JP3219103B2 - 変速機の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は走行機械や建設機械等
における変速機の制御方法に関し、特に主変速機および
副変速機から成る２段構成のクラッチを持つ変速機にお
いて変速時のショックを低減させかつクラッチの耐久性
を向上させるための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】変速機の入力軸側（トルクコンバータ２
側）にある第１段目のクラッチ（副変速機）と同変速機
の出力軸側にある第２段目のクラッチ（主変速機）とを
具えたトランスミッションにおいては、これら副変速機
側のクラッチと主変速機側のクラッチとの組合わせで速
度段を選択するようになっている。トルコン２の入出力
軸間にはそれらの軸を直結させるロックアップクラッチ
６が介在されている。

【０００３】従来、この種変速機における１つの変速方
法としては、図８に示すように、変速の際これら副変速
機側のクラッチ（High，Low）および主変速機側のクラ
ッチ（１st,２nd）のオンしようとするクラッチ（Low，
２nd）に対して圧油を同時（時刻ｔ0）に供給するよう
にして、これらオンクラッチの係合をほぼ同時（この場
合は副変速機側のクラッチのほうが容量が小さいので通
常は副変速機が先に係合する）に行なうようにしてい
た。すなわち、この従来方式では変速時２つのクラッチ
に対し油を同時に供給開始する。

【０００４】しかし、この従来方式においては、ポンプ
吐出量が十分ある場合にはよいが、ポンプ吐出量が２つ
のクラッチ容量に比べて少ない場合には、フィリングタ
イムすなわちトルクオフの時間が全般に延びるととも
に、このトルクオフなどを原因として図（ｅ）に示すよ
うな大きな変速ショックを生じるという問題がある。

【０００５】また、他の従来方式として、図９に示すよ
うに、主変速機側の切替え（１st→２nd）より副変速機
側の切替え（High→Low）を早くするものがある。しか
し、この従来方式では、Lowクラッチがフィリング終了
した時点ｔ1に主変速機側のオフクラッチである１stク
ラッチの圧が立っているために、増速の２速（Ｈ１）→
３速（Ｌ２）のはずが２速（Ｈ１）→１速（Ｌ１）→
３速（Ｌ２）という変速を行なってしまい、同図（ｅ）
に示すような正、負の変速ショックを生じてしまう。な
お、この場合は、LowクラッチをＬ、Highクラッチを
Ｈ、１stクラッチを１、２ndクラッチを２と略し、Ｌ
１，Ｈ１， Ｌ２，Ｈ２をそれぞれ１速，２速，３速，
４速に対応させている。

【０００６】さらに、図１０は、全てのクラッチＨ，
Ｌ，１，２に電子式の圧力制御弁を各別に設けた構成に
おいて、オンしようとする正副両クラッチ（Ｌ，２）に
対して圧油を同時（時刻ｔ2）に供給し、副変速機側の
Ｌクラッチが早くフィリングを終了（ｔ3）した場合を
示すものであり、この場合も主副変速機のフィリング終
了の時間差により先の図９に示した場合と同様の現象が
発生する。

【０００７】そこで本発明者等は、特願昭６３−１３３
７４３号を提案し、この提案によって図１１に示すよう
な変速制御を行う事によって前述した変速ショックを低
減させるようにしている。

【０００８】すなわちこの技術によれば、Ｌ１，Ｈ１，
Ｌ２，Ｈ２がそれぞれ１速、２速、３速、４速となる２
段クラッチ構成において、まず主変速機の切替え（１st
→２nd）を行ない、主変速機側のオンクラッチのフィリ
ングが終了した時点で、副変速機のオンクラッチのフィ
リングを開始し、このフィリング終了後は副変速機側の
クラッチ圧を急峻なビルドアップ率で立上げ、主変速機
側が係合終了する前に副変速機側の係合を終了させるよ
うにしている。

【０００９】この制御によれば、例えば２速（Ｈ１）か
ら３速（Ｌ２）へのシフトアップのとき、ほんの一瞬４
速（Ｈ２）を経由する２速→４速→３速という変速とな
るが、この場合の経由速度段はシフトアップ側の速度段
でありまたその経由時間も従来に比べて極く短かいの
で、出力軸トルクには図１１(i)に示すように逆側の変
速ショックは生じず、１回の変速ショックのみのトルク
変動となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この制御においては、
主副の係合開始時点を主変速機側を先として時間差を付
けてはいるものの、主変速機側が係合終了する前に副変
速機側の係合を終了させるようにしているので、結局は
主及び副変速機が同時期に油圧漸増を行う事になると共
に、主変速機に関していえば副変速機の係合終了の間油
圧漸増を行っていなくてはいけないので、係合に要する
時間が非常に長くなってしまう。

