JP2022147857A - shift control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動変速機のシフト制御装置に関する。 The present invention relates to a shift control device for an automatic transmission.
従来から、車両に搭載される自動変速機では、出力軸に設けられたパーキングギヤ及びパーキングポールを備え、パーキング(P)ポジションが選択されたときに、パーキングポールをパーキングギヤに噛み込ませることにより自動変速機の回転をロックして自動変速機をパーキング状態(パーキングレンジ)にするパーキング機構が用いられている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an automatic transmission mounted on a vehicle has a parking gear and a parking pole provided on an output shaft, and when the parking (P) position is selected, the parking pole is engaged with the parking gear. A parking mechanism is used that locks the rotation of the automatic transmission and puts the automatic transmission in a parking state (parking range) (see, for example, Patent Document 1).
このようなパーキング機構では、走行中にセレクトレバーがパーキング(P)ポジションに操作された場合に、車速がパーキングギヤの噛み込み速度以上のときには、パーキングギヤの歯によってパーキングポールの爪が繰り返し弾かれる、所謂ラチェッティング状態となり、パーキングギヤとパーキングポールとが噛み合わないようにされている。 In such a parking mechanism, when the select lever is operated to the parking (P) position while the vehicle is running, the claws of the parking pole are repeatedly flipped by the teeth of the parking gear when the vehicle speed is higher than the engagement speed of the parking gear. , a so-called ratcheting state is established, and the parking gear and the parking pole are prevented from meshing.
しかしながら、ラチェッティング状態が繰り返されると、パーキングギヤやパーキングポールなどが摩耗し、パーキング機構の耐久性を劣化させる要因となる。また、パーキングギヤやパーキングポールなどの摩耗によりコンタミネーションが発生し、例えば、他の部材の摩耗促進や、バルブスティックなどを引き起こすおそれがある。なお、車速が所定の設定値よりも高いときには、パーキング(P)ポジションが選択されたとしてもパーキングレンジに切り替えることなく、ラチェッティングが生じることを防止する機能(所謂パーキングインヒビット機能)を有する自動変速機も知られているが、このような自動変速機であっても、パーキングインヒビット機能がフェールした場合(故障した場合)には、ラチェッティングが生じ得る。 However, if the ratcheting state is repeated, the parking gear, the parking pole, and the like will be worn, which will be a factor in deteriorating the durability of the parking mechanism. In addition, contamination occurs due to wear of parking gears, parking poles, and the like, which may, for example, accelerate wear of other members and cause valve sticking. It should be noted that when the vehicle speed is higher than a predetermined set value, even if the parking (P) position is selected, it does not switch to the parking range. Transmissions are also known, but even such automatic transmissions can experience ratcheting if the parking inhibit function fails.
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、パーキングギヤの歯によってパーキングポールの爪が繰り返し弾かれるラチェッティングによるパーキングギヤとパーキングポールの摩耗を抑制することが可能なシフト制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The object is to provide a control device.
本発明の一態様に係るシフト制御装置は、自動変速機のシフトレンジを選択する操作を受け付け、当該操作に応じた選択情報を出力するセレクト手段と、セレクト手段により出力される選択情報に応じて、自動変速機のシフトレンジを切り替える制御ユニットと、パーキングギヤ及びパーキングポールを有し、該パーキングポールがパーキングギヤに噛み込むことにより自動変速機の回転をロックして自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジにするパーキング機構とを備え、制御ユニットが、自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジに切り替えるときに、パーキングギヤの歯によってパーキングポールの爪が繰り返し弾かれるラチェッティングが生じているか否かを判定し、ラチェッティングが生じていると判定したときに、自動変速機のシフトレンジをニュートラルレンジに切り替えることを特徴とする。 A shift control device according to an aspect of the present invention includes a selection means for receiving an operation for selecting a shift range of an automatic transmission and outputting selection information according to the operation; a control unit for switching the shift range of the automatic transmission; a parking gear; and a parking pole. The control unit determines whether ratcheting, in which the pawl of the parking pole is repeatedly flipped by the teeth of the parking gear, occurs when the shift range of the automatic transmission is switched to the parking range. and switching the shift range of the automatic transmission to the neutral range when it is determined that ratcheting has occurred.
