JP2008057680A - Clutch control device of power unit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はパワーユニットのクラッチ制御装置に係り、特に、エンジンの発生するエンジントルクを電子スロットルにより調整可能なエンジンと、変速時にシフト操作、セレクト操作及びクラッチ操作を自動で行う常時噛合ギアを有する自動変速機との間に設けるクラッチ機構において、変速時間の最適化のためクラッチ機構の解放タイミングを制御するパワーユニットのクラッチ制御装置に関する。 The present invention relates to a clutch control device for a power unit, and more particularly, an automatic transmission having an engine capable of adjusting an engine torque generated by the engine by an electronic throttle, and a continuously meshing gear for automatically performing a shift operation, a select operation, and a clutch operation at the time of shifting. The present invention relates to a clutch control device for a power unit that controls the release timing of the clutch mechanism in order to optimize the shift time in a clutch mechanism provided between the power unit and the machine.
車両には、人為操作に関わらずエンジントルクを変更可能なエンジンと、2組以上の常時噛合ギアを有する自動変速機とからなるパワーユニットを搭載し、パワーユニットのエンジンと自動変速機の間にクラッチ機構を備えているものがある。この車両のパワーユニットは、自動変速機の変速時に、シフト操作、セレクト操作及びクラッチ操作を自動で行うクラッチ制御装置を備えている。 The vehicle is equipped with a power unit consisting of an engine capable of changing engine torque regardless of human operation and an automatic transmission having two or more sets of constantly meshing gears, and a clutch mechanism between the engine of the power unit and the automatic transmission. Some are equipped with. The power unit of the vehicle includes a clutch control device that automatically performs a shift operation, a select operation, and a clutch operation when shifting the automatic transmission.
従来のクラッチ制御装置には、変速開始判定を行った場合、クラッチ機構の解放動作を行うと共に、スロットル開度を目標値近傍に収束可能なように電子スロットルを制御し、変速終了時にクラッチ機構の接続によるショックを緩和しているものがある。
また、従来のクラッチ制御装置には、変速に際してクラッチ機構を一時的に解放させるものにおいて、クラッチ機構のクラッチ伝達トルクを零に向かって低下させるクラッチ解放期間に、エンジン出力トルクよりもクラッチ伝達トルクを低い値とし、変速時におけるクラッチ機構の解放に起因するエンジンブレーキによる減速感の発生を抑制するものがある。
ところが、前記特許文献1に開示されるクラッチ制御装置では、変速動作を行うためにエンジントルクを低減しクラッチ機構の解放を行うが、エンジントルクの低減よりもクラッチ機構の解放タイミングが早い場合にはエンジンの空吹きが発生する問題があり、逆に、クラッチ機構の解放タイミングがエンジントルクの低減よりも遅い場合にはエンジンブレーキによる減速感が発生する問題がある。 However, in the clutch control device disclosed in Patent Document 1, the engine torque is reduced and the clutch mechanism is released in order to perform a shift operation, but when the release timing of the clutch mechanism is earlier than the reduction of the engine torque. There is a problem that the engine blows away. Conversely, when the release timing of the clutch mechanism is later than the reduction of the engine torque, there is a problem that a feeling of deceleration due to engine braking occurs.
また、前記特許文献2に開示されるクラッチ制御装置では、エンジンに加わる負荷を考慮していないため、クラッチ機構の解放タイミングを適切に設定することができない問題がある。
Further, the clutch control device disclosed in
この発明は、変速時に最適なタイミングでクラッチ機構を解放状態とすることができ、エンジンの空吹きや、トルク低下による減速感がなく、フィーリング良い状態で変速に移行でき、変速要求のあった変速初期にクラッチ機構について適切な解放タイミングを設定して、迅速なトルクダウンから速やかに変速を可能とすることを目的とする。 According to the present invention, the clutch mechanism can be released at an optimal timing at the time of shifting, there is no feeling of deceleration due to engine blow-off or torque reduction, and the shift can be made with good feeling, and there has been a request for shifting. It is an object of the present invention to set an appropriate release timing for the clutch mechanism at the initial stage of gear shifting, and to enable gear shifting promptly from rapid torque reduction.
この発明は、人為操作に関わらずエンジントルクを変更可能なエンジンと、2組以上の常時噛合ギアを有する自動変速機と、これらエンジンと自動変速機の間に設けられるクラッチ機構と、前記自動変速機の変速時に前記クラッチ機構の動作を制御するとともにエンジントルクを漸減するように制御する制御装置とを備えるパワーユニットのクラッチ制御装置において、前記制御装置は、前記クラッチ機構を接続状態から解放状態とする際のクラッチ解放判定エンジントルクをエンジン回転速度の全領域にわたって予めテーブル設定してあり、前記自動変速機の変速開始時に実エンジン回転速度に基づいて前記テーブルからクラッチ解放判定エンジントルクを設定し、エンジントルクを予め設定した所定の漸減量に基づき漸減する一方、前記クラッチ機構の接続状態を維持するクラッチ圧力を漸減し、実エンジントルクがクラッチ解放判定エンジントルクより小さくなった際にクラッチ圧力をカットして前記クラッチ機構を解放状態とすることを特徴とする。 The present invention relates to an engine capable of changing engine torque regardless of human operation, an automatic transmission having two or more sets of constantly meshing gears, a clutch mechanism provided between the engine and the automatic transmission, and the automatic transmission. A power unit clutch control device that controls the operation of the clutch mechanism at the time of gear shift and controls the engine torque to gradually decrease. The control device changes the clutch mechanism from a connected state to a released state. A clutch release determination engine torque is set in advance over the entire range of engine rotation speed, and the clutch release determination engine torque is set from the table based on the actual engine rotation speed at the start of shifting of the automatic transmission. While the torque is gradually decreased based on a predetermined decreasing amount set in advance, Gradually decreases the clutch pressure to maintain the connection state of the latch mechanism, the actual engine torque is characterized in that by cutting clutch pressure when it becomes less than the clutch release determining engine torque and a released state of the clutch mechanism.
