JP2004197791A - 変速制御方法および自動変速装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】変速操作時に噛合いクラッチの切換ミスが発生した場合に、バイパスクラッチによる再同期を実行して噛合いクラッチを再係合することによって確実に変速操作を行い得るようにする。
【解決手段】噛合いクラッチを所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、噛合いクラッチを目標位置以外でありかつ他の歯車列とは係合しない位置へ戻し、再度、バイパスクラッチによって入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させて噛合いクラッチを目標位置へ移動する。
【選択図】 図５
【解決手段】噛合いクラッチを所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、噛合いクラッチを目標位置以外でありかつ他の歯車列とは係合しない位置へ戻し、再度、バイパスクラッチによって入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させて噛合いクラッチを目標位置へ移動する。
【選択図】 図５
Description
【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変速制御方法および自動変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の自動変速装置は、それぞれ所定の歯車比をなす複数の歯車列と、動力伝達を行う歯車列の切換を行う切換機構とを有しており、自動変速装置には歯車列の形態によって、一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機構をクラッチやブレーキからなる摩擦係合要素を切換動作させることによって動力伝達を行う歯車列が切り換えられて変速操作が行われる。
【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2000-65199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っている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からなる噛合いクラッチによって切換動作することにより変速操作が行われる。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動作を行うときに入力軸から出力軸にトルクを伝達する摩擦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するようにしている。
【０００４】
このような自動変速装置においては、バイパスクラッチによって入力軸の回転数を、次に動力伝達を行う歯車列の回転数に同期させ、噛合いクラッチを作動させて歯車列と噛合いクラッチとを係合させることが不可欠である。しかしながら、バイパスクラッチによる同期不足や噛合いクラッチの動作不良等によって噛合いクラッチの係合が完了しなかった場合には、次速段への切換が迅速に行われず、変速遅れやエンジン回転数の過回転が発生したり、噛合いクラッチの摩耗等が発生する可能性がある。
【０００５】
このような問題を解決すべく、例えば、特開平10-299884号公報には、噛合いクラッチの係合が予定通りに実行されなかった場合は、噛合いクラッチの係合が完了するまで、噛合いクラッチの作動を繰り返すようにした自動変速装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような自動変速装置においては、噛合いクラッチの係合が予定通りに実行されずに切換ミスが発生した場合に、噛合いクラッチおよびバイパスクラッチを開放すると動力トルクの伝達が一時中断されるため、運転性能が悪化することがある。また、噛合いクラッチの係合が予定通りに実行されなかった場合に、噛合いクラッチの作動を繰り返し実行しても、バイパスクラッチの伝達するトルクにずれが生じると、変速装置の入力軸の回転数が、次に噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期できないために係合が完了せず、変速時間が長くなることがある。
【０００７】
本発明の目的は、変速操作時に噛合いクラッチの切換ミスが発生した場合に、バイパスクラッチによる再同期を実行して噛合いクラッチを再係合することによって確実に変速操作を行い得るようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の変速制御方法は、駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられたバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力伝達を行う歯車列を切り換える噛合いクラッチとを備え、一つの歯車列から他の歯車列へ変速するときに、前記バイパスクラッチを制御する変速制御方法であって、前記噛合いクラッチを所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチを目標位置以外でありかつ他の歯車列とは係合しない位置へ戻し、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を前記噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させ、再度噛合いクラッチの目標位置への移動を指令する再同期係合制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明の変速制御方法は、車両の運転状態を検出する手段を備え、運転状態に応じて係合待ち時間を決定することを特徴とする。また、目標とする変速段を検出する手段を備え、目標とする変速段に応じて係合待ち時間を決定することを特徴とする。さらに、目標とする変速段を検出する手段を備え、車両の運転状態および、目標とする変速段に応じて係合待ち時間を決定することを特徴とする。
【００１０】
本発明の変速制御方法は、駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられたバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力伝達を行う歯車列を切り換える噛合いクラッチとを備え、一つの歯車列から他の歯車列へ変速するときに、前記バイパスクラッチを制御する変速制御方法であって、前記噛合いクラッチを所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチの操作力を大小相違させて前記噛合いクラッチを揺さぶり、噛合いクラッチを揺さぶっている間に、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の変速制御方法は、駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられたバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力伝達を行う歯車列を切り換える噛合いクラッチとを備え、一つの歯車列から他の歯車列へ変速するときに、前記バイパスクラッチを制御する変速制御方法であって、前記噛合いクラッチを所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してからの噛合いクラッチの移動速度が予め定めた噛合いクラッチの移動速度よりも遅く、かつ前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチの操作力を大小相違させて前記噛合いクラッチを揺さぶり、噛合いクラッチを揺さぶっている間に、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の変速制御方法は、前記噛合いクラッチの操作力の揺さぶりは、噛合いクラッチが中立位置側に移動するような操作力を加えることを特徴とする。また、前記噛合いクラッチの操作力の揺さぶりを所定の周期で行うことを特徴とする。さらに、前記噛合いクラッチの操作力の揺さぶりを前記噛合いクラッチの位置に応じて行うことを特徴とする。また、前記噛合いクラッチの操作力の揺さぶりを、前記入力軸の回転数と前記噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数の差に応じて行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明の自動変速装置は、駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸とを有し、複数の前記歯車列から動力伝達を行う歯車列を切り換えて変速操作を行う自動変速装置であって、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられ、変速時に前記入力軸から前記出力軸に動力を伝達するバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力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を所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチを目標位置以外でありかつ他の歯車列とは係合しない位置へ戻し、再度、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を前記噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させ、再度噛合いクラッチの目標位置への移動を指令する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の自動変速装置は、駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸とを有し、複数の前記歯車列から動力伝達を行う歯車列を切り換えて変速操作を行う自動変速装置であって、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられ、変速時に前記入力軸から前記出力軸に動力を伝達するバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力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を所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチの操作力を大小相違させて前記噛合いクラッチを揺さぶり、噛合いクラッチを揺さぶっている間に、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させる制御手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の自動変速装置は、駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸とを有し、複数の前記歯車列から動力伝達を行う歯車列を切り換えて変速操作を行う自動変速装置であって、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられ、変速時に前記入力軸から前記出力軸に動力を伝達するバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力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を所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してからの噛合いクラッチの移動速度が予め定めた噛合いクラッチの移動速度よりも遅く、かつ前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチの操作力を大小相違させて前記噛合いクラッチを揺さぶり、噛合いクラッチを揺さぶっている間に、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させる制御手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、噛合いクラッチによる変速操作が行われる際に切換ミスが発生しても、噛合いクラッチを中立位置側に向けて戻した状態でバイパスクラッチにより回転同期を図って再度噛合いクラッチを作動させるようにしたので、変速送れやエンジン回転数の過回転の発生が防止される。また、動力源トルクの一時中断による運転性能の悪化や噛合いクラッチの摩耗などの発生を防止して、迅速に短時間で変速動作を行うことができる。
【００１７】
【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き詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る変速制御方法および自動変速装置の一実施の形態を示す構成図である。駆動力源であるエンジン１の回転数は、エンジン回転数センサ（図示しない）により計測され、エンジントルクは電子制御スロットル（図示しない）により調節され、吸入空気量に見合う量の燃料が燃料噴射装置（図示しない）によりエンジンに供給される。エンジン１は吸入空気量、燃料量、点火時期等を調整することにより、出力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。
【００１９】
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。駆動力源としては、ガソリンエンジンのみならず、ディーゼルエンジン、天然ガスエンジンや、電動機などでも良い。
