(57)【要約】【課題】複式摩擦クラッチ変速機のような複雑な制御及び調節無しに、運転者の望む運転性や乗り心地を実現する。【解決手段】２つの入力軸６，１５と、出力軸３と、駆動源１の動力を２つの入力軸６，１５にそれぞれ断続する２つの入力クラッチ５，８と、２つの入力軸６，１５と出力軸３との間でそれぞれ所定の変速比で駆動力を伝達する複数のギア列（１１と２０，１７と２３など）と、複数のギア列のうち駆動力を伝達するギア列を選択する複数の変速クラッチ（２６，２７など）と、２つの入力軸６，１５間で動力を伝達する摩擦クラッチ２３とを有する変速機、またはそのような変速機を搭載した自動車の制御装置、あるいは制御方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの入力軸と、出力軸と、駆動源の動力を前記２つの入力軸にそれぞれ断続する２つの入力クラッチと、前記２つの入力軸と前記出力軸との間でそれぞれ所定の変速比で駆動力を伝達する複数のギア列と、前記複数のギア列のうち駆動力を伝達するギア列を選択する複数の変速クラッチと、前記２つの入力軸間で動力を伝達する摩擦クラッチと、を有する自動車の制御装置であって、
前記２つの入力クラッチ、前記複数の変速クラッチ、及び前記摩擦クラッチを制御する自動車の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動車の制御装置であって、
自動車の発進時に、発進時の変速段を構成する発進ギア列を有する第１入力軸の入力クラッチを解放状態とし、前記第１入力軸とは異なる第２入力軸の入力クラッチを締結状態とし、前記発進ギア列の変速クラッチを締結状態とするとともに他の変速クラッチを解放状態とし、前記摩擦クラッチを解放状態から徐々に締結するように制御する自動車の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の自動車の制御装置であって、
前記第１入力軸の入力クラッチの入出力回転数が同期状態になったときに当該入力クラッチを締結状態とする自動車の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の自動車の制御装置であって、
前記第１入力軸の入力クラッチを締結状態とする際に、前記第２入力軸の入力クラッチの解放、または前記摩擦クラッチの解放の少なくともいずれか一方を実行する自動車の制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の自動車の制御装置であって、
アップシフト時には、変速前ギア列を有する第１入力軸とは異なる第２入力軸の変速後ギア列の変速クラッチを締結状態とするとともに前記摩擦クラッチを徐々に締結し、前記変速前ギア列の伝達トルクが所定のトルクよりも小さくなったときに前記第１入力軸の入力クラッチを解放し、さらに前記摩擦クラッチを締結して前記第２入力軸の入力クラッチの入出力回転数が同期状態になったときに当該第２入力軸の入力クラッチを締結するとともに前記摩擦クラッチ３２を解放する自動車の制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の自動車の制御装置であって、
ダウンシフト時には、前記摩擦クラッチを徐々に締結し、変速前ギア列を有する第１入力軸とは異なる第２入力軸の入力クラッチの入出力回転数が同期状態になったときに前記第２入力軸の入力クラッチを締結するとともに前記第１入力軸の入力クラッチを解放し、その後前記摩擦クラッチを徐々に解放し、変速後ギア列の前記変速クラッチの入出力回転数が同期状態になったときに前記変速後ギア列の前記変速クラッチを締結するとともに、前記変速前ギア列の前記変速クラッチ及び／または前記摩擦クラッチを解放する自動車の制御装置。
【請求項７】
２つの入力軸と、出力軸と、駆動源の動力を前記２つの入力軸にそれぞれ断続する２つの入力クラッチと、前記２つの入力軸と前記出力軸との間でそれぞれ所定の変速比で駆動力を伝達する複数のギア列と、前記複数のギア列のうち駆動力を伝達するギア列を選択する複数の変速クラッチと、前記２つの入力軸間で動力を伝達する摩擦クラッチと、を有する自動車の制御方法であって、
自動車の発進時に、発進時の変速段を構成する発進ギア列を有する第１入力軸の入力クラッチを解放状態とし、前記第１入力軸とは異なる第２入力軸の入力クラッチを締結状態とし、前記発進ギア列の変速クラッチを締結状態とするとともに他の変速クラッチを解放状態とし、前記摩擦クラッチを解放状態から徐々に締結するように制御する自動車の制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の自動車の制御方法であって、
