KR102219999B1 - 차량을 위한 동력 전달 장치 및, 동력 전달 장치의 제어 방법 - Google Patents

차량을 위한 동력 전달 장치 및, 동력 전달 장치의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

차량 (10) 을 위한 동력 전달 장치 (16) 는, 엔진 (12) 과 구동륜 (14) 과의 사이에 형성되는 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 와, 상기 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 와 병행으로 형성되는 상기 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 와, 전자 제어 유닛 (100) 과를 포함한다. 상기 전자 제어 유닛 (100) 은, 소정 상태시에, 상기 엔진 (12) 과 상기 구동륜 (14) 과의 사이의 동력 전달 경로를, 상기 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 로부터 상기 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 로 전환하는 요구가 성립한 경우에는, 제 1 클러치 (C1) 를 해방시키면서, 부클러치 (TWC) 를 원웨이 모드로 전환한다. 상기 전자 제어 유닛 (100) 은, 상기 부클러치 (TWC) 가 상기 원웨이 모드로 전환되면, 제 2 클러치 (C2) 를 걸어맞추도록 구성된다.

Description

차량을 위한 동력 전달 장치 및, 동력 전달 장치의 제어 방법{POWER TRANSMISSION DEVICE FOR VEHICLE, AND CONTROL METHOD OF POWER TRANSMISSION DEVICE}
본 발명은, 엔진과 구동륜 사이에, 제 1 동력 전달 경로와 제 2 동력 전달 경로를, 병렬로 구비하여 구성되는 차량을 위한 동력 전달 장치 및, 동력 전달 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
엔진과 구동륜 사이에, 제 1 클러치 및 도그 클러치를 구비하여 구성되어 있는 제 1 동력 전달 경로와, 무단 변속기 및 제 2 클러치를 구비하여 구성되어 있는 제 2 동력 전달 경로를, 병렬로 구비하는 차량용 동력 전달 장치가 알려져 있다. 국제 공개 제2013/176208 에 기재된 동력 전달 장치가 그것이다. 국제 공개 제2013/176208 의 동력 전달 장치에 있어서는, 엔진의 동력이 제 1 동력 전달 경로를 경유하여 구동륜측에 전달되는 상태로부터, 엔진의 동력이 제 2 동력 전달 경로를 경유하여 구동륜측에 전달되는 상태로 전환할 때, 제 1 클러치 및 도그 클러치를 해방시킴과 함께, 제 2 클러치를 걸어맞추는 제어가 실행된다.
그런데, 국제 공개 제2013/176208 에 기재된 동력 전달 장치에서는, 제 1 동력 전달 경로에 도그 클러치가 형성되어 있다. 그리고, 제 1 클러치가 고회전이 되는 주행 상태가 되면, 도그 클러치를 해방함으로써, 제 1 클러치의 고회전화를 방지하고 있었다. 그러나, 국제 공개 제2013/176208 의 도그 클러치는, 싱크로 기구 등을 구비하여 구성되어 있기 때문에, 부품 점수가 증가하고 제조 비용이 높아졌다.
이에 대하여, 저비용화를 목적으로 하여, 도그 클러치 대신에, 차량 전진 방향으로 작용하는 동력을 전달하는 한편, 차량 후진 방향으로 작용하는 동력을 차단하는 원웨이 클러치로서의 모드 (이하, 원웨이 모드) 와, 적어도 차량 후진 방향으로의 회전을 전달하는 모드 (이하, 로크 모드) 로, 전환 가능하게 구성되는 투웨이 클러치를 채용하는 것을 생각할 수 있다. 이것으로부터, 제 1 클러치가 고회전화하는 주행 상태가 되면, 투웨이 클러치를 원웨이 클러치로서 기능하는 원웨이 모드로 전환함으로써, 투웨이 클러치에 의해 제 1 클러치에 대한 회전 전달이 차단되어, 제 1 클러치의 고회전화를 방지할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 동력 전달 장치에 있어서, 타성 주행 중에는, 구동륜측으로부터 회전이 전달되는 피구동 상태가 된다. 이 때, 동력 전달 경로를 제 1 동력 전달 경로로부터 제 2 동력 전달 경로로 전환함과 함께, 투웨이 클러치를 로크 모드로부터 원웨이 모드로 전환하는 요구가 성립한 경우에 있어서, 투웨이 클러치에 구동륜측으로부터 회전이 전달됨으로써, 투웨이 클러치를 원웨이 모드로 전환하지 못할 우려가 있다.
본 발명은, 차량용 동력 전달 장치에 있어서, 피구동 상태로 차량이 주행 중에 투웨이 클러치를 원웨이 모드로 전환하는 요구가 성립한 경우에도, 투웨이 클러치를 원웨이 모드로 전환할 수 있다.
본 발명의 제 1 양태는, 차량을 위한 동력 전달 장치이다. 상기 동력 전달 장치는, 엔진과 구동륜 사이에 형성되는 제 1 동력 전달 경로와, 상기 엔진과 상기 구동륜 사이에 형성되고, 상기 제 1 동력 전달 경로와 병행으로 형성되는 상기 제 2 동력 전달 경로와, 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 제 1 동력 전달 경로는, 제 1 클러치 및 부클러치를 포함하고, 상기 제 1 클러치가 걸어맞춰짐으로써 상기 엔진으로부터의 동력을 상기 구동륜에 전달하도록 구성된다. 상기 부클러치는, 상기 차량의 구동 상태에 있어서 상기 동력을 상기 구동륜에 전달하도록 구성되고, 상기 부클러치는, 원웨이 모드와 로크 모드를 전환하도록 구성된다. 상기 원웨이 모드는, 상기 차량의 구동 상태에 있어서는 상기 동력을 상기 구동륜에 전달하는 한편으로, 상기 차량의 피구동 상태에 있어서는 상기 동력을 차단하고, 상기 로크 모드는, 상기 차량의 상기 구동 상태 및 상기 피구동 상태에 있어서 상기 동력을 상기 구동륜에 전달한다. 상기 부클러치는, 입력측 회전 부재와, 출력측 회전 부재와, 중간 부재를 포함한다. 상기 입력측 회전 부재는, 상기 엔진에 동력 전달 가능하게 연결된다. 상기 출력측 회전 부재는, 상기 구동륜에 동력 전달 가능하게 연결된다. 상기 중간 부재는, 상기 입력측 회전 부재와 상기 출력측 회전 부재 사이에 개재 삽입된다. 상기 중간 부재는, 상기 로크 모드에 있어서, 상기 차량의 상기 피구동 상태가 되면, 상기 입력측 회전 부재 및 상기 출력측 회전 부재에 맞닿음으로써, 상기 입력측 회전 부재 및 상기 출력측 회전 부재의 상대 회전을 규제하도록 구성된다. 상기 제 2 동력 전달 경로는, 무단 변속기 및 제 2 클러치를 포함하고, 상기 제 2 클러치가 걸어맞춰짐으로써 상기 엔진으로부터의 상기 동력을 상기 구동륜에 전달하도록 구성된다. 상기 전자 제어 유닛은, 소정 상태시에, 상기 엔진과 상기 구동륜 사이의 동력 전달 경로를, 상기 제 1 동력 전달 경로로부터 상기 제 2 동력 전달 경로로 전환하는 요구가 성립한 경우에는, 상기 제 1 클러치를 해방시키면서, 상기 부클러치를 상기 원웨이 모드로 전환하도록 구성된다. 상기 소정 상태는, 상기 차량의 상기 피구동 상태이며, 또한, 상기 부클러치가 상기 로크 모드로 상기 차량이 주행하고 있는 상태이다. 상기 전자 제어 유닛은, 상기 부클러치가 상기 원웨이 모드로 전환되면, 상기 제 2 클러치를 걸어맞추도록 구성된다.
상기 구성에 의하면, 차량의 피구동 상태로서, 또한, 부클러치가 로크 모드로 주행 중에, 동력 전달 경로를 상기 제 1 동력 전달 경로로부터 상기 제 2 동력 전달 경로로 전환하는 요구가 성립한 경우에는, 제 1 클러치가 해방됨으로써, 제 1 동력 전달 경로가 뉴트럴 상태가 된다. 이 상태에서 부클러치를 원웨이 모드로 전환하는 제어가 실행됨으로써, 부클러치를 원웨이 모드로 전환할 수 있다.
상기 차량을 위한 상기 동력 전달 장치에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 부클러치의 상기 출력측 회전 부재의 출력 회전 속도와, 상기 부클러치의 상기 입력측 회전 부재의 입력 회전 속도의 회전 속도차가, 미리 설정되어 있는 판정 임계치 이상이 되면, 상기 부클러치가 상기 원웨이 모드로 전환된 것으로 판정하도록 구성되어도 된다.
상기 구성에 의하면, 출력측 회전 부재의 출력 회전 속도와 입력측 회전 부재의 입력 회전 속도의 회전 속도차를 산출함으로써, 부클러치가 원웨이 모드로 전환된 것을 용이하게 판정할 수 있다.
상기 차량을 위한 상기 동력 전달 장치에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 부클러치의 상기 원웨이 모드로의 전환 개시로부터의 경과 시간이, 미리 설정되어 있는 전환 완료 시간 이상이 되면, 상기 부클러치가 상기 원웨이 모드로 전환된 것으로 판정하도록 구성되어도 된다.
상기 구성에 의하면, 부클러치의 원웨이 모드로의 전환 개시로부터의 경과 시간을 검출함으로써, 부클러치가 원웨이 모드로 전환된 것을 용이하게 판정할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는, 동력 전달 장치의 제어 방법이다. 상기 동력 전달 장치는, 엔진과 구동륜 사이에 형성되는 제 1 동력 전달 경로와, 상기 엔진과 상기 구동륜 사이에 형성되고, 상기 제 1 동력 전달 경로와 병행으로 형성되는 상기 제 2 동력 전달 경로와, 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 제 1 동력 전달 경로는, 제 1 클러치 및 부클러치를 포함하고, 상기 제 1 클러치가 걸어맞춰짐으로써 상기 엔진으로부터의 동력을 상기 구동륜에 전달하도록 구성된다. 상기 부클러치는, 상기 차량의 구동 상태에 있어서 상기 동력을 상기 구동륜에 전달하고, 상기 부클러치는, 원웨이 모드와 로크 모드를 전환하도록 구성된다. 상기 원웨이 모드는, 상기 차량의 구동 상태에 있어서는 상기 동력을 상기 구동륜에 전달하는 한편으로, 상기 차량의 피구동 상태에 있어서는 상기 동력을 차단하고, 상기 로크 모드는, 상기 차량의 상기 구동 상태 및 상기 피구동 상태에 있어서 상기 동력을 상기 구동륜에 전달한다. 상기 부클러치는, 입력측 회전 부재와, 출력측 회전 부재와, 중간 부재를 포함한다. 상기 입력측 회전 부재는, 상기 엔진에 동력 전달 가능하게 연결된다. 상기 출력측 회전 부재는, 상기 구동륜에 동력 전달 가능하게 연결된다. 상기 중간 부재는, 상기 입력측 회전 부재와 상기 출력측 회전 부재 사이에 개재 삽입된다. 상기 중간 부재는, 상기 로크 모드에 있어서, 상기 차량의 상기 피구동 상태가 되면, 상기 입력측 회전 부재 및 상기 출력측 회전 부재에 맞닿음으로써, 상기 입력측 회전 부재 및 상기 출력측 회전 부재의 상대 회전을 규제하도록 구성된다. 상기 제 2 동력 전달 경로는, 무단 변속기 및 제 2 클러치를 포함하고, 상기 제 2 클러치가 걸어맞춰짐으로써 상기 엔진으로부터의 상기 동력을 상기 구동륜에 전달하도록 구성된다. 상기 제어 방법은 : 소정 상태시에, 상기 엔진과 상기 구동륜 사이의 동력 전달 경로를, 상기 제 1 동력 전달 경로로부터 상기 제 2 동력 전달 경로로 전환하는 요구가 성립한 경우에는, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 제 1 클러치를 해방시키면서, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 부클러치를 상기 원웨이 모드로 전환하는 것, 상기 소정 상태는, 상기 차량의 상기 피구동 상태이며, 또한, 상기 부클러치가 상기 로크 모드로 상기 차량이 주행하고 있는 상태이다 ; 그리고 상기 부클러치가 상기 원웨이 모드로 전환되면, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 제 2 클러치를 걸어맞추는 것을 포함한다.
상기 구성에 의하면, 차량의 피구동 상태로서, 또한, 부클러치가 로크 모드로 주행 중에, 동력 전달 경로를 상기 제 1 동력 전달 경로로부터 상기 제 2 동력 전달 경로로 전환하는 요구가 성립한 경우에는, 제 1 클러치가 해방됨으로써, 제 1 동력 전달 경로가 뉴트럴 상태가 된다. 이 상태에서 부클러치를 원웨이 모드로 전환하는 제어가 실행됨으로써, 부클러치를 원웨이 모드로 전환할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태들의 특징들, 장점들 및 기술적 그리고 산업적 중요성은 첨부된 도면을 참조하여 이하 설명되고, 동일한 도면부호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1 은, 본 발명이 적용되는 차량의 개략 구성을 설명하는 도면임과 함께, 차량에 있어서의 각종 제어를 위한 제어 기능 및 제어 계통의 주요부를 설명하는 도면이다.
도 2 는, 도 1 의 투웨이 클러치의 구조를 간략적으로 나타내는 도면으로서, 원웨이 모드로 전환되었을 때의 둘레 방향의 일부를 절단한 단면도이다.