この発明のクラッチ制御装置は、変速時にエンジントルクを漸減しエンジンブレーキが働く前に最適なタイミングでクラッチ機構を解放状態とすることができ、エンジンの空吹きや、トルク低下による減速感がなく、フィーリング良い状態で、変速に移行できる。また、この発明のクラッチ制御装置は、一様でない走行状態を示すのに大きな役割を果たす実エンジン回転速度を用い、変速要求のあった変速初期にクラッチ機構について適切な解放タイミングを設定することができ、迅速なトルクダウンから速やかに変速を可能としている。 The clutch control device of the present invention can gradually reduce the engine torque at the time of shifting and release the clutch mechanism at an optimal timing before the engine brake works, and there is no feeling of deceleration due to engine blow-off or torque reduction, It is possible to shift to a shift with a good feeling. In addition, the clutch control device according to the present invention can set an appropriate release timing for the clutch mechanism at the initial stage of a shift when a shift request is made, using an actual engine speed that plays a major role in showing an uneven running state. It is possible to make a speed change from a quick torque down.
この発明のクラッチ制御装置は、自動変速機の変速開始時に実エンジン回転速度に基づいてテーブルから予め設定してあるクラッチ解放エンジントルクを設定し、エンジントルクを漸減する一方、クラッチ機構のクラッチ圧力を漸減し、実エンジントルクがクラッチ解放エンジントルクより小さくなった際にクラッチ機構を解放状態とすることで、変速時に最適なタイミングでクラッチ機構を解放状態とすることができ、フィーリング良い状態で、変速に移行できるものである。
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
The clutch control device according to the present invention sets a clutch release engine torque set in advance from a table based on an actual engine rotational speed at the start of shifting of the automatic transmission, and gradually reduces the engine torque while reducing the clutch pressure of the clutch mechanism. When the actual engine torque is gradually decreased and the clutch mechanism is released when the actual engine torque becomes smaller than the clutch release engine torque, the clutch mechanism can be released at an optimal timing at the time of shifting. It is possible to shift to shifting.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図17は、この発明の実施例を示すものである。図1はパワーユニットのクラッチ制御装置の概略構成図、図2は自動変速機のスケルトン図、図3はシフトセレクト機構の斜視図、図4は回動用レバーのシフト動作、セレクト動作を説明する図、図5は自動変速機の変速動作を説明する図、図6は油圧回路を示す図、図7はソレノイド弁の油圧特性を示す図、図8はクラッチ制御装置の制御システム図、図9はクラッチ制御装置の制御ブロック図、図10は自動変速機のアップシフト時のタイムチャート、図11はフェーズ1のタイムチャート、図12はフェーズ5のタイムチャート、図13はクラッチ解放判定処理のフローチャート、図14はクラッチ制御量処理のフローチャート、図15は目標エンジントルク算出処理のフローチャート、図16はスロットル制御量処理のフローチャート、図17は自動変速機のダウンシフト時のタイムチャートである。
図1において、1は車両、2はパワーユニット、3はエンジン、4は自動変速機、5は発進クラッチ、6は差動機、7は駆動車軸、8は駆動車輪である。車両1は、パワーユニット2として、人為操作に関らずエンジントルクを変更可能なエンジン3と、2組以上の常時噛合ギアを有する自動変速機4と、エンジン3と自動変速機4の間に設けられるクラッチ機構である発進クラッチ5とを搭載している。エンジン3の発生する駆動力は、発進クラッチ5から自動変速機4を介して差動機6により駆動車軸7に伝達され、駆動車輪8を駆動して車両1を走行させる。
前記パワーユニット2を制御するクラッチ制御装置9は、人為操作に関らずエンジントルクを変更可能な前記エンジン3と、2組以上の常時噛合ギアを有する前記自動変速機4と、エンジン3と自動変速機4の間に設けられるクラッチ機構である前記発進クラッチ5と、自動変速機4の変速時に発進クラッチ5の動作を制御するとともにエンジン3の発生するエンジントルクを漸減するように制御する制御装置10とを備えている。制御装置10は、エンジン制御装置11と電子スロットル制御装置12と変速制御装置13とを備えている。エンジン制御装置11及び電子スロットル制御装置12の間の各種信号のやりとりは、例えば通信により行う。また、エンジン制御装置11及び変速制御装置13の間の各種信号のやりとりは、例えば通信により行う。
前記エンジン3は、電子的に噴射量を制御可能な燃料噴射弁14と、電子的にスロットル開度を制御可能なスロットル弁15とを有している。燃料噴射弁14は、エンジン制御装置11により駆動・停止を制御される。エンジン制御装置11は、接続された変速制御装置13から入力するエンジントルク指令値に基づいて燃料噴射弁14を制御し、接続された電子スロットル制御装置12にスロットル開度指令を出力する。前記スロットル弁15は、電子スロットル制御装置12によりスロットル開度を制御される。電子スロットル制御装置12は、エンジン制御装置11から入力するスロットル開度指令に基づいてスロットル弁15のスロットル開度を制御し、エンジントルクを制御する。
前記自動変速機4及び発進クラッチ5は、変速制御装置13により夫々変速及び接続・解放を制御される。変速制御装置13は、シフトレバーの人為操作により選択された走行レンジ(R、P、N、D、2等)に応じて、自動変速機4の変速段を切り換え、発進クラッチ5を接続・解放する。変速制御装置13には、エンジン制御装置11を介して電子スロットル制御装置12が接続され、また、エンジン回転速度センサ16、遊星ギア式変速部入力回転速度センサ17、平行軸ギア式変速部入力回転速度センサ18、平行軸ギア式変速部出力回転速度センサ19、シフトスイッチ20、セレクト位置スイッチ21、シフトストロークセンサ22、油温センサ23、車速センサ24、アクセル開度センサ25が接続されている。
