(57)【特許請求の範囲】
【請求項２】
エンジンの動力が入力される入力軸と、
前記入力軸の回転が伝達される奇数段変速機構と、
前記入力軸の回転が伝達される偶数段変速機構と、
前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の少なくとも一方にモータの動力を入力するモータ動力機構と、
前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の動力が伝達される出力機構と、を備え、
前記奇数段変速機構は、
前記入力軸の回転を伝達する奇数段伝達ギア列と、
前記奇数段伝達ギア列の動力を奇数段伝達軸に選択的に伝達する奇数段メインクラッチと、
前記奇数段伝達軸に設けられて前記出力機構に回転を伝達する奇数段変速ギア列と、
前記奇数段変速ギア列と前記奇数段伝達軸を選択的に結合する奇数段メカニカルクラッチと、を備え、
前記偶数段変速機構は、
前記入力軸の回転を伝達する偶数段伝達ギア列と、
前記偶数段伝達ギア列の動力を偶数段伝達軸に選択的に伝達する偶数段メインクラッチと、
前記偶数段伝達軸に設けられて前記出力機構に回転を伝達する偶数段変速ギア列と、
前記偶数段変速ギア列と前記偶数段伝達軸を選択的に結合する偶数段メカニカルクラッチと、を備え、
前記モータ動力機構は、
前記奇数段伝達軸に動力を伝達する奇数段モータと、
前記偶数段伝達軸に動力を伝達する偶数段モータと、を備えることを特徴とする、
ツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項３】
前記奇数段モータは、前記奇数段伝達軸の回転を制御することで、前記奇数段メカニカルクラッチを同期させるようにし、
前記偶数段モータは、前記偶数段伝達軸の回転を制御することで、前記偶数段メカニカルクラッチを同期させることを特徴とする、
請求の範囲２に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項４】
前記奇数段モータと前記偶数段モータは、容量が互いに異なることを特徴とする、
請求の範囲２又は３に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項５】
前記奇数段モータ及び前記偶数段モータにおける少なくとも容量が大きい方は、モータクラッチを介して前記奇数段伝達軸又は前記偶数段伝達軸に動力を選択的に伝達することを特徴とする、
請求の範囲４に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項６】
前記奇数段モータ及び前記偶数段モータにおける少なくとも容量が大きい方の動力を前記前記出力軸に伝達することで、発進を行うことを特徴とする、
請求の範囲４又は５に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項７】
前記奇数段モータ及び前記偶数段モータにおける少なくとも容量が大きい方によって、回生ブレーキをかけることを特徴とする、
請求の範囲４、５又は６に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項８】
前記奇数段モータ及び前記偶数段モータにおける少なくとも容量が大きい方によって、前記エンジンの動力を回生することを特徴とする、
請求の範囲４乃至７のいずれかに記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項９】
前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の変速制御を行う変速制御装置を更に備え、
前記変速制御装置は、
前記奇数段変速ギア列及び前記偶数段変速ギア列の回転数を直接又は間接的に検出可能な出力側回転センサと、
前記奇数段変速ギア列の回転数と前記奇数段伝達軸の回転を同期させるように前記奇数段モータを制御する奇数段同期制御部と、
前記偶数段変速ギア列の回転数と前記偶数段伝達軸の回転を同期させるように前記偶数段モータを制御する偶数段同期制御部と、
を備えることを特徴とする、
請求の範囲２乃至８のいずれかに記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項１０】
前記変速制御装置は、
発進時において、前記奇数段メカニカルクラッチと前記偶数段メカニカルクラッチの双方を結合させると共に、前記奇数段モータ及び前記偶数段モータを同時に回転させて、前記奇数段モータ及び前記偶数段モータの双方の動力を前記出力軸に伝達する発進制御部を備えることを特徴とする、
請求の範囲９に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項１１】
前記変速制御装置は、
前記入力軸の回転数を直接又は間接的に検出可能な入力側回転センサと、
前記エンジンによる駆動状態を判別して、前記前記奇数段モータ及び前記偶数段モータによる駆動を中止する切替制御部と、
を備えることを特徴とする、
請求の範囲９又は１０に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項１２】
前記変速制御装置は、
前記奇数段メカニカルクラッチと前記偶数段メカニカルクラッチの双方を結合させると共に、前記出力軸の回転を前記奇数段モータ及び前記偶数段モータの双方に伝達させて、前記奇数段モータ及び前記偶数段モータで回生ブレーキをかける減速制御部を備えることを特徴とする、
請求の範囲９、１０又は１１に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項１３】
前記変速制御装置は、
前記エンジンによる加速時に、前記奇数段モータ及び前記偶数段モータの少なくも一方を回転させて駆動をアシストするアシスト制御部を備えることを特徴とする、
請求の範囲９乃至１２のいずれかに記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項１４】
前記変速制御装置は、
前記エンジンによって前記奇数段変速機構を経由して駆動している最中には、前記偶数段変速機構における前記偶数段モータ及び前記奇数段モータで余分なエネルギーを回生すると共に、
前記エンジンによって前記偶数段変速機構を経由して駆動している最中には、前記奇数段変速機構における前記奇数段モータ及び前記偶数段モータで余分なエネルギーを回生することを特徴とする回生制御部を備えることを特徴とする、
請求の範囲９乃至１３のいずれかに記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項１５】
発進時において、バッテリーの残量が基準値以下の場合には、前記奇数段メカニカルクラッチと前記偶数段メカニカルクラッチのいずれか一方を結合させると共に、前記奇数段モータ又は前記偶数段モータにおける結合側を駆動することで前記出力軸に動力を伝達する一方、前記奇数段モータ又は前記偶数段モータにおける非結合側に対して前記エンジンの動力を伝達することで、前記バッテリーを充電する緊急発進制御部を備えることを特徴とする、
請求の範囲９乃至１４のいずれかに記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項１６】
前記モータ動力機構におけるモータの動力を伝達する外部伝達ギア列と、前記外部伝達ギア列に接続される外部作業用アクチュエータと、を備えることを特徴とする、
請求の範囲２乃至１５に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項１７】
エンジンの動力が入力される入力軸と、
前記入力軸の回転が伝達される奇数段変速機構と、
前記入力軸の回転が伝達される偶数段変速機構と、
前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の少なくとも一方にモータの動力を入力するモータ動力機構と、
前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の動力が伝達される出力機構と、を備え、
前記奇数段変速機構は、
前記入力軸の回転を伝達する奇数段伝達ギア列と、
前記奇数段伝達ギア列の動力を奇数段伝達軸に選択的に伝達する奇数段メインクラッチと、
前記奇数段伝達軸に設けられて前記出力機構に回転を伝達する奇数段変速ギア列と、
前記奇数段変速ギア列と前記奇数段伝達軸を選択的に結合する奇数段メカニカルクラッチと、を備え、
前記偶数段変速機構は、
前記入力軸の回転を伝達する偶数段伝達ギア列と、
前記偶数段伝達ギア列の動力を偶数段伝達軸に選択的に伝達する偶数段メインクラッチと、
前記偶数段伝達軸に設けられて前記出力機構に回転を伝達する偶数段変速ギア列と、
前記偶数段変速ギア列と前記偶数段伝達軸を選択的に結合する偶数段メカニカルクラッチと、を備え、
前記モータ動力機構は、
共通同期モータと、
前記共通同期モータと前記奇数段伝達軸を選択的に結合する奇数段モータクラッチと、
前記共通同期モータと前記偶数段伝達軸を選択的に結合する偶数段モータクラッチと、を備えることを特徴とする、
ツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項１８】
前記共通同期モータの動力を前記前記出力軸に伝達させて発進を行うことを特徴とする、
請求の範囲１７に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項１９】
前記共通同期モータによって回生ブレーキをかけることを特徴とする、
請求の範囲１７又は１８に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項２０】
前記共通同期モータによって前記エンジンの動力を回生することを特徴とする、
請求の範囲１７、１８又は１９に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項２１】
前記エンジンによる加速時に、前記共通同期モータを回転させて駆動をアシストすることを特徴とする、
請求の範囲１７乃至２０のいずれかに記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項２２】
エンジンの動力が入力される入力軸と、
前記入力軸の回転が伝達される奇数段変速機構と、
前記入力軸の回転が伝達される偶数段変速機構と、
前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の少なくとも一方にモータの動力を入力するモータ動力機構と、
前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の動力が伝達される出力機構と、を備え、
前記奇数段変速機構は、
前記入力軸の回転を伝達する奇数段伝達ギア列と、
前記奇数段伝達ギア列の動力を奇数段伝達軸に選択的に伝達する奇数段メインクラッチと、
前記奇数段伝達軸に設けられて前記出力機構に回転を伝達する奇数段変速ギア列と、
前記奇数段変速ギア列と前記奇数段伝達軸を選択的に結合する奇数段メカニカルクラッチと、を備え、
前記偶数段変速機構は、
前記入力軸の回転を伝達する偶数段伝達ギア列と、
前記偶数段伝達ギア列の動力を偶数段伝達軸に選択的に伝達する偶数段メインクラッチと、
前記偶数段伝達軸に設けられて前記出力機構に回転を伝達する偶数段変速ギア列と、
前記偶数段変速ギア列と前記偶数段伝達軸を選択的に結合する偶数段メカニカルクラッチと、を備え、
隣接する速度段の段間比がほぼ一定に設定されていることを特徴とする、
ツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項２３】
前記奇数段伝達軸に対する前記偶数段伝達軸の回転比が前記段間比とほぼ等しくなるように、前記奇数段伝達ギア列及び前記偶数段伝達ギア列のギア比が設定されていることを特徴とする、
請求の範囲２２に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項２４】
少なくとも一部の隣接する変速段間で、前記奇数段変速ギア列と前記偶数段変速ギア列のギア比がほぼ一致されており、前記奇数段変速ギア列と前記偶数段変速ギア列で前記出力機構の歯車が共用されることを特徴とする、
請求の範囲２３に記載のツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【請求項２５】
エンジンの動力が入力される入力軸と、
前記入力軸の回転が伝達される奇数段変速機構と、
前記入力軸の回転が伝達される偶数段変速機構と、
前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の少なくとも一方にモータの動力を入力するモータ動力機構と、
前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の動力が伝達される出力機構と、
前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の変速時の同期を機械的に行う同期用変速機構と、を備え、
前記奇数段変速機構は、
前記入力軸の回転を伝達する奇数段伝達ギア列と、
前記奇数段伝達ギア列の動力を奇数段伝達軸に選択的に伝達する奇数段メインクラッチと、
前記奇数段伝達軸に設けられて前記出力機構に回転を伝達する奇数段変速ギア列と、
前記奇数段変速ギア列と前記奇数段伝達軸を選択的に結合する奇数段メカニカルクラッチと、を備え、
前記偶数段変速機構は、
前記入力軸の回転を伝達する偶数段伝達ギア列と、
前記偶数段伝達ギア列の動力を偶数段伝達軸に選択的に伝達する偶数段メインクラッチと、
前記偶数段伝達軸に設けられて前記出力機構に回転を伝達する偶数段変速ギア列と、
前記偶数段変速ギア列と前記偶数段伝達軸を選択的に結合する偶数段メカニカルクラッチと、を備え、
前記同期用変速機構は、
前記奇数段伝達軸と前記偶数段伝達軸が第１回転比となるように結合させる第１同期ギア列と、
前記第１同期ギア列による結合を選択する第１同期クラッチと、
前記奇数段伝達軸と前記偶数段伝達軸が第２回転比となるように結合する第２同期ギア列と、
前記第２同期ギア列による結合を選択する第２同期クラッチと、を備え、
前記第１同期ギア列と前記第２同期ギア列を選択的に結合させながら、前記奇数段変速機構と前記偶数段変速機構の間で同期をとり、シフトアップ又はシフトダウンすることを特徴とする、
ツインクラッチ式ハイブリッド変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２以上のクラッチを併用して変速制御を行うツインクラッチ式変速機に関し、特にモータを併用したハイブリット技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、気動車（ディーゼル動車）用の変速機として、エンジンの動力を伝えるトルクコンバータと、前記トルクコンバータに接続される複数段の歯車と、この歯車を切り替える湿式多板クラッチを備えたものが利用されている（実用新案登録２５６５５９６号公報参照）。また、気動車用の変速機において、上記湿式多板クラッチに代えてメカニカルクラッチを採用することで、伝達効率を向上させる技術も提案されている（実開平２−１０３５５５号公報、特開平１−２２０７６１号公報参照）。【０００３】
また近年、自動車用としては、ツインクラッチ式変速機が実用化されてきている（特開２００３−２６９５９２号公報、三菱自動車テクニカルレビュー２００８  Ｎｏ．２０  ３１頁〜３４頁参照）。このツインクラッチ式変速機は、レーシングカー用の変速機としても以前から利用されている。【０００４】
なお、近年、自動車用の変速機においては、エンジンに加えてモータを設けることで、発進時や加速時にモータによって動力をアシストしたり、減速時にモータで発電を行ったりするハイブリッド技術も提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
大型ダンプトラックや気動車用変速機では、エンジンの出力特性上、低車速域ではトルクコンバータを介した動力伝達を利用して牽引力を得るようにしているが、一般的にトルクコンバータは流体を介在させるため伝達効率が悪い。従って、これらの変速機では、トルクコンバータによる運転時間が長くなるほど、変速機の伝達効率が低下するという問題があった。【０００６】
特に、特開２００３−２６９５９２号公報や、三菱自動車テクニカルレビュー２００８  Ｎｏ．２０  ３１頁〜３４頁に開示されているツインクラッチ式変速機は、クラッチの分だけ全長が長くなりやすいが、これを大型ダンプトラック等に用いようとすると、前段に大容量のトルクコンバータを設置する必要があり、変速機が更に長大化してしまうという問題があった。【０００７】
また、これらのツインクラッチ式変速機では、アップ・ダウンシフト時に同期をとるために、各段にシンクロクラッチを設ける必要がある。シンクロクラッチとして湿式多板クラッチを使用した場合には、変速機の伝達効率を高めるためにシフト段数を増やすと、各段に設置される湿式多板クラッチの数が増加してしまう。結合されていない（動力伝達と無関係な）湿式多板クラッチは空転するため、空転ロスが発生するという問題があった。特に、大型ダンプトラックや気動車用途の場合、湿式多板クラッチの容量を増大させる必要があり、空転ロスが更に増大するという問題があった。【０００８】
一方で、この湿式多板クラッチの空転ロスを解消するため、上記実開平２−１０３５５５号公報や、特開平１−２２０７６１号公報で示したようなメカニカルクラッチを採用しようとすると、クラッチの同期制御システムが複雑化するという問題があった。なお、自動車用変速機は、一般的にシンクロメッシュを用いる構造であることから、大型ダンプトラックのような大馬力、大トルク、大慣性を伝達する際に、そのまま用いることが出来ない。【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ツインクラッチ式変速機において、モータを組み合わせることにより、よりコンパクト且つ高効率化を図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明は、エンジンの動力が入力される入力軸と、前記入力軸の回転が伝達される奇数段変速機構と、前記入力軸の回転が伝達される偶数段変速機構と、前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の少なくとも一方にモータの動力を入力するモータ動力機構と、前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の動力が伝達される出力機構と、を備え、前記奇数段変速機構は、前記入力軸の回転を伝達する奇数段伝達ギア列と、前記奇数段伝達ギア列の動力を奇数段伝達軸に選択的に伝達する奇数段メインクラッチと、前記奇数段伝達軸に設けられて前記出力機構に回転を伝達する奇数段変速ギア列と、前記奇数段変速ギア列と前記奇数段伝達軸を選択的に結合する奇数段メカニカルクラッチと、を備え、前記偶数段変速機構は、前記入力軸の回転を伝達する偶数段伝達ギア列と、前記偶数段伝達ギア列の動力を偶数段伝達軸に選択的に伝達する偶数段メインクラッチと、前記偶数段伝達軸に設けられて前記出力機構に回転を伝達する偶数段変速ギア列と、前記偶数段変速ギア列と前記偶数段伝達軸を選択的に結合する偶数段メカニカルクラッチと、を備えることを特徴とする、ツインクラッチ式ハイブリッド変速機である。【００１１】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機の前記モータ動力機構は、前記奇数段伝達軸に動力を伝達する奇数段モータと、前記偶数段伝達軸に動力を伝達する偶数段モータと、を備えることを特徴とする
