JP5912724B2 - Dual clutch automatic transmission - Google Patents
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Description
本発明は、デュアルクラッチの温度が設定温度以上となった場合に、非走行側の変速段ギヤを利用して、デュアルクラッチを冷却できるようにしたデュアルクラッチ式自動変速機に関するものである。 The present invention relates to a dual clutch type automatic transmission that can cool a dual clutch by using a non-travel side shift gear when the temperature of the dual clutch becomes equal to or higher than a set temperature.
車両用変速機の一種に、2つのクラッチをもつデュアルクラッチと、これらクラッチに接続された2つの入力軸と、一方の入力軸に伝達された回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第1シフト機構、および他方の入力軸に伝達された回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第2シフト機構とを備えたデュアルクラッチ式自動変速機がある。かかる自動変速機は、2つのクラッチで係合切替を制御することによりトルクが途切れないようにして変速操作を行えるという利点がある。この種のデュアルクラッチ式自動変速機として、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。 As a kind of vehicle transmission, a dual clutch having two clutches, two input shafts connected to these clutches, and a rotational driving force transmitted to one input shaft are shifted to establish an odd gear. There is a dual clutch type automatic transmission that includes a first shift mechanism and a second shift mechanism that shifts the rotational driving force transmitted to the other input shaft to establish an even-numbered shift stage. Such an automatic transmission has an advantage that a gear shifting operation can be performed without interrupting torque by controlling engagement switching with two clutches. As this type of dual clutch automatic transmission, for example, the one described in Patent Document 1 is known.
ところで、デュアルクラッチ式自動変速機においては、変速時にクラッチが半クラッチ状態に制御されて滑りを生ずるため、クラッチが発熱する。クラッチが発熱すると、クラッチを構成するクラッチディスク等の各部材が熱膨張したり、あるいは、クラッチディスクの摩擦係数が変化するなどして、クラッチの特性が変化し、クラッチアクチュエータを定められたストローク量作動させても、目標通りのクラッチトルクが得られないなど、クラッチ制御に悪影響を及ぼす恐れがある。 By the way, in the dual clutch type automatic transmission, the clutch is controlled to a half-clutch state at the time of shifting, and slipping occurs, so that the clutch generates heat. When the clutch generates heat, each member such as the clutch disk that composes the clutch thermally expands, or the friction coefficient of the clutch disk changes, and the clutch characteristics change. Even if it is operated, there is a risk that clutch control may be adversely affected, such as failure to obtain the desired clutch torque.
本発明は上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、デュアルクラッチの温度が設定温度以上になった場合に、非走行側の変速段ギヤを低速段側に切り替えることにより、切断状態のクラッチのクラッチディスクの回転速度を高めてクラッチハウジング内の流体の動きを加速させ、デュアルクラッチを冷却できるようにしたデュアルクラッチ式自動変速機を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and when the temperature of the dual clutch becomes equal to or higher than the set temperature, the non-traveling side shift gear is switched to the low speed side, thereby It is an object of the present invention to provide a dual clutch type automatic transmission capable of cooling the dual clutch by increasing the rotational speed of the clutch disk of the clutch to accelerate the movement of the fluid in the clutch housing.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明の特徴は、同心に配置された第1入力軸および第2入力軸と、原動機の回転駆動力を前記第1入力軸に伝達する第1クラッチと前記回転駆動力を前記第2入力軸に伝達する第2クラッチとを有するデュアルクラッチと、前記第1入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第1シフト機構と前記第2入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第2シフト機構とを有する変速装置と、前記デュアルクラッチの温度を導出するクラッチ温度導出部と、前記クラッチ温度導出部によって導出されたクラッチ温度が、予め設定された設定温度より高くなったか否かを判定するクラッチ温度判定部と、前記クラッチ温度判定部によってクラッチ温度が設定温度以上と判定された場合に、非走行側の前記奇数変速段のギヤあるいは前記偶数変速段のギヤを低速段側に切替え、切断状態にあるクラッチの回転速度を高めるように制御する非走行側ギヤ切替部とを備えることである。 In order to solve the above-mentioned problem, a feature of the invention according to claim 1 is that a first input shaft and a second input shaft arranged concentrically, and a first clutch that transmits a rotational driving force of a prime mover to the first input shaft. And a second clutch that transmits the rotational driving force to the second input shaft, and a first shift that shifts the rotational driving force transmitted to the first input shaft and establishes an odd gear. A transmission having a mechanism and a second shift mechanism that shifts the rotational driving force transmitted to the second input shaft to establish an even-numbered shift stage; a clutch temperature deriving unit that derives the temperature of the dual clutch; A clutch temperature determination unit that determines whether or not the clutch temperature derived by the clutch temperature deriving unit is higher than a preset set temperature, and the clutch temperature is determined by the clutch temperature determination unit. When it is determined that the temperature is equal to or higher than a certain temperature, the odd-numbered gear or non-traveling gear on the non-traveling side is switched to the low-speed side, and control is performed to increase the rotational speed of the clutch in the disconnected state. And a side gear switching unit.
