JP5774866B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の停止条件下で自動的に停止されて所定の始動条件下で自動的に再始動されるエンジンを備えた車両用駆動装置に関する。

近年、エンジンの燃料消費量を削減するため、停車時にエンジンを自動的に停止させるようにしたアイドリングストップ車両が開発されている。このアイドリングストップ車両は、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止させる一方、所定の始動条件が成立したときにエンジンを自動的に再始動させている。また、エンジンおよび電動モータを搭載するハイブリッド車両においても、停車時にエンジンを自動的に停止させることが一般的である。

ところで、車両の動力伝達系には、複数の油圧クラッチや油圧ブレーキ(以下、油圧ブレーキを含めて油圧クラッチという)を備えた自動変速機が搭載されている。この自動変速機にクラッチ用の制御油圧を供給するため、自動変速機にはエンジンに駆動されるオイルポンプが接続されている。しかしながら、アイドリングストップ車両においては、停車時にエンジンを停止させることから、これに伴ってオイルポンプが停止するため、締結中の油圧クラッチは締結を維持できずに解放されていた。そして、エンジンの再始動によって再びオイルポンプが駆動されると、解放されていた油圧クラッチが急速に締結状態に切り換えられるため、このクラッチ締結時に締結ショックが発生し、車両品質を低下させてしまう要因となっていた。

そこで、アイドリングストップ時における油圧クラッチの解放を回避するため、電動オイルポンプやアキュムレータを搭載することにより、エンジン停止時の油圧低下を回避することも考えられるが、電動オイルポンプ等を搭載することはアイドリングストップ車両の高コスト化を招く要因となる。このため、油圧クラッチの制御油圧が低下した場合であっても、油圧クラッチが完全に解放されることのないように、油圧クラッチのピストンにバネを組み付けるようにした動力伝達装置が開発されている(例えば、特許文献１参照)。このように、油圧クラッチのピストンをバネによって付勢することにより、クラッチ内の摩擦板を常に接触させておくことが可能となる。すなわち、制御油圧が低下した場合であっても油圧クラッチが完全に解放されることはなく、エンジン再始動時における油圧クラッチの締結ショックを抑制することが可能となる。

特開２００６−９９７３号公報

しかしながら、特許文献１の動力伝達装置においては、油圧クラッチのピストンがバネによって付勢される構造であるため、この油圧クラッチには解放時に作動油を供給するキャンセル油室が設けられている。このキャンセル油室に作動油を供給することにより、バネ力に抗する方向にピストンを移動させることができ、油圧クラッチを解放状態に切り換えることが可能となる。すなわち、油圧クラッチを完全に解放するためには、キャンセル油室に作動油を供給することが必要であるため、オイルポンプが停止するエンジン停止時には油圧クラッチを解放することができず、車両をニュートラル状態に制御することが不可能であった。

このため、イグニッションスイッチがオフ操作される車両停止時においても、エンジンと共にオイルポンプが停止することから、エンジンと駆動輪とを切り離すことが不可能であった。このように、ニュートラル制御がエンジン作動時に制限されることは、車両の使い勝手を低下させる要因となっていた。すなわち、エンジンを始動することができない車両故障等が発生した場合には、動力伝達系をニュートラル状態に制御することができないため、車両の牽引等を行うことが不可能となっていた。

本発明の目的は、エンジン再始動時における締結ショックの発生を抑制するとともに、エンジン停止時においてもニュートラル状態に制御することが可能な車両用駆動装置を提供することにある。

本発明の車両用駆動装置は、所定の停止条件下で自動的に停止されて所定の始動条件下で自動的に再始動されるエンジンを備えた車両用駆動装置であって、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路に設けられ、油圧ピストンを係合方向に移動させて摩擦板を係合し、前記油圧ピストンを解放方向に移動させて前記摩擦板の係合状態を解除する摩擦係合機構と、前記エンジンに駆動され、前記油圧ピストンを係合方向と解放方向とに移動させる作動油を前記摩擦係合機構に供給するオイルポンプと、前記動力伝達径路に設けられるとともに電磁駆動部を備え、前記電磁駆動部の通電時には前記動力伝達径路を接続する締結状態に切り換えられる一方、前記電磁駆動部の非通電時には前記動力伝達径路を切断する解放状態に切り換えられる入力クラッチ機構と、運転手のセレクト操作に基づいて、前記電磁駆動部を通電状態と非通電状態とに制御する入力クラッチ制御手段と、を有し、前記油圧ピストンを係合方向に向けて付勢する付勢手段を前記摩擦係合機構に設け、前記オイルポンプが停止するエンジン停止時に前記摩擦係合機構を滑り状態または締結状態に保持し、セレクトレバーが走行位置に操作された状態のもとで、前記所定の始動条件が成立して前記エンジンを自動的に再始動する場合には、前記エンジンが再始動される前から前記付勢手段によって前記摩擦係合機構は滑り状態または締結状態に保持され、前記エンジンが再始動される前から前記入力クラッチ制御手段によって前記入力クラッチ機構は締結状態に制御され、起動スイッチがオン操作されて車両の制御システムが起動する車両起動状態のもとで、前記セレクトレバーが中立位置に操作されたときには、前記入力クラッチ制御手段によって前記電磁駆動部を非通電状態にすることで前記入力クラッチ機構は解放状態に切り換えられ、前記起動スイッチがオフ操作されて車両の制御システムが停止する車両停止状態のもとでは、前記起動スイッチのオフ操作によって前記電磁駆動部を非通電状態にすることで前記入力クラッチ機構は解放状態に切り換えられる、ことを特徴とする。

