JP5926222B2 - 伝動装置 - Google Patents

Description

本発明は、伝動装置に係り、特に、ツインクラッチの持ち替え動作によりシフトチェンジを行う自動変速機を含む伝動装置に関する。

従来から、変速用の油圧式ツインクラッチを備え、一方側のクラッチから他方側のクラッチに接続状態を切り替えて（持ち替えて）隣り合うギヤとの切り替えを行うことで、回転駆動力の伝達を途切れさせることなくシフトチェンジができるようにした自動変速機が知られている。

特許文献１には、持ち替え動作によって切断される側のクラッチの油圧低下を緩やかにするオリフィス機構を備えることで、油圧の低下速度が早すぎるために生じる変速ショックを抑えるようにしたツインクラッチ式自動変速機が開示されている。

特開２００７−９２９０７号公報

ところで、ツインクラッチ式の自動変速機において、変速制御をツインクラッチで行うと共に、ツインクラッチと別個独立した遠心クラッチによって発進時の半クラッチ制御を行う構成が知られている。このような自動変速機の小型化を検討した際に、その１つの方法として、発進時の半クラッチ制御もツインクラッチで実行するようにして遠心クラッチを除去することが考えられる。

しかしながら、特許文献１のようなツインクラッチ式変速機において単に遠心クラッチを除去してしまうと、オリフィス機構によってクラッチ切断時の油圧の低下速度が抑えられているため、例えば、シフトチェンジ直後に駆動輪のロックが生じるような急減速時において、作動油の油温が低く粘性が高い場合、切断側クラッチの作動油圧が下がり切るまでに時間がかかることにより、クラッチが切断状態となる前にエンジン回転数が低下してエンジンストールが生じる可能性があり、その対策が必要となる。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、遠心クラッチを用いずに、変速ショックの緩和と減速時のエンジンストール回避とを両立できるコンパクトな伝動装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、エンジン（３）のクランク軸（４）と、駆動輪（ＷＲ）と、前記クランク軸（４）と前記駆動輪（ＷＲ）の間に介装されると共に作動油の加圧および脱圧により接続および切断を行い、戻りバネによって切断する側に付勢される２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）と、前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）のそれぞれに対応するギヤ列とを備え、前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）を持ち替えることでそれぞれに対応するギヤ列を選択してシフトチェンジを行う伝動装置（１）であって、前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）に供給する油圧の発生源である油圧発生手段（３６）と、前記油圧発生手段（３６）と前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）との間に介在して前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）に供給する作動油の作動油圧（Ｐ１，Ｐ２）を任意の大きさに調整する油圧調整手段（４３）と、前記作動油圧（Ｐ１，Ｐ２）を供給するために前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）のそれぞれに接続される２つの供給油路（４０，４１）と、前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）に供給された作動油圧（Ｐ１，Ｐ２）を脱圧するために、前記２つの供給油路（４０，４１）のそれぞれに連結される２つの排圧油路（４４，４５）と、前記２つの供給油路（４０，４１）の一方に作動油を供給しつつ前記２つの排出油路（４４，４５）の一方から作動油を排出する状態と、前記２つの供給油路（４０，４１）の他方に作動油を供給しつつ前記２つの排出油路（４４，４５）の他方から作動油を排出する状態とを切り替える油路切替手段（４２）と、前記油圧調整手段（４３）および前記油路切替手段（４２）を制御する制御手段（２４）とを有する伝動装置において、前記２つの排出油路（４４，４５）の下流側に設けられて前記作動油圧（Ｐ１，Ｐ２）の排出のしやすさを変更する排出抵抗変更手段（４６）と、前記作動油の油温を計測する油温計測手段（３２）とを備え、前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）の内、前記シフトチェンジ後に接続状態となる接続側クラッチは、切断状態から接続状態に切り替わるまでの移行期間（Ｓ）の間に、クラッチ板に摩擦力が生じない無効詰め区間（Ｓ１）と、該無効詰め区間（Ｓ１）の後であってクラッチ板に摩擦力が生じる半クラッチ区間が生じるように構成されており、前記シフトチェンジ後に切断状態となる切断側クラッチは、接続状態から切断状態に切り替わるまでの間に半クラッチ区間が生じるように構成されており、前記制御手段（２４）は、シフトチェンジの際に、前記接続側クラッチの無効詰め区間（Ｓ１）が終了した後の半クラッチ区間である時に、シフトチェンジ後に切断状態となる切断側クラッチが半クラッチ区間を終えて摩擦力を生じない状態となるように、前記油温計測手段（３２）の計測値に応じて前記排出抵抗変更手段（４６）を制御する点に第１の特徴がある。

また、前記排出抵抗変更手段（４６）は、前記移行区間（Ｓ）の開始から所定タイミング（ｔ３）までの区間である前段階（Ｄ１）では前記作動油圧（Ｐ１，Ｐ２）を排出しにくくし、かつ前記前段階（Ｄ１）が終了してから前記移行区間（Ｓ）が終了するまでの区間である後段階（Ｄ２）では前記作動油圧（Ｐ１，Ｐ２）を排出しやすくする点に第２の特徴がある。

