WO2010047095A1 - 動力伝達装置 - Google Patents

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大橋達之
朝付正司
大石晃央
千葉良平
石村潤
石川惠一
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FCC Co Ltd
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    • F16H2061/145Control of torque converter lock-up clutches using electric control means for controlling slip, e.g. approaching target slip value

Definitions

  • the present invention relates to a power transmission device which is disposed in the middle of a power transmission system from a drive source of a vehicle to a wheel, and which can optionally transmit or cut off the driving force of the drive source to the wheel.
  • Conventional power transmission devices for vehicles include a torque converter (a start system called a torque converter type) and a start clutch (a so-called start clutch type). (Starting system)) has been proposed.
  • a torque converter a start system called a torque converter type
  • a start clutch a so-called start clutch type
  • (Starting system)) has been proposed.
  • the start performance can be improved by the torque amplification function of the torque converter at the time of start.
  • a start clutch type automatic transmission of the start system for example, during steady traveling, there is no slip such as a torque converter, so that power transmission efficiency can be improved.
  • Patent Document 1 there has been proposed an automatic transmission of a torque converter type starting system to which a lockup clutch is added.
  • a lockup clutch usually has a clutch piston connected to a turbine in a torque converter, and moves between a connected position where the clutch piston abuts on the inner circumferential wall of the torque converter cover and a separated nonconnected position. In the coupled position, the torque converter cover and the turbine are configured to be directly coupled via the clutch piston.
  • the automatic transmission of the torque type start system has a technical advantage that the start performance can be improved by the torque amplification function of the torque converter at the time of start, but, for example, the slip of the torque converter during steady traveling Has a technical disadvantage that the power transmission efficiency is reduced.
  • a starting clutch type automatic transmission has a technical merit that power transmission efficiency can be improved because there is no slip like a torque converter during steady traveling, for example.
  • the starting performance is degraded because the torque amplification function is not provided.
  • a relatively complicated lockup clutch such as a lockup clutch which can be moved between a coupled position and a noncoupled position and A large structure has to be formed in the fluid atmosphere in the torque converter, which increases the manufacturing cost and the maintenance cost.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and suppresses the complication and enlargement of the device, and aims to improve the starting performance by the torque amplification function of the torque converter, and also provide power transmission during steady traveling.
  • An object of the present invention is to provide a power transmission device capable of improving the efficiency.
  • a power transmission device which is disposed in the middle of a power transmission system extending from a drive source of a vehicle to a wheel and which can optionally transmit or cut off the driving force of the drive source to the wheel.
  • a torque converter having a torque amplification function, first clutch means operable while the vehicle is moving forward, and transmitting the driving force of the drive source to the wheel via a drive transmission system of the torque converter; Clutch means having second clutch means for transmitting the driving force of the drive source to the wheels without via the drive transmission system of the torque converter, and the first clutch means or the first clutch means according to the state of the vehicle at the time of forward
  • the second clutch means is optionally operated to transmit the driving force of the drive source to the wheel via the drive transmission system of the torque converter, or Selection means capable of transmitting the driving force of the drive source to the wheels without passing through the drive transmission system of the Cconverter, and the input side capable of measuring the rotational speed of the input side of the first clutch means in the middle of the power transmission system Measuring means, output side measuring means capable of measuring the rotational speed of the output side of the first clutch means in the middle of the power transmission system, rotational speed measured by the input side measuring means, and the output side measurement
  • the drive source measurement means capable of measuring the rotational speed of the drive source of the vehicle, and the rotational speed measured by the drive source measurement means
  • a torque converter slip ratio calculating unit configured to calculate a slip ratio of the torque converter from a difference or a ratio between the rotational speed measured by the input-side measuring unit and the rotational speed measured by the input-side measuring unit.
  • the invention according to claim 3 is the power transmission apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a hydraulic piston corresponding to the first clutch means, and controlling the hydraulic pressure for operating the hydraulic piston.
  • the first clutch means is operable while controlling the displacement of the first clutch means, and the displacement control of the first clutch means is a slip calculated by the first clutch means slip ratio calculating means or the torque converter slip ratio calculating means. It is characterized by being performed based on a rate.
  • the first clutch means and the second clutch means do not operate and the neutral state is established when the vehicle is in the stop state by the operation of the brake.
  • the first clutch means is operated while carrying out a capacity control to transmit the driving force associated with the creep phenomenon of the torque converter to the wheel side.
  • the invention according to claim 5 is the power transmission apparatus according to claim 4, wherein, when the vehicle is in the stop state by the operation of the brake, the first clutch means is displaced to a position just before the transmission of the driving force is performed. An ineffective stroke filling control for operating the hydraulic piston is performed.
  • the invalid stroke filling control is a slip ratio calculated by the slip ratio calculation means for the first clutch means or the slip ratio calculation means for the torque converter. It is characterized in that it is carried out based on
  • a power transmission device which is disposed in the middle of a power transmission system extending from a drive source of a vehicle to a wheel and which can optionally transmit or block the driving force of the drive source to the wheel.
  • a torque converter having a torque amplification function, first clutch means operable while the vehicle is moving forward, and transmitting the driving force of the drive source to the wheel via a drive transmission system of the torque converter; Clutch means having second clutch means for transmitting the driving force of the drive source to the wheels without via the drive transmission system of the torque converter, and the first clutch means or the first clutch means according to the state of the vehicle at the time of forward
  • the second clutch means is optionally operated to transmit the driving force of the drive source to the wheel via the drive transmission system of the torque converter, or Selection means capable of transmitting the driving force of the drive source to the wheels without via the drive transmission system of the Cconverter and second rotational speed of the input side of the second clutch means in the middle of the power transmission system
  • Input means for measuring the clutch means Output means for measuring the second clutch means capable of measuring the rotational speed of the output side of the second clutch means in the middle of the power transmission system, Input side for the second clutch means
  • the second clutch means includes a hydraulic piston corresponding to the second clutch means and controlling the hydraulic pressure for operating the hydraulic piston.
  • the second clutch means is operated on the basis of the slip rate calculated by the second clutch means slip rate calculating means.
  • the invention according to claim 9 is characterized in that in the power transmission apparatus according to any one of claims 1 to 8, the operation of the second clutch means is prohibited at the time of low temperature.
  • the invention according to claim 10 is characterized in that, in the power transmission device according to any one of claims 1 to 8, at the time of low temperature, the operation of the second clutch means is restricted.
  • the slip ratio of the first clutch means is calculated from the difference or ratio between the rotational speed measured by the input-side measuring means and the rotational speed measured by the output-side measuring means. Therefore, the friction coefficient of the first clutch means can be estimated based on the slip ratio, and clutch control for the first clutch means can be performed easily and accurately.
  • the first clutch means or the second clutch means is optionally operated according to the state of the vehicle at the time of forward movement including the time of start, and the driving force of the drive source is transmitted to the wheels via the drive transmission system of the torque converter. Since the selection means capable of transmitting or transmitting the driving force of the drive source to the wheels without passing through the drive transmission system of the torque converter is provided, the complication and enlargement of the power transmission device are suppressed, and the torque of the torque converter is reduced.
  • the amplification function can improve the starting performance and improve the power transmission efficiency during steady traveling.
  • the slip ratio of the torque converter is calculated from the difference or ratio between the rotational speed measured by the drive source measurement means and the rotational speed measured by the input side measurement means.
  • the amplification state of the torque converter can be grasped based on the slip ratio, and estimation of the transmission torque can be facilitated.
  • the displacement control of the first clutch means is performed based on the slip rate calculated by the slip rate calculation means for the first clutch means or the slip rate calculation means for the torque converter.
  • the displacement control of the clutch means can be performed with high accuracy.
  • the first clutch means and the second clutch means do not operate, and the neutral state is established and the operation of the brake is released.
  • the driving force associated with the creep phenomenon of the torque converter is transmitted to the wheel side, so that the drive transmission by the creep phenomenon can be performed to improve the operability.
  • the ineffective stroke filling control is performed to operate the hydraulic piston so as to displace the first clutch means just before the transmission of the driving force is made.
  • the invalid stroke filling control is performed based on the slip ratio calculated by the first clutch means slip ratio calculation means or the torque converter slip ratio calculation means, so that more accurate and reliable Can perform the ineffective stroke filling control for the first clutch means.
  • the difference or ratio between the rotational speed measured by the second clutch means input side measuring means and the rotational speed measured by the second clutch means output side measuring means Since the slip rate of the second clutch means is calculated, the friction coefficient of the second clutch means can be estimated based on the slip rate, and clutch control for the second clutch means can be performed easily and accurately. .
  • the first clutch means or the second clutch means is optionally operated according to the state of the vehicle at the time of forward movement including the time of start, and the driving force of the drive source is transmitted to the wheels via the drive transmission system of the torque converter. Since the selection means capable of transmitting or transmitting the driving force of the drive source to the wheels without passing through the drive transmission system of the torque converter is provided, the complication and enlargement of the power transmission device are suppressed, and the torque of the torque converter is reduced.
  • the amplification function can improve the starting performance and improve the power transmission efficiency during steady traveling.
  • the displacement control of the second clutch means is performed based on the slip ratio calculated by the slip ratio calculation means for the second clutch means, the displacement control of the second clutch means is accurate It can be done well.
  • the operation of the second clutch means is prohibited, so that the first clutch means is exclusively used rather than the second clutch means whose responsiveness is further deteriorated due to the low temperature. It is possible to suppress the deterioration of the responsiveness of the power transmission device.
  • the first clutch means is given priority over the second clutch means whose responsiveness is further deteriorated due to the low temperature It can be used, and the deterioration of the responsiveness of the power transmission can be suppressed.
  • the enlarged view which shows the state in which the 3rd clutch means in the same power transmission device operated A schematic view showing a case where the transmission A in the power transmission device according to the present invention is a continuously variable transmission CVTECU in the same power transmission device and a block diagram showing the connection state thereof Flow chart showing control contents (main flow) in the same power transmission device Flow chart showing control contents (sub-flow of N range) in the same power transmission device Flow chart showing control contents (sub-flow of R range) in the same power transmission device Flow chart showing the control contents (sub-flow of D range: high temperature map only) in the same power transmission device High temperature map used in the same power transmission Flow chart showing control contents (sub-flow of D range: map for high temperature and map for low temperature) in the same power transmission device High temperature map used in the same power transmission Low temperature map used in the same power transmission Flowchart showing control contents (capacity control of first clutch means) in the same power transmission device Flow chart showing control contents (capacity control of second clutch means) in the same power transmission device
  • the power transmission device is for transmitting or blocking the driving force by the engine (drive source) of an automobile (vehicle) to a wheel (driving wheel), and as shown in FIGS. 1 and 2, Torque converter 1, clutch means 3, selection means 4, first drive shaft 5, second drive shaft 6, damper mechanism 7, third clutch means 8, slip ratio calculation means for first clutch means 25 mainly includes a torque converter slip ratio calculation means 26 and a second clutch means slip ratio calculation means 27.
  • the power transmission apparatus includes a speed sensor Y1 as an input-side measurement unit, a speed sensor Y2 as an output-side measurement unit, and a speed sensor Y3 as an input-side measurement unit for the second clutch unit. And a speed sensor Y4 capable of detecting the vehicle speed.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the main part of the power transmission device according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a schematic view schematically showing the power transmission device according to the present embodiment.
  • the torque converter 1 and the transmission 2 are disposed in the middle of the power transmission system from the engine E as a drive source of the vehicle to the wheels (drive wheels D), among which
  • a transmission A is disposed in the transmission 2.
  • reference numeral 11 denotes an input shaft extended from the engine E
  • reference numeral 9 denotes an output shaft extended to the transmission A.
  • the torque converter 1 has a torque amplification function of amplifying torque from the engine E and transmitting it to the transmission 2.
  • the driving force of the engine E is transmitted to be rotatable about an axis and liquid (Hydraulic fluid) in a fluid-tight state, the pump P formed on the torquer cover 1a side and rotating with the torquer cover 1a, and facing the pump P at the torquer cover 13 side It mainly comprises a rotatably arranged turbine T.
