(57)【要約】【課題】車両用湿式多板クラッチ装置において、低温時に発生する過大な引き摺りトルクを低減することができる車両用湿式多板クラッチ装置を提供する。【解決手段】電子制御カップリング２６が暖機を必要とする予め設定された所定温度Ｔa以下となると、メインクラッチ６２が予め設定された押圧力Ｆ２で押圧される。このとき、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとは、線接触するため、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとが滑り易い状態となる。したがって、メインクラッチ６２が押圧されると、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの間で滑りが発生し、その際に発生する摩擦熱によって装置が暖機される。上記のように暖機されることで、油温Ｔoilが上昇して油の粘度が低くなるため、過大な引き摺りトルクが低減される。【選択図】図３
2011202792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転部材に相対回転不能に嵌合されているインナプレートと、該第１回転部材と同心で相対回転する第２回転部材に相対回転不能に嵌合されているアウタプレートとが交互に積み重ねられることで構成されるクラッチ部と、該クラッチ部を押圧するピストンとを備え、該第１回転部材と該第２回転部材とを断続する車両用湿式多板クラッチ装置において、
前記インナプレートと前記アウタプレートとは、相互の接近により線接触可能に構成され、
前記車両用湿式多板クラッチ装置が暖機を必要とする予め設定された所定温度以下となると、前記インナプレートと前記アウタプレートとが線接触した状態で維持される予め設定された押圧力で前記クラッチ部を押圧する低温時押圧手段を備えることを特徴とする車両用湿式多板クラッチ装置。
【請求項２】
前記インナプレートおよび前記アウタプレートの一方は、該一方のプレートの回転軸心に垂直な面に対して予め設定された所定角度で傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１の車両用湿式多板クラッチ装置。
【請求項３】
前記車両用湿式多板クラッチ装置は、電子制御カップリングであることを特徴とする請求項１または２の車両用湿式多板クラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられる湿式多板クラッチ装置の構造に係り、特に、低温時の過大な引き摺りトルク低減に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に備えられる自動変速機や電子制御カップリング等には、回転部材の連結状態を選択的に断続可能な車両用湿式多板クラッチ装置が備えられており、車両の走行状態に応じて適宜断続される。例えば特許文献１に記載の湿式クラッチがその一例である。特許文献１では、クラッチプレート１１に周方向へ波状に連続する弾性部１１ｂを湾曲形成することで、クラッチプレート１１にかかる押圧力が解除されると、弾性部１１ｂの自己の弾性力により元の波形形状に復帰させることで、クラッチプレート１１を確実かつ速やかにクラッチディスク１３から離間させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２３０１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１をはじめとする湿式多板クラッチ装置において、湿式多板クラッチ装置が解放されても、その湿式多板クラッチ装置を潤滑する油によってプレートが互いに貼り付く結果、引き摺りトルクが発生して燃費が低下すること知られている。特に、油が低温状態にあると油の粘性が高くなるため、引き摺りトルクが過大に大きくなり、燃費に及ぼす影響が大きくなる問題があった。上記は、特許文献１に記載の湿式クラッチ装置のように、クラッチプレート１１とクラッチディスク１３とが離間される構成であっても、油が低温状態にある場合、油の粘度に基づいて引き摺りトルクが過大となり、燃費に及ぼす影響が大きくなる問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、湿式多板クラッチ装置を備えた車両において、低温時において発生する過大な引き摺りトルクを低減することができる車両用湿式多板クラッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a)第１回転部材に相対回転不能に嵌合されているインナプレートと、その第１回転部材と同心で相対回転する第２回転部材に相対回転不能に嵌合されているアウタプレートとが交互に積み重ねられることで構成されるクラッチ部と、そのクラッチ部を押圧するピストンとを備え、その第１回転部材とその第２回転部材とを断続する車両用湿式多板クラッチ装置において、(b)前記インナプレートと前記アウタプレートとは、相互の接近により線接触可能に構成され、(c)前記車両用湿式多板クラッチ装置が暖機を必要とする予め設定された所定温度以下となると、前記インナプレートと前記アウタプレートとが線接触した状態で維持される予め設定された押圧力で前記クラッチ部を押圧する低温時押圧手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用湿式多板クラッチ装置において、前記インナプレートおよび前記アウタプレートの一方は、その一方のプレートの回転軸心に垂直な面に対して予め設定された所定角度で傾斜して配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の車両用湿式多板クラッチ装置において、前記車両用湿式多板クラッチ装置は、電子制御カップリングであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１にかかる発明の車両用湿式多板クラッチ装置によれば、前記車両用湿式多板クラッチ装置が暖機を必要とする予め設定された所定温度以下となると、前記クラッチ部が予め設定された押圧力で押圧される。このとき、前記インナプレートとアウタプレートとは、線接触するため、従来の互いのプレートが面接触する場合に比較して、インナプレートとアウタプレートとが滑り易い状態となる。したがって、クラッチ部が押圧されると、インナプレートとアウタプレートとの間で滑りが発生し、その際に発生する摩擦熱によって装置が暖機される。上記のように暖機されることで、油温が上昇して油の粘度が低くなるため、過大な引き摺りトルクが低減される。結果として、燃費低下が抑制されることとなる。また、インナプレートとアウタプレートとが線接触可能に構成されることにより、インナプレートとアウタプレートとが油によって張り付くことが防止され、引き摺りトルクが低減される。
【００１０】
また、請求項２にかかる発明の車両用湿式多板クラッチ装置によれば、前記インナプレートおよび前記アウタプレートの一方は、回転軸心に垂直な面に対して予め設定された所定角度で傾斜されているため、クラッチ部にかかる押圧力が所定の値以下の範囲では、傾斜されている側のプレートの端部と傾斜されていない側のプレートの摩擦面とが線接触させられる。これより、インナプレートとアウタプレートとの間で滑りが発生し、その際に発生する摩擦熱による暖機が可能となる。また、クラッチ部の押圧が解除されると、傾斜側されている側のプレートの傾斜によって、インナプレートとアウタプレートとの間の隙間が確保され、油の粘度によって発生する引き摺りトルクが低減される。また、インナプレートおよびアウタプレートの一方が傾斜されることにより、インナプレートとアウタプレートとが乖離させられて、互いのプレートの間には間隙が形成される。したがって、インナプレートとアウタプレートとが油によって張り付くことが防止され、引き摺りトルクが低減される。
【００１１】
また、請求項３にかかる発明の車両用湿式多板クラッチ装置によれば、前記車両用湿式多板クラッチ装置は、電子制御カップリングであるため、ピストンの押圧力を電気的に精度良く制御することができる。これより、クラッチ部を予め設定された押圧力で押圧して、インナプレートとアウタプレートとを線接触した状態で維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が好適に適用される車両用動力伝達装置を有する前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする前後輪駆動車両の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の電子制御カップリングの構成例を説明する断面図である。
【図３】図２のメインクラッチの一部を拡大して概略的に示す図である。
【図４】図１の電子制御装置の制御作動の要部を説明するための機能ブロック線図である。
【図５】図２の電子制御カップリングにおいて、コイルの制御電流とメインクラッチの伝達トルクとの関係を示す図である。
【図６】図４の電子制御装置に制御作動の要部すなわち電子制御カップリングが低温状態にあるとき、メインクラッチに予め設定された所定の押圧力を与えることで、電子制御カップリングを暖機する制御作動を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施例である電子制御カップリングのメインクラッチの一部を拡大して概略的に示した図であり、前述の実施例の図３に対応するものである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、好適には、低温時押圧手段を実行する閾値となる車両用湿式多板クラッチの所定温度は、予め実験や計算に基づいて設定され、温度に応じて変化する引き摺りトルクの燃費に及ぼす影響が大きくなる閾値に設定される。
【００１４】
また、好適には、インナプレートまたはアウタプレートにおいて形成される傾斜の所定角度は、予め実験や計算に基づいて設定され、低温時押圧手段実行時において暖機可能な発熱量が発生すると共に、クラッチ開放時においてインナプレートとアウタプレートとの間に好適な隙間が確保される値に設定される。