【００１１】このため、この制御によれば、係合の負荷
が主副変速機にうまく分担されず、係合の負荷が主変速
機側に片寄ってかかることになり、主変速機の耐久性が
悪いという問題があった。

【００１２】その理由を説明すると、本変速システムの
ようにトルコン２とロックアップクラッチ付きのトラン
スミッションにおいては、図７に示したように、一般的
なイナーシャの大小関係は、Ｉin＜Ｉmid＜（Ｉout＋車
体慣性）であり、このシステムにおいては、変速時には
ロックアップクラッチをオフにするので、変速期間の間
はトルコンのｅ値（トルコン入力軸回転数／トルコン出
力軸回転数）が１．０付近であり、トランスミッション
に対してはトルコンからのトルクの流入が少ない状況で
あるため、変速時においては、主変速機の両側には大き
なイナーシャＩmid、（Ｉout＋車体慣性）があるが、副
変速機の片側には比較的小さなイナーシャＩinしかない
為に副変速機は僅かな係合量でクラッチが係合してしま
うからである。

【００１３】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、クラッチで発生する負荷を主副変速機で分担
させる事によりトランスミッション全体の耐久性を向上
させるとともに、逆変速ショックの無いスムーズな変速
をなし得る変速機の制御方法を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段及び作用】この発明では、
複数の副変速クラッチと複数の主変速クラッチとを有
し、副変速クラッチと主変速クラッチとの組み合わせで
速度段を選択するトランスミッションと、このトランス
ミッションの複数のクラッチに対し個別に接続され、入
力された電気指令に対応する油圧を当該クラッチに発生
させる複数の圧力制御弁とを具え、変速時係合しようと
するクラッチが前記副変速クラッチおよび主変速クラッ
チの両方であるとき、まず係合しようとする主変速クラ
ッチに対応する圧力制御弁を作動し、その後この主変速
クラッチのフィリングタイムの終了を確認した時点で、
現在係合中の主変速クラッチおよび副変速クラッチに対
応する圧力制御弁をオフするとともに係合しようとする
副変速クラッチに対応する圧力制御弁を作動して圧油を
この副変速クラッチに供給し更に前記フィリング終了を
確認した主変速クラッチのクラッチ圧を漸増するように
した変速機の制御方法において、前記副変速クラッチの
フィリングが終了するとその後この副変速クラッチの油
圧を所定の低圧に保持すると共に、この後前記主変速ク
ラッチの係合を検出した時点で副変速クラッチのクラッ
チ圧を漸増制御するようにしている。

【００１５】なお、現在係合中の副変速クラッチのオフ
時期は、副変速クラッチのフィリング終了の確認直後に
するようにしてもよい。

【００１６】かかる本発明によれば、主変速クラッチか
らクラッチの係合を開始し、この主変速クラッチのフィ
リングが終了した時点で副変速クラッチの係合を開始す
ると共に、その後副変速クラッチは低圧を保持して主変
速クラッチの係合終了を速やかに行い、この主変速クラ
ッチの係合が確認された後に副変速クラッチの油圧漸増
制御を行って副変速クラッチ側の係合を終了させる。

【００１７】すなわち、まず主変速機側を係合終了させ
るてクラッチの負荷を低減し、その後副変速機側におい
て残りのクラッチ負荷を肩代わりするようにして、クラ
ッチ負荷を主副変速機で分担させる。

【００１８】

【実施例】以下この発明を添付図面に示す実施例に従っ
て詳細に説明する。

【００１９】図３にこの発明を適用する変速システムを
示す。

【００２０】図３において、エンジン１の出力はトルク
コンバ―タ（トルコン）２を介してトランスミッション
３に伝達され、トランスミッション３の出力は差動装
置、終減速機４を介して駆動輪５に伝えられる。トルコ
ン２の入出力軸間にはそれらの軸を直結させるロックア
ップクラッチ６が介在されている。

【００２１】エンジン１にはその回転数ｎ1に対応した
数の信号を出力するエンジン回転センサ７が、またトラ
ンスミッション３にはその入力軸、中間軸および出力軸
の回転数ｎ2，ｎ3，ｎ4に対応した数の信号を出力する
回転センサ８、９及び１５が各々設けられており、これ
らセンサの出力はコントロ―ラ１０に加えられる。

【００２２】スロットル量センサ１１はスロットルペダ
ルの踏込量を検出しこの踏込量を示す信号Ｓをコントロ
―ラ１０へ入力する。車重センサ１２は車重Ｉ（積載物
重量）を検出しこの検出値をコントロ―ラ１０へ入力す
る。シフトセレクタ１３はシフトレバ―１４によって選
択されたシフトポジション（Ｒ，Ｎ，Ｄ，１…）を示す
信号をコントロ―ラ１０に入力する。

