JP5369924B2 - 動力伝達装置用の流体圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、原動機と、該原動機に入力軸が接続されると共に出力軸が車軸側に接続され流体圧を用いて複数の摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより前記入力軸と前記出力軸の両軸間の接続と該接続の解除とが可能な動力伝達装置と、を搭載する車両における、該動力伝達装置を制御する動力伝達装置用の流体圧制御装置に関する。

従来、この種の流体圧制御装置としては、車両に搭載され自動停止と自動始動とが可能なエンジンからの動力を伝達する動力伝達装置を制御する装置として構成され、エンジンからの動力により駆動して動力伝達装置が有するクラッチやブレーキなどの摩擦係合要素に油圧を供給する機械式ポンプと、バッテリからの電力の供給を受けて駆動して動力伝達装置が有する全ての摩擦係合要素に油圧を供給する電動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、車両の停止によりエンジンが自動停止した場合、機械式ポンプに代えて電動ポンプを駆動することにより、前進走行用の変速段を形成する摩擦係合要素に油圧を供給してエンジン再始動後の発進時における摩擦係合要素の係合の遅れを防止するものとしている。また、停車した路面の勾配が所定勾配以上のときには、前進走行用の変速段のうち車両の後退を阻止できる変速段を形成する複数の摩擦係合要素に対して電動ポンプから油圧を供給することで、車両のずり下がりを防止することができるとしている。

特開２００５−３３７１９６号公報

上述した流体圧制御装置では、電動ポンプが全ての摩擦係合要素に油圧を供給できるよう構成されているため、機械式ポンプと同じ高い圧送能力が要求されることになる。このため、電動ポンプの体格が大きなものとなり、装置全体が大型化してしまう。

本発明の動力伝達装置用の流体圧制御装置は、装置を大型化することなく停車中の車両の後退を防止することを主目的とする。

本発明の動力伝達装置用の流体圧制御装置は、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流体圧制御装置は、
原動機と、該原動機に入力軸が接続されると共に出力軸が車軸側に接続され流体圧を用いて複数の摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより前記入力軸と前記出力軸の両軸間の接続と該接続の解除とが可能な動力伝達装置と、を搭載する車両における、該動力伝達装置を制御する動力伝達装置用の流体圧制御装置であって、
前記入力軸と前記出力軸の両軸間の接続と該接続の解除とが可能な第１の摩擦係合要素に流体圧を作用させる第１の流体圧サーボと、
前記出力軸の回転方向のうち少なくとも前記車両が後進する方向の回転をロック可能な第２の摩擦係合要素に流体圧を作用させる第２の流体圧サーボと、
前記原動機からの動力により駆動され流体圧を発生して前記第１の流体圧サーボおよび前記第２の流体圧サーボに供給する第１のポンプと、
電力の供給を受けて駆動され流体圧を発生して前記第１の流体圧サーボに直接的に供給する第２のポンプと、
電力の供給を受けて駆動され流体圧を発生して前記第２の流体圧サーボに直接的に供給する第３のポンプと、
前記原動機の停止に伴って、流体圧が前記第１の流体圧サーボに作用するよう前記第２のポンプを駆動制御すると共に前記第２の摩擦係合要素を係合させる流体圧が前記第２の流体圧サーボに作用するよう前記第３のポンプを駆動制御する停止時制御手段と
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流体圧制御装置では、動力伝達装置の入力軸と出力軸の両軸間の接続と該接続の解除とが可能な第１の摩擦係合要素に流体圧を作用させる第１の流体圧サーボおよび出力軸の回転方向のうち少なくとも車両が後進する方向の回転をロック可能な第２の摩擦係合要素に流体圧を作用させる第２の流体圧サーボに対し原動機からの動力により駆動されて発生した流体圧を供給する第１のポンプと、電力の供給を受けて駆動され流体圧を発生して第１の流体圧サーボに直接的に供給する第２のポンプと、電力の供給を受けて駆動され流体圧を発生して第２の流体圧サーボに直接的に供給する第３のポンプとを備えて、原動機の停止に伴って流体圧が第１の流体圧サーボに作用するよう第２のポンプを駆動制御すると共に第２の摩擦係合要素を係合させる流体圧が第２の流体圧サーボに作用するよう第３のポンプを駆動制御する。これにより、原動機の停止中に第２のポンプから第１の流体圧サーボに流体圧を供給するから、原動機の運転が再開されたときに速やかに第１の摩擦係合要素を係合して動力を伝達することができる。原動機の停止中に第２のポンプから供給される流体圧では、第１の摩擦係合要素の係合が確実になされず路面の勾配によっては車両がずり下がるおそれがあるが、第２の摩擦係合要素を係合させる流体圧を第３のポンプから第２の流体圧サーボに供給するから、出力軸の回転方向のうち車両が後進する方向の回転をロックして車両がずり下がるのを防止することができる。また、第２のポンプや第３のポンプで直接的に第１の摩擦係合要素や第２の摩擦係合要素を係合するから、原動機の停止中に全ての摩擦係合要素の流体圧サーボに流体圧を供給可能なポンプを配置するものに比して、装置全体を小型化することができる。ここで、「原動機」には、自動停止と自動始動とが可能な内燃機関が含まれる。また、「第２のポンプ」および「第３のポンプ」には、電動機からの動力により駆動して流体圧を発生させる通常の電動ポンプや、電磁力とバネの付勢力とにより可動部を往復動させることにより流体圧を発生させる電磁ポンプなどが含まれる。

