JP4650263B2

JP4650263B2 - 動力伝達装置の制御装置

Info

Publication number: JP4650263B2
Application number: JP2005379378A
Authority: JP
Inventors: 亨松原; 晶彦市川; 剛也天野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: JP2007176430A

Description

この発明は、複数の動力伝達経路が並列に設けられているとともに、複数の動力伝達経路毎にクラッチが設けられている動力伝達装置の制御装置に関するものである。

従来、車両には原動機が搭載されており、その原動機の動力が、動力伝達装置を経由して車輪に伝達されるように構成されている。動力伝達装置の入力回転速度と出力回転速度との比である変速比を制御する変速機としては、変速比を段階的もしくは不連続に変更することの可能な有段変速機と、変速比を無段階もしくは連続的に変更することの可能な無段変速機とが知られている。この有段変速機において、複数の動力伝達経路が並列に配置され、かつ、各動力伝達経路毎にクラッチが配置された構成のツインクラッチ式変速機の一例が、特許文献１に記載されている。

この特許文献１においては、クランクシャフトからドリブンシャフトに至る経路に第１ドライブシャフト及び第２ドライブシャフトが設けられている。また、クランクシャフトと第１ドライブシャフトとの間には第１クラッチ機構が設けられており、クランクシャフトと第２ドライブシャフトとの間には第２クラッチ機構が設けられている。さらに、第１ドライブシャフトとドリブンシャフトとの間には、第１速ドライブギヤおよび第１速ドリブンギヤが設けられ、かつ、第３速ドライブギヤおよび第３速ドリブンギヤが設けられている。さらに、第２ドライブシャフトとドリブンシャフトとの間には、第２速ドライブギヤおよび第２速ドリブンギヤが設けられ、かつ、第４速ドライブギヤおよび第４速ドリブンギヤが設けられている。さらに、ドリブンシャフトには、このドリブンシャフトに対して、第１速ドリブンギヤないし第４速ドリブンギヤのいずれかを選択的に連結する第１スリーブ及び第２スリーブが設けられている。そして、第１クラッチ機構及び第２クラッチ機構の断接の制御、および第１スリーブ及び第２スリーブの動作の制御により、動力の伝達経路が切り替えられ、かつ、変速段が変更される。なお、変速機の制御装置の一例が、特許文献２ないし特許文献６にも記載されている。

特開平８−４７８８号公報特開平６−１４６９４５号公報特開昭６３−１７０５２９号公報特開平８−４８８７号公報特開２０００−２６６１３６号公報特開昭６２−４６７２４号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載されているツインクラッチ式変速機においては車両が登坂路で停止し、かつ、車両が発進するときに、第１クラッチ機構と第２クラッチ機構とで、伝達トルクの分担関係が変更されると、車輪に伝達されるトルクが低下して、車両が登坂路で後退する恐れがあった。

この発明は上記事情を背景としてなされたものであって、複数の動力伝達経路が並列に設けられているとともに、複数の動力伝達経路毎にクラッチが設けられている車両が登坂路にある場合に、駆動力不足となることを抑制することの可能な動力伝達装置の制御装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、車両の原動機と車輪との間に設けられた入力回転部材および出力回転部材と、この入力回転部材と出力回転部材との間に並列に配置された複数の動力伝達経路と、この複数の動力伝達経路毎に設けられ、かつ、前記原動機と前記車輪との間で伝達されるトルクを制御する複数のクラッチとを有し、複数のクラッチの伝達トルクを制御して、前記原動機のトルクを前記車輪に伝達する動力伝達経路を選択することの可能な動力伝達装置の制御装置において、前記車両が走行する道路に登坂路が検知された場合に前記原動機のトルクを上昇させる原動機制御手段と、前記登坂路が検知されて前記原動機のトルクを上昇させる場合に、複数のクラッチの伝達トルクを共に上昇させるクラッチ制御手段とを備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記原動機制御手段は、前記登坂路が検知され、かつ、前記車両が停止していることが検知された場合に、前記原動機のトルクを上昇させる手段を含むことを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１の構成に加えて、前記原動機制御手段は、前記車両を発進させる要求が発生した場合に、前記原動機のトルクを上昇させる手段を含むことを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、前記原動機制御手段は、前記車両に対する制動要求が低下した場合に、前記車両を発進させる要求が発生したものと判断する手段を含むことを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項３の構成に加えて、前記原動機制御手段は、前記車両に対する加速要求が増加した場合に、前記車両を発進させる要求が発生したものと判断する手段を含むことを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項５の構成に加えて、前記原動機制御手段は、前記車両に対する加速要求が増加してから、予め定められた時間を経過した場合は、前記原動機のトルクを低下させる手段を含むことを特徴とするものである。

請求項７の発明は、請求項１ないし５のいずれかの構成に加えて、前記原動機制御手段は、前記登坂路の勾配が大きいほど、前記原動機のトルクの上昇程度を高める手段を含むことを特徴とするものである。

請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかの構成に加えて、前記複数の動力伝達経路には、前記入力回転部材と前記出力回転部材との間の変速比を複数の動力伝達経路毎に異ならせることの可能な変速比設定機構が、それぞれ設けられていることを特徴とするものである。

請求項９の発明は、請求項８の構成に加えて、前記複数の動力伝達経路に設けられた変速比設定機構は、それぞれ歯車列を有していることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、原動機の動力が動力伝達経路を経由して車輪に伝達され、駆動力が発生する。また、複数のクラッチの伝達トルクを制御して、原動機のトルクを車輪に伝達する動力伝達経路を選択することが可能である。そして、車両が走行する道路に登坂路が検知された場合は、原動機のトルクを上昇させ、かつ、複数のクラッチの伝達トルクを共に上昇させることが可能である。したがって、車輪に伝達されるトルクを高めることができ、登坂路における車両の駆動力不足を抑制できる。また、原動機から車輪に伝達されるトルクを、並列に設けられた複数のクラッチで分担するため、個々のクラッチで伝達するトルク、もしくは個々のクラッチで負担するエネルギが低下し、各クラッチの耐久性の低下を抑制できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、登坂路が検知され、かつ、車両が停止していることが検知された場合に、原動機のトルクが上昇される。したがって、停止している車両が登坂路で後退することを確実に抑制できる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、登坂路で停止している車両に対する発進要求が発生した場合に、車両が登坂路を後退することを抑制できる。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、登坂路で停止している車両に対する制動要求が低下した場合に、車両が登坂路を後退することを抑制できる。

請求項５の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、登坂路で停止している車両に対する加速要求が増加した場合に、原動機のトルクが上昇するため、運転者の車両後退防止意図に適合した駆動力を得られる。

請求項６の発明によれば、請求項５の発明と同様の効果を得られる他に、車両に対する加速要求が増加してから、予め定められた時間を経過した場合は、原動機のトルクを低下させることができる。したがって、切り替えクラッチの耐久性の低下を抑制できる。

請求項７の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、登坂路の勾配が大きくなるほど、原動機のトルクの上昇程度を高めることができる。したがって、車両の駆動力不足を一層確実に抑制できる。

請求項８の発明によれば、請求項１ないし７のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、複数の動力伝達経路を選択的に切り換えると、入力回転部材と出力回転部材との間の変速比を変更できる。

請求項９の発明によれば、請求項８の発明と同様の効果を得られる他に、複数の動力伝達経路においては、歯車列を経由してトルクが伝達される。

つぎに、この発明をどのように実施するかを示す実施の形態を説明する。まず、この発明の対象としている車両においては、原動機のトルクが動力伝達装置を経由して車輪に伝達されるように構成されている。原動機は、車輪に伝達する動力（トルク×回転数）を発生する動力装置であり、原動機としては、燃料の燃焼により発生する熱エネルギを、運動エネルギに変換する内燃機関を用いることが可能である。さらに、内燃機関としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジン、メタノールエンジンなどを用いることができる。また原動機として電動機を用いることも可能である。電動機は電気エネルギを運動エネルギに変換する動力装置である。また、電動機は直流電動機または交流電動機のいずれでもよい。また、電動機としては、発電機能を兼備した発電・電動機を用いることも可能である。さらには、この発明における車両は、原動機として内燃機関および電動機の両方を用いるハイブリッド車でもよい。さらにまた、原動機として、油圧モータ、フライホイールシステムを有する車両にも、この発明を適用可能である。すなわち、動力の発生原理が異なる複数種類の動力源を有するハイブリッド車にも、この発明を適用可能である。

