JP5077269B2 - Vehicle shift control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン等の駆動力源及び変速機と、それら駆動力源と変速機との間の駆動力伝達経路に設けられた自動クラッチとを備えた車両の変速制御装置に関する。 The present invention relates to a transmission control apparatus for a vehicle including a driving force source and a transmission such as an engine, and an automatic clutch provided in a driving force transmission path between the driving force source and the transmission.
エンジン(内燃機関)等の駆動力源を搭載した車両において、エンジンが発生するトルク及び回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。 In a vehicle equipped with a driving force source such as an engine (internal combustion engine), the transmission between the engine and the driving wheel is a transmission that appropriately transmits the torque and rotation speed generated by the engine to the driving wheel according to the traveling state of the vehicle. There is known an automatic transmission that automatically sets an optimum transmission ratio.
車両に搭載される自動変速機としては、例えば、クラッチ及びブレーキと遊星歯車装置とを用いてギヤ段を設定する遊星歯車式変速機や、変速比を無段階に調整するベルト式の無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)がある。 As an automatic transmission mounted on a vehicle, for example, a planetary gear type transmission that sets a gear stage using a clutch and brake and a planetary gear device, or a belt type continuously variable transmission that adjusts a gear ratio steplessly. Machine (CVT: Continuously Variable Transmission).
また、車両に搭載される変速機として、アクチュエータによって変速操作(ギヤ段の切り替え)を自動的に行う自動化マニュアルトランスミッション(以下、AMTともいう)がある(例えば、特許文献1及び2参照)。具体的には、例えば、複数のギヤ対(入力軸側ギヤと出力軸側ギヤ)を有する常時噛み合い式変速機のシンクロメッシュ機構をシフトアクチュエータ及びセレクトアクチュエータによって作動制御することにより、各ギヤ対を動力伝達状態または動力非伝達状態とすることによって所望の変速比が得られるようにしている。このようなAMTとエンジン等の駆動力源との接続には自動クラッチが適用されている。 As a transmission mounted on a vehicle, there is an automated manual transmission (hereinafter also referred to as AMT) that automatically performs a shift operation (gear stage switching) by an actuator (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Specifically, for example, each gear pair is controlled by operating a synchromesh mechanism of a constantly meshing transmission having a plurality of gear pairs (input shaft side gear and output shaft side gear) with a shift actuator and a select actuator. A desired speed ratio is obtained by setting the power transmission state or the power non-transmission state. An automatic clutch is applied to such connection between the AMT and a driving force source such as an engine.
常時噛み合い式変速機のシンクロメッシュ機構は,スリーブ及びシンクロナイザリングなどを備えている。スリーブは、変速機の入力軸または出力軸のいずれかに接続されており、シフトアクチュエータによってシフト方向に移動される。スリーブがニュートラル位置からシフト入れ位置(ギヤ入れ位置)に移動されると、入力軸または出力軸のいずれかに空転状態で支持されている複数のギヤのうちの1つのギヤにスリーブが噛み合って、当該ギヤと入力軸または出力軸とが連結される(ギヤ入れ)。このギヤの連結により1組のギヤ対が動力伝達状態となり、そのギヤ対に対応するギヤ段を得ることができる。また、スリーブがギヤと噛みあっている状態(ギヤ入れ状態)からスリーブがシフト入れ時とは逆向きに移動されると、スリーブとギヤとの噛み合いが外れてギヤが空転状態となってニュートラル状態となる。この噛み合い状態からスリーブを抜く動作をシフト抜き(ギヤ抜き)という。 The synchromesh mechanism of the constantly meshing transmission includes a sleeve and a synchronizer ring. The sleeve is connected to either the input shaft or the output shaft of the transmission, and is moved in the shift direction by the shift actuator. When the sleeve is moved from the neutral position to the shift gear position (gear gear position), the sleeve meshes with one of a plurality of gears supported in an idle state on either the input shaft or the output shaft, The gear is connected to the input shaft or the output shaft (gearing). As a result of this gear connection, one pair of gear pairs is in a power transmission state, and a gear stage corresponding to the gear pair can be obtained. When the sleeve is engaged with the gear (geared state), if the sleeve is moved in the opposite direction to that when shifting, the engagement between the sleeve and the gear is disengaged and the gear is idled and is in a neutral state. It becomes. The operation of pulling out the sleeve from this meshing state is referred to as shift-out (gear release).
シンクロナイザリングは、スリーブの移動に応じて増大する摩擦力により、変速機の入力軸と出力軸とが同期するように構成される。これによって、変速機の入力軸と出力軸とが、変速前に同期していなくても、変速中のスリーブの移動に伴って同期されるので、スムーズな変速を行うことができる。 The synchronizer ring is configured such that the input shaft and the output shaft of the transmission are synchronized by a frictional force that increases as the sleeve moves. As a result, even if the input shaft and the output shaft of the transmission are not synchronized before the shift, they are synchronized with the movement of the sleeve during the shift, so that a smooth shift can be performed.
自動クラッチは、摩擦式のクラッチと、このクラッチを操作するクラッチ操作装置とによって構成されている。クラッチ操作装置は、例えばレリーズベアリング、レリーズフォーク、及び、レリーズフォークの操作を行う油圧式のアクチュエータなどを備え、このアクチュエータの油圧を制御することにより、クラッチを切断状態または接続状態(継合状態)を自動的に行うように構成されている。 The automatic clutch includes a friction type clutch and a clutch operating device that operates the clutch. The clutch operating device includes, for example, a release bearing, a release fork, and a hydraulic actuator that operates the release fork. By controlling the hydraulic pressure of the actuator, the clutch is disconnected or connected (engaged). Is configured to do automatically.
そして、このようなAMTの変速制御は、例えば、(1)クラッチアクチュエータによって自動クラッチを切断する。(2)現在のギヤ段のシンクロメッシュ機構をシフトアクチュエータによって作動してシフト抜き(ギヤ抜き)を行う。(3)セレクトアクチュエータによって、変速すべきギヤ段のシンクロメッシュ機構を選択する。(4)選択したシンクロメッシュ機構をシフトアクチュエータにて作動してシフト入れ(ギヤ入れ)を行うという動作で行われる。 In such AMT shift control, for example, (1) the automatic clutch is disengaged by the clutch actuator. (2) The current gear stage synchromesh mechanism is operated by a shift actuator to perform shift removal (gear removal). (3) The synchromesh mechanism of the gear stage to be shifted is selected by the select actuator. (4) The selected synchromesh mechanism is operated by a shift actuator to shift (gear).
なお、下記の特許文献2には、アクセル開度に伴う変速パターンに沿って、変速ユニットを駆動することにより変速応答性の改善を図ることを可能とした車両用変速機の変速制御装置が記載されている。特許文献3には、エンジンと変速機間のクラッチと、変速機の噛み合い式クラッチの操作タイミングを制御して、変速時間を短くする制御方法及び制御装置が記載されている。特許文献4には、エンジン回転数を調整して、クラッチの開放・締結を行う変速装置の自動制御方法並びに装置が記載されている。
AMTを搭載した車両においては、図19に示すように、変速制御の際に自動クラッチが切断された時点(クラッチストロークが半クラッチ位置以上となった時点)で、変速機のシフト抜き動作を開始している(以下、従来の変速制御ともいう)。しかし、そのようなタイミングでシフト抜き動作を開始すると、ねじり振動によりシフト抜きを行うことができず、シフトストロークが停滞する。この点について以下に説明する。 In a vehicle equipped with an AMT, as shown in FIG. 19, the shift-off operation of the transmission is started when the automatic clutch is disengaged during the shift control (when the clutch stroke reaches or exceeds the half-clutch position). (Hereinafter also referred to as conventional shift control). However, if the shift removal operation is started at such timing, the shift removal cannot be performed due to torsional vibration, and the shift stroke is stagnated. This will be described below.
まず、車両走行中は自動クラッチは接続状態となっており、エンジンの駆動トルクが変速機に伝達される。次に、アップシフト変速時に自動クラッチが切断されると、それまでの走行により捩じられていたドライブシャフトやトルクチューブ等の駆動系部品のねじりが開放され、駆動系(変速機の入力軸系)にねじり振動が発生する(図17参照)。このようなねじり振動が発生すると、変速機の入力軸側ギヤと出力側ギヤとの噛み合い力が大きい状態となるため、シフト抜き(シンクロメッシュ機構のスリーブ抜き)を行うことができず、図19に示すように、シフトストロークが停滞する。そして、このシフトストロークが停滞している間においてもシフト抜き動作が継続されているので、変速機に過大な抜き荷重がかかる。 First, while the vehicle is running, the automatic clutch is in a connected state, and the engine driving torque is transmitted to the transmission. Next, when the automatic clutch is disengaged during the upshift, the torsion of the drive system parts, such as the drive shaft and torque tube, which have been twisted by the previous travel, is released, and the drive system (the input shaft system of the transmission) ) Torsional vibration occurs (see FIG. 17). When such a torsional vibration occurs, the meshing force between the input shaft side gear and the output side gear of the transmission becomes large, so that the shift removal (sleeve removal of the synchromesh mechanism) cannot be performed, and FIG. As shown, the shift stroke is stagnant. Since the shifting operation is continued even while the shift stroke is stagnant, an excessive extracting load is applied to the transmission.
