JP5879115B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動的に停止されて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。また、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、停車時にエンジンおよびオイルポンプが停止することから、締結中の油圧クラッチは締結状態を維持できずに解放されていた。そして、エンジン再始動に伴ってオイルポンプが再び駆動されると、解放中の油圧クラッチが急速に締結されることから、油圧クラッチに締結ショックが発生することになっていた。

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提案されている(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、オイルポンプを停止させ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をバネによって締結側に付勢する構造であるため、油圧クラッチには解放時に作動油を供給するためのキャンセル油圧室が設けられている。すなわち、油圧クラッチを解放するためには、単に締結側の油圧室から作動油を排出するだけでなく、キャンセル油圧室に作動油を供給することにより、ピストンをバネ力に抗して解放側に移動させることが必要であった。このような油圧クラッチにおいては、ピストンをバネ力に抗して解放側に移動させる構造であるため、油圧クラッチを完全に解放する迄に時間が掛かるという問題がある。このため、セレクトレバーを中立レンジに操作した直後、つまり油圧クラッチが完全に解放されていない状態のもとで、エンジン回転数が上昇してしまった場合には、油圧クラッチを経て駆動輪側に動力が伝達されてショックが発生してしまうおそれがある。

本発明の目的は、エンジン始動時における摩擦係合機構の締結ショックを抑制するとともに、中立レンジにセレクト操作された状態でのショックを抑制することにある。

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、ピストンを締結方向に移動させて締結状態に切り換えられる一方、前記ピストンを解放方向に移動させて解放状態に切り換えられる摩擦係合機構と、前記エンジンに駆動され、前記摩擦係合機構の締結時には前記ピストンを締結方向に移動させる作動油を供給する一方、前記摩擦係合機構の解放時には前記ピストンを解放方向に移動させる作動油を供給するオイルポンプと、前記摩擦係合機構に組み付けられて前記ピストンを締結方向に付勢し、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する付勢部材と、前記動力伝達径路に設けられ、運転手のセレクト操作に基づいて前記動力伝達径路を接続する締結状態と前記動力伝達径路を切断する解放状態とに切り換えられる電動係合機構と、エンジン作動時に走行レンジから中立レンジにセレクト操作され、前記摩擦係合機構が締結状態から解放状態に切り換えられる前に、運転者のアクセル操作量が所定値を超えた場合には、前記電動係合機構を締結状態から解放状態に切り換える制御手段とを有することを特徴とする。

本発明の車両用駆動装置を構成する前記制御手段は、エンジン作動時に走行レンジから中立レンジにセレクト操作され、前記摩擦係合機構が締結状態から解放状態に切り換えられる際に、運転手のアクセル操作量が所定値を超えない場合には、前記摩擦係合機構が締結状態から解放状態に切り換えられた後に、前記電動係合機構を締結状態から解放状態に切り換えることを特徴とする。

本発明の車両用駆動装置を構成する前記制御手段は、エンジン停止時に走行レンジから中立レンジにセレクト操作された場合に、前記電動係合機構を締結状態から解放状態に切り換えることを特徴とする。

本発明によれば、エンジンと駆動輪との間の動力伝達径路に摩擦係合機構を設けるとともに、この摩擦係合機構に付勢部材を組み付けてピストンを締結方向に付勢している。これにより、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を抑制することが可能となる。また、動力伝達径路には電動係合機構が設けられている。この電動係合機構を制御する制御手段は、走行レンジから中立レンジへのセレクト操作に伴って摩擦係合機構が解放状態に切り換えられる前に、運転手のアクセル操作量が所定値を超えた場合には、摩擦係合機構の解放を待つことなく電動係合機構を締結状態から解放状態に切り換える。これにより、中立レンジへのセレクト操作直後にアクセル操作量が増大した場合であっても、電動係合機構によって動力伝達径路が切断されることから、駆動輪側にエンジン動力が伝達されることはなく、中立レンジにセレクト操作された状態でのショックを抑制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。 車両用駆動装置の動力伝達径路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。 常閉クラッチ、前進クラッチおよび後退ブレーキの切換制御の手順を示すフローチャートである。 エンジン作動時においてＰレンジまたはＮレンジにセレクト操作を行った際に実行されるクラッチ解放処理の手順を示すフローチャートである。 (ａ)〜(ｃ)は、エンジン作動時における常閉クラッチ、前進クラッチおよび後退ブレーキの作動状態を示す概略図である。 (ａ)〜(ｃ)は、エンジン停止時における常閉クラッチ、前進クラッチおよび後退ブレーキの作動状態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１０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、前後進切換機構１３、常閉クラッチ(摩擦係合機構)１４および無段変速機１５を有している。エンジン１１と無段変速機１５とは、トルクコンバータ１２、前後進切換機構１３および常閉クラッチ１４を介して連結されている。また、無段変速機１５には、ギヤ列１６およびデファレンシャル機構１７を介して前輪(駆動輪)１８ｆが連結されるとともに、ギヤ列１６およびトランスファクラッチ１９を介して後輪(駆動輪)１８ｒが連結されている。

