JP2015078765A - Power transmission device - Google Patents

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塚本 一雅
Kazumasa Tsukamoto
一雅 塚本
杉浦 伸忠
Nobutada Sugiura
伸忠 杉浦
加藤 博
Hiroshi Kato
博 加藤
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Aisin AW Co Ltd
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Aisin AW Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the automatic gear change of a second transmission, in a power transmission device comprising the second transmission which is interposed between a stepped first transmission and has an engaging clutch.SOLUTION: A power transmission device comprises a second transmission 40 having a planetary gear mechanism 45 in which a ring gear 47 and a planetary carrier 49 are connected to an output shaft 27 of a first transmission 25 and drive wheels, a dog clutch 50 which performs the connection and release of the ring gear 47 and the planetary carrier 49, and a two-way clutch 52 interposed between a sun gear 46 of the planetary gear mechanism 45 and a transmission case 22. The two-way clutch 52 regulates the rotation of the sun gear 46 in a direction opposite to the ring gear 47 at forward traveling. When the dog clutch 50 is released, and a pedal-in amount of an accelerator pedal is reduced, the second transmission 40 is gear-changed by being engaged with the dog clutch 50 accompanied by a decrease of a rotation number of the ring gear 47 and an increase of a rotation number of the sun gear 46.

Description

本発明は、動力伝達装置に関し、詳しくは、車両に搭載され、原動機からの動力を車軸に伝達する動力伝達装置に関する。   The present invention relates to a power transmission device, and more particularly to a power transmission device that is mounted on a vehicle and transmits power from a prime mover to an axle.

従来、この種の動力伝達装置としては、エンジンの出力軸に接続された主変速機と、主変速機の出力軸に接続された副変速機と、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この動力伝達装置では、副変速機は、主変速機のメインシャフトに太陽歯車が固定されると共にアウトプットシャフトに複数の遊星歯車を支持する遊星キャリヤが連結された遊星歯車機構と、遊星歯車機構の外輪歯車に一体化されると共に内周面にスプラインが形成されて軸方向に変位可能なスリーブと、スリーブの軸方向の一方側に配設されると共に変速機ケースに一体化された第1スプラインと、スリーブの軸方向の他方側に配設されると共にアウトプットシャフトと一体化された第2スプラインと、を備える。そして、スリーブが軸方向に変位してスリーブのスプラインが第1または第2スプラインと噛み合うことにより、変速を実行する。   Conventionally, a power transmission device of this type has been proposed that includes a main transmission connected to the output shaft of the engine and a sub-transmission connected to the output shaft of the main transmission (for example, Patent Document 1). In this power transmission device, the sub-transmission includes a planetary gear mechanism in which a sun gear is fixed to a main shaft of a main transmission and a planet carrier that supports a plurality of planet gears is connected to an output shaft, and a planetary gear mechanism. A sleeve that is integrated with the outer ring gear and has a spline formed on the inner peripheral surface thereof and can be displaced in the axial direction, and a first spline that is disposed on one side of the sleeve in the axial direction and integrated with the transmission case And a second spline disposed on the other axial side of the sleeve and integrated with the output shaft. Then, the sleeve is displaced in the axial direction, and the spline of the sleeve meshes with the first or second spline, thereby executing a shift.

また、車両に搭載され、駆動源(エンジン)の出力軸に接続された自動変速機構(有段変速機構)を有する自動変速機と、自動変速機構の出力軸に接続されると共にプロペラシャフト等を介して駆動車輪に連結されて高速段および低速段の2段階の変速段を有するトランスファー(有段変速機)と、を備えるものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。この動力伝達装置では、走行中に、運転者によりトランスファー切替レバーが切り替えられると、自動変速機の変速段に応じたクラッチやブレーキを解放状態として自動変速機の駆動源と駆動車輪との動力伝達を切断し、トランスファーの変速段を切り替え、その後、自動変速機の変速段をトランスファーの変速段に応じた変速段とする。こうした制御により、走行中にトランスファーの変速段を切り替えることができる。   In addition, an automatic transmission having an automatic transmission mechanism (stepped transmission mechanism) mounted on a vehicle and connected to an output shaft of a drive source (engine), a propeller shaft and the like connected to the output shaft of the automatic transmission mechanism There is also proposed a transmission (stepped transmission) that is connected to a drive wheel via a drive wheel and has two speed stages, a high speed stage and a low speed stage (see, for example, Patent Document 2). In this power transmission device, when the transfer switching lever is switched by the driver during traveling, the clutch and brakes according to the shift stage of the automatic transmission are released to transmit power between the drive source and the drive wheels of the automatic transmission. Is switched, and the shift stage of the transfer is switched, and then the shift stage of the automatic transmission is set to a shift stage according to the shift stage of the transfer. With such control, it is possible to switch the shift speed of the transfer during traveling.

特開2010−91070号公報JP 2010-91070 A 特開2003−166565号公報JP 2003-166565 A

こうした動力伝達装置では、副変速機のクラッチとして、前者の動力伝達装置と同様に噛み合いクラッチを用いることにより、摩擦係合要素を用いる構成に比して、引き摺り損失などによる効率の低下を抑制することができる。しかしながら、噛み合いクラッチを用いる場合、一般に、後者の動力伝達装置のように、運転者によるトランスファー切替レバーの操作によってのみトランスファーの変速を行なっていた。このため、走行中のトランスファーの自動変速(運転者のレバーの操作に因らない変速)を行なうにはどうすればよいかが課題となる。   In such a power transmission device, a meshing clutch is used as a sub-transmission clutch in the same manner as in the former power transmission device, thereby suppressing a reduction in efficiency due to drag loss or the like as compared with a configuration using a friction engagement element. be able to. However, when the mesh clutch is used, generally, as in the latter power transmission device, the transfer is shifted only by the operation of the transfer switching lever by the driver. For this reason, it is a problem how to perform automatic shift of the transfer while traveling (shift not depending on the operation of the driver's lever).

本発明の動力伝達装置は、有段の第1変速機と車軸との間に介在し且つ噛み合いクラッチを有する第2変速機を備えるものにおいて、第2変速機の自動変速を可能とすることを主目的とする。   A power transmission device according to the present invention includes a second transmission that is interposed between a stepped first transmission and an axle and has a meshing clutch, and enables automatic transmission of the second transmission. Main purpose.

本発明の動力伝達装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The power transmission device of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の動力伝達装置は、
車両に搭載され、原動機からの動力を車軸に伝達する動力伝達装置であって、
前記原動機の出力軸に接続された有段の第1変速機と、
前記第1変速機の出力軸と前記車軸とに接続された2段の第2変速機と、
前記第1変速機および前記第2変速機を制御する制御手段と、
を備え、
前記第2変速機は、前記第1変速機の出力軸に接続される第1回転要素と前記車軸に接続される第2回転要素と第3回転要素とを有する遊星歯車機構と、前記第1回転要素と前記第2回転要素と前記第3回転要素とのうち2つの接続および接続の解除を行なう噛み合いクラッチと、少なくとも前進走行時の前記第1回転要素の回転方向とは反対方向の前記第3回転要素の回転を規制可能な回転規制手段とを有し、前記噛み合いクラッチの解放により低車速側の変速段を形成すると共に前記噛み合いクラッチの係合により高車速側の変速段を形成するよう構成されており、
前記制御手段は、前記噛み合いクラッチを解放して前進走行している最中にアクセル踏込量が減少したとき、前記噛み合いクラッチを係合する、
ことを要旨とする。
The power transmission device of the present invention is
A power transmission device mounted on a vehicle and transmitting power from a prime mover to an axle,
A stepped first transmission connected to the output shaft of the prime mover;
A two-stage second transmission connected to the output shaft of the first transmission and the axle;
Control means for controlling the first transmission and the second transmission;
With
The second transmission includes a planetary gear mechanism having a first rotation element connected to an output shaft of the first transmission, a second rotation element connected to the axle, and a third rotation element; A meshing clutch that connects and disconnects two of the rotating element, the second rotating element, and the third rotating element, and at least the first direction in a direction opposite to the rotating direction of the first rotating element during forward traveling. A rotation restricting means capable of restricting the rotation of the three-rotating element, and a gear position on the low vehicle speed side is formed by releasing the meshing clutch, and a gear stage on the high vehicle speed side is formed by engaging the meshing clutch. Configured,
The control means engages the meshing clutch when the accelerator depression amount is reduced during traveling forward with the meshing clutch being released.
This is the gist.

この本発明の動力伝達装置では、第2変速機の遊星歯車機構が、第1変速機の出力軸に接続される第1回転要素と車軸に接続される第2回転要素と第3回転要素とを有する。そして、前進走行時に、噛み合いクラッチの解放により、遊星歯車機構の第1回転要素と第2回転要素と第3回転要素とのうち2つの接続が解除される。したがって、回転規制手段により前進走行時の第1回転要素の回転方向とは反対方向の第3回転要素の回転を規制することにより、第2変速機は、第1変速機の出力軸の動力を回転数の減速とトルクの増大とを伴って車軸に伝達する(低車速側の変速段を形成する)。一方、前進走行時に、噛み合いクラッチの係合により、遊星歯車機構の第1回転要素と第2回転要素と第3回転要素とのうち2つが接続されることによって3つの回転要素が一体に回転する。したがって、第2変速機では、第1変速機の出力軸の動力を回転数およびトルクを保持して車軸に伝達する(高車速側の変速段を形成する)。そして、本発明の動力伝達装置では、噛み合いクラッチを解放して前進走行している最中にアクセル踏込量が減少したときに、噛み合いクラッチを係合する。具体的には、アクセル踏込量が減少して第1変速機の出力軸すなわち第1回転要素の回転数が低下すると、これに伴って第3回転要素の回転数が上昇するから、第1回転要素と第2回転要素と第3回転要素とが略同一回転数となったときに、噛み合いクラッチを係合するのである。これにより、走行中に第2変速機の自動変速(低車速側の変速段から高車速側の変速段への変速)を行なうことができる。以上より、発進時などには、低車速側の変速段で加速性の向上を図ることができ、噛み合いクラッチを係合した後は、高車速側の変速段で燃費の向上を図ることができる。なお、噛み合いクラッチを解放して前進走行している最中にアクセル踏込量が減少したときでも、第1変速機の変速段が所定変速段以下のときには、噛み合いクラッチを係合しないものとしてもよい。   In the power transmission device of the present invention, the planetary gear mechanism of the second transmission includes a first rotation element connected to the output shaft of the first transmission, a second rotation element connected to the axle, and a third rotation element. Have Then, during forward traveling, the connection between the first rotating element, the second rotating element, and the third rotating element of the planetary gear mechanism is released by releasing the meshing clutch. Therefore, by restricting the rotation of the third rotating element in the direction opposite to the rotating direction of the first rotating element during forward travel by the rotation restricting means, the second transmission transmits the power of the output shaft of the first transmission. It is transmitted to the axle with a reduction in the rotational speed and an increase in torque (forms a shift stage on the low vehicle speed side). On the other hand, during forward travel, the engagement of the mesh clutch causes the three rotation elements to rotate together by connecting two of the first rotation element, the second rotation element, and the third rotation element of the planetary gear mechanism. . Therefore, in the second transmission, the power of the output shaft of the first transmission is transmitted to the axle while maintaining the rotational speed and torque (forms a shift stage on the high vehicle speed side). In the power transmission device of the present invention, the meshing clutch is engaged when the amount of accelerator depression decreases while the meshing clutch is released and the vehicle is traveling forward. Specifically, when the accelerator depression amount decreases and the rotation speed of the output shaft of the first transmission, that is, the rotation speed of the first rotation element decreases, the rotation speed of the third rotation element increases accordingly. When the element, the second rotating element, and the third rotating element have substantially the same rotational speed, the meshing clutch is engaged. Accordingly, the automatic transmission of the second transmission (shift from the low vehicle speed side gear stage to the high vehicle speed side gear stage) can be performed during traveling. From the above, at the time of starting, acceleration can be improved at the low speed side gear stage, and after engagement of the meshing clutch, fuel efficiency can be improved at the high speed side gear stage. . Even when the amount of accelerator depression is reduced while the meshing clutch is released and the vehicle is traveling forward, the meshing clutch may not be engaged when the gear position of the first transmission is equal to or lower than the predetermined gear position. .

