JP2003161365A - 自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動変速装置における変速動作を円滑に行い
得るようにする。 【解決手段】 自動変速装置は入力軸と出力軸との間に
設けられた複数の変速歯車列を有し、複数の変速歯車列
の中から動力伝達を行う変速歯車列が噛合いクラッチに
より切換えられ、噛合いクラッチはシフトアクチュエー
タによって操作される。噛合いクラッチによる切換え操
作に際しては、噛合いクラッチが中立位置から変速完了
位置に向かうに従ってシフト操作力は低くなるように変
化する。また、シフト操作力は変速段が低速段側の場合
よりも高速段側の場合の方が小さくなるように変化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の走行状態に応
じて変速操作を自動的に行う自動変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速装置はそれぞれ所定の歯車比を
形成する複数の歯車列を有し、動力伝達を行う歯車列の
切換を切換機構によって行うようにしている。自動変速
装置には歯車列の形態によって、１軸上での変速が可能
な遊星歯車式と、手動変速機と同様な平行軸式とがあ
る。遊星歯車式の自動変速装置にあっては、入力軸と出
力軸との間に設けられた遊星歯車列をクラッチやブレー
キからなる摩擦係合要素を作動させることによって動力
伝達を行う歯車列の切換が行われる。

【０００３】一方、平行軸式の自動変速装置にあって
は、たとえば、特開2001-90826号公報に開示されるよう
に、相互に平行となって配置された入力軸と出力軸の間
に設けられた複数の常時噛み合い式の変速歯車列の中か
ら動力伝達を行う変速歯車列をシンクロメッシュつまり
同期噛合機構などの噛合いクラッチによって切換動作し
ている。この自動変速装置にあっては、入力軸と出力軸
との間に、切換操作を行わせるときに入力軸から出力軸
にトルクを伝達する油圧式多板クラッチからなるバイパ
スクラッチを設け、切換操作が行われる際には、スロッ
トルによってエンジンの回転数を調整するとともに、バ
イパスクラッチを介して出力軸にトルクを伝達してい
る。

【０００４】前述した噛合いクラッチは、油圧により作
動するシフトアクチュエータによって駆動されるように
なっている。たとえば、第１速から第２速に変速操作が
行われる際には、シフトアクチュエータによって噛合い
クラッチは、第１速の歯車列に締結されている状態から
開放状態に駆動された後、第２速の歯車列に締結される
位置に駆動されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
平行軸式の自動変速装置にあっては、たとえば、５速の
変速段を有する場合であっても、各変速段に設定するた
めのシフトアクチュエータの操作力は考慮されておらず
一定となっている。その操作力が大き過ぎると変速時に
切換音や切換ショックが発生し、小さ過ぎると変速操作
時間が長くなったり、噛合いクラッチのギヤ締結を行う
ことができなくなる。一方、各変速段に設定するための
噛合いクラッチの操作力は、シフト位置つまり各変速段
において相違しており、ある変速段に切り換えるときに
は音やショックが発生しなくとも、他の変速段に切り換
えるときに切換音や切換ショックが発生してしまい、変
速操作が円滑に行われないという問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、自動変速装置における変
速動作を円滑に行い得るようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の自動変速装置
は、エンジン動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に
複数の変速歯車列を介して連結され駆動輪に動力を伝達
する出力軸とを有する自動変速装置であって、前記入力
軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸から前記
出力軸に伝達されるエンジントルクを調整するバイパス
クラッチと、複数の前記変速歯車列の中から動力の伝達
を行う歯車列を切り換える噛合いクラッチと、前記噛合
いクラッチのシフト操作力をシフト位置に応じて変化さ
せる操作力制御手段とを有することを特徴とする。

【０００８】本発明の自動変速装置は、エンジン動力が
伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の変速歯車列を
介して連結され駆動輪に動力を伝達する出力軸とを有す
る自動変速装置であって、前記入力軸と前記出力軸との
間に設けられ、前記入力軸から前記出力軸に伝達される
エンジントルクを調整するバイパスクラッチと、複数の
前記変速歯車列の中から動力の伝達を行う歯車列を切り
換える噛合いクラッチと、前記噛合いクラッチのシフト
操作力を変速段に応じて変化させる操作力制御手段とを
有することを特徴とする。