【００２３】トランスミッション３はトルクコンバ―タ
２の出力軸に連結される１段目の副変速クラッチＨ（Hi
gh）およびＬ（Low）とトランスミッション３の出力軸
に連結される２段目の主変速クラッチ１stおよび２ndを
有し、副変速機側のクラッチＨ，Ｌと主変速機側のクラ
ッチ１st，２ndとの組合わせで速度段を（Ｌ１：１速、
Ｈ１：２速、Ｌ２：３速、Ｈ２：４速）選択する。

【００２４】これらのクラッチに圧油を供給するクラッ
チ圧油供給装置２０は、図４に示す如く、油圧ポンプ２
１、リリ―フバルブ２２の他に、上記クラッチＨ，Ｌ，
１stおよび２ndに油圧を作用させるクラッチ油圧制御バ
ルブ３１，３２，３３および３４を各クラッチ毎に各別
に備えている。また、ロックアップクラッチ６も、同ク
ラッチに油圧を作用させる電子式の圧力比例制御弁３５
を具えており、これらバルブ３１〜３５はコントロ―ラ
１０からの電気指令によって夫々独立に作動される。

【００２５】図５は、上記クラッチ油圧制御バルブ３１
〜３４の構成を示すもので、このクラッチ油圧制御バル
ブ３１〜３４は、図４にも示すように、それぞれクラッ
チ油圧を制御する圧力制御弁３０１と、流量検出弁３０
２と、フィリング終了検出用のセンサ部３０３とで構成
されている。圧力制御弁３０１はコントロ―ラ１０によ
って制御され、またセンサ部３０３の検出信号はコント
ロ―ラ１０に入力される。

【００２６】このクラッチ油圧制御バルブ３１〜３４は
入力ポ―ト３１０を介してポンプ２１からの油を流入
し、出力ポ―ト３１１を介してクラッチへ油を供給す
る。ポ―ト３１２は閉塞され、またポ―ト３１３，３１
４はドレンポ―トである。

【００２７】電子式圧力制御弁３０１はスプ―ル３１５
を有し、このスプ―ル３１５の右端は比例ソレノイド３
１６のプランジャ３１７に当接され、左端にはバネ３１
８が設けられている。スプ―ル３１５とピストン３１９
によって画成された油室３２０にはスプ―ル３１５内に
形成された油路３２１を介して油路３２２の油圧がフィ
―ドバックされている。

【００２８】流量検出弁３０２はスプ―ル３２５を有
し、このスプ―ル３２５によって油室３２６，３２７お
よび３２８を画成する。このスプ―ル３２５の油室３２
７，３２８間にはオリフィス３３０が形成してある。こ
のスプ―ル３２５は３つの異なる受圧面積Ａ1，Ａ2、お
よびＡ3を有するよう構成され、これら面積間にはＡ1＋
Ａ3＞Ａ2、かつＡ2＞Ａ3の関係を持たせている。このス
プ―ル３２５の左端にはバネ３３１が、右端にはバネ３
３２が設けられており、このスプ―ル３２５は油室３２
７，３２８に圧力がたっていないときにはバネ３３１お
よび３３２の各自由長の位置で図５に示す中立位置を保
持するようになっている。すなわちこの場合、バネ３３
１はスプ―ル３２５の戻しバネとして作用し、またバネ
３３２はクラッチ油圧検出のための圧設定用バネとして
働く。

【００２９】バルブボディ３３３の上部右側には金属製
の検出ピン３３４が設けられ、この検出ピン３３４によ
りスプ―ル３２５がバネ３３２のバネ力に抗して図５に
示す中立位置から更に右に移動したことを検出する。こ
の検出ピン３３４はカバ―３３５によって絶縁シ―ト３
３６を介してボディ３３３に取付けられており、この検
出ピン３３４からはリ―ド線３３７が引き出されてい
る。

【００３０】このリ―ド線３３７は直列接続された抵抗
Ｒ1およびＲ2間のａ点に接続されている。これら抵抗Ｒ
1，Ｒ2間には所定の直流電圧Ｖ（例えば１２Ｖ）が印加
されており、またボディ３３３はア―スされている。

【００３１】かかる構成のバルブ３１〜３４の作用を図
６のタイムチャ―トを参照して説明する。

【００３２】尚、図６において、(a)はコントロ―ラ１
０からの指令電流Ｉ、(b)は油室３２８の油圧（クラッ
チ圧）、(c)はセンサ３０３の出力を示すものである。

【００３３】クラッチを係合しようとする場合、コント
ロ―ラ１０は該当するクラッチ油圧制御バルブのソレノ
イド３１６にトリガ指令を入力し、その後指令電流Ｉを
クラッチ油圧初期圧に対応する所定の初期圧指令電流に
降下させ、この状態でフィリング終了時まで待機する
（図６(a)参照）。

