JP2006226433A - 車両用歯車式変速機の制御装置,制御方法及び制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】
自動車の状態等に応じて、摩擦伝達機構を最適位置に制御できる車両用歯車式変速機の制御装置,制御方法及び制御システムを提供することにある。
【解決手段】
車両用歯車式変速機50は、入力軸クラッチ7と、複数の歯車対1,2,3,4,5,11,12,13,14,15と、複数の噛合い機構21,22,23と、入力軸クラッチ7の押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整する入力軸クラッチアクチュエータ61とからなる。変速機制御種ニット100は、車両の駆動軸が停止している期間、または歯車対に連結する噛合い機構21,22,23を切り替える期間に、押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、歯車式変速機もしくは車両の状態を表すパラメータのうち、少なくとも一つのパラメータによって変更する。
【選択図】 図8

Description

本発明は、自動変速機の制御装置,制御方法及び制御システムに係り、特に、自動車に用いる歯車式変速機の制御に好適な自動変速機の制御装置,制御方法及び制御システムに関する。
最近、手動変速機に用いられる歯車式変速機を用いて、摩擦機構であるクラッチの操作と、噛合い機構である同期噛合い機構(シンクロメッシュ機構)の操作を自動化したシステムとして、自動化マニュアルトランスミッション(以下、「自動MT」と称する)が開発されている。自動MTでは、変速が開始されると、駆動力源であるエンジンのトルクを伝達、遮断するクラッチを解放し、シンクロメッシュク機構を切り替え、しかる後に再度クラッチを締結する。
また、特許2703169号公報に記載のように、従来の自動MTに、摩擦伝達機構の一形態である、湿式多板クラッチを設け、変速中も湿式多板クラッチによって駆動トルクを伝達する自動MTが知られている。この自動MTでは、変速が開始されると、変速機への入力トルクを湿式多板クラッチによって伝達することにより、変速前のギアが伝達しているトルクを解除してギアを解放する。湿式多板クラッチによって、駆動トルクを伝達しつつ回転数制御を行い、変速機の入力軸回転数が次変速段相当の回転数に同期した時点で、次変速段のギアを締結する。その後、湿式多板クラッチを解放する。以上のようにして、駆動トルクを、変速前ギア比相当から湿式多板クラッチが連結されるギア比相当へ、さらに変速後ギア比相当へと変化させることにより、駆動トルク中断を回避してスムーズな変速を行えるものである。
また、特開2000−234654号公報や、特開2001−295898号公報や、特開2003−120764号公報により、変速機への入力トルクを伝達するクラッチを2枚設け、2枚のクラッチによって交互に駆動トルクを伝達する、ツインクラッチ式自動MTが知られている。このツインクラッチ式自動MTでは、変速が開始されると、変速前にトルクを伝達していたクラッチを徐々に解放しながら、次変速段のクラッチを徐々に締結することで、駆動トルクを変速前ギア比相当から、変速後ギア比相当へと変化させることにより、駆動トルク中断を回避してスムーズな変速を行えるものである。
前記の種々の自動MTにおいては、トルクコンバータの搭載された所謂オートマティックトランスミッションとは異なり、トルクコンバータによる所謂クリープ動作がないため、発進時には駆動力源であるエンジンのトルクを伝達、遮断するクラッチの伝達トルクを制御することによって擬似的にクリープ動作を行っている。
このような自動MTの発進においては、運転者がブレーキを解除してから、所謂クリープ動作を開始するまでの時間ができるかぎり短くすることが望ましく、クラッチの締結を開始して変速機にトルクを伝達するまでの時間が長くなると、発進開始時のディレイ感が発生する可能性がある。
特開平8−54031号公報には、発進を開始する前の待機状態において、クラッチストロークを一定量だけ進めて待機することでクラッチ伝達トルク立ちあがりまでの時間を短縮する技術が開示されている。
特許2703169号公報 特開2000−234654号公報 特開2001−295898号公報 特開2003−120764号公報 特開平8−54031号公報
しかし、特開平8−54031号公報には、前記待機位置の設定方法に関する記載がなされていないため、必ずしも自動車の状態等に応じた位置に設定できないという問題があった。その結果、発進開始時に摩擦伝達機構の伝達トルクが立ちあがるまでの時間が長くなったり、発進開始時のディレイ感が発生するという問題があった。
本発明の目的は、自動車の状態等に応じて、摩擦伝達機構を最適位置に制御できる車両用歯車式変速機の制御装置,制御方法及び制御システムを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、摩擦面を押付ける押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整することで動力を伝達する摩擦伝達機構と、前記摩擦伝達機構が伝達するトルクを受けて回転する入力軸と、車両の駆動軸にトルクを出力する出力軸と、前記入力軸と前記出力軸の間で回転する複数の歯車対と、前記歯車対のいずれかを前記入力軸もしくは前記出力軸に連結することで所定の変速段を実現する複数の噛合い機構と、前記押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整する作動機構と、から構成される車両用歯車式変速機を制御する車両用歯車式変速機の制御装置であって、前記駆動軸が停止している期間、または前記歯車対に連結する前記噛合い機構を切り替える期間に、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記歯車式変速機もしくは前記車両の状態を表すパラメータのうち、少なくとも一つのパラメータによって変更する制御手段を備えるようにしたものである。
かかる構成により、自動車の状態等に応じて、摩擦伝達機構を最適位置に制御し得るものとなる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、摩擦面を押付ける押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整することで動力を伝達する摩擦伝達機構と、前記摩擦伝達機構が伝達するトルクを受けて回転する入力軸と、車両の駆動軸にトルクを出力する出力軸と、前記入力軸と前記出力軸の間で回転する複数の歯車対と、前記歯車対のいずれかを前記入力軸もしくは前記出力軸に連結することで所定の変速段を実現する複数の噛合い機構と、前記押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整する作動機構と、から構成される車両用歯車式変速機を制御する車両用歯車式変速機の制御方法であって、前記駆動軸が停止している期間、または前記歯車対に連結する前記噛合い機構を切り替える期間に、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記歯車式変速機もしくは前記車両の状態を表すパラメータのうち、少なくとも一つのパラメータによって変更するようにしたものである。
かかる方法により、自動車の状態等に応じて、摩擦伝達機構を最適位置に制御し得るものとなる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、摩擦伝達機構の摩擦面を押付ける押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整することで、車両用歯車式変速機に動力を伝達し、車両用歯車式変速機を構成する入力軸と出力軸の間で回転する複数の歯車対のいずれかを、複数の噛合い機構のいずれかにより前記入力軸もしくは前記出力軸に連結することで所定の変速段を実現し、前記車両用歯車式変速機の出力軸から車両の駆動軸にトルクを出力する車両用歯車式変速機を制御する車両用歯車式変速機の制御装置と、この車両用歯車式変速機の制御装置からの制御指令に基づいて、前記押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整する作動機構とを有する車両用歯車式変速機の制御システムであって、前記駆動軸が停止している期間、または前記歯車対に連結する前記噛合い機構を切り替える期間に、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記歯車式変速機もしくは前記車両の状態を表すパラメータのうち、少なくとも一つのパラメータによって変更する制御手段を備えるようにしたものである。
かかる構成により、自動車の状態等に応じて、摩擦伝達機構を最適位置に制御し得るものとなる。
ここで、歯車式変速機の状態を表すパラメータとは、摩擦伝達機構の摩擦面温度,摩擦伝達機構を潤滑する潤滑油の温度などであり、車両の状態を表すパラメータとは、路面勾配,ブレーキ踏力,ブレーキ油圧シリンダの圧力,パーキングブレーキの作動・非作動,シフトレバーのシフトポジションなどである。
本発明によれば、自動車の状態等に応じて、摩擦伝達機構を最適位置に制御して、発進開始時に摩擦伝達機構の伝達トルクが立ちあがるまでの時間を短縮することができ、発進開始時のディレイ感発生を回避することができる。
以下、図1〜図11を用いて、本発明の第1の実施形態による車両用歯車式変速機の制御装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図1を用いて、本実施形態に係る自動車の制御装置によって制御される自動変速機を備えた自動車の構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る自動車の制御装置によって制御される自動変速機を備えた自動車のシステム構成を示すスケルトン図である。
駆動力源であるエンジン7、エンジン7の回転数を計測するエンジン回転数センサ(図示しない)、エンジントルクを調節する電子制御スロットル(図示しない)、吸入空気量に見合う燃料量を噴射するための燃料噴射装置(図示しない)が設けられており、エンジン制御ユニット101により、吸入空気量、燃料量、点火時期等を操作することで、エンジン7のトルクを高精度に制御することができるようになっている。燃料噴射装置には、燃料が吸気ポートに噴射される吸気ポート噴射方式あるいはシリンダ内に直接噴射される筒内噴射方式があるが、エンジンに要求される運転域(エンジントルク、エンジン回転数で決定される領域)を比較して燃費が低減でき、かつ排気性能が良い方式のエンジンを用いるのが有利である。駆動力源としては、ガソリンエンジンのみならず、ディーゼルエンジン、天然ガスエンジンや、電動機などでも良い。
また、自動変速機50には、入力軸クラッチ8,変速機入力軸41,変速機出力軸43,第1ドライブギア1,第2ドライブギア2,第3ドライブギア3,第4ドライブギア4,第5ドライブギア5,第1ドリブンギア11,第2ドリブンギア12,第3ドリブンギア13,第4ドリブンギア14,第5ドリブンギア15,第1噛合い伝達機構21,第2噛合い伝達機構22,第3噛合い伝達機構23,回転センサ31,回転センサ33が設けられており、入力軸クラッチ8を係合・開放することで、エンジン7のトルクを変速機入力軸41に伝達・遮断することが可能である。入力軸クラッチ8には、一般に乾式単板クラッチが用いられるが、乾式多板クラッチや湿式多板クラッチなど、すべての摩擦伝達機構を用いることが可能である。入力軸クラッチ8の押付け力(入力軸クラッチトルク)の制御には、電気によって駆動する作動装置(アクチュエータ)61が用いられており、入力軸クラッチアクチュエータ61に設けられたモータ(図示しない)の電流を制御することで、入力軸クラッチ8の伝達トルクの制御を行っている。
入力軸41には、第1ドライブギア1,第2ドライブギア2,第3ドライブギア3,第4ドライブギア4,第5ドライブギア5が設けられている。第1ドライブギア1,第2ドライブギア2は変速機入力軸41に固定されており、第3ドライブギア3,第4ドライブギア4,第5ドライブギア5は、変速機入力軸41に対して回転自在に設けられている。また、変速機入力軸41の回転数である、入力軸回転数を検出する手段として、回転センサ31が設けられている。
一方、変速機出力軸43には、第1ドリブンギア11,第2ドリブンギア12,第3ドリブンギア13,第4ドリブンギア14,第5ドリブンギア15が設けられている。第1ドリブンギア11,第2ドリブンギア12は変速機出力軸43に対して回転自在に設けられており、第3ドリブンギア13,第4ドリブンギア14,第5ドリブンギア15は変速機出力軸43に固定されている。
また、変速機出力軸43の回転数を検出する手段として、回転センサ33が設けられている。
これらのギアの中で、第1ドライブギア1と、第1ドリブンギア11とが、第2ドライブギア2と、第2ドリブンギア12とが、それぞれ噛合している。また、第3ドライブギア3と、第3ドリブンギア13とが、第4ドライブギア4と、第4ドリブンギア14とが、それぞれ噛合している。さらに、第5ドライブギア5と、第5ドリブンギア15とが、それぞれ噛合している。
第1噛合い伝達機構21は、第1ドリブンギア11と第2ドリブンギア12の間に設けられている。第1噛合い伝達機構21は、第1ドリブンギア11を出力軸43に係合させたり、第2ドリブンギア12を出力軸43に係合させる。
したがって、入力軸41へ入力された回転トルクは、第1噛合い伝達機構21を介して、第1ドライブギア1−第1ドリブンギア11−出力軸43へ、または、第2ドライブギア2−第2ドリブンギア12−出力軸43へと伝達される。
また、第2噛合い伝達機構22は、第3ドライブギア3と第4ドライブギア4の間に設けられている。第2噛合い伝達機構22は、第3ドライブギア3を入力軸41に係合させたり、第4ドライブギア4を入力軸41に係合させる。したがって、入力軸41へ入力された回転トルクは、第2噛合い伝達機構22を介して、第3ドライブギア3−第3ドリブンギア13−出力軸43へ、または第4ドライブギア4−第4ドリブンギア14−出力軸43へと伝達される。
さらに、第3噛合い伝達機構23は、第5ドライブギア5の横に設けられている。第3噛合い伝達機構23は、第5ドライブギア5を入力軸41に係合させる。したがって、変速機入力軸41へ入力された回転トルクは、第3噛合い伝達機構23を介して、第5ドライブギア5−第5ドリブンギア15−出力軸43へと伝達される。
ここで、噛合い伝達機構21,22,23は、常時噛合い式を用いても良いし、摩擦伝達機構を備え、摩擦面を押しつけることによって回転数を同期させて噛合いを行う同期噛合い式を用いても良い。
