JP3888150B2

JP3888150B2 - Shift control device

Info

Publication number: JP3888150B2
Application number: JP2001380271A
Authority: JP
Inventors: 伸之西村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: JP2003175750A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械的なシンクロ機構を有さないノンシンクロギヤ段を備えた変速機の変速を制御する変速制御装置に係り、特に、低速走行時にノンシンクロギヤ段へシフトダウンを行う場合の変速時間を短縮した変速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両用の変速機において、部品数及びコストの低減を図るため、機械的なシンクロ機構を省略し、代わりにシンクロ制御なるものを行ってギヤインの際の同期を図ることが行われている。
【０００３】
例えば、主軸（出力側）及び副軸（入力側）を備えた二軸式変速機において、シフトアップ時などのように、変速先のギヤ段において副軸に連動するドグギヤ回転数が主軸側のハブ回転数よりも高い場合には、クラッチを断してギヤ抜きした後、副軸に設けた副軸ブレーキ手段によって副軸を減速制動して変速先のギヤ段におけるドグギヤとハブとをシンクロさせてギヤインを行う。
【０００４】
また、シフトダウン時などのように、変速先のギヤ段において副軸に連動するドグギヤ回転数が主軸側のハブ回転数よりも低い場合には、クラッチを断してギヤ抜きする一方で、変速先のギヤ段におけるドグギヤとハブとをシンクロさせるために必要な目標副軸回転数に相当する目標エンジン回転数を算出し、実際のエンジン回転数をその目標エンジン回転数に合わせて制御した後、クラッチを一時的に接とすることで副軸回転数を目標副軸回転数にして、変速先のギヤ段におけるドグギヤとハブとをシンクロさせ、再度クラッチを断としてギヤインを行う、所謂、ダブルクラッチ制御を実行する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、停止間際における発進段へのシフトダウンや再加速時のシフトダウン等のように、極低速走行状態でシフトダウンを実行する場合があり、このとき、上記ダブルクラッチ制御が実行される。
【０００６】
しかし、このように低速走行時に上記ダブルクラッチ制御を実行すると、目標副軸回転数が低く（目標エンジン回転数にしてエンジンのアイドル回転数を若干上回る程度）なり、その結果、変速（シフトダウン）に要する時間が長くなる問題があった。
【０００７】
その理由としては、クラッチを一時的に接続して副軸を一旦目標副軸回転数まで引き上げたとしても、その回転数が低く慣性力が小さいため、その後、ギヤインするためにクラッチを断とすると、副軸の慣性力が各ギヤ間等の摩擦力に負けて回転数が大きく低下してしまい、再度クラッチを接続して副軸の回転数を上昇させる必要がでてしまうのである。即ち、副軸側と主軸側とをシンクロさせてもギヤインを実行する前に副軸の回転数が低下してしまうため、ダブルクラッチ制御を繰り返し実行することになり、変速時間が長期化してしまう。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、低速走行時にノンシンクロギヤ段へシフトダウンを行う場合に、ダブルクラッチ制御の繰り返しを防止でき、変速時間を短縮できる変速制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、主軸及び副軸を備えかつ機械的なシンクロ機構を有さないノンシンクロギヤ段を備えた変速機の変速と、その変速時のエンジン及びクラッチとを制御する変速制御装置であって、上記ノンシンクロギヤ段のギヤインを伴うシフトダウン時に所定のダブルクラッチ制御を実行し、そのダブルクラッチ制御は、上記ノンシンクロギヤ段のギヤイン前に、上記主軸側のハブと上記副軸に連動するドグギヤとをシンクロさせるのに必要な目標副軸回転数に相当する目標エンジン回転数を算出し、目標エンジン回転数が第一設定回転数以上である場合、実際のエンジン回転数が上記目標エンジン回転数となるようにエンジンを制御した後、クラッチを一時的に接、断して上記ノンシンクロギヤ段のギヤインを行い、上記目標エンジン回転数が上記第一設定回転数よりも低い場合、実際のエンジン回転数が、上記目標エンジン回転数よりも高い第二設定回転数となるようにエンジンを制御し、その後クラッチを一時的に接して上記副軸の回転数を上記目標副軸回転数よりも高い回転数とした後、クラッチを断し、この後上記副軸の回転数が上記目標副軸回転数付近まで低下したとき、上記ノンシンクロギヤ段のギヤインを行うことを含むようにしたものである。
【００１０】
ここで、上記副軸を減速制動する副軸ブレーキ手段を設け、上記目標エンジン回転数が上記第一設定回転数よりも低い場合、上記副軸の回転数を上記目標副軸回転数よりも高めた後、上記副軸ブレーキ手段により、上記副軸の回転数を低下させることが好ましい。
【００１１】
また、上記第一設定回転数は、エンジンのアイドル回転数に５０ｒｐｍ程度を加算した値であっても良い。
【００１２】
また、上記第二設定回転数は、上記第一設定回転数に５０〜３００ｒｐｍ程度加算した値であっても良い。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
本実施形態は、本出願人が特開２００１−２６３４７２で開示している自動変速装置に適用したものであり、まず、自動変速装置の概要を説明する。
【００１５】
図１に本実施形態に係る車両の自動変速装置を示す。ここでは車両がトレーラを牽引するトラクタであり、エンジンがディーゼルエンジンである。図示するように、エンジン１にクラッチ２を介して変速機３が取り付けられ、変速機３のアウトプットシャフト４（図２参照）が図示しないプロペラシャフトに連結されて後輪（図示せず）を駆動するようになっている。エンジン１はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６によって電子制御される。即ち、ＥＣＵ６は、エンジン回転センサ７とアクセル開度センサ８との出力から現在のエンジン回転速度及びエンジン負荷を読取り、主にこれらに基づいて燃料噴射ポンプ１ａの電子ガバナ１ｄを制御し、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御する。
【００１６】
一方、変速中は、アクセル開度センサ８によって検知される実アクセル開度と無関係にＥＣＵ６自らが加工した疑似アクセル開度なるものに基づいてエンジン制御を実行する。これは特に後述するダブルクラッチ制御において必要である。
【００１７】
図２に示すように、エンジンのクランク軸にフライホイール１ｂが取り付けられ、フライホイール１ｂの外周にリングギヤ１ｃが形成され、リングギヤ１ｃの歯が通過する度にエンジン回転センサ７がパルスを出力し、ＥＣＵ６が単位時間当たりのパルス数をカウントしてエンジン回転数を算出する。
【００１８】
図１に示すように、ここではクラッチ２と変速機３とがトランスミッションコントロールユニット（ＴＭＣＵ）９の制御信号に基づいて自動制御される。即ちかかる自動変速装置には自動クラッチ装置と自動変速機とが備えられる。ＥＣＵ６とＴＭＣＵ９とは互いにバスケーブル等を介して接続され、相互に連絡可能である。
【００１９】
図１、図２、図３に示すように、クラッチ２は機械式摩擦クラッチであり、入力側をなすフライホイール１ｂ、出力側をなすドリブンプレート２ａ、及びドリブンプレート２ａをフライホイール１ｂに摩擦接触或いは離反させるプレッシャプレート２ｂから構成される。そしてクラッチ２は、クラッチブースタ（クラッチアクチュエータ）１０によりプレッシャプレート２ｂを軸方向に操作し、基本的には自動断接され、ドライバの負担を軽減し得るものとなっている。一方、微低速バックに際しての微妙なクラッチワークや、非常時のクラッチ急断等を可能とするため、ここではクラッチペダル１１によるマニュアル断接も可能となっている。所謂セレクティブオートクラッチの構成である。クラッチ位置（即ちプレッシャプレート２ｂの位置）を検知するためのクラッチストロークセンサ１４と、クラッチペダル１１の位置を検知するためのクラッチペダルストロークセンサ１６とが設けられ、それぞれＴＭＣＵ９に接続される。
【００２０】
図３に分かりやすく示すが、クラッチブースタ１０は実線で示す二系統の空圧通路ａ，ｂを通じてエアタンク５に接続され、エアタンク５から供給される空圧で作動する。一方の通路ａがクラッチ自動断接用、他方の通路ｂがクラッチマニュアル断接用である。一方の通路ａが二股状に分岐され、そのうちの一方に自動断接用の電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２が直列に設けられ、他方に非常用の電磁弁ＭＶＣＥが設けられる。分岐合流部にダブルチェックバルブＤＣＶ１が設けられる。他方の通路ｂに、クラッチブースタ１０に付設される油圧作動弁１２が設けられる。両通路ａ，ｂの合流部にもダブルチェックバルブＤＣＶ２が設けられる。ダブルチェックバルブＤＣＶ１，ＤＣＶ２は差圧作動型の三方弁である。
【００２１】
上記電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２，ＭＶＣＥはＴＭＣＵ９によりＯＮ／ＯＦＦ制御され、ＯＮのとき上流側を下流側に連通し、ＯＦＦのとき上流側を遮断して下流側を大気開放する。まず自動側を説明すると、電磁弁ＭＶＣ１は単にイグニッションキーのＯＮ／ＯＦＦに合わせてＯＮ／ＯＦＦされるだけである。イグニッションキーＯＦＦ、つまり停車中はＯＦＦとなり、エアタンク５からの空圧を遮断する。電磁弁ＭＶＣ２は比例制御弁で、供給又は排出エア量を自由にコントロールできる。これはクラッチの断接速度制御を行うためである。電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２がともにＯＮだとエアタンク５の空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ１，ＤＣＶ２をそれぞれ切り換えてクラッチブースタ１０に供給される。これによりクラッチが分断される。クラッチを接続するときはＭＶＣ２のみがＯＦＦされ、これによりクラッチブースタ１０の空圧がＭＶＣ２から排出されてクラッチが接続される。
【００２２】
ところでもし仮にクラッチ分断中に電磁弁ＭＶＣ１又はＭＶＣ２に異常が生じ、いずれかがＯＦＦとなると、ドライバの意思に反してクラッチが急接されてしまう。そこでこのような異常がＴＭＣＵ９の異常診断回路で検知されたら、即座に電磁弁ＭＶＣＥをＯＮする。すると電磁弁ＭＶＣＥを通過した空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ１を逆に切り換えてクラッチブースタ１０に供給され、クラッチ分断状態が維持され、クラッチ急接が防止される。
【００２３】
次にマニュアル側を説明する。クラッチペダル１１の踏込み・戻し操作に応じてマスタシリンダ１３から油圧が給排され、この油圧が破線で示す油圧通路１３ａを介して油圧作動弁１２に供給される。これによって油圧作動弁１２が開閉され、クラッチブースタ１０への空圧の給排が行われ、クラッチ２のマニュアル断接が実行される。油圧作動弁１２が開くと、これを通過した空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ２を切り換えてクラッチブースタ１０に至る。
【００２４】
図２に詳細に示すように、変速機３は基本的に主軸（メインシャフト）３３及び副軸（カウンタシャフト）３２を備えた常時噛み合い式の多段変速機で、前進１６段、後進２段に変速可能である。変速機３はメインギヤ１８と、その入力側及び出力側にそれぞれ副変速機としてのスプリッタ１７及びレンジギヤ１９を備える。そして、インプットシャフト１５に伝達されてきたエンジン動力をスプリッタ１７、メインギヤ１８、レンジギヤ１９へと順に送ってアウトプットシャフト４に出力する。
【００２５】
