JPH01103546A

JPH01103546A - 車輌用有段変速機の制御装置

Info

Publication number: JPH01103546A
Application number: JP62262498A
Authority: JP
Inventors: Yukio Otake; 幸夫大竹
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-10-16
Filing date: 1987-10-16
Publication date: 1989-04-20
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JP2517987B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、車両用有段変速機の制御方法に関し、特に、
有段変速機のギア段の切換時におけるクラッチの解放に
先立ってクラッチの伝達トルクを制御することにより、
クラッチの解放に伴うショックを緩和する技術に関する
ものである。

従来技術複数種類のギア段を有する車両用有段変速機が知られて
いる。たとえば、従来手動にて操作されていた同期噛合
式変速機のシフトフォークを油圧シリンダなどのシフト
アクチュエータにて駆動するようにした所謂全自動マニ
ュアルトランスミッションもそのような有段変速機の一
例であり、特開昭５９−８１２３０号に記載されている
。そして、このような車両用有段変速機の制御装置では
、たとえば、予め記憶された変速線図から車両の走行状
態、すなわち実際の車速およびアクセル操作量に基づい
て目標ギア段が決定され、有段変速機の実際のギア段が
その目標ギア段となるように自動的にギア段が切り換え
られるようになっている。

また、このギア段を切り換えるに際しては、先ずエンジ
ンの出力を低下させる出力低下工程が実行され、その後
クラッチが解放された状態でシフトアクチュエータが作
動させられることにより所望のギア段が成立させられる
ギア段切換工程が行われ、その後クラッチが係合される
ことによりエンジンの動力が再び伝達される動力再伝達
工程が順次行われる制御方法が採用されている。

発明が解決すべき問題点ところで、上記従来の制御方法の出力低下工程において
は、エンジンの出力を制御するスロットル弁開度がＯと
されてエンジンの出力トルクが減少させられる間ではク
ラッチが完全係合状態に維持されている。しかし、クラ
ッチの応答遅れのためにクラッチがオフとされても有段
変速機の人力軸にトルクがかかっている状態でギア段の
切り換えが行われるので、ギア段の噛み合いを解くこと
に起因してトルク伝達が急に遮断され、車両にショック
が発生する場合があった。

問題点を解決するための手段本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その要旨とするところは、シフトアクチュエータにより
複数種類の前進ギア段のうちの所望のギア段へ切り換え
られる車両用有段変速機において、エンジンの出力が一
時的に低下させられ且つクラッチが解放された状態で前
記シフトアクチュエータを作動させることにより該有段
変速機のギア段が自動的に切り換えられる形式の制御方
法であって、前記エンジンの出力が一時的に低下させら
れるに際し、そのエンジンの実際の出力トルクの低下に
関連して前記クラッチの伝達トルクが制御されることに
ある。

作用および発明の効果このようにすれば、エンジンの出力が一時的に低下させ
られるに際し、そのエンジンの実際の出力トルクの低下
に関連して前記クラッチの伝達トルクが制御されるので
、クラッチの解放に先立ってそのクラッチの伝達トルク
が低下させられる。

このため、クラッチのオフにも拘わらずクラッチの応答
遅れにより有段変速機の入力軸にトルクが未だかかって
いるときにギア段の切り換えが行われても、クラッチの
伝達トルクがエンジンの実際の出力トルクの変化に関連
して低下させられて上記入力軸のかかるトルクが小さく
されているので、上記ギア段の噛み合いを解いたことに
起因する車両のショックが好適に低下させられる。

ここで、前記エンジンの実際の出力トルクは、好適には
、そのエンジンの回転速度と、そのエンジンの吸気配管
に設けられたスロットル弁開度とから算出される。

また、前記エンジンの出力は、好適には、前記有段変速
機のギア段がアップシフトされるときには、前記スロッ
トル弁開度がＯとされることにより低下させられる。ま
た、ダウンシフトされるときには、次のギア段のギア比
により得られるべきエンジン回転速度において所望の値
の出力トルクとなるように求められたスロットル弁開度
にて制御される。このように、ダウンシフトされるとき
に次のギア段のギア比により得られるべきエンジン回転
速度において所望の値の出力トルクとなるようにスロッ
トル弁開度が制御されると、有段変速機の入力軸回転速
度を、ダウンシフト操作によるギア段の切換えにより上
昇させるとき、比較的容易に回転速度を上昇させ得、変
速時間が短縮されて変速感覚が改善される。

実施例以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第２図において、車両のエンジン１０の動力は磁粉式電
磁クラッチ１２、有段変速機１４、図示しない差動歯車
装置を介して駆動輪へ伝達されるようになっている。

