JP4778208B2 - Automatic transmission - Google Patents

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Description

本発明は、自動変速装置、特に主変速機に副変速機を組み合わせた変速機の変速操作を電気信号により電気的に変速するようにした自動変速装置に関するものである。   The present invention relates to an automatic transmission, and more particularly to an automatic transmission in which a shift operation of a transmission in which a sub-transmission is combined with a main transmission is electrically shifted by an electric signal.

従来、機械式クラッチと同期噛合歯車式変速機とを電子制御することで、走行状態に応じた走行段に自動変速する自動変速機が提案されている(特許文献1参照)。自動変速機では、エンジンから駆動輪までの駆動力伝達系に流体クラッチ(トルクコンバータ)が介在されないので、駆動力伝達効率が高く、燃費向上を図ることができる。また、流体クラッチ特有のスリップ感がないため、ドライバビリティも向上させることができる。
実開2004−125003号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, an automatic transmission has been proposed in which a mechanical clutch and a synchronous mesh gear type transmission are electronically controlled to automatically shift to a traveling speed corresponding to a traveling state (see Patent Document 1). In the automatic transmission, the fluid clutch (torque converter) is not interposed in the driving force transmission system from the engine to the driving wheels, so that the driving force transmission efficiency is high and the fuel consumption can be improved. In addition, drivability can be improved because there is no slip feeling unique to the fluid clutch.
Japanese Utility Model Publication No. 2004-125003

前述の自動変速機においては、変速段を多数するために副変速機を備えることが多く、副変速機を備えた自動変速機では、高車速走行状態から停車状態に移行する際に高車速走行に対応する副変速機のギア比から低速、特に発進に対応する副変速機のギア比に切り換える制御(この制御のことをレンジプリロー制御という)を行う。この切り換わる条件を車速が所定速度以下となった時に切り換わるようにしている。このため、車速を検出する車速センサが故障あるいはノイズを混入した信号等の異常信号を出力した場合には、実際に車速が高車速状態であるにもかかわらず、低車速と判断し、副変速機のギア比を低車速に対応したギア比に切り換えてしまう恐れが生じる。低速に対応したギア比に切り換えられると、副変速機の回転速度が過回転となり、副変速機の耐久性を低下させる可能性がある。 The automatic transmission described above is often provided with a sub-transmission in order to increase the number of gear stages, and the automatic transmission with the sub-transmission has a high vehicle speed when shifting from a high vehicle speed running state to a stopped state. Control is performed to switch from the gear ratio of the sub-transmission corresponding to traveling to the low-speed gear ratio of the sub-transmission corresponding to start-up (this control is referred to as range pre-low control). This switching condition is switched when the vehicle speed becomes a predetermined speed or less. For this reason, if the vehicle speed sensor that detects the vehicle speed outputs an abnormal signal such as a failure or a signal mixed with noise, the vehicle speed is judged to be low even though the vehicle speed is actually in a high vehicle speed state. There is a risk of switching the gear ratio of the machine to a gear ratio corresponding to a low vehicle speed. If the gear ratio is changed to correspond to the low speed, the rotation speed of the sub-transmission becomes over-rotation, which may reduce the durability of the sub-transmission.

そこで本発明は、車速センサの検出状態に係わらず、レンジプリロー制御を適切に実施する自動変速装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an automatic transmission that appropriately performs range pre-low control regardless of the detection state of a vehicle speed sensor.

同軸上に設置された複数のギア列から構成される主変速機と、少なくとも高速側と低速側のギア比となるギア列を備え、前記主変速機で設定された回転速度を選択的に高速側と低速側のギア比で変速するための副変速機と、前記副変速機のギア列を運転状態に応じて、駆動輪に接続する第1出力軸に選択的に係合させる制御手段と、前記主変速機がニュートラルであることを検出する主変速機ギア位置検出手段と、前記制御手段により前記第1出力軸に係合された前記副変速機のギア列を検出する副変速機ギア位置検出手段と、車速に応じて回転速度が変化する前記副変速機の回転軸の回転速度を検出する副変速機ギア回転速度検出手段と、前記変速機を搭載した車両の速度を検出する車速検出手段とを備え、前記制御手段は、前記主変速機がニュートラルで、かつ前記副変速機のギア比が高速側のギア比である場合であって、検出された車速が所定値より低く、かつ前記回転軸の回転速度が前記所定値より低い場合にのみ、前記副変速機のギア比を高速側のギア比から低速側のギア比に切り換えることを特徴とする自動変速装置である。 A main transmission comprising a plurality of gear trains installed on the same axis and a gear train having a gear ratio of at least the high speed side and the low speed side are provided, and the rotational speed set by the main transmission is selectively high speed And a control means for selectively engaging a gear train of the sub-transmission with a first output shaft connected to the drive wheel according to an operating state. A main transmission gear position detecting means for detecting that the main transmission is neutral; and a sub-transmission gear for detecting a gear train of the auxiliary transmission engaged with the first output shaft by the control means. Position detection means, sub-transmission gear rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotation shaft of the sub-transmission whose rotation speed changes according to the vehicle speed, and vehicle speed for detecting the speed of the vehicle equipped with the transmission Detecting means, and the control means includes the main transmission. Neutral, and the gear ratio of the auxiliary transmission is a case where the gear ratio of the high-speed side, only when the detected vehicle speed is lower than a predetermined value, and the rotational speed of the rotary shaft is lower than the predetermined value The automatic transmission is characterized in that the gear ratio of the auxiliary transmission is switched from a high-speed gear ratio to a low-speed gear ratio.

