JP2007057043A - 複数クラッチ式変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数クラッチ式変速機のヒルホールドを容易にする。
【解決手段】 共通の軸芯とする二つの入力軸４，５が同心円状に配置されるとともに、これらの入力軸４，５と動力源１との間にクラッチＣ１，Ｃ２が配置され、これらの入力軸の中心軸線から半径方向に離隔した軸芯を中心に回転する二つの変速機出力軸６．８と、この第１クラッチ出力軸４と第３変速機出力軸８との間および第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間のそれぞれに、変速比設定用の歯車対９〜１４が設けられている複数クラッチ式変速機であって、最大の変速比を設定する第１速用歯車対９が前記第１クラッチ出力軸４と前記第３変速機出力軸８との間に設けられ、この第１速用歯車対９を含む前記第１クラッチ出力軸４から第２変速機出力軸７に到るトルクの伝達経路中にオーバーランニングタイプの一方向クラッチＯＷＣが介装されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、複数のクラッチの係合・解放を切り換えることにより、変速機の変速を実行するように構成された変速機の制御装置に関するものである。

坂道発進などの場合に、ブレーキのオフ状態から車輪に十分な駆動力が伝達されるまでの間に、車両の後退を防止するヒルホールド制御を行うことが考えられる。このような場合、変速段を構成する歯車対の一部にワンウェイクラッチを設けることで車輪からのトルク自体によって駆動軸の回転を阻止し、ヒルホールドを実現することが考えられる。

例えば、特許文献１には、一方の動力伝達経路の経路内に１速用歯車列が並列に設けられるとともに、該１速用歯車列に対して入力側から出力側への回転伝達のみを許容するワンウェイクラッチが設けられているような構成の発明が記載されている。

また、特許文献２には、第１速用歯車列として、ドライブギヤと、第１段変速段選択装置のクラッチスリーブの外周部に一体的に取り付けられたドリブンギヤとが、一方向クラッチを介して常時噛み合わされているように構成された発明が記載されている。

さらに、特許文献３には、第２歯車列用の同期噛合装置をはさんで、第２被動ギアと反対側位置に、第１駆動ギヤのいずれか一つと常時噛合う同期用ギアが第２カウンタ軸に回転自在に取り付けられているように構成された発明が記載されている。
特公平６−２３５９４号公報 特開平８−３２００５４号公報 実開昭６３ー１７１７４７号公報

しかし、特許文献１の発明によれば、ヒルホールド時には、駆動力は車輪から変速機に対して伝達される。すなわち、該１速用歯車列の出力側から入力側へ伝達されることになる。特許文献１に記載されたワンウェイクラッチはこのような場合にはトルクの伝達を行わないため、循環トルクを発生させることが出来ず、ヒルホールドを実現するためには、他の手段を講じる必要がある。

また、特許文献２の発明によれば、第１変速段選択装置のクラッチスリーブの外周部のドリブンギヤの外周部に一方向クラッチを設けているので、外周方向の寸法が大きくなる。また、クラッチスリーブにドリブンギヤを組み込んでいるので、部品点数が増加し、構造が複雑になるという問題点がある。

この発明は、このような技術的課題に着目してなされたものであり、部品点数の増加を抑制しつつ、ヒルホールドを実現することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、変速段を構成する歯車対の一方の歯車にワンウェイクラッチを設けたものである。より具体的には、請求項１の発明は、同一軸芯を中心に回転する二つの入力軸が互いに同心円状に配置されるとともに、これらの入力軸と動力源との間に変速用クラッチがそれぞれ配置され、これらの入力軸の回転中心軸線から半径方向に離隔した軸芯を中心に回転する二つの出力軸とが設けられるとともに、第１の入力軸と第１の出力軸との間および第２の入力軸と第２の出力軸との間のそれぞれに、所定の変速比を設定するための歯車対が設けられている複数クラッチ式変速機において、前進段で最も大きい変速比を設定する第１速用歯車対が前記第１の入力軸と前記第１の出力軸との間に設けられるとともに、その第１の出力軸が、入力軸と共通の回転軸線を有し入力軸に対してプロペラシャフト側に設置されている第３の出力軸に常時連結され、この第１速用歯車対を含む前記第１の入力軸から第３の出力軸に到るトルクの伝達経路中に一方向クラッチが改装されており、前記一方向クラッチの前記第１の入力軸側の部材の回転数が前記第１の出力軸側の部材の回転数より大きい場合にはトルクの伝達が行われ、前記一方向クラッチの前記第１の入力軸側の部材の回転数が前記第１の出力軸側の部材の回転数より小さい場合にはトルクの伝達が阻止され、前記一方向クラッチの回転が逆転している場合には、トルクの伝達が行われることを特徴とする変速機である。

また、請求項２の発明は、請求項１において、前記第１速用歯車対を構成するドリブンギヤと前記第１の出力軸との間に前記一方向クラッチが介在されていることを特徴とする変速機である。

さらに、請求項３の発明は、請求項１において、前記第２の入力軸に後進時に選択される歯車対のドライブギヤが設けられ、前記第２の出力軸に後進時に選択される歯車対のドリブンギヤが設けられていることを特徴とする変速機である。

そして、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記第１の出力軸に第１速用歯車対のドリブンギヤが設けられるとともに、前記第２の出力軸に前記第１速用歯車対以外のドリブンギヤが設けられていることを特徴とする変速機である。

また、請求項５の発明は、請求項３または４において、前記二つの入力軸が同心円状に配置されており、前記第１の出力軸と前記入力軸との軸間距離が、前記第２の出力軸と前記入力軸との軸間距離よりも小さいことを特徴とする変速機である。

さらに、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記第１速用歯車対と、前記第１速用歯車対以外の歯車対を選択して係合する前記変速用クラッチとが軸線方向で同じ位置に設けられていることを特徴とする変速機である。

そして、請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかにおいて、第６速用歯車対のドライブギヤが前記第２の入力軸の最も原動機側に設けられ、第６速用歯車対のドリブンギヤが前記第２の出力軸に最も原動機側に設けられ、第４速用歯車対のドライブギヤが前記第２の入力軸の第６速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、第４速用歯車対のドリブンギヤが前記第２の出力軸に第６速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、第２速用歯車対のドライブギヤが前記第２の入力軸の第４速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、第２速用歯車対のドリブンギヤが前記第２の出力軸に第４速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、後進段用歯車対のドライブギヤが前記第２の入力軸の第２速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、後進段用歯車対のドリブンギヤが前記第２の出力軸に第２速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、第３速用歯車対のドライブギヤが前記第１の入力軸に第１速用歯車対よりも原動機側に設けられ、第３速用歯車対のドリブンギヤが前記第２の出力軸に第１速用歯車対よりも原動機側に設けられ、第７速用歯車対のドライブギヤが前記第１の入力軸に第３速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、第７速用歯車対のドリブンギヤが前記第２の出力軸に第３速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、前記第１動力伝達部材と、第３の出力軸または前記第７速用歯車対のドライブギヤのいずれかとを一体回転させるように係合する第１切換クラッチと、前記第２の出力軸と、前記第６速用歯車対のドリブンギヤまたは前記第４速用歯車対のドリブンギヤのいずれかとを一体回転させるように係合する第２切換クラッチと、前記第２の出力軸と、前記第２速用歯車対のドリブンギヤまたは前記第後進用歯車対のドリブンギヤのいずれかとを一体回転させるように係合する第３切換クラッチと、前記第２の出力軸と、前記第３速用歯車対のドリブンギヤとを一体回転させるように係合する第４切換クラッチとを備え、前記出力部材は前記入力軸の回転中心軸線と共通の軸線を中心として回転し、前記第１出力部材には第１リダクションギヤが設けられ、前記第２の出力軸には第２リダクションギヤが設けられ、前記共通の出力部材には前記第１リダクションギヤおよび第２リダクションギヤと噛合するリダクションドリブンギヤが設けられていることを特徴とする変速機である。

また、請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記リダクションドリブンギヤが出力部材を共通の回転軸とする２枚の歯車から構成されており、第１リダクションドリブンギヤは前記第１のリダクションギヤと噛合し、第２リダクションドリブンギヤは前記第２のリダクションギヤと噛合することを特徴とする変速機である。

そして、請求項９の発明は、請求項８において、前記変速機は、ヒルホールド制御必要時には、第１速用歯車対以外の、前記第１の入力軸に設けられたいずれかの歯車対を選択して係合する手段を備えていることを特徴とする変速機である。

