JP5012789B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えばアイドリングストップ機能によりエンジンが停止されている状態からエンジンを再始動させる際、クラッチに対して油圧を迅速に供給して、クラッチを速やかに係合させることができる車両用駆動装置に関する。
従来から、燃料の節約、排気エミッションの低減、あるいは騒音の低減等を図るために、走行中において所定の条件が成立したときにエンジンを自動停止させる機能(アイドリングストップ機能)を備える車両が実用化されている。このような車両では、例えば車速ゼロ、アクセルオフ、ブレーキオン等の条件がすべて成立すると、エンジンが停止されるようになっている。
ここで、エンジンが停止すると、一般にエンジンと連結されているオイルポンプも停止する。このため、例えば、前進走行時に係合されるべき前進用クラッチに供給されているオイルも油路から抜けてしまい、前進用クラッチはその係合状態が解かれてしまった状態となってしまう。
そして、運転者がアクセルペダルを踏んだ場合など、所定の再始動条件が成立すると停止したエンジンが再始動され、オイルポンプも再始動する。このとき、エンジンの再始動とともに前進用クラッチが速やかに係合されないと、エンジンが吹き上がった状態で前進用クラッチが係合してしまって係合ショックが発生してしまう。
そこで、このような係合ショックを発生させないようにするための技術が種々提案されている。そのうちの1つとして、例えば、自動変速機の前進用クラッチと、前進用クラッチに油圧を供給するために油圧を発生させるオイルポンプとを結ぶ油路に、油圧を蓄圧可能なアキュムレータを分岐・設置しているものがある(特許文献1)。そして、エンジン再始動時に、アキュムレータに蓄えられた油圧を前進用クラッチへ供給することにより、係合ショックの発生を防止してエンジンの再始動性を向上させている。
特開2000−313252号公報
しかしながら、上記した特許文献1記載の技術では、エンジン再始動時にアキュムレータに蓄えられた油圧を前進用クラッチへ短時間にて効率よく供給することができないという問題があった。なぜなら、アキュムレータに蓄えられた油圧を前進用クラッチに供給する際、その油圧が前進用クラッチにのみ供給されずに、油圧制御部やオイルポンプ等にも供給されてしまい、油圧が漏れてしまうからである。
ここで、アキュムレータの容量を大きくすれば上記の問題を解決することは可能であるが、アキュムレータの大型化に伴って駆動装置の大型化やコストアップなど新たな問題が生じてしまう。
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、アキュムレータの容量を必要最小限にしつつ、アキュムレータからクラッチに油圧を短時間にて効率よく供給することができる油圧回路を備える車両用駆動装置を提供することを目的とする。
上記問題点を解決するためになされた本発明は、油圧を発生させるオイルポンプと、油圧により制御され車両駆動源からの駆動力を出力軸に伝達するクラッチと、前記オイルポンプにより発生させた油圧を前記クラッチを係合させるために所定圧に制御する油圧制御部と、前記オイルポンプにより発生させた油圧を蓄えるアキュムレータと、前記アキュムレータと前記クラッチとの間に接続する油路の遮断・連通状態を切り替える開閉弁とを備え、前記オイルポンプが車両駆動源の駆動・停止に応じて駆動・停止し、前記オイルポンプの駆動開始時又は駆動開始前に前記アキュムレータに蓄えられた油圧を前記クラッチへ供給する車両用駆動装置において、前記クラッチを作動させるため油圧を制御するクラッチ圧制御バルブと、前記クラッチ圧制御バルブと前記クラッチの間の第1油路に設けられ、前記クラッチの完全係合と解放の間の係合状態の油圧をコントロールするクラッチコントロールバルブと、前記クラッチコントロールバルブをバイパスさせ前記第1油路と並列に配置された第2油路と、前記クラッチに接続する油路に対して、前記クラッチの完全係合と解放との間の係合状態をコントロールする時には前記第1油路を、前記クラッチの完全係合と解放との間の係合状態をコントロールしない時は前記第2油路を接続するシフトバルブとを備え、前記アキュムレータは、前記シフトバルブと前記クラッチとの間を接続する油路に、前記開閉弁を介して接続され、前記第2油路に、前記オイルポンプから前記シフトバルブの方向へのみ油を流す一方向弁が設けられていることを特徴とする。
なお、オイルポンプには、エンジン等の車両駆動源の出力軸に連結されている機械式オイルポンプの他、エンジン等の車両駆動源の出力軸とは連結されていない電動式オイルポンプも含まれる。
この車両用駆動装置では、オイルポンプが駆動しているときには、オイルポンプにより発生した油圧が、油圧制御部によりクラッチを作動させるための所定圧に制御された後、クラッチに供給される。また、このとき、オイルポンプにより発生した油圧が、アキュムレータに蓄えられる。その後、オイルポンプの駆動開始時又は駆動開始前に、アキュムレータに蓄えられていた油圧がクラッチに供給される。
このとき、クラッチの完全係合と解放との間の係合状態をコントロールしないため、シフトバルブによりクラッチに接続されている油路と第2油路とが連通させられている。このため、アキュムレータから第2油路を介してオイルポンプ側へ油が流れようとする。しかしながら、第2油路には、オイルポンプからシフトバルブの方向へのみ油を流す一方向弁が設けられている。このため、アキュムレータから第2油路を介してオイルポンプ側へ油が流れることがない。従って、アキュムレータからの油圧が、油圧制御部やオイルポンプ等から漏れることが確実に防止される。これにより、アキュムレータからの油圧は、クラッチのみに供給されるので、アキュムレータからクラッチに対して、油圧を短時間にて効率よく供給することができる。
そして、この車両用駆動装置では、オイルポンプが停止しているときにアキュムレータからクラッチに油圧を常時供給していないので、アキュムレータの容量を大きくする必要もない。つまり、アキュムレータとしては、オイルポンプの駆動開始時にオイルポンプにより発生した油圧がクラッチに供給されるまでの間、クラッチを作動させることができるだけの容量を備えていればよい。
従って、この車両用駆動装置によれば、アキュムレータの容量を必要最小限にしつつ、アキュムレータからクラッチに油圧を短時間にて効率よく供給することができる。また、ニュートラル制御も実施することができる。
