JPH084887A - 車両用変速機の変速制御装置 - Google Patents

車両用変速機の変速制御装置

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JPH084887A
JPH084887A JP6142747A JP14274794A JPH084887A JP H084887 A JPH084887 A JP H084887A JP 6142747 A JP6142747 A JP 6142747A JP 14274794 A JP14274794 A JP 14274794A JP H084887 A JPH084887 A JP H084887A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速制御装置を簡単に構成でき、しかも車両
用変速機が小型かつ軽量となる車両用変速機の制御装置
を提供する。 【構成】 電子制御装置98により、車両の発進走行に
際して複数の第1摩擦クラッチC1、第2摩擦クラッチ
C2、第3摩擦クラッチC3が同時にスリップ係合させ
られると、それら複数の第1摩擦クラッチC1、第2摩
擦クラッチC2、第3摩擦クラッチC3と直列に設けら
れた複数組の第1ギヤ列、第2ギヤ列、第3ギヤ列を介
して入力軸20から出力軸30へ並列的に動力が伝達さ
れる。また、車速の上昇に伴って入力軸20に対して出
力軸30の回転速度が更に上昇すると、複数組の第1ギ
ヤ列、第2ギヤ列、第3ギヤ列のうちのギヤ比が大きい
第1ギヤ列に直列に設けられた第1一方向クラッチOW
C1から順次解放されて、変速機10全体としての等価
ギヤ比γt が順次小さくされ、滑らかにシフトアップが
行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ギヤ比の異なる複数組
のギヤ列を備えた車両用変速機の変速制御装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】動力源からの動力が入力される入力軸
と、その入力軸からの動力が伝達される出力軸と、それ
ら入力軸と出力軸との間において相互に異なるギヤ比に
より動力を伝達する複数組のギヤ列とを備えた車両用変
速機が知られている。たとえば特開昭62−93541
号公報に記載された車両用変速機がそれである。このよ
うな平行2軸式変速機によれば、低速側ギヤ段を達成す
るための第1ギヤ列12、32が一方向クラッチOWC2および
第1クラッチC1を介して入力軸10と出力軸30との間に
設けられている一方、それよりも高速側ギヤ段を達成す
るための第2ギヤ列14、36が、第2クラッチC2を介し
て入力軸10と出力軸30との間に設けられているため、た
とえば上記低速側ギヤ段からシフトアップするに際して
は、第1クラッチC1の係合状態のままで第2クラッチ
C2を係合させるだけで、一方向クラッチOWC2の滑り作
用により円滑に高速側ギヤ段が達成される特徴がある。
【0003】
【発明が解決すべき課題】しかしながら、上記従来の車
両用変速機では、各ギヤ段を切り換えようとする毎に摩
擦係合装置を係合作動させる必要があるとともに、予め
記憶された変速線図から実際のエンジン負荷量および車
速に基づいて変速判断を実行し、その変速判断が行われ
たギヤ段を達成するための変速出力を油圧回路へ供給す
る自動変速制御装置も必要であった。このため、変速制
御装置に複雑な制御を実行する機能を設ける必要がある
ために変速制御装置が高価となる欠点があった。また、
上記従来の車両用変速機では、各ギヤ段毎の動力伝達経
路が1つであるため、その動力伝達経路を構成する各ギ
ヤ列および摩擦係合装置のトルク伝達容量はエンジンの
最大出力トルクにも耐え得るように特に低速ギヤ段を達
成するもの程大きく設定される必要があり、車両用変速
機が大型かつ重量となる欠点があった。
【0004】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであり、その目的とするところは、変速制御装置
を簡単に構成でき、しかも車両用変速機が小型かつ軽量
となる車両用変速機の制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、動力源からの動力が
入力される入力軸と、その入力軸からの動力が伝達され
る出力軸と、それら入力軸と出力軸との間において相互
に異なるギヤ比により動力を伝達する複数組のギヤ列と
を備えた車両用変速機の変速制御装置であって、(a) 前
記入力軸と出力軸との間において前記複数組のギヤ列と
それぞれ直列に設けられた複数の摩擦係合装置と、(b)
少なくとも前記複数組のギヤ列のうちの前記ギヤ比が最
小のものを除くギヤ列と直列に設けられ、動力伝達方向
が前記入力軸から出力軸へ向かう状態では係合させられ
るがその出力軸から入力軸へ向かう状態では解放される
一方向クラッチと、(c) 車両の前進走行に際して前記複
数の摩擦係合装置を同時にスリップ係合させることによ
り、前記複数組のギヤ列を介して並列的に動力を伝達さ
せる変速制御手段とを、含むことにある。
【0006】
【作用】このようにすれば、変速制御手段により、車両
の前進走行に際して複数の摩擦係合装置が同時にスリッ
プ係合させられると、その複数の摩擦係合装置と直列に
設けられた複数組のギヤ列を介して入力軸から出力軸へ
並列的に動力が伝達される。車速の上昇に伴って入力軸
に対する出力軸の回転速度が上昇すると、複数組のギヤ
列のうちのギヤ比が大きいギヤ列に直列に設けられた一
方向クラッチから順次解放されて、変速機全体としての
等価ギヤ比が順次小さくされ、滑らかにシフトアップが
行われる。
【0007】
【発明の効果】したがって、本発明によれば、各ギヤ段
を達成させるために用意された複数の摩擦係合装置のい
ずれかをエンジンの負荷量および車速に基づいて選択的
に係合させる制御を必要とせず、同時にスリップ係合さ
せるだけで、車速の上昇に伴って車両用変速機のギヤ比
が順次変化させられるので、変速制御装置が簡単に構成
され得て安価となる。また、本発明の車両用変速機で
は、入力軸と出力軸との間に設けられた複数組のギヤ列
を介して並列的に動力が伝達されることから、各ギヤ列
およびそれに直列に設けられる摩擦係合装置や一方向ク
ラッチのトルク容量は従来の変速機に比較して大幅に小
さくでき、変速機を小型かつ軽量とすることができる。
【0008】ここで、好適には、前記複数組のギヤ列
は、ギヤ比が順次小さくなる第1ギヤ列、第2ギヤ列、
第3ギヤ列を含み、前記複数の摩擦係合装置は、それら
第1ギヤ列、第2ギヤ列、第3ギヤ列とそれぞれ直列に
設けられた第1摩擦係合装置、第2摩擦係合装置、第3
摩擦係合装置を含み、前記一方向クラッチは、それら第
1ギヤ列、第2ギヤ列、第3ギヤ列のうちの少なくとも
第1ギヤ列および第2ギヤ列とそれぞれ直列に設けら
れ、前記変速制御手段は、前記第1摩擦係合装置および
第2摩擦係合装置を同時にスリップ係合させた後、その
第1摩擦係合装置の完全係合が行われる前に前記第3摩
擦係合装置をスリップ係合させるように構成される。こ
のようにすれば、発進時においてはギヤ比が大きい2つ
の第1ギヤ列、第2ギヤ列を介して動力が伝達されるこ
とから、発進時の駆動トルクが一層高められるので、複
数のギヤ列および摩擦係合装置による負荷の分散と大き
な駆動トルクとが両立が可能となる。また、第1摩擦係
合装置の完全係合が行われる前までの間は第3摩擦係合
装置が解放されてそのスリップ係合期間が短縮されるの
で、耐久性が高められる利点がある。
【0009】また、好適には、前記複数の摩擦係合装置
は、油圧に従って係合状態が制御される油圧式摩擦係合
装置であり、前記変速制御手段は、共通の油圧を用いて
その油圧式摩擦係合装置の係合状態を制御するように構
成される。このようにすれば、共通の制御弁を用いて各
摩擦係合装置をスリップ係合状態とすることができるの
で、各摩擦係合装置を独立した制御弁を用いて制御する
必要がなく、油圧回路などが簡単となる利点がある。
【0010】また、好適には、前記油圧式摩擦係合装置
は、前記入力軸および出力軸の一方において前記複数の
ギヤ列を介した動力をそれぞれ伝達するために設けられ
た複数組の摩擦部材と、それら複数組の摩擦部材を軸方
向へ押圧するためにその入力軸および出力軸の一方に設
けられた共通のピストンとを備えて構成される。このよ
うにすれば、共通の軸上において各油圧式摩擦係合装置
が設けられる結果、それら各摩擦係合装置の摩擦材が共
通のピストンによって押圧されるので、機械的機構およ
び制御機構が簡単となる利点がある。
【0011】また、好適には、前記複数組のギヤ列のう
ち前記入力軸および出力軸の一方に設けられた摩擦係合
装置側ギヤは、それら入力軸および出力軸の一方と軸方
向に移動可能に設けられ、前記摩擦係合装置の摩擦部材
は、その摩擦係合装置側ギヤ内に組み込まれ、前記共通
のピストンはその摩擦係合装置側ギヤを介して摩擦部材
を押圧するように構成される。このようにすれば、部品
点数が少なくなり、車両用変速機の軸方向寸法が小型と
なる利点がある。
【0012】また、好適には、前記第1ギヤ列は前記車
両用変速機の最低速ギヤ段を達成するものであり、その
第1ギヤ列に直列に設けられた前記第1摩擦係合装置
は、前記車両の発進加速時においてスリップ係合させら
れる。このようにすれば、車両の発進加速時において最
低速ギヤ段を介して動力伝達が行われることから、発進
時の駆動トルクが一層高められるので、複数のギヤ列お
よび摩擦係合装置による負荷の分散と大きな駆動トルク
とが両立するという効果が一層顕著に得られる。
【0013】また、好適には、前記車両用変速機の入力
軸は、前記車両の動力源と直接的に連結されて構成され
る。このようにすれば、前記複数の摩擦係合装置をスリ
ップ係合させることにより発進させ得るので、トルクコ
ンバータが不要となる利点がある。
【0014】また、好適には、前記車両用変速機の入力
軸と前記動力源との間には、複数の前進ギヤ段を備えた
副変速機が設けられる。このようにすれば、この副変速
機と前記車両用変速機とが直列的に連結されるので、多
