JP2011149459A - 動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】油圧クラッチに作動油と潤滑油を供給する油圧ポンプを備える動力伝達装置において、摩擦係合部が係合解除状態になるときの、潤滑油の不足を解消すると共に、油圧ポンプを駆動する駆動源によるエネルギ消費を低減する。
【解決手段】動力伝達装置は、油圧ポンプ73が吐出する吐出油を、油圧クラッチCの油圧応動ピストン53,63に供給される作動油と、油圧クラッチCにおける潤滑部に供給される潤滑油とに分ける分配部材74,75L,75Rを備える。制御装置Uは、油圧クラッチCの摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、吐出油が作動油と潤滑油と分けられるように分配部材74,75L,75Rを制御し、摩擦係合部52,62が係合解除状態になるとき、油圧ポンプ73を間欠駆動すると共に、吐出油が潤滑油として潤滑部に供給されるように分配部材74,75L,75Rを制御する。
【選択図】図3
【解決手段】動力伝達装置は、油圧ポンプ73が吐出する吐出油を、油圧クラッチCの油圧応動ピストン53,63に供給される作動油と、油圧クラッチCにおける潤滑部に供給される潤滑油とに分ける分配部材74,75L,75Rを備える。制御装置Uは、油圧クラッチCの摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、吐出油が作動油と潤滑油と分けられるように分配部材74,75L,75Rを制御し、摩擦係合部52,62が係合解除状態になるとき、油圧ポンプ73を間欠駆動すると共に、吐出油が潤滑油として潤滑部に供給されるように分配部材74,75L,75Rを制御する。
【選択図】図3
Description
本発明は、油圧クラッチの摩擦係合部を係合状態および係合解除状態にする油圧応動部材に油圧ポンプから作動油を供給する油圧クラッチ作動装置を備える動力伝達装置に関し、該動力伝達装置は、例えば車両に搭載される。
動力伝達装置に備えられる油圧クラッチ作動装置が、摩擦係合部を係合状態および係合解除状態にする油圧応動部材を備える油圧クラッチと、駆動源としての電動モータにより駆動される油圧ポンプが吐出する吐出油の吐出流量を制御すべく電動モータを制御する制御装置とを備え、油圧ポンプの吐出油が、油圧応動部材の作動油と、摩擦係合部の潤滑および冷却のための潤滑油とに分けられるものは知られている。(特許文献1参照)
油圧ポンプから吐出された吐出油が、油圧クラッチの摩擦係合部を係合させる油圧応動部材の作動油と摩擦係合部などの潤滑部の潤滑油とに分配される場合、摩擦係合部が係合解除状態になるときには、油圧応動部材に作用させる作動油が不要となるために、油圧ポンプを駆動する電動モータが停止される。
しかしながら、電動モータの停止により、油圧ポンプが停止して、油圧クラッチの潤滑部への潤滑油の供給も停止する。このため、電動モータの停止期間が長くなると、摩擦係合部の係合解除状態時にも作動状態にある潤滑部(例えば、摩擦係合部ほかに、軸受やギヤ機構など)での潤滑油が不足することがある。また、摩擦係合部においては、係合解除状態から係合状態に移行する際には、摩耗低減および冷却性確保の観点から、適度の潤滑油が存在することが望ましい。
一方で、摩擦係合部の係合状態および係合解除状態に関わらず、動力伝達装置の作動時に油圧ポンプを常時駆動するのでは、油圧ポンプを駆動する電動モータのエネルギ消費量が増加して、電力量の節減が困難になる。また、内燃機関が発生する動力の一部を利用して油圧ポンプを駆動するものでは、油圧ポンプを駆動するための動力損失が増加して、燃費性能の低下を招来する。
しかしながら、電動モータの停止により、油圧ポンプが停止して、油圧クラッチの潤滑部への潤滑油の供給も停止する。このため、電動モータの停止期間が長くなると、摩擦係合部の係合解除状態時にも作動状態にある潤滑部(例えば、摩擦係合部ほかに、軸受やギヤ機構など)での潤滑油が不足することがある。また、摩擦係合部においては、係合解除状態から係合状態に移行する際には、摩耗低減および冷却性確保の観点から、適度の潤滑油が存在することが望ましい。
一方で、摩擦係合部の係合状態および係合解除状態に関わらず、動力伝達装置の作動時に油圧ポンプを常時駆動するのでは、油圧ポンプを駆動する電動モータのエネルギ消費量が増加して、電力量の節減が困難になる。また、内燃機関が発生する動力の一部を利用して油圧ポンプを駆動するものでは、油圧ポンプを駆動するための動力損失が増加して、燃費性能の低下を招来する。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、油圧クラッチの摩擦係合部を係合させる油圧応動部材に作動油を供給すると共に該油圧クラッチを含む伝動機構の潤滑部に潤滑油を供給する油圧ポンプを備える動力伝達装置において、摩擦係合部が係合解除状態になるときの、前記伝動機構での潤滑油の不足を解消すると共に、駆動源によるエネルギ消費または動力損失を低減することを目的とする。
そして、本発明は、さらに、油温または車速が変化するときの潤滑性の向上を図ることを目的とする。
そして、本発明は、さらに、油温または車速が変化するときの潤滑性の向上を図ることを目的とする。
請求項1記載の発明は、油圧応動部材(53,63)により摩擦係合部(52,62)を係合状態および係合解除状態にする油圧クラッチ(C)を備える伝動機構(B)と、駆動源(72)により駆動される油圧ポンプ(73)と、前記油圧ポンプ(73)が吐出する吐出油の吐出流量を制御すべく前記油圧ポンプ(73)の駆動を制御する制御装置(U)とを備え、前記吐出油の一部を前記油圧応動部材(53,63)の作動油として供給する作動油供給装置(K)と、を備え、前記油圧クラッチ(C)により駆動力の伝達形態が変更される動力伝達装置(A)において、前記作動油供給装置(K)は、前記吐出油を、前記作動油と、前記伝動機構(B)における潤滑部に供給される潤滑油とに分ける分配部材(74,75L,75R)を備え、前記制御装置(U)は、前記摩擦係合部(52,62)が前記係合状態になるとき、前記油圧ポンプ(73)を駆動すると共に前記吐出油が前記作動油と前記潤滑油とに分けられるように前記分配部材(74,75L,75R)を制御し、前記摩擦係合部(52,62)が前記係合解除状態になるとき、駆動停止期間(S)が形成されるように前記油圧ポンプ(73)を間欠駆動すると共に、前記吐出油が前記潤滑油として前記潤滑部に供給されるように前記分配部材(74,75L,75R)を制御する動力伝達装置(A)である。
これによれば、油圧応動部材により油圧クラッチの摩擦係合部が係合状態になるとき、油圧ポンプは、分配部材を介して、油圧クラッチの摩擦係合部を係合させる油圧応動部材に作動油を供給すると共に該油圧クラッチを含む伝動機構の潤滑部に潤滑油を供給する一方、摩擦係合部が係合解除状態になるときには、間欠駆動される油圧ポンプの吐出油が、分配部材を介して潤滑油として潤滑部に供給される。この結果、摩擦係合部が係合解除状態になるときの伝動機構での潤滑油の不足を解消できる。しかも、油圧ポンプは、駆動停止期間中停止されるので、摩擦係合部が係合解除状態になるときにも油圧ポンプが連続的に駆動される場合に比べて、駆動源によるエネルギ消費または動力損失を低減することができる。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の動力伝達装置において、前記駆動停止期間(S)は、前記吐出油の油温が高いほど短いものである。
これによれば、吐出油の油温が高いために潤滑油の粘度が小さくなって潤滑部に付着した潤滑油が該潤滑部から流出し易くなるものの、油温が高いほど駆動停止期間が短くなることにより、潤滑部への潤滑油の供給頻度を高めることができるので、潤滑油不足の発生が抑制され、潤滑部の潤滑性を向上できる。
これによれば、吐出油の油温が高いために潤滑油の粘度が小さくなって潤滑部に付着した潤滑油が該潤滑部から流出し易くなるものの、油温が高いほど駆動停止期間が短くなることにより、潤滑部への潤滑油の供給頻度を高めることができるので、潤滑油不足の発生が抑制され、潤滑部の潤滑性を向上できる。
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の動力伝達装置において、前記間欠駆動時における前記潤滑油の給油流量(Q)は、前記吐出油の油温が高いほど多いものである。
これによれば、吐出油の油温が高いために潤滑油の粘度が小さくなって潤滑部に付着した潤滑油が該潤滑部から流出し易くなるものの、油温が高いほど潤滑部への潤滑油の給油流量が多くなるので、潤滑油不足の発生が抑制され、潤滑部の潤滑性を向上できる。
これによれば、吐出油の油温が高いために潤滑油の粘度が小さくなって潤滑部に付着した潤滑油が該潤滑部から流出し易くなるものの、油温が高いほど潤滑部への潤滑油の給油流量が多くなるので、潤滑油不足の発生が抑制され、潤滑部の潤滑性を向上できる。