本発明に係る車両用駆動装置においては、運転者のシフトポジション操作に連動して油路を切り換えるマニュアルバルブを備え、前記マニュアルバルブは、前記シフトバルブと前記クラッチとの間を接続する油路に配置されており、前記アキュムレータは、前記シフトバルブと前記マニュアルバルブとの間を接続する油路に、前記開閉弁を介して接続されていることが好ましい。
このような構成にすることにより、開閉弁が駐車ポジション(Pレンジ)、ニュートラルポジション(Nレンジ)など非走行ポジションに設定された状態において誤作動し、アキュムレータからクラッチに油圧が供給されたとしても、その油圧をマニュアルバルブから速やかに排出することができる。すなわち、クラッチの油圧不要時には、クラッチから確実に油圧を抜くことができる。これにより、必要以上にクラッチに油圧が作用する状態が維持されないため、クラッチの信頼性や耐久性を損なうことがない。
また、本発明に係る車両用駆動装置においては、運転者のシフトポジション操作に連動して油路を切り換えるマニュアルバルブを備え、前記マニュアルバルブは、前記シフトバルブと前記クラッチとの間を接続する油路に配置されており、前記アキュムレータは、前記マニュアルバルブと前記クラッチとの間を接続する油路に配置されていてもよい。
このような構成にすることにより、アキュムレータからクラッチまでの油路容積を小さくすることができる。このため、アキュムレータの容量を一層小さくすることができるとともに、アキュムレータからクラッチへの油圧供給をより迅速に行うことができる。
また、上記の構成では、アキュムレータ及び開閉弁が配置された油路を、駆動装置のバルブボディ内に形成された油路に接続する必要がない。このため、アキュムレータ等の搭載の自由度を向上させることができる。
そして、本発明に係る車両用駆動装置においては、前記開閉弁は、前記オイルポンプが駆動される時に連通状態とされ、前記オイルポンプが停止する時に遮断状態とされ、前記シフトバルブは、ニュートラル制御時に前記クラッチに接続する油路に対して前記第1油路を接続することが好ましい。
この車両用駆動装置では、クラッチの係合状態を適切に制御してニュートラル状態にするニュートラル制御が実施される場合には、シフトバルブにより、クラッチが接続された油路に対してクラッチコントロールバルブが設けられた第1油路が接続される。このため、クラッチコントロールバルブによる調圧に従ってニュートラル制御を確実に実施することができる。
本発明に係る車両用駆動装置によれば、上記した通り、アキュムレータの容量を必要最小限にしつつ、アキュムレータからクラッチに油圧を短時間にて効率よく供給することができる。
以下、本発明の車両用駆動装置を具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。ここでは、本発明を無段変速機(CVT)を備える車両駆動システムに適用したものを例示する。
(第1の実施の形態)
まず、第1の実施の形態について説明する。そこで、第1の実施の形態に係る車両駆動システムについて、図1を参照しながら説明する。図1は、第1の実施の形態に係る車両駆動システムの概略構成を示す構成図である。
第1の実施の形態に係る車両駆動システムには、図1に示すように、エンジン10と、無段変速機30と、システムを統括的に制御する制御部40と、エンジン10、無段変速機30、及び車両の状態などを検出するための各種センサとが備わっている。
エンジン10には、インジェクタ11、スタータ12、イグナイタ13が設けられている。そして、エンジン10の出力軸に、無段変速機30が接続されている。
エンジン10の各気筒には、インテークマニホールド15およびエキゾーストマニホールド16が接続されている。そして、インテークマニホールド15には、アクセルペダルと連動のスロットルバルブ17が設けられている。スロットルバルブ17には、その開度を検出するスロットル位置センサ17aと、全閉状態を検出するアイドルスイッチ17bとが設けられている。また、インジェクタ11は、燃料リレー21を介して、スタータ12はスタータリレー22を介して、イグナイタ13は点火リレー23を介してそれぞれ制御部40に接続されている。
無段変速機30は、公知のベルト式無段変速機である。この無段変速機30は、エンジン10の出力がトルクコンバータ38(図2参照)、前後進切替クラッチ等を介して入力される入力軸を備えており、入力軸に後述するプライマリプーリ31が設けられている。プライマリプーリ31は、それぞれ入力軸に同軸的かつ一体回転可能に設けられた固定シーブと可動シーブとで構成されている。可動シーブは、固定シーブが入力軸に対し固定されているのに対し、入力軸の軸線方向に変位可能とされている。固定シーブと可動シーブとの対向面は、それぞれ円錐面とされており、プライマリプーリ31に巻き掛けられるVベルトを挟み込むようになっている。
また、無段変速機30は、入力軸と平行に配置された出力軸を備えており、出力軸に後述するセカンダリプーリ32が設けられている。セカンダリプーリ32も、プライマリプーリ31と同様の構成をなしており、セカンダリプーリ32に巻き掛けられるVベルトを挟み込むようになっている。
このように無段変速機30では、プライマリプーリ31及びセカンダリプーリ32に、Vベルトが巻き掛けられており、Vベルトを介して入力軸から出力軸に動力が伝達されるようになっている。そして、それぞれのプーリにおいて可動シーブの固定シーブに対する位置を、後述する油圧回路50により制御される油圧によって保持または変更することにより、Vベルトのプライマリプーリ31への巻き掛け半径と、Vベルトのセカンダリプーリ32への巻き掛け半径とを維持又は変更して、入力軸と出力軸との回転速度比すなわち減速比を維持又は変更するようになっている。
さらに、無段変速機30には、運転者の操作により設定されたシフトポジション(レンジ)を検知するシフトポジションスイッチ35と、推進軸に連結される無段変速機30の出力軸の回転速度に基づき車速を検出する車速センサ36とが設けられている。また、無段変速機30には、変速機内のオイルの温度を検出する油温センサ37が設けられている。
制御部40は、各種機器を制御するCPU、予め各種の数値やプログラムが書き込まれたROM、及び演算過程の数値やフラグが所定の領域に書き込まれるRAMなどを備えている。なお、後述するエンジン停止処理やエンジン再始動処のプログラムは、制御部40内のROMに予め書き込まれている。