こうした本発明の動力伝達装置用の流体圧制御装置において、前記第２の摩擦係合要素は、前記出力軸に接続される回転系を構成する１つの回転要素を固定系に接続するブレーキであるものとすることもできる。この態様の本発明の動力伝達装置用の流体圧制御装置において、前記動力伝達装置は、前記回転系として少なくとも第１の回転要素と第２の回転要素と第３の回転要素の３つ以上の回転要素を有し、該回転要素のうち２つの回転速度が決まれば残りの回転要素の回転速度も決定されるよう遊星歯車機構を用いて構成される回転伝達機構を備え、前記第１の回転要素が前記出力軸に接続され、前記第２の回転要素が前記ブレーキに接続され、前記第３の回転要素がワンウェイクラッチを介して固定系に接続されてなる装置であるものとすることもできる。こうすれば、１つのブレーキを係合するだけで車両のずり下がりを防止することができるから、摩擦係合要素の流体圧サーボに流体圧を直接的に供給するポンプの数を最小限とすることができる。これらの態様の本発明の動力伝達装置用の流体圧制御装置において、前記第１の摩擦係合要素は、回転系同士を接続するクラッチであり、前記第３のポンプは、前記第２のポンプよりも低い流体圧を発生するポンプであるものとすることもできる。固定系と回転系とを接続するブレーキは、回転系同士を接続するクラッチに比して油漏れが少ないため、第３のポンプを第２のポンプよりも低い流体圧を発生するものとして車両のずり下がりを効率よく防止することができる。

また、本発明の動力伝達装置用の流体圧制御装置において、前記停止時制御手段は、前記車両が停止している路面の勾配が第１の所定勾配以上のときには前記第２のポンプと前記第３のポンプとを停止する手段であるものとすることができる。この態様の本発明の動力伝達装置用の流体圧制御装置において、前記停止時制御手段は、前記路面の勾配が前記第１の所定勾配よりも小さな第２の所定勾配未満のときには前記第３のポンプを停止して前記第２のポンプを駆動制御する手段であり、前記路面の勾配が前記第２の所定勾配以上であって前記第１の所定勾配未満のときには前記第２のポンプと前記第３のポンプとを駆動制御する手段であるものとすることができる。こうすれば、路面の勾配に応じて第３のポンプを駆動するので、エネルギが無駄に消費されるのを防止することができる。

本発明の一実施例としての流体圧制御装置を搭載する車両１０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２０の作動表である。 オートマチックトランスミッション２０の各回転要素の回転速度の関係を示す共線図である。 油圧回路３０の構成の概略を示す構成図である。 ＡＴＥＣＵ２９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。 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とライン圧ＰＬとクラッチＣ１のＣ１圧とリニアソレノイドＳＬＣ１の電流指令とＣ１用電磁ポンプ７０の駆動指令とブレーキＢ１のＢ１圧とＢ１用電磁ポンプ１７０の駆動指令の時間変化の様子を示す説明図である。

次に、本発明の実施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流体圧制御装置を搭載する車両１０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２０の作動表である。

実施例の車両１０は、図示するように、例えば、ＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）タイプの車両として構成されており、ＥＧＥＣＵ１６による運転制御を受けるエンジン１２と、エンジン１２のクランクシャフト１４に接続された入力側のポンプインペラ２４ａと出力側のタービンランナ２４ｂとからなるロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２４と、トルクコンバータ２４のタービンランナ２４ｂに接続された入力軸２１と車輪１９ａ，１９ｂが取り付けられる車軸１８ａ，１８ｂに図示しないギヤ機構やデファレンシャルギヤを介して接続された出力軸２２とを有し入力軸２１に入力された動力を変速して出力軸２２に出力する油圧駆動の有段のオートマチックトランスミッション２０と、油圧駆動のオートマチックトランスミッション２０をコントロールするＡＴＥＣＵ２９と、車両全体をコントロールするメインＥＣＵ９０とを備える。ＡＴＥＣＵ２９とＥＧＥＣＵ１６は、メインＥＣＵ９０に通信可能に接続されており、互いに制御信号や運転状態に関するデータのやり取りを行なっている。なお、メインＥＣＵ９０には、シフトレバー９１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ９２からのシフトポジションＳＰやアクセルペダル９３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９４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル９５の踏み込みを検出するブレーキスイッチ９６からのブレーキスイッチ信号ＢＳＷ，車速センサ９８からの車速Ｖ，路面勾配を検出する勾配センサ９９からの路面勾配θなどが入力されている。

オートマチックトランスミッション２０は、６段変速の有段変速機として構成されており、シングルピニオン式の遊星歯車機構Ｓｕとラビニヨ式の遊星歯車機構Ｒｕと三つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と二つのブレーキＢ１，Ｂ２とワンウェイクラッチＦ１とを備える。ブレーキＢ１，Ｂ２とワンウェイクラッチＦ１は、オートマチックトランスミッション２０のケース２０ａに設けられている。シングルピニオン式の遊星歯車機構Ｓｕは、外歯歯車のサンギヤＳ１と、このサンギヤＳ１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤＲ１と、サンギヤＳ１に噛合すると共にリングギヤＲ１に噛合する複数のピニオンギヤＰＳ１と、複数のピニオンギヤＰＳ１を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣＲ１とを備え、サンギヤＳ１はケース２０ａに固定されており、リングギヤＲ１は入力軸２１に接続されている。ラビニヨ式の遊星歯車機構Ｒｕは、外歯歯車の二つのサンギヤＳ２，Ｓ３と、内歯歯車のリングギヤＲ２と、サンギヤＳ３に噛合する複数のショートピニオンギヤＰＳ２と、サンギヤＳ３および複数のショートピニオンギヤＰＳ２に噛合すると共にリングギヤＲ２に噛合する複数のロングピニオンギヤＰＬと、複数のショートピニオンギヤＰＳ２および複数のロングピニオンギヤＰＬとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリアＣＲ２とを備え、サンギヤＳ２はクラッチＣ３を介してキャリアＣＲ１に接続されると共にブレーキＢ１を介してケース２０ａに接続され、サンギヤＳ３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ＳｕのキャリアＣＲ１に接続され、リングギヤＲ２は出力軸２２に接続され、キャリアＣＲ２はクラッチＣ２を介して入力軸２１に接続されている。また、キャリアＣＲ２は、ワンウェイクラッチＦ１によりその回転を一方向に禁止されると共にワンウェイクラッチＦ１に対して並列的に設けられたブレーキＢ２によりその回転が自由にまたは禁止されるようになっている。