こうした本発明の動力伝達装置において、前記制御手段は、前記噛み合いクラッチを係合した後は、車両が停止するまで前記噛み合いクラッチの係合を保持する、ものとすることもできる。こうすれば、噛み合いクラッチを係合した後は、車両が停止するまで高車速側の変速段で走行することができる。   In such a power transmission device of the present invention, after the engagement of the engagement clutch, the control means can hold the engagement of the engagement clutch until the vehicle stops. If it carries out like this, after engaging a meshing clutch, it can drive | work at the gear stage of the high vehicle speed side until a vehicle stops.

また、本発明の動力伝達装置において、前記制御手段は、前記噛み合いクラッチを解放して前進走行している最中にアクセル踏込量が減少したとき、前記第1回転要素の回転数が低下すると共に前記第3回転要素の回転数が上昇し、前記第1回転要素と前記第2回転要素と前記第3回転要素とが略同一回転数となったときに、前記噛み合いクラッチを係合する、ものとすることもできる。   Further, in the power transmission device according to the present invention, when the accelerator depressing amount is reduced during the forward traveling with the meshing clutch released, the control means reduces the rotational speed of the first rotating element. The meshing clutch is engaged when the rotation speed of the third rotation element increases and the first rotation element, the second rotation element, and the third rotation element reach substantially the same rotation speed. It can also be.

さらに、本発明の動力伝達装置において、前記回転規制手段は、前記第3回転要素の双方向の回転を規制可能である、ものとすることもできる。この場合、噛み合いクラッチを解放して前進走行している最中にアクセル踏込量が減少したときに、第3回転要素の双方向の回転を規制することにより、第3回転要素の回転数が上昇する(第1回転要素の回転数に近づく)のを規制することができる。この結果、エンジンブレーキを車軸(駆動輪)に作用させることができる。   Furthermore, in the power transmission device of the present invention, the rotation restricting means may be capable of restricting bidirectional rotation of the third rotating element. In this case, when the accelerator depression amount is reduced while the meshing clutch is released and the vehicle is traveling forward, the rotational speed of the third rotating element is increased by restricting the bidirectional rotation of the third rotating element. It is possible to regulate (approaching the rotation speed of the first rotation element). As a result, the engine brake can be applied to the axle (drive wheel).

あるいは、本発明の動力伝達装置において、前記回転規制手段は、シフトポジションに応じて前記第1回転要素の回転方向とは反対方向の前記第3回転要素の回転を規制可能なツーウェイクラッチとして構成されており、前記制御手段は、前記噛み合いクラッチを解放して前進走行または後進走行している最中にアクセル踏込量が減少したとき、前記噛み合いクラッチを係合する、ものとすることもできる。こうすれば、前進走行時だけでなく後進走行時にも、走行中に第2変速機の自動変速(低車速側の変速段から高車速側の変速段への変速)を行なうことができる。   Alternatively, in the power transmission device of the present invention, the rotation restricting means is configured as a two-way clutch capable of restricting the rotation of the third rotating element in a direction opposite to the rotating direction of the first rotating element according to a shift position. The control means may be configured to engage the meshing clutch when the accelerator depression amount is reduced while the meshing clutch is released and traveling forward or backward. In this way, the automatic transmission of the second transmission (shift from the low vehicle speed side gear stage to the high vehicle speed side gear stage) can be performed during traveling not only during forward travel but also during reverse travel.

加えて、本発明の動力伝達装置において、前記回転規制手段は、前進走行時の前記第1回転要素の回転方向とは反対方向の前記第3回転要素の回転を規制するワンウェイクラッチと、該ワンウェイクラッチと前記第2変速機を収容するケースとに介在する第2噛み合いクラッチと、を有し、前記制御手段は、後進走行時には、前記噛み合いクラッチを係合すると共に前記第2噛み合いクラッチを解放する、ものとすることもできる。   In addition, in the power transmission device of the present invention, the rotation restricting means includes a one-way clutch that restricts the rotation of the third rotating element in a direction opposite to the rotating direction of the first rotating element during forward traveling, and the one-way clutch A second meshing clutch interposed between a clutch and a case housing the second transmission, and the control means engages the meshing clutch and releases the second meshing clutch during reverse travel. Can also be.

また、本発明の動力伝達装置において、前記回転規制手段は、前進走行時の前記第1回転要素の回転方向とは反対方向の前記第3回転要素の回転を規制するワンウェイクラッチを有し、前記噛み合いクラッチは、前記第3回転要素を前記第1回転要素または前記第2回転要素にも前記第2変速機を収容するケースにも接続しない第1状態と、前記第3回転要素を前記第1回転要素または前記第2回転要素と接続する第2状態と、前記第3回転要素を前記ケースに回転不能に接続する第3状態とを切り替え可能に構成されており、前記第2変速機は、前記噛み合いクラッチを前記第1状態とすることによって前進走行用の低車速側の変速段を形成し、前記噛み合いクラッチを前記第2状態とすることによって前進走行用の高車速側の変速段を形成し、前記噛み合いクラッチを前記第3状態とすることによって後進走行用の変速段を形成するよう構成されている、ものとすることもできる。   Further, in the power transmission device of the present invention, the rotation restricting means includes a one-way clutch that restricts rotation of the third rotating element in a direction opposite to the rotating direction of the first rotating element during forward traveling, The meshing clutch includes a first state in which the third rotating element is not connected to the first rotating element or the second rotating element or a case housing the second transmission, and the third rotating element is connected to the first rotating element. A second state in which the rotating element or the second rotating element is connected and a third state in which the third rotating element is non-rotatably connected to the case are configured to be switchable. When the meshing clutch is in the first state, a low-speed side shift stage for forward travel is formed, and when the meshing clutch is in the second state, a high-speed side shift stage for forward traveling is formed. And, the dog clutch is configured to form a gear stage for reverse travel by a third state, it may be a thing.

本発明の一実施例としての動力伝達装置20を搭載する自動車10の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the motor vehicle 10 carrying the power transmission device 20 as one Example of this invention. 動力伝達装置20の構成の概略を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a power transmission device 20. 第1変速機25の各変速段とクラッチC1〜C4、ブレーキB1,B2,ワンウェイクラッチF1の作動状態との関係を表した作動表を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation table showing the relationship between each gear stage of the 1st transmission 25, and the operation state of clutch C1-C4, brake B1, B2, and one-way clutch F1. 第1変速機25を構成する回転要素間における回転数の関係を例示する速度線図を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a velocity diagram illustrating the relationship between the rotational speeds of the rotating elements that constitute the first transmission 25. 第2変速機40を構成する回転要素間における前進走行時の回転数の関係を例示する速度線図を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a speed diagram illustrating the relationship between the rotational speeds of forward travel between rotating elements constituting the second transmission 40; 動力伝達装置20(第1変速機25および第2変速機40)の減速比を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reduction ratio of the power transmission device 20 (the 1st transmission 25 and the 2nd transmission 40). 変形例の動力伝達装置120の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the power transmission device 120 of a modification. 変形例の動力伝達装置240の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the power transmission device 240 of a modification. 第2変速機240を構成する回転要素間における回転数の関係を例示する速度線図を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a speed diagram illustrating the relationship between the rotational speeds of rotating elements that constitute the second transmission 240.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図1は、本発明の一実施例としての動力伝達装置20を搭載する自動車10の構成の概略を示す構成図であり、図2は、動力伝達装置20の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車10は、後輪駆動車両として構成されており、図1に示すように、原動機としてのエンジン12と、エンジン12を制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)14と、図示しない電子制御式油圧ブレーキユニットを制御するブレーキ用電子制御ユニット(以下、ブレーキECUという)15と、エンジン12からの動力をデファレンシャルギヤ80を介して駆動輪(後輪)DWに伝達する動力伝達装置20と、を備える。なお、エンジンECU14とブレーキECU15と動力伝達装置20の変速ECU21とは、相互に通信ポートを介して接続されており、制御に必要な各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an automobile 10 equipped with a power transmission device 20 as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the power transmission device 20. . The automobile 10 of the embodiment is configured as a rear wheel drive vehicle. As shown in FIG. 1, an engine 12 as a prime mover, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 14 for controlling the engine 12, A brake electronic control unit (hereinafter referred to as a brake ECU) 15 for controlling an electronically controlled hydraulic brake unit (not shown), and power for transmitting power from the engine 12 to a drive wheel (rear wheel) DW via a differential gear 80 And a transmission device 20. The engine ECU 14, the brake ECU 15, and the speed change ECU 21 of the power transmission device 20 are connected to each other via a communication port, and exchange various control signals and data necessary for control.

エンジンECU14は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU14には、アクセルペダル91の踏み込み量(操作量)を検出するアクセルペダルポジションセンサ92からのアクセル開度Accや車速を検出する車速センサ98からの車速V,エンジン12のクランクシャフト13の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランク角θcrなどが入力ポートを介して入力されている。エンジンECU14からは、スロットルバルブを駆動するスロットルモータへの駆動制御信号や燃料噴射弁への駆動制御信号,点火プラグへの点火制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンECU14は、クランクシャフト13に取り付けられたクランクポジションセンサからのクランク角θcrに基づいてクランクシャフト13の回転数、即ち、エンジン12の回転数Neを演算している。   Although not shown, the engine ECU 14 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The engine ECU 14 includes an accelerator opening Acc from an accelerator pedal position sensor 92 that detects the depression amount (operation amount) of the accelerator pedal 91, a vehicle speed V from a vehicle speed sensor 98 that detects a vehicle speed, and a rotation of the crankshaft 13 of the engine 12. A crank angle θcr or the like from a crank position sensor that detects the position is input via an input port. The engine ECU 14 outputs a drive control signal to the throttle motor that drives the throttle valve, a drive control signal to the fuel injection valve, an ignition control signal to the spark plug, and the like via the output port. The engine ECU 14 calculates the rotational speed of the crankshaft 13, that is, the rotational speed Ne of the engine 12 based on the crank angle θcr from the crank position sensor attached to the crankshaft 13.