さらに、請求項１０の発明は、請求項８または９において、車両の登坂状態を判断する登坂状態判断手段と、前記登坂状態判断手段で登坂状態と判断された場合で、かつ変速機に連結された原動機のトルクが出力されていない場合で、かつブレーキペダルが踏み込まれていない場合に、前記すべての複数の動力伝達用クラッチを解放するとともに、登坂路での車両の後退移動を阻止するヒルホールド制御をおこなうヒルホールド制御手段を備えていることを特徴とする変速機である。

また、請求項１１の発明は、請求項１０において、車両の発進状態を検出する発進状態検出手段を備え、前記発進状態検出手段で、車両が発進制御状態と判断された場合には、前記第２の入力軸に設けられた歯車対のいずれかを係合することを特徴とする変速機である。

さらに、請求項１２の発明は、請求項１０または１１のいずれかにおいて、前記発進状態検出手段で、車両が前進したと判断された場合には前記ヒルホールドを解除するヒルホールド解除手段を備えていることを特徴とする変速機である。

そして、請求項１３の発明は、請求項１２において、前記発進状態検出手段で車両が発進したと判断された場合には、前記変速機に入力される原動機の出力トルクを増大させることを特徴とする変速機である。

また、請求項１４の発明は、請求項１２において、前記ヒルホールド解除手段によりヒルホールドが解除された後、変速比の高い変速段に切り換えることを特徴とする変速機である。

さらに、請求項１５の発明は、請求項１４において、車両の要求駆動力が所定値以上となる場合に、変速比の高い変速段に切り換えることを特徴とする変速機である。

請求項１の発明によれば、一方向クラッチは歯車と部材との間に取り付けられており、第１速用歯車対によるトルクの伝達がおこなわれない場合には空転し、第１速用歯車対によるトルクの伝達がおこなわれる場合には係合する。また、車両の後進時には逆転し、トルクを伝達することができる。

請求項２の発明によれば、一方向クラッチは第１速用歯車対のドリブンギヤ側に設置される。ドリブンギヤはドライブギヤに比べて径を大きくすることができるため、一方向クラッチの径を大きくすることができるので、一方向クラッチの強度を大きくすることができる。また、出力軸とドリブンギヤとの間に一方向クラッチが設置されるので、構造を単純化し、部品点数を少なくすることができる。

また、請求項３の発明によれば、車両後進時には、第２の入力軸に設けられた動力伝達用クラッチを解放し逆回転とすることで、トルク循環を抑制し、車両の後退をスムーズにおこなうことができる。

さらに、請求項４の発明によれば、第１速用歯車対以外のドリブンギヤが第２の出力軸に設けられており、ギヤ径の大きな第１速用歯車対のみを第１の出力軸に設けられている。したがって、第２の出力軸と入力軸との軸間距離は、やや径の大きな第１速用歯車対の寸法以外のみで決定されるため、第２の出力軸と入力軸との軸間距離を可能な限り小さくすることができ、変速機の大型化を抑制するとともに、重さの増大を抑制することができる。

そして、請求項５の発明によれば、同心円状に配置された入力軸と第１の出力軸との軸間距離が、入力軸と第２の出力軸との軸間距離よりも小さくなっている。このため、同一リダクションドライブギヤを使用するため、第１出力軸側のリダクションギヤ比を大きくすることができ、軸間距離を同一とした場合よりも、より大きな第１速ギヤ比を設定できる。

さらに、請求項６の発明によれば、第１速用歯車対の歯車対と第１速用歯車対以外の歯車対を選択して係合するクラッチのいずれかとが、軸線方向で同一の位置に設けられている。このため、変速機の全長を短縮することができる。

そして、請求項７の発明によれば、前進７段変速で後進１段変速の変速機に対してこれらの効果を得ることができる。

さらに請求項８の発明によれば、請求項６の発明の効果に加えて、ギヤ比の設定の自由度をさらに高めることができる。

また、請求項９の発明によれば、ワンウェイクラッチは第１速用歯車対に設けられている。すなわち、車両後退時には、第１速用歯車対以外の、前記第１の入力軸に設けられたいずれかの歯車対を選択して係合するだけで、循環トルクを発生させることができるので、ヒルホールド専用の機構を設ける必要がなく変速機の大型化を抑制できる。

さらに、請求項１０の発明によれば、動力伝達用クラッチを、後退防止を目的としたクリープトルクを発生させるための半係合状態とする必要がないため、動力伝達用クラッチの耐久性低下させることなく発進制御をおこなうことができる。

そして、請求項１１の発明によれば、第２の動力伝達部材に設けられた動力伝達用クラッチを係合するだけで発進ができるので、応答性良く発進をおこなうことができる。

さらに、請求項１２の発明によれば、車両の前進が検出された場合に、ヒルホールドを解除するように構成されている、したがって、車両が後退することなく、車両を発進させることができる。

また、請求項１３の発明によれば、車両の発進時にエンジントルクの増大がおこなわれる。したがって、発進時における駆動力を確保することができる。

そして、請求項１４の発明によれば、ヒルホールドが解除された後に、変速機の変速比が増大させられる。したがって、トルクが増大して車輪に伝達させられるので、車両が後退することなく駆動力を確保することができる。

さらに、請求項１５の発明によれば、車両に対する要求駆動力が所定値以上である場合に、変速機の変速比が増大させられる。したがって、発進時における駆動力を増大させることができる。

つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。図１には、この発明の一実施例である車両Ｖｅのドライブトレーンおよび制御系統の一例が、模式的に示されている。まず、車両Ｖｅには駆動力源としてのエンジン１が設けられており、エンジン１と車輪２との間に形成された動力伝達経路に変速機３が設けられている。この変速機３は、第１クラッチ出力軸４および第２クラッチ出力軸５および第１変速機出力軸６および第２変速機出力軸７を有している。第２クラッチ出力軸５は円筒状に構成されており、第２クラッチ出力軸５の内部に第１クラッチ出力軸４が配置されている。また、第１クラッチ出力軸４と第２クラッチ出力軸５とが同軸上に配置され、第１クラッチ出力軸４と第２クラッチ出力軸５とが相対回転可能となるように構成されている。さらに、第１クラッチ出力軸４および第２クラッチ出力軸５に対して、第１変速機出力軸６が平行に配置されているとともに、第１変速機出力軸６と第２変速機出力軸７とが平行に配置されている。

また、変速機３は、前進段を設定するために、第１速用歯車対９ないし第４速用歯車対１２および第６速用歯車対１３と第７速用歯車対１４を有している。まず、第１速用歯車対９は、第１速ドライブギヤ１５と、第１速ドライブギヤ１５に噛合された第１速ドリブンギヤ１６とにより構成されている。第１速ドライブギヤ１５は第１クラッチ出力軸４に設けられており、第１速ドライブギヤ１５と第１クラッチ出力軸４とが一体回転するように構成されている。これに対して、第１速ドリブンギヤ１６は第３変速機出力軸８に設けられており、第１速ドリブンギヤ１６と第３変速機出力軸８とが相対回転可能となるように構成されている。

なお、第３変速機出力軸８と第１速ドリブンギヤ１６とはオーバランニングタイプのワンウェイクラッチＯＷＣを介して噛合している。このオーバランニングタイプのワンウェイクラッチＯＷＣは、車両前進時で第１速ドリブンギヤ１６の回転数が第３変速機出力軸８の回転数よりも大きい場合に、内輪と外輪との間に設けられたローラもしくはスプラグによって内輪と外輪との相対回転が阻止され、トルクの伝達がおこなわれ、車両前進時で第１速ドリブンギヤ１６の回転数が第３変速機出力軸８の回転数よりも小さい場合には、内輪と外輪との相対回転が許容されることによって空転してトルクの伝達が抑制されるように構成されている。また、車両後進時には、内輪と外輪との間に設けられたローラもしくはスプラグによって内輪と外輪との相対回転が阻止されてトルクの伝達がおこなわれるように構成されている。

つぎに、第２速用歯車対１０は、第２速ドライブギヤ１７と、第２速ドライブギヤ１７に噛合された第２速ドリブンギヤ１８とにより構成されている。第２速ドライブギヤ１７は第２クラッチ出力軸５に設けられており、第２速ドライブギヤ１７と第２クラッチ出力軸５とが一体回転するように構成されている。これに対して、第２速ドリブンギヤ１８は第１変速機出力軸６に設けられており、第２速ドリブンギヤ１８と第１変速機出力軸６とが相対回転可能となるように構成されている。

さらに、第３速用歯車対１１は、第３速ドライブギヤ１９と、第３速ドライブギヤ１９に噛合された第３速ドリブンギヤ２０とにより構成されている。第３速ドライブギヤ１９は第１クラッチ出力軸４に設けられており、第３速ドライブギヤ１９と第１クラッチ出力軸４とが一体回転するように構成されている。これに対して、第３速ドリブンギヤ２０は第１変速機出力軸６に設けられており、第３速ドリブンギヤ２０と第１変速機出力軸６とが相対回転可能となるように構成されている。