本発明の車両用駆動装置は、前記入力クラッチ機構は、前記摩擦係合機構よりも前記エンジン側に配置されることを特徴とする。

本発明の車両用駆動装置は、前記入力クラッチ機構は、前記動力伝達径路に設けられる変速機構よりも前記エンジン側に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、オイルポンプが停止するエンジン停止時にも付勢手段によって滑り状態または締結状態に保持される摩擦係合機構を動力伝達径路に設けるとともに、電磁駆動部の非通電時に解放状態に切り換えられる入力クラッチ機構を動力伝達径路に設けるようにしている。これにより、簡単な構成によってエンジン再始動時における摩擦係合機構の締結ショックが抑制することが可能となる。さらに、車両起動状態でのエンジン停止時にはセレクト操作によって車両用駆動装置をニュートラル状態に制御することが可能となり、車両停止状態においても起動スイッチのオフ操作によって車両用駆動装置をニュートラル状態に制御することが可能となる。

本発明の一実施の形態である車両用駆動装置を示す概略図である。 車両用駆動装置の一部を制御系とともに示す概略図である。 入力クラッチの切換制御の手順を示すフローチャートである。 アイドリングストップ中に実行される入力クラッチの切換制御の手順を示すフローチャートである。 エンジン作動中に実行される入力クラッチの切換制御の手順を示すフローチャートである。 本発明の他の実施の形態である車両用駆動装置を示す概略図である。 本発明の他の実施の形態である車両用駆動装置を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両用駆動装置を示す概略図である。図１に示すように、車両用駆動装置１０は、エンジン１１、トルクコンバータ１２、無段変速機(変速機構)１３、および前後進切換機構１４を有している。エンジン１１にはトルクコンバータ１２および入力クラッチ１５を介して無段変速機１３が連結されており、この無段変速機１３には前後進切換機構１４およびフロントデファレンシャル機構１６を介して前輪(駆動輪)１９ｆが連結されている。また、前後進切換機構１４にはトランスファクラッチ１７を介して後輪(駆動輪)１９ｒが連結されている。すなわち、入力クラッチ１５および前後進切換機構１４は、エンジン１１と駆動輪１９ｆ，１９ｒとの間の動力伝達径路１８に設けられており、入力クラッチ１５および前後進切換機構１４を介して、エンジン１１から駆動輪１９ｆ，１９ｒに動力が伝達されている。

図示する車両用駆動装置１０はアイドリングストップ機能を有しており、所定の停止条件が成立したときにはエンジン１１を自動的に停止させる一方、所定の始動条件が成立したときにはエンジン１１を自動的に再始動させている。エンジン１１の停止条件としては、停車状態(車速＝０ｋｍ／ｈ)であり、且つブレーキペダルが踏み込まれること等が挙げられる。また、エンジン１１の始動条件としては、ブレーキペダルの踏み込みが解除されることや、アクセルペダルが踏み込まれること等が挙げられる。なお、エンジン１１を始動回転させるスタータモータとしては、始動時にピニオンが突出してエンジン１１の図示しないリングギヤに噛み合う方式のスタータモータであっても良く、一方向クラッチを介してリングギヤに常時噛み合う方式のスタータモータであっても良い。さらに、オルタネータをスタータモータとして機能させても良い。

エンジン１１に連結されるトルクコンバータ１２は、クランク軸２０に連結されるポンプインペラ２１と、このポンプインペラ２１に対向するとともにタービン軸２２に連結されるタービンランナ２３とを備えている。なお、トルクコンバータ１２には、フロントカバー２４とタービンランナ２３とを直結するロックアップクラッチ２５が設けられている。また、無段変速機１３は、プライマリ軸３０とこれに平行となるセカンダリ軸３１とを有している。プライマリ軸３０にはプライマリプーリ３２が設けられており、プライマリプーリ３２の背面側にはプライマリ油室３３が区画されている。また、セカンダリ軸３１にはセカンダリプーリ３４が設けられており、セカンダリプーリ３４の背面側にはセカンダリ油室３５が区画されている。さらに、プライマリプーリ３２およびセカンダリプーリ３４には駆動チェーン３６が巻き掛けられている。プライマリ油室３３およびセカンダリ油室３５の油圧を調整することにより、プーリ溝幅を変化させて駆動チェーン３６の巻き付け径を変化させることができ、プライマリ軸３０からセカンダリ軸３１に対する無段変速が可能となる。