【００３４】前記トリガ指令の入力により、圧力制御弁
３０１のスプ―ル３１５が左方向に移動し、ポンプから
の油は入力ポ―ト３１０、油路３２２を介して流量検出
弁３０２の油室３２７に流入する。油室３２７に入った
油は、オリフィス３３０を介して油室３２８へ流入し、
出力ポ―ト３１１を介してクラッチへ流れ込む。このと
きオリフィス３３０によって油室３２７と３２８との間
に差圧が発生するのでスプ―ル３２５は左行する。

【００３５】この結果、流量検出弁３０２は開となり、
油路３２９に流入したポンプからの油は油室３２６を介
して油室３２７に流入し、その後、オリフィス３３０、
油室３２８、出力ポ―ト３１１を介してクラッチへ流入
する。この油の流れはクラッチパックが油で充満される
まで続く。

【００３６】ここで、スプ―ル３２５が図５に示す中立
位置にあるとき、およびスプ―ル３２５が該中立位置よ
り左に移動しているフィリングタイムｔfの期間中に
は、スプ―ル３２５は検出ピン３３４から離間してい
る。

【００３７】このため、この状態においてはａ点の電位
は図６(c)に示す如く電圧Ｖを抵抗Ｒ1，Ｒ2で分圧した
電圧値となっている。

【００３８】クラッチパックが油で充満するとフィリン
グ終了となり、もはや油が流れなくなるのでオリフィス
３３０前後に差圧がなくなる。

【００３９】したがって、スプ―ル３２５はバネ３３１
の復帰力にスプ―ル３２５の受圧面積差（Ａ1＋Ａ3−Ａ
2）による力を加えた力で右方向に移動する。

【００４０】このスプ―ル３２５の復帰の際、ポンプか
らの油圧が油路３２９、油室３２７、オリフィス３３
０、油室３２８等を介してクラッチ油圧にかかり、この
結果図６(b)に示すようなオ―バ―シュ―ト圧が発生す
る。

【００４１】ここで、前記バネ３３２のバネ定数は図６
(b)に示す如く前記オ―バ―シュ―ト圧より小さな圧力
値Ｔhに設定してある。

【００４２】したがってこの復帰動作の際スプ―ル３２
５は図５に示す中立位置まで右行した後、前述のシュ―
ト圧によってバネ３３２の付勢力に打勝って更に右行
し、その右端面が検出ピン３３４に接触する。

【００４３】この結果、検出ピン３３４はスプ―ル３２
５を介してア―スされたボディ３３３と導通することに
なるので、ａ点電位は図６(c)に示す如く零まで降下
し、ａ点には電圧は現われなくなる。

【００４４】このａ点電位はコントロ―ラ１０に入力さ
れており、コントロ―ラ１０は、該ａ点電位の立下がり
をもってフィリング終了を判定する。このフィリング終
了を判定すると、コントロ―ラ１０は直ちに当該クラッ
チに対する指令電流Ｉを初期圧指令電流値から除々に増
大させてゆく（図６(a)）。

【００４５】この結果、当該クラッチのクラッチ圧は図
６(b)に示す如く前記オ―バ―シュ―ト圧値から初期圧
に降下した後、漸増されてゆく。したがって、スプ―ル
３２５はピン３３４に接した状態から一旦中立位置方向
へ左行する。その後、クラッチ圧は、漸増されていくの
で、ある時点においてバネ３３２の設定圧Ｔhを超え
る。この結果、スプ―ル３２５はバネ３３２の付勢力に
打勝って再び右行し、その右端面を検出ピン３３４に接
触する。この為、ａ点電位は再び零まで降下し、以後こ
の零レベルを維持することになる。

【００４６】すなわちａ点電位は、クラッチに設定圧Ｔ
h以上の圧がたっているとき零となり、クラッチ圧が設
定圧Ｔh以下のとき所定の電圧値となるので、コントロ
―ラ１０はこのａ点電位をモニタすることでフィリング
終了検知のみならず、クラッチ圧の有無すなわちクラッ
チの係合状態を知ることができる。

【００４７】次に、かかる構成におけるコントロ―ラ１
０の変速制御を図１のフロ―チャ―トおよび図２のタイ
ムチャ―トを参照して説明する。

【００４８】コントロ―ラ１０は、エンジン回転センサ
７およびスロットル量センサ１１の各出力に基づいて変
速すべきか否かを判定しており、変速を行なう場合、こ
の変速が主変速機（１st←→２nd)および副変速機（Ｈ
←→Ｌ）の両方の切替えによるものか否かを判定し（ス
テップ１００）、両方の切替えである場合以下のクラッ
チ制御を実行する。