さらに、第４速用歯車対１２は、第４速ドライブギヤ２１と、第４速ドライブギヤ２１に噛合された第４速ドリブンギヤ２２とにより構成されている。第４速ドライブギヤ２１は第２クラッチ出力軸５に設けられており、第４速ドライブギヤ２１と第２クラッチ出力軸５とが一体回転するように構成されている。これに対して、第４速ドリブンギヤ２２は第１変速機出力軸６に設けられており、第４速ドリブンギヤ２２と第１変速機出力軸６とが相対回転可能となるように構成されている。

さらに、第６速用歯車対１３は、第６速ドライブギヤ２３と、第６速ドライブギヤ２３に噛合された第６速ドリブンギヤ２４とにより構成されている。第６速ドライブギヤ２３は第２クラッチ出力軸５に設けられており、第６速ドライブギヤ２３と第２クラッチ出力軸５とが一体回転するように構成されている。これに対して、第６速ドリブンギヤ２４は第１変速機出力軸６に設けられており、第６速ドリブンギヤ２４と第１変速機出力軸６とが相対回転可能となるように構成されている。

さらに、第７速用歯車対１４は、第７速ドライブギヤ２５と、第７速ドライブギヤ２５に噛合された第７速ドリブンギヤ２６とにより構成されている。第７速ドライブギヤ２５は第１クラッチ出力軸４に設けられており、第７速ドライブギヤ２５と第１クラッチ出力軸４とが相対回転可能なように構成されている。これに対して、第７速ドリブンギヤ２６は第１変速機出力軸６に設けられており、第７速ドリブンギヤ２６と第１変速機出力軸６とが一体回転するようにに構成されている。

また、第２変速機出力軸７にはリダクションドリブンギヤ２９が設けられ、このリダクションドリブンギヤ２９と噛合する第１リダクションドライブギヤ２７が第３変速機出力軸８に設けられるとともに、リダクションドリブンギヤ２９に噛合する第２リダクションドライブギヤ２８が第１変速機出力軸６に設けられている。さらに、第２変速機出力軸７と第１クラッチ出力軸４とは変速用クラッチＣ３により係合可能に構成されている。

そして、変速機３は、後進段を設定するための後進用歯車対３０を有している。後進用歯車対３０は、後進ドライブギヤ３１および後進ドリブンギヤ３２とにより構成されている。後進ドライブギヤ３１は第２クラッチ出力軸５に設けられており、後進ドライブギヤ３１と第２クラッチ出力軸５とが一体回転するように構成されている。これに対して、後進ドリブンギヤ３２は第１変速機出力軸６に設けられており、後進ドリブンギヤ３２と第１変速機出力軸６とが相対回転可能となるように構成されている。

そして、各変速用歯車対に対応して複数の変速用クラッチが設けられている。この変速用クラッチは、変速用歯車対を構成する各ギヤと、各軸との間における動力伝達状態を制御する装置である。この実施例においては、変速用クラッチとして同期噛合い装置（シンクロメッシュ機構）を用いた場合を説明する。まず、変速用クラッチＣ３は、第１クラッチ出力軸４に設けられている。変速用クラッチＣ３は、第１クラッチ出力軸４と一体回転し、かつ、第１クラッチ出力軸４の軸線方向に動作可能なスリーブ３３と、第２変速機出力軸７と一体回転するアウターギヤ３４と、スリーブ３３と一体回転し、かつ、スリーブ３３とともに軸線方向に動作可能なシンクロナイザーリング（図示せず）およびシンクロナイザーキー（図示せず）とを有している。スリーブ３３にはインナーギヤ（図示せず）が形成されており、スリーブ３３が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ３４と、スリーブ３３のインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ３４と、スリーブ３３のインナーギヤとが係合された場合は、第１クラッチ出力軸４と第２変速機出力軸７との間で、動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、スリーブ３３が軸線方向で中立位置に動作されて、スリーブ３３のインナーギヤと、アウターギヤ３４とが解放された場合は、第１クラッチ出力軸４と第２変速機出力軸７との間で、動力伝達をおこなうことが不可能となる。

また、この変速用クラッチＣ３は第７速用歯車対１４に対応するクラッチとしての機能を兼備している。すなわち、第７速ドライブギヤ２５と一体回転するアウターギヤ４４が設けられており、アウターギヤ４４に対応するシンクロナイザーリング（図示せず）が設けられている。そして、スリーブ３３が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ４４とスリーブ３３のインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ４４とスリーブ３３のインナーギヤとが係合された場合は、第１クラッチ出力軸４と第１変速機出力軸６との間で、第７速用歯車対１４を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、アウターギヤ４４とスリーブ３３のインナーギヤとが解放された場合は、第１クラッチ出力軸４と第１変速機出力軸６との間で、第７速用歯車対１４を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。なお、スリーブ３３を軸線方向で中立位置に移動させると、スリーブ３３のインナーギヤを、２つのアウターギヤ３４，４４から共に解放させることは可能であるが、スリーブ３３のインナーギヤが軸線方向のいずれの位置にある場合でも、２つのアウターギヤ３４，４４のいずれか一方にのみ噛合する。

また、第３速用歯車対１１に対応する変速用クラッチＣ４は、第１変速機出力軸６に設けられている。変速用クラッチＣ４は、第１変速機出力軸６と一体回転し、かつ、第１変速機出力軸６の軸線方向に動作可能なスリーブ３５と、第３速ドリブンギヤ２０と一体回転するアウターギヤ３６と、スリーブ３５と一体回転し、かつ、スリーブ３５とともに軸線方向に動作可能なシンクロナイザーリング（図示せず）およびシンクロナイザーキー（図示せず）とを有している。スリーブ３５にはインナーギヤ（図示せず）が形成されており、スリーブ３５が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ３６と、スリーブ３５のインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ３６と、スリーブ３５のインナーギヤとが係合された場合は、第１クラッチ出力軸４と第１変速機出力軸６との間で、第３速用歯車対１１を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、スリーブ３５が軸線方向で中立位置に動作されて、スリーブ３５のインナーギヤと、アウターギヤ３６とが解放された場合は、第１クラッチ出力軸４と第１変速機出力軸６との間で、第３速用歯車対１１を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。

一方、前記第２速用歯車対１０に対応する変速用クラッチＣ５は、第１変速機出力軸６に設けられている。変速用クラッチＣ５は、第１変速機出力軸６と一体回転し、かつ、第１変速機出力軸６の軸線方向に動作可能なスリーブ３７と、第２速ドリブンギヤ１８と一体回転するアウターギヤ３９と、スリーブ３７と一体回転し、かつ、スリーブ３７とともに軸線方向に動作可能なシンクロナイザーリング（図示せず）およびシンクロナイザーキー（図示せず）とを有している。スリーブ３７にはインナーギヤ（図示せず）が形成されており、スリーブ３７が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ３９とインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ３９と、スリーブ３７のインナーギヤとが係合された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、第２速用歯車対１０を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、アウターギヤ３９と、スリーブ３７のインナーギヤとが解放された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、第２速用歯車対１０を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。

また、この変速用クラッチＣ５は後進用歯車対３０に対応するクラッチとしての機能を兼備している。すなわち、後進ドリブンギヤ３２と一体回転するアウターギヤ３８が設けられており、アウターギヤ３８に対応するシンクロナイザーリング（図示せず）が設けられている。そして、スリーブ３７が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ３８とスリーブ３７のインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ３８とスリーブ３７のインナーギヤとが係合された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、後進用歯車対３０を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、アウターギヤ３８とスリーブ３７のインナーギヤとが解放された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、後進用歯車対３０を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。なお、スリーブ３７を軸線方向で中立位置に移動させると、スリーブ３７のインナーギヤを、２つのアウターギヤ３８，３９から共に解放させることは可能であるが、スリーブ３７のインナーギヤが軸線方向のいずれの位置にある場合でも、２つのアウターギヤ３８，３９のいずれか一方にのみ噛合する。

そして、前記第４速用歯車対１２に対応する変速用クラッチＣ６は、第１変速機出力軸６に設けられている。変速用クラッチＣ６は、第１変速機出力軸６と一体回転し、かつ、第１変速機出力軸６の軸線方向に動作可能なスリーブ４０と、第４速ドリブンギヤ２２と一体回転するアウターギヤ４１と、スリーブ４０と一体回転し、かつ、スリーブ４０とともに軸線方向に動作可能なシンクロナイザーリング（図示せず）およびシンクロナイザーキー（図示せず）とを有している。スリーブ４０にはインナーギヤ（図示せず）が形成されており、スリーブ４０が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ４１とスリーブ４０のインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ４１とスリーブ４０のインナーギヤとが係合された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、第４速用歯車対１２を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、アウターギヤ４１とスリーブ４０のインナーギヤとが解放された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、第４速用歯車対１２を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。