。【００１２】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機の前記奇数段モータは、前記奇数段伝達軸の回転を制御することで、前記奇数段メカニカルクラッチを同期させるようにし、前記偶数段モータは、前記偶数段伝達軸の回転を制御することで、前記偶数段メカニカルクラッチを同期させることを特徴とする。【００１３】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機の前記奇数段モータと前記偶数段モータは、容量が互いに異なることを特徴とする。【００１４】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機の前記奇数段モータ及び前記偶数段モータにおける少なくとも容量が大きい方は、モータクラッチを介して前記奇数段伝達軸又は前記偶数段伝達軸に動力を選択的に伝達することを特徴とする。【００１５】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、前記奇数段モータ及び前記偶数段モータにおける少なくとも容量が大きい方の動力を前記前記出力軸に伝達することで、発進を行うことを特徴とする。【００１６】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、前記奇数段モータ及び前記偶数段モータにおける少なくとも容量が大きい方によって、回生ブレーキをかけることを特徴とする。【００１７】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、前記奇数段モータ及び前記偶数段モータにおける少なくとも容量が大きい方によって、前記エンジンの動力を回生することを特徴とする。【００１８】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、前記奇数段変速機構及び前記偶数段変速機構の変速制御を行う変速制御装置を更に備え、前記変速制御装置は、前記奇数段変速ギア列及び前記偶数段変速ギア列の回転数を直接又は間接的に検出可能な出力側回転センサと、前記奇数段変速ギア列の回転数と前記奇数段伝達軸の回転を同期させるように前記奇数段モータを制御する奇数段同期制御部と、前記偶数段変速ギア列の回転数と前記偶数段伝達軸の回転を同期させるように前記偶数段モータを制御する偶数段同期制御部と、を備えることを特徴とする。【００１９】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機の前記変速制御装置は、発進時において、前記奇数段メカニカルクラッチと前記偶数段メカニカルクラッチの双方を結合させると共に、前記奇数段モータ及び前記偶数段モータを同時に回転させて、前記奇数段モータ及び前記偶数段モータの双方の動力を前記出力軸に伝達する発進制御部を備えることを特徴とする。【００２０】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機の前記変速制御装置は、前記入力軸の回転数を直接又は間接的に検出可能な入力側回転センサと、前記エンジンによる駆動状態を判別して、前記前記奇数段モータ及び前記偶数段モータによる駆動を中止する切替制御部と、を備えることを特徴とする。【００２１】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機の前記変速制御装置は、前記奇数段メカニカルクラッチと前記偶数段メカニカルクラッチの双方を結合させると共に、前記出力軸の回転を前記奇数段モータ及び前記偶数段モータの双方に伝達させて、前記奇数段モータ及び前記偶数段モータで回生ブレーキをかける減速制御部を備えることを特徴とする。【００２２】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機の前記変速制御装置は、前記エンジンによる加速時に、前記奇数段モータ及び前記偶数段モータの少なくも一方を回転させて駆動をアシストするアシスト制御部を備えることを特徴とする。【００２３】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機の前記変速制御装置は、前記エンジンによって前記奇数段変速機構を経由して駆動している最中には、前記偶数段変速機構における前記偶数段モータ及び前記奇数段モータで余分なエネルギーを回生すると共に、前記エンジンによって前記偶数段変速機構を経由して駆動している最中には、前記奇数段変速機構における前記奇数段モータ及び前記偶数段モータで余分なエネルギーを回生することを特徴とする回生制御部を備えることを特徴とする。【００２４】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、発進時において、バッテリーの残量が基準値以下の場合には、前記奇数段メカニカルクラッチと前記偶数段メカニカルクラッチのいずれか一方を結合させると共に、前記奇数段モータ又は前記偶数段モータにおける結合側を駆動することで前記出力軸に動力を伝達する一方、前記奇数段モータ又は前記偶数段モータにおける非結合側に対して前記エンジンの動力を伝達することで、前記バッテリーを充電する緊急発進制御部を備えることを特徴とする。【００２５】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、前記モータ動力機構におけるモータの動力を伝達する外部伝達ギア列と、前記外部伝達ギア列に接続される外部作業用アクチュエータと、を備えることを特徴とする。【００２６】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機の前記モータ動力機構は、共通同期モータと、前記共通同期モータと前記奇数段伝達軸を選択的に結合する奇数段モータクラッチと、前記共通同期モータと前記偶数段伝達軸を選択的に結合する偶数段モータクラッチと、を備えることを特徴とする。【００２７】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、前記共通同期モータの動力を前記前記出力軸に伝達させて発進を行うことを特徴とする。【００２８】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、前記共通同期モータによって回生ブレーキをかけることを特徴とする。【００２９】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、前記共通同期モータによって前記エンジンの動力を回生することを特徴とする。【００３０】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、前記エンジンによる加速時に、前記共通同期モータを回転させて駆動をアシストすることを特徴とする。【００３１】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、隣接する速度段の段間比がほぼ一定に設定されていることを特徴とする。【００３２】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、前記奇数段伝達軸に対する前記偶数段伝達軸の回転比が前記段間比とほぼ等しくなるように、前記奇数段伝達ギア列及び前記偶数段伝達ギア列のギア比が設定されていることを特徴とする。【００３３】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、少なくとも一部の隣接する変速段間で、前記奇数段変速ギア列と前記偶数段変速ギア列のギア比がほぼ一致されており、前記奇数段変速ギア列と前記偶数段変速ギア列で前記出力機構の歯車が共用されることを特徴とする。【００３４】
上記発明において、上記目的を達成するツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、前記奇数段変速機構と前記偶数段変速機構の変速時の同期を機械的に行う同期用変速機構を更に備え、前記同期用変速機構は、前記奇数段伝達軸と前記偶数段伝達軸が第１回転比となるように結合させる第１同期ギア列と、前記第１同期ギア列による結合を選択する第１同期クラッチと、前記奇数段伝達軸と前記偶数段伝達軸が第２回転比となるように結合する第２同期ギア列と、前記第２同期ギア列による結合を選択する第２同期クラッチと、を備え、前記第１同期ギア列と前記第２同期ギア列を選択的に結合させながら、前記奇数段変速機構と前記偶数段変速機構の間で同期をとり、シフトアップ又はシフトダウンすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、コンパクト且つ簡潔化構造で、素早い変速が可能な高効率のツインクラッチ式ハイブリッド変速機を得ることが出来るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るツインクラッチ式ハイブリッド変速機の全体構成を示すスケルトン図である。
【図２】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の制御機能構成を示すブロック図である。
【図３】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の発進時のトルクフローを示す図である。
【図４】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の第１速のトルクフローを示す図である。
【図５】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の第２速準備のトルクフローを示す図である。
【図６】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の第２速のトルクフローを示す図である。
【図７】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の第３速準備のトルクフローを示す図である。
【図８】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の第３速のトルクフローを示す図である。
【図９】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の第２速準備のトルクフローを示す図である。
【図１０】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の第２速のトルクフローを示す図である。
【図１１】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の第１速準備のトルクフローを示す図である。
【図１２】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の第１速のトルクフローを示す図である。
【図１３】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の回生ブレーキ時のトルクフローを示す図である。
【図１４】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機のアシスト制御時のトルクフローを示す図である。
【図１５】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の回生制御時のトルクフローを示す図である。
【図１６】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の緊急発進時のトルクフローを示す図である。
【図１７】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機のディーゼルエンジンによる緊急発進時のトルクフローを示す図である。
【図１８】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機のアップ・ダウンシフトのタイミングを示すタイミングチャートを示す図である。
【図１９】第１実施形態の変形例１に係るツインクラッチ式ハイブリッド変速機の発進時のトルクフローを示す図である。
【図２０】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の回生ブレーキ時のトルクフローを示す図である。
【図２１】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機のアシスト制御時のトルクフローを示す図である。
【図２２】第１実施形態の変形例２に係るツインクラッチ式ハイブリッド変速機の発進時のトルクフローを示す図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態に係るツインクラッチ式ハイブリッド変速機の全体構成を示すスケルトン図である。
【図２４】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の発進時のトルクフローを示す図である。
【図２５】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の第２速準備のトルクフローを示す図である。
【図２６】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機のアシスト制御時のトルクフローを示す図である。
【図２７】本発明の第３の実施の形態に係るツインクラッチ式ハイブリッド変速機の第２速準備のトルクフローを示す図である。
【図２８】同ツインクラッチ式ハイブリッド変速機の第３速準備のトルクフローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態の例に係るツインクラッチ式ハイブリッド変速機（以下、変速機という）を説明する。この変速機は、大型ダンプトラック等に用いるのに好適である。
【００３８】
〔第１実施形態〕
【００３９】
図１には、本発明の第１実施形態に係る変速機１の構成が示されている。この変速機１は、ディーゼルエンジン２の動力が入力される入力軸１０と、入力軸１０の回転が伝達される奇数段変速機構３０と、同様に入力軸１０の回転が伝達される偶数段変速機構６０と、奇数段変速機構３０及び偶数段変速機構６０にモータの動力を入力するモータ動力機構２０と、奇数段変速機構３０及び偶数段変速機構６０の動力が選択的に伝達される出力機構９０と、これらの変速動作を制御する変速制御装置（ＴＣＵ）１００を備える。奇数段変速機構３０は、第１速、第３速、第５速、第７速の変速を実行するものであり、偶数段変速機構６０は、第２速、第４速、第６速、第８速の変速を実行するものである。従って、この変速機１は、合計８段の変速が可能となっている。変速機１では、奇数段変速機構３０と偶数段変速機構６０のそれぞれにクラッチを設けておくことで、例えば奇数段変速機構３０において動力を伝達している際、偶数段変速機構６０側において隣接段へのシフトアップ又はシフトダウンの準備を可能にする。また、偶数段変速機構６０において動力を伝達している際、奇数段変速機構３０側において隣接段へのシフトアップ又はシフトダウンの準備を可能にする。
【００４０】
奇数段変速機構３０は、入力軸１０の回転を伝達する奇数段伝達ギア列３２と、奇数段伝達ギア列３２の動力を奇数段伝達軸４０に選択的に伝達する奇数段メインクラッチ３４と、奇数段伝達軸４０に設けられて出力機構９０に回転を４段階で伝達する第１〜第７奇数段変速ギア列４１、４３、４５、４７と、第１〜第７奇数段変速ギア列４１、４３、４５、４７と奇数段伝達軸４０を選択的に結合する奇数段メカニカルクラッチ５０、５２を備える。
【００４１】
奇数段伝達ギア列３２は、入力歯数２１、出力歯数４２、回転比２．０００となる歯車対によって構成されている。この奇数段伝達ギア列３２は、入力軸１０と奇数段メインクラッチ３４の間に設けられており、入力軸１０の回転を減速して奇数段メインクラッチ３４に伝える。奇数段メインクラッチ３４は、湿式多板クラッチであり、油圧を利用して、入力軸１０の回転を奇数段伝達軸４０に選択的に伝達可能となっている。
【００４２】
従って、奇数段変速機構３０は、奇数段メインクラッチ３４を利用して回転比２．０００によって入力軸１０の回転を奇数段伝達軸４０に選択的に伝達する。
【００４３】
奇数段伝達軸４０に設けられる第１速変速ギア列４１は、入力歯数２０、出力歯数４２、回転比２．１００となる歯車対によって構成されており、奇数段伝達軸４０の回転を出力機構９０の出力軸９２に伝達する。第３速変速ギア列４３は、入力歯数３４、出力歯数４３、回転比１．２６５となる歯車対によって構成されており、奇数段伝達軸４０の回転を出力機構９０の出力軸９２に伝達する。第５速変速ギア列４５は、入力歯数４４、出力歯数４３、回転比０．７７３となる歯車対によって構成されており、奇数段伝達軸４０の回転を出力機構９０の出力軸９２に伝達する。第７速変速ギア列４７は、入力歯数５３、出力歯数２５、回転比０．４７２となる歯車対によって構成されており、奇数段伝達軸４０の回転を出力機構９０の出力軸９２に伝達する。
【００４４】
奇数段メカニカルクラッチ５０は、第１速変速ギア列４１と第３速変速ギア列４３の間に配置される。この奇数段メカニカルクラッチ５０は、第１速変速ギア列４１と奇数段伝達軸４０が結合された「第１速結合状態」と、第３速変速ギア列４３と奇数段伝達軸４０が結合された「第３速結合状態」と、第１速及び第３速変速ギア列４１、４３が共に奇数段伝達軸４０から解放された「非結合状態」を選択的に切り替えることが出来る。
【００４５】
他方の奇数段メカニカルクラッチ５２は、第５速変速ギア列４５と第７速変速ギア列４７の間に配置される。この奇数段メカニカルクラッチ５２は、第５速変速ギア列４５と奇数段伝達軸４０が結合された「第５速結合状態」と、第７速変速ギア列４７と奇数段伝達軸４０が結合された「第７速結合状態」と、第５速及び第７速変速ギア列４５、４７が共に奇数段伝達軸４０から解放された「非結合状態」を選択的に切り替えることが出来る。従って、この奇数段メカニカルクラッチ５０、５２を適宜切り替えることで、第１速、第３速、第５速、第７速、及び中立のいずれかを適宜選択できるようになっている。
【００４６】
出力機構９０は、出力軸９２を備える。この出力軸９２の動力は、特に図示しないプロペラシャフト、デファレンシャル・ギア等を介して車輪に伝達される。
【００４７】
偶数段変速機構６０は、入力軸１０の回転を伝達する偶数段伝達ギア列６２と、偶数段伝達ギア列６２の動力を偶数段伝達軸７０に選択的に伝達する偶数段メインクラッチ６４と、偶数段伝達軸７０に設けられて出力機構９０に回転を４段階で伝達する第２〜第８偶数段変速ギア列７２、７４、７６、７８と、第２〜第８偶数段変速ギア列７２、７４、７６、７８と偶数段伝達軸７０を選択的に結合する偶数段メカニカルクラッチ８０、８２を備える。
【００４８】
偶数段伝達ギア列６２は、入力歯数３０、出力歯数４７、回転比１．５６７となる歯車対によって構成されている。
【００４９】
この偶数段伝達ギア列６２は、入力軸１０と偶数段メインクラッチ６４の間に設けられており、入力軸１０の回転を減速して偶数段メインクラッチ６４に伝える。偶数段メインクラッチ６４は、湿式多板クラッチであり、入力軸１０の回転を偶数段伝達軸７０に選択的に伝達可能となっている。
【００５０】
偶数段変速機構６０は、定常時は、偶数段メインクラッチ６４を利用して回転比１．５６７によって入力軸１０の回転を偶数段伝達軸７０に選択的に伝達する。
【００５１】
