JP2008075727A - ツインクラッチ式変速機の発進制御装置及び発進制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1,第2の2本の入力軸と、1本の出力軸と、各入力軸とエンジンとの間にそれぞれ介装された第1,第2の2つの摩擦クラッチ12,13と、第1の入力軸に動力断接可能な同期装置を介して接続された1速段を達成可能な第1の変速ギア機構と、第2の入力軸に動力断接可能な同期装置を介して接続された2速段を達成可能な第2の変速ギア機構とをそなえたツインクラッチ式変速機において、車両の発進時に、予め第1の変速ギア機構を1速段に第2の変速ギア機構を2速段にそれぞれ設定し、第1,第2の摩擦クラッチ12,13で伝達トルクを所要比率R1,R2で分担させながら、発進に必要なトルク容量を各摩擦クラッチで別々に設定しながら、この発進に必要なトルク容量と比率R1,R2とに応じて各摩擦クラッチを制御する。
【選択図】 図1
Description
この発進制御技術では、車両のエンジンに連結された車両用クラッチ(例えば、パウダクラッチ)の伝達トルクを、車両の発進時に制御する車両用クラッチ制御装置において、エンジンの回転数Neを検出する回転数検出手段と、車両用クラッチの速度比eを算出する速度比算出手段と、この速度比eに対応付けて、上記車両用クラッチを流体継手と想定した場合の容量係数Cを記憶しておく容量係数記憶手段と、速度比算出手段によって算出された速度比eを基に上記容量係数記憶手段より対応する容量係数Cを求め、求められた容量係数C及び回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数Neを2乗した値に基づいて車両用クラッチの伝達トルクを制御する伝達トルク制御手段と、を備えている。
つまり、この発進に必要なトルク容量Tsを、例えば次式に(1)示すように、第1入力軸の回転数NI1と第2入力軸の回転数NI2とを所定の比率で内分した回転数とエンジン回転数Neとの比(速度比)eidに応じて決定することが考えられる。
Ts=f(eid)*(NE−offset)2…(1)
eid=(NI1*R1+NI2*R2)/NE
Ts :発進に必要なトルク容量
f :容量係数ファンクション
NI1 :第1入力軸の回転数
NI2 :第2入力軸の回転数
R1 :第1摩擦クラッチへのトルク容量の配分比(0≦R1≦1)
R2 :第2摩擦クラッチへのトルク容量の配分比(R2=1−R1)
NE :エンジン回転数
offset :適合定数(オフセット量)
なお、容量係数ファンクションは、速度比eが1の状態で発進に必要なトルク容量Tsを最小とし、速度比eが1から離れる(1よりも大きくか又は小さくなる)に応じて発進に必要なトルク容量Tsを大きくするように設定された関数である。発進時には、エンジントルクを第1入力軸及び/または第2入力軸に入力する状態であるため、速度比eは通常1よりも小さくなり、上記の速度比eidも当然1よりも小さくなる。
さらに、前記発進制御手段は、前記の各配分比の値R1,R2を何れも0以外として前記第1及び第2の両摩擦クラッチを何れも滑り係合状態とする両掴み制御を、前記エンジンのアクセル操作量と車速とに応じて実施することが好ましい(請求項4)。
また、前記発進制御手段は、前記両掴み制御時の前記配分比R1:R2を、前記エンジンの回転数と前記第1の変速機入力軸の回転数との差回転数により決定することが好ましい(請求項6)。これにより、例えば、発進後、エンジン回転数と第1の変速機入力軸の回転数とが等しくなったときに第1の摩擦クラッチの配分比R1を0とすることができ、両掴み制御から第2の摩擦クラッチ単独係合制御への移行をスムーズに実施することができる。
図1〜図7は本発明の一実施形態に係る車両用ツインクラッチ式変速機の発進制御装置及び発進制御方法について示すものであり、これらの図に基づいて説明する。
まず、本実施形態で対象とする自動変速機である車両用ツインクラッチ式変速機の構成について説明する。