また、この変速用クラッチＣ６は第６速用歯車対１３に対応するクラッチとしての機能を兼備している。すなわち、第６速ドリブンギヤギヤ２４と一体回転するアウターギヤ４２が設けられており、アウターギヤ４２に対応するシンクロナイザーリング（図示せず）が設けられている。そして、スリーブ４０が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ４２とスリーブ４０のインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ４２とスリーブ４０のインナーギヤとが係合された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、第６速用歯車対１３を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、アウターギヤ４２とスリーブ４０のインナーギヤとが解放された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、第６速用歯車対１３を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。なお、スリーブ４０を軸線方向で中立位置に移動させると、スリーブ４０のインナーギヤを、２つのアウターギヤ４１，４２から共に解放させることは可能であるが、スリーブ４０のインナーギヤが軸線方向のいずれの位置にある場合でも、２つのアウターギヤ４１，４２のいずれか一方にのみ噛合する。

変速機３は、エンジン１に接続される入力軸４５を有している。また、第１クラッチ出力軸４と入力軸４５との間における動力伝達状態を制御する第１切換クラッチＣ１と、第２クラッチ出力軸５と入力軸４５との間における動力伝達状態を制御する第２切換クラッチＣ２とが設けられている。この第１切換クラッチＣ１および第２切換クラッチＣ２としては、例えば、摩擦式クラッチ、より具体的には湿式クラッチを用いていることが可能である。つまり、第１切換クラッチＣ１および第２切換クラッチＣ２を構成するプレートやディスクが、潤滑油により潤滑および冷却される。この第１切換クラッチＣ１および第２切換クラッチＣ２は、別々に係合圧もしくはトルク容量を制御可能に構成された、いわゆるデュアルクラッチ（言い換えれば、ツインクラッチ）である。なお、変速時に切換クラッチを交互に切り換えるように構成されていれば、切換クラッチは３つ以上あってもよい。

一方、前記エンジン１には内燃機関および外燃機関が含まれるが、この実施例では、内燃機関を用いている場合について説明する。内燃機関としては、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジン、メタノールエンジンなどを用いることが可能である。この実施例では、エンジン１としてガソリンエンジンが用いられている場合について説明する。このエンジン１は、電子スロットルバルブ、燃料噴射量制御装置、点火時期制御装置などを有する公知のものである。さらに、車両Ｖｅにはブレーキ装置（図示せず）が設けられている。このブレーキ装置は、乗員により操作されるブレーキペダル、および車輪２に設けられたホイールシリンダなどにより構成されている。そして、ブレーキペダルの操作に応じてホイールシリンダの油圧が制御されて、車輪２に対する制動力が調整される。

つぎに、車両Ｖｅの制御系統について説明すると、第１切換クラッチＣ１および第２切換クラッチＣ２および変速用クラッチＣ３、Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６を、それぞれ別々に制御することの可能なアクチュエータが設けられている。この実施例では、アクチュエータとして油圧アクチュエータ４６が用いられている。つまり、第１切換クラッチＣ１および第２切換クラッチＣ２および変速用クラッチＣ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６は、いずれも油圧制御式のクラッチであり、各クラッチに対応して油圧室（図示せず）が形成されているととともに、各油圧室の油圧が油圧アクチュエータ４６により制御されるように構成されている。つまり、第１切換クラッチＣ１および第２切換クラッチＣ２の係合圧は、油圧アクチュエータ４８により制御される。この油圧アクチュエータ４６は、油圧回路およびソレノイドバルブなどを有する公知の構造を有している。

また、車両Ｖｅの全体を制御する総合電子制御装置４７が設けられているとともに、エンジン１を制御するエンジン用電子制御装置４８が設けられている。さらに、変速機３を制御するために乗員が操作するシフト操作装置４９が設けられているとともに、変速機３における変速状態を表示するシフト状態表示装置５０が設けられている。シフト操作装置４９は、乗員が手で操作する構造のものまたは足で操作する構造のもののいずれでもよい。シフト操作装置４９の操作により、前進段（ドライブポジション）、後進段（リバースポジション）、ニュートラルポジション、パーキングポジションなどを選択的に切り替え可能である。さらに、シフト状態表示装置５０は、ランプ点灯、音声表示、ディスプレイ表示などの少なくとも１つの表示システムにより、変速機３の変速状態を出力する構成となっている。また、潤滑油および油圧アクチュエータ４６の作動油の温度を検出する油温センサ５６および各クラッチの軸線方向におけるスリーブの位置を検知するスリーブ位置センサ５１が設けられている。

前記エンジン用電子制御装置４８には、各種のセンサやスイッチの信号が入力される。このエンジン用電子制御装置４８には、例えば、エンジン回転速度、吸入空気量、吸入空気温度、アクセル開度、スロットル開度、冷却水温、エンジン吹き上げ禁止スイッチ５２などの信号が入力される。エンジン吹き上げ禁止スイッチ５２は、シフト操作装置４９に設けたり、シフト操作装置４９とは別にインストルメントパネルなどに設けることが可能である。エンジン用電子制御装置４８からは、エンジン１の電子スロットルバルブの開度、吸入空気量、点火時期、燃料噴射量などを制御する信号が出力される。

前記総合電子制御装置４７には、各種のセンサやスイッチの信号が入力される。総合電子制御装置４７には、例えば、第１クラッチ出力軸４の回転速度センサ５３、第２クラッチ出力軸５の回転速度センサ５４、第２変速機出力軸７の回転速度センサ５５、潤滑油および作動油の温度、ブレーキペダルの操作状態、ナビゲーションシステムで得られる道路状況、シフト操作装置４９の操作状態、道路勾配センサ、加速度センサなどの信号が入力される。総合電子制御装置４７からは、油圧アクチュエータ４６を制御する信号、シフト状態表示装置５０を制御する信号などが出力される。なお、エンジン用電子制御装置４８と総合電子制御装置４７との間で相互に信号の授受がおこなわれる。また、この実施例において、各種の回転部材の回転速度は、各種の回転部材の回転数と等価のパラメータである。

つぎに、変速機３の制御について説明する。変速機３で前進段の第１速を設定する場合は、全ての変速用クラッチＣ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６を解放もしくは中立状態とするとともに第１切換クラッチＣ１を係合する。これにより、エンジンの出力トルクは第１クラッチ出力軸４から第１速用歯車対９を介して第３変速機出力軸８に伝達される。すなわち、変速機３の変速段として第１速が設定される。

また、変速機３で前進段の第２速を設定する場合は、変速用クラッチＣ５のスリーブ３７の動作により、スリーブ３７のインナーギヤとアウターギヤ３９とが係合されるとともに、第２切換クラッチＣ２が係合されるとともに、変速用クラッチＣ５以外の変速用クラッチのスリーブが全て中立位置に制御される。このような制御により、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間で、第２切換クラッチＣ２および第２速用歯車対１０を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間における変速比が、第２速用歯車対１０を構成する第２速ドライブギヤ１７と第２速ドリブンギヤ１８との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３の変速段として第２速が設定される。

なお、第２速が設定されたことにより、エンジンの出力トルクは第２変速機出力軸７に伝達されるが、リダクションドリブンギヤ２９と第１リダクションドライブギヤ２７との歯数比に応じて、第３変速機出力軸８の回転数が第１速ドリブンギヤ１６の回転数よりも増大する。したがって、ワンウェイクラッチＯＷＣの作用によって、第３変速機出力軸８と第１速ドリブンギヤ１６との間の動力伝達が遮断される。この動力伝達遮断は、第３速から第７速が設定された場合にも同様におこなわれる。

また、変速機３で前進段の第３速を設定する場合は、変速用クラッチＣ４のスリーブ３５の動作により、スリーブ３５のインナーギヤとアウターギヤ３６とが係合されるとともに、第１切換クラッチＣ１が係合されるとともに、変速用クラッチＣ４以外の変速用クラッチＣ３，Ｃ５，Ｃ６のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第２切換クラッチＣ２が解放される。このような制御により、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間で、第１切換クラッチＣ１および第３速用歯車対１１を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間における変速比が、第３速用歯車対１１を構成する第３速ドライブギヤ１９と第３速ドリブンギヤ２０との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３の変速段として第３速が設定される。

