複数のクラッチを持つ変速装置
【課題】 急発進時や悪路発進時、悪路走行時に、駆動輪がスリップしないように駆動力を瞬時に適正に制御でき、経済性にも優れた複数のクラッチを持つ変速装置を提供する。
【解決手段】 駆動力発生手段で駆動されるトランスミッションの出力軸が備える被動歯車と噛合する駆動歯車を備える第１入力軸への駆動力伝達を断続する第１クラッチと、該駆動力発生手段で駆動される該トランスミッションの該出力軸が備える被動歯車と噛合する駆動歯車を備える第２入力軸への駆動力伝達を断続し、該第１クラッチとは互いに独立して動作する第２クラッチと、該駆動力発生手段で発生している駆動力を検出する駆動力検出手段と、駆動輪のスリップに関する物理量を検出するスリップ検出手段と、該駆動力及び該スリップに関する物理量の検出結果を取り込み、該第１クラッチが結合した状態で該第２クラッチの結合割合を制御する第２クラッチ制御手段と、を備えることを特徴とする複数のクラッチを持つ変速装置。
【解決手段】 駆動力発生手段で駆動されるトランスミッションの出力軸が備える被動歯車と噛合する駆動歯車を備える第１入力軸への駆動力伝達を断続する第１クラッチと、該駆動力発生手段で駆動される該トランスミッションの該出力軸が備える被動歯車と噛合する駆動歯車を備える第２入力軸への駆動力伝達を断続し、該第１クラッチとは互いに独立して動作する第２クラッチと、該駆動力発生手段で発生している駆動力を検出する駆動力検出手段と、駆動輪のスリップに関する物理量を検出するスリップ検出手段と、該駆動力及び該スリップに関する物理量の検出結果を取り込み、該第１クラッチが結合した状態で該第２クラッチの結合割合を制御する第２クラッチ制御手段と、を備えることを特徴とする複数のクラッチを持つ変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行用の駆動力を伝達するクラッチを複数持つ変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるエンジンの駆動力を駆動輪に伝達する途中で断続するためにクラッチが用いられている。このクラッチを２つ持ついわゆるツインクラッチ変速装置の例が特許文献１に開示されており、一般的には第１入力軸をエンジンに結合する第１クラッチと、第２入力軸をエンジンに結合する第２クラッチとを持ち、第１及び第２入力軸はそれぞれ変速比の異なる複数の駆動歯車を有し、いずれかが出力軸の被動歯車と噛合するようになっている。そして変速する場合、例えば第１入力軸のある１つの駆動歯車が噛合し第１クラッチが結合して走行している状態から第２入力軸の別の駆動歯車に切り替える場合には、一時的に両方のクラッチで駆動力を分担して伝達することにより切替操作している。すなわち、第１クラッチが完全に結合し第２クラッチが開離した状態から、第２クラッチの結合割合を徐々に大きくすると同時に第１クラッチの結合割合を徐々に小さくして、駆動力の伝達経路を第１クラッチから第２クラッチに移しながら、最終的に第２クラッチで全駆動力を伝達するようにしている。
【０００３】
このように、ツインクラッチ変速装置は駆動力の伝達を遮ることなく円滑に変速切替操作を行える点、及び変速比の数すなわち変速段数を多く構成できる点で、シングルクラッチ変速装置にはない長所を有している。
【０００４】
ところで、車両を急発進させるときは、アクセルを開いてエンジン回転数を上げ駆動力を大きくした状態でクラッチを急速に結合させるため、駆動力伝達系の破損や駆動輪のスリップの危険性があった。この危険性はツインクラッチ変速装置及びシングルクラッチ変速装置に共通であり、対策として燃料カットによるエンジンの駆動力制限や、マニュアル操作によるクラッチの緩慢な結合操作が行われている。また、雪道や舗装されていない砂利道など悪路での発進時や走行時には、駆動力が大きすぎることによる駆動輪のスリップを防止するため、アンチロックブレーキングシステム（ＡＢＳ）や前記燃料カットにより駆動力を制御している。
【０００５】
しかしながら、これらの方法には時間応答性の面で制約があり、駆動力を瞬時に適正に制御し、短時間で速度を上げる発進制御ができていなかった。また、車両の仕様差、運転者の習慣や癖、走路の状況などの諸条件に適応した発進制御、走行制御ができていなかった。
【特許文献１】特開２００３−１２０７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記背景に鑑みてなされたものであり、急発進時や悪路発進時、悪路走行時に、駆動輪がスリップしないように駆動力を瞬時に適正に制御でき、経済性にも優れた複数のクラッチを持つ変速装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の複数のクラッチを持つ変速装置は、駆動力発生手段で駆動されるトランスミッションの出力軸が備える被動歯車と噛合する駆動歯車を備える第１入力軸への駆動力伝達を断続する第１クラッチと、該駆動力発生手段で駆動される該トランスミッションの該出力軸が備える被動歯車と噛合する駆動歯車を備える第２入力軸への駆動力伝達を断続し、該第１クラッチとは互いに独立して動作する第２クラッチと、該駆動力発生手段で発生している駆動力を検出する駆動力検出手段と、駆動輪のスリップに関する物理量を検出するスリップ検出手段と、該駆動力及び該スリップに関する物理量の検出結果を取り込み、該第１クラッチが結合した状態で該第２クラッチの結合割合を制御する第２クラッチ制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２〜６は、本発明の変速装置の好ましい形態である。すなわち、前記駆動力発生手段は車両走行駆動用のエンジンであり、前記駆動力検出手段はエンジン回転数センサまたはアクセル開度センサあるいは両者の併用であることが好ましい。また、前記第１入力軸が備える駆動歯車は発進時の第１速用歯車を含む奇数速用歯車であり、前記第２入力軸が備える駆動歯車は偶数速用歯車としてもよい。前記第１入力軸が備える駆動歯車は前進及び後進を含む走行用歯車であり、前記第２入力軸が備える駆動歯車は前記走行用歯車のいずれとも異なる変速比を有する駆動力減殺用歯車としてもよい。前記スリップ検出手段は、車輪速センサで検出した車輪速度を基にして演算によりスリップに関する物理量を求めるようにしてもよい。前記第２クラッチは駆動力を伝達する結合状態、駆動力を伝達しない開離状態、駆動力の任意の割合を伝達する半結合状態のいずれにも制御できることが好ましい。
【０００９】
請求項７〜１１は、本発明の変速装置における操作制御の方法を示している。すなわち、前記第２クラッチ制御手段は、前記第１入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つが噛合して前記第１クラッチが結合し、かつ前記駆動力が判定値を超過しているときに、前記第２入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つを噛合させ前記第２クラッチを前記半結合状態に制御することが好ましい。また、前記第２クラッチ制御手段は、前記第１入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つが噛合して前記第１クラッチが結合し、かつ前記スリップに関する物理量が判定値を超過しているときに、前記第２入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つを噛合させ前記第２クラッチを前記半結合状態に制御することが好ましい。
【００１０】