また、オートマチックトランスミッション２０は、図２の作動表に示すように、クラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフの組み合わせにより前進１速〜６速と後進とを切り替えることができるようになっている。図３は、オートマチックトランスミッション２０の各回転要素の回転速度の関係を示す共線図である。図中、Ｓ１軸，ＣＲ１軸，Ｒ１軸は、シングルピニオン式の遊星歯車機構ＳｕのサンギヤＳ１，キャリアＣＲ１，リングギヤＲ１の３つの回転要素の各回転速度を示し、Ｓ２軸，ＣＲ２軸，Ｒ２軸，Ｓ３軸は、ラビニヨ式の遊星歯車機構ＲｕのサンギヤＳ２，キャリアＣＲ２，リングギヤＲ２，サンギヤＳ３の４つの回転要素の各回転速度を示す。また、車両１０の前進側の回転を正、後進側の回転を負とする。シングルピニオン式の遊星歯車機構Ｓｕでは、サンギヤＳ１が固定され回転速度が値０であるため、入力軸２１に接続されるリングギヤＲ１の回転速度が決まると、残りのキャリアＣＲ１の回転速度も決定される。一方、ラビニヨ式の遊星歯車機構Ｒｕでは、例えば前進２速の状態を考えると、クラッチＣ１とブレーキＢ１とがオンされており、クラッチＣ１のオンによりキャリアＣＲ１とサンギヤＳ３とが一体的に回転してサンギヤＳ３の回転速度が決まり、ブレーキＢ１のオンによりサンギヤＳ２の回転速度が値０に決まるから、残りのキャリアＣＲ２，リングギヤＲ２の回転速度も決定される。ここで、ブレーキＢ１をオンすると共にクラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ２とをオフした場合を考えると、ブレーキＢ１のオンによりサンギヤＳ２の回転速度が値０に決まり、ワンウェイクラッチＦ１によりキャリアＣＲ２の負側の回転は禁止される。このため、ブレーキＢ１をオンとしたときには、少なくとも出力軸２２に接続されたリングギヤＲ２が負側に回転することはない。即ち、ブレーキＢ１をオンすることにより、出力軸２２の負側の回転を禁止して、車両１０の後進を防止することができる。

オートマチックトランスミッション２０におけるクラッチＣ１〜Ｃ３のオンオフとブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフは、油圧回路３０により行なわれる。図４は、油圧回路３０の構成の概略を示す構成図である。油圧回路３０は、図示するように、エンジンからの動力によりストレーナ３２を介して作動油を圧送する機械式オイルポンプ３４と、機械式オイルポンプ３４から圧送された作動油を調圧してライン圧ＰＬを生成するレギュレータバルブ３６と、ライン圧ＰＬから図示しないモジュレータバルブを介して生成されるモジュレータ圧ＰＭＯＤ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３６を駆動するリニアソレノイドＳＬＴと、ライン圧ＰＬを入力する入力ポート３８ａとドライブポジション用出力ポート（Ｄポート）３８ｂとリバースポジション用出力ポート（Ｒポート）３８ｃなどが形成されシフトレバー９１の操作に連動して入力ポート３８ａと出力ポート３８ｂ，３８ｃとの間の連通と遮断とを行なうマニュアルバルブ３８と、マニュアルバルブ３８のＤポート３８ｂから出力された作動油をＤポート用油路４２を介して入力ポート５２ａから入力しドレンポート５２ｃへの作動油の排出を伴って調圧して出力ポート５２ｂから出力するリニアソレノイドＳＬＣ１と、リニアソレノイドＳＬＣ１の出力ポート５２ｂとクラッチＣ１に接続されたクラッチ用油路４８との連通と遮断とを行なう切替バルブ６０と、機械式オイルポンプ３４とストレーナ３２との間の吸入用油路４７に吸入ポート７２ａが接続されると共にクラッチ用油路４８に吐出ポート７２ｂが接続され吸入ポート７２ａから吸入した作動油を吐出ポート７２ｂから吐出するＣ１用電磁ポンプ７０と、マニュアルバルブ３８のＤポート３８ｂから出力された作動油をＤポート用油路４２を介して入力ポート１５２ａから入力しドレンポート１５２ｃへの作動油の排出を伴って調圧して出力ポート１５２ｂから出力するリニアソレノイドＳＬＢ１と、リニアソレノイドＳＬＢ１の出力ポート１５２ｂとブレーキＢ１に接続されたブレーキ用油路１４８との連通と遮断とを行なう切替バルブ１６０と、機械式オイルポンプ３４とストレーナ３２との間の吸入用油路４７に吸入ポート１７２ａが接続されると共にブレーキ用油路１４８に吐出ポート１７２ｂが接続され吸入ポート１７２ａから吸入した作動油を吐出ポート１７２ｂから吐出するＢ１用電磁ポンプ１７０などにより構成されている。なお、図４では、クラッチＣ１，ブレーキＢ１以外のクラッチＣ２，Ｃ３やブレーキＢ２の油圧系については省略したが、これらの油圧系については周知のリニアソレノイドなどを用いて構成することができる。

