JP2002021997A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 摩擦クラッチに伝達するトルクを、条件に応
じて最適な値に設定することで、変速中の出力軸トルク
の変動を抑制し、自動変速機の変速性能を向上させる。 【解決手段】 第１のクラッチ４を介してエンジン出力
軸３から複数の伝達ギヤが固着された入力軸８に伝達
し、複数の伝達ギヤの内の１つに入力軸の駆動力を複数
の駆動ギヤが回転自在に嵌合する駆動輪出力軸に伝達す
る第２のクラッチ１０を摩擦クラッチで構成し、複数の
駆動ギヤの切替を噛み合いクラッチで行い、変速による
複数の駆動ギヤの切替の際に第２のクラッチを投入し、
エンジントルクが切り替える駆動ギヤで伝達するトルク
に合うように第２のクラッチのクラッチトルクを制御す
る自動変速機の制御装置において、変速段に対応してエ
ンジントルクとエンジン回転数とスロットル開度によっ
て決定する第２のクラッチのクラッチ圧を第２のクラッ
チに供給する伝達トルク調節手段とを設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車における自
動変速機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯車式変速機の機構を用いた自動車の制
御装置には、例えば、特開昭６１−４５１６３号公報が
ある。これは歯車式変速機の最小変速比となるギアに摩
擦クラッチを設け、変速時は、この摩擦クラッチを滑ら
せて変速機の入力軸回転数を制御し、出力軸回転数と同
期させ、この摩擦クラッチにより伝達されたトルクによ
って変速するときの変速中のトルク低下を補正すること
によりスムーズに変速を行おうというものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、変速時に摩擦
クラッチを滑らせてエンジントルクを変速機の出力軸に
伝達する方法の場合、摩擦クラッチで発生する伝達トル
クを、変速機の運転状態や摩擦クラッチの状態など様々
な条件に応じて最適な値に設定しなければ、変速中に前
記摩擦クラッチの動作により補正された出力軸トルクが
変動してしまい、乗員に違和感を与えることがある。

【０００４】本発明は、摩擦クラッチに伝達するトルク
を、条件に応じて最適な値に設定することで、変速中の
出力軸トルクの変動を抑制し、自動変速機の変速性能を
向上させることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を解消するた
め、本発明は、エンジンの駆動力を第１のクラッチを介
してエンジン出力軸から複数の伝達ギヤが固着された入
力軸に伝達し、該入力軸に固着された複数の伝達ギヤの
内の１つに入力軸の駆動力を複数の駆動ギヤが回転自在
に嵌合する駆動輪出力軸に伝達する第２のクラッチを摩
擦クラッチで構成し、複数の駆動ギヤの切替を噛み合い
クラッチで行い、変速による複数の駆動ギヤの切替の際
に前記第２のクラッチを投入し、エンジントルクが切り
替える駆動ギヤで伝達するトルクに合うように前記第２
のクラッチのクラッチトルクを制御する自動変速機の制
御装置において、変速段に対応してエンジントルクとエ
ンジン回転数とスロットル開度によって決定する第２の
クラッチのクラッチトルク値を設定する伝達トルク設定
手段と、伝達トルク設定手段によって設定された第２の
クラッチのクラッチトルク値に相当するクラッチ圧を第
２のクラッチに供給する伝達トルク調節手段とを設けた
ものである。

【０００６】そして、伝達トルク調節手段から供給する
第２のクラッチのクラッチトルク値に、エンジンの運転
状態と、第２のクラッチの劣化状態によつて生じるトル
ク変動値を補正値として加算する補正手段を設けるとよ
り精度良くアシストすることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき詳細に説明する。

【０００８】図１は本発明の一実施形態による自動変速
機とその制御装置の構成図である。

【０００９】エンジン１には、エンジントルクを調節す
る電子制御スロットル２、エンジン１の回転数Ｎｅを計
測するセンサ３７が設けられており、エンジン１のトル
クを高精度に制御することができるようになっている。

【００１０】前記エンジン１のエンジン出力軸３には、
第１のクラッチ４が設けられており、エンジン１のトル
クを入力軸８に伝達することが可能である。第１のクラ
ッチ４には、乾式単板方式が用いられている。この入力
軸８には、第１の伝達ギヤ５、第２の伝達ギヤ６および
第３の伝達ギヤ７が設けられている。この第１のクラッ
チ４の押付け力（クラッチトルク）の制御には、油圧に
より駆動するアクチュエータ３２が用いられており、こ
の第１のクラッチ４の押付け力（クラッチトルク）を調
節することで、エンジン１のエンジン出力軸３から入力
軸８への動力伝達の断、接を行うことができるようにな
っている。また、第３の伝達ギヤ７、第２の伝達ギヤ６
および第１の伝達ギヤ５は、入力軸８に固定されてい
る。第１の伝達ギヤ５は前記入力軸８の回転数Ｎｉｎを
検出するのにも用いられ、第１の伝達ギヤ５の近傍に、
第１の伝達ギヤ５の回転数を検出して入力軸８の回転数
Ｎｉｎを検出するセンサ３８が設けられている。

