JP2003207036A - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の変速ギヤ列を有するバイパスクラッチ
付の自動変速機を備えた車両において、必要に応じて入
力クラッチを解放して速い変速応答性を得る。 【解決手段】 車両用動力伝達装置は入力軸３と出力軸
４とを有し、入力軸３に設けられた複数の駆動歯車１１
〜１５に噛み合う被駆動歯車２１〜２５が出力軸４に設
けられている。入力軸３にはバイパスクラッチ１８が設
けられ、駆動側のバイパス歯車１７と被駆動側のバイパ
ス歯車２７を介して変速時に動力を伝達することができ
る。クランク軸７と入力軸３との間に設けられたトルク
コンバータ６にはロックアップクラッチ５１が設けら
れ、タービン軸４６と入力軸３との間には入力クラッチ
５３が設けられており、パーキングレンジ、ニュートラ
ルレンジが選択されたとき、および急ブレーキ操作時に
は入力クラッチ５３は開放され、ダウンシフト変速時に
はスリップ制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマニュアル変速機の
構成をベースとした自動変速機を有する車両用動力伝達
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機はそれぞれ所定の変速比を形
成する複数の変速歯車列を有し、動力伝達を行う歯車列
の切換を切換機構によって行うようにしており、自動変
速機には変速歯車列の形態によって１軸上での変速が可
能な遊星歯車式と、手動変速機つまりマニュアル変速機
の構成をベースとした平行軸式とがある。平行軸式の自
動変速機にあっては、相互に平行な入力軸と出力軸との
間に設けられた複数の常時噛合い式の変速歯車列の中か
ら動力伝達を行う変速歯車列をシンクロメッシュつまり
同期噛合い機構などの噛合いクラッチによって走行状態
に応じて自動的に切換動作を行うようにしている。

【０００３】このタイプの自動変速機つまりAMT（Autom
ated Manual Transmission）は、遊星歯車式の自動変
速機に比して部品点数を少なくして軽量化を図り易く、
しかも駆動系の伝達効率が高いという利点を有してお
り、たとえば、特開2000−55184号公報に開示されるよ
うに、クランク軸と入力軸との間にこれらを接続状態と
切断状態に切り換えるメインクラッチつまり入力クラッ
チと、変速動作時に入力軸から出力軸にトルクを伝達す
ることによりトルク切れを防止するための油圧多板クラ
ッチ式のバイパスクラッチとを有するものが開発されて
いる。この自動変速機にあっては、乾式クラッチタイプ
の入力クラッチの接続状態を必要に応じて係合状態を変
え、バイパスクラッチを油圧によって変速時に係合する
ことにより、変速時における出力トルクの急激な落ち込
みを抑制し、シフトショックを緩和することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、乾式の
入力クラッチを有する従来のAMTにあっては、トルクコ
ンバータを備えた遊星歯車式の自動変速機で得られる積
極的なクリープ力を長時間、連続的に発生させることが
でき難いので、車庫入れや坂道発進など微速時の運転感
覚が通常の自動変速機を有する車両とは相違することに
なる。そこで、AMTにおいてもクリープ力を発生させ、
発進の違和感をなくすために、クランク軸と入力軸とを
断続させるメインクラッチを積極的にスリップ制御する
ようにするとエンジンからの動力を円滑に係合させる摩
擦特性と連続すべりに耐えられる特性を両立させること
が難しく強制的な冷却装置の追加や動力伝達装置の制御
が複雑になり装置全体の製造コストが増大する。

【０００５】乾式クラッチタイプのマニュアル式変速機
のクラッチ房内に、遊星歯車式の自動変速機に用いられ
ているトルクコンバータを組み込むようにしたタイプの
AMTとすると、容易にクリープ力やトルクコンバータの
トルク増幅作用を得ることができるが、トルクコンバー
タからのドラッグトルクが常に伝達されるため、変速時
に動力が遮断されないと、ギヤ鳴きなどの不具合が生じ
る。

【０００６】マニュアル式変速機にトルクコンバータを
搭載した半自動変速機が、特公昭53−22215号公報に開
示されており、この半自動変速機にあってはトルクコン
バータの出力側と変速機の入力側との間にエンジン動力
の伝達と遮断を行う摩擦クラッチを設け、手動レバーに
設けた信号などで変速時にはクラッチを解放してシンク
ロメッシュの切り換えを行うようにしている。しかし、
この場合には油圧制御式のロックアップクラッチは、構
造上設けられ難く、トルクコンバータにすべりが発生
し、円滑ではあるがすべりの分だけエンジン回転が上昇
して燃費を向上しようとすることを考慮するのが難し
い。また、変速時に摩擦クラッチの解放によりトルクを
遮断することで摩擦クラッチが再係合するときのシフト
ショックが伴うことと、手動レバーの変速時間の合計が
変速時間となるが、スポーティな走りを得るために速い
変速時間を要求しても摩擦クラッチの遮断と再係合に時
間を要し、変速時間を短縮することに限界が生じるとい
う不都合がある。