クラッチＣ１は、ラビニヨ式の遊星歯車機構ＲｕのサンギヤＳ３に接続されたクラッチドラム８０と、シングルピニオン式の遊星歯車機構ＳｕのキャリアＣＲ１に接続されたクラッチハブ８１と、クラッチドラム８０の内周面とクラッチハブ８１の外周面とに交互にスプライン嵌合された複数枚の環状の摩擦板８２，８３と、摩擦板８２，８３側にスライド可能なピストン８４と、クラッチドラム８０とピストン８４とにより形成されるピストン油室８５をシールするＯリング８６ａ，８６ｂと、ピストン８４を摩擦板８２，８３側とは逆方向に付勢するリターンスプリング８７と、図示しないスナップリングによりクラッチドラム８０に係止されピストン油室８５内の油圧の遠心力による影響を軽減するキャンセル室８８を形成するキャンセルピストン８９とを備える。なお、クラッチドラム８０には、作動油が流入出する流入出ポート８０ａが形成され、流入出ポート８０ａを介してピストン油室８５内に作動油が導入される。ブレーキＢ１は、ラビニヨ式の遊星歯車機構ＲｕのサンギヤＳ２に接続されると共にクラッチＣ３の図示しないクラッチドラムに接続されたブレーキハブ１８１をケース２０ａに固定することができるよう構成されており、キャンセル室８８を形成するキャンセルピストン８９を備えない点を除いてクラッチＣ１と同様の構成要素を備えている。このため、各構成要素の符号は、クラッチＣ１の各構成要素の符号に値１００を加えたものとし、その説明を省略する。ここで、ブレーキＢ１のピストン油室１８５は固定系のケース２０ａ内に形成され、クラッチＣ１のピストン油室８５は回転系のクラッチドラム８０内に形成されている。このため、クラッチ用油路４８は回転系内を通過するように形成され、油路の継ぎ目のシール部分に取り付けられる図示しないシールリングから油漏れが比較的多く発生することになる。一方、ブレーキ用油路１４８では、そのようなシール部分がないため、それほど多くの油漏れは発生しない。したがって、ブレーキＢ１に供給される作動油を比較的効率よくピストン室１８５内に導入することができる。

リニアソレノイドＳＬＣ１は、コイルに電流を印加することにより形成される磁気回路により吸引力を発生させてシャフト５１ａを駆動するソレノイド部５１と、Ｄポジション用出力ポート３８ｂにＤポート用油路４２を介して接続された入力ポート５２ａと出力ポート用油路４３に接続された出力ポート５２ｂとドレンポート５２ｃとが形成された中空のスリーブ５２と、ソレノイド部５１のシャフト５１ａの駆動に伴ってスリーブ５２内を摺動し入力ポート５２ａと出力ポート５２ｂとの連通と出力ポート５２ｂとドレンポート５２ｃとの連通の開口割合を調節するスプール５４と、スプール５４をソレノイド部５１とは逆側から付勢するスプリング５６とからなる一般的なノーマルクローズ型のリニアソレノイドバルブとして構成されている。また、リニアソレノイドＳＬＢ１は、リニアソレノイドＳＬＣ１と同一の構成要素を備えるノーマルクローズ型のリニアソレノイドとして構成されているため、各構成要素の符号は、リニアソレノイドＳＬＣ１の各構成要素の符号に値１００を加えたものとし、その説明を省略する。

切替バルブ６０は、ライン圧ＰＬを信号圧として入力する信号圧用入力ポート６２ａとリニアソレノイドＳＬＣ１の出力ポート５２ｂ（出力ポート用油路４３）に接続された入力ポート６２ｂとクラッチ用油路４８に接続された出力ポート６２ｃの各種ポートが形成されたスリーブ６２と、スリーブ６２内を軸方向に摺動するスプール６４と、スプール６４を軸方向に付勢するスプリング６６とにより構成されている。この切替バルブ６０は、ライン圧ＰＬが信号圧用入力ポート６２ａに入力されているときにはスプリング６６の付勢力に打ち勝ってスプール６４が図中左半分の領域に示す位置に移動し入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｃとを連通することによりリニアソレノイドＳＬＣ１の出力ポート５２ｂとクラッチ用油路４８とを連通し、ライン圧ＰＬが信号圧用入力ポート６２ａに入力されていないときにはスプリング６６の付勢力によりスプール６４が図中右半分の領域に示す位置に移動し入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｃとの連通を遮断することによりリニアソレノイドＳＬＣ１の出力ポート５２ｂとクラッチ用油路４８との連通を遮断する。また、切替バルブ１６０は、切替バルブ６０と同一の構成要素を備えるバルブとして構成されているため、各構成要素の符号は、切替バルブ６０の各構成要素の符号に値１００を加えたものとし、その説明を省略する。

Ｃ１用電磁ポンプ７０は、コイルに電流を印加することにより形成される磁気回路により吸引力を発生させてシャフト７１ａを駆動するソレノイド部７１と、機械式オイルポンプ３４とストレーナ３２との間の吸入用油路４７に接続された吸入ポート７２ａとクラッチ用油路４８に接続された吐出ポート７２ｂとが形成されたスリーブ７２と、スリーブ７２に内蔵された吸入用逆止弁７４と、スリーブ７２に内蔵された吐出用逆止弁７６とにより構成されている。このＣ１用電磁ポンプ７０は、ソレノイド部７１をオンからオフしたときに吸入用逆止弁７４の開弁を伴って作動油を吸入ポート７２ａから吸入し、ソレノイド部７１をオフからオンしたときに吸入した作動油を吐出用逆止弁７６の開弁を伴って吐出ポート７２ｂから吐出する。したがって、ソレノイド部７１に対して所定デューティ比の矩形波電流を印加すれば、Ｃ１用電磁ポンプ７０により作動油をクラッチＣ１に供給することが可能となる。また、Ｂ１用電磁ポンプ１７０は、Ｃ１用電磁ポンプ７０と同一の構成要素を備える電磁ポンプとして構成されているため、各構成要素の符号はＣ１用電磁ポンプ７０の各構成要素の符号に値１００を加えたものとし、その説明を省略する。このＣ１用電磁ポンプ７０やＢ１用電磁ポンプ１７０は、それぞれクラッチＣ１やブレーキＢ１に直接的に油圧を供給するものであるため、その吐出性能は機械式ポンプ３４に比して低いものとなっている。ここで、「直接的に油圧を供給する」とは、クラッチＣ１〜Ｃ３やブレーキＢ１，Ｂ２などの油圧系全体に油圧を供給するものを除くことを意味し、切替バルブ６０，１６０などを介して油圧を供給するものを含むものである。また、Ｃ１用電磁ポンプ７０を駆動してもクラッチ用油路４８からの油漏れが比較的多いクラッチＣ１を完全に係合させることはできないが、上述したように、ブレーキ用油路１４８は油漏れが比較的少ないためＢ１用電磁ポンプ１７０の駆動によりブレーキＢ１をオンさせることができる。