ブレーキECU15は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。ブレーキECU15には、マスタシリンダ圧(ブレーキペダル93の踏力)を検出するマスタシリンダ圧センサ94からのマスタシリンダ圧や車速センサ98からの車速Vなどが入力されており、ブレーキECU15からは、電子制御式油圧ブレーキユニットのブレーキアクチュエータへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。   Although not shown, the brake ECU 15 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The brake ECU 15 receives a master cylinder pressure from a master cylinder pressure sensor 94 that detects a master cylinder pressure (depression force of the brake pedal 93), a vehicle speed V from a vehicle speed sensor 98, and the like. A drive signal to the brake actuator of the hydraulic brake unit is output via the output port.

動力伝達装置20は、図1および図2に示すように、発進装置(流体伝動装置)23やオイルポンプ24,第1変速機25,第2変速機40,油圧制御装置60,図示しないパーキングロック機構,これらを収容するトランスミッションケース22,装置全体を制御する変速用電子制御ユニット(以下、変速ECUという)21等を有する。   1 and 2, the power transmission device 20 includes a starting device (fluid transmission device) 23, an oil pump 24, a first transmission 25, a second transmission 40, a hydraulic control device 60, a parking lock (not shown). It has a mechanism, a transmission case 22 for housing them, a shift electronic control unit (hereinafter referred to as a shift ECU) 21 for controlling the entire apparatus, and the like.

発進装置23は、エンジン12のクランクシャフトに接続される入力側のポンプインペラ23pや、第1変速機25の入力軸(入力部材)26に接続される出力側のタービンランナ23t,ポンプインペラ23pおよびタービンランナ23tの内側に配置されてタービンランナ23tからポンプインペラ23pへの作動油の流れを整流するステータ23s,ステータ23sの回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチ23o,ロックアップクラッチ23c,ダンパ機構23d等を有するトルクコンバータとして構成される。なお、発進装置23は、ステータ23sを有さない流体継手として構成されてもよい。   The starting device 23 includes an input-side pump impeller 23p connected to the crankshaft of the engine 12, an output-side turbine runner 23t, a pump impeller 23p connected to the input shaft (input member) 26 of the first transmission 25, A stator 23s that is arranged inside the turbine runner 23t and rectifies the flow of hydraulic oil from the turbine runner 23t to the pump impeller 23p, a one-way clutch 23o that restricts the rotational direction of the stator 23s to one direction, a lock-up clutch 23c, and a damper mechanism It is configured as a torque converter having 23d and the like. The starting device 23 may be configured as a fluid coupling that does not have the stator 23s.

オイルポンプ24は、ポンプボディとポンプカバーとを含むポンプアッセンブリ、ハブを介して発進装置23のポンプインペラ23pに接続された外歯ギヤ、その外歯ギヤに噛合する内歯ギヤ等を有するギヤポンプとして構成されている。オイルポンプ24は、エンジン12からの動力により駆動され、図示しない作動油貯留部に貯留されている作動油(ATF)を吸引して油圧制御装置60に圧送する。   The oil pump 24 is a gear pump having a pump assembly including a pump body and a pump cover, an external gear connected to the pump impeller 23p of the starting device 23 through a hub, an internal gear meshing with the external gear, and the like. It is configured. The oil pump 24 is driven by power from the engine 12, sucks hydraulic oil (ATF) stored in a hydraulic oil storage unit (not shown), and pumps it to the hydraulic control device 60.

第1変速機25は、8段変速式の変速機として構成されており、入力軸26に加えて、第2変速機40の入力軸41に連結された出力軸(出力部材)27や、ダブルピニオン式の第1遊星歯車機構30,ラビニヨ式の第2遊星歯車機構35,入力側から出力側までの動力伝達経路を変更するための4つのクラッチC1,C2,C3,C4,2つのブレーキB1,B2,ワンウェイクラッチF1を有する。   The first transmission 25 is configured as an eight-speed transmission, and in addition to the input shaft 26, an output shaft (output member) 27 connected to the input shaft 41 of the second transmission 40, and a double Pinion type first planetary gear mechanism 30, Ravigneaux type second planetary gear mechanism 35, four clutches C1, C2, C3, C4 and two brakes B1 for changing the power transmission path from the input side to the output side , B2, and a one-way clutch F1.

第1変速機25の第1遊星歯車機構30は、外歯歯車であるサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置される内歯歯車であるリングギヤ32と、互いに噛合すると共に一方がサンギヤ31に、他方がリングギヤ32に噛合する2つのピニオンギヤ33a,33bの組を自転自在(回転自在)かつ公転自在に複数保持するプラネタリキャリヤ34とを有する。第1遊星歯車機構30のサンギヤ31は、トランスミッションケース22に固定されており、第1遊星歯車機構30のプラネタリキャリヤ34は、入力軸26に一体回転可能に連結されている。第1遊星歯車機構30は、いわゆる減速ギヤとして構成されており、入力要素であるプラネタリキャリヤ34に伝達された動力を減速して出力要素であるリングギヤ32から出力する。   The first planetary gear mechanism 30 of the first transmission 25 is engaged with a sun gear 31 that is an external gear and a ring gear 32 that is an internal gear arranged concentrically with the sun gear 31 and one of them is a sun gear 31. In addition, the other has a planetary carrier 34 that holds a plurality of sets of two pinion gears 33a and 33b meshing with the ring gear 32 so as to be rotatable (rotatable) and revolved. The sun gear 31 of the first planetary gear mechanism 30 is fixed to the transmission case 22, and the planetary carrier 34 of the first planetary gear mechanism 30 is connected to the input shaft 26 so as to be integrally rotatable. The first planetary gear mechanism 30 is configured as a so-called reduction gear, and decelerates the power transmitted to the planetary carrier 34 as an input element and outputs it from a ring gear 32 as an output element.

第1変速機25の第2遊星歯車機構35は、外歯歯車である第1サンギヤ36aおよび第2サンギヤ36bと、第1および第2サンギヤ36a,36bと同心円上に配置される内歯歯車であるリングギヤ37と、第1サンギヤ36aに噛合する複数のショートピニオンギヤ38aと、第2サンギヤ36bおよび複数のショートピニオンギヤ38aに噛合すると共にリングギヤ37に噛合する複数のロングピニオンギヤ38bと、複数のショートピニオンギヤ38aおよび複数のロングピニオンギヤ38bを自転自在(回転自在)かつ公転自在に保持するプラネタリキャリヤ39とを有する。第2遊星歯車機構35のリングギヤ37は、出力軸27に連結されている。また、プラネタリキャリヤ39は、ワンウェイクラッチF1を介してトランスミッションケース22により支持され、プラネタリキャリヤ39の回転方向は、ワンウェイクラッチF1により一方向に制限される。   The second planetary gear mechanism 35 of the first transmission 25 is an internal gear arranged concentrically with the first sun gear 36a and the second sun gear 36b, which are external gears, and the first and second sun gears 36a and 36b. A ring gear 37, a plurality of short pinion gears 38a meshing with the first sun gear 36a, a plurality of long pinion gears 38b meshing with the second sun gear 36b and the plurality of short pinion gears 38a and meshing with the ring gear 37, and a plurality of short pinion gears 38a And a planetary carrier 39 that holds the plurality of long pinion gears 38b so as to be rotatable (rotatable) and revolved. The ring gear 37 of the second planetary gear mechanism 35 is connected to the output shaft 27. The planetary carrier 39 is supported by the transmission case 22 via the one-way clutch F1, and the rotation direction of the planetary carrier 39 is limited to one direction by the one-way clutch F1.

クラッチC1は、ピストン、複数の摩擦プレートやセパレータプレート、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、第1遊星歯車機構30のリングギヤ32と第2遊星歯車機構35の第1サンギヤ36aとを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチ(摩擦係合要素)として構成されている。クラッチC2は、ピストン、複数の摩擦プレートやセパレータプレート、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、入力軸26と第2遊星歯車機構35のプラネタリキャリヤ39とを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチとして構成されている。クラッチC3は、ピストン、複数の摩擦プレートやセパレータプレート、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、第1遊星歯車機構30のリングギヤ32と第2遊星歯車機構35の第2サンギヤ36bとを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチとして構成されている。クラッチC4は、ピストン、複数の摩擦プレートやセパレータプレート、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、第1遊星歯車機構30のプラネタリキャリヤ34と第2遊星歯車機構35の第2サンギヤ36bとを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチとして構成されている。   The clutch C1 has a hydraulic servo including a piston, a plurality of friction plates and separator plates, an oil chamber to which hydraulic oil is supplied, and the like. The ring gear 32 of the first planetary gear mechanism 30 and the second planetary gear mechanism 35 The multi-plate friction type hydraulic clutch (friction engagement element) is configured to be able to fasten the first sun gear 36a and release the fastening of both. The clutch C2 has a hydraulic servo including a piston, a plurality of friction plates and separator plates, an oil chamber to which hydraulic oil is supplied, and the like, and the input shaft 26 and the planetary carrier 39 of the second planetary gear mechanism 35 are fastened. In addition, it is configured as a multi-plate friction type hydraulic clutch that can release the fastening of both. The clutch C3 has a hydraulic servo including a piston, a plurality of friction plates and separator plates, an oil chamber to which hydraulic oil is supplied, and the like. The ring gear 32 of the first planetary gear mechanism 30 and the second planetary gear mechanism 35 This is configured as a multi-plate friction type hydraulic clutch capable of fastening the second sun gear 36b and releasing the fastening of both. The clutch C4 has a hydraulic servo including a piston, a plurality of friction plates and separator plates, an oil chamber to which hydraulic oil is supplied, and the like. The planetary carrier 34 and the second planetary gear mechanism 35 of the first planetary gear mechanism 30 are provided. This is configured as a multi-plate friction hydraulic clutch that can fasten the second sun gear 36b and release the fastening of the two.

ブレーキB1は、複数の摩擦プレートやセパレータプレート、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、第2遊星歯車機構35の第2サンギヤ36bをトランスミッションケース22に回転不能に固定すると共に第2サンギヤ36bのトランスミッションケース22に対する固定を解除することができる多板摩擦式油圧ブレーキとして構成されている。ブレーキB2は、複数の摩擦プレートやセパレータプレート、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、第2遊星歯車機構35のプラネタリキャリヤ39をトランスミッションケース22に回転不能に固定すると共にプラネタリキャリヤ39のトランスミッションケース22に対する固定を解除することができる多板摩擦式油圧ブレーキとして構成されている。   The brake B1 has a hydraulic servo including a plurality of friction plates, separator plates, an oil chamber to which hydraulic oil is supplied, and the like, so that the second sun gear 36b of the second planetary gear mechanism 35 cannot be rotated to the transmission case 22. It is configured as a multi-plate friction type hydraulic brake that can fix and release the fixing of the second sun gear 36b to the transmission case 22. The brake B2 has a hydraulic servo including a plurality of friction plates, separator plates, an oil chamber to which hydraulic oil is supplied, and the planetary carrier 39 of the second planetary gear mechanism 35 is fixed to the transmission case 22 so as not to rotate. At the same time, the planetary carrier 39 is configured as a multi-plate friction type hydraulic brake capable of releasing the fixing to the transmission case 22.

