückölkammer 99 zugeführte Hydrauliköl ausgeführt. Der Einrückvorgang ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Klauenkupplung 315 kann eingerückt werden, indem die Kupplungsstange 94 gedrückt wird, bis sie mit dem angetriebenen Kämmelement 342 in Kontakt kommt. Außerdem wird, wenn durch en Schaltvorgang der D-Bereich ausgewählt ist, die Klauenkupplung 315 eingerückt, indem die Kupplungsstange 94 gedrückt wird, bis ein Kontakt mit dem angetriebenen Kämmelement 342 hergestellt ist. Der Einrückvorgang ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Klauenkupplung 315 kann nur durch der Einrückölkammer 99 zugeführtes Hydrauliköl eingerückt werden. Außerdem unterstützt, wenn durch den Schaltvorgang der D-Bereich ausgewählt wird, der Hydraulikdruck die auf das angetriebene Kämmelement 342 ausgeübte Druckkraft. Der Druckvorgang ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das angetriebene Kämmelement 342 kann auch nur durch den Schaltvorgang des Wahlhebels 344a gedrückt werden.
Nachstehend wird eine vierte Ausführungsform unter Bezug auf die 14 bis 19 beschrieben.
14 zeigt eine schematische Ansicht der Struktur und des Steuersystems der Klauenkupplung 315 gemäß der vierten Ausführungsform der vorlegenden Erfindung. Die vierte Ausführungsform ist eine Modifikation der dritten Ausführungsform. Daher sind eine schematische Ansicht zum Darstellen einer Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug und eine schematische Ansicht zum Darstellen eines Teils einer Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug zusammen mit einem Steuersystem gemäß der vierten Ausführungsform die gleichen wie die entsprechenden Ansichten der dritten Ausführungsform und werden daher nicht näher beschrieben. Nachstehend sind Komponenten, die denjenigen der dritten Ausführungsform ähnlich sind oder entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben, und nachstehend wird eine Klauenkupplung 315 mit einer Struktur beschrieben, die sich von derjenigen der dritten Ausführungsform unterscheidet.
Wie in 14 dargestellt ist, kann der Wahlhebel 344a auf eine dem P-Bereich entsprechende P-Bereichposition Pp, eine dem R-Bereich entsprechende R-Bereichposition Pr, eine dem N-Bereich entsprechende N-Bereichposition Pn und eine dem D-Bereich entsprechende D-Bereichposition Pd geschaltet werden. Wie in 14 dargestellt ist, wird durch Schalten des Wahlhebels 344a in eine durch einen Pfeil A1 dargestellte Richtung ermöglicht, dass ein Nockenelement 496 sich in eine durch einen Pfeil A2 dargestellte Richtung drehen kann. Andererseits wird durch Schalten des Wahlhebels 344a in eine durch einen Pfeil B1 dargestellte Richtung ermöglicht, dass das Nockenelement 496 in eine durch einen Pfeil B2 dargestellte Richtung gedreht werden kann. Das Nockenelement 496 weist ein Nockenprofil mit zwei Nockenvorsprüngen 496d und 496r auf, die dem D-Bereich bzw. dem R-Bereich entsprechen. Wenn der Wahlhebel 344a auf die D-Bereichposition Pd geschaltet wird, wird der Nockenvorsprung 496d des drehbaren Nockenelements 496 dem proximalen Endelement 94b zugewandt, so dass der Nockenvorsprung 496d gegen das proximale Endelement 94b drücken kann. Wenn dagegen der Wahlhebel 344a auf die R-Bereichposition Pr geschaltet wird, wird der Nockenvorsprung 496r des drehbaren Nockenelements 496 dem proximalen Endelement 94b zugewandt, so dass der Nockenvorsprung 496r gegen das proximale Endelement 94b drücken kann. Außerdem kommt, wenn der Wahlhebel 344a auf die P-Bereichposition Pp oder die N-Bereichposition Pn geschaltet wird, das proximale Endelement 94b mit einem Basiskreis 496a des Nockenelements 496 in Kontakt, wodurch die durch die Nockenvorsprünge 496d und 496r auf das proximale Endelement 94b ausgeübte Druckkraft freigegeben wird.
Wie in 14 dargestellt ist, weist die Kupplungstrommel 90 einen in ihrer Mitte ausgebildeten ringförmigen konvexen Abschnitt 95 auf, und weist das in der Kupplungstrommel 90 aufgenommene angetriebene Kämmelement 342 einen darin ausgebildeten kreisförmigen konkaven Abschnitt 96 auf, der dem ringförmigen konvexen Abschnitt 95 entspricht. Das angetriebene Kämmelement 342 weist eine auf seiner Umfangsfläche angeordnete Öldichtung 97 auf, und der kreisförmige konkave Abschnitt 96 des angetriebenen Kämmelements 342 weist eine auf seiner Innenfläche angeordnete Öldichtung 98 auf. Durch das vorstehend beschriebene Installieren des Paars Öldichtungen 97 und 98 im angetriebenen Kämmelement 342 wird veranlasst, dass durch die Öldichtungen 97 und 98 zwischen der Kupplungstrommel 90 und dem angetriebenen Kämmelement 342 eine Einrückölkammer 99 definiert wird. Die Kupplungstrommel 90 weist außerdem einen Kupplungsölkanal 110 auf, der derart ausgebildet ist, dass er mit der Einrückölkammer 99 kommuniziert, und ein sich von der Ventileinheit 75 erstreckender Zweigölkanal 111 ist mit dem Kupplungsölkanal 110 verbunden. Der mit dem Kupplungsölkanal 110 verbundene Zweigölkanal 111 verzweigt sich von einem Ölkanal 114, der ein Kupplungsdruckregelventil 112 mit einem manuellen Ventil 113 in der Ventileinheit 75 verbindet. Außerdem ist die Öldichtung 97, wie in 14 dargestellt ist, an einem Ende der Kerbverzahnungsverbindung 91 angeordnet, während die Öldichtung 98 am anderen Ende der Kerbverzahnungsverbindung 91 angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird veranlasst, dass die Kerbverzahnungsverbindung 91 in der n der Rückseite des angetriebenen Kämmelements 342 definierten Einrückölkammer 99 angeordnet ist.