本発明によれば、パーキングギヤの歯によってパーキングポールの爪が繰り返し弾かれるラチェッティングによるパーキングギヤとパーキングポールの摩耗を抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress wear of the parking gear and the parking pole due to ratcheting in which the pawl of the parking pole is repeatedly repelled by the teeth of the parking gear.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals are used for the same or corresponding parts. Further, in each figure, the same elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
まず、図1及び図2を併せて用いて、実施形態に係るシフト制御装置1の構成について説明する。図1は、シフト制御装置1、及び、該シフト制御装置1が搭載されたAWD(All Wheel Drive:全輪駆動)車のパワートレイン並びに駆動力伝達系の構成を示すブロック図である。また、図2は、無段変速機(CVT)30のパーキング機構110の構成を示す図である。なお、本実施形態では、シフトバイワイヤ(SBW)式の無段変速機30を搭載した、FF(Front engine Front drive)ベースのパートタイム式AWD車を例にして説明する。
First, the configuration of the
エンジン20は、どのような形式のものでもよいが、例えば水平対向型の筒内噴射式4気筒ガソリンエンジンである。エンジン20では、エアクリーナ(図示省略)から吸入された空気が、吸気管に設けられた電子制御式スロットルバルブ(以下、単に「スロットルバルブ」ともいう)により絞られ、インテークマニホールドを通り、エンジン20に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナから吸入された空気の量はエアフローメータ71により検出される。さらに、スロットルバルブには、該スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ72が配設されている。各気筒には、燃料を噴射するインジェクタが取り付けられている。また、各気筒には混合気に点火する点火プラグ、及び、該点火プラグに高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイルが取り付けられている。エンジン20の各気筒では、吸入された空気とインジェクタによって噴射された燃料との混合気が点火プラグにより点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管を通して排出される。
The
上述したエアフローメータ71、スロットル開度センサ72に加え、エンジン20のカムシャフト近傍には、エンジン20の気筒判別を行うためのカム角センサが取り付けられている。また、エンジン20のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの位置を検出するクランク角センサ75が取り付けられている。これらのセンサは、後述するエンジン コントロールユニット(以下「ECU」という)70に接続されている。また、ECU70には、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサ73、及び、エンジン20の冷却水の温度を検出する水温センサ74等の各種センサも接続されている。
In addition to the
エンジン20のクランク軸21には、クラッチ機能とトルク増幅機能を持つトルクコンバータ22、及び、前後進切換機構27を介して、エンジン20からの駆動力を変換して出力する無段変速機30(特許請求の範囲に記載の自動変速機に相当)が接続されている。 A continuously variable transmission 30 ( (corresponding to the automatic transmission described in the claims) is connected.
トルクコンバータ22は、主として、ポンプインペラ23、タービンライナ24、及び、ステータ25から構成されている。クランク21に接続されたポンプインペラ23がオイルの流れを生み出し、ポンプインペラ23に対向して配置されたタービンライナ24がオイルを介してエンジン20の動力を受けてタービン軸31を駆動する。両者の間に位置するステータ25は、タービンライナ24からの排出流(戻り)を整流し、ポンプインペラ23に還元することでトルク増幅作用を発生させる。
The
また、トルクコンバータ22は、入力と出力とを直結状態にするロックアップクラッチ26を有している。トルクコンバータ22は、ロックアップクラッチ26が締結されていないとき(非ロックアップ状態のとき)はエンジン20の駆動力をトルク増幅して無段変速機30に伝達し、ロックアップクラッチ26が締結されているとき(ロックアップ時)はエンジン20の駆動力を無段変速機30に直接伝達する。トルクコンバータ22を構成するタービンライナ24の回転数(タービン回転数)は、タービン回転センサ56により検出される。検出されたタービン回転数は、後述するトランスミッション コントロールユニット(以下「TCU」という)50に出力される。
The
前後進切替機構27は、駆動輪10(左前輪10FL,右前輪10FR,左後輪10RL,右後輪10RR)の正転と逆転(車両の前進と後進)とを切り替えるものである。前後進切替機構27は、主として、ダブルピニオン式の遊星歯車列、前進クラッチ28及び後進ブレーキ29を備えている。前後進切替機構27では、前進クラッチ28及び後進ブレーキ29それぞれの状態を制御することにより、エンジン駆動力の伝達経路を切り替えることが可能に構成されている。
The forward/
より具体的には、D(ドライブ)レンジが選択された場合には、前進クラッチ28を締結して後進ブレーキ29を解放することにより、タービン軸31の回転がそのまま後述するプライマリ軸32に伝達され、車両を前進走行させることが可能となる。一方、R(リバース)レンジが選択された場合には、前進クラッチ28を解放して後進ブレーキ29を締結することにより、遊星歯車列を作動させてプライマリ軸32の回転方向を逆転させることができ、車両を後進走行させることが可能となる。
More specifically, when the D (drive) range is selected, the
