JP2006112536A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】前段に副変速機を備えた自動変速機の変速制御装置において、副変速機が高速段を選択した状態で急減速した場合でも、エンジンストップしてしまうことがない自動変速機の変速制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン15の出力側に接続された複数の変速段を有する副変速機20を備えた自動変速機の変速制御装置において、主変速機14が搭載された車両の運転状態に関する情報aの入力により、車両の運転状態に応じて副変速機20の各変速段の何れかを選択制御する変速制御手段11と、車両の減速度情報bの入力により、車両の急減速を判断する急減速判断手段12と、車両の急減速時、車両の運転状態とは無関係に副変速機20の変速段を低速側に移行させる急減速時変速手段13とを有する。
【選択図】図1
【解決手段】エンジン15の出力側に接続された複数の変速段を有する副変速機20を備えた自動変速機の変速制御装置において、主変速機14が搭載された車両の運転状態に関する情報aの入力により、車両の運転状態に応じて副変速機20の各変速段の何れかを選択制御する変速制御手段11と、車両の減速度情報bの入力により、車両の急減速を判断する急減速判断手段12と、車両の急減速時、車両の運転状態とは無関係に副変速機20の変速段を低速側に移行させる急減速時変速手段13とを有する。
【選択図】図1
Description
この発明は、自動変速機の変速制御装置に関し、特に、原動機との間に複数段の変速機構を有する副変速機を備えた自動変速機の変速制御装置に関する。
従来、自動変速機の前段に、原動機からの回転を減速して自動変速機に入力する低速段、及び原動機からの回転をそのまま自動変速機に入力する直結段(高速段)を有する副変速機を備えた自動変速機の入力回転伝道機構が知られている(特許文献1参照)。
この入力回転伝道機構により、発進時には、副変速機を低速段に設定し、副変速機の後段に設置された前後進切替機構の前進クラッチ又は後進クラッチの締結進行制御を行う。これにより、副変速機の低速段の場合、ロックアップクラッチの締結を行わず流体を介して動力を伝達する伝達効率の悪いトルクコンバータを用いなくても、そのトルク増幅機能と同様な機能を果たすことが可能である。
特開2003−035353号公報
しかしながら、副変速機の変速制御は、車速とアクセル開度によって判断される運転状態に基づき高低2段の変速段の何れか一方を選択して行うことから、副変速機が高速段を選択した状態で急減速した場合、エンジンストップしてしまうことがあった。つまり、副変速機が高速段を選択した状態での急減速時には、車速の低下に従い通常時の変速タイミングで高速段から低速段に切り替え指令しても、油圧の応答遅れ等により実際に低速段に切り替わるまでに遅れが生じてしまい、その間、高速段が維持されるため、エンジン回転数がエンジンストッブ限界回転数以下になってしまうからである。
この発明の目的は、前段に副変速機を備えた自動変速機の変速制御装置において、副変速機が高速段を選択した状態で急減速した場合でも、エンジンストップしてしまうことがない自動変速機の変速制御装置を提供することである。
上記目的を達成するため、この発明に係る自動変速機の変速制御装置は、原動機の出力側に接続された複数の変速段を有する副変速機を備えた自動変速機の変速制御装置において、前記自動変速機が搭載された車両の運転状態に関する情報の入力により、前記車両の運転状態に応じて前記副変速機の各変速段の何れかを選択制御する変速制御手段と、前記車両の減速度情報の入力により、前記車両の急減速を判断する急減速判断手段と、前記車両の急減速時、前記車両の運転状態とは無関係に前記副変速機の変速段を低速側に移行させる急減速時変速手段とを有している。
上記構成を有することにより、原動機の出力側に接続された複数の変速段を有する副変速機を備えた自動変速機の変速制御装置は、変速制御手段が、自動変速機が搭載された車両の運転状態に関する情報の入力により、車両の運転状態に応じて副変速機の各変速段の何れかを選択制御し、急減速判断手段が、車両の減速度情報の入力により、車両の急減速を判断し、急減速時変速手段が、車両の急減速時、車両の運転状態とは無関係に副変速機の変速段を低速側に移行させる。
この発明によれば、車両の運転状態に関する情報の入力により、急減速判断手段が車両の運転状態に関する情報と車両減速度情報から急減速を判定すると、副変速機を最低速段に変速する。つまり、車両の急減速時、そのときの運転状態とは無関係に副変速機の変速段を低速側に変速するので、実際に低速段に切り替わるまでに遅れが生じて、その間、高速段が維持されるということが無く、副変速機が高速段を選択した状態で急減速した場合でも、変速遅れによるエンジン回転の低下に伴うエンジンストップを回避することができる。
