JP2005090604A - Speed change control device for automatic transmission - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent speed change shock by maintaining spline engagement favorable in speed change control by means of a clutch to vary transmission torque from an input shaft to an output shaft and a synchronization mechanism having an asymmetric chamfer face. <P>SOLUTION: Fastening force of a bypass clutch is controlled (S101), and when transmission torque Ta of the bypass clutch becomes almost equal to engine torque Te, a first speed gear is released (S103). A target value for rotation speed feedback control by torque-up of the bypass clutch is set within a synchronism determining rotation speed range to achieve second speed gear rotation synchronism (S104), and if rotation synchronism is achieved or not is determined (S105). When rotation synchronism conditions are satisfied based on the result, a synchronization sleeve of the synchronization mechanism is shifted toward a gear dog of a second speed driven gear to be engaged, so that a second speed gear is fastened (S106). Spline engagement is thus maintained favorable in speed change control, thereby speed change shock is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ギヤ式のマニュアル変速機の構成をベースとした自動変速機の変速制御装置に関する。   The present invention relates to a shift control device for an automatic transmission based on the configuration of a gear-type manual transmission.

エンジンに連結する変速機として、既存のギヤ式マニュアル変速機をベースとしてクラッチ操作や各変速ギヤ列の回転同期切換えを行うシンクロ機構のシフト操作をアクチュエータを用いて自動化し、高効率を維持しながら通常の自動変速機同様にマニュアル変速操作が不要な機械式自動変速機（ＡＭＴ：Automatic Mechanical Transmission ）が知られている。この機械式自動変速機には、特開２００１−２２７５９９号公報に開示されているように、エンジンのクランク軸と変速機の入力軸との間に介装されたメインクラッチの他に、シフトチェンジ時におけるトルク切れを防止するためのサブクラッチを追加した構成がある。   As a transmission connected to the engine, the clutch operation and the shift operation of the synchro mechanism that switches the rotation synchronization of each transmission gear train are automated using an actuator based on the existing gear type manual transmission while maintaining high efficiency. 2. Description of the Related Art A mechanical automatic transmission (AMT: Automatic Mechanical Transmission) that does not require a manual shift operation like a normal automatic transmission is known. In this mechanical automatic transmission, as disclosed in JP-A-2001-227599, in addition to the main clutch interposed between the crankshaft of the engine and the input shaft of the transmission, a shift change is performed. There is a configuration in which a sub-clutch is added to prevent torque loss at the time.

サブクラッチは、変速ギヤ列の一方の変速ギヤが取り付けられた入力軸の軸線上、入力軸および出力軸に対して平行に配置されたカウンタ軸の軸線上、或いは、変速ギヤ列を構成する各変速ギヤが取り付けられた複数の取り付け軸の軸線上以外の位置に配置された中間軸等に設けられ、入力軸から出力軸に伝達される伝達トルクが可変制御される。このサブクラッチの伝達トルク制御は、シンクロ機構のシンクロスリーブに対するシフト制御とのタイミング制御に基づいて実行される。   The sub-clutch is arranged on the axis of the input shaft to which one transmission gear of the transmission gear train is attached, on the axis of the counter shaft arranged in parallel to the input shaft and the output shaft, or each of the components constituting the transmission gear train. A transmission torque transmitted from the input shaft to the output shaft is variably controlled on an intermediate shaft or the like disposed at a position other than the axial line of the plurality of mounting shafts to which the transmission gears are mounted. The transmission torque control of the sub-clutch is executed based on timing control with shift control for the synchro sleeve of the synchro mechanism.

このサブクラッチの伝達トルク制御及びシンクロ機構のシフト制御について、１速から２速への変速動作を例に取って説明する。尚、１速と２速との回転同期を行うシンクロ機構は、出力軸に回転自在に取り付けられた１速ドリブンギヤと２速ドリブンギヤとの間の出力軸上に設けられ、シンクロスリーブが出力軸と一体回転するシンクロハブにスプライン結合されているものとする。   The sub-clutch transmission torque control and the synchro mechanism shift control will be described by taking a shift operation from the first speed to the second speed as an example. The synchro mechanism that synchronizes the rotation between the first speed and the second speed is provided on the output shaft between the first speed driven gear and the second speed driven gear that are rotatably attached to the output shaft, and the synchro sleeve is connected to the output shaft. It is assumed that it is splined to a synchro hub that rotates integrally.

図１０のフローチャートに示すように、先ず、サブクラッチを締結し、入力軸からサブクラッチを経由して出力軸に伝達される伝達トルクがエンジントルク相当のトルクとなるように、サブクラッチの締結力を制御する（ステップＳ１）。そして、サブクラッチ経由の伝達トルクがエンジントルク相当になり、エンジントルクがすべてサブクラッチを介して伝達されて１速ギヤへのトルクが無くなったとき、シンクロスリーブを１速ギヤのギヤドッグから離間させて１速ギヤを開放する（ステップＳ２，Ｓ３）。   As shown in the flowchart of FIG. 10, first, the sub-clutch is engaged, and the engagement force of the sub-clutch is such that the transmission torque transmitted from the input shaft to the output shaft via the sub-clutch is equal to the engine torque. Is controlled (step S1). When the transmission torque via the sub-clutch is equivalent to the engine torque and all the engine torque is transmitted via the sub-clutch and there is no torque to the first speed gear, the synchro sleeve is separated from the gear dog of the first speed gear. The first gear is released (steps S2 and S3).

次に、入力軸回転数が２速相当の回転数となるようにサブクラッチをトルクアップ制御して回転同期を行い（ステップＳ４）、回転が同期したか否かの判定を行う（ステップＳ５）。この回転同期の判定は、入力軸回転数Ｎiが出力軸回転数に２速のギヤ比を乗算した回転数（同期回転数）Ｎｏに対して差回転αによる上下限範囲（Ｎｏ±αの範囲）内に入ったか否かを調べることで判定するようにしており、Ｎｏ−α≦Ｎi≦Ｎｏ＋αになり、回転同期がとれたと判定されたときには、シンクロスリーブを２速ギヤのギヤドッグに噛み合わせて２速ギヤを締結する（ステップＳ６）。そして、サブクラッチを開放し（ステップＳ７）、変速動作を終了する。   Next, the sub-clutch is torque-up controlled so that the input shaft rotational speed becomes the rotational speed equivalent to the second speed, and rotational synchronization is performed (step S4), and it is determined whether or not the rotation is synchronized (step S5). . This rotation synchronization determination is made by determining the upper and lower limit range (No ± α range) based on the differential rotation α with respect to the rotation speed (synchronous rotation speed) No obtained by multiplying the output shaft rotation speed Ni by the second gear ratio. ) It is determined by checking whether or not it enters, and when No-α ≦ Ni ≦ No + α, and it is determined that the rotation synchronization is established, the synchro sleeve is meshed with the gear dog of the second gear. A second gear is engaged (step S6). Then, the sub-clutch is released (step S7), and the shift operation is finished.

一方、このような機械式自動変速機では、コスト低減のため、マニュアル変速機との部品の共用化を図り、マニュアル変速機のシンクロ機構におけるシンクロスリーブ、ボークリング（シンクロナイザーリングと称する場合もある）、ギヤドッグ（クラッチギヤと称する場合もある）等を流用することが行われる。マニュアル変速機のシンクロ機構では、シフトフィーリングの向上のため、実開昭５０−１２２７３２号公報に開示されているように、非対称の接触面を有するチャンファ形状を、スリーブスプライン（シンクロスリーブ）、ギヤスプライン（ギヤドッグ）に設けることがある。   On the other hand, in such a mechanical automatic transmission, parts are shared with the manual transmission for cost reduction, and there are also cases where the synchronization sleeve and bokeling (synchronizer ring in the synchronization mechanism of the manual transmission) are called. ), A gear dog (sometimes referred to as a clutch gear) or the like is used. In the synchro mechanism of a manual transmission, in order to improve the shift feeling, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 50-122732, a chamfer shape having an asymmetric contact surface is used as a sleeve spline (synchro sleeve), gear. May be provided on spline (geardog).

