JP4637997B2

JP4637997B2 - Rotation synchronization control device for transmission

Info

Publication number: JP4637997B2
Application number: JP2000101294A
Authority: JP
Inventors: 伸之西村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: JP2001280472A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ギアの変速を円滑にする変速機の回転同期制御装置に係り、特に、電子制御を好適に運用して一層の円滑化を図る変速機の回転同期制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トラクタヘッドにトレーラを連結する形式の大型のトラックなどでは、トレーラに荷を満載している場合、トレーラが空の場合、トラクタヘッド単体の場合などで、総重量負荷が大きく異なるが、どの場合の運転でも良好なエンジン状態を保ちつつ快適運転を行うために、普通の荷台付きトラックよりも変速段数をかなり多くしてある。例えば、４段変速が可能な主変速機の前段・後段に、比較的変速比の小さい２段変速のスプリッタと比較的変速比の大きい２段変速のレンジとを挿入し、これらスプリッタ、主変速機、レンジの組み合わせにより、総合で１６段変速が可能な構成としたものがある。このように多段変速を採用することにより、広い速度範囲にわたり良好なエンジン状態が得られるギア段選択を可能にすると共に無理のない加減速を行うことができる。
【０００３】
ギア段の切替えは、コンピュータを介しアクチュエータで行われるが、そのシフトチェンジ操作は、コントロールユニット制御による自動変速操作と、マニュアル操作とが可能である。チェンジレバーは、安定位置であるＤポジション（＝Ｈポジション）から瞬時的に前傾・後傾させることが可能に構成されており、マニュアルチェンジの場合、チェンジレバーをＨポジションから前傾させるとシフトアップ操作、後傾させるとシフトダウン操作が運転者の要求としてコントロールユニットに認識される。そして、コントロールユニットが現在のギア段をそれより高速（または低速）のギア段に切り替える。このシフトアップ操作（またはシフトダウン操作）を繰り返すことで現状のギア段より順次高い（または低い）ギア段に変速できる。また、チェンジレバーをホールド（Ｈ）ポジションに保持すると、現ギア段が保持される。自動変速操作の場合、チェンジレバーは操作することなくＤポジションのままで、コントロールユニットがエンジン状態や車速を考慮して最適のギア段を選択し、ギア段の切替えを実行する。自動変速操作の場合でも、運転者がチェンジレバーをＤポジションから前傾、後傾させると、コントロールユニットは現在選択しているギア段からのシフトアップ・シフトダウンを受けつけるようになっている。
【０００４】
この種の車両では、エンジンもコントロールユニット（ＥＣＵ）にて制御されており、アクセルペダルの操作量がスロットル開度または燃料噴射量を要求する信号としてコントロールユニットに読み込まれ、コントロールユニットがアクチュエータによって燃料供給量を調節するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の多段変速機では、メインシャフト上にメインシャフトに対して回転自在なメインギアに一体のドグギアと、メインシャフトと一体に回転するスリーブとを複数備え、適宜なドグギアとスリーブとを噛合させることにより、減速比の異なるギア組み合わせを選ぶようになっているが、スリーブ回転数とドグギア回転数とが大きく異なると噛合が難しいので、各噛合部分にメカニカルなシンクロ機構を設けてある。しかし、前記のような多段変速機になると、シンクロ機構による重量及び全長の増大が問題となる。
【０００６】
本出願人は、ギア段切替えがコントロールユニットで行われるのを利用し、機械的なシンクロ機構をなくし、スリーブ回転とドグギア回転との回転同期をコントロールユニットで行う電子シンクロ制御方式を提唱するものである。電子シンクロ制御方式では、変速機の入力側及び出力側の回転部に回転センサを取り付け、検出される回転数からスリーブ回転数（＝メインシャフト回転数）とドグギア回転数（＝メインギア回転数）とを求めると共に、噛合させようとしているドグギアの回転が相手のスリーブの回転に同期するようドグギア側回転数を制御することになる。
【０００７】
しかし、運転状況によっては、スリーブの回転が変化しているときがあり、このようなときにはドグギア側に目標値を定めて制御しても、スリーブの回転変化のために回転同期が不調になる場合がある。例えば、坂道を登っているときのシフトチェンジでは、車速が自然に低下しつつあるため、車両の推進出力軸に連結されているスリーブは回転数が低下していく。特にシフトダウン時のダブルクラッチ制御等により、ドグギア回転数を上昇させて目標ドグギア回転数に近付けたときには、スリーブ回転数が目標ドグギア回転数より低くなってしまうことがある。このため目標ドグギア回転数を低く設定しなおし、ドグギア回転数を低下させなければならなくなる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、電子制御を好適に運用して一層の円滑化を図る変速機の回転同期制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、クラッチを介しエンジンにより駆動されてメインシャフトに対して回転自在のメインギアと一体に回転するドグギアと、前記メインシャフトと一体に回転するスリーブとを有し、電子的にシンクロ制御される変速機において、ギア段切替えの時に現在のメインシャフト回転数に合わせた目標メインギア回転数より変速目標ギア段のメインギア回転数が低いときには前記クラッチを一時的に接続しメインギア回転数を上昇させるダブルクラッチ制御を実行するダブルクラッチ制御手段を有し、該ダブルクラッチ制御手段は、車速が所定値を超えているかまたは減速状態でないときには前記スリーブの回転数が低下していないと判断し、前記スリーブの回転数が低下していないと判断されるときには前記ダブルクラッチ制御を許可し、ギア段切替え中に、車速が所定値を超えておりかつ減速していることが検知されている状態から、車速が所定値以下でかつ減速していることが検知されると前記スリーブの回転数が低下していると判断し、前記スリーブの回転数が低下していると判断されるときには、前記ダブルクラッチ制御許可状態から前記ダブルクラッチ制御を禁止し、前記ダブルクラッチ制御が必要であるギア段切替えにおいて、前記ダブルクラッチ制御手段によりダブルクラッチ制御が許可中であれば、ギア抜き前に前記クラッチを断にするのと並行して前記エンジンの回転数を上昇させるダブルクラッチ制御を行うものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１１】
本発明に係る変速機の回転同期制御装置は、クラッチを介しエンジンにより駆動されてメインシャフトに対して回転自在のメインギアと一体に回転するドグギアと、前記メインシャフトと一体に回転するスリーブとを有する変速機に適用されるもので、コントロールユニットによる電子シンクロ制御方式を採用し、その電子シンクロ制御において使用されるダブルクラッチ制御と、図１に示したダブルクラッチ禁止制御とを備える。本発明を適用するに好適な車種として、トラクタヘッドにトレーラを連結し、多段変速を採用したデイーゼルエンジン車両を例にとる。また、この車両は、クラッチの断接についてもコントロールユニットを介しアクチュエータで行うオートクラッチ機構を備え、さらにそのオートクラッチ機構にクラッチペダルによるマニュアル断接系を挿入したものである。以下、要部を説明する。