変速機３を自動変速すべくギヤシフトユニットＧＳＵが設けられ、これはスプリッタ１７、メインギヤ１８、レンジギヤ１９それぞれの変速を担当するスプリッタアクチュエータ２０、メインアクチュエータ２１及びレンジアクチュエータ２２から構成される。これらアクチュエータもクラッチブースタ１０同様空圧作動され、ＴＭＣＵ９によって制御される。各ギヤ１７，１８，１９の現在ポジションはギヤポジションスイッチ２３（図１参照）で検知される。副軸３２の回転速度が副軸回転センサ２６で検知され、アウトプットシャフト４の回転速度がアウトプットシャフト回転センサ２８で検知される。これら検知信号はＴＭＣＵ９に送られる。
【００２６】
この自動変速機ではマニュアルモードが設定され、ドライバのシフトチェンジ操作に基づくマニュアル変速が可能である。この場合、図１に示すように、クラッチ２の断接制御及び変速機３の変速制御は運転席に設けられたシフトレバー装置２９からの変速指示信号を合図に行われる。即ち、ドライバが、シフトレバー装置２９のシフトレバー２９ａをシフト操作すると、シフトレバー装置２９に内蔵されたシフトスイッチが作動（ＯＮ）し、変速指示信号がＴＭＣＵ９に送られ、これを基にＴＭＣＵ９はクラッチブースタ１０、スプリッタアクチュエータ２０、メインアクチュエータ２１及びレンジアクチュエータ２２を適宜作動させ、一連の変速操作（クラッチ断→ギヤ抜き→ギヤ入れ→クラッチ接）を実行する。そしてＴＭＣＵ９は現在のシフト段をモニター３１に表示する。
【００２７】
図示するシフトレバー装置２９において、Ｒはリバース、Ｎはニュートラル、Ｄはドライブ、ＵＰはシフトアップ、ＤＯＷＮはシフトダウンをそれぞれ意味する。シフトスイッチはこれら各ポジションに応じた信号を出力する。また運転席に、変速モードを自動とマニュアルに切り換えるモードスイッチ２４と、変速を１段ずつ行うか段飛ばしで行うかを切り換えるスキップスイッチ２５とが設けられる。
【００２８】
自動変速モードのとき、シフトレバー２９ａをＤレンジに入れておけば車速に応じて自動的に変速が行われる。またこの自動変速モードでも、ドライバがシフトレバー２９ａをＵＰ又はＤＯＷＮに操作すれば、マニュアルでのシフトアップ又はシフトダウンが可能である。この自動変速モードにおいて、スキップスイッチ２５がＯＦＦ（通常モード）なら、シフトレバー２９ａの１回のＵＰ又はＤＯＷＮの操作により、変速は１段ずつ行われる。これはトレーラ牽引時等、積載荷重が比較的大きいときに有効である。またスキップスイッチ２５がＯＮ（スキップモード）なら変速は１段飛ばしで行われる。これはトレーラを牽引してないときや荷が軽いときなどに有効である。
【００２９】
一方、マニュアル変速モードのときは、変速は完全にドライバの意思に従う。シフトレバー２９ａがＤレンジのときは変速は行われず、現在ギヤが保持され、ドライバの積極的な意思でシフトレバー２９ａをＵＰ又はＤＯＷＮに操作したときのみ、シフトアップ又はシフトダウンが可能である。このときも前記同様、スキップスイッチ２５がＯＦＦなら１回の操作につき変速は１段ずつ行われ、スキップスイッチ２５がＯＮなら変速は１段飛ばしで行われる。このモードではＤレンジは現ギヤ段を保持するＨ（ホールド）レンジとなる。
【００３０】
なお、運転席に非常用変速スイッチ２７が設けられ、ＧＳＵの電磁弁等が故障したときはスイッチ２７の手動切換により変速できるようになっている。
【００３１】
図２に示すように、変速機３にあっては、インプットシャフト１５、主軸３３及びアウトプットシャフト４が同軸上に配置され、副軸３２がそれらの下方に平行配置される。インプットシャフト１５がクラッチ２のドリブンプレート２ａに接続され、インプットシャフト１５と主軸３３とが相対回転可能に支持される。
【００３２】
まずスプリッタ１７とメインギヤ１８の構成を説明する。インプットシャフト１５にインプットギヤＳＨが回転可能に取り付けられる。また主軸３３にも前方から順にギヤＭ４，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１，ＭＲが回転可能に取り付けられる。ＭＲを除くギヤＳＨ，Ｍ４，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１は、それぞれ副軸３２に固設されたカウンタギヤＣＨ，Ｃ４，Ｃ３，Ｃ２，Ｃ１に常時噛合される。ギヤＭＲはアイドルリバースギヤＩＲに常時噛合され、アイドルリバースギヤＩＲは副軸３２に固設されたカウンタギヤＣＲに常時噛合される。
【００３３】
インプットシャフト１５及び主軸３３に取り付けられた各ギヤＳＨ，Ｍ４…に、当該ギヤを選択し得るようドグギヤ３６が一体的に設けられ、これらドグギヤ３６に隣接してインプットシャフト１５及び主軸３３に第１〜第４ハブ３７〜４０が固設される。第１〜第４ハブ３７〜４０には第１〜第４スリーブ４２〜４５が嵌合される。ドグギヤ３６及び第１〜第４ハブ３７〜４０の外周部と、第１〜第４スリーブ４２〜４５の内周部とにスプラインが形成されており、第１〜第４スリーブ４２〜４５は第１〜第４ハブ３７〜４０に常時係合してインプットシャフト１５又は主軸３３と同時回転すると共に、前後にスライド移動してドグギヤ３６に対し選択的に係合・離脱する。即ち、スプリッタ１７におけるハブ３７とドグ３６、およびメインギヤ１８における副軸３２側のドグ３６と主軸３３側のハブ３７〜４０とをスリーブ４２〜４５により係合・離脱させることによりギヤイン・ギヤ抜きが行われる。第１スリーブ４２の移動をスプリッタアクチュエータ２０で行い、第２〜第４スリーブ４３〜４５の移動をメインアクチュエータ２１で行う。
【００３４】
このように、スプリッタ１７とメインギヤ１８とは各アクチュエータ２０，２１によって自動変速され得る常時噛み合い式の構成とされる。また、スプリッタ１７は、そのスプライン部に通常の機械的なシンクロ機構が存在するものであるが、メインギヤ１８の各ギヤ段は各スプライン部にシンクロ機構が存在しないノンシンクロギヤ段となっている。このため、メインギヤ１８の変速を伴う変速を実行する場合、後述のシンクロ制御なるものを行って副軸３２側のドグギヤ回転数と主軸３３側のスリーブ回転数とを同期（シンクロ）させ、シンクロ機構なしで変速できるようにしている。ここではメインギヤ１８以外にスプリッタ１７にもニュートラルポジションが設けられ、所謂ガラ音対策がなされている（特願平11-319915 号参照）。
【００３５】
次にレンジギヤ１９の構成を説明する。レンジギヤ１９は遊星歯車機構３４を採用しており、ハイ・ローいずれかのポジションに切り替えることができる。遊星歯車機構３４は、主軸３３の最後端に固設されたサンギヤ６５と、その外周に噛合される複数のプラネタリギヤ６６と、プラネタリギヤ６６の外周に噛合される内歯を有したリングギヤ６７とからなる。各プラネタリギヤ６６は共通のキャリア６８に回転可能に支持され、キャリア６８はアウトプットシャフト４に連結される。リングギヤ６７は管部６９を一体的に有し、管部６９はアウトプットシャフト４の外周に相対回転可能に嵌め込まれてアウトプットシャフト４とともに二重軸を構成する。
【００３６】
第５ハブ４１が管部６９に一体的に設けられる。また第５ハブ４１の後方に隣接して、アウトプットシャフト４にアウトプットシャフトドグギヤ７０が一体的に設けられる。第５ハブ４１の前方に隣接して、ミッションケース側に固定ドグギヤ７１が設けられる。第５ハブ４１の外周に第５スリーブ４６が嵌合される。これら第５ハブ４１、アウトプットシャフトドグギヤ７０、固定ドグギヤ７１及び第５スリーブ４６にも前記同様にスプラインが形成され、第５スリーブ４６が第５ハブ４１に常時係合すると共に、前後にスライド移動してアウトプットシャフトドグギヤ７０又は固定ドグギヤ７１に対し選択的に係合・離脱する。第５スリーブ４６の移動がレンジアクチュエータ２２で行われる。レンジギヤ１９のスプライン部には機械的なシンクロ機構が存在する。
【００３７】
第５スリーブ４６が前方に移動するとこれが固定ドグギヤ７１に係合し、第５ハブ４１と固定ドグギヤ７１とが連結される。これによりリングギヤ６７がミッションケース側に固定され、アウトプットシャフト４が１より大きい比較的大きな減速比（ここでは４．５）で回転駆動されるようになる。これがローのポジションである。
【００３８】
一方、第５スリーブ４６が後方に移動するとこれがアウトプットシャフトドグギヤ７０に係合し、第５ハブ４１とアウトプットシャフトドグギヤ７０とが連結される。これによりリングギヤ６７とキャリア６８とが互いに固定され、アウトプットシャフト４が１の減速比で直結駆動されるようになる。これがハイのポジションである。このようにかかるレンジギヤ１９ではハイ・ロー間の減速比が比較的大きく異なる。
【００３９】
結局、この変速機３では、前進側において、スプリッタ１７でハイ・ローの２段、メインギヤ１８で４段、レンジギヤ１９でハイ・ローの２段に変速可能であり、計２×４×２＝１６段に変速することができる。また後進側では、スプリッタ１７のみでハイ・ローを切り替えて２段に変速することができる。
【００４０】
次に、各アクチュエータ２０，２１，２２について説明する。これらアクチュエータはエアタンク５の空圧で作動する空圧シリンダと、空圧シリンダへの空圧の給排を切り替える電磁弁とで構成される。そしてこれら電磁弁がＴＭＣＵ９で選択的に切り替えられ、空圧シリンダを選択的に作動させるようになっている。
【００４１】
スプリッタアクチュエータ２０は、ダブルピストンを有した空圧シリンダ４７と三つの電磁弁ＭＶＨ，ＭＶＦ，ＭＶＧとで構成される。スプリッタ１７をニュートラルにするときはＭＶＨ／ＯＮ，ＭＶＦ／ＯＦＦ，ＭＶＧ／ＯＮとされる。スプリッタ１７をハイにするときはＭＶＨ／ＯＦＦ，ＭＶＦ／ＯＦＦ，ＭＶＧ／ＯＮとされる。スプリッタ１７をローにするときはＭＶＨ／ＯＦＦ，ＭＶＦ／ＯＮ，ＭＶＧ／ＯＦＦとされる。
【００４２】
メインアクチュエータ２１は、ダブルピストンを有しセレクト側の動作を担当する空圧シリンダ４８と、シングルピストンを有しシフト側の動作を担当する空圧シリンダ４９とを備える。空圧シリンダ４８には三つの電磁弁ＭＶＣ，ＭＶＤ，ＭＶＥが設けられ、空圧シリンダ４９には二つの電磁弁ＭＶＢ，ＭＶＡが設けられる。
【００４３】
セレクト側空圧シリンダ４８は、ＭＶＣ／ＯＦＦ，ＭＶＤ／ＯＮ，ＭＶＥ／ＯＦＦのとき図の下方に移動し、メインギヤの３ｒｄ、４ｔｈ又はＮ３を選択可能とし、ＭＶＣ／ＯＮ，ＭＶＤ／ＯＦＦ，ＭＶＥ／ＯＮのとき中立となり、メインギヤの１ｓｔ、２ｎｄ又はＮ２を選択可能とし、ＭＶＣ／ＯＮ，ＭＶＤ／ＯＦＦ，ＭＶＥ／ＯＦＦのとき図の上方に移動し、メインギヤのＲｅｖ又はＮ１を選択可能とする。
【００４４】
シフト側空圧シリンダ４９は、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶＢ／ＯＮのとき中立となり、メインギヤのＮ１、Ｎ２又はＮ３を選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶＢ／ＯＦＦのとき図の左側に移動し、メインギヤの２ｎｄ，４ｔｈ又はＲｅｖを選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＦＦ，ＭＶＢ／ＯＮのとき図の右側に移動し、メインギヤの１ｓｔ又は３ｒｄを選択可能とする。
【００４５】
レンジアクチュエータ２２は、シングルピストンを有した空圧シリンダ５０と二つの電磁弁ＭＶＩ，ＭＶＪとで構成される。空圧シリンダ５０は、ＭＶＩ／ＯＮ，ＭＶＪ／ＯＦＦのとき図の右側に移動し、レンジギヤをハイとし、ＭＶＩ／ＯＦＦ，ＭＶＪ／ＯＮのとき図の左側に移動し、レンジギヤをローとする。
【００４６】
ところで、後述するシンクロ制御に際して副軸３２を減速制動するため、副軸３２には副軸（カウンタシャフト）ブレーキ手段２７が設けられる。副軸ブレーキ手段２７は湿式多板ブレーキであって、エアタンク５の空圧で作動する。この空圧の給排を切り替えるため電磁弁ＭＶＢＲＫが設けられる。電磁弁ＭＶＢＲＫがＯＮのとき副軸ブレーキ手段２７に空圧が供給され、副軸ブレーキ手段２７が作動状態となる。電磁弁ＭＶＢＲＫがＯＦＦのときには副軸ブレーキ手段２７から空圧が排出され、副軸ブレーキ手段２７が非作動となる。
【００４７】
さて、本発明の変速制御装置とは、変速時に変速機３、エンジン１及びクラッチ２を制御するものであり、本実施形態では、ＥＣＵ６、ＴＭＣＵ９、クラッチブースタ１０及びギヤシフトユニットＧＳＵ等で構成される。以下、この変速制御装置による制御内容を説明する。
【００４８】