また、前記排出抵抗変更手段（４６）は、前記排出抵抗を２段階に切り替え可能に構成されており、前記制御手段（２４）は、前記前段階（Ｄ１）で排出抵抗を大きい状態にすると共に、前記後段階（Ｄ２）で排出抵抗を小さい状態に切り替える点に第３の特徴がある。

また、前記排出抵抗変更手段（４６）は、前記前段階（Ｄ１）でのみ駆動されて前記排出抵抗を大きくするように構成されている点に第４の特徴がある。

また、前記排出抵抗変更手段（４６）が、前記２つの排出油路（４４，４５）が１つの集合排出油路（５７）に合流する合流部（５６）の下流に配置されていると共に、第１の開放孔（５４）および第２の開放孔（５１）と、前記第２の開放孔（５１）を開閉可能とする弁機構（５２）と、前記弁機構（５２）を開状態に保持する付勢手段（５３）と、前記制御手段（２４）から閉じ指令があった際に前記弁機構（５２）を閉じ方向に動かすアクチュエータ（５８）とからなる点に第５の特徴がある。

さらに、前記制御手段（２４）は、前記作動油の油温（Ｔ）が所定範囲内（Ｔ０〜Ｔ１）にあるときは、前記油温（Ｔ）の低下に伴って前記前段階（Ｄ１）を短くする点に第６の特徴がある。

第１の特徴によれば、２つの排出油路の下流側に設けられて作動油圧の排出のしやすさを変更する排出抵抗変更手段と、作動油の油温を計測する油温計測手段とを備え、２つの油圧クラッチの内、シフトチェンジ後に接続状態となる接続側クラッチは、切断状態から接続状態に切り替わるまでの移行期間の間に、クラッチ板に摩擦力が生じない無効詰め区間と、該無効詰め区間の後であってクラッチ板に摩擦力が生じる半クラッチ区間が生じるように構成されており、シフトチェンジ後に切断状態となる切断側クラッチは、接続状態から切断状態に切り替わるまでの間に半クラッチ区間が生じるように構成されており、制御手段は、シフトチェンジの際に、接続側クラッチの無効詰め区間が終了した後の半クラッチ区間である時に、シフトチェンジ後に切断状態となる切断側クラッチが半クラッチ区間を終えて摩擦力を生じない状態となるように、油温計測手段の計測値に応じて排出抵抗変更手段を制御するので、２つのクラッチが同時に摩擦力を生じない状態になるという事象を避けることができるので、エンジンの吹け上がりや吹け上がりに伴う変速ショックのないシフトチェンジが可能となる。また、接続側クラッチが、完全に接続する前の半クラッチ期間中に、切断側クラッチが、摩擦力を生じない状態になるので、前段階に続く後段階においては、切断側クラッチの油圧を早く低下させることで、シフトチェンジ直後に急減速した際のエンストタフネス性を高めることができる。

さらに、エンジンの運転が想定される温度環境下において、油温による作動油の粘度変化に応じた調整を行うことができるので、油温変化の影響を受けずに良好なシフトフィーリングおよびエンストタフネス性の両立が可能となる。

第２の特徴によれば、排出抵抗変更手段は、移行区間の開始から所定タイミングまでの区間である前段階では作動油圧を排出しにくくし、かつ前段階が終了してから移行区間が終了するまでの区間である後段階では作動油圧を排出しやすくするので、排出抵抗変更手段を簡単な構成で実現することができる。

第３の特徴によれば、排出抵抗変更手段は、排出抵抗を２段階に切り替え可能に構成されており、制御手段は、前段階で排出抵抗を大きい状態にすると共に、後段階で排出抵抗を小さい状態に切り替えるので、排出抵抗変更手段を簡単な構成で実現することができる。

第４の特徴によれば、排出抵抗変更手段は、前段階でのみ駆動されて排出抵抗を大きくするように構成されているので、全運転状態に占める割合の少ない前段階でのみ排出抵抗変更手段を駆動することで、アクチュエータの電力消費や制御負担を低減することができる。

第５の特徴によれば、排出抵抗変更手段が、２つの排出油路が１つの集合排出油路に合流する合流部の下流に配置されていると共に、第１の開放孔および第２の開放孔と、第２の開放孔を開閉可能とする弁機構と、弁機構を開状態に保持する付勢手段と、制御手段から閉じ指令があった際に弁機構を閉じ方向に動かすアクチュエータとからなるので、簡単な構成によって排出抵抗変更手段を構成することができる。

第６の特徴によれば、制御手段は、作動油の油温が所定範囲内にあるときは、油温の低下に伴って前段階を短くするので、無効詰め区間を考慮して前段階の長さを設定することで、エンジンの吹け上がりを抑止すると共に、効率的にエンストタフネス性を高めることができる。

