JP2003014061A

JP2003014061A - Automatic transmission

Info

Publication number: JP2003014061A
Application number: JP2001196493A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Ozaki; 直幸尾崎; Tetsuo Matsumura; 哲生松村; Masaru Yamazaki; 勝山崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic transmission that has a simple structure, can prevent torque down of an output shaft during a gear shift, and has a high control function. SOLUTION: This automatic transmission comprises a first clutch C1 connected to the output shaft SE of a driving source 1, an input shaft S1 of the transmission connected to the output shaft of the driving source selectively by the first clutch C1, a transmission output shaft SO disposed in parallel with the input shaft S1, pairs of gears D1, D2, D3, D4, H1, H2, H3, and H4 and transmission clutch mechanisms SC1 and SC2 that allow the transmission of power from the input shaft S1 to the transmission output shaft SO. The automatic transmission further comprises a second clutch C2 disposed on the transmission output shaft SO and a pair of gears DA and GA for connecting the driving source output shaft SO to an input shaft of the second clutch C2. During gear shift, torque of the driving source 1 is transmitted to the transmission output shaft SO using the second clutch C2.

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用の自動変
速機に係り、特に、クラッチ操作，変速クラッチ操作を
機械的に行う自動変速機に関する。【０００２】【従来の技術】自動変速機においては、変速途中の出力
軸トルクダウンを避けるため、クラッチを複数用いて、
主動力伝達経路とは別個にトルクを伝える副動力伝達経
路を設けるものが知られている。例えば、特開平１１−
２６４４４９号公報に記載されているように、副動力伝
達経路専用に新たにもう一軸設置し、この新たに設置し
た軸上に歯車を設置して変速時にトルクを伝達するもの
が知られている。また、例えば、特開昭６１−４５１６
３号公報に記載されているように、手動変速機の一番高
速側のギアを油圧クラッチを用いて締結解放を行い、変
速時にトルクを伝達するものが知られている。【０００３】【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１１−２６４４４９号公報に記載されているものでは、
新たにもう一軸を変速装置内に設置する必要があるた
め、減速機構のバックラッシュ等に起因するガタが増大
し、制御性の悪化につながり、変速性能の悪化を生じる
という問題があった。また、クラッチは、中空２軸構造
をとっており、構造が複雑になるというい問題があっ
た。また、特開昭６１−４５１６３号公報に記載されて
いるものでは、変速機内の一番高速側のギヤにクラッチ
を取り付けるため、変速時のトルクを完全に独立して制
御する事ができず、制御性の悪化につながり、変速性能
の悪化を生じるという問題があった。【０００４】本発明の目的は、構造が簡単で、かつ、変
速途中の出力軸のトルクダウンを防止でき、制御性の良
い自動変速機を提供することにある。【０００５】【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、駆動源の出力軸に連結される第一
クラッチと、この第一クラッチにより選択的に駆動源の
出力軸に連結される変速機の入力軸と、この入力軸と平
行に配置された変速機出力軸と、上記入力軸から上記変
速機出力軸に動力を伝達を可能とする歯車対と変速クラ
ッチ機構とを有する自動変速機において、上記変速機出
力軸上に設けられた第二クラッチと、上記駆動源出力軸
と上記第二クラッチの入力軸とを連結する歯車対とを備
えるようにしたものである。かかる構成により、構造が
