つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。図2には、この発明の一実施例である車両Veのパワー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8ないし第6速用歯車対13を有している。まず、第1速用歯車対8は、第1速ドライブギヤ14と、第1速ドライブギヤ14に噛合された第1速ドリブンギヤ15とにより構成されている。第1速ドライブギヤ14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14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15は第1変速機出力軸6に設けられており、第1速ドリブンギヤ15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。
つぎに、第2速用歯車対9は、第2速ドライブギヤ16と、第2速ドライブギヤ16に噛合された第2速ドリブンギヤ17とにより構成されている。第2速ドライブギヤ16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16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17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17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10は、第3速ドライブギヤ18と、第3速ドライブギヤ18に噛合された第3速ドリブンギヤ19とにより構成されている。第3速ドライブギヤ18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18と第1クラッチ出力軸4とが相対回転可能とな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19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19と第1変速機出力軸6とが一体回転するように構成されている。
さらに、第4速用歯車対11は、第4速ドライブギヤ20と、第4速ドライブギヤ20に噛合された第4速ドリブンギヤ21とにより構成されている。第4速ドライブギヤ20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20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。これに対して、第4速ドリブンギヤ21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21と第1変速機出力軸6とが一体回転するように構成されている。
さらに、第5速用歯車対12は、第5速ドライブギヤ22と、第5速ドライブギヤ22に噛合された第5速ドリブンギヤ23とにより構成されている。第5速ドライブギヤ22は第1クラッチ出力軸4に設けられており、第5速ドライブギヤ22と第1クラッチ出力軸4とが相対回転可能となるように構成されている。これに対して、第5速ドリブンギヤ23は第1変速機出力軸6に設けられており、第5速ドリブンギヤ23と第1変速機出力軸6とが一体回転す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24と、第6速ドライブギヤ24に噛合された第6速ドリブンギヤ25とにより構成されている。第6速ドライブギヤ24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24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。これに対して、第6速ドリブンギヤ25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25と第1変速機出力軸6とが一体回転するように構成されている。
さらに、変速機3は、後進段を設定するための後進用歯車対26を有している。後進用歯車対26は、後進ドライブギヤ27および後進ドリブンギヤ28と、後進ドライブギヤ28および後進ドリブンギヤ28に噛合された後進アイドラギヤ29とにより構成されている。後進ドライブギヤ27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27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28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28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もしくは伝達トルク(トルク容量)を制御する装置である。まず、第1速用歯車対8に対応する一方向クラッチ30が設けられている。この一方向クラッチ30は、内輪および外輪と、内輪および外輪の間に介在された係合体とを有する公知のものである。そして、内輪が第1変速機出力軸6と一体回転するように取り付けられ、外輪が第1速ドリブンギヤ15と一体回転するように取り付けられている。そして、一方向クラッチ30は、第1速ドリブンギヤ15の回転数と第1変速機出力軸6の回転数との差に基づいて、係合・解放される構成を有している。この実施例では、第1速ドリブンギヤ15の回転数が第1変速機出力軸6の回転数と一致した場合は、一方向クラッチ30が係合されて、第1速ドリブンギヤ15のトルクが第1変速機出力軸6に伝達される。これに対して、第1速ドリブンギヤ15の回転数が第1変速機出力軸6の回転数未満である場合は、一方向クラッチ30が解放され、第1速ドリブンギヤ15のトルクは第1変速機出力軸6には伝達されない。つまり、一方向クラッチ30は、第1クラッチ出力軸4から第2クラッチ出力軸6にトルクを伝達することができるが、第2クラッチ出力軸6から第1クラッチ出力軸4にトルクを伝達することができないように、係合・解放の向きが設定されている。
一方、この実施例においては、第2速ないし第6速に対応する変速用クラッチとして同期装置(シンクロメッシュ機構)が設けられている。前記第2速用歯車対9に対応する第2クラッチは、第1変速機出力軸6に設けられている。