JP4395984B2

JP4395984B2 - 変速機の回転同期制御装置

Info

Publication number: JP4395984B2
Application number: JP2000122401A
Authority: JP
Inventors: 伸之西村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2020-04-18
Also published as: JP2001304394A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドグギアの回転を制御する変速機の回転同期制御装置に係り、特に、センサ故障時のドグギア回転制御をバックアップする変速機の回転同期制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トラクタヘッドにトレーラを連結する形式の大型のトラックなどでは、トレーラを接続し、荷を満載している場合、トレーラが空の場合、トラクタヘッド単体の場合などで、総重量負荷が大きく異なるが、どの場合の運転でも良好なエンジン状態を保ちつつ快適運転を行うために、普通の荷台付きトラックよりも変速段数をかなり多くしてある。例えば、４段変速が可能な主変速機の前段・後段に、比較的変速比の小さい２段変速のスプリッタと比較的変速比の大きい２段変速のレンジとを挿入し、これらスプリッタ、主変速機、レンジの組み合わせにより、総合で１６段変速が可能な構成としたものがある。このように多段変速を採用することにより、広い速度範囲にわたり良好なエンジン状態が得られるギア段選択を可能にすると共に無理のない加減速を行うことができる。
【０００３】
ギア段の切替えは、コンピュータ等からなる変速制御部を介しアクチュエータで行われるが、そのシフトチェンジ操作は、変速制御部が自動で行う自動変速操作と、マニュアルチェンジ操作とが可能である。チェンジレバーは、安定位置であるＤポジション（＝Ｈポジション）から瞬時的に前傾・後傾させることが可能に構成されており、マニュアルチェンジの場合、チェンジレバーをＨポジションから前傾させるとシフトアップ操作、後傾させるとシフトダウン操作が運転者の要求として変速制御部に認識される。そして、変速制御部が現在のギア段をそれより高速（または低速）のギア段に切り替える。このシフトアップ操作（またはシフトダウン操作）を繰り返すことで現状のギア段より順次高い（または低い）ギア段に変速できる。チェンジレバーがＨポジションに保持されていれば、現状のギア段が維持される。自動変速の場合、チェンジレバーは操作することなくＤポジションのままで、変速制御部がエンジン状態や車速を考慮して最適のギア段を選択し、実行する。自動変速の場合でも、運転者がチェンジレバーをＤポジションから前傾、後傾させると、変速制御部は現在選択しているギア段からのシフトアップ・シフトダウンを受けつけるようになっている。
【０００４】
この種の車両では、エンジンもコンピュータ（ＥＣＵ）等からなるエンジン制御部により制御されており、アクセルペダルの操作量がアクセル開度を要求する信号としてエンジン制御部に読み込まれ、エンジン制御部がアクチュエータによって燃料供給量を調節するようになっている。
【０００５】
従来の変速機では、メインシャフト上にメインシャフトに対して回転自在でメインギアと一体的に回転するドグギアと、メインシャフトと一体的に回転するスリーブとを複数備え、適宜なドグギアとスリーブとを噛合させることにより、減速比の異なるギア組み合わせを選ぶようになっているが、スリーブ回転数とドグギア回転数とが大きく異なると噛合が難しいので、各噛合部分にメカニカルなシンクロ機構を設けてある。しかし、前記のような多段変速機になると、シンクロ機構による重量及び全長の増大が問題となる。
【０００６】
本出願人が提唱する電子シンクロ制御方式は、機械的なシンクロ機構を省略し、変速機の入力側及び出力側の回転軸に回転センサを取り付け、検出される回転数からスリーブ回転数とドグギア回転数とを求めると共に、噛合させようとしているドグギアの回転が相手のスリーブの回転に同期するようドグギア側回転数を制御し、回転が同期した状態でギアインを図るものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