Die Ventileinheit 75 weist ein Leitungsdruckregelventil 105, das Kupplungsdruckregelventil 112, das manuelle Ventil 113 und ähnliche Komponenten auf. Von der Ölpumpe 74 ausgegebenes Hydrauliköl wird durch das Leitungsdruckregelventil 105 einer Druckregelung derart unterzogen, dass es einen Basisdruck aufweist, und ferner durch das Kupplungsdruckregelventil 112 einer Druckregelung gemäß dem Betriebszustand der Vorwärtskupplung 48 und der Rückwärtsbremse 49 unterzogen. Das Hydrauliköl, das der Druckregelung durch das Kupplungsdruckregelventil 112 unterzogen worden ist, wird durch das manuelle Ventil 113, das in Verbindung mit dem Wahlhebel 344a geschaltet wird, zur Einrückölkammer 63 der Vorwärtskupplung 48 und zur Einrückölkammer 73 der Rückwärtsbremse 49 verteilt. Das Kupplungsdruckregelventil 112 wird durch die Steuereinheit 80 gesteuert. Wenn der D-Bereich ausgewählt ist, wird das Hydrauliköl zum Einrücken der Vorwärtskupplung 48 der Druckregelung durch das Kupplungsdruckregelventil 112 unterzogen. Wenn der R-Bereich ausgewählt ist, wird dagegen das Hydrauliköl zum Einrücken der Rückwärtsbremse 49 der Druckregelung durch das Kupplungsdruckregelventil 112 unterzogen. D. h., wenn irgendein Bereich unter dem D-Bereich und dem R-Bereich ausgewählt ist, wodurch die Vorwärtskupplung 48 bzw. die Rückwärtsbremse 49 eingerückt wird, wird einem Ölkanal 114 Hydrauliköl zugeführt, der das Kupplungsdruckregelventil 112 mit dem manuellen Ventil 113 verbindet. Wenn dagegen irgendein Bereich unter dem P-Bereich und dem N-Bereich ausgewählt ist, wodurch die Vorwärtskupplung 48 bzw. die Rückwärtsbremse 49 ausgerückt wird, wird Hydrauliköl von dem Ölkanal 114 abgeleitet, der das Kupplungsdruckregelventil 112 mit dem manuellen Ventil 113 verbindet. Daher wird, wenn der D-Bereich oder der R-Bereich ausgewählt ist, der Einrückölkammer 99 Hydrauliköl über den Zweigölkanal 111 und den Kupplungsölkanal 110 zugeführt. Wenn der P-Bereich oder der N-Bereich ausgewählt ist, wird dagegen Hydrauliköl in der Einrückölkammer 99 vom Kupplungsdruckregelventil 112 über den Kupplungsölkanal 112 und den Zweigölkanal 111 abgeleitet.
Nachstehend wird der Betriebszustand der Klauenkupplung 315 beschrieben, die durch einen Schaltvorgang auf einen eingerückten Zustand oder einen ausgerückten Zustand geschaltet wird. 15A zeigt ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen des Betriebszustands der Klauenkupplung 315, wenn der P-Bereich ausgewählt ist. 15B zeigt ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen des Betriebszustands der Klauenkupplung 315, wenn der R-Bereich ausgewählt ist. 16A zeigt ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen des Betriebszustands der Klauenkupplung 315, wenn der N-Bereich ausgewählt ist. 16B zeigt ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen des Betriebszustands der Klauenkupplung 315, wenn der D-Bereich ausgewählt ist. In den 15B und 16B dargestellte weiße Pfeile zeigen Pfade, über die Leistung übertragen wird.
Wie in 15A dargestellt ist, kommt, wenn durch den Schaltvorgang der P-Bereich ausgewählt wird, das proximale Endelement 94b der Kupplungsstange 94 mit dem Basiskreis 496a des Nockenelement 496 in Kontakt, wodurch veranlasst wird, dass die durch die Kupplungsstange 94 auf das angetriebene Kämmelement 342 ausgeübte Druckkraft freigegeben wird. Aufgrund der Auswahl des P-Bereichs, gemäß der die Vorwärtskupplung 48 und die Rückwärtsbremse 49 ausgerückt werden, wird Hydrauliköl von der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 abgeleitet. Wie vorstehend beschrieben wurde, bewegt die Rückstellfeder 92, wenn der P-Bereich durch einen Schaltvorgang ausgewählt wird, das angetriebene Kämmelement 342 durch ihre Federkraft zur hinteren Position, wodurch veranlasst wird, dass die Klauenkupplung 315 auf den ausgerückten Zustand geschaltet wird.
Wie in 15B dargestellt ist, kommt, wenn durch den Schaltvorgang der R-Bereich ausgewählt wird, das proximale Endelement 94b der Kupplungsstange 94 mit dem Nockenvorsprung 496r des Nockenelements 496 in Kontakt, wodurch veranlasst wird, dass die Kupplungsstange 94 gegen das angetriebene Kämmelement 342 gedrückt wird. Aufgrund der Auswahl des R-Bereichs, gemäß der die Rückwärtsbremse 49 eingerückt wird, wird der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 über das Kupplungsdruckregelventil 112 Hydrauliköl zugeführt. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird, wenn durch den Schaltvorgang der R-Bereich ausgewählt wird, das angetriebene Kämmelement 342 durch die durch den Fahrer aufgewendete Kraft zum Schalten des Schalthebels 344a und den Hydrauliköldruck in der Einrückölkammer 99 zur vorderen Position gedrückt, wodurch veranlasst wird, dass die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand geschaltet wird.
Wie in 16A dargestellt ist, kommt, wenn durch den Schaltvorgang der N-Bereich ausgewählt wird, das proximale Endelement 94b der Kupplungsstange 94 mit dem Basiskreis 496a des Nockenelements 496 in Kontakt, wodurch veranlasst wird, dass die durch die Kupplungsstange 94 auf das angetriebene Kämmelement 342 ausgeübte Druckkraft freigegeben wird. Aufgrund der Auswahl des N-Bereichs, gemäß der die Vorwärtskupplung 48 und die Rückwärtsbremse 49 ausgerückt werden, wird Hydrauliköl von der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 abgeleitet. Wie vorstehend beschrieben wurde, bewegt die Rückstellfeder 92, wenn der N-Bereich durch den Schaltvorgang ausgewählt wird, das angetriebene Kämmelement 342 durch ihre Federkraft zur hinteren Position, wodurch veranlasst wird, dass die Klauenkupplung 315 auf den ausgerückten Zustand geschaltet wird.
Wie in 16B dargestellt ist, kommt, wenn durch den Schaltvorgang der D-Bereich ausgewählt wird, das proximale Endelement 94b der Kupplungsstange 94 mit dem Nockenvorsprung 496d des Nockenelements 496 in Kontakt, wodurch veranlasst wird, dass die Kupplungsstange 94 gegen das angetriebene Kämmelement 342 drückt. Aufgrund der Auswahl des D-Bereichs, gemäß der die Vorwärtskupplung 48 eingerückt wird, wird der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 über das Kupplungsdruckregelventil 112 Hydrauliköl zugeführt. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird, wenn durch den Schaltvorgang der D-Bereich ausgewählt wird, das angetriebene Kämmelement 342 durch die durch den Fahrer aufgewendete Kraft zum Schalten des Schalthebels 344a und des Hydrauliköl in der Einrückölkammer 99 zur vorderen Position gedrückt, wodurch veranlasst wird, dass die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand geschaltet wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann die Kupplungsstange 94 durch Steuern der Kupplungsstange 94 durch das Nockenelement 496, des sich in Verbindung mit einem Schaltvorgang dreht, sowohl im D- als auch im R-Bereich gedrückt werden, so dass die Klauenkupplung 315 in mehr als einem Bereich eingerückt werden kann. D. h., um zu veranlassen, dass die Klauenkupplung 315 im D- und im R-Bereich eingerückt wird, muss die Kupplungsstange 94 im D- und im R-Bereich gedrückt und im P- und im N-Bereich gezogen werden. Wenn der Schalthebel 344a und die Kupplungsstange 94 ohne Verwendung eines Nockenmechanismus 499 miteinander verbunden sind, kann die Kupplungsstange 94 nicht sowohl im D- als auch im R-Bereich, die verschiedenen Schaltpositionen des Wahlhebels 344a entsprechen, auf die gleiche Position gedrückt werden. Wenn der Schalthebel 344a und die Kupplungsstange 94 dagegen unter Verwendung des Nockenmechanismus 499 miteinander verbunden sind, kann die Kupplungsstange 94 sowohl im D- als auch im R-Bereich, die verschiedenen Schaltpositionen des Wahlhebels 344a entsprechen, auf die gleiche Position gedrückt werden. Obwohl das Nockenelement 496 in den beigefügten Figuren die beiden Nockenvorsprünge 496d und 496r aufweist, kann das Nockenelement 496 auch drei oder mehr Nockenvorsprünge aufweisen, wenn zusätzlich zum D- und R-Bereich noch ein oder mehr weitere Antriebsbereiche verfügbar sind.