また、N(ニュートラル)レンジ又はP(パーキング)レンジが選択されたときには、前進クラッチ28及び後進ブレーキ29を解放することにより、タービン軸31とプライマリ軸32とは切り離され(エンジン駆動力の伝達が遮断され)、前後進切替機構27はプライマリ軸32に動力を伝達しないニュートラル状態となる。なお、前進クラッチ28及び後進ブレーキ29の動作は、TCU50、及び、バルブボディ(コントロールバルブ)60によって制御される。
Further, when the N (neutral) range or the P (parking) range is selected, the
無段変速機30の変速機構(バリエータ)33は、前後進切替機構27を介してトルクコンバータ22のタービン軸31と接続されるプライマリ軸32と、該プライマリ軸32と平行に配設されたセカンダリ軸37とを有している。プライマリ軸32には、プライマリプーリ34が設けられている。プライマリプーリ34は、プライマリ軸32に接合された固定シーブ34aと、該固定シーブ34aに対向して、プライマリ軸32の軸方向に摺動自在に装着された可動シーブ34bとを有し、それぞれのシーブ34a,34bのコーン面間隔、すなわちプーリ溝幅を変更できるように構成されている。一方、セカンダリ軸37には、セカンダリプーリ35が設けられている。セカンダリプーリ35は、セカンダリ軸37に接合された固定シーブ35aと、該固定シーブ35aに対向して、セカンダリ軸37の軸方向に摺動自在に装着された可動シーブ35bとを有し、プーリ溝幅を変更できるように構成されている。
A transmission mechanism (variator) 33 of the continuously
プライマリプーリ34とセカンダリプーリ35との間には駆動力を伝達するチェーン36が掛け渡されている。プライマリプーリ34及びセカンダリプーリ35の溝幅を変化させて、各プーリ34,35に対するチェーン36の巻き掛け径の比率(プーリ比)を変化させることにより、変速比が無段階に変更される。
A
ここでプライマリプーリ34(可動シーブ34b)には油圧室34cが形成されている。一方、セカンダリプーリ35(可動シーブ35b)には油圧室35cが形成されている。プライマリプーリ34、セカンダリプーリ35それぞれの溝幅は、プライマリプーリ34の油圧室34cに導入されるプライマリ油圧と、セカンダリプーリ35の油圧室35cに導入されるセカンダリ油圧とを調節することにより設定・変更される。
A
変速機構33のセカンダリ軸37は、一対のギヤ(リダクションドライブギヤ、リダクションドリブンギヤ)からなるリダクションギヤ38を介して、カウンタ軸39につながれており、変速機構33で変換された駆動力は、リダクションギヤ38を介して、カウンタ軸39に伝達される。カウンタ軸39には、パーキング機構110を構成するパーキングギヤ114が取り付けられている。すなわち、セカンダリ軸37、カウンタ軸39は、特許請求の範囲に記載の出力軸に相当する。
A
ここで、図2を参照しつつ、無段変速機30のパーキング機構110について説明する。パーキング機構110は、P(パーキング)レンジが選択されたときに、車輪10が回転しないよう無段変速機内部で回転をロックする機構である。後述するシフトバイワイヤ コントロールユニット(以下「SBW-CU」という)80により駆動されるSBWアクチュエータ85(例えば電動モータ)の出力軸にはディテンドプレート111が取り付けられている。ディテンドプレート111には、パーキングロッド112が軸方向に進退可能に接続されている。一方、上述したように、無段変速機30のカウンタ軸39には、パーキングギヤ114がスプライン嵌合されている。また、該パーキングギヤ114と噛み合うことができるように、パーキングポール113が揺動可能に設けられている。
Here, the
P(パーキング)レンジが選択された場合には、SBWアクチュエータ85(電動モータ)が回動されることにより、ディテンドプレート111が揺動して、パーキングロッド112が軸方向に進出する。そして、該パーキングロッド112のテーパ部によってパーキングポール113が背面から押されて揺動し、パーキングギヤ114と噛み合う。これにより、無段変機30の回転がロックされる。なお、パーキング機構110は、所定の車速以上のときには、パーキングポール113がパーキングギヤ114によって弾かれ、パーキングポール113とパーキングギヤ114とが噛み合うことができないように構成されている。
When the P (parking) range is selected, the SBW actuator 85 (electric motor) is rotated to swing the
図1に戻り、カウンタ軸39は、一対のギヤ(カウンタドライブギヤ、カウンタドリブンギヤ)からなるカウンタギヤ40を介して、フロントドライブシャフト43につながれている。カウンタ軸39に伝達された駆動力は、カウンタギヤ40、及び、フロントドライブシャフト43を介してフロントディファレンシャル(以下「フロントデフ」ともいう)44に伝達される。フロントデフ44は、例えば、ベベルギヤ式の差動装置である。フロントデフ44からの駆動力は、左前輪ドライブシャフト45Lを介して左前輪10FLに伝達されるとともに、右前輪ドライブシャフト45Rを介して右前輪10FRに伝達される。
Returning to FIG. 1, the
一方、上述したカウンタ軸39上のカウンタギヤ40(カウンタドライブギヤ)の後段には、リヤディファレンシャル47に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチ41が介装されている。トランスファクラッチ41は、4輪の駆動状態(例えば前輪10FL,10FRのスリップ状態等)やエンジントルクなどに応じて締結力(すなわち後輪10RL,10RRへのトルク分配率)が制御される。よって、カウンタ軸39に伝達された駆動力は、トランスファクラッチ41の締結力に応じて分配され、後輪10RL,10RR側にも伝達される。
On the other hand, a
より具体的には、カウンタ軸39の後端は、一対のギヤ(トランスファドライブギヤ、トランスファドリブンギヤ)からなるトランスファギヤ42を介して、車両後方へ延在するプロペラシャフト46とつながれている。よって、カウンタ軸39に伝達され、トランスファクラッチ41によって調節(分配)された駆動力は、トランスファギヤ42(トランスファドリブンギヤ)から、プロペラシャフト46を介してリヤディファレンシャル47に伝達される。
More specifically, the rear end of the
リヤディファレンシャル47には左後輪ドライブシャフト48L及び右後輪ドライブシャフト48Rが接続されている。リヤディファレンシャル47からの駆動力は、左後輪ドライブシャフト48Lを介して左後輪10RLに伝達されるとともに、右後輪ドライブシャフト48Rを介して右後輪10RRに伝達される。
A left rear
