JP2004293665A

JP2004293665A - 自動変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP2004293665A
Application number: JP2003087002A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Nitta; 智昭新田
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21
Also published as: US6971275B2; EP1462682A2; US20040192493A1; EP1462682A3

Abstract

【課題】自動変速機を搭載した車両の旋回走行中の走行安定性を向上させる。
【解決手段】入力軸には複数の駆動歯車が設けられ、出力軸にはそれぞれ駆動歯車に噛み合う複数の従動歯車が設けられており、それぞれに噛み合う歯車により変速歯車列が形成される。エンジンと入力軸との間には入力軸に動力を伝達する入力クラッチが設けられ、入力軸と出力軸との間には出力軸に動力を伝達するバイパスクラッチが設けられる。変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換える切換機構と、車輪の舵角を検出する舵角検出手段と、入力クラッチを締結制御する入力クラッチ制御手段とが設けられる。入力クラッチ制御手段は、ステップＳ５で舵角が許容値を上回り、ステップＳ７でバイパスクラッチを締結しない変速が判定されたときには、入力クラッチに対する解放信号の出力を禁止することにより、ステップＳ８で入力クラッチを解放した変速操作を禁止する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両に搭載される自動変速機の変速制御装置に関し、特に、入力クラッチを介して入力軸に対する動力の伝達と遮断とを行う自動変速機の変速制御装置に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
運転者の手動操作により変速操作を行うマニュアル式変速機（ＭＴ）は、エンジンに連結され複数の駆動歯車が装着される入力軸と、駆動歯車と対となった複数の従動歯車が装着され駆動輪に連結される出力軸とを有しており、入力軸と出力軸との間には複数の変速歯車列が設けられる。このＭＴにあっては、入力クラッチを解放した後に、手動操作されるシンクロメッシュ機構などの切換機構により変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換え、入力クラッチを再び締結することによって変速動作つまりシフトチェンジが行われる。
【０００３】
このシフトチェンジを油圧駆動されるシフトアクチュエータを用いて行うようにすると、ＭＴをベースとした自動変速機とすることができる。複数の変速歯車列を有するこのタイプの自動変速機（ＡｕｔｏｍａｔｅｄＭａｎｕａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ以下ＡＭＴと略す）は、自動変速機構にプラネタリーギヤなどを有する通常のトルクコンバータ式自動変速機（ＡＴ）に比して部品点数を少なくして軽量化を図り易く、しかも駆動系の伝達効率が高いという利点を有している。
【０００４】
このＡＭＴタイプの自動変速機としては、変速時に入力軸から出力軸に動力を伝達するバイパスクラッチを備えるものが開発されている（たとえば、特許文献１参照）。この自動変速機によれば、バイパスクラッチを用いて入力軸から出力軸に動力を伝達することにより、シフトチェンジ中におけるトルク切れを回避することができる。つまり、シフトチェンジ中における駆動トルクの落ち込みを軽減することができ、変速品質の向上を達成することができる。
【０００５】
ＡＭＴタイプの自動変速機には二通りの変速方法が用いられている。一方の変速方法としてはＭＴと同様の変速方法を自動的に行う方法がある。この変速方法を用いて第１速から第２速にシフトチェンジを行う場合には、入力クラッチを解放した状態のもとで第１速から第２速に変速歯車列が切り換えられ、入力クラッチの半クラッチ制御や電子制御スロットルの開閉制御によりエンジン回転数を入力軸回転数に合わせた後に入力クラッチが締結される。
【０００６】
また、他方の変速方法としてはバイパスクラッチを用いた方法がある。この変速方法を用いて第１速から第２速にシフトチェンジを行う場合には、入力クラッチを締結した状態のもとでバイパスクラッチの締結が開始され、第１速にかかる駆動トルクが軽減される。続いて、第１速を中立状態に切り換えた後にバイパスクラッチの締結力が更に高められ、入力軸回転数は第２速相当の回転数に合わせられる。この同期回転が行われた後には、第２速に変速歯車列が切り換えられバイパスクラッチが解放される。なお、このバイパスクラッチを用いた変速方法を採用する自動変速機であっても、運転者の選択や車両の走行状況に応じて入力クラッチを用いた変速方法が実行される。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２２７５９９号公報（第５−６頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、入力クラッチを用いる変速方法においては、入力クラッチが一時的に解放されるため駆動輪に対するトルク切れが発生する。