Die 17A und 17B zeigen erläuternde Diagramme zum Darstellen eines Vorgangs, in dem die Klauenkupplung 315 eingerückt wird, wenn der D-Bereich ausgewählt wird. Wie in 17A dargestellt ist, drückt, wenn der Wahlhebel 344a auf den R-Bereich geschaltet ist, der Nockenvorsprung 496d des Nockenelements 496 gegen die Kupplungsstange 94, wodurch veranlasst wird, dass das distale Endelement 94a gegen die Feder 94c gedrückt wird, während das distale Endelement 94a mit dem angetriebenen Kämmelement 342 in Kontakt steht. Wie in 17B dargestellt ist, drückt, wenn das antreibende Kämmelement 341 und das angetriebene Kämmelement 342 sich relativ zueinander drehen, wodurch veranlasst wird, dass die einander zugewandten Kupplungszähne 341a und 342a miteinander kämmen, die Feder 94c das angetriebene Kämmelement 342 durch ihre Federkraft zur vorderen Position, wodurch veranlasst wird, dass die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand geschaltet wird. Wie vorstehend beschrieben wurde, kann durch Einfügen der Feder 94c in die Kupplungsstange 94 der Auswahlhebel 344a auf den D-Bereich geschaltet werden, bevor die Klauenkupplung 315 eingerückt wird. D. h., durch Einfügen der Feder 94c kann das distale, Endelement 94a dem angetriebenen Kämmelement 342 folgen, so das die Klauenkupplung 315 auf einen Einrückwartezustand eingestellt werden kann. Diese Anordnung ermöglicht es, die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand zu schalten, ohne dass der Fahrer beim Schalten des Wahlhebels 344a ein unangenehmes Gefühl empfindet. Die 17A und 17B zeigen einen Zustand, in dem der D-Bereich ausgewählt wird. Auch wenn der R-Bereich ausgewählt ist, kann der Wahlhebel 344a auf ähnliche Weise auf den R-Bereich geschaltet werden, bevor die Klauenkupplung 315 eingerückt wird.
Außerdem wird, wie in den 15A oder 16B dargestellt ist, wenn durch den Schaltvorgang der D- oder der R-Bereich ausgewählt wird, der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 über das Kupplungsdruckregelventil 112 Hydrauliköl zugeführt werden. D. h., der Hydraulikdruck unterstützt die auf das angetriebene Kämmelement 342 ausgeübte Druckkraft, wodurch der zum Schalten des Wahlhebels 344 erforderliche Kraftaufwand vermindert wird. Auch nachdem die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand geschaltet ist, hält der Hydraulikdruck das angetriebene Kämmelement 342 in der vorderen Position, wodurch verhindert wird, dass die Klauenkupplung 315 ausgerückt wird, wodurch die Zuverlässigkeit der Klauenkupplung 315 erhöht wird. Außerdem kann, weil die Kerbverzahnungsverbindung 91 in der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 angeordnet ist, die Kerbverzahnungsverbindung 91 durch das Hydrauliköl in der Klauenkupplung 315 geschmiert werden. Gemäß der vorstehenden Beschreibung unterstützt, wenn durch den Schaltvorgang der D- oder der R-Bereich ausgewählt wird, der Hydraulikdruck die auf das angetriebene Kämmelements 342 ausgeübte Druckkraft. Des angetriebene Kämmelement 342 kann jedoch auch nur durch den durch den Fahrer ausgeübten Kraftaufwand zum Schalten des Schalthebels 344a gedrückt werden.
Obwohl die Kupplungsstange 94 gemäß der vorstehenden Beschreibung durch das Nockenelement 496 direkt gedrückt wird, kann zwischen dem Nockenelement 496 und der Kupplungsstange 94 ein Hebelelement 121 angeordnet sein. 18 zeigt eine schematische Ansicht der Struktur und des Steuersystems einer in einer Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Modifikation der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellten Klauenkupplung 315. In 18 sind Komponenten, die denjenigen von 3 gleichen oder entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben. Wie in 18 dargestellt ist, ist das Hebelelement 121 um eine Hebelwelle 120 schwenkbar und zwischen dem Nockenelement 496 und der Kupplungsstange 94 angeordnet. Ein Ende 121a des Hebelelements 121 ist mit dem proximalen Endelement 94b der Kupplungsstange 94 verbunden, während das andere Ende 121b des Hebelelements 121 mit dem in der Nähe des Hebelelements 121 angeordneten Nockenelement 496 in Gleitkontakt steht. Durch Schalten des Wahlhebels 344a in eine durch einen Pfeil A1 dargestellte Richtung kann das Nockenelement 496 in eine durch einen Pfeil A2 dargestellte Richtung gedreht werden. Andererseits kann durch Schalten des Wahlhebels 344a in eine durch einen Pfeil B1 dargestellte Richtung das Nockenelement 496 in eine durch einen Pfeil B2 dargestellte Richtung gedreht werden. Wenn der D-Bereich ausgewählt wird, drückt der Nockenvorsprung 496d des sich drehenden Nockenelements 496 gegen das andere Ende 121b des Hebelelements 121, wodurch veranlasst wird, dass das eine Ende 121a des Hebelelements 121 gegen das proximale Endelement 94b drückt. Ähnlicherweise drückt, wenn der R-Bereich ausgewählt wird, der Nockenvorsprung 496r des sich drehenden Nockenelements 496 gegen das andere Ende 121b des Hebelelements 121, wodurch veranlasst wird, dass das eine Ende 121a des Hebelelements 121 gegen das proximale Endelement 94b drückt. Außerdem kommt, wenn der P- oder der N-Bereich ausgewählt wird, das andere Ende 121b des Hebelelements 121 mit dem Basiskreis 496a des Nockenelements 496 in Kontakt, wodurch die durch die Nockenvorsprünge 496d und 496r auf das proximale Endelement 94b ausgeübte Druckkraft freigegeben wird. Wie im Fall der vorstehend beschriebenen Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug 10, kann, auch wenn die Bewegung des Nockenelements 496 über das Hebelelement 121 auf die Kupplungsstange 94 übertragen wird, die Kupplungsstange 94 sowohl im D- als auch im R-Bereich gedrückt werden, so dass die Klauenkupplung 315 in mehr als einem Bereich eingerückt werden kann.