前記第１入力軸の入力クラッチの入出力回転数が同期状態になったときに当該入力クラッチを締結状態とする自動車の制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の自動車の制御方法であって、
前記第１入力軸の入力クラッチを締結状態とする際に、前記第２入力軸の入力クラッチの解放、または前記摩擦クラッチの解放の少なくともいずれか一方を実行する自動車の制御方法。
【請求項１０】
２つの入力軸と、出力軸と、駆動源の動力を前記２つの入力軸にそれぞれ断続する２つの入力クラッチと、前記２つの入力軸と前記出力軸との間でそれぞれ所定の変速比で駆動力を伝達する複数のギア列と、前記複数のギア列のうち駆動力を伝達するギア列を選択する複数の変速クラッチと、前記２つの入力軸間で動力を伝達する摩擦クラッチと、を有する自動車の制御方法であって、
アップシフト時には、変速前ギア列を有する第１入力軸とは異なる第２入力軸の変速後ギア列の変速クラッチを締結状態とするとともに前記摩擦クラッチを徐々に締結し、前記変速前ギア列の伝達トルクが所定のトルクよりも小さくなったときに前記第１入力軸の入力クラッチを解放し、さらに前記摩擦クラッチを締結して前記第２入力軸の入力クラッチの入出力回転数が同期状態になったときに当該第２入力軸の入力クラッチを締結するとともに前記摩擦クラッチ３２を解放する自動車の制御方法。
【請求項１１】
２つの入力軸と、出力軸と、駆動源の動力を前記２つの入力軸にそれぞれ断続する２つの入力クラッチと、前記２つの入力軸と前記出力軸との間でそれぞれ所定の変速比で駆動力を伝達する複数のギア列と、前記複数のギア列のうち駆動力を伝達するギア列を選択する複数の変速クラッチと、前記２つの入力軸間で動力を伝達する摩擦クラッチと、を有する自動車の制御方法であって、
ダウンシフト時には、前記摩擦クラッチを徐々に締結し、変速前ギア列を有する第１入力軸とは異なる第２入力軸の入力クラッチの入出力回転数が同期状態になったときに前記第２入力軸の入力クラッチを締結するとともに前記第１入力軸の入力クラッチを解放し、その後前記摩擦クラッチを徐々に解放し、変速後ギア列の前記変速クラッチの入出力回転数が同期状態になったときに前記変速後ギア列の前記変速クラッチを締結するとともに、前記変速前ギア列の前記変速クラッチ及び／または前記摩擦クラッチを解放する自動車の制御方法。
【請求項１２】
２つの入力軸と、出力軸と、駆動源の動力を前記２つの入力軸にそれぞれ断続する２つの入力クラッチと、前記２つの入力軸と前記出力軸との間でそれぞれ所定の変速比で駆動力を伝達する複数のギア列と、前記複数のギア列のうち駆動力を伝達するギア列を選択する複数の変速クラッチと、前記２つの入力軸間で動力を伝達する摩擦クラッチと、を有する自動変速機。
【請求項１３】
請求項１２に記載の自動変速機であって、
前記２つの入力軸のうち一方の第１入力軸を中空に構成し、その同心内に他方の第２入力軸が通され、前記２つの入力クラッチを噛み合いクラッチをツインクラッチ構成とした自動変速機。
【請求項１４】
請求項１３に記載の自動変速機であって、
前記摩擦クラッチを前記２つの入力軸のうち一方の端部に設けるとともに、前記２つの入力軸のうち他方と第３軸を介して駆動力を伝達する自動変速機。
【請求項１５】
請求項１２に記載の自動変速機であって、
前記出力軸を前記２つの入力軸の間に設け、前記摩擦クラッチを前記２つの入力軸のうち一方の端部に設けるとともに、前記２つの入力軸のうち他方の入力軸とギア列を介して動力を伝達する自動変速機。
【請求項１６】
請求項１２に記載の自動変速機であって、
前記出力軸を前記２つの入力軸の間に設け、前記２つの入力軸のうち一方の入力軸とはギア列を介して駆動力を伝達し、前記２つの入力軸のうち他方の入力軸とは第３軸およびギア列を介して動力を伝達する自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車の制御装置，制御方法、及び自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動変速機には遊星歯車式または平行軸式変速機構が用いられ、変速比の異なるギア段に個別に設けられたクラッチの組み合わせを選択して、締結または解放することにより変速する方法が一般的である。一般的な自動変速機として有名な遊星歯車式では、摩擦クラッチの架け替えでエンジントルクを前段ギアから次段ギアへと移行させるものがある。この方式の変速機は、トルクコンバータを備えているために発進や変速時のショックを吸収できているが、トルクコンバータは効率が悪く燃費の低下が問題である。
