JP2019120334A - 変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停止前ニュートラル制御からの復帰制御でドライバビリティが悪化するのを抑制することができる変速機の制御装置を提供すること。【解決手段】停止前ニュートラル制御を行う変速機の制御装置において、前記停止前ニュートラル制御からの復帰時に、アップシフト要求がある場合は、前記停止前ニュートラル制御からの復帰完了後に前記アップシフト要求によるクラッチトゥクラッチ制御を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、変速機の制御装置に関する。

特許文献１には、車両の停止直前の減速走行中に、アクセルオフなどの所定条件を満たすと係合要素を解放させる停止前ニュートラル制御を行う車両が開示されている。

特開２００８−２８６２８１号公報

しかしながら、停止前ニュートラル制御中にアクセルＯＮ操作などの復帰条件を満たすと、停止前ニュートラル制御からの復帰制御が行われるため、この復帰制御中にアップシフト要求によるクラッチトゥクラッチ制御を行う場合、低車速ではクラッチトゥクラッチ制御の制御性が悪く、ドライバビリティが悪化するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、停止前ニュートラル制御からの復帰制御でドライバビリティが悪化するのを抑制することができる変速機の制御装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る変速機の制御装置は、停止前ニュートラル制御を行う変速機の制御装置において、前記停止前ニュートラル制御からの復帰時に、アップシフト要求がある場合は、前記停止前ニュートラル制御からの復帰完了後に前記アップシフト要求によるクラッチトゥクラッチ制御を行うことを特徴とするものである。

本発明に係る変速機の制御装置は、停止前ニュートラル制御からの復帰完了後に、アップシフト要求によるクラッチトゥクラッチ制御を許可することで、停止前ニュートラル制御からの復帰完了前の低車速時でのクラッチトゥクラッチ制御が実施されないため、ドライバビリティが悪化するのを抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る動力伝達装置の概略構成を示すスケルトン図である。 図２は、制御装置が停車前ニュートラル制御状態で実施する制御の一例を示すフローチャートである。 図３は、停止前ニュートラル制御からの復帰制御中に変速出力を待たせる場合での制御装置が実施する各制御のタイミングチャートである。

以下に、本発明に係る変速機の制御装置の一実施形態について説明する。なお、本実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は、実施形態に係る車両用の動力伝達装置１の概略構成を示すスケルトン図である。本実施形態に係る動力伝達装置１は、第１軸線ＡＸ１〜第５軸線ＡＸ５までの互いに平行な軸線を有している。第１軸線ＡＸ１は、不図示のエンジンに設けられたクランクシャフトと同軸になっている。この第１軸線ＡＸ１上には、エンジンのクランクシャフトに連結される動力伝達装置１の入力軸３、トルクコンバータ４、プライマリシャフト７、前後進切換え装置としてのプラネタリギヤＤＰ、前進ギヤモード用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１、無段変速機１０のプライマリプーリ１１が配置されている。

第２軸線ＡＸ２上には、減速ギヤ機構２０が配置されている。第３軸線ＡＸ３上には、無段変速機１０のセカンダリプーリ１３、ベルトモード用クラッチＣ２、出力ギヤ部３０が配置されている。第４軸線ＡＸ４上には、カウンタシャフト部４０が配置されている。第５軸線ＡＸ５上には、ディファレンシャル装置５０、左右ドライブシャフト５２Ｌ，５２Ｒが配置されている。

入力軸３は、トルクコンバータ４のポンプインペラ４ａに接続されている。トルクコンバータ４は、ポンプインペラ４ａ、ポンプインペラ４ａに対向配置され、プライマリシャフト７に接続されたタービンランナ４ｂ、ポンプインペラ４ａとタービンランナ４ｂとの間に配置され、ミッションケース６に支持された不図示のワンウェイクラッチに接続されているステータ４ｃ、及び、入力軸３及びプライマリシャフト７と係合することによって入力軸３とプライマリシャフト７とを直結状態にするロックアップクラッチ５を有しており、内部にオイルが満たされている。