図2に示すように、この車両用ツインクラッチ式変速機2は、入力軸11と、いずれもこの入力軸11に入力側部材を結合された第1の摩擦クラッチ(以下、単に第1クラッチ又はクラッチ1という)12及び第2の摩擦クラッチ(以下、単に第2クラッチ又はクラッチ2という)13と、出力軸14と、第1クラッチ12と出力軸14との間に介装された第1変速ギア機構20Aと、第2クラッチ13と出力軸24との間に介装された第2変速ギア機構20Bと、を備えて構成される。
なお、図2に示すr1,r2,r3,r4,r5,r6,rfは、1速ギヤ組21,2速ギヤ組22,3速ギヤ組23,4速ギヤ組24,5速ギヤ組25,6速ギヤ組26,ファイナルギヤ17の各ギヤ比である。
次に、本実施形態にかかる車両用ツインクラッチ式変速機の発進制御装置の要部構成について説明する。この発進制御装置1は、発進時に限らない変速(変速段の切替)全てを制御する変速制御装置の機能の一部として構成される。
図1に示すように、この発進制御装置1には、上記の自動変速機(ツインクラッチ式変速機2と、変速機2の作動を制御する電子制御手段(ECU)3とをそなえ、ECU3内には、第1クラッチ12及び第2クラッチ13の係合(締結)及び開放を制御するクラッチ制御部3Aと、各変速ギア機構20A,20Bのシンクロ21c,22c,23c,24c,25c,26cの係合(締結)及び開放を制御するシンクロ制御部3Bとがそなえられている。
変速制御装置1による発進時の制御には、その準備段階として発進前の停止時(即ち、シフトレンジをDレンジにセットした停止時)から行なう予備制御と、その後の発進時点から開始する本制御とがある。
つまり、Dレンジの発進時には、1速および2速のシンクロが係合されており、入力軸1の第1クラッチ12及び/又は入力軸2の第2クラッチ13が滑りながら動力を伝達する。
TS1=f1(NI1/NE)*(NE−offset)2…(A1)
TS2=f2(NI2/NE)*(NE−offset)2…(A2)
NI1 :第1入力軸の回転数
NI2 :第2入力軸の回転数
NE :エンジン回転数
Offset :適合定数(オフセット量)
なお、オフセット補正量(以下、オフセット量という)offsetは、図6に示すように、スロットル開度TVOが所定開度TVO1以下であるときには、そのスロットル開度TVOの大きさに関わらず、オフセット量offsetが所定値offset1に設定されるようになっている。また、スロットル開度TVOが所定開度TVO1を超えているときには、そのスロットル開度TVOが大きいほど、スロットル開度TVOの増加量に比例して、オフセット量offsetが大きく設定されるようになっている。
なお、この場合も、スロットル開度に替えて、アクセル開度θを用いてもよい。つまり、アクセル開度θが所定開度θ1以下であるときには、そのアクセル開度θの大きさに関わらず、オフセット量offsetが所定値offset1に設定されるようになっている。また、アクセル開度θが所定開度θ1を超えているときには、そのアクセル開度θが大きいほど、アクセル開度θの増加量に比例して、オフセット量offsetが大きく設定される。
基本配分比演算部32Aでは、アクセル操作量の検出値TVOsと車速の検出値VSPsとが入力され、これらに基づいて基本配分比R1bを演算して出力する。ここでは、第1クラッチ12の配分比に着目して説明する。図3のマップに示すように、1速段領域と両掴み領域との境界線が基本配分比R1b=1の線であり、両掴み領域と2速段領域との境界線が基本配分比R1b=0の線である。
そして、現在の車速VSPs及び現在のスロットル開度TVOsが基本配分比R1b=1の線と基本配分比R1b=0の線との間にある場合は、現在の車速VSPsと配分比R1=1の車速Vr1との差βと、基本配分比R1b=0の線上の車速と基本配分比R1b=1の線上の車速との差αとに応じた内分により基本配分比R1s(=1−β/α)を決定することができる。なお、第2クラッチ13の配分比R2はR2=1−R1であるので、第2クラッチ13の基本配分比R2sはR2s=β/αとなる。
第2クラッチ配分比決定部32Dでは、1から第1クラッチ配分比R1を減算して、第2クラッチ配分比R2(=1−R1)を演算して出力する。
まず、ステップS10で、Dレンジ状態での車両停止であるか否かを判定部34により判定し、Dレンジ状態での車両停止ならステップS20に進み、そうでなければ、ステップS30に進む。
