JP2007278487A

JP2007278487A - 変速装置

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Publication number: JP2007278487A
Application number: JP2006109551A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Ogata; 智朗緒方
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2026-04-12
Also published as: US7473203B2; DE102006050323B4; JP4177384B2; US20070243968A1; DE102006050323A1

Abstract

【課題】ノンシンクロギヤ列にシフトする場合に、歯当たりやギヤ鳴りを生じることなく、速やかにシフトを完了させることができる変速装置を提供する。
【解決手段】第１クラッチ４と、第１入力軸５と、第２入力軸６と、出力軸７と、第１および第２遊星歯車列１９、２０、バンドブレーキ３２、およびダイレクトクラッチ３５を含む遊星歯車機構８と、ノンシンクロギヤ列を含む選択式ギヤ列９と、第２回転速度検出手段１１と、第１クラッチ４、バンドブレーキ３２、ダイレクトクラッチ３５、および選択式ギヤ列９の各アクチュエータと、各アクチュエータを制御する変速制御部１６とを備え、変速制御部１６は、ノンシンクロギヤ列へのシフト要求により第１クラッチ４を解放し、バンドブレーキ３２を締め付け、ダイレクトクラッチ３５を接続して第２回転速度を低減させ、第２回転速度が所定回転速度以下になった際にシフトを実行する。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば自動車等に搭載される変速装置に関する。

一般的に、自動車は、エンジンの動力を運転状態に応じたトルクおよび回転速度に変換するための変速機を備えている。変速機には、手動操作によってギヤ列をシフトして変速比を切り換える手動変速機や、駆動手段を利用し、運転状況に応じて自動的にギヤ列をシフトして変速比を切り換える自動変速機等が提案されている。

また、近年は、燃費規制が厳しくなり、燃費を向上させることが求められている。
そこで、手動変速機およびクラッチにそれぞれアクチュエータを付設し、自動変速を行うことができる自動変速機が提案されている。この自動変速機は、複数段のギヤ列とギヤ列を切り換える切り換え機構とを備え、アクチュエータによって切り換え機構をシフト動作およびセレクト動作させることにより、ギヤ列をシフトして変速比を切り換えている。
また、この自動変速機に設けられた複数段のギヤ列のうち、前進１速ギヤ列あるいはリバース（後退）ギヤ列には、ギヤどうしの回転速度を同期させるシンクロ機構を用いないギヤ列（以下、「ノンシンクロギヤ列」と略称する）が用いられている。

この自動変速機において、ノンシンクロギヤ列（前進１速ギヤ列あるいはリバースギヤ列）にシフトする場合、車両は停止中なので、自動変速機の出力軸は停止している。また、自動変速機の入力軸は、クラッチを切断した直後なので、エンジンのアイドル回転速度（約８００ｒｐｍ）か、それよりも少し低い回転速度になっている。
なお、ギヤ形状の関係から、ノンシンクロギヤ列へのシフトは、入力軸の回転速度が２５０〜３５０ｒｐｍの場合に、シフトしやすいという特徴がある。
そのため、ノンシンクロギヤ列にシフトする場合、入力軸の回転速度が低すぎる場合には、例えばギヤの山どうしが接触する歯当たりが生じて変速できず、また、入力軸の回転速度が高すぎる場合には、ギヤどうしがうまく噛み合わずに音を発するギヤ鳴りが生じて変速できないおそれがある。

そこで、従来の車両の自動変速装置は、歯車式トランスミッションと機械式クラッチを用い、電子制御によりこれらを要求シフト段へ自動的に変速操作すべく駆動する装置であり、歯車式トランスミッションのシフト段にシンクロ段（シンクロ機構を用いるギヤ列）とノンシンクロ段（ノンシンクロギヤ列）とを備え、ノンシンクロシフト制御手段と、リトライシフト制御手段とを有している。
ノンシンクロシフト制御手段は、ノンシンクロ段へのシフト要求の発生時にクラッチが切れると、この状態でシンクロ段へのシフトを開始するとともに、カウンタシャフト（入力軸）とメインシャフト（出力軸）との回転速度差がギヤの同期かみ合い可能な上限値まで低下すると、トランスミッションをニュートラルに戻してからノンシンクロ段へのシフトを行う。リトライシフト制御手段は、この制御中にメインシャフトとカウンタシャフトとの回転速度差がカウンタシャフト回転の停止を回避するための下限値以下に低下すると、トランスミッションをニュートラルに戻すとともにクラッチを一時的につないでカウンタシャフトの回転を上昇させた後にクラッチを切って再度ノンシンクロ段へのシフトを行う（例えば、特許文献１参照）。

