JP6110603B2 - vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関が機関出力軸から出力した機械的動力を駆動輪に向けて伝達する車両に関し、特に、内燃機関の作動を自動的に停止させる機能を備えた車両に関する。 The present invention relates to a vehicle that transmits mechanical power output from an engine output shaft of an internal combustion engine toward a drive wheel, and more particularly, to a vehicle having a function of automatically stopping the operation of the internal combustion engine.
自動車等の車両に用いられる動力伝達装置には、例えば、自動変速機など、入力軸で受けた機械的動力を、変速機構により変速して(回転速度及びトルクを変化させて)出力軸に伝達するものがある。また、自動車に原動機として搭載された内燃機関の燃料消費を抑制するため、アイドリング状態で作動している内燃機関の作動を、所定の条件が成立した場合に自動的に停止させる機能、いわゆるアイドリングストップ機能を備えた車両が知られている。 For power transmission devices used in vehicles such as automobiles, mechanical power received by an input shaft, such as an automatic transmission, is shifted by a speed change mechanism (changes in rotational speed and torque) and transmitted to an output shaft. There is something to do. In addition, in order to suppress the fuel consumption of the internal combustion engine mounted on the automobile as a prime mover, the function of automatically stopping the operation of the internal combustion engine operating in the idling state when a predetermined condition is satisfied, so-called idling stop Vehicles with functions are known.
上述のような車両の動力伝達装置には、一般的に、油圧を受けて作動するクラッチやブレーキが設けられており、さらに、これらクラッチやブレーキに油圧を供給するためのオイルポンプ等の油圧を供給する装置(以下、油圧供給装置と記す)が動力伝達装置や車両に設けられている。油圧供給装置には、内燃機関からの機械的動力を受けて作動するものや、電気モータ等に駆動される電動オイルポンプ等が用いられる。アイドリングストップ機能を備えた車両の場合には、車両停止中に内燃機関を非作動状態にすることが多いため、電動オイルポンプを用いることが多い。 A vehicle power transmission apparatus as described above is generally provided with a clutch or a brake that operates under the hydraulic pressure. Further, the hydraulic pressure of an oil pump or the like for supplying hydraulic pressure to the clutch or the brake is provided. A supply device (hereinafter referred to as a hydraulic pressure supply device) is provided in a power transmission device or a vehicle. As the hydraulic pressure supply device, a device that operates by receiving mechanical power from an internal combustion engine, an electric oil pump that is driven by an electric motor, or the like is used. In the case of a vehicle having an idling stop function, an electric oil pump is often used because the internal combustion engine is often inactivated while the vehicle is stopped.
また、下記の特許文献1には、油圧を受けて作動するクラッチのピストンに皿ばねを組み付け、油圧が供給されていない場合であっても、皿ばねの付勢力によりクラッチを係合状態となるよう構成された動力伝達装置が提案されている。
Further, in
上述のような車両においては、車両が停止する前の車両走行中、例えば、減速走行中において、アイドリングストップ機能により、内燃機関が作動を停止するよう制御して、内燃機関を非作動状態にすることがある。このような場合、車速に比例して回転する駆動輪と、内燃機関の機関出力軸との間における動力伝達を遮断することにより、駆動輪に機関出力軸が連動して回転する(連れ回る)ことを防ぐことができる。 In the vehicle as described above, during the traveling of the vehicle before the vehicle stops, for example, during the deceleration traveling, the internal combustion engine is controlled to be stopped by the idling stop function, so that the internal combustion engine is deactivated. Sometimes. In such a case, the power transmission between the drive wheel rotating in proportion to the vehicle speed and the engine output shaft of the internal combustion engine is cut off, so that the engine output shaft rotates in conjunction with the drive wheel. Can be prevented.
動力伝達装置を構成するクラッチやブレーキ等に油圧を供給する油圧供給装置に、電動オイルポンプを用いると、比較的コストが高いという問題がある。一方、内燃機関からの機械的動力を受けて作動する油圧供給装置を用いる場合には、内燃機関の非作動状態において動力伝達装置を構成するクラッチやブレーキに供給するための油圧を発生させることができず、クラッチやブレーキ等において油圧を一定に保つための機能や機構が必要となる。 When an electric oil pump is used for a hydraulic pressure supply device that supplies hydraulic pressure to a clutch, a brake, or the like constituting the power transmission device, there is a problem that the cost is relatively high. On the other hand, when using a hydraulic pressure supply device that operates by receiving mechanical power from the internal combustion engine, it is possible to generate hydraulic pressure to be supplied to the clutches and brakes that constitute the power transmission device when the internal combustion engine is in an inoperative state. However, a function or mechanism for keeping the hydraulic pressure constant in a clutch, a brake or the like is required.
このような動力伝達装置においては、機関出力軸からの機械的動力を回転方向を変化させることなく駆動輪に向けて伝達する、いわゆる「前進作動状態」と、機関出力軸からの機械的動力を回転方向を逆向きに変えて駆動輪に向けて伝達する、いわゆる「後進作動状態」と、機関出力軸と駆動輪との間における動力伝達を遮断する、いわゆる「ニュートラル作動状態」とを切替可能な前後進切替機構を備えたものがある。前後進切替機構を、「ニュートラル作動状態」にすることにより、車両走行中に機関出力軸と駆動輪との間における動力伝達を遮断することができる。このような前後進切替機構は、一般的に、ダブルピニオン式の遊星歯車を有し、当該遊星歯車のサンギアとプラネタリキャリアとを連結可能な摩擦クラッチである前進クラッチを含んでいる。車両走行中において前後進切替機構のニュートラル作動状態を実現するため、係合状態にある前進クラッチを解放状態に制御する。前後進切替機構をニュートラル作動状態にすると共に内燃機関を非作動状態にして車両が減速走行する場合において、運転者が車両の加速を意図してアクセルペダル等を操作した場合、内燃機関を始動させ、その直後に、機関出力軸から出力された機械的出力を駆動輪に伝達するため、前進クラッチを再び係合状態にする必要がある。 In such a power transmission device, the mechanical power from the engine output shaft transmits the mechanical power from the engine output shaft to the drive wheels without changing the rotational direction, and the so-called “forward operation state” and the mechanical power from the engine output shaft. Switching between the so-called “reverse operation state” in which the direction of rotation is reversed and transmitted to the drive wheels, and the so-called “neutral operation state” in which the power transmission between the engine output shaft and the drive wheels is interrupted. Some have a forward / reverse switching mechanism. By setting the forward / reverse switching mechanism to the “neutral operating state”, power transmission between the engine output shaft and the drive wheels can be interrupted while the vehicle is running. Such a forward / reverse switching mechanism generally includes a forward clutch, which is a friction clutch having a double pinion planetary gear and capable of connecting the sun gear of the planetary gear and the planetary carrier. In order to realize the neutral operation state of the forward / reverse switching mechanism while the vehicle is traveling, the forward clutch in the engaged state is controlled to the released state. When the vehicle is decelerating while the forward / reverse switching mechanism is set to the neutral operating state and the internal combustion engine is not operated, the internal combustion engine is started when the driver operates the accelerator pedal or the like to accelerate the vehicle. Immediately thereafter, in order to transmit the mechanical output output from the engine output shaft to the drive wheels, it is necessary to re-engage the forward clutch.
ところで、上述のような前後進切替機構を備えた動力伝達装置においては、車両停止中において、前進クラッチの解放状態を維持する必要がある。加えて、車両停止中であって且つ内燃機関が非作動状態にあるときに、内燃機関を始動させて、即座に車両を発進させたいという要望もある。前進クラッチに油圧を供給する油圧供給装置が、内燃機関が出力した機械的動力の一部を受けて作動するものである場合、内燃機関5が非作動状態であると、当該油圧供給装置は作動していないため、前進クラッチには、係合動作を行うために必要な油圧が供給されていない。このため、内燃機関を始動させても、その始動直後に、前進クラッチを係合状態にする係合動作を行うことが困難であった。 By the way, in the power transmission device provided with the forward / reverse switching mechanism as described above, it is necessary to maintain the released state of the forward clutch while the vehicle is stopped. In addition, there is a desire to start the vehicle immediately by starting the internal combustion engine when the vehicle is stopped and the internal combustion engine is not operating. When the hydraulic pressure supply device that supplies the hydraulic pressure to the forward clutch is operated by receiving a part of the mechanical power output from the internal combustion engine, the hydraulic pressure supply device operates when the internal combustion engine 5 is in an inoperative state. Therefore, the hydraulic pressure necessary for performing the engaging operation is not supplied to the forward clutch. For this reason, even if the internal combustion engine is started, it is difficult to perform an engaging operation for bringing the forward clutch into an engaged state immediately after the internal combustion engine is started.
一方、車両停止中において前進クラッチに油圧を供給するために、内燃機関を始動させて油圧供給装置を作動させることは、内燃機関における燃料消費が増大してしまうため、好ましくない。また、当該油圧供給装置とは別に、電動オイルポンプを設けて、当該ポンプから前進クラッチに油圧を供給する構造にすると、動力伝達装置が複雑になり且つ比較的コストが高くなるという問題が生じる。 On the other hand, starting the internal combustion engine and operating the hydraulic pressure supply device to supply hydraulic pressure to the forward clutch while the vehicle is stopped is not preferable because fuel consumption in the internal combustion engine increases. In addition, when an electric oil pump is provided separately from the hydraulic pressure supply device and hydraulic pressure is supplied from the pump to the forward clutch, there arises a problem that the power transmission device becomes complicated and the cost is relatively high.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内燃機関の非作動状態において、動力伝達装置を構成するクラッチ等への油圧の供給を抑制しつつ、内燃機関の作動状態において動力伝達装置に振動が生じることや駆動輪に回転変動を生じることを抑制可能な車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in a non-operating state of an internal combustion engine, while suppressing the supply of hydraulic pressure to a clutch or the like constituting the power transmitting device, the power transmission device in the operating state of the internal combustion engine An object of the present invention is to provide a vehicle capable of suppressing the occurrence of vibrations and the occurrence of rotational fluctuations in drive wheels.
上記の目的を達成するために、本発明に係る車両は、内燃機関が機関出力軸から出力した機械的動力を、動力伝達装置を介して駆動輪に伝達する車両であって、所定の停止条件が成立した場合に内燃機関が作動を停止するよう制御し、且つ所定の始動条件が成立した場合に内燃機関が始動するよう制御する制御装置を備える。前記動力伝達装置は、機関出力軸からの機械的動力を、回転速度及び回転方向を変化させることなく駆動輪に向けて伝達する前進作動状態と、機関出力軸からの機械的動力を、回転方向を逆向きに変化させて駆動輪に向けて伝達する後進作動状態と、機関出力軸と駆動輪との間における動力伝達を遮断するニュートラル作動状態とを切替え可能な前後進切替機構と、機関出力軸と駆動輪との間における動力伝達を遮断可能であり、係合状態と解放状態とを切替える動作を操作する力が作用していないときに係合状態となるよう構成されている摩擦クラッチである常閉クラッチとを備える。前記前後進切替機構は、当該前後進切替機構が前進作動状態になるよう、係合状態に操作される摩擦クラッチである前進クラッチを含む。前記動力伝達装置は、機関出力軸からの機械的動力を受けて作動可能なオイルポンプから前記前進クラッチ及び前記常閉クラッチに油圧を供給可能な油圧供給装置を、さらに備える。前記前進クラッチは、油圧を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すクラッチ側油圧ピストン部材と、摩擦材を挟んで当該クラッチ側油圧ピストン部材と対向して設けられ、機械的な力を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すクラッチ側機械的押し部材とを備える。前記制御装置は、車両走行中もしくは内燃機関作動中のいずれか又は両方の状態において、前記前進クラッチを解放状態から係合状態に操作する場合、前記クラッチ側油圧ピストン部材を回転中心軸の軸方向に移動させることにより、解放状態にある前記前進クラッチを係合状態にし、その後、前記前進クラッチの連結状態を維持したまま、前記クラッチ側機械的押し部材に前記摩擦材を押させると共に、前記クラッチ側油圧ピストン部材が受ける油圧を低下させることを要旨とする。
上記車両において、前記制御装置は、車両走行中に前記制御装置によって前記内燃機関の作動が停止され、前記前進クラッチが解放された後に、走行レンジがドライブレンジであり、かつ車両走行中に前記制御装置によって前記内燃機関が始動するよう制御された場合において、前記クラッチ側油圧ピストン部材を回転中心軸の軸方向に移動させることにより、解放状態にある前記前進クラッチを係合状態にし、その後、前記前進クラッチの連結状態を維持したまま、前記クラッチ側機械的押し部材に前記摩擦材を押させると共に、前記クラッチ側油圧ピストン部材が受ける油圧を低下させるものとすることができる。
In order to achieve the above object, a vehicle according to the present invention is a vehicle that transmits mechanical power output from an engine output shaft of an internal combustion engine to a drive wheel through a power transmission device, and has a predetermined stop condition. And a control device that controls the internal combustion engine to stop operating when the condition is satisfied, and controls the internal combustion engine to start when a predetermined start condition is satisfied. The power transmission device includes a forward operation state in which mechanical power from the engine output shaft is transmitted to the drive wheels without changing the rotational speed and direction, and mechanical power from the engine output shaft in the rotational direction. A forward / reverse switching mechanism capable of switching between a reverse operation state in which the engine is transmitted in the reverse direction and transmitted to the drive wheels, and a neutral operation state in which power transmission between the engine output shaft and the drive wheels is interrupted, and an engine output A friction clutch configured to be in an engaged state when a force for operating an operation for switching between an engaged state and a released state is not acting, and is capable of interrupting power transmission between the shaft and the drive wheel. A normally closed clutch. The forward / reverse switching mechanism includes a forward clutch that is a friction clutch that is operated in an engaged state so that the forward / backward switching mechanism is in a forward operation state. The power transmission device further includes a hydraulic pressure supply device capable of supplying hydraulic pressure to the forward clutch and the normally closed clutch from an oil pump operable by receiving mechanical power from the engine output shaft. The forward clutch is provided with a clutch-side hydraulic piston member that receives hydraulic pressure and moves in the axial direction of the rotation center shaft to press the friction material, and is opposed to the clutch-side hydraulic piston member with the friction material interposed therebetween. A clutch-side mechanical pushing member that receives a strong force and moves in the axial direction of the rotation center shaft to push the friction material. The control device moves the clutch-side hydraulic piston member in the axial direction of the rotation center axis when operating the forward clutch from the disengaged state to the engaged state while the vehicle is running or the internal combustion engine is operating. The forward clutch in the disengaged state is brought into an engaged state by moving the clutch to the clutch-side mechanical push member while maintaining the connected state of the forward clutch. The gist is to reduce the hydraulic pressure received by the clutch-side hydraulic piston member .
