JP2003336734A - Control device and control method for automatic transmission - Google Patents

Control device and control method for automatic transmission

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JP2003336734A
JP2003336734A JP2002147062A JP2002147062A JP2003336734A JP 2003336734 A JP2003336734 A JP 2003336734A JP 2002147062 A JP2002147062 A JP 2002147062A JP 2002147062 A JP2002147062 A JP 2002147062A JP 2003336734 A JP2003336734 A JP 2003336734A
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Japan
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clutch
gear
input shaft
sub
speed
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Application number
JP2002147062A
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Japanese (ja)
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Tatsuya Ochi
辰哉 越智
Toshimichi Minowa
利通 箕輪
Takashi Okada
岡田  隆
Mitsuo Kayano
光男 萱野
Hiroshi Sakamoto
博史 坂本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration of drivability caused by torque disconnection in a period in speed change before input shaft rotation reaches target speed in which power generated by an engine is not transmitted to tires. <P>SOLUTION: This device comprises a main clutch release detecting means to detect a main clutch (starting clutch) released, and a neutral state detecting means to detect an engagement clutch in a neutral state. As the main clutch (starting clutch) released, with the engagement clutch in the neutral state, input shaft speed of a transmission is decreased or increased by controlling a subsidiary clutch (assist clutch/bypass clutch). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、歯車式変速機の構
成をベースとした自動変速機の制御装置および制御方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device and control method for an automatic transmission based on the structure of a gear type transmission.

【0002】[0002]

【従来の技術】既存のマニュアル変速機をベースとし、
これを自動化した変速機が知られている。この類の自動
変速機においては、複数の歯車が軸方向に配置されてい
ると共に、各歯車の動力伝達経路の切り替えを行う複数
の噛み合いクラッチが設けられている。
2. Description of the Related Art Based on an existing manual transmission,
A transmission that automates this is known. In this kind of automatic transmission, a plurality of gears are arranged in the axial direction, and a plurality of meshing clutches for switching the power transmission path of each gear are provided.

【0003】そして変速動作は、前記噛み合いクラッチ
を電気式あるいは流体圧式等のアクチュエータで自動操
作することで実行される。この自動変速機は、プラネタ
リギアおよび摩擦係合要素(クラッチ,ブレーキ)等を
主体に構成された通常の自動変速機(いわゆるAT)と
比べて、動力の伝達効率が優れいる。また、変速機を構
成する部品点数が少なくて済むため、軽量化を図りやす
く、コスト的なメリットも大きい。
The shift operation is executed by automatically operating the dog clutch with an electric or fluid pressure type actuator. This automatic transmission is superior in power transmission efficiency to a normal automatic transmission (so-called AT) mainly composed of planetary gears, friction engagement elements (clutch, brake) and the like. Further, since the number of parts constituting the transmission is small, it is easy to reduce the weight and the cost is great.

【0004】しかし、上記自動変速機における変速で
は、エンジンの動力を前記入力軸へ伝達するためのメイ
ンクラッチを解放し、その間に前記噛み合いクラッチを
動作させて変速するため、一時的にエンジンの動力がタ
イヤへ伝達されない、いわゆるトルク中断が発生し、こ
れが変速ショックとして運転者に違和感を与えてしま
う。
However, in gear shifting in the above automatic transmission, the main clutch for transmitting the power of the engine to the input shaft is released, and the mesh clutch is operated during the gear shifting, so that the power of the engine is temporarily changed. Is not transmitted to the tires, so-called torque interruption occurs, which causes a driver to feel uncomfortable as a shift shock.

【0005】そこで、このような自動変速機に関して、
例えば特開2001−227599号公報には、変速時
におけるトルク中断を抑制するためのサブクラッチを備
えた構成が開示されている。このサブクラッチは、歯車
式変速機の入力軸と出力軸の他に新たに第3の中間軸を
設け、この中間軸にサブクラッチとギアを設置する。そ
して、変速時には図11に示すように、エンジンと入力
軸との間に設けられたメインクラッチを解放せず、上記
サブクラッチのトルクを可変に制御し、エンジンからの
動力を出力軸に伝達することにより、変速中のトルク中
断を抑制し変速性能改善を図るものである。
Then, regarding such an automatic transmission,
For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2001-227599 discloses a configuration including a sub-clutch for suppressing torque interruption during shifting. This sub-clutch is provided with a third intermediate shaft in addition to the input shaft and output shaft of the gear type transmission, and the sub-clutch and the gear are installed on this intermediate shaft. Then, at the time of gear shift, as shown in FIG. 11, the main clutch provided between the engine and the input shaft is not released, the torque of the sub clutch is variably controlled, and the power from the engine is transmitted to the output shaft. As a result, the interruption of torque during the shift is suppressed and the shift performance is improved.

【0006】同様に、例えば特開2001−28047
4号公報には、変速時における前記トルク中断を抑制す
るためのブレーキ機構を備えた構成が開示されている。
このブレーキ機構は歯車式変速機のカウンタ軸に設置さ
れており、変速時において前記メインクラッチが解放か
つ前記噛み合いクラッチが中立状態において、前記ブレ
ーキ機構を作動させることにより、カウンタ軸と連動し
て回転する入力軸回転を目標回転数まで引き下げる。よ
って、前記噛み合いクラッチの動作に必要な時間を短縮
し、トルク中断の抑制を図るものである。
Similarly, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-28047.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 4 discloses a configuration including a brake mechanism for suppressing the torque interruption during gear shifting.
This brake mechanism is installed on the counter shaft of a gear type transmission, and when the main clutch is disengaged and the dog clutch is in a neutral state during gear shifting, the brake mechanism is operated to rotate in conjunction with the counter shaft. Reduce the input shaft rotation to the target speed. Therefore, the time required for the operation of the dog clutch is shortened and the interruption of the torque is suppressed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の自動変速機において、上記ブレーキ機構は入力軸回転
を低下させて変速を行う、いわゆるアップシフトしか適
用できず、その効果は限られた変速パターンのみでしか
得ることができない。よって、加速要求を必要とするダ
ウンシフトにおいては、上記トルク中断による違和感が
以前残されたままである。
However, in the above-described conventional automatic transmission, the above-mentioned brake mechanism can apply only so-called up-shift, which reduces the rotation of the input shaft to perform gear shifting, and its effect is limited. It can only be obtained with patterns. Therefore, in a downshift requiring an acceleration request, the uncomfortable feeling due to the interruption of the torque still remains.

【0008】そこで本発明の目的は、シフトアップ,シ
フトダウンに関わらず、入力軸回転が目標回転数に到達
するまでの所要時間を短縮し、トルク中断を抑制するこ
とが可能な、自動変速機の制御装置および制御方法を提
供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to reduce the time required for the input shaft rotation to reach the target rotation speed regardless of shift up or shift down, and to suppress torque interruption. To provide a control device and a control method.

【0009】また、本発明の別の目的は、上記噛み合い
クラッチを構成する要素である、軸回転を同期させるた
めのシンクロ機構への負担を軽減し、上記シンクロ機構
の耐久性を向上させることにある。
Another object of the present invention is to reduce the load on the synchronizing mechanism for synchronizing the shaft rotation, which is an element constituting the dog clutch, and to improve the durability of the synchronizing mechanism. is there.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、メインクラッチ(いわゆる発進クラッ
チ)が解放されていることを検出し、噛み合いクラッチ
が中立状態(いわゆるニュートラルの状態)であること
を検出し、前記メインクラッチが解放、かつ前記噛み合
いクラッチが中立状態のとき、サブクラッチ(変速中に
おいても変速機出力軸へトルクを伝達し得る為のクラッ
チ)を制御することにより、変速機入力軸の回転数を低
下あるいは上昇させるようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention detects that the main clutch (so-called starting clutch) is released, and the dog clutch is in a neutral state (so-called neutral state). When the main clutch is disengaged and the dog clutch is in the neutral state, the sub-clutch (the clutch for transmitting torque to the transmission output shaft even during the shift) is controlled to detect the shift This is to reduce or increase the rotation speed of the machine input shaft.