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、例えば、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、例えば、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噛み合う常時噛合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１５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可能となる。

トルクコンバータ１２から無段変速機１５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１５との間には、前後進切換機構１３および常閉クラッチ１４が設けられている。前後進切換機構１３は、タービン軸２２に連結される前後進入力軸４０と、常閉クラッチ１４に連結される前後進出力軸４１とを備えている。また、前後進切換機構１３は、ダブルピニオン式の遊星歯車列４２、前進クラッチ(電動係合機構)４３および後退ブレーキ(電動係合機構)４４を備えている。前後進切換機構１３の遊星歯車列４２は、前後進入力軸４０に固定されるサンギヤ４５と、これの径方向外方に配置されるリングギヤ４６とを備えている。サンギヤ４５とリングギヤ４６との間には相互に噛み合う一対のピニオンギヤ４７，４８が複数設けられている。サンギヤ４５とリングギヤ４６とを連結するピニオンギヤ４７，４８はキャリア４９によって回転自在に支持されており、このキャリア４９は前後進出力軸４１に固定されている。

前後進切換機構１３に設けられる前進クラッチ４３は、前後進入力軸４０に固定されるクラッチドラム５０と、キャリア４９に固定されるクラッチハブ５１とを備えている。クラッチドラム５０とクラッチハブ５１との間には複数枚の摩擦板５０ａ，５１ａが設けられており、摩擦板５０ａはクラッチドラム５０の内周面に支持され、摩擦板５１ａはクラッチハブ５１の外周面に支持されている。また、クラッチドラム５０内には摩擦板５０ａ，５１ａを押圧するピストン５２が設けられている。また、前進クラッチ４３には、ピストン５２を解放方向に付勢するリターンスプリング５３が設けられるとともに、ピストン５２を締結方向に吸引する電磁石５４が設けられている。電磁石５４に対して通電を実施することにより、電磁力によってピストン５２を締結方向に移動させることができ、前進クラッチ４３を締結状態に切り換えることが可能となる。一方。電磁石５４に対する通電を遮断することにより、リターンスプリング５３のバネ力によってピストン５２を解放方向に移動させることができ、前進クラッチ４３を解放状態に切り換えることが可能となる。前進クラッチ４３を締結状態に切り換えることにより、前後進入力軸４０と前後進出力軸４１とが直結されるため、前後進入力軸４０に入力されるエンジン動力は、回転方向を維持したまま前後進出力軸４１に伝達されることになる。なお、図示する前進クラッチ４３は、滑り状態に制御されることなく、締結状態と解放状態との２つの状態に切り換えられるクラッチとなっている。