簡単で、かつ、変速途中の出力軸のトルクダウンを防止
でき、制御性を向上し得るものとなる。【０００６】【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を用いて、本発
明の第１の実施形態による自動変速機の構成および動作
について説明する。最初に、図１を用いて、本実施形態
による自動変速機の構成について説明する。なお、以下
の説明では、４段変速機を一例として説明する。図１
は、本発明の第１の実施形態による自動変速機の構成図
である。【０００７】変速機２は、エンジン等の駆動源１に接続
されている。駆動源１の出力軸ＳＥには、第一クラッチ
Ｃ１が接続される。ここでは、第一クラッチＣ１を操作
するための機構等は図示していないが、外部からの操作
により、締結，解放動作ができるものである。すなわ
ち、第一クラッチＣ１を締結すれば、駆動源１の出力軸
ＳＥからのトルクは、変速機２の入力軸Ｓ１に伝えられ
る。【０００８】変速機２は、従来の手動変速用の変速機と
同様の同期噛み合い式変速機として構成されている。本
実施形態においては、従来と同様の同期噛み合い式変速
機の変速機出力軸ＳＯ上に、第二クラッチＣ２が追加さ
れ、第二クラッチＣ２の入力軸と駆動源１の出力軸ＳＥ
が、駆動歯車ＤＡと従動歯車ＧＡによって噛合い結合さ
れている点に構成上の特徴を有している。なお、図示す
る例では、第１速から第４速までの変速段で用いられる
変速機構を示している。第一クラッチＣ１，第二クラッ
チＣ２ともに、油圧式の湿式多板クラッチを用いること
により、トルク伝達の制御を容易に行うことができる。
変速機２は、入力軸Ｓ１と、変速機出力軸ＳＯと、変速
段を構成するためそれぞれの軸に取り付けられた複数個
の歯車Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ
４と、各変速段に応じてトルクの伝達経路を選択する第
一変速クラッチＳＣ１および第二変速クラッチＳＣ２よ
り構成される。【０００９】第一クラッチＣ１を締結すれば、駆動源１
の出力軸ＳＥからのトルクは、変速機２を介して、変速
機出力軸ＳＯに伝えられる。また、第二クラッチＣ２を
締結すれば、駆動源１の出力軸ＳＥからのトルクは、変
速機出力軸駆動歯車ＤＡと変速機出力軸従動歯車ＧＡを
介して、変速機出力軸ＳＯに伝達される。すなわち、駆
動源１のトルクは、第一クラッチＣ１と第二クラッチＣ
２を選択的に締結することにより、２系統の伝達経路を
介して、変速機出力軸ＳＯに伝達される。【００１０】各変速段に対応する歯車は、入力軸Ｓ１と
変速機出力軸ＳＯの間に、第１速用に１速駆動歯車Ｄ１
と１速従動歯車Ｇ１と、第２速用に２速駆動歯車Ｄ２と
２速従動歯車Ｇ２と、第３速用に３速駆動歯車Ｄ３と３
速従動歯車Ｇ３と、第４速用に４速駆動歯車Ｄ４と４速
従動歯車Ｇ４とが設置される。それぞれの従動歯車は、
変速機出力軸上で空転できる構造となっている。第一変
速クラッチＳＣ１および第二変速クラッチＳＣ２は、空
転状態にある従動歯車を変速機出力軸に固定する機構で
ある。各変速クラッチ内には、軸方向に自由に移動でき
るスリーブがあり、スリーブにはスプラインが切られ、
これが、変速機出力軸に固定されたハブと噛み合ってト
ルクを伝達できるようになっている。従動歯車にもスプ
ラインが切られており、スリーブが中立位置にある場合
にはスリーブは従動歯車のスプラインとは噛み合い状態
に無く、従動歯車は変速機出力軸に対して空転可能な状
態となっている。スリーブを軸方向に移動させると、従
動歯車のスプラインとスリーブのスプラインが噛み合い
状態となり、従動歯車は変速機出力軸に固定される。ま
た、従動歯車とスリーブの回転数が異なる場合には、両
者の回転数の同期操作を行う同期機構が変速クラッチに
は組み込まれている場合もある。また、スリーブを移動
させる機構は図示していない。【００１１】変速を行う場合は、第一変速クラッチＳＣ
１のスリーブ３１または第二変速クラッチＳＣ２のスリ
ーブ３２を操作して、変速段に対応する従動歯車のスプ
ライン（Ｈ１〜Ｈ４）に噛み込ませて、選択された従動
歯車と変速機出力軸ＳＯを固定して、トルクの伝達経路
を形成する。ただし、ここでは変速機出力軸ＳＯ上の従
動歯車に変速クラッチを装備したが、第一変速クラッチ
ＳＣ１、および第二変速クラッチＳＣ２は一方、もしく
は両方が変速機出力軸ＳＣ上の駆動歯車側に配置される
構成であっても良いし、さらに多くの変速段数を装備す
るため、さらに多くの変速クラッチおよび変速段を構成
するための歯車を備えてもよいものである。【００１２】次に、図２〜図５を用いて、本発明の第１
の実施形態による自動変速機の動作について説明する。
なお、ここでは、アップシフト変速時の動作を例にして
説明する。自動変速機は、図示しない自動変速機の制御
装置によって、図示しないセンサからの出力により、駆
動源や変速機の状態を取込み、図示しないアクチュエー
タを駆動することにより行われる。図２は、本発明の第
１の実施形態による自動変速機の動作を示すフローチャ
ートである。図３は、本発明の第１の実施形態による自
動変速機におけるトルク伝達状態の説明図である。図４
は、本発明の第１の実施形態による自動変速機における
変速時の駆動源１の出力軸ＳＥの回転数変化の説明図で
ある。図５は、本発明の第１の実施形態による自動変速
機における変速機出力軸トルク変動の説明図である。【００１３】変速が開始されると、ステップｓ１０にお
