JP4284825B2

JP4284825B2 - Automatic transmission for vehicle

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Publication number: JP4284825B2
Application number: JP2000101292A
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: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: JP2001280480A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にトラクタ等の大型車両に適用される車両の自動変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近ではドライバの負担を軽減するため、トラクタやトラック等の大型車両においても自動変速装置を採用する例が多く見られる。このような大型車両では、メインギヤの他に、副変速機としてのスプリッタ及びレンジギヤを有する多段変速機が装備される。この場合、部品数及びコストの低減を図るため、メインギヤから機械的シンクロ機構を省略し、代わりにシンクロ制御なるものを行ってギヤインの際の同期を図ることが考えられる。ここでシンクロ制御とは、主に、シフトアップのときはカウンタシャフトブレーキ制御を行うことであり、シフトダウンのときはダブルクラッチ制御を行うことである。また、シンクロ状態とは、次回変速先の目標メインギヤ段において、ドグギヤ回転とスリーブ回転とが略一致していることをいう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかる自動変速装置では変速機のカウンタシャフト回転とアウトプットシャフト回転とから目標メインギヤ段のドグギヤ回転とスリーブ回転とを割り出し、シンクロ状態を判断するようになっている。しかし、車両走行中、ブレーキ作動状態からブレーキ非作動状態に移ったとき、車速の変化率が比較的急激に変化するので、これに伴ってアウトプットシャフト回転にも変曲点をもつようになる。こうなるとアウトプットシャフト回転、ひいてはスリーブ回転を正確に計算できず、このような不正確な値に基づいてシンクロ状態を判断し、ギヤインを許容すると、実際にはシンクロ状態でないのに無理にギヤインする可能性があり、ギヤ鳴り等の不具合が懸念される。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、ブレーキ作動状態から非作動状態に移行したときにシンクロ制御を行うことに起因するギヤ鳴り等の不具合を防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両の自動変速装置は、機械的なシンクロ機構を有しないメインギヤを含む変速機と、変速機の変速を制御するコントロールユニットと、コントロールユニットの信号に基づき変速機の変速を実行するアクチュエータとを備え、上記メインギヤのギヤ抜き中にカウンタシャフトを制動するカウンタシャフトブレーキ制御を実行する車両の自動変速装置であって、上記車両のブレーキの作動状態を検出するためのブレーキ検出手段と、カウンタシャフトブレーキ制御実行中に上記車両のブレーキが作動状態から非作動状態に切り換わったとき、一定時間メインギヤのギヤインを禁止するギヤイン禁止手段とを備え、該ギヤイン禁止手段によるギヤイン禁止中も上記カウンタシャフトブレーキ制御を実行しておき、ギヤイン禁止解除後に上記メインギヤのギヤインを実行するものである。
【０００６】
ここで、上記ブレーキ検出手段が、ブレーキペダルの踏込み・解放に応じてON/OFFするブレーキスイッチを含むのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【０００８】
図１に本実施形態に係る車両の自動変速装置を示す。ここでは車両がトレーラを牽引するトラクタであり、エンジンがディーゼルエンジンである。図示するように、エンジン１にクラッチ２を介して変速機３が取り付けられ、変速機３のアウトプットシャフト４（図２参照）が図示しないプロペラシャフトに連結されて後輪（図示せず）を駆動するようになっている。エンジン１はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６によって電子制御される。即ち、ＥＣＵ６は、エンジン回転センサ７とアクセル開度センサ８との出力から現在のエンジン回転速度及びエンジン負荷を読取り、主にこれらに基づいて燃料噴射ポンプ１ａを制御し、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御する。
【０００９】
一方、変速中は、アクセル開度センサ８によって検知される実アクセル開度と無関係にＥＣＵ６自らが加工した疑似アクセル開度なるものに基づいてエンジン制御を実行する。これは特に後述するダブルクラッチ制御において必要である。
【００１０】
図２に示すように、エンジンのクランク軸にフライホイール１ｂが取り付けられ、フライホイール１ｂの外周にリングギヤ１ｃが形成され、リングギヤ１ｃの歯が通過する度にエンジン回転センサ７がパルスを出力し、ＥＣＵ６が単位時間当たりのパルス数をカウントしてエンジン回転数を算出する。
【００１１】
図１に示すように、ここではクラッチ２と変速機３とがトランスミッションコントロールユニット（ＴＭＣＵ）９の制御信号に基づいて自動制御される。即ちかかる自動変速装置には自動クラッチ装置と自動変速機とが備えられる。ＥＣＵ６とＴＭＣＵ９とは互いにバスケーブル等を介して接続され、相互に連絡可能である。
【００１２】
図１、図２、図３に示すように、クラッチ２は機械式摩擦クラッチであり、入力側をなすフライホイール１ｂ、出力側をなすドリブンプレート２ａ、及びドリブンプレート２ａをフライホイール１ｂに摩擦接触或いは離反させるプレッシャプレート２ｂから構成される。そしてクラッチ２は、クラッチブースタ（クラッチアクチュエータ）１０によりプレッシャプレート２ｂを軸方向に操作し、基本的には自動断接され、ドライバの負担を軽減し得るものとなっている。一方、微低速バックに際しての微妙なクラッチワークや、非常時のクラッチ急断等を可能とするため、ここではクラッチペダル１１によるマニュアル断接も可能となっている。所謂セレクティブオートクラッチの構成である。クラッチ位置（即ちプレッシャプレート２ｂの位置）を検知するためのクラッチストロークセンサ１４と、クラッチペダル１１の位置を検知するためのクラッチペダルストロークセンサ１６とが設けられ、それぞれＴＭＣＵ９に接続される。
【００１３】
図３に分かりやすく示すが、クラッチブースタ１０は実線で示す二系統の空圧通路ａ，ｂを通じてエアタンク５に接続され、エアタンク５から供給される空圧で作動する。一方の通路ａがクラッチ自動断接用、他方の通路ｂがクラッチマニュアル断接用である。一方の通路ａが二股状に分岐され、そのうちの一方に自動断接用の電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２が直列に設けられ、他方に非常用の電磁弁ＭＶＣＥが設けられる。分岐合流部にダブルチェックバルブＤＣＶ１が設けられる。他方の通路ｂに、クラッチブースタ１０に付設される油圧作動弁１２が設けられる。両通路ａ，ｂの合流部にもダブルチェックバルブＤＣＶ２が設けられる。ダブルチェックバルブＤＣＶ１，ＤＣＶ２は差圧作動型の三方弁である。
【００１４】
上記電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２，ＭＶＣＥはＴＭＣＵ９によりON/OFF制御され、ONのとき上流側を下流側に連通し、OFF のとき上流側を遮断して下流側を大気開放する。まず自動側を説明すると、電磁弁ＭＶＣ１は単にイグニッションキーのON/OFFに合わせてON/OFFされるだけである。イグニッションキーOFF 、つまり停車中はOFF となり、エアタンク５からの空圧を遮断する。電磁弁ＭＶＣ２は比例制御弁で、供給又は排出エア量を自由にコントロールできる。これはクラッチの断接速度制御を行うためである。電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２がともにONだとエアタンク５の空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ１，ＤＣＶ２をそれぞれ切り換えてクラッチブースタ１０に供給される。これによりクラッチが分断される。クラッチを接続するときはＭＶＣ２のみがOFF され、これによりクラッチブースタ１０の空圧がＭＶＣ２から排出されてクラッチが接続される。
【００１５】
ところでもし仮にクラッチ分断中に電磁弁ＭＶＣ１又はＭＶＣ２に異常が生じ、いずれかがOFF となると、ドライバの意思に反してクラッチが急接されてしまう。そこでこのような異常がＴＭＣＵ９の異常診断回路で検知されたら、即座に電磁弁ＭＶＣＥをONする。すると電磁弁ＭＶＣＥを通過した空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ１を逆に切り換えてクラッチブースタ１０に供給され、クラッチ分断状態が維持され、クラッチ急接が防止される。
【００１６】
次にマニュアル側を説明する。クラッチペダル１１の踏込み・戻し操作に応じてマスタシリンダ１３から油圧が給排され、この油圧が破線で示す油圧通路１３ａを介して油圧作動弁１２に供給される。これによって油圧作動弁１２が開閉され、クラッチブースタ１０への空圧の給排が行われ、クラッチ２のマニュアル断接が実行される。油圧作動弁１２が開くと、これを通過した空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ２を切り換えてクラッチブースタ１０に至る。
【００１７】
図２に詳細に示すように、変速機３は基本的に常時噛み合い式の多段変速機で、前進１６段、後進２段に変速可能である。変速機３はメインギヤ１８と、その入力側及び出力側にそれぞれ副変速機としてのスプリッタ１７及びレンジギヤ１９を備える。そして、インプットシャフト１５に伝達されてきたエンジン動力をスプリッタ１７、メインギヤ１８、レンジギヤ１９へと順に送ってアウトプットシャフト４に出力する。
【００１８】