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明が好適に適用される車両用動力伝達装置１０（以下、動力伝達装置１０）を有する前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする前後輪駆動車両の構成を説明する骨子図である。図１において、エンジン１２は、例えば、ガソリンエンジン或いはディーセルエンジン等の内燃機関であって、燃料の燃焼により駆動力を発生させる駆動源である。本実施例の動力伝達装置１０は、エンジン１２から前輪２２へ動力を伝達する第１動力伝達経路１３と、エンジン１２から後輪３０へ動力を伝達する第２動力伝達経路１４と、その第２動力伝達経路１４に介挿された前後輪駆動力配分装置である電子制御カップリング２６とを備えている。上記第１動力伝達経路１３は、エンジン１２から、そのエンジン１２によってトルクコンバータ１５および変速機１６を介して回転駆動される前輪用差動歯車装置１８および左右１対の前輪車軸２０を経て左右１対の前輪２２に至るものである。また、上記第２動力伝達経路１４は、エンジン１２から、前輪用差動歯車装置１８のデフケース１８ａ、トランスファ２３、プロペラシャフト２４、前後輪駆動力配分装置である電子制御カップリング２６、減速装置２７、後輪用差動歯車装置２８、および左右１対の後輪車軸２９を経て左右１対の後輪３０に至るものである。また、動力伝達装置１０には、上記電子制御カップリング２６を制御するための電子制御装置３４が設けられている。すなわち、動力伝達装置１０は、駆動源であるエンジン１２により発生させられたトルクを走行状態に応じて前後輪に配分する電子制御トルクスプリット式４輪駆動車両の駆動系の一例である。
【００１７】
上記トルクコンバータ１５は、例えば、上記エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車と、上記変速機１６の入力軸に連結されたタービン翼車と、一方向クラッチを介して変速機ケースに固定されたステータ翼車とを備え、上記ポンプ翼車とタービン翼車との間で流体を介して動力伝達を行う流体式動力伝達装置である。
【００１８】
前記変速機１６は、例えば、複数の摩擦係合要素を備え、それら摩擦係合要素の係合又は解放の組み合わせに応じて複数の変速段を選択的に成立させて、入力された回転を上記成立した変速段に対応する変速比γに応じて変速して出力する自動変速機である。
【００１９】
前記前輪用差動装置１８および後輪用差動装置２８は、回転可能に支持されたデフケース１８ａおよび２８ａと、そのデフケース１８ａ内および２８ａ内に設けられた差動歯車機構１８ｂおよび２８ｂとを備える良く知られた所謂傘歯車式のものである。上記差動歯車機構１８ｂおよび２８ｂは、デフケース１８ａおよび２８ａの軸心上で相対向する一対のサイドギヤと、それら一対のサイドギヤ間において前記軸心に直交する状態でデフケース１８ａおよび２８ａに設けられたピニオンシャフトと、そのピニオンシャフトにより回転可能に支持されて上記一対のサイドギヤとそれぞれ噛み合う一対のピニオンギヤとを備えている。前記一対の前方車軸２０および後方車軸２９は、差動歯車機構１８ｂおよび２８ｂが備える前記一対のサイドギヤにそれぞれ一体的に連結されている。このように構成される前輪用差動装置１８および後輪用差動装置２８は、一対の後方車軸２０および後方車軸２９の回転速度差を許容しつつそれら一対の後方車軸２０および後方車軸２９を回転駆動するものである。なお、前輪用差動装置１８は、変速機１６と共通のトランスアクスルケース３２内に配設されて横置トランスアクスルを構成している。
【００２０】
前記トランスファ２３は、トランスファケース２３ａにより回転可能に支持された傘歯車型のトランスファドライブギヤ２３ｂと、そのトランスファドライブギヤ２３ｂに動力伝達可能に噛み合わされた傘歯車型のトランスファドリブンギヤ２３ｃとを備え、デフケース１８ａとプロペラシャフト２４との間で回転の伝達方向を略直角に変えるものである。
【００２１】
図２は、前記電子制御カップリング２６（本発明の車両用湿式多板クラッチに対応）の構成例を説明する断面図である。この図２に示すように、前記電子制御カップリング２６は、図１に示す非回転部材であるカップリングケース３１内において、入力軸としての前記プロペラシャフト２４と同軸に且つそのプロペラシャフト２４と共通の軸心Ｃ（回転軸心Ｃ）まわりに一体回転させられるように構成された第１ハウジング４６（本発明の第２回転部材に対応）と、コイル（電磁ソレノイド）５０を含んでその第１ハウジング４６の内周側に固設された第２ハウジング４８と、上記第１ハウジング４６と同軸にその軸心Ｃまわりに相対回転可能に配設された出力軸５２と、その出力軸５２と同軸にその軸心Ｃまわりに相対回転可能に配設された制御カム５４と、上記第１ハウジング４６と制御カム５４との相対回転を阻止したりスリップさせたりするために係合要素である複数の円板状のインナプレート５８ａおよびアウタプレート５８ｂが交互に積み重なることで構成された制御クラッチ５６と、上記第２ハウジング４８との間にその制御クラッチ５６を構成するインナプレート５８ａおよびアウタプレート５８ｂを押圧（挟圧）するために上記出力軸５２と同軸にその軸心Ｃ方向に相対移動可能に配設された環状鉄片であるアーマチュア６０と、上記第１ハウジング４６と出力軸５２との相対回転を阻止したりスリップさせたりするために係合要素である複数の円板状のインナプレート６４ａおよびアウタプレート６４ｂが交互に積み重なることで構成されたメインクラッチ６２（本発明のクラッチ部に対応）と、上記第１ハウジング４６との間にそのメインクラッチ６２を構成するインナプレート６４ａ、アウタプレート６４ｂを押圧（挟圧）するために上記出力軸５２と同軸にその軸心Ｃまわりの相対回転不能且つ軸心方向の相対移動可能に配設されたメインカム６６（本発明のピストンに対応）とを、備えて構成されている。