JP4502103B2

JP4502103B2 - 自動変速機

Info

Publication number: JP4502103B2
Application number: JP2002088406A
Authority: JP
Inventors: 裕道島口
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2022-03-27
Also published as: US6884200B2; DE10313587A1; US20030183032A1; JP2003278907A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動変速機の変速制御方法に係り、特に変速ショックや同期不良によるギヤ鳴きの回避や同期制御を容易化する自動変速機の変速制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両においては、内燃機関の動力を走行条件に応じて所要に変換して取出すために、手動や自動の変速機を備えている。このような変速機には、ギヤ式の変速機やベルト式の変速機等があり、動力の伝達損失の少ないギヤ式の変速機が多用されている。
【０００３】
また、変速機においては、手動変速機を自動化し、通常の手動変速機と同様の変速動作を行うものもある。
【０００４】
自動変速機の変速制御方法としては、特許第３０１１５６７号公報に開示されるものがある。この公報に開示される変速装置の変速制御方法及び装置は、変速操作により選択されたギヤの歯数とアウトプットシャフトの回転数とから変速操作を許容するカウンタシャフトの目標回転数を演算し、変速装置の側方に設けた２つのクラッチを断接制御することにより、カウンタシャフトの回転数を制御して目標回転数に近づけてから変速操作を行わせ、滑らかな変速操作を短時間で行っている。
【０００５】
また、特開平５−２４８５２７号公報に開示されるものがある。この公報に開示される自動変速機のクラッチ制御方法及び装置は、クラッチの締結を開始すべき条件になると、予め低い所定油圧をクラッチの油室に作用させ、得られる油圧は、ピストンをクラッチプレートに接触する位置まで移動させるが、押圧力は作用しないように設定されており、この状態からクラッチの油室の油圧を所望のタイミングで上昇させると、クラッチは直ちに締結を開始することとなり、クラッチを締結させる際に、ピストンが初期位置からクラッチプレートに押圧力が作用する位置まで移動するための時間遅れをなくしている。
【０００６】
更に、特開２００１−２２７５９９号公報に開示されるものがある。この公報に開示される自動変速機は、入力軸と、出力軸と、エンジンの動力を入力軸に伝達するメインクラッチと、複数の変速ギヤ列の切換を行う切換機構とを有し、シフトチェンジ時において切換機構が自動制御される自動変速機において、変速ギヤ列を構成する各変速ギヤが取り付けられた複数の取付軸と、取付軸の軸線上以外の位置に配置された中間軸と、中間軸に設けられるとともに、シフトチェンジ時において、入力軸から出力軸に伝達される伝達トルクが可変に制御されるサブクラッチとを有し、軸方向寸法の拡大を招くことなく、サブクラッチをトランスミッションケース内に収納するとともに、トランスミッションケースの寸法、車載上の収納スペース、または変速機のレイアウト等に関して、従来型の変速機との互換性を向上させている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の手動変速機（単に「ＭＴ」ともいう）を自動化した自動・手動変速機（以下「自動変速機」という）においては、通常の手動変速機と同様の変速動作をする。
【０００８】
この動作を説明すると、第１動作で発進クラッチを切り、第２動作で変速前ギヤ段を切り、第３動作で変速するギヤ段のシフトを動かして同期手段を作動させ、第４動作で同期後係合を行い、第５動作で発進クラッチを連結させる、という動作となる。
