JP4505935B2 - Automatic transmission for vehicle - Google Patents

Automatic transmission for vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP4505935B2
JP4505935B2 JP2000101290A JP2000101290A JP4505935B2 JP 4505935 B2 JP4505935 B2 JP 4505935B2 JP 2000101290 A JP2000101290 A JP 2000101290A JP 2000101290 A JP2000101290 A JP 2000101290A JP 4505935 B2 JP4505935 B2 JP 4505935B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
rotation
shift
dog
clutch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000101290A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001280462A (en
Inventor
伸之 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP2000101290A priority Critical patent/JP4505935B2/en
Publication of JP2001280462A publication Critical patent/JP2001280462A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4505935B2 publication Critical patent/JP4505935B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
    • F16H37/046Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement with an additional planetary gear train, e.g. creep gear, overdrive

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にトラクタ等の大型車両に適用される車両の自動変速装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近ではドライバの負担を軽減するため、トラクタやトラック等の大型車両においても自動変速装置を採用する例が多く見られる。このような大型車両では、メインギヤの他に、副変速機としてのスプリッタ及びレンジギヤを有する多段変速機が装備される。この場合、部品数及びコストの低減を図るため、メインギヤから機械的シンクロ機構を省略し、代わりにシンクロ制御なるものを行ってギヤインの際の同期を図ることが考えられる。ここでシンクロ制御とは、主に、シフトアップのときはカウンタシャフトブレーキ制御を行うことであり、シフトダウンのときはダブルクラッチ制御を行うことである。また、シンクロ状態とは、次回変速先の目標メインギヤ段において、ドグギヤ回転とスリーブ回転とが略一致していることをいう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シンクロ制御に際しては、ドグギヤ回転とスリーブ回転との回転差を所定のギヤイン許可値と比較してシンクロ終了ないしギヤインの可否を判断している。つまり、車両走行中は、スリーブ回転やドグギヤ回転が絶えず変化しているため、ギヤインを許可する回転差に一定の幅を持たせている。
【0004】
一方、車両停止中は、スリーブ回転が完全に止まってしまうため、ドグギヤ回転も完全に止めてしまってからギヤインする方が機械保護上望ましい。しかし、上記のような車両走行時を前提としたギヤイン許可値を用いると、ドグギヤ回転が止まらないうちからギヤインが許可されてしまい、理想的ではない。
【0005】
そこで、本発明の目的は、車両停止状態においてドグギヤ回転を停止してからメインギヤをギヤインできるようにし、変速機を機械的に保護することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両の自動変速装置は、機械的なシンクロ機構を有しないメインギヤを含む変速機と、この変速機の変速制御を実行する変速制御手段とを備え、上記メインギヤの変速の際に所定のシンクロ制御を実行するものにあって、目標メインギヤ段におけるドグギヤ回転を検出するためのドグギヤ回転検出手段と、スリーブ回転を検出するためのスリーブ回転検出手段と、車速を検出するための車速検出手段と、ドグギヤ回転及びスリーブ回転の回転差を計算し、この回転差をメインギヤ段毎に設定されている所定のギヤイン許可値と比較してギヤインの可否を判断するギヤイン判定手段と、車速ゼロのとき、上記ギヤイン許可値の内、ゼロに最も近いギヤイン許可値よりもさらにゼロに近い値に上記ギヤイン許可値を変更するギヤイン許可値変更手段とを備えたものである。
【0007】
ここで、上記ギヤイン判定手段が所定のマップに従ってギヤインの可否を判断し、このマップが、車速ゼロ以外のときの各目標メインギヤ段毎のギヤイン許可値を入力されたものであり、上記ギヤイン許可値変更手段が、車速ゼロのとき、上記マップのギヤイン許可値を全目標メインギヤ段について変更するのが好ましい。
【0008】
また、上記変更後のギヤイン許可値が全目標メインギヤ段について等しくてもよい。
【0009】
また、上記回転差がドグギヤ回転からスリーブ回転を減じて得られる値であり、上記変更後のギヤイン許可値がゼロより大きい値であってもよい。
【0010】
また、上記変更後のギヤイン許可値に基づいてギヤイン不可と判断されたとき所定のカウンタシャフトブレーキ制御を実行するのが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0012】
図1に本実施形態に係る車両の自動変速装置を示す。ここでは車両がトレーラを牽引するトラクタであり、エンジンがディーゼルエンジンである。図示するように、エンジン1にクラッチ2を介して変速機3が取り付けられ、変速機3のアウトプットシャフト4(図2参照)が図示しないプロペラシャフトに連結されて後輪(図示せず)を駆動するようになっている。エンジン1はエンジンコントロールユニット(ECU)6によって電子制御される。即ち、ECU6は、エンジン回転センサ7とアクセル開度センサ8との出力から現在のエンジン回転速度及びエンジン負荷を読取り、主にこれらに基づいて燃料噴射ポンプ1aを制御し、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御する。
【0013】
一方、変速中は、アクセル開度センサ8によって検知される実アクセル開度と無関係にECU6自らが加工した疑似アクセル開度なるものに基づいてエンジン制御を実行する。これは特に後述するダブルクラッチ制御において必要である。
【0014】
図2に示すように、エンジンのクランク軸にフライホイール1bが取り付けられ、フライホイール1bの外周にリングギヤ1cが形成され、リングギヤ1cの歯が通過する度にエンジン回転センサ7がパルスを出力し、ECU6が単位時間当たりのパルス数をカウントしてエンジン回転数を算出する。
【0015】
図1に示すように、ここではクラッチ2と変速機3とがトランスミッションコントロールユニット(TMCU)9の制御信号に基づいて自動制御される。即ちかかる自動変速装置には自動クラッチ装置と自動変速機とが備えられる。ECU6とTMCU9とは互いにバスケーブル等を介して接続され、相互に連絡可能である。
【0016】
図1、図2、図3に示すように、クラッチ2は機械式摩擦クラッチであり、入力側をなすフライホイール1b、出力側をなすドリブンプレート2a、及びドリブンプレート2aをフライホイール1bに摩擦接触或いは離反させるプレッシャプレート2bから構成される。そしてクラッチ2は、クラッチブースタ(クラッチアクチュエータ)10によりプレッシャプレート2bを軸方向に操作し、基本的には自動断接され、ドライバの負担を軽減し得るものとなっている。一方、微低速バックに際しての微妙なクラッチワークや、非常時のクラッチ急断等を可能とするため、ここではクラッチペダル11によるマニュアル断接も可能となっている。所謂セレクティブオートクラッチの構成である。クラッチ位置(即ちプレッシャプレート2bの位置)を検知するためのクラッチストロークセンサ14と、クラッチペダル11の位置を検知するためのクラッチペダルストロークセンサ16とが設けられ、それぞれTMCU9に接続される。
【0017】
図3に分かりやすく示すが、クラッチブースタ10は実線で示す二系統の空圧通路a,bを通じてエアタンク5に接続され、エアタンク5から供給される空圧で作動する。一方の通路aがクラッチ自動断接用、他方の通路bがクラッチマニュアル断接用である。一方の通路aが二股状に分岐され、そのうちの一方に自動断接用の電磁弁MVC1,MVC2が直列に設けられ、他方に非常用の電磁弁MVCEが設けられる。分岐合流部にダブルチェックバルブDCV1が設けられる。他方の通路bに、クラッチブースタ10に付設される油圧作動弁12が設けられる。両通路a,bの合流部にもダブルチェックバルブDCV2が設けられる。ダブルチェックバルブDCV1,DCV2は差圧作動型の三方弁である。
【0018】
上記電磁弁MVC1,MVC2,MVCEはTMCU9によりON/OFF制御され、ONのとき上流側を下流側に連通し、OFF のとき上流側を遮断して下流側を大気開放する。まず自動側を説明すると、電磁弁MVC1は単にイグニッションキーのON/OFFに合わせてON/OFFされるだけである。イグニッションキーOFF 、つまり停車中はOFF となり、エアタンク5からの空圧を遮断する。電磁弁MVC2は比例制御弁で、供給又は排出エア量を自由にコントロールできる。これはクラッチの断接速度制御を行うためである。電磁弁MVC1,MVC2がともにONだとエアタンク5の空圧がダブルチェックバルブDCV1,DCV2をそれぞれ切り換えてクラッチブースタ10に供給される。これによりクラッチが分断される。クラッチを接続するときはMVC2のみがOFF され、これによりクラッチブースタ10の空圧がMVC2から排出されてクラッチが接続される。
【0019】
ところでもし仮にクラッチ分断中に電磁弁MVC1又はMVC2に異常が生じ、いずれかがOFF となると、ドライバの意思に反してクラッチが急接されてしまう。そこでこのような異常がTMCU9の異常診断回路で検知されたら、即座に電磁弁MVCEをONする。すると電磁弁MVCEを通過した空圧がダブルチェックバルブDCV1を逆に切り換えてクラッチブースタ10に供給され、クラッチ分断状態が維持され、クラッチ急接が防止される。
【0020】
次にマニュアル側を説明する。クラッチペダル11の踏込み・戻し操作に応じてマスタシリンダ13から油圧が給排され、この油圧が破線で示す油圧通路13aを介して油圧作動弁12に供給される。これによって油圧作動弁12が開閉され、クラッチブースタ10への空圧の給排が行われ、クラッチ2のマニュアル断接が実行される。油圧作動弁12が開くと、これを通過した空圧がダブルチェックバルブDCV2を切り換えてクラッチブースタ10に至る。
【0021】
図2に詳細に示すように、変速機3は基本的に常時噛み合い式の多段変速機で、前進16段、後進2段に変速可能である。変速機3はメインギヤ18と、その入力側及び出力側にそれぞれ副変速機としてのスプリッタ17及びレンジギヤ19を備える。そして、インプットシャフト15に伝達されてきたエンジン動力をスプリッタ17、メインギヤ18、レンジギヤ19へと順に送ってアウトプットシャフト4に出力する。
【0022】