また、車両のフロア(センターコンソール)等には、運転者によるシフト操作を受付けるシフトレバー55が設けられている。シフトレバー55には、シフトレバー55と連動して動くように接続され、該シフトレバー55の選択位置を検出するレンジスイッチ54が取り付けられている。レンジスイッチ54は、TCU50に接続されており、検出されたシフトレバー55の選択位置が、TCU50に読み込まれる。すなわち、シフトレバー55及びレンジスイッチ54は、特許請求の範囲に記載のセレクト手段として機能する。なお、シフトレバー55では、5つのシフトレンジ、すなわち、駐車レンジ(パーキング(P)レンジ)、後進走行レンジ(リバース(R)レンジ)、中立レンジ(ニュートラル(N)レンジ)、前進走行レンジ(ドライブ(D)レンジ)、及び、手動レンジ(マニュアル(M)レンジ)を選択的に切り換えることができる。
A
上述したようにパワートレインの駆動力伝達系が構成されることにより、例えば、シフトレバー55がDレンジに操作された場合には、前進クラッチ28が係合され、エンジン駆動力が無段変速機30のプライマリ軸32に入力される。無段変速機30により変換された駆動力は、セカンダリ軸37から出力され、リダクションギヤ38、カウンタ軸39、カウンタギヤ40を介してフロントドライブシャフト43に伝達される。そして、フロントディファレンシャル44によって駆動力が左右に分配され、左右の前輪10FL,10FRに伝達される。したがって、左右の前輪10FL,10FRは、車両4が走行状態にあるときには、常に駆動される。
By configuring the driving force transmission system of the power train as described above, for example, when the
一方、カウンタ軸39に伝達された駆動力の一部は、トランスファクラッチ41、及び、トランスファギヤ42を介してプロペラシャフト46に伝達される。ここで、トランスファクラッチ41に所定のクラッチトルクが付与されると、そのクラッチトルクに応じて分配された駆動力がプロペラシャフト46に出力される。そして、リヤディファレンシャル47を介して駆動力が後輪10RL,10RRにも伝達される。これにより、FFベースのパートタイム式AWD車としての機能が発揮される。
On the other hand, part of the driving force transmitted to the
無段変速機30を変速させるための油圧、すなわち、上述したプライマリ油圧及びセカンダリ油圧は、バルブボディ(コントロールバルブ)60によってコントロールされる。バルブボディ60は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブ(電磁弁)を用いてバルブボディ60内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、プライマリプーリ34の油圧室34c及びセカンダリプーリ35の油圧室35cに供給する。同様に、バルブボディ60は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブを用いてバルブボディ60内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、前進クラッチ28、後進ブレーキ29、及び、トランスファクラッチ41に各クラッチを締結、解放するための油圧を供給する。
A valve body (control valve) 60 controls the hydraulic pressure for shifting the continuously
無段変速機30の変速制御は、TCU50によって実行される。すなわち、TCU50は、上述したバルブボディ60を構成するソレノイドバルブ(電磁弁)の駆動を制御することにより、プライマリプーリ34の油圧室34c及びセカンダリプーリ35の油圧室35cに供給する油圧を調節して、無段変速機30の変速比を変更する。同様に、TCU50は、上述したバルブボディ60を構成するソレノイドバルブの駆動を制御することにより、トランスファクラッチ41に供給する油圧を調節して、後輪10RL,10RRへ伝達される駆動力の分配比率を調節する。
Transmission control of continuously
また、TCU50は、バルブボディ60を構成するクラッチリニアソレノイド60aの駆動を制御することにより、前進クラッチ28又は後進ブレーキ29に供給する油圧を調節して、前進クラッチ28又は後進ブレーキ29の締結、解放を行う。なお、クラッチソレノイド60aにより調圧された油圧(オイル)を前進クラッチ28側に供給するか、又は後進ブレーキ29側に供給するかは、ディテンドプレート111と連動して動くマニュアルバルブ(図示省略)によって切替えられる。
In addition, the
ここで、TCU50は、CAN(Controller Area Network)100を介して、エンジン20を総合的に制御するECU70、SBW-CU80、メータ コントロールユニット(以下「MCU」という)90等と相互に通信可能に接続されている。
Here, the
ECU70では、カム角センサの出力から気筒が判別され、クランク角センサ75の出力によって検出されたクランクシャフトの回転位置の変化からエンジン回転数が求められる。また、ECU70では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、アクセルペダル開度、混合気の空燃比、及び、水温等の各種情報が取得される。そして、ECU70は、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びに、スロットルバルブ等の各種デバイスを制御することによりエンジン20を総合的に制御する。
The
また、ECU70では、エアフローメータ71により検出された吸入空気量に基づいて、エンジン20のエンジン軸トルク(出力トルク)が算出される。そして、ECU70は、CAN100を介して、エンジン水温(冷却水温度)、エンジン軸トルク、エンジン回転数、及び、アクセルペダル開度等の情報を送出する。
The
TCU50には、無段変速機30のセカンダリ軸37近傍に取り付けられ、セカンダリ軸37の回転数を検出する出力軸回転センサ52(特許請求の範囲に記載の回転センサに相当)、及び、プライマリプーリ34の回転数を検出するプライマリプーリ回転センサ53が接続されている。出力軸回転センサ52やプライマリプーリ回転センサ53としては、例えば、磁気ピックアップやMR素子等が好適に用いられる。また、TCU50には、シフトレバー55の選択位置(シフトポジション)を検出するレンジスイッチ54が接続されている。さらに、TCU50には、上述したタービン回転センサ56、及び、無段変速機30の油温を検出する油温センサ57等も接続されている。
The