第2の発明は、第1の発明において、前記副変速機が、前記主変速機の第2出力軸に連結する第1ギアと、この第1ギアと噛合する第1カウンタギアと、この第1カウンタギアと、前記第2出力軸と平行に設置された前記回転軸としてのカウンタ軸を介して連結する第2カウンタギアと、この第2カウンタギアと噛合する第2ギアと、前記第2ギアが遊転自由に配置され、駆動輪に接続する前記第1出力軸と、前記第1出力軸に設置され、前記第1出力軸と前記第1ギアまたは前記第2ギアとを選択的に接続する同期噛み合い手段と、から構成され、前記副変速機ギア回転速度検出手段は、前記第2ギアまたは前記カウンタ軸の回転速度を検出することを特徴とする。   According to a second invention, in the first invention, the sub-transmission includes a first gear coupled to the second output shaft of the main transmission, a first counter gear meshing with the first gear, 1 counter gear, a second counter gear connected via a counter shaft as the rotating shaft installed in parallel with the second output shaft, a second gear meshing with the second counter gear, and the second A gear is freely arranged and is connected to the drive wheel. The first output shaft is installed on the first output shaft, and the first output shaft is selectively connected to the first gear or the second gear. And a synchronous meshing means to be connected, wherein the auxiliary transmission gear rotational speed detecting means detects the rotational speed of the second gear or the counter shaft.

第3の発明は、第2の発明において、前記第1ギアの歯数が、前記第2ギアの歯数より少ないことを特徴とする。   According to a third invention, in the second invention, the number of teeth of the first gear is smaller than the number of teeth of the second gear.

第4の発明は、第2の発明において、前記カウンタ軸の回転速度が、前記第2ギアの回転速度から換算できることを特徴とする。   According to a fourth aspect, in the second aspect, the rotational speed of the counter shaft can be converted from the rotational speed of the second gear.

したがって、本発明では、主変速機がニュートラルで、副変速機の係合ギアが高速側のギア比である場合であって、検出された車速が所定値より低く、かつカウンタ軸の回転速度が前記所定値より低い場合に、副変速機のギア比を高速側のギア比から低速側のギア比に切り換えることとしたので、車速を検出するための車速検出手段が故障または出力信号にノイズが混入したような場合であっても、レンジプリロー制御の判定を確実に行うことができる。   Therefore, in the present invention, the main transmission is neutral and the engagement gear of the sub-transmission has a high-speed gear ratio, the detected vehicle speed is lower than a predetermined value, and the rotation speed of the counter shaft is When the gear ratio is lower than the predetermined value, the gear ratio of the sub-transmission is switched from the high-speed gear ratio to the low-speed gear ratio. Therefore, the vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed fails or there is noise in the output signal. Even in such a case, the range pre-row control can be reliably determined.

図1において、1はエンジン、2は摩擦クラッチ、3は同期噛合式自動変速機であり、自動変速機3の出力軸はプロペラシャフト(図示せず)を介してリヤアクスルに連結される。エンジン1には、エンジンに供給される燃料の噴射量を制御する電子ガバナ装置1Aが設けられ、またエンジン1と自動変速機3との間に設置され、これらの動力の伝達を制御するクラッチ2には、その断接操作を行うクラッチブースタ2Aが設置される。また、自動変速機3に目標ギヤ段への変速を行うギヤシフトユニット3Aがそれぞれ設けられる。   In FIG. 1, 1 is an engine, 2 is a friction clutch, 3 is a synchronous mesh automatic transmission, and an output shaft of the automatic transmission 3 is connected to a rear axle via a propeller shaft (not shown). The engine 1 is provided with an electronic governor device 1A that controls the injection amount of fuel supplied to the engine, and is installed between the engine 1 and the automatic transmission 3, and a clutch 2 that controls transmission of these powers. Is provided with a clutch booster 2A for performing the connection / disconnection operation. Further, the automatic transmission 3 is provided with a gear shift unit 3A for performing a shift to the target gear stage.

