(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと駆動輪の間に設けられ、前記エンジンからの回転駆動力を接断させるクラッチ機構に、該クラッチ機構を微小に滑らせる微小滑り制御を備えた車両用自動変速機において、前記自動変速機から前記駆動輪までの動力伝達系に、該動力伝達系の回転速度変動を原因とする打音の発生が予測される場合は、打音対策微小滑り制御を実施し、
前記打音対策微小滑り制御において、
前記微小滑り制御における第１目標滑り量より大きい第２目標滑り量が設定され、
エンジン回転数からクラッチ回転数を減算して算出される実滑り量が前記第２目標滑り量よりも過剰の場合、前記第２目標滑り量のための指示電流値が増加する速度は、前記微小滑り制御の場合よりも小さくなり、前記実滑り量が前記第２目標滑り量よりも少ない場合、前記第２目標滑り量のための指示電流値が増加する速度は、前記微小滑り制御の場合よりも大きくなることを特徴とする、車両用自動変速機。
【請求項２】
前記動力伝達系の回転速度変動による打音の発生が予測される場合は、前記クラッチ機構を作動させる制御の基準であり、運転者が所望するエンジントルクに基づく要求指示電流値の値を、遅延処理を行った後に制御装置に入力させることを特徴とした請求項１に記載の車両用自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ機構の微小滑りを用いてガラ音の発生を防止した車両用自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば負荷が高い状態で、低いエンジン回転数で車両が走行しようとすると、車両の動力伝達系から、いわゆるガラ音と呼ばれる打撃音が発生することがある。これは上記走行状態で不安定となったエンジンの回転速度が動力伝達系に伝達され、例えば動力伝達系が有する歯車の噛み合い面や連結部分などで、僅かな隙間を介して対向した金属面どうしがぶつかりあって音が発生するものと考えられている。
【０００３】
一方車両用自動変速機は、油圧や電動アクチュエータなどにより作動するクラッチ機構を備え、増減速を行なうとともに、エンジンからの回転駆動力を適宜接断して動力伝達系に伝達させている。自動変速機には、回転駆動力を伝達させる状態においても、クラッチ機構に微小な滑りを生じさせることがある。これは、微小滑り制御とも呼ばれ、クラッチ機構の押圧力を緩め、摩擦板とプレートとが完全に密着されず、両者の間でわずかな滑りが生じる状態を形成させ、接続時の変速ショックを緩和させたり、遮断時に摩擦板とプレートが円滑に離れるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−５２４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者らは、車両用自動変速機に設けられたクラッチ機構の微小滑り制御を利用し、車両に発生するガラ音を低減させることを考えた。すなわち、自動変速機でクラッチを僅かに滑らせることにより、エンジンから動力伝達系に伝達される駆動力の回転速度を変動の少ない一定回転の駆動力とし、動力伝達系において回転速度の変動を原因とするガラ音の発生を抑制しようとするものである。
【０００６】
しかしながら、ガラ音を低減させるため自動変速機においてクラッチの滑り量を大きく設定すれば、クラッチ機構における伝達効率が低下し、車両の走行性能の悪化や燃費の低下を引き起こす。また、クラッチの滑り量が大きくなれば、クラッチ摩擦板の摩耗量が増大し、コストを上昇させるおそれがある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決し、車両の走行性能の低下や燃費悪化、またクラッチの摩耗量の増大などを起こすことなく、車両のガラ音を防止できる車両用自動変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両用自動変速機を次のように構成した。  