本発明の一実施形態に係る伝動装置としての自動マニュアル変速機およびその周辺装置のシステム構成図である。 第１クラッチへの持ち替え時の油圧供給の状態を示す模式図である。 第２クラッチへの持ち替え時の油圧供給の状態を示す模式図である。 オリフィス機構の構造を示す模式図である。 クラッチ持ち替え時のクラッチ油圧の推移を示すグラフである。 リニアソレノイドの油圧特性を示すグラフである。 無効詰め完了時間と油温との関係を示すグラフである。 係数αと油温との関係を示すグラフである。 クラッチ持ち替え時のクラッチ油圧の推移を示すグラフである（低温時）。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る伝動装置としての自動マニュアル変速機（以下、ＡＭＴ）１およびその周辺装置のシステム構成図である。エンジン３は、第１クラッチおよび第２クラッチからなるツインクラッチによってエンジンと変速機との間で回転駆動力の断接を行うと共に、該ツインクラッチに供給する油圧をアクチュエータで制御する構成を有する。

ＡＭＴ１は、主軸（メインシャフト）上に配設された２つのクラッチによってエンジンの回転駆動力を断接するツインクラッチ式自動変速装置として構成される。クランクケース２に収納されるＡＭＴ１は、クラッチ用油圧装置６０および制御手段としてのＡＭＴ制御ユニット２４によって駆動制御される。クラッチ用油圧装置６０には、クラッチへの供給油圧、すなわち、クラッチへ供給する作動油の作動油圧の大きさを調整する油圧調整手段としてのリニアソレノイド４３、作動油圧の供給先を切り替える油路切替手段としてのシフトバルブ４２、シフトバルブ４２を駆動するシフトソレノイド（図２参照）が含まれる。エンジン３は、スロットルバルブを開閉するスロットルバルブモータ２７が備えられたスロットル・バイ・ワイヤ形式のスロットルボディ２６を有している。

ＡＭＴ１は、前進６段のシーケンシャル式変速機ＴＭ、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２からなるツインクラッチＴＣＬ、シフトドラム１４、該シフトドラム１４を回動させるシフト制御モータ１９を備えている。変速機ＴＭを構成する多数のギヤは、主軸９およびカウンタ軸１０にそれぞれ結合または遊嵌されている。主軸９は、内主軸７と外主軸８とからなり、内主軸７は第１クラッチＣＬ１と結合され、外主軸８は第２クラッチＣＬ２と結合されている。主軸９およびカウンタ軸１０には、それぞれ主軸９およびカウンタ軸１０の軸方向に変位自在な変速ギヤが設けられており、これら変速ギヤおよびシフトドラム１４に形成された複数のガイド溝に、それぞれシフトフォークの端部が係合されている。

エンジン３のクランク軸４にはプライマリ駆動ギヤ５が結合されており、このプライマリ駆動ギヤ５はプライマリ従動ギヤ６に噛み合わされている。プライマリ従動ギヤ６は、第１クラッチＣＬ１を介して内主軸７に連結されると共に、第２クラッチＣＬ２を介して外主軸８に連結されている。カウンタ軸１０上の所定の変速ギヤの外周面近傍には、各変速ギヤの回転速度を計測することで内主軸７および外主軸８の回転速度をそれぞれ検知する内主軸回転数センサ１７および外主軸回転数センサ１８が配設されている。

内主軸回転数センサ１７は、内主軸７に回転不能に取り付けられた変速ギヤに噛合されると共にカウンタ軸１０に対して回転自在かつ摺動不能に取り付けられた被動側の変速ギヤの回転速度を検知する。また、外主軸回転数センサ１８は、外主軸８に回転不能に取り付けられた変速ギヤに噛合されると共にカウンタ軸１０に対して回転自在かつ摺動不能に取り付けられた被動側の変速ギヤの回転速度を検知する。

カウンタ軸１０の端部にはドライブスプロケット１１が固定されている。エンジン３の回転駆動力は、ドライブスプロケット１１に巻き掛けられたドライブチェーン１２を介して、後輪ＷＲに固定されたドリブンスプロケット３８に伝達される。

ＡＭＴ１内には、プライマリ従動ギヤ６の外周に対向配置されたエンジン回転数センサ１３と、シフトドラム１４の回動位置に基づいて変速機ＴＭのギヤ段位を検知するギヤポジションセンサ１５と、シフト制御モータ１９によって駆動されるシフタの回動位置を検知するシフタセンサ２０と、シフトドラム１４がニュートラル位置にあることを検知するニュートラルスイッチ１６とが設けられている。また、スロットルボディ２６には、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ２８が設けられている。

クラッチ用油圧装置６０には、オイルタンク２５と、このオイルタンク２５内のオイル（作動油）を第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２に給送する管路３５とが含まれ、本実施形態では、エンジン３の潤滑油とツインクラッチを駆動する作動油とを兼用する構成とされている。管路３５上には、油圧発生手段としての油圧ポンプ３６、ツインクラッチへ供給する油圧の大きさを調整するリニアソレノイド４３および油圧の供給先を切り替えるシフトバルブ４２が設けられており、管路３５に連結される戻り管路３４上には、油圧値を所定の上限値に抑えるためのレギュレータ３３が配置されている。

本実施形態では、シフトバルブ４２およびリニアソレノイド４３が一体のケースに収納されている。リニアソレノイド４３は、非通電時に管路を全開とするノーマリオープン式であり、通電によって管路面積を制限して供給油圧を任意の大きさに制限することで、発進時の半クラッチ制御等を可能とする。