自動変速機3は、後述するように、さらに主変速機としての主変速ギア列40Aと副変速機としてのスプリッタギア列40B及びレンジギア列40Cとから構成され、前述のギアシフトユニット3Aがこれらの変速を司り、目標変速段となるギア列の組み合わせとなるようにギア列を選択する。なお、27はクラッチブースタ2Aやギアシフトユニット3Aを構成するアクチュエータなどの作動圧(圧縮エア)を制御する給排バルブである。   As will be described later, the automatic transmission 3 further includes a main transmission gear train 40A as a main transmission and a splitter gear train 40B and a range gear train 40C as auxiliary transmissions. The gear train is selected so as to be a combination of gear trains to be the target shift speed. Reference numeral 27 denotes a supply / discharge valve that controls the operating pressure (compressed air) of the actuators constituting the clutch booster 2A and the gear shift unit 3A.

車両の変速制御に必要な運転情報の検出手段として、エンジン回転速度を検出するエンジン回転センサ29と、アクセルペダル7の踏み込み量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ28と、クラッチ2のストローク量を検出するクラッチストロークセンサ22と、自動変速機3の主変速ギア列40A、スプリッタギア列40B及びレンジギア列40Cの選択されたギア位置を検出するギヤポジションセンサ60、62、64と、そのアウトプットシャフト50の回転速度を検出する車速センサ21と、メインシャフト46上を遊転する主変速ギア列40Aのギヤ(実施形態では1速ギヤZm1)の回転速度(=カウンタシャフト48の回転速度)を検出するメインギヤ回転センサ23が設けられる。   As means for detecting driving information necessary for vehicle shift control, an engine rotation sensor 29 that detects the engine speed, an accelerator opening sensor 28 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 7 (accelerator opening), and the clutch 2 A clutch stroke sensor 22 for detecting the stroke amount, gear position sensors 60, 62, 64 for detecting selected gear positions of the main transmission gear train 40A, splitter gear train 40B and range gear train 40C of the automatic transmission 3, The vehicle speed sensor 21 that detects the rotational speed of the output shaft 50 and the rotational speed of the gear of the main transmission gear train 40A that idles on the main shaft 46 (the first speed gear Zm1 in the embodiment) (= the rotational speed of the counter shaft 48) A main gear rotation sensor 23 is provided for detecting.

さらにクラッチ2の自動変速制御と運転者のマニュアル操作に基づくマニュアル変速制御を切り替えるため、クラッチペダルの初期位置(解放状態)と作動位置(踏込状態)を検出するクラッチスイッチ24、25が設けられる。自動変速機3の変速操作手段として運転席にシフトレバーユニット4が備えられ、シフトレバー4Aのシフト位置に応じた変速指示信号(ニュートラル指示信号も含む)を出力する。また、車両の変速が運転者の変速指示に応じて行われるマニュアル変速モードと、車両の運転状態に応じて自動的に変速制御されるオート変速モードと、を選択するためのモード切換スイッチ5がシフトレバー4Aのノブに設けられる。運転席には、ブレーキペダル(図示せず)の踏込みを検出するブレーキペダルスイッチ26と、自動変速機3の現在の変速段などを表示するディスプレイユニット(モニタ)13と、シフトダウンの自動制御を選択するためのシフトダウン連動スイッチ31と、シフトダウンの自動制御を警報するブザー13Aと、が設けられる。   Furthermore, in order to switch between automatic shift control of the clutch 2 and manual shift control based on the manual operation of the driver, clutch switches 24 and 25 for detecting an initial position (release state) and an operation position (depression state) of the clutch pedal are provided. A shift lever unit 4 is provided in the driver's seat as a shift operation means of the automatic transmission 3, and outputs a shift instruction signal (including a neutral instruction signal) corresponding to the shift position of the shift lever 4A. Further, a mode changeover switch 5 for selecting a manual shift mode in which the vehicle is shifted according to the driver's shift instruction and an automatic shift mode in which the shift is automatically controlled according to the driving state of the vehicle. Provided on the knob of the shift lever 4A. In the driver's seat, a brake pedal switch 26 for detecting depression of a brake pedal (not shown), a display unit (monitor) 13 for displaying the current gear position of the automatic transmission 3, and automatic downshift control are provided. A downshift interlocking switch 31 for selection and a buzzer 13A for alarming automatic downshift control are provided.