いて、変速機の制御装置は、第二クラッチＣ２の締結を
開始するとともに、第一クラッチＣ１の解放を開始す
る。【００１４】そして、ステップｓ２０において、変速機
の制御装置は、第二クラッチＣ２を滑らせながらトルク
を伝達する半クラッチ状態とし、第二クラッチの伝達ト
ルクを増加させる。【００１５】ここで、図３を用いて、トルク伝達状態に
ついて説明する。図３において、横軸は時間を示し、縦
軸は出力軸ＳＯのトルクを示している。時刻ｔ１におい
て変速を開始し、時刻ｔ２において変速を完了してい
る。実線Ａは、第一クラッチＣ１から歯車Ｄ１，…，Ｄ
４，Ｈ１，…，Ｈ４のいずれかを介して出力軸ＳＯに伝
達されるトルクを示している。破線Ｂは、歯車ＤＡ，Ｇ
Ａを介して、第二クラッチＣ２から出力軸ＳＯに伝達さ
れるトルクを示している。【００１６】時刻ｔ１において、変速動作が開始される
と、第一クラッチＣ１を解放することにより、実線Ａで
示すように、第一クラッチＣ１による伝達トルクが減少
する。それと同時に、第二クラッチＣ２を締結し始める
ことにより、破線Ｂで示すように、第二クラッチＣ２に
よる伝達トルクが増加し始める。【００１７】次に、ステップｓ３０において、変速機の
制御装置は、第一クラッチＣ１が解放したか否かを判断
する。第一クラッチＣ１の解放タイミングは、第二クラ
ッチＣ２が伝達する変速機出力軸トルクが、第一クラッ
チＣ１が解放前に伝達していた変速機出力軸トルクに達
する点が望ましい。第一クラッチＣ１が解放されると、
ステップｓ４０に進む。【００１８】ステップｓ４０において、制御装置は、変
速クラッチを変速前位置から変速後位置に移動する。す
なわち、第一クラッチＣ１の解放後、即座に第一変速ク
ラッチＳＣ１の第一スリーブ３１を、１速従動歯車のス
プラインＨ１側から２速従動歯車のスプラインＨ２と噛
み合う方向に移動させる。【００１９】次に、ステップｓ５０において、制御装置
は、第二クラッチＣ２の伝達トルクを増加させ、駆動源
１の出力軸ＳＥの回転数を下げるように制御する。そし
て、駆動源１の出力軸ＳＥの回転数ＶＥＮＧを計測す
る。また、変速機２の出力軸ＳＯの回転数ＶＯＵＴを計
測する。そして、出力軸ＳＯの回転数ＶＯＵＴに基づい
て、変速機出力軸から計算される第２速時の駆動源１の
出力軸ＳＥの目標回転数ＶＥＮＧ＿Ｒを算出する。さら
に、走行状態より、回転数整合判断値ＶＳＹＮＣを設定
する。【００２０】そして、ステップｓ６０において、制御装
置は、（（出力軸ＳＥの目標回転数ＶＥＮＧ＿Ｒ）−
（出力軸ＳＥの回転数ＶＥＮＧ））の絶対値が、回転数
整合判断値ＶＳＹＮＣより小さいか否かを判断する。小
さくない場合には、ステップｓ７０に進み、小さくなる
と、ステップｓ８０に進む。【００２１】（（出力軸ＳＥの目標回転数ＶＥＮＧ＿
Ｒ）−（出力軸ＳＥの回転数ＶＥＮＧ））の絶対値が、
回転数整合判断値ＶＳＹＮＣより小さくない場合には、
ステップｓ７０において、制御装置は、第二クラッチＣ
２の伝達トルクが過度に大きくなり過ぎないように調整
する。【００２２】一方、（（出力軸ＳＥの目標回転数ＶＥＮ
Ｇ＿Ｒ）−（出力軸ＳＥの回転数ＶＥＮＧ））の絶対値
が、回転数整合判断値ＶＳＹＮＣより小さくなった時点
では、駆動源１の出力軸ＳＥの回転数ＶＥＮＧが、変速
機出力軸から計算される第２速時の駆動源１の出力軸Ｓ
Ｅの目標回転数ＶＥＮＧ＿Ｒとなるように調整される。
なお、この状態で、第二クラッチＣ２は、依然として半
クラッチ状態である。【００２３】ここで、図４を用いて、変速時における駆
動源１の出力軸ＳＥの回転数変化について説明する。図
４において、横軸は時間を示し、縦軸は回転数を示して
いる。時刻ｔ１において変速を開始し、時刻ｔ２におい
て変速を完了している。実線ＶＥＮＧは、駆動源１の出
力軸ＳＥの回転数を示している。破線ＶＥＮＧ＿Ｒは、
駆動源１の出力軸ＳＥの目標回転数を示している。【００２４】時刻ｔ１において変速動作を開始した後、
制御装置は、第二クラッチＣ２の伝達トルクを増加さ
せ、駆動源１の出力軸ＳＥの回転数を下げるように制御
し、駆動源１の出力軸ＳＥの回転数ＶＥＮＧが、変速機
出力軸から計算される第２速時の駆動源１の出力軸ＳＥ
の目標回転数ＶＥＮＧ＿Ｒとなるように調整する。この
間、実線ＳＯに示すように、変速機２の出力軸ＳＯの回
転数は、徐々に上昇している。【００２５】次に、ステップｓ８０において、制御装置
は、変速クラッチが変速後位置にあるかどうかを判定す
る。ここで、変速後位置とは、第一変速クラッチＳＣ１
の第一スリーブ３１の位置が２速従動歯車のスプライン
Ｈ２との噛み合い位置まで達している場合である。変速
後位置に無い場合には、ステップｓ９０において、待機
し、変速後位置になると、ステップｓ１００において、
制御装置は、第一クラッチＣ１を締結し、第二クラッチ
Ｃ２を解放して、変速動作を終了する。【００２６】図３に示すように、時刻ｔ１〜ｔ２の間の
変速中は、実線Ａに示すように第一クラッチＣ１による
トルク伝達は行われず、代わって、破線Ｂで示すよう
に、第二クラッチＣ２によるトルク伝達が行われる。そ
の結果、変速機２の出力軸ＳＯのトルクは、図５に示す
ようになり、変速中におけるトルク減衰は、第二クラッ
チＣ２を用いたトルク伝達によって補われるため、変速
中のトルク変動を低減することができる。【００２７】以上説明したように、変速中のトルク減少
は、第二クラッチＣ２と歯車ＤＡ，ＧＡを用いて補われ
る。従って、特開平１１−２６４４４９号公報に記載さ
れているもののように、新たな一軸を変速装置内に設置
