(57)【要約】【課題】変速品質を保ちながらクラッチの締結制御の簡素化を達成する。【解決手段】入力軸１３と出力軸１４の間には、偶数段の変速歯車列２２，２４，２６を備える動力伝達経路１５と、奇数段の変速歯車列２１，２３，２５を備える動力伝達経路１６とが設けられる。動力伝達経路１５，１６には、発進クラッチ１７，１８を備えるクラッチユニット３１，４３が組み込まれる。クラッチユニット３１，４３は、ドライブ方向の動力を遮断するドライブトルク遮断状態と、コースト方向の動力を遮断するコーストトルク遮断状態とに切り換えられる。アップシフト時にはクラッチユニット３１，４３の一方がコーストトルク遮断状態に切り換えられ、ダウンシフト時にはクラッチユニット３１，４３の一方がドライブトルク遮断状態に切り換えられる。これにより、２つの発進クラッチ１７，１８の同期制御が不要となり、クラッチ締結制御の簡素化を図ることができる。【選択図】図１
2007120549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸から出力軸に偶数段の変速歯車列を介して動力を伝達する偶数段の動力伝達経路と、前記入力軸から前記出力軸に奇数段の変速歯車列を介して動力を伝達する奇数段の動力伝達経路と、前記複数の変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換える複数の切換機構とを備える自動変速機であって、
前記偶数段の動力伝達経路に組み込まれ、ドライブ方向とコースト方向の双方に動力を伝達する直結状態と、ドライブ方向とコースト方向の双方への動力を遮断する解放状態と、ドライブ方向の動力を遮断するドライブトルク遮断状態と、コースト方向の動力を遮断するコーストトルク遮断状態とに切り換えられる第１のクラッチユニットと、
前記奇数段の動力伝達経路に組み込まれ、ドライブ方向とコースト方向の双方に動力を伝達する直結状態と、ドライブ方向とコースト方向の双方への動力を遮断する解放状態と、ドライブ方向の動力を遮断するドライブトルク遮断状態と、コースト方向の動力を遮断するコーストトルク遮断状態とに切り換えられる第２のクラッチユニットとを有し、
アップシフトを行う際には、前記第１または第２のクラッチユニットの一方をコーストトルク遮断状態に切り換えた状態のもとで、前記第１または第２のクラッチユニットの他方を解放状態から直結状態またはコーストトルク遮断状態に切り換え、
ダウンシフトを行う際には、前記第１または第２のクラッチユニットの一方をドライブトルク遮断状態に切り換えた状態のもとで、前記第１または第２のクラッチユニットの他方を解放状態から直結状態またはドライブトルク遮断状態に切り換えることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１記載の自動変速機において、
前記偶数段から前記奇数段の変速歯車列にアップシフトを行う際には、前記奇数段の変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換え、前記第１のクラッチユニットをコーストトルク遮断状態に切り換えた状態のもとで、前記第２のクラッチユニットを解放状態から直結状態またはコーストトルク遮断状態に切り換え、
前記奇数段から前記偶数段の変速歯車列にアップシフトを行う際には、前記偶数段の変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換え、前記第２のクラッチユニットをコーストトルク遮断状態に切り換えた状態のもとで、前記第１のクラッチユニットを解放状態から直結状態またはコーストトルク遮断状態に切り換え、
前記偶数段から前記奇数段の変速歯車列にダウンシフトを行う際には、前記奇数段の変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換え、前記第１のクラッチユニットをドライブトルク遮断状態に切り換えた状態のもとで、前記第２のクラッチユニットを解放状態から直結状態またはドライブトルク遮断状態に切り換え、
前記奇数段から前記偶数段の変速歯車列にダウンシフトを行う際には、前記偶数段の変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換え、前記第２のクラッチユニットをドライブトルク遮断状態に切り換えた状態のもとで、前記第１のクラッチユニットを解放状態から直結状態またはドライブトルク遮断状態に切り換えることを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項１または２記載の自動変速機において、
前記第１のクラッチユニットと前記第２のクラッチユニットとの少なくともいずれか一方は、
動力を伝達する締結状態と動力を遮断する解放状態とに切り換えられる発進クラッチと、
ドライブ方向に動力を伝達してコースト方向の動力を遮断する作動状態と、ドライブ方向とコースト方向との双方の動力を遮断する解除状態とに切り換えられる第１の一方向クラッチと、
コースト方向に動力を伝達してドライブ方向の動力を遮断する作動状態と、ドライブ方向とコースト方向との双方の動力を遮断する解除状態とに切り換えられる第２の一方向クラッチとを備え、
前記第１および前記第２の一方向クラッチを作動状態に切り換え、前記発進クラッチを締結状態に切り換えることにより、前記第１または前記第２のクラッチユニットを直結状態に切り換え、
前記発進クラッチを解放状態に切り換えることにより、前記第１または前記第２のクラッチユニットを解放状態に切り換え、
前記第１の一方向クラッチを作動状態に切り換え、前記第２の一方向クラッチを解除状態に切り換えるとともに、前記発進クラッチを締結状態に切り換えることにより、前記第１または第２のクラッチユニットをコーストトルク遮断状態に切り換え、
前記第２の一方向クラッチを作動状態に切り換え、前記第１の一方向クラッチを解除状態に切り換えるとともに、前記発進クラッチを締結状態に切り換えることにより、前記第１または第２のクラッチユニットをドライブトルク遮断状態に切り換えることを特徴とする自動変速機。
【請求項４】
請求項１または２記載の自動変速機において、
前記第１のクラッチユニットと前記第２のクラッチユニットとの少なくともいずれか一方は、
ドライブ方向に動力を伝達してコースト方向の動力を遮断する第１の一方向クラッチと、
コースト方向に動力を伝達してドライブ方向の動力を遮断する第２の一方向クラッチと、
前記第１の一方向クラッチと接続するドライブ側発進クラッチと、
前記第２の一方向クラッチと接続するコースト側発進クラッチとを備え、
前記ドライブ側発進クラッチおよび前記コースト側発進クラッチを締結することにより、前記第１または前記第２のクラッチユニットを直結状態に切り換え、
前記ドライブ側発進クラッチおよび前記コースト側発進クラッチを解放することにより、前記第１または前記第２のクラッチユニットを解放状態に切り換え、
前記ドライブ側発進クラッチを締結し、前記コースト側発進クラッチを解放することにより、前記第１または第２のクラッチユニットをコーストトルク遮断状態に切り換え、
前記ドライブ側発進クラッチを解放し、前記コースト側発進クラッチを締結することにより、前記第１または第２のクラッチユニットをドライブトルク遮断状態に切り換えることを特徴とする自動変速機。
【請求項５】
請求項３記載の自動変速機において、前記発進クラッチは乾式単板クラッチであることを特徴とする自動変速機。
【請求項６】
請求項４記載の自動変速機において、前記ドライブ側発進クラッチおよび前記コースト側発進クラッチは乾式単板クラッチであることを特徴とする自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される自動変速機に関し、特に、複数のクラッチユニットが組み込まれる自動変速機に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転手によって操作されるマニュアル変速機(ＭＴ)は、複数の駆動歯車を備える入力軸と、これに平行となって複数の従動歯車を備える出力軸とを有しており、駆動歯車と従動歯車とは相互に噛み合って複数の変速歯車列を形成している。このマニュアル変速機は、運転手のシフト操作に連動するシンクロ機構を備えており、シンクロ機構を用いて変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換えることにより、変速操作つまりシフトチェンジが行われるようになっている。
【０００３】
このシフトチェンジをシフトアクチュエータによって行うようにすると、マニュアル変速機を基本構造とした自動変速機を得ることができる。この複数の変速歯車列を有する自動変速機(Automated Manual Transmission以下ＡＭＴと略す)は、遊星歯車式の自動変速機(ＡＴ)に比して部品点数が少ないために軽量化を図り易く、しかも動力の伝達効率が高いという利点を有している。しかしながら、変速時にはマニュアル変速機と同じく発進クラッチを一時的に解放する必要があるため、トルク切れが生じてしまい変速品質が低下するという問題があった。