このように、変速機入力軸41の回転トルクを、変速機出力軸43に伝達するためには、第1噛合い伝達機構21、または第2噛合い伝達機構22、または第3噛合い伝達機構23のうちいずれか一つを変速機入力軸41もしくは変速機出力軸43の軸方向に移動させ、第1ドリブンギア11,第2ドリブンギア12,第3ドライブギア3,第4ドライブギア4,第5ドライブギア5のいずれか一つと係合する必要がある。セレクトアクチュエータ63によって、シフト/セレクト機構24を動作させ、第1噛合い伝達機構21、または第2噛合い伝達機構22、または第3噛合い伝達機構23のいずれを移動させるかを選択し、シフトアクチュエータ62によって、シフト/セレクト機構24を動作させることによって、第1噛合い伝達機構21、または第2噛合い伝達機構22、または第3噛合い伝達機構23のうち、選択されたいずれか一つの噛合い伝達機構の位置を移動し、第1ドリブンギア11、第2ドリブンギア12、第3ドライブギア3、第4ドライブギア4、第5ドライブギア5のいずれか一つに係合させ、変速機入力軸41の回転トルクを、第1噛合い伝達機構21、または第2噛合い伝達機構22、または第3噛合い伝達機構23のいずれか一つを介して変速機出力軸43へと伝達することができる。
このように第1ドライブギア1,第2ドライブギア2,第3ドライブギア3,第4ドライブギア4,第5ドライブギア5から、第1ドリブンギア11,第2ドリブンギア12,第3ドリブンギア13,第4ドリブンギア14,第5ドリブンギア15を介して変速機出力軸43に伝達された変速機入力軸41の回転トルクは、変速機出力軸43に連結されたディファレンシャルギア(図示しない)を介して車軸(図示しない)に伝えられる。
入力軸クラッチ8の伝達トルクを制御するための作動機構である入力軸クラッチアクチュエータ61は、制御装置である変速機制御ユニット100によって、入力軸クラッチアクチュエータ61に設けられたモータ(図示しない)の電流を制御することで、入力軸クラッチ8の伝達トルクの制御を行っている。なお、入力軸クラッチアクチュエータ61には、入力軸クラッチのストロークを計測する位置センサ(図示しない)が設けられている。
また、変速機制御ユニット100によって、セレクトアクチュエータ63に設けられたモータ(図示しない)の電流を制御することで、シフト/セレクト機構24に設けられたコントロールアーム(図示しない)のストローク位置(セレクト位置)を制御し、第1噛合い伝達機構21、第2噛合い伝達機構22、第3噛合い伝達機構23のいずれを移動するか選択している。なお、セレクトアクチュエータ63にはセレクト位置を計測する位置センサ(図示しない)が設けられている。
また、変速機制御ユニット100によって、シフトアクチュエータ62に設けられたモータ(図示しない)の電流を制御することで、シフト/セレクト機構24に設けられたコントロールアーム(図示しない)の回転力、回転位置を制御し、セレクトアクチュエータ63によって選択された、第1噛合い伝達機構21、第2噛合い伝達機構22、第3噛合い伝達機構23のいずれかを動作させる荷重またはストローク位置(シフト位置)を制御できるようになっている。なお、シフトアクチュエータ62にはシフト位置を計測する位置センサ(図示しない)が設けられている。
また、変速機50には、変速機50内部の潤滑油の温度を計測する油温センサ(図示しない)が設けられている。
また、入力軸クラッチ8には、入力軸クラッチ8の摩擦面の温度を測定する温度センサ(図示しない)が設けられている。
セレクトアクチュエータ63を制御してセレクト位置を制御し、第1噛合い伝達機構21を移動することを選択し、シフトアクチュエータ62を制御してシフト位置を制御し、第1噛合い伝達機構21と第1ドリブンギア11が噛合して第1速段となる。
セレクトアクチュエータ63を制御してセレクト位置を制御し、第1噛合い伝達機構21を移動することを選択し、シフトアクチュエータ62を制御してシフト位置を制御し、第1噛合い伝達機構21と第2ドリブンギア12が噛合して第2速段となる。
セレクトアクチュエータ63を制御してセレクト位置を制御し、第2噛合い伝達機構22を移動することを選択し、シフトアクチュエータ62を制御してシフト位置を制御し、第2噛合い伝達機構22と第3ドライブギア3が噛合して第3速段となる。
セレクトアクチュエータ63を制御してセレクト位置を制御し、第2噛合い伝達機構22を移動することを選択し、シフトアクチュエータ62を制御してシフト位置を制御し、第2噛合い伝達機構22と第4ドライブギア4が噛合して第4速段となる。
セレクトアクチュエータ63を制御してセレクト位置を制御し、第3噛合い伝達機構23を移動することを選択し、シフトアクチュエータ62を制御してシフト位置を制御し、第3噛合い伝達機構23と第5ドライブギア5が噛合して第5速段となる。
なお、第1噛合い伝達機構21,第2噛合い伝達機構22,第3噛合い伝達機構23を動作させるシフト/セレクト機構24としては、コントロールシャフト,コントロールアームおよびシフトフォークなどによって構成しても良いし、ドラム式など、噛合い伝達機構21,22,23を移動させるための他の機構を用いても構成可能である。
また、レバー装置301から、Pレンジ,Rレンジ,Nレンジ,Dレンジ等のシフトレバー位置を示すレンジ位置信号が変速機制御ユニット100に入力される。
変速機制御ユニット100、エンジン制御ユニット101は、通信手段103によって相互に情報を送受信する。
次に、図2を用いて、本実施形態に係る自動車の制御装置によって制御される自動変速機に備えられた摩擦伝達装置の構成について説明する。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る自動車の制御装置によって制御される自動変速機に備えられた摩擦伝達装置の構成を示す部分断面図である。図2は、図1における摩擦伝達装置(入力軸クラッチ8,入力軸クラッチアクチュエータ61,変速機入力軸41)の部分を抜粋して拡大して示している。
図2に示すフライホイール8fは、図1のエンジン7に連結しており、エンジン7の回転トルクが入力される。フライホイール8fと、クラッチカバー8cと、ダイヤフラムスプリング8bと、プレッシャプレート8dとは互いに連結しており、一体で回転する。また、フライホイール8fと、変速機入力軸41との間にはベアリングが備えられ、互いに回転自在となっている。また、レリーズベアリング8aと、ダイヤフラムスプリング8bと、変速機入力軸41との間にはベアリングが備えられ、互いに回転自在となっている。
図2に示す入力軸クラッチアクチュエータ61において、クラッチモータ61bが備えられ、クラッチモータ64bによって発生された回転トルクがウォームギア61cを回転させることでウォームホイール61dが回転し、プッシュロッド61eがストロークすることでレリーズフォーク61fが操作され、レリーズフォーク61fによってレリーズベアリング8aがストロークする。レリーズベアリング8aがストロークすることでダイヤフラムスプリング8bが変位し、プレッシャプレート8dをストロークさせ、プレッシャプレート8dと、クラッチディスク8eの間に押し付け力が働き、エンジン7(フライホイール8f)の回転トルクが、クラッチディスク8eを介して、変速機入力軸41に伝達される。
なお、入力軸クラッチアクチュエータ61には、入力軸クラッチのストロークを計測する位置センサ61aが備えられている。ここで、図2における位置センサ61aは、ウォームホイール61dの回転角度を検出する回転角度センサを用いて、プレッシャプレート8dのストロークを検出しているが、プッシュロッド61eにストロークセンサを設けて検出しても良いし、レリーズフォーク61fにリンク機構を介して回転角度センサを設けても良く、プレッシャプレート8dのストロークが検出できる種々のセンサが適用可能である。
次に、図3を用いて、本実施形態に係る自動車の制御装置における変速機制御ユニット100と、エンジン制御ユニット101との間の入出力信号関係について説明する。
図3は、本発明の第1の実施形態に係る自動車の制御装置における変速機制御ユニットと、エンジン制御ユニットとの間の入出力信号関係を示すブロック図である。
変速機制御ユニット100は、入力部100iと、出力部100oと、コンピュータ100cとを備えたコントロールユニットとして構成される。同様に、エンジン制御ユニット101も、入力部101iと、出力部101oと、コンピュータ101cとを備えたコントロールユニットとして構成される。変速機制御ユニット100からエンジン制御ユニット101に、通信手段103を用いてエンジントルク指令値TTeが送信され、エンジン制御ユニット101はTTeを実現するように、エンジン7の吸入空気量,燃料量,点火時期等(図示しない)を制御する。また、エンジン制御ユニット101内には、変速機への入力トルクとなるエンジントルクの検出手段(図示しない)が備えられ、エンジン制御ユニット101によってエンジン7の回転数Ne、エンジン7が発生したエンジントルクTeを検出し、通信手段103を用いて変速機制御ユニット100に送信する。エンジントルク検出手段には、トルクセンサを用いるか、またはインジェクタの噴射パルス幅や吸気管内の圧力とエンジン回転数等など、エンジンのパラメータによる推定手段としても良い。
変速機制御ユニット100は、所望の入力軸クラッチ伝達トルクを実現するために、入力軸クラッチアクチュエータ61のクラッチモータ61bへ印加する電圧V1_sta、V2_staを調整することで、クラッチモータ61bの電流を制御し、入力軸クラッチ8を係合、解放する。
また、変速機制御ユニット100は、所望のセレクト位置を実現するために、セレクトアクチュエータ63のセレクトモータ63bへ印加する電圧V1_sel、V2_selを調整することで、セレクトモータ63bの電流を制御し、第1噛合い伝達機構21、第2噛合い伝達機構22、第3噛合い伝達機構23のいずれを噛合させるかを選択する。
また、変速機制御ユニット100は、所望のシフト荷重もしくはシフト位置を実現するために、シフトアクチュエータ62のシフトモータ62bへ印加する電圧V1_sft、V2_sftを調整することで、シフトモータ62bの電流を制御し、第1噛合い伝達機構21、第2噛合い伝達機構22、第3噛合い伝達機構23のいずれかの噛合、解放を行う。
なお、変速機制御ユニット100には、電流検出回路(図示しない)が設けられており、各モータの電流が目標電流に追従するよう電圧出力を変更して、各モータの回転トルクを制御している。
またここで、各アクチュエータに備えられるモータは、磁石が固定されて巻線が回転される、いわゆる直流モータによって構成されているが、巻線が固定して磁石が回転される、いわゆる永久磁石同期モータでも良く、種々のモータが適用可能である。
また、変速機制御ユニット100には、回転センサ31,回転センサ33から、入力軸回転数Ni,出力軸回転数Noがそれぞれ入力され、また、レバー装置301から、Pレンジ,Rレンジ,Nレンジ,Dレンジ等のシフトレバー位置を示すレンジ位置信号RngPosと、アクセル開度センサ302からアクセルペダル踏み込み量Apsと、ブレーキが踏み込まれているか否かを検出するブレーキスイッチ303からのON/OFF信号Brkと、ブレーキ力を調整するブレーキ油圧のセンサ304からブレーキ圧Pbrkが入力される。
また、変速機制御ユニット100には、変速機50内部の潤滑油の温度を計測する油温センサ305から潤滑油温TEMPlubが入力され、また入力軸クラッチ8の摩擦面の温度を測定する温度センサ8gからクラッチ温度TEMPclhが入力される。
また、変速機制御ユニット100には、路面勾配を検出する勾配センサ306から、路面勾配Angleが入力される。
また、変速機制御ユニット100には、入力軸クラッチのストロークを示すクラッチ位置RPstaが入力される。
また、変速機制御ユニット100には、第1噛合い伝達機構21、第2噛合い伝達機構22、第3噛合い伝達機構23のいずれかのストローク位置を示すシフト位置RPsftが入力される。
また、変速機制御ユニット100には、第1噛合い伝達機構21、第2噛合い伝達機構22、第3噛合い伝達機構23のいずれかを選択するためのコントロールアームのストローク位置を示すセレクト位置RPselが入力される。
変速機制御ユニット100は、例えば、運転者がシフトレンジをDレンジ等にしてアクセルペダルを踏み込んだときは運転者に発進、加速の意志があると判断し、また、運転者がブレーキペダルを踏み込込んだときは運転者に減速、停止の意志があると判断し、運転者の意図を実現するように、エンジントルク指令値TTe、入力軸クラッチ目標伝達トルクTTsを設定する。
また、出力軸回転数Noから算出する車速Vspとアクセルペダル踏み込み量Apsから目標とする変速段を設定し、設定した変速段への変速動作を実行するよう、エンジントルク指令値TTe,入力軸クラッチ目標伝達トルクTTs,目標シフト位置TPsft,目標シフト荷重TFsft,目標セレクト位置TPselを設定する。
また、変速機制御ユニット100は、設定された入力軸クラッチ目標伝達トルクTTs,目標シフト位置TPsft,目標シフト荷重TFsft,目標セレクト位置TPselを実現するよう、クラッチモータ61b,シフトモータ62b,セレクトモータ63bへ印加する電圧V1_sta,V2_sta,V1_sel,V2_sel,V1_sft,V2_sftを出力する。
本実施例においては、入力軸クラッチアクチュエータ61,シフトアクチュエータ62,セレクトアクチュエータ63を、モータを備えた電動アクチュエータとして構成しているが、油圧電磁弁、および油圧ピストン、および油圧シリンダを備えた油圧アクチュエータとして構成しても良い。
次に、図4〜図7を用いて、本実施形態に係る自動車の制御装置による入力軸クラッチ8の具体的な制御内容について説明する。
図4は、本発明の第1の実施形態による自動変速機の制御装置による入力軸クラッチの全体の制御内容の概略を示すフローチャートである。
変速制御フローは、ステップ401(クラッチ目標トルク演算)と、ステップ402(オフセット演算)と、ステップ403(クラッチ位置制御)から構成される。
図4の制御内容は、変速機制御ユニット100のコンピュータ100cにプログラミングされ、あらかじめ定められた周期で繰り返し実行される。すなわち、以下のステップ401〜ステップ403の処理は、変速機制御ユニット100によって実行される。
ステップ401(クラッチ目標トルク演算)において、変速機制御ユニット100は、レンジ位置信号RngPos,アクセルペダル踏み込み量Aps,入力軸回転数Ni,出力軸回転数No,ブレーキ圧PbrkまたはブレーキON/OFF信号Brkなどから、発進,変速等の動作に応じて、入力軸クラッチ8の目標伝達トルクTTsを設定する。
ステップ402(オフセット演算)の詳細は、図5および図6を用いて後述する。ステップ403(クラッチ位置制御)の詳細は、図7を用いて後述する。
次に、図5、図6を用いて、図4のステップ402(オフセット演算)の詳細について説明する。
