JP6881051B2

JP6881051B2 - 変速機の制御装置

Info

Publication number: JP6881051B2
Application number: JP2017114623A
Authority: JP
Inventors: 恒範田中
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2037-06-09
Also published as: JP2018204783A

Description

本発明は、変速機の制御装置に関する。

特許文献１には、変速時にエンジン回転数と車速とに基づいてギヤ段を推定するものが開示されている。特許文献１では、エンジン回転数および車速から算出されたギヤ比と、予め記憶されているギヤ段判定の基準値とを比較することで、変速機のギヤ段を推定している。

特開２０１６−３５２１４号公報

特許文献１に記載のものでは、例えば積載量の変化等の外乱により、予め記憶されているギヤ段判定の基準値に対して算出されたギヤ比に誤差が生じ、ギヤ段の推定精度が低下する可能性がある。

本発明の目的は、変速機におけるギヤ段を高精度に推定することができる変速機の制御装置を提供することである。

本発明に係る変速機の制御装置は、ギヤ段判定の基準値を記憶する記憶部と、変速機の入出力回転数に基づいて算出されたギヤ比と前記基準値とに基づいてギヤ段判定を行うとともに、前記ギヤ比と前記基準値とを比較して、前記基準値に対する前記ギヤ比の比率が所定の範囲以内である場合に前記比率を蓄積し、車両の走行距離が予め定められた所定の走行距離に達した場合に、前記蓄積された前記比率を用いて前記基準値を補正する制御部と、を備える。

本発明に係る変速機の制御装置によれば、変速機におけるギヤ段を高精度に推定することができる。

実施形態に係る車両の全体構成を示す概要図ギヤ段の判定基準値の補正制御を示すフローチャート蓄積されるデータの一例を示すグラフ

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本発明はこの実施形態により限定されるものではない。

まず、図１を参照して、実施形態に係る車両１の全体構成について説明する。車両１は、駆動源１０と、クラッチ２０と、変速機３０と、制御装置４０とを備えている。そして、変速機３０の出力側に、プロペラシャフト５１、デファレンシャル５２およびドライブシャフト５３を介して、駆動輪５４が動力伝達可能に連結されている。

駆動源１０は、車両１の走行に用いられる駆動力を発生するものである。駆動源１０は、例えばディーゼルエンジンである。なお、駆動源１０は、ガソリンエンジン、電動機等でも構わない。以下の説明では、駆動源１０をエンジン１０と呼ぶ。エンジン１０の出力軸１１には、エンジン回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ１０１が設けられている。

クラッチ２０は、エンジン１０から変速機３０への駆動力の伝達を断接するものである。クラッチ２０は、例えば乾式の単板クラッチである。なお、クラッチ２０は、湿式のクラッチでもよいし、複板または多板のクラッチでもよい。クラッチ２０の入力側は、エンジン１０の出力軸１１と連結されている。クラッチ２０の出力側は、変速機３０の入力軸３１と連結されている。

変速機３０は、例えば常時噛み合い式の機械式変速機である。変速機３０は、入力軸３１に入力された駆動力を変速して出力軸３２から出力する。出力軸３２には、プロペラシャフト５１が連結されており、上述のとおり、プロペラシャフト５１、デファレンシャル５２およびドライブシャフト５３を介して、駆動輪５４に駆動力が伝達される。入力軸３１には、インプット回転数Ｎｔを検出するインプット回転数センサ１０２が設けられている。

制御装置４０には、エンジン回転数センサ１０１で検出されたエンジン回転数ＮＥと、インプット回転数センサ１０２で検出されたインプット回転数Ｎｔと、車速センサ１０３で検出された車速Ｖとが入力される。

制御装置４０は、ギヤ段判定の基準値（以下、「判定基準値Ｉ_０」という。）等を記憶する記憶部４１と、インプット回転数Ｎｔおよび車速Ｖから推定したギヤ比（以下、「ミッションギヤ比Ｉｍ」という。）と判定基準値Ｉ_０とを比較することで変速機３０のギヤ段を判定する制御部４２とを備える。

エンジン回転数センサ１０１で検出されたエンジン回転数ＮＥがゼロのとき、制御部４２は、ギヤ段の判定を行わない。また、エンジン回転数センサ１０１で検出されたエンジン回転数ＮＥがゼロでなく、かつ、車速センサ１０３で検出された車速Ｖがゼロのとき、制御部４２は、ギヤ段がニュートラルであると判定する。