磁粉式電磁クラッチ１２は、クランク軸１５と有段変速
機１４の入力軸４６との間に介挿されており、第３図に
示すように、制御装置１６から供給される励磁電流に対
応した大きさのトルクを伝達する。上記クランク軸１５
および有段変速機１４の入力軸４６は磁粉式電磁クラッ
チ１２の入力軸および出力軸に対応する。上記有段変速
機１４は、従来マニュアルトランスミッションとしてよ
く用いられている前進５段後進１段の同期噛合式変速機
であって、図示はしないが互いに平行な３軸上に各々２
個のギアを備えている。また、その有段変速機１４は、
たとえば第４図および第５図に示すように、第１速ギア
段および第２速ギア段ヘシフトさせるための図示しない
シフトフォークが取りつけられたシフトロッド１８と、
第３速ギア段および第４速ギア段ヘシフトさせるための
シフトフォーク１９が取りつけられたシフトロッド２０
と、第５速ギア段および後進ギア段ヘシフトさせるため
の図示しないシフトフォークが取りつけられたシフトロ
ッド２２と、それらシフトロッド１８，２０．２２を中
立位置からシフト位置へそれぞれ択一的に駆動するため
のシフト装置を備えている。このシフト装置は、シフト
セレクトレバー２４を回動方向に駆動して前記シフトロ
ッド１８．２０．２２の何れかを軸方向へ駆動するシフ
ト用３位置油圧シリンダ２６と、シフトセレクトレバー
２４を回動可能に支持するとともに、回動軸心方向の３
位置へ位置決めすることによりシフトセレクトレバー２
４の下端部を上記シフトロッド１８，２０．２２の何れ
かと係合させる切換用３位置油圧シリンダ２８とを備え
ている。シフト用３位置油圧シリンダ２６は一対の電磁
弁３０および３２の作動の組合せによって３位置に制御
されるようになっており、また切換用３位置油圧シリン
ダ２８も一対の電磁弁３４および３６の作動の組合せに
よって３位置に制御されるようになっている。すなわち
、上記電磁弁３０．３２．３４および３６の作動の組合
せにより、油圧ポンプ３７から油圧回路３８へ供給され
た作動油圧がシフト用３位置油圧シリンダ２６および切
換用３位置油圧シリンダ２８へ選択的に供給され、たと
えば、上記電磁弁３４および３６が共にオンで部ると切
換用３位置油圧シリンダ２８がシフトセレクトレバー２
４を第３速ギア段および第４速ギア段を切り換えるため
のシフトロッド２０と係合させるが、電磁弁３４がオン
であり且つ電磁弁３６がオフであると切換用３位置油圧
シリンダ２８がシフトセレクトレバー２４を第１速ギア
段および第２速ギア段を切り換えるためのシフトロッド
１８と係合させ、反対に電磁弁３４がオフであり且つ電
磁弁３６がオンであると切換用３位置油圧シリンダ２８
がシフトセレクトレバー２４を第５速ギア段および後進
速ギア段を切り換えるためのシフトロッド２２と係合さ
せる。そして、電磁弁３４および３６が共にオフである
と切換用３位置油圧シリンダ２８の作動位置を保持する
。

また、電磁弁３０および３２が共にオンであるとシフト
用３位置油圧シリンダ２６が中立状態に位置させられる
が、電磁弁３０がオンであり且つ電磁弁３２がオフであ
るとシフト用３位置油圧シリンダ２６がシフトロッドの
何れかを第１速、第３速、第５速側へ移動させ、反対に
電磁弁３０がオフであり且つ電磁弁３２がオンであると
シフト用３位置油圧シリンダ２６がシフトロッドの何れ
かを第２速、第４速、後進側へ移動させる。そして、電
磁弁３０および３２が共にオフであるとシフト用３位置
油圧シリンダ２６の作動位置を保持する。第６図は、シ
フトセレクトレバー２４の上端部の移動軌跡とそれによ
り成立させられるギア段との関係を示している。

車両には、運転パラメータを検出するための種々のセン
サが配設されており、それらセンサからの信号が制御装
置１６に供給されるようになっている。すなわち、アク
セルペダル４０に設けられたアクセルセンサ４２からは
アクセル操作量を表わす電圧信号ｖ　ａｃｅが制御装置
１６へ出力される。

エンジン１０に設けられたエンジン回転速度センサ４４
からはエンジン回転周期を表わす信号ｔ８が制御装置１
６へ出力される。有段変速機１４の入力軸４６および出
力軸４８の近傍に設けられた入力軸回転センサ５０およ
び出力軸回転センサ５２からは入力軸４６の回転周期を
表わす信号ｔ１および出力軸４８の回転周期を表わす信
号ｔ。ｕＬが制御装置１６へ出力される。また、有段変
速機１４に設けられたシフト位置検出スイッチ５４゜５
６．５８．６０からは信号Ｎ、、１乃至Ｎ、ｗ４が制御
装置１６へ出力される。一対のシフト位置検出スイッチ
５４．５６からの信号の組合せによりシフト用３位置油
圧シリンダ２６の作動位置が検出され、一対のシフト位
置検出スイッチ５８．６０からの信号の組合せにより切
換用３位置油圧シリンダ２８の作動位置が検出されるよ
うになっている。これらシフト位置検出スイッチ５４，
５６゜５８．６０は、本出願人が先に出願した実願昭６
１−４１９７７号に記載されたものと同様である。

さらに、車両には、リバース（Ｒ）　レンジ、ニュート
ラル（Ｎ）　レンジ、ドライブ（Ｄ）　　レンジ、セカ
ンド（２）レンジ、ロー（Ｌ）レンジのいずれかを選択
するために運転者により操作される走行レンジ選択操作
レバー６２が設けられており、この走行レンジ選択操作
レバー６２には、その操作位置を検出して実際のレンジ
を表す信号Ｒｓｗを制御装置１６へ出力する操作位置検
出装置６４が設けられている。

制御装置１６は、ＣＰＵ６６、ＲＯＭ　６８、ＲＡＭ７
０、入力インタフェース７２、クラッチ駆動回路７４、
スロットル駆動回路７６、電磁弁駆動回路７８などを備
えた所謂マイクロコンピュータであって、ＲＡＭ７０の
記憶機能を利用しつつＲＯＭ６８に予め記憶されたプロ
グラムに従って入力信号を処理し、電磁弁３０，３２，
３４．３６を駆動するための駆動信号を電磁弁駆動回路
７８から出力するとともに、電磁クラッチ１２を制御す
るための励磁電流をクラッチ駆動回路７４から出力する
。また、スロットル駆動回路７６からは、エンジン１０
の吸気配管に設けられたスロットル弁８０を駆動するス
ロットルアクチュエータ８２へ駆動信号を出力する。さ
らに、スロットル弁８０の開度を検出するためのスロッ
トルセンサ８４が設けられており、そのスロットルセン
サ８４の出力信号ＶＬｈは制御装置１６へ供給される。