車両用自動変速機は、クラッチ装置と制御装置を備え、制御装置による自動制御でクラッチ装置のクラッチを接続、遮断させる。また制御装置は、クラッチ機構を接続させた状態においても、クラッチ機構に微小な滑りを行なわせる微小滑り制御を有している。
【０００９】
制御装置は、車両が通常に走行している状態か、ガラ音の発生が予測される走行状態か判定する判定手段を有している。判定手段が、車両の走行状態がガラ音の発生が予測される走行状態であると判定したなら、制御装置は、通常走行におけるクラッチの目標微小滑り量より目標微小滑り量を大きくする。また制御装置は、ガラ音対策が必要と判断されたら、クラッチの滑り量を目標滑り量に到達させる制御を変更し、クラッチの滑り量が多い場合は、通常制御時よりもクラッチの滑り量を減少させる制御量を小さくし、滑り量が少ない場合はクラッチの滑り量を増加させる制御量を大きくした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる車両用自動変速機によれば、通常の走行状態では、少ない滑り量で微小滑り制御を行い、円滑なクラッチ操作と、高い伝達効率、および良好な燃費を確保できる。また、クラッチ摩擦板の過大な摩耗を防止できる。
【００１１】
一方、ガラ音の発生が予想される走行条件では、クラッチ機構の滑り量の値が大きくなるので、たとえエンジンが不安定な回転速度で作動しても、クラッチ機構の滑りがエンジンからの速度変動を吸収し、自動変速機は円滑な回転駆動力を動力伝達系に出力する。これにより、動力伝達系は安定した回転速度で駆動され、ガラ音の発生が防止される。ガラ音対策は、必要に応じて実行されるので、車両の走行等に支障をきたすことがない。
【００１２】
また、クラッチ機構の微小滑り量を目標滑り量に近づける制御においては、滑り量の変化量を、通常時の制御とガラ音対策時の制御とで変更させたので、クラッチ機構の滑り量を適切な変化で早期に目標の滑り量に設定でき、効果的にガラ音の発生と、燃費の悪化等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかる車両用自動変速機の一実施形態を示す構成図である。
【図２】車両全体の概略構成を示す平面図である。
【図３】車両用自動変速機の制御装置の一実施形態を示す構成図である。
【図４】ガラ音防止制御を選択するフローチャートである。
【図５】目標滑り変化量と実滑り量の関係を表すグラフである。
【図６】指示電流変化速度と要求滑り変化量の関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明にかかる、クラッチ機構の微小滑りを用いて、打音（ガラ音）の発生を防止した車両用自動変速機の一実施形態について説明する。図１に、車両用の自動変速機１０を示す。自動変速機１０は、２基のクラッチ機構を備えた、いわゆるデュアルクラッチ式の自動化機械式変速機で、入力軸１２にはエンジン１４の出力軸１５が接続され、出力軸１６には図２に示すプロペラシャフト１８の一端が接続されている。
【００１５】
図２に、自動変速機１０を搭載した車両２０を上方から見たときの概略構成を示す。車両２０は、前方にキャビン２２を備え、後方に荷箱２４を備え、キャビン２２の下部に前輪２６ａ、荷箱２４の下部に後輪２６ｂが設けられている。
【００１６】
車両２０には、幅方向の中央にメインフレーム２８が前後方向に設けられている。メインフレーム２８は、断面コの字状のフレーム部材３０を、左右１対平行に配して構成されている。
【００１７】
エンジン１４は、メインフレーム２８の前方に取り付けてあり、エンジン１４に続いて自動変速機１０、プロペラシャフト１８、差動装置３６などがメインフレーム２８に設けられている。また車両２０には、エンジン１４と、自動変速機１０等を制御する制御装置３２（図１参照。）が備えられている。
【００１８】
