JP2013181569A - Control device of transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載され自動又は手動で変速を行うための変速機の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a transmission control device that is mounted on a vehicle and performs a shift automatically or manually.
従来、自動車に搭載された自動変速機において、変速が連続的になされるなどした場合にクラッチが過熱した状態となることが知られている。これまでではクラッチの過熱によって起こる摩擦係数の低下を鑑み、クラッチの発熱量を算出することでクラッチの温度を予測し、クラッチ過熱による摩擦係数の低下を補うようクラッチ油圧を制御する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, it is known that in an automatic transmission mounted on an automobile, a clutch is overheated when gears are continuously changed. In the past, a technique for predicting the temperature of the clutch by calculating the amount of heat generated by the clutch in consideration of the decrease in the friction coefficient caused by overheating of the clutch and controlling the clutch hydraulic pressure to compensate for the decrease in the friction coefficient due to clutch overheating has been disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら継続的な使用によりクラッチの過熱が繰り返されると、クラッチの耐久性の低下を招来してしまう。このため、これを回避するためには、クラッチを構成するクラッチ板の枚数を増やしたりクラッチ板自体を大型化したりする必要がある。その結果、自動変速機の部品点数の増加や自動変速機自体の大型化を招来してしまうものとなっている。 However, if the clutch is overheated repeatedly due to continuous use, the durability of the clutch will be reduced. For this reason, in order to avoid this, it is necessary to increase the number of clutch plates constituting the clutch or to enlarge the clutch plate itself. As a result, the number of parts of the automatic transmission is increased and the size of the automatic transmission itself is increased.
本発明は、このような不具合に着目したものであり、変速機の部品点数の増加や大型化をせずにクラッチが繰り返し過熱することによる耐久性の低下を回避することを目的としている。 The present invention pays attention to such inconveniences, and an object thereof is to avoid a decrease in durability due to repeated overheating of the clutch without increasing the number of parts of the transmission or increasing the size thereof.
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。 In order to achieve such an object, the present invention takes the following measures.
すなわち本発明に係る変速機の制御装置は、変速時にクラッチの断接切換を行う変速機の制御装置であって、クラッチの断接切換中の発熱量を算出し、前記発熱量が所定の閾値を超えた場合に、クラッチの断接切換に要する時間を短縮するための切換時間短縮処理を行うことを特徴とする。 That is, the transmission control device according to the present invention is a transmission control device that performs clutch connection / disconnection switching at the time of shifting, and calculates a heat generation amount during clutch connection / disconnection switching, and the heat generation amount is a predetermined threshold value. When exceeding the above, a switching time shortening process for shortening the time required for switching the clutch connection / disconnection is performed.
ここで、切換時間短縮処理とは、油圧クラッチを用いている場合は当該油圧を増加させる処理が、電磁クラッチを用いている場合は電磁クラッチを動作させるための電気出力を増加させる処理がこれに該当する。また回転数の差を速やかに無くすべく、内燃機関のトルクを低下させる処理も切換時間短縮処理に該当する。 Here, the switching time shortening process includes a process for increasing the hydraulic pressure when a hydraulic clutch is used, and a process for increasing an electrical output for operating the electromagnetic clutch when an electromagnetic clutch is used. Applicable. Further, the process for reducing the torque of the internal combustion engine in order to quickly eliminate the difference in the rotational speed also corresponds to the switching time shortening process.
このようなものであれば、発熱量が所定の閾値を超えた場合はクラッチの断接切換に要する時間つまり発熱が起こる所謂半クラッチ状態にある時間自体を短縮することで発熱量が増加することを回避することができる。これによりクラッチ自体の枚数や面積を増やすことを回避しながら発熱量が抑えられ、その結果、クラッチの耐久性を有効に向上させることができる。 In such a case, when the heat generation amount exceeds a predetermined threshold value, the heat generation amount increases by shortening the time required for switching between clutch connection and disconnection, that is, the time in which the heat generation occurs in a so-called half-clutch state itself. Can be avoided. As a result, the amount of heat generated can be suppressed while avoiding an increase in the number and area of the clutches, and as a result, the durability of the clutch can be effectively improved.
本発明によれば、変速機の部品点数の増加や大型化をせずにクラッチが繰り返し過熱することによる耐久性の低下を回避することができる。 According to the present invention, it is possible to avoid a decrease in durability due to repeated overheating of the clutch without increasing the number of parts or increasing the size of the transmission.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment.