도 3 은, 도 1 의 투웨이 클러치의 구조를 간략적으로 나타내는 도면으로서, 로크 모드로 전환되었을 때의 둘레 방향의 일부를 절단한 단면도이다.
도 4 는, 차량에 구비된 시프트 전환 장치로서의 시프트 레버에 의해 선택되는, 조작 포지션마다의 각 걸어맞춤 장치의 걸어맞춤 상태를 나타내는 걸어맞춤 작동표이다.
도 5 는, 도 1 의 전자 제어 장치의 제어 작동의 주요부, 즉 피구동 상태로서, 투웨이 클러치가 로크 모드로 주행 중에, 벨트 주행 모드로 전환하는 업시프트 요구가 성립했을 때의 제어 작동을 설명하는 플로우 차트이다.
도 6 은, 도 5 의 플로우 차트에 기초하는 제어 결과를 나타내는 타임 차트로서, 차량이 피구동 상태로서, 또한, M1 포지션으로 주행 중에, M2 포지션으로 전환되었을 때의 제어 결과를 나타내고 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 이하의 실시예에 있어서 도면은 적절히 간략화 혹은 변형되어 있고, 각 부의 치수비 및 형상 등은 반드시 정확하게 그려져 있지는 않다.
도 1 은, 본 발명이 적용되는 차량 (10) 의 개략 구성을 설명하는 도면임과 함께, 차량 (10) 에 있어서의 각종 제어를 위한 제어 기능 및 제어 계통의 주요부를 설명하는 도면이다. 도 1 에 있어서, 차량 (10) 은, 동력원으로서 기능하는 엔진 (12) 의 동력을 구동륜 (14) 에 전달하는 차량용 동력 전달 장치 (16) (이하, 동력 전달 장치 (16) 라고 한다) 를 구비하고 있다.
동력 전달 장치 (16) 는, 엔진 (12) 과 구동륜 (14) 사이에 형성되어 있다. 동력 전달 장치 (16) 는, 비회전 부재로서의 케이스 (18) 내에 있어서, 엔진 (12) 에 연결된 유체식 전동 장치로서의 공지된 토크 컨버터 (20) 와, 토크 컨버터 (20) 에 연결된 입력축 (22) 과, 입력축 (22) 에 연결된 벨트식의 무단 변속기 (24) 와, 동일하게 입력축 (22) 에 연결된 전후진 전환 장치 (26) 와, 전후진 전환 장치 (26) 를 개재하여 입력축 (22) 에 연결되고 무단 변속기 (24) 와 병렬로 형성된 기어 기구 (28) 와, 무단 변속기 (24) 및 기어 기구 (28) 의 공통의 출력 회전 부재인 출력축 (30) 과, 카운터축 (32) 과, 출력축 (30) 및 카운터축 (32) 에 각각 상대 회전 불가능하게 형성되고 맞물리는 1 쌍의 기어로 이루어지는 감속 기어 장치 (34) 와, 카운터축 (32) 에 상대 회전 불가능하게 형성되어 있는 기어 (36) 와, 기어 (36) 에 동력 전달 가능하게 연결된 디퍼렌셜 장치 (38) 와, 디퍼렌셜 장치 (38) 에 연결된 좌우의 차축 (40) 을 구비하고 있다.
이와 같이 구성된 동력 전달 장치 (16) 에 있어서, 엔진 (12) 으로부터 출력되는 동력이, 토크 컨버터 (20), 전후진 전환 장치 (26), 기어 기구 (28), 감속 기어 장치 (34), 디퍼렌셜 장치 (38), 차축 (40) 등을 순차 개재하여, 좌우의 구동륜 (14) 에 전달된다. 혹은, 동력 전달 장치 (16) 에 있어서, 엔진 (12) 으로부터 출력되는 동력이, 토크 컨버터 (20), 무단 변속기 (24), 감속 기어 장치 (34), 디퍼렌셜 장치 (38), 차축 (40) 등을 순차 개재하여, 좌우의 구동륜 (14) 에 전달된다. 상기 동력은, 특별히 구별하지 않는 경우에는 토크나 힘도 동일한 의미이다.
상기 서술한 바와 같이, 동력 전달 장치 (16) 는, 엔진 (12) 과 구동륜 (14) 사이의 동력 전달 경로 (PT) 에 병렬로 형성된, 기어 기구 (28) 및 무단 변속기 (24) 를 구비하고 있다. 요컨대, 동력 전달 장치 (16) 는, 입력축 (22) 과 출력축 (30) 사이에 병렬로 형성되고, 엔진 (12) 의 동력을 입력축 (22) 으로부터 출력축 (30) 으로 각각 전달하는 것이 가능한 2 개의 동력 전달 경로를 구비하고 있다. 2 개의 동력 전달 경로는, 기어 기구 (28) 를 경유한 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 와, 무단 변속기 (24) 를 경유한 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 로 이루어진다. 이와 같이, 동력 전달 장치 (16) 는, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 와 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 의 2 개의 동력 전달 경로를, 입력축 (22) 과 출력축 (30) 사이에서 병렬로 구비하고 있다.
제 1 동력 전달 경로 (PT1) 는, 제 1 클러치 (C1) 및 제 1 브레이크 (B1) 를 포함하는 전후진 전환 장치 (26), 기어 기구 (28), 부클러치로서 기능하는 투웨이 클러치 (TWC) 를 구비하고, 엔진 (12) 의 동력을 입력축 (22) 으로부터 기어 기구 (28) 를 경유하여 구동륜 (14) 에 전달하는 동력 전달 경로이다. 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 에 있어서, 엔진 (12) 으로부터 구동륜 (14) 을 향하여, 전후진 전환 장치 (26), 기어 기구 (28), 투웨이 클러치 (TWC) 의 순서로 배치되어 있다. 즉, 제 1 클러치 (C1) 가, 투웨이 클러치 (TWC) 보다 엔진 (12) 측에 배치되어 있다. 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 는, 무단 변속기 (24) 및 제 2 클러치 (C2) 를 구비하고, 엔진 (12) 의 동력을 입력축 (22) 으로부터 무단 변속기 (24) 를 경유하여 구동륜 (14) 에 전달하는 동력 전달 경로이다. 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 에 있어서, 엔진 (12) 으로부터 구동륜 (14) 을 향하여, 무단 변속기 (24) 및 제 2 클러치 (C2) 의 순서로 배치되어 있다.
또, 기어 기구 (28) 로 이루어지는 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 에 있어서의 기어비 (EL) (＝ 입력축 회전 속도 (Nin)/출력축 회전 속도 (Nout)) 는, 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 에 있어서의 최대 변속비인 무단 변속기 (24) 의 최 (最) 로우측 변속비 (γmax) 보다 큰 값으로 설정되어 있다. 즉, 기어비 (EL) 는, 최로우측 변속비 (γmax) 보다 로우측의 변속비로 설정되어 있다. 이것으로부터, 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 는, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 보다 하이측의 변속비가 형성된다. 또한, 입력축 회전 속도 (Nin) 는 입력축 (22) 의 회전 속도이고, 출력축 회전 속도 (Nout) 는 출력축 (30) 의 회전 속도이다.
무단 변속기 (24) 는, 입력축 (22) 과 동축심 상에 형성되고 입력축 (22) 과 일체적으로 연결된 프라이머리축 (58) 과, 프라이머리축 (58) 에 연결된 유효 직경이 가변인 프라이머리 풀리 (60) 와, 출력축 (30) 과 동축심 상에 형성된 세컨더리축 (62) 과, 세컨더리축 (62) 에 연결된 유효 직경이 가변인 세컨더리 풀리 (64) 와, 그들 각 풀리 (60, 64) 사이에 감아 걸쳐진 전달 요소로서의 전동 벨트 (66) 를 구비하고 있다. 무단 변속기 (24) 는, 각 풀리 (60, 64) 와 전동 벨트 (66) 사이의 마찰력을 개재하여 동력 전달이 실시되는 공지된 벨트식의 무단 변속기이고, 엔진 (12) 의 동력을 구동륜 (14) 측에 전달한다. 프라이머리 풀리 (60) 는, 유압 액추에이터 (60a) 에 의해 그 유효 직경이 변경되고, 세컨더리 풀리 (64) 는, 유압 액추에이터 (64a) 에 의해 그 유효 직경이 변경된다.
동력 전달 장치 (16) 에 있어서, 엔진 (12) 의 동력을 구동륜 (14) 에 전달하는 동력 전달 경로가, 차량 (10) 의 주행 상태에 따라, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 와 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 사이에서 전환된다. 그 때문에, 동력 전달 장치 (16) 는, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 와 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 를 선택적으로 형성하기 위한 복수 개의 걸어맞춤 장치를 구비하고 있다. 복수 개의 걸어맞춤 장치는, 제 1 클러치 (C1), 제 1 브레이크 (B1), 제 2 클러치 (C2), 및 투웨이 클러치 (TWC) 를 포함하고 있다.
제 1 클러치 (C1) 는, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 상에 형성되고, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 선택적으로 접속하거나, 차단하거나 하기 위한 걸어맞춤 장치로서, 차량 전진 주행하는 경우에 걸어맞춤으로써, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 동력 전달 가능하게 하는 걸어맞춤 장치이다. 제 1 브레이크 (B1) 는, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 상에 형성되고, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 선택적으로 접속하거나, 차단하거나 하기 위한 걸어맞춤 장치로서, 차량 후진 주행하는 경우에 걸어맞춤으로써, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 동력 전달 가능하게 하는 걸어맞춤 장치이다. 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 는, 제 1 클러치 (C1) 또는 제 1 브레이크 (B1) 의 걸어맞춤에 의해 형성된다.
투웨이 클러치 (TWC) 는, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 에 형성되고, 전진 주행 중에 있어서의 차량 (10) 의 구동 상태에 있어서 동력을 전달하는 한편, 전진 주행 중에 있어서의 차량 (10) 의 피구동 상태에 있어서 동력을 차단하는 원웨이 모드와, 차량 (10) 의 구동 상태 및 피구동 상태에 있어서 동력을 전달하는 로크 모드로, 전환 가능하게 구성되어 있다. 예를 들어, 제 1 클러치 (C1) 가 걸어맞춰지며, 또한, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환된 상태에서는, 엔진 (12) 의 동력에 의해 전진 주행되는 차량 (10) 의 구동 상태에 있어서, 투웨이 클러치 (TWC) 는 동력 전달 가능하게 된다. 즉, 전진 주행 중에 있어서 엔진 (12) 의 동력이, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 경유하여 구동륜 (14) 측에 전달된다. 한편, 타성 주행 중 등, 차량 (10) 의 피구동 상태에서는, 제 1 클러치 (C1) 가 걸어맞춰져 있어도, 구동륜 (14) 측으로부터 전달되는 회전이 투웨이 클러치 (TWC) 에 의해 차단된다. 또한, 차량 (10) 의 구동 상태란, 입력축 (22) 의 토크가 진행 방향을 기준으로 한 경우의 정 (正) 의 값이 되는 상태, 실질적으로는, 엔진 (12) 의 동력에 의해 차량 (10) 이 구동되는 상태에 대응하고 있다. 또, 차량 (10) 의 피구동 상태란, 입력축 (22) 의 토크가 진행 방향을 기준으로 한 경우의 부 (負) 의 값이 되는 상태, 실질적으로는, 차량 (10) 의 관성에 의해 주행되고, 구동륜 (14) 측으로부터 전달되는 회전에 의해 입력축 (22) 및 엔진 (12) 이 따라 도는 상태에 대응하고 있다.
또, 제 1 클러치 (C1) 가 걸어맞춰지며, 또한, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환된 상태에서는, 투웨이 클러치 (TWC) 가 차량 (10) 의 구동 상태 및 피구동 상태에 있어서 동력 전달이 가능해지고, 엔진 (12) 의 동력이, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 경유하여 구동륜 (14) 측에 전달됨과 함께, 타성 주행 중 (피구동 상태) 에는, 구동륜 (14) 측으로부터 전달되는 회전이, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 경유하여 엔진 (12) 측에 전달됨으로써, 엔진 (12) 이 따라 도는 것에 의해 엔진 브레이크를 발생시킬 수 있다. 또, 제 1 브레이크 (B1) 가 걸어맞춰지며, 또한, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환된 상태에서는, 엔진 (12) 측으로부터 전달되는 차량 후진 방향으로 작용하는 동력이, 투웨이 클러치 (TWC) 를 경유하여 구동륜 (14) 에 전달되고, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 경유한 후진 주행이 가능해진다. 또한, 투웨이 클러치 (TWC) 의 구조에 대해서는 후술한다.
제 2 클러치 (C2) 는, 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 에 형성되고, 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 를 선택적으로 접속하거나, 차단하거나 하기 위한 걸어맞춤 장치로서, 차량 전진 주행하는 경우에 걸어맞춤으로써, 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 를 동력 전달 가능하게 하는 걸어맞춤 장치이다. 제 1 클러치 (C1), 제 1 브레이크 (B1), 제 2 클러치 (C2) 는, 어느 것이나 유압 액추에이터에 의해 마찰 걸어맞춤되는 공지된 유압식의 습식 마찰 걸어맞춤 장치이다. 제 1 클러치 (C1) 및 제 1 브레이크 (B1) 는, 각각 전후진 전환 장치 (26) 를 구성하는 요소의 하나이다.