【００１２】
回転同期制御装置を含むエンジン駆動系は、図２に示されるように、クラッチ３０４（図３に示す）を介してエンジンに結合された多段変速機構２０１、多段変速機構２０１のアクチュエータを構成する空圧シリンダ系２０２、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ２０３、多段変速機構２０１の出力軸の回転数を車速情報として検出するアウトプット回転センサ２０４、変速に関わる制御ロジックを実行するコントロールユニット（多段Ｔ／Ｍコントロールユニット）２０５、アクセルペダルの踏み込み量からアクセル開度を検出するアクセルセンサ２０６、運転者の変速操作をコントロールユニット２０５に伝えるチェンジレバー２０７、変速操作における自動変速／マニュアルを選択するＡ／Ｍ切換スイッチ（図示せず）、非常時等の特別な場合にギア段を強制的に設定する非常用変速スイッチ２０８、マニュアル断接を可能とするクラッチペダル２０９、現在選択されているギア段を数字で表示する集合計器コンソール内のギア表示部２１０などを備えている。２１１は、燃料噴射の時期及び噴射量等のエンジンに関わる制御ロジックを実行するコントロールユニット（ＥＣＵ；エンジンコントロールユニット）である。２１２は、電磁バルブ（ＭＶ）２１３で作動されるオートクラッチ機構の断接用アクチュエータである。コントロールユニット２０５は、エンジン回転センサ２０３、アウトプット回転センサ２０４、アクセルセンサ２０６その他からの運転状態を示す信号を入力し、内蔵されたシフトアップマップおよびシフトダウンマップ等のデータを読み出すと共に、多重タイマ割り込みにより数十ｍｓ等の時間間隔で各種の機能・制御を実行することができる。コントロールユニット２０５とコントロールユニット２１１とはバスケーブル等により接続されており、相互に連絡可能である。チェンジレバー２０７は、後進（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）、ドライブ（Ｄ）またはホールド（Ｈ）の安定ポジションと、シフトアップ操作要求（ＵＰ）、シフトダウン操作（ＤＯＷＮ）の瞬時的ポジションとを有し、レバー頂部にシフトチェンジのオートマチック／マニュアルを切り替えるＡ／Ｍ切換スイッチを配置したものである。
【００１３】
多段変速機構及び空圧シリンダ系の詳細を図３に示す。
【００１４】
多段変速機構は、４段変速が可能な主変速機３０１の前段に比較的変速比の小さい２段変速のスプリッタ３０２を挿入し、主変速機３０１の後段に比較的変速比の大きい２段変速のレンジ（副変速機）３０３を挿入したものである。スプリッタ３０２は、高速（Ｈ）、低速（Ｌ）、ニュートラルの３ポジションを有し、クラッチ３０４内のドリブンプレートが取り出したインプットシャフト３０５の回転をカウンタシャフト３０６にＨまたはＬの変速比で伝達するかまたは遮断することができる。
【００１５】
主変速機３０１は、１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ、４ｔｈ、Ｒｅｖの各メインギア及びニュートラルの６ポジションを有し、スプリッタ３０２がＬ側のときインプットシャフト３０５に連結された４ｔｈギアのドグギア３１５に対し、またスプリッタ３０２がＨ側のときカウンタシャフト３０６と一体の複数のカウンタギア３１７に常時噛合するメインギア３１８と一体の複数のドグギア３１５に対し、適宜のスリーブ３１６を空圧シリンダ系２０２の作動によりスライドさせることにより、いずれかのドグギア３１５の回転を前進４段に変速、または反転してメインシャフト３０７に取り込むかまたは遮断することができる。
【００１６】
レンジ３０３は、遊星歯車機構の中心に位置するサンギア３０８をメインシャフト３０７に固定し、サンギア３０８の外側に位置するプラネタリギア３０９を同軸保持するキャリア３１０をアウトプットシャフト３１１に固定して構成され、プラネタリギア３０９の外側に位置するリングギア３１２の結合をハウジング側のスプライン３１９またはアウトプットシャフト３１１側のスプライン３２０に切り換えることでメインシャフト３０７の回転をアウトプットシャフト３１１にＬまたはＨの変速比で伝達することができる。
【００１７】
３１３はカウンタシャフトブレーキであり、３１４はカウンタシャフト回転センサである。
【００１８】
空圧シリンダ系は、３つの電磁バルブ３３１，３３２，３３３でストローク制御されるスプリッタ用シリンダ３３０と、３つの電磁バルブ３４１，３４２，３４３でストローク制御されるセレクト用シリンダ３４０と、２つの電磁バルブ３５１，３５２でストローク制御されるスリーブシフト用シリンダ３５０と、２つの電磁バルブ３６１，３６２でストローク制御されるレンジ用シリンダ３６０と、１つの電磁バルブ３７１でオンオフ制御されるカウンタシャフトブレーキ３１３とを有し、これらの電磁バルブをコントロールユニット２０５によって制御し、組み合わせ動作させて、多段変速機構の各部を切り替えるようになっている。３８０はエア源である。
【００１９】
スプリッタ用シリンダ３３０は、シリンダ基底部に電磁バルブ３３１（以下、ＭＶＨという）、シリンダ胴部に電磁バルブ３３２（ＭＶＦ）、シリンダ頭頂部に電磁バルブ３３３（ＭＶＧ）をそれぞれ接続し、シリンダ胴部には両側にロッド３３４，３３５を備えたヘッド３３６を収容し、シリンダ基底部にはロッドを持たない単体ヘッド３３７を収容したものである。
【００２０】
ＭＶＦのみ動作させると、ヘッド３３６がシリンダ頭頂部方向（図の右側）に移動するので、ロッド３３５に連結されたスプリッタ３０２内のスプリッタスリーブがＬポジションに移動する。ＭＶＧのみ動作させると、ヘッド３３６がシリンダ基底部方向（図の左側）に移動するので、前記スプリッタスリーブがＨポジションに移動する。ＭＶＧとＭＶＨとを動作させると、単体ヘッド３３７がシリンダ胴部方向に移動するので、ヘッド３３６はシリンダ基底部方向への移動がロッド３３４に規制されて中間位置で止まり、スプリッタスリーブはニュートラルポジションに止まることになる。
【００２１】
セレクト用シリンダ３４０は、シリンダ基底部に電磁バルブ３４１（ＭＶＥ）、シリンダ胴部に電磁バルブ３４２（ＭＶＤ）、シリンダ頭頂部に電磁バルブ３４３（ＭＶＣ）をそれぞれ接続し、シリンダ胴部には両側にロッド３４４，３４５を備えたヘッド３４６を収容し、シリンダ基底部にはロッドを持たない単体ヘッド３４７を収容したものである。
【００２２】
ＭＶＤのみ動作させると、ヘッド３４６がシリンダ頭頂部方向（図の下側）に移動するので、ロッド３４５に連結されたセレクタ３９１がＮ３ポジションのシフタ３９２まで移動する。Ｎ３ポジションでは主変速機３０１を３ｒｄか４ｔｈにギア入れすることができる。ＭＶＣのみ動作させると、ヘッド３４６がシリンダ基底部方向に移動するので、セレクタ３９１がＮ１ポジションのシフタ３９３まで移動する。Ｎ１ポジションでは主変速機３０１をＲｅｖにギア入れすることができる。ＭＶＣとＭＶＥとを動作させると、単体ヘッド３４７がシリンダ胴部方向に移動するので、ヘッド３４６はシリンダ基底部方向への移動がロッド３４４に規制されて中間位置で止まり、セレクタ３９１がＮ２ポジションのシフタ３９４の位置に止まる。Ｎ２ポジションでは主変速機３０１を１ｓｔか２ｎｄにギア入れすることができる。
【００２３】