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、アクチュエータによりシフト入れ操作及びシフト抜き操作が自動的に行われるAMTが搭載された車両において、変速時のシフト抜きを適正なタイミングで行うことが可能な変速制御装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a situation, and in a vehicle equipped with an AMT in which a shift operation and a shift operation are automatically performed by an actuator, the shift operation at the time of shifting is performed at an appropriate timing. It is an object of the present invention to provide a speed change control device that can be used.
本発明は、走行用の駆動力を発生する駆動力源(例えばエンジン)と、アクチュエータによりシフト入れ操作及びシフト抜き操作が自動的に行われる変速機と、前記駆動力源と前記変速機との間の駆動力伝達経路に設けられた自動クラッチとを備えた車両に適用される変速制御装置を前提としており、このような車両の変速制御装置において、前記自動クラッチのクラッチストロークを検出する実ストローク検出手段を備えている。そして、変速要求があった後の前記自動クラッチの実クラッチストロークの変化量(単位時間当たりの変化量)に基づいて、前記自動クラッチの実クラッチストロークが目標位置に到達するまでの時間(具体的には、クラッチストロークがクラッチ接続位置から目標クラッチストローク位置に達するまでの時間)を算出し、前記算出時間が経過した時点(実クラッチストロークが変化した時点から前記算出時間が経過した時点)でシフト抜き動作を開始することで、変速要求があった後、前記変速機の入力軸側のトルクと当該変速機の出力軸側のトルクとが最初に釣り合ったときに、前記変速機がシフト抜きの状態となるように構成したことを特徴としている。 The present invention relates to a driving force source (for example, an engine) that generates a driving force for traveling, a transmission in which a shifting operation and a shifting operation are automatically performed by an actuator, and the driving force source and the transmission. An actual stroke for detecting the clutch stroke of the automatic clutch is premised on a shift control device applied to a vehicle having an automatic clutch provided in a driving force transmission path therebetween. A detection means is provided. Then, based on the change amount (change amount per unit time) of the actual clutch stroke of the automatic clutch after the shift request is made, the time until the actual clutch stroke of the automatic clutch reaches the target position (specifically Calculates the time until the clutch stroke reaches the target clutch stroke position from the clutch engagement position), and shifts when the calculated time elapses (when the calculated time elapses from when the actual clutch stroke changes) By starting the pull-out operation, after a shift request is made, when the torque on the input shaft side of the transmission and the torque on the output shaft side of the transmission are first balanced, It is characterized by being configured to be in a state.
本発明によれば、変速時のシフト抜きを適正なタイミングで行うことができる。この点について図17を参照して説明する。 According to the present invention, it is possible to perform shift removal at an appropriate timing during shifting. This point will be described with reference to FIG.
まず、変速要求(具体的には、シフトアップ変速要求)に応じて自動クラッチを切断すると、図17に示すように、変速機の入力軸系にねじり振動が発生する。こうしたねじり振動において、P1〜P2間、P2〜P3間、及び、P3〜P4間は振動の力(つまり、変速機の入力軸側ギヤと出力軸側ギヤとの噛み合い力)が大きくてシフト抜きを行うことができない。ただし、振動の力はピークとボトムが最大であり、ピークからボトムまたはボトムからピークに向かうに従って振動の力が減少し、ねじりの向きが反転するポイントP1,P2,P3,P4では振動の力が最小となる。つまり、ポイントP1,P2,P3,P4では、変速機の入力軸側のトルクと変速機の出力軸側のトルクとは釣り合った状態となるので、その各ポイントP1,P2,P3,P4でシフト抜きを行うことが可能である。 First, when the automatic clutch is disengaged in response to a shift request (specifically, an upshift request), torsional vibration is generated in the input shaft system of the transmission as shown in FIG. In such torsional vibration, the force of vibration (that is, the meshing force between the input shaft side gear and the output shaft side gear of the transmission) is large between P1 and P2, between P2 and P3, and between P3 and P4. Can not do. However, the vibration force is maximum at the peak and the bottom, the vibration force decreases as it goes from the peak to the bottom or from the bottom to the peak, and the vibration force is at points P1, P2, P3, and P4 where the direction of torsion is reversed. Minimal. That is, at the points P1, P2, P3, and P4, the torque on the input shaft side of the transmission and the torque on the output shaft side of the transmission are in a balanced state. Therefore, the shift is performed at each point P1, P2, P3, and P4. It is possible to perform the removal.
このような点に着目して、本発明では、変速要求があった後、最初のポイントP1でシフトが抜けるようにシフト抜き動作の開始を制御する。このようにしてポイントP1でシフト抜き状態にすると、その時点で変速機の入力軸系の両端部が自由端となって、ねじり振動が発生しなくなるので、シフトストロークの停滞を抑制することができる。これによって、変速機に過大なシフト抜き荷重がかからなくなり、変速機への負荷を軽減することができる。また、シフト抜きに要する時間を短くすることができるので、変速時間の短縮化も図ることができる。 Focusing on this point, in the present invention, after the shift request is made, the start of the shift-out operation is controlled so that the shift is released at the first point P1. When the shift is removed at the point P1 in this way, both ends of the input shaft system of the transmission become free ends at that time and no torsional vibration is generated, so that stagnation of the shift stroke can be suppressed. . As a result, an excessive shift-out load is not applied to the transmission, and the load on the transmission can be reduced. In addition, since the time required for shifting out can be shortened, the shift time can be shortened.
本発明によれば、シフト入れ操作及びシフト抜き操作をアクチュエータにて行うAMTが搭載された車両において、変速時のシフト抜きを適正なタイミングで行うことができるので、変速機への負荷を軽減することができる。 According to the present invention, in a vehicle equipped with an AMT that performs an shifting operation and an shifting operation with an actuator, shifting can be performed at an appropriate timing, thereby reducing the load on the transmission. be able to.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明を適用する車両について図1を参照して説明する。 A vehicle to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.