また、エンジン回転数センサ１０１で検出されたエンジン回転数ＮＥがゼロでなく、かつ、車速センサ１０３で検出された車速Ｖもゼロでないとき、制御部４２は、インプット回転数Ｎｔおよび車速Ｖからミッションギヤ比Ｉｍを算出する。そして、ミッションギヤ比Ｉｍと判定基準値Ｉ_０とを比較することで変速機３０のギヤ段を判定する。

さらに、制御部４２は、ミッションギヤ比Ｉｍと判定基準値Ｉ_０とに基づいて、判定基準値Ｉ_０を補正し、補正した判定基準値Ｉ_０を記憶部４１に記憶されている判定基準値Ｉ_０に上書きする。

次に、図２のフローチャートを参照して、ギヤ段の判定および判定基準値Ｉ_０の補正を行う制御処理について説明する。図２に示す処理は、例えば、エンジン１０の運転中に所定の制御周期で繰り返し実行される。また、図２に示す処理は、所定のギヤ段についての処理内容を示しており、実際には、図２と同様の処理がギヤ段毎に行われている。

まず、ステップＳ１で、制御部４２は、ミッションギヤ比Ｉｍを算出する。ミッションギヤ比Ｉｍは、例えば以下の式（１）により求められる。
Ｉｍ＝（６０×Ｎｔ×２πｒ）／（Ｖ×Ｉｆ×Ｉｔ×１０００）・・・（１）
ここで、Ｉｆはファイナルギヤ比であり、Ｉｔはトランスファギヤ比であり、ｒはタイヤ半径である。Ｉｆ、Ｉｔおよびｒは車両固有のパラメータであり、予め記憶部４１に記憶されている。

なお、本実施形態では、インプット回転数Ｎｔおよび車速Ｖからミッションギヤ比Ｉｍを算出しているが、ミッションギヤ比Ｉｍは、変速機３０の入力軸３１の回転数および出力軸３２の回転数により直接算出することもできる。すなわち、ステップＳ１では、変速機３０の入出力回転数に基づいてミッションギヤ比Ｉｍを算出する。

続くステップＳ２で、制御部４２は、ステップＳ１とで算出したミッションギヤ比Ｉｍと、記憶部４１に予め記憶されている判定基準値Ｉ_０とを比較して、所定のギヤ段にギヤインしているか否かを判定する。具体的には、ミッションギヤ比Ｉｍが、判定基準値Ｉ_０を基準とした所定範囲内に存在するか否かを判定する。

ミッションギヤ比Ｉｍが、判定基準値Ｉ_０を基準とした所定範囲内に存在しない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、処理はステップＳ１へ戻る。なお、この場合には、ギヤイン判定されず、変速機３０のギヤ段は決定されない。

一方、ミッションギヤ比Ｉｍが、判定基準値Ｉ_０を基準とした所定範囲内に存在する場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３へ進む。そして、ステップＳ３で、制御部４２は、所定のギヤ段にギヤインしていると決定する。さらに、ミッションギヤ比Ｉｍが判定基準値Ｉ_０に対してどれだけ離れているかを示す比率（ここでは、１−Ｉｍ／Ｉ_０）のデータを蓄積する。

ここで、図３を参照して、蓄積されるデータの一例を説明する。図３では、蓄積されるデータをグラフ化（テーブル化）し、視覚的に捉えることができるように示している。図３において、縦軸はギヤインＹＥＳと判定した回数、横軸はミッションギヤ比Ｉｍが判定基準値Ｉ_０に対してどれだけ離れているかを示す比率（１−Ｉｍ／Ｉ_０）である。

図３では、ミッションギヤ比Ｉｍが判定基準値Ｉ_０に対して、全体としてプラス方向にずれている傾向が見て取れる。図３に示すようなデータは、例えば記憶部４１に記憶されており、上述のステップＳ３でデータが蓄積されるたびに更新される。

ステップＳ３に続くステップＳ４で、制御部４２は、判定基準値Ｉ_０の補正を行うか否かを判定する。具体的には、前回判定基準値Ｉ_０を補正してからの車両１の走行距離が所定距離以上であるか否かを判定する。この判定には、例えばオドメータの値が用いられる。