変速機３を自動変速すべくギヤシフトユニットＧＳＵが設けられ、これはスプリッタ１７、メインギヤ１８、レンジギヤ１９それぞれの変速を担当するスプリッタアクチュエータ２０、メインアクチュエータ２１及びレンジアクチュエータ２２から構成される。これらアクチュエータもクラッチブースタ１０同様空圧作動され、ＴＭＣＵ９によって制御される。各ギヤ１７，１８，１９の現在ポジションはギヤポジションスイッチ２３（図１参照）で検知される。カウンタシャフト３２の回転速度がカウンタシャフト回転センサ２６で検知され、アウトプットシャフト４の回転速度がアウトプットシャフト回転センサ２８で検知される。これら検知信号はＴＭＣＵ９に送られる。
【００１９】
この自動変速機ではマニュアルモードが設定され、ドライバのシフトチェンジ操作に基づくマニュアル変速が可能である。この場合、図１に示すように、クラッチ２の断接制御及び変速機３の変速制御は運転席に設けられたシフトレバー装置２９からの変速指示信号を合図に行われる。即ち、ドライバが、シフトレバー装置２９のシフトレバー２９ａをシフト操作すると、シフトレバー装置２９に内蔵されたシフトスイッチが作動（ON）し、変速指示信号がＴＭＣＵ９に送られ、これを基にＴＭＣＵ９はクラッチブースタ１０、スプリッタアクチュエータ２０、メインアクチュエータ２１及びレンジアクチュエータ２２を適宜作動させ、一連の変速操作（クラッチ断→ギヤ抜き→ギヤ入れ→クラッチ接）を実行する。そしてＴＭＣＵ９は現在のシフト段をモニター３１に表示する。
【００２０】
図示するシフトレバー装置２９において、Ｒはリバース、Ｎはニュートラル、Ｄはドライブ、ＵＰはシフトアップ、ＤＯＷＮはシフトダウンをそれぞれ意味する。シフトスイッチはこれら各ポジションに応じた信号を出力する。また運転席に、変速モードを自動とマニュアルに切り換えるモードスイッチ２４と、変速を１段ずつ行うか段飛ばしで行うかを切り換えるスキップスイッチ２５とが設けられる。
【００２１】
自動変速モードのとき、シフトレバー２９ａをＤレンジに入れておけば車速に応じて自動的に変速が行われる。またこの自動変速モードでも、ドライバがシフトレバー２９ａをＵＰ又はＤＯＷＮに操作すれば、マニュアルでのシフトアップ又はシフトダウンが可能である。この自動変速モードにおいて、スキップスイッチ２５がOFF （通常モード）なら、シフトレバー２９ａの１回のＵＰ又はＤＯＷＮの操作により、変速は１段ずつ行われる。これはトレーラ牽引時等、積載荷重が比較的大きいときに有効である。またスキップスイッチ２５がON（スキップモード）なら変速は１段飛ばしで行われる。これはトレーラを牽引してないときや荷が軽いときなどに有効である。
【００２２】
一方、マニュアル変速モードのときは、変速は完全にドライバの意思に従う。シフトレバー２９ａがＤレンジのときは変速は行われず、現在ギヤが保持され、ドライバの積極的な意思でシフトレバー２９ａをＵＰ又はＤＯＷＮに操作したときのみ、シフトアップ又はシフトダウンが可能である。このときも前記同様、スキップスイッチ２５がOFF なら１回の操作につき変速は１段ずつ行われ、スキップスイッチ２５がONなら変速は１段飛ばしで行われる。このモードではＤレンジは現ギヤ段を保持するＨ（ホールド）レンジとなる。
【００２３】
なお、運転席に非常用変速スイッチ２７が設けられ、ＧＳＵの電磁弁等が故障したときはスイッチ２７の手動切換により変速できるようになっている。
【００２４】
また、運転席にブレーキペダル５２が設けられ、ドライバによるブレーキペダル５２の踏込み・解放に応じてマスタシリンダ５３から油圧が給排され、車両のブレーキが作動・非作動となる。このブレーキの作動・非作動状態を検知するため二つのブレーキスイッチ５３ａ，５３ｂが設けられる。これらブレーキスイッチはマスタシリンダ５３の液圧に応じてON/OFFが切り替わる。一方のブレーキスイッチ５３ａは低圧用で、比較的小さいペダル踏力でONとなる。ブレーキの初期の作動を検知するためである。他方のブレーキスイッチ５３ｂは高圧用で、比較的大きいペダル踏力でONとなる。ブレーキの後期の作動を検知するためである。
【００２５】
図２に示すように、変速機３にあっては、インプットシャフト１５、メインシャフト３３及びアウトプットシャフト４が同軸上に配置され、カウンタシャフト３２がそれらの下方に平行配置される。インプットシャフト１５がクラッチ２のドリブンプレート２ａに接続され、インプットシャフト１５とメインシャフト３３とが相対回転可能に支持される。
【００２６】
まずスプリッタ１７とメインギヤ１８の構成を説明する。インプットシャフト１５にインプットギヤＳＨが回転可能に取り付けられる。またメインシャフト３３にも前方から順にギヤＭ４，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１，ＭＲが回転可能に取り付けられる。ＭＲを除くギヤＳＨ，Ｍ４，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１は、それぞれカウンタシャフト３２に固設されたカウンタギヤＣＨ，Ｃ４，Ｃ３，Ｃ２，Ｃ１に常時噛合される。ギヤＭＲはアイドルリバースギヤＩＲに常時噛合され、アイドルリバースギヤＩＲはカウンタシャフト３２に固設されたカウンタギヤＣＲに常時噛合される。
【００２７】
インプットシャフト１５及びメインシャフト３３に取り付けられた各ギヤＳＨ，Ｍ４…に、当該ギヤを選択し得るようドグギヤ３６が一体的に設けられ、これらドグギヤ３６に隣接してインプットシャフト１５及びメインシャフト３３に第１〜第４ハブ３７〜４０が固設される。第１〜第４ハブ３７〜４０には第１〜第４スリーブ４２〜４５が嵌合される。ドグギヤ３６及び第１〜第４ハブ３７〜４０の外周部と、第１〜第４スリーブ４２〜４５の内周部とにスプラインが形成されており、第１〜第４スリーブ４２〜４５は第１〜第４ハブ３７〜４０に常時係合してインプットシャフト１５又はメインシャフト３３と同時回転すると共に、前後にスライド移動してドグギヤ３６に対し選択的に係合・離脱する。この係合・離脱によりギヤイン・ギヤ抜きが行われる。第１スリーブ４２の移動をスプリッタアクチュエータ２０で行い、第２〜第４スリーブ４３〜４５の移動をメインアクチュエータ２１で行う。
【００２８】
このように、スプリッタ１７とメインギヤ１８とは各アクチュエータ２０，２１によって自動変速され得る常時噛み合い式の構成とされる。特に、スプリッタ１７のスプライン部には通常の機械的なシンクロ機構が存在するものの、メインギヤ１８の各スプライン部にはシンクロ機構が存在しない。このため、後述のシンクロ制御なるものを行ってドグギヤ回転とスリーブ回転とを同期させ、シンクロ機構なしで変速できるようにしている。ここではメインギヤ１８以外にスプリッタ１７にもニュートラルポジションが設けられ、所謂ガラ音対策がなされている（特願平11-319915 号参照）。
【００２９】
次にレンジギヤ１９の構成を説明する。レンジギヤ１９は遊星歯車機構３４を採用しており、ハイ・ローいずれかのポジションに切り替えることができる。遊星歯車機構３４は、メインシャフト３３の最後端に固設されたサンギヤ６５と、その外周に噛合される複数のプラネタリギヤ６６と、プラネタリギヤ６６の外周に噛合される内歯を有したリングギヤ６７とからなる。各プラネタリギヤ６６は共通のキャリア６８に回転可能に支持され、キャリア６８はアウトプットシャフト４に連結される。リングギヤ６７は管部６９を一体的に有し、管部６９はアウトプットシャフト４の外周に相対回転可能に嵌め込まれてアウトプットシャフト４とともに二重軸を構成する。
【００３０】
第５ハブ４１が管部６９に一体的に設けられる。また第５ハブ４１の後方に隣接して、アウトプットシャフト４にアウトプットシャフトドグギヤ７０が一体的に設けられる。第５ハブ４１の前方に隣接して、ミッションケース側に固定ドグギヤ７１が設けられる。第５ハブ４１の外周に第５スリーブ４６が嵌合される。これら第５ハブ４１、アウトプットシャフトドグギヤ７０、固定ドグギヤ７１及び第５スリーブ４６にも前記同様にスプラインが形成され、第５スリーブ４６が第５ハブ４１に常時係合すると共に、前後にスライド移動してアウトプットシャフトドグギヤ７０又は固定ドグギヤ７１に対し選択的に係合・離脱する。第５スリーブ４６の移動がレンジアクチュエータ２２で行われる。レンジギヤ１９のスプライン部には機械的なシンクロ機構が存在する。
【００３１】
第５スリーブ４６が前方に移動するとこれが固定ドグギヤ７１に係合し、第５ハブ４１と固定ドグギヤ７１とが連結される。これによりリングギヤ６７がミッションケース側に固定され、アウトプットシャフト４が１より大きい比較的大きな減速比（ここでは4.5 ）で回転駆動されるようになる。これがローのポジションである。
【００３２】
一方、第５スリーブ４６が後方に移動するとこれがアウトプットシャフトドグギヤ７０に係合し、第５ハブ４１とアウトプットシャフトドグギヤ７０とが連結される。これによりリングギヤ６７とキャリア６８とが互いに固定され、アウトプットシャフト４が１の減速比で直結駆動されるようになる。これがハイのポジションである。このようにかかるレンジギヤ１９ではハイ・ロー間の減速比が比較的大きく異なる。
【００３３】
結局、この変速機３では、前進側において、スプリッタ１７でハイ・ローの２段、メインギヤ１８で４段、レンジギヤ１９でハイ・ローの２段に変速可能であり、計２×４×２＝１６段に変速することができる。また後進側では、スプリッタ１７のみでハイ・ローを切り替えて２段に変速することができる。
【００３４】
次に、各アクチュエータ２０，２１，２２について説明する。これらアクチュエータはエアタンク５の空圧で作動する空圧シリンダと、空圧シリンダへの空圧の給排を切り替える電磁弁とで構成される。そしてこれら電磁弁がＴＭＣＵ９で選択的に切り替えられ、空圧シリンダを選択的に作動させるようになっている。
【００３５】
スプリッタアクチュエータ２０は、ダブルピストンを有した空圧シリンダ４７と三つの電磁弁ＭＶＨ，ＭＶＦ，ＭＶＧとで構成される。スプリッタ１７をニュートラルにするときはＭＶＨ／ＯＮ，ＭＶＦ／ＯＦＦ，ＭＶＧ／ＯＮとされる。スプリッタ１７をハイにするときはＭＶＨ／ＯＦＦ，ＭＶＦ／ＯＦＦ，ＭＶＧ／ＯＮとされる。スプリッタ１７をローにするときはＭＶＨ／ＯＦＦ，ＭＶＦ／ＯＮ，ＭＶＧ／ＯＦＦとされる。
【００３６】
メインアクチュエータ２１は、ダブルピストンを有しセレクト側の動作を担当する空圧シリンダ４８と、シングルピストンを有しシフト側の動作を担当する空圧シリンダ４９とを備える。各空圧シリンダ４８及び４９に対し複数ずつ電磁弁ＭＶＣ，ＭＶＤ，ＭＶＥ及びＭＶＢ，ＭＶＡが設けられる。
【００３７】
セレクト側空圧シリンダ４８は、ＭＶＣ／ＯＦＦ，ＭＶＤ／ＯＮ，ＭＶＥ／ＯＦＦのとき図の下方に移動し、メインギヤの３ｒｄ、４ｔｈ又はＮ３を選択可能とし、ＭＶＣ／ＯＮ，ＭＶＤ／ＯＦＦ，ＭＶＥ／ＯＮのとき中立となり、メインギヤの１ｓｔ、２ｎｄ又はＮ２を選択可能とし、ＭＶＣ／ＯＮ，ＭＶＤ／ＯＦＦ，ＭＶＥ／ＯＦＦのとき図の上方に移動し、メインギヤのＲｅｖ又はＮ１を選択可能とする。
【００３８】
