JP4660366B2 - ピストンストロークエンド圧測定方法およびその装置 - Google Patents

Description

本発明は、ピストンストロークエンド圧測定方法およびその装置、ならびにこれら測定方法および測定装置によって測定されたピストンストロークエンド圧を利用する自動変速機に関する。

この種の自動変速機のピストンストロークエンド圧測定方法および測定装置、ならびにこれら測定方法および測定装置によって測定されたピストンストロークエンド圧を利用する自動変速機の一形式として、特許文献１に示されている「自動変速機の特性補正システム」が知られている。この自動変速機の特性補正システムにおいては、変速機組立工場ＦＣＡで組立て完成された自動変速機１は、アセンブリ状態で領収運転台３で特性検査が行われていた。領収運転台３での領収運転は、識別番号読取装置４で読取られた識別番号２による各個体毎に、領収運転実行装置５により実行・制御され、自動変速機１内部に配設されたコントロールバルブの油圧調整用ソレノイドバルブや領収運転台３の制御、自動変速機１の特性バラツキに対する補正量の決定、出荷判定が一括して行われる。この自動変速機１の領収運転結果は、個々の自動変速機１毎に識別番号２と対応させて領収運転結果記憶装置６に記憶され、車両組立工場ＦＣＢに通信回線或いは記憶媒体を介して送られる。また、自動変速機１は、搭載される車種・エンジン型式等の種類別に異なる仕様を識別するためのバーコード等からなる識別番号２が各個体毎に貼付されて車両組立工場ＦＣＢに出荷される。

車両組立工場ＦＣＢでは、自動変速機１を車体１００に組込み、ラインエンドのシャーシダイナモメータ７上でのフリーローラチェック工程でＴＣＵ５０に特性バラツキを補正するデータを書込む。このフリーローラチェック工程には、識別番号２Ａをバーコード等により読取ると共に、領収運転結果記憶装置６から対応する領収運転データを読込む識別番号読取装置８、各自動変速機１毎の特性バラツキに対する補正量を決定してＴＣＵ５０に書込む補正量書込装置９が用いられる。
特開２００４−２８６０６２号公報

上述した自動変速機の特性補正システムにおいては、領収運転台３での領収運転の一つの項目（検査項目）として、自動変速機１の特性バラツキに対する補正量の決定も行っているので、その分領収運転のサイクルタイムが長くなっていた。また、自動変速機をアセンブリ状態で検査するため領収運転台３を含む測定装置が大型・高コストであるという問題があった。

本発明の目的は、ピストンストロークエンド圧測定方法およびその装置、ならびにこれら測定方法および測定装置によって測定されたピストンストロークエンド圧を利用する自動変速機において、製造設備にかかるコストを抑制しつつ短時間かつ正確にピストンストロークエンド圧を測定することである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、自動変速機を構成する摩擦係合要素のピストンストロークエンド圧をアセンブリ状態で測定するピストンストロークエンド圧測定方法であって、摩擦係合要素を構成するピストンを加圧して所定圧に維持し、アセンブリ状態で設置位置に固定された摩擦係合要素を構成する摩擦部材から離れた第１位置にある、摩擦部材の押圧状態を検出する押圧状態検出手段の摩擦部材に向けての移動を開始し、押圧状態検出手段によって検出された押圧状態が第２所定状態を越えると、その時点で該押圧状態検出手段の移動を停止し、その停止位置を基準位置として該押圧状態検出手段を位置決め固定し、押圧状態検出手段を基準位置に位置決め固定した後に前記ピストンを減圧し、基準位置に位置決めされている押圧状態検出手段を摩擦部材に向けてさらに所定量だけ移動させ、摩擦部材の一側からの抜けを防止する抜け止め部材より突出させ、その位置を測定位置として位置決め固定し、摩擦部材の一側を押圧状態検出手段で支持し、ピストンを加圧して摩擦部材の他側から押圧し、押圧状態検出手段によって検出した押圧状態が第１所定状態を越えると、その時点のピストンへの加圧値をピストンストロークエンド圧として測定することである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、ピストンを加圧して摩擦部材を押圧してピストンストロークエンド圧を測定する前に、ピストンを加減圧して往復動させて慣らし運転を行うことである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または請求項２において、ピストンは気体によって加圧されていることである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、自動変速機を構成する摩擦係合要素のピストンストロークエンド圧をアセンブリ状態で測定するピストンストロークエンド圧測定装置であって、摩擦係合要素を構成するピストンを加圧して所定圧に維持し、アセンブリ状態で設置位置に固定された摩擦係合要素を構成する摩擦部材から離れた第１位置にある、摩擦部材の押圧状態を検出する押圧状態検出手段の摩擦部材に向けての移動を開始し、押圧状態検出手段によって検出された押圧状態が第２所定状態を越えると、その時点で該押圧状態検出手段の移動を停止し、その停止位置を基準位置として該押圧状態検出手段を位置決め固定し、押圧状態検出手段を基準位置に位置決め固定した後にピストンを減圧し、基準位置に位置決めされている押圧状態検出手段を摩擦部材に向けてさらに所定量だけ移動させ、摩擦部材の一側からの抜けを防止する抜け止め部材より突出させ、その位置を測定位置として位置決め固定し、摩擦部材の一側を押圧状態検出手段で支持するように制御する支持制御手段と、ピストンを加圧して摩擦部材の他側から押圧するように制御する押圧制御手段と、押圧状態検出手段によって検出した押圧状態が第１所定状態を越えると、その時点のピストンへの加圧値をピストンストロークエンド圧として測定する測定手段と、を備えたことである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、摩擦係合要素を構成する摩擦部材の一側を該摩擦部材の押圧状態を検出する押圧状態検出手段で支持し、摩擦係合要素を構成するピストンを加圧して摩擦部材の他側から押圧し、押圧状態検出手段によって検出した押圧状態が第１所定状態を越えると、その時点のピストンへの加圧値をピストンストロークエンド圧として測定する。これにより、自動変速機を構成する摩擦係合要素のピストンストロークエンド圧をアセンブリ状態で短時間かつ的確に測定することができる。したがって、従来のように大型な測定装置を使用して全体として時間をかけて実施するのではなく、摩擦係合要素をアセンブリで検査する小型な測定装置を使用して全体として短時間で実施することができるので、製造設備にかかるコストを抑制しつつ短時間かつ正確に多数の自動変速機のピストンストロークエンド圧を測定することができる。
さらに、ピストンを加圧して所定圧に維持し、アセンブリ状態で設置位置に固定された摩擦係合要素の摩擦部材から離れた第１位置にある押圧状態検出手段の摩擦部材に向けての移動を開始し、押圧状態検出手段によって検出された押圧状態が第２所定状態を越えると、その時点で該押圧状態検出手段の移動を停止し、その停止位置を基準位置として該押圧状態検出手段を位置決め固定し、押圧状態検出手段を基準位置に位置決め固定した後にピストンを減圧し、基準位置に位置決めされている押圧状態検出手段を摩擦部材に向けてさらに所定量だけ移動させ、摩擦部材の一側からの抜けを防止する抜け止め部材より突出させ、その位置を測定位置として位置決め固定することにより、押圧状態検出手段で摩擦部材を支持するので、いわゆる押圧状態検出手段の０点出しを確実かつ短時間に行うことができ、さらに摩擦部材の抜け防止部材による支持を確実に排除して測定準備を確実に行うことができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明においては、請求項１に係る発明において、ピストンを加圧して摩擦部材を押圧してピストンストロークエンド圧を測定する前に、ピストンを加減圧して往復動させて慣らし運転を行うので、ピストンストロークエンド圧の測定をより確実に行うことができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明においては、請求項１または請求項２に係る発明において、ピストンは気体によって加圧されているので、簡便にピストンストロークエンド圧を測定することができる。