さらに、変速機３で前進段の第４速を設定する場合は、変速用クラッチＣ６のスリーブ４０の動作により、スリーブ４０のインナーギヤとアウターギヤ４１とが係合されるとともに、第２切換クラッチＣ２が係合されるとともに、変速用クラッチＣ６以外の変速用クラッチのスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第１切換クラッチＣ１が解放される。このような制御により、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間で、第２切換クラッチＣ２および第４速用歯車対１２を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間における変速比が、第４速用歯車対１２を構成する第４速ドライブギヤ２１と第４速ドリブンギヤ２２との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３の変速段として第４速が設定される。

さらに、変速機３で前進段の第５速を設定する場合は、変速用クラッチＣ３のスリーブ３３の動作により、スリーブ３３のインナーギヤとアウターギヤ３４とが係合されるとともに、第１切換クラッチＣ１が係合されるとともに、変速用クラッチＣ３以外の変速用クラッチのスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第２切換クラッチＣ２が解放される。このような制御により、第１クラッチ出力軸４と第２変速機出力軸７とが直結される。すなわち、変速機３の変速段として第５速が設定される。

さらに、変速機３で前進段の第６速を設定する場合は、変速用クラッチＣ６のスリーブ４０の動作により、スリーブ４０のインナーギヤとアウターギヤ４２とが係合されるとともに、第２切換クラッチＣ２が係合されるとともに、変速用クラッチＣ６以外の変速用クラッチのスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第１切換クラッチＣ１が解放される。このような制御により、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間で、第２切換クラッチＣ２および第６速用歯車対１３を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間における変速比が、第６速用歯車対１３を構成する第６速ドライブギヤ２３と第６速ドリブンギヤ２４との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３の変速段として第６速が設定される。

そして、変速機３で前進段の第７速を設定する場合は、変速用クラッチＣ３のスリーブ３３の動作により、スリーブ３３のインナーギヤとアウターギヤ４４とが係合されるとともに、第１切換クラッチＣ１が係合されるとともに、変速用クラッチＣ３以外の変速用クラッチのスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第２切換クラッチＣ２が解放される。このような制御により、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間で、第１切換クラッチＣ１および第７速用歯車対１４を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間における変速比が、第７速用歯車対１４を構成する第７速ドライブギヤ２５と第７速ドリブンギヤ２６との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３の変速段として第７速が設定される。このように、変速機３は、前進段において第１速ないし第７速を選択的に切り替えることが可能である。つまり、変速機３は、変速比を段階的に、または不連続に切り替えることの可能な有段変速機である。

一方、シフト操作装置４９の操作により、後進段（リバースポジション）が選択された場合は、変速用クラッチＣ５のスリーブ３７の動作により、スリーブ３７のインナーギヤとアウターギヤ３８とが係合されるとともに、第２切換クラッチＣ２が係合されるとともに、変速用クラッチＣ５以外の変速用クラッチのスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第１切換クラッチＣ１が解放される。このような制御により、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間で、第２切換クラッチＣ２および後進用歯車対３０を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間における変速比が、後進用歯車対３０を構成する後進ドライブギヤ３１とアイドラギヤ４３と後進ドリブンギヤ３２との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３で後進段が設定される。なお、前進段が設定された場合と、後進段が設定された場合とでは、第２変速機出力軸７の回転方向が逆となる。

前進段または後進段が選択された場合は、上記のように入力軸４５と第２変速機出力軸７とが動力伝達可能に接続されるため、エンジン１が運転され、かつ、アクセルペダルが踏み込まれた場合、つまり、パワーオンの状態では、エンジントルクが変速機３を経由して車輪２に伝達されて、駆動力が発生する。これに対して、車両Ｖｅの惰力走行時、つまり、アクセルペダルが踏まれていないパワーオフの状態では、ワンウェイクラッチＯＷＣの空転によりトルク伝達しない第１速を除き、車両Ｖｅの運動エネルギに対応するトルクが、車輪２から変速機３を経由してエンジン１に伝達され、エンジンブレーキ力が生じる。

さらに、シフト操作装置４９により、パーキングポジションまたはニュートラルポジジョンが選択された場合は、第１切換クラッチＣ１および第２切換クラッチＣ２が共に解放される。このような制御により、入力軸４５と第２変速機出力軸７との間で動力伝達をおこなうことが不可能となる。そして、現在設定されている変速段から他の変速段（目標変速段）に切り替える場合は、現在の変速段を設定しているクラッチのスリーブを動作させて、現在の変速段に対応するアウターギヤと、スリーブのインナーギヤとを解放するとともに、目標変速段に対応するクラッチのスリーブを動作させて、目標変速段を設定するアウターギヤと、スリーブのインナーギヤとを係合させる制御が実行される。また、現在の変速段から目標変速段に切り替える場合に、第１切換クラッチＣ１および第２切換クラッチＣ２の係合・解放状態を切り替える必要がある場合は、その切り替え制御が実行される。

この実施例において、前進段では、変速段を示す数字が小さいほど、変速機３における変速比が大きくなる。ここで、変速機３の変速比とは、入力軸４５の回転速度を第２変速機出力軸７の回転速度で除した値である。この実施例において、現在の変速段における変速比よりも、目標変速段における変速比の方が大きくなる変速制御がダウンシフトである。また、現在の変速段における変速比よりも、目標変速段における変速比の方が小さくなる変速制御がアップシフトである。そして、変速機３は、変速比を切り替える場合に、第１切換クラッチＣ１のトルク容量、および第２切換クラッチＣ２のトルク容量が制御されるように構成された、いわゆるデュアル・クラッチ式の変速機３である。つまり、変速機３の変速段を変更する場合は、第１切換クラッチＣ１および第２切換クラッチＣ２の係合・解放を並行して実行する、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速となる。

なお、この実施例においては、変速機３の変速段を切り替えるにあたり、自動変速制御とマニュアル変速制御とを選択可能である。マニュアル変速制御とは、乗員がシフト操作装置４９をマニュアル操作することにより、第１速ないし第７速の変速段を選択的に切り替える制御である。また、自動変速制御とは、シフト操作装置４９で前進段が選択されている場合に、車両Ｖｅの走行状態、例えば、車速およびアクセル開度および総合電子制御装置４７に記憶されている変速マップに基づいて、変速判断をおこない、第１速ないし第７速の変速段を選択的に切り替える制御である。この場合、変速マップには、現在の変速段から他の変速段にアップシフトする場合の基準となるアップシフト線、および、現在の変速段から他の変速段にダウンシフトする場合の基準となるダウンシフト線が設けられている。

次に、発進時におけるエンジン起動時点から変速時点までの、ワンウェイクラッチＯＷＣの作用について説明する。まず、発進時、エンジン１起動直後においては、第３変速機出力軸８の回転数も第１速ドリブンギヤ１６の回転数も、ともに零となっているので、ワンウェイクラッチＯＷＣは解放状態となっている。

そして、エンジンの回転数が上昇し、第１切換クラッチＣ１の係合によって、第１速ドリブンギヤ１６の回転数が上昇し、第３変速機出力軸８の回転数（起動直後は零）よりも上昇すると、ワンウェイクラッチＯＷＣが係合し、エンジン１からのトルクが第１速用歯車対９を経由して、第３変速機出力軸８へ伝達され、いわゆる１速発進（ロー発進）となる。この時、変速用クラッチＣ３〜Ｃ６は中立状態となっている。

その後、車速の増大とともに変速がおこなわれ、第１速ドリブンギヤ１６の回転数が第３変速機出力軸８の回転数よりも低下すると、ワンウェイクラッチＯＷＣは解放状態となり、第１クラッチ出力軸４から第３変速機出力軸８へのトルク伝達が遮断される。このとき変速に伴って、変速用クラッチＣ３〜Ｃ５のいずれかが係合されているので第１速用歯車対９以外の歯車対を経由してトルクが伝達される。なお、第５速が設定されている場合には、クラッチＣ３がアウターギヤ３４と係合しているので、第１クラッチ出力軸４から直接第２変速機出力軸７へトルクが伝達される。つまり、第１速用歯車対９以外の歯車列を経由してトルクが伝達される場合には、ワンウェイクラッチＯＷＣは空転し、ワンウェイクラッチＯＷＣを経由してのトルクの伝達はおこなわれない。

このように、ワンウェイクラッチＯＷＣによるトルクの伝達は、自動的におこなわれるので、第１切換クラッチＣ１を係合させるだけで１速発進をおこなうことができる、このため、１速発進時を迅速におこなうことができる。