また、動力伝達装置は入力回転部材及び出力回転部材を有しており、原動機から車輪に至る動力伝達方向において、上流側に配置された部材が入力回転部材であり、下流側に配置された部材が出力回転部材である。そして、入力回転部材から出力回転部材に至る経路に、複数の動力伝達経路が並列に配置されている。複数の動力伝達経路は、数として複数系統が設けられているという意味であり、複数の動力伝達経路同士の一部が共用化されている構成でもよい。更に、複数の動力伝達経路は、２以上であれば３系統でも４系統でもよい。つまり、入力回転部材と出力回転部材との間でトルク伝達をおこなうために、各動力伝達経路が設けられている。そして、複数のクラッチの伝達トルクを制御することにより、原動機から車輪に伝達されるトルクを負担する動力伝達経路を選択的に変更することができる。なお、原動機から車輪に伝達されるトルクの伝達方向で、原動機と複数の動力伝達経路との間に複数のクラッチが設けられている構成、または、複数の動力伝達経路と車輪との間に複数のクラッチが設けられている構成のいずれでもよい。さらに、この発明において、複数のクラッチは、各動力伝達経路毎に対応させてそれぞれ設けられており、原動機と車輪との間で動力伝達経路を経由して伝達されるトルク、もしくはトルク容量を制御する装置である。そして、クラッチとしては、電磁クラッチ、摩擦クラッチ、噛み合いクラッチなどを用いることが可能である。

一方、動力伝達装置としては、例えば、変速機を用いることができる。この変速機は、入力回転部材と出力回転部材との間における変速比を変更することができるように構成されている。具体的には、複数の動力伝達経路毎に変速比を異なることの可能な変速比設定機構が、各動力伝達経路毎にそれぞれ設けられている。そして、複数のクラッチの伝達トルクを制御して、トルクを伝達する動力伝達経路を変更することにより、変速機の変速比を変更可能である。さらに、原動機から車輪に至るトルクの伝達方向で、各変速機設定機構よりも上流または下流のいずれに複数のクラッチが設けられていてもよい。さらに、動力伝達装置が変速機である場合、その変速機は有段変速機または無段変速機のいずれでもよい。有段変速機は変速比を段階的に（不連続に）変更できる有段変速機であり、具体的には、遊星歯車式変速機、選択歯車式変速機などを用いることができる。遊星歯車式変速機は、遊星歯車機構およびクラッチやブレーキなどを有する公知の構造のものである。選択歯車式変速機には、摺動噛み合い式、常時噛み合い式、等速噛み合い式などの変速機が含まれる。さらに、変速機で設定可能な変速比は、各動力伝達経路の数以上、つまり、２つの変速段（変速比）以上あればよい。２つの変速段は、共に前進段でもよいし、前進段と後進段とに分かれていてもよい。なお、無段変速機としては、ベルト式無段変速機またはトロイダル式無段変速機などを用いることが可能である。

さらに、この発明は、入力回転部材および出力回転部材の回転軸線が、車両の前後方向または車両の幅方向のいずれの向きで配置されている車両においても実行可能である。また、この発明は、出力回転部材のトルクが、前輪または後輪のいずれに伝達される構成の二輪駆動車にも適用可能である。また、この発明は、出力回転部材のトルクが、動力分配装置（トランスファ）により、前輪および後輪に分配される構成の四輪駆動車にも適用可能である。さらにまた、この発明において、入力回転部材および出力回転部材および動力伝達経路に設けられる回転部材は、原動機から出力されたトルクを車輪に伝達するものであり、中空軸、中実軸、ギヤ、回転メンバ、コネクティングドラム、遊星歯車機構のキャリヤなどで構成することが可能であり、入力回転部材と出力回転部材とが、動力の伝達方向に直列に配置されている。

そして、この発明においては、道路に登坂路が検知された場合に原動機のトルクを上昇させ、かつ、複数のクラッチの伝達トルクを共に上昇させる制御が実行される。すると、原動機のトルクが、並列に配置された複数の動力伝達経路を経由して車輪に伝達されるため駆動力を高めることができる。また、この発明においては、原動機から車輪に伝達されるトルクを、並列に設けられた複数のクラッチで分担するため、個々のクラッチで伝達するトルクが低下し、各クラッチの耐久性の低下を抑制できる。さらに、この発明において、「複数のクラッチの伝達トルクを共に上昇させる」とは、複数のクラッチのトルク容量を、トルク伝達が可能なトルク容量（予め定められた所定値）に制御することである。例えば、いずれかのクラッチのトルク容量が、元々予め定められた所定値である場合は、そのクラッチのトルク容量を上昇させる必要はなく、他のクラッチの伝達トルクを上昇させればよい。これに対して、複数のクラッチのトルク容量が、いずれも「予め定められた所定値」未満である場合は、複数のクラッチの伝達トルクを共に上昇させればよい。なお、登坂路は、平坦路に対して勾配を有する道路であり、車両の進行方向で道路が登り坂となる勾配の道路が登坂路である。つまり、車両の進行方向で下り坂となる勾配を有する道路は降坂路であり、登坂路ではない。また、この発明において、「車両を発進させる要求」は、停止している車両の速度を増加させる操作や、停止している車両の速度を増加させるという運転者の意図を検知することより判断される。さらに、この発明において、車両に対する制動要求は、走行している車両の速度を低下（減速）させる操作や、走行している車両の速度を低下させる（減速させる）という運転者の意図を検知することより判断される。

つぎに、上記した発明の実施の形態を具体的に示した実施例を、図面に基づいて説明する。図２には、この発明の一実施例である車両Ｖｅのパワートレーンおよび制御系統の一例が、模式的に示されている。まず、車両Ｖｅには、駆動力源もしくは原動機としてのエンジン１が設けられており、エンジン１と車輪２との間に形成された動力伝達経路に変速機３が設けられている。この変速機３は、入力回転数と出力回転数との比である変速比を段階的、つまり不連続に切り替え可能な有段変速機である。この変速機３は、有段変速機の一種である等速噛み合い式変速機であり、第１クラッチ出力軸４および第２クラッチ出力軸５および第１変速機出力軸６および第２変速機出力軸７を有している。第２クラッチ出力軸５は円筒状に構成されており、第２クラッチ出力軸５の内部に第１クラッチ出力軸４が配置されている。また、第１クラッチ出力軸４と第２クラッチ出力軸５とが同軸上に配置され、第１クラッチ出力軸４と第２クラッチ出力軸５とが相対回転可能となるように構成されている。さらに、第１クラッチ出力軸４および第２クラッチ出力軸５に対して、第１変速機出力軸６が平行に配置されているとともに、第１変速機出力軸６と第２変速機出力軸７とが平行に配置されている。

また、変速機３は、前進段を設定するための変速比設定機構として、第１速用歯車対８ないし第６速用歯車対１３を有している。まず、第１速用歯車対８は、第１速ドライブギヤ１４と、第１速ドライブギヤ１４に噛合された第１速ドリブンギヤ１５とにより構成されている。第１速ドライブギヤ１４は第１クラッチ出力軸４に設けられており、第１速ドライブギヤ１４と第１クラッチ出力軸４とが一体回転するように構成されている。これに対して、第１速ドリブンギヤ１５は第１変速機出力軸６に設けられており、第１速ドリブンギヤ１５と第１変速機出力軸６とが相対回転可能となるように構成されている。つぎに、第２速用歯車対９は、第２速ドライブギヤ１６と、第２速ドライブギヤ１６に噛合された第２速ドリブンギヤ１７とにより構成されている。第２速ドライブギヤ１６は第２クラッチ出力軸５に設けられており、第２速ドライブギヤ１６と第２クラッチ出力軸５とが一体回転するように構成されている。これに対して、第２速ドリブンギヤ１７は第１変速機出力軸６に設けられており、第２速ドリブンギヤ１７と第１変速機出力軸６とが相対回転可能となるように構成されている。