この例の車両には、エンジン1、自動クラッチ2、変速機3、セレクトアクチュエータ301、シフトアクチュエータ302、油圧制御回路400、及び、ECU(Electronic Control Unit)100などが搭載されている。これらエンジン1、自動クラッチ2、変速機3、セレクトアクチュエータ301、シフトアクチュエータ302、油圧制御回路400、及び、ECU100の各部について以下に説明する。
The vehicle of this example is equipped with an engine 1, an
−エンジン−
エンジン1の出力軸であるクランクシャフト11は自動クラッチ2のフライホイール21(図2)に連結されている。クランクシャフト11の回転数(エンジン回転数)はエンジン回転数センサ501によって検出される。
-Engine-
A
エンジン1に吸入される空気量は、電子制御式のスロットルバルブ12により調整される。スロットルバルブ12は、運転者のアクセルペダル操作とは独立してスロットル開度を電子的に制御することが可能であり、その開度(スロットル開度)はスロットル開度センサ502によって検出される。
The amount of air taken into the engine 1 is adjusted by an electronically controlled
スロットルバルブ12のスロットル開度はECU100によって駆動制御される。具体的には、エンジン回転数センサ501によって検出されるエンジン回転数、及び、運転者のアクセルペダル踏み込み量(アクセル開度)等のエンジン1の運転状態に応じた最適な吸入空気量(目標吸気量)が得られるように、スロットルバルブ12のスロットル開度を制御している。より詳細には、スロットル開度センサ502を用いてスロットルバルブ12の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度(目標スロットル開度)に一致するようにスロットルバルブ12のスロットルモータ13をフィードバック制御している。
The throttle opening of the
−自動クラッチ−
自動クラッチ2の具体的な構成を図2を参照して説明する。
-Automatic clutch-
A specific configuration of the
この例の自動クラッチ2は、乾式単板の摩擦クラッチ20(以下、単に「クラッチ20」という)及びクラッチ操作装置200を備えている。
The
クラッチ20は、フライホイール21、クラッチディスク22、プレッシャプレート23と、ダイヤフラムスプリング24、及び、クラッチカバー25などを備えている。
The clutch 20 includes a
フライホイール21はクランクシャフト11に取り付けられている。フライホイール21には、クラッチカバー25が一体回転可能に取り付けられている。クラッチディスク22は、変速機3の入力軸31にスプライン嵌合によって固定されている。クラッチディスク22は、フライホイール21に対向配置されている。
The
プレッシャプレート23は、クラッチディスク22とクラッチカバー25との間に配置されている。プレッシャプレート23は、ダイヤフラムスプリング24の外周部によってフライホイール21側へ押し付けられている。このプレッシャプレート23の押し付けにより、クラッチディスク22とプレッシャプレート23との間、及び、フライホイール21とクラッチディスク22との間でそれぞれ摩擦力が発生する。これらの摩擦力により、クラッチ20が接続(継合)された状態となり、フライホイール21、クラッチディスク22及びプレッシャプレート23が一体となって回転する。
The
このようにして、クラッチ20が接続状態になると、エンジン1から変速機3に駆動力が伝達される。この駆動力伝達に伴ってエンジン1からクラッチ20を介して変速機3に伝達されるトルクは、「クラッチトルク」と呼ばれる。このクラッチトルクは、クラッチ20が切断された状態ではほぼ「0」であり、クラッチ20が徐々に接続されてクラッチディスク22の滑りが減少するにつれて増大し、最終的にクラッチ20が完全に接続された状態では、クランクシャフト11の回転トルクに一致する。
In this way, when the clutch 20 is in the engaged state, the driving force is transmitted from the engine 1 to the transmission 3. The torque transmitted from the engine 1 to the transmission 3 via the clutch 20 in accordance with the transmission of the driving force is called “clutch torque”. This clutch torque is substantially “0” when the clutch 20 is disengaged, and increases as the clutch 20 is gradually connected and the slip of the
クラッチ操作装置200は、レリーズベアリング201、レリーズフォーク202、及び、油圧式のクラッチアクチュエータ203などを備えており、クラッチ20のプレッシャプレート23を軸方向変位させることによって、当該プレッシャプレート23とフライホイール21との間にクラッチディスク22を強く挟む状態または引き離す状態に設定する。
The
レリーズベアリング201は、変速機3の入力軸31に軸方向変位可能に嵌合されており、ダイヤフラムスプリング24の中央部分に当接している。
The release bearing 201 is fitted to the
レリーズフォーク202は、レリーズベアリング201をフライホイール21側に向けて移動させる部材である。クラッチアクチュエータ203は、油室203aを有するシリンダとピストンロッド203bとを備え、油圧によってピストンロッド203bを進退(前進・後退)させることにより、レリーズフォーク202が支点202aを中心として回動する。
The
クラッチアクチュエータ203の作動は油圧制御回路400及びECU100によって制御される。具体的には、図2に示す状態(クラッチ接続状態)から、クラッチアクチュエータ203が駆動されてピストンロッド203bが前進すると、レリーズフォーク202が回動(図2の時計周り方向に回動)され、これに伴ってレリーズベアリング201がフライホイール21側に向けて移動する。このようにしてレリーズベアリング201が移動することにより、ダイヤフラムスプリング24の中央部分つまりレリーズベアリング201に当接するダイヤフラムスプリング24の部分がフライホイール21側に向けて移動する(ダイヤフラムスプリング24が反転する)。これによって、ダイヤフラムスプリング24によるプレッシャプレート23の押し付け力が弱くなり、摩擦力が減少する結果、クラッチ20が切断(開放)された状態になる。
The operation of the
一方、クラッチ切断状態から、クラッチアクチュエータ203のピストンロッド203bが後退すると、ダイヤフラムスプリング24の弾性力によってプレッシャプレート23がフライホイール21側に向けて押し付けられる。このプレッシャプレート23の押し付けにより、クラッチディスク22とプレッシャプレート23との間、及び、フライホイール21とクラッチディスク22との間でそれぞれ摩擦力が発生し、これら摩擦力によってクラッチ20が接続(継合)された状態になる。
On the other hand, when the
−変速機−
次に、変速機3について図1を参照して説明する。
-Transmission-
Next, the transmission 3 will be described with reference to FIG.
変速機3は、例えば前進6段・後進1段の平行歯車式変速機などの一般的なマニュアルトランスミッションと同様の構成を有している。 The transmission 3 has the same configuration as that of a general manual transmission such as a parallel gear transmission having six forward speeds and one reverse speed.
この例の変速機3は、シンクロメッシュ機構300を備えた常時噛み合い式の有段変速機であって、入力軸31及び出力軸32と、それら入力軸31及び出力軸32に設けられた減速比の異なる6組のギヤ対311,312・・316とを備えており、それらギヤ対311,312・・316のうちの1つが選択されて動力伝達状態となることにより、前進6段の変速比が設定される。なお、図1には、3組のギヤ対311(ギヤ311aと311b)、ギヤ対312(ギヤ312aと312b)及びギヤ対316(316aと316b)のみを模式的に示している。
The transmission 3 in this example is a constantly meshing stepped transmission including a
ギヤ対311,312・・316を構成する一方(入力軸側)のギヤ311a,312a・・316aは、変速機3の入力軸31に一体的に回転または空転するように支持されており、他方(出力軸側)のギヤ311b,312b・・316bは出力軸32に一体的に回転または空転するように支持されている。この例では、入力軸側のギヤ311a,312a・・316aが入力軸31と一体的に回転するように支持されており、出力軸側のギヤ311b,312b・・316bが出力軸32に対して空転するように支持されている。
One (input shaft side) gears 311a, 312a,... 316a constituting the
そして、これらのギヤ対311,312・・316のギヤ311a,312a・・316aとギヤ311b,312b・・316bとが、それぞれ、常に噛み合うように配置されており、ギヤ対311,312・・316のうちの1つのギヤ対、例えばギヤ対312の出力軸側のギヤ312bを、後述するシンクロメッシュ機構300によって出力軸32の連結することによりギヤ対312が動力伝達状態となり、そのギヤ対に対応するギヤ段(例えば第2速(2nd))を得ることができる。また、ギヤ対316の入力軸側のギヤ316aをシンクロメッシュ機構によって出力軸32に連結することによりギヤ対316が動力伝達状態となり、そのギヤ対に対応するギヤ段(例えば第6速(6th))を得ることができる。なお、図示はしないが、例えば、変速機3の入力軸31には後進ギヤ対が設けられており、その後進ギヤ対がカウンタシャフトに設けられたアイドルギヤが噛み合うことによって後進ギヤ段を設定できるようになっている。
The
変速機3の入力軸31は、上記したクラッチ20のクラッチディスク22に連結されている(図2参照)。また、図1に示すように、変速機3の出力軸32の回転は、ディファレンシャルギヤ5及び車軸6などを介して駆動輪7に伝達される。
The
変速機3の入力軸31の回転数(クラッチ20の出力軸側回転数)は、入力軸回転数センサ503によって検出される。また、変速機3の出力軸32の回転数は、出力軸回転数センサ504によって検出される。これら入力軸回転数センサ503及び出力軸回転数センサ504の出力信号から得られる回転数の比(出力回転数/入力回転数)に基づいて、変速機3の現在のギヤ段を判定することができる。また、出力軸回転数センサ504の出力信号から車速を算出することができる。これら入力軸回転数センサ503及び出力軸回転数センサ504の出力信号はECU100に入力される。
The rotational speed of the
ここで、この例において、図示はしないが、自動クラッチ2と変速機3との入力軸31との間の入力軸系にトルクチューブが設けられている。なお、そのようなトルクチューブを備えていない車両にも本発明は適用可能である。