変速機3を自動変速すべくギヤシフトユニットGSUが設けられ、これはスプリッタ17、メインギヤ18、レンジギヤ19それぞれの変速を担当するスプリッタアクチュエータ20、メインアクチュエータ21及びレンジアクチュエータ22から構成される。これらアクチュエータもクラッチブースタ10同様空圧作動され、TMCU9によって制御される。各ギヤ17,18,19の現在ポジションはギヤポジションスイッチ23(図1参照)で検知される。カウンタシャフト32の回転速度がカウンタシャフト回転センサ26で検知され、アウトプットシャフト4の回転速度がアウトプットシャフト回転センサ28で検知される。これら検知信号はTMCU9に送られる。
【0023】
この自動変速機ではマニュアルモードが設定され、ドライバのシフトチェンジ操作に基づくマニュアル変速が可能である。この場合、図1に示すように、クラッチ2の断接制御及び変速機3の変速制御は運転席に設けられたシフトレバー装置29からの変速指示信号を合図に行われる。即ち、ドライバが、シフトレバー装置29のシフトレバー29aをシフト操作すると、シフトレバー装置29に内蔵されたシフトスイッチが作動(ON)し、変速指示信号がTMCU9に送られ、これを基にTMCU9はクラッチブースタ10、スプリッタアクチュエータ20、メインアクチュエータ21及びレンジアクチュエータ22を適宜作動させ、一連の変速操作(クラッチ断→ギヤ抜き→ギヤ入れ→クラッチ接)を実行する。そしてTMCU9は現在のシフト段をモニター31に表示する。
【0024】
図示するシフトレバー装置29において、Rはリバース、Nはニュートラル、Dはドライブ、UPはシフトアップ、DOWNはシフトダウンをそれぞれ意味する。シフトスイッチはこれら各ポジションに応じた信号を出力する。また運転席に、変速モードを自動とマニュアルに切り換えるモードスイッチ24と、変速を1段ずつ行うか段飛ばしで行うかを切り換えるスキップスイッチ25とが設けられる。
【0025】
自動変速モードのとき、シフトレバー29aをDレンジに入れておけば車速に応じて自動的に変速が行われる。またこの自動変速モードでも、ドライバがシフトレバー29aをUP又はDOWNに操作すれば、マニュアルでのシフトアップ又はシフトダウンが可能である。この自動変速モードにおいて、スキップスイッチ25がOFF (通常モード)なら、シフトレバー29aの1回のUP又はDOWNの操作により、変速は1段ずつ行われる。これはトレーラ牽引時等、積載荷重が比較的大きいときに有効である。またスキップスイッチ25がON(スキップモード)なら変速は1段飛ばしで行われる。これはトレーラを牽引してないときや荷が軽いときなどに有効である。
【0026】
一方、マニュアル変速モードのときは、変速は完全にドライバの意思に従う。シフトレバー29aがDレンジのときは変速は行われず、現在ギヤが保持され、ドライバの積極的な意思でシフトレバー29aをUP又はDOWNに操作したときのみ、シフトアップ又はシフトダウンが可能である。このときも前記同様、スキップスイッチ25がOFF なら1回の操作につき変速は1段ずつ行われ、スキップスイッチ25がONなら変速は1段飛ばしで行われる。このモードではDレンジは現ギヤ段を保持するH(ホールド)レンジとなる。
【0027】
なお、運転席に非常用変速スイッチ27が設けられ、GSUの電磁弁等が故障したときはスイッチ27の手動切換により変速できるようになっている。
【0028】
図2に示すように、変速機3にあっては、インプットシャフト15、メインシャフト33及びアウトプットシャフト4が同軸上に配置され、カウンタシャフト32がそれらの下方に平行配置される。インプットシャフト15がクラッチ2のドリブンプレート2aに接続され、インプットシャフト15とメインシャフト33とが相対回転可能に支持される。
【0029】
まずスプリッタ17とメインギヤ18の構成を説明する。インプットシャフト15にインプットギヤSHが回転可能に取り付けられる。またメインシャフト33にも前方から順にギヤM4,M3,M2,M1,MRが回転可能に取り付けられる。MRを除くギヤSH,M4,M3,M2,M1は、それぞれカウンタシャフト32に固設されたカウンタギヤCH,C4,C3,C2,C1に常時噛合される。ギヤMRはアイドルリバースギヤIRに常時噛合され、アイドルリバースギヤIRはカウンタシャフト32に固設されたカウンタギヤCRに常時噛合される。
【0030】
インプットシャフト15及びメインシャフト33に取り付けられた各ギヤSH,M4…に、当該ギヤを選択し得るようドグギヤ36が一体的に設けられ、これらドグギヤ36に隣接してインプットシャフト15及びメインシャフト33に第1〜第4ハブ37〜40が固設される。第1〜第4ハブ37〜40には第1〜第4スリーブ42〜45が嵌合される。ドグギヤ36及び第1〜第4ハブ37〜40の外周部と、第1〜第4スリーブ42〜45の内周部とにスプラインが形成されており、第1〜第4スリーブ42〜45は第1〜第4ハブ37〜40に常時係合してインプットシャフト15又はメインシャフト33と同時回転すると共に、前後にスライド移動してドグギヤ36に対し選択的に係合・離脱する。この係合・離脱によりギヤイン・ギヤ抜きが行われる。第1スリーブ42の移動をスプリッタアクチュエータ20で行い、第2〜第4スリーブ43〜45の移動をメインアクチュエータ21で行う。
【0031】
このように、スプリッタ17とメインギヤ18とは各アクチュエータ20,21によって自動変速され得る常時噛み合い式の構成とされる。特に、スプリッタ17のスプライン部には通常の機械的なシンクロ機構が存在するものの、メインギヤ18の各スプライン部にはシンクロ機構が存在しない。このため、後述のシンクロ制御なるものを行ってドグギヤ回転とスリーブ回転とを同期させ、シンクロ機構なしで変速できるようにしている。ここではメインギヤ18以外にスプリッタ17にもニュートラルポジションが設けられ、所謂ガラ音対策がなされている(特願平11-319915 号参照)。
【0032】
次にレンジギヤ19の構成を説明する。レンジギヤ19は遊星歯車機構34を採用しており、ハイ・ローいずれかのポジションに切り替えることができる。遊星歯車機構34は、メインシャフト33の最後端に固設されたサンギヤ65と、その外周に噛合される複数のプラネタリギヤ66と、プラネタリギヤ66の外周に噛合される内歯を有したリングギヤ67とからなる。各プラネタリギヤ66は共通のキャリア68に回転可能に支持され、キャリア68はアウトプットシャフト4に連結される。リングギヤ67は管部69を一体的に有し、管部69はアウトプットシャフト4の外周に相対回転可能に嵌め込まれてアウトプットシャフト4とともに二重軸を構成する。
【0033】
第5ハブ41が管部69に一体的に設けられる。また第5ハブ41の後方に隣接して、アウトプットシャフト4にアウトプットシャフトドグギヤ70が一体的に設けられる。第5ハブ41の前方に隣接して、ミッションケース側に固定ドグギヤ71が設けられる。第5ハブ41の外周に第5スリーブ46が嵌合される。これら第5ハブ41、アウトプットシャフトドグギヤ70、固定ドグギヤ71及び第5スリーブ46にも前記同様にスプラインが形成され、第5スリーブ46が第5ハブ41に常時係合すると共に、前後にスライド移動してアウトプットシャフトドグギヤ70又は固定ドグギヤ71に対し選択的に係合・離脱する。第5スリーブ46の移動がレンジアクチュエータ22で行われる。レンジギヤ19のスプライン部には機械的なシンクロ機構が存在する。
【0034】
第5スリーブ46が前方に移動するとこれが固定ドグギヤ71に係合し、第5ハブ41と固定ドグギヤ71とが連結される。これによりリングギヤ67がミッションケース側に固定され、アウトプットシャフト4が1より大きい比較的大きな減速比(ここでは4.5 )で回転駆動されるようになる。これがローのポジションである。
【0035】
一方、第5スリーブ46が後方に移動するとこれがアウトプットシャフトドグギヤ70に係合し、第5ハブ41とアウトプットシャフトドグギヤ70とが連結される。これによりリングギヤ67とキャリア68とが互いに固定され、アウトプットシャフト4が1の減速比で直結駆動されるようになる。これがハイのポジションである。このようにかかるレンジギヤ19ではハイ・ロー間の減速比が比較的大きく異なる。
【0036】
結局、この変速機3では、前進側において、スプリッタ17でハイ・ローの2段、メインギヤ18で4段、レンジギヤ19でハイ・ローの2段に変速可能であり、計2×4×2=16段に変速することができる。また後進側では、スプリッタ17のみでハイ・ローを切り替えて2段に変速することができる。
【0037】
次に、各アクチュエータ20,21,22について説明する。これらアクチュエータはエアタンク5の空圧で作動する空圧シリンダと、空圧シリンダへの空圧の給排を切り替える電磁弁とで構成される。そしてこれら電磁弁がTMCU9で選択的に切り替えられ、空圧シリンダを選択的に作動させるようになっている。
【0038】
スプリッタアクチュエータ20は、ダブルピストンを有した空圧シリンダ47と三つの電磁弁MVH,MVF,MVGとで構成される。スプリッタ17をニュートラルにするときはMVH/ON,MVF/OFF,MVG/ONとされる。スプリッタ17をハイにするときはMVH/OFF,MVF/OFF,MVG/ONとされる。スプリッタ17をローにするときはMVH/OFF,MVF/ON,MVG/OFFとされる。
【0039】
メインアクチュエータ21は、ダブルピストンを有しセレクト側の動作を担当する空圧シリンダ48と、シングルピストンを有しシフト側の動作を担当する空圧シリンダ49とを備える。各空圧シリンダ48及び49に対し複数ずつ電磁弁MVC,MVD,MVE及びMVB,MVAが設けられる。
【0040】
セレクト側空圧シリンダ48は、MVC/OFF,MVD/ON,MVE/OFFのとき図の下方に移動し、メインギヤの3rd、4th又はN3を選択可能とし、MVC/ON,MVD/OFF,MVE/ONのとき中立となり、メインギヤの1st、2nd又はN2を選択可能とし、MVC/ON,MVD/OFF,MVE/OFFのとき図の上方に移動し、メインギヤのRev又はN1を選択可能とする。
【0041】
シフト側空圧シリンダ49は、MVA/ON,MVB/ONのとき中立となり、メインギヤのN1、N2又はN3を選択可能とし、MVA/ON,MVB/OFFのとき図の左側に移動し、メインギヤの2nd,4th又はRevを選択可能とし、MVA/OFF,MVB/ONのとき図の右側に移動し、メインギヤの1st又は3rdを選択可能とする。
【0042】
レンジアクチュエータ22は、シングルピストンを有した空圧シリンダ50と二つの電磁弁MVI,MVJとで構成される。空圧シリンダ50は、MVI/ON,MVJ/OFFのとき図の右側に移動し、レンジギヤをハイとし、MVI/OFF,MVJ/ONのとき図の左側に移動し、レンジギヤをローとする。
【0043】
ところで、後述するシンクロ制御に際してカウンタシャフト32を制動するため、カウンタシャフト32にはカウンタシャフトブレーキ27が設けられる。カウンタシャフトブレーキ27は湿式多板ブレーキであって、エアタンク5の空圧で作動する。この空圧の給排を切り替えるため電磁弁MV BRKが設けられる。電磁弁MV BRKがONのときカウンタシャフトブレーキ27に空圧が供給され、カウンタシャフトブレーキ27が作動状態となる。電磁弁MV BRKがOFFのときにはカウンタシャフトブレーキ27から空圧が排出され、カウンタシャフトブレーキ27が非作動となる。
【0044】
次に、自動変速制御の内容を説明する。TMCU9には図4に示すシフトアップマップと図5に示すシフトダウンマップとがメモリされており、TMCU9は、自動変速モードのとき、これらマップに従って自動変速を実行する。例えば図4のシフトアップマップにおいて、ギヤ段n(nは1から15までの整数)からn+1へのシフトアップ線図がアクセル開度(%)とアウトプットシャフト回転(rpm )との関数で決められている。そしてマップ上では現在のアクセル開度(%)とアウトプットシャフト回転(rpm )とからただ1点が定まる。車両加速中は、車輪に連結されたアウトプットシャフト4の回転が次第に増加していく。そこで通常の自動変速モードでは、現在の1点が各線図を越える度に1段ずつシフトアップを行うこととなる。このときスキップモードであれば線図を交互に1本ずつ飛ばして2段ずつシフトアップを行う。
【0045】