第７図は０番ビット乃至３番ビットの４ビツトから成る
電磁弁駆動回路７日の出力端子構成例を示している。０
番ビット、１番ビット、２番ビット、３番ビットは電磁
弁３０，３２，３４．３６にそれぞれ対応するものであ
る。また、同様に、第８図は０番ビット乃至３番ビット
の４ビツトから成る入力インタフェース７２の入力端子
の部分構成例を示している。０番ビット、１番ビット、
２番ビ・７ト、３番ビットはシフト位置検出スイッチ５
４．５６，５８．６０にそれぞれ対応するものである。

次に、上記のように構成された有段変速機１４のシフト
制御装置の作動を第９図のフローチャートに従って説明
する。

先ず、ステップＳ１においては各センサからの入力信号
ｔ、、ｔ８．、、ｔＯＩＩＬ　、Ｖｉｃｃ　−、Ｖｔい
Ｎｓ、、１乃至Ｎ、ｗ４、ＲｔＷが読み込まれる。次い
で、ステップＳ２において上記信号から次式（１）、（
２）、（３）、（４）、（５）、（６）にしたがって、
実際のエンジン回転速度Ｎ。、入力軸回転速度Ｎ　ｉ　
ｎ、出力軸回転速度Ｎ。ｕｔ　％車速ＳＰＤ　、アクセ
ル操作ｆＪＡｃいスロットル弁開度θが演算される。

Ｎｏ　（ｒｐｍ）　＝　（１／　ｔｌｌ）　ｘ５０ｓｅ
ｃ　　・・ｌ１ｌＮｉＩ、＝（１／１ｔｎ）Ｘ６０ｓｅ
ｃ　　　・−−（２＋Ｎｏｕｔ　　＝（１／１ｏｕｔ）
ｘ６０ｓｅｃ　　・・・（３）ＳＰＤ　（ｋｍ／ｈ）　
＝Ｎｏｕｔ　　’　Ｔ　ａ＝ｔ・２πｒ・６０１Ｉｉ７
・１／１０００・・・（４）但゛し、ｒは車輪の半径、
Ｔ４８．差動歯車装置の変速比である。

Ａ　ｃｃ　＝（Ｖｍｃｃ　　Ｖｅｔｏｉａ）／　（Ｖｎ
＋ｉｘ　　ＶｃｔａｓＪ・１００・・・（５）但し、ｖｅｔｏｓ。およびＶ□８はアクセルペダル４０
の非操作時および全操作時のアクセルセンサ４２からの
出力信号である。

θ（％）　＝（ｙ、、　　、ＣＬＯ１＠）／（ｖ＋１）
１）に一νｅＬＯｓ＠）、１００・・・（６）但し、νｃＬｏｓ＠およびｖｌＩｍＸはスロットル弁８
０の全閉時および全開時のスロットルセンサ８４からの
出力信号である。

また、本ステップＳ２においては、第１０図に示すレン
ジ位置算出ルーチンが実行されることにより、実際の操
作レンジが算出される。すなわち、第１０図のステップ
ＳＲＩにおいて、操作位置検出装置６４から出力された
信号ＲｉｗがＲレンジを表すか否かが判断される。Ｒレ
ンジを表す場合にはステップＳＲ２が実行されてレジス
タＲａｎｇｅの内容が４とされるが、Ｒレンジを表さな
いときはステップＳＲ２の次のステップが実行される。

このようにして、続くステップＳＲ３乃至ステップ５Ｒ
ＩＯが実行されることにより、走行レンジ選択操作レバ
ー６２がＮレンジに操作されているときはレジスタＲａ
ｎｇｅの内容が０とされ、Ｌレンジに操作されていると
きはレジスタＲａｎｇｅの内容が１とされ、２レンジに
操作されているときはレジスタＲａｎｇｅの内容が２と
され、Ｄレンジに操作されているときはレジスタＲａｎ
ｇｅの内容が３とされる。

続く第９図のステップＳ３においては、第１）図に示す
現在のギア段算出ルーチンが実行されることにより、シ
フト位置検出スイッチ５４，５６゜５８．６０からの信
号Ｎ、、４乃至Ｎ、、１に基づいて現在のギア段が検出
される。上記信号Ｎ工４乃至Ｎ、、１は第８図に示すよ
うに配列された入力端子に供給されるので、その端子の
ビット配列により表される２進数γ−ｓｗによって判断
されるのである。すなわち、信号Ｎ、ｗ４乃至Ｎ、、、
１がいずれも供給されない場合には２進数γ−ｓ＋１が
「０」となるので有段変速機１４がニュートラル状態と
判断され、信号Ｎ、、２およびＮ、、４が供給された場
合には２進数７−ｓ−が「５」となるので第１速ギア段
と判断され、信号Ｎ□２およびＮ、、３が供給された場
合には２進数γ−５鍔が「６」となるので第２速ギア段
と判断され、信号Ｎ１４のみが供給された場合には２進
数γ−３１）が「１」となるので第３速ギア段と判断さ
れ、信号Ｎ０３のみが供給された場合には２進数ｒ−ｓ
匈が「２」となるので第４速ギア段と判断され、信号Ｎ
、、１およびＮ　ｉｗ４が供給された場合には２進数γ
−鉢が「９」となるので第５速ギア段と判断され、信号
Ｎ□１およびＮ−３が供給された場合には２進数Ｔ−３
１）が「１０」となるので後進ギア段と判断されるとと
もに、その現在のギア段を示す値がレジスタＴ内に記憶
される。