【０００９】
このとき、発進クラッチが切れている変速動作中には変速ショックは発生しないとともに、同期手段により係合を行うため、同期不良は発生しない。
【００１０】
これに対して、変速時駆動力の断絶を軽減した新たな自動変速機では、発進クラッチを切らないで変速する必要があり、変速動作は、従来の自動変速機と異なるものとなる。
【００１１】
例えば１速から２速への変速を例として説明すると、第１動作で入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチにトルク分担を行い、第２動作で１速ギヤ段を切り、第３動作で入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチで２速相当に同期させ、第４動作で同期後２速に係合させ、第５動作で入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチを開放させる、という動作となる。
【００１２】
この動作中で入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチが正確にトルク分担していない時は、１速ギヤ段にトルクが掛かっている状態であり、この係合を抜くとショックが発生するという不都合がある。
【００１３】
また、２速に係合する時に正確な同期をしていない場合には、ショックや同期不良によるギヤ鳴きが発生するという不都合がある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、エンジンの動力が入力される入力軸と、入力軸と平行に配置され変速されたエンジンの動力を車輪側に出力する出力軸と、エンジンの動力と入力軸とを連結または遮断する発進クラッチと、入力軸と出力軸との間に各変速比を達成するように配置される複数の変速ギヤ列と、各変速ギヤ列の切換を行うアクチュエータおよび同期機構を有する切換機構と、入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチと、前記発進クラッチを連結した状態での変速時に、前記クラッチによりトルク伝達可能にするとともに、前記アクチュエータの操作力を少なくとも強弱２段階に制御して複数の変速ギヤ列の切換を行う制御装置を備える自動変速機において、前記切換機構の構成部材の動きを検知するセンサを設け、前記制御装置は、前記アクチュエータの弱い操作力を、ギヤのドッグと同期機構のスリーブとが低トルク伝達状態にて離脱可能かつ高トルク伝達状態では離脱不可能な力とし、変速時には、弱い操作力から強い操作力への切換をシフト抜きタイミングと係合タイミングとのそれぞれに行い、前記シフト抜きタイミングでは、前記アクチュエータにより弱い操作力にて切換機構の切換操作を開始するとともに、前記伝達トルクを可変に制御可能なクラッチを伝達トルクを増加させるよう制御し、切換機構の切換動作を検知すると、強い操作力にて切換機構の切換操作をする一方、前記係合タイミングでは、前記アクチュエータにより弱い操作力にて切換機構の切換操作を開始するとともに、前記伝達トルクを可変に制御可能なクラッチを伝達トルクを高く維持するよう制御し、切換機構の同期機構のボーク後の動きよって生ずる切換動作を検知すると、強い操作力にて切換機構の切換操作をすることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、切換機構の操作力を少なくとも強弱２段階に制御し、変速時に弱い操作力にて切換機構の切換操作を開始するとともに、切換機構の切換動作を検知すると、強い操作力にて切換機構の切換操作を行い、切り換えられる変速ギヤ列のトルク状態を検知し、変速ショックや同期不良によるギヤ鳴きの無い変速が簡単な制御で可能としている。
【００１６】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００１７】
