(57)【要約】      （修正有）【課題】正逆両回転方向に断続を制御することができるクラッチ、および該クラッチを備えた車両駆動装置を提供する。【解決手段】クラッチインナ１５２は、クラッチシュー１５３のカム部材１６１と係合するカム部材係合部１６４の周方向両端部に、クラッチシュー１５３の各遠心ウェイト１５４との間にカム部材１６１を噛み込んで遠心ウェイト１５４をクラッチアウタ１５１に押圧するカム面１６４ａ、１６４ｂを有している。クラッチインナ１５２が所定の回転数に達し、各遠心ウェイト１５４が遠心力によりクラッチアウタ１５１に摩擦係合した状態で、クラッチインナ１５２が駆動側となる場合には、カム部材１６１がクラッチインナ１５１の一方のカム面１６４ａと遠心クラッチ１５４との間に噛み込まれ、クラッチインナ１５２が従動側となる場合には、カム部材１６１がクラッチインナ１５２の他方のカム面１６４ｂと遠心クラッチ１５４との間に噛み込まれる。【選択図】図２
2009168107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対回転可能に設けられたクラッチアウタおよびクラッチインナと、前記クラッチアウタおよび前記クラッチインナに対して相対回転可能に該クラッチアウタと該クラッチインナとの間に設けられたクラッチシューと、を備え、
前記クラッチシューが、半径方向に移動可能に設けられた少なくとも１つの遠心ウェイトと、前記各遠心ウェイトを前記クラッチインナ側に付勢する弾性部材と、前記各遠心ウェイトと前記クラッチインナとの間で回転を伝達するカム部材と、を含み、
前記クラッチインナが、前記各カム部材と係合するカム部材係合部の周方向両端部に、前記各遠心ウェイトとの間に該カム部材を噛み込んで該遠心ウェイトを前記クラッチアウタに押圧するカム面をそれぞれ有しており、
前記各遠心ウェイトが、前記クラッチインナの回転数の上昇に伴って作用する遠心力により前記弾性部材の付勢力に抗して前記クラッチアウタ側に変位し、該クラッチインナの回転数が所定の回転数に達した際には前記クラッチアウタに摩擦係合し、
前記各遠心ウェイトが前記クラッチアウタに摩擦係合した状態で、前記クラッチインナが駆動側で前記クラッチアウタが従動側となる場合には、前記各カム部材が該クラッチインナの一方の前記カム面と該遠心クラッチとの間に噛み込まれ、前記クラッチインナが従動側で前記クラッチアウタが駆動側となる場合には、前記各カム部材が該クラッチインナの他方の前記カム面と該遠心クラッチとの間に噛み込まれることを特徴とするクラッチ。
【請求項２】
前記クラッチシューが、前記遠心ウェイトを複数有し、これらの遠心ウェイトが円環状に配置されていると共に、各遠心ウェイトが周方向に隣り合う遠心ウェイトと前記弾性部材で相互に連結されており、
前記クラッチインナは、前記各カム部材が干渉することなく軸方向に進入可能なカム部材挿入部を有し、
前記各カム部材挿入部の外周面が、前記クラッチインナの一方の前記カム面に連なっていることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ。
【請求項３】
エンジンと、モータジェネレータと、前記エンジンのクランク軸と前記モータジェネレータの回転軸との間で回転を伝達する伝達部材と、前記伝達部材と前記エンジンのクランク軸との間に介在するクラッチと、前記モータジェネレータの動作を制御する制御手段と、を備え、
前記クラッチが、請求項１または請求項２に記載のクラッチであって、そのクラッチアウタが、前記エンジンのクランク軸に接続されており、また、そのクラッチインナが、前記伝達部材に接続されており、
前記エンジンを始動させる際に、前記制御手段が、前記クラッチインナの回転数が前記所定の回転数以上となるように前記モータジェネレータを駆動し、それにより前記エンジンのクランク軸を回転させ、
前記エンジンが始動した後には、前記制御手段が、前記モータジェネレータの回転軸を該エンジンのクランク軸に従動させて該モータジェネレータに発電させることを特徴とする車両駆動装置。
【請求項４】
前記クラッチインナの前記所定の回転数が、前記エンジンの初爆によるクランク軸の回転数もしくはその近傍の回転数であることを特徴とする請求項３に記載の車両駆動装置。
【請求項５】
前記クラッチアウタが、その外周面に弾性部材を介して固定された慣性質量を有しており、
前記クラッチインナが、前記エンジンのハウジングと前記クラッチアウタとの間を通って径方向に広がるフランジ部と、前記フランジ部の外周縁部から軸方向に延びて前記慣性質量の外周側に配置された伝達部材係合部と、を有し、該伝達部材係合部において前記伝達部材に接続されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車両駆動装置。
【請求項６】
前記伝達部材を介して前記エンジンまたは前記モータジェネレータに駆動される補機をさらに備え、
前記エンジンが停止している際に、前記制御手段が、前記クラッチインナの回転数が前記所定の回転数未満となる範囲で前記モータジェネレータを駆動し、それにより前記補機の回転軸を回転させることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の車両駆動装置。
【請求項７】
スタータモータと、前記モータジェネレータに電力を供給する第１電力源と、前記スタータモータに電力を供給する第２電力源と、をさらに備え、
前記エンジンを始動させる際に、前記制御手段が、前記第１電力源の電力量を検出し、該第１電力源の電力量が不足している場合に前記スタータモータを駆動し、それにより前記エンジンのクランク軸を回転させることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の車両駆動装置。
【請求項８】
前記スタータモータにより前記エンジンが始動された場合に、前記制御手段が、前記クラッチインナの回転数が前記所定の回転数以上となるように前記モータジェネレータを駆動し、その後に、前記モータジェネレータの回転軸を該エンジンのクランク軸に従動させて該モータジェネレータに発電させることを特徴とする請求項７に記載の車両駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチおよび該クラッチを備えた車両駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、停車時などにエンジンへの燃料の供給を停止してエンジンのアイドリング運転を停止するアイドリングストップ車や、走行中にエンジン駆動とモータ駆動とを適宜切り替えるハイブリッド車が普及してきている。このようなアイドリングストップ車やハイブリッド車において、エアコン用コンプレッサやウォータポンプなど、エンジンのクランク軸の回転に連動して動作する補機類をエンジン停止時にも動作状態に維持しておきたいとする要望がある。
【０００３】
そこで従来、モータジェネレータを用いて、エンジン停止時にもエンジンのクランク軸をアイドリング運転時の回転数に維持するようにした車両駆動装置が知られている。さらには、エンジンのクランク軸の回転数を維持するぶんモータジェネレータの消費電力が大きくなることに鑑み、エンジン停止時に補機類を駆動する際には、エンジンのクランク軸およびモータジェネレータの回転軸ならびに補機類の回転軸の間で回転を伝達する伝達部材からエンジンのクランク軸を分離するように構成した車両駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示された車両駆動装置は、図２１に示すように、エンジン１と、トランスミッション２と、モータおよび発電機として機能するモータジェネレータ３と、を備えている。エンジン１のクランク軸とモータジェネレータ３の回転軸とは、ベルト１０およびプーリ１１、１２を介して連結されている。また、モータジェネレータ３は、インバータ７を介してバッテリー６に接続されている。インバータ７は、バッテリー６からモータジェネレータ３に供給される電力を調整し、モータジェネレータ３を回転数可変に駆動する。
【０００５】