TCU50は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムや各種マップ等を記憶するEEPROM、演算結果などの各種データを記憶するRAM、バッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップRAM、及び、入出力I/F等を有して構成されている。
The
TCU50は、変速マップに従い、車両の運転状態(例えば、アクセルペダル開度、車速、又は、エンジン回転数)に応じて自動で変速比を無段階に変速する。なお、変速マップはTCU50内のEEPROMなどに格納されている。また、TCU50は、上述した各種センサ等から取得した各種情報に基づいて、トランスファクラッチ制御(AWD制御)を実行する。TCU50は、CAN100を介して、シフトポジションやセカンダリ軸回転数等の各種情報をSBW-CU80に送信する。
The
SBW-CU80は、CAN100を介して、シフトポジションや出力軸回転数等の各種情報を受信する。SBW-CU80は、受信したシフトポジション等を含む各種情報等に基づいて、制御信号(モータ駆動信号)を生成して出力し、SBWアクチュエータ85を駆動する。SBW-CU80は、特許請求の範囲に記載の制御ユニットとして機能する。また、SBW-CU80は、ラチェッティングが生じていることを示す情報等(詳細は後述する)を、CAN100を介してMCU90に送信する。
The SBW-
SBWアクチュエータ85は、SBW-CU80からの制御信号に応じて、ディテンドプレート111と連動するマニュアル弁(図示省略)を動かして、無段変速機30のシフトレンジを切り替える。なお、SBW-CU80とSBWアクチュエータ85とは、一体的に構成されていてもよい。SBWアクチュエータ85としては、例えば電動モータが好適に用いられる。
特に、SBW-CU80は、パーキングギヤ114の歯によってパーキングポール113の爪が繰り返し弾かれるラチェッティングによるパーキングギヤ114とパーキングポール113の摩耗を抑制する機能を有している。SBW-CU80では、EEPROM等に記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、上記機能が実現される。
In particular, the SBW-
SBW-CU80は、走行中に無段変速機30のシフトレンジをパーキングレンジに切り替えるときに、パーキングギヤ114の歯によってパーキングポール113の爪が繰り返し弾かれるラチェッティングが生じているか否かを判定(ラチェッティングの発生を検知)する。そして、SBW-CU80は、ラチェッティングが生じていると判定(ラチェッティングの発生を検知)したときに、無段変速機30のシフトレンジを自動的にニュートラルレンジに切り替える。
The SBW-
より具体的には、SBW-CU80は、まず、次式(1)に基づいて、単位時間当たり(例えばサンプリング周期毎)のセカンダリ軸37の回転数の回転変動(回転変動率)を求める。
回転数変動率={(今回値-前回値)/前回値}*100 ・・・(1)
More specifically, the SBW-
Rotational speed fluctuation rate = {(current value - previous value)/previous value}*100 (1)
そして、SBW-CU80は、単位時間当たり(サンプリング周期毎)のセカンダリ軸37の回転数の回転変動(回転変動率)が、所定のしきい値(例えば20%)以上の場合に、ラチェッティングが生じていると判定する。特に、SBW-CU80は、所定時間(例えば1秒間)における回転変動(回転変動率)の平均値が、所定のしきい値(例えば20%)以上の場合に、ラチェッティングが生じていると判定する。
Then, the SBW-
このようなラチェッティングの判定方法(検知手法)は、パーキングギヤ114にパーキングポール113が連続して当たるラチェッティング状態では、ギヤのバックラッシュなどの影響により、出力軸回転センサ52の出力信号にノイズのようなヒゲ状の波形がでるという知見に基づくものである。
In such a ratcheting determination method (detection method), in a ratcheting state in which the
なお、SBW-CU80は、車速に応じて、上記所定時間を可変することが好ましい。SBW-CU80は、例えば、車速が速くなるほど、上記所定時間を短くする。高車速になるほど、上述したヒゲ状の波形の出現周期が短くなるためである。なお、上記所定時間やしきい値などは、例えば、軸物のガタや、操作系部品の仕様等に応じて、任意に設定することができる。
Note that the SBW-
上述したラチェッティングが生じていることを示す情報(異常情報)や、シフトレンジが自動的にニュートラルレンジに切り替えられたことを示す情報は、CAN100を介して、MCU90に送られる。MCU90は、例えば、メータ内やダッシュボードの上部などに配設されたLCDディスプレイ等を有する表示部91と接続されており、該表示部91を駆動して、例えば、車両や、エンジン20、無段変速機30等の状態や各種情報を運転者に提示する。
Information (abnormality information) indicating that the ratcheting described above has occurred and information indicating that the shift range has been automatically switched to the neutral range are sent to the
特に、MCU90は、ラチェッティングが生じていることが検知された場合やシフトレンジが自動的にニュートラルレンジに切り替えられた場合に、運転者に対して警告を発する。すなわち、MCU90及び表示部91は、特許請求の範囲に記載の提示部として機能する。その際に、MCU90は、表示部91を駆動し、例えば、警告灯を点灯させたり、「ラチェッティングが発生しています」、「シフトレンジをニュートラルに切り替えました」といった文字を表示したりすることが好ましい。また、同時に警告音を出力するようにしてもよい。
In particular, the
次に、図3を参照しつつ、シフト制御装置1の動作について説明する。図3は、シフト制御装置1によるシフトレンジ(パーキングレンジ)切替処理の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、主として、SBW-CU80において、所定のタイミングで繰り返し実行される。
Next, the operation of the
ステップS100では、セカンダリ軸回転数や車速等の情報が読み込まれる。 In step S100, information such as the secondary shaft rotation speed and vehicle speed is read.