【００１１】変速機の駆動輪出力軸２０には、噛み合い
歯車１４とシンクロナイザリング１６を有する第３の駆
動ギヤ１８、噛み合い歯車１２とシンクロナイザ噛み合
い歯車１５を有する第２の駆動ギヤ１１、第３の駆動ギ
ヤ１８および第２の駆動ギヤ１１と前記駆動輪出力軸２
０とを直結するハブ１７およびスリーブ（図示しない）
が設けられている。第３の駆動ギヤ１８および第２の駆
動ギヤ１１には、駆動輪出力軸２０の軸方向に移動しな
いようストッパー（図示しない）が設けられている。ま
た、ハブ１７の内側には前記駆動輪出力軸２０に設けら
れた複数の溝（図示しない）と噛み合う溝（図示しな
い）が設けられており、ハブ１７は駆動輪出力軸２０の
軸方向には移動可能になっているが、駆動輪出力軸２０
の回転方向への移動は制限されるように構成されてい
る。したがって、ハブ１７のトルクは駆動輪出力軸２０
に伝達されることになる。

【００１２】また、入力軸８からのトルクをハブ１７に
伝達するためには、ハブ１７およびスリーブを前記駆動
輪出力軸２０の軸方向に移動させ、シンクロナイザリン
グ１６あるいはシンクロナイザ噛み合い歯車１５を介し
て、噛み合い歯車１４あるいは噛み合い歯車１２とハブ
１７とを直結する必要がある。ハブ１７およびスリーブ
の移動には、油圧により駆動するアクチュエータ３０が
用いられ、このハブ１７とスリーブの移動量を調節する
ことで、入力軸８からのトルクをハブ１７を介して駆動
輪出力軸２０へと伝達することができる。また、ハブ１
７は駆動輪出力軸２０の回転数Ｎｏを検出するのに用い
られており、駆動輪出力軸２０の回転数を検出するセン
サ１３がハブ１７の近傍に設けられている。

【００１３】このハブ１７およびスリーブ、噛み合い歯
車１４およびシンクロナイザリング１６、噛み合い歯車
１２およびシンクロナイザ噛み合い歯車１５とによって
噛み合いクラッチ４０が構成されている。この噛み合い
クラッチ４０は、エンジン１からのエネルギーを高効率
でタイヤ23に伝達することができ、燃費低減を図ること
ができる。

【００１４】また、駆動輪出力軸２０には第２のクラッ
チ１０を有する第１の駆動ギヤ９が設けられている。第
２のクラッチ１０には湿式多板方式が用いられており、
入力軸８のトルクを駆動輪出力軸２０に伝達することが
できるようになつている。第１の伝達ギヤ５と第１の駆
動ギヤ９との変速比は、第３の伝達ギヤ７と第３の駆動
ギヤ１８との変速比、および第２の伝達ギヤ６と第２の
駆動ギヤ１１との変速比よりも小さくなっている。ま
た、第２のクラッチ１０で発生する伝達トルクの制御
は、伝達トルク調節手段３１によって行われ、この第２
のクラッチ１０による伝達トルクを制御することで変速
時の駆動輪出力軸２０のトルク低下を補うことができ
る。この伝達トルク調節手段３１の構成は、油圧により
駆動するアクチュエータ、あるいはコイルに流れる電流
によって生じる電磁力を利用した電磁クラッチのいずれ
であってもよい。

【００１５】エンジン１では、吸気管（図示しない）に
設けられた電子制御スロットル２により吸入空気量が制
御され、この吸入空気量に見合う燃料量が燃料噴射装置
（図示しない）から噴射される。また、エンジン１にお
いては、この空気量および燃料量から決定される空燃
比、エンジン回転数Ｎｅなどの信号から点火時期が決定
され、点火装置（図示しない）により点火するようにな
っている。この燃料噴射装置には、燃料が吸気ポートに
噴射される吸気ポート噴射方式あるいはシリンダ内に直
接噴射される筒内噴射方式があるが、エンジンに要求さ
れる運転域（エンジントルク、エンジン回転数で決定さ
れる領域）を比較して燃費が低減でき、かつ排気性能が
良い方式のエンジンを用いるのが有利である。

【００１６】これらエンジン１、アクチュエータ３０、
３２および伝達トルク調節手段３１は、制御装置３４に
よって制御される。

【００１７】この制御装置３４には、スロットル開度Ｔ
ＶＯ、アクセルペダル踏込量α、シフトレバー位置Ｉ
ｉ、センサ３７から検出されたエンジン回転数Ｎｅ、セ
ンサ３８から検出された入力軸回転数Ｎｉｎおよびセン
サ１３から検出された出力軸回転数Ｎｏのそれぞれが入
力されるようになっている。この制御装置３４では、必
要なエンジントルクを得るためにスロットルバルブ開
度、燃料量および点火時期を演算し、それぞれのアクチ
ュエータ（例えば、電子制御スロットル）を制御してい
る。

【００１８】また、制御装置３４には、伝達トルク設定
手段３６が設けられている。この伝達トルク設定手段３
６は、エンジン１の運転状態や第２のクラッチ１０の劣
化状態などに基づいて、第２のクラッチ１０において最
適な伝達トルクを発生するよう、その値を設定するもの
である。例えば、第２のクラッチ１０が著しく劣化して
いる状態においては、第２のクラッチ１０による伝達ト
ルクをゼロとするよう設定し、伝達トルク調節手段３１
では第２のクラッチ１０において伝達トルクが発生しな
いよう制御する。