トルクコンバータ１２から無段変速機１３にエンジン動力を伝達するため、トルクコンバータ１２と無段変速機１３との間には歯車列４０および入力クラッチ(入力クラッチ機構)１５が設けられている。歯車列４０は、トルクコンバータ１２のタービン軸２２に固定される駆動ギヤ４０ａと、セカンダリ軸３１に回転自在に設けられる従動ギヤ４０ｂとを備えている。また、入力クラッチ１５は、従動ギヤ４０ｂの中空軸４０ｃに設けられる駆動ディスク４１と、プライマリ軸３０に設けられる従動ディスク４２とを備えている。さらに、入力クラッチ１５は、対向する駆動ディスク４１と従動ディスク４２とを押圧するための電磁駆動部４３を有している。この電磁駆動部４３は、磁性体であるプレッシャプレート４３ａとこれに対向する電磁石４３ｂとによって構成されている。プレッシャプレート４３ａと電磁石４３ｂとは、駆動ディスク４１および従動ディスク４２を挟み込むように配置されている。電磁石４３ｂに対して通電を施すことにより、磁化する電磁石４３ｂに向けてプレッシャプレート４３ａが吸引される。これにより、プレッシャプレート４３ａによって駆動ディスク４１と従動ディスク４２とが押圧されるため、入力クラッチ１５は動力伝達径路１８を接続する締結状態に切り換えられる。一方、電磁石４３ｂに対する通電を遮断することにより、電磁石４３ｂによるプレッシャプレート４３ａの吸引が解除される。これにより、プレッシャプレート４３ａによる駆動ディスク４１と従動ディスク４２との押圧状態が解除されるため、入力クラッチ１５は動力伝達径路１８を切断する解放状態に切り換えられる。このように、入力クラッチ１５は、電磁石４３ｂの通電時に締結状態に切り換えられる一方、電磁石４３ｂの非通電時に解放状態に切り換えられる常開型(ノーマルオープン型)の入力クラッチとなっている。

また、無段変速機１３から駆動輪１９ｆ，１９ｒに向けてエンジン動力を出力するため、セカンダリ軸３１には歯車列４５を介して前後進切換機構１４が接続されている。歯車列４５は、セカンダリ軸３１に固定される駆動ギヤ４５ａと、前後進切換機構１４の前後進入力軸４６に固定される従動ギヤ４５ｂとを備えている。さらに、前後進切換機構１４は、ダブルピニオン式の遊星歯車列４７、前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９によって構成されている。前後進切換機構１４の遊星歯車列４７は、前後進入力軸４６に固定されるサンギヤ５０と、これの径方向外方に回転自在に設けられるリングギヤ５１とを備えている。サンギヤ５０とリングギヤ５１との間には相互に噛み合う一対のプラネタリピニオンギヤ５２，５３が複数設けられている。サンギヤ５０とリングギヤ５１とを連結するプラネタリピニオンギヤ５２，５３はキャリア５４によって回転自在に支持されており、このキャリア５４は前後進出力軸５５に固定されている。

また、前後進切換機構１４の前進クラッチ(摩擦係合機構)４８は、前後進入力軸４６に固定されるクラッチドラム６０と、キャリア５４に固定されるクラッチハブ６１とを備えている。クラッチドラム６０とクラッチハブ６１との間には複数枚の摩擦板６０ａ，６１ａが設けられており、摩擦板６０ａはクラッチドラム６０の内周面に支持され、摩擦板６１ａはクラッチハブ６１の外周面に支持されている。また、クラッチドラム６０内には摩擦板６０ａ，６１ａを押圧する油圧ピストン６２が摺動自在に設けられている。また、クラッチドラム６０に収容される油圧ピストン６２の一方面側には締結油室６３が区画される一方、油圧ピストン６２の他方面側には解放油室６４が区画されている。さらに、締結油室６３にはバネ部材(付勢手段)６５が組み込まれており、バネ部材６５によって油圧ピストン６２は係合方向に付勢されている。なお、係合方向とは油圧ピストン６２が摩擦板６０ａ，６１ａに近づく方向であり、後述する解放方向とは油圧ピストン６２が摩擦板６０ａ，６１ａから離れる方向である。

そして、前進クラッチ４８の締結油室６３に作動油を供給して解放油室６４から作動油を排出することにより、油圧ピストン６２を係合方向に移動させることが可能となる。これにより、油圧ピストン６２を押し当てて摩擦板６０ａ，６１ａを係合状態とすることができ、前進クラッチ４８はクラッチドラム６０とクラッチハブ６１とを一体に回転させる締結状態となる。一方、締結油室６３から作動油を排出して解放油室６４に作動油を供給することにより、油圧ピストン６２を解放方向に移動させることが可能となる。これにより、油圧ピストン６２を離して摩擦板６０ａ，６１ａの係合状態を解除することができ、前進クラッチ４８はクラッチドラム６０とクラッチハブ６１とを切り離す解放状態となる。また、締結油室６３と解放油室６４との双方から作動油が排出された場合であっても、油圧ピストン６２はバネ部材６５によって係合方向に付勢されることから、前進クラッチ４８は滑り状態または締結状態に制御される。なお、前進クラッチ４８の滑り状態とは、摩擦板６０ａ，６１ａ間に設定される遊びが無くなる状態であり、摩擦板６０ａ，６１ａ同士が完全に締結される前の状態である。すなわち、前進クラッチ４８の滑り状態とは、摩擦板６０ａ，６１ａ同士が軽く接触している状態であり、前進クラッチ４８が解放状態から締結状態に移行する過程の状態である。