In the above vehicle, the control device is configured such that, after the operation of the internal combustion engine is stopped by the control device during vehicle travel and the forward clutch is released, the travel range is a drive range, and the control is performed during vehicle travel. When the internal combustion engine is controlled to start by the device, the forward clutch in the released state is engaged by moving the clutch-side hydraulic piston member in the axial direction of the rotation center shaft, and then the The clutch-side mechanical pushing member can push the friction material while maintaining the forward clutch connected state, and the hydraulic pressure received by the clutch-side hydraulic piston member can be reduced.
上記の車両において、前記前後進切替機構は、当該前後進切替機構が後進作動状態となるよう、制動状態に操作される摩擦ブレーキである後進ブレーキを含み、当該後進ブレーキは、油圧を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すブレーキ側油圧ピストン部材と、摩擦材を挟んで前記ブレーキ側油圧ピストン部材と対向して設けられ、機械的な力を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すブレーキ側機械的押し部材とを備え、前記制御装置は、車両走行中において、走行レンジがリバースレンジである場合、前記ブレーキ側油圧ピストン部材を回転中心軸の軸方向に移動させることにより、解放状態にある前記後進ブレーキを係合状態にするものとすることができる。 In the above vehicle, the forward / reverse switching mechanism includes a reverse brake that is a friction brake operated in a braking state so that the forward / reverse switching mechanism is in a reverse operation state, and the reverse brake is rotated by receiving hydraulic pressure. A brake-side hydraulic piston member that moves in the axial direction of the central axis and pushes the friction material, and a brake-side hydraulic piston member that faces the brake-side hydraulic piston member with the friction material interposed therebetween. A brake-side mechanical pushing member that moves in the direction and pushes the friction material, and the control device moves the brake-side hydraulic piston member to the axis of the rotation center axis when the running range is the reverse range during vehicle running. By moving in the direction, the reverse brake in the released state can be brought into the engaged state.
上記の車両において、前記クラッチ側機械的押し部材及び前記ブレーキ側機械的押し部材の回転中心軸の軸方向の移動を操作する操作部材を備えるものとすることができる。 In the above vehicle, an operation member for operating an axial movement of a rotation center axis of the clutch side mechanical push member and the brake side mechanical push member may be provided.
上記の車両において、前記操作部材は、回転中心軸の軸方向において、前記前進クラッチと前記後進ブレーキとの間に設けられており、前記クラッチ側機械的押し部材と、前記ブレーキ側機械的押し部材は、前記操作部材を介して連結されているものとすることができる。 In the above vehicle, the operation member is provided between the forward clutch and the reverse brake in the axial direction of the rotation center shaft, and the clutch side mechanical push member and the brake side mechanical push member Can be connected via the operation member.
上記の車両において、前記前後進切替機構は、ダブルピニオン式の遊星歯車を有しており、前記前進クラッチは、当該遊星歯車のサンギアとプラネタリキャリアとを連結可能なクラッチであり、前記後進ブレーキは、当該遊星歯車のリングギアの回転を制動可能なブレーキであるものとすることができる。 In the above vehicle, the forward / reverse switching mechanism has a double pinion planetary gear, the forward clutch is a clutch capable of connecting a sun gear of the planetary gear and a planetary carrier, and the reverse brake is The brake can brake the rotation of the ring gear of the planetary gear.
上記の車両において、前記制御装置は、内燃機関が作動状態にある場合において、走行レンジがニュートラルレンジからドライブレンジに操作された場合、前記クラッチ側油圧ピストン部材を回転中心軸の軸方向に移動させることにより、解放状態にある前記前進クラッチを係合状態にし、その後、走行レンジがドライブレンジであるときに、前記前進クラッチの連結状態を維持したまま、前記クラッチ側機械的押し部材に摩擦材を押させると共に、前記クラッチ側油圧ピストン部材が受ける油圧を低下させるものとすることができる。
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る車両は、内燃機関が機関出力軸から出力した機械的動力を、動力伝達装置を介して駆動輪に伝達する車両であって、所定の停止条件が成立した場合に内燃機関が作動を停止するよう制御し、且つ所定の始動条件が成立した場合に内燃機関が始動するよう制御する制御装置を備える。前記動力伝達装置は、機関出力軸からの機械的動力を、回転速度及び回転方向を変化させることなく駆動輪に向けて伝達する前進作動状態と、機関出力軸からの機械的動力を、回転方向を逆向きに変化させて駆動輪に向けて伝達する後進作動状態と、機関出力軸と駆動輪との間における動力伝達を遮断するニュートラル作動状態とを切替え可能な前後進切替機構と、機関出力軸と駆動輪との間における動力伝達を遮断可能であり、係合状態と解放状態とを切替える動作を操作する力が作用していないときに係合状態となるよう構成されている摩擦クラッチである常閉クラッチとを備える。前記前後進切替機構は、当該前後進切替機構が前進作動状態になるよう、係合状態に操作される摩擦クラッチである前進クラッチを含む。前記動力伝達装置は、機関出力軸からの機械的動力を受けて作動可能なオイルポンプから前記前進クラッチ及び前記常閉クラッチに油圧を供給可能な油圧供給装置を、さらに備える。前記前進クラッチは、油圧を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すクラッチ側油圧ピストン部材と、摩擦材を挟んで当該クラッチ側油圧ピストン部材と対向して設けられ、機械的な力を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すクラッチ側機械的押し部材とを備える。前記制御装置は、車両停止中かつ前記内燃機関が作動を停止している状態において、前記前進クラッチを解放状態から係合状態に操作する場合、前記クラッチ側機械的押し部材に前記摩擦材を押させることにより、解放状態にある前記前進クラッチを係合状態にすることを要旨とする。この車両において、前記制御装置は、車両停止中かつ走行レンジがドライブレンジである状態において、前記制御装置によって前記内燃機関が作動を停止させるよう制御された場合、前記クラッチ側機械的押し部材に前記摩擦材を押させることにより、解放状態にある前記前進クラッチを係合状態にするものとすることができる。
In the above vehicle, the control device moves the clutch-side hydraulic piston member in the axial direction of the rotation center axis when the internal combustion engine is in an operating state and the travel range is operated from the neutral range to the drive range. Thus, when the forward clutch in the disengaged state is engaged, and when the travel range is the drive range, the friction material is applied to the clutch-side mechanical push member while maintaining the connected state of the forward clutch. The hydraulic pressure received by the clutch-side hydraulic piston member can be reduced while being pushed.
In order to achieve the above object, a vehicle according to the present invention is a vehicle that transmits mechanical power output from an engine output shaft of an internal combustion engine to a drive wheel via a power transmission device. A control device is provided that controls the internal combustion engine to stop operating when a stop condition is satisfied, and controls the internal combustion engine to start when a predetermined start condition is satisfied. The power transmission device includes a forward operation state in which mechanical power from the engine output shaft is transmitted to the drive wheels without changing the rotational speed and direction, and mechanical power from the engine output shaft in the rotational direction. A forward / reverse switching mechanism capable of switching between a reverse operation state in which the engine is transmitted in the reverse direction and transmitted to the drive wheels, and a neutral operation state in which power transmission between the engine output shaft and the drive wheels is interrupted, and an engine output A friction clutch configured to be in an engaged state when a force for operating an operation for switching between an engaged state and a released state is not acting, and is capable of interrupting power transmission between the shaft and the drive wheel. A normally closed clutch. The forward / reverse switching mechanism includes a forward clutch that is a friction clutch that is operated in an engaged state so that the forward / backward switching mechanism is in a forward operation state. The power transmission device further includes a hydraulic pressure supply device capable of supplying hydraulic pressure to the forward clutch and the normally closed clutch from an oil pump operable by receiving mechanical power from the engine output shaft. The forward clutch is provided with a clutch-side hydraulic piston member that receives hydraulic pressure and moves in the axial direction of the rotation center shaft to press the friction material, and is opposed to the clutch-side hydraulic piston member with the friction material interposed therebetween. A clutch-side mechanical pushing member that receives a strong force and moves in the axial direction of the rotation center shaft to push the friction material. When the forward clutch is operated from the released state to the engaged state while the vehicle is stopped and the internal combustion engine is stopped, the control device pushes the friction material against the clutch-side mechanical pushing member. The gist is to bring the forward clutch in the disengaged state into the engaged state. In this vehicle, when the control device is controlled to stop the operation of the internal combustion engine while the vehicle is stopped and the travel range is the drive range, the control device applies the clutch-side mechanical push member to the clutch-side mechanical push member. By pushing the friction material, the forward clutch in the released state can be engaged.
本発明によれば、駆動輪と機関出力軸との間に急激なトルク変動が作用した場合であっても、当該トルクが、変速機構において伝達可能なトルクの最大値に達する前に、常閉クラッチにおいて伝達可能なトルクの最大値に達して、摩擦クラッチである常閉クラッチにおいて滑りを生じさせることができる。これにより、変速機構において急激なトルク変動が作用することを抑制して、変速機構を保護することができる。 According to the present invention, even when a sudden torque fluctuation acts between the drive wheel and the engine output shaft, the torque is normally closed before the torque reaches the maximum value of torque that can be transmitted by the speed change mechanism. The maximum value of torque that can be transmitted in the clutch is reached, and slippage can be caused in the normally closed clutch that is a friction clutch. Accordingly, it is possible to protect the transmission mechanism by suppressing a sudden torque fluctuation from acting in the transmission mechanism.
以下、本発明の実施の形態(以下、単に「実施形態」と記す)を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。まず、本実施形態に係る車両と動力伝達装置の構成の概略について、図1を用いて説明する。図1は、実施形態に係る車両及び動力伝達装置の構成を示す模式図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter simply referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary. First, a schematic configuration of the vehicle and the power transmission device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Drawing 1 is a mimetic diagram showing composition of vehicles and a power transmission device concerning an embodiment.
車両1には、駆動輪9を駆動するための原動機として内燃機関5が設けられている。内燃機関5は、燃料のエネルギを機械的エネルギに変換して出力する熱機関であり、本実施形態においては、シリンダ内をピストンが往復運動するピストン往復動機関である。内燃機関5は、機関出力軸6から機械的動力を出力する。機関出力軸6は、動力伝達装置10の入力軸11と結合されている。なお、以下の説明において、内燃機関5が機関出力軸6から出力する機械的動力を「機関出力」と記す。内燃機関5は、所定の停止条件が成立した場合には作動を停止し、且つ所定の始動条件が成立した場合には始動するよう制御装置100により制御される。
The
車両1には、内燃機関5が機関出力軸6から出力した機械的動力を、入力軸11で受けて、駆動輪9に向けて伝達する動力伝達装置10が設けられている。本実施形態において、動力伝達装置10は、内燃機関5からの機械的動力を、作動流体を介してトルクを増大可能なトルクコンバータ20と、トルクコンバータ20からの機械的動力を回転方向を切替えて伝達可能な前後進切替機構30と、内燃機関5と駆動輪9との間における動力伝達を遮断可能な常閉クラッチ80と、内燃機関5からの機械的動力を回転速度を変化させて駆動輪9に向けて伝達可能な変速機構85とを有している。以下にこれらの詳細について、図1及び図2を用いて説明する。図2は、実施形態に係る動力伝達装置の構成を説明する模式図である。
The
図1及び図2に示すように、トルクコンバータ20は、ポンプインペラ22とタービンランナ24とステータ25とを有し、ポンプインペラ22からの機械的動力を、作動流体を介してトルクを増大させてタービンランナ24に伝達可能な流体伝動装置である。トルクコンバータ20は、ポンプインペラ22で受けた機械的動力を、作動流体(例えば、ATF:自動変速機用フルード)を介してタービンランナ24に伝達する。ポンプインペラ22からタービンランナ24に流れた作動流体は、ステータ25により流動方向を変えられて、再びポンプインペラ22に流入する。トルクコンバータ20は、ポンプインペラ22からタービンランナ24に伝達されるトルクを増大させることが可能に構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ポンプインペラ22は、トルクコンバータ20のうち入力側を構成する部材、すなわち動力伝達装置10の入力軸11に結合されており、入力軸11は、ポンプインペラ22と一体に回転する。一方、タービンランナ24は、前後進切替機構30の入力軸31に結合されている。ステータ25は、ワンウェイクラッチ27に結合されており、当該ワンウェイクラッチ27は、動力伝達装置10を構成する部材のうち静止している部材(以下、静止部材と記す)に係合可能に構成されている。なお、静止部材には、動力伝達装置10の外装をなすハウジング等がある。
The
本実施形態において、トルクコンバータ20は、ポンプインペラ22とタービンランナ24とを連結させることが可能なクラッチであるロックアップクラッチ28を有している。ロックアップクラッチ28が連結状態にある場合、ポンプインペラ22とタービンランナ24は、一体に回転し、内燃機関5からの機関出力は、そのままタービンランナ24から前後進切替機構30に伝達される。
In the present embodiment, the
なお、本明細書において、クラッチ(例えば、ロックアップクラッチ28、前進クラッチ40、常閉クラッチ80)を作動させず、駆動側の回転部材と被駆動側の回転部材との間における動力伝達が遮断された状態を「解放状態」と記す。一方、クラッチを作動させて、駆動側の回転部材と被駆動側の回転部材が同一の回転速度で一体に回転する状態を「連結状態」と記す。また、駆動側の回転部材と被駆動側の回転部材が係合して、これら回転部材の間においてトルクの伝達がある状態を「係合状態」と記す。つまり「係合状態」には、上述した「連結状態」が含まれる。
In this specification, the power transmission between the driving-side rotating member and the driven-side rotating member is interrupted without operating the clutch (for example, the lock-up clutch 28, the
また、本明細書において、ブレーキ(例えば、後進ブレーキ60)を作動させて運動体の回転を止めて静止させた状態を「停止状態」と記す。一方、当該ブレーキを作動させておらず、静止部材に対して運動部材が自由に回転する状態を「非作動状態」と記す。また、運動部材と静止部材が接して運動体の回転が制動される状態を「制動状態」と記す。つまり「制動状態」には、上述した「停止状態」が含まれる。 Further, in this specification, a state where a brake (for example, the reverse brake 60) is operated to stop the moving body from rotating and is stopped is referred to as a “stop state”. On the other hand, a state where the brake is not operated and the moving member freely rotates with respect to the stationary member is referred to as a “non-operating state”. A state in which the moving member and the stationary member are in contact with each other and the rotation of the moving body is braked is referred to as a “braking state”. That is, the “braking state” includes the “stop state” described above.
