JP2023005065A - Control device of transmission for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載された変速機での変速を制御する装置に関し、特に駆動力源から変速機へのトルクの伝達を選択的に遮断できるとともに、ドグクラッチを係合もしくは解放させることにより変速段を設定するように構成された変速機の制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
ドグクラッチを備えた変速機の制御装置が特許文献1に記載されている。ドグクラッチは、円周方向に並べて設けたドグ歯同士を噛み合わせてトルクを伝達するように構成された係合機構であり、ドグ歯を回転軸線方向に移動させて係合あるいは解放させるように構成されている。したがって、互いに噛み合わせるようにドグ歯同士を接近させた場合、ドグ歯同士の位相が同じになっていれば、ドグ歯の頂面(先端部)同士が突き当たってしまってドグ歯を噛み合わせることができない。特許文献1に記載されている装置では、このようなドグクラッチの係合の際の不都合を解消するために、ドグクラッチの入力側に設けられているモータもしくは駆動力源としてのモータによって、ドグ歯同士の位相に相違を生じさせるように構成されている。例えば、ドグ歯の頂面同士が突き当たってドグクラッチが係合しない場合には、入力側に設けられているモータのトルクを変化させて、ドグ歯同士の位相をずらしている。
また、ドグクラッチにおけるトルクの伝達は互いに噛み合っているドグ歯の歯面で行うから、ドグ歯が噛み合っていれば、それぞれの歯面には大きい面圧が掛かる。そのため、ドグ歯同士をその軸線方向に移動させてドグクラッチを解放する場合、歯面の面圧が高いと、歯面での摩擦力が大きいことにより、ドグクラッチを解放させることができないことがある。特許文献2に記載された装置では、ドグ歯同士が強く噛み合ってしまっていてドグ歯同士の噛み合いを外せない場合には、ドグ歯同士の接触圧(面圧)を下げて、ドグ歯同士の噛み合いを外すようにしている。具体的には、特許文献2に記載された装置は、モータをオフにするとともに、ドグクラッチを解放するにあたって、ドグクラッチの解放が検出されない場合には、ドグクラッチの入力側に設けられているモータによるトルクをドグクラッチに作用させて歯面の摩擦力を低下させるように構成されている。
Further, since torque is transmitted in the dog clutch by the tooth flanks of the dog teeth that are in mesh with each other, a large surface pressure is applied to each tooth flank if the dog teeth are in mesh. Therefore, when the dog teeth are moved in the axial direction to release the dog clutch, if the surface pressure on the tooth flanks is high, the frictional force on the tooth flanks is large, and the dog clutch may not be released. In the device described in
特許文献1に記載された装置は、ドグクラッチを係合させる際にドグ歯同士の頂面が当接してドグクラッチを係合させることができない場合、ドグクラッチの入力側に設けられているモータによって、ドグ歯同士の位相を異ならせている。また、特許文献2に記載された装置は、ドグ歯同士の接触圧もしくは摩擦力が大きいことにより、ドグクラッチを解放させることができない場合、ドグクラッチの入力側に設けられているモータによって、ドグ歯同士の間の摩擦力を低下させている。このように、従来では、ドグクラッチを係合させ、あるいは解放させる際のドグ歯同士の位相の変更あるいは摩擦力を低減させるなどのために、ドグクラッチの入力側に設けられているモータのトルクを利用している。一方、変速機を搭載した車両には、変速機の構造に応じて、変速機の入力側にトルクを選択的に遮断できるクラッチを設け、そのクラッチを解放して入力トルクを遮断した状態で変速を実行するように構成された車両も存在する。この種の車両では、ドグクラッチを係合させて変速比を変化させる場合(変速する場合)に、変速のために係合させようとするドグクラッチで、ドグ歯の頂面同士が突き当たってドグクラッチを係合させることができない事態やドグ歯同士の間の摩擦力が大きいなどのことによりドグクラッチを解放させることができない事態が生じても、クラッチを解放して変速機にトルクを伝達しないから、そのドグクラッチでのドグ歯の位相や摩擦力を変化させることができず、結局は、上記の係合あるいは解放の不能状態を容易に解消することができない可能性があった。
In the device described in
本発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、変速機に内蔵されているドグクラッチのいわゆる頂面の当接などによる係合不能状態を、変速機の入力側に設けられているクラッチが解放させている場合であっても容易に解消してドグクラッチを係合させることのできる制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned technical problems, and provides a state of disengagement due to abutment of the so-called top surface of a dog clutch incorporated in the transmission on the input side of the transmission. It is an object of the present invention to provide a control device capable of easily disengaging and engaging a dog clutch even when a clutch that is engaged is disengaged.
