JP2001271921A - 変速機とその自動変速制御方法 - Google Patents
変速機とその自動変速制御方法Info
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Landscapes
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 変速動作を素早くスムーズに完了させる。
【解決手段】 主軸52と副軸51との間にギヤ組を配
置した副軸式変速機構21と、副軸51に連結されその
回転数を制御するモータ22と、変速動作時に、副軸5
1の回転数が変速後のギヤポジションに対応する回転数
になるようにモータ22を制御するモータ制御手段23
とを備えている。
置した副軸式変速機構21と、副軸51に連結されその
回転数を制御するモータ22と、変速動作時に、副軸5
1の回転数が変速後のギヤポジションに対応する回転数
になるようにモータ22を制御するモータ制御手段23
とを備えている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にマニュア
ルトランスミッション等に用いられる副軸式の変速機を
ベースにした、変速機とその自動変速制御方法に関す
る。
ルトランスミッション等に用いられる副軸式の変速機を
ベースにした、変速機とその自動変速制御方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の変速機及びその自動変速
制御方法としては、例えば特開平11−245691号
公報に図7のブロック図に示すようなものが開示されて
いる。
制御方法としては、例えば特開平11−245691号
公報に図7のブロック図に示すようなものが開示されて
いる。
【0003】このトランスミッション(変速機)401
は、いわゆるマニュアルトランスミッション(MT)に
用いられるものと同様にメインシャフト(主軸)とカウ
ンタシャフト(副軸)を有し、これら両シャフトに複数
の変速ギヤ組を配置する副軸式の構成を採っており、モ
ータ駆動式の自動変速装置403と、クラッチアクチュ
エータ407によりその変速制御を自動的に行うもので
ある。
は、いわゆるマニュアルトランスミッション(MT)に
用いられるものと同様にメインシャフト(主軸)とカウ
ンタシャフト(副軸)を有し、これら両シャフトに複数
の変速ギヤ組を配置する副軸式の構成を採っており、モ
ータ駆動式の自動変速装置403と、クラッチアクチュ
エータ407によりその変速制御を自動的に行うもので
ある。
【0004】このトランスミッション401は、流体ト
ルクコンバータを用いた一般的なオートマチックトラン
スミッション(AT)に比べ、スリップ損失が少なく伝
達効率の良いクラッチを用いたいわゆるマニュアルトラ
ンスミッション(MT)をベースにして、その変速動作
を自動化して行い、燃費の向上と共に、運転操作の容易
化を図ったものである。
ルクコンバータを用いた一般的なオートマチックトラン
スミッション(AT)に比べ、スリップ損失が少なく伝
達効率の良いクラッチを用いたいわゆるマニュアルトラ
ンスミッション(MT)をベースにして、その変速動作
を自動化して行い、燃費の向上と共に、運転操作の容易
化を図ったものである。
【0005】具体的には、前記自動変速装置403で
は、モータ駆動によるシフトロッドの回転と軸方向移動
とによってトランスミッション401の変速動作が行わ
れる。
は、モータ駆動によるシフトロッドの回転と軸方向移動
とによってトランスミッション401の変速動作が行わ
れる。
【0006】そして、変速動作に先立つクラッチ405
の断続は、モータ駆動式のクラッチアクチュエータ40
7により行われ、変速動作および断続操作は共にECU
(電子制御装置)411により制御される。
の断続は、モータ駆動式のクラッチアクチュエータ40
7により行われ、変速動作および断続操作は共にECU
(電子制御装置)411により制御される。
【0007】ECU411には、エンジン413の点火
時期角度センサ415、クラッチの断続を検出するクラ
ッチストロークセンサ417、トランスミッションのシ
フトロッドの軸方向位置を検出するシフトストロークセ
ンサ421および同シフトロッドの回転方向位置を検出
する角度センサ423から検出情報が入力される。
時期角度センサ415、クラッチの断続を検出するクラ
ッチストロークセンサ417、トランスミッションのシ
フトロッドの軸方向位置を検出するシフトストロークセ
ンサ421および同シフトロッドの回転方向位置を検出
する角度センサ423から検出情報が入力される。
【0008】また、ECU411にはスロットル開度セ
ンサ425および車速センサ427から検出情報が入力
され、ECU411は、これらの検出情報に基づきシフ
トすべき変速位置(ギヤポジション)を決定する。
ンサ425および車速センサ427から検出情報が入力
され、ECU411は、これらの検出情報に基づきシフ
トすべき変速位置(ギヤポジション)を決定する。
【0009】すなわち、各センサの検出情報に基づき、
車両の走行状態がトランスミッション401の現在のギ
ヤポジションから次のギヤポジションにシフトアップす
べき状態になったとECU411が判定した場合、EC
U411からトルクダウンの指示を受けてエンジントル
ク自動低減手段431が、アクセルペダルの操作とは無
関係にエンジントルクを下げる。
車両の走行状態がトランスミッション401の現在のギ
ヤポジションから次のギヤポジションにシフトアップす
べき状態になったとECU411が判定した場合、EC
U411からトルクダウンの指示を受けてエンジントル
ク自動低減手段431が、アクセルペダルの操作とは無
関係にエンジントルクを下げる。
【0010】エンジントルクが所定値まで下がると、ク
ラッチアクチュエータ407によりクラッチ405が遮
断され、そして、トランスミッション401のギヤポジ
ションが次のギヤポジションにシフトアップされる。シ
フトアップが完了すると、エンジントルク自動低減手段
431によるトルクダウンが解除される。
ラッチアクチュエータ407によりクラッチ405が遮
断され、そして、トランスミッション401のギヤポジ
ションが次のギヤポジションにシフトアップされる。シ
フトアップが完了すると、エンジントルク自動低減手段
431によるトルクダウンが解除される。
【0011】トルクダウンが完全に解除されると、クラ
ッチ405が接続され、クラッチ405の接続が完了す
るとシフトアップ制御が終了する。
ッチ405が接続され、クラッチ405の接続が完了す
るとシフトアップ制御が終了する。
【0012】こうして、エンジン413の駆動力は、ト
ランスミッション401のシフトアップされたギヤポジ
ションの伝達経路を通って減速機433を経て車輪43
5へ伝達される。
ランスミッション401のシフトアップされたギヤポジ
ションの伝達経路を通って減速機433を経て車輪43
5へ伝達される。
【0013】こうして、ギヤポジションを自動的にシフ
トアップするに当たり、クラッチ405を遮断する前
に、一旦エンジン413をトルクダウンさせておいてク
ラッチ405を遮断することにより、トルクダウンさせ
ずにクラッチを遮断する場合に比べ、シフトアップ時の
車両の減速度を小さく抑えられるので、これにより運転
者に与える不快な減速感を軽減しようとするものであ
る。
トアップするに当たり、クラッチ405を遮断する前
に、一旦エンジン413をトルクダウンさせておいてク
ラッチ405を遮断することにより、トルクダウンさせ
ずにクラッチを遮断する場合に比べ、シフトアップ時の
車両の減速度を小さく抑えられるので、これにより運転
者に与える不快な減速感を軽減しようとするものであ
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な変速制御方法では、変速に時間がかかるうえに、シフ
トアップ時のトルクダウンおよびその解除制御などが必
要となるため、コスト高になってしまうという問題があ
った。
な変速制御方法では、変速に時間がかかるうえに、シフ
トアップ時のトルクダウンおよびその解除制御などが必
要となるため、コスト高になってしまうという問題があ
った。
【0015】また、トランスミッション401は、シン
クロメッシュ機構を備える同期噛合式であるのが一般的
であるが、シンクロ容量を大きく設定しようとするとそ
れだけコストがかかるのはもちろん、シンクロメッシュ
機構の同期作用に要する時間が必要で、変速動作時間に
この時間が付加されてしまうことは否めない。
クロメッシュ機構を備える同期噛合式であるのが一般的
であるが、シンクロ容量を大きく設定しようとするとそ
れだけコストがかかるのはもちろん、シンクロメッシュ
機構の同期作用に要する時間が必要で、変速動作時間に
この時間が付加されてしまうことは否めない。
【0016】そこで、本発明は、素早い変速動作が可能
な変速機及びその自動変速制御方法の提供を目的とす
る。
な変速機及びその自動変速制御方法の提供を目的とす