シフト側空圧シリンダ４９は、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶＢ／ＯＮのとき中立となり、メインギヤのＮ１、Ｎ２又はＮ３を選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶＢ／ＯＦＦのとき図の左側に移動し、メインギヤの２ｎｄ，４ｔｈ又はＲｅｖを選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＦＦ，ＭＶＢ／ＯＮのとき図の右側に移動し、メインギヤの１ｓｔ又は３ｒｄを選択可能とする。
【００３９】
レンジアクチュエータ２２は、シングルピストンを有した空圧シリンダ５０と二つの電磁弁ＭＶＩ，ＭＶＪとで構成される。空圧シリンダ５０は、ＭＶＩ／ＯＮ，ＭＶＪ／ＯＦＦのとき図の右側に移動し、レンジギヤをハイとし、ＭＶＩ／ＯＦＦ，ＭＶＪ／ＯＮのとき図の左側に移動し、レンジギヤをローとする。
【００４０】
ところで、後述するシンクロ制御に際してカウンタシャフト３２を制動するため、カウンタシャフト３２にはカウンタシャフトブレーキ２７が設けられる。カウンタシャフトブレーキ２７は湿式多板ブレーキであって、エアタンク５の空圧で作動する。この空圧の給排を切り替えるため電磁弁ＭＶＢＲＫが設けられる。電磁弁ＭＶＢＲＫがＯＮのときカウンタシャフトブレーキ２７に空圧が供給され、カウンタシャフトブレーキ２７が作動状態となる。電磁弁ＭＶＢＲＫがＯＦＦのときにはカウンタシャフトブレーキ２７から空圧が排出され、カウンタシャフトブレーキ２７が非作動となる。
【００４１】
次に、自動変速制御の内容を説明する。ＴＭＣＵ９には図４に示すシフトアップマップと図５に示すシフトダウンマップとがメモリされており、ＴＭＣＵ９は、自動変速モードのとき、これらマップに従って自動変速を実行する。例えば図４のシフトアップマップにおいて、ギヤ段ｎ（ｎは１から１５までの整数）からｎ＋１へのシフトアップ線図がアクセル開度（％）とアウトプットシャフト回転（rpm ）との関数で決められている。そしてマップ上では現在のアクセル開度（％）とアウトプットシャフト回転（rpm ）とからただ１点が定まる。車両加速中は、車輪に連結されたアウトプットシャフト４の回転が次第に増加していく。そこで通常の自動変速モードでは、現在の１点が各線図を越える度に１段ずつシフトアップを行うこととなる。このときスキップモードであれば線図を交互に１本ずつ飛ばして２段ずつシフトアップを行う。
【００４２】
図５のシフトダウンマップにおいても同様に、ギヤ段ｎ＋１（ｎは１から１５までの整数）からｎへのシフトダウン線図がアクセル開度（％）とアウトプットシャフト回転（rpm ）との関数で決められている。そしてマップ上では現在のアクセル開度（％）とアウトプットシャフト回転（rpm ）とからただ１点が定まる。車両減速中はアウトプットシャフト４の回転が次第に減少していくので、通常の自動変速モードでは、現在の１点が各線図を越える度に１段ずつシフトダウンを行う。スキップモードであれば線図を交互に１本ずつ飛ばして２段ずつシフトダウンする。
【００４３】
一方、マニュアルモードのときは、これらマップと無関係にドライバが自由にシフトアップ・ダウンを行える。通常モードなら１回のシフトチェンジ操作で１段変速でき、スキップモードなら１回のシフトチェンジ操作で２段変速できる。
【００４４】
なおＴＭＣＵ９は、アウトプットシャフト回転センサ２８により検知される現在のアウトプットシャフト回転の値から現在の車速を換算し、これをスピードメータに表示する。つまり車速がアウトプットシャフト回転から間接的に検知され、アウトプットシャフト回転と車速とは比例関係にある。
【００４５】
次に、シンクロ制御の内容を説明する。
【００４６】
図６、図７に示すように、ＴＭＣＵ９には、スプリッタ１７及びメインギヤ１８における各ギヤの歯数Ｚ_SH，Ｚ₁〜Ｚ₄，Ｚ_R，Ｚ_CH，Ｚ_C1〜Ｚ_C4，Ｚ_CRと、レンジギヤ１９におけるハイ・ローの減速比とが予め記憶されている。そこでＴＭＣＵ９は、メインギヤ１８のギヤ歯数と、カウンタシャフト回転センサ２６によって検知されるカウンタシャフト回転(rpm) とに基づき、次回変速先となるメインギヤ１８のギヤ段（目標メインギヤ段）におけるドグギヤ回転(rpm) を算出する。またＴＭＣＵ９は、次回変速先となるレンジギヤ１９のギヤ段（目標レンジギヤ段）の減速比と、アウトプットシャフト回転センサ２８によって検知されるアウトプットシャフト回転(rpm) とに基づき、メインギヤ１８におけるスリーブ回転(rpm) を算出する。
【００４７】
図７の表の左欄において、左端に記載された「１ｓｔ」、「２ｎｄ」…「Ｒｅｖ」の語は目標メインギヤ段を示している。また括弧内の「１ｓｔ」、「２ｎｄ」…の語は各目標メインギヤ段が担当する変速機全体としての目標ギヤ段を示している。例えば、メインギヤ１８の「１ｓｔ」（ギヤＭ１）が担当する変速機全体のギヤ段は「１ｓｔ」、「２ｎｄ」、「９ｔｈ」、「１０ｔｈ」である。括弧内の語は最初の二つと後の二つとがレンジギヤ１９のロー・ハイで切り分けられる。例えばメインギヤ「１ｓｔ」だと「１ｓｔ」、「２ｎｄ」がレンジギヤロー、「９ｔｈ」、「１０ｔｈ」がレンジギヤハイである。そして最初の二つ又は後の二つの中において、先と後とがスプリッタ１７のロー・ハイで切り分けられる。例えばメインギヤ「１ｓｔ」でレンジギヤローだと、スプリッタローで変速機は「１ｓｔ」、スプリッタハイで変速機は「２ｎｄ」となる。またメインギヤ「１ｓｔ」でレンジギヤハイだと、スプリッタローで変速機は「９ｔｈ」、スプリッタハイで変速機は「１０ｔｈ」となる。目標メインギヤ段の「２ｎｄ」、「３ｒｄ」、「４ｔｈ」についても同様である。
【００４８】
目標メインギヤ段「Ｒｅｖ」ではレンジギヤ１９による切り分けは行われず、スプリッタ１７のみで切り分けがなされる。スプリッタハイでリバース「ｈｉｇｈ」、スプリッタローでリバース「ｌｏｗ」となる。
【００４９】
図７の表の右欄はドグギヤ回転(rpm) の算出式を示している。例えば目標メインギヤ段「１ｓｔ」だと、カウンタシャフト回転センサ２６による検出値（カウンタシャフト回転(rpm) ）に、ギヤ比Ｚ_C1／Ｚ₁を乗じた値が、ギヤＭ１に固設されたドグギヤ３６の回転即ちドグギヤ回転(rpm) となる。目標メインギヤ段「Ｒｅｖ」では、カウンタシャフト回転(rpm) にギヤ比Ｃ_Rev（ここでは0.45）を乗じた値がドグギヤ回転(rpm) となる。
【００５０】
一方、図７の下段は、メインギヤ１８のスリーブ４３、４４、４５の回転即ちスリーブ回転(rpm) の算出式を示している。次回変速先の目標レンジギヤ段がHighのときは、減速比が１なので、アウトプットシャフト回転センサ２８の検出値（アウトプットシャフト回転(rpm) ）がそのままスリーブ回転(rpm) となる。また目標レンジギヤ段がLow のときは、減速比がＣ_RG＝4.5 なので、アウトプットシャフト回転(rpm) に減速比Ｃ_RGを乗じた値がスリーブ回転(rpm) となる。
【００５１】
シンクロ制御では、これらドグギヤ回転とスリーブ回転とをギヤイン可能な範囲内に近付ける制御を行う。具体的には回転差ΔＮ＝（ドグギヤ回転−スリーブ回転）を計算し、この値をギヤイン可能な範囲に入れる制御を行う。シフトアップでは、通常ギヤイン直前でドグギヤ回転＞スリーブ回転となっているので、カウンタシャフトブレーキ（以下ＣＳＢという）制御を行い、ドグギヤ回転を下げる。逆に、シフトダウンでは、通常ギヤイン直前でドグギヤ回転＜スリーブ回転となっているので、ダブルクラッチ制御を行い、ドグギヤ回転を上げる。
【００５２】
ダブルクラッチ制御は以下の如きである。図８に示すように、時刻ｔ₁で変速指示信号があった場合、まずクラッチ断し、ギヤ抜きを行う。ギヤ抜きは、クラッチが切れ始めた直後の位置、言い換えれば半クラッチ領域に入った直後の位置ｐ₁で開始する。エンジン制御は、クラッチ位置がｐ₁となった時点から、実アクセル開度から離れた疑似アクセル開度に基づく制御に移行する。このときエンジン回転は、カウンタシャフトを加速させるのに十分で、且つ目標メインギヤ段においてドグギヤ回転をスリーブ回転に略一致させることができるような回転（目標エンジン回転）まで上昇され、この回転に達すると回転が一定に保持される。
【００５３】
ギヤ抜き後、クラッチが一瞬接続され、これによりドグギヤ回転がギヤイン可能な回転まで上昇する。この直後クラッチが再び断され、ギヤインが実行される。ギヤインは、クラッチ切り終わり直前となる位置、言い換えれば半クラッチ領域から抜け出る直前の位置ｐ₂から開始される。ギヤイン終了後、直ちにクラッチが再接続され、クラッチが完接されるとダブルクラッチ制御が終了し、エンジン及びカウンタシャフト回転が実アクセル開度に従った回転に移行する。
【００５４】
ところで、変速機全体のシフトダウンのとき、レンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御とを両方実行するときがある。図７の表でいえば９ｔｈ→７ｔｈ、９ｔｈ→８ｔｈ、１０ｔｈ→８ｔｈの場合である。このときこれらの順番を適当に定めないと全体の変速時間を徒に長くしてしまう。
【００５５】
即ち、レンジギヤはハイ・ロー間の減速比が比較的大きく異なるので、機械的シンクロ機構を有していてもシフトダウンに時間がかかる。またダブルクラッチ制御も、ギヤ抜き・ギヤイン間で一回クラッチをつなぎ、回転合わせするので、比較的時間がかかる。よってこれらを順番に行っていたのでは全体の変速時間が長くなる。
【００５６】
そこで、本装置では、レンジギヤのシフトダウンを伴う変速機全体のシフトダウンのとき、レンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御とを同時に行い、全体の変速時間を短縮するようにしている。以下これについて説明する。
【００５７】
本装置では、レンジギヤのシフトダウンを伴う変速機全体のシフトダウンのときと、そうでないときとで変速パターンを分けている。図９はこの変速パターン判別のためのプログラムを示す。変速指示があるとＴＭＣＵ９はまずステップ１０１でレンジギヤの変速の有無を判断する。レンジギヤ変速無のときはステップ１０４に進んで変速Ａパターンを選択する。変速Ａパターンとは図１０のチャートに従って変速するパターンのことで、通常の変速パターンである。レンジギヤ変速有のときはステップ１０２に進んでその変速がシフトダウン（Ｈ→Ｌ）か否かを判断する。シフトアップならステップ１０４に進んで変速Ａパターンを選択し、シフトダウンならステップ１０３に進んで変速Ｂパターンを選択する。変速Ｂパターンとは図１１のチャートに従って変速するパターンのことで、比較的特殊なケースにおいて行われる変速パターンである。
【００５８】
図１０、図１１においては、図の上方から下方に向かう時間軸があり、横並びに示されている項目は同時ないし同時期に行うことを示している。例えば図１０でステップ２０１とステップ２０２とは同時に行う。
【００５９】
レンジギヤのシフトダウンを伴わない変速Ａパターンについて。図１０に示すように、まず、メインギヤ変速有のときはステップ２０１に進んでメインギヤ抜きを行う。このときスプリッタの変速も有るときは、ステップ２０２に進んでスプリッタのギヤ抜き（シフト抜き）を行う。このときの条件はクラッチ位置がｐ₁より断側にあることである。なおこれを「クラッチ位置＞ｐ₁」と表示する。勿論、メインギヤ又はスプリッタの一方しか変速しない場合は両ステップのうち一方が省略される。なおレンジギヤのみの変速の場合は無い。図７の表に示すように、一気に７段飛ばし（ex.2nd→10th）になってしまうからである。
【００６０】
次に、ステップ２０３、２０４、２０５を同時に行う。ステップ２０３では次にギヤインするギヤＭ１，Ｍ２…に合わせてメインギヤのセレクトを行う。条件はメインギヤがニュートラルにあることである。ステップ２０４では、レンジギヤの変速があるときは、そのギヤ抜きとギヤインとを同時に行う。これは図２に示したようにレンジアクチュエータ２２の構造上、抜きとインとが同時に行われてしまうからである。このときの条件はクラッチ位置がｐ₂より断側にあるか（「クラッチ位置＞ｐ₂」と表示する）、又はメインギヤがニュートラルであることである。ステップ２０５ではスプリッタのギヤイン（シフトイン）を行う。条件はステップ２０４と同様クラッチ位置＞ｐ₂又はメインギヤ＝Ｎである。これによりエンジン動力がカウンタシャフト３２まで伝達可能となり、ダブルクラッチ制御可能となる。なお、スプリッタのみの変速の場合はここで変速完了となる。
【００６１】
ステップ２０６ではシンクロ制御を実行する。ここでの条件はメインギヤがＮで、且つスプリッタとレンジギヤとがシフト完了していることである。ドグギヤ回転−スリーブ回転＞Ｍ₁（設定値）のとき、即ちシフトアップのときは、カウンタシャフトブレーキ制御を行い、ドグギヤ回転をスリーブ回転付近まで下げる。一方、ドグギヤ回転−スリーブ回転＜Ｍ₂（設定値）のときは、ダブルクラッチ制御を行い、ドグギヤ回転をスリーブ回転付近まで上げる。
【００６２】
こうしてメインギヤの同期を終えたらステップ２０７に進んでメインギヤをギヤインする。ここでの条件は、メインギヤがセレクト完了しており（ステップ２０３）、目標カウンタシャフト回転と現カウンタシャフト回転との差の絶対値がギヤイン可能な値α以下であり、且つクラッチ位置＞ｐ₂となっていることである。以上により変速Ａパターンを終了する。
【００６３】
次に、レンジギヤのシフトダウンを伴う変速Ｂパターンについて。図１１に示すように、ここではメインギヤの変速は必須なので（図７参照）、ステップ３０２に進んでメインギヤ抜きを行う。条件はステップ２０１同様クラッチ位置＞ｐ₁である。このときスプリッタの変速も有るときは、ステップ３０２に先立ってステップ３０１でスプリッタをギヤ抜きし、ステップ３０２と同時にステップ３０３でスプリッタをギヤインする。ステップ３０１、３０３の実行条件はステップ２０２、２０５と同じである。
【００６４】
次に、ステップ３０４、３０５及び３０６を同時に行う。ステップ３０４ではステップ２０３同様メインギヤをセレクトする。ステップ３０５ではステップ２０４同様、レンジギヤのギヤ抜き及びギヤイン即ちシフトダウンを行う。ステップ３０６ではステップ２０６同様シンクロ制御を行う。
【００６５】
こうしてこれらステップを終えたら、ステップ３０７でステップ２０７同様メインギヤをギヤインし、変速Ｂパターンを終了する。
【００６６】
このように、ここでは比較的長時間を要するレンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御とを同時に行ってしまうので、全体の変速時間を短縮することができる。
【００６７】
ところで、かかる自動変速装置では変速機のカウンタシャフト回転とアウトプットシャフト回転とから目標メインギヤ段のドグギヤ回転とスリーブ回転とを割り出し、シンクロ状態を判断するようになっている。しかし、車両走行中、ブレーキ作動状態からブレーキ非作動状態に移ったとき、車速の変化率が比較的急激に変化するので、これに伴ってアウトプットシャフト回転も変曲点をもつようになる。
【００６８】
図１２はかかるブレーキ終了時付近のアウトプットシャフト回転の変化の様子を示す。ＴＭＣＵ９は所定の制御時間Δｔ(ex.32ms) 毎にアウトプットシャフト回転Ｎ_out(rpm) を計算し、前回値Ｎ_{out n-1}と今回値Ｎ_{out n}との平均値Ｎ_{out m}を今回のアウトプットシャフト回転Ｎ_outの値として用いるようになっている。しかし、ブレーキが作動状態から非作動状態に移ったときは、車速ないしアウトプットシャフト回転の変化率（＝Ｎ_{out n}−Ｎ_{out n-1}）が比較的急激に変化するので、アウトプットシャフト回転にも変曲点ｘが発生し、アウトプットシャフト回転の値を正確に計算することができない。
【００６９】
こうなると、スリーブ回転を正確に計算することができず、このような不正確な値に基づいてシンクロ終了を判断し、ギヤインを許容すると、実際にはシンクロ状態でないのに無理にギヤインする可能性があり、ギヤ鳴り等の不具合が懸念される。
【００７０】
そこで、本装置ではかかる不具合を防止すべく、ブレーキが作動状態から非作動状態に切り換わったときはシンクロ終了の是非に拘らず一定時間メインギヤのギヤインを禁止している。以下この制御について説明する。
【００７１】
図１３はかかるギヤイン禁止制御の内容を示すフローチャートである。このフローはＴＭＣＵ９によって所定の制御時間Δｔ(ex.32ms) 毎に繰り返し実行される。
【００７２】
ＴＭＣＵ９はまずステップ４０１でシンクロ制御中か否かを判断する。NOならステップ４１１に進んでメインギヤのギヤインを許可する。つまり通常状態の維持である。YES ならステップ４０２に進んでブレーキスイッチがONか否かを判断する。ここでのブレーキスイッチとは図１に示した低圧用ブレーキスイッチ５３ａのことである。本ステップによりブレーキの作動・非作動を判断している。
【００７３】
ブレーキスイッチON（ブレーキ作動）ならステップ４０３に進んでフラグをONし、ステップ４０４でタイマをクリアし、ステップ４０５でギヤインを許可する。ブレーキスイッチOFF （ブレーキ非作動）ならステップ４０６に進んでフラグがONか否かを判断する。フラグONならステップ４０７でフラグをOFF し、ステップ４１０でシンクロ終了の是非に拘らずメインギヤのギヤインを禁止する。フラグOFF ならステップ４０８でタイマをインクリメント（加算）し、ステップ４０９でタイマが設定時間ｔ（ここでは５(s) ）を越えたか否かを判断する。越えてなければステップ４１０に進んでギヤイン禁止、越えていればステップ４１１に進んでギヤイン許可となる。
【００７４】
本フローを実際の車両運転状況に当てはめてみる。シンクロ制御中、ドライバによりブレーキペダルが踏まれると、ブレーキスイッチONとなってステップ４０２、４０３、４０４を辿り、フラグON、タイマクリアとされた後、ステップ４０５でギヤインが許可される。このようにブレーキング中はギヤインを許容している。車速変化率（減速度）の変化がそれ程でもなく、シフトダウンの必要性もあるからである。
【００７５】
ブレーキング中はこれらステップを繰り返すが、ブレーキペダルが解放されブレーキング終了となると、ブレーキスイッチがOFF となる。こうなるとステップ４０２からステップ４０６に移行する。最初はフラグONなのでステップ４０７に進み、ここでフラグがOFF され、ステップ４１０でギヤインが禁止される。つまりブレーキ終了と同時に即ギヤイン禁止となるのである。
【００７６】
次回、フラグOFF なのでステップ４０６から４０８に移行する。ここからタイマインクリメントが開始される。最初はタイマ値＜ｔなのでステップ４０９でNOに進み、ステップ４１０のギヤイン禁止が維持される。このルートを繰り返すうちやがてタイマ値＞ｔとなる。するとステップ４１１に移行してギヤイン許可（禁止解除）となる。こうして一定時間ｔが経過するまでメインギヤのギヤインは禁止される。
【００７７】
このように、ブレーキが作動状態から非作動状態に切り換わったとき一定時間メインギヤのギヤインを強制的に禁止するので、たとえＴＭＣＵ９側でシンクロ終了という判断に至った場合でも、ギヤインは実行されず、不正確な制御に基づくギヤイン及びこれに起因するギヤ鳴り等の不具合を未然に防止できる。
【００７８】
以上、本発明の実施形態は上述のものに限られない。例えば各値の変更は当然に可能である。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、ブレーキ作動状態から非作動状態に切り換わったときにシンクロ制御によってメインギヤをギヤインすることによる不具合を未然に防止できるという優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る車両の自動変速装置を示す構成図である。
【図２】自動変速機を示す構成図である。
【図３】自動クラッチ装置を示す構成図である。
【図４】シフトアップマップである。
【図５】シフトダウンマップである。
【図６】変速機内の各ギヤの歯数を示す。
【図７】ドグギヤ回転及びスリーブ回転の算出式を示す。
【図８】ダブルクラッチ制御の内容を示すタイムチャートである。
【図９】変速パターン判別プログラムを示すフローチャートである。
【図１０】変速Ａパターンの内容を示すフローチャートである。
【図１１】変速Ｂパターンの内容を示すフローチャートである。
【図１２】ブレーキ作動状態から非作動状態に切り換わったときのアウトプットシャフト回転の変化の様子を示す図である。
【図１３】本発明に係るギヤイン禁止制御のフローチャートである。
【符号の説明】
２クラッチ
３変速機
６エンジンコントロールユニット
９トランスミッションコントロールユニット
１０クラッチブースタ
１７スプリッタ
１８メインギヤ
１９レンジギヤ
２０スプリッタアクチュエータ
２１メインアクチュエータ
２２レンジアクチュエータ
２６カウンタシャフト回転センサ
２７カウンタシャフトブレーキ
２８アウトプットシャフト回転センサ
３６ドグギヤ
４３，４４，４５メインギヤのスリーブ
５２ブレーキペダル
５３ａ，５３ｂブレーキスイッチ
ｔ設定時間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic transmission for a vehicle that is applied to a large vehicle such as a tractor.
[0002]
[Prior art]
Recently, in order to reduce the burden on the driver, there are many examples in which an automatic transmission is employed even in a large vehicle such as a tractor or a truck. In such a large vehicle, in addition to the main gear, a multi-stage transmission having a splitter and a range gear as auxiliary transmissions is equipped. In this case, in order to reduce the number of parts and the cost, it can be considered that the mechanical sync mechanism is omitted from the main gear, and the sync control is performed instead to synchronize at the time of gear-in. Here, the synchro control mainly means that counter shaft brake control is performed when shifting up, and double clutch control is performed when shifting down. The synchronized state means that the dog gear rotation and the sleeve rotation substantially coincide with each other at the next main shift target gear stage.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such an automatic transmission device, the dog gear rotation and the sleeve rotation of the target main gear stage are determined from the counter shaft rotation and the output shaft rotation of the transmission, and the synchronized state is judged. However, when the vehicle moves from the brake operating state to the brake non-operating state, the rate of change of the vehicle speed changes relatively abruptly, and accordingly, the output shaft rotation also has an inflection point. If this happens, the output shaft rotation, and hence the sleeve rotation, cannot be calculated accurately. If the synchro state is judged based on such an inaccurate value and the gear-in is allowed, it is possible to force the gear-in even though it is not actually in the sync state. There are concerns about problems such as gear ringing.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to prevent problems such as gear ringing caused by performing synchro control when the brake operation state is shifted to the non-operation state.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
An automatic transmission for a vehicle according to the present invention executes a transmission of a transmission based on a transmission including a main gear having no mechanical synchronization mechanism, a control unit for controlling the transmission of the transmission, and a signal of the control unit. An actuator, and the main gear During gear release In Countershaft brake for braking the countershaft An automatic transmission for a vehicle that executes control, Above vehicle Brake detection means for detecting the operating state of the brake; While the countershaft brake control is being executed, And a gear-in prohibiting means for prohibiting the gear-in of the main gear for a certain period of time when the brake is switched from the operating state to the non-operating state. Countershaft brake The control is executed, and the gear-in of the main gear is executed after the gear-in prohibition is canceled.
[0006]
Here, it is preferable that the brake detection means includes a brake switch that is turned ON / OFF according to depression / release of the brake pedal.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0008]
FIG. 1 shows an automatic transmission for a vehicle according to this embodiment. Here, the vehicle is a tractor that pulls the trailer, and the engine is a diesel engine. As shown in the figure, a transmission 3 is attached to the engine 1 via a clutch 2, and an output shaft 4 (see FIG. 2) of the transmission 3 is connected to a propeller shaft (not shown) to drive a rear wheel (not shown). It is supposed to be. The engine 1 is electronically controlled by an engine control unit (ECU) 6. That is, the ECU 6 reads the current engine speed and the engine load from the outputs of the engine rotation sensor 7 and the accelerator opening sensor 8, and controls the fuel injection pump 1a mainly based on these to control the fuel injection timing and the fuel injection. Control the amount.
[0009]
On the other hand, during the shift, the engine control is executed based on the pseudo accelerator opening processed by the ECU 6 independently of the actual accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 8. This is particularly necessary in the double clutch control described later.
[0010]
As shown in FIG. 2, the flywheel 1b is attached to the crankshaft of the engine, the ring gear 1c is formed on the outer periphery of the flywheel 1b, and the engine rotation sensor 7 outputs a pulse each time the teeth of the ring gear 1c pass, The ECU 6 counts the number of pulses per unit time and calculates the engine speed.
[0011]
As shown in FIG. 1, here, the clutch 2 and the transmission 3 are automatically controlled based on a control signal of a transmission control unit (TMCU) 9. That is, the automatic transmission device includes an automatic clutch device and an automatic transmission. The ECU 6 and the TMCU 9 are connected to each other via a bus cable or the like and can communicate with each other.
[0012]
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the clutch 2 is a mechanical friction clutch. The flywheel 1b that forms the input side, the driven plate 2a that forms the output side, and the driven plate 2a are in frictional contact with the flywheel 1b. Or it is comprised from the pressure plate 2b made to separate. The clutch 2 operates the pressure plate 2b in the axial direction by a clutch booster (clutch actuator) 10 and is basically automatically connected / disconnected, thereby reducing the burden on the driver. On the other hand, in order to enable delicate clutch work at the time of very low speed back and sudden clutch disconnection in an emergency, manual connection / disconnection by the clutch pedal 11 is also possible here. This is a configuration of a so-called selective auto clutch. A clutch stroke sensor 14 for detecting the clutch position (that is, the position of the pressure plate 2b) and a clutch pedal stroke sensor 16 for detecting the position of the clutch pedal 11 are provided, and are connected to the TMCU 9 respectively.
[0013]
As clearly shown in FIG. 3, the clutch booster 10 is connected to the air tank 5 through two air pressure passages a and b indicated by solid lines, and operates with the air pressure supplied from the air tank 5. One passage a is for automatic clutch connection / disconnection, and the other passage b is for clutch manual connection / disconnection. One of the passages a is bifurcated, one of which is provided with a series of solenoid valves MVC1 and MVC2 for automatic connection / disconnection, and the other is provided with an emergency solenoid valve MVCE. A double check valve DCV1 is provided at the branch junction. A hydraulically operated valve 12 attached to the clutch booster 10 is provided in the other passage b. A double check valve DCV2 is also provided at the junction of both passages a and b. The double check valves DCV1, DCV2 are differential pressure actuated three-way valves.
[0014]
The solenoid valves MVC1, MVC2, and MVCE are ON / OFF controlled by the TMCU 9. When ON, the upstream side communicates with the downstream side, and when OFF, the upstream side is shut off and the downstream side is opened to the atmosphere. First, the automatic side will be described. The electromagnetic valve MVC1 is simply turned ON / OFF in accordance with the ON / OFF of the ignition key. The ignition key is OFF, that is, it is OFF while the vehicle is stopped, and the air pressure from the air tank 5 is shut off. The electromagnetic valve MVC2 is a proportional control valve and can freely control the amount of supply or exhaust air. This is to control the clutch connection / disconnection speed. When the solenoid valves MVC1 and MVC2 are both ON, the air pressure in the air tank 5 is switched to the double check valves DCV1 and DCV2 and supplied to the clutch booster 10. As a result, the clutch is disconnected. When the clutch is connected, only the MVC 2 is turned OFF, whereby the air pressure of the clutch booster 10 is discharged from the MVC 2 and the clutch is connected.
[0015]
However, if an abnormality occurs in the electromagnetic valve MVC1 or MVC2 during clutch disconnection and either of them is turned OFF, the clutch is suddenly engaged against the driver's intention. Therefore, when such an abnormality is detected by the abnormality diagnosis circuit of the TMCU 9, the solenoid valve MVCE is immediately turned on. Then, the air pressure that has passed through the electromagnetic valve MVCE is switched to the reverse of the double check valve DCV1 and supplied to the clutch booster 10 to maintain the clutch disengaged state and prevent sudden clutch engagement.
[0016]
Next, the manual side will be described. The hydraulic pressure is supplied / discharged from the master cylinder 13 in response to the depression / return operation of the clutch pedal 11, and this hydraulic pressure is supplied to the hydraulic valve 12 via a hydraulic passage 13a indicated by a broken line. As a result, the hydraulic valve 12 is opened and closed, the pneumatic pressure is supplied to and discharged from the clutch booster 10, and the clutch 2 is manually connected and disconnected. When the hydraulically operated valve 12 is opened, the air pressure passing through the hydraulically operated valve 12 switches the double check valve DCV2 to reach the clutch booster 10.
[0017]
As shown in detail in FIG. 2, the transmission 3 is basically a multi-stage transmission that is always meshed, and can shift to 16 forward speeds and 2 reverse speeds. The transmission 3 includes a main gear 18 and a splitter 17 and a range gear 19 as auxiliary transmissions on the input side and the output side, respectively. Then, the engine power transmitted to the input shaft 15 is sent to the splitter 17, the main gear 18, and the range gear 19 in order and output to the output shaft 4.
[0018]
A gear shift unit GSU is provided to automatically shift the transmission 3, and is composed of a splitter actuator 20, a main actuator 21, and a range actuator 22 that are responsible for shifting the splitter 17, the main gear 18, and the range gear 19. These actuators are also pneumatically operated like the clutch booster 10 and controlled by the TMCU 9. The current positions of the gears 17, 18 and 19 are detected by a gear position switch 23 (see FIG. 1). The rotation speed of the counter shaft 32 is detected by the counter shaft rotation sensor 26, and the rotation speed of the output shaft 4 is detected by the output shaft rotation sensor 28. These detection signals are sent to TMCU9.
[0019]
In this automatic transmission, a manual mode is set, and a manual shift based on a driver's shift change operation is possible. In this case, as shown in FIG. 1, the connection / disconnection control of the clutch 2 and the shift control of the transmission 3 are performed with a shift instruction signal from a shift lever device 29 provided in the driver's seat as a signal. In other words, when the driver shifts the shift lever 29a of the shift lever device 29, the shift switch built in the shift lever device 29 is activated (ON), and a shift instruction signal is sent to the TMCU 9, based on which the TMCU 9 The clutch booster 10, the splitter actuator 20, the main actuator 21 and the range actuator 22 are appropriately operated to execute a series of gear shifting operations (clutch disengagement → gear disengagement → gear engagement → clutch engagement). The TMCU 9 displays the current shift stage on the monitor 31.
[0020]
In the illustrated shift lever device 29, R means reverse, N means neutral, D means drive, UP means shift up, and DOWN means shift down. The shift switch outputs a signal corresponding to each position. The driver's seat is provided with a mode switch 24 for switching the shift mode between automatic and manual and a skip switch 25 for switching whether the shift is performed step by step or step skipping.
[0021]
If the shift lever 29a is put in the D range in the automatic shift mode, the shift is automatically performed according to the vehicle speed. Even in the automatic transmission mode, if the driver operates the shift lever 29a to UP or DOWN, manual upshifting or downshifting is possible. In this automatic shift mode, if the skip switch 25 is OFF (normal mode), the shift is performed step by step by one operation of UP or DOWN of the shift lever 29a. This is effective when the loaded load is relatively large, such as when trailer is pulled. If the skip switch 25 is ON (skip mode), the gear shift is performed by skipping one step. This is effective when the trailer is not towed or when the load is light.
[0022]
On the other hand, in the manual shift mode, the shift completely follows the driver's intention. When the shift lever 29a is in the D range, no speed change is performed, and the current gear is held, and the shift up or down is possible only when the shift lever 29a is operated to UP or DOWN with the driver's positive intention. At this time, similarly to the above, if the skip switch 25 is OFF, the gear shift is performed one step at a time, and if the skip switch 25 is ON, the gear shift is skipped by one step. In this mode, the D range is an H (hold) range that holds the current gear stage.
[0023]
An emergency shift switch 27 is provided in the driver's seat so that when the GSU solenoid valve or the like breaks down, the gear can be shifted by manual switching of the switch 27.
[0024]
In addition, a brake pedal 52 is provided in the driver's seat, and hydraulic pressure is supplied / discharged from the master cylinder 53 in accordance with depression / release of the brake pedal 52 by the driver, and the vehicle brake is activated / deactivated. Two brake switches 53a and 53b are provided to detect the operation / non-operation state of the brake. These brake switches are switched ON / OFF according to the hydraulic pressure of the master cylinder 53. One brake switch 53a is for low pressure and is turned on with a relatively small pedal effort. This is to detect the initial operation of the brake. The other brake switch 53b is for high pressure and is turned on with a relatively large pedal effort. This is to detect the later operation of the brake.
[0025]
As shown in FIG. 2, in the transmission 3, the input shaft 15, the main shaft 33, and the output shaft 4 are coaxially arranged, and the counter shaft 32 is arranged in parallel below them. The input shaft 15 is connected to the driven plate 2a of the clutch 2, and the input shaft 15 and the main shaft 33 are supported so as to be relatively rotatable.
[0026]
First, the configuration of the splitter 17 and the main gear 18 will be described. An input gear SH is rotatably attached to the input shaft 15. Gears M4, M3, M2, M1, and MR are also rotatably attached to the main shaft 33 in order from the front. The gears SH, M4, M3, M2, and M1 except for the MR are always meshed with counter gears CH, C4, C3, C2, and C1 fixed to the countershaft 32, respectively. The gear MR is always meshed with the idle reverse gear IR, and the idle reverse gear IR is always meshed with a counter gear CR fixed to the counter shaft 32.
[0027]
The gears SH, M4... Attached to the input shaft 15 and the main shaft 33 are integrally provided with dog gears 36 so that the gears can be selected, and the input shafts 15 and the main shaft 33 are adjacent to the dog gears 36. The first to fourth hubs 37 to 40 are fixed. First to fourth sleeves 42 to 45 are fitted to the first to fourth hubs 37 to 40. Splines are formed in the outer peripheral portions of the dog gear 36 and the first to fourth hubs 37 to 40 and the inner peripheral portions of the first to fourth sleeves 42 to 45, and the first to fourth sleeves 42 to 45 are the first ones. The first to fourth hubs 37 to 40 are always engaged to rotate simultaneously with the input shaft 15 or the main shaft 33, and slide back and forth to selectively engage / disengage the dog gear 36. By this engagement / disengagement, gear-in / gear-out is performed. The first sleeve 42 is moved by the splitter actuator 20, and the second to fourth sleeves 43-45 are moved by the main actuator 21.
[0028]
As described above, the splitter 17 and the main gear 18 have a constant meshing configuration that can be automatically shifted by the actuators 20 and 21. In particular, although a normal mechanical sync mechanism exists in the spline portion of the splitter 17, no sync mechanism exists in each spline portion of the main gear 18. For this reason, the synchro control described later is performed to synchronize the dog gear rotation and the sleeve rotation so that the gear can be shifted without the sync mechanism. Here, in addition to the main gear 18, the splitter 17 is also provided with a neutral position so as to take a so-called rattling sound (see Japanese Patent Application No. 11-319915).
[0029]
Next, the configuration of the range gear 19 will be described. The range gear 19 employs a planetary gear mechanism 34 and can be switched to either a high or low position. The planetary gear mechanism 34 includes a sun gear 65 fixed to the rear end of the main shaft 33, a plurality of planetary gears 66 meshed with the outer periphery thereof, and a ring gear 67 having internal teeth meshed with the outer periphery of the planetary gear 66. Become. Each planetary gear 66 is rotatably supported by a common carrier 68, and the carrier 68 is connected to the output shaft 4. The ring gear 67 integrally has a pipe portion 69, and the pipe portion 69 is fitted on the outer periphery of the output shaft 4 so as to be relatively rotatable and constitutes a double shaft together with the output shaft 4.
[0030]
The fifth hub 41 is provided integrally with the pipe portion 69. An output shaft dog gear 70 is integrally provided on the output shaft 4 adjacent to the rear of the fifth hub 41. A fixed dog gear 71 is provided on the transmission case side adjacent to the front of the fifth hub 41. A fifth sleeve 46 is fitted to the outer periphery of the fifth hub 41. The fifth hub 41, the output shaft dog gear 70, the fixed dog gear 71, and the fifth sleeve 46 are similarly splined, and the fifth sleeve 46 is always engaged with the fifth hub 41 and slides back and forth. Then, the output shaft dog gear 70 or the fixed dog gear 71 is selectively engaged / disengaged. The movement of the fifth sleeve 46 is performed by the range actuator 22. A mechanical sync mechanism exists in the spline portion of the range gear 19.
[0031]
When the fifth sleeve 46 moves forward, it engages with the fixed dog gear 71, and the fifth hub 41 and the fixed dog gear 71 are connected. As a result, the ring gear 67 is fixed to the transmission case side, and the output shaft 4 is rotationally driven at a relatively large reduction ratio (here, 4.5) larger than 1. This is the low position.
[0032]
On the other hand, when the fifth sleeve 46 moves rearward, this engages with the output shaft dog gear 70, and the fifth hub 41 and the output shaft dog gear 70 are connected. As a result, the ring gear 67 and the carrier 68 are fixed to each other, and the output shaft 4 is directly driven at a reduction ratio of 1. This is the high position. In such a range gear 19, the reduction ratio between high and low is relatively different.
[0033]
After all, in this transmission 3, on the forward side, it is possible to shift to two stages of high and low by the splitter 17, four stages of the main gear 18, and two stages of high and low by the range gear 19, so that a total of 2 × 4 × 2 = The speed can be changed to 16 stages. On the reverse side, the speed can be changed to two stages by switching between high and low only by the splitter 17.
[0034]
Next, each actuator 20, 21, 22 will be described. These actuators are composed of a pneumatic cylinder that is operated by the air pressure of the air tank 5 and a solenoid valve that switches supply and discharge of air pressure to and from the pneumatic cylinder. These solenoid valves are selectively switched by TMCU 9 to selectively actuate the pneumatic cylinder.
[0035]
The splitter actuator 20 includes a pneumatic cylinder 47 having a double piston and three electromagnetic valves MVH, MVF, and MVG. When the splitter 17 is set to neutral, MVH / ON, MVF / OFF, and MVG / ON are set. When the splitter 17 is set to high, MVH / OFF, MVF / OFF, and MVG / ON are set. When the splitter 17 is set to low, MVH / OFF, MVF / ON, and MVG / OFF are set.
[0036]
The main actuator 21 includes a pneumatic cylinder 48 having a double piston and responsible for the operation on the select side, and a pneumatic cylinder 49 having a single piston and responsible for the operation on the shift side. A plurality of solenoid valves MVC, MVD, MVE and MVB, MVA are provided for each of the pneumatic cylinders 48 and 49.
[0037]
The select-side pneumatic cylinder 48 moves downward in the figure when MVC / OFF, MVD / ON, and MVE / OFF, and can select 3rd, 4th, or N3 of the main gear, and MVC / ON, MVD / OFF, MVE / When ON, it becomes neutral, and the 1st, 2nd or N2 of the main gear can be selected, and when it is MVC / ON, MVD / OFF, or MVE / OFF, it moves upward in the figure, and the main gear Rev or N1 can be selected.
[0038]
The shift side pneumatic cylinder 49 is neutral when MVA / ON, MVB / ON, and can select N1, N2 or N3 of the main gear, and moves to the left side of the figure when MVA / ON, MVB / OFF. 2nd, 4th or Rev can be selected, and when MVA / OFF or MVB / ON, it moves to the right side of the figure, and 1st or 3rd of the main gear can be selected.
[0039]
The range actuator 22 includes a pneumatic cylinder 50 having a single piston and two electromagnetic valves MVI and MVJ. The pneumatic cylinder 50 moves to the right side of the diagram when MVI / ON and MVJ / OFF, and moves the range gear to the high side when MVI / OFF and MVJ / ON, and sets the range gear to low.
[0040]
Incidentally, a counter shaft brake 27 is provided on the counter shaft 32 in order to brake the counter shaft 32 at the time of synchro control described later. The countershaft brake 27 is a wet multi-plate brake and is operated by the air pressure of the air tank 5. An electromagnetic valve MV BRK is provided to switch between supply and discharge of the air pressure. When the solenoid valve MV BRK is ON, pneumatic pressure is supplied to the countershaft brake 27, and the countershaft brake 27 is activated. When the solenoid valve MV BRK is OFF, the air pressure is discharged from the countershaft brake 27, and the countershaft brake 27 is deactivated.
[0041]
Next, the contents of the automatic shift control will be described. The TMCU 9 stores a shift-up map shown in FIG. 4 and a shift-down map shown in FIG. 5, and the TMCU 9 executes automatic shift according to these maps in the automatic shift mode. For example, in the shift-up map of FIG. 4, the shift-up diagram from gear stage n (n is an integer from 1 to 15) to n + 1 is determined by a function of accelerator opening (%) and output shaft rotation (rpm). ing. On the map, only one point is determined from the current accelerator opening (%) and output shaft rotation (rpm). During the acceleration of the vehicle, the rotation of the output shaft 4 connected to the wheels gradually increases. Therefore, in the normal automatic transmission mode, every time the current point exceeds each diagram, the upshift is performed by one step. At this time, if it is the skip mode, the diagram is alternately shifted one by one and shifted up by two stages.
[0042]
Similarly, in the shift down map of FIG. 5, the shift down diagram from the gear stage n + 1 (n is an integer from 1 to 15) to n is a function of the accelerator opening (%) and the output shaft rotation (rpm). It has been decided. On the map, only one point is determined from the current accelerator opening (%) and output shaft rotation (rpm). While the vehicle is decelerating, the rotation of the output shaft 4 gradually decreases. Therefore, in the normal automatic transmission mode, every time the current point exceeds each diagram, the output is shifted down by one step. In the skip mode, the diagram is alternately shifted one by one and shifted down by two stages.
[0043]
On the other hand, in manual mode, the driver can freely shift up and down regardless of these maps. In the normal mode, one shift can be achieved by one shift change operation, and in the skip mode, two shifts can be achieved by one shift change operation.
[0044]
The TMCU 9 converts the current vehicle speed from the current output shaft rotation value detected by the output shaft rotation sensor 28, and displays this on the speedometer. That is, the vehicle speed is indirectly detected from the output shaft rotation, and the output shaft rotation and the vehicle speed are in a proportional relationship.
[0045]
Next, the contents of the sync control will be described.
[0046]
As shown in FIGS. 6 and 7, TMCU 9 has a number of teeth Z of each gear in splitter 17 and main gear 18. _SH , Z ₁ ~ Z _Four , Z _R , Z _CH , Z _C1 ~ Z _C4 , Z _CR And the high / low reduction ratio in the range gear 19 are stored in advance. Therefore, the TMCU 9 rotates the dog gear at the gear stage of the main gear 18 (target main gear stage) as the next shift destination (target main gear stage) based on the number of gear teeth of the main gear 18 and the counter shaft rotation (rpm) detected by the counter shaft rotation sensor 26. rpm). Also, the TMCU 9 performs sleeve rotation (rpm ) Is calculated.
[0047]
In the left column of the table of FIG. 7, the words “1st”, “2nd”... “Rev” written at the left end indicate the target main gear stage. In addition, the words “1st”, “2nd”,... In parentheses indicate the target gear stage of the entire transmission that each target main gear stage is responsible for. For example, “1st” (gear M1) of the main gear 18 is assigned to “1st”, “2nd”, “9th”, and “10th”. The words in the parentheses are divided into the first two and the latter two by the low and high of the range gear 19. For example, when the main gear is “1st”, “1st” and “2nd” are range gear low, and “9th” and “10th” are range gear high. Then, in the first two or the latter two, the front and rear are separated by the low and high of the splitter 17. For example, if the main gear is “1st” and the range gear is low, the transmission is “1st” when the splitter is low, and the transmission is “2nd” when the splitter is high. When the main gear is “1st” and the range gear is high, the transmission is “9th” at splitter low, and the transmission is “10th” at splitter high. The same applies to “2nd”, “3rd”, and “4th” of the target main gear stage.
[0048]
In the target main gear stage “Rev”, separation by the range gear 19 is not performed, and separation is performed only by the splitter 17. When the splitter is high, reverse is “high”, and when the splitter is low, reverse is “low”.
[0049]
The right column of the table of FIG. 7 shows a formula for calculating the dog gear rotation (rpm). For example, in the case of the target main gear stage “1st”, the value detected by the counter shaft rotation sensor 26 (counter shaft rotation (rpm)) is set to the gear ratio Z. _C1 / Z ₁ The value obtained by multiplying is the rotation of the dog gear 36 fixed to the gear M1, that is, the dog gear rotation (rpm). At the target main gear stage “Rev”, the gear ratio C is included in the countershaft rotation (rpm). _Rev The value multiplied by (0.45 here) is the dog gear rotation (rpm).
[0050]
On the other hand, the lower part of FIG. 7 shows a calculation formula for the rotation of the sleeves 43, 44, 45 of the main gear 18, that is, the sleeve rotation (rpm). When the target range gear stage of the next shift destination is High, the reduction ratio is 1, so the value detected by the output shaft rotation sensor 28 (output shaft rotation (rpm)) becomes the sleeve rotation (rpm) as it is. When the target range gear is low, the reduction ratio is C _RG = 4.5, so the output shaft rotation (rpm) and the reduction ratio C _RG The value multiplied by is the sleeve rotation (rpm).
[0051]
In the synchro control, the dog gear rotation and the sleeve rotation are controlled so as to be within a range where gear-in is possible. Specifically, a rotation difference ΔN = (dog gear rotation−sleeve rotation) is calculated, and control is performed to put this value in a gear-in range. In the shift-up, since dog gear rotation> sleeve rotation immediately before normal gear-in, counter shaft brake (hereinafter referred to as CSB) control is performed to reduce dog gear rotation. On the contrary, in the downshift, since the dog gear rotation is less than the sleeve rotation just before the normal gear-in, double clutch control is performed to increase the dog gear rotation.
[0052]
Double clutch control is as follows. As shown in FIG. ₁ When there is a shift instruction signal, the clutch is first disengaged and the gear is released. The gear release is the position immediately after the clutch starts to be disengaged, in other words, the position p immediately after entering the half-clutch region. ₁ Start with. For engine control, the clutch position is p ₁ From that point on, the control shifts to the control based on the pseudo accelerator opening that is away from the actual accelerator opening. At this time, the engine rotation is increased to a rotation (target engine rotation) that is sufficient to accelerate the countershaft and can substantially match the dog gear rotation with the sleeve rotation at the target main gear stage. The rotation is kept constant.
[0053]
After the gear is released, the clutch is momentarily connected, whereby the dog gear rotation is increased to a rotation that allows gear-in. Immediately after this, the clutch is disengaged again and gear-in is executed. The gear-in is a position immediately before the end of clutch disengagement, in other words, a position p immediately before exiting the half-clutch region. ₂ Starts from. Immediately after the gear-in is completed, the clutch is reconnected, and when the clutch is completely engaged, the double clutch control is terminated, and the engine and countershaft rotation shifts to the rotation according to the actual accelerator opening.
[0054]
By the way, when the entire transmission is downshifted, both the downshift of the range gear and the double clutch control may be executed. In the table of FIG. 7, the cases are 9th → 7th, 9th → 8th, 10th → 8th. At this time, if the order of these is not properly determined, the overall shift time will be lengthened.
[0055]
That is, the range gear has a relatively large reduction ratio between high and low, and therefore it takes time to shift down even if it has a mechanical synchro mechanism. The double clutch control also takes a relatively long time because the clutch is engaged once during the gear disengagement / gear-in operation and rotated. Therefore, if these operations are performed in order, the overall shift time becomes longer.
[0056]
Therefore, in the present apparatus, when the entire transmission is shifted down accompanied by the range gear downshifting, the range gear downshifting and the double clutch control are simultaneously performed to shorten the entire gear shifting time. This will be described below.
[0057]
In this apparatus, the shift pattern is divided between when the entire transmission is shifted down with a range gear shift down and when it is not. FIG. 9 shows a program for determining this shift pattern. When there is a shift instruction, the TMCU 9 first determines in step 101 whether or not there is a range gear shift. When there is no range gear shift, the routine proceeds to step 104 where the shift A pattern is selected. The shift A pattern is a pattern that shifts according to the chart of FIG. 10, and is a normal shift pattern. When the range gear shift is present, the routine proceeds to step 102, where it is determined whether or not the shift is downshift (H → L). If the shift is up, the routine proceeds to step 104 to select the shift A pattern, and if the shift is down, the routine proceeds to step 103 to select the shift B pattern. The shift B pattern is a pattern for shifting according to the chart of FIG. 11, and is a shift pattern performed in a relatively special case.
[0058]
10 and 11, there is a time axis from the top to the bottom of the figure, and the items shown side by side indicate that they are performed simultaneously or at the same time. For example, in FIG. 10, step 201 and step 202 are performed simultaneously.
[0059]
Shift A pattern without range gear downshift. As shown in FIG. 10, first, when the main gear shift is present, the routine proceeds to step 201 where the main gear is removed. At this time, if there is also a shift of the splitter, the process proceeds to step 202 to perform gear removal (shift removal) of the splitter. The condition at this time is that the clutch position is p. ₁ It is more on the other side. Note that this is indicated by “clutch position> p ₁ Is displayed. Of course, when only one of the main gear and the splitter shifts, one of both steps is omitted. There is no case of shifting only with the range gear. This is because, as shown in the table of FIG. 7, seven steps are skipped (ex. 2nd → 10th).
[0060]
Next, steps 203, 204 and 205 are performed simultaneously. In step 203, the main gear is selected in accordance with the gears M1, M2,. The condition is that the main gear is in neutral. In step 204, when there is a shift of the range gear, the gear removal and the gear-in are simultaneously performed. This is because, as shown in FIG. 2, due to the structure of the range actuator 22, removal and in are performed simultaneously. The condition at this time is that the clutch position is p. ₂ ("Clutch position> p ₂ ") Or the main gear is neutral. In step 205, a gear-in (shift-in) of the splitter is performed. Conditions are the same as in step 204, clutch position> p ₂ Or, main gear = N. As a result, the engine power can be transmitted to the countershaft 32 and the double clutch control can be performed. In the case of a shift using only the splitter, the shift is completed here.
[0061]
In step 206, synchronization control is executed. The condition here is that the main gear is N and the splitter and the range gear have been shifted. Dog gear rotation-sleeve rotation> M ₁ At (set value), that is, when shifting up, counter shaft brake control is performed to reduce the dog gear rotation to near the sleeve rotation. On the other hand, dog gear rotation-sleeve rotation <M ₂ If (set value), double clutch control is performed and the dog gear rotation is increased to near the sleeve rotation.
[0062]
When synchronization of the main gear is thus completed, the routine proceeds to step 207 where the main gear is engaged. The conditions here are that the main gear has been selected (step 203), the absolute value of the difference between the target countershaft rotation and the current countershaft rotation is equal to or less than a value α that allows gear-in, and the clutch position> p ₂ It is that. Thus, the shift A pattern is completed.
[0063]
Next, the shift B pattern accompanied by the range gear downshift. As shown in FIG. 11, the shift of the main gear is essential here (see FIG. 7), so the routine proceeds to step 302 where the main gear is removed. Conditions are the same as in step 201, clutch position> p ₁ It is. At this time, when there is also a shift of the splitter, the gear of the splitter is released at step 301 prior to step 302, and the splitter is geared at step 303 simultaneously with step 302. The execution conditions of steps 301 and 303 are the same as those of steps 202 and 205.
[0064]
Next, steps 304, 305 and 306 are performed simultaneously. In step 304, the main gear is selected as in step 203. In step 305, as in step 204, the range gear is disengaged and gear-in, that is, downshifted. In step 306, the sync control is performed as in step 206.
[0065]
When these steps are completed, the main gear is engaged in step 307 as in step 207, and the shift B pattern is completed.
[0066]
In this way, the range gear shift down and the double clutch control, which require a relatively long time, are simultaneously performed here, so that the entire speed change time can be shortened.
[0067]
By the way, in such an automatic transmission device, the dog gear rotation and the sleeve rotation of the target main gear stage are determined from the counter shaft rotation and the output shaft rotation of the transmission, and the synchronized state is judged. However, when the vehicle moves from the brake operating state to the brake non-operating state, the rate of change of the vehicle speed changes relatively abruptly, and accordingly, the output shaft rotation also has an inflection point.
[0068]
FIG. 12 shows how the output shaft rotation changes near the end of the brake. The TMCU 9 outputs the output shaft rotation N every predetermined control time Δt (ex. 32 ms). _out (rpm) is calculated and the previous value N _{out n-1} And current value N _{out n} Average value N _{out m} This time output shaft rotation N _out Is used as the value of. However, when the brake moves from the activated state to the deactivated state, the vehicle speed or the rate of change of the output shaft rotation (= N _{out n} -N _{out n-1} ) Changes relatively abruptly, so that an inflection point x also occurs in the output shaft rotation, and the value of the output shaft rotation cannot be accurately calculated.
[0069]
If this happens, the sleeve rotation cannot be accurately calculated, and if the end of sync is judged based on such an inaccurate value and gear-in is allowed, there is a possibility that the gear will be forced in even though it is not actually in sync. There is a concern about problems such as gear ringing.
[0070]
Therefore, in this apparatus, when the brake is switched from the operating state to the non-operating state, the gear-in of the main gear is prohibited for a certain period of time regardless of whether the synchronization is finished. This control will be described below.
[0071]
FIG. 13 is a flowchart showing the contents of the gear-in prohibition control. This flow is repeatedly executed by the TMCU 9 every predetermined control time Δt (ex. 32 ms).
[0072]
First, the TMCU 9 determines in step 401 whether or not the synchronization control is being performed. If NO, the routine proceeds to step 411, where the gear-in of the main gear is permitted. In other words, the normal state is maintained. If YES, the routine proceeds to step 402, where it is determined whether or not the brake switch is ON. The brake switch here is the low-pressure brake switch 53a shown in FIG. This step determines whether the brake is operating or not.
[0073]
If the brake switch is ON (brake operation), the routine proceeds to step 403 where the flag is turned ON, the timer is cleared at step 404, and gear-in is permitted at step 405. If the brake switch is OFF (brake is not activated), the routine proceeds to step 406, where it is determined whether or not the flag is ON. If the flag is ON, the flag is turned OFF at step 407, and the gear-in of the main gear is prohibited at step 410 regardless of whether the synchronization is completed. If the flag is OFF, the timer is incremented (added) in step 408, and it is determined in step 409 whether or not the timer has exceeded the set time t (here, 5 (s)). If not, the routine proceeds to step 410 to prohibit gear-in, and if it exceeds, the routine proceeds to step 411 to permit gear-in.
[0074]
Let's apply this flow to actual driving conditions. When the brake pedal is depressed by the driver during the synchro control, the brake switch is turned on and steps 402, 403, and 404 are followed. After the flag is turned on and the timer is cleared, gear-in is permitted at step 405. Thus, gear-in is allowed during braking. This is because the change in the vehicle speed change rate (deceleration) is not so much and there is a need for downshifting.
[0075]
These steps are repeated during braking, but when the brake pedal is released and braking is finished, the brake switch is turned off. When this happens, the process proceeds from step 402 to step 406. Since the flag is initially ON, the process proceeds to step 407, where the flag is turned OFF and gear-in is prohibited at step 410. In other words, the gear-in is prohibited immediately after the brake is finished.
[0076]
Since the next time the flag is OFF, the process proceeds from step 406 to step 408. Timer increment is started from here. Since the timer value <t at first, the process proceeds to NO in step 409 and the gear-in prohibition in step 410 is maintained. As this route is repeated, the timer value> t is reached. Then, the process proceeds to step 411, where gear-in permission (prohibition cancellation) is performed. Thus, the gear-in of the main gear is prohibited until the predetermined time t has elapsed.
[0077]
In this way, when the brake is switched from the operating state to the non-operating state, the gear-in of the main gear is forcibly prohibited for a certain period of time. Problems such as gear-in based on inaccurate control and gear noise due to this can be prevented.
[0078]
As mentioned above, embodiment of this invention is not restricted to the above-mentioned thing. For example, each value can be changed naturally.
[0079]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to prevent an inconvenience of preventing a malfunction caused by gearing in the main gear by the synchro control when the brake operation state is switched to the non-operation state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a vehicle automatic transmission according to an embodiment.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an automatic transmission.
FIG. 3 is a block diagram showing an automatic clutch device.
FIG. 4 is a shift-up map.
FIG. 5 is a shift-down map.
FIG. 6 shows the number of teeth of each gear in the transmission.
FIG. 7 shows calculation formulas for dog gear rotation and sleeve rotation.
FIG. 8 is a time chart showing the contents of double clutch control.
FIG. 9 is a flowchart showing a shift pattern determination program.
FIG. 10 is a flowchart showing the contents of a transmission A pattern.
FIG. 11 is a flowchart showing the contents of a shift B pattern.
FIG. 12 is a diagram showing a state of change in output shaft rotation when the brake is switched from the brake operating state to the non-operating state.
FIG. 13 is a flowchart of gear-in prohibition control according to the present invention.
[Explanation of symbols]
2 Clutch
3 Transmission
6 Engine control unit
9 Transmission control unit
10 Clutch booster
17 Splitter
18 Main gear
19 Range gear
20 Splitter actuator
21 Main actuator
22 Range actuator
26 Countershaft rotation sensor
27 Countershaft brake
28 Output shaft rotation sensor
36 dog gear
43, 44, 45 Main gear sleeve
52 Brake pedal
53a, 53b Brake switch
t Setting time

Claims

Comprising a mechanical synchronizing mechanism transmission containing no main gear and a control unit for controlling the transmission of the speed change device, and an actuator to perform shifting of the transmission based on the signal of the control unit, the main gear gear An automatic transmission for a vehicle that executes countershaft brake control for braking the countershaft during pulling ,
Brake detecting means for detecting an operating state of the brake of the vehicle, and a gear-in for prohibiting the main gear from shifting in for a certain period of time when the vehicle brake is switched from the operating state to the non-operating state during execution of the countershaft brake control. With prohibition means,
An automatic transmission for a vehicle, wherein the countershaft brake control is executed even when the gear-in prohibition by the gear-in prohibition means is performed, and the gear-in of the main gear is executed after the gear-in prohibition is canceled.

2. The automatic transmission for a vehicle according to claim 1, wherein the brake detection means includes a brake switch that is turned on / off in response to depression / release of a brake pedal.