する必要がないため、減速機構のバックラッシュ等に起
因するガタが増大することなく、制御性が向上する。し
たがって、変速性能の悪化を生じることもなくなる。ま
た、中空２軸構造のクラッチを用いることもないので、
構造が複雑になることもないものである。さらに、第二
クラッチの制御でトルク伝達を行うため、特開昭６１−
４５１６３号公報に記載されているものに対して、変速
時のトルクを完全に独立して制御することができ、変速
性能の悪化が生じることもないものである。また、変速
中は、第一クラッチＣ２は解放してあるため、変速クラ
ッチを変速前位置から変速後位置に移動して、変速後位
置となったとき、入力軸Ｓ１にはトルクが伝達されてい
ない。したがって、変速クラッチ３１，３２のシンクロ
機構によって確実に変速操作を実行でき、変速時の成功
率が低下することもないものである。【００２８】なお、変速中の駆動源１の出力調整は、例
えば、スロットル操作や、点火時期の遅延操作等によっ
て調整してもよいものである。また、例えば、第１速か
ら第２速への変速の場合、変速途中で第二クラッチの伝
達トルクを増加させ駆動源１の出力軸ＳＥの回転数を下
げつつ、第二クラッチの伝達トルクが過度に大きくなり
過ぎないように調整している状態であり、かつ、第一変
速クラッチＳＣ１の第一スリーブ３１が第１速、および
第２速のどちらの歯車のスリーブとも噛み合っていない
中立状態である場合、第一クラッチを一旦締結させ、再
び解放するダブルクラッチ操作を行い、第一入力軸およ
びカウンター軸の回転数を低下させ、第一変速クラッチ
の第一スリーブ３１の２速従動歯車のスプラインＨ２へ
の噛み合いを動作を補助してもよいものである。【００２９】以上のように、本実施形態によれば、変速
中の変速機出力軸のトルクダウンをを防止できる機構を
小形軽量に実現することができ、変速中のトルクダウン
を防止でき、変速中のトルク変動は、第二クラッチの伝
達トルクによって的確に制御でき、制御性の良い機構を
実現できる。【００３０】また、変速中のトルクを制御することによ
り、変速中のトルク変動により乗員に感じられる変速シ
ョックを低減し高品位な変速を実現できる自動変速機を
構成できる。【００３１】したがって、変速中の変速機出力軸のトル
クダウンを防止できるので、変速時のショックを低減で
き、乗り心地が向上する。また、変速中のトルク変動
を、第二クラッチの伝達トルクによって的確に制御・抑
制できるため、さらに制御性が向上する結果、車両の燃
費も改善できる。その上、小型軽量化を図れるので、車
両への搭載性が向上し、燃費が一層向上する。【００３２】次に、図６を用いて、本発明の第２の実施
形態による自動変速機の構成および動作について説明す
る。図６は、本発明の第２の実施形態による自動変速機
の構成図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を
示している。【００３３】変速機２Ａの大部分の構成は、図１に示し
た変速機２と同様である。本実施形態においては、変速
機２の出力軸ＳＯに、出力駆動歯車ＤＯを設けてある。
出力駆動歯車ＤＯは、変速機２の外部出力軸ＳＯ２に設
けられた出力従動歯車ＧＯと噛み合っている。外部出力
軸ＳＯ２は、入力軸Ｓ１と同軸に配置されている。従っ
て、駆動源１の出力トルクは、変速機２の外部出力軸Ｓ
Ｏ２から取り出すことができる。外部出力軸ＳＯ２は、
駆動源１の出力軸ＳＥと同一軸線上に配置されているた
め、後輪駆動車に採用するに好適な構成となっている。
一方、図１に示した構成は、前輪駆動車に採用するに好
適なものである。【００３４】本実施形態においても、変速中の変速機出
力軸のトルクダウンをを防止できる機構を小形軽量に実
現することができ、変速中のトルクダウンを防止でき、
変速中のトルク変動は、第二クラッチの伝達トルクによ
って的確に制御でき、制御性の良い機構を実現できる。【００３５】また、変速中のトルクを制御することによ
り、変速中のトルク変動により乗員に感じられる変速シ
ョックを低減し高品位な変速を実現できる自動変速機を
構成できる。【００３６】したがって、変速中の変速機出力軸のトル
クダウンを防止できるので、変速時のショックを低減で
き、乗り心地が向上する。また、変速中のトルク変動
を、第二クラッチの伝達トルクによって的確に制御・抑
制できるため、さらに制御性が向上する結果、車両の燃
費も改善できる。その上、小型軽量化を図れるので、車
両への搭載性が向上する、燃費が一層向上する。【００３７】【発明の効果】本発明によれば、構造が簡単で、かつ、
変速途中の出力軸のトルクダウンを防止でき、制御性を
向上することができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic transmission for an automobile, and more particularly, to an automatic transmission that mechanically operates a clutch and a shift clutch. 2. Description of the Related Art In an automatic transmission, a plurality of clutches are used to avoid torque reduction of an output shaft during shifting.
