JP6756145B2 - 自動変速機 - Google Patents
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Description
このような自動変速機としては、例えば、特許文献1に開示されている。特許文献1には、変速時の異音発生及びギヤの当接不良を抑制するために、変速アクチュエータであるシフトアクチュエータのストローク量が所定値以上となると、ドレーン流体の排出抵抗によってシフトアクチュエータのストローク速度を低減させることが提案されている。
図1に示すように、車両に搭載された自動変速機(AMT:Automated Manual Transmission)1は、奇数ギヤ(1速ギヤ、3速ギヤ、5速ギヤ)2と偶数ギヤ(2速ギヤ、4速ギヤ、6速ギヤ)3とを切り替え可能な構造である。
自動変速機1は、奇数ギヤ2と偶数ギヤ3とを切り替えるための油圧を出力する油圧制御機構4と、奇数ギヤ2と偶数ギヤ3とに選択的に当接するスリーブ5とを備え、油圧制御によってスリーブ5を奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3へ動作させて変速を実行する。油圧制御機構4は、スリーブ5をギヤである奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3へ動作させるように油圧を出力する。
第1リニアソレノイド6は、第1シリンダ12内で、軸方向移動可能な第1ソレノイド軸13と、第1ソレノイド軸13を軸方向の一方へ付勢する第1スプリング14と、第1コイル15とを備える。
第1リニアソレノイド6には、第1ソレノイド軸13に第1ソレノイド軸13よりも大径の第1一側ランド16・第1他側ランド17・第1中央ランド18が備えられ、また、第1一側油室19・第1他側油室20が形成される。第1他側ランド17の第1空間21には、第1スプリング14が配置される。
第1ソレノイド軸13は、第1コイル15への電流を供給・遮断することにより、軸方向へ移動する。
第1シリンダ12には、第1一側油室19側の第1油圧導入口22と、第1他側油室20側の第1油圧戻し口23と、中央部位の第1油圧供給口24とが形成される。第1油圧導入口22は、第1油圧導入通路25を介して油圧ポンプ10からの油を第1シリンダ12内に導入させる。第1油圧戻し口23は、第1油圧戻し通路26を介して第1シリンダ12内の油をオイルタンク9に戻す。
油圧ポンプ10は、オイルタンク9内の油を、オイル吸入通路27から吸入し、そして、第1油圧導入通路25から第1リニアソレノイド6に供給する。
第2リニアソレノイド7には、第2ソレノイド軸29に第2ソレノイド軸29よりも大径の第2一側ランド32・第2他側ランド33・第2中央ランド34が備えられ、また、第2一側油室35・第2他側油室36が形成される。第2他側ランド33の第2空間37には、第2スプリング30が配置される。
第2ソレノイド軸29は、第2コイル31への電流を供給・遮断することにより、軸方向へ移動する。
第2シリンダ28には、第2一側油室35側の第2油圧導入口38と、第2他側油室36側の第2油圧戻し口39と、中央部位の第2油圧供給口40とが形成される。第2油圧導入口38は、第2油圧導入通路41を介して油圧ポンプ10からの油を第2シリンダ28内に導入させる。第2油圧戻し口39は、第2油圧戻し通路42を介して第2シリンダ28内の油をオイルタンク9に戻す。
油圧ポンプ10は、オイルタンク9内の油を、オイル吸入通路27から吸入し、そして、第2油圧導入通路41から第2リニアソレノイド7に供給する。
シフト用ピストン8には、軸方向の一端で第1油圧連絡通路43側からの油圧が作用される一方、軸方向の他端で第2油圧連絡通路44側からの油圧が作用される。これにより、シフト用ピストン8は、第1油圧連絡通路43側の油圧状態と第2油圧連絡通路44側の油圧状態との均衡(バランス)によって軸方向へ往復動される。
シフト用ピストン8には、シフトタワー49を介してシフトフォーク50が接続される。シフトフォーク50には、スリーブ5が係合している。シフトフォーク50は、シフト用ピストン8の軸方向移動と共に移動してスリーブ5を動作し、スリーブ5を奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3側に動作する。
油圧制御機構4においては、奇数ギヤ2に入れたい場合に、第1リニアソレノイド6を駆動させ、油圧によってシフト用ピストン8を奇数ギヤ2側に動作させることで、シフトフォーク50を動かしてスリーブ5を奇数ギヤ2に入れる。また、油圧制御機構4においては、偶数ギヤ3に入れたい場合に、第2リニアソレノイド7を駆動させ、油圧によってシフト用ピストン8を偶数ギヤ3側に動作させることで、シフトフォーク50を動かしてスリーブ5を偶数ギヤ3に入れる。
