JP4502103B2 - 自動変速機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は自動変速機の変速制御方法に係り、特に変速ショックや同期不良によるギヤ鳴きの回避や同期制御を容易化する自動変速機の変速制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両においては、内燃機関の動力を走行条件に応じて所要に変換して取出すために、手動や自動の変速機を備えている。このような変速機には、ギヤ式の変速機やベルト式の変速機等があり、動力の伝達損失の少ないギヤ式の変速機が多用されている。
【0003】
また、変速機においては、手動変速機を自動化し、通常の手動変速機と同様の変速動作を行うものもある。
【0004】
自動変速機の変速制御方法としては、特許第3011567号公報に開示されるものがある。この公報に開示される変速装置の変速制御方法及び装置は、変速操作により選択されたギヤの歯数とアウトプットシャフトの回転数とから変速操作を許容するカウンタシャフトの目標回転数を演算し、変速装置の側方に設けた2つのクラッチを断接制御することにより、カウンタシャフトの回転数を制御して目標回転数に近づけてから変速操作を行わせ、滑らかな変速操作を短時間で行っている。
【0005】
また、特開平5−248527号公報に開示されるものがある。この公報に開示される自動変速機のクラッチ制御方法及び装置は、クラッチの締結を開始すべき条件になると、予め低い所定油圧をクラッチの油室に作用させ、得られる油圧は、ピストンをクラッチプレートに接触する位置まで移動させるが、押圧力は作用しないように設定されており、この状態からクラッチの油室の油圧を所望のタイミングで上昇させると、クラッチは直ちに締結を開始することとなり、クラッチを締結させる際に、ピストンが初期位置からクラッチプレートに押圧力が作用する位置まで移動するための時間遅れをなくしている。
【0006】
更に、特開2001−227599号公報に開示されるものがある。この公報に開示される自動変速機は、入力軸と、出力軸と、エンジンの動力を入力軸に伝達するメインクラッチと、複数の変速ギヤ列の切換を行う切換機構とを有し、シフトチェンジ時において切換機構が自動制御される自動変速機において、変速ギヤ列を構成する各変速ギヤが取り付けられた複数の取付軸と、取付軸の軸線上以外の位置に配置された中間軸と、中間軸に設けられるとともに、シフトチェンジ時において、入力軸から出力軸に伝達される伝達トルクが可変に制御されるサブクラッチとを有し、軸方向寸法の拡大を招くことなく、サブクラッチをトランスミッションケース内に収納するとともに、トランスミッションケースの寸法、車載上の収納スペース、または変速機のレイアウト等に関して、従来型の変速機との互換性を向上させている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の手動変速機(単に「MT」ともいう)を自動化した自動・手動変速機(以下「自動変速機」という)においては、通常の手動変速機と同様の変速動作をする。
【0008】
この動作を説明すると、第1動作で発進クラッチを切り、第2動作で変速前ギヤ段を切り、第3動作で変速するギヤ段のシフトを動かして同期手段を作動させ、第4動作で同期後係合を行い、第5動作で発進クラッチを連結させる、という動作となる。
【0009】
このとき、発進クラッチが切れている変速動作中には変速ショックは発生しないとともに、同期手段により係合を行うため、同期不良は発生しない。
【0010】
これに対して、変速時駆動力の断絶を軽減した新たな自動変速機では、発進クラッチを切らないで変速する必要があり、変速動作は、従来の自動変速機と異なるものとなる。
【0011】
例えば1速から2速への変速を例として説明すると、第1動作で入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチにトルク分担を行い、第2動作で1速ギヤ段を切り、第3動作で入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチで2速相当に同期させ、第4動作で同期後2速に係合させ、第5動作で入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチを開放させる、という動作となる。
【0012】
