JP2005351327A - Shift controller for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動変速機の変速制御装置、特に主変速機に副変速機を組み合わせた変速機の変速操作を電気信号により電気的に変速するようにした車両用変速制御装置に関するものである。 The present invention relates to a shift control device for an automatic transmission, and more particularly to a vehicle shift control device that electrically shifts a shift operation of a transmission in which a sub-transmission is combined with a main transmission using an electric signal.
従来、機械式クラッチと同期噛合歯車式変速機とを電子制御することで、走行状態に応じた走行段に自動変速する自動変速機が提案されている(特開文献1参照)。この自動変速機では、エンジンから駆動輪までの駆動力伝達系に流体クラッチ(トルクコンバータ)が介在されないので、駆動力伝達効率が高く、燃費向上を図ることができる。また、流体クラッチ特有のスリップ感がないため、ドライバビリティも向上させることができる。
前述の自動変速機においては、エンジンと自動変速機との間に摩擦クラッチを設置して、動力の流れを制御している。この摩擦クラッチ係合時のいわゆる半クラッチ状態では、摩擦クラッチに作用する負荷エネルギーが生じ、特に発進時において負荷エネルギーの発生が大きくなる。 In the aforementioned automatic transmission, a friction clutch is installed between the engine and the automatic transmission to control the power flow. In the so-called half-clutch state when the friction clutch is engaged, load energy acting on the friction clutch is generated, and the generation of load energy is particularly large at the start.
このような自動変速機においては、発進時のギア段は運転者によって設定され、また発進時に使用できるギア段も所定の複数のギア段に制限されるものがある。ドライバーが発進時において、設定可能なギア段のうち高速側のギア段を設定し、発進する場合に、車両が積載状態、または登坂路での発進時には、摩擦クラッチの係合が完全ではなく、エンジン回転速度と変速機の回転速度とに間に差が生じる、いわゆる半クラッチの状態が長くなり、摩擦クラッチに作用する負荷が大きくなる。このため、摩擦クラッチの耐久性が低下するという課題が生じる。 In such an automatic transmission, the gear stage at the time of starting is set by the driver, and the gear stages that can be used at the time of starting are limited to a plurality of predetermined gear stages. When the driver starts, when the gear set on the high speed side is set out of the settable gear stages and the vehicle starts, the friction clutch is not completely engaged when the vehicle is in a loaded state or when starting on an uphill road. A so-called half-clutch state in which there is a difference between the engine rotation speed and the transmission rotation speed becomes longer, and the load acting on the friction clutch increases. For this reason, the subject that durability of a friction clutch falls arises.
そこで本発明は、摩擦クラッチに作用する負荷エネルギー量を適正に制御するように発進時のギア段を選択し、摩擦クラッチの耐久性を向上する車両用変速制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle transmission control device that selects a gear stage at the time of starting so as to appropriately control the amount of load energy acting on the friction clutch and improves the durability of the friction clutch. .
第1の発明は、駆動源としてのエンジンと、エンジンの回転速度を所定の回転速度に変速する副変速機を備えた歯車式自動変速機と、前記エンジンの回転を前記自動変速機に伝達する摩擦係合手段と、車両の走行状態や運転者の要求に応じて前記自動変速機の変速や前記係合手段の係合を制御する制御手段を備え、発進時のギア比を少なくとも高速側と低速側のギア比から運転者が選択する車両において、前記制御手段は、前記摩擦係合手段に負荷されるエネルギー量を演算する負荷エネルギー量演算手段と、演算された負荷エネルギー量に基づいて、発進時のギア比を変更するギア比変更手段とを備え、発進時のギア比として高速側のギア比が選択され、前記演算された負荷エネルギー量が所定値を越えた場合には、選択された高速側のギア比を低速側のギア比に変更することを特徴とする。 A first invention provides an engine as a drive source, a gear-type automatic transmission having a sub-transmission that changes the rotational speed of the engine to a predetermined rotational speed, and transmits the rotation of the engine to the automatic transmission. Friction engagement means, and control means for controlling the shift of the automatic transmission and the engagement of the engagement means in accordance with the running state of the vehicle and the driver's request, the gear ratio at the start is at least on the high speed side In the vehicle selected by the driver from the gear ratio on the low speed side, the control means, based on the load energy amount calculating means for calculating the amount of energy loaded on the friction engagement means, and the calculated load energy amount, A gear ratio changing means for changing the gear ratio at the time of starting, a gear ratio on the high speed side is selected as the gear ratio at the time of starting, and is selected when the calculated load energy amount exceeds a predetermined value. Gi of the high speed side And changing the ratio to the gear ratio of the low speed side.