この制御部40には、イグナイタ13の点火一次コイル13a、クランクポジションセンサ14、スロットル位置センサ17a、アイドルスイッチ17b、イグニッションスイッチ18、シフトポジションスイッチ35、車速センサ36、CVT油温センサ37、Gセンサ19a、水温センサ19b、バッテリ電圧センサ19c、ブレーキペダルスイッチ19d、ブレーキマスタシリンダ圧センサ19e、吸気温センサ19f、吸入空気量センサ19g等が接続されている。また、制御部40には、後述するように無段変速機30に設けられた電磁開閉弁57が接続されている。そして、制御部40では、各種スイッチ及びセンサからの信号に基づいて各種演算を実行し、点火カット及び点火信号、燃料カット及び燃料噴射信号、スタータ駆動信号、電磁開閉弁57の駆動信号などを出力するようになっている。
ここで、無段変速機30に備わる油圧回路50について、図2を参照しながら説明する。図2は、無段変速機に備わる油圧回路を示す図である。図2に示すように、油圧回路50には、オイルポンプ51と、ライン圧レギュレータバルブ52と、クラッチ圧制御バルブ53と、クラッチコントロールバルブ54と、シフトバルブ55と、マニュアルバルブ56と、電磁開閉弁57と、アキュムレータ58と、シフトコントロールバルブ65と、セカンダリシーブ圧コントロールバルブ66と、ソレノイドモジュレータバルブ68と、レギュレータバルブ69とが備わっている。そして、このような油圧回路50が、前進用クラッチC1、後進用ブレーキB1、トルクコンバータ38、及びプライマリプーリ31とセカンダリプーリ32に接続されている。なお、本実施の形態では、クラッチ圧制御バルブ53と、クラッチコントロールバルブ54と、シフトバルブ55と、シフトコントロールバルブ65と、セカンダリシーブ圧コントロールバルブ66とにより油圧制御部45が構成されている。
オイルポンプ51は、無段変速機30全体の油圧源となり、エンジン10の駆動力により油圧を発生するものである。ライン圧レギュレータバルブ52は、オイルポンプ51で発生した油圧をプライマリプーリ31及びセカンダリプーリ32のプーリ位置を制御するために所定圧に制御するものである。クラッチ圧制御バルブ53は、ライン圧レギュレータバルブ52で調圧された油圧(ライン圧)を、前進用クラッチC1及び後進用ブレーキB1を作動させるための所定圧に制御するものである。クラッチコントロールバルブ54は、クラッチの完全係合と解放の間の係合状態をコントロールする時、例えば、ニュートラル制御実施時に、クラッチ圧制御バルブ53で調圧された油圧を、前進用クラッチC1を作動させるための所定圧に制御するものである。シフトバルブ55は、前進用クラッチC1又は後進用ブレーキB1に供給する油圧を、クラッチ圧制御バルブ53で調圧された油圧、あるいはクラッチコントロールバルブ54で調圧された油圧のいずれかを選択するものである。なお、シフトバルブ55は、前進用クラッチC1の完全係合と解放の間の係合状態をコントロールする必要がない時にはクラッチ圧制御バルブ53で調圧された油圧を選択し、前進用クラッチC1の完全係合と解放の間の係合状態をコントロールする必要がある時にクラッチコントロールバルブ54で調圧された油圧を選択する。また、ソレノイドモジュレータバルブ68は、クラッチ圧制御バルブ53で調圧された油圧をさらに調圧(減圧)するものである。レギュレータバルブ69は、トルクコンバータ38に備わるロックアップクラッチの動作を制御するために、ライン圧レギュレータバルブ52で調圧された油圧を所定圧に調圧するものである。
これらのバルブ52〜55は、それぞれソレノイドにより作動が制御されており、ソレノイドに供給する電流を制御することによってバルブの作動が制御されるようになっている。
また、マニュアルバルブ56は、運転者のシフトポジション操作に連動して油路を切り換えるものである。そして、アキュムレータ58は、オイルポンプ51で発生してクラッチ圧制御バルブ53により調圧された油圧を一時的に蓄えるものである。
この油圧回路50においては、オイルポンプ51とライン圧レギュレータバルブ52とが、油路70によって接続されている。そして、ライン圧レギュレータバルブ52とクラッチ圧制御バルブ53とが、油路71によって接続されている。ここで、油路71は、油路82,83に分岐しており、各油路82,83は、それぞれプライマリプーリ31、セカンダリプーリ32に接続されている。より詳細には、油路82は、シフトコントロールバルブ65を介してプライマリプーリ31に接続されており、油路83は、一方向弁93及びセカンダリシーブ圧コントロールバルブ66を介してセカンダリプーリ32に接続されている。
また、クラッチ圧制御バルブ53とクラッチコントロールバルブ54とが油路72によって接続され、クラッチコントロールバルブ54とシフトバルブ55とが油路74によって接続されている。これらの油路72,74で構成される油路が、本発明の「第1油路」に相当する。さらに、クラッチ圧制御バルブ53は、シフトコントロールバルブ65に対してソレノイドモジュレータバルブ68が設けられた油路84を介して接続されている。そして、油路72から分岐して分岐油路73が形成され、その分岐油路73はシフトバルブ55に接続されている。つまり、油路73はクラッチコントロールバルブ54をバイパスするように設けられている。この分岐油路73には、クラッチ圧制御バルブ53からシフトバルブ55の方向へのみオイルを流す一方向弁92が設けられている。つまり、一方向弁92がシフトコントロールバルブ54に対して並列に配置されている。これにより、シフトバルブ55により、油路75に連通させる油路を油路74又は油路73のいずれかに切り替えることができるようになっている。なお、分岐油路73が、本発明の「第2油路」に相当する。
また、シフトバルブ55とマニュアルバルブ56とが、油路75によって接続されている。そして、マニュアルバルブ56と前進用クラッチC1とが油路79によって接続され、マニュアルバルブ56と後進用ブレーキB1とが油路80によって接続されている。これにより、マニュアルバルブ56が前進ポジション(Dレンジ)に設定されている場合には、油路75と油路79とが連通し、油路80とドレンEXとが接続されるようになっている。また、マニュアルバルブ56が後進ポジション(Rレンジ)に設定されている場合には、油路75と油路80とが連通し、油路79とドレンEXとが接続されるようになっている。さらに、マニュアルバルブ56がニュートラルポジション(Nレンジ),駐車Pポジション(Pレンジ)に設定されている場合には、油路75が油路79,80のいずれとも遮断され、油路79,80とドレンEXとが接続されるようになっている。これにより、マニュアルバルブ56によって、前進用クラッチC1に油圧が不要となるポジション(Dレンジ以外)のときには、前進用クラッチC1に作用している油圧がドレンEXから抜け、後進用ブレーキB1に油圧が不要となるポジション(Rレンジ以外)のときには、後進用ブレーキB1に作用している油圧がドレンEXから抜けるようになっている。