【０００７】本発明の目的は、平行軸式の自動変速機を
備えた車両において変速時にトルク切れを防止したり、
あるいは必要に応じて入力クラッチを解放して変速を行
うことで速い変速応答性を得ることにある。

【０００８】本発明の他の目的は、変速時や制動時にロ
ックアップクラッチ又は入力クラッチの係合状態を所定
の係合度合いに制御して円滑な変速品質を達成させた
り、シンクロメッシュ機構へ不要な引き摺りトルクの伝
達を低減してシンクロメッシュの負荷を軽くすることに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用動力伝達
装置は、複数の駆動歯車が設けられた入力軸から、前記
駆動歯車に噛み合う複数の被駆動歯車が設けられた出力
軸に対して変速時に動力を伝達するバイパスクラッチを
備え、変速時に前記バイパスクラッチの接断制御と電子
制御スロットルによるエンジン制御とを行うことで円滑
な変速を可能とする車両用動力伝達装置であって、エン
ジンのクランク軸と前記入力軸との間に配置されるトル
クコンバータと、前記トルクコンバータ内に組み込ま
れ、前記トルクコンバータのタービン軸と前記クランク
軸とを直結するロックアップクラッチと、前記トルクコ
ンバータの出力要素と前記入力軸の間、または前記出力
要素と前記ロックアップクラッチとの間に設けられ、前
記出力要素から前記入力軸に対する動力の伝達と遮断と
を行う入力クラッチと、運転者によりパーキングレン
ジ、ニュートラルレンジが選択されたときには、前記入
力クラッチを開放させる制御手段とを有することを特徴
とする。本発明にあっては、パーキングレンジ、ニュー
トラルレンジが選択されたときには、入力クラッチを開
放させるので、アイドリング時の燃費を改善することが
でき、発進操作が行われる際における歯車の打音を低減
させることができる。

【００１０】本発明の車両用動力伝達装置は、運転者に
より急ブレーキが操作されたときには、前記入力クラッ
チを開放させることを特徴とする。このように、急ブレ
ーキが操作されたときには入力クラッチを開放させるこ
とにより、トルクコンバータのロックアップクラッチを
開放させる場合よりも迅速にエンジンと入力軸との連結
を遮断することができ、エンジンストールを回避でき
る。

【００１１】本発明の車両用動力伝達装置は、ダウンシ
フト変速を行うときには、前記入力クラッチをスリップ
制御することを特徴とする。このように、ダウンシフト
変速を行うときに、入力クラッチを締結したままとする
と引きづりトルクによりエンジン回転数が低下したまま
となるが、入力クラッチをスリップ制御することによ
り、エンジン回転数を上昇させて円滑に変速を行うこと
ができる。

【００１２】本発明の車両用動力伝達装置は、車両が惰
行走行しているときには、前記入力クラッチと前記ロッ
クアップクラッチとを締結状態とすることを特徴とす
る。車両の惰性走行時に入力クラッチとロックアップク
ラッチを締結すると、エンジンブレーキを効かせること
ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施の形態である車両用
動力伝達装置を示すスケルトン図であり、図２は図１の
要部を拡大して示す断面図である。

【００１５】図１に示すエンジン１には、エンジントル
クやエンジン回転数を調整する電子制御スロットル２が
設けられており、通常は図示しないアクセルペダルの踏
込み量に応じた電子制御装置からの出力信号により電子
制御スロットル２を開閉してエンジン制御を行う。ま
た、電子制御スロットル２は、必要に応じてアクセルペ
ダルの踏込み量に関係なく、検出された運転状態により
予め設定されたマップなどに基づき開閉してエンジン制
御を行うことが可能である。

【００１６】そして、エンジン１により発生した動力を
駆動輪に伝達する車両用動力伝達装置は、車両に縦置き
に配置される４輪駆動用の動力伝達装置であって、エン
ジン１に連結される入力軸３と、これに平行となり駆動
輪に連結される出力軸４とを有し、これらは車両の進行
方向を向いてトランスミッションケース５内に組み込ま
れる。入力軸３はトルクコンバータ６を介してエンジン
１のクランク軸７に連結されている。