次に、ステップS102では、走行中に(例えば車速10km/h以上で)Pレンジが選択されたか否か(Pレンジへの切替要求があるか否か)、すなわち、シフトレバー55が、DレンジからPレンジ、又は、RレンジからPレンジに切替えられたか否かについての判断が行われる。ここで、Pレンジが選択されていない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、Pレンジが選択されたときには、ステップS104に処理が移行する。 Next, in step S102, it is determined whether or not the P range has been selected (whether or not there is a request to switch to the P range) while the vehicle is running (for example, at a vehicle speed of 10 km/h or more). to P range or from R range to P range. Here, when the P range is not selected, this processing is temporarily exited. On the other hand, when the P range is selected, the process proceeds to step S104.
ステップS104では、Pレンジへの切り替え動作が開始される。すなわち、SBWアクチュエータ85(パーキングポール113)の駆動が開始される。 At step S104, the switching operation to the P range is started. That is, the driving of the SBW actuator 85 (parking pole 113) is started.
続いて、ステップS106では、ラチェッティングが生じているか否かについての判断が行われる。なお、ラチェッティングが生じているか否かの判定方法については、上述したとおりであるので、ここでは詳細な説明を省略する。ここで、ラチェッティングが生じていない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、ラチェッティングが生じているときには、ステップS108に処理が移行する。 Subsequently, in step S106, a determination is made as to whether or not ratcheting has occurred. The method for determining whether or not ratcheting has occurred is as described above, and detailed description thereof will be omitted here. Here, if ratcheting does not occur, this processing is temporarily exited. On the other hand, when ratcheting occurs, the process proceeds to step S108.
ステップS108では、無断変速機30のシフトレンジが、自動的にニュートラルレンジに切り替えられる。そして、続くステップS110において、ラチェッティングが生じていることを示す情報(異常情報)や、シフトレンジが自動的にニュートラルレンジに切り替えられたことを示す情報が提示される。その後、本処理から一旦抜ける。
At step S108, the shift range of the continuously
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、ラチェッティングの発生が検知されたときに、シフトレンジが自動的にニュートラルレンジに切り替えられる。それにより、ラチェッティングが解消される。その結果、例えば誤操作などによって走行中にパーキングレンジが選択されたとしても、ラチェッティングによるパーキングギヤ114とパーキングポール113の摩耗を抑制することが可能となる。
As described in detail above, according to the present embodiment, the shift range is automatically switched to the neutral range when occurrence of ratcheting is detected. Ratcheting is thereby eliminated. As a result, for example, even if the parking range is selected during driving by an erroneous operation, it is possible to suppress wear of the
本実施形態によれば、単位時間当たり(サンプリング周期毎)のセカンダリ軸回転数の回転変動(回転変動率)が求められ、該回転変動(回転変動率)の所定時間(例えば1秒間)における平均値が、所定のしきい値(例えば20%)以上の場合に、ラチェッティングが生じていると判定される。そのため、誤判定(誤検知)を防止しつつ、精度よくラチェッティングを検知することができる。 According to the present embodiment, the rotation fluctuation (rotation fluctuation rate) of the number of rotations of the secondary shaft per unit time (for each sampling period) is obtained, and the rotation fluctuation (rotation fluctuation rate) is averaged over a predetermined period of time (for example, one second). Ratcheting is determined to be occurring when the value is greater than or equal to a predetermined threshold (eg, 20%). Therefore, ratcheting can be accurately detected while preventing erroneous determination (erroneous detection).
本実施形態によれば、ラチェッティングが生じていると判定されたときやシフトレンジが自動的にニュートラルレンジに切り替えられたときに、ラチェッティングが生じていることを示す情報(異常情報)や、シフトレンジが自動的にニュートラルレンジに切り替えられたことを示す情報が運転者等に提示される。そのため、ラチェッティングが生じていることやニュートラルに切り替えられたことを運転者等に認知(認識)させることができる。 According to the present embodiment, when it is determined that ratcheting is occurring or when the shift range is automatically switched to the neutral range, information indicating that ratcheting is occurring (abnormal information) Alternatively, the driver or the like is presented with information indicating that the shift range has been automatically switched to the neutral range. Therefore, the driver or the like can be made to recognize (recognize) that ratcheting is occurring or that the gear has been switched to neutral.