本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
The internal combustion engine in the present embodiment is a spark ignition gasoline engine and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each cylinder 1, an injector 11 for injecting fuel is provided. A
吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。
The
排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。
The
図2に、車両が備える駆動系の例を示す。この駆動系は、トルクコンバータ7及び遊星歯車機構を利用した本発明の変速機たる有段変速機8を備えてなる。
FIG. 2 shows an example of a drive system provided in the vehicle. This drive system includes a
内燃機関が出力する回転トルクは、内燃機関のクランク軸からトルクコンバータ7の入力側のポンプインペラ71に入力され、出力側のタービンランナ72に伝達される。タービンランナ72の回転は、有段変速機8の入力軸800に伝達された後適宜駆動方向、変速比が調整された後、プライマリーリダクションドライブギヤ814を介してプライマリーリダクションドリブンギヤ815の回転軸である出力軸815a伝達され、さらに出力ギア101に伝達される。出力ギア101は、デファレンシャル装置のリングギア102と噛合し、デファレンシャル装置を介して車軸103及び駆動輪(図示せず)を回転させる。
The rotational torque output by the internal combustion engine is input from the crankshaft of the internal combustion engine to the
トルクコンバータ7は、ロックアップ機構を備える。ロックアップ機構は、この分野では既知のもので、トルクコンバータ7の入力側と出力側とを相対回動不能に締結するロックアップクラッチ73と、ロックアップクラッチ73を断接切換駆動するための作動液圧(油圧)を制御するロックアップソレノイドバルブ(図示せず)とを要素とする。ロックアップソレノイドバルブは、制御信号lを受けてその開度を変化させる流量制御弁である。
The torque converter 7 includes a lockup mechanism. The lock-up mechanism is known in this field, and a lock-
一般的に、ロックアップ機構は、有段変速機8による変速比の変更を伴わない状況において、トルクコンバータ7の入力側と出力側とを締結する。ロックアップ時、ロックアップクラッチ73はトルクコンバータカバー74に押し付けられ、トルクコンバータカバー74と一体となって回転する。ロックアップ時、トルクコンバータ7の入力側(のドライブプレート)に入力された機関のトルクは、トルクコンバータカバー74からロックアップクラッチ73を経由してトルクコンバータ7の出力側、ひいては有段変速機8に直接伝達される。ロックアップ時、トルクコンバータ7の出力側回転数の入力側回転数に対する比である速度比は1となる。
Generally, the lockup mechanism fastens the input side and the output side of the torque converter 7 in a situation where the gear ratio is not changed by the
翻って、非ロックアップ時には、ロックアップクラッチ73がトルクコンバータカバー74から離反する。非ロックアップ時、トルクコンバータ7の入力側に入力された機関のトルクは、トルクコンバータカバー74からポンプインペラ71、タービン72へと伝わり、有段変速機8に伝達される。非ロックアップ時、トルクコンバータ7の速度比は1よりも小さくなる。
In turn, the lock-
図3に内部構造を示す有段変速機8は遊星歯車機構を利用してなるものであり、本発明のクラッチに該当するリバースクラッチ801、フォワードクラッチ802、リヤクラッチ803、ワンウェイクラッチ804、2&4ブレーキ805及び1&リバースブレーキ806を、同図下側の表の通り、各ドライブレンジにおける各ギヤ位置に応じて適宜係合・係合解除させる。これにより各種ギヤであるリヤプラネタリーサンギヤ808、プラネタリーキャリア809、フロントプラネタリーサンギヤ810、プラネタリーリングギヤ813、プラネタリーショートピニオン811、プラネタリーロングピニオン812、プラネタリーリングギヤ813を適宜噛合させる。その結果、入力軸800から場合によっては中間シャフト807を経て、プライマリーリダクションドライブギヤ814を介してプライマリーリダクションドリブンギヤ815の回転軸である出力軸815aへと動力を伝達する。斯かる動力は勿論、各ギヤ位置に応じて所定の変速比及び何れかの回転方向にて伝達される。
A
本実施形態では上記の如く断接切換される変速クラッチに対し、以下のように発熱量を算出する。まず、クラッチの平均半径、差回転数及び荷重を以下の数1乃至数3のように求める。
平均半径はクラッチの外直径、内直径等から算出する。
In the present embodiment, the heat generation amount is calculated as follows for the shift clutch that is switched as described above. First, the average radius, differential rotation speed, and load of the clutch are obtained as in the following equations 1 to 3.
The average radius is calculated from the outer diameter and inner diameter of the clutch.
そして本実施形態では切換時間短縮処理として、クラッチ801、802、803、804、805、806を動作させるための油圧を上昇させる処理と、内燃機関のトルクを低下させる処理とを行っている。
In the present embodiment, as the switching time shortening process, a process for increasing the hydraulic pressure for operating the
同実施形態に係る変速時の制御を、図4のフローチャートを参照して説明する。当該処理は本実施形態では常に行うものとしているが勿論、特定の場合のみに行うものであっても良い。例えばクラッチ801、802、803、804、805、806の断接切換が行われる機会自体が多くなる変速が連続して行われるときや変則時にアクセル要求があった場合には、変速によるクラッチ801、802、803、804、805、806の係合に時間が掛かるために発熱量が増加する傾向にある。このような場合のみで図4に係る処理を行っても良い。
Control during shifting according to the embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The processing is always performed in the present embodiment, but may be performed only in a specific case. For example, when there is an accelerator request during continuous shifts that increase the chances of switching connection / disconnection of the
まず変速が行われる際(ステップST1)にクラッチ801、802、803、804、805、806の断接切換が開始されると(ステップST2)、上記の如くクラッチ801、802、803、804、805、806の発熱量を算出する。そして発熱量が所定の閾値を超えると(ステップST4)、クラッチ801、802、803、804、805、806を動作させるための油圧を増加させる処理を行うとともに(ステップST5)内燃機関のトルクを低下させる(ステップST6)。このようにしてクラッチ801、802、803、804、805、806の断接切換を発熱量が閾値を超えていない場合よりも速やかに完了させる(ステップST7)。
First, when shifting is performed (step ST1), when connection / disconnection switching of the
以上のように、本実施形態に係る変速機の制御装置たるECU0は、発熱量が所定の閾値を超えた場合は801、802、803、804、805、806の断接切換に要する時間つまり発熱が起こる所謂半クラッチ状態にある時間自体を短縮することで発熱量が増加することを回避している。これにより801、802、803、804、805、806自体の枚数や面積を増やすことを回避しながら発熱量が抑えられ、その結果、801、802、803、804、805、806の耐久性を有効に向上せしめている。
As described above, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of each unit is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では有段変速機のクラッチに対し本発明を適用した態様を開示したが、勿論、CVTと称される無段変速機やマニュアルトランスミッションすなわち手動変速機を備えたものに対し本発明を適用しても良い。無段変速機を適用した場合は当該無段変速機に接続する前後進切換装置に搭載された変速クラッチが、手動変速機を適用した場合はクラッチペダルの踏み込みにより断接切換されるクラッチが本発明のクラッチに相当する。また内燃機関の具体的な態様や回転数の制御等の具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。 For example, in the above embodiment, the aspect in which the present invention is applied to the clutch of the stepped transmission is disclosed. Of course, the present invention is applied to a continuously variable transmission called CVT or a manual transmission, that is, a manual transmission. The invention may be applied. When a continuously variable transmission is applied, the shift clutch mounted on the forward / reverse switching device connected to the continuously variable transmission is used. When a manual transmission is applied, the clutch that is connected / disconnected by depression of the clutch pedal is the main clutch. It corresponds to the clutch of the invention. Further, specific modes of the internal combustion engine and specific modes such as control of the rotational speed are not limited to those of the above-described embodiment, and various modes including the existing ones can be applied. .
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明は車両に搭載され自動又は手動で変速を行うための変速機の制御装置として利用することができる。 The present invention can be used as a control device for a transmission that is mounted on a vehicle and performs a shift automatically or manually.
8…変速機(有段変速機)
801…クラッチ(リバースクラッチ)
802…クラッチ(フォワードクラッチ)
803…クラッチ(リヤクラッチ)
804…クラッチ(ワンウェイクラッチ)
805…クラッチ(2&4ブレーキ)
806…クラッチ(1&リバースブレーキ)
0…変速機の制御装置(ECU)
8 ... Transmission (stepped transmission)
801 ... Clutch (reverse clutch)
802 ... Clutch (forward clutch)
803 ... Clutch (rear clutch)
804 ... Clutch (one-way clutch)
805 ... Clutch (2 & 4 brake)
806 ... Clutch (1 & reverse brake)
0 ... Transmission control unit (ECU)
Claims (1)
クラッチの断接切換中の発熱量を算出し、
前記発熱量が所定の閾値を超えた場合に、クラッチの断接切換に要する時間を短縮するための切換時間短縮処理を行うことを特徴とする変速機の制御装置。 A control device for a transmission that switches connection / disconnection of a clutch at the time of shifting,
Calculate the amount of heat generated during clutch connection / disconnection switching,
A transmission control device for performing a switching time shortening process for shortening a time required for switching between connection and disconnection of a clutch when the heat generation amount exceeds a predetermined threshold value.
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JP2004036844A (en) * | 2002-07-05 | 2004-02-05 | Toyota Motor Corp | Vehicle control device and vehicle control method |
JP2006501420A (en) * | 2002-10-01 | 2006-01-12 | イートン コーポレーション | Clutch protection system |
JP2009079714A (en) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Jatco Ltd | Shift control device for automatic transmission |
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