段の変速が可能となる利点がある。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は本発明の一実施例の平行2軸式の
車両用変速機10を示す骨子図であり、図2はその車両
用変速機10の具体的構成および変速制御装置を示す図
である。
【0016】図1および図2において、車両のエンジン
12のクランク軸14は、トルク変動吸収用のダンパ1
6を備えたフライホイール18を介して、変速機10の
入力軸20と直接的に連結されており、エンジン12の
動力は、その変速機10、図示しない差動歯車装置およ
び車軸を経て、駆動輪へ伝達されるようになっている。
上記ダンパ16は、たとえば単板クラッチに設けられる
ものと同様に、クランク軸14と入力軸20との相対回
転がスプリング22に抗して所定の角度範囲内で発生す
ることを許容する機構を備えているが、トルクコンバー
タ、フルードカップリング、摩擦クラッチのようにクラ
ンク軸14と入力軸20との回転差を発生させるもので
はないので、クランク軸14と入力軸20とは相互に直
結状態とされている。
【0017】上記変速機10の入力軸20には、順次径
が大きくなる第1ギヤ24、第2ギヤ26、第3ギヤ2
8が所定の軸方向間隔を隔ててそれぞれ固定されてお
り、その入力軸20と平行な出力軸30には、第1ギヤ
24と噛み合う第4ギヤ34、第2ギヤ26と噛み合う
第5ギヤ36、第3ギヤ28と噛み合う第6ギヤ38が
相対回転可能に設けられている。上記第1ギヤ24およ
び第4ギヤ34は第1ギヤ比γ1 にて動力を伝達する第
1ギヤ列に対応し、上記第2ギヤ26および第5ギヤ3
6は第2ギヤ比γ2 にて動力を伝達する第2ギヤ列に対
応し、上記第3ギヤ28および第6ギヤ38は第3ギヤ
比γ3 にて動力を伝達する第3ギヤ列に対応している。
ここで、入力軸20の回転速度をωi 、出力軸30の回
転速度をω o とすると、上記第1ギヤ比γ1 、第2ギヤ
比γ2 、および第3ギヤ比γ3 は、ωi /ωo にてそれ
ぞれ定義されるものであり、γ1 >γ2 >γ3 という大
小関係にある。
【0018】図3に詳しく示すように、出力軸30の一
端にはストッパリング40が嵌め着けられるとともに、
出力軸30の他端にはファイナルピニオン42がスプラ
イン嵌合により相対回転不能に嵌め着けられており、こ
のファイナルピニオン42と噛み合うファイナルギヤ4
4を介して図示しない駆動輪へ動力が伝達されるように
なっている。上記第4ギヤ34、第5ギヤ36、第6ギ
ヤ38は、ニードルベアリング46、48、50を介し
て、軸回りの相対回転および軸方向の移動可能に上記出
力軸30により支持されている。
【0019】上記第4ギヤ34の中央部には、複数枚の
摩擦材52および54と、第1一方向クラッチOWC1
を介して軸方向の移動可能に出力軸30に支持された第
1クラッチハブ58とを収容する環状凹溝60が形成さ
れている。上記摩擦材52および54は交互に重ねられ
た環状の板材であって、摩擦材52は第4ギヤ34の内
周面に設けられた軸方向に平行な凸条と相対回転不能且
つ軸方向の移動可能に係合させられ、摩擦材54は第1
クラッチハブ58の外周面に設けられた軸方向に平行な
凸条と相対回転不能且つ軸方向の移動可能に係合させら
れている。それら摩擦材52および54と第1クラッチ
ハブ58とは第1摩擦クラッチC1を構成しており、そ
の第1摩擦クラッチC1および一方向クラッチOWC1
は、入力軸20と出力軸30との間において前記第1ギ
ヤ24および第4ギヤ34から成る第1ギヤ列と直列に
設けられていることになるのである。
【0020】また、上記第5ギヤ36の中央部にも、複
数枚の摩擦材62および64と、第2一方向クラッチO
WC2を介して軸方向の移動可能に出力軸30に支持さ
れた第2クラッチハブ68とを収容する環状凹溝70が
形成されている。上記摩擦材62および64も交互に重
ねられた環状の板材であって、摩擦材62は第5ギヤ3
6の内周面に設けられた軸方向に平行な凸条と相対回転
不能且つ軸方向の移動可能に係合させられ、摩擦材64
は第2クラッチハブ68の外周面に設けられた軸方向に
平行な凸条と相対回転不能且つ軸方向の移動可能に係合
させられている。それら摩擦材62および64と第2ク
ラッチハブ68とは第2摩擦クラッチC2を構成してお
り、その第2摩擦クラッチC2および第2一方向クラッ
チOWC2は、入力軸20と出力軸30との間において
前記第2ギヤ26および第5ギヤ36から成る第2ギヤ
列と直列に設けられていることになるのである。
【0021】また、上記第6ギヤ38の中央部には、複
数枚の摩擦材72および74と、スプライン嵌合により
相対回転不能に出力軸30に設けられ且つ前記ストッパ
リング40に当接させられて軸方向の移動不能とされた
第3クラッチハブ78とを収容する環状凹溝80が形成
されている。上記摩擦材72および74も交互に重ねら
れた環状の板材であって、摩擦材72は第6ギヤ38の
内周面に設けられた軸方向に平行な凸条と相対回転不能
且つ軸方向の移動可能に係合させられ、摩擦材74は第
3クラッチハブ78の外周面に設けられた軸方向に平行
な凸条と相対回転不能且つ軸方向の移動可能に係合させ
られている。それら摩擦材72および74と第3クラッ
チハブ78とは第3摩擦クラッチC3を構成しており、
その第3摩擦クラッチC3は、入力軸20と出力軸30
との間において前記第3ギヤ28および第6ギヤ38か
ら成る第3ギヤ列と直列に設けられていることになるの
である。
【0022】出力軸30の第6ギヤ38とファイナルピ
ニオン42との間には、外周側へ突き出す環状のフラン
ジ部82が形成されるとともに環状のクラッチピストン
84が軸方向の摺動可能に嵌合されている。このクラッ
チピストン84は、それとファイナルピニオン42との
間に介挿された皿状の押圧スプリング86により係合方
向へ常時付勢されている。上記クラッチピストン84と
出力軸30との間には、出力軸30内の油路88と連通
する油室90が形成されている。この油室90内の油圧
が高められると、クラッチピストン84は押圧スプリン
グ86の付勢力に抗してファイナルピニオン42側へ移
動させられるので、第1摩擦クラッチC1、第2摩擦ク
ラッチC2、第3摩擦クラッチC3が解放される。しか
し、油室90内の油圧が低くされると、クラッチピスト
ン84は押圧スプリング86の付勢力に従ってストッパ
リング40側へ移動させられて摩擦材52に当接させら
れるので、押圧スプリング86の付勢力により第1摩擦
クラッチC1の摩擦材52および54、第2摩擦クラッ
チC2の摩擦材62および64、第3摩擦クラッチC3
の摩擦材72および74がそれぞれ相互に摩擦係合させ
られ、第1摩擦クラッチC1、第2摩擦クラッチC2、
第3摩擦クラッチC3が同時にスリップ係合させられ
る。上記押圧スプリング86の付勢力は、第1摩擦クラ
ッチC1、第2摩擦クラッチC2、第3摩擦クラッチC
3を同時にスリップ係合させるに適した値に予め設定さ
れているのである。
【0023】図2において、油圧ポンプ92から圧送さ
れた油圧はレギユレータ94によって所定のライン圧に
調圧され、クラッチ制御弁96は、そのライン圧を元圧
とし、電子制御装置98からの指令信号に対応したクラ
ッチ油圧PCLを、油路88を介して油室90へ供給す
る。
【0024】以下、上記電子制御装置98により制御さ
れる車両用変速機10の変速作動を説明する。車両の発
進加速走行に際しては、それまで第1摩擦クラッチC
1、第2摩擦クラッチC2、第3摩擦クラッチC3を解
放させる所定の値まで高められていた油室90内のクラ
ッチ油圧PCLがクラッチ制御弁96により比較的緩やか
に低下させられて大気圧とされることにより、図5に示
すように、クラッチピストン84の押圧力が上昇させら
れた後に一定の値とされる。上記油圧の低下速度或いは
低下期間、すなわちクラッチピストン84の押圧力は、
トルクコンバータがなくても発進ショックが発生しない
ように予め設定される。
【0025】これにより、第1摩擦クラッチC1、第2
摩擦クラッチC2、第3摩擦クラッチC3は同時に且つ
緩やかにスリップ係合が開始させられて、入力軸20の
トルクTin(エンジン12の出力トルクTE )がそれぞ
れ伝達されるので、変速機10の出力軸30の出力トル
クTout は、図4のA区間に示すように立ち上がる。こ
のように第1摩擦クラッチC1、第2摩擦クラッチC
2、第3摩擦クラッチC3が同時に半クラッチ状態とさ
れた状態では、入力軸20の回転速度および出力軸30
の回転速度の関係は、ωi /γ1 >ωo 、ωi /γ2
ωo 、ωi /γ3>ωo が成立し、出力トルクTout
in(γ1 +γ2 +γ3 )/3となる。ここで、変速機
10の全体の等価ギヤ比をγt とすると、γt =Tout
/Tinであるから、等価ギヤ比γt は、(γ1 +γ2
γ3 )/3となる。
【0026】以上の状態で加速が継続され、車速が上昇
するに伴って出力軸回転速度ωo が上昇することによ
り、入力軸20の回転速度および出力軸30の回転速度
の関係が、ωi /γ1 =ωo 、ωi /γ2 >ωo 、ωi
/γ3 >ωo となると、第1摩擦クラッチC1の係合が
完了する。図4のB区間はこの状態を示し、出力トルク
out および変速機10の全体の等価ギヤ比γt は、上
記のA区間と同様である。
【0027】そして、車速の上昇に伴って第1ギヤ列を
介して出力軸30から入力軸20側へ動力伝達が行われ
ようとすることから、その第1摩擦クラッチC1と直列
の第1一方向クラッチOWC1が空転させられるので、
共にスリップ係合させられている第2摩擦クラッチC2
および第3摩擦クラッチC3を介して入力軸20から出
力軸30へ動力が伝達される。このときの入力軸20の
回転速度および出力軸30の回転速度の関係は、ωi
γ1 <ωo 、ωi /γ2 >ωo 、ωi /γ3 >ωo であ
り、出力トルクTout はTin(γ2 +γ3 )/2、変速
機10の全体の等価ギヤ比γt は、(γ2 +γ3 )/2
となる。図4のC区間はこの状態を示す。
【0028】以上の状態で加速が継続され、車速が上昇