上記構成の車両駆動装置では、モータジェネレータ３を駆動してエンジン１を始動させ、エンジン１が始動された後は、モータジェネレータ３を発電機として機能させている。インバータ７は、モータジェネレータ３で発電された電力をバッテリー６へ充電する。尚、インバータ７の動作はコントローラ９により制御されている。
【０００６】
エアコン用コンプレッサ４およびパワーステアリング用オイルポンプ５の回転軸は、ベルト１０およびプーリ１３、１４を介してエンジン１のクランク軸およびモータジェネレータ３の回転軸に連結されている。コンプレッサ４およびオイルポンプ５は、エンジン１の運転時にはエンジン１により駆動され、また、エンジン１の停止時にはモータジェネレータ３により駆動される。
【０００７】
そして、エンジン１のクランク軸とプーリ１１との間には電磁クラッチ８が介在しており、この電磁クラッチ８の断続はコントローラ９により制御されている。エンジン１の停止時にあってモータジェネレータ３によりコンプレッサ４およびオイルポンプ５を駆動する際には、電磁クラッチ８が切断され、ベルト１０からエンジン１のクランク軸が分離される。
【特許文献１】特開平１１−１４７４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に開示されたような車両駆動装置において、エンジンのクランク軸およびモータジェネレータの回転軸ならびに補機類の回転軸の間で回転を伝達する伝達部材からエンジンのクランク軸を分離するクラッチには、少なくとも下記（１）〜（４）の動作条件が要求される。
（１）モータジェネレータによるエンジン始動時に、エンジンのクランク軸を上記伝達部材に接続する。
（２）エンジン運転時にあってエンジンによりモータジェネレータおよび補機類を駆動する際に、エンジンのクランク軸を上記伝達部材に接続する。
（３）エンジンを停止させる際に、エンジンのクランク軸を上記伝達部材に接続する。
（４）エンジン停止時にあってモータジェネレータにより補機類を駆動する際に、エンジンのクランク軸を上記伝達部材から分離する。
尚、上記（３）の動作条件は、エンジンを停止させる際に、エンジンを瞬時に停止させて車両の共振ポイントを速やかに通過させるために、モータジェネレータおよび補機類を負荷としてエンジンを停止させるためのものである。
【０００９】
上記（１）〜（３）の動作条件によれば、エンジンとモータジェネレータとの間で駆動側と従動側とが適宜入れ替わる。そのため、クラッチは、正逆両回転方向に接続可能であることが求められる。さらに上記（４）の動作条件によれば、クラッチは、少なくともモータジェネレータが駆動側となる回転方向に切断可能であることが求められる。
【００１０】
電磁クラッチは、その断続の設定自由度が高く、上記（１）〜（４）の動作条件を比較的容易に満足することができる。しかしながら、電磁クラッチでは、制御用のコントローラや電動アクチュエータが必要となる。これらのコントローラや電動アクチュエータを含めると、電磁クラッチは、そのサイズが大きくなり、また、コストも嵩む。特に、エンジンルームはスペースの制約が多く、サイズが大きいクラッチはエンジンルームへの搭載に支障をきたす。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で正逆両回転方向に断続を制御することができるクラッチ、および該クラッチを備えた車両駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明のクラッチは、互いに相対回転可能に設けられたクラッチアウタおよびクラッチインナと、前記クラッチアウタおよび前記クラッチインナに対して相対回転可能に該クラッチアウタと該クラッチインナとの間に設けられたクラッチシューと、を備え、
前記クラッチシューが、半径方向に移動可能に設けられた少なくとも１つの遠心ウェイトと、前記各遠心ウェイトを前記クラッチインナ側に付勢する弾性部材と、前記各遠心ウェイトと前記クラッチインナとの間で回転を伝達するカム部材と、を含み、
前記クラッチインナが、前記各カム部材と係合するカム部材係合部の周方向両端部に、前記各遠心ウェイトとの間に該カム部材を噛み込んで該遠心ウェイトを前記クラッチアウタに押圧するカム面をそれぞれ有しており、
前記各遠心ウェイトが、前記クラッチインナの回転数の上昇に伴って作用する遠心力により前記弾性部材の付勢力に抗して前記クラッチアウタ側に変位し、該クラッチインナの回転数が所定の回転数に達した際には前記クラッチアウタに摩擦係合し、
前記各遠心ウェイトが前記クラッチアウタに摩擦係合した状態で、前記クラッチインナが駆動側で前記クラッチアウタが従動側となる場合には、前記各カム部材が該クラッチインナの一方の前記カム面と該遠心クラッチとの間に噛み込まれ、前記クラッチインナが従動側で前記クラッチアウタが駆動側となる場合には、前記各カム部材が該クラッチインナの他方の前記カム面と該遠心クラッチとの間に噛み込まれることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明のクラッチは、前記クラッチシューが、前記遠心ウェイトを複数有し、これらの遠心ウェイトが円環状に配置されていると共に、各遠心ウェイトが周方向に隣り合う遠心ウェイトと前記弾性部材で相互に連結されており、
前記クラッチインナは、前記各カム部材が干渉することなく軸方向に進入可能なカム部材挿入部を有し、
前記各カム部材挿入部の外周面が、前記クラッチインナの一方の前記カム面に連なっていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明の車両駆動装置は、エンジンと、モータジェネレータと、前記エンジンのクランク軸と前記モータジェネレータの回転軸との間で回転を伝達する伝達部材と、前記伝達部材と前記エンジンのクランク軸との間に介在するクラッチと、前記モータジェネレータの動作を制御する制御手段と、を備え、
前記クラッチが、請求項１または請求項２に記載のクラッチであって、そのクラッチアウタが、前記エンジンのクランク軸に接続されており、また、そのクラッチインナが、前記伝達部材に接続されており、
前記エンジンを始動させる際に、前記制御手段が、前記クラッチインナの回転数が前記所定の回転数以上となるように前記モータジェネレータを駆動し、それにより前記エンジンのクランク軸を回転させ、
前記エンジンが始動した後には、前記制御手段が、前記モータジェネレータの回転軸を該エンジンのクランク軸に従動させて該モータジェネレータに発電させることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明の車両駆動装置は、前記クラッチインナの前記所定の回転数が、前記エンジンの初爆によるクランク軸の回転数もしくはその近傍の回転数であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明の車両駆動装置は、前記クラッチアウタが、その外周面に弾性部材を介して固定された慣性質量を有しており、
前記クラッチインナが、前記エンジンのハウジングと前記クラッチアウタとの間を通って径方向に広がるフランジ部と、前記フランジ部の外周縁部から軸方向に延びて前記慣性質量の外周側に配置された伝達部材係合部と、を有し、該伝達部材係合部において前記伝達部材に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明の車両駆動装置は、前記伝達部材を介して前記エンジンまたは前記モータジェネレータに駆動される補機をさらに備え、
前記エンジンが停止している際に、前記制御手段が、前記クラッチインナの回転数が前記所定の回転数未満となる範囲で前記モータジェネレータを駆動し、それにより前記補機の回転軸を回転させることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明の車両駆動装置は、スタータモータと、前記モータジェネレータに電力を供給する第１電力源と、前記スタータモータに電力を供給する第２電力源と、をさらに備え、