ＴＭＣＵ９には図４に示すシフトアップマップと図５に示すシフトダウンマップとがメモリされており、ＴＭＣＵ９は、自動変速モードのとき、これらマップに従って自動変速を実行する。例えば図４のシフトアップマップにおいて、ギヤ段ｎ（ｎは１から１５までの整数）からｎ＋１へのシフトアップ線図がアクセル開度（％）とアウトプットシャフト回転数（ｒｐｍ）との関数で決められている。そしてマップ上では現在のアクセル開度（％）とアウトプットシャフト回転数（ｒｐｍ）とからただ１点が定まる。車両加速中は、車輪に連結されたアウトプットシャフト４の回転数が次第に増加していく。そこで通常の自動変速モードでは、現在の１点が各線図を越える度に１段ずつシフトアップを行うこととなる。このときスキップモードであれば線図を交互に１本ずつ飛ばして２段ずつシフトアップを行う。
【００４９】
図５のシフトダウンマップにおいても同様に、ギヤ段ｎ＋１（ｎは１から１５までの整数）からｎへのシフトダウン線図がアクセル開度（％）とアウトプットシャフト回転数（ｒｐｍ）との関数で決められている。そしてマップ上では現在のアクセル開度（％）とアウトプットシャフト回転数（ｒｐｍ）とからただ１点が定まる。車両減速中はアウトプットシャフト４の回転数が次第に減少していくので、通常の自動変速モードでは、現在の１点が各線図を越える度に１段ずつシフトダウンを行う。スキップモードであれば線図を交互に１本ずつ飛ばして２段ずつシフトダウンする。
【００５０】
一方、マニュアルモードのときは、これらマップと無関係にドライバが自由にシフトアップ・ダウンを行える。通常モードなら１回のシフトチェンジ操作で１段変速でき、スキップモードなら１回のシフトチェンジ操作で２段変速できる。
【００５１】
なおＴＭＣＵ９は、アウトプットシャフト回転センサ２８により検知される現在のアウトプットシャフト回転数の値から現在の車速を換算し、これをスピードメータに表示する。つまり車速がアウトプットシャフト回転数から間接的に検知され、アウトプットシャフト回転数と車速とは比例関係にある。
【００５２】
次に、ノンシンクロギヤ段であるメインギヤ１８の各ギヤ段のギヤインを伴う変速を実行する場合におけるシンクロ制御の内容を説明する。
【００５３】
図６、図７に示すように、ＴＭＣＵ９には、スプリッタ１７及びメインギヤ１８における各ギヤの歯数Ｚ_SH，Ｚ₁ 〜Ｚ₄ ，Ｚ_R ，Ｚ_CH，Ｚ_C1〜Ｚ_C4，Ｚ_CRと、レンジギヤ１９におけるハイ・ローの減速比とが予め記憶されている。そこでＴＭＣＵ９は、メインギヤ１８のギヤ歯数と、副軸回転センサ２６によって検知される副軸回転数（ｒｐｍ）とに基づいて、次回変速先となるメインギヤ１８のギヤ段（目標メインギヤ段）におけるドグギヤ回転数（ｒｐｍ）を算出する。また、ＴＭＣＵ９は、次回変速先となるレンジギヤ１９のギヤ段（目標レンジギヤ段）の減速比と、アウトプットシャフト回転センサ２８によって検知されるアウトプットシャフト回転数（ｒｐｍ）とに基づき、メインギヤ１８におけるスリーブ回転数（ｒｐｍ）を算出する。ここで、スリーブは主軸のハブに嵌合されているものであるため、当然スリーブ回転数＝ハブ回転数となる。
【００５４】
図７の表の左欄において、左端に記載された「１ｓｔ」、「２ｎｄ」…「Ｒｅｖ」の語は目標メインギヤ段を示している。また括弧内の「１ｓｔ」、「２ｎｄ」…の語は各目標メインギヤ段が担当する変速機全体としての目標ギヤ段を示している。例えば、メインギヤ１８の「１ｓｔ」（ギヤＭ１）が担当する変速機全体のギヤ段は「１ｓｔ」、「２ｎｄ」、「９ｔｈ」、「１０ｔｈ」である。括弧内の語は最初の二つと後の二つとがレンジギヤ１９のロー・ハイで切り分けられる。例えばメインギヤ「１ｓｔ」だと「１ｓｔ」、「２ｎｄ」がレンジギヤロー、「９ｔｈ」、「１０ｔｈ」がレンジギヤハイである。そして最初の二つ又は後の二つの中において、先と後とがスプリッタ１７のロー・ハイで切り分けられる。例えばメインギヤ「１ｓｔ」でレンジギヤローだと、スプリッタローで変速機は「１ｓｔ」、スプリッタハイで変速機は「２ｎｄ」となる。またメインギヤ「１ｓｔ」でレンジギヤハイだと、スプリッタローで変速機は「９ｔｈ」、スプリッタハイで変速機は「１０ｔｈ」となる。目標メインギヤ段の「２ｎｄ」、「３ｒｄ」、「４ｔｈ」についても同様である。
【００５５】
目標メインギヤ段「Ｒｅｖ」ではレンジギヤ１９による切り分けは行われず、スプリッタ１７のみで切り分けがなされる。スプリッタハイでリバース「ｈｉｇｈ」、スプリッタローでリバース「ｌｏｗ」となる。
【００５６】
図７の表の右欄は副軸３２側であるドグギヤ回転数（ｒｐｍ）の算出式を示している。例えば目標メインギヤ段「１ｓｔ」だと、副軸回転センサ２６による検出値（副軸回転数（ｒｐｍ））に、ギヤ比Ｚ_C1／Ｚ₁ を乗じた値が、ギヤＭ１に固設されたドグギヤ３６の回転即ちドグギヤ回転数（ｒｐｍ）となる。目標メインギヤ段「Ｒｅｖ」では、副軸回転数（ｒｐｍ）に減速比Ｃ_Rev を乗じた値がドグギヤ回転数（ｒｐｍ）となる。
【００５７】
一方、図７の下段は、主軸３３側であるスリーブ４３、４４、４５の回転即ちスリーブ回転数（ｒｐｍ）の算出式を示している。次回変速先の目標レンジギヤ段がＨｉｇｈのときは、減速比が１なので、アウトプットシャフト回転センサ２８の検出値（アウトプットシャフト回転数（ｒｐｍ））がそのままスリーブ回転数（ｒｐｍ）となる。また目標レンジギヤ段がＬｏｗのときは、減速比がＣ_RG＝４．５なので、アウトプットシャフト回転数（ｒｐｍ）に減速比Ｃ_RGを乗じた値がスリーブ回転数（ｒｐｍ）となる。
【００５８】
シンクロ制御では、これら副軸３２に連動するドグギヤ回転数と主軸３３側のスリーブ回転数（ハブ回転数）とをギヤイン可能な範囲内に近付ける制御を行う。具体的には回転差Δ＝（ドグギヤ回転数−スリーブ回転数）を計算し、この値をギヤイン可能な範囲に入れる制御を行う。例えば、シフトアップ時などのように、変速先のギヤ段においてドグギヤ回転数＞スリーブ回転数となっている場合には、クラッチ２を断してギヤ抜きした後、副軸ブレーキ手段（以下ＣＳＢという）を作動させて、副軸３２を減速制動してドグギヤ回転数を下げてシンクロさせる。他方、シフトダウン時などのように、変速先のギヤ段においてドグギヤ回転数＜スリーブ回転数となっている場合、ダブルクラッチ制御を行い、ドグギヤ回転を上げてシンクロさせる。
【００５９】
ダブルクラッチ制御は以下の如きである。図８に示すように、時刻ｔ₁ で変速指示信号があった場合、まずクラッチ断し、ギヤ抜きを行う。ギヤ抜きは、クラッチが切れ始めた直後の位置、言い換えれば半クラッチ領域に入った直後の位置ｐ₁ で開始する。エンジン制御は、クラッチ位置がｐ₁ となった時点から、実アクセル開度から離れた疑似アクセル開度に基づく制御に移行される。このとき、ＥＣＵ６は変速先のギヤ段における副軸３２側のドグギヤ回転数と主軸３３側のスリーブ回転数とをシンクロさせるために必要な目標副軸回転数Ｙに相当する目標エンジン回転数Ｘを算出し、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数Ｘまで上昇させて一定に保持する。本実施形態では目標エンジン回転数Ｘは、現在のアウトプットシャフト回転数に、変速先の目標ギヤ段（変速機全体におけるギヤ段のことで、１〜１６速のうちのいずれか一つ）のギヤ比を乗じて目標エンジン回転数Ｘを算出する。このように、アウトプットシャフト回転数から直接目標エンジン回転数Ｘを算出するようにすれば計算が容易となり、制御を簡易化できる。
【００６０】
ギヤ抜き後、クラッチが一瞬接続され、これにより副軸３２の回転数が目標副軸回転数Ｙ付近まで上昇し、ドグギヤ回転数とスリーブ回転数との回転差がギヤイン可能な範囲内となる。この直後クラッチが再び断され、ギヤインが実行される。ギヤインは、クラッチ切り終わり直前となる位置、言い換えれば半クラッチ領域から抜け出る直前の位置ｐ₂ から開始される。ギヤイン終了後、直ちにクラッチが再接続され、クラッチが完接されるとダブルクラッチ制御が終了し、エンジン及び副軸回転数が実アクセル開度に従った回転に移行する。
【００６１】
ところで、この変速制御装置では、特開２００１−２６３４７２に示されているように二パターンの変速制御を実行する。一つ目は、レンジギヤのシフトダウンを伴わない変速を行うときに実行する変速Ａパターンであり、二つ目は、レンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御両方を必要とする変速を行うときに実行する変速Ｂパターンである。レンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御両方を必要とする変速とは、図７の表でいえば９ｔｈ→７ｔｈ、９ｔｈ→８ｔｈ、１０ｔｈ→８ｔｈの場合である。この場合、レンジギヤのハイ・ロー間の減速比が比較的大きく異なりシフトダウンに時間がかかると共に、ダブルクラッチ制御にも比較的時間がかかるためこれらを順番に行っていたのでは全体の変速時間が長くなる。そこで、レンジギヤのシフトダウンを伴う変速機全体のシフトダウンのときには、全体の変速時間を短縮できるような変速制御パターンを行うようにしているのである。
【００６２】
以下、二つの変速制御パターンについて説明する。
【００６３】
まず、図９を用いて変速パターン判別のためのプログラムを説明する。
【００６４】
変速指示があるとＴＭＣＵ９はまずステップ１０１でレンジギヤの変速の有無を判断する。レンジギヤ変速無のときはステップ１０４に進んで変速Ａパターンを選択する。変速Ａパターンとは図１０のチャートに従って変速するパターンのことで、通常の変速パターンである。レンジギヤ変速有のときはステップ１０２に進んでその変速がシフトダウン（Ｈ→Ｌ）か否かを判断する。シフトアップならステップ１０４に進んで変速Ａパターンを選択し、シフトダウンならステップ１０３に進んで変速Ｂパターンを選択する。変速Ｂパターンとは図１１のチャートに従って変速するパターンのことで、比較的特殊なケースにおいて行われる変速パターンである。
【００６５】
図１０、図１１においては、図の上方から下方に向かう時間軸があり、横並びに示されている項目は同時ないし同時期に行うことを示している。例えば図１０でステップ２０１とステップ２０２とは同時に行う。
【００６６】
レンジギヤのシフトダウンを伴わない変速Ａパターンについて。図１０に示すように、まず、メインギヤ変速有のときはステップ２０１に進んでメインギヤ抜きを行う。このときスプリッタの変速も有るときは、ステップ２０２に進んでスプリッタのギヤ抜き（シフト抜き）を行う。このときの条件はクラッチ位置がｐ₁ より断側にあることである。なおこれを「クラッチ位置＞ｐ₁ 」と表示する。勿論、メインギヤ又はスプリッタの一方しか変速しない場合は両ステップのうち一方が省略される。なおレンジギヤのみの変速の場合は無い。図７の表に示すように、一気に７段飛ばし（ｅｘ．２ｎｄ→１０ｔｈ）になってしまうからである。
【００６７】
次に、ステップ２０３、２０４、２０５を同時に行う。ステップ２０３では次にギヤインするギヤＭ１，Ｍ２…に合わせてメインギヤのセレクトを行う。条件はメインギヤがニュートラルにあることである。ステップ２０４では、レンジギヤの変速があるときは、そのギヤ抜きとギヤインとを同時に行う。これは図２に示したようにレンジアクチュエータ２２の構造上、抜きとインとが同時に行われてしまうからである。このときの条件はクラッチ位置がｐ₂ より断側にあるか（「クラッチ位置＞ｐ₂ 」と表示する）、又はメインギヤがニュートラルであることである。ステップ２０５ではスプリッタのギヤイン（シフトイン）を行う。条件はステップ２０４と同様クラッチ位置＞ｐ₂ 又はメインギヤ＝Ｎである。これによりエンジン動力が副軸３２まで伝達可能となり、ダブルクラッチ制御可能となる。なお、スプリッタのみの変速の場合はここで変速完了となる。
【００６８】
ステップ２０６ではシンクロ制御を実行する。ここでの条件はメインギヤがＮで、且つスプリッタとレンジギヤとがシフト完了していることである。ドグギヤ回転数−スリーブ回転数＞Ｍ₁ （Ｍ₁ は正の設定値）のとき、即ちシフトアップのときは、副軸（カウンタシャフト）ブレーキ制御を行い、ドグギヤ回転数をスリーブ回転数付近まで下げる。一方、ドグギヤ回転数−スリーブ回転数＜−Ｍ₂ （Ｍ₂ は正の設定値）のときは、ダブルクラッチ制御を行い、ドグギヤ回転数をスリーブ回転数付近まで上げる。
【００６９】
こうしてメインギヤの同期を終えたらステップ２０７に進んでメインギヤをギヤインする。ここでの条件は、メインギヤがセレクト完了しており（ステップ２０３）、目標副軸回転数と現副軸回転数との差の絶対値がギヤイン可能な値α以下であり、且つクラッチ位置＞ｐ₂ となっていることである。以上により変速Ａパターンを終了する。
【００７０】