一般的に、自動変速の開始条件は、車速とスロットル開度とをパラメータとしたマップに基づいて決定されるが、特に、交差点などの旋回走行中に自動変速が開始された場合には、入力クラッチの解放によりアンダステアやオーバステアなど旋回特性の変動を引き起こすおそれがあり、車両挙動の不安定化を招くおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、車両の旋回走行中の走行安定性を向上するようにした自動変速機の変速制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動変速機の変速制御装置は、複数の駆動歯車を備える入力軸と、前記入力軸に平行に設けられ、前記駆動歯車に噛み合って変速歯車列を形成する複数の従動歯車を備える出力軸と、エンジンと前記入力軸との間に設けられ、前記入力軸に動力を伝達する締結状態と遮断する解放状態とに切り換えられる入力クラッチと、前記変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換える切換機構と、車輪の舵角を検出する舵角検出手段と、変速操作を行う際に、前記舵角が許容値を下回るときには前記入力クラッチに解放信号を出力する一方、前記舵角が許容値を上回るときには解放信号の出力を禁止する入力クラッチ制御手段とを有し、前記舵角が許容値を上回るときには、前記入力クラッチを解放した状態のもとでの変速操作を禁止することを特徴とする。
【００１１】
本発明の自動変速機の変速制御装置は、前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、変速操作に際し前記入力軸から前記出力軸に動力を伝達する締結状態と遮断する解放状態とに切り換えられるバイパスクラッチを有し、前記入力クラッチ制御手段は、前記舵角が許容値を上回るとともに前記バイパスクラッチを締結しない変速操作が判定されたときには、前記入力クラッチに対する解放信号の出力を禁止することにより、前記入力クラッチを解放した状態のもとでの変速操作を禁止することを特徴とする。
【００１２】
本発明の自動変速機の変速制御装置は、車速を検出する車速検出手段を有し、前記許容値は車速に応じて設定されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の自動変速機の変速制御装置は、変速段を維持した際のエンジン回転数を推定する回転数推定手段を有し、前記入力クラッチ制御手段は、前記舵角が許容値を上回るとともに前記エンジン回転数が許容範囲に収まるときには、前記入力クラッチに対する解放信号の出力を禁止することにより、前記入力クラッチを解放した状態のもとでの変速操作を禁止することを特徴とする。
【００１４】
本発明の自動変速機の変速制御装置によれば、舵角の大きさを判定することにより、車両が所定の旋回状態にある場合には、入力クラッチを切断した状態のもとでの変速操作を禁止するようにしたので、旋回走行中に駆動トルクの落ち込みを回避することができ、車両の走行安定性を向上させることができる。
【００１５】
また、車速に応じて許容値を変化させるようにしたので、車速域に応じてクラッチ解放変速を禁止する舵角を設定することができる。これにより、入力クラッチを切断した状態のもとでの変速操作を禁止する車速域では、変速特性マップに従う通常の変速操作を確実に行うことができる。
【００１６】
さらに、変速段を維持した場合のエンジン回転数を推定し、このエンジン回転数が許容範囲に収まるか否かを比較判定するようにしたので、変速操作の禁止による走行上の支障を回避することができる。
【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いて詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態である変速制御装置によって変速制御される自動変速機１０を示すスケルトン図である。この自動変速機１０はエンジン１１に連結される入力軸１２と、これに平行であって駆動輪１３に連結される出力軸１４とを有している。入力軸１２と出力軸１４とは図示しないトランスミッションケース内に組み込まれており、この自動変速機１０は横置きに配置されて前輪駆動車に適用される。
【００１９】
エンジン１１と入力軸１２との間には入力クラッチ１５が設けられており、この入力クラッチ１５は、油圧制御によってエンジン動力を入力軸１２に伝達する締結状態と遮断する解放状態とに切り換えられる。入力クラッチ１５は、フライホイール１６を介してエンジン１１のクランク軸１７に取り付けられるプレッシャプレート１８と、入力軸１２に取り付けられるクラッチディスク１９とを備えている。プレッシャプレート１８はクラッチスプリングによりクラッチディスク１９に押し付けられる一方、油圧駆動されるレリーズフォークによりクラッチディスク１９への押し付けが解除される。つまり、プレッシャプレート１８とクラッチディスク１９とをばね力によって締結することにより入力軸１２にエンジン動力が伝達され、レリーズフォークを作動させて締結を解くことによりエンジン動力の伝達が遮断される。なお、図示する入力クラッチ１５は単板式であるが、多板式の入力クラッチを用いるようにしても良い。
【００２０】
入力軸１２には第１速の駆動歯車２１と第２速の駆動歯車２２とが固定され、第３速から第５速の駆動歯車２３〜２５が回転自在に装着されている。一方、出力軸１４には第１速の従動歯車３１と第２速の従動歯車３２が回転自在に装着され、第３速から第５速の従動歯車３３〜３５が固定されている。それぞれの駆動歯車２１〜２５と、これに対応する従動歯車３１〜３５とが噛み合って前進段の変速歯車列を形成している。複数の変速歯車列のいずれかが動力伝達状態に切り換えられると、自動変速機１０はその変速歯車列に対応した変速段となり、この変速段に応じた駆動トルクで出力軸１４は回転駆動される。
【００２１】
出力軸１４には変速段を第１速と第２速のいずれかに切り換える第１の切換機構４１が設けられている。また、入力軸１２には第３速と第４速のいずれかに切り換える第２の切換機構４２が設けられ、第５速に切り換える第３の切換機構４３が設けられている。なお、第１の切換機構４１を入力軸１２に設け、第２および第３の切換機構４２，４３を出力軸１４に設けるようにしても良く、全ての切換機構４１〜４３を入力軸１２または出力軸１４に設けるようにしても良い。また、これらの切換機構４１〜４３はシンクロメッシュ機構となっている。
【００２２】
第１の切換機構４１は、第１速と第２速の従動歯車３１，３２の間に配置されて出力軸１４に固定されたシンクロハブ４１ａと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ４１ｂとを有している。シンクロスリーブ４１ｂを従動歯車３１に一体形成されたスプライン３１ａに噛み合わせると第１速の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられ、従動歯車３２に一体形成されたスプライン３２ａに噛み合わせると第２速の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられる。
【００２３】
第２の切換機構４２は第３速と第４速の駆動歯車２３，２４の間に配置されて入力軸１２に固定されたシンクロハブ４２ａと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ４２ｂとを有している。シンクロスリーブ４２ｂを駆動歯車２３に一体形成されたスプライン２３ａに噛み合わせると第３速の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられ、駆動歯車２４に一体形成されたスプライン２４ａに噛み合わせると第４速の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられる。
【００２４】
第３の切換機構４３は第５速の駆動歯車２５の隣りに配置されて入力軸１２に固定されたシンクロハブ４３ａと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ４３ｂとを有している。シンクロスリーブ４３ｂを駆動歯車２５に一体形成されたスプライン２５ａに噛み合わせると第５速の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられる。なお、これらの切換機構４１〜４３はシンクロスリーブ４１ｂ〜４３ｂとスプライン３１ａ，３２ａ，２３ａ〜２５ａとを噛み合わせない中立状態に作動させることができる。
【００２５】
また、入力軸１２には後退用の駆動歯車２６が固定される一方、出力軸１４にはシンクロスリーブ４１ｂを介して後退用の従動歯車３６が取り付けられており、それぞれの歯車２６，３６は、アイドラ軸４４に回転自在に設けられたアイドラ歯車４５を介して噛み合うようになっている。このアイドラ歯車４５は、歯車に噛み合う位置と、噛み合いが外れる位置とに移動自在にアイドラ軸４４に装着されており、図示しない切換機構によってアイドラ歯車４５を軸方向に移動し、アイドラ歯車４５を介して駆動歯車２６と従動歯車３６とを噛み合わせると後退段の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられる。
【００２６】
このように各変速歯車列を介して出力軸１４に伝達される動力は、出力軸１４の端部に固定される減速歯車４６を介してディファレンシャル装置４７に伝達される。そして、ディファレンシャル装置４７を介して動力は左右の駆動輪１３に分配され、駆動輪１３は各変速歯車列に応じた駆動トルクで回転駆動される。
【００２７】
また、入力軸１２に平行となって中間軸４８が設けられており、この中間軸４８には第５速の駆動歯車２５に噛み合う出力歯車４９が固定されている。中間軸４８にはバイパスクラッチ５０が設けられており、バイパスクラッチ５０は油圧制御によって入力軸１２からの動力を出力軸１４に伝達する締結状態と遮断する解放状態とに切り換えられる。バイパスクラッチ５０は出力歯車４９に固定されるクラッチハブ５１と、中間軸４８に回転自在に設けられるクラッチドラム５２とを備えている。クラッチドラム５２には入力歯車５３が固定されており。この入力歯車５３は入力軸１２の端部に固定される入力歯車５４に噛み合って設けられている。
【００２８】
クラッチハブ５１とクラッチドラム５２との間には複数のクラッチプレート５１ａ，５２ａが組み込まれており、クラッチドラム５２には油圧ピストン５５が収容されている。油圧ピストン５５を介してクラッチプレート５１ａ，５２ａを相互に押圧することによりバイパスクラッチ５０は締結状態に切り換えられ、押圧を解放することにより解放状態に切り換えられる。バイパスクラッチ５０を介して入力軸１２と出力軸１４とを連結する歯車列の総ギヤ比は、第３速と第４速との間のギヤ比に設定されており、バイパスクラッチ５０を締結状態に切り換えることによって第３速と第４速との中間ギヤ比相当の駆動トルクを出力軸１４に伝達することができる。
【００２９】