さらに、第３速用歯車対１０は、第３速ドライブギヤ１８と、第３速ドライブギヤ１８に噛合された第３速ドリブンギヤ１９とにより構成されている。第３速ドライブギヤ１８は第１クラッチ出力軸４に設けられており、第３速ドライブギヤ１８と第１クラッチ出力軸４とが相対回転可能となるように構成されている。これに対して、第３速ドリブンギヤ１９は第１変速機出力軸６に設けられており、第３速ドリブンギヤ１９と第１変速機出力軸６とが一体回転するように構成されている。さらに、第４速用歯車対１１は、第４速ドライブギヤ２０と、第４速ドライブギヤ２０に噛合された第４速ドリブンギヤ２１とにより構成されている。第４速ドライブギヤ２０は第２クラッチ出力軸５に設けられており、第４速ドライブギヤ２０と第２クラッチ出力軸５とが相対回転可能となるように構成されている。これに対して、第４速ドリブンギヤ２１は第１変速機出力軸６に設けられており、第４速ドリブンギヤ２１と第１変速機出力軸６とが一体回転するように構成されている。

さらに、第５速用歯車対１２は、第５速ドライブギヤ２２と、第５速ドライブギヤ２２に噛合された第５速ドリブンギヤ２３とにより構成されている。第５速ドライブギヤ２２は第１クラッチ出力軸４に設けられており、第５速ドライブギヤ２２と第１クラッチ出力軸４とが相対回転可能となるように構成されている。これに対して、第５速ドリブンギヤ２３は第１変速機出力軸６に設けられており、第５速ドリブンギヤ２３と第１変速機出力軸６とが一体回転するように構成されている。さらに、第６速用歯車対１３は、第６速ドライブギヤ２４と、第６速ドライブギヤ２４に噛合された第６速ドリブンギヤ２５とにより構成されている。第６速ドライブギヤ２４は第２クラッチ出力軸５に設けられており、第６速ドライブギヤ２４と第２クラッチ出力軸５とが相対回転可能となるように構成されている。これに対して、第６速ドリブンギヤ２５は第１変速機出力軸６に設けられており、第６速ドリブンギヤ２５と第１変速機出力軸６とが一体回転するように構成されている。さらに、変速機３は、後進段を設定するための後進用歯車対２６を有している。後進用歯車対２６は、後進ドライブギヤ２７および後進ドリブンギヤ２８と、後進ドライブギヤ２７および後進ドリブンギヤ２８に噛合された後進アイドラギヤ２９とにより構成されている。後進ドライブギヤ２７は第２クラッチ出力軸５に設けられており、後進ドライブギヤ２７と第２クラッチ出力軸５とが一体回転するように構成されている。これに対して、後進ドリブンギヤ２８は第１変速機出力軸６に設けられており、後進ドリブンギヤ２８と第１変速機出力軸６とが相対回転可能となるように構成されている。

そして、各変速用歯車対に対応して複数の変速制御機構が設けられている。この変速制御機構は、変速用歯車対を構成する各ギヤと、各軸との間における動力伝達状態（伝達トルク）を制御する装置である。この実施例においては、変速制御機構として変速制御用クラッチが設けられており、変速制御用クラッチは同期装置（シンクロメッシュ機構）を有する。まず、第１速用歯車対８に対応する第１クラッチ３０は、第１変速機出力軸６に設けられている。第１クラッチ３０は、第１変速機出力軸６と一体回転し、かつ、第１変速機出力軸６の軸線方向に動作可能なスリーブ３１と、第１速ドリブンギヤ１５と一体回転するアウターギヤ３２と、スリーブ３１と一体回転し、かつ、スリーブ３１とともに軸線方向に動作可能なシンクロナイザーリング（図示せず）およびシンクロナイザーキー（図示せず）とを有している。スリーブ３１にはインナーギヤ（図示せず）が形成されており、スリーブ３１が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ３２と、スリーブ３１のインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ３２と、スリーブ３１のインナーギヤとが係合された場合は、第１クラッチ出力軸４と第１変速機出力軸６との間で、第１速用歯車対８を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、スリーブ３１が軸線方向で中立位置に動作されて、スリーブ３１のインナーギヤと、アウターギヤ３２とが解放された場合は、第１クラッチ出力軸４と第１変速機出力軸６との間で、第１速用歯車対８を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。

前記第２速用歯車対９に対応する第２クラッチ３３は、第１変速機出力軸６に設けられている。第２クラッチ３３は、第１変速機出力軸６と一体回転し、かつ、第１変速機出力軸６の軸線方向に動作可能なスリーブ３４と、第２速ドリブンギヤ１７と一体回転するアウターギヤ３５と、スリーブ３４と一体回転し、かつ、スリーブ３４とともに軸線方向に動作可能なシンクロナイザーリング（図示せず）およびシンクロナイザーキー（図示せず）とを有している。スリーブ３４にはインナーギヤ（図示せず）が形成されており、スリーブ３４が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ３５とインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ３５と、スリーブ３４のインナーギヤとが係合された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、第２速用歯車対９を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、アウターギヤ３５と、スリーブ３４のインナーギヤとが解放された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、第２速用歯車対９を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。

また、この第２クラッチ３３は後進用歯車対２６に対応するクラッチとしての機能を兼備している。すなわち、後進ドリブンギヤ２８と一体回転するアウターギヤ３６が設けられており、アウターギヤ３６に対応するシンクロナイザーリング（図示せず）が設けられている。そして、スリーブ３４が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ３６とスリーブ３４のインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ３６とスリーブ３４のインナーギヤとが係合された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、後進用歯車対２６を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、アウターギヤ３６とスリーブ３４のインナーギヤとが解放された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、後進用歯車対２６を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。なお、スリーブ３４を軸線方向で中立位置に移動させると、スリーブ３４のインナーギヤを、２つのアウターギヤ３５，３６から共に解放させることは可能であるが、スリーブ３４のインナーギヤが軸線方向のいずれの位置にある場合でも、２つのアウターギヤ３５，３６のいずれか一方にのみ噛合する。

前記第３速用歯車対１０に対応する第３クラッチ３７は、第１クラッチ出力軸４に設けられている。第３クラッチ３７は、第１クラッチ出力軸４と一体回転し、かつ、第１クラッチ出力軸４の軸線方向に動作可能なスリーブ３８と、第３速ドライブギヤ１８と一体回転するアウターギヤ３９と、スリーブ３８と一体回転し、かつ、スリーブ３８とともに軸線方向に動作可能なシンクロナイザーリング（図示せず）およびシンクロナイザーキー（図示せず）とを有している。スリーブ３８にはインナーギヤ（図示せず）が形成されており、スリーブ３８が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ３９とスリーブ３８のインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ３９とスリーブ３８のインナーギヤとが係合された場合は、第１クラッチ出力軸４と第１変速機出力軸６との間で、第３速用歯車対１０を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、アウターギヤ３９とスリーブ３８のインナーギヤとが解放された場合は、第１クラッチ出力軸４と第１変速機出力軸６との間で、第３速用歯車対１０を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。