また、前後進切換機構１３に設けられる後退ブレーキ４４は、ケース５９に固定されるブレーキドラム６０と、リングギヤ４６に固定されるブレーキハブ６１とを有している。ブレーキドラム６０とブレーキハブ６１との間には複数枚の摩擦板６０ａ，６１ａが装着されており、摩擦板６０ａはブレーキドラム６０の内周面に支持され、摩擦板６１ａはブレーキハブ６１の外周面に支持されている。また、ブレーキドラム６０内には摩擦板６０ａ，６１ａを押圧するピストン６２が設けられている。また、後退ブレーキ４４には、ピストン６２を解放方向に付勢するリターンスプリング６３が設けられるとともに、ピストン６２を締結方向に吸引する電磁石６４が設けられている。電磁石６４に対して通電を実施することにより、電磁力によってピストン６２を締結方向に移動させることができ、後退ブレーキ４４を締結状態に切り換えることが可能となる。一方、電磁石６４に対する通電を遮断することにより、リターンスプリング６３のバネ力によってピストン６２を解放方向に移動させることができ、後退ブレーキ４４を解放状態に切り換えることが可能となる。後退ブレーキ４４を締結状態に切り換えることにより、ケース５９に対してリングギヤ４６が固定されるため、前後進入力軸４０に入力されるエンジン動力は、逆向きの回転方向となって前後進出力軸４１に伝達されることになる。なお、図示する後退ブレーキ４４は、滑り状態に制御されることなく、締結状態と解放状態との２つの状態に切り換えられるブレーキとなっている。

また、常閉クラッチ１４は、前後進出力軸４１に固定されるクラッチドラム７０と、プライマリ軸３０に固定されるクラッチハブ７１とを備えている。クラッチドラム７０とクラッチハブ７１との間には複数枚の摩擦板７０ａ，７１ａが設けられており、摩擦板７０ａはクラッチドラム７０の内周面に支持され、摩擦板７１ａはクラッチハブ７１の外周面に支持されている。また、クラッチドラム７０内には摩擦板７０ａ，７１ａを押圧するピストン７２が設けられている。また、ピストン７２の一方面側には締結油室７３が区画される一方、ピストン７２の他方面側には解放油室７４が区画されている。さらに、締結油室７３にはスプリング(付勢部材)７５が組み込まれており、スプリング７５によってピストン７２は締結方向に付勢されている。なお、締結方向とはピストン７２が摩擦板７０ａ，７１ａに近づく方向であり、後述する解放方向とはピストン７２が摩擦板７０ａ，７１ａから離れる方向である。

常閉クラッチ１４の締結油室７３に作動油を供給して解放油室７４から作動油を排出することにより、ピストン７２を締結方向に移動させることが可能となる。これにより、摩擦板７０ａ，７１ａにピストン７２を押し当てて摩擦板７０ａ，７１ａを係合状態とすることができ、常閉クラッチ１４を締結状態に切り換えることが可能となる。一方、常閉クラッチ１４の締結油室７３から作動油を排出して解放油室７４に作動油を供給することにより、ピストン７２を解放方向に移動させることが可能となる。これにより、摩擦板７０ａ，７１ａからピストン７２を離して摩擦板７０ａ，７１ａの係合状態を解除することができ、常閉クラッチ１４を解放状態に切り換えることが可能となる。また、締結油室７３と解放油室７４との双方から作動油が排出された場合であっても、ピストン７２はスプリング７５によって締結方向に付勢されることから、常閉クラッチ１４は滑り状態または締結状態に制御される。なお、常閉クラッチ１４の滑り状態とは、摩擦板７０ａ，７１ａ間に設定される遊びが無くなる状態であり、摩擦板７０ａ，７１ａ同士が完全に締結される前の所謂半クラッチ状態である。

ここで、図２は車両用駆動装置１０の動力伝達径路８０を示す概略図である。図２に示すように、エンジン１１と駆動輪１８ｆ，１８ｒとの間には、入力側共通径路８１、前進伝達径路８２、後退伝達径路８３、出力側共通径路８４を備える動力伝達径路８０が設けられている。図１および図２に示すように、エンジン１１には、トルクコンバータ１２や前後進入力軸４０等によって構成される入力側共通径路８１が接続されている。また、駆動輪１８ｆ，１８ｒには、前後進出力軸４１、常閉クラッチ１４および無段変速機１５等によって構成される出力側共通径路８４が接続されている。さらに、入力側共通径路８１と出力側共通径路８４とは、並列となる前進伝達径路８２および後退伝達径路８３を介して接続されている。前進伝達径路８２は前進クラッチ４３等によって構成されており、後退伝達径路８３は遊星歯車列４２や後退ブレーキ４４等によって構成されている。このように、エンジン１１と駆動輪１８ｆ，１８ｒとの間の動力伝達径路８０には、常閉クラッチ１４、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４が設けられている。

