JP2010169129A - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動力伝達装置の小型化及び軽量化を図って車両への搭載性を向上させる。
【解決手段】夫々複数の変速段を成立させる第１変速手段５と第２変速手段７とを設ける。第１変速手段５の第１入力軸４に第１入力クラッチ１２を介して第１入力側伝達軸１０を接続自在とする。第１入力側伝達軸１０に副軸８の中間伝達ギヤ１６を介して接続された第２入力側伝達軸１４を、第２入力クラッチ１３を介して第２変速手段７の第２入力軸６に接続自在とする。動力源２からの回転を差動機構１１を介して第１入力側伝達軸１０に伝達する。差動機構１１は、動力源２からの回転が入力される第１回転要素Ｒｆと、第１入力側伝達軸１０に連結され、第１回転要素Ｒｆに第１係合要素２９を介して解除自在に連結される第２回転要素Ｃｆと、差動機構１１が収容された変速機ケース１ａに第２係合要素３０を介して解除自在に連結固定される第３回転要素Ｓｆとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力源の回転駆動力を変速して出力する車両用動力伝達装置に関する。

従来、この種の車両用動力伝達装置として、複数の変速段を成立させるように構成された主変速機を備えると共に、複数の変速段を成立させるように構成されたプラネタリギヤによる副変速機を備え、エンジン等の動力源からの動力を副変速機を介して主変速機に入力することにより、より多くの変速段を成立させることを可能としたものが知られている（下記特許文献１参照）。

特開２００４−１００９４１

上記従来の車両用動力伝達装置は、主変速機が入力軸に配設された複数の変速用駆動ギヤと出力軸に配設されて各変速用駆動ギヤに噛合する複数の変速用従動ギヤとを備えている。このため、主変速機において成立する変速段数に応じて入力軸及び出力軸の軸長が長くなり、動力伝達装置の小型化及び軽量化が困難となる不都合があった。

以上の点に鑑み、本発明は動力伝達装置の小型化及び軽量化を図って車両への搭載性を向上させた車両用動力伝達装置を提供することを課題とする。

かかる課題を解決するために、本発明は、動力源の回転駆動力を変速して出力する車両用動力伝達装置において、第１入力軸を有して複数の変速段を成立させる第１変速手段と、第１入力軸に第１入力クラッチにより切り離し自在に連結されて該第１入力軸に動力源からの回転を伝達する第１入力側伝達軸と、第１入力軸と平行の第２入力軸を有して第１変速手段と異なる複数の変速段を成立させる第２変速手段と、第１入力側伝達軸に平行に配置された副軸が備える中間伝達ギヤを介して第１入力側伝達軸に接続され、第２入力軸に第２入力クラッチにより切り離し自在に連結されて該第２入力軸に動力源からの回転を伝達する第２入力側伝達軸と、第１入力軸及び第２入力軸に平行に配置され、第１入力軸と第２入力軸とが夫々のギヤ列を介して選択的に接続される出力軸と、互いに差動回転する少なくとも３つの回転要素と少なくとも２つの係合要素とにより構成された差動機構とを備えてなり、該差動機構は、動力源からの回転が入力される第１回転要素と、第１入力側伝達軸に連結され、第１回転要素に第１係合要素を介して解除自在に連結される第２回転要素と、差動機構が収容された変速機ケースに第２係合要素を介して解除自在に連結固定される第３回転要素とを備えることを特徴とする。

本発明は、第１〜第３回転要素により構成された前記差動機構を設けて、動力源からの回転を第１回転要素に入力し、第２回転要素からは、第１入力側伝達軸と中間伝達ギヤを介して第２入力側伝達軸とへ出力する。そして、差動機構は、前記第１係合要素により第１回転要素と第２回転要素との連結・切り離しが行えるようにしたので、第１変速手段及び第２変速手段の上流側で低速段と高速段とを成立させることができる。

これにより、第１変速手段と第２変速手段とで成立させる変速段を、差動機構により倍増させることができるので、第１変速手段と第２変速手段とで変速段を成立させるギヤ数を増加させることなく、変速段数を増加させることができる。しかも、前記差動機構の第２回転要素からの動力は、第１入力クラッチと第２入力クラッチとを介して第１変速手段の第１入力軸と第２変速手段の第２入力軸とに選択的に伝達され、第１変速手段による変速段と第２変速手段による変速段とを切り換えて単一の出力軸へ伝達するので、第１変速手段及び第２変速手段の軸長を短く構成することができる。従って、本発明によれば、小型化及び軽量化が容易となって車両への搭載性を向上させることができる。

