CN102656387B - 车辆用变速装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆用变速装置,其包含即使在不良路面行驶等中也可以使行驶稳定性提高的双离合器变速器。其具有:输入轴;输出轴,其可变速地传递来自输入轴的旋转动力;离合器,其对从发动机向输入轴的旋转动力的传递进行接合/断开;转速传感器,其检测经由差速装置可差动地驱动的驱动轮的转速,该差速装置可传递旋转动力地与两个输出轴连接;电动发电机,其与输入轴一体地旋转;以及变速控制装置,其控制离合器的接合/断开,并且控制输入轴和输出轴之间的变速,并且,基于转速传感器的信号控制电动发电机的再生动作。
Description
技术领域
本发明基于日本专利申请2009-218648号(2009年9月24日申请)并主张其优先权,该申请的全部记载内容作为引用而记载在本说明书中。
本发明涉及一种车辆用变速装置,其包含通过搭载两个离合器进行换档的变速器(双离合器变速器),特别地,涉及一种在变速器中搭载了电动发电机的车辆用变速装置。
背景技术
在现有的变速器中,具有使手动变速器中的离合器操作自动化的半自动离合器。半自动变速器中的双离合器变速器(DCT),将发动机输出轴的驱动力分离为奇数变速档(1档、3档、5档、倒档)的传递路径和偶数变速档(2档、4档、6档)的传递路径,在每个传递路径上分别设置传递来自发动机的驱动的离合器。在双离合器变速器(DCT)中,离合器接合的一侧的变速机构驱动车轮,离合器未接合的一侧的变速机构进行用于变速的准备,通过使变速前档侧的离合器断开,同时使变速后档侧的离合器接合而进行变速。如果利用双离合器变速器(DCT),则同时具有手动变速器(MT)的直接感和自动变速器(AT)的简便和平稳,可以进行具有变速中途无扭矩减少的加速感的变速。
当前,公开了一种双离合器变速器,其具有两个输入轴、两个离合器、至少一个的第一驱动轴、以及至少一个的第二驱动轴,第一输入轴在与第一离合器作用时可与其连接,第二输入轴在与第二离合器作用时可与其连接,第一驱动轴配置在第二驱动轴的下方,并且配置在输入轴的上方或在其反向配置,输入轴和驱动轴具有彼此卡合的齿轮,至少两个齿轮构成一个变速档位,一个变速档位的至少一个齿轮,在接合和/或断开时作为可动齿轮而构成,为了简化设计,另一个齿轮作为固定齿轮而构成,各驱动轴具有用于将旋转力向车轴驱动部传递的驱动部齿轮,为了实现后退变速档位,还配备轴(参照专利文献1)。由此,可以进行柔性的应用,并且特别地,可以实现紧凑的构造方式。
专利文献1:日本特表2007-534899号公报
发明内容
此外,上述专利文献1的全部公开内容作为引用记入本说明书中。下面的分析是根据本发明而得出的。
但是,如果由于在不良路面上行驶等使一侧的轮胎跳起而空转,则发动机转速会上升,当轮胎再次触地时会导致侧滑或车辆的较大振动,破坏行驶稳定性。特别地,在双离合器变速器的变速动作中,由于使变速前档侧的离合器成为半啮合的状态,使变速后档侧的离合器接合,因此如果在一侧的轮胎浮起而空转时进行变速,则因变速中途扭矩不会减少,相应地发动机转速上升会加剧,轮胎再次触地时的侧滑或车辆的振动加大,担心会严重地破坏行驶稳定性。
本发明的主要课题是提供一种车辆用变速装置,其包含在不良路面行驶等中可使行驶稳定性提高的双离合器变速器。