図5のシフトダウンマップにおいても同様に、ギヤ段n+1(nは1から15までの整数)からnへのシフトダウン線図がアクセル開度(%)とアウトプットシャフト回転(rpm )との関数で決められている。そしてマップ上では現在のアクセル開度(%)とアウトプットシャフト回転(rpm )とからただ1点が定まる。車両減速中はアウトプットシャフト4の回転が次第に減少していくので、通常の自動変速モードでは、現在の1点が各線図を越える度に1段ずつシフトダウンを行う。スキップモードであれば線図を交互に1本ずつ飛ばして2段ずつシフトダウンする。
【0046】
一方、マニュアルモードのときは、これらマップと無関係にドライバが自由にシフトアップ・ダウンを行える。通常モードなら1回のシフトチェンジ操作で1段変速でき、スキップモードなら1回のシフトチェンジ操作で2段変速できる。
【0047】
なおTMCU9は、アウトプットシャフト回転センサ28により検知される現在のアウトプットシャフト回転の値から現在の車速を換算し、これをスピードメータに表示する。つまり車速がアウトプットシャフト回転から間接的に検知され、アウトプットシャフト回転と車速とは比例関係にある。
【0048】
次に、シンクロ制御の内容を説明する。
【0049】
図6、図7に示すように、TMCU9には、スプリッタ17及びメインギヤ18における各ギヤの歯数ZSH,Z1 〜Z4 ,ZR ,ZCH,ZC1〜ZC4,ZCRと、レンジギヤ19におけるハイ・ローの減速比とが予め記憶されている。そこでTMCU9は、メインギヤ18のギヤ歯数と、カウンタシャフト回転センサ26によって検知されるカウンタシャフト回転(rpm) とに基づき、次回変速先となるメインギヤ18のギヤ段(目標メインギヤ段)におけるドグギヤ回転(rpm) を算出する。またTMCU9は、次回変速先となるレンジギヤ19のギヤ段(目標レンジギヤ段)の減速比と、アウトプットシャフト回転センサ28によって検知されるアウトプットシャフト回転(rpm) とに基づき、メインギヤ18におけるスリーブ回転(rpm) を算出する。
【0050】
図7の表の左欄において、左端に記載された「1st」、「2nd」…「Rev」の語は目標メインギヤ段を示している。また括弧内の「1st」、「2nd」…の語は各目標メインギヤ段が担当する変速機全体としての目標ギヤ段を示している。例えば、メインギヤ18の「1st」(ギヤM1)が担当する変速機全体のギヤ段は「1st」、「2nd」、「9th」、「10th」である。括弧内の語は最初の二つと後の二つとがレンジギヤ19のロー・ハイで切り分けられる。例えばメインギヤ「1st」だと「1st」、「2nd」がレンジギヤロー、「9th」、「10th」がレンジギヤハイである。そして最初の二つ又は後の二つの中において、先と後とがスプリッタ17のロー・ハイで切り分けられる。例えばメインギヤ「1st」でレンジギヤローだと、スプリッタローで変速機は「1st」、スプリッタハイで変速機は「2nd」となる。またメインギヤ「1st」でレンジギヤハイだと、スプリッタローで変速機は「9th」、スプリッタハイで変速機は「10th」となる。目標メインギヤ段の「2nd」、「3rd」、「4th」についても同様である。
【0051】
目標メインギヤ段「Rev」ではレンジギヤ19による切り分けは行われず、スプリッタ17のみで切り分けがなされる。スプリッタハイでリバース「high」、スプリッタローでリバース「low」となる。
【0052】
図7の表の右欄はドグギヤ回転(rpm) の算出式を示している。例えば目標メインギヤ段「1st」だと、カウンタシャフト回転センサ26による検出値(カウンタシャフト回転(rpm) )に、ギヤ比ZC1/Z1 を乗じた値が、ギヤM1に固設されたドグギヤ36の回転即ちドグギヤ回転(rpm) となる。目標メインギヤ段 「Rev」では、カウンタシャフト回転(rpm) にギヤ比CRev (ここでは0.45)を乗じた値がドグギヤ回転(rpm) となる。
【0053】
一方、図7の下段は、メインギヤ18のスリーブ43、44、45の回転即ちスリーブ回転(rpm) の算出式を示している。次回変速先の目標レンジギヤ段がHighのときは、減速比が1なので、アウトプットシャフト回転センサ28の検出値(アウトプットシャフト回転(rpm) )がそのままスリーブ回転(rpm) となる。また目標レンジギヤ段がLow のときは、減速比がCRG=4.5 なので、アウトプットシャフト回転(rpm) に減速比CRGを乗じた値がスリーブ回転(rpm) となる。
【0054】
シンクロ制御では、これらドグギヤ回転とスリーブ回転とをギヤイン可能な範囲内に近付ける制御を行う。具体的には回転差ΔN=(ドグギヤ回転−スリーブ回転)を計算し、この値をギヤイン可能な範囲に入れる制御を行う。シフトアップでは、通常ギヤイン直前でドグギヤ回転>スリーブ回転となっているので、カウンタシャフトブレーキ(以下CSBという)制御を行い、ドグギヤ回転を下げる。逆に、シフトダウンでは、通常ギヤイン直前でドグギヤ回転<スリーブ回転となっているので、ダブルクラッチ制御を行い、ドグギヤ回転を上げる。
【0055】
ダブルクラッチ制御は以下の如きである。図8に示すように、時刻t1 で変速指示信号があった場合、まずクラッチ断し、ギヤ抜きを行う。ギヤ抜きは、クラッチが切れ始めた直後の位置、言い換えれば半クラッチ領域に入った直後の位置p1 で開始する。エンジン制御は、クラッチ位置がp1 となった時点から、実アクセル開度から離れた疑似アクセル開度に基づく制御に移行する。このときエンジン回転は、カウンタシャフトを加速させるのに十分で、且つ目標メインギヤ段においてドグギヤ回転をスリーブ回転に略一致させることができるような回転(目標エンジン回転)まで上昇され、この回転に達すると回転が一定に保持される。
【0056】
ギヤ抜き後、クラッチが一瞬接続され、これによりドグギヤ回転がギヤイン可能な回転まで上昇する。この直後クラッチが再び断され、ギヤインが実行される。ギヤインは、クラッチ切り終わり直前となる位置、言い換えれば半クラッチ領域から抜け出る直前の位置p2 から開始される。ギヤイン終了後、直ちにクラッチが再接続され、クラッチが完接されるとダブルクラッチ制御が終了し、エンジン及びカウンタシャフト回転が実アクセル開度に従った回転に移行する。
【0057】
ところで、変速機全体のシフトダウンのとき、レンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御とを両方実行するときがある。図7の表でいえば9th→7th、9th→8th、10th→8thの場合である。このときこれらの順番を適当に定めないと全体の変速時間を徒に長くしてしまう。
【0058】
即ち、レンジギヤはハイ・ロー間の減速比が比較的大きく異なるので、機械的シンクロ機構を有していてもシフトダウンに時間がかかる。またダブルクラッチ制御も、ギヤ抜き・ギヤイン間で一回クラッチをつなぎ、回転合わせするので、比較的時間がかかる。よってこれらを順番に行っていたのでは全体の変速時間が長くなる。
【0059】
そこで、本装置では、レンジギヤのシフトダウンを伴う変速機全体のシフトダウンのとき、レンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御とを同時に行い、全体の変速時間を短縮するようにしている。以下これについて説明する。
【0060】
本装置では、レンジギヤのシフトダウンを伴う変速機全体のシフトダウンのときと、そうでないときとで変速パターンを分けている。図9はこの変速パターン判別のためのプログラムを示す。変速指示があるとTMCU9はまずステップ101でレンジギヤの変速の有無を判断する。レンジギヤ変速無のときはステップ104に進んで変速Aパターンを選択する。変速Aパターンとは図10のチャートに従って変速するパターンのことで、通常の変速パターンである。レンジギヤ変速有のときはステップ102に進んでその変速がシフトダウン(H→L)か否かを判断する。シフトアップならステップ104に進んで変速Aパターンを選択し、シフトダウンならステップ103に進んで変速Bパターンを選択する。変速Bパターンとは図11のチャートに従って変速するパターンのことで、比較的特殊なケースにおいて行われる変速パターンである。
【0061】
図10、図11においては、図の上方から下方に向かう時間軸があり、横並びに示されている項目は同時ないし同時期に行うことを示している。例えば図10でステップ201とステップ202とは同時に行う。
【0062】
レンジギヤのシフトダウンを伴わない変速Aパターンについて。図10に示すように、まず、メインギヤ変速有のときはステップ201に進んでメインギヤ抜きを行う。このときスプリッタの変速も有るときは、ステップ202に進んでスプリッタのギヤ抜き(シフト抜き)を行う。このときの条件はクラッチ位置がp1 より断側にあることである。なおこれを「クラッチ位置>p1 」と表示する。勿論、メインギヤ又はスプリッタの一方しか変速しない場合は両ステップのうち一方が省略される。なおレンジギヤのみの変速の場合は無い。図7の表に示すように、一気に7段飛ばし(ex.2nd→10th)になってしまうからである。
【0063】
次に、ステップ203、204、205を同時に行う。ステップ203では次にギヤインするギヤM1,M2…に合わせてメインギヤのセレクトを行う。条件はメインギヤがニュートラルにあることである。ステップ204では、レンジギヤの変速があるときは、そのギヤ抜きとギヤインとを同時に行う。これは図2に示したようにレンジアクチュエータ22の構造上、抜きとインとが同時に行われてしまうからである。このときの条件はクラッチ位置がp2 より断側にあるか (「クラッチ位置>p2 」と表示する)、又はメインギヤがニュートラルであることである。ステップ205ではスプリッタのギヤイン(シフトイン)を行う。条件はステップ204と同様クラッチ位置>p2 又はメインギヤ=Nである。これによりエンジン動力がカウンタシャフト32まで伝達可能となり、ダブルクラッチ制御可能となる。なお、スプリッタのみの変速の場合はここで変速完了となる。
【0064】
ステップ206ではシンクロ制御を実行する。ここでの条件はメインギヤがNで、且つスプリッタとレンジギヤとがシフト完了していることである。ドグギヤ回転−スリーブ回転>M1 (設定値)のとき、即ちシフトアップのときは、カウンタシャフトブレーキ制御を行い、ドグギヤ回転をスリーブ回転付近まで下げる。一方、ドグギヤ回転−スリーブ回転<M2 (設定値)のときは、ダブルクラッチ制御を行い、ドグギヤ回転をスリーブ回転付近まで上げる。
【0065】
こうしてメインギヤの同期を終えたらステップ207に進んでメインギヤをギヤインする。ここでの条件は、メインギヤがセレクト完了しており(ステップ203)、目標カウンタシャフト回転と現カウンタシャフト回転との差の絶対値がギヤイン可能な値α以下であり、且つクラッチ位置>p2 となっていることである。以上により変速Aパターンを終了する。
【0066】
次に、レンジギヤのシフトダウンを伴う変速Bパターンについて。図11に示すように、ここではメインギヤの変速は必須なので(図7参照)、ステップ302に進んでメインギヤ抜きを行う。条件はステップ201同様クラッチ位置>p1 である。このときスプリッタの変速も有るときは、ステップ302に先立ってステップ301でスプリッタをギヤ抜きし、ステップ302と同時にステップ303でスプリッタをギヤインする。ステップ301、303の実行条件はステップ202、205と同じである。
【0067】
次に、ステップ304、305及び306を同時に行う。ステップ304ではステップ203同様メインギヤをセレクトする。ステップ305ではステップ204同様、レンジギヤのギヤ抜き及びギヤイン即ちシフトダウンを行う。ステップ306ではステップ206同様シンクロ制御を行う。
【0068】
こうしてこれらステップを終えたら、ステップ307でステップ207同様メインギヤをギヤインし、変速Bパターンを終了する。
【0069】
このように、ここでは比較的長時間を要するレンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御とを同時に行ってしまうので、全体の変速時間を短縮することができる。
【0070】
ところで、上記変速A,Bパターンにおいてはステップ206,306でシンクロ制御の必要の有無を判断している。このときシフトアップ(CSB制御)のときとシフトダウン(ダブルクラッチ制御)のときとではギヤイン可能となる回転差ΔNの幅及び値が異なる。また、目標メインギヤ段が高いか低いかによっても同様である。従って、回転差ΔNを単に同一の値と比較してギヤインの可否を判断したのでは、ときに条件が厳しすぎて制御が難しくなったり、ときに条件が甘すぎてギヤ鳴り、ギヤイン不能などの不具合が生じる。