また、この第３クラッチ３７は第５速用歯車対１２に対応するクラッチとしての機能を兼備している。すなわち、第５速ドライブギヤ２２と一体回転するアウターギヤ４０が設けられており、アウターギヤ４０に対応するシンクロナイザーリング（図示せず）が設けられている。そして、スリーブ３８が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ４０とスリーブ３８のインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ４０とスリーブ３８のインナーギヤとが係合された場合は、第１クラッチ出力軸４と第１変速機出力軸６との間で、第５速用歯車対１２を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、アウターギヤ４０とスリーブ３８のインナーギヤとが解放された場合は、第１クラッチ出力軸４と第１変速機出力軸６との間で、第５速用歯車対１２を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。なお、スリーブ３８を軸線方向で中立位置に移動させると、スリーブ３８のインナーギヤを、２つのアウターギヤ３９，４０から共に解放させることは可能であるが、スリーブ３８のインナーギヤが軸線方向のいずれの位置にある場合でも、２つのアウターギヤ３８，３９のいずれか一方にのみ噛合する。

前記第４速用歯車対１１に対応する第４クラッチ４１は、第２クラッチ出力軸５に設けられている。第４クラッチ４１は、第２クラッチ出力軸５と一体回転し、かつ、第２クラッチ出力軸５の軸線方向に動作可能なスリーブ４２と、第４速ドライブギヤ２０と一体回転するアウターギヤ４３と、スリーブ４２と一体回転し、かつ、スリーブ４２とともに軸線方向に動作可能なシンクロナイザーリング（図示せず）およびシンクロナイザーキー（図示せず）とを有している。スリーブ４２にはインナーギヤ（図示せず）が形成されており、スリーブ４２が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ４３とスリーブ４２のインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ４３とスリーブ４２のインナーギヤとが係合された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、第４速用歯車対１１を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、アウターギヤ４３とスリーブ４２のインナーギヤとが解放された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、第４速用歯車対１１を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。

また、この第４クラッチ４１は第６速用歯車対１３に対応するクラッチとしての機能を兼備している。すなわち、第６速ドライブギヤ２４と一体回転するアウターギヤ４４が設けられており、アウターギヤ４４に対応するシンクロナイザーリング（図示せず）が設けられている。そして、スリーブ４２が軸線方向に動作することにより、アウターギヤ４４とスリーブ４２のインナーギヤとの係合・解放がおこなわれるように構成されている。このアウターギヤ４４とスリーブ４２のインナーギヤとが係合された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、第６速用歯車対１３を経由させて動力伝達をおこなうことが可能となる。これに対して、アウターギヤ４４とスリーブ４２のインナーギヤとが解放された場合は、第２クラッチ出力軸５と第１変速機出力軸６との間で、第６速用歯車対１３を経由させて動力伝達をおこなうことが不可能となる。なお、スリーブ４２を軸線方向で中立位置に動作させると、スリーブ４２のインナーギヤを、２つのアウターギヤ４３，４４から共に解放させることは可能であるが、スリーブ４２のインナーギヤが軸線方向のいずれの位置にある場合でも、２つのアウターギヤ４３，４４のいずれか一方にのみ噛合する。

一方、前記第１変速機出力軸６と一体回転するドライブギヤ４５と、前記第２変速機出力軸７と一体回転するドリブンギヤ４６とが噛合されている。さらに、変速機３は、エンジン１に接続される入力軸４７を有している。また、第１クラッチ出力軸４と入力軸４７との間における伝達トルクを制御する第１切り替えクラッチＣ１と、第２クラッチ出力軸５と入力軸４７との間における伝達トルクを制御する第２切り替えクラッチＣ２とが設けられている。この第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２としては、例えば、摩擦クラッチ、電磁クラッチ、噛み合いクラッチなどを用いることが可能であり、具体的には、湿式の摩擦クラッチを用いることが可能である。つまり、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２を構成するプレートやディスクが、潤滑油により潤滑および冷却される。この第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２は、別々に伝達トルクもしくは係合圧を制御可能に構成された、いわゆるデュアルクラッチ（言い換えれば、ツインクラッチ）である。そして、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクを高めると、第１クラッチ出力軸４と第２クラッチ出力軸５とがトルク伝達可能に連結される。このように、入力軸４７に対して、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２が、並列に配置されている。なお、この実施例では、いずれの切り替えクラッチ、変速制御用クラッチも油圧制御式のクラッチであり、油圧室の油圧が上昇すると、そのクラッチが係合されて伝達トルクが高められ、油圧室の油圧が低下すると、そのクラッチが解放されて伝達トルクが低下するように構成されている。

一方、前記エンジン１には内燃機関および外燃機関が含まれるが、この実施例では、内燃機関を用いている場合について説明する。内燃機関としては、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジン、メタノールエンジンなどを用いることが可能である。この実施例では、エンジン１としてガソリンエンジンが用いられている場合について説明する。このエンジン１は、電子スロットルバルブ、燃料噴射量制御装置、点火時期制御装置などを有する公知のものである。

つぎに、車両Ｖｅの制御系統について説明すると、第１切り替えクラッチＣ１、第２切り替えクラッチＣ２、第１クラッチ３０ないし第４クラッチ４１を、それぞれ別々に制御することの可能なアクチュエータが設けられている。この実施例では、アクチュエータとして油圧アクチュエータ４８が用いられている。つまり、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２、第１クラッチ３０ないし第４クラッチ４１は、いずれも油圧制御式のクラッチであり、各クラッチの伝達トルクを制御する油圧サーボ機構（図示せず）が設けられている。この油圧サーボ機構は、油圧室、シリンダ、ピストン等を有する公知のものであり、各油圧室の油圧が油圧アクチュエータ４８により制御されるように構成されている。そして、各油圧サーボ機構の油圧室の油圧が、油圧アクチュエータ４８により制御されるように構成されている。この油圧アクチュエータ４８は、油圧回路およびソレノイドバルブなどを有する公知の構造を有している。さらに、油圧アクチュエータ４８の油圧回路から作動油が潤滑系統に供給されて、変速機３の発熱部分、摺動部分などが、潤滑及び冷却されるように構成されている。

また、車両Ｖｅの全体を制御する総合電子制御装置４９が設けられているとともに、エンジン１を制御するエンジン用電子制御装置５０が設けられている。さらに、変速機３を制御するために乗員が操作するシフト操作装置５１が設けられているとともに、変速機３における変速状態を表示するシフト状態表示装置５２が設けられている。シフト操作装置５１は、乗員が手で操作する構造のものまたは足で操作する構造のもののいずれでもよい。シフト操作装置５１の操作により、前進段（ドライブレンジ）、後進段（リバースレンジ）、ニュートラルレンジ、パーキングレンジなどを選択的に切り替え可能である。さらに、シフト状態表示装置５２は、ランプ点灯、音声表示、ディスプレイ表示などの少なくとも１つの表示システムにより、シフトレンジおよび変速機３の変速段を出力する構成となっている。また、潤滑油および油圧アクチュエータ４８の作動油の温度を検出する油温センサ５２０および各クラッチの軸線方向におけるスリーブの位置を検知するスリーブ位置センサ５３が設けられている。

前記エンジン用電子制御装置には、各種のセンサやスイッチの信号が入力される。このエンジン用電子制御装置には、例えば、エンジン回転速度、吸入空気量、吸入空気温度、アクセル開度、スロットル開度、冷却水温などの信号が入力される。エンジン用電子制御装置からは、エンジン１の電子スロットルバルブの開度、吸入空気量、点火時期、燃料噴射量などを制御する信号が出力される。前記総合電子制御装置４９には、各種のセンサやスイッチの信号が入力される。総合電子制御装置４９には、例えば、第１クラッチ出力軸４の回転速度センサ５５、第２クラッチ出力軸５の回転速度センサ５６、第２変速機出力軸７の回転速度センサ５７、潤滑油および作動油の温度、ブレーキペダルの操作状態、ナビゲーションシステムで得られる道路状況（登坂路およびその勾配を含む）、シフト操作装置５１の操作状態、道路勾配センサ、加速度センサなどの信号が入力される。総合電子制御装置４９からは、油圧アクチュエータ４８を制御する信号、シフト状態表示装置５２を制御する信号などが出力される。なお、エンジン用電子制御装置５０と総合電子制御装置４９との間で相互に信号の授受がおこなわれる。また、この実施例において、各種の回転部材の回転速度は、各種の回転部材の回転数と等価のパラメータである。