すなわち、図１１及び図１２に示すように、シンクロ機構において互いにスプライン噛合するシンクロスリーブ５１とボークリング５２とギヤドッグ５３とに対し、シンクロスリーブ５１の先端に設けられたチャンファ面５１ａ，５１ｂの稜線をスリーブ軸線上からずらして非対称とし、一方のチャンファ面５１ａの面積を大きくし、他方のチャンファ面５１ｂの面積を相対的に小さく形成する。また、これに対応して、ギヤドッグ５３先端のチャンファ面５３ａ，５３ｂの稜線をギヤドッグ軸線上からずらして非対称とし、一方のチャンファ面５３ａの面積を大きくし、他方のチャンファ面５３ｂの面積を相対的に小さく形成することにより、シンクロスリーブ５１がギヤドッグ５３と噛み合う際に、ギヤドッグ５３の引きずりトルクに対抗してギヤドッグ５３をずらす力を小さくし、シフトフィーリングを向上する。   That is, as shown in FIG. 11 and FIG. 12, the ridge lines of the chamfer surfaces 51a and 51b provided at the front end of the synchro sleeve 51 with respect to the synchro sleeve 51, baux ring 52, and gear dog 53 that are spline-engaged with each other in the synchro mechanism. It is shifted from the sleeve axis so as to be asymmetrical, the area of one chamfer surface 51a is increased, and the area of the other chamfer surface 51b is relatively small. Correspondingly, the ridge lines of the chamfer surfaces 53a and 53b at the tip of the gear dog 53 are shifted from the gear dog axis so as to be asymmetrical, the area of one chamfer surface 53a is increased, and the area of the other chamfer surface 53b is relatively When the synchro sleeve 51 is engaged with the gear dog 53, the force for shifting the gear dog 53 against the drag torque of the gear dog 53 is reduced and the shift feeling is improved.

尚、以下では、面積の小さい方のチャンファ面を形成する際のシンクロスリーブ５１及びギヤドッグ５３のスプライン側面を基準として、面積の小さい方のチャンファ面を鋭角のチャンファ面、面積の大きい方のチャンファ面を鈍角のチャンファ面と称することにする。
特開２００１−２２７５９９号公報 実開昭５０−１２２７３２号公報 In the following description, the chamfer surface having the smaller area is referred to as an acute chamfer surface, and the chamfer surface having a larger area, with reference to the spline side surfaces of the sync sleeve 51 and the gear dog 53 when forming the smaller chamfer surface. Is called an obtuse chamfer surface.
JP 2001-227599 A Japanese Utility Model Publication No. 50-122732

上述のシンクロスリーブ及びギヤドッグのチャンファ面を非対称に形成したシンクロ機構を採用し、差回転αによる上下限範囲の回転同期判定を行う場合、図１１に示すように、入力側のギヤドッグ５３の回転数（１速から２速への変速の場合、２速ギヤの回転数）Ｎ２ｎｄが出力側のシンクロスリーブ５１の回転数Ｎｏｔより小さい状態で互いのチャンファ面が接触する場合と、図１２に示すように、ギヤドッグ５３の回転数Ｎ２ｎｄがシンクロスリーブ５１の回転数Ｎｏｔより大きい状態で互いのチャンファ面が接触する場合とがある。   When the synchro mechanism in which the above-described synchro sleeve and gear dog chamfer surface are formed asymmetrically and the rotation synchronization determination of the upper and lower limit range by the differential rotation α is performed, as shown in FIG. (In the case of shifting from the first speed to the second speed, the number of rotations of the second speed gear) When N2nd is smaller than the number of rotations Not of the synchro sleeve 51 on the output side, the respective chamfer surfaces come into contact with each other, as shown in FIG. In addition, the chamfer surfaces of the gear dog 53 may come into contact with each other in a state where the rotation speed N2nd of the gear dog 53 is larger than the rotation speed Not of the synchro sleeve 51.

ギヤドッグ５３の回転数がシンクロスリーブ５１の回転数より小さい前者の場合、図１１（ａ）に示すように、シンクロスリーブ５１の鈍角のチャンファ面５１ａがギヤドッグ５３の鈍角のチャンファ面５３ａに接触してギヤドッグ５３をずらす場合には、ギヤドッグ５３がシンクロスリーブ５１から相対的に離れる方向となり、接触面におけるシンクロスリーブ５１のシフト方向の分力を十分に確保することができ、円滑なスプライン噛合を得ることができる。   In the former case where the rotation speed of the gear dog 53 is smaller than the rotation speed of the synchro sleeve 51, the obtuse chamfer surface 51a of the synchro sleeve 51 contacts the obtuse chamfer surface 53a of the gear dog 53, as shown in FIG. When the gear dog 53 is shifted, the gear dog 53 is in a direction relatively away from the sync sleeve 51, and a sufficient component force in the shift direction of the sync sleeve 51 on the contact surface can be ensured to obtain smooth spline engagement. Can do.

また、図１１（ｂ）に示すように、シンクロスリーブ５１の鋭角のチャンファ面５１ｂがギヤドッグ５３の鋭角のチャンファ面５３ｂに接触してギヤドッグ５３をずらす場合、シンクロスリーブ５１とギヤドッグ５３とが押し付け合う向きとなるが、鋭角の接触面であるため、シンクロスリーブ５１のシフト方向の分力に与える影響が小さく、同様に、円滑なスプライン噛合を確保することができる。   11B, when the acute chamfer surface 51b of the synchro sleeve 51 contacts the acute chamfer surface 53b of the gear dog 53 to shift the gear dog 53, the sync sleeve 51 and the gear dog 53 are pressed against each other. However, since the contact surface is an acute angle, the influence on the component force in the shift direction of the synchro sleeve 51 is small, and similarly, smooth spline engagement can be ensured.

一方、ギヤドッグ５３の回転数がシンクロスリーブ５１の回転数より大きい後者の場合、図１２（ｂ）に示すように、シンクロスリーブ５１の鋭角のチャンファ面５１ｂがギヤドッグ５３の鋭角のチャンファ面５３ｂに接触してギヤドッグ５３をずらす場合には、図１１（ａ）の場合と同様にギヤドッグ５３がシンクロスリーブ５１から相対的に離れる方向となって不都合はない。   On the other hand, in the latter case where the rotation speed of the gear dog 53 is larger than the rotation speed of the synchro sleeve 51, the acute chamfer surface 51b of the synchro sleeve 51 contacts the acute chamfer surface 53b of the gear dog 53, as shown in FIG. When the gear dog 53 is shifted, there is no inconvenience because the gear dog 53 is relatively away from the sync sleeve 51 as in the case of FIG.

しかしながら、図１２（ａ）に示すように、シンクロスリーブ５１の鈍角のチャンファ面５１ａがギヤドッグ５３の鈍角のチャンファ面５３ａに接触してギヤドッグ５３をずらす場合には、鈍角の接触面でギヤドッグ５３とシンクロスリーブ５１とが押し付け合うことになり、入力軸及び出力軸から掛かるトルクによって接触面におけるシンクロスリーブ５１のシフト方向の分力が小さくなってしまい、シンクロスリーブ５１の移動が阻害される。このため、シフトスピードが低下し、シフト開始時には取れていた回転同期がシフトストローク中に崩れ、変速ショックが発生する虞がある。   However, as shown in FIG. 12 (a), when the obtuse chamfer surface 51a of the synchro sleeve 51 contacts the obtuse chamfer surface 53a of the gear dog 53 to shift the gear dog 53, the obtuse angle contact surface and the gear dog 53 The synchro sleeve 51 is pressed against each other, and the torque applied from the input shaft and the output shaft reduces the component force in the shift direction of the synchro sleeve 51 on the contact surface, thereby inhibiting the movement of the synchro sleeve 51. For this reason, there is a possibility that the shift speed is lowered, the rotation synchronization that was obtained at the start of the shift is broken during the shift stroke, and a shift shock occurs.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、入力軸から出力軸への伝達トルクを可変するクラッチと非対称のチャンファ面を有するシンクロ機構とによる変速制御時のスプライン噛合を良好に維持し、変速ショックを防止することのできる自動変速機の変速制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and maintains spline meshing at the time of speed change control by a clutch that varies the transmission torque from the input shaft to the output shaft and a synchro mechanism having an asymmetric chamfer surface, and the speed change. An object of the present invention is to provide a shift control device for an automatic transmission capable of preventing a shock.

本発明による自動変速機の変速制御装置は、非対称のチャンファ面を有するシンクロ機構と、入力軸から出力軸への伝達トルクを可変するクラッチとを制御し、ギヤ式変速機の変速動作を自動的に制御する自動変速機の変速制御装置であって、上記シンクロ機構の回転同期を判定するための同期判定回転数範囲を、この同期判定回転数範囲の上限値が出力軸回転数にギヤ比を乗算した同期回転数を上回らないよう設定する手段と、上記ギヤ式変速機を変速動作させるとき、上記クラッチのトルク可変による回転数フィードバック制御の目標値を、上記同期判定回転数範囲内に設定して上記シンクロ機構の回転同期を行う手段と、入力軸回転数が上記同期判定回転数範囲内となったとき、上記シンクロ機構をシフト動作させて変速段を変更する手段とを備えたことを特徴とする。   A shift control apparatus for an automatic transmission according to the present invention controls a synchronization mechanism having an asymmetric chamfer surface and a clutch that varies a transmission torque from an input shaft to an output shaft, and automatically performs a shift operation of the gear type transmission. The automatic transmission shift control apparatus controls the synchronization determination rotation speed range for determining the rotation synchronization of the synchro mechanism, and the upper limit value of the synchronization determination rotation speed range sets the gear ratio to the output shaft rotation speed. A means for setting so as not to exceed the multiplied synchronous rotational speed and a target value for rotational speed feedback control by variable torque of the clutch is set within the synchronous determination rotational speed range when the gear-type transmission is shifted. When the input shaft rotation speed is within the synchronization determination rotation speed range, the synchronization mechanism is shifted to change the gear position. Characterized by comprising a stage.

