JPS632736A - 車両用自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は車両用自動変速装置に関し、特に、歯車対の切
り換えに際しての変速ショックを防止するとともに、シ
フト制御を容易にする技術に関するものである。

従来技術 主クラッチを介してエンジンと連結された入力軸と、駆
動輪に連結された出力軸と、前記入力軸の動力を互いに
異な、る変速比にて出力軸へ伝達するための複数種類の
歯車対と、それら歯車対を選択するために操作されるシ
フト部材とを備え、該シフト部材を自動的に操作するこ
とにより前記エンジンから伝達された動力を所望の変速
比にて前記駆動輪へ伝達する形式の車両用自動変速装置
が知られている。このような装置によれば、従来の手動
変速機と同様な変速歯車機構が採用されるので、自動変
速しても手動変速機と同様な経済性が得られる利点があ
る。

しかし、斯る自動変速装τの自動シフトの際には、運転
者の手動変速操作と同様な予め定められた作動順序に従
って、エンジンへ燃料供給量が減少されてエンジンの出
力が一時的に低下させられると同時に有段変速機の入力
軸とエンジンとを連結する主クラッチが解放状態とされ
た後、アクチュエータにより有段変速機のギア段が切り
換えられ、そして主クラッチが再び保合状態とされる。

このため、上記主クラッチの解放期間、すなわちエンジ
ンの動力伝達が中断される期間では、変速窓が損なわれ
る不都合があった。特に、変速機の第１速ギア段から第
２速ギア段へ或いは第２速ギア段から第３速ギア段への
アンプシフト、または逆のダウンシフトのように低速ギ
ア段におけるシフトにおいては、変速機入力軸の駆動ト
ルクと出力軸の駆動トルクとの差が大きいため斯る不都
合が顕著である。

これに対し、たとえば、特開昭５８−１９３９５１号公
報に記載されているように、副クラッチを主クラッチと
並列となるようにエンジンと出力軸との間に設けること
により、主クラッチが解放されている間に副クラッチを
半係合状態としてエンジンの回転エネルギを車両の駆動
輪へ伝達し、これにより変速中における動力伝達の中断
を緩和することが考えられている。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る従来の自動変速装置では、副クラッ
チがエンジンと出力軸との間に配設されることにより主
クラッチと並列になっているため、自動変速機の変速に
際して主クラッチおよび副クラッチの保合状態の切り換
えのタイミングが微妙となって制御が困難であった。す
なわち、主クラッチの解放後において副クラッチの保合
が早過ぎると変速機のロック状態が発生して変速ショッ
クが大きくなり、また遅過ぎるとエンジンが吹き上がる
という不都合があった。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、主クラッチを介してエンジン
と連結された入力軸と、駆動輪に連結された出力軸と、
前記入力軸の動力を互いに異なる変速比にて出力軸へ伝
達するだめの複数種類の歯車対と、それら歯車対を選択
するために藻作されるシフト部材とを備え、該シフト部
材を自動的に）桑作することにより前記エンジンから伝
達された動力を所望の変速比にて前記駆動輪へ伝達する
形式の車両用自動変速装置であって、（１）前記入力軸
と出力軸との間に設けられてそれら間に動力を伝達する
副クラッチと、（２）前記複数種類の歯車対の一方を備
え、前記入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けら
れた中間軸と、（３）その中間軸と前記出力軸または入
力軸との間に設けられ、前記出力軸へ向かう方向の動力
のみ伝達する一方向クラッチと、（４）その一方向クラ
ッチと並列に設けられ、エンジンブレーキ作用を必要と
するときに係合させられるエンジンブレーキ用クラッチ
とを、含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、副クラッチが入力軸と出力軸との間
に設けられることにより主クラッチと直列的に連結され
ており、歯車対の切り換えに際しては、前記主クラッチ
を保合状態に維持しつつ前記副クラッチを半係合状態と
することにより変速が可能となるので、自動変速機のシ
フト時には、副クラッチを介して伝達される動力によっ
て車両が駆動される。これにより、たとえばシフトアッ
プでは、変速時の加速感の低下が緩和される一方、副ク
ラッチの保合によるエンジン回転速度の低下が一方向ク
ラ・７チの滑りが発生する程度まで行われるとそれまで
成立していた歯車対が次の歯車列へ速やかに切り換えら
れるのである。したがって、主クラッチと副クラッチと
の間の微妙なタイミング制御が不要となるので、そのタ
イミング制御に起因する変速ショックおよびエンジンの
吹き上がりが大幅に解消されるとともに、制御装置が前
車となるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、車両のエンジン１０の動力は第１クラ
ツチ１２、平行２軸型の同期噛合弐有段変速機１４、差
動装置１６を経て駆動輪１８へ伝達されるようになって
いる。