【００２０】
エンジン１と変速装置の入力軸１０との間には、エンジン１のクランク軸に連結される第１ディスク２ａと、入力軸１０に連結される第２ディスク２ｂとを有する発進クラッチつまり入力クラッチ３が配置されており、エンジン１のトルクは入力クラッチ３を介して入力軸１０に伝達される。第１ディスク２ａと第２ディスク２ｂの間には、入力クラッチアクチュエータ１８により押し付け力（第１クラッチトルク）が加えられるようになっている。この入力クラッチ３としては、一般に乾式単板方式が用いられるが、湿式多板クラッチや電磁クラッチなどすべての摩擦クラッチを用いることも可能である。
【００２１】
入力軸１０には、第１速の駆動歯車４、第２速の駆動歯車５、第３速の駆動歯車６、第４速の駆動歯車７、第５速の駆動歯車８、および後退用の駆動歯車９が設けられており、それぞれの駆動歯車は入力軸１０と一体に回転する。一方、入力軸１０に平行となって配置される変速装置の出力軸２０には、駆動歯車４と噛み合う第１速の被駆動歯車１２と、駆動歯車５と噛み合う第２速の被駆動歯車１３と、駆動歯車６と噛み合う第３速の被駆動歯車１４と、駆動歯車７と噛み合う第４速の被駆動歯車１５と、駆動歯車８と噛み合う第５速の被駆動歯車１６とがそれぞれ回転自在に設けられている。さらに、出力軸２０には後退用の駆動歯車９とアイドラ歯車１１を介して噛み合う後退用の被駆動歯車１７が回転自在に設けられている。
【００２２】
入力軸１０には駆動側のバイパス歯車２１が固定され、このバイパス歯車２１と噛み合う被駆動側のバイパス歯車２２が出力軸２０に回転自在に設けられている。これらのバイパス歯車２１，２２は第３速の歯車６，１４にほぼ相当する変速比となっている。第１速の被駆動歯車１２と第２速の被駆動歯車１３との間には、被駆動歯車１２を出力軸２０に係合させる位置と、被駆動歯車１３を出力軸２０に係合させる位置と、いずれにも係合しない中立位置とに切換動作する第１の噛合いクラッチ２３が設けられている。したがって、第１速の駆動歯車４または第２速の駆動歯車５から第１速の被駆動歯車１２または第２速の被駆動歯車１３に伝達された回転トルクは、第１の噛合いクラッチ２３に伝達され、この噛合いクラッチ２３を介して出力軸２０に伝達されることになる。
【００２３】
また、第３速の被駆動歯車１４と第４速の被駆動歯車１５との間には、第３速の被駆動歯車１４を出力軸２０に係合させる位置と、第４速の被駆動歯車１５を出力軸２０に係合させる位置と、いずれにも係合しない中立位置とに切換動作する第２の噛合いクラッチ２４が設けられている。したがって、第３速の駆動歯車６または第４速の駆動歯車７から第３速の被駆動歯車１４または第４速の被駆動歯車１５に伝達された回転トルクは、第２の噛合いクラッチ２４に伝達され、この噛合いクラッチ２４を介して出力軸２０に伝達されることになる。
【００２４】
さらに、第５速の被駆動歯車１６と後退用の被駆動歯車１７との間には、第５速の被駆動歯車１６を出力軸２０に係合させる位置と、後退用の被駆動歯車１７を出力軸２０に係合させる位置と、いずれにも係合しない中立位置とに切換動作する第３の噛合いクラッチ２５が設けられている。したがって、第５速の駆動歯車８または後退用の駆動歯車９から第５速の被駆動歯車１６または後退用の被駆動歯車１７に伝達された回転トルクは、第３の噛合いクラッチ２５に伝達され、第３の噛合いクラッチ２５を介して出力軸２０に伝達されることになる。
【００２５】
それぞれの噛合いクラッチ２３〜２５としては、シンクロメッシュつまり同期噛合機構が使用されているが、選択摺動式などの他のタイプの噛合いクラッチを使用するようにしても良く、特に、後退用の被駆動歯車１７を出力軸２０に係合させるための噛合いクラッチとしては、シンクロメッシュ機構以外の切換機構を使用するようにしても良い。
【００２６】
３つの噛合いクラッチ２３〜２５のうちいずれか１つを出力軸２０の軸方向に移動させていずれか１つの被駆動歯車を噛合いクラッチに係合させると、係合した被駆動歯車とこれに噛み合う駆動歯車との変速歯車列を介して入力軸１０の回転トルクは出力軸２０に伝達されることになる。中立位置を含めてそれぞれ３位置に作動する３つの噛合いクラッチ２３〜２５は、シフト機構２７とセレクト機構２８の２つの作動機構によって切換動作が行われる。セレクト機構２８は３つの噛合いクラッチ２３〜２５のいずれを切換動作させるかの選択動作を行い、シフト機構２７は選択された噛合いクラッチを３位置のいずれかに移動させる。
【００２７】
シフト機構２７とセレクト機構２８はそれぞれ油圧によって駆動されるアクチュエータにより駆動されるようになっている。シフト機構２７は第１と第２のシフトアクチュエータ３１，３２により駆動され、セレクト機構２８は第１と第２のセレクトアクチュエータ３３，３４により駆動される。それぞれのアクチュエータの動作と変速段との関係を示すと、図３の通りであり、シフト機構２７とセレクト機構２８の動作関係は後述する。
【００２８】
従動側のバイパス歯車２２には入力側の摩擦ディスク３５が連結され、出力軸２０には出力側の摩擦ディスク３６が連結されており、両方の摩擦ディスクにより湿式多板方式の摩擦クラッチつまりバイパスクラッチ３７が形成されている。したがって、バイパスクラッチ３７が係合すると、バイパス歯車２１のトルクをバイパス歯車２２を介して出力軸２０に伝達することが可能となる。入力側と出力側の摩擦ディスク３５，３６に対する押し付け力は、油圧により駆動されるアクチュエータ３８により制御され、この押し付け力を調整することによって、エンジン１の出力を出力軸２０へ伝達および遮断を行うことができるようになっている。
【００２９】
このように入力軸１０の回転トルクは、前述した歯車列を介して出力軸２０に伝達され、出力軸２０に連結されたディファレンシャルギア（図示しない）を介して車軸（図示しない）に伝えられ、車軸により駆動輪が駆動される。なお、入力軸１０の回転数は入力軸回転センサ２９により検出され、出力軸２０の回転数は出力軸回転センサ３０により検出されるようになっている。
【００３０】
図１に示すように、入力クラッチ３に対してクラッチトルクを発生させる入力クラッチアクチュエータ１８と、バイパスクラッチトルクを発生させるバイパスクラッチアクチュエータ３８と、シフト機構２７およびセレクト機構２８を駆動するそれぞれのアクチュエータ３１〜３４は、油圧制御ユニット４１によって制御されるようになっており、油圧制御ユニット４１によって各アクチュエータに加える油圧が制御され、各アクチュエータに設けられた油圧シリンダ（図示せず）のストローク量を調節することにより、それぞれのアクチュエータは制御される。また、エンジン１は、エンジン制御ユニット４２により制御され、吸入空気量、燃料量、点火時期等を操作することによってエンジン１のトルクが高精度に制御される。
【００３１】
そして、油圧制御ユニット４１とエンジン制御ユニット４２は、パワートレーン制御ユニット４３によってコントロールされている。パワートレーン制御ユニット４３、エンジン制御ユニット４２および油圧制御ユニット４１は、通信手段４４によって相互に情報を送受信する。
【００３２】
図２は本発明の他の実施の形態である自動車の自動変速装置を示す構成図であり、この実施の形態が、図１に示された実施の形態と異なる点は、図１に示す実施の形態が第１ディスク２ａと第２ディスク２ｂの係合によってエンジン１のトルクを入力軸１０に伝達する入力クラッチ３が構成されているのに対し、本実施の形態がツインクラッチで入力クラッチ４５を構成している点である。すなわち、入力クラッチ４５はエンジン１に直結される第１入力ディスク４５ａと、入力軸１０に直結される第１出力ディスク４５ｂと、第２入力軸４６に直結される第２出力ディスク４５ｃとを有している。
【００３３】
変速機の第２入力軸４６は中空になっており、入力軸１０は第２入力軸４６の中空部分を貫通し、第２入力軸４６に対し回転方向への相対運動が可能な構成となっている。第２入力軸４６には、第１速の駆動歯車４と第３速の駆動歯車６が固定されており、入力軸１０に対しては回転自在となっている。第１入力ディスク４５ａと第１出力ディスク４５ｂの係合と開放はクラッチアクチュエータ１８ａによって行われ、第１入力ディスク４５ａと第２出力ディスク４５ｃの係合と開放はクラッチアクチュエータ１８ｂによって行われる。
【００３４】
図３（Ａ）は、シフト機構２７を駆動する２つのシフトアクチュエータ３１，３２と、セレクト機構２８を駆動する２つのセレクトアクチュエータ３３，３４のオンオフと変速段との関係を示す線図であり、図３（Ｂ）は噛合いクラッチの作動位置と変速段との関係を示す噛合表である。
【００３５】
図３に示されるように、第１セレクトアクチュエータ３３がＯＮ、第２セレクトアクチュエータ３４がＯＦＦになると、セレクト位置はＳＬ１の位置となり、第１シフトアクチュエータ３１がＯＮ、第２シフトアクチュエータ３２がＯＦＦになると、シフト位置をＳＦ１の位置となる。これにより、シフト位置、セレクト位置が点Ｐ１の位置に移動し、噛合いクラッチ２３が第１速の被駆動歯車１２に噛合して第１速の変速段となる。
【００３６】
第１セレクトアクチュエータ３３がＯＮ、第２セレクトアクチュエータ３４がＯＦＦになると、セレクト位置はＳＬ１の位置になり、第１シフトアクチュエータ３１がＯＦＦ、第２シフトアクチュエータ３２がＯＮになると、シフト位置はＳＦ３の位置となる。これにより、シフト位置、セレクト位置が点Ｐ２の位置に移動し、噛合いクラッチ２３が第２速の被駆動歯車１３に噛合って第２速の変速段となる。
【００３７】
第１セレクトアクチュエータ３３がＯＮ、第２セレクトアクチュエータ３４がＯＮになると、セレクト位置はＳＬ２の位置になり、第１シフトアクチュエータ３１がＯＮ、第２シフトアクチュエータ３２がＯＦＦになると、シフト位置はＳＦ１の位置になる。これにより、シフト位置、セレクト位置が点Ｐ３の位置に移動し、噛合いクラッチ２４が第３速の被駆動歯車１４に噛み合って第３速の変速段となる。
【００３８】
第１セレクトアクチュエータ３３がＯＮ、第２セレクトアクチュエータ３４がＯＮになると、セレクト位置はＳＬ２の位置になり、第１シフトアクチュエータ３１がＯＦＦ、第２シフトアクチュエータ３２がＯＮになると、シフト位置はＳＦ３の位置となる。これにより、シフト位置、セレクト位置が点Ｐ４の位置に移動し、噛合いクラッチ２４が第４速の被駆動歯車１５に噛み合って第４速の変速段となる。
【００３９】
第１セレクトアクチュエータ３３がＯＦＦ、第２セレクトアクチュエータ３４がＯＮになると、セレクト位置はＳＬ３の位置になり、第１シフトアクチュエータ３１がＯＮ、第２シフトアクチュエータ３２がＯＦＦになると、シフト位置はＳＦ１の位置となる。これにより、シフト位置、セレクト位置が点Ｐ５の位置に移動し、噛合いクラッチ２５が第５速の被駆動歯車１６に噛み合って第５速の変速段となる。
【００４０】
第１セレクトアクチュエータ３３がＯＦＦ、第２セレクトアクチュエータ３４がＯＮになると、セレクト位置はＳＬ３の位置になり、第１シフトアクチュエータ３１がＯＦＦ、第２シフトアクチュエータ３２がＯＮになると、シフト位置はＳＦ３の位置になる。これにより、シフト位置、セレクト位置が点ＰＲの位置に移動し、噛合いクラッチ２５が後退用の被駆動歯車１７に噛み合って後進段となる。
【００４１】
第１シフトアクチュエータ３１をＯＮ、第２シフトアクチュエータ３２をＯＮとして、シフト位置をＳＦ２の位置にすると、噛合いクラッチ２３〜２５はいずれの歯車にも噛み合わずにニュートラルつまり中立位置となる。
【００４２】
図４は、パワートレーン制御ユニット４３と、エンジン制御ユニット４２と、油圧制御ユニット４１との間の通信手段４４による入出力信号関係を示すブロック図である。パワートレーン制御ユニット４３からエンジン制御ユニット４２にエンジントルク指令値ｔＴｅが送信され、エンジン制御ユニット４２はｔＴｅを実現するように、エンジン１の吸入空気量、燃料量、点火時期等を制御する。また、エンジン制御ユニット４２によってエンジン１の回転数Ｎｅ、エンジン１が発生したエンジントルクＴｅを検出し、パワートレーン制御ユニット４３に送信する。
【００４３】
パワートレーン制御ユニット４３から油圧制御ユニット４１に入力クラッチ目標位置ｔｐｓＣＬ１、目標シフト位置ｔｐＳＦＴ、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬ、バイパスクラッチ目標圧力ｔｐＣＬ２が送信され、油圧制御ユニット４１は、ｔｐｓＣＬ１を実現するように入力クラッチアクチュエータ１８を制御して、入力ディスク２ａと出力ディスク２ｂとを係合したり開放する。また、目標シフト位置ｔｐＳＦＴ、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬを実現するよう、第１シフトアクチュエータ３１、第２シフトアクチュエータ３２、第１セレクトアクチュエータ３３、第２セレクトアクチュエータ３４を制御し、シフト機構２７、セレクト機構２８を操作することにより、シフト位置、セレクト位置を制御し、第１〜第３の噛合いクラッチ２３〜２５の切換動作を行う。またｔｐＣＬ２を実現するよう、バイパスクラッチアクチュエータ３８を制御して、摩擦ディスク３５，３６を係合したり、開放する。
【００４４】
また、油圧制御ユニット４１によって、入力クラッチ３の係合、開放を示す位置信号ｒｐｓＣＬ１、シフト位置信号ｒｐＳＦＴ、セレクト位置信号ｒｐＳＥＬを検出し、パワートレーン制御ユニット４３に送信する。また、パワートレーン制御ユニット４３には入力軸回転センサ２９と出力軸回転センサ３０から、入力軸回転数Ｎｉと出力軸回転数Ｎｏがそれぞれ入力され、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ等のシフトレバー位置を示すレンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓと、アクセルペダル踏み込み量Ａｐｓと、ブレーキが踏み込まれているか否かを検出するブレーキスイッチからのＯＮ／ＯＦＦ信号Ｂｒｋが入力される。
【００４５】
