JPH0336697B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動変速機における加速中の変速時
に生じる減速感を感じさせることのない自動変速
機の変速制御装置に関する。

（従来技術） 近年、車両に自動変速機が広く利用されるに至
つている。この自動変速機では、車両の速度及び
アクセルペダル踏込量とを検出して、両者の関係
から最適変速段を選択し、変速機を変速制御する
ものである。この変速制御の前後にはクラツチの
断及び接が行なわれる。従つて、自動変速操作に
は、クラツチの断、変速機の変速動作、クラツチ
の接という過程を通り、この間クラツチが継なが
れてないから、エンジンの駆動力は車両の駆動軸
に伝達されないことになる。これは、変速機の動
作において止むを得ないことである。

（従来技術の問題点） しかしながら、アクセルペダルを踏込んだ加速
中において、係る変速操作が生じると、変速のた
めクラツチを切るため、ドライバーに対して減速
感が生ずる。又、クラツチを切る際のシヨツクが
生じて一層不快感が生ずることになる。従来は、
クラツチを切ることは不可欠のため、止む得ない
こととされていた。

（発明の目的） 本発明の目的は、自動変速機における係る加速
中のクラツチ断における減速感を緩和して、ドラ
イブ感を向上することのできる自動変速機の変速
制御装置を提供するにある。

（発明の概要） 本発明では、クラツチの断における減速感は、
加速度の激減のために生ずるものであり、実際の
減速度は問題とならないという知見に基いてい
る。即ち、加速中に減速感を生ずるのは、低速段
での変速時に多く、これは低速段では駆動トルク
が大のため、余裕加速度が生じており、クラツチ
の断により、これが急激に零となるためにと考え
られる。クラツチの切りシヨツクについても同様
である。

そこで、本発明では、加速中車速が上昇し、シ
フトアツプする際には、変速操作の開始であるク
ラツチ断に先立ちエンジンのスロツトルを閉方向
に戻し、余裕トルクを小さくしてからクラツチを
断とするように制御している。

則ち、本発明では、通常のクラツチ断制御、変
速機の変速制御、クラツチ接続制御という過程を
得る変速制御装置において、変速動作としシフト
アツプを行なう場合には、クラツチの断制御に先
立ち、エンジンのスロツトルを閉方向に戻し、余
裕トルクを小とする制御を行なうようにして、ク
ラツチ断の時における減速感を緩和している。

（実施例） 以下、本発明を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明の原理を説明するなめの車両性
能特性図であり、横軸に車速、縦軸に軸トルクを
とつてある。図中、ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ
５は各々変速段が１速、２速、３速、４速、５速
の場合の車速対軸トルク特性曲線であり、ｂは定
地走行抵抗である。尚、車速対軸トルク特性曲線
の条件は、スロツトル開度100％の場合である。
図において明らかな如く、軸トルクは低速段にお
いて大きく、高速段程小さい。又、定地走行抵抗
は低速より高速になる程大きい。即ち、減速要素
である定地走行抵抗は、高速度ギヤでの変速時の
ほうが低速段ギヤでの変速時より大きい。しかし
ながら、実際にドライバーが実感する減速感は低
速段ギヤでの変速時に発生している。

一方、低速段ギヤでは、第１図の如く駆動トル
クが大きいため、比較的大きな余裕トルクまたは
加速トルク（駆動トルクと定地走行抵抗との差）
が発生しており、加速走行中は比較的大きな余裕
加速度が発生している。そして、変速の際、クラ
ツチが切られると、加速度が零又はそれ以下にな
るため、この加速度の急激な変化が低速段ギヤで
の変速時に大きな減速感として感じられるもので
ある。

クラツチの切りシヨツクについても原因は同じ
であり、駆動系が加速方向にトルクを受けて捩ら
れた状態にあつたものが急激にトルクを解散する
ため捩りトルクの急激な逆転（変化）のために発
生する。

そこで、本発明では、変速動作のためクラツチ
を断する前に予じめ余裕トルクを小としておき、
係る減速感、シヨツクを防止するものである。

第２図は、本発明の原理説明図であり、車両性
能特性図を示している。図中、横軸は車速、縦軸
は軸トルクを示しており、ａ１０，ａ１９，ａ１
８，ａ１７，ａ１６，ａ１５は各々１速段におけ
る100％、90％、80％、70％、60％、50％のスロ
ツトル開度の場合の車速対軸トルク特性を示し、
ａ２０は２速段における100％のスロツトル開度
の場合の車速対軸トルク特性を示している。