電子シンクロ制御方式では、ドグギア回転数を検出するためのセンサが故障した場合を想定すると、ドグギア回転制御が困難になり回転同期が達成できないことが考えられる。回転同期が達成されなければ、ドグギアとスリーブとを噛合させることができないため、変速が円滑にできなくなることになる。
【０００８】
車両は、センサ類が故障であっても、とりあえず走行できることが望ましく、従って、電子シンクロ制御方式にはセンサ故障時のバックアップ機能を備えるのが好ましい。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、センサ故障時のドグギア回転制御をバックアップする変速機の回転同期制御装置を提供することにある。
【００１０】
【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、クラッチを介しエンジンにより駆動されてメインシャフトに回転自在なメインギアと一体のドグギアと、メインシャフトと一体回転するスリーブとを有する変速機において、ドグギア回転数を検出するドグギア回転数検出手段と、スリーブ回転数を検出するスリーブ回転数検出手段と、前記ドグギアの回転をスリーブ回転数に合わせた目標ドグギア回転数に制御するドグギア回転制御手段と、変速時において前記ドグギア回転制御中に前記ドグギア回転数検出手段からドグギア回転数が検出不能なときに、前記クラッチを断から接にしてエンジン回転数からドグギア回転数を算出するドグギア回転数算出手段とを設けたものである。
【００１１】
前記ドグギア回転制御手段は、前記クラッチを一旦接続する所謂ダブルクラッチ制御を行うことにより回転同期を図ってもよい。
【００１２】
前記ドグギア回転制御手段は、前記メインギアに常時噛合するカウンタギアが係止されているカウンタシャフトに制動を与えてドグギア回転数を低下させるカウンタシャフトブレーキを有し、クラッチ接続時には、前記カウンタシャフトブレーキの作動を禁止してもよい。
【００１３】
前記ドグギア回転数算出手段は、車両が停止しているときには、ドグギア回転制御が開始されてから所定時間経過後のドグギア回転数を０回転とみなしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１５】
本発明に係る回転同期制御に用いる強制ダブルクラッチ処理、ドグギア回転数算出処理、故障診断処理の流れを図１、図２、図３に示す。
【００１６】
本発明を適用するに好適な車種として、トラクタヘッドにトレーラを連結し、多段変速を採用したデイーゼルエンジン車両を例にとる。以下、その車両の要部を説明する。
【００１７】
図４に示されるように、回転同期制御装置を含むエンジン駆動系は、クラッチ５０４（図５に示す）を介してエンジンに結合された多段変速機構４０１、多段変速機構４０１のアクチュエータを構成する空圧シリンダ系４０２、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ４０３、多段変速機構４０１の出力軸の回転数を車速情報として検出するアウトプット回転センサ４０４、多段変速機構４０１の変速を制御する変速制御部とクラッチ位置を制御するクラッチ制御部とを構成するコントローラ（多段Ｔ／Ｍコントロールユニット）４０５、アクセルペダルの踏み込み量から要求アクセル開度を検出するアクセルセンサ４０６、運転者の変速操作をコントローラに伝えるチェンジレバー４０７、変速操作における自動変速／マニュアル変速を選択するＡ／Ｍ切換スイッチ（図示せず）、非常時等の特別な場合にギア段を強制的に設定する非常用変速スイッチ４０８、マニュアル断接を可能とするクラッチペダル４０９、現在選択されているギア段を数字で表示する集合計器コンソール内のギア表示部４１０、エンジンに制御アクセル開度や燃料噴射時期を指令するエンジン制御部を構成するコントローラ（ＥＣＵ；エンジンコントロールユニット）４１１、クラッチの断接用アクチュエータ４１２、その断接用アクチュエータ４１２の位置検出に使用するストロークセンサ（図示せず）などを備えている。コントローラ４０５は、エンジン回転センサ４０３、アウトプット回転センサ４０４、その他からの運転状態を示す信号を入力し、内蔵されたシフトアップマップおよびシフトダウンマップ等のデータを読み出すと共に、多重タイマ割り込みにより数十ｍｓ等の時間間隔で各種の処理を実行することができる。コントローラ４０５とコントローラ（ＥＣＵ）４１１とはバスケーブル等により接続されており、相互に連絡可能である。チェンジレバー２０７は、後進（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）、ドライブ（Ｄ）またはホールド（Ｈ）の安定ポジションと、シフトアップ操作要求（ＵＰ）、シフトダウン操作（ＤＯＷＮ）の瞬時的ポジションとを有し、レバー頂部に自動変速／マニュアル変速を切り替えるＡ／Ｍ切換スイッチを配置したものである。
【００１８】
多段変速機構及び空圧シリンダ系の詳細を図５に示す。
【００１９】
多段変速機構４０１は、４段変速が可能な主変速機５０１の前段に比較的変速比の小さい２段変速のスプリッタ５０２を挿入し、主変速機５０１の後段に比較的変速比の大きい２段変速のレンジ５０３を挿入したものである。
【００２０】
スプリッタ５０２は、高速（Ｈ）、低速（Ｌ）、ニュートラルの３ポジションを有し、図４の断接用アクチュエータ４１２を作動させてクラッチ５０４を断・接させたとき、クラッチ５０４内のドリブンプレートが取り出したインプットシャフト５０５の回転をカウンタシャフト５０６にＨまたはＬの変速比で伝達するかまたは遮断することができる。
【００２１】
主変速機５０１は、１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ、４ｔｈ、Ｒｅｖの各メインギア及びニュートラルの６ポジションを有する。スプリッタ５０２がＬ側のときインプットシャフト５０５の回転を４ｔｈのメインギア５１８を介して取り込み、また、スプリッタ５０２がＨ側のときは、インプットメインギアとインプットカウンタギアを介して取り込み、カウンタシャフト５０６と一体のカウンタギア５１７に常時噛合するメインギア５１８と一体の複数のドグギア５１５に対し、適宜のスリーブ５１６を空圧シリンダ系３０３の作動によりスライドさせることにより、いずれかのドグギアの回転を前進４段に変速、または反転してメインシャフト５０７に取り込むかまたは遮断することができる。
【００２２】
レンジ５０３は、遊星歯車機構の中心に位置するサンギア５０８をメインシャフト５０７に固定し、サンギア５０８の外側に位置するプラネタリギア５０９を同軸保持するキャリア５１０をアウトプットシャフト５１１に固定して構成され、プラネタリギア５０９の外側に位置するリングギア５１２の結合をハウジング側のスプライン５１９またはアウトプットシャフト５１１側のスプライン５２０とに切り換えることでメインシャフト５０７の回転をアウトプットシャフト５１１にＬまたはＨの変速比で伝達することができる。
【００２３】
カウンタシャフト５０６には、カウンタシャフト５０６に一体のカウンタギア５１７と、回転を制動するカウンタシャフトブレーキ５１３と、ギア歯をカウントして回転数を検出するカウンタシャフト回転センサ５１４とが設けられている。メインシャフト５０７上には、カウンタギア５１７に常時噛合してメインシャフト５０７の周囲を回る複数のメインギア５１８と、そのメインギア５１８に一体のドグギア５１５と、メインシャフト５０７に一体の複数のスリーブ５１６とが設けられている。
【００２４】
ドグギア回転数検出手段は、カウンタシャフト回転センサ５１４が検出したカウンタシャフト回転数を主変速機５０１内の目標ギア段のギア比で換算してドグギア回転数を求めるものである。また、スリーブ回転数検出手段は、アウトプット回転センサ４０４が検出したアウトプットシャフト５１１の回転数をレンジ５０３内のＨ側またはＬ側のギア比で換算してスリーブ回転数を求めるものである。ドグギア回転制御手段は、コントローラ４０５内の変速制御部にあり、ドグギア回転を低下させるカウンタシャフトブレーキ制御と、主としてドグギア回転を高めるダブルクラッチ制御及びエンジン制御とを行うものである。
【００２５】