【０００３】
このため、手動変速機（ＭＴ：Manual Transmission ）として用いられてきた平行軸式変速機を自動化した自動化手動変速機（ＡＭＴ：Automatic Manual Transmission ）が開発されてきた。この平行軸式変速機は摩擦クラッチを用いて滑りを最小限に抑え、ギアの噛み合い数が少ないため効率が高く燃費の向上が可能である。
【０００４】
しかし、変速時に摩擦クラッチを切り離す必要があるため、加速時に駆動トルクの中断が発生し、乗員が感じる違和感が大きいことが問題である。そこで、エンジン出力軸に互いに異なる変速段に動力伝達可能な摩擦クラッチを２個接続して、変速時に摩擦クラッチを架け替えることで、トルク中断を回避する変速装置が近年発表されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５１４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例の複式摩擦クラッチ変速機の制御及び調節には複雑な問題があり、機差ばらつきや、変速機温度，エンジン出力トルクのばらつきなどによりクラッチの架け替えが上手く制御できない場合、運転者の望ましい運転性や乗り心地目標を実現できない。または、トルク中断のない高効率の変速装置として２個の摩擦クラッチを必要とし、高コストや重量増加を招く。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、２つの入力軸と、出力軸と、駆動源の動力を２つの入力軸にそれぞれ断続する２つの入力クラッチと、２つの入力軸と出力軸との間でそれぞれ所定の変速比で駆動力を伝達する複数のギア列と、複数のギア列のうち駆動力を伝達するギア列を選択する複数の変速クラッチと、２つの入力軸間で動力を伝達する摩擦クラッチとを有する自動変速機、またはそのような自動変速機を搭載した自動車の制御装置、あるいは制御方法である。
【発明の効果】
【０００８】
複式摩擦クラッチ変速機のような複雑な制御及び調節無しに、運転者の望む運転性や乗り心地を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
車両に搭載された並行軸式歯車変速機の内部構成として、例えば上記複式摩擦クラッチの代わりに、少なくとも１個の摩擦クラッチあるいは電磁クラッチを複数の入力軸の間に設けることによって、複雑な制御を用いずとも、変速中のトルク中断を回避可能な自動変速機、それを制御する制御装置および制御方法を提案する。１個の摩擦クラッチを複数の入力軸の間に設けることにより、連続してトルクを駆動輪に伝える。より具体的には、エンジン出力軸に設けた２つの入力クラッチの出力である２つの変速機入力軸の間に１つの摩擦クラッチあるいは電磁クラッチを配置して、変速時に発生する、複数の入力軸間の回転速度差をこの１個の摩擦クラッチにより吸収して、出力軸への動力伝達を保ったまま変速を行う装置を提供する。以下、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の一実施例をなす車両の構成図を示す。
【００１１】
自動車の原動機としてのエンジン１には変速機２が接続され、その出力軸３はディファレンシャルギアを介してタイヤ２９を駆動する。変速機２の中には、発進動作や変速動作を実現するアクチュエータ群５６が内蔵されている。アクチュエータ群５６には制御装置３１が接続されている。制御装置３１は、後述する入力クラッチアクチュエータ５１，摩擦クラッチアクチュエータ５３，シフトアクチュエータ５２に対して動作を指令し、これらのアクチュエータがクラッチやシフト機構を作動して発進動作や変速動作を実現する。
【００１２】
エンジン１には電子制御スロットル弁３０が設けられており、エンジン制御装置３３からの要求信号でエンジン出力を制御することができる。スロットル弁ではなく、点火時期や燃料量を変更することによってもエンジン出力を制御可能である。
【００１３】
制御装置３１はアクチュエータ群５６で伝達トルクや回転数を制御すると共に、エンジン制御装置３３と情報の受け渡しを行うことによってエンジン１の出力を一時的に制御可能である。
【００１４】
なお、ここではエンジン制御装置３３，制御装置３１を別個の制御装置として示したが、これらのうち一つの制御装置が他の制御装置の機能を有しても良いし、一つの統合制御装置がこれらの制御装置の機能をすべて備えていても良い。言い換えれば、本実施例の一制御装置の機能を他の制御装置が有していれば、必ずしも、全ての制御装置が必要ではない。これは本願で示す他の実施例にも共通して当てはまる。