以下、図１０の説明図を参照しながら、上記特許文献１に記載の従来装置による動作について説明する。
図１０において、まず、ノンシンクロ段（リバースギヤ列）へのシフト要求が発生して、時刻ｔ１１でクラッチが解放されると、ノンシンクロシフト制御手段は、時刻ｔ１２でシンクロ段へのシフトを開始する。

続いて、カウンタシャフトとメインシャフトとの回転速度差が、ギヤの同期かみ合い可能な上限値まで低下した時刻ｔ１３において、ノンシンクロシフト制御手段は、トランスミッションをニュートラルに戻す。
次に、トランスミッションがニュートラルに戻った時刻ｔ１４において、ノンシンクロシフト制御手段は、リバースギヤ列へのシフトを行い、時刻ｔ１５でシフト動作が完了する。

特開平１１−１０５５８５号公報

従来の車両の自動変速装置では、シンクロ段へのシフトによるカウンタシャフトの回転速度の低減と、ノンシンクロ段へのシフトとを構成上並列に処理することができないので、変速開始から変速完了までのシフト動作に長い時間を要するという問題点があった。
また、シンクロ段からノンシンクロ段にシフトする際に、トランスミッションをニュートラルに戻す必要があるので、カウンタシャフトの回転速度が不定になり、歯当たりやギヤ鳴りが発生するという問題点もあった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、ノンシンクロギヤ列にシフトする場合に、歯当たりやギヤ鳴りを生じることなく、速やかにシフト動作を完了させることができる変速装置を提供することにある。

この発明に係る変速装置は、エンジンの動力を回転力として取り出すクランク軸と、クランク軸に接続され、エンジンの回転を断続する第１クラッチと、クランク軸の反対側となるように第１クラッチに接続された第１入力軸と、第１入力軸の延長上に設けられた第２入力軸と、第１入力軸および第２入力軸に平行に設けられた出力軸と、サンギヤを共通とする第１遊星歯車列および第２遊星歯車列と、サンギヤを固定するためのバンドブレーキと、サンギヤと第１遊星歯車列の第１リングギヤとを接続するための第２クラッチと、を含み、第１入力軸の回転を第２入力軸に伝達する遊星歯車機構と、シンクロ機構を用いないノンシンクロギヤ列を有する複数のギヤ列を含み、第２入力軸の回転を出力軸に伝達する選択式ギヤ列と、第２入力軸の回転速度を第２回転速度として検出する第２回転速度検出手段と、第１クラッチを駆動する第１クラッチアクチュエータと、バンドブレーキを駆動するバンドブレーキアクチュエータと、第２クラッチを駆動する第２クラッチアクチュエータと、選択式ギヤ列のギヤ列をシフトするシフトアクチュエータと、第２回転速度が入力され、第１クラッチアクチュエータ、バンドブレーキアクチュエータ、第２クラッチアクチュエータおよびシフトアクチュエータの動作を制御する変速制御部とを備え、変速制御部は、ノンシンクロギヤ列へのシフト要求の発生時に、第１クラッチを解放し、バンドブレーキを締め付けるとともに第２クラッチを接続して第２回転速度を低減させ、第２回転速度が所定回転速度以下になった際にノンシンクロギヤ列にシフトさせるものである。

この発明の変速装置によれば、ノンシンクロギヤ列へのシフト要求が発生した場合に、変速制御部が第１クラッチを解放し、バンドブレーキを締め付けるとともに第２クラッチを接続して第２入力軸の回転速度を低減させ、第２回転速度が所定回転速度以下になった際にノンシンクロギヤ列にシフトさせるので、歯当たりやギヤ鳴りを生じることなく、速やかにシフト動作を完了させることができる。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部材、部位については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る変速装置１をエンジン２とともに示す構成図である。
図１において、変速装置１は、クランク軸３と、第１クラッチ４と、第１入力軸５と、第２入力軸６と、出力軸７と、遊星歯車機構８と、選択式ギヤ列９と、第１回転速度センサ（第１回転速度検出手段）１０と、第２回転速度センサ（第２回転速度検出手段）１１と、第１クラッチアクチュエータ１２と、バンドブレーキアクチュエータ１３と、ダイレクトクラッチアクチュエータ（第２クラッチアクチュエータ）１４と、シフトアクチュエータ１５と、変速制御部１６とを備えている。

