(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記クラッチ圧制御部は、前記スリーブが前記変速ギヤと噛み合う位置に移動したことを条件として、前記クラッチ圧を更に上昇させて、前記クラッチを締結させるための作動油の充填を完了させることを特徴とする請求項1に記載のクラッチ圧制御装置。
前記クラッチ圧制御部は、前記スリーブが前記変速ギヤに所定量近づくたびに、前記クラッチ圧を増加させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のクラッチ圧制御装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1の
図6の(B)および(E)にあるように、次に選択されると予測される変速ギヤ(3速)にスリーブを予め噛み合わせておくとともに、その後の時刻t1において第2クラッチ油圧をトルクの伝達が開始される直前までクラッチ油圧を規定圧分だけ上昇させ、第2クラッチをトルク伝達を開始する直前の状態としている。しかし、このクラッチ油圧の規定圧分の上昇によって、クラッチ実圧のオーバシュートが発生してしまい、クラッチの締結がなされるおそれがある。すると、クラッチ締結による思わぬショックが発生してしまい、車両の走行性能を低下させてしまうといった課題があった。
【0007】
そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、クラッチ圧のオーバシュートの発生を防止して車両の走行性能の低下が発生することを防止することができるクラッチ圧制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第1の態様は、車両を走行させるための動力を生成する原動機と、複数の変速ギヤ及び少なくとも1つのスリーブを有し、スリーブが移動されて動力を伝達させる変速ギヤに選択的に噛み合うことにより、動力を変速する変速機と、動力を伝達させる変速ギヤを切り替えるためにスリーブを移動させるスリーブ移動部と、原動機と変速機とをクラッチ圧に応じて接続又は切断するクラッチ
と、スリーブの位置を検出するスリーブ位置センサと、スリーブ位置センサによって検出されたスリーブの位置に応じてクラッチ圧を制御するクラッチ圧制御部と、
を備えた車両のクラッチ圧制御装置であって、クラッチ圧制御部は、スリーブが変速ギヤに噛み合う位置へ移動する前からクラッチ圧の増加を開始することを特徴とするものである。
【0009】
本発明の第2の態様として、クラッチ圧制御部は、スリーブが変速ギヤと噛み合う位置に移動したことを条件として、クラッチ圧を更に上昇させて、クラッチを締結させるための作動油の充填を完了させるようにしてもよい。
【0010】
本発明の第3の態様として、クラッチ圧制御部は、スリーブが変速ギヤに所定量近づくたびに、クラッチ圧を増加させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【0011】
このように、上記の第1の態様は、スリーブが変速ギヤと噛み合う位置まで移動する際にクラッチ圧を徐々に上昇させるため、クラッチ圧のオーバシュートの発生を防止して車両の走行性能の低下が発生することを防止することができる。
【0012】
また、上記の第1の態様は、スリーブの位置に応じてクラッチ圧を制御することにより、スリーブが変速ギヤと噛み合う前に、クラッチの作動油の充填を開始することができるため、短期間にシフト操作が断続的に行われた場合であっても、シフト操作後から変速が完了するまでの変速時間を短縮することができる。
【0013】
また、上記の第1の態様は、スリーブが変速ギヤと噛み合う位置まで移動する際にクラッチ圧を徐々に上昇させることでクラッチの実圧のオーバシュートの発生を抑制し、シンクロメッシュ機構が変速ギヤと同期中にトルク伝達開始圧までクラッチの実圧が上昇し、シンクロメッシュ機構と変速ギヤとの同期が妨げられることを抑制することができる。
【0014】
上記の第2の態様は、スリーブが変速ギヤと噛み合う位置まで移動したときに、クラッチ圧をさらに上昇させてクラッチを締結させるための作動油の充填を完了させることができる。
【0015】
上記の第3の態様は、スリーブが変速ギヤと噛み合う前に、クラッチの作動油の充填を開始することができるため、短期間にシフト操作が断続的に行われた場合であっても、シフト操作後からクラッチの作動油の充填が完了するまでの時間を短縮することができ、変速時間を短縮することができる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1に示すように、本発明の実施の形態に係るクラッチ圧制御装置を搭載した車両100は、エンジン101と、変速機構10と、ディファレンシャル・ギヤ104と、一対のシャフト103と、一対の駆動輪102とを含んで構成されている。