偶数段伝達軸７０に設けられる第２速変速ギア列７２は、入力歯数２０、出力歯数４２、回転比２．１００となる歯車対によって構成されており、偶数段伝達軸７０の回転を出力機構９０の出力軸９２に伝達する。なお、この歯車対における出力側歯車は、奇数段変速機構３０の第１速変速ギア列４１の歯車対と共用されている。また、第２速変速ギア列７２と第１速変速ギア列４１の回転比も略同じ（ここでは完全に同一）に設定されている。ここでは実際に、第２速変速ギア列７２と第１速変速ギア列４１において全く同じ歯車が用いられている。この結果、変速機１全体において、第１速の入出力回転比と第２速の入出力回転比の比率は、奇数段伝達ギア列３２と偶数段伝達ギア列６２の回転比の比率と一致する。
【００５２】
第４速変速ギア列７４は、入力歯数３４、出力歯数４３、回転比１．２６５となる歯車対によって構成されており、偶数段伝達軸７０の回転を出力機構９０の出力軸９２に伝達する。なお、この歯車対における出力側歯車は、奇数段変速機構３０の第３速変速ギア列４３の歯車対と共用されている。また、第４速変速ギア列７４と第３速変速ギア列４３の回転比も略同じ（ここでは完全に同一）に設定されていることから、本実施形態では、第４速変速ギア列７４と第３速変速ギア列４３で全く同じ歯車が用いられている。この結果、変速機１全体において、第３速の入出力回転比と第４速の入出力回転比の段間比は、奇数段伝達ギア列３２と偶数段伝達ギア列６２の回転比の比率と一致する。
【００５３】
第６速変速ギア列７６は、入力歯数４４、出力歯数３４、回転比０．７７３となる歯車対によって構成されており、偶数段伝達軸７０の回転を出力機構９０の出力軸９２に伝達する。なお、この歯車対における出力側歯車は、奇数段変速機構３０の第５速変速ギア列４５の歯車対と共用されている。また、第６速変速ギア列７６と第５速変速ギア列４５の回転比も略同じ（ここでは完全に同一）に設定されていることから、本実施形態では、第６速変速ギア列７６と第５速変速ギア列４５で全く同じ歯車が用いられている。この結果、変速機１全体において、第５速の入出力回転比と第６速の入出力回転比の段間比は、奇数段伝達ギア列３２と偶数段伝達ギア列６２の回転比の比率と一致する。
【００５４】
第８速変速ギア列７８は、入力歯数５３、出力歯数２５、回転比０．４７２となる歯車対によって構成されており、偶数段伝達軸７０の回転を出力機構９０の出力軸９２に伝達する。なお、この歯車対における出力側歯車は、奇数段変速機構３０の第７速変速ギア列４７の歯車対と共用されている。また、第８速変速ギア列７８と第７速変速ギア列４７の回転比も略同じ（ここでは完全に同一）に設定されていることから、本実施形態では、第８速変速ギア列７８と第７速変速ギア列４７で全く同じ歯車が用いられている。この結果、変速機１全体において、第７速の入出力回転比と第８速の入出力回転比の段間比は、奇数段伝達ギア列３２と偶数段伝達ギア列６２の回転比の比率と一致する。
【００５５】
偶数段メカニカルクラッチ８０は、第２速変速ギア列７２と第４速変速ギア列７４の間に配置される。偶数段メカニカルクラッチ８０は、第２速変速ギア列７２と偶数段伝達軸７０が結合された「第２速結合状態」と、第４速変速ギア列７４と偶数段伝達軸７０が結合された「第４速結合状態」と、第２速及び第４速変速ギア列７２、７４が共に偶数段伝達軸７０から解放された「非結合状態」を選択的に切り替えることが出来る。
【００５６】
偶数段メカニカルクラッチ８２は、第６速変速ギア列７６と第８速変速ギア列７８の間に配置される。偶数段メカニカルクラッチ８２は、第６速変速ギア列７６と偶数段伝達軸７０が結合された「第６速結合状態」と、第８速変速ギア列７８と偶数段伝達軸７０が結合された「第８速結合状態」と、第６速及び第８速変速ギア列７６、７８が共に偶数段伝達軸７０から解放された「非結合状態」を選択的に切り替えることが出来る。従って、この偶数段メカニカルクラッチ８０、８２を適宜切り替えることで、第２速、第４速、第６速、第８速、及び中立のいずれかを適宜選択できるようになっている。
【００５７】
モータ動力機構２０は、奇数段伝達軸４０の端部に設けられる奇数段モータ用ギア列５４と、この奇数段モータ用ギア列５４に接続される奇数段モータ５６を備える。なお、奇数段モータ５６には、奇数段インバータ５７及び奇数段バッテリ５８が接続されている。奇数段モータ５６は、奇数段モータ用ギア列５４を経由して奇数段伝達軸４０を回転させる。これによって、第１〜第７奇数段変速ギア列４１、４３、４５、４７のいずれかとの奇数段伝達軸４０の回転を同期させて、奇数段メカニカルクラッチ５０、５２を結合させる。即ち、目的の奇数段数へのシフトアップ・シフトダウンを実現する。なお、回生時には、奇数段伝達軸４０の回転が奇数段モータ用ギア列５４を経由して奇数段モータ５６に伝達される。
【００５８】
更にモータ動力機構２０は、偶数段伝達軸７０の端部に設けられる偶数段モータ用ギア列８４と、この偶数段モータ用ギア列８４に接続される偶数段モータ８６を備える。なお、偶数段モータ８６には、偶数段インバータ８７及び偶数段バッテリ８８が接続されている。通常時は、偶数段バッテリ８８と奇数段バッテリ５８は直列接続されているが、一方のバッテリが故障した場合等を想定し、故障したバッテリをこの電源回路から切り離すための遮断路８９も備えている。
【００５９】
偶数段モータ８６は、偶数段モータ用ギア列８４を経由して偶数段伝達軸７０を回転させる。これによって、第２〜第８偶数段変速ギア列７２、７４、７６、７８のいずれかと偶数段伝達軸７０の回転を同期させて、偶数段メカニカルクラッチ８０、８２を結合させる。即ち、目的の偶数段数へのシフトアップ・シフトダウンを実現する。なお、回生時には、偶数段伝達軸７０の回転が偶数段モータ用ギア列８４を経由して偶数段モータ８６に伝達される。
【００６０】
更にモータ動力機構２０における偶数段モータ８６は、外部伝達用ギア列９６を経由して外部作業用アクチュエータ９８に接続されている。ここでは、外部作業用アクチュエータ９８として作業用油圧ポンプが用いられており、偶数段モータ８６の動力によって駆動されるようになっている。この外部作業用アクチュエータ９８は、例えば荷台を傾斜させたり、クレーンを動作させたりする場合に用いられる。偶数段モータ８６で外部作業用アクチュエータ９８を駆動することで、エンジンを停止させた状態で外部作業が可能となるので、夜間等において静かに作業することが可能となる。また、荷台やクレーンの荷重を降ろす場合、油圧モータで偶数段モータ８６を駆動することで、位置エネルギーを回生することも可能となる。
【００６１】
以上のように構成された変速機１の第１速から第８速の回転比は次の表の通りとなる。
【表１】
0005437380.tif 000002
【００６２】
このことからも分かるように、本変速機１では、隣接する速度段の段間比が、１．２７７〜１．３０１（約１．２８９程度）にほぼ一定に設定されている。また、この段間比（約１．２８９）は、奇数段伝達ギア列３２の回転比（２．０００）と偶数段伝達ギア列６２の回転比（１．５６７）の比率（１．２７６＝２．０００／１．５６７）と略一致する。
【００６３】
次に、変速制御装置１００を説明することによって、この変速機１変速動作について説明する。なお、ディーゼルエンジン２駆動の場合は、入力軸１０を１０００ｍｉｎ−１で回転させている状態を想定する。
【００６４】
変速制御装置１００は、特に図示しない各種センサやＣＰＵ、メモリ、電源装置等の他、各クラッチの状態を検出するクラッチセンサ１０２、第１〜第７奇数段変速ギア列４１、４３、４５、４７及び第２〜第８偶数段変速ギア列７２、７４、７６、７８の回転数を、直接又は間接的に検出可能な出力側回転センサ１０４、入力軸１０の回転数（エンジン２の回転数）を直接又は間接的に検出可能な入力側回転センサ１０６等の各種センサ、変速機１の各クラッチを動作させるクラッチアクチュエータ１１０、モータを制御するモータコントローラ１１４等を含んで構成されており、メモリに格納されている所定のプログラムをＣＰＵで実行することで変速機１を制御する。この変速制御装置１００は、図２に示されるように、その機能構成として、奇数段同期制御部１２０、偶数段同期制御部１２２、発進制御部１２４、切替制御部１２６、減速制御部１２８、アシスト制御部１３０、回生制御部１３２、緊急発進制御部１３４、シフト制御部１３６を備える。各機能構成については、図３以降を参照しながら説明する。
【００６５】
＜発進制御部による発進動作＞
【００６６】
図３に示されるように、発進制御部１２４は、変速機１が停止した状態で、奇数段メカニカルクラッチ５０を結合して「第１速結合状態」とすると同時に、偶数段メカニカルクラッチ８０を結合して「第２速結合状態」とする。その後、奇数段モータ５６及び偶数段モータ８６を同時に回転させる。この結果、奇数段モータ５６及び偶数段モータ８６の双方の動力が出力軸９２に伝達され、２つのモータによる高トルク駆動で発進することが出来る。従って、エンジン２による発進が不要となり、エンジン２側にトルクコンバータを設けたり、奇数段メインクラッチ３４を半クラッチ状態で滑らせながら次第に結合させて発進するような制御も不要となり、素早い発進が可能となる。なお、後退（バック）する場合は、これらのモータを逆回転すれば良いので、逆転クラッチや逆転ギヤ等の機械的な後退機構を用意する必要が無く、変速機の構造の簡素化が図られる。
【００６７】
＜切替制御部によるエンジンへの切替動作＞
【００６８】