  • the input shaft 11 is connected to the torque converter cover 13 via the cover member 12. Then, when the input shaft 11 is rotated by the driving force of the engine E and the cover member 12, the torque converter covers 13 and 1a and the pump P are rotated, the rotational torque is amplified to the turbine T side via the liquid (hydraulic oil) Being transmitted while being Then, when the torque is amplified and the turbine T rotates, the first drive shaft 5 splined with the turbine T rotates, and the torque is transmitted to the transmission 2.
  • the "drive transmission system of the torque converter” in the present invention refers to the drive transmission system formed by the torque converter cover 1a, the pump P and the turbine T described above.
  • reference numeral 10 denotes a mission case.
  • the torque converter cover 13 is connected to the connecting member 14 via a damper mechanism 7 formed of a coil spring, and the connecting member 14 is spline-fitted to the outer peripheral surface of the second drive shaft 6.
  • the first drive shaft 5 is made rotatable by the driving force of the engine E through the drive transmission system of the torque converter 1 and is connected to the first clutch means 3 a
  • the second drive shaft 6 is It is directly rotatable by the driving force of the engine E without passing through the drive transmission system of the torque converter 1, and is connected to the second clutch means 3b.
  • the first drive shaft 5 is a cylindrical member
  • the second drive shaft 6 is rotatably disposed therein, and the rotation axes of these are equal. It is done. That is, the first drive shaft 5 and the second drive shaft 6 are formed concentrically.
  • first drive shaft 5 is rotatable on the outside of the second drive shaft 6, and the second drive shaft 6 is rotatable on the inside of the first drive shaft 5.
  • the first drive shaft 5 and the second drive shaft 6 can be independently rotated by selective operation of the clutch means 3.
  • the clutch means 3 is operable when the automobile (vehicle) advances, and transmits the driving force of the engine E (drive source) to the wheels (drive wheel D) via the drive transmission system of the torque converter 1.
  • the clutch means 3a and the second clutch means 3b for transmitting the driving force of the engine E (drive source) to the wheels (drive wheels D) without passing through the drive transmission system of the torque converter 1 are provided.
  • the first clutch means 3a and the second clutch means 3b are formed with a plurality of drive side clutch plates 3aa, 3ba and driven side clutch plates 3ba, 3bb which are slidable in the lateral direction in FIG.
  • the drive-side clutch plate 3aa is formed on the interlocking member 15 connected and interlocked with the first drive shaft 5, and the driven-side clutch plate 3ab is formed on the housing 17.
  • the drive side clutch plate 3aa and the driven side clutch plate 3ab are alternately stacked. Thereby, the adjacent drive side clutch plate 3aa and the driven side clutch plate 3ab can be brought into pressure contact or separation.
  • a state in which the first clutch means 3a is actuated and the drive side clutch plate 3aa and the driven side clutch plate 3ab are in pressure contact with each other is shown in FIG.
  • the drive side clutch plate 3ba is formed on the interlocking member 16 linked and interlocked with the second drive shaft 6, and the driven side clutch plate 3bb is formed on the housing 17.
  • the drive side clutch plate 3ba and the driven side clutch plate 3bb are alternately stacked. Thereby, the drive side clutch plate 3ba and the driven side clutch plate 3bb can be brought into pressure contact or separation.
  • 7 shows a state in which the second clutch means 3b is actuated and the drive side clutch plate 3ba and the driven side clutch plate 3bb are in pressure contact with each other.
  • separation means not only physical separation but also a state in which the pressure contact is released, and while the drive force is transmitted in the pressure contact state, the transmission of the drive force is interrupted in the separated state. Be done.
  • the clutch means 3 corresponds to the first clutch means 3a, the second clutch means 3b, and the first clutch means 3a and the second clutch means 3b in the same casing 17.
  • the first clutch means 3a or the second clutch means 3b can be optionally operated by controlling the hydraulic pressure for operating the hydraulic pistons P1 and P2 as well as having two hydraulic pistons P1 and P2.
  • the hydraulic piston P1 moves to the right in the figure against the biasing force of the return spring 3c, and the tip thereof is
  • the first clutch means 3a is pressed to bring the drive side clutch plate 3aa and the driven side clutch plate 3ab into pressure contact with each other.
  • the drive-side clutch plate 3ba and the driven-side clutch plate 3bb in the second clutch means 2b have an uneven shape formed on their respective peripheral edges, and the tip of the hydraulic piston P1 is inserted in the concave portion thereof. It is configured to be
  • the hydraulic piston P2 is moved to the right in FIG. 3 against the biasing force of the return spring 3c by injecting hydraulic fluid into the hydraulic chamber S2 between the hydraulic piston P1 and the hydraulic piston P2, and the tip thereof is
  • the second clutch means 3b is pressed to bring the drive side clutch plate 3ba and the driven side clutch plate 3bb into pressure contact with each other.
  • the first clutch means 3a or the second clutch means 3b can be optionally operated by controlling the hydraulic pressure for operating the hydraulic pistons P1, P2.
  • a housing 17 constituting the clutch means 3 is connected to an interlocking member 18 in which a gear G1 is formed, and the gear G1 meshes with a gear G2 formed on the output shaft 9.
  • the driving force of the engine E transmitted by the first clutch means 3a or the second clutch means 3b reaches the interlocking member 18 through the housing 17 and is transmitted to the output shaft 9 .
  • the selection means 4 injects hydraulic oil into the hydraulic chamber S1 or S2 at a predetermined pressure according to the state (vehicle speed, inclination angle of the vehicle body, etc.) of the vehicle (vehicle) at the time of forward movement (including start).
  • the first clutch means 3a or the second clutch means 3b is optionally operated to drive the engine E (drive source) through the drive transmission system of the torque converter 1
  • the force can be transmitted to the wheels (drive wheels D) or the drive force of the engine E (drive source) can be transmitted to the wheels (drive wheels D) without passing through the drive transmission system of the torque converter 1.
  • the selection means 4 is formed, for example, in an ECU (not shown) for controlling the engine E.
  • a table as shown in FIG. 5 (with the vertical axis representing the throttle opening and the horizontal axis representing The clutch means 3 is operated on the basis of the vehicle speed.
  • both the first clutch means 3 a and the second clutch means 3 b are operated to transmit the driving force transmitted through the drive transmission system of the torque converter 1 and the torque converter 1. It is a mode in which the driving force transmitted without passing through the drive transmission system is transmitted to the wheel (driving wheel D) at a predetermined ratio.
  • the ratio of the transmitted driving force can be arbitrarily set.
  • both the first clutch means 3a and the second clutch means 3b are actuated to bring the drive side clutch plate 3aa and the driven side clutch plate 3ab, and the drive side clutch plate 3ba and the driven side clutch plate 3bb in pressure contact. Shown in 8.
  • the first clutch means 3a or the second clutch means 3b can be selectively operated according to the table which can be compared with the state of the vehicle as described above, flat ground start, flat ground travel, downhill In traveling, the driving force of the engine E (driving source) is transmitted to the wheels (driving wheel D) without passing through the drive transmission system of the torque converter 1, and the driving of the torque converter 1 is performed during slope start, uphill travel
  • the driving force of the engine E (drive source) can be transmitted to the wheels (drive wheels D) via the transmission system.
  • the third clutch means 8 comprises a multi-plate clutch, and transmits the driving force of the engine E (drive source) to the wheels (drive wheels D) via the drive transmission system of the torque converter 1 when the vehicle reverses. belongs to. That is, when the shift lever provided on the vehicle is operated to set the R range (reverse), the idle gear is provided between the gear G3 formed on the interlocking member 15 and the gear G4 formed on the interlocking member 19 on the output shaft 9 side. (Not shown) intervenes in mesh, and the driving force of the engine E reaches the third clutch means 8.
  • the third clutch means 8 has a housing 20 which can be interlocked with and interlocked with the output shaft 9, and the hydraulic piston P3 is provided in the housing 20. While being formed, the drive side clutch plate 8a and the driven side clutch plate 8b are alternately laminated. Thereby, the drive side clutch plate 8a and the driven side clutch plate 8b can be brought into pressure contact or separation by the operation of the hydraulic piston P3.
  • FIG. 9 shows a state in which the third clutch means 8 is actuated and the drive side clutch plate 8a and the driven side clutch plate 8b are in pressure contact with each other.
  • the selection means 4 is configured to operate the third clutch means 8 exclusively when the vehicle reverses. That is, when the shift lever of the vehicle is operated to set the R range (reverse), as shown by the table in FIG. 5, (g) R mode is set, and the engine E (the drive transmission system of the torque converter 1 is The drive power of the drive source is transmitted to the wheels (drive wheels D).
  • the speed sensor Y1 as the input-side measurement means is a sensor capable of measuring the rotational speed of the input side of the first clutch means 3a in the middle of the power transmission system. Specifically, the rotational speed of the first drive shaft 5 It is supposed to be detectable.
  • the speed sensor Y2 as the output side measuring means is a sensor capable of measuring the rotational speed on the output side of the first clutch means 3a in the middle of the power transmission system. Specifically, the rotational speed of the output shaft 9 is It is supposed to be detectable.
  • the speed sensor Y3 as a drive source measuring means is a sensor capable of measuring the rotational speed of the drive source (engine E) of the vehicle, and the speed sensor Y4 is between the transmission A and the wheels (drive wheels D). And a sensor capable of detecting the rotational speed of the sensor.
  • the speed sensors Y1 to Y4 are electrically connected to the first clutch slip ratio calculating means 25 and the torque converter slip ratio calculating means 26, respectively.
  • the first clutch means slip ratio calculation means 25 calculates the slip of the first clutch means 3a from the difference or ratio between the rotational speed measured by the speed sensor Y1 and the rotational speed measured by the speed sensor Y2.
  • the torque converter slip ratio calculation means 26 can calculate the torque from the difference or ratio between the rotational speed measured by the speed sensor Y3 and the rotational speed measured by the speed sensor Y1. It is assumed that the slip ratio of converter 1 can be calculated.
  • the first clutch means slip ratio calculation means 25 and the torque converter slip ratio calculation means 26 are, as shown in FIG. 11, other than the selection means 4, slip ratio calculation means 27 for second clutch means described later, correction means 21.
  • the control means 28 are formed in the CVT ECU mounted on the vehicle.
  • the CVTECU is electrically connected to not only the speed sensors Y1 to Y4, but also brake switches, throttle opening sensors, position sensors, intake pressure sensors, atmospheric pressure sensors, engine water temperature sensors, TM (transmission) temperature sensors, etc. It is connected and it is comprised so that a detection signal may be transmitted from these sensors.
  • control means 28 in the CVTECU as described above is electrically connected to the hydraulic control circuit, and the hydraulics and transmissions that operate the hydraulic pistons P1 to P3 through the hydraulic control circuit (for example, pulleys of continuously variable transmission Pressure) can be arbitrarily controlled.
  • the first clutch means 3a by controlling the hydraulic pressure for operating the hydraulic piston P1 corresponding to the first clutch means 3a, the first clutch means 3a can be operated while being capacity-controlled, and the first The displacement control of the first clutch means 3a is performed based on the slip rates calculated by the first clutch means slip rate calculation means 25 or the torque converter slip rate calculation means 26 (including those by both). ing.
  • the first clutch means 3a and the second clutch means 3b When the vehicle is in the stop state (specifically, the D range and the stop state by the brake) by the operation of the brake provided in the vehicle, the first clutch means 3a and the second clutch means 3b
  • the driving force associated with the creep phenomenon of the torque converter 1 is made to be a wheel (driving wheel D) by operating the first clutch means 3a while controlling the displacement without controlling the first clutch means 3a when the brake operation is released. It is controlled to be transmitted to the side.
  • invalid stroke clearance control that operates the hydraulic piston P1 to displace it just before the transmission of the driving force to the first clutch means 3a.
  • the invalid stroke filling control is a slip calculated by the first clutch means slip ratio calculating means 25 or the torque converter slip ratio calculating means 26 (including both of them). It is supposed to be done based on the rate.
