JP2004050891A - Shift control device and method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械的なシンクロ機構を有さないノンシンクロギヤ段を備えた変速機の変速を制御する変速制御装置及び方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、車両用の変速機において、部品数及びコストの低減を図るため、機械的な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変速(ギヤイン)の際の同期を図ることが行われている。
【0003】
例えば、車輪側に連動する主軸と、エンジン及びクラッチ側に連動する副軸とを備えた二軸式変速機において、シフトダウン時などのように、変速先のギヤ段における副軸側の回転数が主軸側の回転数よりも低い場合にはダブルクラッチ制御を実行する。即ち、クラッチを断してギヤ抜きする一方で、主軸側と副軸側とを同期させるために必要な目標副軸回転数を算出し、エンジン回転数がその目標副軸回転数に相当する回転数になるようにエンジンの燃料噴射制御を実行する。その後、クラッチを一時的に接して副軸回転数を目標副軸回転数まで上昇させて主軸側と副軸側とを同期させる。そこで再度クラッチを断してギヤインを行う。
【0004】
なお、本明細書でいう「回転数」とは単位時間当たりの回転数、例えばrpmを単位とする値であり、回転速度に相当するものである。
【0005】
一方、シフトアップ時などのように、変速先のギヤ段における副軸側の回転数が主軸側の回転数よりも高い場合は、副軸ブレーキ制御(カウンタシャフトブレーキ制御、以下CSB制御という)を実行する。即ち、クラッチを断してギヤ抜きを行う一方で、主軸側と副軸側とを同期させるために必要な目標副軸回転数を算出し、副軸に設けられた副軸ブレーキ手段を用いて副軸を目標副軸回転数まで減速制動して主軸側と副軸側とを同期させてギヤインを実行する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、副軸ブレーキ手段による制動力が大きすぎた場合や、一度ギヤインに失敗して再度ギヤインを実行しようとした場合などに、副軸の回転数が目標副軸回転数を下回ってしまう場合がある。特に、車両の油温が低いときは、変速機内のオイルの粘性が高く副軸の回転に対する抵抗が大きいのでこのような現象が起こりやすい。
【0007】
そこで従来は、副軸の回転数が目標副軸回転数を下回ってしまった場合、クラッチを一時的に接して副軸回転数を目標副軸回転数まで上昇させてギヤインを行っていた。
【0008】
これを図14を用いて説明する。図の上側はクラッチの断接状態を示しており、下側は副軸に連動するクラッチの出力軸(変速機の入力軸)の回転数を示している。
【0009】
まず、時刻t1において変速指示信号があった場合、クラッチを断側に作動する。そして、クラッチが、半クラッチ領域に入る位置P1まで断側に移動したら変速機のギヤ抜きを開始する(時刻t2)。
【0010】
一方、変速先のギヤ段における主軸側と副軸側とを同期させるために必要な目標副軸回転数を算出し、その目標副軸回転数に相当する目標クラッチ出力軸回転数Xを算出する。そして、クラッチがP1まで断側に移動したら(時刻t2)副軸ブレーキ手段を作動させて副軸を減速制動する。従って、副軸に連動するクラッチ出力軸も当然減速する。
【0011】
ここで、時刻t3に示すように、副軸ブレーキ手段による制動が大きすぎた等の理由によりクラッチ出力軸回転数が目標クラッチ出力軸回転数Xを下回ってしまったとする。つまり、副軸の回転数が目標副軸回転数を下回ってしまった場合である。
【0012】
この場合、直ちにクラッチが接側へと作動される。クラッチがつながり始めると、クラッチ出力軸及び副軸にエンジンの駆動力が伝わり回転数が上昇する。そして、クラッチ出力軸回転数が目標クラッチ出力軸回転数Xと同期したらギヤインが実行される(時刻t4)。
【0013】
しかしながら、このような従来の変速制御を実行した場合、ギヤイン時(時刻t4)に変速機でギヤ鳴りが発生する場合があった。その理由としては、次の点が挙げられる。
【0014】
▲1▼.ギヤインを行うときにクラッチが接続された状態であるため、エンジンの駆動力(負荷)が変速先のギヤに伝達され、被同期側のドグにスリーブを入れる際の抵抗が大きく同期がとりにくい。
【0015】
▲2▼.エンジン側には機械的な制動力が作用しないため、図14に点線Yで示すように、エンジン回転数はクラッチ出力軸回転数と比べて減速の割合が小さい。従って、時刻t3でクラッチを接するときのエンジン回転数とクラッチ出力軸回転数との差が大きい場合がある。その結果、クラッチを接したときにクラッチ出力軸及び副軸が比較的大きな加速度で加速することになり、これもスリーブをドグに入れる際の抵抗増大の要因になる。
【0016】
そこで、本発明の目的は、副軸回転速度が目標副軸回転速度を下回ってしまった場合に、クラッチを接して副軸回転速度を上昇させてギヤインを実行する際のギヤ鳴りを防止した変速制御装置及び方法を提供することにある。
【0017】
【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、車輪側に連動する主軸とエンジン及びクラッチ側に連動する副軸とを備え、かつ変速時に変速先のギヤ段における主軸側と副軸側とを同期させるための機械的なシンクロ機構を有さないノンシンクロギヤ段を備えた変速機の変速を制御するものであり、上記ノンシンクロギヤ段へ変速するときであって、変速先のギヤ段における上記副軸側の回転速度が上記主軸側の回転速度よりも高いときには、主軸側と副軸側とを同期させるために必要な目標副軸回転速度を算出し、上記クラッチを断してギヤ抜きを行った後、上記副軸に設けられた副軸ブレーキ手段によって上記副軸を上記目標副軸回転速度まで減速制動してギヤインを行う変速制御装置であって、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度を下回った場合に、上記クラッチを接して上記副軸の回転速度を上記目標副軸回転速度以上まで上昇させた後上記クラッチを再び断側に作動すると共に、クラッチが予め設定した位置まで断側に移動するまでの間はギヤインを禁止し、その後、上記副軸回転速度が低減して上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行うものである。
【0018】
ここで、上記クラッチが上記設定した位置まで断側に移動した後、所定期間を経過するまではギヤインを禁止するようにしても良い。
【0019】
また、上記クラッチが予め設定した位置まで断側に移動した後、上記副軸ブレーキ手段により副軸を減速制動するようにしても良い。
【0020】
また、上記目標副軸回転速度に相当する上記クラッチの出力軸回転速度を算出し、その算出したクラッチ出力軸回転速度と実際のエンジン回転速度との差を比較する手段を備え、上記差が所定値よりも小さいときには、上記ギヤインの禁止は実行せず、上記クラッチを接して上記副軸の回転速度が上昇し上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行うようにしても良い。
【0021】
更に本発明は、車輪側に連動する主軸とエンジン及びクラッチ側に連動する副軸とを備え、かつ変速時に変速先のギヤ段における主軸側と副軸側とを同期させるための機械的なシンクロ機構を有さないノンシンクロギヤ段を備えた変速機の変速を制御する方法であり、上記ノンシンクロギヤ段へ変速するときであって、変速先のギヤ段における上記副軸側の回転速度が上記主軸側の回転速度よりも高いときには、主軸側と副軸側とを同期させるために必要な目標副軸回転速度を算出し、上記クラッチを断してギヤ抜きを行った後、上記副軸に設けられた副軸ブレーキ手段によって上記副軸を上記目標副軸回転速度まで減速制動してギヤインを行う変速制御方法であって、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度を下回った場合に、上記クラッチを接して上記副軸の回転速度を上記目標副軸回転速度以上まで上昇させた後上記クラッチを再び断側に作動すると共に、クラッチが予め設定した位置まで断側に移動するまでの間はギヤインを禁止し、その後、上記副軸回転速度が低減して上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行うようにしたものである。
【0022】
【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。
【0023】
本実施形態は、本出願人が特開2001−263472号公報で開示している自動変速装置に適用したものであり、まず、自動変速装置の概要を説明する。
【0024】
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の出力軸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、エンジンの回転数を検出するエンジン回転センサ7とアクセル開度を検出する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の電子ガバナ1dを制御し、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御する。一方、変速機3の変速中は、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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
図2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、クラッチアクチュエータ10(図1参照)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(図1参照)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。図1に示すように、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(踏み込み量)を検知する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。