【0018】
エンジン101は、車両100を走行させるための動力を生成する原動機を構成する。なお、本発明においては、エンジン101に代えて、電動機によって原動機を構成してもよい。
【0019】
変速機構10は、エンジン101の駆動出力軸101aと、ディファレンシャル・ギヤ104の駆動入力軸104aとの間に配置されて車両100に搭載されている。ディファレンシャル・ギヤ104は、エンジン101の回転駆動力を車両100の走行状態に応じて分配して、一対の駆動輪102が両端部に連結されているシャフト103に伝達するようになっている。
【0020】
変速機構10は、エンジン101の駆動出力軸101aに連結されて回転駆動力を入力される回転入力軸11と、ディファレンシャル・ギヤ104の駆動入力軸104aを連結されて回転駆動力を出力する回転出力軸12と、これらの間に介在して回転駆動力を所望の回転速度に変速して伝達する変速機20と、変速機20の動力伝達経路に対する締結(係合)または解放を実行する第1、第2クラッチ31、32と、を含んで構成される。
【0021】
変速機構10は、エンジン101の駆動出力軸101a(回転入力軸11)の回転駆動力を、所望の回転速度にする変速制御を機械的に実行しつつ、ディファレンシャル・ギヤ104の駆動入力軸104a(回転出力軸12)に受け渡すようになっている。
【0022】
変速機20は、複数の変速ギヤ21〜27及び少なくとも1つのスリーブ35〜38を有し、スリーブ35〜38が移動されて動力を伝達させる変速ギヤ21〜27に選択的に噛み合うことにより、動力を変速するようになっている。
【0023】
変速機構10は、1速から6速の変速ギヤ21〜26とともに後進用の変速ギヤ(以下、「リバースギヤ」ともいう)27を2系統の変速段20A、20Bに振り分けて、回転入力軸11の回転駆動力を回転出力軸12に伝達出力する所謂、DCTとして構築されている。
【0024】
第1、第2クラッチ31、32は、エンジン101と変速機20とをクラッチ圧に応じて接続又は切断するようになっている。具体的には、第1クラッチ31は、変速機20における1速、3速、5速の奇数列の変速ギヤ21、23、25とリバースギヤ27との奇数変速段20Aを、回転入力軸11から回転出力軸12への動力の伝達経路内に組み入れるようになっている。
【0025】
また、第2クラッチ32は、変速機20における2速、4速、6速の偶数列の変速ギヤ22、24、26の偶数変速段20Bを、同様に、その動力伝達経路内に組み入れるようになっている。
【0026】
変速機構10は、第1、第2クラッチ31、32のいずれか一方を締結状態にして変速段20A、20Bの一方を動力伝達経路に組み入れたときには、他方が動力の伝達経路から外れて非締結状態の中立状態に移行することにより動力の伝達効率に影響を与えないようになっている。
【0027】
第1、第2クラッチ31、32は、摺接係合要素31a、32aをそれぞれ有し、摺接係合要素31a、32aは、共通の回転入力軸11に連結されている。また、第1、第2クラッチ31、32は、摺接係合要素31b、32bをそれぞれ有し、摺接係合要素31b、32bは、変速段20A、20Bにそれぞれ連結されている。変速段20A、20Bには、変速ギヤ21〜27がシンクロ機構付きのスリーブ35〜38を介して連結・解放可能にそれぞれ配置されている。
【0028】
スリーブ35〜38のいずれかに噛み合わされた変速ギヤ21〜27は、ドリブンギヤ41〜45を介して回転出力軸12に動力を伝達するようになっている。なお、リバースギヤ27は、2つのドリブンギヤ44、45を介することにより逆回転する動力を回転出力軸12に伝達するようになっている。
【0029】
例えば、変速段20Aのスリーブ35が変速ギヤ21に噛み合い、次いで第1クラッチ31の摺接係合要素31a、31bが締結状態になり、摺接係合要素32a、32bが非締結状態すなわち解放状態になることにより、ドリブンギヤ41を介する回転出力軸12への動力の伝達経路、すなわち、スリーブ35、変速ギヤ21、ドリブンギヤ41及び回転出力軸12よりなる動力伝達経路が形成される。
【0030】
同様に、スリーブ35が変速ギヤ23に噛み合うことにより、スリーブ35、変速ギヤ23、ドリブンギヤ42及び回転出力軸12よりなる動力伝達経路が形成される。また、スリーブ37が変速ギヤ25に噛み合うことにより、スリーブ37、変速ギヤ25、ドリブンギヤ43及び回転出力軸12よりなる動力伝達経路が形成される。また、スリーブ37がリバースギヤ27に噛み合うことにより、スリーブ37、リバースギヤ27、ドリブンギヤ44、45及び回転出力軸12よりなる動力伝達経路が形成される。