シフトバルブ４２には、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２からの戻り管路としての排出油路４４，４５が設けられている。排出油路４４，４５の端部には、作動油の排出抵抗、すなわち、油圧の低下速度を２段階に調整する排出抵抗変更手段としてのオリフィス機構４６が接続されており、オリフィス機構４６を通過した作動油は、戻り油路４７によってオイルタンク２５に戻される。

シフトバルブ４２と第１クラッチＣＬ１とを連結する管路４０には、この管路に生じる油圧、すなわち、第１クラッチＣＬ１に生じる油圧を計測する第１油圧センサ２９が設けられている。同様に、シフトバルブ４２と第２クラッチＣＬ２とを連結する管路４１には、第２クラッチＣＬ２に生じる油圧を計測する第２油圧センサ３０が設けられている。さらに、油圧ポンプ３６とリニアソレノイド４３とを連結する管路３５には、主油圧センサ３１および油温センサ３２が設けられている。

ＡＭＴ制御ユニット２４には、ニュートラル（Ｎ）とドライブ（Ｄ）との切り換えを行うニュートラルセレクトスイッチ２１と、自動変速（ＡＴ）モードと手動変速（ＭＴ）モードとの切り換えを行うモードスイッチ２２と、シフトアップ（ＵＰ）またはシフトダウン（ＤＮ）の変速指示を行うシフトセレクトスイッチ２３とが接続されている。ＡＭＴ制御ユニット２４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備え、上記した各センサやスイッチの出力信号に応じてリニアソレノイド４３、シフトバルブ４２およびシフト制御モータ１９を制御し、ＡＭＴ１の変速段位を自動的または半自動的に切り換える。

ＡＭＴ制御ユニット２４は、ＡＴモードの選択時には、車速、エンジン回転数、スロットル開度等の情報に応じて変速段位を自動的に切り換え、一方、ＭＴモードの選択時には、シフトセレクトスイッチ２３の操作に応じて変速段位を切り換える。

ＡＭＴ制御ユニット２４からの指示でリニアソレノイド４３が所定開度に開き、かつシフトソレノイド４２で油圧の供給先が定められると、第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２に油圧が印加される。これにより、プライマリ従動ギヤ６が、第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２を介して内主軸７または外主軸８と連結される。第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２は、共にノーマリオープン式の油圧クラッチであり、油圧の印加が停止されると、内蔵されている戻りバネ（不図示）によって、内主軸７および外主軸８との連結を断つ方向へ付勢されて初期位置に戻る。

シフト制御モータ１９は、ＡＭＴ制御ユニット２４からの指示に従ってシフトドラム１４を回動させる。シフトドラム１４が回動すると、シフトドラム１４の外周に形成されたガイド溝の形状に従ってシフトフォークがシフトドラム１４の軸方向に変位する。これに伴い、カウンタ軸１０および主軸９上のギヤの噛み合わせが変わる。

本実施形態では、第１クラッチＣＬ１と結合される内主軸７が奇数段ギヤ（１，３，５速）を支持し、第２クラッチＣＬ２と結合される外主軸６が偶数段ギヤ（２，４，６速）を支持するように構成されている。したがって、例えば、奇数段ギヤで走行している間は、第１クラッチＣＬ１への油圧供給が継続されて接続状態が保たれており、シフトチェンジの際には、シフトドラム１４の回動によってギヤの噛み合わせを予め変更しておくことにより、両クラッチの接続状態を持ち替えるのみで変速動作を完了する。

図２，３は、シフトバルブ４２の切り替えに伴う油圧供給の状態を示す模式図である。リニアソレノイド４３は、油圧ポンプ３６が生じる油圧を任意の大きさの作動油圧に調整してシフトバルブ４２に供給する。シフトバルブ４２は、シフトソレノイド３９によって駆動され、作動油が供給されて作動油圧が発生している状態でその供給先を第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２に切り替える。

シフトバルブ４２は、作動油の供給先を第１クラッチＣＬ１とする場合には、第２クラッチＣＬ２と排出油路４４とを接続し、一方、油圧の供給先を第２クラッチＣＬ２とする場合には、第１クラッチＣＬ１と排出油路４５とを接続するように構成されている。

これにより、図２に示すように、接続側クラッチを第２クラッチＣＬ２から第１クラッチＣＬ１に切り替える場合には、管路４０への油圧供給が開始されると共に、第２クラッチＣＬ２に作動油圧を生じさせていた作動油が排出油路４４を介してオリフィス機構４６に排出される。一方、図３に示すように、接続側クラッチを第１クラッチＣＬ１から第２クラッチＣＬ２に切り替える場合には、管路４１への油圧供給が開始されると共に、第１クラッチＣＬ１に作動油圧を生じさせていた作動油が排出油路４５を介してオリフィス機構４６に排出される。

このクラッチ持ち替え時における切断側クラッチの油圧の低下速度は、早すぎれば変速ショックの原因となり、遅すぎれば前記したような急減速時のエンジンストールの原因となる。そこで、本実施形態では、オリフィス機構４６によって油圧の低下速度を２段階に切り替えると共に、その切り替えタイミングを調整することで、変速ショックを低減しかつエンジンストールも防ぐことを可能にしている。