ここで、第１入力軸５と、第２入力軸６と、出力軸７と、遊星歯車機構８と、選択式ギヤ列９と、第１回転速度センサ１０と、第２回転速度センサ１１と、バンドブレーキアクチュエータ１３と、ダイレクトクラッチアクチュエータ１４と、シフトアクチュエータ１５とで、エンジン２の動力を運転状態に応じたトルクおよび回転速度に変換する自動変速機１７が構成されている。

クランク軸３は、エンジン２の動力を回転力として取り出す。第１クラッチ４は、クランク軸３に接続され、エンジン２の回転を断続する。
第１入力軸５は、クランク軸３の反対側となるように第１クラッチ４に接続される。第２入力軸６は、第１入力軸５の延長上に設けられる。出力軸７は、第１入力軸５および第２入力軸６に平行に設けられる。

第１回転速度センサ１０は、第１入力軸５の回転速度を第１回転速度として検出する。第２回転速度センサ１１は、第２入力軸６の回転速度を第２回転速度として検出する。
第１クラッチアクチュエータ１２は、第１クラッチ４を駆動する。バンドブレーキアクチュエータ１３は、バンドブレーキ３２（後述する）を駆動する。ダイレクトクラッチアクチュエータ１４は、ダイレクトクラッチ３５（第２クラッチ）（後述する）を駆動する。シフトアクチュエータ１５は、遊星歯車機構８よりも第１クラッチ４から離間する側に設けられた選択式ギヤ列９のギヤ列（後述する）をシフトする。

変速制御部１６は、第１回転速度センサ１０で検出される第１回転速度と、第２回転速度センサ１１で検出される第２回転速度とに基づいて、第１入力軸５と第２入力軸６との回転速度比率を演算する。また、変速制御部１６は、第１クラッチアクチュエータ１２、バンドブレーキアクチュエータ１３、ダイレクトクラッチアクチュエータ１４、シフトアクチュエータ１５の動作を制御する。

また、変速制御部１６は、後述するノンシンクロギヤ列へのシフト要求の発生時に、第１クラッチ４を解放し、バンドブレーキ３２を締め付けるとともにダイレクトクラッチ３５を接続して第２入力軸６の回転速度を低減させ、第２回転速度が所定回転速度以下になった際にノンシンクロギヤ列にシフトさせる。

図２は、この発明の実施の形態１に係る遊星歯車機構８を詳細に示す構成図である。
図２において、遊星歯車機構８は、第１入力軸５と第２入力軸６との間に配置され、第１入力軸５の回転を第２入力軸６に伝達する。この遊星歯車機構８は、サンギヤ１８を共通とする第１遊星歯車列１９および第２遊星歯車列２０の２列で構成されるシンプソンタイプである。

第１遊星歯車列１９は、第１リングギヤ２１と、第１ピニオンギヤ２２と、サンギヤ１８とを含んでいる。第１リングギヤ２１は、第１入力軸５の第１クラッチ４と反対側の端部に固定されている。第１ピニオンギヤ２２は、第２入力軸６の一端に固定された第１キャリア２３に回動可能に軸支されている。サンギヤ１８は、第２入力軸６の周りを回動可能に軸支されている。

第２遊星歯車列２０は、第２リングギヤ２４と、第２ピニオンギヤ２５と、サンギヤ１８とを含んでいる。第２リングギヤ２４は、第２入力軸６に固定されている。第２ピニオンギヤ２５は、第２リングギヤ２４の外周を第２入力軸６の周りに回転可能な第２キャリア２６に回動可能に軸支されている。
また、第２キャリア２６には、自動変速機１７のケース２７方向に延びる延長部２８が設けられている。ケース２７と延長部２８との間には、逆転方向の回転を阻止するためのワンウェイクラッチ２９が設けられている。

また、サンギヤ１８には、軸線方向のほぼ中央部からケース２７方向に延びる円環部材３０と、円環部材３０の外縁から第１リングギヤ２１の外周を覆って第１入力軸５側に延びる円筒部材３１とが設けられている。
円筒部材３１には、サンギヤ１８を固定および解放するためのバンドブレーキ３２が設けられている。

図３は、図２に示したバンドブレーキ３２を詳細に示す側面図である。
図３において、円筒部材３１の周方向には、ブレーキバンド３３が巻装されている。ブレーキバンド３３の一端は、固定部材３４によって、固定端としてケース２７に固定されている。また、ブレーキバンド３３の他端は、自由端としてバンドブレーキアクチュエータ１３に接続されている。
バンドブレーキアクチュエータ１３は、ブレーキバンド３３を締め付け作動およびゆるみ作動させることにより、円筒部材３１を介してサンギヤ１８を固定および解放する。