ここで、油路79,80はともに、不分岐の(分岐部分を有さない)油路であり、このような油路79,80によって前進用クラッチC1、後進用ブレーキB1がダイレクトにマニュアルバルブ56に接続されている。
そして、油路75には、一端がアキュムレータ58に接続されている油路77が接続点77aで接続されている。この接続点77aは、油路75と油路77との分岐点でもある。油路77には、電磁開閉弁57が設けられている。この電磁開閉弁57は、制御部40によって開閉制御されており、オイルポンプ51が駆動しているときに開状態とされ、オイルポンプ51が停止しているときに閉状態とされる。つまり、油路77は、電磁開閉弁57の開閉により連通・遮断されるようになっている。また、油路77には、油路75との接続点77aと電磁開閉弁57との間にオリフィス94が設けられている。そして、オリフィス94をバイパスするように分岐油路78が設けられている。この分岐油路78には、アキュムレータ58から油路75への方向にのみオイルを流す一方向弁91が配置されている。これにより、アキュムレータ58に油圧が蓄えられるときには、オイルが油路77を通過し、アキュムレータ58から蓄えられた油圧を供給するときには、オイルが分岐油路78を通過するようになっている。
続いて、上記のような構成を備える車両駆動システムの作用について説明する。本実施の形態に係る車両駆動システムでは、車両の走行時などにエンジン10の駆動力によってオイルポンプ51が駆動され、油圧回路50に油圧が供給される。そして、無段変速機30では、シフトコントロールバルブ65、セカンダリシーブ圧コントロールバルブ66により制御される油圧によって、プライマリプーリ31、セカンダリプーリ32のそれぞれの可動シーブの固定シーブに対する位置が保持又は変更されることにより、Vベルトのプライマリプーリ31への巻き掛け半径と、Vベルトのセカンダリプーリ32への巻き掛け半径とが維持又は変更されて、減速比が維持又は変更(変速)される。このとき、オイルポンプ51で発生した油圧は、無段変速機30の他、油路70〜75,77を通じてアキュムレータ58に供給されている。
ここで、本実施の形態に係る車両駆動システムでは、所定の条件が満たされると、制御部40によりエンジン10が一時的に停止(アイドリングストップ)される。このエンジン停止処理について、図3を参照しながら説明する。図3は、制御部によるエンジン停止処理の内容を示すフローチャートである。
まず、制御部40により、車速がゼロであるか否かが判断される(ステップ1)。具体的には、車速センサ36からの車速信号に基づき、制御部40のCPUによって車速がゼロであるか否かが判断される。このとき、制御部40により車速がゼロであると判断された場合には(S1:YES)、続いてエンジン回転数が所定回転数以下であるか否かが判断される(ステップ2)。具体的には、制御部40に入力されるクランクポジションセンサ14からのエンジン回転数信号に基づき、制御部40のCPUによってエンジン回転数が所定回転数以下であるか否かが判断される。ステップ2における所定回転数としては、例えば、アイドル回転数よりも少し高い回転数を設定すればよい。一方、制御部40により車速がゼロでないと判断された場合には(S1:NO)、エンジン10が停止(アイドリングストップ)されることなく、この処理ルーチンは終了する。
ステップ2の処理にて、制御部40によりエンジン回転数が所定回転数以下であると判断された場合には(S2:YES)、続いてアクセル開度がゼロであるか否かが判断される(ステップ3)。一方、制御部40によりエンジン回転数が所定回転数以下でないと判断された場合には(S2:NO)、エンジン10が停止されることなく、この処理ルーチンは終了する。
ステップ3では具体的に、スロットル位置センサ17aからのアクセル開度信号に基づき、制御部40のCPUによってアクセル開度がゼロであるか否かが判断される。なお、アクセル開度がゼロであるか否かの判断に、アイドルスイッチ17bからの出力信号を付加するようにしてもよい。このステップ3の処理にて、制御部40によりアクセル開度がゼロであると判断された場合には(S3:YES)、続いてブレーキスイッチがONされているか否かが判断される(ステップ4)。つまり、ブレーキが踏まれているか否かが判断される。一方、制御部40によりアクセル開度がゼロでないと判断された場合には(S3:NO)、エンジン10が停止されることなく、この処理ルーチンは終了する。
ステップ4では具体的に、ブレーキペダルスイッチ19dからの出力信号に基づき、制御部40のCPUによってブレーキペダルスイッチがONされているか否かが判断される。なお、ブレーキペダルスイッチがONされているか否か、つまり車両のブレーキ装置が作動しているか否かの判断をより正確に行うために、ブレーキマスタシリンダ圧センサ19eからの検出信号をも考慮するようにしてもよい。この場合には例えば、ブレーキペダルスイッチがONされており、かつブレーキマスタシリンダ圧センサ19eにより検出される圧力が所定値以上である場合にのみ、ブレーキスイッチがONされていると判断するようにすればよい。
このようなステップ4の処理にて、制御部40によりブレーキスイッチがONされていると判断された場合には(S4:YES)、続いてその他のエンジン停止条件が成立しているか否かが判断される(ステップ5)。一方、制御部40によりブレーキスイッチがONされていないと判断された場合には(S4:NO)、エンジン10が停止されることなく、この処理ルーチンは終了する。
ここで、ステップ5の処理におけるその他のエンジン停止条件としては、例えば、Gセンサ19aからの出力信号に基づく登坂・傾斜判定(傾斜角が所定値以下の場合に条件成立)、水温センサ19bからの出力信号に基づくエンジン水温判定(水温が所定範囲の場合に条件成立)、バッテリ電圧センサ19cの出力信号に基づくバッテリ電圧判定(バッテリ電圧が所定値以上の場合に条件成立)、油温センサ37からの出力信号に基づくCVT油温判定(CVT油温が所定範囲の場合に条件成立)、前回のエンジン始動からの経過時間(所定時間以上の場合に条件成立)、車速履歴(所定値以上の場合に条件成立)などを挙げることができる。