【００１９】ここで、図２、図３および図４を用いて、
１速運転状態より２速運転状態に変速する際の、第２の
クラッチ１０の制御方法について説明する。

【００２０】図２は、エンジン１の駆動力で走行してい
る状態で車両を加速しようとした場合の１速運転状態を
説明するための図であり、図の点線矢印はトルクの伝達
経路を示している。一例として、第１のクラッチ４を締
結し、噛み合いクラッチ４０を第３の駆動ギヤ１８と締
結した場合を想定する。このとき、エンジン１のトルク
は、第３の伝達ギヤ７、第３の駆動ギヤ１８を介して駆
動輪出力軸２０に伝達される。ここで、第３の伝達ギヤ
７と第３の駆動ギヤ１８との回転数差は１速である。こ
のとき、第２のクラッチ１０は解放状態となっている。

【００２１】次の変速段（２速）への変速指令Ｓｓが出
力されると、図３に示すように噛み合いクラッチ４０を
解放状態にし第３の駆動ギヤ１８と駆動輪出力軸２０の
連結を解放する。それと同時に伝達トルク調節手段３１
を制御して、第２のクラッチ１０を押し付けることによ
り、エンジン１のトルクが第１の駆動ギヤ９を介して駆
動輪出力軸２０に伝達される。この第２のクラッチ１０
の押し付け力によりエンジン１のトルクは車軸２２に伝
達され車両の駆動トルクになる。このときのエンジン１
の回転数は、第１の駆動ギヤ９が使用されているため変
速比が小さくなっており、このためエンジン１の負荷が
大きくなって低下し、駆動輪出力軸２０と入力軸８の変
速比が１速の変速比より２速の変速比（小さくなる方
向）に近づいてくる。このとき、エンジン１のトルクの
伝達経路はエンジン１のエンジン出力軸３→第１のクラ
ッチ４→入力軸８→第１の伝達ギヤ５→第１の駆動ギヤ
９→第２のクラッチ１０→駆動輪出力軸２０となる。こ
こで入力軸８と駆動輪出力軸２０の変速比が２速の変速
比になると、図４に示すように噛み合いクラッチ４０を
第２の駆動ギヤ１１に締結させ、第２の駆動ギヤ１１と
駆動輪出力軸２０とを連結する。連結が完了すると同時
に、伝達トルク調節手段３１を制御して第２のクラッチ
１０を解放し、１速から２速への変速が完了する。

【００２２】このとき、エンジン１のトルクの伝達経路
は、図４に示す如くエンジン１のエンジン出力軸３→第
１のクラッチ４→第２の伝達ギヤ６→第２の駆動ギヤ１
１→駆動輪出力軸２０となる。このように変速時１速を
解放して中立状態となるが、このとき第２のクラッチ１
０と第１の伝達ギヤ５、第１の駆動ギヤ９によりエンジ
ン１のトルクが車軸２２に伝達されるため、変速中のト
ルク低下分は補正される。

【００２３】次に、図５を用いて、変速時の動作につい
て説明する。

【００２４】図５は、本発明の実施の形態による自動変
速機の制御装置を用いた変速時の制御方法を示すタイム
チャートである。またこの図５は、１速から２速へのア
ップシフト時の制御方法を示している。

【００２５】図において、図５（Ａ）は変速指令Ｓｓを
示しており、図５（Ｂ）は噛み合いクラッチ４０位置に
相当するシフトレバー位置Ｉｉを示しており、図５
（Ｃ）は入出力軸回転数比Ｒｃｈを示しており、図５
（Ｄ）はスロットル開度ＴＶＯを示しており、図５
（Ｅ）は第１のクラッチ４の断接を制御するアクチュエ
ータ３２で発生する油圧Ｐｓｃを示しており、図５
（Ｆ）は第２のクラッチ１０にて発生するトルクTａcを
示しており、図５（Ｇ）は駆動輪出力軸２０のトルクＴ
ｏｕｔを示している。また、横軸は時間を示している。

【００２６】図５（Ａ）に示すように、１速状態で走行
中に、図中ａ点で、２速への変速指令Ｓｓが出力される
と、変速制御が開始され、図５（Ｆ）に示すように、伝
達トルク調節手段３１を制御して第２のクラッチ１０の
トルクＴａｃを徐々に増加させる。

【００２７】第２のクラッチ１０のトルクＴａｃが増加
していくと、図５（Ｇ）に示すように、駆動輪出力軸２
０のトルクＴｏｕｔが徐々に減少し、図中ｂ点で、１速
側に締結していた噛み合いクラッチ４０が解放可能とな
る。これは、第３の駆動ギヤ１８で伝達されるトルクが
第１の駆動ギヤ９で伝達されるトルクにより、噛み合い
クラッチ４０が解放可能な値まで減少するためである。
噛み合いクラッチ４０が解放可能になると、アクチュエ
ータ３０の制御により、１速側に締結していた噛み合い
クラッチ４０が解放され、図５（Ｂ）に示すように、シ
フトレバー位置Ｉｉが中立状態（変速中）となり、実際
の変速が開始される。

【００２８】シフトレバー位置Ｉｉが中立状態になる
と、図５（Ｇ）で示すように、変速中のトルク低下分を
補正する第２のクラッチ１０の制御が開始され、変速中
における駆動輪出力軸２０のトルク低下分を補正するよ
うに伝達トルク調節手段３１を制御する。このとき、第
２のクラッチ１０により伝達されるトルクが駆動輪出力
軸２０のトルクとなるので、運転者の違和感を軽減する
よう、伝達トルク設定手段３６において最適値に設定す
る必要がある。