また、図２において、第１リングギヤ２１の外周には、サンギヤ１８と第１リングギヤ２１とを接続するためのダイレクトクラッチ３５が設けられている。ダイレクトクラッチ３５は、摩耗式クラッチ（単板および多板、また乾式および湿式は問わない）であり、ダイレクトクラッチアクチュエータ１４に接続されている。
ダイレクトクラッチアクチュエータ１４は、ダイレクトクラッチ３５を接続および解放させることにより、サンギヤ１８と第１リングギヤ２１とを接続および解放する。

図４は、この発明の実施の形態１に係る選択式ギヤ列９を詳細に示す構成図である。
図４において、選択式ギヤ列９は、第２入力軸６と出力軸７との間に配置され、第２入力軸６の回転を出力軸７に伝達する。この選択式ギヤ列９は、シンクロ機構を用いないノンシンクロギヤ列を有する複数のギヤ列を含んでいる。

選択式ギヤ列９は、遊星歯車機構８の全ての変速段に対応する低速段側ギヤ列の３速ギヤ列３６と、遊星歯車機構８の最高速段のみに対応する高速段側ギヤ列の４速ギヤ列３７および５速ギヤ列３８と、遊星歯車機構８の２速段のみに対応し、かつ第２入力軸６からリバースアイドラ軸３９に軸支したリバースアイドラギヤ４０（後述する）を介して出力軸７に回転を伝達するリバースギヤ列４１とを含んでいる。
ここで、リバースギヤ列４１は、シンクロ機構を用いないノンシンクロギヤ列である。

３速ギヤ列３６は、第２入力軸６に固定された第２入力軸側３速ギヤ４２と、出力軸７に回動可能に軸支されて第２入力軸側３速ギヤ４２に噛合する出力軸側３速ギヤ４３とを有している。
４速ギヤ列３７は、第２入力軸６に固定された第２入力軸側４速ギヤ４４と、出力軸７に回動可能に軸支されて第２入力軸側４速ギヤ４４に噛合する出力軸側４速ギヤ４５とを有している。
５速ギヤ列３８は、第２入力軸６に回動可能に軸支された第２入力軸側５速ギヤ４６と、出力軸７に固定されて第２入力軸側５速ギヤ４６に噛合する出力軸側５速ギヤ４７とを有している。

リバースギヤ列４１は、第２入力軸６に固定された第２入力軸側リバースギヤ４８と、第１シフトスリーブ４９（後述する）に一体に設けられた出力軸側リバースギヤ５０と、第２入力軸側リバースギヤ４８および出力軸側リバースギヤ５０に噛合および離脱するようにリバースアイドラ軸３９の軸線方向に移動可能で、かつ回動可能に軸支されたリバースアイドラギヤ４０とを有している。

また、出力軸側３速ギヤ４３と出力軸側４速ギヤ４５との間の出力軸７には、出力軸７と出力軸側３速ギヤ４３あるいは出力軸側４速ギヤ４５とを係合する第１シフト装置５１が設けられている。
第１シフト装置５１は、出力軸７に固定された第１シフトハブ５２と、第１シフトハブ５２の軸線方向に移動可能で、かつ回動不可能に支持され、出力軸側３速ギヤ４３あるいは出力軸側４速ギヤ４５に選択的に係合および離脱する第１シフトスリーブ４９と、第１シフトスリーブ４９に一端が係合する第１シフトフォーク５３とを有している。

また、第１シフトフォーク５３の他端は、ギヤ列をシフトするシフトアクチュエータ１５に接続されている。
シフトアクチュエータ１５は、第１シフトフォーク５３を軸線方向に移動させることにより、第１シフトスリーブ４９を出力軸側３速ギヤ４３あるいは出力軸側４速ギヤ４５に選択的に係合および離脱させて、ギヤ列をシフトする。

また、第２入力軸側５速ギヤ４６の第１クラッチ４に対して反対側の第２入力軸６、およびリバースアイドラ軸３９には、第２入力軸６と第２入力軸側５速ギヤ４６とを係合するとともに、リバースアイドラギヤ４０と第２入力軸側リバースギヤ４８とを噛合する第２シフト装置５４が設けられている。
第２シフト装置５４は、第２入力軸６に固定された第２シフトハブ５５と、第２シフトハブ５５の軸線方向に移動可能で、かつ回動不可能に支持され、第２入力軸側５速ギヤ４６に係合および離脱する第２シフトスリーブ５６と、リバースアイドラギヤ４０に一体に設けられたリバースシフトスリーブ５７と、一端が分岐し、それぞれ第２シフトスリーブ５６およびリバースシフトスリーブ５７に係合する第２シフトフォーク５８とを有している。

