JP5077073B2

JP5077073B2 - 動力伝達装置用の駆動装置および車両

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Publication number: JP5077073B2
Application number: JP2008141146A
Authority: JP
Inventors: 哲也清水; 建一土田; 明智鈴木; 和典石川; 和彦加藤
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2028-05-29
Also published as: JP2009287681A

Description

本発明は、自動停止と自動始動とが可能な内燃機関と、少なくとも一つのクラッチを有し該少なくとも一つのクラッチの係合状態を切り替えることにより前記内燃機関から車軸側への動力の伝達と遮断とが可能な動力伝達装置と、を搭載する車両における、該動力伝達装置を駆動する動力伝達装置用の駆動装置およびこれを搭載する車両に関する。

従来、この種の動力伝達装置用の駆動装置としては、動力伝達装置としての自動変速機が備える油圧駆動のクラッチやブレーキを係合するための油圧を発生させるポンプとして、エンジンからの動力により駆動する機械式オイルポンプと、バッテリからの電力の供給を受けて駆動する電動オイルポンプとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、車両の停車によりエンジンが自動停止したときには機械式オイルポンプに代えて電動オイルポンプを駆動して前進１速を形成するクラッチＣ１を係合直前の状態に保持することにより、ドライバからの発進要求によりエンジンを再始動しクラッチＣ１を係合して発進する際のクラッチＣ１の係合の遅れを防止することができるとしている。
特開２００３−７４６８９号公報

上述したタイプの動力伝達装置用の駆動装置では、電動オイルポンプは、通常、機械式オイルポンプと並列に設けられ、電動オイルポンプと機械式オイルポンプのいずれかからオイルを圧送することによりライン圧を生成して油圧回路全体に供給し、油圧回路中のライン圧を調圧バルブにより調圧してから対応するクラッチやブレーキに供給している。このため、電動オイルポンプには比較的高い圧送能力が要求されるから、電動オイルポンプの体格が大きくなり、ひいては装置全体の大型化を招く。

本発明の動力伝達装置用の駆動装置および車両は、自動停止と自動始動とが可能な内燃機関を自動始動したときの車軸側への動力の伝達を素早く行ないつつ、装置の小型化を図ることを主目的とする。

本発明の動力伝達装置用の駆動装置および車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の動力伝達装置用の駆動装置は、
自動停止と自動始動とが可能な内燃機関と、少なくとも一つのクラッチを有し該少なくとも一つのクラッチの係合状態を切り替えることにより前記内燃機関の出力軸と車軸側との両軸間の接続と該接続の切り離しとが可能な動力伝達装置と、を搭載する車両における、該動力伝達装置を駆動する動力伝達装置用の駆動装置であって、
前記内燃機関からの動力により駆動して作動流体を圧送する機械式圧送手段と、
前記機械式圧送手段により圧送された作動流体を調圧して前記少なくとも一つのクラッチに供給可能な調圧手段と、
電力の供給を受けて駆動して、前記少なくとも一つのクラッチに前記調圧手段を介さずに作動流体を圧送する電動圧送手段と、
前記動力伝達装置における前記両軸間の接続の切り離しを伴って前記内燃機関が自動停止しているとき、前記少なくとも一つのクラッチのうち前記両軸間の接続を行なうクラッチが完全に係合するときの圧力よりも低い低圧状態で待機するよう前記電動圧送手段を制御する自動停止時制御を行なう自動停止時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の動力伝達装置用の駆動装置では、内燃機関からの動力を受けて駆動して作動流体を圧送する機械式圧送手段と、機械式圧送手段により圧送された作動流体を調圧して内燃機関の出力軸と車軸側との両軸間の接続と接続の切り離しとが可能な動力伝達装置が備える少なくとも一つのクラッチに供給可能な調圧手段とを備えるものにおいて、電力の供給を受けて駆動して少なくとも一つのクラッチに調圧手段を介さずに作動流体を圧送する電動式圧送手段を設け、動力伝達装置における両軸間の接続の切り離しを伴って内燃機関が自動停止しているとき、少なくとも一つのクラッチのうち両軸間の接続を行なうクラッチが完全に係合するときの圧力よりも低い低圧状態で待機するよう電動式圧送手段を制御する。これにより、その後に内燃機関を自動始動したときのクラッチの係合を迅速に行なうことができ、両軸間の接続を素早く形成することができる。また、電動圧送手段を機械的圧送手段と並列に設けて内燃機関が自動停止しているときに電動圧送手段から調圧手段を介して作動流体をクラッチに供給することにより低圧状態で待機するものに比して、必要な作動流体の圧送量を少なくすることができ、電動圧送手段の体格を小さくすることができる。この結果、自動停止と自動始動とが可能な内燃機関を自動始動したときの車軸側への動力の伝達を素早く行ないつつ、装置の小型化を図ることができる。ここで、「クラッチ」には、二つの回転系を接続する通常のクラッチが含まれる他、一つの回転系をケースなどの固定系に接続するブレーキも含まれる。

