JPS6383436A - 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
フト側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、斯る自動変速装置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、エンジンへの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係合状態とされる
。

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、変速感が１貝なね
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
のアップシフト、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、主クラフチの解放時において副りランチの係合
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
クが太き（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
するために操作されるシフト部材とを備え、そのシフト
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、（１）前記複数種
類の歯車対の内の第１および第２の歯車対をそれぞれ構
成する歯車の一方を備え、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、（２）前記歯車対
の内の第３および第４の歯車対を通してそれぞれ伝達さ
れる動力の伝達状態を制御するために前記入力軸と出力
軸との間において互いに並列に設けられ、前記第１およ
び第２の歯車対に対応したギア段をそれぞれ成立させる
ための変速時において択一的に半係合させられることに
より変速時に動力を伝達する一対の第１副クラッチおよ
び第２副クラッチと、（３）前記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、第１副クラッチまたは第２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って主
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、前記主クラッチを係合状態に維持しつつ上
記第１副クラッチまたは第２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、たとえばシフトアン
プでは、変速時の加速感の低下が緩和される一方、第１
副クラッチまたは第２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ッ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
対へ速やかに切り換えられる。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
、制御装置が簡単となるのである。

また、本発明では、前記第１歯車対および第２歯車対に
対応するギア段への変速時において択一的に半係合させ
られる第１副クラッチまたは第２副クラッチが、互いに
変速比が異なる前記歯車対の内の第３および第４の歯車
対を通してそれぞれ伝達される動力の伝達状態を制御す
るように配設されているので、変速時の変速機出力トル
ク変動幅を小さくすることができるとともに、上記第１
副クラッチまたは第２副クラッチの耐久性が高められる
。

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
ッチ１２、平行２軸型の同期噛合式有段変速機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クラッチ１２、有段変速機１４、および
コントローラ１２２などは本実施例の自動変速装置を構
成している。

第１クラッチ１２は、油圧式の主クラッチであって、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とがタラ
フチケース２８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（ＦＦ）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１４
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と中間
軸３１および出力軸３０との間には、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速のギア対が配設され
、入力軸２２と出力軸３０との間には、第３速のギア対
、第４速のギア対、第５速のギア対、後進ギア装置が配
設されている。

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速のギア対は第２クラッチ５８を介して入力軸２
２と係合離脱可能にその入力軸２２に回転可能に支持さ
れた第３回転歯車４２とこれに噛み合わせられた状態で
第４クラッチ６２を介して中間軸３■および出力軸３０
に対して保合離脱可能となるようにそのクラッチケース
６４に固定された第３固定歯車４４とから成り、第４速
のギア対は第３クラッチ６０を介して入力軸２２と保合
離脱可能にその入力軸２２に回転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３
０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出力軸３０に回転可能に支
持された第５回転歯車５２とから成る。また、前記後進
ギア装置は、入力軸２２に固定された第６固定歯車５４
と出力軸３０により回転可能に支持された第６回転歯車
５５とそれら第６固定歯車５４および第６回転歯車５５
に噛み合わせられた反転歯車５６とから成る。

上記のように、第２クラッチ５８および第３クラッチ６
０は、第３速のギア対を通る動力伝達経路および第４速
のギア対を通る動力伝達経路にそれぞれ設けられており
、前記第１クラッチ１２と直列に位置させられている。

第２クラッチ５８は、本実施例では第１副クラッチに相
当するものであって、入力軸２２に固定されたロータ６
６と、油圧が作用させられることによりロータ６６を押
圧するピストン６８と、それらを収容し且つ第３回転歯
車４２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７０とを備えている。第
３クラッチ６０は、本実施例では第２副クラッチに相当
するものであって、入力軸２２に固定されたロータ７２
と、油圧が作用させられることによりロータ７２を押圧
するピストン７４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７６とを備えている。上記
第２クラッチ５８および第３クラッチ６０は、その係合
作用によって第３速ギア段および第４速ギア段をそれぞ
れ成立させるものであり、またその生保合作用によって
他のギア段の切り換え中における動力伝達の中断を解消
する。