엔진 (12) 은, 전자 스로틀 장치나 연료 분사 장치나 점화 장치 등의 엔진 (12) 의 출력 제어에 필요한 여러 가지 기기를 갖는 엔진 제어 장치 (42) 를 구비하고 있다. 엔진 (12) 은, 후술하는 전자 제어 장치 (100) 에 의해, 운전자에 의한 차량 (10) 에 대한 구동 요구량에 대응하는 액셀 페달 (45) 의 조작량인 액셀 조작량 (θacc) 에 따라 엔진 제어 장치 (42) 가 제어됨으로써, 엔진 (12) 의 출력 토크인 엔진 토크 (Te) 가 제어된다.
토크 컨버터 (20) 는, 엔진 (12) 과 무단 변속기 (24) 및 전후진 전환 장치 (26) 사이에 형성되고, 엔진 (12) 에 연결된 펌프 임펠러 (20p), 및 입력축 (22) 에 연결된 터빈 임펠러 (20t) 를 구비하고 있다. 토크 컨버터 (20) 는, 엔진 (12) 의 동력을 입력축 (22) 에 전달하는 유체 전동 장치이다. 토크 컨버터 (20) 는, 펌프 임펠러 (20p) 와 터빈 임펠러 (20t) 사이 즉 토크 컨버터 (20) 의 입출력 회전 부재 사이를 직결 가능한 공지된 로크업 클러치 (LU) 를 구비하고 있다. 로크업 클러치 (LU) 는, 차량의 주행 상태에 따라 펌프 임펠러 (20p) 와 터빈 임펠러 (20t) 사이 (즉 엔진 (12) 과 입력축 (22) 사이) 를 직결한다. 예를 들어, 비교적 고차속 영역에 있어서, 로크업 클러치 (LU) 에 의해 엔진 (12) 과 입력축 (22) 이 직결된다.
동력 전달 장치 (16) 는, 펌프 임펠러 (20p) 에 연결된 기계식의 오일 펌프 (44) 를 구비하고 있다. 오일 펌프 (44) 는, 엔진 (12) 에 의해 회전 구동됨으로써, 무단 변속기 (24) 를 변속 제어하거나, 무단 변속기 (24) 에 있어서의 벨트 협압력 (挾壓力) 을 발생시키거나, 상기 복수 개의 걸어맞춤 장치의 각각의 걸어맞춤이나 해방 등의 작동 상태를 전환하거나, 로크업 클러치 (LU) 의 작동 상태를 전환하거나 하기 위한 작동 유압의 원압을, 차량 (10) 에 구비된 유압 제어 회로 (46) 에 공급한다.
전후진 전환 장치 (26) 는, 더블 피니언형의 유성 기어 장치 (26p), 제 1 클러치 (C1), 및 제 1 브레이크 (B1) 를 구비하고 있다. 유성 기어 장치 (26p) 는, 입력 요소로서의 캐리어 (26c) 와, 출력 요소로서의 선 기어 (26s) 와, 반력 요소로서의 링 기어 (26r) 의 3 개의 회전 요소를 갖는 차동 기구이다. 캐리어 (26c) 는, 입력축 (22) 에 연결되어 있다. 링 기어 (26r) 는, 제 1 브레이크 (B1) 를 개재하여 케이스 (18) 에 선택적으로 연결된다. 선 기어 (26s) 는, 입력축 (22) 의 외주측에 배치되고, 그 입력축 (22) 에 대하여 상대 회전 가능하게 형성된 소직경 기어 (48) 에 연결되어 있다. 캐리어 (26c) 와 선 기어 (26s) 는, 제 1 클러치 (C1) 를 개재하여 선택적으로 연결된다.
기어 기구 (28) 는, 소직경 기어 (48) 와, 카운터축 (50) 과, 카운터축 (50) 에 상대 회전 가능하게 형성되고, 소직경 기어 (48) 와 맞물리는 대직경 기어 (52) 를 구비하고 있다. 또, 카운터축 (50) 에는, 출력축 (30) 에 형성되어 있는 출력 기어 (56) 와 맞물리는 카운터 기어 (54) 가, 카운터축 (50) 에 대하여 상대 회전 불가능하게 형성되어 있다.
카운터축 (50) 의 축 방향에서 대직경 기어 (52) 와 카운터 기어 (54) 사이에, 투웨이 클러치 (TWC) 가 형성되어 있다. 투웨이 클러치 (TWC) 는, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 에 있어서, 제 1 클러치 (C1) 및 기어 기구 (28) 보다 구동륜 (14) 측에 형성되어 있다. 투웨이 클러치 (TWC) 는, 카운터축 (50) 의 축 방향에서 이웃하도록 하여 형성되어 있는 유압식 액추에이터 (41) 에 의해, 원웨이 모드 및 로크 모드의 일방으로 전환된다.
도 2 및 도 3 은, 원웨이 모드 및 로크 모드로의 모드의 전환을 가능하게 하는 투웨이 클러치 (TWC) 의 구조를 간략적으로 나타내는 도면으로서, 투웨이 클러치 (TWC) 의 둘레 방향의 일부를 절단한 단면도이다. 도 2 는, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환된 상태를 나타내고, 도 3 은, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환된 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 2 및 도 3 의 지면 상하 방향이 회전 방향에 대응하고, 지면 상방이 차량 후진 방향 (후진 회전 방향) 에 대응하고, 지면 하방이 차량 전진 방향 (전진 회전 방향) 에 대응하고 있다. 또, 도 2 및 도 3 의 지면 좌우 방향이, 카운터축 (50) 의 축 방향 (이하, 특별히 언급하지 않는 한, 축 방향은 카운터축 (50) 의 축 방향에 대응한다) 에 대응하고, 지면 우측이 도 1 의 대직경 기어 (52) 측에 대응하고, 지면 좌측이 도 1 의 카운터 기어 (54) 측에 대응하고 있다.
투웨이 클러치 (TWC) 는, 원반상으로 형성되고, 카운터축 (50) 의 외주측에 배치되어 있다. 투웨이 클러치 (TWC) 는, 입력측 회전 부재 (68) 와, 축 방향에서 입력측 회전 부재 (68) 와 이웃하는 위치에 배치되어 있는 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 및 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 와, 축 방향에서 입력측 회전 부재 (68) 와 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 사이에 개재 삽입되어 있는 복수 개의 제 1 스트럿 (72a) 및 복수 개의 비틀림 코일 스프링 (73a) 과, 축 방향에서 입력측 회전 부재 (68) 와 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 사이에 개재 삽입되어 있는 복수 개의 제 2 스트럿 (72b) 및 복수 개의 비틀림 코일 스프링 (73b) 을 포함하여 구성되어 있다. 또한, 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 가, 본 발명의 출력측 회전 부재에 대응하고, 제 2 스트럿 (72b) 이, 본 발명의 중간 부재에 대응하고 있다.
입력측 회전 부재 (68) 는, 원반상으로 형성되고, 카운터축 (50) 의 축심을 중심으로 하여 카운터축 (50) 에 대하여 상대 회전 가능하게 배치되어 있다. 입력측 회전 부재 (68) 는, 축 방향에 있어서 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 와 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 사이에 끼이도록 하여 배치되어 있다. 또, 입력측 회전 부재 (68) 의 외주측에는, 대직경 기어 (52) 의 맞물림 이가 일체적으로 형성되어 있다. 즉, 입력측 회전 부재 (68) 와 대직경 기어 (52) 가 일체 성형되어 있다. 입력측 회전 부재 (68) 는, 기어 기구 (28), 전후진 전환 장치 (26) 등을 개재하여, 엔진 (12) 에 동력 전달 가능하게 연결되어 있다.
입력측 회전 부재 (68) 의 축 방향에서 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 와 대향하는 면에는, 제 1 스트럿 (72a) 및 비틀림 코일 스프링 (73a) 이 수용되는 제 1 수용부 (76a) 가 형성되어 있다. 제 1 수용부 (76a) 는, 둘레 방향에서 등각도 간격으로 복수 개 형성되어 있다. 또, 입력측 회전 부재 (68) 의 축 방향에서 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 와 대향하는 면에는, 제 2 스트럿 (72b) 및 비틀림 코일 스프링 (73b) 이 수용되는 제 2 수용부 (76b) 가 형성되어 있다. 제 2 수용부 (76b) 는, 둘레 방향에서 등각도 간격으로 복수 개 형성되어 있다. 제 1 수용부 (76a) 및 제 2 수용부 (76b) 는, 입력측 회전 부재 (68) 의 직경 방향에서 동일한 위치에 형성되어 있다.
제 1 출력측 회전 부재 (70a) 는, 원반상으로 형성되고, 카운터축 (50) 의 축심을 중심으로 하여 회전 가능하게 배치되어 있다. 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 는, 카운터축 (50) 에 상대 회전 불가능하게 형성됨으로써, 카운터축 (50) 과 일체적으로 회전한다. 이것에 관련하여, 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 는, 카운터축 (50), 카운터 기어 (54), 출력축 (30), 디퍼렌셜 장치 (38) 등을 개재하여 구동륜 (14) 에 동력 전달 가능하게 연결되어 있다.
제 1 출력측 회전 부재 (70a) 의 축 방향에서 입력측 회전 부재 (68) 와 대향하는 면에는, 입력측 회전 부재 (68) 로부터 멀어지는 방향으로 오목해지는, 제 1 오목부 (78a) 가 형성되어 있다. 제 1 오목부 (78a) 는, 제 1 수용부 (76a) 와 동일한 수만큼 형성되고, 둘레 방향에서 등각도 간격으로 배치되어 있다. 또, 제 1 오목부 (78a) 는, 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 의 직경 방향에서, 입력측 회전 부재 (68) 에 형성되어 있는 제 1 수용부 (76a) 와 동일한 위치에 형성되어 있다. 따라서, 제 1 수용부 (76a) 와 제 1 오목부 (78a) 의 회전 위치가 일치하면, 각 제 1 수용부 (76a) 와 각 제 1 오목부 (78a) 가, 각각 축 방향에서 서로 인접한 상태가 된다. 제 1 오목부 (78a) 는, 제 1 스트럿 (72a) 의 일단을 수용 가능한 형상으로 되어 있다. 또, 제 1 오목부 (78a) 의 둘레 방향의 일단에는, 엔진 (12) 의 동력에 의해 입력측 회전 부재 (68) 가 차량 전진 방향 (도 2, 도 3 에 있어서 지면 하방) 으로 회전한 경우에 있어서, 제 1 스트럿 (72a) 의 일단과 맞닿는 제 1 벽면 (80a) 이 형성되어 있다.
제 2 출력측 회전 부재 (70b) 는, 원반상으로 형성되고, 카운터축 (50) 의 축심을 중심으로 하여 회전 가능하게 배치되어 있다. 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 는, 카운터축 (50) 에 상대 회전 불가능하게 형성됨으로써, 카운터축 (50) 과 일체적으로 회전한다. 이것에 관련하여, 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 는, 카운터축 (50), 카운터 기어 (54), 출력축 (30), 디퍼렌셜 장치 (38) 등을 개재하여 구동륜 (14) 에 동력 전달 가능하게 연결되어 있다.
제 2 출력측 회전 부재 (70b) 의 축 방향에서 입력측 회전 부재 (68) 와 대향하는 면에는, 입력측 회전 부재 (68) 로부터 멀어지는 방향으로 오목해지는, 제 2 오목부 (78b) 가 형성되어 있다. 제 2 오목부 (78b) 는, 제 2 수용부 (76b) 와 동일한 수만큼 형성되고, 둘레 방향에서 등각도 간격으로 배치되어 있다. 또, 제 2 오목부 (78b) 는, 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 의 직경 방향에서, 입력측 회전 부재 (68) 에 형성되어 있는 제 2 수용부 (76b) 와 동일한 위치에 형성되어 있다. 따라서, 제 2 수용부 (76b) 와 제 2 오목부 (78b) 의 회전 위치가 일치하면, 각 제 2 수용부 (76b) 와 각 제 2 오목부 (78b) 가, 각각 축 방향에서 서로 인접한 상태가 된다. 제 2 오목부 (78b) 는, 제 2 스트럿 (72b) 의 일단을 수용 가능한 형상으로 되어 있다. 또, 제 2 오목부 (78b) 의 둘레 방향의 일단에는, 도 3 에 나타내는 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환된 상태에 있어서, 엔진 (12) 의 동력에 의해 입력측 회전 부재 (68) 가 차량 후진 방향 (도 2, 도 3 에 있어서 지면 상방) 으로 회전한 경우, 및, 차량 전진 주행 중에 타성 주행된 경우에, 제 2 스트럿 (72b) 의 일단과 맞닿는 제 2 벽면 (80b) 이 형성되어 있다.
제 1 스트럿 (72a) 은, 소정의 두께를 갖는 판상의 부재로 이루어지고, 도 2 및 도 3 의 단면으로 나타내는 바와 같이, 회전 방향 (지면 상하 방향) 을 따라 긴 형상으로 형성되어 있다. 또, 제 1 스트럿 (72a) 은, 도 2 및 도 3 에 있어서 지면에 대하여 수직인 방향으로 소정의 치수를 가지고 있다.