【００４９】いま、例えば１stクラッチおよびHighクラ
ッチが係合されて２速が選択されているとし、２速→３
速へのシフトアップを仮定する。３速では２ndクラッチ
およびLowクラッチを係合する。

【００５０】変速開始に伴ない、コントロ―ラ１０はま
ず主変速機側のオンクラッチ２ndのクラッチ油圧制御バ
ルブ３４に対して圧油供給を開始する（ステップ１１
０、図２時刻ｔ1）。この際、コントロ―ラ１０はクラ
ッチ２ndのクラッチ油圧制御バルブ３４のソレノイド
に、図２(b)に示すような指令値パタ―ンを加える。こ
の指令値パタ―ンにおいては、初め高レベルの指令を与
えることにより大流量の油をクラッチに入力してフィリ
ング終了を早めるとともに、その後のフィリング終了前
に指令圧を低レベルに下げることによりクラッチ係合初
期圧を低く維持し、変速ショックを抑えるようにしてい
る。

【００５１】コントロ―ラ１０はこの後上記主変速クラ
ッチ２ndに接続したバルブ３４のフィリング検出センサ
３０３の出力からフィリング終了を確認し（ステップ１
２０）、このセンサ３０３から前述のフィリング終了検
出信号が入力された時点（図２時刻ｔ2）で以下の５つ
の制御(a) (b) (c) (d) (e) を実行する（ステップ１３
０）。

【００５２】(a) 係合中であった主変速クラッチ１stの
バルブ３３をオフする（図２(a)） (b) 上記フィリング終了が検出された主変速クラッチ２
ndの油圧を緩やかなビルドアップ率で漸増する（図２
(b)(c)）。

【００５３】(c) 次に係合する副変速機側のクラッチＬ
のバルブ３２に対して圧油供給を開始する（図２(e)
(f)）。

【００５４】(d) 係合中の副変速機側のクラッチＨのバ
ルブ３１をオフする（図２(d)実線）。

【００５５】(e) ロックアップクラッチ６の圧力制御弁
３５をオフする（図２(j)）。

【００５６】ここで、上記(a)(b)の主変速機側の制御に
おいては、オフしようとするクラッチ１stの油圧Ｐ1
（図２(a)）およびオンしようとするクラッチ２ndの油
圧Ｐ2（図２(b)）を適当な値に設定することにより変速
直前とフィリング終了時におけるトランスミッション３
の出力軸トルクを等しくするようにして変速ショックを
防止するようにしている。

【００５７】すなわち、変速ショックは変速直前と変速
直後におけるトランスミッション３の各出力トルクの差
によって生じる。それ故、このトルク差が無くなるよう
に変速を行なえば変速ショックを防止することができ
る。

【００５８】図３に示したトルコン２の入力軸および出
力軸の回転数ｎ1，ｎ2は回転数センサ７，８によって夫
々検出されており、したがってそれらの回転数の比ｅ＝
ｎ2／ｎ1を求めることにより、トルコン２の性能を表わ
すプライマリ係数（ＳＴＰ）およびトルク比（ＳＴ）が
算出できる。

【００５９】そして、トルコン入力トルクＴpが Ｔp＝ＳＴＰ・（ｎ1／1000） …（１） と表され、またトルコン出力トルクＴtが Ｔt＝Ｔp・ＳＴ …（２） と表わされることから、これらの各式と上記係数（ＳＴ
Ｐ）およびトルク比（ＳＴ）とに基づいてトルコン出力
トルクＴtの値を算出することができる。

【００６０】しかして、上記変速指令が出された時点ｔ
0でのトルコン出力トルクＴtを求めることにより、下式
に基づいて同時点ｔ0でのトランスミッション３の出力
軸のトルクＴBを求めることができる。

【００６１】 ＴB ＝Ｇ・Ｔt …（３） 但し、Ｇ；トランスミッション３全体のギア比 一方、２ndクラッチのフィリング終了時ｔ1におけるク
ラッチの摩擦トルクＴcは、 Ｔc＝Ｋc・μ・Ｐ …（４） 但し、Ｋc；ｔ1時のクラッチ係数 μ；ｔ1時のクラッチ摩擦係数であり、これはクラッチ
ディスクの相対回転速度Ｖの関数となる Ｐ；クラッチ油圧 と表わされる。そして、この摩擦トルクＴcは、下式(5)
に基づいて時刻ｔ1におけるトランスミッション３の出
力軸トルクＴAに換算することができる。