また、本発明において、前記副軸は、前記出力軸に接続された後進用駆動ギヤを回転自在に備えると共に、該後進用駆動ギヤの副軸への連結・切り離しを行う後進用同期連結手段を備えることを特徴とする。これによれば、第１入力側伝達軸から第２入力側伝達軸へ動力を伝達するための前記中間伝達ギヤを支持する副軸を利用して後進用駆動ギヤを支持することができ、軸数を減少させて小型化することができる。

ところで、上記構成の車両用動力伝達装置では、車両の発進や前進走行中における前進用の各変速段への切換え時には、第１入力クラッチや第２入力クラッチの作動により第１入力軸や第２入力軸への急激な回転伝達が防止できるため円滑な変速段の切換えが可能である。また、車両を後進させるとき、車両が停止状態では、後進用駆動ギヤと副軸との回転速度差が小さいので後進用同期連結手段による後進用駆動ギヤと副軸との同期係合が円滑に行える。しかし、車両が前進しているとき、中間伝達ギヤにより副軸が第１入力側伝達軸と逆方向に回転した状態となる一方、副軸から切り離された状態にある後進用駆動ギヤは出力軸から回転が伝達されて第１入力側伝達軸と同方向に回転するため、副軸と逆方向に回転した状態となる。このため、車両が比較的速い速度で前進しているとき、車両の停止を待たずに後進段への切換え操作が行われると、後進用駆動ギヤと副軸との回転速度差が大きく、後進用同期連結手段による同期が不十分となって係合時に異音（いわゆるギヤ鳴り）が発生する場合がある。

そこで、本発明においては、車両の前進から後進への切換え操作に応じて前記後進用同期連結手段により後進段を成立させる後進制御手段を備え、該後進制御手段は、車両が前進している状態で前進から後進への切換え操作が行われたとき、前記差動機構の第１係合要素及び第２係合要素の係合を解除させ、両係合要素の係合が解除されている間に後進用同期連結手段による後進用駆動ギヤの副軸への連結を行うことが好ましい。これによれば、第１入力側伝達軸が動力源から切り離されて副軸が開放されるので、後進用同期連結手段による同期が十分に行えて異音の発生も抑制することができる。しかも、例えば後進用のクラッチが不要となるため、動力伝達装置の小型化及び軽量化を阻害しない。

また、該後進制御手段は、前進から後進への切換え操作が行われたとき、予め設定された所定の速度範囲内における速度で車両が前進している場合は、前記差動機構の第１係合要素及び第２係合要素の係合を解除させている間に、該車両が有する制動装置を作動させ、車速が前記速度範囲の下限を下まわった後に前記後進用同期連結手段により後進用駆動ギヤを副軸に連結して後進段を成立させることが好ましい。これによれば、車両の前進速度を十分に低下させてから後進用同期連結手段による後進用駆動ギヤの副軸への連結を行うことができ、異音の発生を防止して極めて円滑に後進段を成立させることができる。しかも、制動装置の作動により運転者に対して減速感を与えることができ、前記差動機構の第１係合要素及び第２係合要素の係合を解除させた際の運転者に対して所謂空走感等の付与を防止して、違和感なく前進から後進へ移行させることができる。

なお、近年では、前後の車輪速度差をなくすように前後の制動力を配分することによって走行中の姿勢を安定させる車体姿勢制御装置を装備した車両が周知であるが（例えば、特開平７−１３２７６１号公報、特開平９−１１８７８号公報参照）、後進制御手段により車体姿勢制御装置を介して車両が有する制動装置を作動させることで、前進から後進へ移行させる際にのみ制動装置を作動させる専用のブレーキ回路等の追加が不要となるので、車両の軽量化や構成の簡略化が容易となり有利である。

本発明の実施形態の動力伝達装置を示すスケルトン図。 本実施形態における各変速段の設定を示す図。 本実施形態において採用した車両の制動系統を示す説明図。 後進制御手段の作動を示すフローチャート。