【0071】
そこで、本装置では、ドグギヤ回転及びスリーブ回転の大小に応じて異なるマップを使用し、これらマップからギヤインの可否を判断して、シンクロ制御の際のギヤイン可否判断を最適に行うようにした。以下これについて説明する。
【0072】
図12はマップ選択のためのフロー、図13はギヤイン許可マップA及びBを示す。図12のフローはシンクロ制御に際し、TMCU9によって所定の制御時間(ex.32ms )毎に繰り返し実行される。
【0073】
図12について。TMCU9はまず最初のステップ401でスリーブ回転(rpm) を図7下段の算出式に基づいて算出する。なお目標メインギヤ段がいずれでもスリーブ回転の値は同じである。次に、ステップ402で、目標メインギヤ段におけるドグギヤ回転(rpm) を図7上段の表内の算出式に基づいて算出する。このようにここではカウンタシャフト回転及びアウトプットシャフト回転の値からそれぞれ間接的にドグギヤ回転及びスリーブ回転を検出するようにしている。
【0074】
次に、ステップ403で、これらドグギヤ回転とスリーブ回転との大小を比較する。ドグギヤ回転>スリーブ回転のときはステップ404に進んでマップAからギヤイン可否判断を行う。これはCSB制御を要するか否かを判断するのと同じである。一方、ドグギヤ回転≦スリーブ回転(実質的にはドグギヤ回転<スリーブ回転)のときはステップ405に進んでマップBからギヤイン可否判断を行う。これはダブルクラッチ制御を要するか否かを判断するのと同じである。以上により本フローを終了する。
【0075】
次に図13について。この図では便宜上マップAとマップBとを併記してある。○がマップA、△がマップBの値を示す。○,△の値がそれぞれ図10、図11のステップ206,306におけるギヤイン許可値M1 ,M2 となる。○,△の各数値は図14の通り。
【0076】
ある目標メインギヤ段において、回転差ΔN=(ドグギヤ回転)−(スリーブ回転)が○と△との範囲内(○及び△の数値自体を含む)であれば、ギヤインを許可する。つまりこのときは図10、図11においてステップ206,306からステップ207,307に移行し、ステップ207,307で「(目標カウンタシャフト回転−現カウンタシャフト回転)の絶対値がα以下」という条件が満たされる。つまりこの「…α以下」という条件は、回転差ΔNが○と△との範囲内に入っていることと同じである。
【0077】
ここで目標カウンタシャフト回転の求め方を説明すると、まず現在のアウトプットシャフト回転に変速機全体としての目標ギヤ段のギヤ比を掛けて目標エンジン回転を算出する。そしてこの目標エンジン回転と、目標ギヤ段におけるスプリッタのハイ・ローとに基づき、以下の換算式により目標カウンタシャフト回転を求める。
【0078】
C =(ZSH/ZCH)×NE (スプリッタハイ時)
C =(Z4 /ZC4)×NE (スプリッタロー時)
ただしNE :エンジン回転、NC :カウンタシャフト回転
この目標カウンタシャフト回転に現カウンタシャフト回転(=カウンタシャフト回転センサによる検出値)を合わせるようにすれば、目標メインギヤ段において自ずとドグギヤ回転がスリーブ回転に合致し、シンクロが達成される。αは結局○又は△の値の絶対値となる。
【0079】
一方、図13において、回転差ΔNが○より大きい値のときはギヤイン不可、CSB制御となり、回転差ΔNが△より小さい値のときはギヤイン不可、ダブルクラッチ制御となる。こうして各メインギヤ段毎に最適なギヤイン可否判断が行えることとなる。
【0080】
ここで、マップAにおいては○の値がメインギヤ段が高くなるにつれ順次増大され、マップBにおいては、△の値が、低速側(Rev,1,2)ではゼロ、高速側では負の値とされている。このような傾向は主にドグ歯形状に起因しており、慣性が影響している。マップから分かるように、低速段ほどギヤイン可能な回転差の幅は狭く、高速段ほどギヤイン可能な回転差の幅は広くなっている。本制御によればこのようなメインギヤの特性を考慮し、制御の甘厳を各メインギヤ段毎に最適に決定できる。
【0081】
ところで、車両走行中は、スリーブ回転やドグギヤ回転が絶えず変化しているため、上記の如くギヤインを許可する回転差に一定の幅を持たせている。一方、車両停止中は、スリーブ回転が完全に止まってしまうため、ドグギヤ回転も完全に止めてしまってからギヤインする方が機械保護上望ましい。しかしながら、車両走行時を前提とした上記のようなギヤイン許可値を用いると、ドグギヤ回転が止まらないうちからギヤインが許可されてしまい、理想的ではない。そこで以下の制御により、車両停止のときは、ドグギヤ回転を実質的に停止してからメインギヤのギヤインを行うようにしている。
【0082】
即ち、車両停止時は必ずドグギヤ回転>スリーブ回転となるため、車速ゼロのとき、マップAのギヤイン許可値をよりゼロに近い値(ここでは10(rpm) )に変更し、回転差ΔNがその値より大きければCSB制御を行い、ドグギヤ回転を実質的に止めてからギヤインを許可する。これをマップ上に示すと図13の破線の□(以下単に□という)のようになり、車速ゼロのときは○の値を全目標メインギヤ段について□の値に変更する。結局、○の値は車速ゼロ以外のときのギヤイン許可値ということになる。
【0083】
全目標メインギヤ段について、□の値は等しく10(rpm) であり、○の値20〜120(rpm) より小さい。よってギヤイン条件としては厳しくなるものの、カウンタシャフトを略完全に止めるまでCSBをかければよいので、制御はかえって容易になる。
【0084】
通常、車両停止中はエンジンアイドリング、クラッチ接、メインギヤNの状態にあり、スプリッタがH又はLなので、カウンタシャフトが回転している。なおアウトプットシャフト回転は0である。このとき発進しようとして変速指示があると、クラッチが分断され、入力が絶たれることによりカウンタシャフトが停止しようとする。この停止過程でカウンタシャフトが10(rpm) 以下になるまでギヤインを待ち、逆にそれ以下になるように積極的にCSBをかけてやるのである。
【0085】
かかるギヤイン許可値の変更は図15のフローに従って行われる。TMCU9はまずステップ501で現在シンクロ制御中か否かを判断する。シンクロ制御中でなければ本フローを終了し、シンクロ制御中ならステップ502に進む。ステップ502ではアウトプットシャフト回転センサ28により検知される現アウトプットシャフト回転=0(rpm) か否かを判断する。これは現車速が0か否かを判断しているのと同じである。0でなければENDへ、0ならステップ503に進む。ステップ503では、全目標メインギヤ段について一律にギヤイン許可値を10(rpm) に変更する。これによりマップ値の変更が終了し、ΔN≦10(rpm) ならギヤイン可、ΔN>10(rpm) ならCSB制御となる。
【0086】
以上、本発明の実施形態は上述のものに限られない。例えば変更後のギヤイン許可値は全目標メインギヤ段について等しくなくてもよい。また本発明の「車速ゼロ」には実質ゼロの場合も含まれ、ゼロ付近の例えば数km/hの値も含まれる。
【0087】
【発明の効果】
本発明によれば、車両停止状態においてドグギヤ回転を停止してからメインギヤをギヤインすることができ、変速機を機械的に保護できるという優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る車両の自動変速装置を示す構成図である。
【図2】自動変速機を示す構成図である。
【図3】自動クラッチ装置を示す構成図である。
【図4】シフトアップマップである。
【図5】シフトダウンマップである。
【図6】変速機内の各ギヤの歯数を示す。
【図7】ドグギヤ回転及びスリーブ回転の算出式を示す。
【図8】ダブルクラッチ制御の内容を示すタイムチャートである。
【図9】変速パターン判別プログラムを示すフローチャートである。
【図10】変速Aパターンの内容を示すフローチャートである。
【図11】変速Bパターンの内容を示すフローチャートである。
【図12】マップ選択のためのフローチャートである。
【図13】ギヤイン許可マップを示す。
【図14】ギヤイン許可マップの各数値を示す。
【図15】ギヤイン許可値変更のためのフローチャートである。
【符号の説明】
2 クラッチ
3 変速機
6 エンジンコントロールユニット
9 トランスミッションコントロールユニット
10 クラッチブースタ
17 スプリッタ
18 メインギヤ
19 レンジギヤ
20 スプリッタアクチュエータ
21 メインアクチュエータ
22 レンジアクチュエータ
26 カウンタシャフト回転センサ
27 カウンタシャフトブレーキ
28 アウトプットシャフト回転センサ
36 ドグギヤ
43,44,45 メインギヤのスリーブ
1 ,M2 ギヤイン許可値
ΔN 回転差
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic transmission for a vehicle that is applied to a large vehicle such as a tractor.
[0002]
[Prior art]
Recently, in order to reduce the burden on the driver, there are many examples in which an automatic transmission is employed even in a large vehicle such as a tractor or a truck. In such a large vehicle, in addition to the main gear, a multi-stage transmission having a splitter and a range gear as auxiliary transmissions is equipped. In this case, in order to reduce the number of parts and the cost, it can be considered that the mechanical sync mechanism is omitted from the main gear, and the sync control is performed instead to synchronize at the time of gear-in. Here, the synchro control mainly means that counter shaft brake control is performed when shifting up, and double clutch control is performed when shifting down. The synchronized state means that the dog gear rotation and the sleeve rotation substantially coincide with each other at the next main shift target gear stage.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in synchronizing control, the rotation difference between the dog gear rotation and the sleeve rotation is compared with a predetermined gear-in permission value to determine whether synchronization is completed or whether gear-in is possible. That is, since the sleeve rotation and the dog gear rotation are constantly changing while the vehicle is running, the rotation difference allowing the gear-in is given a certain width.
[0004]
On the other hand, since the sleeve rotation is completely stopped while the vehicle is stopped, it is desirable in terms of machine protection to stop the dog gear rotation and then perform the gear-in. However, using a gear-in permission value based on the assumption that the vehicle is traveling as described above is not ideal because gear-in is permitted before dog gear rotation stops.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to mechanically protect the transmission by allowing the main gear to be geared in after the dog gear rotation is stopped while the vehicle is stopped.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An automatic transmission for a vehicle according to the present invention includes a transmission including a main gear that does not have a mechanical synchronization mechanism, and a shift control means that executes a shift control of the transmission, and a predetermined speed is set when the main gear is shifted. In this case, the dog gear rotation detecting means for detecting the dog gear rotation at the target main gear stage, the sleeve rotation detecting means for detecting the sleeve rotation, and the vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed. And a gear-in determination means for calculating the rotation difference between the dog gear rotation and the sleeve rotation, comparing the rotation difference with a predetermined gear-in permission value set for each main gear stage, and determining whether gear-in is possible or not, when the vehicle speed is zero The gear-in permission value is changed to a value closer to zero than the gear-in permission value closest to zero among the gear-in permission values. It is obtained by a variable value changing means.
[0007]
Here, the gear-in determination means determines whether or not gear-in is possible according to a predetermined map, and this map is obtained by inputting the gear-in permission value for each target main gear stage when the vehicle speed is other than zero. When the changing means has a vehicle speed of zero, it is preferable to change the gear-in permission value of the map for all target main gears.
[0008]
Further, the changed gear-in permission value may be equal for all target main gears.
[0009]
The rotation difference may be a value obtained by subtracting the sleeve rotation from the dog gear rotation, and the changed gear-in permission value may be a value greater than zero.
[0010]
Further, it is preferable to execute predetermined countershaft brake control when it is determined that gear-in is impossible based on the changed gear-in permission value.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0012]
FIG. 1 shows an automatic transmission for a vehicle according to this embodiment. Here, the vehicle is a tractor that pulls the trailer, and the engine is a diesel engine. As shown in the figure, a transmission 3 is attached to the engine 1 via a clutch 2, and an output shaft 4 (see FIG. 2) of the transmission 3 is connected to a propeller shaft (not shown) to drive a rear wheel (not shown). It is supposed to do. The engine 1 is electronically controlled by an engine control unit (ECU) 6. That is, the ECU 6 reads the current engine speed and the engine load from the outputs of the engine rotation sensor 7 and the accelerator opening sensor 8, and controls the fuel injection pump 1a mainly based on these to control the fuel injection timing and the fuel injection. Control the amount.
[0013]
On the other hand, during the shift, the engine control is executed based on the pseudo accelerator opening processed by the ECU 6 independently of the actual accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 8. This is particularly necessary in the double clutch control described later.
[0014]
As shown in FIG. 2, the flywheel 1b is attached to the crankshaft of the engine, the ring gear 1c is formed on the outer periphery of the flywheel 1b, and the engine rotation sensor 7 outputs a pulse each time the teeth of the ring gear 1c pass, The ECU 6 counts the number of pulses per unit time and calculates the engine speed.
[0015]
As shown in FIG. 1, here, the clutch 2 and the transmission 3 are automatically controlled based on a control signal of a transmission control unit (TMCU) 9. That is, the automatic transmission device includes an automatic clutch device and an automatic transmission. The ECU 6 and the TMCU 9 are connected to each other via a bus cable or the like and can communicate with each other.
[0016]
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the clutch 2 is a mechanical friction clutch. The flywheel 1b that forms the input side, the driven plate 2a that forms the output side, and the driven plate 2a are in frictional contact with the flywheel 1b. Or it is comprised from the pressure plate 2b made to separate. The clutch 2 operates the pressure plate 2b in the axial direction by a clutch booster (clutch actuator) 10 and is basically automatically connected / disconnected, thereby reducing the burden on the driver. On the other hand, in order to enable delicate clutch work at the time of very low speed back and sudden clutch disconnection in an emergency, manual connection / disconnection by the clutch pedal 11 is also possible here. This is a configuration of a so-called selective auto clutch. A clutch stroke sensor 14 for detecting the clutch position (that is, the position of the pressure plate 2b) and a clutch pedal stroke sensor 16 for detecting the position of the clutch pedal 11 are provided, and are connected to the TMCU 9 respectively.
[0017]
As clearly shown in FIG. 3, the clutch booster 10 is connected to the air tank 5 through two air pressure passages a and b indicated by solid lines, and operates with the air pressure supplied from the air tank 5. One passage a is for automatic clutch connection / disconnection, and the other passage b is for clutch manual connection / disconnection. One of the passages a is bifurcated, one of which is provided with a series of solenoid valves MVC1 and MVC2 for automatic connection / disconnection, and the other is provided with an emergency solenoid valve MVCE. A double check valve DCV1 is provided at the branch junction. A hydraulically operated valve 12 attached to the clutch booster 10 is provided in the other passage b. A double check valve DCV2 is also provided at the junction of both passages a and b. The double check valves DCV1, DCV2 are differential pressure actuated three-way valves.
[0018]
The solenoid valves MVC1, MVC2, and MVCE are ON / OFF controlled by the TMCU 9. When ON, the upstream side communicates with the downstream side, and when OFF, the upstream side is shut off and the downstream side is opened to the atmosphere. First, the automatic side will be described. The electromagnetic valve MVC1 is simply turned ON / OFF in accordance with the ON / OFF of the ignition key. The ignition key is OFF, that is, it is OFF while the vehicle is stopped, and the air pressure from the air tank 5 is shut off. The electromagnetic valve MVC2 is a proportional control valve and can freely control the amount of supply or exhaust air. This is to control the clutch connection / disconnection speed. When the solenoid valves MVC1 and MVC2 are both ON, the air pressure in the air tank 5 is switched to the double check valves DCV1 and DCV2 and supplied to the clutch booster 10. As a result, the clutch is disconnected. When the clutch is connected, only the MVC 2 is turned OFF, whereby the air pressure of the clutch booster 10 is discharged from the MVC 2 and the clutch is connected.
[0019]
However, if an abnormality occurs in the electromagnetic valve MVC1 or MVC2 during clutch disconnection and either of them is turned OFF, the clutch is suddenly engaged against the driver's intention. Therefore, when such an abnormality is detected by the abnormality diagnosis circuit of the TMCU 9, the solenoid valve MVCE is immediately turned on. Then, the air pressure that has passed through the electromagnetic valve MVCE is switched to the reverse of the double check valve DCV1 and supplied to the clutch booster 10 to maintain the clutch disengaged state and prevent sudden clutch engagement.
[0020]
Next, the manual side will be described. The hydraulic pressure is supplied / discharged from the master cylinder 13 in response to the depression / return operation of the clutch pedal 11, and this hydraulic pressure is supplied to the hydraulic valve 12 via a hydraulic passage 13a indicated by a broken line. As a result, the hydraulic valve 12 is opened and closed, the pneumatic pressure is supplied to and discharged from the clutch booster 10, and the clutch 2 is manually connected and disconnected. When the hydraulically operated valve 12 is opened, the air pressure passing through the hydraulically operated valve 12 switches the double check valve DCV2 to reach the clutch booster 10.
[0021]
As shown in detail in FIG. 2, the transmission 3 is basically a multi-stage transmission that is always meshed, and can shift to 16 forward speeds and 2 reverse speeds. The transmission 3 includes a main gear 18 and a splitter 17 and a range gear 19 as auxiliary transmissions on the input side and the output side, respectively. Then, the engine power transmitted to the input shaft 15 is sent to the splitter 17, the main gear 18, and the range gear 19 in order and output to the output shaft 4.
[0022]
A gear shift unit GSU is provided to automatically shift the transmission 3, and is composed of a splitter actuator 20, a main actuator 21, and a range actuator 22 that are responsible for shifting the splitter 17, the main gear 18, and the range gear 19. These actuators are also pneumatically operated like the clutch booster 10 and controlled by the TMCU 9. The current positions of the gears 17, 18 and 19 are detected by a gear position switch 23 (see FIG. 1). The rotation speed of the counter shaft 32 is detected by the counter shaft rotation sensor 26, and the rotation speed of the output shaft 4 is detected by the output shaft rotation sensor 28. These detection signals are sent to TMCU9.
[0023]
In this automatic transmission, a manual mode is set, and a manual shift based on a driver's shift change operation is possible. In this case, as shown in FIG. 1, the connection / disconnection control of the clutch 2 and the shift control of the transmission 3 are performed with a shift instruction signal from a shift lever device 29 provided in the driver's seat as a signal. In other words, when the driver shifts the shift lever 29a of the shift lever device 29, the shift switch built in the shift lever device 29 is activated (ON), and a shift instruction signal is sent to the TMCU 9, based on which the TMCU 9 The clutch booster 10, the splitter actuator 20, the main actuator 21 and the range actuator 22 are appropriately operated to execute a series of gear shifting operations (clutch disengagement → gear disengagement → gear engagement → clutch engagement). The TMCU 9 displays the current shift stage on the monitor 31.
[0024]
In the illustrated shift lever device 29, R means reverse, N means neutral, D means drive, UP means shift up, and DOWN means shift down. The shift switch outputs a signal corresponding to each position. The driver's seat is provided with a mode switch 24 for switching the shift mode between automatic and manual and a skip switch 25 for switching whether the shift is performed step by step or step skipping.
[0025]
If the shift lever 29a is put in the D range in the automatic shift mode, the shift is automatically performed according to the vehicle speed. Even in the automatic transmission mode, if the driver operates the shift lever 29a to UP or DOWN, manual upshifting or downshifting is possible. In this automatic shift mode, if the skip switch 25 is OFF (normal mode), the shift is performed step by step by one operation of UP or DOWN of the shift lever 29a. This is effective when the loaded load is relatively large, such as when trailer is pulled. If the skip switch 25 is ON (skip mode), the gear shift is performed by skipping one step. This is effective when the trailer is not towed or when the load is light.
[0026]
On the other hand, in the manual shift mode, the shift completely follows the driver's intention. When the shift lever 29a is in the D range, no speed change is performed, and the current gear is held, and the shift up or down is possible only when the shift lever 29a is operated to UP or DOWN with the driver's positive intention. At this time, similarly to the above, if the skip switch 25 is OFF, the gear shift is performed one step at a time, and if the skip switch 25 is ON, the gear shift is skipped by one step. In this mode, the D range is an H (hold) range that holds the current gear stage.
[0027]
Note that the emergency shift switch 27 S is provided in the driver's seat, so that it shifted by a manual changeover switch 27 S when the solenoid valve or the like of the GSU fails.
[0028]
As shown in FIG. 2, in the transmission 3, the input shaft 15, the main shaft 33, and the output shaft 4 are coaxially arranged, and the counter shaft 32 is arranged in parallel below them. The input shaft 15 is connected to the driven plate 2a of the clutch 2, and the input shaft 15 and the main shaft 33 are supported so as to be relatively rotatable.
[0029]
First, the configuration of the splitter 17 and the main gear 18 will be described. An input gear SH is rotatably attached to the input shaft 15. Gears M4, M3, M2, M1, and MR are also rotatably attached to the main shaft 33 in order from the front. The gears SH, M4, M3, M2, and M1 except for the MR are always meshed with counter gears CH, C4, C3, C2, and C1 fixed to the countershaft 32, respectively. The gear MR is always meshed with the idle reverse gear IR, and the idle reverse gear IR is always meshed with a counter gear CR fixed to the counter shaft 32.