【００１７】入力軸３には、第１速と第２速の駆動歯車
１１、１２が固定され、第３速から第５速までの駆動歯
車１３〜１５が回転自在に取り付けられている。出力軸
４には、第１速と第２速の被駆動歯車２１、２２が回転
自在に取り付けられ、第３速から第５速までの被駆動歯
車２３〜２５が固定されている。それぞれの駆動歯車１
１〜１５は対応する被駆動歯車２１〜２５に噛み合って
変速歯車列となっており、動力を伝達することになる変
速歯車列を切り換えることによって変速動作が行われ
る。入力軸１にはさらに後退用の駆動歯車１６が固定さ
れている。

【００１８】出力軸４には第１速の被駆動歯車２１と第
２速の被駆動歯車２２との間に第１のシンクロメッシュ
機構３１が設けられている。入力軸３には第３速の駆動
歯車１３と第４速の駆動歯車１４との間に第２のシンク
ロメッシュ機構３２が設けられ、第５速の駆動歯車１５
に隣接させて第3のシンクロメッシュ機構３３が設けら
れている。

【００１９】シンクロメッシュ機構３１は出力軸４に固
定されたシンクロハブ３１ａとこれに常時噛み合うシン
クロスリーブ３１ｂとを有し、このシンクロスリーブ３
１ｂを第１速の被駆動歯車２１に一体形成されたスプラ
イン２１ａに噛み合わせると、変速比は第１速に設定さ
れ、逆に第２速の被駆動歯車２２に一体形成されたスプ
ライン２２ａに噛み合わせると第２速に設定される。

【００２０】他のシンクロメッシュ機構３２、３３は、
入力軸３に固定されたシンクロハブ３２ａ、３３ａと、
これらをそれぞれ常時噛み合うシンクロスリーブ３２
ｂ、３３ｂとを有し、これらにそれぞれ対応するスプラ
イン１３ａ、１４ａおよび１５ａのいずれかに噛み合わ
せることにより、変速比は第３速から第５速に設定され
る。

【００２１】第１のシンクロメッシュ機構３１のシンク
ロスリーブ３１ｂには後退用の被駆動歯車２６が取り付
けられ、入力軸３と出力軸４に平行となったアイドラ軸
（図示省略）には、後退用の駆動歯車１６と被駆動歯車
２６とに噛み合う位置と噛み合いを離脱する位置とに移
動自在にアイドラ歯車（図示省略）が軸方向に摺動自在
に装着されている。したがって、シンクロスリーブ３１
ｂが中立位置のもとで、アイドラ歯車を摺動させると、
アイドラ歯車は後退用の駆動歯車１６と被駆動歯車２６
とに噛み合い、入力軸３の回転は出力軸４に逆方向にな
って伝達される。

【００２２】出力軸４は中空軸となっており、内部には
前輪出力軸３４が組み込まれ、出力軸４と前輪出力軸３
４はセンタディファレンシャル装置３５により連結さ
れ、前輪出力軸３４はフロントディファレンシャル装置
３６を介して前輪用のドライブシャフト（図示省略）に
連結されている。また、センタディファレンシャル装置
３５は駆動歯車３７と被駆動歯車３８とを介して後輪出
力軸３９に連結されており、後輪出力軸３９は図示しな
いリヤディファレンシャル装置を介して後輪用のドライ
ブシャフト（図示省略）に連結されている。

【００２３】入力軸３には駆動側のバイパス歯車１７が
回転自在に取り付けられ、出力軸４には被駆動側のバイ
パス歯車２７が固定され、これらの歯車１７、２７は所
定のギヤ比を保ちながら常時噛み合っている。入力軸３
にはバイパスクラッチ１８が設けられており、バイパス
クラッチ１８は入力軸３に固定されたクラッチハブ２０
と、バイパス歯車１７に固定されたクラッチドラム１９
とを有している。クラッチドラム１９とクラッチハブ２
０とにそれぞれ交互に設けられた複数の駆動及び被駆動
用のクラッチディスクを押圧させることにより、入力軸
３の動力はバイパスクラッチ１８を介して出力軸４に伝
達される。バイパスクラッチ１８は油圧によって駆動用
と被駆動用のクラッチディスクを押圧させて動力を伝達
させる状態とクラッチディスクを解放させて動力の伝達
を遮断させる状態とに作動することになる。

【００２４】トルクコンバータ６は、図２に示すように
ポンプインペラ４１が設けられたポンプ側アウターシェ
ル４２とこれに固定されたフロントカバー４３とを有
し、フロントカバー４３はクランク軸７に一体になった
ドライブプレート４４に固定されている。ポンプインペ
ラ４１に対向して配置されたタービンランナ４５はター
ビン軸４６にスプライン結合により直結され、タービン
軸４６は中空の支持軸４７の内部に回転自在に組み込ま
れており、支持軸４７にはワンウェイクラッチ４８を介
してステータ４９が装着されている。ポンプ側アウター
シェル４２及びフロントカバー４３はそれぞれトルクコ
ンバータ６の入力要素であり、タービンランナ４５およ
びタービン軸４６はそれぞれトルクコンバータ６の出力
要素である。