パワートレーン制御ユニット４３は、例えば、運転者がシフトレンジをＤレンジ等にしてアクセルペダルを踏み込んだときは運転者に発進、加速の意志があると判断し、また、運転者がブレーキペダルを踏み込込んだときは運転者に減速、停止の意志があると判断し、運転者の意図を実現するように、エンジントルク指令値ｔＴｅ、入力クラッチ伝達トルク指令値ｔＴｃｌ１、目標シフト位置ｔｐＳＦＴ、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬを決定する。また、出力軸回転数Ｎｏとアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓから変速段を決定し、決定した変速段への変速動作を実行するよう、エンジントルク指令値ｔＴｅ、入力クラッチ目標位置ｔｐｓＣＬ１、目標シフト位置ｔｐＳＦＴ、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬ、バイパスクラッチ目標圧力ｔｐＣＬ２を決定する。
【００４６】
図５は変速制御手順を示すフローチャートであり、変速制御の手順について図５を参照して説明する。まず、ステップ５１において、出力軸回転数Ｎｏとアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓを読み込んで、変速段を決定する。変速動作を開始すると、ステップ５２において、バイパスクラッチ３７に係合を指令する。すなわち、バイパスクラッチ３７のトルクが、変速機の入力トルクの少なくとも一部を伝達するよう、バイパスクラッチ目標圧力ｔｐＣＬ２を変更する。
【００４７】
さらにステップ５３においてシフト位置の移動を指令して、目標シフト位置ｔｐＳＦＴをニュートラル位置（図３における位置ＳＦ２）とする。ステップ５４では、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置ＳＦ２であるか否かを判定し、ニュートラル位置である場合は、ステップ５５に進み、ニュートラル位置でない場合は、ステップ５３、ステップ５４を繰り返す。次にステップ５５においてバイパスクラッチ３７を介して変速歯車列の回転を同期させる。回転の同期は、バイパスクラッチ目標圧力ｔｐＣＬ２を、入力軸１０の回転数Ｎｉを目標の変速段の入力軸まわりの回転数である出力軸回転数Ｎｏ×目標変速段ギア比γｎとするための圧力値を求めてバイパスクラッチアクチュエータ３８を作動させる。
【００４８】
次に、ステップ５６においては、セレクト位置を移動させる指令を発する。たとえば、第１速の変速段から第２速の変速段への変速の場合、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬを第１速側の位置（図３における位置ＳＬ１）とする。第２速の変速段から第３速の変速段への変速の場合、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬを第２速側の位置（図３における位置ＳＬ１）から第３速側の位置（図３におけるＳＬ２）とする。
【００４９】
ステップ５７において、セレクト位置ｒｐＳＥＬが目標位置であるか否かを判定し、目標位置である場合はステップ５８に進み、目標位置でない場合はステップ５５、ステップ５６、ステップ５７を繰り返す。次にステップ５８において、回転数の同期判定を行う。入力軸１０の回転数Ｎｉと、出力軸２０の回転数Ｎｏ×目標変速段ギア比γｎの差が所定値α以下であるか否かを判定し、所定値以下である場合は、ステップ５９へ進み、所定値以上である場合はステップ５５、ステップ５６、ステップ５７、ステップ５８を繰り返す。ここで、ステップ５８の同期判定は、入力軸１０の回転数Ｎｉと、出力軸２０の回転数Ｎｏ×目標変速段ギア比γｎの差が所定値α以下である状態が所定時間以上継続したことを判定することが望ましい。また入力軸１０の回転数の時間あたりの変化量ΔＮｉが所定値以下であることを判定条件に追加することが望ましい。
【００５０】
次にステップ５９において、噛合いクラッチを歯車に噛み合わせるため、シフト位置を移動させる。たとえば、第１速の変速段から第２速の変速段への変速の場合、目標シフト位置ｔｐＳＦＴを第２速側の位置（図３における位置ＳＦ３）とする。また第２速の変速段から第３速の変速段への変速の場合、目標シフト位置ｔｐＳＦＴを第３速側の位置（図３における位置ＳＦ１）とする。ステップ６０において、シフト位置ｒｐＳＦＴが目標位置であるか否かを判定し、目標位置である場合、ステップ６１においてカウンタｔ１をクリアし、変速制御が終了となる。
【００５１】
目標位置でない場合、ステップ６２に進んでカウンタｔ１をカウントアップし、ステップ６３において、カウンタｔ１が係合待ち時間つまり係合動作継続許可時間Ｔ１よりも大きいか否かを判定する。カウンタｔ１＜Ｔ１である場合は、ステップ５９に戻り、カウンタｔ１≧Ｔ１である場合はステップ６４でカウンタｔ１をクリア後、ステップ６５へ進み、ステップ６５においては、シフト位置をニュートラル位置に戻す。すなわち、目標シフト位置ｔｐＳＦＴをニュートラル位置（図３における位置ＳＦ２）とする。しかる後にステップ５５へ戻る。ここで、ステップ５４、ステップ５７、およびステップ６０において、シフト位置、セレクト位置の判定には、ヒステリシスを設けることが望ましい。
【００５２】
図６は油温と係合動作継続許可時間Ｔ１との関係を示す特性線図であり、図５に示した係合動作継続許可時間Ｔ１は、油温を入力として算出する構成となっている。
【００５３】
この係合動作継続許可時間Ｔ１は、一定値とすることも可能であるが、図６に示すように変速装置における潤滑油の油温に応じて変化させるようにしても良く、さらには、加速状況や減速状況などの運転状況に応じて変化させるようにしても良く、目標とする変速段に応じて変化させるようにしても良い。また、運転状況と目標とする変速段とを加味して変化させるようにしても良い。
【００５４】
図７は第１速の変速段から第２速の変速段へのアップシフト時の制御手順を示すタイムチャートである。図７においては、時刻ｔａで変速制御が開始され、まず、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２が所定値となり、シフト位置ｒｐＳＦＴが、第１速側位置であるＳＦ１からニュートラル位置であるＳＦ２へ移動し、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２の上昇、低下に伴い、入力軸回転数Ｎｉが低下する。ここで入力軸回転数Ｎｉは、バイパスクラッチ３７によって目標回転数に同期するよう制御される。入力軸回転数Ｎｉが目標回転数に同期した後（時刻ｔｃ）、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置であるＳＦ２から第２速側位置であるＳＦ３に移動した時刻ｔｄで制御終了となっている。
【００５５】
図８は第１速の変速段から第２速の変速段へのアップシフトしたときに、シフト動作が終了せず、再度同期係合制御が実行された場合のタイムチャートを示す。図８において、時刻ｔａで、変速制御が開始され、まずバイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２が所定値となり、シフト位置ｒｐＳＦＴが、第１速側位置であるＳＦ１からニュートラル位置であるＳＦ２へ移動し、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２の上昇、低下に伴い、入力軸回転数Ｎｉが低下する。ここで入力軸回転数Ｎｉは、バイパスクラッチによって目標回転数に同期するよう制御される。入力軸回転数Ｎｉが目標回転数と同期した後（時刻ｔｃ）、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置であるＳＦ２から第２速側位置であるＳＦ３へ向かって移動するが、係合動作継続許可時間Ｔ１経過後の時刻ｔｅでシフトの移動が完了していないため、シフト位置ｒｐＳＦＴを一旦ニュートラル位置（図３のＳＦ２）に戻すとともに、再度入力軸回転数Ｎｉを、バイパスクラッチ３７によって目標回転数に同期するよう制御し、入力軸回転数Ｎｉが目標回転数と同期した後（時刻ｔｆ）、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置であるＳＦ２から第２速側位置であるＳＦ３へ向かって移動した時刻ｔｄで制御終了となっている。
【００５６】
このように、変速操作が予定通りに実行されなかった場合には、噛合クラッチを中立位置に戻すとともに、バイパスクラッチによって再度回転同期させて、噛合クラッチを再係合させることにより、変速操作を確実に行うことができる。
【００５７】
図９はバイパスクラッチ３７を締結した状態として変速段を実現しているときにおける変速制御のフローチャートを示す。バイパスクラッチ３７を締結した状態として変速段を実現するには、図１に示す変速装置にあっては、バイパスクラッチ３７を締結状態として、第３速相当の変速比のバイパス歯車２１，２２によって入力軸１０のトルクが出力軸２０に伝達された状態のもとで、他の変速段への変速操作が行われる場合である。
【００５８】
まず、ステップ７１において、出力軸回転数Ｎｏとアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓを読み込んで、変速段を決定する。変速動作を開始すると、ステップ７２においてはバイパスクラッチ３７を介して変速歯車列の回転を同期させる。回転の同期は、バイパスクラッチ目標圧力ｔｐＣＬ２を徐々に低下させて、入力軸１０の回転数Ｎｉを目標の変速段の入力軸まわりの回転数である出力軸回転数Ｎｏ×目標変速段ギア比γｎとするための圧力値を求めてバイパスクラッチアクチュエータ３８を作動させる。次に、ステップ７３においては、セレクト位置を移動させる指令を発する。たとえば、第１速の変速段へ変速する場合、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬを第１速側の位置（図３における位置ＳＬ１）とする。第２速の変速段へ変速する場合も同様に、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬを第２速側の位置（図３における位置ＳＬ１）とする。そして、ステップ７４において、セレクト位置ｒｐＳＥＬが目標位置であるか否かを判定し、目標位置である場合はステップ７５に進み、目標位置でない場合はステップ７２、ステップ７３、ステップ７４を繰り返す。
【００５９】
次にステップ７５において、回転数の同期判定を行う。すなわち、変速機入力軸回転数Ｎｉと、出力軸回転数Ｎｏ×目標変速段ギア比γｎの差が所定値α以下であるか否かを判定し、所定値以下である場合は、ステップ７６へ進み、所定値以上である場合はステップ７２からステップ７５を繰り返す。ここで、ステップ７５の同期判定は、変速機入力軸回転数Ｎｉと、出力軸回転数Ｎｏ×目標変速段ギア比γｎの差が所定値α以下である状態が所定時間以上継続したことを判定することが望ましい。また入力軸回転数の時間あたりの変化量ΔＮｉが所定値以下であることを判定条件に追加することが望ましい。
【００６０】
次にステップ７６において、噛合いクラッチを歯車列に噛み合わせるため、シフト位置を移動させる。たとえば、第２速の変速段への変速の場合、目標シフト位置ｔｐＳＦＴを第２速側の位置（図３における位置ＳＦ３）とする。第１速の変速段へ変速する場合、目標シフト位置ｔｐＳＦＴを第１速側の位置（図３における位置ＳＦ１）とする。ステップ７７において、シフト位置ｒｐＳＦＴが目標位置であるか否かを判定し、目標位置である場合、ステップ７８においてカウンタｔ１をクリアし、制御終了とする。
【００６１】
目標位置でない場合、ステップ７９に進み、カウンタｔ１をカウントアップし、ステップ８０において、カウンタｔ１がギア係合動作継続許可時間Ｔ１よりも大きいか否かを判定する。カウンタｔ１＜Ｔ１である場合は、ステップ７６に戻り、カウンタｔ１≧Ｔ１である場合はステップ８１でカウンタｔ１をクリア後、ステップ８２へ進み、ステップ８２において、シフト位置をニュートラル位置に戻す。すなわち、目標シフト位置ｔｐＳＦＴをニュートラル位置（図３における位置ＳＦ２）とする。しかる後にステップ７２へ戻る。ここで、ステップ７４、ステップ７７において、シフト位置、セレクト位置の判定には、ヒステリシスを設けることが望ましい。また、図９における係合動作継続許可時間Ｔ１は、目標とする変速段毎に、図６に示すように、油温を入力として算出する構成とする。
【００６２】
図１０は第２速の変速段へのダウンシフト時の制御のタイムチャートを示す。図１０においては、時刻ｔａで変速制御が開始される。まず、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２が徐々に低下し、その後、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２の低下、上昇に伴い、入力軸１０の回転数Ｎｉが上昇する。ここで入力軸回転数Ｎｉは、バイパスクラッチによって目標回転数に同期するよう制御される。入力軸回転数Ｎｉが目標回転数と同期した後（時刻ｔｃ）、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置であるＳＦ２から第２速側位置であるＳＦ３に移動した時刻ｔｄで制御終了となっている。
【００６３】
図１１は第２速の変速段へダウンシフトしたときに、シフト動作が終了せず、再度同期係合制御が実行された場合のタイムチャートを示す。図１１においては、時刻ｔａで、変速制御が開始される。まず、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２が徐々に低下し、その後、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２の低下、上昇に伴い、入力軸回転数Ｎｉが上昇する。ここで入力軸回転数Ｎｉは、バイパスクラッチによって目標回転数に同期するよう制御される。
【００６４】