【００２９】また、変速中は、入出力軸回転数比Ｒｃｈ
を、２速の変速比Ｒ２になるよう速やかに、かつスムー
スに制御する必要がある。したがって、図５（Ｄ）に示
すようにスロットル開度ＴＶＯを制御してエンジン回転
数Ｎｅを調節し、入出力軸回転数比Ｒｃｈを２速の変速
比Ｒ２に近づけていく。

【００３０】上記第２のクラッチ１０、および電子制御
スロットル２の制御により、図５（Ｃ）に示すように、
入出力軸回転数比Ｒｃｈは、図中ｃ点においてＲｃｈ
＝ Ｒ２となるが、噛み合いクラッチ４０を締結させる
ためには、エンジン回転数Ｎｅが増加する方向で、入出
力軸回転数比Ｒｃｈ を２速の変速比Ｒ２に合わせるの
が望ましい。これは、変速中に補正されたトルク低下補
正値により、駆動輪出力軸２０の回転数Ｎｏが増加して
いるので、入力軸８の回転数が減少する方向で締結させ
ようとすると、噛み合いクラッチ４０のかみ合い部分に
トルクの干渉が生じ、締結しにくいので、入力軸８の回
転数が増加する方向で噛み合いクラッチ４０を締結させ
る必要があるためである。

【００３１】図中ｃ点からはＲｃｈ < Ｒ２となるの
で、入出力軸回転数比Ｒｃｈを増加させる必要がある
が、締結する直前（図中ｃ〜ｄ点間）においては、エン
ジントルクＴｅの制御では応答が若干遅れるので、入出
力軸回転数比Ｒｃｈを第２のクラッチ１０のトルクによ
り調整する必要がある。このため、図中ｃ点からｄ点ま
での期間は、入出力軸回転数比をフィードバックするこ
とで、変速中のトルク低下補正値のトルク変動を最小限
に抑制でき、乗員の違和感を緩和することができる。こ
のように、第２のクラッチ１０の回転数比フィードバッ
ク制御により、入出力軸回転数比Ｒｃｈが増加する方向
でＲｃｈ ≒ Ｒ２となり、噛み合いクラッチ４０が２速
締結可能となる。

【００３２】噛み合いクラッチ４０が２速締結可能にな
ると、アクチュエータ３０の制御により噛み合いクラッ
チ４０を２速に締結させることになるが、このとき、変
速中の駆動輪出力軸２０のトルク低下分と変速後（２速
締結後）における駆動輪出力軸２０のトルクとの偏差を
小さくして、変速終了時の駆動輪出力軸２０のトルク段
差を軽減し、軸振動の発生を抑制する必要がある。変速
中のトルク低下補正値は第２のクラッチ１０のトルクＴ
ｃにより決定され、変速後（２速に締結後）における駆
動輪出力軸２０のトルクは、エンジン１のトルクＴｅと
２速の変速比Ｒ２とにより決定されるので、図中ｃ〜ｄ
点間において、エンジン１の目標トルクを達成するよ
う、スロットル開度ＴＶＯを制御する。変速中において
は、第２のクラッチ１０が滑り状態となっているので、
エンジン１のトルクＴｅが所定の値よりも大きい場合に
は、変速中におけるトルク低下補正値は第２のクラッチ
１０のトルクＴｃと、エンジン１のイナーシャトルクに
よって決まるので、変速終了時のトルク合せ制御は、変
速中のトルク低下補正制御とは独立して行うことができ
る。

【００３３】図中ｄ点で、噛み合いクラッチ４０が１速
に締結して実際の変速が完了すると、スロットル開度Ｔ
ＶＯを徐々に変速前の開度まで戻していき、図中ｅ点で
変速制御が終了となる。

【００３４】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、変速の際に、変速中における駆動輪出力軸２０の伝
達トルクを算出し、トルク低下補正値に基づいて、入力
軸８の回転数を制御し、変速終了時に入力軸８のトルク
を調節することで、変速機出力軸のトルク変動を抑制す
ることができる。

【００３５】図６は、本発明の実施の形態による自動変
速機の制御装置に用いる伝達トルク設定手段３６の処理
内容を示すフローチャートである。

【００３６】まず、ステップ６０１において伝達トルク
設定手段３６でスロットル開度ＴＶＯを読み込み、ステ
ップ６０２においてセンサ１３で検出した駆動輪出力軸
２０の回転数Ｎｏを用いて車速ＶＳＰＳＥＮを算出す
る。

【００３７】このステップ６０２において車速ＶＳＰＳ
ＥＮを算出すると、ステップ６０３において伝達トルク
設定手段３６は、スロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳ
ＰＳＥＮとの値から現在の変速位置と次の変速位置とを
判定し、１速→２速あるいは３速→１速といった変速指
令Ｓｓを決定する。

【００３８】このステップ６０３において変速指令Ｓｓ
を決定すると、ステップ６０４において変速指令Ｓｓが
ダウンシフトか否かを伝達トルク設定手段３６において
判定する。判定の結果、アップシフトの場合にはステッ
プ６０５において伝達トルク設定手段３６は、図５に示
す如く変速中にトルク低下を補うよう第２のクラッチ１
０を制御すべく、条件に応じて伝達トルクを最適な値に
設定する。また、ステップ６０４においてダウンシフト
と判定した場合には変速中にトルク低下を補う必要がな
いので、ステップ６０６において伝達トルク設定手段３
６は、伝達トルクの設定値をゼロにし第２のクラッチ１
０を制御しないようにする。