図１〜図１５はこの発明の実施例を示すものである。図２において、２は手動変速機（単に「ＭＴ」ともいう）のクラッチ操作及び変速操作をアクチュエータの制御によって行う自動化した自動・手動変速機（以下「自動変速機」という）である。
【００１８】
この自動変速機２には、図示しないエンジンからの動力を入力するために、エンジン出力軸４を配設するとともに、エンジン出力軸４に、エンジンの動力と入力軸８とを連結または遮断する発進クラッチ６を設ける。
【００１９】
そして、入力軸８と平行に配置され、変速されたエンジンの動力を車輪側に出力する出力軸であるカウンタ軸１０を設ける。このとき、入力軸８に対して、カウンタ軸１０と、伝動軸１２と、リバースアイドラ軸１４と、差動部１６のドライブシャフト１８とが前記自動変速機２の長手方向で且つ平行に配設されている。
【００２０】
前記入力軸８には、内燃機関側から順次に、変速ギヤ列を構成する１速駆動ギヤ２０とリバース駆動ギヤ２２と２速駆動ギヤ２４とが固定して設けられるとともに、４速駆動ギヤ２６と５速駆動ギヤ２８とが設けられている。
【００２１】
前記カウンタ軸１０には、内燃機関側から順次に、変速ギヤ列を構成する終減速駆動ギヤ３０と１速駆動ギヤ２０が噛合する１速従動ギヤ３２と２速駆動ギヤ２４が噛合する２速従動ギヤ３４とこの２速従動ギヤ３４に固着される３速駆動ギヤ３６と４速駆動ギヤ２６が噛合する４速従動ギヤ３８と５速駆動ギヤ２８が噛合する５速従動ギヤ４０とが設けられている。
【００２２】
そして、前記リバースアイドラ軸１４には、リバース駆動ギヤ２２に噛合可能なリバースアイドラギヤ４２が設けられている。
【００２３】
前記終減速駆動ギヤ３０は、差動部１６に設けた終減速従動ギヤ４４に噛合している。
【００２４】
また、前記伝動軸１２には、３速駆動ギヤ３６が噛合する３速従動ギヤ４６が固定して設けられるとともに、入力軸８と出力軸であるカウンタ軸１０との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチ４８と、このクラッチ４８に設けられ、且つ前記４速従動ギヤ３８に噛合する３速中間ギヤ５０とを有する。なお、この自動変速機では、３速の動力伝達経路は、エンジンからの動力を発進クラッチ６、入力軸８、２速駆動ギヤ２４、２速従動ギヤ３４、３速駆動ギヤ３６、３速従動ギヤ４６、クラッチ４８、３速中間ギヤ５０、４速従動ギヤ３８、カウンタ軸１０、終減速駆動ギヤ３０、終減速従動ギヤ４４、差動部１６へ順次伝達する経路となる。この実施例で、入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチは、３速の動力伝達経路を達成するクラッチ４８となるので、以下「３速クラッチ」ともいう。
【００２５】
前記１速従動ギヤ３２と２速従動ギヤ３４間のカウンタ軸１０に、後述する１速同期機構５６及び２速同期機構５８の一部である１速・２速スリーブ５２が設けられているとともに、前記４速駆動ギヤ２６と５速駆動ギヤ２８間の入力軸８には、後述する４速同期機構６０及び５速同期機構６２の一部である４速・５速スリーブ５４が設けられている。
【００２６】
１速・２速スリーブ５２と１速従動ギヤ３２間のカウンタ軸１０には、切換機構を構成する１速同期機構５６が設けられている。また、１速・２速スリーブ５２と２速従動ギヤ３４間のカウンタ軸１０には、切換機構を構成する２速同期機構５８が設けられている。
【００２７】
４速・５速スリーブ５４と４速駆動ギヤ２６間の入力軸８には、切換機構を構成する４速同期機構６０が設けられている。また、４速・５速スリーブ５４と５速駆動ギヤ２８間の入力軸８には、切換機構を構成する５速同期機構６２が設けられている。
【００２８】
前記自動変速機２を変速制御する制御手段６４は、図３に示す如く、入力側に、シフトセンサ６６と、セレクト位置を検知するセレクトセンサ６８と、発進クラッチセンサ７０と、ブレーキスイッチ７２と、シフトポジションスイッチ７４とが夫々接続されるとともに、前記制御手段６４に入力軸回転数や出力軸回転数、エンジン回転数、スロットル開度、アクセル開度、車速等の検出信号が入力される。