こうした本発明の動力伝達装置用の駆動装置において、前記電動圧送手段は、電磁ポンプであるものとすることもできる。こうすれば、装置全体をより小型化することができる。

また、本発明の動力伝達装置用の駆動装置において、前記機械的圧送手段から圧送された作動流体を用いて、前記調圧手段と前記少なくとも一つのクラッチとの流路的な接続と、前記電動圧送手段と該少なくとも一つのクラッチとの流路的な接続とを選択的に切り替える切替バルブを備えるものとすることもできる。こうすれば、流路の切替をスムーズに行なうことができる。

さらに、本発明の動力伝達装置用の駆動装置において、前記動力伝達装置は、複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変速比を変更して前記内燃機関からの動力を前記車軸側に伝達可能な自動変速機であり、前記自動停止時制御手段は、前記内燃機関の自動停止を伴って停車しているときに、前記複数のクラッチのうち発進用の変速比を形成するクラッチに対して前記自動停止時制御を行なう手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関を自動始動したときに発進時用の変速比を迅速に形成することができ、車両の発進をスムーズに行なうことができる。

本発明の車両は、
自動停止と自動始動とが可能な内燃機関と、
少なくとも一つのクラッチを有し該少なくとも一つのクラッチの係合状態を切り替えることにより前記内燃機関の出力軸と車軸側との両軸間の接続と該接続の切り離しとが可能な動力伝達装置と、
前記自動変速機を駆動する上述した各態様のいずれかの本発明の動力伝達装置用の駆動装置、即ち、基本的には、自動停止と自動始動とが可能な内燃機関と、少なくとも一つのクラッチを有し該少なくとも一つのクラッチの係合状態を切り替えることにより前記内燃機関の出力軸と車軸側との両軸間の接続と該接続の切り離しとが可能な動力伝達装置と、を搭載する車両における、該動力伝達装置を駆動する動力伝達装置用の駆動装置であって、前記内燃機関からの動力により駆動して作動流体を圧送する機械式圧送手段と、前記機械式圧送手段により圧送された作動流体を調圧して前記少なくとも一つのクラッチに供給可能な調圧手段と、電力の供給を受けて駆動して前記少なくとも一つのクラッチに前記調圧手段を介さずに作動流体を圧送する電動圧送手段と、前記動力伝達装置における前記両軸間の接続の切り離しを伴って前記内燃機関が自動停止しているとき前記少なくとも一つのクラッチのうち前記両軸間の接続を行なうクラッチが完全に係合するときの圧力よりも低い低圧状態で待機するよう前記電動圧送手段を制御する自動停止時制御を行なう自動停止時制御手段と、を備える動力伝達装置用の駆動装置と、
を搭載することを要旨とする。

本発明の車両では、上述した各態様のいずれかの本発明の動力伝達装置用の駆動装置を搭載するから、本発明の動力伝達装置用の駆動装置が奏する効果、例えば、自動停止と自動始動とが可能な内燃機関を自動始動したときの車軸側への動力の伝達を素早く行ないつつ、装置の小型化を図ることができる効果などと同様の効果を奏することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての動力伝達装置用の駆動装置を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、オートマチックトランスミッション３０の構成の概略を示す構成図であり、図３は、オートマチックトランスミッション３０の作動表であり、図４は、油圧回路４０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、図１に示すように、内燃機関としてのエンジン２２と、エンジン２２をクランキングして始動するためのスタータモータ２３と、エンジン２２のクランクシャフト２６にトルクコンバータ２８を介して入力軸３６が接続されると共にデファレンシャルギヤ７２を介して駆動輪７４ａ，７４ｂに出力軸３８が接続され入力軸３６に入力された動力を出力軸３８に伝達するオートマチックトランスミッション３０と、オートマチックトランスミッション３０を駆動するアクチュエータとしての油圧回路４０と、車両全体をコントロールするメイン電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）５０とを備える。

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。このエンジンＥＣＵ２４には、クランクシャフト２６に取り付けられた回転数センサ２５などのエンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、スロットル開度を調節するスロットルモータへの駆動信号や燃料噴射弁への制御信号，点火プラグへの点火信号，スタータモータ２３への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、メインＥＣＵ５０と通信しており、メインＥＣＵ５０からの制御信号によってエンジン２２を制御したり、必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをメインＥＣＵ５０に出力する。