さらに、前後進切換機構１４の後退ブレーキ４９は、図示しないケースに固定されるブレーキドラム７０と、リングギヤ５１に固定されるブレーキハブ７１とを有している。ブレーキドラム７０とブレーキハブ７１との間には複数枚の摩擦板７０ａ，７１ａが装着されており、摩擦板７０ａはブレーキドラム７０の内周面に支持され、摩擦板７１ａはブレーキハブ７１の外周面に支持されている。また、ブレーキドラム７０内には摩擦板７０ａ，７１ａを押圧する油圧ピストン７２が摺動自在に収容されている。さらに、油圧ピストン７２の一方面側には締結油室７３が区画されており、この締結油室７３に作動油を供給することにより、油圧ピストン７２を係合方向に移動させることができ、後退ブレーキ４９を締結状態に切り換えることが可能となる。なお、後退ブレーキ４９の油圧ピストン７２には、図示しないリターンスプリングが組み付けられており、締結油室７３から作動油を排出することにより、後退ブレーキ４９はバネ力によって解放状態に切り換えられる。

なお、前進走行時には、後退ブレーキ４９を解放した状態のもとで前進クラッチ４８が締結される。これにより、前後進入力軸４６と前後進出力軸５５とが直結されるため、前後進入力軸４６に入力されるエンジン動力は、そのままの回転方向で前後進出力軸５５に伝達される。一方、後退走行時には、前進クラッチ４８を解放した状態のもとで後退ブレーキ４９が締結される。これにより、リングギヤ５１が固定されるため、前後進入力軸４６に入力されるエンジン動力は、逆向きの回転方向で前後進出力軸５５に伝達される。このように、動力伝達径路１８上の前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９を制御することにより、前後進出力軸５５の回転方向を切り換えることが可能となっている。

ここで、図２は車両用駆動装置１０の一部を制御系とともに示す概略図である。図２に示すように、車両用駆動装置１０には、前後進切換機構１４等に対して作動油を供給するため、トロコイドポンプ等のオイルポンプ７４が設けられている。また、前進クラッチ４８の締結油室６３および解放油室６４、後退ブレーキ４９の締結油室７３に作動油を供給制御するため、車両用駆動装置１０内には複数のソレノイドバルブを備えたバルブユニット７５が設けられている。オイルポンプ７４とバルブユニット７５とは油路７６を介して接続されており、オイルポンプ７４から吐出される作動油は、バルブユニット７５を経て前進クラッチ４８や後退ブレーキ４９等に供給される。オイルポンプ７４には従動スプロケット７７ｂが連結されており、トルクコンバータ１２のポンプインペラ２１には駆動スプロケット７７ａが連結されている。また、駆動スプロケット７７ａと従動スプロケット７７ｂとはチェーン７７ｃを介して連結されている。このように、エンジン１１とオイルポンプ７４とは直結されており、エンジン１１の駆動状態に連動してオイルポンプ７４が作動している。なお、オイルポンプ７４から吐出される作動油は、バルブユニット７５を経てトルクコンバータ１２や無段変速機１３に供給されることはいうまでもない。

また、エンジン１１、バルブユニット７５、電磁石４３ｂ等を制御するため、車両用駆動装置１０には制御ユニット８０が設けられている。この制御ユニット８０には、セレクトレバー８１の操作位置(セレクト操作)を検出するインヒビタスイッチ８２、アクセルペダルの操作状況を検出するアクセルペダルセンサ８３、ブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキペダルセンサ８４、車速を検出する車速センサ８５、運転手に操作されるイグニッションスイッチ(起動スイッチ)８６等が接続されている。そして、制御ユニット８０は、各種センサ等からの情報に基づき車両状態を判定し、エンジン１１、バルブユニット７５、電磁石４３ｂ等に対して制御信号を出力する。このように、制御ユニット８０は電磁駆動部４３の電磁石４３ｂに対して通電制御を行っており、制御ユニット８０は入力クラッチ制御手段として機能することになる。なお、運転手に操作されるセレクトレバー８１は、Ｐレンジ(駐車レンジ)、Ｎレンジ(ニュートラルレンジ，中立位置)、Ｄレンジ(前進走行レンジ)、Ｒレンジ(後退走行レンジ)に操作可能となっている。また、制御ユニット８０は、制御信号等を演算するＣＰＵを備えるとともに、制御プログラム、演算式、マップデータ等を格納するＲＯＭや、一時的にデータを格納するＲＡＭを備えている。