前記のシフト操作装置５１の操作により、駆動レンジとして前進段（ドライブレンジ）および後進段（リバースレンジ）を選択的に切り替え可能であり、非駆動レンジとしてパーキングレンジおよびニュートラルレンジを選択的に切り替え可能である。まず、前進段が選択されている場合は、第１速ないし第６速を選択的に切り替え可能である。例えば、第１速を設定する場合は、第１クラッチ３０のスリーブ３１の動作により、第１クラッチ３０のスリーブ３１のインナーギヤとアウターギヤ３２とが係合されるとともに、第１切り替えクラッチＣ１が係合されるとともに、第２クラッチ３３ないし第４クラッチ４１のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第２切り替えクラッチＣ２が解放される。このような制御により、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間で、第１切り替えクラッチＣ１および第１速用歯車対８を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間における変速比が、第１速用歯車対８を構成する第１速ドライブギヤ１４と第１速ドリブンギヤ１５との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３の変速段として第１速が設定される。

また、変速機３で前進段の第２速を設定する場合は、第２クラッチ３３のスリーブ３４の動作により、スリーブ３４のインナーギヤとアウターギヤ３５とが係合されるとともに、第２切り替えクラッチＣ２が係合されるとともに、第１クラッチ３０および第３クラッチ３７および第４クラッチ４１のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第１切り替えクラッチＣ１が解放される。このような制御により、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間で、第２切り替えクラッチＣ２および第２速用歯車対９を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間における変速比が、第２速用歯車対９を構成する第２速ドライブギヤ１６と第２速ドリブンギヤ１７との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３の変速段として第２速が設定される。

また、変速機３で前進段の第３速を設定する場合は、第３クラッチ３７のスリーブ３８の動作により、スリーブ３８のインナーギヤとアウターギヤ３９とが係合されるとともに、第１切り替えクラッチＣ１が係合されるとともに、第１クラッチ３０および第２クラッチ３３および第４クラッチ４１のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第２切り替えクラッチＣ２が解放される。このような制御により、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間で、第１切り替えクラッチＣ１および第３速用歯車対１０を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間における変速比が、第３速用歯車対１０を構成する第３速ドライブギヤ１８と第３速ドリブンギヤ１９との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３の変速段として第３速が設定される。

さらに、変速機３で前進段の第４速を設定する場合は、第４クラッチ４１のスリーブ４２の動作により、スリーブ４２のインナーギヤとアウターギヤ４３とが係合されるとともに、第２切り替えクラッチＣ２が係合されるとともに、第１クラッチ３０および第２クラッチ３３および第３クラッチ３７のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第１切り替えクラッチＣ１が解放される。このような制御により、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間で、第２切り替えクラッチＣ２および第４速用歯車対１１を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間における変速比が、第４速用歯車対１１を構成する第４速ドライブギヤ２０と第４速ドリブンギヤ２１との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３の変速段として第４速が設定される。

さらに、変速機３で前進段の第５速を設定する場合は、第３クラッチ３７のスリーブ３８の動作により、スリーブ３８のインナーギヤとアウターギヤ４０とが係合されるとともに、第１切り替えクラッチＣ１が係合されるとともに、第１クラッチ３０および第２クラッチ３３および第４クラッチ４１のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第２切り替えクラッチＣ２が解放される。このような制御により、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間で、第１切り替えクラッチＣ１および第５速用歯車対１２を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間における変速比が、第５速用歯車対１２を構成する第５速ドライブギヤ２２と第５速ドリブンギヤ２３との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３の変速段として第５速が設定される。

さらに、変速機３で前進段の第６速を設定する場合は、第４クラッチ４１のスリーブ４２の動作により、スリーブ４２のインナーギヤとアウターギヤ４４とが係合されるとともに、第２切り替えクラッチＣ２が係合されるとともに、第１クラッチ３０および第２クラッチ３３および第３クラッチ３７のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第１切り替えクラッチＣ１が解放される。このような制御により、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間で、第２切り替えクラッチＣ２および第６速用歯車対１３を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間における変速比が、第６速用歯車対１３を構成する第６速ドライブギヤ２４と第６速ドリブンギヤ２５との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３の変速段として第６速が設定される。このように、変速機３は、前進段において第１速ないし第６速を選択的に切り替えることが可能である。つまり、変速機３は、変速比を段階的に、または不連続に切り替えることの可能な有段変速機である。

この実施例において、現在設定されている変速段から他の変速段（目標変速段）に切り替える場合は、現在の変速段を設定しているクラッチのスリーブを動作させて、現在の変速段に対応するアウターギヤと、スリーブのインナーギヤとを解放するとともに、目標変速段に対応するクラッチのスリーブを動作させて、目標変速段を設定するアウターギヤと、スリーブのインナーギヤとを係合させる制御が実行される。また、現在の変速段から目標変速段に切り替える場合に、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２の係合・解放状態を切り替える必要がある場合は、その切り替え制御が実行される。

この実施例において、前進段では、変速段を示す数字が小さいほど、変速機３における変速比が大きくなる。ここで、変速機３の変速比とは、入力軸４７の回転速度を第２変速機出力軸７の回転速度で除した値である。この実施例において、現在の変速段における変速比よりも、目標変速段における変速比の方が大きくなる変速制御がダウンシフトである。また、現在の変速段における変速比よりも、目標変速段における変速比の方が小さくなる変速制御がアップシフトである。そして、変速機３は、直近の変速段同士で変速を実行する場合に、第１切り替えクラッチＣ１のトルク容量、および第２切り替えクラッチＣ２のトルク容量が制御されるように構成された、いわゆるデュアル・クラッチ式の変速機３である。つまり、変速機３の変速段を変更する場合は、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２の係合・解放を並行して実行する、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速となる。

さらに、この実施例においては、変速機３の変速段を切り替えるにあたり、自動変速制御とマニュアル変速制御とを選択可能である。マニュアル変速制御とは、乗員がシフト操作装置５１をマニュアル操作することにより、第１速ないし第６速の変速段を選択的に切り替える制御である。また、自動変速制御とは、シフト操作装置５１で前進段が選択されている場合に、車両Ｖｅの走行状態、例えば、車速およびアクセル開度および総合電子制御装置４９に記憶されている変速マップに基づいて、変速判断をおこない、第１速ないし第６速の変速段を選択的に切り替える制御である。この場合、変速マップには、現在の変速段から他の変速段にアップシフトする場合の基準となるアップシフト線、および、現在の変速段から他の変速段にダウンシフトする場合の基準となるダウンシフト線が設けられている。

一方、シフト操作装置５１の操作により、後進段が選択された場合は、第２クラッチ３３のスリーブ３４の動作により、スリーブ３４のインナーギヤとアウターギヤ３６とが係合されるとともに、第２切り替えクラッチＣ２が係合されるとともに、第１クラッチ３０および第３クラッチ３７および第４クラッチ４１のスリーブが全て中立位置に制御され、かつ、第１切り替えクラッチＣ１が解放される。このような制御により、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間で、第２切り替えクラッチＣ２および後進用歯車対２６を経由して動力伝達をおこなうことが可能になるとともに、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間における変速比が、後進用歯車対２６を構成する後進ドライブギヤ２７と後進アイドラギヤ２９と後進ドリブンギヤ２８との歯数比に応じた値となる。すなわち、変速機３で後進段が設定される。なお、前進段が設定された場合と、後進段が設定された場合とでは、第２変速機出力軸７の回転方向が逆となる。

上記のようにして、前進段または後進段が選択された場合は、入力軸４７と第２変速機出力軸７とが動力伝達可能に接続されるため、エンジン１が運転され、かつ、アクセルペダルが踏み込まれた場合、つまり、パワーオンの状態では、エンジントルクが変速機３を経由して車輪２に伝達されて、駆動力が発生する。これに対して、車両Ｖｅの惰力走行時、つまり、アクセルペダルが踏まれていないパワーオフの状態では、車両Ｖｅの運動エネルギに対応するトルクが、車輪２から変速機３を経由してエンジン１に伝達され、エンジンブレーキ力が生じる。なお、シフト操作装置５１により、パーキングレンジまたはニュートラルレンジが選択された場合は、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２が共に解放される。このような制御により、入力軸４７と第２変速機出力軸７との間で動力伝達をおこなうことが不可能となる。