今、100％スロツトル開度（実際のアクセルペ
ダル踏込量100％）の状態で１速から２速へ変速
動作する際に変速車速をV₀とすると、従来は軸
トルクが曲線ａ１０の点ｍの所でクラツチ断の操
作が行なわれていたが、本発明では、スロツトル
開度を閉方向に強制的に戻し、例えば、50％のス
ロツトル開度に戻し、曲線ａ１５の点m′の所で
クラツチ断の操作を行う。

この制御を行うためには、前述のスロツトル開
度を戻しながら、エンジンの回転数を検出し、エ
ンジンの回転速度が所定値以下になつたところ
で、余裕トルクが小とみなして、クラツチ断制御
を行えばよい。

尚、スロトツトル開度をアクセルペダルの踏込
量に応じたものに回復させる時期は、クラツチの
接続後でも、クラツチの断の後でもよい。

次に、本発明の実現のための一実施例構成につ
いて説明する。

第３図は本発明を実現するための一実施例ブロ
ツク図であり、図中、１はエンジンであり、吸入
気体（空気又は混合気）量を制御するスロツトル
バルブ１ｂを含むものであり、フライホイール１
ａを備える。２はクラツチ本体であり、周知の摩
擦クラツチで構成され、レリーズレバー２ａを有
するもの、３はクラツチアクチユエータであり、
クラツチ本体２の係合量を制御するため、そのピ
ストンロツド３ａがレリーズレバー２ａを駆動す
るものである。４は油圧機構であり、５は変速機
アクチユエータであり、後述するものである。６
は同期噛合式変速機であり、変速機アクチユエー
タ５により駆動され、変速動作を行うものであ
り、クラツチ２と接続されたインプツトシヤフト
６ａ、出力軸（駆動軸）６ｂ、変速段（ギヤ位
置）を検出するギヤ位置センサ６ｃとを備えてい
る。７はセレクトレバーであり、運転者により操
作され、「Ｎ」レンジ（中立位置）、「Ｄ」レンジ
（自動変速）、「１」レンジ（１速）、「２」レンジ
（２速）、「３」レンジ（１、２、３速の自動変
速）、「Ｒ」レンジ（後退）の各レンジをそのレバ
ーポジヨンによつて選択出来、選択されたレンジ
を示す選択信号SPは、セレクトセンサ７ａによ
つて出力される。８ａは回転センサであり、イン
プツトシヤフト６ａの回転数を検出するためのも
の、８ｂは車速センサであり、駆動軸６ｂの回転
数から車速を検出するためのもの、１０はエンジ
ン回転センサであり、フライホイール１ａの回転
数を検出してエンジン１の回転数を検出するため
のものである。９はマイクロコピユータで構成さ
れる電子制御装置であり、演算処理を行うプロセ
ツサ９ａと、変速機６、クラツチ３及びスロツト
ルバルブ１ａを制御するための制御プログラムを
格納したリードオンリーメモリ（ROM）９ｂ
と、出力ポート９ｃと、入力ポート９ｄと、演算
結果等を格納するランダムアクセスメモリ
（RAM）９ｅと、これらを接続するアドレス・
データバス（BUS）９ｆとで構成されている。
出力ポート９ｃは、クラツチアクチユエータ３、
油圧機構４、変速機アクチユエータ５及びスロツ
トルバルブ１ｂに接続され、これらを駆動する駆
動信号CDV、PDV、ADV、SDVを出力する。
一方、入力ポート９ｄは、各種センサ６ｃ，７
ａ，８ａ，８ｂ，１０及び後述するアクセルペダ
ル、ブレーキペダルに接続され、これらの検出信
号を受ける。１１はアクセルペダルであり、アク
セルペダル１１の踏込量を検出するセンサ１１ａ
（ポテンシヨンメータ）を有するもの、１２はブ
レーキペダルであり、ブレーキペダル１２の踏込
量を検出するセンサ１２ａ（ポテンシヨメータま
たはスイツチ）を有するものである。

第４図は前述のクラツチ、変速機アクチユエー
タ３，５、油圧機構４の構成図であり、図中、Ｔ
はタンク、Ｐは油圧ポンプ、V₁は開閉弁であり、
これらにより油圧機構４を構成している。