するに伴って出力軸回転速度ωo が上昇することによ
り、入力軸20の回転速度および出力軸30の回転速度
の関係が、ωi /γ1 <ωo 、ωi /γ2 =ωo 、ωi
/γ3 >ωo となると、第2摩擦クラッチC2の係合が
完了する。図4のD区間はこの状態を示し、出力トルク
out および変速機10の全体の等価ギヤ比γt は、上
記のC区間と同様である。そして、車速の上昇に伴って
このような第2速走行状態から次の第3速走行状態へさ
らに移行させられる。
【0029】第3速走行状態では、第2摩擦クラッチC
2の係合が完了し、第2ギヤ列を介して出力軸30から
入力軸20側へ動力伝達が行われようとすることから、
その第2摩擦クラッチC2と直列の第2一方向クラッチ
OWC2が空転させられるので、既にスリップ係合させ
られている第3摩擦クラッチC3のみを介して入力軸2
0から出力軸30へ動力が伝達される。このときの入力
軸20の回転速度および出力軸30の回転速度の関係
は、ωi /γ1 <ωo 、ωi /γ2 <ωo 、ωi/γ3
>ωo であり、出力トルクTout はTin・γ3 、変速機
10の全体の等価ギヤ比γt はγ3 となる。図4のE区
間はこの状態を示す。
【0030】そして、以上の状態で加速が継続され、車
速が上昇するに伴って出力軸回転速度ωo が上昇するこ
とにより、入力軸20の回転速度および出力軸30の回
転速度の関係が、ωi /γ1 <ωo 、ωi /γ2
ωo 、ωi /γ3 =ωo となると、第3摩擦クラッチC
3の係合が完了する。図4のF区間はこの状態を示し、
出力トルクTout および変速機10の全体の等価ギヤ比
γt は、上記のE区間と同様である。
【0031】上述のように、本実施例によれば、変速制
御手段として機能する電子制御装置98により、車両の
発進走行に際して複数の第1摩擦クラッチC1、第2摩
擦クラッチC2、第3摩擦クラッチC3が同時にスリッ
プ係合させられると、それら複数の第1摩擦クラッチC
1、第2摩擦クラッチC2、第3摩擦クラッチC3と直
列に設けられた複数組の第1ギヤ列、第2ギヤ列、第3
ギヤ列を介して入力軸20から出力軸30へ並列的に動
力が伝達される。また、車速の上昇に伴って入力軸20
に対して出力軸30の回転速度が更に上昇すると、複数
組の第1ギヤ列、第2ギヤ列、第3ギヤ列のうちのギヤ
比が大きい第1ギヤ列に直列に設けられた第1一方向ク
ラッチOWC1から順次解放されて、変速機10全体と
しての等価ギヤ比γt が順次小さくされ、滑らかにシフ
トアップが行われる。
【0032】したがって、本実施例によれば、複数の摩
擦クラッチC1、C2、C3のいずれかをエンジン12
の負荷量および車速に基づいて選択的に係合させる制御
を必要とせず、各摩擦クラッチC1、C2、C3を同時
にスリップ係合させるだけで、車速の上昇に伴って車両
用変速機10の等価ギヤ比γt が順次変化させられるの
で、電子制御装置98が簡単に構成され得て安価とな
る。また、本実施例の車両用変速機10では、入力軸2
0と出力軸30との間に設けられた複数組の第1ギヤ
列、第2ギヤ列、第3ギヤ列を介して並列的に動力が伝
達されることから、負荷を分散することができるので、
各ギヤ列およびそれに直列に設けられる摩擦クラッチC
1、C2、C3や一方向クラッチOWC1、OWC2の
トルク容量は従来の変速機に比較して大幅に小さくで
き、変速機10を小型かつ軽量とすることができる。た
とえば、本実施例では、第1ギヤ列、第1摩擦クラッチ
C1、および第1一方向クラッチOWC1のトルク容量
をTin/3、第2ギヤ列、第2摩擦クラッチC2、およ
び第2一方向クラッチOWC2のトルク容量をTin/2
とすることができるのである。
【0033】また、本実施例の車両用変速機10に設け
られた各摩擦クラッチC1、C2、C3は、油圧に従っ
て係合状態が制御される油圧式摩擦クラッチであり、前
記変速制御装置98は、共通の油圧を用いてその摩擦ク
ラッチC1、C2、C3の係合状態を制御することか
ら、共通のクラッチ制御弁96を用いて各摩擦クラッチ
C1、C2、C3を同時にスリップ係合状態とすること
ができるので、各摩擦クラッチC1、C2、C3を独立
した制御弁を用いて制御する必要がなく、油圧回路など
が簡単となる利点がある。
【0034】また、本実施例によれば、各摩擦クラッチ
C1、C2、C3は、出力軸30に設けられた3組の摩
擦材52および54、62および64、72および74
と、それら複数組の摩擦材52および54、62および
64、72および74を軸方向へ押圧するために出力軸
30に設けられた共通のクラッチピストン84とを備え
て構成されることから、共通の出力軸30上において各
摩擦クラッチC1、C2、C3の摩擦材52および5
4、62および64、72および74が共通のクラッチ
ピストン84によって押圧されるので、機械的機構およ
び制御機構が簡単となる利点がある。
【0035】また、本実施例によれば、前記3組のギヤ
列のうちの出力軸30側に設けられた第4ギヤ34、第
5ギヤ36、第6ギヤ38は出力軸30に移動可能に設