제 1 스트럿 (72a) 의 길이 방향의 일단은, 비틀림 코일 스프링 (73a) 에 의해 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 측으로 탄성 지지되어 있다. 또, 제 1 스트럿 (72a) 의 길이 방향의 타단은, 제 1 수용부 (76a) 에 형성되어 있는 제 1 단차부 (82a) 에 맞닿아 있다. 제 1 스트럿 (72a) 은, 제 1 단차부 (82a) 와 맞닿는 타단을 중심으로 하여 회동 가능하게 되어 있다. 비틀림 코일 스프링 (73a) 은, 제 1 스트럿 (72a) 과 입력측 회전 부재 (68) 사이에 개재되고, 제 1 스트럿 (72a) 의 일단을 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 를 향하여 탄성 지지하고 있다.
상기와 같이 구성됨으로써, 제 1 스트럿 (72a) 은, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드 및 로크 모드로 전환된 상태에 있어서, 엔진 (12) 측으로부터 차량 전진 방향으로 작용하는 동력이 전달되면, 제 1 스트럿 (72a) 의 일단이 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 의 제 1 벽면 (80a) 에 맞닿게 됨과 함께, 제 1 스트럿 (72a) 의 타단이 입력측 회전 부재 (68) 의 제 1 단차부 (82a) 에 맞닿게 된다. 이 상태에 있어서, 입력측 회전 부재 (68) 와 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 의 상대 회전이 저지되고, 차량 전진 방향으로 작용하는 동력이 투웨이 클러치 (TWC) 를 개재하여 구동륜 (14) 측에 전달된다. 상기 제 1 스트럿 (72a), 비틀림 코일 스프링 (73a), 제 1 수용부 (76a), 및 제 1 오목부 (78a) (제 1 벽면 (80a)) 에 의해, 차량 전진 방향으로 작용하는 동력을 구동륜 (14) 에 전달하는 한편, 차량 후진 방향으로 작용하는 동력을 차단하는 원웨이 클러치가 구성된다.
제 2 스트럿 (72b) 은, 소정의 두께를 갖는 판상의 부재로 이루어지고, 도 2 및 도 3 의 단면으로 나타내는 바와 같이, 회전 방향 (지면 상하 방향) 을 따라 긴 형상으로 형성되어 있다. 또, 제 2 스트럿 (72b) 은, 도 2 및 도 3 에 있어서 지면에 대하여 수직인 방향으로 소정의 치수를 가지고 있다.
제 2 스트럿 (72b) 의 길이 방향의 일단은, 비틀림 코일 스프링 (73b) 에 의해 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 측으로 탄성 지지되어 있다. 또, 제 2 스트럿 (72b) 의 길이 방향의 타단은, 제 2 수용부 (76b) 에 형성되어 있는 제 2 단차부 (82b) 에 맞닿아 있다. 제 2 스트럿 (72b) 은, 제 2 단차부 (82b) 와 맞닿는 타단을 중심으로 하여 회동 가능하게 되어 있다. 비틀림 코일 스프링 (73b) 은, 제 2 스트럿 (72b) 과 입력측 회전 부재 (68) 사이에 개재되고, 제 2 스트럿 (72b) 의 일단을 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 를 향하여 탄성 지지하고 있다.
상기와 같이 구성됨으로써, 제 2 스트럿 (72b) 은, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환된 상태에 있어서, 엔진 (12) 측으로부터 차량 후진 방향으로 작용하는 동력이 전달되면, 제 2 스트럿 (72b) 의 일단이 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 의 제 2 벽면 (80b) 에 맞닿게 됨과 함께, 제 2 스트럿 (72b) 의 타단이 입력측 회전 부재 (68) 의 제 2 단차부 (82b) 와 맞닿게 된다. 또, 전진 주행 중에 타성 주행된 경우에 있어서도, 제 2 스트럿 (72b) 의 일단이 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 의 제 2 벽면 (80b) 에 맞닿게 됨과 함께, 제 2 스트럿 (72b) 의 타단이 입력측 회전 부재 (68) 의 제 2 단차부 (82b) 와 맞닿게 된다. 이 상태에 있어서, 입력측 회전 부재 (68) 와 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 의 상대 회전이 저지되고, 차량 후진 방향으로 작용하는 동력이 투웨이 클러치 (TWC) 를 개재하여 구동륜 (14) 에 전달된다. 또, 타성 주행 중에 구동륜 (14) 측으로부터 전달되는 회전이, 투웨이 클러치 (TWC) 를 개재하여 엔진 (12) 측에 전달된다. 상기 제 2 스트럿 (72b), 비틀림 코일 스프링 (73b), 제 2 수용부 (76b), 및 제 2 오목부 (78b) (제 2 벽면 (80b)) 에 의해, 차량 후진 방향으로 작용하는 동력을 구동륜 (14) 에 전달하는 한편, 차량 전진 방향으로 작용하는 동력을 차단하는 원웨이 클러치가 구성된다.
또, 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 에는, 그 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 를 축 방향으로 관통하는 복수 개의 관통공 (88) 이 형성되어 있다. 각 관통공 (88) 은, 카운터축 (50) 의 축 방향으로부터 보아 각 제 2 오목부 (78b) 와 중복되는 위치에 형성되어 있다. 따라서, 각 관통공 (88) 의 일단은, 제 2 오목부 (78b) 에 각각 연통되어 있다. 각 관통공 (88) 에는, 각각 핀 (90) 이 꽂혀 통과되어 있다. 핀 (90) 은, 원기둥상으로 형성되고, 관통공 (88) 내를 슬라이딩 가능하게 되어 있다. 핀 (90) 의 일단은, 유압 액추에이터 (41) 를 구성하는 가압 플레이트 (74) 에 맞닿아 있음과 함께, 핀 (90) 의 타단은, 둘레 방향의 일부가 제 2 오목부 (78b) 를 통과하는 원환상의 링 (86) 에 맞닿아 있다.
링 (86) 은, 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 에 형성됨과 함께 둘레 방향에서 이웃하는 제 2 오목부 (78b) 를 연결하도록 형성되어 있는 복수 개의 원호상의 홈 (84) 에 끼워맞춰지고, 축 방향에 있어서 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 에 대한 상대 이동이 허용되어 있다.
유압 액추에이터 (41) 는, 투웨이 클러치 (TWC) 와 동일한 카운터축 (50) 상으로서, 카운터축 (50) 의 축 방향에 있어서 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 와 인접하는 위치에 배치되어 있다. 유압 액추에이터 (41) 는, 가압 플레이트 (74) 와, 축 방향에서 카운터 기어 (54) 와 가압 플레이트 (74) 사이에 개재 삽입되어 있는 복수 개의 코일 스프링 (92) 과, 작동유가 공급됨으로써 가압 플레이트 (74) 를 축 방향에서 카운터 기어 (54) 측으로 이동시키는 추력을 발생시키는 도시되지 않은 유압실을 구비하고 있다.
가압 플레이트 (74) 는, 원판상으로 형성되고, 카운터축 (50) 에 대하여 축 방향으로의 상대 이동 가능하게 배치되어 있다. 스프링 (92) 은, 가압 플레이트 (74) 를 축 방향에서 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 측으로 탄성 지지하고 있다. 따라서, 유압 액추에이터 (41) 의 상기 유압실에 작동유가 공급되지 않는 상태에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 스프링 (92) 의 탄성력에 의해 가압 플레이트 (74) 가 축 방향에서 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 측으로 이동되고, 가압 플레이트 (74) 가 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 에 접촉된다. 이 때, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 핀 (90), 링 (86), 및 제 2 스트럿 (72b) 의 일단이, 축 방향에서 입력측 회전 부재 (68) 측으로 이동됨으로써, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환된다.
또, 유압 액추에이터 (41) 의 상기 유압실에 작동유가 공급된 경우에는, 스프링 (92) 의 탄성력에 저항하여 가압 플레이트 (74) 가 축 방향에서 카운터 기어 (54) 측으로 이동되고, 가압 플레이트 (74) 가 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 로부터 멀어진 상태가 된다. 이 때, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 핀 (90), 링 (86), 및 제 2 스트럿 (72b) 의 일단이, 비틀림 코일 스프링 (73b) 의 탄성력에 의해, 축 방향에서 카운터 기어 (54) 측으로 이동됨으로써, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환된다.
도 2 에 나타내는 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드인 상태에서는, 가압 플레이트 (74) 가, 스프링 (92) 의 탄성력에 의해 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 에 맞닿게 된다. 이 때, 핀 (90) 이 가압 플레이트 (74) 에 밀려 축 방향에서 입력측 회전 부재 (68) 측으로 이동됨과 함께, 링 (86) 에 대해서도 핀 (90) 에 밀려 축 방향에서 입력측 회전 부재 (68) 측으로 이동된다. 결과적으로, 제 2 스트럿 (72b) 의 일단이, 링 (86) 에 가압되어 입력측 회전 부재 (68) 측으로 이동됨으로써, 제 2 스트럿 (72b) 의 일단과 제 2 벽면 (80b) 의 맞닿음이 저지된다. 이 때, 입력측 회전 부재 (68) 와 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 의 상대 회전이 허용되고, 제 2 스트럿 (72b) 이 원웨이 클러치로서 기능하지 않게 된다. 한편, 제 1 스트럿 (72a) 의 일단은, 비틀림 코일 스프링 (73a) 에 의해 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 측으로 탄성 지지됨으로써, 제 1 오목부 (78a) 의 제 1 벽면 (80a) 과 맞닿음 가능하게 되는 점에서, 제 1 스트럿 (72a) 은, 차량 전진 방향으로 작용하는 구동력을 전달하는 원웨이 클러치로서 기능한다.
도 2 에 나타내는 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드인 상태에 있어서, 제 1 스트럿 (72a) 의 일단이 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 의 제 1 벽면 (80a) 에 맞닿음 가능하게 되는 점에서, 엔진 (12) 으로부터 투웨이 클러치 (TWC) 에 차량 전진 방향으로 작용하는 동력이 전달되는 차량 (10) 의 구동 상태가 되면, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 스트럿 (72a) 의 일단과 제 1 벽면 (80a) 이 맞닿음과 함께, 제 1 스트럿 (72a) 의 타단과 제 1 단차부 (82a) 가 맞닿음으로써, 입력측 회전 부재 (68) 와 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 사이에서 차량 전진 방향으로의 상대 회전이 저지되고, 엔진 (12) 의 동력이 투웨이 클러치 (TWC) 를 개재하여 구동륜 (14) 에 전달된다. 한편, 전진 주행 중에 타성 주행됨으로써 차량 (10) 이 피구동 상태가 된 경우에는, 제 1 스트럿 (72a) 의 일단과 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 의 제 1 벽면 (80a) 이 맞닿는 경우는 없고, 입력측 회전 부재 (68) 와 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 의 상대 회전이 허용되는 점에서, 투웨이 클러치 (TWC) 를 개재한 동력 전달이 차단된다. 따라서, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드인 상태에서는, 제 1 스트럿 (72a) 이 원웨이 클러치로서 기능하고, 엔진 (12) 으로부터 차량 전진 방향으로 작용하는 동력이 전달되는 차량 (10) 의 구동 상태에 있어서 동력이 전달되는 한편, 전진 주행 중에 타성 주행되는 차량 (10) 의 피구동 상태에 있어서 동력이 차단된다.
도 3 에 나타내는 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드인 상태에서는, 유압 액추에이터 (41) 의 유압실에 작동유가 공급됨으로써, 스프링 (92) 의 탄성력에 저항하여, 가압 플레이트 (74) 가 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 로부터 멀어지는 방향으로 이동된다. 이 때, 제 2 스트럿 (72b) 의 일단이, 비틀림 코일 스프링 (73b) 의 탄성력에 의해, 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 의 제 2 오목부 (78b) 측으로 이동되고, 제 2 벽면 (80b) 과 맞닿음 가능하게 된다. 또, 제 1 스트럿 (72a) 에 대해서는, 도 2 의 원웨이 모드와 동일하게, 그 일단이 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 의 제 1 벽면 (80a) 에 맞닿음 가능하게 되어 있다.
도 3 에 나타내는 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드인 상태에 있어서, 차량 전진 방향으로 작용하는 동력이 전달되면, 제 1 스트럿 (72a) 의 일단이 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 의 제 1 벽면 (80a) 에 맞닿음과 함께, 제 1 스트럿 (72a) 의 타단이 제 1 단차부 (82a) 와 맞닿음으로써, 입력측 회전 부재 (68) 와 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 사이의 차량 전진 방향으로의 상대 회전이 저지된다. 또한, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드인 상태에 있어서, 차량 후진 방향으로 작용하는 동력이 전달되면, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 2 스트럿 (72b) 의 일단이 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 의 제 2 벽면 (80b) 과 맞닿음과 함께, 제 2 스트럿 (72b) 의 타단이 제 2 단차부 (82b) 와 맞닿음으로써, 입력측 회전 부재 (68) 와 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 사이에서 차량 후진 방향으로의 상대 회전이 저지된다. 따라서, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드인 상태에서는, 제 1 스트럿 (72a) 및 제 2 스트럿 (72b) 이 각각 원웨이 클러치로서 기능하고, 투웨이 클러치 (TWC) 에 있어서, 차량 전진 방향 및 차량 후진 방향으로 작용하는 동력을 구동륜 (14) 에 전달 가능하게 된다. 따라서, 차량 후진시에 있어서, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환됨으로써 후진 주행이 가능해진다. 또, 차량 전진 주행 중에 타성 주행되고 차량 (10) 이 피구동 상태가 된 경우에 있어서, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환됨으로써, 구동륜 (14) 측으로부터 전달되는 회전이 투웨이 클러치 (TWC) 를 경유하여 엔진 (12) 측에 전달됨으로써, 엔진 (12) 이 따라 도는 것에 의한 엔진 브레이크를 발생시킬 수 있다. 따라서, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드인 상태에서는, 제 1 스트럿 (72a) 및 제 2 스트럿 (72b) 이 원웨이 클러치로서 기능하고, 차량 (10) 의 구동 상태 및 피구동 상태에 있어서 동력이 전달된다.