【００２５】タービン軸４６にはフロントカバー４３に
押圧してエンジントルクを伝達するロックアップクラッ
チ５１が動力伝達可能に嵌合されておりロックアップク
ラッチ５１の一方側はロックアップクラッチ５１をフロ
ントカバー４３に押圧する制御油圧が供給される供給室
つまりアプライ室５１ａとなり、他方側は係合状態を解
放する解放室つまりリリース室５１ｂとなっており、リ
リース室５１ｂに供給した油圧をアプライ室５１ａを介
して循環させることにより、ロックアップクラッチ５１
が解放されてトルクコンバータ６が作動状態となる。一
方、アプライ室５１ａに油圧を供給し、リリース室５１
ｂ内の油圧を下げることにより、ロックアップクラッチ
５１のクラッチディスク５２はフロントカバー４３に押
圧されてロックアップ状態となる。ロックアップクラッ
チ５１は、実験などにより予め設定された車速とアクセ
ル開度などのマップに基づき車速が所定値以上となると
係合される。このように、クランク軸7の動力はトルク
コンバータ６またはロックアップクラッチ５１を介して
タービン軸４６に伝達される。

【００２６】タービン軸４６と入力軸３との間には、入
力クラッチ５３が設けられており、この入力クラッチ５
３はタービン軸４６に固定されるクラッチドラム５４
と、入力軸３にスプラインを介して固定されるクラッチ
ハブ５５とを有している。クラッチドラム５４に装着さ
れたクラッチドライブディスク５４ａとクラッチハブ５
５に装着されたクラッチドリブンディスク５５ａとを係
合させることによりタービン軸４６と入力軸３が締結状
態となり、係合を解除するとタービン軸４６と入力軸３
は解放された状態となる。

【００２７】図２に示すように、クラッチドラム５４内
にはクラッチピストン５６が装着され、油室５６ａに油
圧を供給するとクラッチドライブディスク５４ａとクラ
ッチドリブンディスク５５ａは係合状態となり油圧の供
給を停止すると、ばね部材５７のばね力によって係合が
解放される。

【００２８】トランスミッションケース５に一体になっ
た支持壁５８には、オイルポンプ５９が装着され、この
オイルポンプ５９のロータはトルクコンバータ６のポン
プ側アウターシェル４２の延長部材と動力伝達可能に連
結され、クランク軸７によりポンプ側アウターシェル４
２を介して回転駆動される。オイルポンプ５９から吐出
する作動油は、トルクコンバータ６、バイパスクラッチ
１８、入力クラッチ５３および前述した油圧アクチュエ
ータなどの油圧作動機器に所定の油圧に変換されて供給
されるとともに各潤滑部に供給される。エンジン１によ
りトルクコンバータ６を介して駆動されるオイルポンプ
５９を設けるか、あるいはこれに代えて電動モータによ
り駆動されるオイルポンプを設けるようにしても良い。

【００２９】図３は上述した車両用動力伝達装置の変速
機制御回路を示すブロック図である。マイクロコンピュ
ータなどから構成される変速機コントローラ６０には、
クランク軸７の回転数を検出するエンジン回転数センサ
６１、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開
度センサ６２、車両の走行速度を検出する車速センサ６
３、運転者の操作により選択されたドライブレンジやニ
ュートラルレンジなどのレンジを検出するインヒビタス
イッチ６４およびブレーキペダルの踏込みを検出し、急
ブレーキ操作などがなされたことを検出するブレーキセ
ンサ６５から検出信号が入力されるようになっている。

【００３０】前述したバイパスクラッチ１８、ロックア
ップクラッチ５１および入力クラッチ５３を作動するた
めの油圧は、バルブ制御ユニット６６に設けられた電磁
弁によって調圧されるようになっている。このバルブ制
御ユニット６６は変速機コントローラ６０からの信号に
よって制御される。シンクロスリーブ３１ｂ，３２ｂお
よび３３ｂの軸方向の噛合い移動は、複数の油圧アクチ
ュエータ６７によって行われ、油圧アクチュエータ６７
には、バルブ制御ユニット６６に設けられた電磁弁によ
り調圧される油圧が供給されるようになっている。

【００３１】変速機コントローラ６０に設けられたメモ
リには、車速とスロットル開度などをパラメータとする
変速テーブルが格納されており、エンジン回転数、アク
セル開度、車速、入力軸の回転数および変速段位置など
の信号によって走行状態を検出して走行状況に応じて変
速操作が自動的に行われる。