前記エンジンを始動させる際に、前記制御手段が、前記第１電力源の電力量を検出し、該第１電力源の電力量が不足している場合に前記スタータモータを駆動し、それにより前記エンジンのクランク軸を回転させることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明の車両駆動装置は、前記スタータモータにより前記エンジンが始動された場合に、前記制御手段が、前記クラッチインナの回転数が前記所定の回転数以上となるように前記モータジェネレータを駆動し、その後に、前記モータジェネレータの回転軸を該エンジンのクランク軸に従動させて該モータジェネレータに発電させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明のクラッチによれば、クラッチインナの回転数を制御することによって、正逆両回転方向に断続を制御することができる。そして、正逆両回転方向の断続を、電磁クラッチにおけるコントローラや電動アクチュエータ等の装置を必要とすることなしに、純機械的な構成で達成することができる。それにより、クラッチの構成を簡素化して小型化およびコストの低減を図ることができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明のクラッチによれば、各カム部材をクラッチインナのカム部材挿入部に進入させながらクラッチシューをクラッチインナに組み付けることができ、それにより、クラッチシューの径を拡大させることなく、クラッチシューをクラッチインナに組み付けることができる。そして、クラッチシューとクラッチインナとを相対回転させることにより、カム部材挿入部にあるカム部材をクラッチインナのカム部材係合部に配置することができる。よって、クラッチシューとクラッチインナとの組み付けを容易に行うことができる。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明の車両駆動装置によれば、クラッチが正逆両回転方向に接続可能であることから、モータジェネレータを発電機としてだけでなくエンジンのスタータとしても機能させることができる。そして、クラッチの正逆両回転方向の接続が純機械的な構成で達成され、電磁クラッチにおけるコントローラや電動アクチュエータ等の装置を必要としないことから、車両駆動装置の小型化およびコストの低減を図ることができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明の車両駆動装置によれば、モータジェネレータによりエンジンを始動させるにあって、エンジンのクランク軸の回転数がエンジンの初爆における回転数もしくはその近傍の回転数に達しており、過大な振動を発生させることなくエンジンを始動させることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明の車両駆動装置によれば、クラッチインナを伝達部材に接続する伝達部材係合部が、クラッチアウタの外周側に配置されている。そのため、伝達部材係合部とクラッチアウタとを軸方向に並べて配置する場合に比べて軸方向寸法を短縮することができる。
【００２５】
そして、請求項５に記載の発明の車両駆動装置によれば、弾性部材および慣性質量により構成されるトーショナルダンパをクラッチアウタの外周面に設け、クランク軸のねじり振動を吸収するようにしている。ここで、クラッチインナのフランジ部はエンジンのハウジングとクラッチアウタとの間にあり、クラッチアウタの外周面とクラッチインナの伝達部材係合部との間の空間はエンジンのハウジングとは反対側に向けて開放される。そこで、慣性質量のみを軸方向および径方向に拡大することができ、トーショナルダンパの減衰特性を種々に設定することができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明の車両駆動装置によれば、クラッチは、上述のとおりクラッチインナの回転数を制御することにより正逆両回転方向に断続可能である。そこで、クラッチインナの回転数が所定の回転数未満となる範囲でモータジェネレータを駆動し、クラッチが切断された状態を維持して、即ち、エンジンのクランク軸を回転させることなく、補機の回転軸を回転させることができる。そのため、モータジェネレータの消費電力を低減することができる。さらに、各補機に独立して駆動源を備える場合に比べて、車両駆動装置の小型化を図ることができる。
【００２７】
さらに、請求項７に記載の発明の車両駆動装置によれば、第１電力源の電力量が不足する場合にも、確実にエンジンを始動することができる。
【００２８】
さらに、請求項８に記載の発明の車両駆動装置によれば、不足する第１電力源の電力量を回復させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係るクラッチおよび該クラッチを備えた車両駆動装置の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３０】
図１は本発明に係る車両駆動装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図、図２は図１の車両駆動装置に好適に用いられるクラッチの分解斜視図であって、本発明に係るクラッチの一実施形態の分解斜視図、図３は図２のクラッチのクラッチシューの分解斜視図、図４は図２のクラッチの断面図、図５は図４におけるＶ−Ｖ線断面図、図６は図２のクラッチの変形例の分解斜視図、図７は図６のクラッチのクラッチインナの要部斜視図、図８は図６のクラッチの断面図、図９（Ａ）および（Ｂ）は図６のクラッチの組み付け手順を説明する正面図、図１０は図１の車両駆動装置におけるエンジンおよびクラッチの位置関係を示す断面図、図１１はエンジンおよびクラッチの位置関係の他の例を示す断面図である。
【００３１】
図１に示すように、本実施形態の車両駆動装置１０１は、エンジン１０２と、モータジェネレータ１０３と、エンジン１０２のクランク軸１０９とモータジェネレータ１０３の回転軸１１０との間で回転を伝達する伝達部材１０４と、伝達部材１０４とエンジン１０２のクランク軸１０９との間に介在するクラッチ１０５と、モータジェネレータの動作を制御するＥＣＵ（制御手段）１０６と、を備えている。
【００３２】
さらに、車両駆動装置１０１は、伝達部材１０４を介してエンジン１０２またはモータジェネレータ１０３に連結され、エンジン１０２またはモータジュエネレータ１０３に駆動される補機類を備えている。図１には、補機類としてウォータポンプ１１１およびエアコン用コンプレッサ１１２が例示されているが、これらに限られず、例えばパワーステアリング用オイルポンプなども含むことができる。
【００３３】
ウォータポンプ１１１の回転軸は伝達部材１０４に直接接続されており、よって、ウォータポンプ１１１は、エンジン１０２が運転され、またはモータジェネレータ１０３が駆動されている間は、常に駆動され、動作状態に維持される。また、コンプレッサ１１２の回転軸と伝達部材１０４との間にはクラッチ１１３が介在しており、コンプレッサ１１２の回転軸は、クラッチ１１３の断続を制御することにより伝達部材１０４に適宜接続される。尚、クラッチ１１３としては、例えば電磁クラッチなどを用いることができ、ＥＣＵ１０６がその断続を制御している。
【００３４】
この車両駆動装置１０１では、エンジン１０２を始動する際に、モータジェネレータ１０３を駆動し、伝達部材１０４を介してモータジェネレータ１０３の回転軸１１０の回転をエンジン１０２のクランク軸１０９に伝達し、エンジン１０２を始動させるように構成されている。また、エンジン１０２が始動した後は、エンジン１０２のクランク軸１０９にモータジェネレータ１０３の回転軸１１０を従動させ、モータジェネレータ１０３に発電させるように構成されている。
【００３５】
上記の構成において、エンジン１０２とモータジェネレータ１０３との間で駆動側と従動側とが適宜入れ替わる。そこで、エンジン１０２のクランク軸１０９と伝達部材１０４との間に介在するクラッチ１０５は、正逆両回転方向に接続可能に構成されている。
【００３６】
図２〜図５に示すように、クラッチ１０５は、互いに相対回転可能に設けられたクラッチアウタ１５１およびクラッチインナ１５２と、クラッチアウタ１５１およびクラッチインナ１５２に対して相対回転可能にクラッチアウタ１５１とクラッチインナ１５２との間に設けられたクラッチシュー１５３と、を備えている。
