JP2008232356A - Automatic transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動変速装置の改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement of an automatic transmission.
従来の自動変速装置として、発進時のクラッチに負荷される負荷エネルギー量を算出して、この負荷エネルギー量に応じて発進時のギヤ比を設定する技術がある(特許文献1参照)。
このような従来技術において、負荷エネルギー量を算出する際に算出精度を向上するため、車両の重量を考慮する場合には、荷重センサを新たに設ける必要があり、コストの上昇、重量の増加という問題がある。 In such a conventional technique, in order to improve the calculation accuracy when calculating the amount of load energy, when considering the weight of the vehicle, it is necessary to newly provide a load sensor, which means an increase in cost and an increase in weight. There's a problem.
本発明においては、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、荷重センサを用いることなく、車両の積載状態を推定し、推定した積載状態に基づいて変速する自動変速装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an automatic transmission that estimates the loading state of a vehicle without using a load sensor and shifts based on the estimated loading state. Objective.
第1の発明は、エンジンの回転を伝達する歯車の切り換えにより変速を行う変速機を備えた自動変速装置において、前記エンジンと前記変速機との間に配置され、前記歯車の切り換え時に前記変速機への前記エンジンの回転の伝達を一時的に遮断する摩擦係合手段と、前記歯車の切り換えと前記摩擦係合手段の係合状態の切り換えを制御して前記変速機の変速制御を行う変速制御手段と、車両の速度を検出する車速検出手段とを設け、前記変速制御手段は、車両発進時に前記摩擦係合手段に負荷される負荷エネルギー量を演算する負荷エネルギー量演算手段と、車両発進後の変速時において、前記摩擦係合手段の非係合状態での車速と、続く係合状態での車速とから車速の変化量を算出する車速変化量検出手段と、前記負荷エネルギー量と前記車速変化量とに基づいて車両の積載状態を推定する積載状態推定手段とを備え、前記推定された車両の積載状態に応じて前記変速機の変速制御を行う自動変速装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an automatic transmission including a transmission that performs a shift by switching a gear that transmits engine rotation. The automatic transmission is disposed between the engine and the transmission, and the transmission is switched when the gear is switched. Friction engaging means for temporarily interrupting transmission of the rotation of the engine to the gear, and shift control for controlling the shift of the transmission by controlling switching of the gears and switching of the engagement state of the friction engaging means And a vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle, wherein the shift control means includes a load energy amount calculating means for calculating a load energy amount applied to the friction engagement means when the vehicle starts, and after the vehicle starts. Vehicle speed change amount detection means for calculating a change amount of the vehicle speed from the vehicle speed in the non-engaged state of the friction engagement means and the vehicle speed in the subsequent engagement state, and the load energy amount and the previous And a loading state estimating means for estimating the loading state of the vehicle based on the vehicle speed change is an automatic transmission which performs shift control of the transmission in accordance with the loading state of the estimated vehicle.
第2の発明は、第1の発明において、前記変速制御手段が、前記負荷エネルギー量が負荷エネルギー量所定値より小さく、かつ前記車速変化量が車速変化量所定値の範囲内にある場合に、車両の積載状態が軽積載状態と判定し、前記負荷エネルギー量が前記負荷エネルギー量所定値以上で、または前記車速変化量が前記車速変化量所定値の範囲内にない場合に、車両の積載状態が前記軽積載状態より重い定積載状態と判定する自動変速装置である。 According to a second invention, in the first invention, when the shift control means has the load energy amount smaller than a load energy amount predetermined value and the vehicle speed change amount is within a range of the vehicle speed change amount predetermined value, When the load state of the vehicle is determined to be a light load state and the load energy amount is equal to or greater than the load energy amount predetermined value or the vehicle speed change amount is not within the range of the vehicle speed change amount predetermined value, the vehicle load state Is an automatic transmission that determines a constant load state heavier than the light load state.
第3の発明は、第2の発明において、前記変速制御手段が、前記負荷エネルギー量が前記負荷エネルギー量所定値より小さく、かつ前記車速変化量が前記車速変化量所定値の範囲内にある場合が所定回数繰り返された時に、車両の積載状態が軽積載状態と判定する自動変速装置。 According to a third aspect, in the second aspect, the shift control means is configured such that the load energy amount is smaller than the load energy amount predetermined value and the vehicle speed change amount is within a range of the vehicle speed change amount predetermined value. Is an automatic transmission that determines that the loaded state of the vehicle is the lightly loaded state when is repeated a predetermined number of times.