Here, in this example, although not illustrated, a torque tube is provided in the input shaft system between the
−シンクロメッシュ機構−
次に、変速機3のシンクロメッシュ機構300について図3及び図4を参照して説明する。なお、図3及び図4には変速機3のギヤ対311及びギヤ対312のシンクロメッシュ機構300のみを示しているが、他のギヤ対のシンクロメッシュ機構も基本的に同じ構成であるので、その詳細な説明は省略する。
-Synchromesh mechanism-
Next, the
この例のシンクロメッシュ機構300は、後述する作動機構600のシフトフォーク610に係合されるスリーブ320、シンクロナイザリング(SNR)330、シフティングキー340、及び、クラッチハブ350などを備えている。
The
クラッチハブ350は、変速機3の出力軸32に内周スプライン(図示せず)により嵌合しており、その出力軸32とともに一体的に回転する。スリーブ320には内周スプライン321が形成されており、その内周スプライン321によりクラッチハブ350の外周に嵌合している(図示せず)。スリーブ320は、シフトアクチュエータ302によってシフト方向(X方向またはY方向)に移動される。
The
シンクロナイザリング330は、コーン状の部材であって、スリーブ320によって例えばX方向に押圧されることにより、シンクロナイザリング330のコーン面331が、出力軸32上で入力軸31と同期した回転数で空転しているギヤ312bのコーン面312cに当接する。シンクロナイザリング330の外周には、スリーブ320の内周スプライン321の内歯322に噛み合う外歯333を有する外周スプライン332が形成されている。シフティングキー340は、スリーブ320の内周面にスプライン嵌合されており、例えばX方向への移動初期において、シンクロナイザリング330の端面330aをX方向に押圧する。
The
以上のシンクロメッシュ機構300の動作について図3〜図5を参照して説明する。
The operation of the
変速機3がニュートラル状態であるときには、スリーブ320は、図3及び図5(A)に示すニュートラル位置に保持される。この状態から、例えば、図1に示すギヤ対312を動力伝達状態にする場合、スリーブ320を図3のX方向に移動する。このスリーブ320の移動に伴ってシフティングキー340もX方向に移動してシンクロナイザリング330の端面330aを押圧する。ここで、シフティングキー340は、シンクロナイザリング330の外周スプライン332の溝(外歯333間の溝)の片側に寄った位置で回転するように位置決めされている。そのため、図5(B)に示すように、スリーブ320の内歯322のチャンファ面(テーパ面)322aと、シンクロナイザリング330の外歯333のチャンファ面(テーパ面)333aとが常にずれた位相で向い合うように位相が規制される。
When the transmission 3 is in the neutral state, the
これにより、スリーブ320がさらにX方向に移動可能な状態となり、図5(C)に示すように、スリーブ320のチャンファ面322aがシンクロナイザリング330のチャンファ面333aを押圧し、シンクロナイザリング330のコーン面331とギヤ312bのコーン面312cとに大きな摩擦力が発生する。さらに、スリーブ320のスプライン321の内歯322がシンクロナイザリング330の外周スプライン332の溝(外歯333間の溝)に入り込むと、スリーブ320が直接にシンクロナイザリング330をX方向に押圧してギヤ312bがシンクロナイザリング330の回転と同期する。
As a result, the
そして、同期が完了するとシンクロナイザリング330は空転状態となり、スリーブ320がさらにX方向に移動し、スリーブ320の端面320aがストッパ360に当接した時点(図4に示す状態)で、図5(D)に示すように、スリーブ320の内周スプライン321の内歯322が、ギヤ312bの外歯312d間に入り込む(内周スプライン321の内歯322とギヤ312bの外歯312dとが噛み合う)。これによってギヤ312bと出力軸32とが連結され、ギヤ対312(図1)が動力伝達状態となって変速(ギヤ入れ)が完了する。
When the synchronization is completed, the
次に、図4及び図5(D)に示す状態(ギヤ入れ状態)からニュートラル状態に戻す場合、シフトアクチュエータ302によってスリーブ320を図4及び図5(D)中のY方向に移動する。このスリーブ320の移動過程において、スリーブ320の内周スプライン321の内歯322とギヤ312bの外歯312dとの噛み合いが外れ、スリーブ320の内周スプライン321がギヤ312bの外周スプライン332から完全に外れた時点でギヤ312bが空転状態となり、この後にスリーブ320が図3及び図5(A)に示す位置まで移動した時点でニュートラル状態への移行が完了する。
Next, when returning from the state (gear engagement state) shown in FIGS. 4 and 5D to the neutral state, the
なお、ギヤ対311(図1)を動力伝達状態にする場合、スリーブ320を図3のY方向に移動させ、上記したギヤ対312の場合と同様に、シンクロナイザリング370のコーン面371をギヤ311bのコーン面311cに押し付けてギヤ311bの回転数と出力軸32の回転数とを同期させ、スリーブ320の内周スプライン321の内歯322とギヤ311bの外歯311dとを噛み合わせてギヤ311bと出力軸32とを連結する。これによって、ギヤ対311(図1)が動力伝達状態となって変速(ギヤ入れ)が完了する。
When the gear pair 311 (FIG. 1) is in a power transmission state, the
以上のシンクロメッシュ機構300は、セレクトアクチュエータ301及びシフトアクチュエータ302を用いた作動機構によって作動される。その作動機構について図3及び図6を参照して説明する。
The
この例の作動機構600は、シンクロメッシュ機構300のスリーブ320に係合されるシフトフォーク610、シフトフォークシャフト620、可動ロッド630、シフトアンドセレクトシャフト640、並びに、上記したセレクトアクチュエータ301及びシフトアクチュエータ302などを備えている。
The
シフトフォークシャフト620は、シフト方向に沿って延びる部材で、一端(シンクロメッシュ機構300のスリーブ320側の端部)に上記したシフトフォーク610が設けられている。シフトフォークシャフト620の他端にはヘッド621が設けられている。ヘッド621には、セレクト方向に沿って延びるレバー係合用の係合溝621aが形成されている。
The
可動ロッド630は、シフトフォークシャフト620と直交する方向つまりセレクト方向に延びる部材である。可動ロッド630はセレクトアクチュエータ301のピストンロッド301c(図7参照)に連結されており、そのセレクトアクチュエータ301によって可動ロッド630がセレクト方向に移動される。可動ロッド630の先端部(セレクトアクチュエータ301とは反対側の端部)にはレバー631が一体に設けられている。このレバー631はシフトフォークシャフト620のヘッド621に設けた係合溝621a内に挿入可能である。
The
シフトアンドセレクトシャフト640は、シフト方向に沿って延びる部材であって、一端部が可動ロッド630に連結されている。シフトアンドセレクトシャフト640の他端部は、シフトアクチュエータ302のピストンロッド302c(図7参照)に連結されている。
The shift and
ここで、この例では、図6に示すように、シンクロメッシュ機構に対応する数(3つ)のシフトフォークシャフト620が並列に配置されており、その各シフトフォークシャフト620の端部にヘッド621が設けられている。
Here, in this example, as shown in FIG. 6, a number (three) of
そして、この例の作動機構600では、セレクトアクチュエータ301により可動ロッド630をセレクト方向に移動することにより、当該可動ロッド630の先端部のレバー631を、3つのシフトフォークシャフト620のうちのいずれか1つのヘッド621の係合溝621a内に選択的に配置することができる。
In the
例えば、図6に示すように、セレクトアクチュエータ301に対して最も遠い側のシフトフォークシャフト620のヘッド621の係合溝621a内に可動ロッド630のレバー631を配置した状態で、シフトアクチュエータ302によってシフトアンドセレクトシャフト640を移動(前進または後退)させると、まずはレバー631とヘッド621とが係合し、この時点から、シフトアンドセレクトシャフト640の移動に伴ってシフトフォークシャフト620及びシフトフォーク610が移動する。これによってシンクロメッシュ機構300のスリーブ320がシフト方向に移動する。つまり、シフトアクチュエータ302の駆動により、シンクロメッシュ機構300のスリーブ320を、上記したニュートラル位置、または、シフト入れ位置(ギヤ入れ位置)に移動させることができる。また、セレクトアクチュエータ301の駆動により他のシフトフォークシャフト620を選択した場合も、同様に、シフトアクチュエータ302の駆動によって他のシンクロメッシュ機構のスリーブをシフト方向に移動させることができる。
For example, as shown in FIG. 6, the
以上のセレクトアクチュエータ301及びシフトアクチュエータ302の各駆動は油圧制御回路400及びECU100によって制御される。
Each drive of the
なお、この例の作動機構600では、セレクトアクチュエータ301にて作動を行うシンクロメッシュ機構を選択しているが、1つのシンクロメッシュ機構(シフトフォーク)に対して1つのシフトアクチュエータを設けてもよい。この場合、セレクトアクチュエータは省略することができる。
In the
−油圧制御回路−
次に、油圧制御回路400について図7を参照して説明する。
-Hydraulic control circuit-
Next, the
この例の油圧制御回路400は、リザーバ401、オイルポンプ402、逆止弁403、アキュムレータ404、マスタソレノイドバルブ405、セレクトソレノイドバルブ406、シフトソレノイドバルブ407、クラッチソレノイドバルブ408、及び、オイルフィルタ410などを備えており、セレクトアクチュエータ(油圧シリンダ)301、シフトアクチュエータ(油圧シリンダ)302、及び、クラッチアクチュエータ(油圧シリンダ)203に供給する作動油を制御するように構成されている。なお、オイルポンプ402としては、エンジンの作動によって駆動される機械式オイルポンプや電動オイルポンプが用いられる。
The
リザーバ401には作動油供給路411及び作動油還流路412が接続されており、そのリザーバ401と作動油還流路412との連通部位にオイルフィルタ410が配置されている。
A hydraulic
作動油供給路411は2方に分岐しており、その第1分岐油路411Aはマスタソレノイドバルブ405に接続され、第2分岐油路411Bはクラッチソレノイドバルブ408に接続されている。
The hydraulic
作動油還流路412は2方に分岐しており、その分岐油路のうちの第2分岐油路412Bはクラッチソレノイドバルブ408に接続されている。作動油還流路412の第1分岐油路412Aは更に2方に分岐しており、その一方の分岐油路412aがマスタソレノイドバルブ405に接続されている。第1分岐油路412Aの他方の分岐油路412bは更に2方に分岐しており、その一方の分岐油路412cはセレクトソレノイドバルブ406に接続されている。他方の分岐油路412dはシフトソレノイドバルブ407に接続されている。
The hydraulic