【００２９】
また、前記制御手段６４の出力側には、シフトアクチュエータ７６と、セレクトアクチュエータ７８と、前記発進クラッチ６と、前記クラッチ４８とが夫々接続されるとともに、前記制御手段６４からは、スロットル制御信号やシフトアクチュエータ制御信号、セレクトアクチュエータ制御信号、発進クラッチ制御信号、クラッチ制御信号が出力される。
【００３０】
そして、前記制御手段６４は、切換機構の操作力を少なくとも強弱２段階、例えば２段階に制御し、切換機構の構成部材の動きを検知するセンサを設け、変速時に弱い操作力にて切換機構の切換操作を開始するとともに、切換機構の切換動作を検知すると、強い操作力にて切換機構の切換操作をするものである。
【００３１】
詳述すれば、前記切換機構は、同期機構であり、２速を例にとると、２速同期機構５８であるとともに、弱い操作力は、ギヤＧのドッグＧＤと２速同期機構５８のスリーブである１速・２速スリーブ５２とが、低トルク伝達状態にて離脱可能で、高トルク伝達状態では離脱不可能な力である。
【００３２】
前記２速同期機構５８の構成部材の動きを検知するセンサとしては、例えばシフトセンサ６６やセレクトセンサ６８からの検出信号を利用するものとする。
【００３３】
また、強い操作力へ変更する条件となる２速同期機構５８の切換動作は、同期機構のボーク後の動きよって生ずるものである。
【００３４】
更に、前記入力軸８の回転数を検知するセンサ（図示せず）と、出力軸であるカウンタ軸１０の回転数を検知するセンサ（図示せず）とを設け、変速時に弱い操作力にて切換機構である２速同期機構５８の切換操作を開始するとともに、前記伝達トルクを可変に制御可能なクラッチ、例えばクラッチ４８を用いて入力軸８と出力軸であるカウンタ軸１０との回転数の比を制御し、入力軸８と出力軸であるカウンタ軸１０との回転数の比が変速後の回転数の比に近づくと、強い操作力にて切換機構である２速同期機構５８の切換操作をするものである。
【００３５】
次に作用を説明する。
【００３６】
先ず、図１に沿って説明すると、例えば１速から２速への変速制御において、変速判断がなされた後には、１速から２速への変速開始信号（Ｍ１）を出力し、３速クラッチ制御（トルク分担制御）を開始（Ｍ２）する。
【００３７】
そして、弱い操作力による、スリーブ１速状態からの係合解除制御開始（Ｍ３）し、切換動作（スリーブの動き）監視（Ｍ４）を行い、切換動作（スリーブの動き）を検知（Ｍ５）する。
【００３８】
切換動作を検知すると、係合解除制御を、強い操作力によるスリーブ１速状態からの係合解除制御に変更（Ｍ６）し、切換機構（スリーブ）のニュートラル位置への移動完了かを監視（Ｍ７）し、切換機構（スリーブ）のニュートラル位置を検知（Ｍ８）する。
【００３９】
切換機構のニュートラル位置を検知すると、強い操作力によるスリーブ１速状態からの係合解除制御を終了する。
また、強い操作力によるスリーブ１速状態からの係合解除制御終了の際には、
（１）クラッチ制御（トルク分担制御）終了
（２）クラッチ制御（入力軸と出力軸との回転数の比を２速相当の回転数の比にする制御）開始
（Ｍ９）を行い、入力軸８と出力軸であるカウンタ軸１０との回転数の比を監視（Ｍ１０）する。
【００４０】
更に、弱い操作力によるスリーブ２速状態への移動制御開始（Ｍ１１）とし、切換動作（スリーブのボーク後の動き）監視（Ｍ１２）を行い、切換動作（スリーブのボーク後の動き）を検知（Ｍ１３）する。
【００４１】
切換動作を検知すると、スリーブ２速状態への移動制御を、強い操作力によるスリーブ２速状態への移動制御に変更し、クラッチ制御（回転数制御）を終了（Ｍ１４）させる。
【００４２】
また、切換機構（スリーブ）の２速状態位置への移動完了かを監視（Ｍ１５）し、切換機構（スリーブ）の２速状態位置への移動完了を検知（Ｍ１６）した際に、強い操作力によるスリーブ２速状態への移動制御終了（Ｍ１７）とするとともに、クラッチ開放制御開始（Ｍ１８）とし、クラッチ開放制御終了（Ｍ１９）の際には、変速制御終了（Ｍ２０）とする。
