JP7243473B2 - Estimation device, estimation method and estimation program - Google Patents
Estimation device, estimation method and estimation program Download PDFInfo
- Publication number
- JP7243473B2 JP7243473B2 JP2019111745A JP2019111745A JP7243473B2 JP 7243473 B2 JP7243473 B2 JP 7243473B2 JP 2019111745 A JP2019111745 A JP 2019111745A JP 2019111745 A JP2019111745 A JP 2019111745A JP 7243473 B2 JP7243473 B2 JP 7243473B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation speed
- transmission
- input
- completion
- input rotation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
Description
本開示は、推定装置、推定方法及び、推定プログラムに関し、特に、同期装置の吸収エネルギの推定に関する技術である。 The present disclosure relates to an estimating device, an estimating method, and an estimating program, and in particular, a technology related to estimating absorbed energy of a synchronizer.
一般に、有段式の変速機は、各変速段に対応する遊転ギヤを同期装置によってシャフトと選択的に同期結合させることにより、所望の変速段を確立するように構成されている(例えば、特許文献1,2等参照)。
In general, a stepped transmission is configured to establish a desired gear stage by selectively synchronously coupling an idler gear corresponding to each gear stage with a shaft by a synchronizing device (for example, See
上記同期装置は、変速の都度、入力側と出力側との回転差を吸収することになる。このため、同期装置の構成部品(例えば、シンクロナイザリング等)に、回転同期に伴う吸収エネルギが蓄積され続けると、当該構成部品の破損を招くことで、車両の路上故障等を引き起こす可能性がある。このような路上故障を未然に防ぐには、同期装置の構成部品における吸収エネルギを効果的に推定し、当該構成部品の適切な交換時期を予め把握することが望まれる。 The synchronizing device absorbs the rotational difference between the input side and the output side each time there is a shift. Therefore, if the components of the synchronizer (for example, a synchronizer ring, etc.) continue to accumulate absorbed energy associated with rotation synchronization, the components may be damaged, which may cause a vehicle to break down on the road. . In order to prevent such road failures, it is desirable to effectively estimate the absorbed energy in the component parts of the synchronizer and to grasp in advance the appropriate replacement timing of the component parts.
本開示の技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、同期装置の吸収エネルギを効果的に推定することを目的とする。 The technique of the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and aims to effectively estimate the absorbed energy of the synchronizer.
本開示の装置は、変速機のシャフトに相対回転可能に設けられた変速ギヤを前記シャフトと同期結合させる同期装置の吸収エネルギの推定装置であって、前記同期装置が前記変速ギヤを前記シャフトと同期結合させる同期動作を開始したか否を判定する開始判定部と、前記開始判定部が同期動作を開始したと判定した際に、前記変速機の入力側から前記変速ギヤに入力される回転数を取得して開始時入力回転数として記憶する開始時回転数取得記憶部と、前記同期装置が前記変速ギヤを前記シャフトと同期結合させる同期動作を完了したか否を判定する完了判定部と、前記完了判定部が同期動作を完了したと判定した際に、前記変速機の入力側から前記変速ギヤに入力される回転数を取得して完了時入力回転数として記憶する完了時回転数取得記憶部と、記憶した前記開始時入力回転数と前記完了時入力回転数との回転数差に基づいて、前記同期装置の構成部品の吸収エネルギを演算する吸収エネルギ演算部と、を備えることを特徴とする。 A device of the present disclosure is a device for estimating absorbed energy of a synchronizing device that synchronously couples a transmission gear provided on a shaft of a transmission so as to be able to rotate relative to the shaft, wherein the synchronizing device connects the transmission gear to the shaft. a start determination unit that determines whether or not a synchronous operation for synchronous coupling has started; and a rotation speed that is input from the input side of the transmission to the transmission gear when the start determination unit determines that the synchronous operation has started. and a start rotation speed acquisition storage unit that acquires and stores as the start input rotation speed, a completion determination unit that determines whether or not the synchronization device has completed the synchronous operation of synchronously coupling the transmission gear with the shaft, When the completion determining unit determines that the synchronizing operation is completed, the number of revolutions input to the transmission gear from the input side of the transmission is acquired and stored as the input number of revolutions upon completion. and an absorbed energy calculation section for calculating the absorbed energy of the component parts of the synchronizing device based on the stored rotational speed difference between the input rotational speed at the start and the input rotational speed at the completion. and
また、前記同期装置の同期動作中に前記構成部品に作用するイナーシャを推定するイナーシャ推定部をさらに備え、前記吸収エネルギ演算部は、前記回転数差と、推定される前記イナーシャとの積に基づいて、前記構成部品の吸収エネルギを演算することが好ましい。 The apparatus further includes an inertia estimator for estimating the inertia acting on the component during the synchronizing operation of the synchronizing device, wherein the absorbed energy calculator calculates the inertia based on the product of the rotational speed difference and the estimated inertia. to calculate the absorbed energy of the component.
また、演算される前記吸収エネルギを累積することにより、前記構成部品の累積被害度を演算すると共に、当該累積被害度が所定の上限閾値に達すると、前記構成部品を寿命と判定する寿命判定部をさらに備えることが好ましい。 Further, by accumulating the calculated absorbed energy, the cumulative damage degree of the component is calculated, and when the cumulative damage degree reaches a predetermined upper limit threshold, the life determination unit determines that the component has reached the end of its life. is preferably further provided.
また、前記完了判定部は、前記同期装置による同期動作の開始後、前記変速機の入力側から前記変速ギヤに入力される入力回転数が増加から減少に転じた場合、又は、減少から増加に転じた場合に、前記同期装置の同期動作が完了したと判定することが好ましい。 Further, the completion determination unit determines whether the input rotation speed input to the transmission gear from the input side of the transmission changes from an increase to a decrease after the synchronizing operation by the synchronizing device is started, or from a decrease to an increase. It is preferable to determine that the synchronizing operation of the synchronizing device is completed when the synchronizing device has completed.