また、本明細書において、クラッチ(例えば、前進クラッチ40、常閉クラッチ80)が解放状態から係合状態(連結状態を含む)になるまでの動作、すなわち隣り合うクラッチディスク(摩擦材)を係合させる動作を「係合動作」と記す。これに対して、クラッチが係合状態(連結状態を含む)から解放状態になるまでの動作、すなわち隣り合うクラッチディスク(摩擦材)の係合を解く動作を「解放動作」と記す。
Further, in this specification, the operation until the clutches (for example, the
また、本明細書において、ブレーキ(例えば、後進ブレーキ60)が非作動状態から制動状態(停止状態を含む)になるまでの動作を「制動動作」と記す。これに対して、ブレーキが制動状態(停止状態を含む)から非作動状態になるまでの動作を「非作動動作」と記す。 Further, in this specification, an operation until a brake (for example, the reverse brake 60) is changed from a non-operating state to a braking state (including a stopped state) is referred to as a “braking operation”. On the other hand, an operation until the brake is changed from a braking state (including a stopped state) to a non-operating state is referred to as “non-operating operation”.
前後進切替機構30は、ダブルピニオン式(デュアルプラネタリー式)の遊星歯車33を有している。遊星歯車33は、入力軸31に結合されたサンギア34と、当該サンギア34と噛み合う内側プラネタリピニオン35と、内側プラネタリピニオン35と噛み合う外側プラネタリピニオン36と、内側プラネタリピニオン35と外側プラネタリピニオン36を回転可能に支持するプラネタリキャリア38と、外側プラネタリピニオン36と噛み合うリングギア39とを有している。プラネタリキャリア38は、後述する常閉クラッチ80の入力軸81に結合されている。
The forward /
また、前後進切替機構30は、遊星歯車33のうちサンギア34とプラネタリキャリア38を連結可能なクラッチである「前進クラッチ」40と、遊星歯車33のリングギア39の回転を制動可能なブレーキである「後進ブレーキ」50とを有している。
The forward /
前進クラッチ40は、多板式のクラッチとして構成されており、回転中心軸Cの軸方向に摩擦材3と摩擦材4が、複数、交互に配列されている。なお、摩擦材3と摩擦材4は、本実施形態においては、回転中心軸Cを中心として円環状をなしているクラッチ板(clutch plate)である。前進クラッチ40は、摩擦材3と摩擦材4との間に生じる摩擦力により、駆動側の回転部材と被駆動側の回転部材が係合して係合状態となる、いわゆる「摩擦クラッチ」である。前進クラッチ40においては、サンギア34とプラネタリキャリア38のうち、一方が駆動側の回転部材となり、他方が被駆動側の回転部材となる。つまり、前進クラッチ40が連結状態に操作されると、サンギア34とプラネタリキャリア38は、連結されて一体に回転する。前進クラッチ40は、解放状態に操作されると、サンギア34とプラネタリキャリア38との間における機械的動力の伝達が遮断されて、サンギア34とプラネタリキャリア38は、それぞれ別個に回転することができる。
The
一方、後進ブレーキ60は、多板式のブレーキとして構成されており、回転中心軸Cの軸方向に摩擦材7と摩擦材8が複数、交互に配列されている。なお、摩擦材7と摩擦材8は、本実施形態においては、回転中心軸Cを軸心として円環状をなしているブレーキ板(brake plate)である。後進ブレーキ60は、摩擦材7と摩擦材8との間に生じる摩擦力により、運動体であるリングギア39と静止部材(例えば、動力伝達装置10のハウジング)が係合して、運動体の回転が制動される制動状態となる、いわゆる「摩擦ブレーキ」である。後進ブレーキ60は、停止状態に操作されると、リングギア39が静止部材に固定される。停止状態において、サンギア34を回転させると、プラネタリキャリア38は、サンギア34と逆向きに回転する。後進ブレーキは、非作動状態に操作されると、リングギア39は、サンギア34及びプラネタリキャリア38と一体に回転することが可能となる。
On the other hand, the
ここで、本実施形態に係る前進クラッチ40及び後進ブレーキ60の構造について、図3を用いて説明する。図3は、本実施形態に係る前進クラッチ40及び後進ブレーキ60の構造の一例を示す断面図である。なお、図3において、前進クラッチ40及び後進ブレーキ60の断面のうち、発明の要旨に係る一部を示している。
Here, the structures of the
なお、以下の説明において、回転中心軸Cの軸方向のうち、摩擦材3と摩擦材4とを係合させる向き(軸方向内側)を「軸方向係合側」と記して、図に矢印E1,E2で示す。また、回転中心軸Cの軸方向のうち軸方向係合側とは逆向き、すなわち摩擦材3と摩擦材4とを係合させない向き(軸方向外側)を「軸方向解放側」と記して、図に矢印D1,D2で示す。なお、「軸方向係合側」と「軸方向解放側」は、摩擦材を基準として向きを定義している。そこで、前進クラッチ40のクラッチ側油圧ピストン部材50にとって「軸方向係合側」を図に矢印E1で示し「軸方向解放側」を図に矢印D1で示す。同様に、後進ブレーキ60のブレーキ側油圧ピストン部材50Bにとって「軸方向係合側」を図に矢印E2で示し「軸方向解放側」を図に矢印D2で示す。
In the following description, of the axial directions of the rotation center axis C, the direction in which the
図3に示すように、前進クラッチ40は、回転中心軸C(図に一点鎖線で示す)を軸心として回転する摩擦材3と、当該摩擦材3と同一の回転中心軸Cを軸心として回転し、摩擦材3が係合する相手の摩擦材4とを有している。前進クラッチ40は、摩擦材3と摩擦材4との間に摩擦力が生じることにより、サンギア34とプラネタリキャリア38とを係合して、これら回転部材の間において機械的動力の伝達がなされる、すなわち「係合状態」となる。
As shown in FIG. 3, the
前進クラッチ40は、回転中心軸Cを軸心とする略円筒状をなしている部分(以下、周壁部と記す)41の径方向外側に摩擦材3が配置されるシリンダ状の部材(以下、クラッチハブと記す)43と、クラッチハブ43と同一の回転中心軸Cを軸心とする略円筒状をなしている部分(以下、外周壁部と記す)42の径方向内側に摩擦材4が配置されるシリンダ状の部材(以下、クラッチドラムと記す)44とを有している。クラッチドラム44は、入力軸31及びサンギア34に結合されており、クラッチハブ43は、プラネタリキャリア38に結合されている。
The
クラッチドラム44の外周壁部42の外径は、クラッチハブ43の周壁部41に比べて大きく構成されている。クラッチドラム44の外周壁部42の径方向内側には、回転中心軸Cを軸心とする円環状をなしており、回転中心軸Cの軸方向に厚みを有する板状の摩擦材4が、複数配置されている。クラッチドラム44の外周壁部42の径方向内側の面には、「歯すじ」が回転中心軸Cの軸方向に延びるスプライン46が形成されている。摩擦材4は、クラッチドラム44のスプライン46と回転中心軸Cの周方向に係合しており、且つ、外周壁部42に対して回転中心軸Cの軸方向に所定の距離だけ滑動可能に構成されている。
The outer diameter of the outer
クラッチハブ43の周壁部41の外径は、クラッチドラム44の外周壁部42に比べて小さく構成されている。クラッチハブ43の周壁部41の径方向外側には、回転中心軸Cを中心とする円環状をなし、回転中心軸Cの軸方向に厚みを有する板状の摩擦材3が、複数配置されている。クラッチハブ43の周壁部41の径方向外側には、歯すじが回転中心軸Cの軸方向に延びるスプライン45が形成されている。摩擦材3は、当該スプライン45と回転中心軸Cの周方向に係合しており、且つ、周壁部41に対して回転中心軸Cの軸方向に所定の距離だけ滑動可能に構成されている。
The outer diameter of the
前進クラッチ40において、クラッチハブ43に係合する摩擦材3と、クラッチドラム44に係合する摩擦材4は、回転中心軸Cの軸方向において交互に配置されている。摩擦材3と、その係合相手である摩擦材4が係合することにより、その係合面には、摩擦力が生じる。これにより、入力軸31に結合されたサンギア34と、入力軸81に結合されたプラネタリキャリア38が係合する。
In the
また、クラッチドラム44は、外周壁部42のうち軸方向解放側D1の縁から、回転中心軸Cに向けて、径方向内側に延びている部分(以下、径方向部と記す)47を有している。径方向部47は、回転中心軸Cの中心に穴が空いた略円板状をなしている。径方向部47のうち回転中心軸Cの径方向内側の縁からは、外周壁部42に対して回転中心軸Cの径方向内側において回転中心軸Cを軸心とする略円筒状をなしている部分(以下、内周壁部と記す)48が延びている。外周壁部42と径方向部47と内周壁部48は、一体に成形されて、クラッチドラム44を構成している。
In addition, the
前進クラッチ40は、上述した摩擦材4と摩擦材3とを係合させるための機構として、油圧を受けて回転中心軸Cの軸方向係合側E1に移動することにより、摩擦材4を回転中心軸Cの軸方向係合側Eに押す部材(以下、クラッチ側油圧ピストン部材と記す)50を有している。クラッチ側油圧ピストン部材50は、回転中心軸Cを軸心とする略円環状をなしている。また、前進クラッチ40は、摩擦材3と摩擦材4が係合しない向き、すなわち軸方向解放側D1に、クラッチ側油圧ピストン部材50を付勢する付勢部材(以下、リターンスプリングと記す)51と、リターンスプリング51をクラッチドラム44の内周壁部48に保持する部材(以下、スプリングリテーナと記す)52とを有している。
The
回転中心軸Cの軸方向においてクラッチドラム44の径方向部47とクラッチ側油圧ピストン部材50との間には、作動媒体であるオイルが供給されて、クラッチ側油圧ピストン部材50に油圧を作用させるための空間(以下、油圧室と記す)55が形成されている。クラッチ側油圧ピストン部材50のうち回転中心軸Cの径方向外側の端とクラッチドラム44の外周壁部42との間には、油圧室55にあるオイルを密閉するための部材(以下、外周壁側シール部材と記す)53が設けられている。加えて、クラッチ側油圧ピストン部材50のうち回転中心軸Cの径方向内側の端とクラッチドラム44の内周壁部48との間にも、油圧室55にオイルを密閉するための部材(以下、内周壁側シール部材と記す)54が設けられている。
In the axial direction of the rotation center axis C, oil as a working medium is supplied between the
クラッチドラム44の内周壁部48には、当該油圧室55にオイル(すなわち油圧)を供給するための貫通孔56が形成されている。当該貫通孔56を介して後述するオイルポンプからオイルが供給されることで、油圧室55に油圧が生じる。クラッチ側油圧ピストン部材50は、油圧室55の油圧が所定の値より高い場合、当該油圧を受け、リターンスプリング51の付勢力に抗して回転中心軸Cの軸方向係合側E1に移動することが可能に構成されている。
A through
クラッチ側油圧ピストン部材50は、回転中心軸Cの軸方向係合側E1に移動することにより、複数の摩擦材のうち対向する摩擦材4を押す。これにより、クラッチ側油圧ピストン部材50は、摩擦材3と摩擦材4とを係合させて、摩擦材4と摩擦材3との間において回転中心軸Cの周方向に摩擦力を生じさせる。このようにして、クラッチ側油圧ピストン部材50は、クラッチドラム44とクラッチハブ43とを係合させる、つまり前進クラッチ40を係合状態にすることができる。前進クラッチ40は、係合状態に操作されることにより、クラッチドラム44に結合されたサンギア34と、クラッチハブ43に結合されたプラネタリキャリア38とを連結させることができる。
The clutch side
一方、油圧室55の油圧が所定の値より低い場合、クラッチ側油圧ピストン部材50は、リターンスプリング51の付勢力により、回転中心軸Cの軸方向解放側D1に移動する。すると、摩擦材4と摩擦材3との回転速度差により、摩擦材4と摩擦材3との間に隙間が生じて、摩擦材4と摩擦材3との間に摩擦力が生じなくなる。このようにして、前進クラッチ40は、解放状態に操作されることにより、クラッチドラム44とクラッチハブ43との間において機械的動力の伝達を遮断することができる。
On the other hand, when the hydraulic pressure in the
前進クラッチ40の油圧室55には、油圧供給装置110により油圧が供給される。油圧供給装置110は、図1に示すように、機関出力軸からの機械的動力を受けて作動可能なオイルポンプPを含んでいる。本実施形態において、オイルポンプPは、内燃機関5の機関出力軸6からの機械的動力を、トルクコンバータ20のポンプインペラ22を介して受けて作動し、油圧を発生させる。油圧供給装置110は、オイルポンプPが発生させた油圧を、前進クラッチ40、後進ブレーキ60、及び常閉クラッチ80に供給する。油圧供給装置110が前進クラッチ40に供給される油圧を制御することにより、前進クラッチ40の係合状態と解放動作とを切替える動作(以下、「係合/解放動作」と記す)を操作可能に構成されている。油圧供給装置110による、前進クラッチ40の係合/解放動作の操作は、制御装置100により制御される。
The hydraulic pressure is supplied to the
図3に示すように、後進ブレーキ60は、回転中心軸C(図に一点鎖線で示す)を軸心として回転する摩擦材7と、静止部材に回転軸の周方向に係合しており、摩擦材7が係合する相手の摩擦材8とを有している。後進ブレーキ60は、摩擦材7と摩擦材8との間に摩擦力が生じることにより、リングギア39と静止部材が係合して、リングギア39の回転が制動される、すなわち「制動状態」となる。
As shown in FIG. 3, the
後進ブレーキ60は、回転中心軸Cを軸心とする略円筒状をなしている壁体(以下、周壁と記す)61の径方向外側に摩擦材7が配置されるリングギア39と、同一の回転中心軸Cを軸心とする略円筒状の壁体(以下、外周壁と記す)62の径方向内側に摩擦材8が配置される静止部材64とを有している。なお、静止部材64は、動力伝達装置10の外装をなすハウジング等により構成されている。
The
静止部材64の外周壁62の外径は、リングギア39の周壁61に比べて大きく構成されている。静止部材64の外周壁62の径方向内側には、回転中心軸Cを軸心とする円環状をなしており、回転中心軸Cの軸方向に厚みを有する板状の摩擦材8が、複数配置されている。静止部材64の外周壁62の径方向内側の面には、「歯すじ」が回転中心軸Cの軸方向に延びるスプライン66が形成されている。摩擦材8は、静止部材64のスプライン66と回転中心軸Cの周方向に係合しており、且つ、回転中心軸Cの軸方向に所定の距離だけ滑動可能に構成されている。
The outer diameter of the outer peripheral wall 62 of the
リングギア39の周壁61の外径は、静止部材64の外周壁62に比べて小さく構成されている。リングギア39の周壁61の径方向外側には、回転中心軸Cを中心とする円環状をなし、回転中心軸Cの軸方向に厚みを有する板状の摩擦材7が、複数配置されている。リングギア39の周壁61の径方向外側には、「歯すじ」が回転中心軸Cの軸方向に延びるスプライン65が形成されている。摩擦材7は、当該スプライン65と回転中心軸Cの周方向に係合しており、且つ、回転中心軸Cの軸方向に所定の距離だけ滑動可能に構成されている。