スリーブシフト用シリンダ３５０は、シリンダ頭頂部に電磁バルブ３５１（ＭＶＢ）、シリンダ基底部に電磁バルブ３５２（ＭＶＡ）をそれぞれ接続し、シリンダ胴部にロッド３５３を備えたヘッド３５４を収容したものである。
【００２４】
ＭＶＡのみ動作させると、ヘッド３５４がシリンダ頭頂部方向に移動するので、ロッド３５３に連結されたセレクタ３９１がシフタ３９２，３９３，３９４からなるシフタ群のＲｅｖ，２ｎｄ，４ｔｈ側に移動する。ＭＶＢのみ動作させると、ヘッド３５４がシリンダ基底部方向に移動するので、ロッド３５３に連結されたセレクタ３９１がシフタ群の１ｓｔ，３ｒｄ側に移動する。ＭＶＡとＭＶＢとを動作させると、ヘッド３５４は中立状態となり、セレクタ３９１は中立状態となる。
【００２５】
各シフタ３９２，３９３，３９４は主変速機３０１の該当段のスリーブ３１６に連結されているので、セレクト用シリンダ３４０によりセレクタ３９１をＮ１，Ｎ２，Ｎ３のいずれかのポジションに移動させ、スリーブシフト用シリンダ３５０によりセレクタ３９１を移動させると、所望のスリーブ３１６を所望のドグギア３１５に噛合させて主変速機３０１を前進４段及び後進に変速することができる。また、セレクタ３９１を中立状態とすることで主変速機３０１をニュートラルにすることができる。
【００２６】
レンジ用シリンダ３６０は、シリンダ頭頂部に電磁バルブ３６１（ＭＶＩ）、シリンダ基底部に電磁バルブ３６２（ＭＶＪ）をそれぞれ接続し、シリンダ胴部にロッド３６３を備えたヘッド３６４を収容したものである。
【００２７】
ＭＶＩのみ動作させると、ヘッド３６４がシリンダ基底部方向に移動するので、ロッド３６３に連結されたレンジ３０３内のレンジスリーブがＨポジションに移動する。ＭＶＪのみ動作させると、ヘッド３６４がシリンダ頭頂部方向に移動するので、レンジスリーブがＬポジションに移動する。
【００２８】
以上の空圧シリンダ系の各電磁バルブを組み合わせてオンオフすることにより、多段変速機構３０１を前進１６段及び後進２段に切り替えることができると共に、スプリッタニュートラル及び主変速機ニュートラルの２つのニュートラル状態をを得ることができる。
【００２９】
次に、クラッチを移動させるアクチュエータ系を図６に示す。
【００３０】
このアクチュエータ系は、断接用アクチュエータ２１２を構成するクラッチブースタ５０１、このクラッチブースタ５０１に空圧でストローク量を与える比例バルブ５０２、この比例バルブ５０２の上流で空気供給を遮断するオンオフバルブ５０３、クラッチを強制的に完断する非常用バルブ５０４、クラッチブースタ５０１のリレーピストン５０５を油圧で駆動するクラッチペダル２０９などからなる。５１１はエア源、５１２はダブルチェックバルブである。クラッチブースタ５０１は、供給された空気量に比例して部材５０６をストロークさせるもので、この部材５０６がクラッチ３０４のプレッシャープレートに連結されている。
【００３１】
コントロールユニット２０５は、車両のキースイッチにより主電源が投入されたときにオンオフバルブ５０３をオンにして比例バルブ５０２への空気供給を可能にする。主電源が切られたときには、オンオフバルブ５０３をオフにして比例バルブ５０２からの空気抜けによるエア源５１１の圧力低下を防止する。クラッチ断接の際には、コントロールユニット２０５より比例バルブ５０２に制御電流を与える。比例バルブ５０２は電流に比例した空気量をクラッチブースタ５０１に供給するので、クラッチ完接から完断までの任意のクラッチ位置が電流で制御できることになる。従って、半クラッチ等の繊細な制御もコントロールユニット２０５によるクラッチ位置制御で行うことができる。非常用バルブ５０４は、クラッチ３０４を急速に完断することができ、車両の異常時に飛び出しを防止するために使用される。非常用バルブ５０４のオンオフはコントロールユニット２０５から指令する他に、図示しない非常用スイッチよって手動操作することもできる。クラッチペダル２０９が踏まれた場合には、油圧によって部材５０６がストロークされると同時に、リレーピストン５０５が駆動されてクラッチブースタ５０１に空気が供給され、部材５０６のストロークが支援される。
【００３２】
多段変速機構の動作を説明する。
【００３３】
自動変速操作の場合、コントロールユニット２０５によりアクセルセンサ２０６で検出したアクセル開度と車速（アウトプット回転センサ２０４で検出したアウトプットシャフト回転数）とでシフトアップマップまたはシフトダウンマップ（図示せず）が参照され、最適なギア段に目標ギア段が設定されると、オートクラッチ機構によりクラッチ３０４が開放され、スプリッタ３０２、主変速機３０１、レンジ３０３がそれぞれ前述のように空圧シリンダ系２０２によって位置制御されることにより、目標ギア段への切替えが行われ、ギア入れ完了後、オートクラッチ機構によりクラッチ３０４が接続されるように制御される。
【００３４】
マニュアル操作の場合は、運転者のチェンジレバー２０７の前傾によるシフトアップ操作または後傾によるシフトダウン操作をコントロールユニット２０５が認識して現在のギア段より高速または低速の目標ギア段が設定され、ギア段切替えが行われる。オートクラッチ制御、即ち、クラッチの断接及びそれに伴う多段変速機構及び空圧シリンダ系の動作は、自動変速操作でもマニュアル操作でも同じであり、以下に説明する。
【００３５】
図４は、主変速機３０１、スプリッタ３０２、レンジ３０３のそれぞれで行われる動作を時間的順序に沿って表したものである。四角枠内は動作内容を枠右上はその動作に入る条件を示す。変速動作が開始され、同時にオートクラッチ制御によるクラッチ開放が開始される。クラッチストロークセンサ２１４によりクラッチ３０４が半クラッチ直前まで開き始めたことが検出されると、主変速機３０１ではスリーブシフト用シリンダ３５０が制御されギア抜きが開始される。また、目標ギア段が現在のギア段からスプリッタ変速を要する場合には、主変速機３０１のギア抜きと並行してスプリッタ３０２においてもスプリッタ用シリンダ３３０を作動させてニュートラル位置へのギア抜きが開始される。
【００３６】
主変速機側では、主変速機３０１のギア抜きが完了しニュートラルになったことを条件に、セレクト用シリンダ３４０による主変速機３０１のセレクトが開始される。同時に、目標ギア段がレンジ３０３の変速を要する場合には、レンジ用シリンダ３６０によりレンジ３０３がＨからＬへまたはＬからＨへ切り替えられる。
【００３７】
一方、スプリッタ側では、クラッチストロークセンサ２１４の信号により、クラッチ３０４が完全に開放されたことが検出されるか、またはギアポジションセンサ（図示せず）の信号により、主変速機３０１のギア抜きが完了したことが検出されたことを条件に、スプリッタ用シリンダ３３０によりＨまたはＬへのギア入れが実行される。スプリッタ３０２には図示しないがメカニカルなシンクロ機構が設けられているため、インプットシャフト３０５の回転数とスプリッタ３０２のＨまたはＬのドグギアの回転数とが同期され、円滑なスリーブの移動によるギア入れが達成される。なお、目標ギア段が現在のギア段からスプリッタ変速のみで可能な場合には、この段階で切り替えが完了する。
【００３８】
スプリッタ３０２のギア入れが終了し、レンジ３０３の切り替えが終了した時点で、主変速機３０１のギア抜きが完了していることを条件に、電子シンクロ制御が開始される。
【００３９】