【0011】かかる構成により、シフトアップ,シフト
ダウンに関わらず、入力軸回転が目標回転数に到達する
までの所要時間を短縮し、トルク中断を抑制することが
可能となる。
With this configuration, the time required for the input shaft rotation to reach the target rotation speed can be shortened and torque interruption can be suppressed regardless of the shift up or shift down.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図9を用いて、本発
明の第一実施形態による自動変速機の制御装置および制
御方法について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A control device and control method for an automatic transmission according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0013】図1は本発明の一実施形態による自動変速
機の制御装置の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a control device for an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.

【0014】エンジン101にて発生した動力は、メイ
ンクラッチ102を介して変速機103へ入力される。
メインクラッチ102は、油圧制御によって締結解放動
作が行われ、前記エンジン101の動力を変速機103
の入力軸に伝達、或いはそれを遮断する。前記メインク
ラッチ102の締結解放状態は、メインクラッチの解放
状態検出手段108によって検出され、制御装置109
へと入力される。
The power generated by the engine 101 is input to the transmission 103 via the main clutch 102.
The main clutch 102 is engaged and disengaged by hydraulic control, and the power of the engine 101 is transmitted to the transmission 103.
To the input shaft of or cut off. The engagement / disengagement state of the main clutch 102 is detected by the main clutch disengagement state detection means 108, and the control device 109
Is input to.

【0015】歯車式変速機構105は入力軸,カウンタ
軸および出力軸と、各軸に装着された所定の常時噛み合
い状態にされた歯車列とからなり、出力軸上の歯車列
は、それぞれ出力軸に対して遊転可能に装着されてい
る。上記歯車式変速機構105は、噛み合いクラッチ1
04によって歯車列のうち所定歯車が出力軸と同回転さ
れる操作を受ける。これにより、所定の変速比が変速機
103に設定されることになる。また、中立状態検出手
段107は、前記噛み合いクラッチ104が所定の歯車
と連結、または中立状態となっているかを検出し、制御
装置109へと入力される。さらに、変速機103には
サブクラッチ106が設けられており、このサブクラッ
チ106を半クラッチ状態にすることで、所定変速段を
形成することができるため入力軸回転を変化させること
ができる。
The gear type speed change mechanism 105 comprises an input shaft, a counter shaft and an output shaft, and a gear train which is mounted on each shaft and is in a predetermined constant meshing state. The gear trains on the output shaft are respectively output shafts. It is mounted so that it can rotate freely. The gear type speed change mechanism 105 includes the dog clutch 1
By 04, a predetermined gear in the gear train is operated to rotate together with the output shaft. As a result, a predetermined gear ratio is set in the transmission 103. Further, the neutral state detecting means 107 detects whether the dog clutch 104 is connected to a predetermined gear or is in a neutral state, and is input to the control device 109. Further, the transmission 103 is provided with a sub-clutch 106, and by setting the sub-clutch 106 in a half-clutch state, a predetermined shift speed can be formed, so that the input shaft rotation can be changed.

【0016】制御装置109は歯車式変速機構105を
構成する各軸の回転数Ni,Noおよび運転者のアクセ
ル開度APSなどの信号が入力され、これらの信号に基
づいて前記メインクラッチ102および前記噛み合いク
ラッチ104を動作させて自動変速を行う基本プログラ
ムと、前記メインクラッチ102が解放され、かつ前記
噛み合いクラッチ104が中立状態のとき、前記サブク
ラッチ106を半クラッチ状態とし、入力軸回転を変化
させるプログラムとをもつマイクロコンピュータであ
る。ここで、前記メインクラッチの解放とは、エンジン
101から変速機103へ動力伝達が遮断されているこ
とを示す。
The control device 109 receives signals such as the rotational speeds Ni and No of each shaft constituting the gear type speed change mechanism 105 and the driver's accelerator opening APS, and based on these signals, the main clutch 102 and the above-mentioned. A basic program for operating the dog clutch 104 to perform automatic gear shifting, and when the main clutch 102 is released and the dog clutch 104 is in a neutral state, the sub clutch 106 is in a half-clutch state and the input shaft rotation is changed. It is a microcomputer having a program. Here, the release of the main clutch means that power transmission from the engine 101 to the transmission 103 is cut off.

【0017】以上のような構成により、変速中におい
て、サブクラッチの作用により入力軸回転を変化させ、
目標回転数に到達するまでの所要時間の短縮が図れる。
よって、トルク中断時間が短縮され、変速ショックが抑
制される。
With the above structure, the input shaft rotation is changed by the action of the sub-clutch during gear shifting.
The time required to reach the target speed can be shortened.
Therefore, the torque interruption time is shortened and the shift shock is suppressed.

【0018】図2は本発明の第一実施形態による前進5
段の自動変速機を示すスケルトン図である。一例として
示したこの変速機は、車両上縦置きにレイアウトされた
トランクアクスルである。トランスミッションケース内
には、入力軸1,出力軸2,アイドラ軸3およびカウン
タ軸4が互いに平行に配置されている。エンジン0から
変速機に入力された動力は、基本的には、特定の変速ギ
ア列を介して、入力軸1から出力軸2に伝達される。
FIG. 2 shows the advancement 5 according to the first embodiment of the invention.
FIG. 3 is a skeleton diagram showing an automatic transmission having a number of stages. This transmission shown as an example is a trunk axle laid out vertically on the vehicle. In the transmission case, an input shaft 1, an output shaft 2, an idler shaft 3, and a counter shaft 4 are arranged in parallel with each other. The power input from the engine 0 to the transmission is basically transmitted from the input shaft 1 to the output shaft 2 via a specific transmission gear train.

【0019】単板式クラッチであるメインクラッチ5
は、油圧制御によって、前記エンジン0のクランク軸の
動力を、自動変速機側の入力軸1に伝達し、或いはそれ
を遮断する。
Main clutch 5 which is a single plate type clutch
Transmits hydraulic power to the crankshaft of the engine 0 to the input shaft 1 on the automatic transmission side or shuts off the power by hydraulic control.

【0020】歯車式変速機は、出力軸2に1速,2速,
3速,4速,5速および後進段のドリブンギア13,1
1,9,7,15および19が回転自由な状態に設けら
れている。一方、出力軸2に対しカウンタ軸4が平行配
置されて、そこに前記各ドリブンギア13,11,9,
7、および15と常時噛み合う1速,2速,3速,4
速、および5速のドライブギア12,10,8,6、お
よび14が固定的に取り付けられた構成とされている。
同様に、平行配置されたアイドラ軸3には、アイドルギ
ア21および22が固定的に取り付けられた構成とされ
ており、アイドルギア21は後進段のドライブギア23
と、アイドルギア22は前記後進段のドリブンギア19
と常時噛み合っている。
The gear type transmission has the output shaft 2 at the first speed, the second speed,
3rd, 4th, 5th and reverse gear driven gears 13, 1
1, 9, 7, 15 and 19 are provided in a freely rotatable state. On the other hand, the counter shaft 4 is arranged in parallel with the output shaft 2, and the driven gears 13, 11, 9,
1st gear, 2nd gear, 3rd gear, 4th gear that always meshes with 7 and 15
The fifth and fifth speed drive gears 12, 10, 8, 6, and 14 are fixedly mounted.
Similarly, idler gears 21 and 22 are fixedly attached to the idler shaft 3 arranged in parallel, and the idle gear 21 is a drive gear 23 in the reverse gear.
And the idle gear 22 is the driven gear 19 in the reverse gear.
Always meshes with.

【0021】各変速ギア列の切り替えは、3つの噛み合
いクラッチ16〜18によって行われる。第1の噛み合
いクラッチ16は、1速ドリブンギア13と2速ドリブ
ンギア11との間における出力軸2上に設けられてい
る。また、第2の噛み合いクラッチ17は、3速ドリブ
ンギア9と4速ドリブンギア7との間における出力軸2
上に設けられている。同様に、さらに、第3の噛み合い
クラッチ18は、5速ドリブンギア15の右側近傍にお
ける出力軸2上に設けられている。
Switching of each transmission gear train is performed by three dog clutches 16-18. The first dog clutch 16 is provided on the output shaft 2 between the first speed driven gear 13 and the second speed driven gear 11. The second dog clutch 17 is provided on the output shaft 2 between the third speed driven gear 9 and the fourth speed driven gear 7.
It is provided above. Similarly, the third dog clutch 18 is provided on the output shaft 2 near the right side of the fifth speed driven gear 15.