エンジン１４は、例えばディーゼルエンジンである。エンジン１４には、エンジン１４の出力軸１５の回転数を検出するエンジン回転数検出センサ１７が設けられている。制御装置３２は、エンジン回転数検出センサ１７から送られてくるエンジン回転数、アクセルペダルのペダル作動センサ１９からのアクセル踏み込み状態、シフトレバーセンサ２１から送られてくるギヤ設定状態などの信号に基づき、エンジン１４に作動信号を送り、エンジン１４を適宜作動させる。尚エンジン１４は、ディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジン、その他でもよい。
【００１９】
プロペラシャフト１８は、円筒状の部材で、自動変速機１０の出力軸１６に連結され、中間位置に自在継ぎ手３４を有し、他端で差動装置３６に接続している。差動装置３６は、後輪駆動軸（図示せず。）を介して左右の後輪２６ｂにそれぞれ連結されている。ここで、プロペラシャフト１８から自在継ぎ手３４、差動装置３６を介して駆動軸までを動力伝達系とし、本実施形態では、かかる動力伝達系で発生するガラ音を、低減させるべき対象としている。
【００２０】
自動変速機１０は、図１に示すようにクラッチ装置４０と、歯車変速装置４２と、クラッチ作動装置としての第１および第２アクチュエータ４４、４６と、ギヤ段設定装置４８と、ギヤ段数検出センサ５０などから構成されている。クラッチ装置４０は、いわゆるデュアルクラッチであり、内クラッチ機構５２と外クラッチ機構５４とから構成されている。内クラッチ機構５２は、円板状であり、内クラッチ機構５２を内側にして、その外周部分に外クラッチ機構５４が内クラッチ機構５２と同心円状に配置されている。
【００２１】
内クラッチ機構５２と外クラッチ機構５４は、共通の入力軸１２を有し、入力軸１２には後述したようにエンジン１４からの出力軸１５が連結されている。内クラッチ機構５２および外クラッチ機構５４は、いわゆる湿式のクラッチ機構であり、内部に摩擦板とプレートとを具えている。
【００２２】
内クラッチ機構５２には第１アクチュエータ４４が、外クラッチ機構５４には第２アクチュエータ４６が設けられている。第１アクチュエータ４４は、電動アクチュエータである。第１アクチュエータ４４は、第１駆動部５６からの動力線が接続され、制御装置３２が第１駆動部５６に駆動信号を送ると、第１駆動部５６が第１アクチュエータ４４に作動用の所定の電力を供給する。第１アクチュエータ４４は、第１駆動部５６の電力供給により作動すると、内クラッチ機構５２の摩擦板をプレートに押し付け、内クラッチ機構５２を接続状態とする。これにより内クラッチ機構５２は、制御装置３２からの駆動信号に応じて接断される。内クラッチ機構５２の出力端には、第１入力軸６０が連結されており、内クラッチ機構５２を接続させると、エンジン１４からの回転が第１入力軸６０を通して、歯車変速装置４２に入力される。
【００２３】
外クラッチ機構５４は、内クラッチ機構５２と同様の構成であり、内部に摩擦板をプレートとを具え、制御装置３２からの駆動信号が第２駆動部６２に入力され、駆動信号に応じて第２アクチュエータ４６が作動すると、接続状態となる。外クラッチ機構５４の出力端には、第２入力軸６４が連結されており、外クラッチ機構５４を接続させると、エンジン１４からの回転が第２入力軸６４を通して、歯車変速装置４２に入力される。第２入力軸６４は円筒状で、第１入力軸６０の外周に、第１入力軸６０と同心に配置されている。
【００２４】
また第１入力軸６０には、第１入力軸回転数検出センサ６６が設けられ、第２入力軸６４には、第２入力軸回転数検出センサ６８が設けられている。第１入力軸回転数検出センサ６６は、第１入力軸６０の回転数を検出し、制御装置３２に送り出す。第２入力軸回転数検出センサ６８は、第２入力軸６４の回転数を検出し、制御装置３２に送り出す。
【００２５】