ここで、図２に示された構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、車両Ｖｅが、この発明の車両に相当し、エンジン１が、この発明の原動機に相当し、変速機３が、この発明の動力伝達装置および変速機に相当し、車輪２が、この発明の車輪に相当し、入力軸４７が、この発明の入力回転部材に相当し、第２変速機出力軸７が、この発明の出力回転部材に相当し、第１速用歯車対８ないし第６速用歯車対１３、および第１クラッチ出力軸４、第２クラッチ出力軸５、第１変速機出力軸６により、この発明の複数の動力伝達経路が構成されている。また、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２が、この発明における複数のクラッチに相当し、第１速用歯車対８ないし第６速用歯車対１３が、この発明の歯車列に相当し、第１速用歯車対８ないし第６速用歯車対１３、第１クラッチ３０および第２クラッチ３３および第３クラッチ３７および第４クラッチ４１が、この発明の変速比設定機構に相当する。

（制御例１）
つぎに、図２に示された車両Ｖｅで実行可能な制御例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。まず、車両Ｖｅが停止しているか否かが判断され（ステップＳ１）、このステップＳ１で肯定的に判断された場合は、前進段が選択され、かつ、車両Ｖｅが登坂路を登坂する向きで停止しているか否かが判断される（ステップＳ２）。このステップＳ２では、平坦路に対する道路勾配がｎ％である場合に、登坂路であると判定することが可能であり、その判断基準は予め総合電子制御装置４９に記憶されている。このステップＳ２で否定的に判断された場合は、この制御ルーチンを終了する。これに対して、ステップＳ２で肯定的に判断された場合は、エンジントルクを上昇させるとともに、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクおよび第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクを共に高める制御（タイアップ制御）を実行する（ステップＳ３）。このステップＳ３は、エンジントルクを、第１クラッチ出力軸４および第２クラッチ出力軸５の両方に分配可能とするための制御であり、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクおよび第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクは、共にエンジントルクを伝達可能な値まで上昇される。

さらに、ステップＳ３では、前進段の第１速または第３速または第５速に対応する変速用制御用のクラッチのいずれかが係合され、前進段の第２速または第４速または第６速に対応する変速用制御用のクラッチのいずれかが係合される。基本的には、第１速を設定する第１クラッチ３０が係合され、第２速を設定する第２クラッチ３３が係合される。さらに、このステップＳ３でエンジントルクを上昇させる場合、車両Ｖｅを登坂路で停止させておくことが可能な駆動力が発生するように、そのエンジントルクの程度が決定される。したがって、道路勾配が大きいほどエンジントルクが増加されるように、道路勾配とエンジントルクとがマップ化されて総合電子制御装置４９に記憶されている。なお、切り替えクラッチが、元々エンジントルクを伝達可能な伝達トルクに制御されていた場合は、その伝達トルクに維持される。このステップＳ３の処理により、エンジントルクが、第１クラッチ出力軸４および第２クラッチ出力軸５を経由して車輪２に伝達される。また、ステップＳ３においては、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２を潤滑する潤滑油量が増加される。このステップＳ３の処理についで、「フラグＦ１＝１」とする処理を実行し（ステップＳ４）、この制御ルーチンを終了する。ここで、「フラグＦ１＝１」は、ステップＳ３の処理が実行中であることを示す。

一方、前記ステップＳ１の判断時点で、車両Ｖｅを発進させる条件が成立しており、そのステップＳ１で否定的に判断された場合は、「フラグＦ１＝１」であるか否かが判断される（ステップＳ５）。このステップＳ５で肯定的に判断された場合は、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２のうち、いずれか一方のクラッチの伝達トルクを低下させる制御が開始される（ステップＳ６）。例えば、車両Ｖｅの発進時に、前進段が選択され、かつ、第１速を設定する場合は、このステップＳ６で、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクを低下させる制御（解放制御）が開始される。このステップＳ６についで、伝達トルクの低下を開始したクラッチの解放が完了したか否かが判断される（ステップＳ７）。前述したステップＳ６で、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクの低下が開始された場合は、ステップＳ７では第２切り替えクラッチＣ２の解放が完了したか否かが判断される。そして、ステップＳ７で肯定的に判断された場合は、「フラグＦ１＝０」とする処理がおこなわれ（ステップＳ８）、この制御ルーチンを終了する。ここで、「フラグＦ１＝０」は、ステップＳ３で説明した制御が不実行であることを示す。なお、ステップＳ７で否定的に判断された場合、またはステップＳ５で否定的に判断された場合は，この制御ルーチンを終了する。前記ステップＳ６の時点で、第２速が選択されている場合は、第１切り替えクラッチＣ１の解放が開始され、ステップＳ７では、第１切り替えクラッチＣ１の解放が完了したか否かが判断される。

この図１のフローチャートで説明した制御に対応するタイムチャートの一例を、図３に基づいて説明する。まず、時刻ｔ１以前においては、車両Ｖｅがアクセル開度が全閉となっており、かつ、車両Ｖｅが惰力走行している。また、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクが零（Ｎ・ｍ）よりも高く制御され、かつ、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクが零（Ｎ・ｍ）に制御されている。さらに、車速の低下にともない、第１クラッチ出力軸４の回転数が低下している。さらに、エンジン回転数［Ｎｅ］は略一定に制御され、かつ、エンジントルクも略一定に制御されている。

そして、時刻ｔ１において、車両Ｖｅが登坂路で停止していることが検知された場合は、エンジントルクが時刻ｔ１以前よりも上昇されるとともに、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクが時刻ｔ１以前よりも上昇され、かつ、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクが時刻ｔ１以前よりも上昇される。なお、時刻ｔ１以降もアクセル開度は全閉であり、エンジン回転数は時刻ｔ１以前と同じである。また、時刻ｔ１以降、エンジントルクおよび第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクおよび第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクは、ほぼ一定に制御されている。

そして、時刻ｔ２でアクセルペダルが踏み込まれると、エンジントルクがさらに上昇され、かつ、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクがさらに上昇され、駆動力が高められる。その後、エンジン回転数が上昇するとともに、時刻ｔ３で車両Ｖｅが前進を開始し、かつ、第１クラッチ出力軸４の回転数が上昇を開始すると、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクが低下される。そして、時刻ｔ４で第２切り替えクラッチＣ２の解放が完了している。つまり、伝達トルクが零（Ｎ・ｍ）になっている。

上記した図１の制御例および図３のタイムチャートで示したように、車両Ｖｅが走行する道路に登坂路が検知された場合は、エンジントルクを上昇させ、かつ、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクおよび第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクが共に上昇される。したがって、車輪２に伝達されるトルクを高めることができ、登坂路における車両Ｖｅの駆動力不足を抑制でき、車両Ｖｅが登坂路で停止され、かつ、後退することを防止できる。また、道路勾配に基づいてエンジントルクを上昇すると、駆動力不足を一層確実に抑制できる。さらに、エンジン１から車輪２に伝達されるトルクを、並列に設けられた第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２で分担するため、個々のクラッチで伝達するトルクが低下する。つまり、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２が個々に負担するエネルギがもしくは負荷が軽減され、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２の耐久性が低下することを抑制できる。また、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２を潤滑する潤滑油量が増加されるため、耐久性の低下を一層確実に抑制できる。ここで、図１のフローチャートに示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３が、この発明の原動機制御手段およびクラッチ制御手段に相当する。