도 4 는, 차량 (10) 에 구비된 시프트 전환 장치로서의 시프트 레버 (98) 에 의해 선택되는 조작 포지션 (POSsh) 마다의 각 걸어맞춤 장치의 걸어맞춤 상태를 나타내는 걸어맞춤 작동표이다. 도 4 에 있어서, 「C1」이 제 1 클러치 (C1), 「C2」가 제 2 클러치 (C2), 「B1」이 제 1 브레이크 (B1), 및 「TWC」가 투웨이 클러치 (TWC) 에 각각 대응하고 있다. 또, 「P (P 포지션)」, 「R (R 포지션)」, 「N (N 포지션)」, 「D (D 포지션)」, 및 「M (M 포지션)」은, 시프트 레버 (98) 에 의해 선택되는 각 조작 포지션 (POSsh) 을 나타내고 있다. 또, 도 4 중의 「○」는 각 걸어맞춤 장치의 걸어맞춤을 나타내고, 공란은 해방을 나타내고 있다. 또한, 투웨이 클러치 (TWC) 에 대응하는 「TWC」에 있어서는, 「○」가 투웨이 클러치 (TWC) 의 로크 모드로의 전환을 나타내고, 공란이 투웨이 클러치 (TWC) 의 원웨이 모드로의 전환을 나타내고 있다.
예를 들어, 시프트 레버 (98) 의 조작 포지션 (POSsh) 이, 차량 정지 포지션인 P 포지션, 또는, 동력 전달 차단 포지션인 N 포지션으로 전환된 경우에는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 클러치 (C1), 제 2 클러치 (C2), 및 제 1 브레이크 (B1) 가 해방된다. 이 때, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 및 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 의 어느 것에 있어서도 동력이 전달되지 않는 뉴트럴 상태가 된다.
또, 시프트 레버 (98) 의 조작 포지션 (POSsh) 이, 후진 주행 포지션인 R 포지션으로 전환되면, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 브레이크 (B1) 가 걸어맞춰짐과 함께, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환된다. 제 1 브레이크 (B1) 가 걸어맞춰짐으로써, 엔진 (12) 측으로부터 후진 방향으로 작용하는 동력이 기어 기구 (28) 에 전달된다. 이 때, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드에 있으면, 그 동력이 투웨이 클러치 (TWC) 에 의해 차단되기 때문에 후진 주행할 수 없다. 그래서, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환됨으로써, 차량 후진 방향으로 작용하는 동력이 투웨이 클러치 (TWC) 를 개재하여 출력축 (30) 측에 전달되기 때문에, 후진 주행 가능하게 된다. 따라서, 조작 포지션 (POSsh) 이 R 포지션으로 전환되면, 제 1 브레이크 (B1) 가 걸어맞춰짐과 함께, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환됨으로써, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) (기어 기구 (28)) 를 경유하여 차량 후진 방향의 동력이 전달되는, 후진용 기어단 (段) 이 형성된다.
또, 시프트 레버 (98) 의 조작 포지션 (POSsh) 이, 전진 주행 포지션인 D 포지션으로 전환되면, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 클러치 (C1) 가 걸어맞춰지거나, 혹은, 제 2 클러치 (C2) 가 걸어맞춰진다. 도 4 에 나타내는 「D1 (D1 포지션)」 및 「D2 (D2 포지션)」는, 제어상 설정되는 가상의 조작 포지션으로서, 조작 포지션 (POSsh) 이 D 포지션으로 전환되면, 차량 (10) 의 주행 상태에 따라, D1 포지션 또는 D2 포지션으로 자동으로 전환된다. D1 포지션은, 차량 정지 중을 포함하는 비교적 저차속 영역에 있어서 전환된다. D2 포지션은, 중차속 영역을 포함하는 비교적 고차속 영역에 있어서 전환된다. 예를 들어, D 포지션으로 주행 중에 있어서, 차량 (10) 의 주행 상태가, 예를 들어 저차속 영역으로부터 고차속 영역으로 이동한 경우에는, D1 포지션으로부터 D2 포지션으로 자동으로 전환된다.
예를 들어, 조작 포지션 (POSsh) 이 D 포지션으로 전환되었을 때, 차량 (10) 의 주행 상태가 D1 포지션에 대응하는 주행 영역에 있는 경우에는, 제 1 클러치 (C1) 가 걸어맞춰짐과 함께 제 2 클러치 (C2) 가 해방된다. 이 때, 엔진 (12) 측으로부터 차량 전진 방향으로 작용하는 동력이, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) (기어 기구 (28)) 를 경유하여 구동륜 (14) 에 전달되는 기어 주행 모드가 된다. 또한, 투웨이 클러치 (TWC) 는, 원웨이 모드로 전환되어 있기 때문에, 차량 전진 방향으로 작용하는 동력을 전달한다.
또, 조작 포지션 (POSsh) 이 D 포지션으로 전환되었을 때, 차량 (10) 의 주행 상태가 D2 포지션에 대응하는 주행 영역에 있는 경우에는, 제 1 클러치 (C1) 가 해방됨과 함께 제 2 클러치 (C2) 가 걸어맞춰진다. 이 때, 엔진 (12) 측으로부터 전진 방향으로 작용하는 동력이, 제 2 동력 전달 경로 (PT2) (무단 변속기 (24)) 를 경유하여 구동륜 (14) 에 전달되는 벨트 주행 모드가 된다. 이와 같이, 조작 포지션 (POSsh) 이 D 포지션으로 전환되면, 차량 (10) 의 주행 상태에 따라, 엔진 (12) 의 동력이, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) (기어 기구 (28)) 또는 제 2 동력 전달 경로 (PT2) (무단 변속기 (24)) 를 경유하여 구동륜 (14) 에 전달된다.
또, 시프트 레버 (98) 의 조작 포지션 (POSsh) 이 M 포지션으로 전환되면, 운전자의 수동 조작에 의해 업시프트 및 다운시프트로 전환하는 것이 가능해진다. 즉, M 포지션은, 운전자의 수동 조작에 의한 변속이 가능한 매뉴얼 시프트 포지션이 된다. 예를 들어, 조작 포지션 (POSsh) 이 M 포지션으로 전환된 상태에서, 운전자에 의해 다운시프트측으로 수동 조작되면, 제 1 클러치 (C1) 가 걸어맞춰짐과 함께, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환되는 전진용 기어단이 형성된다. 또, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환됨으로써, 투웨이 클러치 (TWC) 에 있어서, 차량 (10) 의 구동 상태 및 피구동 상태의 양방에서 동력 전달이 가능해진다. 예를 들어 타성 주행 중에는, 구동륜 (14) 측으로부터 회전이 전달되는 피구동 상태가 되지만, 이 때에 M 포지션에 있어서 다운시프트측으로 수동 조작되면, 구동륜 (14) 측으로부터 전달되는 회전이, 투웨이 클러치 (TWC) 를 경유하여 엔진 (12) 측에 전달됨으로써, 엔진 (12) 이 따라 도는 것에 의해 엔진 브레이크를 발생시킬 수 있다. 이와 같이, 조작 포지션 (POSsh) 이 M 포지션에 있어서 다운시프트되면, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) (기어 기구 (28)) 를 경유하여 구동륜 (14) 에 동력이 전달됨과 함께, 타성 주행 중에는, 구동륜 (14) 측으로부터 전달되는 회전이 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 경유하여 엔진 (12) 측에 전달됨으로써 엔진 브레이크를 발생시킬 수 있는, 전진용 기어단이 형성된다.
또, 시프트 레버 (98) 의 조작 포지션 (POSsh) 이 M 포지션으로 전환된 상태에서, 운전자에 의해 업시프트측으로 수동 조작되면, 제 2 클러치 (C2) 가 걸어맞춰진다. 이 때, 제 2 동력 전달 경로 (PT2) (무단 변속기 (24)) 를 경유하여 구동륜 (14) 에 동력이 전달되는 전진용 무단 변속단이 형성된다. 이와 같이, 조작 포지션 (POSsh) 이 M 포지션으로 전환되면, 운전자의 수동 조작에 의해, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 경유하여 동력이 전달되는 전진용 기어단 (즉 기어 주행 모드), 및, 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 를 경유하여 동력이 전달되는 전진용 무단 변속단 (즉 벨트 주행 모드) 의 일방으로 전환되는 매뉴얼 시프트가 가능해진다. 또한, 조작 포지션 (POSsh) 이 M 포지션에 있어서 다운시프트된 경우가, 도 4 의 M1 포지션에 대응하고, 조작 포지션 (POSsh) 이 M 포지션에 있어서 업시프트된 경우가, 도 4 의 M2 포지션에 대응하고 있다. 이들 M1 포지션 및 M2 포지션은, 외관상으로는 존재하지 않지만, 이하에 있어서, 조작 포지션 (POSsh) 이 M 포지션에서 다운시프트측으로 수동 조작된 경우에는, M1 포지션으로 전환되었다고 편의적으로 기재하고, 조작 포지션 (POSsh) 이 M 포지션에서 업시프트측으로 수동 조작된 경우에는, M2 포지션으로 전환되었다고 편의적으로 기재한다.
도 1 로 되돌아가, 차량 (10) 은, 동력 전달 장치 (16) 의 제어 장치를 포함하는 컨트롤러로서의 전자 제어 장치 (100) 를 구비하고 있다. 전자 제어 장치 (100) 는, 예를 들어 CPU, RAM, ROM, 입출력 인터페이스 등을 구비한 소위 마이크로 컴퓨터를 포함하여 구성되어 있고, CPU 는 RAM 의 일시 기억 기능을 이용하면서 미리 ROM 에 기억된 프로그램에 따라 신호 처리를 실시함으로써 차량 (10) 의 각종 제어를 실행한다. 전자 제어 장치 (100) 는, 엔진 (12) 의 출력 제어, 무단 변속기 (24) 의 변속 제어나 벨트 협압력 제어, 상기 복수 개의 걸어맞춤 장치 (C1, B1, C2, TWC) 의 각각의 작동 상태를 전환하는 유압 제어 등을 실행한다. 전자 제어 장치 (100) 는, 필요에 따라 엔진 제어용, 유압 제어용 등으로 나누어 구성된다.
전자 제어 장치 (100) 에는, 차량 (10) 에 구비된 각종 센서 등 (예를 들어 각종 회전 속도 센서 (102, 104, 106, 108, 109), 액셀 조작량 센서 (110), 스로틀 개도 센서 (112), 시프트 포지션 센서 (114), 유온 센서 (116) 등) 에 의한 각종 검출 신호 등 (예를 들어 엔진 회전 속도 (Ne), 입력축 회전 속도 (Nin) 와 동치가 되는 프라이머리 회전 속도 (Npri), 세컨더리 회전 속도 (Nsec), 차속 (V) 에 대응하는 출력축 회전 속도 (Nout), 투웨이 클러치 (TWC) 를 구성하는 입력측 회전 부재 (68) 의 입력 회전 속도 (Ntwcin), 운전자의 가속 조작의 크기를 나타내는 액셀 페달 (45) 의 액셀 조작량 (θacc), 스로틀 개도 (tap), 차량 (10) 에 구비된 시프트 전환 장치로서의 시프트 레버 (98) 의 조작 포지션 (POSsh), 유압 제어 회로 (46) 내의 작동유의 온도인 작동유온 (THoil) 등) 이, 각각 공급된다. 또한, 입력축 회전 속도 (Nin) (＝ 프라이머리 회전 속도 (Npri)) 는, 터빈 회전 속도 (NT) 이기도 하다. 또, 전자 제어 장치 (100) 는, 프라이머리 회전 속도 (Npri) 와 세컨더리 회전 속도 (Nsec) 에 기초하여 무단 변속기 (24) 의 실제의 변속비 (γcvt) 인 실변속비 (γcvt) (＝ Npri/Nsec) 를 산출한다. 또, 전자 제어 장치 (100) 는, 출력축 회전 속도 (Nout) 에 기초하여, 투웨이 클러치 (TWC) 를 구성하는 제 1 출력측 회전 부재 (70a) 및 제 2 출력측 회전 부재 (70b) (이하, 이들을 구별하지 않는 경우에는 출력측 회전 부재 (70) 라고 한다) 의 출력 회전 속도 (Ntwcout) 를 산출한다.
전자 제어 장치 (100) 로부터는, 차량 (10) 에 구비된 각 장치 (예를 들어 엔진 제어 장치 (42), 유압 제어 회로 (46) 등) 에 각종 지령 신호 (예를 들어 엔진 (12) 을 제어하기 위한 엔진 제어 지령 신호 (Se), 무단 변속기 (24) 의 변속이나 벨트 협압력 등을 제어하기 위한 유압 제어 지령 신호 (Scvt), 상기 복수 개의 걸어맞춤 장치의 각각의 작동 상태를 제어하기 위한 유압 제어 지령 신호 (Scbd), 로크업 클러치 (LU) 의 작동 상태를 제어하기 위한 유압 제어 지령 신호 (Slu) 등) 가, 각각 출력된다.