上記出力軸５２は、前記後輪用差動装置２８の入力軸（入力歯車）に連結されている。また、上記制御カム５４及びメインカム６６の相対向する側にはそれぞれのカム面に対応する複数の凹部がそれぞれ形成されており、その制御カム５４とメインカム６６との間にはそれぞれ対応する凹部の間に嵌め入れられるように複数のボール６８が配設されている。
【００２２】
制御クラッチ５６を構成するインナプレート５８ａは、内周部が制御カム５４の外周面に相対回転不能且つ軸方向の移動可能にスプライン嵌合されている。また、制御クラッチ５６を構成するアウタプレート５８ｂは、外周部が第１ハウジング４６の内周面に相対回転不能且つ軸方向の移動可能にスプライン嵌合されている。そして、互いのプレート（５８ａ、５８ｂ）が交互に積み重ねられた状態で配置されることで、制御クラッチ５６が構成される。
【００２３】
メインクラッチ６２を構成するインナプレート６４ａは、内周部が出力軸５２にスプライン嵌合されて第１ハウジング４６と同軸心Ｃまわりに相対回転可能な円筒状の動力伝達軸６５（本発明の第１回転部材に対応）の外周面に、相対回転不能且つ軸方向の移動可能にスプライン嵌合されている。また、メインクラッチ６２を構成するアウタプレート６４ｂは、外周部が第１ハウジング４６の内周面に相対回転不能且つ軸方向の移動可能にスプライン嵌合されている。そして、互いのプレート（６４ａ、６４ｂ）が交互に積み重ねられた状態で配置されることで、メインクラッチ６２が構成される。
【００２４】
以上のように構成された電子制御カップリング２６において、上記コイル５０が非励磁状態である場合には、上記制御クラッチ５６及びメインクラッチ６２の何れも非係合状態とされるため、第１ハウジング４６と動力伝達軸６５との接続が遮断され、入力軸としての前記プロペラシャフト２４の駆動力（トルク）は上記出力軸５２に伝達されない。一方、上記コイル５０が励磁状態である場合には、そのコイル５０の周囲に磁束が生じることにより、上記アーマチュア６０が第２ハウジング４８側へ引き付けられてその第２ハウジング４８とアーマチュア６０との間でクラッチプレート５８ａ、５８ｂが押圧（狭圧）され、上記制御クラッチ５６が上記コイル５０への制御電流に応じて係合或いはスリップさせられる。そのようにして制御クラッチ５６が係合或いはスリップさせられることで、上記制御カム５４とメインカム６６との間に相対的な回転速度差が生じると、上記ボール６８が制御カム５４における凹部の斜面に押されてメインカム６６側へ押し付けられ、結果としてそのメインカム６６が前記プロペラシャフト２４側へ押し付けられる。それにより、前記第１ハウジング４６とそのメインカム６６との間でクラッチプレート６４ａ、６４ｂが押圧（挟圧）されることで、上記メインクラッチ６２が係合或いはスリップさせられる。これより、第１ハウジング４６と動力伝達軸６５とが接続されるに従い、前記プロペラシャフト２４の駆動力が所定の割合で上記出力軸５２に伝達される。
【００２５】
前記電子制御カップリング２６により伝達される伝達トルクＮは、前記コイル５０に供給される制御電流に応じて変化する。具体的には、前記コイル５０に供給される電流が比較的小さい場合には、前記アーマチュア６０が第２ハウジング４８側へ引き付けられる力が比較的弱く、前記制御クラッチ５６の係合力が比較的小さいことから、前記制御カム５４とメインカム６６との間の相対回転速度差が小さくなり、結果として前記メインカム６６がプロペラシャフト２４側へ押し付けられる力が比較的弱くなって伝達トルクＮは比較的小さくなる。一方、前記コイル５０に供給される電流が比較的大きい場合には、前記アーマチュア６０が第２ハウジング４８側へ引き付けられる力が比較的強く、前記制御クラッチ５６の係合力が比較的大きいことから、前記制御カム５４とメインカム６６との間の回転速度差が大きくなり、結果として前記メインカム６６がプロペラシャフト２４側へ押し付けられる力が比較的強くなって伝達トルクＮは比較的大きくなる。そして、前記コイル５０に供給される電流が所定値以上になると直結４輪駆動車両に近い状態で前後輪に駆動力が伝達される。以上の構成により、前記変速機１６から出力された全駆動力に対する前記後輪３２に伝達される駆動力の比率が零乃至０．５の範囲内で無段階に制御される。
【００２６】
