JP2013047540A - 変速機 - Google Patents

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Abstract


【課題】クラッチの切り替えの際および切り替え直後において、入力軸の回転数の揺れの発生を抑制することができる変速機を提供すること。
【解決手段】いわゆるデュアルクラッチタイプの変速機において、制御手段は、 動力源の回転軸との接続を切り替える切替期間及び切替期間直後の所定期間における第1トルク関数及び第2トルク関数に基づいて制御信号を出力する出力手段と、切替期間及び所定期間において回転数の揺れを検出する揺れ検出手段と、切替期間及び所定期間に揺れ検出手段が揺れを検出した場合、揺れの大きさに応じて、次回以降の切替期間及び所定期間における、補正対象期間の各時間における第1クラッチのクラッチトルクと第2クラッチのクラッチトルクの和を減少させる補正信号を出力手段に出力する補正手段と、を有している。
【選択図】 図2

Description

本発明は、変速制御方法に特徴を持つ変速機に関し、特に2つのクラッチを有するデュアルクラッチの変速機に関する。
車両の変速機の1つに、2つのクラッチを有するいわゆるデュアルクラッチを用いた変速機(DCT)がある。DCTは、変速段を切り替える際に、トルク伝達が切れることなく速やかに変速動作を行うことができる等の特徴を有している。
DCTでは、2つのクラッチのクラッチトルクを制御して、動力源の回転軸に対するクラッチの切り替えを行っている。具体的には、動力源の回転軸と接続状態にある一方のクラッチのクラッチトルクを減少させるとともに、動力源の回転軸と切断状態にある他方のクラッチのクラッチトルクを増加させて、接続を一方のクラッチから他方のクラッチに切り替えていく。クラッチによって動力源の回転軸と当該クラッチに対応する入力軸とが接続され、動力源の動力が入力軸に伝達される。DCTは、例えば特開2008−291893号公報(特許文献1)に記載されている。
特開2008−291893号公報
DCTにおいて、クラッチを切り替える際または切り替えた直後に、何れかの入力軸の回転数に揺れが生じる場合がある。例えば、一方のクラッチを接続状態から非接続状態に切り替えることで、当該一方のクラッチにより動力源の回転軸に接続されていた入力軸のねじれが解放される。これにより、入力軸に揺り返しが生じ、入力軸の回転数に揺れが発生する。入力軸の回転数に揺れが生じると、乗員に違和感を与えるおそれがある。
本発明は、上記課題に鑑みて完成したものであり、クラッチの切り替えの際および切り替え直後において、入力軸の回転数の揺れの発生を抑制することができる変速機を提供することを解決すべき課題とする。
上記課題を解決する請求項1に記載の変速機の特徴は、動力源の回転軸に接続される接続状態と前記動力源から切断される切断状態とを切り替え可能である第1クラッチ及び第2クラッチと、
前記第1クラッチにより前記動力源に断続可能に接続される第1入力軸と、
前記第2クラッチにより前記動力源に断続可能に接続される第2入力軸と、
出力軸と、
前記第1入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第1歯車機構と前記複数の変速段のうちの1つを選択する第1歯車機構選択手段とを有する第1変速機構と、
前記第2入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第2歯車機構と前記複数の変速段のうちの1つを選択する第2歯車機構選択手段とを有する第2変速機構と、
前記第1クラッチ及び前記第2クラッチを制御する制御手段と、
を有する変速機であって、
前記第1入力軸の回転数を検出する第1回転数検出手段と、
前記第2入力軸の回転数を検出する第2回転数検出手段と、
をさらに備え、
前記制御手段は、
前記第1クラッチと前記第2クラッチについて前記動力源の回転軸との接続を切り替える切替期間及び前記切替期間直後の所定期間における制御のために設定された、時間ごとの前記第1クラッチのクラッチトルクを定めた第1トルク関数及び時間ごとの前記第2クラッチのクラッチトルクを定めた第2トルク関数に基づいて制御信号を出力する出力手段と、