次に、レンジギヤのシフトダウンを伴う変速Ｂパターンについて。図１１に示すように、ここではメインギヤの変速は必須なので（図７参照）、ステップ３０２に進んでメインギヤ抜きを行う。条件はステップ２０１同様クラッチ位置＞ｐ₁ である。このときスプリッタの変速も有るときは、ステップ３０２に先立ってステップ３０１でスプリッタをギヤ抜きし、ステップ３０２と同時にステップ３０３でスプリッタをギヤインする。ステップ３０１、３０３の実行条件はステップ２０２、２０５と同じである。
【００７１】
次に、ステップ３０４、３０５及び３０６を同時に行う。ステップ３０４ではステップ２０３同様メインギヤをセレクトする。ステップ３０５ではステップ２０４同様、レンジギヤのギヤ抜き及びギヤイン即ちシフトダウンを行う。ステップ３０６ではステップ２０６同様シンクロ制御を行う。
【００７２】
こうしてこれらステップを終えたら、ステップ３０７でステップ２０７同様メインギヤをギヤインし、変速Ｂパターンを終了する。
【００７３】
このように変速Ｂパターンでは、比較的長時間を要するレンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御とを同時に行ってしまうので、全体の変速時間を短縮することができる。
【００７４】
ここで、変速Ａパターンでレンジギヤの変速後にシンクロ制御を行うのは以下の理由による。即ち、変速Ａパターンではレンジギヤがシフトアップであり、このときは変速機全体で必ずシフトアップとなり、シンクロ制御はＣＳＢとなる。ＣＳＢによる同期は極めて短時間で行えるので、このときレンジギヤのシフトアップを同時又は後に行ってしまうと、ＣＳＢが先に終了し、レンジギヤのシフト終了までの間に副軸回転が落ち込み、せっかく同期した回転が狂うばかりかダブルクラッチの必要性も生じてくるからである。
【００７５】
また、シンクロ制御及びメインギヤのギヤインを行ってからレンジギヤをシフトアップする考え方もあるが、一般的にこれは行えない。レンジギヤが比較的大きな減速比の差を有するため、この順番で行うとレンジギヤのシンクロ出力側からテーパコーンを介して、シンクロ入力側からインプットシャフト１５までのギヤ群全体を急加速しなければならず、レンジギヤのシンクロ機構に過負荷を掛け、レンジギヤを入れられないか又は変速機を壊してしまうからである。
【００７６】
以上の理由から、変速Ａパターンでは先にレンジギヤの変速を行い、この後メインギヤのシンクロ、ギヤインを行うようにしている。
【００７７】
さて、以上説明してきたような制御を実行する変速制御装置であるが、本発明では、「発明が解決しようとする課題」の項で説明した問題点を解決すべく変速時のエンジン制御に改良が加えられている。
【００７８】
即ち、低速走行時に上述したダブルクラッチ制御を実行する場合、目標副軸回転数Ｙが極低く（例えば、目標エンジン回転数Ｘにしてアイドル回転数＋５０ｒｐｍ程度）なるため、図８に示した通常のダブルクラッチ制御を実行した場合、クラッチを一瞬接として副軸３２の回転数を上昇させても、ギヤインを行うべくクラッチを断とすると、図中点線Ａで示すように、副軸３２の回転数が低下してしまい再度クラッチを接続する必要が生じてしまうことがあるが、本発明ではこれを防止する。
【００７９】
以下、この目的を達成する制御プログラム及び方法について、図１２のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートはダブルクラッチ制御中における目標エンジン回転数Ｘの算出に関わるものであり、ＴＭＣＵ９によって所定時間（ｅｘ．３２ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。
【００８０】
まず、ステップＳ１において、現在変速中であるかどうかを判定する。変速中とは変速指示信号が発生してからクラッチが完接されるまでの間を意味している。変速中でなければ終了する。変速中であると判定された場合、ステップＳ２に進んでダブルクラッチ制御中であるかどうかを判定する。ダブルクラッチ制御中とは図１０及び図１１における、ステップ２０６及びステップ３０６を実行中であることを意味している。ダブルクラッチ制御中でない場合、上記のような問題が発生することはないので終了する。
【００８１】
一方、ダブルクラッチ制御中である場合、ステップＳ３に進んで、変速先のギヤ段における副軸３２に連動するドグギヤ回転数と主軸３３側のスリーブ回転数（ハブ回転数）とをシンクロさせるために必要な目標副軸回転数Ｙに相当する目標エンジン回転数Ｘを算出する。即ち、本実施形態では、現在のアウトプットシャフト回転数に、変速先の目標ギヤ段のギヤ比を乗じて目標エンジン回転数Ｘを算出する。
【００８２】
次にステップＳ４に進んで、ステップＳ３で算出した目標エンジン回転数Ｘが予め入力された設定値１（第一設定回転数）よりも小さいかどうかを判定する。ここで設定値１（第一設定回転数）とは、通常のダブルクラッチ制御を行った場合、クラッチを断としたときに副軸３２の回転数が低下してしまいギヤインを行うことができず再度クラッチを接とする必要が生じるおそれのあるような値であり、例えばエンジンのアイドル回転数＋５０ｒｐｍ程度に設定される。本実施形態ではアイドル回転数が５００ｒｐｍであり、設定値１は５５０ｒｐｍである。目標エンジン回転数Ｘ≧設定値１である場合、目標副軸回転数Ｙが十分高いことを意味しているので、ステップＳ５に移行して、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数Ｘに合わせて、図８で説明したような通常のダブルクラッチ制御を実行する。
【００８３】
目標エンジン回転数Ｘ＜設定値１である場合、ステップＳ６に移行して実際のエンジン回転数を予め入力された設定値２（第二設定回転数）に合わせて制御する。この設定値２（第二設定回転数）とは目標エンジン回転数Ｘよりも高い値であり、クラッチを接して副軸３２の回転数を高めた後にクラッチを断しても、再度クラッチを接とする必要が生じるほどには副軸回転数が低下しないような値に設定される。例えば、設定値１に５０〜３００ｒｐｍ程度を加算した値であり、本実施形態では８００ｒｐｍである。このように、目標エンジン回転数Ｘが設定値１よりも低い場合には、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数Ｘよりも高い設定値２に合わせて制御し、その状態でクラッチを一瞬接とする。その結果、副軸３２の回転数は目標副軸回転数Ｙよりも高く上昇する。その後、クラッチを再び断してから、副軸ブレーキ手段２７を作動して副軸３２を減速制動し、副軸３２の回転数が目標副軸回転数Ｙ付近まで低下したらギヤインを実行する。
【００８４】
これを、図１３を用いて説明すると、時刻ｔ₁ で変速指示信号があった場合、まずクラッチ断し、クラッチが半クラッチ領域に入った直後の位置ｐ₁ でギヤ抜きを開始する。そして、ＥＣＵ６は目標副軸回転数Ｙに相当する目標エンジン回転数Ｘを算出するのであるが、目標エンジン回転数Ｘが設定値１よりも低いため、実際のエンジン回転数を設定値２まで上昇させて一定に保持する。
【００８５】
ギヤ抜き後、クラッチが一瞬接続され、これにより副軸３２の回転数が目標副軸回転数Ｙ以上に上昇する。この直後クラッチが再び断されると副軸ブレーキ手段２７が作動して副軸３２が減速制動され、副軸３２の回転数が目標副軸回転数Ｙ付近まで低下するとギヤインが実行される。ギヤインは、クラッチが半クラッチ領域から抜け出る直前の位置ｐ₂ よりも断側に位置したときに開始される。ギヤイン終了後、直ちにクラッチが再接続され、クラッチが完接されるとダブルクラッチ制御が終了し、エンジン及び副軸回転数が実アクセル開度に従った回転に移行する。
【００８６】
このように、目標エンジン回転数Ｘが設定値１より低い場合には、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数Ｘよりも高めてクラッチを接として副軸３２の回転数を目標副軸回転数Ｙよりも高め、その後副軸ブレーキ手段２７により副軸３２の回転数を目標副軸回転数Ｙ付近まで低下させてギヤインを行うようにしているため、再度クラッチを接とする必要が生じないのである。従って、低速走行時にノンシンクロギヤ段へシフトダウンを行う場合であっても、ダブルクラッチ制御の繰り返しを防止でき、短時間で変速を行うことができる。
【００８７】
また、副軸ブレーキ手段２７を作動することで副軸３２が目標副軸回転数Ｙ付近まで低下する時間を短くでき、変速全体に要する時間を短縮できる。しかしながら、本発明はこの点において制約されず、副軸ブレーキ手段２７を作動しなくても成立するものである。即ち、副軸回転数を目標副軸回転数Ｙよりも高めた後にクラッチを断すると、各ギヤ間等の摩擦力によって副軸回転数は自然に低下するので、その自然減速により副軸回転数が目標副軸回転数Ｙ付近まで低下してからギヤインを実行しても良い。
【００８８】
また、本実施形態では設定値２の値は設定値１よりも大きいとして説明してきたが、本発明はこの点において限定されない。例えば、副軸ブレーキ手段２７を作動しないようにした場合、変速時間を短縮するために設定値２は目標エンジン回転数Ｘよりも僅かに大きい程度に設定することが好ましく、その結果、設定値２が設定値１よりも小さくなることもある。一例を示すと、設定値１を６００ｒｐｍに設定し、設定値２を目標エンジン回転数Ｘ＋３０ｒｐｍと設定した場合において、目標エンジン回転数Ｘが５５０ｒｐｍであった場合、設定値２は５８０ｒｐｍとなり設定値１よりも小さくなる。
【００８９】
以上、本発明の実施形態は上述のものに限られない。例えば本発明を適用する車両はトラクタに限られない。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、低速走行時にノンシンクロギヤ段へシフトダウンを行う場合であっても、ダブルクラッチ制御の繰り返しを防止でき、変速時間を短縮できるという優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る車両の自動変速装置を示す構成図である。
【図２】自動変速機を示す構成図である。
【図３】自動クラッチ装置を示す構成図である。
【図４】シフトアップマップである。
【図５】シフトダウンマップである。
【図６】変速機内の各ギヤの歯数を示す。
【図７】ドグギヤ回転及びスリーブ回転の算出式を示す。
【図８】ダブルクラッチ制御の内容を示すタイムチャートである。
【図９】変速パターン判別プログラムを示すフローチャートである。
【図１０】変速Ａパターンの内容を示すフローチャートである。
【図１１】変速Ｂパターンの内容を示すフローチャートである。
【図１２】エンジン制御内容を示すフローチャートである。
【図１３】目標エンジン回転数が第一設定回転数よりも低い場合におけるダブルクラッチ制御の内容を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
３変速機
６エンジンコントロールユニット
９トランスミッションコントロールユニット
１０クラッチブースタ（クラッチアクチュエータ）
１７スプリッタ
１８メインギヤ
１９レンジギヤ
２０スプリッタアクチュエータ
２１メインアクチュエータ
２２レンジアクチュエータ
２７副軸ブレーキ手段
３２副軸
３３主軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shift control device that controls a shift of a transmission having a non-synchronous gear stage that does not have a mechanical synchro mechanism, and in particular, a shift in the case of shifting down to a non-synchronous gear stage during low-speed traveling. The present invention relates to a shift control device that shortens the time.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in a transmission for a vehicle, in order to reduce the number of parts and cost, a mechanical sync mechanism is omitted, and a sync control is performed instead to synchronize at the time of gear-in. .