制御ユニット11には、ポジションセンサ51が接続される。ポジションセンサ51は、シフト用ピストン8付近に配置され、シフト用ピストン8が軸方向移動した位置をスリーブ5の位置として検出可能なスリーブ位置検出手段である。
この実施例1では、上記のスリーブ5の動作の抵抗になる油圧とは、奇数ギヤ2に入れたい場合では、第1リニアソレノイド6の駆動の際に、駆動第2リニアソレノイド7が駆動されて第2油圧連絡通路44に作用する油圧P(A2)である。また、上記のスリーブ5の動作の抵抗になる油圧とは、偶数ギヤ3に入れたい場合では、第2リニアソレノイド7の駆動の際に、第1リニアソレノイド6が駆動されて第1油圧連絡通路43に作用する油圧P(A1)である。
スリーブ位置算出部11Aは、ポジションセンサ51が検出したスリーブ5の位置情報からスリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)を算出するものである。具体的には、スリーブ位置算出部11Aは、スリーブ5の位置が奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3に当接する位置(エンド位置)の情報と、ポジションセンサ51が検出したスリーブ5の位置との偏差を、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)として算出する。
また、油圧制御機構4の制御ユニット11は、スリーブ5の動作の抵抗になる油圧をダンピング出力する。
更に、油圧制御機構4の制御ユニット11は、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)に基づいて油圧出力時間(以下「ON時間」という)(ダンピング出力時の油圧ON時間)を変更してスリーブ5の動作の抵抗になる油庄をダンピング出力する。
更にまた、油圧制御機構4の制御ユニット11は、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)に基づいて出力する油圧を制御する。
また、油圧制御機構4の制御ユニット11は、スリーブ5のストローク速度(Vs)を算出するストローク速度算出部11Bを備え、ストローク速度算出部11Bによって算出されたスリーブ5のストローク速度(Vs)に基づいて油圧をダンピング出力する際のON時間を制御する。
更に、油圧制御機構4の制御ユニット11は、ストローク速度算出部11Bによって算出されたスリーブ5のストローク速度(Vs)に基づいて出力する油圧を制御する。
マップ設定部11Cには、図2(A)に示すように、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)とスリーブ5の動作の抵抗になる油圧との関係を示すマップと、図2(B)に示すように、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)とON時間との関係を示すマップとが備えられる。
図2(A)、図2(B)においては、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)が大きくなるにつれて、油圧及びON時間を変化させる。例えば、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)が遠いときには、油圧及びON時間を、初期時(スタート時)では小さくして、その後、次第に大きくする。そして、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)が中距離のときには(図2(A)・図2(B)のGで示す)、油圧及びON時間を、中間部位で最大値とする。さらに、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)が近距離のときには、油圧及びON時間を、スリーブ5が奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3に近づくにつれて減少し、終には零(0)になる。
ここで、油圧及びON時間は、図2(A)、図2(B)に示すように、必ずしも全ての距離(ΔN)において零(0)より大きいものである必要はない。例えば、距離(ΔN)が中距離(G)の範囲内であるときのみ油圧及びON時間のそれぞれが零(0)より大きく、距離(ΔN)が中距離(G)の範囲外であるときは、零(0)であるものとして、距離(ΔN)が中距離(G)の範囲内である場合のみ、図2(A)、図2(B)に基づいて油圧を出力するものであってもよい。
また、マップ設定部11Cには、図3(A)に示すように、スリーブ5のストローク速度(Vs)とスリーブ5の動作の抵抗になる油圧との関係を示すマップと、図3(B)に示すように、スリーブ5のストローク速度とON時間との関係を示すマップとが備えられる。