Obwohl gemäß der vorstehenden Beschreibung die auf das angetriebene Kämmelement 342 ausgeübte Druckkraft durch Hydrauliköldruck unterstützt wird, können auch andere Aktuatoren zum Unterstützen der auf das angetriebene Kämmelement 342 ausgeübten Druckkraft verwendet werden. 19 zeigt eine schematische Ansicht der Struktur und des Steuersystems einer in einer Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer anderen Modifikation der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellten Klauenkupplung 315. In 19 sind Komponenten, die denjenigen von 14 gleichen oder entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben. Wie in 19 dargestellt ist, ist nicht nur eine zweite Stange 497 des Verbindungsmechanismus 443, sondern auch ein elektrischer Drehaktuator 122 mit dem in der Nähe der Kupplungsstange 94 angeordneten Nockenelement 496 verbunden. Der Drehaktuator 122 wird durch ein Steuersignal von der Steuereinheit 80 gesteuert, um das Nockenelement 496 in Verbindung mit einem durch den Fahrer ausgeführten Schaltvorgang zu drehen. Wenn der D- oder der R-Bereich ausgewählt wird, ermöglicht diese Anordnung, dass der Drehaktuator den Antrieb des Nockenelements 496 unterstützt, wodurch, wie im Fall der vorstehend beschriebenen Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, der zum Schalten des Wahlhebels 344a erforderliche Kraftaufwand vermindert wird.
Nachstehend wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die 20 bis 23 beschrieben.
20 zeigt eine schematische Ansicht der Struktur und des Steuersystems einer Klauenkupplung 315 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die fünfte Ausführungsform ist eine Modifikation der dritten Ausführungsform. Daher sind eine schematische Ansicht der fünften Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug und eine schematische Ansicht eines Teils einer Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug zusammen mit einem Steuersystem die gleichen wie die entsprechenden Ansichten der dritten Ausführungsform und werden daher nicht näher beschrieben. Nachstehend sind Komponenten, die denjenigen der dritten Ausführungsform gleichen oder entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben, und nachstehend wird eine Kleuenkupplung 315 mit einer Struktur beschrieben, die sich von derjenigen der dritten Ausführungsform unterscheidet.
Wie in 20 dargestellt ist, weist die Klauenkupplung 315 ein mit einer Turbinenwelle 22 verbundenes antreibendes Kämmelement 341 und eine am antreibenden Zahnrad 340a fixierte Kupplungstrommel (Trommelelement) 90 auf. Die Kupplungstrommel 90 weist auf einer Innenfläche davon ausgebildete Kerbverzahnungszähne 91a auf, während ein in der Kupplungstrommel 342 aufgenommenes angetriebenes Kämmelement 342 Kerbverzahnungszähne 91b aufweist, die in einer Umfangsfläche davon derart ausgebildet sind, dass sie mit den Kerbverzahnungszähnen 91a in Eingriff stehen. D. h., die miteinander in Eingriff stehenden Kerbverzahnungszähne 91a und 91b bilden eine Kerbverzahnungsverbindung 91, durch die die Kupplungstrommel 90 mit dem Umfangsabschnitt des angetriebenen Kämmelements 342 verbunden ist. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist das angetriebene Kämmelement 342 in der Kupplungstrommel 90 axial gleitend aufgenommen, wobei das angetriebene Kämmelement 342 zwischen einer vorderen Position, bei der das angetriebene Kämmelement 342 mit dem antreibenden Kämmelement 341 in Eingriff steht, und einer hinteren Position beweglich ist, bei der das angetriebene Kämmelement 342 vom antreibenden Kämmelement 341 außer Eingriff steht. Eine Rückstellfeder 92 zum Vorspannen des angetriebenen Kämmelements 342 zur hinteren Position ist zwischen dem antreibenden Kämmelement 341 und dem angetriebenen Kämmelement 342 angeordnet.
Eine Kupplungsstange (Stangenelement) 94 ist in ein in der Mitte der Kupplungstrommel 90 ausgebildetes Durchgangsloch 93 gleitend eingeführt, um zu veranlassen, dass das angetriebene Kämmelement 342 der Klauenkupplung 315 sich zwischen der vorderen Position und der hinteren Position bewegt. Die Kupplungsstange 94 weist ein distales Endelement 94a und ein Basiselement 94b auf, und eine Feder 94c, d. h. ein elastisches Element, ist in einem Zwischenraum zwischen dem distalen Endelement 94a und dem Basiselement 94b eingesetzt. Um zu veranlassen, dass die Kupplungsstange 94 axial bewegt wird, sind die Kupplungsstange 94 und der elektrische Aktuator 544 über einen Verbindungsmechanismus 543 miteinander verbunden. Der Verbindungsmechanismus 543 weist einen schwenkbaren Gelenkhebel 543a auf. Ein Ende des Gelenkhebels 543a ist mit einer Antriebsstange 544a des elektrischen Aktuators 544 verbunden, während das andere Ende des Gelenkhebels 543a mit dem Basiselement 94b verbunden ist. Durch Schalten des Wahlhebels 344a auf den N- oder den P-Bereich kann der nicht aktivierte elektrische Aktuator 544 die Antriebsstange 544a in eine durch einen Pfeil A dargestellte Richtung herausdrücken, wodurch veranlasst wird, dass die Kupplungsstange 94 aus der Kupplungstrommel 90 heraus gezogen wird. Andererseits kann durch Schalten des Wahlhebels 344a auf den D- oder den R-Bereich der aktivierte elektrische Aktuator 544 die Antriebsstange 544a in eine durch einen Pfeil B dargestellt Richtung hinein ziehen, wodurch veranlasst wird, dass die Kupplungsstange 94 in die Kupplungstrommel 90 gedrückt wird.
Wie in 20 dargestellt ist, weist die Kupplungstrommel 90 einen in ihrer Mitte ausgebildeten ringförmigen konvexen Abschnitt 95 auf, und weist das in der Kupplungstrommel 90 aufgenommene angetriebene Kämmelement 342 einen darin ausgebildeten kreisförmigen konkaven Abschnitt 96 auf, der dem ringförmigen konvexen Abschnitt 95 entspricht. Das angetriebene Kämmelement 342 weist eine auf seiner Außenumfangsfläche angeordnete Öldichtung 97 auf, und der kreisförmige konkave Abschnitt 96 des angetriebenen Kämmelements 342 weist eine auf seiner Innenfläche angeordnete Öldichtung 98 auf. Durch das vorstehend beschriebene Installieren des Paars Öldichtungen 97 und 98 im angetriebenen Kämmelement 342 wird veranlasst, dass durch die Öldichtungen 97 und 98 zwischen der Kupplungstrommel 90 und dem angetriebenen Kämmelement 342 eine Einrückölkammer 99 definiert wird. Die Kupplungstrommel 90 weist außerdem einen Kupplungsölkanal 100 auf, der derart ausgebildet ist, dass er sich in die Einrückölkammer 99 öffnet, und ein sich von der Ventileinheit 75 erstreckender Zweigölkanal 101 ist mit dem Kupplungsölkanal 100 verbunden. Der mit dem Kupplungsölkanal 100 verbundene Zweigölkanal 101 verzweigt sich von einem Ölkanal 104, der ein Kupplungsdruckregelventil 102 mit einem manuellen Ventil 103 in der Ventileinheit 75 verbindet. Außerdem ist die Öldichtung 97, wie in 20 dargestellt ist, an einem Ende der Kerbverzahnungsverbindung 91 angeordnet, während die Öldichtung 98 am anderen Ende der Kerbverzahnungsverbindung 91 angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird veranlasst, dass die Kerbverzahnungsverbindung 91 in der an der Rückseite des angetriebenen Kämmelements 342 definierten Einrückölkammer 99 angeordnet ist.