ギアシフトユニット3Aに制御信号を出力し変速を制御するトランスミッションコントロールユニット(TCU)11が設置され、エンジンの運転を制御するエンジンコントロールユニット(ECU)12とシリアル通信(LAN)で結ばれる。TCU11において、モード切換スイッチ5がマニュアル変速モードを選択したときは、シフトレバーユニット4の変速指示信号が変速機3のギアポジションスイッチに基づくシフト位置と一致しない時に変速指示信号に対応する目標位置へのシフト要求(変速指令)を発生する。モード切換スイッチがオート変速モードを選択したときは、アクセル開度センサ28の検出信号及び車速センサ21の検出信号等の運転状態検出信号から予め設定の変速マップに基づいて目標段を求め、この目標段が変速機3のギアポジションスイッチに基づくシフト位置と一致しないときに目標段へのシフト要求(変速指令)を発生する。   A transmission control unit (TCU) 11 that outputs a control signal to the gear shift unit 3A to control a shift is installed, and is connected to an engine control unit (ECU) 12 that controls the operation of the engine by serial communication (LAN). In the TCU 11, when the mode changeover switch 5 selects the manual shift mode, when the shift instruction signal of the shift lever unit 4 does not match the shift position based on the gear position switch of the transmission 3, the target position corresponding to the shift instruction signal is reached. Shift request (shift command) is generated. When the mode change switch selects the automatic shift mode, the target stage is obtained based on a preset shift map from the driving state detection signals such as the detection signal of the accelerator opening sensor 28 and the detection signal of the vehicle speed sensor 21, and this target speed is obtained. When the gear does not coincide with the shift position based on the gear position switch of the transmission 3, a shift request (shift command) to the target gear is generated.

これらTCU11、ECU12は、シフトレバーユニット4の変速指示信号に基づく変速要求が発生すると、その要求位置への変速操作を遂行するべく、電子ガバナ装置1Aとクラッチブースタ2Aとギヤシフトユニット3Aとを制御する。すなわちクラッチ2を切断してから、自動変速機3がニュートラルでないときはギヤ抜きを行う。その後、クラッチ2を接続し、エンジン回転速度を制御しながら、主変速ギア列40Aのギヤ回転速度が同期領域に入ると、自動変速機3のギヤ入れを行うのである。   When a shift request based on the shift instruction signal of the shift lever unit 4 is generated, the TCU 11 and ECU 12 control the electronic governor device 1A, the clutch booster 2A, and the gear shift unit 3A to perform a shift operation to the required position. . That is, after the clutch 2 is disengaged, the gear is released when the automatic transmission 3 is not neutral. Thereafter, when the clutch 2 is connected and the engine rotation speed is controlled, when the gear rotation speed of the main transmission gear train 40A enters the synchronization region, the automatic transmission 3 is geared.

自動変速機3は、図2に示すように、主変速ギア列40Aの入力側及び出力側に、副変速機としてのスプリッタギア列40B及びレンジギア列40Cが夫々連結された構成を有する。以下、自動変速機3の構成について説明する。   As shown in FIG. 2, the automatic transmission 3 has a configuration in which a splitter gear train 40B and a range gear train 40C as sub-transmissions are connected to the input side and the output side of the main transmission gear train 40A, respectively. Hereinafter, the configuration of the automatic transmission 3 will be described.

エンジン1の出力を入力するインプットシャフト42には、スプリッタギア列40Bを高速段に切り換えるスプリッタギヤZm5が遊転自由に配置されると共に、その先端部にシンクロメッシュ機構44を構成するシンクロナイザハブ44Aが固定される。インプットシャフト42と同軸上に配置されたメインシャフト(第2出力軸)46には、主変速ギア列40Aの各変速段を構成するドライブギヤZm4、3速ギヤZm3、2速ギヤZm2、1速ギヤZm1及びリバースギヤZmRが夫々遊転自由に配置されると共に、その先端部にレンジギア列40Cを高速段に切り換えるレンジハイギヤ(第1ギア)Zr1が固定される。ドライブギヤZm4及び3速ギヤZm3、2速ギヤZm2及び1速ギヤZm1、並びに、1速ギヤZm1及びリバースギヤZmRの間のメインシャフト46には、夫々、シンクロメッシュ機構44を構成するシンクロナイザハブ44Aが固定される。   A splitter gear Zm5 for switching the splitter gear train 40B to a high speed stage is freely arranged on the input shaft 42 for inputting the output of the engine 1, and a synchronizer hub 44A constituting the synchromesh mechanism 44 is provided at the tip thereof. Fixed. A main shaft (second output shaft) 46 disposed coaxially with the input shaft 42 includes a drive gear Zm4, a third speed gear Zm3, a second speed gear Zm2, and a first speed that constitute each gear stage of the main transmission gear train 40A. A gear Zm1 and a reverse gear ZmR are arranged freely to rotate, respectively, and a range high gear (first gear) Zr1 for switching the range gear train 40C to a high speed stage is fixed to the tip portion thereof. The main shaft 46 between the drive gear Zm4 and the third speed gear Zm3, the second speed gear Zm2 and the first speed gear Zm1, and the first speed gear Zm1 and the reverse gear ZmR has a synchronizer hub 44A constituting the synchromesh mechanism 44, respectively. Is fixed.