前記クラツチアクチユエータ３はシリンダ３３
と、ピストン３１と、該ピストン３１に一端を連
結し他端がクラツチ２のレリーズレバー２ａに連
結されるピストンロツド３１ａ，３ａとからな
り、室３３ａは開閉弁V₂を介してしてポンプＰ
（開閉弁V₁を介して）に連通するとともに、開閉
弁V₃およびパルス制御される開閉弁V₄を介して
タンクＴに連通する。なお、室３３ｂは常にタン
クＴ側と連通するように配管されている。尚、３
４は位置センサであり、ピストンロツド３１ａの
位置を検出してクラツチ２の係合量を出力するも
のである。

従つて、駆動信号CDV１により開閉弁V₂を開
とすると油圧が室３３ａに付与され、ピストン３
１は右方に移動し、クラツチをオフ（断）とし、
駆動信号CDV２，CDV３により開閉弁V₃，V₄を
開とすると、室３３ａの油圧が開放され、ピスト
ン３１は左方に移動し、クラツチ２をオンする。
開閉弁V₄は駆動信号CDV３によつてパルス駆動
されるので、クラツチ２は徐々にオン（接）す
る。

又、変速機アクチユエータ５はセレクトアクチ
ユエータ５０とシフトアクチユエータ５５とで構
成されている。このセレクトおよびシフトアクチ
ユエータ５０および５５は３位置に停止すること
ができる構成となつており、段付シリンダ５３お
よび５８と、第１のピストン５１および５６と、
該第１のピストン５１および５６と、該第１のピ
ストンと嵌合する筒状の第２のピストン５２およ
び５７とからなり、第１のピストンのロツド５１
ａおよび５６ａが図示しない変速機６のインター
ナルレバーに係合している。両アクチユエータ５
０および５５はその段付シリンダ５３および５８
の各々両室５３ａ，５３ｂおよび５８ａ，５８ｂ
に油圧が作用したとき図示の中立状態にあり、
各々室５３ａおよび５８ａに油圧が作用すると第
１のピストン５１および５６は第２のピストン５
２および５７を伴つて図において右方に移動し、
また、各々室５３ｂおよび５８ｂに油圧が作用す
ると第１のピストン５１および５６のみが図にお
いて左方に移動するようになつている。

セレクトアクチユエータ５０の室５３ａおよび
５３ｂは流路切換弁V₅およびV₆を介してポンプ
Ｐ（開閉弁V₁を介して）或はタンクＴへそれぞれ
連通する。又、シフトアクチユエータ５５も室５
８ａおよび５８ｂは流路切換弁V₇およびV₈を介
してポンプＰ（開閉弁V₁を介して）或はタンクＴ
へそれぞれ連通する。

従つて、図の状態では変速機６はニユートラル
状態にあり、駆動信号ADV４により流路切換弁
V₇をポンプＰ側に、駆動信号ADV３により流路
切換弁V₈をタンクＴ側に連通すると、変速機は
４速となる。第４速の状態から第５速への変速信
号があつた場合には、先ず駆動信号ADV３及び
ADV４により流路切換弁V₈及びV₇をポンプＰ側
に連通することによりシフトアクチユエータ５５
を図示の中立状態に戻す。次に駆動信号ADV１
により流路切換弁V₆をポンプＰ側に、駆動信号
AVD２により流路切換弁V₅をタンクＴ側に連通
し、セレクトアクチユエータ５０を第５速−リバ
ースセレクト位置に作動する。次に駆動信号
ADV３により流路切換弁V₈をポンプＰ側に、駆
動信号ADV４により流路切換弁V₇をタンクＴ側
に連通し、シフトアクチユエータ５５を第５速位
置へ作動して変速機を第５速に変速させる。

このように駆動信号ADV１，ADV２及び
ADV３，ADV４により流路切換弁V₆，V₅及び
V₈，V₇を作動して、セレクトアクチユエータ５
０とシフトアクチユエータ５５を交互に作動する
ことにより各変速段への変速操作を行うことがで
きる。

次に、第３図構成の動作について説明する。

先ず、セレクトレバー７が「Ｄ」レンジに操
作され、「Ｄ」レンジの選択信号SPが位置セン
サ７ａから入力ポート９ｄを介して入力すると
プロセツサ９ａはBUS９ｆを介し読み取り、
RAM９ｅに格納する。次にプロセツサ９ａは
変速機アクチユエータ５に駆動信号ADVを出
力ポート９ｃから出力し、変速機アクチユエー
タ５を駆動し、変速機６を１速にせしめる。