在本发明的一个观点中,提供一种车辆用变速装置,其具有:第1输入轴及第2输入轴;第1输出轴,其可变速地传递来自前述第1输入轴的旋转动力;第2输出轴,其可变速地传递来自前述第2输入轴的旋转动力;第1离合器,其对从发动机向前述第1输入轴的旋转动力的传递进行接合/断开;第2离合器,其对从前述发动机向前述第2输入轴的旋转动力的传递进行接合/断开;第1转速传感器,其检测经由差速装置可差速地驱动的两个驱动轮的一个的转速,该差速装置可传递旋转动力地与前述第1输出轴及前述第2输出轴这二者连接;第2转速传感器,其检测前述两个驱动轮的另一个的转速;电动发电机,其与前述第1离合器及前述第2离合器的输出侧的规定旋转部件一体地或啮合而进行旋转;以及控制装置,其控制前述第1离合器及前述第2离合器的接合/断开,并且控制前述第1输入轴和第1输出轴之间、及前述第2输入轴和第2输出轴之间的变速,并且,基于前述第1转速传感器及前述第2转速传感器的信号,对前述电动发电机的再生动作进行控制,在由前述第1转速传感器检测出的第1转速和由前述第2转速传感器检测出的第2转速的绝对值差大于或等于预先设定的阈值时,前述控制装置进行控制,以使进行驱动的前述电动发电机再生。
发明的效果
根据本发明,通过利用电动发电机的再生抑制不良路面等行驶时的两个驱动轮的转速差,抑制发动机转速上升,从而抑制驱动轮再次触地时的侧滑或车辆的较大振动,使行驶稳定性提高,并且还获得再生能量。
附图说明
图1是表示包含本发明的实施例1涉及的车辆用变速装置的变速器的动力传递装置的结构的示意图。
图2是示意地表示本发明的实施例1涉及的车辆用变速装置的电子控制***的框图。
图3是表示包含本发明的实施例1涉及的车辆用变速装置的车辆以1档行驶时的动力传递路径的示意图。
图4是示意地表示本发明的实施例1涉及的车辆用变速装置的动作的时序图。
标号的说明
1 发动机
2 旋转轴
10 变速器
11 第1离合器
12 第2离合器
13 第1输入轴13
14 1档驱动齿轮
15 3档驱动齿轮15
16 5档驱动齿轮
17 后退驱动齿轮
18 第2输入轴
19 2档驱动齿轮
20 4档驱动齿轮
21 6档驱动齿轮
22 怠速齿轮
23 第1输出轴
23a 1档从动齿轮
23b 3档从动齿轮
23c 5档从动齿轮
23d 后退从动齿轮
23e 驱动齿轮
24 第2输出轴
24a 2档从动齿轮
24b 4档从动齿轮
24c 6档从动齿轮
24d 驱动齿轮
25 电动发电机
26 第1同步装置
27 第2同步装置
28 第3同步装置
29 第4同步装置
30 差速装置
31 从动齿轮
32、33 轴
40、41 驱动轮
42、43 转速传感器
50 变速控制装置
51 第1离合器致动器
52 第2离合器致动器
53 第1变速致动器
54 第2变速致动器
55 第3变速致动器
56 第4变速致动器
60 发动机控制装置
具体实施方式
在本发明的实施方式涉及的车辆用变速装置中,具有:第1输入轴(图1的13)及第2输入轴(图1的18);第1输出轴(图1的23),其可变速地传递来自前述第1输入轴(图1的13)的旋转动力;第2输出轴(图1的24),其可变速地传递来自前述第2输入轴(图1的18)的旋转动力;第1离合器(图1的11),其将从发动机(图1的1)向前述第1输入轴(图1的13)的旋转动力的传递接合/断开;第2离合器(图1的12),其将从前述发动机(图1的1)向前述第2输入轴(图1的18)的旋转动力的传递接合/断开;第1转速传感器(图1的42),其检测经由差速装置(图1的30)可差速地驱动的两个驱动轮(图1的40、41)中的一个的转速,该差速装置(图1的30)可传递旋转动力地与前述第1输出轴(图1的23)及前述第2输出轴(图1的24)这二者连接;第2转速传感器(图1的43),其检测前述两个驱动轮(图1的40、41)中的另一个的转速;电动发电机(图1的25),其与前述第1离合器(图1的11)及前述第2离合器(图1的12)的输出侧的规定旋转部件(例如,图1的13、18、23、24等)一体地或啮合而进行旋转;以及控制装置(图2的50),其控制前述第1离合器(图1的11)及前述第2离合器(图1的12)的接合/断开,并且控制前述第1输入轴(图1的13)和第1输出轴(图1的23)之间、及前述第2输入轴(图1的18)和第2输出轴(图1的24)之间的变速,并且,基于前述第1转速传感器(图1的42)及前述第2转速传感器(图1的43)的信号,对前述电动发电机(图1的25)的再生动作进行控制。