  • the displacement control (hydraulic control for operating the piston P1) of the first clutch means 3a is performed by the first clutch means slip ratio calculation means 25 or the torque converter slip ratio calculation. Since the control is performed based on the slip ratio calculated by the means 26, the displacement control of the first clutch means 3a can be performed accurately.
  • the first clutch means 3a and the second clutch means 3b do not operate, and the neutral state is established and the first clutch means 3a is released. Since the driving force associated with the creep phenomenon of the torque converter 1 is transmitted to the wheel side by operating while carrying out the capacity control, it is possible to improve the operability by transmitting the drive by the creep phenomenon.
  • invalid stroke filling control is performed to operate the hydraulic piston P1 to displace the first clutch means 3a just before the transmission of the driving force is made. Responsiveness at the time of start from the state can be further improved.
  • the invalid stroke filling control is performed based on the slip ratio calculated by the first clutch means slip ratio calculation means 25 or the torque converter slip ratio calculation means 26, the first clutch can be more accurately and surely performed.
  • the invalid stroke filling control can be performed on the means 3a.
  • the second clutch means input side measuring means capable of measuring the rotational speed on the input side of the second clutch means 3b in the middle of the power transmission system, and the second clutch means in the middle of the power transmission system.
  • the second clutch means output side measuring means capable of measuring the rotational speed on the output side of 3b is provided, and the speed sensors Y3 and Y2 function as the second clutch means output side measuring means. It has become.
  • the speed sensor Y3 functions as a drive source measuring means and also functions as an input side measuring means for the second clutch means
  • the speed sensor Y2 functions as an output side measuring means and at the same time an output side for the second clutch means It is also configured to function as a measuring means.
  • the second clutch means slip ratio calculating means 27 measures the rotational speed measured by the second clutch means input side measuring means (Y3) and the second clutch means output side measuring means (Y2).
  • the slip ratio of the second clutch means 3b can be calculated from the difference or ratio with the calculated rotational speed.
  • the hydraulic piston P2 corresponding to the second clutch means 3b is provided, and by controlling the hydraulic pressure for operating the hydraulic piston P2, the second clutch means 3b can be operated while being capacity-controlled.
  • the displacement control of the second clutch means 3b is configured to be performed based on the slip rate calculated by the second clutch means slip rate calculation means 27.
  • the operation of the second clutch means 3b is prohibited or restricted. That is, at the low temperature, the viscosity of the oil (working oil) for operating the hydraulic pistons P1 and P2 is changed, and there is a possibility that the responsiveness is deteriorated.
  • the operation of the second clutch means 3b is prohibited or restricted.
  • the responsiveness of the first clutch means 3a is also deteriorated, but the degree of deterioration of the responsiveness is lower than that of the second clutch means 3b, and the second clutch means 3b is operated. The deterioration of responsiveness can be suppressed to a low level as compared with the case of
  • the first clutch means can be exclusively used rather than the second clutch means whose responsiveness is further deteriorated due to the low temperature, and power transmission
  • the first clutch means can suppress the deterioration of the responsiveness of the device and, by restricting the operation of the second clutch means 3b at low temperatures, the responsiveness is further deteriorated due to the low temperature than the first clutch means Can be used with priority, and deterioration in responsiveness of the power transmission device can be suppressed.
  • the first clutch means 3a is turned off (S6), the second clutch means 3b is turned off (S7), and then the third clutch means 8 is turned off. (S8).
  • the first clutch means 3a is turned off (S9), the second clutch means 3b is turned off (S10), and then the third clutch means is carried out at S11.
  • S12 it is determined whether 8 is off, and if it is off, the process proceeds to S12, and it is determined whether the vehicle speed is larger than a predetermined value. When the vehicle speed is larger than the predetermined value, the process proceeds to S13, and the third clutch means 8 is turned off by the control by the inhibitor. If it is determined in S11 that the third clutch means is not off, and if it is determined in S12 that the vehicle speed is not greater than the predetermined value, the process proceeds to S14, and the third clutch means 8 is capacity-controlled.
  • the process proceeds to S16, It is determined whether the temperature is low (the temperature detected by the TM temperature sensor is low). If it is determined that the temperature is not low, the process proceeds to S17, and a high temperature map as shown in FIG. 16 is searched and the high temperature map is taken into consideration to determine whether mode 1 should be made from the relationship between the vehicle speed and the throttle opening. Is determined (S18).
  • mode 1 it is determined whether mode 2 should be set or not based on the relationship between the vehicle speed and the throttle opening by referring to the high temperature map (S19) and mode 2 should not be set Whether the mode should be mode 3 or not is determined from the relationship between the vehicle speed and the throttle opening degree with reference to the high temperature map (S20). If it is determined that the temperature is low in S16 and if it is determined that the mode 1 should be set in S18, the process proceeds to S22, the second clutch means 3b is turned off, and then the process proceeds to S26 to control the capacity of the first clutch means 3a. .
  • step S21 If it is determined in S19 that mode 2 should be set, and if it is determined in step S21 that mode 3 should be set, the process proceeds to S20, the second clutch means 3b is capacity-controlled, and the process proceeds to S26. The capacity control of the clutch means 3a is performed. Furthermore, if it is determined that the mode 3 should not be set in S21, the process proceeds to S23, and after the second clutch means 3b is turned off, the high temperature map is taken into consideration to determine the mode from the relationship between the vehicle speed and the throttle opening. It is judged (S24) whether it should be 4 or not.
  • S24 If it is determined in S24 that mode 4 should be set, it is determined whether or not the brake operation is performed (S25). If the brake operation is performed, the process proceeds to S27, and the first clutch means 3a is subjected to standby control (Ie, invalid stroke filling control). On the other hand, if it is determined that the mode 4 should not be set in S24 and if it is determined that the brake operation is not performed in S25, the process proceeds to S26, and the capacity control of the first clutch means 3a is performed.
  • standby control Ie, invalid stroke filling control
  • the process proceeds to S29. Then, it is determined whether the temperature is low (the temperature detected by the TM temperature sensor is low). If it is determined that the temperature is not low, the process proceeds to S31, and the map for high temperature as shown in FIG. 18 is searched. If it is determined that the temperature is low, the process proceeds to S30 and the map for low temperature as shown in FIG. .
  • the mode is determined based on the relationship between the vehicle speed and the throttle opening with reference to the high temperature map or the low temperature map.
  • mode 1 should be set or not is determined from the relationship between the vehicle speed and the throttle opening degree by referring to the high temperature or low temperature map (S32). If mode 1 is not to be set, it is determined whether mode 2 should be set or not based on the relationship between the vehicle speed and the throttle opening degree by referring to the high temperature map (S33) and mode 2 should not be set Whether the mode should be mode 3 or not is determined from the relationship between the vehicle speed and the throttle opening degree taking into consideration the high temperature map or the low temperature map (S34). If it is determined in S32 that mode 1 should be set, the process proceeds to S35, and after the second clutch means 3b is turned off, the process proceeds to S40 and performs capacity control of the first clutch means 3a.
  • the displacement control in the first clutch means 3a is calculated (S43), as shown in FIG. Thereafter, based on the friction coefficient obtained in S43, the target first clutch means pressure (the pressure of the targeted first clutch means 3b) is calculated (S44).
  • the coefficient of friction in S43 is based on the temperature (temperature detected by the TM temperature sensor) of the hydraulic fluid in the hydraulic chamber S1 for operating the hydraulic piston P1 and the slip ratio calculated by the first clutch means slip ratio calculation means 25. It is calculated.
  • the friction coefficient in the second clutch means 3b is calculated (S46)
  • the target second clutch means pressure (the pressure of the targeted second clutch means 3b) is calculated (S47).
  • the coefficient of friction in S47 is determined by the temperature of the hydraulic fluid in the hydraulic chamber S2 for operating the hydraulic piston P2 (the temperature detected by the TM temperature sensor) and the slip ratio calculated by the second clutch means slip ratio calculation means 27. It is calculated.
  • the process proceeds to S50, and the previously determined target first clutch pressure is set as the current target first clutch pressure. On the other hand, if the predetermined time has elapsed in S48, the process proceeds to S49 to start feedback control, and it is determined whether the slip ratio of the first clutch means 3a has increased.
  • FIG. 23 when the operation of the brake is released, the driving force accompanying the creep phenomenon of the torque converter 1 is transmitted to the wheel (driving wheel D) side by operating the first clutch means 3a while performing capacity control. After that, the second clutch means 3b is operated to start the vehicle, and the case where the throttle opening degree is a low opening degree is shown.
  • FIG. 24 when the operation of the brake is released, the driving force accompanying the creep phenomenon of the torque converter 1 is transmitted to the wheel (driving wheel D) side by operating the first clutch means 3a while controlling the capacity. Thereafter, both the first clutch means 3a and the second clutch means 3b are operated to start the vehicle, and the case where the throttle opening degree is the middle opening degree is shown. Further, in FIG.
  • the first clutch is obtained from the difference or ratio between the rotational speed measured by the input-side measurement means (speed sensor Y1) and the rotational speed measured by the output-side measurement means (speed sensor Y2). Since the slip rate of the means 3a is calculated, the friction coefficient (dynamic ⁇ and static ⁇ ) of the first clutch means 3a can be estimated based on the slip rate, and clutch control for the first clutch means 3a is easy and It can be done correctly.
  • the slip ratio of the torque converter 1 is calculated from the difference or ratio between the rotational speed measured by the drive source measurement means (speed sensor Y3) and the rotational speed measured by the input-side measurement means (speed sensor Y1). Therefore, the amplification state of the torque converter 1 can be grasped based on the slip ratio, and the transmission torque can be easily estimated.
  • the drive transmission system of the torque converter 1 is selectively operated by optionally activating the first clutch means 3a or the second clutch means 3b according to the state of the vehicle at the time of forward movement including the time of start. Since the selection means 4 capable of transmitting the driving force of the engine E to the wheels or transmitting the driving force of the engine E to the wheels without passing through the drive transmission system of the torque converter 1 is provided, the power transmission system is complicated and It is possible to suppress an increase in size and to improve the starting performance by the torque amplification function of the torque converter 1 and to improve the power transmission efficiency during steady traveling.
  • speed sensors Y2 and Y3 (of course, Y4 are the same) according to the present embodiment are generally provided for other purposes by vehicles such as automobiles, these sensors can be newly added by diverting them.
  • the manufacturing cost can be reduced as compared with the installation of
  • first drive shaft 5 and the second drive shaft 6 are formed concentrically, the first drive shaft 5 and the second drive shaft 6 are respectively extended (two are provided side by side In comparison to the above, the whole power transmission can be miniaturized. Furthermore, since the second drive shaft 6 is connected to the engine E (drive source) via the damper mechanism 7 capable of damping torque fluctuation, vibration of the engine E (drive source) transmitted to the second clutch means 3b Can be attenuated.
  • the selection means 4 operates both of the first clutch means 3a and the second clutch means 3b according to the state of the vehicle (for example, in the case of (e) in the table of FIG.
  • Driving force transmitted through the drive transmission system of the torque converter 1 and driving force transmitted without the drive transmission system of the torque converter 1 are transmitted to the wheels (drive wheels D) at a predetermined ratio. Therefore, it is possible to easily adjust the transmission power to the wheels (drive wheels D). Further, it is preferable to change the ratio of the driving force in the case where the torque amplification function of the torque converter 1 is used in a large amount and in the case where the slip of the torque converter 1 is avoided to improve the power transmission efficiency.
  • the third clutch means 8 transmits the driving force of the engine E (drive source) to the wheels (driving wheels D) via the drive transmission system of the torque converter 1, and the selecting means 4 is used when the vehicle reverses. Since the third clutch means 8 is operated exclusively, it is possible to suppress an increase in the size of the power transmission device by using only the drive transmission system via the drive transmission system of the torque converter 1 in reverse traveling at a low frequency. .
  • the clutch means 3 has a first clutch means 3a, a second clutch means 3b, and two hydraulic pistons P1, P2 corresponding to the first clutch means 3a and the second clutch means 3b in the same housing 17.
