JP2020193660A - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

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勇介 大形
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吉伸 曽我
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Abstract

【課題】動力伝達経路を、第2動力伝達経路から第1動力伝達経路に切り替えるとき、モード切替クラッチを、ワンウェイモードからロックモードに切り替える過渡期に発生する切替ショックを低減できる装置を提供する。【解決手段】コントロールバルブLUCVは、そのコントロールバルブLUCVにモード切替圧Psrが供給されると、ロックアップクラッチLUの作動状態をロックアップオフに切り替えるように構成されているため、切替過渡期にロックアップクラッチLUがロックアップオフに切り替えられる。従って、エンジン12とトルクコンバータ20との間でのロックアップクラッチLUを介した接続が遮断される。よって、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられる過渡期に発生する切替ショックを、ロックアップクラッチLUが係合されている場合に比べて低減することができる。【選択図】図6

Description

本発明は、エンジンと駆動輪との間に、第1動力伝達経路と、第2動力伝達経路とを、並列に備えて構成される車両用動力伝達装置に関する。
エンジンと駆動輪との間に、第1クラッチ、ギヤ機構、およびドグクラッチを備えて構成されている第1動力伝達経路と、無段変速機および第2クラッチを備えて構成されている第2動力伝達経路とを、並列に備える車両用動力伝達装置が知られている。特許文献1に記載の車両用動力伝達装置がそれである。
特許第5765485号
ところで、特許文献1の車両用動力伝達装置において、走行中に動力が伝達される動力伝達経路を、第2動力伝達経路から第1動力伝達経路に切り替えるマニュアルダウンシフトを実行する場合には、ドグクラッチが形成された状態となっているため、ダウンシフト過渡期において第2クラッチを解放しつつ、第1クラッチを係合するクラッチツゥクラッチ制御が実行される。ここで、低コスト化を目的として、前記ドグクラッチに代えて、車両の駆動状態において動力を伝達する一方、車両の被駆動状態において動力を遮断するワンウェイモードと、前記車両の駆動状態および被駆動状態において動力を伝達するロックモードとに、少なくとも切替可能に構成されるモード切替クラッチを採用することが考えられる。このとき、動力伝達経路を、第2動力伝達経路から第1動力伝達経路に切り替えるマニュアルダウンシフトを実行する場合には、モード切替クラッチを、ワンウェイモードからロックモードに切り替えることになるが、モード切替クラッチの前後の回転要素に回転速度差がある状態でロックモードに切り替えられると、切替ショックが発生する虞があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンと駆動輪との間に、第1クラッチおよびモード切替クラッチを備えて構成される第1動力伝達経路と、第2クラッチを備えて構成される第2動力伝達経路とを、並列に備えて構成される車両用動力伝達装置において、走行中の動力伝達経路を、第2動力伝達経路から第1動力伝達経路に切り替える場合において、モード切替クラッチを、ワンウェイモードからロックモードに切り替える過渡期に発生する切替ショックを低減できる装置を提供することにある。
第1発明の要旨とするところは、(a)エンジンと駆動輪との間に、第1動力伝達経路と第2動力伝達経路とが並列に設けられ、前記第1動力伝達経路には、第1クラッチおよびモード切替クラッチが設けられ、前記第2動力伝達経路には、第2クラッチが設けられ、前記第1クラッチが前記モード切替クラッチよりも前記エンジン側に配置され、前記エンジンと前記第1動力伝達経路および前記第2動力伝達経路との間に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータが設けられている、車両用動力伝達装置であって、(b)前記モード切替クラッチは、車両の駆動状態において動力を伝達する一方、車両の被駆動状態において動力を遮断するワンウェイモードと、前記車両の駆動状態および被駆動状態において動力を伝達するロックモードとに、少なくとも切替可能に構成され、(c)前記モード切替クラッチのモードを切り替えるための切替圧を出力する切替用ソレノイドバルブと、(d)前記ロックアップクラッチの作動状態を、前記ロックアップクラッチが係合されるロックアップオン、および、前記ロックアップクラッチが解放されるロックアップオフの何れかに切り替えるためのロックアップ制御用コントロールバルブとを、備え、(e)前記モード切替クラッチは、前記切替用ソレノイドバルブから前記切替圧が出力されると、前記ロックモードに切り替えられるように構成され、(f)前記ロックアップ制御用コントロールバルブは、前記切替用ソレノイドバルブから出力される前記切替圧を受入可能に構成され、且つ、前記ロックアップ制御用コントロールバルブは、そのロックアップ制御用コントロールバルブに前記切替圧が供給されると、前記ロックアップクラッチの作動状態をロックアップオフに切り替えるように構成されていることを特徴とする。
また、第2発明の要旨とするところは、第1発明の車両用動力伝達装置において、前記第1動力伝達経路において、(a)前記モード切替クラッチよりも前記エンジン側には、ギヤ機構が設けられ、(b)前記第2動力伝達経路には、無段変速機が設けられていることを特徴とする。
また、第3発明の要旨とするところは、第2発明の車両用動力伝達装置において、(a)前記第1動力伝達経路において、前記ギヤ機構よりも前記エンジン側には、前後進切替装置が設けられ、(b)前記前後進切替装置は、遊星歯車装置から構成され、(c)前記第1クラッチは、前記遊星歯車装置を構成する2つの回転要素を断接可能に設けられていることを特徴とする。
第1発明の車両用動力伝達装置によれば、動力伝達経路を第2動力伝達経路から第1動力伝達経路に切り替える場合には、切替用ソレノイドから切替圧が出力されることで、モード切替クラッチが、ワンウェイモードからロックモードに切り替えられる。ここで、ロックアップ制御用コントロールバルブは、そのロックアップ制御用コントロールバルブに切替圧が供給されると、ロックアップクラッチの作動状態をロックアップオフに切り替えるように構成されていることから、切替用ソレノイドから切替圧が出力されることで、ロックアップクラッチがロックアップオフに切り替えられる。従って、モード切替クラッチがロックモードに切り替えられる過渡期には、ロックアップクラッチがロックアップオフに切り替えられ、エンジンとトルクコンバータとの間でのロックアップクラッチを介した接続が遮断される。これより、モード切替クラッチの上流側のイナーシャが、エンジンのイナーシャの分だけ小さくなるため、モード切替クラッチがロックモードに切り替えられる過渡期に発生する切替ショックを、ロックアップクラッチが係合されている場合に比べて低減することができる。
また、第2発明の車両用動力伝達装置によれば、動力伝達経路が、第1動力伝達経路に切り替えられることで、ギヤ機構に応じたギヤ比に変速され、動力伝達経路が第2動力伝達経路に切り替えられることで、無段変速機による無段変速制御が可能になる。
また、第3発明の車両用動力伝達装置によれば、第1クラッチは、前後進切替装置を構成する遊星歯車装置の2つの回転要素の間を断接可能に設けられているため、第1クラッチが係合されることで、遊星歯車装置の全ての回転要素が一体的に回転させられる。従って、エンジンの動力が前後進切替装置を経由してギヤ機構側に伝達されることから、第1動力伝達経路に動力が伝達されることによる前進走行が可能になる。
本発明が適用される車両の概略構成を説明する図である。 図1のモード切替クラッチがワンウェイモードに切り替えられた状態を示す図である。 図1のモード切替クラッチがロックモードに切り替えられた状態を示す図である。 車両に備えられた図示しないシフトレバーによって選択される操作ポジション毎の各係合装置の係合状態を示す係合作動表である。 従来構造において、M2ポジションで走行中に運転者のダウンシフト操作によりM1ポジションに切り替えられたときの制御状態を示すタイムチャートである。 車両用動力伝達装置を制御する油圧制御回路の一部であって、特に、モード切替クラッチの油圧アクチュエータおよびロックアップクラッチに供給される作動油の油圧を制御する回路図である。 M2ポジションで走行中に運転者のダウンシフト操作によりM1ポジションに切り替えられたときの制御状態を示すタイムチャートである。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明が適用された車両10の概略構成を説明する図である。車両10は、エンジン12の動力を駆動輪14に伝達する車両用動力伝達装置16(以下、動力伝達装置16)を備えている。