第2クラッチ33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34と、第2速ドリブンギヤ17と一体回転するアウターギヤ35と、スリーブ34と一体回転し、かつ、スリーブ34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34にはインナーギヤ(図示せず)が形成されており、スリーブ34が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ35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35と、スリーブ34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9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35と、スリーブ34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9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、この第2クラッチ33は後進用歯車対26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、後進用ドリブンギヤ28と一体回転するアウターギヤ36が設けられており、アウターギヤ36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34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34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34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26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36とスリーブ34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26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34を軸線方向で中立位置に移動させると、スリーブ34のインナーギヤを、2つのアウターギヤ35,36から共に解放させることは可能であるが、スリーブ34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35,36のいずれか一方にのみ噛合する。
前記第3速用歯車対10に対応する第3クラッチ37は、第1クラッチ出力軸4に設けられている。第3クラッチ37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38と、第3速ドライブギヤ18と一体回転するアウターギヤ39と、スリーブ38と一体回転し、かつ、スリーブ38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38にはインナーギヤ(図示せず)が形成されており、スリーブ38が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ39とスリーブ38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38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38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3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、この第3クラッチ37は第5速用歯車対12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5速ドライブギヤ22と一体回転するアウターギヤ40が設けられており、アウターギヤ40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38が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ40とスリーブ38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40とスリーブ38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5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40とスリーブ38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5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。なお、スリーブ38を軸線方向で中立位置に移動させると、スリーブ38のインナーギヤを、2つのアウターギヤ39,40から共に解放させることは可能であるが、スリーブ38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。
前記第4速用歯車対11に対応する第4クラッチ41は、第2クラッチ出力軸5に設けられている。第4クラッチ41は、第2クラッチ出力軸5と一体回転し、かつ、第2クラッチ出力軸5の軸線方向に動作可能なスリーブ42と、第4速ドライブギヤ20と一体回転するアウターギヤ43と、スリーブ42と一体回転し、かつ、スリーブ42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42にはインナーギヤ(図示せず)が形成されており、スリーブ42が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ43とスリーブ42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43とスリーブ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、アウターギヤ43とスリーブ42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。
また、この第4クラッチ41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速ドライブギヤ24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42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42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42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44とスリーブ42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42を軸線方向で中立位置に動作させると、スリーブ42のインナーギヤを、2つのアウターギヤ44から共に解放させることは可能であるが、スリーブ42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43,44のいずれか一方にのみ噛合する。
一方、前記第1変速機出力軸6と一体回転するドライブギヤ45と、前記第2変速機出力軸7と一体回転するドリブンギヤ46とが噛合されている。さらに、変速機3は、エンジン1に接続される入力軸47を有している。また、第1クラッチ出力軸4と入力軸47との間における動力伝達状態を制御する第1切り替えクラッチC1と、第2クラッチ出力軸5と入力軸47との間における動力伝達状態を制御する第2切り替えクラッチC2とが設けられている。動力伝達状態には、伝達トルク、トルク容量、回転数、回転数差などが含まれる。この第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチ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ることが可能である。