オートマチックトランスミッション３０は、図２に示すように、ダブルピニオン式の遊星歯車機構３０ａとシングルピニオン式の二つの遊星歯車機構３０ｂ，３０ｃと三つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と四つのブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４と三つのワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２，Ｆ３とを備える。ダブルピニオン式の遊星歯車機構３０ａは、外歯歯車としてのサンギヤ３１ａと、このサンギヤ３１ａと同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３２ａと、サンギヤ３１ａに噛合する複数の第１ピニオンギヤ３３ａと、この第１ピニオンギヤ３３ａに噛合すると共にリングギヤ３２ａに噛合する複数の第２ピニオンギヤ３４ａと、複数の第１ピニオンギヤ３３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ３４ａとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア３５ａとを備え、サンギヤ３１ａはクラッチＣ３を介して入力軸３６に接続されると共にワンウェイクラッチＦ２を介して接続されたブレーキＢ３のオンオフによりその回転を自由にまたは一方向に規制できるようになっており、リングギヤ３２ａはブレーキＢ２のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっており、キャリア３５ａはワンウェイクラッチＦ１によりその回転を一方向に規制されると共にブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっている。シングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂは、外歯歯車のサンギヤ３１ｂと、このサンギヤ３１ｂと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２ｂと、サンギヤ３１ｂに噛合すると共にリングギヤ３２ｂに噛合する複数のピニオンギヤ３３ｂと、複数のピニオンギヤ３３ｂを自転かつ公転自在に保持するキャリア３５ｂとを備え、サンギヤ３１ｂはクラッチＣ１を介して入力軸３６に接続されており、リングギヤ３２ｂはダブルピニオン式の遊星歯車機構３０ａのリングギヤ３２ａに接続されると共にブレーキＢ２のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっており、キャリア３５ｂはクラッチＣ２を介して入力軸３６に接続されると共にワンウェイクラッチＦ３によりその回転を一方向に規制できるようになっている。また、シングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｃは、外歯歯車のサンギヤ３１ｃと、このサンギヤ３１ｃと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２ｃと、サンギヤ３１ｃに噛合すると共にリングギヤ３２ｃに噛合する複数のピニオンギヤ３３ｃと、複数のピニオンギヤ３３ｃを自転かつ公転自在に保持するキャリア３５ｃとを備え、サンギヤ３１ｃはシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂのサンギヤ３１ｂに接続されており、リングギヤ３２ｃはシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂのキャリア３５ｂに接続されると共にブレーキＢ４のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっており、キャリア３５ｃは出力軸３８に接続されている。

オートマチックトランスミッション３０は、図３に示すように、クラッチＣ１〜Ｃ３のオンオフとブレーキＢ１〜Ｂ４のオンオフにより前進１速〜５速と後進とニュートラルとを切り替えることができるようになっている。前進１速の状態、即ち入力軸３６の回転を最も大きな減速比で減速して出力軸３８に伝達する状態は、クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１〜Ｂ４とをオフとすることにより形成することができる。この状態では、シングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｃのリングギヤ３２ｃはワンウェイクラッチＦ３によりその一方向の回転が固定されるため、入力軸３６からクラッチＣ１を介してサンギヤ３１ｃに入力される動力は大きな減速比で減速してキャリア３５ｃ即ち出力軸３８に出力される。１速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ４をオンとすることにより、ワンウェイクラッチＦ３に代えてリングギヤ３２ｃの回転が固定される。前進２速の状態は、クラッチＣ１とブレーキＢ３とをオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ４とをオフとすることにより形成することができる。この状態では、ワンウェイクラッチＦ２によりダブルピニオン式の遊星歯車機構３０ａのサンギヤ３１ａはその一方向の回転が固定されると共にワンウェイクラッチＦ１によりキャリア３５ａはその一方向の回転が固定されるため、リングギヤ３２ａおよびシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂのリングギヤ３２ｂもその一方向の回転が固定され、入力軸３６からクラッチＣ１を介してサンギヤ３１ｂに入力される動力はリングギヤ３２ｂの固定により減速してキャリア３５ｂおよびシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｃのリングギヤ３２ｃに出力され、入力軸３６からクラッチＣ１を介してサンギヤ３１ｃに入力される動力はリングギヤ３２ｃの回転状態に応じて前進１速よりも若干小さな減速比で減速してキャリア３５ｃ即ち出力軸３８に出力される。２速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ２をオンとすることにより、ワンウェイクラッチＦ１およびワンウェイクラッチＦ２に代えてリングギヤ３２ａおよびリングギヤ３２ｂの回転が固定される。前進３速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ３とをオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ４とをオフとすることにより形成することができる。この状態では、ワンウェイクラッチＦ１によりダブルピニオン式の遊星歯車機構３０ａのキャリア３５ａはその一方向の回転が固定されるため、入力軸３６からクラッチＣ３を介してサンギヤ３１ａに入力される動力は減速してリングギヤ３２ａおよびシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂのリングギヤ３２ｂに出力され、入力軸３６からクラッチＣ１を介してサンギヤ３１ｂに入力される動力はリングギヤ３２ｂの回転状態により減速してキャリア３５ｂおよびシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｃのリングギヤ３２ｃに出力され、入力軸３６からクラッチＣ１を介してサンギヤ３１ｃに入力される動力はリングギヤ３２ｃの回転状態に応じて前進２速よりも若干小さな減速比で減速してキャリア３５ｃ即ち出力軸３８に出力される。３速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ１をオンとすることにより、ワンウェイクラッチＦ１に代えてキャリア３５ａの回転が固定される。前進４速の状態は、クラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ３とをオンとすると共にブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ４をオフとすることにより形成することができる。この状態では、入力軸３６はクラッチＣ１を介してシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂのサンギヤ３１ｂおよびシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｃのサンギヤ３１ｃに接続されると共にクラッチＣ２を介してキャリア３５ｂおよびリングギヤ３２ｃに接続されるため、シングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂ，３０ｃのすべての回転要素は一体回転し、入力軸３６と出力軸３８とが直結された状態となり、入力軸３６から入力される動力は値１．０の減速比で動力が伝達される。前進５速の状態、即ち入力軸３６の回転を最も小さな減速比で減速（増速）して出力軸３８に伝達する状態は、クラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ３とをオンとすると共にクラッチＣ１とブレーキＢ２，Ｂ４とをオフとすることにより形成することができる。この状態では、ブレーキＢ１によりダブルピニオン式の遊星歯車機構３０ａのキャリア３５ａはその回転が固定されるため、入力軸３６からクラッチＣ３を介してサンギヤ３１ａに入力される動力は減速してリングギヤ３２ａおよびシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂのリングギヤ３２ｂに出力され、入力軸３６からクラッチＣ２を介してキャリア３５ｂに入力される動力はリングギヤ３２ｂの回転状態により増速してサンギヤ３１ｂおよびシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｃのサンギヤ３１ｃに出力され、入力軸３６からクラッチＣ２を介してリングギヤ３２ｃに入力される動力はサンギヤ３１ｃの回転状態に応じて最も小さな減速比で増速してキャリア３５ｃ即ち出力軸３８に出力される。