【００１５】
また、本実施例は、後輪駆動車として構成したが、エンジン１と変速機２と出力軸３を横置きにすれば、前輪駆動車として構成することも可能であり、出力軸を前輪，後輪ともに配分すれば、四輪駆動車として構成することも可能である。
【００１６】
図２は、図１のアクチュエータ群５６の主要構成を示す。
【００１７】
アクチュエータ群５６は、制御装置３１の指令を受けて、２つの入力クラッチである第１入力噛み合いクラッチ５と第２入力噛み合いクラッチ８，３つの変速クラッチである第１変速噛み合いクラッチ２６，第２変速噛み合いクラッチ２７，第３変速噛み合いクラッチ２８、および１つの摩擦クラッチ３２を作動させるとともに、これらの状態を制御装置３１に伝達する。ここでは変速クラッチを３つ記載したが、その個数が限定されるものではなく、３つ以外の個数であっても良い。
【００１８】
図３は、図１の変速機２の構成図を示す。
【００１９】
駆動源であるエンジン１の出力は変速機主入力軸１９に接続されている。変速機主入力軸１９には第１入力ギア４が固定してあり、第１入力噛み合いクラッチ５にて第１入力軸６に選択的に動力伝達が可能である。第１入力ギア４は、第２入力ギア７と噛み合うことにより、第２入力噛み合いクラッチ８にて第３軸９に選択的に動力伝達が可能である。
【００２０】
第１入力軸６には、１速駆動ギア１１，３速駆動ギア１２，５速駆動ギア１３、および摩擦クラッチ３２の一方が固定されている。
【００２１】
第３軸９には第２出力ギア１４が固定されており、さらに４速駆動ギア１６を介して第２入力軸１５を駆動し、２速駆動ギア１８，リバース駆動ギア１７および摩擦クラッチ
３２の他方が固定されている。
【００２２】
上述の各駆動ギアには、それぞれ１速従動ギア２０，３速従動ギア２１，５速従動ギア２２，リバース従動ギア２３，２速従動ギア２４，４速従動ギア２５が噛み合っており、選択的に第１変速噛み合いクラッチ２６，第２変速噛み合いクラッチ２７，第３変速噛み合いクラッチ２８によって、出力軸３に駆動力を伝達可能である。
【００２３】
本実施例では、変速噛み合いクラッチを出力軸に設けたが、エンジン最大出力によっては、入力軸に設けても良い。ここで例えば１速駆動ギア１１と１速従動ギア２０の組み合わせをギア列と言う。また、ギア１４は４速駆動ギア１６を介してと記したが、第２入力軸１５を駆動できるギアならば、どのギアと噛ませてもよい。第１入力ギア４と第２入力ギア７のギア比、および、第２入力軸を駆動するギア比はそれぞれ１となるように構成する。
【００２４】
第１入力噛み合いクラッチ５，第２入力噛み合いクラッチ８，第１変速噛み合いクラッチ２６，第２変速噛み合いクラッチ２７，第３変速噛み合いクラッチ２８，摩擦クラッチ３２はそれぞれ制御装置３１からの指令によりアクチュエータ（図３では省略）によって作動し、動力を伝達あるいは切断する。また、本実施例では前進５段，後進１段の構成としたが、１つの入力軸上の変速段が連続していない構成であれば、段数に制限は無い。
【００２５】
図４は、図３の発進動作時における駆動力の伝達経路を示す。
【００２６】
停止状態から第２入力噛み合いクラッチ８を締結状態にする（解放状態であれば締結し、締結状態であればそれを維持する。以下同じ）とともに、第１変速噛み合いクラッチ
２６を１速側に締結状態にし、他の変速噛み合いクラッチを解放状態にし、摩擦クラッチ３２を解放状態から徐々に締結することによって、滑らかな発進が可能である。摩擦クラッチ３２が完全に締結すると、第１入力ギア４と第１入力軸６の回転速度が同一になって第１入力噛み合いクラッチ５が締結できるようになるので、第１入力噛み合いクラッチ５を締結する。このとき、噛み合いクラッチの噛み合い歯の形状によっては、噛み合いにくい状態が発生する可能性があるが、これは、摩擦クラッチ３２が完全に締結する直前であって第１入力噛み合いクラッチ５と第１入力ギア４が完全に等速度になる直前（第１入力噛み合いクラッチ５の入出力回転数の同期状態）に第１入力噛み合いクラッチ５を係合状態にすることで回避可能である。
【００２７】
図５は、図３の１速定常走行における駆動力の伝達経路を示す。
【００２８】