エンジン回転速度センサ16は、エンジン回転速度を検出する。遊星ギア式変速部入力回転速度センサ17は、後述する遊星ギア式変速部31に入力する発進クラッチ5のクラッチ出力回転速度(変速機入力回転速度)を検出する。平行軸ギア式変速部入力回転速度センサ18は、遊星ギア式変速部31の出力回転速度(後述する平行軸ギア式変速部32の入力回転速度)を検出する。平行軸ギア式変速部出力回転速度センサ19は、変速機出力回転速度を検出する。シフトスイッチ20は、シフトレバーにおいて人為操作により選択された走行レンジ(R、P、N、D、2等)を検出する。セレクト位置スイッチ21は、平行軸ギア式変速部32の後述するシフトセレクト機構68のセレクト位置(セレクトLO位置、セレクトHI位置)を検出する。シフトストロークセンサ22は、平行軸ギア式変速部32の後述するシフトセレクト機構68のシフトストロークを検出する。油温センサ23は、自動変速機4の油温を検出す。車速センサ24は車両1の車速を検出する。アクセル開度センサ25は、アクセル開度(アクセルペダルの踏込み度合い)を検出する。
変速制御装置13は、接続されたエンジン制御部11から各種信号(エンジン回転速度、スロットル開度、エンジン負荷、電気負荷、発電負荷、エンジントルク等)を入力するとともに、接続された各種センサ16〜25からエンジン回転速度等の各種信号を入力し、自動変速機4及び発進クラッチ5を制御する。
1 to 17 show an embodiment of the present invention. 1 is a schematic configuration diagram of a clutch control device for a power unit, FIG. 2 is a skeleton diagram of an automatic transmission, FIG. 3 is a perspective view of a shift select mechanism, and FIG. 4 is a diagram for explaining a shift operation and a select operation of a turning lever. 5 is a diagram for explaining the speed change operation of the automatic transmission, FIG. 6 is a diagram showing the hydraulic circuit, FIG. 7 is a diagram showing the hydraulic characteristics of the solenoid valve, FIG. 8 is a control system diagram of the clutch control device, and FIG. FIG. 10 is a time chart at the time of upshifting of the automatic transmission, FIG. 11 is a time chart of phase 1, FIG. 12 is a time chart of
In FIG. 1, 1 is a vehicle, 2 is a power unit, 3 is an engine, 4 is an automatic transmission, 5 is a starting clutch, 6 is a differential, 7 is a drive axle, and 8 is a drive wheel. The vehicle 1 is provided between the
The clutch control device 9 that controls the
The
The
The engine
The speed
前記自動変速機4は、図2に示すように、変速機ケース26内に、第1入力軸27と第2入力軸28と出力軸29とリバースアイドラ軸30と2列の遊星ギア列を有する遊星ギア式変速部31と2組以上の常時噛合ギアを有する平行軸ギア式変速部32とを備えている。
前記第1入力軸27は、一端側をダンパ付きフライホイール33を介してエンジン3のクランク軸34に連結され、途中にオイルポンプ35を設け、他端側を遊星ギア式変速部31に対向させている。オイルポンプ35は、クランク軸34の回転により駆動されて油圧を発生する。前記第2入力軸28は、第1入力軸27の他端側の軸線延長上に配置され、変速機ケース26に軸支されている。前記出力軸29は、第1入力軸27及び第2入力軸28に平行に配置され、変速機ケース26に軸支されている。前記リバースアイドラ軸30は、第1入力軸27及び第2入力軸28に平行に配置され、変速機ケース26に取り付けられている。
前記遊星ギア式変速部31は、第2入力軸28の第1入力軸27と近接する側に配置され、第1入力軸27の回転を第2入力軸28に伝達する。この遊星ギア式変速部31は、第1・第2遊星ギア列36・37の2列で構成されるシンプソンタイプである。
前記第1遊星ギア列36は、第2入力軸28周りに回動可能な第1リングギア38と、第2入力軸28に固設された第1キャリア39に回動可能に軸支されて第1リングギア38に噛合する第1ピニオンギア40と、第2入力軸28に回動可能に軸支されて第1ピニオンギア40に噛合する第1サンギア41とで構成される。
前記第2遊星ギア列37は、第2入力軸28に固定された第2リングギア42と、第2入力軸28周りに回動可能な第2キャリア43に回動可能に軸支されて第2リングギア42に噛合する第2ピニオンギア44と、第2入力軸28に回動可能に軸支されて第2ピニオンギア44に噛合する第2サンギア45とで構成される。前記第1遊星ギア列36の第1サンギア41と第2遊星ギア列37の第2サンギア45とは、一体に連結されている。
前記遊星ギア式変速部31は、第1リングギア38と第1入力軸27との間に、油圧で作動される摩擦式の前記発進クラッチ5を設けている。また、遊星ギア式変速部31は、第1・第2サンギア41・45と変速機ケース26との間に、油圧で作動される摩擦式のバンドブレーキ46を設けるとともに、第1・第2サンギア41・45と第1リングギア38・発進クラッチ5との間に、油圧で作動される摩擦式のダイレクトクラッチ47を設けている。さらに、遊星ギア式変速部31は、第2キャリヤ43と変速機ケース26との間に、逆転方向の回転を阻止するワンウェイクラッチ48を設けている。
前記発進クラッチ5は、オイルポンプ35の発生する油圧により接続・解放され、エンジン3から自動変速機4に伝達される駆動力が断続する。前記バンドブレーキ46とダイレクトクラッチ47とは、オイルポンプ35の発生する油圧により接続・解放され、ワンウェイクラッチ48との組み合わせで遊星ギア式変速部31を1速から3速までの間で変速する。即ち、遊星ギア式変速部31は、図5に示すように、ワンウェイクラッチ47の結合により1速に変速され、バンドブレーキ46の接続・解放により1速と2速とに変速され、ダイレクトクラッチ47の接続・解放により2速と3速とに変速される。
この遊星ギア式変速部31よりもエンジン3から離間する側であって、第2入力軸28と出力軸29との間には、第2入力軸28の回転を出力軸29に伝達する前記平行軸ギア式変速部32を設けている。平行軸ギア式変速部32は、常時噛合ギアである3速ギア段49と4速ギア段50と5速ギア段51とリバースギア段52とからなる。