【０００９】本発明の自動変速装置によれば、噛合いク
ラッチのシフト操作力を噛合いクラッチのシフト位置に
応じて変化させたり、変速段に応じて変化させることに
より、変速動作を円滑に行い、変速操作ミスの発生を防
止することができる。また、変速が完了したギヤ締結時
におけ切換音や切換ショックの発生を防止することがで
きる。さらに、変速操作を迅速に行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形
態である自動変速装置を示すスケルトン図であり、エン
ジン１には、エンジントルクやエンジン回転数を調整す
る電子制御スロットル２が設けられており、通常は図示
しないアクセルペダルの踏込み量に応じた電子制御装置
（制御ユニット）からの出力信号により電子制御スロッ
トル２を開閉してエンジン制御を行う。また、電子制御
スロットル２は、必要に応じてアクセルペダルの踏込み
量に関係なく、検出された運転状態により予め設定され
たマップなどに基づき開閉してエンジン制御を行うこと
が可能である。

【００１１】そして、エンジン１により発生した動力を
駆動輪に伝達する自動変速装置は、エンジン１に連結さ
れる入力軸３と、これに平行となって駆動輪に連結され
る出力軸４とを有し、これらは車両の進行方向を向いて
トランスミッションケース５内に組み込まれている。入
力軸３はトルクコンバータ６を介してエンジン１のクラ
ンク軸７に連結されている。

【００１２】入力軸３には、第１速と第２速の駆動歯車
１１，１２が一体に設けられ、第３速から第５速までの
駆動歯車１３〜１５が回転自在に設けられている。出力
軸４には、第１速と第２速の被駆動歯車２１，２２が回
転自在に取り付けられ、第３速から第５速までの被駆動
歯車２３〜２５が一体に設けられている。それぞれの駆
動歯車１１〜１５は対応する被駆動歯車２１〜２５に常
時噛み合って変速歯車列となっており、複数の変速歯車
列の中から動力を伝達することになる変速歯車列を切り
換えることによって変速動作が行われる。入力軸３には
さらに後退用の駆動歯車１６が一体に設けられている。

【００１３】出力軸４には、第１速の被駆動歯車２１と
第２速の被駆動歯車２２との間に第１の噛合いクラッチ
３１が設けられている。入力軸３には第３速の駆動歯車
１３と第４速の駆動歯車１４との間に第２の噛合いクラ
ッチ３２が設けられ、第５速の駆動歯車１５に隣接させ
て第３の噛合いクラッチ３３が設けられている。これら
の噛合いクラッチはそれぞれ同期噛合機構つまりシンク
ロメッシュにより構成されている。ただし、第１の噛合
いクラッチ３１を入力軸３に設け、第２および第３の噛
合いクラッチを出力軸４に設けるようにしても良い。

【００１４】噛合いクラッチ３１は出力軸４に固定され
たシンクロハブつまり切換ハブ３１ａと、これに常時噛
み合うシンクロスリーブつまり切換スリーブ３１ｂとを
有し、この切換スリーブ３１ｂを第１速の被駆動歯車２
１に設けられた外歯２１ａに噛み合わせると変速比は第
１速に設定され、逆に第２速の被駆動歯車２２に設けら
れた外歯２２ａに噛み合わせると第２速に設定される。
それぞれの外歯２１ａ，２２ａは、歯車２１，２２に形
成されたスプライン歯部と、シンクロナイザリングに形
成された歯部とにより形成される。

【００１５】他の噛合いクラッチ３２，３３も同様の構
造であり、入力軸３に固定された切換ハブ３２ａ，３３
ａと、それらにそれぞれ常時噛み合う切換スリーブ３２
ｂ，３３ｂとを有し、それぞれ対応する外歯１３ａ，１
４ａ，１５ａのいずれかに噛み合わせることにより、変
速比は第３速から第５速のいずれかに設定される。それ
ぞれの切換スリーブ３１ｂ，３２ｂおよび３３ｂの軸方
向の噛合移動は、図示しない油圧アクチュエータによっ
て行われる。

【００１６】第１の噛合いクラッチ３１の切換スリーブ
３１ｂには後退用の被駆動歯車２６が取り付けられ、入
力軸３と出力軸４とに平行となったアイドラ軸（図示省
略）には、後退用の駆動歯車１６と被駆動歯車２６とに
噛み合う位置と、噛み合いを離脱する位置とに移動自在
にアイドラ歯車（図示省略）が軸方向に摺動自在に装着
されている。したがって、切換スリーブ３１ｂが中立位
置のもとで、アイドラ歯車を摺動させると、アイドラ歯
車は後退用の駆動歯車１６と被駆動歯車２６とに噛み合
い、入力軸３の回転は出力軸４に逆方向となって伝達さ
れる。

【００１７】出力軸４は中空軸となっており、内部には
前輪出力軸３４が組み込まれ、出力軸４と前輪出力軸３
４はセンターディファレンシャル装置３５により連結さ
れている。前輪出力軸３４はフロントディファレンシャ
ル装置３６を介して前輪用のドライブシャフト（図示省
略）に連結され、このドライブシャフトにより前輪が駆
動される。また、センターディファレンシャル装置３５
は駆動歯車３７と被駆動歯車３８とを介して後輪出力軸
３９に連結されており、後輪出力軸３９は図示しないリ
ヤディファレンシャル装置を介して後輪用のドライブシ
ャフト（図示省略）に連結され、このドライブシャフト
により後輪が駆動される。

【００１８】入力軸３には駆動側のバイパス歯車１７が
回転自在に取り付けられ、出力軸４には被駆動側のバイ
パス歯車２７が一体に取り付けられ、これらの歯車１
７，２７は所定の歯車比で常時噛み合っている。図示す
る場合にはこれらの歯車比は第３速相当に設定されてい
る。入力軸３には油圧式多板クラッチからなるバイパス
クラッチ１８が設けられており、バイパスクラッチ１８
は入力軸３に固定されたクラッチハブ２０と、バイパス
歯車１７に固定されたクラッチドラム１９とを有してい
る。クラッチドラム１９とクラッチハブ２０とにそれぞ
れ交互に複数の駆動側および従動側のクラッチプレート
が配置されており、油圧によりクラッチプレートを押圧
すると、入力軸３のトルクはバイパスクラッチ１８を介
して出力軸４に伝達される。

【００１９】トルクコンバータ６のタービン軸８と入力
軸３との間には、発進クラッチつまり入力クラッチ４１
が設けられており、この入力クラッチ４１はタービン軸
８に固定されるクラッチドラム４２と、入力軸３に取り
付けられるクラッチハブ４３とを有している。クラッチ
ドラム４２とクラッチハブ４３との間に装着されるクラ
ッチプレートを係合させることによりタービン軸８と入
力軸３とが締結状態となって、エンジン動力が入力軸３
に伝達される。一方、係合を離脱させると、タービン軸
８と入力軸３は開放された状態となり、エンジン動力の
入力軸３に対する動力伝達が遮断される。

【００２０】トランスミッションケース５内にはオイル
ポンプ４４が装着され、オイルポンプ４４のロータはト
ルクコンバータ６のポンプ側アウターシェルに連結さ
れ、クランク軸７により回転駆動される。オイルポンプ
４４から吐出する作動油は、トルクコンバータ６、バイ
パスクラッチ１８、入力クラッチ４１および前述した油
圧アクチュエータなどの油圧作動機器に供給されるとと
もに各潤滑部に供給される。ただし、オイルポンプ４４
をエンジンにより駆動することなく、電動モータにより
駆動するようにしても良い。

【００２１】この自動変速装置は、エンジン回転数、ア
クセル開度、車速、入力軸の回転数および変速段位置な
どの信号によって車両の走行状態を検出して予め設定さ
れたマップに基づいて変速動作が自動的に行われる。

【００２２】図２は図１に示した自動変速装置の作動を
制御する制御回路を示すブロック図である。図２に示す
ように、この自動変速装置はバイパスクラッチ１８を作
動するためのバイパスクラッチアクチュエータ５１と、
入力クラッチ４１を作動するための入力クラッチアクチ
ュエータ５２とを有している。さらに、自動変速装置は
複数の変速歯車列の中から動力伝達を行う変速歯車列に
切り換えるために、セレクトアクチュエータ５３とシフ
トアクチュエータ５４とを有している。これらの２つの
アクチュエータ５３，５４の直線往復動を、図示しない
セレクトレバーおよびシフトレバーを有する方向変更機
構を介して前述したそれぞれの噛合いクラッチ３１〜３
３および後退用の噛合いクラッチの切換移動つまりシフ
ト移動に変換することにより、第１速〜第５速の前進段
と後退段の切換が自動的に行われる。

【００２３】前述したそれぞれのアクチュエータは油圧
アクチュエータであり、それぞれのアクチュエータには
オイルポンプ４４から吐出する作動油が供給される。バ
イパスクラッチアクチュエータ５１には電磁圧力制御弁
VA1を介し、入力クラッチアクチュエータ５２には電磁
圧力制御弁VA2を介してそれぞれ作動油が供給される。
また、セレクトアクチュエータ５３には電磁切換弁VA3,
VA4を介して作動油が供給され、シフトアクチュエータ
５４には電磁圧力制御弁VA5,VA6を介して作動油が供給
される。セレクトアクチュエータ５３は図２において矢
印Ａで示す方向にセレクトレバーを駆動し、シフトアク
チュエータ５４は図２において矢印Ｂで示す方向にセレ
クトレバーを駆動する。

【００２４】シフトアクチュエータ５４を電磁圧力制御
弁VA5,VA6により制御するのに対し、セレクトアクチュ
エータ５３が電磁切換弁VA3,VA4により制御可能なの
は、Ａ方向の切換操作（セレクト操作）は、デッドスト
ップに突き当てるまで大きな操作力で単純に押せば足り
るからである。これに対して、Ｂ方向の３位置切換操作
（シフト操作）は、シンクロによる同期が必要であり、
過大な操作力はシンクロリングの摩耗を招来させるため
操作力自体の制御が求められるため、シフトアクチュエ
ータ５４を電磁圧力制御弁VA5,VA6により制御する。ま
た、Ｂ方向のシフト操作は、デッドストップ当接時に大
きな音が出易く操作音対策も必要となる。このため、シ
フト操作ではシフトアクチュエータ５４によりシフト位
置に応じて操作力を制御し、迅速なシフト動作とシンク
ロリングの保護、そして操作音の低減という要求を満た
している。すなわち、初期は強く、その後、徐々に操作
力を弱くするように調整する。したがって、シフトアク
チュエータ５４については、単に油圧のオンオフを行う
のみの制御弁ではなく、供給油圧の調整が可能な電磁圧
力制御弁を使用して作動させる。

【００２５】それぞれの電磁弁VA1〜VA6は制御ユニット
ECU５５からの信号によって制御され、オイルポンプ４
４からの吐出圧（ライン圧）は圧力センサ５６によりモ
ニタされるようになっている。オイルポンプ４４から供
給される作動油は、その一部がアキュムレータ５７に貯
留される。アキュムレータ５７の密封容器内には窒素等
の気体が充満されており、そこに作動油を押し込むこと
により気体が圧縮され、作動油の圧力エネルギが気体の
圧力エネルギに変換されて蓄えられる。つまり、アキュ
ムレータ５７にはライン圧が蓄えられてライン圧の安定
化が図られている。また、アキュムレータ５７に蓄えた
圧力により、ポンプの故障やオイル漏れなどの油圧系に
障害が生じた場合でも、変速段をたとえば第３速に強制
的にシフトチェンジするなどの最低限の非常動作が確保
できるようになっている。