続いて、入力クラッチ１５の切換制御について説明する。図３は入力クラッチ１５の切換制御の手順を示すフローチャートであり、図３にはイグニッションスイッチ８６がオン操作されてからオフ操作される迄の手順が示されている。図３に示すように、ステップＳ１では、イグニッションスイッチ８６がオン操作されているか否かが判定される。ステップＳ１において、イグニッションスイッチ８６がオン操作されている場合、つまり車両の制御システムが起動する車両起動状態であると判定された場合には、ステップＳ２に進み、セレクトレバー８１の操作位置に基づいて入力クラッチ１５が締結状態または解放状態に切り換えられる。このステップＳ２において、ＰレンジやＮレンジが選択されている場合には入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられ、ＤレンジやＲレンジが選択されている場合には入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられる。

続くステップＳ３では、イグニッションスイッチ８６が始動位置に操作されているか否かが判定される。ステップＳ３において、始動位置に操作されていると判定された場合には、ステップＳ４に進み、セレクトレバー８１の操作位置が判定される。ステップＳ４において、ＰレンジやＮレンジが選択されていると判定された場合には、入力クラッチ１５が解放されることから、ステップＳ５に進み、エンジン１１の始動が許可される。一方、ステップＳ４において、ＤレンジやＲレンジが選択されていると判定された場合には、入力クラッチ１５が締結されることから、エンジン１１を始動させずに再びステップＳ１からルーチンが繰り返される。このように、イグニッションスイッチ８６の始動操作によるエンジン始動時には、無段変速機１３等の制御油圧が大幅に低下していることが想定されるため、駆動チェーン３６等のスリップを防止する観点から、入力クラッチ１５を解放した状態のもとでエンジン１１を始動させている。

そして、ステップＳ６では、セレクト操作に基づいて入力クラッチ１５が締結状態または解放状態に切り換えられ、続くステップＳ７では、イグニッションスイッチ８６がオフ操作されたか否かが判定される。ステップＳ７において、イグニッションスイッチ８６がオン操作されていると判定された場合には、再びステップＳ６からルーチンが繰り返される。一方、ステップＳ７において、イグニッションスイッチ８６がオフ側に切り換えられたと判定された場合には、車両の制御システムが停止される車両停止状態であることから、ステップＳ８に進み、電磁石４３ｂが非通電状態になるとともに、入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられる。このように、イグニッションスイッチ８６がオン操作される車両起動状態においては、入力クラッチ１５の電磁石４３ｂに対する通電制御が実行されることから、運転手のセレクト操作に応じて入力クラッチ１５が締結状態と解放状態とに切り換えられる。一方、イグニッションスイッチ８６がオフ操作される車両停止状態においては、イグニッションスイッチ８６のオフ操作に伴って電磁石４３ｂが非通電状態となることから、運転手のセレクト操作に拘わらず入力クラッチ１５は解放状態に切り換えられる。

続いて、車両起動状態での入力クラッチ１５の切換制御について説明する。なお、車両起動状態での入力クラッチ１５の切換制御とは、前述したステップＳ６において実行される入力クラッチ１５の切換制御である。以下、車両起動状態における入力クラッチ１５の切換制御の１つである、アイドリングストップ中に実行される入力クラッチ１５の切換制御について、図４のフローチャートに沿って説明する。さらに、車両起動状態における入力クラッチ１５の切換制御の１つである、エンジン作動中に実行される入力クラッチ１５の切換制御について、図５のフローチャートに沿って説明する。なお、アイドリングストップ中とは、アイドリングストップ制御によるエンジン停止中を意味している。

図４はアイドリングストップ中に実行される入力クラッチ１５の切換制御の手順を示すフローチャートである。図４に示すように、ステップＳ１１では、アイドリングストップ制御によるエンジン停止中であるか否かが判定される。ステップＳ１１において、エンジン１１が停止していると判定された場合には、ステップＳ１２に進み、運転手によるセレクトレバー８１の操作位置が判定される。ステップＳ１２において、セレクトレバー８１がＰレンジまたはＮレンジに操作されていると判定された場合には、ステップＳ１３に進み、電磁石４３ｂに対する通電が遮断されて入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられる。一方、ステップＳ１２において、セレクトレバー８１がＰレンジやＮレンジ以外のＤレンジやＲレンジに操作されていると判定された場合には、ステップＳ１４に進み、電磁石４３ｂに対する通電が実施されて入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられる。このように、ＰレンジやＮレンジが選択された場合には入力クラッチ１５が解放される一方、ＤレンジやＲレンジが選択された場合には入力クラッチ１５が締結されることになる。

続いて、ステップＳ１５に進み、エンジン１１の始動要求があるか否かが判定される。すなわち、アイドリングストップ制御における所定の始動条件が成立しているか否かが判定される。このステップＳ１５において、始動要求が無いと判定された場合には、再びステップＳ１２に戻ってルーチンが繰り返される。一方、ステップＳ１５において、始動要求があると判定された場合には、ステップＳ１６に進み、走行再開に備えてエンジン１１が再始動される。ここで、前進クラッチ４８には油圧ピストン６２を係合方向に付勢するバネ部材６５が設けられることから、エンジン停止時に制御油圧が低下しても前進クラッチ４８は滑り状態または締結状態に保持されており、エンジン再始動に伴う前進クラッチ４８の締結ショックを抑制することが可能となる。