（制御例２）
つぎに、図２に示す車両Ｖｅで実行可能な制御例を、図４のフローチャートに基づいて説明する。まず、車両Ｖｅの停止状態で、車両Ｖｅを発進させる要求があるか否かが判断される（ステップＳ１１）。例えば、車両Ｖｅが停止し、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれている場合は、このステップＳ１１で否定的に判断される。そして、車両Ｖｅが登坂路で停止しているか否かが判断される（ステップＳ１２）。この登坂路であるか否かの判断は、図１のステップＳ２と同様にしておこなわれる。そして、ステップＳ１２で否定的に判断された場合は、この制御ルーチンを終了する。これに対して、ステップＳ１２で肯定的に判断された場合は、「フラグＦ２＝１」とする処理をおこない（ステップＳ１３）、この制御ルーチンを終了する。この「フラグＦ２＝１」は、車両Ｖｅが登坂路で停止し、かつ、発進要求が発生していないことを示すフラグである。さらに、このステップＳ１３に進んだ場合は、いずれか一方の切り替えクラッチの伝達トルクを高める制御が実行される。

一方、前記ステップＳ１１の判断時点でブレーキペダルが戻された場合は、車両Ｖｅを発進させる要求があることになり、そのステップＳ１１で肯定的に判断されて、車両Ｖｅが登坂路で停止したことの履歴を示す「フラグＦ２＝１」が立てられているか否かが判断される（ステップＳ１４）。このステップＳ１４で肯定的に判断された場合は、エンジントルクを上昇させ、かつ、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクを高める制御が実行される（ステップＳ１５）。このステップＳ１５でエンジントルクを上昇させる場合、平坦路で発進要求が発生した場合に増加するエンジントルクよりも、より高いエンジントルクまで増加される。さらに、ステップＳ１５では、前進段に相当する第１速または第３速または第５速に対応する変速用制御用のクラッチのいずれかが係合され、前進段に相当する第２速または第４速または第６速に対応する変速用制御用のクラッチのいずれかが係合される。基本的には第１速を設定する第１クラッチ３０が係合され、第２速を設定する第２クラッチ３３が係合される。さらに、ステップＳ１５では、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２を潤滑する潤滑油量が増加される。すなわち、図４のステップＳ１５の処理は、基本的には図１のステップＳ３の処理と同じである。

そして、アクセルペダルが踏み込まれ、かつ、車両Ｖｅが登坂路を登坂する向きで前進しているか否かが判断される（ステップＳ１６）。このステップＳ１６で肯定的に判断された場合は、第１切り替えクラッチＣ１または第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクを低下させる制御を実行する（ステップＳ１７）。例えば、前進段の第１速が選択された場合は、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクを低下させる制御が実行され、前進段の第２速が選択された場合は、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクを低下させる制御が実行される。このステップＳ１７の処理についで、「フラグＦ２＝０」とする処理をおこない（ステップＳ１８）、この制御ルーチンを終了する。つまり、「車両Ｖｅが登坂路で停止したことを示す履歴」がキャンセルされる。なお、ステップＳ１４で否定的に判断された場合、またはステップＳ１６で否定的に判断された場合は、この制御ルーチンを終了する。

この図４のフローチャートで説明した制御に対応するタイムチャートの一例を、図５に基づいて説明する。まず、時刻ｔ１１以前においては、アクセル開度が全閉となっており、かつ、車両Ｖｅが惰力走行している。また、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクが零（Ｎ・ｍ）よりも高く制御され、かつ、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクが零（Ｎ・ｍ）に制御されている。さらに、ブレーキペダルが踏み込まれて車速が低下し、第１クラッチ出力軸４の回転数が低下している。さらに、エンジン回転数［Ｎｅ］は略一定に制御され、かつ、エンジントルクも略一定に制御されている。

そして、時刻ｔ１１において、車両Ｖｅが登坂路で停止していることが検知されているが、ブレーキペダルが踏み込まれたままであるため、エンジン回転数、エンジントルク、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルク、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクは、時刻ｔ１１以前と同じに制御されている。なお、第１クラッチ出力軸４の回転数も零となっている。その後、時刻ｔ１２でブレーキペダルが戻されると、エンジントルクが時刻ｔ１２以前よりも上昇されるとともに、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクが時刻ｔ１２以前よりも上昇され、かつ、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクが時刻ｔ１２以前よりも上昇される。なお、時刻ｔ１２以降もアクセル開度は全閉となっており、エンジン回転数も一定である。また、時刻ｔ１２以降、エンジントルクおよび第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクおよび第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクは、ほぼ一定に制御されており、登坂路の勾配により車両Ｖｅが後退して、第１クラッチ出力軸４が逆回転（負の値）している。

ついで、そして、時刻ｔ１３でアクセルペダルが踏み込まれると、エンジントルクがさらに上昇され、かつ、エンジン回転数が上昇するとともに、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクがさらに上昇される一方、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクが低下される。すると、車両Ｖｅの駆動力が増加して、第１クラッチ出力軸４の負の回転数が低下し、かつ、時刻ｔ１４以降は第１クラッチ出力軸４の回転数が正側に切り替わり、車両Ｖｅが前進する。

上記した図４の制御例および図５のタイムチャートで示したように、車両Ｖｅが登坂路で停止し、かつ、発進する要求が発生した（ブレーキペダルが戻された）場合は、エンジントルクを上昇させ、かつ、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクおよび第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクが共に上昇される。したがって、車輪２に伝達されるトルクを高めることができ、発進要求が発生してから、車両Ｖｅが発進するまでの間における車両Ｖｅの駆動力不足を抑制でき、登坂路における車両Ｖｅの後退量の増加を抑制できる。また、制御例１と同様の原理により、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２の耐久性が低下することを抑制できる。ここで、図４のフローチャートに示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５が、この発明の原動機制御手段およびクラッチ制御手段に相当する。

（制御例３）
つぎに、図２に示された車両Ｖｅで実行可能な他の制御例を、図６のフローチャートに基づいて説明する。まず、車両Ｖｅが停止しているか否かが判断される（ステップＳ２１）。このステップＳ２１で肯定的に判断された場合は、車両Ｖｅが登坂路で停止しているか否かが判断される（ステップＳ２２）。このステップＳ２２の判断は、図４のステップＳ１４の判断と同じである。このステップＳ２２で肯定的に判断された場合は、アクセルペダルが踏み込まれたか否かが判断される（ステップＳ２３）。このステップＳ２３で否定的に判断された場合は、車両Ｖｅにおける発進要求がないことになるため、第１切り替えクラッチＣ１または第２切り替えクラッチＣ２のうち、いずれか一方の伝達トルクを高める制御をおこない、かつ、エンジン１をアイドリング回転とするためのエンジントルク制御（通常制御）を実行する（ステップＳ２４）。このステップＳ２４についで、「フラグＦ３＝０」とする処理を実行し（ステップＳ２５）、この制御ルーチンを終了する。この「フラグＦ３＝０」の技術的意義は後述する。なお、前記ステップＳ２２で否定的に判断された場合も、ステップＳ２４に進む。

一方、ステップＳ２３で肯定的に判断されるということは、車両Ｖｅを発進させる要求があることになるため、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２の両方の伝達トルクを高め、かつ、エンジントルクを高める制御を実行する（ステップＳ２６）。このステップＳ２６では、この他に図１のステップＳ３で述べた処理もおこなわれる。また、ステップＳ２６でエンジントルクを高める場合、アクセルペダルが踏み込まれてから、予め定められた時間が経過した場合に、エンジントルクを低下させる制御を実行可能である。この予め定められた時間は、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２の耐久性の低下を防止するために設定された時間であり、例えば、エンジントルクと切り替えクラッチの滑り量との対応関係から時間を決定するマップから求められる。このステップＳ２６についで、「フラグＦ３＝１」とする処理を実行し（ステップＳ２７）、この制御ルーチンを終了する。この「フラグＦ３＝１」は、「車両Ｖｅが登坂路で停止し、かつ、アクセルペダルが踏み込まれていること」を意味する。