そして、ステップ5の処理にて、その他のエンジン停止条件がすべて成立している場合、つまりステップ1〜5の処理においてすべて肯定の場合には(S5:YES)、アキュムレータ58に所定の油圧が蓄えられた否かが判断される。具体的には、電磁開閉弁57の開時間、オイルポンプ51からの油圧が電磁開閉弁57を介してアキュムレータ58に供給開始されてからの経過時間が所定値以上であるか否かが判断される(ステップ6)。なお、所定値としては、アキュムレータ58内の油圧が所定値以上になるまでの時間を設定すればよく、アキュムレータ58の容量に応じて決定される。また、アキュムレータ58に蓄えられる油圧を測定する油圧センサを設けて、その油圧センサからの出力信号に基づき、アキュムレータ58に所定の油圧が蓄えられた否かを判断するようにしてもよい。この場合、油圧センサは、電磁開閉弁57とアキュムレータ58との間に配置すればよい。
一方、その他のエンジン停止条件がすべて成立していない場合には(S5:NO)、エンジン10が停止されることなく、この処理ルーチンは終了する。
ステップ6の処理において、電磁開閉弁57の開時間が所定値以上である、つまりアキュムレータ58に所定の油圧が蓄えられたと判断された場合には(S6:YES)、電磁開閉弁57によりオイルポンプ51とアキュムレータ58を接続する油路(本実施の形態では油路77)を遮断する、具体的には電磁開閉弁57への通電がOFFされた後(ステップ7)、エンジン10が停止させられる(ステップ8)。具体的には、制御部40からエンジン停止信号を構成する燃料カット信号、点火カット信号が、燃料リレー21、点火リレー23にそれぞれ出力される。これにより、イグナイタ13から点火プラグに高電圧が供給されないようにするとともに、インジェクタ11から燃料が噴射されないようにして、エンジン10を停止させる(アイドリングストップ)。一方、電磁開閉弁57の開時間が所定値未満である、つまりアキュムレータ58に所定の油圧が蓄えられていないと判断された場合には(S6:NO)、エンジン10が停止されることなく、この処理ルーチンは終了する。
ここで、エンジン10の停止によりオイルポンプ51も停止するため、油圧回路50に油圧が供給されなくなるが、電磁開閉弁57がOFFされて油路77が遮断されているので、アキュムレータ58には油圧が蓄えられている。そして、上記のようにエンジン10が一時停止されると、制御部40において、アイドリングストップ後におけるエンジン10の再始動処理ルーチンが実行される。このとき、シフトバルブ55により、油路75には油路73が接続されている。そこで、このエンジンのアイドリングストップ(一時停止)後における再始動処理について、図4を参照しながら説明する。図4は、制御部によるアイドリングストップ後におけるエンジン再始動処理の内容を示すフローチャートである。
まず、制御部40により、エンジン再始動条件が成立していか否かが判断される(ステップ12)。ここで、ステップ12の処理におけるエンジン再始動条件としては、例えば、車速がゼロであること、ブレーキスイッチがOFFであること、アクセル開度がゼロでないことなどを挙げることができる。
そして、ステップ12の処理にて、エンジン再始動条件が成立している場合には(S12:YES)、電磁開閉弁57に通電され開弁状態(ON状態)とされた後(ステップ13)、エンジン10が再始動される(ステップ14)。具体的には、制御部40からエンジン再始動信号を構成する燃料噴射信号、点火信号、およびスタータ駆動信号が、燃料リレー21、点火リレー23、及びスタータリレー22にそれぞれ出力される。これにより、スタータ12が駆動され、イグナイタ13から点火プラグに高電圧が供給されるとともに、インジェクタ11から燃料が噴射されて、エンジン10が再始動される。一方、エンジン再始動条件が成立していない場合には(S12:NO)、この処理ルーチンは終了する。
このようにエンジン10が再始動されるときには、電磁開閉弁57に通電され開弁状態にされるので、油路77が連通状態となる。このため、アキュムレータ58と油路75とが連通する。これにより、アキュムレータ58に蓄えられた油圧が油路77,78から油路75に供給される。なお、油路77にはオリフィス94が設けられているため、アキュムレータ58からの油圧は、油路78を介して(オリフィス94をバイパスして)油路75に供給される。
油路75に供給された油圧は、マニュアルバルブ56を介して油路79から前進用クラッチC1に供給される。ここで、エンジン始動時には、シフトバルブ55により油路75に対して分岐油路73が連通させられている。エンジン始動時にニュートラル制御は実施されないからである。このため、油路75に供給された油圧は、前進用クラッチC1の他、分岐油路73にも供給される。しかしながら、分岐油路73には、クラッチ圧制御バルブ53からシフトバルブ55の方向へのみオイルを流す一方向弁92が設けられているため、分岐油路73に流れ込んだオイルが、クラッチ圧制御バルブ53へ流れることはない。従って、アキュムレータ58から油路75に供給された油圧が、クラッチ圧制御バルブ53やオイルポンプ51等から抜けることがない。これにより、アキュムレータ58からの油圧は、前進用クラッチC1のみに供給されるので、アキュムレータ58から前進用クラッチC1に対して、油圧を短時間にて効率よく供給することができる。
このように、オイルポンプ51が停止しているときにアキュムレータ58から前進用クラッチC1に油圧を常時供給していない。このため、アキュムレータ58としては、オイルポンプ51の始動開始時にオイルポンプ51で発生した油圧が前進用クラッチC1に供給されるまでの間だけ、前進用クラッチC1に油圧を供給することができるだけの容量を備えていればよい。
従って、本実施の形態に係る車両駆動システムによれば、アキュムレータ58の容量を必要最小限にしつつ、エンジン再始動時にアキュムレータ58から前進用クラッチC1に油圧を短時間にて効率よく供給することができる。また、マニュアルバルブ58と前進用クラッチC1とが、不分岐の油路79にてダイレクトに接続されているので、エンジン再始動時に、アキュムレータ58から前進用クラッチC1へ油圧を供給する際、前進用クラッチC1にオイルが流れて行くときの抵抗を極力減らすことができるとともに、油路長を短くすることができる。このため、より一層短時間で非常に効率よく、アキュムレータ58から前進用クラッチC1へ油圧を供給することができる。