(实施例1)
使用附图对本发明的实施例1涉及的车辆用变速装置进行说明。图1是表示包含本发明的实施例1涉及的车辆用变速装置的变速器的动力传递装置的结构的示意图。图2是示意地表示本发明的实施例1涉及的车辆用变速装置的电子控制***的框图。
参照图1,车辆用变速装置是包含变速器10(双离合器变速器)的装置,该变速器10通过搭载两个离合器进行换档。车辆用变速装置具有变速器10和变速控制装置50。
发动机1是使燃料在气缸内爆燃,利用其热能进行工作的内燃机(参照图1、图2)。发动机1由发动机控制装置60控制,具有调整燃料的喷出量喷射器致动器(未图示)及调整燃料的点火定时的点火器致动器等。发动机1的旋转动力经由旋转轴2向变速器10的第1离合器11及第2离合器12传递。
变速器10是设置在发动机1和差速装置30之间的动力传递路径上的双离合器变速器。变速器10具有与第2输入轴18一体地旋转的电动发电机25。变速器10具有第1离合器11、第2离合器12、第1输入轴13、1档驱动齿轮14、3档驱动齿轮15、5档驱动齿轮16、后退驱动齿轮17、第2输入轴18、2档驱动齿轮19、4档驱动齿轮20、6档驱动齿轮21、怠速齿轮22、第1输出轴23、第2输出轴24、电动发电机25、第1同步装置26、第2同步装置27、第3同步装置28、以及第4同步装置29。
第1离合器11是将从发动机1的旋转轴2向第1输入轴13的旋转动力的传递接合/断开的装置。第1离合器11的接合/断开动作由第1离合器驱动器51进行,该第1离合器驱动器51由变速控制装置50驱动控制。
第2离合器12是将从发动机1旋转轴2向第2输入轴18的旋转动力的的传递接合/断开的装置。第2离合器12的接合/断开动作由第2离合器驱动器52进行,该第2离合器驱动器52由变速控制装置50驱动控制。
第1输入轴13是用于向奇数档及后退用的驱动齿轮14~17传递旋转动力的旋转轴,其与第1离合器11连结。在第1输入轴13上,从一侧(图1的右侧)依次可空转地安装有1档驱动齿轮14、3档驱动齿轮15、5档驱动齿轮16、及后退驱动齿轮17。这些驱动齿轮14~17与对应的从动齿轮23a~23c、怠速齿轮22啮合连结。
第2输入轴18是用于向偶数档的驱动齿轮19~21传递旋转动力的旋转轴,其与第2离合器12连结。在第2输入轴18上,从一侧(图1的右侧)依次可空转地安装有2档驱动齿轮19、4档驱动齿轮20、及6档驱动齿轮21。这些驱动齿轮19~21与对应的从动齿轮24a~24c啮合连结。第2输入轴18不可相对旋转地与电动发电机25的旋转轴连结。
怠速齿轮22是对应于轴向位置,与后退驱动齿轮17及后退从动齿轮23d啮合连结,从而实现后退的变速档的齿轮。怠速齿轮22在除后退之外的前进变速档中,配置在中立位置上,解除连结而进行空转。
第1输出轴23从一侧(图1的右侧)依次一体地设置有1档从动齿轮23a、3档从动齿轮23b、5档从动齿轮23c、后退从动齿轮23d、及驱动齿轮23e。从动齿轮23a~23c、后退从动齿轮23d、驱动齿轮23e与对应的驱动齿轮14~16、怠速齿轮22、从动齿轮31啮合连结。
第2输出轴24从一侧(图1的右侧)一体地设置有2档从动齿轮24a、4档从动齿轮24b、6档从动齿轮24c、及驱动齿轮24d。从动齿轮24a~24c、驱动齿轮24d与对应的驱动齿轮19~21、从动齿轮31啮合连结。