本発明によれば、入力軸から出力軸への伝達トルクを可変するクラッチと非対称のチャンファ面を有するシンクロ機構とによる変速制御時のスプライン噛合を良好に維持することができ、変速ショックを防止することができる。   According to the present invention, spline meshing can be satisfactorily maintained during shift control by the clutch that varies the transmission torque from the input shaft to the output shaft and the synchro mechanism having the asymmetrical chamfer surface, and shift shock is prevented. be able to.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図５は本発明の実施の第１形態に係わり、図１は変速系の構成図、図２は１速から２速への変速制御を示すフローチャート、図３はバイパスクラッチのトルクアップ制御を示すフローチャート、図４は入力軸回転数と同期判定の回転数範囲とを示す説明図、図５は入力軸回転数と同期回転数とギヤ締結タイミングとの関係を示す説明図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a diagram of a transmission system, FIG. 2 is a flowchart showing shift control from the first speed to the second speed, and FIG. 3 is a torque increase of the bypass clutch. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the input shaft rotational speed and the rotational speed range for synchronization determination, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship among the input shaft rotational speed, the synchronous rotational speed, and the gear engagement timing.

図１において、符号１はエンジンであり、このエンジン１の出力軸に入力クラッチ２を介して変速機３が連設されている。図１は、前進５段の自動変速機を車両上縦置きにレイアウトした例を示しており、変速機３の入力軸４、出力軸５、アイドラ軸６及び中間軸７が互いに平行に配置されている。入力クラッチ２は、エンジン１の動力を入力軸４に伝達し、或いはそれを遮断するメインクラッチであり、例えば乾式単板クラッチからなり、油圧制御によって締結力が制御される。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine, and a transmission 3 is connected to an output shaft of the engine 1 via an input clutch 2. FIG. 1 shows an example in which an automatic transmission of five forward speeds is laid out vertically on a vehicle. An input shaft 4, an output shaft 5, an idler shaft 6 and an intermediate shaft 7 of the transmission 3 are arranged in parallel to each other. ing. The input clutch 2 is a main clutch that transmits the power of the engine 1 to the input shaft 4 or shuts it off, and is composed of, for example, a dry single-plate clutch, and the fastening force is controlled by hydraulic control.

エンジン１側から変速機３に入力される動力は、基本的には、特定のギヤ列を介して入力軸４から出力軸５に伝達される。出力軸５に伝達された動力は、更に、センターディファレンシャル装置８を介してフロントドライブ軸９とリアドライブ軸１０とに分配され、フロントドライブ軸９の動力がフロントディファレンシャル装置１１を介して左右の前輪に伝達され、同様に、リアドライブ軸１０の動力が図示しないリアディファレンシャル装置を介して左右の後輪に伝達される。   The power input to the transmission 3 from the engine 1 side is basically transmitted from the input shaft 4 to the output shaft 5 via a specific gear train. The power transmitted to the output shaft 5 is further distributed to the front drive shaft 9 and the rear drive shaft 10 via the center differential device 8, and the power of the front drive shaft 9 is transferred to the left and right front wheels via the front differential device 11. Similarly, the power of the rear drive shaft 10 is transmitted to the left and right rear wheels via a rear differential device (not shown).

尚、出力軸５は中空状に形成され、この中空状の出力軸５の内部を貫通した状態でフロントドライブ軸９が回転自在に取付けられている。また、センターディファレンシャル装置８は、図１においては、プラネタリ式デファレンシャル装置であり、プラネタリキャリアとリアドライブ軸１０との間には、多板クラッチで構成された差動制限機構１２が介装されている。この差動制限機構１２は、良好な走行性を確保するために設けられており、走行状況（例えば、スリップの程度や舵角）に応じて多板クラッチの係合状態が制御される。   The output shaft 5 is formed in a hollow shape, and a front drive shaft 9 is rotatably attached in a state of passing through the inside of the hollow output shaft 5. Further, the center differential device 8 is a planetary differential device in FIG. 1, and a differential limiting mechanism 12 constituted by a multi-plate clutch is interposed between the planetary carrier and the rear drive shaft 10. Yes. The differential limiting mechanism 12 is provided in order to ensure good traveling performance, and the engagement state of the multi-plate clutch is controlled according to traveling conditions (for example, the degree of slip and the steering angle).

ここで、変速機３は、複数の変速ギヤ列を有する機械式変速機であり、入力軸４と出力軸５との間に、１速から５速までの各変速比を規定する複数の変速ギヤ列が設けられている。各変速ギヤ列は、図１の左側から軸方向に、１速のドライブギヤ及びドリブンギヤからなる変速ギヤ列１３，１４、２速のドライブギヤ及びドリブンギヤからなる変速ギヤ列１５，１６、３速のドライブギヤ及びドリブンギヤからなる変速ギヤ列１７，１８、４速のドライブギヤ及びドリブンギヤからなる変速ギヤ列１９，２０、５速のドライブギヤ及びドリブンギヤからなる変速ギヤ列２１，２２の順に並んでいる。   Here, the transmission 3 is a mechanical transmission having a plurality of transmission gear trains, and a plurality of transmissions that define the respective gear ratios from the first speed to the fifth speed between the input shaft 4 and the output shaft 5. A gear train is provided. The transmission gear trains are arranged in the axial direction from the left side of FIG. 1 in the transmission gear trains 13 and 14 including the first-speed drive gear and the driven gear, and the transmission gear trains 15 and 16 including the second-speed drive gear and the driven gear. Transmission gear trains 17 and 18 composed of drive gears and driven gears are arranged in the order of transmission gear trains 21 and 22 composed of transmission gear trains 19 and 20 composed of 4-speed drive gears and driven gears, and 5-speed drive gears and driven gears.

１速ドライブギヤ１３は、入力軸４に固定的に取り付けられており、この１速ドライブギヤ１３と噛合する１速ドリブンギヤ１４は、出力軸５に回転自在な状態で取り付けられている。同様に、２速ドライブギヤ１５は、入力軸５に固定的に取り付けられ、この２速ドライブギヤ１５と噛合する２速ドリブンギヤ１６は、出力軸５に回転自在に取り付けられている。   The first-speed drive gear 13 is fixedly attached to the input shaft 4, and the first-speed driven gear 14 that meshes with the first-speed drive gear 13 is attached to the output shaft 5 in a rotatable state. Similarly, the second speed drive gear 15 is fixedly attached to the input shaft 5, and the second speed driven gear 16 that meshes with the second speed drive gear 15 is rotatably attached to the output shaft 5.

一方、３速ドライブギヤ１７は、入力軸４に回転自在に取り付けられ、この３速ドライブギヤ１７と噛合する３速ドリブンギヤ１８は、出力軸５に固定的に取り付けられている。また、４速ドライブギヤ１９は、入力軸４に回転自在に取り付けられており、この４速ドライブギヤ１９と噛合する４速ドリブンギヤ２０は、出力軸５に固定的に取り付けられている。更に、５速ドライブギヤ２１は、入力軸４に回転自在に取り付けられ、この５速ドライブギヤ２１と噛合する５速ドリブンギヤ２２は、出力軸５に固定的に取り付けられている。尚、各変速段の変速比は、対応する変速ギヤ列のギヤ比によって規定される。   On the other hand, the 3-speed drive gear 17 is rotatably attached to the input shaft 4, and the 3-speed driven gear 18 that meshes with the 3-speed drive gear 17 is fixedly attached to the output shaft 5. The 4-speed drive gear 19 is rotatably attached to the input shaft 4, and the 4-speed driven gear 20 that meshes with the 4-speed drive gear 19 is fixedly attached to the output shaft 5. Further, the 5-speed drive gear 21 is rotatably attached to the input shaft 4, and the 5-speed driven gear 22 that meshes with the 5-speed drive gear 21 is fixedly attached to the output shaft 5. Note that the gear ratio of each gear stage is defined by the gear ratio of the corresponding gear train.

各変速ギヤ列の切換えは、３つのシンクロ機構２３，２４，２５によって行われる。第１のシンクロ機構２３は、１速ドリブンギヤ１４と２速ドリブンギヤ１６との間における出力軸５上に設けられている。また、第２のシンクロ機構２４は、３速ドライブギヤ１７と４速ドライブギヤ１９との間における入力軸４上に設けられている。更に、第３のシンクロ機構２５は、５速ドライブギヤ２１の背面側近傍における入力軸４上に設けられている。   Switching of each transmission gear train is performed by three synchro mechanisms 23, 24, and 25. The first synchronization mechanism 23 is provided on the output shaft 5 between the first speed driven gear 14 and the second speed driven gear 16. The second synchronization mechanism 24 is provided on the input shaft 4 between the third speed drive gear 17 and the fourth speed drive gear 19. Further, the third synchronization mechanism 25 is provided on the input shaft 4 in the vicinity of the back side of the fifth speed drive gear 21.

これらのシンクロ機構２３〜２５は、入力軸４或いは出力軸５と一体回転するシンクロハブ５０にスプライン結合されるシンクロスリーブ５１、ボークリング５２、ギヤドッグ５３を基本要素として回転同期を行う周知の構造であり、前述の図１１，図１２で説明したように、シンクロスリーブ５１及びギヤドッグ５３の各チャンファ面が、それぞれ非対称に形成されている。シンクロ機構２３〜２５の各シンクロスリーブ５１の軸方向へのシフトは、油圧によって自動制御される。このシフトの自動制御は、以下に述べるバイパスクラッチ３０に対する伝達トルク制御とのタイミング制御により行われる。   These synchro mechanisms 23 to 25 have a well-known structure that synchronizes rotation with a synchro sleeve 51, a bake ring 52, and a gear dog 53 that are spline-coupled to a sync hub 50 that rotates integrally with the input shaft 4 or the output shaft 5. In addition, as described with reference to FIGS. 11 and 12, the chamfer surfaces of the sync sleeve 51 and the gear dog 53 are formed asymmetrically. The shift in the axial direction of each sync sleeve 51 of the sync mechanisms 23 to 25 is automatically controlled by hydraulic pressure. This automatic shift control is performed by timing control with transmission torque control for the bypass clutch 30 described below.

尚、符号２６は、シンクロスリーブ５１の外周に一体的に取り付けられた後退用ドリブンギヤであり、符号２７は、入力軸４に固定的に取り付けられた後退用ドライブギヤである。後退時においては、アイドラ軸６に回転自在に取り付けられたアイドラギヤ２８がアイドラ軸６上を軸方向にスライドして、後退用ドライブギヤ２７及び後退用ドリブンギヤ２６の双方と噛合することにより、入力軸４の動力が後退用ドライブギヤ２７、アイドラギヤ２８及び後退用ドリブンギヤ２６を介して出力軸５に伝達される。その結果、後退時には、アイドラギヤ２８を介して出力軸５に動力が伝達されることになり、出力軸５の回転方向は前進時とは逆になって駆動輪は後退方向に回転する。   Reference numeral 26 denotes a reverse drive gear integrally attached to the outer periphery of the sync sleeve 51, and reference numeral 27 denotes a reverse drive gear fixedly attached to the input shaft 4. At the time of reverse movement, an idler gear 28 rotatably attached to the idler shaft 6 slides on the idler shaft 6 in the axial direction, and meshes with both the reverse drive gear 27 and the reverse driven gear 26, whereby the input shaft 4 is transmitted to the output shaft 5 through the reverse drive gear 27, the idler gear 28, and the reverse driven gear 26. As a result, at the time of reverse, power is transmitted to the output shaft 5 through the idler gear 28, the rotation direction of the output shaft 5 is opposite to that at the time of forward movement, and the drive wheels rotate in the reverse direction.

バイパスクラッチ３０は、油圧制御される湿式多板式クラッチからなるサブクラッチであり、クラッチドラム３０ａ及びクラッチハブ３０ｂという一対の回転部材を有している。シンクロ機構２３〜２５によるシフトチェンジ時においては、バイパスクラッチ３０が半クラッチ状態に設定され、入力側ギヤ列を形成する２つの中間ギヤ３１，３２、バイパスクラッチ３０、出力側ギヤ列を形成する中間ギヤ３３と５速ドライブギヤ２１と５速ドリブンギヤ２２とを介した動力伝達経路が入出力軸４，５間に設定される。   The bypass clutch 30 is a sub-clutch composed of a wet-type multi-plate clutch that is hydraulically controlled, and has a pair of rotating members such as a clutch drum 30a and a clutch hub 30b. At the time of a shift change by the synchro mechanisms 23 to 25, the bypass clutch 30 is set to a half-clutch state, the intermediate gears 31 and 32 forming the input side gear train, the bypass clutch 30, and the intermediate forming the output side gear train. A power transmission path through the gear 33, the fifth speed drive gear 21 and the fifth speed driven gear 22 is set between the input / output shafts 4 and 5.

具体的には、入力軸４の端部（入力クラッチ２の反対側）に、第１の中間ギヤ３１が固定的に取り付けられており、中間軸７に回転自在に取り付けられた第２の中間ギヤ３２と噛合している。この第２の中間ギヤ３２は、バイパスクラッチ３０のクラッチドラム３０ａと一体的に連結している。また、バイパスクラッチ３０のクラッチハブ３０ｂは、中間軸７に固定的に取り付けられた第３の中間ギヤ３３に一体的に連結している。そして、第３の中間ギヤ３３は、入力軸４に回転自在に取り付けられた５速ドライブギヤ２１を介して、出力軸５に固定的に取り付けられた５速ドリブンギヤ２２と噛合している。   Specifically, the first intermediate gear 31 is fixedly attached to the end of the input shaft 4 (opposite side of the input clutch 2), and the second intermediate is rotatably attached to the intermediate shaft 7. The gear 32 meshes with the gear 32. The second intermediate gear 32 is integrally connected to the clutch drum 30 a of the bypass clutch 30. The clutch hub 30 b of the bypass clutch 30 is integrally connected to a third intermediate gear 33 that is fixedly attached to the intermediate shaft 7. The third intermediate gear 33 meshes with a fifth speed driven gear 22 fixedly attached to the output shaft 5 via a fifth speed drive gear 21 rotatably attached to the input shaft 4.

尚、ギヤ列３１，３２又はギヤ列２１，３３のギヤ比は、増速又は減速のギヤ比に設定されている。１速−２速や２速−３速の低速側のシフトチェンジにおいては、出力トルクの落ち込みによるシフトショックが問題となるが、４速−５速といった高速側のシフトチェンジにおいては、ドライバーが不快に感じる程大きなショックは生じない。このような観点から、入力側ギヤ列３１，３２と出力側ギヤ列３３，２１，２２とからなる総ギヤ列のギヤ比を、３速から４速までの変速比相当に設定している。   The gear ratio of the gear trains 31 and 32 or the gear trains 21 and 33 is set to a gear ratio for acceleration or deceleration. The shift shock due to the drop in output torque is a problem in the low-speed side shift change of 1st-2nd speed or 2nd-3rd speed, but the driver is uncomfortable in the high-speed side shift change such as 4th-5th speed. The shock is not as great as it feels. From such a viewpoint, the gear ratio of the total gear train composed of the input side gear trains 31, 32 and the output side gear trains 33, 21, 22 is set to be equivalent to the gear ratio from the third speed to the fourth speed.

以上の構成による自動変速機は、制御ユニット１００によって制御される。制御ユニット１００には、入力軸４の回転数Ｎｉ、出力軸５の回転数Ｎｏｕｔ、エンジン回転数Ｎｅ、その他、アクセル開度（スロットル開度でも可）、車速、選択されている変速段及びセレクト位置等の各種信号が入力される。制御ユニット１００は、これらの信号から現在の走行状態に応じた変速段を特定し、図示しない油圧回路に対して適切な制御信号を出力する。   The automatic transmission configured as described above is controlled by the control unit 100. The control unit 100 includes a rotational speed Ni of the input shaft 4, a rotational speed Nout of the output shaft 5, an engine rotational speed Ne, an accelerator opening (or throttle opening is acceptable), a vehicle speed, a selected gear position and a selection. Various signals such as position are input. The control unit 100 specifies a gear position according to the current traveling state from these signals, and outputs an appropriate control signal to a hydraulic circuit (not shown).

油圧回路は、エンジン１又は電動モータで駆動されるオイルポンプや電磁バルブ等で構成され、制御ユニット１００からの制御信号に応じて、入力クラッチ２、バイパスクラッチ３０、その他、シンクロ機構２３〜２５の各シンクロスリーブ５１やアイドラギヤ２８をスライドさせるための各種油圧アクチュエータに、調圧された油圧を供給する。   The hydraulic circuit is configured by an oil pump, an electromagnetic valve, or the like driven by the engine 1 or an electric motor, and in accordance with a control signal from the control unit 100, the input clutch 2, the bypass clutch 30, and other synchronization mechanisms 23-25. The regulated hydraulic pressure is supplied to various hydraulic actuators for sliding the respective sync sleeves 51 and idler gears 28.

制御ユニット１００による変速制御においては、シンクロ機構２３〜２５に対するシフト制御とバイパスクラッチ３０に対する伝達トルク制御とのタイミング制御により、予めプログラムされた変速パターンに従って、適宜、シフトアップ、シフトダウンを行う。その際、シンクロ機構の回転同期を最適に制御し、非対称のチャンファ面を有するシンクロ機構２３〜２５における円滑なスプライン噛合を維持し、円滑な変速動作を確保するようにしている。   In the shift control by the control unit 100, upshifting and downshifting are appropriately performed according to a shift pattern programmed in advance by timing control of shift control for the synchro mechanisms 23 to 25 and transmission torque control for the bypass clutch 30. At that time, the rotation synchronization of the synchro mechanism is optimally controlled to maintain smooth spline engagement in the synchro mechanisms 23 to 25 having an asymmetric chamfer surface to ensure a smooth speed change operation.

特に、ドライバーが不快に感じるショックが発生する虞のある１速から２速への変速時、第１のシンクロ機構２３の円滑なシフト動作を妨げるスプライン噛合の機会（シンクロスリーブ５１の鈍角のチャンファ面５１ａとギヤドッグ５３の鈍角のチャンファ面５３ａとが接触する機会）をなくし、良好なスプライン噛合を確保して変速ショックを未然に回避する。   In particular, when shifting from the first speed to the second speed, which may cause an unpleasant shock to the driver, an opportunity for spline engagement that hinders the smooth shift operation of the first synchro mechanism 23 (the obtuse chamfer surface of the synchro sleeve 51) 51a and the obtuse angle chamfer surface 53a of the gear dog 53) are eliminated, and a good spline engagement is ensured to avoid a shift shock.

以下、１速から２速への変速制御について、図２及び図３のフローチャートを用いて説明する。   Hereinafter, the shift control from the first speed to the second speed will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

先ず、ステップＳ１０１において、バイパスクラッチ３０の締結力を制御し、入力軸４からバイパスクラッチ３０を経由して出力軸５に伝達される伝達トルクＴａがエンジントルクＴｅ相当のトルクとなるように制御する。具体的には、入力クラッチ２の係合状態を維持したままでバイパスクラッチ３０の油圧を制御して半クラッチ状態とし、１速の変速ギヤ列１３，１４を介した動力の伝達経路と共に、バイパスクラッチ３０を介した動力伝達経路を形成する。このとき、入力軸４の動力は、入力軸４と一体的に回転するギヤ列３１，３２を介して、バイパスクラッチ３０のクラッチドラム３０ａ側に伝達され、更に、バイパスクラッチ３０の係合の程度に応じて、クラッチドラム３０ａ側の動力がクラッチハブ３０ｂ側へ伝達され、このクラッチハブ３０ｂから出力軸５へと動力が伝達される。このような動力伝達経路において、５速ドライブギヤ２１は、アイドラギヤとして機能する。   First, in step S101, the fastening force of the bypass clutch 30 is controlled so that the transmission torque Ta transmitted from the input shaft 4 via the bypass clutch 30 to the output shaft 5 becomes a torque equivalent to the engine torque Te. . Specifically, while maintaining the engaged state of the input clutch 2, the hydraulic pressure of the bypass clutch 30 is controlled to be in a half-clutch state, along with the power transmission path via the first-speed transmission gear trains 13 and 14, and the bypass. A power transmission path through the clutch 30 is formed. At this time, the power of the input shaft 4 is transmitted to the clutch drum 30a side of the bypass clutch 30 via the gear trains 31 and 32 that rotate integrally with the input shaft 4, and the degree of engagement of the bypass clutch 30 is further increased. Accordingly, the power on the clutch drum 30a side is transmitted to the clutch hub 30b side, and the power is transmitted from the clutch hub 30b to the output shaft 5. In such a power transmission path, the fifth speed drive gear 21 functions as an idler gear.

そして、ステップＳ１０２において、バイパスクラッチ３０の伝達トルクＴａがエンジントルクＴｅに略等しくなったか否かを調べ、Ｔａ≠Ｔｅの場合には、ステップＳ１０１に戻ってバイパスクラッチ３０の締結力を制御し、Ｔａ≒Ｔｅの場合、ステップＳ１０３へ進んで１速ギヤを開放する。すなわち、エンジントルクＴｅのほとんどがバイパスクラッチ３０を介した動力伝達経路を経由し、１速の変速ギヤ列１３，１４の伝達トルクが実質的に０になったタイミングで、第１のシンクロ機構２３のシンクロスリーブ５１を中立位置へとシフトさせ、１速ドリブンギヤ１４側のギヤドッグ５３とシンクロスリーブ５１との噛み合いを開放する。   In step S102, it is checked whether the transmission torque Ta of the bypass clutch 30 is substantially equal to the engine torque Te. If Ta ≠ Te, the process returns to step S101 to control the engagement force of the bypass clutch 30, If Ta≈Te, the process proceeds to step S103 where the first gear is released. That is, most of the engine torque Te passes through the power transmission path via the bypass clutch 30, and at the timing when the transmission torque of the first-speed transmission gear trains 13 and 14 becomes substantially zero, the first synchronizer 23 The sync sleeve 51 is shifted to the neutral position, and the gear dog 53 on the first speed driven gear 14 side and the sync sleeve 51 are disengaged.

次に、ステップＳ１０４へ進んで図３の処理を実行し、入力軸回転数Ｎｉが出力軸回転数Ｎｏｕｔに２速のギヤ比ｉ２を乗算した回転数（同期回転数）Ｎｏに略等しくなるようにバイパスクラッチ３０の油圧を上昇させてトルクアップ制御することにより、車速対応の２速ギヤ回転同期を行う。   Next, the process proceeds to step S104, and the process of FIG. 3 is executed, so that the input shaft rotational speed Ni is substantially equal to the rotational speed (synchronous rotational speed) No obtained by multiplying the output shaft rotational speed Nout by the second gear ratio i2. By increasing the hydraulic pressure of the bypass clutch 30 and performing torque-up control, the second-speed gear rotation synchronization corresponding to the vehicle speed is performed.

このトルクアップ制御では、入力軸回転数Ｎｉに対する回転数フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御の目標値を、同期回転数Ｎｏを２速ギヤ締結開始時の回転数と同量のオフセット値βだけ低回転側にオフセットさせた値（Ｎｏ−β）とする。これは、以下のステップＳ１０４において、入力軸回転数Ｎｉが同期判定回転数範囲内に入ったか否かにより同期判定を行う際に、同期回転数Ｎｏをオフセット値βだけ低回転側にオフセットさせた回転数（Ｎｏ−β）を中心として上下に差回転αの幅の同期判定回転数範囲（Ｎｏ−β±αの範囲）を設定することに呼応するものである。   In this torque-up control, the target value of the rotational speed feedback (F / B) control with respect to the input shaft rotational speed Ni is reduced by the same amount of offset value β as the rotational speed at the start of second-speed gear engagement. The value offset to the side (No-β). This is because, in the following step S104, when the synchronization determination is made based on whether or not the input shaft rotation speed Ni is within the synchronization determination rotation speed range, the synchronization rotation speed No is offset to the low rotation side by the offset value β. This corresponds to setting a synchronous determination rotation speed range (a range of No−β ± α) with the width of the differential rotation α in the vertical direction around the rotation speed (No−β).

すなわち、図４に示すように、同期回転数Ｎｏを目標値としてバイパスクラッチ３０のトルクアップ制御により入力軸回転数Ｎｉの回転同期を行った場合には、入力軸回転数Ｎｉが同期回転数Ｎｏに向かって収束するよう制御されることから、入力軸回転数Ｎｉが同期回転数Ｎｏに向かって収束していく過程において、入力軸回転数Ｎｉが同期判定回転数範囲の上限値（Ｎｏ＋α−β）より高い状態に止まって同期判定がなされず、ギヤ締結の機会を失う虞がある。このため、バイパスクラッチ３０のトルクアップによる回転数フィードバック制御の目標値を、同期回転数Ｎｏから同期判定回転数範囲の中心値（Ｎｏ−β）にオフセットさせることで、確実にギヤ締結の機会を得るようにする。   That is, as shown in FIG. 4, when the rotation synchronization of the input shaft rotational speed Ni is performed by the torque-up control of the bypass clutch 30 with the synchronous rotational speed No as the target value, the input shaft rotational speed Ni is the synchronous rotational speed No. Therefore, in the process in which the input shaft rotational speed Ni converges toward the synchronous rotational speed No, the input shaft rotational speed Ni is the upper limit value (No + α−β) of the synchronous determination rotational speed range. ) There is a possibility that it will remain in a higher state and the synchronization determination will not be made, and the opportunity for gear fastening will be lost. For this reason, by offsetting the target value of the rotational speed feedback control by increasing the torque of the bypass clutch 30 from the synchronous rotational speed No to the center value (No-β) of the synchronous determination rotational speed range, the opportunity of gear engagement is surely obtained. To get.

具体的には、先ず、図３のステップＳ２０１において、同期回転数Ｎｏをオフセット値βだけ低回転側にオフセットさせて入力軸回転数Ｎｉの回転フィードバックの目標値とし、以下の（１）式に示すように、入力軸回転数Ｎｉと回転フィードバックの目標値との差分に比例定数Ｋｐを乗算してＦ／Ｂ比例量Ｔｆｂｐを算出する。
Ｔｆｂｐ＝Ｋｐ×（Ｎｉ−（Ｎｏ−β）） …（１） Specifically, first, in step S201 of FIG. 3, the synchronous rotational speed No is offset to the low rotational side by the offset value β to obtain the target value of the rotational feedback of the input shaft rotational speed Ni. As shown, the F / B proportional amount Tfbp is calculated by multiplying the difference between the input shaft rotational speed Ni and the target value of the rotational feedback by a proportional constant Kp.
Tfbp = Kp × (Ni− (No−β)) (1)

続くステップＳ２０２では、以下の（２）式に示すように、入力軸回転数Ｎｉと回転フィードバックの目標値との差分に積分定数Ｋｉを乗算した値を演算周期毎に積算し、Ｆ／Ｂ積分量Ｔｆｂｉを算出する。
Ｔｆｂｉ＝Ｔｆｂｉ＋Ｋｉ×（Ｎｉ−（Ｎｏ−β）） …（２） In the following step S202, as shown in the following equation (2), the value obtained by multiplying the difference between the input shaft rotational speed Ni and the target value of the rotation feedback by the integration constant Ki is integrated every calculation cycle, and F / B integration is performed. A quantity Tfbi is calculated.
Tfbi = Tfbi + Ki × (Ni− (No−β)) (2)

更に、ステップＳ２０３で、以下の（３）式に示すように、バイパスクラッチ３０の回転同期開始時の入力軸回転数及び入力トルクと目標変速時間とから演算されるバイパスクラッチ締結力のフィードフォーワード分Ｔｆｆに、Ｆ／Ｂ比例量ＴｆｂｐとＦ／Ｂ積分量Ｔｆｂｉとを加算してバイパスクラッチ締結力Ｔを算出し、対応する油圧を出力することにより、バイパスクラッチ３０をトルクアップする。
Ｔ＝Ｔｆｆ＋Ｔｆｂｐ＋Ｔｆｂｉ …（３） Further, in step S203, as shown in the following equation (3), the feed forward of the bypass clutch engagement force calculated from the input shaft rotation speed and input torque at the time of starting the rotation synchronization of the bypass clutch 30 and the target shift time. By adding the F / B proportional amount Tfbp and the F / B integral amount Tfbi to the minute Tff to calculate the bypass clutch engagement force T, and outputting the corresponding hydraulic pressure, the bypass clutch 30 is torqued up.
T = Tff + Tfbp + Tfbi (3)

以上のバイパスクラッチ３０のトルクアップ制御により、入力側ギヤ列３１，３２と出力側ギヤ列３３，２１，２２とを介して出力軸５に伝達されるトルクが上昇する。このとき、総ギヤ列のギヤ比が３速〜４速相当の変速比に設定されているので、入力軸回転数（１速ギヤでのエンジン回転数）Ｎｉは、３速〜４速相当に向けて低下していく。そして、ステップＳ１０５において、回転同期判定を行う。   By the torque-up control of the bypass clutch 30 described above, the torque transmitted to the output shaft 5 through the input side gear trains 31 and 32 and the output side gear trains 33, 21, and 22 is increased. At this time, since the gear ratio of the total gear train is set to a gear ratio corresponding to the third speed to the fourth speed, the input shaft speed (engine speed in the first speed gear) Ni is equivalent to the third speed to the fourth speed. It will decline towards. In step S105, rotation synchronization determination is performed.

この回転同期判定は、入力軸回転数Ｎｉが同期回転数Ｎｏに差回転αを加えた上限値と同期回転数Ｎｏから差回転αを減算した下限値との範囲（Ｎｏ±αの範囲）内に入ったか否かを判定する従来の同期判定に対し、同期回転数Ｎｏをオフセット値βだけ低回転側にオフセットさせた回転数（Ｎｏ−β）を中心として上下に差回転αの幅を有する同期判定回転数範囲（Ｎｏ−β±αの範囲）、換言すれば、同期回転数Ｎｏに差回転αを加えた値と同期回転数Ｎｏから差回転αを減算した値との双方を、オフセット値βだけ低回転数側にオフセットさせた同期判定回転数範囲内に入力軸回転数Ｎｉが入ったか否かを判定することにより行う。   This rotation synchronization determination is made within the range (the range of No ± α) where the input shaft rotation speed Ni is the upper limit value obtained by adding the differential rotation α to the synchronous rotation speed No and the lower limit value obtained by subtracting the differential rotation α from the synchronous rotation speed No. In contrast to the conventional synchronization determination for determining whether or not the engine has entered, the width of the differential rotation α is vertically centered on the rotation number (No−β) obtained by offsetting the synchronization rotation number No to the low rotation side by the offset value β. The synchronization determination rotation speed range (No-β ± α range), in other words, both the value obtained by adding the differential rotation α to the synchronous rotation speed No and the value obtained by subtracting the differential rotation α from the synchronous rotation speed No are offset. This is performed by determining whether or not the input shaft rotational speed Ni is within the synchronization determination rotational speed range that is offset to the low rotational speed side by the value β.

ここで、オフセット値βは、差回転α以上の値とし（β≧α）、回転同期判定における上限値（Ｎｏ＋α−β）が同期回転数Ｎｏを上回らないようにする。また、同期判定回転数範囲の幅を、従来と同様の回転数幅２αとするのは、必要な判定時間を確保するためである。   Here, the offset value β is set to a value equal to or larger than the differential rotation α (β ≧ α) so that the upper limit value (No + α−β) in the rotation synchronization determination does not exceed the synchronous rotation speed No. Also, the reason why the width of the synchronization determination rotation speed range is set to the rotation speed width 2α similar to the conventional case is to secure a necessary determination time.

そして、入力軸回転数ＮｉがＮｏ−α−β≦Ｎｉ≦Ｎｏ＋α−βの条件を満足するまで前述のステップＳ１０４のトルクアップ制御を行い、Ｎｏ−α−β≦Ｎｉ≦Ｎｏ＋α−βの条件を満足したとき、２速へのシフト操作可能な回転数になったと判断し、ステップＳ１０５からステップＳ１０６へ進んで第１のシンクロ機構２３のシンクロスリーブ５１を２速ドリブンギヤ１６のギヤドッグ５３側にシフトさせて噛み合わせ、２速ギヤを締結する。この２速ギヤの締結によるアップシフト後は、ステップＳ１０７で、油圧を下げてバイパスクラッチ３０を開放し、１速から２速への変速制御を終了する。   Then, the torque-up control in step S104 described above is performed until the input shaft rotational speed Ni satisfies the condition of No−α−β ≦ Ni ≦ No + α−β, and the condition of No−α−β ≦ Ni ≦ No + α−β is satisfied. When satisfied, it is determined that the number of revolutions that can be shifted to the second speed is reached, and the process proceeds from step S105 to step S106 to shift the sync sleeve 51 of the first sync mechanism 23 to the gear dog 53 side of the second speed driven gear 16. Mesh and fasten the 2nd gear. After the upshift due to the engagement of the second speed gear, in step S107, the hydraulic pressure is lowered to release the bypass clutch 30, and the shift control from the first speed to the second speed is completed.

以上のように、非対称のチャンファ面を有するシンクロ機構における回転同期判定の回転数範囲を、同期回転数を上回らないよう低回転数側にオフセット値βだけオフセットさせることにより、図５に示すように、入力軸回転数Ｎｉが差回転αによる回転数幅内にあり、且つ入力軸回転数Ｎｉが同期回転数Ｎｏ以下のときにのみ同期判定がなされる。従って、従来のオフセット無しの回転同期判定のように、入力軸回転数Ｎｉが同期回転数Ｎｏ以上であっても差回転αによる回転数幅内にあれば回転同期と判定されてしまうことがない。   As described above, the rotational speed range of the rotational synchronization determination in the synchro mechanism having the asymmetric chamfer surface is offset by the offset value β to the low rotational speed side so as not to exceed the synchronous rotational speed, as shown in FIG. The synchronization determination is made only when the input shaft rotational speed Ni is within the rotational speed range due to the differential rotation α and the input shaft rotational speed Ni is equal to or less than the synchronous rotational speed No. Accordingly, even if the input shaft rotational speed Ni is equal to or higher than the synchronous rotational speed No as in the conventional rotational synchronization determination without offset, it is not determined that the rotational synchronization is within the rotational speed range by the differential rotation α. .

これにより、入力軸回転数Ｎｉに対応するシンクロ機構のギヤドッグ５３の回転数が同期回転数Ｎｏに対応するシンクロスリーブ５１の回転数よりも大きい状態で互いのチャンファ面が接触する機会をなくし、ギヤドッグ５３の回転数がシンクロスリーブ５１の回転数よりも小さい状態で互いのチャンファ面を接触させて良好なスプライン噛合を得ることができる。すなわち、ギヤドッグ５３の鈍角のチャンファ面５３ａとシンクロスリーブ５１の鈍角のチャンファ面５１ａとが接触することによるシフトスピードの低下を回避し、回転同期の崩れと変速時のショックを防止することができる。   This eliminates the opportunity for the chamfer surfaces to come into contact with each other when the rotation speed of the gear dog 53 of the synchronization mechanism corresponding to the input shaft rotation speed Ni is larger than the rotation speed of the synchronization sleeve 51 corresponding to the synchronization rotation speed No. A good spline meshing can be obtained by bringing the chamfer surfaces into contact with each other in a state where the rotational speed of 53 is smaller than the rotational speed of the synchro sleeve 51. That is, it is possible to avoid a decrease in shift speed due to the contact between the obtuse chamfer surface 53a of the gear dog 53 and the obtuse chamfer surface 51a of the synchro sleeve 51, and to prevent the rotation synchronization from being lost and the shock at the time of shifting.

しかも、バイパスクラッチ３０のトルクアップ制御により回転同期を行う際、入力軸回転数の回転フィードバックの目標値を、同期判定回転数範囲の中心値（Ｎｏ−β）にオフセットさせるので、入力軸回転数が同期判定回転数範囲の上限値（Ｎｏ＋α−β）と同期回転数Ｎｏとの間に入ってギヤ締結の機会を失うことを防止し、確実にギヤ締結を行うことができる。   In addition, when the rotation synchronization is performed by the torque-up control of the bypass clutch 30, the target value of the rotation feedback of the input shaft rotation speed is offset to the center value (No-β) of the synchronization determination rotation speed range. Can be prevented from entering between the upper limit value (No + α−β) of the synchronization determination rotation speed range and the synchronization rotation speed No and losing the opportunity of gear engagement, and gear engagement can be performed reliably.

次に、本発明の実施の第２形態について説明する。図６〜図９は本発明の実施の第２形態に係わり、図６は入力軸回転数と同期判定の回転数範囲とを示す説明図、図７は１速から２速への変速制御を示すフローチャート、図８はバイパスクラッチのトルクアップ制御を示すフローチャート、図９は入力軸回転数と同期回転数とギヤ締結タイミングとの関係を示す説明図である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIGS. 6 to 9 relate to the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is an explanatory diagram showing the input shaft rotation speed and the rotation speed range for synchronization determination, and FIG. 7 shows the shift control from the first speed to the second speed. FIG. 8 is a flowchart showing torque-up control of the bypass clutch, and FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship among the input shaft speed, the synchronous speed, and the gear engagement timing.

前述の第１形態においては、回転同期の際の回転フィードバックの目標値を、同期判定回転数範囲の中心（Ｎｏ−β）としているため、図６に示すように、入力軸回転数Ｎｉが同期回転数Ｎｏから離れる作用が働いている場合であっても、同期判定回転数範囲内に入っていれば同期判定がなされ、ギヤ締結を開始する可能性がある。このような状況では、シフトストローク中に回転同期が崩れ、変速ショックが発生する虞がある。   In the first embodiment described above, since the target value of the rotation feedback at the time of rotation synchronization is the center (No-β) of the synchronization determination rotation speed range, the input shaft rotation speed Ni is synchronized as shown in FIG. Even when the action of moving away from the rotational speed No is working, if it is within the synchronous determination rotational speed range, the synchronous determination is made and there is a possibility that the gear engagement is started. In such a situation, there is a possibility that the rotation synchronization is lost during the shift stroke and a shift shock occurs.

従って、第２形態では、入力軸回転数Ｎｉが同期回転数Ｎｏに向かう作用が働くときにギヤ締結が開始されるよう、入力軸回転数の回転フィードバックにおける目標値を、より同期回転数Ｎｏに近い値に変更する。具体的には、図７に示す第２形態の変速制御において、第１形態と同様のステップＳ１０１〜Ｓ１０３を経てステップＳ１０４’でバイパスクラッチ３０のトルクアップ制御を実行する際に、図８に示すトルクアップ制御による回転数フィードバック制御の目標値を変更する。   Therefore, in the second mode, the target value in the rotational feedback of the input shaft rotational speed is set to the synchronous rotational speed No so that the gear engagement is started when the action of the input shaft rotational speed Ni toward the synchronous rotational speed No is activated. Change to a close value. Specifically, in the speed change control of the second mode shown in FIG. 7, when the torque-up control of the bypass clutch 30 is executed in step S <b> 104 ′ through steps S <b> 101 to S <b> 103 similar to those of the first mode, shown in FIG. 8. The target value of the rotational speed feedback control by the torque up control is changed.

すなわち、図８のステップＳ３０１，Ｓ３０２における入力軸回転数Ｎｉの回転フィードバックの目標値を、同期回転数Ｎｏを第２のオフセット値β’だけ低回転側にオフセットさせた値（Ｎｏ−β’）とし、（１），（２））式のオフセット値βを第２のオフセット値β’に代えて、Ｆ／Ｂ比例量Ｔｆｂｐ、Ｆ／Ｂ積分量Ｔｆｂｉを算出する。そして、ステップＳ３０３において、前述の（３）式と同様、これらのＦ／Ｂ比例量Ｔｆｂｐ、Ｆ／Ｂ積分量Ｔｆｂｉをフィードフォーワード分Ｔｆｆに加算することにより、バイパスクラッチ締結力Ｔを算出する。   That is, the target value of the rotational feedback of the input shaft rotational speed Ni in steps S301 and S302 of FIG. 8 is a value obtained by offsetting the synchronous rotational speed No to the low rotational side by the second offset value β ′ (No−β ′). Then, the F / B proportional amount Tfbp and the F / B integral amount Tfbi are calculated by replacing the offset value β in the equations (1) and (2)) with the second offset value β ′. In step S303, the bypass clutch engagement force T is calculated by adding the F / B proportional amount Tfbp and the F / B integral amount Tfbi to the feedforward amount Tff in the same manner as the above-described equation (3). .

また、以上の回転フィードバックの目標値の変更に対応して、図７の変速制御における同期判定（ステップＳ１０５’）の回転数範囲も変更する。ステップＳ１０５’における同期判定回転数範囲は、回転フィードバックの目標値（Ｎｏ−β’）を上限とし、この上限から低回転側に差回転αによる幅２αを設けたものであり、入力軸回転数ＮｉがＮｏ−２α−β’≦Ｎｉ≦≦Ｎｏ−β’の範囲内に入ったとき、回転が同期したと判定する。   Further, in response to the change of the target value of the rotation feedback described above, the rotation speed range of the synchronization determination (step S105 ') in the shift control of FIG. 7 is also changed. The synchronization determination rotation speed range in step S105 ′ has a rotation feedback target value (No−β ′) as an upper limit, and a width 2α due to the differential rotation α is provided on the low rotation side from this upper limit. When Ni enters the range of No-2α-β ′ ≦ Ni ≦≦ No-β ′, it is determined that the rotation is synchronized.

第２のオフセット値β’は、回転フィードバックの目標値が、同期回転数Ｎｏより低い値で同期回転数Ｎｏに最も近い値となるように設定する。例えば、回転フィードバックの目標値（Ｎｏ−β’）を、第１形態の同期判定回転数範囲の上限値（Ｎｏ−β＋α）に設定する場合には、第２のオフセット値β’は、オフセット値βと差回転αとの差分に相当する。   The second offset value β ′ is set so that the target value of the rotation feedback is a value lower than the synchronous rotational speed No and closest to the synchronous rotational speed No. For example, when the target value (No−β ′) of the rotation feedback is set to the upper limit value (No−β + α) of the synchronization determination rotation speed range of the first form, the second offset value β ′ is the offset value. This corresponds to the difference between β and the differential rotation α.

以上により、図９に示すように、バイパスクラッチ３０のトルクアップ制御によって入力軸回転数Ｎｉが同期回転数Ｎｏに近い目標値で制御され、入力軸回転数Ｎｉが同期判定回転数範囲に入ったとき、入力軸回転数Ｎｉが同期判定回転数範囲内で同期回転数Ｎｏに向かう作用が働くときにギヤ締結が開始されることになる。これにより、第１形態と同様に確実にギヤ締結の機会を得ると共に、シフトストローク中の回転同期の崩れによる変速ショックを未然に回避することができる。   As described above, as shown in FIG. 9, the input shaft rotational speed Ni is controlled at the target value close to the synchronous rotational speed No by the torque-up control of the bypass clutch 30, and the input shaft rotational speed Ni enters the synchronous determination rotational speed range. When the input shaft rotational speed Ni acts toward the synchronous rotational speed No within the synchronous determination rotational speed range, the gear engagement is started. As a result, as in the first embodiment, it is possible to reliably obtain an opportunity for gear engagement and to avoid a shift shock due to a loss of rotational synchronization during the shift stroke.

尚、上述した各実施の形態は、バイパスクラッチ３０のギヤ列に５速の変速ギヤを介在させた場合について説明したが、他の変速段の変速ギヤを用いてこのギヤ列を構成しても良い。また、上述した各実施の形態において、入力クラッチ２の上流（エンジン側）にトルクコンバータを配置しても良い。このような構成にすれば、トルクコンバータによるトルク増幅作用によって、駆動系の伝達トルクに余裕を持たせることができ、高負荷走行等において有利になる。   In each of the above-described embodiments, the case where the fifth-speed transmission gear is interposed in the gear train of the bypass clutch 30 has been described. However, the gear train may be configured using transmission gears of other speed stages. good. Moreover, in each embodiment mentioned above, you may arrange | position a torque converter in the upstream (engine side) of the input clutch 2. FIG. With such a configuration, a margin can be given to the transmission torque of the drive system by the torque amplification action by the torque converter, which is advantageous in high-load running or the like.

本発明の実施の第１形態に係わり、変速制御系を示す構成図The block diagram which shows the speed-change control system in connection with 1st Embodiment of this invention. 同上、１速から２速への変速制御を示すフローチャートSame as above, flow chart showing shift control from 1st speed to 2nd speed 同上、バイパスクラッチのトルクアップ制御を示すフローチャートSame as above, flowchart showing torque-up control of bypass clutch 同上、入力軸回転数と同期判定の回転数範囲とを示す説明図As above, an explanatory diagram showing the input shaft rotation speed and the rotation speed range for synchronization determination 同上、入力軸回転数と同期回転数とギヤ締結タイミングとの関係を示す説明図As above, an explanatory diagram showing the relationship between the input shaft rotation speed, the synchronous rotation speed, and the gear engagement timing. 本発明の実施の第２形態に係わり、入力軸回転数と同期判定の回転数範囲とを示す説明図Explanatory drawing which concerns on 2nd Embodiment of this invention and shows an input shaft rotational speed and the rotational speed range of a synchronous determination. 同上、１速から２速への変速制御を示すフローチャートSame as above, flow chart showing shift control from 1st speed to 2nd speed 同上、バイパスクラッチのトルクアップ制御を示すフローチャートSame as above, flowchart showing torque-up control of bypass clutch 同上、入力軸回転数と同期回転数とギヤ締結タイミングとの関係を示す説明図As above, an explanatory diagram showing the relationship between the input shaft rotation speed, the synchronous rotation speed, and the gear engagement timing. 従来例に係わり、１速から２速への変速制御を示すフローチャートFlowchart showing shift control from 1st speed to 2nd speed related to the conventional example. 同上、ギヤドッグの回転数がシンクロスリーブの回転数より小さい状態でのチャンファ面の接触を示す説明図The same as above, explanatory drawing showing contact of the chamfer surface in a state where the rotation speed of the gear dog is smaller than the rotation speed of the synchro sleeve 同上、ギヤドッグの回転数がシンクロスリーブの回転数より大きい状態でのチャンファ面の接触を示す説明図The same as above, explanatory drawing showing the contact of the chamfer surface in a state where the rotation speed of the gear dog is larger than the rotation speed of the synchro sleeve

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン
３ 変速機
４ 入力軸
５ 出力軸
２３〜２５ シンクロ機構
３０ バイパスクラッチ
５０ シンクロハブ
５１ シンクロスリーブ
５１ａ，５１ｂ チャンファ面（シンクロスリーブのチャンファ面）
５２ ボークリング
５３ ギヤドッグ
５３ａ，５３ｂ チャンファ面（ギヤドッグのチャンファ面）
α 差回転
β オフセット値
Ｎｉ 入力軸回転数
Ｎｏｕｔ 出力軸回転数
Ｎｏ 同期回転数

代理人 弁理士 伊 藤 進 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 3 Transmission 4 Input shaft 5 Output shaft 23-25 Synchro mechanism 30 Bypass clutch 50 Synchro hub 51 Synchro sleeve 51a, 51b Chamfer surface (Chamfer surface of synchro sleeve)
52 Boring 53 Gear dog 53a, 53b Chamfer surface (Chamfer surface of gear dog)
α Differential rotation β Offset value Ni Input shaft speed Nout Output shaft speed No Synchronous speed

Agent Patent Attorney Susumu Ito

Claims (4)

非対称のチャンファ面を有するシンクロ機構と、入力軸から出力軸への伝達トルクを可変するクラッチとを制御し、ギヤ式変速機の変速動作を自動的に制御する自動変速機の変速制御装置であって、
上記シンクロ機構の回転同期を判定するための同期判定回転数範囲を、この同期判定回転数範囲の上限値が出力軸回転数にギヤ比を乗算した同期回転数を上回らないよう設定する手段と、
上記ギヤ式変速機を変速動作させるとき、上記クラッチのトルク可変による回転数フィードバック制御の目標値を、上記同期判定回転数範囲内に設定して上記シンクロ機構の回転同期を行う手段と、
入力軸回転数が上記同期判定回転数範囲内となったとき、上記シンクロ機構をシフト動作させて変速段を変更する手段とを備えたことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。 This is a shift control device for an automatic transmission that controls a synchronization mechanism having an asymmetric chamfer surface and a clutch that varies the transmission torque from the input shaft to the output shaft, and automatically controls the shift operation of the gear transmission. And
Means for setting a synchronization determination rotation speed range for determining rotation synchronization of the synchro mechanism so that an upper limit value of the synchronization determination rotation speed range does not exceed a synchronization rotation speed obtained by multiplying the output shaft rotation speed by a gear ratio;
Means for performing a rotation synchronization of the synchro mechanism by setting a target value of the rotation speed feedback control by varying the torque of the clutch within the synchronization determination rotation speed range when shifting the gear type transmission;
A shift control apparatus for an automatic transmission, comprising: means for shifting the synchro mechanism when the input shaft rotation speed falls within the synchronization determination rotation speed range to change a gear position. 上記同期判定回転数範囲を、上記同期回転数に規定の差回転を加えた値と、上記同期回転数から上記差回転を減算した値との双方を、上記差回転以上のオフセット値だけ低回転側にオフセットさせて設定することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。   The synchronization determination rotation speed range is a low rotation of both the value obtained by adding the specified differential rotation to the synchronous rotation speed and the value obtained by subtracting the differential rotation from the synchronous rotation speed by an offset value equal to or greater than the differential rotation. 2. The shift control device for an automatic transmission according to claim 1, wherein the shift control device is set to be offset to the side. 上記目標値を、上記同期判定回転数範囲の中心値に設定することを特徴とする請求項１又は２記載の自動変速機の変速制御装置。   The shift control device for an automatic transmission according to claim 1 or 2, wherein the target value is set to a center value of the synchronization determination rotation speed range. 上記目標値を、上記同期判定回転数範囲の上限値に設定することを特徴とする請求項１又は２記載の自動変速機の変速制御装置。   3. The shift control device for an automatic transmission according to claim 1, wherein the target value is set to an upper limit value of the synchronization determination rotation speed range.

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