また、第４クラッチ６２は、エンジンブレーキ用であっ
て、中間軸３１に固定された中間軸側ロータ７８および
出力軸３０に固定された出力軸側ロータ８０と、油圧が
作用させられることによりそれら中間軸側ロータ７８お
よび出力軸側ロータ８０を押圧するピストン８２と、そ
れらを収容し且つ出力軸３０に向かう方向の動力のみ伝
達する一方向クラッチ８４を介して出力軸３０により支
持されたクラッチケース６４とを備えている。出力軸３
０と中間軸３１との間にも、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８６が設けられている
。すなわち、中間軸３１と出力軸３０との間には、エン
ジン１０の動力伝達方向において第４クラッチ６２、一
方向クラッチ８４、一方向クラッチ８６が並列に配設さ
れているのである。

上記のように構成された第４クラッチ６２は、そのピス
トン８２が中間軸側ロータ７８および出力軸側ロータ８
０を押圧することにより、出力軸３０、中間軸３１、お
よび第３固定歯車４４を相互に固定する。これにより第
１速乃至第３速のギア段のいずれかを介して動力伝達す
る状態において一方向クラッチ８４および一方向クラッ
チ８６の空転作用を阻止してエンジンブレーキ作用を発
生させる。

前記第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同期装置８８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５回転歯車５２および第６回転歯車５５
も、同様に、出力軸３０に設けられた第２同期装置８９
により択一的に出力軸３０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８８は、第２図に示すように、中間軸３１
に固定されたハブ９０と、このハブ９０とスプライン嵌
合され且つ第１油圧シリンダ９２により軸方向に駆動さ
れる第１スリーブ９４と、この第１スリーブ９４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９６と
、キー９６を外周側へ付勢するスプリング９８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１００および１０２と、第１スリーブ９４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１０４および１０６とを備え
ている。第１油圧シリンダ９２により第１スリーブ９４
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１０４がキー９６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１０４にそれぞれ形成された円錐摩擦面１０８および
１１０の相互摩擦によりハブ９０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９４の更なる
移動が許容されて、第１スリーブ９４の内周歯と第１回
転歯車３６の外周歯１００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９４が第２回転歯車４０側へ移動させられて第２
回転歯車４０の外周歯１０２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８９も、上記第１同期装置８８と同様に構
成されており、出力軸３０に固定されたハブ１１２とス
プライン嵌合され且つ第２油圧シリンダ１１４により軸
方向に駆動される第２スリーブ１１６が備えられている
。この第２スリーブ１１６が第５回転歯車５２と係合さ
せられると第５速ギア段が成立させられ、また第６回転
歯車５５と係合させられることにより後進ギア段が成立
させられる。

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１２０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１２２へ供給される。車両のアクセルペダル１２４に
はその操作１Ａｃｃを検出するためのアクセルセンサ１
２６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１２２へ供給される
。

出力軸３０の近傍には車速センサ１２８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１２２へ供給される。入力軸１
８に近傍には入力軸回転センサ１３０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１２２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１３２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１２
２へ供給される。さらに、車両のシフト操作レバー１３
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
３６．が設けられており、シフトレバ−１３４の操作位
置を表す信号ＳＬがコントローラ１２２へ供給される。

コントローラ１２２は、ＲＡＭ１３８、ＲＯＭ１４０、
ＣＰＵ１４２、入力インターフェース１４４、出力イン
ターフェース１４６などを含む所謂マイクロコンピュー
タであって、ＲＡＭ１３８の記憶機能を利用しつつＲＯ
Ｍ１４０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１４８へ駆動
信号ＢＤを供給するとともに、前記第１クラッチ１２、
第２クラッチ５８、第３クラッチ６０、第１油圧シリン
ダ９２、第２油圧シリンダ１１４、エンジンブレーキ用
の第４クラッチ６２をそれぞれ作動させるために、油圧
制御回路１５０の電磁弁１５２．１５４．１５６．１５
７．１５８．１５９へ駆動信号をそれぞれ供給する。こ
の油圧制御回路１５０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１５２．１
５４．１５６．１５７．１５８．１５９の作動に応答し
て作動油圧を第１クラッチ１２、第２クラッチ５８、第
３クラッチ６０、第１油圧シリンダ９２、第２油圧シリ
ンダ１１４、第４クラッチ６２へそれぞれ供給する。