本実施形態の動力伝達装置１は、自動車等の車両に搭載されるものであり、図１に示すように、エンジン２を動力源とし、第１入力軸４を有して複数の変速段を成立させる第１変速手段５と、第１入力軸４と平行の第２入力軸６を有して第１変速手段５と異なる複数の変速段を成立させる第２変速手段７とを備えている。更に、動力伝達装置１は、副軸８及び出力軸９を備えると共に、エンジン２からの回転をフライホイールダンパ３を介して入力し第１入力側伝達軸１０に出力するプラネタリギヤ１１（差動機構）を備えている。

第１入力軸４は、第１入力クラッチ１２により第１入力側伝達軸１０との連結と切り離しとが行われ、第２入力軸６は、第２入力クラッチ１３により第２入力側伝達軸１４との連結と切り離しとが行われる。

第１入力側伝達軸１０には第１連結ギヤ１５が設けられ、この第１連結ギヤ１５は副軸８に設けられた中間伝達ギヤ１６に常時噛合している。そして、第２入力側伝達軸１４には第２連結ギヤ１７が設けられ、副軸８の中間伝達ギヤ１６には、この第２連結ギヤ１７が常時噛合している。これにより、第１入力側伝達軸１０と第２入力側伝達軸１４とは中間伝達ギヤ１６を介して常時接続された状態で共に回転する。

第１変速手段５の第１入力軸４には、第２変速駆動ギヤ１９と第４変速駆動ギヤ２１とが回転自在に設けられており、第２変速駆動ギヤ１９と第４変速駆動ギヤ２１とは、シンクロメッシュ機構による第１連結手段２２により第１入力軸４に切換え連結される。第１連結手段２２は、図示において右動したとき第２変速駆動ギヤ１９を第１入力軸４に連結し、左動したとき第４変速駆動ギヤ２１を第１入力軸４に連結し、更に、中立位置においては第２変速駆動ギヤ１９と第４変速駆動ギヤ２１との両方を第１入力軸４から切り離した状態とする。

第２変速手段７の第２入力軸６には、第１変速駆動ギヤ１８と第３変速駆動ギヤ２０とが回転自在に設けられており、第１変速駆動ギヤ１８と第３変速駆動ギヤ２０とは、シンクロメッシュ機構による第２連結手段２３により第２入力軸６に切換え連結される。第２連結手段２３は、図示において右動したとき第１変速駆動ギヤ１８を第２入力軸６に連結し、左動したとき第３変速駆動ギヤ２０を第２入力軸６に連結し、更に、中立位置においては第２変速駆動ギヤ１９と第４変速駆動ギヤ２１との両方を第２入力軸６から切り離した状態とする。

副軸８は、前記中間伝達ギヤ１６を一体に備えると共に、後進用駆動ギヤ２４を回転自在に備えている。後進用駆動ギヤ２４は、シンクロメッシュ機構による第３連結手段２５（後進用同期連結手段）により副軸８に対して連結・切り離しが行われる。後進用駆動ギヤ２４を副軸８に設けたことにより、後進用の軸が不要となり、軸数を削減して省スペース化を図ることができる。

出力軸９は、第１入力軸４及び第２入力軸６に対して平行に回転自在に設けられている。出力軸９には、図１における右側から順に、終減速駆動ギヤ２６、第１共用従動ギヤ２７、及び第２共用従動ギヤ２８が配設されている。

終減速駆動ギヤ２６は、図示しないが、デファレンシャルギヤ機構の終減速従動ギヤに噛合し、このデファレンシャルギヤ機構を介して車両の駆動輪を駆動するようになっている。第１共用従動ギヤ２７は、第１入力軸４の第２変速駆動ギヤ１９に常時噛合すると共に、第２入力軸６の第１変速駆動ギヤ１８に常時噛合し、更に、副軸８の後進用駆動ギヤ２４に常時噛合する。第２共用従動ギヤ２８は、第１入力軸４の第４変速駆動ギヤ２１に常時噛合すると共に、第２入力軸６の第３変速駆動ギヤ２０に常時噛合する。このように、第２変速駆動ギヤ１９、第１変速駆動ギヤ１８、及び後進用駆動ギヤ２４の夫々の従動ギヤとして第１共用従動ギヤ２７を共用し、第４変速駆動ギヤ２１及び第３変速駆動ギヤ２０の夫々の従動ギヤとして第２共用従動ギヤ２８を共用しているので、部品点数（主にギヤの数）が飛躍的に削減でき、コンパクトに構成することができる。

