JP5372681B2 - Vehicle transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二つのクラッチを搭載することでシフトチェンジを行う変速機(デュアルクラッチトランスミッション)を含む車両用変速装置に関し、特に、変速機においてモータジェネレータを搭載した車両用変速装置に関する。 The present invention relates to a vehicular transmission including a transmission (dual clutch transmission) that shifts by mounting two clutches, and more particularly to a vehicular transmission that includes a motor generator in the transmission.
従来の変速機において、手動変速機におけるクラッチ操作を自動化したセミオートマチックトランスミッションがある。セミオートマチックトランスミッションのうちデュアルクラッチトランスミッション(DCT)は、エンジンの出力軸の駆動力を、奇数変速段(1速、3速、5速、リバース)の伝達経路と、偶数変速段(2速、4速、6速)の伝達経路とに分離し、それぞれの伝達経路に一つずつエンジンからの駆動を伝達するクラッチが設けられている。デュアルクラッチトランスミッション(DCT)では、クラッチがつながっている側の変速機構がタイヤを駆動して、クラッチがつながっていない側の変速機構は変速するための準備を行い、変速前段側のクラッチを開放しながら、変速後段側のクラッチを締結することにより変速を行う。デュアルクラッチトランスミッション(DCT)によれば、マニュアルトランスミッション(MT)のダイレクト感とオートマチックトランスミッション(AT)のイージーさ、スムーズさを兼ね備え、変速途中のトルク抜けのない加速感のある変速が可能である。 Among conventional transmissions, there is a semi-automatic transmission that automates clutch operation in a manual transmission. Among the semi-automatic transmissions, the dual clutch transmission (DCT) transmits the driving force of the engine output shaft to the transmission path of the odd-numbered gears (first speed, third speed, fifth speed, reverse) and the even speed gears (second speed, four speeds). A clutch for transmitting the drive from the engine is provided for each transmission path. In a dual clutch transmission (DCT), the transmission mechanism with the clutch engaged drives the tire, the transmission mechanism with the clutch disconnected does preparation for shifting, and the clutch before the shift is released. However, the shift is performed by engaging the clutch on the post-shift stage side. The dual clutch transmission (DCT) combines the direct feeling of the manual transmission (MT) with the ease and smoothness of the automatic transmission (AT), and enables a shift with a feeling of acceleration without torque loss during shifting.
従来のデュアルクラッチトランスミッションに関して、二つの入力軸と、二つのクラッチと、少なくとも一つの第一の駆動軸と、少なくとも一つの第二の駆動軸とを有し、第一の入力軸が、第一のクラッチと作用する際に接続可能であり、第二の入力軸が、第二のクラッチと作用する際に接続可能であり、第一の駆動軸が、第二の駆動軸の下で、かつ入力軸の上に配置されているか、或いはその逆に配置されており、入力軸と駆動軸が、互いに係合する歯車を有し、少なくとも二つの歯車が、一つのシフト段を構成し、一つのシフト段の少なくとも一つの歯車が、投入と解放の両方又は一方が可能な可動歯車として構成され、他方の歯車が、有利には、固定歯車として構成されており、各駆動軸が、回転力を車軸駆動部に伝達するための駆動部歯車を有し、後退シフト段を実現するために、更なる軸が配備されているデュアルクラッチトランスミッションが開示されている(特許文献1参照)。これにより、柔軟な利用を可能とするとともに、特にコンパクトな構造形態を実現するとしている。 A conventional dual clutch transmission has two input shafts, two clutches, at least one first drive shaft, and at least one second drive shaft, and the first input shaft is a first input shaft. The second input shaft is connectable when acting with the second clutch, the first drive shaft is under the second drive shaft, and Arranged on the input shaft or vice versa, the input shaft and the drive shaft have gears engaged with each other, and at least two gears constitute one shift stage, At least one gear of one shift stage is configured as a movable gear that can be engaged and / or released, and the other gear is advantageously configured as a fixed gear, and each drive shaft has a rotational force. Drive to transmit to the axle drive It has a gear, in order to realize a retraction shift stage, dual-clutch transmission which further shaft is deployed is disclosed (see Patent Document 1). This enables flexible use and realizes a particularly compact structure.
しかしながら、坂路での発信時や牽引など重量車の発進時などは、半クラッチ状態が長く続くため、クラッチディスクの温度が急上昇し、クラッチディスクの損傷や寿命の低下が起こるという問題があり、従来のデュアルクラッチトランスミッションについても同様である。 However, when sending heavy vehicles such as towing on hills or starting towing, the half-clutch state continues for a long time. The same applies to the dual clutch transmission.
本発明の主な課題は、クラッチディスクの損傷や寿命の低下を抑えることが可能なデュアルクラッチトランスミッションを含む車両用変速装置を提供することである。 The main subject of this invention is providing the transmission for vehicles containing the dual clutch transmission which can suppress the damage of a clutch disc, and the fall of a lifetime.
本発明の第1の視点においては、車両用変速装置であって、第1入力軸及び第2入力軸と、前記第1入力軸からの回転動力が変速可能に伝達されるとともに、駆動輪に向けて回転動力を伝達する第1出力軸と、前記第2入力軸からの回転動力が変速可能に伝達されるとともに、前記駆動輪に向けて回転動力を伝達する第2出力軸と、エンジンから前記第1入力軸への回転動力の伝達を断続する第1クラッチと、前記エンジンから前記第2入力軸への回転動力の伝達を断続する第2クラッチと、前記第1クラッチ及び前記第2クラッチよりも出力側の所定の回転要素と一体又は噛合して回転するモータジェネレータと、前記第1クラッチの温度を検出する第1温度センサと、前記第2クラッチの温度を検出する第2温度センサと、前記第1クラッチ及び前記第2クラッチの断続を制御するとともに、前記第1入力軸と第1出力軸間、及び前記第2入力軸と第2出力軸間の変速を制御し、かつ、前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの信号に基づいて前記モータジェネレータの駆動動作又は回生動作を制御する変速制御装置と、備えることを特徴とする。
本発明の第2の視点においては、車両用変速装置であって、第1入力軸及び第2入力軸と、前記第1入力軸からの回転動力が変速可能に伝達されるとともに、駆動輪に向けて回転動力を伝達する第1出力軸と、前記第2入力軸からの回転動力が変速可能に伝達されるとともに、前記駆動輪に向けて回転動力を伝達する第2出力軸と、エンジンから前記第1入力軸への回転動力の伝達を断続する第1クラッチと、前記エンジンから前記第2入力軸への回転動力の伝達を断続する第2クラッチと、前記第1クラッチ及び前記第2クラッチよりも出力側の所定の回転要素と一体又は噛合して回転するモータジェネレータと、前記第1クラッチの温度を検出する第1温度センサと、前記第2クラッチの温度を検出する第2温度センサと、前記第1クラッチ及び前記第2クラッチの断続を制御するとともに、前記第1入力軸と第1出力軸間、及び前記第2入力軸と第2出力軸間の変速を制御し、かつ、前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの信号に基づいて前記モータジェネレータの駆動動作又は回生動作を制御する変速制御装置と、を備え、前記変速制御装置は、発進の際に、前記第1クラッチを半クラッチ状態となるように制御するとともに、前記第2クラッチを係合状態となるように制御し、前記第1入力軸の回転動力が1速段で前記第1出力軸に伝達されるように制御し、前記第2入力軸の回転動力が前記第2出力軸に伝達されないように制御し、前記モータジェネレータをOFF状態とするように制御し、前記変速制御装置は、発進中のときに前記第1クラッチの温度が第1しきい値を超えると、前記第1クラッチを半クラッチ状態のままとなるように制御するとともに、前記第2クラッチを係合状態のままとなるように制御し、前記第1入力軸の回転動力が1速段で前記第1出力軸に伝達されるように制御し、前記第2入力軸の回転動力が前記第2出力軸に伝達されないように制御し、前記モータジェネレータが回生動作するように制御し、前記第1クラッチの温度が前記第1しきい値を超えてから所定時間が経過すると、前記第1クラッチを非係合状態となるように制御するとともに、前記第2クラッチを半クラッチ状態となるように制御し、前記第2入力軸の回転動力が2速段で前記第2出力軸に伝達されるように制御し、前記モータジェネレータが駆動動作するように制御することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a transmission for a vehicle, wherein the rotational power from the first input shaft and the second input shaft and the first input shaft is transmitted so as to be variable, and is transmitted to the drive wheels. A first output shaft that transmits the rotational power toward the drive shaft, a second output shaft that transmits the rotational power from the second input shaft so as to be variable, and that transmits the rotational power toward the drive wheels, and an engine. A first clutch for intermittently transmitting rotational power to the first input shaft; a second clutch for intermittently transmitting rotational power from the engine to the second input shaft; the first clutch and the second clutch; A motor generator that rotates integrally with or meshing with a predetermined rotating element on the output side, a first temperature sensor that detects the temperature of the first clutch, and a second temperature sensor that detects the temperature of the second clutch; The first class And the first temperature sensor for controlling the shifting between the first input shaft and the first output shaft and between the second input shaft and the second output shaft. And a shift control device that controls a driving operation or a regenerative operation of the motor generator based on a signal from the second temperature sensor.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a transmission for a vehicle, wherein the first input shaft, the second input shaft, and rotational power from the first input shaft are transmitted so as to be variable, and are transmitted to the drive wheels. A first output shaft that transmits the rotational power toward the drive shaft, a second output shaft that transmits the rotational power from the second input shaft so as to be variable, and that transmits the rotational power toward the drive wheels, and an engine. A first clutch for intermittently transmitting rotational power to the first input shaft; a second clutch for intermittently transmitting rotational power from the engine to the second input shaft; the first clutch and the second clutch; A motor generator that rotates integrally with or meshing with a predetermined rotating element on the output side, a first temperature sensor that detects the temperature of the first clutch, and a second temperature sensor that detects the temperature of the second clutch; The first class And the first temperature sensor for controlling the shifting between the first input shaft and the first output shaft and between the second input shaft and the second output shaft. And a shift control device that controls a drive operation or a regenerative operation of the motor generator based on a signal from the second temperature sensor, and the shift control device places the first clutch in a half-clutch state when starting. The second clutch is controlled to be in an engaged state, and the rotational power of the first input shaft is controlled to be transmitted to the first output shaft at the first speed stage, Control is performed so that the rotational power of the second input shaft is not transmitted to the second output shaft, and the motor generator is controlled to be in an OFF state. Temperature is first When the threshold value is exceeded, the first clutch is controlled to remain in the half-clutch state, and the second clutch is controlled to remain in the engaged state, and the rotational power of the first input shaft is controlled. Control is performed so that the first output shaft is transmitted to the first output shaft at the first speed, control is performed so that the rotational power of the second input shaft is not transmitted to the second output shaft, and control is performed so that the motor generator performs a regenerative operation. When the predetermined time has elapsed after the temperature of the first clutch exceeds the first threshold value, the first clutch is controlled to be in a disengaged state, and the second clutch is in a half-clutch state. Control is performed such that the rotational power of the second input shaft is transmitted to the second output shaft at the second speed, and the motor generator is controlled to drive. .
本発明によれば、第1、第2クラッチの温度を検知して、第1、第2クラッチを切り替えることで、発熱したクラッチを非係合状態にして放熱を促進することにより、クラッチの温度上昇を抑制することができ、クラッチの損傷(焼損)や寿命低下を防止することができる。 According to the present invention, the temperature of the clutch is detected by detecting the temperatures of the first and second clutches and switching the first and second clutches to disengage the generated clutch and promote heat dissipation. The increase can be suppressed, and the clutch can be prevented from being damaged (burned out) or reduced in life.
本発明の実施形態に係る車両用変速装置では、第1入力軸(図1の13)及び第2入力軸(図1の18)と、前記第1入力軸(図1の13)からの回転動力が変速可能に伝達されるとともに、駆動輪(図1の40、41)に向けて回転動力を伝達する第1出力軸(図1の23)と、前記第2入力軸(図1の18)からの回転動力が変速可能に伝達されるとともに、前記駆動輪(図1の40、41)に向けて回転動力を伝達する第2出力軸(図1の24)と、エンジン(図1の1)から前記第1入力軸(図1の13)への回転動力の伝達を断続する第1クラッチ(図1の11)と、前記エンジン(図1の1)から前記第2入力軸(図1の18)への回転動力の伝達を断続する第2クラッチ(図1の12)と、前記第1クラッチ(図1の11)及び前記第2クラッチ(図1の12)よりも出力側の所定の回転要素(例えば、図1の13、18、23、24等)と一体又は噛合して回転するモータジェネレータ(図1の25)と、前記第1クラッチ(図1の11)の温度を検出する第1温度センサ(図1の71)と、前記第2クラッチ(図1の12)の温度を検出する第2温度センサ(図1の72)と、前記第1クラッチ(図1の11)及び前記第2クラッチ(図1の12)の断続を制御するとともに、前記第1入力軸(図1の13)と第1出力軸(図1の23)間、及び前記第2入力軸(図1の18)と第2出力軸(図1の24)間の変速を制御し、かつ、前記第1温度センサ(図1の71)及び前記第2温度センサ(図1の72)の信号に基づいて前記モータジェネレータ(図1の25)の駆動動作又は回生動作を制御する変速制御装置(図2の50)と、を備える。 In the vehicle transmission according to the embodiment of the present invention, the first input shaft (13 in FIG. 1), the second input shaft (18 in FIG. 1), and the rotation from the first input shaft (13 in FIG. 1). A first output shaft (23 in FIG. 1) that transmits power to the drive wheels (40 and 41 in FIG. 1) and a second input shaft (18 in FIG. ) From the second output shaft (24 in FIG. 1) for transmitting the rotational power toward the drive wheels (40, 41 in FIG. 1), and the engine (in FIG. 1). 1) from the engine (1 in FIG. 1) to the first input shaft (13 in FIG. 1), and the second input shaft (1 in FIG. 1) from the engine (1 in FIG. 1). 1 18), a second clutch (12 in FIG. 1) for intermittently transmitting rotational power, and the first clutch (11 in FIG. 1) and A motor generator (25 in FIG. 1) that rotates integrally with or meshes with a predetermined rotating element (for example, 13, 18, 23, 24, etc. in FIG. 1) on the output side of the second clutch (12 in FIG. 1). A first temperature sensor (71 in FIG. 1) for detecting the temperature of the first clutch (11 in FIG. 1) and a second temperature sensor (12 in FIG. 1) for detecting the temperature of the second clutch (12 in FIG. 1). 1) 72) and the on / off state of the first clutch (11 in FIG. 1) and the second clutch (12 in FIG. 1), and the first input shaft (13 in FIG. 1) and the first output shaft (23 in FIG. 1) and between the second input shaft (18 in FIG. 1) and the second output shaft (24 in FIG. 1) are controlled, and the first temperature sensor (71 in FIG. 1) is controlled. ) And the signal from the second temperature sensor (72 in FIG. 1), the motor generator (2 in FIG. 1). Controlling the driving operation or regenerative operation) includes a transmission control device 60 (see Fig. 2), a.
本発明の実施例1に係る車両用変速装置について図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施例1に係る車両用変速装置の変速機を含む動力伝達装置の構成を示した模式図である。図2は、本発明の実施例1に係る車両用変速装置の電子制御系を模式的に示したブロック図である。
A vehicle transmission apparatus according to
図1を参照すると、車両用変速装置は、二つのクラッチを搭載することでシフトチェンジを行う変速機10(デュアルクラッチトランスミッション)を含む装置である。車両用変速装置は、変速機10と、変速制御装置50と、を有する。
Referring to FIG. 1, a vehicle transmission device is a device including a transmission 10 (dual clutch transmission) that performs a shift change by mounting two clutches. The vehicle transmission device includes a
エンジン1は、シリンダー内で燃料を爆発燃焼させ、その熱エネルギーによって仕事をする内燃機関である(図1、図2参照)。エンジン1は、燃料の噴出量を調整するインジェクタアクチュエータ(図示せず)、燃料の点火時期を調整するイグナイタアクチュエータ等を有し、エンジン制御装置60によって制御される。エンジン1の回転動力は、回転軸2を介して変速機10の第1クラッチ11及び第2クラッチ12に伝達される。
The
変速機10は、エンジン1とディファレンシャル装置30の間の動力伝達経路上に配設されたデュアルクラッチトランスミッションである。変速機10は、第2入力軸18と一体的に回転するモータジェネレータ25を備える。変速機10は、第1クラッチ11と、第2クラッチ12と、第1入力軸13と、1速駆動ギヤ14と、3速駆動ギヤ15と、5速駆動ギヤ16と、後退駆動ギヤ17と、第2入力軸18と、2速駆動ギヤ19と、4速駆動ギヤ20と、6速駆動ギヤ21と、アイドラギヤ22と、第1出力軸23と、第2出力軸24と、モータジェネレータ25と、第1シンクロ装置26と、第2シンクロ装置27と、第3シンクロ装置28と、第4シンクロ装置29と、温度センサ71、72と、を有する。
The
第1クラッチ11は、エンジン1の回転軸2から第1入力軸13への回転動力の伝達を断続する装置である。第1クラッチ11の断続動作は、変速制御装置50によって駆動制御される第1クラッチアクチュエータ51によって行われる。
The
第2クラッチ12は、エンジン1の回転軸2から第2入力軸18への回転動力の伝達を断続する装置である。第2クラッチ12の断続動作は、変速制御装置50によって駆動制御される第2クラッチアクチュエータ52によって行われる。
The
第1入力軸13は、奇数段及び後退用の駆動ギヤ14〜17に回転動力を伝達するための回転軸であり、第1クラッチ11に連結されている。第1入力軸13には、一側(図1の右側)から1速駆動ギヤ14、3速駆動ギヤ15、5速駆動ギヤ16、及び後退駆動ギヤ17が空転可能に装着されている。これらの駆動ギヤ14〜17は、対応する従動ギヤ23a〜23c、アイドラギヤ22と噛合連結されている。
The
第2入力軸18は、偶数段の駆動ギヤ19〜21に回転動力を伝達するための回転軸であり、第2クラッチ12に連結されている。第2入力軸18には、一側(図1の右側)から2速駆動ギヤ19、4速駆動ギヤ20、及び6速駆動ギヤ21が空転可能に装着されている。これらの駆動ギヤ19〜21は、対応する従動ギヤ24a〜24cと噛合連結されている。第2入力軸18は、モータジェネレータ25の回転軸と相対回転不能に連結されている。
The
アイドラギヤ22は、軸方向の位置に応じて後退駆動ギヤ17及び後退従動ギヤ23dに噛合連結されることで後退の変速段を実現するギヤである。アイドラギヤ22は、後退以外の前進変速段では中立位置に配置されて連結が解除され空転する。
The
第1出力軸23は、一側(図1の右側)から1速従動ギヤ23a、3速従動ギヤ23b、5速従動ギヤ23c、後退従動ギヤ23d、駆動ギヤ23eが一体的に設けられている。従動ギヤ23a〜23c、後退従動ギヤ23d、駆動ギヤ23eは、対応する駆動ギヤ14〜16、アイドラギヤ22、従動ギヤ31と噛合連結されている。
The
第2出力軸24は、一側(図1の右側)から2速従動ギヤ24a、4速従動ギヤ24b、6速従動ギヤ24c、駆動ギヤ24dが一体的に設けられている。従動ギヤ24a〜24c、駆動ギヤ24dは、対応する駆動ギヤ19〜21、従動ギヤ31と噛合連結されている。
The
モータジェネレータ25は、発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる同期発電電動機である。モータジェネレータ25の回転軸は、第2入力軸18と連結されている。モータジェネレータ25は、変速制御装置50によって駆動制御される。なお、モータジェネレータ25の回転軸は、第2入力軸18と連結される場合に限らず、クラッチ11、12よりも出力側の所定の回転要素(例えば、第1入力軸13、出力軸23、24等)と一体又は噛合により回転するようにしてもよい。また、モータジェネレータ25を1個だけでなく2個用意して、例えば、一方のモータジェネレータ25の回転軸を第2入力軸18と連結させ、他方のモータジェネレータ25の回転軸を第1入力軸13と連結させるようにしてもよい。
The
第1シンクロ装置26は、1速と3速を切り換えるための装置である。第1シンクロ装置26は、第1入力軸13と1速駆動ギヤ14又は3速駆動ギヤ15との回転速度を同期させて、第1入力軸13と1速駆動ギヤ14又は3速駆動ギヤ15を一体回転させる。第1シンクロ装置26の切換動作及び同期動作は、変速制御装置50によって駆動制御される第1変速アクチュエータ53によって行われる。
The
第2シンクロ装置27は、2速と4速を切り換えるための装置である。第2シンクロ装置27は、第2入力軸18と2速駆動ギヤ19又は4速駆動ギヤ20との回転速度を同期させて、第2入力軸18と2速駆動ギヤ19又は4速駆動ギヤ20を一体回転させる。第2シンクロ装置27の切換動作及び同期動作は、変速制御装置50によって駆動制御される第2変速アクチュエータ54によって行われる。
The
第3シンクロ装置28は、5速と後退を切り換えるための装置である。第3シンクロ装置28は、第1入力軸13と5速駆動ギヤ16又は後退駆動ギヤ17との回転速度を同期させて、第1入力軸13と5速駆動ギヤ16又は後退駆動ギヤ17を一体回転させる。第3シンクロ装置28の切換動作及び同期動作は、変速制御装置50によって駆動制御される第3変速アクチュエータ55によって行われる。
The
第4シンクロ装置29は、6速を選択するための装置である。第4シンクロ装置29は、第2入力軸18と6速駆動ギヤ21との回転速度を同期させて、第2入力軸18と6速駆動ギヤ21を一体回転させる。第4シンクロ装置29の選択動作及び同期動作は、変速制御装置50によって駆動制御される第4変速アクチュエータ56によって行われる。
The
ディファレンシャル装置30は、左右のシャフト32、33の回転数の差を吸収し、円滑な転がり走行を可能にする装置である。ディファレンシャル装置30は、従動ギヤ31から入力された回転動力を、シャフト32、33を介して駆動輪40、41に向けて差動可能に出力する。
The
変速制御装置50は、クラッチアクチュエータ51、52、変速アクチュエータ53〜56、及びモータジェネレータ25を制御するコントローラである。変速制御装置50は、プログラムに基づいて制御を行うコンピュータ機能を有する。変速制御装置50は、プログラム、データベース及びマップ等を記憶する。変速制御装置50は、変速機10のシフトレバー(図示せず)が操作されたときに生じる荷重(シフトレバー荷重)を検出するシフトレバー荷重センサ(図示せず)と電気的に接続されており、その検出信号が入力される。変速制御装置50は、クラッチ11、12のフェーシング温度を検出する温度センサ71、72と電気的に接続されており、その検出信号が入力される。変速制御装置50は、シャフト32、33の回転数を検出する回転センサ(図示せず)と電気的に接続されており、その検出信号が入力される。変速制御装置50は、実際の変速機10の変速段を検出するギヤ位置センサ(図示せず)と電気的に接続されており、その検出信号が入力される。変速制御装置50は、変速機10の入力軸13、18の回転数を検出する変速機入力軸回転数センサ(図示せず)と電気的に接続されており、その検出信号が入力される。変速制御装置50は、エンジン1の回転軸2の回転数を検出するエンジン回転数センサ(図示せず)と電気的に接続されており、その検出信号が入力される。変速制御装置50は、制御に必要な運転状態(シフトレバー荷重センサ(図示せず)からのシフトポジション、温度センサ71、72からの温度、変速機入力軸回転数センサ(図示せず)からの入力軸回転数、出力軸回転数センサ(図示せず)からの出力軸回転数、エンジン制御装置60からのエンジン回転数等)に関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従って計算を行い、クラッチアクチュエータ51、52、変速アクチュエータ53〜56、及びモータジェネレータ25を制御する。
The
変速制御装置50は、第1クラッチアクチュエータ51を駆動制御することにより、第1クラッチ11の断続を制御する。変速制御装置50は、第2クラッチアクチュエータ52を駆動制御することにより、第2クラッチ12の断続を制御する。変速制御装置50は、第1変速アクチュエータ53を駆動制御することにより、第1シンクロ装置26の切換及び同期を制御する。変速制御装置50は、第2変速アクチュエータ54を駆動制御することにより、第2シンクロ装置27の切換及び同期を制御する。変速制御装置50は、第3変速アクチュエータ55を駆動制御することにより、第3シンクロ装置28の切換及び同期を制御する。変速制御装置50は、第4変速アクチュエータ56を駆動制御することにより、第4シンクロ装置29の選択及び同期を制御する。なお、変速制御装置50の制御動作については、後述する。
The
エンジン制御装置60は、エンジン1を制御するコンピュータである。エンジン制御装置60は、制御に必要なエンジン運転状態(アクセルペダルセンサ(図示せず)からのアクセル開度、エンジン回転数センサ(図示せず)からのエンジン回転数Ne、イグニッションスイッチ(図示せず)のオン・オフ状態等)に関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従って計算を行い、インジェクタ(図示せず)、イグナイタ(図示せず)等のアクチュエータを制御する。エンジン制御装置60は、変速制御装置50と電気的に接続されており、変速制御装置50において必要な情報(エンジン回転数Ne、アクセル開度など)を変速制御装置50に提供することが可能である。
The
第1温度センサ71は、第1クラッチ11のフェーシング温度を検出するセンサである。第2温度センサ72は、第2クラッチ12のフェーシング温度を検出するセンサである。温度センサ71、72は、変速制御装置50と電気的に接続されている。
The
なお、図1の変速機10では入力軸13、18と駆動ギヤ14〜17、19〜21の間で同期可能な構成とし、かつ、出力軸23、24と従動ギヤ23a〜23d、24a〜24cが一体的な構成となっているが、出力軸23、24と従動ギヤ23a〜23d、24a〜24cの間で同期可能な構成とし、かつ、入力軸13、18と駆動ギヤ14〜17、19〜21が一体的な構成としてもよい。
In the
次に、本発明の実施例1に係る車両用変速装置の動作について図面を用いて説明する。図3は、本発明の実施例1に係る車両用変速装置の通常発進時の動作を示した模式図である。図4は、本発明の実施例1に係る車両用変速装置の発熱時前半の動作を示した模式図である。図5は、本発明の実施例1に係る車両用変速装置の発熱時後半の動作を示した模式図である。図6は、本発明の実施例1に係る車両用変速装置の所定の構成要素の動作を模式的に示したタイミングチャートである。
Next, the operation of the vehicle transmission according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an operation at the time of normal start of the vehicle transmission device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the operation in the first half of the vehicle transmission according to the first embodiment of the present invention during heat generation. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an operation in the latter half of the vehicle transmission according to the first embodiment of the present invention during heat generation. FIG. 6 is a timing chart schematically showing the operation of predetermined components of the vehicle transmission apparatus according to
図3、及び図6の通常発進区間を参照すると、通常発進時、すなわち車両用変速装置を含む車両が1速段で発進するとき、変速制御装置(図2の50)は、第1シンクロ装置26が第1入力軸13と1速駆動ギヤ14を同期させるように第1変速アクチュエータ(図2の53)を制御し、第2シンクロ装置27がニュートラルとなるように第2変速アクチュエータ(図2の54)を制御し、第1クラッチ11が半クラッチ状態となるように第1クラッチアクチュエータ(図2の51)を制御し、第2クラッチ12を係合させるように第2クラッチアクチュエータ(図2の52)を制御し、その他の変速アクチュエータ(図2の55、56)をニュートラルとし、モータジェネレータ25をOFFとする。これにより、エンジン1の回転動力は、図3の太字実線のように、回転軸2を介して第1クラッチ11に伝達され、第1クラッチ11で滑りを生じて、第1入力軸13、第1シンクロ装置26、1速駆動ギヤ14、1速従動ギヤ23a、第1出力軸23、駆動ギヤ23e、従動ギヤ31、ディファレンシャル装置30、シャフト33、32の順に伝達して、駆動輪40、41を駆動する。このとき、第1クラッチ11は半クラッチ状態であるため、高負荷時の発進など(例:牽引など重量車の登坂路発進)、半クラッチ状態の時間が長く続くと、第1クラッチ11の温度が上昇する。第1クラッチ11の温度は、第1温度センサ71を介して変速制御装置(図2の50)で監視される。第1クラッチ11の温度が第1しきい値に達すると、変速制御装置(図2の50)は、以下のような制御を行う。
Referring to the normal start section of FIGS. 3 and 6, at the time of normal start, that is, when the vehicle including the vehicle transmission starts at the first speed, the shift control device (50 in FIG. 2) is the first synchronizer. 26 controls the first speed change actuator (53 in FIG. 2) so as to synchronize the
図4、及び図6の発熱前半区間を参照すると、発熱時前半、すなわち車両用変速装置を含む車両が1速段で発進中のときに第1クラッチ11の温度が第1しきい値を超えると、変速制御装置(図2の50)は、第1シンクロ装置26が第1入力軸13と1速駆動ギヤ14を同期したままとなるように第1変速アクチュエータ(図2の53)を制御し、第2シンクロ装置27がニュートラルのままとなるように第2変速アクチュエータ(図2の54)を制御し、第1クラッチ11が半クラッチ状態のままとなるように第1クラッチアクチュエータ(図2の51)を制御し、第2クラッチ12を係合させたままとなるように第2クラッチアクチュエータ(図2の52)を制御し、モータジェネレータ25を回生とし、その他の変速アクチュエータ(図2の55、56)をニュートラルのままとする。これにより、エンジン1の回転動力は、図4の太字実線のように、回転軸2を介して第1クラッチ11に伝達され、第1クラッチ11で滑りを生じて、第1入力軸13、第1シンクロ装置26、1速駆動ギヤ14、1速従動ギヤ23a、第1出力軸23、駆動ギヤ23e、従動ギヤ31、ディファレンシャル装置30、シャフト33、32の順に伝達して、駆動輪40、41を駆動するとともに、回転軸2、第2クラッチ12、第2入力軸18の順に伝達して、モータジェネレータ25で回生される。モータジェネレータ25で回生されることで、エンジン回転数の上昇が抑えられ、回転軸2から第1クラッチ11に入力される回転動力が弱められて第1クラッチ11での温度上昇速度が小さくなり、第2入力軸18と2速駆動ギヤ19の回転差が抑えられる。第1クラッチ11の温度が第1しきい値を超えてから所定時間が経過すると、変速制御装置(図2の50)は、以下のような制御を行う。
4 and 6, the temperature of the first clutch 11 exceeds the first threshold when the first half of the heat generation, that is, when the vehicle including the vehicle transmission is starting at the first gear. Then, the speed change control device (50 in FIG. 2) controls the first speed change actuator (53 in FIG. 2) so that the
図5、及び図6の発熱後半区間を参照すると、発熱時後半、すなわち車両用変速装置を含む車両が1速段で発進中のときに第1クラッチ11の温度が第1しきい値を超えてから所定時間が経過すると、変速制御装置(図2の50)は、第1シンクロ装置26が第1入力軸13と1速駆動ギヤ14を同期したままとなるように第1変速アクチュエータ(図2の53)を制御し、第2シンクロ装置27が第2入力軸18と2速駆動ギヤ19を同期させるように第2変速アクチュエータ(図2の54)を制御し、第1クラッチ11が非係合となるように第1クラッチアクチュエータ(図2の51)を制御し、第2クラッチ12を半クラッチ状態となるように第2クラッチアクチュエータ(図2の52)を制御し、モータジェネレータ25を駆動とし、その他の変速アクチュエータ(図2の55、56)をニュートラルのままとする。これにより、エンジン1の回転動力は、図5の太字実線のように、回転軸2を介して第2クラッチ12に伝達され、第2クラッチ12で滑りを生じて、第2入力軸18、第2シンクロ装置27、2速駆動ギヤ19、2速従動ギヤ24a、第2出力軸24、駆動ギヤ24d、従動ギヤ31、ディファレンシャル装置30、シャフト32、33の順に伝達して、駆動輪40、41を駆動する。また、モータジェネレータ25の駆動による回転動力は、図5の太字点線のように、第2入力軸18、第2シンクロ装置27、2速駆動ギヤ19、2速従動ギヤ24a、第2出力軸24、駆動ギヤ24d、従動ギヤ31、ディファレンシャル装置30、シャフト32、33の順に伝達して、駆動輪40、41を駆動する。このとき、第1クラッチ11は、非係合となっているので放冷されて温度が下がる。モータジェネレータ25の回転動力により駆動輪40、41の駆動がアシストされることで、第2クラッチ12での半クラッチによる発熱が抑えられる。
Referring to FIGS. 5 and 6, the temperature of the first clutch 11 exceeds the first threshold when the second half of the heat generation, that is, when the vehicle including the vehicle transmission is starting at the first gear. When a predetermined time elapses, the speed change control device (50 in FIG. 2) sets the first speed change actuator (FIG. 2) so that the
なお、発熱時後半において、第1クラッチ11の温度が十分に冷却された第2しきい値(<第1しきい値)に達したり、第2クラッチ12の温度が第1しきい値を超えたときには、変速制御装置(図2の50)は、第1クラッチ11が半クラッチ状態、かつ、第2クラッチ12が非係合状態になるように制御する。 In the latter half of the heat generation time, the temperature of the first clutch 11 reaches a sufficiently cooled second threshold (<first threshold), or the temperature of the second clutch 12 exceeds the first threshold. When this occurs, the shift control device (50 in FIG. 2) controls the first clutch 11 to be in the half-clutch state and the second clutch 12 to be in the disengaged state.
実施例1によれば、クラッチ11、12の温度を検知して、クラッチ11、12を切り替えることで、発熱したクラッチを非係合状態にして放熱を促進することにより、クラッチの温度上昇を抑制することができ、クラッチの損傷(焼損)や寿命低下を防止することができる。
According to the first embodiment, the temperature of the
1 エンジン
2 回転軸
10 変速機
11 第1クラッチ
12 第2クラッチ
13 第1入力軸
14 1速駆動ギヤ
15 3速駆動ギヤ
16 5速駆動ギヤ
17 後退駆動ギヤ
18 第2入力軸
19 2速駆動ギヤ
20 4速駆動ギヤ
21 6速駆動ギヤ
22 アイドラギヤ
23 第1出力軸
23a 1速従動ギヤ
23b 3速従動ギヤ
23c 5速従動ギヤ
23d 後退従動ギヤ
23e 駆動ギヤ
24 第2出力軸
24a 2速従動ギヤ
24b 4速従動ギヤ
24c 6速従動ギヤ
24d 駆動ギヤ
25 モータジェネレータ
26 第1シンクロ装置
27 第2シンクロ装置
28 第3シンクロ装置
29 第4シンクロ装置
30 ディファレンシャル装置
31 従動ギヤ
32、33 シャフト
40、41 駆動輪
50 変速制御装置
51 第1クラッチアクチュエータ
52 第2クラッチアクチュエータ
53 第1変速アクチュエータ
54 第2変速アクチュエータ
55 第3変速アクチュエータ
56 第4変速アクチュエータ
60 エンジン制御装置
71 第1温度センサ
72 第2温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1入力軸からの回転動力が変速可能に伝達されるとともに、駆動輪に向けて回転動力を伝達する第1出力軸と、
前記第2入力軸からの回転動力が変速可能に伝達されるとともに、前記駆動輪に向けて回転動力を伝達する第2出力軸と、
エンジンから前記第1入力軸への回転動力の伝達を断続する第1クラッチと、
前記エンジンから前記第2入力軸への回転動力の伝達を断続する第2クラッチと、
前記第1クラッチ及び前記第2クラッチよりも出力側の所定の回転要素と一体又は噛合して回転するモータジェネレータと、
前記第1クラッチの温度を検出する第1温度センサと、
前記第2クラッチの温度を検出する第2温度センサと、
前記第1クラッチ及び前記第2クラッチの断続を制御するとともに、前記第1入力軸と第1出力軸間、及び前記第2入力軸と第2出力軸間の変速を制御し、かつ、前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの信号に基づいて前記モータジェネレータの駆動動作又は回生動作を制御する変速制御装置と、
を備えることを特徴とする車両用変速装置。 A first input shaft and a second input shaft;
A first output shaft that transmits the rotational power from the first input shaft in a shiftable manner and transmits the rotational power toward the drive wheel;
A second output shaft that transmits the rotational power from the second input shaft so as to be variable, and transmits the rotational power toward the drive wheel;
A first clutch for intermittently transmitting rotational power from the engine to the first input shaft;
A second clutch for intermittently transmitting rotational power from the engine to the second input shaft;
A motor generator that rotates integrally with or meshing with a predetermined rotating element on the output side of the first clutch and the second clutch;
A first temperature sensor for detecting a temperature of the first clutch;
A second temperature sensor for detecting the temperature of the second clutch;
Controlling the on / off of the first clutch and the second clutch, controlling a shift between the first input shaft and the first output shaft, and between the second input shaft and the second output shaft, and A shift control device for controlling a driving operation or a regenerative operation of the motor generator based on signals from one temperature sensor and the second temperature sensor;
A vehicle transmission device comprising:
前記モータジェネレータの回転軸は、前記第2入力軸に連結され、
前記変速制御装置は、前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの信号に基づいて前記別のモータジェネレータの駆動動作又は回生動作を制御することを特徴とする請求項1記載の車両用変速装置。 A rotary motor having another motor generator connected to the first input shaft;
The rotation shaft of the motor generator is connected to the second input shaft,
2. The vehicle transmission according to claim 1, wherein the shift control device controls a drive operation or a regenerative operation of the other motor generator based on signals from the first temperature sensor and the second temperature sensor. .
前記第1入力軸からの回転動力が変速可能に伝達されるとともに、駆動輪に向けて回転動力を伝達する第1出力軸と、
前記第2入力軸からの回転動力が変速可能に伝達されるとともに、前記駆動輪に向けて回転動力を伝達する第2出力軸と、
エンジンから前記第1入力軸への回転動力の伝達を断続する第1クラッチと、
前記エンジンから前記第2入力軸への回転動力の伝達を断続する第2クラッチと、
前記第1クラッチ及び前記第2クラッチよりも出力側の所定の回転要素と一体又は噛合して回転するモータジェネレータと、
前記第1クラッチの温度を検出する第1温度センサと、
前記第2クラッチの温度を検出する第2温度センサと、
前記第1クラッチ及び前記第2クラッチの断続を制御するとともに、前記第1入力軸と第1出力軸間、及び前記第2入力軸と第2出力軸間の変速を制御し、かつ、前記第1温度センサ及び前記第2温度センサの信号に基づいて前記モータジェネレータの駆動動作又は回生動作を制御する変速制御装置と、
を備え、
前記変速制御装置は、発進の際に、前記第1クラッチを半クラッチ状態となるように制御するとともに、前記第2クラッチを係合状態となるように制御し、前記第1入力軸の回転動力が1速段で前記第1出力軸に伝達されるように制御し、前記第2入力軸の回転動力が前記第2出力軸に伝達されないように制御し、前記モータジェネレータをOFF状態とするように制御し、
前記変速制御装置は、
発進中のときに前記第1クラッチの温度が第1しきい値を超えると、前記第1クラッチを半クラッチ状態のままとなるように制御するとともに、前記第2クラッチを係合状態のままとなるように制御し、前記第1入力軸の回転動力が1速段で前記第1出力軸に伝達されるように制御し、前記第2入力軸の回転動力が前記第2出力軸に伝達されないように制御し、前記モータジェネレータが回生動作するように制御し、
前記第1クラッチの温度が前記第1しきい値を超えてから所定時間が経過すると、前記第1クラッチを非係合状態となるように制御するとともに、前記第2クラッチを半クラッチ状態となるように制御し、前記第2入力軸の回転動力が2速段で前記第2出力軸に伝達されるように制御し、前記モータジェネレータが駆動動作するように制御することを特徴とする車両用変速装置。 A first input shaft and a second input shaft;
A first output shaft that transmits the rotational power from the first input shaft in a shiftable manner and transmits the rotational power toward the drive wheel;
A second output shaft that transmits the rotational power from the second input shaft so as to be variable, and transmits the rotational power toward the drive wheel;
A first clutch for intermittently transmitting rotational power from the engine to the first input shaft;
A second clutch for intermittently transmitting rotational power from the engine to the second input shaft;
A motor generator that rotates integrally with or meshing with a predetermined rotating element on the output side of the first clutch and the second clutch;
A first temperature sensor for detecting a temperature of the first clutch;
A second temperature sensor for detecting the temperature of the second clutch;
Controlling the on / off of the first clutch and the second clutch, controlling a shift between the first input shaft and the first output shaft, and between the second input shaft and the second output shaft, and A shift control device for controlling a driving operation or a regenerative operation of the motor generator based on signals from one temperature sensor and the second temperature sensor;
With
The shift control device controls the first clutch to be in a half-clutch state and controls the second clutch to be in an engaged state when starting, so that the rotational power of the first input shaft is controlled. Is controlled to be transmitted to the first output shaft at the first speed, so that the rotational power of the second input shaft is not transmitted to the second output shaft, and the motor generator is turned off. Control to
The shift control device includes:
If the temperature of the first clutch exceeds a first threshold value while starting, the first clutch is controlled to remain in a half-clutch state, and the second clutch is kept in an engaged state. The rotational power of the first input shaft is controlled to be transmitted to the first output shaft at the first speed, and the rotational power of the second input shaft is not transmitted to the second output shaft. Control so that the motor generator performs regenerative operation,
When a predetermined time elapses after the temperature of the first clutch exceeds the first threshold value, the first clutch is controlled to be in a disengaged state, and the second clutch is in a half-clutch state. controlled to the second rotational power of the input shaft is controlled so as to be transmitted to the second output shaft at the second speed, it wherein the motor-generator is controlled to operate drive vehicle Dual-use transmission.
前記第1入力軸及び前記第1出力軸の他方の軸と相対回転可能に配されるとともに対応する前記第1固定ギヤと噛み合う複数の第1可動ギヤと、
前記第1可動ギヤを前記第1入力軸及び前記第1出力軸の他方の軸に同期させることが可能な複数の第1のシンクロ装置と、
前記第2入力軸及び前記第2出力軸の一方の軸に固定された複数の第2固定ギヤと、
前記第2入力軸及び前記第2出力軸の他方の軸と相対回転可能に配されるとともに対応する前記第2固定ギヤと噛み合う複数の第2可動ギヤと、
前記第2可動ギヤを前記第2入力軸及び前記第2出力軸の他方の軸に同期させることが可能な複数の第2のシンクロ装置と、
を備え、
前記変速制御装置は、前記第1のシンクロ装置及び前記第2のシンクロ装置の同期を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載の車両用変速装置。 A plurality of first fixed gears fixed to one of the first input shaft and the first output shaft;
A plurality of first movable gears arranged to be relatively rotatable with the other one of the first input shaft and the first output shaft and meshing with the corresponding first fixed gear;
A plurality of first synchronization devices capable of synchronizing the first movable gear with the other shaft of the first input shaft and the first output shaft;
A plurality of second fixed gears fixed to one of the second input shaft and the second output shaft;
A plurality of second movable gears arranged so as to be relatively rotatable with the other of the second input shaft and the second output shaft and meshing with the corresponding second fixed gear;
A plurality of second synchronizers capable of synchronizing the second movable gear with the other of the second input shaft and the second output shaft;
With
The vehicular transmission according to any one of claims 1 to 4, wherein the transmission control device controls synchronization of the first synchronization device and the second synchronization device.
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