請求項4記載の発明は、車両に搭載される請求項1から3のいずれか1項記載の動力伝達装置において、前記潤滑部は、車速が高いほど高い回転速度で回転する回転部(52,62,Gb)であり、前記駆動停止期間(S)は、前記車速が高いほど短いものである。
これによれば、車速が高いために回転部に付着した潤滑油が遠心力により回転部から流出し易くなるものの、車速が高いほど駆動停止期間が短くなることにより、回転部への潤滑油の供給頻度を高めることができるので、潤滑油不足の発生が抑制され、回転部の潤滑性を向上できる。
これによれば、車速が高いために回転部に付着した潤滑油が遠心力により回転部から流出し易くなるものの、車速が高いほど駆動停止期間が短くなることにより、回転部への潤滑油の供給頻度を高めることができるので、潤滑油不足の発生が抑制され、回転部の潤滑性を向上できる。
請求項5記載の発明は、請求項4記載の動力伝達装置において、前記間欠駆動時における前記潤滑油の給油流量(Q)は、前記車速が高いほど多いものである。
これによれば、車速が高いために回転部に付着した潤滑油が遠心力によりが遠心力により回転部から流出し易くなるものの、車速が高いほど回転部への潤滑油の給油流量が多くなるので、潤滑油不足の発生が抑制され、回転部の潤滑性を向上できる。
これによれば、車速が高いために回転部に付着した潤滑油が遠心力によりが遠心力により回転部から流出し易くなるものの、車速が高いほど回転部への潤滑油の給油流量が多くなるので、潤滑油不足の発生が抑制され、回転部の潤滑性を向上できる。
本発明によれば、油圧クラッチの摩擦係合部を係合させる油圧応動部材に作動油を供給すると共に該油圧クラッチを含む伝動機構の潤滑部に潤滑油を供給する油圧ポンプを備える動力伝達装置において、摩擦係合部が係合解除状態になるときの、前記伝動機構での潤滑油の不足を解消すると共に、駆動源によるエネルギ消費または動力損失を低減することができる。
また、油温または車速が変化するときの潤滑性の向上が可能になる。
また、油温または車速が変化するときの潤滑性の向上が可能になる。
以下、本発明の実施形態を図1〜図5を参照して説明する。
図1を参照すると、本発明の実施形態において、動力伝達装置としての駆動力配分装置Aは、4輪の車両に搭載される。
図1を参照すると、本発明の実施形態において、動力伝達装置としての駆動力配分装置Aは、4輪の車両に搭載される。
駆動力配分装置Aは、横置き配置の内燃機関であるエンジンEおよび該エンジンEが発生するトルク(または駆動力)が入力されるトランスミッションMから構成されるパワーユニットPと共に、車体の前部に配置される。
パワーユニットPの後方に配置されてパワーユニットPのトルクが入力される駆動力配分装置Aの左右の端部からそれぞれ左方および右方に延びて配置される左右のドライブ軸10L,10Rには、左右の駆動輪である前輪WL,WRがそれぞれ装着される。
なお、この実施形態において、前後、左右および上下の各方向は、車両を基準としている。
パワーユニットPの後方に配置されてパワーユニットPのトルクが入力される駆動力配分装置Aの左右の端部からそれぞれ左方および右方に延びて配置される左右のドライブ軸10L,10Rには、左右の駆動輪である前輪WL,WRがそれぞれ装着される。
なお、この実施形態において、前後、左右および上下の各方向は、車両を基準としている。
図1,図2に示されるように、駆動力配分装置Aは、トランスミッションMからのトルクが入力される差動機構Dと、差動機構Dからのトルクが入力されると共に左右の前輪WL,WR間でトルクを配分する伝動機構としての配分機構Bとを備える。
差動機構Dは、トランスミッションMの出力軸に連結されて駆動される入力軸1に設けられた入力ギヤ2および該入力ギヤ2に噛合する外歯ギヤ3から構成される入力部と、外歯ギヤ3が外周に設けられたギヤケース33と、該ギヤケース33内に配置されるギヤ機構である遊星ギヤ機構Gaと、左右の出力軸9L,9Rとを備える。差動機構Dは、トランスミッションMのケーシングの一部である左右のケーシング31,32から構成されるケーシング30内に収納される。ギヤケース33は、軸受37,38を介して左右のケーシング31,32に回転可能に支持される。
差動機構Dは、トランスミッションMの出力軸に連結されて駆動される入力軸1に設けられた入力ギヤ2および該入力ギヤ2に噛合する外歯ギヤ3から構成される入力部と、外歯ギヤ3が外周に設けられたギヤケース33と、該ギヤケース33内に配置されるギヤ機構である遊星ギヤ機構Gaと、左右の出力軸9L,9Rとを備える。差動機構Dは、トランスミッションMのケーシングの一部である左右のケーシング31,32から構成されるケーシング30内に収納される。ギヤケース33は、軸受37,38を介して左右のケーシング31,32に回転可能に支持される。
遊星ギヤ機構Gaは、外歯ギヤ3と一体に設けられてギヤケース33にボルト36により固定されたリングギヤ4と、該リングギヤ4の内側に同軸に配置されたサンギヤ5と、リングギヤ4に噛合する複数のアウタプラネタリギヤ6および該アウタプラネタリギヤ6とサンギヤ5とに噛合する複数のインナプラネタリギヤ7からなるプラネタリギヤ群と、各プラネタリギヤ6,7を回転可能に支持するキャリア8とを備える。アウタプラネタリギヤ6およびインナプラネタリギヤ7は、キャリア8に設けられた複数のプラネタリギヤ軸39,40にそれぞれ回転可能に支持される。
左出力軸9Lはキャリア8を左ドライブ軸10Lに連結し、右出力軸9Rはサンギヤ5を右ドライブ軸10Rに連結する。右出力軸9Rは、互いにスプライン結合された第1軸9R1および第2軸9R2から構成される2分割構造を有する。両出力軸9R,9Lは、両ドライブ軸10L,10Rと同軸の回転軸であり、後記第1〜第3回転体47,46,48およびキャリア部材11と共に、共通の1つの回転中心線Lcを有する。
キャリア8の左部にスプライン結合された左出力軸9Lは、ギヤケース33および左ケーシング31を貫通して左方に延出し、左ドライブ軸10Lにスプライン結合される。キャリア8の右部にスプライン結合された管状の軸である第1回転体47は、ギヤケース33および右ケーシング32を貫通して右方に延出する。第1回転体47の右端部の内側に管状の軸である第2回転体46がスプライン結合される。
第1回転体47内に配置された第1軸9R1はサンギヤ5にスプライン結合され、第2回転体46内に配置された第2軸9R2は、油圧クラッチCのクラッチハウジング20を貫通して右方に延出して右ドライブ軸10Rにスプライン結合される。
第1回転体47内に配置された第1軸9R1はサンギヤ5にスプライン結合され、第2回転体46内に配置された第2軸9R2は、油圧クラッチCのクラッチハウジング20を貫通して右方に延出して右ドライブ軸10Rにスプライン結合される。
差動機構Dを介して入力されたパワーユニットPのトルクを伝達する伝動機構としての配分機構Bは、左右の前輪WL,WR間でのトルクの伝達を可能とするギヤ機構Gbと、油圧クラッチCによりギヤ機構Gbを通じて配分されるトルクの制御を行う油圧クラッチ作動装置H(図3も参照)とを備える。油圧クラッチCは、ボルト43により結合された第1,第2ハウジングとしての左右のハウジング41,42から構成されるクラッチハウジング20を備える。
クラッチハウジング20により形成される収納室であるクラッチ室21に収納されると共に遊星ギヤ機構から構成されるギヤ機構Gbは、第2軸9R2に同軸に配置されたサンギヤ群およびキャリア部材11と、第2軸9R2の周囲に周方向に等間隔で配置された複数のピニオン軸12と、各ピニオン軸12に回転可能に支持される第1〜第3ピニオン13〜15が一体に形成されたピニオン部材16とを備える。
前記サンギヤ群は、第2軸9R2に回転可能に支持されて第1ピニオン13に噛合すると共にキャリア8に連結される第1サンギヤ17と、第2軸9R2に固定されて第2ピニオン14に噛合する第2サンギヤ18と、第2軸9R2に回転可能に支持されて第3ピニオン15に噛合する第3サンギヤ19とから構成される。
第1サンギヤ17は、ハウジング41に軸受25を介して回転可能に支持される第2回転体46にスプライン結合され、第2サンギヤ18は、第2回転体46に軸受49を介して回転可能に支持されると共に軸受24を介して右ハウジング42に回転可能に支持される第2軸9R2にスプライン結合され、第3サンギヤ19は、第2軸9R2に軸受26を介して回転可能に支持された管状の第3回転体48に一体成形されて結合される。
キャリア部材11は、第2回転体46に軸受27を介して回転可能に支持され、第3回転体48に軸受28を介して回転可能に支持される。
サンギヤ17〜19、各ピニオン13〜15および第2軸9R2の各回転速度は、車速が高くなるほど高くなり得る。したがって、ギヤ機構Gbは、車速が高くなるほど回転速度が高くなる回転部として、サンギヤ17〜19および各ピニオン13〜15を備える。