ワンウェイクラッチF1は、例えばインナーレースやアウターレース,複数のスプラグ等を有し、プラネタリキャリヤ39がトランスミッションケース22に対して正回転(前進走行時の入力軸26,出力軸27の回転方向を正回転とする)するのを許容すると共にプラネタリキャリヤ39がトランスミッションケース22に対して逆回転するのを規制することができるよう構成されている。   The one-way clutch F1 has, for example, an inner race, an outer race, a plurality of sprags, and the like, and the planetary carrier 39 rotates forward with respect to the transmission case 22 (the rotation direction of the input shaft 26 and the output shaft 27 during forward traveling is forward rotation). And the planetary carrier 39 can be prevented from rotating in reverse with respect to the transmission case 22.

第1変速機25のクラッチC1〜C4、ブレーキB1,B2は、油圧制御装置60による作動油の給排を受けて動作する。図3は、第1変速機25の各変速段とクラッチC1〜C4、ブレーキB1,B2,ワンウェイクラッチF1の作動状態との関係を表した作動表を示す説明図であり、図4は、第1変速機25を構成する回転要素間における回転数の関係を例示する速度線図を示す説明図である。第1変速機25は、クラッチC1〜C4、ブレーキB1,B2を図3の作動表に示す状態とすることにより、前進1〜8速の変速段と後進1速および2速の変速段とを提供する。なお、クラッチC1〜C4、ブレーキB1,B2の少なくとも1つは、ドグクラッチといった噛み合い係合要素とされてもよい。   The clutches C <b> 1 to C <b> 4 and the brakes B <b> 1 and B <b> 2 of the first transmission 25 operate by receiving and supplying hydraulic oil from the hydraulic control device 60. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation table showing the relationship between the respective speeds of the first transmission 25 and the operating states of the clutches C1 to C4, the brakes B1, B2, and the one-way clutch F1, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a speed diagram illustrating the relationship between the rotational speeds of rotating elements that constitute one transmission 25; The first transmission 25 sets the first to eighth forward speeds and the first and second reverse speeds by setting the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2 to the states shown in the operation table of FIG. provide. At least one of the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2 may be a meshing engagement element such as a dog clutch.

第2変速機40は、2段変速式の変速機として構成されており、第1変速機25の出力軸27に連結された入力軸41に加えて、デファレンシャルギヤ80を介して駆動輪DWに連結された出力軸42や、シングルピニオン式の遊星歯車機構45,ドグクラッチ50,ツーウェイクラッチ52を有する。   The second transmission 40 is configured as a two-stage transmission, and in addition to the input shaft 41 connected to the output shaft 27 of the first transmission 25, the second transmission 40 is connected to the drive wheels DW via a differential gear 80. A coupled output shaft 42, a single pinion planetary gear mechanism 45, a dog clutch 50, and a two-way clutch 52 are provided.

第2変速機40の遊星歯車機構45は、外歯歯車であるサンギヤ46と、このサンギヤ46と同心円上に配置される内歯歯車であるリングギヤ47と、サンギヤ46およびリングギヤ47と噛合する複数のピニオンギヤ48を自転自在(回転自在)かつ公転自在に保持するプラネタリキャリヤ49とを有する。遊星歯車機構45のサンギヤ46は、ツーウェイクラッチ52を介してトランスミッションケース22により支持されている。また、リングギヤ47は、入力軸41に連結されている。さらに、プラネタリキャリヤ49は、出力軸42に連結されている。   The planetary gear mechanism 45 of the second transmission 40 includes a sun gear 46 that is an external gear, a ring gear 47 that is an internal gear disposed concentrically with the sun gear 46, and a plurality of gears that mesh with the sun gear 46 and the ring gear 47. It has a planetary carrier 49 that holds the pinion gear 48 so as to be rotatable (rotatable) and revolved. The sun gear 46 of the planetary gear mechanism 45 is supported by the transmission case 22 via a two-way clutch 52. The ring gear 47 is connected to the input shaft 41. Further, the planetary carrier 49 is connected to the output shaft 42.

ドグクラッチ50は、遊星歯車機構45のリングギヤ47とプラネタリキャリヤ49とを締結すると共に両者の締結を解除することができる噛み合い要素として構成されている。このドグクラッチ50は、例えば、リングギヤ47とプラネタリキャリヤ49との一方に連結された固定側嵌合部と、リングギヤ47とプラネタリキャリヤ49との他方に連結されて軸方向に移動可能であると共に固定側嵌合部と嵌合可能な可動側嵌合部とを有し、油圧制御装置60からの油圧と弾性体(スプリング)の付勢力との一方により固定側嵌合部と可動側嵌合部とを嵌合させると共に、油圧と弾性体の付勢力との他方により両者の嵌合を解除するように構成される。なお、ドグクラッチ50は、電動アクチュエータや電磁アクチュエータにより駆動制御されるものとしてもよい。   The dog clutch 50 is configured as a meshing element capable of fastening the ring gear 47 of the planetary gear mechanism 45 and the planetary carrier 49 and releasing the fastening of both. The dog clutch 50 is, for example, connected to one of the ring gear 47 and the planetary carrier 49, and the other of the ring gear 47 and the planetary carrier 49, and is movable in the axial direction. A fixed-side fitting portion and a movable-side fitting portion by one of a hydraulic pressure from the hydraulic control device 60 and an urging force of an elastic body (spring). And the engagement between the two is released by the other of the hydraulic pressure and the urging force of the elastic body. The dog clutch 50 may be driven and controlled by an electric actuator or an electromagnetic actuator.

ツーウェイクラッチ52は、例えばインナーレースやアウターレース,複数のスプラグ,切替機構等を有し、トランスミッションケース22に対するサンギヤ46の正回転(前進走行時の入力軸41,出力軸42の回転方向を正回転とする)および逆回転を許容する解放状態と、トランスミッションケース22に対するサンギヤ46の正回転を許容すると共に逆回転を規制する逆回転規制状態と、トランスミッションケース22に対するサンギヤ46の逆回転を許容すると共に正回転を規制する正回転規制状態と、トランスミッションケース22に対するサンギヤ46の正回転および逆回転を規制する双方向規制状態と、を切り替えることができるよう構成されている。実施例では、図示しないアクチュエータによる切替機構の駆動制御により、基本的には、シフトレバー95が前進走行用ポジションのとき(入力軸41が正回転するとき)には逆回転規制状態とし、シフトレバー95が後進走行用ポジションのとき(入力軸41が逆回転するとき)には正回転規制状態とするものとした。   The two-way clutch 52 includes, for example, an inner race, an outer race, a plurality of sprags, a switching mechanism, and the like, and the sun gear 46 is rotated forward with respect to the transmission case 22 (the rotation direction of the input shaft 41 and the output shaft 42 during forward travel is rotated forward). And a release state in which reverse rotation is permitted, a reverse rotation restriction state in which forward rotation of the sun gear 46 with respect to the transmission case 22 is permitted and a reverse rotation is restricted, and reverse rotation of the sun gear 46 with respect to the transmission case 22 are permitted. The forward rotation restriction state for restricting forward rotation and the bidirectional restriction state for restricting forward rotation and reverse rotation of the sun gear 46 with respect to the transmission case 22 can be switched. In the embodiment, basically, when the shift lever 95 is in the forward travel position (when the input shaft 41 rotates forward) by the drive control of the switching mechanism by an actuator (not shown), the reverse rotation restriction state is set. When 95 is the reverse travel position (when the input shaft 41 rotates in the reverse direction), the forward rotation restricted state is assumed.

第2変速機40のドグクラッチ50は、油圧制御装置60による作動油の給排を受けて動作する。図5は、第2変速機40を構成する回転要素間における前進走行時の回転数の関係を例示する速度線図を示す説明図である。前進走行時には、第2変速機40では、ツーウェイクラッチ52が逆回転規制状態となっている。そして、ドグクラッチ50の解放時には、遊星歯車機構45のプラネタリキャリヤ49とリングギヤ47との接続が解除され、図示するように、入力軸41(リングギヤ47)に入力された動力を回転数の減速とトルクの増大とを伴って出力軸42(プラネタリキャリヤ49)に伝達する(低車速側の変速段を形成する)。一方、ドグクラッチ50の係合時には、遊星歯車機構45のプラネタリキャリヤ49とリングギヤ47とが接続されてサンギヤ46とプラネタリキャリヤ49とリングギヤ47とが一体に回転し、図示するように、入力軸41(リングギヤ47)に入力された動力を回転数およびトルクを保持して出力軸42(プラネタリキャリヤ49)に伝達する(高車速側の変速段を形成する)。   The dog clutch 50 of the second transmission 40 operates by receiving and supplying hydraulic oil from the hydraulic control device 60. FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a speed diagram illustrating the relationship of the rotational speed during forward travel between the rotating elements constituting the second transmission 40. During forward travel, in the second transmission 40, the two-way clutch 52 is in the reverse rotation restricted state. When the dog clutch 50 is released, the planetary carrier 49 of the planetary gear mechanism 45 is disconnected from the ring gear 47, and the power input to the input shaft 41 (ring gear 47) is reduced in speed and torque as shown in the figure. Is transmitted to the output shaft 42 (planetary carrier 49) (a shift stage on the low vehicle speed side is formed). On the other hand, when the dog clutch 50 is engaged, the planetary carrier 49 and the ring gear 47 of the planetary gear mechanism 45 are connected, and the sun gear 46, the planetary carrier 49, and the ring gear 47 rotate together, and as shown, the input shaft 41 ( The power input to the ring gear 47) is transmitted to the output shaft 42 (planetary carrier 49) while maintaining the rotational speed and torque (forms a shift stage on the high vehicle speed side).

パーキングロック機構は、図示しないが、駆動輪DWのパーキングロックおよびその解除を行なう。このパーキングロック機構は、第2変速機40の遊星歯車機構45のプラネタリキャリヤ49に取り付けられたパーキングギヤと、パーキングギヤと係合可能なパーキングポールと、を備える。したがって、パーキングギヤとパーキングポールとの係合によってプラネタリキャリヤ49をロックすることにより、駆動輪DWのパーキングロックを行なうことになる。   Although not shown, the parking lock mechanism performs parking lock of the drive wheel DW and release thereof. The parking lock mechanism includes a parking gear attached to the planetary carrier 49 of the planetary gear mechanism 45 of the second transmission 40, and a parking pawl that can be engaged with the parking gear. Therefore, the driving wheel DW is locked by locking the planetary carrier 49 by the engagement of the parking gear and the parking pole.

