(57)【要約】【課題】パーキングギヤのロックを解放することに伴ってショックが生じることを抑制もしくは防止できる動力伝達装置を提供する。【解決手段】動力源と、該動力源により発生させた動力が伝達される出力部材と、前記動力源と前記出力部材との間に設けられ、係合することにより前記動力源から前記出力部材に伝達する回転部材のうち少なくともいずれか一つの回転部材を制止する摩擦係合装置と、該摩擦係合装置と前記出力部材との間に設けられた他の回転部材をロックするパーキングギヤとを備えている動力伝達装置において、前記パーキングギヤのロックを解放する以前に、前記摩擦係合装置を係合させ（ステップＳ２）、前記パーキングギヤのロックを解放した後に前記摩擦係合装置の係合力を低下させる（ステップＳ４）ように構成されている。【選択図】図１
2013155861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源と、該動力源により発生させた動力が伝達される出力部材と、前記動力源と前記出力部材との間に設けられ、係合することにより前記動力源から前記出力部材に伝達する回転部材のうち少なくともいずれか一つの回転部材を制止する摩擦係合装置と、該摩擦係合装置と前記出力部材との間に設けられた他の回転部材をロックするパーキングギヤとを備えている動力伝達装置において、
前記パーキングギヤのロックを解放する以前に、前記摩擦係合装置を係合させ、前記パーキングギヤのロックを解放した後に前記摩擦係合装置の係合力を低下させるように構成されていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記パーキングギヤと前記出力部材との間に、前記出力部材に伝達される動力にトルクを加える電動機が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記摩擦係合装置は、前記動力源から前記出力部材に伝達する動力を変速する変速機構に設けられ、前記摩擦係合装置を解放することにより前記変速機構における変速比が高い変速段に設定されるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記回転部材は、前記動力源と動力伝達可能に連結された伝動機構を含み、
該伝動機構と前記出力部材とが動力伝達可能に連結されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記変速機構は、前記動力源から出力された動力を他の電動機によって加減して出力された動力を伝達するように構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力源から出力された動力を変速機構によって変速して出力部材に伝達する動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関などの動力源の回転数が最適燃費線に沿って変化するように、あるいは動力源から出力されたトルクや回転数を変更するために、動力源と出力部材との間に変速機構を備えた車両用の動力伝達装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、車両用の動力伝達装置が記載されており、その特許文献１に記載された動力伝達装置は、内燃機関の出力側に動力分配機構を設け、その動力分配機構に電動機を連結することにより、電動機の回転数を制御することによって内燃機関の回転数を制御するように構成されている。この特許文献１に記載された動力伝達装置は、変速機構と電動機とを制御することにより、内燃機関の回転数を制御するとともに、電動機によって回生された動力を電力に変換して、すなわち電動機によって発電して、その発電された電力を動力分配機構より出力側の部材に設けられた他の電動機に通電してトルクとして出力するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２０２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された動力伝達装置は、各動力伝達部材が常時連結して構成されている。そのため、駐車時などにパーキングロックした場合には、パーキングギヤと駆動輪との間に介在する動力伝達部材には捩れトルクが残留する。したがって、パーキングギヤを解放した場合には、捩れトルクが急速に解放されて、パーキングギヤと動力源との間に介在する動力伝達部材にトルクが急激に伝達されるため、ショックが生じてしまう可能性がある。
【０００６】