前記第２クラッチ制御手段は、車両発進時に前記第１入力軸の第１速用歯車を噛合させ前記第１クラッチを結合させたとき、前記駆動力あるいは前記スリップに関する物理量が判定値を超過していれば、前記第２入力軸の第２速用歯車を噛合させ前記第２クラッチを前記半結合状態に制御することが好ましい。また、前記第２クラッチ制御手段は、前記スリップに関する物理量の大きさに応じて前記第２クラッチの結合割合を変更する制御を行うことが好ましい。
【００１１】
前記第２クラッチ制御手段は、前記第１クラッチと、前記第１入力軸の噛合する駆動歯車と、前記第２クラッチと、前記第２入力軸の噛合する駆動歯車とを制御するようにしてもよい。
【００１２】
以下、順を追って説明する。本発明の変速装置は、第２クラッチをブレーキとして作用させることを特徴としている。すなわち、車両発進時に過大な駆動力で駆動輪がスリップすることを抑制するため、第１クラッチが完全に結合した状態で第２クラッチを半結合状態とし駆動力の一部を摩擦熱に変換して消費し、適正な駆動力を駆動輪に伝達する。その手段として、本発明の変速装置は、第１クラッチ、第２クラッチ、駆動力検出手段、スリップ検出手段、及び第２クラッチ制御手段を備えている。
【００１３】
第１クラッチ及び第２クラッチは、結合することにより駆動力発生手段で発生した駆動力をトランスミッションの第１入力軸及び第２入力軸へそれぞれ伝達し、また開離することにより駆動力を伝達しないように構成されている。第１入力軸及び第２入力軸はそれぞれ駆動歯車を備え、いずれか１つが出力軸の備える被動歯車と噛合するようになっている。出力軸と駆動輪との間は機構的に結合され、駆動力が伝達されるように構成されている。第１入力軸及び第２入力軸は、一方を中空軸として他方を貫通させることが好ましいが、限定はされない。被動歯車はそれぞれの駆動歯車とペアで設けられる場合が多いが、これも限定はされない。さらに駆動歯車と被動歯車が直接噛合せず中間軸に設けられた歯車を媒介する構成でもよい。なお、第１及び第２入力軸の駆動歯車はそれぞれ変速比の異なる歯数を持つように構成されている。
【００１４】
本発明は、クラッチの断続及び噛合する歯車が自動的に制御されるいわゆるツインクラッチ方式のオートマチックトランスミッション（ＡＴ）に適用し、第１入力軸に奇数速用歯車を、第２入力軸に偶数速用歯車をそれぞれ備えてもよい。駆動力は、第１クラッチから第１入力軸を経由して出力軸へ伝達する経路、または第２クラッチから第２入力軸を経由して出力軸へ伝達する経路のいずれかにより、駆動輪へと伝達されてゆく。
【００１５】
あるいは、第１入力軸に人が操作するいわゆるマニュアルトランスミッション（ＭＴ）を適用し、第２入力軸に駆動力を減殺する専用の駆動力減殺用歯車を適用してもよい。駆動力減殺用歯車の変速比は、第１入力軸のいずれの駆動歯車とも異なるものとしておく。これにより、駆動力は、第１クラッチから第１入力軸を経由して出力軸へと伝達されてゆく。
【００１６】
なお当然ながら、オートマチックトランスミッション、マニュアルトランスミッションいずれの場合にも、後進用歯車をいずれかの入力軸に備えておく。
【００１７】
駆動力発生手段としてはエンジンが代表的であるが、駆動力伝達系が上述のように構成されていれば、モータその他の手段でも支障なく本発明を適用できる。エンジンの場合、駆動力検出手段としては、エンジン回転数センサまたはアクセル開度センサが一般的であり、両者は強い因果関係があるため併用すれば検出の信頼性が向上する。
【００１８】
スリップ検出手段としては、車輪速センサで車輪の回転速度を検出し、その時間変化率を演算により求め、スリップに関する物理量として車両走行速度及びスリップの程度を推定することが好ましく、この方法はアンチロックブレーキングシステムでも実施されている。
【００１９】
第２クラッチ制御手段は、上述の駆動力及びスリップに関する物理量の検出結果を取り込み、これを基にして第２入力軸の噛合する駆動歯車及び第２クラッチの結合割合を制御する。この機能を果たすため第２クラッチ制御手段には、デジタル方式のマイクロコントローラを適用することが好ましい。
【００２０】
次に、本発明の変速装置の車両発進時の操作制御方法及び動作について説明する。本発明では、駆動力検出手段で発生している駆動力を検出し、第２クラッチ制御手段でこの発生駆動力を監視している。したがって、発進時に第１入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つが噛合して第１クラッチが結合するとき、発生駆動力が大きければ急発進が意図されており、駆動輪がスリップする危険性があることを、第２クラッチ制御手段の側で認識、予見することができる。あらかじめ定めた判定値よりも発生駆動力が大きく、駆動輪のスリップを予見したとき、第２クラッチ制御手段は、第２入力軸の駆動歯車のうちいずれかの１つを噛合させ、第２クラッチを半結合状態とし、その結合割合を第１クラッチよりも小さく保ちながら制御してゆけばよい。
【００２１】
このとき、第１入力軸と第２入力軸では変速比が異なるため、両者は異なる回転数で出力軸を回転させようとする。ここで、第１クラッチは第２クラッチよりも結合割合を大きく制御しているため、第１クラッチで結合する第１入力軸が出力軸の回転を支配する。第２クラッチでは、半結合状態ですべりを生じて摩擦熱が発生する。このようにして発生駆動力の一部は第１入力軸を経由して出力軸に伝達され、残りは第２クラッチで熱エネルギとして消費され、結局出力軸から駆動輪に伝達される駆動力は減殺されて適正化される。
【００２２】
ところで、車両発進時に第１入力軸で噛合させる駆動歯車は、通常は第１速用歯車である。第２入力軸の噛合する歯車は、第１入力軸と異なる変速比であればよく、極論すれば後進用歯車でもよいが、第２クラッチの摩擦熱による損耗を抑制するために変速比の近い第２速用歯車が好適である。なお、入力軸及びクラッチの第１と第２の呼称は便宜上であり、役割を入れ替えても何ら支障ない。
【００２３】
次に、車両が動き始めた後及び走行中における操作制御方法及び動作について説明する。本発明では、スリップ検出手段で駆動輪のスリップに関する物理量を検出しており、第２クラッチ制御手段ではこのスリップに関する物理量を監視している。したがって、スリップに関する物理量が判定値を超過したとき、第２クラッチを半結合状態にして駆動力を熱エネルギとして消費することにより、駆動輪に伝達される駆動力を適正化することができる。
【００２４】
また、スリップに関する物理量があらかじめ定めた規定値よりも大きい場合には、第２クラッチの結合割合を大きくして、伝達する駆動力をさらに減殺することが好ましい。スリップに関する物理量が規定値よりもが小さい場合には、第２クラッチの結合割合を小さくして、伝達する駆動力を回復することが好ましい。この制御を行うことにより、常にスリップを抑制しつつ、駆動力を伝達することができる。さらに、この第２クラッチの結合割合の制御は時間遅れなく瞬時に行えるため、従来の燃料カットなどの制御方法と比較して時間応答性が格段に向上する。
【００２５】
なお、上述の駆動力の判定値及びスリップに関する物理量の判定値、規定値は、車両の仕様にあわせて、第２クラッチ制御手段にあらかじめ設定しておけばよい。さらに、過去の発進時や走行時の制御履歴を基に、運転者の習慣や癖にあわせて逐次適正化を図る最適化制御を行うこともできる。
【００２６】
ところで、本発明では、第１クラッチを完全に結合させた状態で、意図的に第２クラッチを半結合状態にしている。これにより第１出力軸と第２出力軸の回転数の異なる駆動力が出力軸へ伝達され、結果として第２クラッチの結合割合に応じて出力軸の駆動力は減殺され、駆動輪へ伝達する駆動力が減少する。これに対して、一般的なツインクラッチ変速装置では、両方のクラッチを半結合状態にして、駆動力を一方から他方に移行させながら変速操作を行っている。この２つの操作は、目的も方法も異なるものである。