入力軸回転数Ｎｉが目標回転数と同期した後（時刻ｔｃ）、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置であるＳＦ２から第２速側位置であるＳＦ３へ向かって移動するが、係合動作継続許可時間Ｔ１経過後の時刻ｔｅでシフトの移動が完了していないため、シフト位置ｒｐＳＦＴを一旦ニュートラル位置（図３のＳＦ２）に戻すとともに、再度入力軸回転数Ｎｉを、バイパスクラッチ３７によって目標回転数に同期するよう制御し、入力軸回転数Ｎｉが目標回転数と同期した後（時刻ｔｆ）、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置であるＳＦ２から第２速側位置であるＳＦ３へ向かって移動した時刻ｔｄで制御終了となっている。
【００６５】
このように、変速操作が予定通りに実行されずに切換ミスが発生した場合には、噛合クラッチを中立位置などのように、噛合いクラッチの目標位置以外であり、さらに他の歯車列とも係合しない位置に戻すとともに、バイパスクラッチによって再度回転同期させて、噛合クラッチを再係合させることにより、変速操作を確実に行うことができる。なお、ステップ６３で所定の係合待ち時間が経過しても噛合いクラッチが所定のシフト位置までシフト移動しないときには、ステップ５５から繰り返されるが、繰り返し回数が所定に達したら、フェールセーフモードによって入力クラッチ３やバイパスクラッチ３７を遮断して変速操作を行うようにしても良い。
【００６６】
図１２は変速制御の他の実施の形態を示すフローチャートであり、図１２においてステップ９１〜ステップ１０３は、図５に示したフローチャートにおけるステップ５１〜ステップ６３に対応している。ステップ１０３においてカウンタｔ１が係合動作継続許可時間Ｔ１よりも大きいと判断された場合には、ステップ１０４におけるシフト力つまり操作力の揺さぶり動作が実行される。このステップ１０４はステップ１０５においてシフト位置が目標位置であると判断されるまで繰り返して実行される。
【００６７】
図１３は図１２におけるステップ１０４のシフト力の揺さぶり動作のサブルーチンを示すフローチャートであり、ステップ１０３においてｔ１≧Ｔ１であると判断された場合には、ステップ１０６においてカウンタｔ２をカウントアップし、ステップ１０７でカウンタｔ２が設定時間Ｔ２を経過していないと判断されたときには、ステップ１０８によりシフト力がＦ１に設定される。一方、カウンタｔ２が時間Ｔ２を経過した後には、設定時間Ｔ３を経過するまでは、ステップ１１１が実行されてシフト力がＦ２に設定される。カウンタｔ２が設定時間Ｔ３を経過したときには、ステップ１１０によりカウンタｔ２はクリアされる。
【００６８】
設定時間Ｔ１，Ｔ２はＴ２＞Ｔ３となっており、シフト力Ｆ１，Ｆ２はＦ１＜Ｆ２となっており、所定の時間毎に大小のシフト力を繰り返す。図１３にあっては、相違したシフト力Ｆ１，Ｆ２を２回繰り返すことにより、操作力の揺さぶりを行っているが、それ以上の回数の揺さぶりを行うようにしても良い。
【００６９】
図１４は図１２および図１３に示すように、シフト力の揺さぶりを実行した場合における第１速の変速段から第２速の変速段へのアップシフト時の制御手順を示すタイムチャートである。図１４にあっては、時刻ｔｃが経過するまでは、図８に示した場合と同様であり、時刻ｔｃにシフト動作を行ってから係合動作継続許可時間Ｔ１が経過してもシフトが完了していないときには、所定時間Ｔ２だけシフト力をＦ１に設定し、所定時間Ｔ２が経過した後には所定時間Ｔ３が経過するまではシフト力をＦ２に高める。さらに、Ｔ３経過後にはＴ４が経過するまではシフト力をＦ１に下げ、Ｔ４経過後にはＴ５が経過するまではシフト力をＦ２に高める。このように、シフト力を揺さぶることによって、確実に噛合いクラッチを所定の変速段の位置に切り換えることができる。
【００７０】
図１４に示す場合には、シフト力Ｆ１は噛合いクラッチを中立位置に戻す方向に設定されているが、シフト力Ｆ２よりも小さければ変速段側に向かう方向のシフト力を噛合いクラッチに加えるようにしても良い。
【００７１】
図１２〜図１４に示す場合には、カウンタｔ１が係合動作継続許可時間Ｔ１を経過したら、シフト力の揺さぶりを実行するようにしているが、シフト動作が行われる際に噛合いクラッチの移動速度を検出するようにし、その移動速度が予め定めた適正な移動速度よりも遅い場合であって、噛合いクラッチの係合が完了していない場合には、係合動作継続許可時間Ｔ１が経過する前にシフト力の揺さぶりを実行するようにしても良い。その場合には時間Ｔ１の経過を待つことなく揺さぶりを実行できるので、より迅速に変速操作を行うことができる。
【００７２】
図１５は図１２におけるステップ１０４のシフト力の揺さぶり動作のサブルーチンの他の実施の形態を示すフローチャートであり、図１６は揺さぶりが実行される場合のアップシフト時のタイムチャートである。
【００７３】
図１２に示すステップ１０３においてｔ１≧Ｔ１であると判断されたならば、噛合いクラッチに中立位置方向の小さなシフト力Ｆ１を加えて揺さぶりを実行する。図１５に示すステップ１２１においてシフト力Ｆ１を出力中であると判断された場合には、噛合いクラッチが中立位置ＳＦ２とシフト位置ＳＦ３との間の所定の位置ＳＦ４にまで戻ったか否かをステップ１２２で判定し、所定の位置まで戻った場合には、ステップ１２３において大きなシフト力Ｆ２を噛合いクラッチに加える。
【００７４】
一方、シフト力Ｆ２が加えられているときには、ステップ１２１でＮＯと判断されてステップ１２４が実行されてカウンタｔ２をカウントアップする。ステップ１２５でカウンタｔ２が所定の時間Ｔ２よりも大きくなったらカウンタをステップ１２６でクリアしてステップ１２７においてシフト力をＦ１に切り換える。ステップ１２５で所定の時間がカウントされるまでは、ステップ１２３が実行されてシフト力はＦ２に保持される。
【００７５】
このように、図１５および図１６に示す場合には、噛合いクラッチに小さなシフト力Ｆ１を加えて中立位置に戻す際には噛合いクラッチの戻り位置に応じて揺さぶりの周期を決定し、大きなシフト力Ｆ２を加える周期はカウンタにより所定の時間Ｔ２によって設定するようにしている。
【００７６】
図１５および図１６に示す場合には、噛合いクラッチの戻り位置に応じて小さなシフト力Ｆ１を加える周期を決定しているが、その周期を入力軸回転数Ｎｉと目標回転数つまり噛合いクラッチが係合される歯車列の回転数との差に応じて決定するようにしても良い。その場合には、図１５におけるステップ１２２においては、ＮｉとＮ0×γnとの差が設定値βよりも大きくなったら、ステップ１２３を実行し、設定値よりも小さい場合にはステップ１２７を実行するようにすることになる。なお、図１２〜図１６に示す制御方式にあっても、揺さぶりが所定の回数繰り返されたら、フェールセーフモードによって入力クラッチ３やバイパスクラッチ３７を遮断してから変速操作を行うようにしても良い。
【００７７】
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、図示する自動変速装置はバイパスクラッチが１つであるが２つのバイパスクラッチを設けるようにしても良い。変速段数は図示する場合に限られず、前進６段などの任意の変速段数とすることきができる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、予め定めた係合待ち時間内に、噛合いクラッチの係合が完了しない場合、噛合いクラッチは目標位置とは別の他の歯車列とは係合しない位置に戻され、バイパスクラッチによって、再度、入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期せしめ、再度噛合いクラッチの目標位置への移動が実行される。
【００７９】
本発明によれば、予め定めた係合待ち時間内に、噛合いクラッチの係合が完了しない場合に、噛合いクラッチの操作力を大小相違させて揺さぶり、揺さぶっている間にバイパスクラッチにより入力軸の回転を歯車列の回転に同期させる。
【００８０】
本発明によれば、噛合いクラッチの目標位置への移動指令からの噛合いクラッチの移動速度が予め定めた噛合いクラッチの移動速度よりも遅く、かつ噛合いクラッチの係合が完了していない場合には、噛合いクラッチの操作力を大小相違させて噛合いクラッチを揺さぶり、揺さぶっている間にバイパスクラッチにより入力軸の回転を歯車列の回転に同期させる。
【００８１】
このようにして、噛合いクラッチの切換操作に誤動作が発生しても、確実に変速動作が実行されるので、変速遅れやエンジン回転数の過回転、動力源トルクの一時中断による運転性能の悪化、噛合いクラッチの摩耗や損傷等の発生を防止することができる。
【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の全体を示す構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態である自動変速装置の全体を示す構成図である。
【図３】（Ａ）はシフト位置とセレクト位置に対する変速段を示す線図であり、（Ｂ）は噛合いクラッチの作動位置と変速段との関係を示す噛合表である。
【図４】図１におけるパワートレーン制御ユニット、エンジン制御ユニット、油圧制御ユニット間の入出力信号を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施の形態である変速制御のフローチャートである。
【図６】図５における係合動作継続許可時間を油温によって補正するテーブルを示す特性線図である。
【図７】変速時の各信号のタイムチャートである。
【図８】変速時のシフト動作が完了せず、再度制御を実行した場合の各信号のタイムチャートである。
【図９】本発明の一実施の形態である変速制御のフローチャートである。
【図１０】変速時の各信号のタイムチャートである。
【図１１】変速時のシフト動作が完了せず、再度制御を実行した場合の各信号のタイムチャートである。
【図１２】本発明の他の実施形態である変速制御のフローチャートである。
【図１３】図１２に示されたシフト力の揺さぶりステップのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】図１３に示すシフト力の揺さぶり制御を行った場合のタイムチャートである。
【図１５】揺さぶりステップの他のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】図１５に示す揺さぶり制御を行った場合のタイムチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
３ 入力クラッチ
４〜８ 第１速から第５速の駆動歯車
９ 後退用の駆動歯車
１０ 入力軸
１２〜１６ 第１速〜第５速の被駆動歯車
１７ 後退用の被駆動歯車
１８ 入力クラッチアクチュエータ
２０ 出力軸
２１，２２ パイパス歯車
２３ 第１の噛合いクラッチ
２４ 第２の噛合いクラッチ
２５ 第３の噛合いクラッチ
２７ シフト機構
２８ セレクト機構
２９ 入力軸回転センサ
３０ 出力軸回転センサ
３１，３２ シフトアクチュエータ
３３，３４ セレクトアクチュエータ
３５，３６ 摩擦ディスク
３７ バイパスクラッチ
３８ バイパスクラッチアクチュエータ
４１ 油圧制御ユニット
４２ エンジン制御ユニット
４３ パワートレーン制御ユニット
【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変速制御方法および自動変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の自動変速装置は、それぞれ所定の歯車比をなす複数の歯車列と、動力伝達を行う歯車列の切換を行う切換機構とを有しており、自動変速装置には歯車列の形態によって、一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機構をクラッチやブレーキからなる摩擦係合要素を切換動作させることによって動力伝達を行う歯車列が切り換えられて変速操作が行われる。
【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2000-65199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っている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からなる噛合いクラッチによって切換動作することにより変速操作が行われる。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動作を行うときに入力軸から出力軸にトルクを伝達する摩擦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するようにしている。
【０００４】
このような自動変速装置においては、バイパスクラッチによって入力軸の回転数を、次に動力伝達を行う歯車列の回転数に同期させ、噛合いクラッチを作動させて歯車列と噛合いクラッチとを係合させることが不可欠である。しかしながら、バイパスクラッチによる同期不足や噛合いクラッチの動作不良等によって噛合いクラッチの係合が完了しなかった場合には、次速段への切換が迅速に行われず、変速遅れやエンジン回転数の過回転が発生したり、噛合いクラッチの摩耗等が発生する可能性がある。
【０００５】
このような問題を解決すべく、例えば、特開平10-299884号公報には、噛合いクラッチの係合が予定通りに実行されなかった場合は、噛合いクラッチの係合が完了するまで、噛合いクラッチの作動を繰り返すようにした自動変速装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような自動変速装置においては、噛合いクラッチの係合が予定通りに実行されずに切換ミスが発生した場合に、噛合いクラッチおよびバイパスクラッチを開放すると動力トルクの伝達が一時中断されるため、運転性能が悪化することがある。また、噛合いクラッチの係合が予定通りに実行されなかった場合に、噛合いクラッチの作動を繰り返し実行しても、バイパスクラッチの伝達するトルクにずれが生じると、変速装置の入力軸の回転数が、次に噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期できないために係合が完了せず、変速時間が長くなることがある。
【０００７】