前記切替期間及び前記所定期間において、前記第1回転数検出手段及び前記第2回転数検出手段の検出結果に基づいて前記回転数の揺れを検出する揺れ検出手段と、
前記切替期間及び前記所定期間に前記揺れ検出手段が前記揺れを検出した場合、前記揺れの大きさに応じて、次回以降の前記切替期間及び前記所定期間における、前記揺れを検出した時間及びその直前期間を含む補正対象期間に対応する第1トルク関数及び第2トルク関数の少なくとも一方を対象に、前記補正対象期間の各時間における前記第1クラッチのクラッチトルクと前記第2クラッチのクラッチトルクの和を減少させる補正信号を前記出力手段に出力する補正手段と、
前記切替期間及び前記所定期間に、前記制御信号に基づいて前記第1クラッチのクラッチトルク及び前記第2クラッチのクラッチトルクを制御するクラッチトルク制御手段と、を有することである。
ここで、本明細書において「切替期間」とは、クラッチの切り替え開始から、クラッチが完全に切り替わるまでの期間を意味する。換言すると、「切替期間」とは、両クラッチにクラッチトルクが発生したときから、一方のクラッチのクラッチトルクが0で且つ「動力源の回転軸の回転数」と「他方のクラッチに対応する入力軸の回転数」とが一致するまでの期間を意味する。また、本明細書において「所定期間」とは、切替期間直後の予め設定された一定期間を意味する。また、「揺れ」については後述する。
また請求項2に係る発明の特徴は、請求項1において、前記揺れが、前記第1クラッチ及び前記第2クラッチのうちの一方のクラッチから切り替えられて前記駆動源の回転軸に接続された他方のクラッチに対応する入力軸の回転数と前記動力源の回転軸の回転数が一致した直後に生じる、前記他方のクラッチに対応する入力軸の回転数の揺れである場合、
前記補正手段は、次回以降の前記切替期間及び前記所定期間における、前記補正対象期間に対応する前記他方のクラッチのトルク関数を対象に、前記補正対象期間の各時間における前記他方のクラッチのクラッチトルクを減少させる補正信号を前記出力手段に出力することである。
また請求項3に係る発明の特徴は、請求項1において、前記揺れが、前記切替期間において前記第1クラッチ及び前記第2クラッチのうちの一方のクラッチのクラッチトルクが0になった直後に生じる、前記一方のクラッチに対応する入力軸の回転数の揺れである場合、
前記補正手段は、次回以降の前記切替期間及び前記所定期間における、前記補正対象期間に対応する他方のクラッチのトルク関数を対象に、前記補正対象期間の各時間における前記他方のクラッチのクラッチトルクを減少させる補正信号を前記出力手段に出力することである。
また請求項4に係る発明の特徴は、請求項1において、前記揺れが、前記切替期間のうち、前記第1クラッチ及び前記第2クラッチのうちの一方のクラッチのクラッチトルクが減少し且つ他方のクラッチのクラッチトルクが増加している期間に生じる、前記一方のクラッチに対応する入力軸の回転数の揺れである場合、
前記補正手段は、次回以降の前記切替期間及び前記所定期間における、前記補正対象期間に対応する前記他方のクラッチのトルク関数を対象に、前記補正対象期間の各時間における前記他方のクラッチのクラッチトルクを減少させる補正信号を前記出力手段に出力することである。
また請求項5に係る発明の特徴は、請求項4において、前記補正手段は、前記切替期間における前記他方のクラッチのトルク関数を対象に、前記他方のクラッチのクラッチトルクの増加開始時間を遅らせる補正信号を前記出力手段に出力することである。
請求項1に記載の発明によると、切替期間及び所定期間に揺れが検出されると、次回以降のクラッチの切り替えの際、補正手段により補正されたクラッチトルクによりクラッチが制御される。当該補正は、第1クラッチのクラッチトルクと第2クラッチのクラッチトルクの和を減少させる補正である。これにより、揺れを検出したその次以降において、入力軸の回転数の揺れは抑制される。つまり、本発明によれば、切替期間及び所定期間における揺れの発生を抑制することができる。
請求項2に記載の発明によると、より具体的な状態における揺れに対して発生抑制効果が発揮される。具体的には、一方のクラッチから他方のクラッチに切り替えられた場合、他方のクラッチに対応する入力軸の回転数が動力源の回転軸の回転数と一致した直後に生じる揺れに対し、次回以降の制御で他方のクラッチのクラッチトルクを減少させ、揺れの発生を抑制することができる。