  • first clutch means 3a or the second clutch means 3b can be optionally operated by controlling the hydraulic pressure for operating the hydraulic pistons P1 and P2, the entire power transmission apparatus is further simplified. And can be miniaturized.
  • the transmission A in this embodiment comprises a continuously variable transmission (so-called CVT).
  • CVT continuously variable transmission
  • the drive source (engine E) of the vehicle is connected to the wheels (engine E).
  • a continuously variable transmission 24 is interposed between the second clutch means 3b of the clutch means 3 and the wheel (drive wheel D) in the middle of the power transmission system leading to the drive wheel D).
  • the continuously variable transmission 24 has two pulleys Q1 and Q2 and a belt V suspended therebetween, and the hydraulic control circuit 23 operates the movable sheaves of the pulleys Q1 and Q2 so as to be independent of each other.
  • the diameter of the belt V suspension portion is changed to perform desired gear change.
  • the continuously variable transmission 24 has a CVTECU 22 electrically connected to a brake switch of a brake pedal and a position sensor of a shift lever in a vehicle, an engine ECU and the like (all not shown), and the CVTECU 22
  • the hydraulic control circuit 23 is performed.
  • the hydraulic pistons P1 to P3 described above can be operated arbitrarily.
  • the second clutch means 3b of the clutch means 3 combines the clutch for moving the vehicle forward and the clutch for transmitting the driving force of the engine E to the drive wheels D without passing through the drive transmission system of the torque converter 1.
  • symbol F in the same figure has shown the differential gear which a vehicle comprises.
  • the first drive shaft 5 and the second drive shaft 6 are formed concentrically, but may be separately provided separately.
  • the third clutch means 8 when the vehicle reverses, the third clutch means 8 is operated exclusively, and the drive power of the engine E (drive source) is transmitted to the wheels (drive wheels D) via the drive transmission system of the torque converter 1.
  • fourth clutch means capable of transmitting the driving force of the engine E (drive source) to the wheels (driving wheels D) without via the drive transmission system of the torque converter 1 is provided.
  • the third clutch means 8 and the fourth clutch means may optionally be selected according to the state.
  • the drive source is the engine E
  • the present invention is not limited to this, and the internal combustion engine may of course be a motor in an electric car or a hybrid vehicle, for example.
  • the selection means 4 is formed in ECUs, such as CVTECU, you may form in the microcomputer arrange
  • a torque converter having a torque amplification function, first clutch means operable while the vehicle is moving forward, and first clutch means for transmitting the driving force of the drive source to the wheels via the torque converter drive transmission system, and drive transmission of the torque converter Clutch means having a second clutch means for transmitting the driving force of the drive source to the wheels without a system, and optionally the first clutch means or the second clutch means according to the state of the vehicle at the time of forward movement including start time
  • selecting means capable of transmitting the drive power of the drive source to the wheel via the drive transmission system of the torque converter, or transmitting the drive power of the drive source to the wheel without the drive transmission system of the torque converter
  • An input-side measurement means capable of measuring the rotational speed of the input side of the first clutch means in the middle of the power transmission system, and the first one in the middle of the power transmission system
  • the difference or ratio between the output side measuring means capable of measuring the rotational speed on the output side of the latch means, the rotational speed measured by the input side measuring means, and the rotational speed measured

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Abstract

【課題】装置の複雑化及び大型化を抑制し、且つ、トルクコンバータのトルク増幅機能により発進性能の向上を図るとともに、定常走行中における動力伝達効率を向上させることができる動力伝達装置を提供する。 【解決手段】トルクコンバータ1の駆動伝達系を介してエンジンの駆動力を駆動輪に伝達させる第1クラッチ手段3a、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介さずエンジンの駆動力を駆動輪に伝達させる第2クラッチ手段3bを有し、第1クラッチ手段3aの入力側回転速度を測定し得る入力側測定手段(Y1)と、第1クラッチ手段3aの出力側回転速度を測定し得る出力側測定手段(Y2)と、入力側測定手段(Y1)で測定された回転速度と出力側測定手段(Y2)で測定された回転速度との差又は比から第1クラッチ手段3aのスリップ率を算出する第1クラッチ手段用スリップ率算出手段25とを備えたものである。

Description

動力伝達装置
 本発明は、車両の駆動源から車輪に至る動力伝達系の途中に配設され、当該駆動源の駆動力を車輪に対して任意選択的に伝達又は遮断可能な動力伝達装置に関するものである。
 従来の車両の動力伝達装置(自動変速機)においては、トルクコンバータを具備したもの(所謂トルコンタイプと称される発進方式のもの)と、発進クラッチを具備したもの(所謂発進クラッチタイプと称される発進方式のもの)とが提案されている。このうち、トルコンタイプの発進方式の自動変速機では、発進時においてトルクコンバータが有するトルク増幅機能により発進性能の向上を図ることができる。一方、発進クラッチタイプの発進方式の自動変速機では、例えば定常走行中においてはトルクコンバータの如きスリップがないため動力伝達効率を向上させることができる。
 然るに、例えば特許文献1にて開示されているように、トルコンタイプの発進方式の自動変速機において、ロックアップクラッチを付加させたものも提案されるに至っている。かかるロックアップクラッチは、通常、トルクコンバータにおけるタービンと連結されたクラッチピストンを有しており、かかるクラッチピストンがトルコンカバー内周壁に当接した連結位置と、離間した非連結位置との間で移動可能とされ、連結位置のとき、トルコンカバーとタービンとがクラッチピストンを介して直結されるよう構成されたものである。
特開2005-3193号公報
 しかしながら、上記従来の動力伝達装置においては、以下の如き問題があった。
 トルコンタイプの発進方式の自動変速機では、発進時においてトルクコンバータが有するトルク増幅機能により発進性能の向上を図ることができるという技術的メリットがあるものの、例えば定常走行中においては、トルクコンバータのスリップにより動力伝達効率が低下してしまうという技術的デメリットがあった。
 一方、発進クラッチタイプの発進方式の自動変速機では、例えば定常走行中においてはトルクコンバータの如きスリップがないため動力伝達効率を向上させることができるという技術的メリットがあるものの、発進時には、トルクコンバータの如きトルク増幅機能を有さないため、発進性能が低下してしまうという技術的デメリットがあった。尚、発進性能の低下を防止するため変速機の減速レシオを大きくしなければならないという課題がある。
 更に、トルコンタイプの発進方式の自動変速機であって、ロックアップクラッチを付加させたものにおいては、連結位置と非連結位置との間を移動可能とされたロックアップクラッチの如き比較的複雑且つ大型な構成をトルクコンバータ内の流体雰囲気中に形成させなければならず、製造コスト及びメンテナンスコストが嵩んでしまうという問題がある。
 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置の複雑化及び大型化を抑制し、且つ、トルクコンバータのトルク増幅機能により発進性能の向上を図るとともに、定常走行中における動力伝達効率を向上させることができる動力伝達装置を提供することにある。
 請求項1記載の発明は、車両の駆動源から車輪に至る動力伝達系の途中に配設され、当該駆動源の駆動力を車輪に対して任意選択的に伝達又は遮断可能な動力伝達装置において、トルク増幅機能を有するトルクコンバータと、車両の前進時に作動可能とされるとともに、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させる第1クラッチ手段、及び前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させる第2クラッチ手段を有するクラッチ手段と、発進時を含む前進時における車両の状態に応じて前記第1クラッチ手段又は第2クラッチ手段を任意選択的に作動させて、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ、又は前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ得る選択手段と、前記動力伝達系の途中における前記第1クラッチ手段の入力側の回転速度を測定し得る入力側測定手段と、前記動力伝達系の途中における当該第1クラッチ手段の出力側の回転速度を測定し得る出力側測定手段と、前記入力側測定手段にて測定された回転速度と、前記出力側測定手段にて測定された回転速度との差又は比から当該第1クラッチ手段のスリップ率を算出する第1クラッチ手段用スリップ率算出手段とを備えたことを特徴とする。