また、前記同期装置の同期動作中に前記変速機の入力側から前記変速ギヤに入力される入力回転数の変化に基づいて、前記同期装置の同期動作による変速がシフトアップ又はシフトダウンの何れであるかを判定するシフト判定部をさらに備え、前記吸収エネルギ演算部は、前記シフト判定部がシフトアップと判定すると、前記開始時入力回転数から前記完了時入力回転数を減算することにより前記回転数差を演算し、前記シフト判定部がシフトダウンと判定すると、前記完了時入力回転数から前記開始時入力回転数を減算することにより前記回転数差を演算することが好ましい。 Further, it is determined whether the speed change by the synchronizing operation of the synchronizing device is upshifting or downshifting based on the change in the input rotation speed input to the transmission gear from the input side of the transmission during the synchronizing operation of the synchronizing device. When the shift determination unit determines that there is a shift up, the absorbed energy calculation unit subtracts the input rotation speed at completion from the input rotation speed at start so that the rotation It is preferable to calculate the rotational speed difference by subtracting the input rotational speed at the start from the input rotational speed at the completion when the shift determination unit determines the shift down.
本開示の方法は、変速機のシャフトに相対回転可能に設けられた変速ギヤを前記シャフトと同期結合させる同期装置の吸収エネルギの推定方法であって、前記同期装置が前記変速ギヤを前記シャフトと同期結合させる同期動作を開始したか否を判定し、同期動作を開始したと判定した際に、前記変速機の入力側から前記変速ギヤに入力される回転数を取得して開始時入力回転数として記憶し、前記同期装置が前記変速ギヤを前記シャフトと同期結合させる同期動作を完了したか否を判定し、同期動作を完了したと判定した際に、前記変速機の入力側から前記変速ギヤに入力される回転数を取得して完了時入力回転数として記憶し、記憶した前記開始時入力回転数と前記完了時入力回転数との回転数差に基づいて、前記同期装置の構成部品の吸収エネルギを演算することを特徴とする。 A method of the present disclosure is a method for estimating absorbed energy of a synchronizing device that synchronously couples a transmission gear provided on a shaft of a transmission so as to be able to rotate relative to the shaft, wherein the synchronizing device connects the transmission gear to the shaft. It is determined whether or not a synchronous operation for synchronous coupling has started, and when it is determined that the synchronous operation has started, the number of rotations input from the input side of the transmission to the transmission gear is acquired, and the input rotation number at the time of start is obtained. and determines whether or not the synchronizing device has completed the synchronizing operation for synchronously coupling the transmission gear with the shaft. is stored as the input rotation speed at completion, and based on the difference in rotation speed between the stored input rotation speed at start and the input rotation speed at completion, the components of the synchronizing device It is characterized by calculating absorbed energy.
本開示のプログラムは、コンピュータを、変速機のシャフトに相対回転可能に設けられた変速ギヤを前記シャフトと同期結合させる同期装置が、前記変速ギヤを前記シャフトと同期結合させる同期動作を開始したか否を判定する開始判定部、前記開始判定部が同期動作を開始したと判定した際に、前記変速機の入力側から前記変速ギヤに入力される回転数を取得して開始時入力回転数として記憶する開始時回転数取得記憶部、前記同期装置が前記変速ギヤを前記シャフトと同期結合させる同期動作を完了したか否を判定する完了判定部、前記完了判定部が同期動作を完了したと判定した際に、前記変速機の入力側から前記変速ギヤに入力される回転数を取得して完了時入力回転数として記憶する完了時回転数取得記憶部、記憶した前記開始時入力回転数と前記完了時入力回転数との回転数差に基づいて、前記同期装置の構成部品の吸収エネルギを演算する吸収エネルギ演算部、として機能させることを特徴とする。 The program of the present disclosure causes a computer to determine whether a synchronizing device that synchronously couples a transmission gear rotatably provided on a shaft of a transmission with the shaft has started a synchronizing operation that synchronously couples the transmission gear with the shaft. a start determination unit for determining whether or not the start determination unit determines that the synchronous operation has started, acquires the rotation speed input to the transmission gear from the input side of the transmission, and uses it as the input rotation speed at the start A start rotation speed acquisition storage unit for storing, a completion determination unit for determining whether or not the synchronizing device has completed the synchronizing operation for synchronously coupling the speed change gear with the shaft, and the completion determination unit determining that the synchronizing operation has been completed. a completion rotation speed acquisition storage unit for acquiring the rotation speed input to the transmission gear from the input side of the transmission and storing it as a completion input rotation speed, the stored input rotation speed at the start and the It is characterized by functioning as an absorbed energy calculating section for calculating the absorbed energy of the constituent parts of the synchronizer based on the difference in rotation speed from the input rotation speed at the time of completion.
本開示の技術によれば、同期装置の吸収エネルギを効果的に推定することができる。 According to the technique of the present disclosure, it is possible to effectively estimate the absorbed energy of the synchronizer.