請求項3に記載の発明によると、より具体的な状態における揺れに対して発生抑制効果が発揮される。具体的には、切替期間において一方のクラッチのクラッチトルクが0になった直後に生じる揺れに対して、次回以降の制御で他方のクラッチのクラッチトルクを減少させ、揺れの発生を抑制することができる。
請求項4に記載の発明によると、より具体的な状態における揺れに対して発生抑制効果が発揮される。具体的には、切替期間のうち一方のクラッチのクラッチトルクが減少し且つ他方のクラッチのクラッチトルクが増加している期間に生じる揺れに対して、次回以降の制御で他方のクラッチのクラッチトルクを減少させ、揺れの発生を抑制することができる。
請求項5に記載の発明によると、請求項4におけるより具体的な制御方法として、他方のクラッチのクラッチトルクの増加開始時間を遅らせることで、補正対象期間の各時間における他方のクラッチのクラッチトルクを減少させる。これにより、複雑な計算を用いることなく、より容易な制御が可能となる。
本実施形態の変速機の構成を示す説明図である。 本実施形態の変速機における回転数関数及びトルク関数を示す説明図である。 本実施形態の変速機の制御手段の構成を示す説明図である。 本実施形態の変速機の制御手段の補正に関する制御フローチャートである。 本実施形態の変速機における制御例1の時間ごとの回転数及びトルク関数を示す説明図である。 本実施形態の変速機における制御例2の時間ごとの回転数及びトルク関数を示す説明図である。 本実施形態の変速機における制御例3の時間ごとの回転数及びトルク関数を示す説明図である。
本発明の変速機について代表的な実施形態に基づき以下詳細に説明を行う。本実施形態に係る変速機は、車両に搭載される。なお、説明に用いる各図は概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。また、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。例えば、制御手段を除いた変速機の機械的な構成については、本明細書にて説明した以外のデュアルクラッチ機構をもつ変速機とすることができる。また、制御手段についても発明の思想が同様である限り、細かいロジックの相違は問題としない。
本発明の変速機1は、図1に示すように、第1クラッチC1と、第2クラッチC2と、第1入力軸21と、第2入力軸22と、出力軸23と、第1変速機構3と、第2変速機構4と、制御手段5と、第1回転数検出手段8と、第2回転数検出手段9と、を有する。
第1クラッチC1は、動力源としての内燃機関(エンジン、図示略)と後述する第1入力軸21との間に位置し、内燃機関の出力トルクを第1入力軸21側に伝達するかしないかの断続を行う装置である。内燃機関からの出力トルクが第1入力軸21に伝達される場合が接続状態で、内燃機関からの出力トルクが第1入力軸21に伝達されない場合が切断状態である。第1クラッチC1により内燃機関の回転軸Eと第1入力軸21とが断続可能に接続される。
第2クラッチC2は、内燃機関と後述する第2入力軸22との間に位置する。そして、内燃機関の出力トルクを第2入力軸22側に伝達するかしないかの断続を行う装置である。内燃機関からの出力トルクが第2入力軸22に伝達される場合が接続状態で、内燃機関からの出力トルクが第2入力軸22に伝達されない場合が切断状態である。第2クラッチC2により内燃機関の回転軸Eと第2入力軸22とが断続可能に接続される。
第1クラッチC1及び第2クラッチC2は、後述する制御手段5からの信号により制御されるが、動力源として電気式又は流体圧式のアクチュエータ7により駆動する。これらのクラッチC1及びC2はアクチュエータ7によりクラッチストロークを調整することでクラッチトルクが制御される。
第1入力軸21は、第1クラッチC1に連結して回転トルクを伝達する棒状の部材である。第2入力軸22は、第2クラッチC2に連結して回転トルクを伝達し、第1入力軸21と同軸で、第1入力軸21の外周側に位置する円筒状の部材である。
出力軸23は、第1及び第2入力軸21、22と平行に配置され、後述する第1及び第2変速機構3、4を経て伝達された出力トルクを車輪(図示略)側に出力する棒状の部材である。
