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JP2007155019A - Vehicle automatic transmission device - Google Patents

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JP2007155019A
JP2007155019A JP2005351978A JP2005351978A JP2007155019A JP 2007155019 A JP2007155019 A JP 2007155019A JP 2005351978 A JP2005351978 A JP 2005351978A JP 2005351978 A JP2005351978 A JP 2005351978A JP 2007155019 A JP2007155019 A JP 2007155019A
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JP
Japan
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transmission
range
gear
main
sub
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005351978A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Komatsuzaki
晋 小松崎
Isao Okamoto
勲 岡本
Tetsuhisa Hayashi
哲久 林
Kunihiro Kaneko
邦寛 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UD Trucks Corp
Original Assignee
UD Trucks Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Application filed by UD Trucks Corp filed Critical UD Trucks Corp
Priority to JP2005351978A priority Critical patent/JP2007155019A/en
Publication of JP2007155019A publication Critical patent/JP2007155019A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle automatic transmission device with a gear transmission having a main transmission and a range type sub transmission combined, for actualizing efficient shift control involving range change-over in a short time while preventing the breakage of a range synchronizing mechanism. <P>SOLUTION: The vehicle automatic transmission device comprises means S1-S2 for restricting engine torque into an unloading condition when a shift command is generated involving the range change-over of the sub transmission 35, means S3-S4 for actuating the neutral set of the main transmission and the range change-over of the sub transmission concurrently with the cut-off of a clutch when the engine torque is in the unloading condition, and means S5-S12 for avoiding the gearing of the range gear of the sub transmission with the main gear of the main transmission, before coming off, during these operation. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、主変速機にレンジ方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションを備える車両の自動変速装置に関する。   The present invention relates to an automatic transmission for a vehicle including a gear-type transmission in which a range type sub-transmission is combined with a main transmission.

トラックなど大型車両の自動変速装置においては、主変速機に副変速機を組み合わせる多段トランスミッションの適用が拡大しつつある。副変速機としては、1段毎にLowからHighまたはHighからLowへ切り替わるスプリッタ方式のほか、特定の段間(低速段側と高速段側との間)でのみLowからHighまたはHighからLowへ切り替わるレンジ方式があり、これらの併用により効率よく多段化したトランスミッションの搭載例もよく見られる。   In an automatic transmission for a large vehicle such as a truck, the application of a multi-stage transmission in which a sub-transmission is combined with a main transmission is expanding. In addition to the splitter system that switches from Low to High or High to Low for each sub-transmission, Low to High or High to Low only between specific stages (between the low speed side and the high speed side) There is a range system that switches, and there are many examples of mounting transmissions that are efficiently multi-staged by combining them.

このような自動変速装置においては、主変速機をギヤシフトさせるメインアクチュエータ、スプリッタ方式の副変速機をLowからHighまたはHighからLowへ切り替えるスプリッタアクチュエータ、レンジ方式の副変速機をLowからHighまたはHighからLowへ切り替えるレンジアクチュエータ、が備えられる。図7に基づいて、レンジ切り替えを伴う変速制御の一例を説明する。レンジ切り替えを伴う変速指令が発生すると、エンジントルクを無負荷状態に絞るべくエンジンアクチュエータを制御する(S31〜S32)。エンジントルクが無負荷状態になると、クラッチの断位置へクラッチアクチュエータを制御すると共に副変速機のレンジ位置を保持かつレンジ切り替えのショックを抑えるべくレンジアクチュエータへ背圧を導入する(S33〜S34)。   In such an automatic transmission, the main actuator for gear shifting the main transmission, the splitter actuator for switching the splitter type sub-transmission from Low to High or High to Low, and the range type sub-transmission from Low to High or High. A range actuator that switches to Low is provided. Based on FIG. 7, an example of shift control with range switching will be described. When a shift command accompanied by range switching is generated, the engine actuator is controlled to reduce the engine torque to a no-load state (S31 to S32). When the engine torque becomes unloaded, the clutch actuator is controlled to the clutch disengagement position, and back pressure is introduced to the range actuator in order to maintain the range position of the sub-transmission and suppress the shock of range switching (S33 to S34).

クラッチが断位置に達すると、主変速機のニュートラルセット(メインギヤ抜き)を制御すると共にレンジアクチュエータへ背圧を続行する(S35〜S36)。メインギヤが抜ける(主変速機がニュートラルになる)と、副変速機のスプリッタ切り替えと共にレンジ切り替えを行うべくスプリッタアクチュエータおよびレンジアクチュエータを制御する(S37〜S38)。スプリッタ切り替えが完了すると共にレンジ切り替えが完了すると、メインギヤの目標段(変速指令段)へのギヤセット(ギヤ入れ)を行うべくメインアクチュエータを制御する(S39〜S41)。このギヤセットが完了すると、クラッチの接位置へクラッチアクチュエータを制御する(S42〜S43)。クラッチが接位置に達すると、アクセルペダルの踏み量に対応するエンジントルクへ復帰させるべくエンジンアクチュエータを制御する(S44〜S45)。その後、エンジントルクの復帰が完了すると、クラッチアクチュエータのオンアフタ(クラッチを接状態に押し付ける処理),メインアクチュエータのオンアウタ(メインギヤを噛み合い状態に押し付ける処理),スプリットアクチュエータのオンアウタ(スプリットギヤを噛み合い状態に押し付ける処理),レンジアクチュエータのオンアウタ(レンジギヤを噛み合い状態に押し付ける処理)を解除すると共に一連の制御が終了するのである(S46〜S47)。   When the clutch reaches the disengaged position, the neutral set (main gear removal) of the main transmission is controlled and the back pressure is continued to the range actuator (S35 to S36). When the main gear is released (the main transmission becomes neutral), the splitter actuator and the range actuator are controlled so as to perform range switching as well as splitter switching of the sub-transmission (S37 to S38). When the splitter switching is completed and the range switching is completed, the main actuator is controlled to perform gear setting (gearing) to the target stage (shift command stage) of the main gear (S39 to S41). When this gear set is completed, the clutch actuator is controlled to the contact position of the clutch (S42 to S43). When the clutch reaches the contact position, the engine actuator is controlled to return to the engine torque corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal (S44 to S45). After that, when the engine torque recovery is completed, the clutch actuator on-after (processing to push the clutch into the engaged state), the main actuator on-outer (processing to push the main gear into the meshed state), the split actuator on-outer (press the split gear into the meshed state) Processing), the on-outer of the range actuator (processing for pressing the range gear into meshing state) is released, and a series of control is completed (S46 to S47).