続くステップＳ４においては、変速操作の実行中を示す
変速シーケンスフラグＦ　ｃｈｑの内容が「０」である
か否かが判断される。「０」でなければ変速制御を優先
的に続行するために目標ギア段γ１の算出を実行しない
で後述のステップ３１４以下が実行されるが、「０」で
あれば変速操作が完了しているので、本実施例の目標ギ
ア段決定手段に対応する第１２図の目標ギア段決定ルー
チンがステップＳ５において実行されることにより次の
変速のための目標ギア段が決定される。すなわち、ステ
ップＳＭＩ乃至５Ｍｌ０において、実際の操作レンジを
示す前記レジスタＲａｎｇｅ内の数値がｒｌＪ　　（Ｌ
レンジ）であれば目標ギア段を記憶するだめのレジスタ
Ｔ８の内容が「１」　（第１速ギア段）とされ、ｒ２Ｊ
　　（２レンジ）であれば目標ギア段を記憶するための
レジスタＴ８の内容が「２」　（第２速ギア段）とされ
、ｒ４Ｊ　　（Ｒレンジ）であれば目標ギア段を記憶す
るためのレジスタγ８の内容が「６」　（後進ギア段）
とされ、「ＯＪ　　にュートラルレンジ）であれば目標
ギア段を記憶するためのレジスタＴ１の内容が「Ｏ」　
（中立段）とされるが、実際の操作レンジを示す前記レ
ジスタＲａｎｇｅ内の数値がｒ３Ｊ　　（Ｄレンジ）で
あれば、ステップＳＭ６において、先ず変速線図を選択
するための第１３図の変速線図選択ルーチンが実行され
ることにより、予めＲＯＭ６８に記憶された複数種類の
変速線図の中から実際のギア段に対応した一つの変速線
図が選択されるとともに、第１４図のＤレンジの目標ギ
ア段決定ルーチンが実行されることにより、選択された
変速線図から実際のスロットル弁開度θに基づいてアッ
プシフトの変速点車速５ＰＤｕｐおよびダウンシフトの
変速点車速ＳＰＤ、。、、が算出される。すなわち、実
際の車速ＳＰＤがアップシフトの変速点車速５ＰＤ１以
上である場合には、目標ギア段Ｔ″を示す数値を記憶さ
せるレジスタγ１の内容がγ＋１とされてそれまで使用
していたギア段の１段上のギア段が目標ギア段とされ、
実際の車速ＳＰＤがダウンシフトの変速点車速ＳＰＤ、
、、ｎ以下である場合には、レジスタＴ１の内容がγ−
１とされてそれまで使用していたギア段の１段下のギア
段が目標ギア段とされる。第１５図（ａｌ、（ｂ）、（
Ｃ１は第１速ギア段、第２速ギア段、第５速ギア段にお
いて選択される変速線図の例をそれぞれ示すものであり
、実線はアップシフトの変速点車速ＳＰＤ、ｐを求める
ための線図、破線はダウンシフトの変速点車速ＳＰＤ、
。８１を求めるための線図である。たとえば第１６図に
示す変速線図が選択されたとすると、その線図を構成す
るデータマツプからの変速点車速ＳＰＤ、ｐ（Ｙ軸デー
タ）の算出は、実際のアクセル操作１Ａｃｃとマツプ上
のＸ軸データと順次比較し、Ａ　（ｃ＜Ｘ軸データとな
ったときのＸ軸データを×２とするとともにＡｃｃ＜Ｘ
軸データとなるーっ前のＸ軸データをＸ、とし、それら
Ｘ軸データＸ、およびＸ２に対応したＹ軸データをＹｌ
およびＹ２とすると、次式（７）に従って行われる。

・　・　・（７）以上のようにして目標ギア段が決定されると、第９図の
ステップＳ６において目標ギア段のフェイルセーフルー
チンが実行される。第１７図はその目標ギア段のフェイ
ルセーフルーチンを示しており、図のステップＳＦＩで
は目標ギア段に対応したギア比ηが算出される。第１８
図はこのギア比ηの算出ルーチンを示している。すなわ
ち、目標ギア段ＴＩ′を記憶するためのレジスタγ１の
内容が「１」　（第１速ギア段）であればギア比ηを表
すレジスタηの内容が３．６とされ、「２」　（第２速
ギア段）であればギア比ηを表すレジスタηの内容が２
．１とされ、「３」　（第３速ギア段）であればギア比
ηを表すレジスタηの内容が１．４とされ、「４」　（
第４速ギア段）であればギア比ηを表すレジスタηの内
容が１．０とされ、「５」　（第５速ギア段）であれば
ギア比ηを表すレジスタηの内容が０．８とされる。こ
のようにして目標ギア段に対応したギア比ηが算出され
ると、ステップＳＦ２において目標ギア段が成立させら
れた後における有段変速機１４の入力軸４６の予想回転
速度ｎｕｎ、すなわち予想エンジン回転速度が次式（８
）から出力軸４８の実際の回転速度Ｎ。ｕｔにしたがっ
て推定される。