The outer diameter of the
後進ブレーキ60において、リングギア39に係合する摩擦材7と、静止部材64に係合する摩擦材8は、回転中心軸Cの軸方向において交互に配置されている。摩擦材7と、その係合相手である摩擦材8が係合することにより、その係合面には、摩擦力が生じる。これにより、リングギア39と静止部材64が係合する。
In the
また、静止部材64は、外周壁62のうち軸方向解放側D1の縁から、回転中心軸Cに向けて、径方向内側に延びている壁体(以下、径方向壁と記す)67を有している。径方向壁67のうち回転中心軸Cの径方向内側の縁からは、外周壁62に対して回転中心軸Cの径方向内側において回転中心軸Cを軸心とする略円筒状をなしている壁体(以下、内周壁と記す)68が延びている。外周壁62と径方向壁67と内周壁68は、一体に成形されて、静止部材64を構成している。
The
後進ブレーキ60は、上述した摩擦材8と摩擦材7とを係合させるための機構として、油圧を受けて回転中心軸Cの軸方向係合側E2に移動することにより、摩擦材4を回転中心軸Cの軸方向係合側E2に押す部材(以下、ブレーキ側油圧ピストン部材と記す)50Bを有している。ブレーキ側油圧ピストン部材50Bは、回転中心軸Cを軸心とする略円環状をなしている。また、後進ブレーキ60は、摩擦材7と摩擦材8が係合しない向き、すなわち軸方向解放側D2に、ブレーキ側油圧ピストン部材50Bを付勢する付勢部材(以下、リターンスプリングと記す)51Bと、リターンスプリング51Bを静止部材64の内周壁68に保持する部材(以下、スプリングリテーナと記す)52Bとを有している。
The
回転中心軸Cの軸方向において静止部材64の径方向壁67とブレーキ側油圧ピストン部材50Bとの間には、作動媒体であるオイルが供給されて、ブレーキ側油圧ピストン部材50Bに油圧を作用させるための空間(以下、油圧室と記す)55Bが形成されている。ブレーキ側油圧ピストン部材50Bのうち回転中心軸Cの径方向外側の端と静止部材64の外周壁62との間には、油圧室55Bにあるオイルを密閉するための部材(以下、外周壁側シール部材と記す)53Bが設けられている。加えて、ブレーキ側油圧ピストン部材50Bのうち回転中心軸Cの径方向内側の端と静止部材64の内周壁68との間にも、油圧室55Bにオイルを密閉するための部材(以下、内周壁側シール部材と記す)54Bが設けられている。
In the axial direction of the rotation center axis C, oil as a working medium is supplied between the radial wall 67 of the
静止部材64の内周壁68には、当該油圧室55Bにオイル(すなわち油圧)を供給するための貫通孔56Bが形成されている。当該貫通孔56Bを介して後述するオイルポンプからオイルが供給されることで、油圧室55Bに油圧が生じる。ブレーキ側油圧ピストン部材50Bは、油圧室55Bの油圧が所定の値より高い場合、当該油圧を受け、リターンスプリング51Bの付勢力に抗して回転中心軸Cの軸方向係合側E2に移動することが可能に構成されている。
A through
ブレーキ側油圧ピストン部材50Bは、回転中心軸Cの軸方向係合側E2に移動することにより、複数の摩擦材のうち対向する摩擦材8を押す。これにより、ブレーキ側油圧ピストン部材50Bは、摩擦材7と摩擦材8とを係合させて、摩擦材8と摩擦材7との間において回転中心軸Cの周方向に摩擦力を生じさせる。このようにして、ブレーキ側油圧ピストン部材50Bは、静止部材64とリングギア39とを係合させる、つまり後進ブレーキ60を制動状態にすることができる。後進ブレーキ60は、停止状態に操作されることにより、静止部材64に対してリングギア39の回転を止めることができる。
The brake-side
一方、油圧室55Bの油圧が所定の値より低い場合、ブレーキ側油圧ピストン部材50Bは、リターンスプリング51Bの付勢力により、回転中心軸Cの軸方向解放側D2に移動する。すると、摩擦材8と摩擦材7との回転速度差により、摩擦材8と摩擦材7との間に隙間が生じて、摩擦材8と摩擦材7との間に摩擦力が生じなくなる。このようにして、後進ブレーキ60は、非作動状態に操作されることにより、静止部材64とリングギア39との間において機械的動力の伝達を遮断することができる。
On the other hand, when the hydraulic pressure in the
後進ブレーキ60の油圧室55Bには、油圧供給装置110により油圧が供給される。油圧供給装置110は、内燃機関5の機関出力軸6から機械的動力の一部を受けて作動し、油圧を発生させる。油圧供給装置110は、後進ブレーキ60に供給される油圧を制御することにより、後進ブレーキ60の制動状態と解放動作とを切替える動作(以下、「係合/解放動作」と記す)を操作可能に構成されている。油圧供給装置110による、後進ブレーキ60の係合/解放動作の操作は、制御装置100により制御される。
The hydraulic pressure is supplied to the
以上のように構成された前後進切替機構30において、前進クラッチ40は、摩擦材3と摩擦材4とを係合させるための機構として、摩擦材3及び摩擦材4を挟んでクラッチ側油圧ピストン部材50と対向して設けられており、機械的な力を受けて回転中心軸Cの軸方向を前進クラッチ40側(以下、単に「軸方向クラッチ側」と記し、その向きを図に矢印Aで示す)に移動することにより、摩擦材4を回転中心軸Cの軸方向クラッチ側Aに押す部材(以下、クラッチ側機械的押し部材と記す)70を備えている。クラッチ側機械的押し部材70は、回転中心軸Cを軸心とする略円環状をなすスリーブ状の部材として構成されている。
In the forward /
一方、後進ブレーキ60は、摩擦材7と摩擦材8とを係合させるための機構として、摩擦材7及び摩擦材8を挟んでブレーキ側油圧ピストン部材50Bと対向して設けられており、機械的な力を受けて回転中心軸Cの軸方向を後進ブレーキ60側(以下、単に「軸方向ブレーキ側」と記し、その向きを図に矢印Bで示す)に移動することにより、摩擦材8を回転中心軸Cの軸方向ブレーキ側Bに押す部材(以下、ブレーキ側機械的押し部材と記す)72を備えている。ブレーキ側機械的押し部材72は、回転中心軸Cを軸心とする略円環状をなすスリーブ状の部材として構成されている。
On the other hand, the
また、前後進切替機構30には、クラッチ側機械的押し部材70及びブレーキ側機械的押し部材72に機械的な力を与えることにより、クラッチ側機械的押し部材70及びブレーキ側機械的押し部材72の回転中心軸Cの軸方向の移動を操作する部材(以下、単に「操作部材」と記し、図に二点鎖線で示す)74が設けられている。操作部材74は、後述するアクチュエータ120により駆動される。操作部材74は、回転中心軸Cの軸方向において、前進クラッチ40と後進ブレーキ60の間に設けられている。クラッチ側機械的押し部材70とブレーキ側機械的押し部材72は、操作部材74を介して連結されている。すなわち、クラッチ側機械的押し部材70と、ブレーキ側機械的押し部材72は、操作部材74からの機械的な力を受けて、一体となって回転中心軸Cの軸方向に移動可能に構成されている。
The forward /
操作部材74が回転中心軸Cの軸方向クラッチ側Aに駆動されることにより、クラッチ側機械的押し部材70及びブレーキ側機械的押し部材72は、操作部材74からの機械的な力を受けて、回転中心軸Cの軸方向クラッチ側Aに移動する。これにより、クラッチ側機械的押し部材70は、対向する摩擦材4を押して摩擦材4と摩擦材3とを係合させることにより、摩擦材3と摩擦材4との間に回転中心軸Cの周方向に作用する摩擦力を生じさせる。このようにして、クラッチ側機械的押し部材70は、クラッチドラム44とクラッチハブ43とを係合させて、前進クラッチ40を係合状態にすることができる。
When the
一方、操作部材74が回転中心軸Cの軸方向ブレーキ側Bに駆動されることにより、クラッチ側機械的押し部材70及びブレーキ側機械的押し部材72は、操作部材74からの機械的な力を受けて、回転中心軸Cの軸方向ブレーキ側Bに移動する。これにより、ブレーキ側機械的押し部材72は、対向する摩擦材8を押して摩擦材8と摩擦材7とを係合させることにより、摩擦材7と摩擦材8との間に回転中心軸Cの周方向に作用する摩擦力を生じさせる。このようにして、ブレーキ側機械的押し部材72は、リングギア39を静止部材64に係合させて、後進ブレーキ60を(停止状態を含む)制動状態にすることができる。
On the other hand, when the
操作部材74は、アクチュエータ120により駆動される。アクチュエータ120は、操作部材74の駆動を制御することにより、クラッチ側機械的押し部材70による前進クラッチ40の係合状態と解放状態とを切替える動作(以下、「係合/解放動作」と記す)と、ブレーキ側機械的押し部材72による後進ブレーキ60の非作動状態と制動状態を切替える動作(以下、「制動/非作動動作」と記す)とを操作可能に構成されている。
The
本実施形態において、クラッチ側機械的押し部材70と、ブレーキ側機械的押し部材72は、操作部材74を介して連結されているので、アクチュエータ120が操作部材74を軸方向クラッチ側Aに移動させることにより、クラッチ側機械的押し部材70により摩擦材4が押されて前進クラッチ40が係合状態にすると共に、後進ブレーキ60を解放状態にすることが可能である。一方、アクチュエータ120が操作部材74を軸方向ブレーキ側Bに移動させることにより、ブレーキ側機械的押し部材72により摩擦材8が押されて後進ブレーキ60を制動状態にすると共に、前進クラッチ40を解放状態にすることが可能である。アクチュエータ120による操作部材74(すなわちクラッチ側機械的押し部材70及びブレーキ側機械的押し部材72)の駆動は、制御装置100により制御される。
In the present embodiment, since the clutch-side
このように構成された前進クラッチ40においては、油圧室55の油圧を制御して、クラッチ側油圧ピストン部材50を軸方向係合側E1に移動させることにより係合動作を行うことが可能となっている。加えて、前進クラッチ40においては、クラッチ側油圧ピストン部材50を軸方向係合側E1に移動させなくとも、操作部材74の操作を制御して、クラッチ側機械的押し部材70を軸方向クラッチ側Aに移動させることにより、係合動作を行うことが可能となっている。
In the forward clutch 40 configured in this manner, the engagement operation can be performed by controlling the hydraulic pressure of the
なお、以下の説明において、クラッチ側油圧ピストン部材50により係合動作を行わせる、すなわちクラッチ側油圧ピストン部材50を回転中心軸の軸方向に移動させて、摩擦材をクラッチ側機械的押し部材70との間に挟み込むことにより、前進クラッチ40を係合状態(連結状態を含む)にすることを「油圧係合」と記す。これに対して、クラッチ側機械的押し部材70により係合動作を行わせる、すなわちクラッチ側機械的押し部材70を回転中心軸の軸方向に移動させて、摩擦材をクラッチ側油圧ピストン部材50との間に挟み込むことにより、前進クラッチ40を係合状態(連結状態を含む)にすることを「機械係合」と記す。
In the following description, the clutch-side
同様に、ブレーキ側油圧ピストン部材50Bにより制動動作を行わせて後進ブレーキ60を制動状態(停止状態を含む)にすることを「油圧制動」と記す。これに対して、ブレーキ側機械的押し部材72により制動動作を行わせることにより、後進ブレーキ60を制動状態(停止状態を含む)にすることを「機械制動」と記す。
Similarly, making the
以上のように構成された前後進切替機構30は、図1及び図2に示すように、前進クラッチ40が係合状態(連結状態含む)に操作されると共に後進ブレーキ60が解放状態に操作されることにより、サンギア34とプラネタリキャリア38とリングギア39が一体に回転する。これにより、前後進切替機構30は、入力軸31で受けた機関出力を、回転方向及び回転速度を変化させることなく、常閉クラッチ80の入力軸81に伝達することが可能となっている。このような前後進切替機構30の作動状態を、以下に「前進作動状態」と記す。
In the forward /
一方、前進クラッチ40が解放状態に操作されると共に後進ブレーキ60が停止状態に操作されることにより、プラネタリキャリア38は、サンギア34の回転方向とは逆向きに回転する。これにより、前後進切替機構30は、入力軸31で受けた機関出力を、回転方向を逆向きに変化させて、常閉クラッチ80の入力軸81に伝達することが可能となっている。このような前後進切替機構30の作動状態を、以下に「後進作動状態」と記す。
On the other hand, when the
また、前進クラッチ40が解放状態に操作されると共に後進ブレーキ60が解放状態に操作されることにより、サンギア34と、プラネタリキャリア38との間における機械的動力の伝達が遮断される。これにより、前後進切替機構30は、入力軸31で受けた機関出力を、常閉クラッチ80の入力軸81に伝達することがなくなる。このような前後進切替機構30の作動状態を、以下に「ニュートラル作動状態」と記す。
Further, when the
すなわち、前後進切替機構30において、前進クラッチ40は、前後進切替機構30が前進作動状態となるよう、係合状態に操作されるクラッチであり、且つ、前後進切替機構30が後進作動状態又はニュートラル作動状態となるよう、解放状態に操作されるクラッチである。一方、後進ブレーキ60は、前後進切替機構30が後進作動状態となるよう、制動状態に操作されるブレーキであり、且つ、前後進切替機構30が前進作動状態又はニュートラル作動状態となるよう、非作動状態に操作されるブレーキである。
That is, in the forward /
前後進切替機構30は、前進クラッチ40の連結状態/解放状態と後進ブレーキ60の停止状態/非作動状態が制御されることにより、内燃機関5の機関出力軸6からの機械的動力(機関出力)を、回転速度及び回転方向を変化させることなく常閉クラッチ80に伝達する前進作動状態と、機関出力を回転方向を逆向きに変化させて常閉クラッチ80に伝達する後進作動状態と、機関出力を、常閉クラッチ80に伝達しないニュートラル作動状態とを切替え可能に構成されている。前進クラッチ40の連結状態/解放状態と、後進ブレーキ60の停止状態/非作動状態は、制御装置100により協調して制御される。
The forward /
次に、常閉クラッチ80の詳細について図2を用いて説明する。常閉クラッチ80は、その係合状態と解放状態とを切替える動作(係合/解放動作)を操作する力(操作力)が作用していないときに係合状態となるよう構成されたクラッチ、いわゆるノーマルクローズ(normally closed)式のクラッチとして構成されている。 Next, details of the normally closed clutch 80 will be described with reference to FIG. The normally closed clutch 80 is a clutch configured to be in an engaged state when a force (operation force) for operating an operation (engagement / release operation) for switching between the engaged state and the released state is not applied. It is configured as a so-called normally closed type clutch.