本発明の目的は、変速操作時に噛合いクラッチの切換ミスが発生した場合に、バイパスクラッチによる再同期を実行して噛合いクラッチを再係合することによって確実に変速操作を行い得るようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の変速制御方法は、駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられたバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力伝達を行う歯車列を切り換える噛合いクラッチとを備え、一つの歯車列から他の歯車列へ変速するときに、前記バイパスクラッチを制御する変速制御方法であって、前記噛合いクラッチを所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチを目標位置以外でありかつ他の歯車列とは係合しない位置へ戻し、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を前記噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させ、再度噛合いクラッチの目標位置への移動を指令する再同期係合制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明の変速制御方法は、車両の運転状態を検出する手段を備え、運転状態に応じて係合待ち時間を決定することを特徴とする。また、目標とする変速段を検出する手段を備え、目標とする変速段に応じて係合待ち時間を決定することを特徴とする。さらに、目標とする変速段を検出する手段を備え、車両の運転状態および、目標とする変速段に応じて係合待ち時間を決定することを特徴とする。
【００１０】
本発明の変速制御方法は、駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられたバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力伝達を行う歯車列を切り換える噛合いクラッチとを備え、一つの歯車列から他の歯車列へ変速するときに、前記バイパスクラッチを制御する変速制御方法であって、前記噛合いクラッチを所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチの操作力を大小相違させて前記噛合いクラッチを揺さぶり、噛合いクラッチを揺さぶっている間に、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の変速制御方法は、駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられたバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力伝達を行う歯車列を切り換える噛合いクラッチとを備え、一つの歯車列から他の歯車列へ変速するときに、前記バイパスクラッチを制御する変速制御方法であって、前記噛合いクラッチを所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してからの噛合いクラッチの移動速度が予め定めた噛合いクラッチの移動速度よりも遅く、かつ前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチの操作力を大小相違させて前記噛合いクラッチを揺さぶり、噛合いクラッチを揺さぶっている間に、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の変速制御方法は、前記噛合いクラッチの操作力の揺さぶりは、噛合いクラッチが中立位置側に移動するような操作力を加えることを特徴とする。また、前記噛合いクラッチの操作力の揺さぶりを所定の周期で行うことを特徴とする。さらに、前記噛合いクラッチの操作力の揺さぶりを前記噛合いクラッチの位置に応じて行うことを特徴とする。また、前記噛合いクラッチの操作力の揺さぶりを、前記入力軸の回転数と前記噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数の差に応じて行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明の自動変速装置は、駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸とを有し、複数の前記歯車列から動力伝達を行う歯車列を切り換えて変速操作を行う自動変速装置であって、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられ、変速時に前記入力軸から前記出力軸に動力を伝達するバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力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を所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチを目標位置以外でありかつ他の歯車列とは係合しない位置へ戻し、再度、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を前記噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させ、再度噛合いクラッチの目標位置への移動を指令する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の自動変速装置は、駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸とを有し、複数の前記歯車列から動力伝達を行う歯車列を切り換えて変速操作を行う自動変速装置であって、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられ、変速時に前記入力軸から前記出力軸に動力を伝達するバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力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を所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチの操作力を大小相違させて前記噛合いクラッチを揺さぶり、噛合いクラッチを揺さぶっている間に、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させる制御手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の自動変速装置は、駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸とを有し、複数の前記歯車列から動力伝達を行う歯車列を切り換えて変速操作を行う自動変速装置であって、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられ、変速時に前記入力軸から前記出力軸に動力を伝達するバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力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を所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してからの噛合いクラッチの移動速度が予め定めた噛合いクラッチの移動速度よりも遅く、かつ前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチの操作力を大小相違させて前記噛合いクラッチを揺さぶり、噛合いクラッチを揺さぶっている間に、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させる制御手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、噛合いクラッチによる変速操作が行われる際に切換ミスが発生しても、噛合いクラッチを中立位置側に向けて戻した状態でバイパスクラッチにより回転同期を図って再度噛合いクラッチを作動させるようにしたので、変速送れやエンジン回転数の過回転の発生が防止される。また、動力源トルクの一時中断による運転性能の悪化や噛合いクラッチの摩耗などの発生を防止して、迅速に短時間で変速動作を行うことができる。
【００１７】
【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き詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る変速制御方法および自動変速装置の一実施の形態を示す構成図である。駆動力源であるエンジン１の回転数は、エンジン回転数センサ（図示しない）により計測され、エンジントルクは電子制御スロットル（図示しない）により調節され、吸入空気量に見合う量の燃料が燃料噴射装置（図示しない）によりエンジンに供給される。エンジン１は吸入空気量、燃料量、点火時期等を調整することにより、出力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。
【００１９】
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。駆動力源としては、ガソリンエンジンのみならず、ディーゼルエンジン、天然ガスエンジンや、電動機などでも良い。
【００２０】
エンジン１と変速装置の入力軸１０との間には、エンジン１のクランク軸に連結される第１ディスク２ａと、入力軸１０に連結される第２ディスク２ｂとを有する発進クラッチつまり入力クラッチ３が配置されており、エンジン１のトルクは入力クラッチ３を介して入力軸１０に伝達される。第１ディスク２ａと第２ディスク２ｂの間には、入力クラッチアクチュエータ１８により押し付け力（第１クラッチトルク）が加えられるようになっている。この入力クラッチ３としては、一般に乾式単板方式が用いられるが、湿式多板クラッチや電磁クラッチなどすべての摩擦クラッチを用いることも可能である。
【００２１】
入力軸１０には、第１速の駆動歯車４、第２速の駆動歯車５、第３速の駆動歯車６、第４速の駆動歯車７、第５速の駆動歯車８、および後退用の駆動歯車９が設けられており、それぞれの駆動歯車は入力軸１０と一体に回転する。一方、入力軸１０に平行となって配置される変速装置の出力軸２０には、駆動歯車４と噛み合う第１速の被駆動歯車１２と、駆動歯車５と噛み合う第２速の被駆動歯車１３と、駆動歯車６と噛み合う第３速の被駆動歯車１４と、駆動歯車７と噛み合う第４速の被駆動歯車１５と、駆動歯車８と噛み合う第５速の被駆動歯車１６とがそれぞれ回転自在に設けられている。さらに、出力軸２０には後退用の駆動歯車９とアイドラ歯車１１を介して噛み合う後退用の被駆動歯車１７が回転自在に設けられている。
【００２２】
入力軸１０には駆動側のバイパス歯車２１が固定され、このバイパス歯車２１と噛み合う被駆動側のバイパス歯車２２が出力軸２０に回転自在に設けられている。これらのバイパス歯車２１，２２は第３速の歯車６，１４にほぼ相当する変速比となっている。第１速の被駆動歯車１２と第２速の被駆動歯車１３との間には、被駆動歯車１２を出力軸２０に係合させる位置と、被駆動歯車１３を出力軸２０に係合させる位置と、いずれにも係合しない中立位置とに切換動作する第１の噛合いクラッチ２３が設けられている。したがって、第１速の駆動歯車４または第２速の駆動歯車５から第１速の被駆動歯車１２または第２速の被駆動歯車１３に伝達された回転トルクは、第１の噛合いクラッチ２３に伝達され、この噛合いクラッチ２３を介して出力軸２０に伝達されることになる。
【００２３】
また、第３速の被駆動歯車１４と第４速の被駆動歯車１５との間には、第３速の被駆動歯車１４を出力軸２０に係合させる位置と、第４速の被駆動歯車１５を出力軸２０に係合させる位置と、いずれにも係合しない中立位置とに切換動作する第２の噛合いクラッチ２４が設けられている。したがって、第３速の駆動歯車６または第４速の駆動歯車７から第３速の被駆動歯車１４または第４速の被駆動歯車１５に伝達された回転トルクは、第２の噛合いクラッチ２４に伝達され、この噛合いクラッチ２４を介して出力軸２０に伝達されることになる。
【００２４】
さらに、第５速の被駆動歯車１６と後退用の被駆動歯車１７との間には、第５速の被駆動歯車１６を出力軸２０に係合させる位置と、後退用の被駆動歯車１７を出力軸２０に係合させる位置と、いずれにも係合しない中立位置とに切換動作する第３の噛合いクラッチ２５が設けられている。したがって、第５速の駆動歯車８または後退用の駆動歯車９から第５速の被駆動歯車１６または後退用の被駆動歯車１７に伝達された回転トルクは、第３の噛合いクラッチ２５に伝達され、第３の噛合いクラッチ２５を介して出力軸２０に伝達されることになる。
【００２５】
それぞれの噛合いクラッチ２３〜２５としては、シンクロメッシュつまり同期噛合機構が使用されているが、選択摺動式などの他のタイプの噛合いクラッチを使用するようにしても良く、特に、後退用の被駆動歯車１７を出力軸２０に係合させるための噛合いクラッチとしては、シンクロメッシュ機構以外の切換機構を使用するようにしても良い。
【００２６】
３つの噛合いクラッチ２３〜２５のうちいずれか１つを出力軸２０の軸方向に移動させていずれか１つの被駆動歯車を噛合いクラッチに係合させると、係合した被駆動歯車とこれに噛み合う駆動歯車との変速歯車列を介して入力軸１０の回転トルクは出力軸２０に伝達されることになる。中立位置を含めてそれぞれ３位置に作動する３つの噛合いクラッチ２３〜２５は、シフト機構２７とセレクト機構２８の２つの作動機構によって切換動作が行われる。セレクト機構２８は３つの噛合いクラッチ２３〜２５のいずれを切換動作させるかの選択動作を行い、シフト機構２７は選択された噛合いクラッチを３位置のいずれかに移動させる。
【００２７】
シフト機構２７とセレクト機構２８はそれぞれ油圧によって駆動されるアクチュエータにより駆動されるようになっている。シフト機構２７は第１と第２のシフトアクチュエータ３１，３２により駆動され、セレクト機構２８は第１と第２のセレクトアクチュエータ３３，３４により駆動される。それぞれのアクチュエータの動作と変速段との関係を示すと、図３の通りであり、シフト機構２７とセレクト機構２８の動作関係は後述する。
【００２８】
従動側のバイパス歯車２２には入力側の摩擦ディスク３５が連結され、出力軸２０には出力側の摩擦ディスク３６が連結されており、両方の摩擦ディスクにより湿式多板方式の摩擦クラッチつまりバイパスクラッチ３７が形成されている。したがって、バイパスクラッチ３７が係合すると、バイパス歯車２１のトルクをバイパス歯車２２を介して出力軸２０に伝達することが可能となる。入力側と出力側の摩擦ディスク３５，３６に対する押し付け力は、油圧により駆動されるアクチュエータ３８により制御され、この押し付け力を調整することによって、エンジン１の出力を出力軸２０へ伝達および遮断を行うことができるようになっている。
【００２９】
このように入力軸１０の回転トルクは、前述した歯車列を介して出力軸２０に伝達され、出力軸２０に連結されたディファレンシャルギア（図示しない）を介して車軸（図示しない）に伝えられ、車軸により駆動輪が駆動される。なお、入力軸１０の回転数は入力軸回転センサ２９により検出され、出力軸２０の回転数は出力軸回転センサ３０により検出されるようになっている。
【００３０】
図１に示すように、入力クラッチ３に対してクラッチトルクを発生させる入力クラッチアクチュエータ１８と、バイパスクラッチトルクを発生させるバイパスクラッチアクチュエータ３８と、シフト機構２７およびセレクト機構２８を駆動するそれぞれのアクチュエータ３１〜３４は、油圧制御ユニット４１によって制御されるようになっており、油圧制御ユニット４１によって各アクチュエータに加える油圧が制御され、各アクチュエータに設けられた油圧シリンダ（図示せず）のストローク量を調節することにより、それぞれのアクチュエータは制御される。また、エンジン１は、エンジン制御ユニット４２により制御され、吸入空気量、燃料量、点火時期等を操作することによってエンジン１のトルクが高精度に制御される。
【００３１】
そして、油圧制御ユニット４１とエンジン制御ユニット４２は、パワートレーン制御ユニット４３によってコントロールされている。パワートレーン制御ユニット４３、エンジン制御ユニット４２および油圧制御ユニット４１は、通信手段４４によって相互に情報を送受信する。
【００３２】
図２は本発明の他の実施の形態である自動車の自動変速装置を示す構成図であり、この実施の形態が、図１に示された実施の形態と異なる点は、図１に示す実施の形態が第１ディスク２ａと第２ディスク２ｂの係合によってエンジン１のトルクを入力軸１０に伝達する入力クラッチ３が構成されているのに対し、本実施の形態がツインクラッチで入力クラッチ４５を構成している点である。すなわち、入力クラッチ４５はエンジン１に直結される第１入力ディスク４５ａと、入力軸１０に直結される第１出力ディスク４５ｂと、第２入力軸４６に直結される第２出力ディスク４５ｃとを有している。
【００３３】
変速機の第２入力軸４６は中空になっており、入力軸１０は第２入力軸４６の中空部分を貫通し、第２入力軸４６に対し回転方向への相対運動が可能な構成となっている。第２入力軸４６には、第１速の駆動歯車４と第３速の駆動歯車６が固定されており、入力軸１０に対しては回転自在となっている。第１入力ディスク４５ａと第１出力ディスク４５ｂの係合と開放はクラッチアクチュエータ１８ａによって行われ、第１入力ディスク４５ａと第２出力ディスク４５ｃの係合と開放はクラッチアクチュエータ１８ｂによって行われる。
【００３４】
図３（Ａ）は、シフト機構２７を駆動する２つのシフトアクチュエータ３１，３２と、セレクト機構２８を駆動する２つのセレクトアクチュエータ３３，３４のオンオフと変速段との関係を示す線図であり、図３（Ｂ）は噛合いクラッチの作動位置と変速段との関係を示す噛合表である。
【００３５】
図３に示されるように、第１セレクトアクチュエータ３３がＯＮ、第２セレクトアクチュエータ３４がＯＦＦになると、セレクト位置はＳＬ１の位置となり、第１シフトアクチュエータ３１がＯＮ、第２シフトアクチュエータ３２がＯＦＦになると、シフト位置をＳＦ１の位置となる。これにより、シフト位置、セレクト位置が点Ｐ１の位置に移動し、噛合いクラッチ２３が第１速の被駆動歯車１２に噛合して第１速の変速段となる。
【００３６】
第１セレクトアクチュエータ３３がＯＮ、第２セレクトアクチュエータ３４がＯＦＦになると、セレクト位置はＳＬ１の位置になり、第１シフトアクチュエータ３１がＯＦＦ、第２シフトアクチュエータ３２がＯＮになると、シフト位置はＳＦ３の位置となる。これにより、シフト位置、セレクト位置が点Ｐ２の位置に移動し、噛合いクラッチ２３が第２速の被駆動歯車１３に噛合って第２速の変速段となる。
【００３７】
第１セレクトアクチュエータ３３がＯＮ、第２セレクトアクチュエータ３４がＯＮになると、セレクト位置はＳＬ２の位置になり、第１シフトアクチュエータ３１がＯＮ、第２シフトアクチュエータ３２がＯＦＦになると、シフト位置はＳＦ１の位置になる。これにより、シフト位置、セレクト位置が点Ｐ３の位置に移動し、噛合いクラッチ２４が第３速の被駆動歯車１４に噛み合って第３速の変速段となる。
【００３８】
第１セレクトアクチュエータ３３がＯＮ、第２セレクトアクチュエータ３４がＯＮになると、セレクト位置はＳＬ２の位置になり、第１シフトアクチュエータ３１がＯＦＦ、第２シフトアクチュエータ３２がＯＮになると、シフト位置はＳＦ３の位置となる。これにより、シフト位置、セレクト位置が点Ｐ４の位置に移動し、噛合いクラッチ２４が第４速の被駆動歯車１５に噛み合って第４速の変速段となる。
【００３９】
第１セレクトアクチュエータ３３がＯＦＦ、第２セレクトアクチュエータ３４がＯＮになると、セレクト位置はＳＬ３の位置になり、第１シフトアクチュエータ３１がＯＮ、第２シフトアクチュエータ３２がＯＦＦになると、シフト位置はＳＦ１の位置となる。これにより、シフト位置、セレクト位置が点Ｐ５の位置に移動し、噛合いクラッチ２５が第５速の被駆動歯車１６に噛み合って第５速の変速段となる。
【００４０】
第１セレクトアクチュエータ３３がＯＦＦ、第２セレクトアクチュエータ３４がＯＮになると、セレクト位置はＳＬ３の位置になり、第１シフトアクチュエータ３１がＯＦＦ、第２シフトアクチュエータ３２がＯＮになると、シフト位置はＳＦ３の位置になる。これにより、シフト位置、セレクト位置が点ＰＲの位置に移動し、噛合いクラッチ２５が後退用の被駆動歯車１７に噛み合って後進段となる。
【００４１】
第１シフトアクチュエータ３１をＯＮ、第２シフトアクチュエータ３２をＯＮとして、シフト位置をＳＦ２の位置にすると、噛合いクラッチ２３〜２５はいずれの歯車にも噛み合わずにニュートラルつまり中立位置となる。
【００４２】
図４は、パワートレーン制御ユニット４３と、エンジン制御ユニット４２と、油圧制御ユニット４１との間の通信手段４４による入出力信号関係を示すブロック図である。パワートレーン制御ユニット４３からエンジン制御ユニット４２にエンジントルク指令値ｔＴｅが送信され、エンジン制御ユニット４２はｔＴｅを実現するように、エンジン１の吸入空気量、燃料量、点火時期等を制御する。また、エンジン制御ユニット４２によってエンジン１の回転数Ｎｅ、エンジン１が発生したエンジントルクＴｅを検出し、パワートレーン制御ユニット４３に送信する。
【００４３】
パワートレーン制御ユニット４３から油圧制御ユニット４１に入力クラッチ目標位置ｔｐｓＣＬ１、目標シフト位置ｔｐＳＦＴ、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬ、バイパスクラッチ目標圧力ｔｐＣＬ２が送信され、油圧制御ユニット４１は、ｔｐｓＣＬ１を実現するように入力クラッチアクチュエータ１８を制御して、入力ディスク２ａと出力ディスク２ｂとを係合したり開放する。また、目標シフト位置ｔｐＳＦＴ、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬを実現するよう、第１シフトアクチュエータ３１、第２シフトアクチュエータ３２、第１セレクトアクチュエータ３３、第２セレクトアクチュエータ３４を制御し、シフト機構２７、セレクト機構２８を操作することにより、シフト位置、セレクト位置を制御し、第１〜第３の噛合いクラッチ２３〜２５の切換動作を行う。またｔｐＣＬ２を実現するよう、バイパスクラッチアクチュエータ３８を制御して、摩擦ディスク３５，３６を係合したり、開放する。
【００４４】
また、油圧制御ユニット４１によって、入力クラッチ３の係合、開放を示す位置信号ｒｐｓＣＬ１、シフト位置信号ｒｐＳＦＴ、セレクト位置信号ｒｐＳＥＬを検出し、パワートレーン制御ユニット４３に送信する。また、パワートレーン制御ユニット４３には入力軸回転センサ２９と出力軸回転センサ３０から、入力軸回転数Ｎｉと出力軸回転数Ｎｏがそれぞれ入力され、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ等のシフトレバー位置を示すレンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓと、アクセルペダル踏み込み量Ａｐｓと、ブレーキが踏み込まれているか否かを検出するブレーキスイッチからのＯＮ／ＯＦＦ信号Ｂｒｋが入力される。
【００４５】
パワートレーン制御ユニット４３は、例えば、運転者がシフトレンジをＤレンジ等にしてアクセルペダルを踏み込んだときは運転者に発進、加速の意志があると判断し、また、運転者がブレーキペダルを踏み込込んだときは運転者に減速、停止の意志があると判断し、運転者の意図を実現するように、エンジントルク指令値ｔＴｅ、入力クラッチ伝達トルク指令値ｔＴｃｌ１、目標シフト位置ｔｐＳＦＴ、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬを決定する。また、出力軸回転数Ｎｏとアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓから変速段を決定し、決定した変速段への変速動作を実行するよう、エンジントルク指令値ｔＴｅ、入力クラッチ目標位置ｔｐｓＣＬ１、目標シフト位置ｔｐＳＦＴ、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬ、バイパスクラッチ目標圧力ｔｐＣＬ２を決定する。
【００４６】
図５は変速制御手順を示すフローチャートであり、変速制御の手順について図５を参照して説明する。まず、ステップ５１において、出力軸回転数Ｎｏとアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓを読み込んで、変速段を決定する。変速動作を開始すると、ステップ５２において、バイパスクラッチ３７に係合を指令する。すなわち、バイパスクラッチ３７のトルクが、変速機の入力トルクの少なくとも一部を伝達するよう、バイパスクラッチ目標圧力ｔｐＣＬ２を変更する。
【００４７】
さらにステップ５３においてシフト位置の移動を指令して、目標シフト位置ｔｐＳＦＴをニュートラル位置（図３における位置ＳＦ２）とする。ステップ５４では、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置ＳＦ２であるか否かを判定し、ニュートラル位置である場合は、ステップ５５に進み、ニュートラル位置でない場合は、ステップ５３、ステップ５４を繰り返す。次にステップ５５においてバイパスクラッチ３７を介して変速歯車列の回転を同期させる。回転の同期は、バイパスクラッチ目標圧力ｔｐＣＬ２を、入力軸１０の回転数Ｎｉを目標の変速段の入力軸まわりの回転数である出力軸回転数Ｎｏ×目標変速段ギア比γｎとするための圧力値を求めてバイパスクラッチアクチュエータ３８を作動させる。
【００４８】
次に、ステップ５６においては、セレクト位置を移動させる指令を発する。たとえば、第１速の変速段から第２速の変速段への変速の場合、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬを第１速側の位置（図３における位置ＳＬ１）とする。第２速の変速段から第３速の変速段への変速の場合、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬを第２速側の位置（図３における位置ＳＬ１）から第３速側の位置（図３におけるＳＬ２）とする。
【００４９】
ステップ５７において、セレクト位置ｒｐＳＥＬが目標位置であるか否かを判定し、目標位置である場合はステップ５８に進み、目標位置でない場合はステップ５５、ステップ５６、ステップ５７を繰り返す。次にステップ５８において、回転数の同期判定を行う。入力軸１０の回転数Ｎｉと、出力軸２０の回転数Ｎｏ×目標変速段ギア比γｎの差が所定値α以下であるか否かを判定し、所定値以下である場合は、ステップ５９へ進み、所定値以上である場合はステップ５５、ステップ５６、ステップ５７、ステップ５８を繰り返す。ここで、ステップ５８の同期判定は、入力軸１０の回転数Ｎｉと、出力軸２０の回転数Ｎｏ×目標変速段ギア比γｎの差が所定値α以下である状態が所定時間以上継続したことを判定することが望ましい。また入力軸１０の回転数の時間あたりの変化量ΔＮｉが所定値以下であることを判定条件に追加することが望ましい。
【００５０】
次にステップ５９において、噛合いクラッチを歯車に噛み合わせるため、シフト位置を移動させる。たとえば、第１速の変速段から第２速の変速段への変速の場合、目標シフト位置ｔｐＳＦＴを第２速側の位置（図３における位置ＳＦ３）とする。また第２速の変速段から第３速の変速段への変速の場合、目標シフト位置ｔｐＳＦＴを第３速側の位置（図３における位置ＳＦ１）とする。ステップ６０において、シフト位置ｒｐＳＦＴが目標位置であるか否かを判定し、目標位置である場合、ステップ６１においてカウンタｔ１をクリアし、変速制御が終了となる。
【００５１】
目標位置でない場合、ステップ６２に進んでカウンタｔ１をカウントアップし、ステップ６３において、カウンタｔ１が係合待ち時間つまり係合動作継続許可時間Ｔ１よりも大きいか否かを判定する。カウンタｔ１＜Ｔ１である場合は、ステップ５９に戻り、カウンタｔ１≧Ｔ１である場合はステップ６４でカウンタｔ１をクリア後、ステップ６５へ進み、ステップ６５においては、シフト位置をニュートラル位置に戻す。すなわち、目標シフト位置ｔｐＳＦＴをニュートラル位置（図３における位置ＳＦ２）とする。しかる後にステップ５５へ戻る。ここで、ステップ５４、ステップ５７、およびステップ６０において、シフト位置、セレクト位置の判定には、ヒステリシスを設けることが望ましい。
【００５２】
図６は油温と係合動作継続許可時間Ｔ１との関係を示す特性線図であり、図５に示した係合動作継続許可時間Ｔ１は、油温を入力として算出する構成となっている。
【００５３】
この係合動作継続許可時間Ｔ１は、一定値とすることも可能であるが、図６に示すように変速装置における潤滑油の油温に応じて変化させるようにしても良く、さらには、加速状況や減速状況などの運転状況に応じて変化させるようにしても良く、目標とする変速段に応じて変化させるようにしても良い。また、運転状況と目標とする変速段とを加味して変化させるようにしても良い。
【００５４】
図７は第１速の変速段から第２速の変速段へのアップシフト時の制御手順を示すタイムチャートである。図７においては、時刻ｔａで変速制御が開始され、まず、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２が所定値となり、シフト位置ｒｐＳＦＴが、第１速側位置であるＳＦ１からニュートラル位置であるＳＦ２へ移動し、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２の上昇、低下に伴い、入力軸回転数Ｎｉが低下する。ここで入力軸回転数Ｎｉは、バイパスクラッチ３７によって目標回転数に同期するよう制御される。入力軸回転数Ｎｉが目標回転数に同期した後（時刻ｔｃ）、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置であるＳＦ２から第２速側位置であるＳＦ３に移動した時刻ｔｄで制御終了となっている。
【００５５】
図８は第１速の変速段から第２速の変速段へのアップシフトしたときに、シフト動作が終了せず、再度同期係合制御が実行された場合のタイムチャートを示す。図８において、時刻ｔａで、変速制御が開始され、まずバイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２が所定値となり、シフト位置ｒｐＳＦＴが、第１速側位置であるＳＦ１からニュートラル位置であるＳＦ２へ移動し、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２の上昇、低下に伴い、入力軸回転数Ｎｉが低下する。ここで入力軸回転数Ｎｉは、バイパスクラッチによって目標回転数に同期するよう制御される。入力軸回転数Ｎｉが目標回転数と同期した後（時刻ｔｃ）、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置であるＳＦ２から第２速側位置であるＳＦ３へ向かって移動するが、係合動作継続許可時間Ｔ１経過後の時刻ｔｅでシフトの移動が完了していないため、シフト位置ｒｐＳＦＴを一旦ニュートラル位置（図３のＳＦ２）に戻すとともに、再度入力軸回転数Ｎｉを、バイパスクラッチ３７によって目標回転数に同期するよう制御し、入力軸回転数Ｎｉが目標回転数と同期した後（時刻ｔｆ）、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置であるＳＦ２から第２速側位置であるＳＦ３へ向かって移動した時刻ｔｄで制御終了となっている。
【００５６】
このように、変速操作が予定通りに実行されなかった場合には、噛合クラッチを中立位置に戻すとともに、バイパスクラッチによって再度回転同期させて、噛合クラッチを再係合させることにより、変速操作を確実に行うことができる。
【００５７】
図９はバイパスクラッチ３７を締結した状態として変速段を実現しているときにおける変速制御のフローチャートを示す。バイパスクラッチ３７を締結した状態として変速段を実現するには、図１に示す変速装置にあっては、バイパスクラッチ３７を締結状態として、第３速相当の変速比のバイパス歯車２１，２２によって入力軸１０のトルクが出力軸２０に伝達された状態のもとで、他の変速段への変速操作が行われる場合である。
【００５８】
まず、ステップ７１において、出力軸回転数Ｎｏとアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓを読み込んで、変速段を決定する。変速動作を開始すると、ステップ７２においてはバイパスクラッチ３７を介して変速歯車列の回転を同期させる。回転の同期は、バイパスクラッチ目標圧力ｔｐＣＬ２を徐々に低下させて、入力軸１０の回転数Ｎｉを目標の変速段の入力軸まわりの回転数である出力軸回転数Ｎｏ×目標変速段ギア比γｎとするための圧力値を求めてバイパスクラッチアクチュエータ３８を作動させる。次に、ステップ７３においては、セレクト位置を移動させる指令を発する。たとえば、第１速の変速段へ変速する場合、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬを第１速側の位置（図３における位置ＳＬ１）とする。第２速の変速段へ変速する場合も同様に、目標セレクト位置ｔｐＳＥＬを第２速側の位置（図３における位置ＳＬ１）とする。そして、ステップ７４において、セレクト位置ｒｐＳＥＬが目標位置であるか否かを判定し、目標位置である場合はステップ７５に進み、目標位置でない場合はステップ７２、ステップ７３、ステップ７４を繰り返す。
【００５９】
次にステップ７５において、回転数の同期判定を行う。すなわち、変速機入力軸回転数Ｎｉと、出力軸回転数Ｎｏ×目標変速段ギア比γｎの差が所定値α以下であるか否かを判定し、所定値以下である場合は、ステップ７６へ進み、所定値以上である場合はステップ７２からステップ７５を繰り返す。ここで、ステップ７５の同期判定は、変速機入力軸回転数Ｎｉと、出力軸回転数Ｎｏ×目標変速段ギア比γｎの差が所定値α以下である状態が所定時間以上継続したことを判定することが望ましい。また入力軸回転数の時間あたりの変化量ΔＮｉが所定値以下であることを判定条件に追加することが望ましい。
【００６０】
次にステップ７６において、噛合いクラッチを歯車列に噛み合わせるため、シフト位置を移動させる。たとえば、第２速の変速段への変速の場合、目標シフト位置ｔｐＳＦＴを第２速側の位置（図３における位置ＳＦ３）とする。第１速の変速段へ変速する場合、目標シフト位置ｔｐＳＦＴを第１速側の位置（図３における位置ＳＦ１）とする。ステップ７７において、シフト位置ｒｐＳＦＴが目標位置であるか否かを判定し、目標位置である場合、ステップ７８においてカウンタｔ１をクリアし、制御終了とする。
【００６１】
目標位置でない場合、ステップ７９に進み、カウンタｔ１をカウントアップし、ステップ８０において、カウンタｔ１がギア係合動作継続許可時間Ｔ１よりも大きいか否かを判定する。カウンタｔ１＜Ｔ１である場合は、ステップ７６に戻り、カウンタｔ１≧Ｔ１である場合はステップ８１でカウンタｔ１をクリア後、ステップ８２へ進み、ステップ８２において、シフト位置をニュートラル位置に戻す。すなわち、目標シフト位置ｔｐＳＦＴをニュートラル位置（図３における位置ＳＦ２）とする。しかる後にステップ７２へ戻る。ここで、ステップ７４、ステップ７７において、シフト位置、セレクト位置の判定には、ヒステリシスを設けることが望ましい。また、図９における係合動作継続許可時間Ｔ１は、目標とする変速段毎に、図６に示すように、油温を入力として算出する構成とする。
【００６２】
図１０は第２速の変速段へのダウンシフト時の制御のタイムチャートを示す。図１０においては、時刻ｔａで変速制御が開始される。まず、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２が徐々に低下し、その後、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２の低下、上昇に伴い、入力軸１０の回転数Ｎｉが上昇する。ここで入力軸回転数Ｎｉは、バイパスクラッチによって目標回転数に同期するよう制御される。入力軸回転数Ｎｉが目標回転数と同期した後（時刻ｔｃ）、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置であるＳＦ２から第２速側位置であるＳＦ３に移動した時刻ｔｄで制御終了となっている。
【００６３】
図１１は第２速の変速段へダウンシフトしたときに、シフト動作が終了せず、再度同期係合制御が実行された場合のタイムチャートを示す。図１１においては、時刻ｔａで、変速制御が開始される。まず、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２が徐々に低下し、その後、バイパスクラッチ圧力信号ｒｐＣＬ２の低下、上昇に伴い、入力軸回転数Ｎｉが上昇する。ここで入力軸回転数Ｎｉは、バイパスクラッチによって目標回転数に同期するよう制御される。
【００６４】
入力軸回転数Ｎｉが目標回転数と同期した後（時刻ｔｃ）、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置であるＳＦ２から第２速側位置であるＳＦ３へ向かって移動するが、係合動作継続許可時間Ｔ１経過後の時刻ｔｅでシフトの移動が完了していないため、シフト位置ｒｐＳＦＴを一旦ニュートラル位置（図３のＳＦ２）に戻すとともに、再度入力軸回転数Ｎｉを、バイパスクラッチ３７によって目標回転数に同期するよう制御し、入力軸回転数Ｎｉが目標回転数と同期した後（時刻ｔｆ）、シフト位置ｒｐＳＦＴがニュートラル位置であるＳＦ２から第２速側位置であるＳＦ３へ向かって移動した時刻ｔｄで制御終了となっている。
【００６５】
このように、変速操作が予定通りに実行されずに切換ミスが発生した場合には、噛合クラッチを中立位置などのように、噛合いクラッチの目標位置以外であり、さらに他の歯車列とも係合しない位置に戻すとともに、バイパスクラッチによって再度回転同期させて、噛合クラッチを再係合させることにより、変速操作を確実に行うことができる。なお、ステップ６３で所定の係合待ち時間が経過しても噛合いクラッチが所定のシフト位置までシフト移動しないときには、ステップ５５から繰り返されるが、繰り返し回数が所定に達したら、フェールセーフモードによって入力クラッチ３やバイパスクラッチ３７を遮断して変速操作を行うようにしても良い。
【００６６】
図１２は変速制御の他の実施の形態を示すフローチャートであり、図１２においてステップ９１〜ステップ１０３は、図５に示したフローチャートにおけるステップ５１〜ステップ６３に対応している。ステップ１０３においてカウンタｔ１が係合動作継続許可時間Ｔ１よりも大きいと判断された場合には、ステップ１０４におけるシフト力つまり操作力の揺さぶり動作が実行される。このステップ１０４はステップ１０５においてシフト位置が目標位置であると判断されるまで繰り返して実行される。
【００６７】
図１３は図１２におけるステップ１０４のシフト力の揺さぶり動作のサブルーチンを示すフローチャートであり、ステップ１０３においてｔ１≧Ｔ１であると判断された場合には、ステップ１０６においてカウンタｔ２をカウントアップし、ステップ１０７でカウンタｔ２が設定時間Ｔ２を経過していないと判断されたときには、ステップ１０８によりシフト力がＦ１に設定される。一方、カウンタｔ２が時間Ｔ２を経過した後には、設定時間Ｔ３を経過するまでは、ステップ１１１が実行されてシフト力がＦ２に設定される。カウンタｔ２が設定時間Ｔ３を経過したときには、ステップ１１０によりカウンタｔ２はクリアされる。
【００６８】
設定時間Ｔ１，Ｔ２はＴ２＞Ｔ３となっており、シフト力Ｆ１，Ｆ２はＦ１＜Ｆ２となっており、所定の時間毎に大小のシフト力を繰り返す。図１３にあっては、相違したシフト力Ｆ１，Ｆ２を２回繰り返すことにより、操作力の揺さぶりを行っているが、それ以上の回数の揺さぶりを行うようにしても良い。
【００６９】
図１４は図１２および図１３に示すように、シフト力の揺さぶりを実行した場合における第１速の変速段から第２速の変速段へのアップシフト時の制御手順を示すタイムチャートである。図１４にあっては、時刻ｔｃが経過するまでは、図８に示した場合と同様であり、時刻ｔｃにシフト動作を行ってから係合動作継続許可時間Ｔ１が経過してもシフトが完了していないときには、所定時間Ｔ２だけシフト力をＦ１に設定し、所定時間Ｔ２が経過した後には所定時間Ｔ３が経過するまではシフト力をＦ２に高める。さらに、Ｔ３経過後にはＴ４が経過するまではシフト力をＦ１に下げ、Ｔ４経過後にはＴ５が経過するまではシフト力をＦ２に高める。このように、シフト力を揺さぶることによって、確実に噛合いクラッチを所定の変速段の位置に切り換えることができる。
【００７０】
図１４に示す場合には、シフト力Ｆ１は噛合いクラッチを中立位置に戻す方向に設定されているが、シフト力Ｆ２よりも小さければ変速段側に向かう方向のシフト力を噛合いクラッチに加えるようにしても良い。
【００７１】
図１２〜図１４に示す場合には、カウンタｔ１が係合動作継続許可時間Ｔ１を経過したら、シフト力の揺さぶりを実行するようにしているが、シフト動作が行われる際に噛合いクラッチの移動速度を検出するようにし、その移動速度が予め定めた適正な移動速度よりも遅い場合であって、噛合いクラッチの係合が完了していない場合には、係合動作継続許可時間Ｔ１が経過する前にシフト力の揺さぶりを実行するようにしても良い。その場合には時間Ｔ１の経過を待つことなく揺さぶりを実行できるので、より迅速に変速操作を行うことができる。
【００７２】
図１５は図１２におけるステップ１０４のシフト力の揺さぶり動作のサブルーチンの他の実施の形態を示すフローチャートであり、図１６は揺さぶりが実行される場合のアップシフト時のタイムチャートである。
【００７３】
図１２に示すステップ１０３においてｔ１≧Ｔ１であると判断されたならば、噛合いクラッチに中立位置方向の小さなシフト力Ｆ１を加えて揺さぶりを実行する。図１５に示すステップ１２１においてシフト力Ｆ１を出力中であると判断された場合には、噛合いクラッチが中立位置ＳＦ２とシフト位置ＳＦ３との間の所定の位置ＳＦ４にまで戻ったか否かをステップ１２２で判定し、所定の位置まで戻った場合には、ステップ１２３において大きなシフト力Ｆ２を噛合いクラッチに加える。
【００７４】
一方、シフト力Ｆ２が加えられているときには、ステップ１２１でＮＯと判断されてステップ１２４が実行されてカウンタｔ２をカウントアップする。ステップ１２５でカウンタｔ２が所定の時間Ｔ２よりも大きくなったらカウンタをステップ１２６でクリアしてステップ１２７においてシフト力をＦ１に切り換える。ステップ１２５で所定の時間がカウントされるまでは、ステップ１２３が実行されてシフト力はＦ２に保持される。
【００７５】
このように、図１５および図１６に示す場合には、噛合いクラッチに小さなシフト力Ｆ１を加えて中立位置に戻す際には噛合いクラッチの戻り位置に応じて揺さぶりの周期を決定し、大きなシフト力Ｆ２を加える周期はカウンタにより所定の時間Ｔ２によって設定するようにしている。
【００７６】
図１５および図１６に示す場合には、噛合いクラッチの戻り位置に応じて小さなシフト力Ｆ１を加える周期を決定しているが、その周期を入力軸回転数Ｎｉと目標回転数つまり噛合いクラッチが係合される歯車列の回転数との差に応じて決定するようにしても良い。その場合には、図１５におけるステップ１２２においては、ＮｉとＮ0×γnとの差が設定値βよりも大きくなったら、ステップ１２３を実行し、設定値よりも小さい場合にはステップ１２７を実行するようにすることになる。なお、図１２〜図１６に示す制御方式にあっても、揺さぶりが所定の回数繰り返されたら、フェールセーフモードによって入力クラッチ３やバイパスクラッチ３７を遮断してから変速操作を行うようにしても良い。
【００７７】
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、図示する自動変速装置はバイパスクラッチが１つであるが２つのバイパスクラッチを設けるようにしても良い。変速段数は図示する場合に限られず、前進６段などの任意の変速段数とすることきができる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、予め定めた係合待ち時間内に、噛合いクラッチの係合が完了しない場合、噛合いクラッチは目標位置とは別の他の歯車列とは係合しない位置に戻され、バイパスクラッチによって、再度、入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期せしめ、再度噛合いクラッチの目標位置への移動が実行される。
【００７９】
本発明によれば、予め定めた係合待ち時間内に、噛合いクラッチの係合が完了しない場合に、噛合いクラッチの操作力を大小相違させて揺さぶり、揺さぶっている間にバイパスクラッチにより入力軸の回転を歯車列の回転に同期させる。
【００８０】
本発明によれば、噛合いクラッチの目標位置への移動指令からの噛合いクラッチの移動速度が予め定めた噛合いクラッチの移動速度よりも遅く、かつ噛合いクラッチの係合が完了していない場合には、噛合いクラッチの操作力を大小相違させて噛合いクラッチを揺さぶり、揺さぶっている間にバイパスクラッチにより入力軸の回転を歯車列の回転に同期させる。
【００８１】
このようにして、噛合いクラッチの切換操作に誤動作が発生しても、確実に変速動作が実行されるので、変速遅れやエンジン回転数の過回転、動力源トルクの一時中断による運転性能の悪化、噛合いクラッチの摩耗や損傷等の発生を防止することができる。
【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の全体を示す構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態である自動変速装置の全体を示す構成図である。
【図３】（Ａ）はシフト位置とセレクト位置に対する変速段を示す線図であり、（Ｂ）は噛合いクラッチの作動位置と変速段との関係を示す噛合表である。
【図４】図１におけるパワートレーン制御ユニット、エンジン制御ユニット、油圧制御ユニット間の入出力信号を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施の形態である変速制御のフローチャートである。
【図６】図５における係合動作継続許可時間を油温によって補正するテーブルを示す特性線図である。
【図７】変速時の各信号のタイムチャートである。
【図８】変速時のシフト動作が完了せず、再度制御を実行した場合の各信号のタイムチャートである。
【図９】本発明の一実施の形態である変速制御のフローチャートである。
【図１０】変速時の各信号のタイムチャートである。
【図１１】変速時のシフト動作が完了せず、再度制御を実行した場合の各信号のタイムチャートである。
【図１２】本発明の他の実施形態である変速制御のフローチャートである。
【図１３】図１２に示されたシフト力の揺さぶりステップのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】図１３に示すシフト力の揺さぶり制御を行った場合のタイムチャートである。
【図１５】揺さぶりステップの他のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】図１５に示す揺さぶり制御を行った場合のタイムチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
３ 入力クラッチ
４〜８ 第１速から第５速の駆動歯車
９ 後退用の駆動歯車
１０ 入力軸
１２〜１６ 第１速〜第５速の被駆動歯車
１７ 後退用の被駆動歯車
１８ 入力クラッチアクチュエータ
２０ 出力軸
２１，２２ パイパス歯車
２３ 第１の噛合いクラッチ
２４ 第２の噛合いクラッチ
２５ 第３の噛合いクラッチ
２７ シフト機構
２８ セレクト機構
２９ 入力軸回転センサ
３０ 出力軸回転センサ
３１，３２ シフトアクチュエータ
３３，３４ セレクトアクチュエータ
３５，３６ 摩擦ディスク
３７ バイパスクラッチ
３８ バイパスクラッチアクチュエータ
４１ 油圧制御ユニット
４２ エンジン制御ユニット
４３ パワートレーン制御ユニット
Claims (13)
- 駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられたバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力伝達を行う歯車列を切り換える噛合いクラッチとを備え、一つの歯車列から他の歯車列へ変速するときに、前記バイパスクラッチを制御する変速制御方法であって、
前記噛合いクラッチを所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチを目標位置以外でありかつ他の歯車列とは係合しない位置へ戻し、
前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を前記噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させ、再度噛合いクラッチの目標位置への移動を指令する再同期係合制御を行うことを特徴とする変速制御方法。 - 請求項１に記載の変速制御方法において、車両の運転状態を検出する手段を備え、運転状態に応じて係合待ち時間を決定することを特徴とする変速制御方法。
- 請求項１に記載の変速制御方法において、目標とする変速段を検出する手段を備え、目標とする変速段に応じて係合待ち時間を決定することを特徴とする変速制御方法。
- 請求項２に記載の変速制御方法において、目標とする変速段を検出する手段を備え、車両の運転状態および、目標とする変速段に応じて係合待ち時間を決定することを特徴とする変速制御方法。
- 駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられたバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力伝達を行う歯車列を切り換える噛合いクラッチとを備え、一つの歯車列から他の歯車列へ変速するときに、前記バイパスクラッチを制御する変速制御方法であって、
前記噛合いクラッチを所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチの操作力を大小相違させて前記噛合いクラッチを揺さぶり、
噛合いクラッチを揺さぶっている間に、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させることを特徴とする変速制御方法。 - 駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられたバイパスクラッチと、前記歯車列の中から動力伝達を行う歯車列を切り換える噛合いクラッチとを備え、一つの歯車列から他の歯車列へ変速するときに、前記バイパスクラッチを制御する変速制御方法であって、
前記噛合いクラッチを所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してからの噛合いクラッチの移動速度が予め定めた噛合いクラッチの移動速度よりも遅く、かつ前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチの操作力を大小相違させて前記噛合いクラッチを揺さぶり、
噛合いクラッチを揺さぶっている間に、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させることを特徴とする変速制御方法。 - 請求項５または６に記載の変速制御方法において、前記噛合いクラッチの操作力の揺さぶりは、噛合いクラッチが中立位置側に移動するような操作力を加えることを特徴とする変速制御方法。
- 請求項５、６または７の何れか１項に記載の変速制御方法において、前記噛合いクラッチの操作力の揺さぶりを所定の周期で行うことを特徴とする変速制御方法。
- 請求項５または６記載の変速制御方法において、前記噛合いクラッチの操作力の揺さぶりを前記噛合いクラッチの位置に応じて行うことを特徴とする変速制御方法。
- 請求項５または６記載の変速制御方法において、前記噛合いクラッチの操作力の揺さぶりを、前記入力軸の回転数と前記噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数の差に応じて行うことを特徴とする変速制御方法。
- 駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸とを有し、複数の前記歯車列から動力伝達を行う歯車列を切り換えて変速操作を行う自動変速装置であって、
前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられ、変速時に前記入力軸から前記出力軸に動力を伝達するバイパスクラッチと、
前記歯車列の中から動力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を所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチを目標位置以外でありかつ他の歯車列とは係合しない位置へ戻し、再度、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を前記噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させ、再度噛合いクラッチの目標位置への移動を指令する制御手段とを有することを特徴とする自動変速装置。 - 駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸とを有し、複数の前記歯車列から動力伝達を行う歯車列を切り換えて変速操作を行う自動変速装置であって、
前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられ、変速時に前記入力軸から前記出力軸に動力を伝達するバイパスクラッチと、
前記歯車列の中から動力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を所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してから予め定めた係合待ち時間が経過しても前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチの操作力を大小相違させて前記噛合いクラッチを揺さぶり、噛合いクラッチを揺さぶっている間に、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させる制御手段とを有することを特徴とする自動変速装置。 - 駆動力源により発生した駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸に複数の歯車列を介して連結される出力軸とを有し、複数の前記歯車列から動力伝達を行う歯車列を切り換えて変速操作を行う自動変速装置であって、
前記入力軸と前記出力軸との間の少なくとも１つの歯車列に設けられ、変速時に前記入力軸から前記出力軸に動力を伝達するバイパスクラッチと、
前記歯車列の中から動力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を所定の目標位置に移動させて歯車列との係合を行う際に、前記噛合いクラッチの目標位置への移動を指令してからの噛合いクラッチの移動速度が予め定めた噛合いクラッチの移動速度よりも遅く、かつ前記噛合いクラッチの係合が完了していない場合に、前記噛合いクラッチの操作力を大小相違させて前記噛合いクラッチを揺さぶり、噛合いクラッチを揺さぶっている間に、前記バイパスクラッチによって前記入力軸の回転数を噛合いクラッチを係合する歯車列の回転数に同期させる制御手段とを有することを特徴とする自動変速装置。
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