【００２６】制御ユニットECU５５には、入力軸３の回
転数を検出する入力軸回転センサ６１、出力軸４の回転
数を検出する出力軸回転センサ６２、セレクトレバーの
位置を検出するセレクトセンサ６３、およびシフトレバ
ーの位置を検出するシフトセンサ６４からの検出信号が
入力される。この制御ユニットECU５５は電子制御スロ
ットル２に対して制御信号を出力する。なお、図示する
場合には、セレクトアクチュエータ５３とシフトアクチ
ュエータ５４の２つの油圧アクチュエータによって前進
５段と後退段の切換動作を行うようにしているが、それ
ぞれの噛合いクラッチを別々の油圧アクチュエータによ
って切換動作させるようにしても良い。

【００２７】図１に示す自動変速装置において、たとえ
ば、駆動歯車１１と被駆動歯車２１からなる第１速の変
速歯車列を介して動力伝達が行われている状態から、駆
動歯車１２と被駆動歯車２２とからなる第２速の変速歯
車列を介して動力伝達を行う状態に変速操作する場合に
は、まず、第１速の変速歯車列とバイパス歯車１７，２
７の歯車列との２系統を介して動力の伝達を行う状態に
設定する。ここで、第１速の被駆動歯車２１とバイパス
歯車２７は同一出力軸に配置されているが、各々は相違
した歯車比となっており、第１速の被駆動歯車２１の回
転に対してバイパス歯車２７の回転は変速比の関係から
駆動歯車１１よりも早く回転するので、バイパスクラッ
チ１８を係合すると係合状態に応じたトルクがバイパス
歯車１７，２７により伝達される。

【００２８】次いで、切換スリーブ３１ｂは切換ハブ３
１ａのみに噛み合った中立位置に移動される。この状態
のもとではバイパス歯車１７，２７の歯車列を介して入
力軸３から出力軸４に対して動力伝達されるとともに、
電子制御スロットル２を閉動作するように制御してエン
ジン動力つまり入力軸３の回転数を低下させて同期させ
る。

【００２９】エンジンの回転数が次の変速段である第２
速相当の回転数にまで低下した時点で切換スリーブ３１
ｂを、切換ハブ３１ａのみに噛み合った状態から切換ハ
ブ３１ａと外歯２２ａとに噛み合う状態に移動させる
と、第２速の変速歯車列とバイパス歯車１７，２７の歯
車列との２系統を介して動力の伝達が行われる状態とな
る。この状態のもとでバイパスクラッチ１８に供給され
る油圧をドレンしてバイパスクラッチ１８を開放する
と、第２速へのアップシフトが完了する。これにより、
入力軸３から出力軸４に対しては第２速の変速歯車列を
介して動力伝達がなされることになる。

【００３０】このように、アップシフト時にはバイパス
クラッチ制御とエンジン制御とをともに行いエンジン回
転数が第２速相当の回転数まで低下した時点で切換スリ
ーブ３１ｂが外歯２２ａと噛み合うことになるので、ギ
ヤ鳴きが発生することなく、円滑に変速操作が行われ
る。しかも、切換スリーブ３１ｂが中立位置になるとき
には、バイパスクラッチ１８を介して動力伝達を行うよ
うにしたので、特に駆動力変化の大きな第１速から第２
速、第２速から第３速などのアップシフト時に問題とな
る駆動力の落ち込みつまりトルク切れの発生を低減する
ことができる。

【００３１】上述した変速操作は、第２速から第３速な
どの他の変速段へのアップシフト動作も同様に行うこと
ができる。図１に示す自動変速装置にあっては、バイパ
スクラッチ１８のバイパス歯車１７，２７の歯車比を第
３速相当に設定されているが、第４速相当あるいはそれ
よりも高速段側に設定するようにしても良い。また、第
４速から第５速へのアップシフトなどの高速段における
アップシフト動作を行う際には、駆動力の落ち込みの影
響が少ないので、バイパスクラッチ１８を開放した状態
で変速動作を行うようにしても良い。