【００２７】
第２クラッチ制御手段は、第２入力軸の噛合する駆動歯車及び第２クラッチを制御して駆動力の適正化を図る制御手段として説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、第２クラッチ制御手段は、第１入力軸の噛合する駆動歯車及び第１クラッチをも制御することにより、一般的なツインクラッチ変速装置における制御部の役割を兼用することができる。本発明の変速装置と一般的なツインクラッチ変速装置では、第２クラッチで意図的に駆動力を熱エネルギに変換する点及びそのための操作制御方法の２点が異なるが、構成は類似しており、両者の機能を兼ね備えることにより、経済性に優れた変速装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の複数のクラッチを持つ変速装置によれば、急発進時や走行中に駆動輪がスリップしたときに、第１クラッチが結合した状態で第２クラッチの結合割合を制御するようにしたので、過大な発生駆動力を第２クラッチで熱エネルギとして消費し、駆動輪に伝達される駆動力を瞬時に減殺して適正化し、スリップを抑制することができる。
【００２９】
また、スリップに関する物理量の大きさに応じて第２クラッチの結合割合を増減制御する形態では、常にスリップを抑制しつつ、駆動力を伝達することができる。
【００３０】
第２クラッチ制御手段で、第２入力軸の噛合する駆動歯車及び第２クラッチのみならず、第１入力軸の噛合する駆動歯車及び第１クラッチをも制御する形態では、一般的なツインクラッチ変速装置における制御部の役割を兼用することができ、経済性に優れた変速装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明を実施するための最良の形態を、図１のスケルトン図を参考にして説明する。図中で、破線の矢印は検出信号及び制御の流れを示している。本発明の複数のクラッチを持つ変速装置は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２と、第１入力軸３１及び第２入力軸３２と、駆動力検出手段に相当するエンジン回転数センサ５１及びアクセル開度センサ５２と、スリップ検出手段に相当する車輪速センサ６２と、第２クラッチ制御手段に相当する駆動部制御装置７１とで構成されている。
【００３２】
第１クラッチＣ１は、駆動力発生手段に相当するエンジン１１で駆動されるオートマチックトランスミッション２０の第１入力軸３１を結合することによりエンジン１１の回転駆動力を伝達し、開離することにより回転駆動力を伝達しないようになっている。同様に、第２クラッチＣ２は、オートマチックトランスミッション２０の第２入力軸３２を結合及び開離するようになっている。また、両方のクラッチＣ１、Ｃ２は互いに独立して動作し、任意の結合割合で駆動力を伝達できる半結合状態を取ることができるように構成されている。
【００３３】
第１入力軸３１は、駆動歯車として第１速用歯車Ｇ１と、第３速用歯車Ｇ３と、第５速用歯車Ｇ５とを備えている。そして、第１速用歯車Ｇ１及び第３速用歯車Ｇ３はハブスリーブＳ１の動作により、第５速用歯車Ｇ５はハブスリーブＳ３の動作により、出力軸４１の備える符号略の被動歯車と噛合するように構成されている。第２入力軸３２には中空のパイプが用いられて内周側は第１入力軸３１が貫通し、外周側には駆動歯車として第２速用歯車Ｇ２と第４速用歯車Ｇ４とを備えている。第２速用歯車Ｇ２及び第４速用歯車Ｇ４はハブスリーブＳ２の動作により、出力軸４１の備える符号略の被動歯車と噛合するように構成されている。出力軸４１と駆動輪６１との間は、機構の組み合わせにより駆動力が伝達されるように構成されている。
【００３４】
エンジン１１で発生している駆動力を検出する手段としては、エンジン回転数センサ５１及びアクセル開度センサ５２を併用する。これらのセンサは従来から用いられ、通常出力信号は図略の車両電子制御装置（ＥＣＵ）に取り込まれているため、信号分岐あるいは車両電子制御装置との情報通信により検出結果を得るようにすればよい。
【００３５】
駆動輪６１のスリップに関する物理量を検出する手段としては、駆動輪６１の回転速度を検出する車輪速センサ６２を用いる。車輪速センサ６２も従来から用いられ、通常出力信号は図略のアンチロックブレーキングシステムあるいは車両電子制御装置に取り込まれている。特にアンチロックブレーキングシステムでは、走行中のブレーキ操作時にスリップを防止するため、車輪速度の時間変化率から車両走行速度を演算により求めし、スリップの程度を推定している。したがって、この結果を情報通信により得るようにすることが好適であり、アンチロックブレーキングシステムが搭載されていない車両では同等の演算を実行すればよい。
【００３６】
駆動部制御装置７１は、上述の駆動力及びスリップに関する物理量の検出結果を取り込み、これを基にして第２入力軸３２の駆動歯車を噛合させ、第２クラッチＣ２の結合割合を制御する。この機能を果たすため駆動部制御装置７１には、入力信号回路と、内部演算回路と、メモリ回路と、制御出力回路と、電源回路とを備えるデジタル方式のマイクロコントローラを適用することが好ましい。入力信号回路は、エンジン回転数センサ５１、アクセル開度センサ５２、及び車輪速センサ６２から出力された信号を取り込み、増幅、デジタル変換するか、あるいは情報通信により同等の信号を得るようにする。内部演算回路は、デジタル信号を基にしてエンジン１１の発生駆動力や駆動輪６１のスリップに関する物理量を演算により求め、あらかじめ定めた判定値及び規定値と比較し、第２入力軸３２の噛合する駆動歯車及び第２クラッチＣ２の制御方法を決定する。メモリ回路は、判定値及び規定値や、前記演算に必要な諸定数、過去の発進時の制御履歴など記憶しておく。制御出力回路は、外部に指令を出力して制御を実行する。
【００３７】
なお、本実施例の駆動部制御装置７１は、第１入力軸３１の噛合する駆動歯車及び第１クラッチＣ１をも制御し、一般的なツインクラッチ変速装置の変速動作も制御する構成とする。
【００３８】
次に、本実施例における発進時の操作制御手順と動作について、図２の操作制御フロー図を参考にして順に説明する。
１）車両の運転者はオートマチックトランスミッションをドライブモードに切替え、発進指令を出す。
２）駆動部制御装置７１は、第１入力軸３１の第１速用歯車Ｇ１を噛合させる。
３）駆動部制御装置７１は、エンジン回転数センサ５１及びアクセル開度センサ５２の検出結果を取り込む。
４）ブレーキが解除されていることを確認する。
５）エンジン回転数またはアクセル開度のいずれかが判定値よりも大きいときは発生駆動力が大きな急発進操作と判定して７）に進み、判定値よりも小さいときは通常の発進操作と判定して６）に進む。
６）通常の発進操作では、第１クラッチＣ１を徐々に結合させ、第１速で走行を開始する。以降は８）に進む。
７）急発進操作では、第２入力軸３２の第２速用歯車Ｇ２を噛合させ、第１クラッチＣ１を徐々に結合させながら、第２クラッチＣ２も半結合状態にして、第１速で走行を開始する。
８）走行開始時及び走行中は、車輪速センサ６２の検出結果を取り込む。
９）車輪速センサ６２の検出結果を基にして駆動輪６１のスリップに関する物理量をあらかじめ定めた規定値と比較し、スリップ有りと判定したときは１０）に進む。スリップ無しと判定したときは発進操作を終了し、通常の変速制御に戻る。
１０）スリップ有りのとき、第２クラッチＣ２の結合割合を大きくし、再度８）に戻る。
【００３９】