プライマリシャフト７は、プラネタリギヤＤＰの内周側を通って無段変速機１０のプライマリプーリ１１に接続されているとともに、プラネタリギヤＤＰのキャリヤＣＲに接続されている。プラネタリギヤＤＰは、サンギヤＳ、リングギヤＲ、サンギヤＳに噛合するピニオンＰ１及びリングギヤＲに噛合するピニオンＰ２をそれぞれ回転自在に支持するキャリヤＣＲを有している、所謂ダブルピニオンプラネタリギヤで構成されている。このうちのリングギヤＲは、後進用ブレーキＢ１によりミッションケース６に対して回転が係止自在となるように構成されている。また、サンギヤＳは中空軸８に直接的に連結され、キャリヤＣＲは前進ギヤモード用クラッチＣ１を介して中空軸８に接続されている。中空軸８は正逆回転出力ギヤ９に連結されている。また、正逆回転出力ギヤ９は、減速ギヤ機構２０の入力ギヤ２１に噛合している。

減速ギヤ機構２０は、第２軸線ＡＸ２上に中心軸２２を有しており、中心軸２２の一方側には、大径な入力ギヤ２１と小径なドライブギヤ２３とが一体的に固定されて連結されている。また、中心軸２２の他方側の外周側には、中空軸２６が相対回転自在に支持されており、中空軸２６には、ドライブギヤ２３と同径のドリブンギヤ２５と、それよりも僅かに大径な出力ギヤ２７とが一体的に固定されて連結されている。

ドライブギヤ２３とドリブンギヤ２５との外周側には、内周面に歯面が形成されたスリーブ２４が、油圧により駆動される不図示のスポークによって軸線方向に移動可能に配設されている。そして、スリーブ２４は、軸線方向に沿って、ドライブギヤ２３だけに噛合する位置と、ドライブギヤ２３及びドリブンギヤ２５に跨って両方に噛合する位置とに移動することができる。これにより、スリーブ２４によってドライブギヤ２３とドリブンギヤ２５とは、切離し状態または駆動連結状態に切り替えられる。また、出力ギヤ２７は、後述する出力ギヤ部３０の入力ギヤ３１と噛合している。

また、減速ギヤ機構２０の変速比は、後述するベルト式の無段変速機１０の最大変速比γｍａｘよりも大きい変速比に設定されている。

無段変速機１０は、プライマリシャフト７に接続されたプライマリプーリ１１と、セカンダリシャフト１６に接続されたセカンダリプーリ１３と、プライマリプーリ１１及びセカンダリプーリ１３に巻き掛けられた無端状の伝動ベルト１５とを備えている。プライマリプーリ１１は、それぞれが対向する円錐台状に形成された壁面を有する、プライマリシャフト７に対して軸線方向移動不能に固定された固定シーブ１１ａと、プライマリシャフト７に対して軸線方向移動可能に支持された可動シーブ１１ｂとによって構成されており、固定シーブ１１ａ及び可動シーブ１１ｂの前記壁面によって形成された溝部で伝動ベルト１５を挟持している。同様に、セカンダリプーリ１３は、それぞれが対向する円錐台状に形成された壁面を有する、セカンダリシャフト１６に対して軸線方向移動不能に固定された固定シーブ１３ａと、セカンダリシャフト１６に対して軸線方向移動可能に支持された可動シーブ１３ｂとで構成されており、固定シーブ１３ａ及び可動シーブ１３ｂの前記壁面によって形成された溝部で伝動ベルト１５を挟持している。なお、プライマリプーリ１１の固定シーブ１１ａと、セカンダリプーリ１３の固定シーブ１３ａとは、伝動ベルト１５に対して軸線方向反対側となるように配置されている。

また、無段変速機１０は、プライマリプーリ１１の可動シーブ１１ｂの背面側に配置された油圧サーボ１２と、セカンダリプーリ１３の可動シーブ１３ｂの背面側に配置された油圧サーボ１４とを備えている。そして、これら油圧サーボ１２，１４は、作動油圧が供給されることによって、負荷トルクに対応するベルト挟圧力を発生させるとともに、無段変速機１０の変速比γを変更または固定するための挟圧力を発生させる。

セカンダリプーリ１３の可動シーブ１３ｂは、ベルトモード用クラッチＣ２を介して、セカンダリシャフト１６の外周側に相対回転自在に支持された出力ギヤ部３０の出力軸３２に接続されている。出力ギヤ部３０は、入力ギヤ３１と、一端側に入力ギヤ３１が固定された出力軸３２と、出力軸３２の他端側に固定されたカウンタギヤ３３とによって構成されており、カウンタギヤ３３はカウンタシャフト部４０のドライブギヤ４１と噛合している。