常閉クラッチ80は、多板式の摩擦クラッチとして構成されており、回転中心軸の軸方向に摩擦材82が複数配列されている。常閉クラッチ80は、摩擦材82に生じる摩擦力により、駆動側の回転部材と被駆動側の回転部材が係合して係合状態となる摩擦クラッチである。常閉クラッチ80においては、その入力軸81と、変速機構85の入力軸86のうち、一方が駆動側の回転部材となり、他方が被駆動側の回転部材となる。つまり、常閉クラッチ80が連結状態に操作されると、その入力軸81と変速機構85の入力軸86が連結されて一体に回転する。常閉クラッチ80は、解放状態に操作されると、その入力軸81と変速機構85の入力軸86との間における機械的動力の伝達が遮断される。すなわち、常閉クラッチ80は、解放状態に操作されることにより、機関出力軸6と駆動輪9との間における動力伝達を遮断可能に構成されている。
The normally closed clutch 80 is configured as a multi-plate friction clutch, and a plurality of
常閉クラッチ80は、油圧を受けて作動し、回転中心軸の軸方向係合側に移動することにより、摩擦材82を押すことが可能な部材(以下、油圧ピストン部材と記す)83と、隣り合う摩擦材82を係合させる向き、すなわち軸方向係合側に油圧ピストン部材83を付勢する付勢部材(以下、単に「スプリング」と記す)84とを有している。常閉クラッチ80は、油圧供給装置110から油圧の供給を受ける。
The normally closed clutch 80 is actuated by receiving hydraulic pressure, and moves to the axial engagement side of the rotation center shaft to thereby press the friction material 82 (hereinafter referred to as a hydraulic piston member) 83; It has a biasing member (hereinafter simply referred to as “spring”) 84 that biases the
スプリング84は、常閉クラッチ80が係合状態となる向きに、油圧ピストン部材83を付勢している。油圧ピストン部材83は、スプリング84により油圧ピストン部材83に作用する力(以下、付勢力と記す)を受けて、軸方向係合側に移動して摩擦材82を押す。スプリング84の付勢力は、内燃機関5が非作動状態にあるため油圧供給装置110が作動しておらず、油圧供給装置110から常閉クラッチ80に油圧が供給されていない状態において、常閉クラッチ80において「滑り」が生じつつも、入力軸81から変速機構85の入力軸86に機械的動力を伝達可能に設定されている。
The
なお、常閉クラッチ80の「滑り」とは、常閉クラッチ80の入力軸81と変速機構85の入力軸86との間に回転速度差が生じて、入力軸81からの機械的動力の一部が、摩擦材82において熱として放散されて、残りの機械的動力が変速機構85の入力軸86に伝達されるような状態を意味している。
The “sliding” of the normally closed clutch 80 means that a difference in rotational speed occurs between the
常閉クラッチ80は、油圧供給装置110から油圧の供給を受けることにより、係合/解放動作を行うことが可能となっている。一方、油圧供給装置110から油圧の供給を受けていない場合、常閉クラッチ80は、係合/解放動作を行うことができなくなっている。しかし、常閉クラッチ80は、油圧供給装置110から油圧の供給を受けておらず、その係合/解放動作を操作する操作力が作用していない場合であっても、スプリング84による付勢力が油圧ピストン部材83に作用することにより、係合状態となるように構成されている。これにより、後述する内燃機関5を始動した直後の車両1の発進に備えている。常閉クラッチ80のうち出力側、すなわち駆動輪9側には、変速機構85の入力軸86が結合されている。
The normally closed clutch 80 can be engaged / released by receiving the supply of hydraulic pressure from the hydraulic
変速機構85は、変速比を連続的に変化させることが可能な連続可変変速機(いわゆるCVT)として構成されている。変速機構85は、常閉クラッチ80からの機械的動力を受ける入力軸86と、入力軸86と同軸に設けられ、当該入力軸86と同期回転する入力側プーリ87と、入力軸86に対して所定の間隔をあけて平行に設けられ、減速機構90に機械的動力を出力する出力軸88と、出力軸88と同軸に設けられ、当該出力軸88と同期回転する出力側プーリ89と、入力側プーリ87及び出力側プーリ89に巻き掛けられて、入力軸86からの機械的動力を出力軸88に伝達する動力伝達部材(図に破線Gで示す)とを有している。なお、動力伝達部材Gには、金属製のベルトやチェーン等を用いることができる。
The
変速機構85は、図示しない油圧アクチュエータにより駆動されて、入力側プーリ87のプーリ幅を変化させることで、当該入力側プーリ87に巻き掛けられた動力伝達部材Gがなす「巻き掛け径」を変化させることが可能に構成されている。同様に、変速機構85は、出力側プーリ89のプーリ幅を変化させることで、当該出力側プーリ89に巻き掛けられた動力伝達部材Gがなす「巻き掛け径」を変化させることが可能に構成されている。このような変速機構85は、制御装置100により制御されて、入力側プーリ87のプーリ幅と、出力側プーリ89のプーリ幅を変化させることで、それぞれのプーリ87,89において、動力伝達部材Gの巻き掛け径を変化させる。出力側プーリ89における動力伝達部材Gの巻き掛け径Roと入力側プーリ87における動力伝達部材Gの巻き掛け径Riとの比率(Ro/Ri)が、入力軸86の回転速度Niと出力軸88の回転速度Noの比率である変速比(Ni/No)となる。変速機構85は、入力側プーリ87と出力側プーリ89のうち少なくとも一方のプーリ幅を連続的に変化させることにより、変速比(Ni/No)を連続的に変化させることが可能となっている。
The
変速機構85が入力軸86で受けた機械的動力は、図1に示すように、入力側プーリ87と出力側プーリ89との間で、回転速度を変化させて(すなわちトルクを変化させて)減速機構90に伝達される。変速機構85から減速機構90に伝達された機械的動力は、差動装置95により左右の駆動軸99に分配されて駆動輪9に伝達される。駆動輪9と車両1が走行する路面との間には、車両1を駆動する駆動力[N]が生じる。このようにして、変速機構85は、常閉クラッチ80からの機械的動力を、回転速度を変化させて駆動輪9に向けて伝達する。変速機構85の出力軸88及び入力軸86は、駆動輪9に連動して回転する。
As shown in FIG. 1, the mechanical power received by the
以上のように構成された動力伝達装置10は、原動機としての内燃機関5と結合されて車両1に搭載される。車両1は、内燃機関5における燃料消費を抑制するため、アイドリング状態で作動している内燃機関5を、所定の条件が成立した場合に自動的にその作動を停止させる機能(以下、アイドリングストップ機能と記す)を備えている。車両1には、アイドリングストップ機能を実現するために、内燃機関5及び動力伝達装置10を協調して制御する制御手段として、車両1用の電子制御装置(単に「制御装置」と記す)100が設けられている。
The
また、車両1には、運転者により操作可能なシフトレバー(図示せず)が設けられており、運転者は、所望の走行レンジを選択することが可能となっている。走行レンジには、車両1の前進走行を可能にするドライブレンジ(以下、Dレンジと記し、図4に「D」で示す)と、原動機(内燃機関5)の機関出力軸6と駆動輪9との間における動力伝達を遮断するニュートラルレンジ(以下、Nレンジと記し、図4に「N」で示す)と、車両1の後進走行を可能にするリバースレンジ(以下、Rレンジと記す)が含まれている。加えて、走行レンジには、駐車(パーキング)時等、車両1が停止している間(以下、単に「車両停止中」と記す)に選択され、動力伝達装置10において駆動輪9と連動して回転する歯車(図示せず)を機械的にロックして、駆動輪9を回転しない状態にするパーキングレンジ(以下、Pレンジと記す)が含まれている。
The
制御装置100は、演算処理装置としてCPU、主記憶装置としてのRAM、補助記憶装置としてのROM等(図示せず)を有している。上述した各種の制御対象を制御する制御処理を示したプログラム、及び当該制御処理プログラムにおいて予め設定されている定数(以下、制御定数と記す)は、制御装置100のROMに予め記憶されている。なお、上述の制御処理においてRAMに設定される変数を「制御変数」と記す。 The control device 100 includes a CPU as an arithmetic processing device, a RAM as a main storage device, a ROM as an auxiliary storage device (not shown), and the like. A program showing control processing for controlling various control objects described above, and constants set in advance in the control processing program (hereinafter referred to as control constants) are stored in advance in the ROM of the control device 100. Note that a variable set in the RAM in the above-described control process is referred to as a “control variable”.
また、制御装置100は、図2に示すように、駆動輪9の回転速度を検出可能な車輪速センサ102から、駆動輪9の回転速度に係る信号を受けており、車両1の走行速度(以下、車速と記す)を制御変数として推定している。また、制御装置100は、アクセルペダルの操作位置を検出するアクセルペダルセンサ104から、アクセルペダルの操作位置に係る信号を受けており、アクセルペダルの操作量(以下、アクセル操作量と記す)を制御変数として推定している。また、制御装置100は、ブレーキペダルの操作を検出するブレーキペダルセンサ106から、ブレーキペダルの操作の有無に係る信号を受けており、ブレーキペダルの操作の有無を、制御変数(制御フラグ)として検出している。
Further, as shown in FIG. 2, the control device 100 receives a signal related to the rotational speed of the
また、制御装置100は、運転者により選択された走行レンジを検出するシフトポジションセンサ108から、当該走行レンジに係る信号を受けており、運転者により選択された走行レンジを制御変数(制御フラグ)として検出している。
The control device 100 receives a signal related to the travel range from the
制御装置100は、車速、アクセル操作量、ブレーキペダルの操作の有無、運転者により選択された走行レンジ等を制御変数として取得し、所定の停止条件が成立した場合には、アイドリングストップ機能により、内燃機関5が作動を停止するよう制御する。なお、アイドリングストップ機能により、内燃機関5の作動を停止させている状態を、以下に「非作動状態」と記す。これに対して、内燃機関5が作動している状態を、単に「作動状態」と記す。停止条件には、例えば、車速がゼロであり、且つブレーキペダルが操作されている(踏み込まれている)という条件がある。また、制御装置100は、車両1が走行している間(以下、単に「車両走行中」と記す)であっても、アクセルペダルが操作されていない、且つブレーキペダルが操作されている等の条件により、上述の停止条件が成立した場合には、内燃機関5が作動を停止するよう制御し、内燃機関5を非作動状態にする。
The control device 100 acquires the vehicle speed, the accelerator operation amount, the presence / absence of operation of the brake pedal, the travel range selected by the driver, and the like as control variables, and when a predetermined stop condition is satisfied, the idling stop function Control is performed so that the internal combustion engine 5 stops its operation. The state in which the operation of the internal combustion engine 5 is stopped by the idling stop function will be referred to as “non-operating state” below. In contrast, a state in which the internal combustion engine 5 is operating is simply referred to as an “operating state”. The stop condition includes, for example, a condition that the vehicle speed is zero and the brake pedal is operated (depressed). Further, the control device 100 indicates that the accelerator pedal is not operated and the brake pedal is operated even while the
一方、制御装置100は、アイドリングストップ機能により内燃機関5が非作動状態となった場合において、車速、アクセル操作量、ブレーキペダルの操作の有無、走行レンジ等を制御変数として取得し、所定の始動条件が成立した場合には、非作動状態にある内燃機関5が始動するように制御して、内燃機関5を作動状態にする。始動条件には、例えば、ブレーキペダルが操作されておらず、且つアクセルペダルが操作されている(アクセルペダルが踏み込まれた)という条件がある。このような場合、制御装置100は、内燃機関5を始動して、機関出力軸6から再び機械的動力を出力する。 On the other hand, when the internal combustion engine 5 is deactivated by the idling stop function, the control device 100 acquires vehicle speed, accelerator operation amount, presence / absence of brake pedal operation, travel range, etc. as control variables, and performs predetermined start When the condition is satisfied, the internal combustion engine 5 in the non-operating state is controlled to start, and the internal combustion engine 5 is put into the operating state. The start condition includes, for example, a condition that the brake pedal is not operated and the accelerator pedal is operated (the accelerator pedal is depressed). In such a case, the control device 100 starts the internal combustion engine 5 and outputs mechanical power from the engine output shaft 6 again.