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、ケース内に回転自在に、かつ、互いに平行に支持さ
れた主軸及び副軸とを備え、これら各軸に配設された複
数のギヤ組を噛み合わせることによって変速動作を行う
副軸式の変速機であって、前記副軸に連結され、該副軸
の回転数を制御するモータと、変速動作時に、前記副軸
の回転数を変速機の変速動作後のギヤポジションにおけ
る所定の回転数になるように前記モータを制御するモー
タ制御手段とを備えたことを特徴としている。
は、ケース内に回転自在に、かつ、互いに平行に支持さ
れた主軸及び副軸とを備え、これら各軸に配設された複
数のギヤ組を噛み合わせることによって変速動作を行う
副軸式の変速機であって、前記副軸に連結され、該副軸
の回転数を制御するモータと、変速動作時に、前記副軸
の回転数を変速機の変速動作後のギヤポジションにおけ
る所定の回転数になるように前記モータを制御するモー
タ制御手段とを備えたことを特徴としている。
【0018】したがって、変速動作時に、モータ制御手
段及びモータにより、変速動作後のギヤポジションにお
ける所定の回転数になるように、副軸の回転数を調整す
るので、素早いシフト操作が可能となる。
段及びモータにより、変速動作後のギヤポジションにお
ける所定の回転数になるように、副軸の回転数を調整す
るので、素早いシフト操作が可能となる。
【0019】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の変速機であって、前記モータ制御手段は、前記主軸の
回転数を検出する主軸回転数検出手段と、変速動作後の
ギヤポジションを予測するギヤポジション予測手段と、
前記主軸回転数検出手段及びギヤポジション予測手段か
らの情報に基づいて、前記副軸の変速動作後の回転数を
算出する副軸回転数算出手段とを備えたことを特徴とし
ている。
の変速機であって、前記モータ制御手段は、前記主軸の
回転数を検出する主軸回転数検出手段と、変速動作後の
ギヤポジションを予測するギヤポジション予測手段と、
前記主軸回転数検出手段及びギヤポジション予測手段か
らの情報に基づいて、前記副軸の変速動作後の回転数を
算出する副軸回転数算出手段とを備えたことを特徴とし
ている。
【0020】したがって、請求項1の発明と同等の作用
・効果が得られると共に、モータ制御手段が主軸の回転
数と、変速動作後のギヤポジションに応じてモータの回
転数を算出するので、該モータにより回転制御される副
軸の回転数を適切に制御でき、スムーズな変速動作が可
能となる。
・効果が得られると共に、モータ制御手段が主軸の回転
数と、変速動作後のギヤポジションに応じてモータの回
転数を算出するので、該モータにより回転制御される副
軸の回転数を適切に制御でき、スムーズな変速動作が可
能となる。
【0021】請求項3に記載の自動変速制御方法は、請
求項1または請求項2に記載の変速機と、車両の運転状
況を検知して、前記変速機の変速動作及びクラッチの断
続制御を行う自動変速機構とを備え、車両の運転状況に
応じて、前記モータ及び自動変速機構を総合的に制御す
ることを特徴としている。
求項1または請求項2に記載の変速機と、車両の運転状
況を検知して、前記変速機の変速動作及びクラッチの断
続制御を行う自動変速機構とを備え、車両の運転状況に
応じて、前記モータ及び自動変速機構を総合的に制御す
ることを特徴としている。
【0022】したがって、請求項1または請求項2に記
載の変速機と、スリップ損失が少ないクラッチとを用い
て、伝達効率が良く燃費を向上することのできる自動変
速機を実現できると共に、運転状況に応じてモータ及び
自動変速機を総合的に制御しているため、適切かつスム
ーズな変速を実現することができる。
載の変速機と、スリップ損失が少ないクラッチとを用い
て、伝達効率が良く燃費を向上することのできる自動変
速機を実現できると共に、運転状況に応じてモータ及び
自動変速機を総合的に制御しているため、適切かつスム
ーズな変速を実現することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】図1〜図6によって本発明の一実
施形態である変速機1とその自動変速制御方法を説明す
る。
施形態である変速機1とその自動変速制御方法を説明す
る。
【0024】図1は変速機1を用いた車両の動力系を示
し、図2〜図5はこの実施形態の自動変速制御方法によ
って変速機1が変速制御される手順を示すフローチャー
トであり、図6はこの変速制御に用いられる制御マップ
である。
し、図2〜図5はこの実施形態の自動変速制御方法によ
って変速機1が変速制御される手順を示すフローチャー
トであり、図6はこの変速制御に用いられる制御マップ
である。
【0025】図1に示すように、この動力系は、縦置き
のエンジン2、乾式の単板クラッチ3、断続操作機構
4、変速機1、プロペラシャフト5、リヤデフ6、後車
軸7,8、左右の後輪9,10、左右の前輪11,12
などから構成されている。
のエンジン2、乾式の単板クラッチ3、断続操作機構
4、変速機1、プロペラシャフト5、リヤデフ6、後車
軸7,8、左右の後輪9,10、左右の前輪11,12
などから構成されている。
【0026】エンジン2を始動しクラッチ3を連結する
と、エンジン2の駆動力は変速機1で変速され、プロペ
ラシャフト5からリヤデフ6に伝達され、リヤデフ6か
ら後車軸7,8に配分されて左右の後輪9,10を駆動
する。
と、エンジン2の駆動力は変速機1で変速され、プロペ
ラシャフト5からリヤデフ6に伝達され、リヤデフ6か
ら後車軸7,8に配分されて左右の後輪9,10を駆動
する。
【0027】断続操作機構4は、油圧ポンプ13、電動
モータ14、オイルタンク15、電磁式のON(開放)
−OFF(閉鎖)切換バルブ16、オリフィスの絞り径
を調整可能な可変バルブ17、油圧アクチュエータ18
などから構成されている。
モータ14、オイルタンク15、電磁式のON(開放)
−OFF(閉鎖)切換バルブ16、オリフィスの絞り径
を調整可能な可変バルブ17、油圧アクチュエータ18
などから構成されている。
【0028】油圧ポンプ13は電動モータ14に駆動さ
れ、オイルタンク15からオイルを吸い込む。切換バル
ブ16が開放されると、油圧ポンプ13の吐出オイルは
可変バルブ17から油圧アクチュエータ18に送られる
と共に、戻り流路が遮断されて油圧アクチュエータ18
が作動し、プレッシャープレート19を介してクラッチ
3が押圧され締結させる。
れ、オイルタンク15からオイルを吸い込む。切換バル
ブ16が開放されると、油圧ポンプ13の吐出オイルは
可変バルブ17から油圧アクチュエータ18に送られる
と共に、戻り流路が遮断されて油圧アクチュエータ18
が作動し、プレッシャープレート19を介してクラッチ
3が押圧され締結させる。
【0029】可変バルブ17はオリフィスの絞り径を変
えて油圧アクチュエータ18の作動圧を調整し、クラッ
チ3の締結力を制御する。
えて油圧アクチュエータ18の作動圧を調整し、クラッ
チ3の締結力を制御する。
【0030】また、切換バルブ16が閉鎖されると、油
圧アクチュエータ18への油圧供給が停止すると共に、
戻り流路が開放されてオイルがオイルタンク15へ戻
り、油圧アクチュエータ18の作動が停止し、クラッチ
3が開放される。
圧アクチュエータ18への油圧供給が停止すると共に、
戻り流路が開放されてオイルがオイルタンク15へ戻
り、油圧アクチュエータ18の作動が停止し、クラッチ
3が開放される。
【0031】これら電動モータ14、切換バルブ16、
可変バルブ17の制御は、電子制御装置(ECU)20
によって行われる。
可変バルブ17の制御は、電子制御装置(ECU)20
によって行われる。
【0032】この電磁制御装置20は、エンジン2の燃
焼等を制御するために従来から車両に搭載されているも
のである。
焼等を制御するために従来から車両に搭載されているも
のである。
【0033】変速機1は、シンクロメッシュ式の副軸式
変速機構21、タイミングモータ22(モータ)、モー
タ制御手段23などから構成されている。
変速機構21、タイミングモータ22(モータ)、モー
タ制御手段23などから構成されている。
【0034】このモータ制御手段23は、主軸回転数検
出手段24、ギヤポジション予測手段25、副軸回転数
算出手段26とを備え、これらからの情報に基づいて電
動モータ14を制御しており、これらの演算・処理等
は、前記電子制御装置20で行われる。
出手段24、ギヤポジション予測手段25、副軸回転数
算出手段26とを備え、これらからの情報に基づいて電
動モータ14を制御しており、これらの演算・処理等
は、前記電子制御装置20で行われる。
【0035】さらに、変速機1は、後述する各フローチ
ャートに従って、本発明の自動変速制御方法により、自
動変速機構27と共に、車両の運転状況に応じて電子制
御装置20によって総合的に制御される。
ャートに従って、本発明の自動変速制御方法により、自
動変速機構27と共に、車両の運転状況に応じて電子制