ｎ　ｉ＋＋　（ｒｐｏ＋）　＝ηＸ　Ｎｏｕｔ　　　　
　　”　’　（８）上記のように算出された入力軸４６
の予想回転速度ｒｌｉ、は、続くステップＳＦ３におい
て、予め定められた一定の判断基準値Ｎｉｎｍ１ｘと比
較される。この判断基準値Ｎ　ｉｉ　ＩＩＩＩＩＸとし
ては、たとえばエンジン１０の耐久性を損なわない最大
値である最大許容回転速度が選択される。この予想回転
速度ｎｉｎが判断基準値Ｎ１ｎｅ□８以上であると判断
されたときはステップＳＦ４が実行されて目標ギア段を
記憶しているレジスタＴＩ′の内容がそれまでに決定さ
れていたものよりも１段高速側のギア段（Ｔ”＋１）と
されるが、予想回転速度ｎｉ、が判断基準値Ｎ　ｉ　ｎ
□、よりも小さいときは次のステップＳ７が実行される
。ステップＳＦ４につづくステップＳＦ５においては、
高速側へ変更された目標ギア段が置場速段（５ｔｈ）を
越えるかどうかが判断され、越える場合にはステップＳ
Ｆ６において目標ギア段がニュートラルとされる。これ
は第５速ギア段にてきわめて高速にて走行した場合であ
り、ステップＳＦ６にて目標ギア段γ８が「０」とされ
ることにより、ステップＳＦ３が満足されるまでの間惰
行走行が行われるようになっている。

第９図のステップＳ７では、有段変速機１４の実際のギ
ア段Ｔが目標ギア段Ｔ８と一致しているか否かが判断さ
れる。たとえば、実際のギア段γと目標ギア段γ１とが
一致しておれば有段変速機１４のギア段の切換えを必要
としないのでステップ３８以下が実行されて、発進或い
は停止時のクラッチ制御が実行される。しかし、実際の
ギア段Ｔが目標ギア段Ｔ″と一致していないと判断され
た場合には、ステップ３１３以下が実行されて実際のギ
ア段Ｔを目標ギア段γ１と一致させるための有段変速機
１４の一連の変速操作が実行される。

ステップＳ８では、車速ＳＰＤが予め定められた一定の
車速εよりも低いか否かが判断され、低いと判断された
場合にはステップＳ９において車両の発進に関連するク
ラッチ制御が実行される。すなわち、磁粉式電磁クラッ
チ１２に供給する励磁電圧に対応した制御値ＶｃＬが次
式（９）にしたがって算出される。この（９）式は、遠
心クラッチと同様にアクセルペダルの踏込みに関連して
エンジン回転速度Ｎ０がアイドル回転速度よりも増加し
ていくに伴ってクラッチの伝達トルクを増大させること
により電磁クラッチ１２を係合させるものである。

ＶｃＬ＝（Ｎ、−Ｎ、Ｌ）×ｋ　　・・・（９）但し、
Ｎ、□はアイドル時のエンジン回転速度、ｋは定数であ
る。

しかし、上記ステップＳ８において車速ＳＰＤが予め定
められた一定の車速εよりも高いと判断された場合には
、車両が比較的高速で走行している状態であるので、磁
粉式電磁クラッチ１２を完全係合状態とするためのステ
ップＳＩＯが実行されて電磁クラッチ１２の伝達トルク
が定格最大値となるように制御値ＶｃＬをその最大値Ｖ
　ｃＬ＋ｂ＋ａＸとする。

以上のようにして、車両の発進時或いは走行時のクラッ
チ制御値ＶＣｔが決定された後には、ステップ３１）が
実行されて、スロットル弁開度θがアクセルペダル４０
の操作量Ａ　ｃｃと対応するように、スロットルアクチ
ュエータ８２に対する制御値■いの内容がアクセルペダ
ル４０の操作量Ａ　ｃｅに更新される。そして、ステッ
プＳ１２が実行されることにより、各制御値が出力され
る。

前記ステップＳ７において、実際のギア段γが目標ギア
段Ｔ８と一致しないと判断された場合には、ステップ３
１３が実行されて変速シーケンスフラグＦｃｈ９の内容
が「１」とされるとともに、ステップＳ１４が実行され
ることにより実際のギア段Ｔと目標ギア段Ｔ１とを一致
させるための変速操作ルーチンが実行される。有段変速
機１４の自動変速操作は、マニュアルトランスミッショ
ンの運転者の操作と同様であって、エンジン１０の出力
を低下させる出力低下工程、電磁クラッチ１２を遮断し
た動力遮断中におけるギア段の切換工程、ギア段の切換
え後において電磁クラッチ１２を係合させる動力再伝達
工程から構成されており、上記フラグＦ　ｃｌｇの内容
が「１」であるときは出力低下工程を、「２」であると
きはギア段の切換工程を、「３」であるときは動力再伝
達工程を表す。このため、上記ステップＳ１３では、有
段変速機１４の変速操作のうちの最初に実行される出力
低下工程を行うように変速シーケンスフラグＦｃｈｑの
内容が「１」とされるのである。

第１図はステップＳ１４における変速操作ルーチンを示
している。先ずステップＳＨＩにおいて変速シーケンス
フラグＦ　ｃｈ９の内容が判断される。

変速シーケンスフラグＦ　ｃｈｇの内容が「１」であれ
ばエンジン１０の出力を低下させるための出力低下工程
である一連のステップＳＨ２乃至ＳＨ５が実行される。

ステップＳＨ２においては、実際のギア段γが目標ギア
段Ｔ１よりも小さいか否か、すなわち有段変速機１４の
ギア段を高速側ギア段へ切り換えるアンプシフトである
か或いは低速側ギア段へ切り換えるダウンシフトである
かが判断される。アップシフトであると判断された場合
には、ステップ５Ｈ２ａにおいて、スロットル弁８０を
全開とするために制御値Ｖいの内容が「０」とされると
ともに１ステツプ５Ｈ２ｂにおいて実際のスロットル弁
開度θがその最小開度θ。、。、。