第１油圧シリンダ９２および第２油圧シリンダ１１４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１６０および１６１と、シリンダボアの小
径部に摺動可能に嵌合され且つシリンダロッド１６２お
よび１６３にそれぞれ固定された小径ピストン１６４お
よび１６５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１６２および１６３
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１６２および１６３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１６２および１６３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９２は第１スリーブ９４を
中立位置、第１回転歯車３６側の位置、第２回転歯車４
０例の位置の３位置へシフトフォーク１６６を介して位
置決めする。同様に、第２油圧シリンダ１１４はシフト
フォーク１６７を介して第２スリーブ１１６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１６
８は前記スロットルアクチュエータ１４８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１２２か
らの駆動信号ＢＤにしたがってアクセル操作ｆｆ１Ａｃ
ｃに対応したスロットル弁開度θとなるように位置決め
される。前記電磁弁１５２および１５４はそれぞれ第１
油圧シリンダ９２および第２油圧シリンダ１１４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１５６．１５７．１５８はそ
れぞれ第１クラッチ１２、第２クラッチ５８、第３クラ
ッチ６０をそれぞれ係合制御するものであって、作動時
にはクラッチを保合状態或いは半係合状態とするための
油圧を供給する。さらに、電磁弁１５９は第４クラッチ
６２を係合制御するためのものであって作動時にはそれ
を保合状態としてエンジンブレーキを作用させるための
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１２２において、ＣＰＵ１４２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、ＣＰＵ１４２は、常時第１クラッチ
１２を係合させるように電磁弁１５６を作動させる。ま
た、上記エンジンブレーキ制御モードが選択された場合
には、電磁弁１５９を作動させて第４クラッチ６２を係
合させる。

上記変速制御では、ＣＰＵ１４２は、ＲＯＭ　１４０に
予め記憶された複数種類の変速パターン（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操作量などに基づ
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、現在のギア段から、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速のギア段へのシフトが
自動的に実行され、また、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４図に示す
一連のステップにしたがって第３速のギア段へのシフト
が自動的に実行される。また、第２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５図に示す一連
のステップにしたがって第１速へのシフトが自動的に実
行され、また第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１．第６図に示す一連のステップにし
たがって第２速へのシフトが自動的に実行される。なお
、上記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クラッチ１２の係合状態はそのまま維持される。

たとえば、第１速から第２連へのアップシフトの指令が
出されると、第３図のステップ５ＵＩＩが先ず実行され
ることにより、それまで非係合状態にあった第２クラッ
チ５８への作動油の供給が開始される。第７図のＡ点は
この状態を示す。これにより、第２クラッチ５８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が減少開始する。第７図のＢ点はこの
状態を示す。ステップ５Ｕ１２において、エンジン回転
速度の変化率（ｄＮｅ／ｄｔ）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Ｎｅ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５Ｕ１２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５Ｕ１３が実行されて、第１ス
リーブ９４を中立位置へ移動させるための作動油圧がｔ
ｍ弁１５２から第１油圧シリンダ９２へ供給され、第１
スリーブ９４が中立位置へ移動する。

そして、ステップ３０１４が実行されて第２クラッチ５
８への油圧が保持される。これによりエンジン回転速度
Ｎｅ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とともに、エンジン回転速度Ｎｅが
現車速で第２速にて得られる回転速度と略一致したとき
に第１速ギア段を通して伝達されるトルクが低下して第
１スリーブ９４が中立位置へ移動させられる。

ステップ５Ｕ１５では、予め記憶された複数種類の関係
から第１速ギア段および実際の車速に対応した目標回転
速度Ｎ１′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Ｎ、″まで低下したか否か
が判断される。この目標回転速度ＮＩ′は次のギア段で
ある第２速の変速比にて現車速で走行すると得られるべ
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、ＲＯＭＩ　４０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
めるための関係式が予め記憶されており、上記ステップ
５Ｕ１５ではその関係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Ｎ１′が算出されるのであ
る。