上述の手順７）で第１クラッチＣ１を結合させ、かつ第２クラッチＣ２を半結合状態とした状況を図３のスケルトン図に示す。駆動力の主な伝達経路は図中に実線の矢印で示すように、エンジン１１から第１クラッチＣ１、第１入力軸３１、第１速用歯車Ｇ１、ハブスリーブＳ１を経由し、出力軸４１に到達している。駆動力の第２の伝達経路は、エンジン１１から第２クラッチＣ２、第２入力軸３２、第２速用歯車Ｇ２、ハブスリーブＳ２を経由して出力軸４１に至っている。このとき、第１速用歯車Ｇ１と第２速用歯車Ｇ２の変速比が異なるため、両者は異なる回転数で出力軸４１を回転させようとする。ここで、第１クラッチＣ１は完全に結合しており、第２クラッチＣ２は半結合状態であるため、出力軸４１は第１速用歯車Ｇ１の変速比に支配されて回転する。第２クラッチでは変速比の差分に相当するすべりが生じ、発熱する。
【００４０】
結局、第２クラッチＣ２はブレーキとして作用し、エンジン１１で発生している駆動力の一部を熱エネルギに変換して消費し、第１クラッチＣ１から出力軸４１に伝達する駆動力を減殺する。これにより、駆動輪６１には適正な駆動力が伝達し、スリップを抑制できる。さらに、上記手順９）でスリップに関する物理量が規定値以上のときには、手順１０）で第２クラッチＣ２の結合割合を大きくすることにより駆動力を減殺する比率を高め、瞬時に適切な制御を行うことができる。
【００４１】
なお上記手順７）で、第２出力軸３１の第２速用歯車Ｇ２を噛合させたが、これに限定されず第４速用歯車Ｇ４でも支障はない。ただし、変速比が接近しておりクラッチの破損のリスクが小さい点、及び発進時の第１速に続いて第２速に変速する操作と兼用できる点から、第２速用歯車Ｇ２が好ましい。
【００４２】
また、発進時に限らず悪路走行時にも、上記手順８）〜１０）を行うことにより、スリップの抑制ができる。
【００４３】
図４は、本発明の別の実施例であり、トランスミッション２１の第１入力軸３１に一般的な５段変速の駆動歯車Ｇ１〜Ｇ５を備え、第２入力軸３２には駆動力減殺用歯車ＧＸを備えている。駆動力減殺用歯車ＧＸの変速比は第１入力軸のいずれの駆動歯車とも異なっており、常時出力軸４１の被動歯車と噛合している。第２クラッチＣ２から第２入力軸３２、駆動力減殺用歯車ＧＸを経由して出力軸４１に至る駆動力伝達経路は実際の走行には用いず、駆動力の一部を熱エネルギに変換するものである。この構成においても図１の実施例と同様の制御、動作により、駆動輪のスリップを抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の複数のクラッチを持つ変速装置は、車両の仕様や変速装置の方式を問わず、広く車両一般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の複数のクラッチを持つ変速装置の実施例を示すスケルトン図である。図中で、破線の矢印は検出信号及び制御の流れを示す。
【図２】図１の実施例における操作制御手順を示す操作制御フロー図である。
【図３】図１の実施例における動作状態を示すスケルトン図である。図中で、実線の矢印は駆動力の伝達経路を示す。
【図４】本発明の別の実施例を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１：エンジン
Ｃ１：第１クラッチ Ｃ２：第２クラッチ
２０：オートマチックトランスミッション
２１：トランスミッション
３１：第１入力軸 ３２：第２入力軸
Ｇ１：第１速用歯車 Ｇ２：第２速用歯車 Ｇ３：第３速用歯車
Ｇ４：第４速用歯車 Ｇ５：第５速用歯車
ＧＸ：駆動力低減用歯車
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３：ハブスリーブ
４１：出力軸
５１：エンジン回転数センサ ５２：アクセル開度センサ
６１：駆動輪 ６２：車輪速センサ
７１：駆動部制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行用の駆動力を伝達するクラッチを複数持つ変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるエンジンの駆動力を駆動輪に伝達する途中で断続するためにクラッチが用いられている。このクラッチを２つ持ついわゆるツインクラッチ変速装置の例が特許文献１に開示されており、一般的には第１入力軸をエンジンに結合する第１クラッチと、第２入力軸をエンジンに結合する第２クラッチとを持ち、第１及び第２入力軸はそれぞれ変速比の異なる複数の駆動歯車を有し、いずれかが出力軸の被動歯車と噛合するようになっている。そして変速する場合、例えば第１入力軸のある１つの駆動歯車が噛合し第１クラッチが結合して走行している状態から第２入力軸の別の駆動歯車に切り替える場合には、一時的に両方のクラッチで駆動力を分担して伝達することにより切替操作している。すなわち、第１クラッチが完全に結合し第２クラッチが開離した状態から、第２クラッチの結合割合を徐々に大きくすると同時に第１クラッチの結合割合を徐々に小さくして、駆動力の伝達経路を第１クラッチから第２クラッチに移しながら、最終的に第２クラッチで全駆動力を伝達するようにしている。
【０００３】
このように、ツインクラッチ変速装置は駆動力の伝達を遮ることなく円滑に変速切替操作を行える点、及び変速比の数すなわち変速段数を多く構成できる点で、シングルクラッチ変速装置にはない長所を有している。
【０００４】
ところで、車両を急発進させるときは、アクセルを開いてエンジン回転数を上げ駆動力を大きくした状態でクラッチを急速に結合させるため、駆動力伝達系の破損や駆動輪のスリップの危険性があった。この危険性はツインクラッチ変速装置及びシングルクラッチ変速装置に共通であり、対策として燃料カットによるエンジンの駆動力制限や、マニュアル操作によるクラッチの緩慢な結合操作が行われている。また、雪道や舗装されていない砂利道など悪路での発進時や走行時には、駆動力が大きすぎることによる駆動輪のスリップを防止するため、アンチロックブレーキングシステム（ＡＢＳ）や前記燃料カットにより駆動力を制御している。
【０００５】
しかしながら、これらの方法には時間応答性の面で制約があり、駆動力を瞬時に適正に制御し、短時間で速度を上げる発進制御ができていなかった。また、車両の仕様差、運転者の習慣や癖、走路の状況などの諸条件に適応した発進制御、走行制御ができていなかった。
【特許文献１】特開２００３−１２０７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記背景に鑑みてなされたものであり、急発進時や悪路発進時、悪路走行時に、駆動輪がスリップしないように駆動力を瞬時に適正に制御でき、経済性にも優れた複数のクラッチを持つ変速装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の複数のクラッチを持つ変速装置は、駆動力発生手段で駆動されるトランスミッションの出力軸が備える被動歯車と噛合する駆動歯車を備える第１入力軸への駆動力伝達を断続する第１クラッチと、該駆動力発生手段で駆動される該トランスミッションの該出力軸が備える被動歯車と噛合する駆動歯車を備える第２入力軸への駆動力伝達を断続し、該第１クラッチとは互いに独立して動作する第２クラッチと、該駆動力発生手段で発生している駆動力を検出する駆動力検出手段と、駆動輪のスリップに関する物理量を検出するスリップ検出手段と、該駆動力及び該スリップに関する物理量の検出結果を取り込み、該第１クラッチが結合した状態で該第２クラッチの結合割合を制御する第２クラッチ制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２〜６は、本発明の変速装置の好ましい形態である。すなわち、前記駆動力発生手段は車両走行駆動用のエンジンであり、前記駆動力検出手段はエンジン回転数センサまたはアクセル開度センサあるいは両者の併用であることが好ましい。また、前記第１入力軸が備える駆動歯車は発進時の第１速用歯車を含む奇数速用歯車であり、前記第２入力軸が備える駆動歯車は偶数速用歯車としてもよい。前記第１入力軸が備える駆動歯車は前進及び後進を含む走行用歯車であり、前記第２入力軸が備える駆動歯車は前記走行用歯車のいずれとも異なる変速比を有する駆動力減殺用歯車としてもよい。前記スリップ検出手段は、車輪速センサで検出した車輪速度を基にして演算によりスリップに関する物理量を求めるようにしてもよい。前記第２クラッチは駆動力を伝達する結合状態、駆動力を伝達しない開離状態、駆動力の任意の割合を伝達する半結合状態のいずれにも制御できることが好ましい。