（たとえば０％）まで閉じたか否かが判断される。

スロットル弁開度θがその最小開度θ、。８゜に到達し
たと判断された場合には、ギア段の噛み合いを切り換え
るため後述のステップＳＨ６以下が実行されるが、未だ
到達していないと判断された場合には、スロットル弁８
０が閉じられるまでの間ステップＳＨ３乃至ＳＨ５が実
行される。先ず、ステップＳＨ３では、予めＲＯＭ６８
に記憶された第１９図に示すエンジン出力線図から実際
のスロットル弁開度θおよびエンジン回転速度Ｎ、に基
づいて実際のエンジン出力トルクＴ　ｏ　ｕ　ｔが算出
されるとともに、電磁クラッチ１２の伝達トルクがその
Ｔ。ｕＬと等しくなるように、たとえば第３図の関係か
らクラッチ制御値■□が決定される。

そして、ステップＳＨ４ではシフト用の各電磁弁３０．
３２，３４．３６に対する制御値Ｖｔｈｉｆｔの内容が
「０」、すなわちいずれの電磁弁へも駆動信号を出力し
ない状態とされ、ステップＳＨ５では変速シーケンスフ
ラグＦＣｈ９の内容が「１」に維持される。

前記ステップＳＨ２において、ダウンシフトであると判
断された場合には、ステップ５Ｈ２ｃにおいて、目標ギ
ア段Ｔ１のギア比と有段変速機１４の出力軸４８の回転
速度Ｎ。ｕｔとから、実際のギア段Ｔが目標ギア段γ８
とされたときの予想人力軸回転速度Ｎ、、’　　（＝Ｎ
、’）が算出されるとともに、第１９図のエンジン出力
線図から上記予想入力軸回転速度Ｎ１、′および所望の
出力トルクα（Ｎ−ｍ；α〉０）に基づいてスロットル
弁開度θ２を求め、そのスロットル弁開度θを得るため
の制御値Ｖｔｈが決定される。すなわち、有段変速機１
４が目標ギア段γ８となったときの回転速度において所
望の出力トルクαとなるように制御値■いが決定される
のである。そして、ステップＳＨｄにおいて、実際のス
ロットル弁開度θが上記スロットル弁開度θ２まで閉じ
たか否かが判断される。未だ閉じていないと判断された
場合には、前記ステップＳＨ３、ＳＨ４、ＳＨ５が実行
されるが、到達したと判断された場合には、ギア段の噛
み合いを切り換えるため後述のステップＳＨ６以下が実
行される。

ステップＳＨ６乃至５ＨＩＯでは、ギア段切換工程が実
行される。先ず、ステップＳＨ６ではレジスタＴに記憶
された実際のギア段とレジスタＴ８に記憶された目標ギ
ア段とが一致しているか否かが判断され、一致している
場合にはギア段切換操作完了状態であるので後述のステ
ップ５ＨＩＩ以下が実行されるが、一致していない場合
にはステップＳＨ７において電磁クラッチ１２を解放し
てエンジン慣性力などによるギア段切換不良を回避させ
るために制御値■□が０とされるとともに、ステップＳ
Ｈ８において、スロットル弁開度θをそれまでの状態に
維持するために、スロットル制御４ｆｉＶ　ｔ　ｈが前
回の制御サイクルにおけるスロットル制御値■い（ｎ−
１）とされる。そして、ステップＳＨ９のギア段切換ル
ーチン（シフト電磁弁制御）が実行された後ステップ５
ＨＩＯにおいて変速シーケンスフラグＦｃｈｇの内容が
「２」とされる。

上記ステップＳＨ９のギア段切換ルーチンはたとえば第
２０図に示すように実行される。先ずステップＳ０１に
おいて、レジスタＴ８に記憶されている目標ギア段を示
すデータを第２１図に示す信号処理ルーチンを用いて処
理することにより、駆動信号として容易に取り扱うこと
のできる数値（２進数）としたときにそのままのビット
配列で出力できる数値に変換する。すなわち、第８図に
示す入力インタフェース７２の入力端子と同じ配列のデ
ータに変換するために、目標ギア段を示すデータが、予
め定められた一定の規則に従って、シフト用３位置油圧
シリンダ２６を作動させるためのシフト側データＴ１−
と切換用３位置油圧シリンダ２８を作動させるためのセ
レクト側データγ＊１とに変換される。たとえば、目標
ギア段が第１速ギア段であればシフト側データγ　ｘｋ
が「１」且つセレクト側データγ＊□が「４」とされ、
目標ギア段が第２速ギア段であればシフト側データγ　
ｔｈが「２」且つセレクト側データＴ７□が「４」とさ
れ、目標ギア段が第３速ギア段であればシフト側データ
γ８、が「１」且つセレクト側データγ　ｓＬが「０」
とされ、目標ギア段が第４速ギア段であればシフト側デ
ータｒ”ｔｈが「２」且つセレクト側データＴ１）．Ｌ
が「０」とされ、目標ギア段が第５速ギア段であればシ
フト側データＴゝいが「１」且つセレクト側データｒ”
ｓｔが「８」とされ、目標ギア段が第６速（後進）ギア
段であればシフト側データγ　ｓｈが「２」且つセレク
ト側データＴ８□が「８」とされる。

第２０図に戻って、続くステップＳＧ２では上記と全く
同様に、図示しない処理ルーチンにより実際のギア段を
表すレジスタγの内容がシフト側データＴｓｈとセレク
ト側データＴｓＬとに変換される。これらのシフト側デ
ータγ、とセレクト側データＴｓＬは、シフト位置検出
スイッチ５４，５６゜５８．６０から入力インタフェー
ス７２へ供給された信号Ｎ、、４乃至Ｎ、、１の信号列
のうち下位２ビツトおよび上位２ビツト（数値としては
ｒＯＪの下位２ビツトを含む）から構成されるようにし
てもよい。