[0030]
The gears SH, M4... Attached to the input shaft 15 and the main shaft 33 are integrally provided with dog gears 36 so that the gears can be selected, and the input shafts 15 and the main shaft 33 are adjacent to the dog gears 36. The first to fourth hubs 37 to 40 are fixed. First to fourth sleeves 42 to 45 are fitted to the first to fourth hubs 37 to 40. Splines are formed in the outer peripheral portions of the dog gear 36 and the first to fourth hubs 37 to 40 and the inner peripheral portions of the first to fourth sleeves 42 to 45, and the first to fourth sleeves 42 to 45 are the first ones. The first to fourth hubs 37 to 40 are always engaged to rotate simultaneously with the input shaft 15 or the main shaft 33, and slide back and forth to selectively engage / disengage the dog gear 36. By this engagement / disengagement, gear-in / gear-out is performed. The first sleeve 42 is moved by the splitter actuator 20, and the second to fourth sleeves 43-45 are moved by the main actuator 21.
[0031]
As described above, the splitter 17 and the main gear 18 have a constant meshing configuration that can be automatically shifted by the actuators 20 and 21. In particular, although a normal mechanical sync mechanism exists in the spline portion of the splitter 17, no sync mechanism exists in each spline portion of the main gear 18. For this reason, the synchro control described later is performed to synchronize the dog gear rotation and the sleeve rotation so that the gear can be shifted without the sync mechanism. Here, in addition to the main gear 18, the splitter 17 is also provided with a neutral position so as to take a so-called rattling sound (see Japanese Patent Application No. 11-319915).
[0032]
Next, the configuration of the range gear 19 will be described. The range gear 19 employs a planetary gear mechanism 34 and can be switched to either a high or low position. The planetary gear mechanism 34 includes a sun gear 65 fixed to the rearmost end of the main shaft 33, a plurality of planetary gears 66 meshed with the outer periphery thereof, and a ring gear 67 having internal teeth engaged with the outer periphery of the planetary gear 66. Become. Each planetary gear 66 is rotatably supported by a common carrier 68, and the carrier 68 is connected to the output shaft 4. The ring gear 67 integrally has a pipe portion 69, and the pipe portion 69 is fitted on the outer periphery of the output shaft 4 so as to be relatively rotatable and constitutes a double shaft together with the output shaft 4.
[0033]
The fifth hub 41 is provided integrally with the pipe portion 69. An output shaft dog gear 70 is integrally provided on the output shaft 4 adjacent to the rear of the fifth hub 41. A fixed dog gear 71 is provided on the transmission case side adjacent to the front of the fifth hub 41. A fifth sleeve 46 is fitted to the outer periphery of the fifth hub 41. The fifth hub 41, the output shaft dog gear 70, the fixed dog gear 71, and the fifth sleeve 46 are similarly splined, and the fifth sleeve 46 is always engaged with the fifth hub 41 and slides back and forth. Then, the output shaft dog gear 70 or the fixed dog gear 71 is selectively engaged / disengaged. The movement of the fifth sleeve 46 is performed by the range actuator 22. A mechanical sync mechanism exists in the spline portion of the range gear 19.
[0034]
When the fifth sleeve 46 moves forward, it engages with the fixed dog gear 71, and the fifth hub 41 and the fixed dog gear 71 are connected. As a result, the ring gear 67 is fixed to the transmission case side, and the output shaft 4 is rotationally driven at a relatively large reduction ratio (here, 4.5) larger than 1. This is the low position.
[0035]
On the other hand, when the fifth sleeve 46 moves rearward, this engages with the output shaft dog gear 70, and the fifth hub 41 and the output shaft dog gear 70 are connected. As a result, the ring gear 67 and the carrier 68 are fixed to each other, and the output shaft 4 is directly driven at a reduction ratio of 1. This is the high position. In such a range gear 19, the reduction ratio between high and low is relatively different.
[0036]
After all, in this transmission 3, on the forward side, it is possible to shift to two stages of high and low by the splitter 17, four stages of the main gear 18, and two stages of high and low by the range gear 19, so that a total of 2 × 4 × 2 = The speed can be changed to 16 stages. On the reverse side, the speed can be changed to two stages by switching between high and low only by the splitter 17.
[0037]
Next, each actuator 20, 21, 22 will be described. These actuators are composed of a pneumatic cylinder that is operated by the air pressure of the air tank 5 and a solenoid valve that switches supply and discharge of air pressure to and from the pneumatic cylinder. These solenoid valves are selectively switched by TMCU 9 to selectively actuate the pneumatic cylinder.
[0038]
The splitter actuator 20 includes a pneumatic cylinder 47 having a double piston and three electromagnetic valves MVH, MVF, and MVG. When the splitter 17 is set to neutral, MVH / ON, MVF / OFF, and MVG / ON are set. When the splitter 17 is set to high, MVH / OFF, MVF / OFF, and MVG / ON are set. When the splitter 17 is set to low, MVH / OFF, MVF / ON, and MVG / OFF are set.
[0039]
The main actuator 21 includes a pneumatic cylinder 48 having a double piston and responsible for the operation on the select side, and a pneumatic cylinder 49 having a single piston and responsible for the operation on the shift side. A plurality of solenoid valves MVC, MVD, MVE and MVB, MVA are provided for each of the pneumatic cylinders 48 and 49.
[0040]
The select-side pneumatic cylinder 48 moves downward in the figure when MVC / OFF, MVD / ON, and MVE / OFF, and can select 3rd, 4th, or N3 of the main gear, and MVC / ON, MVD / OFF, MVE / When ON, it becomes neutral, and the 1st, 2nd or N2 of the main gear can be selected, and when it is MVC / ON, MVD / OFF, or MVE / OFF, it moves upward in the figure, and the main gear Rev or N1 can be selected.
[0041]
The shift side pneumatic cylinder 49 is neutral when MVA / ON, MVB / ON, and can select N1, N2 or N3 of the main gear, and moves to the left side of the figure when MVA / ON, MVB / OFF. 2nd, 4th or Rev can be selected, and when MVA / OFF or MVB / ON, it moves to the right side of the figure, and 1st or 3rd of the main gear can be selected.
[0042]
The range actuator 22 includes a pneumatic cylinder 50 having a single piston and two electromagnetic valves MVI and MVJ. The pneumatic cylinder 50 moves to the right side of the diagram when MVI / ON and MVJ / OFF, and moves the range gear to the high side when MVI / OFF and MVJ / ON, and sets the range gear to low.
[0043]
Incidentally, a counter shaft brake 27 is provided on the counter shaft 32 in order to brake the counter shaft 32 at the time of synchro control described later. The countershaft brake 27 is a wet multi-plate brake and is operated by the air pressure of the air tank 5. An electromagnetic valve MV BRK is provided to switch between supply and discharge of the air pressure. When the solenoid valve MV BRK is ON, pneumatic pressure is supplied to the countershaft brake 27, and the countershaft brake 27 is activated. When the solenoid valve MV BRK is OFF, the air pressure is discharged from the countershaft brake 27, and the countershaft brake 27 is deactivated.
[0044]
Next, the contents of the automatic shift control will be described. The TMCU 9 stores a shift-up map shown in FIG. 4 and a shift-down map shown in FIG. 5, and the TMCU 9 executes automatic shift according to these maps in the automatic shift mode. For example, in the shift-up map of FIG. 4, the shift-up diagram from gear stage n (n is an integer from 1 to 15) to n + 1 is determined by a function of accelerator opening (%) and output shaft rotation (rpm). ing. On the map, only one point is determined from the current accelerator opening (%) and output shaft rotation (rpm). During the acceleration of the vehicle, the rotation of the output shaft 4 connected to the wheels gradually increases. Therefore, in the normal automatic transmission mode, every time the current point exceeds each diagram, the upshift is performed by one step. At this time, if it is the skip mode, the diagram is alternately shifted one by one and shifted up by two stages.
[0045]
Similarly, in the shift down map of FIG. 5, the shift down diagram from the gear stage n + 1 (n is an integer from 1 to 15) to n is a function of the accelerator opening (%) and the output shaft rotation (rpm). It has been decided. On the map, only one point is determined from the current accelerator opening (%) and output shaft rotation (rpm). While the vehicle is decelerating, the rotation of the output shaft 4 gradually decreases. Therefore, in the normal automatic transmission mode, every time the current point exceeds each diagram, the output is shifted down by one step. In the skip mode, the diagram is alternately shifted one by one and shifted down by two stages.
[0046]
On the other hand, in manual mode, the driver can freely shift up and down regardless of these maps. In the normal mode, one shift can be achieved by one shift change operation, and in the skip mode, two shifts can be achieved by one shift change operation.
[0047]
The TMCU 9 converts the current vehicle speed from the current output shaft rotation value detected by the output shaft rotation sensor 28, and displays this on the speedometer. That is, the vehicle speed is indirectly detected from the output shaft rotation, and the output shaft rotation and the vehicle speed are in a proportional relationship.
[0048]
Next, the contents of the sync control will be described.
[0049]
As shown in FIGS. 6 and 7, the TMCU 9 includes the number of teeth Z SH , Z 1 to Z 4 , Z R , Z CH , Z C1 to Z C4 , Z CR in the splitter 17 and the main gear 18, The high / low reduction ratio in the range gear 19 is stored in advance. Therefore, the TMCU 9 rotates the dog gear at the gear stage of the main gear 18 (target main gear stage) as the next shift destination (target main gear stage) based on the number of gear teeth of the main gear 18 and the counter shaft rotation (rpm) detected by the counter shaft rotation sensor 26. rpm). The TMCU 9 also rotates the sleeve (rpm) of the main gear 18 based on the reduction ratio of the gear stage (target range gear stage) of the range gear 19 that is the next shift destination and the output shaft rotation (rpm) detected by the output shaft rotation sensor 28. ) Is calculated.
[0050]
In the left column of the table of FIG. 7, the words “1st”, “2nd”... “Rev” written at the left end indicate the target main gear stage. In addition, the words “1st”, “2nd”,... In parentheses indicate the target gear stage of the entire transmission that each target main gear stage is responsible for. For example, “1st” (gear M1) of the main gear 18 is assigned to “1st”, “2nd”, “9th”, and “10th”. The words in the parentheses are divided into the first two and the latter two by the low and high of the range gear 19. For example, when the main gear is “1st”, “1st” and “2nd” are range gear low, and “9th” and “10th” are range gear high. Then, in the first two or the latter two, the front and rear are separated by the low and high of the splitter 17. For example, if the main gear is “1st” and the range gear is low, the transmission is “1st” when the splitter is low, and the transmission is “2nd” when the splitter is high. When the main gear is “1st” and the range gear is high, the transmission is “9th” at splitter low, and the transmission is “10th” at splitter high. The same applies to “2nd”, “3rd”, and “4th” of the target main gear stage.
[0051]
In the target main gear stage “Rev”, separation by the range gear 19 is not performed, and separation is performed only by the splitter 17. When the splitter is high, reverse is “high”, and when the splitter is low, reverse is “low”.
[0052]
The right column of the table of FIG. 7 shows a formula for calculating the dog gear rotation (rpm). For example, when the target main gear stage is “1st”, the dog gear 36 fixed to the gear M1 is a value obtained by multiplying the value detected by the counter shaft rotation sensor 26 (counter shaft rotation (rpm)) with the gear ratio Z C1 / Z 1. Rotation, that is, dog gear rotation (rpm). At the target main gear stage “Rev”, the value obtained by multiplying the counter shaft rotation (rpm) by the gear ratio C Rev (0.45 in this case) is the dog gear rotation (rpm).