図5は、本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による入力軸クラッチ制御の内、オフセット演算の制御内容を示すフローチャートである。図6は、本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による入力軸クラッチ制御の内、オフセット演算で用いる関数の説明図である。図6(A)は、路面勾配Angleに対するクラッチ位置オフセット量Pofs_Aを示す関数FPaを示している。図6(B)は、ブレーキ圧Pbrkに対するクラッチ位置オフセット量Pofs_Pを示す関数FPbを示している。図6(C)は、クラッチ温度TEMPclhに対するクラッチ位置オフセット量Pofs_Tを示す関数FPtを示している。
図5のステップ501において、変速機制御ユニット100は、レンジ位置信号RngPosが非駆動レンジ(PレンジまたはNレンジ)であるか否かの判定を行い、非駆動レンジ(PレンジまたはNレンジ)である場合はステップ505へ進み、それ以外の場合はステップ502へ進む。
非駆動レンジ(PレンジまたはNレンジ)でない場合,すなわち、駆動レンジ(Dレンジ,2レンジ,1レンジ,Rレンジなど)では、ステップ502において、レンジ位置信号によるクラッチ位置オフセット量Pofs_RをOffSetDとする。ここで、OffSetDは、なるべく小さい(0に近い)値が望ましい。なお、駆動レンジ(Dレンジ,2レンジ,1レンジ,Rレンジ等)でさらに場合分けし、OffSetD,OffSet2等のようにレンジ位置毎に別々の設定値を持つ構成としても良い。また、いわゆるマニュアルモードの場合には、さらに別の設定値を持つようにしても良い。また、さらに、駆動レンジにおいては、変速段(第1速段,第2速段等)によって、OffSetDの値を変更するように構成しても良い。
次に、ステップ511において、変速中であるか否かの判定を行う。変速中である場合はステップ506へ進み、非変速中である場合はステップ503へ進む。
非変速中である場合は、ステップ503において、路面勾配によるクラッチ位置オフセット量Pofs_Aを、路面勾配Angleを入力とした関数FPaによって設定する。ここで、関数FPaは、図6(A)に示すように、路面勾配Angleが大きく(登坂)となるにしたがって、クラッチ位置オフセット量Pofs_Aが小さくなるように設定することが望ましい。また、本実施例においては、路面勾配Angleは、勾配センサ306によって検出しているが、車載情報機器である所謂ナビゲーションシステムとの通信によって検出しても良いし、走行抵抗、車両の加速度、車速等から推定しても良い。さらに、関数FPaの設定は、路面勾配Angleが大きく(登坂)となるにしたがって、クラッチ位置オフセット量Pofs_Aが負となるように設定しても良いが、その場合は、ステップ501の判定でステップ506が実行されるように切り替わった時点で、ステップ506においてクラッチ位置オフセット量Pofs_Aを徐々に0とするような処理を行うことが望ましい。
次に、ステップ504において、ブレーキ圧によるクラッチ位置オフセット量Pofs_Pを、ブレーキ圧Pbrkを入力とした関数FPbによって設定する。ここで、関数FPbは、図6(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが大きくなるにしたがって、クラッチ位置オフセット量Pofs_Pが大きくなるように設定することが望ましい。また、本実施例においては、ブレーキ圧センサ304の信号であるブレーキ圧Pbrkを用いてクラッチ位置オフセット量Pofs_Pを調整しているが、ブレーキの踏力を検出するセンサを用いてクラッチ位置オフセット量Pofs_Pを調整しても良い。さらに、所謂電動ブレーキなどの機構を備えている場合は、ブレーキ作動装置の出力によってブレーキ力を検出するように構成することも可能である。なお、ブレーキ圧センサやブレーキ踏力センサ等、ブレーキ力を検出するセンサがなく、ブレーキスイッチ303からのON/OFF信号Brkのみである場合は、ステップ504およびステップ507の処理を無くし、ステップ511の後にブレーキスイッチBrkによる判定処理を設け、ブレーキスイッチがONである場合はステップ506を実行し、ブレーキスイッチがOFFである場合はステップ503を実行する、等のように構成することも可能である。またなお、サイドブレーキが引かれているか否かを判定するサイドブレーキのON/OFF信号による判定処理をステップ511の後に設け、サイドブレーキがONの場合は、ステップ506を実行し、サイドブレーキがOFFである場合はステップ503を実行するように構成することも可能である。
一方、ステップ501の判定で、非駆動レンジ(PレンジまたはNレンジ)であると判定された場合は、ステップ505において、レンジ位置信号によるクラッチ位置オフセット量Pofs_RをOffSetNとする。ここでOffSetNはOffSetDよりも大きい値が望ましい。例えば、関数FPaの最大値と、関数FPbの最大値を加算した値などを設定する。
次に、ステップ506において、路面勾配によるクラッチ位置オフセット量Pofs_Aを0とする。
次に、ステップ507において、ブレーキ圧によるクラッチ位置オフセット量Pofs_Pを0とする。
ステップ504若しくはステップ507の処理が終了すると、ステップ508において、クラッチ温度によるクラッチ位置オフセット量Pofs_Tを、クラッチ温度TEMPclhを入力とした関数FPtによって設定する。ここで、関数FPtは、図6(C)に示すように、クラッチ温度TEMPclhが所定以上高くなると、クラッチ位置オフセット量Pofs_Tが大きくなるように設定することが望ましい。
なお、本実施例においては、入力軸クラッチ8の摩擦面の温度を測定する温度センサ8gによってクラッチ温度を検出しているが、クラッチ周囲温度を計測してクラッチ摩擦面の温度を推定し、関数FPtによってクラッチ位置オフセット量Pofs_T算出する構成する方法としても良いし、またはクラッチ周囲温度を用いて、関数FPtによってクラッチ位置オフセット量Pofs_T算出する構成する方法としても良い。
次に、ステップ509において、レンジ位置信号によるクラッチ位置オフセット量Pofs_R,路面勾配によるクラッチ位置オフセット量Pofs_A,ブレーキ圧によるクラッチ位置オフセット量Pofs_P,クラッチ温度によるクラッチ位置オフセット量Pofs_Tをそれぞれ加算し、基本オフセット量Pofs’を算出する。
最後に、ステップ510において、基本オフセット量Pofs’に対して、制御周期毎の変化量制限を加え、クラッチオフセット量Pofsを算出する。ここで、変化量制限値は一定値としても良いし、アクセルペダル開度等の車両のパラメータの関数によって変化量制限値を算出する構成としても良い。または、変化量制限ではなく、一次遅れフィルタ処理として、アクセルペダル開度等の車両のパラメータによってフィルタ時定数を変更する構成としても良い。
次に、図7を用いて、図4のステップ403(クラッチ位置制御)の詳細について説明する。
図7は、本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による入力軸クラッチ制御の内、クラッチ位置制御の内容を示すフローチャートである。
ステップ701において、変速機制御ユニット100は、図4のステップ401で算出した目標伝達トルクTTsを実現するクラッチ基本位置TPstaBを算出する。クラッチ基本位置TPstaBは、目標伝達トルクTTs,クラッチの摩擦係数などから算出する。なお、クラッチの摩耗状態を検出もしくは推定し、クラッチ基本位置TPstaBを補正することが望ましい。また、クラッチ基本位置TPstaBの算出は、クラッチトルクとクラッチ位置の機差ばらつきを吸収するため、クラッチトルクが0となるクラッチ位置を学習する手段を備え、クラッチ基本位置TPstaBを学習補正することが望ましい。
次に、ステップ702において、クラッチ目標伝達トルクTTsが0であるか否かの判定を行う。0である場合はステップ703へ進み、0以外の場合はステップ704へ進む。
クラッチ目標伝達トルクTTsが0である場合は、ステップ703において、ステップ701で算出したクラッチ基本位置TPstaBに、図5のステップ510で算出したクラッチオフセット量Pofsを加算して、クラッチ目標位置TPstaを算出する。
一方、クラッチ目標伝達トルクTTsが0でない場合は、ステップ704において、ステップ701で算出したクラッチ基本位置TPstaBをクラッチ目標位置TPstaとする。
ステップ703若しくはステップ704の処理が終了すると、ステップ705において、クラッチ目標位置TPstaと、クラッチ位置RPstaから、位置偏差EPsta_P,位置偏差積分値EPsta_I,位置偏差微分値EPsta_Dを算出する。
次に、ステップ706において、比例補正値DPsta_P,積分補正値DPsta_I,微分補正値DPsta_Dを算出する。
次に、ステップ707において、比例補正値DPsta_P,積分補正値DPsta_I,微分補正値DPsta_Dを加算して、目標モータトルクTMstaに変換する処理を行う。ここで、変換には、図2のウォームギアの減速比,ギア効率等から設定される係数を用いて変換する。
最後に、ステップ708において、目標モータトルクTMstaを、電流変換係数によって、目標モータ電流IMstaに変換する。ここで電流変換係数は、クラッチモータ巻線と鎖交する界磁磁束量とによって設定される係数である。
次に、図8〜図11を用いて、図4から図7に示すようにして構成したときの発進制御例について説明する。
最初に、図8を用いて、図4から図7に示すようにして構成したときの第1の発進制御例について説明する。この第1の発進制御例では、レンジ位置信号がNレンジからDレンジに切り替わってから車両が発進するまでの所謂クリープ発進の制御内容を示しており、路面勾配Angleが0(平地)の発進制御例を示している。
図8は、本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第1の発進制御例を示すタイムチャートである。
図8において、図8(A)はレンジ位置信号RngPosを示している。また、NはNレンジ相当であり、DはDレンジ相当の位置信号を示している。図8(B)はブレーキ圧Pbrkを示している。図8(C)はアクセルペダル踏み込み量(アクセル開度)Apsを示している。図8(D)は、路面勾配Angleを示している。図8(E)はクラッチ温度TEMPclhを示している。図8(F)は入力軸クラッチ8の目標クラッチトルクTTsを示している。図8(G)はクラッチモータ61bのモータ電流を示している。ここで、モータ電流の符号は、負のときには入力軸クラッチ8を締結する方向、正のときには入力軸クラッチ8を解放する方向として表している。図8(H)はクラッチ位置RPsta(プレッシャプレート8dの位置)を示している。ここで、クラッチ位置RPstaが、位置ST3以下となった場合は、クラッチがトルクを伝達している状態となり、位置ST3以上となった場合は、クラッチが解放状態にあることを表している。すなわち、位置ST3はちょうどクラッチ伝達トルクが0となる伝達開始位置を表している。
ここで、クラッチの伝達開始位置ST3は、クラッチの摩耗状態に応じて変化するため、図7のステップ701の、クラッチ基本位置TPstaBを算出するステップにおいて学習補正することが望ましい。
時刻t1以前では、図8(A)に示すように、レンジ位置信号RngPosは「Nレンジ」のN、ブレーキ圧Pbrkが所定値であり、車両は停車状態となっている。このとき、図8(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが、図5および図7で算出したクラッチ目標位置TPstaに基づき、ニュートラル時の位置ST0に待機している。そして、位置ST3とニュートラル時の待機位置ST0の差が、図5のステップ505のオフセット量OffSetNに相当する。
図8(A)に示すように、時刻t1において、レンジ位置信号RngPos(A)がNからDレンジへと切り替わると、図5のステップ501の判定処理により、ステップ502,503,504が実行され、図6(A),図6(B),図6(C)の設定にしたがい、各オフセット量が算出され、ステップ510の変化量制限処理によって、図8(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが位置ST1まで緩やかに変化して待機する。
図8(B)に示すように、時刻t2から時刻t3にかけて、自動車の運転者がブレーキの踏込みを緩めることにより、ブレーキ圧Pbrkが徐々に0に近づくと、図5のステップ504で算出するブレーキ圧によるクラッチ位置オフセット量Pofs_Pが図6(B)の設定にしたがい、徐々に0となり、図8(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが位置ST2まで緩やかに変化する。すなわち、クラッチの待機位置がST1からST2まで変化する。
時刻t3で、図8(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが0となると、図4のステップ401にて、ブレーキの解除を判定し、所謂クリープ動作を開始する。図4のステップ401にて、クリープ動作に必要な入力軸クラッチ目標トルクTTsが算出され、図8(F)に示すように、入力軸クラッチ目標トルクTTsが0から徐々に立ちあがる。図8(F)に示す入力軸クラッチ目標トルクTTsの変化に伴い、図7のステップ701でクラッチ基本位置TPstaBが算出され、図8(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが位置ST4まで徐々に変化し、車両が推進を開始する。
時刻t4から時刻t5にかけて、図8(F)に示すように、図4のステップ401にて、クリープ動作に必要な入力軸クラッチ目標トルクTTsが算出され、入力軸クラッチ目標トルクTTsが最大トルク容量まで上昇し、入力軸クラッチ目標トルクTTsの変化に伴い、図7のステップ701でクラッチ基本位置TPstaBが算出され、図8(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが完全締結位置ST5まで変化し、制御が終了する。
このように時刻t1から時刻t3の車両が停止している状態において、図5で定めたクラッチオフセット量Pofsがレンジ位置信号RngPos,ブレーキ圧Pbrkに応じて変化することで、図8(H)に示したクラッチ位置RPstaが待機する位置を、ST0からST2に変化するように構成することで、時刻t3のクリープ動作を開始したときにクラッチ位置RPstaが伝達開始位置ST3に到達する応答速度が速くなり、素早いクリープ動作開始を実現でき、クリープ開始時の応答遅れ発生による運転性能の低下を回避できる。
次に、図9を用いて、図4から図7に示すようにして構成したときの第2の発進制御例について説明する。この第2の発進制御例では、第1の発進制御例と同様、レンジ位置信号がNレンジからDレンジに切り替わってから車両が発進するまでの所謂クリープ発進の制御内容を示しており、路面勾配Angleが正(登坂路)からの発進制御例を示している。
図9は、本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第2の発進制御例を示すタイムチャートである。
図9において、横軸の時間は図8と同様である。また、図9(A),(B),(C),(D),(E),(F),(G),(H)は、図8(A),(B),(C),(D),(E),(F),(G),(H)と同様である。
時刻t1以前は図8と同様である。図9(A)に示すように、レンジ位置信号RngPosは「Nレンジ」のN、ブレーキ圧Pbrkが所定値であり、車両は停車状態となっている。このとき図9(H)に示すように、クラッチ位置RPstaは、図5および図7で算出したクラッチ目標位置TPstaに基づき、ニュートラル時の位置ST0に待機している。
時刻t1において、図9(A)に示すように、レンジ位置信号RngPosがNからDレンジへと切り替わると、図5のステップ501の判定処理により、ステップ502,503,504が実行される。図9においては、図9(D)に示すように、路面勾配Angleが正の値を示しているため、図6(A)の設定にしたがい、路面勾配によるクラッチ位置オフセット量Pofs_Aが図8の場合よりも小さく設定され、ステップ510の変化量制限処理によって、図9(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが位置ST2付近まで緩やかに変化して待機する。
時刻t2から時刻t3にかけて、図9(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが徐々に0に近づくと、図5のステップ504で算出するブレーキ圧によるクラッチ位置オフセット量Pofs_Pが図6(B)の設定にしたがい、徐々に0となり、図9(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが位置ST2付近から伝達開始位置ST3付近まで緩やかに変化する。すなわち、クラッチの待機位置がST2付近からST3付近まで変化する。
時刻t3で、図9(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが0となると、図4のステップ401にて、ブレーキの解除を判定し、所謂クリープ動作を開始する。図4のステップ401にて、クリープ動作に必要な入力軸クラッチ目標トルクTTsが算出され、図9(F)に示すように、入力軸クラッチ目標トルクTTsが0から徐々に立ちあがる。入力軸クラッチ目標トルクTTsの変化に伴い、図7のステップ701でクラッチ基本位置TPstaBが算出され、図9(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが位置ST4まで徐々に変化し、車両が推進を開始する。
時刻t4から時刻t5にかけて、図4のステップ401にて、クリープ動作に必要な入力軸クラッチ目標トルクTTsが算出され、図9(F)に示すように、入力軸クラッチ目標トルクTTsが最大トルク容量まで上昇し、入力軸クラッチ目標トルクTTsの変化に伴い、図7のステップ701でクラッチ基本位置TPstaBが算出され、図9(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが完全締結位置ST5まで変化し、制御が終了する。
このように時刻t1から時刻t3の車両が停止している状態において、図5で定めたクラッチオフセット量Pofsがレンジ位置信号RngPos,路面勾配Angle,ブレーキ圧Pbrkに応じて変化することで、図9(H)に示したように、クラッチ位置RPstaが待機する位置を、ST0からST3付近に変化するように構成することで、時刻t3のクリープ動作を開始したときにクラッチ位置RPstaが伝達開始位置ST3に到達する応答速度が図8の場合よりもさらに速くなり、素早いクリープ動作開始を実現でき、クリープ開始時の応答遅れ発生やロールバック発生による運転性能の低下を回避できる。
ここで、図6(A)の関数FPaの設定を、路面勾配Angleが大きく(登坂)となるにしたがって、クラッチ位置オフセット量Pofs_Aが負となるように設定することで、図9の時刻t3でブレーキ圧Pbrk(B)が0となる前から入力軸クラッチ8がトルク伝達を開始するようにして、さらにクリープ開始時の応答を早め、ロールバック発生を回避することも可能である。
次に、図10を用いて、図4から図7に示すようにして構成したときの第3の発進制御例について説明する。この第3の発進制御例では、第1,第2の発進制御例と同様、レンジ位置信号がNレンジからDレンジに切り替わってから車両が発進するまでの所謂クリープ発進の制御内容を示しており、クラッチ温度TEMPclhが高温である場合の発進制御例を示している。
図10は、本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第3の発進制御例を示すタイムチャートである。
図10において、横軸の時間は図8と同様である。また、図10(A),(B),(C),(D),(E),(F),(G),(H)は、図8(A),(B),(C),(D),(E),(F),(G),(H)と同様である。
時刻t1以前では、図10(A)に示すように、レンジ位置信号RngPosは「Nレンジ」のN、ブレーキ圧Pbrkが所定値であり、車両は停車状態となっている。また、図10(E)に示すように、クラッチ温度TEMPclhが高温となっている。このとき、図10(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが、図5および図7で算出したクラッチ目標位置TPstaに基づき、ニュートラル時の位置ST0よりもさらに解放側に待機している。すなわち、本位置と、位置ST3との差が、図5のステップ505のオフセット量OffSetNと、図5のクラッチ温度によるクラッチ位置オフセット量Pofs_Tを加算した値に相当する。図5のステップ508で算出するクラッチ温度によるクラッチ位置オフセット量Pofs_Tが図6(C)の設定にしたがい算出されるため、オフセット量が図8,図9の場合よりもに比較して図8の場合よりも大きく設定されている。
時刻t1において、図10(A)に示すように、レンジ位置信号RngPosがNからDレンジへと切り替わると、図5のステップ501の判定処理により、ステップ502,503,504が実行され、図6(A),図6(B),図6(C)の設定にしたがい、各オフセット量が算出され、ステップ510の変化量制限処理によって、図10(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが位置ST0と位置ST1の中間付近まで緩やかに変化して待機する。
時刻t2から時刻t3にかけて、図10(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが徐々に0に近づくと、図5のステップ504で算出するブレーキ圧によるクラッチ位置オフセット量Pofs_Pが図6(B)の設定にしたがい、徐々に0となり、図10(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが位置ST1付近まで緩やかに変化する。すなわち、クラッチの待機位置が位置ST0と位置ST1の中間付近から位置ST1付近まで変化する。
時刻t3で、図10(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが0となると、図4のステップ401にて、ブレーキの解除を判定し、所謂クリープ動作を開始する。図4のステップ401にて、クリープ動作に必要な入力軸クラッチ目標トルクTTsが算出され、図10(F)に示すように、入力軸クラッチ目標トルクTTsが0から徐々に立ちあがる。入力軸クラッチ目標トルクTTsの変化に伴い、図7のステップ701でクラッチ基本位置TPstaBが算出され、図10(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが位置ST4まで徐々に変化し、車両が推進を開始する。
時刻t4から時刻t5にかけて、図10(F)に示すように、入力軸クラッチ目標トルクTTsが最大トルク容量まで上昇し、入力軸クラッチ目標トルクTTsの変化に伴い、図7のステップ701でクラッチ基本位置TPstaBが算出され、図10(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが完全締結位置ST5まで変化し、制御が終了する。
このように時刻t1から時刻t3の車両が停止している状態において、図5で定めたクラッチオフセット量Pofsが、クラッチ温度TEMPclhによって図8、図9の場合よりも大きく設定されることで、クラッチの伝達開始位置ST3にばらつきがあっても、クラッチ温度が高温のときに余計にクラッチを発熱させることを回避できる。
なお、図8〜図10に示す例においては、時刻t1以前,すなわち、レンジ位置がNレンジの場合、クラッチ位置RPstaは、ST0の位置としているが、これをST1の位置としてもよいものである。これにより、クリープ開始時の応答をさらに、早めることができる。
次に、図11を用いて、図4から図7に示すようにして構成したときの第1の変速制御例について説明する。この第1の変速制御例では、第1速段から第2速段へのアップシフト時の制御内容を示している。
図11は、本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第1の変速制御例を示すタイムチャートである。
図11において、横軸の時間は図8と同様である。また、図11(A),(B),(C),(D),(E),(F),(G),(H)は、図8(A),(B),(C),(D),(E),(F),(G),(H)と同様である。
図11においては、レンジ位置信号RngPosは「Dレンジ」のD、ブレーキ圧Pbrkが0であり、アクセル開度Apsは一定の値に保たれている。
時刻t1以前では、図11(F)に示すように、入力軸クラッチ目標トルクTTsが最大トルク容量に保たれており、その結果、図7で算出したクラッチ目標位置TPstaに基づき、図11(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが、完全締結位置ST5に保たれている。
時刻t1において、変速が開始されると、時刻t1から時刻t2にかけて、図4のステップ401によって、図11(F)に示すように、入力軸クラッチ目標トルクTTsが徐々に0となり、その結果、図7で算出したクラッチ目標位置TPstaに基づき、図11(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが、伝達開始位置ST3まで緩やかに変化する。
時刻t2から時刻t3にかけて、図1の第1噛合い伝達機構21を、第1ドリブンギア11と噛合している第1速段から、第2ドリブンギア12へ噛合させて第2速段へと切り替える。ここで、図5のステップ501の判定処理、およびステップ511の判定処理により、ステップ502,506,507が実行されて各オフセット量が算出される。ここでは図5のステップ509で算出される基本オフセット量Pofs’,ステップ510で算出されるクラッチオフセット量Pofsがともに0となり、その結果、図11(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが、伝達開始位置ST3で待機する。
時刻t3において、図1の第1噛合い伝達機構21が第2ドリブンギア12に噛合したことが確認されると、時刻t3から時刻t4にかけて、図4のステップ401にて、変速時に必要な入力軸クラッチ目標トルクTTsが算出され、図11(F)に示すように、入力軸クラッチ目標トルクTTsが0から徐々に立ちあがる。入力軸クラッチ目標トルクTTsの変化に伴い、図7のステップ701でクラッチ基本位置TPstaBが算出され、図11(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが徐々に変化する。
時刻t4で入力軸クラッチ8の差回転数が十分小さくなったことが確認できると、図4のステップ401にて、図11(F)に示すように、入力軸クラッチ目標トルクTTsが最大トルク容量まで上昇し、入力軸クラッチ目標トルクTTsの変化に伴い、図7のステップ701でクラッチ基本位置TPstaBが算出され、図11(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが完全締結位置ST5まで変化し、時刻t5で制御が終了する。
このように時刻t2から時刻t3にかけて、図1の第1噛合い伝達機構21を、第1ドリブンギア11と噛合している第1速段から、第2ドリブンギア12へ噛合させて第2速段へと切り替える状態において、図5で定めたクラッチオフセット量Pofsがレンジ位置信号RngPos、変速状態に応じて0に設定され、図11(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが待機する位置を伝達開始位置ST3となるように構成することで、時刻t3から入力軸クラッチ8の締結を開始したときに、図11(H)に示すように、クラッチ位置RPstaが伝達開始位置ST3から動き出し、入力軸クラッチ8の伝達トルクを素早く立ち上げることができ、入力軸クラッチ8の伝達トルクの立ちあがり遅れによる運転性能の低下を回避できる。
次に、図12〜図23を用いて、本発明の第2の実施形態による車両用歯車式変速機の制御装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図12を用いて、本実施形態に係る自動車の制御装置によって制御される自動変速機を備えた自動車の構成について説明する。
図12、本発明の第2の実施形態に係る自動車の制御装置によって制御される自動変速機を備えた自動車のシステム構成を示すスケルトン図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
自動変速機51には、第1クラッチ1208,第2クラッチ1209,第1入力軸1241,第2入力軸1242,出力軸1243,第1ドライブギア1201,第2ドライブギア1202,第3ドライブギア1203,第4ドライブギア1204,第5ドライブギア1205,第1ドリブンギア1211,第2ドリブンギア1212,第3ドリブンギア1213,第4ドリブンギア1214,第5ドリブンギア1215,第1噛合い伝達機構1221,第2噛合い伝達機構1222,第3噛合い伝達機構1223,回転センサ31,回転センサ32,回転センサ33が設けられている。