次いで、エンジン作動中に実行される入力クラッチ１５の切換制御について説明する。図５はエンジン作動中に実行される入力クラッチ１５の切換制御の手順を示すフローチャートである。図５に示すように、ステップＳ２１では、セレクトレバー８１がＲレンジに切り換えられたか否かが判定される。ステップＳ２１において、Ｒレンジに切り換えられたと判定された場合には、入力クラッチ１５を締結状態に切り換えるため、ステップＳ２２に進み、前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９が解放状態に切り換えられる。そして、ステップＳ２３において、入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられてから、ステップＳ２４において、後退ブレーキ４９が締結状態に切り換えられる。このように、エンジン作動中においては、前進クラッチ４８と後退ブレーキ４９とを解放した上で、入力クラッチ１５の切換制御を実行するようにしたので、入力クラッチ１５を滑らかに締結状態に切り換えることができ、締結ショックを抑えて車両品質を向上させることが可能となる。

また、ステップＳ２１において、Ｒレンジに切り換えられていないと判定された場合には、ステップＳ２５に進み、セレクトレバー８１がＰレンジやＮレンジに切り換えられたか否が判定される。ステップＳ２５において、ＰレンジやＮレンジに切り換えられたと判定された場合には、入力クラッチ１５を解放状態に切り換えるため、ステップＳ２６に進み、前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９が解放状態に切り換えられる。そして、ステップＳ２７において、入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられる。このように、エンジン作動中においては、前進クラッチ４８と後退ブレーキ４９とを解放した上で、入力クラッチ１５の切換制御を実行するようにしたので、入力クラッチ１５を滑らかに解放状態に切り換えることができ、解放ショックを抑えて車両品質を向上させることが可能となる。

また、ステップＳ２５において、ＰレンジやＮレンジに切り換えられていないと判定された場合、つまりセレクトレバー８１がＤレンジに切り換えられていると判定された場合には、入力クラッチ１５を締結状態に切り換えるため、ステップＳ２８に進み、前進クラッチ４８および後退ブレーキ４９が解放状態に切り換えられる。そして、ステップＳ２９において、入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられてから、ステップＳ３０において、前進クラッチ４８が締結状態に切り換えられる。このように、エンジン作動中においては、前進クラッチ４８と後退ブレーキ４９とを解放した上で、入力クラッチ１５の切換制御を実行するようにしたので、入力クラッチ１５を滑らかに締結状態に切り換えることができ、締結ショックを抑えて車両品質を向上させることが可能となる。

これまで説明したように、油圧ピストン６２を係合方向に付勢するバネ部材６５を前進クラッチ４８に組み込むようにしたので、アイドリングストップに伴って制御油圧が低下した場合であっても前進クラッチ４８を滑り状態または締結状態に保持することができ、エンジン再始動に伴う前進クラッチ４８の締結ショックを抑制することが可能となる。さらに、セレクト操作に連動する入力クラッチ１５を動力伝達径路１８に設けるようにしたので、エンジン停止時であってもセレクトレバー８１をＮレンジに操作することにより、電磁石４３ｂに対する通電を遮断して入力クラッチ１５を解放することができ、エンジン１１と駆動輪１９ｆ，１９ｒとを切り離すことが可能となる。

すなわち、前進クラッチ４８はバネ力によって滑り状態または締結状態に保持されることから、制御油圧を得ることのできないエンジン停止時においては、前進クラッチ４８を解放することが不可能であり、車両用駆動装置１０をニュートラル状態に切り換えることが不可能であった。そこで、本発明の車両用駆動装置１０においては、エンジン１１と駆動輪１９ｆ，１９ｒとの間の動力伝達径路１８に、セレクト操作によって解放される入力クラッチ１５を設けている。これにより、前進クラッチ４８を解放するための制御油圧を得ることができない場合であっても、入力クラッチ１５を解放して車両用駆動装置１０をニュートラル状態に制御することができ、車両の牽引作業等を安全に行うことが可能となる。しかも、入力クラッチ１５は非通電時に解放される常開型の入力クラッチであるため、イグニッションスイッチ８６をオフ操作することで入力クラッチ１５を解放することができ、車両用駆動装置をニュートラル状態に切り換えることが可能となる。これにより、制御系の電力供給源であるバッテリが放電することにより、電磁石４３ｂに対して電力を供給できない場合であっても、車両用駆動装置１０をニュートラル状態に制御することができ、車両の牽引作業等を安全に行うことが可能となる。