こうして構成された実施例の車両１０では、シフトレバー９１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１２を自動停止する。エンジン１２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１２を自動始動する。

次に、こうして構成された車両１０が搭載する実施例のオートマチックトランスミッション２０の動作、特に、エンジン１２の自動停止中の動作について説明する。図５は、ＡＴＥＣＵ２９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９１をＤポジションとして走行している最中に、エンジン１２の自動停止条件が成立したときに実行される。

自動停止時制御ルーチンが実行されると、ＡＴＥＣＵ２９のＣＰＵは、まず、勾配センサ９９により検出されメインＥＣＵ９０から通信により入力された路面勾配θなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行し（ステップＳ１００）、路面勾配θに基づいて停車中の路面の傾斜状態を判定する（ステップＳ１１０）。この判定は、例えば、路面勾配θが所定の閾値θｒｅｆ１よりも大きいときには停車中の路面は急斜面であると判定し、路面勾配θが所定の閾値θｒｅｆ１よりも小さな所定の閾値θｒｅｆ２よりも大きいときには緩斜面であると判定し、路面勾配θが閾値θｒｅｆ２よりも小さいときには平坦路であると判定することにより行なうことができる。

判定の結果、急斜面ではなく、緩斜面または平坦路のいずれかであると判定されたときには（ステップＳ１２０）、Ｃ１用電磁ポンプ７０のソレノイド部７１に矩形波電流を印加して、Ｃ１用電磁ポンプ７０の駆動を開始する（ステップＳ１３０）。そして、エンジン１２が燃料カットされるよう燃料カット指令をＥＧＥＣＵ１６に送信し（ステップＳ１４０）、図示しない回転数センサにより検出されＥＧＥＣＵ１６から通信により入力されたエンジン回転数Ｎｅが略値０となると（ステップＳ１５０）、リニアソレノイドＳＬＣ１に印加する電流をオフする（ステップＳ１６０）。エンジン１２が停止したときには、これに伴って機械式オイルポンプ３４も停止するから、ライン圧ＰＬが抜け、切替バルブ６０は、出力ポート用油路４３とクラッチ用油路４８との接続を遮断する。したがって、クラッチ用油路４８に吐出ポート７２ｂが接続されたＣ１用電磁ポンプ７０を駆動することにより、クラッチＣ１に油圧を作用させることができる。なお、上述したように、Ｃ１用電磁ポンプ７０から供給される油圧ではクラッチＣ１をオンすることはできない。

次に、ステップＳ１２０で緩斜面または平坦路のいずれかであると判定された路面の傾斜状態が緩斜面のときには（ステップＳ１７０）、燃料カット指令をＥＧＥＣＵ１６に送信してから所定時間（例えば、１ｓｅｃなど）が経過するのを待って（ステップＳ１８０）、Ｂ１用電磁ポンプ１７０のソレノイド部１７１に矩形波電流を印加して、Ｂ１用電磁ポンプ１７０の駆動を開始する（ステップＳ１９０）。いま、ライン圧ＰＬが抜けているから、切替バルブ１６０は、出力ポート用油路１４３とブレーキ用油路１４８との接続を遮断している。したがって、ブレーキ用油路１４８に吐出ポート１７２ｂが接続されたＢ１用電磁ポンプ１７０を駆動することにより、ブレーキＢ１に油圧を作用させることができる。上述したように、Ｂ１用電磁ポンプ１７０の駆動によりブレーキＢ１をオンさせることができ、このブレーキＢ１のオンにより出力軸２２の回転方向のうち車両１０が後進する方向の回転をロックすることができるから、Ｂ１用電磁ポンプ１７０の駆動によりブレーキＢ１をオンして車両１０の後進を禁止することができる。そして、次回にエンジン１２の自動始動条件が成立してその成立に伴ってエンジン１２が完爆するのを待つ（ステップＳ２００，Ｓ２１０）。ここで、エンジン１２が自動停止している最中にはクラッチＣ１はオンされないため、自動始動条件が成立したとき即ちブレーキペダル９５の踏み込みが解除されてブレーキスイッチ信号ＢＳＷがオフとなったときには、停車している路面が平坦路以外の場合には車両１０がずり下がるおそれがある。いま、停車している路面が緩斜面の場合を考えているが、Ｂ１用電磁ポンプ１７０の駆動によりブレーキＢ１をオンして車両１０の後進を禁止するから、車両１０がずり下がることはない。なお、Ｂ１用電磁ポンプ１７０は、緩斜面において車両１０のずり下がりを防止できる係合圧をブレーキＢ１に作用させるため、少なくともブレーキＢ１を係合可能な範囲の下限値以上の油圧を供給できるよう車両１０の重量や所定の閾値θｒｅｆ１，所定の閾値θｒｅｆ２の値を考慮してその吐出能力を設計するものとした。