本発明は、上記の目的を達成するために、ドグクラッチを係合させて所定の変速段を設定する変速機が、トルクの伝達および遮断を選択的に行う入力クラッチを介して駆動力源に連結され、前記ドグクラッチは、前記入力クラッチを介してトルクが伝達される駆動側ドグ歯と、前記駆動側ドグ歯に噛み合ってトルクを伝達する従動側ドグ歯とを有するとともに、前記駆動側ドグ歯と前記従動側ドグ歯とを回転中心軸線方向に相対的に移動させて駆動側ドグ歯と従動側ドグ歯とを係合させるように構成されている、車両用変速機の制御装置において、前記従動側ドグ歯のトルクを変化させる別軸駆動機構と、前記別軸駆動機構によるトルクを制御するコントローラとを更に備え、前記コントローラは、前記入力クラッチを解放した状態で前記駆動側ドグ歯と前記従動側ドグ歯とを軸線方向に相対的に移動させて係合させる場合に、前記駆動側ドグ歯と前記従動側ドグ歯とを係合させる制御の開始後、前記駆動側ドグ歯と前記従動側ドグ歯とが当接して係合しないことの検出を行い、前記係合したことが検出されない場合に、前記別軸駆動機構によって前記従動側ドグ歯のトルクを変化させることを特徴としている。 In order to achieve the above objects, a transmission that engages a dog clutch to set a predetermined gear stage is connected to a driving force source via an input clutch that selectively transmits and interrupts torque. The dog clutch has drive-side dog teeth to which torque is transmitted via the input clutch, and driven-side dog teeth that mesh with the drive-side dog teeth to transmit torque. In the control device for a vehicle transmission, the driven side dog teeth are relatively moved in the rotation center axis direction to engage the driving side dog teeth and the driven side dog teeth, wherein the driven side dog teeth are It further comprises a separate shaft drive mechanism that changes torque of the side dog teeth, and a controller that controls torque generated by the separate shaft drive mechanism, wherein the controller controls the driving side dog teeth and the driven side dog teeth in a state in which the input clutch is released. When the side dog teeth are moved relative to each other in the axial direction for engagement, after starting the control for engaging the driving side dog teeth and the driven side dog teeth, the driving side dog teeth and the driven side dog teeth are engaged. It is characterized in that it is detected that the dog tooth abuts and does not engage, and if the engagement is not detected, the torque of the driven side dog tooth is changed by the separate shaft drive mechanism.
本発明においては、入力クラッチを解放して変速機に駆動力源からのトルクを入力できない状態でドグクラッチを係合させる制御を行った場合、駆動側ドグ歯と従動側ドグ歯とが当接して係合しない状態が生じると、別軸駆動機構によって、従動側ドグ歯のトルクが変化させられる。その場合、従動側ドグ歯に駆動側ドグ歯が当接していることにより、従動側ドグ歯と共に駆動側ドグ歯が回転しようとする。これに対して、駆動側ドグ歯は、入力クラッチが解放していることにより駆動力源から切り離されて駆動力源のトルクが作用しないとしても、慣性トルクや摩擦によるトルクが駆動側ドグ歯に作用するので、従動側ドグ歯のトルクが変化することにより、従動側ドグ歯と駆動側ドグ歯との間に相対回転が生じ、その結果、従動側ドグ歯と駆動側ドグ歯との位相にずれが生じる。すなわち、従動側ドグ歯と駆動側ドグ歯との頂面の当接が解消されるので、従動側ドグ歯と駆動側ドグ歯とが噛み合い、入力クラッチが解放している場合であっても、いわゆるドグ歯の頂面の当接を解消してドグクラッチを容易に係合させることができる。 In the present invention, when control is performed to engage the dog clutch in a state in which the input clutch is released and torque from the driving force source cannot be input to the transmission, the dog teeth on the driving side and the dog teeth on the driven side come into contact with each other. When a disengaged state occurs, the separate shaft drive mechanism changes the torque of the dog teeth on the driven side. In this case, the drive-side dog teeth are in contact with the driven-side dog teeth, so that the drive-side dog teeth tend to rotate together with the driven-side dog teeth. On the other hand, even if the drive side dog tooth is disconnected from the driving force source by disengaging the input clutch and the torque of the driving force source does not act, torque due to inertia torque and friction will be applied to the driving side dog tooth. Therefore, when the torque of the driven side dog teeth changes, relative rotation occurs between the driven side dog teeth and the driving side dog teeth, and as a result, the phases of the driven side dog teeth and the driving side dog teeth deviation occurs. That is, since contact between the top surfaces of the driven side dog teeth and the drive side dog teeth is eliminated, even when the driven side dog teeth and the drive side dog teeth are engaged and the input clutch is released, It is possible to easily engage the dog clutch by eliminating the so-called abutment of the top surfaces of the dog teeth.