【００３９】図７は、本実施の形態による２速から１速
へのダウンシフト時（急加速時）の制御方法を表すタイ
ムチャートが示されている。

【００４０】図において、図７（Ａ）は変速指令Ｓｓを
示しており、図７（Ｂ）は噛み合いクラッチ４０位置に
相当するシフトレバー位置Ｉｉを示しており、図７
（Ｃ）は入出力軸回転数比Ｒｃｈを示しており、図７
（Ｄ）はアクセルペダル開度Ａｐｓを示しており、図７
（Ｅ）はスロットル開度ＴＶＯを示しており、図７
（Ｆ）は第１のクラッチ４の断接を制御するアクチュエ
ータ３２で発生する油圧Ｐｓｃを示しており、図７
（Ｇ）は第２のクラッチ１０にて発生するトルクＴａｃ
を示しており、図７（Ｈ）は駆動輪出力軸２０のトルク
Ｔｏｕｔを示している。また、横軸は時間を示してい
る。

【００４１】図７（Ｄ）に示すように、２速状態で走行
中に、図中ａ点でアクセルペダルが運転者によって深く
踏込まれ、図７（Ａ）に示すように図中ｂ点で１速への
変速指令Ｓｓが出力されると、変速制御が開始され、図
７（Ｅ）で示すように、スロットル開度ＴＶＯを徐々に
減少させて、エンジン１から発生するトルクを減少させ
る。

【００４２】エンジン１からのトルクがゼロに近づく
と、図中ｃ点で図７（Ｆ）に示すように、発進クラッチ
油圧Ｐｓｃを一気に増大して第１のクラッチ４を解放す
る操作を行い、入力軸８のトルクをゼロにする。すると
図中ｃ点で、２速側に締結していた噛み合いクラッチ４
０が解放可能な状態となる。噛み合いクラッチ４０が解
放可能になると、アクチュエータ３０の制御により、２
速側に締結していた噛み合いクラッチ４０が解放され、
図７（Ｂ）に示すように、シフトレバー位置Ｉｉが中立
状態（変速中）となり、実際の変速が開始される。

【００４３】シフトレバー位置Ｉｉが中立状態になる
と、図７（Ｅ）に示すように変速中の回転数合わせの制
御が開始され、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｉ
ｎとの差が一致するようスロットル開度ＴＶＯを制御す
る。このとき、第１のクラッチ４の断接を制御するアク
チュエータ３２で発生する油圧Ｐｓｃは最大値を維持し
たままの状態である。また、第２のクラッチ１０におい
て伝達トルクは発生させないので、図７（Ｇ）に示すよ
うにクラッチトルクはゼロである。

【００４４】図中ｄ点において、噛み合いクラッチ４０
が１速締結可能になると、アクチュエータ３０の制御に
より噛み合いクラッチ４０を１速に締結させる。そし
て、噛み合いクラッチ４０が１速に締結して、実際の変
速が完了すると、図７（Ｅ）に示すように、スロットル
開度ＴＶＯを徐々に変速前の開度まで戻していくと共
に、図７（Ｆ）に示すように、第１のクラッチ４を徐々
に接続していく。そして、図中ｅ点において、アクチュ
エータ３２で発生する油圧Ｐｓｃをゼロにして第１のク
ラッチ４を直結にし、変速制御が終了となる。

【００４５】このように、本実施の形態によれば、変速
指令Ｓｓがダウンシフトの場合は、変速中における駆動
輪出力軸２０のトルク低下が生じないので、伝達トルク
の設定値をゼロにする。これよって、第２のクラッチ１
０の不要な動作による変速中のトルク特性悪化を防止す
ることが可能となる。

【００４６】図８は、本発明の実施の形態による自動変
速機の制御装置に用いる伝達トルク設定手段３６の処理
内容を示すフローチャートである。

【００４７】図において、ステップ８０１において伝達
トルク設定手段３６は、スロットル開度ＴＶＯの読み込
みを行い、ステップ８０２において、伝達トルク設定手
段３６は、センサ３７からエンジン回転数Ｎｅの読み込
みを行い、さらに、ステップ８０３において、第２のク
ラッチ１０に作用するオイルの油温Ｔｅｍｐの読み込み
を行う。

【００４８】このステップ８０３においてオイルの油温
Ｔｅｍｐの読み込みを行うと、ステップ８０４におい
て、伝達トルク設定手段３６は、スロットル開度ＴＶＯ
とエンジン回転数Ｎｅからエンジン１から出力されるエ
ンジントルクＴｅを算出する。具体的には、予め実験に
より求められた、スロットル開度ＴＶＯとエンジン回転
数Ｎｅとをパラメータとするエンジントルク特性のテー
ブルデータから求める。

【００４９】このステップ８０４においてエンジントル
クＴｅを求めると、ステップ８０５において、伝達トル
ク設定手段３６は、変速中における駆動輪出力軸２０で
のトルク低下を抑制するための、第２のクラッチ１０に
発生させる伝達トルクＴａｃを算出する。具体的には、
エンジントルクＴｅをパラメータとする関数ｆ(Ｔｅ)に
より算出する。