空圧シリンダ系は、３つの電磁バルブ５３１，５３２，５３３でストローク制御されるスプリッタ用シリンダ５３０と、３つの電磁バルブ５４１，５４２，５４３でストローク制御されるセレクト用シリンダ５４０と、２つの電磁バルブ５５１，５５２でストローク制御されるスリーブシフト用シリンダ５５０と、２つの電磁バルブ５６１，５６２でストローク制御されるレンジ用シリンダ５６０と、１つの電磁バルブ５７１でオンオフ制御されるカウンタシャフトブレーキ５１３とを有し、これらの電磁バルブを組み合わせ動作させて、多段変速機構４０１の各部を切り替えるようになっている。５８０はエア源である。
【００２６】
スプリッタ用シリンダ５３０は、シリンダ基底部に電磁バルブ５３１（以下、ＭＶＨという）、シリンダ胴部に電磁バルブ５３２（ＭＶＦ）、シリンダ頭頂部に電磁バルブ５３３（ＭＶＧ）をそれぞれ接続し、シリンダ胴部には両側にロッド５３４，５３５を備えたヘッド５３６を収容し、シリンダ基底部にはロッドを持たない単体ヘッド５３７を収容したものである。
【００２７】
ＭＶＦのみ動作させると、ヘッド５３６がシリンダ頭頂部方向（図５の右側方向）に移動するので、ロッド５３５に連結されたスプリッタ５０２内のスプリッタスリーブがＬポジションに移動する。ＭＶＧのみ動作させると、ヘッド５３６がシリンダ基底部方向（図５の左側方向）に移動するので、前記スプリッタスリーブがＨポジションに移動する。ＭＶＧとＭＶＨとを動作させると、単体ヘッド５３７がシリンダ胴部方向（シリンダの中央側）に移動するので、ヘッド５３６のシリンダ基底部方向への移動はロッド５３４が前記単体ヘッド５３７によって規制されて中間位置で止まり、スプリッタスリーブはニュートラルポジションに止まることになる。
【００２８】
セレクト用シリンダ５４０は、シリンダ基底部に電磁バルブ５４１（ＭＶＥ）、シリンダ胴部に電磁バルブ５４２（ＭＶＤ）、シリンダ頭頂部に電磁バルブ５４３（ＭＶＣ）をそれぞれ接続し、シリンダ胴部には両側にロッド５４４，５４５を備えたヘッド５４６を収容し、シリンダ基底部にはロッドを持たない単体ヘッド５４７を収容したものである。
【００２９】
ＭＶＤのみ動作させると、ヘッド５４６がシリンダ頭頂部方向（図５の下側方向）に移動するので、ロッド５４５に連結されたセレクタ５９１がＮ３ポジションのシフタ５９２まで移動する。Ｎ３ポジションでは主変速機５０１を３ｒｄか４ｔｈにギア入れすることができる。ＭＶＣのみ動作させると、ヘッド５４６がシリンダ基底部方向（図５の上側方向）に移動するので、セレクタ５９１がＮ１ポジションのシフタ５９３まで移動する。Ｎ１ポジションでは主変速機５０１をＲｅｖにギア入れすることができる。ＭＶＣとＭＶＥとを動作させると、単体ヘッド５４７がシリンダ胴部方向（シリンダの中央側）に移動するので、ヘッド５４６はシリンダ基底部方向への移動がロッド５４４の前記単体ヘッド５４７への突き当たりによって規制されて中間位置で止まり、セレクタ５９１がＮ２ポジションのシフタ５９４の位置に止まる。Ｎ２ポジションでは主変速機５０１を１ｓｔか２ｎｄにギア入れすることができる。
【００３０】
スリーブシフト用シリンダ５５０は、シリンダ頭頂部に電磁バルブ５５１（ＭＶＢ）、シリンダ基底部に電磁バルブ５５２（ＭＶＡ）をそれぞれ接続し、シリンダ胴部にロッド５５３を備えたヘッド５５４を収容したものである。
【００３１】
ＭＶＡのみ動作させると、ヘッド５５４がシリンダ頭頂部方向（図５の左側方向）に移動するので、ロッド５５３に連結されたセレクタ５９１がシフタ５９２，５９３，５９４からなるシフタ群のＲｅｖ，２ｎｄ，４ｔｈ側に移動する。ＭＶＢのみ動作させると、ヘッド５５４がシリンダ基底部方向（図５の右側方向）に移動するので、ロッド５５３に連結されたセレクタ５９１がシフタ群の１ｓｔ，３ｒｄ側に移動する。ＭＶＡとＭＶＢとを動作させると、ヘッド５５４は中立状態となり、セレクタ５９１は中立状態となる。
【００３２】
各シフタ５９２，５９３，５９４は主変速機５０１の該当段のスリーブ５１６に連結されているので、セレクト用シリンダ５４０によりセレクタ５９１をＮ１，Ｎ２，Ｎ３のいずれかのポジションに移動させ、スリーブシフト用シリンダ５５０によりセレクタ５９１を移動させると、所望のスリーブ５１６を所望のドグギア５１５に噛合させて主変速機５０１を前進４段及び後進段に変速することができる。また、セレクタ５９１を中立状態とすることで主変速機５０１をニュートラルにすることができる。
【００３３】