この動作中で入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチが正確にトルク分担していない時は、1速ギヤ段にトルクが掛かっている状態であり、この係合を抜くとショックが発生するという不都合がある。
【0013】
また、2速に係合する時に正確な同期をしていない場合には、ショックや同期不良によるギヤ鳴きが発生するという不都合がある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、エンジンの動力が入力される入力軸と、入力軸と平行に配置され変速されたエンジンの動力を車輪側に出力する出力軸と、エンジンの動力と入力軸とを連結または遮断する発進クラッチと、入力軸と出力軸との間に各変速比を達成するように配置される複数の変速ギヤ列と、各変速ギヤ列の切換を行うアクチュエータおよび同期機構を有する切換機構と、入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチと、前記発進クラッチを連結した状態での変速時に、前記クラッチによりトルク伝達可能にするとともに、前記アクチュエータの操作力を少なくとも強弱2段階に制御して複数の変速ギヤ列の切換を行う制御装置を備える自動変速機において、前記切換機構の構成部材の動きを検知するセンサを設け、前記制御装置は、前記アクチュエータの弱い操作力を、ギヤのドッグと同期機構のスリーブとが低トルク伝達状態にて離脱可能かつ高トルク伝達状態では離脱不可能な力とし、変速時には、弱い操作力から強い操作力への切換をシフト抜きタイミングと係合タイミングとのそれぞれに行い、前記シフト抜きタイミングでは、前記アクチュエータにより弱い操作力にて切換機構の切換操作を開始するとともに、前記伝達トルクを可変に制御可能なクラッチを伝達トルクを増加させるよう制御し、切換機構の切換動作を検知すると、強い操作力にて切換機構の切換操作をする一方、前記係合タイミングでは、前記アクチュエータにより弱い操作力にて切換機構の切換操作を開始するとともに、前記伝達トルクを可変に制御可能なクラッチを伝達トルクを高く維持するよう制御し、切換機構の同期機構のボーク後の動きよって生ずる切換動作を検知すると、強い操作力にて切換機構の切換操作をすることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、切換機構の操作力を少なくとも強弱2段階に制御し、変速時に弱い操作力にて切換機構の切換操作を開始するとともに、切換機構の切換動作を検知すると、強い操作力にて切換機構の切換操作を行い、切り換えられる変速ギヤ列のトルク状態を検知し、変速ショックや同期不良によるギヤ鳴きの無い変速が簡単な制御で可能としている。
【0016】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【0017】
図1〜図15はこの発明の実施例を示すものである。図2において、2は手動変速機(単に「MT」ともいう)のクラッチ操作及び変速操作をアクチュエータの制御によって行う自動化した自動・手動変速機(以下「自動変速機」という)である。
【0018】
この自動変速機2には、図示しないエンジンからの動力を入力するために、エンジン出力軸4を配設するとともに、エンジン出力軸4に、エンジンの動力と入力軸8とを連結または遮断する発進クラッチ6を設ける。
【0019】
そして、入力軸8と平行に配置され、変速されたエンジンの動力を車輪側に出力する出力軸であるカウンタ軸10を設ける。このとき、入力軸8に対して、カウンタ軸10と、伝動軸12と、リバースアイドラ軸14と、差動部16のドライブシャフト18とが前記自動変速機2の長手方向で且つ平行に配設されている。
【0020】
前記入力軸8には、内燃機関側から順次に、変速ギヤ列を構成する1速駆動ギヤ20とリバース駆動ギヤ22と2速駆動ギヤ24とが固定して設けられるとともに、4速駆動ギヤ26と5速駆動ギヤ28とが設けられている。
【0021】
前記カウンタ軸10には、内燃機関側から順次に、変速ギヤ列を構成する終減速駆動ギヤ30と1速駆動ギヤ20が噛合する1速従動ギヤ32と2速駆動ギヤ24が噛合する2速従動ギヤ34とこの2速従動ギヤ34に固着される3速駆動ギヤ36と4速駆動ギヤ26が噛合する4速従動ギヤ38と5速駆動ギヤ28が噛合する5速従動ギヤ40とが設けられている。
【0022】
そして、前記リバースアイドラ軸14には、リバース駆動ギヤ22に噛合可能なリバースアイドラギヤ42が設けられている。
【0023】