請求項2に係る発明の特徴は、請求項1において、前記クラッチ温度導出部を、前記デュアルクラッチの仕事量に基づいて算出した発熱温度より、前記デュアルクラッチ外の雰囲気温度に基づいて算出した放熱温度を減算して推定したクラッチ温度推定部よって構成したことである。 Feature of the invention according to claim 2, in claim 1, the clutch temperature derivation unit, from the heat generation temperature calculated on the basis of the workload of the dual clutch, is calculated based on the ambient temperature outside the dual clutch That is, the clutch temperature estimation unit estimated by subtracting the heat radiation temperature is used.
請求項3に係る発明の特徴は、請求項1または請求項2において、前記デュアルクラッチを、乾式クラッチによって構成したことである。 A feature of the invention according to claim 3 is that, in claim 1 or claim 2, the dual clutch is constituted by a dry clutch.
請求項1に係る発明によれば、クラッチ温度判定部によってクラッチ温度が設定温度以上と判定された場合に、非走行側の奇数変速段ギヤあるいは偶数変速段ギヤを低速段側に切替え、切断状態にあるクラッチの回転速度を高めるように制御する非走行側ギヤ切替部とを備えている。 According to the first aspect of the present invention, when the clutch temperature determining unit determines that the clutch temperature is equal to or higher than the set temperature, the non-traveling side odd-numbered gear or even-numbered gear is switched to the low speed side, and the disconnected state And a non-traveling side gear switching unit that controls to increase the rotational speed of the clutch.
この構成により、切断状態のクラッチによってクラッチハウジング内の流体の動きが加速されるので、デュアルクラッチの温度上昇を抑制できるようになり、クラッチの発熱によってクラッチディスク等の各部材が熱膨張したり、あるいは、クラッチディスクの摩擦係数が変化することによるクラッチ制御への悪影響を少なくすることができる。 With this configuration, the movement of the fluid in the clutch housing is accelerated by the disconnected clutch, so that the temperature increase of the dual clutch can be suppressed, and each member such as the clutch disk is thermally expanded due to the heat generated by the clutch, Alternatively, adverse effects on the clutch control due to the change in the friction coefficient of the clutch disk can be reduced.
請求項2に係る発明によれば、クラッチ温度導出部を、デュアルクラッチの仕事量に基づいて算出した発熱温度より、デュアルクラッチ外の雰囲気温度に基づいて算出した放熱温度を減算して推定したクラッチ温度推定部より構成したので、クラッチ温度をセンサを用いて直接検出する方式に比して、クラッチ温度を長期に亘って安定的に推定することができる。 According to the invention of claim 2, the clutch temperature derivation unit, from the heat generation temperature calculated on the basis of the workload of the dual clutch, the heat radiation temperature calculated on the basis of the dual clutch outside atmosphere temperature was estimated by subtracting Since the clutch temperature estimation unit is used, the clutch temperature can be stably estimated over a long period of time as compared with a method in which the clutch temperature is directly detected using a sensor.
請求項3に係る発明によれば、デュアルクラッチを、乾式クラッチによって構成したので、切断状態にあるクラッチの回転速度を高めることによって、クラッチハウジング内の空気の動きを加速させることができ、簡単な構成でクラッチを有効に冷却することができる。 According to the invention of claim 3, since the dual clutch is constituted by a dry clutch, the movement of the air in the clutch housing can be accelerated by increasing the rotational speed of the clutch in the disconnected state, which is simple. The clutch can be effectively cooled by the configuration.