第1サンギヤ17は、ハウジング41に軸受25を介して回転可能に支持される第2回転体46にスプライン結合され、第2サンギヤ18は、第2回転体46に軸受49を介して回転可能に支持されると共に軸受24を介して右ハウジング42に回転可能に支持される第2軸9R2にスプライン結合され、第3サンギヤ19は、第2軸9R2に軸受26を介して回転可能に支持された管状の第3回転体48に一体成形されて結合される。
キャリア部材11は、第2回転体46に軸受27を介して回転可能に支持され、第3回転体48に軸受28を介して回転可能に支持される。
サンギヤ17〜19、各ピニオン13〜15および第2軸9R2の各回転速度は、車速が高くなるほど高くなり得る。したがって、ギヤ機構Gbは、車速が高くなるほど回転速度が高くなる回転部として、サンギヤ17〜19および各ピニオン13〜15を備える。
油圧クラッチ作動装置Hは、配分機構Bでのトルクの伝達形態を変更する油圧クラッチCと、油圧ポンプ73が吐出する吐出油の一部である作動油により油圧クラッチCの作動を制御する作動油供給装置Kとを備える。
油圧クラッチCは、いずれも湿式の摩擦式多板クラッチである第1,第2油圧クラッチである左右の油圧クラッチCL,CRにより構成され、クラッチハウジング20は両油圧クラッチCL,CRに共通のハウジングである。
油圧クラッチCは、いずれも湿式の摩擦式多板クラッチである第1,第2油圧クラッチである左右の油圧クラッチCL,CRにより構成され、クラッチハウジング20は両油圧クラッチCL,CRに共通のハウジングである。
両油圧クラッチCL,CRが収納されるクラッチ室21内には、油圧ポンプ73から吐出された吐出油のうちで、作動油以外の部分が潤滑油として供給される。そして、この潤滑油の供給により、クラッチ室21内には、図示されないオーバーフロー手段(例えば、クラッチハウジング20に設けられた孔により構成されるオーバーフロー通路、またはクラッチハウジング20に設けられた堰状の仕切壁)により決定される油面レベルを有する所要量の潤滑油が貯留され、各油圧クラッチCL,CRの摩擦係合部52,62はこの貯留した潤滑油に部分的に浸漬している。
左油圧クラッチCLは、回転体としてのキャリア部材11の一部で構成されるトルク作用部50と、左ハウジング41の一部で構成されるトルク被作用部51と、トルク作用部50とトルク被作用部51との間に配置されてトルクの伝達を可能とする第1摩擦係合部52と、該摩擦係合部52に付与される係合力を制御する油圧応動部材としての油圧応動式のピストン53と、係合解除方向にピストン53を付勢する付勢部材としての戻しバネ54とを備える。
同様に、右油圧クラッチCRは、第3回転体48の一部で構成されるトルク作用部60と、右ハウジング42の一部で構成されるトルク被作用部61と、トルク作用部60とトルク被作用部61との間に配置されてトルクの伝達を可能とする第2摩擦係合部62と、該摩擦係合部62に付与される係合力を制御する油圧応動部材としての油圧応動式のピストン63と、係合解除方向にピストン63を付勢する付勢部材としての戻しバネ64とを備える。
各油圧クラッチCL,CRの摩擦係合部52,62は、交互に積層された複数の板状の第1摩擦係合要素52a,62aおよび複数の板状の第2摩擦係合要素52b,62bから構成される。トルク作用側係合部としての第1摩擦係合要素52a,62aは、トルクが入力されるトルク作用部50,60にスプライン結合されて一体回転可能に設けられ、トルク被作用側係合部としての第2摩擦係合要素52b,62bは、この実施形態では非回転部材であるトルク被作用部51,61にスプライン結合されて一体に設けられる。
各油圧クラッチCL,CRにおいて、ピストン53,63は、トルク被作用部51,61との協働により形成される油室55,65に供給される作動油の油圧に応じて、摩擦係合部52,62を係合させる係合力を発生する。したがって、ピストン53,63は、油室55,65内の作動油の油圧に応じて係合力を変更可能である。
そして、係合力が摩擦係合部52,62に作用するとき、第1,第2摩擦係合要素52a,52b,62a,62bは、互いに摩擦により係合して、第1摩擦係合要素52a,62aが第2摩擦係合要素52b,62bにトルクを作用させる係合状態になり、したがって油圧クラッチCL,CRが係合状態になる。一方、油室55,65内の作動油の油圧が低下して係合力が摩擦係合部52,62に作用しないとき、第1,第2摩擦係合要素52a,52b,62a,62bは、互いに係合解除されて、第1摩擦係合要素52a,62aが第2摩擦係合要素52b,62bにトルクを作用させない係合解除状態になり、したがって油圧クラッチCL,CRが係合解除状態になる。
そして、係合力が摩擦係合部52,62に作用するとき、第1,第2摩擦係合要素52a,52b,62a,62bは、互いに摩擦により係合して、第1摩擦係合要素52a,62aが第2摩擦係合要素52b,62bにトルクを作用させる係合状態になり、したがって油圧クラッチCL,CRが係合状態になる。一方、油室55,65内の作動油の油圧が低下して係合力が摩擦係合部52,62に作用しないとき、第1,第2摩擦係合要素52a,52b,62a,62bは、互いに係合解除されて、第1摩擦係合要素52a,62aが第2摩擦係合要素52b,62bにトルクを作用させない係合解除状態になり、したがって油圧クラッチCL,CRが係合解除状態になる。
なお、明細書および特許請求の範囲の記載において、摩擦係合部52,62が「係合状態になる」との表現には、摩擦係合部52,62が係合状態になっているときが含まれ、同様に、摩擦係合部52,62が「係合解除状態になる」との表現には、摩擦係合部52,62が係合解除状態になっているときが含まれるとする。
図2,図3を参照すると、作動油供給装置Kは、駆動源としての電動モータ72と、油圧ポンプ73および調圧弁74を備える油圧回路70と、油圧ポンプ73の吐出流量、ピストン53,63を作動させる作動油の油圧および油圧クラッチCを含む配分機構Bに供給される潤滑油の給油流量を制御する制御装置Uと、を備える。
油圧回路70は、左ケーシング31の下部および左ハウジング41の下部により構成されてオイルが貯留する貯油部71と、電動モータ72により回転駆動される油圧ポンプ73と、ピストン53,63を作動させる作動油の油圧を調整する調圧部材としての調圧弁74と、各油室55,65に対する作動油の給排を行うことにより油室55,65の油圧を制御するいずれも油圧制御弁としての第1,第2油圧切換弁75L,75Rと、油路Lを形成する導管などの油路形成部材とを備える。
油圧クラッチCに作動油および潤滑油を供給するための専用の油圧ポンプ73は、定容量型の容積型回転ポンプとしてのトロコイドポンプから構成され、左ハウジング41に結合されたポンプボディ73aと、該ポンプボディ73aに結合されたポンプカバー73bと、ポンプボディ73aおよびポンプカバー73bで形成される収納室内に収納されるインナロータ73iおよびアウタロータ73oからなるポンプロータとを備える。インナロータ73iは、ポンプボディ73aに取り付けられた電動モータ72が備える回転軸72aに一体に固定され、電動モータ72によりアウタロータ73oと共に回転駆動される。
図3を参照すると、リニアソレノイド弁により構成される調圧弁74は、筒状の弁ボディ74aと、該弁ボディ74a内に摺動可能に配置された弁体であるスプール74bと、スプール74bを駆動する駆動部としてのソレノイド74cと、戻しバネ74dとを備えるスプール弁である。
調圧弁74は、制御装置Uにより制御されて、油圧ポンプ73からの吐出油を、油室55,65に供給される作動油と、配分機構Bの潤滑部に供給される潤滑油とに分流させると共に、該作動油を調圧する。
ここで、前記潤滑部には、各油圧クラッチCL,CRの摩擦係合部52,62および軸受24〜28と、摩擦係合部52,62および軸受24〜28と共に油圧クラッチCL,CRのクラッチハウジング20内に収納される部材であるギヤ機構Gbを構成する各ギヤ17〜19、各ピニオン13〜15そして第2,第3回転体46,48、第2軸9R2などが含まれる。
調圧弁74は、制御装置Uにより制御されて、油圧ポンプ73からの吐出油を、油室55,65に供給される作動油と、配分機構Bの潤滑部に供給される潤滑油とに分流させると共に、該作動油を調圧する。
ここで、前記潤滑部には、各油圧クラッチCL,CRの摩擦係合部52,62および軸受24〜28と、摩擦係合部52,62および軸受24〜28と共に油圧クラッチCL,CRのクラッチハウジング20内に収納される部材であるギヤ機構Gbを構成する各ギヤ17〜19、各ピニオン13〜15そして第2,第3回転体46,48、第2軸9R2などが含まれる。
調圧弁74は、潤滑油の流量である給油流量を制御することで作動油を調圧すべく、潤滑油の給油流量を規定する流量規定部74eの流路面積を変更可能であり、該流路面積の大きさを制御することにより、油圧ポンプ73による吐出流量の制御との協働で、ピストン53,63の作動油を係合力の大きさに応じて制御装置Uにより算出される指示油圧pcに調圧する。