図２は自動変速を行うための油圧制御系を示すブロック図である。なお、後退段の設定に用いられる油圧制御系は省略して図示している。図２に示すように、油圧制御系はバイパスクラッチ５０を作動するためのバイパスクラッチアクチュエータ６１と、入力クラッチ１５を作動するための入力クラッチアクチュエータ６２とを有している。また、複数の変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換えるために、セレクトアクチュエータ６３とシフトアクチュエータ６４とを有している。この２つのアクチュエータ６３，６４の直線往復動は、図示しない方向変更機構を介して各切換機構４１〜４３に伝達される。なお、このセレクトアクチュエータ６３は図２に矢印Ａで示すように作動させる切換機構４１〜４３のいずれかを選択し、シフトアクチュエータ６４は矢印Ｂで示すように選択された切換機構４１〜４３を作動させて変速歯車列を動力伝達状態に切り換える。
【００３０】
それぞれのアクチュエータ６１〜６４を駆動する作動油は、電動モータ６５に駆動されるオイルポンプ６６によって供給される。バイパスクラッチアクチュエータ６１には電磁弁ＶＡ１を介して作動油が供給され、入力クラッチアクチュエータ６２には電磁弁ＶＡ２を介して作動油が供給される。また、セレクトアクチュエータ６３には電磁弁ＶＡ３，ＶＡ４を介して作動油が供給され、シフトアクチュエータ６４には電磁弁ＶＡ５，ＶＡ６を介して作動油が供給される。
【００３１】
それぞれの電磁弁ＶＡ１〜ＶＡ６や電動モータ６５は、電子制御ユニットであるＥＣＵ６７からの制御信号によって駆動される。電動モータ６５に駆動されるオイルポンプ６６からの吐出圧は圧力センサ６８により監視されており、吐出される作動油の一部がアキュムレータ６９に蓄圧されることでライン圧の安定化が図られている。また、アキュムレータ６９に蓄えた圧力により、オイルポンプ６６の故障やオイル漏れなど油圧系に障害が生じた場合でも、最低限の非常動作が確保できるようになっている。なお、オイルポンプ６６はエンジン動力により駆動しても良い。
【００３２】
ＥＣＵ６７には各種センサやスイッチから各種信号が入力される。これらの各種センサやスイッチとしては、操舵角センサ７０、加速度センサ７１、車輪回転数センサ７２、スロットル開度センサ７３、エンジン回転数センサ７４、入力軸回転数センサ７５、出力軸回転数センサ７６、インヒビタスイッチ７７などが設けられている。ＥＣＵ６７は入力される各種信号に基づいて車両状況を検出し、必要に応じて各電磁弁ＶＡ１〜ＶＡ６に制御信号を出力する。
【００３３】
つまり、ＥＣＵ６７はバイパスクラッチ制御手段や入力クラッチ制御手段となっており、電磁弁ＶＡ１や電磁弁ＶＡ２に締結信号や解放信号を出力することで、バイパスクラッチ５０や入力クラッチ１５を締結状態や解放状態に切り換えることができる。なお、電磁弁ＶＡ１や電磁弁ＶＡ２としては電磁圧力制御弁が用いられており、バイパスクラッチ５０や入力クラッチ１５を単なる締結状態と解放状態との切り換えだけでなく、半クラッチ状態（滑り制御状態）とすることができる。
【００３４】
以下、図２に示す油圧制御系を用いた自動変速制御について説明する。まず、車両の停止状態から、運転者による図示しないセレクトレバーの操作により走行レンジが選択されると、ＥＣＵ６７からの制御信号の出力によりセレクトアクチュエータ６３とシフトアクチュエータ６４とが駆動され、第１の切換機構４１が切り換えられて変速段が第１速に設定される。次いで、ブレーキペダルが解放されてアクセルペダルが踏み込まれると、ＥＣＵ６７からの締結信号の出力により入力クラッチアクチュエータ６２が駆動され、入力クラッチ１５は締結状態に切り換えられて車両は走行を開始する。なお、セレクトレバーの操作はインヒビタスイッチ７７を介してＥＣＵ６７に入力される。
【００３５】
ＥＣＵ６７には車速やスロットル開度などをパラメータとした変速特性マップが記憶されており、走行中は車速やスロットル開度に応じて変速段が設定される。たとえば、第１速で走行を開始した車両の車速が上昇したときには、ＥＣＵ６７は変速特性マップに従って第２速へのシフトアップを決定する。続いて、ＥＣＵ６７からの制御信号によってシフトアクチュエータ６４が駆動され、第１の切換機構４１が切り換えられて変速段が第２速に設定される。このように、ＥＣＵ６７は変速特性マップに従いながら車両状況に応じた変速段を決定し、この変速段に向けてシフトアップやシフトダウンを適宜行うことになる。なお、車速は車輪回転数センサ７２や出力軸回転数センサ７６からの出力信号に基づき車速検出手段であるＥＣＵ６７によって演算され、スロットル開度やエンジン回転数はスロットル開度センサ７３やエンジン回転数センサ７４からＥＣＵ６７に入力される。
【００３６】
このようなシフトチェンジを実行する際の変速方法としては、入力クラッチ１５を締結状態に維持した状態のもとでバイパスクラッチ５０を締結状態に切り換えながら変速操作を行うクラッチ締結変速と、入力クラッチ１５を解放状態に切り換えながら変速操作を行うクラッチ解放変速との二通りの変速方法が設定されている。なお、二通りの変速方法のいずれを使用するかは、後述するようにＥＣＵ６７により車両状況に応じて決定される。
【００３７】
まず、クラッチ締結変速の変速過程について説明する。たとえば、第１速から第２速にシフトアップする場合には、入力クラッチ１５の締結状態を維持したままバイパスクラッチ５０は徐々に締結され始める。これにより、第１速の変速歯車列を介して出力軸１４に伝達されていた動力が徐々に低下する一方、バイパスクラッチ５０を介して出力軸１４に伝達される動力が徐々に高められる。次いで、第１速の変速歯車列を介して伝達される動力が低下した状態のもとで、シンクロスリーブ４１ｂとスプライン３１ａとの噛み合いが外され、第１の切換機構４１が中立状態に切り換えられる。そして、バイパスクラッチ５０の締結力は更に高められる。