There is known an arrangement in which an auxiliary power transmission path for transmitting torque is provided separately from a main power transmission path. For example, JP-A-11-
As described in Japanese Patent Publication No. 264449, another type is known in which another shaft is newly installed exclusively for the auxiliary power transmission path, and a gear is installed on the newly installed shaft to transmit torque during gear shifting. Further, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-4516
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 3 (1993) -1995, there is known a manual transmission in which the highest-speed gear is engaged / released using a hydraulic clutch to transmit torque at the time of shifting. [0003] However, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-264449,
Since it is necessary to newly install another shaft in the transmission, there is a problem that play due to backlash or the like of the reduction mechanism increases, leading to deterioration in controllability and deterioration in transmission performance. Further, the clutch has a hollow biaxial structure, and there is a problem that the structure is complicated. Further, in the device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-45163, a clutch is attached to the highest-speed gear in the transmission, so that the torque at the time of shifting cannot be completely independently controlled. There is a problem in that controllability is deteriorated and shift performance is deteriorated. An object of the present invention is to provide an automatic transmission having a simple structure and capable of preventing a torque reduction of an output shaft during a shift operation and having good controllability. (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a first clutch connected to an output shaft of a drive source, and selectively driven by the first clutch. An input shaft of the transmission connected to the output shaft of the source, a transmission output shaft arranged in parallel with the input shaft, and a gear pair capable of transmitting power from the input shaft to the transmission output shaft. An automatic transmission having a transmission clutch mechanism, comprising: a second clutch provided on the transmission output shaft; and a gear pair connecting the drive source output shaft and the input shaft of the second clutch. It was done. With such a configuration, the structure is simple, and it is possible to prevent torque reduction of the output shaft during shifting, thereby improving controllability. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the structure and operation of an automatic transmission according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the automatic transmission according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, a four-speed transmission will be described as an example. FIG.
1 is a configuration diagram of an automatic transmission according to a first embodiment of the present invention. The transmission 2 is connected to a drive source 1 such as an engine. The first clutch C1 is connected to the output shaft SE of the drive source 1. Here, a mechanism and the like for operating the first clutch C1 are not shown, but can be engaged and disengaged by an external operation. That is, when the first clutch C1 is engaged, the torque from the output shaft SE of the drive source 1 is transmitted to the input shaft S1 of the transmission 2. The transmission 2 is configured as a synchronous mesh transmission similar to a conventional manual transmission. In the present embodiment, a second clutch C2 is added on the transmission output shaft SO of the conventional synchronous mesh type transmission, and the input shaft of the second clutch C2 and the output shaft SE of the drive source 1 are added.
Have a structural feature in that they are meshed and connected by a drive gear DA and a driven gear GA. In the illustrated example, a transmission mechanism used in the first to fourth speeds is shown. By using a hydraulic wet multi-plate clutch for both the first clutch C1 and the second clutch C2, torque transmission can be easily controlled.
The transmission 2 includes an input shaft S1, a transmission output shaft SO, and a plurality of gears D1, D2, D3, D4, G1, G2, G3, G attached to the respective shafts to form a gear.
4 and a first shift clutch SC1 and a second shift clutch SC2 for selecting a torque transmission path according to each shift speed. When the first clutch C1 is engaged, the driving source 1
From the output shaft SE is transmitted to the transmission output shaft SO via the transmission 2. When the second clutch C2 is engaged, the torque from the output shaft SE of the drive source 1 is transmitted to the transmission output shaft SO via the transmission output shaft drive gear DA and the transmission output shaft driven gear GA. You. That is, the torque of the drive source 1 is equal to the torque of the first clutch C1 and the second clutch C1.
2 is selectively transmitted to the transmission output shaft SO via two transmission paths. A gear corresponding to each gear is provided between an input shaft S1 and a transmission output shaft SO for a first speed drive gear D1 for a first speed.
, A first-speed driven gear G1, a second-speed drive gear D2 and a second-speed driven gear G2 for the second speed, and a third-speed drive gears D3 and 3 for the third speed.