プロセツサ９ａはギヤ位置センサ６ｃからの
選択ギヤ信号GPを入力ポート９ｄを介し受け、
変速機６が１速に変速されたことを検出して、
これをRAM９ｅに格納する。

次に、プロセツサ９ａはアクセルセンサ１１
ａの信号を受けてクラツチ駆動信号CDVを出
力ポート９ｃを介しクラツチアクチユエータ３
に送り、クラツチアクチユエータ３によつてピ
ストンロツド３ａを徐々に左方に移動せしめ、
レリーズレバー２ａを徐々に左方に駆動する。
これによりクラツチ２は第６図のａの如く、ク
ラツチ２の係合量が変化し、クラツチ２は断の
状態から半クラツチの状態を経て接の状態とな
る。これにより車両は発進する。

以降は次のようにして、車速Ｖ、アクセルペ
ダルの踏込量AP、セレクタレバー７の選択信
号SPに従つて最適変速段が決定され、変速動
作が実行される。

これを第７図の本発明による一実施例処理フロ
ー図を用いて説明する。尚、図において、点線部
分が本発明により追加された部分である。

(a) 先ずプロセツサ９ａが車速センサ８ｂから検
出信号（検出パルス）WPを周期的に入力ポー
ト９ｄから受け、プロセツサ９ａが車速Ｖを演
算し、RAM９ｅに格納し、又アクセルペダル
１１の踏込量APをセンサ１１ａから入力ポー
ト９ｄを介し受け、RAM９ｅに格納する。

この時、アクセルペダル踏込量APに応じて
プロセツサ９ａがスロツトルバルブ１ｂの開度
を制御する構成の場合は、プロセツサ９ａは出
力ポート９ｃを介し駆動信号SDVを発し、ス
ロツトルバルブ１ｂの開度を踏込量APに応じ
たものとする。例えば、スロツトルバルブ１ｂ
の駆動部がステツプモータで構成されていれ
ば、駆動信号SDVは開度に応じた数のパルス
である。

(b) 次に、プロセツサ９ａは、車速Ｖ、踏込量
APを用いて、ROM９ｂの制御プログラムの
一部として格納されている車速Ｖ、踏込量AP
に対応するシフトマツプより最適変速段GOを
求める。即ち、ROM９ｂには第５図に示す如
く、車速Ｖと踏込量APに応じたシフトマツプ
がテーブルとして格納されている。図におい
て、，，，，は各変速段であり、実
線はシフトアツプ時、点線はシフトダウン時の
変速段の境界線である。そして踏込量APと車
速Ｖから最適変速段GOを得る。

(c) 次に、プロセツサ９ａは。出力ポート９ｄを
介しギヤ位置センサ６ｃから現ギヤ位置（現変
速段）GPを検出し、ROM９ｅに格納する。そ
して、プロセツサ９ａはGPとGOを比較し、シ
フトアツプ時には、GO＞GP（最適変速段GOが
現変速段GPより上位段）の場合に、シフトダ
ウン時にはGO＜GP（最適変速段GOが現変速段
GPより下位段）の場合に変速要と判定する。
変速不要の場合には終了し、再びステツプ(a)に
戻る。

(d) 変速要と判定した場合には、プロセツサ９ａ
はシフトアツプかシフトダウンかを判定する。
シフトダウンの場合にステツプ(g)に進む。

(e) プロセツサ９ａがシフトアツプと判定する
と、プロセツサ９ａは入力ポート９ｄを介し回
転センサ１０からエンジン回転数Neを検出す
る。そして、プロセツサ９ａは、前回検出した
エンジン回転数を用いて単位時間当りのエンジ
ン回転数Neの変化、即ちエンジン回転加速度
dNe／dtを求め、予じめ設定された余裕トルク
に対応する設定加速度N₀と比較する。そして、
dNe／dt＜N₀（検出加速度が設定加速度より
小）なら、余裕トルクが小になつたとして、ス
テツプ(g)に進む。