【0031】
また、例えば、変速段20Bのスリーブ36が変速ギヤ22に噛み合い、次いで第2クラッチ32の摺接係合要素32a、32bが締結状態になり、摺接係合要素31a、31bが非締結状態すなわち解放状態になることにより、ドリブンギヤ41を介する回転出力軸12への動力の伝達経路、すなわち、スリーブ36、変速ギヤ22、ドリブンギヤ41及び回転出力軸12よりなる動力伝達経路が形成される。
【0032】
同様に、スリーブ36が変速ギヤ24に噛み合うことにより、スリーブ36、変速ギヤ24、ドリブンギヤ42及び回転出力軸12よりなる動力伝達経路が形成される。また、スリーブ38が変速ギヤ26に噛み合うことにより、スリーブ38、変速ギヤ26、ドリブンギヤ43及び回転出力軸12よりなる動力伝達経路が形成される。
【0033】
これにより、変速機構10は、例えば、エンジン101の駆動力を伝達する変速段20Aの何れかの変速ギヤから、待機する変速段20Bのうちの次の変速先の変速ギヤに切り替える変速制御を、第1、第2クラッチ31、32の締結又は解放を迅速に行って完了することができ、エンジン101が生成した駆動力をスムーズに回転出力軸12に伝達することができる。
【0034】
図2に示すように、車両100は、ECU(Electronic Control Unit)50を更に含んで構成されている。ECU50は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【0035】
ECU50のROMには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをECU50として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ECU50において、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ECU50として機能する。
【0036】
本実施の形態において、ECU50の入力ポートには、
図示しないシフトコントロー
ラになされたシフト操作を検出するシフトセンサ52と、スリーブ35〜38の位置をそれぞれ検出するスリーブ位置センサ55〜58と含む各種センサ類が接続されている。
【0037】
一方、ECU50の出力ポートには、第1、第2クラッチ31、32への指示クラッチ圧に応じて第1、第2クラッチ31、32を締結又は解放する第1、第2クラッチ圧ソレノイド60、61と、シフトフォーク65〜68を介してスリーブ35〜38をそれぞれ移動させるシフトアクチュエータ75〜78とを含む各種制御対象類が接続されている。
【0038】
なお、以下の説明において、変速後に動力を伝達させる変速ギヤ21〜26を「目標ギヤ」ともいう。また、変速後に目標ギヤに噛み合うスリーブ35〜38を「対象スリーブ」ともいう。また、対象スリーブを移動させるシフトアクチュエータ75〜78を「対象シフトアクチュエータ」ともいう。また、対象スリーブの位置を検出するスリーブ位置センサ55〜58を「対象スリーブ位置センサ」ともいう。また、目標ギヤを動力伝達経路に組み入れるクラッチ31、32を「対象クラッチ」ともいう。また、対象クラッチを締結又は解放する第1、第2クラッチ圧ソレノイド60、61を「対象クラッチ圧ソレノイド」ともいう。
【0039】
ECU50は、各種センサ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。本実施の形態において、ECU50は、乗員のアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ150と、回転出力軸12の回転を検出する出力軸回転数センサ151との検出結果に応じて目標ギヤを求め、対象スリーブを目標ギヤに噛み合わせるよう対象スリーブを移動させるように、対象シフトアクチュエータを制御するようになっている。なお、ECU50は、シフトセンサ52によってシフト操作が検出されたことを条件として、目標ギヤを求め、対象スリーブを目標ギヤに噛み合わせるよう対象スリーブを移動させるように、対象シフトアクチュエータを制御するようにしてもよい。
【0040】
このように、ECU50は、シフトフォーク65〜68及びシフトアクチュエータ75〜78と協働して、動力を伝達させる変速ギヤを切り替えるためにスリーブ35〜38を移動させるスリーブ移動部を構成する。
【0041】
また、ECU50は、対象スリーブ位置センサによって検出された対象スリーブの位置に応じて、対応クラッチのクラッチ圧を制御するクラッチ圧制御部を構成する。例えば、
図3に示すように、ECU50のROMには、変速ギヤ21〜27毎に、対象スリーブの位置Spと、対応クラッチのクラッチ圧Psとが対応付けられたクラッチ圧マップが格納されている。
【0042】
これらクラッチ圧マップは、対象スリーブがいずれの変速ギヤ21〜27にも噛み合っていない中立位置Snから目標ギヤに噛み合う位置(以下、「ギヤイン位置Ssht」ともいう)までのクラッチ圧Psが規定されている。
【0043】
また、これらクラッチ圧マップにおけるクラッチ圧Psは、対象スリーブが中立位置Snにあるときに最も低く、対象スリーブがギヤイン位置Sshtとなったときにトルクの伝達が対象クラッチによって開始されるトルク伝達開始圧Ptrの直前のクラッチ圧(以下、「目標クラッチ圧Psht」ともいう)となるように、対象スリーブが目標ギヤに所定量近づくたびに、クラッチ圧が増加するように規定されている。
【0044】
本実施の形態において、目標ギヤが変速ギヤ21であるときにECU50によって参照されるクラッチ圧マップは、スリーブ35の位置Spと、第1クラッチ31のクラッチ圧Psとが対応付けられている。同様に、目標ギヤが変速ギヤ23であるときにECU50によって参照されるクラッチ圧マップは、スリーブ35の位置Spと、第1クラッチ31のクラッチ圧Psとが対応付けられている。
【0045】
また、目標ギヤが変速ギヤ25であるときにECU50によって参照されるクラッチ圧マップは、スリーブ37の位置Spと、第1クラッチ31のクラッチ圧Psとが対応付けられている。また、目標ギヤが変速ギヤ27であるときにECU50によって参照されるクラッチ圧マップは、スリーブ37の位置Spと、第1クラッチ31のクラッチ圧Psとが対応付けられている。
【0046】
また、目標ギヤが変速ギヤ22であるときにECU50によって参照されるクラッチ圧マップは、スリーブ36の位置Spと、第2クラッチ32のクラッチ圧Psとが対応付けられている。また、目標ギヤが変速ギヤ24であるときにECU50によって参照されるクラッチ圧マップは、スリーブ36の位置Spと、第2クラッチ32のクラッチ圧Psとが対応付けられている。また、目標ギヤが変速ギヤ26であるときにECU50によって参照されるクラッチ圧マップは、スリーブ38の位置Spと、第2クラッチ32のクラッチ圧Psとが対応付けられている。
【0047】
このように、ECU50は、乗員のアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ150と、回転出力軸12の回転を検出する出力軸回転数センサ151との検出結果に応じて目標ギヤを特定し、特定した目標ギヤに応じたクラッチ圧マップを参照し、対象スリーブの位置Spに応じて対応クラッチのクラッチ圧Psを制御するようになっている。
【0048】
具体的には、ECU50は、対象スリーブの位置Spに応じたクラッチ圧Psで対象クラッチ圧ソレノイドの作動油の圧力を制御することにより、対応クラッチの状態を制御するようになっている。
【0049】
また、ECU50は、対象スリーブが目標ギヤと噛み合う位置に移動したことを条件として、クラッチ圧Psを更にトルク伝達開始圧Ptrより高い所定値Pcまで上昇させて、エンジン101と変速機20との接続を行うための作動油の充填を早期に完了させるようになっている。
【0050】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係るクラッチ圧制御装置のクラッチ圧制御動作について
図4を参照して説明する。なお、以下に説明するクラッチ圧制御動作において、変速前のギヤの解放に係る動作については、公知であるため、説明を省略する。また、以下に説明するクラッチ圧制御動作は、アクセルポジションセンサ150と出力軸回転数センサ151との検出結果に応じて、ECU50により目標ギヤの変更が検出されたときにスタートする。
【0051】
まず、ECU50は、アクセルポジションセンサ150と出力軸回転数センサ151との検出結果に応じて、目標ギヤを特定する(ステップS1)。なお、シフトセンサ52によって検出されたシフト操作から目標ギヤを特定するような場合、ステップS1において、ECU50は、ニュートラルポジションの選択、パーキングポジションの選択、6速からのシフトアップ要求又は1速からのシフトダウン要求等といったように、目標ギヤが特定できない場合には、クラッチ圧制御動作を終了する。
【0052】
次いで、ECU50は、対象スリーブを移動させるように対象シフトアクチュエータを制御し(ステップS2)、目標ギヤに対応するクラッチ圧マップを参照し、対象スリーブ位置センサによって検出された対象スリーブの位置Spに応じて対応クラッチのクラッチ圧Psを制御する(ステップS3)。
【0053】
次いで、ECU50は、対象スリーブ位置センサによって検出された対象スリーブの位置Spがギヤイン位置Sshtにあるか否かを判断する(ステップS4)。ここで、対象スリーブの位置Spがギヤイン位置Sshtにないと判断した場合には、ECU50は、クラッチ圧制御動作をステップS2に戻す。
【0054】
一方、対象スリーブの位置Spがギヤイン位置Sshtにあると判断した場合には、ECU50は、対応クラッチのクラッチ圧Psを更に所定値Pcまで上昇させて、対応クラッチの作動油の充填を完了させて(ステップS5)、クラッチ圧制御動作を終了する。ここで、対応クラッチの作動油の充填を完了した時のクラッチ圧は、対応クラッチが締結できるトルク伝達開始圧よりわずかに低く、すぐに対応クラッチの締結が行える圧力となる。
【0055】
以上のように説明したクラッチ圧制御動作の作用について、
図5を参照して説明する。時刻t1において、アクセルポジションセンサ150と出力軸回転数センサ151との検出結果に応じて、目標ギヤがECU50によって特定されると、目標ギヤに対応するクラッチ圧マップに基づいて、対象スリーブ位置センサによって検出された対象スリーブの位置Spに応じた対応クラッチのクラッチ圧PsがECU50によって制御される。
【0056】
時刻t1から時刻t2までの間、目標ギヤに対応するクラッチ圧マップに基づいて、対象スリーブ位置センサによって検出された対象スリーブの位置Spに応じた対応クラッチのクラッチ圧PsがECU50によって制御される。
【0057】
時刻t2において、対象スリーブ位置センサによって検出された対象スリーブの位置Spがギヤイン位置Sshtまで移動すると、クラッチ圧Psが目標クラッチ圧Pshtとなる。ここで、クラッチ圧PsがECU50によって更にトルク伝達開始圧Ptrより高い所定値Pcまで上昇され、対応クラッチの作動油の充填が時刻t3に完了する。
【0058】
以上のように、本実施の形態は、対象スリーブが目標ギヤと噛み合う位置まで移動する際にクラッチ圧Psを徐々に上昇させるため、対応クラッチのクラッチ圧のオーバシュートの発生を防止して車両100の走行性能の低下が発生することを防止することができる。
【0059】
また、本実施の形態は、対象スリーブの位置Spに応じて対応クラッチのクラッチ圧Psを制御することにより、対象スリーブが目標ギヤと噛み合う前に、クラッチの作動油の充填を開始することができるため、短期間にシフト操作が断続的に行われた場合であっても、シフト操作後から変速が完了するまでの変速時間を短縮することができる。
【0060】
また、本実施の形態は、スリーブが変速ギヤと噛み合う位置まで移動する際にクラッチ圧を徐々に上昇させることでクラッチ圧のオーバシュートの発生を抑制し、シンクロメッシュ機構が変速ギヤと同期中にトルク伝達開始圧までクラッチの実圧が上昇し、シンクロメッシュ機構と変速ギヤとの同期が妨げられることを抑制することができる。
【0061】
また、本実施の形態は、対象スリーブが目標ギヤと噛み合う位置まで移動したときに、対応クラッチの状態がトルクの伝達を開始する直前の状態にあるときからクラッチ圧Psを更に上昇させて対応クラッチを完全に締結するため作動油の充填を完了することができる。
【0062】
なお、本実施の形態において、対象スリーブの位置Spと、対応クラッチのクラッチ圧Psとが対応付けられたクラッチ圧マップとして、
図3に示したように、対象スリーブがギヤイン位置Sshtに近づくにつれて、クラッチ圧Psが目標クラッチ圧Pshtに向けてなだらかに増加するものを用いた例について説明した。
【0063】
これに対し、クラッチ圧マップとして、
図6に示すように、対象スリーブがギヤイン位置Sshtに近づく前にクラッチ圧Psが目標クラッチ圧Pshtとなるように増加させ、対象スリーブの位置Spがギヤイン位置Sshtとなるまで、クラッチ圧Psを目標クラッチ圧Pshtで維持するものを用いてもよい。
【0064】
また、クラッチ圧マップとして、
図7に示すように、対象スリーブがギヤイン位置Sshtに近づくにつれて、クラッチ圧Psが目標クラッチ圧Pshtに向けて段階的に増加するものを用いてもよい。
【0065】
また、クラッチ圧マップとして、
図8に示すように、対象スリーブが中立位置Snからギヤイン位置Sshtまでの範囲を複数の区間に分割し、クラッチ圧Psが各区間において各規定圧まで異なる態様で増加し、対象スリーブがギヤイン位置
Sshtになったときにクラッチ圧Psが目標クラッチ圧Pshtとなるものを用いてもよい。
【0066】
以上、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が特許請求の範囲に記載された請求項に含まれることが意図されている。