また、前述の説明では、電磁石４３ｂおよびプレッシャプレート４３ａを用いて入力クラッチ１５を切り換えているが、このような切換構造の電磁クラッチに限られることはなく、電動アクチュエータを用いて入力クラッチ１５を切り換えても良い。さらに、前述の説明では、摩擦クラッチによって入力クラッチ１５を構成しているが、これに限られることはなく、噛合クラッチ(ドグクラッチ)によって入力クラッチ１５を構成しても良い。ここで、図６は本発明の他の実施の形態である車両用駆動装置９０を示す概略図である。なお、図６において図１に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図６に示すように、トルクコンバータ１２と無段変速機１３との間には歯車列４０および入力クラッチ(入力クラッチ機構)９１が設けられている。入力クラッチ９１は、従動ギヤ４０ｂの中空軸４０ｃに対して軸方向に移動自在に設けられる駆動円板部９２と、プライマリ軸３０に固定される従動円板部９３とを備えている。また、駆動円板部９２の外周部には凹凸部９２ａが形成されており、この凹凸部９２ａに対向する凹凸部９３ａが従動円板部９３の外周部に形成されている。さらに、駆動円板部９２にはフォーク部材９４を介して電磁駆動部である電動アクチュエータ９５が連結されており、この電動アクチュエータ９５によって駆動円板部９２を軸方向にスライド移動させることが可能となる。

そして、電動アクチュエータ９５に対して通電を施すことにより、駆動円板部９２を従動円板部９３に向けて移動させることが可能となる。これにより、駆動円板部９２の凹凸部９２ａと従動円板部９３の凹凸部９３ａとを噛み合わせることができ、入力クラッチ９１は動力伝達径路１８を接続する締結状態に切り換えられる。一方、電動アクチュエータ９５に対する通電を遮断することにより、駆動円板部９２を従動円板部９３から引き離すことが可能となる。これにより、駆動円板部９２の凹凸部９２ａと従動円板部９３の凹凸部９３ａとの噛み合いを解除することができ、入力クラッチ９１は動力伝達径路１８を切断する解放状態に切り換えられる。このように、入力クラッチ９１は、電動アクチュエータ９５の非通電時に解放状態に切り換えられる常開型(ノーマルオープン型)の入力クラッチとなっている。このように、噛合クラッチを用いて入力クラッチ９１を構成するとともに、この入力クラッチ９１を電動アクチュエータ９５によって切り換える構造であっても、非通電時に入力クラッチ９１を解放する構成とすることにより、本発明を有効に適用することが可能である。

また、前述の説明では、無段変速機１３よりも駆動輪１９ｆ，１９ｒ側に前後進切換機構１４を配置しているが、これに限られることはなく、動力伝達径路１８上の他の位置に前後進切換機構１４を配置しても良い。ここで、図７は本発明の他の実施の形態である車両用駆動装置１００を示す概略図である。なお、図７において図１に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図７に示すように、車両用駆動装置１００においては、入力クラッチ１５とプライマリプーリ３２との間の動力伝達径路１８上に、前後進切換機構１４を配置している。このように、無段変速機１３よりもエンジン１１側に前後進切換機構１４を配置した場合であっても、前進クラッチ４８や入力クラッチ１５は動力伝達径路１８上に配置されることから、本発明を有効に適用することが可能である。

また、図１、図６および図７に示すように、前進クラッチ４８よりもエンジン１１側に入力クラッチ１５，９１が配置されているが、これに限られることはなく、前進クラッチ４８よりも駆動輪１９ｆ，１９ｒ側に入力クラッチ１５，９１を配置しても良い。さらに、無段変速機１３よりもエンジン１１側に入力クラッチ１５，９１が配置されているが、これに限られることはなく、無段変速機１３よりも駆動輪１９ｆ，１９ｒ側に入力クラッチ１５，９１を配置しても良い。前進クラッチ４８や入力クラッチ１５，９１は、エンジン１１と駆動輪１９ｆ，１９ｒとの間の動力伝達径路１８上に配置すれば良く、他の機構に対する前後の位置関係が問われるものではない。なお、イグニッション操作によるエンジン始動を考慮した場合には、エンジン１１から回転体を切り離して始動性を向上させるため、入力クラッチ１５，９１をエンジン１１に近づけて配置することが望ましい。特に、変速機構が無段変速機１３である場合には、イグニッション操作によるエンジン始動時に、制御油圧が大きく低下している無段変速機１３を回転させることがないように、無段変速機１３よりもエンジン１１側に入力クラッチ１５，９１を配置することが好ましい。

また、前述の説明では、前後進切換機構１４の前進クラッチ４８に対してバネ部材６５を組み付けているが、これに限られることはなく、前後進切換機構１４の後退ブレーキ(摩擦係合機構)４９に対して油圧ピストン７２を係合方向に付勢するバネ部材を組み付けても良い。これにより、後退走行時にアイドリングストップ制御が実行される車両においても、エンジン再始動時における後退ブレーキ４９の締結ショックを抑制することが可能となる。なお、前進クラッチ４８と後退ブレーキ４９との双方に対し、油圧ピストン６２，７２を係合方向に付勢するバネ部材６５を組み付けても良い。