上記ステップ５Ｕ１５において実際のエンジン回転速度
Ｎｅが目標回転速度Ｎ１１まで低下したと判断されると
、ステップ５Ｕ１６が実行されて第１油圧シリンダ９２
を作動させることにより、シリンダロッド１６２が第１
スリーブ９４を中立位置から第２回転歯車４０側へ位置
させるための付勢力を加える。第７図の０点はこの状態
を示す。

これにより第１同期装置８８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、１よりも少し低く維持されているので、一方向ク
ラッチ８６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９４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５Ｕ１７において、第１スリーブ９４と第２回
転歯車４０との保合が完了して第２速のギア段が成立し
たことが判断されると、ステップ５Ｕ１８が実行されて
第２クラッチ５８に供給されていた作動油圧が排圧され
る。これにより、第７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クラッチ５８の伝達トル
クの減少が開始する一方、さらに第７図のＥ点に示すよ
うに第２クラッチ５８の伝達トルクが零となると、専ら
第２速の歯車対、第１同期装置８８、および一方向クラ
ッチ８６を通して動力伝達が行われるので、エンジン回
転速度Ｎｅ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７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７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、Ｔ
２は第２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、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。

第２速にて走行中に第３速へのアップシフトの変速指令
が出されると、第４図に示す手順にしたがって自動的に
ギア段が切り換えられる。すなわち、ステップＳＵ２１
が実行されて第３クラッチ６０に作動油圧が供給されて
その保合が開始される。このため、エンジン１００回転
速度Ｎｅの低下が開始する。このエンジン１０の回転速
度Ｎｅの低下が前記ステップ５Ｕ１２と同様のステップ
ＳＵ２２によって判断されると、ステップ５Ｕ２３が実
行されて第１油圧シリンダ９２に作動油が供給されて第
１スリーブ９４がその中立位置へ移動させられるととも
に、ステップＳＵ２４が実行されてその時の第３クラッ
チ６０の油圧が保持される。そして、前記ステップ５Ｕ
１５と同様のステップＳＵ２５が実行されて、現車速に
て第３速で得られるべきエンジン回転速度よりも僅かに
低い目標回転速度ＮＺ”が決定されるとともに、実際の
エンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度Ｎ％へ低下したか
否かが判断される。このステップ５Ｕ２５において実際
のエンジン回転速度Ｎｅが目標回転速度ＮＺ”へ低下し
たと判断されると、ステップＳＵ２６において第２クラ
ッチ５８が係合させられた後、それまで半係合状態にあ
った第３クラッチ６０の半係合がステップＳＵ２７にお
いて解かれる。

このように、本実施例において、第１速成いは第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、第３速のギア対を通る動力伝達経路に介挿
された第２クラッチ５８、或いは第４速のギア対を通る
動力伝達経路に介挿された第３クラッチ６０が半係合と
されて有段変速機１４の変速期間中における動力伝達の
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クラッチ１２が係合状
態のまま第２クラッチ５４を半係合としてエンジン回転
速度を目標回転速度ＮＩ＊よりも低下させて一方向クラ
ッチ８６を僅かに滑らせた状態で第２ギア段が成立させ
られるので、第１りラッチ１２と第２クラッチ５４と間
の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
りが全く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、第１速から第２速へのアップシフトにおいて、第
２クラッチ５８の半係合によるトルクは第３速の変速比
にて伝達されるので、第４速の変速比にて半係合トルク
を伝達させる場合に比較して、変速機１４の出力トルク
変動幅が小さくなるとともに、第２クラッチ５８の耐久
性が向上する利点がある。

一方、たとえば第２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５図のステップ５Ｄ１１が実行
されて、それまで非保合状態にあった第２クラッチ５８
への作動油の供給が開始される。第８図のＡ′はこの状
態を示す。これにより、第２クラッチ５８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１同期装置８８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
１０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８図のＢｏはこの状態を示す。