一方、インプットシャフト42及びメインシャフト46と平行に配置されたメインカウンタシャフト48には、スプリッタギヤZm5、ドライブギヤZm4、3速ギヤZm3、2速ギヤZm2及び1速ギヤZm1と常時噛合う、カウンタスプリッタギヤZc5、カウンタドライブギヤZc4、カウンタ3速ギヤZc3、カウンタ2速ギヤZc2及びカウンタ1速ギヤZc1が固定される。また、メインカウンタシャフト48には、リバースアイドラギヤZmR1を介して、リバースギヤZmRと常時噛合うカウンタリバースギヤZcRが固定される。   On the other hand, the main counter shaft 48 arranged in parallel with the input shaft 42 and the main shaft 46 has a counter gear which is always meshed with the splitter gear Zm5, the drive gear Zm4, the third speed gear Zm3, the second speed gear Zm2 and the first speed gear Zm1. Splitter gear Zc5, counter drive gear Zc4, counter third speed gear Zc3, counter second speed gear Zc2 and counter first speed gear Zc1 are fixed. A counter reverse gear ZcR that is always meshed with the reverse gear ZmR is fixed to the main counter shaft 48 via a reverse idler gear ZmR1.

メインシャフト46と同軸上に配置され、図示しないプロペラシャフトに接続するアウトプットシャフト(第1出力軸)50には、レンジギア列40Cを低速段に切り換えるレンジローギヤ(第2ギア)Zr2が遊転自由に配置されると共に、その一端部にシンクロメッシュ機構44を構成するシンクロナイザハブ44Aが固定される。アウトプットシャフト50と平行に配置されたレンジカウンタシャフト(回転軸=カウンタ軸)52には、レンジハイギヤZr1及びレンジローギヤZr2と常時噛合う、レンジカウンタハイギヤ(第1カウンタギア)Zcr1及びレンジカウンタローギヤ(第2カウンタギア)Zcr2が夫々固定される。   A range low gear (second gear) Zr2 for switching the range gear train 40C to a low speed stage freely rotates on an output shaft (first output shaft) 50 that is arranged coaxially with the main shaft 46 and is connected to a propeller shaft (not shown). The synchronizer hub 44A constituting the synchromesh mechanism 44 is fixed to one end portion of the synchronizer hub 44A. A range counter high gear (first counter gear) Zcr1 and a range counter low gear (which are always meshed with the range high gear Zr1 and the range low gear Zr2) are connected to the range counter shaft (rotary axis = counter axis) 52 arranged in parallel with the output shaft 50. Second counter gear) Zcr2 is fixed.

かかる構成の自動変速機3では、主変速ギア列40A及びレンジギア列40Cにより6段の変速段が構成され、この各変速段をスプリッタギア列40Bにより半段ずらすことで、前進12段かつ後進2段の変速段が構成される。   In the automatic transmission 3 having such a configuration, the main transmission gear train 40A and the range gear train 40C constitute six shift stages, and each of these shift stages is shifted half a stage by the splitter gear train 40B, so that the forward 12 stages and the reverse 2 stages. A gear stage is configured.

また、自動変速機3のギアシフトユニット3Aは、マイクロコンピュータを内蔵したTCU11により開閉制御される給排バルブ27を介して、主変速ギア列40A、スプリッタギア列40B及びレンジギア列40Cのギアを空気圧で切り換えるメインアクチュエータ、スプリッタアクチュエータ及びレンジアクチュエータから構成される。また、自動変速機3には、主変速ギア列40A、スプリッタギア列40B及びレンジギア列40Cの変速段を検出する、具体的にはシンクロメッシュ機構44により各シャフト42、46、50に接続するギアを検出するメインポジションセンサ60、スプリッタポジションセンサ62及びレンジポジションセンサ64が夫々取り付けられる。さらに、自動変速機3には、アウトプットシャフト(=プロペラシャフト)50の回転速度から車速を検出する車速センサ(車速検出手段)21と、メインカウンタシャフト48の回転速度を検出するメイン回転速度センサ23と、レンジカウンタシャフト52の回転速度を検出するためのレンジ回転速度センサ17と、が取り付けられる。   Further, the gear shift unit 3A of the automatic transmission 3 pneumatically controls the gears of the main transmission gear train 40A, the splitter gear train 40B, and the range gear train 40C via the supply / discharge valve 27 controlled to be opened and closed by the TCU 11 incorporating the microcomputer. It consists of a main actuator to be switched, a splitter actuator, and a range actuator. The automatic transmission 3 detects gears of the main transmission gear train 40A, the splitter gear train 40B, and the range gear train 40C, specifically, gears connected to the shafts 42, 46, 50 by the synchromesh mechanism 44. A main position sensor 60, a splitter position sensor 62, and a range position sensor 64 are attached. Further, the automatic transmission 3 includes a vehicle speed sensor (vehicle speed detection means) 21 that detects the vehicle speed from the rotation speed of the output shaft (= propeller shaft) 50, and a main rotation speed sensor 23 that detects the rotation speed of the main counter shaft 48. A range rotation speed sensor 17 for detecting the rotation speed of the range counter shaft 52 is attached.

