JP2014152861A - 機械式自動変速機の初期設定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は湿式クラッチを有する機械式自動変速機の初期設定方法に関し、開始条件を判定する工程と、潤滑油温度を検出する工程と、該検出値が所定温度未満である場合に、暖機動作を自動的に実施する工程と、暖機動作完了後に機械式自動変速機の特性について学習を実施する工程とを備える。
【選択図】図3
Description
このような自動変速機の初期設定時に行われる学習に関する技術として例えば特許文献1及び2が開示されており、ここでは、クラッチを断接駆動するための油圧値について学習を行うことによって、変速油圧精度を向上させ、変速ショックの低減を図っている。
潤滑油温度検出手段は暖機動作時の主な発熱源となる湿式クラッチに対して少なからず離れて設置されるため、その検出値は湿式クラッチ自体の温度と一致していない場合がある。例えば、潤滑油温度検出手段の検出値に基づいて潤滑油が十分昇温されていると判断できる場合であっても、湿式クラッチは依然として低温にあり、さらなる暖機が必要な場合がある。第2の暖機工程ではこのような場合に鑑み、潤滑油温度検出手段の検出値が所定値以上である場合であっても、暖機動作を実施することによって、湿式クラッチの暖機を確実に実施することができる。その結果、暖機不足による湿式クラッチの特性ばらつきを防止し、精度の良い学習実施によって品質向上を図ることができる。
第2の暖機工程における暖機動作では、潤滑油はすでに十分昇温されているので、湿式クラッチ自体を昇温すれば足りる。一般的にクラッチを昇温するために必要な熱量は潤滑油を昇温するために必要な熱量に比べて少ないため、第2の暖機工程では前記第1の暖機工程に比べて短い期間、暖機動作が実施される。
前記のようにマップに基づいて暖機動作量を決定する場合、基本的には該暖機動作量が完了するまで暖機動作は継続されるが、その途中で温度センサの検出値が所定値を超えた場合には過剰な暖機を防止するために、暖機動作を中止して学習を実施する。この際、潤滑油だけでなく湿式クラッチの温度についても所定値以上に達しているかを判定することにより、暖機が真に完了しているかを判断できる。
尚、湿式クラッチの温度はセンサ類による検出が困難である場合が多いため、本態様では推定によって算出する。湿式クラッチ温度の推定方法は、例えば湿式クラッチの入力系及び出力系のそれぞれの回転数差と、内燃機関の軸トルクとの積から湿式クラッチにおける発熱量を算出して求めるとよい。
この態様では、エンジン回転数を上昇することで潤滑油の撹拌抵抗を発生させつつ、湿式クラッチを自動的にスリップ制御して摩擦熱を発生させることで、迅速な暖機を実施し、作業効率を向上できる。
潤滑油温度検出手段は暖機動作時の主な発熱源となる湿式クラッチに対して少なからず離れて設置されるため、暖機動作時において、湿式クラッチからの発熱に対する潤滑油温度検出手段における検知までにはタイムラグが生じる。そのため、仮に潤滑油温度検出手段の検出値が目標温度になるように暖機動作をフィードバック的に実施すると、暖機が過剰になってしまう場合がある。そこで本形態では、潤滑油温度検出手段の検出値から目標温度まで暖機するために必要な暖機動作量を予めマップとして用意しておくことにより、タイムラグの影響を排除して、精度の良い暖機動作を実施することができる。
車両1には走行用動力源としてディーゼルエンジン(以下、適宜「エンジン」と称する)2が搭載されており、圧縮着火燃焼により発生させた動力を出力する。エンジン2の出力動力はクランクシャフト3で回転運動に変換後、出力軸4から出力される。該出力軸4はデュアルクラッチトランスミッション5の入力軸に連結されている。
尚、ギヤシフト部19(図2参照)は変速機8内の各変速段に対応する図示されないシフトフォークを作動させる複数の油圧シリンダと、該油圧シリンダを作動させる図示されない複数の電磁弁を内蔵している。電磁弁は、変速機8の変速段を選択するチェンジレバーの切換操作に応じて対応する変速段の油圧シリンダを作動させ、シフトフォークが操作される。