また、車両を後退させるリバース走行時は、第１切換クラッチＣ１を解放することで、第２切換クラッチＣ２を経由して動力を伝達することができる。

また、ワンウェイクラッチＯＷＣは第１速用歯車対９の第１速ドリブンギヤ１６側に設置される。第１速ドリブンギヤ１６は第１速ドライブギヤ１５に比べて径を大きくすることができるため、ワンウェイクラッチＯＷＣの径を大きくすることができるので、ワンウェイクラッチＯＷＣの強度を大きくすることができる。また、第３変速機出力軸８と第１速ドリブンギヤ１６との間にワンウェイクラッチＯＷＣが設置されるので、構造を単純化し、部品点数を少なくすることができる。例えば、スリーブにワンウェイクラッチを設ける必要がなく、構造が簡単になるとともに、スリーブの径をを小さくすることが出来るので、引きずり損失の増大に伴う変速時の切替の動作が重くなることを抑制し、変速のアクチュエータの大型化を抑制することができる。

また、第１速用歯車対９以外の歯車対のドリブンギヤ２４，２２，１８、３２，２０，２６は全て、第１変速機出力軸６に設けられている。したがって、第３変速機出力軸８とクラッチ出力軸４，５との軸間距離は、第１速用歯車対９の寸法で決定されるため、第３変速機出力軸８とクラッチ出力軸４，５との軸間距離をギヤ比の大きな第１速用歯車対９を除いて決定できるので、変速機の大型化を抑制するとともに、重さの増大を抑制することができる。

さらに、同心円状に配置されたクラッチ出力軸４，５と第３変速機出力軸８との軸間距離が、クラッチ出力軸４，５と第１変速機出力軸６との軸間距離よりも小さくなっている。このため、リダクションドリブンギヤ２９と第１リダクションドライブギヤ２７とのギヤ比を大きくすることができ、変速比を増大させるように設定することができる。

また、第１速用歯車対９の第１速ドライブギヤ１５は比較的歯車の径が小さく、また、第１クラッチ出力軸４に設けられている。したがって、第１速ドライブギヤ１５の円周方向の周りには、スペースに余裕が生じる。そこで、このスペースに変速用クラッチＣ４，Ｃ５，Ｃ６のいずれかを設けることで、変速機の全長が増大することを抑制することができる。すなわち、第１速用歯車対と第１用歯車対以外の歯車対を選択して係合する係合クラッチのいずれかとが、軸線方向で同一の位置に設けられている。このため、変速機の全長を短縮することができる。

一方、車両の後退を抑制したい場合には、上記坂道などにおける車両停止時の車両後退時に、変速用クラッチＣ４をアウターギヤ３６と係合させるか、変速用クラッチＣ３をアウターギヤ３４またはアウターギヤ４４と係合させることにより変速機内部に循環トルクを発生させ、車輪２からのトルクにより、第２変速機出力軸７の回転を抑制させる必要がある。なお、以下の説明は、変速用クラッチＣ４をアウターギヤ３６と係合させた場合、すなわち第３速用歯車対を係合させた場合について述べる。

上述のように、車両停止中の車輪２からのトルクは、第２変速機出力軸７と，リダクションドリブンギヤ２９と、第１リダクションドライブギヤ２７と、第３変速機出力軸８と、ワンウェイクラッチＯＷＣと、第１速ドリブンギヤ１６と、第１速ドライブギヤ１５とを経由して、第１クラッチ出力軸４に伝達される。また、変速用クラッチＣ４がアウターギヤ３６と係合されているので、車輪２からのトルクは、第２変速機出力軸７と，リダクションドリブンギヤ２９と，第２リダクションドライブギヤ２８と，第１変速機出力軸６と，第３速ドリブンギヤ２０と、第３速用歯車対１１とを経由して第１クラッチ出力軸４に伝達される。

ここで、第１速と第３速とが同時に係合されている。すなわち、第２変速機出力軸７と第１クラッチ出力軸４とは変速比の異なる動力伝達が並列しておこなわれているため、動力伝達経路内のどこかで滑りが生じないと回転できない。車両後退時はワンウェイクラッチＯＷＣは滑らないので第２変速機出力軸７は回転することができず、ヒルホールドを実現することができる。

次に、ヒルホールド制御の具体例について、図２を参照して説明する。図２は本ヒルホールド制御の具体例を示すフローチャートである。まず、道路勾配センサーにより現在の道路勾配が所定値以上であるか否かが判断される（ステップＳ１）。

そして、ステップＳ１で否定的に判断された場合、このルーチンを抜けるが、ステップＳ１で肯定的に判断された場合、すなわち、現在の道路勾配が所定値以上である場合には、後退防止機能すなわちヒルホールド機能が必要な状態か否かが判断される（ステップＳ２）。ここで、後退防止機能が必要な状態とは、例えば、道路勾配が所定値以上であり、前進段が選択され、車両が停止状態で、パーキングブレーキが作動していない場合等である。より具体的には、坂道発進時でパーキングブレーキを解除してからエンジンが立ち上がるまでの状態等である。

そして、ステップＳ２で否定的に判断された場合にはこのルーチンを抜けるが、ステップＳ２で肯定的に判断された場合、すなわち、後退防止機能が必要と判断された場合には、直ちに、変速用クラッチＣ４をアウターギヤ３６と係合させ、第３速段を設定する（ステップＳ３）。そしてこのルーチンを抜ける。

つまり、第３変速機出力軸８に設けられたワンウェイクラッチＯＷＣは、車両後退時にには係合し、第１速用歯車対９が選択され、車輪からのトルクが伝達される。また、ヒルホールド必要時には上記第１速用歯車対９に加えて、第２変速機出力軸７に接続された第３速用歯車対１１が選択され、車輪からのトルクが伝達される。第１速用歯車対９と第３速用歯車対１１とは、ギア比が異なっているために、変速機内部で循環トルクが発生する。したがって、切換クラッチＣ１，Ｃ２を解放し、エンジン１からのトルクが変速機３に入力されていない場合でも、第１クラッチ出力軸４の回転を阻止することができ、ヒルホールドを実現することができる。

また、ワンウェイクラッチＯＷＣは第３変速機出力軸８に設けられており、また、車両後退時には自動的に係合され、トルクが伝達される。そして、車両後退時にワンウェイクラッチが係合している状態で、第３速用歯車対１１を選択すればヒルホールドが実現できるので、ヒルホールド専用段を設ける必要がなく、変速機の大型化を抑制することができる。なお、選択は第３速用歯車対１１に限らず、第５速や第７速であってもよい。

すなわち、上記実施例においては、ヒルホールド制御時に第３速用歯車列１１を選択したが、図３および図４に示すように、変速用クラッチＣ３をアウターギヤ３４またはアウターギヤ４４と係合させてもよい。要は、ヒルホールド制御時に第１クラッチ出力軸４に設定された変速比の異なる変速段を同時に選択することによって、変速機内部に循環トルクを発生させるように制御すればよい。

また、ワンウェイクラッチＯＷＣはいずれの変速段に設けてもよいが、上記実施例においては、ワンウェイクラッチＯＷＣは変速比の最も低い変速段（１速段）に設けられている。１速段に設けることで、車両停止からヒルホールド制御をおこなわずに直ちに発進制御をおこなう場合の駆動力を確保することができる。

一方、変速比が大きい状態で発進をおこなう場合、例えば２速発進をおこなう場合、クリープトルクが小さいので、発進直前にヒルホールド制御を解除すると車両が後退する場合がある。また、ツインクラッチ式の変速機においては、切換クラッチＣ１，Ｃ２を半係合状態とすることによって、クリープトルクを発生させているので、クリープトルクの発生の継続時間が長いと、切換クラッチＣ１，Ｃ２の摩擦面の温度が上昇し、耐久性が悪化する。したがって、切換スイッチＣ１，Ｃ２の半係合状態を極力回避しながら、発進制御をおこなう必要がある。

図５は、このような、坂道発進時における発進制御の一例を示すフローチャートである。先ず、車両が停止しているか否かが判断される（ステップＳ１１）。ステップＳ１１で否定的に判断された場合、車両は停止していないので、切換クラッチＣ１もしくはＣ２を半係合状態とし（ステップＳ１１０）、クリープトルクを発生させるとともに、ヒルホールド制御を解除する（ステップＳ１１１）。すなわち、発進制御を実施する。

一方、ステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、ブレーキがオフか否かが判断される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２で否定的に判断された場合には、停止中の制御が実施される（ステップＳ１９）。停止中の制御は、先ず切換クラッチＣ１およびＣ２を解放状態とし、発進制御切換時の応答性確保のための油圧のみ出力される。また、登坂路の場合には、前記切換クラッチＣ１およびＣ２を解放状態にする制御以外にヒルホールド制御が加味される。

ステップＳ１２で肯定的に判断された場合には、現在車両が登坂路にあり、かつヒルホールド制御がおこなわれているか否かが判断される（ステップＳ１３）。ステップＳ１３で否定的に判断された場合、すなわち、車両が発進しようとしている場合には、クリープトルクを発生させるため、切換クラッチＣ１またはＣ２を半係合状態とする（ステップＳ１８）。すなわち、発進制御がおこなわれる。