第2の発明は、駆動源としてのエンジンと、エンジンの回転速度を所定の回転速度に変速する副変速機を備えた歯車式自動変速機と、前記エンジンの回転を前記自動変速機に伝達する摩擦係合手段と、車両の走行状態や運転者の要求に応じて前記自動変速機の変速や前記係合手段の係合を制御する制御手段を備え、発進時のギア比を少なくとも高速側と低速側のギア比から運転者が選択する車両において、前記制御手段は、前記摩擦係合手段に負荷されるエネルギー量を演算する負荷エネルギー量演算手段と、前記演算された負荷エネルギー量が所定値以上となった回数をカウントする回数計測手段と、計測された回数に基づいて、発進時のギア比を変更するギア比変更手段を備え、発進時のギア比として高速側のギア比が選択され、前記演算された負荷エネルギー量が所定値を越えた回数が所定回数以上の場合には、選択された高速側のギア比を低速側のギア比に変更することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an engine as a drive source, a gear-type automatic transmission having a sub-transmission that changes the rotational speed of the engine to a predetermined rotational speed, and transmission of the rotation of the engine to the automatic transmission. Friction engagement means, and control means for controlling the shift of the automatic transmission and the engagement of the engagement means in accordance with the running state of the vehicle and the driver's request, the gear ratio at the start is at least on the high speed side In the vehicle selected by the driver from the gear ratio on the low speed side, the control means includes load energy amount calculation means for calculating the amount of energy loaded on the friction engagement means, and the calculated load energy amount is a predetermined value. It is equipped with a frequency measurement means that counts the number of times above and a gear ratio changing means that changes the gear ratio at the start based on the measured number, and the gear ratio on the high speed side is selected as the gear ratio at the start , Said performance It has been if the number of times the load amount of energy exceeds a predetermined value is equal to or more than the predetermined number of times, and changes the gear ratio of the selected high speed side gear ratio of the low speed side.
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記制御手段が、エンジンへの燃料噴射量とエンジンの回転速度と前記摩擦係合手段に接続する自動変速機の入力軸の回転速度とに基づき、前記摩擦係合手段に負荷されるエネルギー量を演算することを特徴とする。 According to a third invention, in the first or second invention, the control means includes a fuel injection amount to the engine, a rotation speed of the engine, and a rotation speed of the input shaft of the automatic transmission connected to the friction engagement means. Based on the above, the amount of energy loaded on the friction engagement means is calculated.
第4の発明は、第3の発明において、前記制御手段が、前記自動変速機の入力軸の回転速度が0でなく、かつ前記エンジンの回転速度と前記自動変速機の入力軸の回転速度との差が生じている間の前記摩擦係合手段に負荷されるエネルギー量を演算することを特徴とする。 In a fourth aspect based on the third aspect, the control means is configured such that the rotational speed of the input shaft of the automatic transmission is not 0, the rotational speed of the engine, the rotational speed of the input shaft of the automatic transmission, The amount of energy loaded on the friction engagement means during the difference is calculated.
したがって、第1と第2の発明では、摩擦係合手段に作用する負荷エネルギー量に応じて発進時のギア比を最適に設定することができるため、摩擦係合手段に過度の負荷エネルギーが作用することがなく、係合手段の耐久性を維持することができる。 Therefore, in the first and second aspects of the invention, the gear ratio at the start can be optimally set according to the amount of load energy acting on the friction engagement means, so that excessive load energy acts on the friction engagement means. This makes it possible to maintain the durability of the engaging means.
図1において、1はエンジン、2は摩擦クラッチ(摩擦係合手段)、3は同期噛合式トランスミッションであり、トランスミッション3の出力軸はプロペラシャフト(図示せず)を介して駆動軸(たとえば、リヤアクスル)に連結される。エンジン1に燃料を供給する燃料噴射ポンプにその燃料噴射量(ラック位置)を制御する電子ガバナ装置1Aが設けられ、エンジン1の動力をトランスミッション3に伝達するクラッチ2にその係合を操作するクラッチブースタ2Aが設けられ、トランスミッション3にはトランスミッションを構成するギア列をシフトさせるギヤシフトユニット3A、が設けられる。27はクラッチブースタ2Aの制御バルブ、31はエアタンクであり、ギヤシフトユニット3Aおよびクラッチブースタ2Aを構成するアクチュエータへの作動圧(圧縮空気)を供給する。
In FIG. 1, 1 is an engine, 2 is a friction clutch (friction engagement means), 3 is a synchronous mesh transmission, and the output shaft of the transmission 3 is a drive shaft (for example, a rear axle) via a propeller shaft (not shown). ). A fuel injection pump for supplying fuel to the
トランスミッション3は、図2に示すように、主変速機として主変速ギア列40A(Zm1−Zc1〜Zm3−Zc3、ZmR−ZcR)の入力側及び出力側に、副変速機としてのスプリッタギア列40B(Zm4−Zc4、Zm5−Zc5)及びレンジギア列40C(Zr1−Zcr1、Zr2−Zcr2)が夫々連結された構成を有する。以下、トランスミッション3の構成について説明する。 As shown in FIG. 2, the transmission 3 includes a splitter gear train 40B as a sub-transmission on the input side and output side of a main transmission gear train 40A (Zm1-Zc1 to Zm3-Zc3, ZmR-ZcR) as a main transmission. (Zm4-Zc4, Zm5-Zc5) and range gear train 40C (Zr1-Zcr1, Zr2-Zcr2) are connected to each other. Hereinafter, the configuration of the transmission 3 will be described.