【００３７】
クラッチアウタ１５１およびクラッチインナ１５２は、回転の伝達を図る２つの回転要素にそれぞれ連結される。本実施形態においては、クラッチアウタ１５１はエンジン１０２のクランク軸１０９に接続され、また、クラッチインナ１５２は伝達部材１０４に接続される。
【００３８】
クラッチシュー１５３は、円弧状に成形された３つの遠心ウェイト１５４を有している。３つの遠心ウェイト１５４は、円周方向に並んで配置され、全体として円環状をなす。各遠心ウェイト１５４の円周方向の両端部には、内周面および端面に開口した凹部１５６がそれぞれ形成されている。凹部１５６は、円周方向に隣り合う他の遠心ウェイト１５４に形成された凹部１５６と連なって、後述する弾性部材１５７を収容するための弾性部材収容部１５８を構成している。
【００３９】
各弾性部材収容部１５８には、例えばつるまきバネなどの弾性部材１５７が収容されている。各弾性部材１５７は、弾性部材収容部１５８を構成している２つの凹部１５６をそれぞれ軸方向に貫通する２つのピン部材１６０により、一端部を一方の凹部１５６が形成された遠心ウェイト１５４に固定され、他端部を他方の凹部１５６が形成された遠心ウェイト１５４に固定されている。即ち、各遠心ウェイト１５４は、円周方向に隣り合う他の遠心ウェイト１５４と弾性部材１５７により連結されている。
【００４０】
また、各遠心ウェイト１５４の円周方向の中央部には、内周面に開口したカム部材収容部１５９が形成されている。各カム部材収容部１５９には、クラッチインナ１５２と遠心クラッチ１５４との間で回転を伝達するカム部材１６１が収容されている。各カム部材１６１は、カム部材収容部１５９を軸方向に貫通するピン部材１６２により、カム部材収容部１５９が形成された遠心ウェイト１５４に取り付けられている。そして、各カム部材１６１は、その一部分を遠心ウェイト１５４の内周面よりも内径側に突出させている。尚、カム部材１６１としては、クラッチインナ１５２とクラッチシュー１５３との相対回転によって焼付きが生じることがないよう、例えば転がり軸受を用いることが好ましい。
【００４１】
クラッチインナ１５２は、円環状のクラッチシュー１５３が外嵌する円筒部１６３を有している。円筒部１６３の外周面には、各カム部材１６１と係合する３つのカム部材係合部１６４が円周方向に略等間隔をおいて設けられている。各カム部材係合部１６４は、円筒部１６３の外周において同一円周上の２点を結ぶ弦に沿って直線的に延びる凹溝として形成されている。そして、各カム部材係合部１６４は、その円周方向の中央部における深さが、この中央部にクラッチシュー１５３のカム部材１６１が位置するときにカム部材１６１に僅かに接触するか僅かな隙間を置く程度の深さに形成されている。
【００４２】
上述のとおり、クラッチシュー１５３の各カム部材１６１がクラッチインナ１５２のカム部材係合部１６４の中央部に位置するときに、カム部材１６１とカム部材係合部１６４とは僅かに接触するか僅かな隙間をおいており、カム部材１６１を介して遠心ウェイト１５４が押圧されることはない。そして、クラッチインナ１５２とクラッチシュー１５３との相対回転により、各カム部材１６１がカム部材係合部１６４の円周方向のいずれかの端部に移動すると、カム部材１６１は、カム部材係合部１６４の端部と遠心ウェイト１５４との間に噛み込まれる。それにより、各遠心ウェイト１５４は、カム部材１６１を介して押圧され、円周方向に隣り合う他の遠心ウェイト１５４と連結する弾性部材１５７を伸張させながら外径側に変位する。即ち、各カム部材係合部１６４の円周方向の両端部は、遠心ウェイト１５４との間でカム部材１６１を噛み込んで、遠心ウェイト１５４を外径側に押圧するカム面１６４ａ、１６４ｂを構成している。各カム部材１６１が再びカム部材係合部１６４の中央部に復帰すると、外径側に変位した遠心ウェイト１５４は、弾性部材１５７の復元作用により内径側に変位し、初期位置に復帰する。
【００４３】
クラッチアウタ１５１は、エンジン１０２のクランク軸１０９に締結される軸部１６５を有している。この軸部１６５には、複列の転がり軸受１６６、１６６を介在させてクラッチインナ１５２の円筒部１６３が外嵌している。それにより、クラッチアウタ１５１とクラッチインナ１５２との相対回転が可能となっている。尚、一方の転がり軸受１６６は、ナットなどの固定部材１６７により押し止められ、軸方向の変位が規制されている。
【００４４】
そして、クラッチアウタ１５１は、軸部１６５の一方の端部から径方向外側に広がるフランジ部１６８と、フランジ部１６８の外周縁部から軸方向に延びる円筒状のクラッチドラム部１６９とを有している。クラッチドラム部１６９はクラッチシュー１５３に外嵌しており、クラッチシュー１５３の各カム部材１６１がクラッチインナ１５２のカム部材係合部１６４の中央部にあって、クラッチシュー１５３の各遠心ウェイト１５４が初期位置にあるときに、各遠心ウェイト１５４との間に隙間をおいている。この隙間は、各遠心ウェイト１５４の外径側への変位量よりも小さく設定されている。よって、各カム部材１６１がクラッチインナ１５２のカム面１６４ａまたは１６４ｂに噛み込まれ、それにより各遠心ウェイト１５４が外径側に変位した際には、各遠心ウェイト１５４の外周面に設けられたクラッチフェーシング１７０がクラッチドラム部１６９の内周面に押し付けられて摩擦結合する。それにより、クラッチアウタ１５１とクラッチシュー１５３との間のトルク容量が確保され、クラッチアウタ１５１とクラッチシュー１５３とが一体に回転する。
【００４５】
クラッチインナ１５２は、円筒部１６３の一方の端部から径方向外側に広がるフランジ部１７１と、フランジ部１７１の外周縁部から軸方向に延びる円筒状の伝達部材係合部１７２と、を有している。伝達部材係合部１７２は、クラッチアウタ１５１のクラッチドラム部１６９との間に所定の隙間をおいてクラッチドラム部１６９に外嵌している。クラッチインナ１５２は、この伝達部材係合部１７２において伝達部材１０４に接続される。尚、伝達部材係合部１７２は、伝達部材１０４がベルトである場合にはプーリとして構成され、また伝達部材１０４がチェーンである場合にはスプロケットとして構成される。
【００４６】
そして、クラッチアウタ１５１のクラッチドラム部１６９とクラッチインナ１５２の伝達部材係合部１７２との間には、円環状に成形された慣性質量１７３が設けられている。この慣性質量１７３は、円環状に成形された弾性部材１７４を介してクラッチドラム部１６９の外周面に固定されている。慣性質量１７３および弾性部材１７４は、トーショナルダンパを構成し、エンジン１０２のクランク軸１０９のねじり振動を減衰するようになっている。
【００４７】
ここで、クラッチ１０５の組み付けを説明する。
【００４８】
まず、クラッチシュー１５３の各遠心ウェイト１５４にカム部材１６１が取り付けられる。また、クラッチシュー１５３の各弾性部材収容部１５８に弾性部材１５７が収容され、各遠心ウェイト１５４が相互に連結される。各遠心ウェイト１５４の内周面よりも内径側に突出した各カム部材１６１の一部分がクラッチインナ１５２の円筒部１６３の軸方向端面に干渉しないよう、クラッチシュー１５３は、その径を適宜拡大され、円筒部１６３に組み付けられる。そして、円筒部１６３と軸部１６５との間に転がり軸受１６６を介在させてクラッチアウタ１５１とクラッチインナ１５２とが組み付けられる。
【００４９】
上記のように構成されたクラッチ１０５の動作を説明する。
【００５０】
伝達部材１０４に接続されるクラッチインナ１５２に回転が伝達される。クラッチインナ１５２の回転に伴い、各カム部材１６１をクラッチインナ１５２のカム部材係合部１６４に係合させているクラッチシュー１５３も一体に回転する。クラッチシュー１５３の回転に伴い、各遠心ウェイト１５４に遠心力が作用する。クラッチインナ１５２およびクラッチシュー１５３の回転数の上昇に伴い、各遠心ウェイト１５４に作用する遠心力もまた増大し、遠心力の大きさに応じて各遠心ウェイト１５４は外径側に変位する。
【００５１】