また、オートマチックトランスミッション３０では、ニュートラルの状態、即ち入力軸３６と出力軸３８との切り離しは、すべてのクラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１〜Ｂ４とをオフとすることにより行なうことができる。また、後進の状態は、クラッチＣ３とブレーキＢ４とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１〜Ｂ３をオフとすることにより形成することができる。この状態では、ワンウェイクラッチＦ１によりダブルピニオン式の遊星歯車機構３０ａのキャリア３５ａはその一方向の回転が固定されるため、入力軸３６からクラッチＣ３を介してサンギヤ３１ａに入力される動力は減速してリングギヤ３２ａおよびシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂのリングギヤ３２ｂに出力され、ブレーキＢ４によりシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｂのキャリア３５ｂおよびシングルピニオン式の遊星歯車機構３０ｃのリングギヤ３２ｃはその回転が固定されるため、リングギヤ３２ａに出力される動力は回転が反転してキャリア３５ｃ即ち出力軸３８に出力される。後進の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ１をオンとすることにより、ワンウェイクラッチＦ１に代えてキャリア３５ａの回転が固定される。

油圧回路４０は、図４に示すように、エンジン２２からの動力によりオイルを圧送する機械式オイルポンプ４１と、機械式オイルポンプ４１により圧送されたオイルの圧力（ライン圧ＰＬ）を調節するレギュレータバルブ４２と、図示しないモジュレータバルブを介して入力されるライン圧ＰＬを調圧して信号圧として出力することによりレギュレータバルブ４２を駆動するリニアソレノイド４３と、ライン圧ＰＬをマニュアルバルブ４４を介して入力すると共に調圧してクラッチＣ１側に出力するリニアソレノイドバルブ（以下、リニアソレノイドという）ＳＬＣ１と、リニアソレノイドＳＬＣ１に供給されるライン圧ＰＬを蓄圧するアキュムレータ４５と、電磁力を用いてオイルを圧送する電磁ポンプ４６と、リニアソレノイドＳＬＣ１とクラッチＣ１との流路的な接続と電磁ポンプ４６とクラッチＣ１との流路的な接続とを選択的に切り替える切替バルブ４８と、図示しないモジュレータバルブを介して入力されるライン圧ＰＬを信号圧としてオンオフ出力することにより切替バルブ４８を駆動するオンオフソレノイド４９と、ライン圧ＰＬをマニュアルバルブ４４を介して入力すると共に調圧してクラッチＣ２側に出力するリニアソレノイドバルブ（以下、リニアソレノイドという）ＳＬＣ２などにより構成されている。なお、図４では、クラッチＣ１，Ｃ２についての油圧系を示したが、クラッチＣ１，Ｃ２以外の他のクラッチＣ３やブレーキＢ１〜Ｂ４の油圧系も同様に構成することができる。