Die Ventileinheit 75 weist ein Leitungsdruckregelventil 105, das Kupplungsdruckregelventil 102, das manuelle Ventil 103 und ähnliche Komponenten auf. Von der Ölpumpe 74 ausgegebenes Hydrauliköl wird durch das Leitungsdruckregelventil 105 einer Druckregelung derart unterzogen, dass es einen Basisdruck aufweist, und ferner durch das Kupplungsdruckregelventil 102 einer Druckregelung gemäß dem Betriebszustand der Vorwärtskupplung 49 und der Rückwärtsbremse 50 unterzogen. Das Hydrauliköl, das der Druckregelung durch das Kupplungsdruckregelventil 102 unterzogen worden ist, wird durch das manuelle Ventil 103, des in Verbindung mit dem Wahlhebel 344a geschaltet wird, zur Einrückölkammer 63 der Vorwärtskupplung 49 und zur Einrückölkammer 73 der Rückwärtsbremse 50 verteilt. Das Kupplungsdruckregelventil 102 wird durch die Steuereinheit 80 gesteuert. Wenn der D-Bereich ausgewählt ist, wird des Hydrauliköl zum Einrücken der Vorwärtskupplung 49 der Druckregelung durch das Kupplungsdruckregelventil 102 unterzogen. Wenn der R-Bereich ausgewählt ist, wird dagegen des Hydrauliköl zum Einrücken der Rückwärtsbremse 50 der Druckregelung durch das Kupplungsdruckregelventil 102 unterzogen. D. h., wenn irgendein Bereich unter dem D-Bereich und dem R-Bereich ausgewählt ist, wodurch die Vorwärtskupplung 49 bzw. die Rückwärtsbremse 50 eingerückt wird, wird einem Ölkanal 104 Hydrauliköl zugeführt, der das Kupplungsdruckregelventil 102 mit dem manuellen Ventil 103 verbindet. Wenn dagegen irgendein Bereich unter dem P-Bereich und dem N-Bereich ausgewählt ist, wodurch die Vorwärtskupplung 49 bzw. die Rückwärtsbremse 50 ausgerückt wird, wird Hydrauliköl von dem Ölkanal 104 abgeleitet, der das Kupplungsdruckregelventil 102 mit dem manuellen Ventil 103 verbindet. Daher wird, wenn der D-Bereich oder der R-Bereich ausgewählt ist, der Einrückölkammer 99 Hydrauliköl über den Zweigölkanal 101 und den Kupplungsölkanal 100 zugeführt. Wenn der P- oder der N-Bereich ausgewählt ist, wird dagegen Hydrauliköl in der Einrückölkammer 99 vom Kupplungsdruckregelventil 102 über den Kupplungsölkanal 100 und den Zweigölkanal 101 abgeleitet.
Nachstehend wird der Betriebszustand der Klauenkupplung 315 beschrieben, die durch einen Schaltvorgang auf einen eingerückten Zustand oder einen ausgerückten Zustand geschaltet wird. Die 21 bis 22B zeigen erläuternde Diagramme zum Darstellen des Betriebszustands der Klauenkupplung 315. Ein weißer Pfeil in 22B zeigt einen Pfad, über den Leistung übertragen wird. Wie in 21 dargestellt ist, drückt, wenn durch den Schaltvorgang der N- oder der P-Bereich ausgewählt wird, der nicht aktivierte elektrische Aktuator 544 die Antriebsstange 544a heraus, wodurch veranlasst wird, dass das distale Endelement 94a der Kupplungsstange 94 vom angetriebenen Kämmelement 342 weg bewegt wird. Aufgrund der Auswahl des N- oder des P-Bereichs, gemäß der die Vorwärtskupplung 49 und die Rückwärtsbremse 50 ausgerückt werden, wird Hydrauliköl von der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 abgeleitet. Wie vorstehend beschrieben wurde, bewegt die Rückstellfeder 92, wenn der N- oder der P-Bereich durch einen Schaltvorgang ausgewählt wird, das angetriebene Kämmelement 342 durch ihre Federkraft zur hinteren Position, wodurch veranlasst wird, dass die Klauenkupplung 315 auf den ausgerückten Zustand geschaltet wird.
Wie in 22A dargestellt ist, zieht, wenn durch den Schaltvorgang der D- oder der R-Bereich ausgewählt wird, der aktivierte elektrische Aktuator 544 die Kupplungsstange 544a hinein, wodurch veranlasst wird, dass das distale Endelement 94a der Kupplungsstange 94 mit dem angetriebenen Kämmelement 342 in Kontakt kommt, während das distale Endelement 94a gegen die Feder 94c gedrückt wird. Wie in 22B dargestellt ist, drückt, wenn das antreibende Kämmelement 341 und das angetriebene Kämmelement 342 sich relativ zueinander drehen, um zu veranlassen, dass die einander zugewandten Kupplungszähne 341a und 342a miteinander in Eingriff kommen, die Feder 94c das angetriebene Kämmelement 342 durch seine Federkraft in die vordere Position, wodurch veranlasst wird, dass die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand geschaltet wird. Wie vorstehend beschrieben wurde, kann durch Einfügen der Feder 94c in die Kupplungsstange 94 der elektrische Aktuator 544 die Antriebsstange 544a hinein ziehen, bevor die Klauenkupplung 315 eingerückt wird. D. h., durch Einfügen der Feder 94c kann das distale Endelement 94a gegen das angetriebene Kämmelement 342 gedrückt werden, während das distale Endelement 94a dem angetriebenen Kämmelement 342 folgt, wodurch ermöglicht wird, dass die Klauenkupplung 315 auf einen Einrückwartezustand eingestellt werden kann. Diese Anordnung ermöglicht es, die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand zu schalten, ohne dass eine übermäßige Last auf den elektrischen Aktuator 544 ausgeübt wird.
Außerdem wird, wie in den 22A und 22B dargestellt ist, wenn der D-Bereich oder der R-Bereich ausgewählt wird, der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 über das Kupplungsdruckregelventil 102 Hydrauliköl zugeführt. D. h., der Hydraulikdruck kann die auf das angetriebene Kämmelement 342 ausgeübte Druckkraft unterstützen, wodurch der für den elektrischen Aktuator 544 erforderliche Kraftaufwand vermindert wird, so dass ein kleinerer elektrischer Aktuator 544 verwendet werden kann. Weil die auf das angetriebene Kämmelement 342 ausgeübte Druckkraft durch Hydraulikdruck unterstützt werden kann, kann der Hydraulikdruck zum Schalten der Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand verwendet werden, so dass das Fahrzeug auch dann fahren kann, wenn der Sperrschalter 82 oder der elektrische Aktuators 544 oder dergleichen versagt. Außerdem hält der Hydraulikdruck, auch nachdem die Klauenkupplung 315 auf den eingerückten Zustand geschaltet ist, das angetriebene Klauenelement 342 in der vorderen Position, wodurch verhindert wird, dass die Klauenkupplung 315 ausgerückt wird, wodurch die Zuverlässigkeit der Klauenkupplung 315 erhöht wird. Außerdem kann, weil die Kerbverzahnungsverbindung 91 in der Einrückölkammer 99 der Klauenkupplung 315 angeordnet ist, die Kerbverzahnungsverbindung 91 durch das Hydrauliköl in der Einrückölkammer 99 geschmiert werden.