エンジン1の出力を入力するインプットシャフト42には、スプリッタギア列40Bを高速段に切り換えるスプリッタギヤZm5が遊転自由に配置されると共に、その先端部にシンクロメッシュ機構44を構成するシンクロナイザハブ44Aが固定される。インプットシャフト42と同軸上に配置されたメインシャフト46には、主変速ギア列40Aの各変速段を構成するドライブギヤZm4、3速ギヤZm3、2速ギヤZm2、1速ギヤZm1及びリバースギヤZmRが夫々遊転自由に配置されると共に、その先端部にレンジギア列40Cを高速段に切り換えるレンジハイギヤZr1が固定される。ドライブギヤZm4及び3速ギヤZm3、2速ギヤZm2及び1速ギヤZm1、並びに、1速ギヤZm1及びリバースギヤZmRの間のメインシャフト46には、夫々、シンクロメッシュ機構44を構成するシンクロナイザハブ44Aが固定される。
A splitter gear Zm5 for switching the splitter gear train 40B to a high speed stage is freely arranged on the
一方、インプットシャフト42及びメインシャフト46と平行に配置されたメインカウンタシャフト48には、スプリッタギヤZm5、ドライブギヤZm4、3速ギヤZm3、2速ギヤZm2及び1速ギヤZm1と常時噛合う、カウンタスプリッタギヤZc5、カウンタドライブギヤZc4、カウンタ3速ギヤZc3、カウンタ2速ギヤZc2及びカウンタ1速ギヤZc1が固定される。また、メインカウンタシャフト48には、リバースアイドラギヤZmR1を介して、リバースギヤZmRと常時噛合うカウンタリバースギヤZcRが固定される。
On the other hand, the
メインシャフト46と同軸上に配置され、図示しないプロペラシャフトに接続するアウトプットシャフト50には、レンジギア列40Cを低速段に切り換えるレンジローギヤZr2が遊転自由に配置されると共に、その一端部にシンクロメッシュ機構44を構成するシンクロナイザハブ44Aが固定される。アウトプットシャフト50と平行に配置されたレンジカウンタシャフト52には、レンジハイギヤZr1及びレンジローギヤZr2と常時噛合う、レンジカウンタハイギヤZcr1及びレンジカウンタローギヤZcr2が夫々固定される。
A range low gear Zr2 for switching the range gear train 40C to a low speed stage is freely arranged on the
トランスミッション3は、図2のように主変速機のメインギヤ列Zm1−Zc1〜Zm3−Zc3、ZmR−ZcR(前進3速後退1速)と、そのエンジン側に配置される副変速機のスプリットギヤ列Zm4−Zc4、Zm5−Zc5(Low以下単にL、Hi以下単にH)、同じくプロペラシャフト側に配置される副変速機のレンジギヤ列Zr1−Zcr1、Zr2−Zcr2(H、L)、を備えるものであり、メインギヤ列Zm1−Zc1〜Zm3−Zc3の切り換えと、スプリットギヤ列Zm4−Zc4、Zm5−Zc5の切り換えと、さらにレンジギヤ列Zr1−Zcr1、Zr2−Zcr2の切り換えと、により前進12段(最低速側の1Lから最高速側の6Hまで)に変速可能に構成される。 As shown in FIG. 2, the transmission 3 includes main gear trains Zm1-Zc1 to Zm3-Zc3, ZmR-ZcR (third forward speed, first reverse speed) of the main transmission, and a split gear train of the sub-transmission arranged on the engine side. Zm4-Zc4, Zm5-Zc5 (Low or lower, simply L, Hi or lower, simply H), and sub gear range gear trains Zr1-Zcr1, Zr2-Zcr2 (H, L), which are also disposed on the propeller shaft side. Yes, 12 forward gears (minimum speed) by switching the main gear trains Zm1-Zc1 to Zm3-Zc3, switching the split gear trains Zm4-Zc4, Zm5-Zc5, and switching the range gear trains Zr1-Zcr1, Zr2-Zcr2. 1L on the side to 6H on the fastest side).