図４は、オリフィス機構４６の構造を示す模式図である。排出油路４４，４５は、オリフィス機構４６内の合流部５６で合流し、合流後の集合排出油路５７がケース５０に接続されている。ケース５０内には、大小２つの開放孔を有するオリフィス５９が設けられており、集合排出油路５７はこのオリフィス５９の略中央に接続されている。

オリフィス５９の一端側（図示左端部）には第１の開放孔としての小開放孔５４が形成されており、他端側（図示右端部）には第２の開放孔としての大開放孔５１が形成されている。大開放孔５１には、バネ等からなる付勢部材５３で開方向に付勢された弁機構５２が設けられており、この弁機構５２をオリフィスコントロールソレノイド（以下、ＯＣソレノイドと示す）５８によって開閉する

ＯＣソレノイド５８は、ＡＭＴ制御ユニット２４の指示による通電時にのみ、付勢部材５３の付勢力に抗して弁機構５２を大開放孔５１に押し当てて遮蔽する。したがって、集合排出油路５７を介してオリフィス５９に導かれた作動油は、ＯＣソレノイド５８の非通電時には大開放孔５１と小開放孔５４から排出され、ＯＣソレノイド５８の通電時には小開放孔５４のみから排出される。これにより、切断側クラッチの油圧の低下速度が２段階に切り替えられる。

図５は、クラッチ持ち替え時のクラッチ油圧の推移を示すグラフである。この図では、３速から２速へのシフトダウン時、すなわち、クラッチの接続状態を第１クラッチＣＬ１から第２クラッチＣＬ２に持ち替える際の流れを示している。

３速走行中の時刻ｔ＝０では、シフトバルブ４２がステータス１にあり第１クラッチＣＬ１に完全接続油圧ＰＡが供給される一方、第２クラッチＣＬ２への供給油圧はゼロである。また、ＯＣソレノイド５８はオフ（非通電）状態にある。完全接続油圧ＰＡは、エンジンの最大トルクを伝達できるクラッチ容量にさらに余裕分を持たせた値とされる。

次に、時刻ｔ１では、ＡＭＴ制御ユニット２４の指令により３速から２速へのシフトダウン指令がなされ、これに伴い、シフトバルブ４２がステータス２に切り替えられると共に、ＯＣソレノイド５８がオン（通電）状態に切り替えられる。

この時刻ｔ１では、第２クラッチＣＬ２のクラッチ板が接触して半クラッチ状態となるまで、第２クラッチＣＬ２の作動油圧としての第２クラッチ油圧Ｐ２を徐々に高める無効詰め区間が開始される。これと共に、第１クラッチＣＬ１の作動油圧としての第１クラッチ油圧Ｐ１が低下を開始するが、ＯＣソレノイド５８がオンにされているため、排出抵抗が大きく、油圧の低下速度が抑えられて、緩やかな下降線が形成される。

時刻ｔ２では、ＯＣソレノイド５８がオフに切り替えられることで、油圧の排出抵抗が小さくされ、第１クラッチ油圧Ｐ１の低下速度が大きくなる。その直後の時刻ｔ３では、第２クラッチ油圧Ｐ２が所定油圧Ｐｈに到達することで無効詰め区間Ｓ１が終了すると共に、第２クラッチＣＬ２の油圧Ｐ２の上昇度合が大きくされて半クラッチ〜接続状態Ｓ２に移行する。所定油圧Ｐｈは、クラッチ板のリターンスプリングの付勢力に抗して、切断状態において離間していた駆動側クラッチ板と被動側クラッチ板とが接触し始める、すなわち、半クラッチ状態が開始される境界の油圧である。

続く時刻ｔ４では、時刻ｔ２で低下速度が速められた第１クラッチ油圧Ｐ１が、所定油圧Ｐｈまで低下し、第１クラッチは摩擦力を生じない状態となるが、このとき、第２クラッチ油圧Ｐ２は、すでに所定油圧Ｐｈより大きな値まで高められており、第２クラッチは半クラッチが始まっているため、駆動力伝達が途切れることはない。

そして、第２クラッチ油圧Ｐ２が駆動力伝達に十分な油圧まで高められた時刻ｔ５では、油圧Ｐ２が完全接続油圧ＰＡまで高められ、移行区間Ｓが終了すると共に、シフトダウンに伴うクラッチ持ち替え制御が完了する。本実施形態では、ＯＣソレノイド５８に通電する時刻ｔ１〜ｔ２の期間を「前段階Ｄ１」とし、前段階Ｄ１の後でＯＣソレノイド５８を非通電としてから第２クラッチＣＬ２に接続油圧ＰＡを供給するまでの時刻ｔ２〜ｔ５の期間を「後段階Ｄ２」と呼称する。なお、接続側クラッチの無効詰め区間Ｓ１が終了して半クラッチ状態が開始される（それまで生じていなかった摩擦力が生じ始める）時点の油圧と、接続状態にあった切断側クラッチの油圧を抜いてきて半クラッチ状態が開始される（それまで生じていた摩擦力が生じなくなる）時点の油圧とは、理論上は同じ値（所定油圧Ｐｈ）になるものであるが、エンジン回転数や作動油の粘度によっては作動油の応答遅れによって若干の差異を生じることもある。