つぎに本発明を実施した場合の具体例を説明する。なお、以下に説明する具体例は、本発明の一例に過ぎないのであって、本発明を限定するものではない。 Next, a specific example of carrying out the present invention will be described. It should be noted that the specific example described below is merely an example of the present invention, and does not limit the present invention.
先ず、本発明で対象とすることのできる車両を図1に模式的に示してある。ここに示す車両は、内燃機関とモータ(もしくはモータ・ジェネレータ)とを駆動力源としたハイブリッド車両(電動車両)であり、内燃機関(Eng。以下、エンジンと記す)1が車両の前側に、車両の後方に向けて搭載されており、その出力側に発電機能を有する第1モータ(MG1)2が連結されている。さらに、その第1モータ2の出力側に入力クラッチ3を介して変速機(T/M)4が連結されている。
First, a vehicle to which the present invention can be applied is schematically shown in FIG. The vehicle shown here is a hybrid vehicle (electric vehicle) that uses an internal combustion engine and a motor (or motor generator) as driving force sources. It is mounted toward the rear of the vehicle, and a first motor (MG1) 2 having a power generation function is connected to its output side. Furthermore, a transmission (T/M) 4 is connected to the output side of the
入力クラッチ3は、エンジン1および第1モータ2からなるいわゆる主駆動力源と変速機4との間のトルク伝達を選択的に遮断するクラッチであって、一例として摩擦クラッチによって構成されている。変速機4は、入力軸5と出力軸6との回転数の比率(変速比)を適宜に設定する伝動機構であって、複数の歯車列(図示せず)によって構成されるトルクの伝達経路を複数のドグクラッチの係合・解放の状態に応じて切り替えて、所定の変速比を設定するように構成されている。この変速機4は従来知られている構成の車両用変速機であってよい。
The
ドグクラッチは、ドグ歯を噛み合わせることによりトルクを伝達する係合機構であり、駆動側の部材と従動側の部材とを回転中心軸線の方向で対向させて配置し、それらの対向面にドグ歯を設けた構成のドグクラッチや、同一の回転中心軸線上に隣接して配置されている駆動側の部材と従動側の部材との外周部にスプライン歯を形成し、それらのスプライン歯に係合するスプライン歯(すなわちドグ歯)を内周面に形成したスリーブを回転中心軸線方向に移動可能に設け、そのスリーブによって駆動側の部材と従動側の部材とを回転方向で一体化するように連結する構成のクラッチであってもよい。図2に前者のドグクラッチ7の一例を模式的に示してあり、同一の回転中心軸線上に駆動側部材8と従動側部材9とが対向して配置され、それぞれの対向面側にドグ歯(駆動側ドグ歯10と従動側ドグ歯11)が設けられている。その駆動側部材8は例えば前述した入力軸5からトルクが伝達されるように構成され、また従動側部材9は前述した出力軸6にトルクを伝達するように構成されている。さらに、駆動側部材8と従動側部材9とのいずれか一方(例えば従動側部材9)は、回転中心軸線の方向に前後動して他方に接近・離隔するように構成されており、当該一方の部材(例えば従動側部材9)にシフトフォーク12が係合している。
A dog clutch is an engagement mechanism that transmits torque by meshing dog teeth. and spline teeth are formed on the outer peripheral portions of the driving side member and the driven side member that are adjacently arranged on the same rotation center axis line, and are engaged with those spline teeth. A sleeve having spline teeth (that is, dog teeth) formed on the inner peripheral surface is provided movably in the rotation center axis direction, and the sleeve connects the drive-side member and the driven-side member so as to be integrated in the rotation direction. configuration clutch. An example of the
変速機4の出力軸6は終減速機であるデファレンシャルギヤ13に連結され、このデファレンシャルギヤ13から左右の後輪14に駆動力を伝達するように構成されている。
An
他方、本発明の実施形態における別軸駆動機構に相当する第2モータ(MG2)15が設けられている。この第2モータ15は、前述した第1モータ2と同様に発電機能のあるモータ(すなわちモータ・ジェネレータ)であって、デファレンシャルギヤ16を介して左右の前輪17に駆動力を出力するように構成されている。そして、各モータ2,15は蓄電装置(BATT)18に接続されており、その蓄電装置18の電力でモータとして動作してトルクを出力し、あるいは外力によって駆動されて発電し、その電力を蓄電装置18に充電するように構成されている。