車両の変速制御に必要な検出手段として、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ29、アクセルペダル7の踏み量(アクセル開度の要求量)を検出するアクセル開度センサ28、クラッチ2のストローク位置を検出するクラッチストロークセンサ22、トランスミッション3のシフト位置(スプリットギヤ列Zm4−Zc4、Zm5−Zc5の選択位置、メインギヤ列Zm1−Zc1〜Zm3−Zc3、ZmR−ZcRの選択位置、レンジギヤ列Zr1−Zcr1、Zr2−Zcr2の選択位置)を検出するギヤポジションスイッチ(ギヤシフトユニット3Aに内蔵される)、トランスミッション3の出力軸から回転速度を検出する車速センサ21、トランスミッション3のメインギヤZm1からメインカウンタシャフトの回転速度を検出するメインカウンタシャフト回転速度センサ23、トランスミッション3のレンジギヤZr1からレンジカウンタシャフトの回転速度を検出するレンジカウンタシャフト回転速度センサ17が備えられる。
As detection means necessary for vehicle shift control, an engine
クラッチ2の係合制御の自動制御と運転者のマニュアル操作に基づく手動制御を切り換えるため、クラッチペダルの初期位置(解放状態)と作動位置(踏込状態)を検出するクラッチペダルスイッチ24、25が設けられる。トランスミッション3の変速指示手段として運転室にシフトレバーユニット4が備えられ、シフトレバー4Aのシフト位置に応じた変速指示信号(ニュートラル指示信号も含む)を出力する。また、車両の変速が運転者の変速指示に応じて行われるマニュアル変速モードと、運転状態に応じて自動的に行われるオート変速モードと、を選択するためのスイッチ5(モード切換スイッチ)がシフトレバー4Aのノブに設けられる。運転室には、トランスミッション3のシフト位置などを表示するディスプレイユニット13と、ブレーキペダル(図示せず)の踏込みを検出するブレーキペダルスイッチ26と、が備えられる。13Aは警報手段(たとえば、ブザー)である。
In order to switch between automatic control of engagement control of the
変速制御を司るのがトランスミッションコントロールユニット(TCU)11およびエンジンコントロールユニット(ECU)12であり、これらの間はシリアル通信(LAN)で結ばれる。TCU11において、モード切換スイッチ5がマニュアル変速モードのときは、シフトレバーユニット4の変速指示信号がトランスミッション3のギヤポジションスイッチに基づくシフト位置と一致しないときに変速指示信号に対応する目標位置へのシフト要求(変速指令)を発生する。モードスイッチ5がオート変速モードのときは、アクセル開度センサ28の検出信号および車速センサ21の検出信号から予め設定の変速マップに基づいて目標段を求め、この目標段がトランスミッション3のギヤポジションスイッチに基づくシフト位置と一致しないときに目標段へのシフト要求(変速指令)を発生する。
The transmission control unit (TCU) 11 and the engine control unit (ECU) 12 are responsible for the shift control, and these are connected by serial communication (LAN). In the
これらシフト要求の発生により変速制御が起動され、TCU11およびECU12において、そのときの目標位置へのギヤシフトを円滑に遂行すべく、電子ガバナ装置1Aとクラッチブースタ2Aとギヤシフトユニット3Aと、を制御する。図2において、スプリットギヤ列Zm4−Zc4、Zm5−Zc5は、トランスミッション3が1段毎に変速する都度、LからHまたはHからLに切り換わる一方、レンジギヤ列Zr1−Zrc1、Zr2−Zcr2は、トランスミッション3が1L〜2Hから3L〜6Hまたはその逆方向へ変速するときにのみ、LからHまたはHからLに切り換わるのである。
The shift control is activated by the generation of these shift requests, and the
レンジギヤ列Zr1−Zrc1、Zr2−Zcr2の切り換えを伴わない変速制御については、変速指令(シフト要求)が発生すると、エンジン1のアクセル開度(燃料噴射ポンプのラック位置)を無負荷状態へ絞ると共に、クラッチ2を切断する。そして、クラッチ2の切断が検出されると、メインギヤ列Zm1−Zc1〜Zm3−Zc3をニュートラルへセット(ギヤ抜き)すると同時にスプリットギヤ列Zm4−Zc4、Zm5−Zc5の切り換えを行う一方、エンジン回転をレンジカウンタシャフト回転とトランスミッション3の変速完了後のギヤ比(レシオ)とから計算される目標回転(主変速機のギヤ入れすべき変速段の同期回転)に制御する。これに合わせてクラッチ2をダブルクラッチ動作(クラッチ非係合→クラッチ係合→クラッチ非係合)により、トランスミッション3のメインカウンタシャフト回転を目標回転に制御しながら、変速指令に対応するメインギヤ列Zm1−Zc1〜Zm3−Zc3へのギヤ入れを行う。その後、このギヤ入れが完了したら、クラッチ2を接続すると共にエンジン回転の制御をアクセル開度に応じた通常の制御に切り換えるようになる。
For shift control that does not involve switching of the range gear trains Zr1-Zrc1, Zr2-Zcr2, when a shift command (shift request) is generated, the accelerator opening of the engine 1 (rack position of the fuel injection pump) is reduced to a no-load state. Then, the
本発明を適用するトランスミッション3は以上のように構成され、次に図3に示すブロック図を用いて、本発明の発進時ギア段制御を実施するTCU(制御手段)11の構成について説明する。 The transmission 3 to which the present invention is applied is configured as described above. Next, the configuration of the TCU (control means) 11 that performs the start gear position control of the present invention will be described using the block diagram shown in FIG.
TCU11には、トランスミッション3の運転状態が各センサから入力される。具体的には、エンジン1の回転速度がエンジン回転速度センサ29から入力され、エンジン1の燃料噴射量がECU12から入力される。また、メインカウンタシャフトの回転速度がメインカウンタシャフト回転速度センサ23から入力され、アクセル開度がアクセル開度センサ28から入力され、シフトレバー位置がギアポジションスイッチ(3A)から入力される。さらにスプリッタギア列40Bの固定されたギアの位置を検出するギアポジションセンサ62の信号が入力される。
The operating state of the transmission 3 is input to the
各入力された信号に基づいて、TCU11はスプリットギヤ列やレンジギア列の切り換えやクラッチ2の係合を行うとともに、車両発進時のギア段を制限する発進時ギア段制限制御を実施する。
Based on each input signal, the
図4−1、図4−2は、本発明の発進時ギア段制限制御の内容を説明するフローチャートである。この実施形態においては、発進時のギア段として選択可能なギア比のうち低速側から2番目と3番目のギア比である1Hおよび2Lのみを選択可能として以下、説明する。通常、平坦路を無積載で発進するような場合にはギア段として2Lを運転者が選択し、積載状態あるいは登坂路発進時にはギア段1Hを選択する。しかしながら、登坂路発進時にもギア段2Lを選択することは可能であり、そのような場合には半クラッチ状態が長くなり、摩擦クラッチ2に作用する負荷が大きくなり、摩擦クラッチ2の耐久性が低下するという課題がある。そこで本発明では、摩擦クラッチ2の耐久性が低下するような場合には、摩擦クラッチに作用する負荷エネルギー量が抑制されるように発進時のギア段を低速側のギア段に制限するものである。
FIGS. 4-1 and FIGS. 4-2 are flowcharts illustrating the contents of the starting gear stage limit control according to the present invention. In this embodiment, only the 1H and 2L gear ratios that are the second and third gear ratios from the low speed side among the gear ratios that can be selected as the gear stage at the time of starting will be described below. Normally, the driver selects 2L as the gear stage when starting on a flat road without loading, and the gear stage 1H is selected when the vehicle is loaded or when starting on an uphill road. However, it is possible to select the gear stage 2L even when starting on an uphill road. In such a case, the half-clutch state becomes longer, the load acting on the
まずステップS1、S2でシフトレバー4Aの位置を読み込み、その位置が走行レンジにあるかどうかを判定する。走行レンジになければ発進状態にないとしてステップS1に戻り、走行レンジにある場合にはステップS3に進む。
First, in steps S1 and S2, the position of the
ステップS3では、摩擦クラッチ2の耐久性の観点から予め実験等により設定された所定値以上の負荷が摩擦クラッチ2に作用した回数を所定回数と比較する。ここで、摩擦クラッチ2に所定値以上の負荷が所定回数以上作用した場合には、摩擦クラッチ2の摩耗が進行し、クラッチ2の耐久性が低下する。そこで、所定値以上の負荷が所定回数以上作用した場合には発進時のギア段を制限し、より低速のギア段に変更する。
In step S3, the number of times that a load greater than or equal to a predetermined value set in advance through experiments or the like from the viewpoint of durability of the
本実施形態では、判定条件が成立した場合にはステップS4に進み、発進時のギア段をドライバーの選択にかかわらずギア段1Hに設定する。一方、判定条件が不成立の場合には、摩擦クラッチ2の耐久性低下の恐れがないとしてステップS5に進み、ドライバーの選択に従い、発進時のギア段を高速側のギア段2Lに設定する。例えば、ドライバーの選択が2Lであっても、摩擦クラッチ2の負荷状態がステップ3の条件に一致するような場合には、ギア段を1Hとして摩擦クラッチ2に作用する負荷を低減し、摩擦クラッチ2の耐久性の低下を抑制する。また、ギア段が要求ギア段と異なる制御を実施していることをドライバーに報知するようにしても良い。ここでステップS3、S4が、請求項のギア比変更手段に相当する。
In this embodiment, when the determination condition is satisfied, the process proceeds to step S4, and the gear stage at the start is set to the gear stage 1H regardless of the driver's selection. On the other hand, if the determination condition is not satisfied, the process proceeds to step S5 because there is no fear of the durability of the
ギア段設定後、ステップS6、S7でシフト位置を読み込み、シフト位置がニュートラル、つまりドライバーが発進を中止したかどうかを判断する。ニュートラルの場合にステップS1に戻り、ニュートラル以外の走行レンジにある場合には、ステップS8に進み、アクセル開度センサ28からアクセル開度を読み込む。そしてステップS9でアクセル開度が0でないかどうかを判定し、アクセル開度が0の場合にはステップS6に戻り、0でない場合にはステップS10に進む。
After setting the gear position, the shift position is read in steps S6 and S7, and it is determined whether the shift position is neutral, that is, whether the driver has stopped starting. In the case of neutral, the process returns to step S1. When the travel range is other than neutral, the process proceeds to step S8, and the accelerator opening is read from the
ステップS10では、摩擦クラッチ2に作用する負荷エネルギー量Qを0にキャンセルする。次にステップS11で、インプットシャフト42の回転速度、及びエンジン回転速度とインプットシャフトの回転速度との差を演算し、摩擦クラッチ2が半クラッチ状態かどうかを判定する。摩擦クラッチ2が完全に係合した状態あるいは、インプットシャフト42の回転が伝達されていない状態であれば、ステップS13に進み、発進が終了したかどうかを判定する。
In step S10, the load energy amount Q acting on the
そして半クラッチ状態であれば、次のステップS12とステップS14でエンジン回転速度B、メインカウンタシャフト回転速度およびスプリッタギア列40Bの位置を読み込み、ステップS15でスプリッタギア列40Bの位置とメインカウンタシャフトの回転速度とからインプットシャフト42の回転速度Cを演算する。