以下、本発明の実施の形態に係るデュアルクラッチ式自動変速機(DCT)10を、図面に基づいて説明する。図1は、デュアルクラッチ式自動変速機10を、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)タイプの車両に適用したブロック図である。当該車両は、デュアルクラッチ式自動変速機10の他、原動機の一例であるガソリンの燃焼によって駆動されるエンジン11と、差動装置(ディファレンシャル)13と、左右駆動軸15a、15bと、駆動輪としての左右前輪16a、16bなどを備えている。
Hereinafter, a dual clutch automatic transmission (DCT) 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram in which a dual clutch
エンジン11の回転数Neは、エンジン11の駆動軸12に近接して設けられたエンジン回転数センサ90によって検出される。アクセルペダル91を踏み込んだときのアクセル操作量は、アクセル開度センサ92によってアクセル開度として検出される。エンジン11の作動を制御するECU(Engine Control Unit)14は、エンジン回転数Neの情報、アクセル開度の情報、および自動変速機10を変速制御するTCU(Transmission Control Unit)23からの各種情報を取得し、これらの情報に基づいて、アクセル開度や燃料噴射量を制御することにより、エンジン制御部14aによって、エンジン回転数Neやエンジントルクを制御する。
The rotational speed Ne of the
自動変速機10は、エンジン11と差動装置13の間の動力伝達経路上に配設され、第1および第2入力軸31a、31bの回転を複数段の変速比に変速して左右前輪16a、16bに伝達する変速装置17と、エンジン11の駆動軸12と変速装置17の入力軸31とを係脱するクラッチ20を備えている。クラッチ20は、エンジン11から出力される駆動軸12の駆動トルクを、第1入力軸31aに伝達する第1クラッチ20aと、第2入力軸31bに伝達する第2クラッチ20bを有するデュアルクラッチにて構成されている。
The
第1入力軸31aおよび第2入力軸31bの回転数N1、N2は、第1入力軸回転数センサ93aおよび第2入力軸回転数センサ93bによってそれぞれ検出される。左右の前輪16a、16bおよび左右の後輪(図示せず)の車輪速度は、車輪速センサ94a、94bによって検出され、これらの情報は、TCU23に送られる。車輪速センサ94a、94bによって検出された各車輪の回転速度に基づいて、車速(車両速度)が算出される。
The rotational speeds N1 and N2 of the
また、ドライバがシフトレバー95を操作したときシフト位置の情報は、シフト位置センサ96によって検出される。ECU14とTCU23は、CAN(Controller Area Network)通信によって相互に情報を交換可能となっている。TCU23は、変速制御部23aおよびクラッチ温度推定部23bを備えている。変速制御部23aは、シフト位置センサ96によって検出されたシフト位置の情報、ECU14からの変速指令や取得した車両情報などに基づいて、複数の変速ギヤ段を切替えるとともに、第1クラッチ20aおよび第2クラッチ20bを係脱して、自動変速機10の変速制御を行う。
When the driver operates the
クラッチ温度推定部23bは、デュアルクラッチ20の仕事量に基づき、TCU23に記憶された所定の計算式を用いてデュアルクラッチ20の温度を推定する。具体的には、クラッチ温度推定部23bは、デュアルクラッチ20が行った仕事量に応じて発熱温度を積算するとともに、デュアルクラッチ20外の雰囲気温度とデュアルクラッチ20内の温度との温度差や車両速度等に基づいて放熱温度を積算する。そして、発熱温度を積算した値TAより、放熱温度を積算した値TBを減算(TA−TB)することにより、現在のデュアルクラッチ20の温度を推定するようになっている。
The clutch
デュアルクラッチ20の第1および第2クラッチ20a,20bは、乾式摩擦クラッチからなっている。第1クラッチ20aは、モータを駆動源とする第1のクラッチアクチュエータ25aによって係合制御されるようになっており、第2クラッチ20bは、モータを駆動源とする第2のクラッチアクチュエータ25bによって係合制御されるようになっている。第1および第2のクラッチアクチュエータ25a、25bは、クラッチアクチュエータ25a、25bのストローク量をそれぞれ検出するストロークセンサ26a、26bを有している。第1および第2クラッチ20a,20bのクラッチトルクTcは、クラッチアクチュエータ25のストローク量に応じて制御される。
The first and
TCU23のクラッチ温度推定部23bによって推定されたクラッチ温度T0は、TCU23によって常時モニタリングされ、モリタリングしたクラッチ温度が、予め定められた設定温度(閾値)T01より高い場合には、後述するように、クラッチ20の発熱を抑制する制御が実施される。
The clutch temperature T0 estimated by the
デュアルクラッチ式自動変速機10は、図2に示すように、前進7速、後進1速のギヤトレーンを備えている。デュアルクラッチ式自動変速機10は、デュアルクラッチ20と、第1入力軸31aおよび第2入力軸31bと、第1副軸35および第2副軸36を備えている。第1入力軸31aは棒状とされ、第2入力軸31bは筒状とされて、同軸的に回転可能に配置されている。第1入力軸31aの図中左側はデュアルクラッチ20の第1クラッチ20aに連結され、第2入力軸31bの図中左側はデュアルクラッチ20の第2クラッチ20bに連結されている。第1入力軸31aと第2入力軸31bは、独立してトルクが伝達され、異なる回転数で回転可能となっている。第1副軸35は、入力軸31a、31bと並行して、図中下側に配置され、第2副軸36は、入力軸31と並行して、図中上側に配置されている。
As shown in FIG. 2, the dual clutch type
第1入力軸31aには、複数の奇数変速段駆動ギヤである1速駆動ギヤ51、3速駆動ギヤ53、5速駆動ギヤ55および7速駆動ギヤ57が直接形成または別体で固定して設けられている。第2入力軸31bには、複数の偶数変速段駆動ギヤである2速駆動ギヤ52、4−6速駆動ギヤ54が直接形成または別体で固定して設けられている。