前記3速ギア段49は、第2入力軸28に固設された第2入力軸側3速ギア53と、出力軸29に回動自在に軸支された出力軸側3速ギア54とからなる。前記4速ギア段50は、第2入力軸28に固設された第2入力軸側4速ギア55と、出力軸29に回動自在に軸支された出力軸側4速ギア56とからなる。前記5速ギア段51は、第2入力軸28に回動自在に軸支された第2入力軸側5速ギア57と、出力軸28に固設された出力軸側5速ギア58とからなる。
前記リバースギア段52は、第2入力軸28に固設された第2入力軸側リバースギア59と、出力軸29に回転不能に設けた出力軸側リバースギア60と、リバースアイドラ軸30に軸方向移動自在且つ回動自在に軸支されて第2入力軸側リバースギア59及び出力軸側リバースギア60に噛合・離脱可能なリバースアイドラギア61とからなる。
前記出力軸側3速ギア54と出力軸側4速ギア56との間の出力軸29には、3速・4速切換機構62を設けている。3速・4速切換機構62は、出力軸29に軸方向移動可能且つ回転不能に係合される3速・4速シフトスリーブ63を有している。3速・4速切換機構62は、3速・4速シフトスリーブ63を軸方向移動させて、出力軸側3速ギア54及び出力軸側4速ギア56のいずれか一方に選択的に係合・離脱させることにより、出力軸側3速ギア54及び出力軸側4速ギア56を出力軸29に対して選択的に固定・解放し、3速ギア段49及び4速ギア段50のいずれか一方に切り換える。
なお、3速・4速シフトスリーブ63には、前記出力軸側リバースギア60が一体に設けられている。これにより、出力軸側リバースギア60は、出力軸29に回転不能に設けられている。
前記第2入力軸側5速ギア57の変速機ケース26側の第2入力軸28には、5速切換機構64を設けている。5速切換機構64は、第2入力軸28に軸方向移動可能且つ回転不能に係合される5速シフトスリーブ65を有している。5速切換機構64は、5速シフトスリーブ65を軸方向移動させて、第2入力軸側5速ギア57に係合・離脱させることにより、第2入力軸側5速ギア57を第2入力軸28に対して固定・解放し、5速ギア段51に切り換える。
前記リバースギア段52には、リバース切換機構66を設けている。リバース切換機構66は、リバースアイドラギア61に一体のリバースシフトスリーブ67を有している。リバース切換機構66は、リバースシフトスリーブ67によりリバースアイドラギア61をリバースアイドラ軸30の軸方向に移動させて、第2入力軸側リバースギア59及び出力軸側リバースギア60に噛合・離脱させることにより、リバースギア段52に切り換える。
前記3速・4速シフトスリーブ63と5速シフトスリーブ65とリバースシフトスリーブ67とは、3速・4速変速機構と5速・リバース変速機構とを介して変速機ケース26下部のバルブボディに設けたシフトセレクト機構68に連絡されている。
As shown in FIG. 2, the
One end of the
The planetary gear
The first
The second
The planetary gear
The starting
The planetary gear
The third
The
A third speed / fourth
In addition, the output shaft
A fifth
The
The third-speed / four-
シフトセレクト機構68は、図3に示すように、バルブボディに軸方向に移動可能且つ軸廻りに回動可能に軸支されるシフトアンドセレクト軸69を備えている。このシフトアンドセレクト軸69には、前記各シフトスリーブ63、65、67を選択的に動作させるシフトアンドセレクトレバー70を固定し、このシフトアンドセレクトレバー70を両側から挟んでシフトアンドセレクト軸69の軸廻りに回動可能に誤動作防止用のインタロックプレート71を装着し、シフトアンドセレクト軸69を3速・4速セレクト位置の方向に付勢するリターンスプリング72を装着し、シフトアンドセレクト軸69を3速シフト位置・5速シフト位置及び4速シフト位置・リバースシフト位置の各方向に夫々回動させる回動用レバー73を固定している。
シフトセレクト機構68は、シフトアンドセレクト軸69の一端側にセレクト用ピストン74を形成している。セレクト用ピストン74は、バルブボディのシリンダ内に摺動可能に設けられ、オイルポンプ35の発生する油圧により動作され、リターンスプリング72のバネ力によって3速・4速セレクト位置(セレクトLO位置)に移動しているシフトアンドセレクト軸69を5速・リバースセレクト位置(セレクトHI位置)の方向に移動させる。
また、シフトセレクト機構68は、回動用レバー73の先端の回動方向両側端に夫々当接される第1シフト用ピストン75及び第2シフト用ピストン76をバルブボディのシリンダ内に摺動可能に設けている。第1シフト用ピストン75は、オイルポンプ35の発生する油圧により動作され、回動用レバー73を介してシフトアンドセレクト軸69を3速シフト位置・5速シフト位置(シフトLO方位置)の方向に回動させる。第2シフト用ピストン76は、オイルポンプ35の発生する油圧により動作され、回動用レバー73を介してシフトアンドセレクト軸69を4速シフト位置・リバースシフト位置(シフトHI位置)の方向に回動させる。
このとき、回動用レバー73は、図4に示すように、リターンスプリング72のバネ力とセレクト用ピストン74の押圧力とによって、3速・4速セレクト位置及び5速・リバースセレクト位置に夫々移動されるとともに、第1シフト用ピストン75と第2シフト用ピストン76との押圧力によって、3速シフト位置・5速シフト位置及び4速シフト位置に夫々移動される。
これにより、シフトセレクト機構68は、図3に示すように、シフトアンドセレクトレバー70が、3速・4速セレクト位置及び5速・リバースセレクト位置に夫々移動されるとともに、3速シフト位置・5速シフト位置及び4速シフト位置に夫々移動され、各シフトスリーブ63、65、67を介して平行軸ギア式変速部32を3速速・5速・リバースに変速する。即ち、平行軸ギア式変速部32は、図5に示すように、3速・4速シフトスリーブ63の移動により3速と4速とに変速され、5速シフトスリーブ65の移動により5速に変速され、リバースシフトスリーブ67の移動によりリバースに変速される。
前記自動変速機4は、前述遊星ギア式変速部31による変速段と平行軸ギア式変速部32の変速段との組み合わせによって、図5に示すように、1速〜5速、リバースの変速段を構成する。1速時は、「遊星ギア式変速部31を1速」*「平行軸ギア式変速部32を3速」として1速段を構成する。2速時は、「遊星ギア式変速部31を2速」*「平行軸ギア式変速部32を3速」として2速段を構成する。3速時は、「遊星ギア式変速部31を3速」*「平行軸ギア式変速部32を3速」として3速段を構成する。4速時は、「遊星ギア式変速部31を3速」*「平行軸ギア式変速部32を4速」として4速段を構成する。5速時は、「遊星ギア式変速部31を3速」*「平行軸ギア式変速部32を5速」として5速段を構成する。リバース時は、「遊星ギア式変速部31を2速」*「平行軸ギア式変速部32をリバース」としてリバース段を構成する。中立時は、「遊星ギア式変速部31を中立」*「平行軸ギア式変速部32を中立」として中立段を構成する。
また、この自動変速機4は、図2に示すように、出力軸29のエンジン3側端に終減速駆動ギア77を設け、この終減速被動ギア77に噛合する終減速従動ギア78を変速機ケース26に軸支した前記差動機7に取付けている。差動機7には、左右の駆動車軸8の一端側を連絡している。駆動車軸8は、他端側を左右の駆動車輪9に連絡している。
As shown in FIG. 3, the shift
The shift