また、前述の説明では、車両用駆動装置１０，９０，１００には変速機構としてチェーンドライブ式の無段変速機１３が搭載されているが、これに限られることはなく、変速機構としてベルトドライブ式やトラクションドライブ式の無段変速機を搭載しても良く、変速機構として遊星歯車式や平行軸式の自動変速機を搭載しても良い。なお、変速機構として自動変速機を採用する場合には、前進発進時や後退発進時に締結される摩擦クラッチ(摩擦係合機構)や摩擦ブレーキ(摩擦係合機構)に対して、油圧ピストンを係合方向に付勢するバネ部材が組み付けられる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、入力クラッチ１５としては、図１に示した摩擦型の電磁クラッチに限られることはなく、噛合型の電磁クラッチであっても良く、磁性粉を摩擦媒介として用いるようにしたパウダー型の電磁クラッチ等であっても良い。また、入力クラッチ９１としては、図６に示した電動アクチュエータ９５を備える噛合クラッチに限られることはなく、電動アクチュエータ９５を備えた摩擦クラッチであっても良い。この摩擦クラッチとして、手動変速機に搭載されるダイヤフラムスプリング型の摩擦クラッチを採用しても良い。この場合には、ダイヤフラムスプリングを操作するレリーズベアリングが電動アクチュエータ９５によって駆動される。

また、前述の説明では、オイルポンプ７４としてトロコイドポンプを用いているが、これに限られることはなく、他の形式の内接型ギヤポンプであっても良く、外接型ギヤポンプであっても良い。また、レンジ操作部としてセレクトレバー８１を用いているが、これに限られることなく、パドルによってセレクト操作を行うパドル式、ダイヤルによってセレクト操作を行うダイヤル式、もしくは押ボタンによってセレクト操作を行う押ボタン式であっても良い。また、図示する車両用駆動装置１０，９０，１００は、四輪駆動用の車両用駆動装置であるが、これに限られることなく、前進駆動用や後輪駆動用の車両用駆動装置であっても良い。

１０ 車両用駆動装置
１１ エンジン
１３ 無段変速機(変速機構)
１５ 入力クラッチ(入力クラッチ機構)
１８ 動力伝達径路
１９ｆ 前輪(駆動輪)
１９ｒ 後輪(駆動輪)
４３ 電磁駆動部
４８ 前進クラッチ(摩擦係合機構)
６０ａ，６１ａ 摩擦板
６２ 油圧ピストン
６５ バネ部材(付勢手段)
７４ オイルポンプ
８０ 制御ユニット(入力クラッチ制御手段)
８１ セレクトレバー
８６ イグニッションスイッチ(起動スイッチ)
９０ 車両用駆動装置
９１ 入力クラッチ(入力クラッチ機構)
９５ 電動アクチュエータ(電磁駆動部)
１００ 車両用駆動装置

Claims (3)

1. 所定の停止条件下で自動的に停止されて所定の始動条件下で自動的に再始動されるエンジンを備えた車両用駆動装置であって、
   前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路に設けられ、油圧ピストンを係合方向に移動させて摩擦板を係合し、前記油圧ピストンを解放方向に移動させて前記摩擦板の係合状態を解除する摩擦係合機構と、
   前記エンジンに駆動され、前記油圧ピストンを係合方向と解放方向とに移動させる作動油を前記摩擦係合機構に供給するオイルポンプと、
   前記動力伝達径路に設けられるとともに電磁駆動部を備え、前記電磁駆動部の通電時には前記動力伝達径路を接続する締結状態に切り換えられる一方、前記電磁駆動部の非通電時には前記動力伝達径路を切断する解放状態に切り換えられる入力クラッチ機構と、
   運転手のセレクト操作に基づいて、前記電磁駆動部を通電状態と非通電状態とに制御する入力クラッチ制御手段と、を有し、
   前記油圧ピストンを係合方向に向けて付勢する付勢手段を前記摩擦係合機構に設け、前記オイルポンプが停止するエンジン停止時に前記摩擦係合機構を滑り状態または締結状態に保持し、
   セレクトレバーが走行位置に操作された状態のもとで、前記所定の始動条件が成立して前記エンジンを自動的に再始動する場合には、前記エンジンが再始動される前から前記付勢手段によって前記摩擦係合機構は滑り状態または締結状態に保持され、前記エンジンが再始動される前から前記入力クラッチ制御手段によって前記入力クラッチ機構は締結状態に制御され、
   起動スイッチがオン操作されて車両の制御システムが起動する車両起動状態のもとで、前記セレクトレバーが中立位置に操作されたときには、前記入力クラッチ制御手段によって前記電磁駆動部を非通電状態にすることで前記入力クラッチ機構は解放状態に切り換えられ、
   前記起動スイッチがオフ操作されて車両の制御システムが停止する車両停止状態のもとでは、前記起動スイッチのオフ操作によって前記電磁駆動部を非通電状態にすることで前記入力クラッチ機構は解放状態に切り換えられる、ことを特徴とする車両用駆動装置。
2. 請求項１記載の車両用駆動装置において、
   前記入力クラッチ機構は、前記摩擦係合機構よりも前記エンジン側に配置されることを特徴とする車両用駆動装置。
3. 請求項１または２記載の車両用駆動装置において、
   前記入力クラッチ機構は、前記動力伝達径路に設けられる変速機構よりも前記エンジン側に配置されることを特徴とする車両用駆動装置。

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