上記のように構成した請求項４に係る発明においては、支持制御手段が、摩擦係合要素を構成するピストンを加圧して所定圧に維持し、アセンブリ状態で設置位置に固定された摩擦係合要素を構成する摩擦部材から離れた第１位置にある、摩擦部材の押圧状態を検出する押圧状態検出手段の摩擦部材に向けての移動を開始し、押圧状態検出手段によって検出された押圧状態が第２所定状態を越えると、その時点で該押圧状態検出手段の移動を停止し、その停止位置を基準位置として該押圧状態検出手段を位置決め固定し、押圧状態検出手段を基準位置に位置決め固定した後にピストンを減圧し、基準位置に位置決めされている押圧状態検出手段を摩擦部材に向けてさらに所定量だけ移動させ、摩擦部材の一側からの抜けを防止する抜け止め部材より突出させ、その位置を測定位置として位置決め固定し、摩擦部材の一側を押圧状態検出手段で支持し、押圧制御手段が、摩擦係合要素を構成するピストンを加圧して摩擦部材の他側から押圧し、測定手段が、押圧状態検出手段によって検出した押圧状態が第１所定状態を越えると、その時点のピストンへの加圧値をピストンストロークエンド圧として測定する。これにより、自動変速機を構成する摩擦係合要素のピストンストロークエンド圧をアセンブリ状態で短時間かつ的確に測定することができる。したがって、従来のように大型な測定装置を使用して全体として時間をかけて実施するのではなく、摩擦係合要素をアセンブリで検査する小型な測定装置を使用して全体として短時間で実施することができるので、製造設備にかかるコストを抑制しつつ短時間かつ正確に多数の自動変速機のピストンストロークエンド圧を測定することができる。

以下、本発明によるピストンストロークエンド圧測定方法およびその装置について図面を参照して説明する。図１は、クラッチアセンブリおよびピストンストロークエンド圧測定装置を示す概要図である。図２は、図１に示す測定装置の制御装置で実行されるフローチャートであり、図３は、図１に示す測定装置の動作を示すタイムチャートである。なお、本実施形態におけるクラッチは、自動変速機において所定の変速段を達成するために係脱可能とされるクラッチに用いられると好適とされる。

クラッチアセンブリ１０は、カップ状に形成されて内部にシリンダ１１が一体的に形成されたドラム１２と、シリンダ１１に軸方向に摺動自在に嵌挿されているピストン１３と、ピストン１３にかかる遠心油圧を相殺するためにキャンセル油室を形成するキャンセルプレート１４と、係合位置にあるピストン１３を元の解除位置（図１にて実線にて示す位置）に戻す複数のリターンスプリング１５とから構成されている。

ドラム１２は、環状底部１２ａ、環状底部１２ａの外周端および内周端にそれぞれ立設された外筒部１２ｂおよび内筒部１２ｃが一体的に接続された一体構造体である。また、環状底部１２ａの内壁面には、筒状凸部１２ａ１が立設されており、環状底部１２ａ、筒状凸部１２ａ１および内筒部１２ｃによってシリンダ１１が形成されている。

ピストン１３の内周端部１３ａは、シール部材（例えばＯリング）１７ａを介して液密かつ摺動可能に内筒部１２ｃの外周面に当接している。ピストン１３の外周端部１３ｂは、シール部材（例えばＯリング）１７ｂを介して液密かつ摺動可能に筒状凸部１２ａ１の外周面に当接している。また、シリンダ１１とピストン１３との間に油圧室１６が形成されている。この油圧室１６への油圧（圧力）の給排は、入力軸およびスリーブ軸にそれぞれ形成された油路、および内筒部１２ｃに形成した油路１２ｃ１を介して行われる。また、ピストン１３の外周端部にはさらに外方に延在する環状の押圧部１３ｃが設けられている。これにより、油圧室１６に油圧（圧力）が供給されると、押圧部１３ｃが摩擦部材２０に向けて移動し摩擦部材２０を押圧するようになっている。