本構成例が、図1に図示の構成例と異なる点は、図1に図示の構成例が入力軸クラッチ8の係合によってエンジン7のトルクを変速機入力軸41に伝達するように構成されているのに対し、本構成例がツインクラッチで構成している点である。
すなわち、第1クラッチ1208の係合によって、エンジン7のトルクを第1入力軸1241に伝達し、また第2クラッチ1209の係合によって、エンジン7のトルクを第2入力軸1242に伝達する。第2入力軸1242は中空になっており、第1入力軸1241は、第2入力軸1242の中空部分を貫通し、第2入力軸1242に対し回転方向への相対運動が可能な構成となっている。
第2入力軸1242には、第1ドライブギア1201と第3ドライブギア1203と第5ドライブギア1205が固定されており、第1入力軸1241に対しては、回転自在となっている。また、第1入力軸1241には、第2ドライブギア1202と第4ドライブギア1204が固定されており、第2入力軸1242に対しては、回転自在となっている。
第1クラッチ1208の係合・解放は、電磁弁105aによって制御する油圧によって行われ、第2クラッチ1209の係合・解放は、電磁弁105bによって制御する油圧によって行われる。
また、第1入力軸1241の回転数を検出する手段として、センサ31が設けられており、第2入力軸1242の回転数を検出する手段として、センサ32が設けられている。
一方、出力軸1243には、第1ドリブンギア1211,第2ドリブンギア1212,第3ドリブンギア1213,第4ドリブンギア1214,第5ドリブンギア1215が設けられている。第1ドリブンギア1211,第2ドリブンギア1212,第3ドリブンギア1213,第4ドリブンギア1214,第5ドリブンギア1215は出力軸1243に対して回転自在に設けられている。
また、出力軸1243の回転数を検出する手段として、センサ33が設けられている。
また、第1ドリブンギア1211と第3ドリブンギア1213の間には、第1ドリブンギア1211を出力軸1243に係合させたり、第3ドリブンギア1613を出力軸1243に係合させる、第1噛合い伝達機構1221が設けられている。
また、第2ドリブンギア1212と第4ドリブンギア1214の間には、第2ドライブギア1212を出力軸1243に係合させたり、第4ドリブンギア1214を出力軸1243に係合させる、第3噛合い伝達機構1223が設けられている。
また、第5ドリブンギア1215には、第5ドリブンギア1215を出力軸1243に係合させる、第2噛合い伝達機構1222が設けられている。
ここで、噛合い伝達機構1221,1222,1223は、摩擦伝達機構を備え、摩擦面を押しつけることによって回転数を同期させて噛合いを行う同期噛合い式を用いることが望ましい。
シフトアクチュエータ73によって、第1噛合い伝達機構1221の位置を移動し、第1ドリブンギア1211または、第3ドリブンギア1213と係合させることで、第2入力軸1242の回転トルクを、第1噛合い伝達機構1221を介して出力軸1243へと伝達することができる。
また、シフトアクチュエータ75によって、第3噛合い伝達機構1223の位置を移動し、第2ドリブンギア1212または、第4ドリブンギア1214と係合させることで、第1入力軸1241の回転トルクを、第3噛合い伝達機構1223を介して出力軸1243へと伝達することができる。
また、シフトアクチュエータ74によって、第2噛合い伝達機構1222の位置を移動し、第5ドリブンギア1215と係合させることで、第2入力軸1242の回転トルクを、第2噛合い伝達機構1222を介して出力軸1243へと伝達することができる。
また、制御装置である変速機制御ユニット201によって油圧機構105に設けられた電磁弁105aの電流を制御することで、第1クラッチ1208内に設けられたプレッシャプレート1208c(図13に図示)を制御し、第1クラッチ1208の伝達トルクの制御を行っている。すなわち、油圧機構105、電磁弁105aが第1クラッチ1208を作動させる作動機構として構成されている。
また、変速機制御ユニット201によって油圧機構105に設けられた電磁弁105bの電流を制御することで、第2クラッチ1209内に設けられたプレッシャプレート1209c(図13に図示)を制御し、第2クラッチ1209の伝達トルクの制御を行っている。すなわち、油圧機構105、電磁弁105bが第2クラッチ1209を作動させる作動機構として構成されている。
また、変速機制御ユニット201によって、油圧機構105に設けられた電磁弁105c、105dの電流を制御することで、シフトアクチュエータ73に設けられた油圧ピストン(図示しない)を介して、第1噛合い伝達機構1221の荷重またはストローク位置(第一シフト位置)を制御できるようになっている。なお、シフトアクチュエータ73には第一シフト位置を計測する位置センサ(図示しない)が設けられている。
また、変速機制御ユニット201によって、油圧機構105に設けられた電磁弁105e、105fの電流を制御することで、シフトアクチュエータ74に設けられた油圧ピストン(図示しない)を介して、第2噛合い伝達機構1222の荷重またはストローク位置(第二シフト位置)を制御できるようになっている。なお、シフトアクチュエータ74には第二シフト位置を計測する位置センサ(図示しない)が設けられている。
また、変速機制御ユニット201によって、油圧機構105に設けられた電磁弁105g、105hの電流を制御することで、シフトアクチュエータ75に設けられた油圧ピストン(図示しない)を介して、第3噛合い伝達機構1223の荷重またはストローク位置(第三シフト位置)を制御できるようになっている。なお、シフトアクチュエータ75には第三シフト位置を計測する位置センサ(図示しない)が設けられている。
また、変速機51には、変速機51内部の潤滑油の温度を計測する油温センサ(図示しない)が設けられている。なお、潤滑油温センサは、クラッチの冷却流路(クラッチ冷却直前の流路)に設けることが望ましい。
また、第1クラッチ1208,第2クラッチ1209の摩擦面の温度を間接的に計測するため、第1クラッチ1208,第2クラッチ1209の周囲の潤滑油の温度を計測する油温センサ(図示しない)が設けられている。
また、レバー装置301から、Pレンジ,Rレンジ,Nレンジ,Dレンジ等のシフトレバー位置を示すレンジ位置信号が変速機制御ユニット201に入力される。
変速機制御ユニット201、エンジン制御ユニット101は、通信手段103によって相互に情報を送受信する。
次に、図13を用いて、本実施形態に係る自動車の制御装置によって制御される自動変速機に備えられた摩擦伝達装置の構成について説明する。
図13は、本発明の第2の実施形態に係る自動車の制御装置によって制御される自動変速機に備えられた摩擦伝達装置の構成を示す部分断面図である。図13は、図12における摩擦伝達装置(第1クラッチ1208,第2クラッチ1209,第1入力軸1241,第2入力軸1242)の部分を抜粋して拡大して示している。なお、図13と同一符号は、同一部分を示している。
図13に示すクラッチドラム1208aとエンジン7は連結されており、クラッチドラム1208aと、第1入力軸1241と、第2入力軸1242は、互いに回転自在となっている。また、第1入力軸1241と、第2入力軸1242は、互いに回転自在となっている。
また、第1入力軸1241と、クラッチハブ1208bと、プレッシャプレート1208cと、リターンスプリング1208eと、クラッチプレート1208fとが一体回転し、また、第2入力軸1242と、クラッチハブ1209bと、プレッシャプレート1209cと、リターンスプリング1209eと、クラッチプレート1209fとが一体回転する。
また、クラッチドラム1208aと、クラッチディスク1208gと、クラッチディスク1209gとが一体回転する。
図13に示す第1クラッチ1208において、図12の電磁弁105aによって調圧された油圧が、油圧配管(図示しない)を介して油室1208dに供給され、油室1208dの油圧が上昇することでプレッシャプレート1208cを押付け、リターンスプリング1208eを圧縮し、クラッチプレート1208fとクラッチディスク1208gの間に押付け力が働き、エンジン7の回転トルクが、クラッチドラム1208a−クラッチディスク1208g−クラッチプレート1208f−クラッチハブ1208bを介して、第1入力軸1241に伝達される。
図13に示す第2クラッチ1209においても同様に、図12の電磁弁105bによって調圧された油圧が、油圧配管(図示しない)を介して油室1209dに供給され、油室1209dの油圧が上昇することでプレッシャプレート1209cを押付け、リターンスプリング1209eを圧縮し、クラッチプレート1209fとクラッチディスク1209gの間に押付け力が働き、エンジン7の回転トルクが、クラッチドラム1209a−クラッチディスク1209g−クラッチプレート1209f−クラッチハブ1209bを介して、第2入力軸1242に伝達される。
なお、本実施例においては、摩擦伝達機構である第1クラッチ1208,第2クラッチ1209を湿式多板クラッチで構成しているが、乾式単板クラッチで構成しても良く、摩擦面の押付けによって動力を伝達する種々の摩擦伝達機構に適用可能である。
次に、図14を用いて、本実施形態に係る自動車の制御装置における変速機制御ユニット201と、エンジン制御ユニット101との間の入出力信号関係について説明する。
図14は、本発明の第2の実施形態に係る自動車の制御装置における変速機制御ユニットと、エンジン制御ユニットとの間の入出力信号関係を示すブロック図である。
変速機制御ユニット201は、入力部201i,出力部201o,コンピュータ201cを備えたコントロールユニットとして構成される。同様に、エンジン制御ユニット101も、入力部101i,出力部101o,コンピュータ101cを備えたコントロールユニットとして構成される。変速機制御ユニット201からエンジン制御ユニット101に、通信手段103を用いてエンジントルク指令値TTeが送信され、エンジン制御ユニット101はTTeを実現するように、エンジン7の吸入空気量,燃料量,点火時期等(図示しない)を制御する。また、エンジン制御ユニット101内には、変速機への入力トルクとなるエンジントルクの検出手段(図示しない)が備えられ、エンジン制御ユニット101によってエンジン7の回転数Ne,エンジン7が発生したエンジントルクTeを検出し、通信手段103を用いて変速機制御ユニット201に送信する。エンジントルク検出手段には、トルクセンサを用いるか、またはインジェクタの噴射パルス幅や吸気管内の圧力とエンジン回転数等など、エンジンのパラメータによる推定手段としても良い。
変速機制御ユニット201は、所望の第1クラッチ伝達トルクを実現するために、電磁弁105aへ印加する電圧V_claを調整することで、電磁弁105aの電流を制御し、第1クラッチ1208を係合、解放する。
また、変速機制御ユニット201は、所望の第2クラッチ伝達トルクを実現するために、電磁弁105bへ印加する電圧V_clbを調整することで、電磁弁105bの電流を制御し、第2クラッチ1209を係合、解放する。
また、変速機制御ユニット201は、所望の第1噛合い伝達機構1221の位置を実現するために、電磁弁105c、105dへ印加する電圧V1_slv1、V2_slv1を調整することで、電磁弁105c、105dの電流を制御し、第1噛合い伝達機構1221の噛合、解放を行う。
また、変速機制御ユニット201は、所望の第2噛合い伝達機構1222の位置を実現するために、電磁弁105e、105fへ印加する電圧V1_slv2、V2_slv2を調整することで、電磁弁105e、105fの電流を制御し、第2噛合い伝達機構1222の噛合、解放を行う。
また、変速機制御ユニット201は、所望の第3噛合い伝達機構1223の位置を実現するために、電磁弁105g、105hへ印加する電圧V1_slv3、V2_slv3を調整することで、電磁弁105g、105hの電流を制御し、第3噛合い伝達機構1223の噛合、解放を行う。
なお、変速機制御ユニット201には、電流検出回路(図示しない)が設けられており、各電磁弁の電流が目標電流に追従するよう電圧出力を変更して、各電磁弁の電流を制御している。
また、変速機制御ユニット201には回転センサ31,回転センサ32,回転センサ33から、第1入力軸回転数NiA,第2入力軸回転数NiB,出力軸回転数Noがそれぞれ入力され、また、レバー装置301から、Pレンジ,Rレンジ,Nレンジ,Dレンジ等のシフトレバー位置を示すレンジ位置信号RngPosと、アクセル開度センサ302からアクセルペダル踏み込み量Apsと、サイドブレーキが引かれているか否かを検出するサイドブレーキスイッチ307からのON/OFF信号Sbrkと、ブレーキ力を調整するブレーキ油圧のセンサ304からブレーキ圧Pbrkが入力される。
また、変速機制御ユニット201には、変速機51内部の潤滑油の温度を計測する油温センサ305から潤滑油温TEMPlubが入力され、また第1クラッチ1208、第2クラッチ1209の周囲の潤滑油温度を測定する温度センサ1406からクラッチ温度TEMPclhが入力される。
また、変速機制御ユニット201には、路面勾配を検出する勾配センサ306から、路面勾配Angleが入力される。
また、変速機制御ユニット201には、スリーブ1位置センサ73a,スリーブ2位置センサ74a,スリーブ3位置センサ75aから、第1噛合い伝達機構1221,第2噛合い伝達機構1222,第3噛合い伝達機構1223のそれぞれのストローク位置を示す、スリーブ1位置RPslv1,スリーブ2位置RPslv2,スリーブ3位置RPslv3が入力される。
変速機制御ユニット201は、例えば、運転者がシフトレンジをDレンジ等にしてアクセルペダルを踏み込んだときは運転者に発進、加速の意志があると判断し、また、運転者がブレーキペダルを踏み込込んだときは運転者に減速、停止の意志があると判断し、運転者の意図を実現するように、エンジントルク指令値TTe、第2クラッチ目標伝達トルクTTs2(または第1クラッチ目標伝達トルクTTs1)を設定する。
また、出力軸回転数Noから算出する車速Vspとアクセルペダル踏み込み量Apsから目標とする変速段を設定し、設定した変速段への変速動作を実行するよう、エンジントルク指令値TTe,第1クラッチ目標伝達トルクTTs1,第2クラッチ目標伝達トルクTTs2,目標スリーブ1位置TPslv1,目標スリーブ2位置TPslv2,目標スリーブ3位置TPslv3を設定する。
また、変速機制御ユニット201は、設定された第1クラッチ目標伝達トルクTTs1,第2クラッチ目標伝達トルクTTs2,目標スリーブ1位置TPslv1,目標スリーブ2位置TPslv2,目標スリーブ3位置TPslv3を実現するよう、電磁弁105a,105b,105c,105d,105e,105f,105g,105hへ印加する電圧V_cla,V_clb,V1_slv1,V2_slv1,V1_slv2,V2_slv2,V1_slv3,V2_slv3を出力する。
