JP3659212B2 - 歯車変速機の自動クラッチ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車変速機の自動クラッチを、車両の減速時において適切に制御するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動クラッチを具えた歯車変速機としては従来、例えば特開２０００−８８０１０号公報に記載のごとく、平行軸式歯車変速機構と自動クラッチとの組み合わせにより、自動クラッチを介し入力された回転を選択変速段に応じ変速して出力し、選択変速段の切り換えに際しては自動クラッチの解放により入力回転を断った状態で、例えばシンクロメッシュ機構による同期切り換え動作により歯車の噛み合いを変更して当該切り換えを行い、その後に自動クラッチを再締結させるようにした自動クラッチ式歯車変速機が提案されている。
【０００３】
この種歯車変速機における自動クラッチは、上記変速時の解放、再締結制御のほかに非変速中も、車両の減速時において当該減速を滑らかなものにするために締結力制御する必要がある。
車両減速時における自動クラッチの締結力制御としては従来、例えば特開平６−１１７４５６号公報に記載のごとく、車速の低下につれて自動クラッチの締結力を低下させることにより半クラッチ状態を作り出し、これにより低車速時に車両がガクガク振動を発生することのないようにして車両の滑らかな減速を実現しようとする技術が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように自動クラッチを車速のみに応じて締結力制御するのでは、以下のような走行時において滑らかな減速を保証し得ないという懸念があった。
つまり、高速走行中においてアクセルペダルを釈放した場合などでは、自動変速機におけるワンウエイクラッチのフリーランニングで達成させるような車両の空走感が要求される。
この要求は、加速途中で未だ最高速変速段に至っていない中速段選択状態においてアクセルペダルを釈放した場合に、大きなエンジンブレーキを回避するために特に顕著となる。
【０００５】
しかるに従来のように自動クラッチを車速のみに応じて締結力制御し、車速が低下した時に自動クラッチの締結力を低下させるというのでは、上記のごとく高速走行中においてアクセルペダルを釈放した車両減速時は自動クラッチの締結力低下制御が行われないこととなり、この時大きなエンジンブレーキが発生して不自然な感じを乗員に与えるという懸念があった。
【０００６】
本発明は、車両の減速度に応じ自動クラッチの締結力を制御することにより上述の問題を解消した歯車変速機の自動クラッチ制御装置を提案することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明による歯車変速機の自動クラッチ制御装置は、請求項１に記載のごとく、
非変速中、且つ、非制動中で車両減速度が設定減速度以上、この設定減速度よりも大きな所定減速度未満の間、前記自動クラッチの締結力を、該自動クラッチがスリップ状態に保持されるよう低下させる構成にしたものである。
【０００８】
なお上記自動クラッチの締結力低下量は、請求項２に記載のごとく、
車両減速度が大きい時ほど大きくして所定減速度以上で自動クラッチを解放させるようなものにするのが良い。
【０００９】
また上記自動クラッチ締結力の低下量は、請求項３に記載のごとく、低車速ほど大きくするのが良い。
【００１０】
更に自動クラッチ締結力の上記低下を、請求項４に記載のごとく、運転者による制動操作中は禁止するよう構成するのが良い。
【００１１】
【発明の効果】
本発明においては、非変速中、且つ、非制動中で車両減速度が設定減速度以上、この設定減速度よりも大きな所定減速度未満の間、前記自動クラッチの締結力を、該自動クラッチがスリップ状態に保持されるよう低下させるため、
高速走行中でも、アクセルペダルを釈放した車両減速時に、非制動中であれば車両減速度が設定減速度以上、この設定減速度よりも大きな所定減速度未満の間、自動クラッチの上記締結力低下制御によるスリップを確実に発生させ得ることとなり、自動クラッチの上記スリップ保持により大きなエンジンブレーキの発生を防止することができ、乗員がこの大きなエンジンブレーキを不自然に感ずるという懸念を払拭することができる。
【００１２】
なお上記自動クラッチの締結力低下量を請求項２に記載のごとく、車両減速度が大きい時ほど大きくして所定減速度以上で自動クラッチを解放させるようなものにする場合、
車両減速度が大きくてエンジンブレーキが大きくなる傾向にあっても、この大きなエンジンブレーキが発生するのを防止することができ、如何なる車両減速度のもとでも上記の作用効果を確実に奏し得る。
【００１３】
また上記自動クラッチ締結力の低下量を請求項３に記載のごとく、低車速ほど大きくする場合、
低車速になるにつれて自動クラッチの締結力が小さくなり、そのスリップ量が増すことから、低車速時に車両がガクガク振動を発生することのないようにして低車速時における車両の滑らかな減速をも実現することができる。
【００１４】
更に自動クラッチ締結力の上記低下を請求項４に記載のごとく、運転者による制動操作中は禁止する場合、