プラネタリギヤ１１は、リングギヤＲｆ（第１回転要素）と、リングギヤＲｆに噛合するピニオンＰｆと、ピニオンＰｆを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｆ（第２回転要素）と、ピニオンＰｆに噛合するサンギヤＳｆ（第３回転要素）とで構成されている。リングギヤＲｆには、リングギヤクラッチ２９（第１係合要素）が設けられている。リングギヤクラッチ２９は、リングギヤＲｆとキャリアＣｆとの連結・切り離しを行う。また、プラネタリギヤ１１の外周には、動力伝達装置１を収容する一部図示した変速機ケース１ａにサンギヤＳｆを解除自在に固定するサンギヤブレーキ３０（第２係合要素）が設けられている。そして、本実施形態では、エンジン２からの回転が、フライホイールダンパ３を介してリングギヤＲｆへ入力され、キャリアＣｆから第１入力側伝達軸１０へ出力される。

プラネタリギヤ１１においては、サンギヤブレーキ３０によるサンギヤＳｆの固定を解除して、リングギヤクラッチ２９を接続状態とすることでエンジン２からの回転が１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達され、リングギヤクラッチ２９を切り離し状態として、サンギヤブレーキ３０によりサンギヤＳｆを固定状態とすることでエンジン２からの回転が減速されて第１入力側伝達軸１０に伝達されるので、２つの変速段を得ることができる。

なお、本実施形態においては、第１入力側伝達軸１０におけるエンジン２と反対側端部に第１入力クラッチ１２を配置し、第２入力側伝達軸１４におけるエンジン２と反対側端部に第２入力クラッチ１３を配置することにより、エンジン２と両変速手段５，７との間にスペースを確保し、このスペースにプラネタリギヤ１１を配置したことにより、一層の小型化が図られている。

上記構成からなる動力伝達装置１において、各変速段の設定及びその動力伝達経路について説明する。

図１及び図２を参照して、１速段は、リングギヤクラッチ２９を切り離し状態とし且つサンギヤブレーキ３０によりサンギヤＳｆを固定状態としてエンジン２からの回転を減速して第１入力側伝達軸１０に伝達する。そして、第２連結手段２３を右動させて第１変速駆動ギヤ１８を第２入力軸６に連結し（第１連結手段２２は中立位置）、第２入力クラッチ１３を接続作動させる（第１入力クラッチ１２は切り離し状態とする）ことにより設定される。第１入力側伝達軸１０から第２入力側伝達軸１４に伝達された回転駆動力は、第２入力クラッチ１３を経て第２入力軸６に伝達され、第２入力軸６に連結された第１変速駆動ギヤ１８と、これに噛合する第１共用従動ギヤ２７とを介して出力軸９に伝達される。これにより１速段による駆動力は終減速駆動ギヤ２６を介して出力される。

なお、このときプラネタリギヤ１１においては、サンギヤブレーキ３０によるサンギヤＳｆの固定を解除することにより、サンギヤＳｆが自由回転して所謂ニュートラル状態となり、サンギヤブレーキ３０によサンギヤＳｆを停止させることで、車両の発進を円滑に行うことができる。

２速段は、サンギヤブレーキ３０によるサンギヤＳｆの固定を解除し且つリングギヤクラッチ２９を接続状態としてエンジン２からの回転を１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達し、他は１速段と同様に維持することにより設定される。これにより、プラネタリギヤ１１における変速段の切換えのみで２速段が成立し、２速段による駆動力は終減速駆動ギヤ２６を介して出力される。

３速段は、リングギヤクラッチ２９を切り離し状態とし且つサンギヤブレーキ３０によりサンギヤＳｆを固定状態としてエンジン２からの回転を減速して第１入力側伝達軸１０に伝達する。そして、第１連結手段２２により第２変速駆動ギヤ１９を第１入力軸４に連結し、第１入力クラッチ１２を接続作動させる（第２入力クラッチ１３は切り離し状態とする）ことにより設定される。なお、２速段から３速段へのシフトアップに際しては、第１入力クラッチ１２が切り離し状態にあるうち（２速段による走行中）に、第１連結手段２２を右動させて第２変速駆動ギヤ１９を第１入力軸４に連結しておくことができる。このため、第２入力クラッチ１３の切り離しと第１入力クラッチ１２の接続とにより、円滑なシフトアップが可能となる。第１入力側伝達軸１０に伝達された回転駆動力は、第１入力クラッチ１２を経て第１入力軸４に伝達され、第１入力軸４に連結された第２変速駆動ギヤ１９と、これに噛合する第１共用従動ギヤ２７とを介して出力軸９に伝達される。これにより３速段による駆動力は終減速駆動ギヤ２６を介して出力される。

４速段は、サンギヤブレーキ３０によるサンギヤＳｆの固定を解除し且つリングギヤクラッチ２９を接続状態としてエンジン２からの回転を１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達し、他は３速段と同様に維持することにより設定される。これにより、プラネタリギヤ１１における変速段の切換えのみで４速段が成立し、４速段による駆動力は終減速駆動ギヤ２６を介して出力される。

５速段は、リングギヤクラッチ２９を切り離し状態とし且つサンギヤブレーキ３０によりサンギヤＳｆを固定状態としてエンジン２からの回転を減速して第１入力側伝達軸１０に伝達する。そして、第２連結手段２３により第３変速駆動ギヤ２０を第２入力軸６に連結し、第２入力クラッチ１３を接続作動させる（第１入力クラッチ１２は切り離し状態とする）ことにより設定される。４速段から５速段へのシフトアップに際しては、第２入力クラッチ１３が切り離し状態にあるうち（４速段による走行中）に、第２連結手段２３を左動させて第３変速駆動ギヤ２０を第２入力軸６に連結しておくことができるので、第１入力クラッチ１２の切り離しと第２入力クラッチ１３の接続とにより、円滑なシフトアップが可能となる。第１入力側伝達軸１０から第２入力側伝達軸１４に伝達された回転駆動力は、第２入力クラッチ１３を経て第２入力軸６に伝達され、第２入力軸６に連結された第３変速駆動ギヤ２０と、これに噛合する第２共用従動ギヤ２８とを介して出力軸９に伝達される。これにより５速段による駆動力は終減速駆動ギヤ２６を介して出力される。

６速段は、サンギヤブレーキ３０によるサンギヤＳｆの固定を解除し且つリングギヤクラッチ２９を接続状態としてエンジン２からの回転を１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達し、他は５速段と同様に維持することにより設定される。これにより、プラネタリギヤ１１における変速段の切換えのみで６速段が成立し、６速段による駆動力は終減速駆動ギヤ２６を介して出力される。

７速段は、リングギヤクラッチ２９を切り離し状態とし且つサンギヤブレーキ３０によりサンギヤＳｆを固定状態としてエンジン２からの回転を減速して第１入力側伝達軸１０に伝達する。そして、第１連結手段２２により第４変速駆動ギヤ２１を第１入力軸４に連結し、第１入力クラッチ１２を接続作動させる（第２入力クラッチ１３は切り離し状態とする）ことにより設定される。このときにも、第１入力クラッチ１２が切り離し状態にあるうち（６速段による走行中）に、第１連結手段２２を左動させて第４変速駆動ギヤ２１を第１入力軸４に連結しておくことができるので、円滑なシフトアップが可能となる。第１入力側伝達軸１０に伝達された回転駆動力は、第１入力クラッチ１２を経て第１入力軸４に伝達され、第１入力軸４に連結された第４変速駆動ギヤ２１と、これに噛合する第２共用従動ギヤ２８とを介して出力軸９に伝達される。これにより７速段による駆動力は終減速駆動ギヤ２６を介して出力される。

８速段は、サンギヤブレーキ３０によるサンギヤＳｆの固定を解除し且つリングギヤクラッチ２９を接続状態としてエンジン２からの回転を１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達し、他は７速段と同様に維持することにより設定される。これにより、プラネタリギヤ１１における変速段の切換えのみで８速段が成立し、８速段による駆動力は終減速駆動ギヤ２６を介して出力される。

以上のように、前記プラネタリギヤ１１を設けることにより、第１変速手段５と第２変速手段７とで４つの変速段を成立させるように構成しておくだけで、８つの変速段を成立させることができるので、第１変速手段５と第２変速手段７とで８つの変速段を成立させる場合に比べて第１入力側伝達軸１０、第１入力軸４、第２入力側伝達軸１４、及び第２入力軸６等の各軸の長さ寸法を小とし、動力伝達装置１をコンパクトに形成することができる。

後進段は、第３連結手段２５により後進用駆動ギヤ２４を副軸８に連結し、リングギヤクラッチ２９を切り離し状態とし且つサンギヤブレーキ３０によりサンギヤＳｆを固定状態とすることにより設定される。第１入力側伝達軸１０に伝達された回転駆動力は、第１連結ギヤ１５及び中間伝達ギヤ１６を介して副軸８に伝達され、後進用駆動ギヤ２４とこれに噛合する第１共用従動ギヤ２７とを介して出力軸９に伝達される。これにより後進段における駆動力は終減速駆動ギヤ２６を介して出力される。

車両には、運転者が、駐車、前進走行、ニュートラル、後進走行の各レンジを選択するための例えば操作レバーが設けられており、上述した前進の各変速段及び後進の設定は、運転者による各レンジの選択操作に応じて図示しない制御ユニットにより行われる。

制御ユニットは、車両の走行に関する制御を総合的に行うものであり、エンジン２の制御だけでなく車両速度や負荷に応じた動力伝達装置１によるシフトアップ及びシフトダウンの制御も行なっており、更に、後進段の成立を制御する後進制御手段を備えている。後進制御手段は、運転者が後進走行レンジを選択操作したことによる後進段への切換えを指令する信号に応じて作動する。

ここで、後進用駆動ギヤ２４は、出力軸９の第１共用従動ギヤ２７に常時噛合しているために、出力軸９からの回転が常に伝達される状態にある。車両が停止状態にあるときは、出力軸９の回転も停止しているので、エンジン２からの回転が第１入力側伝達軸１０の第１連結ギヤ１５を介して中間伝達ギヤ１６に伝達されていても、副軸８と後進用駆動ギヤ２４との回転差は小さい。従って、車両が停止した状態からの後進においては、第３連結手段２５による後進用駆動ギヤ２４と副軸８との連結を円滑に行うことができる。

一方、車両が前進しているとき、中間伝達ギヤ１６により副軸８が第１入力側伝達軸１０と逆方向に回転した状態となり、副軸８から切り離された状態にある後進用駆動ギヤ２４は出力軸９から回転が伝達されて第１入力側伝達軸１０と同方向に回転するため、副軸８と逆方向に回転した状態となる。このため、車両が比較的速い速度で前進しているとき、車両の停止を待たずに後進走行レンジへの切換え操作が行われると、前記制御ユニットにより１速段にシフトダウンが行われた後であっても、後進用駆動ギヤ２４と副軸８との回転速度差が大きく、第３連結手段２５による同期が不十分となって異音が生じたり後進段への円滑な切換えが行えない等のおそれがある。このような状況は、例えば、車両を駐車する際の前進と後進とを細かく切返すとき、車両が停止しないうちに前進走行レンジやニュートラルレンジから後進走行レンジへの切換え操作が行われる場合に生じる。そこで、前記後進制御手段は、１速段から後進段へ切り換える途中で、第２入力クラッチ１３だけでなくリングギヤクラッチ２９を切り離し状態とし且つサンギヤブレーキ３０によるサンギヤＳｆの固定を解除して、後進段を成立させるに先立って第３連結手段２５による後進用駆動ギヤ２４と副軸８とを連結させる制御を行う。

更に、近年では、車両の走行中に車体の姿勢安定を図るための車体姿勢制御手段が設けられることが、例えば、特開平７−１３２７６１号公報、特開平９−１１８７８号公報等により周知である。図３に模式的に示すように、この種の車体姿勢制御手段は制御ユニット３１に備えられ、各車輪Ｗに設けられた車輪ブレーキＢを各別に制御する機能を有している。即ち、車体姿勢制御手段は、各車輪Ｗ毎の速度を検出する車輪速センサ３２、ハンドル３３の操作舵角を検出する舵角センサ３４、車体３５のヨーレートや前後左右方向の加速度を検出するセンサ３６等から得られる車体３５の状態を示す複数の情報に基づいて車輪ブレーキ液圧回路３７により各車輪ブレーキＢを制御し、車体３５の挙動を安定させる。

本実施形態においては、前記後進制御手段を制御ユニット３１に設けて車体姿勢制御手段と連動させることにより、円滑でしかも運転者に違和感を与えることなく１速段から後進段へ切り換えを実現することが可能となる。このときの後進制御手段の作動を図４のフローチャートに基づき説明すれば次の通りである。なお、車体姿勢制御手段及び各車輪ブレーキＢは本発明における制動装置に相当する。

図４において、前進走行レンジもしくはニュートラルレンジから後進走行レンジへの切換え操作が運転者により行われてＳＴＥＰ０で制御ユニット３１により後進段への切換え指令信号が検知されると、ＳＴＥＰ１により後進制御手段による後進段切換え処理が開始され、ＳＴＥＰ２で車両速度が０（停止状態）であるか否かを判断する。車両が停止状態であれば、前述したように副軸８と後進用駆動ギヤ２４との回転差は小さいので、ＳＴＥＰ９で第３連結手段２５による後進用駆動ギヤ２４と副軸８との連結を行う。次いで、ＳＴＥＰ１０へ進み、プラネタリギヤ１１のサンギヤブレーキ３０によりサンギヤＳｆを固定し、ＳＴＥＰ１１で後進制御手段による後進段切換え処理が終了する。

ＳＴＥＰ２で車両速度が０でないとき、ＳＴＥＰ３へ進み、車両速度が１０km/hを超えていないか否かを判断する。なお、前述したように車両が比較的速い速度で前進しているとき、車両の停止を待たずに後進走行レンジへの切換え操作が行われると、後進用駆動ギヤ２４と副軸８との回転速度差が大きく、第３連結手段２５による同期が不十分となるが、本発明者は、本実施形態の構成に対する各種試験を行い、第３連結手段２５による同期が不十分となる場合の車両速度は１０km/h超であることを知見したことにより、この速度を採用している。従って、ＳＴＥＰ３において判断される車両速度は１０km/hに限るものではなく適宜設定されるものである。

ＳＴＥＰ３において車両速度が１０km/h超であるときは、上記理由により前進から後進への円滑な切換えが行えないおそれがあるので、ＳＴＥＰ４へ進み後進制御手段が後進段への切換え指令を受け付けず（第３連結手段２５による後進用駆動ギヤ２４と副軸８との連結を行わず）、警告表示や音声による報知等を行って運転者に知らせると共に、ＳＴＥＰ１１へ進んで後進制御手段による後進段切換え処理が終了する。

ＳＴＥＰ３において車両速度が１０km/h超でないときは、ＳＴＥＰ５へ進み、後進段への切換え準備として、第２入力クラッチ１３を切り離し（このとき１速段から後進段への切換えなので第１入力クラッチ１２は切り離し状態にある）、更にＳＴＥＰ６へ進んでサンギヤブレーキ３０によるサンギヤＳｆの固定を解除する（リングギヤクラッチ２９は切り離し状態にある）。

次いで、ＳＴＥＰ７へ進み、車両速度が５km/hを超えていないか否かを判断する。本実施形態の構成に対しての各種試験に基づく発明者の知見によれば、車両速度が５km/hを超えて前進しているとき、車両の停止を待たずに後進走行レンジへの切換え操作が行われると、第３連結手段２５により異音が発生する可能性が増すだけでなく、サンギヤブレーキ３０によるサンギヤＳｆの固定を解除したことにより、運転者に対して所謂空走感を与えるおそれがある。そこで、ＳＴＥＰ７において車両速度が５km/h超であるときは、ＳＴＥＰ８へ進んで前記車体姿勢制御手段を作動させて各車輪ブレーキＢを作動させ、ＳＴＥＰ７による判断を繰り返す。なお、ＳＴＥＰ３を経たＳＴＥＰ７の判断は、本発明における、予め設定された所定の速度範囲（本実施形態における１０km/h〜５km/hの範囲）で前進している場合、に相当する。