[0053]
On the other hand, the lower part of FIG. 7 shows a calculation formula for the rotation of the sleeves 43, 44, 45 of the main gear 18, that is, the sleeve rotation (rpm). When the target range gear position of the next shift destination is High, the reduction ratio is 1, so the value detected by the output shaft rotation sensor 28 (output shaft rotation (rpm)) becomes the sleeve rotation (rpm) as it is. When the target range gear stage is low, the reduction ratio is C RG = 4.5, so the value obtained by multiplying the output shaft rotation (rpm) by the reduction ratio C RG is the sleeve rotation (rpm).
[0054]
In the synchro control, the dog gear rotation and the sleeve rotation are controlled so as to be within a range where gear-in is possible. Specifically, a rotation difference ΔN = (dog gear rotation−sleeve rotation) is calculated, and control is performed to put this value in a gear-in range. In the shift-up, since dog gear rotation> sleeve rotation immediately before normal gear-in, counter shaft brake (hereinafter referred to as CSB) control is performed to reduce dog gear rotation. On the contrary, in the downshift, since the dog gear rotation is less than the sleeve rotation just before the normal gear-in, double clutch control is performed to increase the dog gear rotation.
[0055]
Double clutch control is as follows. As shown in FIG. 8, when a speed change instruction signal at time t 1, first clutch disconnection, performs gear disengagement. The gear release starts at a position immediately after the clutch starts to be disengaged, in other words, at a position p 1 immediately after entering the half-clutch region. Engine control from the time when the clutch position reaches the p 1, the process proceeds to control based on the pseudo accelerator opening away from the actual accelerator opening degree. At this time, the engine rotation is increased to a rotation (target engine rotation) that is sufficient to accelerate the countershaft and can substantially match the dog gear rotation with the sleeve rotation at the target main gear stage. The rotation is kept constant.
[0056]
After the gear is released, the clutch is momentarily connected, whereby the dog gear rotation is increased to a rotation that allows gear-in. Immediately after this, the clutch is disengaged again and gear-in is executed. Gear-engaging the position where the immediately preceding end clutch disengaging, starting from the position p 2 immediately before exiting from the half clutch region other words. Immediately after the gear-in is completed, the clutch is reconnected, and when the clutch is completely engaged, the double clutch control is terminated, and the engine and countershaft rotation shifts to the rotation according to the actual accelerator opening.
[0057]
By the way, when the entire transmission is downshifted, both the downshift of the range gear and the double clutch control may be executed. In the table of FIG. 7, the cases are 9th → 7th, 9th → 8th, 10th → 8th. At this time, if the order of these is not properly determined, the overall shift time will be lengthened.
[0058]
That is, the range gear has a relatively large reduction ratio between high and low, and therefore it takes time to shift down even if it has a mechanical synchro mechanism. The double clutch control also takes a relatively long time because the clutch is engaged once during the gear disengagement / gear-in operation and rotated. Therefore, if these operations are performed in order, the overall shift time becomes longer.
[0059]
Therefore, in the present apparatus, when the entire transmission is shifted down accompanied by the range gear downshifting, the range gear downshifting and the double clutch control are simultaneously performed to shorten the entire gear shifting time. This will be described below.
[0060]
In this apparatus, the shift pattern is divided between when the entire transmission is shifted down with a range gear shift down and when it is not. FIG. 9 shows a program for determining this shift pattern. When there is a shift instruction, the TMCU 9 first determines in step 101 whether or not there is a range gear shift. When there is no range gear shift, the routine proceeds to step 104 where the shift A pattern is selected. The shift A pattern is a pattern that shifts according to the chart of FIG. 10, and is a normal shift pattern. When the range gear shift is present, the routine proceeds to step 102, where it is determined whether or not the shift is downshift (H → L). If the shift is up, the routine proceeds to step 104 to select the shift A pattern, and if the shift is down, the routine proceeds to step 103 to select the shift B pattern. The shift B pattern is a pattern for shifting according to the chart of FIG. 11, and is a shift pattern performed in a relatively special case.
[0061]
10 and 11, there is a time axis from the top to the bottom of the figure, and the items shown side by side indicate that they are performed simultaneously or at the same time. For example, in FIG. 10, step 201 and step 202 are performed simultaneously.
[0062]
Shift A pattern without range gear downshift. As shown in FIG. 10, first, when the main gear shift is present, the routine proceeds to step 201 where the main gear is removed. At this time, if there is also a shift of the splitter, the process proceeds to step 202 to perform gear removal (shift removal) of the splitter. Conditions in this case is that the clutch position is the cross-sectional side of the p 1. This is indicated as “clutch position> p 1 ”. Of course, when only one of the main gear and the splitter shifts, one of both steps is omitted. There is no case of shifting only with the range gear. This is because, as shown in the table of FIG. 7, seven steps are skipped (ex. 2nd → 10th).
[0063]
Next, steps 203, 204 and 205 are performed simultaneously. In step 203, the main gear is selected in accordance with the gears M1, M2,. The condition is that the main gear is in neutral. In step 204, when there is a shift of the range gear, the gear removal and the gear-in are simultaneously performed. This is because, as shown in FIG. 2, due to the structure of the range actuator 22, removal and in are performed simultaneously. The condition at this time is that the clutch position is on the disengagement side from p 2 (indicated as “clutch position> p 2 ”), or the main gear is neutral. In step 205, a gear-in (shift-in) of the splitter is performed. As in step 204, the condition is clutch position> p 2 or main gear = N. As a result, the engine power can be transmitted to the countershaft 32 and the double clutch control can be performed. In the case of a shift using only the splitter, the shift is completed here.
[0064]
In step 206, synchronization control is executed. The condition here is that the main gear is N and the splitter and the range gear have been shifted. When dog gear rotation−sleeve rotation> M 1 (set value), that is, when shifting up, counter shaft brake control is performed to reduce dog gear rotation to near the sleeve rotation. On the other hand, when dog gear rotation−sleeve rotation <M 2 (set value), double clutch control is performed to increase dog gear rotation to near the sleeve rotation.
[0065]
When synchronization of the main gear is thus completed, the routine proceeds to step 207 where the main gear is engaged. The condition here is that the selection of the main gear has been completed (step 203), the absolute value of the difference between the target countershaft rotation and the current countershaft rotation is equal to or less than the value α at which the gear can be engaged, and the clutch position> p 2 It is that. Thus, the shift A pattern is completed.
[0066]
Next, the shift B pattern accompanied by the range gear downshift. As shown in FIG. 11, the shift of the main gear is essential here (see FIG. 7), so the routine proceeds to step 302 where the main gear is removed. The condition is clutch position> p 1 as in step 201. At this time, when there is also a shift of the splitter, the gear of the splitter is released at step 301 prior to step 302, and the splitter is geared at step 303 simultaneously with step 302. The execution conditions of steps 301 and 303 are the same as those of steps 202 and 205.
[0067]
Next, steps 304, 305 and 306 are performed simultaneously. In step 304, the main gear is selected as in step 203. In step 305, as in step 204, the range gear is disengaged and gear-in, that is, downshifted. In step 306, the sync control is performed as in step 206.
[0068]
When these steps are completed, the main gear is engaged in step 307 as in step 207, and the shift B pattern is completed.
[0069]
In this way, the range gear shift down and the double clutch control, which require a relatively long time, are simultaneously performed here, so that the entire speed change time can be shortened.
[0070]
By the way, in the shift A and B patterns, it is determined in steps 206 and 306 whether or not the sync control is necessary. At this time, the width and the value of the rotation difference ΔN that enables gear-in are different between the shift-up (CSB control) and the shift-down (double clutch control). The same applies depending on whether the target main gear is high or low. Therefore, when the rotation difference ΔN is simply compared with the same value to determine whether or not gear-in is possible, sometimes the conditions are too strict and the control becomes difficult, or the conditions are too sweet and the gear rings and gear-in is impossible. A malfunction occurs.
[0071]
Therefore, in this apparatus, different maps are used depending on the magnitude of the dog gear rotation and the sleeve rotation, and whether or not gear-in is possible is determined from these maps, so that whether or not gear-in is possible is optimally determined in the synchro control. This will be described below.
[0072]
FIG. 12 shows a flow for map selection, and FIG. 13 shows gear-in permission maps A and B. The flow shown in FIG. 12 is repeatedly executed by the TMCU 9 every predetermined control time (ex. 32 ms) during the synchronization control.
[0073]
About FIG. First, the TMCU 9 calculates the sleeve rotation (rpm) in the first step 401 based on the calculation formula in the lower part of FIG. The sleeve rotation value is the same regardless of the target main gear stage. Next, at step 402, the dog gear rotation (rpm) at the target main gear stage is calculated based on the calculation formula in the table in the upper part of FIG. As described above, here, the dog gear rotation and the sleeve rotation are indirectly detected from the values of the counter shaft rotation and the output shaft rotation.
[0074]
Next, in step 403, the magnitudes of the dog gear rotation and the sleeve rotation are compared. If dog gear rotation> sleeve rotation, the routine proceeds to step 404, where it is determined from map A whether or not gear-in is possible. This is the same as determining whether CSB control is required. On the other hand, when dog gear rotation ≦ sleeve rotation (substantially dog gear rotation <sleeve rotation), the routine proceeds to step 405, where it is determined whether or not gear-in is possible from the map B. This is the same as determining whether or not double clutch control is required. This flow is completed by the above.
[0075]
Next, FIG. In this figure, map A and map B are shown together for convenience. ○ indicates the value of map A, and Δ indicates the value of map B. The values of O and Δ are the gear-in permission values M 1 and M 2 in steps 206 and 306 in FIGS. 10 and 11, respectively. The numerical values of ○ and △ are as shown in FIG.
[0076]
If a rotation difference ΔN = (dog gear rotation) − (sleeve rotation) is within a range between ○ and Δ (including numerical values of ○ and Δ) at a certain target main gear stage, gear-in is permitted. In other words, at this time, the process proceeds from step 206, 306 to steps 207, 307 in FIGS. 10 and 11, and in steps 207, 307, the condition that “the absolute value of (target counter shaft rotation−current counter shaft rotation) is less than or equal to α” is satisfied. It is filled. In other words, the condition of “... Α or less” is the same as that the rotation difference ΔN is within the range of ○ and Δ.
[0077]
Here, how to obtain the target countershaft rotation will be described. First, the target engine rotation is calculated by multiplying the current output shaft rotation by the gear ratio of the target gear stage of the entire transmission. Based on the target engine rotation and the high / low of the splitter at the target gear stage, the target countershaft rotation is obtained by the following conversion formula.
[0078]
N C = (Z SH / Z CH ) × N E (when splitter is high)
N C = (Z 4 / Z C4 ) × N E (when splitter low)
However, N E : engine rotation, N C : counter shaft rotation If the current counter shaft rotation (= detected value by the counter shaft rotation sensor) is matched with this target counter shaft rotation, the dog gear rotation is automatically rotated by the sleeve at the target main gear stage. And synchronization is achieved. α eventually becomes the absolute value of the value of ○ or Δ.
[0079]
On the other hand, in FIG. 13, when the rotation difference ΔN is larger than ○, gear-in is impossible and CSB control is performed, and when the rotation difference ΔN is smaller than Δ, gear-in is impossible and double clutch control is performed. In this way, it is possible to determine whether gear-in is optimal for each main gear stage.