クラッチの持ち替え制御において、本実施形態のような切替式のオリフィス機構ではなく固定式のオリフィスとした場合には、第１クラッチ油圧Ｐ１の低下速度を途中から大きくすることができず、その下降線は図示破線で示す緩やかなものとなる。そうすると、例えば、時刻ｔ３の時点では、未だ第１クラッチＣＬ１が駆動力伝達可能な状態にあるため、シフトダウン直後に急減速が行われた場合にエンジンがストールする可能性があり、別途遠心クラッチ等によりストールを回避する必要がある。

しかしながら、本実施形態に係る２段階切替式のオリフィス機構によれば、クラッチ持ち替え動作の前半の期間（前段階Ｄ１）では油圧の排出抵抗を大きくすることで低下速度を小さくして、エンジン回転数Ｎｅの上昇および変速ショックを防ぐと共に、クラッチ持ち替え動作の後半の期間（後段階Ｄ２）では油圧の排出抵抗を小さくすることで低下速度を大きくして第１クラッチＣＬ１を素早く切断することにより、減速時のエンジンストールを防ぐことが可能となる。

上記した移行区間Ｓおよび無効詰め区間Ｓ１等の設定は、予め定められた所定値としてもよいし、また、エンジン回転数やギヤ段数、車速、油温等の各種パラメータに応じて任意に調整されるように設定してもよい。

図６は、リニアソレノイド４３の油圧特性を示すグラフである。本実施形態に係るリニアソレノイド４３は、クラッチに供給する油圧の大きさをエンジン回転数Ｎｅに応じて調整することができる。さらに、本実施形態では、エンジン回転数Ｎｅがアイドリング回転数Ｎｅ１を下回ると、供給油圧をゼロにするように設定されている。これにより、前記したオリフィス機構による油圧の低下速度の切り替えと併せて、急減速時のエンジンストールをより効果的に防ぐことが可能となる。

図７は、ＯＣソレノイド通電時間（前段階Ｄ１）の長さを決定するための無効詰め完了時間ＴＦＩＬＬ（ｔ）と油温Ｔとの関係を示すグラフである。また、図８は係数αと油温Ｔとの関係を示すグラフである。ツインクラッチを駆動する作動油は、油温が低い状態では粘度が高くなり、同じオリフィス径でもオリフィスから作動油が抜ける速度が低下する。したがって、油温が低い状態では、ＯＣソレノイド５８への通電時間を短くする（オリフィス径が大きいままの時間を長くする）調整を行うことが好ましい。本実施形態では、無効詰め完了時間ＴＦＩＬＬ（ｔ）×係数αの演算式によって、ＯＣソレノイド４６の通電時間、すなわち前段階Ｄ１の長さを算出する。

前記したように、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２は、共にノーマリオープン式の油圧クラッチであり、油圧の印加が停止されると内蔵されているリターンスプリング（戻りバネ）によって切断方向の初期位置へ戻される構造とされている。したがって、油圧供給が停止されている間は、クラッチを構成する被動側クラッチ板と駆動側クラッチ板との間に隙間が形成されており、油圧供給の開始後もこの隙間が詰まるまでは摩擦力が発生しない無効期間となる。無効詰め完了時間ＴＦＩＬＬ（ｔ）は、油圧供給を開始してから隙間が詰まって半クラッチ状態に至るまでに必要な時間となる。

図７に示すように、クラッチの無効詰め完了時間ＴＦＩＬＬ、すなわち、クラッチに油圧供給を開始してからクラッチ板の隙間が詰まって両クラッチ板が接触するまでの時間は、油温Ｔの低下に伴って長くなる。このグラフでは、油温ＴがＴ１（例えば、６０℃）を超えている場合の無効詰め完了時間ＴＦＩＬＬをｔ１（例えば、１５０ｍｓ）、油温がＴ０℃（例えば、０℃）以下の場合の無効詰め完了時間ＴＦＩＬＬをｔ２（例えば、２５０ｍｓ）とし、油温ＴがＴ０〜Ｔ１の間では、油温Ｔの低下に伴って無効詰め完了時間ＴＦＩＬＬが長くなるように設定されている。

これに対し、図８に示す係数αは、油温ＴがＴ１（例えば、６０℃）から低下するに伴って小さくなるように設定されている。具体的には、油温ＴがＴ１（例えば、６０℃）を超えている場合の係数αを１．０、油温がＴ０℃（例えば、０℃）以下の場合の係数αを０（ゼロ）に設定し、油温ＴがＴ０〜Ｔ１の間で油温Ｔの低下に伴って小さくなるように設定されている。上記したような設定によれば、ＯＣソレノイド通電時間（ｔ）が油温Ｔの低下に伴って短くなると共に、油温Ｔが０℃未満ＯＣソレノイド通電時間（ｔ）がゼロとなるという、作動油の粘度特性を考慮したオリフィス制御が可能となる。