レンジ用シリンダ５６０は、シリンダ頭頂部に電磁バルブ５６１（ＭＶＩ）、シリンダ基底部に電磁バルブ５６２（ＭＶＪ）をそれぞれ接続し、シリンダ胴部にロッド５６３を備えたヘッド５６４を収容したものである。
【００３４】
ＭＶＩのみ動作させると、ヘッド５６４がシリンダ基底部方向（図５の右側方向）に移動するので、ロッド５６３に連結されたレンジ５０３内のレンジスリーブがＨポジションに移動する。ＭＶＪのみ動作させると、ヘッド５６４がシリンダ頭頂部方向（図５の左側方向）に移動するので、レンジスリーブがＬポジションに移動する。
【００３５】
以上の空圧シリンダ系の各電磁バルブを組み合わせてオンオフすることにより、多段変速機構４０１を前進１６段及び後進２段に切り替えることができると共に、スプリッタニュートラル及び主変速機ニュートラルの２つのニュートラル状態をを得ることができる。
【００３６】
次に、クラッチを作動させるアクチュエータ系を図７に示す。
【００３７】
このアクチュエータ系は、断接用アクチュエータ４１２を構成するクラッチブースタ６０１、このクラッチブースタ６０１に空圧でストローク量を与える比例バルブ６０２、この比例バルブ６０２の上流で空気供給を遮断するオンオフバルブ６０３、クラッチを強制的に完断する非常用バルブ６０４、クラッチブースタ６０１のリレーピストン６０５を油圧で駆動するクラッチペダル４０９などからなる。６１１はエア源、６１２はダブルチェックバルブである。クラッチブースタ６０１は、供給された空気量に比例して部材６０６をストロークさせるもので、この部材６０６がクラッチ５０４のプレッシャープレートに連結されている。
【００３８】
コントローラ４０５は、車両のキースイッチにより主電源が投入されたときにオンオフバルブ６０３をオンにして比例バルブ６０２への空気供給を可能にする。主電源が切られたときには、オンオフバルブ６０３をオフにして比例バルブ６０２からの空気抜けによるエア源６１１の圧力低下を防止する。クラッチ断接の際には、コントローラ４０５より比例バルブ６０２に制御電流を与える。比例バルブ６０２は電流に比例した空気圧をクラッチブースタ６０１に供給するので、クラッチ完接から完断までの任意のクラッチ位置が電流で制御できることになる。従って、半クラッチ等の繊細な制御もコントローラ４０５によるクラッチ位置制御で行うことができる。非常用バルブ６０４は、クラッチ５０４を急速に完断することができ、車両の異常時に飛び出しを防止するために使用される。非常用バルブ６０４のオンオフはコントローラ４０５から指令する他に、図示しない非常用スイッチよって手動操作することもできる。クラッチペダル４０９が踏まれた場合には、油圧によって部材６０６がストロークされると同時に、リレーピストン６０５が駆動されてクラッチブースタ６０１にエアーが供給され、部材６０６のストロークが支援される。
【００３９】
多段変速機構４０１の動作を説明する。
【００４０】
自動変速操作の場合、コントローラ４０５によりアクセル開度と車速（アウトプットシャフト回転数）とでシフトアップマップまたはシフトダウンマップ（図示せず）が参照され、最適なギア段に目標ギア段が設定されると、断接用アクチュエータ４１２によりクラッチ５０４が開放され、スプリッタ５０２、主変速機５０１、レンジ５０３がそれぞれ前述のように空圧シリンダ系４０２によって位置制御されることにより、目標ギア段への切替えが行われ、そのギア入れ後、クラッチ５０４が接続される。
【００４１】
マニュアル操作の場合は、運転者のチェンジレバー４０７の前傾によるシフトアップ操作または後傾によるシフトダウン操作をコントローラ４０５が認識して現在のギア段より高速または低速の目標ギア段が設定され、ギア段切替えが行われる。クラッチの断接及びギア段切替えの動作は、自動変速操作でもマニュアル操作でも同じであり、以下に説明する。
【００４２】
図６は、主変速機５０１、スプリッタ５０２、レンジ５０３のそれぞれで行われる動作を時間的順序に沿って表したものである。四角枠内は動作内容を枠右上はその動作に入る条件を示す。多段変速機構４０１の変速動作が開始され、同時に断接用アクチュエータ４１２によりクラッチ開放が開始される。クラッチストロークセンサによりクラッチ５０４が半クラッチ直前まで開き始めたことが検出されると、主変速機５０１ではスリーブシフト用シリンダ５５０によるギア抜きが開始される。また、目標ギア段が現在のギア段からスプリッタ変速を要する場合には、主変速機５０１のギア抜きと並行してスプリッタ５０２においてもスプリッタ用シリンダ５３０を作動させてニュートラル位置へのギア抜きが開始される。