本発明を適用する自動変速機3は以上のように構成され、次に図3に示すブロック図を用いて、本発明のレンジプリロー制御を実施するTCU11の構成について説明する。   The automatic transmission 3 to which the present invention is applied is configured as described above. Next, the configuration of the TCU 11 that performs the range pre-low control of the present invention will be described using the block diagram shown in FIG.

TCU11には、自動変速機3の運転状態が各センサから入力される。具体的には、主変速ギア列40Aのメインシャフト46に固定されたギア位置がポジションセンサ60から入力され、レンジギア列40Cのレンジカウンタシャフト52に固定されたギア位置がポジションセンサ64から入力される。また、レンジカウンタシャフト52の回転速度がレンジ回転速度センサ17から入力され、シフト位置がシフトレバーユニット4から入力され、車速が車速センサ21から入力される。   The operating state of the automatic transmission 3 is input to the TCU 11 from each sensor. Specifically, the gear position fixed to the main shaft 46 of the main transmission gear train 40A is input from the position sensor 60, and the gear position fixed to the range counter shaft 52 of the range gear train 40C is input from the position sensor 64. . The rotational speed of the range counter shaft 52 is input from the range rotational speed sensor 17, the shift position is input from the shift lever unit 4, and the vehicle speed is input from the vehicle speed sensor 21.

各入力された信号に基づいて、TCU11はレンジギア列40CのレンジハイギヤZr1固定からレンジローギヤZr2固定への切り換えやクラッチ2の断接を制御する。   Based on each input signal, the TCU 11 controls switching of the range gear train 40C from fixed range high gear Zr1 to fixed range low gear Zr2 and connection / disconnection of the clutch 2.

図4は、主変速ギア40Aがニュートラル状態において、高車速から車速が低下して、所定車速以下となった場合に、アウトプットシャフト50に固定するギアをレンジハイギヤZr1かレンジローギヤZr2に切り換える、レンジプリロー制御について説明するフローチャートである。なお、ニュートラル状態の選択は、自動変速機のオート変速モードによる選択であっても、運転者によるマニュアル変速モードによる選択であっても良い。   FIG. 4 shows that when the main transmission gear 40A is in a neutral state and the vehicle speed decreases from a high vehicle speed to a predetermined vehicle speed or less, the gear fixed to the output shaft 50 is switched to the range high gear Zr1 or the range low gear Zr2. It is a flowchart explaining pre-roll control. The neutral state may be selected based on an automatic transmission mode of an automatic transmission or a manual transmission mode selected by a driver.

まずステップS1で車速センサ21から車速が入力される。ステップS2では、レンジギア列40Cのギアの回転速度がレンジ回転速度センサ17から入力され、ステップS3では、ポジションセンサ64からレンジカウンタシャフト52に固定されたレンジギア列40Cのギア位置が入力される。さらにステップS4、ステップS5では、ポジションセンサ60からメインシャフト46に固定された主変速ギア列40Aのギア位置が入力され、シフト位置がシフトレバーユニット4から入力される。   First, in step S1, the vehicle speed is input from the vehicle speed sensor 21. In step S2, the rotational speed of the gear of the range gear train 40C is input from the range rotational speed sensor 17, and in step S3, the gear position of the range gear train 40C fixed to the range counter shaft 52 is input from the position sensor 64. Further, in step S4 and step S5, the gear position of the main transmission gear train 40A fixed to the main shaft 46 is input from the position sensor 60, and the shift position is input from the shift lever unit 4.

ステップS6で、検出された主変速ギア列40Aのギア位置がニュートラルかどうかを判定し、ニュートラルであればステップS7に進み、それ以外ではステップS1に戻る。ステップS7では、運転者がシフトレバーの操作を行っていないかどうかをステップS5の入力されたシフト位置から判定し、シフトレバー4Aが操作されていなければステップS8に進み、操作された場合には、ステップS1に戻り、制御を繰り返す。   In step S6, it is determined whether or not the detected gear position of the main transmission gear train 40A is neutral. If it is neutral, the process proceeds to step S7, and otherwise, the process returns to step S1. In step S7, it is determined from the shift position input in step S5 whether or not the driver is operating the shift lever. If the shift lever 4A is not operated, the process proceeds to step S8. Returning to step S1, the control is repeated.

続くステップS8では、レンジギア列40Cのギア位置がレンジハイギヤZr1であるかどうかを判定し、レンジハイギヤZr1であればステップS9に進み、それ以外ではステップS1に戻る。   In the following step S8, it is determined whether or not the gear position of the range gear train 40C is the range high gear Zr1, and if it is the range high gear Zr1, the process proceeds to step S9, otherwise the process returns to step S1.