【００３２】図１に示すように、バイパスクラッチ１８
を有する自動変速機にあっては、入力クラッチ５３を締
結させた状態のもとで、バイパスクラッチ１８の係合を
開始してバイパスクラッチ１８の伝達トルク容量を徐々
に増加するように制御すると、アップシフト変速時のト
ルクの落ち込みをなくすことができる。

【００３３】図４は第１速から第２速へのアップシフト
時におけるエンジン回転数Ｎｅと出力軸４のトルクＴ0
の変化を示すタイムチャートである。図４において、シ
フト位置はシンクロスリーブ３１ｂの噛み合い位置を示
し、シンクロスリーブ３１ｂは第１速の被駆動歯車２１
にスプライン２１ａを介して噛み合う第１速の位置から
中立位置を経て第２速の被駆動歯車２２にスプライン２
２ａを介して噛み合う第２速の位置に移動する。

【００３４】変速動作が行われる際には、駆動歯車１１
と被駆動歯車２１の第１速の変速ギヤ列を介して動力伝
達が行われている状態から、まず、バイパスクラッチ１
８の油圧室に制御油圧を供給すると第１速の変速ギヤ列
とバイパス歯車１７、２７のギヤ列との２系統を介して
動力の伝達を行う１相の状態に変化する。ここで、第１
速の被駆動歯車２１とバイパス歯車２７は同一出力軸上
に固定されているが、各々に所定のギヤ比が設定されて
おり、第１速の駆動歯車１１の回転に対してバイパス歯
車１７の回転は変速比の関係から駆動歯車１１よりも速
く回転するので、バイパスクラッチ１８を係合すると係
合状態に応じたトルクがバイパス歯車１７、２７より伝
達される。

【００３５】次いで、シンクロスリーブ３１ｂはシンク
ロハブ３１ａのみに噛み合った中立位置、つまり２相状
態となり、この状態のもとではバイパス歯車１７、２７
のギヤ列を介して入力軸３から出力軸４に対して動力伝
達されるとともに、電子制御スロットル２を閉動作する
よう制御してエンジン回転数つまり入力軸３の回転を低
下させて同期させる。エンジンの回転数が第２速相当の
回転数にまで低下した時点で、シンクロスリーブ３１ｂ
を、シンクロハブ３１ａのみに噛み合った状態からシン
クロハブ３１ａとスプライン２２ａとに噛み合う状態に
移動させると、第２速の変速ギヤ列とバイパス歯車１
７、２７のギヤ列との２系統を介して動力の伝達が行わ
れる３相状態となる。

【００３６】この３相状態のもとでバイパスクラッチ１
８に供給された油圧をドレンしてバイパスクラッチ１８
を解放すると、第２速へのアップシフトが完了する。こ
れにより、入力軸３から出力軸４に対しては第２速の変
速ギヤ列を介して動力伝達されることになる。このよう
に、アップシフト時にはバイパスクラッチ制御とエンジ
ン制御とを同時に行いエンジン回転数が第２速相当の回
転数にまで低下した時点で、シンクロスリーブ３１ｂが
スプライン２２ａと噛み合うことになるのでギヤ鳴きが
発生することなく、円滑に変速操作が行われる。しか
も、シンクロスリーブ３１ｂが中立位置になるときに
は、バイパスクラッチ１８を介して動力伝達を行うよう
にしたので、特に駆動力変化の大きな第１速から第２
速、第２速から第３速などのアップシフト時に問題とな
る駆動力の落ち込みつまりトルク切れの発生を低減する
ことができる。

【００３７】図４は第１速から第２速へのアップシフト
時のエンジン回転数とトルクの変化を示すが、第２速か
ら第３速などの他の変速段へのアップシフト動作も同様
に行うことができる。ただし、バイパスクラッチ１８の
バイパス歯車１７、２７のギヤ比を第４速相当に選択す
ると第４速から第５速へのアップシフトなどの高速段に
おけるアップシフト動作を行う際には、バイパスクラッ
チ１８を使わず、この時は、駆動力の落ち込みの影響が
少ないので、バイパスクラッチ１８を解放した状態で変
速動作を行うようにしても良い。

【００３８】図５は車両の運転状態に応じた入力クラッ
チ５３の制御を示すフローチャートであり、変速機コン
トローラ６０により所定周期毎（所定時間毎）に実行さ
れる。エンジン駆動状態のもとで室内に設けられたセレ
クトレバーによりニュートラルレンジＮまたはパーキン
グレンジＰが選択されたことがステップＳ１で判定され
たときには、入力クラッチ５３はステップＳ２において
オフされて開放状態に設定される。これにより、アイド
リングでパーキングレンジやニュートラルレンジが選択
されているときには、入力軸３が停止した状態となるの
で、アイドリング時の燃費を改善することができる。ま
た、ニュートラルレンジからドライブレンジに切り換え
られたときにおける歯車の打音発生を低減することがで
きる。このときには、バイパスクラッチ１８も解放され
た状態に設定される。