つまり、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチ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切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチ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。そして、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2は、入力軸47と、第1クラッチ出力軸4および第2クラッチ出力軸5との回転数差に関わりなく、トルク伝達が可能な構成を有している。つまり、入力軸47のトルクを、第1クラッチ出力軸4および第2クラッチ出力軸5に伝達することが可能であり、第1クラッチ出力軸または第2クラッチ出力軸5のトルクを、入力軸47に伝達することが可能である。
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。
つぎに、車両Veの制御系統について説明すると、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2および第2クラッチ33ないし第4クラッチ41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48が用いられている。つまり、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2および第2クラッチ33ないし第4クラッチは、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48により制御されるように構成されている。つまり、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2の係合圧もしくは伝達トルクは、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48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49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50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51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52が設けられている。シフト操作装置51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51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52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48の作動油の温度を検出する油温センサ520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53が設けられている。
前記エンジン用電子制御装置50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50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、冷却水温などの信号が入力される。エンジン用電子制御装置50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49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49には、例えば、第1クラッチ出力軸4の回転速度センサ55、第2クラッチ出力軸5の回転速度センサ56、第2変速機出力軸7の回転速度センサ57、潤滑油および作動油の温度、アクセルペダルの操作状態、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51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49からは、油圧アクチュエータ48を制御する信号、シフト状態表示装置52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50と総合電子制御装置49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、第1切り替えクラッチC1が係合されるとともに、第2切り替えクラッチC2が解放される。そして、エンジントルクが第1クラッチ出力軸4に伝達されるとともに、第1クラッチ出力軸4のトルクが第1速ドリブンギヤ15に伝達される。そして、第1速ドリブンギヤ15の回転数が第1変速機出力軸6の回転数と一致すると、一方向クラッチ30が係合されて、第1速ドリブンギヤ15のトルクが第1変速機出力軸6に伝達される。このようにして、入力軸47と第2変速機出力軸7との間における変速比が、第1速用歯車対8を構成する第1速ドライブギヤ14と第1速ドリブンギヤ15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、第2クラッチ33のスリーブ34の動作により、スリーブ34のインナーギヤとアウターギヤ35とが係合されるとともに、第2切り替えクラッチC2が係合されるとともに、第3クラッチ37および第4クラッチ41のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第1切り替えクラッチC1が解放される。このような制御により、入力軸47と第2変速機出力軸7との間で、第2切り替えクラッチC2および第2速用歯車対9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47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9を構成する第2速ドライブギヤ16と第2速ドリブンギヤ17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。
また、変速機3で前進段の第3速を設定する場合は、第3クラッチ37のスリーブ38の動作により、スリーブ38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1切り替えクラッチC1が係合されるとともに、第2クラッチ33および第4クラッチ41のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第2切り替えクラッチC2が解放される。このような制御により、入力軸47と第2変速機出力軸7との間で、第1切り替えクラッチC1および第3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47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10を構成する第3速ドライブギヤ18と第3速ドリブンギヤ19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、第4クラッチ41のスリーブ42の動作により、スリーブ42のインナーギヤとアウターギヤ43とが係合されるとともに、第2切り替えクラッチC2が係合されるとともに、第2クラッチ33および第3クラッチ37のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第1切り替えクラッチC1が解放される。