【００３８】
このとき、バイパスクラッチ５０は第３速と第４速との中間ギヤ比相当の駆動トルクで動力を伝達することができるため、第１速での走行で上昇していたエンジン回転数は、上記の中間ギヤ比相当に向けて低下する。そして、エンジン回転数が第２速相当の回転数になった時点で、第１の切換機構４１は第２速側に切り換えられるとともに、バイパスクラッチ５０は徐々に解放される。
【００３９】
また、第２速から第１速にシフトダウンする場合にも、同様にバイパスクラッチ５０が締結される。これにより、変速中駆動トルクの落ち込みが発生し得る切換機構４１〜４３の中立状態において、バイパスクラッチ５０を介して駆動トルクを伝達することができ、良好なシフトフィーリングを得ることができる。なお、クラッチ締結変速は変速後に駆動トルクの差が生じ易い低速段に特に有効であるが、第１速や第２速以外の変速段に変速する際にもバイパスクラッチ５０を締結することによって、駆動トルクの落ち込みが軽減される。
【００４０】
続いて、クラッチ解放変速の変速過程について説明する。たとえば、第１速から第２速にシフトアップする場合には、まず入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられ、第１の切換機構４１が中立状態を経て第２速側に切り換えられる。続いて、入力クラッチ１５や電子制御スロットルが制御され、エンジン回転数を第２速相当の入力軸回転数に同期させた後に、入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられる。
【００４１】
また、第２速から第１速にシフトダウンする場合にも、同様に入力クラッチ１５が解放状態に切り換えられ、第１の切換機構４１が中立状態を経て第１速側に切り換えられた後に、エンジン回転数が第１速相当の入力軸回転数に同期され、入力クラッチ１５が締結状態に切り換えられる。なお、第１速や第２速以外の変速段に変速する際にも同様の過程を経た変速操作が行われる。
【００４２】
このようなクラッチ締結変速とクラッチ解放変速とのいずれを用いて変速操作を行うかは、変速操作判定手段であるＥＣＵ６７に格納される変速プログラムに従って定められる。この変速プログラムは車両状況に応じてクラッチ締結変速とクラッチ解放変速とのいずれを用いるかを定めており、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれているときにはクラッチ締結変速が採用され、アクセルペダルの踏み込みがなされていないときにはクラッチ解放変速が採用される。なお、車両状況とはアクセルペダルの踏み込みの有無に限定されることはなく、車速、エンジン回転数、スロットル開度などの各種パラメータによって定めるようにしても良く、これらのパラメータを用いて複合的に判定するようにして良い。
【００４３】
以下、変速制御装置による変速判定の手順を説明する。図３は自動変速制御における変速判定手順の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１に示すように、バイパスクラッチ５０を用いた変速つまりクラッチ締結変速が可能であるか否かを車両状況に応じて判定する。クラッチ締結変速が実行できる場合にはステップＳ２に進み、現在の車速やスロットル開度より変速操作を許可するか否かが変速特性マップに従って判定される。変速操作が許可されない場合にはそのままルーチンを抜ける一方、変速操作が許可される場合にはステップＳ３に進み、バイパスクラッチ５０を使用したクラッチ締結変速が実行されて変速段が切り換えられる。
【００４４】
また、ステップＳ１において、クラッチ締結変速を実行できないと判定された場合にはステップＳ４に進み、ステップＳ２と同様に、変速操作を許可するか否かが変速特性マップに従って判定される。変速操作が許可されない場合にはそのままルーチンを抜ける一方、変速操作が許可される場合にはステップＳ５に進み、試験等により予め設定されＥＣＵ６７に格納される許容値と現在の舵角とが比較判定される。
【００４５】
ここで、ステップＳ５で判定される舵角とは車輪の舵角であり、舵角検出手段であるＥＣＵ６７によって操舵角センサ７０、加速度センサ７１、車輪回転数センサ７２などからの出力信号に基づいて検出される。たとえば、操舵角センサ７０からはステアリングシャフトの回転角が検出されるため、車輪の舵角を直接的に検出することができる。また、加速度センサ７１からは車両の幅方向の加速度が検出されるため、車両の旋回状態から間接的に車輪の舵角を検出することができ、車輪回転数センサ７２からは左右輪や前後輪の回転数差つまり車輪速比が検出されるため、車両の旋回状態から間接的に車輪の舵角を検出することができる。
【００４６】
ステップＳ５において舵角が許容値を下回る場合、つまり車両が直進状態もしくは緩やかな旋回状態にあると判定された場合には、ステップＳ６に進みクラッチ解放変速が実行されて変速段が切り換えられる。一方、舵角が許容値を上回る場合つまり車両が旋回状態にあると判定された場合には、ステップＳ７に進みクラッチ締結変速が可能であるか否かを再び判定する。クラッチ締結変速が実行できる場合には、ステップＳ３に進みクラッチ締結変速が実行されて変速段が切り換えられる。一方、クラッチ締結変速が実行できない場合には、ステップＳ８に進み、入力クラッチ制御手段であるＥＣＵ６７から入力クラッチ１５に対する解放信号の出力が禁止され、入力クラッチ１５を解放した状態のもとでの変速操作つまりクラッチ解放変速が禁止される。