第1変速機構3は、第1歯車機構31と第1歯車機構選択手段32とを有する。第1歯車機構31は、第1入力軸21と出力軸23との間に設けられた変速段1速、3速、5速、7速の組み合わせである。そして、各変速段と後述するスリーブ321との間に同期装置(図示略)を有する。各変速段は第1入力軸21の外周側を相対回転可能に保持される変速ギヤ311〜314と、第1入力軸21及び第2入力軸22に平行に配置されるカウンタ軸61にカウンタ軸61と一体回転可能に固定され変速ギヤ311〜314に対応するカウンタギヤ62とからなる。変速段1速が変速ギヤ311、変速段3速が変速ギヤ312、変速段5速が変速ギヤ313、及び変速段7速が変速ギヤ314である。
第1歯車機構選択手段32は、スリーブ321とフォーク322とフォークシャフト323とアクチュエータ324とを有する。スリーブ321は、円筒状の部材で第1入力軸21の外周側で第1入力軸21と一体回転可能に、2つの変速段の間に位置する。本実施形態では、1速と7速との間に1つと、3速と5速との間に1つの計2つのスリーブ321が配置されている。スリーブ321は、どちらの変速段にも係合しない中立位置と変速段と係合する係合位置とを有し、中立位置と係合位置とを軸方向に移動する。フォーク322は、スリーブ321の外周側に位置し、スリーブ321が2つの変速段の間(中立位置と係合位置との間)を回転しながら移動することができるようにスリーブ321と係合している。フォークシャフト323は、フォーク322と一体的に係合している棒状の部材である。そして、フォークシャフト323は、フォーク322がスリーブ321を移動させるのと同時に移動可能にアクチュエータ324によって移動する。
第2変速機構4は、第2歯車機構41と第2歯車機構選択手段42とを有する。第2歯車機構41は、第2入力軸22と出力軸23との間に設けられた変速段2速、4速、6速、リバース(後退)の組み合わせである。そして、各変速段と後述するスリーブ421との間に同期装置(図示略)を有する。各変速段は第2入力軸22の外周側を相対回転可能に保持される変速ギヤ411〜414と、カウンタ軸61に一体回転可能に固定され変速ギヤ411〜414に対応するカウンタギヤ62とからなる。変速段2速が変速ギヤ411、変速段4速が変速ギヤ412、変速段6速が変速ギヤ413、及び変速段リバースが変速ギヤ414である。
リバースは、変速ギヤ414とカウンタギヤ62との間にあるアイドラギヤ63とにより実現される。アイドラギヤ63は、第1入力軸21、第2入力軸22、及びカウンタ軸61と平行で回転不能に固設されているアイドラギヤ軸64に、回転可能且つ軸方向に移動可能に保持されている。リバースが変速段として選択された場合に、変速ギヤ414とカウンタギヤ62との間であってそれぞれに噛合するようにアイドラギヤ63が軸方向に移動させられる。そうすると、第2入力軸22の回転がリバースの変速ギヤ414に伝達され、アイドラギヤ63が回転し、そしてカウンタギヤ62が回転しカウンタ軸61が回転する。
第2歯車機構選択手段42は、スリーブ421とフォーク422とフォークシャフト423とアクチュエータ424とを有する。スリーブ421は、円筒状の部材で第2入力軸22の外周側で第2入力軸22と一体回転可能に、2つの変速段の間に位置する。本実施形態では、2速と4速との間に1つと、6速とリバースとの間に1つの計2つのスリーブ421が配置されている。スリーブ421は、どちらの変速段にも係合しない中立位置と変速段と係合する係合位置とを有し、中立位置と係合位置とを軸方向に移動する。フォーク422は、スリーブ421の外周側に位置し、スリーブ421が2つの変速段の間(中立位置と係合位置との間)を回転しながら移動することができるようにスリーブ421と係合している。フォークシャフト423は、フォーク422と一体的に係合している棒状の部材である。そして、フォークシャフト423は、フォーク422がスリーブ421を移動させるのと同時に移動可能にアクチュエータ424によって移動する。
第1歯車機構選択手段32及び第2歯車機構選択手段42は、後述する制御手段5からの信号により制御される。アクチュエータ324及び424は、動力源として一般的な電気式、流体圧式、液圧シリンダ又は空圧シリンダなどによって駆動する。
制御手段5は、第1クラッチC1、第2クラッチC2、第1歯車機構選択手段32、及び第2歯車機構選択手段42を制御する。制御手段5は、例えば電子制御ユニット(ECU)により構成される。制御手段5については、後述する。