ステップS9では、検出されたレンジギア列40CのレンジハイギヤZr1の回転速度をレンジカウンタシャフト52の回転速度Xに換算する。次にステップS10で、ステップS1で車速センサ21から検出された車速が、所定値以下かどうかを判定し、所定値以下であればステップS11に進み、所定値を超えていればステップS12に進み、レンジギア列40CのレンジハイギヤZr1からレンジローギヤZr2へ切り換えるレンジプリロー制御を行わない。   In step S9, the detected rotational speed of the range high gear Zr1 of the range gear train 40C is converted into a rotational speed X of the range counter shaft 52. Next, in step S10, it is determined whether or not the vehicle speed detected from the vehicle speed sensor 21 in step S1 is equal to or less than a predetermined value. If it is equal to or less than the predetermined value, the process proceeds to step S11, and if it exceeds the predetermined value, the process proceeds to step S12. The range pre-low control for switching from the range high gear Zr1 to the range low gear Zr2 in the range gear train 40C is not performed.

ステップS11では、ステップS9で演算した回転速度Xが所定値以下であるかどうかを判定し、所定値以下であればステップS13に進み、レンジプリロー制御を実施し、副変速機のギア比を高速側から低速側へ切り換える。所定値を超えていればステップS12に進む。ステップS12に進んだ後はステップS1に進む。尚、レンジカウンタシャフトの回転速度Xをセンサを用いて直接検出しても良い。   In step S11, it is determined whether or not the rotational speed X calculated in step S9 is equal to or less than a predetermined value. If it is equal to or less than the predetermined value, the process proceeds to step S13, range pre-low control is performed, and the gear ratio of the sub-transmission is changed. Switch from high speed to low speed. If it exceeds the predetermined value, the process proceeds to step S12. After proceeding to step S12, the process proceeds to step S1. The rotational speed X of the range counter shaft may be directly detected using a sensor.

このように本発明においては、レンジプリロー制御の実施判定条件を車速が所定値以下に達したことに加え、レンジカウンタシャフト52の回転速度が所定値以下となることの両条件が成立することとしたので、車速を検出するための車速センサ21が故障または出力信号にノイズが混入したような場合であっても、レンジプリロー制御の判定を確実に行うことができる。つまり、車両が実際には高車速で走行している時に、不適切な車速センサ21の出力に基づいてTCU11がレンジプリロー制御を実施し、レンジカウンタシャフト52が過回転となる恐れが生じるが、本発明においては、前述の通り、レンジカウンタシャフトの回転速度に基づいてレンジプリロー制御の実施判断を行うため、レンジカウンタシャフト52が過回転を防止することができる。   As described above, in the present invention, in addition to the vehicle speed reaching a predetermined value or less as the execution determination condition for the range pre-roll control, both conditions that the rotational speed of the range counter shaft 52 becomes a predetermined value or less are satisfied. Therefore, even when the vehicle speed sensor 21 for detecting the vehicle speed is broken or noise is mixed in the output signal, the determination of the range pre-low control can be performed reliably. That is, when the vehicle is actually traveling at a high vehicle speed, the TCU 11 performs the range pre-low control based on the output of the inappropriate vehicle speed sensor 21, and the range counter shaft 52 may be over-rotated. In the present invention, as described above, the range pre-shaft control is determined based on the rotational speed of the range counter shaft, so that the range counter shaft 52 can be prevented from over-rotating.

副変速機を備えた自動変速装置において、レンジプリロー制御をより確実に実施することができ、車両、特に貨物用車両に有用である。   In an automatic transmission equipped with a sub-transmission, range pre-load control can be more reliably performed, which is useful for vehicles, particularly cargo vehicles.

この発明の実施形態を表す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing an embodiment of this invention. 自動変速機の構成図である。It is a block diagram of an automatic transmission. 本発明のTCUの構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of TCU of this invention. 本発明のレンジプリロー制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the range pre-roll control of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
1A 電子ガバナ装置
2 クラッチ
2A クラッチブースタ
3 変速機
3A ギヤシフトユニット
4 シフトレバーユニット
4A シフトレバー
11 トランスミッションコントロールユニット
12 エンジンコントロールユニット
13 ディスプレイユニット
13A ブザー
17 レンジギヤ回転センサ
21 車速センサ
22 クラッチストロークセンサ
23 ギヤ回転センサ
24、25 クラッチスイッチ
26 ブレーキペダルスイッチ
28 アクセル開度センサ
29 エンジン回転センサ
32 レンジカウンタシャフト
40A 主変速機
40B スプリッタ
40C レンジ(副変速機)
42 インプットシャフト
44 シンクロメッシュ機構
44A シンクロナイザハブ
46 メインシャフト
48 メインカウンタシャフト
50 アウトプットシャフト
60 メインポジションセンサ
62 スプリッタポジションセンサ
64 レンジポジションセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 1A Electronic governor apparatus 2 Clutch 2A Clutch booster 3 Transmission 3A Gear shift unit 4 Shift lever unit 4A Shift lever 11 Transmission control unit 12 Engine control unit 13 Display unit 13A Buzzer 17 Range gear rotation sensor 21 Vehicle speed sensor 22 Clutch stroke sensor 23 Gear Rotation sensors 24, 25 Clutch switch 26 Brake pedal switch 28 Accelerator opening sensor 29 Engine rotation sensor 32 Range countershaft 40A Main transmission 40B Splitter 40C Range (sub transmission)
42 Input shaft 44 Synchromesh mechanism 44A Synchronizer hub 46 Main shaft 48 Main counter shaft 50 Output shaft 60 Main position sensor 62 Splitter position sensor 64 Range position sensor