On the other hand, a second motor (MG2) 15 corresponding to the separate shaft drive mechanism in the embodiment of the invention is provided. The
上述したエンジン1や各モータ2,15、入力クラッチ3や変速機4(特にそのドグクラッチ7)を制御する電子制御装置(ECU)19が設けられている。電子制御装置19は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、図示しない各種のセンサから入力される信号(データ)や予め記憶しているデータなどを使用して演算を行い、その演算の結果を制御指令信号として出力するように構成されている。センサから入力されるデータの例を挙げると、ドグクラッチ7の係合・解放に相当するストローク信号もしくはそのストローク量に応じたドグ歯位置信号、入力軸5の回転数、出力軸6の回転数、蓄電装置18の充電残量(SOC)、蓄電装置18の温度、車速、要求駆動力に相当するアクセル開度などである。また、出力する制御指令信号は、ドグクラッチ7の係合や解放、入力クラッチ3の係合や解放、各モータ2,15の起動・停止やトルク(正トルクならびに負トルク)、変速指示などである。
An electronic control unit (ECU) 19 is provided for controlling the
上述した変速機4で設定する変速比は、主として、車速およびアクセル開度ならびに予め記憶している変速マップに基づいて判断され、その変速比を達成するように変速制御が実行される。その変速は、複数設けられているドグクラッチのいずれかを解放し、かつ他のいずれかのドグクラッチを係合して実行され、したがってその変速の過程では、エンジン1もしくは第1モータ2からのトルクを遮断するべく、入力クラッチ3を解放しておく。いずれかのドグクラッチを係合させる場合、ここで説明している例では従動側部材9(従動側ドグ歯11)を駆動側部材8(駆動側ドグ歯10)に向けてストロークさせるが、各ドグ歯10,11の回転方向での位置(すなわち位相)が一致もしくはほぼ一致していると、各ドグ歯10,11の先端面(頂面)同士が突き当たって、従動側部材9がそれ以上はストロークしない。すなわち、いわゆる頂面停止と称される状態になって、ドグクラッチ7が係合しない状態が生じる。この状態では、入力クラッチ3が解放していて、駆動側部材8には入力側からのトルクが掛かってないので、駆動側部材8は従動側部材9と共に回転し、このままでは係合が進展しない。本発明の実施形態における制御装置は、このようないわゆる頂面停止の状態を解消してドグクラッチを係合させるために、図3に示す制御を実行するように構成されている。
The gear ratio set by the
図3はその制御の一例を説明するためのフローチャートであって、前述した電子制御装置19によって実行され、したがって電子制御装置19が本発明の実施形態におけるコントローラに相当している。図3に示すルーチンは、変速比を切り替える変速の判断が成立し、それに伴って入力クラッチ3を解放している状態で実行される。具体的には、変速指示を行うことの判断が成立しているか否か(ONか否か)、すなわち変速の判断が成立しているか否かが判断される(ステップS1)。このステップS1で否定的に判断された場合には、特には制御を行うことなく図3のルーチンを一旦終了する。これとは反対に肯定的に判断された場合には、変速を実行する指示(すなわちギヤの掛け替えの指示)が行われる(ステップS2)。これは、現在の変速段を設定しているドグクラッチを解放し、かつ変速後の変速段を設定するためのドグクラッチを係合させる制御の指示である。
FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of the control, which is executed by the
ドグクラッチの係合は、前述したように、一方のドグ歯を他方のドグ歯に向けてストロークさせて両者を噛み合わせることにより行う。その場合、ドグ歯同士の位相が一致もしくはほぼ一致していると、前述したいわゆる頂面同士の当接によって係合しなくなる。ステップS3では、そのように頂面同士が当接して係合しない状態すなわち頂面停止が生じているか否かが判断される。この判断は、ドグクラッチのストローク量を検出しているセンサからの信号に基づいて行うことができる。具体的には、検出値がドグクラッチの係合に必要なストローク量に対して不足しているか否か、もしくは頂面停止のストローク量になっているか否かを判断すればよい。 As described above, the dog clutch is engaged by stroking one dog tooth toward the other dog tooth and meshing the two. In this case, if the phases of the dog teeth match or substantially match, the so-called abutment between the top surfaces prevents engagement. In step S3, it is determined whether or not such a state in which the top surfaces abut and do not engage, ie, a top surface stop occurs. This determination can be made based on a signal from a sensor that detects the stroke amount of the dog clutch. Specifically, it may be determined whether or not the detected value is insufficient for the stroke amount required for engagement of the dog clutch, or whether or not the stroke amount is the top surface stop stroke amount.