次に、図15〜図20を用いて、本実施形態による自動変速機の制御装置による第2クラッチ1209の具体的な制御内容について説明する。
ここで、図15〜図20に示す制御内容は、発進時に使用するクラッチに対しての処理であり、通常の1速発進においては、本実施例では、第2クラッチ1209が該当する。なお、図15〜図20と同様の制御内容を第1クラッチ1208に対して行うことで、2速発進を行う場合にも適用可能である。
図15は、本発明の第2の実施形態による自動変速機の制御装置による第2クラッチの全体の制御内容の概略を示すフローチャートである。
変速制御フローは、ステップ1501(クラッチ目標トルク演算)と、ステップ1502(締結許可判定)と、ステップ1503(クラッチ待機荷重演算)と、ステップ1504(クラッチ目標荷重演算)と、ステップ1505(クラッチ油圧制御)から構成される。
図15の内容は、変速機制御ユニット201のコンピュータ201cにプログラミングされ、あらかじめ定められた周期で繰り返し実行される。すなわち、以下のステップ1501〜1505の処理は、変速機制御ユニット201によって実行される。
ステップ1501(クラッチ目標トルク演算)では、変速機制御ユニット201は、レンジ位置信号RngPos,アクセルペダル踏み込み量Aps,入力軸回転数Ni,出力軸回転数No,ブレーキ圧PbrkまたはブレーキON/OFF信号Brkなどから、発進,変速等の動作に応じて、第2クラッチ1209の目標伝達トルクTTS2を設定する。
ステップ1502(締結許可判定)の詳細は図16に、ステップ1503(クラッチ待機荷重演算)の詳細は図17および図18に、ステップ1504(クラッチ目標荷重演算)の詳細は図19に、ステップ1505(クラッチ油圧制御)の詳細は図20にて、それぞれ、後述する。
次に、図16を用いて、図15のステップ1502(締結許可判定)の詳細について説明する。
図16は、本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第2クラッチ制御の内、締結許可判定の制御内容を示すフローチャートである。
図16のステップ1601において、変速機制御ユニット201は、レンジ位置信号RngPosが非駆動レンジ(PレンジまたはNレンジ)であるか否かの判定を行い、非駆動レンジ(PレンジまたはNレンジ)である場合はステップ1608へ進み、クラッチを締結禁止とし、それ以外の場合はステップ1602へ進む。
非駆動レンジ(PレンジまたはNレンジ)でない場合,すなわち、駆動レンジ(Dレンジ,2レンジ,1レンジ,Rレンジなど)では、ステップ1602において、ギア位置が確定しているか否かの判定を行い、ギア位置未確定の場合はステップ1608へ進み、クラッチを締結禁止とし、それ以外の場合はステップ1603へ進む。
ギア位置が確定している場合には、ステップ1603において、エンジン回転数が低下しているか否かの判定を行う。本判定はエンストを防止するためのものである。エンジン回転数が低下していると判定した場合はステップ1608へ進み、クラッチを締結禁止とし、それ以外の場合はステップ1604へ進む。
エンジン回転数が低下していない場合には、ステップ1604において、システムに異常(故障)があるかないかの判定を行う。異常を検出したとき、例えば電磁弁、回転数センサ、位置センサ等の故障を検出した場合や、ライン圧の異常等を検出した場合や、またはバッテリ電圧が低電圧であることを検出した場合はステップ1608へ進み、クラッチを締結禁止とし、それ以外の場合はステップ1605へ進む。
異常等を検出しない場合には、ステップ1605において、高温か否かの判定を行う。潤滑油温TEMPlub、またはクラッチ温度TEMPclhのいずれかが高温であることを検出したときは、ステップ1608へ進み、クラッチを締結禁止とし、それ以外の場合はステップ1606へ進む。ステップ1605の判定には、クラッチフェーシングの表面温度の推定手段を設け、推定温度が高温であると判定したときにもステップ1608へと進むように構成することが望ましい。
高温でない場合には、ステップ1606において、クラッチが劣化しているか否かの判定を行う。ここでクラッチの劣化判定は、例えばクラッチの摩擦係数を推定し、設計値から大きくずれていることを検出しても良いし、変速の目標時間に対する実際の所要時間の差によって判定しても良い。クラッチの劣化を検出したときは、ステップ1608へ進み、クラッチを締結禁止とし、それ以外の場合はステップ1607へ進み、クラッチを締結許可とする。
なお、図16のステップ1601からステップ1606の各判定に加え、急減速を検出、もしくはアンチロックブレーキ(ABS)の作動を検出し、急減速時やABS作動時はクラッチ締結禁止を判定するように構成することも可能である。さらには潤滑油の流量計測手段もしくは推定手段を備え、クラッチへの流量不足を検出したときにもクラッチ締結禁止を判定するように構成することも可能である。
次に、図17及び図18を用いて、図15のステップ1503(クラッチ待機荷重演算)の詳細について説明する。
図17は、本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第2クラッチ制御の内、クラッチ待機荷重演算の制御内容を示すフローチャートである。 図18は、本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による入力軸クラッチ制御の内、クラッチ待機荷重演算で用いる関数の説明図である。図18(A)は、路面勾配Angleに対する勾配補正荷重値Fbase_Aを示す関数FFaを示している。図18(B)は、ブレーキ圧Pbrkに対するブレーキ補正荷重Fbase_Bを示す関数FFbを示している。図18(C)は、潤滑油温TEMPlubに対する温度補正荷重Fbase_Cを示す関数FFtを示している。
図17のステップ1701において、変速機制御ユニット201は、基準となる待機荷重Fbaseを算出する。基本待機荷重Fbaseには、スプリング圧縮荷重FspgPが代入される。ここで、スプリング圧縮荷重FspgPは、第2クラッチ1209のリターンスプリング1209eの特性から、スプリングセット荷重をFspgS,ばね定数をK,第2クラッチ1209のクリアランス(ストローク)をStrokeとし、FspgP=FspgS+K×Strokeとして設定する。ここで、スプリングセット荷重FspgS,ばね定数K,第2クラッチ1209のクリアランスStrokeの機差ばらつきや、経時劣化による特性変化を学習する手段を備え、スプリング圧縮荷重FspgPを補正することが望ましい。
次に、ステップ1702において、サイドブレーキが引かれているか否かの判定を行う。サイドブレーキのON/OFF信号SbrkがOFFである場合は、ステップ1703へ進み、路面勾配による待機荷重補正値Fbase_Aを、路面勾配Angleを入力とした関数FFaによって設定する。また、サイドブレーキのON/OFF信号SbrkがONである場合は、ステップ1704へ進み、路面勾配による待機荷重補正値Fbase_A=0とする。ここで、関数FFaは、図18(A)に示すように、路面勾配Angleが大きく(登坂)となるにしたがって、路面勾配による待機荷重補正値Fbase_Aが大きくなるように設定することが望ましい。なお、路面勾配Angleは、前進時も後進時も、路面勾配Angleが大きくなるにつれて進行方向に対して登坂であることを意味する。ここで、本実施例においては、路面勾配Angleは、勾配センサ306によって検出しているが、車載情報機器である所謂ナビゲーションシステムとの通信によって検出しても良いし、走行抵抗,車両の加速度,車速等から推定しても良い。
ステップ1703若しくはステップ1704の処理の後、ステップ1705において、ブレーキ圧による待機荷重補正値Fbase_Bを、ブレーキ圧Pbrkを入力とした関数FFbによって設定する。ここで、関数FFbは、図18(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが十分大きいときに、ブレーキ圧による待機荷重補正値Fbase_Bが負の値となるように設定することが望ましい。また、本実施例においては、ブレーキ圧センサ304の信号であるブレーキ圧Pbrkを用いてブレーキ圧による待機荷重補正値Fbase_Bを設定しているが、ブレーキの踏力を検出するセンサを用いてブレーキ圧による待機荷重補正値Fbase_Bを設定しても良い。また、所謂電動ブレーキなどの機構を備えている場合は、ブレーキ作動装置の出力によってブレーキ力を検出するように構成し、第2クラッチ1209の荷重制御とブレーキ作動装置の出力を協調させるように構成することも可能である。
次に、ステップ1706において、潤滑油温度による待機荷重補正値Fbase_Tを、潤滑油温度TEMPlubを入力とした関数FFtによって設定する。ここで、関数FFtは、図18(C)に示すように、潤滑油温度TEMPlubが高いときに潤滑油温度による待機荷重補正値Fbase_Tが負の値となるように設定することが望ましい。
最後に、ステップ1707において、基準となる待機荷重Fbase,路面勾配による待機荷重補正値Fbase_A,ブレーキ圧による待機荷重補正値Fbase_B,潤滑油温度による待機荷重補正値Fbase_Tを加算し、下限をリターンスプリング1209eのスプリングセット荷重をFspgSで制限して、待機荷重Fwaitを算出する。なお、駆動レンジ(Dレンジ,2レンジ,1レンジ,Rレンジ等)の値に応じた待機荷重補正値を算出し、待機荷重Fwaitを算出する際に加算するようにしてもよく、さらに、いわゆるマニュアルモードの場合は、さらに別の設定値を持つように構成しても良い。また、変速段(第1速段,第2速段等)の値に応じた待機荷重補正値を算出し、待機荷重Fwaitを算出する際に加算するように構成しても良い。
なお、図17においては、ドアの開閉を検出するドアスイッチを設け、ドアスイッチOFF(ドア開)を検出したときは、待機荷重Fwaitをスプリングセット荷重をFspgSとする構成とすることも可能である。
また、車両のロールバック(出力軸回転の逆転)を検出する手段を設け、路面勾配による待機荷重補正に加えて、逆転検出時はさらに待機荷重を増加させる構成とすることも可能である。
また、路面勾配による待機荷重補正は、図15のステップ1501(クラッチ目標トルク演算)において、第2クラッチ1209の目標伝達トルクTTS2に対して補正をかける構成としても良く、結果として路面勾配に応じて待機荷重を変更できれば良い。
また、ブレーキ圧による待機荷重補正は、ブレーキ圧Pbrkを入力としたゲインテーブルとし、路面勾配による待機荷重補正値Fbase_Aに対して乗算する構成としても良い。
また、ブレーキ圧の検出手段を備えず、ブレーキが作動しているか解除されているか否かを判定するON/OFF信号であるブレーキスイッチ入力とした場合は、ステップ1702のサイドブレーキのON/OFF信号Sbrkによる判定に加えて、ブレーキスイッチON/OFFによって判定する構成とすることが望ましい。
次に、図19を用いて、図15のステップ1504(クラッチ目標荷重演算)の詳細について説明する。
図19は、本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第2クラッチ制御の内、クラッチ目標荷重演算の制御内容を示すフローチャートである。
ステップ1901において、変速機制御ユニット201は、図15のステップ1501(クラッチ目標トルク演算)で算出した第2クラッチ1209の目標伝達トルクTTS2を用いて、目標トルク相当の荷重Ftrq2を算出する。目標トルク相当の荷重Ftrq2は、第2クラッチ1209の摩擦係数をμ2,摩擦面有効半径をR2,摩擦面数をN2として、Ftrq2=TTS2÷(μ2×R2×N2)により算出する。
次に、ステップ1902において、図16で判定したクラッチ締結/許可の判定結果を用いて、締結禁止の場合はステップ1906へ進み、第2クラッチ1209の目標荷重Fclh2を0とする。締結許可の場合はステップ1903へ進む。
締結許可の場合は、ステップ1903において、目標伝達トルクTTS2が0であるか否かの判定を行い、目標伝達トルクTTS2が0である場合は待機状態と判定し、ステップ1905へ進み、図17のステップ1707で設定した待機荷重Fwaitにしたがい、第2クラッチ1209の目標荷重Fclh2を待機荷重Fwaitとする。目標伝達トルクTTS2が0でない場合はステップ1904へ進み、目標トルク相当荷重Ftrq2にスプリング圧縮荷重FspgPを加算し、待機荷重Fwaitで下限を制限して第2クラッチ1209の目標荷重Fclh2とする。
なお、潤滑油の流量調整機構を備え、目標荷重Fclh2が0以外となったときには潤滑流量を増すように構成することが望ましい。
また、クラッチを解放する際は、クラッチを解放する速度に合わせ、特に即解放の要求がない場合は、目標荷重Fclh2を一旦待機荷重Fwaitまで低下させた後に、徐々にスプリングセット荷重をFspgSまで低下させるように構成し、即解放要求時は即時目標荷重Fclh2を0とするように構成することが望ましい。
次に図20を用いて、図15のステップ1505(クラッチ油圧制御)の詳細について説明する。
図20は、本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第2クラッチ制御の内、クラッチ油圧制御の制御内容を示すフローチャートである。
ステップ2001において、変速機制御ユニット201は、目標充填油圧TPchg2を設定する。充填制御は、プレッシャプレート1209cがリターンスプリング1209eを圧縮して移動する速度を速めるために油室1209dへの油充填を行う処理であり、目標充填油圧TPchg2、および目標充填油圧を出力する時間は、油の温度等に基づき設定される。すなわち、目標充填油圧は充填開始時に0から所定の値となり、所定時間経過後に0となる。
次に、ステップ2002において、目標油圧TPrs2を設定する。目標油圧TPrs2は、図19で設定した目標荷重Fclh2を、プレッシャプレート1209cの受圧面積Area2で除算し、目標充填油圧TPchg2を加算することにより算出する。なお、目標油圧TPrs2の演算には遠心油圧補正や、温度補正をかけることが望ましい。
次に、ステップ2003において、ステップ2002によって設定された目標油圧TPrs2を電磁弁の目標電流に変換する処理を行う。目標油圧TPrs2を入力とした関数Fp2iによって基本目標電流TIcl2を算出する。ここで関数Fp2iは、電磁弁105bの特性から設定される値である。