[0003]
For example, in a two-shaft transmission equipped with a main shaft (output side) and a sub shaft (input side), the dog gear rotation speed linked to the sub shaft at the shift destination gear stage is different from that on the main shaft side, such as when shifting up. If the speed is higher than the hub speed, the clutch is disengaged and the gear is disengaged, and the countershaft brake means provided on the countershaft is used to decelerate and brake the countershaft to synchronize the dog gear and hub at the gear stage of the shift destination. Gear in.
[0004]
Also, when the gear speed of the gear shift destination is lower than the hub gear speed on the main shaft side, such as during downshifting, the clutch is disengaged and the gear is disengaged. After calculating the target engine speed corresponding to the target countershaft speed required to synchronize the dog gear and hub in the previous gear stage, and controlling the actual engine speed according to the target engine speed, The so-called double clutch, in which the countershaft rotation speed is set to the target countershaft rotation speed by temporarily engaging the clutch, the dog gear and the hub in the gear stage of the speed change destination are synchronized, and the clutch is disengaged again to perform gear-in. Execute control.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, there are cases where downshifting is executed in an extremely low speed traveling state, such as downshifting to the starting stage immediately before stopping, downshifting at the time of reacceleration, etc., and at this time, the double clutch control is executed.
[0006]
However, when the above-mentioned double clutch control is executed during low-speed running in this way, the target countershaft rotation speed becomes low (approximately the target engine rotation speed and slightly exceeds the engine idle rotation speed), and as a result, shift (shift down) There is a problem that the time required for the process becomes longer.
[0007]
The reason for this is that even if the clutch is temporarily connected and the countershaft is once pulled up to the target countershaft rotation speed, the rotation speed is low and the inertial force is small. As a result, the inertia force of the countershaft is defeated by the frictional force between the gears and the like, so that the rotational speed is greatly reduced, and it is necessary to connect the clutch again to increase the rotational speed of the countershaft. That is, even if the countershaft side and the main shaft side are synchronized, the rotation speed of the countershaft decreases before the gear-in is executed, so double clutch control is repeatedly executed, and the shift time is prolonged. .
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a shift control device that can prevent double clutch control from being repeated and shorten the shift time when shifting down to a non-synchronous gear stage during low-speed traveling.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention controls a shift of a transmission having a non-synchronous gear stage having a main shaft and a countershaft and not having a mechanical synchro mechanism, and an engine and a clutch at the time of the shift. A shift control device that performs predetermined double clutch control at the time of downshift accompanied by gear-in of the non-synchronous gear stage, and the double clutch control is performed before the gear-in of the non-synchronous gear stage. When the target engine speed corresponding to the target countershaft speed required for synchronizing the counter gear and the dog gear linked to the countershaft is greater than or equal to the first set speed, the actual engine After controlling the engine so that the rotational speed becomes the target engine rotational speed, the clutch is temporarily connected and disconnected to perform the non-synchro gear stage gear-in, When the target engine speed is lower than the first set speed, the engine is controlled so that the actual engine speed becomes a second set speed higher than the target engine speed, and then the clutch is temporarily The rotation speed of the countershaft is set to a higher rotation speed than the target countershaft rotation speed, the clutch is disengaged, and then the rotation speed of the subshaft decreases to near the target countershaft rotation speed. In some cases, the gear-in of the non-synchronized gear stage is included.
[0010]
Here, a countershaft brake means for decelerating and braking the countershaft is provided, and when the target engine speed is lower than the first set speed, the countershaft speed is set higher than the target countershaft speed. Then, it is preferable to reduce the rotation speed of the countershaft by the countershaft brake means.
[0011]
Further, the first set rotational speed may be a value obtained by adding about 50 rpm to the engine idle rotational speed.
[0012]
Further, the second set rotational speed may be a value obtained by adding about 50 to 300 rpm to the first set rotational speed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0014]
This embodiment is applied to the automatic transmission disclosed by the present applicant in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-263472. First, an outline of the automatic transmission will be described.
[0015]
FIG. 1 shows an automatic transmission for a vehicle according to this embodiment. Here, the vehicle is a tractor that pulls the trailer, and the engine is a diesel engine. As shown in the figure, a transmission 3 is attached to the engine 1 via a clutch 2, and an output shaft 4 (see FIG. 2) of the transmission 3 is connected to a propeller shaft (not shown) to drive a rear wheel (not shown). It is supposed to be. The engine 1 is electronically controlled by an engine control unit (ECU) 6. That is, the ECU 6 reads the current engine speed and the engine load from the outputs of the engine rotation sensor 7 and the accelerator opening sensor 8, and mainly controls the electronic governor 1d of the fuel injection pump 1a based on the engine rotation sensor 7 and the fuel injection. Control the timing and fuel injection amount.
[0016]
On the other hand, during the shift, the engine control is executed based on the pseudo accelerator opening processed by the ECU 6 independently of the actual accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 8. This is particularly necessary in the double clutch control described later.
[0017]
As shown in FIG. 2, the flywheel 1b is attached to the crankshaft of the engine, the ring gear 1c is formed on the outer periphery of the flywheel 1b, and the engine rotation sensor 7 outputs a pulse each time the teeth of the ring gear 1c pass, The ECU 6 counts the number of pulses per unit time and calculates the engine speed.
[0018]
As shown in FIG. 1, here, the clutch 2 and the transmission 3 are automatically controlled based on a control signal of a transmission control unit (TMCU) 9. That is, the automatic transmission device includes an automatic clutch device and an automatic transmission. The ECU 6 and the TMCU 9 are connected to each other via a bus cable or the like and can communicate with each other.
[0019]
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the clutch 2 is a mechanical friction clutch. The flywheel 1b that forms the input side, the driven plate 2a that forms the output side, and the driven plate 2a are in frictional contact with the flywheel 1b. Or it is comprised from the pressure plate 2b made to separate. The clutch 2 operates the pressure plate 2b in the axial direction by a clutch booster (clutch actuator) 10 and is basically automatically connected / disconnected, thereby reducing the burden on the driver. On the other hand, in order to enable delicate clutch work at the time of very low speed back and sudden clutch disconnection in an emergency, manual connection / disconnection by the clutch pedal 11 is also possible here. This is a configuration of a so-called selective auto clutch. A clutch stroke sensor 14 for detecting the clutch position (that is, the position of the pressure plate 2b) and a clutch pedal stroke sensor 16 for detecting the position of the clutch pedal 11 are provided, and are connected to the TMCU 9 respectively.
[0020]
As clearly shown in FIG. 3, the clutch booster 10 is connected to the air tank 5 through two air pressure passages a and b indicated by solid lines, and operates with the air pressure supplied from the air tank 5. One passage a is for automatic clutch connection / disconnection, and the other passage b is for clutch manual connection / disconnection. One of the passages a is bifurcated, one of which is provided with a series of solenoid valves MVC1 and MVC2 for automatic connection / disconnection, and the other is provided with an emergency solenoid valve MVCE. A double check valve DCV1 is provided at the branch junction. A hydraulically operated valve 12 attached to the clutch booster 10 is provided in the other passage b. A double check valve DCV2 is also provided at the junction of both passages a and b. The double check valves DCV1, DCV2 are differential pressure actuated three-way valves.
[0021]
The solenoid valves MVC1, MVC2, and MVCE are ON / OFF controlled by the TMCU 9. When ON, the upstream side communicates with the downstream side, and when OFF, the upstream side is blocked and the downstream side is opened to the atmosphere. First, the automatic side will be described. The electromagnetic valve MVC1 is simply turned ON / OFF in accordance with the ON / OFF of the ignition key. The ignition key is OFF, that is, OFF when the vehicle is stopped, and the air pressure from the air tank 5 is shut off. The electromagnetic valve MVC2 is a proportional control valve and can freely control the amount of supply or exhaust air. This is to control the clutch connection / disconnection speed. When the solenoid valves MVC1 and MVC2 are both ON, the air pressure in the air tank 5 is switched to the double check valves DCV1 and DCV2 and supplied to the clutch booster 10. As a result, the clutch is disconnected. When the clutch is connected, only the MVC 2 is turned OFF, whereby the air pressure of the clutch booster 10 is discharged from the MVC 2 and the clutch is connected.
[0022]
However, if an abnormality occurs in the electromagnetic valve MVC1 or MVC2 during clutch separation and either of them is turned OFF, the clutch is suddenly engaged against the driver's intention. Therefore, when such an abnormality is detected by the abnormality diagnosis circuit of the TMCU 9, the solenoid valve MVCE is immediately turned on. Then, the air pressure that has passed through the electromagnetic valve MVCE is switched to the reverse of the double check valve DCV1 and supplied to the clutch booster 10 to maintain the clutch disengaged state and prevent sudden clutch engagement.
[0023]
Next, the manual side will be described. The hydraulic pressure is supplied / discharged from the master cylinder 13 in response to the depression / return operation of the clutch pedal 11, and this hydraulic pressure is supplied to the hydraulic valve 12 via a hydraulic passage 13a indicated by a broken line. As a result, the hydraulic valve 12 is opened and closed, the pneumatic pressure is supplied to and discharged from the clutch booster 10, and the clutch 2 is manually connected and disconnected. When the hydraulically operated valve 12 is opened, the air pressure passing through the hydraulically operated valve 12 switches the double check valve DCV2 to reach the clutch booster 10.
[0024]
As shown in detail in FIG. 2, the transmission 3 is a multi-stage transmission that is basically meshed with a main shaft (main shaft) 33 and a counter shaft (counter shaft) 32, and has 16 forward speeds and 2 reverse speeds. Shifting is possible. The transmission 3 includes a main gear 18 and a splitter 17 and a range gear 19 as auxiliary transmissions on the input side and the output side, respectively. Then, the engine power transmitted to the input shaft 15 is sent to the splitter 17, the main gear 18, and the range gear 19 in order and output to the output shaft 4.
[0025]
A gear shift unit GSU is provided to automatically shift the transmission 3, and is composed of a splitter actuator 20, a main actuator 21, and a range actuator 22 that are responsible for shifting the splitter 17, the main gear 18, and the range gear 19. These actuators are also pneumatically operated like the clutch booster 10 and controlled by the TMCU 9. The current positions of the gears 17, 18 and 19 are detected by a gear position switch 23 (see FIG. 1). The rotation speed of the sub shaft 32 is detected by the sub shaft rotation sensor 26, and the rotation speed of the output shaft 4 is detected by the output shaft rotation sensor 28. These detection signals are sent to TMCU9.
[0026]
In this automatic transmission, a manual mode is set, and a manual shift based on a driver's shift change operation is possible. In this case, as shown in FIG. 1, the connection / disconnection control of the clutch 2 and the shift control of the transmission 3 are performed with a shift instruction signal from a shift lever device 29 provided in the driver's seat as a signal. That is, when the driver shifts the shift lever 29a of the shift lever device 29, the shift switch built in the shift lever device 29 is activated (ON), and a shift instruction signal is sent to the TMCU 9, based on which the TMCU 9 The clutch booster 10, the splitter actuator 20, the main actuator 21 and the range actuator 22 are appropriately operated to execute a series of gear shifting operations (clutch disengagement → gear disengagement → gear engagement → clutch engagement). The TMCU 9 displays the current shift stage on the monitor 31.
[0027]
In the illustrated shift lever device 29, R means reverse, N means neutral, D means drive, UP means shift up, and DOWN means shift down. The shift switch outputs a signal corresponding to each position. The driver's seat is provided with a mode switch 24 for switching the shift mode between automatic and manual and a skip switch 25 for switching whether the shift is performed step by step or step skipping.
[0028]
If the shift lever 29a is put in the D range in the automatic shift mode, the shift is automatically performed according to the vehicle speed. Even in the automatic transmission mode, if the driver operates the shift lever 29a to UP or DOWN, manual upshifting or downshifting is possible. In this automatic shift mode, if the skip switch 25 is OFF (normal mode), the shift is performed one step at a time by one operation of UP or DOWN of the shift lever 29a. This is effective when the loaded load is relatively large, such as when trailer is pulled. If the skip switch 25 is ON (skip mode), the shift is performed by skipping one step. This is effective when the trailer is not towed or when the load is light.
[0029]
On the other hand, in the manual shift mode, the shift completely follows the driver's intention. When the shift lever 29a is in the D range, no speed change is performed, and the current gear is held, and the shift up or down is possible only when the shift lever 29a is operated to UP or DOWN with the driver's positive intention. At this time, similarly to the above, if the skip switch 25 is OFF, the shift is performed one step at a time, and if the skip switch 25 is ON, the shift is skipped by one step. In this mode, the D range is an H (hold) range that holds the current gear stage.
[0030]
An emergency shift switch 27 is provided in the driver's seat so that when the GSU solenoid valve or the like breaks down, the gear can be shifted by manual switching of the switch 27.
[0031]
As shown in FIG. 2, in the transmission 3, the input shaft 15, the main shaft 33, and the output shaft 4 are arranged coaxially, and the sub shaft 32 is arranged in parallel below them. The input shaft 15 is connected to the driven plate 2a of the clutch 2, and the input shaft 15 and the main shaft 33 are supported so as to be relatively rotatable.
[0032]
First, the configuration of the splitter 17 and the main gear 18 will be described. An input gear SH is rotatably attached to the input shaft 15. Gears M4, M3, M2, M1, and MR are also rotatably attached to the main shaft 33 in order from the front. The gears SH, M4, M3, M2, and M1 except for the MR are always meshed with counter gears CH, C4, C3, C2, and C1 fixed to the countershaft 32, respectively. Gear MR is always meshed with idle reverse gear IR, and idle reverse gear IR is always meshed with counter gear CR fixed to countershaft 32.
[0033]
The gears SH, M4,... Attached to the input shaft 15 and the main shaft 33 are integrally provided with a dog gear 36 so that the gear can be selected, and the input shaft 15 and the main shaft 33 are first adjacent to the dog gear 36. -The 4th hubs 37-40 are fixed. First to fourth sleeves 42 to 45 are fitted to the first to fourth hubs 37 to 40. Splines are formed in the outer peripheral portions of the dog gear 36 and the first to fourth hubs 37 to 40 and the inner peripheral portions of the first to fourth sleeves 42 to 45, and the first to fourth sleeves 42 to 45 are the first ones. The first to fourth hubs 37 to 40 are always engaged to rotate at the same time as the input shaft 15 or the main shaft 33, and slide back and forth to selectively engage / disengage the dog gear 36. That is, the hub 37 and the dog 36 in the splitter 17 and the dog 36 on the countershaft 32 side and the hubs 37 to 40 on the main shaft 33 side in the main gear 18 are engaged and disengaged by the sleeves 42 to 45, so that gear-in / gear-out is achieved. Done. The first sleeve 42 is moved by the splitter actuator 20, and the second to fourth sleeves 43-45 are moved by the main actuator 21.
[0034]
As described above, the splitter 17 and the main gear 18 have a constant meshing configuration that can be automatically shifted by the actuators 20 and 21. Further, the splitter 17 has a normal mechanical sync mechanism in its spline part, but each gear stage of the main gear 18 is a non-synchronous gear stage in which no sync mechanism exists in each spline part. For this reason, when a shift with a shift of the main gear 18 is executed, a sync control described later is performed to synchronize (synchronize) the dog gear rotation speed on the auxiliary shaft 32 side with the sleeve rotation speed on the main shaft 33 side. It is possible to shift without any. Here, in addition to the main gear 18, the splitter 17 is also provided with a neutral position so as to take a so-called rattling sound (see Japanese Patent Application No. 11-319915).
[0035]
Next, the configuration of the range gear 19 will be described. The range gear 19 employs a planetary gear mechanism 34 and can be switched to either a high or low position. The planetary gear mechanism 34 includes a sun gear 65 fixed to the rearmost end of the main shaft 33, a plurality of planetary gears 66 meshed with the outer periphery thereof, and a ring gear 67 having internal teeth engaged with the outer periphery of the planetary gear 66. . Each planetary gear 66 is rotatably supported by a common carrier 68, and the carrier 68 is connected to the output shaft 4. The ring gear 67 integrally has a pipe portion 69, and the pipe portion 69 is fitted on the outer periphery of the output shaft 4 so as to be relatively rotatable and constitutes a double shaft together with the output shaft 4.
[0036]
The fifth hub 41 is provided integrally with the pipe portion 69. An output shaft dog gear 70 is integrally provided on the output shaft 4 adjacent to the rear of the fifth hub 41. A fixed dog gear 71 is provided on the transmission case side adjacent to the front of the fifth hub 41. A fifth sleeve 46 is fitted to the outer periphery of the fifth hub 41. The fifth hub 41, the output shaft dog gear 70, the fixed dog gear 71, and the fifth sleeve 46 are similarly splined, and the fifth sleeve 46 is always engaged with the fifth hub 41 and slides back and forth. Then, the output shaft dog gear 70 or the fixed dog gear 71 is selectively engaged / disengaged. The movement of the fifth sleeve 46 is performed by the range actuator 22. A mechanical sync mechanism exists in the spline portion of the range gear 19.
[0037]
When the fifth sleeve 46 moves forward, it engages with the fixed dog gear 71, and the fifth hub 41 and the fixed dog gear 71 are connected. As a result, the ring gear 67 is fixed to the transmission case side, and the output shaft 4 is rotationally driven at a relatively large reduction ratio (here 4.5) greater than 1. This is the low position.
[0038]
On the other hand, when the fifth sleeve 46 moves rearward, this engages with the output shaft dog gear 70, and the fifth hub 41 and the output shaft dog gear 70 are connected. As a result, the ring gear 67 and the carrier 68 are fixed to each other, and the output shaft 4 is directly driven at a reduction ratio of 1. This is the high position. In such a range gear 19, the reduction ratio between high and low is relatively different.
[0039]
After all, in this transmission 3, on the forward side, it is possible to shift to two stages of high and low with the splitter 17, four stages of the main gear 18, and two stages of high and low with the range gear 19, and a total of 2 × 4 × 2 = The speed can be changed to 16 stages. On the reverse side, the speed can be changed to two stages by switching between high and low only by the splitter 17.
[0040]
Next, each actuator 20, 21, 22 will be described. These actuators are composed of a pneumatic cylinder that is operated by the air pressure of the air tank 5 and a solenoid valve that switches supply and discharge of air pressure to and from the pneumatic cylinder. These solenoid valves are selectively switched by TMCU 9 to selectively actuate the pneumatic cylinder.
[0041]
The splitter actuator 20 includes a pneumatic cylinder 47 having a double piston and three electromagnetic valves MVH, MVF, and MVG. When the splitter 17 is set to neutral, MVH / ON, MVF / OFF, and MVG / ON are set. When the splitter 17 is set to high, MVH / OFF, MVF / OFF, and MVG / ON are set. When the splitter 17 is set to low, MVH / OFF, MVF / ON, and MVG / OFF are set.
[0042]
The main actuator 21 includes a pneumatic cylinder 48 having a double piston and responsible for the operation on the select side, and a pneumatic cylinder 49 having a single piston and responsible for the operation on the shift side. The pneumatic cylinder 48 is provided with three solenoid valves MVC, MVD and MVE, and the pneumatic cylinder 49 is provided with two solenoid valves MVB and MVA.
[0043]
The select-side pneumatic cylinder 48 moves downward in the figure when MVC / OFF, MVD / ON, and MVE / OFF, and can select 3rd, 4th, or N3 of the main gear, and MVC / ON, MVD / OFF, MVE / When ON, it becomes neutral, and the 1st, 2nd or N2 of the main gear can be selected, and when it is MVC / ON, MVD / OFF, or MVE / OFF, it moves upward in the figure, and the main gear Rev or N1 can be selected.
[0044]
The shift side pneumatic cylinder 49 is neutral when MVA / ON, MVB / ON, and can select N1, N2 or N3 of the main gear, and moves to the left side of the figure when MVA / ON, MVB / OFF. 2nd, 4th or Rev can be selected, and when MVA / OFF or MVB / ON, it moves to the right side of the figure, and 1st or 3rd of the main gear can be selected.
[0045]
The range actuator 22 includes a pneumatic cylinder 50 having a single piston and two electromagnetic valves MVI and MVJ. The pneumatic cylinder 50 moves to the right side of the diagram when MVI / ON and MVJ / OFF, and moves the range gear to the high side when MVI / OFF and MVJ / ON, and sets the range gear to low.