このような変速制御においては、レンジの減速比が大きいため、変速時間が長く掛かってしまう。つまり、空走時間が長くなり、車速の低下が大きい、という不具合が考えられる。特許文献1においては、エンジン回転加速度または走行加速度が所定値以上のときに変速指令を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段、エンジントルクが無負荷状態またはそれに近い状態になると主変速機のギヤ抜きを行う手段、を備えるもの開示される。
特開2004−034760号
In such shift control, since the speed reduction ratio of the range is large, it takes a long shift time. In other words, there may be a problem that the idling time is long and the vehicle speed is greatly reduced. In Patent Document 1, means for reducing the engine torque to a no-load state when a shift command is generated when the engine rotational acceleration or the running acceleration is equal to or greater than a predetermined value, What is disclosed is provided with means for gear removal.
JP 2004-034760

主変速機のギヤ抜きは、図7の場合、エンジントルクが無負荷状態に絞られ、クラッチが切断すると行われるが、特許文献1においては、エンジン回転加速度または走行加速度が所定値以上のときに変速指令が発生すると、クラッチの切断が完了するのを待つのでなく、エンジントルクを絞る処理に合わせて早く処理することにより、その後に続く処理も早くなるのである。レンジ切り替えについては、主変速機がニュートラルに抜けないと、レンジのシンクロ機構を破損しかねないため、図7の場合と同じく、クラッチの切断後に続く主変速機のギヤ抜きが完了するのを待って行うようになっている。   In FIG. 7, the gear disengagement of the main transmission is performed when the engine torque is reduced to a no-load state and the clutch is disengaged. However, in Patent Document 1, when the engine rotational acceleration or the traveling acceleration is a predetermined value or more, When a gear change command is generated, the subsequent processing is also accelerated by processing early according to the processing for reducing the engine torque, rather than waiting for the clutch disengagement to be completed. For range switching, if the main transmission does not come out neutral, the range sync mechanism may be damaged, so as in FIG. 7, it is necessary to wait for the main transmission to be disengaged after the clutch is disengaged. To do.

この発明は、このような従来技術を踏まえつつ、レンジ切り替えを伴う変速制御について、これを効率よく短時間に処理しえる手段の提供を目的とする。   This invention aims at providing the means which can process this efficiently in a short time about the shift control accompanying a range switch, based on such a prior art.

第1の発明は、主変速機にレンジ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチを備える車両の自動変速機において、副変速機のレンジ切り替えを伴う変速指令が発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチの切断と同時に主変速機のニュートラルセットおよび副変速機のレンジ切り替えを起動させる手段、これらの動作中に主変速機のメインギヤが抜ける前に副変速機のレンジギヤが噛み合うのを回避する手段、を備えることを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an automatic transmission for a vehicle including a gear-type transmission that combines a main transmission with a range-switching-type sub-transmission, and a mechanical clutch interposed between the transmission and the engine. Means to reduce engine torque to no-load state when a shift command accompanied by transmission range change is generated. When engine torque becomes no-load state, activates neutral set of main transmission and range change of sub-transmission simultaneously with clutch disengagement. And means for avoiding meshing of the range gear of the sub-transmission before the main gear of the main transmission is released during these operations.

第2の発明は、第1の発明に係る車両の自動変速装置において、主変速機のメインギヤが抜ける前に副変速機のレンジギヤが噛み合うのを回避する手段は、レンジギヤが抜けてメインギヤが抜けないときは、レンジ切り替えを一時的に中止する手段、を備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the automatic transmission of the vehicle according to the first aspect, the means for avoiding the meshing of the range gear of the sub-transmission before the main gear of the main transmission is disengaged is that the range gear is disengaged and the main gear is not disengaged. And a means for temporarily stopping the range switching.

第3の発明は、主変速機にレンジ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、主変速機のギヤシフトを駆動するメインアクチュエータと、副変速機のレンジ切り替えを駆動するレンジアクチュエータと、クラッチの断続を駆動するクラッチアクチュエータと、エンジンのトルク絞りを駆動するエンジンアクチュエータを備える車両の自動変速機において、レンジアクチュエータとしてエアシリンダを採用する一方、副変速機のレンジ切り替えを伴う変速指令が発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチの切断と同時に主変速機のニュートラルセットおよび副変速機のレンジ切り替えを起動させる手段、これらの動作中に主変速機のメインギヤが抜ける前に副変速機のレンジギヤが噛み合うのを回避する手段としてレンジギヤが抜けてメインギヤが抜けないのときは、レンジ切り替えを一時的に中止するべくレンジアクチュエータへ背圧を導入する手段、を備えることを特徴とする。   A third invention drives a gear-type transmission combining a main transmission with a range-switching sub-transmission, a mechanical clutch interposed between the transmission and the engine, and a gear shift of the main transmission. In an automatic transmission of a vehicle including a main actuator, a range actuator that drives range switching of the sub-transmission, a clutch actuator that drives clutch engagement, and an engine actuator that drives an engine torque throttle, an air cylinder as a range actuator On the other hand, when a shift command accompanied by a range change of the sub-transmission occurs, means for reducing the engine torque to a no-load state, and when the engine torque becomes a no-load state, the clutch is disengaged and the neutral set of the main transmission and the sub-shift Machine range switching As a means to start up, as a means to avoid meshing of the range gear of the sub-transmission before the main gear of the main transmission is released during these operations, the range switching is temporarily stopped when the range gear is released and the main gear cannot be released. Means for introducing a back pressure to the range actuator is preferably provided.