A speed driven gear G3, a fourth speed drive gear D4 and a fourth speed driven gear G4 for the fourth speed are provided. Each driven gear is
It has a structure that can idle on the transmission output shaft. The first speed change clutch SC1 and the second speed change clutch SC2 are mechanisms for fixing a driven gear in an idling state to a transmission output shaft. Within each transmission clutch there is a sleeve that can move freely in the axial direction, the sleeve is splined,
This meshes with a hub fixed to the transmission output shaft so that torque can be transmitted. The spline is also cut on the driven gear, and when the sleeve is in the neutral position, the sleeve is not engaged with the spline of the driven gear, and the driven gear is in a state where it can idle with respect to the transmission output shaft. I have. When the sleeve is moved in the axial direction, the spline of the driven gear and the spline of the sleeve are engaged with each other, and the driven gear is fixed to the transmission output shaft. When the rotational speeds of the driven gear and the sleeve are different, a synchronous mechanism for synchronizing the rotational speeds of the driven gear and the sleeve may be incorporated in the transmission clutch. The mechanism for moving the sleeve is not shown. When shifting, the first shift clutch SC
By operating the first sleeve 31 or the sleeve 32 of the second transmission clutch SC2 to engage with the splines (H1 to H4) of the driven gear corresponding to the shift speed, the selected driven gear and the transmission output shaft SO are connected. It is fixed to form a torque transmission path. However, here, the driven gear on the transmission output shaft SO is provided with the transmission clutch, but one or both of the first transmission clutch SC1 and the second transmission clutch SC2 are provided on the driving gear side on the transmission output shaft SC. They may be arranged, or may be provided with more shift clutches and gears for configuring the shift stages in order to equip more shift stages. Next, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The operation of the automatic transmission according to the embodiment will be described.
Here, the operation at the time of upshifting will be described as an example. The automatic transmission is performed by a control device of an automatic transmission (not shown) taking in the state of a drive source and a transmission by an output from a sensor (not shown) and driving an actuator (not shown). FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram of a torque transmission state in the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a change in the rotation speed of the output shaft SE of the drive source 1 during a gear shift in the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram of transmission output shaft torque fluctuation in the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention. When the shift is started, in step s10, the control device of the transmission starts engagement of the second clutch C2 and starts disengagement of the first clutch C1. In step s20, the control device of the transmission shifts the second clutch C2 to a half-clutch state in which torque is transmitted, and increases the transmission torque of the second clutch. Here, the torque transmission state will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates torque of the output shaft SO. The shift is started at time t1, and the shift is completed at time t2. The solid line A represents the gears D1,.
4, H1,..., And H4 indicate the torque transmitted to the output shaft SO. Dashed line B indicates gears DA, G
A shows the torque transmitted from the second clutch C2 to the output shaft SO via A. At time t1, when the shift operation is started, the transmission torque by the first clutch C1 decreases as indicated by the solid line A by releasing the first clutch C1. At the same time, by starting to engage the second clutch C2, the transmission torque by the second clutch C2 starts to increase as shown by the broken line B. Next, in step s30, the control device of the transmission determines whether the first clutch C1 has been released. The release timing of the first clutch C1 is desirably such that the transmission output shaft torque transmitted by the second clutch C2 reaches the transmission output shaft torque transmitted before the first clutch C1 was released. When the first clutch C1 is released,
Proceed to step s40. In step s40, the control device moves the transmission clutch from the pre-shift position to the post-shift position. That is, immediately after the release of the first clutch C1, the first sleeve 31 of the first speed change clutch SC1 is moved from the spline H1 side of the first speed driven gear to the direction meshing with the spline H2 of the second speed driven gear. Next, in step s50, the control device controls the transmission torque of the second clutch C2 to increase and the rotation speed of the output shaft SE of the drive source 1 to decrease. Then, the rotational speed VENG of the output shaft SE of the drive source 1 is measured. Further, the rotation speed VOUT of the output shaft SO of the transmission 2 is measured. Then, based on the rotation speed VOUT of the output shaft SO, the target rotation speed VENG_R of the output shaft SE of the drive source 1 at the second speed calculated from the transmission output shaft is calculated. Further, the rotational speed matching determination value VSYNC is set based on the running state. Then, in step s60, the control device sets ((target rotation speed VENG_R of output shaft SE)-
It is determined whether or not the absolute value of (the rotation speed VENG of the output shaft SE) is smaller than the rotation speed matching determination value VSYNC. If not smaller, the process proceeds to step s70. If smaller, the process proceeds to step s80. ((Target rotation speed VENG_ of output shaft SE)
R)-(the rotational speed VENG of the output shaft SE))
If it is not smaller than the rotation speed matching judgment value VSYNC,
In step s70, the control device sets the second clutch C
2 so that the transmission torque does not become excessively large. On the other hand, (((the target rotation speed VEN of the output shaft SE)
When the absolute value of (G_R)-(rotational speed VENG of output shaft SE) becomes smaller than rotational speed matching determination value VSYNC, rotational speed VENG of output shaft SE of drive source 1 is calculated from the transmission output shaft. Output shaft S of the drive source 1 at the second speed
It is adjusted so as to reach the target rotation speed VENG_R of E.