このような制御により、入力軸47と第2変速機出力軸7との間で、第2切り替えクラッチC2および第4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47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11を構成する第4速ドライブギヤ20と第4速ドリブンギヤ21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、第3クラッチ37のスリーブ38の動作により、スリーブ38のインナーギヤとアウターギヤ40とが係合されるとともに、第1切り替えクラッチC1が係合されるとともに、第2クラッチ33および第4クラッチ41のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第2切り替えクラッチC2が解放される。このような制御により、入力軸47と第2変速機出力軸7との間で、第1切り替えクラッチC1および第5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47と第2変速機出力軸7との間における変速比が、第5速用歯車対12を構成する第5速ドライブギヤ22と第5速ドリブンギヤ23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、第4クラッチ41のスリーブ42の動作により、スリーブ42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2切り替えクラッチC2が係合されるとともに、第2クラッチ33および第3クラッチ37のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第1切り替えクラッチC1が解放される。このような制御により、入力軸47と第2変速機出力軸7との間で、第2切り替えクラッチ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47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24と第6速ドリブンギヤ25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。なお、第2速の変速比は第1速の変速比よりも小さく、第3速の変速比は第2速の変速比よりも小さく、第4速の変速比は第3速の変速比よりも小さく、第5速の変速比は第4速の変速比よりも小さく、第6速の変速比は第5速の変速比よりも小さい。このように、変速機3は、前進段において第1速ないし第6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51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、第2クラッチ33のスリーブ34の動作により、スリーブ34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2切り替えクラッチC2が係合されるとともに、第3クラッチ37および第4クラッチ41のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第1切り替えクラッチC1が解放される。このような制御により、入力軸47と第2変速機出力軸7との間で、第2切り替えクラッチC2および後進用歯車対26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47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26を構成する後進用ドライブギヤ27とアイドラギヤ29と後進用ドリブンギヤ28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47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。
さらに、シフト操作装置51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切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2が共に解放される。このような制御により、入力軸47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切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチ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47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大き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切り替えクラッチC1のトルク容量、および第2切り替えクラッチ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切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチ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。そして、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2には潤滑油が供給されて、潤滑および冷却される。
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51をマニュアル操作することにより、第1速ないし第6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51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49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6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。
つぎに、図2に示された車両Veで実行可能な制御例を、図1のフローチャートに基づいて説明する。まず、総合電子制御装置49およびエンジン用電子制御装置50において、各種の入力信号が処理され、車両Veが低車速で走行中に、加速する要求が発生したか否かが判断される(ステップS1)。例えば、アクセルペダルが戻されて、車両Veが惰力走行している場合に、アクセルペダルが踏み込まれた場合に、ステップS1は肯定判断される。このステップS1で肯定的に判断された場合は、一方向クラッチ30が係合されるか否かが判断される(ステップS2)。たとえば、エンジン回転数Neが所定回転数N1を越えている場合は、ステップS2で肯定的に判断される。これに対して、エンジン回転数Neが所定回転数N1以下である場合は、ステップS2で否定に判断される。ここで、所定回転数N1とは、第1切り替えクラッチC1がスリップしている状態で、エンジントルクが第1切り替えクラッチC1を経由して第1クラッチ出力軸4に伝達された場合に、一方向クラッチ30が係合されることとなるエンジン回転数である。この所定回転数N1は、車速に対応する第1変速機出力軸6の回転数、第1速用歯車対8の変速比などに基づいて決定される。なお、エンジン回転数と、一方向クラッチ30の出力側回転数との差が所定値以下になった場合に、一方向クラッチ30が係合されると判断することも可能である。さらに、ステップS2においては、エンジン回転数Neに代えて入力軸47の回転数を用いることも可能である。さらに、ステップS2の判断を、「エンジン回転数Neが所定回転数N1以上であるか否か」に変更してもよい。