次に、ステップ2004において、ステップ2003によって設定された基本目標電流TIcl2と、電流検出回路によって検出された実電流との偏差により、フィードバック補正を行い、さらに電源電圧変動、温度変化等の補正をかけて、出力電流Iout2を算出する。
最後に、ステップ2005において、ステップ2004によって設定された出力電流Iout2を印加電圧のデューティー比に変換する処理を行う。出力電流Iout2を入力とした関数Fi2dによって目標デューティー比Duty2を算出する。関数Fi2dは電磁弁105bの電気特性,ハーネス,コネクタ等の合計電気抵抗から設定される関数である。
次に、図21〜図23を用いて、図15から図20に示すようにして構成したときの発進制御例について説明する。
最初に、図21を用いて、図15から図20に示すようにして構成したときの第1の発進制御例について説明する。この第1の発進制御例では、レンジ位置信号がNレンジからDレンジに切り替わってから車両が発進するまでの所謂クリープ発進の制御内容を示しており、路面勾配Angleが0(平地)の発進制御例を示している。
図21は、本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第1の発進制御例を示すタイムチャートである。
図21において、図21(A)はレンジ位置信号RngPosを示している。また、NはNレンジ相当であり、DはDレンジ相当の位置信号を示している。図21(B)はブレーキ圧Pbrkを示している。図21(C)はアクセルペダル踏み込み量(アクセル開度)Apsを示している。図21(D)は、路面勾配Angleを示している。図21(E)は潤滑油温度TEMPlubを示している。図21(F)は第2クラッチ1209の目標クラッチトルクTTS2を示している。図21(G)は電磁弁105bの電流を示している。図21(H)はクラッチプレッシャプレート1209cの位置を示している。ここで、位置ST0は、プレッシャプレート1209cが、リターンスプリング1209eによって完全に押し戻された位置、位置ST1は、プレッシャプレート1209cがリターンスプリング1209eを圧縮し、クラッチ伝達トルクが0以上となる位置を表している。
時刻t1以前では、図21(A)に示すように、レンジ位置信号RngPosは「Nレンジ」のN、ブレーキ圧Pbrkが所定値であり、車両は停車状態となっている。このとき、図16のステップ1601によって締結禁止と判定されているため、図19のステップ1902,ステップ1906によって目標荷重Fclh2が0に設定され、その結果、電磁弁105bの電流が図21(G)に示すように0となり、図21(H)に示すように、プレッシャプレート1209cの位置が、位置ST0となっている。
時刻t1において、図21(A)に示すように、レンジ位置信号RngPosがNからDレンジへと切り替わり、時刻t2においてギア位置が確定すると、図16のステップ1607によってクラッチ締結許可と判定され、図19のステップ1905が実行され、図18(A),図18(B),図18(C)の各設定にしたがって算出された待機荷重Fwaitおよび図20のステップ2001で設定された目標充填油圧TPchg2にしたがい、図20のステップ2005で設定された目標デューティー比Duty2によって、図21(G)に示すように、電磁弁105bの電流が制御され、時刻t2から時刻t3にかけて、図21(H)に示すように、プレッシャプレート1209cの位置が、位置ST0から位置ST2まで緩やかに変化して待機する。
時刻t3から時刻t4にかけて、図21(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが徐々に0に近づくと、図18(B)の設定にしたがい、図17のステップ1705で設定されるブレーキ圧による待機荷重補正値Fbase_Bが徐々に0となるにつれて、待機荷重Fwaitが徐々に上昇し、図20のステップ2005で設定された目標デューティー比Duty2によって、図21(G)に示すように、電磁弁105bの電流が徐々に増加し、図21(H)に示すように、プレッシャプレート1209cの位置が、位置ST2から位置ST1まで緩やかに変化する。
時刻t4で、図21(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが0となると、図15のステップ1501にて、ブレーキの解除を判定し、所謂クリープ動作を開始する。図15のステップ1501にて、クリープ動作に必要な第2クラッチ目標トルクTTS2が算出され、図21(F)に示すように、第2クラッチ目標トルクTTS2が0から徐々に立ちあがる。第2クラッチ目標トルクTTS2の変化に伴い、図19のステップ1904,図20によって、最終的に目標デューティー比Duty2が設定されることで、図21(G)に示すように、電磁弁105bの電流がさらに増加し、車両が推進を開始し、車速等が十分上昇した時刻t5において制御が終了する。
このように時刻t1から時刻t4の車両が停止している状態において、図17で定めた待機荷重Fwaitがブレーキ圧Pbrkに応じて変化することで、プレッシャプレート1209cが待機する位置を、ST0からST2へ、さらにST2からST1に変化するように構成することで、時刻t4のクリープ動作を開始したときに素早いクリープ動作開始を実現でき、クリープ開始時の応答遅れ発生による運転性能の低下を回避できる。
次に、図22を用いて、図15から図20に示すようにして構成したときの第2の発進制御例について説明する。この第2の発進制御例では、レンジ位置信号がNレンジからDレンジに切り替わってから車両が発進するまでの所謂クリープ発進の制御内容を示しており、路面勾配Angleが正(登坂路)からの発進制御例を示している。
図22は、本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第2の発進制御例を示すタイムチャートである。
図22において、横軸の時間は図21と同様である。また、図22(A),(B),(C),(D),(E),(F),(G),(H)は、図21(A),(B),(C),(D),(E),(F),(G),(H)と同様である。
時刻t1以前は図21と同様である。図22(A)に示すように、レンジ位置信号RngPosは「Nレンジ」のN、図22(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが所定値であり、車両は停車状態となっている。このとき、図16のステップ1601によって締結禁止と判定されているため、図19のステップ1902、ステップ1906によって目標荷重Fclh2が0に設定され、その結果、電磁弁105bの電流が、図22(G)に示すように、0となり、図22(H)に示すように、プレッシャプレート1209cの位置が、位置ST0となっている。なお、登坂路であるため、図22(D)の路面勾配Angleが所定の値を示している。
時刻t1において、図22(A)に示すように、レンジ位置信号RngPosがNからDレンジへと切り替わり、時刻t2においてギア位置が確定すると、図16のステップ1607によってクラッチ締結許可と判定され、図19のステップ1905が実行され、図18(A),図18(B),図18(C)の各設定にしたがって算出された待機荷重Fwaitおよび図20のステップ2001で設定された目標充填油圧TPchg2にしたがい、図20のステップ2005で設定された目標デューティー比Duty2によって、図22(G)に示すように、電磁弁105bの電流が制御され、時刻t2から時刻t3にかけて、図22(H)に示すように、プレッシャプレート1209cの位置が、位置ST0から位置ST1まで緩やかに変化して待機する。
時刻t3から時刻t4にかけて、図22(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが徐々に0に近づくと、図18(B)の設定にしたがい、図17のステップ1705で設定されるブレーキ圧による待機荷重補正値Fbase_Bが徐々に0となるにつれて、待機荷重Fwaitが徐々に上昇し、図20のステップ2005で設定された目標デューティー比Duty2によって、図22(G)に示すように、電磁弁105bの電流が徐々に増加し、登坂路においてもロールバックしないように第2クラッチ1209の実際の伝達トルクが徐々に立ちあがる。このとき、図18(A)のブレーキ圧による待機荷重補正値Fbase_B、および図18(B)の路面勾配による待機荷重補正値Fbase_Aの設定によっては、図22(B)のブレーキ圧が0となる前から車両は推進を開始する。
時刻t4で、図22(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが0となると、図15のステップ1501にて、ブレーキの解除を判定し、所謂クリープ動作が開始される。図15のステップ1501にて、クリープ動作に必要な第2クラッチ目標トルクTTS2が算出され、図22(F)に示すように、第2クラッチ目標トルクTTS2が0から徐々に立ちあがる。第2クラッチ目標トルクTTS2の変化に伴い、図19のステップ1904,図20によって、最終的に目標デューティー比Duty2が設定されることで、図22(G)に示すように、電磁弁105bの電流がさらに増加し、車両が推進して車速等が十分上昇した時刻t5において制御が終了する。
このように時刻t1から時刻t3、もしくは時刻t1から時刻t4の車両が停止している状態において、図17で定めた待機荷重Fwaitがブレーキ圧Pbrk、および路面勾配Angleに応じて変化することで、プレッシャプレート1209cが待機する位置を、ST0からST1に変化するように構成することで、時刻t3から時刻t4までのブレーキ圧Pbrkが低下したときにロールバックが発生することを回避でき、かつ素早いクリープ動作開始を実現でき、クリープ開始時の応答遅れ発生による運転性能の低下を回避できる。
なお、図21及び図22に示す例においては、時刻t1以前,すなわち、レンジ位置がNレンジの場合、クラッチ位置は、ST0の位置としているが、これをST2の位置としてもよいものである。これにより、クリープ開始時の応答をさらに、早めることができる。
次に、図23を用いて、図15から図20に示すようにして構成したときの第3の発進制御例について説明する。この第3の発進制御例では、レンジ位置信号がNレンジからDレンジに切り替わってから車両が発進するまでの所謂クリープ発進の制御内容を示しており、潤滑油温度TEMPlubが高温である場合の発進制御例を示している。
図23は、本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第3の発進制御例を示すタイムチャートである。
図23において、横軸の時間は図21と同様である。また、図23(A),(B),(C),(D),(E),(F),(G),(H)は、図21(A),(B),(C),(D),(E),(F),(G),(H)と同様である。
時刻t1以前は図21と同様である。図23(A)に示すように、レンジ位置信号RngPosは「Nレンジ」のN、図23(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが所定値であり、車両は停車状態となっている。このとき、図16のステップ1601によって締結禁止と判定されているため、図19のステップ1902,ステップ1906によって目標荷重Fclh2が0に設定され、その結果、電磁弁105bの電流が、図23(G)に示すように、0となり、図23(H)に示すように、プレッシャプレート1209cの位置が、位置ST0となっている。なお、図23(E)に示すように、潤滑油温度TEMPlubが、図21、図22の場合に比較して高温となっている。
時刻t1において、図23(A)に示すように、レンジ位置信号RngPosがNからDレンジへと切り替わり、時刻t2においてギア位置が確定すると、図16のステップ1607によってクラッチ締結許可と判定され、図19のステップ1905が実行され、図18(A),図18(B),図18(C)の各設定にしたがって算出された待機荷重Fwaitおよび図20のステップ2001で設定された目標充填油圧TPchg2にしたがい、図20のステップ2005で設定された目標デューティー比Duty2によって、図23(G)に示すように、電磁弁105bの電流が制御される。このとき、図23(H)に示すように、プレッシャプレート1209cの位置は、位置ST0のまま待機する。
時刻t3から時刻t4にかけて、図23(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが徐々に0に近づくと、図18(B)の設定にしたがい、図17のステップ1705で設定されるブレーキ圧による待機荷重補正値Fbase_Bが徐々に0となるにつれて、待機荷重Fwaitが徐々に上昇し、図20のステップ2005で設定された目標デューティー比Duty2によって、図23(G)に示すように、電磁弁105bの電流が徐々に増加し、図23(H)に示すように、プレッシャプレート1209cの位置が、位置ST0から位置ST2まで緩やかに変化して待機する。
時刻t4で、図23(B)に示すように、ブレーキ圧Pbrkが0となると、図15のステップ1501にて、ブレーキの解除を判定し、所謂クリープ動作が開始される。図15のステップ1501にて、クリープ動作に必要な第2クラッチ目標トルクTTS2が算出され、図23(F)に示すように、第2クラッチ目標トルクTTS2が0から徐々に立ちあがる。第2クラッチ目標トルクTTS2の変化に伴い、図19のステップ1904,図20によって、最終的に目標デューティー比Duty2が設定されることで、図23(G)に示すように、電磁弁105bの電流がさらに増加し、それに伴い、図23(H)に示すように、プレッシャプレート1209cの位置が、位置ST2から位置ST1まで変化し、車両が推進して車速等が十分上昇した時刻t5において制御が終了する。
このように時刻t1から時刻t4の車両が停止している状態において、図17で定めた待機荷重Fwaitが潤滑油温度TEMPlubによって、図21,図22の場合よりも小さく設定されることで、潤滑油温度TEMPlubが高温のときに、さらにクラッチに発熱させることを回避できる。
本発明の第1の実施形態に係る自動車の制御装置によって制御される自動変速機を備えた自動車のシステム構成を示すスケルトン図である。 本発明の第1の実施形態に係る自動車の制御装置によって制御される自動変速機に備えられた摩擦伝達装置の構成を示す部分断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る自動車の制御装置における変速機制御ユニットと、エンジン制御ユニットとの間の入出力信号関係を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態による自動変速機の制御装置による入力軸クラッチの全体の制御内容の概略を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による入力軸クラッチ制御の内、オフセット演算の制御内容を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による入力軸クラッチ制御の内、オフセット演算で用いる関数の説明図である。 本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による入力軸クラッチ制御の内、クラッチ位置制御の内容を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第1の発進制御例を示すタイムチャートである。 本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第2の発進制御例を示すタイムチャートである。 本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第3の発進制御例を示すタイムチャートである。 本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第1の変速制御例を示すタイムチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る自動車の制御装置によって制御される自動変速機を備えた自動車のシステム構成を示すスケルトン図である。 本発明の第2の実施形態に係る自動車の制御装置によって制御される自動変速機に備えられた摩擦伝達装置の構成を示す部分断面図である。 本発明の第2の実施形態に係る自動車の制御装置における変速機制御ユニットと、エンジン制御ユニットとの間の入出力信号関係を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態による自動変速機の制御装置による第2クラッチの全体の制御内容の概略を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第2クラッチ制御の内、締結許可判定の制御内容を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第2クラッチ制御の内、クラッチ待機荷重演算の制御内容を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による入力軸クラッチ制御の内、クラッチ待機荷重演算で用いる関数の説明図である。 本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第2クラッチ制御の内、クラッチ目標荷重演算の制御内容を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第2クラッチ制御の内、クラッチ油圧制御の制御内容を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第1の発進制御例を示すタイムチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第2の発進制御例を示すタイムチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る自動変速機の制御装置による第3の発進制御例を示すタイムチャートである。
符号の説明
1…第1ドライブギア
2…第2ドライブギア
3…第3ドライブギア
4…第4ドライブギア
5…第5ドライブギア
7…エンジン
8…入力軸クラッチ
8a…レリーズベアリング
8b…ダイヤフラムスプリング
8c…クラッチカバー
8d…プレッシャプレート
8e…クラッチディスク
8f…フライホイール
11…第1ドリブンギア
12…第2ドリブンギア
13…第3ドリブンギア
14…第4ドリブンギア
15…第5ドリブンギア
21…第1噛合い伝達機構
22…第2噛合い伝達機構
23…第3噛合い伝達機構
24…シフト/セレクト機構
31…入力軸回転センサ
33…出力軸回転センサ
41…変速機入力軸
43…変速機出力軸
50…自動変速機
51…ツインクラッチ式自動変速機
61…入力軸クラッチアクチュエータ
61b…クラッチモータ
61c…ウォームギア
61d…ホイールギア
61e…プッシュロッド
61f…レリーズフォーク
62…シフトアクチュエータ
63…セレクトアクチュエータ
100…変速機制御ユニット
101…エンジン制御ユニット
103…通信手段
105…油圧機構
105a…第1クラッチ用電磁弁
105b…第2クラッチ用電磁弁
105c…第1噛合い伝達機構用第1電磁弁
105d…第1噛合い伝達機構用第2電磁弁
105e…第2噛合い伝達機構用第1電磁弁
105f…第2噛合い伝達機構用第2電磁弁
105g…第3噛合い伝達機構用第1電磁弁
105h…第3噛合い伝達機構用第2電磁弁
201…変速機制御ユニット
301…レバー装置
1208…第1クラッチ
1208a…第1クラッチドラム
1208b…第1クラッチハブ
1208c…第1クラッチプレッシャプレート
1208d…第1クラッチ油室
1208e…第1クラッチリターンスプリング
1208f…第1クラッチプレート
1208g…第1クラッチディスク
1209…第2クラッチ
1209a…第2クラッチドラム
1209b…第2クラッチハブ
1209c…第2クラッチプレッシャプレート
1209d…第2クラッチ油室
1209e…第2クラッチリターンスプリング
1209f…第2クラッチプレート
1209g…第2クラッチディスク
1221…第1噛合い伝達機構
1222…第2噛合い伝達機構
1223…第3噛合い伝達機構

Claims (13)

  1. 摩擦面を押付ける押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整することで動力を伝達する摩擦伝達機構と、前記摩擦伝達機構が伝達するトルクを受けて回転する入力軸と、車両の駆動軸にトルクを出力する出力軸と、前記入力軸と前記出力軸の間で回転する複数の歯車対と、前記歯車対のいずれかを前記入力軸もしくは前記出力軸に連結することで所定の変速段を実現する複数の噛合い機構と、前記押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整する作動機構と、から構成される車両用歯車式変速機を制御する車両用歯車式変速機の制御装置であって、
    前記駆動軸が停止している期間、または前記歯車対に連結する前記噛合い機構を切り替える期間に、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記歯車式変速機もしくは前記車両の状態を表すパラメータのうち、少なくとも一つのパラメータによって変更する制御手段を備えたことを特徴とする車両用歯車式変速機の制御装置。
  2. 請求項1記載の車両用歯車式変速機の制御装置において、
    前記制御手段は、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重が、前記歯車式変速機もしくは前記車両の状態を表すパラメータのうち、少なくとも一つのパラメータによって変更されるよう、前記作動機構の駆動電流を制御することを特徴とする車両用歯車式変速機の制御装置。
  3. 請求項1記載の車両用歯車式変速機の制御装置において、
    前記パラメータは、路面勾配であり、
    前記制御手段は、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記路面勾配によって変更することを特徴とする車両用歯車式変速機の制御装置。
  4. 請求項1記載の車両用歯車式変速機の制御装置において、
    前記パラメータは、ブレーキ踏力であり、
    前記制御手段は、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記ブレーキ踏力によって変更することを特徴とする車両用歯車式変速機の制御装置。
  5. 請求項1記載の車両用歯車式変速機の制御装置において、
    前記パラメータは、ブレーキ油圧シリンダの圧力であり、
    前記制御手段は、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記ブレーキ油圧シリンダの圧力によって変更することを特徴とする車両用歯車式変速機の制御装置。
  6. 請求項1記載の車両用歯車式変速機の制御装置において、
    前記パラメータは、パーキングブレーキの作動・非作動であり、
    前記制御手段は、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記パーキングブレーキの作動・非作動によって変更することを特徴とする車両用歯車式変速機の制御装置。
  7. 請求項1記載の車両用歯車式変速機の制御装置において、
    前記パラメータは、前記摩擦伝達機構の摩擦面温度であり、
    前記制御手段は、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記摩擦伝達機構の摩擦面温度によって変更することを特徴とする車両用歯車式変速機の制御装置。
  8. 請求項1記載の車両用歯車式変速機の制御装置において、
    前記パラメータは、前記摩擦伝達機構を潤滑する潤滑油の温度であり、
    前記制御手段は、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記潤滑油の温度によって変更することを特徴とする車両用歯車式変速機の制御装置。
  9. 摩擦伝達機構の摩擦面を押付ける押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整することで、車両用歯車式変速機に動力を伝達し、
    前記車両用歯車式変速機の出力軸から車両の駆動軸にトルクを出力する車両用歯車式変速機を制御する車両用歯車式変速機の制御装置であって、
    前記駆動軸が停止している期間に、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記歯車式変速機もしくは前記車両の状態を表すパラメータのうち、少なくとも一つのパラメータによって変更する制御手段を備えたことを特徴とする車両用歯車式変速機の制御装置。
  10. 摩擦伝達機構の摩擦面を押付ける押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整することで、車両用歯車式変速機に動力を伝達し、
    車両用歯車式変速機を構成する入力軸と出力軸の間で回転する複数の歯車対のいずれかを、複数の噛合い機構のいずれかにより前記入力軸もしくは前記出力軸に連結することで所定の変速段を実現し、
    前記車両用歯車式変速機の出力軸から車両の駆動軸にトルクを出力する車両用歯車式変速機を制御する車両用歯車式変速機の制御装置であって、
    前記歯車対に連結する前記噛合い機構を切り替える期間に、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記歯車式変速機もしくは前記車両の状態を表すパラメータのうち、少なくとも一つのパラメータによって変更する制御手段を備えたことを特徴とする車両用歯車式変速機の制御装置。
  11. 摩擦面を押付ける押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整することで動力を伝達する摩擦伝達機構と、前記摩擦伝達機構が伝達するトルクを受けて回転する入力軸と、車両の駆動軸にトルクを出力する出力軸と、前記入力軸と前記出力軸の間で回転する複数の歯車対と、前記歯車対のいずれかを前記入力軸もしくは前記出力軸に連結することで所定の変速段を実現する複数の噛合い機構と、前記押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整する作動機構と、から構成される車両用歯車式変速機を制御する車両用歯車式変速機の制御装置であって、
    前記駆動軸が停止している期間、または前記歯車対に連結する前記噛合い機構を切り替える期間に、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記歯車式変速機もしくは前記車両の状態を表すパラメータのうち、少なくとも一つのパラメータによって変更されるよう、前記作動機構の駆動電流を制御することを特徴とする車両用歯車式変速機の制御装置。
  12. 摩擦面を押付ける押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整することで動力を伝達する摩擦伝達機構と、前記摩擦伝達機構が伝達するトルクを受けて回転する入力軸と、車両の駆動軸にトルクを出力する出力軸と、前記入力軸と前記出力軸の間で回転する複数の歯車対と、前記歯車対のいずれかを前記入力軸もしくは前記出力軸に連結することで所定の変速段を実現する複数の噛合い機構と、前記押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整する作動機構と、から構成される車両用歯車式変速機を制御する車両用歯車式変速機の制御方法であって、
    前記駆動軸が停止している期間、または前記歯車対に連結する前記噛合い機構を切り替える期間に、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記歯車式変速機もしくは前記車両の状態を表すパラメータのうち、少なくとも一つのパラメータによって変更することを特徴とする車両用歯車式変速機の制御方法。
  13. 摩擦伝達機構の摩擦面を押付ける押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整することで、車両用歯車式変速機に動力を伝達し、
    車両用歯車式変速機を構成する入力軸と出力軸の間で回転する複数の歯車対のいずれかを、複数の噛合い機構のいずれかにより前記入力軸もしくは前記出力軸に連結することで所定の変速段を実現し、
    前記車両用歯車式変速機の出力軸から車両の駆動軸にトルクを出力する車両用歯車式変速機を制御する車両用歯車式変速機の制御装置と、
    この車両用歯車式変速機の制御装置からの制御指令に基づいて、前記押付け部材の位置もしくは押し付け荷重を調整する作動機構とを有する車両用歯車式変速機の制御システムであって、
    前記駆動軸が停止している期間、または前記歯車対に連結する前記噛合い機構を切り替える期間に、前記押付け部材を待機させる位置もしくは押し付け荷重を、前記歯車式変速機もしくは前記車両の状態を表すパラメータのうち、少なくとも一つのパラメータによって変更する制御手段を備えたことを特徴とする車両用歯車式変速機の制御システム。
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