On the
第1副軸35には、1速、3速、4速従動ギヤ61、63、64がそれぞれ遊転可能に設けられ、1速従動ギヤ61は1速駆動ギヤ51に、3速従動ギヤ63は3速駆動ギヤ53に、4速従動ギヤ64は4−6速駆動ギヤ54に、それぞれ噛合されている。
The
第2副軸36には、2速、5速、6速、7速従動ギヤ62、65、66、67がそれぞれ遊転可能に設けられ、2速従動ギヤ62は2速駆動ギヤ52に、5速従動ギヤ65は5速駆動ギヤ55に、6速従動ギヤ66は4−6速駆動ギヤ54に、7速従動ギヤ67は7速駆動ギヤ57に、それぞれ噛合されている。
The
また、第1副軸35には、後進ギヤ70が遊転可能に設けられ、後進ギヤ70は、2速従動ギヤ62の小径ギヤ62bに常時噛合されている。
The
第1副軸35および第2副軸36上には、シンクロメッシュ機能を有する第1、第2、第3、第4ギヤシフトクラッチ71〜74が設けられ、これらギヤシフトクラッチ71〜74は、TCU23の変速制御部によって選択的に作動される。
On the
第1ギヤシフトクラッチ71は、第1副軸35上に設けられ、1速従動ギヤ61のシンクロギヤ部と3速従動ギヤ63のシンクロギヤ部との間に配設されている。第1ギヤシフトクラッチ71のスリーブを軸方向にスライドすることにより、1速従動ギヤ61および3速従動ギヤ63の一方と第1副軸35とが相対回転不能に連結され、中間位置ではどちらの従動ギヤ61、63とも連結されないニュートラル状態となるように構成されている。
The first
同様にして、第1副軸35上に設けられた第2ギヤシフトクラッチ72は、4速従動ギヤ64のシンクロギヤ部と後進ギヤ70のシンクロギヤ部との間に配設され、第2ギヤシフトクラッチ72のスリーブを軸方向にスライドすることにより、4速従動ギヤ64および後進ギヤ70の一方と第1副軸35とが相対回転不能に連結される。第2副軸36上に設けられた第3ギヤシフトクラッチ73は、7速従動ギヤ67のシンクロギヤ部と5速従動ギヤ65のシンクロギヤ部との間に配設され、第3ギヤシフトクラッチ73のスリーブを軸方向にスライドすることにより、7速従動ギヤ67および5速従動ギヤ65の一方と第2副軸36とが相対回転不能に連結される。さらに、第2副軸36上に設けられた第4ギヤシフトクラッチ74は、6速従動ギヤ66のシンクロギヤ部と2速従動ギヤ62のシンクロギヤ部との間に配設され、第4ギヤシフトクラッチ74のスリーブを軸方向にスライドすることにより、6速従動ギヤ66および2速従動ギヤ62の一方と第2副軸36とが相対回転不能に連結される。
Similarly, the second gear shift clutch 72 provided on the
上記した第1および第3ギヤシフトクラッチ71、73により、第1入力軸31に伝達された回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第1シフト機構を構成し、第2および第4ギヤシフトクラッチ72、74により、第2入力軸32に伝達された回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第2シフト機構を構成している。
The first and third
第1副軸35および第2副軸36には、それぞれ最終減速駆動ギヤ58および最終減速駆動ギヤ59が固定され、これら最終減速駆動ギヤ58、59は、差動装置13(図1参照)に連結された軸33上の減速従動ギヤ80に常時噛合されている。これにより、最終減速駆動ギヤ58および最終減速駆動ギヤ59を介して左右前輪16a、16bが駆動される。
A final
上記した自動変速機10の変速装置17およびデュアルクラッチ20は、アクセル開度、エンジン11の駆動軸12の回転数Ne、自動変速機10の両入力軸31a、31bの回転数N1、N2、車速などの車両の走行状態に応じて、TCU23の変速制御部23aからの指令に基づいて作動される。車両の停止状態においては、変速装置17の第1〜第4ギヤシフトクラッチ71〜74は中立位置にあり、デュアルクラッチ20の第1および第2クラッチ20a、20bの係合は共に解除されている。
The
今、例えば、3速変速段で走行している状態において、アクセル開度が増大するなどして車両の走行状況が4速走行に適した状態となれば、TCU23の変速制御部23aは、第2ギヤシフトクラッチ72を作動させて、第1副軸35と4速従動ギヤ64とを連結し、4速変速段を形成する指令を自動変速機10に送る。そして、4速変速段が形成された後、TCU23からの指令に基づいて、デュアルクラッチ20を第1クラッチ20a側から第2クラッチ20b側に切替えるとともに、第1ギヤシフトクラッチ71を中立位置に復帰する。
Now, for example, in a state where the vehicle is traveling at the third speed, the accelerator control opening 23a of the
図3は、デュアルクラッチ20の詳細構造の一例を示すものである。デュアルクラッチ20は、クラッチハウジング20cを有し、クラッチハウジング20cの軸方向の中央部には、センタプレート20c1が形成され、センタプレート20c1の両側に、第1クラッチ20aおよび第2クラッチ20bが配置されている。
FIG. 3 shows an example of the detailed structure of the
第1クラッチ20aは、主として、第1クラッチディスク20a1、第1プレッシャプレート20a2、第1ダイアフラムスプリング20a3にて構成され、第2クラッチ20bは、主として、第2クラッチディスク20b1、第2プレッシャプレート20b2、第2ダイアフラムスプリング20b3にて構成されている。 The first clutch 20a is mainly composed of a first clutch disk 20a1, a first pressure plate 20a2, and a first diaphragm spring 20a3, and the second clutch 20b is mainly composed of a second clutch disk 20b1, a second pressure plate 20b2, It is comprised by the 2nd diaphragm spring 20b3.