【0022】噛み合いクラッチ16〜18の構造自体は
周知なものであるが、シンクロスリーブ16a〜18a
の軸方向へのシフトは、油圧によって自動制御される。
例えば、変速段を1速に設定する場合、シンクロスリー
ブ17a,18aを中立位置に設定した状態で、シンク
ロスリーブ16aを油圧によって右方向へシフトさせ
る。このシフト量が大きくなるにつれて、シンクロナイ
ザリング16cを介してシンクロスリーブ16aと1速
ドリブンギア13との回転が同期していく。そして、こ
れらの部材13,16aが同期した時点で、1速ドリブ
ンギア13に一体形成された外スプラインがスリーブ1
6aの内スプラインとスプライン嵌み合いするものであ
る。ここで、シンクロスリーブ16aは、出力軸2と一
体的に回転するシンクロハブ16bと常時スプライン嵌
み合いしている。したがって、入力軸1から4速ドリブ
ンギア7,4速ドラインブギア6を経てカウンタ軸4に
伝達された動力は、1速ドライブギア12,1速ドリブ
ンギア13,シンクロスリーブ16aおよびシンクロハ
ブ16bを介して、出力軸2に伝達される。
The structure of each of the dog clutches 16 to 18 is well known, but the synchronizing sleeves 16a to 18a.
The axial shift of is automatically controlled by hydraulic pressure.
For example, when the shift speed is set to the first speed, the synchro sleeve 16a is hydraulically shifted to the right with the synchro sleeves 17a and 18a set to the neutral position. As the shift amount increases, the rotations of the synchronizing sleeve 16a and the first speed driven gear 13 are synchronized with each other via the synchronizer ring 16c. Then, when these members 13 and 16a are synchronized, the outer spline integrally formed with the first speed driven gear 13 is moved to the sleeve 1
The inner spline of 6a is fitted with the spline. Here, the synchro sleeve 16a is always spline-fitted with the synchro hub 16b that rotates integrally with the output shaft 2. Therefore, the power transmitted from the input shaft 1 to the counter shaft 4 via the fourth speed driven gear 7 and the fourth speed driven gear 6 is passed through the first speed drive gear 12, the first speed driven gear 13, the synchronizing sleeve 16a and the synchronizing hub 16b. , To the output shaft 2.

【0023】一方、変速段を2速に設定する場合は、シ
ンクロスリーブ17a,18aを中立位置に設定した状
態で、シンクロスリーブ16aを油圧によって左方向へ
シフトさせる。また、変速段を3速または4速に設定す
る場合は、シンクロスリーブ17aがシフトされ、5速
に設定する場合は、シンクロスリーブ18aがシフトさ
れる(それ以外のシンクロスリーブは中立位置に設定す
る)。
On the other hand, when the shift speed is set to the second speed, the synchro sleeve 16a is hydraulically shifted to the left with the synchro sleeves 17a and 18a set to the neutral position. Further, when the shift speed is set to the third speed or the fourth speed, the synchro sleeve 17a is shifted, and when it is set to the fifth speed, the synchro sleeve 18a is shifted (other synchro sleeves are set to the neutral position). ).

【0024】変速時を除く前進時において、入力軸1の
動力は、アシストクラッチ16〜18の操作によって選
択された変速ギア列を介して、出力軸2へ伝達される。
これによって、動力が駆動輪に伝達され車両は前進方向
に移動する。また、後進時においては、シンクロスリー
ブ16a,17aを中立位置に設定した状態で、シンク
ロスリーブ18aを油圧によって右方向へシフトさせ
る。よって、カウンタ軸4の動力は、後進段ドライブギ
ア23,アイドルギア21から中間軸3を経て、アイド
ルギア22,後進段ドリブンギア19,シンクロスリー
ブ18aおよびシンクロハブ18bを介して、出力軸2
に伝達される。よって出力軸2の回転方向は前進時とは
逆になり、車両は後退方向に移動する。
During forward movement except during gear shifting, the power of the input shaft 1 is transmitted to the output shaft 2 via the gear train selected by operating the assist clutches 16-18.
As a result, power is transmitted to the drive wheels and the vehicle moves in the forward direction. When the vehicle is moving backward, the synchro sleeve 18a is hydraulically shifted to the right while the synchro sleeves 16a and 17a are set to the neutral position. Therefore, the power of the counter shaft 4 is transmitted from the reverse drive gear 23, the idle gear 21, the intermediate shaft 3, the idle gear 22, the reverse driven gear 19, the synchro sleeve 18a, and the synchro hub 18b to the output shaft 2.
Be transmitted to. Therefore, the rotation direction of the output shaft 2 is opposite to that in the forward movement, and the vehicle moves in the backward direction.

【0025】次にトルクの伝達経路について説明する。
図12は図2と同様に本発明の第一実施形態による前進
5段の自動変速機を示すスケルトン図であり、エンジン
にて発生したトルクの伝達経路を示す図である。変速機
各部の構成は図2と同様である。例えば1速状態を上述
の第一の連結とすると、エンジン0にて発生したトルク
は入力軸1−4速ドリブンギア7−4速ドライブギア6
−カウンタ軸4−1速ドライブギア12−1速ドリブン
ギア13−噛み合いクラッチ16を介して、出力軸2へ
と伝達され、伝達経路121のようにトルクの伝達経路
が形成される。
Next, the torque transmission path will be described.
Similar to FIG. 2, FIG. 12 is a skeleton diagram showing an automatic transmission with five forward gears according to the first embodiment of the present invention, and is a diagram showing a transmission path of torque generated in the engine. The structure of each part of the transmission is the same as in FIG. For example, assuming that the 1st speed state is the above-mentioned first connection, the torque generated in the engine 0 is the input shaft 1st-4th speed driven gear 7-4th speed drive gear 6
-Counter shaft 4-1 speed drive gear 12-1 speed driven gear 13-Transmitted to the output shaft 2 via the dog clutch 16 and a torque transmission path is formed like the transmission path 121.

【0026】同様に2速状態を上述の第二の連結とする
と、エンジン0にて発生したトルクは入力軸1−4速ド
リブンギア7−4速ドライブギア6−カウンタ軸4−2
速ドライブギア10−2速ドリブンギア11−噛み合い
クラッチ16を介して、出力軸2へと伝達され、伝達経
路122のようにトルクの伝達経路が形成される。
Similarly, assuming that the second speed state is the second connection described above, the torque generated in the engine 0 causes the torque generated in the engine 0 to be the input shaft 1-4 speed driven gear 7-4 speed drive gear 6-counter shaft 4-2.
The high-speed drive gear 10-2 is transmitted to the output shaft 2 through the second driven gear 11-the dog clutch 16 and a torque transmission path is formed like the transmission path 122.

【0027】また、上記伝達経路を切り替える際に、サ
ブクラッチ24を制御する(締結させる)ことにより伝
達経路123を形成することができる。伝達経路123
は、エンジン0にて発生したトルクが入力軸1−4速ド
リブンギア7−4速ドライブギア6−カウンタ軸4−ア
シストドライブギア25−アシストクラッチ24−アシ
ストドライブギア26を介して、出力軸2へとトルク伝
達される。
Further, when switching the transmission path, the transmission path 123 can be formed by controlling (engaging) the sub-clutch 24. Transmission path 123
The torque generated in the engine 0 is the output shaft 2 via the input shaft 1-4 speed driven gear 7-4 speed drive gear 6-counter shaft 4-assist drive gear 25-assist clutch 24-assist drive gear 26. The torque is transmitted to.

【0028】ここで、変速の基本動作を説明する。運転
者の操作意志または車両の走行状態から図1に示した制
御装置109のマイクロコンピュータによって変速段が
決定されると、メインクラッチ5が解放されエンジン0
からの動力伝達が遮断される。次に、噛み合いクラッチ
16〜18を中立状態とした後、所定の変速段を形成す
べく何れかのシンクロスリーブをシフトさせていく。そ
して、シンクロナイザリングの作用により、カウンタ軸
(つまりは入力軸)を回転同期させる。そして、上記シ
ンクロスリーブのシフト動作が完全に終了すると、メイ
ンクラッチの締結を開始する。つまり、上記噛み合いク
ラッチを動作させている期間がトルク中断の時間となる
ため、この時間を短縮することが必要となる。
Here, the basic operation of shifting will be described. When the shift stage is determined by the microcomputer of the control device 109 shown in FIG. 1 from the driver's intention of operation or the running state of the vehicle, the main clutch 5 is released and the engine 0
The power transmission from is cut off. Next, after the dog clutches 16 to 18 are brought into a neutral state, one of the synchronizing sleeves is shifted to form a predetermined shift speed. Then, the counter shaft (that is, the input shaft) is rotationally synchronized by the action of the synchronizer ring. Then, when the shift operation of the synchronizing sleeve is completely completed, the engagement of the main clutch is started. That is, the period during which the dog clutch is operated is the time for interrupting the torque, and it is necessary to shorten this time.