車両を前進走行させる際には、前進伝達径路８２に設けられる前進クラッチ４３が締結状態に切り換えられ、後退伝達径路８３に設けられる後退ブレーキ４４が解放状態に切り換えられる。また、出力側共通径路８４に設けられる常閉クラッチ１４は締結状態に切り換えられる。これにより、エンジン動力は、切断された後退伝達径路８３を迂回するように、入力側共通径路８１、前進伝達径路８２および出力側共通径路８４を経て駆動輪１８ｆ，１８ｒに伝達されることになる。一方、車両を後退走行させる際には、前進伝達径路８２に設けられる前進クラッチ４３が解放状態に切り換えられ、後退伝達径路８３に設けられる後退ブレーキ４４が締結状態に切り換えられる。また、出力側共通径路８４に設けられる常閉クラッチ１４は締結状態に切り換えられる。これにより、エンジン動力は、切断された前進伝達径路８２を迂回するように、入力側共通径路８１、後退伝達径路８３および出力側共通径路８４を経て駆動輪１８ｆ，１８ｒに伝達されることになる。

ここで、図３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３に示すように、車両用駆動装置１０には、前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４の電磁石５４，６４に対する通電電流を生成するため、駆動回路部９０が設けられている。また、車両用駆動装置１０には、常閉クラッチ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９１が設けられている。また、常閉クラッチ１４の締結油室７３および解放油室７４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９２が設けられている。オイルポンプ９１とバルブユニット９２とは油路９３を介して接続されており、オイルポンプ９１から吐出される作動油はバルブユニット９２を経て常閉クラッチ１４等に供給される。オイルポンプ９１には従動スプロケット９４ｂ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９４ａが連結されている。また、駆動スプロケット９４ａと従動スプロケット９４ｂとはチェーン９４ｃ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９１とは連結されており、オイルポンプ９１はエンジン１１によって駆動されている。なお、オイルポンプ９１から吐出される作動油は、バルブユニット９２を経てトルクコンバータ１２や無段変速機１５にも供給されている。

また、エンジン１１、前進クラッチ４３、後退ブレーキ４４、駆動回路部９０、バルブユニット９２等を制御するため、車両用駆動装置１０には制御手段として機能する制御ユニット９５が設けられている。この制御ユニット９５には、セレクトレバー９６の操作(セレクト操作)を検出するインヒビタスイッチ９７、アクセルペダルの操作量(アクセル操作量)を検出するアクセルペダルセンサ９８、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダルセンサ９９、イグニッションスイッチ１００、前後進出力軸４１の回転数つまり常閉クラッチ１４の入力回転数(入力回転速度)を検出する入力回転数センサ１０１、プライマリ軸３０の回転数つまり常閉クラッチ１４の出力回転数(出力回転速度)を検出する出力回転数センサ１０２等が接続されている。そして、制御ユニット９５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、前進クラッチ４３、後退ブレーキ４４、駆動回路部９０、バルブユニット９２等に対して制御信号を出力する。また、図３に示すように、運転手に操作されるセレクトレバー９６は、Ｐレンジ(駐車レンジ)、Ｎレンジ(ニュートラルレンジ，中立レンジ)、Ｄレンジ(前進レンジ，走行レンジ)、Ｒレンジ(後退レンジ，走行レンジ)に操作可能となっている。また、制御ユニット９５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、制御ユニット９５によって実行される常閉クラッチ１４、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４の切換制御について説明する。図４は常閉クラッチ１４、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４の切換制御の手順を示すフローチャートである。なお、図４に示すフローチャートは、ＰレンジまたはＮレンジにセレクト操作された状態から開始されるフローチャートとなっている。また、図５はエンジン作動時においてＰレンジまたはＮレンジにセレクト操作を行った際に実行されるクラッチ解放処理の手順を示すフローチャートである。さらに、図６(ａ)〜(ｃ)は、エンジン作動時における常閉クラッチ１４、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４の作動状態を示す概略図である。さらに、図７(ａ)〜(ｃ)は、エンジン停止時における常閉クラッチ１４、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４の作動状態を示す概略図である。