ステップ５Ｄ１２によってエンジン回転速度の変化率（
ｄＮｅ／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５ＤＩ３が実行されて、それまで第
２回転歯車４０側に位置していた第１スリーブ９４を中
立位置へ移動させるための作動油圧が電磁弁１５２から
第１油圧シリンダ９２へ供給される。上記のように、エ
ンジン回転速度は既に第２速の回転速度から低くされて
おり、一方向クラッチ８６の作動により第１同期装置８
８には負荷が加えられていないので、第１スリーブ９４
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５Ｄ１４が実行されることにより、第２クラッチ５
８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９４を第１回
転歯車３６側へ移動させるための作動油圧が電磁弁１５
２から第１油圧シリンダ９２へ供給される。第８図のＣ
°点はこの状態を示す。

このように、第２クラッチ５８の半係合状態が弱められ
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Ｎｅが高められて第１速ギア段に対応する
回転速度まで上昇し、この過程で第１スリーブ９４が第
１回転歯車３６側へ移動させられて第１速のギア段が成
立させられるとともに、その後一方向クラッチ８６が噛
み合わせられる。第８図のＤ′点はこの状態を示す。こ
の状態がステップ５Ｄ１５によって判断されると、ステ
ップ５Ｄ１６が実行されて第２クラッチ５８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クラッ
チ５８の伝達トルクの一層の減少が開始される一方、第
８図のＥ′点に示すように第２クラッチ５８の解放が完
了すると、専ら第１速の歯車対および第１同期装置８８
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Ｔ、となる。ここで、第８図のＴ１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
力トルクである。

第３速にて走行中にダウンシフト指令が出された場合に
は、第６図に示す順序に従って自動的に変速が実行され
る。すなわち、ステ・ノブ５Ｄ２１が実行されて、第２
クラッチ５８の保合油圧が減少させられるとともに、第
１油圧シリンダ９２により第１スリーブ９４が中立位置
から第２回転歯車４０側へ付勢される。上記第２クラッ
チ５８の保合が弱められるにともなってエンジン１０に
加えられる負荷が軽減されると、エンジン回転速度Ｎｅ
が上昇して現車速で第２速にて得られるべき回転速度に
到達するので、これまでに第１スリーブ９４が移動して
第２回転歯車４０と噛み合わされる。このような第１ス
リーブ９４と第２回転歯車４０との噛み合いがステップ
ＳＤ２２において判断されると、ステップ５Ｄ２３が実
行されて第２クラッチ５８への作動油圧の供給が解消さ
れてその保合が解かれる。

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、アップ
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クラッチ１２が係合状態のまま第２クラッチ５８の係
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クラッチ１２と第２クラッチ５日と間
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速へのアンプシフトでは、コントローラ
１２２の制御作動にしたがって、スロットル弁１６８が
閉じられるとともに第２クラッチ５８の係合油圧が解除
され、その後第３クラッチ６０へ保合油圧が供給されて
スロットル弁１６８が元の位置に復帰させられる。第４
速から第５速へのアンプシフトでは、コントローラ１２
２の制御作動にしたがって、スロットル弁１６８が閉じ
られるとともに第３クラッチ６０の保合油圧が解除され
、その後第２油圧シリンダ１１４により第２スリーブ１
１６が第５回転歯車５２と噛み合わせられる。このよう
に、第３速から第４速へ、および第４速から第５速への
アップシフトでは、スロットル弁１６８が一時的に閉じ
られて動力伝達が中断されるが、このような変速時には
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
の中断は実用上問題とならないのである。なお、第５速
から第４速へ、および第４速から第３速へのダウンシフ
トは、上記と逆の作動が自動的に順次実行される。

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１２２の制御作動にしたがって、電磁弁１
５９からエンジンブレーキ用の第４クラッチ６２へ作動
油圧が供給され、中間軸３１と出力軸３０とが結合させ
られる。これにより、一方向クラッチ８４および８６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
用が発生する。