摩擦部材２０は複数のアウタクラッチプレート２１およびインナクラッチプレート２２から構成されており、両クラッチプレート２１，２２は交互に軸方向に並設されている。アウタクラッチプレート２１は、ドラム１２の外筒部１２ｂの内周面にスプライン係合されている。インナクラッチプレート２２は、例えば図示しないサンギヤに連結されている駆動力伝達先であるハブ２５の外周面にスプライン係合されている。油圧（圧力）が供給されてピストン１３が摩擦部材２０を押圧すると、アウタクラッチプレート２１およびインナクラッチプレート２２が圧接され、ドラム１２とハブ２５が駆動連結される。

摩擦部材２０は、摩擦部材２０の一側（図１にて右側）のドラム１２の外筒部１２ｂに固定されている抜け止め部材（例えばスナップリング）１２ｂ１によって抜けないようになっている。なお、摩擦部材２０の他側（図１にて左側）は、フリーである。

また、キャンセルプレート１４の内周端部１４ａは、シール部材１７ｄを介して液密に内筒部１２ｃの外周面に当接している。キャンセルプレート１４の内周端部１４ａは、抜け止め部材１７ｅによって内筒部１２ｃから抜けないようになっている。キャンセルプレート１４は、一端がピストン１３に当接するリターンスプリング１５の付勢力によって抜け止め部材１７ｅに常に当接して位置決め固定されている。キャンセルプレート１４の外周端部１４ｂは、シール部材１７ｃを介してピストン１３の外周端部１３ｂに凸設された環状筒部１３ｂ１の内周面に液密かつ相対摺動可能に当接している。また、ピストン１３とキャンセルプレート１４の間にキャンセル室１８が形成されている。このキャンセル室１８への油圧（圧力）の給排は、入力軸およびスリーブ軸にそれぞれ形成された油路、および内筒部１２ｃに形成した油路１２ｃ２を介して行われる。

このように構成されたクラッチアセンブリ１０においては、図略の自動変速機の油圧制御装置から作動油圧が油圧室１６に供給されると、ピストン１３がリターンスプリング１５の付勢力に抗して摩擦部材２０に向けて（係合方向に）移動され、最終的に摩擦部材２０が完全係合状態となる。逆に、油圧室１６の作動油圧が排出されると、ピストン１３がリターンスプリング１５の付勢力によって摩擦部材２０から離れる方向（解放方向）に移動され、最終的に摩擦部材２０が完全解放状態（図１に示す状態）となる。なお、本実施の形態において、ピストン１３のストロークが終了して、トルク伝達が開始される直前の状態に維持できる油圧のことをピストンストロークエンド圧と呼称する。

ピストンストロークエンド圧測定装置３０は、摩擦係合要素であるクラッチのピストンストロークエンド圧をアセンブリ状態で測定する測定装置である。この測定装置３０は、油圧室１６に気体である空気（エア圧）を供給してピストン１３を加圧するエア供給ユニット３１と、摩擦部材２０の押圧状態を検出するための押圧状態検出ユニット３２と、エア供給ユニット３１および押圧状態検出ユニット３２を駆動制御してピストン１３への加圧値および押圧状態を検出する制御装置３３を備えている。

エア供給ユニット３１は、設置されたクラッチアセンブリ１０に供給路３４を介して連通している。エア供給ユニット３１からのエア圧は、供給路３４および油路１２ｃ１を通って油圧室１６に供給される。エア供給ユニット３１は、クラッチアセンブリ１０の油圧室１６に供給されるエア圧（圧力）を調整することができるものであり、制御装置３３の指令に応じたエア圧（圧力）を供給することができる。エア供給ユニット３１は、クラッチアセンブリ１０の油圧室１６に供給されるエア圧（圧力）を検出するエア圧（圧力）センサ３１ａを内蔵しており、検出したエア圧（圧力）を制御装置３３に送信している。

押圧状態検出ユニット３２は、押圧状態として荷重（力）を検出するものであり、本体３２ａと、本体３２ａに進退自在に取り付けられたロッド３２ｂと、ロッド３２ｂの先端に取り付けられた荷重センサ（例えばロードセル）３２ｃを備えている。本体３２ａは測定装置３０の本体に固定されており、ロッド３２ｂを駆動させる駆動機構を備えている。駆動機構は駆動源であるモータ（例えばステッピングモータ）を有しており、ロッド３２ｂを所定の移動量ずつ移動させるとともに停止したその位置に位置決めが可能である。荷重センサ３２ｃは、摩擦部材２０の一側に当接して他側から押圧されている摩擦部材２０の荷重を検出するものであり、その検出結果を制御装置３３に送信している。

なお、本実施形態においては、押圧状態として荷重を検出するようにし、押圧状態検出手段として荷重センサ３２ｃを使用したが、これに限らず、摩擦部材２０の押圧状態を示す他の物理量を検出するようにし、押圧状態検出手段としてその物理量を検出するセンサを使用するようにしてもよい。例えば、摩擦部材２０の移動状態（移動量）を検出するようにし、押圧状態検出手段としてストロークセンサを使用するようにすればよい。

制御装置３３は、マイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。ＣＰＵは、図２のフローチャートに対応したプログラムを実行して、クラッチアセンブリ１０のピストンストロークエンド圧を測定する。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭは前記プログラムを記憶するものであり、測定したピストンストロークエンド圧を記憶するものである。

次に、このように構成したピストンストロークエンド圧測定装置３０の作動について図２のフローチャートに沿って説明する。以下に説明するピストンストロークエンド圧の測定は自動変速機の組立後に行う試運転（例えば完成品検査）前にアセンブリ状態で実施される。クラッチアセンブリ１０がピストンストロークエンド圧測定装置３０に設置された後、図示しないスタートスイッチがオンされると、制御装置３３は、ステップ１００にてプログラムを起動しプログラムをステップ１０２に進める。