上記第１クラツチ１２、有段変速機１４、およびコント
ローラ１０２などは本実施例の自動変速装置を構成して
いる。

第１クラツチ１２は、油圧式であって、エンジン１０の
クランク軸２０と変速機１４の入力軸２２との間に設け
られており、クランク軸２０とダンパ２１を介して連結
されたロータ２４と油圧が作用させられることによりロ
ータ２４を押圧するピストン２６とがクラッチケース２
８内に収容されている。

変速機１４は前置きエンジン前輪駆動（Ｆ　Ｆ）型車両
用であって、従来同期噛み合い式手動変速機として知ら
れているものと同様の変速機構を備えている。変速機１
４は、入力軸２２と、円筒状の中間軸３１が相対回転可
能に嵌合された出力軸３０とが互いに平行を成してハウ
ジンク３２内に配設されており、それら入力軸２２およ
び出力軸３０の間には、互いに異なる減速比にて動力を
伝達する複数種類の歯車対が配設されている。すなわち
本実施例では、入力軸２２と中間軸３１との間には第１
速のギア対、第２速のギア対、第３速のギア対、第５速
のギア対が配設され、入力軸２２と出力軸３０との間に
は第４速のギア対が配設されている。また、図示しない
後進ギアを介して入力軸２２から出力軸３０へ動力が伝
達されるようになっている。

すなわち、上記第１速のギア対は入力軸２２に固定され
た第１固定歯車３４とこれに噛み合わせられた状態で中
間軸３１に回転可能に支持された第１回転歯車３６とか
ら成り、第２速のギア対は入力軸２２に固定された第２
固定歯車３８とこれに噛み合わせられた状態で中間軸３
１に回転可能に支持された第２回転歯車４０とから成り
、第３速のギア対は入力軸２２に固定された第３固定歯
車４２とこれに噛み合わせられた状態で中間軸３１に回
転可能に支持された第３回転歯車４４とから成り、第４
速のギア対は入力軸２２に第２クラツチ５４を介して係
合離脱可能に支持された第４回転歯車４６とこれに噛み
合わせられた状態で出力軸３０に固定された第４固定歯
車４８とから成り、第５速のギア対は入力軸２２に固定
された第５固定歯車５０とこれに噛み合わせられた状態
で中間軸３１に回転可能に支持された第５回転歯車５２
とから成る。このように、第２クラツチ５４は、第４速
のギア対を通る動力伝達経路に設けられており、前記第
１クラッチ１２と直列に位置させられている。第２クラ
フチ５４は、油圧式であって、入力軸２２と連結された
ロータ２５と、油圧が作用させられることによりロータ
２５を押圧するピストン２７と、それらを収容し且つ第
４回転歯車４６と固定されることにより入力軸２２に相
対回転可能に支持されたクラッチケース２９とを備えて
いる。

上記第１回転歯車３６および第２回転歯車４０は、中間
軸３１に設けられた第１同！Ｉｌｌ装置５６により択一
的に中間軸３１と相対回転不能に係合させられるように
なっている。また、第３回転歯車４４および第５回転歯
車５２も、同様に、中間軸３１に設けられた第２同！Ｕ
Ｉ装置５８により択一的に中間軸３１と相対回転不能に
係合させられるようになっている。

第１同期装置５６は、第２図に示すように、中間軸３１
に固定されたハブ６０と、このハブ６０とスプライン嵌
合され且つ第１油圧シリンダ６２により軸方向に駆動さ
れる第１スリーブ６４と、この第１スリーブ６４の内周
側においてこれと共に移動可能に設けられたキー６６と
、キー６６を外周側へ付勢するスプリング６８と、第１
回転歯車３６および第２回転歯車４０にそれぞれ形成さ
れた外周歯７０および７２と、第１スリーブ６４と第１
回転歯車３６および第２回転歯車４０との間にそれぞれ
配設された同期リング７４および７６とを備えている。