【００６２】 ＴA＝Ｇ′・Ｔc ＝Ｋc・μ・Ｇ′・Ｐ …（５） 但し、Ｇ′；ｔ1時における被係合クラッチと変速機の
出力軸との間のギア比 変速時のトルク変動を防止するには(3)式に示した時刻
ｔ0での変速機出力軸トルクｔBと、(5)式に示した時刻
ｔ1の同トルクＴAが等しくなればよい。そして、この条
件ＴB＝ＴAを満足する被係合クラッチのクラッチ油圧は
(3),(5)式から Ｐ＝（Ｇ・Ｔt）／（Ｋc・μ・Ｇ′）…（６） と表わされる。

【００６３】なお、上式(6)に示すクラッチ摩擦係数μ
は、クラッチディスク相対回転数の関数であるので予め
知ることは不可能である。しかし、上記変速開始時のデ
ィスク相対回転数は、センサ８によって検出されるトル
コン出力軸回転数ｎ2と変速前後のトランスミッション
３のギア比とセンサ９によって検出される出力軸回転数
ｎ4とから求められるので摩擦係数μを得ることができ
る。

【００６４】よって、コントロ―ラ１０は前記(6)式に
基づいて変速用クラッチ２ndに作用されるべき油圧Ｐ2
を演算し、この油圧値Ｐ2を２ndクラッチに作用させる
ようにする。

【００６５】尚、上記１stクラッチに作用させる油圧Ｐ
1は、フィリングタイム期間中ｔ0〜ｔ1の出力トルク値
を維持することができる値であればよく、この油圧値Ｐ
1も前記(3)式および(5)式に準じて求めることができ
る。

【００６６】次に、前述した(c)(d)の副変速機側の制御
においては、前記主変速機側の制御同様、指令値パタ―
ンを初め高レベルにすることにより大流量の油をクラッ
チに入力してフィリング終了を早めるとともに、その後
のフィリング終了前に指令圧を低レベルに下げることに
よりクラッチ係合初期圧を低く維持し、変速ショックを
抑えるようにしている。またオフしようとするクラッチ
Ｈも、この場合主変速クラッチ２ndのフィリングが終了
した時刻ｔ1で即座にオフするようにしている。すなわ
ち、この時点ｔ1においてはトランスミッション３の中
間軸に慣性エネルギ―が溜っているため、クラッチＨを
時刻ｔ1でオフするようにしても、通常はトルクオフは
発生しない。なお、前記中間軸へ慣性エネルギ―が小さ
いタイプのトランスミッションにおいては、第２図(d)
に破線で示すようにクラッチＬのフィリングが終了する
まではある程度の油圧に保ったほうが望ましい。

【００６７】次に、コントロ―ラ１０は圧油の供給を開
始した副変速クラッチＬに接続されたバルブ３２のフィ
リング検出センサ３０３の出力に基づきフィリング終了
を判定し（ステップ１４０）、このセンサ３０３からフ
ィリング終了検出信号が入力された後も（第２図時刻ｔ
2）、クラッチ油圧を所定の低圧に保持するようにして
いる（ステップ１５０）。

【００６８】この低圧保持状態でコントローラ１０は、
主変速クラッチ２ndが係合が終了したことを検出する
（ステップ１６０）。

【００６９】この検出方法としては、(1)回転センサ
９、１５の検出信号ｎ4、ｎ3から主変速機の相対回転数
（ｎ4・Ｇ−ｎ3、Ｇ；主変速機のギア比）を求め、この
相対回転数がゼロになった時点を主変速機係合終了時点
として検出する方法、(2)係合開始時点またはフィリン
グ終了時点から係合終了時点までに要する時間を予め実
車テストなどで調べておき、タイマ管理により主変速機
係合終了時点を検出する方法などがある。

【００７０】コントローラ１０は、主変速クラッチ２nd
が係合が終了したことを検出すると（時刻ｔ3）、この
時点で副変速クラッチＬの油圧ビルドアップ制御を開始
する（ステップ１７０）。ただし、このときの副変速機
の出力トルクが変速ショックとなるので、主変速機係合
終了後の初期圧Ｐ3およびビルドアップ率は適切な値に
セットする必要がある。

【００７１】その為の方法としては、 (1)シュミレ―ションや実車テスト等によって速度段、
アクセル指令、ブレーキ指令をパラメータとして最適な
初期圧及びビルドアップ率を予め求めておき、これをマ
ップ方式でコントロ―ラ１０内のメモリに記憶してお
く。そして、変速時このメモリから速度段、アクセル指
令、ブレーキ指令に応じた初期圧及びビルドアップ率を
読みだし、これらの値によって制御する方法。 (2)先の第（６）式に従ってトルク整合を行う事によっ
て初期圧Ｐ3を求める方法。がある。