運転者がエンジンブレーキのみでは制動力不足を感じて制動操作を行っているのに自動クラッチの締結力を低下させてエンジンブレーキが小さくなるようにする愚を避けることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になる自動クラッチ制御装置を具えた歯車変速機を示し、この自動クラッチ式歯車変速機は、相互に平行に配置して設けた入力軸１および出力軸２、並びにアイドラシャフト３と、これら３軸上に以下のごとくに設けた歯車とよりなる、前輪駆動車用の平行軸式オートマチックトランスアクスルとする。
【００１６】
なお図１では便宜上、３軸１〜３の全てが同一図面上に表れるよう展開して示したが、実際は入力軸１、出力軸２、およびアイドラシャフト３を図２に示す相関関係をもって配置する。
変速機入力軸１には、自動クラッチ４を介してエンジンクランクシャフト５に断接される軸端側より順次、１速入力ギヤ６、リバース入力ギヤ７、２速入力ギヤ８を一体回転可能に設けると共に、３速入力ギヤ９、４速入力ギヤ１０、５速入力ギヤ１１、６速入力ギヤ１２を回転自在に設ける。
【００１７】
変速機出力軸２には、１速入力ギヤ６と噛合する１速出力ギヤ１３、および２速入力ギヤ８と噛合する２速出力ギヤ１４を回転自在に設けると共に、３速入力ギヤ９と噛合する３速出力ギヤ１５、４速入力ギヤ１０と噛合する４速出力ギヤ１６、５速入力ギヤ１１と噛合する５速出力ギヤ１７、および６速入力ギヤ１２と噛合する６速出力ギヤ１８を一体回転可能に設ける。
【００１８】
変速機出力軸２には更に、１速出力ギヤ１３および２速出力ギヤ１４間に配して通常のシンクロメッシュ機構を設け、
そのカップリングスリーブ１９を図１の中立位置から右行させる時ドグクラッチにより１速出力ギヤ１３が変速機出力軸２に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転を１速入力ギヤ６から１速出力ギヤ１３を経て変速機出力軸２に伝達し得る第１速選択状態が得られるようにすると共に、
カップリングスリーブ１９を図１の中立位置から左行させる時ドグクラッチにより２速出力ギヤ１４が変速機出力軸２に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転を２速入力ギヤ８から２速出力ギヤ１４を経て変速機出力軸２に伝達し得る第２速選択状態が得られるようにする。
【００１９】
変速機入力軸１には更に、３速入力ギヤ９および４速入力ギヤ１０間に配して通常のシンクロメッシュ機構を設け、
そのカップリングスリーブ２０を図１の中立位置から右行させる時ドグクラッチにより３速入力ギヤ９が変速機入力軸１に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転を３速入力ギヤ９から３速出力ギヤ１５を経て変速機出力軸２に伝達し得る第３速選択状態が得られるようにすると共に、
カップリングスリーブ２０を図１の中立位置から左行させる時ドグクラッチにより４速入力ギヤ１０が変速機入力軸１に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転を４速入力ギヤ１０から４速出力ギヤ１６を経て変速機出力軸２に伝達し得る第４速選択状態が得られるようにする。
【００２０】
変速機入力軸１には又、５速入力ギヤ１１および６速入力ギヤ１２間に配して通常のシンクロメッシュ機構を設け、
そのカップリングスリーブ２１を図１の中立位置から右行させる時ドグクラッチにより５速入力ギヤ１１が変速機入力軸１に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転を５速入力ギヤ１１から５速出力ギヤ１７を経て変速機出力軸２に伝達し得る第５速選択状態が得られるようにすると共に、
カップリングスリーブ２１を図１の中立位置から左行させる時ドグクラッチにより６速入力ギヤ１２が変速機入力軸１に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転を６速入力ギヤ１２から６速出力ギヤ１８を経て変速機出力軸２に伝達し得る第６速選択状態が得られるようにする。
【００２１】
ここで変速機出力軸２への回転は、ファイナルドライブギヤ組２２を経てディファレンシャルギヤ装置２３に入力され、このディファレンシャルギヤ装置２３から図示せざる左右駆動輪に分配出力されるものとする。
【００２２】
上記は前進１速〜６速の伝動系についての説明であるが、後進の伝動系は以下の構成とする。
変速機入力軸１上のリバース入力ギヤ７と噛合するリバースカウンターギヤ２４をアイドラシャフト３上に一体回転するよう設け、アイドラシャフト３上には更に、自動クラッチ４に近い軸端側に配してリバースアイドラギヤ２５を回転自在に設ける。
【００２３】
このリバースアイドラギヤ２５に対し図２のごとくに噛合するリバースメインギヤ２６を、図１に示すごとく変速機出力軸２上に一体回転するよう設ける。
また、リバースアイドラギヤ２５とアイドラシャフト３との間には通常のシンクロメッシュ機構を設け、そのカップリングスリーブ２７を図１の中立位置から右行させる時ドグクラッチによりリバースアイドラギヤ２５がアイドラシャフト３に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転をリバース入力ギヤ７からリバースカウンタギヤ２４、アイドラシャフト３、リバースアイドラギヤ２５、およびリバースメインギヤ２６を順次経て変速機出力軸２に伝達し得るリバース（後進）選択状態が得られるようにする。