ところで、上述のような車両1においては、車両1が停止する前の車両走行中、例えば、減速走行中において、アイドリングストップ機能により、内燃機関5が作動を停止するよう制御して、内燃機関5を非作動状態にすることがある。このような場合、車速に比例して回転する駆動輪9と、内燃機関5の機関出力軸6との間における動力伝達を遮断することにより、駆動輪9に機関出力軸6が連動して回転する(連れ回る)ことを防ぐことができる。
By the way, in the
このとき、常閉クラッチ80を解放状態にすることにより駆動輪9と機関出力軸6との間における動力伝達を遮断することにより、機関出力軸6の連れ回りを防止することも可能である。しかし、常閉クラッチ80は、その係合/解放動作を操作する力(操作力)が作用していないときに係合状態となるよう構成されているため、常閉クラッチ80の解放状態を維持するためには、当該常閉クラッチ80を解放状態に操作する操作力を作用させ続ける必要がある。上述した実施形態の場合、常閉クラッチ80に対して油圧供給装置110により油圧を供給し続けることにより、解放状態に操作する操作力を作用させ続ける必要が生じる。内燃機関5を非作動状態にした状態で、常閉クラッチ80に油圧を供給し続けるためには、油圧供給装置110として、内燃機関5の非作動状態においても作動可能なオイルポンプ、例えば、電動オイルポンプ等が必要となってしまう。
At this time, it is also possible to prevent rotation of the engine output shaft 6 by shutting off power transmission between the
動力伝達装置10を構成するクラッチやブレーキ等に油圧を供給する油圧供給装置110に、電動オイルポンプを用いると、比較的コストが高いという問題がある。一方、内燃機関5からの機械的動力を受けて作動するオイルポンプを用いる場合には、内燃機関5の非作動状態において動力伝達装置10を構成するクラッチやブレーキに供給するための油圧を発生させることができず、クラッチやブレーキ等において油圧を一定に保つための機能や機構が必要となる。
When an electric oil pump is used for the hydraulic
そこで、動力伝達装置10においては、常閉クラッチ80の係合状態(連結状態)を維持したまま、前後進切替機構30を、上述した「ニュートラル作動状態」にすることにより、車両走行中に機関出力軸6と駆動輪9との間における動力伝達を遮断する。車両走行中において前後進切替機構30のニュートラル作動状態を実現するため、本実施形態においては、係合状態にある前進クラッチ40を解放状態に制御する。なお、このとき後進ブレーキ60は、解放状態に制御されている。
Therefore, in the
前後進切替機構30をニュートラル作動状態にすると共に内燃機関5を非作動状態にして車両1が減速走行する場合において、運転者が車両1の加速を意図してアクセルペダル等を操作した場合、内燃機関5を始動させ、その直後に、機関出力軸6から出力された機械的出力を駆動輪9に伝達するため、前進クラッチ40を再び係合状態にする必要がある。このとき、前進クラッチ40においては、上述したクラッチ側油圧ピストン部材50により油圧係合を行うことにより、係合動作に伴って前進クラッチ40に振動が生じることや、駆動輪9に回転変動が生じることを抑制することができる。
When the
ところで、上述のような前後進切替機構30を備えた動力伝達装置10においては、車両停止中(いわゆる停車中)において、前進クラッチ40の解放状態と後進ブレーキ60の非作動状態を維持する必要がある。加えて、車両停止中であって且つ内燃機関5が非作動状態にあるときに、内燃機関5を始動させて、即座に車両1を発進させたいという要望もある。内燃機関5が非作動状態にある場合、上述した油圧供給装置110は作動しておらず、前進クラッチ40には、係合動作を行うために必要な油圧が供給されていない。このため、内燃機関5を始動させても、その始動直後に、油圧係合により、前進クラッチ40を係合状態にする係合動作を行うことが困難であった。
By the way, in the
一方、車両停止中において前進クラッチ40に油圧を供給するために、内燃機関5を始動させて油圧供給装置110を作動させることは、内燃機関5における燃料消費が増大してしまうため、好ましくない。また、当該油圧供給装置110とは別に、電動オイルポンプを設けて、当該ポンプから前進クラッチ40に油圧を供給する構造にすると、動力伝達装置10が複雑になり且つ比較的コストが高くなるという問題が生じる。
On the other hand, starting the internal combustion engine 5 and operating the hydraulic
そこで、本実施形態の動力伝達装置10においては、前後進切替機構30の前進クラッチ40は、油圧を受けて回転中心軸Cの軸方向係合側E1に移動して、摩擦材を押すクラッチ側油圧ピストン部材50と、摩擦材を挟んでクラッチ側ピストン部材と対向して設けられ、機械的な力を受けて回転中心軸Cの軸方向クラッチ側Aに移動して摩擦材を押すクラッチ側機械的押し部材72とを有している。前進クラッチ40は、クラッチ側油圧ピストン部材50により係合動作を行わせて前進クラッチ40を係合状態にする「油圧係合」と、クラッチ側機械的押し部材70により係合動作を行わせて前進クラッチ40を係合状態にする「機械係合」とを、車両1及び内燃機関5の作動状態に応じて使い分けることにより、車両走行中のアイドリングストップと、車両停止中に内燃機関5を始動させた直後の車両発進を実現しており、以下に、車両1の制御装置100が実行する動力伝達装置10の制御について図2〜図4を用いて説明する。図4は、車両用制御装置が実行する動力伝達装置の制御を説明する図である。
Therefore, in the
図4に(a)で示すように、内燃機関5が作動状態にある場合において、走行レンジが、NレンジからDレンジに操作された場合、制御装置100は、解放状態にある前進クラッチ40を、油圧係合により連結状態にする。すなわち、制御装置100は、クラッチ側油圧ピストン部材50が軸方向係合側E1に移動するよう、油圧供給装置110を制御する。なお、このとき前進クラッチ40の機械係合は行われておらず、常閉クラッチ80は、連結状態となっている。動力伝達装置10は、機関出力軸6からの機械的動力を、前後進切替機構30において回転速度及び回転方向を変えることなく、駆動輪9に向けて伝達する。
As shown in FIG. 4A, when the internal combustion engine 5 is in the operating state and the travel range is operated from the N range to the D range, the control device 100 turns the forward clutch 40 in the released state. The connected state is established by hydraulic engagement. That is, the control device 100 controls the hydraulic
その後、走行レンジがDレンジであるときに、制御装置100は、前進クラッチ40の連結状態を維持したまま、油圧係合から機械係合に移行させる。具体的には、制御装置100は、クラッチ側機械的押し部材70に摩擦材4を押させると共に、クラッチ側油圧ピストン部材50が受ける油圧室55の油圧を低下させて、油圧室55のオイルが貫通孔56から排出されるように制御する。すなわち、制御装置100は、クラッチ側機械的押し部材70とクラッチ側油圧ピストン部材50が摩擦材3,4を挟み込んだまま、すなわち前進クラッチ40の連結状態を維持したまま、軸方向クラッチ側A(すなわち軸方向解放側D1)に移動するよう制御する。クラッチ側油圧ピストン部材50がクラッチドラム44の径方向部47に当接した時点など、クラッチ側油圧ピストン部材50が、最大限、軸方向解放側D1に移動した時点において、油圧係合から機械係合への移行は完了する。このように、油圧係合から機械係合に移行させることで、前進クラッチ40の連結状態を維持するために、油圧供給装置110から前進クラッチ40にオイルを供給することや、クラッチ側油圧ピストン部材50が受ける油圧室55の油圧を、一定に保つ必要がなくなる。前進クラッチ40の連結状態をこのまま維持するには、機械係合に移行した後、操作部材74の位置を固定するだけで良い。これにより、油圧供給装置110において前進クラッチ40に供給する油圧を発生させる必要がなくなる。
Thereafter, when the travel range is the D range, the control device 100 shifts from hydraulic engagement to mechanical engagement while maintaining the forward clutch 40 in the connected state. Specifically, the control device 100 causes the clutch-side
そして、内燃機関5が作動状態にある場合において、走行レンジが、DレンジからNレンジに操作された場合、制御装置100は、機械係合により連結状態にある前進クラッチ40を、解放状態にする。制御装置100は、前進クラッチ40と後進ブレーキ60が双方共に解放状態となるよう操作部材74の位置を制御することにより、前後進切替機構30をニュートラル作動状態している。これにより、動力伝達装置10は、走行レンジがNレンジである場合、常閉クラッチ80が連結状態であっても、前後進切替機構30において機関出力軸6と駆動輪9との間における動力伝達を遮断することができる。
When the internal combustion engine 5 is in the operating state and the travel range is operated from the D range to the N range, the control device 100 puts the forward clutch 40 in the connected state by mechanical engagement into the released state. . The control device 100 controls the position of the
図4に(b)で示すように、車両走行中(例えば、減速中)であり、且つアイドリングストップ機能により内燃機関5の作動を停止させる場合において、走行レンジがDレンジである場合、制御装置100は、機械係合により連結状態にある前進クラッチ40を、解放状態にする。すなわち、制御装置100は、前進クラッチ40と後進ブレーキ60が双方共に解放状態となるよう操作部材74の位置を制御することにより、前後進切替機構30をニュートラル作動状態にしている。これにより、動力伝達装置10は、走行レンジがDレンジであっても、アイドリングストップ機能により内燃機関5を非作動状態にする際には、機関出力軸6と駆動輪9との間における動力伝達を予め遮断して、機関出力軸6が駆動輪9に連れ回ることを防止することができる。なお、その後において、走行レンジがDレンジからNレンジに操作された場合も、制御装置100は、前後進切替機構30のニュートラル作動状態をそのまま維持する。
As shown in FIG. 4B, when the vehicle is traveling (for example, during deceleration) and the operation of the internal combustion engine 5 is stopped by the idling stop function, 100 puts the forward clutch 40 in a connected state by mechanical engagement into a released state. That is, the control device 100 brings the forward /
図4に(c)で示すように、車両走行中(例えば、減速中)であり、且つアイドリングストップ機能により内燃機関5が非作動状態となっている場合において、走行レンジがDレンジ又はNレンジである場合、制御装置100は、前進クラッチ40を解放状態にして、前後進切替機構30をニュートラル作動状態にする。これにより、動力伝達装置10は、常閉クラッチ80が連結状態であっても、機関出力軸6と駆動輪9との間における動力伝達を遮断して、機関出力軸6が駆動輪9に連れ回ることを防止することができる。
As shown in FIG. 4C, when the vehicle is traveling (for example, during deceleration) and the internal combustion engine 5 is in the non-operating state by the idling stop function, the traveling range is the D range or the N range. In this case, the control device 100 puts the forward clutch 40 in the released state and puts the forward /
図4に(d)で示すように、車両走行中(例えば、減速中)において作動を停止している内燃機関5を、アイドリングストップ機能により始動させる場合において、走行レンジがDレンジである場合、制御装置100は、解放状態にある前進クラッチ40を、油圧係合により連結状態にする。制御装置100は、内燃機関5を始動させた直後、クラッチ側油圧ピストン部材50が軸方向係合側E1に移動するよう油圧供給装置110を制御して、機関出力軸6からの機械的動力を駆動輪9に伝達させる。このように、車両走行中においては、油圧係合により前進クラッチ40を係合状態にすることで、前進クラッチ40の係合動作に伴って、前進クラッチ40に振動が生じることや、駆動輪9に回転変動が生じることを抑制することができる。なお、車両走行中において作動を停止している内燃機関5を、アイドリングストップ機能により始動させる場合において、走行レンジがNレンジからDレンジに操作された場合も、同様に、制御装置100は、解放状態にある前進クラッチ40を、油圧係合により連結状態に制御する。
As shown in FIG. 4 (d), when the internal combustion engine 5 that has stopped operating during vehicle travel (for example, during deceleration) is started by the idling stop function, the travel range is the D range. The control device 100 brings the forward clutch 40 in the released state into a connected state by hydraulic engagement. Immediately after starting the internal combustion engine 5, the control device 100 controls the hydraulic
また、図4に(e)で示すように、車両停止中(停車中)において、アイドリングストップ機能により内燃機関5の作動を停止させる場合において、走行レンジがDレンジである場合、制御装置100は、解放状態にある前進クラッチ40を、機械係合により連結状態にする。具体的には、制御装置100は、クラッチ側機械的押し部材70が摩擦材4を押すように操作部材74を軸方向クラッチ側Aの位置を制御する。なお、このとき、油圧室55には、油圧が作用しておらず、クラッチ側油圧ピストン部材50は、軸方向解放側D1に位置している。クラッチ側機械的押し部材70は、軸方向クラッチ側Aに移動して、クラッチ側油圧ピストン部材50との間に摩擦材3,4を挟み込む。このようにして、解放状態にある前進クラッチ40を、機械係合により連結状態にすることにより、前後進切替機構30を前進作動状態にしている。前進クラッチ40の連結状態を維持するために、油圧供給装置110から前進クラッチ40に油圧を供給することや、油圧室55の油圧を一定に保つ必要がなくなる。前進クラッチ40の連結状態をこのまま維持するには、操作部材74の位置を固定するだけで良い。
Further, as shown in FIG. 4E, when the traveling range is the D range when the operation of the internal combustion engine 5 is stopped by the idling stop function while the vehicle is stopped (stopped), the control device 100 is The forward clutch 40 in the released state is brought into a connected state by mechanical engagement. Specifically, the control device 100 controls the position of the
このように、アイドリングストップ機能により車両停止中において内燃機関5の作動を停止させる場合、常閉クラッチ80は連結状態であるため、動力伝達装置10は、機関出力軸6からの機械的動力を、駆動輪9に伝達させることが可能となっている。なお、その後において、走行レンジがDレンジからNレンジに操作された場合も同様に、制御装置100は、前後進切替機構30を前進作動状態にしている。このように、内燃機関5の機関出力軸6からの機械的動力を駆動輪9に伝達可能な状態にすることにより、内燃機関5の始動後における車両1の発進に備える。なお、このような、車両停止中においてアイドリングストップ機能により内燃機関5の作動を停止させる場合は、運転者によりブレーキペダルが操作されている(踏み込まれている)場合であるので、機関出力軸6と駆動輪9との間における動力伝達を遮断する必要はない。
As described above, when the operation of the internal combustion engine 5 is stopped while the vehicle is stopped by the idling stop function, the normally closed clutch 80 is in a connected state, so that the
また、図4に(f)で示すように、車両停止中(停車中)であり、且つアイドリングストップ機能により内燃機関5を始動させる場合において、走行レンジがDレンジである場合には、制御装置100は、上述した車両停止中に内燃機関5の作動を停止させる場合と同様に、前進クラッチ40の連結状態にすると共に常閉クラッチ80を連結状態にして、機関出力軸6と駆動輪9とを係合させることにより、内燃機関5の始動直後における車両1の発進に備える。
Further, as shown in FIG. 4 (f), when the vehicle is stopped (stopped) and the internal combustion engine 5 is started by the idling stop function, and the traveling range is the D range, the control device In the same manner as when the operation of the internal combustion engine 5 is stopped while the vehicle is stopped, 100 is set to the forward clutch 40 connected state and the normally closed clutch 80 connected state, so that the engine output shaft 6 and the
一方、走行レンジがNレンジである場合には、制御装置100は、機械係合により連結状態にある前進クラッチ40を、解放状態にする。制御装置100は、前進クラッチ40と後進ブレーキ60が双方共に解放状態となるよう操作部材74の位置を制御することにより、前後進切替機構30をニュートラル作動状態にしている。このように、車両停止中においてアイドリングストップ機能により内燃機関5の始動要求があったときに走行レンジがNレンジである場合、前後進切替機構30において機関出力軸6と駆動輪9との間における動力伝達を遮断する。これにより、駆動輪9が回転しない状態においても、機関出力軸6の回転駆動(クランキング)することが可能となり、車両停止中において内燃機関5を始動させることができる。
On the other hand, when the traveling range is the N range, the control device 100 puts the forward clutch 40 in the connected state by mechanical engagement into the released state. The control device 100 controls the position of the
その後、アイドリングストップ機能により内燃機関5を始動させた場合において、走行レンジがNレンジからDレンジに操作された場合、制御装置100は、前進クラッチ40を連結状態にすると共に常閉クラッチ80を連結状態にして、機関出力軸6と駆動輪9とを係合させることにより、内燃機関5の始動直後における車両1の発進に備える。
Thereafter, when the internal combustion engine 5 is started by the idling stop function and the travel range is operated from the N range to the D range, the control device 100 brings the forward clutch 40 into a connected state and connects the normally closed
なお、図4に(g)で示すように、アイドリングストップ機能によらず、運転者が内燃機関5の作動を停止させることにより内燃機関5が非作動状態となった場合において、走行レンジがNレンジ又はDレンジである場合、制御装置100は、前進クラッチ40を解放状態にすることにより、前後進切替機構30をニュートラル作動状態にする。これにより、動力伝達装置10は、常閉クラッチ80が連結状態であっても、機関出力軸6と駆動輪9との間における動力伝達を遮断する。
As shown in FIG. 4 (g), when the driver stops the operation of the internal combustion engine 5 and the internal combustion engine 5 becomes inoperative, regardless of the idling stop function, the traveling range is N. In the case of the range or the D range, the control device 100 sets the forward /
なお、図4には示さないものの、車両走行中において、走行レンジがRレンジである場合、制御装置100は、ブレーキ側油圧ピストン部材50Bを回転中心軸の軸方向に移動させることにより、解放状態にある後進ブレーキ60を係合状態にする。ブレーキ側油圧ピストン部材50Bを回転中心軸の軸方向に移動させて、摩擦材をブレーキ側機械的押し部材72との間に挟み込むことにより、動力伝達装置に振動が生じることや駆動輪に回転変動を生じることを抑制しつつ、後進ブレーキ60を制動状態(停止状態を含む)にすることができる。
Although not shown in FIG. 4, when the traveling range is the R range during traveling of the vehicle, the control device 100 moves the brake side
以上に説明したように、本実施形態の動力伝達装置10は、内燃機関5が機関出力軸6から出力した機械的動力を、駆動輪9に向けて伝達する動力伝達装置10である。動力伝達装置10は、機関出力軸6からの機械的動力を、回転速度及び回転方向を変化させることなく駆動輪9に向けて伝達する「前進作動状態」と、機関出力軸6からの機械的動力を、回転方向を逆向きに変化させて駆動輪9に向けて伝達する「後進作動状態」と、機関出力軸6と駆動輪9との間における動力伝達を遮断する「ニュートラル作動状態」とを切替え可能な前後進切替機構30を備えている。
As described above, the
前後進切替機構30は、ダブルピニオン式の遊星歯車33を有している。前後進切替機構30は、回転中心軸Cを軸心として回転する摩擦材(クラッチ板)3,4に摩擦力が生じることにより係合状態となる摩擦クラッチであり、且つ遊星歯車33のサンギア34とプラネタリキャリア38とを連結可能なクラッチである前進クラッチ40を含んでいる。前進クラッチ40は、前後進切替機構30が前進作動状態となるよう、係合状態に操作される摩擦クラッチである。また、前進クラッチ40は、前後進切替機構30が後進作動状態又はニュートラル作動状態となるよう、解放状態に操作される摩擦クラッチである。
The forward /
前進クラッチ40は、油圧を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すクラッチ側油圧ピストン部材50と、摩擦材を挟んでクラッチ側油圧ピストン部材50と対向して設けられ、機械的な力を受けて回転中心軸Cの軸方向に移動して摩擦材を押すクラッチ側機械的押し部材70とを備えている。車両停止中において内燃機関5の作動を停止させる場合等には、クラッチ側機械的押し部材70を回転中心軸の軸方向に移動させて、摩擦材をクラッチ側油圧ピストン部材50との間に挟み込む「機械係合」を行うことにより、前進クラッチ40を係合状態にして前後進切替機構30を前進作動状態にする。
The
これにより、内燃機関5の非作動状態において前進クラッチ40に油圧を供給する必要がなくなる。一方、内燃機関5が作動状態にある場合には、クラッチ側油圧ピストン部材50を回転中心軸の軸方向に移動させて、摩擦材をクラッチ側機械的押し部材70との間に挟み込む「油圧係合」を行うことにより、前進クラッチ40を係合状態にして前後進切替機構30を前進作動状態にする。これにより、内燃機関5が作動状態にある場合には、前進クラッチ40を係合状態にして前後進切替機構30を前進作動状態にするときに、動力伝達装置に振動が生じることや駆動輪に回転変動が生じることを抑制することができる。
This eliminates the need to supply hydraulic pressure to the forward clutch 40 when the internal combustion engine 5 is not operating. On the other hand, when the internal combustion engine 5 is in an operating state, the clutch-side
また、本実施形態の車両1は、内燃機関5が機関出力軸6から出力した機械的動力を、動力伝達装置10を介して駆動輪9に伝達するものであり、所定の停止条件が成立した場合に内燃機関5が作動を停止するよう制御し、且つ所定の始動条件が成立した場合に内燃機関5が始動するよう制御する制御装置100を備えている。動力伝達装置10は、機関出力軸6からの機械的動力を、回転速度及び回転方向を変化させることなく駆動輪9に向けて伝達する前進作動状態と、機関出力軸6からの機械的動力を、回転方向を逆向きに変化させて駆動輪9に向けて伝達する後進作動状態と、機関出力軸6と駆動輪9との間における動力伝達を遮断するニュートラル作動状態とを切替え可能な前後進切替機構30と、機関出力軸6と駆動輪9との間における動力伝達を遮断可能であり、係合状態と解放状態とを切替える動作を操作する力が作用していないときに係合状態となるよう構成されている摩擦クラッチである常閉クラッチ80とを備えている。前後進切替機構30は、当該前後進切替機構30が前進作動状態になるよう、係合状態に操作される摩擦クラッチである前進クラッチ40を含んでいる。また、動力伝達装置10は、機関出力軸6からの機械的動力を受けて作動可能なオイルポンプPを含から、前進クラッチ40及び常閉クラッチ80に油圧を供給可能な油圧供給装置110を、さらに備えている。前進クラッチ40は、油圧を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すクラッチ側油圧ピストン部材50と、摩擦材を挟んでクラッチ側油圧ピストン部材50と対向して設けられ、機械的な力を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すクラッチ側機械的押し部材70とを備えている。制御装置100は、車両走行中において、走行レンジがドライブレンジである場合、クラッチ側油圧ピストン部材50を回転中心軸の軸方向に移動させることにより、解放状態にある前進クラッチ40を係合状態にするものとした。
Further, the
車両1の停止中において内燃機関5の作動を停止させる場合等には、制御装置100がクラッチ側機械的押し部材70を回転中心軸の軸方向に移動させて、摩擦材をクラッチ側油圧ピストン部材50との間に挟み込む「機械係合」を行わせることにより、前後進切替機構30を前進作動状態にする。これにより、内燃機関5の非作動状態において、オイルポンプPが作動していなくとも油圧供給装置110から前進クラッチ40に油圧を供給する必要がなくなる。一方、内燃機関5が作動状態にある場合には、制御装置100がクラッチ側油圧ピストン部材50を回転中心軸の軸方向に移動させて、摩擦材をクラッチ側機械的押し部材70との間に挟み込む「油圧係合」を行わせるにより、前後進切替機構30を前進作動状態にする。これにより、内燃機関5が作動状態において、前後進切替機構30を前進作動状態にするときに、動力伝達装置10に振動が生じることや駆動輪に回転変動が生じることを抑制して、車両1を発進させることができる。
For example, when the operation of the internal combustion engine 5 is stopped while the
また、本実施形態の車両1の動力伝達装置10において、前後進切替機構30は、回転中心軸を軸心として回転する摩擦材に摩擦力が生じることにより制動状態となる摩擦ブレーキであり、且つ遊星歯車33のリングギア39の回転を制動可能なブレーキである後進ブレーキ60を含んでいる。後進ブレーキ60は、前後進切替機構30が後進作動状態となるよう、制動状態に操作される摩擦ブレーキである。また、前後進切替機構30が前進作動状態又は後進作動状態となるよう、非作動状態に操作される摩擦ブレーキである。後進ブレーキ60は、油圧を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すブレーキ側油圧ピストン部材50Bと、摩擦材を挟んでブレーキ側油圧ピストン部材50Bと対向して設けられ、機械的な力を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すブレーキ側機械的押し部材72とを備えている。制御装置100は、車両走行中において、走行レンジがリバースレンジである場合、ブレーキ側油圧ピストン部材50Bを回転中心軸の軸方向に移動させることにより、解放状態にある後進ブレーキ60を係合状態にするものとした。
Further, in the
これにより、ブレーキ側機械的押し部材72を回転中心軸の軸方向に移動させて、摩擦材をブレーキ側油圧ピストン部材50Bとの間に挟み込むことにより、後進ブレーキ60を制動状態(停止状態を含む)にすることができる。一方、車両走行中において、走行レンジがリバースレンジである場合、ブレーキ側油圧ピストン部材50Bを回転中心軸の軸方向に移動させて、摩擦材をブレーキ側機械的押し部材72との間に挟み込むことにより、動力伝達装置に振動が生じることや駆動輪に回転変動を生じることを抑制して、後進ブレーキ60を停止状態にすることができる。
As a result, the brake-side mechanical pushing
また、本実施形態の車両1の動力伝達装置10において、クラッチ側機械的押し部材70及びブレーキ側機械的押し部材72の回転中心軸の軸方向の移動を操作する操作部材74を備えるものとした。クラッチ側機械的押し部材70とブレーキ側機械的押し部材72とを、一つの操作部材74により操作することができ、当該操作により、上述した前後進切替機構30の前進作動状態と後進作動状態との切替えを実現することができる。
Further, the
また、本実施形態の車両1の動力伝達装置10において、操作部材74は、回転中心軸の軸方向において、前進クラッチ40と後進ブレーキ60との間に設けられており、クラッチ側機械的押し部材70と、ブレーキ側機械的押し部材72は、当該操作部材74を介して連結されているものとした。操作部材74によりクラッチ側機械的押し部材70とブレーキ側機械的押し部材72を、回転中心軸の軸方向クラッチ側(図3に矢印Aで示す)に移動させることで、前進クラッチ40の係合状態と後進ブレーキ60の非作動状態とを実現することが可能となる。一方、操作部材74によりクラッチ側機械的押し部材70とブレーキ側機械的押し部材72を、回転中心軸の軸方向ブレーキ側(図3に矢印Bで示す)に移動させることで、前進クラッチ40の解放状態と後進ブレーキ60の制動状態とを実現することが可能となる。
Further, in the
また、本実施形態の車両1の動力伝達装置10において、前後進切替機構30は、ダブルピニオン式の遊星歯車33を有しており、前進クラッチ40は、当該遊星歯車33のサンギア34とプラネタリキャリア38とを連結可能なクラッチであり、後進ブレーキ60は、当該遊星歯車33のリングギア39の回転を制動可能なブレーキであるものとした。ダブルピニオン式(デュアルプラネタリ式)の遊星歯車を利用することにより、簡素な構成で、上述した「前進作動状態」、「後進作動状態」、及び「ニュートラル作動状態」とを切替え可能な、前後進切替機構を実現することができる。
Further, in the
また、本実施形態の車両1において、制御装置100は、内燃機関5が作動状態にある場合において、走行レンジがNレンジからDレンジに操作された場合、クラッチ側油圧ピストン部材50を回転中心軸の軸方向に移動させることにより、解放状態にある前進クラッチ40を連結状態にし、その後、走行レンジがDレンジであるときに、前進クラッチ40の連結状態を維持したまま、クラッチ側機械的押し部材70に摩擦材4を押させると共に、クラッチ側油圧ピストン部材50が受ける油圧室55の油圧を低下させて、油圧室55のオイルが貫通孔56から排出されるよう制御する。クラッチ側機械的押し部材70とクラッチ側油圧ピストン部材50は、摩擦材3,4を挟み込んだまま、すなわち前進クラッチ40の連結状態を維持したまま、軸方向クラッチ側A(すなわち軸方向解放側D1)に移動する。このようにして、上述した「油圧係合」から「機械係合」に移行させることで、連結状態を維持するために前進クラッチ40にオイルを供給することや、クラッチ側油圧ピストン部材50が受ける油圧を、一定に保つ必要をなくすことができる。なお、前進クラッチ40の連結状態をこのまま維持するには、機械係合に移行した後、操作部材74の位置を固定するだけで良い。これにより、前進クラッチ40に供給する油圧を発生させる必要がなくなる。
Further, in the
なお、上述した実施形態の前進クラッチ40において、クラッチ側油圧ピストン部材50とクラッチ側機械的押し部材70が挟み込む摩擦材3,4は、回転中心軸Cを中心として円環状をなしているクラッチ板であるものとしたが、本発明に係る前進クラッチの摩擦材は、これに限定されるものではない。前進クラッチの摩擦材は、隣り合う摩擦材と係合することにより、回転中心軸の周方向に摩擦力が生じるものであれば、本発明に適用することができる。
In the forward clutch 40 according to the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態の後進ブレーキ60において、ブレーキ側油圧ピストン部材50Bとブレーキ側機械的押し部材72が挟み込む摩擦材7,8は、回転中心軸Cを軸心として円環状をなしているブレーキ板であるものとしたが、本発明に係る後進ブレーキの摩擦材は、これに限定されるものではない。後進ブレーキの摩擦材は、隣り合う摩擦材と係合することにより、回転中心軸の周方向に摩擦力が生じるものであれば、本発明に適用することができる。
Further, in the
また、上述した実施形態において、クラッチ側機械的押し部材70及びブレーキ側機械的押し部材72に機械的な力を与えて操作する操作部材74は、アクチュエータ120により駆動されるものとしたが、本発明に係る操作部材を駆動する態様は、これに限定されるものではない。例えば、操作部材は、人間の力により駆動されるものとしても良い。
In the above-described embodiment, the
1 車両
5 内燃機関
6 機関出力軸
9 駆動輪
10 動力伝達装置
20 トルクコンバータ
30 前後進切替機構
33 遊星歯車
34 サンギア
38 プラネタリキャリア
39 リングギア
40 前進クラッチ
43 クラッチハブ
44 クラッチドラム
50 クラッチ側油圧ピストン部材
50B ブレーキ側油圧ピストン部材
55 油圧室
60 後進ブレーキ
70 クラッチ側機械的押し部材
72 ブレーキ側機械的押し部材
74 操作部材
80 常閉クラッチ
85 変速機構(連続可変変速機)
90 減速機構
95 差動装置
100 制御装置(制御手段、車両用電子制御装置)
110 油圧供給装置
DESCRIPTION OF
90
110 Hydraulic supply device
Claims (9)
所定の停止条件が成立した場合に内燃機関が作動を停止するよう制御し、且つ所定の始動条件が成立した場合に内燃機関が始動するよう制御する制御装置を備え、
前記動力伝達装置は、
機関出力軸からの機械的動力を、回転速度及び回転方向を変化させることなく駆動輪に向けて伝達する前進作動状態と、機関出力軸からの機械的動力を、回転方向を逆向きに変化させて駆動輪に向けて伝達する後進作動状態と、機関出力軸と駆動輪との間における動力伝達を遮断するニュートラル作動状態とを切替え可能な前後進切替機構と、
機関出力軸と駆動輪との間における動力伝達を遮断可能であり、係合状態と解放状態とを切替える動作を操作する力が作用していないときに係合状態となるよう構成されている摩擦クラッチである常閉クラッチと、
を備え、
前記前後進切替機構は、当該前後進切替機構が前進作動状態になるよう、係合状態に操作される摩擦クラッチである前進クラッチを含み、
前記動力伝達装置は、機関出力軸からの機械的動力を受けて作動可能なオイルポンプから前記前進クラッチ及び前記常閉クラッチに油圧を供給可能な油圧供給装置を、さらに備え、
前記前進クラッチは、
油圧を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すクラッチ側油圧ピストン部材と、
摩擦材を挟んで当該クラッチ側油圧ピストン部材と対向して設けられ、機械的な力を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すクラッチ側機械的押し部材と、
を備え、
前記制御装置は、
車両走行中もしくは内燃機関作動中のいずれか又は両方の状態において、前記前進クラッチを解放状態から係合状態に操作する場合、前記クラッチ側油圧ピストン部材を回転中心軸の軸方向に移動させることにより、解放状態にある前記前進クラッチを係合状態にし、その後、前記前進クラッチの連結状態を維持したまま、前記クラッチ側機械的押し部材に前記摩擦材を押させると共に、前記クラッチ側油圧ピストン部材が受ける油圧を低下させる
ことを特徴とする車両。 A vehicle that transmits mechanical power output from an engine output shaft by an internal combustion engine to drive wheels via a power transmission device,
A control device for controlling the internal combustion engine to stop operating when a predetermined stop condition is satisfied, and for controlling the internal combustion engine to start when a predetermined start condition is satisfied;
The power transmission device is
A forward operation state in which mechanical power from the engine output shaft is transmitted to the drive wheels without changing the rotational speed and direction, and mechanical power from the engine output shaft is changed in the reverse direction. A forward / reverse switching mechanism capable of switching between a reverse operation state for transmission toward the drive wheels and a neutral operation state for interrupting power transmission between the engine output shaft and the drive wheels;
Friction configured to be in an engaged state when a force for operating an operation for switching between an engaged state and a released state is not acting, and power transmission between the engine output shaft and the drive wheel can be cut off. A normally closed clutch that is a clutch;
With