【００４３】
ここで、図に沿って実際の動力である加速トルクの流れについて説明すると、１速加速時には、図４に示す如く、図示しないエンジンからの加速トルクがエンジン出力軸４から発進クラッチ６に至り、この発進クラッチ６から入力軸８を介して１速駆動ギヤ２０に伝達される。
【００４４】
１速駆動ギヤ２０に伝達された加速トルクは、この１速駆動ギヤ２０に噛合する１速従動ギヤ３２に伝達され、１速同期機構５６を経て、この１速同期機構５６の一部をなす１速・２速スリーブ５２を介してカウンタ軸１０に伝達される。
【００４５】
そして、カウンタ軸１０から終減速駆動ギヤ３０を介して終減速従動ギヤ４４に加速トルクが伝達され、差動部１６のドライブシャフト１８に伝達される。
【００４６】
また、３速クラッチトルク分担開始時には、図５に示す如く、１速加速時と同様に、クラッチ４８の状態によらない動力の伝達、つまり入力軸８から差動部１６のドライブシャフト１８に加速トルクが伝達されるとともに、入力軸８からの加速トルクが、２速駆動ギヤ２４からこの２速駆動ギヤ２４に噛合する２速従動ギヤ３４を介して、２速従動ギヤ３４に固着される３速駆動ギヤ３６に伝達され、この３速駆動ギヤ３６に噛合する３速従動ギヤ４６を介して、前記クラッチ４８の伝動軸１２に伝達される。
【００４７】
そして、３速クラッチであるクラッチ４８は滑りながら動力を伝達し始め（トルクを分担し始め）、１速駆動ギヤ２０へ伝達しているトルクを減少させつつ、クラッチ４８に固定した３速中間ギヤ５０からこの３速中間ギヤ５０に噛合する４速従動ギヤ３８を介して、カウンタ軸１０に加速トルクが伝達され、このカウンタ軸１０からは、１速加速時と同様に、終減速駆動ギヤ３０を介して終減速従動ギヤ４４に加速トルクが伝達され、差動部１６のドライブシャフト１８に伝達される。
【００４８】
更に、３速クラッチトルク分担時の加速トルクの流れは、図６に示す如く、上述した３速クラッチトルク分担開始時の３速クラッチであるクラッチ４８を使用する側のみとなる。
【００４９】
更にまた、２速ギヤ段に同期、シフト後の加速トルクの流れは、図７に示す如く、３速クラッチトルク分担時の加速トルクの流れと同様である。
【００５０】
また、３速クラッチトルク開放開始時には、図８に示す如く、２速ギヤ段に同期、シフト後と同様に入力軸８から差動部１６のドライブシャフト１８に加速トルクが伝達されるとともに、１速同期機構５６及び２速同期機構５８の一部である１速・２速スリーブ５２が移動して２速同期機構５８が噛合っていることにより、前記入力軸８からの加速トルクが、２速駆動ギヤ２４からこの２速駆動ギヤ２４に噛合する２速従動ギヤ３４に伝達され、２速同期機構５８を経て、１速・２速スリーブ５２を介してカウンタ軸１０に伝達される。
【００５１】
そして、カウンタ軸１０から終減速駆動ギヤ３０を介して終減速従動ギヤ４４に加速トルクが伝達され、差動部１６のドライブシャフト１８に伝達される。
【００５２】
更に、３速クラッチトルク開放後は、３速クラッチであるクラッチ４８が開放されることとなり、加速トルクの流れは、図９に示す如く、上述した３速クラッチトルク開放開始時の２速同期機構５８と１速・２速スリーブ５２とを使用する側のみとなる。
【００５３】
ここで追記する。ギヤトルクをＴｇ、クラッチトルクをＴｃ、スリーブを動作させる力であるシフト操作力をＦｓｈｉｆｔ、シフトストロークをＳｓｈｉｆｔとすると、変速動作中（図６参照）の後に、従来のスリーブ抜き動作ではトルク分担量を回転数等の制御面で判定することが困難なため、クラッチ４８の特性からフィードフォワード制御となる。
【００５４】
しかし、クラッチ特性が変化した場合に、ギヤトルクＴｇが０（ゼロ）になるのと、スリーブを動作させる力であるシフト操作力Ｆｓｈｉｆｔの発生タイミングとがずれるためにシフト抜きのショックが発生する（図１１及び図１２参照）。
【００５５】