ステップS30では、車両の発進状態であるか否かを判定部34により判定し、車両の発進状態であればステップS40に進み、そうでなければ、車両の発進制御(本制御)は開始しない。
ステップS50では、発進トルク容量演算部31により、エンジン回転数NEと第1入力軸15Aの回転数NI1と第2入力軸15Bの回転数NI2とから、第1クラッチ12に用いる発進トルク容量TS1と、第2クラッチ13に用いる発進トルク容量TS2とを演算し、ステップS60に進む。
ステップS70では、各クラッチ12,13を、ステップS60で設定した容量TC1,容量TC2となるように係合状態を制御する。
また、エンジンの回転数NEと第1の入力軸15Aの回転数NI1との差回転に基づいて差回転が少ないほど第1の摩擦クラッチ12の配分比が小さくなるように設定するので、第1の摩擦クラッチ12のトルク容量を漸減させながら第2の摩擦クラッチ13のトルク容量を漸増させるオートアップシフトのためのクラッチ掛け替えをスムーズに実施できる。
さらに、発進に必要なクラッチ容量(発進トルク容量)については、第1のクラッチ12の発進トルク容量TS1と、第2のクラッチ12の発進トルク容量TS2とを、別々に設定するので、第1の入力軸15A主体のトルク伝達状態(1速段側のトルク伝達状態)から第2の入力軸15B主体のトルク伝達状態(2速段側のトルク伝達状態)への移行を、エンジンの吹け上がりを実現しながら円滑に行なえるようになる。
例えば、上記の実施形態では、基本配分比を補正ゲインで補正しているが、基本配分比をそのまま配分比とすることもできる。
また、上記の実施形態では、第1入力軸15Aの回転数NI1がエンジン回転数NEよりも高い場合は第1クラッチ12への容量配分比率R1を0とすることを前提条件に、発進時の第1入力軸15Aの基本配分比R1を、スロットル開度(アクセル操作量)と車速とに応じて決定しているが、単に、第1入力軸15Aの回転数NI1とエンジン回転数NEとに基づいて基本配分比R1を設定することも考えられる。
2 自動変速機(車両用ツインクラッチ式変速機)
3 電子制御手段(ECU)
3A パワーオフアップシフト手段を含むクラッチ制御部
11 入力軸
12 第1の摩擦係合要素としての第1クラッチ(クラッチ1)
13 第2の摩擦係合要素としての第2クラッチ(クラッチ2)
14 出力軸
14a,17a,17b ギア
15A 第1入力軸(入力軸1)
15B 第2入力軸(入力軸2)
16A 第1出力軸(出力軸1)
16B 第2出力軸(出力軸2)
20A 第1変速ギア機構
20B 第2変速ギア機構
21 1速ギヤ組
22 2速ギヤ組
23 3速ギヤ組
24 4速ギヤ組
25 5速ギヤ組
26 6速ギヤ組
21a,21b,23a,23b,25a,25b ギア
22a,22b,24a,24b,26a,26b ギア
21c,23c,25c 同期装置としてのシンクロ機構付き係合機構(シンクロ)
22c,24c,26c 同期装置としてのシンクロ機構付き係合機構(シンクロ)
31 発進トルク容量演算部(発進トルク容量設定手段)
32 配分比演算部(配分比設定手段)
32A 基本配分比演算部
32B 配分比補正ゲイン演算部
32C 第1クラッチ配分比決定部
32D 第2クラッチ配分比決定部
33 個別クラッチ容量演算部(クラッチ容量設定手段)
34 判定部(車両状態判定手段)
Claims (8)
- 第1及び第2の2本の変速機入力軸と、
1本の変速機出力軸と、
前記第1の変速機入力軸とエンジンとの間に介装された第1の摩擦クラッチ及び前記第2の変速機入力軸と前記エンジンとの間に介装された第2の摩擦クラッチと、
前記第1の変速機入力軸に動力を断接可能な同期装置を介して接続され、少なくとも1速段を含む複数の変速段のいずれかを達成するための第1の変速ギア機構と、
前記第2の変速機入力軸に動力を断接可能な同期装置を介して接続され、少なくとも2速段を含む複数の変速段のいずれかを達成するための第2の変速ギア機構と、
をそなえた、車両用ツインクラッチ式変速機の車両発進制御装置であって、
前記車両の発進前の停止及び発進を判定する車両状態判定手段と、
前記車両状態判定手段により前記車両の発進前の停止が判定されると、前記第1の変速ギア機構を前記1速段に、前記第2の変速ギア機構を前記2速段にそれぞれ設定して、前記車両状態判定手段により前記車両の発進が判定されると、前記両摩擦クラッチを制御する発進制御手段とを備え、