The forward / reverse switching mechanism includes a forward clutch that is a friction clutch operated in an engaged state so that the forward / backward switching mechanism is in a forward operation state,
The power transmission device further includes a hydraulic pressure supply device capable of supplying hydraulic pressure to the forward clutch and the normally closed clutch from an oil pump operable by receiving mechanical power from an engine output shaft,
The forward clutch is
A clutch-side hydraulic piston member that receives hydraulic pressure and moves in the axial direction of the rotation center shaft to push the friction material;
A clutch-side mechanical pushing member that is provided facing the clutch-side hydraulic piston member across the friction material, receives a mechanical force, moves in the axial direction of the rotation center axis, and pushes the friction material;
With
The controller is
When the forward clutch is operated from the disengaged state to the engaged state while the vehicle is running or the internal combustion engine is operating, the clutch-side hydraulic piston member is moved in the axial direction of the rotation center shaft. The forward clutch in the disengaged state is engaged, and then the friction material is pushed by the clutch-side mechanical push member while maintaining the connected state of the forward clutch, and the clutch-side hydraulic piston member is A vehicle characterized by lowering hydraulic pressure.
前記制御装置は、
車両走行中に前記制御装置によって前記内燃機関の作動が停止され、前記前進クラッチが解放された後に、走行レンジがドライブレンジであり、かつ車両走行中に前記制御装置によって前記内燃機関が始動するよう制御された場合において、前記クラッチ側油圧ピストン部材を回転中心軸の軸方向に移動させることにより、解放状態にある前記前進クラッチを係合状態にし、その後、前記前進クラッチの連結状態を維持したまま、前記クラッチ側機械的押し部材に前記摩擦材を押させると共に、前記クラッチ側油圧ピストン部材が受ける油圧を低下させる
ことを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 1,
The controller is
After the operation of the internal combustion engine is stopped by the control device during traveling of the vehicle and the forward clutch is released, the traveling range is a drive range, and the internal combustion engine is started by the control device during traveling of the vehicle. In the controlled case, the clutch-side hydraulic piston member is moved in the axial direction of the rotation center axis so that the forward clutch in the released state is engaged, and then the forward clutch remains connected. The vehicle that causes the clutch-side mechanical pushing member to push the friction material and lowers the hydraulic pressure received by the clutch-side hydraulic piston member.
前記前後進切替機構は、
当該前後進切替機構が後進作動状態となるよう、制動状態に操作される摩擦ブレーキである後進ブレーキを含み、
当該後進ブレーキは、
油圧を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すブレーキ側油圧ピストン部材と、
摩擦材を挟んで前記ブレーキ側油圧ピストン部材と対向して設けられ、機械的な力を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すブレーキ側機械的押し部材とを備え、
前記制御装置は、
車両走行中において、走行レンジがリバースレンジである場合、前記ブレーキ側油圧ピストン部材を回転中心軸の軸方向に移動させることにより、解放状態にある前記後進ブレーキを係合状態にする
ことを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 1,
The forward / reverse switching mechanism is
Including a reverse brake that is a friction brake operated in a braking state so that the forward / reverse switching mechanism is in the reverse operation state,
The reverse brake is
A brake-side hydraulic piston member that receives hydraulic pressure and moves in the axial direction of the rotation center shaft to push the friction material;
A brake-side mechanical pushing member that is provided opposite to the brake-side hydraulic piston member across the friction material, receives a mechanical force, moves in the axial direction of the rotation center axis, and pushes the friction material;
The controller is
During traveling of the vehicle, when the traveling range is a reverse range, the reverse brake in the released state is brought into an engaged state by moving the brake-side hydraulic piston member in the axial direction of the rotation center axis. Vehicle.
前記クラッチ側機械的押し部材及び前記ブレーキ側機械的押し部材の回転中心軸の軸方向の移動を操作する操作部材を備える
車両。 The vehicle according to claim 3, wherein
A vehicle including an operation member for operating an axial movement of a rotation center axis of the clutch-side mechanical push member and the brake-side mechanical push member.
前記操作部材は、回転中心軸の軸方向において、前記前進クラッチと前記後進ブレーキとの間に設けられており、
前記クラッチ側機械的押し部材と、前記ブレーキ側機械的押し部材は、前記操作部材を介して連結されている
車両。 The vehicle according to claim 4, wherein
The operation member is provided between the forward clutch and the reverse brake in the axial direction of the rotation center shaft,
The clutch-side mechanical push member and the brake-side mechanical push member are connected via the operation member.
前記前後進切替機構は、ダブルピニオン式の遊星歯車を有しており、
前記前進クラッチは、当該遊星歯車のサンギアとプラネタリキャリアとを連結可能なクラッチであり、
前記後進ブレーキは、当該遊星歯車のリングギアの回転を制動可能なブレーキである
車両。 In the vehicle according to any one of claims 3 to 5,
The forward / reverse switching mechanism has a double pinion type planetary gear,
The forward clutch is a clutch capable of connecting the sun gear of the planetary gear and the planetary carrier,
The reverse brake is a brake capable of braking the rotation of the ring gear of the planetary gear.
前記制御装置は、
内燃機関が作動状態にある場合において、走行レンジがニュートラルレンジからドライブレンジに操作された場合、前記クラッチ側油圧ピストン部材を回転中心軸の軸方向に移動させることにより、解放状態にある前記前進クラッチを係合状態にし、
その後、走行レンジがドライブレンジであるときに、前記前進クラッチの連結状態を維持したまま、前記クラッチ側機械的押し部材に摩擦材を押させると共に、前記クラッチ側油圧ピストン部材が受ける油圧を低下させる
車両。 The vehicle according to claim 1,
The controller is
When the internal combustion engine is in an operating state and the travel range is operated from the neutral range to the drive range, the forward clutch in the released state is moved by moving the clutch-side hydraulic piston member in the axial direction of the rotation center axis. In the engaged state,
After that, when the travel range is the drive range, the friction material is pushed by the clutch-side mechanical pushing member while maintaining the connected state of the forward clutch, and the hydraulic pressure received by the clutch-side hydraulic piston member is lowered. vehicle.
所定の停止条件が成立した場合に内燃機関が作動を停止するよう制御し、且つ所定の始動条件が成立した場合に内燃機関が始動するよう制御する制御装置を備え、
前記動力伝達装置は、
機関出力軸からの機械的動力を、回転速度及び回転方向を変化させることなく駆動輪に向けて伝達する前進作動状態と、機関出力軸からの機械的動力を、回転方向を逆向きに変化させて駆動輪に向けて伝達する後進作動状態と、機関出力軸と駆動輪との間における動力伝達を遮断するニュートラル作動状態とを切替え可能な前後進切替機構と、
機関出力軸と駆動輪との間における動力伝達を遮断可能であり、係合状態と解放状態とを切替える動作を操作する力が作用していないときに係合状態となるよう構成されている摩擦クラッチである常閉クラッチと、
を備え、
前記前後進切替機構は、当該前後進切替機構が前進作動状態になるよう、係合状態に操作される摩擦クラッチである前進クラッチを含み、
前記動力伝達装置は、機関出力軸からの機械的動力を受けて作動可能なオイルポンプから前記前進クラッチ及び前記常閉クラッチに油圧を供給可能な油圧供給装置を、さらに備え、
前記前進クラッチは、
油圧を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すクラッチ側油圧ピストン部材と、
摩擦材を挟んで当該クラッチ側油圧ピストン部材と対向して設けられ、機械的な力を受けて回転中心軸の軸方向に移動して摩擦材を押すクラッチ側機械的押し部材と、
を備え、
前記制御装置は、
車両停止中かつ前記内燃機関が作動を停止している状態において、前記前進クラッチを解放状態から係合状態に操作する場合、前記クラッチ側機械的押し部材に前記摩擦材を押させることにより、解放状態にある前記前進クラッチを係合状態にする
ことを特徴とする車両。 A vehicle that transmits mechanical power output from an engine output shaft by an internal combustion engine to drive wheels via a power transmission device,
A control device for controlling the internal combustion engine to stop operating when a predetermined stop condition is satisfied, and for controlling the internal combustion engine to start when a predetermined start condition is satisfied;
The power transmission device is
A forward operation state in which mechanical power from the engine output shaft is transmitted to the drive wheels without changing the rotational speed and direction, and mechanical power from the engine output shaft is changed in the reverse direction. A forward / reverse switching mechanism capable of switching between a reverse operation state for transmission toward the drive wheels and a neutral operation state for interrupting power transmission between the engine output shaft and the drive wheels;
Friction configured to be in an engaged state when a force for operating an operation for switching between an engaged state and a released state is not acting, and power transmission between the engine output shaft and the drive wheel can be cut off. A normally closed clutch that is a clutch;
With
The forward / reverse switching mechanism includes a forward clutch that is a friction clutch operated in an engaged state so that the forward / backward switching mechanism is in a forward operation state,
The power transmission device further includes a hydraulic pressure supply device capable of supplying hydraulic pressure to the forward clutch and the normally closed clutch from an oil pump operable by receiving mechanical power from an engine output shaft,
The forward clutch is
A clutch-side hydraulic piston member that receives hydraulic pressure and moves in the axial direction of the rotation center shaft to push the friction material;
A clutch-side mechanical pushing member that is provided facing the clutch-side hydraulic piston member across the friction material, receives a mechanical force, moves in the axial direction of the rotation center axis, and pushes the friction material;
With
The controller is
When the forward clutch is operated from the released state to the engaged state while the vehicle is stopped and the internal combustion engine is stopped, the clutch side mechanical push member is pressed to release the friction material. A vehicle characterized in that the forward clutch in a state is engaged.
前記制御装置は、
車両停止中かつ走行レンジがドライブレンジである状態において、前記制御装置によって前記内燃機関が作動を停止させるよう制御された場合、前記クラッチ側機械的押し部材に前記摩擦材を押させることにより、解放状態にある前記前進クラッチを係合状態にする
ことを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 8, wherein
The controller is
When the vehicle is stopped and the driving range is the drive range, when the internal combustion engine is controlled to stop the operation by the control device, the clutch-side mechanical pushing member pushes the friction material to release it. A vehicle characterized in that the forward clutch in a state is engaged.
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