In this state, the second clutch C2 is still in the half clutch state. Here, a change in the rotation speed of the output shaft SE of the drive source 1 during a gear shift will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates rotation speed. The shift is started at time t1, and the shift is completed at time t2. The solid line VENG indicates the rotation speed of the output shaft SE of the drive source 1. The broken line VENG_R is
The figure shows the target rotation speed of the output shaft SE of the drive source 1. After the shifting operation is started at time t1,
The control device controls the transmission torque of the second clutch C2 to increase and the rotation speed of the output shaft SE of the drive source 1 to decrease, and the rotation speed VENG of the output shaft SE of the drive source 1 increases from the transmission output shaft. Calculated output shaft SE of drive source 1 at second speed
Of the target rotation speed VENG_R. During this time, as indicated by the solid line SO, the rotation speed of the output shaft SO of the transmission 2 is gradually increasing. Next, at step s80, the control device determines whether or not the shift clutch is at the post-shift position. Here, the post-shift position refers to the first shift clutch SC1.
Is the case where the position of the first sleeve 31 has reached the meshing position with the spline H2 of the second speed driven gear. If it is not at the post-shift position, it stands by at step s90.
The control device engages the first clutch C1, releases the second clutch C2, and ends the speed change operation. As shown in FIG. 3, during the gear shifting between times t1 and t2, the torque transmission by the first clutch C1 is not performed as shown by the solid line A, and instead, the torque is transmitted by the second clutch as shown by the broken line B. Torque transmission by the clutch C2 is performed. As a result, the torque of the output shaft SO of the transmission 2 becomes as shown in FIG. 5, and the torque attenuation during the shift is compensated by the torque transmission using the second clutch C2, so that the torque fluctuation during the shift is reduced. can do. As described above, the decrease in torque during shifting is compensated for by using the second clutch C2 and the gears DA and GA. Therefore, unlike the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-264449, there is no need to install a new shaft in the transmission, so that there is no increase in play due to backlash or the like of the speed reduction mechanism. The performance is improved. Therefore, deterioration of the shift performance does not occur. Also, since there is no need to use a clutch having a hollow two-shaft structure,
The structure does not become complicated. Furthermore, since torque transmission is performed by controlling the second clutch,
As compared with the device described in Japanese Patent No. 45163, the torque at the time of shifting can be controlled completely independently, and the shifting performance does not deteriorate. Also, since the first clutch C2 is released during the shift, the shift clutch is moved from the pre-shift position to the post-shift position, and when the post-shift position is reached, torque is transmitted to the input shaft S1. Absent. Therefore, the gear change operation can be reliably performed by the synchronizing mechanism of the gear change clutches 31 and 32, and the success rate at the time of gear change does not decrease. The output of the drive source 1 during the shifting may be adjusted by, for example, a throttle operation or an ignition timing delay operation. Further, for example, in the case of a shift from the first speed to the second speed, the transmission torque of the second clutch is increased while the transmission torque of the second clutch is increased and the rotation speed of the output shaft SE of the drive source 1 is reduced. In a state in which adjustment is performed so as not to be excessively large, and in a neutral state in which the first sleeve 31 of the first speed change clutch SC1 is not engaged with the sleeve of either the first speed gear or the second speed gear. In some cases, a double clutch operation for once engaging and disengaging the first clutch is performed to reduce the number of revolutions of the first input shaft and the counter shaft, and the spline of the second speed driven gear of the first sleeve 31 of the first speed change clutch. The engagement with H2 may assist the operation. As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize a small and lightweight mechanism capable of preventing the torque reduction of the transmission output shaft during the speed change, and to prevent the torque reduction during the speed change. The medium torque fluctuation can be accurately controlled by the transmission torque of the second clutch, and a mechanism with good controllability can be realized. Further, by controlling the torque during shifting, it is possible to configure an automatic transmission capable of reducing shift shock felt by an occupant due to torque fluctuation during shifting and realizing high-quality shifting. Therefore, it is possible to prevent torque reduction of the transmission output shaft during shifting, so that shock during shifting can be reduced and riding comfort can be improved. Further, since the torque fluctuation during the gear shift can be accurately controlled and suppressed by the transmission torque of the second clutch, the controllability is further improved, so that the fuel efficiency of the vehicle can be improved. In addition, since the size and weight can be reduced, the mountability on a vehicle is improved, and the fuel efficiency is further improved. Next, the configuration and operation of an automatic transmission according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a configuration diagram of an automatic transmission according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts. Most of the structure of the transmission 2A is the same as that of the transmission 2 shown in FIG. In the present embodiment, an output drive gear DO is provided on the output shaft SO of the transmission 2.
The output drive gear DO meshes with an output driven gear GO provided on the external output shaft SO2 of the transmission 2. The external output shaft SO2 is arranged coaxially with the input shaft S1. Therefore, the output torque of the driving source 1 is equal to the external output shaft S of the transmission 2.