【００５０】次に、ステップ８０６において伝達トルク
設定手段３６は、伝達トルクＴａｃを得るために必要な
クラッチ油圧 Pａｃを算出する。具体的には、第２のク
ラッチ１０が湿式多板クラッチの場合には下式により算
出される。

【００５１】 Pａｃ＝１／（μ×Ｒ×Ｎ×ａ)×(Ｔａｃ＋Ｆ／ａ） μ：摩擦係数 Ｒ：クラッチ有効半径 Ｎ：プレ
ート枚数 ａ：ピストン受圧面積 Ｆ：ばね反力 次に、ステップ８０６において伝達トルク設定手段３６
は、前記Ｐａを第２のクラッチ１０の油温Ｔｅｍｐに応
じた温度補正を実行する。伝達トルク調節手段３１にお
いて発生する油圧はオイルの粘性によってその特性が大
きく変化し、油温が低い状態では粘性係数が大きくな
り、油圧指令に対して実際の油圧が低くなってしまう。
そこで、油温に応じて油圧指令を補正し、伝達トルク調
節手段３１への最終的な油圧指令Pａｃ′を出力する。

【００５２】このように、本実施の形態によれば、エン
ジン１が始動された直後のような冷機時においても、最
適な伝達トルクが設定され良好な変速性能が実現する。

【００５３】図９には、本発明の一実施形態による自動
変速機の制御装置に用いる伝達トルク設定手段３６の処
理内容を示すフローチャートが示されている。

【００５４】図において、ステップ９０１において伝達
トルク設定手段３６は、スロットル開度ＴＶＯの読み込
みを行い、ステップ９０２において、センサ３７よりエ
ンジン回転数Ｎｅの読み込みを行い、さらに、ステップ
９０３において、車両の走行している道路勾配θの読み
込みを行う。この道路勾配の検出手段としては、下記に
示すトルクのバランス式をベースに道路勾配を推定演算
する手法がある。

【００５５】Ｔθ ＝ ＴＤ−（ＴＲＬ＋Ｔα） ＴＤ：駆動トルク（エンジン特性により算出可能） ＴＲＬ：平地走行抵抗トルク（車速により算出可能） Ｔα：加速抵抗トルク（車両加速度により算出可能） Ｔθ：勾配抵抗トルク（sinθが不明） また、この他、ナビゲーションシステム（図示していな
い）に組み込まれた地図情報の道路勾配の値を用いる手
法などが挙げられる。

【００５６】このステップ９０３において道路勾配θの
読み込みを行うと、ステップ９０４において伝達トルク
設定手段３６は、スロットル開度ＴＶＯとエンジン回転
数Ｎｅを用いてエンジン１から出力されるエンジントル
クＴｅの算出を行う。具体的には、予め実験により求め
られた、スロットル開度ＴＶＯとエンジン回転数Ｎｅと
をパラメータとするエンジントルク特性のテーブルデー
タを用いて算出する。

【００５７】次にステップ９０５において伝達トルク設
定手段３６は、エンジントルクＴｅを前記道路勾配θで
補正し、補正エンジントルクＴｅ′を算出し、ステップ
９０６において、変速中における駆動輪出力軸２０での
トルク低下を抑制するための、第２のクラッチ１０に発
生させる伝達トルクＴａｃを算出する。具体的には、前
記勾配補正された補正エンジントルクＴｅ′をパラメー
タとする関数ｆ(Ｔｅ′)により算出する。

【００５８】次に、ステップ９０７において伝達トルク
設定手段３６は、伝達トルクＴａｃを得るために必要な
クラッチ油圧 Pａｃを算出し、伝達トルク調節手段３１
への最終的な油圧指令Pａｃを出力する。油圧指令の具
体的な算出方法として、第２のクラッチ１０が湿式多板
クラッチの場合には、下式により算出される。

【００５９】 Pａｃ＝１／（μ×Ｒ×Ｎ×ａ）×（Ｔａｃ＋Ｆ／ａ） μ：摩擦係数 Ｒ：クラッチ有効半径 Ｎ：プレ
ート枚数 ａ：ピストン受圧面積 Ｆ：ばね反力 このように、本実施の形態によれば、車両が山岳路など
道路勾配が変化する走行条件下においても、変速時にお
ける最適な伝達トルクが設定され、乗員に不快感を与え
ることなく良好な変速性能が実現する。

【００６０】図１０には、本発明の実施の形態による自
動変速機の制御装置に用いる伝達トルク設定手段３６の
処理内容を表すフローチャートが示されている。

【００６１】図において、ステップ１０１において伝達
トルク設定手段３６は、伝達トルク調節手段３１への指
令値が適切か否かの判定を行う。具体的には、変速に要
した時間や出力軸トルクなどの変速特性を計測あるいは
推定し、この値に基づいて判定を行う。伝達トルク調節
手段３１への指令値が適切であると判定した場合には処
理を終了し、適切でないと判定した場合にはステップ１
０２において、伝達トルク調節手段３１への指令値に対
する学習補正値の算出を行う。具体的には、変速に要し
た時間や出力軸トルクなどの変速特性が改善される方向
へ向かうよう、伝達トルク調節手段３１への指令値に対
して任意の値を加算もしくは減算する。