Claims (4)

同軸上に設置された複数のギア列から構成される主変速機と、
少なくとも高速側と低速側のギア比となるギア列を備え、前記主変速機で設定された回転速度を選択的に高速側と低速側のギア比で変速するための副変速機と、
前記副変速機のギア列を運転状態に応じて、駆動輪に接続する第1出力軸に選択的に係合させる制御手段と、
前記主変速機がニュートラルであることを検出する主変速機ギア位置検出手段と、
前記制御手段により前記第1出力軸に係合された前記副変速機のギア列を検出する副変速機ギア位置検出手段と、
車速に応じて回転速度が変化する前記副変速機の回転軸の回転速度を検出する副変速機ギア回転速度検出手段と、
前記変速機を搭載した車両の速度を検出する車速検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記主変速機がニュートラルで、かつ前記副変速機のギア比が高速側のギア比である場合であって、検出された車速が所定値より低く、かつ前記回転軸の回転速度が前記所定値より低い場合にのみ、前記副変速機のギア比を高速側のギア比から低速側のギア比に切り換えることを特徴とする自動変速装置。
A main transmission composed of a plurality of gear trains installed on the same axis;
A sub-transmission for providing a gear train having a gear ratio of at least a high speed side and a low speed side, and selectively shifting the rotational speed set by the main transmission at a gear ratio of the high speed side and the low speed side;
Control means for selectively engaging a gear train of the sub-transmission according to a driving state with a first output shaft connected to drive wheels;
Main transmission gear position detecting means for detecting that the main transmission is neutral;
Sub-transmission gear position detecting means for detecting a gear train of the sub-transmission engaged with the first output shaft by the control means;
Sub-transmission gear rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotation shaft of the sub-transmission whose rotation speed changes according to the vehicle speed;
Vehicle speed detection means for detecting the speed of a vehicle equipped with the transmission,
The control means is a case where the main transmission is neutral and the gear ratio of the sub-transmission is a high-speed gear ratio, the detected vehicle speed is lower than a predetermined value, and the rotation shaft rotates. The automatic transmission apparatus, wherein the gear ratio of the auxiliary transmission is switched from the high-speed gear ratio to the low-speed gear ratio only when the speed is lower than the predetermined value.
前記副変速機は、
前記主変速機の第2出力軸に連結する第1ギアと、
この第1ギアと噛合する第1カウンタギアと、
この第1カウンタギアと、前記第2出力軸と平行に設置された前記回転軸としてのカウンタ軸を介して連結する第2カウンタギアと、
この第2カウンタギアと噛合する第2ギアと、
前記第2ギアが遊転自由に配置され、駆動輪に接続する前記第1出力軸と、
前記第1出力軸に設置され、前記第1出力軸と前記第1ギアまたは前記第2ギアとを選択的に接続する同期噛み合い手段と、から構成され、
前記副変速機ギア回転速度検出手段は、前記第2ギアまたは前記カウンタ軸の回転速度を検出することを特徴とする請求項1に記載の自動変速装置。
The auxiliary transmission is
A first gear coupled to a second output shaft of the main transmission;
A first counter gear meshing with the first gear;
A first counter gear and a second counter gear connected via a counter shaft as the rotating shaft installed in parallel with the second output shaft;
A second gear meshing with the second counter gear;
The first output shaft, wherein the second gear is freely arranged and connected to a drive wheel;
Synchronous engagement means installed on the first output shaft and selectively connecting the first output shaft and the first gear or the second gear;
2. The automatic transmission according to claim 1, wherein the sub-transmission gear rotation speed detection unit detects a rotation speed of the second gear or the counter shaft.
前記第1ギアの歯数は、前記第2ギアの歯数より少ないことを特徴とする請求項2に記載の自動変速装置。   The automatic transmission according to claim 2, wherein the number of teeth of the first gear is smaller than the number of teeth of the second gear. 前記カウンタ軸の回転速度は、前記第2ギアの回転速度から換算できることを特徴とする請求項2に記載の自動変速装置。   The automatic transmission according to claim 2, wherein the rotation speed of the counter shaft can be converted from the rotation speed of the second gear.
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