まず、制御装置３３は、荷重センサ３２ｃの０点（零点）出しを実行する。制御装置３３は、ステップ１０２において、時刻ｔ１からエア供給ユニット３１からピストン１３へのエア圧の供給を開始して、０点出しが完了するまでエア圧Ｐ［ｋＰａ］を所定圧ａに維持するように指示する。これにより、ピストン１３が所定圧にて加圧され、リターンスプリング１５の付勢力に抗して摩擦部材２０（キャンセルプレート１４）に向けて移動して摩擦部材２０に当接する。そして、摩擦部材２０が他側がわから押圧される一方で摩擦部材２０の一側がわが抜け止め部材１２ｂ１に当接して移動が規制される。その後、リターンスプリング１５の付勢力とバランスがとれると、その位置で停止する。

次に、制御装置３３は、時刻ｔ２にて第１位置Ｐ１にある荷重センサ３２ｃの送りを開始する。すなわち、制御装置３３は、ステップ１０４において、押圧状態検出ユニット３２を作動させてロッド３２ｂの摩擦部材２０に向けての移動を開始する。なお、第１位置Ｐ１は、荷重センサ３２ｃの初期位置であり、アセンブリ状態で設置位置に固定された摩擦部材２０から離れた位置である。

このように移動中の荷重センサ３２ｃが時刻ｔ３にて摩擦部材２０に当接すると、それ以降、他側（図１にて左側）がピストン１３に当接して位置決めされている摩擦部材２０が荷重センサ３２ｃに押圧されるので、荷重センサ３２ｃによって検出される荷重が荷重センサ３２ｃの移動に伴って上昇する。

制御装置３３は、ステップ１０６において、時刻ｔ２にて荷重センサ３２ｃによる荷重の測定を開始する。荷重がｂ［Ｎ］未満であれば、「ＮＯ」と判定しステップ１０６の処理を繰り返し実行する。荷重がｂ［Ｎ］となった時点で「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップ１０８に進める。これにより、時刻ｔ４にて荷重センサ３２ｃによって検出された荷重（ロードセル荷重）が第２所定状態である所定値ｂを越えると（に到達すると）、制御装置３３は、ステップ１０８において、その時点で押圧状態検出ユニット３２を作動させて荷重センサ３２ｃの移動を停止して荷重センサ３２ｃの送りを停止し、その停止位置を基準位置Ｐ２として荷重センサ３２ｃを位置決め固定する。この基準位置Ｐ２は、抜け止め部材１２ｂ１より図１にて左方向に若干突出した位置である。

その後、制御装置３３はピストン１３を元の位置に戻す。具体的には、制御装置３３は、ステップ１１０において、エア供給ユニット３１を作動させてエア圧を排気することにより、ピストン１３に加えられているエア圧を０に減圧する（時刻ｔ５）。これにより、油圧室１６が減圧されるので、ピストン１３はリターンスプリング１５の付勢力により押圧されて環状底部１２ａの内壁面に当接した位置（元の位置）に戻される。したがって、摩擦部材２０と当接していたピストン１３は摩擦部材２０から離れることになる。

次に、制御装置３３は荷重センサ３２ｃを測定位置Ｐ３に送る。すなわち、制御装置３３は、基準位置Ｐ２に位置決めされている荷重センサ３２ｃを摩擦部材２０に向けてさらに所定量ｃだけ移動させ、その位置を測定位置Ｐ３として位置決め固定する。具体的には、制御装置３３は、ステップ１１２において、押圧状態検出ユニット３２を作動させてロッド３２ｂの摩擦部材２０に向けての移動を開始する（時刻ｔ６）。制御装置３３は、ステップ１１４において、荷重センサ３２ｃの送り量を検出し、送り量がｃ［ｍｍ］となったか否かを判定する。送り量ｃは、抜け止め部材１２ｂ１より荷重センサ３２ｃの先端が突出するように設定されている。送り量がｃ［ｍｍ］未満であれば、「ＮＯ」と判定しステップ１１４の処理を繰り返し実行する。送り量がｃ［ｍｍ］となった時点で「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップ１１６に進める。なお、荷重センサ３２ｃの送り量は、ロッド３２ｂの送り量を検出することにより検出している。ロッド３２ｂの送り量は、押圧状態検出ユニット３２に内蔵されたストロークセンサによって検出されたり、押圧状態検出ユニット３２のモータの回転数を検出しその検出結果に基づいて算出したりしている。制御装置３３は、ステップ１１６において、押圧状態検出ユニット３２を作動させてロッド３２ｂの摩擦部材２０に向けての移動を停止して（送りを終了して）位置決め固定する（時刻ｔ７）。これにより、摩擦部材２０の一側を測定位置Ｐ３に位置決め固定した荷重センサ３２ｃで支持することができる。

次に、制御装置３３は、時刻ｔ７から所定時間だけ経過した時刻ｔ８になると、ピストン１３の慣らし運転（素振り運転）を実行する。具体的には、制御装置３３は、ステップ１１８において、エア供給ユニット３１からのエア圧の給排（オン／オフ）を所定の短時間周期Ｔ１で複数回（本実施形態においては５回）繰り返し実行する。これにより、ピストン１３を加減圧して往復動させ、これにより、ピストン１３がスムーズに摺動することを確実に確保することができるので、この後実施するピストンストロークエンド圧の本測定を確実かつ正確に実施することができる。

制御装置３３は、引き続いてピストンストロークエンド圧の本測定を開始する（時刻ｔ９）。具体的には、制御装置３３は、時刻ｔ９から時刻ｔ１０までの間において、エア供給ユニット３１を作動させてエア供給ユニット３１からピストン１３へのエア圧を所定圧ｅとなるように指示し維持する（ステップ１２０）。なお、所定圧ｅは所定圧ａより小さい値、かつピストン１３の移動量が送り量ｃより小さい値となるように設定されており、本実施形態においてはａ／２に設定されている。これにより、ピストン１３を摩擦部材２０により接近させることができるので、ピストンストロークエンド圧の本測定の測定時間を短縮することができる。