このようにして、ステップＳ２７の処理が実行された後、再度ステップＳ２１に進み、そのステップＳ２１で否定的に判断された場合は、「フラグＦ３＝１」となっているか否かが判断される（ステップＳ２８）。このステップＳ２８で肯定的に判断された場合は、第１切り替えクラッチＣ１または第２切り替えクラッチＣ２のいずれか一方の伝達トルクを低下させる制御が開始される（ステップＳ２９）。ついで、ステップＳ２９で伝達トルクの低下が開始されたクラッチの解放が完了したか否かが判断される（ステップＳ３０）。このステップＳ２９の処理は、図１のステップＳ６の処理と同じであり、このステップＳ３０の処理は、図１のステップＳ７の処理と同じである。そして、ステップＳ３０で肯定的に判断された場合は、「フラグＦ３＝０」とする処理、つまり、「車両Ｖｅが登坂路で停止し、かつ、アクセルペダルが踏み込まれていることを示す履歴」がキャンセルされ、（ステップＳ３１）、この制御ルーチンを終了する。なお、ステップＳ２８で否定的に判断された場合、またはステップＳ３０で否定的に判断された場合は、この制御ルーチンを終了する。

この図６のフローチャートで説明した制御に対応するタイムチャートの一例を、図７に基づいて説明する。まず、時刻ｔ２１以前においては、アクセル開度が全閉となっており、かつ、車両Ｖｅが惰力走行している。また、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクが零（Ｎ・ｍ）よりも高く制御され、かつ、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクが零（Ｎ・ｍ）に制御されている。さらに、ブレーキペダルが踏み込まれて車速が低下し、第１クラッチ出力軸４の回転数が低下している。さらに、エンジン回転数［Ｎｅ］は略一定に制御され、かつ、エンジントルクも略一定に制御されている。

そして、時刻ｔ２１において、車両Ｖｅが登坂路で停止していることが検知されているが、アクセルペダルが踏み込まれていないため、エンジン回転数、エンジントルク、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルク、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクは、時刻ｔ２１以前と同じに制御されている。なお、第１クラッチ出力軸４の回転数も零となっている。その後、時刻ｔ２２でアクセルペダルが踏み込まれると、エンジントルクが時刻ｔ２２以前よりも上昇されるとともに、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクが時刻ｔ２２以前よりも上昇され、かつ、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクが時刻ｔ２２以前よりも上昇され、エンジン回転数も時刻ｔ２２以前よりも上昇する。なお、時刻ｔ２２以降、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクおよび第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクは、ほぼ一定に制御されているが、第１クラッチ出力軸４は停止したままである。さらに、時刻ｔ２２以降は、アクセルペダルおよびブレーキペダルが共に踏み込まれた状態にある。

その後、時刻ｔ２３でブレーキルペダルが戻されると、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクがさらに上昇される一方、第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクの低下が開始される。すると、第１クラッチ出力軸４の回転数が上昇して車両Ｖｅが前進（発進）する。このように、アクセルペダルおよびブレーキペダルが共に踏み込まれている状態から、ブレーキペダルが戻されて車両Ｖｅが発進する、いわゆるストール発進がおこなわれる。ついで、時刻ｔ２４で第２切り替えクラッチＣ２の解放が完了している。なお、時刻ｔ２３以降、アクセル開度が略一定に維持されているため、エンジントルクおよびエンジン回転数も略一定に制御されている。

上記した図６の制御例および図７のタイムチャートで示したように、車両Ｖｅが登坂路で停止し、かつ、ブレーキペダルおよびアクセルペダルが共に（同時期に）踏み込まれた場合は、エンジントルクを上昇させ、かつ、第１切り替えクラッチＣ１の伝達トルクおよび第２切り替えクラッチＣ２の伝達トルクが共に上昇される。したがって、車輪２に伝達されるトルクを高めることができ、アクセルペダルが踏み込まれてから、ブレーキペダルが戻されて車両Ｖｅが発進するまでの間における車両Ｖｅの駆動力不足を抑制できる。また、制御例１と同様の原理により、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２の耐久性が低下することを抑制できる。ここで、図６のフローチャートに示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２６が、この発明の原動機制御手段およびクラッチ制御手段に相当する。

なお、図２に示すパワートレーンにおいては、第１切り替えクラッチＣ１および第２切り替えクラッチＣ２が入力軸４７に対して並列に配置され、第２変速機出力軸７が車輪２に連結される構成となっているが、エンジントルクの伝達方向で、各変速用歯車対の下流側に、第１切り替えクラッチおよび第２切り替えクラッチが設けられている構成の動力伝達装置においても、図１および図４および図６の制御例を実行可能である。なお、図１および図４および図６の制御例は、それぞれ別個に実行することも可能であるが、処理に矛盾が生じない範囲で、複数の制御例を組み合わせることも可能である。

この発明における動力伝達装置で実行可能な制御例１を示すフローチャートである。図１の制御例を実行可能な車両Ｖｅのパワートレーンおよびその制御系統を示す概念図である。図１の制御例に対応するタイムチャートの一例である。この発明における動力伝達装置で実行可能な制御例２を示すフローチャートである。図４の制御例に対応するタイムチャートの一例である。この発明における動力伝達装置で実行可能な制御例３を示すフローチャートである。図６の制御例に対応するタイムチャートの一例である。

符号の説明

１…エンジン、２…車輪、３…変速機、４…第１クラッチ出力軸、５…第２クラッチ出力軸、６…第１変速機出力軸、７…第２変速機出力軸、８…第１速用歯車対、９…第２速用歯車対、１０…第３速用歯車対、１１…第４速用歯車対、１２…第５速用歯車対、１３…第６速用歯車対、３０…第１クラッチ、３３…第２クラッチ、３７…第３クラッチ、４１…第４クラッチ、４７…入力軸、Ｃ１…第１切り替えクラッチ、Ｃ２…第２切り替えクラッチ、Ｖｅ…車両。

Claims

車両の原動機と車輪との間に設けられた入力回転部材および出力回転部材と、この入力回転部材と出力回転部材との間に並列に配置された複数の動力伝達経路と、この複数の動力伝達経路毎に設けられ、かつ、前記原動機と前記車輪との間で伝達されるトルクを制御する複数のクラッチとを有し、複数のクラッチの伝達トルクを制御して、前記原動機のトルクを前記車輪に伝達する動力伝達経路を選択することの可能な動力伝達装置の制御装置において、
前記車両が走行する道路に登坂路が検知された場合に前記原動機のトルクを上昇させる原動機制御手段と、
前記登坂路が検知されて前記原動機のトルクを上昇させる場合に、複数のクラッチの伝達トルクを共に上昇させるクラッチ制御手段と
を備えていることを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
前記原動機制御手段は、前記登坂路が検知され、かつ、前記車両が停止していることが検知された場合に、前記原動機のトルクを上昇させる手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の制御装置。
前記原動機制御手段は、前記車両を発進させる要求が発生した場合に、前記原動機のトルクを上昇させる手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の制御装置。
前記原動機制御手段は、前記車両に対する制動要求が低下した場合に、前記車両を発進させる要求が発生したものと判断する手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置の制御装置。
前記原動機制御手段は、前記車両に対する加速要求が増加した場合に、前記車両を発進させる要求が発生したものと判断する手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置の制御装置。
前記原動機制御手段は、前記車両に対する加速要求が増加してから、予め定められた時間を経過した場合は、前記原動機のトルクを低下させる手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の動力伝達装置の制御装置。
前記原動機制御手段は、前記登坂路の勾配が大きいほど、前記原動機のトルクの上昇程度を高める手段を含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の動力伝達装置の制御装置。
前記複数の動力伝達経路には、前記入力回転部材と前記出力回転部材との間の変速比を複数の動力伝達経路毎に異ならせることの可能な変速比設定機構が、それぞれ設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の動力伝達装置の制御装置。
前記複数の動力伝達経路に設けられた変速比設定機構は、それぞれ歯車列を有していることを特徴とする請求項８に記載の動力伝達装置の制御装置。