【0029】回転同期に要する時間は、シンクロハブと
ドリブンギアとの回転数差、あるいはシンクロスリーブ
のシフト力に起因するが、約100〜300msの所要
時間である。この時間を短縮すべく、シフト力を大きく
すると回転同期する際に異音(ギア鳴き)を生じたり、
またシンクロナイザリングの損傷を促してしまう。
The time required for the rotation synchronization is about 100 to 300 ms, although it depends on the difference in the number of rotations between the synchro hub and the driven gear or the shift force of the synchro sleeve. If the shift force is increased to shorten this time, abnormal noise (gear squeal) may occur when the rotation is synchronized,
It also promotes damage to the synchronizer ring.

【0030】そこで、出力軸2に油圧制御式の多板クラ
ッチであるサブクラッチ24を設け、これを半クラッチ
状態とさせることで入力軸回転を変化させる。サブクラ
ッチ24の押付け力を増加させていくと、カウンタ軸4
に固定的に取り付けられたアシストドライブギア25か
ら、出力軸2に固定的に取り付けられたアシストドリブ
ンギア26を介して出力軸2へ動力が伝達されるため、
所定変速段を形成することが可能となる。また、シンク
ロナイザリングのような接触摩擦による回転同期ではな
く、油のせん断力によって回転数を変化させるため回転
同期するまでの所要時間が短いというメリットがある。
Therefore, the output shaft 2 is provided with a sub-clutch 24 which is a hydraulically controlled multi-plate clutch, and the input shaft rotation is changed by setting the sub-clutch 24 in a half-clutch state. When the pressing force of the sub clutch 24 is increased, the counter shaft 4
Since power is transmitted from the assist drive gear 25 fixedly attached to the output shaft 2 to the output shaft 2 via the assist driven gear 26 fixedly attached to the output shaft 2,
It is possible to form a predetermined shift speed. Further, there is an advantage that the time required for the rotation synchronization is short because the rotation speed is changed by the shearing force of the oil instead of the rotation synchronization by the contact friction as in the synchronizer ring.

【0031】ここで、上述の特開2001−28047
4号公報記載の変速機では、ブレーキ機構によって、入
力軸回転数を低下させるものである。しかし、入力軸回
転はアップシフトの際には低下させるが、ダウンシフト
の際には逆に回転を上昇させる必要がある。そこで、前
記アシストギア25,26によって形成されるギア比は
図5に示すように、3.5 速相当のギア比に設定してい
る。これにより、変速前のギア比が3.5 速より大きい
ギア比からのアップシフト(例えば1−2変速,2−3
変速)および、変速前のギア比が3.5 速より小さいギ
ア比からのダウンシフト(例えば5−4変速,5−3変
速)において、前記サブクラッチ24によって入力軸回
転を低下、あるいは上昇させる。
Here, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 2001-28047.
In the transmission described in Japanese Patent Publication No. 4, the input shaft rotation speed is reduced by the brake mechanism. However, although the input shaft rotation is reduced during the upshift, the rotation must be increased during the downshift. Therefore, as shown in FIG. 5, the gear ratio formed by the assist gears 25 and 26 is set to a gear ratio corresponding to 3.5 speed. As a result, an upshift from a gear ratio in which the gear ratio before shifting is larger than 3.5th gear (for example, 1-2 shifting, 2-3
(Shifting) and downshifting from a gear ratio in which the gear ratio before shifting is smaller than the 3.5th speed (for example, 5-4 shifting, 5-3 shifting), the input shaft rotation is reduced or increased by the sub-clutch 24. .

【0032】以上のような構成とすることで、入力軸回
転が目標回転まで到達する時間を短縮することができ
る。よって、トルク中断時間が短縮され、変速ショック
が抑制される。延いては、シンクロナイザリングへの負
担を軽減し、耐久性を向上させるという効果が得られ
る。
With the above configuration, the time required for the input shaft rotation to reach the target rotation can be shortened. Therefore, the torque interruption time is shortened and the shift shock is suppressed. As a result, the effect of reducing the load on the synchronizer ring and improving the durability can be obtained.

【0033】図3は、本実施形態による自動変速機のメ
インクラッチ解放検出手段の一実施例を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of the main clutch release detecting means of the automatic transmission according to this embodiment.

【0034】単板式クラッチであるメインクラッチ5
は、油圧制御によって、エンジンのクランク軸の動力
を、自動変速機側の入力軸1に伝達し、或いはそれを遮
断する。具体的には、図3に示したように、フライホイ
ール5aはクランク軸と直結しており、フライホイール
5aとプレッシャープレート5bとの間にはクラッチデ
ィスク5cが介装されている。このクラッチディスク5
cは、内周面に設けられたクラッチハブを介して入力軸
1とスプライン嵌み合いしている。また、レリーズベア
リング5dは、入力軸1の軸線上を摺動可能な状態で取
り付けられている。クラッチスプリング5eによってプ
レッシャープレート5bがクラッチディスク5cをフラ
イホイール5a側に強く押しつけている状態では、クラ
ンク軸の動力が入力軸1へ伝達される。一方、シリンダ
5gに油圧が発生すると、プッシュロッド5hと連動し
たレリーズフォーク5fが作用し、レリーズベアリング
5dが図2の左側へスライドする。よって、クラッチデ
ィスク5cがフリーとなるため、動力の伝達が遮断さ
れ、メインクラッチ5は解放状態となる。また、上記プ
ッシュロッド5hにはストロークセンサ5iが取り付け
られており、上記プッシュロッドの移動量を検出する。
このストロークセンサ5iが図1のメインクラッチ10
2の解放手段に相当する。ここで、上記ストロークセン
サ5iの出力信号は制御装置109へ入力され、予め実
験により求めたクラッチ位置と伝達トルクの関係から、
メインクラッチ5の解放状態を判定することができる。
Main clutch 5 which is a single plate type clutch
Transmits the power of the crankshaft of the engine to the input shaft 1 on the automatic transmission side or shuts it off by hydraulic control. Specifically, as shown in FIG. 3, the flywheel 5a is directly connected to the crankshaft, and a clutch disc 5c is interposed between the flywheel 5a and the pressure plate 5b. This clutch disc 5
c is spline-fitted to the input shaft 1 via a clutch hub provided on the inner peripheral surface. Further, the release bearing 5d is attached so as to be slidable on the axis of the input shaft 1. The power of the crankshaft is transmitted to the input shaft 1 in a state where the pressure plate 5b strongly presses the clutch disc 5c toward the flywheel 5a by the clutch spring 5e. On the other hand, when hydraulic pressure is generated in the cylinder 5g, the release fork 5f that is interlocked with the push rod 5h acts and the release bearing 5d slides to the left side in FIG. Therefore, the clutch disc 5c becomes free, the transmission of power is cut off, and the main clutch 5 is released. A stroke sensor 5i is attached to the push rod 5h to detect the amount of movement of the push rod.
This stroke sensor 5i is the main clutch 10 of FIG.
It corresponds to the releasing means of 2. Here, the output signal of the stroke sensor 5i is input to the control device 109, and from the relationship between the clutch position and the transmission torque obtained by an experiment in advance,
The released state of the main clutch 5 can be determined.

【0035】図4は本発明の一実施形態による自動変速
機の中立状態検出手段の一実施例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing an example of the neutral state detecting means of the automatic transmission according to the embodiment of the present invention.

【0036】電動ポンプやアキュムレータで構成される
油圧源401は、シフトアクチュエータ402を駆動す
るための油圧を供給する。シフトアクチュエータ402
は、上記油圧源401に接続されたシフト用ソレノイド
403およびシフト用ソレノイド404の出力ポートに
接続されたシリンダ405により構成されている。上記
ソレノイドは圧力制御弁であり、上記シリンダ405を
互いに反対方向に移動可能であると共に、上記シリンダ
405に連結したストロークセンサ406の検出値を入
力として上記マイクロコンピュータのPWM制御によっ
て、上記シリンダ405と連結したシフトフォーク40
7を動作させる作用荷重を可変する。これにより、上記
噛み合いクラッチのシンクロスリーブを軸方向に移動さ
せることができる。ここで、上記ストロークセンサ40
6が図1の中立状態検出手段107に相当し、ストローク
センサ406の出力信号は制御装置109へ入力され、
予め実験により求めたデータから、噛み合いクラッチの
中立状態を判定することができる。
A hydraulic pressure source 401 composed of an electric pump and an accumulator supplies hydraulic pressure for driving the shift actuator 402. Shift actuator 402
Is composed of a shift solenoid 403 connected to the hydraulic source 401 and a cylinder 405 connected to the output port of the shift solenoid 404. The solenoid is a pressure control valve that can move the cylinder 405 in mutually opposite directions, and uses the detection value of the stroke sensor 406 connected to the cylinder 405 as an input to perform PWM control of the microcomputer to enable the solenoid 405 to communicate with the cylinder 405. Connected shift fork 40
The action load for operating 7 is changed. As a result, the synchro sleeve of the dog clutch can be moved in the axial direction. Here, the stroke sensor 40
6 corresponds to the neutral state detecting means 107 in FIG. 1, and the output signal of the stroke sensor 406 is input to the control device 109,
The neutral state of the dog clutch can be determined from the data obtained by experiments in advance.

【0037】次に、図6〜図9を用いて、本発明の第一
実施形態による自動式変速機の制御方法について説明す
る。
Next, the control method of the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0038】図6は本発明の一実施形態による自動変速
機の制御装置による制御方法を示すフローチャートであ
り、変速指令が発生したときのフローチャートである。
また、図6のフローチャートに示した処理内容は、図1
に示した制御装置109のマイクロコンピュータに組み
込まれるプログラムである。
FIG. 6 is a flow chart showing a control method by the control device for an automatic transmission according to one embodiment of the present invention, and is a flow chart when a shift command is issued.
Further, the processing content shown in the flowchart of FIG.
It is a program installed in the microcomputer of the control device 109 shown in FIG.

【0039】図6のステップS601では、図5に示し
たギア比テーブルデータから現在ギア比GrGpを読み
込む。次にステップS602では、同様にギア比テーブ
ルデータから変速後の次回ギア比GrGpNxt を読み込む。
次にステップS603では、サブクラッチを用いて入力
軸回転を変化させる処理を実行するか否かの判定処理を
行う。具体的には変速パターンがアップシフトであ
り、かつ前記GrGpがアシストギア比より大きいと
き、変速パターンがダウンシフトであり、かつ前記G
rGpがアシストギア比より大きいとき、という何れか
の条件が成立したとき、ステップS604を実行する。
上記条件を満足する変速パターンとしては、1−2変
速や2−3変速などである。また、上記条件を満足す
る変速パターンとしては、5−4変速や5−3変速など
である。そして、ステップS604ではサブクラッチを
制御して入力軸の回転数合わせ制御を実行し、目標回転
へ到達するまでの時間を短縮する。ステップS604の
詳細については、図7を用いて説明する。
In step S601 of FIG. 6, the current gear ratio GrGp is read from the gear ratio table data shown in FIG. Next, in step S602, similarly, the next gear ratio GrGpNxt after shifting is read from the gear ratio table data.
Next, in step S603, it is determined whether or not the process of changing the input shaft rotation using the sub clutch is executed. Specifically, when the shift pattern is an upshift and GrGp is larger than the assist gear ratio, the shift pattern is a downshift and the G
When either condition that rGp is larger than the assist gear ratio is satisfied, step S604 is executed.
Shift patterns that satisfy the above conditions include a 1-2 shift and a 2-3 shift. Further, as a shift pattern that satisfies the above conditions, there are 5-4 shift and 5-3 shift. Then, in step S604, the sub-clutch is controlled to execute the rotation speed matching control of the input shaft, and the time required to reach the target rotation is shortened. Details of step S604 will be described with reference to FIG.

【0040】以上述べたようなフローチャートにより、
アップシフト,ダウンシフトに関わらず、サブクラッチ
を用いて入力軸の回転数合わせが可能となり、結果とし
て変速中におけるトルク中断時間が短縮される。
According to the flow chart as described above,
Regardless of upshift or downshift, the sub-clutch can be used to adjust the rotational speed of the input shaft, and as a result, the torque interruption time during gear shifting can be shortened.

【0041】図7は本発明の一実施形態による自動変速
機の制御装置による制御方法を示すフローチャートであ
り、サブクラッチによる回転数合わせ制御のフローチャ
ートである。また、図7のフローチャートに示した処理
内容は、図1に示した制御装置109のマイクロコンピ
ュータに組み込まれるプログラムである。
FIG. 7 is a flow chart showing a control method by the control device for the automatic transmission according to the embodiment of the present invention, and is a flow chart of the rotational speed adjustment control by the sub clutch. Further, the processing contents shown in the flowchart of FIG. 7 are programs installed in the microcomputer of the control device 109 shown in FIG.

【0042】図7のステップS701では、図3に示し
たストロークセンサ5iにて検出したメインクラッチ位
置STASENを読み込む。次にステップS702で
は、図4に示したストロークセンサ406にて検出した
シフト位置SFTSENを読み込む。次にステップS7
03では、上記STASENおよびSFTSEENの値
から、メインクラッチおよび噛み合いクラッチが共に解
放状態や中立状態であることを判定する。そして、判定
結果がYESの場合はステップS704へ進み、NOの
場合には上記ステップS701〜S703を繰り返す。
次に、ステップS704では図3に示したサブクラッチ
24を半クラッチ状態へとすべく、サブクラッチ油圧を
発生する。次にステップS705では、入力軸回転数N
iの目標値NiNxtを算出し、具体的には、出力軸回
転数No×次回ギア比GrNxtにより算出される。次
に、ステップS706では、入力軸の回転数合わせの終
了判定処理を行う。具体的には、目標入力軸回転NiN
xtと実際の入力軸回転Niとの差分を算出し、その絶
対値が予め実験により求めた回転数差dNi以下になっ
ているか否かを判定する。ここで、上記でdNiは一定
値としているが、変速パターンなど条件に応じて最適と
なるようデータをテーブル化してもよい。ステップS7
06にて回転数合わせが終了したと判定した場合はステ
ップS707へ進み、終了していないと判定した場合はス
テップS704〜S706を繰り返す。次に、ステップ
S707ではサブクラッチを速やかに解放すべく、サブ
クラッチに作用する油圧をゼロにして、全体の処理を終
了する。
In step S701 of FIG. 7, the main clutch position STASEN detected by the stroke sensor 5i shown in FIG. 3 is read. Next, in step S702, the shift position SFTSEN detected by the stroke sensor 406 shown in FIG. 4 is read. Next in step S7
In 03, it is determined from the values of STASEN and SFTSEEN that both the main clutch and the dog clutch are in the released state or the neutral state. If the determination result is YES, the process proceeds to step S704, and if the determination result is NO, the above steps S701 to S703 are repeated.
Next, in step S704, the sub-clutch hydraulic pressure is generated in order to bring the sub-clutch 24 shown in FIG. 3 into the half-clutch state. Next, in step S705, the input shaft speed N
The target value NiNxt of i is calculated, and specifically, the target value NiNxt is calculated by the following formula: output shaft rotation speed No × next gear ratio GrNxt. Next, in step S706, an end determination process for adjusting the rotation speed of the input shaft is performed. Specifically, the target input shaft rotation NiN
The difference between xt and the actual input shaft rotation Ni is calculated, and it is determined whether or not the absolute value is equal to or less than the rotation speed difference dNi obtained by an experiment in advance. Here, although dNi is a constant value in the above, the data may be tabulated so as to be optimum according to conditions such as a shift pattern. Step S7
If it is determined that the rotation speed adjustment is completed at 06, the process proceeds to step S707, and if it is determined that the rotation speed adjustment is not completed, steps S704 to S706 are repeated. Next, in step S707, the hydraulic pressure acting on the sub-clutch is set to zero in order to quickly disengage the sub-clutch, and the entire process is ended.

【0043】以上述べたようなフローチャートにより、
サブクラッチを用いた入力軸の回転数合わせが可能とな
り、結果として変速中におけるトルク中断時間が短縮さ
れる。また、図7の処理すべてを実行した後で噛み合い
クラッチを動作させて所定変速段を形成するため、シン
クロナイザリングに掛かる同期トルクを小さくすること
ができ、シンクロナイザリングの耐久性を向上させるこ
とができる。
According to the flow chart as described above,
It is possible to adjust the rotation speed of the input shaft using the sub-clutch, and as a result, the torque interruption time during shifting is shortened. Further, since the dog clutch is operated to form the predetermined shift speed after performing all the processes of FIG. 7, the synchronous torque applied to the synchronizer ring can be reduced, and the durability of the synchronizer ring can be improved. .

【0044】また、前記図6のステップS603にてサ
ブクラッチを動作させるか否かの判定を行っているが、
変化させるべく回転数の差が小さい条件においては、図
7に示した処理の結果、逆にトルク中断の時間が長くな
るケースがある。よって、回転数差が比較的大きな変速
パターン(例えば1−3変速,5−3変速)でのみサブ
クラッチを制御する、あるいは前記NiNxtとNiと
の差に応じて、サブクラッチを制御するか否かを決定し
てもよい。すなわち、トルク中断時間短縮の必要性に応
じて上記処理を実行するような制御方法としてもよい。
Further, in step S603 of FIG. 6, it is determined whether or not to operate the sub-clutch.
Under the condition that the difference in rotation speed is small to be changed, as a result of the processing shown in FIG. Therefore, whether to control the sub-clutch only in a shift pattern having a relatively large rotational speed difference (for example, 1-3 shift, 5-3 shift), or whether to control the sub-clutch according to the difference between NiNxt and Ni. May be determined. That is, the control method may be such that the above process is executed according to the necessity of shortening the torque interruption time.

【0045】図8は、上述の図7で示した前記サブクラ
ッチによる回転数合わせを実行した際のタイムチャート
であり、1速から2速へのアップシフトの際のタイムチ
ャートである。
FIG. 8 is a time chart when the rotational speed adjustment by the sub-clutch shown in FIG. 7 is executed, and is a time chart when upshifting from the first speed to the second speed.

【0046】時刻toにおいて、前記制御装置109に
おいて1−2変速の変速判断が下されると、エンジント
ルクを制御するスロットル開度指令TTVO(図示して
いない)を減少し、エンジントルクが低下するために、
出力軸トルクToも低下する。そして、時刻t1におい
てTo=0となる近傍で前記メインクラッチを解放する
よう図3で示したクラッチに作用する油圧を制御する。
ここで、メインクラッチを解放するタイミングがTo=
0となる時期よりも相対的に早い場合、また遅れた場合
には、Toが急激に変化し変速ショックとして乗員が体
感してしまう。そこで、上記メインクラッチを解放する
タイミングは最適な値に設定されている。ここで、メイ
ンクラッチの締結解放状態はメインクラッチ位置STA
SENとして、図3に示したストロークセンサによって
検出されるものである。そして、メインクラッチの解放
によって、入力軸回転数Niが走行抵抗により低下を始
める。また、メインクラッチの解放を検出すると、前記
噛み合いクラッチを中立状態とすべく図4に示したリニ
アソレノイド403,404への圧力指令を制御装置1
09から出力する。また、噛み合いクラッチのストロー
クは図4に示したストロークセンサ406によってシフ
ト位置SFTSENとして検出される。次に、時刻t2
において、上記メインクラッチが解放、かつ噛み合いク
ラッチが中立状態と判定されると、前記サブクラッチを
半クラッチ状態とするべく、サブクラッチへ作用する油
圧の圧力指令ASTTqを上昇させる。そして、サブク
ラッチの作用によりNiは急激に低下する。次に、時刻
t3において、Niが同期判定回転数差dNiの範囲ま
で低下すると、サブクラッチを解放すべくASTTqを
0とする。同時に、噛み合いクラッチを2速ギアと締結
させるべくリニアソレノイド403,404への圧力指
令が制御装置109から出力される。そして、時刻t4
においてSFTSENが2速位置までストロークする
と、メインクラッチが締結されると共に、エンジントル
クが変速前の状態に復帰するので、出力軸トルクが上昇
し変速が終了する。
At the time to, when the control device 109 makes a shift decision of the 1-2 shift, the throttle opening command TTVO (not shown) for controlling the engine torque is decreased and the engine torque is decreased. for,
The output shaft torque To also decreases. Then, at time t1, the hydraulic pressure acting on the clutch shown in FIG. 3 is controlled so as to release the main clutch near To = 0.
Here, the timing for releasing the main clutch is To =
If the time is relatively earlier than the time when it becomes 0, or if it is delayed, To changes rapidly and the occupant feels as a shift shock. Therefore, the timing for releasing the main clutch is set to an optimum value. Here, the engagement / disengagement state of the main clutch is the main clutch position STA.
SEN is detected by the stroke sensor shown in FIG. When the main clutch is released, the input shaft speed Ni starts to decrease due to running resistance. Further, when the disengagement of the main clutch is detected, the control device 1 issues a pressure command to the linear solenoids 403 and 404 shown in FIG. 4 so as to bring the dog clutch into a neutral state.
It outputs from 09. The stroke of the dog clutch is detected as the shift position SFTSEN by the stroke sensor 406 shown in FIG. Next, time t2
When the main clutch is disengaged and the dog clutch is determined to be in the neutral state, the pressure command ASTTq of the hydraulic pressure acting on the sub clutch is increased in order to bring the sub clutch into the half clutch state. Then, due to the action of the sub-clutch, Ni drops sharply. Next, at time t3, when Ni falls to the range of the synchronization determination rotation speed difference dNi, ASTTq is set to 0 to release the sub clutch. At the same time, a pressure command to the linear solenoids 403 and 404 is output from the control device 109 to engage the dog clutch with the second speed gear. Then, time t4
When SFTSEN strokes to the second speed position in, the main clutch is engaged and the engine torque returns to the state before the gear shift, so the output shaft torque increases and the gear shift ends.

【0047】また、破線で示すように、サブクラッチを
用いず、噛み合いクラッチの押付けにより入力軸回転を
同期させようとすると、入力軸回転が同期するまでの所
要時間が長くなる。結果としてToが0まで落ち込むト
ルク中断の時間が長くなり運転性が悪化する。
As indicated by the broken line, if the input shaft rotation is synchronized by pressing the dog clutch without using the sub-clutch, the time required for the input shaft rotation to be synchronized becomes long. As a result, the time during which the torque drops until To drops to 0 becomes long, and drivability deteriorates.

【0048】このように、変速中にサブクラッチを用い
た入力軸の回転数合わせにより、トルク中断の時間を短
縮することが可能となる。
As described above, by adjusting the rotation speed of the input shaft using the sub-clutch during gear shifting, it becomes possible to shorten the time for interrupting the torque.

【0049】図9は、上述の図7で示した前記サブクラ
ッチによる回転数合わせを実行した際のタイムチャート
であり、5速から4速へのアップシフトの際のタイムチ
ャートである。
FIG. 9 is a time chart when the rotational speed adjustment is performed by the sub-clutch shown in FIG. 7 described above, and is a time chart when an upshift from the fifth speed to the fourth speed.

【0050】アクセルペダルAPSが踏みこまれ、時刻
toにおいて、前記制御装置109において5−4変速
の変速判断が下されると、エンジントルクを制御するス
ロットル開度指令TTVO(図示していない)を減少
し、エンジントルクが低下するために、出力軸トルクT
oも低下する。そして、時刻t1においてTo=0とな
る近傍で前記メインクラッチを解放するよう図3で示し
たクラッチに作用する油圧を制御する。ここで、メイン
クラッチを解放するタイミングがTo=0となる時期よ
りも相対的に早い場合、また遅れた場合には、Toが急
激に変化し変速ショックとして乗員が体感してしまう。
そこで、上記メインクラッチを解放するタイミングは最
適な値に設定されている。ここで、メインクラッチの締
結解放状態はメインクラッチ位置STASENとして、
図3に示したストロークセンサによって検出されるもの
である。また、メインクラッチの解放を検出すると、前
記噛み合いクラッチを中立状態とすべく図4に示したリ
ニアソレノイド403,404への圧力指令を制御装置1
09から出力する。また、噛み合いクラッチのストロー
クは図4に示したストロークセンサ406によってシフ
ト位置SFTSENとして検出される。次に、時刻t2
において、上記メインクラッチが解放、かつ噛み合いク
ラッチが中立状態と判定されると、前記サブクラッチを
半クラッチ状態とすべく、サブクラッチへ作用する油圧
の圧力指令ASTTqを上昇させる。そして、サブクラ
ッチの作用によりNiは急激に上昇する。次に、時刻t
3において、Niが同期判定回転数差dNiの範囲まで
上昇すると、サブクラッチを解放すべくASTTqを0
とする。同時に、噛み合いクラッチを4速ギアと締結さ
せるべくリニアソレノイド403,404への圧力指令
が制御装置109から出力される。そして、時刻t4に
おいてSFTSENが4速位置までストロークすると、
メインクラッチが締結されると共に、エンジントルクが
アクセル開度相当の状態に復帰するので、出力軸トルク
が上昇し変速が終了する。
When the accelerator pedal APS is depressed and the control unit 109 makes a shift decision of 5-4 shift at time to, a throttle opening command TTVO (not shown) for controlling the engine torque is issued. The output shaft torque T decreases because the engine torque decreases.
o also decreases. Then, at time t1, the hydraulic pressure acting on the clutch shown in FIG. 3 is controlled so as to release the main clutch near To = 0. Here, when the timing of releasing the main clutch is relatively early or late with respect to the time when To = 0, To changes suddenly and the occupant feels a shift shock.
Therefore, the timing for releasing the main clutch is set to an optimum value. Here, the disengaged state of the main clutch is the main clutch position STASEN,
It is detected by the stroke sensor shown in FIG. Further, when the disengagement of the main clutch is detected, a pressure command to the linear solenoids 403 and 404 shown in FIG.
It outputs from 09. The stroke of the dog clutch is detected as the shift position SFTSEN by the stroke sensor 406 shown in FIG. Next, time t2
When the main clutch is disengaged and the dog clutch is determined to be in the neutral state, the pressure command ASTTq of the hydraulic pressure acting on the sub clutch is increased in order to bring the sub clutch into the half clutch state. Then, due to the action of the sub-clutch, Ni rapidly rises. Next, time t
In 3, when Ni rises to the range of the synchronous judgment rotation speed difference dNi, ASTTq is set to 0 to release the sub clutch.
And At the same time, the controller 109 outputs a pressure command to the linear solenoids 403 and 404 in order to engage the dog clutch with the fourth speed gear. Then, at time t4, when SFTSEN strokes to the fourth speed position,
When the main clutch is engaged and the engine torque returns to a state corresponding to the accelerator opening, the output shaft torque increases and the gear shift ends.

【0051】また、破線で示すように、サブクラッチを
用いず、噛み合いクラッチの押付けにより入力軸回転を
上昇させようとすると、入力軸回転が同期するまでの所
要時間が長くなる。結果としてToが0まで落ち込むト
ルク中断の時間が長くなり運転性が悪化する。
Further, as shown by the broken line, if the input shaft rotation is attempted to be increased by pressing the dog clutch without using the sub-clutch, the time required until the input shaft rotation is synchronized becomes long. As a result, the time during which the torque drops until To drops to 0 becomes long, and drivability deteriorates.

【0052】このように、変速中にサブクラッチを用い
た入力軸の回転数合わせにより、トルク中断の時間を短
縮することが可能となる。また、ダウンシフトの場合に
は噛み合いクラッチにより回転数を上昇させようとする
と、シンクロナイザに掛かる負担が大きくなる。図9で
示したように、サブクラッチにより入力軸回転を上昇さ
せることで、シンクロナイザへの負担を軽減することが
でき、シンクロナイザの耐久性が向上する。
As described above, by adjusting the rotational speed of the input shaft using the sub-clutch during gear shifting, it is possible to shorten the time for interrupting the torque. Further, in the case of downshift, if the meshing clutch is used to increase the rotation speed, the load on the synchronizer increases. As shown in FIG. 9, by increasing the input shaft rotation by the sub-clutch, the load on the synchronizer can be reduced, and the durability of the synchronizer is improved.

【0053】また、上述の本発明の第一実施例で示した
自動変速機と同様の構成が特開平2001−05037
9号に開示されている。詳細には変速時において、メイ
ンクラッチを解放せず、噛み合いクラッチを第一の連結
から第二の連結に切り替える際に、サブクラッチを制
御,締結することによって入力軸から出力軸へのトルク
の伝達経路を形成するシステムである。このような制御
装置および制御方法によれば、アップシフトでの変速中
にトルク中断が無く、良好な変速品質が得られるもので
ある。しかし、ダウンシフトにおいては、同様にトルク
中断時間が存在する。したがって、ダウンシフトにおい
ては以上の制御方法により、サブクラッチを用いて入力
軸回転を上昇させ、トルク中断時間を短縮すれば、車両
全体として更に運転性を向上させることが可能となる。
A structure similar to that of the automatic transmission shown in the first embodiment of the present invention described above is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-05037.
No. 9 is disclosed. Specifically, during shifting, when the main clutch is not released and the dog clutch is switched from the first connection to the second connection during transmission, torque is transmitted from the input shaft to the output shaft by controlling and engaging the sub-clutch. It is a system that forms a route. According to such a control device and control method, there is no interruption of torque during a shift in upshifting, and good shift quality can be obtained. However, there is a torque interruption time in the downshift as well. Therefore, in the downshift, if the input shaft rotation is increased by using the sub-clutch and the torque interruption time is shortened by the above control method, the drivability of the entire vehicle can be further improved.

【0054】図10は本発明の第二実施形態による前進
5段の自動変速機を示すスケルトン図である。一例とし
て示したこの変速機は、車両上縦置きにレイアウトされ
たトランクアクスルである。図2で示した第一本発明の
第一実施形態による自動変速機の構成要素とほぼ同じで
あり、同じ内容については省略する。前記出力軸2に設
けられた噛み合いクラッチ16を廃止し、その他の噛み
合いクラッチに隣接する変速ギア列の配置を変更してい
る。具体的には、噛み合いクラッチ18に後進段ギア列
19,22および2速ギア列11,10を設けてある。
また、前記サブクラッチ24に取り付けられたアシスト
ギア列として1速ギア列13,12とし、また新規に出
力軸2にサブクラッチ27を設け、このサブクラッチ2
7のアシストギア列として5速ギア列15,14を取り
付ける。そして、これらのアシストクラッチ24,27
を完全締結とすることで、1速あるいは5速での定常走
行が可能となる。また、変速の際には、上述のようにト
ルク中断時間を短縮すべく、サブクラッチを動作させて
入力軸回転を低下あるいは上昇させる。ここで、シフト
アップの際にはサブクラッチ27を動作させて入力軸回
転を低下させる。また、シフトダウンの際にはサブクラ
ッチ24を動作させて入力軸回転を低下させる。
FIG. 10 is a skeleton diagram showing an automatic transmission with five forward gears according to a second embodiment of the present invention. This transmission shown as an example is a trunk axle laid out vertically on the vehicle. The components of the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2 are substantially the same, and the same contents will be omitted. The dog clutch 16 provided on the output shaft 2 is eliminated, and the arrangement of the transmission gear train adjacent to the other dog clutches is changed. Specifically, the dog clutch 18 is provided with reverse gear trains 19 and 22 and second speed gear trains 11 and 10.
Further, as the assist gear train attached to the sub clutch 24, first speed gear trains 13 and 12 are provided, and a sub clutch 27 is newly provided on the output shaft 2.
A fifth speed gear train 15, 14 is attached as the seventh assist gear train. Then, these assist clutches 24, 27
By fully engaging the vehicle, it is possible to perform steady running in the first speed or the fifth speed. Further, at the time of gear shifting, the sub-clutch is operated to decrease or increase the input shaft rotation in order to shorten the torque interruption time as described above. Here, when shifting up, the sub-clutch 27 is operated to reduce the rotation of the input shaft. Further, during downshifting, the sub-clutch 24 is operated to reduce the rotation of the input shaft.

【0055】このような構成とすることで、全ての変速
パターンにおいてトルク中断時間短縮を図ることがで
き、車両全体としての変速品質を向上させることができ
る。また、噛み合いクラッチを省略し、サブクラッチに
より定常走行が可能となるため、変速機の構成を簡素化
しコストダウンに繋がる。
With such a structure, the torque interruption time can be shortened in all the shift patterns, and the shift quality of the entire vehicle can be improved. Further, since the dog clutch is omitted and the sub-clutch enables steady running, the structure of the transmission is simplified and the cost is reduced.

【0056】[0056]

【発明の効果】メインクラッチの解放状態と噛み合いク
ラッチの中立状態を検出し、サブクラッチによる入力軸
回転の回転数合わせを実行することにより、入力軸回転
が目標回転に到達するまでの所要時間を短縮することが
でき、トルク中断の時間短縮を図ることができる。
The time required for the input shaft rotation to reach the target rotation is detected by detecting the released state of the main clutch and the neutral state of the meshing clutch and executing the rotation speed adjustment of the input shaft rotation by the sub clutch. It is possible to shorten the time, and it is possible to shorten the time for interrupting the torque.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一実施形態による自動変速機の制御
装置の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a control device for an automatic transmission according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第一実施形態による前進5段の自動変
速機を示すスケルトン図である。
FIG. 2 is a skeleton diagram showing an automatic transmission with five forward gears according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第一実施形態による自動変速機のメイ
ンクラッチ解放検出手段の一実施例を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a main clutch disengagement detection means of the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第一実施形態による自動変速機の中立
状態検出手段の一実施例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a neutral state detecting means of the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第一実施形態による自動変速機のギア
比を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a gear ratio of the automatic transmission according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装
置による制御方法を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a control method by the control device for the automatic transmission according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施形態による自動変速機の制御装
置による制御方法を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a control method by the control device for the automatic transmission according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施形態による歯車式変速機のサブ
クラッチによる回転数合わせを実行した際のタイムチャ
ートである。
FIG. 8 is a time chart when the number of rotations is adjusted by the sub-clutch of the gear type transmission according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施形態による歯車式変速機のサブ
クラッチによる回転数合わせを実行した際のタイムチャ
ートである。
FIG. 9 is a time chart when the number of revolutions is adjusted by the sub-clutch of the gear type transmission according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第二実施形態による前進5段の自動
変速機を示すスケルトン図である。
FIG. 10 is a skeleton diagram showing an automatic transmission with five forward gears according to a second embodiment of the present invention.

【図11】変速機出力軸トルクを表す図である。FIG. 11 is a diagram showing a transmission output shaft torque.

【図12】トルクの伝達経路を表す図である。FIG. 12 is a diagram showing a torque transmission path.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…エンジン、102…メインクラッチ、103…
変速機、104…噛み合いクラッチ、105…歯車式変
速機構、106…サブクラッチ、107…中立状態検出
手段、108…解放状態検出手段、109…制御装置。
101 ... Engine, 102 ... Main clutch, 103 ...
Transmission, 104 ... Meshing clutch, 105 ... Gear type transmission mechanism, 106 ... Sub clutch, 107 ... Neutral state detecting means, 108 ... Disengagement state detecting means, 109 ... Control device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 隆 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 萱野 光男 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 坂本 博史 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Fターム(参考) 3J028 EA21 EB07 EB13 EB37 EB62 EB66 FA06 FB05 FC32 FC42 FC57 FC64 GA02 HA12 HA13 HA22 HB01 HB17 HC03 HC08 HC18 3J552 MA04 MA13 MA30 NA01 NB04 PA02 PA20 PA61 RA04 RA07 RB15 SA03 SA18 SB38 SB40 UA03 UA08 VA02W VA32W VA32Y VA37Z VA65W VA74Z VA76Z VC03Z VD02Z    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takashi Okada             7-1-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Prefecture             Inside the Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd. (72) Inventor Mitsuo Kayano             7-1-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Prefecture             Inside the Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd. (72) Inventor Hiroshi Sakamoto             7-1-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Prefecture             Inside the Hitachi Research Laboratory, Hitachi Ltd. F term (reference) 3J028 EA21 EB07 EB13 EB37 EB62                       EB66 FA06 FB05 FC32 FC42                       FC57 FC64 GA02 HA12 HA13                       HA22 HB01 HB17 HC03 HC08                       HC18                 3J552 MA04 MA13 MA30 NA01 NB04                       PA02 PA20 PA61 RA04 RA07                       RB15 SA03 SA18 SB38 SB40                       UA03 UA08 VA02W VA32W                       VA32Y VA37Z VA65W VA74Z                       VA76Z VC03Z VD02Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジンの動力を入力軸へ伝達するメイン
クラッチと、前記入力軸から出力軸へトルクの伝達が可
能な複数の歯車と複数の噛み合いクラッチとを有する歯
車式変速機であって、前記歯車と前記噛み合いクラッチ
との連結によって前記入力軸から前記出力軸へトルクの
伝達経路を形成し、前記歯車と前記噛み合いクラッチと
の連結を第1の連結から第2の連結へと切り替える際に
サブクラッチを制御することによって前記入力軸から前
記出力軸へトルクの伝達経路を形成することができる歯
車式変速機の制御装置において、 前記メインクラッチが解放されていることを検出するメ
インクラッチ解放検出手段と、 前記噛み合いクラッチが中立状態であることを検出する
中立状態検出手段とを有し、 前記メインクラッチが解放、かつ前記噛み合いクラッチ
が中立状態のとき、前記サブクラッチを制御することに
より、前記入力軸の回転数を低下あるいは上昇させるこ
とを特徴とする歯車式変速機の制御装置。
1. A gear type transmission having a main clutch for transmitting power of an engine to an input shaft, a plurality of gears capable of transmitting torque from the input shaft to an output shaft, and a plurality of meshing clutches. A torque transmission path is formed from the input shaft to the output shaft by connecting the gear and the dog clutch, and when the connection of the gear and the dog clutch is switched from the first connection to the second connection. In a control device for a gear type transmission capable of forming a torque transmission path from the input shaft to the output shaft by controlling a sub-clutch, a main clutch release detection for detecting that the main clutch is released Means, and a neutral state detecting means for detecting that the dog clutch is in a neutral state, the main clutch is released, and When serial dog clutch is in a neutral state, by controlling the sub-clutch, the control device of the gear transmission, characterized in that to reduce or increase the rotational speed of the input shaft.
【請求項2】エンジンの動力を入力軸へ伝達するメイン
クラッチと、前記入力軸から出力軸へトルクの伝達が可
能な複数の歯車と複数の噛み合いクラッチとを有する歯
車式変速機であって、前記歯車と前記噛み合いクラッチ
との連結によって前記入力軸から前記出力軸へトルクの
伝達経路を形成し、前記歯車と前記噛み合いクラッチと
の連結を第1の連結から第2の連結へと切り替える際に
サブクラッチを制御することによって前記入力軸から前
記出力軸へトルクの伝達経路を形成することができる歯
車式変速機の制御方法において、 前記メインクラッチが解放されていることを検出し、 前記噛み合いクラッチが中立状態であることを検出し、 前記メインクラッチが解放、かつ前記噛み合いクラッチ
が中立状態のとき、前記サブクラッチを制御することに
より、前記入力軸の回転数を低下あるいは上昇させるこ
とを特徴とする歯車式変速機の制御方法。
2. A gear type transmission having a main clutch for transmitting engine power to an input shaft, a plurality of gears capable of transmitting torque from the input shaft to an output shaft, and a plurality of meshing clutches, A torque transmission path is formed from the input shaft to the output shaft by connecting the gear and the dog clutch, and when the connection of the gear and the dog clutch is switched from the first connection to the second connection. A control method for a gear transmission capable of forming a torque transmission path from the input shaft to the output shaft by controlling a sub-clutch, comprising detecting that the main clutch is released, When the main clutch is disengaged and the dog clutch is in the neutral state, the sub clutch is opened. By Gosuru method of controlling a gear transmission, wherein the reducing or increasing the rotational speed of the input shaft.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005172219A (en) * 2003-12-10 2005-06-30 Hyundai Motor Co Ltd Double-clutch transmission
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