이들 각종 지령 신호를 받아, 유압 제어 회로 (46) 로부터, 제 1 클러치 (C1) 의 유압 액추에이터에 공급되는 유압인 SL1 유압 (Psl1), 제 1 브레이크 (B1) 의 유압 액추에이터에 공급되는 유압인 B1 제어압 (Pb1), 제 2 클러치 (C2) 의 유압 액추에이터에 공급되는 유압인 SL2 유압 (Psl2), 투웨이 클러치 (TWC) 의 모드를 전환하는 유압 액추에이터 (41) 에 공급되는 유압인 TWC 유압 (Ptwc), 프라이머리 풀리 (60) 의 유압 액추에이터 (60a) 에 공급되는 프라이머리압 (Ppri), 세컨더리 풀리 (64) 의 유압 액추에이터 (64a) 에 공급되는 세컨더리압 (Psec), 로크업 클러치 (LU) 를 제어하는 LU 압 (Plu) 등이 출력된다. 또한, SL1 유압 (Psl1), SL2 유압 (Psl2), B1 제어압 (Pb1), TWC 유압 (Ptwc), 프라이머리압 (Ppri), 세컨더리압 (Psec), LU 압 (Plu) 은, 각각 유압 제어 회로 (46) 에 구비되어 있는 도시되지 않은 전자 밸브에 의해, 직접 또는 간접적으로 조압된다.
전자 제어 장치 (100) 는, 차량 (10) 에 있어서의 각종 제어를 실현하기 위해, 엔진 제어 수단으로서 기능하는 엔진 제어부 (120) 및 변속 제어 수단으로서 기능하는 변속 제어부 (122) 를 기능적으로 구비하고 있다.
엔진 제어부 (120) 는, 미리 실험적으로 혹은 설계적으로 구해져 기억된 관계 즉 미리 정해진 관계인 예를 들어 구동력 맵에 액셀 조작량 (θacc) 및 차속 (V) 을 적용함으로써 요구 구동력 (Fdem) 을 산출한다. 엔진 제어부 (120) 는, 그 요구 구동력 (Fdem) 이 얻어지는 목표 엔진 토크 (Tet) 를 설정하고, 그 목표 엔진 토크 (Tet) 가 얻어지도록 엔진 (12) 을 제어하는 지령을 엔진 제어 장치 (42) 에 출력한다.
변속 제어부 (122) 는, 예를 들어, 차량 정지 중에 있어서, 조작 포지션 (POSsh) 이 P 포지션 또는 N 포지션으로부터 예를 들어 D 포지션으로 전환되었을 때, 제 1 클러치 (C1) 를 걸어맞추는 지령을 유압 제어 회로 (46) 에 출력한다. 이로써, 차량 (10) 이, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 경유하여 전진 주행이 가능해지는 전진용 기어 주행 모드로 전환된다. 또, 변속 제어부 (122) 는, 차량 정지 중에 있어서, 조작 포지션 (POSsh) 이 P 포지션 또는 N 포지션으로부터 R 포지션으로 전환되었을 때, 제 1 브레이크 (B1) 를 걸어맞춤과 함께, 투웨이 클러치 (TWC) 를 로크 모드로 전환하는 지령을 유압 제어 회로 (46) 에 출력한다. 이로써, 차량 (10) 이, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 경유하여 후진 주행이 가능해지는 후진용 기어 주행 모드로 전환된다.
또, 변속 제어부 (122) 는, 예를 들어 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 를 경유한 벨트 주행 모드로 주행 중에 있어서, 액셀 조작량 (θacc), 차속 (V) 등에 기초하여 산출되는 목표 기어비 (γtgt) 가 되도록 무단 변속기 (24) 의 기어비 (γ) 를 제어하는 지령을 유압 제어 회로 (46) 에 출력한다. 구체적으로는, 변속 제어부 (122) 는, 무단 변속기 (24) 의 벨트 협압을 최적인 값으로 조정하면서, 엔진 (12) 의 동작점이 소정의 최적 라인 (예를 들어 엔진 최적 연비선) 상이 되는 무단 변속기 (24) 의 목표 기어비 (γtgt) 를 달성하는 미리 정해진 관계 (예를 들어 변속 맵) 를 기억하고 있고, 그 관계로부터 액셀 조작량 (θacc) 및 차속 (V) 등에 기초하여, 프라이머리 풀리 (60) 의 유압 액추에이터 (60a) 에 공급되는 프라이머리압 (Ppri) 의 지령치로서의 프라이머리 지시압 (Ppritgt) 과, 세컨더리 풀리 (64) 의 유압 액추에이터 (64a) 에 공급되는 세컨더리압 (Psec) 의 지령치로서의 세컨더리 지시압 (Psectgt) 을 결정하고, 프라이머리 지시압 (Ppritgt) 및 세컨더리 지시압 (Psectgt) 이 되도록 프라이머리압 (Ppri) 및 세컨더리압 (Psec) 을 제어하는 지령을, 유압 제어 회로 (46) 에 출력하여 무단 변속기 (24) 의 변속을 실행한다. 또한, 무단 변속기 (24) 의 변속 제어에 대해서는 공지된 기술이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
또, 변속 제어부 (122) 는, 조작 포지션 (POSsh) 이 D 포지션인 경우에는, 기어 주행 모드와 벨트 주행 모드를 전환하는 전환 제어를 실행한다. 구체적으로는, 변속 제어부 (122) 는, 기어 주행 모드에 있어서의 기어 기구 (28) 의 기어비 (EL) 에 대응하는 제 1 속 변속단과, 벨트 주행 모드에 있어서의 무단 변속기 (24) 의 최로우측 변속비 (γmax) 에 대응하는 제 2 속 변속단을 전환하기 위한 미리 정해진 관계인 변속 맵을 기억하고 있다. 변속 맵은, 차속 (V) 및 액셀 조작량 (θacc) 등으로 구성되고, 변속 맵 상에는, 제 2 속 변속단으로의 업시프트 즉 벨트 주행 모드로의 전환을 판단하기 위한 업시프트선, 및, 제 1 속 변속단으로의 다운시프트 즉 기어 주행 모드로의 전환을 판단하기 위한 다운시프트선이 설정되어 있다. 변속 제어부 (122) 는, 변속 맵에 실제의 차속 (V) 및 액셀 조작량 (θacc) 을 적용함으로써 변속의 필요 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 기초하여 변속 (즉 주행 모드의 전환) 을 실행한다. 예를 들어, 벨트 주행 모드로 주행 중에, 다운시프트선을 넘은 경우에는, 제 1 속 변속단 (기어 주행 모드) 으로의 다운시프트가 판단되고 (다운시프트 요구), 기어 주행 모드로 주행 중에, 업시프트선을 넘은 경우에는, 제 2 속 변속단 (벨트 주행 모드) 으로의 업시프트가 판단된다 (업시프트 요구). 또한, 기어 주행 모드가, 도 4 의 D1 포지션에 대응하고, 벨트 주행 모드가, 도 4 의 D2 포지션에 대응하고 있다.
예를 들어, 변속 제어부 (122) 는, 조작 포지션 (POSsh) 이 D 포지션에 있어서의 기어 주행 모드 (D1 포지션에 대응) 로 주행 중에, 벨트 주행 모드 (D2 포지션에 대응) 로 전환하는 업시프트를 실행하는 판단이 이루어지면, 제 1 클러치 (C1) 를 해방시킴과 함께 제 2 클러치 (C2) 를 걸어맞추는 지령을 유압 제어 회로 (46) 에 출력한다. 이로써, 동력 전달 장치 (16) 에 있어서의 동력 전달 경로 (PT) 가, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 로부터 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 로 전환된다. 이와 같이, 변속 제어부 (122) 는, 제 1 클러치 (C1) 의 해방과 제 2 클러치 (C2) 의 걸어맞춤에 의한 유단 변속 제어 (업시프트 제어) 에 의해, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 를 경유하여 동력이 전달되는 기어 주행 모드로부터, 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 를 경유하여 동력이 전달되는 벨트 주행 모드로 전환한다.
주행 모드가 벨트 주행 모드로 전환되면, 동력 전달 장치 (16) 에 있어서 제 2 동력 전달 경로 (PT2) (무단 변속기 (24)) 를 경유하여 동력이 전달된다. 이 때, 구동륜 (14) 의 회전이, 디퍼렌셜 장치 (38), 감속 기어 장치 (34), 출력 기어 (56) 등을 경유하여 카운터 기어 (54) 에 전달되지만, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드가 됨으로써, 카운터 기어 (54) 의 회전이 투웨이 클러치 (TWC) 에 의해 차단되고, 기어 기구 (28) 측에는 회전이 전달되지 않는다. 따라서, 차속 (V) 이 고차속이 된 경우에도, 기어 기구 (28) 측에는 회전이 전달되지 않기 때문에, 고차속 주행시에 있어서의 기어 기구 (28) 및 제 1 클러치 (C1) 의 고회전화가 방지된다.
또, 변속 제어부 (122) 는, 조작 포지션 (POSsh) 이 M1 포지션으로 주행 중에, 조작 포지션 (POSsh) 이 M2 포지션으로 전환되면, 기어 주행 모드로부터 벨트 주행 모드로 전환하기 위해, 제 1 클러치 (C1) 를 해방함과 함께, 제 2 클러치 (C2) 를 걸어맞추는 지령을 유압 제어 회로 (46) 에 출력한다. 또한, 변속 제어부 (122) 는, 투웨이 클러치 (TWC) 를 로크 모드로부터 원웨이 모드로 전환하는 지령을 유압 제어 회로 (46) 에 출력한다.
그런데, M1 포지션은, 엔진 브레이크를 발생시킬 수 있는 전진 주행 기어단이기 때문에, M1 포지션으로 전환된 상태에서는, 구동륜 (14) 측으로부터 전달되는 회전에 의해 입력축 (22) 및 엔진 (12) 이 따라 도는 피구동 상태인 경우가 많다. 이 상태에서 조작 포지션 (POSsh) 이 M2 포지션으로 전환되면, 투웨이 클러치 (TWC) 를 원웨이 모드로 전환하기 위해, 투웨이 클러치 (TWC) 의 작동을 제어하는 유압 액추에이터 (41) 의 TWC 유압 (Ptwc) 이 제로로 제어된다. 여기서, 제 1 클러치 (C1) 가 걸어맞춰진 상태에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 2 스트럿 (72b) 의 일단과 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 의 제 2 벽면 (80b) 이 맞닿고, 이들 사이에서 힘을 서로 미치기 때문에, 제 2 스트럿 (72b) 과 제 2 벽면 (80b) 의 맞닿음이 해제되지 않고, 투웨이 클러치 (TWC) 를 원웨이 모드로 전환하지 못할 우려가 있다. 또, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드인 상태에서 차속 (V) 이 높아지면, 구동륜 (14) 의 회전이 투웨이 클러치 (TWC) 및 기어 기구 (28) 를 경유하여 제 1 클러치 (C1) 에 전달됨으로써, 제 1 클러치 (C1) 가 고회전으로 회전될 우려도 있다.
상기 과제를 해소하기 위해, 변속 제어부 (122) 는, 피구동 상태로서, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드가 되는 M1 포지션으로 주행 중에, M2 포지션으로 전환하는 요구가 성립한 경우에는, 제 1 클러치 (C1) 를 해방시키면서, 투웨이 클러치 (TWC) 를 원웨이 모드로 전환하는 제어를 실행하고, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환되면, 제 2 클러치 (C2) 를 걸어맞추는 제어를 실행함으로써, 피구동 상태이더라도, 투웨이 클러치 (TWC) 의 원웨이 모드로의 전환을 가능하게 한다. 이하, 피구동 상태이더라도, 투웨이 클러치 (TWC) 의 원웨이 모드로의 전환을 가능하게 하는 제어에 대하여 설명한다.
변속 제어부 (122) 는, 상기 제어를 실행하기 위해, 전환 요구 판정 수단으로서 기능하는 전환 요구 판정부 (126) 와, 전환 완료 판정 수단으로서 기능하는 전환 완료 판정부 (128) 를 기능적으로 구비하고 있다. 또한, 변속 제어부 (122) 가, 본 발명의 제어부에 대응하고 있다.
전환 요구 판정부 (126) 는, 차량 (10) 이 피구동 상태로서, 또한, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 주행 중에, 조작 포지션 (POSsh) 이 M2 포지션으로 전환되었는지를 판정한다. 즉, 전환 요구 판정부 (126) 는, 차량 (10) 이 피구동 상태로서, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 주행 중에, 동력 전달 경로를 제 1 동력 전달 경로 (PT1) (기어 주행 모드, 제 1 변속단) 로부터 제 2 동력 전달 경로 (PT2) (벨트 주행 모드, 제 2 변속단) 로 전환하는 업시프트 요구가 성립했는지를 판정한다. 차량 (10) 이 피구동 상태인지는, 예를 들어, 차속 (V) 이 소정 차속 이상으로서, 또한, 액셀 조작량 (θacc) 이 제로인지에 기초하여 판정된다. 또, 투웨이 클러치 (TWC) 의 로크 모드는, 예를 들어 조작 포지션 (POSsh) 이 M1 포지션인지에 기초하여 판정된다.