【０００９】
請求項７〜１１は、本発明の変速装置における操作制御の方法を示している。すなわち、前記第２クラッチ制御手段は、前記第１入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つが噛合して前記第１クラッチが結合し、かつ前記駆動力が判定値を超過しているときに、前記第２入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つを噛合させ前記第２クラッチを前記半結合状態に制御することが好ましい。また、前記第２クラッチ制御手段は、前記第１入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つが噛合して前記第１クラッチが結合し、かつ前記スリップに関する物理量が判定値を超過しているときに、前記第２入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つを噛合させ前記第２クラッチを前記半結合状態に制御することが好ましい。
【００１０】
前記第２クラッチ制御手段は、車両発進時に前記第１入力軸の第１速用歯車を噛合させ前記第１クラッチを結合させたとき、前記駆動力あるいは前記スリップに関する物理量が判定値を超過していれば、前記第２入力軸の第２速用歯車を噛合させ前記第２クラッチを前記半結合状態に制御することが好ましい。また、前記第２クラッチ制御手段は、前記スリップに関する物理量の大きさに応じて前記第２クラッチの結合割合を変更する制御を行うことが好ましい。
【００１１】
前記第２クラッチ制御手段は、前記第１クラッチと、前記第１入力軸の噛合する駆動歯車と、前記第２クラッチと、前記第２入力軸の噛合する駆動歯車とを制御するようにしてもよい。
【００１２】
以下、順を追って説明する。本発明の変速装置は、第２クラッチをブレーキとして作用させることを特徴としている。すなわち、車両発進時に過大な駆動力で駆動輪がスリップすることを抑制するため、第１クラッチが完全に結合した状態で第２クラッチを半結合状態とし駆動力の一部を摩擦熱に変換して消費し、適正な駆動力を駆動輪に伝達する。その手段として、本発明の変速装置は、第１クラッチ、第２クラッチ、駆動力検出手段、スリップ検出手段、及び第２クラッチ制御手段を備えている。
【００１３】
第１クラッチ及び第２クラッチは、結合することにより駆動力発生手段で発生した駆動力をトランスミッションの第１入力軸及び第２入力軸へそれぞれ伝達し、また開離することにより駆動力を伝達しないように構成されている。第１入力軸及び第２入力軸はそれぞれ駆動歯車を備え、いずれか１つが出力軸の備える被動歯車と噛合するようになっている。出力軸と駆動輪との間は機構的に結合され、駆動力が伝達されるように構成されている。第１入力軸及び第２入力軸は、一方を中空軸として他方を貫通させることが好ましいが、限定はされない。被動歯車はそれぞれの駆動歯車とペアで設けられる場合が多いが、これも限定はされない。さらに駆動歯車と被動歯車が直接噛合せず中間軸に設けられた歯車を媒介する構成でもよい。なお、第１及び第２入力軸の駆動歯車はそれぞれ変速比の異なる歯数を持つように構成されている。
【００１４】
本発明は、クラッチの断続及び噛合する歯車が自動的に制御されるいわゆるツインクラッチ方式のオートマチックトランスミッション（ＡＴ）に適用し、第１入力軸に奇数速用歯車を、第２入力軸に偶数速用歯車をそれぞれ備えてもよい。駆動力は、第１クラッチから第１入力軸を経由して出力軸へ伝達する経路、または第２クラッチから第２入力軸を経由して出力軸へ伝達する経路のいずれかにより、駆動輪へと伝達されてゆく。
【００１５】
あるいは、第１入力軸に人が操作するいわゆるマニュアルトランスミッション（ＭＴ）を適用し、第２入力軸に駆動力を減殺する専用の駆動力減殺用歯車を適用してもよい。駆動力減殺用歯車の変速比は、第１入力軸のいずれの駆動歯車とも異なるものとしておく。これにより、駆動力は、第１クラッチから第１入力軸を経由して出力軸へと伝達されてゆく。
【００１６】
なお当然ながら、オートマチックトランスミッション、マニュアルトランスミッションいずれの場合にも、後進用歯車をいずれかの入力軸に備えておく。
【００１７】
駆動力発生手段としてはエンジンが代表的であるが、駆動力伝達系が上述のように構成されていれば、モータその他の手段でも支障なく本発明を適用できる。エンジンの場合、駆動力検出手段としては、エンジン回転数センサまたはアクセル開度センサが一般的であり、両者は強い因果関係があるため併用すれば検出の信頼性が向上する。
【００１８】
スリップ検出手段としては、車輪速センサで車輪の回転速度を検出し、その時間変化率を演算により求め、スリップに関する物理量として車両走行速度及びスリップの程度を推定することが好ましく、この方法はアンチロックブレーキングシステムでも実施されている。
【００１９】
第２クラッチ制御手段は、上述の駆動力及びスリップに関する物理量の検出結果を取り込み、これを基にして第２入力軸の噛合する駆動歯車及び第２クラッチの結合割合を制御する。この機能を果たすため第２クラッチ制御手段には、デジタル方式のマイクロコントローラを適用することが好ましい。
【００２０】
次に、本発明の変速装置の車両発進時の操作制御方法及び動作について説明する。本発明では、駆動力検出手段で発生している駆動力を検出し、第２クラッチ制御手段でこの発生駆動力を監視している。したがって、発進時に第１入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つが噛合して第１クラッチが結合するとき、発生駆動力が大きければ急発進が意図されており、駆動輪がスリップする危険性があることを、第２クラッチ制御手段の側で認識、予見することができる。あらかじめ定めた判定値よりも発生駆動力が大きく、駆動輪のスリップを予見したとき、第２クラッチ制御手段は、第２入力軸の駆動歯車のうちいずれかの１つを噛合させ、第２クラッチを半結合状態とし、その結合割合を第１クラッチよりも小さく保ちながら制御してゆけばよい。
【００２１】
このとき、第１入力軸と第２入力軸では変速比が異なるため、両者は異なる回転数で出力軸を回転させようとする。ここで、第１クラッチは第２クラッチよりも結合割合を大きく制御しているため、第１クラッチで結合する第１入力軸が出力軸の回転を支配する。第２クラッチでは、半結合状態ですべりを生じて摩擦熱が発生する。このようにして発生駆動力の一部は第１入力軸を経由して出力軸に伝達され、残りは第２クラッチで熱エネルギとして消費され、結局出力軸から駆動輪に伝達される駆動力は減殺されて適正化される。
【００２２】
ところで、車両発進時に第１入力軸で噛合させる駆動歯車は、通常は第１速用歯車である。第２入力軸の噛合する歯車は、第１入力軸と異なる変速比であればよく、極論すれば後進用歯車でもよいが、第２クラッチの摩擦熱による損耗を抑制するために変速比の近い第２速用歯車が好適である。なお、入力軸及びクラッチの第１と第２の呼称は便宜上であり、役割を入れ替えても何ら支障ない。
【００２３】