第1クラッチディスク20a1は、エンジン11の回転駆動力を第1入力軸31aに伝達し、第2クラッチディスク20b1は、エンジン11の回転駆動力を第2入力軸31bに伝達する。第1クラッチディスク20a1は、第1入力軸31aの軸端部に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20b1は、第2入力軸31bの軸端部に軸方向に移動自在にスプライン係合されている。
The first clutch disk 20a1 transmits the rotational driving force of the
センタプレート20c1は、第1クラッチディスク20a1と第2クラッチディスク20b1との間に、その両面が第1および第2クラッチディスク20a1、20b1の各面と平行に対向して配置されている。センタプレート20c1は、第2入力軸31bの外周面との間にボールベアリングを介して第2入力軸31bと相対回転可能に設けられている。クラッチハウジング20cは、エンジン11の駆動軸12に連結され、エンジン11の駆動軸12と一体的に回転する。
The center plate 20c1 is disposed between the first clutch disk 20a1 and the second clutch disk 20b1 so that both surfaces thereof face each other in parallel with the first and second clutch disks 20a1 and 20b1. The center plate 20c1 is provided to be rotatable relative to the
第1および第2プレッシャプレート20a2、20b2は、センタプレート20c1との間でそれぞれ第1、第2クラッチディスク20a1、20b1を挟持し、かつ第1、第2クラッチディスク20a1、20b1と圧着可能に配置されている。 The first and second pressure plates 20a2 and 20b2 sandwich the first and second clutch disks 20a1 and 20b1 with the center plate 20c1, respectively, and are arranged so as to be crimped to the first and second clutch disks 20a1 and 20b1. Has been.
第1および第2ダイアフラムスプリング20a3、20b3は、円環状に形成されている。第1ダイアフラムスプリング20a3は、センタプレート20c1を挟んで、第1プレッシャプレート20a2と軸方向の反対側に配置されている。第1ダイアフラムスプリング20a3の外径部と第1プレッシャプレート20a2とは円筒状の連結部20a4によって連結されている。また、第1ダイアフラムスプリング20a3は、センタプレート20c1から延在している腕部20c2の先端部に支持されている。 The first and second diaphragm springs 20a3 and 20b3 are formed in an annular shape. The first diaphragm spring 20a3 is disposed on the opposite side of the first pressure plate 20a2 in the axial direction with the center plate 20c1 interposed therebetween. The outer diameter portion of the first diaphragm spring 20a3 and the first pressure plate 20a2 are connected by a cylindrical connecting portion 20a4. The first diaphragm spring 20a3 is supported by the tip of the arm portion 20c2 extending from the center plate 20c1.
このような状態において、第1ダイアフラムスプリング20a3の外径部がエンジン11方向に付勢するばね力によって連結部20a4をエンジン11側に付勢することにより、第1プレッシャプレート20a2が第1クラッチディスク20a1より離間される。
In such a state, the connecting portion 20a4 is biased toward the
また、第1ダイアフラムスプリング20a3の内径部をエンジン11側に向かって押圧すると、第1ダイアフラムスプリング20a3の外径部のエンジン11方向へのばね力は減衰する。それとともに、センタプレート20c1から延在している腕部20c2の先端部を支点として第1ダイアフラムスプリング20a3の外径部は、エンジン11とは反対方向に移動される。これらによって、第1プレッシャプレート20a2は、第1クラッチディスク20a1方向に移動し、やがてセンタプレート20c1との間で第1クラッチディスク20a1を挟持して圧着する。そして完全に係合してエンジン11の回転駆動力が第1入力軸31aに伝達される。
When the inner diameter portion of the first diaphragm spring 20a3 is pressed toward the
また、第2ダイアフラムスプリング20b3は、センタプレート20c1の腕部20c2のエンジン11側に配置され、第2プレッシャプレート20b2を挟んで、第2クラッチディスク20b1と軸方向の反対側に配置されている。第2ダイアフラムスプリング20b3の外径部は、ばね力がセンタプレート20c1の腕部20c2をエンジン11側とは反対の方向に向かって付勢するよう配置されている。これにより、通常時においては、第2プレッシャプレート20b2は、第2クラッチディスク20b1に圧着されない。
The second diaphragm spring 20b3 is disposed on the
そして、第2ダイアフラムスプリング20b3の内径部をエンジン11側に向かって押圧すると、腕部20c2に接触する第2ダイアフラムスプリング20b3の外径部を支点として押圧部近傍がエンジン11方向へ移動する。これによって、第2プレッシャプレート20b2がダイアフラムスプリング20b3に押されて第2クラッチディスク20b1方向に移動し、やがてセンタプレート20c1との間で第2クラッチディスク20b1を挟持して圧着する。そして完全に係合しエンジン11の回転駆動力が第2入力軸31bに伝達される。
When the inner diameter portion of the second diaphragm spring 20b3 is pressed toward the
上記した第1ダイアフラムスプリング20a3の内径部、および第2ダイアフラムスプリング20b3の内径部の押圧は、第1、第2クラッチアクチュエータ25a、25bによって行う。第1、第2クラッチアクチュエータ25a、25bは、それぞれ直流電動モータ25a1、25b1と、直流電動モータ25a1、25b1の作動によってボールねじ機構により直線運動し、第1、第2ダイアフラムスプリング20a3、20b3の各内径部に伝達するロッド25a2、25b2と、ロッド25a2、25b2の直線運動のストローク量を検出するストロークセンサ26a、26bとを有している。
The pressing of the inner diameter portion of the first diaphragm spring 20a3 and the inner diameter portion of the second diaphragm spring 20b3 is performed by the first and second
そして、ストロークセンサ26a、26bにより検出されたロッド25a2、25b2の直線運動のストローク量に関する情報(係合量に関する情報)は、図1に示すように、TCU23の変速制御部23aに送られる。
Information relating to the stroke amount of the linear motion of the rods 25a2 and 25b2 detected by the
第1および第2クラッチ20a、20bの各クラッチディスク20a1、20b1は、クラッチアクチュエータ25a、25bのストローク量に応じた係合力によって、センタプレート20c1とプレッシャプレート20a2、20b2との各間で摩擦係合されるようになっている。これにより、クラッチアクチュエータ25a、25bのストローク量に応じたクラッチトルクが得られる。
The clutch disks 20a1 and 20b1 of the first and
図4は、変速時におけるデュアルクラッチ式自動変速機10のデュアルクラッチ20の動作を模式的に示すタイムチャートである。
FIG. 4 is a time chart schematically showing the operation of the
通常、自動変速機10は、デュアルクラッチ20の一方のクラッチ20aもしくは20bが係合され、変速装置17の所定の変速段ギヤを介して、エンジン11の動力が駆動輪16a、16bに伝達される。例えば、今、第1クラッチ20aが係合されているとともに、第1ギヤシフトクラッチ71のスリーブが図2の左方向にスライドされて、3速従動ギヤ63が第1副軸35に相対回転不能に連結され、3速の変速段で車両が走行しているとする。一方、第1クラッチ20aの係合が解除されているとする。
Normally, in the
この状態において、TCU23の変速制御部23aから、変速装置17およびデュアルクラッチ20に、例えば、シフトアップの指令が送出されたとする。これにより、図4の時刻t1において、第1および第2クラッチ20a、20bの切替えが開始される。
In this state, it is assumed that, for example, a shift up command is sent from the
すなわち、時刻t1において、完全係合の状態でエンジン11の駆動力を第1入力軸31aに伝達していた第1クラッチ20aの係合の解除が開始され、時刻t3において、第1クラッチ20aの係合が完全に解除される。一方、時刻t1よりも少し遅れた時刻t2において、切断状態にあった第2クラッチ20bの係合が開始され、時刻t3において、第2クラッチ20bが半クラッチ状態(クラッチトルクTc1)に制御され、その後、時刻t4までの間、その半クラッチ状態が維持される。
That is, at time t1, disengagement of the first clutch 20a that has transmitted the driving force of the
エンジン11の駆動軸12は、第1入力軸31aの回転数N1と同じ回転数Neで回転している。また、第2入力軸31bには、第2クラッチ20bの係合が解除されている状態で、駆動輪16a、16b側から回転が伝達されているため、第2入力軸31bは、第1入力軸31aよりも低い回転数N2で回転している。そして、エンジン11の駆動軸12の回転数Neが漸次低下して、第2入力軸31bの回転数N2に同期していく。エンジン11の駆動軸12の回転数Neが第2入力軸31bの回転数N2に同期すると、第2クラッチ20bの係合トルクが目標とするクラッチトルクまで増大され、完全係合の状態となる。
Drive
このように、変速制御中、第2クラッチ20bを半クラッチ状態に制御することにより、車両の挙動を安定化させ、良好なフィーリングを確保できる。反面、半クラッチ制御による第2クラッチ20bの滑り、すなわち、第2クラッチ20bのクラッチディスク20b1がクラッチハウジング20cに対して滑りを生ずることになる。これによって、デュアルクラッチ20のクラッチ温度が上昇し、当該クラッチ温度は、クラッチ温度推定部23bによって推定される。
In this way, during the shift control, the second clutch 20b is controlled to the half-clutch state, so that the behavior of the vehicle can be stabilized and a good feeling can be ensured. On the other hand, the second clutch 20b slips due to the half-clutch control, that is, the clutch disk 20b1 of the second clutch 20b slips with respect to the
次に、デュアルクラッチ20のクラッチ温度に基づく、TCU23による制御プログラムを、図5のフローチャートに基づいて説明する。図5のフローチャートにおいては、例えば、車両が3速の変速段で走行している状態において、3速から4速にアップ変速する例で説明する。
Next, a control program by the
まず、ステップS100において、TCU23のクラッチ温度推定部23bによってクラッチ温度T0が算出される。次いで、ステップS102において、算出されたクラッチ推定温度T0が、予め定められた設定温度(閾値)T1よりも高いか否かが判定される。クラッチ推定温度T0が閾値T1よりも低い場合には、判定結果がNとなり、ステップS104に移行され、非走行側の変速段ギヤを車両の走行状態に応じて選択し、待機する。
First, in step S100, the clutch temperature T0 is calculated by the clutch
そして、アクセル開度が増大するなどして車両の走行状況が4速走行に適した状態になると、TCU23の変速制御部23aは、4速への変速指令を送出する(ステップS106)。かかる変速指令に基づいて、ステップS108において、第2ギヤシフトクラッチ72のスリーブが図2の右方にスライドされ、4速従動ギヤ64を第1副軸35に相対回転不能に連結し、4速変速段にシフトチェンジする。