マスタソレノイドバルブ405は、(1)作動油供給路411の第1分岐油路411Aを後述する連絡油路413に接続する位置、(2)作動油還流路412の分岐油路412aを連絡油路413に接続する位置、または、(3)作動油供給路411の第1分岐油路411A及び作動油還流路412の分岐油路412aを遮断する油路遮断位置のうち、いずれか1つの位置に選択的に切り替わる切替バルブである。
The
マスタソレノイドバルブ405には連絡油路413が接続されている。連絡油路413は3方に分岐しており、その第1分岐油路413aはセレクトソレノイドバルブ406に接続され、第2分岐油路413bはシフトソレノイドバルブ407に接続されている。連絡油路413の第3分岐油路413cは更に2方に分岐しており、その一方の分岐油路413dはセレクトアクチュエータ301の第1油室301aに連通している。第3分岐油路413cの他方の分岐油路413eはシフトアクチュエータ302の第1油室302aに連通している。
A
セレクトソレノイドバルブ406には、セレクトアクチュエータ301の第2油室101bに連通する連通油路414が接続されている。セレクトソレノイドバルブ406は、(1)連絡油路413の第1分岐油路413aを連通油路414に接続する位置、(2)作動油還流路412の第3分岐油路412cを連通油路414に接続する位置、または、(3)それら連絡油路413の第1分岐油路413a及び作動油還流路412の第3分岐油路412cを遮断する油路遮断位置のうち、いずれか1つの位置に選択的に切り替わる切替バルブである。
The
シフトソレノイドバルブ407には、シフトアクチュエータ302の第2油室102bに連通する連通油路415が接続されている。シフトソレノイドバルブ407は、(1)連絡油路413の第2分岐油路413bを連通油路415に接続する位置、(2)作動油還流路412の分岐油路412dを連通油路415に接続する位置、または、(3)それら第2分岐油路413b及び分岐油路412dを遮断する油路遮断位置のうち、いずれか1つの位置に選択的に切り替わる切替バルブである。
The
クラッチソレノイドバルブ408には、作動油供給路411の第2分岐油路411B、及び、作動油還流路412の第2分岐油路412Bが接続されている。また、クラッチソレノイドバルブ408には、クラッチアクチュエータ203の油室203aに連通する連通油路416が接続されている。クラッチソレノイドバルブ408は、(1)作動油供給路411の第2分岐油路411Bを連通油路416に接続する位置、(2)作動油還流路412の第2分岐油路412Bを連通油路416に接続する位置、(3)作動油供給路411の第2分岐油路411B及び作動油還流路412の第2分岐油路412Bを遮断する油路遮断位置のうち、いずれか1つの位置に選択的に切り替わる切替バルブである。
The
以上のマスタソレノイドバルブ405、セレクトソレノイドバルブ406、シフトソレノイドバルブ407、及び、クラッチソレノイドバルブ408の切替動作はECU100(図1)によって制御される。
The above switching operation of the
以上の油圧制御回路400において、アキュムレータ404に油圧が確保されているときにマスタソレノイドバルブ405を切り替えて、作動油供給路411Aを連絡油路413に接続した状態(オイルポンプ402によりリザーバ401に貯留の作動油を連絡油路413に供給した状態)で、セレクトソレノイドバルブ406を切り替えると、セレクトアクチュエータ301のピストンロッド301cがセレクト方向に前進または後退する。これによって、上記した変速機3のシンクロメッシュ機構300のセレクト操作が行われる。このセレクトアクチュエータ301のピストンロッド301cの移動量(セレクトストローク)はセレクトストロークセンサ508によって検出される。
In the
また、シフトソレノイドバルブ407を切り替えると、シフトアクチュエータ302のピストンロッド302cがシフト方向に前進または後退する。これによって、上記した変速機3のシンクロメッシュ機構300のシフト操作が行われる。このシフトアクチュエータ302のピストンロッド301cの移動量(セレクトストローク)はシフトストロークセンサ509によって検出される。このシフトストロークセンサ509及び上記セレクトストロークセンサ508の各出力信号はECU100に入力される。
When the
一方、クラッチソレノイドバルブ408を切り替えて、作動油供給路411の第2分岐油路411Bを連通油路416に接続すると、クラッチアクチュエータ203のピストンロッド203bが前進して、自動クラッチ2が接続状態(図2に示す状態)から開放されてクラッチ切断状態(クラッチ断)になる。また、クラッチ切断状態から、クラッチソレノイドバルブ408を切り替えて、作動油還流路412の第2分岐油路412Bを連通油路416に接続すると、クラッチアクチュエータ203の油室203aの作動油が抜けて自動クラッチ2が接続状態(図2に示す状態)に戻る。このクラッチアクチュエータ203のピストンロッド203bの移動量(クラッチストローク)はクラッチストロークセンサ510によって検出される。クラッチストロークセンサ510の出力信号はECU100に入力される。
On the other hand, when the
−シフトスイッチ−
この例において変速機3の変速は、運転者が図8に示すアップシフトスイッチ511及びダウンシフトスイッチ512を操作することによって行われる。それらアップシフトスイッチ511及びダウンシフトスイッチ512はステアリングホイール700に設けられている。アップシフトスイッチ511及びダウンシフトスイッチ512の各操作信号はECU100に入力される。
-Shift switch-
In this example, the shift of the transmission 3 is performed by the driver operating the
アップシフトスイッチ511及びダウンシフトスイッチ512は、例えばパドルスイッチ(モーメタリスイッチ(自動復帰型スイッチ))であって、アップシフトスイッチ511が1回操作されるごとに、変速機3のギヤ段が1段ずつアップ(例えば1st→2nd→3rd→・・→6th)される。一方、ダウンシフトスイッチ512が1回操作されるごとに、変速機3のギヤ段が1段ずつダウン(例えば6th→5th→4th→・・→1st)される。
The
ここで、この例では、シフトスイッチ511、512に加えて、自動変速モードを選択するための自動変速モードスイッチ(図示せず)が、ステアリングホイール700またはインストルメントパネル上などに設けられている。
In this example, in addition to the shift switches 511 and 512, an automatic transmission mode switch (not shown) for selecting the automatic transmission mode is provided on the
自動変速モードスイッチの操作により自動変速モードが選択された場合、ECU100は、車両の走行状態、例えば車速及びアクセル開度に基づいて図9に示すマップを参照して変速機3のギヤ段が自動的に設定される。
When the automatic transmission mode switch is selected by operating the automatic transmission mode switch, the
例えば、アクセルペダルの踏み込みにより車両走行状態が変化して図9のアップシフト変速線(実線)を跨いだ場合(図9の矢印で示す変化の場合)、アップシフト変速要求があると判断して変速機3のアップシフト変速を行う。なお、車速は出力軸回転数センサ504の出力信号から算出することができる。また、図9のマップには、1本のアップシフト変速線(実線)及びダウンシフト変速線(破線)のみを示しているが、実際には、変速機3のギヤ段(前進6速)に対応して複数のアップシフト変速線及びダウンシフト変速線が設定されている。
For example, if the vehicle running state changes due to depression of the accelerator pedal and crosses the upshift shift line (solid line) in FIG. 9 (change indicated by the arrow in FIG. 9), it is determined that there is an upshift request. An upshift of the transmission 3 is performed. The vehicle speed can be calculated from the output signal of the output
なお、この例では、シフトスイッチ511、512に加えて、図示はしないが、後進(リバース)を選択するためのリバーススイッチを備えている。リバーススイッチは、例えばインストルメントパネル上やコンソールパネル上に設けられている。このようなリバーススイッチのほか、必要に応じて「ニュートラル」を選択するためのニュートラルスイッチを設けておいてもよいし、アップシフトスイッチ511及びダウンシフトスイッチ512を同時に操作したときに「ニュートラル」に設定されるようにしてもよい。
In this example, in addition to the shift switches 511 and 512, although not shown, a reverse switch for selecting reverse (reverse) is provided. The reverse switch is provided on, for example, an instrument panel or a console panel. In addition to such a reverse switch, a neutral switch for selecting “neutral” may be provided as necessary, or “neutral” is set when the
−ECU−
ECU100は、図10に示すように、CPU101、ROM102、RAM103、バックアップRAM104、及び、タイマ110などを備えている。
-ECU-
As shown in FIG. 10, the
ROM102には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPU101は、ROM102に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、RAM103はCPU101での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM104はエンジン1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。タイマ110は、エンジン1の各種制御の実行時の制御時間などを計時する。
The
これらCPU101、ROM102、RAM103、バックアップRAM104及びタイマ110はバス107を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース105及び出力インターフェース106と接続されている。
The
ECU100の入力インターフェース105には、エンジン回転数センサ501、スロットル開度センサ502、入力軸回転数センサ503、出力軸回転数センサ504、アクセルペダルの踏み込み寮(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ505、エンジン水温(冷却水温)を検出する水温センサ506、ブレーキペダルセンサ507、セレクトストロークセンサ508、シフトストロークセンサ509、クラッチストロークセンサ510、アップシフトスイッチ511、及び、ダウンシフトスイッチ512などが接続されており、これらの各センサからの信号がECU100に入力される。
The
