JPWO2016152286A1 - 自動変速機 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は実施例1の自動変速機を表す概略システム図である。エンジン1のエンジン出力軸1aには、クラッチ2を介して自動変速機3が接続されている。自動変速機3は、クラッチ2の自動変速機側に接続された入力側の第1シャフト301と、第1シャフト301と平行に配置された出力側の第2シャフト302とを有する。第1シャフト301上には、第1シャフト301と一体に回転する1速ドライブギヤ311(第1低速ギヤに相当)と、3速ドライブギヤ331と、第1シャフト301に対して相対回転可能に支持された2速ドライブギヤ321(第1高速ギヤに相当)と、4速ドライブギヤ341と、を有する。第2シャフト302上には、第2シャフト302に対して相対回転可能に支持された1速ドリブンギヤ312(第2低速ギヤに相当)と、3速ドリブンギヤ332と、第2シャフト302と一体回転する2速ドリブンギヤ322(第2高速ギヤに相当)と、4速ドリブンギヤ342と、を有する。各ドリブンギヤは、各ドライブギヤと常時噛み合っている。
次に、シフト時におけるワンウェイクラッチ71について説明する。図3は実施例1の自動変速機において1速から2速へのアップシフトを表すタイムチャートである。実施例1の自動変速機では、上述したようにシームレスシフトを行う場合、シフト後変速段におけるドライブギヤとクラッチリングとの噛合いが成立すれば、直ちにシフトする。1速で第1シャフト301が例えば1000rpmで回転していたと仮定し、2速ドライブギヤ321の第2ドグ321aは、1速と2速のギヤ比の関係から例えば500rpmで回転していると仮定する。
次に、急減速による車両停止時のダウンシフトについて説明する。図4は実施例1のダウンシフト時のモータ駆動制御処理を表すフローチャートである。実施例1の自動変速機は、ドグの噛合いを行うには、回転中に同期させる必要がある。そこで、実施例1では、変速機コントローラ3aによるダウンシフト時、車両停止後にあってはモータ7を逆回転することでダウンシフトを行うこととした。
ステップS2では、モータ回転数が0か否か、すなわち車両停止後、モータ回転数が十分に低下したか否かを判断し、モータ回転数が0のときはステップS3に進み、それ以外のときは本制御フローを終了する。
ステップS3では、モータ7を逆回転駆動する。これにより、ワンウェイクラッチ71を締結させ、第1シャフト301を回転させることができるため、車両停止後もダウンシフトを継続できる。
ステップS4では、モータ7が逆回転駆動中か否かを判断し、逆回転中であればステップS5に進んでモータ駆動を停止し、それ以外のときは本制御フローを終了する。
時刻t11において、4速での走行状態から運転者がブレーキペダルを踏み込み、減速を開始すると、自動変速機内部にコースティングトルクが作用するため、エンジン1の駆動トルクにより発電機として機能しているモータ7と第1シャフト301との間のワンウェイクラッチ71は、解放状態となる。よって、モータ7の回転数はイナーシャに応じて徐々に低下する。
時刻t13において、車両が停止すると、第1シャフト301の回転も停止するため、第1シャフト301の回転を利用したダウンシフトが行えなくなる。このとき、モータ7はイナーシャの影響により若干回転数を有する。
時刻t15において、1速へのダウンシフトが完了すると、モータ7の逆回転方向トルクを減少させる。このとき、ワンウェイクラッチ71は自動的に解放される。
(1)入力側の第1シャフト301に固定(または相対回転可能に)支持された1速ドライブギヤ311(第1低速ギヤ)及び2速ドライブギヤ321(第1高速ギヤ)と、
出力側の第2シャフト302に(固定または)相対回転可能に支持され1速ドライブギヤ311と常時噛み合う1速ドリブンギヤ312(第2低速ギヤ)及び2速ドライブギヤ321と常時噛み合う2速ドリブンギヤ322(第2高速ギヤ)と、
軸方向噛合い側への移動により、第1ドグ312a(前記第1低速ギヤもしくは第2低速ギヤのいずれかである低速側相対回転体のドグ)と噛合う1速用第1クラッチリングドグ33c(低速クラッチリングドグ)を有し、第1ドグ312aから1速用第1クラッチリングドグ33cにトルクが作用すると軸方向噛合い解除側に移動する第1クラッチリングカム400のV字溝401及びガイド用第1突起33b(低速側ガイド部)を有する第1クラッチリング33(低速クラッチリング)と、