전환 요구 판정부 (126) 에 의해, 상기 업시프트 요구가 성립했다고 판정되면, 변속 제어부 (122) 는, 제 1 클러치 (C1) 를 해방시키기 위해, 제 1 클러치 (C1) 를 제어하는 C1 제어압 (Pc1) 을 제로로 저하시키는 지령을 유압 제어 회로 (46) 에 출력한다. 제 1 클러치 (C1) 가 해방되면, 입력측 회전 부재 (68) 가 제 1 클러치 (C1) 로부터 차단되고, 제 2 스트럿 (72b) 의 일단과 제 2 출력측 회전 부재 (70b) 의 제 2 벽면 (80b) 사이에서 힘을 미치지 않게 되기 때문에, 투웨이 클러치 (TWC) 의 원웨이 모드로의 전환이 가능해진다. 이어서, 변속 제어부 (122) 는, 투웨이 클러치 (TWC) 를 원웨이 모드로 전환하기 위해, 투웨이 클러치 (TWC) 를 제어하는 TWC 유압 (Ptwc) 을 제로로 저하시키는 지령을 유압 제어 회로 (46) 에 출력한다.
전환 완료 판정부 (128) 는, 입력측 회전 부재 (68) 의 입력 회전 속도 (Ntwcin) 와 출력측 회전 부재 (70) 의 출력 회전 속도 (Ntwcout) 의 회전 속도차 (ΔNtwc) (|Ntwcin － Ntwcout|) 가, 미리 설정되어 있는 판정 임계치 (α1) 이상인지를 판정한다. 판정 임계치 (α1) 는, 실험적 또는 설계적으로 구해지는 값이고, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환되었다고 판단할 수 있는 값의 임계치로 설정되어 있다. 피구동 상태에 있어서, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드가 되면, 입력측 회전 부재 (68) 측에는 동력이 전달되지 않기 때문에 입력 회전 속도 (Ntwcin) 가 저하되고, 출력측 회전 부재 (70) 의 출력 회전 속도 (Ntwcout) 는, 차속 (V) 에 따른 회전 속도로 회전한다. 따라서, 회전 속도차 (ΔNtwc) 가 시간 경과와 함께 증가한다. 이러한 점에서, 전환 완료 판정부 (128) 는, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환되었는지를 판정하는 기능을 가지고 있다.
또, 전환 완료 판정부 (128) 는, 상기 회전 속도차 (ΔNtwc) 에 기초하여 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환되었는지 판정하는 대신에, 원웨이 모드로의 전환 개시로부터 미리 설정되어 있는 전환 완료 시간 (β) 이 경과하면, 원웨이 모드로 전환된 것으로 판정하는 것이어도 상관없다. 전환 완료 시간 (β) 은, 미리 실험적 또는 설계적으로 구해지는 값이고, 투웨이 클러치 (TWC) 의 원웨이 모드로의 전환 개시로부터 원웨이 모드로의 전환이 완료되는 시간으로 설정되어 있다.
변속 제어부 (122) 는, 전환 완료 판정부 (128) 에 의해 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환되었다고 판정되면, 제 2 클러치 (C2) 의 걸어맞춤을 개시한다. 상기와 같이, 제 1 클러치 (C1) 가 맨 먼저 해방됨으로써, 투웨이 클러치 (TWC) 를 원웨이 모드로 전환 가능한 상태로 하고, 이어서, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환된다. 또, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환되면, 제 2 클러치 (C2) 가 걸어맞춰지기 때문에, 제 2 클러치 (C2) 가 걸어맞춰지기까지의 사이에, 투웨이 클러치 (TWC) 를 원웨이 모드로 확실하게 전환할 수 있다. 이것에 관련하여, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 유지되고, 또한, 차속 (V) 이 고차속이 됨으로써, 고회전이 된 구동륜 (14) 의 회전이 투웨이 클러치 (TWC) 를 개재하여 제 1 클러치 (C1) 에 전달됨으로써, 제 1 클러치 (C1) 가 고회전으로 회전되는 것을 방지할 수도 있다.
도 5 는, 전자 제어 장치 (100) 의 제어 작동의 주요부, 즉 피구동 상태로서, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드가 되는 기어 주행 모드로 주행 중에, 벨트 주행 모드로 전환하는 업시프트 요구가 성립했을 때의 제어 작동을 설명하는 플로우 차트이다. 이 플로우 차트는, 차량 주행 중에 있어서 반복 실행된다.
먼저, 전환 요구 판정부 (126) 의 제어 기능에 대응하는 스텝 ST1 (이하, 스텝을 생략) 에 있어서, 차량 (10) 이 피구동 상태로서, 또한, 조작 포지션 (POSsh) 이 M1 포지션이 되고, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드가 되는 기어 주행 모드로 주행 중에, 조작 포지션 (POSsh) 이 M2 포지션으로 전환됨으로써, 기어 주행 모드로부터 벨트 주행 모드로 전환하는 업시프트 요구가 성립했는지가 판정된다. ST1 이 부정되는 경우, 본 루틴이 종료된다. ST1 이 긍정되는 경우, 변속 제어부 (122) 의 제어 기능에 대응하는 ST2 에 있어서, 제 1 클러치 (C1) 를 해방하는 제어가 개시된다. 이어서, 변속 제어부 (122) 의 제어 기능에 대응하는 ST3 에 있어서, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환된다.
전환 완료 판정부 (128) 의 제어 기능에 대응하는 ST4 에서는, 출력측 회전 부재 (70) 의 출력 회전 속도 (Ntwcout) 와 입력측 회전 부재 (68) 의 입력 회전 속도 (Ntwcin) 의 회전 속도차 (ΔNtwc) 가 판정 임계치 (α1) 이상이 되었는지에 기초하여, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환되었는지가 판정된다. 혹은, 투웨이 클러치 (TWC) 의 원웨이 모드로의 전환 개시로부터 전환 완료 시간 (β) 경과했는지에 기초하여, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환되었는지가 판정된다. ST4 가 부정되는 경우, 회전 속도차 (ΔNtwc) 가 판정 임계치 (α1) 이상이 되거나, 혹은, 원웨이 모드로의 전환 개시로부터 전환 완료 시간 (β) 경과할 때까지, 반복해서 ST4 가 실행된다. 회전 속도차 (ΔNtwc) 가 판정 임계치 (α1) 이상이 되거나, 또는, 원웨이 모드로의 전환 개시로부터의 경과 시간이 전환 완료 시간 (β) 에 도달하면, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환된 것으로 판단되고, ST4 가 긍정된다. ST4 가 긍정되면, 변속 제어부 (122) 의 제어 기능에 대응하는 ST5 에 있어서, 제 2 클러치 (C2) 의 걸어맞춤이 개시된다.
도 6 은, 도 5 의 플로우 차트에 기초하는 제어 결과를 나타내는 타임 차트이다. 도 6 에 있어서는, 피구동 상태로서, 또한, M1 포지션으로 주행 중에, M2 포지션으로 전환되었을 때의 제어 결과를 나타내고 있다.
도 6 에 있어서, 세로축은, 위로부터 순서대로, 입력축 (22) 의 입력축 회전 속도 (Nin) 에 대응하는 터빈 회전 속도 (NT), 제 1 클러치 (C1) 의 토크 용량을 제어하기 위한 SL1 유압 (Psl1), 제 2 클러치 (C2) 의 토크 용량을 제어하기 위한 SL2 유압 (Psl2), 투웨이 클러치 (TWC) 의 모드를 전환하기 위한 TWC 유압 (Ptwc), 엔진 토크 (Te) 를 각각 나타내고 있다. 도 6 에 있어서, SL1 유압 (Psl1) 이 제로로 제어되면 제 1 클러치 (C1) 가 해방되고, SL1 유압 (Psl1) 이 유압 (Pc1on) 으로 제어되면 제 1 클러치 (C1) 가 걸어맞춤 상태가 된다. SL2 유압 (Psl2) 이 제로로 제어되면 제 2 클러치 (C2) 가 해방되고, SL2 유압 (Psl2) 이 유압 (Pc2on) 으로 제어되면, 제 2 클러치 (C2) 가 걸어맞춤 상태가 된다. TWC 유압 (Ptwc) 이 제로로 제어되면 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환되고, TWC 유압 (Ptwc) 이 유압 (Ptwcon) 으로 제어되면 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 전환된다. 또한, 도 6 에 나타내는 SL1 유압 (Psl1), SL2 유압 (Psl2), 및 TWC 유압 (Ptwc) 은, 각각 지시압이고, 실제의 유압은 소정의 지연을 가지고 각 지시압에 추종하게 된다.
도 6 에 나타내는 t1 시점에 있어서, 피구동 상태로 주행 중에, 조작 포지션 (POSsh) 이 M1 포지션으로부터 M2 포지션으로 전환되면, 제 1 클러치 (C1) 를 해방하기 위해, SL1 유압 (Psl1) 이 제로로 제어된다. 또, t1 시점으로부터 소정의 지연 시간 (tdelay) 이 경과한 t2 시점에 있어서 투웨이 클러치 (TWC) 를 원웨이 모드로 전환하기 위해, TWC 유압 (Ptwc) 이 제로로 제어된다. t1 시점부터 t2 시점의 사이에 설정되는 지연 시간 (tdelay) 은, 미리 실험적 또는 설계적으로 구해지고, 예를 들어, 투웨이 클러치 (TWC) 의 원웨이 모드로의 전환을 개시한 시점에 있어서, 실제의 SL1 유압 (Psl1) 이 소정치 이하가 되고, 제 1 클러치 (C1) 의 토크 용량이 제로, 또는, 투웨이 클러치 (TWC) 를 원웨이 모드로 전환할 수 있는 정도까지 토크 용량이 저감하는 값으로 설정되어 있다.
t3 시점에서는, 예를 들어, 출력 회전 속도 (Ntwcout) 와 입력 회전 속도 (Ntwcin) 의 회전 속도차 (ΔNtwc) 가, 판정 임계치 (α1) 이상이 됨으로써, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환된 것으로 판단되고, 제 2 클러치 (C2) 의 걸어맞춤이 개시된다. 구체적으로는, t3 시점에 있어서, 제 2 클러치 (C2) 를 제어하는 SL2 유압 (Psl2) (실압) 의 응답성을 향상시키기 위해, SL2 유압 (Psl2) 을 일시적으로 끌어 올리는 퀵 필이 실행된다. 또, t4 시점에서는, 제 1 클러치 (C1) 의 해방 및 제 2 클러치 (C2) 의 토크 용량의 증가에 수반하여, 터빈 회전 속도 (NT) 의 상승이 개시된다 (이너셔상 개시). t4 시점부터 t5 시점에서는, 터빈 회전 속도 (NT) 가, 벨트 주행 모드로의 전환 후의 목표 회전 속도 (NT*) 를 향하여 소정 구배로 변화하도록, SL2 유압 (Psl2) 이 제어된다.
t5 시점에서는, 목표 회전 속도 (NT*) 와 터빈 회전 속도 (NT) 의 회전 속도차 (ΔNT) 가, 미리 설정되어 있는 동기 판정 임계치 (α2) 이하가 됨으로써, 터빈 회전 속도 (NT) 가 목표 회전 속도 (NT*) 에 동기한 것으로 판정된다. t6 시점에서는, SL2 유압 (Psl2) 이, 제 2 클러치 (C2) 가 걸어맞춤 상태가 되는 유압 (Pc2on) 까지 끌어 올려져, 벨트 주행 모드로의 전환이 완료된다. 이와 같이, t1 시점에 있어서, 맨 먼저 제 1 클러치 (C1) 의 해방이 개시됨으로써, 피구동 상태이더라도, 투웨이 클러치 (TWC) 의 원웨이 모드로의 전환이 가능해지고, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환되면 제 2 클러치 (C2) 가 걸어맞춰짐으로써, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 유지된 상태에서, 벨트 주행 모드로 전환되는 것이 방지된다.
상기 서술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 피구동 상태로서, 또한, 투웨이 클러치 (TWC) 가 로크 모드로 주행 중에, 동력 전달 경로 (PT) 를 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 로부터 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 로 전환하는 요구가 성립한 경우에는, 제 1 클러치 (C1) 가 해방됨으로써, 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 가 뉴트럴 상태가 된다. 이 상태에서 투웨이 클러치 (TWC) 를 원웨이 모드로 전환하는 제어가 실행됨으로써, 투웨이 클러치 (TWC) 를 확실하게 원웨이 모드로 전환할 수 있다.
또, 본 실시예에 의하면, 출력측 회전 부재 (70) 의 출력 회전 속도 (Ntwcout) 와 입력측 회전 부재 (68) 의 입력 회전 속도 (Ntwcin) 의 회전 속도차 (ΔNtwc) 를 산출함으로써, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환된 것을 용이하게 판정할 수 있다. 혹은, 투웨이 클러치 (TWC) 의 원웨이 모드로의 전환 개시로부터의 경과 시간을 검출함으로써, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환된 것을 용이하게 판정할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 상세히 설명했지만, 본 발명은 그 밖의 양태에 있어서도 적용된다.
예를 들어, 전술한 실시예에서는, 조작 포지션 (POSsh) 이 M2 포지션으로 전환되면, 제 1 클러치 (C1) 의 해방 개시로부터 지연 시간 (tdelay) 경과 후에, 투웨이 클러치 (TWC) 를 제어하는 TWC 유압 (Ptwc) 이 제로로 제어되었었지만, 제 1 클러치 (C1) 의 해방 개시와 동시에, TWC 유압 (Ptwc) 이 제로로 제어되는 것이어도 상관없다. 투웨이 클러치 (TWC) 는, 액추에이터 (41) 에 유압이 공급되지 않는 상태에서는, 도시되지 않은 스프링에 의해 원웨이 모드로 전환되도록 구성되어 있다. 따라서, 제 1 클러치 (C1) 의 해방 개시와 동시에 TWC 유압 (Ptwc) 이 제로로 제어되면, 제 1 클러치 (C1) 의 해방 개시 직후에는, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환되지는 않지만, 제 1 클러치 (C1) 의 토크 용량의 감소에 수반하여, 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환된다. 따라서, 제 2 클러치 (C2) 가 걸어맞춰지기 전에 투웨이 클러치 (TWC) 가 원웨이 모드로 전환되기 때문에, 전술한 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 나아가서는, 조작 포지션 (POSsh) 이 M2 포지션으로 전환되면, 먼저 TWC 유압 (Ptwc) 을 제로로 하는 제어가 개시되고, 이어서, 제 1 클러치 (C1) 의 해방이 개시되는 것이어도 상관없다.