【0028】
図3に分かりやすく示すが、クラッチアクチュエータ(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、クラッチアクチュエータ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。
【0029】
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アクチュエータ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アクチュエータ10の空圧がMVC2から排出されてクラッチが接続される。
【0030】
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アクチュエータ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。
【0031】
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、クラッチアクチュエータ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アクチュエータ10に至る。なお、クラッチ2の自動断接とマニュアル断接とが干渉した場合はマニュアル断接を優先させるようになっている。
【0032】
図2に詳細に示すように、変速機3は基本的に主軸(メインシャフト)33及び副軸(カウンタシャフト)32を備えた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、入力軸15(クラッチ2の出力軸)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へと順に送って出力軸4に出力する。
【0033】
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。副軸32の回転速度が副軸回転センサ26で検知され、出力軸4の回転速度が出力軸回転センサ28で検知される。これら検知信号はTMCU9に送られる。
【0034】
また、TMCU9は、出力軸回転センサ28により検知された現在の出力軸回転速度に基づいて現在の車速を算出し、これをスピードメータに表示する。
【0035】
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チェンジ装置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、シフトチェンジ装置29のシフトレバー29aをシフト操作すると、シフトチェンジ装置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はクラッチアクチュエータ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。
【0036】
図1に示すシフトチェンジ装置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は手動シフトアップ位置、DOWNは手動シフトダウン位置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、変速モードをマニュアル変速モードと自動変速モードとの間で切り換えるモードスイッチ24と、変速を1段ずつ行う通常モードと1段飛ばしで行うスキップモードとを切り換えるスキップスイッチ25とが設けられる。
【0037】
自動変速モードでシフトレバー29aがDレンジに位置しているときは、基本的に後述するシフトアップマップ及びシフトダウンマップ(以下、両者を総合して単にシフトマップと言うときもある)に従って変速機3の自動変速が行われる。この自動変速モード中に、ドライバがシフトレバー29aをUP又はDOWNに手動操作した場合、シフトマップとは無関係にドライバの手動操作に応じて変速機3がシフトアップ又はシフトダウンされる。このとき、スキップスイッチ25がOFF(通常モード)であれば、シフトレバー29aの1回の操作により、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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
図2に示すように、変速機3にあっては、変速機入力軸(クラッチ出力軸)15、主軸33及び変速機出力軸4が同軸上に配置され、副軸32がそれらの下方に平行配置される。入力軸15がクラッチ2のドリブンプレート2aに接続され、入力軸15と主軸33とが相対回転可能に支持される。
【0041】
まずスプリッタ17とメインギヤ18の構成を説明する。入力軸15にインプットギヤSHが回転可能に取り付けられる。また主軸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、それぞれ副軸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は副軸32に固設されたカウンタギヤCRに常時噛合される。
【0042】
入力軸15及び主軸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に隣接して入力軸15及び主軸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に常時係合して入力軸15又は主軸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。即ち、スプリッタ17におけるハブ37とドグ36、およびメインギヤ18における副軸32側のドグ36と主軸33側のハブ37〜40とをスリーブ42〜45により係合・離脱させることによりギヤイン・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。
【0043】
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。また、スプリッタ17は、そのスプライン部に通常の機械的なシンクロ機構が存在するものであるが、メインギヤ18の各ギヤ段は各スプライン部にシンクロ機構が存在しないノンシンクロギヤ段となっている。このため、メインギヤ18の変速を伴う変速を実行する場合、後述のシンクロ制御なるものを行って副軸32側のドグギヤ回転数と主軸33側のスリーブ回転数とを同期させて変速するようにしている。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)。
【0044】
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、主軸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は変速機出力軸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は出力軸4の外周に相対回転可能に嵌め込まれて出力軸4とともに二重軸を構成する。
【0045】
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、出力軸4に出力軸ドグギヤ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、出力軸ドグギヤ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出力軸ドグギヤ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。
【0046】
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、出力軸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。
【0047】
一方、第5スリーブ46が後方に移動するとこれが出力軸ドグギヤ70に係合し、第5ハブ41と出力軸ドグギヤ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、出力軸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。
【0048】
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。
【0049】
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。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。
【0050】
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。空圧シリンダ48には三つの電磁弁MVC,MVD,MVEが設けられ、空圧シリンダ49には二つの電磁弁MVB,MVAが設けられる。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
ところで、後述するシンクロ制御に際して副軸32を減速制動するため、副軸32には副軸ブレーキ手段27が設けられる。副軸ブレーキ手段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のとき副軸ブレーキ手段27に空圧が供給され、副軸ブレーキ手段27が作動状態となる。電磁弁MV BRKがOFFのときには副軸ブレーキ手段27から空圧が排出され、副軸ブレーキ手段27が非作動となる。
【0055】
さて、変速制御装置とは、変速時に変速機3、エンジン1及びクラッチ2を制御するものであり、本実施形態では、ECU6、TMCU9、クラッチアクチュエータ10及びギヤシフトユニットGSU等で構成される。以下、この変速制御装置による制御内容を説明する。
【0056】
TMCU9には図4及び図5にそれぞれ示すように、車両の運転状態に基づく変速機3の各ギヤ段の範囲を予め定めたシフトアップマップ及び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、基本的にこれらシフトマップに従って変速機3を自動変速する。
【0057】