ステップS3で否定的に判断された場合、すなわちドグクラッチが係合した場合には、特に制御を行うことなく図3のルーチンを一旦終了する。これとは反対にステップS3で肯定的に判断された場合には、走行中か否かが判断される(ステップS4)。この判断は、検出されている車速に基づいて行うことができ、あるいは選択されているシフトレンジと車速とに基づいて判断することができる。 If the determination in step S3 is negative, that is, if the dog clutch is engaged, the routine of FIG. 3 is terminated without performing any particular control. Conversely, if the determination in step S3 is affirmative, it is determined whether or not the vehicle is running (step S4). This determination can be made based on the detected vehicle speed, or based on the selected shift range and vehicle speed.
車両が走行していることによりステップS4で肯定的に判断された場合には、別軸を使用可能か否かが判断される(ステップS5)。ここで、別軸の使用とは、ドグクラッチの上述した頂面停止状態を解消するためのトルクとして、図1に示す別軸駆動機構としての第2モータ15のトルクを使用することである。第2モータ15は、蓄電装置18から電力が供給されてモータとして機能してトルクを出力し、これとは反対に前輪17から入力されるトルクによって回転させられて発電機として機能し、その発電した電力を蓄電装置18に充電する。したがって、充電残量(SOC)や温度などによって蓄電装置18からの放電電力が制限されていたり、あるいは充電電力が制限されているなどの場合には、第2モータ15によって正もしくは負のトルクを出力できないことがある。ステップS5ではこのような第2モータ15の制限がないことを判断する。
If the result of step S4 is affirmative because the vehicle is running, it is determined whether or not another axle can be used (step S5). Here, the use of the separate shaft means using the torque of the
ステップS5で肯定的に判断された場合には、別軸から差回転をつけるためのトルクを出力させる(ステップS6)。この制御は、第2モータ15のトルク(正トルクもしくは負トルク)を変化させる制御である。図1に示す構成の車両は、後輪14と前輪17とを独立して駆動することができ、変速機4で変速を実行する場合、入力クラッチ3を解放するので後輪14の駆動力が低下する。これに対して、第2モータ15によって前輪17の駆動力を増大させることにより、車両の全体としての駆動力は変速の前後に亘って確保される。したがって、第2モータ15の出力トルクを増減すれば、車両に加減速が生じて後輪14に掛かるトルクが変化するので、変速機4の出力軸6のトルクならびにドグクラッチの従動側部材のトルクが変化し、その回転数が変化する。ドグクラッチに頂面停止が生じていると、例えば図2に示す駆動側部材8と従動側部材9とが、互いに当接している頂面での摩擦力によって一体となって回転している。その状態で従動側部材9のトルクの変化によってその回転数が変化すると、その回転加速度ならびに慣性モーメントに応じたトルクが従動側部材9と駆動側部材8との間に生じる。このようにして生じるトルクが駆動側部材8と従動側部材9との間の摩擦力より大きいと、これに駆動側部材8と従動側部材9との間に滑りが生じてそれらの位相が変化する。このような駆動側部材8と従動側部材9との位相がずれることが差回転であり、ステップS6ではこのような差回転を生じさせるトルクを出力させる。
If the determination in step S5 is affirmative, a torque for applying differential rotation is output from another shaft (step S6). This control is control to change the torque (positive torque or negative torque) of the
ついで、予め定めた時間が経過したか否か(タイムアウトしたか否か)が判断される(ステップS7)。ここで、予め定めた時間とは、上記の差回転が生じるのに通常要する時間以上で、かつ変速に許容できる時間以下の長さとして設計上定めた時間である。したがって、ステップS6で別軸からトルクを出力した直後や、タイムアウトしていない場合には、ステップS7で否定的に判断される。その場合は、上記のステップS3に戻って頂面停止しているか否かが判断される。 Next, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed (whether or not a timeout has occurred) (step S7). Here, the predetermined time is a time determined by design as a length longer than the time normally required for the differential rotation to occur and shorter than the allowable time for shifting. Therefore, immediately after the torque is output from the other shaft in step S6, or when the timeout has not occurred, a negative determination is made in step S7. In that case, the process returns to step S3 to determine whether or not the top surface is stopped.