(f) 一方、dNe／dt≧N₀（検出加速度が設定加速
度より大又は等しい）であれば、余裕トルクが
未だ大きいとして、プロセツサ９ａはスロツト
ルバルブ１ｂを一定量△T₀だけ戻す制御を行
なう。即ち、プロセツサ９ａは、出力ポート９
ｃを介し、△T₀分スロツトルバルブ１ｂが戻
るような数のパルスを駆動信号SDVをスロツ
トルバルブ１ｂの駆動部へ送り、スロツトルバ
ルブ１ｂの開度制御を行なう。この一定量△
T₀はエンジン１が急激に回転数を下げないよ
うに徐々に回転数を下げるような値に決定され
る。そして、ステツプ(e)に戻る。従つて、エン
ジン１のスロツトルバルブ１ｂは少しずつその
開度が戻され、エンジン１は徐々に回転加速度
を下げる。

(g) ステツプ(d)でシフトダウンと判定され、又は
ステツプ(e)でdNe／dt＜N₀となると、実際の
変速操作が開始される。

即ち、先ず、プロセツサ９ａがクラツチ駆動信
号CVDをクラツチアクチユエータ３に出力ポー
ト９ｃを介し送ることにより、クラツチアクチユ
エータ３のシリンダ３３の室３３ａに油圧を付与
することにより、ピストンロツド３ａ，３１ａを
右方へ復帰せしめて、レリーズレバー２ａを右方
へ復帰せしめ、第４図のｂの如く徐々にクラツチ
を断とする。

次に、プロセツサ９ａは、変速機６が最適変速
段GOになるような駆動信号ADVをプロセツサ９
ａがBUS９ｆ、出力ポート９ｃを介し変速機ア
クチユエータ５に送る。これにより、変速機アク
チユエータ５は前述の油圧機構４に接続され、内
蔵するセレクト及びシフトアクチユエータ５０，
５５が油圧制御され、変速機６を動作せしめ所望
の変速段に同期噛合せする。

更に、変速動作終了時には、プロセツサ９ａが
クラツチ駆動信号CDVを前述の発進時の如くク
ラツチアクチユエータ３に送り、クラツチを接と
する。そして再び、ステツプ(a)に戻る。

以上のようにして、加速シフトアツプ時には、
スロツトルを閉方向に戻し、余裕トルクを小とし
てから、クラツチを断制御している。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、加速シ
フトアツプ時には、変速動作の開始であるクラツ
チ断制御に先立ち、エンジンのスロツトルを閉方
向に戻す制御をし、余裕トルクを小としているの
で、変速動作の際のクラツチの断による減速感を
生じることもなく、又クラツチの切りシヨツクも
生じることがないという効果を奏する。また、あ
らかじめエンジン回転加速度をおさえておくこと
によつて、クラツチ断時のエンジンの吹き上りが
無くなるという効果もあらわれている。従つて、
自動変速機による運転感覚の不都合を解消でき、
滑らかな変速操作の実現に寄与する。

尚、本発明を一実施例により説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、例
えば、上記実施例でスロツトルバルブと称してい
る燃料制御装置に燃料噴射ポンプ等の燃料制御量
とエンジン出力の間に極めて正確な相関が得られ
るような装置を用いた場合には、第７図の判断手
段をに示すように燃料制御量そのものによつ
て行うことが可能であり、これらを本発明の範囲
から排除するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理の説明のための車両性能
特性図、第２図は本発明の原理を説明するための
説明図、第３図は本発明の実現のための一実施例
ブロツク図、第４図は第３図構成における要部構
成図、第５図は第３図構成におけるシフトマツプ
説明図、第６図は第３図構成におけるクラツチ動
作説明図、第７図は本発明による一実施例処理フ
ロー図である。 図中、１……エンジン、１ｂ……スロツトルバ
ルブ、２……クラツチ、６……変速機、７……セ
レクタレバー、８ｂ……車速センサ、９……電子
制御装置、１１……アクセルペダル、１１ａ……
アクセルペダルセンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両走行状態に応じ、クラツチを接断制御す
   る自動変速機の変速制御装置において、シフトア
   ツプ変速操作か否かを判定する判定手段と、エン
   ジンの角加速度信号を検知する検知手段と、シフ
   トアツプ時に該角加速度信号が設定値になるまで
   エンジンスロツトルを制御する制御手段と、シフ
   トアツプ指令によるクラツチの断操作を角加速度
   が設定値になるまで禁止する変速制御手段とを有
   することを特徴とする自動変速機の変速制御装
   置。