このステップS2で否定的に判断された場合、つまり、エンジントルクを第1クラッチ出力軸4に伝達しても一方向クラッチ30が係合されないような条件では、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクを最低値とし(ステップS3)、かつ、変速機3の変速段として第2速を選択する制御をおこない(ステップS4)、この制御ルーチンを終了する。前記ステップS3の制御により、エンジントルクは第1変速機出力軸4は伝達されない。また、ステップS4の処理により、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクが上昇されて、エンジントルクが第2クラッチ出力軸4に伝達されるとともに、そのトルクが第2速用変速歯車対9を経由して第2変速機出力軸7に伝達される。すなわち、変速機3で第2速が設定された状態で、駆動力が発生する。これに対して、ステップS2で肯定的に判断された場合は、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクを上昇させる制御が実行され(ステップS5)、この制御ルーチンを終了する。このステップS5の処理により、エンジントルクが第1クラッチ出力軸4を経由して第1速ドリブンギヤ15に伝達されて、一方向クラッチ30が係合される。なお、ステップS1で否定的に判断された場合は、この制御ルーチンを終了する。
図1のフローチャートに対応するタイムチャートの一例を、図3に基づいて説明する。まず、ステップS1で否定的に判断された場合、つまり、時刻t1以前においては、アクセルペダルが戻されており、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクが最低値に制御され、かつ、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクが最低値よりも高く(トルク伝達可能な値)制御されている。この図3においては、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクの目標トルク、もしくは目標油圧が制御値Tc1として示されている。また、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクの目標トルク、もしくは目標油圧が制御値Tc2として示されている。さらに、目標トルクおよび制御値が高くなれば伝達トルクが高くなり、目標トルクおよび制御値が低下すれば伝達トルクが低下し、目標トルクおよび制御値がほぼ一定であれば、伝達トルクもほぼ一定となる。ここで、「伝達トルクが最低値」とは所定値以上のトルク(具体的には、駆動力が発生する程度のトルク)を伝達できない値を意味する。
そして、車両Veが惰力走行しており、その運動エネルギが第1変速機出力軸6および第2速用変速歯車対9および第2切り替えクラッチC2を経由してエンジン1に伝達され、そのトルクによりエンジン1が回転させられている。つまり、エンジン回転数Neは第2クラッチ出力軸5の回転数Nc2と同じになっている。また、第1クラッチ出力軸4の回転数Nc1は、エンジン回転数Neよりも若干低回転数となっている。これは、第1切り替えクラッチC1の制御値Tc1が低下された場合、オイルの粘性抵抗により第1クラッチ出力軸4が回転するからである。このように、エンジン1に対して外部からトルクが入力されているため、エンジントルクは負の値として示されている。また、エンジン回転数がフューエルカット制御からの復帰回転数以上の回転数にあり、フューエルカット制御が実行されている。なお、エンジン回転数は、所定回転数N1未満となっている。
その後、車速の低下にともない、時刻t1でエンジン回転数Neが復帰回転数以下になると、フューエルカット制御が終了し、燃料の噴射が再開されて、エンジン1が自律回転状態(アイドリング状態)になる。また、第2切り替えクラッチC2の制御値Tc2が最低値まで低下され、第1切り替えクラッチC1の制御値Tc1も最低値に低下される。このようにして、エンジン回転数Neが第2クラッチ出力軸5の回転数Nc2未満となる。また、第1切り替えクラッチC1の制御値Tc1が最低値に制御され、かつ、第2切り替えクラッチC2の制御値Tc2も最低値に制御されるため、所定値以上のトルクは第1クラッチ出力軸4および第2クラッチ出力軸5のいずれにも伝達されず、かつ、車両Veの運動エネルギに応じたトルクがエンジン1に伝達されることもない。このため、エンジントルクTeが零[N・m]として表されている。
そして、時刻t2でアクセルペダルが踏み込まれると(ステップS1で肯定判断される場合に相当)、エンジン回転数が上昇するが、エンジン回転数Neが所定回転数N1以下である間(ステップS2で否定的に判断される場合に相当)は、第1切り替えクラッチC1の制御値Tc1は最低値に制御され(ステップS3の処理に対応する低圧待機制御)、かつ、第2切り替えクラッチC2の制御値Tc2が上昇される(ステップS4の制御に対応)。さらに、エンジン回転数Neが上昇して、時刻t3でエンジン回転数Neが所定回転数N1を越えると(ステップS2で肯定的に判断される場合に相当)、第1切り替えクラッチC1の制御値Tc1が上昇され、かつ、第2切り替えクラッチC2の制御値Tc2が略一定に制御される(ステップS5の処理に相当)。この時刻t3以降もエンジントルクTeおよびエンジン回転数Neが上昇しており、エンジン回転数Neは基準回転数N1を越えている。なお、図3における時刻t4以降の説明は、後述する図5で併せて説明する。
このように、図1の制御例によれば、車両Veの惰力走行中に、アクセルペダルが踏み込まれて加速する場合は、エンジン回転数Neが基準回転数N1を越えてから、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクを上昇するため、エンジン回転数Neの上昇により、一方向クラッチ30が急係合されてショックが発生することを抑制できる。
ここで、図1に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップS1,S2が、この発明の入力回転数判断手段に相当し、ステップS3,S4が、この発明のクラッチ制御手段に相当する。また、入力軸47が、この発明の入力回転部材に相当し、第2変速機出力軸7が、この発明の出力回転部材に相当し、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により、この発明における「複数の動力伝達経路」が構成されている。また、第1速用歯車対8および第2速用歯車対9および第3速用歯車対10および第4速用歯車対11および第5速用歯車対12および第6速用歯車対13が、この発明における伝動装置に相当し、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2が、この発明の複数の両方向クラッチに相当し、一方向クラッチ30が、この発明の一方向クラッチに相当し、エンジン1が、この発明の動力源に相当し、変速機3が、この発明の変速機に相当し、車両Veが、この発明の車両に相当する。また、エンジン回転数Neまたは入力軸47の回転数が、この発明の変速機の入力回転数に相当し、所定回転数N1が、この発明の基準回転数に相当する。