エンジン１２が完爆すると、駆動中の電磁ポンプ即ちＣ１用電磁ポンプ７０とＢ１用電磁ポンプ１７０とを停止して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。エンジン１２が完爆するとライン圧ＰＬが立ち上がって、切替バルブ６０は、出力ポート用油路４３とクラッチ用油路４８とを接続し、切替バルブ１６０は、出力ポート用油路１４３とブレーキ用油路１４８とを接続する。いま、発進用の変速段として前進１速を考えると、クラッチＣ１が係合するようリニアソレノイドＳＬＣ１のソレノイド部５１に印加する電流を増大することにより発進することができる。なお、ブレーキＢ１に作用していた油圧は、リニアソレノイドＳＬＢ１をオフしておけば、出力ポート用油路１４３とブレーキ用油路１４８とが接続されることにより出力ポート１５２ｂとドレンポート１５２ｃとを介してドレンされるから、前進１速の形成に影響を及ぼすことはない。このように、エンジン１２が自動停止している最中にＣ１用電磁ポンプ７０を駆動してクラッチＣ１に油圧を作用させておくことにより、エンジン１２が自動始動したときにクラッチＣ１を迅速に係合させることができ、エンジン１２の自動始動を伴う発進をスムーズに行なうことができる。また、エンジン１２が自動停止している最中にＢ１用電磁ポンプ１７０の駆動によりブレーキＢ１をオンして車両１０の後進を禁止するから、ブレーキペダル９５の踏み込みが解除されて自動始動条件が成立したときに車両１０がずり下がるのを防止することができる。

一方、ステップＳ１２０で緩斜面または平坦路のいずれかであると判定された路面の傾斜状態が平坦路であるときには（ステップＳ１７０）、車両１０のずり下がりが生じるおそれはないため、Ｂ１用電磁ポンプ１７０を駆動することなく、ステップＳ２００〜Ｓ２２０の処理を実行して、本ルーチンを終了する。これにより、平坦路においてもエンジン１２の自動始動を伴う発進をスムーズに行なうことができ、また、車両１０のずり下がりのおそれがない場合にはＢ１用電磁ポンプ１７０を停止して無駄な電力消費を抑えることができる。

なお、ステップＳ１２０で、判定の結果が急斜面であるときには、そのまま本ルーチンを終了する。上述したように、Ｂ１用電磁ポンプ１７０は、緩斜面における車両１０のずり下がりを防止できるよう設計されており、急斜面においては車両１０のずり下がりを十分に防止することができないおそれがある。このため、急斜面の場合には、Ｃ１用電磁ポンプ７０とＢ１用電磁ポンプ１７０とを共に停止して本ルーチンを終了するのである。

図６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とライン圧ＰＬとクラッチＣ１のＣ１圧とリニアソレノイドＳＬＣ１の電流指令とＣ１用電磁ポンプ７０の駆動指令とブレーキＢ１のＢ１圧とＢ１用電磁ポンプ１７０の駆動指令の時間変化の様子を示す説明図である。なお、図６では、路面の傾斜状態が緩斜面と判定された場合を示す。図示するように、時刻ｔ１にエンジン１２の自動停止条件が成立し、緩斜面と判定された時刻ｔ２にＣ１用電磁ポンプ７０の駆動を開始する。そして、時刻ｔ３のエンジン１２の燃料カット指令に伴ってエンジン１２の回転数が低下すると（時刻ｔ４）、リニアソレノイドＳＬＣ１をオフする。また、エンジン１２の回転数の低下により、機械式オイルポンプ３４が停止してライン圧ＰＬが抜け、ライン圧ＰＬの入力を受けて作動する切替バルブ６０は、出力ポート用油路４３とクラッチ用油路４８との接続を遮断する。したがって、Ｃ１用電磁ポンプ７０の油圧をクラッチＣ１に作用させることができる。また、時刻ｔ３から例えば１ｓｅｃなどの所定時間が経過した時刻ｔ５にＢ１用電磁ポンプ１７０の駆動を開始する。このとき、すでにライン圧ＰＬが抜けているから、ライン圧ＰＬの入力を受けて作動する切替バルブ１６０は、出力ポート用油路１４３とブレーキ用油路１４８との接続を遮断している。したがって、Ｂ１用電磁ポンプ１７０の油圧をブレーキＢ１に作用してブレーキＢ１をオンすることができる。なお、このときＢ１圧は、ブレーキＢ１を係合可能な範囲の下限近傍の値ＰＢｓｅｔとされる。これにより、車両１０の後進を禁止するから、時刻ｔ６にブレーキペダル９５の踏み込みが解除されてブレーキスイッチ信号ＢＳＷがオフとなりエンジン１２の自動始動条件が成立したときに、車両１０がずり下がるのを防止することができる。自動始動条件が成立すると、時刻ｔ７に図示しないスタータモータによりエンジン１２のクランキングが開始され、エンジン１２の回転数の上昇に伴って機械式オイルポンプ３４が動作を開始することによりライン圧ＰＬが生成される（時刻ｔ８）。そして、エンジン１２が完爆したタイミングで（時刻ｔ９）、Ｃ１用電磁ポンプ７０およびＢ１用電磁ポンプ１７０の駆動を停止する。このとき、エンジン１２の自動停止中にＣ１用電磁ポンプ７０の油圧をクラッチＣ１に作用させているから、リニアソレノイドＳＬＣ１の電流指令を増大したときにクラッチＣ１を迅速に係合してスムーズに発進することができる。