第4の発明は、第1から3のいずれか一つの発明において、前記変速制御手段が、発進後の経過時間を計測し、この経過時間が第1所定時間を超えた場合には前記積載状態の推定を中止する自動変速装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the shift control means measures an elapsed time after starting, and if the elapsed time exceeds a first predetermined time, the loading state This is an automatic transmission that cancels the estimation of.
第5の発明は、第1から4のいずれか一つの発明において、前記変速制御手段が、ドライバーにより選択された変速ギヤ段が非走行ギヤ段で、かつ非走行ギヤ段が選択されている時間が第2所定時間以上である場合には、車両の積載状態を定積載状態と判定する自動変速装置である。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the shift control means is a time during which the shift gear selected by the driver is a non-running gear and the non-running gear is selected. Is an automatic transmission that determines that the vehicle is in a constant load state when the vehicle is over a second predetermined time.
第6の発明は、第1の発明において、前記変速制御手段が、ギヤ比の高いギヤ段へ変速する場合に、車両の積載状態が軽いほど変速時のエンジン回転数を低く設定する自動変速装置である。 According to a sixth invention, in the first invention, when the shift control means shifts to a gear stage having a high gear ratio, the automatic transmission apparatus sets the engine speed at the time of shifting to be lower as the loading state of the vehicle is lighter. It is.
第1の発明では、クラッチの負荷エネルギー量と車速変化量とに基づいて車両の積載状態を推定するため、車両の重量を検出する荷重センサを設ける必要がなく、コストダウンおよび軽量化を図ることができる。 In the first invention, since the loading state of the vehicle is estimated based on the load energy amount of the clutch and the vehicle speed change amount, it is not necessary to provide a load sensor for detecting the weight of the vehicle, and cost reduction and weight reduction are achieved. Can do.
第2、3の発明では、車両の積載状態を精度よく推定することができる。 In the second and third inventions, the loading state of the vehicle can be accurately estimated.
第4の発明では、発進後の経過時間が第1所定時間を超えた場合には積載状態の推定を中止するため、発進後、第1所定時間を経過するまでに路面状態が変化することを防止することができる。 In the fourth invention, since the estimation of the loading state is stopped when the elapsed time after the start exceeds the first predetermined time, the road surface state changes after the start until the first predetermined time elapses. Can be prevented.
第5の発明では、非走行ギヤでの経過時間が所定時間以上である場合に車両の積載状態を定積載状態と推定するため、例えば荷積みにより長時間停車した場合に、停車後の発進時には定積載状態として変速制御するため、発進性能を確保することができる。 In the fifth invention, when the elapsed time in the non-running gear is equal to or longer than a predetermined time, the vehicle loading state is estimated as a constant loading state. For example, when the vehicle stops for a long time due to loading, Since the shift control is performed in a constant loading state, the start performance can be ensured.
第6の発明では、車両の積載状態が軽いほど変速するエンジンの回転数を低く制御するため、燃費の向上を図ることができる。 In the sixth aspect of the invention, the lighter the vehicle is loaded, the lower the speed of the engine that changes gears is controlled, so that the fuel consumption can be improved.
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は同期噛合式変速機であり、変速機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。 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, via a propeller shaft (not shown)). , Rear axle).
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の動力を変速機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、変速機3には変速機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。
An
変速機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、変速機3の構成について説明する。 As shown in FIG. 2, the transmission 3 has a splitter gear train 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. 40B (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スプリッタハイギヤ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。スプリッタハイギヤZm4及び3速ギヤZm3、2速ギヤZm2及び1速ギヤZm1、及びリバースギヤZmRが配置されるメインシャフト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、スプリッタローギヤZm5、スプリッタハイギヤ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
変速機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(ロー以下単にL、ハイ以下単に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 of the sub-transmission disposed on the engine side. Rows Zm4-Zc4, Zm5-Zc5 (low L, simply L, high H, H), range gear rows Zr1-Zcr1, Zr2-Zcr2 (H, L) of the sub-transmission similarly disposed on the
ギヤシフトユニット3Aは、図3に示すようにその内部において、メインギヤZm3〜ZmRのシンクロメッシュ機構44を選択すると共にこれをメインギヤZm3〜ZmRに対するギヤ入れ(ギヤセット)とギヤ抜き(ニュートラル)との2位置に切り替えるメインアクチュエータ(図示せず)と、スプリットギヤZm5、Zm4のシンクロメッシュ機構44をローとハイとの2位置に切り替えるスプリットアクチュエータ(図3、参照)と、レンジギヤZr1、Zr2のシンクロメッシュ機構44をローとハイとの2位置に切り替えるレンジアクチュエータ(図3、参照)と、が備えられる。