流量規定部74eは、弁ボディ74aにおいて環状の出口ポート74oを形成する弁ボディ側規定部74a1とスプール74bのランドである弁体側規定部74b1とにより構成される可変絞り部であり、流路面積は該可変絞り部での流路面積である。
流量規定部74eは、弁ボディ74aにおいて環状の出口ポート74oを形成する弁ボディ側規定部74a1とスプール74bのランドである弁体側規定部74b1とにより構成される可変絞り部であり、流路面積は該可変絞り部での流路面積である。
ソレノイド弁により構成される各油圧切換弁75L,75Rは、ピストン53,63に作用する作動油を、調圧弁74により調圧された油圧である指示油圧pcを有する作動油と、指示油圧pcの作動油が油室55,65から排出されて該指示油圧pcよりも低圧の係合解除油圧を有する作動油とに切り換える。
前記係合解除油圧は、各油圧切換弁75L,75Rが油室55,65をドレン76に連通させたときのドレン圧であり、ピストン53,63が摩擦係合部52,62に係合力を加えない油圧である。ドレン76は、貯油部71に連通する排出油路、または左ケーシング31および左ハウジング41により形成された内部空間(貯油部71の上方空間である。)である。
前記係合解除油圧は、各油圧切換弁75L,75Rが油室55,65をドレン76に連通させたときのドレン圧であり、ピストン53,63が摩擦係合部52,62に係合力を加えない油圧である。ドレン76は、貯油部71に連通する排出油路、または左ケーシング31および左ハウジング41により形成された内部空間(貯油部71の上方空間である。)である。
図3を参照すると、油圧ポンプ73の吸入ポートと貯油部71とが、オイルストレーナ77が設けられた吸入油路L1を介して連通し、油圧ポンプ73の吐出ポートにて油圧ポンプ73に通じる吐出油路L2は、各油圧切換弁75L,75Rに通じる作動油用油路L10と、調圧弁74の入口ポート74iに通じる潤滑油用油路L20とに分岐する。
そして、油圧ポンプ73と油室55,65とは、吐出油路L2と、油圧切換弁75L,75Rが設けられた作動油用油路L10とを介して連通し、油圧ポンプ73と油圧クラッチCのクラッチ室21とが、吐出油路L2と、調圧弁74およびオイルフィルタ78,79が設けられた潤滑油用油路L20を介して連通する。
そして、油圧ポンプ73と油室55,65とは、吐出油路L2と、油圧切換弁75L,75Rが設けられた作動油用油路L10とを介して連通し、油圧ポンプ73と油圧クラッチCのクラッチ室21とが、吐出油路L2と、調圧弁74およびオイルフィルタ78,79が設けられた潤滑油用油路L20を介して連通する。
作動油用油路L10は、吐出油路L2と各油圧切換弁75L,75Rとを連通させる上流側作動油用油路L11と、油圧切換弁75Lと油室55とを連通させて作動油をピストン53に作用させる第1下流側作動油用油路L12と、油圧切換弁75Rと油室65とを連通させて作動油をピストン63に作用させる第2下流側作動油用油路L13とを有する。したがって、油圧切換弁75Lは、第1下流側作動油用油路L12を上流側作動油用油路L11とドレン76とに択一的に連通させ、油圧切換弁75Rは、第2下流側作動油用油路L13を上流側作動油用油路L11とドレン76とに択一的に連通させる。
潤滑油用油路L20は、吐出油路L2と調圧弁74の入口ポート74iとを連通させる上流側潤滑油用油路L21と、調圧弁74の出口ポート74oとクラッチ室21とを連通させる下流側潤滑油用油路L22とを有する。下流側潤滑油用油路L22は、回転中心線Lcに平行な方向である軸線方向で、左油圧クラッチCL寄りで左ハウジング41においてクラッチ室21に開口する第1油路L23と右油圧クラッチCR寄りで右ハウジング42においてクラッチ室21に開口する第2油路L24とに分岐する。クラッチ室21が前記軸線方向で第1室21Lおよび第2室21Rにほぼ二等分されるとき、第1室21Lに開口する第1油路L23は摩擦係合部52付近を中心に潤滑油を供給し、第2室21Rに開口する第2油路L24は、摩擦係合部62付近を中心に潤滑油を供給する。
図3,図4を参照すると、制御装置Uは、車両および油圧クラッチ作動装置Hの状態を検出する状態検出手段80と、該状態検出手段80からの検出信号が入力されると共に状態検出手段80により検出された各状態に基づいて電動モータ72、調圧弁74および油圧切換弁75L,75Rの作動を制御する電子制御ユニット(以下、「ECU」という。)90とから構成される。
ECU90は、入出力インターフェース、中央演算処理装置および記憶装置を備えるコンピュータである。該記憶装置には、後記する各種マップが格納されている。
なお、状態検出手段80の一部はECU90の機能として該ECU90に備えられるが、図4では、説明の便宜上、状態検出手段80として扱われている。
ECU90は、入出力インターフェース、中央演算処理装置および記憶装置を備えるコンピュータである。該記憶装置には、後記する各種マップが格納されている。
なお、状態検出手段80の一部はECU90の機能として該ECU90に備えられるが、図4では、説明の便宜上、状態検出手段80として扱われている。
状態検出手段80は、車速Vを検出する車速検出手段81、車両の操向ハンドルの操舵角θを検出する操舵角検出手段82、各トルク作用部50,60の回転速度である第1回転速度NL,NRを検出する第1回転速度検出手段84,85、油圧ポンプ73のポンプ回転速度Np(電動モータ72の回転速度と等価である。)を検出するポンプ回転速度検出手段86と、吐出油の温度として下流側潤滑油用油路L22での潤滑油の油温Tを検出する油温検出手段87と、を含む。
各回転速度検出手段84,85,86は、回転速度の検出対象である回転部材と一体に回転するパルサの回転角を検出する回転角検出手段の検出信号に基づいて回転速度を検出する周知の検出手段である。
各回転速度検出手段84,85,86は、回転速度の検出対象である回転部材と一体に回転するパルサの回転角を検出する回転角検出手段の検出信号に基づいて回転速度を検出する周知の検出手段である。
ECU90は、油圧クラッチCL,CRを係合状態にするか、係合解除状態にするかを決定するクラッチ作動決定手段91と、各摩擦係合部52,62での回転速度差ΔNL,ΔNR、すなわち第1摩擦係合要素52a,62a(図2参照)の回転速度でもある第1回転速度NL,NRとトルク被作用部51,61の回転速度(第2摩擦係合要素52b,62b(図2参照)の回転速度でもある。)である第2回転速度との回転速度差ΔNL,ΔNRを算出する回転速度差算出手段92と、回転速度差ΔNL,ΔNRに基づいて調圧弁74の流路面積の設定面積Faを算出する設定面積算出手段93と、車速Vおよび操舵角θに基づいて指示油圧pcを算出する指示油圧算出手段94と、回転速度差ΔNL,ΔNRまたは設定面積Faと指示油圧pcとに基づいて吐出油の必要吐出流量としての必要ポンプ回転速度Npaを算出する必要吐出流量算出手段としての必要ポンプ回転速度算出手段95と、油圧クラッチCL,CRが係合解除状態になるときに電動モータ72の駆動停止期間Sを算出する停止期間算出手段96と、油圧クラッチCL,CRが係合解除状態になるときに前記潤滑部に供給される潤滑油の給油流量である係合解除時給油流量Qを算出する係合解除時給油流量算出手段97と、吐出油の吐出流量が必要吐出流量となるように電動モータ72の回転速度(したがって、油圧ポンプ73のポンプ回転速度Np)を制御するモータ駆動手段としてのポンプ制御手段101と、設定面積Faおよび係合解除時給油流量Qに基づいて調圧弁74のスプール74b(図3参照)の位置を設定する調圧部材制御手段102と、各油圧切換弁75L,75Rを駆動する油圧制御弁制御手段としての油圧切換弁制御手段103とを、その機能として備える。
ここで、調圧部材制御手段102および油圧切換弁制御手段103は、油圧ポンプ73から吐出された吐出油から分流した作動油および潤滑油の供給を制御可能な潤滑油分配制御手段を構成する。
ここで、調圧部材制御手段102および油圧切換弁制御手段103は、油圧ポンプ73から吐出された吐出油から分流した作動油および潤滑油の供給を制御可能な潤滑油分配制御手段を構成する。
クラッチ作動決定手段91は、車速検出手段81および操舵角検出手段82によりそれぞれ検出される検出結果である車速Vおよび操舵角θに基づいて、各油圧クラッチCL,CRを係合状態にするか、係合解除状態にするかを決定する。
したがって、車速検出手段81および操舵角検出手段82は、各油圧クラッチCL,CRを係合状態にするか係合解除状態とするかの油圧クラッチ作動条件を検出するクラッチ作動条件検出手段83を構成する。
したがって、車速検出手段81および操舵角検出手段82は、各油圧クラッチCL,CRを係合状態にするか係合解除状態とするかの油圧クラッチ作動条件を検出するクラッチ作動条件検出手段83を構成する。