第1回転数検出手段8は、第1入力軸21の回転数を検出する手段であって、回転数センサーである。第1回転数検出手段8は、第1入力軸21の回転数を検出し、検出結果を制御手段5に送信する。
第2回転数検出手段9は、第2入力軸22の回転数を検出する手段であって、回転数センサーである。第2回転数検出手段9は、第2入力軸22の回転数を検出し、検出結果を制御手段5に送信する。
制御手段5は、図2に示すように、第1クラッチC1及び第2クラッチC2の制御に関して、出力手段51と、揺れ検出手段52と、補正手段53と、クラッチトルク制御手段54と、を有している。
出力手段51は、第1クラッチC1と第2クラッチC2について内燃機関の回転軸Eとの接続を切り替える切替期間及び切替期間直後の所定期間における制御のために設定された、時間ごとの第1クラッチのクラッチトルクを定めた第1トルク関数及び時間ごとの第2クラッチのクラッチトルクを定めた第2トルク関数に基づいて制御信号を後述するクラッチトルク制御手段54に出力する手段である。所定期間は、例えば、内燃機関の回転軸Eの回転数と接続側の入力軸の回転数との一致が安定するまでの期間に設定される(図3参照)。
本実施形態において、出力手段51は、予め設定された第1トルク関数及び第2トルク関数を記憶している。ここで記憶されているトルク関数は、時間を入力するとクラッチトルクが出力されるものであり、図3に示すようにグラフで表すこともできる。ただし、トルク関数は、計算によってその都度クラッチトルクが算出されるものでも良い。
揺れ検出手段52は、切替期間及び所定期間において、第1回転数検出手段8及び第2回転数検出手段9の検出結果に基づいて回転数の揺れを検出する手段である。揺れ検出手段52は、第1回転数検出手段8及び第2回転数検出手段9から送信される時間ごとの各回転数情報を受信する。揺れ検出手段52は、時間ごとの想定される回転数である回転数関数(図3の上段グラフ参照)と、回転数関数からの許容ずれ幅である変化許容幅(最大値と最小値の両値を有する)と、を記憶している。
揺れ検出手段52は、受信した回転数が変化許容幅を超えた場合(すなわち、回転数が最大値を超えた場合又は回転数が最小値よりも小さくなった場合)、超えるに到った時間(変化開始から変化許容幅到達時まで)が予め設定された所定時間以内であれば、当該変化を揺れと判定する。つまり、揺れ検出手段52は、回転数が変化許容幅を超えた場合、その変化の微分値を算出し、それが所定傾き以上であれば当該変化を揺れと判定する。本実施形態において、回転数の揺れとは、所定傾き以上の変化率で変化許容幅を超える回転数の変化をいう。ただし、揺れ検出手段52は、受信した回転数が変化許容幅を超えたことのみで当該変化を揺れと判定するように設定されても良い。この場合、変化許容幅を超える回転数の変化が揺れとなる。その他、揺れの検出基準は、設定により変更できる。
揺れの大きさは、揺れが生じた際に受信した最大回転数(又は最小回転数)とその時間の回転数関数における回転数との差である。揺れ検出手段52は、揺れを検出した場合、後述する補正手段53に揺れ情報(大きさ等)を送信する。
補正手段53は、切替期間及び所定期間に揺れ検出手段52が揺れを検出した場合、揺れの大きさに応じて、次回以降の切替期間及び所定期間における、揺れを検出した時間及びその直前期間を含む補正対象期間に対応する第1トルク関数及び第2トルク関数の少なくとも一方を対象に、補正対象期間の各時間における第1クラッチのクラッチトルクと第2クラッチのクラッチトルクの和を減少させる補正信号を出力手段51に出力する手段である。
補正手段53は、補正する対象期間として補正対象期間の決定方法を記憶している。本実施形態において、補正対象期間は、揺れが検出された時間(回転数関数に対して回転数のずれが生じた時から回転数のずれがなくなった時まで)を含み、揺れ発生時直前の所定時間、揺れ検出時間、及び揺れ終了直後の所定時間で構成される。つまり、本実施形態において、補正対象期間は、揺れを検出した時間を中心に前後に所定時間加えた期間である。したがって、補正手段53は、上記揺れ前後の所定時間を記憶し、受信した揺れ情報に基づいて補正対象期間を決定する。なお、補正対象期間は、少なくとも揺れを検出した時間とその直前の所定時間を含めば良い。
補正手段53は、揺れを検出した切替期間の次回以降の切替期間及び所定期間において、補正対象期間内の第1トルク関数及び第2トルク関数の少なくとも一方を対象に、第1クラッチC1のクラッチトルクと第2クラッチC2のクラッチトルクの和を減少させる補正信号を出力手段51に出力する。補正手段53は、出力手段51が補正対象期間にトルク関数に基づいて出力しようとするクラッチトルクに対し、クラッチトルクを減少させる演算を加えて出力されるクラッチトルクの値を補正する。減算する値は、揺れの大きさに応じて変える。補正手段53は、変化許容幅を大きく超える揺れに対しては、クラッチトルクをより大きく減算するような補正信号を出力する。
このように、補正手段53は、出力されるべきクラッチトルクに対して計算式を介させて補正する。出力手段51は、補正対象期間に対応する期間において、トルク関数に基づくクラッチトルクから減算されたクラッチトルクを有する補正された制御信号を出力することになる。なお、補正手段53は、記憶された第1トルク関数及び第2トルク関数に対して直接補正することもできる。つまり、補正手段53は、補正対象期間における第1トルク関数及び第2トルク関数の少なくとも一方を演算後の値で書き換えて(上書きして)も良い。
上記補正にかかる制御の主な流れは、図4に示すように、まず揺れ検出手段52が各回転数検出手段8、9から回転数情報を受信し(S1)、それに基づき揺れ検出手段52が揺れを検出すると(S2)、揺れ情報が出力される。補正手段53は、揺れ検出手段52から揺れ情報を受信すると、出力手段51に補正信号を出力する(S3)。出力手段51は、補正対象期間のトルク関数に対して演算式が付与され、出力時には演算されたクラッチトルクをもつ制御信号を出力する(S4)。なお、補正信号の出力のタイミングは、次回の切替期間開始前であれば良い。
クラッチトルク制御手段54は、出力手段51が出力する制御信号に基づいて第1クラッチC1のクラッチトルク及び第2クラッチC2のクラッチトルクを制御する手段である。換言すると、クラッチトルク制御手段54は、制御信号に基づいてアクチュエータ7を制御する。
制御手段5による第1歯車機構選択手段32及び第2歯車機構選択手段42の制御は公知の技術であり、説明は省略する。なお、制御手段5は、少なくとも第1クラッチC1及び第2クラッチC2を制御するものであればよく、第1歯車機構選択手段32及び第2歯車機構選択手段42は別の制御手段により制御されても良い。
(制御例1)
ここで、制御手段5による制御例について説明する。制御例1は、第1クラッチC1及び第2クラッチC2のうちの一方のクラッチから切り替えられて内燃機関の回転軸Eに接続された他方のクラッチに対応する入力軸の回転数と回転軸Eの回転数が一致した直後に生じる、他方のクラッチに対応する入力軸の回転数の揺れに対する制御である。
図5に示すように、ここでは第1クラッチC1から第2クラッチC2に接続が切り替えられ、第2クラッチC2に対応する第2入力軸22の回転数と内燃機関の回転軸Eの回転数が一致した直後に、第2入力軸の回転数に揺れが生じている。この揺れは、両回転数の一致直後に、第2入力軸22の回転数が回転数関数よりも若干減少し、その直後に所定傾き以上で回転数関数よりも大きく増大し、変化許容幅を超えたものである。
この揺れに対し、補正手段53は、第2クラッチC2のクラッチトルクを減少させる補正信号を出力手段51に出力する。より具体的には、補正手段53は、補正信号により、減少させたクラッチトルクが補正対象期間内に徐々にトルク関数に近づくような演算式を付与することができる(図5の点線参照)。補正対象期間Tは、揺れ検出時とその前後の期間を含む。これにより、本実施形態の変速機1は、両回転数が一致した直後の揺れを、次回以降の切替期間及び所定期間において抑制することができる。
(制御例2)
制御例2は、切替期間において第1クラッチC1及び第2クラッチC2のうちの一方のクラッチのクラッチトルクが0になった直後に生じる、一方のクラッチに対応する入力軸の回転数の揺れに対する制御である。
図6に示すように、ここでは第1クラッチから第2クラッチに切り替える切替期間において、第1クラッチC1のクラッチトルクが0になった直後に、第1クラッチC1に対応する第1入力軸22の回転数は大きくなって所定傾き以上で変化許容幅を超え、その後小さくなって変化許容幅よりも小さくなっている。