また、ステップＳ１３で肯定的に判断された場合には、アクセルが全閉か否かが判断される（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で肯定的に判断された場合、すなわちアクセルペダルが踏まれておらず、運転者に発進の意志がないと考えられる場合、停止中の制御が継続または実施される（ステップＳ１５）。なお、この制御はステップＳ１９と同様の制御である。そして、その後ヒルホールド制御が継続または実行される（ステップＳ１６）。

また、ステップＳ１４で否定的に判断された場合、すなわち、運転者の発進の意志があると判断された場合には、切換クラッチＣ１もしくはＣ２を半係合状態とし（ステップＳ１７）、クリープトルクを発生させるとともに、ヒルホールド制御が継続または実施される（ステップＳ１６）。すなわち、発進制御がおこなわれる。

一方、ヒルホールド制御実行中から発進制御に移る場合、走行路の勾配や運転者のアクセルペダルの踏み込み量などによって定まる要求駆動力に応じて発進時の変速段を切換えることで、駆動力の不足を防止しつつ登坂発進をおこなうことが考えられる。図６はその変速段の切換え制御を行う場合のフローチャートである。

まず、現在の車両の状態がヒルホールド制御制御からの発進制御中であるか否かが判断される（ステップＳ２１）。すなわち、前回のルーチン実行時にヒルホールド制御制御が行われているかに否かが判断される。そして、ステップＳ２１で否定的に判断された場合、すなわち、前回のルーチン実行時にヒルホールド制御制御が行われていない場合には、このルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ２１で肯定的に判断された場合、すなわち、ステップＳ２１で、前回のルーチン実行時にヒルホールド制御制御がおこなわれている場合には、走行路の勾配や運転者のアクセルペダルの踏み込み量などによって定まる要求駆動力が所定値TUPHILよりも小さいか否かが判断される（ステップＳ２２）。ステップＳ２２で否定的に判断された場合、要求駆動力が大きいと判断され、より変速比の大きな変速段での発進をおこなう。本実施例においては、第１速で発進される。したがって、第１切換クラッチＣ１が半係合され、クリープトルクが発生させられる（ステップＳ２４）。

また、ステップＳ２２で肯定的に判断された場合には、要求駆動力が小さいと判断され、より変速比の小さい変速段での発進をおこなう。本実施例においては第２速で発進される。したがって、第２切換クラッチＣ２が半係合され、クリープトルクが発生させられる（ステップＳ２３）。

次に、上記の制御を行った際のタイムチャートを図７に示す。なお、ヒルホールド制御は第３速でおこなわれるものとする。車両が登坂状態でヒルホールド制御状態（Ａ時点以前）から、ブレーキがオフされても（Ａ時点）、変速段は第３速に維持される（Ａ時点からＢ時点）。そして、アクセルがＯＮとなってエンジン回転数Neが増大すると第２切換クラッチＣ２の半係合量が増大し、伝達されるエンジントルクの量が増大し、発進制御が開始される。（Ｂ時点からＣ時点）。

やがて前進判定が成立すると（ステップＳ１４で否定的に判断された場合。Ｃ時点）、第１切換クラッチＣ１に対応する変速段が１速側に切り替わり、ヒルホールド制御が解除される（Ｃ時点）。その後、駆動力の不足判断が成立すると（Ｄ時点）、第１切換クラッチＣ１の係合量が増大することにより、伝達されるトルクが増大するとともに、第２切換クラッチＣ２の係合量が減少することにより伝達されるトルクが減少し、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ制御が行われる（Ｄ時点以降）。

従来、破線で示すように、登坂状態でヒルホールド制御状態から発進制御をおこなう場合、車両の後退を抑制するためにブレーキ解除（Ａ時点）後直ちにエンジントルク（クリープトルク）の増大がおこなわれる。また、このクリープトルク発生と同時に、直ちに３速から１速への変速がおこなわれる。そして、破線で示すように、クリープトルクを伝達するために第２切換クラッチＣ２の係合度が上昇するので、第２切換クラッチＣ２の摩擦材の温度が上昇し、耐久性が低下する。

これに対して、実線で示すように、本願発明においては、前進判定成立（Ｃ時点）までは、変速がおこなわれない。したがって、ヒルホールド制御状態がＣ時点まで維持されるので、クリープトルクの上昇を抑制することができ、第２切換クラッチＣ２の摩擦材の温度の上昇を抑制することができ、耐久性の低下を抑制することができる。

さらに、ヒルホールド制御中は切換クラッチＣ１，Ｃ２を、後退防止を目的としたクリープトルクを発生させるための半係合状態とする必要がないため、切換クラッチＣ１，Ｃ２の耐久性を低下させることなく発進制御をおこなうことができる。

そして、車両の発進が必要な場合は、第２クラッチ出力軸５に設けられた第２切換クラッチＣ２を係合するだけで発進ができるので、応答性良く発進をおこなうことができる。

さらに、車両の前進が検出された場合に、ヒルホールドを解除するように構成されている。したがって、車両が後退することなく、車両を発進させることができる。

なお、車両の発進時にエンジントルクの増大がおこなわれる。したがって、発進時における駆動力を確保することができる。

また、ヒルホールドが解除された後に、変速機の変速比が増大させられる。したがって、トルクが増大して車輪に伝達させられるので、車両が後退することなく駆動力を確保することができる。

さらに、後進時に選択される歯車対である後進用歯車対３０が第２変速機出力軸７に設けられている。このため、ワンウェイクラッチＯＷＣを含む動力伝達経路と、後進用歯車対３０とを含む動力伝達経路とが分離されていることになり、後進時の循環トルクの発生を回避し、変速機構のロック状態を回避することができる。

さらに、車両に対する要求駆動力が所定値以上である場合に、変速機の変速比が増大させられる。したがって、発進時における駆動力を増大させることができる。

上記実施例においては、第２変速機出力軸７にリダクションドリブンギヤ２９を設け、第１変速機出力軸６に設けられた第２リダクションドライブギヤ２８と第３変速機出力軸８に設けられた第１リダクションドライブギヤ２７とがリダクションドリブンギヤ２９と噛合するように構成されているが、このリダクションドリブンギヤを第２変速機出力軸７を共通の回転軸とする２つの歯車から構成してもよい。図８はリダクションドリブンギヤを２つの歯車から構成した例である。

第２変速機出力軸７には第１リダクションドリブンギヤ２９Ａと第２リダクションドリブンギヤ２９Ｂとが設けられており、第１変速機出力軸６には第２リダクションドライブギヤ２８が設けられ、第３変速機出力軸８には第１リダクションドライブギヤ２７が設けられている。そして、第１リダクションドリブンギヤ２９Ａと第１リダクションドライブギヤ２７とが噛合しており、第２リダクションドリブンギヤ２９Ｂと第２リダクションドライブギヤ２８とが噛合している。

この構成によれば、第３変速機出力軸８と第２変速機出力軸７との軸間距離の許す範囲で、第１リダクションドリブンギヤ２９Ａと第１リダクションドライブギヤ２７のギヤ比を自由に設定できる。したがって、第１リダクションドリブンギヤ２９Ａの外径を第１リダクションドライブギヤ２７に比べて充分小さくすればギヤ比を大きくすることができる。したがって、ギヤ比の設定の自由度をさらに高めることができる。

ここで、実施例で説明した構成と、この発明との対応関係を説明すると、エンジン１が原動機に相当し、第１クラッチ出力軸４が第１の入力軸に相当し、第２クラッチ出力軸５が第２の入力軸に相当する。また、切換クラッチＣ１，Ｃ２がクラッチに相当する。また、第１変速機出力軸６が第２の出力軸に相当し第２変速機出力軸７が第３の出力軸に相当し、第３変速機出力軸８が第１の出力軸に相当する。そして、第１速用歯車対９が第１速用歯車対に相当する。

また、この発明は、各動力伝達部材および各回転部材の回転軸線が、車両Ｖｅの前後方向または車両Ｖｅの幅方向のいずれの向きで配置されている車両Ｖｅにおいても実行可能である。また、この発明は、第２変速機出力軸７のトルクが、前輪または後輪のいずれに伝達される構成の二輪駆動車にも適用可能である。また、この発明は、第２変速機出力軸７のトルクが、動力分配装置（トランスファ）により、前輪および後輪に分配される構成の四輪駆動車にも適用可能である。またこの発明は、車両Ｖｅ以外の駆動装置、例えば、建設機械、工作機械などにも適用可能である。また、この発明に用いられる各種のクラッチとしては、摩擦式クラッチ、例えば、湿式クラッチおよび乾式クラッチが挙げられる。