前回判定基準値Ｉ_０を補正してからの走行距離が所定距離以上でない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、処理を終了する。この場合、判定基準値Ｉ_０の補正は行われない。一方、前回判定基準値Ｉ_０を補正してからの走行距離が所定距離以上である場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ５へ進む。

そして、ステップＳ５で、制御部４２は、蓄積しておいた上述の比率に基づいて、判定基準値Ｉ_０を補正し、補正した判定基準値Ｉ_０を記憶部４１に記憶されている判定基準値Ｉ_０に上書きする（判定基準値Ｉ_０を更新する）。

例えば、制御部４２は、蓄積データの中央値を新たな判定基準値Ｉ_０として設定する。蓄積データの中央値としては、算術平均（ＡＶＥＲＡＧＥ）、中央値（ＭＥＤＩＡＮ）または最頻値（ＭＯＤＥ）が挙げられる。

なお、上述のとおり、図２に示す処理は所定のギヤ段についての処理内容であるが、本実施形態では、任意の所定のギヤ段について判定基準値Ｉ_０が補正される際に、他の全てのギヤ段についての判定基準値Ｉ_０の補正も併せて行われる。なお、所定のギヤ段についてのみ判定基準値Ｉ_０を補正する構成としてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る制御装置４０は、判定基準値Ｉ_０を記憶する記憶部４１と、インプット回転数Ｎｔおよび車速Ｖに基づいて算出されたミッションギヤ比Ｉｍと判定基準値Ｉ_０とに基づいてギヤ段判定を行うとともに、ミッションギヤ比Ｉｍに基づいて判定基準値Ｉ_０を補正する制御部４２と、を備える。

これにより、例えば積載量の変化等の外乱により、予め記憶されている判定基準値Ｉ_０に対して、ミッションギヤ比Ｉｍに誤差が生じたような場合でも、判定基準値Ｉ_０を現時点での実際の状況に応じた値に補正することができる。そのため、変速機３０におけるギヤ段を高精度に推定することができる。

なお、上述の実施形態では、メインクラッチおよび機械式変速機を備えるもの（所謂ＭＴまたはＡＭＴ）を例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、変速機の構成はオートマチック・トランスミッション（ＡＴ）でもよいし、デュアル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ）でもよい。

また、上述の実施形態では、走行距離を積算し、前回判定基準値を上書きしてからの走行距離が所定距離以上となった場合に判定基準値の上書きを行うものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、キーオン時間を積算し、前回判定基準値を上書きしてからのキーオン時間が所定時間以上となった場合に判定基準値の上書きを行うようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、インプット回転数Ｎｔおよび車速Ｖを用いて、ミッションギヤ比Ｉｍを算出するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、インプット回転数Ｎｔおよび出力軸３２の回転数を用いてもよいし、さらに、インプット回転数Ｎｔに替えてエンジン回転数ＮＥを用いるようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、ミッションギヤ比Ｉｍが判定基準値Ｉ_０に対してどれだけ離れているかを示す比率（ここでは、１−Ｉｍ／Ｉ_０）を蓄積するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、判定基準値Ｉ_０に対するミッションギヤ比Ｉｍの偏差を蓄積するようにしてもよい。

本発明の制御装置は、ギヤ段判定の精度を向上させることができ、産業上の利用可能性は多大である。

１車両
１０駆動源（エンジン）
１１出力軸
２０クラッチ
３０変速機
３１入力軸
３２出力軸
４０制御装置
４１記憶部
４２制御部
５１プロペラシャフト
５２デファレンシャル
５３ドライブシャフト
５４駆動輪
１０１エンジン回転数センサ
１０２インプット回転数センサ
１０３車速センサ

Claims

ギヤ段判定の基準値を記憶する記憶部と、
変速機の入出力回転数に基づいて算出されたギヤ比と前記基準値とに基づいてギヤ段判定を行うとともに、前記ギヤ比と前記基準値とを比較して、前記基準値に対する前記ギヤ比の比率が所定の範囲以内である場合に前記比率を蓄積し、車両の走行距離が予め定められた所定の走行距離に達した場合に、前記蓄積された前記比率を用いて前記基準値を補正する制御部と、を備える、
変速機の制御装置。
前記制御部は、前記蓄積された比率と当該比率が蓄積された回数とに基づいて前記基準値を補正する、
請求項１に記載の変速機の制御装置。