【００２４】
上記の構成になる自動クラッチ式歯車変速機の伝動作用は前記の通りであるが、変速に際しては、まず自動クラッチ４を図示しない電磁式アクチュエータや油圧式アクチュエータにより解放することにより入力軸１およびエンジンクランクシャフト５間を遮断しておき、この入力回転遮断状態で、走行条件に好適な目標変速段に対応したカップリングスリーブ１９,２０,２１,２７を図示しない電磁式アクチュエータや油圧アクチュエータなどで自動的に対応方向へストロークさせ、その後に自動クラッチ４を再締結させる。
【００２５】
ところで本実施の形態においては、上記アクチュエータを介した自動クラッチ４の解放および締結制御と、カップリングスリーブ１９,２０,２１,２７のストローク制御をコントローラ３１により行うものとする。
ただし図１では便宜上、コントローラ３１からの制御信号線を直に自動クラッチ４およびカップリングスリーブ１９,２０,２１,２７に接続して示し、上記のアクチュエータは図示を省略した。
【００２６】
コントローラ３１には、スロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ３２からの信号と、車速ＶＳＰを検出する車速センサ３３からの信号と、アクセルペダルの釈放時にＯＮとなるアイドルスイッチ３４からの信号と、ブレーキペダルの踏み込みによる制動時にＯＮとなるブレーキスイッチ３５からの信号と、シフトレバー３６からの信号とを入力する。
ここでシフトレバー３６は、上記の歯車変速機を手動変速機として機能させる（マニュアルモード）か、自動変速機として機能させる（オートモード）かを決定するほかに、前者のマニュアルモードでは手動変速レバーとして、また後者のオートモードでは自動変速機と同様なＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｄｓレンジを選択するためのセレクトレバーとして機能するものとする。
【００２７】
コントローラ３１は、上記入力情報のうちスロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから好適変速段を決定し、選択中の変速段から当該好適変速段への変速を前記したようにして行うと共に、図３に示す制御プログラムを実行して本発明が狙いとする自動クラッチ４の締結力制御を行う。
図３に示す自動クラッチ４の締結力制御を以下に詳述するに、ステップＳ１において変速中か否かを、またステップＳ２において上記のオート（自動変速）モードか否かを、更にステップＳ３でアイドルスイッチ３４がＯＮか否かを、次いでステップＳ４においてブレーキスイッチ３５がＯＦＦか否かを判定する。
【００２８】
ステップＳ１において変速中と判別する時、本発明が狙いとする減速度調整用に行う自動クラッチ４の締結力制御が不要であるから、ステップＳ５において変速時の目標クラッチ伝達トルクを算出すると共に、ステップＳ６において当該目標クラッチ伝達トルクを指令クラッチ伝達トルクとし、自動クラッチ４を伝達トルクがこの指令クラッチ伝達トルクとなるよう締結力制御する。
ここで変速時の目標クラッチ伝達トルクは、変速ショックが問題とならないよう、しかし問題となる変速遅れを生ずることのないように漸増するものとする。
【００２９】
ステップＳ２においてオートモードでないと判定するマニュアル（手動変速）モード選択時や、ステップＳ３でアイドルスイッチ３４がＯＮでないと判定する加速走行または定常走行時や、ステップＳ４においてブレーキスイッチ３５がＯＦＦでないと判定する制動中は、本発明が狙いとする減速度調整用に行う自動クラッチ４の締結力制御が不要であるから、ステップＳ７においてクラッチ完全締結用の伝達トルク容量を指令クラッチ伝達トルクとし、自動クラッチ４を伝達トルクがこの指令クラッチ伝達トルクとなるよう締結力制御する。
【００３０】
ステップＳ１で非変速中と判定し、ステップＳ２でオート（自動変速）モードと判定し、ステップＳ３でアイドルスイッチ３４がＯＮ（惰性走行中）と判定し、ステップＳ４でブレーキスイッチ３５がＯＦＦ（非制動中）と判定する時は、ステップＳ８において減速中か否かを判定し、減速中でなければ本発明が狙いとする減速度調整用に行う自動クラッチ４の締結力制御が不要であるから、上記したステップＳ７を実行する。
【００３１】
ステップＳ８で減速中と判定する時は、本発明が狙いとする減速度調整用の自動クラッチ４の締結力制御を以下のごとくに行う。
つまり先ずステップＳ９において、例えば車速ＶＳＰを基にその時間変化割合から車両の減速度αを求める。この代わりに車両の減速度αはＧセンサにより直接検出してもよい。
【００３２】
次いでステップＳ１０において、ステップＳ９で求めた減速度αから図４に例示する予定のマップを基に減速時の基本的な目標クラッチ伝達トルク容量Ｃを検索する。
ここで、減速時の基本的な目標クラッチ伝達トルク容量Ｃは図４に例示するごとく、車両減速度αが設定減速度α１以上の間、自動クラッチ４を締結力の低下によりスリップさせて、乗員が不自然に感じるような過大なエンジンブレーキの発生を防止するためのものとする。
これがため減速時の基本的な目標クラッチ伝達トルク容量Ｃは、設定減速度α１以上の領域で減速度αが大きくなるにつれ完全締結時の容量から大きく低下するように設定し、所定減速度α２以上では減速時の基本的な目標クラッチ伝達トルク容量Ｃを自動クラッチ４が解放されるよう０にする。