【００４３】
主変速機側では、主変速機５０１のギア抜きが完了しニュートラルになったことを条件に、セレクト用シリンダ５４０による主変速機５０１のセレクトが開始される。同時に、目標ギア段がレンジ３０３の変速を要する場合には、レンジ用シリンダ５６０によりレンジ５０３がＨからＬへまたはＬからＨへ切り替えられる。
【００４４】
一方、スプリッタ側では、ストロークセンサ（図示せず）の信号により、クラッチ５０４が完全に開放されたことが検出されるか、またはギアポジションセンサ（図示せず）の信号により、主変速機５０１のギア抜きが完了したことが検出されたことを条件に、スプリッタ用シリンダ５３０によりＨまたはＬへのギア入れが実行される。スプリッタ５０２には図示しないがメカニカルなシンクロ機構が設けられているため、インプットシャフト５０５の回転数とスプリッタ５０２のＨまたはＬのドグギアの回転数とが同期され、円滑なスリーブの移動によるギア入れが達成される。なお、目標ギア段が現在のギア段からスプリッタ変速のみで可能な場合には、この段階で切り替えが完了する。
【００４５】
スプリッタ５０２のギア入れが終了し、レンジ５０３の切り替えが終了した時点で、主変速機５０１のギア抜きが完了していることを条件に、ドグギア回転制御手段による電子シンクロ制御が開始される。
【００４６】
電子シンクロ制御では、変速目標ギア段のドグギア５１５の回転数がスリーブ５１６の回転数より所定値以上高いときには、カウンタシャフトブレーキ制御を行う。即ち、カウンタシャフトブレーキ５１３をオンにしてドグギア５１５の回転数を下げる。ドグギア５１５の回転数がスリーブ５１６の回転数より所定値以上低いときには、ダブルクラッチ制御及びエンジン制御を行う。即ち、クラッチ５０４を一時的に接続した状態でエンジン回転を制御しインプットシャフト５０５に伝え、インプットシャフト５０５の回転数を高めてドグギア５１５の回転数を高める（所謂ダブルクラッチ制御を行う）。このような電子シンクロ制御により、ドグギア５１５の回転数とスリーブ５１６の回転数との差を予め設定した許容値以内に制御することができる。
【００４７】
ドグギア５１５の回転数は、カウンタシャフト回転センサ５１４の出力から計算される。主変速機５０１に複数あるドグギア５１５のうち、切替えの目標となっているギア段のドグギア５１５の回転数を得るには、当該ギア段のカウンタギア５１７とメインギア５１８との歯数比をカウンタシャフト回転数に掛ける。また、スリーブ５１６の回転数は、アウトプット回転センサ４０４の出力から計算される。レンジ５０３がＨ側であればアウトプットシャフト回転数をそのままスリーブ回転数とし、レンジ５０３がＬ側であればアウトプットシャフト回転数にＬ段の歯数比を掛けてスリーブ回転数とする。このスリーブ回転数により変速目標となっているギア段の目標ドグギア回転数が設定され、電子シンクロ制御がなされる。
【００４８】
主変速機５０１のセレクトが終了し、電子シンクロ制御において回転数差が許容値以内に達していれば、クラッチ５０４が完全に開放されていることを確認した上で、スリーブシフト用シリンダ５５０による主変速機５０１のシフト（ギア入れ）が実行される。ドグギア５１５の回転数とスリーブ５１６の回転数との差が許容値以内であるため、円滑なギア入れが達成される。この後、オートクラッチ制御によりクラッチ５０４が接続される。
【００４９】
次に、強制ダブルクラッチ処理について詳しく述べる。
【００５０】
本発明では、カウンタシャフト回転センサ５１４が故障しているときのバックアップとして、図１の強制ダブルクラッチ処理を行う。ここでは、まず、カウンタシャフト回転センサ５１４が故障しているかどうかを判定し（Ｓ１）、故障でなければＳ８に進み本処理を終了する。カウンタシャフト回転センサ５１４が故障しているとき、シンクロ制御（ドグギア回転制御）の実行中であるかどうかを判定し（Ｓ２）、実行中でなければタイマをクリア（Ｓ８）して本処理を終了する。
【００５１】
カウンタシャフト回転センサ５１４が故障し、シンクロ制御の実行中であれば、バックアップが必要である。そこで、車速が０ｋｍ／ｈかどうかを判定する（Ｓ３）。
