JP5896647B2 - デュアルクラッチ式自動変速機 - Google Patents
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Description
以下、本発明のデュアルクラッチ式自動変速機を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1に示されるデュアルクラッチ式自動変速機1は、前進7段、後進1段のFR(フロントエンジン・リアドライブ方式)用の自動変速機である。このデュアルクラッチ式自動変速機1は、図1に示されるように、軸として、第1入力軸15、第2入力軸16、第1副軸17、第2副軸18、後進アイドル軸27e、及び、出力軸19を有している。なお、第1入力軸15や第2入力軸16に対して、出力軸19側を後方とする。
図4を用いて、デュアルクラッチ式自動変速機1の制御ブロックについて説明する。デュアルクラッチ式自動変速機1は、当該デュアルクラッチ式自動変速機1を統括制御する制御部50(トランスミッションコントロールユニット(TCU)ともいう)を備えている。
図5を用いて、図4に示される、第1モータドライバA61、第1モータドライバB62、第2モータドライバA63、第2モータドライバB64の構成について説明する。なお、第1モータドライバA61、第1モータドライバB62、第2モータドライバA63、第2モータドライバB64は、同一の構造であり、図5においてモータドライバ60と表されている。また、図4に示される、第1モータA71、第1モータB72、第2モータA73、第2モータB74もまた、同一の構造であり、図5においてモータ70と表されている。また、第1電流検出部A91、B92、第2電流検出部A93、B94もまた、同一の構造であり、図5において電流検出部90と表されている。なお、本実施形態では、モータ70は、直流ブラシモータである。
図1及び図6を用いて、デュアルクラッチ式自動変速機1のプレシフト動作及び変速動作の説明をする。図6は、デュアルクラッチ式自動変速機1の「変速マップデータ」を表した図である。図6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「プレシフト線」及び「変速線」を複数有している。車両の走行状態が「プレシフト線」を越えると、「プレシフト指令」が発せられ、プレシフトが実行される。また、車両の走行状態が「変速線」を越えると、「変速指令」が発せられ、変速が実行される。図6に示されるように、増速方向に向かって(速度が低い方から速度が高い方に向かって)順に、第2速アッププレシフト線、第2速アップ変速線、第3速アッププレシフト線、第3速アップ変速線が設定されている。また、減速方向に向かって(速度が高い方から低い方に向かって)順に、第2速ダウンプレシフト線、第2速ダウン変速線、第1速ダウンプレシフト線、第1速ダウン変速線が設定されている。これ以上の変速段(第3速〜第7速)についても、同様に、「変速線」及び「プレシフト線」が設定されている。
不作動状態ではデュアルクラッチCの第1,第2クラッチC1,C2はともに解除されており、各選択機構30−1〜30−4は中立位置にある。
停車状態において原動機10を始動させた場合にも、上記不作動状態と同様の状態を維持する。そして、停車状態において原動機10を始動させた後に、デュアルクラッチ式自動変速機1のシフトレバー(図示省略)を前進位置とすれば、制御部50は第1モータドライバA61に、「モータドライバ制御信号」を出力して、第1モータA71を回転させて、第1選択機構A30−1の第1速係合部材S1を係合させて第1速段を形成する。この状態でアクセル開度が増大して原動機10が所定の低回転速度を越えれば、制御部50はアクセル開度に合わせて、デュアルクラッチアクチュエータ75に「デュアルクラッチ制御信号」を出力することにより、デュアルクラッチCの第1クラッチC1の係合力を徐々に増加させる。これにより駆動軸11の回転駆動力は第1クラッチC1から第1入力軸15、第1速変速ギヤ列21a,21b、第1選択機構A30−1の第1速係合部材S1、第1副軸17、第1リダクション変速ギヤ列28a,28bを介して出力軸19に伝達され、自動車は第1速段で走行し始める。