ところで、電子制御カップリング２６において、第１ハウジング４６および第２ハウジング４８で囲まれる空間内には油が充填されており、特にメインクラッチ６２（制御クラッチ５６も同様）の軸心Ｃに対して鉛直下方側は、常に油に浸漬された状態となっている。したがって、コイル５０が非励磁状態にあっても、メインクラッチ６２のインナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの間には油が介在された状態となっており、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとが油によって張り付つくことにより、メインクラッチ６２において引き摺りトルクが発生することが知られている。この引き摺りトルクが発生すると、後輪３０側に意図しないトルクが伝達されて燃費が低下する。上記引き摺りトルクは、油の油温が低下するに従って粘度が高くなるために増加し、特に低温状態では、引き摺りトルクが過大（過大トルク）となって燃費への影響が大きくなる。なお、制御クラッチ５６においても同様に引き摺りトルクが発生し、油温が低下するに従って引き摺りトルクが増加する。
【００２７】
これに対して、本実施例のメインクラッチ６２においては、アウタプレート６４ｂが、回転軸心Ｃに垂直な面に対して予め設定された所定角度θで傾斜された状態で配置されている。図３は、メインクラッチ６２の一部を拡大して概略的に示す図である。なお、図３は、メインクラッチ６２を概略的に示した図であるため、図２のメインクラッチ６２とは縮尺等が一致していない。図３に示すように、メインクラッチ６２において、アウタプレート６４ｂが回転軸心Ｃに垂直な面に対して所定角度θだけ傾斜されて配設されている。具体的には、アウタプレート６４ｂが、回転軸心Ｃに垂直な面に対して所定角度θだけ傾斜されるように円錐状（コーン状）に形成されている。上記傾斜は、いずれのアウタプレート６４ｂに対しても共通の所定角度θとしたが、アウタプレート６４ｂの傾斜がそれぞれ変化するものであっても構わない。例えば、メインクラッチ６２係合時の応答性等を考慮して、アウタプレート６４ｂの角度がそれぞれ異なる値とすることもできる。
【００２８】
上記のように構成される場合、コイル５０が非励磁状態であるとき、すなわちメインカム６６がメインクラッチ６２を押圧しないとき、アウタプレート６４ｂが自己の弾性力によって所定角度θで傾斜されるため、相互のプレート（６４ａ、６４ｂ）が接近した場合であっても、その傾斜によってインナプレート６４ａの摩擦面とアウタプレート６４ｂの内周部とが線接触した状態となる。すなわち、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとは、相互の接近により線接触可能に構成され、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの面接触が防止される。これより、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとは離間させられて互いのプレート６４ａ、６４ｂの間には隙間ｄが形成される。したがって、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとが油によって張り付くことが防止され、引き摺りトルクが低減される。
【００２９】
また、コイル５０が励磁状態とされメインクラッチ６２が押圧される場合、アウタプレート６４ｂは、隣接するインナプレート６４ａに押圧されるが、押圧力が所定の値Ｆ１を越えない状態では、アウタプレート６４ｂの傾斜が維持され、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの線接触が維持される。一方、押圧力が所定の値Ｆ１を超えると、アウタプレート６４ｂが変形させられて傾斜のない円板形状に変形させられる。このとき、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとは面接触させられる。上記インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの線接触が維持される閾値となる押圧力Ｆ１は、予め最適な値となるように設定されている。具体的には、比較的押圧力が比較的小さい範囲においては、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの線接触が維持されるように、アウタプレート６４ｂの材質や板厚等が設定される。また、アウタプレート６４ｂが円錐状に形成されるため、アウタプレート６４ｂが回転する際に、電子制御カップリング２６内の油の流れが阻害されることも低減される。
【００３０】
また、電子制御カップリング２６内の油が低温状態にある場合、油の粘性が高くなるため、その粘性に基づいて過大な引き摺りトルク（過大トルク）が発生する。これに対して、電子制御装置３４は、電子制御カップリング２６が暖機を必要とする予め設定された所定温度以下となると、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとが線接触した状態で維持される程度の所定の押圧力Ｆ２でメインクラッチ６２を押圧し、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの間で滑りを発生させて電子制御カップリング２６を暖機する機能を有している。インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの間で滑りが発生すると、その際に摩擦熱が発生するに従い、電子制御カップリング２６が暖機される。これより、電子制御カップリング２６内の油の油温が上昇して油の粘度が低下するに従い、メインクラッチ６２において発生する過大な引き摺りトルク（過大トルク）が低減されることとなる。以下、上述した電子制御装置３４の制御作動についてさらに具体的に説明する。