図４の発進制御時に、第２入力ギア７と第２入力噛み合いクラッチ８も回転速度が同一になるので、第２入力噛み合いクラッチ８を解放する。その後、または同時に、動力伝達を終えた摩擦クラッチ３２を解放すると、図５のような１速定常走行の状態となる。第２入力噛み合いクラッチ８を解放せずに、摩擦クラッチ３２を解放するのみでも定常走行は可能であり、変速応答性が向上するが、摩擦クラッチ３２の引き摺りによる燃費悪化や、第３軸９の慣性を考慮すると、伝達効率の点から第２入力噛み合いクラッチ８は解放することが好ましい。また摩擦クラッチ３２を解放せずに第２入力噛み合いクラッチ８のみを解放しても良い。応答性と燃費のどちらを優先するかによって判断すればよい。
【００２９】
図６〜図８は、図３におけるアップシフト時の動作を示す。
【００３０】
ここでは１速から２速へのアップシフトを例に説明する。図５のような１速の状態から、第３変速噛み合いクラッチ２８を２速側に締結したのち、摩擦クラッチ３２を徐々に締結すると、図６のように次第に２速駆動ギア１８と２速従動ギア２４を経由して２速の駆動力が伝達を始め、図７のように１速従動ギア２０を経由していたトルクが極めて小さい（ほぼ０（ゼロ）の）所定のトルクとなる。この状態で第１変速噛み合いクラッチ２６は容易に１速ギアから解放できる。この状態から摩擦クラッチ３２をさらに締結すると、第１入力ギア４と第３軸９の回転速度が次第に同一になって（第２入力噛み合いクラッチ８の入出力回転数の同期状態）、最終的には、第２入力噛み合いクラッチ８を締結して、第１入力噛み合いクラッチ５を解放した後、摩擦クラッチ３２を解放する。このときも、第１入力ギア４と第３軸の回転速度が完全に同一になる直前に第２入力噛み合いクラッチ８を締結することで、噛み合い歯の衝突による締結ミスを回避できる。図８は摩擦クラッチ３２解放時の駆動力の流れを示した図であり、２速走行の状態を示している。
【００３１】
図９は、図４から図８までの動作のタイムチャートを示す。
【００３２】
前述のように、時間とともに停車から発進，一速走行，変速中，２速走行の順に推移させたときの各クラッチやトルクの状態を示している。注目すべきは出力軸トルクであり、変速中であっても駆動力の伝達経路が存在するため、変速中でも出力軸トルクが中断することは無い。しかしながら摩擦クラッチだけの操作では、破線で示したように出力軸トルクの突き出しが発生するので、変速中はスロットル開度をアクセル踏込み量に関わらず低減させて、エンジントルクをダウンさせることにより、実線で示したように滑らかなトルク変動が可能となる。このチャートでは、スロットルによってエンジントルクを調整しているが、点火時期や燃料カット等、他の方法によってトルクダウンを実施してもよい。本実施例では、このように出力軸トルクを伝達したまま変速が可能であり、スムースな変速フィーリングが得られる。上記では、１速から２速への変速を例にとって説明したが、同様の方法で、複数の入力軸間における全てのアップシフトについて、出力軸トルクが中断すること無く変速が可能である。
【００３３】
図１０〜図１３は、図３におけるダウンシフト時の動作を示す。
【００３４】
ここでは５速から４速へのダウンシフト時の動作について説明する。５速定常走行時の駆動力の流れを図１０に示す。図１１は、変速開始直後の駆動力の流れを示した図であり、図１０の状態から、摩擦クラッチ３２を徐々に締結していくと、第２入力噛み合いクラッチ８と第２入力ギア７が同一回転数になるので、第２入力噛み合いクラッチ８が締結可能になる。このとき、噛み合いクラッチの噛み合い歯の形状によっては、噛み合いにくい状態が発生する可能性があるが、摩擦クラッチ３２が完全に締結する直前であって第２入力噛み合いクラッチ８と第２入力ギア７が完全に等速度になる直前（第２入力噛み合いクラッチ８の入出力回転数の同期状態）に第２入力噛み合いクラッチ８を係合状態にすることで回避可能である。またこのとき、第１入力噛み合いクラッチ５を解放する。
【００３５】
図１１の状態から、摩擦クラッチ３２を徐々に解放していくと、車両の駆動に使われるエンジントルクを減少させることになり、次第にエンジン回転が上昇していく。これにつれて、次第に４速従動ギア２５と出力軸３の回転数が近づいていき、同一または所定の回転数差以下になる同期状態になったところで、４速従動ギア２５と第３変速噛み合いクラッチ２８を締結する（図１２）。このときも、４速従動ギア２５と第３変速噛み合いクラッチ２８の回転速度が完全に同一になる直前に第３変速噛み合いクラッチ２８を締結することで、噛み合い歯の衝突による締結ミスを回避できる。
【００３６】
この状態では駆動力の伝達経路は４速従動ギア２５を経由したものとなるので、第２変速噛み合いクラッチ２７を５速従動ギア２２から解放し、及び／または摩擦クラッチ３２を解放することで、図１３に示す４速定常走行状態に移行する。この後、第１入力噛み合いクラッチ５を締結することにより、次の変速の準備ができるので、変速応答性が向上するが、摩擦クラッチ３２の引き摺りによる燃費悪化や、第１入力軸６の慣性を考慮すると、第１入力噛み合いクラッチ５は解放のままとなる。応答性と燃費のどちらを優先するかによって判断すればよい。
【００３７】
図１４は、図１０から図１３までの動作のタイムチャートを示す。
【００３８】
時間とともに５速走行，変速中，４速走行の順に推移させたときの各クラッチやトルクの状態を示している。注目すべきは出力軸トルクであり、変速中であっても駆動力の伝達経路が存在するため、変速中でも出力軸トルクが中断することは無い。しかしながら摩擦クラッチだけの操作では、破線で示したように出力軸トルクが十分に発生しない場合は、変速中はスロットル開度をアクセル踏込み量に関わらず増加させて、エンジントルクを増加させることにより、実線で示したように加速感のあるトルク増加が可能である。本実施例では、このように出力軸トルクを伝達したまま変速が可能であり、スムースな変速フィーリングが得られる。同様の方法で、複数の入力軸間における全てのダウンシフトについて、出力軸トルクが中断すること無く変速が可能である。
【００３９】
図１５は、図１の制御装置３１とエンジン制御装置３３の構成例を示す。
【００４０】
制御装置３１は入力部６０と、出力部６２と、演算処理装置６１とを備えたコントロールユニットとして構成される。同様に、エンジン制御装置３３も、入力部６３と、出力部６５と、コンピュータ６４とを備えたコントロールユニットとして構成される。
【００４１】
上述の制御装置はいずれも、車両の状態を検出する複数の信号を入力して、演算処理装置内に予め設けておいた制御方法に基づいて車両のアクチュエータを操作する複数の信号を出力する。また、お互いの演算処理装置内で演算した結果を、お互いに入力、あるいは出力する。
【００４２】
図１６は、制御装置３１の制御フローチャートを示す。
【００４３】
ステップ１０１において情報を読み込み、ステップ１０２において変速が開始しているか否かを判定する。変速開始か否かの判定は、読み込まれた情報のうち車速とアクセルペダル踏み込み量から変速段を設定する。この設定された変速段が現在の変速段と異なる場合には変速を開始し、同じ場合には変速を行わない。変速開始時にはステップ１０３に進み、変速を行わない場合には処理を終了する。
【００４４】
変速動作を開始するときは、ステップ１０３において変速の種類がアップシフトかダウンシフトかを判定し、アップシフトの場合はステップ１０４において上述のアップシフト処理を実施する。ダウンシフトの場合はステップ１０５において上述のダウンシフト処理を実施する。
【実施例２】
【００４５】
図１７は、本発明の第２の実施例をなす変速機２の構成図を示す。
【００４６】
本実施例では、前述の第１の実施例に対して、第１入力軸６を中空に構成し、その同心内に第２入力軸１５を通して第２入力噛み合いクラッチ８を介してエンジンから駆動力を受ける構成とした。動作については第１の実施例と同様であるが、入力軸を中空二軸構成とすることで、変速機をコンパクトにすることができる。
【００４７】
図１８は、図１７の入力軸の構成例を示す。
【００４８】
エンジンからの出力は、変速機主入力軸１９と回転部材３９を介して、第２入力噛み合いクラッチ８のスリーブギア４１に伝達される。スリーブギア４１と第２入力軸１５の噛み合いギア４２は選択的に結合可能である。一方、第１入力軸６上の第１入力噛み合いクラッチ５は、第１入力軸上で摺動可能な構成とし、スリーブギア４２と回転部材３９の噛み合いギア４３と選択的に結合可能な構成とすることにより、第１入力軸６にエンジン出力を伝達可能である。すなわち第１入力噛み合いクラッチと第２入力噛み合いクラッチをツインクラッチ構成とした実施例である。
【実施例３】
【００４９】
図１９は、本発明の第３の実施例をなす変速機２の構成図を示す。
【００５０】
摩擦クラッチ３２が変速機の中央では操作しずらい場合があり、その場合は変速機の端部に摩擦クラッチ３２を設ける必要がある。本実施例では、第２入力軸１５の端部に摩擦クラッチ３２の一方を設置し、他方はギア４８，ギア４７，第３軸４６，ギア４５、及びギア１３を経由して、第１入力軸６と駆動力を伝達する。
【実施例４】
【００５１】
図２０は、本発明の第４の実施例をなす変速機２の構成図を示す。
【００５２】
本実施例も、変速機の端に摩擦クラッチ３２を設けたものであるが、出力軸３を第１入力軸６と第２入力軸１５の間また中央に配置し、摩擦クラッチ３２の一方を第２入力軸に設置し、他方はギア４８，ギア４９のギア列を介して第１入力軸と連結したものである。この配置のメリットは、コンパクトなまま中空二軸構造を廃止して、図１９に比べて構成を簡略化できることにある。