前記発進制御手段は、
前記発進に必要なトルク容量である発進トルク容量を、前記第1の摩擦クラッチと、前記第2の摩擦クラッチとで、別々に設定する発進トルク容量設定手段と、
前記発進トルク容量の前記第1の摩擦クラッチと前記第2の摩擦クラッチとへの配分比R1:R2を設定する配分比設定手段と、
前記各発進トルク容量と前記配分比R1:R2とに基づいて前記各摩擦クラッチのクラッチ容量を設定するクラッチ容量設定手段とを備えている
ことを特徴とする、車両用ツインクラッチ式変速機の発進制御装置。 - 前記発進トルク容量設定手段は、前記第1の摩擦クラッチに関する前記発進トルク容量と、前記第2の摩擦クラッチに関する前記発進トルク容量とを、エンジン回転の吹けあがり軌跡が同じになるように設定する
ことを特徴とする、請求項1記載の車両用ツインクラッチ式変速機の発進制御装置。 - 前記発進トルク容量設定手段は、前記第1及び第2の各摩擦クラッチの入出力回転数の比と、前記エンジン回転数とから、前記の各発進トルク容量を算出する
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の車両用ツインクラッチ式変速機の発進制御装置。 - 前記発進制御手段は、前記の各配分比の値R1,R2を何れも0以外として前記第1及び第2の両摩擦クラッチを何れも滑り係合状態とする両掴み制御を、前記エンジンのアクセル操作量と車速とに応じて実施する
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の車両用ツインクラッチ式変速機の発進制御装置。 - 前記発進制御手段は、前記両掴み制御よりも前記車速の低速側で実施し前記配分比R1:R2を1:0として前記第1の摩擦クラッチのみを係合させる第1の摩擦クラッチ単独係合制御と、前記両掴み制御よりも前記車速の高速側で実施し前記配分比R1:R2を0:1として前記第2の摩擦クラッチのみを係合させる第2の摩擦クラッチ単独係合制御とを実施する
ことを特徴とする、請求項4記載の車両用ツインクラッチ式変速機の発進制御装置。 - 前記発進制御手段は、前記両掴み制御時の前記配分比R1:R2を、前記エンジンの回転数と前記第1の変速機入力軸の回転数との差回転数により決定する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の車両用ツインクラッチ式変速機の発進制御装置。 - 前記発進制御手段は、前記第1の変速機入力軸の回転数が前記エンジンの回転数よりも大きい場合には、前記第1の摩擦クラッチの前記配分比を0とする
ことを特徴とする、請求項6記載の車両用ツインクラッチ式変速機の発進制御装置。 - 第1及び第2の2本の変速機入力軸と、
1本の変速機出力軸と、
前記第1の変速機入力軸とエンジンとの間に介装された第1の摩擦クラッチ及び前記第2の変速機入力軸と前記エンジンとの間に介装された第2の摩擦クラッチと、
前記第1の変速機入力軸に動力を断接可能な同期装置を介して接続され、少なくとも1速段を含む複数の変速段のいずれかを達成するための第1の変速ギア機構と、
前記第2の変速機入力軸に動力を断接可能な同期装置を介して接続され、少なくとも2速段を含む複数の変速段のいずれかを達成するための第2の変速ギア機構と、
をそなえた、車両用ツインクラッチ式変速機の車両発進制御方法であって、
前記車両の発進前の停止が判定されると、前記第1の変速ギア機構を前記1速段に、前記第2の変速ギア機構を前記2速段にそれぞれ設定する第1のステップと、
その後、前記車両の発進が判定されると、発進に必要なトルク容量である発進トルク容量を、前記第1の摩擦クラッチと前記第2の摩擦クラッチとで別々に設定するとともに、前記第1の摩擦クラッチと前記第2の摩擦クラッチとの配分比R1:R2を設定して、各摩擦クラッチ毎に設定した前記発進トルク容量と前記の各配分比の値R1,R2とに基づいて前記両摩擦クラッチのクラッチ容量を設定し、前記両摩擦クラッチを該クラッチ容量に基づき制御する第2のステップと、をそなえている
ことを特徴とする、車両用ツインクラッチ式変速機の発進制御方法。
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