したがって、ギヤトルクＴｇを制御上で判定してクラッチ特性の変化に対応しなければならないものである。
【００５６】
また、スリーブを抜くための最低必要力をＦｓとすると、このスリーブを抜くための最低必要力Ｆｓは、ギヤドックの逆テーパと摩擦力とによるものであり、ギヤトルクＴｇに比例する。
【００５７】
このため、この発明は、図１３に示す如く、この比例関係を利用してギヤトルクＴｇの検知を行い、シフト抜きの際のショック発生を防止する。
【００５８】
図１３の低荷重シフト力を加えた時のシフト抜きタイミングチャートに沿ってを説明すると、ショックを感じないギヤトルクＴｇである弱い操作力に対応したスリーブを抜くための最低必要力と同等のシフト操作力Ｆｓｈｉｆｔとし、
Ｆｓ≦Ｆｓｈｉｆｔ（図１３の記号ａ部分参照）
でシフトストロークＳｓｈｉｆｔが動き始め（図１３の記号ｂ部分参照）、強いシフト操作力Ｆｓｈｉｆｔである強い操作力となる（図１３の記号ｃ部分参照）。上述した動作は、順を追って説明しているが、ほぼ同時に起こるものである。
【００５９】
前記クラッチトルクＴｃの発生と同時に、または直後にショックを感じないギヤトルクＴｇに対応したスリーブを抜くための最低必要力と同等のシフト操作力Ｆｓｈｉｆｔを発生させ、
Ｆｓ＜Ｆｓｈｉｆｔ
の状態となりシフトストロークＳｓｈｉｆｔが動くのを検知し、シフト操作力Ｆｓｈｉｆｔを増大させてシフト抜きを行う。
【００６０】
これにより、クラッチ特性に影響されないシフト抜き制御が可能となる。
【００６１】
なお、シフト抜き時のギヤＧとスリーブＳのドッグＧＤ、ＳＤ噛合いは、図１０に示す如き状態である。そして、符号ＳＲはシンクロナイザリングである。
【００６２】
次に、図７の２速係合について考えると、２速同期はエンジントルクと３速クラッチトルクとのバランスで制御により行うが、このとき、完全に回転を一致させることは困難である。
【００６３】
図１４に２速係合前のギヤＧとスリーブＳとのドッグＧＤ、ＳＤ噛合いを示すとともに、図１５に２速係合シフトタイミングチャートを示すが、
Ｒｇ−Ｒｓ≠０
Ｒｇ：ギヤ回転数、Ｒｓ：スリーブ回転数
等の同期の完了していない時に、スリーブＳがギヤドックＧＤに噛み合うために必要な力Ｆｓは、シンクロ機能によりシフト操作力Ｆｓｈｉｆｔを常に上回り、同期が完了（Ｒｇ−Ｒｓ＝０）するとＦｓ＝０となり、シフトストロークＳｓｈｉｆｔが動くのを検知し、シフト操作力Ｆｓｈｉｆｔを増大させて係合を行い、シフト完了後にクラッチを開放する。この制御によりショックや同期不良によるギヤ鳴きを発生させずに、変速が可能となる。
【００６４】
図１５の低荷重シフト力を加えた時の２速係合タイミングチャートに関して説明すると、弱い操作力によるスリーブ２速状態への移動制御を開始させ、切換動作（スリーブのボーク後の動き）を監視し、切換動作（スリーブのボーク後の動き）を検知する。
【００６５】
そして、シフトストロークＳｓｈｉｆｔが動き始めた状態を検知（図１５の記号ｂ部分参照）した後に、強いシフト操作力Ｆｓｈｉｆｔである強い操作力（図１５の記号ｃ部分参照）への切換が行われる。そして、シフト操作力Ｆｓｈｉｆｔを、スリーブが２速位置へ移動したことを検知して０としても良く、あるいはより確実なものとするために、図示の如く所定時間保持しても良い。なお、図１５の記号ｂ部分において、
Ｆｓ＝Ｆｓｈｉｆｔ
でスリーブはシンクロリングを通過している。
【００６６】
これにより、前記制御手段６４は、切換機構の２速同期機構５８の操作力を少なくとも強弱２段階、例えば２段階に制御し、２速同期機構５８の構成部材の動きを検知するセンサを設け、変速時に弱い操作力にて２速同期機構５８の切換操作を開始するとともに、切換機構の切換動作を検知すると、強い操作力にて２速同期機構５８の切換操作をする前記制御手段６４によって、切り換えられる変速ギヤ列のトルク状態を検知することができ、変速ショックや同期不良によるギヤ鳴きの無い変速が簡単な制御で可能となる。
【００６７】