本実施形態によれば、セカンダリ軸回転数の回転変動(回転変動率)の平均値を求めるための上記所定時間(ラチェッティングの発生の有無を判定するための上記所定時間)が、車速が速くなるほど短くされる。そのため、誤検知を防止しつつ、より迅速にラチェッティングの発生の有無を検知することができる。 According to the present embodiment, the predetermined time (the predetermined time for determining whether or not ratcheting occurs) for obtaining the average value of the rotation fluctuation (rotation fluctuation rate) of the secondary shaft rotation speed is The faster it gets, the shorter it gets. Therefore, it is possible to detect the occurrence of ratcheting more quickly while preventing erroneous detection.
本実施形態によれば、無断変速機30のセカンダリ軸37の回転数(セカンダリプーリ35の回転数)を検出する出力軸回転センサ52を用いて、ラチェッティングの発生を検知することができる。すなわち、既存の回転センサを用いる(流用する)ことができる。よって、新たな回転センサを設ける必要がなく、コストの増大や工数の増加等を抑制することができる。
According to this embodiment, the occurrence of ratcheting can be detected using the output
次に、図4を参照しつつ、シフト制御装置がパーキングインヒビット機能を有する場合のシフトレンジ(パーキングレンジ)切替処理について説明する。図4は、パーキングインヒビット機能を有するシフト制御装置(変形例に係るシフト制御装置)によるシフトレンジ(パーキングレンジ)切替処理の処理手順を示すフローチャートである。 Next, shift range (parking range) switching processing when the shift control device has a parking inhibit function will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of shift range (parking range) switching processing by a shift control device (shift control device according to a modification) having a parking inhibit function.
ステップS200では、セカンダリ軸回転数や車速等の情報が読み込まれる。 In step S200, information such as the secondary shaft rotation speed and vehicle speed is read.
次に、ステップS202では、走行中に(例えば車速10km/h以上で)Pレンジが選択されたか否か(Pレンジへの切替要求があるか否か)、すなわち、シフトレバー55が、DレンジからPレンジ、又は、RレンジからPレンジに切替えられたか否かについての判断が行われる。ここで、Pレンジが選択されていない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、Pレンジが選択されたときには、ステップS204に処理が移行する。 Next, in step S202, it is determined whether or not the P range has been selected (whether or not there is a request to switch to the P range) while the vehicle is running (for example, at a vehicle speed of 10 km/h or more). to P range or from R range to P range. Here, when the P range is not selected, this processing is temporarily exited. On the other hand, when the P range is selected, the process proceeds to step S204.
ステップS204では、パーキングインヒビット機能がフェールしているか否か(故障しているか否か)についての判断が行われる。ここで、パーキングインヒビット機能がフェールしている場合には、ステップS206に処理が移行する。一方、パーキングインヒビット機能が正常なときには、ステップS214において、パーキングレンジへの切り替えが禁止され、その後、本処理から一旦抜ける。 In step S204, a determination is made as to whether the parking inhibit function has failed (whether it is out of order). Here, if the parking inhibit function has failed, the process proceeds to step S206. On the other hand, when the parking inhibit function is normal, switching to the parking range is prohibited in step S214, after which the process exits.
ステップS206では、Pレンジへの切り替え動作が開始される。すなわち、SBWアクチュエータ85(パーキングポール113)の駆動が開始される。 At step S206, the switching operation to the P range is started. That is, the driving of the SBW actuator 85 (parking pole 113) is started.
続いて、ステップS208では、ラチェッティングが生じているか否かについての判断が行われる。なお、ラチェッティングが生じているか否かの判定方法については、上述したとおりであるので、ここでは詳細な説明を省略する。ここで、ラチェッティングが生じていない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、ラチェッティングが生じているときには、ステップS210に処理が移行する。 Subsequently, in step S208, a determination is made as to whether or not ratcheting has occurred. The method for determining whether or not ratcheting has occurred is as described above, and detailed description thereof will be omitted here. Here, if ratcheting does not occur, this processing is temporarily exited. On the other hand, when ratcheting occurs, the process proceeds to step S210.
ステップS210では、無断変速機30のシフトレンジが、自動的にニュートラルレンジに切り替えられる。そして、続くステップS212において、ラチェッティングが生じていることを示す情報(異常情報)や、シフトレンジが自動的にニュートラルレンジに切り替えられたことを示す情報が提示される。その後、本処理から一旦抜ける。
In step S210, the shift range of continuously
このようにすれば、パーキングインヒビット機能が故障している場合であっても、ラチェッティングによるパーキングギヤ114とパーキングポール113の摩耗を抑制することが可能となる。
In this way, even if the parking inhibit function fails, it is possible to suppress wear of the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明をチェーン式の無段変速機(CVT)に適用したが、チェーン式の無段変速機に代えて、例えば、ベルト式の無段変速機や、トロイダル式の無段変速機等にも適用することができる。また、無段変速機に代えて、有段自動変速機(ステップAT)にも適用することができる。また、上記実施形態では、AWD車を例にして説明したが、例えばFF車等にも適用することができる。さらに、本発明は、HEV(ハイブリッド車)、PHEV(プラグイン ハイブリッド車)、EV(電気自動車)、FCV(燃料電池車)などにも適用可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications are possible. For example, in the above embodiments, the present invention is applied to a chain-type continuously variable transmission (CVT), but instead of the chain-type continuously variable transmission, for example, a belt-type continuously variable transmission or a toroidal-type continuously variable transmission It can also be applied to a continuously variable transmission and the like. Further, it can be applied to a stepped automatic transmission (step AT) instead of the continuously variable transmission. Further, in the above embodiment, an AWD vehicle was used as an example, but the present invention can also be applied to, for example, an FF vehicle. Furthermore, the present invention is applicable to HEV (hybrid vehicle), PHEV (plug-in hybrid vehicle), EV (electric vehicle), FCV (fuel cell vehicle), and the like.