【００３１】
図４は、電子制御装置３４の制御作動の要部を説明するための機能ブロック線図である。電子制御装置３４は、低温時押圧手段８０および低温判定手段８２を機能的に有している。低温判定手段８２は、電子制御カップリング２６の温度が、暖機を必要とする予め設定されている所定温度Ｔa以下の状態にあるか否かを判定する。低温判定手段８２は、電子制御カップリング２６の温度の代表値（代表温度）として、カップリングケース３１の温度Ｔを検出する。なお、カップリングケース３１の温度Ｔは、カップリングケース３１に設けられている熱電対等から構成される温度センサ８４によって検出される。なお、電子制御カップリング２６の代表温度として、例えば第１ハウジング４６の温度、或いは電子制御カップリング２６内の油の油温を検出しても構わないが、第１ハウジング４６は回転部材であるために温度を検出する機構が複雑となる。また、電子制御カップリング２６内の油の油温を検出する場合においても同様に機構が複雑となる。また、カップリングケース３１の温度Ｔを、外気温に基づいて推定することもできる。上記外気温に基づいてカップリングケース３１の温度Ｔを推定する場合、例えば予め実験的に求められた外気温とカップリングケース３１の温度Ｔとの関係マップ等に基づいて推定される。
【００３２】
そして、低温判定手段８２は、検出されたカップリングケース３１の温度Ｔが予め設定されている所定温度Ｔa以下の範囲か否かを判定する。上記所定温度Ｔaは、予め実験的に求められ、例えば電子制御カップリング２６内の油の油温Ｔoilが所定油温Ｔbとなる温度に対応する。具体的には、カップリングケース３１の温度Ｔと電子制御カップリング２６内の油の油温Ｔoilとの相関関係が予め実験的に求められており、油温Ｔoilが所定温度Ｔbとなるときのカップリングケース３１の温度Ｔが所定温度Ｔaとして設定される。なお、油温Ｔoilの所定温度Ｔbは、油の粘度が高く、メインクラッチ６２において引き摺りトルクが過大（過大トルク）となり、燃費への影響が大きくなるとされる温度に設定されている。すなわち、所定温度Ｔaは、電子制御カップリング２６内の油温Ｔoilの粘度が高く、メインクラッチ６２において発生する引き摺りトルクが過大となり、燃費に及ぼす影響が大きくなる温度の閾値に設定される。
【００３３】
そして、低温判定手段８２が肯定される、すなわちカップリングケース３１の温度Ｔが所定温度Ｔa以下である場合には、低温時押圧手段８０が実行される。低温時押圧手段８０は、メインクラッチ６２においてインナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとが線接触させられて滑りが発生する予め設定された押圧力Ｆ２でメインクラッチ６２を押圧する。具体的には、低温時押圧手段８０は、コイル５０への制御電流Ｉaを制御することで、メインクラッチ６２にかかる押圧力（クラッチ締結力）を予め設定された押圧力Ｆ２に制御する。なお、押圧力Ｆ２は、予め実験や計算に基づいて設定され、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとが線接触させられて滑りが生じることで摩擦熱が発生し、且つ、メインクラッチ６２において伝達される伝達トルクＮが比較的小さくなる値に設定される。また、押圧力Ｆ２は、前述したインナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの線接触が維持される押圧力Ｆ１の範囲内となる。
【００３４】
図５は、コイル５０の制御電流Ｉaとメインクラッチ６２の伝達トルクＮとの関係を示している。図５において、実線が、アウタプレート６４ｂにおいて傾斜が形成されない場合、すなわちメインクラッチ６２が押圧された際にインナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとが面接触する場合の関係を示している。また、破線が、本実施例に対応するアウタプレート６４ｂに傾斜（所定角度θ）が形成されている場合の関係を示している。図５に示すように、アウタプレート６４ｂに傾斜が形成されている場合、コイル５０の制御電流Ｉaが同値であっても傾斜がない場合に比較してメインクラッチ６２の伝達トルクＮが小さくなる。上記は、メインクラッチ６２に作用する押圧力によってアウタプレート６４ｂが変形して傾斜が維持される所定の値Ｆ１以下の範囲では、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとが線接触するため、互いのプレート（６４ａ、６４ｂ）間で生じる滑りが大きくなるためである。図５の関係に基づいて、アウタプレート６４ｂが傾斜されている場合、メインクラッチ６２の伝達トルクＮを、実線に示す従来に比べて微小な値に制御することが可能となる。
【００３５】