It can be removed from O2. The external output shaft SO2 is
Since it is arranged on the same axis as the output shaft SE of the drive source 1, the configuration is suitable for use in a rear-wheel drive vehicle.
On the other hand, the configuration shown in FIG. 1 is suitable for use in a front-wheel drive vehicle. Also in the present embodiment, a mechanism capable of preventing torque reduction of the transmission output shaft during shifting can be realized in a small and lightweight form, and torque reduction during shifting can be prevented.
The torque fluctuation during gear shifting can be accurately controlled by the transmission torque of the second clutch, and a mechanism with good controllability can be realized. Further, by controlling the torque during shifting, it is possible to configure an automatic transmission that can reduce shift shock felt by an occupant due to torque fluctuation during shifting and realize high-quality shifting. Therefore, it is possible to prevent torque reduction of the transmission output shaft during shifting, so that shock during shifting can be reduced and riding comfort can be improved. Further, torque fluctuations during shifting can be accurately controlled and suppressed by the transmission torque of the second clutch, so that controllability is further improved, and as a result, fuel efficiency of the vehicle can be improved. In addition, since the size and weight can be reduced, the mountability on a vehicle is improved, and the fuel efficiency is further improved. According to the present invention, the structure is simple, and
It is possible to prevent the torque of the output shaft from being reduced during shifting, and to improve controllability.

【図面の簡単な説明】【図１】本発明の第１の実施形態による自動変速機の構
成図である。【図２】本発明の第１の実施形態による自動変速機の動
作を示すフローチャートである。【図３】本発明の第１の実施形態による自動変速機にお
けるトルク伝達状態の説明図である。【図４】本発明の第１の実施形態による自動変速機にお
ける変速時の駆動源１の出力軸ＳＥの回転数変化の説明
図である。【図５】本発明の第１の実施形態による自動変速機にお
ける変速機出力軸トルク変動の説明図である。【図６】本発明の第２の実施形態による自動変速機の構
成図である。【符号の説明】１…駆動源２…変速機３１…第一変速クラッチのスリーブ３２…第二変速クラッチのスリーブＣ１…第一クラッチＣ２…第二クラッチＤ１…１速駆動歯車Ｄ２…２速駆動歯車Ｄ３…３速駆動歯車Ｄ４…４速駆動歯車ＤＡ…変速機出力軸駆動歯車Ｇ１…１速従動歯車Ｇ２…２速従動歯車Ｇ３…３速従動歯車Ｇ４…４速従動歯車ＧＡ…変速機出力軸従動歯車Ｈ１…１速従動歯車のスプラインＨ２…２速従動歯車のスプラインＨ３…３速従動歯車のスプラインＨ４…４速用のスプラインＳ１…入力軸ＳＥ…出力軸ＳＯ…変速機出力軸ＳＣ１…第一変速クラッチＳＣ２…第二変速クラッチBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of an automatic transmission according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram of a torque transmission state in the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram of a change in the rotation speed of the output shaft SE of the drive source 1 during gear shifting in the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram of transmission output shaft torque fluctuation in the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a configuration diagram of an automatic transmission according to a second embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1 Drive source 2 Transmission 31 Sleeve of first transmission clutch 32 Sleeve C1 of second transmission clutch First clutch C2 Second clutch D1 First speed drive gear D2 Second speed drive Gear D3: Third speed drive gear D4: Fourth speed drive gear DA: Transmission output shaft drive gear G1: First speed driven gear G2: Second speed driven gear G3: Third speed driven gear G4: Fourth speed driven gear GA: Transmission output Shaft driven gear H1 ... Spline H2 of 1st speed driven gear ... Spline H2 of 2nd speed driven gear ... Spline H3 of 3rd speed driven gear ... Spline S1 for 4th speed ... Input shaft SE ... Output shaft SO ... Transmission output shaft SC1 ... First transmission clutch SC2: Second transmission clutch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山崎勝茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内Ｆターム(参考） 3D039 AA02 AA04 AB01 AC01 AC23 AC37 AD53 3J028 EA30 EB06 EB37 EB62 FA06 FB05 FC32 FC63 FC68 GA02 HA14 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masaru Yamazaki 502 Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Inside Ritsumeikan Machinery Research Laboratory F term (reference) 3D039 AA02 AA04 AB01 AC01 AC23 AC37 AD53 3J028 EA30 EB06 EB37 EB62 FA06 FB05 FC32 FC63 FC68 GA02 HA14

Claims

Claims: 1. A first clutch connected to an output shaft of a drive source, an input shaft of a transmission selectively connected to an output shaft of the drive source by the first clutch, An automatic transmission, comprising: a transmission output shaft arranged in parallel with an input shaft; a gear pair capable of transmitting power from the input shaft to the transmission output shaft; and a transmission clutch mechanism. An automatic transmission, comprising: a second clutch provided above; and a gear pair that connects the drive source output shaft and an input shaft of the second clutch.