第１油圧シリンダ６２により第１スリーブ６４がたとえ
ば第１回転歯車３６側へ移動させられると、同期リング
７４がキー６６を介して第１回転歯車３６に押圧される
。そして、第１回転歯車３６および同期リング７４にそ
れぞれ形成された円錐摩擦面７８および８０の相互摩擦
によりハブ６０と第１回転歯車３６との回転が同期させ
られると、第１スリーブ６４の更なる移動が許容されて
、第１スリーブ６４の内周歯と第１回転歯車３６の外周
歯７０とが噛み合わせられる。これにより第１速ギア段
が成立させられる。

反対に、第１スリーブ６４が第１回転歯車３６側へ移動
させられて第２回転歯車４０の外周歯７２とが噛み合わ
せられると、第２速ギア段が成立させられる。

第２同期装置５８も、上記第１同期装置５６と同様に構
成されており、中間軸３１に固定されたハブ６０とスプ
ライン嵌合され且つ第２油圧シリンダ８２により軸方向
に駆動される第２スリーブ８４が備えられている。この
第２スリーブ８４が第３回転歯車４４と係合させられる
と第３速ギア段が成立させられ、また第５回転歯車５２
と係合させられることにより第５速ギア段が成立させら
れる。

前記変速機１４の出力軸３０と中間軸３１との間には、
出力軸３０に向かう方向の動力のみ伝達する一方向クラ
ッチ８５と、エンジンブレーキ用クラッチ８６とが並列
に設けられている。このエンジンブレーキ用クラッチ８
６では、中間軸３１に固定されたロータ８７およびピス
トン８８が出力軸３０に固定されたクラッチケース８９
内に収容されている。

前記エンジン１０にはその回転速度を検出するためのエ
ンジン回転センサ１００が設けられており、エンジン１
０の回転速度Ｎｅに対応した回転信号ＳＲがコントロー
ラ１０２へ供給される。車両のアクセルペダル１０４に
はその操作ｆｆ１Ａｃｃを検出するためのアクセルセン
サ１０６が設けられており、そのアクセル操作量Ａｃｃ
を表すアクセル信号ＳＡがコントローラ１０２へ供給さ
れる。

出力軸３０の近傍には車速センサ１０８が設けられてお
り、出力軸３０の回転速度、すなわち車速Ｖに対応した
信号Ｓ■がコントローラ１０２へ供給される。入力軸１
８に近傍には入力軸回転センサｌｌＯが設けられており
、入力軸２２の回転速度Ｎｉに対応した信号ＳＩがコン
トローラ１０２へ供給される。変速機１４には実際のギ
ア段を検出するためのギア段センサ１１２が設けられて
おり、実際のギア段を表す信号ＳＧがコントローラ１０
２へ供給される。さらに、車両のシフト操作レバー１１
４にはその操作位置を検出するための操作位置センサ１
１６が設けられており、シフトレバ−１１４の操作位置
を表す信号ＳＬがコントローラ１０２へ供給される。。

コントローラ１０２は、ＲＡＭ１１８、ＲＯＭ１２０、
ＣＰＵ１２２、入力インターフェース１２４、出力イン
ターフェース１２６などを含む所謂マイクロコンピュー
タであって、ＲＡＭ１１　Ｂの記憶機能を利用しつつＲ
，０Ｍ１２０に予め記憶されたプログラムにしたがって
入力信号を処理し、スロットルアクチュエータ１２８へ
駆動信号ＢＤを供給するとともに、前記第１クラツチ１
２および第２クラツチ５４、第１油圧シリンダ６２およ
び第２油圧シリンダ８２、エンジンブレーキ用クラッチ
８６を作動させるために、油圧制御回路１３０の電磁弁
１３２．１３４．１３６．１３８．１３９へ駆動信号を
それぞれ供給する。この油圧制御回路１３０はエンジン
１０などによって駆動される図示しない油圧ポンプを含
み、電磁弁１３２．１３４．１３６．１３８．１３９の
作動に応答して作動油圧を第１クラツチ１２、第２クラ
ツチ５４、第１油圧シリンダ６２、第２油圧シリンダ８
２、エンジンブレーキ用クラッチ８６へそれぞれ供給す
る。

第１油圧シリンダ６２および第２油圧シリンダ８２は、
段付のシリンダボアの大径部に摺動可能に嵌合された大
径ピストン９０と、シリンダポアの小径部に摺動可能に
嵌合され且つシリンダロッド９２に固定された小径ピス
トン９４とを備えており、上記大径部に油圧が作用させ
られることによりシリンダロッド９２が最も突き出され
、また上記小径部に油圧が作用させられることによりシ
リンダロッド９２が最も引き込まれ、大径部および小径
部に油圧が作用させられることによりシリンダロッド９
２が中立位置に位置させられるようになっている。これ
により、たとえば第１油圧シリンダ６２は第１スリーブ
６４を中立位置、第１回転歯車３６側の位置、第２回転
山車４０側の位置の３位置へシフトフォーク１４２を介
して位置決めする。同様に、第２油圧シリンダ８２はシ
フトフォーク１４４を介して第２スリーブ８４を３位置
へ位置決めする。

エンジン１０の吸気配管に設けられたスロットル弁１４
０は前記スロットルアクチュエータ１２８によって駆動
されるようになっており、通常はコントローラ１０２か
らの駆動信号ＢＤにしたがってアクセル操作ｆｉＡｃｃ
に対応したスロットル開度θとなるように位置決めされ
る。前記電磁弁１３２および１３４はそれぞれ第１油圧
シリンダ６２および第２油圧シリンダ８２を駆動するた
めのものであって、作動時には変速機１４の所定のギア
段を得るための油圧を該当する油圧シリンダへ供給する
。また、前記電磁弁１３６および１３８はそれぞれ第１
クラツチ１２および第２クラツチ５４を係合側？ｆｆ［
！するものであって、作動時にはクラツチを保合状態と
するための油圧を供給する。

さらに、電磁弁１３９はエンジンブレーキ用クラッチ８
６を保合制御するためのものであって作動時にはそれを
保合状態とするため油圧を供給する。

以下、本実施例の作動を説明する。

コントローラ１０２において、ＣＰＵ１２２は、発進制
御、ニュートラル制御、変速制御、エンジンブレーキ制
御などの制御モードを車両の状態パラメータにしたがっ
て選択する。車両の走行中において変速制御モードが選
択された場合には、ＣＰＵ１２２は、常時第１クラツチ
１２を係合させるように電磁弁１３６を作動させる。上
記変速制御では、ＣＰＵＩ　２２は、ＲＯＭ１２０に予
め記憶された複数の変速パターン（変速線図）から現在
のギア段に対応した変速パターンを選択し、その変速パ
ターンから車速およびアクセル換作量などに基づいて必
要なギア段を得るためのシフト指令を出す。このような
場合には、各ギア段から、指令された所定のギア段へ予
め定められた一定の順序でシフトが自動的に実行される
。たとえば、第１速または第２速のギア段にて走行中に
アップシフトのシフト指令が出されると、第３図に示す
一連のステップにしたがって第２速または第３速のギア
段へのシフトが同様に且つ自動的に実行される。また、
第２速または第３速にて走行中にダウンシフトのシフト
指令が出されると、第４図に示す一連のステップにした
がって第１速または第２速へのシフトが同様に実行され
る。なお、上記第３図および第４図のシフト作動におい
てはスロットル弁開度θおよび第１クラツチ１２の保合
状態はそのまま維持される。

たとえば、第１速から第２速への７ソプシフトでは、第
３図のステップＳＵＩが先ず実行されることにより、そ
れまで非保合状態にあった第２クラツチ５４への作動油
の供給が開始される。第５図のＡ点はこの状態を示す。

これにより、第２クラツチ５４が半係合状態とされるの
で、変速機１４の出力トルクが減少するとともに、エン
ジン１０に対する負荷が増大してエンジン回転速度Ｎｅ
が減少し始める。第５図のＢ点はこの状態を示す。

ついで、ステップＳＵ２において、エンジン回転速度の
変化率（ｄ　Ｎ　ｅ　／　ｄ　ｔ　）が予め定められた
値−αよりも小さいか否かをもってエンジン回転速度Ｎ
ｅの減少開始点、すなわち上記Ｂ点が判断される。上記
ステップＳＵ２によりエンジン回転速度Ｎｅの減少開始
点が判断されると、ステップＳＵ３が実行されて、第１
スリーブ６４を中立位置へ移動させるための作動油圧が
電磁弁１３２から第１油圧シリンダ６２に供給されると
ともに、ステップＳＵ４が実行されて第２クラツチ５４
への油圧が保持される。これによりエンジン回転速度Ｎ
ｅが連続的に低下させられる。この間にはエンジン１０
の慣性エネルギによって変速機１４の出力トルクが少し
上昇させられる。

ステップＳＵ５では、予め記憶された複数の目標回転速
度から第１速ギア段に対応した目標回転速度Ｎｌ”が選
択されるとともに、実際のエンジン回転速度Ｎｅがその
目標回転速度Ｎｌ′まで低下したか否かが判断される。

この目標回転速度Ｎ１′は次のギア段の変速比にて得ら
れるべきエンジン回転速度よりも僅かに低く決定される
。たとえば、ＲＯＭ１２０には、シフトされるべき次の
ギア段が成立させられたとき得られるエンジン回転速度
を求めるための式が予め記憶されており、上記ステップ
ＳＵ５ではその式から現在のギア段および現在の車速に
基づいて目標回転速度が算出されるのである。

上記ステップＳＵ５において実際のエンジン回転速度Ｎ
ｅが目標回転速度Ｎ％まで低下したと判断されると、ス
テップＳＵ６が実行されて第１油圧シリンダ６２を作動
させることにより、第１スリーブ６４が中立位置から第
２回転歯車４０側へ位置させるための付勢力が加えられ
る。第５図の０点はこの状態を示す。これにより第１同
期装置５６の同期作動が行われて中間軸３１と第２回転
歯車４０との回転が同期させられる。この間では、実際
のエンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎ　％よりも低
く維持されているので、一方向クラッチ８５が作用し、
中間軸３１と第２回転歯車４０との同期が円滑に行われ
て第１スリーブ６４が中立位置から第２回転歯車４０側
へ位置させられる。

ステップＳＵ７において、第１スリーブ６４と第２回転
歯車４０との係合が完了して第２速のギア段が成立した
ことが判断されると、ステップＳＵ８が実行されて第２
クラツチ５４に供給されていた作動油圧が排圧される。

これにより、第５図のＤ点に示すように、エンジン回転
速度Ｎｅの上昇および第２クラツチ５４の伝達トルクの
減少が開始する一方、第５図のＥ点に示すように第２ク
ラツチ５４の伝達トルクのが零となると、専ら第２速の
歯車対、第１同期装置５６、および一方向クラッチ８５
を通して動力伝達が行われるので、エンジン回転速度は
第２速のギア段に対応したものとなるとともに、変速機
１４の出力トルクはＴ２となる。ここで、第５図のＡ点
からＥ点までは０．４秒程度の時間である。また、第５
図のＴ。

は第１速の歯車対によって動力伝達が行われたときの変
速機１４の出力トルクであり、Ｔ４は第４速の歯車対に
よって動力伝達が行われたときの変速機１４の出力トル
クである。

このように、第１速または第２速のギア段にて走行中に
アップシフトのシフト指令が出された場合には、有段変
速機１４の変速期間中に動力伝達の中断が発生しないの
で、好適な変速感覚が得られるのである。

また、本実施例においては、第１クラツチ１２が保合状
態のまま第２クラツチ５４の保合状態を変化させること
により変速機１４の変速が実行されるので、第１クラツ
チ１２と第２クラツチ５４と間の保合状態の切り換えに
おいて微妙なタイミング制御が不要となり、そのタイミ
ング制御に起因する変速ショックおよびエンジンの吹き
上がりが大幅に解消されるとともに、制御装置が簡単と
なるのである。

一方、たとえば第３速にて走行中にダウンシフトの指令
が出された場合には、第４図のステップＳＤＩが実行さ
れて、それまで非保合状態にあった第２クラツチ５４へ
の作動油の供給が開始される。第６図のＡ゛はこの状態
を示す。これにより、第２クラツチ５４が半係合状態と
されるので、それを介してエンジン１０の動力が伝達さ
れることにより第２同期装置５８を通して伝達される動
力がそれまでよりも減少し始めると同時に、エンジン１
０に対する負荷が増大してエンジン回転速度Ｎｅの低下
が開始させられる。第６図のＢ′はこの状態を示す。

ステップＳＤ２によってエンジン回転速度の変化率（ｄ
Ｎｅ／ｄｔ）が予め定められた一定の値−βを下回った
ことをもって上記エンジン回転速度Ｎｅの低下が判断さ
れると、ステップＳＤ３が実行されて、それまで第３回
転歯車４２側に位置していた第２スリーブ８４を中立位
置へ移動させるための作動油圧が電磁弁１３４から第２
油圧シリンダ８２へ供給される。上記のように、エンジ
ン回転速度は既に第３速の回転速度から低くされており
、一方向クラッチ８５作動により第２同期装置５８には
負荷が加えられていないので、第２スリーブ８４は円滑
にその中立位置へ移動させられる。そして、ステップＳ
Ｄ４が実行されることにより、第２クラツチ５４に供給
されている作動油圧の減圧が開始されるとともに、それ
まで中立位置にある第１スリーブ６４を第２回転歯車４
０側へ移動させるための作動油圧が電磁弁１３２から第
１油圧シリンダ６２へ供給される。第６図のＣ“点はこ
の状態を示す。

このように、第２クラツチ５４の半係合状態が減少され
る結果、エンジンに対する負荷が軽減されるので、エン
ジン回転速度が高められて第２速ギア段に対応する回転
速度まで上昇し、この時点で第１スリーブ６４が第２回
転歯車４０側へ移動させる。これにより第２速のギア段
が成立させられる。第６図のＤ°点はこの状態を示す。

この状態がステップＳＤ５によって判断されると、ステ
ップＳＤ６が実行されて第２クラツチ５４に供給されて
いた作動油圧が排圧される。これにより、第２クラツチ
５４の伝達トルクの一層の減少が開始される一方、第６
図のＥ′点に示すように第２クラツチ５４の解放が完了
すると、専ら第２速の歯車列および第１同朋装置５６を
通して動力伝達が行われるので、変速機１４の出力トル
クはＴ２となる。ここで、第６図のＴ３は第３速の歯車
対によって動力伝達が行われたときの変速機１４の出力
トルクである。

このように、第２速または第３速のギア段にて走行中に
ダウンシフトのシフト指令が出された場合には、アンプ
シフト時と同様に有段変速機１４の変速期間中に動力伝
達の中断が発生しない。また、本実施例においても、第
１クラツチ１２が保合状態のまま第２クラツチ５４の保
合状態を変化させることにより変速機１４の変速が実行
されるので、第１クラツチ１２と第２クラツチ５４と間
の保合状態の切り換えにおいて微妙なタイミング制御が
不要となり、そのタイミング制御に起因する変速ショッ
クおよびエンジンの吹き上がりが大幅に解消されるとと
もに、制御装置が簡単となるのである。

第３速から第４速へのアップシフトは、コントローラ１
０２の制御作動にしたがって、前記第３図のステップＳ
ＵＩ乃至ＳＵ３と同様なステップが実行されることによ
り自動的に行われる。この場合においてステップＳＵ３
に相当するステップでは、同期装置は作動させられず、
第２クラツチ５４を完全に係合させるように作動油が供
給される。また、第４速から第３速へのダウンシフトは
、前記第４図のステップＳＤ４乃至ＳＤ６と同様なステ
ップが実行されることにより自動的に行われる。このよ
うに、第４速へのアップシフトおよび第４速からのダウ
ンシフトでも前記アンプシフトおよびダウンシフトと同
様の効果が得られる。

第４速から第５速へのアンプシフトは、コントローラ１
０２の制御作動にしたがって、第２クラツチ５４を解放
すると同時に、−定期間だけスロットル弁１４０を全閉
とし、エンジン四転数が目標回転数まで下がった時に第
２同期装置５８を作動させて第２スリーブ８４を第５回
転歯車５２と噛み合わせることにより自動的に行われる
。また、第５速から第４速へのダウンシフトは、上記ア
ップシフトと逆の手順で実行される。このような第４速
と第５速との間のシフトでは、スロットル弁１４０が一
旦全閉とされるので、伝達トルクが低下するが、第４速
と第５速との間の変速時には変速ギア比が小さく車両の
駆動力が小さいので動力伝達の中断は本来的に問題とな
らないのである。

路面の傾斜、車速、アクセル操作量などのパラメータに
よってエンジンブレーキが必要と判断された場合には、
コントローラ１０２の制御作動にしたがって、電磁弁１
３９からエンジンブレーキ用クラッチ８６へ作動油圧が
供給され、中間軸３１と出力軸３０とが係合させられる
。これにより、一方向クラッチ８５の一方向動力伝達作
動が阻止されて、エンジンブレーキ作用が生じる。

上述のように、本実施例によれば、変速［１４の低速ギ
ア段間のシフト時において、第１クラツチ１２が保合状
態のまま第２クラツチ５４が半係合状態とされて複数種
類の歯車対の切り換えが実行されるので、第１クラツチ
１２と第２クラツチ５４との間の微妙なタイミング制御
が不要となる。

それ故、そのタイミング制御０に起因する変速ショック
およびエンジンの吹き上がりが大幅に解消されるととも
に、制御装置が簡単となるのである。

また、本実施例によれば、一方向クラッチ８５が設けら
れているので、エンジンブレーキ用クラッチ８６の作動
がない限り良好な惰行走行が得られて経済性が高められ
るし、エンジンブレーキが必要となる場合には自動的に
エンジンブレーキ用クラッチ８６が作動させられて制動
作用かえられる利点がある。

また、本実施例によれば、第２クラツチ５４が第４速の
歯車対に設けられているので、第５速の歯車対に設ける
従来の場合に比較して、第２クラツチ５４の半係合によ
って得られる駆動トルクが比較的大きく得られる同時に
、滑り量が軽減されて耐久性が高められる利点がある。

また、本実施例によれば、第２クラツチ５４が入力軸２
２を介して第１クラツチ１２と直列に配設されているの
で、第１クラツチ１２と並列に設けられる従来の場合と
比較して、変速機１４の入力側回転軸として同心の２重
（スリーブ）構造とされた２本の軸を設ける必要がなく
、変速機１４の構造が簡単となる利点がある。

また、従来では、第２クラツチの保合により第５速の歯
車対が完成されるので、第５速への切り換え時のショッ
クを吸収するためのダンパが運転性を高めるために通常
必要とされるが、本実施例によれば、第５速の歯車対は
ダンパ２１を備えた第１クラツチ１２の係合により完成
されるので、第２クラツチ５４にダンパを設ける必要が
ない。

次に、変速機１４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。

第７図において、変速機１４は前置きエンジン後輪駆動
（ＦＲ）型の車両用であって、その中には、入力軸２２
と、管状の中間軸１６６が相対回転可能に嵌合された出
力軸３０が一直線上に配設されており、それら入力軸２
２および出力軸３０と平行にカウンタ軸１４５が配設さ
れている。カウンタ軸１４５と入力軸２２とは、それら
にそれぞれ固定されて互いに噛み合う一対の連結ギア１
４６および１４８を介して作動的に連結されており、カ
ウンタ軸１４５は入力軸２２により逆方向に回転駆動さ
れるようになっている。入力軸２２および出力軸３０の
軸端間には第２クラツチ５４が設けられており、この第
２クラツチ５４が係合させられることにより変速比が「
１」にて動力伝達が行われる。すなわち第４速が成立さ
せられる。

上記入力軸２２および出力軸３０の間、直接的には上記
カウンタ軸１４５と中間軸１６６との間には、複数種類
の歯車対、すなわち第１速ギア対、第２速ギア対、第３
速ギア対、第５速ギア対を介して動力が伝達されるよう
になっている。

上記第１速ギア対はカウンタ軸１４５に固定された第１
固定歯車１５０とこれに噛み合わせられた状態で中間軸
１６６に回転可能に支持された第１回転歯車１５２とか
ら成り、第２速ギア対はカウンタ軸１４５に固定された
第２固定歯車１５４とこれに噛み合わせられた状態で中
間軸１６６に回転可能に支持された第２回転歯車１５６
とから成り、第３速ギア対はカウンタ軸１４５に固定さ
れた第３固定歯車１５８とこれに噛み合わせられた状態
で中間軸１６６に回転可能に支持された第３回転歯車１
６０とから成り、第５速ギア対はカウンタ軸１４５に固
定された第５固定歯車１６２とこれに噛み合わせられた
状態で中間軸１６６に回転可能に支持された第５回転歯
車１６４とから成る。

本実施例においても、第１同期装置５６により第１スリ
ーブ６４が第１回転歯車１５２と係合させられると第１
速ギア段が、第１スリーブ６４が第２回転歯車１５６と
係合させられると第２速ギア段が、第２同期装置５８の
第２スリーブ８４が第３回転歯車１６０と係合させられ
ると第３速ギア段が、第２スリーブ８４が第５回転歯車
１６４と係合させられると第５速ギア段がそれぞれ成立
させられる。

本実施例の変速機１４は、前記変速機１４と同様の機能
を備えているので、前述の実施例と同様の効果が得られ
るのである。

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。

たとえば、第１図の実施例において中間軸３１は出力軸
３０の外周に相対回転可能に嵌合されているが、入力軸
２２の外周に嵌合されてもよい。

この場合には、中間軸３１と出力軸３０との間に複数種
類の歯車対や一方向クラッチ８５およびエンジンブレー
キ用クラッチ８６が配設される。

また、第１図の実施例において、第２クラツチ５４は第
４速の歯車対に配設されているが、第３速の歯車対に配
設されても差支えない。

また、前述の第１図の変速機１４では、第１速から第５
速までの５種類の歯車対が配設されているが、たとえば
第４速までの４種類の歯車対、或いは第３速までの３種
類の歯車対であってもよいのである。

また、前述の第１図の変速機１４では、たとえば、中間
軸３１と第１回転歯車３６または第２回転歯車４０とを
択一的に係合させるための同％、１１装置５６には、同
期機能を発生させる同期リング７４．７６が設けられて
いるが、第２クラツチ５４の半係合によって同期が可能
となるので、同期リング７４．７６は必ずしも設けられ
ていなくてもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加え
られ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を説明する図である。 第２図は第１図の同３ｔｌｌ！装置の構造を説明する図
である。第３図および第４図は第１図の実施例における
アップシフトおよびダウンシフトの作動をそれぞれ説明
するフローチャートである。 第５図および第６図は第１図の実施例の作動中における
エンジン回転速度および変速機出力トルクの変化を、ア
ップシフトおよびダウンシフトの場合についてそれぞれ
説明する図である。第７図は゛変速機の他の構成例を示
す骨子図である。 １０：エンジン １２：第１クラツチ（主クラッチ） １４：変速機　　　　　１８：駆動輪 ２２：入力軸　　　　　３０：出力軸 ３１、ｔ６６：中間軸 ５４：第２クラツチ（副クラッチ） ８５ニー方向クラツチ ８６：エンジンブレーキ用クラッチ出 願人　　トヨタ自動車株式会社第 ２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主クラッチを介してエンジンと連結された入力軸
   と、駆動輪に連結された出力軸と、前記入力軸の動力を
   互いに異なる変速比にて出力軸へ伝達するための複数種
   類の歯車対と、それら歯車対を選択するために操作され
   るシフト部材とを備え、該シフト部材を自動的に操作す
   ることにより前記エンジンから伝達された動力を所望の
   変速比にて前記駆動輪へ伝達する形式の車両用自動変速
   装置であって、 前記入力軸と出力軸との間に設けられてそれら間に動力
   を伝達する副クラッチと、 前記複数種類の歯車対の一方を備え、前記入力軸と出力
   軸との間の動力伝達経路に設けられた中間軸と、 該中間軸と前記出力軸または入力軸との間に設けられ、
   前記出力軸へ向かう方向の動力のみ伝達する一方向クラ
   ッチと、 該一方向クラッチと並列に設けられ、エンジンブレーキ
   作用を必要とするときに係合させられるエンジンブレー
   キ用クラッチと を含むことを特徴とする車両用自動変速装置。