けられ、各摩擦クラッチC1、C2、C3の摩擦材52
および54、62および64、72および74は、その
第4ギヤ34、第5ギヤ36、第6ギヤ38内にそれぞ
れ組み込まれ、共通のクラッチピストン84はそれら第
4ギヤ34、第5ギヤ36、第6ギヤ38を介して摩擦
材52および54、62および64、72および74を
押圧するように構成されるので、部品点数が少なくな
り、車両用変速機10の軸方向寸法が小型となる利点が
ある。
【0036】また、本実施例の第1ギヤ列は車両用変速
機10の最低速ギヤ段を達成するものであり、その第1
ギヤ列に直列に設けられた第1摩擦クラッチC1は、車
両の発進加速時においてスリップ係合させられる。この
ように、車両の発進加速時において最低速ギヤ段を介し
て動力伝達が行われることから、発進時の駆動トルクが
一層高められるので、3系統の第1ギヤ列、第2ギヤ
列、第3ギヤ列およびそれに直列の各摩擦クラッチC
1、C2、C3による負荷の分散と大きな駆動トルクと
が両立するという効果が一層顕著に得られる。
【0037】また、本実施例の車両用変速機10の入力
軸20は車両のエンジン12と直接的に連結されて構成
されており、電子制御装置98は図5に示すようにクラ
ッチ油圧PCLを緩やかに変化させて3つの摩擦クラッチ
C1、C2、C3を同時にスリップ係合させることによ
り駆動トルクを立ち上げるので、トルクコンバータが不
要となる利点がある。
【0038】また、本実施例によれば、押圧スプリング
86の付勢力に従って各摩擦クラッチC1、C2、C3
が同時にスリップ係合させられることから、車両の走行
時においては油室90内を大気圧とするので、各摩擦ク
ラッチC1、C2、C3を解放させるときだけ油室90
内へ油圧を供給すればよい。このため、レギユレータ9
4から連続して油圧を出力させる必要がなく、油圧ポン
プ92を駆動するための動力損失が可及的に低減され
る。
【0039】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の説明において前述の実施例と共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。
【0040】図6は、電子制御装置98の他の作動を示
すタイムチャートである。本実施例では、第1摩擦クラ
ッチC1および第2摩擦クラッチC2と第3摩擦クラッ
チC3とを独立に係合制御するための図示しない独立し
た油圧アクチュエータが備えられており、それらの油圧
アクチュエータは電子制御装置98によってそれぞれ制
御されるようになっている。
【0041】以下、本実施例において上記電子制御装置
98により制御される車両用変速機10の変速作動を説
明する。車両の発進加速走行に際しては、前述の実施例
と同様に、図5に示すように油室90内のクラッチ油圧
CLがクラッチ制御弁96により緩やかに低下させられ
て大気圧とされることにより、第1摩擦クラッチC1お
よび第2摩擦クラッチC2が同時に且つ緩やかにスリッ
プ係合が開始させられて、入力軸20のトルクTin(エ
ンジン12の出力トルクTE )がそれぞれ伝達されるの
で、変速機10の出力軸30の出力トルクTout は、図
6のA区間に示すように立ち上がる。
【0042】上記のように第1摩擦クラッチC1および
第2摩擦クラッチC2が同時に半クラッチ状態とされた
状態では、入力軸20の回転速度および出力軸30の回
転速度の関係は、ωi /γ1 >ωo 、ωi /γ2 >ωo
が成立し、出力トルクToutはTin(γ1 +γ2 )/2
となる。ここで、変速機10の全体の等価ギヤ比をγ t
とすると、γt =Tout /Tinであるから、等価ギヤ比
γt は、(γ1 +γ2+γ3 )/2となる。
【0043】以上の状態で加速が継続され、車速が上昇
するに伴って出力軸回転速度ωo が上昇することによ
り、入力軸20の回転速度および出力軸30の回転速度
の関係が、ωi /γ1 =ωo 、ωi /γ2 >ωo となる
と、第1摩擦クラッチC1の係合が完了する。図4のB
区間はこの状態を示し、出力トルクTout および変速機
10の全体の等価ギヤ比γt は、上記のA区間と同様で
ある。そして、この状態において、第3摩擦クラッチC
3が、第1摩擦クラッチC1の完全係合前の状態、たと
えばC区間の開始点からスリップ係合が開始される。こ
の第3摩擦クラッチC3のスリップ係合開始点は、たと
えば予め記憶された関係から実際のエンジン回転速度お
よび車速に基づいて決定される。そして、第1摩擦クラ
ッチC1の係合が完了した第2速走行状態以後は、前述
の実施例と同様に、C区間およびD区間の等価ギヤ比γ
t が(γ2 +γ3 )/2、E区間およびF区間の等価ギ
ヤ比γt がγ3 となり、D区間の出力トルクはTin(γ
2 +γ3 )/2、F区間の出力トルクはTin・γ3 とな
る。
【0044】上記実施例によれば、前述の実施例と同様
の効果が得られるのに加えて、第3摩擦クラッチC3の
スリップ係合がC区間から開始されることから、A区間
およびB区間におけるは出力トルクTout はTin(γ1