 請求項2記載の発明は、請求項1記載の動力伝達装置において、車両の駆動源における回転速度を測定し得る駆動源測定手段を具備するとともに、当該駆動源測定手段にて測定された回転速度と、前記入力側測定手段にて測定された回転速度との差又は比から前記トルクコンバータのスリップ率を算出するトルクコンバータ用スリップ率算出手段を備えたことを特徴とする。
 請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の動力伝達装置において、前記第1クラッチ手段に対応する油圧ピストンを有するとともに、当該油圧ピストンを作動させる油圧を制御することにより、当該第1クラッチ手段を容量制御しつつ作動可能とされ、且つ、当該第1クラッチ手段の容量制御は、前記第1クラッチ手段用スリップ率算出手段又はトルクコンバータ用スリップ率算出手段にて算出されたスリップ率に基づき行われることを特徴とする。
 請求項4記載の発明は、請求項3記載の動力伝達装置において、ブレーキの操作により車両が停止状態であるとき、前記第1クラッチ手段及び第2クラッチ手段が作動せず、ニュートラル状態とされるとともに、ブレーキの操作を解除した際に前記第1クラッチ手段を容量制御しつつ作動させることにより前記トルクコンバータのクリープ現象に伴う駆動力を前記車輪側に伝達させることを特徴とする。
 請求項5記載の発明は、請求項4記載の動力伝達装置において、前記ブレーキの操作により車両が停止状態であるとき、前記第1クラッチ手段に対し駆動力の伝達がなされる直前まで変位させるべく前記油圧ピストンを作動させる無効ストローク詰め制御を行わせることを特徴とする。
 請求項6記載の発明は、請求項5記載の動力伝達装置において、前記無効ストローク詰め制御は、前記第1クラッチ手段用スリップ率算出手段又はトルクコンバータ用スリップ率算出手段にて算出されたスリップ率に基づき行われることを特徴とする。
 請求項7記載の発明は、車両の駆動源から車輪に至る動力伝達系の途中に配設され、当該駆動源の駆動力を車輪に対して任意選択的に伝達又は遮断可能な動力伝達装置において、トルク増幅機能を有するトルクコンバータと、車両の前進時に作動可能とされるとともに、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させる第1クラッチ手段、及び前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させる第2クラッチ手段を有するクラッチ手段と、発進時を含む前進時における車両の状態に応じて前記第1クラッチ手段又は第2クラッチ手段を任意選択的に作動させて、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ、又は前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ得る選択手段と、前記動力伝達系の途中における前記第2クラッチ手段の入力側の回転速度を測定し得る第2クラッチ手段用入力側測定手段と、前記動力伝達系の途中における当該第2クラッチ手段の出力側の回転速度を測定し得る第2クラッチ手段用出力側測定手段と、前記第2クラッチ手段用入力側測定手段にて測定された回転速度と、前記第2クラッチ手段用出力側測定手段にて測定された回転速度との差又は比から当該第2クラッチ手段のスリップ率を算出する第2クラッチ手段用スリップ率算出手段とを備えたことを特徴とする。
 請求項8記載の発明は、請求項7記載の動力伝達装置において、前記第2クラッチ手段に対応する油圧ピストンを有するとともに、当該油圧ピストンを作動させる油圧を制御することにより、当該第2クラッチ手段を容量制御しつつ作動可能とされ、且つ、当該第2クラッチ手段の容量制御は、前記第2クラッチ手段用スリップ率算出手段にて算出されたスリップ率に基づき行われることを特徴とする。
 請求項9記載の発明は、請求項1~8の何れか1つに記載の動力伝達装置において、低温時においては、前記第2クラッチ手段の作動が禁止されることを特徴とする。
 請求項10記載の発明は、請求項1~8の何れか1つに記載の動力伝達装置において、低温時においては、前記第2クラッチ手段の作動が規制されることを特徴とする。
 請求項1の発明によれば、入力側測定手段にて測定された回転速度と、出力側測定手段にて測定された回転速度との差又は比から当該第1クラッチ手段のスリップ率を算出するので、当該スリップ率に基づいて当該第1クラッチ手段の摩擦係数を推定することができ、第1クラッチ手段に対するクラッチ制御を容易且つ正確に行わせることができる。
 また、発進時を含む前進時における車両の状態に応じて第1クラッチ手段又は第2クラッチ手段を任意選択的に作動させて、トルクコンバータの駆動伝達系を介して駆動源の駆動力を車輪に伝達させ、又はトルクコンバータの駆動伝達系を介さず駆動源の駆動力を車輪に伝達させ得る選択手段を備えたので、動力伝達装置の複雑化及び大型化を抑制し、且つ、トルクコンバータのトルク増幅機能により発進性能の向上を図るとともに、定常走行中における動力伝達効率を向上させることができる。
 請求項2の発明によれば、駆動源測定手段にて測定された回転速度と、入力側測定手段にて測定された回転速度との差又は比からトルクコンバータのスリップ率を算出するので、当該スリップ率に基づいて当該トルクコンバータの増幅状況を把握することができ、伝達トルクの推定を容易とすることができる。
 請求項3の発明によれば、第1クラッチ手段の容量制御は、第1クラッチ手段用スリップ率算出手段又はトルクコンバータ用スリップ率算出手段にて算出されたスリップ率に基づき行われるので、当該第1クラッチ手段の容量制御を精度よく行わせることができる。
 請求項4の発明によれば、ブレーキの操作により車両が停止状態であるとき、第1クラッチ手段及び第2クラッチ手段が作動せず、ニュートラル状態とされるとともに、ブレーキの操作を解除した際に第1クラッチ手段を容量制御しつつ作動させることによりトルクコンバータのクリープ現象に伴う駆動力を車輪側に伝達させるので、当該クリープ現象による駆動の伝達を行わせて操作性を向上させることができる。
 請求項5の発明によれば、ブレーキの操作により車両が停止状態であるとき、第1クラッチ手段に対し駆動力の伝達がなされる直前まで変位させるべく油圧ピストンを作動させる無効ストローク詰め制御を行わせるので、アイドルニュートラル状態からの発進時の応答性をより向上させることができる。
 請求項6の発明によれば、無効ストローク詰め制御は、第1クラッチ手段用スリップ率算出手段又はトルクコンバータ用スリップ率算出手段にて算出されたスリップ率に基づき行われるので、より精度よく且つ確実に第1クラッチ手段に対する無効ストローク詰め制御を行わせることができる。
 請求項7の発明によれば、第2クラッチ手段用入力側測定手段にて測定された回転速度と、第2クラッチ手段用出力側測定手段にて測定された回転速度との差又は比から当該第2クラッチ手段のスリップ率を算出するので、当該スリップ率に基づいて当該第2クラッチ手段の摩擦係数を推定することができ、第2クラッチ手段に対するクラッチ制御を容易且つ正確に行わせることができる。
 また、発進時を含む前進時における車両の状態に応じて第1クラッチ手段又は第2クラッチ手段を任意選択的に作動させて、トルクコンバータの駆動伝達系を介して駆動源の駆動力を車輪に伝達させ、又はトルクコンバータの駆動伝達系を介さず駆動源の駆動力を車輪に伝達させ得る選択手段を備えたので、動力伝達装置の複雑化及び大型化を抑制し、且つ、トルクコンバータのトルク増幅機能により発進性能の向上を図るとともに、定常走行中における動力伝達効率を向上させることができる。
 請求項8の発明によれば、第2クラッチ手段の容量制御は、第2クラッチ手段用スリップ率算出手段にて算出されたスリップ率に基づき行われるので、当該第2クラッチ手段の容量制御を精度よく行わせることができる。
 請求項9の発明によれば、低温時においては、第2クラッチ手段の作動が禁止されるので、低温により応答性がより悪化してしまう第2クラッチ手段よりも第1クラッチ手段を専ら使用させることができ、動力伝達装置の応答性の悪化を抑制することができる。
 請求項10の発明によれば、低温時においては、第2クラッチ手段の作動が規制されるので、低温により応答性がより悪化してしまう第2クラッチ手段よりも第1クラッチ手段を優先して使用させることができ、動力伝達装置の応答性の悪化を抑制することができる。
本発明の実施形態に係る動力伝達装置を示す縦断面図 同動力伝達装置を示す模式図 同動力伝達装置におけるクラッチ手段を示す拡大図 図1におけるIV-IV線断面図 同動力伝達装置における選択手段が参照するテーブル 同動力伝達装置におけるクラッチ手段であって、第1クラッチ手段のみ作動した状態を示す拡大図 同動力伝達装置におけるクラッチ手段であって、第2クラッチ手段のみ作動した状態を示す拡大図 同動力伝達装置におけるクラッチ手段であって、第1クラッチ手段及び第2クラッチ手段の両方が作動した状態を示す拡大図 同動力伝達装置における第3クラッチ手段が作動した状態を示す拡大図 本発明にかかる動力伝達装置におけるミッションAが無段変速機とされた場合を示す模式図 同動力伝達装置におけるCVTECU及びその接続状態を示すブロック図 同動力伝達装置における制御内容(メインのフロー)を示すフローチャート 同動力伝達装置における制御内容(Nレンジのサブフロー)を示すフローチャート 同動力伝達装置における制御内容(Rレンジのサブフロー)を示すフローチャート 同動力伝達装置における制御内容(Dレンジのサブフロー:高温用マップのみ使用)を示すフローチャート 同動力伝達装置で使用される高温用マップ 同動力伝達装置における制御内容(Dレンジのサブフロー:高温用マップ及び低温用マップ使用)を示すフローチャート 同動力伝達装置で使用される高温用マップ 同動力伝達装置で使用される低温用マップ 同動力伝達装置における制御内容(第1クラッチ手段の容量制御)を示すフローチャート 同動力伝達装置における制御内容(第2クラッチ手段の容量制御)を示すフローチャート 同動力伝達装置における制御内容(第1クラッチ手段の待機制御)を示すフローチャート 同動力伝達装置における制御内容を示すタイムチャート 同動力伝達装置における制御内容を示すタイムチャート 同動力伝達装置における制御内容を示すタイムチャート
 以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
 本実施形態に係る動力伝達装置は、自動車(車両)のエンジン(駆動源)による駆動力を車輪(駆動輪)に伝達又は遮断するためのものであり、図1及び図2に示すように、トルクコンバータ1と、クラッチ手段3と、選択手段4と、第1駆動シャフト5と、第2駆動シャフト6と、ダンパ機構7と、第3クラッチ手段8と、第1クラッチ手段用スリップ率算出手段25と、トルクコンバータ用スリップ率算出手段26と、第2クラッチ手段用スリップ率算出手段27とを主に有している。
 また、本実施形態に係る動力伝達装置は、入力側測定手段としてのスピードセンサY1と、出力側測定手段としてのスピードセンサY2と、第2クラッチ手段用入力側測定手段としてのスピードセンサY3と、車速を検知し得るスピードセンサY4とを有して構成されている。尚、図1は、本実施形態に係る動力伝達装置の主要部を表す縦断面図であり、図2は、同実施形態に係る動力伝達装置を模式化した模式図を示すものである。
 然るに、図2に示すように、車両の駆動源としてのエンジンEから車輪(駆動輪D)に至るまでの動力伝達系の途中に、トルクコンバータ1及びトランスミッション2が配設されており、このうちトランスミッション2には、クラッチ手段3及び第3クラッチ手段8の他、変速機Aが配設されている。尚、図中、符号11は、エンジンEから延設された入力軸を示しており、符号9は変速機Aまで延設された出力軸を示している。
 トルクコンバータ1は、エンジンEからのトルクを増幅してトランスミッション2に伝達するトルク増幅機能を有して成るもので、当該エンジンEの駆動力が伝達されて軸回りに回転可能とされるとともに液体(作動油)を液密状態で収容したトルコンカバー1a、13と、該トルコンカバー1a側に形成されて当該トルコンカバー1aと共に回転するポンプPと、該ポンプPと対峙しつつトルコンカバー13側で回転可能に配設されたタービンTとを主に具備している。
 また、入力軸11は、カバー部材12を介してトルコンカバー13と連結されている。そして、エンジンEの駆動力にて入力軸11が回転し、カバー部材12、トルコンカバー13、1a及びポンプPが回転すると、その回転トルクが液体(作動油)を介してタービンT側にトルク増幅されつつ伝達される。しかして、トルク増幅されてタービンTが回転すると、該タービンTとスプライン嵌合した第1駆動シャフト5が回転し、トランスミッション2に当該トルクが伝達される。ここで、本発明における「トルクコンバータの駆動伝達系」は、上記したトルコンカバー1a、ポンプP及びタービンTが成す駆動伝達系を指すものである。尚、同図中符号10は、ミッションケースを示している。
 一方、トルコンカバー13は、コイルスプリングから成るダンパ機構7を介して連結部材14と連結されており、当該連結部材14は、第2駆動シャフト6の外周面とスプライン嵌合している。これにより、エンジンEの駆動力にて入力軸11が回転すると、カバー部材12、トルコンカバー13、連結部材14及び第2駆動シャフト6が回転し、トランスミッション2にエンジンEの駆動トルクが伝達される。而して、第2駆動シャフト6によれば、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介さずにトランスミッション2に駆動力を伝達することが可能とされている。
 上記の如く、第1駆動シャフト5は、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介してエンジンEの駆動力で回転可能とされ、第1クラッチ手段3aと連結されるとともに、第2駆動シャフト6は、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介さずエンジンEの駆動力で直接回転可能とされ、第2クラッチ手段3bと連結されている。また、本実施形態においては、第1駆動シャフト5が円筒状部材とされるとともに、その内部に第2駆動シャフト6が回転自在に配設されており、これらの回転軸が同一となるよう構成されている。即ち、当該第1駆動シャフト5と第2駆動シャフト6とは同心円状に形成されているのである。これにより、第1駆動シャフト5は、第2駆動シャフト6の外側にて回転自在とされるとともに、第2駆動シャフト6は、第1駆動シャフト5の内側で回転自在とされており、当該第1駆動シャフト5と第2駆動シャフト6とは、クラッチ手段3による選択的作動により、別個独立に回転可能とされる。
 クラッチ手段3は、自動車(車両)の前進時に作動可能とされるとともに、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介してエンジンE(駆動源)の駆動力を車輪(駆動輪D)に伝達させる第1クラッチ手段3a、及びトルクコンバータ1の駆動伝達系を介さずエンジンE(駆動源)の駆動力を車輪(駆動輪D)に伝達させる第2クラッチ手段3bを有するものである。第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bには、同図中左右方向に対して摺動自在な複数の駆動側クラッチ板3aa、3ba及び被動側クラッチ板3ba、3bbが形成され、多板クラッチを成している。
 然るに、第1クラッチ手段3aにおいては、第1駆動シャフト5と連結されて連動する連動部材15に駆動側クラッチ板3aaが形成されるとともに、筐体17に被動側クラッチ板3abが形成され、これら駆動側クラッチ板3aaと被動側クラッチ板3abとが交互に積層形成されている。これにより、隣り合う駆動側クラッチ板3aaと被動側クラッチ板3abとが圧接又は離間可能となっている。尚、第1クラッチ手段3aが作動して、駆動側クラッチ板3aaと被動側クラッチ板3abとが圧接した状態を図6に示す。
 また、第2クラッチ手段3bにおいては、第2駆動シャフト6と連結されて連動する連動部材16に駆動側クラッチ板3baが形成されるとともに、筐体17に被動側クラッチ板3bbが形成され、これら駆動側クラッチ板3baと被動側クラッチ板3bbとが交互に積層形成されている。これにより、隣り合う駆動側クラッチ板3baと被動側クラッチ板3bbとが圧接又は離間可能となっている。尚、第2クラッチ手段3bが作動して、駆動側クラッチ板3baと被動側クラッチ板3bbとが圧接した状態を図7に示す。然るに、ここでいう離間とは、物理的離間に限らず、圧接が解かれた状態のことをいい、圧接状態にて駆動力が伝達されるとともに、離間状態にて当該駆動力の伝達が遮断される。
 また、かかるクラッチ手段3は、図3に示すように、同一筐体17内に第1クラッチ手段3a、第2クラッチ手段3b、及び当該第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bに対応する2つの油圧ピストンP1、P2を有するとともに、当該油圧ピストンP1、P2を作動させる油圧を制御することにより、当該第1クラッチ手段3a又は第2クラッチ手段3bを任意選択的に作動可能とされている。
 即ち、筐体17と油圧ピストンP1との間の油圧室S1に作動油を注入させることにより、油圧ピストンP1がリターンスプリング3cの付勢力に抗して同図中右側へ移動し、その先端で第1クラッチ手段3aを押圧して、駆動側クラッチ板3aaと被動側クラッチ板3abとを圧接させるよう構成されている。尚、第2クラッチ手段2bにおける駆動側クラッチ板3ba及び被動側クラッチ板3bbは、図4に示すように、それぞれの周縁に凹凸形状が形成されており、その凹部において油圧ピストンP1の先端が挿通されるよう構成されている。
 また、油圧ピストンP1と油圧ピストンP2との間の油圧室S2に作動油を注入させることにより、油圧ピストンP2がリターンスプリング3cの付勢力に抗して図3中右側へ移動し、その先端で第2クラッチ手段3bを押圧して、駆動側クラッチ板3baと被動側クラッチ板3bbとを圧接させるよう構成されている。これにより、油圧ピストンP1、P2を作動させる油圧を制御することにより、第1クラッチ手段3a又は第2クラッチ手段3bを任意選択的に作動可能とされている。
 クラッチ手段3を構成する筐体17は、ギアG1が形成された連動部材18と連結されており、該ギアG1は、出力軸9に形成されたギアG2と噛み合って構成されている。これにより、第1クラッチ手段3a又は第2クラッチ手段3bにて伝達されたエンジンEの駆動力は、筐体17を介して連動部材18に至り、出力軸9に伝達されるようになっている。
 選択手段4は、前進時(発進時を含む)における自動車(車両)の状態(車速や車体の傾斜角度など)に応じて、油圧室S1又はS2に作動油を所定の圧力で注入して油圧ピストンP1、P2を任意選択的に作動させることにより第1クラッチ手段3a又は第2クラッチ手段3bを任意選択的に作動させ、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介してエンジンE(駆動源)の駆動力を車輪(駆動輪D)に伝達させ、又はトルクコンバータ1の駆動伝達系を介さずエンジンE(駆動源)の駆動力を車輪(駆動輪D)に伝達させ得るものである。
 かかる選択手段4は、例えばエンジンEを制御するためのECU(不図示)内に形成されたもので、本実施形態においては、図5に示す如きテーブル(縦軸がスロットル開度、横軸が車速とされたもの)に基づきクラッチ手段3を作動させるよう構成されている。このテーブルによれば、車速及びスロットル開度に応じて、(a)アイドルニュートラルモード(ブレーキの操作により車両が停止状態であるとき、第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bが作動せず、ニュートラル状態とされるモード)、(b)クリープモード(第1クラッチ手段3aが作動してトルクコンバータ1のクリープ現象を利用し得るモード)、(c)ストールモード(発進時、第1クラッチ手段3aが作動するモード)、(d)ダイレクト発進モード(発進時、第2クラッチ手段3bが作動するモード)、(e)トルク分割発進モード、(f)Dトルコン発進モード(第1クラッチ手段3aが作動するモード)が任意選択され、そのモードに従い第1クラッチ手段3a又は第2クラッチ手段3bを任意選択的に作動させることができる。
 ここで、(e)トルク分割発進モードは、第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bの両方を作動させ、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介して伝達される駆動力と、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介さず伝達される駆動力とが所定の比率で車輪(駆動輪D)に伝達されるモードである。当該伝達される駆動力の比率は、任意設定可能とされている。尚、第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bの両方が作動して、駆動側クラッチ板3aaと被動側クラッチ板3ab、及び駆動側クラッチ板3baと被動側クラッチ板3bbが圧接した状態を図8に示す。
 本実施形態によれば、上記の如く車両の状態との対比が可能なテーブルに従い第1クラッチ手段3a又は第2クラッチ手段3bを選択的に作動可能であるので、平地発進、平地走行、下り坂走行において、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介さずエンジンE(駆動源)の駆動力を車輪(駆動輪D)に伝達させ、坂道発進、上り坂走行、渋滞時走行において、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介してエンジンE(駆動源)の駆動力を車輪(駆動輪D)に伝達させることができる。
 一方、第3クラッチ手段8は、多板クラッチから成り、車両の後進時に、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介してエンジンE(駆動源)の駆動力を車輪(駆動輪D)に伝達させるためのものである。即ち、車両が具備するシフトレバーを操作してRレンジ(後進)とすると、連動部材15に形成されたギアG3と出力軸9側の連動部材19に形成されたギアG4との間にアイドルギア(不図示)が介在して噛み合い、エンジンEの駆動力が第3クラッチ手段8に至るようになっている。
 この第3クラッチ手段8には、第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bと同様、出力軸9と連結されて連動可能な筐体20を有し、当該筐体20内に油圧ピストンP3が形成されるとともに、駆動側クラッチ板8aと被動側クラッチ板8bとが交互に積層形成されている。これにより、油圧ピストンP3の作動により、隣り合う駆動側クラッチ板8aと被動側クラッチ板8bとが圧接又は離間可能となっている。尚、第3クラッチ手段8が作動して、駆動側クラッチ板8aと被動側クラッチ板8bとが圧接した状態を図9に示す。
 然るに、本実施形態においては、選択手段4は、車両の後進時において専ら第3クラッチ手段8を作動させるよう構成されている。即ち、車両が具備するシフトレバーを操作してRレンジ(後進)とすると、図5のテーブルで示すように、(g)Rモードとされ、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介してエンジンE(駆動源)の駆動力を車輪(駆動輪D)に伝達させるようになっている。
 入力側測定手段としてのスピードセンサY1は、動力伝達系の途中における第1クラッチ手段3aの入力側の回転速度を測定し得るセンサから成り、具体的には、第1駆動シャフト5の回転速度を検出し得るものとされている。また、出力側測定手段としてのスピードセンサY2は、動力伝達系の途中における第1クラッチ手段3aの出力側の回転速度を測定し得るセンサから成り、具体的には、出力軸9の回転速度を検出し得るものとされている。更に、駆動源測定手段としてのスピードセンサY3は、車両の駆動源(エンジンE)における回転速度を測定し得るセンサから成り、スピードセンサY4は、変速機Aと車輪(駆動輪D)との間の回転速度を検出し得るセンサから成るものである。
 これらスピードセンサY1~Y4は、第1クラッチ手段用スリップ率算出手段25及びトルクコンバータ用スリップ率算出手段26とそれぞれ電気的に接続されている。然るに、第1クラッチ手段用スリップ率算出手段25は、スピードセンサY1にて測定された回転速度と、スピードセンサY2にて測定された回転速度との差又は比から当該第1クラッチ手段3aのスリップ率を算出し得るものとされるとともに、トルクコンバータ用スリップ率算出手段26は、スピードセンサY3にて測定された回転速度と、スピードセンサY1にて測定された回転速度との差又は比からトルクコンバータ1のスリップ率を算出し得るものとされている。
 第1クラッチ手段用スリップ率算出手段25及びトルクコンバータ用スリップ率算出手段26は、図11に示すように、選択手段4の他、後述する第2クラッチ手段用スリップ率算出手段27、補正手段21、制御手段28と共に車両が搭載するCVTECU内に形成されている。かかるCVTECUは、スピードセンサY1~Y4の他、車両が具備するブレーキスイッチ、スロットル開度センサ、ポジションセンサ、吸気圧力センサ、大気圧力センサ、エンジン水温センサ、TM(トランスミッション)温度センサ等と電気的に接続され、これらセンサから検知信号が送信され得るよう構成されている。また、上記の如きCVTECUにおける制御手段28は、油圧制御回路と電気的に接続されており、当該油圧制御回路を介して油圧ピストンP1~P3を作動させる油圧やトランスミッション(例えば無段変速機のプーリ圧)を任意に制御し得るよう構成されている。
 ここで、本実施形態においては、第1クラッチ手段3aに対応する油圧ピストンP1を作動させる油圧を制御することにより、当該第1クラッチ手段3aを容量制御しつつ作動可能とされ、且つ、当該第1クラッチ手段3aの容量制御は、第1クラッチ手段用スリップ率算出手段25又はトルクコンバータ用スリップ率算出手段26(これら両者によるものも含む)にて算出されたスリップ率に基づき行われるようになっている。
 更に、本実施形態においては、車両が具備するブレーキの操作により車両が停止状態(具体的には、Dレンジ且つブレーキにより停止状態)であるとき、第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bが作動せず、ニュートラル状態とされるとともに、ブレーキの操作を解除した際に第1クラッチ手段3aを容量制御しつつ作動させることによりトルクコンバータ1のクリープ現象に伴う駆動力を車輪(駆動輪D)側に伝達させるよう制御される。
 本実施形態においては、加えて、ブレーキの操作により車両が停止状態であるとき、第1クラッチ手段3aに対し駆動力の伝達がなされる直前まで変位させるべく油圧ピストンP1を作動させる無効ストローク詰め制御を行わせるものとされ、更には、当該無効ストローク詰め制御は、第1クラッチ手段用スリップ率算出手段25又はトルクコンバータ用スリップ率算出手段26(これら両者によるものも含む)にて算出されたスリップ率に基づき行われるようになっている。
 本実施形態によれば、上記したように、第1クラッチ手段3aの容量制御(ピストンP1を動作させるための油圧制御)は、第1クラッチ手段用スリップ率算出手段25又はトルクコンバータ用スリップ率算出手段26にて算出されたスリップ率に基づき行われるので、当該第1クラッチ手段3aの容量制御を精度よく行わせることができる。また、ブレーキの操作により車両が停止状態であるとき、第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bが作動せず、ニュートラル状態とされるとともに、ブレーキの操作を解除した際に第1クラッチ手段3aを容量制御しつつ作動させることによりトルクコンバータ1のクリープ現象に伴う駆動力を車輪側に伝達させるので、当該クリープ現象による駆動の伝達を行わせて操作性を向上させることができる。
 更に、ブレーキの操作により車両が停止状態であるとき、第1クラッチ手段3aに対し駆動力の伝達がなされる直前まで変位させるべく油圧ピストンP1を作動させる無効ストローク詰め制御を行わせるので、アイドルニュートラル状態からの発進時の応答性をより向上させることができる。加えて、無効ストローク詰め制御は、第1クラッチ手段用スリップ率算出手段25又はトルクコンバータ用スリップ率算出手段26にて算出されたスリップ率に基づき行われるので、より精度よく且つ確実に第1クラッチ手段3aに対する無効ストローク詰め制御を行わせることができる。
 一方、本実施形態においては、動力伝達系の途中における第2クラッチ手段3bの入力側の回転速度を測定し得る第2クラッチ手段用入力側測定手段、及び動力伝達系の途中における第2クラッチ手段3bの出力側の回転速度を測定し得る第2クラッチ手段用出力側測定手段を具備しており、かかる第2クラッチ手段用出力側測定手段として、上記のスピードセンサY3、Y2が機能するようになっている。
 即ち、スピードセンサY3は、駆動源測定手段として機能すると同時に第2クラッチ手段用入力側測定手段としても機能するとともに、スピードセンサY2は、出力側測定手段として機能すると同時に第2クラッチ手段用出力側測定手段としても機能するよう構成されているのである。そして、第2クラッチ手段用スリップ率算出手段27により、第2クラッチ手段用入力側測定手段(Y3)にて測定された回転速度と、第2クラッチ手段用出力側測定手段(Y2)にて測定された回転速度との差又は比から当該第2クラッチ手段3bのスリップ率を算出し得るようになっている。
 これにより、第2クラッチ手段用入力側測定手段(Y3)にて測定された回転速度と、第2クラッチ手段用出力側測定手段(Y2)にて測定された回転速度との差又は比から第2クラッチ手段3bのスリップ率を算出するので、当該スリップ率に基づいて当該第2クラッチ手段3bの摩擦係数(動μ及び静μ)を推定することができ、第2クラッチ手段3bに対するクラッチ制御を容易且つ正確に行わせることができる。
 然るに、本実施形態においては、第2クラッチ手段3bに対応する油圧ピストンP2を有するとともに、当該油圧ピストンP2を作動させる油圧を制御することにより、当該第2クラッチ手段3bを容量制御しつつ作動可能とされ、且つ、当該第2クラッチ手段3bの容量制御は、第2クラッチ手段用スリップ率算出手段27にて算出されたスリップ率に基づき行われるよう構成されている。このように、第2クラッチ手段3bの容量制御は、第2クラッチ手段用スリップ率算出手段27にて算出されたスリップ率に基づき行われるので、当該第2クラッチ手段3bの容量制御を精度よく行わせることができる。
 ここで、本実施形態においては、低温時(TM温度センサにて検知された温度が低温である場合)においては、第2クラッチ手段3bの作動が禁止或いは規制されるように構成されている。即ち、低温時においては、油圧ピストンP1、P2を作動させる油(作動オイル)の粘性が変化し、応答性が悪化している虞があるので、当該低温時であると判定された場合には、第2クラッチ手段3bの作動が禁止又は規制されるよう構成されているのである。尚、低温時においては、第1クラッチ手段3aの応答性も悪化している虞があるが、第2クラッチ手段3bに比べ、応答性の悪化の程度が低く、当該第2クラッチ手段3bを作動させる場合に比べれば、応答性の悪化を低く抑えることができる。
 而して、低温時において第2クラッチ手段3bの作動が禁止することにより、低温により応答性がより悪化してしまう第2クラッチ手段よりも第1クラッチ手段を専ら使用させることができ、動力伝達装置の応答性の悪化を抑制することができるとともに、低温時において第2クラッチ手段3bの作動を規制することにより、低温により応答性がより悪化してしまう第2クラッチ手段よりも第1クラッチ手段を優先して使用させることができ、動力伝達装置の応答性の悪化を抑制することができる。
 次に、本実施形態に係る動力伝達装置の制御についてフローチャートに基づいて説明する。
 メインの制御について、図12で説明する。まず、車両の変速操作装置がDレンジ(ドライブレンジ)であるか否かが判定され(S1)、Dレンジである場合は、DレンジのサブフローS3に移行するとともに、Dレンジでない場合は、S2にてRレンジ(リバースレンジ)か否か判定される。Rレンジである場合は、RレンジのサブフローS4に移行するとともに、Rレンジでない場合は、Nレンジ(ニュートラルレンジ)であると判定され、NレンジのサブフローS5に移行する。
 Nレンジのサブフローでは、図13に示すように、第1クラッチ手段3aがオフとされ(S6)、第2クラッチ手段3bがオフとされ(S7)、続いて第3クラッチ手段8がオフとされる(S8)。一方、Rレンジのサブフローでは、図14に示すように、第1クラッチ手段3aがオフとされ(S9)、第2クラッチ手段3bがオフとされ(S10)、続いてS11にて第3クラッチ手段8がオフか否かが判定され、オフである場合は、S12に進み、車速が所定値より大きいか否かが判定される。車速が所定値より大きい場合、S13に進み、インヒビタによる制御で第3クラッチ手段8はオフされる。尚、S11にて第3クラッチ手段がオフでないと判定された場合、及びS12にて車速が所定値より大きくないと判定された場合、S14に進み、第3クラッチ手段8が容量制御される。
 Dレンジのサブフロー(低温時においては第2クラッチ手段3bの作動が禁止されるもの)では、図15に示すように、第3クラッチ手段8がオフ(S15)とされた後、S16に進み、低温(TM温度センサにて検知された温度が低温)であるか否かが判定される。低温ではないと判定された場合、S17に進み、図16で示す如き高温用マップを検索するとともに、当該高温用マップを参酌して車速とスロットル開度との関係からモード1とすべきか否かが判定(S18)される。
 モード1とすべきではない場合は、当該高温用マップを参酌して車速とスロットル開度との関係からモード2とすべきか否かが判定(S19)されるとともに、モード2とすべきでない場合は、当該高温用マップを参酌して車速とスロットル開度との関係からモード3とすべきか否かが判定(S20)される。S16で低温と判定された場合及びS18でモード1とすべきと判定された場合は、S22に進み、第2クラッチ手段3bをオフした後、S26に進み、第1クラッチ手段3aを容量制御する。
 また、S19でモード2とすべきと判定された場合及びS21でモード3とすべきと判定された場合は、S20に進み、第2クラッチ手段3bを容量制御した後、S26に進み、第1クラッチ手段3aを容量制御する。更に、S21でモード3とすべきではないと判定された場合は、S23に進み、第2クラッチ手段3bをオフした後、当該高温用マップを参酌して車速とスロットル開度との関係からモード4とすべきか否かが判定(S24)される。
 S24でモード4とすべきと判定された場合、ブレーキ操作がなされているか否かが判定(S25)され、ブレーキ操作がなされている場合は、S27に進んで、第1クラッチ手段3aを待機制御(即ち、無効ストローク詰め制御)する。一方、S24でモード4とすべきではないと判定された場合及びS25でブレーキ操作がなされていないと判定された場合は、S26に進み、第1クラッチ手段3aを容量制御する。
 然るに、Dレンジのサブフロー(低温時においては第2クラッチ手段3bの作動が規制されるもの)では、図17に示すように、第3クラッチ手段8がオフ(S28)とされた後、S29に進み、低温(TM温度センサにて検知された温度が低温)であるか否かが判定される。低温ではないと判定された場合、S31に進み、図18で示す如き高温用マップを検索するとともに、低温であると判定された場合、S30に進み、図19で示す如き低温用マップを検索する。以下、これら高温用マップ又は低温用マップを参酌して車速とスロットル開度との関係からモードが決定される。
 然るに、高温用又は低温用マップを参酌して車速とスロットル開度との関係からモード1とすべきか否かが判定(S32)される。モード1とすべきではない場合は、当該高温用マップを参酌して車速とスロットル開度との関係からモード2とすべきか否かが判定(S33)されるとともに、モード2とすべきでない場合は、当該高温用マップ又は低温用を参酌して車速とスロットル開度との関係からモード3とすべきか否かが判定(S34)される。S32でモード1とすべきと判定された場合は、S35に進み、第2クラッチ手段3bをオフした後、S40に進み、第1クラッチ手段3aを容量制御する。
 また、S33でモード2とすべきと判定された場合及びS34でモード3とすべきと判定された場合は、S36に進み、第2クラッチ手段3bを容量制御した後、S40に進み、第1クラッチ手段3aを容量制御する。更に、S34でモード3とすべきではないと判定された場合は、S37に進み、第2クラッチ手段3bをオフした後、当該高温用又は低温用マップを参酌して車速とスロットル開度との関係からモード4とすべきか否かが判定(S38)される。
 S38でモード4とすべきと判定された場合、ブレーキ操作がなされているか否かが判定(S39)され、ブレーキ操作がなされている場合は、S41に進んで、第1クラッチ手段3aを待機制御(既述した無効ストローク詰め制御:図22参照)する。一方、S38でモード4とすべきではないと判定された場合及びS39でブレーキ操作がなされていないと判定された場合は、S40に進み、第1クラッチ手段3aを容量制御する。
 第1クラッチ手段3aにおける容量制御は、図20に示すように、当該第1クラッチ手段3aにおける目標伝達トルクを算出(S42)した後、当該第1クラッチ手段3aにおける摩擦係数を算出(S43)し、その後、S43で求められた摩擦係数に基づいて、目標第1クラッチ手段圧(目標とされる第1クラッチ手段3bの圧力)が算出される(S44)。S43における摩擦係数は、油圧ピストンP1を作動させる油圧室S1内の作動油の温度(TM温度センサにて検出された温度)と第1クラッチ手段用スリップ率算出手段25で算出されたスリップ率により算出される。
 第2クラッチ手段3bにおける容量制御は、図21に示すように、当該第2クラッチ手段3bにおける目標伝達トルクを算出(S45)した後、当該第2クラッチ手段3bにおける摩擦係数を算出(S46)し、その後、S46で求められた摩擦係数に基づいて、目標第2クラッチ手段圧(目標とされる第2クラッチ手段3bの圧力)が算出される(S47)。S47における摩擦係数は、油圧ピストンP2を作動させる油圧室S2内の作動油の温度(TM温度センサにて検出された温度)と第2クラッチ手段用スリップ率算出手段27で算出されたスリップ率により算出される。
 第1クラッチ手段3aの待機制御は、図22に示すように、目標とされる第1クラッチ手段3aの圧力(目標第1クラッチ手段圧)を前回求めたときから所定時間経過したか否かが判定(S48)され、所定時間経過していない場合、S50に進み、その前回求めた目標第1クラッチ手段圧を今回の目標第1クラッチ手段圧とする。一方、S48にて所定時間経過した場合、フィードバック制御を開始すべくS49に進み、第1クラッチ手段3aのスリップ率が増加したか否かが判定される。当該S49にてスリップ率が増加したと判定された場合、S51に進んで、予め定められた設定値ΔPTCを減算して目標第1クラッチ手段圧(PTC)とするとともに、当該S49にてスリップ率が減少したと判定された場合、S52に進んで、予め定められた設定値ΔPTCを加算して目標第1クラッチ手段圧(PTC)とする。
 次に、本実施形態に係る動力伝達装置におけるアイドルニュートラル(ブレーキの操作により車両が停止状態であるとき、第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bが作動せずニュートラル状態とされる制御)から車両の発進までの状態におけるタイムチャートを図23~25に示す。
 ここで、図23においては、ブレーキの操作を解除した際に第1クラッチ手段3aを容量制御しつつ作動させることによりトルクコンバータ1のクリープ現象に伴う駆動力を車輪(駆動輪D)側に伝達させ、その後、第2クラッチ手段3bを作動させて発進させるものであって、スロットル開度が低開度とされた場合を示している。また、図24においては、ブレーキの操作を解除した際に第1クラッチ手段3aを容量制御しつつ作動させることによりトルクコンバータ1のクリープ現象に伴う駆動力を車輪(駆動輪D)側に伝達させ、その後、第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bの両者を作動させて発進させるものであって、スロットル開度が中開度とされた場合を示している。更に、図25においては、ブレーキの操作を解除した際に第1クラッチ手段3aを容量制御しつつ作動させることによりトルクコンバータ1のクリープ現象に伴う駆動力を車輪(駆動輪D)側に伝達させ、その後、第1クラッチ手段3aを作動させて発進させるものであって、スロットル開度が高開度とされた場合を示している。
 上記実施形態によれば、入力側測定手段(スピードセンサY1)にて測定された回転速度と、出力側測定手段(スピードセンサY2)にて測定された回転速度との差又は比から第1クラッチ手段3aのスリップ率を算出するので、当該スリップ率に基づいて当該第1クラッチ手段3aの摩擦係数(動μ及び静μ)を推定することができ、第1クラッチ手段3aに対するクラッチ制御を容易且つ正確に行わせることができる。
 また、駆動源測定手段(スピードセンサY3)にて測定された回転速度と、入力側測定手段(スピードセンサY1)にて測定された回転速度との差又は比からトルクコンバータ1のスリップ率を算出するので、当該スリップ率に基づいて当該トルクコンバータ1の増幅状況を把握することができ、伝達トルクの推定を容易とすることができる。