[0046]
By the way, a countershaft (counter shaft) brake means 27 is provided on the subshaft 32 in order to decelerate and brake the subshaft 32 in the synchro control described later. The countershaft brake means 27 is a wet multi-plate brake and is operated by the air pressure of the air tank 5. An electromagnetic valve MV BRK is provided to switch between supply and discharge of the air pressure. When the solenoid valve MV BRK is ON, the air pressure is supplied to the countershaft brake means 27, and the countershaft brake means 27 is activated. When the solenoid valve MV BRK is OFF, the air pressure is discharged from the countershaft brake means 27, and the countershaft brake means 27 is deactivated.
[0047]
The shift control device of the present invention controls the transmission 3, the engine 1 and the clutch 2 at the time of shifting. In this embodiment, the shift control device includes an ECU 6, a TMCU 9, a clutch booster 10, a gear shift unit GSU, and the like. . The contents of control by this shift control device will be described below.
[0048]
The TMCU 9 stores a shift-up map shown in FIG. 4 and a shift-down map shown in FIG. For example, in the shift-up map of FIG. 4, the shift-up diagram from gear stage n (n is an integer from 1 to 15) to n + 1 is determined by a function of accelerator opening (%) and output shaft rotation speed (rpm). It has been. On the map, only one point is determined from the current accelerator opening (%) and the output shaft speed (rpm). During vehicle acceleration, the rotational speed of the output shaft 4 connected to the wheels gradually increases. Therefore, in the normal automatic transmission mode, every time the current point exceeds each diagram, the upshift is performed by one step. At this time, if it is the skip mode, the diagram is alternately shifted one by one and shifted up by two stages.
[0049]
Similarly, in the shift down map of FIG. 5, the shift down diagram from the gear stage n + 1 (n is an integer from 1 to 15) to n is a function of the accelerator opening (%) and the output shaft rotation speed (rpm). It is decided by. On the map, only one point is determined from the current accelerator opening (%) and the output shaft speed (rpm). Since the rotational speed of the output shaft 4 gradually decreases during deceleration of the vehicle, in the normal automatic transmission mode, every time the current point exceeds each diagram, a downshift is performed by one step. In the skip mode, the diagram is alternately shifted one by one and shifted down by two stages.
[0050]
On the other hand, in manual mode, the driver can freely shift up and down regardless of these maps. In the normal mode, one shift can be achieved by one shift change operation, and in the skip mode, two shifts can be achieved by one shift change operation.
[0051]
The TMCU 9 converts the current vehicle speed from the current value of the output shaft rotation speed detected by the output shaft rotation sensor 28, and displays this on the speedometer. That is, the vehicle speed is indirectly detected from the output shaft rotation speed, and the output shaft rotation speed and the vehicle speed are in a proportional relationship.
[0052]
Next, the contents of the sync control in the case of performing a shift with gear-in of each gear stage of the main gear 18 that is a non-synchronized gear stage will be described.
[0053]
As shown in FIGS. 6 and 7, TMCU 9 has a number of teeth Z of each gear in splitter 17 and main gear 18. _SH , Z ₁ ~ Z _Four , Z _R , Z _CH , Z _C1 ~ Z _C4 , Z _CR And the high / low reduction ratio in the range gear 19 are stored in advance. Therefore, the TMCU 9 determines the dog gear at the gear stage (target main gear stage) of the main gear 18 as the next shift destination based on the number of gear teeth of the main gear 18 and the countershaft rotation speed (rpm) detected by the countershaft rotation sensor 26. Calculate the number of revolutions (rpm). Further, the TMCU 9 rotates the sleeve in the main gear 18 based on the reduction ratio of the gear stage (target range gear stage) of the range gear 19 that is the next shift destination and the output shaft rotation speed (rpm) detected by the output shaft rotation sensor 28. Calculate the number (rpm). Here, since the sleeve is fitted to the hub of the main shaft, naturally, the number of rotations of the sleeve is equal to the number of rotations of the hub.
[0054]
In the left column of the table of FIG. 7, the words “1st”, “2nd”... “Rev” written at the left end indicate the target main gear stage. In addition, the words “1st”, “2nd”,... In parentheses indicate the target gear stage of the entire transmission that each target main gear stage is responsible for. For example, “1st” (gear M1) of the main gear 18 is assigned to “1st”, “2nd”, “9th”, and “10th”. The words in the parentheses are divided into the first two and the latter two by the low and high of the range gear 19. For example, when the main gear is “1st”, “1st” and “2nd” are range gear low, and “9th” and “10th” are range gear high. Then, in the first two or the latter two, the front and rear are separated by the low and high of the splitter 17. For example, if the main gear is “1st” and the range gear is low, the transmission is “1st” when the splitter is low, and the transmission is “2nd” when the splitter is high. When the main gear is “1st” and the range gear is high, the transmission is “9th” at splitter low, and the transmission is “10th” at splitter high. The same applies to “2nd”, “3rd”, and “4th” of the target main gear stage.
[0055]
In the target main gear stage “Rev”, separation by the range gear 19 is not performed, and separation is performed only by the splitter 17. When the splitter is high, reverse is “high”, and when the splitter is low, reverse is “low”.
[0056]
The right column of the table in FIG. 7 shows a formula for calculating the dog gear rotation speed (rpm) on the sub shaft 32 side. For example, in the case of the target main gear stage “1st”, the gear ratio Z is included in the value detected by the countershaft rotation sensor 26 (the countershaft rotation speed (rpm)). _C1 / Z ₁ Is a rotation of the dog gear 36 fixed to the gear M1, that is, a dog gear rotation speed (rpm). At the target main gear stage “Rev”, the reduction ratio C is added to the countershaft rotation speed (rpm). _Rev The value multiplied by is the dog gear rotation speed (rpm).
[0057]
On the other hand, the lower part of FIG. 7 shows a calculation formula for the rotation of the sleeves 43, 44, 45 on the main shaft 33 side, that is, the sleeve rotation speed (rpm). When the target range gear position of the next shift destination is High, the reduction ratio is 1, so the value detected by the output shaft rotation sensor 28 (output shaft rotation speed (rpm)) becomes the sleeve rotation speed (rpm) as it is. When the target range gear is Low, the reduction ratio is C _RG = 4.5, so the output shaft rotation speed (rpm) and the reduction ratio C _RG The value multiplied by is the sleeve rotation speed (rpm).
[0058]
In the synchro control, control is performed so that the dog gear rotation speed interlocked with the sub-shaft 32 and the sleeve rotation speed (hub rotation speed) on the main shaft 33 side are brought within a gear-in range. Specifically, a rotation difference Δ = (dog gear rotation speed−sleeve rotation speed) is calculated, and control is performed to put this value in a gear-in range. For example, when the gear speed of the gear shift destination is greater than the number of rotations of the sleeve, such as during upshifting, after disengaging the clutch 2 and releasing the gear, the countershaft brake means (hereinafter referred to as CSB) is used. ), The countershaft 32 is decelerated and braked to reduce the dog gear rotation speed and synchronize. On the other hand, when the gear speed of the shift destination is smaller than the number of rotations of the sleeve, such as when shifting down, double clutch control is performed to increase the dog gear rotation and synchronize.
[0059]
Double clutch control is as follows. As shown in FIG. ₁ When there is a shift instruction signal, the clutch is first disengaged and the gear is released. The gear release is the position immediately after the clutch starts to be disengaged, in other words, the position p immediately after entering the half-clutch region. ₁ Start with. For engine control, the clutch position is p ₁ From that point, control is shifted to the control based on the pseudo accelerator opening away from the actual accelerator opening. At this time, the ECU 6 sets the target engine speed X corresponding to the target countershaft speed Y required to synchronize the dog gear speed on the countershaft 32 side and the sleeve speed on the main shaft 33 side in the gear stage of the speed change destination. The actual engine speed is increased to the target engine speed X and held constant. In the present embodiment, the target engine speed X is the gear of the target gear stage (any one of 1 to 16 speeds in the entire transmission) that is the current output shaft speed. The target engine speed X is calculated by multiplying the ratio. Thus, if the target engine speed X is calculated directly from the output shaft speed, the calculation becomes easy and the control can be simplified.
[0060]
After the gear is disengaged, the clutch is momentarily connected, whereby the rotation speed of the countershaft 32 rises to the vicinity of the target countershaft rotation speed Y, and the rotation difference between the dog gear rotation speed and the sleeve rotation speed falls within a gear-in range. Immediately after this, the clutch is disengaged again and gear-in is executed. The gear-in is a position immediately before the end of clutch disengagement, in other words, a position p immediately before exiting the half-clutch region. ₂ Starts from. Immediately after the gear-in is completed, the clutch is reconnected, and when the clutch is completely engaged, the double clutch control is terminated, and the engine and the countershaft rotation speed shift to rotation according to the actual accelerator opening.
[0061]
By the way, in this shift control device, two patterns of shift control are executed as disclosed in JP-A-2001-263472. The first is a shift A pattern that is executed when a shift without a range gear downshift is performed, and the second is performed when a shift that requires both a range gear shift down and double clutch control is performed. This is a shift B pattern. The shift requiring both the range gear downshift and the double clutch control is the case of 9th → 7th, 9th → 8th, 10th → 8th in the table of FIG. In this case, the reduction ratio between the high and low of the range gear is relatively large and it takes time to shift down, and the double clutch control also takes a relatively long time. become longer. Therefore, when the entire transmission is downshifted with the range gear downshifting, a shift control pattern that can shorten the overall shift time is performed.
[0062]
Hereinafter, two shift control patterns will be described.
[0063]
First, a program for determining a shift pattern will be described with reference to FIG.
[0064]
When there is a shift instruction, the TMCU 9 first determines in step 101 whether or not there is a range gear shift. When there is no range gear shift, the routine proceeds to step 104 where the shift A pattern is selected. The shift A pattern is a pattern that shifts according to the chart of FIG. 10, and is a normal shift pattern. When the range gear shift is present, the routine proceeds to step 102, where it is determined whether or not the shift is downshift (H → L). If the shift is up, the routine proceeds to step 104 to select the shift A pattern, and if the shift is down, the routine proceeds to step 103 to select the shift B pattern. The shift B pattern is a pattern for shifting according to the chart of FIG. 11, and is a shift pattern performed in a relatively special case.
[0065]
10 and 11, there is a time axis from the top to the bottom of the figure, and the items shown side by side indicate that they are performed simultaneously or at the same time. For example, in FIG. 10, step 201 and step 202 are performed simultaneously.
[0066]
Shift A pattern without range gear downshift. As shown in FIG. 10, first, when the main gear shift is present, the routine proceeds to step 201 where the main gear is removed. At this time, if there is also a shift of the splitter, the process proceeds to step 202 to perform gear removal (shift removal) of the splitter. The condition at this time is that the clutch position is p. ₁ It is more on the other side. Note that this is indicated by “clutch position> p ₁ Is displayed. Of course, when only one of the main gear and the splitter shifts, one of both steps is omitted. There is no case of shifting only with the range gear. This is because, as shown in the table of FIG. 7, seven steps are skipped at once (ex. 2nd → 10th).
[0067]
Next, steps 203, 204 and 205 are performed simultaneously. In step 203, the main gear is selected in accordance with the gears M1, M2,. The condition is that the main gear is in neutral. In step 204, when there is a shift of the range gear, the gear removal and the gear-in are simultaneously performed. This is because, as shown in FIG. 2, due to the structure of the range actuator 22, removal and in are performed simultaneously. The condition at this time is that the clutch position is p. ₂ ("Clutch position> p ₂ ") Or the main gear is neutral. In step 205, a gear-in (shift-in) of the splitter is performed. Conditions are the same as in step 204, clutch position> p ₂ Or, main gear = N. As a result, the engine power can be transmitted to the countershaft 32 and the double clutch control can be performed. In the case of a shift using only the splitter, the shift is completed here.
[0068]
In step 206, synchronization control is executed. The condition here is that the main gear is N and the splitter and the range gear have been shifted. Dog gear speed-sleeve speed> M ₁ (M ₁ Is a positive set value), that is, when shifting up, countershaft (counter shaft) brake control is performed, and the dog gear rotation speed is lowered to near the sleeve rotation speed. On the other hand, dog gear rotation speed−sleeve rotation speed <−M ₂ (M ₂ Is a positive setting value), double clutch control is performed and the dog gear speed is increased to near the sleeve speed.