Further, the shift
At this time, as shown in FIG. 4, the turning
Thereby, as shown in FIG. 3, the shift
As shown in FIG. 5, the
Further, as shown in FIG. 2, the
前記オイルポンプ35の発生する油圧は、図6に示すように、油圧回路79により発進クラッチ5、バンドブレーキ46、ダイレクトクラッチ47、セレクト用ピストン74、第1シフト用ピストン75、第2シフト用ピストン76に供給される。オイルポンプ35の発生する油圧は、デューティ式のライン圧用ソレノイド弁80により圧力P1に調整されて発進クラッチ5等に作動用として供給されるとともに、調整残りの油圧を自動変速機4各部に潤滑用として供給される。
圧力P1に調整された油圧は、デューティ式の第1シフト用ソレノイド弁81により圧力を0〜P1の間で調整されて第1シフト用ピストン75に作用され、デューティ式の第2シフト用ソレノイド弁82により圧力0〜P1の間で調整されて第2シフト用ピストン76に作用される。
前記圧力P1に調整された油圧の一部は、変速用最大圧調整弁83により圧力P3に調整され、ソレノイド用パイロット弁84により圧力P2(>P1min)に調整される。圧力P3に調整された油圧は、オンオフ式のセレクト用ソレノイド弁85により圧力を0とP3とのいずれかに調整されてセレクト用ピストン74に作用され、デューティ式の発進クラッチ用ソレノイド弁86により圧力を0〜P3の間で調整されて発進クラッチ5に作用される。
また、圧力P3に調整された油圧は、デューティ式のブレーキバンド用ソレノイド弁87により圧力0〜P3の間で調整されてブレーキバンド46に作用されるとともに、ブレーキバンド用ソレノイド弁87により圧力0〜P3の間で調整された油圧はオンオフ式のダイレクトクラッチ用ソレノイド弁88により圧力を0とP3とのいずれかに調整されてダイレクトクラッチ47に作用される。
このように、ライン圧用ソレノイド弁80〜ダイレクトクラッチ用ソレノイド弁88は、オイルポンプ35の発生する油圧を図7に示すように圧力P1〜P3の間で調整し、発進クラッチ5、バンドブレーキ46、ダイレクトクラッチ47、セレクト用ピストン74、第1シフト用ピストン75、第2シフト用ピストン76に作用させる。これらライン圧用ソレノイド弁80〜ダイレクトクラッチ用ソレノイド弁88を備える油圧回路79は、バルブボディに内蔵され、図8に示すように、前記制御装置10を構成する変速制御装置13に接続されている。
As shown in FIG. 6, the hydraulic pressure generated by the
The hydraulic pressure adjusted to the pressure P1 is adjusted between 0 and P1 by the duty-type first
A part of the hydraulic pressure adjusted to the pressure P1 is adjusted to the pressure P3 by the maximum shift
The hydraulic pressure adjusted to the pressure P3 is adjusted between the
In this way, the line
この変速制御装置13は、図9に示すよう、クラッチ解放判定部89とクラッチ制御量算出部90と目標エンジントルク算出部91とを有している。クラッチ解放判定部89は、変速段とエンジントルクとエンジン回転速度と電気負荷とエアコン負荷と発電負荷との各種信号を入力してクラッチ解放タイミングを判定し、クラッチ解放指令信号をクラッチ制御量算出部90に出力する。クラッチ制御量算出部90は、クラッチ解放指令信号に合わせて変速段とエンジントルクとの各種信号を入力してクラッチ制御量を算出し、クラッチ制御量をクラッチデューティ指令値として発進クラッチ用ソレノイド弁86に出力し、発進クラッチ5を制御する。目標エンジントルク算出部91は、変速段とエンジントルクとアクセル開度との各種信号を入力して目標エンジントルクを算出し、目標エンジントルク信号を次段に出力する。
また、前記制御装置10を構成するエンジン制御装置11は、電子スロットル制御部92を有している。電子スロットル制御部92は、目標エンジントルク信号に合わせてアクセル開度の信号を入力してスロットル制御量を算出し、スロットル制御量をスロットル開度指令として電子スロットル制御装置13に出力する。電子スロットル制御装置13は、入力するスロットル制御量によりスロットル弁15のスロットル開度を制御し、エンジントルクを制御する。
このパワーユニット2のクラッチ制御装置9は、人為操作に関わらずエンジントルクを変更可能なエンジン3と、2組以上の常時噛合ギアを有する自動変速機4との間に発進クラッチ5を設け、自動変速機4の変速時に発進クラッチ5の動作を制御するとともにエンジン3のエンジントルクを漸減するように制御する制御装置10を備えている。
As shown in FIG. 9, the
The
The clutch control device 9 of the
この制御装置10は、発進クラッチ5を接続状態から解放状態とする際のクラッチ解放判定エンジントルクをエンジン回転速度の全領域にわたって予めテーブル設定してあり、自動変速機4の変速開始時に実エンジン回転速度に基づいて前記テーブルからクラッチ解放判定エンジントルクを設定し、エンジントルクを予め設定した所定の漸減量に基づき漸減する一方、発進クラッチ5の接続状態を維持するクラッチ圧力を漸減し、実エンジントルクがクラッチ解放判定エンジントルクより小さくなった際にクラッチ圧力を0にして発進クラッチ5を解放状態とするものである。
この制御装置10は、エンジン3に電気負荷、エアコン負荷、発電負荷のうち一つ以上の負荷が加わっている場合に、クラッチ解放判定エンジントルクを増大するように補正する。また、この制御装置10は、自動変速機4の変速後に発進クラッチ5を解放状態から接続状態とする際には、前記エンジンの実エンジン回転速度が目標エンジン回転速度に近づくようにフィードバック制御を実施する。
さらに、自動変速機4は、平行軸ギア式変速部32に常時噛合ギアの3速ギア段49と4速ギア段50と5速ギア段51とを有し、これら2組以上の常時噛合ギアを走行速度の中速域ないし高速域を担う特定の変速段に割り当ててある。制御手段10は、それら2組以上の常時噛合ギアを選択する際に、発進クラッチ5の接続・解放を制御する。
The
This
Further, the
次に、この実施例の作用を説明する。
パワーユニット2のクラッチ制御装置9は、図10に示すように、例えば自動変速機4を4速から5速に変速(アップシフト)する際に、平行軸ギア式変速部32において以下のように変速する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 10, the clutch control device 9 of the
(1)スロットル弁15を閉じ、発進クラッチ5を解放(以下「フェーズ1」と記す)
時点t1において5速への変速要求があると変速判断された後に処理を開始し、エンジントルク要求値が所定値までは漸減量1、それ以下では漸減量2を用いてエンジントルクを低減させる。発進クラッチ5の目標油圧(クラッチ制御量)を、
目標油圧=実エンジントルク*変換係数+油圧マージン、
より求める。この間、スロットル弁15は、トルク要求制御を行う。