この実施形態では、各油圧クラッチCL,CRにおいて、前記第2回転速度は、非回転部材であるハウジング41,42の回転速度であることから0(ゼロ)であるため、第1回転速度NL,NRが回転速度差ΔNL,ΔNRとなる。なお、回転速度差ΔNL,ΔNRは、第1,第2回転速度の差の絶対値である。
このため、回転速度差算出手段92は、回転速度検出手段84,85により検出された第1回転速度NL,NRを回転速度差ΔNL,ΔNRとして算出する。
このため、回転速度差算出手段92は、回転速度検出手段84,85により検出された第1回転速度NL,NRを回転速度差ΔNL,ΔNRとして算出する。
指示油圧算出手段94は、車速Vおよび操舵角θに対応する指示油圧pcが設定された指示油圧マップを検索することにより、指示油圧pcを算出する。
指示油圧pcは、各摩擦係合部52,62において第1,第2摩擦係合要素52a,52b,62a,62b同士が係合を開始してから滑りを生じることなく一体に回転するまでの範囲で、第1摩擦係合要素52a,62aが第2摩擦係合要素52b,62bに作用させるトルクであるクラッチトルクに比例し、したがって係合力に比例することから、指示油圧pcが大きくなるほどクラッチトルクおよび係合力が大きくなる。
指示油圧pcは、各摩擦係合部52,62において第1,第2摩擦係合要素52a,52b,62a,62b同士が係合を開始してから滑りを生じることなく一体に回転するまでの範囲で、第1摩擦係合要素52a,62aが第2摩擦係合要素52b,62bに作用させるトルクであるクラッチトルクに比例し、したがって係合力に比例することから、指示油圧pcが大きくなるほどクラッチトルクおよび係合力が大きくなる。
設定面積算出手段93は、回転速度差ΔNL,ΔNRに対応する設定面積Faが設定された流路面積マップを検索することにより、設定面積Faを算出する。設定面積Faは、指示油圧pcが同じ場合、回転速度差ΔNL,ΔNRが大きくなるほど大きくなる(図5参照)。
油圧ポンプ73が定容量型ポンプであることから、必要吐出流量とポンプ回転速度Npとは1対1の対応関係を有する。このため、この実施形態では、必要吐出流量算出手段と等価である必要ポンプ回転速度算出手段95は、指示油圧pcと回転速度差ΔNL,ΔNR(または該回転速度差ΔNL,ΔNRにより設定される設定面積Fa)とに対応する必要吐出流量と等価な必要ポンプ回転速度Npaが設定されたポンプ制御マップを検索することにより、該必要吐出流量を得るための必要ポンプ回転速度Npaを算出する。
そして、クラッチ作動決定手段91による決定に基づいて摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、調圧部材制御手段102は、流路面積が回転速度差ΔNL,ΔNRに基づいて算出された設定面積Faに設定されるように、調圧弁74を制御し、ポンプ制御手段101は、流路面積を設定面積Faとしている調圧弁74により作動油が指示油圧pcに調圧される必要ポンプ回転速度Npaとなるように、電動モータ72にバッテリから供給される電流量の制御により電動モータ72の駆動を制御することで、油圧ポンプ73のポンプ回転速度Npを、例えばフィードバック制御により制御して、吐出流量が必要吐出流量となるように油圧ポンプ73を制御する。
油圧切換弁制御手段103は、操舵角θに基づいて、各油圧切換弁75L,75Rを、油室55,65が第1,第2下流側作動油用油路L12,L13を介して上流側作動油用油路L11に連通して、調圧弁74により指示油圧pcに調圧された作動油が油室55,65に供給されるように、または、油室55,65が第1,第2下流側作動油用油路L12,L13を介して低油圧源であるドレン76に連通して、油室55,65内の作動油がドレン76に排出されるように、制御する。
そして、各油圧切換弁75L,75Rは、油圧切換弁制御手段103により制御されて、第1,第2下流側作動油用油路L12,L13を、上流側作動油用油路L11およびドレン76間で切り換え連通させることにより、各油圧クラッチCL,CRの係合状態および係合解除状態を切換制御する。具体的には、第1,第2下流側作動油用油路L12,L13と上流側作動油用油路L11とが連通するとき、油室55,65内に供給された指示油圧pcの作動油がピストン53,63に作用して油圧クラッチCL,CRが係合状態になり、第1,第2下流側作動油用油路L12,L13とドレン76とが連通するとき、油室55,65内の作動油が前記係合解除油圧になって油圧クラッチCL,CRが係合解除状態になる。
また、油圧切換弁75L,75Rが上流側作動油用油路L11を閉じるとき、調圧弁74により、吐出油を、作動油としてピストン53,63に供給することなく、潤滑油として配分機構Bに供給することができる。それゆえ、調圧弁74および各油圧切換弁75L,75Rは、各油圧クラッチCL,CRが係合状態になるとき、吐出油を作動油と潤滑油と分けて、ピストン53,63(したがって、油室55,65)および配分機構Bの潤滑部にそれぞれ供給する一方、各油圧クラッチCL,CRが係合解除状態になるとき、ピストン53,63(したがって、油室55,65)に作動油を供給することなく、吐出油を潤滑油として潤滑部に供給するための分配部材を構成する。
そして、潤滑油用油路L20からクラッチ室21内に供給された潤滑油は、各油圧クラッチCL,CRの摩擦係合部52,62、クラッチハウジング20内に内蔵されたギヤ機構Gbなどの前記潤滑部に供給されて、該潤滑部を潤滑し、同時に、発熱部でもある摩擦係合部52,62を冷却する。
そして、潤滑油用油路L20からクラッチ室21内に供給された潤滑油は、各油圧クラッチCL,CRの摩擦係合部52,62、クラッチハウジング20内に内蔵されたギヤ機構Gbなどの前記潤滑部に供給されて、該潤滑部を潤滑し、同時に、発熱部でもある摩擦係合部52,62を冷却する。
図5を参照すると、この実施形態では、両摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、給油流量は、回転速度差ΔNL,ΔNRと指示油圧pcとの積が大きくなるほど多くなる。
一方、流路面積が回転速度差ΔNL,ΔNRとは無関係に一定値である比較例では、給油流量が指示油圧pcのみに依存するため、前記一定値によっては、図5に二点鎖線で示されるように、指示油圧pcが比較的高く、かつ回転速度差ΔNL,ΔNRが小さいときには、給油流量が過剰となって、電動モータ72での電力消費が増加し、また指示油圧pcが比較的低く、かつ回転速度差ΔNL,ΔNRが大きいときには、給油流量が不足して摩擦係合部52,62での冷却効果が十分に得られない。
一方、流路面積が回転速度差ΔNL,ΔNRとは無関係に一定値である比較例では、給油流量が指示油圧pcのみに依存するため、前記一定値によっては、図5に二点鎖線で示されるように、指示油圧pcが比較的高く、かつ回転速度差ΔNL,ΔNRが小さいときには、給油流量が過剰となって、電動モータ72での電力消費が増加し、また指示油圧pcが比較的低く、かつ回転速度差ΔNL,ΔNRが大きいときには、給油流量が不足して摩擦係合部52,62での冷却効果が十分に得られない。
また、クラッチ作動決定手段91による決定に基づいて両摩擦係合部52,62が係合解除状態になるときは、ピストン53,63に指示油圧pcを作用させる必要がないため、ポンプ制御手段101は、電動モータ72(したがって、油圧ポンプ73)が停止される駆動停止期間Sが形成されるように、電動モータ72および油圧ポンプ73を間欠駆動し、調圧部材制御手段102および油圧切換弁制御手段103は、吐出油が潤滑油として潤滑部に供給されるように調圧弁74および油圧切換弁75L,75Rをそれぞれ制御する。
具体的には、間欠駆動時に、ポンプ制御手段101は、停止期間算出手段96および係合解除時給油流量算出手段97によりそれぞれ算出された駆動停止期間Sおよび係合解除時給油流量Qに基づく潤滑油が潤滑油用油路L20を介して油圧クラッチCL,CRを含む配分機構B(図2参照)の前記潤滑部に供給されるよう電動モータ72を作動させる。このとき、調圧部材制御手段102は、調圧弁74の流路面積を一定の面積としており、油圧切換弁制御手段103は、第1,第2下流側作動油用油路L12,L13の連通を遮断して、上流側作動油用油路L11を油圧切換弁75L,75Rにより閉塞された状態にする。
したがって、間欠駆動時における油圧ポンプ73の作動時には、吐出油がピストン53,63を作動させて摩擦係合部52,62を係合状態にすることはない。このように前記分配部材が油圧切換弁75L,75Rを備えることで、作動油用油路L10を油圧切換弁75L,75Rにより油室55,65から遮断できることから、間欠駆動時の係合解除時給油流量Qの変更幅を大きくできるので、係合解除時給油流量Qの制御の自由度を大きくすることができる。
停止期間算出手段96は、次式で示されるように、基本期間Saと、駆動停止期間Sに車速Vおよび油温Tによる補正を施すための補正期間Sbとを算出し、基本期間Saを補正期間Sbで補正することにより、駆動停止期間Sを算出する。このとき、停止期間算出手段96は、車速Vおよび油温Tに対応する補正期間Sbが設定されたマップを検索することにより、補正期間Sbを算出する。
S=Sa+Sb
ここで、S :駆動停止期間
Sa:基本期間
Sb:補正期間
S=Sa+Sb
ここで、S :駆動停止期間
Sa:基本期間
Sb:補正期間
また、係合解除時給油流量算出手段97は、基本流量Qaと、係合解除時給油流量Qに車速Vおよび油温Tによる補正を施すための補正流量Qbとを算出し、基本流量Qaを補正流量Qbで補正することにより係合解除時給油流量Qを算出する。係合解除時給油流量算出手段97は、車速Vおよび油温Tに対応する補正流量Qbが設定されたマップを検索することにより、補正流量Qbを算出する。
Q=Qa+Qb
ここで、Q :係合解除時給油流量
Qa:基本流量
Qb:補正流量
Q=Qa+Qb
ここで、Q :係合解除時給油流量
Qa:基本流量
Qb:補正流量
基本期間Saおよび基本流量Qaは、油圧クラッチCのクラッチ室21からの潤滑油の漏れ量、および各油圧クラッチCL,CRが係合状態になるときのクラッチ室21での潤滑油の油面レベルを決定する許容油量に基づいて設定され、この実施形態では、例えば一定値である。
また、補正期間Sbは、油温検出手段87により検出された油温Tに応じて、油温Tが高いほど短く設定され、補正流量Qbは、油温Tが高いほど多く設定される。これは、油温Tが高いほど、潤滑油の粘度が小さくなるため、摩擦係合部52,62やギヤ機構Gbのギヤ17〜19、ピニオン13〜15(図2参照)などの前記潤滑部に付着した潤滑油が該潤滑部から流れ去り易くなること、またクラッチハウジング20の微小間隙を通じてのクラッチ室21からの潤滑油の漏れ量が多くなることによる。
補正期間Sbは、車速検出手段81により検出された車速Vに応じて、車速Vが高いほど短く設定され、補正流量Qbは、車速Vが高いほど多く設定される。これは、車速Vが高いほど、遠心力により、摩擦係合部52,62やギヤ機構Gbのギヤ17〜19、ピニオン13〜15(図2参照)から流出する潤滑油の量が多くなって、潤滑油が不足し易い作動環境になることによる。
したがって、ポンプ制御手段101により電動モータ72および油圧ポンプ73が間欠駆動される間欠駆動時に、駆動停止期間Sは、車速Vが高いほど、また吐出油の油温Tが高いほど、短く設定され、係合解除時給油流量Qは、車速Vが高いほど、また油温Tが高いほど多く設定される。そのために、ポンプ制御手段101は、車速Vおよび油温Tに基づいて、車速Vおよび油温Tのそれぞれが高いほど潤滑油の係合解除時給油流量Qが多くなるようにポンプ回転速度Npを増加させて、吐出油の油圧を高くする。
以下、図1を参照して、駆動力配分装置Aの動作について説明する。なお、車両の旋回時の説明では、右旋回時の場合の説明が括弧内に記載されている。
操舵角θに基づいて、車両が直進走行時など旋回走行時でないときには、クラッチ作動決定手段91の決定により、各油圧クラッチCL,CRが係合解除状態になるので、ギヤ機構Gbにおいてキャリア部材11および第3サンギヤ19の拘束が解除される。このため、左右の出力軸9L,9R、左右のドライブ軸10L,10R、キャリア8およびキャリア部材11は全て一体となって回転して、パワーユニットPからのトルクは差動機構Dから左右の前輪WL,WRに均等に伝達される。
操舵角θに基づいて、車両が直進走行時など旋回走行時でないときには、クラッチ作動決定手段91の決定により、各油圧クラッチCL,CRが係合解除状態になるので、ギヤ機構Gbにおいてキャリア部材11および第3サンギヤ19の拘束が解除される。このため、左右の出力軸9L,9R、左右のドライブ軸10L,10R、キャリア8およびキャリア部材11は全て一体となって回転して、パワーユニットPからのトルクは差動機構Dから左右の前輪WL,WRに均等に伝達される。
車速Vおよび操舵角θに基づいて、クラッチ作動決定手段91の決定により、各油圧クラッチCL,CRが係合状態になる場合、ECU90が車両の中低車速域での左(右)旋回時であると判定したときには、ECU90からの指令で左油圧クラッチCL(右油圧クラッチCR)を係合することで、キャリア部材11(第3回転体48)がクラッチハウジング20に結合されてキャリア部材11(第3回転体48)の回転が停止される。このとき、左出力軸9L(右出力軸9R)に対してピニオン部材16(キャリア部材11)が増速されて、右前輪WR(左前輪WL)は左前輪WL(右前輪WR)に対して増速される。これにより、旋回内輪である左前輪WL(右前輪WR)のトルクの一部が旋回外輪である右前輪WR(左前輪WL)に伝達されて、車両の左旋回(右旋回)がアシストされて旋回性能を高めることができる。
また、キャリア部材11(第3回転体48)を左油圧クラッチCL(右油圧クラッチCR)により停止させる代わりに、作動油の油圧を調整して左油圧クラッチCL(右油圧クラッチCR)の係合力を適宜調整してキャリア部材11(第3回転体48)を減速することにより、その減速に応じて右前輪WR(左前輪WL)を左前輪WL(右前輪WR)に対して増速し、左前輪WL(右前輪WR)から右前輪WR(左前輪WL)に任意のトルクを伝達できる。
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
作動油供給装置Kは、吐出油を、作動油と、伝動機構における潤滑部に供給される潤滑油とに分ける分配部材を構成する調圧弁74および油圧切換弁75L,75Rを備え、制御装置Uは、油圧クラッチCL,CRの摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、油圧ポンプ73を駆動すると共に吐出油が作動油と潤滑油とに分けられるように調圧弁74および油圧切換弁75L,75Rを制御し、摩擦係合部52,62が係合解除状態になるとき、駆動停止期間Sが形成されるように油圧ポンプ73を間欠駆動すると共に、吐出油が潤滑油として配分機構Bの前記潤滑部に供給されるように調圧弁74および油圧切換弁75L,75Rを制御する。
この構造により、ピストン53,63により摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、油圧ポンプ73は、前記分配部材である調圧弁74および油圧切換弁75L,75Rを介して、摩擦係合部52,62を係合させるピストン53,63に作動油を供給すると共に油圧クラッチCL,CRを含む配分機構Bの前記潤滑部に潤滑油を供給する一方、摩擦係合部52,62が係合解除状態になるときには、間欠駆動される油圧ポンプ73の吐出油が、調圧弁74を介して潤滑油として前記潤滑部に供給される。この結果、摩擦係合部52,62が係合解除状態になるときの配分機構Bでの潤滑油の不足を解消できる。しかも、油圧ポンプ73は、駆動停止期間S中停止されるので、摩擦係合部52,62が係合解除状態になるときにも油圧ポンプ73が連続的に駆動される場合に比べて、電動モータ72による電力消費を低減することができる。
作動油供給装置Kは、吐出油を、作動油と、伝動機構における潤滑部に供給される潤滑油とに分ける分配部材を構成する調圧弁74および油圧切換弁75L,75Rを備え、制御装置Uは、油圧クラッチCL,CRの摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、油圧ポンプ73を駆動すると共に吐出油が作動油と潤滑油とに分けられるように調圧弁74および油圧切換弁75L,75Rを制御し、摩擦係合部52,62が係合解除状態になるとき、駆動停止期間Sが形成されるように油圧ポンプ73を間欠駆動すると共に、吐出油が潤滑油として配分機構Bの前記潤滑部に供給されるように調圧弁74および油圧切換弁75L,75Rを制御する。
この構造により、ピストン53,63により摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、油圧ポンプ73は、前記分配部材である調圧弁74および油圧切換弁75L,75Rを介して、摩擦係合部52,62を係合させるピストン53,63に作動油を供給すると共に油圧クラッチCL,CRを含む配分機構Bの前記潤滑部に潤滑油を供給する一方、摩擦係合部52,62が係合解除状態になるときには、間欠駆動される油圧ポンプ73の吐出油が、調圧弁74を介して潤滑油として前記潤滑部に供給される。この結果、摩擦係合部52,62が係合解除状態になるときの配分機構Bでの潤滑油の不足を解消できる。しかも、油圧ポンプ73は、駆動停止期間S中停止されるので、摩擦係合部52,62が係合解除状態になるときにも油圧ポンプ73が連続的に駆動される場合に比べて、電動モータ72による電力消費を低減することができる。
駆動停止期間Sは、吐出油の油温Tが高いほど短いことにより、吐出油の油温Tが高いために潤滑油の粘度が小さくなって前記潤滑部に付着した潤滑油が該潤滑部から流出し易くなるものの、油温Tが高いほど駆動停止期間Sが短くなることにより、前記潤滑部への潤滑油の供給頻度を高めることができるので、潤滑油不足の発生が抑制され、前記潤滑部の潤滑性を向上できる。
油圧ポンプ73の間欠駆動時における潤滑油の給油流量である係合解除時給油流量Qは、吐出油の油温Tが高いほど多いことにより、吐出油の油温Tが高いために潤滑油の粘度が小さくなって前記潤滑部に付着した潤滑油が該潤滑部から流出し易くなるものの、油温Tが高いほど前記潤滑部への潤滑油の給油流量が多くなるので、潤滑油不足の発生が抑制され、前記潤滑部の潤滑性を向上できる。
前記潤滑部は、車速Vが高いほど高い回転速度で回転する回転部としての摩擦係合部52,62やギヤ機構Gbであり、駆動停止期間Sは、車速Vが高いほど短いことにより、車速Vが高いために前記回転部に付着した潤滑油が遠心力により潤滑部から流出し易くなるものの、車速Vが高いほど駆動停止期間Sが短くなることにより、前記回転部への潤滑油の供給頻度を高めることができるので、潤滑油不足の発生が抑制され、前記回転部の潤滑性を向上できる。
係合解除時給油流量Qは、車速Vが高いほど多いことにより、車速Vが高いために前記回転部に付着した潤滑油が遠心力により前記回転部から流出し易くなるものの、車速Vが高いほど前記回転部への潤滑油の給油流量が多くなるので、潤滑油不足の発生が抑制され、前記回転部の潤滑性を向上できる。
油圧クラッチ作動装置Hの作動油供給装置Kは、摩擦係合部52,62の係合力を制御すべく設定された指示油圧pcに作動油を調圧する調圧弁74を備え、調圧弁74は、吐出油を、油圧応動ピストン53,63に供給される作動油と摩擦係合部52,62に供給される潤滑油とに分けると共に、潤滑油の給油流量を規定する流路面積を変更可能であり、調圧部材制御手段102は、摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、流路面積が第1摩擦係合要素52a,62aの第1回転速度NL,NRと第2摩擦係合要素52b,62bの回転速度との差である回転速度差ΔNL,ΔNRに基づいて可変に設定される設定面積Faになるように調圧弁74を制御し、ポンプ制御手段101は、摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、流路面積を設定面積Faとしている調圧弁74により作動油が指示油圧pcに調圧されるように油圧ポンプ73を制御する。
この構造により、ピストン53,63により油圧クラッチCL,CRの摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、油圧クラッチCL,CRに作動油と潤滑油とを供給する油圧ポンプ73が、摩擦係合部52,62に供給される潤滑油の給油流量を規定する流路面積を設定面積Faとしている調圧弁74により作動油が指示油圧pcに調圧されるように制御されるので、ピストン53,63は指示油圧pcに対応した係合力(したがって、クラッチトルク)を摩擦係合部52,62に作用させることができる。しかも、作動油を指示油圧pcに調圧する調圧弁74は、前記流路面積を第1,第2摩擦係合要素52a,52b,62a,62bの回転速度差ΔNL,ΔNRに応じて変化する設定面積Faにすることにより、給油流量を指示油圧pc以外に回転速度差ΔNL,ΔNRに応じて変更できるので、給油流量が指示油圧pcのみに依存して決定される場合に比べて、給油流量の制御の融通性を高めることができる。
この結果、係合力(または、クラッチトルク)および回転速度差ΔNL,ΔNRに応じて変化する摩擦係合部52,62での発熱量に応じた給油流量の潤滑油の供給が可能になるため、潤滑油による摩擦係合部52,62の冷却効果や潤滑性を向上させることができ、さらには、回転速度差ΔNL,ΔNRが考慮されない場合に比べて潤滑油の過不足を改善できるので、油圧ポンプ73を駆動するためのエネルギ消費や動力損失の低減、または過剰な潤滑油との接触による油圧クラッチの動力損失の低減が可能になる。
この構造により、ピストン53,63により油圧クラッチCL,CRの摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、油圧クラッチCL,CRに作動油と潤滑油とを供給する油圧ポンプ73が、摩擦係合部52,62に供給される潤滑油の給油流量を規定する流路面積を設定面積Faとしている調圧弁74により作動油が指示油圧pcに調圧されるように制御されるので、ピストン53,63は指示油圧pcに対応した係合力(したがって、クラッチトルク)を摩擦係合部52,62に作用させることができる。しかも、作動油を指示油圧pcに調圧する調圧弁74は、前記流路面積を第1,第2摩擦係合要素52a,52b,62a,62bの回転速度差ΔNL,ΔNRに応じて変化する設定面積Faにすることにより、給油流量を指示油圧pc以外に回転速度差ΔNL,ΔNRに応じて変更できるので、給油流量が指示油圧pcのみに依存して決定される場合に比べて、給油流量の制御の融通性を高めることができる。
この結果、係合力(または、クラッチトルク)および回転速度差ΔNL,ΔNRに応じて変化する摩擦係合部52,62での発熱量に応じた給油流量の潤滑油の供給が可能になるため、潤滑油による摩擦係合部52,62の冷却効果や潤滑性を向上させることができ、さらには、回転速度差ΔNL,ΔNRが考慮されない場合に比べて潤滑油の過不足を改善できるので、油圧ポンプ73を駆動するためのエネルギ消費や動力損失の低減、または過剰な潤滑油との接触による油圧クラッチの動力損失の低減が可能になる。
制御装置Uの必要ポンプ回転速度算出手段95は、流路面積を設定面積Faとしている調圧部材により作動油が指示油圧pcに調圧される必要吐出流量と等価の必要ポンプ回転速度Npaを、回転速度差ΔNL,ΔNRと指示油圧pcとに基づいて算出し、ポンプ制御手段101は、摩擦係合部52,62が係合状態になるとき、ポンプ回転速度Npが、必要ポンプ回転速度Npaとなるように、すなわち吐出流量が必要吐出流量となるように、油圧ポンプ73を制御することにより、指示油圧pcを得るために油圧ポンプ73が吐出する必要吐出流量が、回転速度差ΔNL,ΔNRを考慮して決定されるので、吐出流量が必要吐出流量となるように油圧ポンプ73を制御することで、回転速度差ΔNL,ΔNRに応じた給油流量の潤滑油を摩擦係合部52,62に供給できる。
作動油供給装置Kは、油圧ポンプ73を駆動する電動モータ72を備え、ポンプ制御手段101は、油圧ポンプ73を制御すべく電動モータ72を制御することにより、摩擦係合部52,62に対する潤滑油の給油流量に回転速度差ΔNL,ΔNRが考慮されない場合に比べて、電動モータ72での電力消費を低減でき、バッテリの消耗を抑制できる。
指示油圧pcは、係合力が大きくなるほど高くなり、設定面積Faは、回転速度差ΔNL,ΔNRが大きくなるほど大きくなることにより、指示油圧pcが低く(したがって、係合力またはクラッチトルクが小さく)ても、回転速度差ΔNL,ΔNRが大きくなって発熱量が多くなるときには、回転速度差ΔNL,ΔNRに比例して設定面積Faが大きくなる分、多くの給油流量の潤滑油が摩擦係合部52,62に供給されるので、摩擦係合部52,62の冷却効果を高めることができる。また、指示油圧pcが高く(したがって、係合力またはクラッチトルクが大きく)、回転速度差ΔNL,ΔNRが小さくなるときには、回転速度差ΔNL,ΔNRに比例して設定面積Faが小さくなる分、少ない給油流量の潤滑油が摩擦係合部52,62に供給されるため、油圧ポンプ73の負荷が高くなる指示油圧pcが高いときに過剰な潤滑油の供給を防止できるので、電動モータ72を小型化できる。
指示油圧pcは、係合力が大きくなるほど高くなり、給油流量は、回転速度差ΔNL,ΔNRと指示油圧pcとの積が大きくなるほど多くなることにより、回転速度差ΔNL,ΔNRと指示油圧pcとの積に比例した給油流量の潤滑油を摩擦係合部52,62に供給できることから、指示油圧pcが低くても、回転速度差ΔNL,ΔNRが大きくなって発熱量が多くなるときには、回転速度差ΔNL,ΔNRが大きい分、多い給油流量の潤滑油を摩擦係合部52,62に供給できるので、摩擦係合部52,62の冷却効果を高めることができる。また、指示油圧pcが高く、回転速度差ΔNL,ΔNRが小さくなるときには、回転速度差ΔNL,ΔNRが小さい分、少ない給油流量の潤滑油が摩擦係合部52,62に供給されるため、油圧ポンプ73の負荷が高くなる指示油圧pcが高いときに過剰な潤滑油の供給を防止できるので、電動モータ72を小型化できる。
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
駆動源は、電動モータ72以外の、駆動モータ、例えば液圧式モータであってもよく、また、燃焼機関などの原動機であってもよい。そして、駆動源が燃焼機関である場合、摩擦係合部52,62が係合解除状態になるときに油圧ポンプ73が間欠駆動されることで、燃焼機関の動力損失が低減するので、燃費性能を向上させることができる。
油圧式クラッチ作動装置を備える動力伝達装置は、駆動力配分装置A以外の車両に使用される動力伝達装置であってもよく、また動力伝達装置の搭載対象は、車両以外の機械または装置、例えば作業用機械であってもよい。
油圧クラッチCは、トルクの伝達および遮断を行う構造の1つの油圧クラッチを備えるものであってもよい。
パワーユニットPは、電動モータ72または油圧モータにより構成されてもよい。
調圧弁は、潤滑油用油路L20に設けられる代わりに作動油用油路L10に設けられてもよく、また潤滑油用油路L20および作動油用油路L10に設けられてもよい。
調圧弁は、スプール弁以外の弁、例えばニードル弁により構成されてもよい。
油圧回路70が第1,第2油圧切換弁75L,75Rを備えることなく、調圧弁74で調圧された作動油が弁を介することなく油室55,65に導かれてもよい。
状態検出手段80として作動油の油圧を検出する油圧検出手段が備えられ、該油圧検出手段により検出された油圧が指示油圧pcになるように油圧ポンプ73が制御されてもよい。
油圧ポンプ73は、可変容量型ポンプであってもよく、この場合、ポンプ制御手段は、該油圧ポンプ73の容量を変更する可変部材および駆動源(例えば、電動モータ)の少なくとも一方を制御する。そして、定容量型および可変容量型のいずれの油圧ポンプ73が使用される場合にも、吐出流量を検出するために、吐出油路L2に流量検出手段が状態検出手段80として備えられ、該流量検出手段により検出された吐出流量が必要吐出流量となるように、油圧ポンプ73が制御されてもよい。
また、トルク被作用部が回転部材であり、第2摩擦係合要素が該トルク被作用部にスプライン嵌合により一体回転可能に設けられてもよく、したがって、トルク被作用部の回転速度は、0(ゼロ)以外の値であってもよい。この場合、制御装置Uは、回転速度差ΔNL,ΔNRを算出するために、状態検出手段80の1つとして前記第2回転速度を検出する回転速度検出手段を備える。
第1,第2摩擦係合要素のそれぞれは、1つの部材から構成されてもよい。
駆動停止期間Sの補正期間Sbまたは係合解除時給油流量Qの補正流量Qbは、車速Vおよび油温Tの一方に基づいて算出されてもよい。
駆動源は、電動モータ72以外の、駆動モータ、例えば液圧式モータであってもよく、また、燃焼機関などの原動機であってもよい。そして、駆動源が燃焼機関である場合、摩擦係合部52,62が係合解除状態になるときに油圧ポンプ73が間欠駆動されることで、燃焼機関の動力損失が低減するので、燃費性能を向上させることができる。
油圧式クラッチ作動装置を備える動力伝達装置は、駆動力配分装置A以外の車両に使用される動力伝達装置であってもよく、また動力伝達装置の搭載対象は、車両以外の機械または装置、例えば作業用機械であってもよい。
油圧クラッチCは、トルクの伝達および遮断を行う構造の1つの油圧クラッチを備えるものであってもよい。
パワーユニットPは、電動モータ72または油圧モータにより構成されてもよい。
調圧弁は、潤滑油用油路L20に設けられる代わりに作動油用油路L10に設けられてもよく、また潤滑油用油路L20および作動油用油路L10に設けられてもよい。
調圧弁は、スプール弁以外の弁、例えばニードル弁により構成されてもよい。
油圧回路70が第1,第2油圧切換弁75L,75Rを備えることなく、調圧弁74で調圧された作動油が弁を介することなく油室55,65に導かれてもよい。
状態検出手段80として作動油の油圧を検出する油圧検出手段が備えられ、該油圧検出手段により検出された油圧が指示油圧pcになるように油圧ポンプ73が制御されてもよい。
油圧ポンプ73は、可変容量型ポンプであってもよく、この場合、ポンプ制御手段は、該油圧ポンプ73の容量を変更する可変部材および駆動源(例えば、電動モータ)の少なくとも一方を制御する。そして、定容量型および可変容量型のいずれの油圧ポンプ73が使用される場合にも、吐出流量を検出するために、吐出油路L2に流量検出手段が状態検出手段80として備えられ、該流量検出手段により検出された吐出流量が必要吐出流量となるように、油圧ポンプ73が制御されてもよい。
また、トルク被作用部が回転部材であり、第2摩擦係合要素が該トルク被作用部にスプライン嵌合により一体回転可能に設けられてもよく、したがって、トルク被作用部の回転速度は、0(ゼロ)以外の値であってもよい。この場合、制御装置Uは、回転速度差ΔNL,ΔNRを算出するために、状態検出手段80の1つとして前記第2回転速度を検出する回転速度検出手段を備える。
第1,第2摩擦係合要素のそれぞれは、1つの部材から構成されてもよい。
駆動停止期間Sの補正期間Sbまたは係合解除時給油流量Qの補正流量Qbは、車速Vおよび油温Tの一方に基づいて算出されてもよい。
52,62 摩擦係合部(回転部)
53,63 ピストン(油圧応動部材)
72 電動モータ
73 油圧ポンプ
74 調圧弁(分配部材)
75L,75R 油圧切換弁(分配部材)
101 ポンプ制御手段
A 駆動力配分装置(動力伝達装置)
B 配分機構(伝動機構)
H 油圧クラッチ作動装置
C,CL,CR 油圧クラッチ
Gb ギヤ機構(回転部)
K 作動油供給装置
U 制御装置
S 駆動停止期間
Q 係合解除時給油流量(給油流量)
53,63 ピストン(油圧応動部材)
72 電動モータ
73 油圧ポンプ
74 調圧弁(分配部材)
75L,75R 油圧切換弁(分配部材)
101 ポンプ制御手段
A 駆動力配分装置(動力伝達装置)
B 配分機構(伝動機構)
H 油圧クラッチ作動装置
C,CL,CR 油圧クラッチ
Gb ギヤ機構(回転部)
K 作動油供給装置
U 制御装置
S 駆動停止期間
Q 係合解除時給油流量(給油流量)
Claims (5)
- 油圧応動部材により摩擦係合部を係合状態および係合解除状態にする油圧クラッチを備える伝動機構と、
駆動源により駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出する吐出油の吐出流量を制御すべく前記油圧ポンプの駆動を制御する制御装置とを備え、前記吐出油の一部を前記油圧応動部材の作動油として供給する作動油供給装置と、
を備え、前記油圧クラッチにより駆動力の伝達形態が変更される動力伝達装置において、
前記作動油供給装置は、前記吐出油を、前記作動油と、前記伝動機構における潤滑部に供給される潤滑油とに分ける分配部材を備え、
前記制御装置は、前記摩擦係合部が前記係合状態になるとき、前記油圧ポンプを駆動すると共に前記吐出油が前記作動油と前記潤滑油とに分けられるように前記分配部材を制御し、前記摩擦係合部が前記係合解除状態になるとき、駆動停止期間が形成されるように前記油圧ポンプを間欠駆動すると共に、前記吐出油が前記潤滑油として前記潤滑部に供給されるように前記分配部材を制御することを特徴とする動力伝達装置。 - 請求項1記載の動力伝達装置において、
前記駆動停止期間は、前記吐出油の油温が高いほど短いことを特徴とする動力伝達装置。 - 請求項1または2記載の動力伝達装置において、
前記間欠駆動時における前記潤滑油の給油流量は、前記吐出油の油温が高いほど多いことを特徴とする動力伝達装置。 - 車両に搭載される請求項1から3のいずれか1項記載の動力伝達装置において、
前記潤滑部は、車速が高いほど高い回転速度で回転する回転部であり、
前記駆動停止期間は、前記車速が高いほど短いことを特徴とする動力伝達装置。 - 請求項4記載の動力伝達装置において、
前記間欠駆動時における前記潤滑油の給油流量は、前記車速が高いほど多いことを特徴とする動力伝達装置。
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JP2010009637A JP2011149459A (ja) | 2010-01-20 | 2010-01-20 | 動力伝達装置 |
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JP2017009095A (ja) * | 2015-06-25 | 2017-01-12 | 株式会社ジェイテクト | クラッチ装置及びクラッチ装置の制御方法 |
JP2022026260A (ja) * | 2020-07-30 | 2022-02-10 | アイダエンジニアリング株式会社 | 機械の潤滑油供給系統監視方法及び装置 |
-
2010
- 2010-01-20 JP JP2010009637A patent/JP2011149459A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017009095A (ja) * | 2015-06-25 | 2017-01-12 | 株式会社ジェイテクト | クラッチ装置及びクラッチ装置の制御方法 |
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