奇数段伝達軸４０は約５００ｍｉｎ−１で回転する状態（入力軸１０が１０００ｍｉｎ−１で回転することが出来る程度の速度）に達した際、切替制御部１２６は、図４に示されるように、エンジン２を起動させる。奇数段メインクラッチ３４を半クラッチ状態にして出力側からエンジン２を回すことによって、このエンジン２を起動できるので、エンジン２のスタータの操作は不要となる。エンジン起動後に、奇数段メインクラッチ３４を半クラッチ状態で滑らせながら次第に結合していく。この結果、エンジン２の動力が、入力軸１０及び奇数段伝達ギア列３２を介して奇数段伝達軸４０に伝達され、エンジン駆動による第１速運転に切り替わる。これにより奇数段伝達軸４０が約５００ｍｉｎ−１で回転する。奇数段伝達軸４０の回転は、第１速変速ギア列４１を介して出力軸９２に伝達され、この結果、出力軸９２は２３８．１ｍｉｎ−１で回転する。同時に、奇数段モータ５６及び偶数段モータ８６の駆動を停止し、偶数段メカニカルクラッチ８０は開放して「非結合状態」とする。
【００６９】
＜偶数段同期制御部による第１速運転中の第２速準備＞
【００７０】
第１速で走行している状態において、偶数段変速機構６０の第２速変速ギア列７２の入力歯車（偶数段伝達軸７０側の歯車）は第１速変速ギア列４１と同様に５００ｍｉｎ−１で回転している。偶数段同期制御部１２２は、図５に示されるように、偶数段モータ８６を駆動させて、偶数段伝達軸７０を略５００ｍｉｎ−１となるように制御する。この結果、偶数段伝達軸７０と第２速変速ギア列７２の回転が同期するので、偶数段メカニカルクラッチ８０を結合して「第２速結合状態」とすることができる。これにより第２速へのシフトアップの準備が完了し、偶数段モータ８６の駆動はＯＦＦにする。
【００７１】
＜シフト制御部による第１速から第２速へのシフトアップ＞
【００７２】
第２速にシフトアップする際、シフト制御部１３６は、図６に示されるように、偶数段メインクラッチ６４を次第に結合させていく。この動作と同時に、奇数段メインクラッチ３４を「非結合状態」にして、奇数段伝達軸４０の回転が出力軸９２に伝達されないようにする。これによりエンジンの回転が１０００ｍｉｎ−１まで上昇すると共に、偶数段伝達軸７０が、５００ｍｉｎ−１から６３８ｍｉｎ−１まで上昇し、出力軸９２の回転が３０４ｍｉｎ−１まで上昇する。これにより、第２速へのシフトアップが完了する。第２速運転中に次のシフトの準備として、奇数段メカニカルクラッチ５０を「非結合状態」にしておく。
【００７３】
＜奇数段同期制御部における第２速運転中の第３速準備＞
【００７４】
第２速で走行している状態において、奇数段変速機構３０の第３速変速ギア列４３の入力歯車（奇数段伝達軸４０側の歯車）は、その回転比により３８４ｍｉｎ−１で回転している。奇数段同期制御部１２０は、図７に示されるように、奇数段モータ５６を駆動させて、奇数段伝達軸４０を略３８４ｍｉｎ−１となるように制御する。この結果、奇数段伝達軸４０と第３速変速ギア列４３の回転が同期するので、奇数段メカニカルクラッチ５０を結合して「第３速結合状態」とすることができる。これにより第３速へのシフトアップの準備が完了し、奇数段モータ５６の駆動はＯＦＦにする。
【００７５】
＜シフト制御部による第２速から第３速へのシフトアップ＞
【００７６】
第３速にシフトアップする際、シフト制御部１３６は、図８に示されるように、奇数段メインクラッチ３４を次第に結合させていく。この動作と同時に、偶数段メインクラッチ６４を「非結合状態」にして、偶数段伝達軸７０の回転が出力軸９２に伝達されないようにする。これによりエンジンの回転が１０００ｍｉｎ−１まで上昇すると共に、奇数段伝達軸４０が、３８４ｍｉｎ−１から５００ｍｉｎ−１まで上昇し、出力軸９２の回転が３９５ｍｉｎ−１まで上昇する。これにより、第３速へのシフトアップが完了する。第３速運転中に次のシフトの準備として、偶数段メカニカルクラッチ８０を「非結合状態」にしておく。第４速以降のシフトアップも、これらと同様に実行されるので説明を省略する。
【００７７】
＜偶数段同期制御部による第３速運転中の第２速準備＞
【００７８】
第３速運転から第２速運転にシフトダウンする場合は、その準備として、第２速変速ギア列７２を偶数段伝達軸７０に結合させる。具体的に、第３速運転中は、出力軸９２の回転が３９５ｍｉｎ−１であることから、偶数段変速機構６０の第２速変速ギア列７２の偶数段伝達軸７０側の歯車は、８３０ｍｉｎ−１で回転している。図９に示されるように、偶数段同期制御部１２２は、偶数段モータ８６を駆動させて、偶数段伝達軸７０の回転を８３０ｍｉｎ−１まで増大させる。この結果、偶数段伝達軸７０と第２速変速ギア列７２の回転が略同期するので、偶数段メカニカルクラッチ８０を結合して「第２速結合状態」とすることができる。これにより第２速へのシフトダウンの準備が完了し、偶数段モータ８６の駆動はＯＦＦにする。
【００７９】
＜シフト制御部による第３速から第２速へのシフトダウン＞
【００８０】
第２速にシフトダウンする際、シフト制御部１３６は、図１０に示されるように、偶数段メインクラッチ６４を次第に結合させる。この動作と同時に、奇数段メインクラッチ３４を「非結合状態」にして、奇数段伝達軸４０の回転が出力軸９２に伝達されないようにする。これによりエンジンの回転が１０００ｍｉｎ−１まで下降すると共に、偶数段伝達軸７０が８３０ｍｉｎ−１から６３８ｍｉｎ−１まで下降し、出力軸９２の回転が３０４ｍｉｎ−１まで下降する。これにより、第２速へのシフトダウンが完了する。第２速運転中に次のシフトの準備として、奇数段メカニカルクラッチ５０を「非結合状態」にしておく。
【００８１】
＜奇数段同期制御部による第２速運転中の第１速準備＞
【００８２】
第２速運転から第１速運転にシフトダウンする場合は、その準備として、第１速変速ギア列４１を奇数段伝達軸４０に結合させる。具体的に、第２速運転中は、出力軸９２の回転が３０４ｍｉｎ−１であることから、奇数段変速機構３０の第１速変速ギア列４１の奇数段伝達軸４０側の歯車は、６３８ｍｉｎ−１で回転している。図１１に示されるように、奇数段同期制御部１２０は、奇数段モータ５６を駆動させて、奇数段伝達軸４０の回転を６３８ｍｉｎ−１まで増大させる。この結果、奇数段伝達軸４０と第１速変速ギア列４１の回転が略同期するので、奇数段メカニカルクラッチ５０を結合して「第１速結合状態」とすることができる。これにより第１速へのシフトダウンの準備が完了し、奇数段モータ５６の駆動はＯＦＦにする。
【００８３】
＜シフト制御部による第２速から第１速へのシフトダウン＞
【００８４】
第１速にシフトダウンするには、図１２に示されるように、シフト制御部１３６は、奇数段メインクラッチ３４を次第に結合させる。この動作と同時に、偶数段メインクラッチ６４を「非結合状態」にして、偶数段伝達軸７０の回転が出力軸９２に伝達されないようにする。これによりエンジンの回転が１０００ｍｉｎ−１まで下降すると共に、奇数段伝達軸４０が６３８ｍｉｎ−１から５００ｍｉｎ−１まで下降し、出力軸９２の回転が２３８ｍｉｎ−１まで下降する。これにより、第１速へのシフトダウンが完了する。第１速運転中に次のシフトの準備として、偶数段メカニカルクラッチ８０を「非結合状態」にしておく。
【００８５】
＜減速制御部における回生ブレーキ＞
【００８６】
例えばエンジン２による第２速運転中に減速する際、減速制御部１２８は、図１３に示されるように、偶数段メカニカルクラッチ８０の結合に加えて、奇数段メカニカルクラッチ５０、５２を用いて奇数段のいずれかを結合させる。この結合段数は、第１速、第３速、第５速、第７速のいすれでも良いが、回生ブレーキ効率を高めるためにも、好ましくは低い段数（例えば第１速）とする。なお、奇数段メカニカルクラッチ５０、５２を結合させるには、奇数段同期制御部１２０によって、一時的に奇数段モータ５６を駆動して同期をとる。なおここでは「第１速結合状態」とする場合を示している。このように、奇数段メカニカルクラッチ５０と偶数段メカニカルクラッチ８０の双方を結合させた状態で、出力軸９２の回転を奇数段モータ５４及び偶数段モータ８６の双方に伝達させて、これらモータで回生ブレーキをかける。これにより、バッテリ５８、８８が充電されることになる。なお、ここでは第１速結合状態とすることで、奇数段モータ５６の回転数を増大させて、回生効率を高めるようにしているが、走行状態によって、最適な段数を適宜選択して結合すれば良い。
【００８７】
＜アシスト制御部による加速動作＞
【００８８】
例えばエンジン２による第２速運転中に急加速する際、アシスト制御部１３０は、図１４に示されるように、偶数段モータ８６を駆動して動力アシストを行う。これにより、エンジン２のトルクが補われるので、急加速が可能となる。なお、ここでは特に図示しないが、偶数段メカニカルクラッチ８０の結合に加えて、奇数段メカニカルクラッチ５０、５２を用いて奇数段のいずれかを結合させ、奇数段モータ５６による動力アシストを加えることも可能である。
【００８９】
＜回生制御による余分エネルギーの回収＞
【００９０】
例えばエンジン２による第８速運転（偶数段変速機構６０による運転）が安定して続くことで、エンジン２のトルクが余っている際、回生制御部１３２は、図１５に示されるように、奇数段変速機構３０において、奇数段メカニカルクラッチ５０、５２を用いて、奇数段のいずれかを「結合状態」とし、エンジン２の余分な動力を奇数段モータ５６に伝達させることで回生させて、バッテリ５８、８８を充電する。このようにすることで、エンジン２の余分なエネルギーを電気的に回収することが可能となる。また、回生目的の奇数段メカニカルクラッチの結合段数は、第１速、第３速、第５速、第７速のいすれでも良いが、回生ブレーキ効率を高めるためにも、好ましくは低い段数（例えば第１速）とする。なお、結合させるには、奇数段同期制御部１２０によって、一時的に奇数段モータ５６を駆動して同期を図るようにする。ここでは「第１速結合状態」とすることで、奇数段モータ５６の回転数を増大させて、回生効率を高めるようにしているが、走行状態によって、最適な段数を適宜選択して結合すれば良い。なお、特に図示しないが、例えば第７速運転のように奇数段変速機構３０側で安定走行している最中は、偶数段変速機構６０側で回生すれば良い。
【００９１】
＜緊急発進制御部による緊急発進＞
【００９２】