電磁ポンプ４６は、図５の動作説明図に示すように、ポンプ室４６ａを形成する可動部４６ｂを軸方向に付勢するスプリング４６ｃが取り付けられると共にスプリング４６ｃに対向する向きに推力を発生させる電磁部４６ｄが取り付けられており、電磁部４６ｄのコイルへ通電したときには、電磁部４６ｄの推力がスプリング４６ｃの付勢力に打ち勝って可動部４６ｂを図中下方に移動させることによりポンプ室４６ａ内を正圧として吸入用の逆止弁４７ａを閉弁すると共に吐出用の逆止弁４７ｂを介してポンプ室４６ａ内のオイルを吐出し（図５（ａ）参照）、電磁部４６ｄのコイルへの通電を解除したときには、スプリング４６ｃの付勢力により可動部４６ｂを図中上方に移動させることによりポンプ室４６ａ内を負圧として吐出用の逆止弁４７ｂを閉弁すると共に吸入用の逆止弁４７ａを介してオイルを吸入する（図５（ｂ）参照）。この電磁ポンプ４６は、実施例では、クラッチＣ１が完全には係合されないがスタータモータ２３によるエンジン２２へのクランキングトルクよりも若干大きなトルク容量を持つ低圧状態でクラッチピストンをストロークさせると共にその状態を保持するために必要十分な圧送能力として設計されている。したがって、電磁ポンプ４６としては、十分に小型のものを用いることができる。

切替バルブ４８は、図６の動作説明図に示すように、下部にはスプール４８ａを図中上方に付勢するスプリング４８ｂが取り付けられると共に上部にはオンオフソレノイド４９からの信号圧を入力する入力ポート４８ｃが形成されており、オンオフソレノイド４９から信号圧が入力されているときには、信号圧がスプリング４８ｂの付勢力に打ち勝ってスプール４８ａが図中下方に移動することにより電磁ポンプ４６とクラッチＣ１とを流路的に遮断すると共にリニアソレノイドＳＬＣ１とクラッチＣ１とを流路的に接続し（図６（ａ）参照）、オンオフソレノイド４９から信号圧が入力されていないときには、スプリング４８ｂの付勢力によりスプール４８ａが図中上方に移動することにより電磁ポンプ４６とクラッチＣ１とを流路的に接続すると共にリニアソレノイドＳＬＣ１とクラッチＣ１とを流路的に遮断する（図６（ｂ）参照）。

油圧回路４０は、オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）３９により駆動制御されている。ＡＴＥＣＵ３９は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。ＡＴＥＣＵ３９からは、リニアソレノイド４３への駆動信号やリニアソレノイドＳＬＣ１への駆動信号，リニアソレノイドＳＬＣ２への駆動信号，電磁ポンプ４６への駆動信号，オンオフソレノイド４９への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ＡＴＥＣＵ３９は、メインＥＣＵ５０と通信しており、メインＥＣＵ５０からの制御信号によってオートマチックトランスミッション３０（油圧回路４０）を制御したり、必要に応じてオートマチックトランスミッション３０の状態に関するデータをメインＥＣＵ５０に出力する。

メインＥＣＵ５０は、詳細には図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。メインＥＣＵ５０には、イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込みを検出するブレーキスイッチ６６からのブレーキスイッチ信号ＢＳＷ，車速センサ６８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。メインＥＣＵ５０は、エンジンＥＣＵ２４やＡＴＥＣＵ３９と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やＡＴＥＣＵ３９と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例の自動車２０では、エンジン２２が始動され、シフトレバー６１を「Ｄ（ドライブ）」の走行ポジションとして走行しているときに、車速Ｖが値０，アクセルオフ，ブレーキスイッチ信号ＢＳＷがオンなど予め設定された自動停止条件の全てが成立したときにエンジン２２を自動停止する。エンジン２２が自動停止されると、その後、ブレーキスイッチ信号ＢＳＷがオフ且つアクセルオンなど予め設定された自動始動条件が成立したときに自動停止したエンジン２２を自動始動する。

次に、こうして構成された自動車２０が搭載する実施例の動力伝達装置用の駆動装置の動作、特に、エンジン２２の自動停止中の動作について説明する。なお、実施例の動力伝達装置用の駆動装置としては、油圧回路４０と、ＡＴＥＣＵ３９とが該当する。図７は、ＡＴＥＣＵ３９により実行される自動停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、シフトレバー６１をＤポジションとして走行しているときに、エンジン２２の自動停止条件が成立したときに実行される。なお、この走行状態では、オンオフソレノイド４９からは信号圧が出力されており、切替バルブ４８は、電磁ポンプ４６とクラッチＣ１とを流路的に遮断すると共にリニアソレノイドＳＬＣ１とクラッチＣ１とを流路的に接続した状態となっている。

自動停止時制御ルーチンが実行されると、ＡＴＥＣＵ３９のＣＰＵは、まず、エンジン２２の自動停止条件が成立してエンジン２２の燃料カットが行なわれたときに（ステップＳ１００）、クラッチＣ１に作用する油圧が徐々に値０まで減少するようリニアソレノイドＳＬＣ１を制御して（ステップＳ１１０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが値０近傍すなわちエンジン２２の回転が停止するのを待つ（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、回転数センサ２５により検出されたものをエンジンＥＣＵ２４からメインＥＣＵ５０を介して入力するものとした。