図４に示すように、ステップＳ１では、エンジン１１が作動しているか否かが判定される。ステップＳ１において、エンジン１１が作動してい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９６がＤレンジに操作されているか否かが判定される。ステップＳ２において、Ｄレンジにセレクト操作が為されていると判定された場合には、ステップＳ３に進み、常閉クラッチ１４の解放油室７４に作動油が供給され、常閉クラッチ１４が解放状態に切り換えられる。続くステップＳ４では、常閉クラッチ１４の解放が完了したか否かが判定される。ステップＳ４において、常閉クラッチ１４の解放が完了したと判定された場合には、ステップＳ５に進み、電磁石５４に対する通電によって前進クラッチ４３が締結される一方、電磁石６４に対する通電遮断によって後退ブレーキ４４が解放される。そして、ステップＳ６に進み、常閉クラッチ１４の締結油室７３に作動油が供給され、常閉クラッチ１４が締結状態に切り換えられる。

このように、エンジン１１が作動するとともに、Ｄレンジにセレクト操作が為されている状況では、前進クラッチ４３を締結することで前進伝達径路８２が接続され、後退ブレーキ４４を解放することで後退伝達径路８３が切断され、常閉クラッチ１４を締結することで出力側共通径路８４が接続される。これにより、図６(ａ)に示すように、エンジン動力は入力側共通径路８１、前進伝達径路８２および出力側共通径路８４を経て駆動輪１８ｆ，１８ｒに伝達され、エンジン動力によって駆動輪１８ｆ，１８ｒを前進方向に回転させることが可能となる。また、常閉クラッチ１４を解放した状態のもとで、前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４を切り換えることにより、前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４の切り換え動作に伴うショックが抑制されている。

また、ステップＳ２において、Ｄレンジにセレクト操作が為されていないと判定された場合には、ステップＳ７に進み、セレクトレバー９６がＲレンジに操作されているか否かが判定される。ステップＳ７において、Ｒレンジにセレクト操作が為されていると判定された場合には、ステップＳ８に進み、常閉クラッチ１４の解放油室７４に作動油が供給され、常閉クラッチ１４が解放状態に切り換えられる。続くステップＳ９では、常閉クラッチ１４の解放が完了したか否かが判定される。ステップＳ９において、常閉クラッチ１４の解放が完了したと判定された場合には、ステップＳ１０に進み、電磁石６４に対する通電によって後退ブレーキ４４が締結される一方、電磁石５４に対する通電遮断によって前進クラッチ４３が解放される。そして、ステップＳ１１に進み、常閉クラッチ１４の締結油室７３に作動油が供給され、常閉クラッチ１４が締結状態に切り換えられる。

このように、エンジン１１が作動するとともに、Ｒレンジにセレクト操作が為されている状況では、前進クラッチ４３を解放することで前進伝達径路８２が切断され、後退ブレーキ４４を締結することで後退伝達径路８３が接続され、常閉クラッチ１４を締結することで出力側共通径路８４が接続される。これにより、図６(ｂ)に示すように、エンジン動力は入力側共通径路８１、後退伝達径路８３および出力側共通径路８４を経て駆動輪１８ｆ，１８ｒに伝達され、エンジン動力によって駆動輪１８ｆ，１８ｒを後退方向に回転させることが可能となる。また、常閉クラッチ１４を解放した状態のもとで、前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４を切り換えることにより、前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４の切り換え動作に伴うショックが抑制されている。

また、ステップＳ７において、Ｒレンジにセレクト操作が為されていないと判定された場合、つまりＮレンジまたはＰレンジにセレクト操作が為されている場合には、ステップＳ１２に進み、常閉クラッチ１４、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４を解放するクラッチ解放処理が実行される。ここで、図５に示すように、クラッチ解放処理を実行する際には、まずステップＳ２１において、常閉クラッチ１４の締結油室７３から作動油が排出されるとともに、常閉クラッチ１４の解放油室７４に作動油が供給され、常閉クラッチ１４の解放状態に向けた切り換えが開始される。続くステップＳ２２では、常閉クラッチ１４の解放が完了したか否かが判定される。このステップＳ２２では、常閉クラッチ１４の入力回転数と出力回転数とを比較することにより、常閉クラッチ１４が解放状態に切り換えられたか否かを判定している。すなわち、入力回転数と出力回転数との回転数差が所定値を下回る場合には、常閉クラッチ１４が締結状態または滑り状態であると判定される一方、入力回転数と出力回転数との回転数差が所定値を上回る場合には、常閉クラッチ１４が解放状態であると判定されることになる。なお、常閉クラッチ１４が解放状態に切り換えられたか否かを判定する方法としては、入力回転数および出力回転数を用いた方法に限られることはない。例えば、締結油室７３や解放油室７４の油圧を用いて常閉クラッチ１４の作動状態を判定しても良く、ピストン７２の作動位置から常閉クラッチ１４の作動状態を判定しても良い。