低温時押圧手段８０は、メインクラッチ６２のインナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとを線接触した状態で滑らすことで、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの間において摩擦熱を発生させる。すなわち、低温時押圧手段８０は、摩擦熱を発生させて電子制御カップリング２６を暖機し、電子制御カップリング２６内の油温Ｔoilを上昇させる。そして油温Ｔoilの上昇に伴って油の粘度が低下し、引き摺りトルク（過大トルク）が低減される。そして、低温時押圧手段８０は、低温判定手段８２によって電子制御カップリング２６の温度が所定温度Ｔaに到達したと判定されると、その制御を終了する。
【００３６】
ここで、アウタプレート６４ｂに形成される所定角度θは、予め実験や計算に基づいて決定され、上記低温時押圧手段８０実行時において暖機可能な予め設定された摩擦熱が発生すると共に、クラッチ開放時においてインナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの間に好適な隙間ｄが確保される値に設定される。さらに、メインクラッチ６２の係合時の応答性、ＮＶ特性、出力トルク特性等を考慮して最適な値に設定される。
【００３７】
図６は、電子制御装置３４に制御作動の要部すなわち電子制御カップリング２６が低温状態にあるとき、メインクラッチ６２を予め設定された所定の押圧力Ｆ２で押圧することで、電子制御カップリング２６を暖機する制御作動を説明するためのフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。
【００３８】
先ず、低温判定手段８２に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略）において、電子制御カップリング２６の温度Ｔが、暖機を必要とする予め設定された所定温度Ｔa以下であるか否かが判定される。ＳＡ１が否定される場合、すなわち温度Ｔが所定温度Ｔaを越える場合、本ルーチンは終了させられる。
【００３９】
一方、ＳＡ１が肯定される場合、低温時押圧手段８０に対応するＳＡ２において、コイル５０の制御電流Ｉaを制御することにより、メインクラッチ６２に予め設定されている押圧力Ｆ２を付与することにより、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとを線接触させた状態で滑りを発生させて摩擦熱を発生させる。これより、電子制御カップリング２６が暖機され、電子制御カップリング２６内の油温Ｔoilが上昇する。そして、低温判定手段８２に対応するＳＡ３において、電子制御カップリング２６のカップリングケース３１の温度Ｔが所定温度Ｔaに到達したか否かが判定される。ＳＡ３が否定される場合、ＳＡ２に戻り、カップリングケース３１の温度Ｔが所定温度Ｔaに到達するまで、メインクラッチ６２の押圧が維持される。そして、カップリングケース３１の温度Ｔが所定温度Ｔaに到達すると、ＳＡ３が肯定され、本ルーチンが終了させられる。これより、電子制御カップリング２６の暖機が終了し、電子制御カップリング２６内の油の粘度が低下し、過大な引き摺りトルクの発生が低減される。
【００４０】
上述のように、本実施例によれば、電子制御カップリング２６が暖機を必要とする予め設定された所定温度Ｔa以下となると、メインクラッチ６２が予め設定された押圧力Ｆ２で押圧される。このとき、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとは、線接触するため、従来の互いのプレートが面接触する場合に比較して、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとが滑り易い状態となる。したがって、メインクラッチ６２が押圧されると、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの間で滑りが発生し、その際に発生する摩擦熱によって装置が暖機される。上記のように暖機されることで、油温Ｔoilが上昇して油の粘度が低くなるため、過大な引き摺りトルクが低減される。結果として、燃費低下が低減されることとなる。
【００４１】
また、本実施例によれば、アウタプレート６４ｂは、回転軸心Ｃに垂直な面に対して予め設定された所定角度θで傾斜されているため、メインクラッチにかかる押圧力が所定の値以下の範囲では、アウタプレート６４ｂの端部とインナプレート６４ａの摩擦面とが線接触させられる。これより、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの間で滑りが発生し、その際に発生する摩擦熱による暖機が可能となる。また、メインクラッチ６２の押圧が解除されると、アウタプレート６４ｂの傾斜によって、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとの間の隙間ｄが確保され、油の粘度によって発生する引き摺りトルクが低減される。
【００４２】
また、本実施例によれば、メインカム６６の押圧力をコイル５０の制御電流Ｉaを制御することで精度良く制御することができる。これより、メインクラッチ６２を予め設定された押圧力Ｆ２で押圧して、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとを線接触した状態で維持することができる。