この発明は上述した事情を背景としてなされたものであって、パーキングギヤのロックを解放することに伴ってショックが生じることを抑制もしくは防止できる動力伝達装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力源と、該動力源により発生させた動力が伝達される出力部材と、前記動力源と前記出力部材との間に設けられ、係合することにより前記動力源から前記出力部材に伝達する回転部材のうち少なくともいずれか一つの回転部材を制止する摩擦係合装置と、該摩擦係合装置と前記出力部材との間に設けられた他の回転部材をロックするパーキングロック機構とを備えている動力伝達装置において、前記パーキングロック機構のロックを解放する以前に、前記摩擦係合装置を係合させ、前記パーキングロック機構のロックを解放した後に前記摩擦係合装置の係合力を低下させるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記パーキングロック機構と前記出力部材との間に、前記出力部材に伝達される動力にトルクを加える電動機が設けられていることを特徴とする動力伝達装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記摩擦係合装置は、前記動力源から前記出力部材に伝達する動力を変速する変速機構に設けられ、前記摩擦係合装置を解放することにより前記変速機構における変速比が高い変速段に設定されるように構成されていることを特徴とする動力伝達装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記回転部材は、前記動力源と動力伝達可能に連結された伝動機構を含み、該伝動機構と前記出力部材とが動力伝達可能に連結されていることを特徴とする動力伝達装置である。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項３または４の発明において、前記変速機構は、前記動力源から出力された動力を他の電動機によって加減して出力された動力を伝達するように構成されていることを特徴とする動力伝達装置である。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、動力源と出力部材との間に、係合することにより動力を伝達する回転部材のうち少なくともいずれか一つの回転部材を制止する摩擦係合装置が設けられている。また、その摩擦係合装置と出力部材との間に設けられた回転部材をロックするパーキングロック機構が設けられている。そのため、パーキングロック機構のロックが解放された場合であっても、摩擦係合装置が係合することにより、パーキングロック機構をロックしたことにより残留していた捩れトルクの一部を受けることができるので、摩擦係合装置と動力源との間に配置された部材には、捩れトルクが過剰に伝達されず、その結果、パーキングロック機構を解放することによるショックの発生を抑制もしくは防止することができる。また、摩擦係合装置は、パーキングロック機構のロックを解放した後に、係合力が低下させられるように構成されているので、パーキングロック機構を解放した後に残留している捩れトルクを徐々に摩擦係合装置より入力側の部材に伝達させることができるため、ショックの発生を抑制もしくは防止することができる。
【００１３】
また、摩擦係合装置が、動力源から出力部材に伝達する動力を変速する変速機構に設けられ、摩擦係合装置を解放することにより変速機構が高い変速段を設定するように構成されている場合には、パーキングロック機構のロックを解放することによるショックを抑制もしくは防止するために摩擦係合装置の係合力を低下させるとともに、動力伝達装置全体として始動するための変速段を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明に係る動力伝達装置の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明に係る動力伝達装置の構成の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図２はこの発明の一具体例を示す図であって、ここに示す具体例では、原動機（エンジン）１と、発電機あるいは電動機として二つのモータ・ジェネレータ（ＭＧ１、ＭＧ２）２，３とが動力装置として設けられている。その原動機１は、要は内燃機関であって、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、あるいは天然ガスエンジンなどの燃料を燃焼して動力を出力する動力装置である。好ましくはスロットル開度などの負荷を電気的に制御でき、また所定の負荷に対して回転数を制御することにより燃費が最も良好な最適運転点に設定できる内燃機関である。以下の説明では、原動機１をエンジンと記す。
【００１６】