以上説明した実施例の動力伝達装置用の流体圧制御装置によれば、車両１０が緩斜面または平坦路で停車しているときにはＣ１用電磁ポンプ７０を駆動してクラッチＣ１に油圧を作用させておくことによりエンジン１２が自動始動したときにクラッチＣ１を迅速に係合させてスムーズに発進することができ、車両１０が緩斜面で停車しているときにはさらにＢ１用電磁ポンプ１７０を駆動してブレーキＢ１をオンさせておくことによりワンウェイクラッＦ１と共に出力軸２２の回転方向のうち車両１０が後進する方向の回転を規制するからブレーキスイッチ信号ＢＳＷがオフなどの自動始動条件が成立したときに車両１０がずり下がるのを防止することができる。また、Ｃ１用電磁ポンプ７０やＢ１用電磁ポンプ１７０をそれぞれクラッチＣ１，ブレーキＢ１に直接的に油圧を供給できるよう個別に設けるから、機械式ポンプ３４と同様にライン圧ＰＬを発生させる電動ポンプを設けるものに比して油圧回路３０を小型化することができ、装置全体を小型化することができる。

実施例の動力伝達装置用の流体圧制御装置では、平坦路のときにはＢ１用電磁ポンプ１７０を駆動しないものとしたが、平坦路においても緩斜面と同様にＢ１用電磁ポンプ１７０を駆動するものとしてもよい。

実施例の動力伝達装置用の流体圧制御装置では、エンジン停止の指示から所定時間が経過したときにＢ１用電磁ポンプ１７０の駆動を開始するものとしたが、これに限られず、自動停止条件が成立してから所定時間が経過したときに駆動を開始するものとしてもよいしＣ１用電磁ポンプ７０の駆動開始と同時に駆動を開始するものなどとしてもよい。

実施例の動力伝達装置用の流体圧制御装置では、エンジン１２の自動始動条件が成立して車両１０が発進する際に前進１速を形成するものとしたが、緩斜面においては前進２速を形成するものとしてもよい。ここで、前進２速は、クラッチＣ１とブレーキＢ１とをオンすることにより形成されるが、緩斜面においてエンジン１２の停止中にはクラッチＣ１だけでなくブレーキＢ１にもＢ１用電磁ポンプ１７０から油圧が供給されているので、ブレーキＢ１を迅速に係合してスムーズに前進２速を形成することができる。なお、前進１速を形成するか前進２速を形成するかは、車重や各変速段の変速比に基づいて予め設定しておくものとしてもよいし、停車中の路面の勾配θや発進時のアクセル開度などを併せて考慮して発進時に選択するものとしてもよい。

実施例の動力伝達装置用の流体圧制御装置では、ラビニヨ式の遊星歯車機構ＲｕのキャリアＣＲ２の負側の回転をワンウェイクラッチＦ１で規制するものとしたが、ワンウェイクラッチＦ１に並列に配置されているブレーキＢ２を係合可能な電磁ポンプを別途設けその電磁ポンプを駆動してブレーキＢ２をオンすることによりキャリアＣＲ２の回転を規制するものとしてもよい。

実施例の動力伝達装置用の流体圧制御装置では、Ｃ１用電磁ポンプ７０とＢ１用電磁ポンプ１７０とを同一の構成要素を備えるもの即ち同様な吐出能力のポンプとして構成したが、Ｂ１用電磁ポンプ１７０の吐出能力をＣ１用電磁ポンプ７０に比して低くなるよう構成するものとしてもよい。この場合、例えば、ポンプ自体を小型化するものとしてもよいし、印加する矩形波電流のデューティ比や駆動周波数を変更するものなどとしてもよい。

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１２が「原動機」に相当し、オートマチックトランスミッション２０が「動力伝達装置」に相当し、クラッチＣ１の構成要素である摩擦板８２，８３が「第１の摩擦係合要素」に相当し、クラッチドラム８０やピストン８４，クラッチドラム８０とピストン８４とにより形成されるピストン油室８５をシールするＯリング８６ａ，８６ｂが「第１の流体圧サーボ」に相当し、ブレーキＢ１の構成要素である摩擦板１８２，１８３が「第２の摩擦係合要素」に相当し、ピストン１８４やケース２０ａとピストン１８４とにより形成されるピストン油室１８５をシールするＯリング１８６ａ，１８６ｂが「第２の流体圧サーボ」に相当し、機械式オイルポンプ３４が「第１のポンプ」に相当し、Ｃ１用電磁ポンプ７０が「第２のポンプ」に相当し、Ｂ１用電磁ポンプ１７０が「第３のポンプ」に相当し、ＡＴＥＣＵ２９が「停止時制御手段」に相当する。また、ラビニヨ式の遊星歯車機構Ｒｕが「回転伝達機構」に相当し、リングギヤＲ２が「第１の回転要素」に相当し、サンギヤＳ２が「第２の回転要素」に相当し、キャリアＣＲ２が「第３の回転要素」に相当する。ここで、「原動機」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。「第２のポンプ」や「第３のポンプ」としては、電磁力により作動油を圧送する電磁ポンプに限定されるものではなく、電動機からの動力により作動油を圧送する電動ポンプなど、電力により駆動して流体圧を発生させるものであれば如何なるタイプのポンプであっても構わない。「回転伝達機構」としては、ラビニヨ式の遊星歯車機構に限定されるものではなく、シングルピニオン式の遊星歯車機構やダブルピニオン式の遊星歯車機構およびこれらの遊星歯車機構を複数組み合わせたものであっても構わない。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、本発明の実施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。