電子シンクロ制御では、ドグギア３１５の回転数（＝メインギア回転数）がスリーブ３１６の回転数（＝メインシャフト回転数）より所定値以上高いときには、カウンタシャフトブレーキ制御を行う。即ち、電磁バルブ３７１をオンにすることによりカウンタシャフトブレーキ３１３をオンにしてドグギア３１５の回転数を下げる。ドグギア３１５の回転数がスリーブ３１６の回転数より所定値以上低いときには、ダブルクラッチ制御及びエンジン制御を行う。即ち、クラッチ３０４を一時的に接続してエンジン回転をインプットシャフト３０５に伝え、インプットシャフト３０５の回転数を高めてドグギア３１５の回転数を高める。このような電子シンクロ制御により、ドグギア３１５の回転数とスリーブ３１６の回転数との差を予め設定した許容値以内に制御することができる。
【００４０】
ドグギア３１５の回転数は、カウンタシャフト回転センサ３１４の出力から計算される。主変速機３０１に複数あるドグギア３１５のうち、切替えの目標となっているギア段のドグギア３１５の回転数を得るには、当該段のカウンタギア３１７とメインギア３１８との歯数比をカウンタシャフト回転数に掛ける。また、スリーブ３１６の回転数は、アウトプット回転センサ２０４の出力から計算される。レンジ３０３の目標となっている段がＨであればアウトプットシャフト回転数をそのままスリーブ回転数とし、レンジ３０３の目標となっている段がＬであればアウトプットシャフト回転数にＬ段の歯数比を掛けてスリーブ回転数とする。このスリーブ回転数が目標となっている段のドグギア３１５を制御する目標ドグギア回転数（目標メインギア回転数）となる。
【００４１】
主変速機３０１のセレクトが終了し、電子シンクロ制御において目標ドグギア回転数に対するドグギア回転数の回転数差が許容値以内に達していれば、クラッチ３０４が完全に開放されていることを確認した上で、スリーブシフト用シリンダ３５０による主変速機３０１のギア入れが実行される。ドグギア３１５の回転数とスリーブ３１６の回転数との差が許容値以内であるため、円滑なギア入れが達成される。この後、オートクラッチ制御によりクラッチ３０４が接続される。このようにしてギア段切替えが完了すると、その結果である現ギア段の情報が更新される。
【００４２】
ダブルクラッチ制御におけるエンジン、クラッチ及びカウンタシャフトの動作変化の様子を図５により説明する。ギア段切替えの開始と共にオートクラッチ制御によりクラッチ３０４が断になる。その後、電子シンクロ制御に移り、ダブルクラッチ制御が必要になると、ダブルクラッチ制御手段を兼ねるコントロールユニット２０５はコントロールユニットＥＣＵ２１１にエンジン回転数の目標値を与えてエンジン回転数を上昇させる。この目標値は目標ドグギア回転数から逆算したものである。次に、クラッチ３０４を一時的に接にする。このときエンジン回転数は目標値に達しているので、カウンタシャフト回転数はエンジン回転数に対してスプリッタ３０２の減速比に応じた値まで上昇する。ドグギア３１５の回転数は目標ドグギア回転数にまで高められる。そこで、クラッチ３０４を断にし、主変速機３０１のギア入れを実行する。
【００４３】
主変速機３０１のギア入れが終了し、クラッチ３０４が接続されると、アクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル制御が開始される。ギア段切替えを開始してから主変速機３０１のギア入れが終了するまでの間は、アクセルペダルの踏み込み量には無関係にコントロールユニットＥＣＵ２１１による疑似アクセル制御が行われる。
【００４４】
次に、図１のダブルクラッチ禁止制御を詳しく説明する。
【００４５】
まず、Ｓ１では、目標ギア段と現ギア段とが異なるかどうかを判定する。目標ギア段と現ギア段とが一致していれば、ギア段切替えが既に終了し、新たなギア段切替えを必要としていない状態なので、Ｓ６に進み、ダブルクラッチ禁止を解除し、処理を終了する。Ｓ１にて、目標ギア段と現ギア段とが一致していなければ、ギア段切替え中かこれからギア段切替えが必要な状態なので、Ｓ２に進み、車速の判定に移行する。
【００４６】
Ｓ２における車速の判定では、車速が予め定めた所定値、例えば、１０ｋｍ／ｈより大きいかどうかを判定する。車速が所定値を超えていれば、低速走行ではない状態なので、Ｓ６に進み、ダブルクラッチ禁止を解除し、処理を終了する。Ｓ２にて、車速が所定値以下ならば、Ｓ３に進み、車速変化の判定に移行する。
【００４７】
Ｓ３における車速変化の判定では、所定時間を隔ててサンプリングされた車速のうち最近の２回のサンプリング速度間の差分値を車速変化として求め、この車速変化が予め定めた所定値より大きいかどうかを判定する。車速変化が小さい場合は、スリーブ回転数があまり変化しない状態なので、Ｓ６に進み、ダブルクラッチ禁止を解除し、処理を終了する。Ｓ３にて、車速変化が大きい場合は、スリーブ回転数が変化する状態なので、Ｓ４に進み、車速低下の判定に移行する。
【００４８】
Ｓ４における車速低下の判定は、前記サンプリング速度間の差分値の符号で行う。車速が増加している場合は、スリーブ回転数が上昇しダブルクラッチ制御が必要になるので、Ｓ６に進み、ダブルクラッチ禁止を解除し、処理を終了する。
【００４９】
Ｓ４にて、車速が低下している場合は、スリーブ回転数が低下し、ダブルクラッチ制御を行わなくてもスリーブ回転数がドグギア回転数に近付くので、Ｓ５に進み、ダブルクラッチを禁止する。
【００５０】
このような処理により、車速が低速でしかも顕著に低下しているときに限りダブルクラッチ機能が禁止される。従って、坂道を登っているときのシフトダウン等において、車両がほとんど停止しそうな状況の中で、スリーブ回転数の低下を利用して回転同期が迅速に行われるため、ギア段切替えが迅速に完了し、円滑で快適な変速感が得られるようになる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００５２】
（１）ダブルクラッチ制御によりスリーブ回転数（＝メインシャフト回転数）に合うまでドグギア回転数（＝メインギア回転数）を上昇させて回転同期を図ることができると共に、スリーブ回転数が低下している場合はダブルクラッチ禁止機能によりスリーブ回転数の低下を利用して効果的に回転同期を図ることができる。
【００５３】
（２）ダブルクラッチ制御を行わない分、変速時間が短縮される。
【００５４】
（３）確実なギアインが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すダブルクラッチ禁止制御の処理流れ図である。
【図２】本発明の回転同期制御装置を採用したエンジン駆動系の構成図である。
【図３】本発明の回転同期制御装置が適用される多段変速機構及び空圧シリンダ系の構成図である。
【図４】図３の多段変速機構の制御流れ図である。
【図５】本発明のダブルクラッチ機能による各部の動作を時間に沿って示したタイミング図である。
【図６】本発明の回転同期制御装置を採用した車両のクラッチアクチュエータ系の構成図である。
【符号の説明】
２０１多段変速機構
２０３エンジン回転センサ
２０４アウトプット回転センサ
２０５コントロールユニット
３０１主変速機
３０４クラッチ
３０６カウンタシャフト
３０７メインシャフト
３１３カウンタシャフトブレーキ
３１４カウンタシャフト回転センサ
３１５ドグギア
３１６スリーブ
３１８メインギア[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation synchronization control device for a transmission that smoothly shifts gears, and more particularly, to a rotation synchronization control device for a transmission that achieves further smoothness by suitably using electronic control.
[0002]
[Prior art]
In the case of a large truck that connects the trailer to the tractor head, the total weight load differs greatly depending on whether the trailer is fully loaded, the trailer is empty, or the tractor head alone. In order to perform comfortable driving while maintaining a good engine state even during driving, the number of shift stages is considerably larger than that of a truck with a normal loading platform. For example, a two-speed shift range with a relatively small gear ratio and a two-speed shift range with a relatively large speed ratio are inserted in the front and rear stages of a main transmission capable of four-speed shift. Depending on the combination of the machine and the range, there is a configuration that can make a total 16-speed shift. By adopting the multi-stage shift in this way, it is possible to select a gear stage that can obtain a good engine state over a wide speed range and to perform acceleration / deceleration without difficulty.
[0003]
The gear stage is switched by an actuator via a computer, and the shift change operation can be performed by an automatic shift operation by control unit control or a manual operation. The change lever is configured so that it can be tilted forward and backward instantaneously from the D position (= H position), which is a stable position. In the case of a manual change, the shift is shifted when the change lever is tilted forward from the H position. When the up operation is performed and the vehicle is tilted backward, the control unit recognizes the shift down operation as a request from the driver. Then, the control unit switches the current gear to a higher (or lower) gear. By repeating this upshifting operation (or downshifting operation), it is possible to shift gears to higher (or lower) gears than the current gears. When the change lever is held at the hold (H) position, the current gear stage is held. In the case of automatic shift operation, the change lever remains in the D position without being operated, and the control unit selects the optimum gear stage in consideration of the engine state and the vehicle speed, and executes the gear stage switching. Even in the case of an automatic speed change operation, if the driver tilts the change lever forward or backward from the D position, the control unit accepts upshift / downshift from the currently selected gear stage.
[0004]
In this type of vehicle, the engine is also controlled by a control unit (ECU), and the operation amount of the accelerator pedal is read into the control unit as a signal requesting the throttle opening or the fuel injection amount, and the control unit is fueled by the actuator. The supply amount is adjusted.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional multi-stage transmission, a plurality of dog gears integrated with a main gear that is rotatable with respect to the main shaft on the main shaft and a plurality of sleeves that rotate integrally with the main shaft are provided, and appropriate dog gears and sleeves are meshed with each other. Thus, gear combinations having different reduction ratios are selected. However, since the meshing is difficult if the sleeve rotation speed and the dog gear rotation speed are greatly different, a mechanical synchronization mechanism is provided at each meshing portion. However, in the case of the multi-stage transmission as described above, the increase in weight and total length due to the synchro mechanism becomes a problem.
[0006]
The present applicant proposes an electronic sync control method that utilizes the fact that the gear stage switching is performed by the control unit, eliminates the mechanical synchro mechanism, and synchronizes the rotation of the sleeve and the dog gear by the control unit. is there. In the electronic synchro control method, rotation sensors are attached to the input and output rotating parts of the transmission. From the detected rotation speed, the sleeve rotation speed (= main shaft rotation speed) and dog gear rotation speed (= main gear rotation speed) And the dog gear side rotation speed is controlled so that the rotation of the dog gear to be engaged is synchronized with the rotation of the mating sleeve.
[0007]
However, depending on the operating conditions, the rotation of the sleeve may change, and in such a case, even if the target value is set and controlled on the dog gear side, the rotation synchronization becomes unstable due to the change in the rotation of the sleeve. There is. For example, in a shift change when climbing a hill, the vehicle speed is naturally decreasing, so the number of rotations of the sleeve connected to the propulsion output shaft of the vehicle decreases. In particular, when the dog gear rotational speed is increased to approach the target dog gear rotational speed by double clutch control or the like during downshifting, the sleeve rotational speed may be lower than the target dog gear rotational speed. For this reason, it is necessary to set the target dog gear rotational speed to a low value and reduce the dog gear rotational speed.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotation synchronization control device for a transmission that solves the above-described problems and that facilitates smooth operation by suitably operating electronic control.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention includes a dog gear that is driven by an engine via a clutch and rotates integrally with a main gear that is rotatable with respect to the main shaft, and a sleeve that rotates integrally with the main shaft. In an electronically synchronized transmission, when the gear speed is changed, the clutch is temporarily engaged when the main gear speed of the shift target gear stage is lower than the target main gear speed that matches the current main shaft speed. It has a double clutch control means for executing a double clutch control for connecting and increasing the main gear rotation speed, the double clutch control means, When the vehicle speed exceeds a predetermined value or is not in a decelerating state, it is determined that the rotational speed of the sleeve has not decreased, and when it is determined that the rotational speed of the sleeve has not decreased, the double clutch control is permitted. From the state where it is detected that the vehicle speed exceeds the predetermined value and the vehicle is decelerating during the gear change. When it is detected that the vehicle speed is below a predetermined value and the vehicle is decelerating, it is determined that the rotational speed of the sleeve is decreasing, and when it is determined that the rotational speed of the sleeve is decreasing From the double clutch control permission state When the double clutch control is prohibited and the double clutch control is permitted by the double clutch control means in the gear stage switching that prohibits the double clutch control and the double clutch control is necessary, the clutch is disconnected before releasing the gear. Thus, double clutch control for increasing the engine speed is performed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0011]
A transmission synchronous control device of a transmission according to the present invention includes a dog gear that is driven by an engine via a clutch and rotates integrally with a main gear that is rotatable with respect to a main shaft, and a sleeve that rotates integrally with the main shaft. The present invention is applied to a transmission having an electronic sync control method using a control unit, and includes a double clutch control used in the electronic sync control and the double clutch prohibition control shown in FIG. A vehicle model suitable for applying the present invention is, for example, a diesel engine vehicle in which a trailer is connected to a tractor head and multi-speed shifting is adopted. In addition, this vehicle is provided with an auto clutch mechanism that uses an actuator via a control unit for clutch connection and disconnection, and a manual connection and disconnection system using a clutch pedal is inserted into the auto clutch mechanism. The main part will be described below.
[0012]
As shown in FIG. 2, the engine drive system including the rotation synchronization control device includes a multi-stage transmission mechanism 201 coupled to the engine via a clutch 304 (shown in FIG. 3), and an idler that constitutes an actuator of the multi-stage transmission mechanism 201. A pressure cylinder system 202, an engine rotation sensor 203 for detecting the engine rotation speed, an output rotation sensor 204 for detecting the rotation speed of the output shaft of the multi-stage transmission mechanism 201 as vehicle speed information, and a control unit (multi-stage) for executing control logic related to the shift. (T / M control unit) 205, an accelerator sensor 206 for detecting the accelerator opening from the amount of depression of the accelerator pedal, a change lever 207 for transmitting the shift operation of the driver to the control unit 205, and automatic shift / manual in the shift operation A / M selector switch (not shown), non Emergency shift switch 208 that forcibly sets the gear stage in special cases such as time, clutch pedal 209 that enables manual connection / disconnection, and gear in the accumulator console that displays the currently selected gear stage in numbers A display unit 210 and the like are provided. Reference numeral 211 denotes a control unit (ECU; engine control unit) that executes control logic related to the engine, such as fuel injection timing and injection amount. Reference numeral 212 denotes an automatic clutch mechanism connecting / disconnecting actuator operated by an electromagnetic valve (MV) 213. The control unit 205 inputs signals indicating the operation state from the engine rotation sensor 203, the output rotation sensor 204, the accelerator sensor 206, and the like, reads out data such as a built-in shift up map and shift down map, and a multiple timer. Various functions and controls can be executed at time intervals such as several tens of ms by interruption. The control unit 205 and the control unit 211 are connected by a bus cable or the like and can communicate with each other. The change lever 207 has a stable position of reverse (R), neutral (N), drive (D) or hold (H), and an instantaneous position of upshift operation request (UP) or downshift operation (DOWN). In addition, an A / M selector switch for switching between automatic / manual shift change is arranged at the top of the lever.
[0013]
Details of the multi-stage transmission mechanism and the pneumatic cylinder system are shown in FIG.
[0014]
In the multi-speed transmission mechanism, a two-speed transmission splitter 302 having a relatively small speed ratio is inserted in front of the main transmission 301 capable of four-speed transmission, and a two-speed transmission having a relatively large speed ratio is inserted in the rear stage of the main transmission 301. Range (sub-transmission) 303 is inserted. The splitter 302 has three positions of high speed (H), low speed (L), and neutral, and transmits the rotation of the input shaft 305 taken out by the driven plate in the clutch 304 to the counter shaft 306 at a gear ratio of H or L. Can be blocked or blocked.
[0015]
The main transmission 301 has 6 positions of 1st, 2nd, 3rd, 4th, and Rev main gears and neutral, and when the splitter 302 is on the L side, the 4th gear dog gear 315 connected to the input shaft 305, When the splitter 302 is on the H side, an appropriate sleeve 316 is slid by the operation of the pneumatic cylinder system 202 with respect to the plurality of dog gears 315 integrated with the main gear 318 that always meshes with the plurality of counter gears 317 integrated with the counter shaft 306. As a result, the rotation of any of the dog gears 315 can be shifted to the four forward stages or reversed to be taken into the main shaft 307 or blocked.
[0016]
The range 303 is configured by fixing a sun gear 308 positioned at the center of the planetary gear mechanism to the main shaft 307 and fixing a carrier 310 that coaxially holds the planetary gear 309 positioned outside the sun gear 308 to the output shaft 311. The rotation of the main shaft 307 is transmitted to the output shaft 311 at a gear ratio of L or H by switching the coupling of the ring gear 312 located outside the gear 309 to the spline 319 on the housing side or the spline 320 on the output shaft 311 side. Can do.
[0017]
Reference numeral 313 denotes a counter shaft brake, and reference numeral 314 denotes a counter shaft rotation sensor.
[0018]
The pneumatic cylinder system includes a splitter cylinder 330 whose stroke is controlled by three electromagnetic valves 331, 332 and 333, a selection cylinder 340 whose stroke is controlled by three electromagnetic valves 341, 342 and 343, and two electromagnetic valves. A sleeve shift cylinder 350 whose stroke is controlled by 351 and 352, a range cylinder 360 whose stroke is controlled by two electromagnetic valves 361 and 362, and a countershaft brake 313 which is on / off controlled by one electromagnetic valve 371. These electromagnetic valves are controlled by the control unit 205, and are combined to switch each part of the multi-stage transmission mechanism. Reference numeral 380 denotes an air source.
[0019]
The splitter cylinder 330 has an electromagnetic valve 331 (hereinafter referred to as MVH) connected to the cylinder base, an electromagnetic valve 332 (MVF) connected to the cylinder body, and an electromagnetic valve 333 (MVG) connected to the top of the cylinder. Accommodates a head 336 having rods 334 and 335 on both sides and a single head 337 having no rod at the base of the cylinder.
[0020]
When only the MVF is operated, the head 336 moves in the direction of the top of the cylinder (right side in the figure), so that the splitter sleeve in the splitter 302 connected to the rod 335 moves to the L position. When only MVG is operated, the head 336 moves in the cylinder base direction (left side in the figure), so that the splitter sleeve moves to the H position. When MVG and MVH are operated, the single head 337 moves in the cylinder body direction, so that the head 336 is restricted by the rod 334 to move in the cylinder base direction, and stops at the intermediate position, and the splitter sleeve is in the neutral position. It will stop.
[0021]
The selection cylinder 340 has an electromagnetic valve 341 (MVE) connected to the cylinder base, an electromagnetic valve 342 (MVD) connected to the cylinder body, and an electromagnetic valve 343 (MVC) connected to the top of the cylinder. A head 346 having rods 344 and 345 is accommodated, and a single head 347 having no rod is accommodated in the cylinder base.
[0022]
When only the MVD is operated, the head 346 moves in the direction of the top of the cylinder (the lower side in the figure), so that the selector 391 connected to the rod 345 moves to the shifter 392 in the N3 position. In the N3 position, the main transmission 301 can be geared to 3rd or 4th. When only the MVC is operated, the head 346 moves toward the cylinder base, so that the selector 391 moves to the shifter 393 at the N1 position. In the N1 position, the main transmission 301 can be geared to Rev. When MVC and MVE are operated, the single head 347 moves toward the cylinder body, so that the head 346 is restricted from moving toward the cylinder base by the rod 344 and stops at the intermediate position, and the selector 391 is at the N2 position. It stops at the position of the shifter 394. In the N2 position, the main transmission 301 can be geared to 1st or 2nd.
[0023]
The sleeve shift cylinder 350 is configured such that an electromagnetic valve 351 (MVB) is connected to the top of the cylinder, an electromagnetic valve 352 (MVA) is connected to the base of the cylinder, and a head 354 having a rod 353 is accommodated in the cylinder body. .
[0024]
When only the MVA is operated, the head 354 moves toward the top of the cylinder, so that the selector 391 connected to the rod 353 moves to the Rev, 2nd, 4th side of the shifter group including the shifters 392, 393, 394. When only the MVB is operated, the head 354 moves toward the cylinder base, so that the selector 391 connected to the rod 353 moves toward the 1st and 3rd sides of the shifter group. When MVA and MVB are operated, the head 354 is in a neutral state and the selector 391 is in a neutral state.
[0025]
Since each shifter 392, 393, 394 is connected to the sleeve 316 at the corresponding stage of the main transmission 301, the selector 391 is moved to one of the positions N1, N2, N3 by the selection cylinder 340, and is used for sleeve shift. When the selector 391 is moved by the cylinder 350, a desired sleeve 316 is meshed with a desired dog gear 315, and the main transmission 301 can be shifted to four forward speeds and backward. Further, the main transmission 301 can be made neutral by setting the selector 391 to the neutral state.
[0026]
The range cylinder 360 includes an electromagnetic valve 361 (MVI) connected to the top of the cylinder, an electromagnetic valve 362 (MVJ) connected to the base of the cylinder, and a head 364 having a rod 363 on the cylinder body.
[0027]
When only the MVI is operated, the head 364 moves toward the cylinder base, so that the range sleeve in the range 303 connected to the rod 363 moves to the H position. When only the MVJ is operated, the head 364 moves toward the top of the cylinder, so that the range sleeve moves to the L position.
[0028]
The multi-stage transmission mechanism 301 can be switched between 16 forward speeds and 2 reverse speeds by combining the electromagnetic valves of the pneumatic cylinder system described above and turned on and off, and the two neutral states of the splitter neutral and the main transmission neutral can be achieved. Can be obtained.
[0029]
Next, an actuator system for moving the clutch is shown in FIG.
[0030]
This actuator system includes a clutch booster 501 constituting a connection / disconnection actuator 212, a proportional valve 502 that gives a stroke amount to the clutch booster 501 by air pressure, an on / off valve 503 that shuts off air supply upstream of the proportional valve 502, a clutch For example, a clutch pedal 209 that hydraulically drives the relay piston 505 of the clutch booster 501. 511 is an air source, and 512 is a double check valve. The clutch booster 501 strokes the member 506 in proportion to the amount of supplied air, and this member 506 is connected to the pressure plate of the clutch 304.
[0031]
The control unit 205 enables the air supply to the proportional valve 502 by turning on the on / off valve 503 when the main power is turned on by a key switch of the vehicle. When the main power supply is turned off, the on / off valve 503 is turned off to prevent a pressure drop of the air source 511 due to air leakage from the proportional valve 502. When the clutch is connected / disconnected, a control current is supplied from the control unit 205 to the proportional valve 502. Since the proportional valve 502 supplies an air amount proportional to the current to the clutch booster 501, an arbitrary clutch position from the complete clutch engagement to the complete clutch can be controlled by the current. Therefore, delicate control such as half-clutch can also be performed by clutch position control by the control unit 205. The emergency valve 504 can quickly disconnect the clutch 304, and is used to prevent the vehicle from popping out when the vehicle is abnormal. The emergency valve 504 can be turned on / off from the control unit 205 or manually operated by an emergency switch (not shown). When the clutch pedal 209 is depressed, the member 506 is stroked by hydraulic pressure, and at the same time, the relay piston 505 is driven to supply air to the clutch booster 501, thereby supporting the stroke of the member 506.
[0032]
The operation of the multi-stage transmission mechanism will be described.
[0033]
In the case of automatic shift operation, a shift-up map or a shift-down map (not shown) is determined by the accelerator opening detected by the accelerator sensor 206 by the control unit 205 and the vehicle speed (output shaft rotation speed detected by the output rotation sensor 204). When the target gear stage is set to the optimum gear stage, the clutch 304 is released by the auto clutch mechanism, and the splitter 302, the main transmission 301, and the range 303 are respectively positioned by the pneumatic cylinder system 202 as described above. By being controlled, switching to the target gear stage is performed, and after completion of gear engagement, control is performed so that the clutch 304 is connected by the auto clutch mechanism.
[0034]
In the case of manual operation, the control unit 205 recognizes the shift-up operation by the forward tilt of the driver's change lever 207 or the shift-down operation by the backward tilt, and a target gear stage that is higher or lower than the current gear stage is set. Gear stage switching is performed. The automatic clutch control, that is, the operation of the clutch engagement / disengagement and the operation of the multi-stage transmission mechanism and the pneumatic cylinder system, which are the same in both automatic transmission operation and manual operation, will be described below.
[0035]
FIG. 4 shows the operations performed in each of the main transmission 301, the splitter 302, and the range 303 in chronological order. The operation content is shown in the square frame, and the condition for entering the operation is shown in the upper right of the frame. The speed change operation is started, and at the same time, the clutch release by the auto clutch control is started. When the clutch stroke sensor 214 detects that the clutch 304 has begun to open until just before the half-clutch, in the main transmission 301, the sleeve shift cylinder 350 is controlled and gear release is started. In addition, when the target gear stage requires a splitter shift from the current gear stage, the splitter cylinder 330 is also operated in the splitter 302 in parallel with the gear removal of the main transmission 301 to start the gear removal to the neutral position. Is done.
[0036]
On the main transmission side, the selection of the main transmission 301 by the selection cylinder 340 is started on the condition that the gear transmission of the main transmission 301 is completed and the gearbox is neutral. At the same time, when the target gear stage requires a shift of the range 303, the range 303 is switched from H to L or from L to H by the range cylinder 360.
[0037]
On the other hand, on the splitter side, the clutch stroke sensor 214 detects that the clutch 304 has been completely released, or the gear position sensor (not shown) detects that the main transmission 301 is disengaged. On the condition that the completion is detected, gearing to H or L is executed by the splitter cylinder 330. Since the splitter 302 is provided with a mechanical synchronization mechanism (not shown), the rotation speed of the input shaft 305 and the rotation speed of the H or L dog gear of the splitter 302 are synchronized, and gearing by smooth movement of the sleeve is achieved. Achieved. When the target gear stage is possible only by splitter shift from the current gear stage, the switching is completed at this stage.
[0038]
When the gearing of the splitter 302 is finished and the switching of the range 303 is finished, the electronic sync control is started on the condition that the gear transmission of the main transmission 301 is completed.
[0039]
In the electronic synchro control, when the rotation speed of the dog gear 315 (= main gear rotation speed) is higher than the rotation speed of the sleeve 316 (= main shaft rotation speed) by a predetermined value or more, counter shaft brake control is performed. That is, by turning on the electromagnetic valve 371, the counter shaft brake 313 is turned on to reduce the rotation speed of the dog gear 315. When the rotational speed of the dog gear 315 is lower than the rotational speed of the sleeve 316 by a predetermined value or more, double clutch control and engine control are performed. That is, the clutch 304 is temporarily connected to transmit the engine rotation to the input shaft 305, and the rotation speed of the input shaft 305 is increased to increase the rotation speed of the dog gear 315. By such electronic synchronization control, the difference between the rotation speed of the dog gear 315 and the rotation speed of the sleeve 316 can be controlled within a preset allowable value.
[0040]
The rotation speed of the dog gear 315 is calculated from the output of the countershaft rotation sensor 314. In order to obtain the rotational speed of the dog gear 315 of the gear stage that is the target of switching among the plurality of dog gears 315 in the main transmission 301, the gear ratio between the counter gear 317 and the main gear 318 of the gear stage is determined by the counter shaft. Multiply the number of revolutions. Further, the rotation speed of the sleeve 316 is calculated from the output of the output rotation sensor 204. If the target stage of the range 303 is H, the output shaft rotational speed is directly used as the sleeve rotational speed. If the target stage of the range 303 is L, the ratio of the number of teeth of the L stage to the output shaft rotational speed is set. To obtain the sleeve rotation speed. This sleeve rotation speed becomes the target dog gear rotation speed (target main gear rotation speed) for controlling the dog gear 315 at the target stage.
[0041]
When the selection of the main transmission 301 is completed and the difference in the rotation speed of the dog gear rotation speed with respect to the target dog gear rotation speed is within an allowable value in the electronic synchro control, it is confirmed that the clutch 304 is completely released. Thus, gearing of the main transmission 301 by the sleeve shift cylinder 350 is executed. Since the difference between the rotation speed of the dog gear 315 and the rotation speed of the sleeve 316 is within an allowable value, smooth gear engagement is achieved. Thereafter, the clutch 304 is connected by automatic clutch control. When the gear stage switching is completed in this way, the information on the current gear stage as a result is updated.
[0042]
The state of operation changes of the engine, the clutch and the counter shaft in the double clutch control will be described with reference to FIG. The clutch 304 is disengaged by the automatic clutch control with the start of gear stage switching. Thereafter, the electronic synchronization control is started, and when the double clutch control is required, the control unit 205 serving also as the double clutch control means gives the target value of the engine speed to the control unit ECU 211 to increase the engine speed. This target value is calculated backward from the target dog gear rotation speed. Next, the clutch 304 is temporarily engaged. At this time, since the engine speed has reached the target value, the countershaft speed increases to a value corresponding to the reduction ratio of the splitter 302 with respect to the engine speed. The rotation speed of the dog gear 315 is increased to the target dog gear rotation speed. Therefore, the clutch 304 is disengaged and the main transmission 301 is engaged.
[0043]
When the gear transmission of the main transmission 301 is completed and the clutch 304 is connected, accelerator control corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal is started. The pseudo accelerator control by the control unit ECU 211 is performed regardless of the depression amount of the accelerator pedal from the start of the gear change to the end of the gearing of the main transmission 301.
[0044]
Next, the double clutch prohibition control of FIG. 1 will be described in detail.
[0045]
First, in S1, it is determined whether the target gear stage is different from the current gear stage. If the target gear stage matches the current gear stage, the gear stage switching has already been completed and no new gear stage switching is required, so the process proceeds to S6, the double clutch prohibition is canceled, and the process is terminated. . If the target gear stage and the current gear stage do not match at S1, the gear stage is being switched or the gear stage needs to be switched. Therefore, the process proceeds to S2 and shifts to vehicle speed determination.
[0046]
In the determination of the vehicle speed in S2, it is determined whether or not the vehicle speed is greater than a predetermined value, for example, 10 km / h. If the vehicle speed exceeds the predetermined value, the vehicle is not in low speed running, so the process proceeds to S6, the double clutch prohibition is canceled, and the process is terminated. If the vehicle speed is equal to or less than the predetermined value in S2, the process proceeds to S3 and shifts to determination of a change in vehicle speed.
[0047]
In the determination of the vehicle speed change in S3, a difference value between the latest two sampling speeds among the vehicle speeds sampled at a predetermined time is obtained as a vehicle speed change, and whether or not the vehicle speed change is larger than a predetermined value. judge. If the vehicle speed change is small, the sleeve rotational speed does not change so much, so the process proceeds to S6, the double clutch prohibition is canceled, and the process ends. If the change in the vehicle speed is large at S3, the sleeve rotational speed is changing, so the process proceeds to S4, and the determination is made to decrease the vehicle speed.
[0048]
The determination of the decrease in vehicle speed in S4 is performed by the sign of the difference value between the sampling speeds. If the vehicle speed is increasing, the number of rotations of the sleeve is increased and double clutch control is required. Therefore, the process proceeds to S6, the double clutch prohibition is canceled, and the process is terminated.
[0049]
If the vehicle speed is decreasing in S4, the sleeve rotational speed decreases, and the sleeve rotational speed approaches the dog gear rotational speed without performing the double clutch control, so the process proceeds to S5 and the double clutch is prohibited.
[0050]
By such processing, the double clutch function is prohibited only when the vehicle speed is low and the vehicle speed is significantly reduced. Therefore, in the downshift when climbing up a hill, in the situation where the vehicle is almost likely to stop, the rotation synchronization is performed quickly using the decrease in the number of rotations of the sleeve, so the gear change is completed quickly. As a result, a smooth and comfortable shifting feeling can be obtained.
[0051]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0052]
(1) By double clutch control, the dog gear rotation speed (= main gear rotation speed) can be increased until it matches the sleeve rotation speed (= main shaft rotation speed) to achieve rotation synchronization, and the sleeve rotation speed decreases. If this is the case, the double clutch prohibiting function can be used to effectively synchronize the rotation by utilizing the decrease in the sleeve rotation speed.
[0053]
(2) Since the double clutch control is not performed, the shift time is shortened.
[0054]
(3) A reliable gear-in is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process flowchart of double clutch prohibition control showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of an engine drive system that employs the rotation synchronization control device of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a multi-stage transmission mechanism and a pneumatic cylinder system to which the rotation synchronization control device of the present invention is applied.
4 is a control flowchart of the multi-stage transmission mechanism of FIG.
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of each part according to the double clutch function of the present invention over time.
FIG. 6 is a configuration diagram of a clutch actuator system of a vehicle that employs the rotation synchronization control device of the present invention.
[Explanation of symbols]
201 Multi-speed transmission mechanism
203 Engine rotation sensor
204 Output rotation sensor
205 Control unit
301 Main transmission
304 clutch
306 counter shaft
307 Main shaft
313 Countershaft brake
314 Countershaft rotation sensor
315 Dog Gear
316 sleeve
318 main gear

Claims

クラッチを介しエンジンにより駆動されてメインシャフトに対して回転自在のメインギアと一体に回転するドグギアと、前記メインシャフトと一体に回転するスリーブとを有し、電子的にシンクロ制御される変速機において、ギア段切替えの時に現在のメインシャフト回転数に合わせた目標メインギア回転数より変速目標ギア段のメインギア回転数が低いときには前記クラッチを一時的に接続しメインギア回転数を上昇させるダブルクラッチ制御を実行するダブルクラッチ制御手段を有し、
該ダブルクラッチ制御手段は、車速が所定値を超えているかまたは減速状態でないときには前記スリーブの回転数が低下していないと判断し、前記スリーブの回転数が低下していないと判断されるときには前記ダブルクラッチ制御を許可し、
ギア段切替え中に、車速が所定値を超えておりかつ減速していることが検知されている状態から、車速が所定値以下でかつ減速していることが検知されると前記スリーブの回転数が低下していると判断し、前記スリーブの回転数が低下していると判断されるときには、前記ダブルクラッチ制御許可状態から前記ダブルクラッチ制御を禁止し、
前記ダブルクラッチ制御が必要であるギア段切替えにおいて、前記ダブルクラッチ制御手段によりダブルクラッチ制御が許可中であれば、ギア抜き前に前記クラッチを断にするのと並行して前記エンジンの回転数を上昇させるダブルクラッチ制御を行うことを特徴とする変速機の回転同期制御装置。In a gearbox which is driven by an engine via a clutch and rotates integrally with a main gear which is rotatable with respect to a main shaft, and a sleeve which rotates integrally with the main shaft, and which is electronically synchronized. The double clutch that temporarily connects the clutch to increase the main gear rotation speed when the main gear rotation speed of the shift target gear stage is lower than the target main gear rotation speed that matches the current main shaft rotation speed when the gear stage is switched Having double clutch control means for executing control,
The double clutch control means determines that the rotational speed of the sleeve has not decreased when the vehicle speed exceeds a predetermined value or is not in a decelerating state, and determines that the rotational speed of the sleeve has not decreased. Allow double clutch control,
When it is detected that the vehicle speed exceeds a predetermined value and is decelerated during gear change, the number of rotations of the sleeve is detected when it is detected that the vehicle speed is less than a predetermined value and decelerated. When it is determined that the rotational speed of the sleeve is decreasing, the double clutch control is prohibited from the double clutch control permission state ,
If the double clutch control is permitted by the double clutch control means in the gear stage switching that requires the double clutch control, the engine speed is reduced in parallel with the disconnection of the clutch before releasing the gear. A rotation synchronous control device for a transmission, wherein double clutch control for raising is performed.