[0080]
Here, in the map A, the value of ◯ is sequentially increased as the main gear becomes higher, and in the map B, the value of △ is zero on the low speed side (Rev, 1, 2) and negative on the high speed side. Has been. Such a tendency is mainly caused by the dog tooth shape, and the inertia influences. As can be seen from the map, the speed difference that allows gear-in is narrower at lower speeds, and the speed difference that can be geared in is higher at higher speeds. According to this control, in consideration of such characteristics of the main gear, the severity of control can be optimally determined for each main gear stage.
[0081]
By the way, since the sleeve rotation and the dog gear rotation are constantly changing while the vehicle is running, the rotation difference allowing the gear-in is given a certain width as described above. On the other hand, since the sleeve rotation is completely stopped while the vehicle is stopped, it is desirable in terms of machine protection to stop the dog gear rotation and then perform the gear-in. However, using the above gear-in permission value based on the assumption that the vehicle is traveling, gear-in is permitted before dog gear rotation stops, which is not ideal. Therefore, by the following control, when the vehicle is stopped, the gear-in of the main gear is performed after the dog gear rotation is substantially stopped.
[0082]
That is, when the vehicle is stopped, the dog gear rotation is always greater than the sleeve rotation. Therefore, when the vehicle speed is zero, the gear-in permission value of the map A is changed to a value closer to zero (here, 10 (rpm)), and the rotation difference ΔN is If larger than the value, CSB control is performed, and gear-in is permitted after dog gear rotation is substantially stopped. When this is shown on the map, it becomes a broken line □ (hereinafter simply referred to as □) in FIG. 13. When the vehicle speed is zero, the value of ○ is changed to the value of □ for all target main gears. After all, the value of ○ is the gear-in permission value when the vehicle speed is other than zero.
[0083]
For all target main gears, the value of □ is equal to 10 (rpm), which is less than the value of 20 to 120 (rpm). Therefore, although the gear-in condition becomes severe, since it is sufficient to apply CSB until the counter shaft is almost completely stopped, the control becomes easier.
[0084]
Normally, when the vehicle is stopped, the engine is idling, the clutch is engaged, and the main gear N is in the state. Since the splitter is H or L, the counter shaft is rotating. The output shaft rotation is zero. At this time, if there is a shift instruction to start, the clutch is disconnected, and the input is cut off, so that the counter shaft stops. In this stopping process, the gear-in is waited until the counter shaft becomes 10 (rpm) or less, and on the contrary, the CSB is positively applied so that the counter shaft becomes less.
[0085]
The change of the gear-in permission value is performed according to the flow of FIG. The TMCU 9 first determines in step 501 whether or not synchronization control is currently being performed. If the synchronization control is not in progress, this flow ends. If the synchronization control is in progress, the flow proceeds to step 502. In step 502, it is determined whether or not the current output shaft rotation detected by the output shaft rotation sensor 28 is 0 (rpm). This is the same as determining whether or not the current vehicle speed is zero. If it is not 0, the process proceeds to END. If it is 0, the process proceeds to step 503. In step 503, the gear-in permission value is uniformly changed to 10 (rpm) for all target main gears. Thus, the change of the map value is completed. If ΔN ≦ 10 (rpm), gear-in is possible, and if ΔN> 10 (rpm), CSB control is performed.
[0086]
As mentioned above, embodiment of this invention is not restricted to the above-mentioned thing. For example, the changed gear-in permission value may not be equal for all target main gears. Further, “zero vehicle speed” of the present invention includes the case of substantially zero, and also includes a value near zero, for example, several km / h.
[0087]
【The invention's effect】
According to the present invention, the main gear can be geared in after the dog gear rotation is stopped in the vehicle stopped state, and the excellent effect that the transmission can be mechanically protected is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a vehicle automatic transmission according to an embodiment.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an automatic transmission.
FIG. 3 is a block diagram showing an automatic clutch device.
FIG. 4 is a shift-up map.
FIG. 5 is a shift-down map.
FIG. 6 shows the number of teeth of each gear in the transmission.
FIG. 7 shows calculation formulas for dog gear rotation and sleeve rotation.
FIG. 8 is a time chart showing the contents of double clutch control.
FIG. 9 is a flowchart showing a shift pattern determination program.
FIG. 10 is a flowchart showing the contents of a transmission A pattern.
FIG. 11 is a flowchart showing the contents of a shift B pattern.
FIG. 12 is a flowchart for map selection.
FIG. 13 shows a gear-in permission map.
FIG. 14 shows each numerical value of the gear-in permission map.
FIG. 15 is a flowchart for changing a gear-in permission value.
[Explanation of symbols]
2 Clutch 3 Transmission 6 Engine control unit 9 Transmission control unit 10 Clutch booster 17 Splitter 18 Main gear 19 Range gear 20 Splitter actuator 21 Main actuator 22 Range actuator 26 Counter shaft rotation sensor 27 Counter shaft brake 28 Output shaft rotation sensor 36 Dog gears 43, 44 , 45 Main gear sleeve M 1 , M 2 Gear-in permission value ΔN Speed difference

Claims (5)

機械的なシンクロ機構を有しないメインギヤを含む変速機と、該変速機の変速制御を実行する変速制御手段とを備え、上記メインギヤの変速の際に所定のシンクロ制御を実行するものにあって、
目標メインギヤ段におけるドグギヤ回転を検出するためのドグギヤ回転検出手段と、
スリーブ回転を検出するためのスリーブ回転検出手段と、
車速を検出するための車速検出手段と、
ドグギヤ回転及びスリーブ回転の回転差を計算し、該回転差をメインギヤ段毎に設定されている所定のギヤイン許可値と比較してギヤインの可否を判断するギヤイン判定手段と、
車速ゼロのとき、上記ギヤイン許可値の内、ゼロに最も近いギヤイン許可値よりもさらにゼロに近い値に上記ギヤイン許可値を変更するギヤイン許可値変更手段と
を備えたことを特徴とする車両の自動変速装置。
A transmission that includes a main gear that does not have a mechanical synchronization mechanism, and a shift control means that executes a shift control of the transmission, and that performs a predetermined synchronization control when shifting the main gear;
Dog gear rotation detection means for detecting dog gear rotation at the target main gear stage;
Sleeve rotation detecting means for detecting sleeve rotation;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
A gear-in determining means for calculating a rotation difference between the dog gear rotation and the sleeve rotation, and comparing the rotation difference with a predetermined gear-in permission value set for each main gear stage ,
A gear-in permission value changing means for changing the gear-in permission value to a value closer to zero than the gear-in permission value closest to zero among the gear-in permission values when the vehicle speed is zero. Automatic transmission.
上記ギヤイン判定手段が所定のマップに従ってギヤインの可否を判断し、該マップが、車速ゼロ以外のときの各目標メインギヤ段毎のギヤイン許可値を入力されたものであり、上記ギヤイン許可値変更手段が、車速ゼロのとき、上記マップのギヤイン許可値を全目標メインギヤ段について変更する請求項1記載の車両の自動変速装置。  The gear-in determination means determines whether or not gear-in is possible according to a predetermined map, and the map is inputted with a gear-in permission value for each target main gear stage when the vehicle speed is other than zero, and the gear-in permission value changing means 2. The automatic transmission for a vehicle according to claim 1, wherein when the vehicle speed is zero, the gear-in permission value of the map is changed for all target main gears. 上記変更後のギヤイン許可値が全目標メインギヤ段について等しい請求項1又は2記載の車両の自動変速装置。  The automatic transmission for a vehicle according to claim 1 or 2, wherein the changed gear-in permission value is the same for all target main gears. 上記回転差がドグギヤ回転からスリーブ回転を減じて得られる値であり、上記変更後のギヤイン許可値がゼロより大きい値である請求項1乃至3いずれかに記載の車両の自動変速装置。  4. The automatic transmission for a vehicle according to claim 1, wherein the rotation difference is a value obtained by subtracting sleeve rotation from dog gear rotation, and the changed gear-in permission value is greater than zero. 上記変更後のギヤイン許可値に基づいてギヤイン不可と判断されたとき所定のカウンタシャフトブレーキ制御を実行する請求項1乃至4いずれかに記載の車両の自動変速装置。  5. The automatic transmission for a vehicle according to claim 1, wherein predetermined countershaft brake control is executed when it is determined that gear-in is impossible based on the changed gear-in permission value.
JP2000101290A 2000-03-31 2000-03-31 Automatic transmission for vehicle Expired - Fee Related JP4505935B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000101290A JP4505935B2 (en) 2000-03-31 2000-03-31 Automatic transmission for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000101290A JP4505935B2 (en) 2000-03-31 2000-03-31 Automatic transmission for vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001280462A JP2001280462A (en) 2001-10-10
JP4505935B2 true JP4505935B2 (en) 2010-07-21

Family

ID=18615372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000101290A Expired - Fee Related JP4505935B2 (en) 2000-03-31 2000-03-31 Automatic transmission for vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4505935B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010119504A1 (en) * 2009-04-14 2010-10-21 トヨタ自動車株式会社 Drive controller of vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6164549U (en) * 1984-10-02 1986-05-01
JPS63129761U (en) * 1987-02-19 1988-08-24
JPH04296249A (en) * 1990-03-26 1992-10-20 Eaton Corp Controller executing selective shift and method thereof
JPH058375Y2 (en) * 1985-07-30 1993-03-02
JP2000104815A (en) * 1998-09-28 2000-04-11 Mitsubishi Motors Corp Speed change control device for electric vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6164549U (en) * 1984-10-02 1986-05-01
JPH0451249Y2 (en) * 1984-10-02 1992-12-02
JPH058375Y2 (en) * 1985-07-30 1993-03-02
JPS63129761U (en) * 1987-02-19 1988-08-24
JPH04296249A (en) * 1990-03-26 1992-10-20 Eaton Corp Controller executing selective shift and method thereof
JP2000104815A (en) * 1998-09-28 2000-04-11 Mitsubishi Motors Corp Speed change control device for electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001280462A (en) 2001-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3945118B2 (en) Control device for selective clutch
JP4663840B2 (en) Engine overrun prevention device for automatic transmission
JP4483613B2 (en) Shift control apparatus and method
JP4092846B2 (en) Vehicle transmission
JP4515592B2 (en) Automatic transmission for vehicle
JP4284820B2 (en) Automatic transmission for vehicle
JP4140188B2 (en) Automatic transmission for vehicle
JP4100057B2 (en) Shift control device
JP4426051B2 (en) Automatic transmission for vehicle
JP4343415B2 (en) Automatic transmission for vehicle
JP4304928B2 (en) Shift control apparatus and method
JP3888150B2 (en) Shift control device
JP4505935B2 (en) Automatic transmission for vehicle
JP4637996B2 (en) Automatic transmission for vehicle
JP4415291B2 (en) Automatic transmission for vehicle
JP4314721B2 (en) Automatic transmission for vehicle
JP4411826B2 (en) Shift control device
JP4470272B2 (en) Automatic transmission for vehicle
JP4284825B2 (en) Automatic transmission for vehicle
JP3893842B2 (en) Vehicle auto clutch control device
JP4221957B2 (en) Shift control device
JP4366902B2 (en) Shift control device
JP4193323B2 (en) Automatic transmission for vehicle
JP4078783B2 (en) Automatic clutch device for vehicle
JP4470919B2 (en) Vehicle auto clutch control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080708

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091006

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100406

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100419

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4505935

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140514

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees