JP2010116978A - 車両の変速制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 変速機コントローラ111は、車速センサ112により検出された車速と、ABSコントローラ122により各車輪速に基づいて演算された擬似車体速とのうち、値の高い方を制御用車速として選択し、当該制御用車速に基づいてツインクラッチ式自動マニュアルトランスミッション2の変速段を切り替える。
【選択図】 図1
Description
図1の車両用パワートレインは、車両の駆動源であるエンジン1およびツインクラッチ式自動マニュアルトランスミッション(変速機)2を主たる構成要素とする。
ツインクラッチ式自動マニュアルトランスミッション2の出力軸6(図2参照)は、図外のプロペラシャフトおよびディファレンシャルギヤ装置を介して左右駆動輪に結合する。
エンジン1の出力軸(クランクシャフト1a)は、奇数変速段(第1速、第3速、第5速、後退)用の自動湿式回転クラッチC1、および偶数変速段(第2速、第4速、第6速)用の自動湿式回転クラッチC2に共通な自動クラッチドラムC/Dに駆動結合する。
エンジン出力軸1aの回転は、奇数変速段クラッチC1および偶数変速段クラッチC2を介して第1入力軸4および第2入力軸5へ選択的に入力できる。
奇数変速段クラッチC1および偶数変速段クラッチC2を介してエンジン回転が選択的に入力される第1入力軸4および第2入力軸5のうち、第2入力軸5は中空とし、これを第1入力軸4上に嵌合するが、内側の第1入力軸4および外側の第2入力軸5を相互に同心状態で回転自在とする。
これら第1入力軸4および第2入力軸5、並びに出力軸6に平行に配してカウンターシャフト10を設ける。
これらカウンターギヤ11および出力歯車12を相互に噛合させてカウンターシャフト10を出力軸6に駆動結合する。
後退歯車組GRは、第1入力軸4の後端延長部4aに一体成形した後退入力歯車15と、カウンターシャフト10上に回転自在に設けた後退出力歯車16と、これら歯車15、16に噛合してこれら歯車15,16間を逆転下に駆動結合するリバースアイドラギヤ17とで構成する。
リバースアイドラギヤ17は、変速機ケースに植設したリバースアイドラ軸18により回転自在に支持する。
第5速歯車組G5は、第1入力軸4の後端延長部4aに回転自在に設けた第5速入力歯車31と、カウンターシャフト10に駆動結合して設けた第5速出力歯車32とを相互に噛合させて構成する。
この1速−後退用同期噛合機構21は、カウンターシャフト10と共に回転するカップリングスリーブ21aを図示の中立位置から左行させて自動クラッチギヤ21bに噛合させるとき、第1速出力歯車14がカウンターシャフト10に駆動結合されて第1速を実現可能なものとする。カップリングスリーブ21aを図示の中立位置から右行させて自動クラッチギヤ21cに噛合させるとき、後退出力歯車16がカウンターシャフト10に駆動結合されて後退を実現可能なものとする。
この3速−5速用同期噛合機構22は、第1入力軸4(その後端延長部4a)と共に回転するカップリングスリーブ22aを図示の中立位置から右行させて自動クラッチギヤ22bに噛合させるとき、第3速入力歯車19が第1入力軸4に駆動結合されて第3速を実現可能なものとする。カップリングスリーブ22aを図示の中立位置から左行させて自動クラッチギヤ22cに噛合させるとき、第5速入力歯車31が第1入力軸4に駆動結合されて第5速を実現可能なものとする。
第6速歯車組G6は第2入力軸5の比較的前部に配置し、第4速歯車組G4は第2入力軸5の後端に配置し、第2速歯車組G2は第2入力軸5のこれら前部および後端間中央部に配置する。
第2速歯車組G2は、第2入力軸5の外周に一体成形した第2速入力歯車25と、カウンターシャフト10上に回転自在に設けた第2速出力歯車26とを相互に噛合させて構成する。
第4速歯車組G4は、第2入力軸5の外周に一体成形した第4速入力歯車27と、カウンターシャフト10上に回転自在に設けた第4速出力歯車28とを相互に噛合させて構成する。
この6速専用同期噛合機構29は、カウンターシャフト10と共に回転するカップリングスリーブ29aを図示の中立位置から左行させて自動クラッチギヤ29bに噛合させるとき、第6速出力歯車24がカウンターシャフト10に駆動結合されて第6速を実現可能なものとする。
この2速−4速用同期噛合機構30は、カウンターシャフト10と共に回転するカップリングスリーブ30aを図示の中立位置から左行させて自動クラッチギヤ30bに噛合させるとき、第2速出力歯車26がカウンターシャフト10に駆動結合されて第2速を実現可能なものとする。カップリングスリーブ30aを図示の中立位置から右行させて自動クラッチギヤ30cに噛合させるとき、第4速出力歯車28がカウンターシャフト10に駆動結合されて第4速を実現可能なものとする。
(非走行レンジ)
動力伝達を希望しない中立(N)レンジや駐車(P)レンジのような非走行レンジにおいては、自動湿式回転クラッチC1,C2の双方を解放しておき、また、同期噛合機構21,22,29,30のカップリングスリーブ21a,22a,29a,30aを全て図示の中立位置にして、ツインクラッチ式自動マニュアルトランスミッションを動力伝達が行われない中立状態にする。
なお駐車(P)レンジにあってはさらに、パークロック装置により変速機出力軸6を機械的に回転不能にロックする。
前進動力伝達を希望するDレンジや、後退動力伝達を希望するRレンジのような走行レンジにおいては、エンジン1で駆動されるオイルポンプO/P(図2参照)からの作動油を媒体とし、以下のごとくに同期噛合機構21,22,29,30のカップリングスリーブ21a,21b,29a,30aをシフト動作させると共に、自動クラッチC1,C2を締結・解放制御することにより、各前進変速段や、後退変速段を実現することができる。
Dレンジのような前進走行レンジで第1速を希望する場合、同期噛合機構21のカップリングスリーブ21aを左行させて歯車14をカウンターシャフト10に駆動結合し、これによる奇数変速段グループの第1速へのプリシフト後、非走行レンジで解放状態だった自動湿式回転クラッチC1を締結する。
これにより自動クラッチC1からのエンジン回転が第1入力軸4、第1速歯車組G1、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より出力され、第1速での動力伝達を行うことができる。
またNレンジからDレンジへのセレクト操作に呼応して上記第1速を実現する場合は、上記奇数変速段グループの第1速へのプリシフトと同時に、同期噛合機構30のカップリングスリーブ30aを左行させて歯車26をカウンターシャフト10に駆動結合し、これにより偶数変速段グループの第2速へのプリシフトも済ませておく。
しかして、自動クラッチC2が非走行レンジでの解放状態を継続するため、第2速が実現されることはない。
第1速から第2速へのアップシフトに際しては、N→Dセレクト時に上記のごとく偶数変速段グループが第2速へプリシフトされているため、自動クラッチC1を解放させつつ、非走行レンジで解放状態だった自動クラッチC2を締結進行させること(スリップ締結制御)により、つまり両自動クラッチC1,C2の掛け替えにより第1速から第2速へのアップシフトを行わせることができる。
これにより自動クラッチC2からのエンジン回転が第2入力軸5、第2速歯車組G2、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より出力され、第2速での動力伝達を行うことができる。
なお上記の1→2変速が終わったら、同期噛合機構22のカップリングスリーブ22aを右行させて歯車19を第1入力軸4に駆動結合し、奇数変速段グループの1→3プリシフトを行わせておく。
第2速から第3速へのアップシフトに際しては、1→2アップシフト時に上記のごとく奇数変速段グループが第3速へプリシフトされているため、自動クラッチC2を解放させつつ、第2速で解放状態だった自動クラッチC1を締結進行させること(スリップ締結制御)により、つまり両自動クラッチの掛け替えにより第2速から第3速へのアップシフトを行わせることができる。
これにより自動クラッチC1からのエンジン回転が第1入力軸4、第3速歯車組G3、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より出力され、第3速での動力伝達を行うことができる。
なお上記の2→3変速が終わったら、同期噛合機構30のカップリングスリーブ30aを中立位置に戻して歯車26をカウンターシャフト10から切り離すと共に、同期噛合機構30のカップリングスリーブ30aを右行させて歯車28をカウンターシャフト10に駆動結合し、これによる偶数変速段グループの2→4プリシフトを行わせておく。
第3速から第4速へのアップシフトに際しては、2→3アップシフト時に上記のごとく偶数変速段グループが第4速へプリシフトされているため、自動クラッチC1を解放させつつ、第3速で解放状態だった自動クラッチC2を締結進行させること(スリップ締結制御)により、つまり両自動クラッチの掛け替えにより第3速から第4速へのアップシフトを行わせることができる。
これにより自動クラッチC2からのエンジン回転が第2入力軸5、第4速歯車組G4、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より出力され、第4速での動力伝達を行うことができる。
なお上記の3→4変速が終わったら、同期噛合機構22のカップリングスリーブ22aを中立位置に戻して歯車19を第1入力軸4から切り離すと共に、同期噛合機構22のカップリングスリーブ22aを左行させて歯車31を第1入力軸4に結合し、これによる奇数変速段グループの3→5プリシフトを行わせておく。
第4速から第5速へのアップシフトに際しては、3→4アップシフト時に上記のごとく奇数変速段グループが第5速へプリシフトされているため、自動クラッチC2を解放させつつ、第4速で解放状態だった自動クラッチC1を締結進行させること(スリップ締結制御)により、つまり両自動クラッチの掛け替えにより第4速から第5速へのアップシフトを行わせる。
これにより自動クラッチC1からのエンジン回転が第1入力軸4、第5速歯車組G5、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より出力され、第5速での動力伝達を行うことができる。
なお上記の4→5変速が終わったら、同期噛合機構30のカップリングスリーブ30aを中立位置に戻して歯車28をカウンターシャフト10から切り離すと共に、同期噛合機構29のカップリングスリーブ29aを左行させて歯車24をカウンターシャフト10に駆動結合し、これによる偶数変速段グループの4→6プリシフトを行わせておく。
第5速から第6速へのアップシフトに際しては、4→5アップシフト時に上記のごとく偶数変速段グループが第6速へプリシフトされているため、自動クラッチC1を解放させつつ、第5速で解放状態だった自動クラッチC2を締結進行させること(スリップ締結制御)により、つまり両自動クラッチの掛け替えにより第5速から第6速へのアップシフトを行わせる。
これにより自動クラッチC2からのエンジン回転が第2入力軸5、第6速歯車組G6、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より軸線方向に出力され、第6速での動力伝達を行うことができる。
5→6変速後の変速はダウンシフトしか存在せず、奇数変速段グループを直下の第5速へプリシフトされた状態にすべきであるから、同期噛合機構22のカップリングスリーブ22aを第5速実現時と同じ左行位置に保って歯車31を第1入力軸4に結合させたままとする。
後退走行を希望して非走行レンジからRレンジに切り替えた場合においては、同期噛合機構21のカップリングスリーブ21aを中立位置から右行させて歯車16をカウンターシャフト10に駆動結合し、これによる奇数変速段グループの後退変速段へのプリシフト後、非走行レンジで解放状態であった自動湿式回転クラッチC1を締結する。
これにより自動クラッチC1からのエンジン回転が第1入力軸4、後退歯車組GR、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より出力され、この際、後退歯車組GRにより回転方向を逆にされることから、後退変速段での動力伝達を行うことができる。
なお、後退変速段での発進時は、それ用に自動クラッチC1を締結進行させるスリップ締結制御により、発進ショックのない滑らかな後発進を行わせることとする。
図3は、実施例1の変速機コントローラ111で実行されるDレンジ選択時の変速制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、以下の説明では、車速センサ112からの車速VSPを「センサ値」、ABSコントローラ122からCAN通信線121を介して得られる擬似車体速Vxを「CAN車速」という。
V=VSPn-1
Vx-o=Vx−Vo
V=VSP
V=Vx-o
実施例1のツインクラッチ式自動マニュアルトランスミッションを含む自動変速機では、出力軸回転数を検出する車速センサにより検出したセンサ値VSPを用いて、適切な変速比を選択している。このため、車速センサの断線等によりパルスが検出不能となり、センサ値VSPが低下した場合、意図しないダウンシフトが発生する。例えば、100km/hで走行中に断線が発生すると、センサ値を0km/hと判断して高変速段(第5速、第6速変速段)から第1速変速段への変速が行われ、意図しないダウンシフトが発生する。
まず、前者のセンサ値と擬似車体速とのセレクトハイを行う方法では、CAN車速Vxは各車輪速に基づいてABSコントローラで演算された後、CAN通信線を介して得られる値であるため、車速センサのセンサ値VSPに対して遅れが生じる。この遅れは、演算やCANの通信周期等に起因するものである。
図7は、実施例1の半断線発生時における制御用車速選択作用を示すタイムチャートであり、車両は一定速度で走行している。
図8は、実施例1の急減速時における制御用車速選択作用を示すタイムチャートであり、車速センサ112は正常に動作している。
時点t10では、ドライバがブレーキペダルの踏み込みを開始したため、時点t10以降の区間では、車両の急減速に伴い、センサ値VSPおよびオフセット後CAN車速Vx-oお低下する。このとき、センサ値VSPは、オフセット後CAN車速Vx-oよりも常に高い値であるため、制御用車速Vはセンサ値VSPに維持される。
これに対し、車速センサ112の正常時には、制御用車速Vとして常にセンサ値VSPを選択することで、変速タイミングにずれ(遅れ)が生じるのを防止できる。
実施例1の車両の変速制御装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) 変速機コントローラ111は、センサ値VSPとオフセット後CAN車速Vx-oとのうち値の高い方を制御用車速Vとして選択し、当該制御用車速Vに基づいてツインクラッチ式自動マニュアルトランスミッション2の変速段を切り替える。これにより、半断線やパルス抜けフェール時における急激なダウンシフトの発生を防止できると。また、車両の急減速時、実際の車速に対して変速タイミングがずれる(遅れる)のを防止できる。
以上、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に示したものに限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない程度の設計変更等があっても本発明に含まれる。
6 出力軸
111 変速機コントローラ(変速制御手段)
112 車速センサ(車速検出手段)
122 ABSコントローラ(車速演算手段)
Claims (4)
- 車両の駆動源と駆動輪との間の駆動伝達経路上の任意位置の回転数を検出し、車速に応じた車速検出値を出力する車速検出手段と、
前記駆動伝達経路上であって前記車速検出手段とは異なる位置の回転数に基づいて、車速に応じた車速演算値を出力する車速演算手段と、
前記車速検出値と、前記車速演算値から所定のオフセット値を減算したオフセット後車速演算値とのうち値の高い方を制御用車速として選択し、当該制御用車速に基づいて変速機の変速比を設定する変速制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の変速制御装置。 - 請求項1に記載の車両の変速制御装置において、
前記オフセット値を、前記制御用車速が前記車速検出値から前記オフセット後車速演算値へ切り替わったとき、前記変速機が二段以上のダウンシフトを発生しない値に設定したことを特徴とする車両の変速制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載の車両の変速制御装置において、
前記オフセット値を、前記車速検出手段が正常に動作しているとき、常に前記オフセット後車速演算値が前記車速検出値を下回る値に設定したことを特徴とする車両の変速制御装置。 - 変速機の出力軸回転数を検出し、車速検出値として出力する車速検出手段と、
各車輪速に基づいて車速に応じた車速演算値を出力する車速演算手段と、
前記車速演算手段から通信線を介して入力した前記車速演算値から所定のオフセット値を減算してオフセット後車速演算値を算出し、算出したオフセット後車速演算値と前記車速検出値とのうち値の高い方を制御用車速として選択し、当該制御用車速に基づいて変速機の変速比を設定する変速制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の変速制御装置。
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2008
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