第4の発明は、第1の発明または第3の発明に係る車両の自動変速装置において、メインギヤ抜き動作中にメインギヤが抜けない状態が所定時間に及ぶと異常警報を含むエラー処理を行う手段、を備えることを特徴とする。   A fourth invention is a vehicle automatic transmission apparatus according to the first invention or the third invention, wherein an error process including an abnormality alarm is performed when a state in which the main gear does not come off during a main gear releasing operation reaches a predetermined time, It is characterized by providing.

第1〜第4の発明においては、副変速機のレンジ切り替えを伴う変速指令が発生すると、エンジントルクが無負荷状態に絞られる。エンジントルクが無負荷状態になると、クラッチの切断と同時に主変速機のニュートラルセットおよび副変速機のレンジ切り替えが起動する。これらの動作中に主変速機のメインギヤが抜ける前に副変速機のレンジギヤが噛み合うのが回避される。この場合、主変速機のメインギヤが抜ける前に副変速機のレンジギヤが噛み合うのを回避する手段を備えることにより、クラッチの切断と同時に主変速機のニュートラルセットおよび副変速機のレンジ切り替えを起動させる手段を設定しえるのである。この結果、レンジのシンクロ機構の破損を防止しつつ、レンジ切り替えを伴う変速制御を効率よく短時間に遂行することが可能となる。   In the first to fourth aspects of the invention, when a shift command accompanied by a range change of the auxiliary transmission is generated, the engine torque is reduced to a no-load state. When the engine torque becomes a no-load state, the neutral setting of the main transmission and the range switching of the auxiliary transmission are activated simultaneously with the disconnection of the clutch. During these operations, the range gear of the auxiliary transmission is prevented from meshing before the main gear of the main transmission is released. In this case, by providing means for avoiding meshing of the range gear of the sub-transmission before the main gear of the main transmission is released, the neutral set of the main transmission and range switching of the sub-transmission are activated simultaneously with the disconnection of the clutch. The means can be set. As a result, it is possible to efficiently perform shift control with range switching in a short time while preventing damage to the range synchro mechanism.

図1において、1はエンジン(ディーゼルエンジン)、2は摩擦クラッチ、3は同期噛合式トランスミッションであり、トランスミッション3の出力軸はプロペラシャフト(図示せず)を介して駆動軸(たとえば、リヤアクスル)に連結される。燃料噴射ポンプにその燃料噴射量(ラック位置)を制御する電子ガバナ装置1A、クラッチ2にその断続を駆動するクラッチブースタ2A、トランスミッション3にこれをギヤシフトさせるギヤシフトユニット3A、が設けられる。27はクラッチブースタ2Aの制御バルブであり、31はエアタンクであり、ギヤシフトユニット3Aおよびクラッチブースタ2Aへの作動圧(圧縮空気)を供給する。   In FIG. 1, 1 is an engine (diesel engine), 2 is a friction clutch, 3 is a synchronous mesh transmission, and the output shaft of the transmission 3 is connected to a drive shaft (for example, a rear axle) via a propeller shaft (not shown). Connected. An electronic governor device 1A for controlling the fuel injection amount (rack position) is provided in the fuel injection pump, a clutch booster 2A for driving the clutch 2 to be intermittently connected, and a gear shift unit 3A for gear shifting the transmission 3. 27 is a control valve of the clutch booster 2A, and 31 is an air tank, which supplies operating pressure (compressed air) to the gear shift unit 3A and the clutch booster 2A.

トランスミッション3は、図2のように主変速機33のメインギヤ列Zm1−Zc1〜Zm3−Zc3,ZmR−ZcR(前進3速後退1速)、その前側(入力側)に配置される副変速機34のスプリットギヤ列Zm4−Zc4,Zm5−Zc5(LOW,High)、同じく後側(出力側)に配置される副変速機35のレンジギヤ列Zr1−Zcr1,Zr2−Zcr2(High,Low)、を備えるものであり、メインギヤ列Zm1−Zc1〜Zm3−Zc3の切り替えと、スプリットギヤ列Zm4−Zc4,Zm5−Zc5の切り替えと、さらにレンジギヤ列Zr1−Zcr1,Zr2−Zcr2の切り替えと、により前進12段(1L〜6H)に変速可能に構成される(図3、参照)。36はインプットシャフトであり、37はメインシャフトであり、38はアウトプットシャフトである。39はメインカウンタシャフトであり、40はレンジカウンタシャフトである。   As shown in FIG. 2, the transmission 3 includes main gear trains Zm1-Zc1 to Zm3-Zc3 (ZmR-ZcR (forward third speed reverse first speed)) of the main transmission 33, and an auxiliary transmission 34 arranged on the front side (input side) thereof. Split gear trains Zm4-Zc4, Zm5-Zc5 (LOW, High) and range gear trains Zr1-Zcr1, Zr2-Zcr2 (High, Low) of the sub-transmission 35 disposed on the rear side (output side). 12 steps forward by switching the main gear trains Zm1-Zc1 to Zm3-Zc3, switching the split gear trains Zm4-Zc4, Zm5-Zc5, and switching the range gear trains Zr1-Zcr1, Zr2-Zcr2. 1L to 6H) (see FIG. 3). 36 is an input shaft, 37 is a main shaft, and 38 is an output shaft. Reference numeral 39 denotes a main counter shaft, and reference numeral 40 denotes a range counter shaft.

ギヤシフトユニット3Aは、その内部において、メインギヤZm3〜ZmR,のシフタ41〜43を選択すると共にこれをメインギヤZm3〜ZmRに対するギヤ入れ(ギヤセット)とギヤ抜き(ニュートラル)との2位置に切り替えるメインアクチュエータ(図示せず)と、スプリットギヤZm5,Zm4のシフタ44をLowとHighとの2位置に切り替えるスプリットアクチュエータ(図4、参照)と、レンジギヤZr1,Zr2のシフタ45をLowとHighとの2位置に切り替えるレンジアクチュエータ(図4、参照)と、が備えられる。   In the gear shift unit 3A, a shifter 41 to 43 of the main gears Zm3 to ZmR is selected and a main actuator (gear set) and a gear release (neutral) are switched to the main gears Zm3 to ZmR. (Not shown), a split actuator (see FIG. 4) that switches the shifter 44 of the split gears Zm5 and Zm4 to two positions of Low and High, and a shifter 45 of the range gears Zr1 and Zr2 to two positions of Low and High And a range actuator (see FIG. 4) for switching.

図4の場合、レンジアクチュエータおよびスプリットアクチュエータとしてエアシリンダ46,47が用いられる。エアシリンダ46のピストンロッド46aにレンジギヤZr1,Zr2のシフタ45が係合され、電磁弁MVRL,MVRHのON-OFFにより、レンジ切り替えのほか、背圧の導入およびオンアフタが処理される。エアシリンダ47のピストンロッド47aにスプリットギヤZm5,Zm4のシフタ44が係合され、電磁弁MVSH,MVSLのON-OFFにより、スプリッタ切り替えのほか、オンアフタが処理される。48aはレンジLowスイッチであり、48bはレンジHighスイッチであり、49aはスプリットLowスイッチであり、49bはスプリットHighスイッチであり、これらはトランスミッション3のシフト位置を検出するギヤポジションスイッチの一部を構成する。   In the case of FIG. 4, air cylinders 46 and 47 are used as the range actuator and the split actuator. The shifter 45 of the range gears Zr1 and Zr2 is engaged with the piston rod 46a of the air cylinder 46, and the back pressure introduction and on-after processing are processed in addition to the range switching by turning on and off the electromagnetic valves MVRL and MVRH. The shifter 44 of the split gears Zm5 and Zm4 is engaged with the piston rod 47a of the air cylinder 47, and the on / off processing is performed in addition to the switching of the splitter by ON / OFF of the electromagnetic valves MVSH and MVSL. 48a is a range low switch, 48b is a range high switch, 49a is a split low switch, 49b is a split high switch, and these constitute part of a gear position switch for detecting the shift position of the transmission 3. To do.

インプットシャフト36は、スプリッタギヤZm5,Zm4のシフタ44がlow位置の場合、スプリッタLowギヤZm5を介してメインカウンタシャフト39に連結され、同じくシフタ44がHigh位置の場合、スプリッタHighギヤZm4を介してメインカウンタシャフト39に連結される。メインカウンタシャフト39は、メインギヤZm3〜ZmRのシフタ41〜43の1つがギヤ入れ位置の場合、そのメインギヤZm3またはZm2またはZm1またはZmRを介してメインシャフト37に連結される。メインシャフト37は、レンジギヤZr1,Zr2のシフタ45がHigh位置の場合、アウトプットシャフト38に直結され、同じくシフタ45がLow位置の場合、レンジHighギヤZr1,レンジカウンタシャフト40,レンジLowギヤZr2を介してアウトプットシャフト38に連結される。   The input shaft 36 is connected to the main counter shaft 39 via the splitter low gear Zm5 when the shifter 44 of the splitter gears Zm5 and Zm4 is at the low position, and similarly via the splitter high gear Zm4 when the shifter 44 is at the high position. It is connected to the main counter shaft 39. When one of the shifters 41 to 43 of the main gears Zm3 to ZmR is in the gear engagement position, the main counter shaft 39 is connected to the main shaft 37 via the main gear Zm3 or Zm2 or Zm1 or ZmR. The main shaft 37 is directly connected to the output shaft 38 when the shifter 45 of the range gears Zr1 and Zr2 is in the high position, and similarly, when the shifter 45 is in the low position, the range shaft Zr1, the range countershaft 40 and the range low gear Zr2 are connected. To the output shaft 38.

車両の変速制御に必要な検出手段として、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ29、アクセルペダル7の踏み量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ28、クラッチ2のストローク位置を検出するクラッチストロークセンサ22、トランスミッション3のシフト位置(スプリットギヤ列Zm4−Zc4,Zm5−Zc5の選択位置,メインギヤ列Zm1−Zc1〜Zm3−Zc3,ZmR−ZcRの選択位置,レンジギヤ列Zr1−Zcr1,Zr2−Zcr2の選択位置)を検出するギヤポジションスイッチ(ギヤシフトユニット3Aに内蔵される)、トランスミッション3の出力軸に連結するプロペラシャフト回転数を検出する車速センサ21、トランスミッション3のメインギヤZm1の回転数を検出するメインギヤ回転センサ23、トランスミッション3のレンジギヤZr1の回転数を検出するレンジギヤ回転センサ17、が備えられる。   As detection means necessary for vehicle shift control, an engine rotation sensor 29 that detects the engine speed, an accelerator opening sensor 28 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 7 (accelerator opening), and a stroke position of the clutch 2 are detected. Clutch stroke sensor 22, shift position of transmission 3 (selection position of split gear trains Zm4-Zc4, Zm5-Zc5, selection position of main gear trains Zm1-Zc1-Zm3-Zc3, ZmR-ZcR, range gear trains Zr1-Zcr1, Zr2- Gear position switch (incorporated in the gear shift unit 3A) for detecting the Zcr2 selection position), a vehicle speed sensor 21 for detecting the rotation speed of the propeller shaft connected to the output shaft of the transmission 3, and the rotation speed of the main gear Zm1 of the transmission 3 Main Ya rotation sensor 23, range gear rotation sensor 17 for detecting the rotational speed of the range gear Zr1 transmission 3, is provided.

クラッチ2の自動制御と運転者のマニュアル操作に基づく手動制御を切り替えるため、クラッチペダル6の初期位置(解放状態)と作動位置(踏込状態)を検出するクラッチペダルスイッチ24,25が設けられる。トランスミッション3の変速指示手段として運転室にシフトレバーユニット4が備えられ、シフトレバー4Aのシフト位置に応じた変速指示信号(シフトアップ信号,シフトダウン信号,ニュートラル信号,リバース信号,現在段を保持するためのホールド信号)を出力する。また、車両の変速操作が運転者の変速指示に応じて行われるマニュアル変速モードと、運転状態に応じて自動的に行われるオート変速モードと、を選択するためのスイッチ5(モード選択スイッチ)がシフトレバー4Aの握り部(ノブ)に設けられる。運転室には、トランスミッション3のシフト位置などを表示するディスプレイユニット13と、ブレーキペダル(図示せず)の踏込みを検出するブレーキペダルスイッチ26と、が設けられる。13Aは警報手段(たとえば、ブザー)である。   In order to switch between automatic control of the clutch 2 and manual control based on the manual operation of the driver, clutch pedal switches 24 and 25 for detecting the initial position (released state) and the operating position (depressed state) of the clutch pedal 6 are provided. A shift lever unit 4 is provided in the cab as a shift instruction means of the transmission 3, and holds a shift instruction signal (shift up signal, shift down signal, neutral signal, reverse signal, current stage) corresponding to the shift position of the shift lever 4A. Output hold signal). Further, a switch 5 (mode selection switch) for selecting a manual shift mode in which a vehicle shift operation is performed in accordance with a driver's shift instruction and an automatic shift mode in which the shift operation is automatically performed in accordance with a driving state. It is provided at the grip (knob) of the shift lever 4A. The cab is provided with a display unit 13 for displaying a shift position of the transmission 3 and the like, and a brake pedal switch 26 for detecting depression of a brake pedal (not shown). 13A is an alarm means (for example, a buzzer).

変速制御を司るのがトランスミッション(T/M)コントロールユニット11およびエンジンコントロールユニット12であり、これらの間は双方向の通信回線(LAN)で結ばれ、互いの制御に必要な情報を交換しえるようになっている。T/Mコントロールユニット11において、モード選択スイッチ5がマニュアル変速モードのときは、シフトレバーユニット4の変速指示信号がトランスミッション3のギヤポジションスイッチに基づくシフト位置と一致しないときに変速指示信号に対応する目標位置へのシフト要求(変速指令)を発生する。モード選択スイッチ5がオート変速モードのときは、アクセル開度センサ28の検出信号および車速センサ21の検出信号から変速マップに基づいて目標段を求め、この目標段がトランスミッション3のギヤポジションスイッチに基づくシフト位置と一致しないときに目標段へのシフト要求(変速指令)を発生する。   The transmission (T / M) control unit 11 and the engine control unit 12 are responsible for the shift control, and these are connected by a bidirectional communication line (LAN) so that information necessary for mutual control can be exchanged. It is like that. In the T / M control unit 11, when the mode selection switch 5 is in the manual shift mode, the shift instruction signal corresponds to the shift instruction signal when the shift instruction signal of the shift lever unit 4 does not match the shift position based on the gear position switch of the transmission 3. A shift request (shift command) to the target position is generated. When the mode selection switch 5 is in the automatic transmission mode, the target stage is obtained from the detection signal of the accelerator opening sensor 28 and the detection signal of the vehicle speed sensor 21 based on the shift map, and this target stage is based on the gear position switch of the transmission 3. When it does not coincide with the shift position, a shift request (shift command) to the target stage is generated.

これらシフト要求の発生により変速制御が起動され、T/Mコントロールユニット11およびエンジンコントロールユニット12において、そのときの目標位置へのギヤシフトを円滑に遂行すべく、電子ガバナ装置1Aとクラッチブースタ2Aとギヤシフトユニット3Aと、を制御する。図2において、スプリットギヤ列Zm4−Zc4,Zm5−Zc5は、トランスミッション3が1段毎に変速する都度、LowからHighまたはHighからLowへ切り替わる一方、レンジギヤ列Zr1−Zrc1,Zr2−Zcr2は、トランスミッション3が1L〜2Hから3L〜6Hまたはその逆方向へ変速するときにのみ、LowからHighまたはHighからLowへ切り替わるのである(図3、参照)。   The shift control is activated by the generation of these shift requests, and the electronic governor device 1A, the clutch booster 2A, and the gear shift are performed in the T / M control unit 11 and the engine control unit 12 in order to smoothly perform the gear shift to the target position at that time. The unit 3A is controlled. In FIG. 2, split gear trains Zm4-Zc4, Zm5-Zc5 are switched from Low to High or from High to Low each time the transmission 3 changes gear by gear, while range gear trains Zr1-Zrc1, Zr2-Zcr2 Only when 3 shifts from 1L to 2H to 3L to 6H or vice versa, it switches from Low to High or from High to Low (see FIG. 3).

図5は、レンジ切り替えを伴う変速制御を説明するフローチャートであり、S1においては、レンジ切り替えを伴う変速指令が発生かどうかを判定する。S1の判定がyesのときは、S2へ進む一方、S1の判定がnoのときは、S1へ戻る。S2においては、エンジントルクを無負荷状態に絞ると共にレンジアクチュエータ(エアシリンダ46)へ背圧(図1のエアタンクからの圧縮空気)を導入する。レンジLowギヤZr2からレンジHighギヤZr1またはレンジHighギヤZr1からレンジLowギヤZr2へ切り替える際は、電磁弁MVRLまたは電磁弁MVRHを一時的にONするのである。   FIG. 5 is a flowchart for explaining shift control with range switching. In S1, it is determined whether or not a shift command with range switching is generated. When the determination of S1 is yes, the process proceeds to S2, while when the determination of S1 is no, the process returns to S1. In S2, the engine torque is reduced to a no-load state, and back pressure (compressed air from the air tank in FIG. 1) is introduced to the range actuator (air cylinder 46). When switching from the range low gear Zr2 to the range high gear Zr1 or from the range high gear Zr1 to the range low gear Zr2, the solenoid valve MVRL or the solenoid valve MVRH is temporarily turned on.

S3においては、エンジントルクが無負荷状態かどうかを判定する。S3の判定がyesのときは、S4へ進む一方、S3の判定がnoのときは、S2へ戻る。S4においては、クラッチ2を断方向へストロークさせる制御と同時に主変速機33をニュートラルセット(ギヤ抜き)する制御およびレンジ方式の副変速機35をLowからHighまたはHighからLowへ切り替える制御を起動する。S5においては、レンジLOWギヤZr2またはレンジHighギヤzrの噛み合いが解除(ギヤ抜け)状態かどうか(レンジLowスイッチ48bがOFFかつレンジHighスイッチ48aがOFFかどうか)を判定する。S5の判定がyesのときは、S6へ進む一方、S5の判定がnoのときは、S11へ飛ぶ。   In S3, it is determined whether the engine torque is in a no-load state. When the determination of S3 is yes, the process proceeds to S4, and when the determination of S3 is no, the process returns to S2. In S4, simultaneously with control to stroke the clutch 2 in the disengagement direction, control to neutrally set the main transmission 33 (gear release) and control to switch the range type sub-transmission 35 from Low to High or from High to Low are started. . In S5, it is determined whether or not the meshing of the range LOW gear Zr2 or the range High gear zr is released (gear disengaged) (whether the range low switch 48b is OFF and the range high switch 48a is OFF). If the determination of S5 is yes, the process proceeds to S6, while if the determination of S5 is no, the process jumps to S11.

S6においては、主変速機33がニュートラル(メインギヤ抜き)状態かどうか(トランスミッション3のシフト位置を検出するギヤポジションスイッチのニュートラルスイッチがONかどうか)を判定する。S6の判定がyesのときは、S7へ進む一方、S6の判定がnoのときは、S8〜S10へ進む。S7においては、クラッチ2が断位置かどうかを判定する。S7の判定がyesのときは、以後の処理(図7のS36以降の処理)を実行する一方、S7の判定がnoのときは、S4へ戻る。S8〜S10においては、電磁弁MVRHまたは電磁弁MVRLをOFFにし、反対側の電磁弁MVRLまたは電磁弁MVRHを所定時間だけONすることにより、レンジアクチュエータ(エアシリンダ46)へ背圧を導入する。これにより、レンジ切り替えの進行が抑えられ、レンジ切り替えが一胆中止される形となり、反対(背圧導入)側の電磁弁MVRLまたは電磁弁MVRHのOFF後、S12へ進む。   In S6, it is determined whether or not the main transmission 33 is in the neutral (main gear removed) state (whether the neutral switch of the gear position switch for detecting the shift position of the transmission 3 is ON). When the determination of S6 is yes, the process proceeds to S7, while when the determination of S6 is no, the process proceeds to S8 to S10. In S7, it is determined whether or not the clutch 2 is in the disengaged position. When the determination at S7 is yes, the subsequent processing (the processing after S36 in FIG. 7) is executed. When the determination at S7 is no, the processing returns to S4. In S8 to S10, the back pressure is introduced into the range actuator (air cylinder 46) by turning off the solenoid valve MVRH or the solenoid valve MVRL and turning on the solenoid valve MVRL or the solenoid valve MVRH on the opposite side for a predetermined time. As a result, the progress of the range switching is suppressed, and the range switching is aborted. After the opposite (back pressure introduction) side electromagnetic valve MVRL or electromagnetic valve MVRH is turned OFF, the process proceeds to S12.

S11においては、主変速機33がニュートラル(ギヤ抜き)状態かどうかを判定する。S11の判定がyesのときは、S7へ進む一方、S11の判定がnoのときは、S12へ進む。S12においては、S4の処理の開始時点から所定時間が経過かどうかを判定する。S12の判定がyesのときは、S13〜S15のエラー処理へ移る一方、S12の判定がnoのときは、S5へ戻る。S13においては、S12の判定がyesの度にその回数をカウントすると共にこのカウント数が所定値かどうかを判定する。S13の判定がyesのときは、S14およびS15へ進む一方、S13の判定がnoのときは、S4へ戻る。S14においては、メイン(主変速機33)のギヤ抜きを停止すると共にレンジ(副変速機35)の切り替えもしくは背圧を停止し(電磁弁MVRL,電磁弁MVRHをOFF)、クラッチ2を緩やかに接続する。S15においては、ディスプレイユニット13および警報手段13Aの異常警報を作動させるのである。   In S11, it is determined whether or not the main transmission 33 is in a neutral (gear removed) state. When the determination of S11 is yes, the process proceeds to S7, and when the determination of S11 is no, the process proceeds to S12. In S12, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the start of the process in S4. When the determination of S12 is yes, the process proceeds to error processing of S13 to S15, while when the determination of S12 is no, the process returns to S5. In S13, whenever the determination in S12 is yes, the number of times is counted, and it is determined whether or not this count is a predetermined value. When the determination of S13 is yes, the process proceeds to S14 and S15, while when the determination of S13 is no, the process returns to S4. In S14, the gear removal of the main (main transmission 33) is stopped, the range (sub transmission 35) is switched or the back pressure is stopped (solenoid valve MVRL and solenoid valve MVRH are turned off), and the clutch 2 is gently released. Connecting. In S15, an abnormality alarm for the display unit 13 and alarm means 13A is activated.

このような制御においては、変速指令が発生するとエンジントルクを無負荷状態へ絞る手段(S1〜S2)、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチ2の切断と同時にメインギヤ抜きおよびレンジ切り替えを起動させる手段(S3〜S4)、これらの動作中に主変速機33のメインギヤが抜ける前に副変速機35のレンジギヤが噛み合うのを回避する手段(S5〜S12)、を備えるので、レンジ35のシンクロ機構の破損を防止しつつ、変速時間の短縮を促進することが可能となる。   In such control, means for reducing the engine torque to a no-load state when a shift command is generated (S1 to S2), and means for starting main gear removal and range switching simultaneously with the disengagement of the clutch 2 when the engine torque becomes no-load state. (S3 to S4), means (S5 to S12) for avoiding meshing of the range gear of the sub-transmission 35 before the main gear of the main transmission 33 comes off during these operations. It is possible to promote shortening of the shift time while preventing breakage.

S5〜S12においては、レンジギヤが抜けてメインギヤが抜けると、S7およびそれ以後の処理へ進む。レンジギヤは抜けないが、メインギヤが抜けると、S7およびそれ以後の処理へ進む。レンジギヤもメインギヤも抜けない状態が所定時間に及ぶと、S13〜S15のエラー処理へ進む。レンジギヤが抜けてメインギヤが抜けないときは、レンジギヤが噛み合うのを回避するため、エアシリンダ46への背圧導入によりレンジ切り替えを一時的に中止する。S7以後の処理(図7、参照)においては、S5の判定がyseかつS6の判定がyesの場合、レンジギヤもメインギヤも抜けた状態にあるため、S36〜S40の処理が早まる。また、S5の判定がnoかつS6の判定がyesの場合についても、メインギヤは抜けた状態にあるため、S38〜S40において、レンジ切り替えがシンクロ機構に無理を掛けることなく行われるのである。   In S5 to S12, when the range gear is disconnected and the main gear is disconnected, the process proceeds to S7 and subsequent processing. The range gear does not come off, but if the main gear comes off, the process proceeds to S7 and subsequent processing. If the state in which neither the range gear nor the main gear is disconnected is reached for a predetermined time, the process proceeds to S13 to S15 for error processing. When the range gear is disconnected and the main gear cannot be disconnected, the range switching is temporarily stopped by introducing the back pressure to the air cylinder 46 in order to avoid the meshing of the range gear. In the processing after S7 (see FIG. 7), if the determination of S5 is yse and the determination of S6 is yes, the range gear and the main gear are in the disengaged state, so the processing of S36 to S40 is accelerated. Even when the determination of S5 is no and the determination of S6 is yes, the main gear is in a disconnected state, and therefore, in S38 to S40, range switching is performed without overloading the synchro mechanism.

図6は、レンジ切り替えを伴う変速制御を説明するタイミングチャートであり、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチ2の切断と同時にメインギヤ抜きおよびレンジ切り替えを起動させるので、図7の場合(メインギヤ抜き後にレンジ切り替えを起動する)に較べると、変速時間を大幅に短縮することが可能となる。これらの動作中において、主変速機33のメインギヤが抜ける前に副変速機35のレンジギヤが噛み合うのを回避する手段(S5〜S12)を備えるので、レンジ35のシンクロ機構の破損を防止することができる。つまり、主変速機33のメインギヤが抜ける前に副変速機35のレンジギヤが噛み合うのを回避する手段(S5〜S12)により、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチ2の切断と同時にメインギヤ抜きおよびレンジ切り替えを起動させることが可能となるのである。   FIG. 6 is a timing chart for explaining the shift control with range switching. When the engine torque is in a no-load state, the main gear disengagement and range switching are activated simultaneously with the clutch 2 being disengaged. The shift time can be greatly shortened as compared with the case of starting range switching. During these operations, since the means (S5 to S12) for avoiding the meshing of the range gear of the sub-transmission 35 before the main gear of the main transmission 33 comes off is provided, it is possible to prevent the sync mechanism of the range 35 from being damaged. it can. That is, the means (S5 to S12) for avoiding the meshing of the range gear of the sub-transmission 35 before the main gear of the main transmission 33 is disengaged allows the main gear to be disengaged and the range simultaneously with the disengagement of the clutch 2 when the engine torque becomes no load. It is possible to activate switching.

この発明の実施形態に係るシステムの概要構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a system according to an embodiment of the present invention. 同じくトランスミッジョンの構成説明図である。It is the structure explanatory drawing of transmission similarly. 同じく変速パターンの説明図である。It is explanatory drawing of a gear shift pattern similarly. 同じくレンジアクチュエータおよびスプリッタアクチュエータの説明図である。It is explanatory drawing of a range actuator and a splitter actuator similarly. 同じく変速制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining transmission control similarly. 同じくタイミングチャートである。It is also a timing chart. 従前の変速制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining conventional shift control.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
1A 電子ガバナ装置
2 クラッチ
2A クラッチブースタ
3 トランスミッション
3A ギヤシフトユニット
4 シフトレバーユニット
11 トランスミッション(T/M)コントロールユニット
12 エンジンコントロールユニット
21 車速センサ
22 クラッチストロークセンサ
28 アクセル開度センサ
33 主変速機(メイン)
34 副変速機(スプリッタ)
35 副変速機(レンジ)
46 レンジアクチュエータ
46a レンジHighスイッチ
46b レンジLowスイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 1A Electronic governor apparatus 2 Clutch 2A Clutch booster 3 Transmission 3A Gear shift unit 4 Shift lever unit 11 Transmission (T / M) control unit 12 Engine control unit 21 Vehicle speed sensor 22 Clutch stroke sensor 28 Accelerator opening sensor 33 Main transmission ( Maine)
34 Sub-transmission (splitter)
35 Sub-transmission (range)
46 Range actuator 46a Range high switch 46b Range low switch

Claims (4)

主変速機にレンジ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の自動変速機において、副変速機のレンジ切り替えを伴う変速指令が発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチの切断と同時に主変速機のニュートラルセットおよび副変速機のレンジ切り替えを起動させる手段、これらの動作中に主変速機のメインギヤが抜ける前に副変速機のレンジギヤが噛み合うのを回避する手段、を備えることを特徴とする車両の自動変速装置。   In an automatic transmission for a vehicle, comprising: a gear-type transmission that combines a main transmission with a range-switching type sub-transmission; and a mechanical clutch interposed between the transmission and the engine. Means for reducing engine torque to no load when a shift command accompanied by switching is generated, Means for starting neutral set of main transmission and range change of sub-transmission simultaneously with clutch disengagement when engine torque becomes no load, Means for avoiding meshing of the range gear of the sub-transmission before the main gear of the main transmission is released during the operation. 主変速機のメインギヤが抜ける前に副変速機のレンジギヤが噛み合うのを回避する手段は、レンジギヤが抜けてメインギヤが抜けないときは、レンジ切り替えを一時的に中止する手段、を備えることを特徴とする請求項1の記載に係る車両の自動変速装置。   Means for avoiding meshing of the range gear of the sub-transmission before the main gear of the main transmission is disengaged includes means for temporarily stopping range switching when the range gear is disengaged and the main gear cannot be disengaged. An automatic transmission for a vehicle according to claim 1. 主変速機にレンジ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、主変速機のギヤシフトを駆動するメインアクチュエータと、副変速機のレンジ切り替えを駆動するレンジアクチュエータと、クラッチの断続を駆動するクラッチアクチュエータと、エンジンのトルク絞りを駆動するエンジンアクチュエータと、を備える車両の自動変速機において、レンジアクチュエータとしてエアシリンダを採用する一方、副変速機のレンジ切り替えを伴う変速指令が発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチの切断と同時に主変速機のニュートラルセットおよび副変速機のレンジ切り替えを起動させる手段、これらの動作中に主変速機のメインギヤが抜ける前に副変速機のレンジギヤが噛み合うのを回避する手段としてレンジギヤが抜けてメインギヤが抜けないのときは、レンジ切り替えを一時的に中止するべくレンジアクチュエータへ背圧を導入する手段、を備えることを特徴とする車両の自動変速装置。   A gear-type transmission that combines a main transmission with a range-switching sub-transmission, a mechanical clutch interposed between the transmission and the engine, a main actuator that drives a gear shift of the main transmission, and a sub-transmission In an automatic transmission of a vehicle including a range actuator that drives range switching of a machine, a clutch actuator that drives clutch engagement / disconnection, and an engine actuator that drives an engine torque throttle, an air cylinder is employed as a range actuator , Means to reduce engine torque to no-load when a shift command accompanied by sub-transmission range switching is generated, Neutral set of main transmission and sub-transmission range switching simultaneously with clutch disengagement when engine torque becomes no-load state Launch As a means to prevent the range gear of the sub-transmission from engaging before the main gear of the main transmission is released during these operations, the range switching should be temporarily stopped when the range gear is released and the main gear cannot be released. An automatic transmission for a vehicle, comprising: means for introducing back pressure to the range actuator. メインギヤ抜き動作中にメインギヤが抜けない状態が所定時間に及ぶと異常警報を含むエラー処理を行う手段、を備えることを特徴とする請求項1または請求項3の記載に係る車両の自動変速装置。   4. The automatic transmission for a vehicle according to claim 1, further comprising means for performing error processing including an abnormality alarm when a state in which the main gear is not disconnected during a main gear releasing operation reaches a predetermined time.
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Cited By (2)

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WO2023094957A1 (en) * 2021-11-23 2023-06-01 주식회사 진명파워텍 Method for speed-shifting work vehicle transmission, and work vehicle transmission

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