クラッチ解放判定エンジントルク(クラッチOFF判定トルク)をエンジン回転速度のテーブルから算出し、負荷補正を加算して求める。実エンジントルクがクラッチ解放判定エンジントルク以下になった時点t2で、発進クラッチ5の目標油圧を0とする。この時点で、スロットル弁15のスロットル開度を全閉とする全閉要求指示を行う。(図11参照)
(1) Close the
Processing is started after it is determined that there is a shift request to the fifth speed at time t1, and the engine torque is reduced by using a gradually decreasing amount 1 until the engine torque request value reaches a predetermined value, and a gradually decreasing
Target oil pressure = actual engine torque * conversion coefficient + oil pressure margin,
Ask more. During this time, the
The clutch release determination engine torque (clutch OFF determination torque) is calculated from the engine rotation speed table, and is obtained by adding load correction. At time t2 when the actual engine torque becomes equal to or less than the clutch release determination engine torque, the target hydraulic pressure of the starting
(2)4速からのシフト抜き(以下「フェーズ2」と記す)
目標位置をニュートラル位置として、シフトセレクト機構68のシフト油圧をPID制御で求める。シフトストロークセンサ22の出力によって、
ニュートラル位置−所定値≦シフトストロークセンサ22の検出位置≦ニュートラル位置+所定値、
が成立した時点t3で、次のフェーズ(フェーズ3)ヘ移行する。
(2) No shift from 4th gear (hereinafter referred to as “
Using the target position as the neutral position, the shift hydraulic pressure of the shift
Neutral position−predetermined value ≦ detection position of
At the time t3 when is established, the process proceeds to the next phase (phase 3).
(3)ニュートラル位置から5速・リバースセレクト位置へのセレクト動作(以下「フェーズ3」と記す)
目標シフト位置が5速またはリバースの場合、セレクト用ソレノイド弁85をONする。なお、目標シフト位置が3速または4速の場合、セレクト用ソレノイド弁85をOFFする。セレクト用ソレノイド弁85の駆動状態とセレクト位置スイッチ21の検出状態とが所定時間一致した時点t4で、5速・リバース位置へのセレクト動作完了として、次のフェーズ(フェーズ4)ヘ移行する。
(3) Select operation from the neutral position to the 5th speed / reverse select position (hereinafter referred to as “
When the target shift position is the fifth speed or reverse, the
(4)5速へのシフト入れ(以下「フェーズ4」と記す)
目標位置を目標変速段5速(4速から5速への変速の場合)として、シフト油圧を制御する。フェーズ4は、さらに以下の3つに区別される。
1)フェーズ4−1(ボーク位置移動)
2)フェーズ4−2(同期)
3)フェーズ4−3(スリーブ係合)
フェーズ4では、シフト速度(単位時間におけるシフト位置変化量)を目標速度と一致させる制御を行う。シフト油圧は、次式より求める。
シフト油圧=シフト速度F/B補正油圧+オフセット補正油圧
目標速度及びオフセット油圧は、フェーズ4−1、4−2、4−3ごとに選択する。
シフトストロークセンサ22の検出信号により目標位置の5速となった時点t5で、次のフェーズ(フェーズ5)ヘ移行する。
(4) Shift to 5th gear (hereinafter referred to as “
The shift hydraulic pressure is controlled with the target position as the target shift speed 5th speed (in the case of shifting from the 4th speed to the 5th speed).
1) Phase 4-1 (Balk position movement)
2) Phase 4-2 (synchronous)
3) Phase 4-3 (sleeve engagement)
In
Shift oil pressure = shift speed F / B correction oil pressure + offset correction oil pressure The target speed and the offset oil pressure are selected for each of the phases 4-1, 4-2, and 4-3.
At the time t5 when the target position becomes the fifth speed by the detection signal of the
(5)発進クラッチ5の接続、スロットル弁15の開け(以下「フェーズ5」と記す)
変速後目標エンジン回転速度(=出力軸29の回転速度*遊星ギア式変速部31の変速比*平行軸ギア式変速部32の変速比)に実エンジン回転速度が一致するように(フィードバック)、発進クラッチ5のクラッチ油圧をPID制御する。発進クラッチ5の直結判定が成立した時点t6で、発進クラッチ5のクラッチ油圧を、クラッチ油圧=直結時油圧とし、フェーズを0にする。
フェーズ5は、図12に示すように、以下の2つに区別される。
1)フェーズ5−1(スロットル開度が0)
2)フェーズ5−2(スロットル開度が漸増)
フェーズ5−2からスロットル開度を△THRづつ、アクセル開度から求められるスロットル開度まで漸増していく。
(5) Connecting the
So that the actual engine rotational speed matches the target engine rotational speed after the shift (= rotational speed of the
1) Phase 5-1 (Throttle opening is 0)
2) Phase 5-2 (Throttle opening gradually increases)
From phase 5-2, the throttle opening is gradually increased by ΔTHR to the throttle opening determined from the accelerator opening.