ステップＳ２２において、常閉クラッチ１４が解放状態に切り換えられていると判定された場合には、ステップＳ２３に進み、電磁石５４に対する通電遮断によって前進クラッチ４３が解放されるとともに、電磁石６４に対する通電遮断によって後退ブレーキ４４が解放される。このように、常閉クラッチ１４が解放された状態のもとで、前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４を解放するようにしたので、前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４の解放動作に伴うショックを抑制することが可能となる。一方、ステップＳ２２において、常閉クラッチ１４が解放状態に切り換えられていない場合、つまり常閉クラッチ１４が締結状態または滑り状態であると判定された場合には、ステップＳ２４に進み、運転手のアクセル操作量が所定値を超えるか否かが判定される。ステップＳ２４において、アクセル操作量が所定値を超えないと判定された場合には、再びステップＳ２２に戻り、常閉クラッチ１４が解放状態に切り換えられたか否かが判定される。一方、ステップＳ２４において、アクセル操作量が所定値を超えたと判定された場合には、ステップＳ２３に進み、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４が解放される。すなわち、常閉クラッチ１４が解放状態に切り換えられる前に、アクセル操作量が所定値を超えた場合には、常閉クラッチ１４の解放を待つことなく、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４が解放されることになる。なお、アクセル操作量と比較判定される所定値は、固定値であっても良く、変動値であっても良い。

これまで説明したように、エンジン作動時にＮレンジまたはＰレンジにセレクト操作が為された場合には、図６(ｃ)に示すように、常閉クラッチ１４、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４が解放される。これにより、エンジン１１と駆動輪１８ｆ，１８ｒとが切り離され、車両用駆動装置１０はニュートラル状態に制御される。さらに、前述したように、常閉クラッチ１４、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４を解放するクラッチ解放制御においては、運転手のアクセル操作量に基づいて前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４の解放タイミングを制御している。

すなわち、エンジン作動時にＮレンジにセレクト操作が為された場合に、アクセル操作量が所定値を超えない場合には、常閉クラッチ１４が解放状態に切り換えられた後に、前進クラッチ４３または後退ブレーキ４４を解放状態に切り換えている。これにより、前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４の解放動作に伴うショックを抑制することが可能となる。一方、アクセル操作量が所定値を超えた場合には、常閉クラッチ１４が解放状態に切り換えられる前に、前進クラッチ４３または後退ブレーキ４４を解放状態に切り換えている。これにより、エンジン作動時におけるＮレンジへのセレクト操作直後に、アクセルペダルが踏み込まれてエンジン回転数が上昇する状況であっても、ショックの発生を抑制することが可能となる。すなわち、アクセルペダルが踏み込まれた場合には、常閉クラッチ１４の解放を待つことなく、前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４が解放されることから、エンジントルクが駆動輪１８ｆ，１８ｒ側に伝達されることがなく、ショックの発生を抑制することが可能となる。

次いで、図４に示すように、ステップＳ１において、エンジン１１が作動していないと判定された場合には、ステップＳ１３に進み、セレクトレバー９６がＤレンジに操作されているか否かが判定される。ステップＳ１３において、Ｄレンジにセレクト操作が為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５４に対する通電によって前進クラッチ４３が締結される一方、電磁石６４に対する通電遮断によって後退ブレーキ４４が解放される。このように、アイドリングストップ等によってエンジン１１が停止するとともに、Ｄレンジにセレクト操作が為されている状況では、図７(ａ)に示すように、前進クラッチ４３を締結することで前進伝達径路８２が接続され、後退ブレーキ４４を解放することで後退伝達径路８３が切断される。また、アイドリングストップによってオイルポンプ９１が停止しているが、常閉クラッチ１４はバネ力によって滑り状態または締結状態に保持されている。このように、制御油圧が低下しても常閉クラッチ１４が解放されることはなく、エンジン再始動時の急速な油圧上昇による常閉クラッチ１４の締結ショックを抑制することが可能となる。