 更に、本実施形態によれば、発進時を含む前進時における車両の状態に応じて第1クラッチ手段3a又は第2クラッチ手段3bを任意選択的に作動させて、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介してエンジンEの駆動力を車輪に伝達させ、又はトルクコンバータ1の駆動伝達系を介さずエンジンEの駆動力を車輪に伝達させ得る選択手段4を備えたので、動力伝達装置の複雑化及び大型化を抑制し、且つ、トルクコンバータ1のトルク増幅機能により発進性能の向上を図るとともに、定常走行中における動力伝達効率を向上させることができる。
 尚、本実施形態によれば、従来の如きロックアップクラッチを不要とすることができる。また、本実施形態に係るスピードセンサY2、Y3(勿論Y4も同様)については、通常、自動車等の車両が他の目的で具備するものであるため、これらを流用することにより、新たにこれらセンサを設置するものに比べ、製造コストを低減させることができる。
 また、第1駆動シャフト5と第2駆動シャフト6とは同心円状に形成されたので、当該第1駆動シャフト5と第2駆動シャフト6とがそれぞれ延設されたもの(2本が併設されたもの)に比べ、動力伝達装置全体をより小型化することができる。更に、第2駆動シャフト6は、トルク変動を減衰し得るダンパ機構7を介してエンジンE(駆動源)と連結されたので、第2クラッチ手段3bに伝達されるエンジンE(駆動源)の振動を減衰させることができる。
 また更に、選択手段4は、車両の状態に応じて(例えば図5のテーブルにて(e)トルク分割発進モードとされた際)、第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bの両方を作動させ、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介して伝達される駆動力と、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介さず伝達される駆動力とが所定の比率で車輪(駆動輪D)に伝達されるので、車輪(駆動輪D)への伝達動力の調整を容易に行わせることができる。また、トルクコンバータ1のトルク増幅機能を多く利用する場合と、トルクコンバータ1のスリップを回避して動力伝達効率を向上させる場合とで当該駆動力の比率を変更するのが好ましい。
 然るに、ブレーキの操作により車両が停止状態であるとき(例えば図5のテーブルにて(a)アイドルニュートラルモードとされた際)、第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bが作動せず、ニュートラル状態とされるので、燃費を向上させることができる。また、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介してエンジンE(駆動源)の駆動力を車輪(駆動輪D)に伝達させる第3クラッチ手段8を具備し、選択手段4は、車両の後進時において専ら第3クラッチ手段8を作動させるので、頻度が低い後進走行ではトルクコンバータ1の駆動伝達系を介する駆動伝達系のみとすることにより、動力伝達装置が大型化してしまうのを抑制することができる。
 更に、クラッチ手段3は、同一筐体17内に第1クラッチ手段3a、第2クラッチ手段3b、及び当該第1クラッチ手段3a及び第2クラッチ手段3bに対応する2つの油圧ピストンP1、P2を有するとともに、当該油圧ピストンP1、P2を作動させる油圧を制御することにより、当該第1クラッチ手段3a又は第2クラッチ手段3bを任意選択的に作動可能とされたので、動力伝達装置全体を更に簡素化及び小型化することができる。
 ところで、本実施形態における変速機Aは、無段変速機(Continuously Variable Transmission :所謂CVT)から成るものが好ましく、その場合、図10に示すように、車両の駆動源(エンジンE)から車輪(駆動輪D)に至る動力伝達系の途中であってクラッチ手段3の第2クラッチ手段3bと車輪(駆動輪D)との間において、無段変速機24を介装させたものとされる。
 かかる無段変速機24は、2つのプーリQ1、Q2と、その間に懸架されたベルトVとを有しており、油圧制御回路23によりプーリQ1、Q2の可動シーブを動作させて互いに独立してベルトV懸架部の径を変化させ、所望の変速を行わせるものである。一方、無段変速機24は、車両におけるブレーキペダルのブレーキスイッチやシフトレバーのポジションセンサ、及びエンジンECU等(何れも不図示)と電気的に接続されて成るCVTECU22を有しており、かかるCVTECU22により油圧制御回路23による制御が成されるよう構成されている。尚、かかる油圧制御回路23により、既述の油圧ピストンP1~P3が任意作動し得るようになっている。
 而して、車両のエンジンE(駆動源)から駆動輪D(車輪)に至る動力伝達系の途中であってクラッチ手段3の第2クラッチ手段3bと駆動輪Dとの間には、無段変速機24が介装されたので、車両を前進させるクラッチとトルクコンバータ1の駆動伝達系を介さずエンジンEの駆動力を駆動輪Dに伝達させるクラッチとを第2クラッチ手段3bにて兼用させることができる。尚、同図中符号Fは、車両が具備するディファレンシャルギアを示している。
 以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば選択手段4が図5で示すテーブルに加え、車体の傾斜角度に応じて各モードを設定し得るよう構成してもよい。また、本実施形態においては、第1駆動シャフト5と第2駆動シャフト6とが同心円状に形成されているが、それぞれ別個に併設されたものであってもよい。
 更に、本実施形態においては、車両の後進時には専ら第3クラッチ手段8を作動させ、トルクコンバータ1の駆動伝達系を介してエンジンE(駆動源)の駆動力を車輪(駆動輪D)に伝達させているが、例えばトルクコンバータ1の駆動伝達系を介さずエンジンE(駆動源)の駆動力を車輪(駆動輪D)に伝達させ得る第4クラッチ手段を設け、車両の後進時、車両の状態に応じて当該第3クラッチ手段8と第4クラッチ手段とで任意選択可能としてもよい。
 尚、本実施形態においては、駆動源がエンジンEとされているが、本発明はこれに限定されず、内燃機関は勿論、例えば電気自動車やハイブリッド車両におけるモータであってもよい。また、本実施形態においては、選択手段4がCVTECU等のECU内に形成されているが、例えば別個配設されたマイコン内に形成するものであってもよい。
 トルク増幅機能を有するトルクコンバータと、車両の前進時に作動可能とされるとともに、トルクコンバータの駆動伝達系を介して駆動源の駆動力を車輪に伝達させる第1クラッチ手段、及びトルクコンバータの駆動伝達系を介さず駆動源の駆動力を車輪に伝達させる第2クラッチ手段を有するクラッチ手段と、発進時を含む前進時における車両の状態に応じて第1クラッチ手段又は第2クラッチ手段を任意選択的に作動させて、トルクコンバータの駆動伝達系を介して駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ、又はトルクコンバータの駆動伝達系を介さず駆動源の駆動力を車輪に伝達させ得る選択手段と、動力伝達系の途中における第1クラッチ手段の入力側の回転速度を測定し得る入力側測定手段と、動力伝達系の途中における当該第1クラッチ手段の出力側の回転速度を測定し得る出力側測定手段と、入力側測定手段にて測定された回転速度と、出力側測定手段にて測定された回転速度との差又は比から当該第1クラッチ手段のスリップ率を算出する第1クラッチ手段用スリップ率算出手段とを備えた動力伝達装置であれば、外観形状や各構成部品の形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたものにも適用することができる。
 1  トルクコンバータ
 2  トランスミッション
 3  クラッチ手段
 3a 第1クラッチ手段
 3b 第2クラッチ手段
 4  選択手段
 5  第1駆動シャフト
 6  第2駆動シャフト
 7  ダンパ機構
 8  第3クラッチ手段
 9  出力軸
 10 ミッションケース
 11 入力軸
 12 カバー部材
 13 トルコンカバー
 14 連結部材
 15、16 連動部材
 17 筐体
 18、19 連動部材
 20 筐体
 21 補正手段
 22 CVTECU
 23 油圧制御回路
 24 無段変速機
 25 第1クラッチ手段用スリップ率算出手段
 26 トルクコンバータ用スリップ率算出手段
 27 第2クラッチ手段用スリップ率算出手段
 28 制御手段
 E  エンジン(駆動源)
 A  変速機
 D  駆動輪(車輪)
 P1~P3 油圧ピストン

Claims (10)

  1.  車両の駆動源から車輪に至る動力伝達系の途中に配設され、当該駆動源の駆動力を車輪に対して任意選択的に伝達又は遮断可能な動力伝達装置において、
     トルク増幅機能を有するトルクコンバータと、
     車両の前進時に作動可能とされるとともに、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させる第1クラッチ手段、及び前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させる第2クラッチ手段を有するクラッチ手段と、
     発進時を含む前進時における車両の状態に応じて前記第1クラッチ手段又は第2クラッチ手段を任意選択的に作動させて、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ、又は前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ得る選択手段と、
     前記動力伝達系の途中における前記第1クラッチ手段の入力側の回転速度を測定し得る入力側測定手段と、
     前記動力伝達系の途中における当該第1クラッチ手段の出力側の回転速度を測定し得る出力側測定手段と、
     前記入力側測定手段にて測定された回転速度と、前記出力側測定手段にて測定された回転速度との差又は比から当該第1クラッチ手段のスリップ率を算出する第1クラッチ手段用スリップ率算出手段と、
    を備えたことを特徴とする動力伝達装置。
  2.  車両の駆動源における回転速度を測定し得る駆動源測定手段を具備するとともに、当該駆動源測定手段にて測定された回転速度と、前記入力側測定手段にて測定された回転速度との差又は比から前記トルクコンバータのスリップ率を算出するトルクコンバータ用スリップ率算出手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の動力伝達装置。
  3.  前記第1クラッチ手段に対応する油圧ピストンを有するとともに、当該油圧ピストンを作動させる油圧を制御することにより、当該第1クラッチ手段を容量制御しつつ作動可能とされ、且つ、当該第1クラッチ手段の容量制御は、前記第1クラッチ手段用スリップ率算出手段又はトルクコンバータ用スリップ率算出手段にて算出されたスリップ率に基づき行われることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の動力伝達装置。
  4.  ブレーキの操作により車両が停止状態であるとき、前記第1クラッチ手段及び第2クラッチ手段が作動せず、ニュートラル状態とされるとともに、ブレーキの操作を解除した際に前記第1クラッチ手段を容量制御しつつ作動させることにより前記トルクコンバータのクリープ現象に伴う駆動力を前記車輪側に伝達させることを特徴とする請求項3記載の動力伝達装置。
  5.  前記ブレーキの操作により車両が停止状態であるとき、前記第1クラッチ手段に対し駆動力の伝達がなされる直前まで変位させるべく前記油圧ピストンを作動させる無効ストローク詰め制御を行わせることを特徴とする請求項4記載の動力伝達装置。
  6.  前記無効ストローク詰め制御は、前記第1クラッチ手段用スリップ率算出手段又はトルクコンバータ用スリップ率算出手段にて算出されたスリップ率に基づき行われることを特徴とする請求項5記載の動力伝達装置。
  7.  車両の駆動源から車輪に至る動力伝達系の途中に配設され、当該駆動源の駆動力を車輪に対して任意選択的に伝達又は遮断可能な動力伝達装置において、
     トルク増幅機能を有するトルクコンバータと、
     車両の前進時に作動可能とされるとともに、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させる第1クラッチ手段、及び前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させる第2クラッチ手段を有するクラッチ手段と、
     発進時を含む前進時における車両の状態に応じて前記第1クラッチ手段又は第2クラッチ手段を任意選択的に作動させて、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ、又は前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ得る選択手段と、
     前記動力伝達系の途中における前記第2クラッチ手段の入力側の回転速度を測定し得る第2クラッチ手段用入力側測定手段と、
     前記動力伝達系の途中における当該第2クラッチ手段の出力側の回転速度を測定し得る第2クラッチ手段用出力側測定手段と、
     前記第2クラッチ手段用入力側測定手段にて測定された回転速度と、前記第2クラッチ手段用出力側測定手段にて測定された回転速度との差又は比から当該第2クラッチ手段のスリップ率を算出する第2クラッチ手段用スリップ率算出手段と、
    を備えたことを特徴とする動力伝達装置。
  8.  前記第2クラッチ手段に対応する油圧ピストンを有するとともに、当該油圧ピストンを作動させる油圧を制御することにより、当該第2クラッチ手段を容量制御しつつ作動可能とされ、且つ、当該第2クラッチ手段の容量制御は、前記第2クラッチ手段用スリップ率算出手段にて算出されたスリップ率に基づき行われることを特徴とする請求項7記載の動力伝達装置。
  9.  低温時においては、前記第2クラッチ手段の作動が禁止されることを特徴とする請求項1~8の何れか1つに記載の動力伝達装置。
  10.  低温時においては、前記第2クラッチ手段の作動が規制されることを特徴とする請求項1~8の何れか1つに記載の動力伝達装置。
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