(6)通常(以下「フエーズ0」と記す)
フェーズ0においては、アクセル開度に対応したスロットル開度になるようにスロットル弁15を制御する。
(6) Normal (hereinafter referred to as “
In
前記フェーズ1において、スロットル弁15を閉じ、発進クラッチ5を解放する処理のクラッチ解放判定は、図13〜図16に示すように行われる。
In the phase 1, the clutch release determination of the process of closing the
図13は、クラッチ解放判定部89によるクラッチ解放判定の処理を示す。この処理は、スロットル弁15を閉じ、発進クラッチ5を解放する処理で判定を行い、例えば10msec毎に処理を遂行する。
処理がスタートした後(S100)、変速があるか否かを判断する(S101)。変速が発生していず、判断(S101)がNOの場合は、処理を終了する(S107)。変速が発生していて、判断(S101)がYESの場合は、エンジン回転速度に基づいて基本クラッチ解放判定エンジントルクを求め(S102)、基本クラッチ解放判定エンジントルク+負荷補正でクラッチ解放判定エンジントルクを求め(S103)、実エンジントルクがクラッチ解放判定エンジントルク未満であるか否かを判定する(S104)。
この判断(S104)がYESの場合は、クラッチ解放フラグ=1とし(S105)、同時にトルク制御初期化フラグ=0とし、処理を終了する(S107)。この判断(S104)がNOの場合は、クラッチ解放フラグ=0とし、終了(S107)へ進む。
FIG. 13 shows a clutch release determination process by the clutch
After the process is started (S100), it is determined whether there is a shift (S101). If no shift has occurred and the determination (S101) is NO, the process ends (S107). If a shift has occurred and the determination (S101) is YES, the basic clutch release determination engine torque is obtained based on the engine speed (S102), and the clutch release determination engine torque is calculated by the basic clutch release determination engine torque + load correction. Is determined (S103), and it is determined whether the actual engine torque is less than the clutch release determination engine torque (S104).
If this determination (S104) is YES, the clutch release flag is set to 1 (S105), and simultaneously the torque control initialization flag is set to 0, and the process is terminated (S107). When this determination (S104) is NO, the clutch release flag is set to 0, and the process proceeds to the end (S107).
図14は、クラッチ制御量算出部90によるクラッチ制御量の処理を示す。この処理は、クラッチ制御量を求める処理であり、例えば10msec毎に処理を遂行する。
処理がスタートした後(S200)、変速があるか否かを判断する(S201)。変速が発生していて、判断(S201)がYESの場合は、フェーズ0以外であり、クラッチ解放指令がある(クラッチ解放フラグ=1)か否かを判断する(S202)。
この判断(S202)がYESの場合は、フェーズ2〜4においてクラッチ制御量=0とし(S203)、処理を終了する(S206)。この判断(S202)がNOの場合は、フェーズ1においてクラッチ制御量=実エンジントルク*変換係数+油圧マージン0とし(S204)、処理を終了する(S206)。なお、フェーズ5では、クラッチ制御量を回転速度フィードバック制御値を用いて算出する。
一方、前記判断(S201)がNOの場合は、フェーズ0であり、定常時クラッチ制御の関数を実行して定常時クラッチ制御量を算出し(S205)、処理を終了する(S206)。
FIG. 14 shows processing of the clutch control amount by the clutch control
After the process starts (S200), it is determined whether there is a shift (S201). If a shift has occurred and the determination (S201) is YES, it is determined whether it is other than
If this determination (S202) is YES, the clutch control amount is set to 0 in
On the other hand, if the determination (S201) is NO, it is
図15は、目標エンジントルク算出の処理を示す。この処理は、目標エンジントルクを求める処理であり、例えば10msec毎に処理を継続して遂行する。
処理がスタートした後(S300)、変速があるか否かを判断する(S301)。変速が発生していず、判断(S301)がNOの場合は、フェーズ0であり、処理を終了する(S307)。変速が発生していて、判断(S301)がYESの場合は、フェーズ1においてトルク制御初期化フラグ=0であるか否かを判断する(S302)。
初期化が初回で、判断(S302)がYESの場合は、フェーズ1の初期において、トルク制御初期化フラグ=1とし(S303)、目標エンジントルク=エンジントルクとし(S304)、処理を終了する(S307)。
初期化が2回目以降で、判断(S302)がNOの場合は、変速段別に設定されたトルク漸減テーブルとアクセル開度とから補間演算(トルク漸減量=トルク漸減テーブル(アクセル開度))を行いトルク漸減量を求める(S305)。なお、トルク漸減量は、低減初期及び中期と複数設定し、トルク漸減状態により漸減量1、漸減量2、漸減量Nを切り換える。次に、目標エンジントルク(=前回目標エンジントルク−トルク漸減量)を求め(S306)、処理を終了する(S307)。
FIG. 15 shows a process for calculating the target engine torque. This process is a process for obtaining the target engine torque, and is performed continuously, for example, every 10 msec.
After the process starts (S300), it is determined whether or not there is a shift (S301). If no shift has occurred and the determination (S301) is NO, it is
If the initialization is the first time and the determination (S302) is YES, in the initial phase 1, the torque control initialization flag is set to 1 (S303), the target engine torque is set to the engine torque (S304), and the process is terminated (S304). S307).