As shown in FIG. 3, the
図3の場合、レンジアクチュエータおよびスプリットアクチュエータとしてエアシリンダ76、77が用いられる。エアシリンダ76のピストンロッド76aにレンジギヤZr1、Zr2のシンクロメッシュ機構44が係合され、電磁弁MVRL、MVRHのON−OFFにより、レンジ切り替えのほか、背圧の導入およびオンアフタが処理される。エアシリンダ77のピストンロッド77aにスプリットギヤZm5、Zm4のシンクロメッシュ機構44が係合され、電磁弁MVSH、MVSLのON−OFFにより、スプリッタ切り替えのほか、オンアフタが処理される。78aはレンジロースイッチであり、78bはレンジハイスイッチであり、79aはスプリットロースイッチであり、79bはスプリットハイスイッチであり、これらは変速機3のシフト位置を検出するギヤポジションスイッチの一部を構成する。
In the case of FIG. 3,
インプットシャフト42は、スプリッタギヤZm5、Zm4のシンクロメッシュ機構44がL位置の場合、スプリッタローギヤZm5を介してメインカウンタシャフト48に連結され、同じくシンクロメッシュ機構44がH位置の場合、スプリッタハイギヤZm4を介してメインカウンタシャフト48に連結される。メインカウンタシャフト48は、メインギヤZm3〜ZmRのシンクロメッシュ機構44の1つがギヤ入れ位置の場合、そのメインギヤZm3またはZm2またはZm1またはZmRを介してメインシャフト46に連結される。メインシャフト46は、レンジギヤZr1、Zr2のシンクロメッシュ機構44がH位置の場合、アウトプットシャフト50に直結され、同じくシンクロメッシュ機構44がL位置の場合、レンジハイギヤZr1、レンジカウンタシャフト52、レンジローギヤZr2を介してアウトプットシャフト50に連結される。
The
図1に示すように、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、変速機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)、変速機3の出力軸から回転速度を検出する車速センサ21、変速機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、変速機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 shown in FIG. 1, as a detection means required 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。変速機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、変速機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変速機コントロールユニット(TCU、変速制御手段)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の変速指示信号が変速機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。モード切換スイッチ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、この目標段が変速機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, transmission control means) 11 and the engine control unit (ECU) 12 are responsible for the transmission control, and these are connected by serial communication (LAN). In the TCU 11, when the mode changeover switch 5 is in the manual shift mode, the shift lever unit 4 shifts to the target position corresponding to the shift instruction signal when the shift instruction signal of the shift lever unit 4 does not match the shift position based on the gear position switch of the transmission 3. A shift request (shift command) is generated. When the mode changeover switch 5 is in the automatic shift mode, a target stage is obtained from a detection signal of 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、変速機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、変速機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 TCU 11 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変速機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、変速機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
本発明を適用する変速機3は以上のように構成され、次に図4に示すブロック図を用いて、本発明のTCU11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 11 of the present invention will be described using the block diagram shown in FIG.
TCU11には、エンジンや変速機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の出力トルクを検出するための燃料噴射量がECU12から入力される。また、メインカウンタシャフト48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。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。さらに車両の車輪速を検出する車速センサ21の出力信号、クラッチ2の係合状態を検出するクラッチストロークセンサ22の出力信号が入力される。
The operating state of the engine and the transmission 3 is input to the TCU 11 from each sensor. Specifically, the rotational speed of 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の係合状態切換を行い、変速機3の変速制御を司る。さらに、これらの入力信号に基づいて車両の積載状態を検出する。
Based on each input signal, the TCU 11 performs switching control of the transmission 3 by switching the split gear train and the range gear train and switching the engagement state of the
次に図5から図11を用いて本発明のTCU11が実施する積載状態検出方法を説明する。 Next, a loading state detection method performed by the TCU 11 of the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明の積載方法検出方法は、自動発進時のクラッチ2に作用する負荷エネルギー量と、発進後の変速時におけるクラッチ2の非係合状態から係合状態への切り換え時の車輪速変化に応じて判定される走行路の勾配とに基づいて車両の積載状態を判定するものである。以下、本発明の積載状態検出方法を図を用いて説明する。 The loading method detection method of the present invention corresponds to the amount of load energy acting on the clutch 2 at the time of automatic start and the change in wheel speed at the time of shifting from the non-engaged state to the engaged state at the time of shifting after the start. The loading state of the vehicle is determined on the basis of the gradient of the travel path determined in this way. Hereinafter, the loading state detection method of the present invention will be described with reference to the drawings.