Um ein unnötiges Einrücken der Klauenkupplung 315 zu verhindern, steuert die Steuereinheit 80 den elektrischen Aktuator 544 an, um die Klauenkupplung 315 einzurücken, nachdem der D- oder der R-Bereich ausgewählt wurde, woraufhin eine vorgegebene Verzögerungszeit verstreicht. 23 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Erläutern von Schritten, die für die Einrück-/Ausrücksteuerung der Klauenkupplung 315 ausgeführt werden. Wie in 23 dargestellt ist, wird in Schritt S1 bestimmt, ob der P-Bereich ausgewählt ist oder nicht. Wenn in Schritt 31 bestimmt wird, dass der P-Bereich ausgewählt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S2 fort, wo der elektrische Aktuator 544 deaktiviert wird, um die Klauenkupplung 315 auszurücken. Die Klauenkupplung 315 bleibt ausgerückt, bis in Schritt 53 bestimmt wird, dass ein neuer Schaltvorgang ausgeführt wird.
Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass der P-Bereich nicht ausgewählt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S4 fort, wo bestimmt wird, ob der R-Bereich ausgewählt ist oder nicht. Wenn in Schritt 54 bestimmt wird, dass der R-Bereich ausgewählt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt 55 fort, wo bestimmt wird, ob der R-Bereich gehalten wird, bis eine vorgegebene Verzögerungszeit verstrichen ist. Wenn in Schritt 55 bestimmt wird, dass der R-Beriech über die Verzögerungszeit gehalten wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt 56 fort, wo der elektrische Aktuator 544 zum Einrücken der Klauenkupplung 315 aktiviert wird. Die Klauenkupplung 315 bleibt eingerückt, bis in Schritt S7 bestimmt wird, dass ein neuer Schaltvorgang ausgeführt wird. Andererseits verlässt, wenn in Schritt 55 bestimmt wird, dass der R-Bereich innerhalb der Verzögerungszeit ausgerückt wird, die Verarbeitung die Routine, ohne dass die Klauenkupplung 315 eingerückt wird.
Wenn in Schritt S4 bestimmt wird, dass der R-Bereich nicht ausgewählt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S8 fort, wo bestimmt wird, ob der N-Bereich ausgewählt ist oder nicht. Wenn in Schritt 58 bestimmt wird, dass der N-Bereich ausgewählt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S9 fort, wo der elektrische Aktuator 544 deaktiviert wird, um die Klauenkupplung 315 auszurücken. Die Klauenkupplung 315 bleibt ausgerückt, bis in Schritt S10 bestimmt wird, dass ein neuer Schaltvorgang ausgeführt wird.
Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass der N-Bereich nicht ausgewählt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S11 fort, wo bestimmt wird, ob der D-Bereich ausgewählt ist oder nicht. Wenn in Schritt S11 bestimmt wird, dass der D-Bereich ausgewählt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S12 fort, wo bestimmt wird, ob der D-Bereich gehalten wird, bis eine vorgegebene Verzögerungszeit verstrichen ist. Wenn in Schritt S12 bestimmt wird, dass der D-Bereich über die Verzögerungszeit gehalten wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S13 fort, wo der elektrische Aktuator, 544 zum Einrücken der Klauenkupplung 315 aktiviert wird. Die Klauenkupplung 315 bleibt eingerückt, bis in Schritt S14 bestimmt wird, dass ein neuer Schaltvorgang ausgeführt wurde. Wenn dagegen in Schritt S12 bestimmt wird, dass der D-Bereich innerhalb der Verzögerungszeit ausgerückt wurde, verlässt die Verarbeitung die Routine, ohne dass die Klauenkupplung 315 eingerückt wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird, wenn der D- oder der R-Bereich ausgewählt ist, der elektrische Aktuator 544 nach Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungszeit angetrieben, um die Klauenkupplung 315 einzurücken. Durch diese Vorgehensweise wird verhindert, dass die Klauenkupplung 315 fehlerhaft eingerückt wird, auch wenn der Wahlhebel 344a den D- oder den R-Bereich während eines Schaltvorgangs durchläuft, wodurch ein unnötiges Einrücken der Klauenkupplung 315 vermieden und ein Einrückruck vermindert wird. Wenn der P- oder der N-Bereich ausgewählt ist, wird die Klauenkupplung 315 durch Deaktivieren des elektrischen Aktuators 544 auf den ausgerückten Zustand geschaltet. D. h., der elektrische Aktuator 544 rückt, wenn er deaktiviert ist, die Klauenkupplung 315 aus. Zu diesem Zweck rückt, auch wenn der Zündschalter 86 ausgeschaltet ist, der elektrische Aktuator 544 die Klauenkupplung 315 aus und erzeugt den neutralen Zustand, so dass des Fahrzeug sicher abgeschleppt werden kann oder andere Arbeiten sicher verrichtet werden können.
Obwohl die Eingangskupplungen (Klauenkupplungen) 15, 215 und 315 an der Seite des Motors 11 und nicht an der Seite der Vorwärtskupplung 48 angeordnet sind, können die Eingangskupplungen (Klauenkupplungen) 15, 215 und 315 auch an der Seite der Antriebsräder 19f und 19r und nicht an der Seite der Vorwärtskupplung 48 angeordnet sein. Außerdem können, obwohl die Eingangskupplungen (Klauenkupplungen) 15, 215 und 315 an der Seite des Motors 11 und nicht an der Seite des stufenlos regelbaren Getriebes 13 angeordnet sind, die Eingangskupplungen (Klauenkupplungen) 15, 215 und 315 auch an der Seite der Antriebsräder 19f und 19r und nicht an der Seite des stufenlos regelbaren Getriebes 13 angeordnet sein. Es ist lediglich notwendig, die Vorwärtskupplung 48 und die Eingangskupplung (Klauenkupplung) 15, 215 und 315 im Kraftübertragungsweg 18 zwischen dem Motor 11 und den Antriebsrädern 19f und 19r anzuordnen, unabhängig von ihrer Positionsbeziehung zu anderen Mechanismen. Hinsichtlich eines Motoranlassvorgangs durch Betätigen des Zündschalters, sind die Eingangskupplungen (Klauenkupplungen) 15, 215 und 315 vorzugsweise näher zum Motor 11 angeordnet, um rotierende Körper vom Motor 11 zu trennen und damit das Anlassen des Motors zu vereinfachen. Insbesondere sind, wenn das stufenlos regelbare Getriebe 13 als Kraftübertragungsmechanismus verwendet wird, die Eingangskupplungen (Klauenkupplungen) 15, 215 und 315 vorzugsweise an der Seite des Motors 11 und nicht an der Seite des stufenlos regelbaren Getriebes 13 angeordnet, um zu verhindern, dass das stufenlos regelbare Getriebe 13, das einen wesentlich verminderten Öldruck aufweist, während des Motoranlassvorgangs durch die Zündschalterbetätigung gedreht wird.
Obwohl die Feder 65 gemäß der vorstehenden Beschreibung in der Vorwärtskupplung 48 des Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 angeordnet ist, kann eine Feder zum Vorspannen des Hydraulikkolbens 72 in die Einrückrichtung in der Rückwärtsbremse (Reibungseingriffsmechanismus) 49 des Vorwärts-Rückwärts-Schaltmechanismus 14 installiert sein. Diese Anordnung kann ebenfalls verhindern, dass die Rückwärtsbremse 49 während des Wiederanlassens des Motors einen Einrückruck erzeugt. Die Feder 65 zum Vorspannen der Hydraulikkolben 62 und 72 in die Einrückrichtung kann sowohl in der Vorwärtskupplung 48 als auch in der Rückwärtsbremse 49 installiert sein.