制御装置３３は、時刻ｔ１０から時刻ｔ１２までの間において、エア供給ユニット３１からピストン１３へのエア圧を所定の傾きで増圧するように指示する（ステップ１２２、１２８）。なお、所定の傾きは、所定圧ｆと所定圧ｅの差（ｆ−ｅ）を時刻ｔ１０と時刻ｔ１２の時間差ｋで除した値である。所定圧ｆは所定圧ｅより大きい値、かつ押圧状態が確実かつ短時間で測定できる値に設定されている。これにより、ピストン１３は摩擦部材２０に向けて徐々に移動する。ピストン１３が時刻ｔ１１にて摩擦部材２０の他側に当接すると、摩擦部材２０が荷重センサ３２ｃに押圧されるので、荷重センサ３２ｃによって検出される荷重がピストン１３の移動に伴って上昇する。

一方、制御装置３３は、時刻ｔ１０から時刻ｔ１２までの間において、荷重センサ３２ｃにより荷重を測定する（ステップ１２４）。荷重が第１所定状態である所定圧０［Ｎ］以下であれば、「ＮＯ」と判定しステップ１２４の処理を繰り返し実行する。荷重が０［Ｎ］より大きくなった時点で「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップ１２６に進める。これにより、時刻ｔ１１にて荷重センサ３２ｃによって検出された荷重（ロードセル荷重）が第１所定状態である所定値０を越えると、制御装置３３は、ステップ１２６において、その時点のピストン１３への加圧値Ｐｐｅをピストンストロークエンド圧として測定し、記憶する。

制御装置３３は、測定した後もエア圧の所定の傾きでの増圧を続ける一方で、ステップ１２８において、エア圧が所定圧ｆに到達したか否かを判定する。エア圧がｆ［ｋＰａ］未満であれば、「ＮＯ」と判定しステップ１２８の処理を繰り返し実行する。エア圧がｆ［ｋＰａ］となった時点で「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップ１３０に進める。これにより、時刻ｔ１２にてエア圧がｆ［ｋＰａ］を越えると（に到達すると）、制御装置３３は、ステップ１３０において、エア圧供給ユニット３１を作動させてエア圧の供給を停止する。その後、制御装置３３はプログラムをステップ１３２に進めて本フローチャートを終了する。

なお、支持制御手段は上述したステップ１０２〜１１６の処理のことであり、押圧制御手段は上述したステップ１２２、１２８の処理のことであり、測定手段は上述したステップ１２４、１２６の処理のことである。

ここで、自動変速機の組み立てから車両への搭載までの流れをまとめると、下記のようになる。
１．クラッチアセンブリ、バルブボディアセンブリを製造する。
２．上述した方法および装置によってクラッチアセンブリのピストンストロークエンド圧を測定、およびバルブボディアセンブリの電流−油圧特性を測定する。
３．２．で測定したピストンストロークエンド圧および電流−油圧特性から、実機でのピストンストロークエンド圧における実電流値を算出する。この算出は、２．でそれぞれ測定したデータを入力して管理する管理コンピュータで実行されている。
具体的には、実電流値は、下記数１から算出される。
（数１）
実電流値＝ｆ（基準バルブボディ圧＋差ピストンストロークエンド圧）
関数ｆ（ｘ）は電流−油圧特性を示す関数である。基準バルブボディ圧は、経験値に基づいて決定される理想バルブボディ圧である。バルブボディ圧は、バルブボディから摩擦係合要素に出力される油圧のことである。差ピストンストロークエンド圧は、下記数２から算出されるものである。

実測ピストンストロークエンド圧は、上述したように実際に測定したピストンストロークエンド圧のことを言っている。実測ピストンストロークエンド圧の代わりに推定して導出したピストンストロークエンド圧を使用するようにしてもよい。基準ピストンストロークエンド圧は、経験値に基づいて決定される理想ピストンストロークエンド圧である。
４．クラッチアセンブリ、バルブボディアセンブリなどを組み付けて自動変速機を完成させる。
５．完成品検査を行って出荷判定を行う。ここでは、規格を満たしているかの判定のみを行い、規格を満たしているものを車両工場へ出荷する。
６．出荷前に３．で算出した実電流値をバーコード（例えばＱＲコード）に書き込み、そのバーコードを自動変速機のケースなどに貼り付けておく。
７．車両工場では、自動変速機を車両に組み付ける。自動変速機はＥＣＵと接続される。
８．自動変速機に添付のバーコードのデータを自動変速機のＥＣＵに書き込む。このとき、クラッチの油圧制御の待機圧の値を実電流値（上述のように測定したピストンストロークエンド圧に対応した電流値）に置き換える。

上述した説明から明らかなように、本実施形態によれば、摩擦係合要素であるクラッチアセンブリ１０を構成する摩擦部材２０の一側を該摩擦部材２０の押圧状態を検出する押圧状態検出手段である荷重センサ３２ｃで支持し、クラッチアセンブリ１０を構成するピストン１３を加圧してこのピストン１３で摩擦部材２０の他側から押圧し、荷重センサ３２ｃによって検出した押圧状態である荷重が第１所定状態である所定圧０を越えると、その時点のピストン１３への加圧値Ｐｐｅをピストンストロークエンド圧として測定する。これにより、自動変速機を構成する摩擦係合要素のピストンストロークエンド圧をアセンブリ状態で短時間かつ的確に測定することができる。したがって、従来のように大型な測定装置を使用して一連の検査の一環としてピストンストロークエンド圧を検査するのではなく、摩擦係合要素のピストンストロークエンド圧をアセンブリでその項目のみ検査するので、摩擦係合要素をアセンブリで検査する小型な測定装置を使用して全体として短時間で実施することができる。これにより、製造設備にかかるコストを抑制しつつ短時間かつ正確に多数の自動変速機のピストンストロークエンド圧を測定することができる。