例えば、発進時においてバッテリ５８、８８の双方の残量がゼロとなる場合、緊急発進制御部１３４は、図１６に示されるように、エンジン２を起動させ、更に奇数段メインクラッチ３４を開放すると共に偶数段メインクラッチ６４を結合させる。この結果、エンジン２の動力によって偶数段伝達軸７０を経由して偶数段モータ８６が回転して、バッテリ５８、８８が充電される。このように充電を行う一方、奇数段メカニカルクラッチ５０を「第１速結合状態」としてから、この充電中のバッテリ５８、８８を利用して、奇数段モータ５６を回転させて緊急発進を行う。双方のモータを利用する通常の発進動作よりもトルクは不足するが、バッテリ５８、８８が切れた場合の緊急用途として十分な役割を発揮できる。なお、ここでは奇数段変速機構３０の奇数段モータ５６で発進し、偶数段変速機構６０で充電する場合を示したが、勿論、反対も可能である。
【００９３】
仮に、バッテリ５８、８８の双方が故障した場合は、更なる緊急用として、図１７に示されるように、奇数段メカニカルクラッチ５０を結合して「第１速結合状態」とすると同時に、偶数段メカニカルクラッチ８０を結合して「第２速結合状態」としておき、奇数段メインクラッチ３４と偶数段メインクラッチ６４の双方を半クラッチにしてスリップさせながら、エンジン２の動力を出力軸９２に伝達させて発進すれば良い。ダンプトラック等を発進させるには、相応のトルク伝達が必要となるが、奇数段メインクラッチ３４と偶数段メインクラッチ６４の双方を同時に利用することで、各メインクラッチ３４、６４の負荷を半減することができるので、これらのメインクラッチ３４、６４をコンパクトにすることができる。
【００９４】
以上、本実施形態の変速機１では、ツインクラッチ式の変速機構において、モータ動力機構２０が、奇数段側に奇数段モータ５６、偶数段側に偶数段モータ８６を備えることで、これらのモータ５６、８６でメカニカルクラッチの同期制御を実現している。この結果、同期専用のシンクロメッシュや湿式多板クラッチが不要となる。また、モータ５６、８６により素早い同期が可能となるので、素早いシフトアップ、シフトダウンが実現される。また、２つのモータ５６、８６を利用することで、各モータを小型化することが可能となる。モータによる略完全な同期が実現されることから、メカニカルクラッチによって伝達軸４０、７０と変速ギア列を結合する事が可能となる。メカニカルクラッチは、湿式多板クラッチと較べて、非結合時の空転ロスが各段に少ないため、運転時の伝達効率が大幅に高められる。
【００９５】
更にこの変速機１では、モータ５６、８６を有効活用して、高トルクの発進動作（後退動作）が可能となっている。従って、エンジン２側にトルクコンバータが不要になるので、低速運転時のトルクコンバータによる伝達ロスを回避して、伝達効率を高めることが可能となる。また、トルクコンバータの場合、高速運転時にロックアップさせても、コンバータ内部の油が羽に衝突して内部ロスが生じるが、本変速機１はそもそもトルクコンバータが不要となるので、高速運転中の伝達効率を高めることが可能となる。また、変速機１内の設けられる湿式多板クラッチが２カ所（メインクラッチ３４、６４）で済む。更に、これら２つの湿式多板クラッチにおける、一方の「非結合状態」となっているクラッチでも、入出力の回転差が小さいので、空転ロスを小さくすることが可能となる。なお、湿式多板クラッチの発熱も抑制されるので、油を冷却するためのラジエターを不要にすることもできる。これは、各湿式多板クラッチの耐久性の向上にもつながる。
【００９６】
また、トルクコンバータが不要になることに伴い、変速機１の全長を大幅に短縮することができる。更に、高いトルクが要求される発進時に、モータを用いることが可能であり、エンジン２の動力を奇数段及び偶数段メインクラッチ３４、６４を介して伝達する必要が無くなるので、奇数段及び偶数段メインクラッチ３４、６４の容量を小さくすることが出来、これによっても変速機１をコンパクトに構成できる。
【００９７】
また、変速機１では、仮にバッテリ５８、８８の全てが空になったとしても、エンジン２の動力を利用して、奇数段又は偶数段変速機構３０、６０の一方を利用してバッテリ５８、８８の充電を行い、他方を利用してモータによる発進が可能となるので、このツインクラッチ式の特徴を合理的に活用して確実な発進動作が可能となっている。
【００９８】
更にこの変速機１では、モータ５６、８６を用いて、エンジン２の動力をアシストすることができるので、加速性能を向上させることが出来る。例えば、登坂時等においてもモータ５６、８６でアシストすることで、エンジン２のトルク不足を補うことが出来る。この結果、エンジン２の排気量を小さくすることが出来る。
【００９９】
また、この変速機１では、２つのモータ５６、８６を用いて回生ブレーキをかけることで、エネルギーを効率よく回収することが出来、また、第７速や第８速による安定走行時においても、エンジン２の余分なエネルギーを、２つのモータ５６、８６を用いて効率よく回生することができる。その結果、燃費を向上させることができる。
【０１００】
また更に、この変速機１では、バッテリ５８、８８を２つ備えるので、一方のバッテリが故障しても、他方のバッテリで走行を続けることが可能となる。仮に双方のバッテリ５８、８８が故障しても、各メインクラッチ３４、６４を半クラッチにしながらエンジン２による発進も可能となるので、非常時に柔軟に対応することが出来る。
【０１０１】
更にまた、この変速機１では、これらのモータ５６、８６を利用して外部作業用アクチュエータ９８を駆動できるので、停車中の作業が電気駆動となり、作業時の低騒音化が図られる。例えば、夜間において、油圧モータを用いて荷台やクレーンを上昇させる場合においても、駆動源がモータとなるので、静かに作業を進めることが出来る。なお、この荷台やクレーンを下降させる際には、その位置エネルギーを油圧モータを介してモータ５６、８８に伝達して回生することも可能である。
【０１０２】
更に本変速機１では、例えば、第１速変速ギア列４１と第２速変速ギア列７２のように、隣接する変速ギア列間のギア比を略一致させている。この結果、第１速変速ギア列４１と第２速変速ギア列７２の間で同じ歯車を用いたり、出力軸９２の歯車を共用したりすることが可能になる。歯車の共用化によって、本変速機１は８段構成であるにもかかわらず、軸方向サイズは実質的に４段レベルとなり、変速機１を大幅に小型化することも可能となっている。もちろん、歯車を共用しないで、速度比を優先させた構成も可能である。
【０１０３】
更に、本実施形態では、奇数段伝達軸４０に対する偶数段伝達軸７０の回転比、即ち、奇数段伝達ギア列３２の回転比と偶数段伝達ギア列６２の回転比の割合（比率）が、この段間比１．２８９と略一致させている。この結果、既述のとおり、例えば、第１速変速ギア列４１と第２速変速ギア列７２のギア比のように、隣接する変速段の変速ギア列のギア比を略一致させることができる。これは、奇数段伝達ギア列３２と偶数段伝達ギア列６２の回転比（段間比に等しい）によって、目的の段間比を確保できるからである。なお、第２速変速ギア列７２と第３速変速ギア列４３のギア比の比率は、段間比（１．２８９）の略二乗（１．６６）に設定される。これらの設定により変速時、切替時における制御の簡素化も可能となっている。
【０１０４】
例えば本実施形態では、第１奇数段変速ギア列４１と第２偶数段変速ギア列７２の間のアップ／ダウンシフトは、奇数段伝達軸４０と偶数段伝達軸７０を等速回転させることで同期させることができる。このことは、第３奇数段変速ギア列４３と第４偶数段変速ギア列７４の間や、第５奇数段変速ギア列４５と第６偶数段変速ギア列７６の間、第７奇数段変速ギア列４７と第８偶数段変速ギア列７８の間においても同様である。また、第２偶数段変速ギア列７２と第３奇数段変速ギア列４３の間のアップ／ダウンシフトは、奇数段伝達軸４０と偶数段伝達軸７０を、段間比の略二乗の比で回転させることで同期させることができる。このことは、第４偶数段変速ギア列７４と第５奇数段変速ギア列４５の間や、第６偶数段変速ギア列７６と第７奇数段変速ギア列４７の間においても同様である。
【０１０５】
従って、図１８に示されるように、アップシフト前後のエンジンの回転速度ａ１、ａ２や、ダウンシフト前後のエンジンの回転速度ｂ１、ｂ２を速度段に拘わらず略一定に設定すれば、アップシフト時の奇数段伝達軸４０と偶数段伝達軸７０の回転速度や、ダウンシフト時の奇数段伝達軸４０と偶数段伝達軸７０の回転速度を、速度段に拘わらず略一定にすることができる。結果、速度段切換時の同期制御が簡素化されるので、シフト時間を短縮することができる。例えば、モータ動力機構２０における奇数段モータ５６や偶数段モータ８６を直流モータとし、アップシフト時とダウンシフト時の２種類の電圧値を制御するだけで、速度段切換時に同期を図ることも可能になる。この結果、モータ制御用のインバータを不要にしてもよい。
【０１０６】
〔第１実施形態の変形例１〕
【０１０７】
図１９には、第１実施形態に係る変速機１の変形例が示されている。この変速機１では、モータ動力機構２０において、奇数段モータ５６や偶数段モータ８６の容量が互いに異なるように設定されている。特に、奇数段モータ５６の容量が偶数段モータ８６と比較して大きく設定されている。偶数段モータ８６は、速度段切換時の同期動作のみに用いられるが、奇数段モータ５６は、速度段切換時の同期動作に加えて、発進動作やエンジンアシスト動作、回生ブレーキ動作、エンジン回生動作を行うようになっている。
【０１０８】
発進時は、図１９に示されるように、変速機１が停止した状態で、奇数段メカニカルクラッチ５０を結合して「第１速結合状態」とし、奇数段モータ５６を回転させて発進を行う。奇数段モータ５６の容量は、単体で十分な発進トルクが得られるように設定しているので、高トルク駆動で発進することが出来る。
【０１０９】
更に、回生ブレーキ動作やエンジン回生動作を行う場合は、図２０に示されるように、奇数段のいずれかを「結合状態」とし、エンジン２の余分な動力や慣性力を、容量の大きい奇数段モータ５６に伝達させることで回生させて充電する。このように、大容量の奇数段モータ５６を積極的に回生動作に利用することで、回生効率を高めることが可能となる。