また、第２シフトフォーク５８の他端は、ギヤ列をシフトするシフトアクチュエータ１５に接続されている。
シフトアクチュエータ１５は、第２シフトフォーク５８を軸線方向に移動させることにより、第２シフトスリーブ５６およびリバースシフトスリーブ５７を、第２入力軸側５速ギヤ４６および第２入力軸側リバースギヤ４８にそれぞれ選択的に係合および離脱させて、ギヤ列をシフトする。
ここで、リバースシフトスリーブ５７が第２入力軸側リバースギヤ４８に係合した場合、リバースアイドラギヤ４０は、出力軸側リバースギヤ５０にも噛合している。

このように、この自動変速機１７は、第１入力軸５と第２入力軸６との間に配置されて第１入力軸５の回転を第２入力軸６に伝達する遊星歯車機構８と、第２入力軸６と出力軸７との間に配置されて第２入力軸６の回転を出力軸７に伝達する選択式ギヤ列９とを備えており、遊星歯車機構８による変速比の切り換えと選択式ギヤ列９による変速比の切り換えとを組み合わせて、５段の変速段を構成している。

ここで、変速制御部１６は、１速の場合、バンドブレーキ３２およびダイレクトクラッチ３５をともに解放し、第１シフトスリーブ４９を出力軸側３速ギヤ４３に係合させている。
また、変速制御部１６は、２速の場合、バンドブレーキ３２を締め付けるとともにダイレクトクラッチ３５を解放し、第１シフトスリーブ４９を、１速の場合と同様に出力軸側３速ギヤ４３に係合させている。
また、変速制御部１６は、３速の場合、バンドブレーキ３２を解放するとともにダイレクトクラッチ３５を接続し、第１シフトスリーブ４９を、１速の場合と同様に出力軸側３速ギヤ４３に係合させている。

また、変速制御部１６は、４速の場合、バンドブレーキ３２を解放するとともにダイレクトクラッチ３５を接続して遊星歯車機構８を３速の状態にし、第１シフトスリーブ４９を出力軸側４速ギヤ４５に係合させている。
また、変速制御部１６は、５速の場合、バンドブレーキ３２を解放するとともにダイレクトクラッチ３５を接続して遊星歯車機構８を３速の状態にし、第２シフトスリーブ５６を第２入力軸側５速ギヤ４６に係合させている。
また、変速制御部１６は、リバースの場合、バンドブレーキ３２を締め付けるとともにダイレクトクラッチ３５を解放して遊星歯車機構８を２速の状態にし、リバースシフトスリーブ５７を第２入力軸側リバースギヤ４８に係合させている。

図５は、この発明の実施の形態１に係る遊星歯車機構８による変速比の切り換えと、選択式ギヤ列９による変速比の切り換えとを組み合わせて、５段の変速段を構成した際の変速比を示す説明図である。
図５において、１速から２速、２速から３速、３速から２速、および２速から１速に変速する場合、選択式ギヤ列９の変速比は、３速（１．２５７４１３）に固定されたまま、遊星歯車機構８の変速比のみが切り換えられて、自動変速機１７全体の変速比（＝第１入力軸５／出力軸７）が切り換えられる。

また、３速から４速、４速から５速、５速から４速、および４速から３速に変速する場合、遊星歯車機構８の変速比は、３速（１）に固定されたまま、選択式ギヤ列９の変速比のみが切り換えられて、自動変速機１７全体の変速比（＝第１入力軸５／出力軸７）が切り換えられる。
また、リバースギヤ列４１に変速する場合、遊星歯車機構８の変速比は、２速（１．５３）に固定されたまま、選択式ギヤ列９の変速比がリバースギヤ列４１の変速比に切り換えられて、自動変速機１７全体の変速比（＝第１入力軸５／出力軸７）がリバースギヤ比（３．１２３７５）に切り換えられる。

以下、図１〜図５とともに、図６のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１による変速制御部１６の動作について説明する。
なお、本実施の形態では、ノンシンクロギヤ列であるリバースギヤ列４１へのシフト動作を例として説明する。

まず、リバースギヤ列４１へのシフト要求が発生すると、第１クラッチ４を解放する（ステップＳ６１）。第１クラッチ４の解放後は、早急にリバースギヤ列４１にシフトすることが望ましいが、第１クラッチ４を解放した直後の第２入力軸６の回転速度は、遊星歯車機構８の慣性により、第１クラッチ４を解放する直前のエンジンの回転速度（通常は、アイドル回転速度）となる。

続いて、バンドブレーキ３２を締め付ける（ステップＳ６２）とともに、ダイレクトクラッチ３５を接続して（ステップＳ６３）、第２入力軸６の回転速度を低減させる。
このとき、リバースシフトスリーブ５７を第２入力軸側リバースギヤ４８側に移動させ（ステップＳ６４）、リバースアイドラギヤ４０が第２入力軸側リバースギヤ４８と噛合する直前で待機させる。

次に、第２回転速度が予め設定される所定回転速度（例えば、３００ｒｐｍ）以下か否かを判定する（ステップＳ６５）。
ステップＳ６５において、第２回転速度が所定回転速度よりも大きい（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ６２に移行する。

一方、ステップＳ６５において、第２回転速度が所定回転速度以下である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、リバースシフトスリーブ５７を移動させてリバースアイドラギヤ４０と第２入力軸側リバースギヤ４８とを噛合させる（ステップＳ６６）。

続いて、ダイレクトクラッチ３５を解放して（ステップＳ６７）、遊星歯車機構８の変速比を２速に切り換え、第１入力軸５と第２入力軸６との回転速度比率が２速の変速比であるか否かを判定する（ステップＳ６８）。
ステップＳ６８において、回転速度比率が２速の変速比である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、図６の処理を終了する。
一方、ステップＳ６８において、回転速度比率が２速の変速比でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ６７に移行する。

図７は、図６のフローチャートに示した変速装置１の動作を補足説明するタイミングチャートである。
図７において、まず、リバースギヤ列へのシフト要求が発生すると、時刻ｔ１で第１クラッチ４が解放される。
続いて、時刻ｔ２でバンドブレーキ３２が締め付けられ、ダイレクトクラッチ３５が接続されて、第２入力軸６の回転速度が次第に低減する。

次に、第２回転速度が所定回転速度まで低減した時刻ｔ３において、リバースシフトスリーブ５７が移動されてリバースアイドラギヤ４０と第２入力軸側リバースギヤ４８とが噛合される。
続いて、ダイレクトクラッチ３５が解放されて、遊星歯車機構８の変速比が２速に切り換えられ、第１入力軸５と第２入力軸６との回転速度比率が２速の変速比になった時刻ｔ４において、リバースギヤ列４１へのシフト動作が完了する。

この発明の実施の形態１に係る変速装置１によれば、シンクロ機構を用いないリバースギヤ列４１へのシフト要求が発生した場合に、変速制御部１６が第１クラッチ４を解放し、バンドブレーキ３２を締め付けるとともに、ダイレクトクラッチ３５を接続して第２入力軸６の回転速度を低減させ、第２回転速度が所定回転速度以下になった際にリバースギヤ列４１にシフトさせるので、シフト時に歯当たりやギヤ鳴りを生じることなく、速やかにシフト動作を完了させることができる。

また、バンドブレーキ３２の締め付け、およびダイレクトクラッチ３５の接続によって第２入力軸６の回転速度を低減させるので、新たな構成要素を追加する必要がなく、コストアップを招くことがない。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、シフト要求が発生した際に、変速制御部１６が第１クラッチ４を解放し、バンドブレーキ３２を締め付けるとともに、ダイレクトクラッチ３５を接続して第２入力軸６の回転速度を低減するとしたが、これに限定されない。
変速制御部１６は、クラッチを接続したまま、遊星歯車機構８の変速比を切り換えて第２入力軸６の回転速度を低減してもよい。

以下に、遊星歯車機構８の変速比を切り換えて第２入力軸６の回転速度を低減する処理について説明する。
この発明の実施の形態２に係る変速装置１の構成は、前述の実施の形態１と同様なので、説明を省略する。

なお、変速制御部１６は、ノンシンクロギヤ列へのシフト要求の発生時に、バンドブレーキ３２およびダイレクトクラッチ３５を解放し、遊星歯車機構８の変速比を１速（２．６５９）に切り換えて、第１入力軸５と第２入力軸６との回転速度比率が１速の変速比（所定比率）になるように制御し、回転速度比率が１速の変速比になった際に、第１クラッチ４を解放してノンシンクロギヤ列にシフトさせる。