そして、エンジン10が駆動中にニュートラル制御が実施される場合には、シフトバルブ55により、油路75に連通させる油路が油路73から油路74に切り替えられる。これにより、油路75には、クラッチコントロールバルブ54によって調圧された油圧が供給される。そして、その油圧が、マニュアルバルブ56及び油路79を介して、前進用クラッチC1に供給される。このようにして、本実施の形態に係る車両駆動システムでは、クラッチコントロールバルブ54及シフトバルブ55の制御により、ニュートラル制御を実施することができる。
さらに、油路77にはオリフィス94が設けられ、そのオリフィス94をバイパスするように並列配置された分岐油路78が設けられている。そして、分岐油路78には、アキュムレータ58から油路75の方向へのみオイルを流す一方向弁91が設けられている。このため、エンジン10の再始動時にアキュムレータ58に蓄えられた油圧を利用するときには、アキュムレータ58から一方向弁91が設けられた油路78を介して、アキュムレータ58から前進用クラッチC1に対して速やかに(高速に)油圧を供給することができる。
一方、オイルポンプ51の駆動中は、オリフィス94が設けられた油路77を介して、オイルポンプ51で発生した油圧がアキュムレータ58に供給される。これにより、アキュムレータ58には、ゆっくりと(低速にて)油圧が蓄えられていく。従って、エンジン10の再始動時におけるオイルポンプ51の駆動開始時には、アキュムレータ58に蓄えられた油圧が前進用クラッチC1に供給された直後、アキュムレータ58に蓄えられていた油圧が低下した状態において、オイルポンプ51で発生する油圧が、アキュムレータ58の蓄圧に多く使用されることがない。このため、オイルポンプ51の駆動開始時にオイルポンプ51で発生する油圧を、前進用クラッチC1に速やかに(高速に)供給することができる。これにより、アキュムレータ58に要求される容量をさらに小さくすることができる。
また、油路83には、セカンダリシーブ圧コントロールバルブ66の上流側に、ライン圧レギュレータバルブ52からセカンダリプーリ32の方向へのみオイルを流す一方向弁93が設けられている。これにより、オイルポンプ51が停止しているときに、セカンダリプーリ32からライン圧レギュレータバルブ52へのオイル漏れを防止することができる。従って、セカンダリプーリ32における油漏れを防止し、空気の侵入を防止することができる。これにより、エンジン10の再始動後、オイルポンプ51により供給された油に空気が混じることを防止することができるため、エンジン再始動後の油圧性能を向上させることができる。
同様に、油路82には、シフトコントロールバルブ65の上流側に、ライン圧レギュレータバルブ52からプライマリプーリ31の方向へのみオイルを流す一方向弁95が設けられている。これにより、オイルポンプ51が停止しているときに、プライマリプーリ31からライン圧レギュレータバルブ52へのオイル漏れを防止することができる。従って、プライマリプーリ31における油漏れを防止し、空気の侵入を防止することができる。これにより、エンジン10の再始動後、オイルポンプ51により供給された油に空気が混じることを防止することができるため、エンジン再始動後の油圧性能を向上させることができる。
また、マニュアルバルブ56がPレンジあるいはNレンジの非走行ポジションに設定された状態においては、前進用クラッチC1若しくは後進用ブレーキB1、又はその両方が、ドレンEXに接続される。このため、電磁開閉弁57がPレンジあるいはNレンジの非走行ポジションに設定された状態において誤作動し、アキュムレータ58から前進用クラッチC1又は後進用ブレーキB1に油圧が供給されたとしても、その油圧をマニュアルバルブ56から速やかに排出することができる。すなわち、前進用クラッチC1又は後進用ブレーキB1の油圧不要時には、前進用クラッチC1、後進用ブレーキB1から確実に油圧を抜くことができる。これにより、必要以上に前進用クラッチC1、後進用ブレーキB1に油圧が作用する状態が維持されないため、前進用クラッチC1、後進用ブレーキB1の信頼性や耐久性を損なうことがない。
以上、詳細に説明したように第1の実施の形態に係る車両駆動システムによれば、シフトバルブ55とマニュアルバルブ56とを接続する油路75に対して、油路77,78により電磁開閉弁57を介してアキュムレータ58を接続するとともに、シフトバルブ55に対して、クラッチコントロールバルブ54に接続された油路74と、油路73から分岐してシフトコントロールバルブ54に対して並列配置された分岐油路73とを接続している。また、分岐油路73に、クラッチ圧制御バルブ53からシフトバルブ55の方向へのみオイルを流す一方向弁92を設けている。そして、オイルポンプ51が駆動されると、制御部40が電磁開閉弁57に通電し弁開状態として油路77を連通状態にし、オイルポンプ51が停止すると、制御部40が電磁開閉弁57への通電を止め弁閉状態として油路77を遮断状態にする。
これにより、オイルポンプ51が駆動しているときに、オイルポンプ51で発生した油圧がアキュムレータ58に蓄えられる。そして、エンジン10が停止されてオイルポンプ51が停止すると、電磁開閉弁57が遮断状態とされるため、アキュムレータ58に蓄えられた油圧が保持される。この状態から、エンジン10が再始動されると、アキュムレータ56に蓄えられていた油圧が、前進用クラッチC1に供給される。このとき、シフトバルブ55が油路75に対して分岐油路73を連通させているため、アキュムレータ58からの油圧が、クラッチ圧制御弁53やオイルポンプ51等から漏れることが確実に防止される。そして、エンジン10が再始動されてオイルポンプ51が駆動されると、オイルポンプ52で発生させた油圧が分岐油路73を介して油路75に供給される。これにより、前進用クラッチC1に対して、アキュムレータ58から供給された油圧が抜ける前にオイルポンプ51で発生させた油圧を確実に供給することができる。このように、オイルポンプ51が停止しているときにアキュムレータ58から前進クラッチC1に油圧を常時供給していないので、アキュムレータ56の容量を小さくすることができる。よって、第1の実施の形態に係る車両駆動システムによれば、アキュムレータ58の容量を必要最小限にしつつ、アキュムレータ58から前進用クラッチC1に油圧を短時間にて効率よく供給することができる。