ECU100の出力インターフェース106には、スロットルバルブ12を開閉するスロットルモータ13、燃料噴射装置14、点火装置15及び油圧制御回路400などが接続されている。
The
ECU100は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン1のスロットルバルブ12の開度制御を含むエンジン1の各種制御を実行する。また、ECU100は、変速機3の変速時などにおいて、上記した各種センサの出力信号に基づいて、油圧制御回路400に制御信号(油圧指令値)を供給してクラッチ20を接続または切断するクラッチ作動制御、及び、油圧制御回路400に制御信号(油圧指令値)を供給して変速機3のギヤ段を切り替える変速制御などを実行する。さらに、ECU100は、下記の「アップシフト変速時のシフト抜き制御」を実行する。
The
なお、以上のECU100により実行されるプログラムによって本発明の車両の変速制御装置が実現される。
The vehicle speed change control device of the present invention is realized by the program executed by the
−アップシフト変速時のシフト抜き制御−
まず、アップシフト変速時に、変速機の入力軸系にねじり振動が発生するメカニズムについて図18を参照して説明する。なお、図18のモデルでは、自動クラッチと変速機との入力軸との間の入力系にトルクチューブを設けた例を示している。
-Shift-off control during upshifts-
First, a mechanism that causes torsional vibration in the input shaft system of the transmission during upshifting will be described with reference to FIG. The model in FIG. 18 shows an example in which a torque tube is provided in the input system between the automatic clutch and the input shaft of the transmission.
図18(A)に示すように、自動クラッチが接続状態である場合には、エンジンの出力軸回転数と変速機の入力軸回転数とは同じである。次に、アップシフト変速を行うために自動クラッチを切断すると(クラッチ断)、それまでの走行により捩じられていたトルクチューブ等の駆動系部品のねじりが開放されて、図18(B)に示すように、変速機の入力軸系が逆向きに捩じれる。さらに、ねじりの揺り戻しにより、図18(C)に示すように、変速機の入力軸系は図18(B)とは逆向きに捩じれる。 As shown in FIG. 18A, when the automatic clutch is in the engaged state, the engine output shaft rotational speed and the transmission input shaft rotational speed are the same. Next, when the automatic clutch is disengaged in order to perform the upshift (clutch disengagement), the torsion of the drive system parts such as the torque tube that has been twisted by the traveling so far is released, and FIG. As shown, the input shaft system of the transmission is twisted in the opposite direction. Furthermore, as shown in FIG. 18C, the input shaft system of the transmission is twisted in the direction opposite to that shown in FIG.
このように、ねじり振動は、アップシフト変速を行う際のクラッチ断により入力軸系のねじりが開放され、そのねじりの揺り戻しが交互に繰り返されることによって発生する。そして、こうようなねじり振動が発生すると、上述したように、変速機の入力軸側ギヤと出力軸側ギヤとの噛み合い力が大きい状態となり、シフト抜き(シンクロメッシュ機構のスリーブ抜き)を行うことができないためシフトストロークが停滞する(図19参照)。このシフトストロークが停滞している間においてもシフト抜き動作は継続されるので、変速機に過大な抜き荷重がかかる。また、シフト抜き動作が停滞すると、トルク遮断時間(クラッチ断時間)が長くなって変速に要する時間が増大する。 Thus, the torsional vibration is generated when the torsion of the input shaft system is released by the disengagement of the clutch when the upshift is performed, and the torsion of the torsion is alternately repeated. When such a torsional vibration occurs, the meshing force between the input shaft side gear and the output shaft side gear of the transmission becomes large as described above, and the shift release (sleeve release of the synchromesh mechanism) is performed. The shift stroke is stagnant because of failure (see FIG. 19). Since the shift-out operation is continued even while the shift stroke is stagnant, an excessive extraction load is applied to the transmission. Further, when the shift-out operation is stagnated, the torque cutoff time (clutch disconnection time) becomes longer and the time required for shifting increases.
このような点を解消するために、この例では、シフトアップ変速要求があった後、変速機3の入力軸側のトルクと変速機3の出力軸側のトルクとが最初に釣り合ったときに、変速機3がシフト抜きの状態となるようにシフト抜き動作を制御することで、シフトストロークの停滞をなくす。その具体的な制御(シフト抜き制御)について説明する。 In order to eliminate such a point, in this example, after a shift-up shift request is made, when the torque on the input shaft side of the transmission 3 and the torque on the output shaft side of the transmission 3 are first balanced, The stagnation of the shift stroke is eliminated by controlling the shifting operation so that the transmission 3 is in the shifting state. The specific control (shift-out control) will be described.
[シフト抜き制御(1)]−
アップシフト変速時のシフト抜き制御の一例を図11のフローチャート及び図12のタイミングチャートを参照して説明する。図11の制御ルーチンはECU100において所定周期(例えば数msec〜数十msec程度)毎に繰り返して実行される。
[Shift control (1)]-
An example of shift-off control during upshifting will be described with reference to the flowchart of FIG. 11 and the timing chart of FIG. The control routine of FIG. 11 is repeatedly executed at predetermined intervals (for example, about several milliseconds to several tens of milliseconds) in the
まず、ステップST101において、アップシフトスイッチ511の操作によるアップシフト変速要求があるか否かを判定する。ステップST101の判定結果が肯定判定である場合は、タイマ110によって、アップシフト変速要求時t1(図12)からの経過時間Taの計測を開始してステップST102に進む。なお、自動変速モードが選択されている場合は、アクセルペダルの踏み込み操作により、車両走行状態が変化して、図9に示す変速マップのアップシフト変速線(実線)を跨いだときにアップシフト変速要求有と判断し、同様に経過時間Taの計測を開始してステップST102に進む。ステップST101の判定結果が否定判定である場合はリターンする。
First, in step ST101, it is determined whether or not there is an upshift request by operating the
ステップST102では、自動クラッチ2の切断を開始する(クラッチ断開始)。具体的には、図12に示すように、ECU100が要求クラッチストロークを油圧制御回路400に出力し、その要求クラッチストロークに応じて油圧制御回路400がクラッチアクチュエータ203の作動を制御する。なお、実クラッチストローク(実線)は、要求クラッチストローク(破線)に対して応答遅れがある。
In step ST102, the disconnection of the
ステップST103では、アップシフト変速要求があった時点(図12のt1のタイミング)から目標時間Tt(図12)が経過したか否かを判定し、その判定結果が肯定判定となった時点(経過時間Taが目標時間Ttに達した時点)で、シフト抜き動作を開始する(ステップST104)。そして、シフト抜きが完了した後に、変速すべきギヤ段のシフト入れを行う。なお、目標時間Ttについては後述する。 In step ST103, it is determined whether or not the target time Tt (FIG. 12) has passed since the time when the upshift request was made (timing t1 in FIG. 12), and the determination result is affirmative (elapsed). When the time Ta reaches the target time Tt), the shift-out operation is started (step ST104). Then, after the shifting is completed, shifting of the gear stage to be shifted is performed. The target time Tt will be described later.