クラッチインナ１５２およびクラッチシュー１５３の回転数が所定の回転数ω１に達すると、外径側に変位した各遠心ウェイト１５４が、その外周面に設けられたクラッチフェーシング１７０をクラッチアウタ１５１のクラッチドラム部１６９に摩擦係合させる。
【００５２】
クラッチドラム部１６９に各遠心ウェイト１５４を摩擦係合させたクラッチシュー１５３はクラッチインナ１５２に対して相対回転し、各カム部材１６１がクラッチインナ１５２のカム部材係合部１６４の中央部からいずれか一方のカム面に移動する。
【００５３】
ここで、各遠心ウェイト１５４がクラッチアウタ１５１のクラッチドラム部１６９に摩擦係合した状態で、クラッチインナ１５２が駆動側でクラッチアウタ１５１が従動側となる場合には、各カム部材１６１はクラッチインナ１５２の回転方向後方側のカム面１６４ａに移動する。そして、各カム部材１６１がカム面１６４ａと遠心ウェイト１５４との間に噛み込まれ、各遠心ウェイト１５４は、カム部材１６１を介してクラッチドラム部１６９に押圧される。それにより、各遠心ウェイト１５４とクラッチドラム部１６９とが摩擦結合し、クラッチアウタ１５１とクラッチインナ１５２とがクラッチシュー１５３を介して接続される。また、クラッチインナ１５２が従動側でクラッチアウタ１５１が駆動側となる場合には、各カム部材１６１はクラッチインナ１５２の回転方向前方側のカム面１６４ｂに移動する。そして、各カム部材１６１が、カム面１６４ｂと遠心クラッチ１５４との間に噛み込まれ、各遠心ウェイト１５４は、カム部材１６１を介してクラッチドラム部１６９に押圧される。それにより、各遠心ウェイト１５４とクラッチドラム部１６９とが摩擦結合し、クラッチアウタ１５１とクラッチインナ１５２とがクラッチシュー１５３を介して接続される。
【００５４】
このように、クラッチ１０５は、クラッチインナ１５２の回転数を制御することによって、正逆両回転方向に断続を制御することができる。そして、正逆両回転方向の断続を、電磁クラッチにおけるコントローラや電動アクチュエータ等の装置を必要とすることなしに、純機械的な構成で達成することができる。それにより、クラッチ１０５の構成を簡素化して小型化およびコストの低減を図ることができる。
【００５５】
次に図６〜９を参照して、上述したクラッチ１０５の変形例を説明する。尚、上述したクラッチ１０５と共通する要素については図中同一符号を付することにより説明を省略あるいは簡略する。
【００５６】
図６〜８に示すように、本変形例のクラッチ１０５´は、互いに相対回転可能に設けられたクラッチアウタ１５１およびクラッチインナ１５２と、クラッチアウタ１５１およびクラッチインナ１５２に対して相対回転可能にクラッチアウタ１５１とクラッチインナ１５２との間に設けられたクラッチシュー１５３と、を備えている。
【００５７】
クラッチインナ１５２は、円環状のクラッチシュー１５３が外嵌する円筒部１６３を有している。この円筒部１６３の外周面には、各カム部材１６１と係合する３つのカム部材係合部１６４が円周方向に略等間隔をおいて設けられている。
【００５８】
さらに、クラッチインナ１５２の円筒部１６３の外周面には、円周方向に各カム部材係合部１６４に隣接して３つのカム部材挿入部１７５が形成されている。各カム部材挿入部１７５は、隣接するカム部材係合部１６４に対して円周方向に同一側に設けられている。各カム部材挿入部１７５は、円筒部１６３の軸方向端面に開口しており、クラッチシュー１５３の各遠心ウェイト１５４の内周面より内径側に突出したカム部材１６１の一部分が干渉することなく軸方向に進入可能な大きさに形成されている。そして、各カム部材挿入部１５７の外周面は、隣接するカム部材係合部１６４に滑らかに連なるように成形されている。
【００５９】
図９を参照して、上記のように構成されたクラッチ１０５´の組み付けを説明する。
【００６０】
まず、クラッチシュー１５３の各遠心ウェイト１５４にカム部材１６１が取り付けられる。また、クラッチシュー１５３の各弾性部材収容部１５８に弾性部材１５７が収容され、各遠心ウェイト１５４が相互に連結される。そして、各遠心ウェイト１５４の内周面よりも内径側に突出したカム部材１６１の一部分をクラッチインナ１５２のカム部材挿入部１７５に進入させながら、クラッチシュー１５３は、その径を拡大されることなく、クラッチインナ１５２に組み付けられる。そして、クラッチシュー１５３とクラッチインナ１５２とが相対回転されることにより、各カム部材挿入部１７５にあるカム部材１６１がクラッチインナ１５２のカム部材係合部１６４に配置される。
【００６１】
このように、本変形例のクラッチ１０５´によれば、クラッチシュー１５３の各カム部材１６１をクラッチインナ１５２のカム部材挿入部１７５に進入させながら、クラッチシュー１５３の径を拡大させることなく、クラッチシュー１５３をクラッチインナ１５２に組み付けることができる。そして、クラッチシュー１５３とクラッチインナ１５２とを相対回転させることにより、各カム部材挿入部１７５にあるカム部材１６１をクラッチインナ１５２のカム部材係合部１６４に配置することができる。よって、クラッチシュー１５３とクラッチインナ１５２との組み付けを容易に行うことができる。
【００６２】
再び図１を参照して、車両駆動装置１０１において、クラッチ１０５は、エンジン１０２のクランク軸１０９と伝達部材１０４との間に介在し、そのクラッチアウタ１５１がエンジン１０２のクランク軸１０９に連結され、そのクラッチインナ１５２が伝達部材１０４に連結されている。
【００６３】
ここで、図１０に示すように、クラッチ１０５は、スペースの制約が多いエンジンルームにおいて占有スペースを極力縮小するように、エンジン１０２のハウジング１１１との間に僅かな隙間をおいて配置される。本実施形態の車両駆動装置１０１においては、クラッチ１０５は、クラッチインナ１５２のフランジ部１７１がエンジン１０２のハウジング１１１に添うように配置されている。
【００６４】
尚、図１１に示すように、クラッチアウタ１５１のフランジ部１６８がエンジン１０２のハウジング１１１に添うようにクラッチが配置される構成も採り得るが、この場合に、モータジェネレータ１０３や後述する他の補機類との関係で、伝達部材１０４と係合するクラッチインナ１５２の伝達部材係合部１７２の位置に変更がないことが求められる。かかる条件のもとでは、クラッチアウタ１５１のクラッチドラム部１６９とクラッチインナ１５２の伝達部材係合部１７２との間の空間が、エンジン１０２のハウジング１１１により閉じられてしまう。そのため、クラッチインナ１５２の伝達部材係合部１７２の径および／または軸方向長さを拡大することなしに、クラッチアウタ１５１の慣性質量１７３を大きくすることができない。
【００６５】
これに対して、図１０に示すように、クラッチインナ１５２のフランジ部１７１がハウジング１１１に添うようにクラッチ１０５が配置される構成では、クラッチアウタ１５１のクラッチドラム部１６９とクラッチインナ１５２の伝達部材係合部１７２との間の空間は、軸方向および径方向に開放される。それにより、クラッチインナ１５２の伝達部材係合部１７２の寸法を変更することなく、慣性質量１７３の大きさを種々に変更することができる。それにより、占有スペースの拡大を回避しつつ、慣性質量１７３および弾性部材１７４で構成されるトーショナルダンパの設計自由度を向上させることができる。
【００６６】
再び図１を参照して、車両駆動装置１０１において、モータジェネレータ１０３は、インバータ１０８を介して高電圧バッテリー１０７から電力の供給を受けて駆動され、その回転軸１１０を回転させる。また、モータジェネレータ１０３は、その回転軸１１０が回転されることにより発電可能であり、モータジェネレータ１０３で発電された電力は、インバータ１０８を介して高電圧バッテリー１０７に充電される。
【００６７】
ＥＣＵ１０６は、インバータ１０８におけるスイッチング制御を行い、モータジェネレータ１０３に供給される電力を調整してモータジェネレータ１０３を回転数可変に駆動する。そして、ＥＣＵ１０６は、モータジェネレータ１０３を駆動し、エンジン１０２を始動させる。また、ＥＣＵ１０６は、エンジン１０２が始動した後には、エンジン１０２にモータジェネレータ１０３を従動させ、モータジェネレータ１０３に発電させる。
【００６８】