Then, when the accelerator travel is increased or the like so that the traveling state of the vehicle is suitable for the fourth speed traveling, the
一方、ステップS102における判定結果がYの場合(クラッチ推定温度T0が閾値T1よりも高い場合)には、ステップS110に移行され、非走行側の変速段ギヤを現在走行している変速段ギヤ(3速)の1段下の変速段ギヤ(2速)に切替える。 On the other hand, if the determination result in step S102 is Y (when the estimated clutch temperature T0 is higher than the threshold value T1), the process proceeds to step S110, where the shift gear ( Switch to the gear stage (second gear) that is one gear lower than the third gear).
すなわち、変速制御部23aによって、第4ギヤシフトクラッチ74のスリーブが図2の左方向にスライドされ、2速従動ギヤ62が第2副軸36に相対回転不能に連結される。この結果、3速の変速段で走行している車両の駆動輪16a、16b側より、第2副軸36、2速従動ギヤ62、2速駆動ギヤ52および第2入力軸31bを介して、切断状態にある第2クラッチ20bのクラッチディスク20a1(図3参照)がクラッチハウジング20c内で回転(空転)する。
That is, the
この際、現在走行している変速段ギヤよりも低速段側の変速段ギヤを切断状態にある第2クラッチ20bに連結させるようになっているので、非走行側の変速段ギヤに連結された第2クラッチ20bのクラッチディスク20b1をクラッチハウジング20c内で、走行側の変速段ギヤに連結された第1クラッチ20aのクラッチディスク20a1よりも高い回転速度で空転させることができる。
At this time, since the gear stage on the lower speed side than the currently operating gear stage gear is connected to the second clutch 20b in the disconnected state, it is connected to the non-travel side gear stage gear. The clutch disk 20b1 of the second clutch 20b can idle in the
これにより、空転するクラッチディスク20a1によって、クラッチハウジング20c内の空気の動きが加速されるため、デュアルクラッチ20が冷却され、デュアルクラッチ20の温度上昇を抑制できるようになる。特に、クラッチハウジング20cのセンタプレート20c1に隣接するクラッチディスク20a1の回転速度が増大されるので、最も温度上昇しやすいセンタプレート20c1を有効に冷却できるようになる。
Thereby, since the motion of the air in the
このような状態において、アクセル開度が増大するなどして車両の走行状況が4速走行に適した状態になると、ステップS112において、4速への変速指令が送出される。これにより、続くステップS114において、デュアルクラッチ20の冷却動作を中断し、走行状態に応じた変速段ギヤ(4速変速段)にシフトチェンジされる。
In such a state, when the accelerator travel is increased and the vehicle traveling state is suitable for the fourth speed traveling, a gear shift command to the fourth speed is transmitted in step S112. As a result, in the subsequent step S114, the cooling operation of the
上記したステップS102により、クラッチ温度推定部23bによって推定されたクラッチ温度が、予め設定された設定温度(閾値)T1より高くなったか否かを判定するクラッチ温度判定部を構成しており、また、ステップS110により、クラッチ温度が設定温度以上と判定された場合に、非走行側の変速段ギヤを低速段側に切替え、切断状態のクラッチの回転速度を高めるように制御する非走行側ギヤ切替部を構成している。
The above-described step S102 constitutes a clutch temperature determination unit that determines whether or not the clutch temperature estimated by the clutch
このように、デュアルクラッチ20のクラッチ推定温度T0が閾値T1を超えた場合に、切断状態のクラッチ(第1クラッチ20a)を、現在走行中の変速段よりも1段下の変速段で空転させることにより、クラッチハウジング20c内で空転するクラッチディスク20a1によって、クラッチハウジング20cの空気が流動を加速させ、図6に示すように、デュアルクラッチ20の温度の上昇を抑制する。
Thus, when the estimated clutch temperature T0 of the
上記した実施の形態によれば、クラッチ温度判定部(S102)によってクラッチ温度T0が設定温度以上と判定された場合に、非走行側の奇数変速段のギヤあるいは偶数変速段のギヤを低速段側に切替え、切断状態にあるクラッチの回転速度を高めるようにしたので、非走行側の変速段ギヤに連結されたクラッチのクラッチディスク20a1をクラッチハウジング20c内で、走行側の変速段ギヤに連結されたクラッチのクラッチディスク20a1よりも高い回転速度で空転させることができる。これにより、空転するクラッチのクラッチディスク20a1によって、クラッチハウジング20c内の空気の動きが加速されるため、デュアルクラッチ20が冷却され、デュアルクラッチ20の温度上昇を抑制できるようになる。なお、デュアルクラッチ20は、必ずしも乾式のクラッチに限定されるものではない。
According to the above-described embodiment, when the clutch temperature determination unit (S102) determines that the clutch temperature T0 is equal to or higher than the set temperature, the odd-numbered gear or the even-numbered gear on the non-travel side is set to the low-speed side. Since the rotational speed of the clutch in the disconnected state is increased, the clutch disk 20a1 of the clutch connected to the non-traveling gear stage gear is connected to the traveling gear stage gear in the