図5は、自動発進制御の実施の可否を判定するフローチャートであり、まずステップS1で現在のギヤ段が積載状態を判定してよい所定のギヤ段かどうかを判定し、判定可能なギヤ段であればステップS2でメインカウンタシャフト48の回転数をメインカウンタシャフト回転速度センサ23から読み込み、検出した回転数が車両の走行状態が停止状態であると判定するための第1所定値未満かどうかを判定する。ここで、積載状態を判定してよいギヤ段とは、変速時間が長いギヤ段が好ましい。
FIG. 5 is a flowchart for determining whether or not the automatic start control can be performed. First, in step S1, it is determined whether or not the current gear stage is a predetermined gear stage that may determine the loaded state. If there is, the rotational speed of the
ステップS2でメインカウンタシャフト48の回転数が第1所定値未満であれば車両が停止していると判定し、自動発進可能としてステップS3で自動発進フラグをオンにして、第1所定値以上では車両が走行しており、自動発進は不可としてステップS4に進み、自動発進フラグをオフにする。ステップS1でのギヤ段判定で自動発進可能ギヤ段でない場合にもステップS4に進む。
If the rotation speed of the
図6は、自動発進制御時のクラッチ2へ作用する負荷エネルギを判定するフローチャートであり、まずステップS11でアクセル開度センサ28からアクセル開度を読み込み、アクセル開度が第2所定値以上かどうかを判定する。車両の走行路が下り坂の場合にアクセル開度は小さくなるため、アクセル開度が第2所定値以上かどうかの判定から、走行路が平坦路である(下り坂でない)ことを判定する。
FIG. 6 is a flowchart for determining the load energy acting on the clutch 2 during the automatic start control. First, in step S11, the accelerator opening is read from the
平坦路であればステップS12に進み、ステップS12で自動発進時にクラッチ2に作用するクラッチ負荷エネルギー量を算出して、第3所定量と比較する。クラッチ負荷エネルギー量は、例えば本出願人が出願した特開2005−351327号公報に記載の通り、燃料噴射量とエンジン回転数及びインプットシャフト42の回転数から算出することができる。また、このステップS12では1つの所定値との比較でクラッチ負荷エネルギの大小を判定したが、複数の所定値と比較して後述の車両の積載状態をより細かく判定するようにしてもよい。
If it is a flat road, the process proceeds to step S12. In step S12, the clutch load energy amount acting on the clutch 2 at the time of automatic start is calculated and compared with a third predetermined amount. The clutch load energy amount can be calculated from the fuel injection amount, the engine rotational speed, and the rotational speed of the
ステップS12で第3所定量未満であればステップS13に進み、自動発進フラグがオンかどうかを判定する。自動発進フラグがオンであればステップS14でクラッチ2の負荷が小さい、つまり車両の積載量が少ない(軽負荷状態)と判定し、負荷フラグをオンに設定する。 If it is less than the third predetermined amount in step S12, the process proceeds to step S13 to determine whether or not the automatic start flag is on. If the automatic start flag is on, it is determined in step S14 that the load of the clutch 2 is small, that is, the load amount of the vehicle is small (light load state), and the load flag is set to on.
対して、ステップS11、ステップS12及びステップS13で判定条件が不成立の場合には、ステップS15に進み、負荷フラグをオフに設定してステップS16に進む。 On the other hand, if the determination condition is not satisfied in step S11, step S12, and step S13, the process proceeds to step S15, the load flag is set to OFF, and the process proceeds to step S16.
ステップS14に続くステップS16では、自動発進制御終了からの経過時間を計測する第1カウンタをクリアして制御を終える。 In step S16 following step S14, the first counter that measures the elapsed time from the end of the automatic start control is cleared, and the control ends.
したがって、図6のフローチャートでは、クラッチ2の負荷エネルギを演算して第3所定値と比較することで、車両の積載状態を軽積載状態とそれ以外の状態(定積載状態)とに判別することができる。 Therefore, in the flowchart of FIG. 6, the load energy of the clutch 2 is calculated and compared with the third predetermined value, so that the loading state of the vehicle is discriminated between the light loading state and the other state (constant loading state). Can do.
図7から図9は、自動発進後の変速時において、変速中の車輪速の変化に基づいて走行路面の勾配を判定するフローチャートである。 FIG. 7 to FIG. 9 are flowcharts for determining the gradient of the traveling road surface based on a change in wheel speed during the shift at the time of the shift after the automatic start.