ステップＳＧ３では目標ギア段に基づくセレクト側デー
タγ　ｓＬと実際のギア段に基づくセレクト側データγ
１とが一致するか否かが判断されるとともに、ステップ
ＳＧ４では目標ギア段に基づくシフト側データＴ１．わ
と実際のギア段に基づくシフト側データγ５．とが一致
するか否かが判断される。ステップＳＧ３およびＳＧ４
における判断が共に肯定された場合にはギア段を切り換
える必要がないので、ステップＳＧ５が実行されて制御
値Ｖｓｈｉｆｔの内容がＯとされる。しかし、ステップ
ＳＧ３における判断が肯定されてもステップＳＧ４にお
ける判断が否定された場合にはステップＳＧ６が実行さ
れて制御値■い、□の内容が目標ギア段に基づくシフト
側データＴゝ、とされる。

これにより後述のステップＳ１２においてシフト用３位
置油圧シリンダ２６が駆動されて目標ギア段が成立させ
られる。また、前記ステップＳＧ３における判断が否定
された場合にはシフトセレクトレバー２４がそれまで係
合していたものと異なるシフトロンドを用いる必要があ
るので、ステップＳＧ７において実際のギア段に基づく
シフト側データγ、がＯであるか否か、すなわちシフト
用３位置油圧シリンダ２６が中立位置にあるか否かが判
断される。このステップＳＧ７における判断が肯定され
た場合には切換用３位置油圧シリンダ２８を目標ギアを
作動させるためのシフトロンドを選択する位置へ作動さ
せるためにステップＳＧ８において制御値ｖｓｈｔｒｔ
の内容が目標ギア段に基づくセレクト側データＴ”ｓＬ
とされる。しかし、上記ステップＳＧ７における判断が
否定された場合にはシフト用３位置油圧シリンダ２６を
中立位置へ作動させるためにステップＳＧ９において制
御値Ｖｓｈｉｆｔの内容が「３」とされる。この制御値
ＶＳｈｉｆＬの内容「３」は２進数で「１）」となるか
らステップＳ１２において電磁弁駆動回路７８の０番ビ
ットおよび１番ビットから電磁弁３０および３２へそれ
ぞれ駆動信号が出力される。このようにしてシフト用３
位置油圧シリンダ２６が中立位置へ作動させられると、
次のサイクルのステップＳＣ，８およびステップＳ１２
によりシフトロンドが選択され、その次のサイクルのス
テップＳＧ６およびステップＳ１２により目標ギア段が
成立させられる。

このようにしてステップＳＨ９のギア段切換ルーチンの
実行が完了すると、目標ギア段を示す数値が記憶された
レジスタγゝと実際のギア段を示す数値が記憶されたレ
ジスタγとが内容的に一致するようになるので、第１図
のステップＳＨ６の判断が肯定されて動力再伝達のため
の工程を実行する一連のステップ５ＨＩＩ乃至５Ｈ１５
が実行される。すなわち、ステップ５ＨＩＩにおいては
実際のスロットル弁開度θがアクセル操作量Ａ（（より
も小さいか否かが判断される。当初は小さいのでステッ
プ５Ｈ１２において電磁クラッチ１２に対する制御値■
。が予め定められた一定の増加トルク値ΔＴＣに対応す
るΔ■□だけ増加させられるとともに、続くステップ５
Ｈ１３においてはスロットルアクチュエータ８２に対す
る制御値■ｌが予め定められた一定の増加値Δθに対応
するΔ■いたけ増加させられ、且つ、ステップ５ＨＩ４
においてシフ・ト用の各電磁弁３０，３２，３４゜３６
に対する制御値■□０．の内容がＯとされる。

そして、ステップ５Ｈ１５が実行されて変速シーケンス
フラグＦ。ｇの内容が「３」とされる。以上のステップ
が繰り返し実行されるうち、前記ステップ５Ｈ１２によ
り電磁クラッチ１２に対する制御値■。、が増加させら
れるに伴ってステップ５８１３によりスロットル弁８０
が逐次開かれて、スロットル弁開度θがアクセルペダル
操作量Ａｃｃに到達するので、この時点でステップ５Ｈ
ＩＩにおける判断が否定されてステップ５Ｈ１６が実行
される。これにより、動力再伝達工程が完了したものと
して変速シーケンスフラグＦ　ｃｈ＋＋の内容が「０」
とされる。

以上のようにして第９図のステップ３１４の変速操作ル
ーチンが完了すると、それまでに決定された■。ｌ、Ｖ
Ｌｈ、■５ｈｉｆｔなどの各制御値がステップＳ１２に
おいて出力されて電磁クラッチ１２、スロットルアクチ
ュエータ８２、電磁弁３０，３２．３４．３６などが駆
動される。この結果、有段変速機１４のギア段が目標ギ
ア段へ切り換えられる。

上述のように本実施例によれば、アップシフト時には第
２２図に示すように、またダウンシフト時には第２３図
に示すように、有段変速機１４の自動変速操作の最初の
工程であってエンジン１０の出力を低下させるための出
力低下工程においては、ステップＳＨ３の実行により、
電磁クラッチ１２の伝達トルクがエンジン１０の実際の
出力トルクと同じとなるようにその出力トルクの変化に
関連して変化させられる。このため、電磁クラッチ１２
の解放に先立ってそのクラッチの伝達トルクが低下させ
られるので、電磁クラッチ１２のオフにも拘わらずクラ
ッチの応答遅れにより有段変速機１４の入力軸にトルク
が未だ加えられている状態でギア段の切り換えが行われ
ても、有段変速機１４のギア段の噛み合いを解いたこと
に起因する車両のショックが好適に低下させられる。