【００４７】
このように、舵角の大きさを判定することにより、車両が所定の旋回状態にある場合には、入力クラッチ１５を切断した状態のもとでの変速操作を禁止するようにしたので、旋回走行中に駆動トルクの落ち込みを回避することができ、車両の走行安定性を向上させることができる。たとえば、交差点のように旋回半径の小さな走行状況であっても、アンダステアやオーバステアのような車両挙動の不安定化を回避することができる。
【００４８】
図４は自動変速制御における変速判定手順の他の例を示すフローチャートである。このフローチャートは図３のステップＳ５において比較対象となる許容値を車速に応じて変化させたものである。なお、図４においては図３と共通するステップには同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
図４に示すように、ステップＳ１でクラッチ締結変速の実行ができないと判定され、ステップＳ４で変速操作が許可された場合には、続くステップＳ１０において、現在の舵角と車速に応じて変化する許容値とが比較判定される。ここで、ＥＣＵ６７には車速をパラメータとした許容値テーブルが格納されており、この許容値テーブルから車速に応じて比較対象の許容値が選択される。なお、許容値テーブル内の許容値は車速に伴って大きくなるように設定されている。
【００５０】
ステップＳ１０において、選択された許容値を舵角が下回る場合には、ステップＳ６に進みクラッチ解放変速が実行されて変速段が切り換えられる一方、舵角が許容値を上回る場合には、ステップＳ７に進みクラッチ締結変速が可能であるか否かを再び判定する。クラッチ締結変速が実行できる場合には、ステップＳ３に進みクラッチ締結変速が実行されて変速段が切り換えられる。一方、クラッチ締結変速が実行できない場合には、ステップＳ８に進み、ＥＣＵ６７から入力クラッチ１５に対する解放信号の出力が禁止され、入力クラッチ１５を解放した状態のもとでの変速操作つまりクラッチ解放変速が禁止される。
【００５１】
このように、車速に応じて許容値を変化するようにしたので、車速域に応じてクラッチ解放変速を禁止する許容値つまり舵角を設定することができる。特に、車速の増加に伴って許容値が増大するように設定すると、高車速域では自動変速制御において変速操作の禁止を回避することができるため、高車速域で低燃費走行を行うためのシフトアップや、再加速のためのシフトダウンなどを変速特性マップに従って確実に実行することができる。
【００５２】
図５は自動変速制御における変速判定手順の他の例を示すフローチャートである。このフローチャートは図３のステップＳ７とステップＳ８との間においてエンジン回転数の比較判定を行うようにしたものである。なお、図５においては図３および図４と共通するステップには同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
図５に示すように、ステップＳ１でクラッチ締結変速の実行ができないと判定されるとともにステップＳ４で変速操作が許可され、続くステップＳ１０で舵角が許容値を下回ると判定されるとともにステップＳ７で再びクラッチ締結変速の実行ができないと判定された場合には、続くステップＳ２０において変速段を維持した場合のエンジン回転数について判定される。
【００５４】
ステップＳ２０において判定対象となるエンジン回転数は、変速段が維持された場合つまり変速操作を行わなかった場合に推定されるエンジン回転数である。
回転数推定手段であるＥＣＵ６７は、エンジン回転数センサ７４から入力される現在のエンジン回転数、車輪回転数センサ７２や出力軸回転数センサ７６から入力される信号に基づき演算される現在の車速、加速度センサ７１から入力される進行方向の加速度、ＥＣＵ６７に記憶される現在の変速段やギヤ比などから総合的に演算して、変速段を維持した場合のエンジン回転数を推定する。
【００５５】
また、ＥＣＵ６７には試験等により予め設定されるエンジン回転数の許容範囲が格納されており、ＥＣＵ６７は推定されるエンジン回転数と格納される許容範囲とを比較判定することになる。なお、格納される許容範囲としては、走行する上で支障が発生することのないエンジン回転数に定められている。たとえば、変速段を維持することにより、エンジン回転数が低下してエンジンストールのおそれがある場合や、エンジン回転数が上昇してエンジン１１のオーバレブを招くおそれがある場合には許容範囲を外れるようになっている。
【００５６】
ステップＳ２０において、推定されるエンジン回転数が許容範囲を外れ、エンジンストールやオーバレブの危険性があると認められる場合には、ステップＳ３に進みクラッチ解放変速が実行されて変速段が切り換えられる。一方、推定されるエンジン回転数が許容範囲に収まることで危険性がないと認められる場合には、ステップＳ８に進み、ＥＣＵ６７から入力クラッチ１５に対する解放信号の出力が禁止され、入力クラッチ１５を解放した状態のもとでの変速操作つまりクラッチ解放変速が禁止される。
【００５７】
このように、変速操作を行わずに変速段を維持した場合のエンジン回転数を推定し、推定されたエンジン回転数とＥＣＵ６７に記憶されるエンジン回転数の許容範囲とを比較判定するようにしたので、変速禁止により走行上支障をきたす場合には変速操作を許可することができる。これにより、変速操作の禁止によるエンジンストールやオーバレブの発生を回避することができ、たとえば交差点等により車速が低下している場合であっても、舵角に応じた変速禁止制御を安全に適用することができる。