【００３３】
次いでステップＳ１１において、例えば図５のごとくに定めたマップを基に車速ＶＳＰから減速時目標クラッチ伝達トルク容量Ｃの補正係数Ｋを求める。
この補正係数Ｋは、減速時目標クラッチ伝達トルク容量Ｃの上記低下量を低車速ほど大きくして、低車速時に車両がガクガク振動を発生することなく滑らかに減速し得るように設定する。
【００３４】
次のステップＳ１２では、減速時目標クラッチ伝達トルク容量Ｃと補正係数Ｋとの乗算により減速時の目標クラッチ伝達トルクを求め、ステップＳ１３において当該減速時の目標クラッチ伝達トルクを指令クラッチ伝達トルクとし、自動クラッチ４を伝達トルクがこの指令クラッチ伝達トルクとなるよう締結力制御する。
【００３５】
上記した図３のステップＳ９〜ステップＳ１３による自動クラッチ４の減速時締結力制御によれば、非変速中、且つ、非制動中で車両減速度αが設定減速度α１以上、この設定減速度よりも大きな所定減速度α２未満の間、自動クラッチ４の締結力を図４に示すような特性をもって完全締結のための締結力から低下させることにより、不自然に大きなエンジンブレーキが発生することのないよう自動クラッチ４をスリップ状態に保持するため、
高速走行中でも、アクセルペダルを釈放した車両減速時に、非制動中であれば車両減速度αが設定減速度α１以上、この設定減速度よりも大きな所定減速度未満の間、自動クラッチ４の上記締結力低下制御によるスリップを確実に発生させ得ることとなり、自動クラッチ４の上記スリップ保持により大きなエンジンブレーキの発生を防止することができ、乗員がこの大きなエンジンブレーキを不自然に感じるという懸念を払拭することができる。
【００３６】
なお本実施の形態においては、自動クラッチ４の上記締結力低下の程度を図４に例示するごとく、車両減速度αが大きい時ほど大きくして所定減速度α２以上で自動クラッチ４を解放させることから、車両減速度αが大きくてエンジンブレーキが大きくなる傾向にあっても、この大きなエンジンブレーキが発生するのを確実に防止することができ、如何なる車両減速度のもとでも上記の作用効果を確実に達成することができる。
【００３７】
更に本実施の形態においては、自動クラッチ４の上記締結力低下量を図５に例示するごとく低車速ほど大きくするため、低車速になるにつれて自動クラッチ４の締結力が小さくなり、そのスリップ量が増すことから、低車速時に車両がガクガク振動を発生することのないようにして低車速時における車両の滑らかな減速をも実現することができる。
【００３８】
加えて本実施の形態においては、図３のステップＳ４で運転者がブレーキペダルを踏み込んで制動を行っている間、自動クラッチ４の上記締結力低下制御を行わないようにしたから、運転者がエンジンブレーキのみでは制動力不足を感じて制動操作を行っているのに自動クラッチ４を上記締結力低下制御によりスリップさせてエンジンブレーキが小さくなるようにする愚を避けることができる。
【００３９】
なお本発明の前記した着想は、歯車変速機構が図１および図２に示すような平行軸式である場合に限らず、自動クラッチ４を具えたものであれば、あらゆる型式の歯車変速機に適用することができ、いずれの歯車変速機構に適用する場合においても前記したと同様の作用効果を奏しうること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になる自動クラッチ制御装置を具えた歯車変速機を、その制御システムと共に示す展開略線図である。
【図２】 同歯車変速機における入力軸、出力軸、およびアイドラシャフトの配置を示す説明図である。
【図３】 同実施の形態になる自動クラッチ制御装置の制御プログラムを示すフローチャートである。
【図４】 減速時における自動クラッチの基本的な目標伝達トルク容量の変化特性を示す線図である。
【図５】 同基本的な目標クラッチ伝達トルク容量の補正係数を示す変化特性図である。
【符号の説明】
１ 変速機入力軸
２ 変速機出力軸
３ アイドラシャフト
４ 自動クラッチ
５ エンジンクランクシャフト
６ １速入力ギヤ
７ リバース入力ギヤ
８ ２速入力ギヤ
９ ３速入力ギヤ
10 ４速入力ギヤ
11 ５速入力ギヤ
12 ６速入力ギヤ
13 １速出力ギヤ
14 ２速出力ギヤ
15 ３速出力ギヤ
16 ４速出力ギヤ
17 ５速出力ギヤ
18 ６速出力ギヤ
19 カップリングスリーブ
20 カップリングスリーブ
21 カップリングスリーブ
22 ファイナルドライブギヤ組
23 ディファレンシャルギヤ装置
24 リバースカウンターギヤ
25 リバースアイドラギヤ
26 リバースメインギヤ
27 カップリングスリーブ
31 コントローラ
32 スロットル開度センサ
33 車速センサ
34 アイドルスイッチ
35 ブレーキスイッチ
36 シフトレバー
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車変速機の自動クラッチを、車両の減速時において適切に制御するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動クラッチを具えた歯車変速機としては従来、例えば特開２０００−８８０１０号公報に記載のごとく、平行軸式歯車変速機構と自動クラッチとの組み合わせにより、自動クラッチを介し入力された回転を選択変速段に応じ変速して出力し、選択変速段の切り換えに際しては自動クラッチの解放により入力回転を断った状態で、例えばシンクロメッシュ機構による同期切り換え動作により歯車の噛み合いを変更して当該切り換えを行い、その後に自動クラッチを再締結させるようにした自動クラッチ式歯車変速機が提案されている。