御装置20によって総合的に制御される。
【0036】つまり、自動変速機構27がオートモード
の場合、副軸式変速機構21の変速操作と断続操作機構
4によるクラッチ3の断続制御とを総合的に行うのであ
る。
の場合、副軸式変速機構21の変速操作と断続操作機構
4によるクラッチ3の断続制御とを総合的に行うのであ
る。
【0037】なお、この変速機1はこのオートモードの
他にドライバが手動でギヤポジションを選択するマニュ
アルモードを備えており、その場合は、ドライバの動き
からギヤポジション予測手段25が変速動作を検知し
て、電動モータ14を制御するようにしてある。
他にドライバが手動でギヤポジションを選択するマニュ
アルモードを備えており、その場合は、ドライバの動き
からギヤポジション予測手段25が変速動作を検知し
て、電動モータ14を制御するようにしてある。
【0038】前記、副軸式変速機構21は、入力シャフ
ト50、カウンターシャフト51(副軸)、メインシャ
フト52(主軸)、シャフト50,51を連結する伝動
ギヤ組61、前進1速〜4速及び6速の各ギヤ組62〜
66、後進のギヤ組67などから構成されている。各ギ
ヤ組62〜66はカウンターシャフト51とメインシャ
フト52との間に配置されており、後進のギヤ組67は
リバースアイドラーギヤ68を介して各シャフト51,
52の間に配置されている。
ト50、カウンターシャフト51(副軸)、メインシャ
フト52(主軸)、シャフト50,51を連結する伝動
ギヤ組61、前進1速〜4速及び6速の各ギヤ組62〜
66、後進のギヤ組67などから構成されている。各ギ
ヤ組62〜66はカウンターシャフト51とメインシャ
フト52との間に配置されており、後進のギヤ組67は
リバースアイドラーギヤ68を介して各シャフト51,
52の間に配置されている。
【0039】また、5速のポジションと4速ギヤ組65
の切り換え、3速と2速の各ギヤ組64,63の切り換
え、1速と後進の各ギヤ組62,67の切り換え、6速
のギヤ組66の断続は、それぞれの間に配置されたシフ
トフォークとシンクロメッシュ機構によって行われ、5
速のギヤポジションでは、入力シャフト50とメインシ
ャフト52とが直結される。
の切り換え、3速と2速の各ギヤ組64,63の切り換
え、1速と後進の各ギヤ組62,67の切り換え、6速
のギヤ組66の断続は、それぞれの間に配置されたシフ
トフォークとシンクロメッシュ機構によって行われ、5
速のギヤポジションでは、入力シャフト50とメインシ
ャフト52とが直結される。
【0040】シフトフォークの操作は、自動変速機構2
7が行う。
7が行う。
【0041】クラッチ3が締結されると、エンジン2の
駆動力は副軸式変速機構21の入力シャフト50に入力
し、いずれかのギヤ組で変速され、メインシャフト52
からリヤデフ6側に伝達される。
駆動力は副軸式変速機構21の入力シャフト50に入力
し、いずれかのギヤ組で変速され、メインシャフト52
からリヤデフ6側に伝達される。
【0042】タイミングモータ22は、カウンターシャ
フト51に連結されている。
フト51に連結されている。
【0043】タイミングモータ22はモータ制御手段2
3によって回転数を制御され、副軸式変速機構21の変
速に当たって、変速動作後のギヤポジション(ギヤ組6
2〜67のいずれか)が同期回転するために必要な回転
数になるように、カウンターシャフト51の回転数を調
整する。
3によって回転数を制御され、副軸式変速機構21の変
速に当たって、変速動作後のギヤポジション(ギヤ組6
2〜67のいずれか)が同期回転するために必要な回転
数になるように、カウンターシャフト51の回転数を調
整する。
【0044】なお、前述のように直結となる5速のギヤ
ポジションでは、カウンターシャフト51の回転数を調
整することにより、伝導ギヤ組61を介して入力シャフ
ト50の回転数をメインシャフト52と同期するように
回転数を調整している。
ポジションでは、カウンターシャフト51の回転数を調
整することにより、伝導ギヤ組61を介して入力シャフ
ト50の回転数をメインシャフト52と同期するように
回転数を調整している。
【0045】このとき、電子制御装置20は、主軸回転
数検出手段24によってメインシャフト52の回転数を
検出し、ギヤポジション予測手段25によって変速動作
後のギヤポジションを予測し、これらの情報に基づき副
軸回転数算出手段26によってカウンターシャフト51
の変速動作後の回転数を算出する。
数検出手段24によってメインシャフト52の回転数を
検出し、ギヤポジション予測手段25によって変速動作
後のギヤポジションを予測し、これらの情報に基づき副
軸回転数算出手段26によってカウンターシャフト51
の変速動作後の回転数を算出する。
【0046】こうして、変速機1が構成されている。
【0047】変速機1は、上記のように、副軸式変速機
構21の変速動作時にタイミングモータ22によってカ
ウンターシャフト51の回転数を制御し、変速動作後の
ギヤポジションにおける所定の回転数になるように調整
することによって、同期時間が大幅に短縮され、極めて
素早いシフト操作が行える。
構21の変速動作時にタイミングモータ22によってカ
ウンターシャフト51の回転数を制御し、変速動作後の
ギヤポジションにおける所定の回転数になるように調整
することによって、同期時間が大幅に短縮され、極めて
素早いシフト操作が行える。
【0048】したがって、変速動作時の車速変化が小さ
くなり、搭乗者に与える不快感がそれだけ軽減される。
くなり、搭乗者に与える不快感がそれだけ軽減される。
【0049】また、従来例と異なって、シフトアップ時
のトルクダウンおよびその解除制御などを行う機能が不
要になるから、それだけ構成が簡単になり、軽量、コン
パクトになって車載性が向上すると共に、コストが低減
される。
のトルクダウンおよびその解除制御などを行う機能が不
要になるから、それだけ構成が簡単になり、軽量、コン
パクトになって車載性が向上すると共に、コストが低減
される。
【0050】また、同期時間が短縮されると共に、同期
動作に無理な力が加わらないから、シンクロメッシュ機
構の耐久性が大幅に向上する。
動作に無理な力が加わらないから、シンクロメッシュ機
構の耐久性が大幅に向上する。
【0051】さらには、カウンターシャフト51の回転
数制御によって、切り換え(変速)目的のギヤ組を完全
に同期させれば、シンクロメッシュ機構を廃止すること
も可能になり、この場合、コストの低減効果は極めて大
きい。
数制御によって、切り換え(変速)目的のギヤ組を完全
に同期させれば、シンクロメッシュ機構を廃止すること
も可能になり、この場合、コストの低減効果は極めて大
きい。
【0052】従来の構造のまま、シンクロメッシュ機構
を持たない場合、例えばレーシングカー等に用いられる
選択摺動式の変速機などでは、変速動作時にクラッチペ
ダルを2回踏み、カウンタシャフトの回転を変速動作後
の回転に併せてやる、いわゆるダブルクラッチ操作を用
いることがあるが、これには高度の熟練が必要である。
を持たない場合、例えばレーシングカー等に用いられる
選択摺動式の変速機などでは、変速動作時にクラッチペ
ダルを2回踏み、カウンタシャフトの回転を変速動作後
の回転に併せてやる、いわゆるダブルクラッチ操作を用
いることがあるが、これには高度の熟練が必要である。
【0053】しかし、変速機1では、あるいは、変速機
1からシンクロメッシュ機構を省いた構成でも、上記の
ような同期機能によって、一般的な操縦技量のドライバ
でもダブルクラッチ操作をせずに、安全で容易に変速操
作を行うことができる。
1からシンクロメッシュ機構を省いた構成でも、上記の
ような同期機能によって、一般的な操縦技量のドライバ
でもダブルクラッチ操作をせずに、安全で容易に変速操
作を行うことができる。
【0054】また、上記のように、モータ制御手段23
がメインシャフト52の回転数と、変速動作後のギヤポ
ジションに応じてタイミングモータ22の回転数を算出
するので、カウンターシャフト51の回転数制御が適切
に行われ、変速動作が極めてスムーズになる。
がメインシャフト52の回転数と、変速動作後のギヤポ
ジションに応じてタイミングモータ22の回転数を算出
するので、カウンターシャフト51の回転数制御が適切
に行われ、変速動作が極めてスムーズになる。
【0055】また、カウンターシャフト51にタイミン
グモータ22を連結するだけの簡単な構成である上に、
従来のマニュアルトランスミッション等に用いられる副
軸式変速機構をそのまま用いることができるから、極め
て低コストで実施できる。
グモータ22を連結するだけの簡単な構成である上に、
従来のマニュアルトランスミッション等に用いられる副
軸式変速機構をそのまま用いることができるから、極め
て低コストで実施できる。
【0056】また、副軸式変速機構を用いているため、
ギヤ組を必要に応じて変えることも容易である。
ギヤ組を必要に応じて変えることも容易である。
【0057】また、カウンターシャフト51の回転数制
御をしていない間、タイミングモータ22はカウンター