別軸からトルクを出力した直後であったり、別軸のトルクが未だ充分に増大していないなどのことにより頂面停止が解消されていない場合には、ステップS3で肯定的に判断される。その場合は、ステップS4ないしステップS7の制御を繰り返す。その場合、未だ所定時間が経過していなければ、再度、ステップS3に戻って頂面停止状態になっているか否かが判断される。別軸からトルクを出力した後、そのトルクが充分大きくなったり、差回転の量が頂面停止から外れる量になったりすると、頂面停止が解消されてドグクラッチが係合するので、ステップS3で否定的に判断される。その場合は、図3に示すルーチンを一旦終了する。すなわち、変速が完了する。 If the top stop has not been resolved because the torque has just been output from the other shaft or because the torque of the other shaft has not yet increased sufficiently, a positive determination is made in step S3. In that case, the control from step S4 to step S7 is repeated. In this case, if the predetermined time has not yet passed, the process returns to step S3 to determine whether or not the top surface is stopped. After the torque is output from another shaft, if the torque becomes sufficiently large or the amount of differential rotation becomes an amount that deviates from the top surface stop, the top surface stop is canceled and the dog clutch is engaged, so in step S3. judged negatively. In that case, the routine shown in FIG. 3 is once terminated. That is, gear shifting is completed.
一方、頂面停止が解消されることなく所定時間が経過すると(タイムアウトすると)、ステップS7で肯定的に判断される。この場合、別軸のトルクを出力しても頂面停止を解消させることができない、すなわちドグクラッチを係合させることができないことになるので、別の係合制御を実行する。この場合の係合制御は、入力側からのトルクを利用する制御であり、したがって先ず、ドグクラッチをニュートラルに戻す(ステップS8)。入力側からのトルクによって車両の駆動力が変化しないように変速機4でのトルク伝達を遮断するためである。ついで、入力クラッチ3を再係合させる(ステップS9)。係合させるべきドグクラッチの駆動側部材8を回転させるためである。
On the other hand, if the predetermined time elapses without resolving the top surface stoppage (timeout), affirmative determination is made in step S7. In this case, even if the torque of another shaft is output, the top surface stop cannot be eliminated, that is, the dog clutch cannot be engaged, so another engagement control is executed. The engagement control in this case is control using torque from the input side, so first, the dog clutch is returned to neutral (step S8). This is to cut off torque transmission in the
入力クラッチ3を再係合させた後、差回転が所定値以上になったか否かが判断される(ステップS10)。この判断は、入力軸5の回転数および出力軸6の回転数に基づいて行うことができる。ステップS10で肯定的に判断されるまで、すなわち駆動側ドグ歯10と従動側ドグ歯11との相対的な位相にずれが生じるまで、入力クラッチ3を係合させる。その後、入力クラッチ3を解放する(ステップS11)。
After the
このようにして頂面停止していたドグクラッチにおける駆動側ドグ歯10と従動側ドグ歯11との相対的な位相にずれを生じさせ、その後、ステップS2に戻って変速を再度実行する。上記のステップS8ないしステップS11の制御を行った後では、駆動側ドグ歯10と従動側ドグ歯11との相対的な位相にずれが生じてそれらの頂面同士が回転軸線方向で対向する状態が解消されているので、再度、変速(ギヤの掛け替え)を行うことによりドグクラッチが係合する。すなわちステップS3で肯定的に判断される。
In this manner, the relative phase between the driving
なお、車両が停止していてステップS4で否定的に判断された場合には、直ちにステップS8に進んで、入力側のトルクを利用した係合制御を実行する。また同様に、第2モータ15を充分に制御できない状態が生じていてステップS5で否定的に判断された場合は、直ちにステップS8に進んで、入力側のトルクを利用した係合制御を実行する。
If the vehicle is stopped and the determination in step S4 is negative, the process immediately proceeds to step S8 to execute engagement control using torque on the input side. Similarly, if the
上記のステップS7までの制御を行ってドグクラッチを係合させた場合すなわち別軸のトルクを利用して頂面停止を解消してドグクラッチを係合させた場合のドグ歯の位置(ストローク)や回転数ならびに別軸のトルクの変化の一例を示すと、図4のとおりである。ここに示す例は、アップシフトの例であり、Lo(低速ギヤ段)からHi(高速ギヤ段)への変速が開始されると(t1時点)、ギヤの掛け替えが開始されるので、入力軸5の回転数が所定の低下勾配で、Hi側の同期回転数に向けて低下する。これと併せてドグ歯が係合位置に向けてストロークし始める。各ドグ歯の頂面同士が当接すると(t2時点)、入力クラッチ3が解放していて入力軸5やこれに連結されている駆動側部材8が、従動側部材9に引きずられて回転するので、入力軸回転数はHi同期回転数になる。