また、ギヤトルクを制御上で判定することは非常に難しいとともに、変速制御に通常用いられる回転センサだけでは、ギヤトルクの推定ができないため、特別なセンサを必要とするが、この発明の実施例においては、特別なセンサを用いる必要がなく、コストを低廉に維持でき、経済的にも有利である。
【００６８】
更に、弱い操作力は、ギヤＧのドッグＧＤと２速同期機構５８のスリーブである１速・２速スリーブ５２とが、低トルク伝達状態にて離脱可能で、高トルク伝達状態では離脱不可能な力であることにより、切り換えられる変速ギヤ列のトルク状態を確実に検知することができ、ショックの無い変速が簡単な制御で可能とし得る。
【００６９】
更にまた、強い操作力へ変更する条件となる２速同期機構５８の切換動作は、同期機構のボーク後の動きよって生ずることにより、同期終了を確実に検知でき、ショックの無いシフトが可能である。
【００７０】
そして、伝達トルクを可変に制御可能なクラッチを用いた同期制御にて、入力軸８と出力軸であるカウンタ軸１０の回転数の比を変速後のギヤ比に同期させてから、切換動作指示信号を出力して切換動作に移ると、実際の切換動作が遅れ同期が崩れるため、２速同期機構５８に負担がかかり摩耗量が増え、耐久性が低下するものであるが、このような不具合を防止するためには、同期状態を確実に維持しなければならず、制御が煩雑となるものであり、確実に同期状態となってからの変速動作となるため、変速時間が長くなることとなるが、この発明の実施例においては、２速同期機構５８に負担の少ない弱い操作力で、２速同期機構５８を働かせることで、同期制御を容易とするとともに、同期以前に２速同期機構５８をボーク状態にしてあるので、切換時間を短縮することができるものである。
【００７１】
また、前記入力軸８の回転数を検知するセンサ（図示せず）と、出力軸であるカウンタ軸１０の回転数を検知するセンサ（図示せず）とを設け、変速時に弱い操作力にて切換機構である２速同期機構５８の切換操作を開始するとともに、伝達トルクを可変に制御可能なクラッチ、例えばクラッチ４８を用いて入力軸８と出力軸であるカウンタ軸１０との回転数の比を制御し、入力軸８と出力軸であるカウンタ軸１０との回転数の比が変速後の回転数の比に近づくと、強い操作力にて切換機構である２速同期機構５８の切換操作をする前記制御手段６４によって、２速同期機構５８に負担の少ない弱い操作力で、２速同期機構５８を働かせることができ、同期制御を容易にするとともに、同期以前に２速同期機構５８をボーク状態にしてあるので、切換時間を短縮することができ、しかも回転数のみで、強弱変更制御が可能であり、既存のセンサ入力にて制御可能である。
【００７２】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００７３】
例えば、この発明の実施例においては、切換機構である２速同期機構の操作力を２段階に制御する構成としたが、３段階以上に制御する特別構成とすることも可能である。
【００７４】
また、この発明の実施例においては、切換機構である２速同期機構の操作力を２段階に制御する際に、弱い操作力を均一に維持する構成としたが、運転状態の検知信号や外的要因の検知信号に応じて、弱い操作力を変動させる特別構成とすることも可能である。
【００７５】
さすれば、実際の運転状態の変化や外的要因の変化に応じて、弱い操作力の値を変動させることが可能となり、制御の信頼性を向上させることができ、変速ショックや同期不良によるギヤ鳴きを効率良く回避し得るものである。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、切り換えられる変速ギヤ列のトルク状態を検知することができ、変速ショックや同期不良によるギヤ鳴きの無い変速が簡単な制御で可能となる。また、ギヤトルクを制御上で判定することは非常に難しいとともに、変速制御に通常用いられる回転センサだけでは、ギヤトルクの推定ができないため、特別なセンサを必要とするが、この発明においては、特別なセンサを用いる必要がなく、コストを低廉に維持でき、経済的にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す変速制御（１速から２速）のフローチャートである。