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へのシフトアップラインがアクセル開度(%)と変速機出力軸回転数(rpm)との関数で決められている。そしてマップ上ではアクセル開度センサ8により検出された実際のアクセル開度(%)と、出力軸回転センサ28により検出された実際の出力軸回転数(rpm)とからただ1点が定まる。車両加速中は、車輪に連動する出力軸4の回転数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点が各シフトアップラインを越える度に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シフトアップラインを交互に1本ずつ飛ばして2段ずつシフトアップを行う。
【0058】
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へのシフトダウンラインがアクセル開度(%)と変速機出力軸回転数(rpm)との関数で決められている。そしてマップ上では実際のアクセル開度(%)と変速機出力軸回転数(rpm)とからただ1点が定まる。車両減速中は出力軸4の回転数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点が各シフトダウンラインを越える度に1段ずつシフトダウンを行う。スキップモードであればシフトダウンラインを交互に1本ずつ飛ばして2段ずつシフトダウンする。
【0059】
次に、ノンシンクロギヤ段であるメインギヤ18の各ギヤ段へのギヤインを伴う変速を実行する場合におけるシンクロ制御の内容を説明する。
【0060】
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、副軸回転センサ26によって検知される副軸回転数(rpm)とに基づいて、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数(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、出力軸回転センサ28によって検知される出力軸回転数(rpm)とに基づき、メインギヤ18におけるスリーブ回転数(rpm)を算出する。ここで、スリーブは主軸のハブに嵌合されているものであるため、当然スリーブ回転数=ハブ回転数となる。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
図7の表の右欄は副軸32側であるドグギヤ回転数(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、副軸回転センサ26による検出値(副軸回転数(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数(rpm)となる。目標メインギヤ段「Rev」では、副軸回転数(rpm)に減速比CRev を乗じた値がドグギヤ回転数(rpm)となる。
【0064】
一方、図7の下段は、主軸33側であるスリーブ43、44、45の回転即ちスリーブ回転数(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、出力軸回転センサ28の検出値(出力軸回転数(rpm))がそのままスリーブ回転数(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、出力軸回転数(rpm)に減速比CRGを乗じた値がスリーブ回転数(rpm)となる。
【0065】
シンクロ制御では、これら副軸32側のドグギヤ回転数(回転速度)と主軸33側のスリーブ回転数(回転速度)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Δ=(ドグギヤ回転数−スリーブ回転数)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。
【0066】
例えば、シフトアップ時などのように、変速先のギヤ段においてドグギヤ回転数>スリーブ回転数となっている場合には、クラッチ2を断してギヤ抜きする一方で、副軸32側のドグギヤと主軸33側のスリーブとを同期させるのに必要な副軸回転数(目標副軸回転数)を算出し、副軸ブレーキ手段27を作動させて副軸32を目標副軸回転数まで減速制動してドグギヤとスリーブとを同期させる。
【0067】
他方、シフトダウン時などのように、変速先のギヤ段においてドグギヤ回転数<スリーブ回転数となっている場合、ダブルクラッチ制御を行い、ドグギヤ回転を上げて同期させる。
【0068】
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される。このとき、ECU6は変速先のギヤ段における副軸32側のドグギヤと主軸33側のスリーブとを同期させるために必要な目標副軸回転数xに相当する目標エンジン回転数Eを算出し、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数Eまで上昇させて一定に保持する。
【0069】
ギヤ抜き後、クラッチが一瞬接続され、これにより副軸32の回転数が目標副軸回転数x付近まで上昇し、ドグギヤ回転数とスリーブ回転数との回転差がギヤイン可能な範囲内となる(同期する)。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、クラッチが完全に切れる直前の位置、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、エンジン及び副軸回転数が実アクセル開度に従った回転に移行する。
【0070】
ところで、この変速制御装置では、特開2001−263472号公報に示されているように二パターンの変速制御を実行する。一つ目は、レンジギヤのシフトダウンを伴わない変速を行うときに実行する変速Aパターンであり、二つ目は、レンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御両方を必要とする変速を行うときに実行する変速Bパターンである。レンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御両方を必要とする変速とは、図7の表でいえば9th→7th、9th→8th、10th→8thの場合である。この場合、レンジギヤのハイ・ロー間の減速比が比較的大きく異なりシフトダウンに時間がかかると共に、ダブルクラッチ制御にも比較的時間がかかるため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。そこで、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には、全体の変速時間を短縮できるような変速制御パターンを行うようにしているのである。
【0071】
以下、二つの変速制御パターンについて説明する。
【0072】
まず、図9を用いて変速パターン判別のためのプログラムを説明する。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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副軸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。
【0077】
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。ドグギヤ回転数−スリーブ回転数>M1 (M1 は正の設定値)のとき、即ちシフトアップのときは、副軸ブレーキ手段27により副軸32を目標副軸回転数まで減速制動してドグギヤ回転数をスリーブ回転数付近まで下げる。一方、ドグギヤ回転数−スリーブ回転数<−M2 (M2 は正の設定値)のときは、ダブルクラッチ制御を行い、副軸32を目標副軸回転数まで上昇させてドグギヤ回転数をスリーブ回転数付近まで上げる。
【0078】
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)、目標副軸回転数と現副軸回転数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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
このように変速Bパターンでは、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。
【0083】
ここで、変速Aパターンでレンジギヤの変速後にシンクロ制御を行うのは以下の理由による。即ち、変速Aパターンではレンジギヤがシフトアップであり、このときは変速機全体で必ずシフトアップとなり、シンクロ制御は副軸ブレーキ手段27による副軸32の減速制動となる。副軸ブレーキ手段27による同期は極めて短時間で行えるので、このときレンジギヤのシフトアップを同時又は後に行ってしまうと、副軸ブレーキ手段27による同期が先に終了し、レンジギヤのシフト終了までの間に副軸の回転数が落ち込み、せっかく同期した回転が狂うばかりかダブルクラッチの必要性も生じてくるからである。
【0084】
また、シンクロ制御及びメインギヤのギヤインを行ってからレンジギヤをシフトアップする考え方もあるが、一般的にこれは行えない。レンジギヤが比較的大きな減速比の差を有するため、この順番で行うとレンジギヤのシンクロ出力側からテーパコーンを介して、シンクロ入力側から変速機入力軸15までのギヤ群全体を急加速しなければならず、レンジギヤのシンクロ機構に過負荷を掛け、レンジギヤを入れられないか又は変速機を壊してしまうからである。
【0085】
以上の理由から、変速Aパターンでは先にレンジギヤの変速を行い、この後メインギヤのシンクロ、ギヤインを行うようにしている。
【0086】
さて、以上説明してきたような変速制御装置であるが、本発明では、「発明が解決しようとする課題」の項で説明した問題点を解決すべく改良が加えられている。
【0087】
即ち、上述したように変速先のギヤ段における副軸32側のドグギヤ回転数が主軸33側のスリーブ回転数よりも高い場合(ドグギヤ回転数>スリーブ回転数)は副軸ブレーキ手段27を作動して副軸32を減速制動するのであるが、副軸ブレーキ手段27の制動力が大きすぎる等の理由によって副軸32の回転数が目標副軸回転数よりも下回ってしまう場合がある。その場合、クラッチを接続して副軸32の回転数を上昇させてギヤインを図るのであるが、本発明はそのギヤイン時のギヤ鳴りを防止することを目的の一つとする。