The position (stroke) and rotation of the dog teeth when the dog clutch is engaged by performing the control up to step S7, that is, when the torque of another shaft is used to cancel the top surface stop and the dog clutch is engaged FIG. 4 shows an example of changes in the number and the torque of another axis. The example shown here is an example of an upshift. When the shift from Lo (low gear) to Hi (high gear) starts (at time t1), gear change starts, so the
ドグ歯が係合位置までストロークしないことにより頂面停止の判定が成立し(t3時点)、それに伴って別軸のトルク(上記の例では第2モータ15のトルク)が、前述した差回転を生じさせるトルクにまで変化させられる。図4に示す例では、トルクが低下させられる。したがって出力軸6の回転数である各同期回転数(Hi同期回転数およびLo同期回転数)が、別軸のトルクの低下に伴って低下する。これに対して、入力軸5やこれに連結されている駆動側部材8はその慣性モーメントによって従前の回転数を維持しようとするので、その回転数は従前のHi同期回転数程度に維持される。
When the dog teeth do not stroke to the engagement position, the determination of the top surface stop is established (time t3), and accordingly the torque of the other shaft (the torque of the
このようにして、係合させるべきドグクラッチにおいては、駆動側と従動側とのドグ歯に相対回転(差回転)が生じるので、頂面を突き合わせていた駆動側ドグ歯10と従動側ドグ歯11の相対的な位相がずれて、これらのドグ歯10,11の噛み合いが生じる。すなわちドグクラッチが係合する(t4時点)。そして、入力軸回転数は、別軸のトルクの低下に伴って低下したHi同期回転数になる(t5時点)。
In this manner, relative rotation (differential rotation) occurs between the dog teeth on the drive side and the driven side in the dog clutch to be engaged. are out of phase with each other, and these
また、車両が停止しているために、あるいは別軸のトルクによっては係合させることができないために、別軸トルクに替えて、入力側のトルクを変化させて頂面停止を解消する制御(前述したステップS8ないしステップS11の制御)を行った場合のドグ歯の位置(ストローク)や回転数ならびに入力クラッチ3の係合・解放の変化の一例を示すと、図5のとおりである。図5に示す例はアップシフトの例であり、Loギヤ段からHiギヤ段への変速が開始され(t11時点)、その制御に伴って頂面停止が生じ(t12時点)、その結果、頂面停止の判定が成立する(t13時点)。その判定の成立に伴ってドグクラッチがニュートラル(N)に戻され(t14時点)、その後、入力クラッチ3が再係合させられる(t15時点)。
In addition, because the vehicle is stopped, or because it is not possible to engage with the torque of another shaft, control ( FIG. 5 shows an example of changes in the position (stroke) of the dog teeth, the rotational speed, and the engagement/disengagement of the
入力クラッチ3が摩擦クラッチであることにより、その伝達トルク容量が次第に増大して所定値まで増大すると、それに伴って入力軸回転数が、変速開始前のLo同期回転数に向けて増大する。入力軸回転数がLo同期回転数にまで増大したことにより(t16時点)、入力クラッチ3の解放が実行され、その伝達トルク容量が次第に低下する。入力クラッチ3がほぼ完全に解放することに伴って入力軸回転数がHi同期回転数に向けて次第に低下する。それまでの間、ドグクラッチはニュートラルに維持されており、入力クラッチ3がほぼ完全に解放して入力軸回転数が充分に低下した状態で、ギヤの掛け替えを伴う変速制御が再度実行される(t17時点)。前述したように、この場合は各ドグ歯の頂面の相対的な位相がずれているので、ドグクラッチが係合し(t18時点)、変速が完了する。
Since the
なお、上述した図4や図5に示す制御例は、ドグクラッチにおける従動側部材の回転数や駆動側部材の回転数を、別軸駆動機構や入力側のモータなどによって変化させ、それに伴う位相の変化によって頂面停止状態を解消する例であるが、摩擦などによる回転数の変化によって互いに噛み合うべきドグ歯の相対的な位相を変化させることとしてもよい。例えば、前述した入力クラッチ3を解放した状態でドグクラッチ(もしくは変速機4)をニュートラル状態にする。こうすれば、入力軸5およびこれに連結されている駆動側部材8は、モータなどの駆動力源および駆動輪に対して遮断され、いわゆるフリー状態になる。その場合、軸受や潤滑油などによる不可避的な摩擦力が作用するので、フリー状態の入力軸5や駆動側部材8の回転数がその摩擦力などによって低下する。このような回転数の変化によって、駆動側ドグ歯10と従動側ドグ歯11との相対的な位相にずれを生じさせていわゆる頂面停止状態を解消することとしてもよい。