図１の制御例を実行可能な車両のパワートレーンおよびその制御系統を示す概念図である。 この発明における変速機で実行可能な制御例を示すフローチャートである。 この発明における変速機で実行可能な制御例の他の例を示すフローチャートである。 この発明における変速機で実行可能な制御例の第３の例を示すフローチャートである。 この発明における変速機で実行可能な制御例を示すフローチャートである。 この発明における変速機で実行可能な制御例の他の例を示すフローチャートである。 図１の制御例に対応するタイムチャートの一例である。 図１の制御例を実行可能な車両のパワートレーンおよびその制御系統の他の例を示す概念図である。

符号の説明

１…エンジン、 ３…変速機、 ４…第１クラッチ出力軸、 ５…第２クラッチ出力軸、 ６…第１変速機出力軸、 ７…第２変速機出力軸、 ８…第３変速機出力軸、 ９…第１速用歯車対、 １０…第２速用歯車対、 １１…第３速用歯車対、 １２…第４速用歯車対、 １３…第６速用歯車対、 １４…第７速用歯車対、 １５…第１速ドライブギヤ、 １６…第１速ドリブンギヤ、 １７…第２速ドライブギヤ、 １８…第２速ドリブンギヤ、 １９…第３速ドライブギヤ、 ２０…第３速ドリブンギヤ、 ２１…第４速ドライブギヤ、 ２２…第４速ドリブンギヤ、 ２３…第６速ドライブギヤ、 ２４…第６速ドリブンギヤ、 ２５…第７速ドライブギヤ、 ２６…第７速ドリブンギヤ、 Ｃ３…変速用クラッチ、 Ｃ４…変速用クラッチ、 Ｃ５…変速用クラッチ、 Ｃ６…変速用クラッチ、 ４５…入力軸、 ４６…油圧アクチュエータ、 Ｃ１…第１切換クラッチ、 Ｃ２…第２切換クラッチ、 Ｖｅ…車両、 ＯＷＣ…ワンウェイクラッチ。

Claims (15)

1. 同一軸芯を中心に回転する二つの入力軸が互いに同心円状に配置されるとともに、これらの入力軸と動力源との間に変速用クラッチがそれぞれ配置され、これらの入力軸の回転中心軸線から半径方向に離隔した軸芯を中心に回転する二つの出力軸とが設けられるとともに、第１の入力軸と第１の出力軸との間および第２の入力軸と第２の出力軸との間のそれぞれに、所定の変速比を設定するための歯車対が設けられている複数クラッチ式変速機において、
   前進段で最も大きい変速比を設定する第１速用歯車対が前記第１の入力軸と前記第１の出力軸との間に設けられるとともに、その第１の出力軸が、入力軸と共通の回転軸線を有し入力軸に対してプロペラシャフト側に設置されている第３の出力軸に常時連結され、この第１速用歯車対を含む前記第１の入力軸から第３の出力軸に到るトルクの伝達経路中に一方向クラッチが改装されており、
   前記一方向クラッチの前記第１の入力軸側の部材の回転数が前記第１の出力軸側の部材の回転数より大きい場合にはトルクの伝達が行われ、
   前記一方向クラッチの前記第１の入力軸側の部材の回転数が前記第１の出力軸側の部材の回転数より小さい場合にはトルクの伝達が阻止され、
   前記一方向クラッチの回転が逆転している場合には、トルクの伝達が行われることを特徴とする複数クラッチ式変速機。
2. 前記第１速用歯車対を構成するドリブンギヤと前記第１の出力軸との間に前記一方向クラッチが介在されていることを特徴とする請求項１に記載の複数クラッチ式変速機。
3. 前記第２の入力軸に後進時に選択される歯車対のドライブギヤが設けられ、前記第２の出力軸に後進時に選択される歯車対のドリブンギヤが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の複数クラッチ式変速機。
4. 前記第１の出力軸に第１速用歯車対のドリブンギヤが設けられるとともに、前記第２の出力軸に前記第１速用歯車対以外のドリブンギヤが設けら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複数クラッチ式変速機。
5. 前記二つの入力軸が同心円状に配置されており、前記第１の出力軸と前記入力軸との軸間距離が、前記第２の出力軸と前記入力軸との軸間距離よりも小さいことを特徴とする請求項３または４に記載の複数クラッチ式変速機。
6. 前記第１速用歯車対と、前記第１速用歯車対以外の歯車対を選択して係合する前記変速用クラッチとが軸線方向で同じ位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の複数クラッチ式変速機。
7. 第６速用歯車対のドライブギヤが前記第２の入力軸の最も原動機側に設けられ、第６速用歯車対のドリブンギヤが前記第２の出力軸に最も原動機側に設けられ、
   第４速用歯車対のドライブギヤが前記第２の入力軸の第６速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、第４速用歯車対のドリブンギヤが前記第２の出力軸に第６速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、
   第２速用歯車対のドライブギヤが前記第２の入力軸の第４速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、第２速用歯車対のドリブンギヤが前記第２の出力軸に第４速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、
   後進段用歯車対のドライブギヤが前記第２の入力軸の第２速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、後進段用歯車対のドリブンギヤが前記第２の出力軸に第２速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、
   第３速用歯車対のドライブギヤが前記第１の入力軸に第１速用歯車対よりも原動機側に設けられ、第３速用歯車対のドリブンギヤが前記第２の出力軸に第１速用歯車対よりも原動機側に設けられ、
   第７速用歯車対のドライブギヤが前記第１の入力軸に第３速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、第７速用歯車対のドリブンギヤが前記第２の出力軸に第３速用歯車対よりもプロペラシャフト側に設けられ、
   前記第１動力伝達部材と、第３の出力軸または前記第７速用歯車対のドライブギヤのいずれかとを一体回転させるように係合する第１切換クラッチと、
   前記第２の出力軸と、前記第６速用歯車対のドリブンギヤまたは前記第４速用歯車対のドリブンギヤのいずれかとを一体回転させるように係合する第２切換クラッチと、
   前記第２の出力軸と、前記第２速用歯車対のドリブンギヤまたは前記後進用歯車対のドリブンギヤのいずれかとを一体回転させるように係合する第３切換クラッチと、
   前記第２の出力軸と、前記第３速用歯車対のドリブンギヤとを一体回転させるように係合する第４切換クラッチとを備え、
   前記出力部材は前記入力軸の回転中心軸線と共通の軸線を中心として回転し、前記第１出力部材には第１リダクションギヤが設けられ、前記第２の出力軸には第２リダクションギヤが設けられ、前記共通の出力部材には前記第１リダクションギヤおよび第２リダクションギヤと噛合するリダクションドリブンギヤが設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の複数クラッチ式変速機。
8. 前記リダクションドリブンギヤが出力部材を共通の回転軸とする２枚の歯車から構成されており、第１リダクションドリブンギヤは前記第１のリダクションギヤと噛合し、第２リダクションドリブンギヤは前記第２のリダクションギヤと噛合することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の複数クラッチ式変速機。
9. 前記変速機は、ヒルホールド制御必要時には、第１速用歯車対以外の、前記第１の入力軸に設けられたいずれかの歯車対を選択して係合する手段を備えていることを特徴とする請求項８に記載の複数クラッチ式変速機。
10. 車両の登坂状態を判断する登坂状態判断手段と、
    前記登坂状態判断手段で登坂状態と判断された場合で、かつ変速機に連結された原動機のトルクが出力されていない場合で、かつブレーキペダルが踏み込まれていない場合に、前記すべての複数の動力伝達用クラッチを解放するとともに、登坂路での車両の後退移動を阻止するヒルホールド制御をおこなうヒルホールド制御手段を備えていることを特徴とする請求項８または９に記載の複数クラッチ式変速機。
11. 車両の発進状態を検出する発進状態検出手段を備え、
    前記発進状態検出手段で、車両が発進制御状態と判断された場合には、前記第２の入力軸に設けられた歯車対のいずれかを係合することを特徴とする請求項１０に記載の複数クラッチ式変速機。
12. 前記発進状態検出手段で、車両が前進したと判断された場合には前記ヒルホールドを解除するヒルホールド解除手段を備えていることを特徴とする請求項１０または１１のいずれかに記載の複数クラッチ式変速機。
13. 前記発進状態検出手段で車両が発進したと判断された場合には、前記変速機に入力される原動機の出力トルクを増大させることを特徴とする請求項１２に記載の複数クラッチ式変速機。
14. 前記ヒルホールド解除手段によりヒルホールドが解除された後、変速比の高い変速段に切り換えることを特徴とする請求項１２に記載の複数クラッチ式変速機。
15. 車両の要求駆動力が所定値以上となる場合に、変速比の高い変速段に切り換えることを特徴とする請求項１４に記載の複数クラッチ式変速機。

Images