この揺れに対し、補正手段53は、第2クラッチC2のクラッチトルクを減少させる補正信号を出力手段51に出力する。より具体的には、補正手段53は、補正信号により、減少させたクラッチトルクが補正対象期間内に徐々にトルク関数に近づくような演算式を付与することができる(図6の点線参照)。これにより、本実施形態の変速機1は、一方のクラッチトルクが0になった直後の揺れを、次回以降の切替期間及び所定期間において抑制することができる。
(制御例3)
制御例3は、切替期間のうち、第1クラッチC1及び第2クラッチC2のうちの一方のクラッチのクラッチトルクが減少し且つ他方のクラッチのクラッチトルクが増加している期間に生じる、一方のクラッチに対応する入力軸の回転数の揺れに対する制御である。
図7に示すように、ここでは第1クラッチから第2クラッチに切り替える切替期間において、第1クラッチC1のクラッチトルクを減少させ且つ第2クラッチC2のクラッチトルクを増加している期間において、第1クラッチに対応する第1入力軸21の回転数は所定傾き以上で減少し、変化許容幅下回っている。
この揺れに対し、補正手段53は、第2クラッチC2のクラッチトルクを減少させる補正信号を出力手段51に出力する。より具体的には、補正手段53は、第2クラッチC2のクラッチトルクの増加開始時間を遅らせる補正信号を出力する(図7の点線参照)。これにより、時間ごとのクラッチトルクは減少し、揺れの発生を抑制することができる。なお、ここでは増加開始を遅らせるだけで、増加の割合(傾き)は変化させていないが、増加の割合を変化させることも可能である。
本実施形態の変速機1は、揺れ検出手段52が上記制御例1〜3における揺れをそれぞれ検出することで、各揺れに対して次回以降のクラッチトルクを補正することができる。両クラッチトルクの和を減少させる補正をすることで、直接的又は相対的に入力軸の回転数に影響を与える。制御手段5の上記制御により、結果として、エンジントルクとクラッチトルクの差が小さくなり、揺れ発生が抑制される。これにより、本発明は、切替期間及び所定期間における揺れの発生を抑制することができる。
なお、いずれの変速における切替期間及び所定期間でも、同じ原理から同様の揺れが生じる可能性があり、補正されたクラッチトルクは、次回以降のいずれの変速においても揺れ抑制効果を発揮する。
また、クラッチトルクの補正範囲が設定されていることが好ましい。クラッチトルクが際限なく補正されるのではなく、補正後のクラッチトルクの限界値(最小値)が設定されている。これにより、クラッチトルクが限界値未満になることは防止され、必要最低限のトルク確保が可能となる。
また、補正により次回の切替期間及び所定期間において揺れが発生しなかった場合、その次(つまり次々回)の切替期間及び所定期間における補正の量を減少させるように設定しても良い。これにより、次々回の補正対象のクラッチトルクは、初回補正後のクラッチトルクよりも大きく且つトルク関数に近い値となる。このように、制御手段5は、補正により揺れを防止しつつ強いトルクを確保できるように、補正後のクラッチトルクも調整することが好ましい。
1:変速機、
21:第1入力軸、22:第2入力軸、23:出力軸、
3:第1変速機構、31:第1歯車機構、32:第1歯車機構選択手段、
311:1速(変速ギヤ)、312:3速(変速ギヤ)、
313:5速(変速ギヤ)、314:7速(変速ギヤ)、
321、421:スリーブ、322、422:フォーク、
323、423:フォークシャフト、324、424:アクチュエータ、
4:第2変速機構、41:第2歯車機構、42:第2歯車機構選択手段、
411:2速(変速ギヤ)、412:4速(変速ギヤ)、
413:6速(変速ギヤ)、414:リバース(変速ギヤ)、
5:制御手段、51:出力手段、52:揺れ検出手段、53:補正手段、
54:クラッチトルク制御手段、
61:カウンタシャフト、62:カウンタギヤ、
63:アイドラギヤ、64:アイドラギヤ軸、
7:油圧システム、8:第1回転数検出手段、9:第2回転数検出手段、
C1:第1クラッチ、C2:第2クラッチ。

Claims (5)

  1. 動力源の回転軸に接続される接続状態と前記動力源から切断される切断状態とを切り替え可能である第1クラッチ及び第2クラッチと、
    前記第1クラッチにより前記動力源に断続可能に接続される第1入力軸と、