また、ピストン１３を加圧して所定圧ａに維持し、アセンブリ状態で設置位置に固定された摩擦係合要素の摩擦部材２０から離れた第１位置Ｐ１にある押圧状態検出手段である荷重センサ３２ｃの摩擦部材２０に向けての移動を開始し、荷重センサ３２ｃによって検出された押圧状態である荷重が第２所定状態である所定圧ｂを越えると、その時点で荷重センサ３２ｃの移動を停止し、その停止位置を基準位置Ｐ２として荷重センサ３２ｃを位置決め固定するので、いわゆる荷重センサ３２ｃの０（零）点出しを確実かつ短時間に行うことができる。

また、荷重センサ３２ｃを基準位置Ｐ２に位置決め固定した後にピストン１３を減圧し、基準位置Ｐ２に位置決めされている荷重センサ３２ｃを摩擦部材２０に向けてさらに所定量ｃだけ移動させ、摩擦部材２０の一側からの抜けを防止する抜け止め部材１２ｂ１より突出させ、その位置を測定位置Ｐ３として位置決め固定することにより、荷重センサ３２ｃで摩擦部材２０を支持するので、摩擦部材２０の抜け止め部材１２ｂ１による支持を確実に排除して測定準備を確実に行うことができる。

また、ピストン１３を加圧して摩擦部材２０を押圧してピストンストロークエンド圧を測定する前に、ピストン１３を加減圧して往復動させて慣らし運転を行うので、ピストンストロークエンド圧の測定をより確実に行うことができる。

また、ピストン１３は気体である空気によって加圧されているので、簡便にピストンストロークエンド圧を測定することができる。

また、支持制御手段（ステップ１０２〜１１６）が、摩擦係合要素であるクラッチアセンブリ１０を構成する摩擦部材２０の一側を該摩擦部材２０の押圧状態である荷重を検出する押圧状態検出手段である荷重センサ３２ｃで支持するように制御し、押圧制御手段（ステップ１２２，１２８）が、クラッチアセンブリ１０を構成するピストン１３を加圧して摩擦部材２０の他側から押圧するように制御し、測定手段（ステップ１２４，１２６）が、荷重センサ３２ｃによって検出した荷重が第１所定状態である所定圧０を越えると、その時点のピストン１３への加圧値Ｐｐｅをピストンストロークエンド圧として測定する。したがって、自動変速機を構成する摩擦係合要素のピストンストロークエンド圧をアセンブリ状態で測定することができるので、ピストンストロークエンド圧を短時間で測定することができ、また一回の測定工程で測定誤差の上積みなく精度よく測定することができる。

次に、摩擦係合要素のピストンストロークエンド圧を測定する他の方法について図４から図６を参照して説明する。上述した実施形態においては、摩擦部材２０の一側を押圧状態検出手段（荷重センサ）で支持して押圧状態（荷重）を検出するとともにピストン１３へのエア圧を検出してピストンストロークエンド圧を測定するようにしたが、これに代えてピストン１３の移動量（ストローク量）を移動量検出手段（ストロークセンサ）で検出するとともにピストン１３へのエア圧を検出してピストンストロークエンド圧を測定（計算）するようにしている。

図４に示すように、ピストンストロークエンド圧測定装置４０は、油圧室１６に気体である空気（エア圧）を供給してピストン１３を加圧するエア供給ユニット３１と、ピストン１３の移動量（ストローク量）を検出する移動量検出ユニット４２と、エア供給ユニット３１および移動量検出ユニット４２を駆動制御してピストン１３への加圧値および移動量を検出する制御装置４３を備えている。

移動量検出ユニット４２は、本体４２ａと、本体４２ａに進退自在に取り付けられたロッド４２ｂと、本体４２ａに内蔵されてロッド４２ｂのストローク量を検出するストロークセンサ４２ｃを備えている。本体４２ａは測定装置４０の本体に固定されており、ロッド４２ｂを駆動させる駆動機構を備えている。駆動機構は駆動源であるモータ（例えばステッピングモータ）を有しており、ロッド４２ｂを所定の移動量ずつ移動させるとともに停止したその位置に位置決めが可能である。ストロークセンサ４２ｃは、ロッド４２ｂの先端が当接するピストン１３の移動量を検出するものであり、その検出結果を制御装置４３に送信している。

制御装置４３は、マイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。ＣＰＵは、クラッチアセンブリ１０のピストンストロークエンド圧を測定する。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭは前記プログラムを記憶するものであり、測定したピストンストロークエンド圧を記憶するものである。なお、クラッチアセンブリ１０は上述した実施形態と同一構成であるので、同一部材に同一符号を付してその説明を省略する。

このように構成されたピストンストロークエンド圧測定装置４０の作動について簡単に説明する。クラッチアセンブリ１０がピストンストロークエンド圧測定装置４０に設置された後、図示しないスタートスイッチがオンされると、制御装置４３は、移動量検出ユニット４２を作動させてロッド４２ｂの先端をピストン１３の所定部位（例えば、環状筒部１３ｂ１の先端）に当接させてその位置（基準位置）に位置決め固定する。

次に、制御装置４３は、エア供給ユニット３１からのエア圧の供給を開始する。エア圧が供給されると、ピストン１３はリターンスプリング１５の付勢力に抗して図４の右方向に移動するので、ロッド４２ｂはピストン１３に押圧されて同一方向に移動する。そのままエア圧の供給を続けると、ピストン１３が摩擦部材２０に当接するが、制御装置４３は当接するまでに適当な２つのストローク量に対するエア圧を測定する。例えばストローク量がストローク量Ｓ１およびストローク量Ｓ２の時に、それぞれエア圧を測定する。例えばストローク量Ｓ１に対するエア圧がＰαであり、ストローク量Ｓ２に対するエア圧がＰβであるとする。なお、Ｓ１は後述する隙間Ｓａより小さい値に、Ｓ２は後述する隙間Ｓａより大きい値に設定されている。

制御装置４３は、これら測定した値に基づいてクラッチアセンブリ１０のストローク−エア圧特性を示す演算式（またはマップ）を導出する。この演算式（またはマップ）を図５に示す。一方、クラッチアセンブリ１０におけるピストン１３と、摩擦部材２０との隙間Ｓａを別途測定しておく。隙間Ｓａは図６に示すように摩擦部材２０の一側が抜け止め部材１ｂ１に当接した状態でのピストン１３と摩擦部材２０との隙間である。そして、制御装置４３は、図５に示す演算式（またはマップ）に基づいて、前述の隙間Ｓａに対応するエア圧をピストンストロークエンド圧として算出する。

また、摩擦係合要素がブレーキアセンブリである場合においても、前述したクラッチアセンブリと同様に、ピストン１１３の移動量（ストローク量）を移動量検出手段（ストロークセンサ）で検出するとともにピストン１１３へのエア圧を検出してピストンストロークエンド圧を測定（計算）することができる。

ブレーキアセンブリ１１０は、回転体１１１と、回転体１１１に軸方向に摺動自在に嵌挿されているピストン１１３と、係合位置にあるピストン１１３を元の解除位置（図６にて実線にて示す位置）に戻す複数のリターンスプリング１１５から構成されている。このように構成されたブレーキアセンブリ１１０を前述したピストンストロークエンド圧測定装置４０に設置した後、前述した測定と同様に測定するようにすればよい。以上より、第１実施例と同様に自動変速機を構成する摩擦係合要素のピストンストロークエンド圧をアセンブリ状態で短時間かつ的確に測定することができる。したがって、従来のように大型な測定装置を使用して一連の検査の一環としてピストンストロークエンド圧を検査するのではなく、摩擦係合要素のピストンストロークエンド圧をアセンブリでその項目のみ検査するので、摩擦係合要素をアセンブリで検査する小型な測定装置を使用して全体として短時間で実施することができる。これにより、製造設備にかかるコストを抑制しつつ短時間かつ正確に多数の自動変速機のピストンストロークエンド圧を測定することができる。

また、自動変速機５０は、駆動源（例えばエンジン）からの駆動力を入力し必要に応じて変速して出力しその出力を駆動輪に伝達するものである。自動変速機５０は、図８に示すように、ケーシング５１を備えている。ケーシング５１内には、エンジンからの駆動力をプラネタリギヤトレーン５４への伝達を断続するトルクコンバータ５２と、トルクコンバータ５２からの駆動力を入力する入力軸５３と、制御機構６０からの指示を受けてギヤを切り替えて（変速や逆回転）トルクコンバータ５２から入力した駆動力を変速して出力するプラネタリギヤトレーン５４と、プラネタリギヤトレーン５４からの変速された駆動力を駆動輪に出力する出力軸５５と、プラネタリギヤトレーン５４の切り替え（変速や逆回転）のために油路を切り替えるバルブボディ（油圧制御装置）６１が配設されている。

プラネタリギヤトレーン５４は、複数のプラネタリギヤと、複数のプラネタリギヤの回転要素（サンギヤ、ピニオンギヤ(遊星ギヤ)、プラネタリキャリア、リングギヤ）の接続を切り換えて、複数の変速段の達成を可能とする複数のクラッチおよびブレーキ（摩擦係合要素）で構成されている。

バルブボディ６１は、複数のクラッチおよびブレーキを作動させるソレノイドバルブである油圧制御バルブを有している。ソレノイドバルブは、ＥＣＵ６２（電子制御装置）からの指令に応じた駆動電流によって制御され、バルブボディ６１から所望の油圧が供給され、クラッチおよびブレーキが係合・解放されるようになっている。なおこのＥＣＵ６２（電子制御装置）は自動変速機とは別体であり、離れた位置で車両に取り付けられている。

ＥＣＵ６２は、上述したように測定されたピストンストロークエンド圧を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶されているピストンストロークエンド圧に基づいて摩擦係合要素への制御指令値を導出する導出手段と、導出手段によって導出された制御指令値に応じて油圧制御バルブを制御する制御手段と、を備えている。記憶手段が、測定されたピストンストロークエンド圧を記憶し、導出手段が、記憶手段に記憶されているピストンストロークエンド圧に基づいて摩擦係合要素への制御指令値を導出し、制御手段が、導出手段によって導出された制御指令値に応じて油圧制御バルブを制御する。

具体的に、クラッチの場合を説明する。図９に示すように、
１．クラッチのピストンストロークをすばやくつめるために、所定時間Ｔ１だけ高油圧を供給する（ファストフィル）。
２．一旦リターンスプリング圧相当まで油圧を低下させ、所定時間Ｔ２待機させる（ピストンストロークエンド圧で待機）。このピストンストロークエンド圧がクラッチアセンブリで測定した値である。
３．ピストンストロークエンド圧から油圧を所定勾配でスイープアップさせて、クラッチを係合させていく。
４．クラッチの係合が達成されると、油圧を完全係合保持できる圧まで高める。

このように、所定時間Ｔ２の待機圧を補正することで、初期の変速ショックを抑えることができる。

したがって、油圧制御バルブにより係合・解放される摩擦係合要素を備えた自動変速機において、記憶手段が、上述した自動変速機のピストンストロークエンド圧測定方法また、自動変速機のピストンストロークエンド圧測定装置によって測定されたピストンストロークエンド圧を記憶し、導出手段が、記憶手段に記憶されているピストンストロークエンド圧に基づいて摩擦係合要素への制御指令値を導出し、制御手段が、導出手段によって導出された制御指令値に応じて油圧制御バルブを制御し、変速段の切替を行う。したがって、出荷初期から自動変速機の個体毎の特性バラツキをより短時間で補正することができ、実走行による学習促進を待つことなく、良好な変速品質を得ることができる。