【００３９】次いで、運転者のセレクトレバー操作によ
りドライブレンジが選択されると、セレクトレバーは、
図示しないトランスミッションに設けられた油圧制御機
構のマニュアル弁に連結されているため、入力クラッチ
５３へ油圧を供給するよう制御され、入力クラッチ５３
は油圧によって接続状態となる。この時、入力クラッチ
５３の作動優先順序は、まず油圧アクチュエータによっ
てシンクロスリーブ３１ｂがスプライン２１ａに噛み合
って第１速の変速ギヤ列が動力伝達状態となることを達
成させてから次に入力クラッチ５３を係合するように油
圧を作動させる。これにより、エンジンの動力はトルク
コンバータ６、入力クラッチ５３を介して入力軸３に伝
達され、車両は走行することになる。そのときにはトル
クコンバータ６のトルク増幅作用により動力が増幅され
て入力軸３に伝達される。アクセル開度が増すにつれ
て、電子制御スロットル２が開動作し、車速の上昇に伴
い、図４に示したようにバイパスクラッチ１８が作動し
てアップシフト変速動作が行われる。

【００４０】一方、車速の低下やアクセルペダルを深く
踏み込んだキックダウン操作に伴ってダウンシフト変速
の条件となったことがステップＳ３において判定される
と、シフトチェンジは変速機コントローラ６０のメモリ
に予めプログラムされた変速パターンに従って自動的に
行われ、ステップＳ４において入力クラッチ５４はスリ
ップ制御される。入力クラッチ５３は、前述のように車
両の発進時に締結状態となるとともに車両の走行時には
締結状態となるが、ダウンシフト時に入力クラッチ５３
が締結された状態となっていると、引きずりトルクによ
りエンジン回転数が低下したままとなる。そこで、ダウ
ンシフト時には入力クラッチ５３を半クラッチのスリッ
プ制御状態とすることにより、ダウンシフト時にエンジ
ン回転数を上昇させることが可能となる。このように、
アップシフト時およびダウンシフト時において、入力ク
ラッチ５３とバイパスクラッチ１８への油圧を制御する
ことによって、変速ショックを低減し、変速品質を向上
させることができる。

【００４１】そして、ステップＳ５において急ブレーキ
操作が行われたと判定されたときには、入力クラッチ５
３をステップＳ６においてオフする。ただし、ロックア
ップクラッチ５１がオンされているときには、オンのま
まの状態とする。ロックアップクラッチ５１はトルクコ
ンバータ６内に配置されているため、ロックアップクラ
ッチ５１を締結させるには、バルブ制御ユニット６６に
設けられた電磁弁から長い油路を介してロックアップク
ラッチ５１に油圧を供給する必要がある。また、ロック
アップクラッチ５１はアプライ室５１ａとリリース室５
１ｂとの油圧の差圧により作動するようになっているの
で、油温が低い場合にはオイルの粘性の影響を強く受け
てロックアップクラッチ５１の応答性が悪くなり、接続
から開放への切換信号が出力されてから実際に接続状態
から開放状態にロックアップクラッチ５１が切り換わる
までに時間がかかることになる。このため、急ブレーキ
時にはロックアップクラッチ５１を接続状態から開放状
態に切り換えようとしても、応答性が悪いために実際に
ロックアップクラッチ５１が開放されるまでに時間を要
し、開放されるまでの間、エンジン１と入力軸３とが連
結されたままでエンジン回転数が低下すると、エンジン
ストールを生じるおそれがある。

【００４２】これに対して、入力クラッチ５３は油圧ク
ラッチにより構成されており、ピストン室つまり油室５
６ａに油圧を供給すると入力クラッチ５３は締結状態と
なり、油室５６ａ内の油を排出すると開放状態となる。
しかも、入力クラッチ５３はロックアップクラッチ５１
に比較してバルブ制御ユニット６６に設けられた電磁弁
から比較的近い位置に配設されているので、電磁弁から
入力クラッチ５３までの油路がロックアップクラッチ５
１までの油路よりも短くなり、入力クラッチ５３は応答
性に優れる。したがって、急ブレーキ時には、ロックア
ップクラッチ５１を接続したままとし、入力クラッチ５
３を開放させることで、ロックアップクラッチ５１と入
力クラッチ５３とで役割分担を行い、エンジン回転数の
急低下を防止して、エンジンストールの発生を防止する
ことができる。

【００４３】次いで、ステップＳ７において車両が第４
速や第５速などの高速段で走行していると判定されたと
きには、ステップＳ８において入力クラッチ５３を最低
限のトルク容量状態で結合する。たとえば、第４速や第
５速の高速段のもとで低速ないし中速で車両が走行して
いる時には、エンジン回転数が低いため、エンジントル
ク変動の影響によって乗り心地が悪化する。そこで、こ
のような走行状態のもとでは、入力クラッチ５３をトル
ク伝達可能な最低限のトルク容量状態で結合させると、
入力クラッチ５３をダンパとして機能させることがで
き、エンジントルク変動が駆動系に伝達されることが防
止される。これにより、乗り心地の悪化が防止されて乗
り心地を向上させることができる。また、トルクコンバ
ータ６のロックアップクラッチ５１が締結した状態とな
って故障しても、入力クラッチ５３を発進装置として利
用することにより、車両を走行させることができる。

【００４４】車両の発進時、アップシフト変速時などの
ように、図５に示した全ての判定ステップにおいてNOと
判定されたときには、ステップＳ９において入力クラッ
チ５３はオンつまり締結状態に設定される。

【００４５】一方、車両が惰行走行つまりコースティン
グ時には、運転状態に応じてエンジンブレーキ制御を行
うようにしても良い。エンジンブレーキ制御を行うとき
には、入力クラッチ５３とロックアップクラッチ５１と
をともに締結させることによって、マニュアル変速機と
同等のエンジンブレーキを効かせることができる。ただ
し、コースティング時に入力クラッチ５３を開放させる
ことで、エンジンブレーキを効かせなくすることも可能
であり、この場合にはロックアップクラッチ５１は開放
させても締結させてもどちらでも良い。

【００４６】なお、ダウンシフト時には出力トルクの落
ち込みは走行性能上あまり問題とならないので、入力ク
ラッチ５３により入力軸３への動力伝達を遮断させるよ
うにしても良い。また、ダウンシフト時にもアップシフ
ト時と同様にバイパスクラッチ１８を係合状態とし、同
時にエンジン制御を行って変速ギヤ列とバイパス歯車の
ギヤ列との２系統での動力伝達とバイパスクラッチ１８
のみの動力伝達とに切り換え制御しながら、ダウンシフ
ト時の同期を円滑且つ迅速に行うようにしても良い。

【００４７】また、エンジン高回転で変速が行われるレ
ーシングセレクト時は、エンジントルクが高く、この
時、入力クラッチ５３を直結すると、変速機の歯車に掛
かる負荷が大きくなる。このため、レーシングセレクト
時には入力クラッチ５３の油圧を低下させて、入力クラ
ッチ５３を滑らせることで、ショックロードを低減して
各歯車に掛かる負荷を減少し、耐久性を向上することが
できる。

【００４８】図６は本発明の他の実施の形態である車両
用動力伝達装置を示すスケルトン図であり、図６にあっ
ては、図１に示された部材と共通する部材には同一の符
号が付されている。

【００４９】この動力伝達装置にあっては、ロックアッ
プクラッチ５１は入力軸３に直接固定されており、ロッ
クアップクラッチ５１が係合状態となると、クランク軸
７は入力軸３に直結された状態となる。トルクコンバー
タ６の出力要素であるタービンランナ４５の外側とロッ
クアップクラッチ５１との間には、入力クラッチ５３が
組み込まれている。

【００５０】この入力クラッチ５３はタービンランナ４
５に固定されたクラッチドラム５４と、クラッチドラム
５４に設けられたクラッチドライブディスク５４ａに接
触するクラッチドリブンディスク５５ａが設けられたク
ラッチハブ５５とを有し、トルクコンバータ６内の循環
流体とは独立して油圧制御できるよう構成されている。
したがって、この場合にはタービンランナ４５の回転は
入力クラッチ５３を介して入力軸３に伝達され、入力ク
ラッチ５３を切ってロックアップクラッチ５１を係合さ
せるとクランク軸７の回転は直接入力軸３に伝達される
ことになる。この動力伝達装置も前述した場合と同様に
変速動作が行われる。

【００５１】図６に示す動力伝達装置にあってはトルク
コンバータ６内に入力クラッチ５３がロックアップクラ
ッチ５１と一体となって組み込まれているので、動力伝
達装置の小型化が達成され、縦置き式でも横置き式でも
いずれのタイプの変速機に容易に採用することができ、
汎用性を高めることができる。

【００５２】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることは言うまでもない。

【００５３】たとえば、バイパスクラッチ１８は入力軸
３に設けられているが、出力軸４に設けるようにしても
良く、入力軸３と出力軸４とは別にこれらに平行に設け
られた他の中間軸に設けるようにしても良い。また、バ
イパス歯車１７、２７は第３速相当のギヤ比に設定され
ているが第４速あるいは第５速相当のギヤ比としても良
い。変速ギヤ比の切り換え機構としては、シンクロメッ
シュ機構３１〜３３が使用されているが、これに限られ
ることなく、ドッククラッチ切換などを用いるようにし
ても良い。

【００５４】図示する実施の形態の場合には変速段数が
前進５段となっているが、変速段については任意の段数
とすることができ、副変速機を有する動力伝達装置にも
本発明を適用することができる。図示する動力伝達装置
は４輪駆動車であるが、ＦＦ車やＦＲ車にも本発明を適
用することができる。また、図示する動力伝達装置は変
速機が縦置き式になっているが、入力軸と出力軸が車幅
方向を向いた横置き式に対しても本発明を適用すること
ができる。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、複数の変速ギヤ列を有
し、変速時にバイパスクラッチの接断制御と電子制御ス
ロットルによるエンジン制御とを行う自動変速機を備え
た車両において、トルクコンバータとロックアップクラ
ッチと入力クラッチとを設け、運転者がパーキングレン
ジ、ニュートラルレンジを選択したときには、入力クラ
ッチを開放させるので、アイドリング時の燃費を改善す
ることができ、発進操作が行われる際における歯車の打
音を低減させることができる。

【００５６】急ブレーキが操作されたときには入力クラ
ッチを開放させることにより、トルクコンバータのロッ
クアップクラッチを開放させる場合よりも迅速にエンジ
ンと入力軸との連結を遮断することができ、エンジンス
トールを回避できる。

【００５７】ダウンシフト変速を行うときに、入力クラ
ッチを締結したままとすると引きつのトルクによりエン
ジン回転数が低下したままとなるが、入力クラッチをス
リップ制御することにより、エンジン回転数を上昇させ
て円滑に変速を行うことができる。

【００５８】車両の惰性走行時には、入力クラッチとロ
ツクアップクラッチを締結することによりエンジンブレ
ーキを効かせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である車両用動力伝達装
置を示すスケルトン図である。

【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。

【図３】車両用動力伝達装置の変速機制御回路を示すブ
ロック図である。

【図４】第１速から第２速へのアップシフト時における
エンジン回転数と出力軸のトルク変化とを示すタイムチ
ャートである。

【図５】車両の走行状態に応じた入力クラッチの制御を
示すフローチャートである。

【図６】本発明の他の実施の形態である車両用動力伝達
装置を示すスケルトン図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 電子制御スロットル ３ 入力軸 ４ 出力軸 ５ トランスミッションケース ６ トルクコンバータ ７ クランク軸 １１〜１６ 駆動歯車 １７ 駆動側のバイパス歯車 １８ バイパスクラッチ ２１〜２６ 被駆動歯車 ２７ 被駆動側のバイパス歯車 ３１〜３３ シンクロメッシュ機構 ４１ ポンプインペラ ４２ ポンプ側アウターシェル ４３ フロントカバー ４５ タービンランナ ４６ タービン軸 ５１ ロックアップクラッチ ５３ 入力クラッチ ５４ クラッチドラム ５５ クラッチハブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J552 MA04 MA05 MA12 MA13 MA26 NA01 NB01 PA20 RA06 RB12 UA02 UA03 VA63W VD11W

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の駆動歯車が設けられた入力軸か
   ら、前記駆動歯車に噛み合う複数の被駆動歯車が設けら
   れた出力軸に対して変速時に動力を伝達するバイパスク
   ラッチを備え、変速時に前記バイパスクラッチの接断制
   御と電子制御スロットルによるエンジン制御とを行うこ
   とで円滑な変速を可能とする車両用動力伝達装置であっ
   て、 エンジンのクランク軸と前記入力軸との間に配置される
   トルクコンバータと、 前記トルクコンバータ内に組み込まれ、前記トルクコン
   バータのタービン軸と前記クランク軸とを直結するロッ
   クアップクラッチと、 前記トルクコンバータの出力要素と前記入力軸の間、ま
   たは前記出力要素と前記ロックアップクラッチとの間に
   設けられ、前記出力要素から前記入力軸に対する動力の
   伝達と遮断とを行う入力クラッチと、 運転者によりパーキングレンジ、ニュートラルレンジが
   選択されたときには、前記入力クラッチを開放させる制
   御手段とを有することを特徴とする車両用動力伝達装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両用動力伝達装置にお
   いて、運転者により急ブレーキが操作されたときには、
   前記入力クラッチを開放させることを特徴とする車両用
   動力伝達装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の車両用動力伝達
   装置において、ダウンシフト変速を行うときには、前記
   入力クラッチをスリップ制御することを特徴とする車両
   用動力伝達装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車
   両用動力伝達装置において、車両が惰行走行していると
   きには、前記入力クラッチと前記ロックアップクラッチ
   とを締結状態とすることを特徴とする車両用動力伝達装
   置。