【0088】
図12を用いて本実施形態の変速制御方法を説明する。図の上側はクラッチの断接状態を示しており、下側は副軸32に連動するクラッチ出力軸15(変速機入力軸)の回転数を示している。
【0089】
まず、時刻t1において変速指示信号があった場合、クラッチを断側に作動する。そして、クラッチが半クラッチ領域に入る位置P1(切れ始め直後)まで断側に移動したら変速機のギヤ抜きを開始する(時刻t2)。
【0090】
一方、TMCU9は変速先のギヤ段における主軸33側のスリーブと副軸32側のドグギヤとを同期させるために必要な目標副軸回転数を算出し、その目標副軸回転数に相当する目標クラッチ出力軸回転数Xを算出する。具体的には、目標副軸回転数にスプリッタギヤ17のギヤ比を乗じて目標クラッチ出力軸回転数Xを算出する。そして、クラッチが位置P1まで断側に移動したら副軸ブレーキ手段27を作動させて副軸32を減速制動する(CSB制御)。従って、副軸32に連動するクラッチ出力軸15の回転数も当然下降する。
【0091】
ここで、時刻t3に示すように、副軸ブレーキ手段27による制動が大きすぎた等の理由によってクラッチ出力軸回転数が目標クラッチ出力軸回転数Xを下回ってしまったとする。つまり、副軸回転数が目標副軸回転数(ギヤイン可能な同期範囲の下限)を下回ってしまった場合である。
【0092】
この場合、直ちにクラッチが接側へと作動される。クラッチがつながり始めると、クラッチ出力軸15及び副軸32にエンジンの駆動力が伝わりその回転数が上昇する。そして、クラッチ出力軸回転数が目標クラッチ出力軸回転数X以上まで上昇した(副軸回転数も目標副軸回転数以上に上昇する)ならば、再度、クラッチを断側に作動する。
【0093】
一方、このときTMCU9は現在のエンジン回転数Yと目標クラッチ出力軸回転数Xとの差Zを算出する(Y−X=Z)。そして、その差Zが予め設定した値(例えば100rpm)よりも大きい場合、クラッチが所定の断位置まで断側に移動し、その後設定期間Tを経過するまではギヤインを禁止する。ここでは、クラッチの所定の断位置とは半クラッチ領域の断側境界位置P2のことであり、設定期間Tは50msである。よって、クラッチが位置P2まで断側に移動した時刻t5から50msを経過した時刻t6よりも前では、ギヤインは実行されない。
【0094】
従って、時刻t3でクラッチを接することによってクラッチ出力軸回転数が上昇し、時刻t4において実際のクラッチ出力軸回転数と目標クラッチ出力軸回転数Xとが一致(同期)しても、時刻t6よりも前であるためギヤインは実行されない。
【0095】
クラッチが位置P2まで断側に移動するとエンジンの駆動力がクラッチ出力軸15(及び副軸32)に伝わらなくなり、クラッチ出力軸15の回転数が下降する。
【0096】
そして、設定期間Tが経過するとギヤインの禁止は解除されるので、その後、下降するクラッチ出力軸15の回転数が目標クラッチ出力軸回転速度Xと一致(同期)した時刻t7においてギヤイン指示信号がTMCU9から出力され、ギヤインの実行が開始される(時刻t7)。
【0097】
なお、クラッチが位置P2まで断側に移動した時刻t5以降、副軸ブレーキ手段27を作動して副軸32及びクラッチ出力軸15を減速制動するようにしても良い。
【0098】
一方、エンジン回転数Yと目標クラッチ出力軸回転数Xとの差Zが設定値よりも小さい場合には、ギヤインの禁止は行わない。従って、時刻t4でクラッチ出力軸回転数が目標クラッチ出力軸回転数Xと一致(同期)するとギヤインが実行される。
【0099】
このように、エンジン回転数Yと目標クラッチ出力軸回転数Xとの差が大きいときには、クラッチを接して副軸32の回転数を上昇させた後、クラッチが所定位置よりも断側に移動するまではギヤインを禁止する。従って、その後ギヤインを行うときはクラッチが切れた状態であるためエンジンの駆動力が変速先のギヤのドグギヤに伝達されることはなく、ギヤ鳴りを防止できる。
【0100】
また、ギヤインを行うときのクラッチ出力軸15及び副軸32はオイルの粘性等による回転抵抗により回転数が低減している状態であるため、スリーブをドグに入れるときの抵抗が小さく、ギヤ鳴りを引き起こす可能性が小さい。
【0101】
一方、エンジン回転数Yと目標クラッチ出力軸回転数Xとの差Zが小さいときには、時刻t4でクラッチを接したときのクラッチ出力軸及び副軸の加速度が比較的小さくギヤ鳴りが発生する心配は少ないので、クラッチが所定位置まで断側に移動する前であってもクラッチ出力軸回転数と目標クラッチ出力軸回転数X(副軸回転数と目標副軸回転数)とが一致(同期)したならばギヤインを実行する。これにより、変速期間の短期化を図っている。
【0102】
以下、このような制御を実行するためのプログラムについて、図13のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートはTMCU9によって所定時間(ex.32msec)毎に繰り返し実行される。
【0103】
まず、ステップS1において、現在シンクロ制御中であるかどうかを判定する。シンクロ制御中でないということはノンシンクロギヤ段(メインギヤ18)の変速を伴う変速ではないので、ステップS8に進みタイマーをクリアして終了する。
【0104】
ステップS1でシンクロ制御中であると判定された場合、ステップS2に進み現在の変速機出力軸回転数に変速先のギヤ段(目標ギヤ段)のギヤ比を乗じて目標クラッチ出力軸回転数Xを算出する。即ち、ここでは変速機出力軸回転数に変速機3全体としてのギヤ段のギヤ比(スプリッタ17、メインギヤ18、レンジギヤ19全て含んだギヤ比)を乗じて直接目標クラッチ出力軸回転数Xを算出するようにしている。
【0105】
続いてステップS3に進み、現在のエンジン回転数YとステップS2で算出した目標クラッチ出力軸回転数Xとの差Zを算出する(Z=Y−X)。
【0106】
次にステップS4に進み、ステップS3で算出した差Zが設定値1よりも大きいかどうかを判定する。設定値1は前述したようにここでは100rpmである。差Zが設定値1以下である場合はステップS8に進みタイマーをクリアして終了する。従って、ギヤインの禁止は行われず、図12においてクラッチを接した後クラッチ出力軸回転数と目標クラッチ出力軸回転数Xとが一致(同期)した時刻t4においてギヤインが行われる。
【0107】
一方、ステップS4で差Zが設定値1よりも大きいと判定された場合、ステップS5に進み、現在のクラッチが設定値2(図12の位置P2)よりも断側に位置しているかどうかを判定する。クラッチ位置が設定値2よりも接側であると判定された場合、ステップS6に進んでタイマーをクリアした後ステップS7に進んでギヤインを禁止する。従って、このときにクラッチ出力軸回転数が目標クラッチ出力軸回転数Xと一致(同期)してもギヤインは行われない。
【0108】
一方、ステップS5でクラッチが設定値2よりも断側に移動したと判定された場合、ステップS9に進みタイマーによる時間計測を開始する(タイマーインクリメント)。
【0109】
次に、ステップS10に進み、タイマーの計測値が設定値3よりも大きいかどうかを判定する。設定値3は前述したようにここでは50msである。タイマーの計測値が設定値3以下であると判定された場合、ステップS7に進みギヤインの禁止を維持したまま終了する。
【0110】
ステップS10においてタイマーの計測値が設定値3よりも大きいと判定された場合、ステップS11に進みギヤインの禁止を解除して終了する。これが、図12における時刻t6である。その後、クラッチ出力軸回転数が下降して目標クラッチ出力軸回転数Xと一致(同期)したらギヤインが実行される。
【0111】
なお、本発明はこれまで説明してきた変速制御装置に限定されない。例えば、上記フローチャートは一例として示したものであり、本発明を限定するものではない。例えば、設定値1、設定値2及び設定値3は他の値に設定することもできる。また、設定値3は必ずしも設定する必要はなく、クラッチが設定値2まで断側に移動したならばギヤインの禁止を解除するようにしても良い。
【0112】
本発明は、ノンシンクロギヤ段を備えた変速機の変速を制御するものであれば他の変速制御装置にも当然適用できる。
【0113】
【発明の効果】
本発明によれば、副軸回転速度が目標副軸回転速度を下回ってしまった場合に、クラッチを接して副軸回転速度を上昇させてギヤインを実行するときのギヤ鳴りを防止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】本発明の一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】副軸回転数が目標副軸回転数を下回った場合の制御内容を示すタイムチャートである。
【図13】図12の制御を実行するためのフローチャートである。
【図14】副軸回転数が目標副軸回転数を下回った場合の従来の制御内容を示すタイムチャートである。
【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 クラッチアクチュエータ
18 メインギヤ(ノンシンクロギヤ段)
27 副軸ブレーキ手段
32 副軸
33 主軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a shift control device and a shift control method for controlling a shift of a transmission having a non-synchronized gear without a mechanical synchronization mechanism.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, in order to reduce the number of parts and cost in a transmission for a vehicle, a mechanical synchronizing mechanism has been omitted, and instead, a synchronizing control has been performed to achieve synchronization at the time of shifting (gear-in). Has been done.