第１入力軸６０および第２入力軸６４には、歯車が設けられており、歯車変速装置４２の内部で、変速歯車機構７０に噛み合っている。変速歯車機構７０は、被駆動歯車やシンクロ機構（いずれも図示せず。）を備え、制御装置３２からの指示により作動するギヤ段設定装置４８により所定のギヤ段が設定される。またギヤ段設定装置４８で設定されたギヤ段は、ギヤ段数検出センサ５０により検出され、制御装置３２に送出される。
【００２６】
制御装置３２は、自動変速機１０の内クラッチ機構５２と外クラッチ機構５４のいずれかを接続させて、例えば１速のギヤ段を設定しているとき、変速歯車機構７０に２速のギヤ段を設定させるとともに、他方のクラッチ機構を遮断させ、２速のギヤを待機させておく。そして制御装置３２は、１速の側のクラッチ機構を遮断させるとともに、２速の側のクラッチ機構を接続させ、１速から２速に変速させる。同様に、他のギヤ段への変速を内クラッチ機構５２と外クラッチ機構５４を交互に用いて行なわせる。
【００２７】
尚、自動変速機１０の変速操作は、従来のデュアルクラッチ変速機における変速操作と同様であり、デュアルクラッチ式自動変速機の具体的構成等については、例えば特開２００９−０３５１６８号公報などに詳細に記載されている。そのため本実施形態では、デュアルクラッチ式自動変速機自体については概略的に説明することとし、詳しい説明は省略する。また、自動変速機１０の構成は、上記構成に限るものではない。更に制御装置３２は、図１に示すように微小滑り制御部８０を備え、変速操作とともに自動変速機１０に微小滑り制御を行なわせている。
【００２８】
次に、自動変速機１０における微小滑り制御について説明する。  
微小滑り制御部８０を図３に示す。微小滑り制御部８０は、図３に示すように微小滑り制御判定部８２を備え、エンジン回転数検出センサ１７とギヤ段数検出センサ５０からの値に基づき、微小滑り制御を行なうか否かを判定する。
【００２９】
図４に、微小滑り制御判定部８２におけるガラ音対策の微小滑り制御を実行するか否かを判定するフローチャートを示す。微小滑り制御判定部８２は、走行中にギヤ段数検出センサ５０から設定ギヤ段数を示す信号が送られてくると、自動変速機１０が所定のギヤ段に設定されているか否かを判定する（ステップ１０１）。ステップ１０１で、自動変速機１０が所定のギヤ段が設定されていると判断されれば、ステップ１０２に進む。
【００３０】
ステップ１０２では、エンジン回転数検出センサ１７から送られてくる、エンジン１４のエンジン回転数が閾値以下か否か判定する（ステップ１０２）。ステップ１０２で、エンジン１４の回転数が閾値以下と判断されれば、ガラ音対策が必要と判定し、ステップ１０３でフラグ８４（図３参照。）に判定結果である１を設定する。
【００３１】
一方、ステップ１０１で自動変速機１０が所定のギヤ段数でなく、あるいはステップ１０２でエンジン１４の回転数が閾値以上と判断されれば、ガラ音対策が不必要と判定され、ステップ１０４で判定結果である０をフラグ８４に設定する。
【００３２】
次に、微小滑り制御判定部８２において、ガラ音対策が不必要と判定された、通常制御時の場合の自動変速機１０における微小滑り制御について説明する。エンジン回転数検出センサ１７が検出したエンジン１４の回転数は、第１減算部８８に入力される。また、第１入力軸回転数検出センサ６６もしくは第２入力軸回転数検出センサ６８から送られてくる値で、クラッチ装置４０において接続されている状態の内クラッチ機構５２と外クラッチ機構５４のいずれかのクラッチ装置の第１入力軸６０あるいは第２入力軸６４の回転数（以下、これを「クラッチ回転数」とする。）が第１減算部８８に入力される。第１減算部８８は、エンジン回転数からクラッチ回転数を減算し、実滑り量を算出する。
【００３３】
実滑り量は、目標滑り変化量検出部９０と、ガラ音対策目標滑り変化量検出部９２と、実滑り変化量検出部９４に入力される。目標滑り変化量検出部９０は、実滑り量と目標滑り変化量の関係を有する関連表などから、目標滑り変化量を検出する。図５に、実滑り量と目標滑り変化量の関係を表すグラフを示す。図５において、点線は通常制御時の場合のグラフであり、実線はガラ音対策制御時の場合のグラフである。各グラフと、目標滑り変化量が０の横軸との交点が、それぞれのグラフにおける目標滑り量である。