【００６２】このステップ１０２において学習補正値の
算出を行うと、ステップ１０３において伝達トルク設定
手段３６は、学習補正値が予め設定された限界値を越え
たか否かの判定を行う。このステップ１０３において学
習補正値が予め設定された限界値を越えていないと判定
すると、ステップ１０４において、伝達トルク設定手段
３６は、ステップ１０２において学習補正された指令値
を出力し、変速時に第２のクラッチ１０を動作させる。

【００６３】また、ステップ１０３において学習補正値
が予め設定された限界値を越えていると判定すると、ス
テップ１０５において伝達トルク設定手段３６は、第２
のクラッチ１０が著しく劣化していると判断して、運転
席のインストルメントパネルに実装されたインジケータ
を点灯させて、運転者へ第２のクラッチ１０の交換を促
すとともに、変速時において第２のクラッチ１０を作動
させないように、伝達トルク調節手段３１への指令値を
出力する。

【００６４】このように、本実施の形態によれば、第２
のクラッチ１０が劣化した場合でも、指令値を学習補正
することにより、常に安定した伝達トルクを発生するこ
とができる。

【００６５】また、本実施の形態によれば、第２のクラ
ッチ１０が著しく劣化した場合には第２のクラッチ１０
を動作させないようにして、変速性能悪化を抑制するこ
とができる。

【００６６】図１１には、本実施の形態の自動変速機の
制御装置が収納されるインストルメントパネルの外観図
である。

【００６７】図において、インストルメントパネル１１
１には車速を表示するスピードメータ１１２、エンジン
回転数を表示するタコメータ１１３および燃料量を表示
する燃料計１１４などのメータが実装されている。ま
た、警告灯および表示灯として、変速の際に作用する第
２のクラッチ１０、第１のクラッチ４および電子制御ス
ロットル２の警告を促す警告灯部１１５、およびニュー
トラル、前進、後進などの変速機のレンジ位置を表示す
るレンジ位置表示灯部１１６、変速時に第２のクラッチ
１０を動作させるショックレス変速モード、および第２
のクラッチ１０を動作させない自動ＭＴモードとの制御
切り換えを表示する変速モード表示灯部１１７などが実
装されている。

【００６８】ここに示される変速モード表示部１１７
は、運転席に設けられた切換スイッチ（図示していな
い）と連動して動作し、前記切換スイッチは、運転者の
意図により変速モードが選択可能な構成となっている。

【００６９】なお、図１１には、本実施の形態に直接関
わりのないメータ、警告灯および表示灯等については、
図示していない。

【００７０】図１１に図示の表示灯の具体的な動作につ
いて説明する。

【００７１】まず、図１０のステップ１０５において、
第２のクラッチ１０が異常であると判断した際には、第
１のクラッチ４および電子制御スロットル２の警告を促
す警告灯部１１５の第２のクラッチ１０に対応した警告
灯を点灯させる。また、このとき、第２のクラッチ１０
は動作不可能となるため、運転席に設けられた切換スイ
ッチの設定に係わらず、強制的に変速モード表示部１１
７を自動ＭＴモードに対応した表示灯を点灯させるよう
制御する。

【００７２】このように構成されているので、本実施の
形態によれば、第２のクラッチ１０に劣化が著しく発生
した際、第２のクラッチ１０の警告灯と変速モード表示
灯部１１７の変速モード表示灯の連動により、運転者に
対して誤解を与えることなく、第２のクラッチ１０の異
常状態を的確に伝えることが可能となる。

【００７３】図１２には、本発明の他の実施の形態によ
る自動変速機とその制御装置の構成図が示されている。
なお、図１に示した構成と同じものについては以下説明
を省略してある。

【００７４】図において、モータ２７の出力軸２６に
は、第３のクラッチ２５を有する第４の伝達ギヤ２４が
接続されており、第４の伝達ギヤ２４は第３の伝達ギヤ
７と常時噛合している。第３のクラッチ２５には、乾式
単板方式が用いられ、モータ２７のトルクを第４の伝達
ギヤ２４に伝達することが可能である。第３のクラッチ
２５の押付け力の制御には、油圧により駆動するアクチ
ュエータ２９が用いられ、第３のクラッチ２５の押付け
力を調節することで前記出力軸２６から入力軸８への動
力伝達の断、接が可能となっている。

【００７５】次に、エンジン１、アクチュエータ２９、
アクチュエータ３０、アクチュエータ３２、伝達トルク
調節手段３１、およびモータ２７を制御する制御装置１
００について説明する。

【００７６】制御装置１００には、アクセルペダル踏込
量α、シフトレバー位置Ｉｉ、センサ３７から検出され
たエンジン回転数Ｎｅ、センサ３８から検出された入力
軸回転数Ｎｉｎおよびセンサ１３から検出された出力軸
回転数Ｎｏが入力される。制御装置１００は、エンジン
１のトルクＴｅを演算し、通信手段であるLＡNにより、
制御装置３３に送信される。制御装置３３においては、
エンジントルクを達成するスロットルバルブ開度、燃料
量および点火時期が演算され、それぞれのアクチュエー
タ（例えば、電子制御スロットル）が制御される。ま
た、制御装置１００では、モータ２７のトルクおよび回
転数が演算され、LＡNにより制御装置３５に送信されモ
ータが制御される。制御装置３５は、モータ２７から得
られた電力をバッテリ２８に充電したり、モータ２７を
駆動するためにバッテリー２８から電力を供給したりす
る。