电动发电机25是可作为发电机进行驱动且可作为电动机进行驱动的同步发电电动机。电动发电机25的旋转轴与第2输入轴18连结。电动发电机25由变速控制装置50驱动控制。此外,电动发电机25的旋转轴不限于与第2输入轴18连结的情况,也可以与离合器11、12的输出侧的规定旋转部件(例如,第1输入轴13、输出轴23、24等)一体地或啮合而进行旋转。
第1同步装置26是用于切换1档和3档的装置。第1同步装置26使第1输入轴13和1档驱动齿轮14或3档驱动齿轮15的旋转速度同步,从而使第1输入轴13和1档驱动齿轮14或3档驱动齿轮15一体旋转。第1同步装置26的切换动作及同步动作,由第1变速致动器53进行,该第1变速致动器53由变速控制装置50驱动控制。
第2同步装置27是用于切换2档和4档的装置。第2同步装置27使第2输入轴18和2档驱动齿轮19或4档驱动齿轮20的旋转速度同步,从而使第2输入轴18和2档驱动齿轮19或4档驱动齿轮20一体旋转。第2同步装置27的切换动作及同步动作,由第2变速致动器54进行,该第2变速致动器54由变速控制装置50驱动控制。
第3同步装置28是用于切换5档和后退的装置。第3同步装置28使第1输入轴13和5档驱动齿轮16或后退驱动齿轮17的旋转速度同步,从而使第1输入轴13和5档驱动齿轮16或后退驱动齿轮17一体旋转。第3同步装置28的切换动作及同步动作,由第3变速致动器55进行,该第3变速致动器55由变速控制装置50驱动控制。
第4同步装置29是用于选择6档的装置。第4同步装置29使第2输入轴18和6档驱动齿轮21的旋转速度同步,从而使第2输入轴18和6档驱动齿轮21一体旋转。第4同步装置29的选择动作及同步动作,由第4变速致动器56进行,该第4变速致动器56由变速控制装置50驱动控制。
差速装置30是可吸收左右轴32、33的转速差,使车辆进行平稳的转动行驶的装置。差速装置30将由从动齿轮31输入的旋转动力,经由轴32、33朝向驱动轮40、41可差动地输出。
转速传感器42是检测轴32的转速(N1)的传感器。转速传感器43是检测轴33的转速(N2)的传感器。转速传感器42、43与变速控制装置50电气地连接。对于转速传感器42、43,可以使用防抱死制动***(ABS:Antilock Brake System)用的转速传感器。
变速控制装置50是控制离合器致动器51和52、变速致动器53~56、以及电动发电机25的控制器。变速控制装置50具有基于程序进行控制的计算机功能。变速控制装置50存储程序、数据库及对应图等。变速控制装置50与变速杆载荷传感器(未图示)电气地连接,输入其检测信号,该变速杆载荷传感器检测在操作变速器10的变速杆(未图示)时产生的载荷(变速杆载荷)。变速控制装置50与检测轴32、33的转速的转速传感器42、43电气地连接,输入其检测信号。变速控制装置50与检测变速器10的实际变速档的齿轮位置传感器(未图示)电气地连接,输入其检测信号。变速控制装置50与检测变速器10的输入轴13、18的转速的变速器输入轴转速传感器(未图示)电气地连接,输入其检测信号。变速控制装置50与检测发动机1的旋转轴2的转速的发动机转速传感器(未图示)电气地连接,输入其检测信号。变速控制装置50收集与控制所需的运转状态(来自变速杆载荷传感器(未图示)的换档位置、来自变速器输入轴转速传感器(未图示)的输入轴转速、来自输出轴转速传感器(未图示)的输出轴转速、来自发动机控制装置60的发动机转速等)相关的信息,按照预先设定的程序进行计算,对离合器致动器51和52、变速致动器53~56、以及电动发电机25进行控制。
变速控制装置50通过驱动控制第1离合器致动器51,从而控制第1离合器11的接合/断开。变速控制装置50通过驱动控制第2离合器致动器52,从而控制第2离合器12的接合/断开。变速控制装置50通过驱动控制第1变速致动器53,从而控制第1同步装置26的切换及同步。变速控制装置50通过驱动控制第2变速致动器54,从而控制第2同步装置27的切换及同步。变速控制装置50通过驱动控制第3变速致动器55,从而控制第3同步装置28的切换及同步。变速控制装置50通过驱动控制第4变速致动器56,从而控制第4同步装置29的选择及同步。此外,对于变速控制装置50的控制动作,后面进行叙述。
发动机控制装置60是控制发动机1的计算机。发动机控制装置60收集与控制所需的运转状态(来自加速器踏板传感器(未图示)的加速器开度、来自发动机转速传感器(未图示)的发动机转速Ne、点火开关(未图示)的接通/断开状态等)相关的信息,按照预先设定的程序进行计算,控制喷射器(未图示)、点火器(未图示)等致动器。发动机控制装置60与变速控制装置50电气地连接,可以向变速控制装置50提供变速控制装置50所需的信息(发动机转速Ne、加速器开度等)。
此外,在图1的变速器10中,在输入轴13、18和驱动齿轮14~17、19~21之间成为可同步的结构,并且输出轴23、24和从动齿轮23a~23d、24a~24c成为一体的结构,但也可以在输出轴23、24和从动齿轮23a~23d、24a~24c之间成为可同步的结构,并且输入轴13、18和驱动齿轮14~17、19~21成为一体的结构。
下面,使用附图对本发明的实施例1涉及的车辆用变速装置的动作进行说明。图3是表示包含本发明的实施例1涉及的车辆用变速装置的车辆以1档行驶时的动力传递路径的示意图。图4是示意地表示本发明的实施例1涉及的车辆用变速装置的动作的时序图。
参照图3,例如,在包含车辆用变速装置在内的车辆以1档行驶时,离合器接合的一侧驱动车轮,离合器未接合的一侧进行用于变速的准备。也就是说,变速控制装置(图2的50)控制第1离合器致动器(图2的51)以使第1离合器11卡合,控制第1变速致动器(图2的53)以使第1输入轴13和1档驱动齿轮14同步,控制第2离合器致动器(图2的52)以使第2离合器12不卡合,控制第2变速致动器(图2的54)以使第2输入轴18和2档驱动齿轮19同步,使其他变速致动器(图2的55、56)中立,使电动发电机25断开。由此,发动机1的旋转动力如图3的粗实线所示,以旋转轴2、第1离合器11、第1输入轴13、第1同步装置26、1档驱动齿轮14、1档从动齿轮23a、第1输出轴23、驱动齿轮23e、从动齿轮31、差速装置30、轴33、32的顺序进行传递,对驱动轮40、41进行驱动。此时,由于从动齿轮31与驱动齿轮24d啮合,因此从动齿轮31的旋转动力如图3的粗虚线所示,以驱动齿轮24d、第2输出轴24、2档从动齿轮24a、2档驱动齿轮19、第2同步装置27、第2输入轴18的顺序进行传递,输入至电动发电机25中。
在将齿轮组从1档向2档变速时,变速控制装置(图2的50)控制离合器致动器(图2的51、52),以使第1离合器11断开,同时使第2离合器12接合,在变速完成后,控制第1变速致动器(图2的53),以使第1输入轴13和3档驱动齿轮15同步。对于其他变速也相同。
如图3所示,在包含本车辆用变速装置的车辆以1档在驱动轮40、41的抓地力较差的路面上行驶时,如果驱动轮40、41中的一个进行空转,则产生驱动轮40、41的转速差(│N1-N2│),由第1转速传感器42检测出的驱动轮40的转速N1,和由第2转速传感器43检测出的驱动轮41的转速N2输入至变速控制装置(图2的50)中。变速控制装置(图2的50)基于输入的转速N1、N2,监视驱动轮40、41的转速差(│N1-N2│)是否大于或等于阈值。如果(│N1-N2│)大于或等于阈值,则变速控制装置(图2的50)进行控制,利用电动发电机25进行再生(参照图4)。通过使电动发电机25再生,可以抑制输入至差速装置30的旋转动力,从而抑制驱动轮40、41的转速差(│N1-N2│)。如果(│N1-N2│)低于阈值,则变速控制装置(图2的50)使电动发电机25成为关闭状态。此外,由于在任一个变速档及变速中途都对电动发电机25输入旋转动力,因此可以由变速控制装置(图2的50)进行电动发电机25的再生控制。
根据实施例1,通过利用电动发电机25的再生抑制不良路面等行驶时的驱动轮40、41的转速差,可以抑制发动机转速上升,从而抑制驱动轮40、41再次触地时的侧滑或车辆的较大振动,使行驶稳定性提高,并且还获得再生能量。另外,通过利用电动发电机25的再生抑制驱动轮40、41的转速差,与控制发动机1而抑制驱动轮40、41的转速差相比,可以迅速地稳定化。
此外,将上述专利文献的全部公开内容作为引用记入本说明书中。在本发明的全部公开内容(包含权利要求的范围)的框架内,还可以基于其基本技术思想,构成其他实施例或进行实施例的变更、调整。另外,在本发明的权利要求范围的框架内,可以进行各种公开要素的多种组合或选择。也就是说,本发明当然包含本领域的技术人员按照包含权利要求的范围的全部公开内容、技术思想而进行的各种变形、修正。
Claims (4)
1.一种车辆用变速装置,其特征在于,具有:
第1输入轴及第2输入轴;
第1输出轴,其可变速地传递来自前述第1输入轴的旋转动力;
第2输出轴,其可变速地传递来自前述第2输入轴的旋转动力;
第1离合器,其对从发动机向前述第1输入轴的旋转动力传递进行接合/断开;
第2离合器,其对从前述发动机向前述第2输入轴的旋转动力传递进行接合/断开;
第1转速传感器,其检测经由差速装置可差动地驱动的两个驱动轮中的一个的转速,该差速装置可传递旋转动力地与前述第1输出轴及前述第2输出轴这二者连接;
第2转速传感器,其检测前述两个驱动轮中的另一个的转速;
电动发电机,其与前述第1离合器及前述第2离合器的输出侧的规定旋转部件一体地或啮合而进行旋转;以及
控制装置,其控制前述第1离合器及前述第2离合器的接合/断开,并且控制前述第1输入轴和第1输出轴之间、及前述第2输入轴和第2输出轴之间的变速,并且,基于前述第1转速传感器及前述第2转速传感器的信号,对前述电动发电机的再生动作进行控制,
在由前述第1转速传感器检测出的第1转速和由前述第2转速传感器检测出的第2转速的绝对值差大于或等于预先设定的阈值时,前述控制装置进行控制,以使进行驱动的前述电动发电机再生。
2.根据权利要求1所述的车辆用变速装置,其特征在于,
前述电动发电机的旋转轴与前述第1输入轴或前述第2输入轴连结。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用变速装置,其特征在于,
前述第1转速传感器及前述第2转速传感器是防抱死制动***用的转速传感器。
4.根据权利要求1或2所述的车辆用变速装置,其特征在于,具有:
多个第1固定齿轮,其固定在前述第1输入轴及前述第1输出轴中的一个轴上;
多个第1可动齿轮,其配置为可与前述第1输入轴及前述第1输出轴中的另一个轴相对旋转,并且与对应的前述第1固定齿轮啮合;
多个第1同步装置,其使前述第1可动齿轮与前述第1输入轴及前述第1输出轴中的另一个轴同步;
多个第2固定齿轮,其固定在前述第2输入轴及前述第2输出轴中的一个轴上;
多个第2可动齿轮,其配置为可与前述第2输入轴及前述第2输出轴中的另一个轴相对旋转,并且与对应的前述第2固定齿轮啮合;
多个第2同步装置,其使前述第2可动齿轮与前述第2输入轴及前述第2输出轴中的另一个轴同步;
前述控制装置,其对前述第1同步装置及前述第2同步装置的同步进行控制。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150506 Termination date: 20170917 |