[0003]
For example, in a two-shaft transmission having a main shaft linked to the wheel side and a sub shaft linked to the engine and the clutch side, the rotational speed of the sub shaft side in the gear position of the shift destination, such as during downshifting, Is lower than the rotational speed of the main shaft, the double clutch control is executed. That is, while the clutch is disengaged and the gear is disengaged, the target countershaft speed required for synchronizing the main shaft side and the countershaft side is calculated, and the engine speed is set to a value corresponding to the target countershaft speed. The fuel injection control of the engine is executed so that the number becomes equal to the number. Thereafter, the clutch is temporarily engaged to increase the countershaft rotation speed to the target countershaft rotation speed to synchronize the main shaft side and the countershaft side. Therefore, the clutch is disengaged again and gear-in is performed.
[0004]
It should be noted that the “rotation speed” referred to in this specification is a value in units of rotation speed per unit time, for example, rpm, and corresponds to a rotation speed.
[0005]
On the other hand, when the rotation speed on the countershaft side is higher than the rotation speed on the main shaft side at the gear position of the shift destination, such as when shifting up, the countershaft brake control (hereinafter referred to as CSB control) is performed. Execute. That is, while the clutch is disengaged and the gear is disengaged, the target countershaft rotation speed required for synchronizing the main shaft side and the countershaft side is calculated, and the countershaft brake means provided on the countershaft is used. The sub-shaft is decelerated and braked to the target sub-shaft rotation speed, and the gear-in is executed by synchronizing the main shaft side and the sub-shaft side.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the braking force by the sub-shaft braking means is too large, or when the gear-in fails once and the gear-in is attempted again, the rotation speed of the sub-shaft may be lower than the target sub-shaft rotation speed. is there. In particular, when the oil temperature of the vehicle is low, such a phenomenon is likely to occur because the viscosity of the oil in the transmission is high and the resistance to rotation of the countershaft is large.
[0007]
Therefore, conventionally, when the rotation speed of the sub-shaft falls below the target sub-shaft rotation speed, the clutch is temporarily engaged to increase the sub-shaft rotation speed to the target sub-shaft rotation speed to perform gear-in.
[0008]
This will be described with reference to FIG. The upper side of the figure shows the connection / disconnection state of the clutch, and the lower side shows the rotational speed of the output shaft (input shaft of the transmission) of the clutch linked to the sub shaft.
[0009]
First, when there is a shift instruction signal at time t1, the clutch is operated to the disengaged side. Then, when the clutch moves to the disengagement side to a position P1 where the clutch enters the half-clutch region, the gear release of the transmission is started (time t2).
[0010]
On the other hand, a target sub-shaft speed required for synchronizing the main shaft side and the sub-shaft side in the gear position of the shift destination is calculated, and a target clutch output shaft speed X corresponding to the target sub-shaft speed is calculated. . Then, when the clutch moves to the disengagement side until P1 (time t2), the sub-shaft brake is operated to decelerate and brake the sub-shaft. Therefore, the clutch output shaft that is linked to the sub shaft also naturally decelerates.
[0011]
Here, it is assumed that, as shown at time t3, the clutch output shaft rotation speed falls below the target clutch output shaft rotation speed X due to, for example, excessive braking by the sub shaft brake means. That is, this is a case where the rotation speed of the sub shaft has fallen below the target sub shaft rotation speed.
[0012]
In this case, the clutch is immediately operated to the contact side. When the clutch starts to be engaged, the driving force of the engine is transmitted to the clutch output shaft and the sub shaft, and the rotation speed increases. Then, when the clutch output shaft speed is synchronized with the target clutch output shaft speed X, gear-in is executed (time t4).
[0013]
However, when such conventional shift control is executed, a gear noise may occur in the transmission at the time of gear-in (time t4). The reasons are as follows.
[0014]
▲ 1 ▼. Since the clutch is engaged when the gear is engaged, the driving force (load) of the engine is transmitted to the destination gear, and the resistance when the sleeve is put into the dog on the synchronized side is large, making it difficult to achieve synchronization.
[0015]
▲ 2 ▼. Since no mechanical braking force acts on the engine side, the rate of deceleration of the engine speed is smaller than that of the clutch output shaft as shown by the dotted line Y in FIG. Therefore, the difference between the engine speed and the clutch output shaft speed when the clutch is engaged at time t3 may be large. As a result, when the clutch is engaged, the clutch output shaft and the countershaft are accelerated with relatively large acceleration, which also causes an increase in resistance when the sleeve is put into the dog.
[0016]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a gearshift that prevents gear noise when engaging the clutch to increase gear speed when the subshaft rotation speed falls below the target subshaft rotation speed. It is to provide a control device and a method.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention comprises a main shaft linked to the wheel side and a sub shaft linked to the engine and the clutch side, and synchronizes the main shaft side and the sub shaft side in the gear position of the shift destination during gear shifting. For controlling the speed change of a transmission having a non-synchro gear stage having no mechanical synchronizing mechanism for shifting gears to the non-synchro gear stage, and When the rotation speed on the shaft side is higher than the rotation speed on the main shaft side, a target sub shaft rotation speed required for synchronizing the main shaft side and the sub shaft side is calculated, and the clutch is disengaged to perform gear disengagement. A gear shift control device for reducing the speed of the sub-shaft to the target sub-shaft rotation speed by a sub-shaft braking means provided on the sub-shaft to perform gear-in, wherein the rotation speed of the sub-shaft is the target sub-shaft. Shaft rotation speed down In this case, the clutch is brought into contact with the clutch, the rotational speed of the sub shaft is increased to the target sub shaft rotational speed or more, and then the clutch is operated again to the disengaged side, and the clutch is disengaged to the preset position. The gear-in is prohibited until the vehicle moves, and thereafter, the gear-in is performed when the rotation speed of the sub shaft is reduced and synchronized with the target rotation speed of the sub shaft.
[0018]
Here, after the clutch moves to the disengaged side to the set position, gear-in may be prohibited until a predetermined period has elapsed.
[0019]
Further, after the clutch has moved to the disengagement side to a preset position, the sub shaft may be decelerated and braked by the sub shaft braking means.
[0020]
Further, there is provided means for calculating an output shaft rotation speed of the clutch corresponding to the target sub shaft rotation speed, and comparing a difference between the calculated clutch output shaft rotation speed and an actual engine rotation speed, wherein the difference is a predetermined value. When the value is smaller than the value, the gear-in prohibition is not executed, and the gear-in may be performed when the rotational speed of the sub shaft is increased by engaging the clutch and synchronized with the target sub-shaft rotational speed.
[0021]
Further, the present invention provides a mechanical synchronizing mechanism that includes a main shaft linked to the wheel side and a sub shaft linked to the engine and the clutch side, and synchronizes the main shaft side and the sub shaft side in the gear position of the shift destination during gear shifting. This is a method of controlling the speed change of a transmission having a non-synchro gear stage having no mechanism.When the speed is shifted to the non-synchro gear stage, the rotational speed of the countershaft side at the gear stage of the shift destination is controlled. When the rotation speed is higher than the rotation speed of the main shaft side, a target sub shaft rotation speed required for synchronizing the main shaft side and the sub shaft side is calculated, the clutch is disengaged, and the gear is disengaged. A speed reduction control method for performing gear-in by decelerating and braking the sub-shaft to the target sub-shaft rotation speed by the sub-shaft braking means provided in the vehicle, wherein the rotation speed of the sub-shaft is lower than the target sub-shaft rotation speed. In the case After the rotation of the sub shaft has been increased to the target sub shaft rotation speed or higher by contacting the clutch, the clutch is operated again to the disengaged side, and the clutch is moved to the disengaged side to a preset position. Gear-in is prohibited, and thereafter, the gear-in is performed when the sub-shaft rotation speed decreases and synchronizes with the target sub-shaft rotation speed.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0023]
The present embodiment is applied to the automatic transmission disclosed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-263472. First, the outline of the automatic transmission will be described.