ここで、この例では、図12に示すように、自動クラッチ2が切断状態となる時点(実クラッチストロークが半クラッチ位置以上となる時点)tnよりも前のタイミングt2で、油圧制御回路400にシフト要求を出してシフト動作を開始することで、自動クラッチ2がクラッチ切断状態となる前に、シンクロメッシュ機構300のスリーブ320に、シフト抜き方向への力(例えば、図4及び図5(D)に示すY方向)をかけている。
Here, in this example, as shown in FIG. 12, at the timing t2 before the time point tn when the
このようにしておくと、アップシフト変速要求があった後、変速機3の入力軸側のトルクと当該変速機3の出力軸側のトルクとが最初に釣り合った時点、つまり、図17に示すポイントP1でねじり振動の力が最も小さいときに、シンクロメッシュ機構300のスリーブ320が自然に抜けるようになる(例えば、スリーブ320の内歯322とギヤ312bの外歯312dとの噛み合いが自然に外れる)。そして、図17のポイントP1でシフト抜き状態になり、変速機3の入力軸系の両端部が自由端となると、ねじり振動が発生しなくなるので、図19に示すようなシフトストロークの停滞をなくすことができ、シフト抜きを適切なタイミングでスムーズに行うことができる。これによって、変速機3に過大なシフト抜き荷重がかからなくなって、変速機3への負荷を軽減することができる。また、シフト抜きに要する時間を短くすることができるので、変速時間の短縮化も図ることができる。
In this way, after an upshift request is made, when the torque on the input shaft side of the transmission 3 and the torque on the output shaft side of the transmission 3 are first balanced, that is, as shown in FIG. When the force of the torsional vibration is the smallest at the point P1, the
なお、自動クラッチ2を切断する前に、シンクロメッシュ300のスリーブ320にシフト抜き力をかけると、変速機3に余分な負荷がかかるが、その期間Ti(図12のt2〜t3)は、図19に示すシフトストローク停滞期間に対して十分に短くすることができるので、変速機3への負担は、従来の変速制御(クラッチ断時点でシフト抜き動作を開始する制御)比べて十分に小さくすることができる。
Note that if a shift-off force is applied to the
以上のシフト抜き制御において、ステップST103の判定処理に用いる目標時間Ttは、変速制御の応答性のばらつきや機差によるばらつき等を見込んで、これらのばらつきが最大となる状況であっても、シフト抜きポイントP1に達した時点では、必ずシフト抜き力がシンクロメッシュ機構300のスリーブ320に作用するように、予め実験・計算等によって適合した値を設定する。また、アップシフト変速要求があった時点からシフト抜きポイントP1に達するまでの時間などは変速機3の各ギヤ段(1st〜6th)ごとに異なるので、目標時間Ttは各ギヤ段ごとに適合した値を設定して、ECU100のROM102等に記憶しておく。ただし、シフト抜きポイントP1よりも前にシフト抜き荷重が作用している期間Ti(図12)が長くなると変速機3に負担がかかるので、その期間は可能な限り短くすることが好ましい。
In the above-described shift-out control, the target time Tt used in the determination process in step ST103 is not limited even if the variation is maximized in view of variations in response of shift control or variations due to machine differences. At the time when the extraction point P1 is reached, a suitable value is set in advance by experiments and calculations so that the shift extraction force always acts on the
[シフト抜き制御(2)]
アップシフト変速時のシフト抜き制御の他の例を図13のフローチャート及び図14のタイミングチャートを参照して説明する。図13の制御ルーチンはECU100において所定周期(例えば数msec〜数十msec程度)毎に繰り返して実行される。
[Shift control (2)]
Another example of shift-off control at the time of upshifting will be described with reference to the flowchart of FIG. 13 and the timing chart of FIG. The control routine of FIG. 13 is repeatedly executed at predetermined intervals (for example, about several milliseconds to several tens of milliseconds) in the
まず、ステップST201において、アップシフトスイッチ511の操作によるアップシフト変速要求があるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合はステップST202に進む。なお、自動変速モードが選択されている場合は、アクセルペダルの踏み込み操作により、車両走行状態が変化して、図9に示す変速マップのアップシフト変速線(実線)を跨いだときにアップシフト変速要求有と判断してステップST202に進む。ステップST201の判定結果が否定判定である場合はリターンする。
First, in step ST201, it is determined whether there is an upshift request by operating the
ステップST202では、自動クラッチ2の切断を開始する(クラッチ断開始)。具体的には、図14に示すように、ECU100が要求クラッチストロークを油圧制御回路400に出力し、その要求クラッチストロークに応じて油圧制御回路400がクラッチアクチュエータ203の作動を制御する。なお、実クラッチストローク(実線)は、要求クラッチストローク(破線)に対して応答遅れがある。
In step ST202, the disconnection of the
ステップST203では、クラッチストロークセンサ510の出力信号から得られる実クラッチストロークが目標クラッチストローク位置STt(図14)に到達しているか否かを判定し、その判定結果が肯定判定となった時点でシフト抜き動作を開始する(ステップST204)。そして、シフト抜きが完了した後に、変速すべきギヤ段のシフト入れを行う。なお、目標クラッチストローク位置STtについては後述する。
In step ST203, it is determined whether or not the actual clutch stroke obtained from the output signal of the
この例においても、図14に示すように、自動クラッチ2が切断状態となる時点(実クラッチストロークが半クラッチ位置以上となる時点)tnよりも前のタイミングt2で、油圧制御回路400にシフト要求を出してシフト動作を開始することで、自動クラッチ2がクラッチ切断状態となる前に、シンクロメッシュ機構300のスリーブ320に、シフト抜き方向(例えば、図4及び図5(D)に示すY方向)への力をかけている。
Also in this example, as shown in FIG. 14, a shift request is made to the
このようにしておくと、アップシフト変速要求があった後、変速機3の入力軸側のトルクと当該変速機3の出力軸側のトルクとが最初に釣り合った時点、つまり、図17に示すポイントP1でねじり振動の力が最も小さいときに、シンクロメッシュ機構300のスリーブ320が自然に抜けるようになる(例えば、スリーブ320の内歯322とギヤ312bの外歯312dとの噛み合いが自然に外れる)。そして、図17のポイントP1でシフト抜き状態になり、変速機3の入力軸系の両端部が自由端となると、ねじり振動が発生しなくなるので、図19に示すようなシフトストロークの停滞をなくすことができ、シフト抜きを適切なタイミングでスムーズに行うことができる。これによって、変速機3に過大なシフト抜き荷重がかからなくなって、変速機3への負荷を軽減することができる。また、シフト抜きに要する時間を短くすることができるので、変速時間の短縮化も図ることができる。
In this way, after an upshift request is made, when the torque on the input shaft side of the transmission 3 and the torque on the output shaft side of the transmission 3 are first balanced, that is, as shown in FIG. When the force of the torsional vibration is the smallest at the point P1, the
この例のシフト抜き制御において、ステップST203の判定処理に用いる目標クラッチストローク位置STtは、図14に示すように、自動クラッチ2のクラッチ切断位置SToに対してクラッチ接続位置STcに近い側の位置に設定されている。この目標クラッチストローク位置STtは、変速制御の応答性のばらつきや機差によるばらつき等を見込んで、これらのばらつきが最大となる状況であっても、シフト抜きポイントP1に達した時点では、必ずシフト抜き力がシンクロメッシュ機構300のスリーブ320に作用するように、予め実験・計算等によって適合した値を設定する。また、自動クラッチ2が接続状態位置からアップシフト変速要求があった時点からシフト抜きポイントP1に達するまでの時間などは変速機3の各ギヤ段(1st〜6th)ごとに異なるので、目標クラッチストローク位置STtは各ギヤ段ごとに適合した値を設定して、ECU100のROM102等に記憶しておく。ただし、シフト抜きポイントP1よりも前にシフト抜き荷重が作用している期間Ti(図14)が長くなると変速機3に負担がかかるので、その期間は可能な限り短くすることが好ましい。
In the shift-off control of this example, the target clutch stroke position STt used for the determination process in step ST203 is a position closer to the clutch engagement position STc with respect to the clutch disengagement position STo of the
[シフト抜き制御(3)]
アップシフト変速時のシフト抜き制御の別の例を図15のフローチャート及び図16のタイミングチャートを参照して説明する。図15の制御ルーチンはECU100において所定周期(例えば数msec〜数十msec程度)毎に繰り返して実行される。
[Shift control (3)]
Another example of shift-off control during upshifting will be described with reference to the flowchart of FIG. 15 and the timing chart of FIG. The control routine of FIG. 15 is repeatedly executed in the
まず、ステップST301において、アップシフトスイッチ511の操作によるアップシフト変速要求があるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合はステップST302に進む。なお、自動変速モードが選択されている場合は、アクセルペダルの踏み込み操作により、車両走行状態が変化して、図9に示す変速マップのアップシフト変速線(実線)を跨いだときにアップシフト変速要求有と判断してステップST302に進む。ステップST301の判定結果が否定判定である場合はリターンする。
First, in step ST301, it is determined whether there is an upshift request by operating the
ステップST302では、自動クラッチ2の切断を開始する(クラッチ断開始)。具体的には、図16に示すように、ECU100が要求クラッチストロークを油圧制御回路400に出力し、その要求クラッチストロークに応じて油圧制御回路400がクラッチアクチュエータ203の作動を制御する。なお、実クラッチストローク(実線)は、要求クラッチストローク(破線)に対して応答遅れがある。ここで、この例では、クラッチ断要求開始後、クラッチストロークセンサ510の出力信号に基づいて、実クラッチストロークを監視しており、その実クラッチストロークがクラッチ接続位置STc(図16)から変化した時点tj(図16)からの経過時間tbをタイマ110によって計測する。
In step ST302, the
ステップST303では、実クラッチストロークの単位時間当たりの変化量(図16に示す実クラッチストロークの変化勾配α)を算出する。ステップST304では、ステップST303で算出した実クラッチストロークの単位時間当たりの変化量に基づいて、実クラッチストロークが目標クラッチストローク位置STtに到達するまでの時間tc(tc=[|目標位置STt−クラッチ接続位置STc(図16)|/実クラッチストロークの変化量])を算出する。 In step ST303, the amount of change per unit time of the actual clutch stroke (change gradient α of the actual clutch stroke shown in FIG. 16) is calculated. In step ST304, based on the change amount per unit time of the actual clutch stroke calculated in step ST303, the time tc (tc = [| target position STt−clutch engagement) until the actual clutch stroke reaches the target clutch stroke position STt. Position STc (FIG. 16) | / change amount of actual clutch stroke]).