前記終減速駆動ギヤ30は、差動部16に設けた終減速従動ギヤ44に噛合している。
【0024】
また、前記伝動軸12には、3速駆動ギヤ36が噛合する3速従動ギヤ46が固定して設けられるとともに、入力軸8と出力軸であるカウンタ軸10との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチ48と、このクラッチ48に設けられ、且つ前記4速従動ギヤ38に噛合する3速中間ギヤ50とを有する。なお、この自動変速機では、3速の動力伝達経路は、エンジンからの動力を発進クラッチ6、入力軸8、2速駆動ギヤ24、2速従動ギヤ34、3速駆動ギヤ36、3速従動ギヤ46、クラッチ48、3速中間ギヤ50、4速従動ギヤ38、カウンタ軸10、終減速駆動ギヤ30、終減速従動ギヤ44、差動部16へ順次伝達する経路となる。この実施例で、入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチは、3速の動力伝達経路を達成するクラッチ48となるので、以下「3速クラッチ」ともいう。
【0025】
前記1速従動ギヤ32と2速従動ギヤ34間のカウンタ軸10に、後述する1速同期機構56及び2速同期機構58の一部である1速・2速スリーブ52が設けられているとともに、前記4速駆動ギヤ26と5速駆動ギヤ28間の入力軸8には、後述する4速同期機構60及び5速同期機構62の一部である4速・5速スリーブ54が設けられている。
【0026】
1速・2速スリーブ52と1速従動ギヤ32間のカウンタ軸10には、切換機構を構成する1速同期機構56が設けられている。また、1速・2速スリーブ52と2速従動ギヤ34間のカウンタ軸10には、切換機構を構成する2速同期機構58が設けられている。
【0027】
4速・5速スリーブ54と4速駆動ギヤ26間の入力軸8には、切換機構を構成する4速同期機構60が設けられている。また、4速・5速スリーブ54と5速駆動ギヤ28間の入力軸8には、切換機構を構成する5速同期機構62が設けられている。
【0028】
前記自動変速機2を変速制御する制御手段64は、図3に示す如く、入力側に、シフトセンサ66と、セレクト位置を検知するセレクトセンサ68と、発進クラッチセンサ70と、ブレーキスイッチ72と、シフトポジションスイッチ74とが夫々接続されるとともに、前記制御手段64に入力軸回転数や出力軸回転数、エンジン回転数、スロットル開度、アクセル開度、車速等の検出信号が入力される。
【0029】
また、前記制御手段64の出力側には、シフトアクチュエータ76と、セレクトアクチュエータ78と、前記発進クラッチ6と、前記クラッチ48とが夫々接続されるとともに、前記制御手段64からは、スロットル制御信号やシフトアクチュエータ制御信号、セレクトアクチュエータ制御信号、発進クラッチ制御信号、クラッチ制御信号が出力される。
【0030】
そして、前記制御手段64は、切換機構の操作力を少なくとも強弱2段階、例えば2段階に制御し、切換機構の構成部材の動きを検知するセンサを設け、変速時に弱い操作力にて切換機構の切換操作を開始するとともに、切換機構の切換動作を検知すると、強い操作力にて切換機構の切換操作をするものである。
【0031】
詳述すれば、前記切換機構は、同期機構であり、2速を例にとると、2速同期機構58であるとともに、弱い操作力は、ギヤGのドッグGDと2速同期機構58のスリーブである1速・2速スリーブ52とが、低トルク伝達状態にて離脱可能で、高トルク伝達状態では離脱不可能な力である。
【0032】
前記2速同期機構58の構成部材の動きを検知するセンサとしては、例えばシフトセンサ66やセレクトセンサ68からの検出信号を利用するものとする。
【0033】
また、強い操作力へ変更する条件となる2速同期機構58の切換動作は、同期機構のボーク後の動きよって生ずるものである。
【0034】
更に、前記入力軸8の回転数を検知するセンサ(図示せず)と、出力軸であるカウンタ軸10の回転数を検知するセンサ(図示せず)とを設け、変速時に弱い操作力にて切換機構である2速同期機構58の切換操作を開始するとともに、前記伝達トルクを可変に制御可能なクラッチ、例えばクラッチ48を用いて入力軸8と出力軸であるカウンタ軸10との回転数の比を制御し、入力軸8と出力軸であるカウンタ軸10との回転数の比が変速後の回転数の比に近づくと、強い操作力にて切換機構である2速同期機構58の切換操作をするものである。
【0035】
次に作用を説明する。
【0036】
先ず、図1に沿って説明すると、例えば1速から2速への変速制御において、変速判断がなされた後には、1速から2速への変速開始信号(M1)を出力し、3速クラッチ制御(トルク分担制御)を開始(M2)する。
【0037】
そして、弱い操作力による、スリーブ1速状態からの係合解除制御開始(M3)し、切換動作(スリーブの動き)監視(M4)を行い、切換動作(スリーブの動き)を検知(M5)する。
【0038】
切換動作を検知すると、係合解除制御を、強い操作力によるスリーブ1速状態からの係合解除制御に変更(M6)し、切換機構(スリーブ)のニュートラル位置への移動完了かを監視(M7)し、切換機構(スリーブ)のニュートラル位置を検知(M8)する。
【0039】
切換機構のニュートラル位置を検知すると、強い操作力によるスリーブ1速状態からの係合解除制御を終了する。
また、強い操作力によるスリーブ1速状態からの係合解除制御終了の際には、
(1)クラッチ制御(トルク分担制御)終了
(2)クラッチ制御(入力軸と出力軸との回転数の比を2速相当の回転数の比にする制御)開始
(M9)を行い、入力軸8と出力軸であるカウンタ軸10との回転数の比を監視(M10)する。
【0040】
更に、弱い操作力によるスリーブ2速状態への移動制御開始(M11)とし、切換動作(スリーブのボーク後の動き)監視(M12)を行い、切換動作(スリーブのボーク後の動き)を検知(M13)する。
【0041】
切換動作を検知すると、スリーブ2速状態への移動制御を、強い操作力によるスリーブ2速状態への移動制御に変更し、クラッチ制御(回転数制御)を終了(M14)させる。
【0042】
また、切換機構(スリーブ)の2速状態位置への移動完了かを監視(M15)し、切換機構(スリーブ)の2速状態位置への移動完了を検知(M16)した際に、強い操作力によるスリーブ2速状態への移動制御終了(M17)とするとともに、クラッチ開放制御開始(M18)とし、クラッチ開放制御終了(M19)の際には、変速制御終了(M20)とする。
【0043】
ここで、図に沿って実際の動力である加速トルクの流れについて説明すると、1速加速時には、図4に示す如く、図示しないエンジンからの加速トルクがエンジン出力軸4から発進クラッチ6に至り、この発進クラッチ6から入力軸8を介して1速駆動ギヤ20に伝達される。
【0044】
1速駆動ギヤ20に伝達された加速トルクは、この1速駆動ギヤ20に噛合する1速従動ギヤ32に伝達され、1速同期機構56を経て、この1速同期機構56の一部をなす1速・2速スリーブ52を介してカウンタ軸10に伝達される。
【0045】
そして、カウンタ軸10から終減速駆動ギヤ30を介して終減速従動ギヤ44に加速トルクが伝達され、差動部16のドライブシャフト18に伝達される。
【0046】
また、3速クラッチトルク分担開始時には、図5に示す如く、1速加速時と同様に、クラッチ48の状態によらない動力の伝達、つまり入力軸8から差動部16のドライブシャフト18に加速トルクが伝達されるとともに、入力軸8からの加速トルクが、2速駆動ギヤ24からこの2速駆動ギヤ24に噛合する2速従動ギヤ34を介して、2速従動ギヤ34に固着される3速駆動ギヤ36に伝達され、この3速駆動ギヤ36に噛合する3速従動ギヤ46を介して、前記クラッチ48の伝動軸12に伝達される。
【0047】
そして、3速クラッチであるクラッチ48は滑りながら動力を伝達し始め(トルクを分担し始め)、1速駆動ギヤ20へ伝達しているトルクを減少させつつ、クラッチ48に固定した3速中間ギヤ50からこの3速中間ギヤ50に噛合する4速従動ギヤ38を介して、カウンタ軸10に加速トルクが伝達され、このカウンタ軸10からは、1速加速時と同様に、終減速駆動ギヤ30を介して終減速従動ギヤ44に加速トルクが伝達され、差動部16のドライブシャフト18に伝達される。
【0048】
更に、3速クラッチトルク分担時の加速トルクの流れは、図6に示す如く、上述した3速クラッチトルク分担開始時の3速クラッチであるクラッチ48を使用する側のみとなる。
【0049】
更にまた、2速ギヤ段に同期、シフト後の加速トルクの流れは、図7に示す如く、3速クラッチトルク分担時の加速トルクの流れと同様である。
【0050】
また、3速クラッチトルク開放開始時には、図8に示す如く、2速ギヤ段に同期、シフト後と同様に入力軸8から差動部16のドライブシャフト18に加速トルクが伝達されるとともに、1速同期機構56及び2速同期機構58の一部である1速・2速スリーブ52が移動して2速同期機構58が噛合っていることにより、前記入力軸8からの加速トルクが、2速駆動ギヤ24からこの2速駆動ギヤ24に噛合する2速従動ギヤ34に伝達され、2速同期機構58を経て、1速・2速スリーブ52を介してカウンタ軸10に伝達される。
【0051】
そして、カウンタ軸10から終減速駆動ギヤ30を介して終減速従動ギヤ44に加速トルクが伝達され、差動部16のドライブシャフト18に伝達される。
【0052】
更に、3速クラッチトルク開放後は、3速クラッチであるクラッチ48が開放されることとなり、加速トルクの流れは、図9に示す如く、上述した3速クラッチトルク開放開始時の2速同期機構58と1速・2速スリーブ52とを使用する側のみとなる。
【0053】
ここで追記する。ギヤトルクをTg、クラッチトルクをTc、スリーブを動作させる力であるシフト操作力をFshift、シフトストロークをSshiftとすると、変速動作中(図6参照)の後に、従来のスリーブ抜き動作ではトルク分担量を回転数等の制御面で判定することが困難なため、クラッチ48の特性からフィードフォワード制御となる。
【0054】
しかし、クラッチ特性が変化した場合に、ギヤトルクTgが0(ゼロ)になるのと、スリーブを動作させる力であるシフト操作力Fshiftの発生タイミングとがずれるためにシフト抜きのショックが発生する(図11及び図12参照)。
【0055】
したがって、ギヤトルクTgを制御上で判定してクラッチ特性の変化に対応しなければならないものである。
【0056】
また、スリーブを抜くための最低必要力をFsとすると、このスリーブを抜くための最低必要力Fsは、ギヤドックの逆テーパと摩擦力とによるものであり、ギヤトルクTgに比例する。
【0057】
このため、この発明は、図13に示す如く、この比例関係を利用してギヤトルクTgの検知を行い、シフト抜きの際のショック発生を防止する。
【0058】
図13の低荷重シフト力を加えた時のシフト抜きタイミングチャートに沿ってを説明すると、ショックを感じないギヤトルクTgである弱い操作力に対応したスリーブを抜くための最低必要力と同等のシフト操作力Fshiftとし、
Fs≦Fshift(図13の記号a部分参照)
でシフトストロークSshiftが動き始め(図13の記号b部分参照)、強いシフト操作力Fshiftである強い操作力となる(図13の記号c部分参照)。上述した動作は、順を追って説明しているが、ほぼ同時に起こるものである。
【0059】
前記クラッチトルクTcの発生と同時に、または直後にショックを感じないギヤトルクTgに対応したスリーブを抜くための最低必要力と同等のシフト操作力Fshiftを発生させ、
Fs<Fshift
の状態となりシフトストロークSshiftが動くのを検知し、シフト操作力Fshiftを増大させてシフト抜きを行う。
【0060】
これにより、クラッチ特性に影響されないシフト抜き制御が可能となる。
【0061】
なお、シフト抜き時のギヤGとスリーブSのドッグGD、SD噛合いは、図10に示す如き状態である。そして、符号SRはシンクロナイザリングである。
【0062】
次に、図7の2速係合について考えると、2速同期はエンジントルクと3速クラッチトルクとのバランスで制御により行うが、このとき、完全に回転を一致させることは困難である。
【0063】
図14に2速係合前のギヤGとスリーブSとのドッグGD、SD噛合いを示すとともに、図15に2速係合シフトタイミングチャートを示すが、
Rg−Rs≠0
Rg:ギヤ回転数、Rs:スリーブ回転数
等の同期の完了していない時に、スリーブSがギヤドックGDに噛み合うために必要な力Fsは、シンクロ機能によりシフト操作力Fshiftを常に上回り、同期が完了(Rg−Rs=0)するとFs=0となり、シフトストロークSshiftが動くのを検知し、シフト操作力Fshiftを増大させて係合を行い、シフト完了後にクラッチを開放する。この制御によりショックや同期不良によるギヤ鳴きを発生させずに、変速が可能となる。
【0064】
図15の低荷重シフト力を加えた時の2速係合タイミングチャートに関して説明すると、弱い操作力によるスリーブ2速状態への移動制御を開始させ、切換動作(スリーブのボーク後の動き)を監視し、切換動作(スリーブのボーク後の動き)を検知する。
【0065】
そして、シフトストロークSshiftが動き始めた状態を検知(図15の記号b部分参照)した後に、強いシフト操作力Fshiftである強い操作力(図15の記号c部分参照)への切換が行われる。そして、シフト操作力Fshiftを、スリーブが2速位置へ移動したことを検知して0としても良く、あるいはより確実なものとするために、図示の如く所定時間保持しても良い。なお、図15の記号b部分において、
Fs=Fshift
でスリーブはシンクロリングを通過している。
【0066】
これにより、前記制御手段64は、切換機構の2速同期機構58の操作力を少なくとも強弱2段階、例えば2段階に制御し、2速同期機構58の構成部材の動きを検知するセンサを設け、変速時に弱い操作力にて2速同期機構58の切換操作を開始するとともに、切換機構の切換動作を検知すると、強い操作力にて2速同期機構58の切換操作をする前記制御手段64によって、切り換えられる変速ギヤ列のトルク状態を検知することができ、変速ショックや同期不良によるギヤ鳴きの無い変速が簡単な制御で可能となる。
【0067】
また、ギヤトルクを制御上で判定することは非常に難しいとともに、変速制御に通常用いられる回転センサだけでは、ギヤトルクの推定ができないため、特別なセンサを必要とするが、この発明の実施例においては、特別なセンサを用いる必要がなく、コストを低廉に維持でき、経済的にも有利である。
【0068】
更に、弱い操作力は、ギヤGのドッグGDと2速同期機構58のスリーブである1速・2速スリーブ52とが、低トルク伝達状態にて離脱可能で、高トルク伝達状態では離脱不可能な力であることにより、切り換えられる変速ギヤ列のトルク状態を確実に検知することができ、ショックの無い変速が簡単な制御で可能とし得る。
【0069】
更にまた、強い操作力へ変更する条件となる2速同期機構58の切換動作は、同期機構のボーク後の動きよって生ずることにより、同期終了を確実に検知でき、ショックの無いシフトが可能である。
【0070】
そして、伝達トルクを可変に制御可能なクラッチを用いた同期制御にて、入力軸8と出力軸であるカウンタ軸10の回転数の比を変速後のギヤ比に同期させてから、切換動作指示信号を出力して切換動作に移ると、実際の切換動作が遅れ同期が崩れるため、2速同期機構58に負担がかかり摩耗量が増え、耐久性が低下するものであるが、このような不具合を防止するためには、同期状態を確実に維持しなければならず、制御が煩雑となるものであり、確実に同期状態となってからの変速動作となるため、変速時間が長くなることとなるが、この発明の実施例においては、2速同期機構58に負担の少ない弱い操作力で、2速同期機構58を働かせることで、同期制御を容易とするとともに、同期以前に2速同期機構58をボーク状態にしてあるので、切換時間を短縮することができるものである。
【0071】
また、前記入力軸8の回転数を検知するセンサ(図示せず)と、出力軸であるカウンタ軸10の回転数を検知するセンサ(図示せず)とを設け、変速時に弱い操作力にて切換機構である2速同期機構58の切換操作を開始するとともに、伝達トルクを可変に制御可能なクラッチ、例えばクラッチ48を用いて入力軸8と出力軸であるカウンタ軸10との回転数の比を制御し、入力軸8と出力軸であるカウンタ軸10との回転数の比が変速後の回転数の比に近づくと、強い操作力にて切換機構である2速同期機構58の切換操作をする前記制御手段64によって、2速同期機構58に負担の少ない弱い操作力で、2速同期機構58を働かせることができ、同期制御を容易にするとともに、同期以前に2速同期機構58をボーク状態にしてあるので、切換時間を短縮することができ、しかも回転数のみで、強弱変更制御が可能であり、既存のセンサ入力にて制御可能である。
【0072】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【0073】
例えば、この発明の実施例においては、切換機構である2速同期機構の操作力を2段階に制御する構成としたが、3段階以上に制御する特別構成とすることも可能である。
【0074】
また、この発明の実施例においては、切換機構である2速同期機構の操作力を2段階に制御する際に、弱い操作力を均一に維持する構成としたが、運転状態の検知信号や外的要因の検知信号に応じて、弱い操作力を変動させる特別構成とすることも可能である。
【0075】
さすれば、実際の運転状態の変化や外的要因の変化に応じて、弱い操作力の値を変動させることが可能となり、制御の信頼性を向上させることができ、変速ショックや同期不良によるギヤ鳴きを効率良く回避し得るものである。
【0076】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、切り換えられる変速ギヤ列のトルク状態を検知することができ、変速ショックや同期不良によるギヤ鳴きの無い変速が簡単な制御で可能となる。また、ギヤトルクを制御上で判定することは非常に難しいとともに、変速制御に通常用いられる回転センサだけでは、ギヤトルクの推定ができないため、特別なセンサを必要とするが、この発明においては、特別なセンサを用いる必要がなく、コストを低廉に維持でき、経済的にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例を示す変速制御(1速から2速)のフローチャートである。
【図2】 自動変速機の概略構成図である。
【図3】 自動変速機の概略ブロック図である。
【図4】 1速加速時の加速トルクの流れを示す図である。
【図5】 3速クラッチトルク分担開始時の加速トルクの流れを示す図である。
【図6】 3速クラッチトルク分担時の加速トルクの流れを示す図である。
【図7】 2速ギヤ段に同期、シフト後の加速トルクの流れを示す図である。
【図8】 3速クラッチトルク開放開始時の加速トルクの流れを示す図である。
【図9】 3速クラッチトルク開放後の加速トルクの流れを示す図である。
【図10】 シフト抜き時のギヤとスリーブとのドッグ噛合いを示す図である。
【図11】 シフトタイミングが早い場合を示すシフト抜きタイミングチャートである。
【図12】 シフトタイミングが遅い場合を示すシフト抜きタイミングチャートである。
【図13】 低荷重シフト力を加えた時のシフト抜きタイミングチャートである。
【図14】 2速係合前のギヤとスリーブとのドッグ噛合いを示す図である。
【図15】 低荷重シフト力を加えた時の2速係合シフトタイミングチャートである。
【符号の説明】
2 自動変速機
4 エンジン出力軸
6 発進クラッチ
8 入力軸
10 カウンタ軸
12 伝動軸
14 リバースアイドラ軸
16 差動部
18 ドライブシャフト
20 1速駆動ギヤ
22 リバース駆動ギヤ
24 2速駆動ギヤ
26 4速駆動ギヤ
28 5速駆動ギヤ
30 終減速駆動ギヤ
32 1速従動ギヤ
34 2速従動ギヤ
36 3速駆動ギヤ
38 4速従動ギヤ
40 5速従動ギヤ
42 リバースアイドラギヤ
44 終減速従動ギヤ
46 3速従動ギヤ
48 クラッチ
50 3速中間ギヤ
52 1速・2速スリーブ
54 4速・5速スリーブ
56 1速同期機構
58 2速同期機構
60 4速同期機構
62 5速同期機構
64 制御手段
66 シフトセンサ
68 セレクトセンサ
70 発進クラッチセンサ
72 ブレーキスイッチ
74 シフトポジションスイッチ
76 シフトアクチュエータ
78 セレクトアクチュエータ
Claims (1)
- エンジンの動力が入力される入力軸と、入力軸と平行に配置され変速されたエンジンの動力を車輪側に出力する出力軸と、エンジンの動力と入力軸とを連結または遮断する発進クラッチと、入力軸と出力軸との間に各変速比を達成するように配置される複数の変速ギヤ列と、各変速ギヤ列の切換を行うアクチュエータおよび同期機構を有する切換機構と、入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチと、前記発進クラッチを連結した状態での変速時に、前記クラッチによりトルク伝達可能にするとともに、前記アクチュエータの操作力を少なくとも強弱2段階に制御して複数の変速ギヤ列の切換を行う制御装置を備える自動変速機において、前記切換機構の構成部材の動きを検知するセンサを設け、前記制御装置は、前記アクチュエータの弱い操作力を、ギヤのドッグと同期機構のスリーブとが低トルク伝達状態にて離脱可能かつ高トルク伝達状態では離脱不可能な力とし、変速時には、弱い操作力から強い操作力への切換をシフト抜きタイミングと係合タイミングとのそれぞれに行い、前記シフト抜きタイミングでは、前記アクチュエータにより弱い操作力にて切換機構の切換操作を開始するとともに、前記伝達トルクを可変に制御可能なクラッチを伝達トルクを増加させるよう制御し、切換機構の切換動作を検知すると、強い操作力にて切換機構の切換操作をする一方、前記係合タイミングでは、前記アクチュエータにより弱い操作力にて切換機構の切換操作を開始するとともに、前記伝達トルクを可変に制御可能なクラッチを伝達トルクを高く維持するよう制御し、切換機構の同期機構のボーク後の動きよって生ずる切換動作を検知すると、強い操作力にて切換機構の切換操作をすることを特徴とする自動変速機。
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