このエンジン１の出力軸４に発進用クラッチ５が設けられている。なお、この発進用クラッチ５は、油圧によって係合力を制御するように構成されている。すなわち、発進用クラッチ５には、図示しない油圧アクチュエータが設けられており、その油圧アクチュエータに供給される油圧に基づいて、発進用クラッチ５の係合力、あるいは係合状態と非係合状態とを制御するように構成された摩擦係合装置である。また、発進用クラッチ５には、捩れ振動が伝達することを抑制もしくは防止するためのダンパ６が設けられている。そして、発進用クラッチ５の出力軸７には、オイルポンプ８が連結されている。すなわち、発進用クラッチ５を係合することにより、エンジン１から出力された動力の回転数に基づいてオイルポンプ８が駆動されて、図示しない種々の油圧アクチュエータや潤滑部にオイルが供給されるように構成されている。
【００１７】
この発進用クラッチ５の出力軸７には、更に動力分配機構９が連結されている。具体的には、動力分配機構９を構成するキャリア１０に発進用クラッチ５の出力軸７が連結されている。この動力分配機構９は、サンギヤ１１と、そのサンギヤ１１と同軸上に配置されたリングギヤ１２と、それらサンギヤ１１とリングギヤ１２と噛み合って自転および公転するように配置された複数のピニオンギヤ１３と、複数のピニオンギヤ１３を回転自在に保持するキャリヤ１０とによって構成された、いわゆるシングル型の遊星歯車機構である。
【００１８】
また、サンギヤ１１は、そのサンギヤ１１に連結された第１モータ・ジェネレータ２の負荷を制御することにより反力要素として機能し、キャリア１０はエンジン１からの動力が伝達されるように構成されて入力要素として機能し、リングギヤ１２が出力要素として機能するように構成されている。したがって、第１モータ・ジェネレータ２の回転数を低下させるように制御することによって、変速比を増大させることができ、それとは反対に、第１モータ・ジェネレータ２の回転数を増大させるように制御することによって、変速比を減少させることができる。すなわち、動力分配機構９は、無段変速機として機能することができる。また、第１モータ・ジェネレータ２を車両が前進する方向に回転させる方向を正方向とした場合に、第１モータ・ジェネレータ２が正方向に回転し、かつ回転数を低下させるように制御することにより、第１モータ・ジェネレータ２は発電することができる。
【００１９】
動力分配機構９を構成するリングギヤ１２には、変速機構１４が連結されている。図２に示す変速機構１４は、変速比が１となるいわゆる直結状態と、変速比が１より大きい変速比となるいわゆる減速状態とを切り替えることのできるものである。その変速機構１４の構成について具体的に説明する。図２に示す変速機構１４は、サンギヤ１５と、そのサンギヤ１５と同軸上に配置されたリングギヤ１６と、それらサンギヤ１５とリングギヤ１６と噛み合って自転および公転するように配置された複数のピニオンギヤ１７と、複数のピニオンギヤ１７を回転自在に保持するキャリヤ１８とによって構成された、いわゆるシングル型の遊星歯車機構である。
【００２０】
また、キャリア１８には前記動力分配機構９を構成するリングギヤ１２が動力伝達可能に連結されて入力要素として機能し、リングギヤ１６が出力要素として機能するように構成されている。さらに、サンギヤ１５は反力要素として機能するように構成されており、係合することによりケース１９とサンギヤ１５とを連結してサンギヤ１５の回転を制止させるブレーキＢ１が設けられている。すなわち、ブレーキＢ１を係合することにより減速状態とすることができるように構成されている。また、サンギヤ１５とキャリア１８とを一体に回転させるようにクラッチＣ１が設けられており、クラッチＣ１を係合させることにより直結状態とすることができるように構成されている。なお、ブレーキＢ１およびクラッチＣ１のそれぞれを係合させた場合には、変速機構１４の各回転要素１６，１７，１８の回転を制止させることができる。
【００２１】
それらクラッチＣ１およびブレーキＢ１は、摩擦係合することによって動力を伝達可能に連結することができる摩擦係合装置である。また、摩擦力を制御するために、クラッチＣ１およびブレーキＢ１には、それぞれ図示しない油圧アクチュエータが設けられている。すなわち、油圧アクチュエータに供給される油圧に応じて、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の係合力が変化するように構成されており、そのため、クラッチＣ１およびブレーキＢ１は、それぞれに設けられた油圧アクチュエータの油圧を制御することにより、係合力、あるいは係合状態と非係合状態とが制御されるように構成されている。
【００２２】
そして、上記動力分配機構９および変速機構１４を内部に配置するように円筒部材２０が設けられている。この円筒部材２０は、変速機構１４におけるリングギヤ１６と一体に回転することができるように構成されており、軸線方向における動力分配機構９が設けられている側の外周面には、後述する第１従動ギヤ２１と噛み合う第１カウンタギヤ２２が形成されている。また、軸線方向における変速機構１４側の外周面には、パーキングギヤ２３が形成されている。すなわち、軸線方向において、リングギヤ１６が形成されている箇所と同一箇所にパーキングギヤ２３が形成されている。なお、円筒部材２０の両端部には、その円筒部材２０を回転自在に保持する軸受２４が設けられている。
【００２３】
ついで、円筒部材２０に形成された第１カウンタギヤ２２と噛み合って動力が伝達される第１従動ギヤ２１が、上記動力分配機構９および変速機構１４の回転軸線と平行に配置されたアウトプットシャフト２５の一方の端部側に配置されている。また、アウトプットシャフト２５の他方の端部には、デファレンシャル２６に動力を伝達するための駆動ギヤ２７が設けられており、その駆動ギヤ２７と噛み合って動力が伝達される第２従動ギヤ２８がデファレンシャル２６に連結されている。そして、デファレンシャル２６に伝達された動力がドライブシャフト２９を介して図示しない左右の駆動輪に伝達される。なお、アウトプットシャフト２５の両端部およびドライブシャフト２９は、それぞれ軸受３０によって回転自在に保持されている。
【００２４】
上述したように構成された動力伝達装置は、エンジン１から出力された動力が、動力分配機構９や変速機構１４によって所定の変速比に変速されて左右の駆動輪に伝達される。さらに、図２に示す動力伝達装置は、動力分配機構９で回生された電力あるいは図示しない蓄電池などに充電された電力が通電されて駆動する第２モータ・ジェネレータ３が設けられている。この第２モータ・ジェネレータ３は、いわゆるトルクアシストとして機能するように設けられたものであって、エンジン１の運転点を最適燃費線に沿うように変化させるために、第１モータ・ジェネレータ２で回生した電力が供給されて、第１従動ギヤ２１に動力を伝達するように構成されている。すなわち、第１従動ギヤ２１には、第２モータ・ジェネレータ３の出力軸３１に設けられた第２カウンタギヤ３２が噛み合っており、その第２カウンタギヤ３２を介して第２モータ・ジェネレータ３のトルクが伝達されるように構成されている。また、制動時には、第１従動ギヤ２１および第２カウンタギヤ３２を介して伝達される動力を第２モータ・ジェネレータ３によって回生することにより、すなわち第２モータ・ジェネレータ３を発電機として機能させることにより、制動力を付与するように構成されている。なお、第２モータ・ジェネレータ３の出力軸３１は、軸受３３によって回転自在に保持されている。
【００２５】
上述したように構成された動力伝達装置は、例えば、車両が後進走行している状態からブレーキ操作によって停車し、その後パーキングにシフトレバーを変更した場合、すなわち駆動輪の回転を停止して、ニュートラルを介さずにパーキングギヤ２３をロックした場合には、パーキングギヤ２３と駆動輪とが種々の歯車の噛み合いによって常時連結されているため、パーキングギヤ２３と駆動輪との間に配置された各動力伝達部材に捩れトルクが残留する。なお、第２モータ・ジェネレータ３は、通常、ロータあるいはステータのいずれか一方に設けられたコイルに通電して磁場を形成し、その磁場と他方の部材に設けられた磁石との磁極との関係により駆動するように構成されている。そのため、コイルに通電しない場合であっても磁石の磁力によって磁石とコイルとが引き合う磁力やロータの質量に基づく慣性力により所定のトルク以上のトルクが出力軸３１に作用しない限りはロータが回転しない。したがって、上記各動力伝達部材に捩れトルクが作用した場合には、その捩れトルクが所定のトルク以上生じない場合には、第２モータ・ジェネレータ３が回転してトルクが抜けることはなく、その結果、各動力伝達部材に捩れトルクが残留してしまう。
【００２６】
そして、パーキングギヤ２３のロックが解除された際には、残留した捩れトルクが急激に解放されることにより、各回転部材が急激にトルク変動することによるショックが生じる可能性がある。また、第２モータ・ジェネレータ３の出力軸３１に伝達される動力が急激に変動する場合には、第２モータ・ジェネレータ３が慣性となって、第２モータ・ジェネレータ３の出力軸３１に過剰な衝撃トルクが作用する可能性があり、第２モータ・ジェネレータ３の出力軸３１を保持する軸受３３の剛性を高くすることによって軸受３３の搭載性が低下してしまう可能性がある。
【００２７】
そのため、図２に示す動力伝達装置は、図１に示すフローチャートのようにクラッチＣ１およびブレーキＢ１を制御することにより、急激に捩れトルクが解放されることを抑制もしくは防止するように構成されている。まず、パーキングギヤ２３のロックを解除する指令があるか否かを判断する（ステップＳ１）。これは、シフトレバーがパーキング位置から変更されたか否かによって判断することができる。なお、ステップＳ１では、現に指令があるか否かによって判断しているが、例えば、エンジン１が停止された状態からエンジン１が始動させられた場合、あるいはアクセサリーがオンされた場合、もしくはキーが差し込まれた場合など、パーキングギヤ２３を解除する指令があることを推測して判断しても良い。
【００２８】
ステップＳ１で否定的に判断された場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、クラッチＣ１およびブレーキＢ１を係合する（ステップＳ２）。これは、パーキングギヤ２３のロックが解除された場合に、捩れトルクが急激に解放されることを抑制もしくは防止するために、パーキングギヤ２３より入力側に配置された各回転部材を回転させず、かつ捩れトルクが変速機構１４におけるリングギヤ１６に伝達された場合であっても、ブレーキＢ１を介して伝達された捩れトルクをケース１９によって一時的に受けることにより、捩れトルクが完全に解放されることを抑制もしくは防止するためである。
【００２９】
そして、クラッチＣ１およびブレーキＢ１を係合した状態で、パーキングギヤ２３のロックを解除する（ステップＳ３）。ステップＳ３でパーキングギヤ２３のロックを解除することにより、捩れトルクは、パーキングギヤ２３より入力側に配置された変速機構１４や動力分配機構９などを構成する各ギヤのバックラッシュ量だけ解放され、その他のトルクはケース１９によって一時的に受けられて残留する。すなわち、残留していた捩れトルクを一部解放し、その他の捩れトルクをケース１９によって受ける。
【００３０】
ついで、ブレーキＢ１に設けられた油圧アクチュエータの油圧を徐々に低下させて（ステップＳ４）、このルーチンを一旦終了する。ステップＳ４のように油圧を徐々に低下させることにより、係合力が徐々に低下して、ブレーキＢ１が滑り始めるので、捩れトルクが急激に解放されることがない。そのため、捩れトルクが徐々に変速機構１４や動力分配機構９に伝達されて、各部材に過剰なトルク変動が生じることを抑制もしくは防止することができ、その結果、ショックや第２モータ・ジェネレータ３の出力軸３１を保持する軸受３３に急激にトルクが作用することを抑制もしくは防止することができる。また、クラッチＣ１が係合している状態は、減速比側の変速比が設定されるように構成されているので、ブレーキＢ１が解放されることにより車両が発進するために設定する変速比とすることができる。
【００３１】
上述したようにパーキングギヤ２３のロックを解除する以前に、パーキングギヤ２３より入力側に配置された摩擦係合装置Ｃ１，Ｂ１を係合して、摩擦係合装置Ｃ１，Ｂ１より入力側の部材を回転させないように構成することにより、パーキングギヤ２３のロックを解除した際に捩れトルクが若干解放され、残留する捩れトルクを減少させることができる。さらに、摩擦係合装置Ｃ１，Ｂ１における係合力を徐々に低下させることにより、パーキングギヤ２３のロックを解放した後に残留している捩れトルクが急激に解放されてしまうことを抑制もしくは防止することができる。その結果、パーキングギヤ２３のロックを解放することによるショックが発生すること、あるいは慣性力を作用させてしまう部材に連結された軸３１を支持する軸受３３に過剰なトルクが作用することを抑制もしくは防止することができる。
【００３２】
したがって、この発明に係る動力伝達装置は、摩擦係合することにより回転部材の回転を停止させる摩擦係合装置よりも出力側にパーキングギヤが設けられていれば良く、図２におけるアウトプットシャフト２５やドライブシャフト２９などに設けていても良い。また、摩擦係合装置の係合力は、油圧に限らず、電磁力によって係合させるように構成されたアクチュエータなど他の手段によって係合力を制御するものであってもよい。さらに、図２に示す構成では、電動機を備えたハイブリッド型の動力伝達装置を例に挙げて説明したが、エンジンの動力のみで駆動する装置であってもよい。また、変速機構は、動力が伝達される歯車対を選択的に切り替えて変速比を変化させる、従来知られた有段変速機であってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１…エンジン、  ２，３…モータ・ジェネレータ、  １４…変速機構、  ２３…パーキングギヤ、  Ｃ１…クラッチ、  Ｂ１…ブレーキ。
【図１】
2013155861.tif 000003
【図２】
2013155861.tif 000004