【００４３】
また、本実施例によれば、アウタプレート６４ｂが傾斜されることにより、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとが乖離させられて、互いのプレート６４ａ、６４ｂの間には間隙ｄが形成される。したがって、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとが油によって張り付くことが防止され、引き摺りトルクが低減される。
【００４４】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００４５】
図７は、本発明の他の実施例である電子制御カップリング１００（本発明の車両用湿式多板クラッチに対応）のメインクラッチ１０２（本発明のクラッチ部に対応）の一部を拡大して概略的に示した図であり、前述の実施例において図３に対応している。ここで、本実施例の電子制御カップリング１００と前述の電子制御カップリング２６とを比較すると、メインクラッチ１０２の構成が前述したメインクラッチ６２と異なるのみである。したがって、以下においてメインクラッチ１０２の構成について説明する。
【００４６】
本実施例のメインクラッチ１０２においては、インナプレート１０４ａが回転軸心Ｃに垂直な面に対して所定角度θだけ傾斜されている。すなわち、インナプレート１０４ａが回転軸心Ｃに垂直な面に対して所定角度θだけ傾斜されるように円錐状（コーン状）に形成されている。上記のように構成される場合であっても、インナプレート１０４ａの外周端部とアウタプレート１０４ｂの摩擦面とが線接触することとなり、インナプレート１０４ａとアウタプレート１０４ｂとの間に隙間ｄが形成され、互いのプレート（１０４ａ、１０４ｂ）の油の貼り付きによる引き摺りトルクが低減される。また、電子制御カップリング１００の温度Ｔが所定温度Ｔaにある場合においても、前述の実施例と同様に低温時押圧手段８０を実行すると、インナプレート１０４ａとアウタプレート１０４ｂとの間で滑りが発生して暖機されるため、前述の実施例と同様の効果が得られる。
【００４７】
上述のように、本実施例によれば、インナプレート１０４ａが傾斜される構成であっても、前述の実施例と同様に、メインクラッチ１０２で発生する引き摺りトルクが低減され、低温時においても電子制御カップリング１００を暖機させることで、油の粘性を低下させて過大な引き摺りトルクの発生を防止することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００４９】
例えば、前述の実施例では、インナプレート（６４ａ、１０４ａ）およびアウタプレート（６４ｂ、１０４ｂ）のいずれか一方が所定角度θで傾斜されるものであったが、インナプレートおよびアウタプレートの両方が傾斜されていても構わない。なお、インナプレート（６４ａ、１０４ａ）およびアウタプレート（６４ｂ、１０４ｂ）の両方が傾斜される場合、その傾斜角は互いに異なる値に設定される。異なる角度で傾斜されるように構成されることで、インナプレート６４ａとアウタプレート６４ｂとが線接触することになり、本発明に適用することが可能となる。
【００５０】
また、前述の実施例では、アウタプレート６４ｂまたはインナプレート１０４ａが傾斜されることで、インナプレート（６４ａ、１０４ａ）とアウタプレート（６４ｂ、１０４ｂ）とが線接触可能となるが、インナプレート（６４ａ、１０４ａ）とアウタプレート（６４ｂ、１０４ｂ）とが線接触される構成であれば、特にその形状は限定されない。例えば、アウタプレート６４ｂが円周方向に対して波状に形成される場合であっても、波の頂点とインナプレート６４ａの摩擦面とが線接触することとなり、本発明に適用可能となる。同様に、アウタプレート６４ｂが円周方向に対して鋸状に変化するものであっても、互いのプレートが線接触するため、本発明に適用可能となる。
【００５１】
また、前述の実施例では、電子制御カップリング２６、１００に本発明が適用されているが、例えば自動変速機のクラッチなど、本発明は湿式多板クラッチ装置を備える構成において適宜使用することができる。
【００５２】
また、前述の実施例では、メインクラッチ６２において、いずれかのプレートが傾斜されているが、制御クラッチ５６においても本発明を使用しても構わない。
【００５３】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００５４】
２６、１００：電子制御カップリング（車両用湿式多板クラッチ装置）
４６：第１ハウジング（第２回転部材）
６２、１０２：メインクラッチ（クラッチ部）
６４ａ、１０４ａ：インナプレート
６４ｂ、１０４ｂ：アウタプレート
６５：動力伝達軸（第１回転部材）
６６：メインカム（ピストン）
８０：低温時押圧手段
θ：所定角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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