【０１１０】
また、エンジン２による第２速運転中に急加速する際、図２１に示されるように、奇数段メカニカルクラッチ５０を結合して第１速を同時に結合させた状態とし、奇数段モータ５６を駆動して動力アシストを行う。これにより、容量の大きい奇数段モータ５６によって、偶数段運転時のエンジン２のトルクが補われるので、急加速が可能となる。勿論、奇数段運転時のエンジン２のトルクも、奇数段モータ５６を駆動するだけで動力アシストを行うことができる。
【０１１１】
〔第１実施形態の変形例２〕
【０１１２】
図２２には、第１実施形態に係る変速機１の変形例２が示されている。この変速機１では、モータ動力機構２０において、奇数段モータ５６の容量が偶数段モータ８６より大きくなるように設定される。更に、モータ動力機構２０は、奇数段伝達軸４０に設けられる奇数段モータ用ギア列５４Ａと、奇数段モータ５６と奇数段伝達軸４０を選択的に結合する奇数段モータクラッチ５４Ｂを備えている。奇数段モータ５６は、エンジン２側に併設されており、奇数段モータクラッチ５４Ｂは、奇数段メインクラッチ３４に隣接配置されている。
【０１１３】
容量の大きい奇数段モータ５６は、不使用中の空転ロスが大きい。従って、通常は、奇数段モータクラッチ５４Ｂを開放しておくことで、奇数段モータ５６の空転ロスを無くす。また、奇数段モータ５６を用いて速度段切換時の同期動作や回生動作を行う場合は、奇数段モータクラッチ５４Ｂを結合する。このようにすることで、動力の伝達効率を高めることができる。また、この変速機１では、容量の大きい奇数段モータ５６をエンジン２側に併設しているので、変速機１の軸方向寸法をコンパクトにすることが可能となる。
【０１１４】
なお、奇数段モータクラッチ５４Ｂの態様は特に限定されず、湿式多板クラッチやメカニカルクラッチなどを採用することができる。
【０１１５】
〔第２実施形態〕
【０１１６】
図２３には、第２実施形態に係る変速機１が示されている。なお、モータ動力機構２０を除いて、第１実施形態の変速機１と同一構造であるため、ここでは主としてモータ動力機構２０について詳細に説明する。
【０１１７】
モータ動力機構２０は、共通同期モータ２２と、奇数段伝達軸４０に設けられる奇数段モータ用ギア列５４Ａと、この共通同期モータ２２と奇数段伝達軸４０を選択的に結合する奇数段モータクラッチ５４Ｂと、偶数段伝達軸７０に設けられる偶数段モータ用ギア列８４Ａと、共通同期モータ２２と偶数段伝達軸７０を選択的に結合する偶数段モータクラッチ８４Ｂを備える。このようにすることで、第１実施形態と異なり、一つの共通同期モータ２２を利用して、奇数段伝達軸４０と偶数段伝達軸７０をそれぞれ回転させることができる。
【０１１８】
例えば図２４に示されるように、発進時には、変速機１が停止した状態で、奇数段メカニカルクラッチ５０を結合して「第１速結合状態」とすると同時に、奇数段モータクラッチ５４Ｂを結合して、共通同期モータ２２を回転させる。この結果、共通同期モータ２２の動力が出力軸９２に伝達されて高トルク駆動で発進することが出来る。
【０１１９】
また、図２５に示されるように、第１速でエンジン走行している状態で第２速にシフトアップする際は、奇数段モータクラッチ５４Ｂを開放すると共に偶数段モータクラッチ８４Ｂを結合して、共通同期モータ２２によって偶数段伝達軸７０を同期制御する。この結果、偶数段メカニカルクラッチ８０を結合して「第２速結合状態」とすることができる。これにより第２速へのシフトアップの準備を完了せることができる。
【０１２０】
また、回生ブレーキをかける際や、エンジン２の動力を回生する際は、奇数段モータクラッチ５４Ｂ又は偶数段モータクラッチ８４Ｂを結合して、エンジン２の余分な動力や慣性力を共通同期モータ２２に伝達して回生する。
【０１２１】
また例えば、エンジン２による第２速運転中に急加速する際、図２６に示されるように、偶数段モータクラッチ８４Ｂを結合して、共通同期モータ２２を駆動して動力アシストを行う。これにより、容量の大きい共通同期モータ２２によってエンジン２のトルクが補われるので、急加速が可能となる。
【０１２２】
なお、共通同期モータ２２を停止させる際は、奇数段モータクラッチ５４Ｂと偶数段モータクラッチ８４Ｂの双方を開放することで、空転ロスを無くすことができる。
【０１２３】
〔第３実施形態〕
【０１２４】
図２７には、第３実施形態に係る変速機１が示されている。なお、モータ動力機構２０と、後述する同期用変速機構２００を除いて、第１実施形態の変速機１と同一構造であるため、ここでは主としてモータ動力機構２０とメカニカル同期機構２００について詳細に説明する。
【０１２５】
モータ動力機構２０は、奇数段モータ５６と、奇数段伝達軸４０に設けられる奇数段モータ用ギア列５４Ａと、奇数段モータ５６と奇数段伝達軸４０を選択的に結合する奇数段モータクラッチ５４Ｂを備えている。この奇数段モータ５６は、同期目的ではなく、エンジン２の動力アシストと回生目的で利用される。
【０１２６】
同期用変速機構２００は、奇数段変速機構３０と偶数段変速機構６０の変速時の同期を行う。この同期用変速機構２００は、第１同期ギア列２１０と第２同期ギア列２２０を備える。第１同期ギア列２１０は、奇数段伝達軸４０と偶数段伝達軸７０の回転が第１回転比となるように、この奇数段伝達軸４０と偶数段伝達軸７０を選択的に結合する。具体的に第１同期ギア列２１０は、奇数段伝達軸４０に設けられる第１同期クラッチ２１２と、第１同期クラッチ２１２に連結される第１奇数段同期ギア２１４と、出力軸９２に対して自由回転自在に設置され、且つ第１奇数段同期ギア２１４と噛み合う第１中間同期ギア２１６と、偶数段伝達軸７０に固定されて第１中間同期ギア２１６と噛み合う第１偶数段同期ギア２１８を備える。本実施形態では、第１奇数段同期ギア２１４と第１偶数段同期ギア２１８の歯数が同じとなるように設定されているので、第１回転比は「ほぼ１」となる。従って第１同期クラッチ２１２を接続すると、この奇数段伝達軸４０と偶数段伝達軸７０が同じ速度で回転する。
【０１２７】
第２同期ギア列２２０は、奇数段伝達軸４０と偶数段伝達軸７０の回転が第２回転比となるように、この奇数段伝達軸４０と偶数段伝達軸７０を選択的に結合する。具体的に第２同期ギア列２２０は、偶数段伝達軸７０に設けられる第２同期クラッチ２２２と、第２同期クラッチ２２２に連結される第２偶数段同期ギア２２４と、出力軸９２に対して自由回転自在に設置され、且つ第２偶数段同期ギア２２４と噛み合う第２大径側中間同期ギア２２６Ａと、第２大径側中間同期ギア２２６Ａに同軸状に連結され、且つ第２大径側中間同期ギア２２６Ａよりも歯数の少ない第２小径側中間同期ギア２２６Ｂと、奇数段伝達軸４０に固定され、且つ第２小径側中間同期ギア２２６Ｂと噛み合う第２奇数段同期ギア２２８を備える。本実施形態では、第２回転比が第１回転比と異なるように設定されており、詳細に第２回転比は、第１速から第８速の「ほぼ段間比の二乗」に一致するようになっている。同期用変速機構は遊転（又は停止）している奇数段伝達軸（又は偶数段伝達軸）を同期回転数まで加速（又は減速）するが、慣性のみの加速（減速）となる為、容量の小さいギア、クラッチで構成され、コンパクトに配設することが可能である。なお、第１同期クラッチ２１２と第２同期クラッチ２２２は、回転差のある状態で結合するため、湿式多板クラッチが採用されている。
【０１２８】
例えば、第１速でエンジン走行している状態において、第２速変速ギア列７２の入力歯車と偶数段伝達軸７０で同期を取る際は、図２７に示されるように、同期用変速機構２００の第１同期ギア列２１０を結合させて、奇数段伝達軸４０と偶数段伝達軸７０の回転を強制的に等速（比率１）にする。この結果、偶数段伝達軸７０と第２速変速ギア列７２の回転が同期するので、偶数段メカニカルクラッチ８０を結合して「第２速結合状態」とすることができる。これにより第２速へのシフトアップの準備が完了させることができる。
【０１２９】
また例えば、第２速でエンジン走行している状態において、第３速変速ギア列４３の入力歯車と奇数段伝達軸４０の同期を取るためには、図２８に示されるように、同期用変速機構２００の第２同期ギア列２２０を結合させ、奇数段伝達軸４０と偶数段伝達軸７０の回転を、上記段間比の二乗（約１．６６）の比で強制的に回転させる。この結果、奇数段伝達軸４０と第３速変速ギア列４３の回転が同期するので、奇数段メカニカルクラッチ５０を結合して「第３速結合状態」とすることができる。これにより第３速へのシフトアップの準備が完了させることができる。
【０１３０】
この第３実施形態では、同期用変速機構２００を用いることによって、速度段の変換を機械的に行うようにしている。結果、奇数段モータ５６は、エンジン２のアシストと動力回生に特化することができる。特に、偶数段によるエンジン走行時であっても、同期用変速機構２００を結合すれば、奇数段モータ５６によって動力アシストや動力回生を行うことが可能となる。
【０１３１】
以上、本実施形態の変速機１では、大型ダンプトラック用途の場合を例示したが、その用途は特に限定されず、バス、トラック、自動車、建設機械、気動車等、様々な用途に用いることが出来る。
【０１３２】
尚、本発明の変速機は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、特開２００３−２６９５９２号の第１入力軸及び第２入力軸の軸端に、それぞれモータを設けた形態も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明のツインクラッチ式ハイブリッド変速機は、動力伝達の様々な用途で利用することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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