以下、図１〜図４とともに、図８のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態２による変速制御部１６の動作について説明する。
なお、本実施の形態では、ノンシンクロギヤ列であるリバースギヤ列４１へのシフト動作を例として説明する。

まず、リバースギヤ列４１へのシフト要求が発生すると、バンドブレーキ３２を解放する（ステップＳ７１）とともに、ダイレクトクラッチ３５を解放して（ステップＳ７２）、遊星歯車機構８の変速比を１速に切り換える。
ここで、第１入力軸５は、アイドル回転速度（約８００ｒｐｍ）であるため、第２入力軸６の回転速度は、遊星歯車機構８の変速比だけ減速され、約３００（＝８００÷２．６５９）ｒｐｍとなる。
また、このとき、リバースシフトスリーブ５７を第２入力軸側リバースギヤ４８側に移動させ（ステップＳ７３）、リバースアイドラギヤ４０が第２入力軸側リバースギヤ４８と噛合する直前で待機させる。

続いて、第１入力軸５と第２入力軸６との回転速度比率が１速の変速比であるか否かを判定する（ステップＳ７４）。
ステップＳ７４において、回転速度比率が１速の変速比でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ７１に移行する。

一方、ステップＳ７４において、回転速度比率が１速の変速比である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、第１クラッチ４を解放して（ステップＳ７５）、リバースシフトスリーブ５７を移動させてリバースアイドラギヤ４０と第２入力軸側リバースギヤ４８とを噛合させる（ステップＳ７６）。

次に、バンドブレーキ３２を締め付けて（ステップＳ７７）、遊星歯車機構８の変速比を２速に切り換え、第１入力軸５と第２入力軸６との回転速度比率が２速の変速比であるか否かを判定する（ステップＳ７８）。
ステップＳ７８において、回転速度比率が２速の変速比である（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、図８の処理を終了する。
一方、ステップＳ７８において、回転速度比率が２速の変速比でない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ７７に移行する。

図９は、図８のフローチャートに示した変速装置１の動作を補足説明するタイミングチャートである。
図９において、まず、リバースギヤ列４１へのシフト要求が発生すると、時刻ｔ５でバンドブレーキ３２およびダイレクトクラッチ３５が解放されて、第２入力軸６の回転速度が、遊星歯車機構８の変速比だけ減速される。

次に、第１入力軸５と第２入力軸６との回転速度比率が１速の変速比（２．６５９）まで低減した時刻ｔ６において、第１クラッチ４が解放され、時刻ｔ７において、リバースシフトスリーブ５７が移動されてリバースアイドラギヤ４０と第２入力軸側リバースギヤ４８とが噛合される。
続いて、バンドブレーキ３２が締め付けられて、遊星歯車機構８の変速比が２速に切り換えられ、第１入力軸５と第２入力軸６との回転速度比率が２速の変速比になった時刻ｔ８において、リバースギヤ列４１へのシフト動作が完了する。

この発明の実施の形態２に係る変速装置１によれば、シンクロ機構を用いないリバースギヤ列４１へのシフト要求が発生した場合に、変速制御部１６がバンドブレーキ３２およびダイレクトクラッチ３５を解放し、遊星歯車機構８の変速比を１速に切り換えて、第１入力軸５と第２入力軸６との回転速度比率が１速の変速比になるように制御し、回転速度比率が１速の変速比になった際に、第１クラッチ４を解放してノンシンクロギヤ列にシフトさせるので、シフト時に歯当たりやギヤ鳴りを生じることなく、速やかにシフト動作を完了させることができる。

この発明の実施の形態１に係る変速装置をエンジンとともに示す構成図である。この発明の実施の形態１に係る遊星歯車機構を詳細に示す構成図である。図２に示したバンドブレーキを詳細に示す側面図である。この発明の実施の形態１に係る選択式ギヤ列を詳細に示す構成図である。この発明の実施の形態１に係る遊星歯車機構による変速比の切り換えと、選択式ギヤ列による変速比の切り換えとを組み合わせて、５段の変速段を構成した際の変速比を示す説明図である。この発明の実施の形態１に係る変速装置の動作を示すフローチャートである。図６のフローチャートに示した変速装置の動作を補足説明するタイミングチャートである。この発明の実施の形態２に係る変速装置の動作を示すフローチャートである。図８のフローチャートに示した変速装置の動作を補足説明するタイミングチャートである。従来の車両の自動変速装置による動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１変速装置、２エンジン、３クランク軸、４第１クラッチ、５第１入力軸、６第２入力軸、７出力軸、８遊星歯車機構、９選択式ギヤ列、１０第１回転速度センサ、１１第２回転速度センサ、１２クラッチアクチュエータ、１３バンドブレーキアクチュエータ、１４ダイレクトクラッチアクチュエータ（第２クラッチアクチュエータ）、１５シフトアクチュエータ、１６変速制御部、１８サンギヤ、１９第１遊星歯車列、２０第２遊星歯車列、２１第１リングギヤ、３２バンドブレーキ、３５ダイレクトクラッチ（第２クラッチ）、４１リバースギヤ列（ノンシンクロギヤ列）。