【００３４】
フラグ８４には０が設定されているので、第１切替部９６は、目標滑り変化量検出部９０に接続するように切り替えられており、目標滑り変化量検出部９０で検出された目標滑り変化量が第２減算部９８に入力される。また、実滑り変化量検出部９４では、実滑り量の前後の値を用いて実滑り変化量が算出され、算出された実滑り変化量が第２減算部９８に入力される。第２減算部９８は、目標滑り変化量から実滑り変化量を減算し、要求滑り変化量を算出する。
【００３５】
第２減算部９８で算出された要求滑り変化量は、指示電流変化速度検出部１１０およびガラ音対策指示電流変化速度検出部１１２に入力される。指示電流変化速度検出部１１０およびガラ音対策指示電流変化速度検出部１１２では、要求滑り変化量と指示電流変化速度との関係を有する関連表などから、指示電流変化速度を検出する。図６に、要求滑り変化量と指示電流変化速度との関係を表すグラフを示す。図６において、点線は通常制御時の場合のグラフであり、実線はガラ音対策制御時の場合のグラフである。
【００３６】
フラグ８４には０が設定されているので、第２切替部１１４は、指示電流変化速度検出部１１０に接続するように切り替えられており、指示電流変化速度検出部１１０で検出された指示電流変化速度を、乗算部１１６に送り出す。また、乗算部１１６には演算周期が入力されている。乗算部１１６は、指示電流変化速度に演算周期を乗算し、１演算周期当たりの微小滑り分の指示電流値を算出する。乗算部１１６で算出された指示電流値は、加算部１２０に送り出される。
【００３７】
また、ドライバがアクセルペダルを踏み込むと、アクセルペダルを踏み込んだ状態がペダル作動センサ１９で検出され、その値が制御装置３２に送られる。制御装置３２は、ペダル作動センサ１９で検出されたアクセル踏み込み量などから、ドライバ要求トルクを検出する。更に制御装置３２は、検出されたドライバ要求トルク、あるいは実エンジントルクに基づいて要求指示電流値を検出する。検出された要求指示電流値は、第３切替部１１８に、直接及びフィルタ１２２を通して入力される。
【００３８】
第３切替部１１８は、フラグ８４には０が設定されているので、要求指示電流値を直接入力する側に切り替えられており、要求指示電流値を加算部１２０に送り出す。加算部１２０は、要求指示電流値に指示電流値を加算して印加電流値を算出し、第１駆動部５６あるいは第２駆動部６２（それぞれのクラッチ機構が接続されているか否かで選択する。）に送り出す。そして、第１駆動部５６あるいは第２駆動部６２は、加算部１２０から送られてきた印加電流値に基づき、第１アクチュエータ４４あるいは第２アクチュエータ４６（同上）へ電流を送り出す。
【００３９】
印加電流値は、通常制御時のグラフを用いて目標滑り変化量及び指示電流変化速度が検出される。これにより、検出された印加電流値に基づいて実施されるクラッチ装置４０の滑り制御は、通常制御に従って実施される。つまり、目標滑り量に対して実滑り量が過剰の場合には指示電流値が増加側へ大きくなり、実滑り量が不足している場合には指示電流値が減少側へ大きくなることで、クラッチ装置４０の目標微小滑り量が適切に設定される。
【００４０】
次に、微小滑り制御判定部８２において、ガラ音対策が必要と判定された場合についての自動変速機１０における微小滑り制御について説明する。ガラ音対策が必要と判定された場合は、フラグ８４に１が設定されるので、第１切替部９６は、ガラ音対策目標滑り変化量検出部９２に接続するように切り替えられる。
【００４１】
ガラ音対策目標滑り変化量検出部９２は、図５に実線で示すグラフを用いてガラ音対策目標滑り変化量を検出する。したがって、ガラ音対策目標滑り変化量検出部９２では、目標滑り量の値が通常制御の場合より大きい値に設定される。また、実滑り量がガラ音対策の目標滑り量より少ない領域では、目標滑り変化量の値が通常の状態より大きく設定される。