【００７２】ただし、後者の(2)の方法ではオフしよう
とする副変速クラッチ（この場合はクラッチＨ）の保持
トルクではなく、主変速機側の係合終了時のトルクに合
わさせて係合しようとする副変速クラッチの初期圧を決
定するようにする。

【００７３】このように、主変速クラッチが係合終了す
るまでの間は副変速機の油圧を低圧に保つ事でクラッチ
をフリーに近い状態として、副変速機から主変速機への
トルクの流入を防止し、これにより主変速機に対する係
合負荷を低減するようにする。この後副変速機を係合し
ていくが、このときの副変速機の相対回転数は、図２
(h)に示すように、係合の初期とは異なる向き（相対回
転０をクロスして逆向きの回転数となっている）になっ
ているために、従来あったような違和感のある逆向きシ
ョックは発生しない。なお、図２(i)においては、主変
速機の係合終了時点ｔ3で変速ショックが発生している
が、この変速ショックは上記した油圧整合を行う事でな
くす事ができる。

【００７４】このような、主副変速機の制御を終える
と、コントロ―ラ１０は変速終了時点を判定し（ステッ
プ１８０）、この判定に基づきロックアップクラッチ６
の油圧のビルドアップ開始のタイミングｔ4を決定す
る。このビルドアップ開始のタイミングを決定する方法
として以下の３方法がある。

【００７５】(1)インタ―バルタイムの設定 シュミレ―ションや実車テスト等によって各変速段およ
びエンジンパワ―（スロットル開度）をパラメ―タとし
て最適なインタ―バルタイムＴI(＝ｔ4−ｔ1）を予め求
めておき、これをマップ方式でコントロ―ラ１０内のメ
モリに記憶しておく。そして、変速時このメモリからス
ロットル量センサ１１の出力および今回の変速段に応じ
たインタ―バルタイムＴIを読み出し、このインタ―バ
ルタイムＴIが経過した時点で油圧のビルドアップを開
始するようにする。

【００７６】(2)クラッチ相対回転数感応式 トランスミッションの入力軸回転センサ８および出力軸
回転センサ９の各出力ｎ2およびｎ4からクラッチ相対回
転数（＝ｎ4Ｇ−ｎ2，Ｇ；ギア比）を求め、この算出値
が零もしくは零真近の値になったときをビルドアップ開
始時とする。

【００７７】(3)トルコンｅ値感応式 エンジン回転数センサ７とトランスミッション入力軸セ
ンサ８（又は出力軸センサ９）との出力からトルコンｅ
値（＝ｎ1／ｎ2）を算出し、このｅ値がある設定値以上
になったときをビルドアップ開始時とする。

【００７８】コントロ―ラ１０は上記いずれかの方式で
ロックアップクラッチ６のビルドアップ開始時点ｔ4を
判定すると、スロットル開度Ｓ、車重Ｉおよびギア比を
測定し、この測定値に基づき最適なビルドアップ率を計
算し、該計算値でロックアップクラッチ油圧を漸増させ
る（ステップ１９０）。尚この油圧漸増動作はトルコン
ｅ値が「１」または１真近の設定値になった時点で停止
される。

【００７９】このようにこの実施例によれば、Ｌ１，Ｈ
１，Ｌ２，Ｈ２がそれぞれ１速、２速、３速、４速とな
る２段クラッチ構成において、主変速クラッチからクラ
ッチの係合を開始し、この主変速クラッチのフィリング
が終了した時点で副変速クラッチの係合を開始すると共
に、その後副変速クラッチは低圧を保持して主変速クラ
ッチの係合終了を速やかに行い、この主変速クラッチの
係合が確認された後に副変速クラッチの油圧漸増制御を
行って副変速クラッチ側の係合を終了させることによ
り、まず主変速機側を係合終了させるてクラッチの負荷
を低減し、その後副変速機側において残りのクラッチ負
荷を肩代わりするようにして、クラッチ負荷を主副変速
機で分担させるとともに、従来発生していたような逆変
速ショックを確実に防止するようにしている。

【００８０】なお、上記実施例ではシフトアップの場合
を示したが、３速（Ｌ２）→２速（Ｈ１）等のシフトダ
ウンのときにも、同様の制御を行なうようにしている。

【００８１】また、上記実施例では、図５に示した構成
のフィリング検出センサ３０３を用いてフィリング終了
検出を行なうようにしたが、他の構成のフィリング検出
センサを用いてもよく、さらには予め適当なフィリング
タイムを設定しておく時間管理による方法でもよい。