上述のように、本実施例によれば、変速機１４の低速ギ
ア段間のシフト時において、第１クラッチ１２が係合状
態のまま第２クラッチ５８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クラッチ
１２と第２クラッチ５８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８４および８
６が設けられているので、第４クラッチ６２の作動がな
い限り第３速以下の低速ギア段において良好な惰行走行
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第４クラッチ６２が作動さ
せられて制動作用が得られる利点がある。

また、本実施例によれば、第２クラッチ５８が第３速の
歯車対に設けられ且つ第３クラッチ６０が第４速の歯車
対に設けられており、第１速から第２速へのアップシフ
トでは第２クラッチ５８が半係合制御され且つ第２速か
ら第３速へのアップシフトでは第３クラッチ６０が半係
合制御されるので、変速時には比較的大きい駆動力が得
られる。

したがって、変速機１４の出力トルク変動幅が小さくさ
れて変速怒覚が改善されるとともに、第２クラッチ５８
および第３クラッチ６０の滑りが減少してそれらの耐久
性が向上する利点がある。

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９図の変速機１４において、入力軸２２には第７回転
歯車１７０が回転可能に支持されており、出力軸３０に
は第７回転歯車１７０と噛み合う第７固定歯車１７２が
固定されている。第７回転歯車１７０および第７固定歯
車１７２は第１速と第２速との間の変速時に専ら動力を
伝達するためのものであって、それらの変速比は第２速
の歯車対の変速比と第３速の歯車対の変速比との間の中
間的な値となるように歯数が決定されている。第２クラ
ッチ５８は上記第７回転歯車１７０に固定されることに
より、第７回転歯車１７０および第７固定歯車１７２か
ら成る歯車対を通る動力伝達経路に介挿されているので
ある。なお、本実施例では、第３固定歯車４４および第
３回転歯車４２と、第６固定歯車５４、反転歯車５６、
および第６回転歯車５５とが、入力軸２２と中間軸３１
との間に配設され、且つ第３油圧シリンダ１７４によっ
て駆動される第３同期装置１７６が上記第３回転歯車４
２または第６回転歯車５５と中間軸３１とを選択的に係
合させるようになっている。

本実施例によれば、第１速と第２速との間の変速時にお
いて、第２クラッチ５８の半係合による伝達トルクが上
記第７回転歯車１７０および第７固定歯車１７２から成
る歯車対を介して伝達されるので、前述の実施例に比較
して変速時の伝達トルクが一層高められて変速機１４の
変速時の出力トルク変動幅が好適に小さくされるととも
に、第２クラッチ５８の耐久性が一層高められる利点が
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８日および第４クラッチ６
２が配設される。

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期装置８８には、同期機能
を発生させる同期リング１０４．１０６が設けられてい
るが、第２クラッチ５８の半係合によって同期が可能と
なるので、同期リング１０４．１０６は必ずしも設けら
れていな（でもよい。

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図の同期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
フト時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図の実施例におけるダウン
シフト時の作動をそれぞれ説明するフローチャートであ
る。第７図は第３図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説明する図である。第
８図は第５図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説明する図である。第９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クラッチ（主クラッチ） １４：変速機　　　　　１８：駆動輪 ２２：入力軸　　　　　３０：出力軸 ３１：中間軸 ５８：第２クラッチ（第１副クラッチ）６０：第３クラ
ッチ（第２副クラッチ）６２：第４クラッチ ８４．８６Ｆ一方向クラッチ 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 前記複数種類の歯車対の内の第１および第２の歯車対を
   それぞれ構成する歯車の一方を備え、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、 前記歯車対の内の第３および第４の歯車対を通してそれ
   ぞれ伝達される動力の伝達状態を制御するために前記入
   力軸と出力軸との間において互いに並列に設けられ、前
   記第１および第２の歯車対に対応したギア段をそれぞれ
   成立させるための変速時において択一的に半係合させら
   れることにより変速時に動力を伝達する一対の第１副ク
   ラッチおよび第２副クラッチと、 前記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、 を含むことを特徴とする車両用自動変速装置。