ここで、図１２および図１３を参照して、車両駆動装置１０１におけるエンジン１０２、モータジェネレータ１０３、およびクラッチ１０５の動作を説明する。図１２は、エンジン１０２のクランク軸１０９に接合されたクラッチ１０５のクラッチアウタ１５１の回転数、およびモータジェネレータ１０３の回転軸１１０に伝達部材１０４を介して連結されたクラッチ１０５のクラッチインナ１５２の回転数の変化を示すグラフ、図１３は、図１２の区間Ａ〜Ｆそれぞれにおけるクラッチ１０５の動作状態を示す模式図である。尚、図１２において、クラッチアウタ１５１の回転数は実線で示されており、クラッチインナ１５２の回転数は一点鎖線で示されている。
【００６９】
区間Ａは、エンジン１０２およびモータジェネレータ１０３が停止した状態を示し、クラッチアウタ１５１およびクラッチインナ１５２の回転数はいずれも０である。図１３（Ａ）に示すように、クラッチシュー１５３の各遠心ウェイト１５４は初期位置にある。
【００７０】
区間Ｂは、クラッチインナ１５２の回転数が所定の回転数ω１未満となる範囲でモータジェネレータ１０３が駆動されている状態を示す。図１３（Ｂ）に示すように、クラッチシュー１５３は各カム部材１６１をクラッチインナ１５２に係合させてクラッチインナ１５２と一体に回転している。クラッチシュー１５３の回転に伴い、各遠心ウェイト１５４に遠心力が作用するが、弾性部材１５７の弾性力が遠心力に勝り、各遠心ウェイト１５４は、外径側に変位するもクラッチアウタ１５１に摩擦係合するには至っていない。よって、クラッチアウタ１５１とクラッチインナ１５２とは接続されていない。そのため、区間Ｂでは、モータジェネレータ１０３の回転軸１１０からエンジン１０２に回転は伝達されず、エンジン１０２は依然停止している。
【００７１】
区間Ｃは、クラッチインナ１５２の回転数が所定の回転数ω１となるようにモータジェネレータ１０３が駆動されている状態を示す。図１３（Ｃ）に示すように、クラッチシュー１５３の各遠心ウェイト１５４に作用する遠心力が弾性部材１５７の弾性力に勝り、各遠心ウェイト１５４が、クラッチアウタ１５１に摩擦係合するほどに外径側に変位する。
【００７２】
そして、クラッチアウタ１５１に各遠心ウェイト１５４を摩擦係合させたクラッチシュー１５３は、クラッチインナ１５２に対して相対回転する。エンジン１０２は停止した状態にあり、クラッチインナ１５２が駆動側でクラッチアウタ１５１が従動側となるため、各カム部材１６１は、クラッチインナ１５２のカム部材係合部１６４の中央部からカム面１６４ａに移動する。そして、各カム部材１６１が、カム部材係合部１６４のカム面１６４ａと遠心ウェイト１５４との間に噛み込まれ、各遠心ウェイト１５４は、カム部材１６１を介してクラッチアウタ１５１に押圧される。それにより、各遠心ウェイト１５４とクラッチアウタ１５１とが摩擦結合し、クラッチアウタ１５１とクラッチインナ１５２とがクラッチシュー１５３を介して接続される。
【００７３】
それにより、区間Ｃでは、モータジェネレータ１０３の回転軸１１０からエンジン１０２のクランク軸１０９に回転が伝達され、クランク軸１０９の回転数が所定の回転数ω１まで上昇する。この状態で、エンジン１０２に燃料の供給等がなされ、エンジン１０２が始動される。ここで、所定の回転数ω１は、エンジン１０２の初爆によるクランク軸１０９の回転数もしくはその近傍の回転数に設定されることが好ましい。これによれば、モータジェネレータ１０３によりエンジン１０２を始動させるにあって、過大な振動を発生させることなくエンジン１０２を始動させることができる。
【００７４】
区間Ｄは、エンジン１０２が始動された後にモータジェネレータ１０３の駆動が停止された状態を示す。即ち、区間Ｄでは、区間Ｃに対してクラッチアウタ１５１およびクラッチインナ１５２の駆動側・従動側の関係が逆転し、クラッチインナ１５２が従動側でクラッチアウタ１５１が駆動側となっている。図１３（Ｄ）に示すように、クラッチシュー１５３の各カム部材１６１が、クラッチインナ１５２の他方のカム面１６４ｂに移動する。そして、各カム部材１６１は、このカム面１６４ｂと遠心ウェイト１５４との間に噛み込まれる。それにより、各遠心ウェイト１５４とクラッチアウタ１５１との摩擦結合が維持され、クラッチアウタ１５１とクラッチインナ１５２との接続が維持される。そこで、エンジン１０２のクランク軸１０９にモータジェネレータ１０３の回転軸１１０を従動させて、モータジェネレータ１０３に発電させることができる。
【００７５】
尚、区間Ｄでは、エンジン１０２は、クランク軸１０９の回転数がω２（＜ω１）で運転されている。クランク軸１０９の回転数がω１からω２に低下するにあたり、クラッチアウタ１５１に摩擦結合して一体に回転している各遠心ウェイト１５４に作用する遠心力も低下する。しかし、各カム部材１６１がクラッチインナ１５２のカム面１６４ｂと遠心クラッチ１５４との間に噛み込まれ、各遠心ウェイト１５４はクラッチアウタ１５１に押圧される。それにより、モータジェネレータ１０３による発電、及びコンプレッサやウォータポンプなどの補機の負荷によりカム部材１６１は押圧され、またその負荷がエンジン１０２の回転数が減速に転じたときもカム面１６４ｂに負荷をかけ続けることで、クラッチシュー１５３とクラッチアウタ１５１との間のトルク容量が確保され、クラッチアウタ１５１とクラッチインナ１５２との接続が維持される。尚、図１２には、エンジン１０２のクランク軸１０９の回転数がω１よりもさらに上昇する場合のクラッチアウタ１５１の回転数が破線で、また、クラッチインナ１５２の回転数が２点鎖線で示されている。この場合にも、クラッチインナ１５２が従動側でクラッチアウタ１５１が駆動側となっており、同様にしてクラッチアウタ１５１とクラッチインナ１５２との接続が維持される。
【００７６】
区間Ｅは、エンジン１０２が停止される過程を示す。図１３（Ｅ）に示すように、クラッチインナ１５２が従動側でクラッチアウタ１５１が駆動側となって、クラッチシュー１５３の各カム部材１６１がクラッチインナ１５２のカム面１６４ｂと遠心ウェイト１５４との間に噛み込まれた状態が維持されており、クラッチアウタ１５１とクラッチインナ１５２との接続が維持されている。この状態でモータジェネレータ１０３による発電量を急増させることにより、モータジェネレータ１０３が負荷となって、エンジン１０２の停止に要する時間の短縮が図られる。それにより、車両の共振ポイントを速やかに通過して、車両の振動を低減することができる。
【００７７】
上述のように構成された車両駆動装置１０１において、ＥＣＵ１０６は、ブレーキの動作状態、シフトポジション、車速、エンジン１０２のクランク軸１０９の回転数、スロットル開度、高電圧バッテリー１０７の電力量を検出し、それに基づいてエンジン１０２の始動・停止を判断する。ＥＣＵ１０６によるエンジン１０２の始動・停止判断ルーチンの一例を図１６に示す。
【００７８】
図１６に示すように、ＥＣＵ１０６は、ブレーキの動作状態を検出する（ステップＳ１）。これは、運転者の停車意思を確認するものである。ブレーキがかけられていない場合に、ＥＣＵ１０６は、エンジン停止不許可と判断する。
【００７９】
ブレーキがかけられている場合には、次いでＥＣＵ１０６は、シフトポジションを検出する（ステップＳ２）。これは、運転者の停車意思が、信号待ちや一時停止などの一時的な停車であって、アイドリングでの長時間の駐車などでないことを確認するものでる。シフトポジションがＤポジションなどの走行ポジションにない場合に、ＥＣＵ１０６は、エンジン停止不許可と判断する。
【００８０】
シフトポジションがＤポジションなどの走行ポジションにある場合に、次いでＥＣＵ１０６は、車速を検出する（ステップＳ３）。これは、極低速Ｖ０での走行ではないことを確認し、アイドリングストップが可能な状態になったかを確認するものである。車速ＶがＶ０以下となっていない場合に、ＥＣＵ１０６は、エンジン停止不許可と判断する。
【００８１】
車速ＶがＶ０以下となっている場合に、次いでＥＣＵ１０６は、エンジン１０２の回転数Ｎｅを検出する（ステップＳ４）。これは、通常の補機動作状態でのエンジン１０２のアイドリング回転数をＮｅ１（例えば７５０ｒｐｍ）として、エンジンの暖気中である場合や、エアコン等の使用で補機による負荷が非常に高くなっている場合などで、エンジン１０２の回転数ＮｅがＮｅ１を上回っている場合に、エンジン１０２の運転を継続するためである。エンジン１０２の回転数ＮｅがＮｅ１以下となっていない場合には、ＥＣＵ１０６は、エンジン停止不許可と判断する。