【００８２】また、本発明はマニュアル変速車、自動変
速車のいずれにも適用可能である。さらに、上記実施例
では本発明を、第１段目に２個の副変速機Ｈ，Ｌを有し
第２段目に２個の主変速機１st，２ndを具えた変速機に
適用するようにしたが、他のタイプの変速機、例えば
（主；Ｈ，Ｌ．副；１，２，３，４，Ｒ）あるいは
（主；Ｆ，Ｒ．副；１，２，３，４）等にも本発明は勿
論適用可能である。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
主変速クラッチからクラッチの係合を開始し、この主変
速クラッチのフィリングが終了した時点で副変速クラッ
チの係合を開始すると共に、その後副変速クラッチは低
圧を保持して主変速クラッチの係合終了を速やかに行
い、この主変速クラッチの係合が確認された後に副変速
クラッチの油圧漸増制御を行って副変速クラッチ側の係
合を終了させるようにしたので、クラッチ負荷を主副変
速機で好適に分担できるとともに、従来発生していたよ
うな逆変速ショックを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る変速機の制御方法の一実施例を示
したフロ―チャ―トである。

【図２】同実施例の具体動作例を説明するためのタイム
チャ―トである。

【図３】変速システムの全体構成例を示すブロック図で
ある。

【図４】同変速システムにおけるクラッチ油圧供給装置
の内部構成を示す油圧回路図である。

【図５】クラッチ油圧制御バルブの内部構成を示す断面
図である。

【図６】同クラッチ油圧制御バルブの動作を説明するた
めのタイムチャ―トである。

【図７】トランスミッションの概念図である。

【図８】従来技術を説明するためのタイムチャ―トであ
る。

【図９】従来技術を説明するためのタイムチャ―トであ
る。

【図１０】従来技術を説明するためのタイムチャ―トで
ある。

【図１１】従来技術を説明するためのタイムチャ―トで
ある。

【符号の説明】

１…エンジン ２…トルクコンバ―タ ３…トランスミッション ６…ロックアップクラッチ ７，８，９…回転数センサ １０…コントロ―ラ １１…スロットル量センサ １２…車重センサ １３…シフトセレクタ １st，２nd…主変速機 Ｈ，Ｌ…副変速機 ３０１…流量制御弁 ３０２…流量検出弁 ３０３…フィリング終了検出センサ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の副変速クラッチと複数の主変
   速クラッチとを有し、副変速クラッチと主変速クラッチ
   との組み合わせで速度段を選択するトランスミッション
   と、このトランスミッションの複数のクラッチに対し個
   別に接続され、入力された電気指令に対応する油圧を当
   該クラッチに発生させる複数の圧力制御弁とを具え、変
   速時係合しようとするクラッチが前記副変速クラッチお
   よび主変速クラッチの両方であるとき、まず係合しよう
   とする主変速クラッチに対応する圧力制御弁を作動し、
   その後この主変速クラッチのフィリングタイムの終了を
   確認した時点で、現在係合中の主変速クラッチおよび副
   変速クラッチに対応する圧力制御弁をオフするとともに
   係合しようとする副変速クラッチに対応する圧力制御弁
   を作動して圧油をこの副変速クラッチに供給し更に前記
   フィリング終了を確認した主変速クラッチのクラッチ圧
   を漸増するようにした変速機の制御方法において、 前記副変速クラッチのフィリングが終了するとその後こ
   の副変速クラッチの油圧を所定の低圧に保持すると共
   に、この後前記主変速クラッチの係合を検出した時点で
   副変速クラッチのクラッチ圧を漸増制御するようにした
   ことを特徴とする変速機の制御方法。
2. 【請求項２】 複数の副変速クラッチと複数の主変
   速クラッチとを有し、副変速クラッチと主変速クラッチ
   との組み合わせで速度段を選択するトランスミッション
   と、このトランスミッションの複数のクラッチに対し個
   別に接続され、入力された電気指令に対応する油圧を当
   該クラッチに発生させる複数の圧力制御弁とを具え、変
   速時係合しようとするクラッチが前記副変速クラッチお
   よび主変速クラッチの両方であるとき、まず係合しよう
   とする主変速クラッチに対応する圧力制御弁を作動し、
   その後この主変速クラッチのフィリングタイムの終了を
   確認した時点で、現在係合中の主変速クラッチに対応す
   る圧力制御弁をオフするとともに係合しようとする副変
   速クラッチに対応する圧力制御弁を作動して圧油をこの
   副変速クラッチに供給し更に前記フィリング終了を確認
   した主変速クラッチのクラッチ圧を漸増し、前記副変速
   クラッチのフィリングの終了を確認すると現在係合中の
   副変速クラッチに対応する圧力制御弁をオフするように
   した変速機の制御方法において、 前記副変速クラッチのフィリングが終了するとその後こ
   の副変速クラッチの油圧を所定の低圧に保持すると共
   に、この後前記主変速クラッチの係合を検出した時点で
   副変速クラッチのクラッチ圧を漸増制御するようにした
   ことを特徴とする変速機の制御方法。