Obwohl gemäß der vorstehenden Beschreibung das stufenlos regelbare Getriebe 13 mit Kettenantrieb als Kraftübertragungsmechanismus in den Antriebsvorrichtungen für ein Fahrzeug 10, 210 und 310 montiert ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispiele von Kraftübertragungsmechanismen sind ein stufenlos regelbares Getriebe mit Riemenantrieb oder Traktionsantrieb und ein Planetengetriebe- oder Parallelachsengetriebe. Wenn ein Automatikgetriebe als Kraftübertragungsmechanismus verwendet wird, ist eine Feder zum Vorspannen eines Hydraulikkolbens in die Einrückrichtung in einer Reibungskupplung (Reibungseingriffsmechanismus) oder in einer Reibungsbremse (Reibungseingriffsmechanismus) montiert, die während einer Vorwärtsfahrt oder einer Rückwärtsfahrt eingerückt sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Wesentlichen unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt. Innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung sind verschiedenartige Modifikationen möglich. Beispielsweise kann, obwohl gemäß der vorstehenden Beschreibung ein Wahlhebel als eine manuelle Schaltsteuerung verwendet wird, eine manuelle Schaltsteuerung unter Verwendung eines Steuerknüppels zum Ausführen eines Schaltvorgangs unter Verwendung eines Steuerknüppels, eine manuelle Schaltsteuerung unter Verwendung einer Wahlscheibe zum Ausführen eines Schaltvorgangs unter Verwendung einer Wahlscheibe oder eine manuelle Schaltsteuerung unter Verwendung eines Druckknopfes zum Ausführen eines Schaltvorgangs unter Verwendung eines Druckknopfes verwendet werden. Obwohl eine Trochoidpumpe als Ölpumpe 74 verwendet wird, können auch andersartige Pumpen, wie beispielsweise eine Innen- oder Außenzahnradpumpe, verwendet werden. Obwohl die in den Figuren dargestellten Antriebsvorrichtungen für ein Fahrzeug 10, 210 und 310 für Fahrzeuge mit Vierradantrieb konstruiert sind, können auch solche für Fahrzeuge mit Vorderradantrieb oder Hinterradantrieb verwendet werden. Es ist klar, dass die erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtungen für ein Fahrzeug 10, 210 und 310 auch auf Hybridfahrzeuge anwendbar sind, die mit einem Verbrennungsmotor und einen Elektromotor als Leistungsquellen ausgestattet sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-022686 [0001]
JP 2006-9973 A [0005, 0007]

Claims

Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, das einen Motor aufweist, der unter einer vorgegebenen Abschaltbedingung automatisch abgeschaltet und unter einer vorgegebenen Wiederanlassbedingung automatisch wieder angelassen wird, wobei die Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug aufweist: einen Reibungseingriffsmechanismus, der in einem Kraftübertragungsweg zwischen dem Motor und einem Antriebsrad angeordnet ist und einen Hydraulikkolben in eine Einrückrichtung bewegt, um eine Reibungsplatte auf einen eingerückten Zustand zu bringen, und den Hydraulikkolben in eine Ausrückrichtung bewegt, um den eingerückten Zustand der Reibungsplatte freizugeben; eine Ölpumpe, die durch den Motor angetrieben wird und dem Reibungseingriffsmechanismus Hydrauliköl zuführt, um den Hydraulikkolben in die Einrückrichtung oder in die Ausrückrichtung zu bewegen; und eine Eingangskupplung, die im Kraftübertragungsweg angeordnet ist und auf der Basis eines durch einen Fahrer ausgeführten Schaltvorgangs auf einen ausgerückten Zustand geschaltet wird, in dem die Verbindung des Kraftübertragungswegs unterbrochen ist, oder auf einen eingerückten Zustand, in dem der Kraftübertragungsweg auf einen verbundenen Zustand eingestellt ist, wobei eine Vorspanneinheit zum Vorspannen des Hydraulikkolbens in die Einrückrichtung im Reibungseingriffsmechanismus angeordnet ist, um den Reibungseingriffsmechanismus in einem Schlupfzustand oder in einem eingerückten Zustand zu halten, während der Motor abgeschaltet ist, wodurch veranlasst wird, dass die Ölpumpe deaktiviert ist, und die Eingangskupplung auf einen ausgerückten Zustand geschaltet wird, wenn eine neutrale Position ausgewählt wird, um die Verbindung zwischen dem Motor und dem angetriebenen Rad auch während eines abgeschalteten Motorzustands zu unterbrechen, in dem veranlasst wird, dass der Reibungseingriffsmechanismus auf einen Schlupfzustand oder einen eingerückten Zustand eingestellt wird.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Eingangskupplung eine Klauenkupplung ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit: einem Eingangskupplungsmechanismus, der im Kraftübertragungsweg angeordnet ist und einen elektromagnetischen Antrieb aufweist und auf einen eingerückten Zustand geschaltet wird, in dem der Kraftübertragungsweg auf einen verbundenen Zustand eingestellt ist, wenn der elektromagnetische Antrieb aktiviert wird, und auf einen ausgerückten Zustand geschaltet wird, in dem der Kraftübertragungsweg unterbrochen ist, wenn der elektromagnetische Antrieb deaktiviert wird; und einer Eingangskupplungssteuereinheit, die den elektromagnetischen Antrieb auf der Basis eines durch einen Fahrer ausgeführten Schaltvorgang auf einen aktivierten Zustand oder einen deaktivierten Zustand einstellt, wobei, wenn eine neutrale Position ausgewählt ist, während das Fahrzeug sich in einem aktivierten Zustand befindet, in dem ein Aktivierungsschalter aktiviert ist, die Eingangskupplungssteuereinheit den elektromagnetischen Antrieb auf einen deaktivierten Zustand einstellt, wodurch der Eingangskupplungsmechanismus auf einen ausgerückten Zustand geschaltet wird, und wobei, wenn das Fahrzeug sich in einem deaktivierten Zustand befindet, in dem der Aktivierungsschalter deaktiviert ist, durch das Deaktivieren des Aktivierungsschalters veranlasst wird, dass der elektromagnetische Antrieb auf einen deaktivierten Zustand eingestellt wird, wodurch der Eingangskupplungsmechanismus auf einen ausgerückten Zustand geschaltet wird.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, ferner mit: einer manuellen Schaltsteuerung, die auf einen Antriebsbereich geschaltet wird, um Leistung zu einem Antriebsrad zu übertragen, und auf einen Nicht-Antriebsbereich geschaltet wird, um die Leistungsübertragung zum Antriebsrad zu unterbrechen, wobei die Klauenkupplung mit der manuellen Schaltsteuerung verbunden ist und der Motor und das Antriebsrad voneinander getrennt werden, wenn ein Fahrer während eines abgeschalteten Motorzustands, durch den veranlasst wird, dass der Reibungseingriffsmechanismus auf einen Schlupfzustand oder einen eingerückten Zustand eingestellt wird, den Nicht-Antriebsbereich auswählt.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei die Klauenkupplung ein antreibendes Kämmelement und ein dem antreibenden Kämmelement zugewandtes angetriebenes Kämmelement und ein Stangenelement aufweist, das das angetriebene Kämmelement in Verbindung mit der manuellen Schaltsteuerung in das antreibende Kämmelement drückt, und das Stangenelement ein distales Endelement und ein bezüglich des distalen Endelements koaxial angeordnetes proximales Endelement aufweist, wobei zwischen dem distalen und dem proximalen Endelement ein Pufferelement angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Stangenelement zu einer Position gedrückt wird, bei der das Stangenelement mit dem angetriebenen Kämmelement in Kontakt kommt, wenn ein Vorwärtsfahrbereich ausgewählt wird, der einen Typ eines Antriebsbereichs darstellt.