JP2013079674A - デュアルクラッチ式自動変速機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】減速時クラッチ係合力抑制手段は、車両の減速中に現在の変速段より低い変速段への変速指令が発せられた場合の「係合制御」において、係合される側のクラッチのクラッチアクチュエータを制御することにより、「離脱制御」が完了した後においても、第1入力軸及び第2入力軸のうち係合される側の入力軸と駆動軸の回転が同期するまで、係合される側のクラッチの係合力を抑制した状態を維持する。
【選択図】図11
Description
前記制御部に、前記車両の減速時における将来の車速と将来の時刻との関係を表した減速時将来車速情報を、前記車速検出手段で検出された前記車両の車速の変化に基づき算出する将来車速情報算出手段と、前記車両の減速時に現在の変速段よりも1つ低い変速段で走行した場合における前記第1入力軸及び前記第2入力軸のうち係合される側の入力軸の回転数と将来の時刻との関係を表した減速時将来入力軸回転数情報を、前記減速時将来車速情報に基づき算出する将来入力軸回転数情報算出手段と、前記車両の減速時に現在の変速段よりも1つ低い変速段において係合する側の前記入力軸に前記駆動軸を同期させるための目標となる前記エンジンの回転数である目標エンジン回転数を、前記将来入力軸回転数情報算出手段によって算出された前記減速時将来入力軸回転数情報の前記入力軸の回転数以下となり、且つ、前記エンジンのフューエルカット下限回転数より高い回転数となるように算出する目標エンジン回転数算出手段と、前記車両の減速中に現在の変速段より低い変速段への変速指令が発せられた場合に、前記係合制御において、前記エンジン回転数検出手段によって検出される前記エンジンの回転数が前記目標エンジン回転数のエンジン回転数となるように、前記クラッチアクチュエータを制御することにより、前記離脱制御が完了した後においても、前記入力軸と前記駆動軸の回転が同期するまで、前記係合される側のクラッチの係合力を抑制した状態を維持する減速時クラッチ係合力抑制手段と、を設けたことである。
(車両全体の構成)
図1に示されように、本実施形態の車両100は、エンジン110、自動変速機120を有している。エンジン110は、車両100に搭載され、駆動輪である左前輪TFL及び右前輪TFRに付与される回転駆動力を生成する。エンジン110が生成した回転駆動力は、自動変速機120を介して左前輪TFL及び右前輪TFRに伝達される。
TCU140の動作については後ほど詳述することとし、まずは、図2及び図3に基づいて、自動変速機120の全体構成について説明する。図2に示される自動変速機120は、前進7段、後進1段のFFタイプのデュアルクラッチ式自動変速機(DCT)である。自動変速機120は、図示しないケースに回転可能に指示された回転軸である第1入力軸21、第2入力軸22、第1副軸23、第2副軸24、及び、出力軸25(出力部材)を有している。出力軸25は、デファレンシャルギヤ(図示省略)に回転駆動力を伝達する。そして、デファレンシャルギヤは、駆動輪TFL、TFRに回転駆動力を伝達する。本実施形態では、エンジン110からの回転駆動力を駆動輪TFL、TFRに伝達する出力部材は、出力軸25及びデファレンシャルギヤとから構成されているが、出力軸25を有さず、第1副軸23、第2副軸24に伝達された回転駆動力が直接デファレンシャルヤに伝達され、デファレンシャルギヤが出力部材である実施形態であっても差し支え無い。
図3を用いて、デュアルクラッチ50の詳細構造について説明する。デュアルクラッチ50は、第1クラッチ51、第2クラッチ52の他に、センタープレート55を有している。第1クラッチ51は、第1クラッチディスク51a、第1プレッシャプレート51b、第1ダイアフラムスプリング51cを有している。第2クラッチ52は、第2クラッチディスク52a、第2プレッシャプレート52b、第2ダイアフラムスプリング52cを有している。第1クラッチディスク51aは、第1入力軸21の連結部に入力軸方向に移動自在にスプライン係合され、第2クラッチディスク52aは、第2入力軸22の連結部に入力軸方向に移動自在にスプライン係合されている。