【図２】自動変速機の概略構成図である。
【図３】自動変速機の概略ブロック図である。
【図４】１速加速時の加速トルクの流れを示す図である。
【図５】３速クラッチトルク分担開始時の加速トルクの流れを示す図である。
【図６】３速クラッチトルク分担時の加速トルクの流れを示す図である。
【図７】２速ギヤ段に同期、シフト後の加速トルクの流れを示す図である。
【図８】３速クラッチトルク開放開始時の加速トルクの流れを示す図である。
【図９】３速クラッチトルク開放後の加速トルクの流れを示す図である。
【図１０】シフト抜き時のギヤとスリーブとのドッグ噛合いを示す図である。
【図１１】シフトタイミングが早い場合を示すシフト抜きタイミングチャートである。
【図１２】シフトタイミングが遅い場合を示すシフト抜きタイミングチャートである。
【図１３】低荷重シフト力を加えた時のシフト抜きタイミングチャートである。
【図１４】２速係合前のギヤとスリーブとのドッグ噛合いを示す図である。
【図１５】低荷重シフト力を加えた時の２速係合シフトタイミングチャートである。
【符号の説明】
２自動変速機
４エンジン出力軸
６発進クラッチ
８入力軸
１０カウンタ軸
１２伝動軸
１４リバースアイドラ軸
１６差動部
１８ドライブシャフト
２０１速駆動ギヤ
２２リバース駆動ギヤ
２４２速駆動ギヤ
２６４速駆動ギヤ
２８５速駆動ギヤ
３０終減速駆動ギヤ
３２１速従動ギヤ
３４２速従動ギヤ
３６３速駆動ギヤ
３８４速従動ギヤ
４０５速従動ギヤ
４２リバースアイドラギヤ
４４終減速従動ギヤ
４６３速従動ギヤ
４８クラッチ
５０３速中間ギヤ
５２１速・２速スリーブ
５４４速・５速スリーブ
５６１速同期機構
５８２速同期機構
６０４速同期機構
６２５速同期機構
６４制御手段
６６シフトセンサ
６８セレクトセンサ
７０発進クラッチセンサ
７２ブレーキスイッチ
７４シフトポジションスイッチ
７６シフトアクチュエータ
７８セレクトアクチュエータ

Claims

エンジンの動力が入力される入力軸と、入力軸と平行に配置され変速されたエンジンの動力を車輪側に出力する出力軸と、エンジンの動力と入力軸とを連結または遮断する発進クラッチと、入力軸と出力軸との間に各変速比を達成するように配置される複数の変速ギヤ列と、各変速ギヤ列の切換を行うアクチュエータおよび同期機構を有する切換機構と、入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に設けられ伝達トルクを可変に制御可能なクラッチと、前記発進クラッチを連結した状態での変速時に、前記クラッチによりトルク伝達可能にするとともに、前記アクチュエータの操作力を少なくとも強弱２段階に制御して複数の変速ギヤ列の切換を行う制御装置を備える自動変速機において、前記切換機構の構成部材の動きを検知するセンサを設け、前記制御装置は、前記アクチュエータの弱い操作力を、ギヤのドッグと同期機構のスリーブとが低トルク伝達状態にて離脱可能かつ高トルク伝達状態では離脱不可能な力とし、変速時には、弱い操作力から強い操作力への切換をシフト抜きタイミングと係合タイミングとのそれぞれに行い、前記シフト抜きタイミングでは、前記アクチュエータにより弱い操作力にて切換機構の切換操作を開始するとともに、前記伝達トルクを可変に制御可能なクラッチを伝達トルクを増加させるよう制御し、切換機構の切換動作を検知すると、強い操作力にて切換機構の切換操作をする一方、前記係合タイミングでは、前記アクチュエータにより弱い操作力にて切換機構の切換操作を開始するとともに、前記伝達トルクを可変に制御可能なクラッチを伝達トルクを高く維持するよう制御し、切換機構の同期機構のボーク後の動きよって生ずる切換動作を検知すると、強い操作力にて切換機構の切換操作をすることを特徴とする自動変速機。