+γ2 )/2となって、前述の実施例の出力トルクTin
(γ1 +γ2 +γ3 )/3よりも大きくなるので、発進
加速性が一層高められる。すなわち、変速制御装置98
は、第1摩擦クラッチC1および第2摩擦クラッチC2
を同時にスリップ係合させた後、その第1摩擦クラッチ
C1の完全係合が行われる前に前記第3摩擦クラッチC
3をスリップ係合させることから、発進時においてはギ
ヤ比が大きい2つの第1ギヤ列、第2ギヤ列を介して動
力が伝達される。このため、発進時の駆動トルクが一層
高められるので、複数のギヤ列および摩擦クラッチによ
る負荷の分散と大きな駆動トルクとが両立が可能となる
一方、第1摩擦クラッチC1の完全係合が行われる前ま
での間は第3摩擦クラッチC3が解放されてそのスリッ
プ係合期間が短縮されるので、耐久性が高められる利点
がある。
【0045】図7は、図1の実施例のフライホイール1
8のダンパ16と車両用変速機10の入力軸20との間
に、副変速機100が介挿された例を示している。この
副変速機100は、ダンパ16に連結されたサンギヤ1
02と、サンギヤ102と噛み合う遊星ギヤ104と、
遊星ギヤ104を回転可能に支持して入力軸20と連結
されたキャリヤ106と、遊星ギヤ104と噛み合い且
つバンドブレーキ108によって図示しない非回転部材
と連結されるリングギヤ110と、サンギヤ102とキ
ャリヤ106とを連結するクラッチ112とを備えてい
る。この副変速機100では、クラッチ112が係合さ
れた状態ではギヤ比が1にて動力が伝達されるが、バン
ドブレーキ108が係合された状態ではギヤ比γS にて
動力が伝達される。
【0046】本実施例によれば、車両用変速機10の入
力軸20とエンジン12との間には、2段の前進ギヤ段
を備えた副変速機100が設けられることにより副変速
機100と車両用変速機10とが直列的に連結されるの
で、多段の変速が可能となる利点がある。すなわち、γ
S (γ1 +γ2 +γ3 )/3、γS (γ2 +γ3 )/
2、γS ・γ3 、(γ1 +γ2 +γ3 )/3、(γ2
γ3 )/2、γ3 という6種類の変速段が可能となり、
そのうちの何れか或いは全部が用いられ得るのである。
【0047】図8および図9は、図3に示すような押圧
機構を入力軸20に設けることにより、図1および図7
の実施例の摩擦クラッチC1、C2、C3、および一方
向クラッチOWC1、OWC2が入力軸20に設けられ
た例をそれぞれ示している。このような図8および図9
の実施例によれば、前述の図1および図7の実施例と同
様の効果が得られるのに加えて、摩擦クラッチC1、C
2、C3、および一方向クラッチOWC1、OWC2が
出力軸30よりも回転速度が高い入力軸20に設けられ
ているので、摩擦クラッチC1、C2、C3、および一
方向クラッチOWC1、OWC2のトルク容量が小さく
でき、小型且つ安価となる利点がある。
【0048】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
【0049】たとえば、前述の実施例では、図5の曲線
の平坦部に示すクラッチピストン84の定常的な押圧力
は、クラッチ油圧PCLが大気圧とされることにより押圧
スプリング86の付勢力に基づいて専ら決定されていた
が、クラッチ油圧PCLが所定圧まで下降させられたとき
の推力と押圧スプリング86の付勢力との差に基づいて
決定されるようにしてもよい。このようにすれば、スロ
ットルペダルの踏み込み量に応じて上記クラッチピスト
ン84の定常的な押圧力、すなわちスリップ係合状態に
おける摩擦クラッチC1、C2、C3により伝達される
トルクをエンジン負荷量に応じて変化させることができ
る。
【0050】また、前述の実施例では、クラッチ油圧P
CLの下降に応じてクラッチピストン84の押圧力が高め
られていたが、クラッチ油圧PCLの上昇に応じてクラッ
チピストン84の押圧力が高められるようにしても差支
えない。
【0051】また、前述の実施例では、図5に示すよう
にクラッチピストン84の押圧力が高められていたが、
たとえば実際のエンジン回転速度NE とアイドル時のエ
ンジン回転速度NIDL との差に対応した大きさとなるよ
うに逐次増加させるようにしてもよい。
【0052】また、前述の実施例の車両用変速機10で
は、出力軸30からファイナルギヤ44を介して動力が
出力されるように構成されていたが、直接出力軸30か
ら出力されるようにしてもよい。
【0053】また、マニュアルミッションを備えた車両
において用いられているような、クラッチペダルを踏み
込んだときにマスタシリンダより発生する油圧が油室9
0に導かれていてもよい。
【0054】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の車両用変速機の構成を説明
する骨子図である。
【図2】図1の車両用変速機の構成を具体的に説明する
断面図である。
【図3】図1の車両用変速機の要部を説明する断面図で
ある。
【図4】図2の電子制御装置により制御される車両用変