【０００４】
そこで、変速時のトルク切れを防止するため、低速段の変速歯車列を介して動力を伝達して入力軸回転数を引き上げるダウンシフト用の同期クラッチと、高速段の変速歯車列を介して動力を伝達して入力軸回転数を引き下げるアップシフト用の同期クラッチとを備える自動変速機が提案されている(たとえば、特許文献１参照)。この自動変速機にあっては、発進クラッチを締結した状態のもとで、いずれかの同期クラッチをスリップ状態に制御することにより、変速後の回転数に合わせて入力軸の回転数を同期させることができ、発進クラッチを解放することなくシフトチェンジを行うことが可能となっている。
【０００５】
また、変速時のトルク切れを防止するため、奇数段の変速歯車列に対する動力の入力経路と、偶数段の変速歯車列に対する動力の入力経路とをそれぞれ独立させるとともに、それぞれの入力経路に対して発進クラッチを組み込むようにしたツインクラッチタイプの自動変速機も提案されている。このタイプの自動変速機にあっては、それぞれの入力経路を独立させることにより、シフトチェンジに備えて変速歯車列を予め切り換えておくことができるため、一方の発進クラッチを徐々に解放するととともに、これに同期させて他方の発進クラッチを徐々に締結することにより変速操作を完了させることができる。すなわち、双方の発進クラッチを共に解放することがないため、トルク切れを防止して変速品質を向上させることが可能となる。
【特許文献１】特開平８−１０９９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載される自動変速機にあっては、アップシフト用あるいはダウンシフト用の同期クラッチをスリップ状態に制御することにより、シフトチェンジに合わせて入力軸回転数を制御しているため、同期クラッチのトルク容量を高精度に調整することが可能な制御系統を組み込む必要がある。また、同期クラッチの構造にあっても、様々なギヤ比の変速歯車列に合わせてトルク容量に幅を持たせる必要があることから、変速品質を向上させるためには湿式多板クラッチを採用することが必要となっていた。
【０００７】
同様に、ツインクラッチタイプの自動変速機においても、一方の発進クラッチを徐々に解放するとともに、これに同期させて他方の発進クラッチを徐々に締結する必要があるため、双方の発進クラッチを高精度に同期させる制御系統を組み込む必要がある。また、良好な変速品質を得るためには、一方の入力経路から他方の入力経路に対して滑らかにトルク伝達を切り換える必要があるため、微妙にトルク容量を変化させることのできる湿式多板クラッチを発進クラッチに採用することが必要となっていた。
【０００８】
このように、シフトチェンジに際して、入力軸回転数の同期回転を図るために同期クラッチをスリップ制御させたり、一対の発進クラッチを互いに連動させながらスリップ制御させたりすることは、複雑な制御系統や湿式多板クラッチの採用を招くとともに、自動変速機の高コスト化を招くことになるため、クラッチ制御の簡素化を図ることが望まれていた。
【０００９】
本発明の目的は、変速品質を低下させることなくクラッチの締結制御の簡素化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の自動変速機は、入力軸から出力軸に偶数段の変速歯車列を介して動力を伝達する偶数段の動力伝達経路と、前記入力軸から前記出力軸に奇数段の変速歯車列を介して動力を伝達する奇数段の動力伝達経路と、前記複数の変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換える複数の切換機構とを備える自動変速機であって、前記偶数段の動力伝達経路に組み込まれ、ドライブ方向とコースト方向の双方に動力を伝達する直結状態と、ドライブ方向とコースト方向の双方への動力を遮断する解放状態と、ドライブ方向の動力を遮断するドライブトルク遮断状態と、コースト方向の動力を遮断するコーストトルク遮断状態とに切り換えられる第１のクラッチユニットと、前記奇数段の動力伝達経路に組み込まれ、ドライブ方向とコースト方向の双方に動力を伝達する直結状態と、ドライブ方向とコースト方向の双方への動力を遮断する解放状態と、ドライブ方向の動力を遮断するドライブトルク遮断状態と、コースト方向の動力を遮断するコーストトルク遮断状態とに切り換えられる第２のクラッチユニットとを有し、アップシフトを行う際には、前記第１または第２のクラッチユニットの一方をコーストトルク遮断状態に切り換えた状態のもとで、前記第１または第２のクラッチユニットの他方を解放状態から直結状態またはコーストトルク遮断状態に切り換え、ダウンシフトを行う際には、前記第１または第２のクラッチユニットの一方をドライブトルク遮断状態に切り換えた状態のもとで、前記第１または第２のクラッチユニットの他方を解放状態から直結状態またはドライブトルク遮断状態に切り換えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の自動変速機は、前記偶数段から前記奇数段の変速歯車列にアップシフトを行う際には、前記奇数段の変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換え、前記第１のクラッチユニットをコーストトルク遮断状態に切り換えた状態のもとで、前記第２のクラッチユニットを解放状態から直結状態またはコーストトルク遮断状態に切り換え、前記奇数段から前記偶数段の変速歯車列にアップシフトを行う際には、前記偶数段の変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換え、前記第２のクラッチユニットをコーストトルク遮断状態に切り換えた状態のもとで、前記第１のクラッチユニットを解放状態から直結状態またはコーストトルク遮断状態に切り換え、前記偶数段から前記奇数段の変速歯車列にダウンシフトを行う際には、前記奇数段の変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換え、前記第１のクラッチユニットをドライブトルク遮断状態に切り換えた状態のもとで、前記第２のクラッチユニットを解放状態から直結状態またはドライブトルク遮断状態に切り換え、前記奇数段から前記偶数段の変速歯車列にダウンシフトを行う際には、前記偶数段の変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換え、前記第２のクラッチユニットをドライブトルク遮断状態に切り換えた状態のもとで、前記第１のクラッチユニットを解放状態から直結状態またはドライブトルク遮断状態に切り換えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の自動変速機は、前記第１のクラッチユニットと前記第２のクラッチユニットとの少なくともいずれか一方は、動力を伝達する締結状態と動力を遮断する解放状態とに切り換えられる発進クラッチと、ドライブ方向に動力を伝達してコースト方向の動力を遮断する作動状態と、ドライブ方向とコースト方向との双方の動力を遮断する解除状態とに切り換えられる第１の一方向クラッチと、コースト方向に動力を伝達してドライブ方向の動力を遮断する作動状態と、ドライブ方向とコースト方向との双方の動力を遮断する解除状態とに切り換えられる第２の一方向クラッチとを備え、前記第１および前記第２の一方向クラッチを作動状態に切り換え、前記発進クラッチを締結状態に切り換えることにより、前記第１または前記第２のクラッチユニットを直結状態に切り換え、前記発進クラッチを解放状態に切り換えることにより、前記第１または前記第２のクラッチユニットを解放状態に切り換え、前記第１の一方向クラッチを作動状態に切り換え、前記第２の一方向クラッチを解除状態に切り換えるとともに、前記発進クラッチを締結状態に切り換えることにより、前記第１または第２のクラッチユニットをコーストトルク遮断状態に切り換え、前記第２の一方向クラッチを作動状態に切り換え、前記第１の一方向クラッチを解除状態に切り換えるとともに、前記発進クラッチを締結状態に切り換えることにより、前記第１または第２のクラッチユニットをドライブトルク遮断状態に切り換えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の自動変速機は、前記第１のクラッチユニットと前記第２のクラッチユニットとの少なくともいずれか一方は、ドライブ方向に動力を伝達してコースト方向の動力を遮断する第１の一方向クラッチと、コースト方向に動力を伝達してドライブ方向の動力を遮断する第２の一方向クラッチと、前記第１の一方向クラッチと接続するドライブ側発進クラッチと、前記第２の一方向クラッチと接続するコースト側発進クラッチとを備え、前記ドライブ側発進クラッチおよび前記コースト側発進クラッチを締結することにより、前記第１または前記第２のクラッチユニットを直結状態に切り換え、前記ドライブ側発進クラッチおよび前記コースト側発進クラッチを解放することにより、前記第１または前記第２のクラッチユニットを解放状態に切り換え、前記ドライブ側発進クラッチを締結し、前記コースト側発進クラッチを解放することにより、前記第１または第２のクラッチユニットをコーストトルク遮断状態に切り換え、前記ドライブ側発進クラッチを解放し、前記コースト側発進クラッチを締結することにより、前記第１または第２のクラッチユニットをドライブトルク遮断状態に切り換えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の自動変速機は、前記発進クラッチは乾式単板クラッチであることを特徴とする。