次に、図2に戻って、自動変速機120の詳細構造について説明する。
自動変速機120は、第1入力軸21と出力軸25との間に設けられた第1変速機構A30−1、B30−2、第2入力軸22と出力軸25との間に設けられた第2変速機構A30−3、B30−4、第1副軸23と出力軸25とを連結する第1リダクションギヤ列39b、39cと、第2副軸24と出力軸25とを連結する第2リダクションギヤ列39a、39cを備えている。
次に、図4を用いて「変速マップデータ」の説明をする。図4に示されるように、「変速マップデータ」は、アクセル開度と車速との関係を表した線である「シフト線」及び「変速線」を複数有している。車両100の走行状態が「シフト線」を越えると、変速制御部140eからシフトアクチュエータに「シフト指令」が発せられ、上述の変速段が形成され、シフトが実行される。また、車両100の走行状態が「変速線」を越えると、変速制御部140eから第1、第2クラッチアクチュエータ61、62に「変速指令」が発せられ、第1クラッチ51と第2クラッチ52のうち駆動軸11からの回転駆動力が伝達されている側のクラッチから回転駆動力が伝達されていない側のクラッチに繋ぎ替えられて変速が実行される。
次に、変速の実行、即ち、デュアルクラッチ50の繋ぎ替えについて説明する。変速が実行される場合には、変速制御部140eは、第1、2クラッチアクチュエータ61、62に「変速指令」を出力し、第1、2クラッチアクチュエータ61、62を制御することにより、第1入力軸21及び第2入力軸22のうち駆動軸11から離脱される入力軸に対応するクラッチを離脱状態にする「離脱制御」を行う。それと同時に、変速制御部140eは、第1入力軸21及び第2入力軸22のうち駆動軸11と接続される入力軸に対応するクラッチを徐々に係合させることにより、入力軸と駆動軸11の回転を同期させて前記入力軸と駆動軸11を係合させる「係合制御」を行うことにより変速を実行する。
次に、自動変速機120の動作について説明する。
<不作動状態→第1速段>
不作動状態において、第1、第2選択機構40−1〜40−4は中立位置にあり、第1、第2クラッチ51、52は、離脱状態となっている。
車両の車速が増大する等して、変速制御部140eが「第2速アップシフト線」(図4示)を越えたと判断した場合には(mの領域からnの領域に遷移したと判断した場合には)、変速制御部140eは、第2選択機構A40−3のシフトアクチュエータに「シフト指令」を出力し、スリーブMを第2速係合部材S2に係合させて第2副軸24と第2速従動ギヤ32bとを一体的に連結して第2速段を形成させる。
変速制御部140eが「第2速アップ変速線」(図4示)を越えたと判断した場合には(hの領域からiの領域に遷移したと判断した場合には)、変速制御部140eは、「変速指令」を第1クラッチアクチュエータ61及び第2クラッチアクチュエータ62に出力し、デュアルクラッチ50を第1クラッチ51側から第2クラッチ52側に繋ぎ替える。
また、変速制御部140eは、「第3速〜第7速アップ変速線」、「第6速〜第1速ダウン変速線」を越えたか否かを判断し、これらの線を越えたと判断した場合には、第1クラッチアクチュエータ61や第2クラッチアクチュエータ62に「変速指令」を出力して、第1クラッチアクチュエータ61や第2クラッチアクチュエータ62を作動させて、第1クラッチ51と第2クラッチ52を交互に繋ぎ替えて、第1速段〜第7速段での走行が行われるようにする。
本発明では、車両100の減速時に現在の変速段より低い変速段への「変速指令」が発せられた場合に、変速制御部140e(減速時クラッチ係合力抑制手段)が、第1、第2クラッチアクチュエータ61、62の動作量(ストロークL1、L2)を制御することにより、第1クラッチ51及び第2クラッチ52のうち係合される側のクラッチのクラッチ伝達トルクTc1、Tc2を抑制して、エンジン110の回転の上昇を抑制する。
上述した本発明の自動変速機120の作動について図7〜図12を参照して説明する。自動変速機120は作動状態となると、図7に示される「減速時変速制御開始・終了処理」を順次実行する。まず、ステップ20において、TCU140は、ECU111から入力されるアクセル開度A、及び、車速検出部140aで算出された車速Vに基づき、アクセル開度Aが0であり、且つ、車両100の車速Vが減速中であるか否かを判断する。TCU140が、アクセル開度Aが0であり、且つ、車両100の車速Vが減速中であると判断した場合には(ステップ20で「YES」と判断)、プログラムをステップ30以降に進める。一方で、TCU140が、アクセル開度Aが0であり、且つ、車両100の車速Vが減速中でないと判断した場合には(ステップ20で「NO」と判断)、ステップ20の処理を繰り返す。
図8を用いて、図7の「減速時将来入力軸情報算出処理開始」(ステップ30)により開始する「減速時将来入力軸情報算出処理」について説明する。「減速時将来入力軸回転数情報算出処理」が開始されると、ステップ302において、将来車速情報算出部140b(将来車速情報検出手段)は、減速時将来車速情報FVTを算出する。減速時将来車速情報FVTは、図11に示されるように、車両100の減速時における将来の車速Vと将来の時刻との関係を表した情報である。具体的には、将来車速情報算出部140bは、車速検出部140aで算出された車両100の車速Vの変化に基づき、減速時将来車速情報FVTを算出する。ステップ302が終了すると、TCU140は、プログラムをステップ304に進める。
図9を用いて、図7の「目標エンジン回転数情報算出処理開始」(ステップ40)により開始する「目標エンジン回転数情報算出処理」について説明する。この「目標エンジン回転数情報算出処理」において、目標エンジン回転数情報算出部140d(目標エンジン回転数算出手段)は、目標エンジン回転数情報TNe(目標エンジン回転数)を算出する。なお、目標エンジン回転数情報TNeとは、図11や図12に示されるように、車両100の減速時に現在の変速段よりも1つ低い変速段に変速する際における、係合される側の入力軸21、22と駆動軸11との同期中のエンジン110の目標となる回転数と、将来の時刻との関係を表した情報である。つまり、車両100の減速時に現在の変速段よりも1つ低い変速段において係合する側の入力軸21、22に駆動軸11を同期させるための目標となるエンジン110の回転数である。
図10を用いて、図7の「減速時変速制御処理開始」(ステップ50)により開始する「減速時変速制御処理」について説明する。「減速時変速制御処理」が開始すると、ステップ104において、TCU140は、車両100の走行状態が、より低い変速段への「変速指令」(「ダウン変速指令」)を発する状態になったか否かを判断する。具体的には、TCU140は、ステップ206(図9示)で算出されたフューエルカット終了時刻Tfc1よりも係合応答遅れ時間Tdだけ前の時刻に達したか否かを判断する。TCU140が、フューエルカット終了時刻Tfc1よりも係合応答遅れ時間Tdだけ前の時刻に達したと判断した場合には(ステップ104で「YES」と判断)、プログラムをステップ106に進める。一方で、TCU140が、フューエルカット終了時刻Tfc1よりも係合応答遅れ時間Tdだけ前の時刻に達していないと判断した場合には(ステップ104で「NO」と判断)、ステップ104の処理を繰り返す。
なお、目標クラッチ伝達トルクTcaは下記[数1]により演算される。
Tca =Te
Tca:目標クラッチ伝達トルク
Te:現在のエンジン回転抵抗(トルク換算)
ステップ106が終了すると、TCU140は、プログラムをステップ108に進める。
50…デュアルクラッチ、 51…第1クラッチ、 52…第2クラッチ
61…第1クラッチアクチュエータ、 62…第2クラッチアクチュエータ
100…車両、 110…エンジン
120…デュアルクラッチ式自動変速機、 121…エンジン回転数検出センサ
140…TCU(制御部)
140a…車速検出部(車速検出手段)
140b…将来車速情報算出部(将来車速情報算出手段)
140c…将来入力軸回転数情報算出部(将来入力軸回転数情報算出手段)
140d…目標エンジン回転数情報算出部(目標エンジン回転数算出手段)
140e…変速制御部(減速時クラッチ係合力抑制手段)
Claims (2)
- 車両に搭載されたエンジンの回転駆動力が伝達される駆動軸と、
同心に配置された第1入力軸及び第2入力軸と、
前記駆動軸と前記第1入力軸とを離脱係合する第1クラッチと、前記駆動軸と前記第2入力軸とを離脱係合する第2クラッチとを有するデュアルクラッチと、
前記第1クラッチ及び第2クラッチの離脱係合動作を行うクラッチアクチュエータと、
前記駆動輪に回転駆動力を伝達する出力部材と、
前記第1入力軸と前記出力部材との間に設けられ、変速段のうち複数の奇数段の変速比をそれぞれなす複数の奇数段変速部材を有し、前記第1入力軸の回転駆動力を前記複数の奇数段変速部材のいずれか1つを介して前記出力部材に伝達する第1変速機構と、
前記第2入力軸と前記出力部材との間に設けられ、変速段のうち複数の偶数段の変速比をそれぞれなす複数の偶数段変速部材を有し、前記第2入力軸の回転駆動力を前記複数の偶数段変速部材のいずれか1つを介して前記出力部材に伝達する第2変速機構と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
変速指令が発せられると、前記クラッチアクチュエータを制御することにより、前記第1入力軸及び前記第2入力軸のうち前記駆動軸から離脱される入力軸に対応するクラッチを離脱状態にする離脱制御を行うとともに、前記第1入力軸及び前記第2入力軸のうち前記駆動軸と係合される入力軸に対応するクラッチ係合させる係合制御を行うことにより変速を実行する制御部と、
を備え、
前記制御部に、
前記車両の減速時における将来の車速と将来の時刻との関係を表した減速時将来車速情報を、前記車速検出手段で検出された前記車両の車速の変化に基づき算出する将来車速情報算出手段と、
前記車両の減速時に現在の変速段よりも1つ低い変速段で走行した場合における前記第1入力軸及び前記第2入力軸のうち係合される側の入力軸の回転数と将来の時刻との関係を表した減速時将来入力軸回転数情報を、前記減速時将来車速情報に基づき算出する将来入力軸回転数情報算出手段と、
前記車両の減速時に現在の変速段よりも1つ低い変速段において係合する側の前記入力軸に前記駆動軸を同期させるための目標となる前記エンジンの回転数である目標エンジン回転数を、前記将来入力軸回転数情報算出手段によって算出された前記減速時将来入力軸回転数情報の前記入力軸の回転数以下となり、且つ、前記エンジンのフューエルカット下限回転数より高い回転数となるように算出する目標エンジン回転数算出手段と、
前記車両の減速中に現在の変速段より低い変速段への変速指令が発せられた場合に、前記係合制御において、前記エンジン回転数検出手段によって検出される前記エンジンの回転数が前記目標エンジン回転数のエンジン回転数となるように、前記クラッチアクチュエータを制御することにより、前記離脱制御が完了した後においても、前記入力軸と前記駆動軸の回転が同期するまで、前記係合される側のクラッチの係合力を抑制した状態を維持する減速時クラッチ係合力抑制手段と、
を設けたことを特徴とするデュアルクラッチ式自動変速機。 - 請求項1において、
前記目標エンジン回転数算出手段は、
前記減速時将来入力軸回転数情報に基づき、第1入力軸及び第2入力軸のうち係合される側の入力軸の回転数が前記フューエルカット下限回転数に達する時刻である変速後フューエルカット終了時刻を算出し、
前記変速後フューエルカット終了時刻から、前記変速指令が発せられた時から前記係合制御が開始されるまでの係合応答遅れ時間だけ前の時刻を算出することにより、前記係合制御における前記入力軸と前記駆動軸との同期完了の目標となる時刻である同期完了目標時刻を算出し、
前記同期完了目標時刻と前記減速時将来入力軸回転数情報に基づいて、前記同期完了時における目標エンジン回転数を算出することを特徴とするデュアルクラッチ式自動変速機。
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