変速ECU21は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。変速ECU21には、アクセルペダルポジションセンサ92からのアクセル開度Accやシフトレバー95の位置を検出するシフトポジションセンサ96からのシフトポジションSP,車速センサ98からの車速V,第1変速機25の入力軸26に取り付けられた回転数センサ26aからの回転数Nin1,第1変速機25の出力軸27(第2変速機40の入力軸41)に取り付けられた回転数センサ27aからの回転数Nout1,第2変速機40の出力軸42に取り付けられた回転数センサ42aからの回転数Nout2などが入力ポートを介して入力されている。変速ECU21からは、油圧制御装置60への駆動制御信号や第2変速機40のツーウェイクラッチ52の図示しないアクチュエータへの駆動制御信号などが出力ポートを介して出力されている。   Although not shown, the transmission ECU 21 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The shift ECU 21 receives the accelerator position Acc from the accelerator pedal position sensor 92 and the shift position SP from the shift position sensor 96 that detects the position of the shift lever 95, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 98, and the input of the first transmission 25. Rotational speed Nin1 from rotational speed sensor 26a attached to shaft 26, rotational speed Nout1 from rotational speed sensor 27a attached to output shaft 27 of first transmission 25 (input shaft 41 of second transmission 40) The rotational speed Nout2 from the rotational speed sensor 42a attached to the output shaft 42 of the second transmission 40 is input via the input port. A drive control signal to the hydraulic control device 60, a drive control signal to an actuator (not shown) of the two-way clutch 52 of the second transmission 40, and the like are output from the transmission ECU 21 through an output port.

図6は、動力伝達装置20(第1変速機25および第2変速機40)の減速比を示す説明図である。実施例の自動車10に搭載される動力伝達装置20では、8段変速式の第1変速機25と2段変速式の第2変速機40とを備えることから、簡易な構成で、図示するように、16段変速式の変速機を構成することができる。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the reduction ratio of the power transmission device 20 (the first transmission 25 and the second transmission 40). The power transmission device 20 mounted on the automobile 10 according to the embodiment includes the first transmission 25 of the eight-speed transmission type and the second transmission 40 of the two-speed transmission type. In addition, a 16-speed transmission can be configured.

次に、こうして構成された実施例の自動車10の動作、特に、前進走行時の動力伝達装置20の第1変速機25や第2変速機40の動作について説明する。なお、第1変速機25や第2変速機40は、変速ECU21により駆動制御される。まず、前進走行時には、第2変速機40のツーウェイクラッチ52を、サンギヤ46の正回転を許容すると共に逆回転を規制する逆回転規制状態とする。そして、発進時には、第1変速機25については1速や2速などの低車速側の変速段を形成し、第2変速機40についてはドグクラッチ50を解放して低車速側の変速段を形成するものとした。第2変速機40を低車速側の変速段とすることにより、第2変速機40を備えない構成や第2変速機を備えるが発進時にドグクラッチ50を係合する構成に比して、動力伝達装置20全体としてより大きな減速比とすることができる。これにより、発進時やその直後の加速時などにより大きなトルクを駆動輪DWに出力することができ、発進性能や加速性能を向上させることができる。なお、発進後、第1変速機25については、アクセル開度Accや車速Vに基づく変速条件が成立したときに変速する。   Next, the operation of the automobile 10 according to the embodiment thus configured, particularly the operation of the first transmission 25 and the second transmission 40 of the power transmission device 20 during forward travel will be described. The first transmission 25 and the second transmission 40 are driven and controlled by the transmission ECU 21. First, during forward travel, the two-way clutch 52 of the second transmission 40 is set in a reverse rotation restriction state that allows the sun gear 46 to rotate forward and restricts reverse rotation. At the time of starting, the first transmission 25 is formed with a low speed side gear stage such as the first speed or the second speed, and the second transmission 40 is released with a dog clutch 50 to form a low vehicle speed side speed stage. To do. By setting the second transmission 40 to a low vehicle speed side shift stage, power transmission can be achieved as compared with a configuration without the second transmission 40 or a configuration with the second transmission but engaging the dog clutch 50 at the start. A larger reduction ratio can be achieved for the entire device 20. As a result, a large torque can be output to the drive wheel DW at the time of start-up or acceleration immediately thereafter, and the start-up performance and acceleration performance can be improved. After the start, the first transmission 25 shifts when a shift condition based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V is satisfied.

発進後、第2変速機40のドグクラッチ50を解放して(第2変速機40を低車速側の変速段として)前進走行している最中にアクセルペダル91の踏込量が減少すると、それに応じてエンジン12のトルクが低下することから、第1変速機25が変速条件を満たしていない場合、第1変速機25の出力軸27の回転数Nout1(第2変速機40の入力軸41の回転数Ni2)は低下する。実施例では、このときに、第1変速機25の係合要素(クラッチC1〜C4,ブレーキB1,B2)のうち現在の変速段に対応する現在係合要素以外の少なくとも1つの他係合要素をスリップ係合するものとした。これにより、第1変速機25の出力軸27の回転数Nout1をより迅速に低下させることができる。ここで、他係合要素は、実施例では、第1変速機25の現在の変速段より1段低い変速段の係合要素とするものとした。例えば、第1変速機25が4速のとき即ちクラッチC1,C4が現在係合要素のときには、クラッチC3を他係合要素とするものとした。   After the start, the dog clutch 50 of the second transmission 40 is released (the second transmission 40 is set to the low vehicle speed side) and the accelerator pedal 91 is depressed while the vehicle is traveling forward. Therefore, when the first transmission 25 does not satisfy the speed change condition, the rotational speed Nout1 of the output shaft 27 of the first transmission 25 (the rotation of the input shaft 41 of the second transmission 40). The number Ni2) decreases. In the embodiment, at this time, at least one other engagement element other than the current engagement element corresponding to the current gear position among the engagement elements (clutch C1 to C4, brakes B1 and B2) of the first transmission 25 at this time. Were slip-engaged. Thereby, the rotation speed Nout1 of the output shaft 27 of the 1st transmission 25 can be reduced more rapidly. Here, in the embodiment, the other engagement element is an engagement element of a shift stage that is one step lower than the current shift stage of the first transmission 25. For example, when the first transmission 25 is in the fourth speed, that is, when the clutches C1 and C4 are currently engaged elements, the clutch C3 is assumed to be another engaging element.

遊星歯車機構45のプラネタリキャリヤ49が駆動輪DWに接続されており、ツーウェイクラッチ52が逆回転規制状態となっているから、第1変速機25の出力軸27の回転数Nout1(第2変速機40の入力軸41の回転数Ni2)すなわち遊星歯車機構45のリングギヤ47の回転数が低下すると、サンギヤ46の回転数は増加する。そして、サンギヤ46,プラネタリキャリヤ49,リングギヤ47の回転数が略同一となったときに、ドグクラッチ50を係合する。これにより、前進走行中に第2変速機40を低車速側の変速段から高車速側の変速段に自動変速することができる。しかも、上述したように、第1変速機25の現在係合要素以外の少なくとも1つの他係合要素をスリップ係合して、第1変速機25の出力軸27の回転数Nout1をより迅速に低下させるから、第2変速機40の変速をより迅速に行なうことができる。このようにして第2変速機40を高車速側の変速段とすると、第2変速機40では入力軸41から出力軸42に回転数およびトルクを保持して動力を伝達するから、効率よく動力を伝達することができる。即ち、第2変速機40を低車速側の変速段とするときに比して、燃費を向上させることができる。   Since the planetary carrier 49 of the planetary gear mechanism 45 is connected to the drive wheel DW and the two-way clutch 52 is in the reverse rotation restricted state, the rotational speed Nout1 (second transmission) of the output shaft 27 of the first transmission 25 When the rotational speed Ni2 of the input shaft 41 of 40), that is, the rotational speed of the ring gear 47 of the planetary gear mechanism 45 decreases, the rotational speed of the sun gear 46 increases. When the rotational speeds of the sun gear 46, the planetary carrier 49, and the ring gear 47 become substantially the same, the dog clutch 50 is engaged. Thus, the second transmission 40 can be automatically shifted from the low vehicle speed side gear stage to the high vehicle speed side gear stage during forward traveling. Moreover, as described above, at least one other engagement element other than the current engagement element of the first transmission 25 is slip-engaged, so that the rotation speed Nout1 of the output shaft 27 of the first transmission 25 can be made more quickly. Therefore, the second transmission 40 can be shifted more quickly. When the second transmission 40 is set to the high vehicle speed side in this way, the second transmission 40 transmits the power while maintaining the rotational speed and torque from the input shaft 41 to the output shaft 42, so that the power can be efficiently transmitted. Can be transmitted. That is, the fuel efficiency can be improved as compared with the case where the second transmission 40 is set to the low vehicle speed side.

こうして第2変速機40の自動変速を完了すると、第1変速機25で係合している係合要素のうち1つを解放して、第1変速機25を、第2変速機40の変速前と同一の変速段に戻すかそれより1段低い変速段とする。例えば、第2変速機40の変速前に第1変速機25が4速のとき(クラッチC1,C4が現在係合要素でクラッチC3を他係合要素としたとき)には、クラッチC3を解放して第1変速機25を4速に戻すか、クラッチC4を解放して第1変速機25を3速とする。基本的には、前者で問題ないが、図6から解るように、第2変速機40の変速前の第1変速機25の変速段が4速以上のときには、ドグクラッチ50を係合する前後で、第1変速機25を1段低い変速段とする場合に同一の変速段とする場合より動力伝達装置20全体としての変速比(減速比)の変化が小さい。したがって、第2変速機40の変速前の第1変速機25の変速段が所定変速段(例えば、4速や5速など)以上の変速段のときに、第2変速機40の変速後に、第1変速機25の変速段を1段低い変速段とすることにより、動力伝達装置20全体としての変速比の変化を抑制することができ、運転者の乗り心地を向上させることができる。   When the automatic transmission of the second transmission 40 is completed in this way, one of the engaging elements engaged by the first transmission 25 is released, and the first transmission 25 is shifted to the second transmission 40. Return to the same gear as the previous gear, or one gear lower than that. For example, when the first transmission 25 is in the fourth speed before the second transmission 40 is shifted (when the clutches C1 and C4 are the current engagement elements and the clutch C3 is the other engagement element), the clutch C3 is released. Then, the first transmission 25 is returned to the fourth speed, or the clutch C4 is released and the first transmission 25 is set to the third speed. Basically, there is no problem with the former, but as can be seen from FIG. 6, before and after engaging the dog clutch 50 when the shift stage of the first transmission 25 before the shift of the second transmission 40 is 4th or higher. In the case where the first transmission 25 is set to be one step lower, the change in the gear ratio (reduction ratio) of the power transmission device 20 as a whole is smaller than in the case where the same gear is used. Therefore, after the shift of the second transmission 40, when the shift stage of the first transmission 25 before the shift of the second transmission 40 is a shift stage of a predetermined shift stage (for example, 4th speed, 5th speed, etc.) or more, By making the gear position of the first transmission 25 one level lower, it is possible to suppress changes in the gear ratio of the entire power transmission device 20 and to improve the ride comfort for the driver.