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Klauenkupplung das antreibende Kämmelement und das dem antreibenden Kämmelement zugewandte angetriebene Kämmelement aufweist, und wobei eine Einrückölkammer, die das angetriebene Kämmelement zum antreibenden Kämmelement hin zwingt, an einer Rückseite des angetriebenen Kämmelement definiert ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Einrückölkammer Hydrauliköl zugeführt wird, wenn ein Rückwärtsfahrbereich ausgewählt wird, der einen Typ eines Antriebsbereichs darstellt.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Einrückölkammer Hydrauliköl zugeführt wird, wenn ein Varwärtsfahrbereich ausgewählt wird, der einen Typ eines Antriebsbereichs darstellt.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei die Klauenkupplung ein Trommelelement aufweist, das mit einem Umfangsabschnitt des angetriebenen Kämmelements durch eine dazwischen angeordnete Kerbverzahnungsverbindung verbunden ist, ein Paar Öldichtungen an einem Ende und am anderen Ende der Kerbverzahnungsverbindung zwischen dem angetriebenen Kämmelement und dem Trommelelement angeordnet sind, und die Einrückölkammer durch die Öldichtungen zwischen dem angetriebenen Kämmelement und dem Trommelelement definiert ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, ferner mit einem zwischen der manuellen Schaltsteuerung und der Klauenkupplung angeordneten Nockenmechanismus, der die Klauenkupplung auf einen ausgerückten Zustand schaltet, wenn die manuelle Schaltsteuerung auf einen Nicht-Antriebsbereich geschaltet wird, und die Klauenkupplung auf einen eingerückten Zustand schaltet, wenn die manuelle Schaltsteuerung auf einen Antriebsbereich geschaltet wird.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Nockenmechanismus ein Nockenelement aufweist, das in Verbindung mit der manuellen Schaltsteuerung gedreht wird, und wobei das Nockenelement mehrere Vorsprünge auf einem Profil des Nockenelements aufweist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Klauenkupplung ein antreibendes Kämmelement und ein dem antreibenden Kämmelement zugewandtes angetriebenes Kämmelement und ein Stangenelement aufweist, das das angetriebene Kämmelement in das antreibende Kämmelement drückt, und das Stangenelement durch einen der Vorsprünge gedrückt wird, wenn die manuelle Schaltsteuerung auf einen Vorwärtsfahrbereich geschaltet wird, der ein Typ eines Antriebsbereichs ist, und das Stangenelement durch den anderen der Vorsprünge gedrückt wird, wenn die manuelle Schaltsteuerung auf einen Rückwärtsfahrbereich geschaltet wird, der ein Typ eines Antriebsbereichs ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Stangenelement ein distales Endelement und ein bezüglich des distalen Endelements koaxial angeordnetes proximales Endelement aufweist, wobei zwischen dem distalen und dem proximalen Endelement ein Pufferelement angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Klauenkupplung des antreibende Kämmelement und das dem antreibenden Kämmelement zugewandte angetriebene Kämmelement aufweist, und wobei die Einrückölkammer, die das angetriebene Kämmelement zum antreibenden Kämmelement hin zwingt, an einer Rückseite des angetriebenen Kämmelement definiert ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Einrückölkammer Hydrauliköl zugeführt wird, wenn die manuelle Schaltsteuerung auf einen Vorwärtsfahrbereich oder einen Rückwärtsfahrbereich geschaltet wird, die Typen eines Antriebsbereichs darstellen.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Klauenkupplung ein Trommelelement aufweist, das mit einem Umfangsabschnitt des angetriebenen Kämmelements über eine dazwischen angeordnete Kerbverzahnungsverbindung verbunden ist, ein Paar Öldichtungen an einem Ende und am anderen Ende der Kerbverzahnungsverbindung zwischen dem angetriebenen Kämmelement und dem Trommelelement angeordnet sind, und die Einrückölkammer durch die Öldichtungen zwischen dem angetriebenen Kämmelement und dem Trommelelement definiert ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 17, ferner mit: einem mit dem Nockenmechanismus verbundenen Aktuator, wobei der Schaltvorgang der Klauenkupplung auf einen eingerückten Zustand durch die Kraft des Aktuators unterstützt wird.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, ferner mit einem elektrischen Aktuator, der mit der Klauenkupplung verbunden ist und die Klauenkupplung auf einen ausgerückten Zustand schaltet, wenn die manuelle Schaltsteuerung auf einen Nicht-Antriebsbereich geschaltet wird, und die Klauenkupplung auf einen eingerückten Zustand schaltet, wenn die manuelle Schaltsteuerung auf einen Antriebsbereich geschaltet wird.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Klauenkupplung ein antreibendes Kämmelement und ein dem antreibenden Kämmelement zugewandtes angetriebenes Kämmelement und ein Stangenelement aufweist, das mit dem elektrischen Aktuator verbunden ist und das angetriebene Kämmelement in das antreibende Kämmelement drückt, und das Stangenelement ein distales Endelement und ein bezüglich des distalen Endelements koaxial angeordnetes proximales Endelement aufweist, wobei zwischen dem distalen und dem proximalen Endelement ein Pufferelement angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 20, wobei der elektrische Aktuator das Stangenelement zu einer Position drückt, bei der das Stangenelement mit dem angetriebenen Kämmelement in Kontakt kommt, wenn ein Antriebsbereich ausgewählt wird.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 21, wobei der elektrische Aktuator, wenn er nicht aktiviert ist, die Klauenkupplung auf einen ausgerückten Zustand schaltet.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Klauenkupplung das antreibende Kämmelement und das dem antreibenden Kämmelement zugewandte angetriebene Kämmelement aufweist, und wobei eine Einrückölkammer, die das angetriebene Kämmelement zum antreibenden Kämmelement hin zwingt, an einer Rückseite des angetriebenen Kämmelement definiert ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 23, wobei der Einrückölkammer Hydrauliköl zugeführt wird, wenn ein Antriebsbereich ausgewählt wird.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 24, wobei die Klauenkupplung ein Trommelelement aufweist, das mit einem Umfangsabschnitt des angetriebenen Kämmelements über eine dazwischen angeordnete eine Kerbverzahnungsverbindung verbunden ist, ein Paar Öldichtungen an einem Ende und am anderen Ende der Kerbverzahnungsverbindung zwischen dem angetriebenen Kämmelement und dem Trommelelement angeordnet sind, und die Einrückölkammer durch die Öldichtungen zwischen dem angetriebenen Kämmelement und dem Trommelelement definiert ist.