カウンタシャフト部４０は、ドライブギヤ４１と、一端側にドライブギヤ４１が固定されたカウンタシャフト４２と、カウンタシャフト４２の他端側に固定されたドリブンギヤ４３とによって構成されている。ドリブンギヤ４３はディファレンシャル装置５０のデフリングギヤ５１と噛合している。

ディファレンシャル装置５０は、デフリングギヤ５１の回転をそれぞれ左右ドライブシャフト５２Ｌ，５２Ｒにそれらの差回転を吸収しつつ伝達するように構成されており、左右ドライブシャフト５２Ｌ，５２Ｒは、それぞれ不図示の車輪に連結されている。

また、本実施形態に係る動力伝達装置１は、動力伝達装置１に係る各種制御を実施する制御装置７０を備えている。この制御装置７０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記各種制御を実施する。

制御装置７０には、動力伝達装置１の各部に設けられた各種センサ等により検出された信号が供給されるようになっている。例えば、エンジン回転数センサ７１により検出されたエンジン回転数Ｎｅを表す信号、入力軸回転数センサ７２により検出されたプライマリシャフト７の回転数である入力軸回転数を表す信号、出力軸回転数センサ７３により検出された出力軸３２の回転数である出力軸回転数を表す信号、アクセル開度センサ７４により検出されたドライバーの加速要求量としての不図示のアクセルペダルの操作量であるアクセル開度を表す信号、及び、ブレーキ踏力センサ７５により検出されたドライバーが不図示のブレーキペダルを踏んだときのブレーキ踏力を表す信号などが、それぞれ供給される。そして、制御装置７０は、例えば、出力軸回転数と入力軸回転数とに基づいて、無段変速機１０の変速比γ（＝入力軸回転数／出力軸回転数）を算出する。また、トルクコンバータ４のタービン回転数Ｎｔは、前記入力軸回転数と同じになるため、制御装置７０は、タービン回転数Ｎｔとエンジン回転数Ｎｅとに基づいて、トルクコンバータ４の速度比（＝タービン回転数Ｎｔ／エンジン回転数Ｎｅ）を算出する。

制御装置７０は、前進ギヤモード用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１及びベルトモード用クラッチＣ２の係合及び解放を、ＲＯＭに記憶されたプログラムを用いて演算した指令値に基づき、不図示の油圧機構により不図示のソレノイドを油圧制御することによって行う。また、制御装置７０は、無段変速機１０の変速比γを制御するとともに、その変速比γに応じて好適な伝動ベルト１５の挟圧力を実現し得るように、油圧サーボ１２，１４に供給する油圧を制御する。

制御装置７０は、入力軸３から入力されたトルクを無段変速機１０を介して出力軸３２に伝達する無段変速モードであるベルトモードと、入力軸３から入力されたトルクを減速ギヤ機構２０を介して出力軸３２に伝達するギヤモードである前進ギヤモード及び後進ギヤモードとを、選択的に切り替える変速制御が実施可能となっている。また、ギヤモードからベルトモードへ切り替える場合には、前進ギヤモード用クラッチＣ１を解放してベルトモード用クラッチＣ２を係合するようにクラッチを掛け替える変速制御であるクラッチトゥクラッチ制御(以下、ＣｔｏＣ制御という）が実行される。また、制御装置７０は、変速段を停止段（Ｐレンジ、Ｎレンジ）から前進段（Ｄレンジ）または後進段（Ｒレンジ）に切り替える操作であるガレージ操作が行われてから、シフトレンジの位置情報（接点信号）を基にして、前進ギヤモード用クラッチＣ１または後進用ブレーキＢ１が係合されるまでの制御であるガレージ制御が実施可能となっている。

次に、動力伝達装置１の動作について説明する。動力伝達装置１を搭載した車両が、図示しないシフト装置によって前進段（Ｄレンジ）が選択されて前進方向に発進する際、あるいは、所定車速未満で前進走行する際には、後進用ブレーキＢ１及びベルトモード用クラッチＣ２が解放された状態で、スリーブ２４がドライブギヤ２３及びドリブンギヤ２５に跨って噛合するように切り替えられ、かつ前進ギヤモード用クラッチＣ１が係合されて、前進ギヤモードとなる。

また、前進ギヤモードによって走行中に所定車速以上となった際には、無段変速機１０の変速比γを最大変速比γｍａｘもしくはそれに近い変速比に設定した状態で、スリーブ２４のドリブンギヤ２５との噛合が解除され、前進ギヤモード用クラッチＣ１が解放されるとともに、ベルトモード用クラッチＣ２が係合されてベルトモードに切り替わる。

また、ベルトモードで車両が走行しているときに、車両が停止に向けて減速した場合には、無段変速機１０の変速比γが最大変速比γｍａｘに戻ったら、ベルトモードから前進ギヤモードに切り替えるコーストダウン制御が実施される。これにより、無段変速機１０と減速ギヤ機構２０との変速比を近い値にして、ベルトモードからギヤモードへの切り替え時に生じ得る変速ショックを低減することができる。また、制御装置７０は、ダウンシフト実施の判断を、例えば、入力軸回転数センサ７２や出力軸回転数センサ７３などの各回転数センサを用いて検出した、車速や無段変速機１０の変速比γなどに基づいて行う。

一方、動力伝達装置１を搭載した車両が、図示しないシフト装置によって後進段（Ｒレンジ）が選択されて後進方向に発進する際、あるいは所定車速未満で後進走行する際には、前進ギヤモード用クラッチＣ１及びベルトモード用クラッチＣ２が解放された状態で、スリーブ２４がドライブギヤ２３及びドリブンギヤ２５に跨って噛合するように切り替えられ、かつ後進用ブレーキＢ１が係止されて、後進ギヤモードとなる。

図２は、制御装置７０が停止前ニュートラル制御状態で実施する制御の一例を示すフローチャートである。図３は、停止前ニュートラル制御からの復帰制御中に変速出力を待たせる場合での制御装置７０が実施する各制御のタイミングチャートである。

まず、制御装置７０は、停止前ニュートラル制御が実施されている状態で（ステップＳ１）、停止前ニュートラル制御からの復帰判定（増速判定など）を行う（ステップＳ２）。そして、ステップＳ２でＮｏの場合には繰り返し前記判定を行い、ステップＳ２でＹｅｓとなった場合に、制御装置７０は、停止前ニュートラル制御からの復帰制御を行う（ステップＳ３）。そして、制御装置７０は、停止前ニュートラル制御からの復帰制御中に、例えば、１速から２速へのアップシフト要求があっても変速出力を保持する（１速から２速へのアップシフト判断を行っても待たせる）（ステップＳ４）。そして、制御装置７０は、停止前ニュートラル制御終了判定（係合判定など）を行う（ステップＳ５）。停止前ニュートラル制御が終了していない場合（ステップＳ５でＮｏ）、制御装置７０は、ステップＳ３に戻る。一方、停止前ニュートラル制御が終了した場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、制御装置７０は、変速出力を更新し、例えば、１速から２速へのアップシフト出力を行うか判断する（ステップＳ６）。１速から２速へのアップシフト出力を行う場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、制御装置７０は、ＣｔｏＣ制御を実施する（ステップＳ７）。一方、例えば、変速出力を保持している間（停止前ニュートラル制御終了までの間）に１速から２速へのアップシフト判断が取り下げられた（例えば、再び車速が下がった）ことなどによって、１速から２速へのアップシフト出力を行わない場合、（ステップＳ６でＮｏ）、制御装置７０は、ギヤモード出力とし、ＣｔｏＣ制御を実施せず、ギヤモード定常状態に制御する（ステップＳ８）。

このように、本実施形態に係る制御装置７０は、停止前ニュートラル制御からの復帰時に、アップシフト要求がある場合は、停止前ニュートラル制御からの復帰完了後にアップシフト要求によるＣｔｏＣ制御を行う。これにより、停止前ニュートラル制御からの復帰完了後に、アップシフト要求によるＣｔｏＣ制御を許可することで、停止前ニュートラル制御からの復帰完了前の低車速時でのＣｔｏＣ制御が実施されないため、ドライバビリティが悪化するのを抑制することができる。

１０ 無段変速機
７０ 制御装置
Ｃ１ 前進ギヤモード用クラッチ
Ｃ２ ベルトモード用クラッチ

Claims (1)

1. 停止前ニュートラル制御を行う変速機の制御装置において、
   前記停止前ニュートラル制御からの復帰時に、アップシフト要求がある場合は、前記停止前ニュートラル制御からの復帰完了後に前記アップシフト要求によるクラッチトゥクラッチ制御を行うことを特徴とする変速機の制御装置。

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