また、シフトバルブ55により、油路75に連通させる油路を油路73から油路74に切り替えることができるため、ニュートラル制御を実施することができる。
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態は、第1の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、無段変速機に備わる油圧回路の構成が異なっている。そこで、第2の実施の形態に係る車両駆動システムにおける油圧回路について、図5を参照しながら説明する。図5は、第2の実施の形態に係る車両駆動システムにおける油圧回路を示す図である。なお、以下では、第1の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に説明する。
図5に示すように、油圧回路150においては、第1の実施の形態における油圧回路50と比較してマニュアルバルブ56の配置位置が変更されている。具体的には、マニュアルバルブ56が、ライン圧レギュレータバルブ52と遮断弁60、より好適にはシフトバルブ55と油路77の接続点77aとの間に配置されている。このようなマニュアルバルブ56の配置変更により、アキュムレータ58が接続されている油路77が、前進用クラッチC1に接続する油路79に対して接続点77aで接続される。従って、第1の実施の形態に比べ、油路77が前進用クラッチC1により近接した位置に配置されるため、アキュムレータ58から前進用クラッチC1までの油路長を短縮して油路容積を小さくすることができる。
このような油圧回路150においても、第1の実施の形態で説明したように、オイルポンプ51が駆動しているときに、オイルポンプ51で発生した油圧がアキュムレータ58に蓄えられる。そして、エンジン10が停止されると、電磁開閉弁57がOFFされて油路77が遮断状態とされるため、アキュムレータ58に蓄えられた油圧が保持される。この状態から、エンジン10が再始動されると、電磁開閉弁57がONされて油路77が連通状態にされる。このため、アキュムレータ58と油路79とが連通する。これにより、アキュムレータ58に蓄えられた油圧が油路77,78から油路79に供給される。なお、油路77にはオリフィス94が設けられているため、アキュムレータ58からの油圧は、油路78を介して(オリフィス94をバイパスして)油路91に供給されて、前進用クラッチC1に供給される。
ここで、アキュムレータ58から油路77に供給された油圧は、油路75を介して分岐油路73にも供給されるが、油路73は一方向弁92により遮断される。このため、油路75,73に供給された油圧が、クラッチ圧制御バルブ53などから抜けることはない。これにより、アキュムレータ58からの油圧は、前進用クラッチC1のみに供給される。そして、アキュムレータ58から前進用クラッチC1までの油路容積が小さくされているので、アキュムレータ58から前進用クラッチC1に油圧を効率よく供給することができ、その供給時間をより短縮することができる。また、アキュムレータ58の容量をさらに小さくすることができる。
よって、第2の実施の形態に係る車両駆動システムによれば、アキュムレータ58の容量を必要最小限にしつつ、アキュムレータ58から前進用クラッチC1に油圧をより短時間で効率よく供給することができる。
さらに、第2の実施の形態に係る車両駆動システムによれば、アキュムレータ58が接続された油路77を油圧回路150のバルブボディ内に設けられた油路に接続する必要がない。これにより、アキュムレータ58の搭載自由度を向上させることもできる。なお、第2の実施の形態に係る車両駆動システムでも、第1の実施の形態で説明したその他の効果を得ることができる。
(第3の実施の形態)
最後に、第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態は、第2の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、無段変速機に備わる油圧回路の構成が異なっている。そこで、第3の実施の形態に係る車両駆動システムにおける油圧回路について、図6を参照しながら説明する。図6は、第3の実施の形態に係る車両駆動システムにおける油圧回路を示す図である。なお、以下では、第2の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に説明する。
図6に示すように、油圧回路250においては、第2の実施の形態における油圧回路50と比較すると、分岐油路73に一方向弁を設ける代わりに、油路79に油路を開閉する電磁開閉弁96が設けられている。電磁開閉弁96は、油路79において接続点77aとマニュアルバルブ56との間に配置され、アキュムレータ58から前進用クラッチC1に対して油圧が供給されるときにのみ油路79を遮断する。
このような油圧回路250においても、第2の実施の形態で説明したように、オイルポンプ51が駆動しているときに、オイルポンプ51で発生した油圧がアキュムレータ56に蓄えられる。そして、エンジン10が停止されるときに、電磁開閉弁57への通電がOFFされ弁閉状態となり油路77が遮断状態とされるため、アキュムレータ58に蓄えられた油圧が保持される。この状態から、エンジン10が再始動されるときに、電磁開閉弁57に通電され弁開状態となり油路77が連通状態にされる。このため、アキュムレータ58と油路79とが連通する。これにより、アキュムレータ58に蓄えられた油圧が油路77,78から油路79に供給される。なお、油路77にはオリフィス94が設けられているため、アキュムレータ58からの油圧は、油路78を介して(オリフィス94をバイパスして)油路91に供給されて、前進用クラッチC1に供給される。
このとき、電磁開閉弁96への通電がOFFされ弁閉状態となるため、油路79は接続点77aとマニュアルバルブ56との間で遮断される。このため、アキュムレータ58から油路77を介して油路79に供給された油圧は、電磁開閉弁96からクラッチ圧制御バルブ53側へ供給されることはない。従って、油路79に供給された油圧が、クラッチ圧制御バルブ53などから抜けることはない。これにより、アキュムレータ58からの油圧は、前進用クラッチC1のみに供給される。そして、アキュムレータ58から前進用クラッチC1までの油路容積が小さくされている。従って、アキュムレータ58から前進用クラッチC1に油圧を効率よく供給することができ、その供給時間をより短縮することができる。また、第2の実施の形態と比べると、アキュムレータ58から供給される油圧のうち、油路79において前進用クラッチC1とは逆側に供給される油量が少なくされているので、アキュムレータ58の容量をさらに小さくすることができる。
よって、第3の実施の形態に係る車両駆動システムによれば、アキュムレータ58の容量をさらに小さくしつつ、アキュムレータ58から前進用クラッチC1に油圧をより短時間で効率よく供給することができる。
さらに、第3の実施の形態に係る車両駆動システムでも、アキュムレータ58が接続された油路77を油圧回路250のバルブボディ内に設けられた油路に接続する必要がない。これにより、アキュムレータ58の搭載自由度を向上させることもできる。なお、第3の実施の形態に係る車両駆動システムでも、第1の実施の形態で説明したその他の効果を得ることができる。
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、本発明を無段変速機を備える車両駆動システムに適用したものを例示したが、本発明はこれに限られず、例えば、有段自動変速機(A/T)を備える車両駆動システム等にも適用することができる。
また、上記した実施の形態では、エンジン10と連結されている機械式のオイルポンプ51を例示したが、エンジンに連結されていない電動式のオイルポンプを備える車両駆動システムに対しても本発明を適用することができる。
また、上記した実施の形態では、電磁開閉弁57,96としてノーマルクローズタイプのものを例示しているが、ノーマルオープンタイプのものを使用することもできる。この場合には、電磁開閉弁の通電制御は上記した説明とは逆になる。
第1の実施の形態に係る車両駆動システムの概略構成を示す構成図である。 無段変速機に備わる油圧回路を示す図である。 制御部によるエンジン停止処理の内容を示すフローチャートである。 制御部によるエンジン再始動処理の内容を示すフローチャートである。 第2の実施の形態に係る車両駆動システムにおける油圧回路を示す図である。 第3の実施の形態に係る車両駆動システムにおける油圧回路を示す図である。
符号の説明
10 エンジン
11 インジェクタ
12 スタータ
13 イグナイタ
14 クランクポジションセンサ
17 スロットルバルブ
17a スロットル位置センサ
18 イグニッションスイッチ
19d ブレーキペダルスイッチ
21 燃料リレー
22 スタータリレー
23 点火リレー
30 無段変速機(CVT)
31 プライマリプーリ
32 セカンダリプーリ
35 シフトポジションスイッチ
36 車速センサ
37 油温センサ
40 制御部
45 油圧制御部
50 油圧回路
51 オイルポンプ
52 ライン圧レギュレータバルブ
53 クラッチ圧制御バルブ
54 クラッチコントロールバルブ
55 シフトバルブ
56 マニュアルバルブ
57 電磁開閉弁
58 アキュムレータ
70〜85 油路
77a 接続点
92 一方向弁
C1 前進用クラッチ
B1 後進用ブレーキ
EX ドレン

Claims (4)

  1. 油圧を発生させるオイルポンプと、油圧により制御され車両駆動源からの駆動力を出力軸に伝達するクラッチと、前記オイルポンプにより発生させた油圧を前記クラッチを係合させるために所定圧に制御する油圧制御部と、前記オイルポンプにより発生させた油圧を蓄えるアキュムレータと、前記アキュムレータと前記クラッチとの間に接続する油路の遮断・連通状態を切り替える開閉弁とを備え、前記オイルポンプが車両駆動源の駆動・停止に応じて駆動・停止し、前記オイルポンプの駆動開始時又は駆動開始前に前記アキュムレータに蓄えられた油圧を前記クラッチへ供給する車両用駆動装置において、
    前記クラッチを作動させるため油圧を制御するクラッチ圧制御バルブと、
    前記クラッチ圧制御バルブと前記クラッチの間の第1油路に設けられ、前記クラッチの完全係合と解放の間の係合状態の油圧をコントロールするクラッチコントロールバルブと、
    前記クラッチコントロールバルブをバイパスさせ前記第1油路と並列に配置された第2油路と、
    前記クラッチに接続する油路に対して、前記クラッチの完全係合と解放との間の係合状態をコントロールする時には前記第1油路を、前記クラッチの完全係合と解放との間の係合状態をコントロールしない時は前記第2油路を接続するシフトバルブとを備え、
    前記アキュムレータは、前記シフトバルブと前記クラッチとの間を接続する油路に、前記開閉弁を介して接続され、
    前記第2油路に、前記オイルポンプから前記シフトバルブの方向へのみ油を流す一方向弁が設けられている
    ことを特徴とする車両用駆動装置。
  2. 請求項1に記載する車両用駆動装置において、
    運転者のシフトポジション操作に連動して油路を切り換えるマニュアルバルブを備え、
    前記マニュアルバルブは、前記シフトバルブと前記クラッチとの間を接続
    する油路に配置されており、
    前記アキュムレータは、前記シフトバルブと前記マニュアルバルブとの間を接続する油路に、前記開閉弁を介して接続されている
    ことを特徴とする車両用駆動装置。
  3. 請求項1に記載する車両用駆動装置において、
    運転者のシフトポジション操作に連動して油路を切り換えるマニュアルバルブを備え、
    前記マニュアルバルブは、前記シフトバルブと前記クラッチとの間を接続する油路に配置されており、
    前記アキュムレータは、前記マニュアルバルブと前記クラッチとの間を接続する油路に配置されている
    ことを特徴とする車両用駆動装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか1つに記載する車両用駆動装置において、
    前記開閉弁は、前記オイルポンプが駆動される時に連通状態とされ、前記オイルポンプが停止する時に遮断状態とされ、
    前記シフトバルブは、ニュートラル制御時に前記クラッチに接続する油路に対して前記第1油路を接続する
    ことを特徴とする車両用駆動装置。
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