【００１５】
本発明の自動変速機は、前記ドライブ側発進クラッチおよび前記コースト側発進クラッチは乾式単板クラッチであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、偶数段の動力伝達経路に第１のクラッチユニットを組み込み、奇数段の動力伝達経路に第２のクラッチユニットを組み込み、第１のクラッチユニットおよび第２のクラッチユニットを直結状態、解放状態、ドライブトルク遮断状態及びコーストトルク遮断状態に切り換えるようにしたので、いずれかのクラッチユニットをドライブトルク遮断状態またはコーストトルク遮断状態に切り換えることにより、変速歯車列の二重噛み合いを回避することができる。すなわち、変速状況に応じて一方のクラッチユニットをドライブトルク遮断状態またはコーストトルク遮断状態に切り換えておくことにより、他方のクラッチユニットを解放状態からドライブトルク遮断状態またはコーストトルク遮断状態に切り換えるだけで、変速歯車列の二重噛み合いを回避しながらシフトチェンジを完了させることができる。これにより、従来のツインクラッチタイプの自動変速機のように、一方の発進クラッチを締結状態に切り換える際に、これに同期させて他方の発進クラッチを解放状態に切り換える必要がないため、クラッチの締結制御の簡素化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態である自動変速機１０を示すスケルトン図である。図１に示すように、自動変速機１０は、トルクコンバータ１１を介してエンジン１２に連結される入力軸１３と、これに平行となって図示しない駆動輪に連結される出力軸１４とを有している。入力軸１３と出力軸１４との間には、偶数段(第２速，第４速，第６速)の変速歯車列２２，２４，２６を介して動力を伝達する偶数段の動力伝達経路１５が設けられ、奇数段(第１速，第３速，第５速)の変速歯車列２１，２３，２５を介して動力を伝達する奇数段の動力伝達経路１６が設けられている。また、それぞれの動力伝達経路１５，１６には、それぞれに発進クラッチ１７，１８を備えたクラッチユニット３１，４３が組み込まれており、偶数段側の発進クラッチ１７を締結状態に切り換えることによって、偶数段の変速歯車列２２，２４，２６を介して入力軸１３から出力軸１４にエンジン動力を伝達することが可能となり、奇数段側の発進クラッチ１８を締結状態に切り換えることによって、奇数段の変速歯車列２１，２３，２５を介して入力軸１３から出力軸１４にエンジン動力を伝達することが可能となる。つまり、図示する自動変速機１０は、いわゆるツインクラッチタイプの自動変速機となっている。
【００１９】
続いて、偶数段の動力伝達経路１５の構成について説明する。入力軸１３には入力側中空軸３０が回転自在に設けられており、この入力側中空軸３０には偶数段の駆動歯車２２ａ，２４ａ，２６ａが固定されている。一方、出力軸１４には偶数段の従動歯車２２ｂ，２４ｂ，２６ｂが嵌合されており、駆動歯車２２ａ，２４ａ，２６ａと従動歯車２２ｂ，２４ｂ，２６ｂとは相互に噛み合って偶数段の変速歯車列２２，２４，２６を形成している。また、偶数段の変速歯車列２２，２４，２６を介して入力軸１３から出力軸１４にエンジン動力を伝達するため、入力軸１３と入力側中空軸３０との間には前述した発進クラッチ１７を備える第１のクラッチユニット３１が組み付けられ、出力軸１４と偶数段の従動歯車２２ｂ，２４ｂ，２６ｂとの間には変速歯車列２２，２４，２６を動力伝達状態に切り換える２つの切換機構３２，３３が組み付けられている。つまり、トルクコンバータ１１を経たエンジン動力は、入力軸１３からクラッチユニット３１を経た後に、動力伝達状態となった変速歯車列２２，２４，２６を介して出力軸１４に伝達されるようになっている。
【００２０】
入力軸１３から入力側中空軸３０にエンジン動力を伝達するクラッチユニット３１は、前述の発進クラッチ１７に加え、ドライブ方向に動力を伝達してコースト方向の動力を遮断する第１の一方向クラッチ３４と、コースト方向に動力を伝達してドライブ方向の動力を遮断する第２の一方向クラッチ３５とを備えている。それぞれの一方向クラッチ３４，３５は、入力軸１３に嵌合するインナレース３４ａ，３５ａとこれの径方向外方に設けられるアウタレース３４ｂ，３５ｂとを備えており、インナレース３４ａ，３５ａとアウタレース３４ｂ，３５ｂとの間には一方向だけに噛み合うスプラグ３４ｃ，３５ｃが組み込まれている。なお、ドライブ方向とは、エンジン動力によって車両を加速させる際のトルク伝達方向であり、コースト方向とは、エンジンブレーキによって車両を減速させる際のトルク伝達方向である。
【００２１】
また、エンジン動力を入力側中空軸３０に伝達する発進クラッチ１７は乾式単板クラッチとなっており、この発進クラッチ１７はプレッシャプレート１７ａとこれに対面するクラッチディスク１７ｂとを備えている。図示しないクラッチスプリングを用いてプレッシャプレート１７ａにクラッチディスク１７ｂを係合させることにより、発進クラッチ１７はエンジン動力を伝達する締結状態に切り換えられる一方、図示しないレリーズフォークを用いてプレッシャプレート１７ａとクラッチディスク１７ｂとの係合を解くことにより、発進クラッチ１７はエンジン動力を遮断する解放状態に切り換えられるようになっている。なお、発進クラッチ１７を解放状態に切り換えることにより、クラッチユニット３１はドライブ方向とコースト方向との動力伝達を遮断する解放状態に切り換えられることになる。
【００２２】
さらに、一方向クラッチ３４，３５のアウタレース３４ｂ，３５ｂと発進クラッチ１７のプレッシャプレート１７ａとは、アウタレース３４ｂ，３５ｂに移動自在に嵌合する切換スリーブ３６を介して相互に連結されている。後述する切換アクチュエータによって駆動される切換スリーブ３６は、双方のアウタレース３４ｂ，３５ｂに噛み合う直結位置と、一方向クラッチ３４のアウタレース３４ｂだけに噛み合うドライブ位置と、一方向クラッチ３５のアウタレース３５ｂだけに噛み合うコースト位置とに移動自在となっている。このような切換スリーブ３６を直結位置に移動させるとともに、発進クラッチ１７を締結状態に切り換えることにより、クラッチユニット３１はドライブ方向とコースト方向との双方に動力を伝達する直結状態に切り換えられる。また、切換スリーブ３６をドライブ位置に移動させるとともに、発進クラッチ１７を締結状態に切り換えることにより、クラッチユニット３１はドライブ方向に動力を伝達してコースト方向の動力を遮断するコーストトルク遮断状態に切り換えられる。そして、切換スリーブ３６をコースト位置に移動させるとともに、発進クラッチ１７を締結状態に切り換えることにより、クラッチユニット３１はコースト方向に動力を伝達してドライブ方向の動力を遮断するドライブトルク遮断状態に切り換えられることになる。
【００２３】
また、第４速と第６速の変速歯車列２４，２６を動力伝達状態に切り換える切換機構３２は、出力軸１４に固定されるシンクロハブ３２ａと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ３２ｂとを有している。このシンクロスリーブ３２ｂを従動歯車２４ｂのスプライン２４ｃに噛み合わせると、第４速の変速歯車列２４が動力伝達状態に切り換えられ、逆に従動歯車２６ｂのスプライン２６ｃに噛み合わせると、第６速の変速歯車列２６が動力伝達状態に切り換えられる。同様に、第２速の変速歯車列２２を動力伝達状態に切り換える切換機構３３は、出力軸１４に固定されるシンクロハブ３３ａと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ３３ｂとを有している。このシンクロスリーブ３３ｂを従動歯車２２ｂのスプライン２２ｃに噛み合わせると、第２速の変速歯車列２２が動力伝達状態に切り換えられることになる。
【００２４】