また、ステップＳ１３において、Ｄレンジにセレクト操作が為されていないと判定された場合には、ステップＳ１５に進み、セレクトレバー９６がＲレンジに操作されているか否かが判定される。ステップＳ１５において、Ｒレンジにセレクト操作が為されていると判定された場合には、ステップＳ１６に進み、電磁石６４に対する通電によって後退ブレーキ４４が締結される一方、電磁石５４に対する通電遮断によって前進クラッチ４３が解放される。このように、アイドリングストップ等によってエンジン１１が停止するとともに、Ｒレンジにセレクト操作が為されている状況では、図７(ｂ)に示すように、前進クラッチ４３を解放することで前進伝達径路８２が切断され、後退ブレーキ４４を締結することで後退伝達径路８３が接続される。また、アイドリングストップによってオイルポンプ９１が停止しているが、常閉クラッチ１４はバネ力によって滑り状態または締結状態に保持されている。このように、制御油圧が低下しても常閉クラッチ１４が解放されることはなく、エンジン再始動時の急速な油圧上昇による常閉クラッチ１４の締結ショックを抑制することが可能となる。

また、ステップＳ１５において、Ｒレンジにセレクト操作が為されていないと判定された場合、つまりＮレンジまたはＰレンジにセレクト操作が為されている場合には、ステップＳ１７に進み、電磁石５４，６４に対する通電遮断によって前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４が共に解放される。このように、アイドリングストップ等によってエンジン１１が停止するとともに、ＮレンジまたはＰレンジにセレクト操作が為されている状況では、図７(ｃ)に示すように、電動の前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４が解放される。これにより、常閉クラッチ１４を解放するための制御油圧を得ることができないエンジン停止時においても、中立レンジであるＮレンジにセレクト操作が為された場合には、エンジン１１と駆動輪１８ｆ，１８ｒとを切り離すことができ、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可能となる。

これまで説明したように、動力伝達径路８０に常閉クラッチ１４を設けるとともに、この常閉クラッチ１４にスプリング７５を組み込んでピストン７２を係合方向に付勢している。これにより、ＤレンジやＲレンジにセレクト操作が為された状態のもとで、アイドリングストップが実行されて制御油圧が低下した場合であっても、常閉クラッチ１４が滑り状態または締結状態に保持されるため、エンジン再始動時の急速な油圧上昇による常閉クラッチ１４の締結ショックを抑制することが可能となる。これにより、前進時および後退時の双方でアイドリングストップを実行する場合であっても、エンジン再始動時の締結ショックを抑制することが可能となる。

また、動力伝達径路８０に電動の前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４を設けるようにしている。これにより、エンジン停止時であってもセレクトレバー９６をＮレンジに操作することにより、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４を解放してエンジン１１と駆動輪１８ｆ，１８ｒとを切り離すことが可能となる。すなわち、常閉クラッチ１４を解放するためには制御油圧が必要であることから、オイルポンプ９１が停止するエンジン停止時においては、常閉クラッチ１４を解放することが不可能となっていた。そこで、本発明の車両用駆動装置１０においては、動力伝達径路８０に電動の前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４を設けるようにしている。これにより、常閉クラッチ１４を解放できないエンジン停止時であっても、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。

さらに、常閉クラッチ１４を解放する際には、スプリング７５のバネ力に抗してピストン７２を解放方向に移動させる必要がある。すなわち、制御油圧の供給状態によっては、常閉クラッチ１４の解放に時間的な遅れが生じるおそれがある。このため、本発明の車両用駆動装置１０においては、エンジン作動時にＮレンジにセレクト操作が為された場合に、アクセル操作量が所定値を超えた場合には、常閉クラッチ１４の解放を待つことなく、前進クラッチ４３または後退ブレーキ４４を解放状態に切り換えている。これにより、エンジン作動時にＮレンジにセレクト操作が為された直後に、アクセルペダルが踏み込まれてエンジン回転数が上昇する状況であっても、動力伝達径路８０を切断してショックの発生を抑制することが可能となる。