１０ 車両、１２ エンジン、１４ クランクシャフト、１６ ＥＧＥＣＵ（エンジンＥＣＵ）、１８ａ，１８ｂ 車軸、１９ａ，１９ｂ 車輪、２０ オートマチックトランスミッション、２０ａ ケース、２１ 入力軸、２２ 出力軸、２４ トルクコンバータ、２４ａ ポンプインペラ、２４ｂ タービンランナ、２９ ＡＴＥＣＵ、３０ 油圧回路、３２ ストレーナ、３４ 機械式オイルポンプ、３６ レギュレータバルブ、３８ マニュアルバルブ、３８ａ 入力ポート、３８ｂ ドライブポジション用出力ポート（Ｄポート）、３８ｃ リバースポジション用出力ポート（Ｒポート）、４２ Ｄポート用油路、４３，１４３ 出力ポート用油路、４７ 吸入用油路、４８ クラッチ用油路、５１，１５１ ソレノイド部、５１ａ，１５１ａ シャフト、５２，１５２ スリーブ、５２ａ，１５２ａ 入力ポート、５２ｂ，１５２ｂ 出力ポート、５２ｃ，１５２ｃ ドレンポート、５４，１５４ スプール、５６，１５６ スプリング、６０，１６０ 切替バルブ、６２，１６２ スリーブ、６２ａ，１６２ａ 信号圧用入力ポート、６２ｂ，１６２ｂ 入力ポート、６２ｃ，１６２ｃ 出力ポート、６４，１６４ スプール、６６，１６６ スプリング、７０ Ｃ１用電磁ポンプ、７１，１７１ ソレノイド部、７１ａ，１７１ａ シャフト、７２，１７２ スリーブ、７２ａ，１７２ａ 吸入ポート７２、７２ｂ，１７２ｂ 吐出ポート、７４，１７４ 吸入用逆止弁、７６，１７６ 吐出用逆止弁、８０ クラッチドラム、８０ａ，１８０ａ 流入出ポート、８１ クラッチハブ、８２，８３，１８２，１８３ 摩擦板、８４，１８４ ピストン、８５，１８５ ピストン油室、８６ａ，８６ｂ，１８６ａ，１８６ｂ Ｏリング、８７，１８７ リターンスプリング、８８ キャンセル室、８９ キャンセルピストン、９０ メインＥＣＵ、９１ シフトレバー、９２ シフトポジションセンサ、９３ アクセルペダル、９４ アクセルペダルポジションセンサ、９５ ブレーキペダル、９６ ブレーキスイッチ、９８ 車速センサ、９９ 勾配センサ、１７０ Ｂ１用電磁ポンプ、１８１ ブレーキハブ、ＳＬＣ１，ＳＬＢ１，ＳＬＴ リニアソレノイド、Ｓｕ，Ｒｕ 遊星歯車機構、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ サンギヤ、Ｒ１，Ｒ２ リングギヤ、ＰＳ１，ＰＳ２ ショートピニオンギヤ、ＰＬ ロングピニオンギヤ、ＣＲ１，ＣＲ２ キャリア、Ｃ１〜Ｃ３ クラッチ、Ｂ１，Ｂ２ ブレーキ、Ｆ１ ワンウェイクラッチ。

Claims (5)

1. 原動機と、該原動機に入力軸が接続されると共に出力軸が車軸側に接続され流体圧を用いて複数の摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより前記入力軸と前記出力軸の両軸間の接続と該接続の解除とが可能な動力伝達装置と、を搭載する車両における、該動力伝達装置を制御する動力伝達装置用の流体圧制御装置であって、
   前記入力軸と前記出力軸の両軸間の接続と該接続の解除とが可能な第１の摩擦係合要素に流体圧を作用させる第１の流体圧サーボと、
   前記出力軸の回転方向のうち少なくとも前記車両が後進する方向の回転をロック可能な第２の摩擦係合要素に流体圧を作用させる第２の流体圧サーボと、
   前記原動機からの動力により駆動され流体圧を発生して前記第１の流体圧サーボおよび前記第２の流体圧サーボに供給する第１のポンプと、
   電力の供給を受けて駆動され流体圧を発生して前記第１の流体圧サーボに直接的に供給する第２のポンプと、
   電力の供給を受けて駆動され流体圧を発生して前記第２の流体圧サーボに直接的に供給する第３のポンプと、
   前記原動機の停止に伴って、流体圧が前記第１の流体圧サーボに作用するよう前記第２のポンプを駆動制御すると共に前記第２の摩擦係合要素を係合させる流体圧が前記第２の流体圧サーボに作用するよう前記第３のポンプを駆動制御する停止時制御手段と
   を備え、
   前記第１の摩擦係合要素は、回転系同士を接続するクラッチであり、
   前記第２の摩擦係合要素は、前記出力軸に接続される回転系を構成する１つの回転要素を固定系に接続するブレーキであり、
   前記第３のポンプは、前記第２のポンプよりも低い流体圧を発生するポンプである
   動力伝達装置用の流体圧制御装置。
2. 前記動力伝達装置は、前記回転系として少なくとも第１の回転要素と第２の回転要素と第３の回転要素の３つ以上の回転要素を有し、該回転要素のうち２つの回転速度が決まれば残りの回転要素の回転速度も決定されるよう遊星歯車機構を用いて構成される回転伝達機構を備え、前記第１の回転要素が前記出力軸に接続され、前記第２の回転要素が前記ブレーキに接続され、前記第３の回転要素がワンウェイクラッチを介して固定系に接続されてなる装置である請求項１記載の動力伝達装置用の流体圧制御装置。
3. 前記停止時制御手段は、前記車両が停止している路面の勾配が第１の所定勾配以上のときには前記第２のポンプと前記第３のポンプとを停止する手段である請求項１または２に記載の動力伝達装置用の流体圧制御装置。
4. 前記停止時制御手段は、前記路面の勾配が前記第１の所定勾配よりも小さな第２の所定勾配未満のときには前記第３のポンプを停止して前記第２のポンプを駆動制御する手段であり、前記路面の勾配が前記第２の所定勾配以上であって前記第１の所定勾配未満のときには前記第２のポンプと前記第３のポンプとを駆動制御する手段である請求項３記載の動力伝達装置用の流体圧制御装置。
5. 前記第２のポンプと前記第３のポンプは、電磁ポンプである請求項１ないし４いずれか１項に記載の動力伝達装置用の流体圧制御装置。
   

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