シャフト51によって回転駆動されるから、そのダイナ
モ機能によってバッテリを充電すれば、エネルギーが回
収され、エンジンの燃費を向上させることができる。
御をしていない間、タイミングモータ22はカウンター
シャフト51によって回転駆動されるから、そのダイナ
モ機能によってバッテリを充電すれば、エネルギーが回
収され、エンジンの燃費を向上させることができる。
【0058】次に、本実施形態の自動変速制御方法を説
明する。
明する。
【0059】この自動変速制御方法は、図2〜図5に示
す各フローチャートのように、車両の運転状況に応じて
変速機1を自動変速機構27と共に総合的に制御する。
す各フローチャートのように、車両の運転状況に応じて
変速機1を自動変速機構27と共に総合的に制御する。
【0060】このとき、電子制御装置20は、下記のよ
うな各センサから検出信号を受け取り、モータ制御手段
23の主軸回転数検出手段24、ギヤポジション予測手
段25、副軸回転数算出手段26などを機能させる。
うな各センサから検出信号を受け取り、モータ制御手段
23の主軸回転数検出手段24、ギヤポジション予測手
段25、副軸回転数算出手段26などを機能させる。
【0061】なお、図2〜図5の各フローチャートと図
6の制御マップに用いられている各記号の定義は、下記
のとおりである。
6の制御マップに用いられている各記号の定義は、下記
のとおりである。
【0062】Vt:車速(図2のステップ3で検出され
る) xt:ギヤポジション(図2のステップ3で検出され
る) Ot:スロットル開度 Vxt:ギヤポジションxtにおける許容速度(シフト
チェンジのタイミングとして予め設定された設定速度:
図6の制御マップから算出される) α:減速加速度(制動時における減速方向の加速度) αxt:ギヤポジションxtにおける許容減速加速度
(シフトダウンを行うかを判定する材料として予め設定
された設定値) V(t−dt):Vtよりもdt(微少時間)前の車速 O(t−dt):Otよりもdt(微少時間)前のスロ
ットル開度 xt+1:シフトアップ後のギヤポジション xt−1:シフトダウン後のギヤポジション V(xt+1):シフトアップ後のギヤポジションxt
+1における許容速度 V(xt−1):シフトダウン後のギヤポジションxt
−1における許容速度 N(xt+1):xtから一段シフトアップする際のタ
イミングモータ22の回転数(図6の制御マップから算
出される) N(xt−1):xtから一段シフトダウンする際のタ
イミングモータ22の回転数(図6の制御マップから算
出される) No:トランスミッションの入力シャフト側回転数(ク
ラッチ3の出力側回転数) Ne:クラッチ3のエンジン側回転数 Vt’:図5のシフトチェンジフローCにおいて検出さ
れる制動後の車速 xt’:このVt’を基に算出されるVt’における理
想ギヤポジション(図6の制御マップから算出される) Nxt’:xt’に変速する際のタイミングモータ22
の回転数(図6の制御マップから算出される) また、図1において白丸の中に記入されたアルファベッ
トの大文字は、下記のように、入力側では各センサが検
出して電子制御装置20の各手段24〜26に送る情報
であり、出力側では電子制御装置20が各手段23,2
7を制御する信号である。
る) xt:ギヤポジション(図2のステップ3で検出され
る) Ot:スロットル開度 Vxt:ギヤポジションxtにおける許容速度(シフト
チェンジのタイミングとして予め設定された設定速度:
図6の制御マップから算出される) α:減速加速度(制動時における減速方向の加速度) αxt:ギヤポジションxtにおける許容減速加速度
(シフトダウンを行うかを判定する材料として予め設定
された設定値) V(t−dt):Vtよりもdt(微少時間)前の車速 O(t−dt):Otよりもdt(微少時間)前のスロ
ットル開度 xt+1:シフトアップ後のギヤポジション xt−1:シフトダウン後のギヤポジション V(xt+1):シフトアップ後のギヤポジションxt
+1における許容速度 V(xt−1):シフトダウン後のギヤポジションxt
−1における許容速度 N(xt+1):xtから一段シフトアップする際のタ
イミングモータ22の回転数(図6の制御マップから算
出される) N(xt−1):xtから一段シフトダウンする際のタ
イミングモータ22の回転数(図6の制御マップから算
出される) No:トランスミッションの入力シャフト側回転数(ク
ラッチ3の出力側回転数) Ne:クラッチ3のエンジン側回転数 Vt’:図5のシフトチェンジフローCにおいて検出さ
れる制動後の車速 xt’:このVt’を基に算出されるVt’における理
想ギヤポジション(図6の制御マップから算出される) Nxt’:xt’に変速する際のタイミングモータ22
の回転数(図6の制御マップから算出される) また、図1において白丸の中に記入されたアルファベッ
トの大文字は、下記のように、入力側では各センサが検
出して電子制御装置20の各手段24〜26に送る情報
であり、出力側では電子制御装置20が各手段23,2
7を制御する信号である。
【0063】[センサから入力する情報] A:クラッチ3のエンジン2側回転数(Ne)を通知す
る情報であり、回転数センサによって検出される。
る情報であり、回転数センサによって検出される。
【0064】B:トランスミッションの出力側回転数を
通知する情報であり、回転数センサによって検出され、
車速検知にも用いられる。
通知する情報であり、回転数センサによって検出され、
車速検知にも用いられる。
【0065】C:パーキングブレーキ70のON−OF
F状態を通知する情報であり、パーキングブレーキセン
サによって検出される。
F状態を通知する情報であり、パーキングブレーキセン
サによって検出される。
【0066】D:クラッチポジションのON−OFF状
態(連結されているか切断されているかだけを検出す
る)を通知する情報であり、クラッチ3の電磁式切換バ
ルブ16に設けたポジションセンサによって検出され
る。
態(連結されているか切断されているかだけを検出す
る)を通知する情報であり、クラッチ3の電磁式切換バ
ルブ16に設けたポジションセンサによって検出され
る。
【0067】E:副軸式変速機構21のギヤポジション
を通知する情報であり、ギヤポジションセンサによって
検出される。
を通知する情報であり、ギヤポジションセンサによって
検出される。
【0068】F:イグニションスイッチ71のON−O
FF状態を通知する情報であり、イグニションスイッチ
センサによって検出される。
FF状態を通知する情報であり、イグニションスイッチ
センサによって検出される。
【0069】G:変速モードスイッチ72がオートモー
ドであるかマニュアルモードであるかを通知する情報で
あり、変速モードスイッチ72によって検出される。
ドであるかマニュアルモードであるかを通知する情報で
あり、変速モードスイッチ72によって検出される。
【0070】H:フットブレーキ73のON−OFF状
態を通知する情報であり、ブレーキセンサによって検出
される。
態を通知する情報であり、ブレーキセンサによって検出
される。
【0071】I:制動時の減速加速度(α)を通知する
情報であり、前後Gセンサ74によって検出される。
情報であり、前後Gセンサ74によって検出される。
【0072】J:クラッチ3の出力側回転数Noを通知
する情報であり、トランスミッションの入力シャフト5
0の回転数センサによって検出される。
する情報であり、トランスミッションの入力シャフト5
0の回転数センサによって検出される。
【0073】K:スロットル開度(Ot)を通知する情
報であり、スロットル75に設けたスロットル開度セン
サによって検出される。
報であり、スロットル75に設けたスロットル開度セン
サによって検出される。
【0074】[電子制御装置20から出力される制御信
号] L:可変バルブ17のオリフィス径を制御する信号であ
り、これにより、クラッチ3の押圧力を微妙に制御し、
例えば、反クラッチ制御を行う。
号] L:可変バルブ17のオリフィス径を制御する信号であ
り、これにより、クラッチ3の押圧力を微妙に制御し、
例えば、反クラッチ制御を行う。
【0075】M:タイミングモータ22の回転数Nx等
を制御する信号 N:自動変速機構27の一部を構成するギヤ切換モータ
76を制御する信号 O:断続操作機構4の電動モータ14を制御する信号 以下、実施形態の自動変速制御方法による変速機1と自
動変速機構27の制御を、図2から図5の順に各フロー
チャートに従って説明する。
を制御する信号 N:自動変速機構27の一部を構成するギヤ切換モータ
76を制御する信号 O:断続操作機構4の電動モータ14を制御する信号 以下、実施形態の自動変速制御方法による変速機1と自
動変速機構27の制御を、図2から図5の順に各フロー
チャートに従って説明する。
【0076】なお、この制御は、各フローチャートが示
すように、 (1)エンジン2を始動して、発進する。
すように、 (1)エンジン2を始動して、発進する。
【0077】(2)走行中にシフトアップもしくはシフ
トダウンをする。
トダウンをする。
【0078】(3)エンジンブレーキを使ってある程度
減速し、走行を続ける。
減速し、走行を続ける。
【0079】(4)フットブレーキを使ってある程度減
速し、走行を続ける。
速し、走行を続ける。
【0080】(5)フットブレーキ83を掛けて停車す
る。
る。
【0081】のような車両の運転状況に応じて行われ
る。
る。
【0082】また、図6の制御マップは、本実施形態の
ための1例であって、エンジン2の回転数と副軸式変速
機構21の各ギヤ組との関係を表す走行性能曲線を基に
設定されたものであり、車速Vt(km/h)を横軸に
とり、タイミングモータ22の回転数Nx(rpm)を
縦軸にとっている。
ための1例であって、エンジン2の回転数と副軸式変速
機構21の各ギヤ組との関係を表す走行性能曲線を基に
設定されたものであり、車速Vt(km/h)を横軸に
とり、タイミングモータ22の回転数Nx(rpm)を
縦軸にとっている。
【0083】また、本実施形態では、1速〜6速の変速
は、車速Vtがそれぞれ20,40,60,80,10
0(km/h)になったとき行われるように設定されて
おり、これらの車速上の縦方向の破線と各速のグラフと
交る上方の黒丸はシフトアップポイントを示し、下方の
白丸はシフトダウンポイントを示している。このように
設定することによってタイミングモータ22の回転数は
5000(rpm)以下に保持され、タイミングモータ
22の耐久性が高く保たれると共に、負担が掛からな
い。
は、車速Vtがそれぞれ20,40,60,80,10
0(km/h)になったとき行われるように設定されて
おり、これらの車速上の縦方向の破線と各速のグラフと
交る上方の黒丸はシフトアップポイントを示し、下方の
白丸はシフトダウンポイントを示している。このように
設定することによってタイミングモータ22の回転数は
5000(rpm)以下に保持され、タイミングモータ
22の耐久性が高く保たれると共に、負担が掛からな
い。
【0084】先ず、図2のフローチャートの各制御ステ
ップを説明する。
ップを説明する。
【0085】なお、図2の制御ステップでは、車両の発
進もしくは走行中を確認し、発進後及び走行時のシフト
アップ(図3のフローチャート)またはシフトダウン
(図4のフローチャート)と制動に伴うシフト(図5の
フローチャート)に至るまでの制御が示されている。
進もしくは走行中を確認し、発進後及び走行時のシフト
アップ(図3のフローチャート)またはシフトダウン
(図4のフローチャート)と制動に伴うシフト(図5の
フローチャート)に至るまでの制御が示されている。
【0086】イグニションをONにしてエンジン2を始
動すると、電子制御装置20による制御フローがスター
トし、ステップ1に移行する。
動すると、電子制御装置20による制御フローがスター
トし、ステップ1に移行する。
【0087】ステップ1では、自動変速機構27の変速
モードが検出され、ステップ2に移行する。
モードが検出され、ステップ2に移行する。
【0088】ステップ2では、自動変速機構27の変速
モードがオートモードであるかマニュアルモードである
かを判定し、オートモードであればステップ3に移行
し、マニュアルモードであればステップ8のマニュアル
モード操作を経由してスタートに戻る。
モードがオートモードであるかマニュアルモードである
かを判定し、オートモードであればステップ3に移行
し、マニュアルモードであればステップ8のマニュアル
モード操作を経由してスタートに戻る。
【0089】ステップ3では、車速Vtとギヤポジショ
ンxtを検出し、ステップ4に移行する。
ンxtを検出し、ステップ4に移行する。
【0090】ステップ4では、車速Vtが0であるか否
か(車両が走行中であるか否か)を判定する。ここで、
車両が停止していればステップ5に移行し、車両が走行
中であればステップ9に移行する。
か(車両が走行中であるか否か)を判定する。ここで、
車両が停止していればステップ5に移行し、車両が走行
中であればステップ9に移行する。
【0091】ステップ5では、パーキングブレーキ70
のON−OFF状態を判定する。パーキングブレーキ7
0がONであれば発進する意志がないとして、スタート
に戻り、パーキングブレーキ70がOFFであればステ
ップ6に移行する。
のON−OFF状態を判定する。パーキングブレーキ7
0がONであれば発進する意志がないとして、スタート
に戻り、パーキングブレーキ70がOFFであればステ
ップ6に移行する。
【0092】ステップ6では、フットブレーキ73のO
N−OFF状態を判定する。フットブレーキ73がON
であれば、発進する意志はないとして、スタートに戻
り、フットブレーキ83がOFFであればステップ7に
移行する。
N−OFF状態を判定する。フットブレーキ73がON
であれば、発進する意志はないとして、スタートに戻
り、フットブレーキ83がOFFであればステップ7に
移行する。
【0093】ステップ7では、スロットル開度の変化を
Ot>O(t−dt)?によって判定し、その微小な時
間的変化によってスロットルを開けようとしているか否
か(発進しようとしているか否か)を検知し、スロット
ル開度に変化がなければスタートに戻る。また、スロッ
トルを開けようとしていれば、発進する意志があると判
定し、図3に示すサブルーチンプログラムであるシフト
アップモードのギヤチェンジフローAに移行する。
Ot>O(t−dt)?によって判定し、その微小な時
間的変化によってスロットルを開けようとしているか否
か(発進しようとしているか否か)を検知し、スロット
ル開度に変化がなければスタートに戻る。また、スロッ
トルを開けようとしていれば、発進する意志があると判
定し、図3に示すサブルーチンプログラムであるシフト
アップモードのギヤチェンジフローAに移行する。
【0094】一方、ステップ9では、ステップ4で車両
が走行中であると判定されたことにしたがって、スロッ
トル開度(Ot)が全閉であるか否かを判定する。全閉
でなければ、止まる意志がないと判断し、ステップ10
に移行する。逆に、全閉であれば、ステップ14に移行
する。
が走行中であると判定されたことにしたがって、スロッ
トル開度(Ot)が全閉であるか否かを判定する。全閉
でなければ、止まる意志がないと判断し、ステップ10
に移行する。逆に、全閉であれば、ステップ14に移行
する。
【0095】ステップ10では、スロットル開度の変化
をOt>O(t−dt)?を判定し、その微小な時間的
変化によってスロットルを開けようとしているか否かを
検知する。スロットルを開けようとしていれば、加速す
る意志があるとして、ステップ11に移行し、スロット
ル開度に変化がなければステップ12に移行する。
をOt>O(t−dt)?を判定し、その微小な時間的
変化によってスロットルを開けようとしているか否かを
検知する。スロットルを開けようとしていれば、加速す
る意志があるとして、ステップ11に移行し、スロット
ル開度に変化がなければステップ12に移行する。
【0096】ステップ11では、車速(Vt)とギヤポ
ジションxtにおける許容速度(Vxt)とが比較され
る。車速(Vt)がそのときのギヤポジションxtにお
ける許容速度(Vxt)より大きければ、シフトアップ
が必要であると判定して、図3のシフトアップモードギ
ヤチェンジフローAに移行する。また、車速(Vt)が
許容速度(Vxt)以下であれば、加速性能を得るため
にシフトダウンの可能性があると判定し、ステップ13
に移行する。
ジションxtにおける許容速度(Vxt)とが比較され
る。車速(Vt)がそのときのギヤポジションxtにお
ける許容速度(Vxt)より大きければ、シフトアップ
が必要であると判定して、図3のシフトアップモードギ
ヤチェンジフローAに移行する。また、車速(Vt)が
許容速度(Vxt)以下であれば、加速性能を得るため
にシフトダウンの可能性があると判定し、ステップ13
に移行する。
【0097】なお、各ギヤポジションxtにおける許容
速度(Vxt)は、図6の制御マップから算出される。
速度(Vxt)は、図6の制御マップから算出される。
【0098】例えば、4速ギヤで走行中に車速(Vt)
がタイミングモータ22の回転数4750rpmに相当
する回転数を超えると、シフトアップが促され、車速
(Vt)がタイミングモータ22の回転数3200rp
mに相当する回転数を下回ると、シフトダウンが促され
る。
がタイミングモータ22の回転数4750rpmに相当
する回転数を超えると、シフトアップが促され、車速
(Vt)がタイミングモータ22の回転数3200rp
mに相当する回転数を下回ると、シフトダウンが促され
る。
【0099】ステップ12では、車速(Vt)の変化V
t≦V(t−dt)?によってエンジンブレーキによる
減速をしようとしているのかどうかを判定する。加速中
であればステップ11に戻り、加速中でなければエンジ
ンブレーキによる減速効果を期待しているものとして、
ステップ13に移行する。
t≦V(t−dt)?によってエンジンブレーキによる
減速をしようとしているのかどうかを判定する。加速中
であればステップ11に戻り、加速中でなければエンジ
ンブレーキによる減速効果を期待しているものとして、
ステップ13に移行する。
【0100】ステップ13では、車速(Vt)とシフト
ダウン後のギヤポジションxt−1における許容速度V
(xt−1)とが比較される。車速(Vt)が許容速度
V(xt−1)より大きければスタートに戻り、車速
(Vt)が許容速度V(xt−1)より小さければ、シ
フトダウンが必要であると判定して、図4に示すシフト
ダウンモードのギヤチェンジフローBに移行する。
ダウン後のギヤポジションxt−1における許容速度V
(xt−1)とが比較される。車速(Vt)が許容速度
V(xt−1)より大きければスタートに戻り、車速
(Vt)が許容速度V(xt−1)より小さければ、シ
フトダウンが必要であると判定して、図4に示すシフト
ダウンモードのギヤチェンジフローBに移行する。
【0101】また、ステップ14では、ステップ9でス
ロットル開度(Ot)が全閉であると判定されたことに
したがって、次に、フットブレーキ83のON−OFF
状態を検知する。フットブレーキ83がONであれば、
減速する意志があると判定してステップ15に移行し、
フットブレーキ83がOFFであれば、シフトダウンに
よる、エンジンブレーキの緩やかな減速効果を期待して
いると判定し、ステップ13に移行する。
ロットル開度(Ot)が全閉であると判定されたことに
したがって、次に、フットブレーキ83のON−OFF
状態を検知する。フットブレーキ83がONであれば、
減速する意志があると判定してステップ15に移行し、
フットブレーキ83がOFFであれば、シフトダウンに
よる、エンジンブレーキの緩やかな減速効果を期待して
いると判定し、ステップ13に移行する。
【0102】ステップ15では、制動による減速加速度
(α)とギヤポジションxtにおける許容減速加速度
(αxt)とがα≧αxt?によって判定される。減速
加速度(α)がその時のギヤポジションxtにおける許
容減速加速度(αxt)を超えていなければ、急制動の
意志はないものと判定してステップ13に戻り、減速加
速度(α)が許容減速加速度(αxt)以上であれば、
図5に示す制動時のギヤチェンジフローCに移行する。
(α)とギヤポジションxtにおける許容減速加速度
(αxt)とがα≧αxt?によって判定される。減速
加速度(α)がその時のギヤポジションxtにおける許
容減速加速度(αxt)を超えていなければ、急制動の
意志はないものと判定してステップ13に戻り、減速加
速度(α)が許容減速加速度(αxt)以上であれば、
図5に示す制動時のギヤチェンジフローCに移行する。
【0103】次に、図3によってシフトアップモードの
ギヤチェンジフローAを説明する。
ギヤチェンジフローAを説明する。
【0104】ステップ21では、クラッチ3を切断して
シフトアップに備え、ステップ22に移行する。
シフトアップに備え、ステップ22に移行する。
【0105】ステップ22では、前記モータ制御手段2
3により、副軸式変速機構21を現在のギヤポジション
(xt)から一段シフトアップする際のタイミングモー
タ22の回転数N(xt+1)を、現在の車速Vtから
図6の制御マップから算出し、ステップ23に移行す
る。
3により、副軸式変速機構21を現在のギヤポジション
(xt)から一段シフトアップする際のタイミングモー
タ22の回転数N(xt+1)を、現在の車速Vtから
図6の制御マップから算出し、ステップ23に移行す
る。
【0106】ステップ23では、算出された回転数N
(xt+1)でタイミングモータ22を回転させ、ステ
ップ24に移行する。
(xt+1)でタイミングモータ22を回転させ、ステ
ップ24に移行する。
【0107】ステップ24では、自動変速機構27のギ
ヤ切換モータ76を作動させて副軸式変速機構21を一
段シフトアップし、ステップ25に移行する。
ヤ切換モータ76を作動させて副軸式変速機構21を一
段シフトアップし、ステップ25に移行する。
【0108】ステップ25では、可変バルブ17に信号
Lを送ってオリフィスを僅かに開き、ステップ21で切
断されているクラッチ3の押圧力を微妙に制御し、クラ
ッチ3を反クラッチ状態にして、ステップ26に移行す
る。
Lを送ってオリフィスを僅かに開き、ステップ21で切
断されているクラッチ3の押圧力を微妙に制御し、クラ
ッチ3を反クラッチ状態にして、ステップ26に移行す
る。
【0109】ステップ26では、トランスミッションの
入力シャフト側回転数であるクラッチ3の出力側回転数
(No)とクラッチ3のエンジン側回転数(Ne)が等
速になったか否かを判定し、等速になるまではステップ
25に戻って半クラッチ制御を繰り返し行う。そして、
これら回転数No,Neが等速になるとステップ27に
移行する。
入力シャフト側回転数であるクラッチ3の出力側回転数
(No)とクラッチ3のエンジン側回転数(Ne)が等
速になったか否かを判定し、等速になるまではステップ
25に戻って半クラッチ制御を繰り返し行う。そして、
これら回転数No,Neが等速になるとステップ27に
移行する。
【0110】ステップ27では、可変バルブ17に信号
Lを送ってオリフィスを全開にし、クラッチ3を接続し
てシフトアップを完了し、スタートへ戻る。
Lを送ってオリフィスを全開にし、クラッチ3を接続し
てシフトアップを完了し、スタートへ戻る。
【0111】上記のステップ22において、具体的に説
明すると、例えば、車両が4速で走行中に5速へシフト
アップする場合、タイミングモータ22の回転数は図6
の制御マップから3200rpmになる。そこで、ステ
ップ23でタイミングモータ22を3200rpmで回
転させ、ステップ24で副軸式変速機構21を5速にシ
フトアップさせることによって5速のギヤ組が同期し、
ギヤ組の噛み合いが極めてスムーズに行われるから、ス
テップ25,26,27は短時間で終了する。
明すると、例えば、車両が4速で走行中に5速へシフト
アップする場合、タイミングモータ22の回転数は図6
の制御マップから3200rpmになる。そこで、ステ
ップ23でタイミングモータ22を3200rpmで回
転させ、ステップ24で副軸式変速機構21を5速にシ
フトアップさせることによって5速のギヤ組が同期し、
ギヤ組の噛み合いが極めてスムーズに行われるから、ス
テップ25,26,27は短時間で終了する。
【0112】特に、ある程度の速度域に達してエンジン
2の回転数が安定すれば、クラッチ3を反クラッチ制御
する必要がなくなるから、ステップ25,26を省くこ
とも可能になる。
2の回転数が安定すれば、クラッチ3を反クラッチ制御
する必要がなくなるから、ステップ25,26を省くこ
とも可能になる。
【0113】次に、図4によってシフトダウンモードの
ギヤチェンジフローBを説明する。
ギヤチェンジフローBを説明する。
【0114】ステップ31では、クラッチ3を切断して
シフトダウンに備え、ステップ32に移行する。
シフトダウンに備え、ステップ32に移行する。
【0115】ステップ32では、副軸式変速機構21を
現在のギヤポジション(xt)から一段シフトダウンす
る際のタイミングモータ22の回転数N(xt−1)
を、現在の車速Vtから図6の制御マップによって算出
し、ステップ33に移行する。
現在のギヤポジション(xt)から一段シフトダウンす
る際のタイミングモータ22の回転数N(xt−1)
を、現在の車速Vtから図6の制御マップによって算出
し、ステップ33に移行する。
【0116】ステップ33では、算出された回転数N
(xt−1)でタイミングモータ22を回転させ、ステ
ップ34に移行する。
(xt−1)でタイミングモータ22を回転させ、ステ
ップ34に移行する。
【0117】ステップ34では、自動変速機構27のギ
ヤ切り換えモータ76を作動させて副軸式変速機構21
を一段シフトダウンし、ステップ35に移行する。
ヤ切り換えモータ76を作動させて副軸式変速機構21
を一段シフトダウンし、ステップ35に移行する。
【0118】ステップ35では、可変バルブ17に信号
Lを送ってオリフィスを僅かに開き、ステップ31で切
断されているクラッチ3の押圧力を微妙に制御して、ク
ラッチ3を反クラッチ状態にし、ステップ36に移行す
る。
Lを送ってオリフィスを僅かに開き、ステップ31で切
断されているクラッチ3の押圧力を微妙に制御して、ク
ラッチ3を反クラッチ状態にし、ステップ36に移行す
る。
【0119】ステップ36では、クラッチ3の出力側回
転数(No)とクラッチ3のエンジン2側回転数(N
e)が等速になったか否かを判定し、等速になるまでは
ステップ35、36を繰り返し行う。そしてこれら回転
数No,Neが等速になるとステップ37に移行する。
転数(No)とクラッチ3のエンジン2側回転数(N
e)が等速になったか否かを判定し、等速になるまでは
ステップ35、36を繰り返し行う。そしてこれら回転
数No,Neが等速になるとステップ37に移行する。
【0120】ステップ37では、可変バルブ17に信号
Lを送ってオリフィスを全開し、クラッチ3を接続して
シフトダウンを完了し、スタートへ戻る。
Lを送ってオリフィスを全開し、クラッチ3を接続して
シフトダウンを完了し、スタートへ戻る。
【0121】上記のステップ32において、具体的に説
明すると、例えば、車両が5速で走行中に4速へシフト
ダウンする場合、タイミングモータ22の回転数は図6
の制御マップから4750rpmになる。そこで、ステ
ップ33でタイミングモータ22を4750rpmで回
転させ、ステップ34で副軸式変速機構21を4速にシ
フトダウンさせることによって4速のギヤ組69が同期
し噛み合いが極めてスムーズに行われるから、エンジン
2の回転数が安定する速度域ではクラッチ3の反クラッ
チ制御が不要になり、ステップ35,36を省略でき
る。
明すると、例えば、車両が5速で走行中に4速へシフト
ダウンする場合、タイミングモータ22の回転数は図6
の制御マップから4750rpmになる。そこで、ステ
ップ33でタイミングモータ22を4750rpmで回
転させ、ステップ34で副軸式変速機構21を4速にシ
フトダウンさせることによって4速のギヤ組69が同期
し噛み合いが極めてスムーズに行われるから、エンジン
2の回転数が安定する速度域ではクラッチ3の反クラッ
チ制御が不要になり、ステップ35,36を省略でき
る。
【0122】次に、図5によって制動時のギヤチェンジ
フローCを説明する。
フローCを説明する。
【0123】ステップ41では、クラッチ3を切断して
シフトに備え、ステップ42に移行する。
シフトに備え、ステップ42に移行する。
【0124】ステップ42では、制動後の車速(V
t’)を算出し、ステップ43に移行する。
t’)を算出し、ステップ43に移行する。
【0125】ステップ43では、図6の制御マップか
ら、車速(Vt’)における理想ギヤポジション(x
t’)と、このポジションに変速する際のタイミングモ
ータ22の回転数(Nxt’)を算出し、ステップ44
に移行する。
ら、車速(Vt’)における理想ギヤポジション(x
t’)と、このポジションに変速する際のタイミングモ
ータ22の回転数(Nxt’)を算出し、ステップ44
に移行する。
【0126】ステップ44では、算出された回転数(N
xt’)でタイミングモータ22を回転させ、ステップ
45に移行する。
xt’)でタイミングモータ22を回転させ、ステップ
45に移行する。
【0127】ステップ45では、自動変速機構27のギ
ヤ切り換えモータ87を作動させて副軸式変速機構21
を理想ギヤポジション(xt’)にシフトし、ステップ
46に移行する。
ヤ切り換えモータ87を作動させて副軸式変速機構21
を理想ギヤポジション(xt’)にシフトし、ステップ
46に移行する。
【0128】ステップ46では、可変バルブ17に信号
Lを送ってオリフィスを僅かに開き、ステップ41で切
断されているクラッチ3の押圧力を微妙に制御して、ク
ラッチ3を反クラッチ状態にし、ステップ47に移行す
る。
Lを送ってオリフィスを僅かに開き、ステップ41で切
断されているクラッチ3の押圧力を微妙に制御して、ク
ラッチ3を反クラッチ状態にし、ステップ47に移行す
る。
【0129】ステップ47では、クラッチ3の出力側回
転数(No)とクラッチ3のエンジン2側回転数(N
e)が等速になったか否かを判定し、等速になるまでは
ステップ46,47を繰り返し行う。そしてこれら回転
数No,Neが等速になるとステップ48に移行する。
転数(No)とクラッチ3のエンジン2側回転数(N
e)が等速になったか否かを判定し、等速になるまでは
ステップ46,47を繰り返し行う。そしてこれら回転
数No,Neが等速になるとステップ48に移行する。
【0130】ステップ48では、可変バルブ17に信号
Lを送ってオリフィスを全開し、クラッチ3を接続して
シフトを完了し、スタートへ戻る。
Lを送ってオリフィスを全開し、クラッチ3を接続して
シフトを完了し、スタートへ戻る。
【0131】上記のステップ43において、理想ギヤポ
ジションに変速するためのタイミングモータ22の回転
数が得られるから、ステップ44でタイミングモータ2
2をその回転数で回転させ、ステップ45で副軸式変速
機構21を理想ギヤポジションにシフトすることによっ
て変速目的のギヤ組が同期し噛み合いが極めてスムーズ
に行われるから、エンジン2の回転数が安定する速度域
ではクラッチ3の反クラッチ制御が不要になり、ステッ
プ46,47を省略できる。
ジションに変速するためのタイミングモータ22の回転
数が得られるから、ステップ44でタイミングモータ2
2をその回転数で回転させ、ステップ45で副軸式変速
機構21を理想ギヤポジションにシフトすることによっ
て変速目的のギヤ組が同期し噛み合いが極めてスムーズ
に行われるから、エンジン2の回転数が安定する速度域
ではクラッチ3の反クラッチ制御が不要になり、ステッ
プ46,47を省略できる。
【0132】なお、この電子制御装置20による制御
は、イグニションをOFFにするまで繰り返し行われ
る。
は、イグニションをOFFにするまで繰り返し行われ
る。
【0133】また、イグニションをOFFにより、停車
するときには、エンジン2が停止されると、可変バルブ
17を全閉してクラッチ3を接続させておく。
するときには、エンジン2が停止されると、可変バルブ
17を全閉してクラッチ3を接続させておく。
【0134】このように、本実施形態の自動変速制御方
法は、変速機1を自動変速機構27と共に、車両の運転
状況に応じて総合的に制御することによって、副軸式変
速機構21をあらゆる運転状況で極めてスムーズに変速
させることができる。
法は、変速機1を自動変速機構27と共に、車両の運転
状況に応じて総合的に制御することによって、副軸式変
速機構21をあらゆる運転状況で極めてスムーズに変速
させることができる。
【0135】また、変速機1を、スリップ損失の少ない
クラッチ3及び自動変速機構27と併用することによっ
て、動力の伝達効率に優れ、燃費の向上効果が大きい自
動変速機が成立する。
クラッチ3及び自動変速機構27と併用することによっ
て、動力の伝達効率に優れ、燃費の向上効果が大きい自
動変速機が成立する。
【0136】また、この自動変速制御方法と変速機1の
高度な同期機能によって、クラッチ3を反クラッチ制御
する必要がなくなるから、クラッチ3の耐久性が大幅に
向上する。
高度な同期機能によって、クラッチ3を反クラッチ制御
する必要がなくなるから、クラッチ3の耐久性が大幅に
向上する。
【0137】なお、上記実施形態の変速機1で、可変バ
ルブ17と油圧アクチュエータ18との間にアキュムレ
ータを配置すれば、クラッチ3が締結されている間、充
分な油圧がさらに安定して得られる。
ルブ17と油圧アクチュエータ18との間にアキュムレ
ータを配置すれば、クラッチ3が締結されている間、充
分な油圧がさらに安定して得られる。
【0138】また、クラッチ装置には、クラッチ3と油
圧アクチュエータ18に換えて、電磁粉末を用いたパウ
ダークラッチや電磁石でクラッチを断続する電磁クラッ
チを用いて構成してもよい。
圧アクチュエータ18に換えて、電磁粉末を用いたパウ
ダークラッチや電磁石でクラッチを断続する電磁クラッ
チを用いて構成してもよい。
【0139】
【発明の効果】請求項1に記載の変速機は、変速動作の
際に副軸の回転数を変速動作後の所定回転数に調整する
モータの同期機能によって、変速が素早くスムーズに完
了する。
際に副軸の回転数を変速動作後の所定回転数に調整する
モータの同期機能によって、変速が素早くスムーズに完
了する。
【0140】したがって、変速に伴う搭乗者の不快感が
軽減される。
軽減される。
【0141】また、従来例と較べて、構成簡単、軽量コ
ンパクトであり、車載性が向上し、コストが低減され
る。
ンパクトであり、車載性が向上し、コストが低減され
る。
【0142】また、同期時間が短縮され、同期動作中に
無理な力が加わらないから、シンクロメッシュ機構の耐
久性が大幅に向上する。
無理な力が加わらないから、シンクロメッシュ機構の耐
久性が大幅に向上する。
【0143】さらに、本発明の変速機の高度な同期機能
によって、シンクロメッシュ機構を廃止することも可能
であり、極めて大きいコスト低減効果が得られる。
によって、シンクロメッシュ機構を廃止することも可能
であり、極めて大きいコスト低減効果が得られる。
【0144】また、この高度な同期機能によって、一般
的な操縦技量のドライバでもダブルクラッチ操作をせず
に、安全な変速操作を行える。
的な操縦技量のドライバでもダブルクラッチ操作をせず
に、安全な変速操作を行える。
【0145】また、モータのダイナモ機能によってエネ
ルギーが回収され、燃費が向上する。
ルギーが回収され、燃費が向上する。
【0146】請求項2に記載の変速機は、請求項1の発
明と同等の効果が得られると共に、モータ制御手段を用
いて変速目的のギヤポジションに対応するモータ及び主
軸の各回転数を算出することにより、副軸の回転数が適
切に制御され、変速動作がさらにスムーズになる。
明と同等の効果が得られると共に、モータ制御手段を用
いて変速目的のギヤポジションに対応するモータ及び主
軸の各回転数を算出することにより、副軸の回転数が適
切に制御され、変速動作がさらにスムーズになる。
【0147】請求項3に記載の自動変速制御方法は、請
求項1または請求項2の変速機と自動変速機構とを、車
両の運転状況に応じて総合的に制御することにより、副
軸式変速機構の変速動作があらゆる運転状況で極めて素
早くスムーズに行われる。
求項1または請求項2の変速機と自動変速機構とを、車
両の運転状況に応じて総合的に制御することにより、副
軸式変速機構の変速動作があらゆる運転状況で極めて素
早くスムーズに行われる。
【0148】また、請求項1または請求項2の変速機
を、スリップ損失の少ないクラッチ及び自動変速機構と
併用することによって、動力の伝達効率に優れ、燃費の
向上効果が大きい自動変速機が得られる。
を、スリップ損失の少ないクラッチ及び自動変速機構と
併用することによって、動力の伝達効率に優れ、燃費の
向上効果が大きい自動変速機が得られる。
【0149】しかも、請求項1または請求項2の変速機
とこの自動変速制御方法の高度な同期機能によって、ク
ラッチを反クラッチ制御する必要がなくなり、クラッチ
の耐久性が大幅に向上する。
とこの自動変速制御方法の高度な同期機能によって、ク
ラッチを反クラッチ制御する必要がなくなり、クラッチ
の耐久性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態の変速機を用いた車両の動力系を示
すスケルトン機構図である。
すスケルトン機構図である。
【図2】実施形態の自動変速制御方法によって図1の変
速機を変速制御する主フローチャートである。
速機を変速制御する主フローチャートである。
【図3】図2の主フローチャートのサブルーチンであ
り、シフトアップモードのギヤチェンジフローAであ
る。
り、シフトアップモードのギヤチェンジフローAであ
る。
【図4】図2の主フローチャートのサブルーチンであ
り、シフトダウンモードのギヤチェンジフローBであ
る。
り、シフトダウンモードのギヤチェンジフローBであ
る。
【図5】図2の主フローチャートのサブルーチンであ
り、制動時のギヤチェンジフローCである。
り、制動時のギヤチェンジフローCである。
【図6】実施形態の自動変速制御方法によって図1の変
速機を変速制御する際に用いられる制御マップである。
速機を変速制御する際に用いられる制御マップである。
【図7】従来例のブロック図である。
1 変速機 2 エンジン 20 電子制御装置 21 シンクロメッシュ式の副軸式変速機構 22 タイミングモータ(モータ) 23 モータ制御手段 24 主軸回転数検出手段 25 ギヤポジション予測手段 26 副軸回転数算出手段 27 自動変速機構 51 カウンターシャフト(副軸) 52 メインシャフト(主軸)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16H 59:42 F16H 59:42 59:44 59:44 59:48 59:48 Fターム(参考) 3D041 AA15 AA21 AA51 AB01 AC07 AC15 AC23 AC30 AD04 AD10 AD20 AD35 AD39 AD51 AE16 AE19 AE31 AF01 3J552 MA04 MA13 MA17 NA01 NB01 NB05 NB06 PA02 PA20 PA59 PA65 RA02 RA12 RB15 RB18 RB20 RC12 RC14 SA03 SA27 SA30 SB02 SB09 SB10 SB31 SB35 SB38 SB39 SB40 TA06 TA10 UA03 VA01W VA32W VA37W VA62Z VA74W VB01W VB04W VC01W VC03W VC04W VD11Z VD16W
Claims (3)
- 【請求項1】 ケース内に回転自在に、かつ、互いに平
行に支持された主軸及び副軸とを備え、 これら各軸に配設された複数のギヤ組を噛み合わせるこ
とによって変速動作を行う副軸式の変速機であって、 前記副軸に連結され、該副軸の回転数を制御するモータ
と、 変速動作時に、前記副軸の回転数が変速機の変速動作後
のギヤポジションにおける所定の回転数になるように前
記モータを制御するモータ制御手段とを備えたことを特
徴とする変速機。 - 【請求項2】 請求項1に記載の変速機であって、 前記モータ制御手段は、前記主軸の回転数を検出する主
軸回転数検出手段と、 変速動作後のギヤポジションを予測するギヤポジション
予測手段と、 前記主軸回転数検出手段及びギヤポジション予測手段か
らの情報に基づいて、前記副軸の変速動作後の回転数を
算出する副軸回転数算出手段とを備えたことを特徴とす
る変速機。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の変速機
と、 車両の運転状況を検知して、前記変速機の変速動作及び
クラッチの断続制御を行う自動変速機構とを備え、 車両の運転状況に応じて、前記モータ及び自動変速機構
を総合的に制御することを特徴とする自動変速制御方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000082869A JP2001271921A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 変速機とその自動変速制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000082869A JP2001271921A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 変速機とその自動変速制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001271921A true JP2001271921A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18599613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000082869A Pending JP2001271921A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 変速機とその自動変速制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001271921A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005273826A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | 歯車変速機 |
CN102619969A (zh) * | 2012-04-16 | 2012-08-01 | 吉林大学 | 电控电动六挡自动换挡*** |
CN104776173A (zh) * | 2015-04-19 | 2015-07-15 | 李美取 | 电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱 |
WO2017040051A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | Borgwarner Inc. | System and method for electronic synchronization of speeds for shifting gears in transmissions |
-
2000
- 2000-03-23 JP JP2000082869A patent/JP2001271921A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005273826A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | 歯車変速機 |
CN102619969A (zh) * | 2012-04-16 | 2012-08-01 | 吉林大学 | 电控电动六挡自动换挡*** |
CN104776173A (zh) * | 2015-04-19 | 2015-07-15 | 李美取 | 电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱 |
WO2017040051A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | Borgwarner Inc. | System and method for electronic synchronization of speeds for shifting gears in transmissions |
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