図９は、低温時におけるクラッチ持ち替え時のクラッチ油圧の推移を示すグラフである。低温時には、作動油の粘性が高くなることで無効詰め完了時間が長くなる。このとき、接続側クラッチの無効詰め区間Ｓ１が温度の低下に伴って延びるものの、油圧の排出速度はそれ以上に低下する（油圧が抜けにくくなる）傾向にある。これは、接続側クラッチの油圧に関しては、油圧ポンプで圧送される上に油圧センサでモニタリングされている一方で、切断側クラッチの油圧低下速度は、クラッチのリターンスプリングの付勢力が変化しない限り作動油の粘度に依存するためである。

この低温時の油圧の抜けにくさに対し、本実施形態では、ＯＣソレノイド４６の通電時間、すなわち、図５の場合に比して前段階Ｄ１を短くすることで、シフトチェンジの際のエンジンの吹け上がり防止とシフトショックの低減の両立を図っている。

３速走行中の時刻ｔ＝０では、シフトバルブ４２がステータス１にあり第１クラッチＣＬ１に完全接続油圧ＰＡが供給される一方、第２クラッチＣＬ２への供給油圧はゼロで、ＯＣソレノイド５８はオフ状態にある。

次に、時刻ｔ１０では、３速から２速へのシフトダウン指令がなされ、シフトバルブ４２がステータス２に切り替えられると共に、ＯＣソレノイド５８がオン状態に切り替えられる。

この時刻ｔ１０では、第２クラッチの油圧上昇が開始される。これと共に、第１クラッチＣＬ１の作動油圧としての第１クラッチ油圧Ｐ１が低下を開始するが、ＯＣソレノイド５８がオンにされているため、油圧の低下速度が抑えられている。

時刻ｔ１１では、ＯＣソレノイド５８がオフに切り替えられることで、第１クラッチＣＬ１の排出抵抗が小さくされる。この時刻ｔ１１のタイミングは、図５に示した時刻ｔ３より早いタイミングとされている。これは、作動油の粘度の高さに対応し、流路面積を拡大するタイミングを早めることで半クラッチ状態が終わる所定油圧Ｐｈに低下するまでの時間を短縮するためである。

時刻ｔ１２では、無効詰め区間Ｓ１が終了すると共に、半クラッチ〜接続状態Ｓ２に移行する。

続く時刻ｔ１３では、第１クラッチ油圧Ｐ１が所定油圧Ｐｈまで低下し、第１クラッチは摩擦力を生じない状態となるが、このとき、第２クラッチ油圧Ｐ２は、すでに所定油圧Ｐｈより大きな値まで高められており、第２クラッチは半クラッチが始まっており、駆動力伝達が途切れることはない。

そして、第２クラッチ油圧Ｐ２が駆動力伝達に十分な油圧まで高められた時刻ｔ１４では、油圧Ｐ２が完全接続油圧ＰＡまで高められ、移行区間Ｓが終了すると共にシフトダウンに伴うクラッチ持ち替え制御が完了する。

上記したように、本発明に係る伝動装置によれば、油温に伴う作動油の粘性変化によって油圧の抜けやすさが変わることに対応し、２段階に切り替えられる排出抵抗の切替タイミングを変更させるようにしたので、油温に変化に関わらず、良好なシフトショック防止およびシフトチェンジ直後の減速時のエンジンストール防止効果を得ることができる。

なお、ＡＭＴを構成するツインクラッチ、変速機の形状や構造、シフトバルブやリニアソレノイドの形状や構造、オリフィス機構の構造、オリフィスコントロールバルブの通電時間と作動油温度との関係、図５における無効詰め区間と半クラッチ区間との比率や移行区間の長さ等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。実施例は、第１、第２クラッチごとに奇数列、偶数列からなる複数の変速段を持つ多段式のトランスミッションについて説明したが、それぞれのクラッチごとに一種類のギヤ列しか持たない構成（例えば、ツインクラッチであれば２段変速）としてもよい。また、実施例では、オリフィスが小開放孔と大開放孔からなり、大開放孔を弁で開閉させるようにしたが、２つの孔の大小が逆でもよいし同じ大きさでもよい。排出抵抗変更手段は、２段階に変更するものとしたが、リニアソレノイドバルブのように連続的に変更するものでもよい。さらに、排出抵抗変更手段は、実施例で説明したように流路面積を変えることで排出抵抗を変化させる構成のほか、流路長さを変えることで排出抵抗を変化させる構成としてもよい。本発明に係る伝動装置は、自動二輪車に限られず、鞍乗型三輪車等の各種車両のツインクラッチ式自動変速機に適用することが可能である。

１…ＡＭＴ、３…エンジン、４…クランク軸、２４…ＡＭＴ制御ユニット（制御手段）、３６…油圧ポンプ（油圧発生手段）、３９…シフトソレノイド、４０，４１…供給油路、４２…シフトバルブ（油路切替手段）、４４，４５…排出油路、４６…オリフィス機構（排出抵抗変更手段）、５１…大開放孔（第２の開放孔）、５２…弁機構、５３…付勢部材（付勢手段）、５４…小開放孔（第１の開放孔）、５６…合流部、５７…集合排出油路、５８…オリフィスコントロールソレノイド、５９…オリフィス、ＣＬ１…第１クラッチ、ＣＬ２…第２クラッチ、Ｐ１…第１クラッチ油圧（作動油圧）、Ｐ２…第２クラッチ油圧（作動油圧）、ＴＣＬ…ツインクラッチ、ＴＭ…変速機、Ｓ１…無効詰め区間、Ｓ２…半クラッチ〜接続状態、Ｓ…移行区間、Ｄ１…前段階、Ｄ２…後段階