Claims

エンジンの動力を回転力として取り出すクランク軸と、
前記クランク軸に接続され、前記エンジンの回転を断続する第１クラッチと、
前記クランク軸の反対側となるように前記第１クラッチに接続された第１入力軸と、
前記第１入力軸の延長上に設けられた第２入力軸と、
前記第１入力軸および前記第２入力軸に平行に設けられた出力軸と、
サンギヤを共通とする第１遊星歯車列および第２遊星歯車列と、前記サンギヤを固定するためのバンドブレーキと、前記サンギヤと前記第１遊星歯車列の第１リングギヤとを接続するための第２クラッチと、を含み、前記第１入力軸の回転を前記第２入力軸に伝達する遊星歯車機構と、
シンクロ機構を用いないノンシンクロギヤ列を有する複数のギヤ列を含み、前記第２入力軸の回転を前記出力軸に伝達する選択式ギヤ列と、
前記第２入力軸の回転速度を第２回転速度として検出する第２回転速度検出手段と、
前記第１クラッチを駆動する第１クラッチアクチュエータと、
前記バンドブレーキを駆動するバンドブレーキアクチュエータと、
前記第２クラッチを駆動する第２クラッチアクチュエータと、
前記選択式ギヤ列の前記ギヤ列をシフトするシフトアクチュエータと、
前記第２回転速度が入力され、前記第１クラッチアクチュエータ、前記バンドブレーキアクチュエータ、前記第２クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータの動作を制御する変速制御部とを備え、
前記変速制御部は、前記ノンシンクロギヤ列へのシフト要求の発生時に、前記第１クラッチを解放し、前記バンドブレーキを締め付けるとともに前記第２クラッチを接続して前記第２回転速度を低減させ、前記第２回転速度が所定回転速度以下になった際に前記ノンシンクロギヤ列にシフトさせることを特徴とする変速装置。
エンジンの動力を回転力として取り出すクランク軸と、
前記クランク軸に接続され、前記エンジンの回転を断続する第１クラッチと、
前記クランク軸の反対側となるように前記第１クラッチに接続された第１入力軸と、
前記第１入力軸の延長上に設けられた第２入力軸と、
前記第１入力軸および前記第２入力軸に平行に設けられた出力軸と、
サンギヤを共通とする第１遊星歯車列および第２遊星歯車列と、前記サンギヤを固定するためのバンドブレーキと、前記サンギヤと前記第１遊星歯車列の第１リングギヤとを接続するための第２クラッチと、を含み、前記第１入力軸の回転を前記第２入力軸に伝達する遊星歯車機構と、
シンクロ機構を用いないノンシンクロギヤ列を有する複数のギヤ列を含み、前記第２入力軸の回転を前記出力軸に伝達する選択式ギヤ列と、
前記第１入力軸の回転速度を第１回転速度として検出する第１回転速度検出手段と、
前記第２入力軸の回転速度を第２回転速度として検出する第２回転速度検出手段と、
前記第１クラッチを駆動する第１クラッチアクチュエータと、
前記バンドブレーキを駆動するバンドブレーキアクチュエータと、
前記第２クラッチを駆動する第２クラッチアクチュエータと、
前記選択式ギヤ列の前記ギヤ列をシフトするシフトアクチュエータと、
前記第２回転速度が入力され、前記第１クラッチアクチュエータ、前記バンドブレーキアクチュエータ、前記第２クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータの動作を制御する変速制御部とを備え、
前記変速制御部は、前記ノンシンクロギヤ列へのシフト要求の発生時に、前記第１入力軸と前記第２入力軸との回転速度比率が所定比率になるように前記バンドブレーキアクチュエータおよび前記第２クラッチアクチュエータの動作を制御し、前記所定比率になった際に、前記第１クラッチを解放して前記ノンシンクロギヤ列にシフトさせることを特徴とする変速装置。