If it is a half-clutch state, the engine rotational speed B, the main countershaft rotational speed, and the position of the splitter gear train 40B are read in the next step S12 and step S14, and the position of the splitter gear train 40B and the position of the main countershaft in step S15. The rotational speed C of the
続くステップS16で、エンジン回転速度Bを読み込み、またインプットシャフト42の回転速度Cを演算し、ステップS17でこれらと燃料噴射量Aから次式より、摩擦クラッチ2に作用する負荷エネルギー量dQを演算する。
In the next step S16, the engine rotational speed B is read, and the rotational speed C of the
続くステップS18で、演算したエネルギー量dQに前回演算までのエネルギー量の積算値Qを加えて、新たな積算エネルギー量QとしてステップS14の半クラッチ判定に戻る。この演算を半クラッチ状態中、繰り返し演算し積算することで半クラッチ状態での摩擦クラッチ2に作用する積算エネルギー量Qを演算することができる。ここでステップS15、17及び18が、請求項の負荷エネルギー量演算手段に相当する。
In subsequent step S18, the integrated value Q of the energy amount up to the previous calculation is added to the calculated energy amount dQ, and the process returns to the half-clutch determination in step S14 as a new integrated energy amount Q. By repeatedly calculating and integrating this calculation during the half-clutch state, the accumulated energy amount Q acting on the
ステップS11の半クラッチ判定に戻り、この判定で半クラッチ制御中でない場合にはステップS13の発進終了判定に進み、エンジン1の回転速度とインプットシャフト42の回転速度が一致したことを条件として発進が終了したと判定する。エンジン回転速度とインプットシャフト42の回転速度に差がある場合(インプットシャフト42の回転速度が0と考えられ、車両がまだ動き出していない状態と考えられる)には、発進が終了しておらず、ステップS11に戻る。発進が終了したと判定された場合にはステップS19に進み、摩擦クラッチ2の積算エネルギー量Qが所定値以上かどうかを判定し、所定値以上であれば、ステップS20に進み、その所定値以上となった回数を1回インクリメントしステップS21に進み、またステップS19で積算エネルギー量Qが所定値未満である場合にもステップS21に進む。ここで、ステップS20が請求項の回数計測手段に相当する。
Returning to the half-clutch determination in step S11, if this determination is not in the half-clutch control, the process proceeds to the start-end determination in step S13, and the start is made on condition that the rotation speed of the
ステップS21では、車両が停車しているかどうかを車速センサ21の出力等から判定する。走行中であれば判定を繰り返して停車するまで待ち、停車すればステップ1に戻る。
In step S21, it is determined from the output of the
このように、車両の発進時に選択可能なギア段の内、高速側のギア段を選択した場合において、摩擦クラッチ2に作用する負荷が所定エネルギー以上となった回数を記憶しておき、その回数が所定回数以上となった場合には、選択した高速側のギア段の使用を禁止して、低速側のギア段を使用するように制限する制御を行うため、摩擦クラッチ2に作用する負荷を低減することができ、摩擦クラッチ2の耐久性を延長させることができる。
As described above, the number of times that the load acting on the
図5−1、図5−2は、本発明の発進時ギア段制限制御の内容を説明する他のフローチャートである。この実施形態において、図4に示した制御内容と異なる点は、摩擦クラッチ2に作用する負荷の積算エネルギー量Qが所定値以上の場合に、フラグを立てて、フラグのオン/オフに基づいて発進時のギア段の制限制御を行うようにした点である。
FIGS. 5A and 5B are other flowcharts for explaining the contents of the starting gear stage limit control according to the present invention. In this embodiment, the point of difference from the control content shown in FIG. 4 is that when the integrated energy amount Q of the load acting on the
まずステップS0でフラグをオフにセットする。 First, in step S0, the flag is set to off.
次にステップS1、S2でシフトレバー4Aの位置を読み込み、その位置が走行レンジにあるかどうかを判定する。走行レンジになければ発進状態にないとしてステップS1に戻り、走行レンジにある場合にはステップS2´に進む。
Next, in steps S1 and S2, the position of the
ステップS2´では、摩擦クラッチ2の耐久性の観点から予め実験等により設定された所定値以上の負荷が摩擦クラッチに作用した場合にセットするフラグがオンになっているかどうかを判定する。オンの場合にはステップS4に進み、オフの場合には、ステップS5に進む。
In step S2 ′, it is determined whether or not a flag to be set is turned on when a load of a predetermined value or more set in advance through experiments or the like is applied to the friction clutch from the viewpoint of durability of the
本実施形態では、判定条件が成立した場合にはステップS4に進み、発進時のギア段をドライバーの選択にかかわらずギア段1Hに設定する。一方、判定条件が不成立の場合には、摩擦クラッチ2の耐久性低下の恐れがないとしてステップS5に進み、ドライバーの選択に従い、発進時のギア段を高速側のギア段2Lに設定する。例えば、ドライバーの選択が2Lであっても、摩擦クラッチ2の負荷状態がステップ3の条件に一致するような場合には、ギア段を1Hとして摩擦クラッチ2に作用する負荷を低減し、摩擦クラッチ2の耐久性の低下を抑制する。また、ギア段が要求ギア段と異なる制御を実施していることをドライバーに報知するようにしても良い。ここでステップS3、S4が、請求項のギア比変更手段に相当する。
In this embodiment, when the determination condition is satisfied, the process proceeds to step S4, and the gear stage at the start is set to the gear stage 1H regardless of the driver's selection. On the other hand, if the determination condition is not satisfied, the process proceeds to step S5 because there is no fear of the durability of the