【実施例５】
【００５３】
図２１は、本発明の第５の実施例をなす変速機２の構成図を示す。
【００５４】
これは図２０に対して、摩擦クラッチ３２を変速機のエンジン寄りに設けたものである。摩擦クラッチ３２の一方は第３軸５１，ギア５２，ギア４９を介して第２入力軸１５に接続され、他方はギア４８，ギア５０を介して第１入力軸６に接続したものである。摩擦クラッチの潤滑配管やアクチュエータの設置場所の制約によっては、本実施例が有効である。
【００５５】
このように本発明の実施形態は、駆動源に接続された複数の動力伝達選択機構と、該動力伝達選択機構によって選択的に動力の伝達あるいは遮断が可能な複数の入力軸と、駆動力を出力する出力軸と、前記入力軸に固着して設けられた駆動歯車とこの駆動歯車に噛み合った状態で前記出力軸に対して締結と空転が選択的に可能なように設けられた従動歯車からなる少なくとも一つ以上の歯車列、もしくは前記出力軸に固着して設けられた駆動歯車とこの駆動歯車に噛み合った状態で前記入力軸に対して締結と空転が選択的に可能なように設けられた従動歯車からなる少なくとも一つ以上の歯車列とから構成される自動変速機であって、前記入力軸間の駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段を有する変速機である。
【００５６】
また、動力伝達選択機構を摩擦クラッチとすること、動力伝達選択機構を噛み合いクラッチあるいは同期噛み合いクラッチとすること、駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段を摩擦クラッチまたは電磁クラッチとすることが可能である。
【００５７】
また、一つの入力軸に設けられた歯車列は、連続した変速段とならないこと、複数の入力軸の少なくとも１つから駆動力を伝達される第３軸を設けること、駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段を滑りの無いように締結したときに、複数の入力軸の回転数差が無くなるように構成することも可能である。
【００５８】
また、入力軸を同心の中空二軸で構成したこと、駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段を第３軸上に設けて、歯車列を介して入力軸と連結することが可能である。
【００５９】
また本発明の実施形態は、駆動源に接続された複数の動力伝達選択機構のうちの１つを締結し、かつ、いずれかの歯車列を経由して出力軸に駆動力を伝達しているときに、他の動力伝達選択機構を締結するとともに、該歯車列とは別の、該他の動力伝達選択機構と接続した入力軸に設けられた、所望する、より高速走行側の歯車列を選択した後、駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段を伝達トルクが増加するように作動させることにより、前記駆動力を伝達している歯車列からより高速走行側の歯車列に、駆動力の伝達経路を移し替え、前記駆動力を伝達している歯車列の伝達トルクがほぼ０になったところで、前記駆動力を伝達している歯車列の選択を解放し、より高速走行側の歯車列のみを選択して出力軸駆動力を伝達する自動変速機、または変速機の制御装置、または変速機の制御方法である。
【００６０】
好ましくは、駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段を、伝達トルクが増加するように作動させている時に駆動源の出力を調節して、前記伝達トルクが増加するように作動させている時の出力軸トルクをより高速走行側の歯車列選択時相当の出力軸トルクとすることである。
【００６１】
また好ましくは、高速走行側の歯車列のみを選択して駆動を始めた後、駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段を、徐々にトルクが伝達しない状態にすることである。
【００６２】
また好ましくは、動力伝達選択機構を噛み合いクラッチあるいは同期噛み合いクラッチで構成した場合は、他の動力伝達選択機構を締結する前に、駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段を伝達トルクが増加するように作動させることである。
【００６３】
また好ましくは、駆動源に接続された複数の動力伝達選択機構のうち１つを締結し、かつ、いずれかの歯車列を経由して出力軸に駆動力を伝達しているときに、駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段を徐々に伝達トルク減少側に調整することにより前記駆動源の回転数を上昇させ、駆動源の回転数が、低速走行側の歯車列を選択して走行したときの回転数に到達したところで、前記低速側の歯車列に接続された動力伝達選択機構を締結しつつ、前記低速側の歯車列を選択して駆動することである。
【００６４】
低速走行側の歯車列のみを選択して駆動を始めた後、駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段を、徐々にトルクが伝達しない状態にするを特徴とした請求項１５に記載の自動変速機、または変速機の制御装置、または変速機の制御方法。
【００６５】
また好ましくは、駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段の伝達トルクを徐々に減少させている時に、駆動源の出力を、より低速走行側の歯車列選択時相当の出力軸トルクになるように調節することである。
【００６６】
また好ましくは、駆動源に接続された複数の動力伝達選択機構を噛み合いクラッチまたは同期噛み合いクラッチで構成した場合、該動力伝達選択機構の１つを締結し、いずれかの歯車列を経由して出力軸に駆動力を伝達しているときに、締結駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段を徐々に伝達トルク減少側に調整することにより前記駆動源の回転数を上昇させつつ、低速側の歯車列に接続された動力伝達選択機構を締結し、前記低速走行側の歯車列を選択して走行したときの回転数に駆動源の回転数が到達したところで、前記低速側の歯車列を選択して駆動することである。
【００６７】
また好ましくは、低速側の歯車列を選択した後、締結駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段を半締結して、車両の駆動を開始することである。
【００６８】
また好ましくは、締結駆動力伝達量を連続的に変更することが可能な手段が作動不能のときは、最も低速側の歯車列を選択した後、動力伝達選択機構を半締結して、車両の駆動を開始することである。
【００６９】
上記の実施形態によれば、自動車用変速機に関し、特にエンジン，摩擦クラッチ、および噛み合いクラッチを協調制御して燃費を向上させるとともに、変速ショックを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施例をなす車両の構成図を示す。
【図２】図１のアクチュエータ群５６の主要構成を示す。
【図３】図１の変速機２の構成図を示す。
【図４】図３の発進動作時における駆動力の伝達経路を示す。
【図５】図３の１速定常走行における駆動力の伝達経路を示す。
【図６】図３におけるアップシフト時の動作を示す。
【図７】図３におけるアップシフト時の動作を示す。
【図８】図３におけるアップシフト時の動作を示す。
【図９】図４から図８までの動作のタイムチャートを示す。
【図１０】図３におけるダウンシフト時の動作を示す。
【図１１】図３におけるダウンシフト時の動作を示す。
【図１２】図３におけるダウンシフト時の動作を示す。
【図１３】図３におけるダウンシフト時の動作を示す。
【図１４】図１０から図１３までの動作のタイムチャートを示す。
【図１５】図１の制御装置３１とエンジン制御装置３３の構成例を示す。
【図１６】制御装置３１の制御フローチャートを示す。
【図１７】本発明の第２の実施例をなす変速機２の構成図を示す。
【図１８】図１７の入力軸の構成例を示す。
【図１９】本発明の第３の実施例をなす変速機２の構成図を示す。
【図２０】本発明の第４の実施例をなす変速機２の構成図を示す。
【図２１】本発明の第５の実施例をなす変速機２の構成図を示す。
【符号の説明】
【００７１】
１…エンジン、４…第１入力ギア、５…第１入力噛み合いクラッチ、６…第１入力軸、７…第２入力ギア、８…第２入力噛み合いクラッチ、１１…１速駆動ギア、１２…３速駆動ギア、１３…５速駆動ギア、１４…第２出力ギア、１５…第２入力軸、１６…４速駆動ギア、１８…２速駆動ギア、２０…１速従動ギア、２１…３速従動ギア、２２…５速従動ギア、２４…２速従動ギア、２５…４速従動ギア、２６…第１変速噛み合いクラッチ、
２７…第２変速噛み合いクラッチ、２８…第３変速噛み合いクラッチ、３２…摩擦クラッチ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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