ステップST305では、実クラッチストロークが変化した時点tjから、ステップST304で算出した時間tcが経過したか否かを判定し、その判定結果が肯定判定となった時点(経過時間tbが算出時間tcに達した時点)で、シフト抜き動作を開始する(ステップST306)。そして、シフト抜きが完了した後に、変速すべきギヤ段のシフト入れを行う。 In step ST305, it is determined whether or not the time tc calculated in step ST304 has elapsed since the time tj when the actual clutch stroke has changed, and the time when the determination result is affirmative (the elapsed time tb becomes the calculated time tc). At this point, the shift-out operation is started (step ST306). Then, after the shifting is completed, shifting of the gear stage to be shifted is performed.
この例においても、図16に示すように、自動クラッチ2が切断状態となる時点(実クラッチストロークが半クラッチ位置以上となる時点)tnよりも前のタイミングt2で、油圧制御回路400にシフト要求を出してシフト動作を開始することで、自動クラッチ2がクラッチ切断状態となる前に、シンクロメッシュ機構300のスリーブ320に、シフト抜き方向(例えば、図4及び図5(D)に示すY方向)への力をかけている。
Also in this example, as shown in FIG. 16, a shift request is made to the
このようにしておくと、アップシフト変速要求があった後、変速機3の入力軸側のトルクと当該変速機3の出力軸側のトルクとが最初に釣り合った時点、つまり、図17に示すポイントP1でねじり振動の力が最も小さいときに、シンクロメッシュ機構300のスリーブ320が自然に抜けるようになる(例えば、スリーブ320の内歯322とギヤ312bの外歯312dとの噛み合いが自然に外れる)。そして、図17のポイントP1でシフト抜き状態になり、変速機3の入力軸系の両端部が自由端となると、ねじり振動が発生しなくなるので、図19に示すようなシフトストロークの停滞をなくすことができ、シフト抜きを適切なタイミングでスムーズに行うことができる。これによって、変速機3に過大なシフト抜き荷重がかからなくなって、変速機3への負荷を軽減することができる。また、シフト抜きに要する時間を短くすることができるので、変速時間の短縮化も図ることができる。
In this way, after an upshift request is made, when the torque on the input shaft side of the transmission 3 and the torque on the output shaft side of the transmission 3 are first balanced, that is, as shown in FIG. When the force of the torsional vibration is the smallest at the point P1, the
なお、この例の制御に用いる目標クラッチストローク位置STtについては、上記した[シフト抜き制御(2)]の場合と同じであるので、その詳しい説明は省略する。 Note that the target clutch stroke position STt used for the control in this example is the same as that in the case of the above-mentioned [shift-off control (2)], and thus detailed description thereof is omitted.
ここで、ダウンシフト変速時においても、図17に示すようなねじり振動が発生する可能性がある場合は、上述したアップシフト変速時と同様なシフト抜き制御を行うようにしてもよい。 Here, if there is a possibility that the torsional vibration as shown in FIG. 17 may occur even during the downshift, the same shift-out control as that during the upshift described above may be performed.
−他の実施形態−
以上の例では、セレクトアクチュエータ301及びシフトアクチュエータ302として、油圧を駆動力源とするアクチュエータを用いているが、本発明はこれに限られることなく、電動モータを駆動力源とする電動式のアクチュエータを用いてもよい。また、クラッチアクチュエータ203についても電動式のアクチュエータを用いてもよい。
-Other embodiments-
In the above example, actuators using hydraulic pressure as a driving force source are used as the
以上の例では、前進6段変速の変速機の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば前進5段の変速機など、他の任意の変速段の変速機(自動化マニュアルトランスミッション)の制御にも適用可能である。 In the above example, the present invention is applied to the control of the forward six-speed transmission. However, the present invention is not limited to this, and other arbitrary speed changes such as a forward five-speed transmission, for example. It can also be applied to the control of a stage transmission (automated manual transmission).
以上の例では、駆動力源として、エンジン(内燃機関)のみを搭載した車両の変速制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば、駆動力源としてエンジン(内燃機関)と電動機(例えば走行用モータまたはジェネレータモータ等)が搭載されたハイブリッド車の変速制御にも本発明を適用することができる。 In the above example, the example in which the present invention is applied to the shift control of a vehicle on which only an engine (internal combustion engine) is mounted as the driving force source has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the driving force source The present invention can also be applied to shift control of a hybrid vehicle equipped with an engine (internal combustion engine) and an electric motor (for example, a traveling motor or a generator motor).
本発明は、車両の変速制御装置に利用可能であり、さらに詳しくは、走行用の駆動力を発生する駆動力源(例えばエンジン)と、アクチュエータによりシフト入れ操作及びシフト抜き操作が自動的に行われる変速機と、駆動力源と変速機との間の駆動力伝達経路に設けられた自動クラッチとを備えた車両の変速制御装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a vehicle speed change control device, and more specifically, a shift force operation and a shift shift operation are automatically performed by a driving force source (for example, an engine) that generates driving force for traveling and an actuator. The present invention can be used in a transmission control device for a vehicle including a transmission and an automatic clutch provided in a driving force transmission path between the driving force source and the transmission.
1 エンジン
2 自動クラッチ
20 クラッチ
203 クラッチアクチュエータ
3 変速機
300 シンクロメッシュ機構
320 スリーブ
330 シンクロナイザリング
340 シフティングキー
350 クラッチハブ
301 セレクトアクチュエータ
302 シフトアクチュエータ
400 油圧制御回路
100 ECU
110 タイマ
503 入力軸回転数センサ
504 出力軸回転数センサ
508 セレクトストロークセンサ
509 シフトストロークセンサ
510 クラッチストロークセンサ
511 アップシフトスイッチ
512 ダウンシフトスイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
110
Claims (1)
前記自動クラッチのクラッチストロークを検出する実ストローク検出手段を備え、
変速要求があった後の前記自動クラッチの実クラッチストロークの変化量に基づいて、前記自動クラッチの実クラッチストロークが目標位置に到達するまでの時間を算出し、前記算出時間が経過した時点でシフト抜き動作を開始することで、変速要求があった後、前記変速機の入力軸側のトルクと当該変速機の出力軸側のトルクとが最初に釣り合ったときに、前記変速機がシフト抜きの状態となるように構成されていることを特徴とする車両の変速制御装置。 Provided in a driving force transmission path between the driving force source and the transmission, a driving force source that generates a driving force for traveling, a transmission that automatically performs shifting operation and shifting operation by an actuator A shift control device applied to a vehicle equipped with an automatic clutch,
An actual stroke detecting means for detecting a clutch stroke of the automatic clutch;
Based on the amount of change in the actual clutch stroke of the automatic clutch after a shift request is made, the time until the actual clutch stroke of the automatic clutch reaches the target position is calculated, and the shift is performed when the calculated time has elapsed. By starting the pull-out operation, after a shift request is made, when the torque on the input shaft side of the transmission and the torque on the output shaft side of the transmission are first balanced, A shift control apparatus for a vehicle, characterized by being configured to be in a state.
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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