因に、電磁クラッチ１２では、第２４図に示すように、
クラッチ制御量ＶＣＬ或いは励磁電流が０とされてもク
ラッチ伝達トルクの低下が遅れるという応答遅れが存在
し、このため従来では、第２５図に示すように、ギア段
切換工程の初期にギアを抜くときにおいても入力軸４６
にトルクがかかっていた。これに対し、本実施例では、
上述のように、電磁クラッチ１２の伝達トルクがエンジ
ン１０の出力トルク変化と関連して予め低下させられて
いるので、電磁クラッチ１２の応答遅れがあってもギア
段切換工程の初期には入力軸４６に殆どトルクがかかっ
ていないのである。

また、本実施例の出力低下工程において、シフトダウン
時にはステップ５Ｈ２ｃにより次のギア段が成立したと
きの回転速度において出力トルクを所望の値とするスロ
ットル弁開度θ２となるようにスロットル弁開度θが制
御され、且つスロットル弁開度θがθ２に到達するとギ
ア段切換工程が開始されるようになっている。このため
、有段変速機１４の同期装置によりギアを噛み合わせる
ときに入力軸回転速度Ｎ　ｉ　ｎの上昇が円滑に且つ能
率的に行われるので、変速時間が短縮されて変速感覚が
改善される。

以上、本発明の一適用例を図面に基づいて説明したが、
本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例のステップＳＨ３においては、
エンジン１０の実際の出力トルクＴ。ｕｔが予め記憶さ
れた第１９図の出力線図から実際のエンジン回転速度Ｎ
、およびスロットル弁開度θに基づいて算出されていた
が、クランク軸１５あるいは入力軸４６などに設けられ
たトルクセンサの出力信号に基づいてエンジン１０の出
力トルクを求めるようにしてもよい。

また、第１９図に示す出力線図はスロットル弁開度θを
パラメータとした特性であったが、アクセル操作量Ａ　
（（をスロットル弁開度θに替えて用いた出力線図であ
ってもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一適用例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加え
られ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第９図のフローチャートの一部を構成するルー
チンであって、第２図の制御装置の作動の要部を説明す
る図である。第２図は本発明の一実施例である車両用有
段変速機の制御装置を示すブロック線図である。第３図
は第２図に示す電磁クラッチの特性を示す図である。第
４図および第５図は第２図の有段変速機のギア段を切り
換えるための油圧駆動装置を示す図であって、相互に直
゛　　角な断面から見た要部断面図である。第６図は第
４図および第５図のシフトセレクトレバーの端部の軌跡
とシフト位置との関係を示す図である。第７図および第
８図は第２図の電磁弁駆動回路の端子構成および人力イ
ンタフェースの一部の端子構成をそれぞれ説明する図で
ある。第９図は、第２図の制御装置の作動を説明するフ
ローチャートである。第１０図、第１）図、第１２図、
第１３図、第１４図、第１７図、第１８図、第２０図、
第２１図は、第９図のフローチャートにおいて実行され
るルーチンをそれぞれ示す図である。第１５図（ａ）、
（ｂ）、（Ｃ１は第２図のＲＯＭに予め記憶された変速
線図をそれぞれ示す図であって、（ａｌは第１速ギア段
において選択される線図、（ｂｌは第２速ギア段におい
て選択される線図、（Ｃ１は第５速ギア段において選択
される線図である。第１６図は第１４図のフローチャー
トにおいて変速点車速を求めるための演算を説明する図
である。第１９図は第２図のエンジンの出力線図である
。第２２図は第２図の実施例においてアンプシフト時の
作動を示すタイムチャートである。第２３図は第２図の
実施例においてダウンシフト時の作動を示すタイムチャ
ートである。第２４図は電磁クラッチの制御量に対する
応答遅れを説明する図である。第２５図は従来の制御方
法における作動を説明するタイムチャートである。１０：エンジン１２：磁粉式電磁クラッチ（クラッチ）１４：有段変速
機出願人　　トヨタ自動車株式会社」 −ｌシフト″Ｊ１′１　　　　　　ｇ！ｒ第５図２６１６図ｋｍ／ｈ７り亡ル１（作ｉ　　Ａｃｃ第２４図 θ々ｎロ　（５ｅｃ）第２５図派

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シフトアクチュエータにより複数種類の前進ギア
段のうちの所望のギア段へ切り換えられる車両用有段変
速機において、エンジンの出力が一時的に低下させられ
且つクラッチが解放された状態で前記シフトアクチュエ
ータを作動させることにより該有段変速機のギア段が自
動的に切り換えられる形式の制御方法であって、前記エ
ンジンの出力が一時的に低下させられるに際し、該エン
ジンの実際の出力トルクの低下に関連して前記クラッチ
の伝達トルクが制御されることを特徴とする車両用有段
変速機の制御方法。
（２）前記エンジンの実際の出力トルクは、該エンジン
の回転速度と、該エンジンの吸気配管に設けられたスロ
ットル弁開度とから算出されるものである特許請求の範
囲第１項に記載の車両用有段変速機の制御方法。
（３）前記エンジンの出力は、前記有段変速機のギア段
がアップシフトされるときには、前記スロットル弁開度
が０とされることにより低下させられるものである特許
請求の範囲第２項に記載の車両用有段変速機の制御方法
。
（４）前記エンジンの出力は、前記有段変速機のギア段
がダウンシフトされるときには、次のギア段のギア比に
より得られるべきエンジン回転速度において所望の値の
出力トルクとなるように求められたスロットル弁開度に
て制御されるものである特許請求の範囲第２項に記載の
車両用有段変速機の制御方法。