Claims (4)

1. エンジン（３）のクランク軸（４）と、駆動輪（ＷＲ）と、前記クランク軸（４）と前記駆動輪（ＷＲ）の間に介装されると共に作動油の加圧および脱圧により接続および切断を行い、戻りバネによって切断する側に付勢される２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）と、前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）のそれぞれに対応するギヤ列とを備え、前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）を持ち替えることでそれぞれに対応するギヤ列を選択してシフトチェンジを行う伝動装置（１）であって、
   前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）に供給する油圧の発生源である油圧発生手段（３６）と、
   前記油圧発生手段（３６）と前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）との間に介在して前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）に供給する作動油の作動油圧（Ｐ１，Ｐ２）を任意の大きさに調整する油圧調整手段（４３）と、
   前記作動油圧（Ｐ１，Ｐ２）を供給するために前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）のそれぞれに接続される２つの供給油路（４０，４１）と、
   前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）に供給された作動油圧（Ｐ１，Ｐ２）を脱圧するために、前記２つの供給油路（４０，４１）のそれぞれに連結される２つの排圧油路（４４，４５）と、
   前記２つの供給油路（４０，４１）の一方に作動油を供給しつつ前記２つの排出油路（４４，４５）の一方から作動油を排出する状態と、前記２つの供給油路（４０，４１）の他方に作動油を供給しつつ前記２つの排出油路（４４，４５）の他方から作動油を排出する状態とを切り替える油路切替手段（４２）と、
   前記油圧調整手段（４３）および前記油路切替手段（４２）を制御する制御手段（２４）とを有する伝動装置において、
   前記２つの排出油路（４４，４５）の下流側に設けられて前記作動油圧（Ｐ１，Ｐ２）の排出のしやすさを変更する排出抵抗変更手段（４６）と、
   前記作動油の油温を計測する油温計測手段（３２）とを備え、
   前記２つの油圧クラッチ（ＣＬ１，ＣＬ２）の内、前記シフトチェンジとしての高速段側から低速段側に切り換えるシフトダウン後に接続状態となる接続側クラッチは、切断状態から接続状態に切り替わるまでの移行期間（Ｓ）の間に、クラッチ板に摩擦力が生じない無効詰め区間（Ｓ１）と、該無効詰め区間（Ｓ１）の後であってクラッチ板に摩擦力が生じる半クラッチ区間が生じるように構成されており、
   前記シフトダウン後に切断状態となる切断側クラッチは、接続状態から切断状態に切り替わるまでの間に半クラッチ区間が生じるように構成されており、
   前記制御手段（２４）は、シフトダウンの際に、前記接続側クラッチの無効詰め区間（Ｓ１）が終了した後の半クラッチ区間である時に、シフトダウン後に切断状態となる切断側クラッチが半クラッチ区間を終えて摩擦力を生じない状態となるように、前記油温計測手段（３２）の計測値に応じて前記排出抵抗変更手段（４６）を制御し、
   前記排出抵抗変更手段（４６）は、前記移行区間（Ｓ）の開始から所定タイミング（ｔ４）までの区間である前段階（Ｄ１）では前記作動油圧（Ｐ１，Ｐ２）を排出しにくくし、かつ前記前段階（Ｄ１）が終了してから前記移行区間（Ｓ）が終了するまでの区間である後段階（Ｄ２）では前記作動油圧（Ｐ１，Ｐ２）を排出しやすくし、
   前記排出抵抗変更手段（４６）は、前記排出抵抗を２段階に切り替え可能に構成されており、
   前記制御手段（２４）は、前記前段階（Ｄ１）で排出抵抗を大きい状態にすると共に、前記後段階（Ｄ２）で排出抵抗を小さい状態に切り替えることを特徴とする伝動装置。
2. 前記排出抵抗変更手段（４６）は、前記前段階（Ｄ１）でのみ駆動されて前記排出抵抗を大きくするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の伝動装置。
3. 前記排出抵抗変更手段（４６）が、前記２つの排出油路（４４，４５）が１つの集合排出油路（５７）に合流する合流部（５６）の下流に配置されていると共に、第１の開放孔（５４）および第２の開放孔（５１）と、前記第２の開放孔（５１）を開閉可能とする弁機構（５２）と、前記弁機構（５２）を開状態に保持する付勢手段（５３）と、前記制御手段（２４）から閉じ指令があった際に前記弁機構（５２）を閉じ方向に動かすアクチュエータ（５８）とからなることを特徴とする請求項２に記載の伝動装置。
4. 前記制御手段（２４）は、前記作動油の油温（Ｔ）が所定範囲内（Ｔ０〜Ｔ１）にあるときは、前記油温（Ｔ）の低下に伴って前記前段階（Ｄ１）を短くすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の伝動装置。