次に、車両が動き始めた後及び走行中における操作制御方法及び動作について説明する。本発明では、スリップ検出手段で駆動輪のスリップに関する物理量を検出しており、第２クラッチ制御手段ではこのスリップに関する物理量を監視している。したがって、スリップに関する物理量が判定値を超過したとき、第２クラッチを半結合状態にして駆動力を熱エネルギとして消費することにより、駆動輪に伝達される駆動力を適正化することができる。
【００２４】
また、スリップに関する物理量があらかじめ定めた規定値よりも大きい場合には、第２クラッチの結合割合を大きくして、伝達する駆動力をさらに減殺することが好ましい。スリップに関する物理量が規定値よりもが小さい場合には、第２クラッチの結合割合を小さくして、伝達する駆動力を回復することが好ましい。この制御を行うことにより、常にスリップを抑制しつつ、駆動力を伝達することができる。さらに、この第２クラッチの結合割合の制御は時間遅れなく瞬時に行えるため、従来の燃料カットなどの制御方法と比較して時間応答性が格段に向上する。
【００２５】
なお、上述の駆動力の判定値及びスリップに関する物理量の判定値、規定値は、車両の仕様にあわせて、第２クラッチ制御手段にあらかじめ設定しておけばよい。さらに、過去の発進時や走行時の制御履歴を基に、運転者の習慣や癖にあわせて逐次適正化を図る最適化制御を行うこともできる。
【００２６】
ところで、本発明では、第１クラッチを完全に結合させた状態で、意図的に第２クラッチを半結合状態にしている。これにより第１出力軸と第２出力軸の回転数の異なる駆動力が出力軸へ伝達され、結果として第２クラッチの結合割合に応じて出力軸の駆動力は減殺され、駆動輪へ伝達する駆動力が減少する。これに対して、一般的なツインクラッチ変速装置では、両方のクラッチを半結合状態にして、駆動力を一方から他方に移行させながら変速操作を行っている。この２つの操作は、目的も方法も異なるものである。
【００２７】
第２クラッチ制御手段は、第２入力軸の噛合する駆動歯車及び第２クラッチを制御して駆動力の適正化を図る制御手段として説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、第２クラッチ制御手段は、第１入力軸の噛合する駆動歯車及び第１クラッチをも制御することにより、一般的なツインクラッチ変速装置における制御部の役割を兼用することができる。本発明の変速装置と一般的なツインクラッチ変速装置では、第２クラッチで意図的に駆動力を熱エネルギに変換する点及びそのための操作制御方法の２点が異なるが、構成は類似しており、両者の機能を兼ね備えることにより、経済性に優れた変速装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の複数のクラッチを持つ変速装置によれば、急発進時や走行中に駆動輪がスリップしたときに、第１クラッチが結合した状態で第２クラッチの結合割合を制御するようにしたので、過大な発生駆動力を第２クラッチで熱エネルギとして消費し、駆動輪に伝達される駆動力を瞬時に減殺して適正化し、スリップを抑制することができる。
【００２９】
また、スリップに関する物理量の大きさに応じて第２クラッチの結合割合を増減制御する形態では、常にスリップを抑制しつつ、駆動力を伝達することができる。
【００３０】
第２クラッチ制御手段で、第２入力軸の噛合する駆動歯車及び第２クラッチのみならず、第１入力軸の噛合する駆動歯車及び第１クラッチをも制御する形態では、一般的なツインクラッチ変速装置における制御部の役割を兼用することができ、経済性に優れた変速装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明を実施するための最良の形態を、図１のスケルトン図を参考にして説明する。図中で、破線の矢印は検出信号及び制御の流れを示している。本発明の複数のクラッチを持つ変速装置は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２と、第１入力軸３１及び第２入力軸３２と、駆動力検出手段に相当するエンジン回転数センサ５１及びアクセル開度センサ５２と、スリップ検出手段に相当する車輪速センサ６２と、第２クラッチ制御手段に相当する駆動部制御装置７１とで構成されている。
【００３２】
第１クラッチＣ１は、駆動力発生手段に相当するエンジン１１で駆動されるオートマチックトランスミッション２０の第１入力軸３１を結合することによりエンジン１１の回転駆動力を伝達し、開離することにより回転駆動力を伝達しないようになっている。同様に、第２クラッチＣ２は、オートマチックトランスミッション２０の第２入力軸３２を結合及び開離するようになっている。また、両方のクラッチＣ１、Ｃ２は互いに独立して動作し、任意の結合割合で駆動力を伝達できる半結合状態を取ることができるように構成されている。
【００３３】
第１入力軸３１は、駆動歯車として第１速用歯車Ｇ１と、第３速用歯車Ｇ３と、第５速用歯車Ｇ５とを備えている。そして、第１速用歯車Ｇ１及び第３速用歯車Ｇ３はハブスリーブＳ１の動作により、第５速用歯車Ｇ５はハブスリーブＳ３の動作により、出力軸４１の備える符号略の被動歯車と噛合するように構成されている。第２入力軸３２には中空のパイプが用いられて内周側は第１入力軸３１が貫通し、外周側には駆動歯車として第２速用歯車Ｇ２と第４速用歯車Ｇ４とを備えている。第２速用歯車Ｇ２及び第４速用歯車Ｇ４はハブスリーブＳ２の動作により、出力軸４１の備える符号略の被動歯車と噛合するように構成されている。出力軸４１と駆動輪６１との間は、機構の組み合わせにより駆動力が伝達されるように構成されている。
【００３４】
エンジン１１で発生している駆動力を検出する手段としては、エンジン回転数センサ５１及びアクセル開度センサ５２を併用する。これらのセンサは従来から用いられ、通常出力信号は図略の車両電子制御装置（ＥＣＵ）に取り込まれているため、信号分岐あるいは車両電子制御装置との情報通信により検出結果を得るようにすればよい。
【００３５】
駆動輪６１のスリップに関する物理量を検出する手段としては、駆動輪６１の回転速度を検出する車輪速センサ６２を用いる。車輪速センサ６２も従来から用いられ、通常出力信号は図略のアンチロックブレーキングシステムあるいは車両電子制御装置に取り込まれている。特にアンチロックブレーキングシステムでは、走行中のブレーキ操作時にスリップを防止するため、車輪速度の時間変化率から車両走行速度を演算により求めし、スリップの程度を推定している。したがって、この結果を情報通信により得るようにすることが好適であり、アンチロックブレーキングシステムが搭載されていない車両では同等の演算を実行すればよい。
【００３６】
駆動部制御装置７１は、上述の駆動力及びスリップに関する物理量の検出結果を取り込み、これを基にして第２入力軸３２の駆動歯車を噛合させ、第２クラッチＣ２の結合割合を制御する。この機能を果たすため駆動部制御装置７１には、入力信号回路と、内部演算回路と、メモリ回路と、制御出力回路と、電源回路とを備えるデジタル方式のマイクロコントローラを適用することが好ましい。入力信号回路は、エンジン回転数センサ５１、アクセル開度センサ５２、及び車輪速センサ６２から出力された信号を取り込み、増幅、デジタル変換するか、あるいは情報通信により同等の信号を得るようにする。内部演算回路は、デジタル信号を基にしてエンジン１１の発生駆動力や駆動輪６１のスリップに関する物理量を演算により求め、あらかじめ定めた判定値及び規定値と比較し、第２入力軸３２の噛合する駆動歯車及び第２クラッチＣ２の制御方法を決定する。メモリ回路は、判定値及び規定値や、前記演算に必要な諸定数、過去の発進時の制御履歴など記憶しておく。制御出力回路は、外部に指令を出力して制御を実行する。
【００３７】