図7のフローチャートでは、まずステップS41で負荷フラグがオンかどうかを判定し、オンであればステップS42で自動発進制御中か否かを判定する。自動発進制御中でない場合にステップS43に進む。 In the flowchart of FIG. 7, it is first determined whether or not the load flag is on in step S41, and if it is on, it is determined whether or not automatic start control is being performed in step S42. When the automatic start control is not being performed, the process proceeds to step S43.
続くステップS43で第1カウンタをインクリメントしてステップS44に進み、第1カウンタのカウント数が第7所定値未満かどうかを判定する。ここで、第7所定値は、走行中に路面の変化が起こりうる確率が高い時間に相当する値である。つまり、ステップS44では自動発進制御終了から第7所定値だけ時間が経過すると路面の状態、例えば摩擦係数が変化するため、実施しようとする車輪速変化の判定ができなくなると判断する。 In subsequent step S43, the first counter is incremented, and the process proceeds to step S44 to determine whether or not the count number of the first counter is less than a seventh predetermined value. Here, the seventh predetermined value is a value corresponding to a time when the probability that a change in the road surface may occur during traveling is high. That is, in step S44, it is determined that when the time of the seventh predetermined value has elapsed from the end of the automatic start control, the road surface state, for example, the friction coefficient changes, so that it is impossible to determine the wheel speed change to be performed.
ステップS44で第1カウンタが第7所定値未満であればステップS47へ、第7所定値以上であればステップS45に進み、ステップS45で負荷フラグをオフにして続くステップS46で第1カウンタをクリアして制御を終える。なお、ステップS41、S42の判定で条件が不成立の場合にもステップS46に進む。 If the first counter is less than the seventh predetermined value in step S44, the process proceeds to step S47. If the first counter is greater than the seventh predetermined value, the process proceeds to step S45, the load flag is turned off in step S45, and the first counter is cleared in the subsequent step S46. To finish the control. In addition, also when conditions are not satisfied by determination of step S41, S42, it progresses to step S46.
一方、ステップS47では、発進時のギヤ段から次の所定のギヤ段への変速が開始されるかどうかを判定し、開始される場合にはステップS49に進み、ステップS49、及び続くステップS50で第1、第2車輪速フラグをオフに設定する。ステップS50に続くステップS51で変速後の目標ギヤ段が積載状態を判定可能な所定のギヤ段かどうかを判定する。所定のギヤ段であれば図8のステップS48に進み、所定のギヤ段でなければステップS45に戻り、負荷フラグをオフに設定する。またステップS47で変速開始時でないと判定された場合にもステップS48に進む。 On the other hand, in step S47, it is determined whether or not a shift from the gear stage at the time of starting to the next predetermined gear stage is started. If so, the process proceeds to step S49, and in step S49 and subsequent step S50. The first and second wheel speed flags are set to off. In step S51 following step S50, it is determined whether or not the target gear stage after the shift is a predetermined gear stage capable of determining the loaded state. If it is a predetermined gear, the process proceeds to step S48 in FIG. 8, and if it is not a predetermined gear, the process returns to step S45, and the load flag is set to OFF. Also, if it is determined in step S47 that the shift is not started, the process proceeds to step S48.
ここで、第1車輪速フラグとは、発進後の変速においてクラッチ2が非係合時の車輪速を検出済みである場合に立てるフラグであり、第2車輪速フラグとは、発進後の変速においてクラッチ2が係合時の車輪速を検出済みである場合に立てるフラグである。
Here, the first wheel speed flag is a flag that is set when the wheel speed when the
図8のステップS48では、第1車輪速フラグがオフかどうかを判定し、オフであればステップS52に進み、オンであればステップS57に進み、第4カウンタをインクリメントする。ここで第4カウンタは、発進後の変速時においてクラッチ2の非係合状態の車輪速から係合状態の車輪速になるまでの経過時間である。ステップS57で第4カウンタをインクリメントしたらステップS58に進む。 In step S48 of FIG. 8, it is determined whether or not the first wheel speed flag is off. If it is off, the process proceeds to step S52. If it is on, the process proceeds to step S57, and the fourth counter is incremented. Here, the fourth counter is the elapsed time from the disengaged wheel speed of the clutch 2 to the engaged wheel speed at the time of shifting after the start. If the fourth counter is incremented in step S57, the process proceeds to step S58.