上記した実施の形態においては、自動変速機10を、デュアルクラッチ式自動変速機(DCT)を例に説明したが、自動変速機10はデュアルクラッチ式自動変速機に限定されるものではなく、自動制御式マニュアルトランスミッション(AMT)に適用することもできる。また、従来のマニュアルトランスミッションのクラッチ操作のみを自動化した変速機に適用することもできる。
In the above-described embodiment, the
また、上記した実施の形態においては、FFタイプの車両に適用した自動変速機10を例にして説明したが、自動変速機10をFRタイプ(フロントエンジン・リアドライブ)タイプの車両に装備することもできる。
In the above-described embodiment, the
さらに、上記した実施の形態においては、クラッチ20の発熱量と放熱量とからクラッチ温度を推定するクラッチ温度推定部23bを備えた自動変速機10について説明したが、クラッチ温度は、温度センサを用いたクラッチ温度検出部によってクラッチ20の温度を直接検出するものであってもよく、請求項におけるクラッチ温度導出部とは、これらクラッチ温度推定部23bによって推定するものと、クラッチ温度検出部によって検出するものとを包含するものである。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. Of course there is.
本発明に係るデュアルクラッチ式自動変速機は、第1および第2入力軸に連結された第1および第2クラッチからなるデュアルクラッチを備え、プレシフトを可能にしたものに用いるのに適している。 The dual clutch type automatic transmission according to the present invention is suitable for use with a dual clutch comprising a first clutch and a second clutch coupled to first and second input shafts and enabling pre-shifting.
10…デュアルクラッチ式自動変速機、11…原動機(エンジン)、17…変速装置、20…デュアルクラッチ、21…第1クラッチ、22…第2クラッチ、23a…変速制御部、23b…クラッチ温度導出部(クラッチ温度推定部)、31…第1入力軸、32…第2出力軸、51、53、55、57…奇数変速段駆動ギヤ、52、54…偶数変速段駆動ギヤ、61、63、65、67…奇数変速段従動ギヤ、62、64、66…偶数変速段従動ギヤ、71、73…第1シフト機構、72、74…第2シフト機構、S102、S110…非走行側ギヤ切替部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
原動機の回転駆動力を前記第1入力軸に伝達する第1クラッチと前記回転駆動力を前記第2入力軸に伝達する第2クラッチとを有するデュアルクラッチと、
前記第1入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第1シフト機構と前記第2入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第2シフト機構とを有する変速装置と、
前記デュアルクラッチの温度を導出するクラッチ温度導出部と、
前記クラッチ温度導出部によって導出されたクラッチ温度が、予め設定された設定温度より高くなったか否かを判定するクラッチ温度判定部と、
前記クラッチ温度判定部によってクラッチ温度が設定温度以上と判定された場合に、非走行側の前記奇数変速段のギヤあるいは前記偶数変速段のギヤを低速段側に切替え、切断状態にあるクラッチの回転速度を高めるように制御する非走行側ギヤ切替部と、
を備えるデュアルクラッチ式自動変速機。 A first input shaft and a second input shaft arranged concentrically;
A dual clutch having a first clutch for transmitting the rotational driving force of the prime mover to the first input shaft and a second clutch for transmitting the rotational driving force to the second input shaft;
A first shift mechanism that shifts the rotational driving force transmitted to the first input shaft to establish an odd-numbered shift stage and a shift mechanism that shifts the rotational driving force transmitted to the second input shaft to establish an even-numbered shift stage. A transmission having a second shift mechanism
A clutch temperature deriving unit for deriving the temperature of the dual clutch;
A clutch temperature determination unit that determines whether or not the clutch temperature derived by the clutch temperature deriving unit is higher than a preset set temperature;
When the clutch temperature determining unit determines that the clutch temperature is equal to or higher than the set temperature, the gear of the odd speed stage on the non-travel side or the gear of the even speed stage is switched to the low speed side to rotate the clutch in the disconnected state. A non-traveling gear switching unit that controls to increase the speed;
Dual-clutch automatic transmission with
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