なお、本実施例の駆動部制御装置７１は、第１入力軸３１の噛合する駆動歯車及び第１クラッチＣ１をも制御し、一般的なツインクラッチ変速装置の変速動作も制御する構成とする。
【００３８】
次に、本実施例における発進時の操作制御手順と動作について、図２の操作制御フロー図を参考にして順に説明する。
１）車両の運転者はオートマチックトランスミッションをドライブモードに切替え、発進指令を出す。
２）駆動部制御装置７１は、第１入力軸３１の第１速用歯車Ｇ１を噛合させる。
３）駆動部制御装置７１は、エンジン回転数センサ５１及びアクセル開度センサ５２の検出結果を取り込む。
４）ブレーキが解除されていることを確認する。
５）エンジン回転数またはアクセル開度のいずれかが判定値よりも大きいときは発生駆動力が大きな急発進操作と判定して７）に進み、判定値よりも小さいときは通常の発進操作と判定して６）に進む。
６）通常の発進操作では、第１クラッチＣ１を徐々に結合させ、第１速で走行を開始する。以降は８）に進む。
７）急発進操作では、第２入力軸３２の第２速用歯車Ｇ２を噛合させ、第１クラッチＣ１を徐々に結合させながら、第２クラッチＣ２も半結合状態にして、第１速で走行を開始する。
８）走行開始時及び走行中は、車輪速センサ６２の検出結果を取り込む。
９）車輪速センサ６２の検出結果を基にして駆動輪６１のスリップに関する物理量をあらかじめ定めた規定値と比較し、スリップ有りと判定したときは１０）に進む。スリップ無しと判定したときは発進操作を終了し、通常の変速制御に戻る。
１０）スリップ有りのとき、第２クラッチＣ２の結合割合を大きくし、再度８）に戻る。
【００３９】
上述の手順７）で第１クラッチＣ１を結合させ、かつ第２クラッチＣ２を半結合状態とした状況を図３のスケルトン図に示す。駆動力の主な伝達経路は図中に実線の矢印で示すように、エンジン１１から第１クラッチＣ１、第１入力軸３１、第１速用歯車Ｇ１、ハブスリーブＳ１を経由し、出力軸４１に到達している。駆動力の第２の伝達経路は、エンジン１１から第２クラッチＣ２、第２入力軸３２、第２速用歯車Ｇ２、ハブスリーブＳ２を経由して出力軸４１に至っている。このとき、第１速用歯車Ｇ１と第２速用歯車Ｇ２の変速比が異なるため、両者は異なる回転数で出力軸４１を回転させようとする。ここで、第１クラッチＣ１は完全に結合しており、第２クラッチＣ２は半結合状態であるため、出力軸４１は第１速用歯車Ｇ１の変速比に支配されて回転する。第２クラッチでは変速比の差分に相当するすべりが生じ、発熱する。
【００４０】
結局、第２クラッチＣ２はブレーキとして作用し、エンジン１１で発生している駆動力の一部を熱エネルギに変換して消費し、第１クラッチＣ１から出力軸４１に伝達する駆動力を減殺する。これにより、駆動輪６１には適正な駆動力が伝達し、スリップを抑制できる。さらに、上記手順９）でスリップに関する物理量が規定値以上のときには、手順１０）で第２クラッチＣ２の結合割合を大きくすることにより駆動力を減殺する比率を高め、瞬時に適切な制御を行うことができる。
【００４１】
なお上記手順７）で、第２出力軸３１の第２速用歯車Ｇ２を噛合させたが、これに限定されず第４速用歯車Ｇ４でも支障はない。ただし、変速比が接近しておりクラッチの破損のリスクが小さい点、及び発進時の第１速に続いて第２速に変速する操作と兼用できる点から、第２速用歯車Ｇ２が好ましい。
【００４２】
また、発進時に限らず悪路走行時にも、上記手順８）〜１０）を行うことにより、スリップの抑制ができる。
【００４３】
図４は、本発明の別の実施例であり、トランスミッション２１の第１入力軸３１に一般的な５段変速の駆動歯車Ｇ１〜Ｇ５を備え、第２入力軸３２には駆動力減殺用歯車ＧＸを備えている。駆動力減殺用歯車ＧＸの変速比は第１入力軸のいずれの駆動歯車とも異なっており、常時出力軸４１の被動歯車と噛合している。第２クラッチＣ２から第２入力軸３２、駆動力減殺用歯車ＧＸを経由して出力軸４１に至る駆動力伝達経路は実際の走行には用いず、駆動力の一部を熱エネルギに変換するものである。この構成においても図１の実施例と同様の制御、動作により、駆動輪のスリップを抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の複数のクラッチを持つ変速装置は、車両の仕様や変速装置の方式を問わず、広く車両一般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の複数のクラッチを持つ変速装置の実施例を示すスケルトン図である。図中で、破線の矢印は検出信号及び制御の流れを示す。
【図２】図１の実施例における操作制御手順を示す操作制御フロー図である。
【図３】図１の実施例における動作状態を示すスケルトン図である。図中で、実線の矢印は駆動力の伝達経路を示す。
【図４】本発明の別の実施例を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１：エンジン
Ｃ１：第１クラッチ Ｃ２：第２クラッチ
２０：オートマチックトランスミッション
２１：トランスミッション
３１：第１入力軸 ３２：第２入力軸
Ｇ１：第１速用歯車 Ｇ２：第２速用歯車 Ｇ３：第３速用歯車
Ｇ４：第４速用歯車 Ｇ５：第５速用歯車
ＧＸ：駆動力低減用歯車
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３：ハブスリーブ
４１：出力軸
５１：エンジン回転数センサ ５２：アクセル開度センサ
６１：駆動輪 ６２：車輪速センサ
７１：駆動部制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力発生手段で駆動されるトランスミッションの出力軸が備える被動歯車と噛合する駆動歯車を備える第１入力軸への駆動力伝達を断続する第１クラッチと、
該駆動力発生手段で駆動される該トランスミッションの該出力軸が備える被動歯車と噛合する駆動歯車を備える第２入力軸への駆動力伝達を断続し、該第１クラッチとは互いに独立して動作する第２クラッチと、
該駆動力発生手段で発生している駆動力を検出する駆動力検出手段と、
駆動輪のスリップに関する物理量を検出するスリップ検出手段と、
該駆動力及び該スリップに関する物理量の検出結果を取り込み、該第１クラッチが結合した状態で該第２クラッチの結合割合を制御する第２クラッチ制御手段と、
を備えることを特徴とする複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項２】
前記駆動力発生手段は車両走行駆動用のエンジンであり、前記駆動力検出手段はエンジン回転数センサまたはアクセル開度センサあるいは両者の併用である請求項１記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項３】
前記第１入力軸が備える駆動歯車は発進時の第１速用歯車を含む奇数速用歯車であり、前記第２入力軸が備える駆動歯車は偶数速用歯車である請求項１及び２記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項４】
前記第１入力軸が備える駆動歯車は前進及び後進を含む走行用歯車であり、前記第２入力軸が備える駆動歯車は前記走行用歯車のいずれとも異なる変速比を有する駆動力減殺用歯車である請求項１及び２記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項５】
前記スリップ検出手段は、車輪速センサで検出した車輪速度を基にして演算によりスリップに関する物理量を求める請求項１〜４記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項６】
前記第２クラッチは駆動力を伝達する結合状態、駆動力を伝達しない開離状態、駆動力の任意の割合を伝達する半結合状態のいずれにも制御できる請求項１〜５記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項７】
前記第２クラッチ制御手段は、前記第１入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つが噛合して前記第１クラッチが結合し、かつ前記駆動力が判定値を超過しているときに、前記第２入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つを噛合させ前記第２クラッチを前記半結合状態に制御する請求項１〜６記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項８】
前記第２クラッチ制御手段は、前記第１入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つが噛合して前記第１クラッチが結合し、かつ前記スリップに関する物理量が判定値を超過しているときに、前記第２入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つを噛合させ前記第２クラッチを前記半結合状態に制御する請求項１〜７記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項９】
前記第２クラッチ制御手段は、車両発進時に前記第１入力軸の第１速用歯車を噛合させ前記第１クラッチを結合させたとき、前記駆動力あるいは前記スリップに関する物理量が判定値を超過していれば、前記第２入力軸の第２速用歯車を噛合させ前記第２クラッチを前記半結合状態に制御する請求項１〜３、５〜８記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項１０】
前記第２クラッチ制御手段は、前記スリップに関する物理量の大きさに応じて前記第２クラッチの結合割合を変更する制御を行う請求項１〜９記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項１１】
前記第２クラッチ制御手段は、前記第１クラッチと、前記第１入力軸の噛合する駆動歯車と、前記第２クラッチと、前記第２入力軸の噛合する駆動歯車とを制御する請求項１〜１０記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項１】
駆動力発生手段で駆動されるトランスミッションの出力軸が備える被動歯車と噛合する駆動歯車を備える第１入力軸への駆動力伝達を断続する第１クラッチと、
該駆動力発生手段で駆動される該トランスミッションの該出力軸が備える被動歯車と噛合する駆動歯車を備える第２入力軸への駆動力伝達を断続し、該第１クラッチとは互いに独立して動作する第２クラッチと、
該駆動力発生手段で発生している駆動力を検出する駆動力検出手段と、
駆動輪のスリップに関する物理量を検出するスリップ検出手段と、
該駆動力及び該スリップに関する物理量の検出結果を取り込み、該第１クラッチが結合した状態で該第２クラッチの結合割合を制御する第２クラッチ制御手段と、
を備えることを特徴とする複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項２】
前記駆動力発生手段は車両走行駆動用のエンジンであり、前記駆動力検出手段はエンジン回転数センサまたはアクセル開度センサあるいは両者の併用である請求項１記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項３】
前記第１入力軸が備える駆動歯車は発進時の第１速用歯車を含む奇数速用歯車であり、前記第２入力軸が備える駆動歯車は偶数速用歯車である請求項１及び２記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項４】
前記第１入力軸が備える駆動歯車は前進及び後進を含む走行用歯車であり、前記第２入力軸が備える駆動歯車は前記走行用歯車のいずれとも異なる変速比を有する駆動力減殺用歯車である請求項１及び２記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項５】
前記スリップ検出手段は、車輪速センサで検出した車輪速度を基にして演算によりスリップに関する物理量を求める請求項１〜４記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項６】
前記第２クラッチは駆動力を伝達する結合状態、駆動力を伝達しない開離状態、駆動力の任意の割合を伝達する半結合状態のいずれにも制御できる請求項１〜５記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項７】
前記第２クラッチ制御手段は、前記第１入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つが噛合して前記第１クラッチが結合し、かつ前記駆動力が判定値を超過しているときに、前記第２入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つを噛合させ前記第２クラッチを前記半結合状態に制御する請求項１〜６記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項８】
前記第２クラッチ制御手段は、前記第１入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つが噛合して前記第１クラッチが結合し、かつ前記スリップに関する物理量が判定値を超過しているときに、前記第２入力軸の駆動歯車のうちいずれか１つを噛合させ前記第２クラッチを前記半結合状態に制御する請求項１〜７記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項９】
前記第２クラッチ制御手段は、車両発進時に前記第１入力軸の第１速用歯車を噛合させ前記第１クラッチを結合させたとき、前記駆動力あるいは前記スリップに関する物理量が判定値を超過していれば、前記第２入力軸の第２速用歯車を噛合させ前記第２クラッチを前記半結合状態に制御する請求項１〜３、５〜８記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項１０】
前記第２クラッチ制御手段は、前記スリップに関する物理量の大きさに応じて前記第２クラッチの結合割合を変更する制御を行う請求項１〜９記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【請求項１１】
前記第２クラッチ制御手段は、前記第１クラッチと、前記第１入力軸の噛合する駆動歯車と、前記第２クラッチと、前記第２入力軸の噛合する駆動歯車とを制御する請求項１〜１０記載の複数のクラッチを持つ変速装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２９１７（Ｐ２００６−２９１７Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８２４９１（Ｐ２００４−１８２４９１）
【出願日】平成１６年６月２１日（２００４．６．２１）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２１日（２００４．６．２１）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
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