[0024]
FIG. 1 shows an automatic transmission for a vehicle according to the present embodiment. Here, the vehicle is a tractor for towing a trailer, and the engine is a diesel engine. As shown in the figure, a
[0025]
As shown in FIG. 2, a flywheel 1b is attached to the crankshaft of the engine, a ring gear 1c is formed on the outer periphery of the flywheel 1b, and the engine rotation sensor 7 outputs a pulse each time a tooth of the ring gear 1c passes, The
[0026]
As shown in FIG. 1, here, the
[0027]
As shown in FIG. 2, the
[0028]
As shown in FIG. 3, the clutch actuator (clutch booster) 10 is connected to the air tank 5 through two systems of pneumatic passages a and b shown by solid lines, and operates with pneumatic 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 passage a is branched into two branches, one of which is provided with solenoid valves MVC1 and MVC2 for automatic connection / disconnection in series, and the other is provided with an emergency solenoid valve MVCE. A double check valve DCV1 is provided at the junction. A hydraulically operated valve 12 attached to the clutch actuator 10 is provided in the other passage b. A double check valve DCV2 is also provided at the junction of the two passages a and b. The double check valves DCV1 and DCV2 are differential pressure operated three-way valves.
[0029]
The solenoid valves MVC1, MVC2 and MVCE are ON / OFF controlled by the TMCU 9, and 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, describing the automatic side, the solenoid valve MVC1 is simply turned ON / OFF in accordance with ON / OFF of the ignition key. The ignition key is turned off, that is, turned off when the vehicle is stopped, and the air pressure from the air tank 5 is shut off. The solenoid valve MVC2 is a proportional control valve and can freely control the supply or discharge air amount. This is for controlling the connection / disconnection speed of the clutch. When the solenoid valves MVC1 and MVC2 are both ON, the air pressure of the air tank 5 switches between the double check valves DCV1 and DCV2 and is supplied to the clutch actuator 10. Thereby, the clutch is disconnected. When the clutch is connected, only the
[0030]
However, if an abnormality occurs in the solenoid valve MVC1 or MVC2 while the clutch is disconnected 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 pneumatic pressure that has passed through the solenoid valve MVCE is supplied to the clutch actuator 10 by switching the double check valve DCV1 in the reverse direction, the clutch disconnection state is maintained, and sudden clutch engagement is prevented.
[0031]
Next, the manual side will be described. Hydraulic pressure is supplied / discharged from the master cylinder 13 in response to the depression / return operation of the
[0032]
As shown in detail in FIG. 2, the
[0033]
A gear shift unit GSU is provided for automatically shifting the
[0034]
Further, the TMCU 9 calculates the current vehicle speed based on the current output shaft rotation speed detected by the output
[0035]
In this automatic transmission, a manual mode is set, and a manual gear 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
[0036]
In the
[0037]
When the shift lever 29a is in the D range in the automatic shift mode, the transmission basically follows a shift-up map and a shift-down map (hereinafter, sometimes referred to simply as a shift map). 3 is performed. If the driver manually operates the shift lever 29a to UP or DOWN during the automatic shift mode, the
[0038]
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 shift is performed, the current gear is held, and the shift up or down can be performed 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
[0039]
An
[0040]
As shown in FIG. 2, in the
[0041]
First, the configuration of the splitter 17 and the main gear 18 will be described. An input gear SH is rotatably mounted on the
[0042]
Each of the gears SH, M4,... Attached to the
[0043]
As described above, the splitter 17 and the main gear 18 are of a constant mesh type that can be automatically shifted by the
[0044]
Next, the configuration of the
[0045]
The fifth hub 41 is provided integrally with the
[0046]
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
[0047]
On the other hand, when the fifth sleeve 46 moves rearward, it 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
[0048]
As a result, in the
[0049]
Next, the
[0050]
The
[0051]
The select side pneumatic cylinder 48 moves downward in the figure when MVC / OFF, MVD / ON, MVE / OFF, and makes it possible to select 3rd, 4th or N3 of the main gear, and MVC / ON, MVD / OFF, MVE / OFF. When it is ON, it is neutral, and it is possible to select 1st, 2nd or N2 of the main gear, and when it is MVC / ON, MVD / OFF or MVE / OFF, it moves upward in the figure to make it possible to select Rev or N1 of the main gear.
[0052]
The shift-side
[0053]
The
[0054]
By the way, the sub-shaft 32 is provided with a sub-shaft brake means 27 for decelerating and braking the sub-shaft 32 during the synchro control described later. The countershaft brake means 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 sub shaft brake means 27, and the sub shaft brake means 27 is activated. When the solenoid valve MV BRK is OFF, air pressure is discharged from the sub shaft brake means 27, and the sub shaft brake means 27 is deactivated.
[0055]
The shift control device controls the
[0056]
As shown in FIGS. 4 and 5, the TMCU 9 stores a shift-up map and a shift-down map in which the range of each gear position of the
[0057]
For example, in the shift-up map of FIG. 4, the shift-up line from gear n (n is an integer from 1 to 15) to n + 1 is a function of the accelerator opening (%) and the transmission output shaft rotation speed (rpm). It is decided. On the map, only one point is determined from the actual accelerator opening (%) detected by the accelerator opening sensor 8 and the actual output shaft rotation speed (rpm) detected by the output
[0058]
Similarly, in the downshift map of FIG. 5, the downshift line from gear stage n + 1 (n is an integer from 1 to 15) to n is the relationship between the accelerator opening (%) and the transmission output shaft rotation speed (rpm). It is determined by the function. Then, on the map, only one point is determined from the actual accelerator opening (%) and the transmission output shaft rotation speed (rpm). Since the rotation speed of the
[0059]
Next, a description will be given of the contents of the synchro control in the case where the shift accompanied by the gear-in to each gear of the main gear 18 which is the non-synchronized gear is executed.
[0060]
As shown in FIGS. 6 and 7, the TMCU 9 has the number Z of teeth of each gear in the splitter 17 and the main gear 18. SH , Z 1 ~ Z 4 , Z R , Z CH , Z C1 ~ Z C4 , Z CR And the high / low reduction ratio in the
[0061]
In the left column of the table of FIG. 7, the words "1st", "2nd",... "Rev" described at the left end indicate the target main gear. The words "1st", "2nd",... In parentheses indicate target gears as a whole of the transmission that each target main gear is in charge of. For example, “1st” (gear M1) of the main gear 18 serves as “1st”, “2nd”, “9th”, and “10th” for the entire transmission. The words in parentheses are separated from the first two and the last two by the low / high of the
[0062]
In the target main gear “Rev”, the division by the
[0063]
The right column of the table in FIG. 7 shows a formula for calculating the dog gear rotation speed (rpm) on the
[0064]
On the other hand, the lower part of FIG. 7 shows a formula for calculating the rotation of the
[0065]
In the synchro control, control is performed such that the dog gear rotation speed (rotation speed) on the sub-shaft 32 side and the sleeve rotation speed (rotation speed) on the main shaft 33 side are brought close to a range where gear-in is possible. Specifically, a rotation difference Δ = (dog gear rotation speed−sleeve rotation speed) is calculated, and control is performed such that this value falls within a range in which gear-in is possible.
[0066]
For example, when the dog gear rotation speed> sleeve rotation speed is satisfied at the gear position of the shift destination, such as when shifting up, the
[0067]
On the other hand, when the dog gear rotation speed <sleeve rotation speed is satisfied at the gear position of the shift destination, such as during downshifting, double clutch control is performed to increase the dog gear rotation and synchronize.