その後、第2変速機40については、車両が停止するまでドグクラッチ50の係合(高車速側の変速段)を保持する。これにより、第2変速機40では、車両が停止するまで、効率よく動力を伝達することができる。   Thereafter, the engagement of the dog clutch 50 (the shift speed on the high vehicle speed side) is maintained for the second transmission 40 until the vehicle stops. As a result, the second transmission 40 can efficiently transmit power until the vehicle stops.

なお、自動車10の後進走行時には、第2変速機40のツーウェイクラッチ52を正回転規制状態とすると共に第1変速機25の出力軸27(第2変速機40の入力軸41)や第2変速機40の出力軸42が逆回転する点を除いて、前進走行時と同様に考えることができる。   When the vehicle 10 travels backward, the two-way clutch 52 of the second transmission 40 is set in the forward rotation restricted state, and the output shaft 27 of the first transmission 25 (the input shaft 41 of the second transmission 40) or the second speed change. Except for the point that the output shaft 42 of the machine 40 rotates in the reverse direction, it can be considered in the same way as when traveling forward.

以上説明した実施例の動力伝達装置20を搭載する自動車10では、第1変速機25の出力軸27と駆動輪DWとにリングギヤ47とプラネタリキャリヤ49とが接続された遊星歯車機構45と、リングギヤ47とプラネタリキャリヤ49との接続およびその解除を行なうドグクラッチ50と、遊星歯車機構45のサンギヤ46とトランスミッションケース22とに介在するツーウェイクラッチ52と、を有する第2変速機40を備える。そして、前進走行時には、ツーウェイクラッチ52を、サンギヤ46のリングギヤ47およびプラネタリキャリア49と同一方向の回転を許容すると共に反対方向の回転を規制する逆回転規制状態とする。そして、発進時には、ドグクラッチ50の解放によって第2変速機40を低車速側の変速段とし、その後に、アクセルペダル91の踏込量が減少したときに、リングギヤ47の回転数の低下とサンギヤ46の回転数の上昇とを伴ってドグクラッチ50を係合して第2変速機40を高車速側の変速段に変速する。これにより、走行中に第2変速機40の自動変速(低車速側の変速段から高車速側の変速段への変速)を行なうことができる。また、発進時などには、低車速側の変速段で加速性の向上を図ることができ、ドグクラッチ50を係合した後は、高車速側の変速段で燃費の向上を図ることができる。   In the automobile 10 equipped with the power transmission device 20 of the embodiment described above, the planetary gear mechanism 45 in which the ring gear 47 and the planetary carrier 49 are connected to the output shaft 27 of the first transmission 25 and the drive wheel DW, and the ring gear A second clutch 40 having a dog clutch 50 for connecting and releasing 47 and planetary carrier 49, and a two-way clutch 52 interposed between sun gear 46 of planetary gear mechanism 45 and transmission case 22. When traveling forward, the two-way clutch 52 is set in a reverse rotation restricting state in which rotation in the same direction as the ring gear 47 and the planetary carrier 49 of the sun gear 46 is allowed and rotation in the opposite direction is restricted. At the time of starting, when the dog clutch 50 is disengaged, the second transmission 40 is shifted to the low speed side, and when the amount of depression of the accelerator pedal 91 is subsequently reduced, the rotation speed of the ring gear 47 and the sun gear 46 are reduced. The dog clutch 50 is engaged with the increase in the rotational speed, and the second transmission 40 is shifted to the gear position on the high vehicle speed side. Thus, the automatic transmission of the second transmission 40 (shift from the low vehicle speed side gear stage to the high vehicle speed side gear stage) can be performed during traveling. In addition, when starting off, acceleration can be improved at the low speed side gear stage, and after engagement of the dog clutch 50, fuel efficiency can be improved at the high speed side gear stage.

また、実施例の自動車10では、ドグクラッチ50を係合した後は、車両が停止するまでドグクラッチ50の係合を保持する。これにより、第2変速機40では、車両が停止するまで、効率よく動力を伝達することができる。   In the automobile 10 of the embodiment, after the dog clutch 50 is engaged, the engagement of the dog clutch 50 is maintained until the vehicle stops. As a result, the second transmission 40 can efficiently transmit power until the vehicle stops.

実施例の自動車10では、ドグクラッチ50を解放して(第2変速機40を低車速側の変速段として)前進走行している最中にアクセルペダル91の踏込量が減少したときには、第1変速機25の出力軸27の回転数Nout1(第2変速機40の入力軸41の回転数Ni2)を低下させて、ドグクラッチ50を係合するものとしたが、第1変速機25が所定変速段(例えば、2速や3速など)以下の変速段のときには、ドグクラッチ50を係合しないものとしてもよい。こうすれば、発進してから第1変速機25の変速段が所定変速段より高くなるまでは、アクセルペダル91の踏込量が減少したか否かに拘わらず、第2変速機40を低車速側の変速段で保持することなる。したがって、発進から第2変速機40を高車速側の変速段に変速するまでの時間をより長くすることができる。   In the automobile 10 of the embodiment, when the amount of depression of the accelerator pedal 91 is reduced while the dog clutch 50 is disengaged (the second transmission 40 is set to the low speed side gear) and the vehicle is traveling forward, the first shift is performed. The rotation speed Nout1 of the output shaft 27 of the machine 25 (the rotation speed Ni2 of the input shaft 41 of the second transmission 40) is reduced and the dog clutch 50 is engaged. The dog clutch 50 may not be engaged at the following speeds (for example, the second speed or the third speed). In this way, the second transmission 40 can be driven at a low vehicle speed regardless of whether or not the amount of depression of the accelerator pedal 91 has decreased until the gear position of the first transmission 25 becomes higher than the predetermined gear position after starting. It is held at the shift stage on the side. Accordingly, it is possible to further increase the time from the start until the second transmission 40 is shifted to the gear position on the high vehicle speed side.

ここで、アクセルペダル91の踏込量が減少したときにドグクラッチ50を係合しない(第2変速機40を変速しない)ときには、第1変速機25の出力軸27の回転数Nout1を迅速に低下させる必要はないから、第1変速機25の少なくとも1つの他係合要素をスリップ係合する必要はない。   Here, when the dog clutch 50 is not engaged when the amount of depression of the accelerator pedal 91 is decreased (the second transmission 40 is not shifted), the rotational speed Nout1 of the output shaft 27 of the first transmission 25 is rapidly reduced. Since it is not necessary, it is not necessary to slip-engage at least one other engagement element of the first transmission 25.

また、アクセルペダル91の踏込量が減少したときにドグクラッチ50を係合しないときには、ツーウェイクラッチ52を双方向規制状態(サンギヤ46の正回転および逆回転を規制する状態)とするものとしてもよい。こうすれば、サンギヤ46が正回転する(リングギヤ47の回転数に近づく)のを規制することができるから、エンジンブレーキを駆動輪DWに作用させることができる。   Further, when the dog clutch 50 is not engaged when the depression amount of the accelerator pedal 91 is decreased, the two-way clutch 52 may be set in a bidirectional restricted state (a state in which the forward rotation and the reverse rotation of the sun gear 46 are restricted). By so doing, it is possible to restrict the sun gear 46 from rotating forward (approaching the rotational speed of the ring gear 47), so that the engine brake can be applied to the drive wheels DW.

実施例の自動車10では、ドグクラッチ50を解放して(第2変速機40を低車速側の変速段として)前進走行している最中にアクセルペダル91の踏込量が減少すると、第1変速機25の現在係合要素以外の少なくとも1つの他係合要素として、第1変速機の現在の変速段より1段低い変速段の係合要素(例えば、第1変速機25が4速のとき即ちクラッチC1,C4が現在係合要素のときには、クラッチC3)をスリップ係合するものとしたが、1段低い変速段の係合要素以外の係合要素をスリップ係合するものとしてもよい。   In the vehicle 10 of the embodiment, when the amount of depression of the accelerator pedal 91 is reduced while the dog clutch 50 is released (the second transmission 40 is set to a low vehicle speed side gear) and the vehicle is traveling forward, the first transmission As the at least one other engagement element other than the current engagement element 25, an engagement element of a gear position that is one step lower than the current gear position of the first transmission (for example, when the first transmission 25 is in the fourth speed, that is, When the clutches C1 and C4 are currently engaging elements, the clutch C3) is slip-engaged, but engaging elements other than the engaging element of the gear stage that is one step lower may be slip-engaged.

実施例の自動車10では、ドグクラッチ50を解放して(第2変速機40を低車速側の変速段として)前進走行している最中にアクセルペダル91の踏込量が減少すると、第2変速機40を自動変速するために、第1変速機25の現在係合要素以外の少なくとも1つの他係合要素をスリップ係合することによって第1変速機25の出力軸27の回転数Nout1(第2変速機40の入力軸41の回転数Ni2)を低下させるものとしたが、これに加えてまたは代えて、エンジン12のトルクをアクセル開度Accに応じた値より低下させるものとしてもよい。この場合、エンジン12のトルクの低下によって第1変速機25の出力軸27の回転数Nout1をより迅速に低下させることができる。また、ドグクラッチ50を解放して前進走行している最中にアクセルペダル91の踏込量が減少したときに、第1変速機25の少なくとも1つの他係合要素をスリップ係合したり、エンジン12のトルクをアクセル開度Accに応じた値より低下させたりしないものとしてもよい。この場合、アクセルペダル91の踏込量の減少に応じたエンジン12のトルクの低下によって第1変速機25の出力軸27の回転数(リングギヤ47の回転数)が低下し、プラネタリキャリア49の回転数と略同一となったときにドグクラッチ50を係合することになる。このため、リングギヤ47の回転数がプラネタリキャリア49の回転数と略同一となるまでの時間が若干長くなるが、第2変速機40の変速は行なうことができる。   In the vehicle 10 of the embodiment, when the amount of depression of the accelerator pedal 91 is reduced while the dog clutch 50 is released (the second transmission 40 is set to a low vehicle speed side gear) and the vehicle is traveling forward, the second transmission In order to automatically shift the gear 40, at least one other engagement element other than the current engagement element of the first transmission 25 is slip-engaged, whereby the rotation speed Nout1 of the output shaft 27 of the first transmission 25 (second Although the rotational speed Ni2) of the input shaft 41 of the transmission 40 is decreased, the torque of the engine 12 may be decreased from a value corresponding to the accelerator opening Acc in addition to or instead of this. In this case, the rotational speed Nout1 of the output shaft 27 of the first transmission 25 can be reduced more quickly due to the reduction in the torque of the engine 12. Further, when the amount of depression of the accelerator pedal 91 is reduced while the dog clutch 50 is released and the vehicle is traveling forward, at least one other engagement element of the first transmission 25 is slip-engaged, or the engine 12 The torque may not be reduced below a value corresponding to the accelerator opening Acc. In this case, the rotational speed of the output shaft 27 of the first transmission 25 (the rotational speed of the ring gear 47) decreases due to the decrease in the torque of the engine 12 according to the decrease in the depression amount of the accelerator pedal 91, and the rotational speed of the planetary carrier 49. The dog clutch 50 is engaged. For this reason, although the time until the rotational speed of the ring gear 47 becomes substantially the same as the rotational speed of the planetary carrier 49 is slightly increased, the second transmission 40 can be shifted.