【０００３】
この種歯車変速機における自動クラッチは、上記変速時の解放、再締結制御のほかに非変速中も、車両の減速時において当該減速を滑らかなものにするために締結力制御する必要がある。
車両減速時における自動クラッチの締結力制御としては従来、例えば特開平６−１１７４５６号公報に記載のごとく、車速の低下につれて自動クラッチの締結力を低下させることにより半クラッチ状態を作り出し、これにより低車速時に車両がガクガク振動を発生することのないようにして車両の滑らかな減速を実現しようとする技術が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように自動クラッチを車速のみに応じて締結力制御するのでは、以下のような走行時において滑らかな減速を保証し得ないという懸念があった。
つまり、高速走行中においてアクセルペダルを釈放した場合などでは、自動変速機におけるワンウエイクラッチのフリーランニングで達成させるような車両の空走感が要求される。
この要求は、加速途中で未だ最高速変速段に至っていない中速段選択状態においてアクセルペダルを釈放した場合に、大きなエンジンブレーキを回避するために特に顕著となる。
【０００５】
しかるに従来のように自動クラッチを車速のみに応じて締結力制御し、車速が低下した時に自動クラッチの締結力を低下させるというのでは、上記のごとく高速走行中においてアクセルペダルを釈放した車両減速時は自動クラッチの締結力低下制御が行われないこととなり、この時大きなエンジンブレーキが発生して不自然な感じを乗員に与えるという懸念があった。
【０００６】
本発明は、車両の減速度に応じ自動クラッチの締結力を制御することにより上述の問題を解消した歯車変速機の自動クラッチ制御装置を提案することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明による歯車変速機の自動クラッチ制御装置は、請求項１に記載のごとく、
非変速中、且つ、非制動中で車両減速度が設定減速度以上、この設定減速度よりも大きな所定減速度未満の間、前記自動クラッチの締結力を、該自動クラッチがスリップ状態に保持されるよう低下させる構成にしたものである。
【０００８】
なお上記自動クラッチの締結力低下量は、請求項２に記載のごとく、
車両減速度が大きい時ほど大きくして所定減速度以上で自動クラッチを解放させるようなものにするのが良い。
【０００９】
また上記自動クラッチ締結力の低下量は、請求項３に記載のごとく、低車速ほど大きくするのが良い。
【００１０】
更に自動クラッチ締結力の上記低下を、請求項４に記載のごとく、運転者による制動操作中は禁止するよう構成するのが良い。
【００１１】
【発明の効果】
本発明においては、非変速中、且つ、非制動中で車両減速度が設定減速度以上、この設定減速度よりも大きな所定減速度未満の間、前記自動クラッチの締結力を、該自動クラッチがスリップ状態に保持されるよう低下させるため、
高速走行中でも、アクセルペダルを釈放した車両減速時に、非制動中であれば車両減速度が設定減速度以上、この設定減速度よりも大きな所定減速度未満の間、自動クラッチの上記締結力低下制御によるスリップを確実に発生させ得ることとなり、自動クラッチの上記スリップ保持により大きなエンジンブレーキの発生を防止することができ、乗員がこの大きなエンジンブレーキを不自然に感ずるという懸念を払拭することができる。
【００１２】
なお上記自動クラッチの締結力低下量を請求項２に記載のごとく、車両減速度が大きい時ほど大きくして所定減速度以上で自動クラッチを解放させるようなものにする場合、
車両減速度が大きくてエンジンブレーキが大きくなる傾向にあっても、この大きなエンジンブレーキが発生するのを防止することができ、如何なる車両減速度のもとでも上記の作用効果を確実に奏し得る。
【００１３】
また上記自動クラッチ締結力の低下量を請求項３に記載のごとく、低車速ほど大きくする場合、
低車速になるにつれて自動クラッチの締結力が小さくなり、そのスリップ量が増すことから、低車速時に車両がガクガク振動を発生することのないようにして低車速時における車両の滑らかな減速をも実現することができる。
【００１４】
更に自動クラッチ締結力の上記低下を請求項４に記載のごとく、運転者による制動操作中は禁止する場合、
運転者がエンジンブレーキのみでは制動力不足を感じて制動操作を行っているのに自動クラッチの締結力を低下させてエンジンブレーキが小さくなるようにする愚を避けることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になる自動クラッチ制御装置を具えた歯車変速機を示し、この自動クラッチ式歯車変速機は、相互に平行に配置して設けた入力軸１および出力軸２、並びにアイドラシャフト３と、これら３軸上に以下のごとくに設けた歯車とよりなる、前輪駆動車用の平行軸式オートマチックトランスアクスルとする。
【００１６】