一方、ステップS52ではクラッチ2の係合状態を判定する。クラッチ2が非係合動作中であればステップS53に進み、非係合動作中でなければ、ステップS58へと進む。
On the other hand, in step S52, the engagement state of the clutch 2 is determined. If the
ステップS53では、クラッチストロークセンサ22からクラッチ2のストローク量を読み込み、ストローク量が第8所定値以上かどうかを判定する。ここで第8ストローク量はクラッチ2が非係合状態と判定しうるストローク量である。ストローク量が第8所定値以上であればステップS54に進み、第8所定値未満であればステップS58に進む。
In step S53, the stroke amount of the clutch 2 is read from the
ストローク量が第8所定値以上であればクラッチ2は非係合状態と判定でき、ステップS54では、クラッチ2が非係合時の車輪速である第1車輪速を読み込む。続くステップS55では、第1車輪速フラグをオンに設定し、ステップS56で第4カウンタをクリアする。
If the stroke amount is equal to or greater than the eighth predetermined value, it can be determined that the
したがって、ステップS48、S52からS57では発進時のギヤ段から次の目標ギヤ段への変速時において、クラッチ2の非係合時の車輪速(第1車輪速)を検出しており、続くステップS58からステップS62では変速時においてクラッチ2の係合状態での車輪速(第2車輪速)を検出する。
Therefore, in steps S48 and S52 to S57, the wheel speed when the
ステップS58では、まず第2車輪速フラグがオフかどうか判定する。オフであればクラッチ2の係合時の車輪速の検出が済んでいないため、ステップS59でクラッチ2が係合動作中か否かを判定する。係合動作中であればステップS60でクラッチ2のストロークが第9所定値未満か否かを判定する。ストローク量が第9所定値未満であればクラッチ2が係合状態と判定し、ステップS61に進み、クラッチ2の係合時の車輪速である第2車輪速を算出する。そしてステップS62で第2車輪速フラグをオンに設定して図9に示すステップS63に進む。
In step S58, it is first determined whether or not the second wheel speed flag is off. If it is off, the wheel speed at the time of engagement of the clutch 2 has not been detected, and it is determined in step S59 whether or not the clutch 2 is engaged. If the engaging operation is being performed, it is determined in step S60 whether or not the stroke of the clutch 2 is less than a ninth predetermined value. If the stroke amount is less than the ninth predetermined value, it is determined that the
なお、ステップS58からS60での判定条件が不成立であれば図9のステップS63に進む。 If the determination conditions in steps S58 to S60 are not satisfied, the process proceeds to step S63 in FIG.
図9に示すステップS63からステップS70では、変速時のクラッチ2の非係合状態から係合状態への変化時の車輪速の変化が所定値の範囲内にあるかを判定する。
In step S63 to step S70 shown in FIG. 9, it is determined whether or not the change in the wheel speed when the
ステップS63では、第1車輪速フラグがオンかどうかを判定し、オンであればステップS64に進み、ステップS64で第2車輪速フラグがオンかどうかを判定する。オンであれば第1、第2車輪速の算出が済んでおり、ステップS65に進み、第1、第2車輪速と第4カウンタとから単位時間当たりの車輪速の変化量Cを算出する。 In step S63, it is determined whether the first wheel speed flag is on. If it is on, the process proceeds to step S64, and in step S64, it is determined whether the second wheel speed flag is on. If it is on, the first and second wheel speeds have been calculated, and the process proceeds to step S65, where the wheel speed change amount C per unit time is calculated from the first and second wheel speeds and the fourth counter.
そして続くステップS66、S67で算出した車輪速の変化量Cが所定範囲内にあるかどうかを第10、第11所定値と比較して判定する。ここで、第10所定値は下り坂の判定のための所定値であり、正の値を設定し、第11所定値は上り坂の判定値であり、負の値を設定する。車輪側の変化量Cは、上り坂であれば、車輪速は減速するはずであり、負の値となり、下り坂であれば車輪速は増速するから変化量Cは正の値となる。そして、変化量Cは第10、11所定値で設定する範囲を超えれば坂道を走行中であると判定し、範囲内であれば平坦路を走行中であると判定する。 Then, it is determined by comparing with the tenth and eleventh predetermined values whether or not the change amount C of the wheel speed calculated in the subsequent steps S66 and S67 is within a predetermined range. Here, the tenth predetermined value is a predetermined value for determining a downhill, a positive value is set, and the eleventh predetermined value is an uphill determination value, and a negative value is set. If the wheel-side change amount C is an uphill, the wheel speed should be decelerated and becomes a negative value. If the wheel side change is a downhill, the wheel speed increases, so the change amount C is a positive value. If the change amount C exceeds the range set by the tenth and eleventh predetermined values, it is determined that the vehicle is traveling on a slope, and if it is within the range, it is determined that the vehicle is traveling on a flat road.