続いて、奇数段の動力伝達経路１６の構成について説明する。出力軸１４には出力側中空軸４０が回転自在に設けられており、この出力側中空軸４０には奇数段の従動歯車２１ｂ，２３ｂ，２５ｂが固定されている。一方、入力軸１３には奇数段の駆動歯車２１ａ，２３ａ，２５ａが嵌合されており、駆動歯車２１ａ，２３ａ，２５ａと従動歯車２１ｂ，２３ｂ，２５ｂとは相互に噛み合って奇数段の変速歯車列２１，２３，２５を形成している。さらに、奇数段の変速歯車列２１，２３，２５を介して入力軸１３から出力軸１４にエンジン動力を伝達するため、入力軸１３と奇数段の駆動歯車２１ａ，２３ａ，２５ａとの間には変速歯車列２１，２３，２５を動力伝達状態に切り換える２つの切換機構４１，４２が組み付けられ、出力軸１４と出力側中空軸４０との間には前述した発進クラッチ１８を備える第２のクラッチユニット４３が組み付けられている。つまり、トルクコンバータ１１を経たエンジン動力は、入力軸１３から動力伝達状態となった変速歯車列２１，２３，２５を介して出力側中空軸４０に伝達された後に、クラッチユニット４３を経て出力軸１４に伝達されるようになっている。
【００２５】
出力側中空軸４０から出力軸１４にエンジン動力を伝達するクラッチユニット４３は、前述したクラッチユニット３１と同様に、前述の発進クラッチ１８に加えて、ドライブ方向に動力を伝達してコースト方向の動力を遮断する第１の一方向クラッチ４４と、コースト方向に動力を伝達してドライブ方向の動力を遮断する第２の一方向クラッチ４５とを備えている。それぞれの一方向クラッチ４４，４５は、出力軸１４に嵌合するインナレース４４ａ，４５ａとこれの径方向外方に設けられるアウタレース４４ｂ，４５ｂとを備えており、インナレース４４ａ，４５ａとアウタレース４４ｂ，４５ｂとの間には一方向だけに噛み合うスプラグ４４ｃ，４５ｃが組み込まれている。
【００２６】
また、エンジン動力を出力軸１４に伝達する発進クラッチ１８は、前述した発進クラッチ１７と同様に、プレッシャプレート１８ａとこれに対面するクラッチディスク１８ｂとを備える乾式単板クラッチとなっている。図示しないクラッチスプリングを用いてプレッシャプレート１８ａにクラッチディスク１８ｂを係合させることにより、発進クラッチ１８はエンジン動力を伝達する締結状態に切り換えられる一方、図示しないレリーズフォークを用いてプレッシャプレート１８ａとクラッチディスク１８ｂとの係合を解くことにより、発進クラッチ１８はエンジン動力を遮断する解放状態に切り換えられるようになっている。なお、発進クラッチ１８を解放状態に切り換えることにより、クラッチユニット４３はドライブ方向とコースト方向との動力伝達を遮断する解放状態に切り換えられることになる。
【００２７】
さらに、前述した切換スリーブ３６と同様の切換スリーブ４６によって、クラッチユニット４３のアウタレース４４ｂ，４５ｂと発進クラッチ１８のプレッシャプレート１８ａとが相互に連結されている。後述する切換アクチュエータを用いて、切換スリーブ４６を双方のアウタレース４４ｂ，４５ｂに噛み合う直結位置に移動させるとともに、発進クラッチ１８を締結状態に切り換えることにより、クラッチユニット４３はドライブ方向とコースト方向との双方に動力を伝達する直結状態に切り換えられる。また、切換スリーブ４６を一方向クラッチ４４のアウタレース４４ｂだけに噛み合うドライブ位置に移動させるとともに、発進クラッチ１８を締結状態に切り換えることにより、クラッチユニット４３はドライブ方向に動力を伝達してコースト方向の動力を遮断するコーストトルク遮断状態に切り換えられる。そして、切換スリーブ４６を一方向クラッチ４５のアウタレース４５ｂだけに噛み合うコースト位置に移動させるとともに、発進クラッチ１８を締結状態に切り換えることにより、クラッチユニット４３はコースト方向に動力を伝達してドライブ方向の動力を遮断するドライブトルク遮断状態に切り換えられることになる。
【００２８】
また、第３速と第５速の変速歯車列２３，２５を動力伝達状態に切り換える切換機構４１は、入力軸１３に固定されるシンクロハブ４１ａと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ４１ｂとを有している。このシンクロスリーブ４１ｂを駆動歯車２３ａのスプライン２３ｃに噛み合わせると、第３速の変速歯車列２３が動力伝達状態に切り換えられ、逆に駆動歯車２５ａのスプライン２５ｃに噛み合わせると、第５速の変速歯車列２５が動力伝達状態に切り換えられる。同様に、第１速の変速歯車列２１を動力伝達状態に切り換える切換機構４２は、入力軸１３に固定されるシンクロハブ４２ａと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ４２ｂとを有している。このシンクロスリーブ４２ｂを駆動歯車２１ａのスプライン２１ｃに噛み合わせると、第１速の変速歯車列２１が動力伝達状態に切り換えられることになる。
【００２９】
なお、切換機構４２に隣接して入力軸１３には後退段の駆動歯車２７ａが嵌合され、出力側中空軸４０には後退段の従動歯車２７ｂが固定されており、駆動歯車２７ａと従動歯車２７ｂとはアイドル歯車４７を介して噛み合って後退段の変速歯車列２７を形成している。そして、切換機構４２のシンクロスリーブ４２ｂを駆動歯車２７ａのスプライン２７ｃに噛み合わせると、後退段の変速歯車列２７が動力伝達状態に切り換えられ、入力軸１３の回転はアイドル歯車４７を介して逆転された後に、クラッチユニット４３から発進クラッチ１８を経て出力軸１４に伝達されるようになっている。
【００３０】
図２は自動変速機１０の変速制御系を示すブロック図である。図２に示すように、変速制御系は、偶数段側の発進クラッチ１７を締結状態と解放状態とに切り換える第１発進クラッチアクチュエータ５０と、奇数段側の発進クラッチ１８を締結状態と解放状態とに切り換える第２発進クラッチアクチュエータ５１とを備えている。また、変速制御系は、偶数段側の切換スリーブ３６の作動位置を切り換える第１切換アクチュエータ５２と、奇数段側の切換スリーブ４６の作動位置を切り換える第２切換アクチュエータ５３とを備えている。さらに、変速制御系は、偶数段の変速歯車列２２，２４，２６のいずれかを動力伝達状態に切り換える第１および第２シフトアクチュエータ５４，５５と、奇数段の変速歯車列２１，２３，２５のいずれかを動力伝達状態に切り換える第３および第４シフトアクチュエータ５６，５７とを備えている。
【００３１】
また、変速制御系には制御ユニット５８が組み込まれており、前述した各アクチュエータ５０〜５７は制御ユニット５８から出力される駆動信号に基づいて制御されるようになっている。さらに、制御ユニット５８には各種センサやスイッチから車両状態を示す検出信号が入力されており、制御ユニット５８は入力された検出信号に基づいてアクチュエータ５０〜５７に対する駆動信号を算出している。検出信号を制御ユニット５８に送信する各種センサやスイッチとしては、運転手によるアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ６０、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ６１、入力軸１３の回転数を検出する入力軸回転数センサ６２、出力軸１４の回転数を検出する出力軸回転数センサ６３、運転手によるセレクトレバーの操作状況を検出するインヒビタスイッチ６４などが設けられている。
【００３２】
なお、各クラッチ１７，１８，３４，３５，４４，４５や切換機構３２，３３，４１，４２を制御するアクチュエータ５０〜５７は、油圧駆動される油圧アクチュエータであっても良く、モータ駆動される電動アクチュエータであっても良い。また、図示する場合には、切換機構３２，３３，４１，４２毎にシフトアクチュエータ５４〜５７を設けるようにしているが、これに限られることはなく、１つのアクチュエータによって複数の切換機構を切り換えるようにしても良い。
【００３３】
図３(Ａ)および(Ｂ)は、偶数段側の発進クラッチ１７を締結する一方、奇数段側の発進クラッチ１８を解放したときの動力伝達状況、つまり偶数段の動力伝達経路１５を介した動力伝達の状況を示す概略図である。また、図４(Ａ)および(Ｂ)は、奇数段側の発進クラッチ１８を締結する一方、偶数段側の発進クラッチ１７を解放したときの動力伝達状況、つまり奇数段の動力伝達経路１６を介した動力伝達の状況を示す概略図である。なお、図示する場合には、クラッチユニット３１，４３のいずれかが直結状態に切り換えられ、変速歯車列２１〜２６のいずれかが動力伝達状態に切り換えられた状態を示している。
【００３４】