デュアルクラッチトランスミッション5は、奇数変速段と偶数変速段とを相互に独立した動力伝達系を有しており、いずれか一方で動力伝達しているときに他方を次に予測される変速段に予め切り換えておくことで、動力伝達を中断することなく、変速動作を完了するシステムである。
また油圧回路10にはオイルクーラ13が設けられており、クラッチ7で昇温された潤滑油を放熱して、潤滑油温度を適切な温度範囲に保持可能に構成されている。潤滑油の温度は、潤滑油回路10に設けられた潤滑油温度センサ14によって監視されており、その検出値は後述するECU20において各種制御に利用される。
冷却水回路15のうちサーモスタット16の上流側(エンジン2の内部側)には、冷却水温度を監視するための冷却水温度センサ17が設置されており、その検出値は後述するECU20において各種制御に利用される。
初期設定制御を開始する際には、ECU20によって所定の開始条件が成立したか否かが判定される(ステップS101)。開始条件が成立した場合(ステップS101:YES)、ECU20はメモリ等の記憶部に予め記憶したプログラムを実行することによりによって自動シーケンス制御を開始することによって、以下の各種処理を実施する(ステップS102)。
まずステップS201では、車両1の運転モードを通常状態から、初期設定を実施するための初期設定モード待機状態に移行するための条件が判定される。ここではオペレータによって以下の条件(a)〜(h)が順次実施された場合に、当該条件を満足したものと判定される。
(a)車両が平滑路で停車状態にあること。
(b)始動キーがON操作されたこと。
(c)エンジンが停止状態にあること。
(d)エアコン、架装物負荷(冷凍機用コンプレッサーなど)及び排気ブレーキスイッチがOFF状態にあること。
(e)アクセルペダルがON操作されていること。
(f)フットブレーキがON操作されていること。
(g)チェンジレバーがDレンジ(走行レンジ)に所定期間保持された後にA/Mレンジ(変速ギヤ段が維持されるマニュアルレンジ)に保持されていること。
(h)パーキングブレーキが所定期間ON操作された後に所定期間OFF操作され、更に強めにON操作されること。
このような条件(a)〜(h)を判定することで、後述する暖機動作を実施した際に車両1が停車状態を安全に確保することができ、特に条件(d)ではエンジン出力の一部がこれらの機器で消費されることを防止することで、エンジン1の出力をデュアルクラッチトランスミッション5側に確実に伝達し、エンジントルク情報の精度を確保できる(すなわち、ECU20がエンジン1の出力トルクとして取得する値と、実際にデュアルクラッチトランスミッション5に伝達されるトルク値との間の誤差を小さくすることができる)。
(i)アクセルペダルをOFF操作すること。
(j)チェンジレバーをPレンジに操作すること。
操作(i)(j)が確認されると(ステップS203:YES)、ECU20はエンジン2を自動始動し(ステップS204)、自動シーケンス制御を実施することにより初期設定制御を開始する(ステップS102)。このように操作(i)(j)を判定することで、オペレータが初期設定モード待機状態から実際に以下の制御を実行する意思を有しているか否かを確認することができる。
尚、ステップS204におけるエンジン始動は作業者の手動によって実施し、ECU20がエンジン始動を検知することによって自動シーケンス制御を開始するようにしてもよい。
このように熱分散制御での待機期間を利用して他の制御を実施することで、初期設定制御を効率的に実施できる。
暖機動作量=単位時間当たりの暖機エネルギー源の出力×暖機動作の実施期間
に基づいて暖機動作量Qを算出することができる。この場合、暖機動作を実施するための制御ロジックを簡略化できる点で有利である。この場合に対応するマップ21の一例を図7に示す。
尚、ステップS106では、ECU20はエンジン2の回転数を上昇することで潤滑油の撹拌抵抗を発生させつつ(例えば、エンジン回転数をアイドル回転数650rpmから1750rpm程度まで上昇させる)、クラッチ7にスリップによる摩擦熱が発生するように半クラッチ制御を行うことにより、暖機動作を実施する。
尚、クラッチ温度TCをセンサによって直接計測することが困難である場合には、例えばエンジン2からクラッチ7までの入力系の回転数と、クラッチ7から駆動輪までの出力系の回転数との差を算出した回転数差と、エンジン2の軸トルクとの積からクラッチ7の発熱量を算出することにより、クラッチ温度を推定して用いるとよい。
一方、ステップS107で潤滑油またはクラッチ7に過剰な昇温が確認された場合(ステップS107:NO)、仮に暖機動作を継続すると潤滑油やクラッチ7が更に昇温されて損傷するおそれがあるため、供給されたエネルギー積算値が暖機動作量Qに到達するのを待たずに、暖機動作を途中で中断する(ステップS109)。
またマップ21に基づいて算出した暖機動作量Qに従って暖機動作を実施することで、加熱速度が急速な暖機動作の実施が可能となる。仮に潤滑油温度センサ14の検出値に基づいてフィードバック的に暖機動作を行うとタイムラグに起因した検出誤差が生じるため、加熱速度を低くせざるを得ないが、本実施例では、マップ21に基づいて必要な暖機動作量Qを精度よく求めることができるので、加熱速度を急速に設定することが可能になる。その結果、暖機完了までに要する時間を短縮でき、初期設定制御を効率化できる。
このようにエンジン2の暖機が不十分な場合に学習を実施すると、学習結果にも相応の誤差が含まれることとなり、品質低下につながるおそれがある。特にデュアルクラッチトランスミッション5では、学習精度が低下すると変速ショックの増大や、意図しない吹け上がりの発生などの悪影響が生じるため、問題となる。
2 エンジン
3 クランクシャフト
4 出力軸
5 デュアルクラッチトランスミッション
6 入力軸
7 クラッチ
8 変速機
10 油圧回路
11 リニアソレノイドバルブ
12 ラジエータ
13 オイルクーラ
14 潤滑油温度センサ
15 冷却水回路
16 サーモスタット
17 冷却水温度センサ
19 ギヤシフト部
20 ECU
21 マップ
22 オイルポンプ
Claims (5)
- 潤滑油を介してエンジン動力を接断可能な湿式クラッチを有する機械式自動変速機の初期設定方法であって、
前記機械式自動変速機が搭載された車両が停車状態にあり、且つ、該車両について所定操作が行われることを開始条件として初期設定を開始する開始条件判定工程と、
前記潤滑油の温度を潤滑油温度検出手段によって検出する潤滑油温度検出工程と、
前記潤滑油温度検出手段の検出値が所定潤滑油温度未満である場合に、暖機動作を自動的に所定期間実施する第1の暖機工程と、
前記第1の暖機工程を実施した後、前記機械式自動変速機の特性について学習を実施する学習工程と
を備えたことを特徴とする機械式自動変速機の初期設定方法。 - 前記潤滑油温度検出手段の検出値が前記所定潤滑油温度以上である場合に、前記第1の暖機工程に比べて短い期間の間、暖機動作を自動的に実施する第2の暖機工程を備えたことを特徴とする請求項1に記載の機械式自動変速機の初期設定方法。
- 前記暖機動作は、前記エンジンの回転数を上昇させると共に、前記湿式クラッチがスリップするように接続状態を自動的に制御することによって実施されることを特徴とする請求項1又は2に記載の機械式自動変速機の初期設定方法。
- 前記第1の暖機工程では、前記潤滑油の温度と該温度に対応する暖機動作量を規定するマップを予め用意しておき、前記潤滑油温度検出手段の検出値に対応する暖機動作量を前記マップに基づいて算出し、該算出した暖機動作量に従って暖機動作を実施することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の機械式自動変速機の初期設定方法。
- 前記湿式クラッチの温度を推定する湿式クラッチ温度推定工程を備え、
前記第1の暖機工程で暖機動作を実施している途中で、前記潤滑油温度検出手段の検出値が前記所定潤滑油温度を超え、若しくは、前記推定された湿式クラッチの温度が所定クラッチ温度を超えた場合には、暖機動作を中止して前記学習工程を実施することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の機械式自動変速機の初期設定方法。
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