なお図１では便宜上、３軸１〜３の全てが同一図面上に表れるよう展開して示したが、実際は入力軸１、出力軸２、およびアイドラシャフト３を図２に示す相関関係をもって配置する。
変速機入力軸１には、自動クラッチ４を介してエンジンクランクシャフト５に断接される軸端側より順次、１速入力ギヤ６、リバース入力ギヤ７、２速入力ギヤ８を一体回転可能に設けると共に、３速入力ギヤ９、４速入力ギヤ１０、５速入力ギヤ１１、６速入力ギヤ１２を回転自在に設ける。
【００１７】
変速機出力軸２には、１速入力ギヤ６と噛合する１速出力ギヤ１３、および２速入力ギヤ８と噛合する２速出力ギヤ１４を回転自在に設けると共に、３速入力ギヤ９と噛合する３速出力ギヤ１５、４速入力ギヤ１０と噛合する４速出力ギヤ１６、５速入力ギヤ１１と噛合する５速出力ギヤ１７、および６速入力ギヤ１２と噛合する６速出力ギヤ１８を一体回転可能に設ける。
【００１８】
変速機出力軸２には更に、１速出力ギヤ１３および２速出力ギヤ１４間に配して通常のシンクロメッシュ機構を設け、
そのカップリングスリーブ１９を図１の中立位置から右行させる時ドグクラッチにより１速出力ギヤ１３が変速機出力軸２に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転を１速入力ギヤ６から１速出力ギヤ１３を経て変速機出力軸２に伝達し得る第１速選択状態が得られるようにすると共に、
カップリングスリーブ１９を図１の中立位置から左行させる時ドグクラッチにより２速出力ギヤ１４が変速機出力軸２に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転を２速入力ギヤ８から２速出力ギヤ１４を経て変速機出力軸２に伝達し得る第２速選択状態が得られるようにする。
【００１９】
変速機入力軸１には更に、３速入力ギヤ９および４速入力ギヤ１０間に配して通常のシンクロメッシュ機構を設け、
そのカップリングスリーブ２０を図１の中立位置から右行させる時ドグクラッチにより３速入力ギヤ９が変速機入力軸１に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転を３速入力ギヤ９から３速出力ギヤ１５を経て変速機出力軸２に伝達し得る第３速選択状態が得られるようにすると共に、
カップリングスリーブ２０を図１の中立位置から左行させる時ドグクラッチにより４速入力ギヤ１０が変速機入力軸１に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転を４速入力ギヤ１０から４速出力ギヤ１６を経て変速機出力軸２に伝達し得る第４速選択状態が得られるようにする。
【００２０】
変速機入力軸１には又、５速入力ギヤ１１および６速入力ギヤ１２間に配して通常のシンクロメッシュ機構を設け、
そのカップリングスリーブ２１を図１の中立位置から右行させる時ドグクラッチにより５速入力ギヤ１１が変速機入力軸１に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転を５速入力ギヤ１１から５速出力ギヤ１７を経て変速機出力軸２に伝達し得る第５速選択状態が得られるようにすると共に、
カップリングスリーブ２１を図１の中立位置から左行させる時ドグクラッチにより６速入力ギヤ１２が変速機入力軸１に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転を６速入力ギヤ１２から６速出力ギヤ１８を経て変速機出力軸２に伝達し得る第６速選択状態が得られるようにする。
【００２１】
ここで変速機出力軸２への回転は、ファイナルドライブギヤ組２２を経てディファレンシャルギヤ装置２３に入力され、このディファレンシャルギヤ装置２３から図示せざる左右駆動輪に分配出力されるものとする。
【００２２】
上記は前進１速〜６速の伝動系についての説明であるが、後進の伝動系は以下の構成とする。
変速機入力軸１上のリバース入力ギヤ７と噛合するリバースカウンターギヤ２４をアイドラシャフト３上に一体回転するよう設け、アイドラシャフト３上には更に、自動クラッチ４に近い軸端側に配してリバースアイドラギヤ２５を回転自在に設ける。
【００２３】
このリバースアイドラギヤ２５に対し図２のごとくに噛合するリバースメインギヤ２６を、図１に示すごとく変速機出力軸２上に一体回転するよう設ける。
また、リバースアイドラギヤ２５とアイドラシャフト３との間には通常のシンクロメッシュ機構を設け、そのカップリングスリーブ２７を図１の中立位置から右行させる時ドグクラッチによりリバースアイドラギヤ２５がアイドラシャフト３に駆動結合されて、変速機入力軸１へのエンジン回転をリバース入力ギヤ７からリバースカウンタギヤ２４、アイドラシャフト３、リバースアイドラギヤ２５、およびリバースメインギヤ２６を順次経て変速機出力軸２に伝達し得るリバース（後進）選択状態が得られるようにする。
【００２４】
上記の構成になる自動クラッチ式歯車変速機の伝動作用は前記の通りであるが、変速に際しては、まず自動クラッチ４を図示しない電磁式アクチュエータや油圧式アクチュエータにより解放することにより入力軸１およびエンジンクランクシャフト５間を遮断しておき、この入力回転遮断状態で、走行条件に好適な目標変速段に対応したカップリングスリーブ１９,２０,２１,２７を図示しない電磁式アクチュエータや油圧アクチュエータなどで自動的に対応方向へストロークさせ、その後に自動クラッチ４を再締結させる。