또, 전술한 실시예에서는, 피구동 상태로서, 또한, M1 포지션으로 주행 중에 M2 포지션으로 전환된 경우에 대하여 설명되어 있었지만, 본 발명은, 피구동 상태로서, 또한, M1 포지션으로 주행 중에 D 포지션으로 전환된 경우에 있어서도 적용될 수 있다. 구체적으로는, D 포지션으로 전환되었을 때의 차량 (10) 의 주행 상태가, 변속 맵의 업시프트선을 넘은 벨트 주행 모드 영역에 있는 경우에는, M1 포지션으로부터 D2 포지션에 대응하는 벨트 주행 모드로 전환된다. 이 경우에 있어서도, 본 발명이 적용될 수 있다. 또한, 구체적인 제어 내용은, 상기 서술한 M2 포지션으로 전환하는 경우와 기본적으로 다르지 않기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
또, 전술한 실시예에서는, 투웨이 클러치 (TWC) 는, 원웨이 모드에 있어서 전진 주행 중에 있어서의 차량 (10) 의 구동 상태에 있어서 동력을 전달하고, 로크 모드에 있어서 차량 (10) 의 구동 방향 및 피구동 방향의 동력을 전달하도록 구성되어 있었지만, 본 발명의 투웨이 클러치는, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 투웨이 클러치는, 원웨이 모드 및 로크 모드에 더하여, 차량 (10) 의 구동 상태 및 피구동 상태에 있어서 동력 전달이 차단되는 프리 모드가 추가되는 것이어도 상관없다.
또, 전술한 실시예에 있어서, 투웨이 클러치 (TWC) 의 구조는 반드시 본 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 투웨이 클러치가, 별체로 형성된 제 1 원웨이 클러치와 제 2 원웨이 클러치로 구성되고, 제 1 원웨이 클러치는 차량 (10) 의 전진 방향으로 작용하는 동력을 전달 가능하게 구성되고, 제 2 원웨이 클러치는 차량 (10) 의 후진 방향으로 작용하는 동력을 전달 가능하게 구성되고, 또한, 제 2 원웨이 클러치는, 차량 (10) 의 후진 방향으로 작용하는 동력을 차단하는 모드로 전환 가능하게 구성되는 것이어도 상관없다. 또, 제 1 원웨이 클러치에 대해서도, 차량 전진 방향으로 작용하는 동력을 차단하는 모드로 전환 가능하게 구성되어 있어도 상관없다. 요컨대, 적어도, 원웨이 모드 및 로크 모드로 전환 가능한 투웨이 클러치이면, 그 구조에 대해서는 적절히 변경할 수 있다.
또, 전술한 실시예에서는, 제 1 스트럿 (72a) 및 제 2 스트럿 (72b) 이, 단면이 직사각형으로 형성된 판상의 부재로 구성되어 있지만, 반드시 상기 형상에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제 1 스트럿 (72a) 및 제 2 스트럿 (72b) 이, 원기둥상으로 형성되어도 상관없다. 요컨대, 입력측 회전 부재 (68) 및 출력측 회전 부재 (70) 에 맞닿음으로써, 입력측 회전 부재 (68) 및 출력측 회전 부재 (70) 의 상대 회전을 규제할 수 있는 것이면 적절히 적용될 수 있다.
또, 전술한 실시예에 있어서, 투웨이 클러치 (TWC) 의 로크 모드의 판정을, 출력측 회전 부재 (70) 의 출력 회전 속도 (Ntwcout) 와 입력측 회전 부재 (68) 의 입력 회전 속도 (Ntwcin) 의 회전 속도차 (ΔNtwc) 가, 미리 설정되어 있는 판정 임계치 미만인지에 기초하여 판정할 수도 있다.
또, 전술한 실시예에 있어서, 기어 기구 (28) 로 이루어지는 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 에 있어서의 기어비 (EL) 는, 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 에 있어서의 최대 변속비인 무단 변속기 (24) 의 최로우측 변속비 (γmax) 보다 큰 값으로 설정되었었지만, 본 발명은 반드시 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기어비 (EL) 가, 무단 변속기 (24) 의 최로우측 변속비 (γmax) 보다 작은 값, 즉 하이측으로 설정되는 것이어도 상관없다.
또한, 상기 서술한 것은 어디까지나 일 실시형태이고, 본 발명은 당업자의 지식에 기초하여 여러 가지 변경, 개량을 가한 양태로 실시할 수 있다.

Claims (4)

  1. 차량 (10) 을 위한 동력 전달 장치 (16) 로서,
    상기 동력 전달 장치 (16) 는,
    엔진 (12) 과 구동륜 (14) 사이에 형성되는 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 로서,
    제 1 클러치 (C1) 및 부클러치 (TWC) 를 포함하고, 상기 제 1 클러치 (C1) 가 걸어맞춰짐으로써 상기 엔진 (12) 으로부터의 동력을 상기 구동륜 (14) 에 전달하도록 구성되고,
    상기 부클러치 (TWC) 는, 상기 차량 (10) 의 구동 상태에 있어서 상기 동력을 상기 구동륜 (14) 에 전달하도록 구성되고, 상기 부클러치 (TWC) 는, 원웨이 모드와 로크 모드를 전환하도록 구성되고, 상기 원웨이 모드는, 상기 차량의 구동 상태에 있어서는 상기 동력을 상기 구동륜 (14) 에 전달하는 한편으로, 상기 차량 (10) 의 피구동 상태에 있어서는 상기 동력을 차단하고, 상기 로크 모드는, 상기 차량 (10) 의 상기 구동 상태 및 상기 피구동 상태에 있어서 상기 동력을 상기 구동륜에 전달하며,
    상기 부클러치 (TWC) 는, 입력측 회전 부재 (68) 와, 출력측 회전 부재 (70b) 와, 중간 부재 (72b) 를 포함하고, 상기 입력측 회전 부재 (68) 는, 상기 엔진 (12) 에 동력 전달 가능하게 연결되고, 상기 출력측 회전 부재 (70b) 는, 상기 구동륜 (14) 에 동력 전달 가능하게 연결되고, 상기 중간 부재 (72b) 는, 상기 입력측 회전 부재 (68) 와 상기 출력측 회전 부재 (70b) 사이에 개재 삽입되고, 상기 중간 부재 (72b) 는, 상기 로크 모드에 있어서, 상기 차량 (10) 의 상기 피구동 상태가 되면, 상기 입력측 회전 부재 (68) 및 상기 출력측 회전 부재 (70b) 에 맞닿음으로써, 상기 입력측 회전 부재 (68) 및 상기 출력측 회전 부재 (70b) 의 상대 회전을 규제하도록 구성되는, 상기 제 1 동력 전달 경로 (PT1),
    상기 엔진 (12) 과 상기 구동륜 (14) 사이에 형성되고, 상기 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 와 병행으로 형성되는 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 로서, 상기 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 는, 무단 변속기 (24) 및 제 2 클러치 (C2) 를 포함하고, 상기 제 2 클러치 (C2) 가 걸어맞춰짐으로써 상기 엔진 (12) 으로부터의 상기 동력을 상기 구동륜 (14) 에 전달하도록 구성되는, 상기 제 2 동력 전달 경로 (PT2), 및
    소정 상태시에, 상기 엔진 (12) 과 상기 구동륜 (14) 사이의 동력 전달 경로를, 상기 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 로부터 상기 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 로 전환하는 요구가 성립한 경우에는, 상기 제 1 클러치 (C1) 를 해방시키면서, 상기 부클러치 (TWC) 를 상기 원웨이 모드로 전환하도록 구성되는 전자 제어 유닛 (100) 으로서, 상기 소정 상태는, 상기 차량의 상기 피구동 상태이며, 또한, 상기 부클러치 (TWC) 가 상기 로크 모드로 상기 차량 (10) 이 주행하고 있는 상태이고, 상기 전자 제어 유닛 (100) 은, 상기 부클러치 (TWC) 가 상기 원웨이 모드로 전환되면, 상기 제 2 클러치 (C2) 를 걸어맞추도록 구성되는, 상기 전자 제어 유닛 (100)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 (10) 을 위한 동력 전달 장치 (16).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (100) 은, 상기 부클러치 (TWC) 의 상기 출력측 회전 부재 (70b) 의 출력 회전 속도와, 상기 부클러치 (TWC) 의 상기 입력측 회전 부재 (68) 의 입력 회전 속도의 회전 속도차가, 미리 설정되어 있는 판정 임계치 이상이 되면, 상기 부클러치 (TWC) 가 상기 원웨이 모드로 전환된 것으로 판정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 (10) 을 위한 동력 전달 장치 (16).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛 (100) 은, 상기 부클러치 (TWC) 의 상기 원웨이 모드로의 전환 개시로부터의 경과 시간이, 미리 설정되어 있는 전환 완료 시간 이상이 되면, 상기 부클러치 (TWC) 가 상기 원웨이 모드로 전환된 것으로 판정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 (10) 을 위한 동력 전달 장치 (16).
  4. 동력 전달 장치 (16) 의 제어 방법으로서,
    상기 동력 전달 장치는, 엔진 (12) 과 구동륜 (14) 사이에 형성되는 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 와, 상기 엔진 (12) 과 상기 구동륜 (14) 사이에 형성되고, 상기 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 와 병행으로 형성되는 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 와, 전자 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 는, 제 1 클러치 (C1) 및 부클러치 (TWC) 를 포함하고, 상기 제 1 클러치 (C1) 가 걸어맞춰짐으로써 상기 엔진 (12) 으로부터의 동력을 상기 구동륜 (14) 에 전달하도록 구성되고,
    상기 부클러치 (TWC) 는, 차량 (10) 의 구동 상태에 있어서 상기 동력을 상기 구동륜 (14) 에 전달하도록 구성되고, 상기 부클러치 (TWC) 는, 원웨이 모드와 로크 모드를 전환하도록 구성되고, 상기 원웨이 모드는, 상기 차량의 구동 상태에 있어서는 상기 동력을 상기 구동륜 (14) 에 전달하는 한편으로, 상기 차량 (10) 의 피구동 상태에 있어서는 상기 동력을 차단하고, 상기 로크 모드는, 상기 차량 (10) 의 상기 구동 상태 및 상기 피구동 상태에 있어서 상기 동력을 상기 구동륜에 전달하며,
    상기 부클러치 (TWC) 는, 입력측 회전 부재 (68) 와, 출력측 회전 부재 (70b) 와, 중간 부재 (72b) 를 포함하고, 상기 입력측 회전 부재 (68) 는, 상기 엔진 (12) 에 동력 전달 가능하게 연결되고, 상기 출력측 회전 부재 (70b) 는, 상기 구동륜 (14) 에 동력 전달 가능하게 연결되고, 상기 중간 부재 (72b) 는, 상기 입력측 회전 부재 (68) 와 상기 출력측 회전 부재 (70b) 사이에 개재 삽입되고, 상기 중간 부재 (72b) 는, 상기 로크 모드에 있어서, 상기 차량 (10) 의 상기 피구동 상태가 되면, 상기 입력측 회전 부재 (68) 및 상기 출력측 회전 부재 (70b) 에 맞닿음으로써, 상기 입력측 회전 부재 (68) 및 상기 출력측 회전 부재 (70b) 의 상대 회전을 규제하도록 구성되며,
    상기 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 는, 무단 변속기 (24) 및 제 2 클러치 (C2) 를 포함하고, 상기 제 2 클러치 (C2) 가 걸어맞춰짐으로써 상기 엔진 (12) 으로부터의 상기 동력을 상기 구동륜 (14) 에 전달하도록 구성되고,
    상기 제어 방법은 :
    소정 상태시에, 상기 엔진 (12) 과 상기 구동륜 (14) 사이의 동력 전달 경로를, 상기 제 1 동력 전달 경로 (PT1) 로부터 상기 제 2 동력 전달 경로 (PT2) 로 전환하는 요구가 성립한 경우에는, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 제 1 클러치 (C1) 를 해방시키면서, 상기 전자 제어 유닛 (100) 에 의해, 상기 부클러치 (TWC) 를 상기 원웨이 모드로 전환하는 것으로서, 상기 소정 상태는, 상기 차량의 상기 피구동 상태이며, 또한, 상기 부클러치 (TWC) 가 상기 로크 모드로 상기 차량 (10) 이 주행하고 있는 상태인, 상기 부클러치 (TWC) 를 상기 원웨이 모드로 전환하는 것 ; 그리고,
    상기 부클러치 (TWC) 가 상기 원웨이 모드로 전환되면, 상기 전자 제어 유닛 (100) 에 의해, 상기 제 2 클러치 (C2) 를 걸어맞추는 것
    을 포함하는 동력 전달 장치 (16) 의 제어 방법.
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