ギア段設定後、ステップS6、S7でシフト位置を読み込み、シフト位置がニュートラル、つまりドライバーが発進を中止したかどうかを判断する。ニュートラルの場合にステップS1に戻り、ニュートラル以外の走行レンジにある場合には、ステップS8に進み、アクセル開度センサ28からアクセル開度を読み込む。そしてステップS9でアクセル開度が0でないかどうかを判定し、アクセル開度が0の場合にはステップS6に戻り、0でない場合にはステップS10に進む。
After setting the gear position, the shift position is read in steps S6 and S7, and it is determined whether the shift position is neutral, that is, whether the driver has stopped starting. In the case of neutral, the process returns to step S1. When the travel range is other than neutral, the process proceeds to step S8, and the accelerator opening is read from the
ステップS10では、摩擦クラッチ2に作用する負荷エネルギー量Qを0にキャンセルする。次にステップS11で、インプットシャフト42の回転速度、及びエンジン回転速度とインプットシャフトの回転速度との差を演算し、摩擦クラッチ2が半クラッチ状態かどうかを判定する。摩擦クラッチ2が完全に係合した状態あるいは、インプットシャフト42の回転が伝達されていない状態であれば、ステップS13に進み、発進が終了したかどうかを判定する。
In step S10, the load energy amount Q acting on the
そして半クラッチ状態であれば、次のステップS12とステップS14でエンジン回転速度B、メインカウンタシャフト回転速度およびスプリッタギア列40Bの位置を読み込み、ステップS15でスプリッタギア列40Bの位置とメインカウンタシャフトの回転速度とからインプットシャフト42の回転速度Cを演算する。
If it is a half-clutch state, the engine rotational speed B, the main countershaft rotational speed, and the position of the splitter gear train 40B are read in the next step S12 and step S14, and the position of the splitter gear train 40B and the position of the main countershaft in step S15. The rotational speed C of the
続くステップS16で、エンジン回転速度Bを読み込み、またインプットシャフト42の回転速度Cを演算し、ステップS17でこれらと燃料噴射量Aから次式より、摩擦クラッチ2に作用する負荷エネルギー量dQを演算する。
In the next step S16, the engine rotational speed B is read, and the rotational speed C of the
続くステップS18で、演算したエネルギー量dQに前回演算までのエネルギー量の積算値Qを加えて、新たな積算エネルギー量QとしてステップS14の半クラッチ判定に戻る。この演算を半クラッチ状態中、繰り返し演算し積算することで半クラッチ状態での摩擦クラッチ2に作用する積算エネルギー量Qを演算することができる。ここでステップS15、17及び18が、請求項の負荷エネルギー量演算手段に相当する。
In subsequent step S18, the integrated value Q of the energy amount up to the previous calculation is added to the calculated energy amount dQ, and the process returns to the half-clutch determination in step S14 as a new integrated energy amount Q. The accumulated energy amount Q acting on the
ステップS11の半クラッチ判定に戻り、この判定で半クラッチ制御中でない場合にはステップS13の発進終了判定に進み、エンジン1の回転速度とインプットシャフト42の回転速度が一致したことを条件として発進が終了したと判定する。エンジン回転速度とインプットシャフト42の回転速度に差がある場合(インプットシャフト42の回転速度が0と考えられ、車両がまだ動き出していない状態と考えられる)には、発進が終了しておらず、ステップS11に戻る。発進が終了したと判定された場合にはステップS19に進み、摩擦クラッチ2の積算エネルギー量Qが所定値以上かどうかを判定し、所定値以上であれば、ステップS22に進み、摩擦クラッチ2に作用する負荷が所定値以上の場合にセットするフラグをオンにし、負荷が所定値未満の場合にはステップS23に進み、フラグをオンまたはオフにして、ステップS24に進む。
Returning to the half-clutch determination in step S11, if this determination is not in the half-clutch control, the process proceeds to the start-end determination in step S13, and the start is made on condition that the rotation speed of the
ステップS24では、車両が停車しているかどうかを車速センサ21の出力等から判定する。走行中であれば判定を繰り返して停車するまで待ち、停車すればステップ1に戻る。
In step S24, it is determined from the output of the
このように、車両の発進時に選択可能なギア段の内、高速側のギア段を選択した場合において、摩擦クラッチ2に作用する負荷が所定エネルギー以上となった場合には、選択した高速側のギア段の使用を禁止して、低速側のギア段を使用するように制限する制御を行うため、摩擦クラッチ2に作用する負荷を低減することができ、摩擦クラッチ2の耐久性を延長させることができる。
As described above, when the high speed gear stage is selected from among the gear stages that can be selected at the start of the vehicle, when the load acting on the
尚、これまでの実施形態においては、発進時の選択可能なギア段として高低2つのギア段を用いて説明したが、同様の判断基準を用いることで、より多段の使用可能なギア段を設定することも可能である。 In the above embodiments, the description has been made using two gear stages, high and low, as selectable gear stages at the time of starting. However, by using the same criteria, more usable gear stages can be set. It is also possible to do.
摩擦クラッチの耐久性を維持することができるため、副変速機を有する自動変速機に有用である。 Since the durability of the friction clutch can be maintained, it is useful for an automatic transmission having a sub-transmission.