次に、図1の制御例に組み合わせて実行される他の制御例を、図4に基づいて説明する。まず、車両Veが惰力走行中に再加速する条件が成立したか否かが判断される(ステップS11)。このステップS11の判断は、図1のステップS1の判断と同じ技術的意味である。ステップS11で肯定的に判断されるということは、前述したステップS2,S3の制御が実行され、ついで、ステップS5の制御が実行されることを意味する。そして、図3のタイムチャートにおける時刻t3の後に、第1切替クラッチC1の伝達トルクが上昇して、エンジン回転数Neが基準回転数N1と一致したか否かが判断される(ステップS12)。つまり、ステップS12では、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクを最大にする(完全に係合させる)ことが可能であるか否かが判断される。
そして、ステップS12で否定的に判断された場合は、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2の伝達トルクを次式で求める(ステップS13)。
Te=Tc1+Tc2
ここで、Teはエンジントルクであり、Tc1は第1切り替えクラッチC1の伝達トルクであり、Tc2は第2切り替えクラッチC2の伝達トルクである。つまり、エンジントルクを変速機出力軸6に伝達するにあたり、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2の両方により分担される。具体的には、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2の両方が、同時に完全係合されること(タイアップ)を防止するために、以下の式で表される制御が実行される。
Tcl1=γ*Te
Tcl2=(1−γ)*Te
ここで、Tcl1は、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクであり、Tcl2は、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクであり、γは、「エンジン回転数およびエンジントルクおよび変速機3の潤滑油温およびアクセル開度などをパラメータとして予め決められたマップ」から決定される。また、ステップS13の制御を実行する場合は、上記以外の条件をも加味して、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2の伝達トルクの分担比率が制御され(ステップS14)、この制御ルーチンを終了する。
一方、前記ステップS12で肯定的に判断された場合は、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクが最大値に制御され、かつ、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクを上昇させる制御が実行される(ステップS15)。すなわち、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクの上昇により、第1速用ドリブンギヤ15の回転数の方が、第1変速機出力軸6の回転数よりも低回転数となり、一方向クラッチ30が解放される。このように、一方向クラッチ30の解放前、または解放後のいずれにおいても、入力軸47から第1変速機出力軸6に伝達するトルクを、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクにより制御することができる。このステップS15の制御にあたっては、各種の条件に基づいて第2の切り替えクラッチC2の伝達トルクが制御され(ステップS16)、この制御ルーチンを終了する。なお、前述したステップS13,S14およびステップS15,S16の具体的な処理は後述する。また、前記ステップS11で否定的に判断された場合は、変速機3で変速を実行する条件が成立したか否かが判断され(ステップS17)、ステップS17で肯定的に判断された場合は、変速制御を実行して(ステップS18)、この制御ルーチンを終了する。これに対して、ステップS17で否定的に判断された場合は、そのまま制御ルーチンを終了する。
図4の制御例を含むタイムチャートの一例を、図5に基づいて説明する。図3のタイムチャートに示された時刻と、図5のタイムチャートに示された時刻とは同じ時刻を意味する。この図4のフローチャートにおいて、ステップS12からステップS13に進んだ場合は、図5の時刻t3以降に示すように、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクの制御値Tc1および第2切り替えクラッチC2の伝達トルクの制御値Tc2が、所定値以上に高められる。また、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2の両方でトルクを伝達する時刻t4以降はエンジントルクTeが略一定に制御され、かつ、第1切り替えクラッチC1の制御値Tc1および第2切り替えクラッチC2の制御値Tc2が略一定に制御されており、変速機3の出力トルクToも、略一定となっている。
また、ステップS12からステップS15に進んだ場合は、時刻t6以降に示すように、第1切り替えクラッチC1の制御値Tc1が最大値に制御され、かつ、第2切り替えクラッチC2の制御値Tc2を上昇させる制御が実行される。以上のように、図4の制御例では、ステップS13,S14において、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2の両方で伝達トルクを分担するため、いずれか一方のクラッチの発熱量の増加を抑制できる。したがって、クラッチの摩擦材の接触面積の拡大による半径の大型化を抑制でき、かつ、クラッチの耐久性の低下を抑制できる。
さらに、図4のステップS12からステップS15に進むと、図5の時刻t5で第1切り替えクラッチC1が完全係合され、かつ、時刻t6以降、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクを上昇させて、伝達トルクの全てを第2切り替えクラッチC2で負担している。このため、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクを低下でき、第1切り替えクラッチC1の大型化を抑制でき、かつ耐久性の低下を抑制できる。図4のフローチャートに示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップS13,S14,S15,S16が、この発明のクラッチ制御手段に相当する。
つぎに、図4のステップS14およびステップS16の制御について、図6のフローチャートにより説明する。図6のフローチャートにおいて、図4のフローチャートの処理を同じ処理については、同じステップ番号を付してある。図6のフローチャートにおいて、ステップS13についで、第1切り替えクラッチC1における瞬時仕事率が算出される(ステップS21)。ここで、瞬時仕事率とはクラッチがスリップする場合における「単位時間あたりのエネルギ吸収量」で表され、そのエネルギ吸収量は、切り替えクラッチにおける伝達トルクと、切り替えクラッチの入力回転数と出力回転数との差を乗算した値から求められる。このステップS21についで、第1切り替えクラッチC1の瞬時仕事率が許容値以下か否かが判断される(ステップS22)。このステップS22で肯定的に判断された場合は、この制御ルーチンを終了する。これに対して、ステップS22で否定的に判断された場合は、第1切り替えクラッチC1の瞬時仕事率が許容値(しきい値)以下となるように、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクを低下させ、かつ、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクを上昇させ(ステップS23)、この制御ルーチンを終了する。上記のステップS21,S22,S23の処理が、ステップS14の具体的処理である。