変化量Cが所定範囲内にあればステップS68に進み、第2カウンタをインクリメントしてステップS69に進む。一方、変化量Cが所定範囲内にない場合にはステップS69に進む。ここで第2カウンタは、自動発進時のクラッチ負荷エネルギが第3所定値より小さく、かつ車輪速の変化量Cが所定範囲内との条件が成立した回数をカウントするものである。 If the change amount C is within the predetermined range, the process proceeds to step S68, the second counter is incremented, and the process proceeds to step S69. On the other hand, if the change amount C is not within the predetermined range, the process proceeds to step S69. Here, the second counter counts the number of times that the condition that the clutch load energy at the time of automatic start is smaller than the third predetermined value and the change amount C of the wheel speed is within the predetermined range is satisfied.
ステップS69では、負荷フラグをオフに設定し、ステップS70で第1カウンタをクリアして制御を終了する。 In step S69, the load flag is set to OFF, and in step S70, the first counter is cleared and the control is terminated.
したがって、図7から図9に示すフローチャートでは、クラッチ2の負荷エネルギー量が第3所定値未満の状態において、発進後の変速時におけるクラッチ2の非係合状態及びそれに続く係合状態での車輪速を検出し、車輪速から単位時間当たりの変化量Cを算出し、その変化量Cが所定範囲内にある場合には、車両の走行路面が平坦路であると判定し、範囲外にある場合には坂道であると判定する。
Accordingly, in the flowcharts shown in FIG. 7 to FIG. 9, the wheels in the disengaged state of the
図10は、車両の積載状態を判定するフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart for determining the loading state of the vehicle.
まずステップS21で第2カウンタのカウント数が第4所定値以上かどうかを判定する。カウント数が第4所定値以上であればステップS22に進み、車両の積載状態が軽積載、例えば車両の許容積載荷重の半分以下と判定し、この場合に軽積載フラグをオンに設定し、ステップS24に進む。第4所定値未満ではステップS23で軽積載フラグをオフ(車両の積載荷重が半分を超える定積載状態の場合のフラグである定積載フラグをオン)に設定してステップS24に進む。 First, in step S21, it is determined whether the count number of the second counter is equal to or greater than a fourth predetermined value. If the count number is greater than or equal to the fourth predetermined value, the process proceeds to step S22, where it is determined that the loading state of the vehicle is lightly loaded, for example, less than half of the allowable loading load of the vehicle, and in this case, the lightly loaded flag is set on. Proceed to S24. If it is less than the fourth predetermined value, the light load flag is set to OFF in step S23 (the constant load flag, which is a flag in the case of a constant load state in which the vehicle load exceeds half), is set, and the process proceeds to step S24.
したがって、ステップS21の判定条件により車両の積載状態を判定し、第2カウンタのカウント数が第4所定値以上の場合に、軽積載状態と判定し、第4所定値以上でない場合には定積載状態と判定する
ステップS24では、第3カウンタのカウント数が第5所定値以上かどうかを判定する。ここで第3カウンタは、シフトレバーのシフト位置が非走行状態のシフト位置で、かつ車両が停止した状態の時間を計測するカウンタである。また第5所定値は、例えば15分程度の時間である。
Therefore, the loading state of the vehicle is determined based on the determination condition of step S21. When the count number of the second counter is equal to or greater than a fourth predetermined value, it is determined that the vehicle is lightly loaded. In step S24, it is determined whether the count value of the third counter is equal to or greater than a fifth predetermined value. Here, the third counter is a counter that measures the time when the shift position of the shift lever is the shift position in the non-traveling state and the vehicle is stopped. The fifth predetermined value is, for example, about 15 minutes.
第5所定値以上であればステップS25に進み、軽積載フラグをオフに設定する。これは車両が長時間に渡り停車している場合には、荷積みの状態と考えられるため、軽積載の状態ではなく、定積載状態として判定し、ステップS27、S28で、第2、第3カウンタをクリアして制御を終了する。 If it is greater than or equal to the fifth predetermined value, the process proceeds to step S25, and the light load flag is set to OFF. This is considered to be a state of loading when the vehicle has been stopped for a long time, so it is determined not as a lightly loaded state but as a fixedly loaded state, and in steps S27 and S28, second, third Clear the counter and end control.