車両の車速が増大する等して、「アクセル開度情報」及び「車速情報」に基づき、制御部50が、図6に示される第2速アッププレシフト線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)、制御部50は、第2モータドライバA63に「モータドライバ制御信号」を出力し、第2モータA73を回転させ、第2選択機構A30−3の第2速係合部材S2を係合させて第2速段を形成する。
車両の車速が増大する等して、「アクセル開度情報」及び「車速情報」に基づき、制御部50が、図6に示される第2速アップ変速線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)、制御部50は、デュアルクラッチアクチュエータ75に「デュアルクラッチ制御信号」を出力し、デュアルクラッチCを第1クラッチC1から第2クラッチC2側に繋ぎ替えて、第2速段にアップ変速する。
また、制御部50は、「アクセル開度情報」及び「車速情報」に基づき、「変速マップデータ」の「第3速〜第4速アップ変速線」、「第4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、デュアルクラッチアクチュエータ75に「デュアルクラッチ制御信号」を出力することにより、第1クラッチC1と第2クラッチC2を交互に繋ぎ替えて、第1速段〜第4速段での走行が行われるようにする。
「アクセル開度情報」及び「車速情報」に基づき、制御部50が、第5速アッププレシフト線又は第5速ダウンプレシフト線を越えたと判断した場合には、制御部50は、第1モータドライバB62に「モータドライバ制御信号」を出力して、第1モータB72を回転させ、第1選択機構B30−2の第5速係合部材S5を係合させ第1入力軸15と出力軸19を直結してアッププレシフト又はダウンプレシフトを実行し、第5速段を形成する。
「アクセル開度情報」及び「車速情報」に基づき、制御部50が、「第5速アップ変速線」又は「第5速ダウン変速線」を越えたと判断した場合には、制御部50は、デュアルクラッチアクチュエータ75に「デュアルクラッチ制御信号」を出力し、デュアルクラッチCを第2クラッチC2から第1クラッチC1に繋ぎ替えて、第5速段に変速する。この場合は駆動軸11の回転駆動力は第1クラッチC1から第1入力軸15、第1選択機構B30−2の第5速係合部材S5を介して出力軸19に伝達される。
車速が増大する等して、「アクセル開度情報」及び「車速情報」に基づき、制御部50が、「第6速アッププレシフト線」を越えたと判断した場合には、制御部50は、第2モータドライバA63に「モータドライバ制御信号」を出力して、第2モータA73を回転させ、第2選択機構A30−3を中立状態にする。そして、制御部50は、第2モータドライバB64に「モータドライバ制御信号」を出力して、第2モータB74を回転させ、第2選択機構B30−4の第6速係合部材S6を係合させてアッププレシフトを実行し、第6速段を形成する。
そして、制御部50は、「アクセル開度情報」及び「車速情報」に基づき、「変速マップデータ」の「第6速、第7速アップ変速線」、「第6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、デュアルクラッチアクチュエータ75に「デュアルクラッチ制御信号」を出力することにより、第1クラッチC1と第2クラッチC2を交互に繋ぎ替えて、第6速段や第7速段での走行が行われるようにする。なお、第6速段及び第7速段においては、出力軸19の回転速度は駆動軸11よりも増速される。
以下、本発明によるデュアルクラッチ式自動変速機1について詳細に説明する。ある変速段で走行中に、実際に変速が実行されないにも関わらず、プレシフトが繰り返される場合がある。例えば、図7に示されるように、車両が第2速段で走行中に、アクセル開度や車速に基づく車両の走行状態が、第1速ダウン変速線や第3速アップ変速線を越えること無く、第1速プレシフト線や第3速プレシフト線を繰り返し越える場合に、プレシフトが繰り返される。このようなプレシフトが繰り返される現象は、車両の車速の変化により第1速ダウンプレシフト線や第3速アッププレシフト線を越える場合(図7のα)や、アクセル開度の変化により第1速ダウンプレシフト線や第3速アッププレシフト線を越える場合(図7のβ)や、或いは、これらの組み合わせにより発生する。
次に、上述した本発明のデュアルクラッチ式自動変速機1の作動について図9〜図13を参照して説明する。デュアルクラッチ式自動変速機1は作動状態となると、図9に示される「プレシフト許可・禁止切替処理」を順次実行する。まず、ステップ102において、「駆動電流量演算手段」である制御部50が、各電流検出部91〜94でそれぞれ検出された信号に基づき、各モータドライバ61〜64から各モータ71〜74に供給される「駆動電流」を算出する。そして、制御部50は、算出された「駆動電流」に基づき、所定の「演算期間」の間における駆動電流の量である「駆動電流量」をそれぞれ演算する。本実施形態では、図10に示されるように、制御部50は、負方向の駆動電流を正方向に反転させ(図10の(B))、所定の「演算期間」の間で、駆動電流を積算して(駆動電流の電流値を前記「演算期間」の間で時間積分して)「駆動電流量」を演算する(図10の(C))。或いは、図11に示されるように、制御部50は、駆動電流の電流値が所定の電流値(判定電流値)以上となっている時間(T1〜T8)を、所定の「演算期間」の間で、計測し(図11の(A))、当該時間(T1〜T8)を積算することにより(図11の(B))、「駆動電流量」を演算(図11の(C))することにしても差し支え無い。本実施形態では、所定の期間である「演算期間」を経過した場合には、それ以降は、図12の(B)に示されるように、ある時刻に到る直前の「演算期間」の駆動電流に基づき、上記した演算方法で移動演算(移動積算)することにより、「駆動電流量」を演算する。このため、図12の(B)に示されるように、各モータ71〜74に駆動電流が供給されなかった場合には、演算されている「駆動電流量」から、一番昔の時刻に積算された「駆動電流量」が順次除かれ、結果として、「駆動電流量」が減少する。
ステップ108において、制御部50は、プレシフト許可フラグFに値0を設定して記憶装置52に記憶させ、「プレシフト禁止制御」に切り替え、プログラムをステップ102に戻す。
「プレシフト・変速制御」について、図13を用いて説明する。デュアルクラッチ式自動変速機1は作動状態となると、まず、ステップ111において、「プレシフト禁止手段」である制御部50は、記憶装置52に記憶されているプレシフト許可フラグFを参照し、プレシフトが許可されているか、禁止されているかのいずれかを判断する。制御部50が、プレシフト許可フラグFが1であると判断し、プレシフトが許可されていると判断した場合には(ステップ111で「YES」と判断)、プログラムをステップ112に進め、順次「プレシフト許可制御」(ステップ1112〜117)を実行する。一方で、制御部50が、プレシフト許可フラグFが0であると判断し、プレシフトが禁止されていると判断した場合には(ステップ111で「NO」と判断)、プログラムをステップ121に進め、順次「プレシフト禁止制御」(ステップ121〜124)を実行する。
10:原動機、 11:駆動軸
15:第1入力軸、 16:第2入力軸
17:第1副軸、 18:第2副軸、 19:出力軸(出力部材)
20−1:第1変速機構A、 20−2:第1変速機構B
20−3:第2変速機構B、 20−4:第2変速機構B
30−1:第1選択機構A、 30−2:第1選択機構B
30−3:第2選択機構A、 30−4:第2選択機構B
40:シフトアクチュエータ機構
50:制御部(駆動電流量演算手段、駆動電流量上限判定手段、プレシフト禁止手段)
61:第1モータドライバA、 62:第1モータドライバB
63:第2モータドライバA、 64:第2モータドライバB
71:第1モータA、 72:第1モータB
73:第2モータA、 74:第2モータB
75:デュアルクラッチアクチュエータ
91:第1電流検出部A(第1電流検出手段)、 92:第1電流検出部B(第1電流検出手段)
93:第2電流検出部A(第2電流検出手段)、 94:第2電流検出部B(第2電流検出手段)
C:デュアルクラッチ、 C1,C2:クラッチ
L:クラッチハブ、 M:スリーブ、 N:シフトフォーク
O:シンクロナイザリング、 S1〜S7,SR:係合部材
Claims (3)
- 原動機の回転駆動力が伝達される駆動軸と、
同軸に配置された第1入力軸及び第2入力軸と、
前記駆動軸の回転駆動力を前記第1入力軸に離脱係合する第1クラッチと、前記駆動軸の回転駆動力を前記第2入力軸に離脱係合する第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デュアルクラッチアクチュエータと、
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と、これら複数の奇数段変速部材から一つの奇数段変速部材を選択する第1選択機構とを有し、前記第1入力軸の回転駆動力を前記選択された奇数段変速部材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と、これら複数の偶数段変速部材から一つの偶数段変速部材を選択する第2選択機構とを有し、前記第2入力軸の回転駆動力を前記選択された偶数段変速部材を介して前記出力部材に伝達する第2変速機構と、
前記第1選択機構を作動させる第1モータと、
前記第2選択機構を作動させる第2モータと、
前記第1モータに駆動電流を供給する第1モータドライバと、
前記第2モータに駆動電流を供給する第2モータドライバと、
前記第1モータドライバから前記第1モータに供給される駆動電流を検出する第1電流検出手段と、
前記第2モータドライバから前記第2モータに供給される駆動電流を検出する第2電流検出手段と、
前記原動機の出力を調整するアクセル開度を検出するアクセル開度センサと、
車速を検出するための車速センサと、
前記アクセル開度センサによって検出された前記アクセル開度及び前記車速センサによって検出された前記車速との関係が、前記アクセル開度と前記車速との関係を表した変速線を越えたと判断した場合に変速指令を出力する変速指令出力手段と、
前記アクセル開度センサによって検出された前記アクセル開度及び前記車速センサによって検出された前記車速との関係が、前記変速線に対応するプレシフト線を越えたと判断した場合にプレシフト指令を出力するプレシフト指令出力手段と、
前記プレシフト指令出力手段によって、前記プレシフト指令が発せられると、前記第1モータドライバ又は前記第2モータドライバに前記第1モータ又は前記第2モータに駆動電流を供給させるモータドライバ制御信号を出力し、前記第1選択機構又は前記第2選択機構を作動させて、前記第1変速機構と前記第2変速機構のうち前記駆動軸からの回転駆動力が伝達されていない側の変速機構である待機側変速機構の変速部材を選択させるプレシフトを実行し、前記変速指令出力手段によって、前記変速指令が発せられると、前記デュアル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クラッチと前記第2クラッチのうち前記駆動軸からの回転駆動力が伝達されている側のクラッチから前記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て変速を実行する制御部と、
を備え、
前記制御部に、
前記第1電流検出手段及び前記第2電流検出手段でそれぞれ検出された駆動電流に基づき、所定の演算期間の間における駆動電流の量である駆動電流量をそれぞれ演算する駆動電流量演算手段と、
前記駆動電流量演算手段が演算した駆動電流量が、上限値を越えたか否かを判定する駆動電流量上限判定手段と、
前記駆動電流量上限判定手段が、前記駆動電流量が上限値を越えたと判定した場合に、前記プレシフトを禁止するプレシフト禁止手段と、
前記プレシフト禁止手段によって前記プレシフトが禁止されている場合において、前記変速指令出力手段によって、前記変速指令が発せられた場合に、前記待機側変速機構において形成されている変速段が前記変速指令の変速段と一致している場合には、前記デュアルクラッチアクチュエータを制御することにより前記変速を実行し、前記待機側変速機構において形成されている変速段が前記変速指令の変速段と一致していない場合には、前記第1選択機構又は前記第2選択機構を作動させて、前記待機側変速機構の変速段を前記変速指令の変速段にしたうえで、前記デュアルクラッチアクチュエータを制御することにより前記変速を実行するプレシフト禁止時変速手段と、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、
前記駆動電流量演算手段は、前記第1電流検出手段及び前記第2電流検出手段でそれぞれ検出された駆動電流を積算することにより駆動電流量をそれぞれ演算する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、
前記駆動電流量演算手段は、前記第1電流検出手段及び前記第2電流検出手段でそれぞれ検出された駆動電流値が、所定の電流値以上となっている時間を計測し、当該時間を積算することにより駆動電流量を演算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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