【００５８】
これまで説明したように、図３から図５のフローチャートに従って行われる変速判定は、図１に示す自動変速機１０つまり入力クラッチ１５とバイパスクラッチ５０とを備えた自動変速機１０に適用されるものであるが、バイパスクラッチ５０を持たない自動変速機に対しても本発明の変速制御装置による変速判定を適用することができる。
【００５９】
以下、バイパスクラッチ５０を持たない自動変速機の変速制御装置による変速判定の手順を説明する。この自動変速機の変速制御装置に設けられる油圧制御系としては、図２に示す油圧制御系のうち、電磁弁ＶＡ１とバイパスクラッチアクチュエータ６１とを除いた油圧制御系となる。また、自動変速機はバイパスクラッチ５０を備えないため、実行される変速方法としては前述のクラッチ解放変速のみとなる。
【００６０】
図６は自動変速制御における変速判定手順の一例を示すフローチャートであり、図６においては図３と共通するステップには同一の符号を付してその説明を省略する。図６に示すように、ステップＳ４で変速操作が許可されない場合には、ステップＳ８に進み変速操作を行わずにルーチンを抜ける一方、変速操作が許可される場合には、ステップＳ５に進み許容値と舵角とが比較判定される。
【００６１】
ステップＳ５において舵角が許容値を下回る場合には、ステップＳ６に進みクラッチ解放変速が実行されて変速段が切り換えられる。一方、舵角が許容値を上回る場合には、ステップＳ８に進み、ＥＣＵ６７から入力クラッチ１５に対する解放信号の出力が禁止され、入力クラッチ１５を解放した状態のもとでの変速操作つまりクラッチ解放変速が禁止される。
【００６２】
図７は自動変速制御における変速判定手順の他の例を示すフローチャートであり、図７においては図４と共通するステップには同一の符号を付してその説明を省略する。図７に示すように、ステップＳ４で変速が許可されない場合には、ステップＳ８に進み変速操作を行わずにルーチンを抜ける一方、変速操作が許可された場合には、ステップＳ１０に進み車速に応じて変化する許容値と現在の舵角とが比較判定される。
【００６３】
ステップＳ５において、車速に応じた許容値を舵角が下回る場合には、ステップＳ６に進みクラッチ解放変速が実行されて変速段が切り換えられる一方、車速に応じた許容値を舵角が上回る場合には、ステップＳ８に進み、ＥＣＵ６７から入力クラッチ１５に対する解放信号の出力が禁止され、入力クラッチ１５を解放した状態のもとでの変速操作つまりクラッチ解放変速が禁止される。
【００６４】
図８は自動変速制御における変速判定手順の他の例を示すフローチャートであり、図８においては図５と共通するステップには同一の符号を付してその説明を省略する。図８に示すように、ステップＳ４で変速が許可されない場合には、ステップＳ８に進み変速操作を行わずにルーチンを抜ける一方、変速操作が許可された場合には、ステップＳ１０に進み車速に応じて変化する許容値と現在の舵角とが比較判定される。
【００６５】
ステップＳ１０において、車速に応じた許容値を舵角が下回る場合には、ステップＳ６に進みクラッチ解放変速が実行されて変速段が切り換えられる一方、車速に応じた許容値を舵角が上回る場合には、続くステップＳ２０で変速段を維持した場合のエンジン回転数について判定される。
【００６６】
ステップＳ２０において、ＥＣＵ６７により推定されたエンジン回転数とＥＣＵ６７に格納された許容範囲とが比較判定され、エンジンストールやオーバレブの危険性があると認められる場合には、ステップＳ３に進みクラッチ解放変速が実行されて変速段が切り換えられる。一方、推定されるエンジン回転数が許容範囲に収まることで危険性がないと認められる場合には、ステップＳ８に進み、ＥＣＵ６７から入力クラッチ１５に対する解放信号の出力が禁止され、入力クラッチ１５を解放した状態のもとでの変速操作つまりクラッチ解放変速が禁止される。
【００６７】
このように、変速方法がクラッチ解放変速のみとなる自動変速機であっても、舵角の大きさを判定することにより、車両が所定の旋回状態にある場合には、入力クラッチ１５を切断した状態のもとでの変速操作を禁止するようにしたので、旋回走行中に駆動トルクの落ち込みを回避することができ、車両の走行安定性を向上させることができる。たとえば、交差点のように旋回半径の小さな走行状況であっても、アンダステアやオーバステアのような車両挙動の不安定化を回避することができる。
【００６８】
また、車速に応じて許容値を変化させるようにすると、車速域に応じてクラッチ解放変速を禁止する舵角を設定することができる。特に、車速の増加に伴って許容値が増大するように設定すると、高車速域では自動変速制御において変速操作の禁止が発生しないため、高車速域で低燃費走行を行うためのシフトアップや、再加速のためのシフトダウンを変速特性マップに従って確実に実行することができる。
【００６９】
さらに、変速段を維持した場合のエンジン回転数を推定し、このエンジン回転数が許容範囲に収まるか否かを比較判定するようにしたので、変速禁止により走行上支障をきたす場合には変速操作を許可することができ、変速操作の禁止によるエンジンストールやオーバレブの発生を回避することができる。
【００７０】