ステップS24で条件が不成立の場合にはステップS26に進み、現在のギヤ段がニュートラル等の非走行ギヤ段かどうかを判定する。非走行ギヤ段であればステップS29に進み、車輪速を読み込み、車輪速が第6所定値以下かどうかを判定する。ここで、第6所定値は車両が停車中であることを判定するための所定値であり、例えば5km/h程度の値である。 If the condition is not satisfied in step S24, the process proceeds to step S26, and it is determined whether or not the current gear is a non-traveling gear such as neutral. If it is a non-traveling gear stage, it will progress to step S29, a wheel speed will be read, and it will be determined whether a wheel speed is below a 6th predetermined value. Here, the sixth predetermined value is a predetermined value for determining that the vehicle is stopped, and is, for example, a value of about 5 km / h.
ステップS29の条件が成立すればステップS30に進み、第3カウンタのカウント数をインクリメントして制御を終了する。ステップS26、S29の条件が不成立の場合にはステップS31に進み、第3カウンタのカウント数をクリアして制御を終了する。 If the condition of step S29 is satisfied, the process proceeds to step S30, where the count number of the third counter is incremented and the control is terminated. If the conditions of steps S26 and S29 are not satisfied, the process proceeds to step S31, the count number of the third counter is cleared, and the control is terminated.
したがって、ステップS24からステップS31では車両が停止中であってその停止時間が第5所定値以上であれば、車両に荷積みされていると判断して定積載フラグをオンに設定することで、停車後の次回発進時には定積載状態としての発進制御が実施され、発進性能が確保される。 Therefore, in step S24 to step S31, if the vehicle is stopped and the stop time is equal to or greater than the fifth predetermined value, it is determined that the vehicle is loaded and the constant load flag is set to ON. At the next start after the vehicle stops, the start control as a constant loading state is performed, and the start performance is ensured.
このようにして車両の積載状態を荷重センサを用いることなく推定し、コストダウンや軽量化を図ることができ、また軽積載状態の場合には、定積載状態の場合に比して、高いギヤ比への変速の場合、変速時のエンジン回転数を低く設定することで、発進性能を確保したまま燃費を向上することができる。 In this way, it is possible to estimate the loading state of the vehicle without using a load sensor, thereby reducing the cost and weight, and in the case of a light loading state, a higher gear than in the case of a constant loading state. In the case of shifting to a ratio, by setting the engine speed at the time of shifting to a low value, it is possible to improve fuel efficiency while ensuring start performance.
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
1 エンジン
2 クラッチ
2A クラッチブースタ
3 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 変速機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
21 車速センサ
22 クラッチストロークセンサ
23 メインカウンタシャフト回転速度センサ
24 クラッチペダルスイッチ
28 アクセル開度センサ
29 エンジン回転速度センサ
40A 主変速ギア列
40B スプリッタギア列
40C レンジギア列
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
52 レンジカウンタシャフト
62 ギアポジションセンサ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記エンジンと前記変速機との間に配置され、前記歯車の切り換え時に前記変速機への前記エンジンの回転の伝達を一時的に遮断する摩擦係合手段と、
前記歯車の切り換えと前記摩擦係合手段の係合状態の切り換えを制御して前記変速機の変速制御を行う変速制御手段と、
車両の速度を検出する車速検出手段とを設け、
前記変速制御手段は、
車両発進時に前記摩擦係合手段に負荷される負荷エネルギー量を演算する負荷エネルギー量演算手段と、
車両発進後の変速時において、前記摩擦係合手段の非係合状態での車速と、続く係合状態での車速とから車速の変化量を算出する車速変化量検出手段と、
前記負荷エネルギー量と前記車速変化量とに基づいて車両の積載状態を推定する積載状態推定手段とを備え、
前記推定された車両の積載状態に応じて前記変速機の変速制御を行うことを特徴とする自動変速装置。 In an automatic transmission including a transmission that changes speed by switching a gear that transmits engine rotation,
Friction engagement means disposed between the engine and the transmission and temporarily interrupting transmission of the rotation of the engine to the transmission when the gear is switched;
Shift control means for controlling the shift of the transmission by controlling the switching of the gears and the engagement state of the friction engagement means;
Vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle,
The shift control means includes
Load energy amount calculation means for calculating a load energy amount loaded on the friction engagement means when the vehicle starts,
Vehicle speed change amount detecting means for calculating the amount of change in vehicle speed from the vehicle speed in the non-engaged state of the friction engagement means and the vehicle speed in the subsequent engaged state at the time of shifting after the vehicle starts;
Loading state estimation means for estimating a loading state of a vehicle based on the load energy amount and the vehicle speed change amount;
An automatic transmission that performs shift control of the transmission according to the estimated loading state of the vehicle.
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