[0069]
When synchronization of the main gear is thus completed, the routine proceeds to step 207 where the main gear is engaged. The condition here is that the main gear has been selected (step 203), the absolute value of the difference between the target countershaft rotation speed and the current countershaft rotation speed is equal to or less than the value α that can be geared in, and the clutch position> p ₂ It is that. Thus, the shift A pattern is completed.
[0070]
Next, the shift B pattern accompanied by the range gear downshift. As shown in FIG. 11, the shift of the main gear is essential here (see FIG. 7), so the routine proceeds to step 302 where the main gear is removed. Conditions are the same as in step 201, clutch position> p ₁ It is. At this time, when there is also a shift of the splitter, the gear of the splitter is released at step 301 prior to step 302, and the splitter is geared at step 303 simultaneously with step 302. The execution conditions of steps 301 and 303 are the same as those of steps 202 and 205.
[0071]
Next, steps 304, 305 and 306 are performed simultaneously. In step 304, the main gear is selected as in step 203. In step 305, as in step 204, the range gear is disengaged and gear-in, that is, downshifted. In step 306, the sync control is performed as in step 206.
[0072]
When these steps are completed, the main gear is engaged in step 307 as in step 207, and the shift B pattern is completed.
[0073]
As described above, in the shift B pattern, the range gear shift down and the double clutch control that require a relatively long time are simultaneously performed, so that the entire shift time can be shortened.
[0074]
Here, the synchro control is performed after the shift of the range gear in the shift A pattern for the following reason. That is, in the transmission A pattern, the range gear is shifted up. At this time, the entire transmission is always shifted up, and the synchro control is CSB. Since synchronization by CSB can be performed in an extremely short time, if the range gear is shifted up or down at this time, the CSB will end first, and the countershaft rotation will drop before the end of the shift of the range gear. This is because not only the rotation is out of order but also the need for a double clutch arises.
[0075]
There is also a concept of shifting up the range gear after performing synchro control and gear-in of the main gear, but this is generally not possible. Since the range gear has a relatively large reduction gear ratio difference, the entire gear group from the sync input side to the input shaft 15 must be rapidly accelerated from the sync output side of the range gear through the taper cone when this sequence is performed. This is because an overload is applied to the sync mechanism of the range gear, and the range gear cannot be put in or the transmission is broken.
[0076]
For the above reasons, in the shift A pattern, the range gear is first shifted, and then the main gear is synchronized and geared in.
[0077]
Now, the speed change control device that executes the control as described above, but in the present invention, the engine control at the time of speed change is improved to solve the problem described in the section “Problems to be solved by the invention”. Has been added.
[0078]
That is, when the above-described double clutch control is executed during low-speed traveling, the target countershaft rotation speed Y is extremely low (for example, the target engine rotation speed X is about idle rotation speed +50 rpm). When double clutch control is executed, even if the clutch is momentarily engaged and the rotational speed of the secondary shaft 32 is increased, if the clutch is disengaged to perform gear-in, the rotational speed of the secondary shaft 32 is indicated by a dotted line A in the figure. However, in the present invention, this may be prevented.
[0079]
Hereinafter, a control program and method for achieving this object will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart relates to the calculation of the target engine speed X during the double clutch control, and is repeatedly executed by the TMCU 9 every predetermined time (ex. 32 msec).
[0080]
First, in step S1, it is determined whether or not a current shift is being performed. “During gear shifting” means a period from when a gear shift instruction signal is generated until the clutch is completely engaged. If the speed is not being changed, the process ends. If it is determined that the speed is being changed, the process proceeds to step S2 to determine whether double clutch control is being performed. “During double clutch control” means that steps 206 and 306 in FIGS. 10 and 11 are being executed. When the double clutch control is not being performed, the above-described problem does not occur and the process is terminated.
[0081]
On the other hand, when the double clutch control is being performed, the process proceeds to step S3 in order to synchronize the dog gear rotation speed interlocked with the sub-shaft 32 in the shift destination gear stage and the sleeve rotation speed (hub rotation speed) on the main shaft 33 side. A target engine speed X corresponding to the required target countershaft speed Y is calculated. That is, in the present embodiment, the target engine speed X is calculated by multiplying the current output shaft speed by the gear ratio of the target gear stage of the speed change destination.
[0082]
Next, the process proceeds to step S4, and it is determined whether or not the target engine speed X calculated in step S3 is smaller than a preset set value 1 (first set speed). Here, the set value 1 (first set rotational speed) means that when normal double clutch control is performed, the rotational speed of the countershaft 32 decreases when the clutch is disengaged and gear-in cannot be performed. It is a value that may cause the clutch to be engaged again, and is set to, for example, about the engine idle speed +50 rpm. In this embodiment, the idle rotation speed is 500 rpm, and the set value 1 is 550 rpm. If the target engine speed X is equal to or greater than the set value 1, it means that the target countershaft speed Y is sufficiently high. Therefore, the process proceeds to step S5, where the actual engine speed is matched with the target engine speed X. Thus, the normal double clutch control as described in FIG. 8 is executed.
[0083]
When the target engine speed X <the set value 1, the process proceeds to step S6, where the actual engine speed is controlled in accordance with the preset set value 2 (second set speed). This set value 2 (second set speed) is a value higher than the target engine speed X. Even if the clutch is disengaged after engaging the clutch and increasing the speed of the countershaft 32, the clutch is engaged again. Is set to a value that does not decrease the countershaft rotation speed to the extent that it is necessary to For example, it is a value obtained by adding about 50 to 300 rpm to the setting value 1, and is 800 rpm in this embodiment. As described above, when the target engine speed X is lower than the set value 1, the actual engine speed is controlled according to the set value 2 higher than the target engine speed X, and in this state, the clutch is momentarily engaged. And As a result, the rotation speed of the countershaft 32 rises higher than the target countershaft rotation speed Y. After that, after the clutch is disengaged again, the countershaft brake means 27 is operated to decelerate and brake the countershaft 32, and when the speed of the countershaft 32 decreases to near the target countershaft speed Y, gear-in is executed.
[0084]
This will be described with reference to FIG. ₁ When there is a shift instruction signal, the clutch is first disengaged, and the position p immediately after the clutch enters the half-clutch region. ₁ To start gear removal. The ECU 6 calculates a target engine speed X corresponding to the target countershaft speed Y. Since the target engine speed X is lower than the set value 1, the actual engine speed is increased to the set value 2. And keep it constant.
[0085]
After the gear is released, the clutch is momentarily connected, whereby the rotation speed of the countershaft 32 increases to the target countershaft rotation speed Y or more. Immediately after this, when the clutch is disengaged again, the countershaft brake means 27 is operated and the countershaft 32 is decelerated and braked. The gear-in is the position p just before the clutch comes out of the half-clutch area. ₂ It starts when it is located on the disconnect side. Immediately after the gear-in is completed, the clutch is reconnected, and when the clutch is completely engaged, the double clutch control is terminated, and the engine and the countershaft rotation speed shift to rotation according to the actual accelerator opening.
[0086]
Thus, when the target engine speed X is lower than the set value 1, the actual engine speed is set higher than the target engine speed X, the clutch is engaged, and the speed of the countershaft 32 is set to the target countershaft speed. Since it is made higher than Y and then the countershaft brake means 27 reduces the rotation speed of the countershaft 32 to the vicinity of the target countershaft rotation speed Y to perform gear-in, there is no need to re-engage the clutch. is there. Therefore, even when shifting down to the non-synchronous gear stage during low-speed traveling, it is possible to prevent the double clutch control from being repeated and to perform a shift in a short time.
[0087]
Further, by operating the countershaft brake means 27, the time required for the countershaft 32 to decrease to near the target countershaft rotation speed Y can be shortened, and the time required for the entire shift can be shortened. However, the present invention is not limited in this respect, and can be realized without operating the countershaft brake means 27. That is, if the clutch is disengaged after the countershaft rotation speed is made higher than the target countershaft rotation speed Y, the countershaft rotation speed naturally decreases due to the frictional force between the gears and the like. However, the gear-in may be executed after the rotational speed decreases to around the target countershaft rotation speed Y.
[0088]
In the present embodiment, the setting value 2 is described as being larger than the setting value 1, but the present invention is not limited in this respect. For example, when the countershaft brake means 27 is not operated, the set value 2 is preferably set to be slightly larger than the target engine speed X in order to shorten the shift time. As a result, the set value 2 May be smaller than the set value 1. For example, when the setting value 1 is set to 600 rpm and the setting value 2 is set to the target engine speed X + 30 rpm, when the target engine speed X is 550 rpm, the setting value 2 becomes 580 rpm and the setting value 1 Smaller than.
[0089]
As mentioned above, embodiment of this invention is not restricted to the above-mentioned thing. For example, the vehicle to which the present invention is applied is not limited to a tractor.
[0090]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when shifting down to a non-synchronous gear stage during low-speed traveling, it is possible to prevent the double clutch control from being repeated and to achieve an excellent effect of shortening the shift time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an automatic transmission for a vehicle according to an embodiment.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an automatic transmission.
FIG. 3 is a block diagram showing an automatic clutch device.
FIG. 4 is a shift-up map.
FIG. 5 is a shift-down map.
FIG. 6 shows the number of teeth of each gear in the transmission.
FIG. 7 shows calculation formulas for dog gear rotation and sleeve rotation.
FIG. 8 is a time chart showing the contents of double clutch control.
FIG. 9 is a flowchart showing a shift pattern determination program.
FIG. 10 is a flowchart showing the contents of a transmission A pattern.
FIG. 11 is a flowchart showing the contents of a shift B pattern.
FIG. 12 is a flowchart showing the contents of engine control.
FIG. 13 is a time chart showing the contents of double clutch control when the target engine speed is lower than the first set speed.
[Explanation of symbols]
3 Transmission
6 Engine control unit
9 Transmission control unit
10 Clutch booster (clutch actuator)
17 Splitter
18 Main gear
19 Range gear
20 Splitter actuator
21 Main actuator
22 Range actuator
27 Countershaft brake means
32 Secondary shaft
33 Spindle

Claims

A shift control device that controls a shift of a transmission that includes a main shaft and a sub shaft and has a non-synchronized gear stage that does not have a mechanical synchronization mechanism, and an engine and a clutch at the time of the shift,
A predetermined double clutch control is executed at the time of shift down accompanied by the gear-in of the non-synchronous gear stage,
In the double clutch control, the target engine speed corresponding to the target countershaft speed required to synchronize the hub on the main shaft side and the dog gear linked to the subshaft is set before the gear-in of the non-synchronized gear stage. Calculate
When the target engine speed is equal to or higher than the first set speed, the engine is controlled so that the actual engine speed becomes the target engine speed, and then the clutch is temporarily connected and disconnected to disconnect the non-synchronized engine. Gear in the gear stage,
When the target engine speed is lower than the first set speed, the engine is controlled so that the actual engine speed becomes a second set speed higher than the target engine speed, and then the clutch is temporarily The countershaft rotation speed is higher than the target countershaft rotation speed, the clutch is disengaged, and then the rotation speed of the subshaft decreases to near the target countershaft rotation speed. A shift control device including performing gear-in of the non-synchronized gear stage.

A countershaft brake means for decelerating and braking the countershaft is provided,
When the target engine speed is lower than the first set speed, the countershaft braking means is used to increase the countershaft rotation speed after the countershaft rotation speed is made higher than the target countershaft speed. The speed change control device according to claim 1, wherein the speed change control device is lowered.

The speed change control device according to claim 1 or 2, wherein the first set rotational speed is a value obtained by adding about 50 rpm to an idle rotational speed of the engine.

The speed change control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second set rotation speed is a value obtained by adding about 50 to 300 rpm to the first set rotation speed.