【００８２】
エンジン１０２の回転数ＮｅがＮｅ１以下となっている場合に、次いでＥＣＵ１０６は、スロットル開度θを検出する（ステップＳ５）。これは、スロットル開度がアクセル操作に連動することから、運転者の停車意思を確認するものである。スロットル開度θが所定の開度θ１以下となっていない場合に、ＥＣＵ１０６は、エンジン停止不許可と判断する。
【００８３】
そして、スロットル開度θがθ１以下となっている場合に、次いでＥＣＵ１０６は、高電圧バッテリー１０７の電力量Ｐｖを検出する（ステップＳ６）。モータジェネレータ１０３を駆動してエンジン１０２を始動する際に必要となる電力量よりも若干高い電力量をＰｖ１として、高電圧バッテリー１０７の電力量ＰｖがＰｖ１未満の場合には、ＥＣＵ１０６は、エンジン停止不許可と判断し、エンジン１０２を始動させ、あるいはエンジン１０２の運転を継続する。そして、ＥＣＵ１０６は、モータジェネレータ１０３に発電させ、高電圧バッテリー１０７に充電する。一方、高電圧バッテリー１０７の電力量ＰｖがＰｖ１以上の場合には、ＥＣＵ１０６は、エンジン停止許可と判断し、エンジン１０２への燃料供給を停止してエンジン１０２を停止させる。
【００８４】
エンジン停止不許可の判断によりエンジン１０２が始動される際のモータジェネレータ１０３、ウォータポンプ１１１、およびコンプレッサ１１２の動作、ならびに、エンジン停止許可の判断によりエンジン１０２が停止される際のモータジェネレータ１０３、ウォータポンプ１１１、およびコンプレッサ１１２の動作について、図１２〜図１５、ならびに図１７および図１８を参照して、以下に説明する。
【００８５】
図１４はエンジン１０２のクランク軸１０９に接合されたクラッチ１０５のクラッチアウタ１５１の回転数、およびモータジェネレータ１０３の回転軸１１０に伝達部材１０４を介して連結されたクラッチ１０５のクラッチインナ１５２の回転数の変化を示すグラフ、図１５は図１４の区間Ａ〜Ｆそれぞれにおけるエンジン１０２、モータジェネレータ１０３、ウォータポンプ１１１、およびコンプレッサ１１２の動作状態を示す模式図である。尚、図１４において、クラッチアウタ１５１の回転数は実線で示されており、クラッチインナ１５２の回転数は一点鎖線で示されている。また、図１５において、駆動側となる要素の回転が太い矢印で示されており、従動側となる要素の回転は細い矢印で示されている。
【００８６】
図１７は、ＥＣＵ１０６においてエンジン停止不許可の判断がなされた際の出力処理を示すフロー図である。図１７に示すように、まず、ＥＣＵ１０６は、エンジン１０２が停止中であるか否かを検出する（ステップＳＡ１）。エンジン１０２が停止中でない場合には、ＥＣＵ１０６は、処理を終了する。
【００８７】
エンジン１０２が停止中である場合に、次いでＥＣＵ１０６は、コンプレンサ１１２の動作状態を検出する（ステップＳＡ２）。コンプレッサ１１２が運転されている場合に、ＥＣＵ１０６は、電磁クラッチ１１３を切断してコンプレッサ１１２の回転軸を伝達部材１０４から分離する（ステップＳＡ３）。
【００８８】
次いで、ＥＣＵ１０６は、クラッチインナ１５２の回転数が所定の回転数ω１以上となるようにモータジェネレータ１０３を駆動する（ステップＳＡ４）。図１４の区間Ａは、クラッチインナ１５２の回転数が所定の回転数ω１となるようにモータジェネレータ１０３が駆動されてエンジン１０２が始動される過程を示す。クラッチインナ１５２の回転数が所定の回転数ω１となるようにモータジェネレータ１０３が駆動されることによりクラッチ１０５が接続され（図１２の区間Ａ〜Ｃおよび図１３（Ａ）〜（Ｃ）参照）、クラッチアウタ１５１の回転数、つまりはエンジン１０２のクランク軸１０９の回転数が所定の回転数ω１まで上昇する。その際、上記のとおりコンプレッサ１１２の回転軸が伝達部材１０４から分離されているので、図１５（Ａ）に示すように、コンプレッサ１１２の回転軸のひきずりがなく、エンジン１０２の始動にあったって、モータジェネレータ１０３に対する負荷が軽減されている。
【００８９】
次いで、ＥＣＵ１０６は、エンジン１０２のクランク軸１０９の回転数が所定の回転数ω１まで上昇したことを検出し（ステップＳＡ５）、その後に、エンジン１０２の燃料バルブを開いてエンジン１０２への燃料の供給を開始し（ステップＳＡ６）、エンジン１０２のスパークプラグを点火してエンジン１０２を始動する（ステップＳＡ７）。図１４の区間Ｂは、エンジン１０２が始動された後にモータジェネレータ１０３の駆動が停止された状態を示す。クラッチ１０５の接続は維持され（図１２の区間Ｄおよび図１３(Ｄ)参照）、図１５（Ｂ）に示すように、モータジェネレータ１０３はエンジン１０２に従動する。そこで、モータジェネレータ１０３に発電させることができる。
【００９０】
次いで、ＥＣＵ１０６は、コンプレッサ１１２の作動要求の有無を検出する（ステップＳＡ８）。コンプレッサ１１２の作動要求がある場合には、電磁クラッチ１１３を接続してコンプレッサ１１２の回転軸を伝達部材１０４に接続する（ステップＳＡ９）。それにより、図１５（Ｂ）に示すように、コンプレッサ１１２がエンジン１０２により駆動される。
【００９１】
図１８は、ＥＣＵ１０６においてエンジン停止許可の判断がなされた際の出力処理を示すフロー図である。図１８に示すように、まず、ＥＣＵ１０６は、エンジン１０２が停止中であるか否かを検出する（ステップＳＢ１）。エンジン１０２が運転されている場合に、ＥＣＵ１０６は、エンジン１０２への燃料の供給を停止し（ステップＳＢ２）、エンジン１０２を停止する。図１４の区間Ｃは、エンジン１０２が停止される過程を示す。クラッチ１０５の接続は維持され（図１２の区間Ｅおよび図１３（Ｅ）参照）、図１５（Ｃ）に示すように、モータジェネレータ１０３はエンジン１０２に従動する。そこで、モータジェネレータ１０３による発電量を急増させる（ステップＳＢ３）。これにより、モータジェネレータ１０３が負荷となって、エンジン１０２の停止に要する時間の短縮が図られる。エンジン１０２の停止に伴い、クラッチ１０５が切断され、エンジン１０２のクランク軸１０９が伝達部材１０４から分離される。尚、図１５（Ｃ）に示す例では、電磁クラッチ１１３が切断され、コンプレッサ１１２の回転軸が伝達部材１０４から分離されているが、電磁クラッチ１１３が接続されてコンプレッサ１１２の回転軸が伝達部材１０４に接続されていてもよい。その場合には、コンプレッサ１１２を負荷として、エンジン１０２の停止に要する時間の一層の短縮を図ることができる。
【００９２】
エンジン１０２が停止した後、ＥＣＵ１０６は、コンプレッサ１１２の動作状態を検出する（ステップＳＢ４）。コンプレッサ１１２が運転中である場合には、ＥＣＵ１０６は、電磁クラッチ１１３を接続してコンプレッサ１１２の回転軸を伝達部材１０４に接続する（ステップＳＢ５）。コンプレッサ１１２が停止中である場合には、ＥＣＵ１０６は、電磁クラッチ１１３を切断してコンプレッサ１１２の回転軸を伝達部材１０４から分離する（ステップＳＢ６）。
【００９３】
さらに、コンプレッサ１１２が停止中である場合に、ＥＣＵ１０６は、ウォータポンプ１１１の作動要求を検出する（ステップＳＢ７）。ウォータポンプ１１１の作動要求がない場合には、ＥＣＵ１０６は、モータジェネレータ１０３の駆動を停止する（ステップＳＢ１０）
【００９４】