まず、図３(Ａ)に示すように、偶数段側の発進クラッチ１７が締結され、かつ、偶数段側の切換スリーブ３６が直結位置に切り換えられるとともに、奇数段側の発進クラッチ１８が解放された状態のもとで、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれた場合には、エンジン１２からの駆動トルクが一方向クラッチ３４から発進クラッチ１７を介して入力側中空軸３０に伝達される。そして、いずれかの変速歯車列２２，２４，２６から切換機構３２，３３を介して出力軸１４に駆動トルクが伝達される。一方、アクセルペダルの踏み込みを解除した場合には、図３(Ｂ)に示すように、エンジンブレーキの作動によって逆向きに駆動輪からの減速トルク(慣性トルク)が伝達されるため、一方向クラッチ３４から一方向クラッチ３５にトルクの伝達経路が切り換えられることになる。
【００３５】
また、図４(Ａ)に示すように、奇数段側の発進クラッチ１８が締結され、かつ、奇数段側の切換スリーブ４６が直結位置に切り換えられるとともに、偶数段側の発進クラッチ１７が解放された状態のもとで、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれた場合には、駆動トルクがいずれかの切換機構４１，４２から変速歯車列２１，２３，２５を経た後に、一方向クラッチ４４から発進クラッチ１８を介して出力軸１４に伝達される。一方、アクセルペダルの踏み込みを解除した場合には、図４(Ｂ)に示すように、エンジンブレーキの作動によって逆向きに減速トルクが伝達されるため、一方向クラッチ４４から一方向クラッチ４５にトルクの伝達経路が切り換えられることになる。
【００３６】
以下、低速段から高速段に変速歯車列２１〜２６を切り換えるアップシフトの手順について説明する。図５は偶数段から奇数段にアップシフトを行う際の手順を示す概略図であり、図６は奇数段から偶数段にアップシフトを行う際の手順を示す概略図である。なお、図５(Ａ)および図６(Ａ)はアップシフト準備時の状態を示し、図５(Ｂ)および図６(Ｂ)はアップシフト開始時の状態を示し、図５(Ｃ)および図６(Ｃ)はアップシフト完了時の状態を示している。
【００３７】
まず、図５(Ａ)に示すように、偶数段から奇数段にアップシフトを行う際には、偶数段側の発進クラッチ１７が締結された状態のもとで、偶数段側の切換スリーブ３６がドライブ位置に切り換えられ、偶数段側のクラッチユニット３１は直結状態からコーストトルク遮断状態に切り換えられる。このとき、駆動トルクは作動状態となる一方向クラッチ３４を介して伝達され続けるため、トルク切れを発生させることなく、クラッチユニット３１をコーストトルク遮断状態に切り換えることが可能となる。続いて、奇数段側の発進クラッチ１８を解放した状態のもとで、奇数段側の切換機構４１，４２を作動させておくことにより、変速後に使用される奇数段の変速歯車列２１，２３，２５が予め動力伝達状態に切り換えられる。
【００３８】
次いで、図５(Ｂ)に示すように、偶数段側の発進クラッチ１７を締結状態に維持したまま、解放されていた奇数段側の発進クラッチ１８が徐々に締結状態に切り換えられる。このとき、奇数段側の切換スリーブ４６は直結位置に移動しており、発進クラッチ１８を締結に伴って奇数段側のクラッチユニット４３は、解放状態から直結状態に切り換えられることになる。このように、発進クラッチ１８を締結してクラッチユニット４３を直結状態に切り換える過程においては、奇数段の動力伝達経路１６と偶数段の動力伝達経路１５との双方を介して駆動トルクが伝達されるようになっている。そして、奇数段側の発進クラッチ１８がほぼ締結状態となり、駆動トルクの大部分が奇数段の動力伝達経路１６を介して伝達される状態になると、図５(Ｃ)に示すように、偶数段側の発進クラッチ１７が締結状態に維持されることから、偶数段の動力伝達経路１５に対してコースト方向に駆動トルクが伝達される状態になる。
【００３９】
すなわち、奇数段側の発進クラッチ１８を締結してアップシフトを実行することにより、駆動輪側の出力軸回転数Ｎｏはほぼ一定となるのに対し、エンジン側の入力軸回転数Ｎｉはアップシフト後のギヤ比に応じて低下することになる。このように、出力軸回転数Ｎｏはほぼ一定に保たれる一方、入力軸回転数Ｎｉに連動して出力側中空軸４０の回転数が低下するため、出力側中空軸４０よりも出力軸１４が速く回転することになり、出力軸１４から出力側中空軸４０に向けて駆動トルクが伝達される状態となる。
【００４０】
しかしながら、偶数段側のクラッチユニット３１は予めコーストルク遮断状態に切り換えられており、解除状態となる一方向クラッチ３５によってコースト方向の駆動トルクが遮断されることになる。このため、偶数段側の発進クラッチ１７を締結したまま、奇数段側のクラッチユニット４３を直結状態に切り換えてアップシフトを実行した場合であっても、変速歯車列２１〜２６の二重噛み合いを回避しながらアップシフトを完了させることが可能となる。なお、アップシフト完了後、偶数段側の発進クラッチ１７は所定のタイミングで解放されるようになっている。また、偶数段から奇数段にアップシフトを実行する際に、クラッチユニット４３を直結状態に切り換えるようにしているが、切換スリーブ４６をドライブ位置に作動させた状態のもとで、発進クラッチ１８を締結状態に切り換えることにより、クラッチユニット４３をドライブ方向に動力を伝達するコーストトルク遮断状態に切り換えるようにしても良い。
【００４１】
一方、奇数段から偶数段にアップシフトを行う際には、図６(Ａ)に示すように、奇数段側の発進クラッチ１８が締結された状態のもとで、奇数段側の切換スリーブ４６がドライブ位置に切り換えられ、奇数段側のクラッチユニット４３は直結状態からコーストトルク遮断状態に切り換えられる。続いて、偶数段側の発進クラッチ１７が解放された状態のもとで、偶数段側の切換機構３２，３３を作動させておくことにより、変速後に使用される偶数段の変速歯車列２２，２４，２６が予め動力伝達状態に切り換えられる。次いで、図６(Ｂ)に示すように、奇数段側の発進クラッチ１８を締結状態に維持したまま、解放されていた偶数段側の発進クラッチ１７が徐々に締結状態に切り換えられる。このとき、偶数段側の切換スリーブ３６は直結位置に移動しており、発進クラッチ１７を締結に伴って偶数段側のクラッチユニット３１は、解放状態から直結状態に切り換えられるようになっている。
【００４２】
このように、偶数段側のクラッチユニット３１を直結状態に切り換えてアップシフトを実行した場合であっても、図６(Ｃ)に示すように、奇数段側のクラッチユニット４３は予めコーストトルク遮断状態に切り換えられており、解除状態となる一方向クラッチ４５によってコースト方向の駆動トルクは遮断され、変速歯車列２１〜２６の二重噛み合いを回避しながらアップシフトが完了させることが可能となる。なお、アップシフト完了後、発進クラッチ１８は所定のタイミングで解放されるようになっている。また、奇数段から偶数段にアップシフトを実行する際に、クラッチユニット３１を直結状態に切り換えるようにしているが、切換スリーブ３６をドライブ位置に作動させた状態のもとで、発進クラッチ１７を締結状態に切り換えることにより、クラッチユニット３１をドライブ方向に動力を伝達するコーストトルク遮断状態に切り換えるようにしても良い。
【００４３】
これまで説明したように、奇数段にアップシフトを行う際には、偶数段側のクラッチユニット３１をコーストトルク遮断状態に切り換えておくことにより、奇数段側の発進クラッチ１８を締結して、奇数段側のクラッチユニット４３を解放状態から直結状態またはコーストトルク遮断状態に切り換えるだけで、アップシフトを完了させることが可能となる。また、偶数段にアップシフトを行う際には、奇数段側のクラッチユニット４３をコーストトルク遮断状態に切り換えておくことにより、偶数段側の発進クラッチ１７を締結して、偶数段側のクラッチユニット３１を解放状態から直結状態またはコーストトルク遮断状態に切り換えるだけで、アップシフトを完了させることが可能となる。つまり、従来のツインクラッチタイプの自動変速機のように、一方の発進クラッチを締結する際に、これに同期させながら他方の発進クラッチを解放する必要がないため、発進クラッチの締結制御の簡素化を図ることができる。しかも、発進クラッチ１７，１８を解放することなくアップシフトを完了させることができるため、変速時にトルク切れを発生させることなく良好な変速品質を得ることが可能となる。
【００４４】
また、発進クラッチ１７，１８のトルク容量を微妙に変化させる必要がないため、発進クラッチ１７，１８を乾式単板クラッチによって構成することができ、自動変速機１０の低コスト化を達成することが可能となる。さらに、クラッチユニット３１，４３をコーストトルク遮断状態に切り換えることにより、コースト方向のトルク伝達を遮断することができるため、アクセルペダルの急激な解放によって生じるＡＤショック(Acceleration−Deceleration)を回避することも可能となる。このようなＡＤショックの発生を回避することにより、特に低速領域における走行品質を向上させることが可能となる。
【００４５】