ＳＴＥＰ７において車両速度が５km/h超でないとき、又は、ＳＴＥＰ８により車両速度が５km/h以下に低下した場合には、ＳＴＥＰ９で第３連結手段２５による後進用駆動ギヤ２４と副軸８との連結を行い、次いでＳＴＥＰ１０でプラネタリギヤ１１のサンギヤブレーキ３０によりサンギヤＳｆを固定し、更にＳＴＥＰ１１で後進制御手段による後進段切換え処理が終了する。

以上のように、後進制御手段により後進段の制御を行うことにより、車両の前進速度を十分に低下させてから第３連結手段２５による後進用駆動ギヤ２４と副軸８との連結を行うことができ、異音の発生を防止して極めて円滑に後進段を成立させることができる。しかも、車体姿勢制御手段を作動させて各車輪ブレーキＢを作動させることにより運転者に対して減速感を与えることができ、運転者に対して所謂空走感等の付与を防止して、違和感なく前進から後進へ切換えることができる。

１…動力伝達装置、１ａ…変速機ケース、２…エンジン（動力源）、４…第１入力軸、５…第１変速手段、６…第２入力軸、７…第２変速手段、８…副軸、９…出力軸、１０…第１入力側伝達軸、１１…プラネタリギヤ（差動機構）、Ｒｆ…リングギヤ（第１回転要素）、Ｃｆ…キャリア（第２回転要素）、Ｓｆ…サンギヤ（第３回転要素）、１２…第１入力クラッチ、１３…第２入力クラッチ、１４…第２入力側伝達軸、１６…中間伝達ギヤ、２４…後進用駆動ギヤ、２５…第３連結手段（後進用同期連結手段）、２９…リングギヤクラッチ（第１係合要素）、３０…サンギヤブレーキ（第２係合要素）、３１…制御ユニット（後進制御手段）、Ｂ…車輪ブレーキ（制動装置）。

Claims (4)

1. 動力源の回転駆動力を変速して出力する車両用動力伝達装置において、
   第１入力軸を有して複数の変速段を成立させる第１変速手段と、
   第１入力軸に第１入力クラッチにより切り離し自在に連結されて該第１入力軸に動力源からの回転を伝達する第１入力側伝達軸と、
   第１入力軸と平行の第２入力軸を有して第１変速手段と異なる複数の変速段を成立させる第２変速手段と、
   第１入力側伝達軸に平行に配置された副軸が備える中間伝達ギヤを介して第１入力側伝達軸に接続され、第２入力軸に第２入力クラッチにより切り離し自在に連結されて該第２入力軸に動力源からの回転を伝達する第２入力側伝達軸と、
   第１入力軸及び第２入力軸に平行に配置され、第１入力軸と第２入力軸とが夫々のギヤ列を介して選択的に接続される出力軸と、
   互いに差動回転する少なくとも３つの回転要素と少なくとも２つの係合要素とにより構成された差動機構とを備えてなり、
   該差動機構は、動力源からの回転が入力される第１回転要素と、第１入力側伝達軸に連結され、第１回転要素に第１係合要素を介して解除自在に連結される第２回転要素と、差動機構が収容された変速機ケースに第２係合要素を介して解除自在に連結固定される第３回転要素とを備えることを特徴とする車両用動力伝達装置。
2. 前記副軸は、前記出力軸に接続された後進用駆動ギヤを回転自在に備えると共に、該後進用駆動ギヤの副軸への連結・切り離しを行う後進用同期連結手段を備えることを特徴とする請求項１記載の車両用動力伝達装置。
3. 車両の前進から後進への切換え操作に応じて前記後進用同期連結手段により後進段を成立させる後進制御手段を備え、
   該後進制御手段は、車両が前進している状態で前進から後進への切換え操作が行われたとき、前記差動機構の第１係合要素及び第２係合要素の係合を解除させ、両係合要素の係合が解除されている間に後進用同期連結手段による後進用駆動ギヤの副軸への連結を行うことを特徴とする請求項２記載の車両用動力伝達装置。
4. 該後進制御手段は、前進から後進への切換え操作が行われたとき、予め設定された所定の速度範囲内における速度で車両が前進している場合は、前記差動機構の第１係合要素及び第２係合要素の係合を解除させている間に、該車両が有する制動装置を作動させ、車速が前記速度範囲の下限を下まわった後に前記後進用同期連結手段により後進用駆動ギヤを副軸に連結して後進段を成立させることを特徴とする請求項３記載の車両用動力伝達装置。

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