ウォータポンプ１１１の作動要求がある場合、およびコンプレッサ１１２が運転中である場合に、ＥＣＵ１０６は、高電圧バッテリー１０７の電力量Ｐｖを検出する（ステップＳＢ８）。高電圧バッテリー１０７の電力量ＰｖがＰｖ１未満の場合には、ＥＣＵ１０６は、モータジェネレータ１０３の駆動を停止する（ステップＳＢ１０）。他方、高電圧バッテリー１０７の電力量ＰｖがＰｖ１以上の場合には、ＥＣＵ１０６は、クラッチインナ１５２の回転数が所定の回転数ω１未満となる範囲でモータジェネレータ１０３を駆動して（ステップＳＢ９）、ウォータポンプ１１１および／またはコンプレッサ１１２を駆動する。図１４の区間Ｄは、クラッチインナ１５２の回転数が所定の回転数ω１未満となる範囲でモータジェネレータ１０３が駆動され、エンジン１０２の停止時にモータジェネレータ１０３によりウォータポンプ１１１が駆動されている状態を示す。このとき、図１５（Ｄ）に示すように、クラッチ１５２の回転数が所定の回転数ω１未満であることから、クラッチ１０５は接続されず、エンジン１０２のクランク軸１０９は伝達部材１０４から分離されている。また、図１４の区間Ｅは、ウォータポンプ１１１に加えてコンプレッサ１１２の作動要求がある場合に、クラッチインナ１５２の回転数が所定の回転数ω１未満となる範囲でモータジェネレータ１０３が駆動され、エンジン１０２の停止時にモータジェネレータ１０３によりウォータポンプ１１１およびコンプレッサ１１２が駆動されている状態を示す。このとき、図１５（Ｅ）に示すように、クラッチ１５２の回転数が所定の回転数ω１未満であることから、クラッチ１０５は接続されず、エンジン１０２のクランク軸１０９は伝達部材１０４から分離されている。
【００９５】
このように、エンジン１０２の停止時に、クラッチインナ１５２の回転数が所定の回転数ω１未満となる範囲でモータジェネレータ１０３を駆動することにより、クラッチ１０５は切断された状態に維持され、エンジン１０２のクランク軸１０９は伝達部材１０４から分離された状態に維持される。そこで、エンジン１０２のクランク軸１０９を回転させることなく、モータジェネレータ１０３によりポンプ１１１やコンプレッサ１１２を駆動することができ、モータジェネレータ１０３の消費電力を低減することができる。さらに、ウォータポンプ１１１やコンプレッサ１１２に独立して駆動源を備える場合に比べて、車両駆動装置の小型化を図ることができる。
【００９６】
ＥＣＵ１０６による上記エンジン１０２の始動・停止判断によれば、高電圧バッテリー１０７には、モータジェネレータ１０３を駆動してエンジン１０２を始動する際に必要となる電力量が確保される。しかしながら、高電圧バッテリー１０７の電解液温度が極端に低下した場合などには高電圧バッテリー１０７の電力量が一時的に不足する場合がある。そこで、図１に示すように、車両駆動装置１０１は、スタータモータ１１４と、スタータモータ１１４に電力を供給する低電圧バッテリー（第２電力源）１１５と、を備えることが好ましい。
【００９７】
図１９は、ＥＣＵ１０６におけるエンジン始動機構選択判断ルーチンを示すフロー図である。図１９に示すように、ＥＣＵ１０６は、高電圧バッテリー１０７の電解液温度を測定して、高電圧バッテリー１０７の電力量の不足を検出する（ステップＳＣ１）。そして、高電圧バッテリー１０７の電力量が不足する場合には、スタータモータ１１４を駆動し（ステップＳＣ２）、それによりエンジン１０２のクランク軸１０９を回転させ、エンジン１０２を始動する。これによれば、モータジェネレータ１０３に電力を供給する高電圧バッテリー１０７の電力量が不足する場合にも、確実にエンジン１０２を始動することができる。尚、スタータモータ１１４に電力を供給する低電圧バッテリー１１５は、高電圧バッテリー１０７に接続されたダウンバータ１１６により充電されており、常時十分な電力量に保たれている。
【００９８】
尚、ＥＣＵ１０６は、スタータモータ１１４を駆動してエンジン１０２を始動したときに、クラッチ１０５のクラッチインナ１５２の回転数が所定の回転数ω１となるようにモータジェネレータ１０３を駆動し、クラッチ１０５を接続する（ステップＳＣ３）。詳細には、図２０に示すように、ＥＣＵ１０６は、エンジン１０２の回転数を検出する（ステップＳＤ１）。エンジン１０２の回転数が所定の回転数以上である場合に、ＥＣＵ１０６は、モータジェネレータ１０３の回転数を検出する（ステップＳＤ２）。モータジェネレータ１０３の回転数が所定の回転数以下である場合には、クラッチ１０５が切断されている状態であることから、クラッチインナ１５２の回転数が所定の回転数ω１となるようにモータジェネレータ１０３を駆動してクラッチ１０５を接続する（ステップＳＤ３）。その後に、モータジェネレータ１０３をエンジン１０２に従動させてモータジェネレータ１０３に発電させ（ステップＳＤ４）、高電圧バッテリー１０７に充電する。これによれば、不足する高電圧バッテリー１０７の電力量を回復させることができ、好ましい。
【００９９】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る車両駆動装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の車両駆動装置に好適に用いられるクラッチの分解斜視図であって、本発明に係るクラッチの一実施形態の分解斜視図である。
【図３】図２のクラッチのクラッチシューの分解斜視図である。
【図４】図２のクラッチの断面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図２のクラッチの変形例の分解斜視図である。
【図７】図６のクラッチのクラッチインナの要部斜視図である。
【図８】図６のクラッチの断面図である。
【図９】（Ａ）および（Ｂ）は図６のクラッチの組み付け手順を説明する正面図である。
【図１０】図１の車両駆動装置におけるエンジンおよびクラッチの位置関係を示す断面図である。
【図１１】エンジンおよびクラッチの位置関係の他の例を示す断面図である。
【図１２】クラッチアウタおよびクラッチインナの回転数の変化を示すグラフである。
【図１３】図１２の区間Ａ〜Ｆそれぞれにおけるクラッチの動作状態を示す模式図である。
【図１４】クラッチアウタおよびクラッチインナの回転数の変化を示すグラフである。
【図１５】図１４の区間Ａ〜Ｆそれぞれにおけるエンジン、モータジェネレータ、および補機の動作状態を示す模式図である。
【図１６】制御手段におけるエンジンの始動・停止判断ルーチンを示すフロー図である。
【図１７】制御手段においてエンジン停止不許可の判断がなされた際の出力処理を示すフロー図である。
【図１８】制御手段においてエンジン停止許可の判断がなされた際の出力処理を示すフロー図である。
【図１９】制御手段におけるエンジン始動機構選択判断ルーチンを示すフロー図である。
【図２０】スタータモータによりエンジンを始動させた際のクラッチ接続処理を示すフロー図である。
【図２１】従来の車両駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０１  車両駆動装置
１０２  エンジン
１０３  モータジェネレータ
１０４  伝達部材
１０５  クラッチ
１０６  ＥＣＵ（制御手段）
１０７  高電圧バッテリー（第１電力源）
１０９  モータジェネレータの回転軸
１１０  エンジンのクランク軸
１１１  ウォータポンプ（補機）
１１２  エアコン用コンプレッサ（補機）
１１４  スタータモータ
１１５  低電圧バッテリー（第２電力源）
１５１  クラッチアウタ
１５２  クラッチインナ
１５３  クラッチシュー
１５４  遠心ウェイト
１５７  弾性部材
１６１  カム部材
１６４  カム部材係合部
１６４ａ  カム面
１６４ｂ  カム面
１７１  フランジ部
１７２  伝達部材係合部
１７３  慣性質量
１７４  弾性部材
１７８  カム部材挿入部
【図１】
2009168107.tif 000003
【図２】
2009168107.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2009168107.tif 000014
【図１３】
2009168107.tif 000015
【図１４】
2009168107.tif 000016
【図１５】
2009168107.tif 000017
【図１６】
2009168107.tif 000018
【図１７】
2009168107.tif 000019
【図１８】
2009168107.tif 000020
【図１９】
2009168107.tif 000021
【図２０】
2009168107.tif 000022
【図２１】
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