In the control examples shown in FIGS. 4 and 5 described above, the rotation speed of the driven side member and the rotation speed of the drive side member in the dog clutch are changed by a separate shaft drive mechanism, an input side motor, etc., and the phase changes accordingly. Although this is an example in which the top surface stopping state is resolved by change, the relative phase of the dog teeth that should be meshed with each other may be changed by a change in the number of revolutions due to friction or the like. For example, the dog clutch (or the transmission 4) is brought into the neutral state while the
1 エンジン
2 モータ
3 入力クラッチ
4 変速機
5 入力軸
6 出力軸
7 ドグクラッチ
8 駆動側部材
9 従動側部材
10 駆動側ドグ歯
11 従動側ドグ歯
12 シフトフォーク
14 後輪
15 モータ
17 前輪
19 電子制御装置
1
Claims (1)
前記従動側ドグ歯のトルクを変化させる別軸駆動機構と、
前記別軸駆動機構によるトルクを制御するコントローラとを更に備え、
前記コントローラは、
前記入力クラッチを解放した状態で前記駆動側ドグ歯と前記従動側ドグ歯とを軸線方向に相対的に移動させて係合させる場合に、
前記駆動側ドグ歯と前記従動側ドグ歯とを係合させる制御の開始後、前記駆動側ドグ歯と前記従動側ドグ歯とが当接して係合しないことの検出を行い、
前記係合したことが検出されない場合に、前記別軸駆動機構によって前記従動側ドグ歯のトルクを変化させる
ことを特徴とする車両用変速機の制御装置。 A transmission that engages a dog clutch to set a predetermined gear stage is connected to a driving force source via an input clutch that selectively transmits and interrupts torque, and the dog clutch receives torque via the input clutch. and driven-side dog teeth that mesh with the drive-side dog teeth to transmit torque, and the drive-side dog teeth and the driven-side dog teeth are arranged relative to each other in the direction of the rotation axis. A control device for a vehicle transmission configured to engage the driving side dog teeth and the driven side dog teeth by moving the
a separate shaft drive mechanism that changes the torque of the driven side dog teeth;
further comprising a controller that controls the torque generated by the separate axis drive mechanism,
The controller is
When the drive-side dog teeth and the driven-side dog teeth are relatively moved in the axial direction and engaged with the input clutch released,
detecting that the drive-side dog tooth and the driven-side dog tooth are in contact with each other and do not engage after starting control for engaging the drive-side dog tooth and the driven-side dog tooth,
A control device for a vehicular transmission, wherein when the engagement is not detected, the torque of the driven side dog tooth is changed by the separate shaft drive mechanism.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021106757A JP2023005065A (en) | 2021-06-28 | 2021-06-28 | Control device of transmission for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021106757A JP2023005065A (en) | 2021-06-28 | 2021-06-28 | Control device of transmission for vehicle |
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JP2023005065A true JP2023005065A (en) | 2023-01-18 |
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ID=85107602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021106757A Pending JP2023005065A (en) | 2021-06-28 | 2021-06-28 | Control device of transmission for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 2021-06-28 JP JP2021106757A patent/JP2023005065A/en active Pending
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