If the initialization is the second time or later and the determination (S302) is NO, an interpolation operation (torque gradually decreasing amount = torque gradually decreasing table (accelerator opening)) is performed from the torque gradually decreasing table and the accelerator opening set for each gear. The torque gradually decreasing amount is obtained (S305). Note that a plurality of torque gradually decreasing amounts are set as an initial reduction and an intermediate period, and a gradually decreasing amount 1, a gradually decreasing
図16は、スロットル制御量の処理を示す。この処理は、スロットル弁15のスロットル開度の制御量を求める処理であり、例えば10msec毎に処理を遂行する。
処理がスタートした後(S400)、変速があるか否かを判断する(S401)。変速が発生していて、判断(S401)がYESの場合は、フェーズ1〜5においてスロットル制御量=目標エンジントルクから求められる値とし(S402)、処理を終了する(S404)。変速が発生していず、判断(S401)がNOの場合は、フェーズ0であり、スロットル制御量=アクセル開度から求められる値とし(S403)、処理を終了する(S404)。
FIG. 16 shows processing of the throttle control amount. This process is a process for obtaining the control amount of the throttle opening of the
After the process starts (S400), it is determined whether or not there is a shift (S401). If a shift has occurred and the determination (S401) is YES, the throttle control amount is a value obtained from the target engine torque in phases 1 to 5 (S402), and the process ends (S404). If no shift has occurred and the determination (S401) is NO, it is
このように、クラッチ制御装置9の制御装置10は、図10に示すように、例えば自動変速機4を4速から5速に変速(アップシフト)する際に、予め設定したテーブルから実エンジン回転速度に基づいてクラッチ解放判定エンジントルクを設定し、スロットル弁15のスロットル開度を制御してエンジン3のエンジントルクを予め設定した所定の漸減量に基づき漸減する一方、発進クラッチ5の接続状態を維持するクラッチ圧力を漸減し、実エンジントルクがクラッチ解放判定エンジントルクより小さくなった際にクラッチ圧力を0にして発進クラッチ5を解放状態とする。
また、クラッチ制御装置9の制御装置10は、図17に示すように、例えば自動変速機4を5速から4速、あるいは4速から3速に変速(ダウンシフト)する際にも、同様に、予め設定したテーブルから実エンジン回転速度に基づいてクラッチ解放判定エンジントルクを設定し、スロットル弁15のスロットル開度を制御してエンジン3のエンジントルクを予め設定した所定の漸減量に基づき漸減する一方、発進クラッチ5の接続状態を維持するクラッチ圧力を漸減し、実エンジントルクがクラッチ解放判定エンジントルクより小さくなった際にクラッチ圧力を0にして発進クラッチ5を解放状態とする。
Thus, as shown in FIG. 10, the
Further, as shown in FIG. 17, the
これにより、クラッチ制御装置9は、自動変速機4の変速時にエンジントルクを漸減しエンジンブレーキが働く前に最適なタイミングで発進クラッチ5を解放状態とすることができ、エンジン3の空吹きや、トルク低下による減速感がなく、フィーリング良い状態で、変速に移行できる。また、クラッチ制御装置9は、一様でない走行状態を示すのに大きな役割を果たす実エンジン回転速度を用い、変速要求のあった変速初期に発進クラッチ5について適切な解放タイミングを設定することができ、迅速なトルクダウンから速やかに変速を可能としている。
このクラッチ制御装置9の制御装置10は、エンジン3に電気負荷、エアコン負荷、発電負荷のうち一つ以上の負荷が加わっている場合に、クラッチ解放判定エンジントルクを増大するように補正するので、負荷によるトルク低下を考慮して、最適なタイミングで発進クラッチ5を解放状態とすることができる。
また、クラッチ制御装置9の制御装置10は、自動変速機4の変速後に発進クラッチ5を解放状態から接続状態とする際には、エンジン3の実エンジン回転速度が目標エンジン回転速度に近づくようにフィードバック制御を実施するので、変速終了時期には、変速開始時期とは異なり、フィードバックによりエンジン回転速度を目標値に維持するように発進クラッチ5を接続するので、変速フィーリングを良好なまま完了させることができる。
さらに、自動変速機4は、平行軸ギア式変速部32の2組以上の常時噛合ギアを走行速度の中速域ないし高速域を担う特定の変速段に割り当ててあり、制御手段10は、それら2組以上の常時噛合ギアを選択する際に発進クラッチ5の接続・解放を制御するので、変速の前後で、エンジン3の回転速度の変化量(差)が小さい変速段の組に用いることになり、フィーリングのより良好な走行状態で使用することができ、また、発進クラッチ5の使用頻度や負荷を低減させることができ、耐久性を延ばすことができ、さらに、低速域では、第1・第2遊星ギア列36・37を有し変速用のバンドブレーキ46やダイレクトクラッチ47を用いた自動変速装置4を適用させることで、操作の利便性も向上することができる。
As a result, the clutch control device 9 can gradually reduce the engine torque during the shift of the
The
Further, the
Further, the
この発明のパワーユニットのクラッチ制御装置は、変速時に最適なタイミングでクラッチ機構を解放状態とすることができ、フィーリング良い状態で、変速に移行できるものであり、車両に搭載されるエンジンと自動変速機との間にクラッチ機構を備えたパワーユニットに適用することができる。 According to the power unit clutch control device of the present invention, the clutch mechanism can be disengaged at an optimal timing at the time of shifting, and can be shifted to shifting with good feeling. It can be applied to a power unit having a clutch mechanism with the machine.
1 車両
2 パワーユニット
3 エンジン
4 自動変速機
5 発進クラッチ
9 クラッチ制御装置
10 制御装置
11 エンジン制御装置
12 電子スロットル制御装置
13 変速制御装置
31 遊星ギア式変速部
32 平行軸ギア式変速部
36 第1遊星ギア列
37 第2遊星ギア列
46 バンドブレーキ
47 ダイレクトクラッチ
48 ワンウェイクラッチ
49 3速ギア段
50 4速ギア段
51 5速ギア段
52 リバースギア段
62 3速・4速切換機構
64 5速切換機構
66 リバース切換機構
68 シフトセレクト機構
79 油圧回路
89 クラッチ解放判定部
90 クラッチ制御量算出部
91 目標エンジントルク算出部
92 電子スロットル制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
In the automatic transmission, two or more sets of constantly meshing gears are assigned to a specific gear stage having a medium speed range or a high speed range of the traveling speed, and the control means selects the two or more sets of constantly meshing gears. 4. The power unit clutch control device according to claim 1, wherein connection / release of the clutch mechanism is controlled at the time. 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006236156A JP2008057680A (en) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | Clutch control device of power unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006236156A JP2008057680A (en) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | Clutch control device of power unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008057680A true JP2008057680A (en) | 2008-03-13 |
Family
ID=39240677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006236156A Pending JP2008057680A (en) | 2006-08-31 | 2006-08-31 | Clutch control device of power unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008057680A (en) |
-
2006
- 2006-08-31 JP JP2006236156A patent/JP2008057680A/en active Pending
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