軸方向噛合い側への移動により、第2ドグ321a(前記第1高速ギヤもしくは第2高速ギヤのいずれかである高速側相対回転体のドグ)と噛合う2速用第2クラッチリングドグ34c(高速クラッチリングドグ)を有し、第2ドグ321aから2速用第2クラッチリングドグ34cにトルクが作用すると軸方向噛合い解除側に移動する第2クラッチリングカム500のV字溝501及びガイド用第2突起34b(高速側ガイド部)を有する第2クラッチリング34(高速クラッチリング)と、
軸方向噛合い側への移動により第1クラッチリング33及び第2クラッチリング34を軸方向噛合い方向に移動可能であって軸方向噛合い解除側への移動を許容する第1シフトフォーク31,第2シフトフォーク32及びシフトアクチュエータ30と、
第1シャフト301を回転駆動可能なモータ7と、
第1シャフト301とモータ7との間を断接可能なワンウェイクラッチ71(締結手段)と、
を備えた。
よって、車両停止時におけるシフトを可能としつつ、必要に応じてモータ7と第1シャフト301との動力伝達関係を得ることが可能となり、モータ7のイナーシャを適宜排除することで、シフトアップ時におけるモータ7のイナーシャトルクの発生を回避したシームレスシフトを達成できる。
シームレスシフトの際、モータ7の回転数も一気に減速させる必要があり、モータイナーシャ分の影響が極めて大きく、変速機内部における過剰負荷が発生するという問題がある。しかしながら、ワンウェイクラッチ71が設けられているため、第1シャフト301にコースティングトルクが作用しているときには、自動的にワンウェイクラッチ71が解放され、シフト時にモータ7のイナーシャが影響を与えることがない。
よって、車両停止後であっても、ダウンシフトを継続することができる。
以上、実施例1に基づいて説明したが、上記実施例に限らず、他の構成を備えた自動変速機に本発明を適用してもよい。例えば、実施例1では、第2シャフト302に相対回転体であるドリブンギヤを配置し、これらドリブンギヤを第2シャフト302に選択的に固定可能なドグクラッチ機構を設けた例を示したが、第2シャフト302に限らず、第1シャフト301に設けてもよいし、それぞれ組み合わせて第1シャフト301と第2シャフト302の両方に設定してもよい。
また、前進4速に限らず、前進2速や、更なる多段化した自動変速機にも適用できる。
実施例1では、モータ7と第1シャフト301との間を、ワンウェイクラッチ71を介して接続する例を示した。これに対し、ワンウェイクラッチ71に限らず、係止方向を切り換え可能なツーウェイクラッチを採用してもよいし、締結・解放を切り換え可能なクラッチを適用し、状況に応じて締結制御を行ってもよい。
Claims (3)
- 入力側の第1シャフトに固定または相対回転可能に支持された第1低速ギヤ及び第1高速ギヤと、
出力側の第2シャフトに固定または相対回転可能に支持され前記第1低速ギヤと常時噛み合う第2低速ギヤ及び第1高速ギヤと常時噛み合う第2高速ギヤと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第1低速ギヤもしくは第2低速ギヤのいずれかである低速側相対回転体のドグと噛合う低速クラッチリングドグを有し、前記低速側相対回転体のドグから前記低速クラッチリングドグにトルクが作用すると軸方向噛合い解除側に移動する低速側ガイド部を有する低速クラッチリングと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第1高速ギヤもしくは第2高速ギヤのいずれかである高速側相対回転体のドグと噛合う高速クラッチリングドグを有し、前記高速側相対回転体のドグから前記高速クラッチリングドグにトルクが作用すると軸方向噛合い解除側に移動する高速側ガイド部を有する高速クラッチリングと、
軸方向噛合い側への移動により前記低速クラッチリング及び前記高速クラッチリングを軸方向噛合い方向に移動可能であって軸方向噛合い解除側への移動を許容するシフトアクチュエータと、
前記第1シャフトを駆動可能なモータと、
前記第1シャフトと前記モータとの間を断接可能な締結手段と、
を備えている自動変速機。 - 請求項1に記載の自動変速機において、
前記締結手段は、前記モータの正回転時に解放し、逆回転時に締結するワンウェイクラッチである自動変速機。 - 請求項1または2に記載の自動変速機において、
前記第1シャフトの回転が停止した後、前記モータを駆動し、前記第1シャフトを逆回転駆動しながらシフトする変速制御手段を設けてある自動変速機。
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