一方、図4に示されたステップS16の処理について説明する。前記ステップS15についで、第2切り替えクラッチC2における瞬時仕事率が算出される(ステップS24)。このステップS24の瞬時仕事率の算出方法は、ステップS21と同じである。このステップS24についで、第2切り替えクラッチC2の瞬時仕事率が許容値以下か否かが判断される(ステップS25)。このステップS25で肯定的に判断された場合は、この制御ルーチンを終了する。これに対して、ステップS25で否定的に判断された場合は、第2切り替えクラッチC2の瞬時仕事率が許容値(しきい値)以下となるように、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクを低下させ(ステップS26)、この制御ルーチンを終了する。上記のステップS24,S25,S26の処理が、ステップS16の具体的処理である。なお、前述したステップS13で用いる定数、ステップS21,S24の判断で用いる瞬時仕事率および許容値定数などは、予めマップ化して総合電子制御装置49に記憶されている。
上記の図6のステップS22,S23,S25,S26の処理について、前述した図5のタイムチャートで説明する。加速要求が発生した時刻t2以降、第2切り替えクラッチC2の仕事率が上昇しており、時刻t3で一方向クラッチ30の係合が開始され、かつ、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクTc1が上昇する。また、時刻t4以降は、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2の仕事率が、共に低下を開始する。そして、第1切り替えクラッチC1の入力回転数と出力回転数との差が減少して、時刻t5で第1切り替えクラッチC1の仕事率が最低値となるが、その時刻t5以降も、第2切り替えクラッチC2の仕事率が所定値以上に維持されている。
そして、時刻t6以降は、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクがさらに高められて、時刻t6−2で一方向クラッチ30が解放されるとともに、エンジン回転数Neが低下を開始する。この時刻t6−2以降、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクがほぼ一定に制御され、時刻t7で第2切り替えクラッチC2の伝達トルクさらに高められ、その第2切り替えクラッチC2の仕事率が最低値となる。また、時刻t7でエンジン回転数がアップシフト後の回転数Nc2と一致して変速が完了する。このように、図6の制御例によれば、第1切り替えクラッチC1および第2切り替えクラッチC2の瞬時仕事率に基づいて、各クラッチの伝達トルクを制御することが可能であり、各クラッチの耐久性が一層向上する。
つぎに、図5のタイムチャートの時刻t5以降におけるより具体的な制御を説明する。前述したように、時刻t5以降、第1切り替えクラッチC1の制御値Tc1が実線で示すように制御されても、第2切り替えクラッチC1の制御値Tc2が実線で示すようにほぼ一定に維持されていれば、第1切り替えクラッチC1の実トルクも一点鎖線で示すように、ほぼ一定に維持される。したがって、変速機3の出力トルクToも実線で示すようにほぼ一定となる。これに対して、時刻t5以降、第1切り替えクラッチC1の制御値Tc1が実線で示すように制御されている場合に、第2切り替えクラッチC1の制御値Tc2を破線で示すように低下させると、第1切り替えクラッチC1の制御値Tc1が最大値のままでも、第1切り替えクラッチC1の実トルクが破線で示すように上昇し、変速機3の出力トルクToも破線で示すように高められる。ここで、図6のフローチャートに示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップS13,S15,S21,S22,S23,S24,S25,S26が、この発明のクラッチ制御手段に相当する。
つぎに、図4のステップS14,S16の他の具体例を含む制御例を、図7に基づいて説明する。この図7において、図4のステップの処理と同じステップについては、図4のステップ番号と同じステップ番号を付してある。図7においては、ステップS13についで、第1切り替えクラッチC1における総仕事量が算出される(ステップS31)。このステップS31についで、第1切り替えクラッチC1の総仕事量が許容値以下か否かが判断される(ステップS32)。このステップS32で肯定的に判断された場合は、この制御ルーチンを終了する。これに対して、ステップS32で否定的に判断された場合は、第1切り替えクラッチC1の総仕事量が許容値(しきい値)以下となるように、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクを低下させ、かつ、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクを上昇させ(ステップS33)、この制御ルーチンを終了する。上記のステップS31,S32,S33の処理が、図4のステップS14の具体的処理である。
一方、図4に示されたステップS16の処理について説明する。前記ステップS15についで、第2切り替えクラッチC2における総仕事量が算出される(ステップS34)。このステップS34についで、第2切り替えクラッチC2の総仕事量が許容値以下か否かが判断される(ステップS35)。このステップS35で肯定的に判断された場合は、この制御ルーチンを終了する。これに対して、ステップS35で否定的に判断された場合は、第2切り替えクラッチC2の総仕事量が許容値(しきい値)以下となるように、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクを低下させ(ステップS36)、この制御ルーチンを終了する。なお、ステップS32,S35において、各切り替えクラッチ毎の総仕事量は、その切り替えクラッチの伝達トルクに、その切り替えクラッチの入力回転数と出力回転数との差を乗算して求められた値を、時間積分して算出できる。なお、前述したステップS13で用いる定数、ステップS31,S32,S23の処理で用いる総仕事量および許容値などは、予めマップ化して総合電子制御装置49に記憶されている。ここで、図7のフローチャート示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップS13,S15,S31,S32,S33,S34,S35,S36が、この発明のクラッチ制御手段に相当する。