    前記第2クラッチにより前記動力源に断続可能に接続される第2入力軸と、
    出力軸と、
    前記第1入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第1歯車機構と前記複数の変速段のうちの1つを選択する第1歯車機構選択手段とを有する第1変速機構と、
    前記第2入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第2歯車機構と前記複数の変速段のうちの1つを選択する第2歯車機構選択手段とを有する第2変速機構と、
    前記第1クラッチ及び前記第2クラッチを制御する制御手段と、
    を有する変速機であって、
    前記第1入力軸の回転数を検出する第1回転数検出手段と、
    前記第2入力軸の回転数を検出する第2回転数検出手段と、
    をさらに備え、
    前記制御手段は、
    前記第1クラッチと前記第2クラッチについて前記動力源の回転軸との接続を切り替える切替期間及び前記切替期間直後の所定期間における制御のために設定された、時間ごとの前記第1クラッチのクラッチトルクを定めた第1トルク関数及び時間ごとの前記第2クラッチのクラッチトルクを定めた第2トルク関数に基づいて制御信号を出力する出力手段と、
    前記切替期間及び前記所定期間において、前記第1回転数検出手段及び前記第2回転数検出手段の検出結果に基づいて前記回転数の揺れを検出する揺れ検出手段と、
    前記切替期間及び前記所定期間に前記揺れ検出手段が前記揺れを検出した場合、前記揺れの大きさに応じて、次回以降の前記切替期間及び前記所定期間における、前記揺れを検出した時間及びその直前期間を含む補正対象期間に対応する第1トルク関数及び第2トルク関数の少なくとも一方を対象に、前記補正対象期間の各時間における前記第1クラッチのクラッチトルクと前記第2クラッチのクラッチトルクの和を減少させる補正信号を前記出力手段に出力する補正手段と、
    前記切替期間及び前記所定期間に、前記制御信号に基づいて前記第1クラッチのクラッチトルク及び前記第2クラッチのクラッチトルクを制御するクラッチトルク制御手段と、
    を有することを特徴とする変速機。
  2. 前記揺れが、前記第1クラッチ及び前記第2クラッチのうちの一方のクラッチから切り替えられて前記駆動源の回転軸に接続された他方のクラッチに対応する入力軸の回転数と前記動力源の回転軸の回転数が一致した直後に生じる、前記他方のクラッチに対応する入力軸の回転数の揺れである場合、
    前記補正手段は、次回以降の前記切替期間及び前記所定期間における、前記補正対象期間に対応する前記他方のクラッチのトルク関数を対象に、前記補正対象期間の各時間における前記他方のクラッチのクラッチトルクを減少させる補正信号を前記出力手段に出力する請求項1に記載の変速機。
  3. 前記揺れが、前記切替期間において前記第1クラッチ及び前記第2クラッチのうちの一方のクラッチのクラッチトルクが0になった直後に生じる、前記一方のクラッチに対応する入力軸の回転数の揺れである場合、
    前記補正手段は、次回以降の前記切替期間及び前記所定期間における、前記補正対象期間に対応する他方のクラッチのトルク関数を対象に、前記補正対象期間の各時間における前記他方のクラッチのクラッチトルクを減少させる補正信号を前記出力手段に出力する請求項1に記載の変速機。
  4. 前記揺れが、前記切替期間のうち、前記第1クラッチ及び前記第2クラッチのうちの一方のクラッチのクラッチトルクが減少し且つ他方のクラッチのクラッチトルクが増加している期間に生じる、前記一方のクラッチに対応する入力軸の回転数の揺れである場合、
    前記補正手段は、次回以降の前記切替期間及び前記所定期間における、前記補正対象期間に対応する前記他方のクラッチのトルク関数を対象に、前記補正対象期間の各時間における前記他方のクラッチのクラッチトルクを減少させる補正信号を前記出力手段に出力する請求項1に記載の変速機。
  5. 前記補正手段は、前記切替期間における前記他方のクラッチのトルク関数を対象に、前記他方のクラッチのクラッチトルクの増加開始時間を遅らせる補正信号を前記出力手段に出力する請求項4に記載の変速機。
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