【００５２】
Ｓ３にて、車速が０ｋｍ／ｈのときは、車両が停止していることになる。このときは、Ｓ９に進み、タイマをインクリメント（単位量だけ増加）し、このタイマ値が所定値（例えば、実時間で０．４ｓｅｃ相当）に達するまで本処理の割り込みを繰り返す（Ｓ６）。Ｓ６にて、タイマ値が所定値を超えたら、シンクロ制御で参照されるカウンタシャフト回転数（ドグギア回転数）を０回転にする（Ｓ７）。車両が停止しているときにはスリーブ５１６の回転数が０回転であるため、ドグギア５１５が目標回転数＝０として制御されるので、所定時間経過後にはドグギア回転数は０回転となるのが確実だからである。
【００５３】
Ｓ３にて、車速が０ｋｍ／ｈでないときは、車両が走行していることになる。このときは、カウンタシャフトブレーキ制御禁止を指令し（Ｓ４）、強制ダブルクラッチを指令する（Ｓ５）。これらの指令は、ドグギア回転数算出手段に受け渡しされ、タイマをクリア（Ｓ１０）して本処理を終了する。
【００５４】
次に、コントローラ４０５内の変速制御部に設けられたドグギア回転数算出手段によるドグギア回転数算出処理について詳しく述べる。
【００５５】
図１のＳ５において、強制ダブルクラッチのときには図２のドグギア回転数算出処理に引き継がれる。ここでは、更にカウンタシャフト回転センサ５１４が故障しているかどうかを判定し（Ｓ１１）、故障でなければ本処理を終了する。カウンタシャフト回転センサ５１４が故障しているとき、断接用アクチュエータ４１２のストローク位置を検出し、クラッチが所定値より接側にあるかどうか判定する（Ｓ１２）。クラッチが所定値より断側にあるときは、エンジン回転数からのドグギア回転数算出ができないので本処理を終了する。
【００５６】
前記Ｓ５の強制ダブルクラッチが実行されてクラッチが所定値より接側にあるとき、具体的には半クラッチ以上につながっているときは、カウンタシャフト５０６がエンジンによって駆動されていることになる（ドグギア回転制御はスプリッタ５０２のＨまたはＬ側へのギア入れ終了後に行われるので）。そこで、エンジン回転センサ４０３にて検出されたエンジン回転数からスプリッタ５０２のギア段に応じてドグギア回転数を算出する（Ｓ１３）。即ち、エンジン回転数にスプリッタ５０２の選択されているＨまたはＬのギア比を掛ければカウンタシャフトの回転数が得られる（Ｓ１４，Ｓ１５）。このようにカウンタシャフトの回転数が算出できれば、この回転数を基に、変速目標ギア段のカウンタギアとメインギアとの歯数比によりカウンタシャフト回転センサ５１４の正常時と同じようにドグギアの回転数が得られる。よって、カウンタシャフト回転センサ５１４が故障してドグギア回転数が検出できなくても、エンジン制御によるドグギア回転制御が可能となる。
【００５７】
強制ダブルクラッチの指令を受けたことによって実際上はドグギア５１５の回転数がスリーブ５１６の回転数より所定値以上高い場合であっても、ダブルクラッチ制御が行われ、エンジン制御により回転同期が図られることになる。
【００５８】
次に、カウンタシャフト回転センサ５１４の故障を診断する故障診断処理を説明する。図３に示されるように、まず、スプリッタ５０２がニュートラルでないかどうかを判定し（Ｓ２１）、クラッチが所定値より接側にあるかどうか判定し（Ｓ２２）、エンジン回転数が所定値（例えば、５００ｒｐｍ）以上かどうか判定する（Ｓ２３）。スプリッタ５０２がニュートラルのとき、クラッチが所定値より断側にあるとき、又はエンジン回転数が所定値以下のときは、低回転検出チェックＡに移行する。また、スプリッタ５０２がニュートラルでなく、クラッチが所定値より接側にあり、エンジン回転数が所定値以上のときは、高回転検出チェックＢに移行する。
【００５９】
高回転検出チェックＢでは、カウンタシャフト回転センサ５１４の検出値が所定値（例えば、５０ｒｐｍ）に満たないかどうか判定する。カウンタシャフト回転センサ５１４の検出値が所定値に満たないときは、エンジンが高回転であり、その回転がカウンタシャフト５０６に伝達されているのに、回転検出値が小さいということで、回転検出異常と判断できる。カウンタシャフト回転センサ５１４の検出値が所定値を超えていれば、回転検出正常と判断できる。回転検出異常のときは、カウンタをインクリメント（単位量だけ増加）する（Ｓ２５）。回転検出正常のときは、カウンタをデクリメント（単位量だけ減少）する（Ｓ２６）。