【００７７】また、この制御装置１００は、入力したア
クセルペダル踏込量αおよびセンサ１３から検出された
出力軸回転数Ｎｏより求められた車速Ｖｓｐにより変速
指令Ｓｓを決定する。この変速指令Ｓｓは、予め実験、
シミュレーションによりエンジン１と前記モータ２７が
最高効率になる値が求められ、制御装置１００内の記憶
手段（図示しない）に記憶されている。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば、摩擦クラッチに伝達す
るトルクを、条件に応じて最適な値に設定することで、
変速中の出力軸トルクの変動を抑制し、自動変速機の変
速性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動変速機の制御装置の一実施の
形態を示す構成図である。

【図２】エンジン駆動力で走行した場合のトルクの伝達
経路を示す図である。

【図３】変速中のトルクの伝達経路を示す図である。

【図４】変速終了後のトルクの伝達経路を示す図であ
る。

【図５】図１に図示の実施の形態における自動変速機の
制御装置の変速時の制御方法を示すタイムチャートであ
る。

【図６】図１に図示の実施の形態における自動変速機の
制御装置に用いる伝達トルク設定手段の処理内容を示す
フローチャートである。

【図７】図１に図示の実施の形態における自動変速機の
制御装置の２速から１速へのダウンシフト時の制御方法
を示すタイムチャートである。

【図８】図１に図示の実施の形態における自動変速機の
制御装置の伝達トルク設定手段の処理内容を示すフロー
チャートである。

【図９】図１に図示の実施の形態における自動変速機の
制御装置の伝達トルク設定手段の処理内容を示すフロー
チャートである。

【図１０】図１に図示の実施の形態における自動変速機
の制御装置の伝達トルク設定手段の処理内容を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】図１に図示の実施の形態における自動変速機
の制御装置を収納するインストルメントパネルの外観図
である。

【図１２】本発明に係る自動変速機の制御装置の他の実
施の形態を示す構成図である。

【符号の説明】

１……………………エンジン ３……………………エンジン出力軸 ４……………………第１のクラッチ ５……………………第１の伝達ギヤ ６……………………第２の伝達ギヤ ７……………………第３の伝達ギヤ ８……………………入力軸 ９……………………第１の駆動ギヤ １０…………………第２のクラッチ １１…………………第２の駆動ギヤ １８…………………第３の駆動ギヤ ２０…………………駆動輪出力軸 ３０、３２…………アクチュエータ ３１…………………伝達トルク調節手段 ３４…………………制御装置 ３６…………………伝達トルク設定手段 ４０…………………噛み合いクラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 61/18 Ｆ１６Ｈ 61/18 // Ｆ１６Ｈ 59:16 59:16 59:24 59:24 59:42 59:42 59:68 59:68 59:70 59:70 59:72 59:72 (72)発明者 岡田 隆 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 萱野 光男 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 坂本 博史 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3D041 AA53 AA59 AB01 AC11 AC15 AC18 AD02 AD04 AD10 AD22 AD23 AD31 AE16 AE20 AE23 AE32 AF01 AF07 AF09 3J028 EA21 EB33 EB35 EB37 EB62 EB66 FB05 FC32 FC42 FC63 FC64 GA02 HA12 HA22 HB01 HC02 HC05 HC06 HC08 HC18 3J552 MA30 NB04 PA02 PA52 PA54 PB05 QB01 QC03 QC04 RA04 RA27 SA03 SA07 SA30 SB28 SB38 TA11 TB03 UA03 UA08 VA02W VA02X VA07W VA32Z VA34W VA37Z VA39Z VA48W VA50Z VA62Z VA70Z VA74Z VA78Z VB01Z VC02W VC03W VC05Z VC06Z VD02Z VE08Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの駆動力を第１のクラッチを介
   してエンジン出力軸から複数の伝達ギヤが固着された入
   力軸に伝達し、該入力軸に固着された複数の伝達ギヤの
   内の１つに入力軸の駆動力を複数の駆動ギヤが回転自在
   に嵌合する駆動輪出力軸に伝達する第２のクラッチを摩
   擦クラッチで構成し、複数の駆動ギヤの切替を噛み合い
   クラッチで行い、変速による複数の駆動ギヤの切替の際
   に前記第２のクラッチを投入し、エンジントルクが切り
   替える駆動ギヤで伝達するトルクに合うように前記第２
   のクラッチのクラッチトルクを制御する自動変速機の制
   御装置において、 変速段に対応してエンジントルクとエンジン回転数とス
   ロットル開度によって決定する前記第２のクラッチのク
   ラッチトルク値を設定する伝達トルク設定手段と、前記
   伝達トルク設定手段によって設定された前記第２のクラ
   ッチのクラッチトルク値に相当するクラッチ圧を前記第
   ２のクラッチに供給する伝達トルク調節手段とを設けた
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の自動変速機の制御装置
   において、 前記伝達トルク調節手段から供給する前記第２のクラッ
   チのクラッチトルク値に、エンジンの運転状態と、前記
   第２のクラッチの劣化状態によつて生じるトルク変動値
   を補正値として加算する補正手段を設けたことを特徴と
   する自動変速機の制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の自動変速機の制
   御装置において、 前記伝達トルク設定手段は、変速パターンで設定するこ
   とを特徴とする自動変速機の制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３に記載の自動変速機
   の制御装置において、 前記エンジンの運転状態は、前記第２のクラッチに作用
   する作動油の温度であることを特徴とする自動変速機の
   制御装置。