実施例の自動車10の動力伝達装置20では、第2変速機40は、遊星歯車機構45とドグクラッチ50とツーウェイクラッチ52とを有するものとしたが、図7の変形例の動力伝達装置120に示すように、第2変速機140は、遊星歯車機構45とドグクラッチ50とワンウェイクラッチ152と噛み合いブレーキとしてのドグブレーキ153とを有するものとしてもよい。ここで、ワンウェイクラッチ152とドグブレーキ153とは、ワンウェイクラッチ152とトランスミッションケース22との間にドグブレーキ153が介在するようそれぞれ配置されている。ワンウェイクラッチ152は、ドグブレーキ153が係合されているときに、トランスミッションケース22に対するサンギヤ46の正回転を許容すると共に逆回転を規制する(実施例のツーウェイクラッチ52の逆回転規制状態と同様に機能する)よう構成されている。この場合、前進走行時には、ドグブレーキ153を係合することにより、ワンウェイクラッチ152が実施例のツーウェイクラッチ52と同様に機能するから、実施例と同様に、走行中に第2変速機40を自動変速することができる。一方、後進走行時には、ドグブレーキ153を解放し、ドグクラッチ50を係合してサンギヤ46とプラネタリキャリヤ49とリングギヤ47とを一体に回転させることにより、第2変速機40を有しない構成と同様に後進走行することができる。   In the power transmission device 20 of the automobile 10 according to the embodiment, the second transmission 40 includes the planetary gear mechanism 45, the dog clutch 50, and the two-way clutch 52, but the power transmission device 120 according to the modification of FIG. As described above, the second transmission 140 may include the planetary gear mechanism 45, the dog clutch 50, the one-way clutch 152, and the dog brake 153 as a meshing brake. Here, the one-way clutch 152 and the dog brake 153 are arranged such that the dog brake 153 is interposed between the one-way clutch 152 and the transmission case 22. The one-way clutch 152 allows forward rotation of the sun gear 46 with respect to the transmission case 22 and restricts reverse rotation when the dog brake 153 is engaged (functions similarly to the reverse rotation restricted state of the two-way clutch 52 of the embodiment). Configured). In this case, during forward travel, by engaging the dog brake 153, the one-way clutch 152 functions in the same manner as the two-way clutch 52 of the embodiment, so that the second transmission 40 is automatically shifted during travel as in the embodiment. can do. On the other hand, during reverse travel, the dog brake 153 is released, the dog clutch 50 is engaged, and the sun gear 46, the planetary carrier 49, and the ring gear 47 are rotated together, so that the reverse travel is performed as in the configuration without the second transmission 40. You can travel.

実施例の自動車10の動力伝達装置20や変形例の動力伝達装置120では、第2変速機40のドグクラッチ50は、遊星歯車機構45のリングギヤ47とプラネタリキャリヤ49とを締結すると共に両者の締結を解除するものとしたが、サンギヤ46とプラネタリキャリヤ49とリングギヤ47との一体回転およびその解除ができればよいから、サンギヤ46とプラネタリキャリヤ49とを締結すると共に両者の締結を解除するものとしてもよいし、サンギヤ46とリングギヤ47とを締結すると共に両者の締結を解除するものとしてもよい。   In the power transmission device 20 of the automobile 10 of the embodiment and the power transmission device 120 of the modified example, the dog clutch 50 of the second transmission 40 fastens the ring gear 47 of the planetary gear mechanism 45 and the planetary carrier 49 and fastens them. However, since it is sufficient that the sun gear 46, the planetary carrier 49, and the ring gear 47 can be integrally rotated and released, the sun gear 46 and the planetary carrier 49 may be fastened and the fastening of both may be released. The sun gear 46 and the ring gear 47 may be fastened and the fastening of both may be released.

実施例の自動車10の動力伝達装置20では、第2変速機40は、遊星歯車機構45とドグクラッチ50とツーウェイクラッチ52とを有するものとしたが、図8の変形例の動力伝達装置220に示すように、第2変速機240は、遊星歯車機構45とドグクラッチ250とワンウェイクラッチ152とを有するものとしてもよい。ここで、ワンウェイクラッチ252は、ワンウェイクラッチ152と同様に、トランスミッションケース22に対するサンギヤ46の正回転を許容すると共に逆回転を規制する(実施例のツーウェイクラッチ52の逆回転規制状態と同様に機能する)よう構成されている。ドグクラッチ250は、遊星歯車機構45のサンギヤ46に接続された第1ギヤ250aと、遊星歯車機構45のリングギヤ47に接続された第2ギヤ250bと、トランスミッションケース22に接続された第3ギヤ250cと、遊星歯車機構45や出力軸42などの軸方向(図中左右方向)に移動可能な可動部材250dと、を備える。第1,第2,第3ギヤ250a,250b,250cは、軸方向に所定間隔を隔てて配置されている。可動部材250dは、第1,第2,第3ギヤ250a,250b,250cと噛合可能に形成されている。この可動部材250dを軸方向に移動させることにより、遊星歯車機構25のサンギヤ46をリングギヤ47にもトランスミッションケース22にも接続しない第1状態と、遊星歯車機構45のサンギヤ46をリングギヤ47と接続する(サンギヤ46とプラネタリキャリヤ49とリングギヤ47とを一体回転させる)第2状態と、サンギヤ46をトランスミッションケース22に対して回転不能に固定(接続)する第3状態と、を切り替えることができる。図9は、第2変速機240を構成する回転要素間における回転数の関係を例示する速度線図を示す説明図である。第2変速機240は、前進走行時には、ドグクラッチ250を第1状態,第2状態とすることにより、実施例の第2変速機40と同様に、前進走行用の低車速側,高車速側の変速段(図中、「Dlo」,「Dhi」参照)を形成することができる。また、後進走行時には、ドグクラッチ250を第3状態とすることにより、サンギヤ46をトランスミッションケース22に対して固定して、後進走行用の変速段(図中、「Rev」参照)を形成することができる。   In the power transmission device 20 of the vehicle 10 according to the embodiment, the second transmission 40 includes the planetary gear mechanism 45, the dog clutch 50, and the two-way clutch 52. However, the power transmission device 220 illustrated in FIG. As described above, the second transmission 240 may include the planetary gear mechanism 45, the dog clutch 250, and the one-way clutch 152. Here, like the one-way clutch 152, the one-way clutch 252 allows forward rotation of the sun gear 46 with respect to the transmission case 22 and restricts reverse rotation (functions similarly to the reverse-rotation restricted state of the two-way clutch 52 of the embodiment). ) Is configured as follows. The dog clutch 250 includes a first gear 250 a connected to the sun gear 46 of the planetary gear mechanism 45, a second gear 250 b connected to the ring gear 47 of the planetary gear mechanism 45, and a third gear 250 c connected to the transmission case 22. And a movable member 250d that can move in the axial direction (left-right direction in the figure) of the planetary gear mechanism 45 and the output shaft 42. The first, second, and third gears 250a, 250b, and 250c are arranged at predetermined intervals in the axial direction. The movable member 250d is formed so as to be able to mesh with the first, second, and third gears 250a, 250b, and 250c. By moving the movable member 250 d in the axial direction, the sun gear 46 of the planetary gear mechanism 25 is connected to the ring gear 47 and the transmission case 22, and the sun gear 46 of the planetary gear mechanism 45 is connected to the ring gear 47. The second state (where the sun gear 46, the planetary carrier 49, and the ring gear 47 are integrally rotated) and the third state where the sun gear 46 is fixed (connected) to the transmission case 22 so as not to rotate can be switched. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a speed diagram illustrating the relationship between the rotational speeds of the rotating elements constituting the second transmission 240. During forward travel, the second transmission 240 sets the dog clutch 250 to the first state and the second state, so that the second transmission 240 has a low vehicle speed side and a high vehicle speed side for forward travel as in the second transmission 40 of the embodiment. A gear position (see “Dlo” and “Dhi” in the figure) can be formed. During reverse travel, the dog clutch 250 is set to the third state, so that the sun gear 46 is fixed to the transmission case 22 to form a reverse gear (see “Rev” in the figure). it can.

この変形例の動力伝達装置220では、ドグクラッチ250は、遊星歯車機構45のサンギヤ46をリングギヤ47と接続可能に構成されるものとしたが、遊星歯車機構45のサンギヤ46をプラネタリキャリヤ49と接続可能に構成されるものとしてもよい。   In the power transmission device 220 of this modification, the dog clutch 250 is configured so that the sun gear 46 of the planetary gear mechanism 45 can be connected to the ring gear 47, but the sun gear 46 of the planetary gear mechanism 45 can be connected to the planetary carrier 49. It is good also as what is comprised by.

実施例の自動車10では、第2変速機40の遊星歯車機構45は、シングルピニオン式遊星歯車として構成されるものとしたが、ダブルピニオン式遊星歯車として構成されるものとしてもよい。   In the automobile 10 of the embodiment, the planetary gear mechanism 45 of the second transmission 40 is configured as a single pinion planetary gear, but may be configured as a double pinion planetary gear.

実施例の自動車10では、8段変速式の第1変速機30を備えるものとしたが、8段変速機式に限定されるものではなく、4段変速式や5段変速式,6段変速式など、如何なる段数の変速機を備えるものとしてもよい。   The automobile 10 according to the embodiment includes the first transmission 30 of the eight-speed transmission type, but is not limited to the eight-speed transmission system, and is a four-speed transmission system, a five-speed transmission system, or a six-speed transmission system. Any number of transmissions such as a formula may be provided.

実施例の自動車10では、パーキングロック機構を、第2変速機40の遊星歯車機構45のプラネタリキャリヤ49の回転のロックおよびその解除が可能となるよう配置するものとしたが、第2変速機40のドグクラッチ50が駐車時に係合するものである場合、第1変速機25の回転軸(例えば、出力軸27など)回転のロックおよびその解除が可能となるよう配置するものとしてもよい。   In the automobile 10 of the embodiment, the parking lock mechanism is arranged so that the rotation of the planetary carrier 49 of the planetary gear mechanism 45 of the second transmission 40 can be locked and released. When the dog clutch 50 is engaged at the time of parking, the rotation of the rotation shaft (for example, the output shaft 27) of the first transmission 25 may be locked and released.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、第1遊星歯車機構30と第2遊星歯車機構35とクラッチC1〜C4とブレーキB1,B2とワンウェイクラッチF1とを有する第1変速機25が「第1変速機」に相当し、遊星歯車機構45とドグクラッチ50とツーウェイクラッチ52とを有する第2変速機40が「第2変速機」に相当し、変速ECU21が「制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the first transmission 25 having the first planetary gear mechanism 30, the second planetary gear mechanism 35, the clutches C1 to C4, the brakes B1 and B2, and the one-way clutch F1 corresponds to a “first transmission”. The second transmission 40 having the planetary gear mechanism 45, the dog clutch 50, and the two-way clutch 52 corresponds to a “second transmission”, and the transmission ECU 21 corresponds to a “control unit”.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、動力伝達装置の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the power transmission device manufacturing industry.