速機の作動を説明するタイムチャートである。
【図5】図2の電子制御装置により制御されるクラッチ
ピストンの押圧力の変化を説明する図である。
【図6】本発明の他の実施例における図4に相当する図
である。
【図7】本発明の他の実施例の車両用変速機の構成を説
明する骨子図である。
【図8】本発明の他の実施例の車両用変速機の構成を説
明する骨子図である。
【図9】本発明の他の実施例の車両用変速機の構成を説
明する骨子図である。
【符号の説明】
10:車両用変速機 20:入力軸 24:第1ギヤ、34:第4ギヤ(第1ギヤ列) 26:第2ギヤ、36:第5ギヤ(第2ギヤ列) 28:第3ギヤ、38:第6ギヤ(第3ギヤ列) 30:出力軸 52,54,62,64,72,74:摩擦材(摩擦部
材) 84:クラッチピストン 98:電子制御装置(変速制御手段) C1:第1摩擦クラッチ、C2:第2摩擦クラッチ、C
3:第3摩擦クラッチ(摩擦係合装置) OWC1:第1一方向クラッチ、OWC2:第2一方向
クラッチ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動力源からの動力が入力される入力軸
    と、該入力軸からの動力が伝達される出力軸と、該入力
    軸と出力軸との間において相互に異なるギヤ比により動
    力を伝達する複数組のギヤ列とを備えた車両用変速機の
    変速制御装置であって、 前記入力軸と出力軸との間において前記複数組のギヤ列
    とそれぞれ直列に設けられた複数の摩擦係合装置と、 少なくとも前記複数組のギヤ列のうちの前記ギヤ比が最
    小のものを除くギヤ列と直列に設けられ、動力伝達方向
    が前記入力軸から出力軸へ向かう状態では係合させられ
    るが該出力軸から入力軸へ向かう状態では解放される一
    方向クラッチと、 車両の前進走行に際して前記複数の摩擦係合装置を同時
    にスリップ係合させることにより、前記複数組のギヤ列
    を介して並列的に動力を伝達させる変速制御手段とを、
    含むことを特徴とする車両用変速機の変速制御装置。
  2. 【請求項2】 前記複数組のギヤ列は、ギヤ比が順次小
    さくなる第1ギヤ列、第2ギヤ列、第3ギヤ列を含み、 前記複数の摩擦係合装置は、該第1ギヤ列、第2ギヤ
    列、第3ギヤ列とそれぞれ直列に設けられた第1摩擦係
    合装置、第2摩擦係合装置、第3摩擦係合装置を含み、 前記一方向クラッチは、該第1ギヤ列、第2ギヤ列、第
    3ギヤ列のうちの少なくとも第1ギヤ列および第2ギヤ
    列とそれぞれ直列に設けられ、 前記変速制御手段は、前記第1摩擦係合装置および第2
    摩擦係合装置を同時にスリップ係合させた後、該第1摩
    擦係合装置の完全係合が行われる前に前記第3摩擦係合
    装置をスリップ係合させるものである請求項1の車両用
    変速機の変速制御装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の摩擦係合装置は、油圧に従っ
    て係合状態が制御される油圧式摩擦係合装置であり、 前記変速制御手段は、共通の油圧を用いて該油圧式摩擦
    係合装置の係合状態を制御するものである請求項1また
    は2の車両用変速機の変速制御装置。
  4. 【請求項4】 前記油圧式摩擦係合装置は、前記入力軸
    および出力軸の一方において前記複数のギヤ列を介した
    動力をそれぞれ伝達するために設けられた複数組の摩擦
    部材と、該複数組の摩擦部材を軸方向へ押圧するために
    該入力軸および出力軸の一方に設けられた共通のピスト
    ンとを備えたものである請求項3の車両用変速機の変速
    制御装置。
  5. 【請求項5】 前記複数組のギヤ列のうち前記入力軸お
    よび出力軸の一方に設けられた摩擦係合装置側ギヤは、
    該入力軸および出力軸の一方と軸方向に移動可能に設け
    られ、 前記摩擦係合装置の摩擦部材は、該摩擦係合装置側ギヤ
    内に組み込まれ、 前記共通のピストンは該摩擦係合装置側ギヤを介して該
    摩擦部材を押圧するものである請求項4の車両用変速機
    の変速制御装置。
  6. 【請求項6】 前記第1ギヤ列は前記車両用変速機の最
    低速ギヤ段を達成するものであり、該第1ギヤ列に直列
    に設けられた前記第1摩擦係合装置は、前記車両の発進
    加速時において係合させられるものである請求項2乃至
    5のいずれかの車両用変速機の変速制御装置。
  7. 【請求項7】 前記車両用変速機の入力軸は、前記動力
    源と直接的に連結されているものである請求項2乃至6
    のいずれかの車両用変速機の変速制御装置。
  8. 【請求項8】 前記車両用変速機の入力軸と前記動力源
    との間には、複数の前進ギヤ段を備えた副変速機が設け
    られたものである請求項2乃至6のいずれかの車両用変
    速機の変速制御装置。
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