制御装置３３は、記憶したピストンストロークエンド圧をクラッチアセンブリ１０と関連付けて記憶する。そして、その情報をバーコードなどの記憶媒体に書き込む。この記憶媒体はクラッチアセンブリ１０に貼り付けるなどして一緒に移動させる。自動変速機の組み立てラインにおいて記憶媒体の情報を自動変速機のＥＣＵ６２に書き込むようにしてもよい。自動車組み立てラインにおいて記憶媒体の情報を自動変速機のＥＣＵ６２に書き込むようにしてもよい。また、記憶されているピストンストロークエンド圧を記憶媒体でなく通信回線を介して自動変速機の組み立てラインの管理コンピュータに記憶させ、検査時に転送するようにしてもよい。

本発明の一実施形態のピストンストロークエンド圧測定装置およびクラッチアセンブリを示す概要図である。 図１に示す測定装置の制御装置で実行されるフローチャートである。 図１に示す測定装置の動作を示すタイムチャートである。 他の実施形態のピストンストロークエンド圧測定装置およびクラッチアセンブリを示す概要図である。 図４に測定装置の制御装置で算出されるストロークとエア圧の相関関係を示すグラフである。 図４の測定装置で測定されるクラッチアセンブリの完成状態を示す概要図である。 他の実施形態のピストンストロークエンド圧測定装置およびブレーキアセンブリを示す概要図である。 本発明によるピストンストロークエンド圧測定装置および測定方法によって測定されたピストンストロークエンド圧を利用する自動変速機を示す概要図である。 自動変速機のクラッチへの作動を示す図である。

符号の説明

１０…クラッチアセンブリ、１１…シリンダ、１２…ドラム、１３，１１３…ピストン、１４…キャンセルプレート、１５…リターンスプリング、１２ａ…環状底部、１２ｂ…外筒部、１２ｃ…内筒部、１２ａ１…筒状凸部、１３ａ…内周端部、１３ｂ…外周端部、１３ｂ１…環状筒部、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ…シール部材、１６…油圧室、１２ｃ１，１２ｃ２…油路、１３ｃ…押圧部、２０…摩擦部材、２１…アウタクラッチプレート、２２…インナクラッチプレート、１４ａ…内周端部、１４ｂ…外周端部、１７ｅ…抜け止め部材、１８…キャンセル室、３０，４０…ピストンストロークエンド圧測定装置、３１…エア供給ユニット、３２…押圧状態検出ユニット、３３，４３…制御装置、４２…移動量検出ユニット、５０…自動変速機、１１０…ブレーキアセンブリ。

Claims (4)

1. 自動変速機を構成する摩擦係合要素のピストンストロークエンド圧をアセンブリ状態で測定するピストンストロークエンド圧測定方法であって、
   前記摩擦係合要素を構成するピストンを加圧して所定圧に維持し、
   前記アセンブリ状態で設置位置に固定された前記摩擦係合要素を構成する摩擦部材から離れた第１位置にある、前記摩擦部材の押圧状態を検出する押圧状態検出手段の前記摩擦部材に向けての移動を開始し、
   前記押圧状態検出手段によって検出された押圧状態が第２所定状態を越えると、その時点で該押圧状態検出手段の移動を停止し、その停止位置を基準位置として該押圧状態検出手段を位置決め固定し、
   前記押圧状態検出手段を前記基準位置に位置決め固定した後に前記ピストンを減圧し、
   前記基準位置に位置決めされている前記押圧状態検出手段を前記摩擦部材に向けてさらに所定量だけ移動させ、前記摩擦部材の一側からの抜けを防止する抜け止め部材より突出させ、その位置を測定位置として位置決め固定し、
   前記摩擦部材の一側を前記押圧状態検出手段で支持し、
   前記ピストンを加圧して前記摩擦部材の他側から押圧し、
   前記押圧状態検出手段によって検出した押圧状態が第１所定状態を越えると、その時点の前記ピストンへの加圧値を前記ピストンストロークエンド圧として測定することを特徴とするピストンストロークエンド圧測定方法。
2. 請求項１において、前記ピストンを加圧して前記摩擦部材を押圧してピストンストロークエンド圧を測定する前に、前記ピストンを加減圧して往復動させて慣らし運転を行うことを特徴とするピストンストロークエンド圧測定方法。
3. 請求項１または請求項２において、前記ピストンは気体によって加圧されていることを特徴とするピストンストロークエンド圧測定方法。
4. 自動変速機を構成する摩擦係合要素のピストンストロークエンド圧をアセンブリ状態で測定するピストンストロークエンド圧測定装置であって、
   前記摩擦係合要素を構成するピストンを加圧して所定圧に維持し、
   前記アセンブリ状態で設置位置に固定された前記摩擦係合要素を構成する摩擦部材から離れた第１位置にある、前記摩擦部材の押圧状態を検出する押圧状態検出手段の前記摩擦部材に向けての移動を開始し、
   前記押圧状態検出手段によって検出された押圧状態が第２所定状態を越えると、その時点で該押圧状態検出手段の移動を停止し、その停止位置を基準位置として該押圧状態検出手段を位置決め固定し、
   前記押圧状態検出手段を前記基準位置に位置決め固定した後に前記ピストンを減圧し、
   前記基準位置に位置決めされている前記押圧状態検出手段を前記摩擦部材に向けてさらに所定量だけ移動させ、前記摩擦部材の一側からの抜けを防止する抜け止め部材より突出させ、その位置を測定位置として位置決め固定し、
   前記摩擦部材の一側を前記押圧状態検出手段で支持するように制御する支持制御手段と、
   前記ピストンを加圧して前記摩擦部材の他側から押圧するように制御する押圧制御手段と、
   前記押圧状態検出手段によって検出した押圧状態が第１所定状態を越えると、その時点の前記ピストンへの加圧値を前記ピストンストロークエンド圧として測定する測定手段と、を備えたことを特徴とするピストンストロークエンド圧測定装置。

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