【００４２】
第２減算部９８では、ガラ音対策目標滑り変化量検出部９２で検出されたガラ音対策目標滑り変化量から実滑り変化量を減算し、ガラ音対策要求滑り変化量を算出する。第２切替部１１４は、フラグ８４には１が設定されているので、ガラ音対策指示電流変化速度検出部１１２を選択するように切り替えられ、ガラ音対策指示電流変化速度検出部１１２で検出されたガラ音対策指示電流変化速度を乗算部１１６に出力する。
【００４３】
乗算部１１６は、ガラ音対策指示電流変化速度検出部１１２で検出されたガラ音対策指示電流変化速度と演算周期とを乗算し、算出したガラ音対策指示電流値を加算部１２０に入力する。また第３切替部１１８は、フラグ８４に１が設定されているので、フィルタ１２２の側を選択するように切り替えられ、フィルタ１２２により遅延された遅延要求指示電流値が加算部１２０に入力される。
【００４４】
加算部１２０は、ガラ音対策指示電流値に遅延要求指示電流値を加算してガラ音対策印加電流値を算出し、第１駆動部５６あるいは第２駆動部６２に送り出し、それぞれの第１アクチュエータ４４あるいは第２アクチュエータ４６を駆動させる。
【００４５】
ここでガラ音対策指示電流変化速度検出部１１２は、図６に実線で示すグラフで、ガラ音対策要求滑り変化量からガラ音対策指示電流変化速度を検出する。ガラ音対策指示電流変化速度は、通常制御時における指示電流変化速度に比較して、要求滑り変化量が負の領域では、小さい値となり、要求滑り変化量が正の領域では、小さい値（絶対値が大きい値）となる。
【００４６】
つまり、目標滑り量に対して実滑り量が過剰の場合には、指示電流値が増加する速度は通常制御の場合より小さくなり、一方実滑り量が不足している場合には、指示電流値が減少する速度は通常制御の場合より大きくなる。このことで、全体的に滑り量が増加された状態を保持しつつ、クラッチ装置４０のガラ音対策時における目標微小滑り量を適切に設定できる。
【００４７】
更にガラ音対策時には、フィルタ１２２を通した遅延要求指示電流値が加算部１２０に入力されるので、加算部１２０には運転者が所望するエンジントルクに基づく要求指示電流値の値が通常制御時の場合より時間的に遅れて入力される。これにより、クラッチ装置４０の接続動作に時間的な遅れが生じ、クラッチ装置４０における滑り量が多くなり、動力伝達系の不安定な回転を防止し、ガラ音の発生を低減できる。尚、フィルタ１２２及び第３切替部１１８は、本発明において、必須の要件ではない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、クラッチ機構の微小滑りを備えた自動変速機において、車両のガラ音防止に用いられる。
【符号の説明】
【００４９】
１０…自動変速機  １４…エンジン  １６…出力軸  １７…エンジン回転数検出センサ  ２０…車両  ３２…制御装置  ４０…クラッチ装置  ４２…歯車変速装置  ４４…第１アクチュエータ  ４６…第２アクチュエータ  ４８…ギヤ段設定装置  ５０…ギヤ段数検出センサ  ５２…内クラッチ機構  ５４…外クラッチ機構  ６０…第１入力軸  ６４…第２入力軸  ６６…第１入力軸回転数検出センサ  ６８…第２入力軸回転数検出センサ  ７０…変速歯車機構  ８０…微小滑り制御部  ８２…微小滑り制御判定部  ８４…フラグ  ８８…第１減算部  ９０…目標滑り変化量検出部  ９２…ガラ音対策目標滑り変化量検出部  ９４…実滑り変化量検出部  ９６…第１切替部  ９８…第２減算部  １１０…指示電流変化速度検出部  １１２…ガラ音対策指示電流変化速度検出部  １１４…第２切替部  １１８…第３切替部  １２０…加算部  １２２…フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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