10 自動車、12 エンジン、13 クランクシャフト、14 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、15 ブレーキ用電子制御ユニット(ブレーキECU)、20,120,220 動力伝達装置、21 変速用電子制御ユニット(変速ECU)、22 トランスミッションケース、23 発進装置、23c ロックアップクラッチ、23d ダンパ機構、23o ワンウェイクラッチ、23p ポンプインペラ、23s ステータ、23t タービンランナ、24 オイルポンプ、25 第1変速機、26 入力軸、26a 回転数センサ、27 出力軸、27a 回転数センサ、30 第1遊星歯車機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、33a,33b ピニオンギヤ、34 プラネタリキャリヤ、35 第2遊星歯車機構、36a 第1サンギヤ、36b 第2サンギヤ、37 リングギヤ、38a ショートピニオンギヤ、38b ロングピニオンギヤ、39 プラネタリキャリヤ、40,140,240 第2変速機、41 入力軸、42 出力軸、42a 回転数センサ、45 遊星歯車機構、46 サンギヤ、47 リングギヤ、48 ピニオンギヤ、49 プラネタリキャリヤ、50 ドグクラッチ、52 ツーウェイクラッチ、60 油圧制御装置、80 デファレンシャルギヤ、91 アクセルペダル、92 アクセルペダルポジションセンサ、93 ブレーキペダル、94 マスタシリンダ圧センサ、95 シフトレバー、96 シフトポジションセンサ、98 車速センサ、152 ワンウェイクラッチ、153 ドグブレーキ、250 ドグクラッチ、250a 第1ギヤ、250b 第2ギヤ、250c 第3ギヤ、250d 可動部材、252 ワンウェイクラッチ、B1,B2 ブレーキ、C1,C2,C3,C4 クラッチ、DW 駆動輪、F1 ワンウェイクラッチ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Car, 12 Engine, 13 Crankshaft, 14 Engine electronic control unit (engine ECU), 15 Brake electronic control unit (brake ECU), 20, 120, 220 Power transmission device, 21 Shift electronic control unit (shift ECU) ), 22 transmission case, 23 starter, 23c lock-up clutch, 23d damper mechanism, 23o one-way clutch, 23p pump impeller, 23s stator, 23t turbine runner, 24 oil pump, 25 first transmission, 26 input shaft, 26a rotation Number sensor, 27 output shaft, 27a rotational speed sensor, 30 first planetary gear mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 33a, 33b pinion gear, 34 planetary carrier, 35 second planetary gear mechanism, 36a 1st sun gear, 36b 2nd sun gear, 37 ring gear, 38a short pinion gear, 38b long pinion gear, 39 planetary carrier, 40, 140, 240 2nd transmission, 41 input shaft, 42 output shaft, 42a rotational speed sensor, 45 planetary gear Mechanism, 46 Sun gear, 47 Ring gear, 48 Pinion gear, 49 Planetary carrier, 50 Dog clutch, 52 Two-way clutch, 60 Hydraulic control device, 80 Differential gear, 91 Accelerator pedal, 92 Accelerator pedal position sensor, 93 Brake pedal, 94 Master cylinder pressure sensor , 95 shift lever, 96 shift position sensor, 98 vehicle speed sensor, 152 one-way clutch, 153 dog brake, 250 dog clutch, 250a Gear, 250b a second gear, 250c third gear, 250d movable member, 252 one-way clutch, B1, B2 brake, C1, C2, C3, C4 clutch, DW drive wheels, F1 the one-way clutch.

Claims (7)

車両に搭載され、原動機からの動力を車軸に伝達する動力伝達装置であって、
前記原動機の出力軸に接続された有段の第1変速機と、
前記第1変速機の出力軸と前記車軸とに接続された2段の第2変速機と、
前記第1変速機および前記第2変速機を制御する制御手段と、
を備え、
前記第2変速機は、前記第1変速機の出力軸に接続される第1回転要素と前記車軸に接続される第2回転要素と第3回転要素とを有する遊星歯車機構と、前記第1回転要素と前記第2回転要素と前記第3回転要素とのうち2つの接続および接続の解除を行なう噛み合いクラッチと、少なくとも前進走行時の前記第1回転要素の回転方向とは反対方向の前記第3回転要素の回転を規制可能な回転規制手段とを有し、前記噛み合いクラッチの解放により低車速側の変速段を形成すると共に前記噛み合いクラッチの係合により高車速側の変速段を形成するよう構成されており、
前記制御手段は、前記噛み合いクラッチを解放して前進走行している最中にアクセル踏込量が減少したとき、前記噛み合いクラッチを係合する、
動力伝達装置。
A power transmission device mounted on a vehicle and transmitting power from a prime mover to an axle,
A stepped first transmission connected to the output shaft of the prime mover;
A two-stage second transmission connected to the output shaft of the first transmission and the axle;
Control means for controlling the first transmission and the second transmission;
With
The second transmission includes a planetary gear mechanism having a first rotation element connected to an output shaft of the first transmission, a second rotation element connected to the axle, and a third rotation element; A meshing clutch that connects and disconnects two of the rotating element, the second rotating element, and the third rotating element, and at least the first direction in a direction opposite to the rotating direction of the first rotating element during forward traveling. A rotation restricting means capable of restricting the rotation of the three-rotating element, and a gear position on the low vehicle speed side is formed by releasing the meshing clutch, and a gear stage on the high vehicle speed side is formed by engaging the meshing clutch. Configured,
The control means engages the meshing clutch when the accelerator depression amount is reduced during traveling forward with the meshing clutch being released.
Power transmission device.
請求項1記載の動力伝達装置であって、
前記制御手段は、前記噛み合いクラッチを係合した後は、車両が停止するまで前記噛み合いクラッチの係合を保持する、
動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 1,
The control means holds the engagement of the engagement clutch until the vehicle stops after engaging the engagement clutch.
Power transmission device.
請求項1または2記載の動力伝達装置であって、
前記制御手段は、前記噛み合いクラッチを解放して前進走行している最中にアクセル踏込量が減少したとき、前記第1回転要素の回転数が低下すると共に前記第3回転要素の回転数が上昇し、前記第1回転要素と前記第2回転要素と前記第3回転要素とが略同一回転数となったときに、前記噛み合いクラッチを係合する、
動力伝達装置。
The power transmission device according to claim 1 or 2,
When the accelerator depression amount is reduced during the forward running while releasing the mesh clutch, the control means decreases the rotation speed of the first rotation element and increases the rotation speed of the third rotation element. And when the first rotating element, the second rotating element, and the third rotating element have substantially the same number of rotations, the meshing clutch is engaged.
Power transmission device.
請求項1ないし3のいずれか1つの請求項に記載の動力伝達装置であって、
前記回転規制手段は、前記第3回転要素の双方向の回転を規制可能である、
動力伝達装置。
The power transmission device according to any one of claims 1 to 3,
The rotation restricting means is capable of restricting bidirectional rotation of the third rotating element.
Power transmission device.
請求項1ないし4のいずれか1つの請求項に記載の動力伝達装置であって、
前記回転規制手段は、シフトポジションに応じて前記第1回転要素の回転方向とは反対方向の前記第3回転要素の回転を規制可能なツーウェイクラッチとして構成されており、
前記制御手段は、前記噛み合いクラッチを解放して前進走行または後進走行している最中にアクセル踏込量が減少したとき、前記噛み合いクラッチを係合する、
動力伝達装置。
The power transmission device according to any one of claims 1 to 4,
The rotation restricting means is configured as a two-way clutch capable of restricting the rotation of the third rotating element in a direction opposite to the rotating direction of the first rotating element according to a shift position.
The control means engages the meshing clutch when the accelerator depression amount is reduced while the meshing clutch is released and traveling forward or backward.
Power transmission device.
請求項1ないし4のいずれか1つの請求項に記載の動力伝達装置であって、
前記回転規制手段は、前進走行時の前記第1回転要素の回転方向とは反対方向の前記第3回転要素の回転を規制するワンウェイクラッチと、該ワンウェイクラッチと前記第2変速機を収容するケースとに介在する第2噛み合いクラッチと、を有し、
前記制御手段は、後進走行時には、前記噛み合いクラッチを係合すると共に前記第2噛み合いクラッチを解放する、
動力伝達装置。
The power transmission device according to any one of claims 1 to 4,
The rotation restricting means houses a one-way clutch that restricts the rotation of the third rotating element in a direction opposite to the rotating direction of the first rotating element during forward travel, and a case that houses the one-way clutch and the second transmission. A second meshing clutch interposed between
The control means engages the meshing clutch and releases the second meshing clutch during reverse travel.
Power transmission device.
請求項1ないし3のいずれか1つの請求項に記載の動力伝達装置であって、
前記回転規制手段は、前進走行時の前記第1回転要素の回転方向とは反対方向の前記第3回転要素の回転を規制するワンウェイクラッチを有し、
前記噛み合いクラッチは、前記第3回転要素を前記第1回転要素または前記第2回転要素にも前記第2変速機を収容するケースにも接続しない第1状態と、前記第3回転要素を前記第1回転要素または前記第2回転要素と接続する第2状態と、前記第3回転要素を前記ケースに回転不能に接続する第3状態とを切り替え可能に構成されており、
前記第2変速機は、前記噛み合いクラッチを前記第1状態とすることによって前進走行用の低車速側の変速段を形成し、前記噛み合いクラッチを前記第2状態とすることによって前進走行用の高車速側の変速段を形成し、前記噛み合いクラッチを前記第3状態とすることによって後進走行用の変速段を形成するよう構成されている、
動力伝達装置。
The power transmission device according to any one of claims 1 to 3,
The rotation restricting means has a one-way clutch that restricts the rotation of the third rotating element in the direction opposite to the rotating direction of the first rotating element during forward traveling,
The meshing clutch includes a first state in which the third rotating element is not connected to the first rotating element or the second rotating element or a case housing the second transmission, and the third rotating element is connected to the first rotating element. It is configured to be switchable between a second state in which it is connected to one rotation element or the second rotation element and a third state in which the third rotation element is non-rotatably connected to the case,
The second transmission forms a low speed side gear for forward travel by setting the meshing clutch to the first state, and sets the meshing clutch for the forward travel by setting the meshing clutch to the second state. A speed stage for vehicle travel is formed, and a gear stage for reverse travel is formed by setting the meshing clutch to the third state.
Power transmission device.
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CN110273987A (en) * 2018-03-15 2019-09-24 丰田自动车株式会社 Automatic transmission

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