つぎに、図4および図6および図7の制御を組み合わせた制御例を、図8に基づいて説明する。図8において、図4および図6および図7の制御と同じステップ番号については、図4および図6および図7の処理と同じである。図8の制御においては、ステップS13についで、第1切り替えクラッチC1における総仕事量および仕事率が算出される(ステップS41)。このステップS41の処理は、図6のステップS21および図7のステップS31の処理と同じである。このステップS41についで、第1切り替えクラッチC1における総仕事量が許容値以下であるか否かが判断され(ステップS32)、ステップS32で否定的に判断された場合は、第1切り替えクラッチC1の総仕事量が許容値となるように、第1切り替えクラッチC1の目標値トルクTC1aが算出され(ステップS42)、ステップS22に進む。
これに対して、ステップS32で肯定的に判断された場合は、そのままステップS22に進む。そして、ステップS22で否定的に判断された場合は、第1切り替えクラッチC1の仕事率が許容値となるように、第1切り替えクラッチC1の目標値トルクTC1bが算出される(ステップS43)。このステップS43についで、第1切り替えクラッチC1の伝達トルクを、目標値トルクTC1aまたは目標値トルクTC1bのいずれか低い方の値で制御し、かつ、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクを上昇させる制御を実行し(ステップS44)、この制御ルーチンを終了する。なお、ステップS22で肯定的に判断された場合は、ステップS49の処理を実行し、この制御ルーチンを終了する。このステップS49では、前述したステップS42で、目標トルクTc1aが更新されていれば、目標トルクTc1aを第1切り替えクラッチC1の伝達トルクTc1に代入し、かつ、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクを高める処理が実行される。
一方、図8では、ステップS15についで、第2切り替えクラッチC2における総仕事量および仕事率が算出される(ステップS45)。このステップS45の処理は、図6のステップS24および図7のステップS34の処理と同じである。このステップS45についで、第2切り替えクラッチC2における総仕事量が許容値以下であるか否かが判断され(ステップS35)、ステップS35で否定的に判断された場合は、第2切り替えクラッチC2の総仕事量が許容値となるように、第2切り替えクラッチC2の目標値トルクTC2aが算出され(ステップS46)、ステップS25に進む。これに対して、ステップS35で肯定的に判断された場合は、そのままステップS25に進む。
そして、ステップS25で否定的に判断された場合は、第2切り替えクラッチC2の仕事率が許容値となるように、第2切り替えクラッチC2の目標値トルクTC2bが算出される(ステップS47)。このステップS47についで、第2切り替えクラッチC2の伝達トルクを、目標値トルクTC2aまたは目標値トルクTC2bのいずれか低い方の値で制御し(ステップS48)、この制御ルーチンを終了する。なお、ステップS25で肯定的に判断された場合は、ステップS50の処理を実行し、この制御ルーチンを終了する。このステップS50では、前述したステップS46で、目標トルクTc2aが更新されていれば、目標トルクTc2aを第1切り替えクラッチC1の伝達トルクTc1に代入する処理が実行される。この図8では、ステップS13,S41,S32,S42,S22,S43,S44の制御、およびステップS15,S45,S35,S46,S25,S47,S48の制御が、この発明のクラッチ制御手段に相当する。
また、この発明においては、動力源から車輪に至る動力伝達経路で、入力回転部材よりも下流に出力回転部材が配置されている。また、「複数の動力伝達経路」は、数として複数設けられているという意味であり、複数の動力伝達経路同士の一部が共用化されている構成でもよい。さらに、入力回転部材と出力回転部材との間で動力伝達をおこなうために、各動力伝達経路に伝動装置がそれぞれ設けられている。そして、各伝動装置を経由してトルク伝達をおこなった場合、変速機の変速比がそれぞれ異なる。車両の加速要求は、運転者により操作される加速要求発生装置、例えば、足により操作されるアクセルペダル、手により操作されるレバーまたはボタン等の操作信号により判断される。また、変速機の入力回転数は、変速機の入力回転部材の回転数、または変速機よりも上流に配置されている回転部材の回転数に基づいて判断される。
この発明において、動力源から車輪に至る動力伝達経路で、動力伝達経路の上流に複数の伝動装置が配置され、その下流に複数のクラッチが設けられている構成の車両においても、各制御を実行可能である。また、図2に示された構成において、第1クラッチ出力軸4と第1速用ドライブギヤ14との連結部分に一方向クラッチが設けられていてもよい。また、第7速以上の変速段を設定可能な変速機であってもよい。さらに、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、この発明において、変速機は、入力回転部材と出力回転部材との間における変速比を変更可能な動力伝達装置であり、変速機としては、有段変速機を用いることができる。有段変速機とは、変速比を段階的に(不連続に)変更可能な変速機であり、有段変速機としては、常時噛み合い式変速機、遊星歯車式変速機を用いることが可能である。また、この発明に用いられる両方向クラッチは、正逆両回転方向でトルク伝達が可能なクラッチであり、両方向クラッチには、摩擦クラッチ、同期噛み合いクラッチ、電磁クラッチなどが含まれる。また、変速用クラッチも、同期噛み合いクラッチの他に、摩擦クラッチ、電磁式クラッチなどを用いることも可能である。なお、変速用クラッチに代えて、回転要素の回転・停止を制御するブレーキを有する変速機であってもよい。このブレーキも、摩擦ブレーキ、電磁クラッチのいずれを用いてもよい。さらに、変速機としては、遊星歯車式変速機を用いる場合は、変速用クラッチ(ブレーキ)として、摩擦クラッチ(摩擦ブレーキ)、電磁クラッチ(電磁ブレーキ)を用いることが可能である。
また、複数の動力伝達経路が3以上並列に設けられている構成も、この発明に含まれる。例えば、半径方向で内外周に3個以上の回転部材を同軸上に配置してもよいし、1個の回転部材に対して、2個以上の回転部材を相対回転可能に取り付けてもよい。この場合、動力伝達経路の数に合わせて、クラッチの数も3以上設けられる。また、伝動装置としては、歯車伝動装置の他に、巻き掛け伝動装置、すなわち、スプロケットおよびチェーンを用いる伝動装置でもよい。この場合、スプロケットの半径比を異ならせることにより、各伝動装置の変速比を異ならせることが可能である。また、動力源は車輪に伝達する動力を発生する装置であり、動力源としては、電動モータ(モータ・ジェネレータ)、油圧モータ、フライホイールシステム等を有する車両においても、この発明を実行可能である。また、これらの動力発生原理が異なる複数種類の動力源を有するハイブリッド車にも、この発明を適用可能である。さらにまた、この発明において、入力回転部材および出力回転部材は、動力源から出力されたトルクを車輪に伝達するものであり、中空軸、中実軸、ギヤ、回転メンバ、コネクティングドラム、遊星歯車機構のキャリヤなどで構成することが可能であり、入力回転部材と出力回転部材とが、動力の伝達方向に直列に配置されている。
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1速用歯車対、 9…第2速用歯車対、 10…第3速用歯車対、 11…第4速用歯車対、 12…第5速用歯車対、 13…第6速用歯車対、 30…一方向クラッチ、 47…入力軸、 C1…第1切り替えクラッチ、 C2…第2切り替えクラッチ、 Ve…車両。