前述の説明では、常閉クラッチ１４を出力側共通径路８４に設けているが、これに限られることはなく、常閉クラッチ１４を入力側共通径路８１に設けても良い。また、摩擦係合機構として常閉クラッチ１４を挙げているが、これに限られることはなく、前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４にスプリング７５を組み込むことで、前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４を摩擦係合機構として機能させても良い。この場合には、入力側共通径路８１や出力側共通径路８４に電動係合機構が設けられることになる。

また、前述の説明では、摩擦クラッチや摩擦ブレーキによって前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４を構成しているが、これに限られることはなく、ドグクラッチやシンクロメッシュ機構と呼ばれる噛合クラッチや噛合ブレーキを用いて前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４を構成しても良い。さらに、前述の説明では、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４は、締結状態と解放状態との２つの状態に切り換えられるクラッチやブレーキであるが、これに限られることはなく、滑り状態に制御可能なクラッチおよびブレーキを採用しても良い。

また、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４は、通電によって締結状態に切り換えられる一方、通電遮断によって解放状態に切り換えられているが、これに限られることはなく、通電遮断によって締結状態に切り換えるとともに、通電によって解放状態に切り換えても良い。さらに、前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４に電磁石５４，６４を組み込むことなく、電動アクチュエータを用いて前進クラッチ４３や後退ブレーキ４４を締結状態や解放状態に切り換えるようにしても良い。

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、図示する場合には、無段変速機１５よりもエンジン１１側に、常閉クラッチ１４、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４を設けているが、これに限られることはなく、無段変速機１５よりも駆動輪１８ｆ，１８ｒ側に、常閉クラッチ１４、前進クラッチ４３および後退ブレーキ４４を設けても良い。また、前述の説明では、運転手に操作される操作部としてセレクトレバー９６を挙げているが、これに限られることなく、パドルを用いてセレクト操作が行われるパドル式の操作部、ダイヤルを用いてセレクト操作が行われるダイヤル式の操作部、または押ボタンを用いてセレクト操作が行われる押ボタン式の操作部を採用しても良い。また、図示する車両用駆動装置１０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
１４ 常閉クラッチ(摩擦係合機構)
１８ｆ 前輪(駆動輪)
１８ｒ 後輪(駆動輪)
４３ 前進クラッチ(電動係合機構)
４４ 後退ブレーキ(電動係合機構)
７２ ピストン
７５ スプリング(付勢部材)
８０ 動力伝達径路
９１ オイルポンプ
９５ 制御ユニット(制御手段)

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、ピストンを締結方向に移動させて締結状態に切り換えられる一方、前記ピストンを解放方向に移動させて解放状態に切り換えられる摩擦係合機構と、
   前記エンジンに駆動され、前記摩擦係合機構の締結時には前記ピストンを締結方向に移動させる作動油を供給する一方、前記摩擦係合機構の解放時には前記ピストンを解放方向に移動させる作動油を供給するオイルポンプと、
   前記摩擦係合機構に組み付けられて前記ピストンを締結方向に付勢し、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する付勢部材と、
   前記動力伝達径路に設けられ、運転手のセレクト操作に基づいて前記動力伝達径路を接続する締結状態と前記動力伝達径路を切断する解放状態とに切り換えられる電動係合機構と、
   エンジン作動時に走行レンジから中立レンジにセレクト操作され、前記摩擦係合機構が締結状態から解放状態に切り換えられる前に、運転者のアクセル操作量が所定値を超えた場合には、前記電動係合機構を締結状態から解放状態に切り換える制御手段とを有す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、
   前記制御手段は、エンジン作動時に走行レンジから中立レンジにセレクト操作され、前記摩擦係合機構が締結状態から解放状態に切り換えられる際に、運転手のアクセル操作量が所定値を超えない場合には、前記摩擦係合機構が締結状態から解放状態に切り換えられた後に、前記電動係合機構を締結状態から解放状態に切り換え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、
   前記制御手段は、エンジン停止時に走行レンジから中立レンジにセレクト操作された場合に、前記電動係合機構を締結状態から解放状態に切り換えることを特徴とする車両用駆動装置。

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