また、上記実施形態では、TCU50、ECU70、SBW-CU80、及び、MCU90それぞれをCAN100で相互に通信可能に接続したが、システムの構成はこのような形態に限られることなく、例えば、機能的な要件やコスト等を考慮して、任意に変更することができる。例えば、SBW-CU80とSBWアクチュエータ85を一体にしてもよく、また、TCU50とSBW-CU80とを一つのユニットとしてもよい。また、上記実施形態では、ラチェッティングの検知等をSBW-CU80で行ったが、TCU50で行う構成としてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、ラチェッティングを検知するために、セカンダリ軸37に設けられた出力軸回転センサ52を用いたが、ラチェッティングによる回転変動を検出することができれば他の回転センサを用いてもよい。例えば、カウンタ軸39の回転数を検出する回転数センサやプライマリプーリ34の回転数を検出するプライマリプーリ回転センサ53等を用いてもよい。
In the above-described embodiment, the output
また、上述した駆動力伝達系の構成(例えばギヤや軸等の配置等)は一例であり、上記実施形態には限られない。例えば、上記実施形態では、変速機構(バリエータ)33の上流側に前後進切替機構27を配置したが、変速機構33の下流側に配置する構成としてもよい。
Further, the configuration of the driving force transmission system described above (for example, arrangement of gears, shafts, etc.) is an example, and is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the forward/
1 シフト制御装置
20 エンジン
22 トルクコンバータ
27 前後進切替機構
28 前進クラッチ
29 後進ブレーキ
30 無段変速機
33 変速機構
37 セカンダリ軸
39 カウンタ軸
41 トランスファクラッチ
50 TCU
52 出力軸回転センサ
53 プライマリプーリ回転センサ
54 レンジスイッチ
55 シフトレバー
56 タービン回転センサ
57 油温センサ
60 バルブボディ
70 ECU
80 SBW-CU
85 SBWアクチュエータ
90 MCU
91 表示部
100 CAN
110 パーキング機構
113 パーキングポール
114 パーキングギヤ
1
52 Output
80 SBW-CU
85
91
110
Claims (5)
前記セレクト手段により出力される選択情報に応じて、前記自動変速機のシフトレンジを切り替える制御ユニットと、
パーキングギヤ及びパーキングポールを有し、該パーキングポールがパーキングギヤに噛み込むことにより前記自動変速機の回転をロックして前記自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジにするパーキング機構と、を備え、
前記制御ユニットは、前記自動変速機のシフトレンジをパーキングレンジに切り替えるときに、前記パーキングギヤの歯によって前記パーキングポールの爪が繰り返し弾かれるラチェッティングが生じているか否かを判定し、ラチェッティングが生じていると判定したときに、前記自動変速機のシフトレンジをニュートラルレンジに切り替えることを特徴とするシフト制御装置。 selecting means for receiving an operation for selecting a shift range of an automatic transmission and outputting selection information according to the operation;
a control unit that switches the shift range of the automatic transmission according to selection information output by the selecting means;
a parking mechanism having a parking gear and a parking pole, wherein the parking pole engages the parking gear to lock the rotation of the automatic transmission and set the shift range of the automatic transmission to the parking range;
When the shift range of the automatic transmission is switched to the parking range, the control unit determines whether or not ratcheting occurs in which the pawl of the parking pole is repeatedly flipped by the teeth of the parking gear. A shift control device that switches the shift range of the automatic transmission to a neutral range when it is determined that a shift occurs.
前記制御ユニットは、単位時間当たりの前記出力軸の回転数の回転変動が、所定のしきい値以上の場合に、ラチェッティングが生じていると判定することを特徴とする請求項1に記載のシフト制御装置。 A rotation sensor for detecting the rotation speed of the output shaft of the automatic transmission provided with the parking gear,
2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit determines that ratcheting occurs when a rotation fluctuation of the number of rotations of the output shaft per unit time is equal to or greater than a predetermined threshold value. shift control device.
Priority Applications (1)
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CN116221388A (en) * | 2023-05-05 | 2023-06-06 | 盛瑞传动股份有限公司 | Control method, equipment, medium, speed changer and vehicle for preventing pawl from being jammed |
-
2021
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CN116221388B (en) * | 2023-05-05 | 2023-08-08 | 盛瑞传动股份有限公司 | Control method, equipment, medium, speed changer and vehicle for preventing pawl from being jammed |
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