1 エンジン
1A 電子ガバナ装置
2 摩擦クラッチ
2A クラッチブースタ
3 自動変速機
3A ギヤシフトユニット
4 シフトレバーユニット
4A シフトレバー
11 トランスミッションコントロールユニット
12 エンジンコントロールユニット
13 ディスプレイユニット
13A ブザー
17 スプリッタギヤ回転センサ
21 車速センサ
22 クラッチストロークセンサ
23 ギヤ回転センサ
24、25 クラッチスイッチ
26 ブレーキペダルスイッチ
28 アクセル開度センサ
29 エンジン回転センサ
32 レンジカウンタシャフト
40A 主変速機
40B スプリッタ(副変速機)
40C レンジ
42 インプットシャフト
44 シンクロメッシュ機構
44A シンクロナイザハブ
46 メインシャフト
48 メインカウンタシャフト
50 アウトプットシャフト
60 メインポジションセンサ
62 スプリッタポジションセンサ
64 レンジポジションセンサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
エンジンの回転速度を少なくとも高速側と低速側のギア比を用いて所定の回転速度に変速する副変速機を備えた歯車式自動変速機と、
前記エンジンの回転を前記自動変速機に伝達する摩擦係合手段と、
車両の走行状態や運転者の要求に応じて前記自動変速機の変速及び前記係合手段の係合を制御する制御手段を備え、
発進時のギア比を少なくとも前記副変速機の前記高速側と前記低速側のギア比から運転者が選択する車両において、
前記制御手段は、
前記摩擦係合手段に負荷されるエネルギー量を演算する負荷エネルギー量演算手段と、
演算された負荷エネルギー量に基づいて、発進時のギア比を変更するギア比変更手段とを備え、
発進時のギア比として前記高速側のギア比が選択され、前記演算された負荷エネルギー量が所定値を越えた場合には、前記選択された高速側のギア比を前記低速側のギア比に変更することを特徴とする車両用変速制御装置。 An engine as a drive source,
A gear-type automatic transmission including a sub-transmission that changes the rotational speed of the engine to a predetermined rotational speed using at least a gear ratio between the high speed side and the low speed side;
Friction engagement means for transmitting rotation of the engine to the automatic transmission;
Control means for controlling the shift of the automatic transmission and the engagement of the engagement means according to the running state of the vehicle and the request of the driver;
In a vehicle in which a driver selects a gear ratio at the time of starting from at least the high speed side and the low speed side gear ratio of the sub-transmission,
The control means includes
Load energy amount calculating means for calculating the amount of energy loaded on the friction engagement means;
Gear ratio changing means for changing the gear ratio at the start based on the calculated load energy amount,
The gear ratio on the high speed side is selected as the gear ratio at the time of start, and when the calculated load energy amount exceeds a predetermined value, the gear ratio on the high speed side selected is changed to the gear ratio on the low speed side. A shift control apparatus for a vehicle, characterized by being changed.
エンジンの回転速度を少なくとも高速側と低速側のギア比を用いて所定の回転速度に変速する副変速機を備えた歯車式自動変速機と、
前記エンジンの回転を前記自動変速機に伝達する摩擦係合手段と、
車両の走行状態や運転者の要求に応じて前記自動変速機の変速や前記係合手段の係合を制御する制御手段を備え、
発進時のギア比を少なくとも前記副変速機の前記高速側と前記低速側のギア比から運転者が選択する車両において、
前記制御手段は、
前記摩擦係合手段に負荷されるエネルギー量を演算する負荷エネルギー量演算手段と、
前記演算された負荷エネルギー量が所定値以上となった回数をカウントする回数計測手段と、
計測された回数に基づいて、発進時のギア比を変更するギア比変更手段とを備え、
発進時のギア比として前記高速側のギア比が選択され、前記演算された負荷エネルギー量が所定値を越えた回数が所定回数以上の場合には、前記選択された高速側のギア比を前記低速側のギア比に変更することを特徴とする車両用変速制御装置。 An engine as a drive source,
A gear-type automatic transmission including a sub-transmission that changes the rotational speed of the engine to a predetermined rotational speed using at least a gear ratio between the high speed side and the low speed side;
Friction engagement means for transmitting rotation of the engine to the automatic transmission;
Control means for controlling the shift of the automatic transmission and the engagement of the engagement means according to the running state of the vehicle and the driver's request;
In a vehicle in which a driver selects a gear ratio at the time of starting from at least the high speed side and the low speed side gear ratio of the sub-transmission,
The control means includes
Load energy amount calculating means for calculating the amount of energy loaded on the friction engagement means;
Number-of-times measuring means for counting the number of times the calculated load energy amount is equal to or greater than a predetermined value;
Gear ratio changing means for changing the gear ratio at the start based on the measured number of times,
If the gear ratio on the high speed side is selected as the gear ratio at the time of start and the number of times the calculated load energy amount exceeds a predetermined value is a predetermined number or more, the selected gear ratio on the high speed side is A vehicular speed change control device, wherein the gear ratio is changed to a low gear ratio.
The control means is configured so that the rotational speed of the input shaft of the automatic transmission is not zero and the frictional engagement is performed while a difference between the rotational speed of the engine and the rotational speed of the input shaft of the automatic transmission is occurring. 4. The vehicle shift control device according to claim 3, wherein an amount of energy loaded on the means is calculated.
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