エンジン２２の回転が停止すると、切替バルブ４８が電磁ポンプ４６とクラッチＣ１とを流路的に接続すると共にリニアソレノイドＳＬＣ１とクラッチＣ１とを流路的に遮断するようオンオフソレノイド４９を駆動制御すると共に（ステップＳ１４０）、電磁ポンプ４６の駆動を開始して（ステップＳ１５０）、以降にエンジン２２の自動始動条件が成立するのを待つ（ステップＳ１５０）。電磁ポンプ４６が駆動されると、電磁ポンプ４６の前述した圧送能力から、クラッチＣ１は、スタータモータ２３のクランキングトルクよりも若干大きなトルク容量を持つ低圧状態でクラッチピストンがストロークし、その低圧状態で待機することになる。

エンジン２２の自動始動条件が成立すると、スタータモータ２３によりエンジン２２がクランキングされるから、切替バルブ４８が電磁ポンプ４６とクラッチＣ１とを流路的に遮断すると共にリニアソレノイドＳＬＣ１とクラッチＣ１とを流路的に接続するようオンオフソレノイド４９を駆動制御して（ステップＳ１７０）、クラッチＣ１に作用する油圧が増圧するようリニアソレノイドＳＬＣ１を駆動制御し（ステップＳ１８０）、エンジン２２が完爆したときに（ステップＳ１９０）、電磁ポンプ４６を駆動停止して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。これにより、クラッチＣ１は完全に係合し、エンジン２２からの動力をオートマチックトランスミッション３０により前進１速で駆動輪７４ａ，７４ｂに伝達して車両を発進させることができる。

図８は、車速Ｖとエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ａｃｃとブレーキスイッチ信号ＢＳＷとシフトポジションＳＰとライン圧ＰＬとクラッチＣ１の油圧とリニアソレノイドＳＬＣ１の電流指令と電磁ポンプの電流指令の時間変化の様子を示す説明図である。図示するように、時刻ｔ１にエンジン２２の自動停止条件が成立して時刻ｔ２にエンジン２２の燃料供給がカットされると、前進１速を形成するクラッチＣ１に作用する油圧が徐々に減少するよう電流指令を設定してリニアソレノイドＳＬＣ１を駆動し、エンジン２２の回転が停止した後に切替バルブ４８により電磁ポンプ４６とクラッチＣ１とを流路的に接続すると共に電磁ポンプ４６を駆動してクラッチＣ１に作用する油圧をクラッチＣ１がクランキングトルクよりも若干大きなトルク容量を持つ低圧状態とする（時刻ｔ３）。この場合、電磁ポンプ４６はリニアソレノイドＳＬＣ１を介さずに直接クラッチＣ１にオイルを圧送することができると共にクラッチＣ１に作用させるべき油圧は低圧状態でよいから、電磁ポンプ４６でも必要な圧送性能に不足は生じない。そして、時刻ｔ４にブレーキオフされ時刻ｔ５にアクセルオンされてエンジン２２の自動始動条件が成立すると、スタータモータ２３によりエンジン２２がクランキングされる。このとき、クラッチＣ１の油圧はクランキングトルクよりも若干大きなトルク容量を持つ低圧状態で保持されているから、エンジン２２のクランキングトルクはクラッチＣ１を介してクリープトルクとして駆動輪７４ａ，７４ｂ側に伝達される。エンジン２２のクランキングが開始されると、切替バルブ４８によりリニアソレノイドＳＬＣ１とクラッチＣ１とを流路的に接続すると共にリニアソレノイドＳＬＣ１を駆動してクラッチＣ１に作用する油圧を増圧し、エンジン２２が完爆したときに電磁ポンプ４６を駆動停止する（時刻ｔ６）。

以上説明した実施例の自動車２０が備える動力伝達装置用の駆動装置によれば、発進用の前進１速を形成するクラッチＣ１にリニアソレノイドＳＬＣ１を介さずにオイルを圧送する電磁ポンプ４６を設け、エンジン２２が自動停止したときにクラッチＣ１がスタータモータ２３のクランキングトルクよりも若干大きなトルク容量を持つ低圧状態で待機するよう電磁ポンプ４６を駆動するから、機械式オイルポンプ４１に並列して電動オイルポンプを設けてエンジン２２が自動停止したときにこの電動オイルポンプを駆動することによりリニアソレノイドＳＬＣ１を介してクラッチＣ１を低圧状態で待機させるものに比して、圧送能力は低いが電気モータを用いる電動オイルポンプよりも体格を大幅に小さくすることができる電磁ポンプ４６を用いることができ、装置全体の小型化を図ることができる。もとより、エンジン２２の自動停止中に発進用の前進１速を形成するクラッチＣ１を低圧状態で待機させることにより、アクセルペダル６３が踏み込まれたときにクラッチＣ１を迅速に完全係合することができ、発進をスムーズに行なうことができる。

実施例の自動車２０が備える動力伝達装置用の駆動装置では、リニアソレノイドＳＬＣ１としてライン圧ＰＬから最適なクラッチ圧を生成してクラッチＣ１をダイレクトに制御するダイレクト制御用のリニアソレノイドバルブとして構成するものとしたが、リニアソレノイドバルブをパイロット制御用のリニアソレノイドとして用いて別途コントロールバルブを駆動することによりこのコントロールバルブによりクラッチ圧を生成してクラッチＣ１を制御するものとしてもよい。なお、クラッチＣ２やブレーキＢ１〜Ｂ４についても同様の構成とするものとしてもよい。

実施例の自動車２０が備える動力伝達装置用の駆動装置では、エンジン２２の自動停止中には、クラッチＣ１をスタータモータ２３によるエンジン２２へのクランキングトルクよりも若干大きいトルクを伝達可能なトルク容量を持つ低圧状態で待機するものとしたが、クラッチＣ１をトルク容量を持たない係合直前の低圧状態で待機するものとしてもよい。この場合、電磁ポンプ４６としては、クラッチＣ１を待機すべき低圧状態に応じた圧送能力として設計するものとすればよい。また、電磁ポンプ４６の圧送能力に余裕を持たせて、電磁ポンプ４６（コイル）に印加する電流を制御することによりクラッチＣ１の油圧制御を行なうものとしてもよい。

実施例の自動車２０が備える動力伝達装置用の駆動装置では、オンオフソレノイド４９により入力ポート４８ｃに供給する信号圧（ライン圧ＰＬ）をオンオフ出力することにより切替バルブ４８を駆動するものとしたが、ライン圧ＰＬを直接に（或いはモジュレータバルブを介して）入力ポート４８ｃに出力するものとしても構わない。この場合、図７の自動停止制御ルーチンのステップＳ１４０，Ｓ１７０の処理は必要ない。なお、この場合の切替バルブ４８は、エンジン２２が運転している最中には機械式オイルポンプ４１によりライン圧ＰＬが生成されるから電磁ポンプ４６とクラッチＣ１とを流路的に遮断すると共にリニアソレノイドＳＬＣ１とクラッチＣ１とを流路的に接続し、エンジン２２の運転が停止しているときには機械式オイルポンプ４１が停止してライン圧ＰＬが抜けるから電磁ポンプ４６とクラッチＣ１とを流路的に接続すると共にリニアソレノイドＳＬＣ１とクラッチＣ１とを流路的に遮断する。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、オートマチックトランスミッション３０が「動力伝達装置」に相当し、機械式オイルポンプ４１が「機械式圧送手段」に相当し、レギュレータバルブ４２やリニアソレノイド４３，リニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ２などが「調圧手段」に相当し、電磁ポンプ４６が「電動圧送手段」に相当し、図７の自動停止時制御ルーチンを実行するＡＴＥＣＵ３９が「自動停止時制御手段」に相当する。また、切替バルブ４８が「切替バルブ」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど、如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「動力伝達装置」としては、前進１速〜５速の５段変速のオートマチックトランスミッション３０に限定されるものではなく、４段変速や６段変速，８段変速など、複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変速比を変更可能なものであれば、如何なる段数の自動変速機であっても構わない。また、「動力伝達装置」としては、自動変速機に限定されるものでもなく、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６（トルクコンバータ２８）にクラッチを介して直接にデファレンシャルギヤ７２を介して駆動輪７４ａ，７４ｂに接続されるなど、少なくとも一つのクラッチを有し少なくとも一つのクラッチの係合状態を切り替えることにより内燃機関の出力軸と車軸側との両軸間の接続と該接続の切り離しとが可能なものであれば如何なるものであっても構わない。「調圧手段」としては、リニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ２などにより構成するものに限定されるものではなく、機械式圧送手段により圧送された作動流体を調圧して少なくとも一つのクラッチに供給可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電動圧送手段」としては、電磁ポンプ４６に限定されるものではなく、電気モータにより駆動する電動オイルポンプなど、電力の供給を受けて駆動して作動流体を圧送することができるものであれば如何なるものであっても構わない。また、「電動圧送手段」としては、前進１速を形成するクラッチＣ１にリニアソレノイドＳＬＣ１を介さずにオイルを圧送するものに限定されるものではなく、例えば、運転者の指示や走行状態などにより発進時の変速段が前進１速以外の変速段（前進２速など）に設定されたときにその変速段を形成するクラッチやブレーキにリニアソレノイドバルブを介さずにオイルを圧送するものとするなど、少なくとも一つのクラッチに調圧手段を介さずに作動流体を圧送するものであれば如何なるものであっても構わない。「自動停止時制御手段」としては、ＡＴＥＣＵ３９に限定されるものではなく、ＡＴＥＣＵ３９とエンジンＥＣＵ２４とメインＥＣＵ５０とを一体のものとしたり、ＡＴＥＣＵ３９を複数の電子制御ユニットにより実現するものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車産業に利用可能である。

本発明の一実施例としての動力伝達装置用の駆動装置を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。オートマチックトランスミッション３０の構成の概略を示す構成図である。オートマチックトランスミッション３０の作動表である。油圧回路４０の構成の概略を示す構成図である。電磁ポンプ４６の動作を説明する説明図である。切替バルブ４８の動作を説明する説明図である。自動停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。車速Ｖとエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ａｃｃとブレーキスイッチ信号ＢＳＷとシフトポジションＳＰとライン圧ＰＬとクラッチＣ１の油圧とリニアソレノイドＳＬＣ１の電流指令と電磁ポンプの電流指令の時間変化の様子を示す説明図である。

符号の説明

２０自動車、２２エンジン、２３スタータモータ、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２５回転数センサ、２６クランクシャフト、２８トルクコンバータ、３０オートマチックトランスミッション、３０ａダブルピニオン式の遊星歯車機構、３０ｂ，３０ｃシングルピニオン式の遊星歯車機構、３１ａ，３１ｂ，３１ｃサンギヤ、３２ａ，３２ｂ，３２ｃリングギヤ、３３ａ第１ピニオンギヤ、３３ｂ，３３ｃピニオンギヤ、３４ａ第２ピニオンギヤ、３５ａ，３５ｂ，３５ｃキャリア，３６入力軸、３８出力軸、３９オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）、４０油圧回路、４１機械式オイルポンプ、４２レギュレータバルブ、４３リニアソレノイド、４４マニュアルバルブ、４５アキュムレータ、４６電磁ポンプ、４６ａポンプ室、４６ｂ可動部、４６ｃスプリング、４６ｄ電磁部、４７ａ吸入用の逆止弁、４７ｂ吐出用の逆止弁、４８切替バルブ、４８ａスプール、４８ｂスプリング、４８ｃ入力ポート、４９オンオフソレノイド、５０メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、６０イグニッションスイッチ、６１シフトレバー、６２シフトポジションセンサ、６３アクセルペダル、６４アクセルペダルポジションセンサ、６５ブレーキペダル、６６ブレーキスイッチ、６８車速センサ、７２デファレンシャルギヤ、Ｃ１〜Ｃ３クラッチ、Ｂ１〜Ｂ４ブレーキ、Ｆ１〜Ｆ３ワンウェイクラッチ、ＳＬＣ１，ＳＬＣ２リニアソレノイドバルブ（リニアソレノイド）。

Claims

自動停止と自動始動とが可能な内燃機関と、少なくとも一つのクラッチを有し該少なくとも一つのクラッチの係合状態を切り替えることにより前記内燃機関の出力軸と車軸側との両軸間の接続と該接続の切り離しとが可能な動力伝達装置と、を搭載する車両における、該動力伝達装置を駆動する動力伝達装置用の駆動装置であって、
前記内燃機関からの動力により駆動して作動流体を圧送する機械式圧送手段と、
前記機械式圧送手段により圧送された作動流体を調圧してライン圧を生成するレギュレータバルブと、
前記ライン圧を調圧してクラッチ圧を生成し、該生成したクラッチ圧を前記両軸間の接続を行なう一つのクラッチに供給する調圧バルブと、
電力の供給を受けて駆動して、前記一つのクラッチに前記調圧バルブを介さずに作動流体を圧送する電磁ポンプと、
前記機械的圧送手段から圧送された作動流体を用いて、前記調圧バルブと前記一つのクラッチとの流路的な接続と、前記電磁ポンプと該一つのクラッチとの流路的な接続とを選択的に切り替える切替バルブと、
前記動力伝達装置における前記両軸間の接続の切り離しを伴って前記内燃機関が自動停止しているとき、前記一つのクラッチが完全に係合するときの圧力よりも低い低圧状態で待機するよう前記電磁ポンプを制御する自動停止時制御を行なう自動停止時制御手段と、
を備える動力伝達装置用の駆動装置。
請求項１記載の動力伝達装置用の駆動装置であって、
前記動力伝達装置は、複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変速比を変更して前記内燃機関からの動力を前記車軸側に伝達可能な自動変速機であり、
前記自動停止時制御手段は、前記内燃機関の自動停止を伴って停車しているときに、前記複数のクラッチのうち発進用の変速比を形成するクラッチに対して前記自動停止時制御を行なう手段である
動力伝達装置用の駆動装置。
車両であって、
自動停止と自動始動とが可能な内燃機関と、
少なくとも一つのクラッチを有し該少なくとも一つのクラッチの係合状態を切り替えることにより前記内燃機関の出力軸と車軸側との両軸間の接続と該接続の切り離しとが可能な動力伝達装置と、
前記動力伝達装置を駆動する請求項１または２記載の動力伝達装置用の駆動装置と、
を搭載する車両。