【００６０】
カウンタの値により故障か正常かの診断結果を出す（Ｓ２４）。即ち、カウンタの値が予め定めた設定値を超えたら、カウンタシャフト回転センサ５１４が故障であると断定する（Ｓ２７）。カウンタの値が設定値を超えないときは、カウンタシャフト回転センサ５１４は正常であると断定する（Ｓ２８）。
【００６１】
一方、低回転検出チェックＡでは、カウンタシャフト回転センサ５１４の検出値が所定値（例えば、５０ｒｐｍ）を超えているかどうか判定する。カウンタシャフト回転センサ５１４の検出値が所定値を超えていれば、カウンタシャフト５０５の回転が検出されていることになるから、回転検出正常と判断できる。このときもカウンタをデクリメント（Ｓ２６）する。なお、カウンタは負にはしない。よって、高回転検出チェックＢあるいは低回転検出チェックＡで回転検出正常が続けばカウンタは０となる。
【００６２】
このように、回転検出異常が出たとき直ちに故障と断定せず、回転検出異常が設定回数まで出現したときに故障と断定するので、まれに起きる回転検出ミスなどは故障から除外される。
【００６３】
低回転検出チェックＡで、カウンタシャフト回転センサ５１４の検出値が所定値を超えていない場合は、実際にカウンタシャフト５０５がほとんど回転していない場合もあるので診断結果を出すのを保留する。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００６５】
（１）ドグギア回転数が得られないときのバックアップ機能が実現されるので、電子シンクロ制御方式の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す強制ダブルクラッチ処理の流れ図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すドグギア回転数算出処理の流れ図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す故障診断処理の流れ図である。
【図４】本発明の回転同期制御装置を用いた車両の要部構成図である。
【図５】図４中の多段変速機構及び空圧シリンダ系の詳細構成図である。
【図６】本発明に関係するギア段切替え処理の流れ図である。
【図７】本発明に用いるクラッチのアクチュエータ系の構成図である。
【符号の説明】
５０１主変速機
５０２スプリッタ
５０３レンジ
５０４クラッチ
５０６カウンタシャフト
５１１アウトプットシャフト
５１３カウンタシャフトブレーキ
５１４カウンタシャフト回転センサ
５１５ドグギア
５１６スリーブ

Claims

クラッチを介しエンジンにより駆動されてメインシャフトに回転自在なメインギアと一体のドグギアと、メインシャフトと一体回転するスリーブとを有する変速機において、
ドグギア回転数を検出するドグギア回転数検出手段と、スリーブ回転数を検出するスリーブ回転数検出手段と、前記ドグギアの回転をスリーブ回転数に合わせた目標ドグギア回転数に制御するドグギア回転制御手段と、変速時において前記ドグギア回転制御中に前記ドグギア回転数検出手段からドグギア回転数が検出不能なときに、前記クラッチを断から接にしてエンジン回転数からドグギア回転数を算出するドグギア回転数算出手段とを設けたことを特徴とする変速機の回転同期制御装置。
前記ドグギア回転制御手段は、前記クラッチを一旦接続する所謂ダブルクラッチ制御を行うことにより回転同期を図ることを特徴とする請求項１記載の変速機の回転同期制御装置。
前記ドグギア回転制御手段は、前記メインギアに常時噛合するカウンタギアが係止されているカウンタシャフトに制動を与えてドグギア回転数を低下させるカウンタシャフトブレーキを有し、クラッチ接続時には、前記カウンタシャフトブレーキの作動を禁止することを特徴とする請求項１又は２記載の変速機の回転同期制御装置。
前記ドグギア回転数算出手段は、車両が停止しているときには、ドグギア回転制御が開始されてから所定時間経過後のドグギア回転数を０回転とみなすことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の変速機の回転同期制御装置。