【００２５】
ところで本実施の形態においては、上記アクチュエータを介した自動クラッチ４の解放および締結制御と、カップリングスリーブ１９,２０,２１,２７のストローク制御をコントローラ３１により行うものとする。
ただし図１では便宜上、コントローラ３１からの制御信号線を直に自動クラッチ４およびカップリングスリーブ１９,２０,２１,２７に接続して示し、上記のアクチュエータは図示を省略した。
【００２６】
コントローラ３１には、スロットル開度ＴＶＯを検出するスロットル開度センサ３２からの信号と、車速ＶＳＰを検出する車速センサ３３からの信号と、アクセルペダルの釈放時にＯＮとなるアイドルスイッチ３４からの信号と、ブレーキペダルの踏み込みによる制動時にＯＮとなるブレーキスイッチ３５からの信号と、シフトレバー３６からの信号とを入力する。
ここでシフトレバー３６は、上記の歯車変速機を手動変速機として機能させる（マニュアルモード）か、自動変速機として機能させる（オートモード）かを決定するほかに、前者のマニュアルモードでは手動変速レバーとして、また後者のオートモードでは自動変速機と同様なＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｄｓレンジを選択するためのセレクトレバーとして機能するものとする。
【００２７】
コントローラ３１は、上記入力情報のうちスロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから好適変速段を決定し、選択中の変速段から当該好適変速段への変速を前記したようにして行うと共に、図３に示す制御プログラムを実行して本発明が狙いとする自動クラッチ４の締結力制御を行う。
図３に示す自動クラッチ４の締結力制御を以下に詳述するに、ステップＳ１において変速中か否かを、またステップＳ２において上記のオート（自動変速）モードか否かを、更にステップＳ３でアイドルスイッチ３４がＯＮか否かを、次いでステップＳ４においてブレーキスイッチ３５がＯＦＦか否かを判定する。
【００２８】
ステップＳ１において変速中と判別する時、本発明が狙いとする減速度調整用に行う自動クラッチ４の締結力制御が不要であるから、ステップＳ５において変速時の目標クラッチ伝達トルクを算出すると共に、ステップＳ６において当該目標クラッチ伝達トルクを指令クラッチ伝達トルクとし、自動クラッチ４を伝達トルクがこの指令クラッチ伝達トルクとなるよう締結力制御する。
ここで変速時の目標クラッチ伝達トルクは、変速ショックが問題とならないよう、しかし問題となる変速遅れを生ずることのないように漸増するものとする。
【００２９】
ステップＳ２においてオートモードでないと判定するマニュアル（手動変速）モード選択時や、ステップＳ３でアイドルスイッチ３４がＯＮでないと判定する加速走行または定常走行時や、ステップＳ４においてブレーキスイッチ３５がＯＦＦでないと判定する制動中は、本発明が狙いとする減速度調整用に行う自動クラッチ４の締結力制御が不要であるから、ステップＳ７においてクラッチ完全締結用の伝達トルク容量を指令クラッチ伝達トルクとし、自動クラッチ４を伝達トルクがこの指令クラッチ伝達トルクとなるよう締結力制御する。
【００３０】
ステップＳ１で非変速中と判定し、ステップＳ２でオート（自動変速）モードと判定し、ステップＳ３でアイドルスイッチ３４がＯＮ（惰性走行中）と判定し、ステップＳ４でブレーキスイッチ３５がＯＦＦ（非制動中）と判定する時は、ステップＳ８において減速中か否かを判定し、減速中でなければ本発明が狙いとする減速度調整用に行う自動クラッチ４の締結力制御が不要であるから、上記したステップＳ７を実行する。
【００３１】
ステップＳ８で減速中と判定する時は、本発明が狙いとする減速度調整用の自動クラッチ４の締結力制御を以下のごとくに行う。
つまり先ずステップＳ９において、例えば車速ＶＳＰを基にその時間変化割合から車両の減速度αを求める。この代わりに車両の減速度αはＧセンサにより直接検出してもよい。
【００３２】
次いでステップＳ１０において、ステップＳ９で求めた減速度αから図４に例示する予定のマップを基に減速時の基本的な目標クラッチ伝達トルク容量Ｃを検索する。
ここで、減速時の基本的な目標クラッチ伝達トルク容量Ｃは図４に例示するごとく、車両減速度αが設定減速度α１以上の間、自動クラッチ４を締結力の低下によりスリップさせて、乗員が不自然に感じるような過大なエンジンブレーキの発生を防止するためのものとする。
これがため減速時の基本的な目標クラッチ伝達トルク容量Ｃは、設定減速度α１以上の領域で減速度αが大きくなるにつれ完全締結時の容量から大きく低下するように設定し、所定減速度α２以上では減速時の基本的な目標クラッチ伝達トルク容量Ｃを自動クラッチ４が解放されるよう０にする。
【００３３】
次いでステップＳ１１において、例えば図５のごとくに定めたマップを基に車速ＶＳＰから減速時目標クラッチ伝達トルク容量Ｃの補正係数Ｋを求める。
この補正係数Ｋは、減速時目標クラッチ伝達トルク容量Ｃの上記低下量を低車速ほど大きくして、低車速時に車両がガクガク振動を発生することなく滑らかに減速し得るように設定する。
【００３４】
次のステップＳ１２では、減速時目標クラッチ伝達トルク容量Ｃと補正係数Ｋとの乗算により減速時の目標クラッチ伝達トルクを求め、ステップＳ１３において当該減速時の目標クラッチ伝達トルクを指令クラッチ伝達トルクとし、自動クラッチ４を伝達トルクがこの指令クラッチ伝達トルクとなるよう締結力制御する。
【００３５】
上記した図３のステップＳ９〜ステップＳ１３による自動クラッチ４の減速時締結力制御によれば、非変速中、且つ、非制動中で車両減速度αが設定減速度α１以上、この設定減速度よりも大きな所定減速度α２未満の間、自動クラッチ４の締結力を図４に示すような特性をもって完全締結のための締結力から低下させることにより、不自然に大きなエンジンブレーキが発生することのないよう自動クラッチ４をスリップ状態に保持するため、
高速走行中でも、アクセルペダルを釈放した車両減速時に、非制動中であれば車両減速度αが設定減速度α１以上、この設定減速度よりも大きな所定減速度未満の間、自動クラッチ４の上記締結力低下制御によるスリップを確実に発生させ得ることとなり、自動クラッチ４の上記スリップ保持により大きなエンジンブレーキの発生を防止することができ、乗員がこの大きなエンジンブレーキを不自然に感じるという懸念を払拭することができる。
【００３６】
なお本実施の形態においては、自動クラッチ４の上記締結力低下の程度を図４に例示するごとく、車両減速度αが大きい時ほど大きくして所定減速度α２以上で自動クラッチ４を解放させることから、車両減速度αが大きくてエンジンブレーキが大きくなる傾向にあっても、この大きなエンジンブレーキが発生するのを確実に防止することができ、如何なる車両減速度のもとでも上記の作用効果を確実に達成することができる。
【００３７】
更に本実施の形態においては、自動クラッチ４の上記締結力低下量を図５に例示するごとく低車速ほど大きくするため、低車速になるにつれて自動クラッチ４の締結力が小さくなり、そのスリップ量が増すことから、低車速時に車両がガクガク振動を発生することのないようにして低車速時における車両の滑らかな減速をも実現することができる。
【００３８】
加えて本実施の形態においては、図３のステップＳ４で運転者がブレーキペダルを踏み込んで制動を行っている間、自動クラッチ４の上記締結力低下制御を行わないようにしたから、運転者がエンジンブレーキのみでは制動力不足を感じて制動操作を行っているのに自動クラッチ４を上記締結力低下制御によりスリップさせてエンジンブレーキが小さくなるようにする愚を避けることができる。
【００３９】
なお本発明の前記した着想は、歯車変速機構が図１および図２に示すような平行軸式である場合に限らず、自動クラッチ４を具えたものであれば、あらゆる型式の歯車変速機に適用することができ、いずれの歯車変速機構に適用する場合においても前記したと同様の作用効果を奏しうること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態になる自動クラッチ制御装置を具えた歯車変速機を、その制御システムと共に示す展開略線図である。
【図２】 同歯車変速機における入力軸、出力軸、およびアイドラシャフトの配置を示す説明図である。
【図３】 同実施の形態になる自動クラッチ制御装置の制御プログラムを示すフローチャートである。
【図４】 減速時における自動クラッチの基本的な目標伝達トルク容量の変化特性を示す線図である。
【図５】 同基本的な目標クラッチ伝達トルク容量の補正係数を示す変化特性図である。
【符号の説明】
１ 変速機入力軸
２ 変速機出力軸
３ アイドラシャフト
４ 自動クラッチ
５ エンジンクランクシャフト
６ １速入力ギヤ
７ リバース入力ギヤ
８ ２速入力ギヤ
９ ３速入力ギヤ
10 ４速入力ギヤ
11 ５速入力ギヤ
12 ６速入力ギヤ
13 １速出力ギヤ
14 ２速出力ギヤ
15 ３速出力ギヤ
16 ４速出力ギヤ
17 ５速出力ギヤ
18 ６速出力ギヤ
19 カップリングスリーブ
20 カップリングスリーブ
21 カップリングスリーブ
22 ファイナルドライブギヤ組
23 ディファレンシャルギヤ装置
24 リバースカウンターギヤ
25 リバースアイドラギヤ
26 リバースメインギヤ
27 カップリングスリーブ
31 コントローラ
32 スロットル開度センサ
33 車速センサ
34 アイドルスイッチ
35 ブレーキスイッチ
36 シフトレバー
Claims (4)
- 歯車変速機構を具え、自動クラッチの解放により入力回転を断った状態で前記歯車変速機構における歯車の噛み合いを切り換えて変速を行うようにした歯車変速機において、
非変速中、且つ、非制動中で車両減速度が設定減速度以上、この設定減速度よりも大きな所定減速度未満の間、前記自動クラッチの締結力を、該自動クラッチがスリップ状態に保持されるよう低下させる構成にしたことを特徴とする歯車変速機の自動クラッチ制御装置。 - 請求項１において、前記自動クラッチの締結力を、前記車両減速度が大きい時ほど大きく低下させて、所定減速度以上では自動クラッチを解放させるよう構成したことを特徴とする歯車変速機の自動クラッチ制御装置。
- 請求項１または２において、前記自動クラッチの締結力低下量を低車速ほど大きくするよう構成したことを特徴とする歯車変速機の自動クラッチ制御装置。
- 請求項１乃至３のいずれか１項において、前記自動クラッチ締結力の低下を、運転者による制動操作中は禁止するよう構成したことを特徴とする歯車変速機の自動クラッチ制御装置。
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