続いて、高速段から低速段に変速歯車列２１〜２６を切り換えるダウンシフトの手順について説明する。図７は偶数段から奇数段にダウンシフトを行う際の手順を示す概略図であり、図８は奇数段から偶数段にダウンシフトを行う際の手順を示す概略図である。なお、図７(Ａ)および図８(Ａ)はダウンシフト準備時の状態を示し、図７(Ｂ)および図８(Ｂ)はダウンシフト開始時の状態を示し、図７(Ｃ)および図８(Ｃ)はダウンシフト完了時の状態を示している。
【００４６】
まず、図７(Ａ)に示すように、偶数段から奇数段にダウンシフトを行う際には、偶数段側の発進クラッチ１７が締結された状態のもとで、偶数段側の切換スリーブ３６がコースト位置に切り換えられ、偶数段側のクラッチユニット３１が直結状態からドライブトルク遮断状態に切り換えられる。このとき、減速トルクは作動状態となる一方向クラッチ３５を介して伝達され続けるため、トルク抜けを発生させることなく、クラッチユニット３１をドライブトルク遮断状態に切り換えることが可能となる。続いて、奇数段側の発進クラッチ１８が解放された状態のもとで、奇数段側の切換機構４１，４２を作動させておくことにより、変速後に使用される奇数段の変速歯車列２１，２３，２５が予め動力伝達状態に切り換えられる。
【００４７】
次いで、図７(Ｂ)に示すように、偶数段側の発進クラッチ１７を締結状態に維持したまま、解放されていた奇数段側の発進クラッチ１８が徐々に締結状態に切り換えられる。このとき、奇数段側の切換スリーブ４６は直結位置に移動しており、発進クラッチ１８を締結に伴って奇数段側のクラッチユニット４３は、解放状態から直結状態に切り換えられることになる。このように、発進クラッチ１８を締結してクラッチユニット４３を直結状態に切り換える過程においては、奇数段の動力伝達経路１６と偶数段の動力伝達経路１５との双方を介して減速トルクが伝達されることになる。そして、奇数段側の発進クラッチ１８がほぼ締結状態となり、減速トルクの大部分が奇数段の動力伝達経路１６を介して伝達される状態になると、図７(Ｃ)に示すように、偶数段側の発進クラッチ１７が締結状態に維持されることから、偶数段の動力伝達経路１５に対してドライブ方向に減速トルクが伝達される状態になる。
【００４８】
すなわち、奇数段側の発進クラッチ１８を締結してダウンシフトを実行することにより、駆動輪側の出力軸回転数Ｎｏはほぼ一定となるのに対し、エンジン側の入力軸回転数Ｎｉはダウンシフト後のギヤ比に応じて上昇することになる。このように、出力軸回転数Ｎｏに連動して入力側中空軸３０の回転数はほぼ一定に保たれる一方、入力軸回転数Ｎｉが上昇するため、入力側中空軸３０よりも入力軸１３が速く回転することになり、入力軸１３から入力側中空軸３０に減速トルクが伝達される状態となる。
【００４９】
しかしながら、偶数段側のクラッチユニット３１は予めドライブトルク遮断状態に切り換えられており、解除状態となる一方向クラッチ３４によってドライブ方向の減速トルクが遮断されることになる。このため、偶数段側の発進クラッチ１７を締結したままダウンシフトを開始した場合であっても、変速歯車列２１〜２６の二重噛み合いを回避しながらダウンシフトを完了させることが可能となる。なお、ダウンシフト完了後、発進クラッチ１７は所定のタイミングで解放されるようになっている。また、偶数段から奇数段にダウンシフトを実行する際に、クラッチユニット４３を直結状態に切り換えるようにしているが、切換スリーブ４６をコースト位置に作動させた状態のもとで、発進クラッチ１８を締結状態に切り換えることにより、クラッチユニット４３をコースト方向に動力を伝達するドライブトルク遮断状態に切り換えるようにしても良い。
【００５０】
一方、奇数段から偶数段にダウンシフトを行う際には、図８(Ａ)に示すように、奇数段側の発進クラッチ１８が締結された状態のもとで、奇数段側の切換スリーブ４６がコースト位置に切り換えられ、奇数段側のクラッチユニット４３は直結状態からドライブトルク遮断状態に切り換えられる。続いて、偶数段側の発進クラッチ１７が解放された状態のもとで、偶数段側の切換機構３２，３３を作動させておくことにより、変速後に使用される偶数段の変速歯車列２２，２４，２６が予め動力伝達状態に切り換えられる。次いで、図８(Ｂ)に示すように、奇数段側の発進クラッチ１８を締結状態に維持したまま、解放されていた偶数段側の発進クラッチ１７が徐々に締結状態に切り換えられる。このとき、偶数段側の切換スリーブ３６は直結位置に移動しており、発進クラッチ１７を締結に伴って偶数段側のクラッチユニット３１は、解放状態から直結状態に切り換えられるようになっている。
【００５１】
このように、偶数段側のクラッチユニット３１を直結状態に切り換えてダウンシフトを実行した場合であっても、図８(Ｃ)に示すように、奇数段側のクラッチユニット４３は予めドライブトルク遮断状態に切り換えられており、解除状態となる一方向クラッチ４４によってドライブ方向の減速トルクが遮断されるため、変速歯車列２１〜２６の二重噛み合いを回避しながらダウンシフトを完了させることが可能となる。なお、ダウンシフト完了後、発進クラッチ１８は所定のタイミングで解放されるようになっている。また、奇数段から偶数段にダウンシフトを実行する際に、クラッチユニット３１を直結状態に切り換えるようにしているが、切換スリーブ３６をコースト位置に作動させた状態のもとで、発進クラッチ１７を締結状態に切り換えることにより、クラッチユニット３１をコースト方向に動力を伝達するドライブトルク遮断状態に切り換えるようにしても良い。
【００５２】
これまで説明したように、奇数段にダウンシフトを行う際には、偶数段側のクラッチユニット３１をドライブトルク遮断状態に切り換えておくことにより、奇数段側の発進クラッチ１８を締結して、奇数段側のクラッチユニット４３を解放状態から直結状態またはドライブトルク遮断状態に切り換えるだけで、ダウンシフトを完了させることが可能となる。また、偶数段にダウンシフトを行う際には、奇数段側のクラッチユニット４３をドライブトルク遮断状態に切り換えておくことにより、偶数段側の発進クラッチ１７を締結して、偶数段側のクラッチユニット３１を解放状態から直結状態またはドライブトルク遮断状態に切り換えるだけで、ダウンシフトを完了させることが可能となる。つまり、前述したアップシフトだけでなくダウンシフトを行う場合であっても、従来のツインクラッチタイプの自動変速機のように、一方の発進クラッチを締結する際に、これに同期させながら他方の発進クラッチを解放する必要がないため、発進クラッチの締結制御の簡素化を図ることができる。しかも、発進クラッチ１７，１８を解放することなくダウンシフトを完了させることができるため、変速時にトルク抜けを発生させることなく良好な変速品質を得ることが可能となる。
【００５３】
また、クラッチユニット３１，４３をドライブトルク遮断状態に切り換えることにより、ドライブ方向のトルク伝達を遮断することができるため、アクセルペダルを急激に踏み込むことによって生じるＤＡショック(Deceleration−Acceleration)を回避することも可能となる。このようなＤＡショックの発生を回避することにより、特に低速領域における走行品質を向上させることが可能となる。
【００５４】
続いて、図９および図１０に基づき、本発明の他の実施の形態である自動変速機１００について説明する。図９は本発明の他の実施の形態である自動変速機１００を示すスケルトン図であり、図１０は図９に示す自動変速機１００の変速制御系を示すブロック図である。なお、図９において図１に示す部材と同様の部材については同一の符号を付してその説明を省略し、図１０において図２に示す部材と同様の部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
まず、図９に示すように、図９の自動変速機１００は偶数段側の動力伝達経路１５に設けられた第１のクラッチユニット１１３の構成が図１の自動変速機１０と異なっている。自動変速機１００の動力伝達経路１５には、入力軸１３と入力側中間軸３０との間にクラッチユニット１１３が組み付けられている。入力軸１３から入力側中間軸３０にエンジン動力を伝達するクラッチユニット１１３は、ドライブ方向に動力を伝達してコースト方向の動力を遮断する第１の一方向クラッチ１１４と、コースト方向に動力を伝達してドライブ方向の動力を遮断する第２の一方向クラッチ１１５とを備えている。
【００５６】
それぞれの一方向クラッチ１１４，１１５は、入力軸に勘合するインナレース１１４ａ，１１５ａとこれの径方向外方に設けられるアウタレース１１４ｂ，１１５ｂとを備えており、インナレース１１４ａ，１１５ａとアウタレース１１４ｂ，１１５ｂとの間には一方向だけに噛み合うスプラグ１１４ｃ，１１５ｃが組み込まれている。
【００５７】
また、それぞれの一方向クラッチ１１４，１１５には、入力側中空軸３０に並列に固定された２つの乾式単板クラッチ１１１，１１２がそれぞれ接続している。一方のドライブ側発進クラッチ１１１は、第１の一方向クラッチ１１４のアウタレース１１４ｂと入力側中間軸３０との間に組み込まれており、他方のコースト側発進クラッチ１１２は、第２の一方向クラッチ１１５のアウタレース１１５ｂと入力側中間軸３０との間に組み込まれている。また、それぞれの発進クラッチ１１１，１１２はプレッシャプレート１１１ａ，１１２ａとこれに対面するクラッチディスク１１１ｂ，１１２ｂとを備えている。
【００５８】
また、図１０に示すように、自動変速機１００の変速制御系の構成は、図２の自動変速機１０の変速制御系に示される第１発進クラッチアクチュエータ５０および第１切換アクチュエータ５２に代えて、ドライブ側発進クラッチアクチュエータ１５０およびコースト側発進クラッチアクチュエータ１５１を備えた構成となっている。ここで、ドライブ側発進クラッチアクチュエータ１５０はドライブ側発進クラッチ１１１を締結状態と解放状態とに切り換え、コースト側発進クラッチアクチュエータ１５１はコースト側発進クラッチ１１２を締結状態と解放状態とに切り換えるように作動する。
【００５９】
次に、自動変速機１００において低速段から高速段に変速歯車列２１〜２６を切り換えるアップシフトの手順を説明する。まず、偶数段から奇数段にアップシフトを行う際には、偶数段側に設けられる第１のクラッチユニット１１３をコーストトルク遮断状態に切り換える。つまり、第１のクラッチユニット１１３のうち、ドライブ側の一方向クラッチ１１４に接続されたドライブ側発進クラッチ１１１を締結した状態のもとで、コースト側の一方向クラッチ１１５に接続されたコースト側発進クラッチ１１２を解放状態に切り換える。このとき、駆動トルクは作動状態となる一方向クラッチ１１４を介して伝達され続けるため、トルク切れを発生させることなく、クラッチユニット１１３をコーストトルク遮断状態に切り換えることが可能となる。
【００６０】
続いて、奇数段側の発進クラッチ１８が解放された状態のもとで、奇数段側の切換機構４１，４２を作動させておくことにより、変速後に使用される奇数段側の変速歯車列２１，２３，２５が予め動力伝達状態に切り換えられる。次いで、偶数段側のドライブ側発進クラッチ１１１を締結したまま、解放されていた奇数段側の発進クラッチ１８が徐々に締結状態に切り換えられる。この発進クラッチ１８の締結過程においては、奇数段の動力伝達経路１６と偶数段の動力伝達経路１５との双方を介して駆動トルクが伝達されることになる。そして、奇数段側の発進クラッチ１８がほぼ締結状態となり、駆動トルクの大部分が奇数段の動力伝達経路１６を介して伝達される状態になると、偶数段の動力伝達経路１５に向けてコースト方向に駆動トルクが伝達される状態となる。しかしながら、偶数段側のクラッチユニット１１３は予めコーストトルク遮断状態に切り換えられており、解放されるコースト側発進クラッチ１１２によってコースト方向の駆動トルクが遮断されることになる。このため、偶数段側のドライブ側発進クラッチ１１１を締結した状態のままアップシフトを実行した場合であっても、変速歯車列２１〜２６の二重噛み合いを回避しながらアップシフトを完了させることが可能となる。なお、アップシフト完了後、ドライブ側発進クラッチ１１１は所定のタイミングで解放されるようになっている。
【００６１】
一方、奇数段から偶数段にアップシフトを行う際には、奇数段側の発進クラッチ１８が締結された状態のもとで、奇数段側の切換スリーブ４６がドライブ位置に切り換えられ、奇数段側のクラッチユニット４３は直結状態からコーストトルク遮断状態に切り換えられる。続いて、第１のクラッチユニット１１３の解放状態のもと、つまりドライブ側発進クラッチ１１１およびコースト側発進クラッチ１１２を解放した状態のもとで、偶数段側の切換機構３２，３３を作動させておくことにより、変速後に使用される偶数段の変速歯車列２２，２４，２６が予め動力伝達状態に切り換えられる。
【００６２】
次いで、奇数段側の発進クラッチ１８を締結状態に維持したまま、解放されていた偶数段側の第１のクラッチユニット１１３が徐々に解放状態から直結状態に切り換えられる。クラッチユニット１１３を直結状態に切り換える過程においては、偶数段の動力伝達経路１５と奇数段の動力伝達経路１６との双方を介して駆動トルクが伝達されることになる。そして、偶数段側のクラッチユニット１１３がほぼ直結状態となり、駆動トルクの大部分が偶数段の動力伝達経路１５を介して伝達される状態になると、奇数段の動力伝達経路１６に向けてコースト方向に駆動トルクが伝達される状態となる。しかしながら、奇数段側のクラッチユニット４３は予めコーストトルク遮断状態に切り換えられており、解除状態となる一方向クラッチ４５によってコースト方向の駆動トルクが遮断され、変速歯車列２１〜２６の二重噛み合いを回避しながらアップシフトを完了させることが可能となる。
【００６３】
また、第１のクラッチユニット１１３を直結状態に切り換える際には、ドライブ側発進クラッチ１１１およびコースト側発進クラッチ１１２を同時に締結状態に切り換えてもよいし、何れか一方を先に締結状態に切り換えてもよいが、ドライブ側発進クラッチ１１１が締結状態に切り換わったところでアップシフトが完了する。なお、奇数段から偶数段にアップシフトを実行する際に、ドライブ側発進クラッチ１１１およびコースト側発進クラッチ１１２の双方を締結することによって、クラッチユニット１１３を直結状態に切り換えるようにしているが、ドライブ側発進クラッチ１１１のみを締結することにより、ドライブ方向に動力を伝達するコーストトルク遮断状態にクラッチユニット１１３を切り換えるようにしても良い。また、アップシフト完了後、奇数段側の発進クラッチ１８は所定のタイミングで解放されるようになっている。
【００６４】
次に、自動変速機１００において高速段から低速段に変速歯車列２１〜２６を切り換えるダウンシフトの手順について説明する。まず、偶数段から奇数段にダウンシフトを行う際には、偶数段側のクラッチユニット１１３を直結状態からドライブトルク遮断状態に切り換える。つまり、ドライブ側発進クラッチ１１１およびコースト側発進クラッチ１１２をそれぞれ締結した状態から、ドライブ側発進クラッチ１１１を解放状態に切り換えるとともに、コースト側発進クラッチ１１２を締結状態に維持する。このとき、減速トルクは一方向クラッチ１１５とコースト側発進クラッチ１１２とを介して伝達され続けるため、トルク抜けを発生させることなく、クラッチユニット１１３をドライブトルク遮断状態に切り換えることが可能となる。
【００６５】
続いて、奇数段側の発進クラッチ１８が解放された状態のもとで、奇数段側の切換機構４１，４２を作動させておくことにより、変速後に使用される奇数段の変速歯車列２１，２３，２５が予め動力伝達状態に切り換えられる。次いで、偶数段側のコースト側発進クラッチ１１２を締結したまま、解放されていた奇数段側の発進クラッチ１８が徐々に締結状態に切り換えられる。この発進クラッチ１８の締結過程においては、奇数段の動力伝達経路１６と偶数段の動力伝達経路１５との双方を介して減速トルクが伝達されることになる。そして、奇数段側の発進クラッチ１８がほぼ締結状態となり、減速トルクの大部分が奇数段の動力伝達経路１６を介して伝達される状態になると、偶数段の動力伝達経路１５に向けてドライブ方向に減速トルクが伝達される状態になる。しかしながら、偶数段側のクラッチユニット１１３は予めドライブトルク遮断状態に切り換えられており、解放されるドライブ側発進クラッチ１１１によってドライブ方向の減速トルクが遮断されることになる。このため、偶数段側のコースト側発進クラッチ１１２を締結した状態のままダウンシフトを実行した場合であっても、変速歯車列２１〜２６の二重噛み合いを回避しながらダウンシフトを完了させることが可能となる。なお、ダウンシフト完了後、コースト側発進クラッチ１１２は所定のタイミングで解放されるようになっている。
【００６６】
一方、奇数段から偶数段にダウンシフトを行う際には、奇数段側の発進クラッチ１８が締結された状態のもとで、奇数段側の切換スリーブ４６がコースト位置に切り換えられ、奇数段側のクラッチユニット４３は直結状態からドライブトルク遮断状態に切り換えられる。続いて、第１のクラッチユニット１１３の解放状態のもと、つまりドライブ側発進クラッチ１１１およびコースト側発進クラッチ１１２を解放した状態のもとで、奇数段側の切換機構３２，３３を作動させておくことにより、変速後に使用される偶数段の変速歯車列２２，２４，２６が予め動力伝達状態に切り換えられる。
【００６７】
次いで、奇数段側の発進クラッチ１８を締結状態に維持したまま、解放されていた偶数段側の第１のクラッチユニット１１３が徐々に解放状態から直結状態に切り換えられる。クラッチユニット１１３を直結状態に切り換える過程においては、偶数段の動力伝達経路１５と奇数段の動力伝達経路１６との双方を介して減速トルクが伝達されることになる。そして、偶数段側のクラッチユニット１１３がほぼ直結状態となり、減速トルクの大部分が偶数段の動力伝達経路１５を介して伝達される状態になると、奇数段の動力伝達経路１６に向けてドライブ方向に減速トルクが伝達される状態となる。しかしながら、奇数段側のクラッチユニット４３は予めドライブトルク遮断状態に切り換えられており、解除状態となる一方向クラッチ４４によってドライブ方向の減速トルクが遮断され、変速歯車列２１〜２６の二重噛み合いを回避しながらダウンシフトを完了させることが可能となる。
【００６８】
また、第１のクラッチユニット１１３を直結状態に切り換える際には、ドライブ側発進クラッチ１１１およびコースト側発進クラッチ１１２を同時に締結状態に切り換えてもよいし、何れか一方を先に締結状態に切り換えてもよいが、コースト側発進クラッチ１１２が締結状態に切り換わったところでダウンシフトが完了する。なお、奇数段から偶数段にダウンシフトを実行する際に、ドライブ側発進クラッチ１１１およびコースト側発進クラッチ１１２の双方を締結することによって、クラッチユニット１１３を直結状態に切り換えるようにしているが、コースト側発進クラッチ１１２のみを締結することにより、コースト方向に動力を伝達するドライブトルク遮断状態にクラッチユニット１１３を切り換えるようにしても良い。また、ダウンシフト完了後、奇数段側の発進クラッチ１８は所定のタイミングで解放されるようになっている。
【００６９】
以上のように自動変速機１００では、ドライブ側発進クラッチ１１１およびコースト側発進クラッチ１１２を締結状態に切り換えることにより、クラッチユニット１１３はドライブ方向とコースト方向との双方に動力を伝達する直結状態に切り換えられる。また、ドライブ側発進クラッチ１１１およびコースト側発進クラッチ１１２を解放状態に切り換えることにより、クラッチユニット１１３はドライブ方向とコースト方向との動力伝達を遮断する解放状態に切り換えられる。さらに、ドライブ側発進クラッチ１１１を締結状態に切り換えるとともに、コースト側発進クラッチ１１２を解放状態に切り換えることにより、クラッチユニット１１３はドライブ方向に動力を伝達してコースト方向の動力を遮断するコーストトルク遮断状態に切り換えられる。そして、ドライブ側発進クラッチ１１１を解放状態に切り換えるとともに、コースト側発進クラッチ１１２を締結状態に切り換えることにより、クラッチユニット１１３はコースト方向に動力を伝達してドライブ方向の動力を遮断するドライブトルク遮断状態に切り換えられる。
【００７０】
このように、自動変速機１００では切換スリーブ３６の代わりに、ドライブ側発進クラッチ１１１およびコースト側発進クラッチ１１２の係合状態を切り換えることにより、クラッチユニット１１３をコーストトルク遮断状態とドライブトルク遮断状態とに切り換えることができる。つまり、第１の一方向クラッチ１１４、第２の一方向クラッチ１１５、ドライブ側発進クラッチ１１１、およびコースト側発進クラッチ１１２によって、ドライブ方向とコースト方向との双方に動力を伝達する直結状態と、ドライブ方向とコースト方向との動力伝達を遮断する解放状態と、ドライブ方向の動力を遮断するドライブトルク遮断状態と、コースト方向の動力を遮断するコーストトルク遮断状態とに切り換えられる第１のクラッチユニット１１３を構成している。
【００７１】
なお、図９ではエンジン１２からの動力が直接伝達される偶数段の動力伝達経路１５に組み込まれる第１のクラッチユニット１１３において、切換スリーブ３６の代わりに、２組の一方向クラッチ１１４，１１５と発進クラッチ１１１，１１２とにより構成されるクラッチユニット１１３を組み込んだ例を示したが、第１のクラッチユニット１１３および第２のクラッチユニット４３の双方に、または、第２のクラッチユニット４３にのみ２組の一方向クラッチと発進クラッチとにより構成されるクラッチユニットを組み込んでもよい。なお、エンジン動力が直接入力される第1のクラッチユニット１１３においては、切換スリーブ３６による切換よりも2組の発進クラッチ１１１，１１２による切換のほうがより円滑に切換を行うことができる。
【００７２】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、図１に示す場合には、偶数段側のクラッチユニット３１が変速歯車列２２，２４，２６の入力側に設けられ、奇数段側のクラッチユニット４３が変速歯車列２１，２３，２５の出力側に設けられているが、これに限られることはなく、偶数段側のクラッチユニット３１を変速歯車列２２，２４，２６の出力側に設けるようにしても良く、奇数段側のクラッチユニット４３を変速歯車列２１，２３，２５の入力側に設けるようにしても良い。
【００７３】
また、前述の説明においては、全ての変速領域においてクラッチユニット３１，４３，１１３をコーストトルク遮断状態などに切り換えるようにしているが、これに限られることはなく、特定の変速領域においてクラッチユニット３１，４３，１１３をコーストトルク遮断状態などに切り換えるようにしても良い。この場合、特定の変速領域以外では、全てのクラッチユニット３１，４３，１１３を直結状態に維持することにより、従来のツインクラッチタイプの自動変速機と同様に、一方の発進クラッチを締結させるとともに他方の発進クラッチを解放させながら、アップシフトやダウンシフトを実行させることが可能となる。
【００７４】
また、図示する場合には、駆動トルクや減速トルクを滑らかに伝達するため、エンジン１２と入力軸１３との間にトルクコンバータ１１が組み込まれているが、トルクコンバータ１１に代えて滑らかな締結が可能な入力クラッチなどを組み込むようにしても良い。さらに、図示する切換機構３２，３３，４１，４２は、摩擦トルクによって同期回転を行うようにしたシンクロメッシュ機構であるが、噛み合い式のクラッチ機構を用いて変速歯車列２１〜２７を動力伝達状態に切り換えるようにしても良い。
【００７５】
なお、図示する場合には、発進クラッチ１７，１８，１１１，１１２として乾式単板クラッチが設けられているが、これに限られることはなく、発進クラッチ１７，１８，１１１，１１２として湿式多板クラッチを設けるようにしても良い。発進クラッチ１７，１８，１１１，１１２として湿式多板クラッチを採用した場合には、発進クラッチ１７，１８をより滑らかに締結状態に切り換えることができるため、自動変速機１０からトルクコンバータ１１を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施の形態である自動変速機を示すスケルトン図である。
【図２】図１に示す自動変速機の変速制御系を示すブロック図である。
【図３】(Ａ)および(Ｂ)は偶数段の動力伝達経路を介した動力伝達の状況を示す概略図である。
【図４】(Ａ)および(Ｂ)は奇数段の動力伝達経路を介した動力伝達の状況を示す概略図である。
【図５】(Ａ)〜(Ｃ)は偶数段から奇数段にアップシフトを行う際の手順を示す概略図である。
【図６】(Ａ)〜(Ｃ)は奇数段から偶数段にアップシフトを行う際の手順を示す概略図である。
【図７】(Ａ)〜(Ｃ)は偶数段から奇数段にダウンシフトを行う際の手順を示す概略図である。
【図８】(Ａ)〜(Ｃ)は奇数段から偶数段にダウンシフトを行う際の手順を示す概略図である。
【図９】本発明の他の実施の形態である自動変速機を示すスケルトン図である。
【図１０】図９に示す自動変速機の変速制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０    自動変速機
１３    入力軸
１４    出力軸
１５    動力伝達経路(偶数段の動力伝達経路)
１６    動力伝達経路(奇数段の動力伝達経路)
１７    発進クラッチ(乾式単板クラッチ)
１８    発進クラッチ(乾式単板クラッチ)
２１〜２７    変速歯車列
３１    クラッチユニット(第１のクラッチユニット)
３２，３３    切換機構
３４    一方向クラッチ(第１の一方向クラッチ)
３５    一方向クラッチ(第２の一方向クラッチ)
４１，４２    切換機構
４３    クラッチユニット(第２のクラッチユニット)
４４    一方向クラッチ(第１の一方向クラッチ)
４５    一方向クラッチ(第２の一方向クラッチ)
１００    自動変速機
１１１    ドライブ側発進クラッチ(乾式単板クラッチ)
１１２    コースト側発進クラッチ(乾式単板クラッチ)
１１３    クラッチユニット(第１のクラッチユニット)
１１４    一方向クラッチ(第１の一方向クラッチ)
１１５    一方向クラッチ(第２の一方向クラッチ)
【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】
2007120549.tif 000009
【図８】
2007120549.tif 000010
【図９】
2007120549.tif 000011
【図１０】
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