以下、この発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図1は、この発明の一実施の形態に係る自動変速機の変速制御装置の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、自動変速機の変速制御装置10は、変速制御手段11、急減速判断手段12及び急減速時変速手段13を有しており、変速制御手段11からの制御信号を副変速機20に出力し、前段に副変速機20を備えた自動変速機(主変速機)14の変速制御を行う。
図1は、この発明の一実施の形態に係る自動変速機の変速制御装置の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、自動変速機の変速制御装置10は、変速制御手段11、急減速判断手段12及び急減速時変速手段13を有しており、変速制御手段11からの制御信号を副変速機20に出力し、前段に副変速機20を備えた自動変速機(主変速機)14の変速制御を行う。
変速制御手段11は、主変速機14が搭載された車両の運転状態に関する情報aの入力により、車両の運転状態に応じて副変速機20の変速段を制御する。急減速判断手段12は、車両の運転状態に関する情報a及び車両の減速度情報bの入力により、車両が急減速状態にあるか否かを判断する。車両が急減速状態にあると判断した場合、急減速時変速手段13に対し急減速情報cを出力する。
急減速時変速手段13は、急減速判断手段12から急減速情報cが入力すると、変速制御手段11に対し、副変速機20の変速段を強制的に低速側に移行させるように変速制御手段11の作動を制御する変速制御信号dを出力する。この変速制御信号dの入力により、変速制御手段11は、副変速機20に対し、変速段を強制的に低速側に移行させる変速指令eを出力し、副変速機20の変速段を、車両の現在の運転状態とは無関係に低速側に変速する。
この変速制御装置10により、例えば車両のアンチロックブレーキ装置(Antilock Brake System:ABS)作動時、車両の運転状態に関する情報としてABS作動信号aが出力され、副変速機20を最低速段に変速することができる。このABS作動信号aと共に車両の減速度情報bが、急減速判断手段12に入力する。
図2は、図1の副変速機を備えた自動変速機の伝動経路を示す模式図である。図2に示すように、主変速機14は、エンジン(原動機)15の出力側に接続された副変速機20を備えたトロイダル型無段変速機であり、エンジン15からの回転は、副変速機20、主変速機14及び変速機入力軸16を経て前後進切り換え機構17に伝達される。
前後進切り換え機構17の後段には、フロント側とリア側の2個のトロイダル伝動ユニット18,19が設置されている。これらトロイダル伝動ユニット18,19のそれぞれは、入力ディスク18a,19aと、これに同軸に対向配置した出力ディスク18b,19bを有している。各出力ディスク18b,19bは、背中合わせになるように同軸に配置され、フロント側入出力ディスク18a,18bとリア側入出力ディスク19a,19bのそれぞれの間には、一対ずつのパワーローラ18c,19cを介在させている。
両出力ディスク18b,19bは、配置に際し、それぞれの入力ディスク18a,19aを主軸30に回転係合させて前後進切り換え機構17からの回転が共通に入力するように、主軸30上に回転自在に支持される。また、両出力ディスク18b,19bは、中空出力軸31を介して相互に一体結合されており、この中空出力軸31上に出力歯車32が固設される。出力歯車32は、カウンターシャフト33の前端に取り付けられたカウンターギヤ34に噛合し、カウンターシャフト33の後端は、出力歯車組35を経て、主軸30の後方に同軸配置した変速機出力軸36に駆動結合する。
前後進切り換え機構17からの回転は、各入力ディスク18a,19aへ共通に伝達し、各入力ディスク18a,19aの回転は、対応する各パワーローラ18c,19cを介して各出力ディスク18b,19bに達する。そして、各出力ディスク18b,19bの回転に共通して回転する出力歯車32、出力歯車32に噛合するカウンターギヤ34、カウンターシャフト33、及び出力歯車組35を順次経由して、変速機出力軸36から、前後進切り換え機構17からの回転が取り出される。
変速に際しては、各パワーローラ18c,19cを、自己の回転軸線がフロント側入出力ディスク18a,18bとリア側入出力ディスク19a,19bのそれぞれの回転軸線と交差する中立位置から同期して同位相で(同じ変速方向に)オフセットさせると、各パワーローラ18c,19cが、回転時の分力によりパワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線周りに同期して同位相で傾転する。これにより、フロント側入出力ディスク18a,18bとリア側入出力ディスク19a,19bに対する各パワーローラ18c,19cの接触軌跡円弧径が連続的に変化して、所定の無段変速を行うことができる。
なお、変速比が指令変速比になったところで、各パワーローラ18c,19cをオフセットが0の初期ストローク位置に戻すことにより、各パワーローラ18c,19cの自己傾転は行われなくなり指令変速比を保つことができる。
副変速機20は、ハウジング21内に以下の部品を組み込んで構成されており、ハウジング21は、ドライブプレート22を介してエンジン15のクランクシャフトに結着している。つまり、トロイダル伝動ユニット18,19と共に自動変速機を構成する前後進切り換え機構17の入力軸(自動変速機の入力軸)16をハウジング21内に挿入し、入力軸16の挿入端部上に単純遊星歯車組23を装着する。単純遊星歯車組23は、サンギヤ23sと、リングギヤ23rと、これら両ギヤ23s,23rに噛合する複数のピニオン23pと、該ピニオン23pをピニオンシャフト23tを介して回転自在に支持するキャリア23cとから成る通常のものである。
単純遊星歯車組23のキャリア23cを、入力軸16に駆動結合すると共に高速段選択クラッチ24のクラッチハブ24hにも駆動結合する。単純遊星歯車組23のリングギヤ23rは、ワンウェイクラッチ25を介し中空の固定軸26上に乗せてエンジン15の回転と逆方向に回転し得ないようにする。そして、ワンウェイクラッチ25は、インナレースを中空固定軸26(変速機ケース)に固定すると共にアウタレースをリングギヤ23rに接続し、中空固定軸26とリングギヤ23rの間に位置する。
高速段選択クラッチ24は、クラッチハブ24hの他に、ハウジング21内に回転自在に収納したクラッチドラム24dを備え、このクラッチドラム24dを、高速段用ダンパー27を介してハウジング21に駆動結合する。クラッチドラム24dは、更に、低速段用ダンパー28を介して単純遊星歯車組23のサンギヤ23sに駆動結合する。
また、高速段選択クラッチ24は、クラッチドラム24d内に軸線方向摺動可能に嵌合したクラッチピストン(図示しない)を備え、このピストンを、油圧で単純遊星歯車組23側へストロークさせると、締結によりクラッチドラム24dとクラッチハブ24hを結合する。このとき、高速段用ダンパー27からの回転が、低速段用ダンパー28を経由することなくキャリア23cを経て入力軸16にそのまま(高速:直結段選択状態で)伝達される。
一方、クラッチピストンに油圧が加わらず高速段選択クラッチ24が解放されているとき(図2参照)は、高速段用ダンパー27からの回転が低速段用ダンパー28を経由して単純遊星歯車組23のサンギヤ23sに達する。ここで、サンギヤ23sは、高速段選択クラッチ24が解放されており、また、ワンウェイクラッチ25がリングギヤ23rのエンジン15と逆方向の回転を阻止しているため、キャリア23cを減速下に同方向へ回転駆動し、これにより、動力は低速段選択状態で入力軸16に伝達される。
なお、高速段用ダンパー27のダンパー特性は、高速段選択状態(直結段選択状態)で要求される特性に設定し、低速段用ダンパー28は、低速段選択状態で要求される特性に設定しておく。
ここで、前後進切り換え機構17の実態構成を補足説明する。前後進切り換え機構17は、前進クラッチ17a及び後進ブレーキ17bの他に、単純遊星歯車組17cを備える。そして、前進クラッチ17aを油圧により締結するときは、単純遊星歯車組17cのサンギヤ17dとリングギヤ17eが結合されて、単純遊星歯車組17cを、全ての回転メンバが一体的に回転するインターロック状態とし、入力軸16からの回転をそのまま後段のトロイダル伝動ユニット18,19に伝達することにより、Dレンジでの前進走行を可能にする。
また、後進ブレーキ17bを油圧により締結するときは、単純遊星歯車組17cのキャリア17fが固定されて、入力軸16からの回転を減速、逆転下にサンギヤ17dより後段のトロイダル伝動ユニット18,19へ伝達することにより、Rレンジでの後進走行を可能にする。
このため、P,Nレンジでの駐停車時においては、前進クラッチ17a及び後進ブレーキ17bの双方を解放して入力軸16からの回転を後段のトロイダル伝動ユニット18,19へ伝達しないことで、駐停車を可能にする。
このように、副変速機20は、エンジン15からの回転を減速して自動変速機14に入力する低速段、及びエンジン15からの回転をそのまま自動変速機14に入力する直結段(高速段)を有している。この副変速機20を備えた自動変速機14においてABS作動時に最低速段に変速する際の、変速制御装置10による変速制御を説明する。この変速制御装置10は、マイクロコンピュータを主体として構成され、記憶媒体(Read Only Memory:ROM)に記憶された変速制御プログラム(図示しない)を実行することで、車両の運転状態に関する情報a及び車両の減速度情報bの入力に応じた変速制御を行う。
図3は、図1の変速制御装置によるABS作動時の変速制御動作の流れを示す制御フローチャートである。図3に示すように、先ず、急減速判断部12において、ABS作動を示すABS作動信号aの入力の有無を検出し、ABS作動信号aがオン(ON)か否かを判断する(ステップS101)。ABS作動信号aの入力を検出した、ABS作動信号aがオンである(yes)場合、急減速フラグを立て急減速フラグオンとする(ステップS102)。この急減速フラグの初期値はオフ(OFF)とする。
一方、ABS作動信号aの入力を検出しない(no)場合、減速度情報bから、減速度が予め設定された一定値より大きい(減速度>一定値)か否かを判断する(ステップS103)。即ち、ステップS102とステップS103を経ることで、ABS作動信号aと減速度情報bのオア(OR)判定を行う。ここで、減速度が一定値より大きい(yes)場合、急減速フラグオンとする(ステップS102)。
急減速フラグオンの後、現在の変速段が最低速段以外か否かを判断する(ステップS104)。現在の変速段が最低速段以外である(yes)場合、最低速段への変速を実行する(ステップS105)。これにより、ABS作動による急減速時に最低速段を選択することができる。その後、処理開始(START)に戻る。一方、現在の変速段が最低速段以外でない(no)、即ち、現在の変速段が最低速段である場合、既に最低速段であるので、最低速段への変速を実行せず(ステップS106)、その後、処理開始(START)に戻る。
また、減速度が予め設定された一定値より大きい(減速度>一定値)か否かを判断した(ステップS103)際に、減速度が一定値より大きくない(no)場合、急減速フラグオンか否かを判断する(ステップS107)。ここで、急減速フラグオンである(yes)場合、急減速フラグオンになってからの時間が予め設定された一定値より小さい(急減速フラグオンの時間<一定値)か否かを判断する(ステップS108)。急減速フラグオンになってからの時間が一定値より小さい(yes)場合、最低速段への変速を実行せず(ステップS106)、その後、処理開始(START)に戻る。つまり、減速度が一定値より大きくない場合は、急減速フラグオンであっても、急減速フラグオンから一定時間は変速を禁止している。
一方、急減速フラグオンか否かを判断した(ステップS107)際に、急減速フラグオンでない(no)場合は、通常時制御を行った(ステップS109)後に、処理開始(START)に戻る。また、急減速フラグオンになってからの時間が予め設定された一定値より小さいか否かを判断した(ステップS108)際に、急減速フラグオンになってからの時間が一定値より小さくない(no)場合は、急減速フラグオフとして通常制御を行った(ステップS110)後に、処理開始(START)に戻る。
このように、この発明に係る自動変速機の変速制御装置10は、ABS作動時、急減速判断手段12がABS作動信号aと車両減速度情報bから急減速を判定すると、副変速機20を最低速段に変速する。つまり、急減速時、そのときの運転状態とは無関係に副変速機20の変速段を低速側に変速するので、実際に低速段に切り替わるまでに遅れが生じて、その間、高速段が維持されるということが無く、変速遅れによるエンジン回転の低下に伴うエンジンストップを回避することができる。
また、この変速制御装置10においては、急減速時、副変速機20の複数の変速段の内から最低速段が選択されるように設定されており、最低速段への選択は、エンジン15から変速機出力軸36を介して駆動輪(図示しない)へと向かって動力が伝達されるときに、ワンウェイクラッチ25の締結により行われる。つまり、急減速時に選択される最低速段をワンウェイクラッチ化することにより、変速応答性が向上する。
また、主変速機14が例えば故障等により変速不能になると、副変速機20が最低速段を選択するように設定した場合、急減速時に最低速段が選択された後、車両停止前にアクセル踏み込み等で急減速判定を終了した状態では、急減速判定を終了した後の一定時間、最低速段から高速段への移行を禁止している。これにより、急減速判定を終了した後の一定時間は、最低速段が保持されるので、急減速判定の解除終了後、直ぐに高速段に変速した場合に生じる、変速による駆動力の低下や変速ショック等の発生を回避することができる。
また、主変速機14が例えば故障等により変速不能になると、副変速機20が最低速段を選択するように設定した場合、急減速判断手段12による急減速の判断を、ABS作動信号aと車両速度から算出される減速度情報bの何れか一方が予め設定された各々の閾値を超えたときに行うようにしている。これにより、急減速であることをより早く確実に判断することができる。
10 自動変速機の変速制御装置
11 変速制御手段
12 急減速判断手段
13 急減速時変速手段
14 自動変速機
15 エンジン
16 変速機入力軸
17 前後進切り換え機構
17a 前進クラッチ
17b 後進ブレーキ
17c 単純遊星歯車組
17d サンギヤ
17e リングギヤ
17f キャリア
18,19 トロイダル伝動ユニット
18a,19a 入力ディスク
18b,19b 出力ディスク
18c,19c パワーローラ
20 副変速機
21 ハウジング
22 ドライブプレート
23 単純遊星歯車組
23c キャリア
23p ピニオン
23r リングギヤ
23s サンギヤ
23t ピニオンシャフト
24 高速段選択クラッチ
24d クラッチドラム
24h クラッチハブ
25 ワンウェイクラッチ
26 中空固定軸
27 高速段用ダンパー
28 低速段用ダンパー
30 主軸
31 中空出力軸
32 出力歯車
33 カウンターシャフト
34 カウンターギヤ
35 出力歯車組
36 変速機出力軸
a 車両の運転状態に関する情報
b 減速度情報
c 急減速情報
d 変速制御信号
e 変速指令
11 変速制御手段
12 急減速判断手段
13 急減速時変速手段
14 自動変速機
15 エンジン
16 変速機入力軸
17 前後進切り換え機構
17a 前進クラッチ
17b 後進ブレーキ
17c 単純遊星歯車組
17d サンギヤ
17e リングギヤ
17f キャリア
18,19 トロイダル伝動ユニット
18a,19a 入力ディスク
18b,19b 出力ディスク
18c,19c パワーローラ
20 副変速機
21 ハウジング
22 ドライブプレート
23 単純遊星歯車組
23c キャリア
23p ピニオン
23r リングギヤ
23s サンギヤ
23t ピニオンシャフト
24 高速段選択クラッチ
24d クラッチドラム
24h クラッチハブ
25 ワンウェイクラッチ
26 中空固定軸
27 高速段用ダンパー
28 低速段用ダンパー
30 主軸
31 中空出力軸
32 出力歯車
33 カウンターシャフト
34 カウンターギヤ
35 出力歯車組
36 変速機出力軸
a 車両の運転状態に関する情報
b 減速度情報
c 急減速情報
d 変速制御信号
e 変速指令
Claims (4)
- 原動機の出力側に接続された複数の変速段を有する副変速機を備えた自動変速機の変速制御装置において、
前記自動変速機が搭載された車両の運転状態に関する情報の入力により、前記車両の運転状態に応じて前記副変速機の各変速段の何れかを選択制御する変速制御手段と、
前記車両の減速度情報の入力により、前記車両の急減速を判断する急減速判断手段と、
前記車両の急減速時、前記車両の運転状態とは無関係に前記副変速機の変速段を低速側に移行させる急減速時変速手段と
を有する自動変速機の変速制御装置。 - 前記急減速時変速手段は、前記車両の急減速時、前記複数の変速段の内の最低速段を選択するように設定され、前記最低速段の選択は、前記原動機から駆動輪へと動力が伝達されるときにワンウェイクラッチの締結により行われる請求項1に記載の自動変速機の変速制御装置。
- 前記急減速時変速手段は、前記自動変速機の変速不能時、前記複数の変速段の内の最低速段を選択するように設定され、前記車両の急減速時に最低速段が選択された後、前記車両の停止前に急減速判断を終了した場合、急減速判断を終了した後の一定時間は最低速段から高速段への移行を禁止する請求項1に記載の自動変速機の変速制御装置。
- 前記急減速時変速手段は、前記自動変速機の変速不能時、前記複数の変速段の内の最低速段を選択するように設定され、
前記急減速判断手段は、入力するABS(Antilock Brake System)作動信号と車両速度情報から算出される減速度の何れか一つが各々の閾値を超えた場合、急減速と判断する請求項1に記載の自動変速機の変速制御装置。
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