図3(A)、図3(B)においては、スリーブ5のストローク速度(Vs)が大きくなるにつれて、油圧及びON時間を、所定の関数(例えば、二次関数)で大きくする。なお、油圧及びON時間を、二次関数以外の関数とすることも可能である。
ここで、油圧及びON時間は、図3(A)、図3(B)に示すように、必ずしも全てのストローク速度(Vs)において零(0)より大きいものである必要はない。例えば、ストローク速度(Vs)が所定値以上であるときのみ、油圧及びON時間のそれぞれが零(0)より大きく、ストローク速度(Vs)が所定値以下の範囲では、零(0)であるものとして、ストローク速度(Vs)が所定値以上である場合のみ、図3(A)、図3(B)に基づいて油圧を出力するものであってもよい。
図4に示すように、例えば、自動変速機1を奇数ギヤ2に入れる場合、つまり、第1リニアソレノイド6が駆動している場合に、制御ユニット11において、プログラムがスタートすると(ステップA01)、先ず、スリーブ位置算出部11Aで、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)を算出する(ステップA02)。
そして、制御ユニット11は、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が所定値(Th:油圧ON条件)以下か否かを判断する(ステップA03)。
このステップA03がNOで、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が所定値(Th)を超えている場合には、前記ステップA02に戻す。
このステップA03がYESで、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が所定値(Th)以下の場合には、ストローク速度算出部11Bで、スリーブ5のストローク速度(Vs)を算出する(ステップA04)。
そして、再度、スリーブ位置算出部11Aで、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)を算出する(ステップA05)。
その後、制御ユニット11は、このステップA05で算出されたスリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)と、前記ステップA04で算出されたスリーブ5のストローク速度(Vs)とに基づいて、マップ設定部11Cに備えられたマップを参照して油圧及びON時間を算出する(ステップA06)。
そして、制御ユニット11は、このステップA06で算出された油圧及びON時間により、第2リニアソレノイド7を駆動し、シフト用ピストン8にスリーブ5の動作の抵抗になる油圧(P(A2))(ダンピング油圧)を出力させる(ステップA07)。
そして、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が零(0)になったか否かを判断する(ステップA08)。
このステップA08がNOで、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が零(0)でない場合には、前記ステップA04に戻す。
一方、このステップA08がYESで、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が零(0)の場合には、このプログラムをエンドとする(ステップA09)。
図5に示すように、例えば、自動変速機1を奇数ギヤ2に入れる場合に、第1リニアソレノイド6が駆動して第1油圧連絡通路43に奇数ギヤ2側の油圧P(A1)としての油圧PMを作用すると(時間t1)、シフト用ピストン8の奇数ギヤ2側への動作と共にスリーブ5が奇数ギヤ2側へ大きく動作し始める。その後、スリーブ5の位置は、例えば、時間(t)に対して奇数ギヤ2側へ直線的に変化する。第1油圧連絡通路43の油圧PMは、スリーブ5の位置が奇数ギヤ2の位置に到達するまで作用される(時間t3)。
そして、スリーブ5が奇数ギヤ2に近づき、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が所定値(Th:油圧ON条件)以下になったときに(時間t2)、第2リニアソレノイド7を駆動して油圧ダンピング出力制御を行う。つまり、第2リニアソレノイド7を所要に駆動することで、第2油圧連絡通路44にスリーブ5の動作の抵抗になる油圧P(A2)を出力する。
上記の油圧ダンピング出力制御においては、第2リニアソレノイド7を、例えば、第1ON時間S1〜第3ON時間S3で間欠的に駆動する。
この場合、第1ON時間S1〜第3ON時間S3は、例えば、それぞれ同一ある。また、第1ON時間S1と第2ON時間S2の間・第2ON時間S2と第3ON時間S3の間・第3ON時間S3とスリーブ5の位置が奇数ギヤ2に到達する時間t3の間の各第1〜第3OFF時間R1〜R3は、例えば、それぞれ同一ある。なお、第1〜第3ON時間S1〜S3及び第1〜第3OFF時間R1〜R3は、それぞれ、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)や、スリーブ5のストローク速度(Vs)に基づいて変更される。
また、第1ON時間S1では、上記の第1油圧連絡通路43の油圧PMよりも所定に低い第1油圧PE1である。第2ON時間S2では、上記の第1油圧PE1よりも所定に低い第2油圧PE2である。第3ON時間S3では、上記の第2油圧PE2よりも所定に低い第3油圧PE3である。なお、上記の第1〜第3油圧PE1〜PE3の高低は、それぞれ、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)や、スリーブ5のストローク速度(Vs)に基づいて変更される。
このような油圧ダンピング出力制御により、スリーブ5の位置が所定値(Th)に達した後では、第2リニアソレノイド7のON・OFFの駆動を繰り返しながら、第2油圧連絡通路44の油圧P(A2)をダンピング(低下)する。これにより、スリーブ5の位置を奇数ギヤ2にゆっくり近づさせ(図5のDで示す)、スリーブ5をゆっくり動作させて確実にシフトインすることができ、音の低減をすることができる。
また、油圧制御機構11は、スリーブ5の動作の抵抗になる油圧をダンピング出力する。これにより、油圧をダンピング出力するため、安定した油路抵抗を得ることができ、スリーブ5の動作速度を低減して好適にスリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との衝突による異音発生を抑制することができる。
更に、油圧制御機構11は、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)に基づいて油圧出力時間(ON時間)を変更してスリーブ5の動作の抵抗になる油庄をダンピング出力する。これにより、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)に基づいて油圧出力時間(ON時間)を制御することで、油圧を制御することが可能なソレノイドを有さない構成であっても、好適に異音発生を抑制することができる。
更にまた、油圧制御機構11は、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)に基づいて出力する油圧を制御する。これにより、スリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との距離(ΔN)に基づいて出力する油圧を制御するため、好適に異音発生を抑制することができる。
また、油圧制御機構11は、スリーブ5のストローク速度(Vs)を算出するストローク速度算出部11Bを備え、ストローク速度算出部11Bによって算出されたスリーブ5のストローク速度(Vs)に基づいて油圧をダンピング出力する際のON時間を制御する。これにより、スリーブ5のストローク速度(Vs)に基づいてダンピング出力する際のON時間を制御することで、スリーブ5の動作速度を好適に低減してスリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との衝突による異音発生を抑制することができる。
更に、油圧制御機構11は、ストローク速度算出部11Bによって算出されたスリーブ5のストローク速度(Vs)に基づいて、出力する油圧を制御する。これにより、スリーブ5のストローク速度(Vs)に基づいてスリーブ5の動作の抵抗になる油圧を制御するため、スリーブ5の動作速度を好適に低減してスリーブ5と奇数ギヤ2又は偶数ギヤ3との衝突による異音発生を抑制することができる。
この実施例2においては、上述の実施例1と同一機能を果たす箇所には同一符号を付して説明する。
この実施例2の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、油圧制御機構4は、ストローク速度算出部11Bによって算出されたスリーブ5のストローク速度(Vs)が所定速度(V)以上の場合に、スリーブ5の動作の抵抗になる油圧を出力する。
図6に示すように、例えば、自動変速機1を奇数ギヤ2に入れる場合、つまり、第1リニアソレノイド6が駆動している場合に、制御ユニット11において、プログラムがスタートすると(ステップB01)、先ず、スリーブ位置算出部11Aで、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)を算出する(ステップB02)。
そして、制御ユニット11は、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が所定値(Th:油圧ON条件)以下か否かを判断する(ステップB03)。