[0068]
The double clutch control is as follows. As shown in FIG. 8, when there is a shift instruction signal at time t1, first, the clutch is disengaged and the gear is disengaged. Gear disengagement starts at a position immediately after the clutch starts to be disengaged, in other words, at a position P1 immediately after entering the half-clutch region. The engine control is shifted from the point in time when the clutch position becomes P1 to the control based on the pseudo accelerator opening which is apart from the actual accelerator opening. At this time, the
[0069]
After the gear is disengaged, the clutch is momentarily connected, whereby the rotation speed of the
[0070]
By the way, this shift control device executes two patterns of shift control as disclosed in JP-A-2001-263472. The first is a shift A pattern that is executed when performing a shift without downshifting the range gear, and the second is executed when performing a shift that requires both downshifting of the range gear and double clutch control. This is a shift B pattern. The shift requiring both downshifting of the range gear and double clutch control is the case of 9th → 7th, 9th → 8th, 10th → 8th in the table of FIG. In this case, the reduction ratio between the high gear and the low gear of the range gear is relatively large, and it takes a long time to downshift, and the double clutch control also takes a relatively long time. become longer. Therefore, when downshifting the entire transmission with downshifting of the range gear, a shift control pattern that can reduce the entire shift time is performed.
[0071]
Hereinafter, two shift control patterns will be described.
[0072]
First, a program for determining a shift pattern will be described with reference to FIG.
[0073]
When there is a shift instruction, the TMCU 9 first determines in
[0074]
10 and 11, there is a time axis from the top to the bottom of the figures, 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.
[0075]
Shift A pattern without downshift of range gear. As shown in FIG. 10, first, when there is a main gear shift, the routine proceeds to step 201, where the main gear is disengaged. At this time, if there is also a shift of the splitter, the routine proceeds to step 202, where the gear of the splitter is shifted (shift is cut). The condition at this time is that the clutch position is p 1 It is on the other side. This is referred to as “clutch position> p 1 Is displayed. Of course, when only one of the main gear and the splitter is shifted, one of the two steps is omitted. Note that there is no case of shifting with only the range gear. This is because, as shown in the table of FIG. 7, seven steps are skipped at once (ex. 2nd → 10th).
[0076]
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, if there is a shift in the range gear, the gear removal and the gear in are performed simultaneously. This is because, as shown in FIG. 2, due to the structure of the
[0077]
In
[0078]
When the synchronization of the main gear is completed, the process proceeds to step 207, where the main gear is engaged. Here, the condition is that the main gear has been selected (step 203), the absolute value of the difference between the target sub-shaft rotation speed and the current sub-shaft rotation speed is equal to or less than the gear-able value α, and the clutch position> p 2 It is that. Thus, the shift A pattern ends.
[0079]
Next, a shift B pattern accompanied by downshifting of the range gear. 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 disengaged. The condition is the clutch position> p as in step 201. 1 It is. At this time, if there is also a shift of the splitter, the gear of the splitter is released in step 301 prior to step 302, and the splitter is geared in in step 303 simultaneously with step 302. The execution conditions of steps 301 and 303 are the same as those of steps 202 and 205.
[0080]
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 the gear is shifted in, that is, downshifted. In step 306, sync control is performed as in
[0081]
After completing these steps, the main gear is engaged in step 307 as in step 207, and the shift B pattern ends.
[0082]
As described above, in the shift B pattern, the downshift of the range gear, which requires a relatively long time, and the double clutch control are performed simultaneously, so that the entire shift time can be reduced.
[0083]
Here, the reason for performing the synchro control after the shift of the range gear in the shift A pattern is as follows. That is, in the shift A pattern, the range gear is upshifted. At this time, the upshift is necessarily performed in the entire transmission, and the synchronization control is the deceleration braking of the
[0084]
There is also a concept of shifting up the range gear after performing the synchronization control and the gear-in of the main gear, but this cannot be generally performed. Since the range gear has a relatively large reduction ratio difference, if this operation is performed in this order, the entire gear group from the synchro input side to the
[0085]
For the above reasons, in the shift A pattern, the shift of the range gear is performed first, and then the synchronization and the gear-in of the main gear are performed.
[0086]
Now, the transmission control device as described above is improved in the present invention in order to solve the problems described in the section of “Problems to be Solved by the Invention”.
[0087]
In other words, as described above, when the dog gear rotation speed on the
[0088]
A shift control method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The upper side of the figure shows the connection / disconnection state of the clutch, and the lower side shows the rotational speed of the clutch output shaft 15 (transmission input shaft) interlocked with the
[0089]
First, when there is a shift instruction signal at time t1, the clutch is operated to the disengaged side. Then, when the clutch moves to the disengagement side to the position P1 (immediately after the start of disengagement) where the clutch enters the half-clutch region, the gear release of the transmission is started (time t2).
[0090]
On the other hand, the TMCU 9 calculates a target sub-shaft rotation speed required for synchronizing the sleeve on the main shaft 33 side and the dog gear on the sub-shaft 32 side at the gear position of the shift destination, and sets a target clutch corresponding to the target sub-shaft rotation speed. The output shaft rotation speed X is calculated. Specifically, the target clutch output shaft rotation speed X is calculated by multiplying the target sub shaft rotation speed by the gear ratio of the splitter gear 17. Then, when the clutch moves to the disengaged side to the position P1, the sub shaft brake means 27 is operated to decelerate and brake the sub shaft 32 (CSB control). Therefore, the rotational speed of the
[0091]
Here, as shown at time t3, it is assumed that the clutch output shaft rotation speed falls below the target clutch output shaft rotation speed X due to, for example, excessive braking by the sub shaft brake means 27. In other words, this is a case where the sub-shaft rotation speed has fallen below the target sub-shaft rotation speed (the lower limit of the synchronization range in which gears can be engaged).
[0092]
In this case, the clutch is immediately operated to the contact side. When the clutch starts to be engaged, the driving force of the engine is transmitted to the
[0093]
On the other hand, at this time, the TMCU 9 calculates a difference Z between the current engine speed Y and the target clutch output shaft speed X (YX = Z). When the difference Z is larger than a preset value (for example, 100 rpm), the clutch moves to the disengagement side to a predetermined disengagement position, and thereafter, gear-in is prohibited until the set period T has elapsed. Here, the predetermined disengaged position of the clutch is the disengaged side boundary position P2 of the half-clutch region, and the set period T is 50 ms. Therefore, gear-in is not executed before time t6, which is 50 ms after time t5 when the clutch has moved to the disengagement side to position P2.
[0094]
Therefore, the clutch output shaft rotation speed increases by engaging the clutch at time t3, and even if the actual clutch output shaft rotation speed matches the target clutch output shaft rotation speed X (synchronization) at time t4, from time t6. Gear-in is not performed because the vehicle is in front.
[0095]
When the clutch moves to the disengaged side to the position P2, the driving force of the engine is not transmitted to the clutch output shaft 15 (and the sub shaft 32), and the rotation speed of the
[0096]
When the set period T elapses, the prohibition of the gear-in is released, and thereafter, at time t7 when the rotating speed of the descending
[0097]
After time t5 when the clutch has moved to the disengagement side to the position P2, the sub shaft brake means 27 may be operated to decelerate the
[0098]
On the other hand, when the difference Z between the engine speed Y and the target clutch output shaft speed X is smaller than the set value, the gear-in prohibition is not performed. Therefore, when the clutch output shaft rotation speed coincides with (synchronizes with) the target clutch output shaft rotation speed X at time t4, gear-in is executed.