動力伝達装置16は、エンジン12と駆動輪14との間に設けられている。動力伝達装置16は、非回転部材としてのケース18内において、エンジン12に連結された流体式伝動装置としての公知のトルクコンバータ20と、トルクコンバータ20の出力側に連結された入力軸22と、入力軸22に連結されたベルト式の無段変速機24と、同じく入力軸22に連結された前後進切替装置26と、前後進切替装置26を介して入力軸22に連結され、無段変速機24と並列に設けられたギヤ機構28と、無段変速機24およびギヤ機構28の共通の出力回転部材である出力軸30と、動力伝達軸32と、出力軸30および動力伝達軸32に各々相対回転不能に設けられて噛み合う一対のギヤから成る減速歯車装置34と、動力伝達軸32に相対回転不能に設けられているギヤ36と、ギヤ36と噛み合うデフリングギヤ37を有するデファレンシャル装置38と、デファレンシャル装置38に連結された左右の車軸40とを、備えている。
このように構成された動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力が、トルクコンバータ20、前後進切替装置26、ギヤ機構28、減速歯車装置34、デファレンシャル装置38、車軸40等を順次介して、左右の駆動輪14へ伝達される。或いは、動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力が、トルクコンバータ20、無段変速機24、減速歯車装置34、デファレンシャル装置38、車軸40等を順次介して、左右の駆動輪14へ伝達される。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。
エンジン12は、電子スロットル装置や燃料噴射装置や点火装置などのエンジン12の出力制御に必要な種々の機器を有するエンジン制御装置42を備えている。エンジン12は、図示しない電子制御装置によって、運転者による車両10に対する駆動要求量に対応するアクセルペダルの操作量に応じてエンジン制御装置42が制御されることで、エンジントルクTeが制御される。
トルクコンバータ20は、エンジン12と入力軸22との間、すなわちエンジン12と第1動力伝達経路PT1および第2動力伝達経路PT2との間に設けられ、エンジン12から出力されるエンジントルクTeを流体を介してトルク変換する流体式伝動装置である。トルクコンバータ20は、エンジン12に連結されたポンプ翼車20p、入力軸22に連結されたタービン翼車20t、およびワンウェイクラッチを介してケース18に接続されたステータ翼車20sを備えている。トルクコンバータ20は、エンジン12の動力を流体を介して入力軸22へ伝達する流体伝動装置である。なお、トルクコンバータ20は、公知の技術であるため、その説明を省略する。
また、トルクコンバータ20は、ポンプ翼車20pとタービン翼車20tとの間を直結可能な公知のロックアップクラッチLUを有している。ロックアップクラッチLUは、車両の走行状態に応じて、ポンプ翼車20pとタービン翼車20tとの間(すなわちエンジン12と入力軸22との間)の係合状態が制御される。具体的には、ロックアップクラッチLUは、トルクコンバータ20内に形成されている係合側油室45aの油圧Ponと、解放側油室45bの油圧Poffとの圧力差(=Pon−Poff)が調整されることで、ロックアップクラッチLUの係合状態が制御される。
動力伝達装置16は、エンジン12と駆動輪14との間(厳密には、入力軸22と出力軸30との間)の動力伝達経路に並列に設けられた、第1動力伝達経路PT1および第2動力伝達経路PT2を備えている。第1動力伝達経路PT1には、ギヤ機構28が設けられ、第2動力伝達経路PT2には、無段変速機24が設けられている。
第1動力伝達経路PT1は、第1クラッチC1および第1ブレーキB1を含む前後進切替装置26、ギヤ機構28、モード切替クラッチSOWCを備え、エンジン12の動力を入力軸22からギヤ機構28を経由して駆動輪14へ伝達する動力伝達経路である。第1動力伝達経路PT1において、エンジン12から駆動輪14に向かって、前後進切替装置26、ギヤ機構28、モード切替クラッチSOWCの順番で配置されている。従って、第1クラッチC1が、モード切替クラッチSOWCよりもエンジン12側に配置されている。
第2動力伝達経路PT2は、無段変速機24および第2クラッチC2を備え、エンジン12の動力を入力軸22から無段変速機24を経由して駆動輪14へ伝達する動力伝達経路である。第2動力伝達経路PT2において、エンジン12から駆動輪14に向かって、無段変速機24および第2クラッチC2の順番で配置されている。
前後進切替装置26は、第1動力伝達経路PT1においてギヤ機構28よりもエンジン12側(上流側)に設けられている。前後進切替装置26は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置26p、第1クラッチC1、および第1ブレーキB1を備えている。遊星歯車装置26pは、入力要素としてのキャリヤ26cと、出力要素としてのサンギヤ26sと、反力要素としてのリングギヤ26rとの3つの回転要素を有する差動機構である。キャリヤ26cは、入力軸22に連結されている。リングギヤ26rは、第1ブレーキB1を介してケース18に断接可能となっている。サンギヤ26sは、入力軸22の外周側に配置され、その入力軸22に対して相対回転可能に設けられた小径ギヤ48に連結されている。第1クラッチC1は、キャリヤ26cとサンギヤ26sとの間を断接可能に設けられている。
第1クラッチC1および第1ブレーキB1は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる、公知の油圧式の湿式摩擦係合装置である。第1クラッチC1および第1ブレーキB1は、それぞれ前後進切替装置26を構成する要素の1つである。例えば、第1クラッチC1が係合されると、サンギヤ26s、キャリヤ26c、およびリングギヤ26rが一体的に回転させられる。従って、第1クラッチC1が係合されると、入力軸22の回転が加減速することなく小径ギヤ48に伝達されることで、前進走行が可能になる。また、第1ブレーキB1が係合されると、入力軸22の回転に対して逆方向の回転が小径ギヤ48に伝達されることで、後進走行が可能になる。
ギヤ機構28は、モード切替クラッチSOWCよりもエンジン12側(上流側)に設けられている。ギヤ機構28は、小径ギヤ48と、カウンタ軸50に相対回転可能に設けられ、小径ギヤ48と噛み合う大径ギヤ52とを、備えている。カウンタ軸50には、出力軸30に設けられている出力ギヤ56と噛み合うカウンタギヤ54が、カウンタ軸50に対して相対回転不能に設けられている。
無段変速機24は、入力軸22と同軸心上に設けられて入力軸22と一体的に連結されたプライマリ軸58と、プライマリ軸58に連結された有効径が可変のプライマリプーリ60と、出力軸30と同軸上に設けられたセカンダリ軸62と、セカンダリ軸62に連結された有効径が可変のセカンダリプーリ64と、それら各プーリ60,64の間に巻き掛けられた伝達要素としての伝動ベルト66とを備えている。無段変速機24は、各プーリ60,64と伝動ベルト66との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる公知のベルト式の無段変速機であり、エンジン12の動力を駆動輪14側へ伝達する。プライマリプーリ60は、油圧アクチュエータ60aによってその有効径が変更され、セカンダリプーリ64は、油圧アクチュエータ64aによってその有効径が変更される。
また、ギヤ機構28からなる第1動力伝達経路PT1におけるギヤ比EL(=入力軸回転速度Nin/出力軸回転速度Nout)は、第2動力伝達経路PT2における無段変速機24の最大変速比γmaxよりも大きな値に設定されている。これより、第2動力伝達経路PT2は、第1動力伝達経路PT1よりもハイ側の変速比が形成される。なお、入力軸回転速度Ninは入力軸22の回転速度であり、出力軸回転速度Noutは出力軸30の回転速度である。
動力伝達装置16において、エンジン12の動力を駆動輪14へ伝達する動力伝達経路が、車両10の走行状態に応じて、第1動力伝達経路PT1と第2動力伝達経路PT2との間で切り替えられる。そのため、動力伝達装置16は、第1動力伝達経路PT1と第2動力伝達経路PT2とを選択的に形成するための複数個の係合装置を備えている。複数個の係合装置は、第1クラッチC1、第1ブレーキB1、第2クラッチC2、およびモード切替クラッチSOWCを含んでいる。
第1クラッチC1は、第1動力伝達経路PT1上に設けられ、第1動力伝達経路PT1を動力伝達可能に接続したり、遮断したりするための係合装置であって、前進走行する場合に係合されることで、第1動力伝達経路PT1を動力伝達可能にする係合装置である。第1ブレーキB1は、第1動力伝達経路PT1上に設けられ、第1動力伝達経路PT1を動力伝達可能に接続したり、遮断したりするための係合装置であって、後進走行する場合に係合されることで、第1動力伝達経路PT1を動力伝達可能にする係合装置である。よって、第1動力伝達経路PT1は、第1クラッチC1または第1ブレーキB1の係合によって形成される。
モード切替クラッチSOWCは、第1動力伝達経路PT1に設けられ、前進走行中における車両10の駆動状態において動力を伝達する一方、前進走行中における車両10の被駆動状態において動力を遮断するワンウェイモードと、車両10の駆動状態および被駆動状態において動力を伝達するロックモードに切替可能に構成されている。
例えば、第1クラッチC1が係合され、且つ、モード切替クラッチSOWCがワンウェイモードに切り替えられた状態では、エンジン12の動力によって前進走行される車両10の駆動状態において、モード切替クラッチSOWCは動力伝達可能となる。すなわち、前進走行中においてエンジン12の動力が、第1動力伝達経路PT1を経由して駆動輪14側に伝達される。一方、惰性走行時など、車両10の被駆動状態では、第1クラッチC1が係合されていても、駆動輪14側から伝達される回転がモード切替クラッチSOWCによって遮断される。なお、車両10の駆動状態とは、入力軸22のトルクが進行方向を基準とした場合の正の値となる状態、実質的には、エンジン12の動力によって車両10が駆動させられる状態に対応している。また、車両の被駆動状態とは、入力軸22のトルクが進行方向を基準とした場合の負の値となる状態、実質的には、車両10の慣性によって走行させられ、駆動輪14側から伝達される回転によって入力軸22およびエンジン12が連れ回される状態に対応している。
また、第1クラッチC1が係合され、且つ、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられた状態では、モード切替クラッチSOWCが車両10の駆動状態および被駆動状態において動力伝達が可能になり、エンジン12の動力が、第1動力伝達経路PT1を経由して駆動輪14側に伝達されるとともに、惰性走行中(被駆動状態)には、駆動輪14側から伝達される回転が、第1動力伝達経路PT1を経由してエンジン12側に伝達されることで、エンジンブレーキを発生させることができる。また、第1ブレーキB1が係合され、且つ、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられた状態では、エンジン12側から伝達される後進方向に作用する動力が、モード切替クラッチSOWCを経由して駆動輪14に伝達され、第1動力伝達経路PT1を経由した後進走行が可能になる。なお、モード切替クラッチSOWCの構造については後述する。
第2クラッチC2は、第2動力伝達経路PT2に設けられ、第2動力伝達経路PT2を接続したり、遮断したりするための係合装置であって、前進走行する場合に係合されることで、第2動力伝達経路PT2を動力伝達可能にする係合装置である。第2クラッチC2は、油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる公知の油圧式の湿式摩擦係合装置である。
また、動力伝達装置16は、ポンプ翼車20pに連結された機械式のオイルポンプ44を備えている。オイルポンプ44は、エンジン12により回転駆動されることにより、無段変速機24を変速制御したり、無段変速機24におけるベルト挟圧力を発生させたり、前記複数個の係合装置の各々の係合や解放などの作動状態を切り替えたり、ロックアップクラッチLUの作動状態を切り替えたりするための作動油圧の元圧を、車両10に備えられた油圧制御回路94(図6参照)へ供給する。
次に、モード切替クラッチSOWCの構造について説明する。モード切替クラッチSOWCは、カウンタ軸50の軸方向で大径ギヤ52とカウンタギヤ54との間に設けられている。モード切替クラッチSOWCは、第1動力伝達経路PT1において、第1クラッチC1およびギヤ機構28よりも駆動輪14側に設けられている。モード切替クラッチSOWCは、カウンタ軸50の軸方向で隣り合うようにして設けられている油圧式の油圧アクチュエータ41によって、ワンウェイモードおよびロックモードの一方に切替可能に構成されている。
図2および図3は、ワンウェイモードおよびロックモードへのモードの切替を可能にするモード切替クラッチSOWCの構造を簡略的に示す図であって、モード切替クラッチSOWCの周方向の一部を切断して展開した断面図である。図2は、モード切替クラッチSOWCがワンウェイモードに切り替えられた状態を示し、図3は、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられた状態を示している。なお、図2および図3の紙面上下方向が回転方向に対応し、紙面上方が車両後進方向(後進回転方向)に対応し、紙面下方が車両前進方向(前進回転方向)に対応している。また、図2および図3の紙面左右方向が、カウンタ軸50の軸方向(以下、特に言及しない限り、軸方向はカウンタ軸50の軸方向に対応する)に対応し、紙面右側が図1の大径ギヤ52側に対応し、紙面左側が図1のカウンタギヤ54側に対応している。
モード切替クラッチSOWCは、円盤状に形成され、カウンタ軸50の外周側に配置されている。モード切替クラッチSOWCは、入力側回転部材68と、軸方向で入力側回転部材68と隣り合う位置に配置されている第1出力側回転部材70aおよび第2出力側回転部材70bと、軸方向で入力側回転部材68と第1出力側回転部材70aとの間に介挿されている複数個の第1ストラット72aおよび複数個の捩りコイルバネ73aと、軸方向で入力側回転部材68と第2出力側回転部材70bとの間に介挿されている複数個の第2ストラット72bおよび複数個の捩りコイルバネ73bとを、含んで構成されている。
入力側回転部材68は、円盤状に形成され、カウンタ軸50を中心にしてカウンタ軸50に対して相対回転可能に配置されている。入力側回転部材68は、軸方向において第1出力側回転部材70aと第2出力側回転部材70bとの間に挟まれるようにして配置されている。また、入力側回転部材68の外周側には、大径ギヤ52の噛合歯が一体的に形成されている。すなわち、入力側回転部材68と大径ギヤ52とが一体成形されている。入力側回転部材68は、ギヤ機構28、前後進切替装置26等を介して、エンジン12に動力伝達可能に連結されている。
入力側回転部材68の軸方向で第1出力側回転部材70aと対向する面には、第1ストラット72aおよび捩りコイルバネ73aが収容される第1収容部76aが形成されている。第1収容部76aは、周方向で等角度間隔に複数個形成されている。また、入力側回転部材68の軸方向で第2出力側回転部材70bと対向する面には、第2ストラット72bおよび捩りコイルバネ73bが収容される第2収容部76bが形成されている。第2収容部76bは、周方向で等角度間隔に複数個形成されている。第1収容部76aおよび第2収容部76bは、入力側回転部材68の径方向で同じ位置に形成されている。
第1出力側回転部材70aは、円盤状に形成され、カウンタ軸50を中心にして回転可能に配置されている。第1出力側回転部材70aは、カウンタ軸50に相対回転不能に固定されることで、カウンタ軸50と一体的に回転する。
第1出力側回転部材70aの軸方向で入力側回転部材68と対向する面には、入力側回転部材68から離れる方向に凹む、第1凹部78aが形成されている。第1凹部78aは、第1収容部76aと同じ数だけ形成され、周方向で等角度間隔に配置されている。また、第1凹部78aは、第1出力側回転部材70aの径方向で、入力側回転部材68に形成されている第1収容部76aと同じ位置に形成されている。
従って、第1収容部76aと第1凹部78aとの回転位置が一致すると、各第1収容部76aと各第1凹部78aとが、それぞれ軸方向で互いに隣接した状態となる。第1凹部78aは、第1ストラット72aの一端を収容可能な形状となっている。また、第1凹部78aの周方向の一端には、エンジン12の動力によって入力側回転部材68が車両前進方向(図2、図3において紙面下方)に回転した場合において、第1ストラット72aの一端と当接する第1壁面80aが形成されている。
第2出力側回転部材70bは、円盤状に形成され、カウンタ軸50を中心にして回転可能に配置されている。第2出力側回転部材70bは、カウンタ軸50に相対回転不能に固定されることで、カウンタ軸50と一体的に回転する。
第2出力側回転部材70bの軸方向で入力側回転部材68と対向する面には、入力側回転部材68から離れる方向に凹む、第2凹部78bが形成されている。第2凹部78bは、第2収容部76bと同じ数だけ形成され、周方向で等角度間隔に配置されている。また、第2凹部78bは、第2出力側回転部材70bの径方向で、入力側回転部材68に形成されている第2収容部76bと同じ位置に形成されている。
従って、第2収容部76bと第2凹部78bとの回転位置が一致すると、各第2収容部76bと各第2凹部78bとが、それぞれ軸方向で互いに隣接した状態となる。第2凹部78bは、第2ストラット72bの一端を収容可能な形状となっている。また、第2凹部78bの周方向の一端には、図3に示すモード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられた状態において、エンジン12の動力によって入力側回転部材68が後進方向(図2、図3において紙面上方)に回転した場合、および、前進走行中に惰性走行された場合に、第2ストラット72bの一端と当接する第2壁面80bが形成されている。
第1ストラット72aは、所定の厚みを有する板状の部材からなり、図2および図3の断面で示すように、回転方向(紙面上下方向)に沿って長手状に形成されている。また、第1ストラット72aは、図2および図3において紙面に対して垂直な方向に所定の寸法を有している。
第1ストラット72aの長手方向の一端は、捩りコイルバネ73aによって第1出力側回転部材70a側に付勢されている。また、第1ストラット72aの長手方向の他端は、第1収容部76aに形成されている第1段付部82aに当接させられている。第1ストラット72aは、第1段付部82aと当接する他端を中心にして回動可能となっている。捩りコイルバネ73aは、第1ストラット72aと入力側回転部材68との間に介在され、第1ストラット72aの一端を第1出力側回転部材70aに向かって付勢している。
上記のように構成されることで、第1ストラット72aは、モード切替クラッチSOWCがワンウェイモードおよびロックモードに切り替えられた状態において、エンジン12側から前進方向に作用する動力が伝達されると、第1ストラット72aの一端が、第1出力側回転部材70aの第1壁面80aに当接させられるとともに、第1ストラット72aの他端が、入力側回転部材68の第1段付部82aに当接させられる。この状態において、入力側回転部材68と第1出力側回転部材70aとの相対回転が阻止され、前進方向に作用する動力がモード切替クラッチSOWCを介して駆動輪14側に伝達される。上記第1ストラット72a、捩りコイルバネ73a、第1収容部76a、および第1凹部78a(第1壁面80a)によって、前進方向に作用する動力を駆動輪14に伝達する一方、後進方向に作用する動力を遮断するワンウェイクラッチが構成される。
第2ストラット72bは、所定の厚みを有する板状の部材からなり、図2および図3の断面で示すように、回転方向(紙面上下方向)に沿って長手状に形成されている。また、第2ストラット72bは、図2および図3において紙面に対して垂直な方向に所定の寸法を有している。
第2ストラット72bの長手方向の一端は、捩りコイルバネ73bによって第2出力側回転部材70b側に付勢されている。また、第2ストラット72bの長手方向の他端は、第2収容部76bに形成されている第2段付部82bに当接させられている。第2ストラット72bは、第2段付部82bと当接する他端を中心にして回動可能となっている。捩りコイルバネ73bは、第2ストラット72bと入力側回転部材68との間に介在され、第2ストラット72bの一端を第2出力側回転部材70bに向かって付勢している。
上記のように構成されることで、第2ストラット72bは、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられた状態において、エンジン12側から後進方向に作用する動力が伝達されると、第2ストラット72bの一端が第2出力側回転部材70bの第2壁面80bに当接させられるとともに、第2ストラット72bの他端が入力側回転部材68の第2段付部82bと当接させられる。また、前進走行中に惰性走行された場合においても、第2ストラット72bの一端が第2出力側回転部材70bの第2壁面80bに当接させられるとともに、第2ストラット72bの他端が入力側回転部材68の第2段付部82bと当接させられる。この状態において、入力側回転部材68と第2出力側回転部材70bとの相対回転が阻止され、後進方向に作用する動力がモード切替クラッチSOWCを介して駆動輪14に伝達される。また、惰性走行中に駆動輪14側から伝達される回転が、モード切替クラッチSOWCを介してエンジン12側に伝達される。上記第2ストラット72b、捩りコイルバネ73b、第2収容部76b、および第2凹部78b(第2壁面80b)によって、後進方向に作用する動力を駆動輪14に伝達する一方、前進方向に作用する動力を遮断するワンウェイクラッチが構成される。
また、第2出力側回転部材70bには、その第2出力側回転部材70bを軸方向に貫通する複数個の貫通穴88が形成されている。各貫通穴88の一端は、第2凹部78bにそれぞれ連通されている。各貫通穴88には、それぞれピン90が挿し通されている。ピン90は、円柱状に形成され、貫通穴88内を軸方向に移動可能となっている。ピン90の一端は、油圧アクチュエータ41を構成する押圧プレート74に当接させられているとともに、ピン90の他端は、周方向の一部が第2凹部78bを通る円環状のリング86に当接させられている。
リング86は、第2出力側回転部材70bに形成され、周方向で隣り合う第2凹部78bを繋ぐように形成されている複数個の円弧状の溝84に嵌合し、軸方向において第2出力側回転部材70bに対する相対移動が許容されている。
油圧アクチュエータ41は、モード切替クラッチSOWCと同じカウンタ軸50上であって、カウンタ軸50の軸方向において第2出力側回転部材70bと隣接する位置に配置されている。
油圧アクチュエータ41は、押圧プレート74と、作動油が供給されることで、押圧プレート74を軸方向でカウンタギヤ54側、すなわち第2出力側回転部材70bから遠ざかる側に移動させる推力を発生させる破線で示す油圧室75とを、備えている。なお、油圧室75は、押圧プレート74のピン90等が配置されている部位よりも径方向内側に設けられているため、図2、3において破線で示されている。
押圧プレート74は、円板状に形成され、カウンタ軸50に対して軸方向への相対移動可能に配置されている。押圧プレート74は、スプリング92によって、軸方向で第2出力側回転部材70b側に付勢されている。従って、油圧アクチュエータ41の油圧室75に作動油が供給されない状態では、図2に示すように、スプリング92の付勢力によって押圧プレート74が軸方向で第2出力側回転部材70b側に移動させられ、押圧プレート74が第2出力側回転部材70bに接触させられる。このとき、図2に示すように、ピン90、リング86、および第2ストラット72bの一端が、軸方向で入力側回転部材68側に移動させられることで、モード切替クラッチSOWCがワンウェイモードに切り替えられる。
一方、油圧アクチュエータ41の油圧室75に作動油が供給された場合には、スプリング92の付勢力に抗って押圧プレート74が軸方向でカウンタギヤ54側に移動させられ、押圧プレート74が第2出力側回転部材70bから離れた状態となる。このとき、図3に示すように、ピン90、リング86、および第2ストラット72bの一端が、捩りコイルバネ73bの付勢力によって、軸方向でカウンタギヤ54側に移動させられることで、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられる。
図2に示すモード切替クラッチSOWCがワンウェイモードの状態では、押圧プレート74が、スプリング92の付勢力によって第2出力側回転部材70bに当接させられる。このとき、ピン90が押圧プレート74に押されて軸方向で入力側回転部材68側に移動させられるとともに、リング86についてもピン90に押されて軸方向で入力側回転部材68側に移動させられる。結果として、第2ストラット72bの一端が、リング86に押し付けられて入力側回転部材68側に移動させられることで、第2ストラット72bの一端と第2壁面80bとの当接が阻止される。このとき、入力側回転部材68と第2出力側回転部材70bとの相対回転が許容され、第2ストラット72bがワンウェイクラッチとして機能しなくなる。一方、第1ストラット72aの一端は、捩りコイルバネ73aによって第1出力側回転部材70a側に付勢されることで、第1凹部78aの第1壁面80aと当接可能になることから、第1ストラット72aは、前進方向に作用する駆動力を伝達するワンウェイクラッチとして機能する。
図2に示すモード切替クラッチSOWCがワンウェイモードの状態において、第1ストラット72aの一端が第1出力側回転部材70aの第1壁面80aに当接可能になることから、エンジン12からモード切替クラッチSOWCに前進方向に作用する動力が伝達される車両10の駆動状態になると、図2に示すように、第1ストラット72aの一端と第1壁面80aとが当接するとともに、第1ストラット72aの他端と第1段付部82aとが当接することで、入力側回転部材68と第1出力側回転部材70aとの間で前進方向への相対回転が阻止され、エンジン12の動力がモード切替クラッチSOWCを介して駆動輪14に伝達される。一方、前進走行中に惰性走行されることで車両10が被駆動状態になった場合には、第1ストラット72aの一端と第1出力側回転部材70aの第1壁面80aとが当接することはなく、入力側回転部材68と第1出力側回転部材70aとの相対回転が許容されることから、モード切替クラッチSOWCを介した動力伝達が遮断される。よって、モード切替クラッチSOWCがワンウェイモードの状態では、第1ストラット72aがワンウェイクラッチとして機能し、エンジン12から前進方向に作用する動力が伝達される車両10の駆動状態において動力が伝達される一方、前進走行中に惰性走行される車両10の被駆動状態において動力が遮断される。
図3に示すモード切替クラッチSOWCがロックモードの状態では、油圧アクチュエータ41の油圧室75に作動油が供給されることで、スプリング92の付勢力に抗って、押圧プレート74が第2出力側回転部材70bから離れる方向に移動させられる。このとき、第2ストラット72bの一端が、捩りコイルバネ73bの付勢力によって、第2出力側回転部材70bの第2凹部78b側に移動させられ、第2壁面80bと当接可能になる。また、第1ストラット72aについては、図2のワンウェイモードと同様に、その一端が第1出力側回転部材70aの第1壁面80aに当接可能となっている。
図3に示すモード切替クラッチSOWCがロックモードの状態において、前進方向に作用する動力が伝達されると、第1ストラット72aの一端が第1出力側回転部材70aの第1壁面80aに当接するとともに、第1ストラット72aの他端が第1段付部82aと当接することで、入力側回転部材68と第1出力側回転部材70aとの間の前進方向への相対回転が阻止される。さらに、モード切替クラッチSOWCがロックモードの状態において、後進方向に作用する動力が伝達されると、図3に示すように、第2ストラット72bの一端が第2出力側回転部材70bの第2壁面80bと当接するとともに、第2ストラット72bの他端が第2段付部82bと当接することで、入力側回転部材68と第2出力側回転部材70bとの間で後進方向への相対回転が阻止される。
このように、モード切替クラッチSOWCがロックモードの状態では、第1ストラット72aおよび第2ストラット72bがそれぞれワンウェイクラッチとして機能し、モード切替クラッチSOWCにおいて、前進方向および後進方向に作用する動力を駆動輪14に伝達可能になる。従って、後進時において、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられることで後進走行が可能になる。また、前進走行中に惰性走行される車両10の被駆動状態において、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられることで、駆動輪14側から伝達される回転がモード切替クラッチSOWCを経由してエンジン12側に伝達されることで、エンジン12が連れ回されることによるエンジンブレーキを発生させることができる。よって、モード切替クラッチSOWCがロックモードの状態では、第1ストラット72aおよび第2ストラット72bがワンウェイクラッチとして機能し、車両10の駆動状態および被駆動状態において動力が伝達される。
図4は、車両10に備えられた図示しないシフトレバーによって選択される操作ポジションPOSsh毎の各係合装置の係合状態を示す係合作動表である。図4において、「C1」が第1クラッチC1、「C2」が第2クラッチC2、「B1」が第1ブレーキB1、および「SOWC」がモード切替クラッチSOWCにそれぞれ対応している。また、「P(Pポジション)」、「R(Rポジション)」、「N(Nポジション)」、「D(Dポジション)」、および「M(Mポジション)」は、シフトレバーによって選択される各操作ポジションPOSshを示している。また、図4中の「○」は各係合装置の係合を示し、空欄は解放を示している。なお、モード切替クラッチSOWCに対応する「SOWC」にあっては、「○」がモード切替クラッチSOWCのロックモードへの切替を示し、空欄がモード切替クラッチSOWCのワンウェイモードへの切替を示している。
例えば、シフトレバーの操作ポジションPOSshが、車両停止ポジションであるPポジション、または、動力伝達遮断ポジションであるNポジションに切り替えられた場合には、図4に示すように、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および第1ブレーキB1が解放される。このとき、第1動力伝達経路PT1および第2動力伝達経路PT2の何れにおいても動力が伝達されないニュートラル状態となる。
また、シフトレバーの操作ポジションPOSshが、後進走行ポジションであるRポジションに切り替えられると、図4に示すように、第1ブレーキB1が係合されるとともに、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられる。第1ブレーキB1が係合されることで、エンジン12側から後進方向に作用する動力がギヤ機構28に伝達される。このとき、モード切替クラッチSOWCがワンウェイモードにあると、その動力がモード切替クラッチSOWCによって遮断されるため、後進走行できない。従って、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられることで、後進方向に作用する動力がモード切替クラッチSOWCを介して出力軸30側に伝達されるため、後進走行可能になる。よって、操作ポジションPOSshがRポジションに切り替えられると、第1ブレーキB1が係合されるとともに、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられることで、第1動力伝達経路PT1(ギヤ機構28)を経由して後進方向の動力が伝達される、後進用ギヤ段が形成される。
また、シフトレバーの操作ポジションPOSshが、前進走行ポジションであるDポジションに切り替えられると、図4に示すように、第1クラッチC1が係合されるか、あるいは、第2クラッチC2が係合される。図4に示す「D1(D1ポジション)」および「D2(D2ポジション)」は、制御上設定される仮想の操作ポジションであって、操作ポジションPOSshがDポジションに切り替えられると、車両10の走行状態に応じて、D1ポジションまたはD2ポジションに自動で切り替えられる。D1ポジションは、車両停止中を含む比較的低車速領域において切り替えられる。D2ポジションは、中車速領域を含む比較的高車速領域において切り替えられる。例えば、Dポジションで走行中において、車両10の走行状態が、例えば低車速領域から高車速領域に移動した場合には、D1ポジションからD2ポジションに自動で切り替えられる。
例えば、操作ポジションPOSshがDポジションに切り替えられたとき、車両10の走行状態がD1ポジションに対応する走行領域にある場合には、第1クラッチC1が係合されるとともに第2クラッチC2が解放される。このとき、エンジン12側から前進方向に作用する動力が、第1動力伝達経路PT1(ギヤ機構28)を経由して駆動輪14に伝達されるギヤ走行モードとなる。なお、モード切替クラッチSOWCは、ワンウェイモードに切り替えられているため、前進方向に作用する動力を伝達する。
また、操作ポジションPOSshが、Dポジションに切り替えられたとき、車両10の走行状態がD2ポジションに対応する走行領域にある場合には、第1クラッチC1が解放されるとともに第2クラッチC2が係合される。このとき、エンジン12側から前進方向に作用する動力が、第2動力伝達経路PT2(無段変速機24)を経由して駆動輪14に伝達されるベルト走行モードとなる。このように、操作ポジションPOSshがDポジションに切り替えられると、車両10の走行状態に応じて、エンジン12の動力が、第1動力伝達経路PT1(ギヤ機構28)または第2動力伝達経路PT2(無段変速機24)を経由して駆動輪14側に伝達される。
また、シフトレバーの操作ポジションPOSshが、Mポジションに切り替えられると、運転者の手動操作によってアップシフトおよびダウンシフトに切り替えることが可能となる。すなわち、Mポジションは、運転者の手動操作による変速が可能なマニュアルシフトポジションとなる。例えば、操作ポジションPOSshがMポジションに切り替えられた状態であって、図4に示すM2ポジションの状態で走行中に、運転者よってダウンシフト側に手動操作されると、図4に示すM1ポジションに切り替えられ、第2クラッチC2が係合された状態から、第1クラッチC1が係合されるとともに、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられる前進用ギヤ段が形成される。
モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられることで、モード切替クラッチSOWCにおいて、車両10の駆動状態および被駆動状態の両方で動力伝達が可能となる。例えば惰性走行中は、駆動輪14側から回転が伝達される被駆動状態となるが、このときMポジションにおいてダウンシフト側に手動操作されると、駆動輪14側から伝達される回転が、モード切替クラッチSOWCを経由してエンジン12側に伝達されることで、エンジン12が連れ回されることによるエンジンブレーキを発生させることができる。このように、操作ポジションPOSshがMポジションにおいてダウンシフトされると、惰性走行中には、駆動輪14側から伝達される回転が第1動力伝達経路PT1を経由してエンジン12側に伝達されることで、エンジンブレーキを発生させることができる前進用ギヤ段が形成される。
また、シフトレバーの操作ポジションPOSshが、Mポジションに切り替えられた状態であって、図4に示すM1ポジションで走行中に、運転者によってアップシフト側に手動操作されると、図4に示すM2ポジションに切り替えられ、第2クラッチC2が係合される。このとき、第2動力伝達経路PT2(無段変速機24)を経由して駆動輪14に動力が伝達される前進用無段変速段が形成される。
このように、操作ポジションPOSshがMポジションに切り替えられると、運転者の手動操作によって、第1動力伝達経路PT1を経由して動力が伝達される前進用ギヤ段(すなわちギヤ走行モード)、および、第2動力伝達経路PT2を経由して動力が伝達される前進用無段変速段(すなわちベルト走行モード)の一方に切り替えられるマニュアルシフトが可能となる。
上述したように、操作ポジションがMポジションに切り替えられた状態であって、図4に示すM2ポジションの状態で走行中に、運転者によってダウンシフト側に手動操作されると、図4のM1ポジションに切り替えられ、第1クラッチC1が係合されるとともに、モード切替クラッチSOWCがワンウェイモードからロックモードに切り替えられる。ここで、モード切替クラッチSOWCをロックモードに切り替える過渡期において、入力側回転部材68の入力回転速度Nsoinと出力側回転部材70の出力回転速度Nsooutとの間に回転速度差があると、入力側回転部材68と第2ストラット72bの一端とが衝突することによるショック(切替ショック)が発生する虞がある。
図5は、従来構造において、M2ポジションで走行中に、運転者による手動操作によってM1ポジションに切り替えられたときの制御状態を示すタイムチャートである。図5において、縦軸は、上から順番に、入力軸22の入力軸回転速度Ninに対応するタービン回転速度NT、第1クラッチC1の油圧アクチュエータに供給されるC1クラッチ圧Pc1、第2クラッチC2の油圧アクチュエータに供給されるC2クラッチ圧Pc2、モード切替クラッチSOWCのモードを切り替えるためのモード切替圧Psr(切替圧)にそれぞれ対応している。モード切替圧Psrは、油圧アクチュエータ41の油圧室75に供給される作動油の油圧に対応し、モード切替クラッチSOWCは、油圧室75にモード切替圧Psrが供給されるとロックモードに切り替えられるように構成されている。なお、図5に示す各油圧は、何れも指示圧を示しており、実際の油圧(実圧)は、指示圧に対して遅れを伴って指示圧に追従する。
図5のt1時点において、運転者の手動操作によってM2ポジションからM1ポジションに切り替えられると、第1クラッチC1のC1クラッチ圧Pc1が、第1クラッチC1が係合状態となる油圧Pc1aに引き上げられる。また、第2クラッチC2のC2クラッチ圧Pc2がゼロに減圧される。t2時点においてイナーシャ相が開始されると、エンジン12を制御することにより、タービン回転速度NTをM1ポジションへの切替後に設定される目標回転速度NT*に向かって上昇させるブリッピング制御が実行される。そして、t3時点において、タービン回転速度NTと目標回転速度NT*との回転速度差が所定値未満になると、タービン回転速度NTが目標回転速度NT*に同期するものと予測的に判定され、モード切替クラッチSOWCをロックモードに切替可能なモード切替圧Psrが出力される。このとき、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられるが、ロックモードへの切替過渡期において、モード切替クラッチSOWCの入力側回転部材68の入力回転速度Nsoinと、出力側回転部材70の出力回転速度Nsooutとの間に回転速度差(=Nsoout−Nsoin)があると、入力側回転部材68と第2ストラット72bの一端とが衝突することでショック(切替ショック)が発生する。
モード切替クラッチSOWCのロックモードへの切替過渡期に発生するショックを低減するため、モード切替クラッチSOWCのロックモードへの切替過渡期において、ロックアップクラッチLUが解放されるロックアップオフに切り替えられるように、油圧制御回路94(図6参照)が構成されている。
図6は、動力伝達装置16を制御する油圧制御回路94の一部であって、特に、モード切替クラッチSOWCの油圧アクチュエータ41およびロックアップクラッチLUに供給される作動油の油圧を制御する回路図に対応している。
油圧制御回路94は、モード切替圧Psrを出力する切替用ソレノイドバルブSRと、ロックアップコントロール圧Psluを出力するロックアップ制御用ソレノイドバルブSLUと、ロックアップクラッチLUの作動状態を切り替えるロックアップ制御用コントロールバルブLUCV(以下、コントロールバルブLUCV)と、切替用ソレノイドバルブSRとモード切替クラッチSOWCの油圧アクチュエータ41およびコントロールバルブLUCVとの間を接続する第1油路98と、ロックアップ制御用ソレノイドバルブSLUとコントロールバルブLUCVとの間を接続する第2油路100と、コントロールバルブLUCVとロックアップクラッチLUの係合側油室45aとの間を接続する第3油路102と、コントロールバルブLUCVとロックアップクラッチLUの解放側油室45bとの間を接続する第4油路103とを、含んでいる。
切替用ソレノイドバルブSRは、図示しないモジュレータバルブによって調圧されたモジュレータ圧Pmを元圧にして、モード切替クラッチSOWCのモードを切り替えるためのモード切替圧Psrを出力する。なお、モード切替クラッチSOWCは、切替用ソレノイドバルブSRからモード切替圧Psrが出力されると、ロックモードに切り替えられる。切替用ソレノイドバルブSRは、図示しない電子制御装置によって制御され、モード切替クラッチSOWCをロックモードに切り替える指令(指示電流)が出力されると、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられる大きさのモード切替圧Psrを出力する。モード切替圧Psrは、第1油路98を経由してモード切替クラッチSOWCの油圧アクチュエータ41に供給される。また、モード切替圧Psrが供給される第1油路98は、2つの油路に分岐しており、一方がモード切替クラッチSOWCに接続されるとともに、他方がコントロールバルブLUCVに接続されている。
ロックアップ制御用ソレノイドバルブSLU(以下、ソレノイドバルブSLU)は、モジュレータ圧Pmを元圧にして、コントロールバルブLUCVに供給されるロックアップコントロール圧Pslu(以下、コントロール圧Pslu)を出力する。ソレノイドバルブSLUは、電子制御装置によって制御され、車両10の走行状態に応じたコントロール圧Psluを出力する。ソレノイドバルブSLUから出力されたコントロール圧Psluは、第2油路100を経由してコントロールバルブLUCVに供給される。
コントロールバルブLUCVは、ソレノイドバルブSLUから出力されるコントロール圧Psluを受け入れる第1入力ポート104と、モジュレータ圧Pmを受け入れる第2入力ポート106と、切替用ソレノイドバルブSRから出力されるモード切替圧Psrを受け入れる第3入力ポート108と、第3油路102を介してロックアップクラッチLUの係合側油室45aに接続されている第1出力ポート110と、第4油路103を介してロックアップクラッチLUの解放側油室45bに接続されている第2出力ポート112と、図示しないドレンポートとを、含んでいる。
コントロールバルブLUCVは、第3入力ポート108から供給されるモード切替圧Psrに基づいて、ロックアップクラッチLUの作動状態を、ロックアップクラッチLUが解放されるロックアップオフ、および、ロックアップクラッチLUが係合されるロックアップオンの何れかに切替可能に構成されている。具体的には、コントロールバルブLUCVは、第3入力ポート108からモード切替圧Psrが供給されると、ロックアップクラッチLUをロックアップオフに切り替えるように構成されている。
第3入力ポート108にモード切替圧Psrが供給されない状態では、コントロールバルブLUCVが、ロックアップオンに切り替えられる。このとき、コントロールバルブLUCVは、コントロール圧Psluに基づいて、ロックアップクラッチLUの係合側油室45aに供給されるロックアップ圧Pluが調圧される調圧弁として機能する。また、コントロールバルブLUCVがロックアップオンに切り替えられると、コントロールバルブLUCVにおいて調圧されたロックアップ圧Pluが、第1出力ポート110および第3油路102を経由して係合側油室45aに供給されるとともに、ロックアップクラッチLUの解放側油室45bが、第4油路103およびコントロールバルブLUCVを介してドレンポートに接続されるように、コントロールバルブLUCVの連通状態が切り替えられる。従って、ロックアップクラッチLUの係合側油室45aに供給されるロックアップ圧Pluを調圧することにより、ロックアップクラッチLUのトルク容量を制御することができる。すなわち、ロックアップクラッチLUの係合状態を、完全係合からスリップ係合の間で制御することができる。
一方、第3入力ポート108にモード切替圧Psrが供給されると、コントロールバルブLUCVが、ロックアップオフに切り替えられる。このとき、ロックアップクラッチLUの係合側油室45aが、第3油路102およびコントロールバルブLUCVを介してドレンポートに接続されるとともに、解放側油室45bが、第4油路103およびコントロールバルブLUCVを介して、第2入力ポート106に接続されるように、コントロールバルブLUCVの連通状態が切り替えられる。従って、解放側油室45bには、第2入力ポート106から供給されるモジュレータ圧Pmが供給され、解放側油室45bの油圧Poffが係合側油室45aの油圧Ponよりも高くなるため、ロックアップクラッチLUが解放される。
上記のように構成されることで、モード切替クラッチSOWCをロックモードに切り替える場合には、切替用ソレノイドバルブSRからモード切替圧Psrが出力され、このモード切替圧Psrが、モード切替クラッチSOWCおよびコントロールバルブLUCVに供給される。これより、ロックアップクラッチLUが、ロックアップオフに切り替えられることでロックアップクラッチLUが解放され、エンジン12とトルクコンバータ20との間のロックアップクラッチLUを介した連結が解除される。これより、モード切替クラッチSOWCの上流側(エンジン12側)のイナーシャが、エンジン12のイナーシャ分だけ減少する。この状態で、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられるため、ロックアップクラッチLUが係合された状態でロックモードに切り替えられる場合に比べて、ロックモードへの切替過渡期に発生するショックが低減される。
図7は、M2ポジションで走行中に、運転者によってダウンシフト操作されたとき、すなわちM1ポジションに切り替えられたときの制御状態を示すタイムチャートである。図7において、縦軸は、上から順番に、入力軸22の入力軸回転速度Ninに対応するタービン回転速度NT、第1クラッチC1の油圧アクチュエータに供給されるC1クラッチ圧Pc1、第2クラッチC2の油圧アクチュエータに供給されるC2クラッチ圧Pc2、モード切替クラッチSOWCの油圧アクチュエータ41に供給されるモード切替圧Psr、ソレノイドバルブSLUから出力されるコントロール圧Pslu、およびロックアップクラッチLUの作動状態を、各々示している。なお、ロックアップクラッチLUの作動状態における「ON」は、ロックアップクラッチLUがロックアップオン、すなわちロックアップクラッチLUの係合を示し、「OFF」は、ロックアップクラッチLUがロックアップオフ、すなわちロックアップクラッチLUの解放を示している。また、図7に示す各油圧は、何れも指示圧である。
図7に示すt1時点以前では、第2クラッチC2が係合されており、第2動力伝達経路PT2に動力が伝達されるベルト走行モードで走行されている。また、モード切替圧Psrが出力されていないため、ロックアップクラッチLUがロックアップオンに切り替えられ、コントロール圧Psluに基づいてロックアップクラッチLUの係合状態が制御されている。
t1時点において、運転者によってM2ポジションからM1ポジションに切り替えられると、C1クラッチ圧Pc1が、第1クラッチC1の係合される油圧PDに引き上げられるとともに、C2クラッチ圧Pc2がゼロに減圧される。なお、C1クラッチ圧Pc1およびC2クラッチ圧Pc2の実圧は、図7に示す指示圧に対して遅れを生じながら、指示圧に追従するようにして変化する。
t2時点において、イナーシャ相が開始されると、エンジン12によって、タービン回転速度NTを、M1ポジションへの切替後に設定される目標回転速度NT*に向かって上昇させるブリッピング制御が開始される。なお、目標回転速度NT*は、車速Vに対応する出力軸回転速度Noutおよび第1動力伝達経路PT1におけるギヤ比ELから算出される。ブリッピング制御は、例えば目標回転速度NT*とタービン回転速度NTとの回転速度差ΔNT(=NT*−NT)を偏差とするフィードバック制御によって実行される。このとき、第1クラッチC1がトルク容量を有するため、入力軸22が第1クラッチC1を介してモード切替クラッチSOWCの入力側回転部材68に接続されている。従って、t2時点からt3時点の間において、ブリッピング制御に伴ってタービン回転速度NTが上昇すると、モード切替クラッチSOWCの入力側回転部材68の入力回転速度Nsoinが上昇し、出力側回転部材70の出力回転速度Nsooutとの回転速度差が減少する。
t3時点において、目標回転速度NT*とタービン回転速度NTとの回転速度差ΔNTが予め設定されている同期判定値以下になると、タービン回転速度NTが目標回転速度NT*に同期するものと判定される。そして、t3時点において、タービン回転速度NTが目標回転速度NT*に同期するものと判定されると、モード切替クラッチSOWCをロックモードに切り替えるため、切替用ソレノイドバルブSRから、モード切替クラッチSOWCをロックモードに切替可能な大きさのモード切替圧Psrが出力される。なお、モード切替圧Psrは、コントロールバルブLUCVをロックアップオフに切替可能な値にも設定されている。
このとき、モード切替圧Psrが、コントロールバルブLUCVに供給されることで、ロックアップクラッチLUがロックアップオフに切り替えられ、ロックアップクラッチLUが解放される。従って、ロックアップクラッチLUが解放された状態で、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられることから、モード切替クラッチSOWCの入力側回転部材68の入力回転速度Nsoinと出力側回転部材70の出力回転速度Nsooutとの間に回転速度差があった状態で、ロックモードに切り替えられた場合であっても、ロックアップクラッチLUが係合されている場合に比べて切替過渡期に発生するショックが低減される。すなわち、ロックアップクラッチLUが解放されることで、モード切替クラッチSOWCよりも上流側のイナーシャが、エンジン12のイナーシャ分だけ減少するため、入力側回転部材68と第2ストラット72bの一端が衝突したときの衝撃が低減されることから、モード切替クラッチSOWCにおいて切替過渡期に発生するショックが低減される。
また、t4時点において、モード切替圧Psrの出力が解除されると、コントロールバルブLUCVが、ロックアップオンに切り替えられることで、ロックアップクラッチLUが係合状態に復帰する。
上記のように、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられる場合には、コントロールバルブLUCVがロックアップオフに切り替えられ、ロックアップクラッチLUが解放される。従って、モード切替クラッチSOWCの入力側回転部材68よりも上流側のイナーシャが減少することで、モード切替クラッチSOWCのロックモードへの切替過渡期に発生するショックが低減される。
ここで、モード切替クラッチSOWCをロックモードに切り替えるとき、ソレノイドバルブSLUのコントロール圧Psluを制御することで、ロックアップクラッチLUを実質的に解放状態とすることもできるが、モード切替クラッチSOWCをロックモードに切り替える過渡期の制御が複雑になり、切替用ソレノイドバルブSRおよびソレノイドバルブSLUの出力のタイミングを精緻に同期したり、油圧の制御精度を高める必要も生じる。これに対して、コントロールバルブLUCVによって強制的にロックアップオフに切り替えられるため、制御が複雑になることがなく、油圧の出力のタイミングを精緻に同期したり、油圧の制御精度を高める必要もなくなる。よって、ソレノイドバルブを高精度なものに変更する必要もなくなることから、製造コストの増加も抑制される。また、制御が複雑にならないことから、モード切替クラッチSOWCをロックモードに切り替える過渡期における制御性も向上する。
上述のように、本実施例によれば、動力伝達経路を第2動力伝達経路PT2から第1動力伝達経路PT1に切り替える場合には、切替用ソレノイドSRからモード切替圧Psrが出力されることで、モード切替クラッチSOWCが、ワンウェイモードからロックモードに切り替えられる。ここで、コントロールバルブLUCVは、そのコントロールバルブLUCVにモード切替圧Psrが供給されると、ロックアップクラッチLUの作動状態をロックアップオフに切り替えるように構成されていることから、切替用ソレノイドSRからモード切替圧Psrが出力されることで、ロックアップクラッチLUがロックアップオフに切り替えられる。従って、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられる過渡期には、ロックアップクラッチLUがロックアップオフに切り替えられ、エンジン12とトルクコンバータ20との間でのロックアップクラッチLUを介した接続が遮断される。これより、モード切替クラッチSOWCの上流側のイナーシャが、エンジン12のイナーシャの分だけ小さくなるため、モード切替クラッチSOWCがロックモードに切り替えられる過渡期に発生する切替ショックを、ロックアップクラッチLUが係合されている場合に比べて低減することができる。
また、本実施例によれば、動力伝達経路が、第1動力伝達経路PT1に切り替えられることで、ギヤ機構28に応じたギヤ比ELに変速され、動力伝達経路が第2動力伝達経路PT2に切り替えられることで、無段変速機24による無段変速制御が可能になる。また、第1クラッチC1は、前後進切替装置26を構成する遊星歯車装置のキャリヤ26cとサンギヤ26sとの間を断接可能に設けられているため、第1クラッチC1が係合されることで、遊星歯車装置の全ての回転要素が一体的に回転させられる。従って、エンジン12の動力が前後進切替装置26を経由してギヤ機構28側に伝達されることから、第1動力伝達経路PT1に動力が伝達されることによる前進走行が可能になる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、ロックアップクラッチLUは、係合側油室45aに供給される油圧、および、解放側油室45bに供給される油圧が調整されることで作動状態が調整されるものであったが、ロックアップクラッチLUの構造は必ずしもこれに限定されない。例えば、ロックアップクラッチLUが、多板式の摩擦係合装置から構成されるものであっても構わない。このときも前述の実施例と同様に、摩擦係合装置の油圧室に供給される油圧が、コントロールバルブLUCVを介して供給されるように構成される。例えば、コントロールバルブLUCVがロックアップオフに切り替えられた状態では、油圧室がコントロールバルブLUCVを介してドレンポートに接続され、コントロールバルブLUCVがロックアップオンに切り替えられた状態では、ソレノイドバルブによって調圧された油圧がコントロールバルブLUCVを介して油圧室に供給されるように、コントロールバルブLUCVが構成される。
また、前述の実施例では、コントロールバルブLUCVがロックアップオンに切り替えられた状態では、コントロールバルブLUCVにおいて調圧されたロックアップ圧Pluが、係合側油室45aに供給されるとしたが、ソレノイドバルブSLUから出力されたコントロール圧Psluが、コントロールバルブLUCVを介してそのまま係合側油室45aに供給されるものであっても構わない。
また、前述の実施例では、モード切替クラッチSOWCは、入力側回転部材68と第1出力側回転部材70aとの間に、第1ストラット72aおよび捩りコイルバネ73aが介挿されるとともに、入力側回転部材68と第2出力側回転部材70bとの間に、第2ストラット72bおよび捩りコイルバネ73bが介挿されるものであったが、本発明のモード切替クラッチは、必ずしもこれに限定されない。要は、車両の駆動状態において動力を伝達する一方、車両の被駆動状態において動力を遮断するワンウェイモードと、車両の駆動状態および被駆動状態において動力を伝達するロックモードとに、少なくとも切替可能なモード切替クラッチであれば、適宜適用され得る。
また、前述の実施例では、モード切替クラッチSOWCが、ワンウェイモードおよびロックモードの2つのモードに切替可能に構成されていたが、さらに、動力伝達が完全に遮断されるフリーモードなど、他のモードにも切替可能に構成されるものであっても構わない。
また、前述の実施例では、第2動力伝達経路PT2にベルト式の無段変速機24が設けられるものであったが、トロイダル式の無段変速機など適宜変更され得る。また、必ずしも無段変速機に限定されず、第2動力伝達経路PT2に有段式の変速機が設けられるものであっても構わない。
また、前述の実施例では、コントロールバルブLUCVの第2入力ポート106には、図示しないモジュレータバルブによって調圧されたモジュレータ圧Pmが供給されるとしたが、必ずしもモジュレータ圧Pmに限定されない。例えば、レギュレータバルブによって調圧されたライン圧PL、或いは、ライン圧PLを元圧にして第2のレギュレータバルブによって調圧されたセカンダリ圧PL2などが供給されても構わない。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
12:エンジン
14:駆動輪
16:車両用動力伝達装置
20:トルクコンバータ
24:無段変速機
28:ギヤ機構
C1:第1クラッチ
C2:第2クラッチ
SOWC:モード切替クラッチ
LU:ロックアップクラッチ
LUCV:ロックアップ制御用コントロールバルブ
SR:SOWC切替用ソレノイドバルブ(切替用ソレノイドバルブ)
PT1:第1動力伝達経路
PT2:第2動力伝達経路

Claims (3)

  1. エンジンと駆動輪との間に、第1動力伝達経路と第2動力伝達経路とが並列に設けられ、前記第1動力伝達経路には、第1クラッチおよびモード切替クラッチが設けられ、前記第2動力伝達経路には、第2クラッチが設けられ、前記第1クラッチが前記モード切替クラッチよりも前記エンジン側に配置され、前記エンジンと前記第1動力伝達経路および前記第2動力伝達経路との間に、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータが設けられている、車両用動力伝達装置であって、
    前記モード切替クラッチは、車両の駆動状態において動力を伝達する一方、該車両の被駆動状態において動力を遮断するワンウェイモードと、前記車両の駆動状態および被駆動状態において動力を伝達するロックモードとに、少なくとも切替可能に構成され、
    前記モード切替クラッチのモードを切り替えるための切替圧を出力する切替用ソレノイドバルブと、
    前記ロックアップクラッチの作動状態を、前記ロックアップクラッチが係合されるロックアップオン、および、前記ロックアップクラッチが解放されるロックアップオフの何れかに切り替えるためのロックアップ制御用コントロールバルブとを、備え、
    前記モード切替クラッチは、前記切替用ソレノイドバルブから前記切替圧が出力されると、前記ロックモードに切り替えられるように構成され、
    前記ロックアップ制御用コントロールバルブは、前記切替用ソレノイドバルブから出力される前記切替圧を受入可能に構成され、且つ、前記ロックアップ制御用コントロールバルブは、該ロックアップ制御用コントロールバルブに前記切替圧が供給されると、前記ロックアップクラッチの作動状態をロックアップオフに切り替えるように構成されている
    ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
  2. 前記第1動力伝達経路において、前記モード切替クラッチよりも前記エンジン側には、ギヤ機構が設けられ、
    前記第2動力伝達経路には、無段変速機が設けられている
    ことを特徴とする請求項1の車両用動力伝達装置。
  3. 前記第1動力伝達経路において、前記ギヤ機構よりも前記エンジン側には、前後進切替装置が設けられ、
    前記前後進切替装置は、遊星歯車装置から構成され、
    前記第1クラッチは、前記遊星歯車装置を構成する2つの回転要素の間を断接可能に設けられている
    ことを特徴とする請求項2の車両用動力伝達装置。
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