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ことはいうまでもない。たとえば、入力クラッチ１５やバイパスクラッチ５０は油圧を駆動源としているが、たとえば、電磁クラッチのようにＥＣＵ６７からの電流制御によって駆動されるクラッチを用いるようにしても良い。
【００７１】
また、図示する自動変速機１０は、横置きに搭載される前輪駆動用であるが、後輪駆動用や４輪駆動用の自動変速機であっても良く、縦置きに搭載される自動変速機であっても良い。さらに、図示する自動変速機１０は１つのバイパスクラッチ５０を備えているが、複数のバイパスクラッチ５０を設けるようにしても良いことはいうまでもない。
【００７２】
なお、図５および図８に示すフローチャートでは、ステップＳ１０において車速に応じて変化する許容値と現在の舵角とが比較判定されているが、固定値としての許容値と現在の舵角とを比較判定するようにしても良い。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によれば、舵角の大きさを判定することにより、車両が所定の旋回状態にある場合には、入力クラッチを切断した状態のもとでの変速操作を禁止するようにしたので、旋回走行中に駆動トルクの落ち込みを回避することができ、車両の走行安定性を向上させることができる。
【００７４】
また、車速に応じて許容値を変化させるようにしたので、車速域に応じてクラッチ解放変速を禁止する舵角を設定することができる。これにより、入力クラッチを切断した状態のもとでの変速操作を禁止する車速域では、変速特性マップに従う通常の変速操作を確実に行うことができる。
【００７５】
さらに、変速段を維持した場合のエンジン回転数を推定し、このエンジン回転数が許容範囲に収まるか否かを比較判定するようにしたので、変速操作の禁止による走行上の支障を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である変速制御装置によって変速制御される自動変速機を示すスケルトン図である。
【図２】油圧制御系を示すブロック図である。
【図３】自動変速制御における変速判定手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】自動変速制御における変速判定手順の他の例を示すフローチャートである。
【図５】自動変速制御における変速判定手順の他の例を示すフローチャートである。
【図６】自動変速制御における変速判定手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】自動変速制御における変速判定手順の他の例を示すフローチャートである。
【図８】自動変速制御における変速判定手順の他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０自動変速機
１２入力軸
１４出力軸
１５入力クラッチ
２１〜２６駆動歯車
３１〜３６従動歯車
４１第１の切換機構（切換機構）
４２第２の切換機構（切換機構）
４３第３の切換機構（切換機構）
５０バイパスクラッチ
６７ＥＣＵ（入力クラッチ制御手段，舵角検出手段，車速検出手段，回転数推定手段）

Claims

複数の駆動歯車を備える入力軸と、
前記入力軸に平行に設けられ、前記駆動歯車に噛み合って変速歯車列を形成する複数の従動歯車を備える出力軸と、
エンジンと前記入力軸との間に設けられ、前記入力軸に動力を伝達する締結状態と遮断する解放状態とに切り換えられる入力クラッチと、
前記変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換える切換機構と、
車輪の舵角を検出する舵角検出手段と、
変速操作を行う際に、前記舵角が許容値を下回るときには前記入力クラッチに解放信号を出力する一方、前記舵角が許容値を上回るときには解放信号の出力を禁止する入力クラッチ制御手段とを有し、
前記舵角が許容値を上回るときには、前記入力クラッチを解放した状態のもとでの変速操作を禁止することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
請求項１記載の自動変速機の変速制御装置において、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、変速操作に際し前記入力軸から前記出力軸に動力を伝達する締結状態と遮断する解放状態とに切り換えられるバイパスクラッチを有し、
前記入力クラッチ制御手段は、前記舵角が許容値を上回るとともに前記バイパスクラッチを締結しない変速操作が判定されたときには、前記入力クラッチに対する解放信号の出力を禁止することにより、前記入力クラッチを解放した状態のもとでの変速操作を禁止することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
請求項１または２記載の自動変速機の変速制御装置において、
車速を検出する車速検出手段を有し、前記許容値は車速に応じて設定されることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動変速機の変速制御装置において、
変速段を維持した際のエンジン回転数を推定する回転数推定手段を有し、
前記入力クラッチ制御手段は、前記舵角が許容値を上回るとともに前記エンジン回転数が許容範囲に収まるときには、前記入力クラッチに対する解放信号の出力を禁止することにより、前記入力クラッチを解放した状態のもとでの変速操作を禁止することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。