このステップB03がNOで、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が所定値(Th)を超えている場合には、前記ステップB02に戻す。
このステップB03がYESで、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が所定値(Th)以下の場合には、ストローク速度算出部11Bで、スリーブ5のストローク速度(Vs)を算出する(ステップB04)。
そして、制御ユニット11は、スリーブ5のストローク速度(Vs)が所定速度(V)以上か否かを判断する(ステップB05)。
このステップB05がYESで、スリーブ5のストローク速度(Vs)が所定速度(V)以上の場合には、再度、スリーブ位置算出部11Aで、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)を算出する(ステップB06)。
その後、制御ユニット11は、このステップB06で算出されたスリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)と、前記ステップB05で算出されたスリーブ5のストローク速度(Vs)とに基づいて、マップ設定部11Cに備えられたマップを参照して油圧及びON時間を算出する(ステップB07)。
そして、制御ユニット11は、このステップB06で算出された油圧及びON時間により、第2リニアソレノイド7を駆動し、シフト用ピストン8に第2油圧連絡通路44側からの油圧(P(A2))を出力させる(ステップB08)。
そして、このステップB08の処理後、又は前記ステップB05がNOで、スリーブ5のストローク速度(Vs)が所定速度(V)未満の場合には、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が零(0)になったか否かを判断する(ステップB09)。
このステップB09がNOで、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が零(0)でない場合には、前記ステップB04に戻す。
一方、このステップB09がYESで、スリーブ5と奇数ギヤ2との距離(ΔN)が零(0)の場合には、このプログラムをエンドとする(ステップB10)。
2 奇数ギヤ
3 偶数ギヤ
4 油圧制御機構
5 スリーブ
6 第1リニアソレノイド
7 第2リニアソレノイド
8 シフト用ピストン
9 オイルタンク
10 油圧ポンプ
11 制御ユニット
11A スリーブ位置算出部
11B ストローク速度算出部
11C マップ設定部
50 シフトフォーク
51 ポジションセンサ
Claims (6)
- 油圧制御によってスリーブをギヤへ動作させて変速を実行する自動変速機において、前記スリーブを前記ギヤへ動作させるように油圧を出力する油圧制御機構を備え、前記油圧制御機構は、前記スリーブと前記ギヤとの距離に基づいて出力する油圧を制御するとともに、
前記油圧制御機構は、変速時に前記スリーブと前記ギヤとの距離が所定値以下になると、前記スリーブの動作の抵抗になる油圧を出力することを特徴とする自動変速機。 - 前記油圧制御機構は、前記スリーブの動作の抵抗になる油圧を増減させながら出力することを特徴とする請求項1に記載の自動変速機。
- 前記油圧制御機構は、前記スリーブと前記ギヤとの距離に基づいて油圧出力時間を変更して前記スリーブの動作の抵抗になる油庄を増減させながら出力することを特徴とする請求項2に記載の自動変速機。
- 前記油圧制御機構は、
前記スリーブのストローク速度を算出するストローク速度算出部を備え、前記ストローク速度算出部によって算出された前記スリーブのストローク速度に基づいて油圧を増減させながら出力する際の油圧出力時間を制御することを特徴とする請求項2に記載の自動変速機。 - 前記油圧制御機構は、前記スリーブのストローク速度を算出するストローク速度算出部を備え、前記ストローク速度算出部によって算出された前記スリーブのストローク速度に基づいて出力する油圧を制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の自動変速機。
- 前記油圧制御機構は、前記スリーブのストローク速度を算出するストローク速度算出部を備え、前記ストローク速度算出部によって算出された前記スリーブのストローク速度が所定速度以上である場合に、前記スリーブの動作の抵抗になる油圧を出力することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の自動変速機。
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