[0099]
As described above, when the difference between the engine rotation speed Y and the target clutch output shaft rotation speed X is large, the clutch is moved to the disengaged side from the predetermined position after the clutch is brought into contact and the rotation speed of the
[0100]
Further, the
[0101]
On the other hand, when the difference Z between the engine rotation speed Y and the target clutch output shaft rotation speed X is small, the acceleration of the clutch output shaft and the sub-shaft when the clutch is engaged at time t4 is relatively small, and there is no fear of gear noise. Because the number is small, the clutch output shaft rotation speed and the target clutch output shaft rotation speed X (the sub shaft rotation speed and the target sub shaft rotation speed) match (synchronize) even before the clutch moves to the disengagement side to the predetermined position. If so, execute gear-in. Thereby, the shift period is shortened.
[0102]
Hereinafter, a program for executing such control will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart is repeatedly executed by the TMCU 9 every predetermined time (ex. 32 msec).
[0103]
First, in step S1, it is determined whether or not the synchronization control is currently being performed. Since the fact that the synchro control is not being performed is not a shift involving a shift of the non-synchro gear stage (main gear 18), the process proceeds to step S8 to clear the timer and end.
[0104]
If it is determined in step S1 that the synchro control is being performed, the process proceeds to step S2, in which the current transmission output shaft rotation speed is multiplied by the gear ratio of the gear stage (target gear stage) to be shifted to, and the target clutch output shaft rotation speed X is calculated. Is calculated. That is, here, the target clutch output shaft rotation speed X is directly calculated by multiplying the transmission output shaft rotation speed by the gear ratio of the gear stage (gear ratio including all of the splitter 17, the main gear 18, and the range gear 19) of the
[0105]
Subsequently, the process proceeds to step S3, in which a difference Z between the current engine speed Y and the target clutch output shaft speed X calculated in step S2 is calculated (Z = YX).
[0106]
Next, proceeding to step S4, it is determined whether or not the difference Z calculated in step S3 is larger than the set
[0107]
On the other hand, when it is determined in step S4 that the difference Z is larger than the set
[0108]
On the other hand, if it is determined in step S5 that the clutch has moved to the disengagement side from the
[0109]
Next, the process proceeds to step S10, and it is determined whether or not the measured value of the timer is larger than the set
[0110]
If it is determined in step S10 that the measured value of the timer is larger than the set
[0111]
Note that the present invention is not limited to the shift control device described above. For example, the above flowchart is shown as an example, and does not limit the present invention. For example, the
[0112]
The present invention can of course be applied to other shift control devices as long as they control the shift of a transmission having a non-synchronized gear stage.
[0113]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when the subshaft rotation speed falls below the target subshaft rotation speed, it is possible to prevent gear noise when engaging the clutch to increase the subshaft rotation speed and execute gear-in. The effect is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an automatic transmission for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an automatic transmission.
FIG. 3 is a configuration diagram showing an automatic clutch device.
FIG. 4 is a shift-up map.
FIG. 5 is a downshift map.
FIG. 6 shows the number of teeth of each gear in the transmission.
FIG. 7 shows a calculation formula 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 shift A pattern.
FIG. 11 is a flowchart showing the contents of a shift B pattern.
FIG. 12 is a time chart showing control contents when the sub-shaft rotation speed falls below a target sub-shaft rotation speed.
FIG. 13 is a flowchart for executing the control of FIG. 12;
FIG. 14 is a time chart showing conventional control contents when the sub-shaft rotation speed falls below a target sub-shaft rotation speed.
[Explanation of symbols]
2 clutch
3 transmission
6 Engine control unit
9 Transmission control unit
10 Clutch actuator
18 Main gear (non-synchronized gear stage)
27 Counter shaft brake means
32 counter shaft
33 spindle
Claims (5)
上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度を下回った場合に、
上記クラッチを接して上記副軸の回転速度を上記目標副軸回転速度以上まで上昇させた後上記クラッチを再び断側に作動すると共に、クラッチが予め設定した位置まで断側に移動するまでの間はギヤインを禁止し、その後、上記副軸回転速度が下降して上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行うことを特徴とする変速制御装置。Equipped with a main shaft linked to the wheel side and a sub shaft linked to the engine and clutch side, and does not have a mechanical synchronization mechanism for synchronizing the main shaft side and the sub shaft side in the gear position of the shift destination at the time of shifting. This is for controlling the shift of a transmission having a non-synchronized gear stage, and when shifting to the non-synchronized gear stage, the rotational speed of the sub-shaft side at the gear stage of the shift destination is the rotational speed of the main shaft side. When the speed is higher than the speed, a target sub-shaft rotation speed required for synchronizing the main shaft side and the sub-shaft side is calculated, the clutch is disengaged and gear is disengaged, and then the sub-shaft provided on the sub-shaft is A shift control device for performing gear-in by decelerating and braking the sub-shaft to the target sub-shaft rotation speed by shaft braking means,
When the rotation speed of the sub shaft is lower than the target sub shaft rotation speed,
After the clutch is brought into contact and the rotational speed of the sub shaft is increased to the target sub shaft rotational speed or higher, the clutch is operated again to the disengaged side, and the clutch is moved to the disengaged side to a preset position. A shift control device for inhibiting gear-in, and thereafter performing gear-in when the sub-shaft rotation speed decreases and synchronizes with the target sub-shaft rotation speed.
上記差が所定値よりも小さいときには、上記ギヤインの禁止は実行せず、上記クラッチを接して上記副軸の回転速度が上昇し上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行う請求項1〜3いずれかに記載の変速制御装置。Means for calculating an output shaft rotation speed of the clutch corresponding to the target sub shaft rotation speed, and comparing a difference between the calculated clutch output shaft rotation speed and an actual engine rotation speed,
When the difference is smaller than a predetermined value, the gear-in prohibition is not executed, and the gear-in is performed when the rotational speed of the sub-shaft is increased by engaging the clutch and synchronized with the target sub-shaft rotational speed. The shift control device according to any one of claims 1 to 3.
上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度を下回った場合に、
上記クラッチを接して上記副軸の回転速度を上記目標副軸回転速度以上まで上昇させた後上記クラッチを再び断側に作動すると共に、クラッチが予め設定した位置まで断側に移動するまでの間はギヤインを禁止し、その後、上記副軸回転速度が下降して上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行うことを特徴とする変速制御方法。Equipped with a main shaft linked to the wheel side and a sub shaft linked to the engine and clutch side, and does not have a mechanical synchronization mechanism for synchronizing the main shaft side and the sub shaft side in the gear position of the shift destination at the time of shifting. A method of controlling a shift of a transmission having a non-synchro gear stage, wherein the speed is shifted to the non-synchro gear stage, and the rotational speed of the sub-shaft side in the gear stage of the shift destination is the rotation speed of the main shaft side. When the speed is higher than the speed, a target sub-shaft rotation speed required for synchronizing the main shaft side and the sub-shaft side is calculated, the clutch is disengaged and gear is disengaged, and then the sub-shaft provided on the sub-shaft is A shift control method for performing gear-in by decelerating and braking the sub shaft to the target sub shaft rotation speed by shaft braking means,
When the rotation speed of the sub shaft is lower than the target sub shaft rotation speed,
After the clutch is brought into contact and the rotational speed of the sub shaft is increased to the target sub shaft rotational speed or higher, the clutch is operated again to the disengaged side, and the clutch is moved to the disengaged side to a preset position. Is a gear shift control method, wherein the gear-in is prohibited, and thereafter, the gear-in is performed when the sub-shaft rotation speed decreases and is synchronized with the target sub-shaft rotation speed.
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