【００３２】一方、ダウンシフト時には出力トルクの落
ち込みは走行性能上あまり問題とならないので、入力ク
ラッチ４１により入力軸３への動力伝達を遮断させるよ
うにしても良い。また、ダウンシフト時にもアップシフ
ト時と同様にバイパスクラッチ１８を係合状態とし、こ
れとともにエンジン制御を行って変速歯車列とバイパス
歯車１７，２７の歯車列との２系統での動力伝達と、バ
イパスクラッチ１８のみの動力伝達とに切換制御しなが
らダウンシフト時の同期を円滑かつ迅速に行うようにし
ても良い。

【００３３】図３〜図５は、第１速から第２速へのアッ
プシフト動作が行われる際における変速動作の制御手順
を示すフローチャートであり、図３は切換スリーブ３１
ｂを外歯２１ａから開放させるギヤ開放制御を示すフロ
ーチャートである。図３に示すように、車速とアクセル
開度などの走行状態のマップデータに基づいて第１速か
ら第２速への変速開始がステップＳ１において判定され
たときには、第２速の変速比よりも高速側の歯車比に設
定されたバイパスクラッチ１８を介してエンジントルク
を出力軸４に伝達させるために、ステップＳ２，Ｓ３に
おいてバイパストルクＴbとバイパスクラッチアクチュ
エータ５１に供給するバイパスクラッチ油圧Ｐbを次式
により演算して、ステップＳ４においてバイパスクラッ
チ油圧指令を出力する。これにより、バイパスクラッチ
アクチュエータ５１に油圧が供給される。

【００３４】しかし、実際のバイパスクラッチ油圧には
応答遅れがあるため、すぐには全てのエンジントルクが
入力軸３から出力軸４にバイパスされない。そこで、ス
テップＳ５においてタイマＴＭ1を起動させて、バイパ
スクラッチ油圧が立ち上がって全てのエンジントルクが
バイパスされるまでの時間Ｔ1（設定値）が経過するま
で、バイパス油圧を保持する。

【００３５】Ｔb＝Ｔe ただし、Ｔeはエンジントルクであり、Ｔb≧０としてリ
ミッタ処理を行う。

【００３６】Ｐb＝ｋ1×Tｂ＋k2 ただし、ｋ1、k2は油圧変換係数である。

【００３７】ステップＳ６で設定時間Ｔ1が経過したこ
とが判定されたならば、全てのエンジントルクがバイパ
スされて、切換スリーブ３１ｂを外歯２１ａから開放す
ることが可能となるので、ステップＳ７においてシフト
アクチュエータ５４に対して第１速歯車の開放指令を出
力する。シフトアクチュエータ５４にはシフトセンサ６
４が装着されており、シフトセンサ６４からの信号に基
づいて、ステップＳ８では切換スリーブ３１ｂが締結状
態であるか開放状態となったかを判定する。すなわち、
spn1≦シフトセンサ≦spn2となったときに、開放完了と
判定し、ギヤ開放制御を終了する。ただし、spn1、spn2
は設定値である。なお、変速開始を除くときは、ステッ
プＳ１からステップＳ９へ進み、タイマＴＭ1をリセッ
トする。

【００３８】図４は回転同期制御を示すフローチャート
であり、ステップＳ１１でギヤ開放の終了が判断された
ならば、入力軸３の回転を第２速相当の回転数に降下さ
せるため、バイパストルクをエンジントルクよりも大き
くさせるように、ステップＳ１２〜Ｓ１６において、目
標入力軸回転変化dωi／dt、バイパストルクＴb、バイ
パスクラッチ油圧Ｐbを次式により求め、ステップＳ１
７においてバイパスクラッチ油圧指令を出力する。

【００３９】dωi／dt＝Ｎo×(Gnxt−Gnw)／Tsft ただし、Gnxtは変速後の歯車比、Gnwは変速前の歯車
比、Ｎoは出力軸回転数、Tsftは目標同期時間（設定
値）である。

【００４０】Ｔb＝Ｔe −Ｉe× dωi／dt ただし、Ｔe はエンジントルク、Ｉeはエンジン１から
入力軸３までの慣性モーメント（イナーシャ）であり、
Ｔb≧０としてリミッタ処理を行う。

【００４１】Ｐb＝ｋ1×Ｔb＋k2 ただし、ｋ1、k2は油圧変換係数である。

【００４２】バイパスクラッチ油圧指令を出力すると、
バイパスクラッチ油圧が立ち上がりバイパスクラッチ１
８を介して伝達されるバイパストルクの方が第１速の歯
車列を介して伝達されるトルクよりも大きくなる。この
結果、入力軸回転数が下降して次の変速段である第２速
の回転付近となったら、すなわち、ステップＳ１８にお
いて入力軸回転数Ｎｉと出力軸回転Ｎoが条件|Ｎi−Ｇn
xt×Nｏ|≦N1（N1は設定値）を満たしたら、ステップＳ
１９で回転同期完了と判定する。

【００４３】図５はギヤ挿入制御を示すフローチャート
であり、回転同期制御が終了した後には、切換スリーブ
３１ｂを外歯２２ａに噛み合わせて第２速に変速歯車列
を切り換えるために、この制御が実行される。ステップ
Ｓ２１において回転同期完了が判定されたならば、バイ
パストルクＴbとバイパスクラッチ油圧Ｐbが算出されて
バイパスクラッチ油圧指令が出力される（ステップＳ２
２〜Ｓ２４）。ステップＳ２５においては第２速に噛合
いクラッチ３１により切り換えるためのギヤ挿入時のシ
フトアクチュエータ５４の操作力Ｆsが算出される。

【００４４】算出された操作力の出力信号がステップＳ
２６において出力され、切換スリーブ３１ｂが外歯２２
ａに向けて挿入移動を開始する。ステップＳ２７におい
てシフトセンサ６４からの信号により噛合いクラッチの
噛合い完了が判定されたならば、すなわち、シフトセン
サＳp≧Sp2の状態となったら、ステップＳ２８で変速操
作を終了する。

【００４５】前述した変速制御は第１速から第２速へ変
速する場合を基本として説明したが、第２速から第３速
など他の変速段への切換制御についても同様に行うこと
ができる。また、図１に示すように、第３速相当の変速
歯車列を有するバイパスクラッチ１８を備えた自動変速
装置についての変速制御について説明したが、第３速相
当と第５速相当の２つのバイパスクラッチを備えた場合
にも同様にして変速制御を行うことができる。

【００４６】図６は図３〜図５に示したように第１速か
ら第２速に変速操作がなされた場合における入力軸回転
数などの変化を示すタイムチャートである。図７は第１
速から第２速に変速する場合における噛合いクラッチ３
１のシフト位置とシフトセンサ６４の検出信号Ｓpとの
関係を示す線図であり、シフトセンサ６４からの信号に
よってシフト位置を検出することができる。

【００４７】図８はシフトアクチュエータ５４によって
それぞれの噛合いクラッチ３１〜３３を中立位置から変
速後歯車列に切り換える締結位置にまで操作させる際に
おけるシフト操作力Ｆsの値を示す特性線図である。図
８に示すように、中立位置から締結位置までシフトアク
チュエータ５４によって噛合いクラッチを操作する際に
は、まず、大きな操作力によってシフトアクチュエータ
５４を操作し、締結位置に近づくに従って操作力を徐々
に低下させるように操作力制御が行われる。

【００４８】図８において、操作力Ｆs1は噛合いクラッ
チ３１が中立位置から第２速の締結位置に操作される場
合における操作力の変化を示し、操作力Ｆs2は噛合いク
ラッチ３２が中立位置から第４速の締結位置に操作され
る場合における操作力の変化を示し、操作力Ｆs3は噛合
いクラッチ３３が中立位置から第５速の締結位置に操作
される場合における操作力の変化を示す。このように、
変速段が低速段側に設定されるときよりも高速段側に設
定される場合には、操作力Ｆsを小さくするように操作
力制御が行われる。

【００４９】操作力は、図８に示されるように、シフト
センサ６４からの信号によって検出される噛合いクラッ
チのシフト位置に応じて変化するとともに、変速段に応
じて変化するように設定されているが、シフト位置に応
じてだけ操作力を変化させるようにしても良く、変速段
に応じてだけ操作力を変化させるようにしても良い。変
速段に応じてだけ変化させる場合には、シフト位置にか
かわらず一定のシフト操作力を加えるようにしても良
い。また、図８においては、シフト操作力を直線状に変
化させているが、曲線状に変化させるようにしても良
い。

【００５０】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。たとえば、この自動変速装置は四輪駆動式のみな
らず、二輪駆動式でも良く、縦置き式でも横置き式でも
いずれでも良い。また、噛合いクラッチとしてはシンク
ロメッシュに限られず、選択摺動式などの他のタイプの
ものとしても良い。

【００５１】

【発明の効果】本発明の自動変速装置によれば、変速動
作を円滑に行うことができ、変速操作ミスの発生を防止
して短時間で迅速に変速操作を行うことができる。ま
た、変速が完了したギヤ締結時におけ切換音や切換ショ
ックの発生を防止することができる。さらに、変速操作
が行われる際に噛合いクラッチに過負荷が加わることを
防止でき、噛合いクラッチの発熱を防止して変速装置の
耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である自動変速装置を示
すスケルトン図である。

【図２】図１の自動変速装置の作動を制御する制御回路
を示すブロック図である。

【図３】噛合いクラッチを中立位置に移動させるギヤ開
放制御を示すフローチャートである。

【図４】入力軸回転数を次の変速段の回転数に同期させ
る回転同期制御を示すフローチャートである。

【図５】噛合いクラッチを次の変速段の歯車列に噛み合
わせるギヤ挿入制御を示すフローチャートである。

【図６】変速操作がなされた場合における入力軸回転数
などの変化を示すタイムチャートである。

【図７】変速操作がなされた場合における噛合いクラッ
チのシフト位置とシフトセンサの検出信号との関係を示
す線図である。

【図８】噛合いクラッチを中立位置から変速後の歯車列
に切り換える締結位置にまで操作させる際におけるシフ
ト操作力の値を示す特性線図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 電子制御スロットル ３ 入力軸 ４ 出力軸 ６ トルクコンバータ ７ クランク軸 １１〜１６ 駆動歯車 １７ バイパス歯車 １８ バイパスクラッチ ２１〜２６ 被駆動歯車 ３１〜３３ 噛合いクラッチ ３１ａ，３２ａ，３３ａ 切換ハブ ３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ 切換スリーブ ５１ バイパスクラッチアクチュエータ ５２ 入力クラッチアクチュエータ ５３ セレクトアクチュエータ ５４ シフトアクチュエータ ５５ 制御ユニット（操作力制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J552 MA04 MA12 NA01 NB04 PA02 QB02 QC07 QC08 RA02 SA26 SA53 SB38 UA03 VA02W VA07Z VA32Z VA62Z VA74W VB01Z VC01Z VC02W VC03Z VD02Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン動力が伝達される入力軸と、前
   記入力軸に複数の変速歯車列を介して連結され駆動輪に
   動力を伝達する出力軸とを有する自動変速装置であっ
   て、 前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸
   から前記出力軸に伝達されるエンジントルクを調整する
   バイパスクラッチと、 複数の前記変速歯車列の中から動力の伝達を行う歯車列
   を切り換える噛合いクラッチと、 前記噛合いクラッチのシフト操作力をシフト位置に応じ
   て変化させる操作力制御手段とを有することを特徴とす
   る自動変速装置。
2. 【請求項２】 エンジン動力が伝達される入力軸と、前
   記入力軸に複数の変速歯車列を介して連結され駆動輪に
   動力を伝達する出力軸とを有する自動変速装置であっ
   て、 前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、前記入力軸
   から前記出力軸に伝達されるエンジントルクを調整する
   バイパスクラッチと、 複数の前記変速歯車列の中から動力の伝達を行う歯車列
   を切り換える噛合いクラッチと、 前記噛合いクラッチのシフト操作力を変速段に応じて変
   化させる操作力制御手段とを有することを特徴とする自
   動変速装置。