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る推定装置、推定方法及び、推定プログラムを説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 An estimation device, an estimation method, and an estimation program according to the present embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. The same parts are given the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
[全体構成]
図1は、本実施形態に係る車両1の動力伝達系を示す模式的な全体構成図である。
[overall structure]
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing a power transmission system of a
車両1には、駆動力源の一例としてエンジン10が搭載されている。エンジン10のクランクシャフト11には、クラッチ装置20を介して変速機40のインプットシャフト41が接続されている。変速機40のアウトプットシャフト42(本開示のシャフトの一例)には、プロペラシャフト12が接続されている。プロペラシャフト12には、何れも図示しないデファレンシャルギヤ装置及び、左右の駆動軸を介して左右の駆動輪がそれぞれ接続されている。
The
なお、車両1の駆動力源はエンジン10に限定されず、走行用モータ、或いは、これらを併用するものであってもよい。また、車両1は、後輪駆動、前輪駆動、四輪駆動の何れであってもよい。
The driving force source of the
クラッチ装置20は、クランクシャフト11からインプットシャフト41への動力の伝達を断接する。具体的には、クラッチ装置20は、運転者がクラッチペダル22を踏み込むと、動力を伝達する「接状態」から動力の伝達を遮断する「断状態」に切り替えられ、運転者がクラッチペダル22の踏み込みを解放すると、「断状態」から「接状態」に切り替えられるようになっている。
The
なお、クラッチ装置20は、図示例の乾式単板クラッチに限定されず、湿式多板クラッチ、デュアルクラッチ等であってもよい。また、変速機40が自動変速機であれば、クラッチ装置20は自動式クラッチであってもよい。
The
変速機40は、運転室内に設けられた変速操作装置70の運転者による操作に応じて変速作動する手動式変速機であって、主として、インプットシャフト41、アウトプットシャフト42、カウンタシャフト43、入力ギヤ列44、複数の出力ギヤ列47及び、複数の同期装置50等を備えている。
The
なお、変速機40は、手動式変速機に限定されず、同期装置50を備える有段式の変速機であれば、自動変速機(例えば、AMT:Automated Manual Transmission)であってもよい。また、変速機40は、図示例のインプットリダクションタイプに限定されず、アウトプットリダクションタイプであってもよい。
Note that the
入力ギヤ列44は、インプットシャフト41に一体回転可能に設けられた入力メインギヤ45と、カウンタシャフト43に一体回転可能に設けられて、入力メインギヤ45と常時噛合する入力カウンタギヤ46とを有する。
The
なお、入力ギヤ列44は、図示例の一列に限定されず、低速/高速を切り替え可能なスプリッタとして機能する二列を備えるように構成してもよい。また、入力メインギヤ45及び、入力カウンタギヤ46の少なくとも一方を、シャフト41,43に相対回転可能な遊転ギヤとしてもよい。この場合は、後述する同期装置50を設ければよい。
It should be noted that the
複数の出力ギヤ列47は、アウトプットシャフト42に相対回転可能に設けられた出力メインギヤ48(本開示の変速ギヤの一例)と、カウンタシャフト43に一体回転可能に設けられて、出力メインギヤ48と常時噛合する出力カウンタギヤ49とを有する。出力メインギヤ48は同期装置50によって、アウトプットシャフト42と選択的に同期結合される。
A plurality of
なお、図示例では、出力メインギヤ48を遊転ギヤとしているが、出力カウンタギヤ49を遊転ギヤとしてもよい。この場合は、カウンタシャフト43側に同期装置50を設ければよい。また、図示は省略するが、インプットシャフト41とアウトプットシャフト42とを結合させる直結段に対応する同期装置50をさらに備えてもよい。
In the illustrated example, the output
同期装置50は、アウトプットシャフト42に一体回転可能に設けられたハブ51と、ハブ51の外周歯と常時噛合する内周歯を有するスリーブ52と、出力メインギヤ48に一体回転可能に設けられたドグギヤ53と、ドグギヤ53に設けられたテーパコーン部54と、ハブ51とドグギヤ53との間に設けられたシンクロナイザリング55とを備えている。スリーブ52には、シフトロッド57に固定されたシフトフォーク56が一体移動可能に係合している。シフトロッド57は、シフトブロック58、シフトレバー59及び、不図示のリンク機構等を介して変速操作装置70に連結されている。
The
同期装置50は、変速操作装置70の操作レバー71が運転者によってニュートラル位置からセレクト操作されると、リンク機構やシフトブロック58、シフトロッド57、シフトフォーク56を介して伝達されるシフト推力により、スリーブ52がシフト方向へシフト移動する。スリーブ52のシフト移動に伴いシンクロナイザリング55が押圧されると、シンクロナイザリング55とテーパコーン部54との間に同期荷重が生じる。同期荷重によりスリーブ52とドグギヤ53とが回転同期すると、スリーブ52がさらにシフト移動してドグギヤ53と完全噛合することにより、出力メインギヤ48をアウトプットシャフト42と選択的に同期結合させるように構成されている。
When the operation lever 71 of the
なお、以下の説明では、スリーブ52がシフト移動を開始する時、又は、シンクロナイザリング55とテーパコーン部54との間に同期荷重が生じ始める時を、同期装置50の「同期開始」、スリーブ52がドグギヤ53と完全噛合(ディテント)する状態を同期装置50の「同期完了」、スリーブ52がハブ51のみと噛合する状態を同期装置50又は変速機40の「ニュートラル状態」という。
In the following description, the time when the
車両1には、各種センサ類及び、スイッチ類が設けられている。エンジン回転数センサ90は、クランクシャフト11からエンジン回転数Neを検出する。変速機入力回転数センサ91は、入力ギヤ列44又は、インプットシャフト41から変速機入力回転数NTInを検出する。変速機出力回転数センサ92は、プロペラシャフト12又はアウトプットシャフト42から変速機出力回転数NTOut(又は、車速V)を検出する。ニュートラルスイッチ93は、変速操作装置70の操作レバー71の操作位置からニュートラル状態を検出する。具体的には、ニュートラルスイッチ93は、操作レバー71がニュートラル位置に操作されるとONとなり、操作レバー71がニュートラル位置からセレクト操作されるとOFFとなる。これらセンサ90~92及び、スイッチ93の検出信号は、電気的に接続された制御装置100に送信される。
The
なお、車両1は、これらセンサ90~92及び、スイッチ93の他に、シフトロッド57のシフト移動量を検出するシフトストロークセンサ、スリーブ52とドグギヤ53との完全噛合(ディテント)を検出するディテントスイッチ等をさらに備えてもよい。
In addition to the
[制御装置]
図2は、本実施形態に係る制御装置100及び、関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
[Control device]
FIG. 2 is a schematic functional block diagram showing the
制御装置100は、例えば、コンピュータ等の演算を行う装置であり、互いにバス等で接続されたCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入力ポート、出力ポート等を備え、推定プログラムを実行する。
The
また、制御装置100は、推定プログラムの実行により、同期開始判定部110(開始判定部)、同期開始時入力回転数記憶部120(開始時回転数取得記憶部)、シフト判定部130、同期完了判定部140(完了判定部)、同期完了時入力回転数記憶部150(完了時回転数取得記憶部)、吸収差回転数演算部160、イナーシャ推定部170、吸収エネルギ演算部180、寿命判定部190及び、警報処理部195を備える装置として機能する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアである制御装置100に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
Further, by executing the estimation program, the
同期開始判定部110は、ニュートラルスイッチ93から送信されるON/OFF信号に基づいて、同期装置50が同期動作を開始したか否かを判定する。具体的には、同期開始判定部110は、運転者による変速操作装置70の操作により、操作レバー71がニュートラル位置からセレクト操作され、これに伴いニュートラルスイッチ93がONからOFFに切り替わると、「同期開始」と判定する。同期開始判定部110による「同期開始」の判定結果は、同期開始時入力回転数記憶部120に送信される。
Based on the ON/OFF signal transmitted from the
なお、同期装置50が同期動作を開始したか否かは、不図示のシフトストロークセンサのセンサ値に基づいて判定してもよい。
Whether or not the synchronizing
同期開始時入力回転数記憶部120は、例えば不揮発性メモリであって、同期開始判定部110により「同期開始」と判定されると、その時に変速機入力回転数センサ91により取得される変速機入力回転数NTInを同期開始時入力回転数NTIn_Aとして記憶する。
The synchronization start input rotation
シフト判定部130は、同期装置50の同期動作中(変速機40の変速中)に変速機入力回転数センサ91から送信される変速機入力回転数NTInの変化に基づいて、変速機40の変速動作がシフトアップ又はシフトダウンの何れであるかを判定する。具体的には、シフト判定部130は、同期装置50の同期動作中に取得される変速機入力回転数NTInが減少していれば、変速機40の変速動作をシフトアップと判定する。一方、シフトアップ・ダウン判定部130は、同期装置50の同期動作中に取得される変速機入力回転数NTInが増加していれば、変速機40の変速動作をシフトダウンと判定する。シフト判定部130による判定結果は、吸収差回転数演算部160に送信される。
なお、変速動作がシフトアップ又はシフトダウンの何れであるかは、車両1が不図示のシフトポジションセンサを備えていれば、当該センサに基づいて判定してもよい。或は、変速前後の変速機入力回転数NTInと変速機出力回転数NTOutとの比(ギヤ比)の変化に基づいて、シフトアップ又はシフトダウンを判定してもよい。
If the
同期完了判定部140は、同期装置50が同期動作を完了したか否かを判定する。より詳しくは、同期完了判定部140は、同期装置50が同期動作を開始した後、変速機入力回転数センサ91から送信される変速機入力回転数NTInの増減が反転した場合に、同期動作を完了したと判定する。
The synchronization
具体的には、同期完了判定部140は、シフトダウンであれば変速機入力回転数NTInが増加から減少に転じた場合に、シフトアップであれば変速機入力回転数NTInが減少から増加に転じた場合に、「同期完了」と判定する。また、同期完了判定部140は、同期装置50の同期動作開始から制御装置100内蔵の不図示のタイマにより計時した経過時間Tが所定の上限閾値時間TMaxに達した場合には、変速機入力回転数NTInの増減が反転したか否かにかかわらず、「同期完了」と判定する。同期完了判定部140による「同期完了」の判定結果は、同期完了時入力回転数記憶部150に送信される。
Specifically, the synchronization
なお、車両1が不図示のシフトストロークセンサやディテントスイッチを備えていれば、同期完了はこれらセンサやスイッチの検出信号に基づいて判定してもよい。
If the
同期完了時入力回転数記憶部150は、例えば不揮発性メモリであって、同期完了判定部140により「同期完了」と判定されると、その時に変速機入力回転数センサ91により取得される変速機入力回転数NTInを同期完了時入力回転数NTIn_Bとして記憶する。
The synchronization completion input rotation
吸収差回転数演算部160は、変速に伴い同期装置50の構成部品(例えば、シンクロナイザリング55やテーパコーン部54等)が吸収した差回転数ΔNTInを演算する。具体的には、吸収差回転数演算部160は、シフト判定部130により「シフトアップ」と判定された場合には、各記憶部120,150にそれぞれ格納されている同期開始時入力回転数NTIn_Aから同期完了時入力回転数NTIn_Bを減算することにより、差回転数ΔNTIn(=NTIn_A-NTIn_B)を演算する。一方、吸収差回転数演算部160は、シフト判定部130により「シフトダウン」と判定された場合には、各記憶部120,150にそれぞれ格納されている同期完了時入力回転数NTIn_Bから同期開始時入力回転数NTIn_Aを減算することにより、差回転数ΔNTIn(=NTIn_B-NTIn_A)を演算する。吸収差回転数演算部160により演算される差回転数ΔNTInは、吸収エネルギ演算部180に送信される。
The absorption differential rotation
イナーシャ推定部170は、同期装置50の同期動作中に同期装置50の構成部品に作用するイナーシャ(慣性モーメント)Iを推定する。具体的には、制御装置100のメモリには、予め作成した変速機40のギヤ段とイナーシャIとの関係を規定する不図示のマップ(又は、数値データ)が格納されている。イナーシャ推定部170は、当該マップを変速後のギヤ段に基づいて参照することにより、イナーシャIを推定する。ここで、変速後のギヤ段は、変速機入力回転数NTIn(又は、エンジン回転数Ne)と、変速機出力回転数NTOutとの比(変速後のギヤ比)に基づいて判定してもよく、或は、車両1が不図示のシフトポジションセンサを備えていれば、当該センサにより取得してもよい。イナーシャ推定部170により推定されるイナーシャIは、吸収エネルギ演算部180に送信される。
吸収エネルギ演算部180は、吸収差回転数演算部160から送信される差回転数ΔNTInと、イナーシャ推定部170から送信されるイナーシャIとの積に基づいて、同期装置50の構成部品における吸収エネルギQを演算する。なお、吸収エネルギQは、予め作成した差回転数ΔNTInとイナーシャIとに基づいて参照されるマップから演算してもよい。吸収エネルギ演算部180により演算される吸収エネルギQは、寿命判定部190に送信される。
Absorption
寿命判定部190は、吸収エネルギ演算部180から送信される吸収エネルギQを逐次累積することにより、同期装置50の構成部品の累積被害度Dを演算すると共に、当該累積被害度Dに基づいて構成部品の寿命を判定する。具体的には、寿命判定部190は、演算される構成部品の累積被害度Dが、疲労破壊を引き起こす可能性のある所定の上限閾値に達すると、当該構成部品を寿命(交換時期が差し迫っている)と判定する。寿命判定部190による判定結果は、警報処理部195に送信される。
The
警報処理部195は、寿命判定部190により構成部品が寿命と判定されると、当該構成部品の交換が必要な旨を、運転室内の表示装置200に表示させる指示信号を送信する。なお、警報の手法は、表示装置200による表示に限定されず、スピーカ等による音声で行ってもよい。また、構成部品の交換が必要な情報は、無線通信等により車両1の管理基地局や整備工場等に送信してもよい。
When the service
次に、図3に基づいて、本実施形態に係る同期装置50の構成部品における吸収エネルギQ及び、寿命の推定処理のフローを説明する。
Next, based on FIG. 3, the process flow for estimating the absorbed energy Q and the lifetime of the components of the
ステップS100では、車両1が走行中か否かを判定する。車両1が走行中か否かは、例えば、変速機出力回転数センサ92により取得される車速V(又は、変速機出力回転数NTOut)に基づいて判定すればよい。車速Vが0(ゼロ)よりも大きければ(Yes)、車両1を走行中と判定し、本制御はステップS110の処理に進む。一方、車速Vが0(ゼロ)であれば(No)、車両1を停車中と判定し、本制御はステップS100の判定処理を繰り返す。
In step S100, it is determined whether or not the
ステップS110では、同期装置50が同期動作を開始したか否かを判定する。ニュートラルスイッチ93がONからOFFに切り替わった場合、本制御は「同期開始」と判定し(Yes)、ステップS120の処理に進む。一方、ニュートラルスイッチ93がONからOFFに切り替わっていない場合(No)、本制御はステップS100の処理に戻される。
In step S110, it is determined whether or not the
ステップS120では、ステップS110にて「同期開始」と判定された際に、変速機入力回転数センサ91により取得した変速機入力回転数NTInを同期開始時入力回転数NTIn_Aとして記憶する。
In step S120, the transmission input rotation speed NT In acquired by the transmission input
次いで、ステップS130では、同期装置50が同期動作を完了したか否かを判定する。変速機入力回転数センサ91から送信される変速機入力回転数NTInの増減が反転した場合、本制御は「同期完了」と判定し(Yes)、ステップS150の処理に進む。一方、変速機入力回転数NTInの増減が反転しない場合(No)、本制御はステップS140の処理に進む。
Next, in step S130, it is determined whether or not the
ステップS140では、ステップS110にて「同期開始」と判定された時からの経過時間Tが所定の上限閾値時間TMaxに達したか否かを判定する。経過時間Tが上限閾値時間TMaxに達した場合、本制御はステップS130の判定結果にかかわらず、「同期完了」と判定し(Yes)、ステップS150の処理に進む。一方、経過時間Tが上限閾値時間TMaxに達していない場合(No)、本制御はステップS130の処理に戻される。 In step S140, it is determined whether or not the elapsed time T from when it is determined that "synchronization is started" in step S110 has reached a predetermined upper limit threshold time TMax . When the elapsed time T reaches the upper limit threshold time T Max , regardless of the determination result of step S130, this control determines that "synchronization is completed" (Yes), and proceeds to the process of step S150. On the other hand, if the elapsed time T has not reached the upper threshold time T Max (No), the control returns to step S130.
ステップS150では、ステップS130又は、ステップS140にて「同期完了」と判定された際に、変速機入力回転数センサ91により取得した変速機入力回転数NTInを同期完了時入力回転数NTIn_Bとして記憶する。
In step S150, the transmission input rotation speed NT In acquired by the transmission input
次いで、ステップS160では、「同期開始」から「同期完了」までの同期動作中に、変速機入力回転数センサ91により取得される変速機入力回転数NTInが減少したか否かを判定する。変速機入力回転数NTInが減少している場合(Yes)、本制御はステップS170に進み、今回の変速動作をシフトアップと判定する。一方、変速機入力回転数NTInが減少していない場合(No)、すなわち、変速機入力回転数NTInが増加している場合には、本制御はステップS180に進み、今回の変速動作をシフトダウンと判定する。
Next, in step S160, it is determined whether or not the transmission input rotation speed NT In acquired by the transmission input
ステップS170にて、シフトアップと判定した場合、本制御はステップS175に進み、ステップS120で記憶した同期開始時入力回転数NTIn_AからステップS150で記憶した同期完了時入力回転数NTIn_Bを減算することにより、差回転数ΔNTIn(=NTIn_A-NTIn_B)を演算する。 If it is determined in step S170 that the shift is up, the control proceeds to step S175, and the input rotation speed NT In_B at the completion of synchronization stored in step S150 is subtracted from the input rotation speed NT In_A at the start of synchronization stored in step S120. By doing so, the differential rotation speed ΔNT In (=NT In_A −NT In_B ) is calculated.
一方、ステップS180にて、シフトダウンと判定した場合、本制御はステップS185に進み、ステップS150で記憶した同期完了時入力回転数NTIn_BからステップS120で記憶した同期開始時入力回転数NTIn_Aを減算することにより、差回転数ΔNTIn(=NTIn_B-NTIn_A)を演算する。 On the other hand, if it is determined in step S180 to shift down, the control proceeds to step S185, and the synchronization start input rotation speed NT In_A stored in step S120 is changed from the synchronization completion input rotation speed NT In_B stored in step S150. By subtracting, the rotational speed difference ΔNT In (=NT In_B −NT In_A ) is calculated.
ステップS190では、同期装置50の構成部品に作用するイナーシャIを変速後のギヤ段に基づいて演算する。
In step S190, the inertia I acting on the components of the synchronizing
次いで、ステップS195では、ステップS175又はステップS185で演算された差回転数ΔNTInと、ステップS190で演算されたイナーシャIとの積に基づいて、同期装置50の構成部品における吸収エネルギQを演算する。次いで、ステップS200では、吸収エネルギQを累積することにより、同期装置50の構成部品の累積被害度Dを演算する。
Next, in step S195, based on the product of the difference rotation speed ΔNT In calculated in step S175 or step S185 and the inertia I calculated in step S190, the absorbed energy Q in the components of the
ステップS210では、累積被害度Dが所定の上限閾値に達したか否かを判定する。累積被害度Dが上限閾値に達している場合(Yes)、本制御はステップS220に進み、同期装置50の構成部品の交換が必要な旨を通知する警報を行い、その後終了する。一方、ステップS210にて、累積被害度Dが上限閾値に達していない場合(No)、本制御はステップS100の処理に戻される。
In step S210, it is determined whether or not the cumulative degree of damage D has reached a predetermined upper threshold. If the cumulative degree of damage D has reached the upper limit threshold (Yes), the control proceeds to step S220, issues an alarm notifying that the components of the
以上詳述した本実施形態によれば、同期装置50が同期動作を開始した際に、変速機入力回転数センサ91により取得される同期開始時入力回転数NTIn_Aと、同期装置50が同期動作を完了した際に、変速機入力回転数センサ91により取得される同期完了時入力回転数NTIn_Bとの差回転数ΔNTInに基づいて、同期装置50の吸収エネルギQを演算すると共に、当該吸収エネルギQを累積した累積被害度Dに基づいて、同期装置50の構成部品の寿命を判定するように構成されている。これにより、簡素な構成で、同期装置50の構成部品における吸収エネルギQを確実に推定できるようになり、当該構成部品の寿命を効果的に把握することが可能になる。
According to the present embodiment described in detail above, when the synchronizer 50 starts the synchronizing operation, the input rotation speed NT In_A at the start of synchronization acquired by the transmission input
また、同期装置50の同期開始をニュートラルスイッチ93のON/OFFに基づいて判定し、同期装置50の同期完了及び、変速機40のシフトアップ・ダウンを変速機入力回転数センサ91により取得される変速機入力回転数NTInの変化に基づいて判定することで、これらをシフトストロークセンサやディテントスイッチ、シフトポジションセンサ等を用いることなく判定できるようになり、センサ類の増加によるコスト上昇も効果的に抑えることが可能になる。
Also, the synchronization start of the synchronizing
[その他]
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。
[others]
It should be noted that the present disclosure is not limited to the embodiments described above, and can be appropriately modified and implemented without departing from the gist of the present disclosure.
例えば、上記実施形態において、吸収エネルギQは、差回転数ΔNTInとイナーシャIとの積に基づいて演算されるものとして説明したが、吸収エネルギQを、これら差回転数ΔNTIn及びイナーシャIに加え、同期装置50に供給される潤滑油の温度等を含めて演算するように構成してもよい。
For example, in the above embodiment, the absorbed energy Q is calculated based on the product of the rotational speed difference ΔNT In and the inertia I. In addition, the temperature of lubricating oil supplied to the
1 車両
10 エンジン
11 クランクシャフト
12 プロペラシャフト
20 クラッチ装置
40 変速機
41 インプットシャフト
42 アウトプットシャフト
43 カウンタシャフト
44 入力ギヤ列
47 出力ギヤ列
50 同期装置
51 ハブ
52 スリーブ
53 ドグギヤ
54 テーパコーン部
55 シンクロナイザリング
90 エンジン回転数センサ
91 変速機入力回転数センサ
92 変速機出力回転数センサ
93 ニュートラルスイッチ
100 制御装置
110 同期開始判定部(開始判定部)
120 同期開始時入力回転数記憶部(開始時回転数取得記憶部)
130 シフト判定部
140 同期完了判定部(完了判定部)
150 同期完了時入力回転数記憶部(完了時回転数取得記憶部)
160 吸収差回転数演算部
170 イナーシャ推定部
180 吸収エネルギ演算部
190 寿命判定部
1
120 Synchronization start input rotation speed storage unit (start rotation speed acquisition storage unit)
130
150 Synchronization Completion Input Rotation Speed Storage Unit (Completion Rotation Speed Acquisition Storage Unit)
160 Absorption difference
Claims (6)
前記変速ギヤに常時噛合するカウンタギヤが一体回転可能に設けられている、前記変速機のカウンタシャフトの回転数を検出する変速機入力回転数センサと、
前記同期装置が前記変速ギヤを前記アウトプットシャフトと同期結合させる同期動作を開始したか否かを判定する開始判定部と、
前記開始判定部が同期動作を開始したと判定した際に前記変速機入力回転数センサが検出した回転数を取得して開始時入力回転数として記憶する開始時回転数取得記憶部と、
前記同期装置が前記変速ギヤを前記アウトプットシャフトと同期結合させる同期動作を完了したか否かを判定する完了判定部と、
前記完了判定部が同期動作を完了したと判定した際に前記変速機入力回転数センサが検出した回転数を取得して完了時入力回転数として記憶する完了時回転数取得記憶部と、
前記同期装置の同期動作中に前記同期装置の構成部品に作用するイナーシャを推定するイナーシャ推定部と、
記憶した前記開始時入力回転数と前記完了時入力回転数との回転数差と、推定された前記イナーシャとの積に基づいて、前記構成部品の吸収エネルギを演算する吸収エネルギ演算部と、を備える
ことを特徴とする推定装置。 An apparatus for estimating absorbed energy of a synchronizing device that synchronously couples a speed change gear rotatably provided on an output shaft of a transmission with the output shaft,
a transmission input rotation speed sensor for detecting the rotation speed of a counter shaft of the transmission, wherein a counter gear constantly meshing with the transmission gear is rotatably provided;
a start determination unit that determines whether or not the synchronizer has started a synchronizing operation for synchronously coupling the speed change gear with the output shaft ;
a start rotation speed acquisition storage unit that acquires the rotation speed detected by the transmission input rotation speed sensor when the start determination unit determines that the synchronous operation has started, and stores the rotation speed as a start input rotation speed;
a completion determination unit that determines whether or not the synchronizer has completed a synchronizing operation for synchronously coupling the speed change gear with the output shaft;
a completion rotation speed acquisition storage unit that acquires the rotation speed detected by the transmission input rotation speed sensor when the completion determination unit determines that the synchronous operation is completed, and stores the rotation speed as a completion input rotation speed;
an inertia estimator for estimating inertia acting on components of the synchronizer during a synchronization operation of the synchronizer;
an absorbed energy calculation unit for calculating the absorbed energy of the component based on the product of the stored rotational speed difference between the input rotational speed at the start and the input rotational speed at the completion and the estimated inertia ; An estimating device characterized by comprising:
請求項1に記載の推定装置。 a life determination unit that calculates the cumulative damage degree of the component by accumulating the calculated absorbed energy, and determines that the component has reached the end of its life when the cumulative damage degree reaches a predetermined upper threshold value; The estimating device according to claim 1 , comprising:
請求項1又は2に記載の推定装置。 The completion judging section determines whether the input rotation speed input from the input side of the transmission to the transmission gear changes from an increase to a decrease after the synchronizing operation is started by the synchronizing device, or when the input rotation speed changes from a decrease to an increase. 3 .
前記吸収エネルギ演算部は、前記シフト判定部がシフトアップと判定すると、前記開始時入力回転数から前記完了時入力回転数を減算することにより前記回転数差を演算し、前記シフト判定部がシフトダウンと判定すると、前記完了時入力回転数から前記開始時入力回転数を減算することにより前記回転数差を演算する
請求項1から3の何れか一項に記載の推定装置。 Whether the speed change by the synchronizing operation of the synchronizing device is an upshift or a downshifting based on a change in the input rotation speed input to the transmission gear from the input side of the transmission during the synchronizing operation of the synchronizing device. further comprising a shift determination unit that determines
When the shift determination unit determines to shift up, the absorbed energy calculation unit calculates the rotation speed difference by subtracting the completion input rotation speed from the start input rotation speed. The estimating device according to any one of claims 1 to 3 , wherein, when it is determined to be down, the rotation speed difference is calculated by subtracting the starting input rotation speed from the completion input rotation speed.
前記同期装置が前記変速ギヤを前記アウトプットシャフトと同期結合させる同期動作を開始したか否を判定するステップと、
同期動作を開始したと判定した際に、前記変速ギヤに常時噛合するカウンタギヤが一体回転可能に設けられている、前記変速機のカウンタシャフトの回転数を検出する変速機入力回転数センサが検出した回転数を取得して開始時入力回転数として記憶するステップと、
前記同期装置が前記変速ギヤを前記アウトプットシャフトと同期結合させる同期動作を完了したか否を判定するステップと、
同期動作を完了したと判定した際に前記変速機入力回転数センサが検出した回転数を取得して完了時入力回転数として記憶するステップと、
前記同期装置の同期動作中に前記同期装置の構成部品に作用するイナーシャを推定するステップと、
記憶した前記開始時入力回転数と前記完了時入力回転数との回転数差と、推定された前記イナーシャとの積に基づいて、前記構成部品の吸収エネルギを演算する
ことを特徴とする推定方法。 A method for estimating absorbed energy of a synchronizing device that synchronously couples a speed change gear rotatably provided on an output shaft of a transmission with the output shaft, comprising:
determining whether the synchronizing device has initiated a synchronizing operation to synchronously couple the transmission gear with the output shaft ;
When it is determined that the synchronous operation has started, a transmission input rotation speed sensor detects the rotation speed of a counter shaft of the transmission, in which a counter gear that is always in mesh with the transmission gear is rotatably provided. a step of acquiring the rotation speed obtained and storing it as the input rotation speed at the start;
determining whether the synchronizing device has completed a synchronizing operation to synchronously couple the transmission gear with the output shaft ;
a step of acquiring the rotation speed detected by the transmission input rotation speed sensor when it is determined that the synchronous operation is completed and storing it as the input rotation speed at the time of completion;
estimating the inertia acting on components of the synchronizer during synchronized operation of the synchronizer;
calculating the absorbed energy of the component based on the product of the estimated inertia and the difference between the stored input rotation speed at the start and the input rotation speed at the completion. .
変速機のアウトプットシャフトに相対回転可能に設けられた変速ギヤを前記アウトプットシャフトと同期結合させる同期装置が、前記変速ギヤを前記アウトプットシャフトと同期結合させる同期動作を開始したか否を判定する開始判定部、
前記開始判定部が同期動作を開始したと判定した際に、前記変速ギヤに常時噛合するカウンタギヤが一体回転可能に設けられている、前記変速機のカウンタシャフトの回転数を検出する変速機入力回転数センサが検出した回転数を取得して開始時入力回転数として記憶する開始時回転数取得記憶部、
前記同期装置が前記変速ギヤを前記アウトプットシャフトと同期結合させる同期動作を完了したか否を判定する完了判定部、
前記完了判定部が同期動作を完了したと判定した際に前記変速機入力回転数センサが検出した回転数を取得して完了時入力回転数として記憶する完了時回転数取得記憶部、
前記同期装置の同期動作中に前記同期装置の構成部品に作用するイナーシャを推定するイナーシャ推定部、及び
記憶した前記開始時入力回転数と前記完了時入力回転数との回転数差と、推定された前記イナーシャとの積に基づいて、前記構成部品の吸収エネルギを演算する吸収エネルギ演算部、として機能させる
ことを特徴とする推定プログラム。 the computer,
Determining whether or not a synchronizing device for synchronously coupling a transmission gear rotatably provided on an output shaft of a transmission with the output shaft has started a synchronous operation for synchronously coupling the transmission gear with the output shaft. start determination unit to
A transmission input for detecting the number of revolutions of a counter shaft of the transmission, wherein a counter gear that is always meshed with the transmission gear is rotatably provided when the start determination unit determines that the synchronous operation has started. a start rotation speed acquisition storage unit that acquires the rotation speed detected by the rotation speed sensor and stores it as a start input rotation speed;
a completion determination unit that determines whether or not the synchronizer has completed a synchronizing operation for synchronously coupling the speed change gear with the output shaft ;
a completion rotation speed acquisition storage unit that acquires the rotation speed detected by the transmission input rotation speed sensor when the completion determination unit determines that the synchronous operation is completed, and stores the rotation speed as a completion input rotation speed;
an inertia estimator for estimating inertia acting on components of the synchronizer during synchronization operation of the synchronizer; and
Functioning as an absorbed energy calculating section for calculating the absorbed energy of the component based on the product of the stored rotational speed difference between the input rotational speed at the start and the input rotational speed at the completion and the estimated inertia. An estimation program characterized by letting
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019111745A JP7243473B2 (en) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Estimation device, estimation method and estimation program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019111745A JP7243473B2 (en) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Estimation device, estimation method and estimation program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020204354A JP2020204354A (en) | 2020-12-24 |
JP7243473B2 true JP7243473B2 (en) | 2023-03-22 |
Family
ID=73837604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019111745A Active JP7243473B2 (en) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Estimation device, estimation method and estimation program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7243473B2 (en) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6118511B2 (en) * | 2012-06-27 | 2017-04-19 | 本田技研工業株式会社 | Control device for synchronous engagement device |
-
2019
- 2019-06-17 JP JP2019111745A patent/JP7243473B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020204354A (en) | 2020-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5847521B2 (en) | Dual clutch automatic transmission | |
JP2006002917A (en) | Transmission device with plural clutches | |
JPH0811590A (en) | Method and device for controlling speed changing device | |
US20140005903A1 (en) | Control unit for synchronous engaging device | |
JPH0868460A (en) | Method and equipment for controlling shift of speed change gear | |
CN109099154B (en) | Gear control method and device of double-clutch transmission | |
CN104006149B (en) | Automatic transimission | |
EP2481948B1 (en) | Shift device for vehicle | |
JP4701957B2 (en) | Shift end determination device | |
JP4633165B2 (en) | Control device for automatic transmission | |
JP2010281423A (en) | Speed change gear of synchronous meshing type transmission and transmission method therefor | |
JP4924385B2 (en) | Vehicle shift control device | |
JP7243473B2 (en) | Estimation device, estimation method and estimation program | |
JP2002039366A (en) | Control device of transmission for vehicle | |
JP2013053732A (en) | Automatic transmission | |
JP2013083330A (en) | Automatic transmission | |
JP2007092814A (en) | Control device of multi-clutch transmission | |
JP2016070444A (en) | Control device for dual clutch type transmission | |
JP4946797B2 (en) | Gear shift operation device for synchronous mesh transmission | |
JP4770363B2 (en) | Control device for multiple clutch transmission | |
JP2006153235A (en) | Automatic gear change control device of synchronous meshing transmission gear | |
JP2004293665A (en) | Gear change control device of automatic transmission | |
JP2010096235A (en) | Control device of clutch | |
JP4778208B2 (en) | Automatic transmission | |
JP4634746B2 (en) | Vehicle speed change control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20210413 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210831 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220519 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220705 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220829 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20220829 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221028 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7243473 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |