JPH0466733B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、同期噛合式変速機を用いた自動変速
機における変速動作を制御する自動変速機の制御
法に関し、特に同期噛合歯車式変速機の変速時の
同期負荷が大きい場合に円滑に変速動作を行なう
ことができる自動変速機の制御装置に関する。 従来技術 近年自動変速機が盛んに利用されている。係る
自動変速機には、従来より手動変速機に利用され
ているイナーシヤロツクタイプ同期装置を有する
変速機、いわゆる同期噛合歯車式変速機を油圧制
御型変速機アクチユエータと電子制御装置を用い
て自動変速制御させるものがある。 この自動変速動作においては、変速時にクラツ
チの係合を解除し、エンジンと変速機を切り放す
必要がある。このクラツチ解放時には、駆動力が
駆動輪に伝えられず、駆動力が無くなるために一
時的に空走状態となる。この時間が長くなると、
運転者が車両の脱力感を感じ、運転フイーリング
上不快感を持つおそれがある。このためには、ク
ラツチ解放中の時間を短くする必要があり、これ
にはクラツチ解放中の変速動作を可能な限り短時
間で行わなくてはならない。 変速操作を短時間で行うには変速機を駆動する
変速機アクチユエータを短時間で動作出来る様に
設計すれば良く、これにはその操作力を大とし、
操作時間を短くできる様に構成すれば良いことに
なる。 従来技術の問題点 しかしながら、この様に変速機アクチユエータ
を構成すると、スキツプシフト（例えば２速→４
速）等の如く変速前後の変速段での回転数差が非
常に大きい、即ち同期負荷が大きい場合には、前
述の如く操作力が大、操作時間が短かいと、アン
ダーシンクロを生じギア鳴りが発生するという欠
点が生じていた。 これを解決するために、同期負荷の大小によつ
て操作力、操作時間を可変制御できるアクチユエ
ータを用いれば良いが、係るアクチユエータは構
造も複雑となり価格も高く、スペースを多く必要
とするという欠点があつた。 発明の目的 本発明の目的は、係る特殊なアクチユエータを
用いることなく、同期負荷が大でもアンダーシン
クロを防止しうる自動変速機の制御法を提供する
にある。 発明の開示 本発明では、変速中の同期負荷の大きさを検出
し、負荷が同期装置の容量に対して過大である時
には、同期操作（シフト操作）前に中立状態にお
いて変速操作のため断状態にされたクラツチを一
旦接の状態とし、再びクラツチを断とし同期操作
を行うことによつて同期操作前に同期負荷を低減
させることを基本的概念としている。即ち、本発
明では、車速又は変速機出力軸回転数と次変速段
の減速比との積を求め、該積と入力軸回転数との
差から同期負荷を検出する。該検出された同期負
荷と設定同期負荷値とを比較し、同期負荷が同期
装置の容量に対して過大であるかを検出し、過大
である時に、断操作されたクラツチを一坦接操作
してクラツチを継なぎ、同期操作前にクラツチを
再び断操作する。従つて、本発明では、いわゆる
ダブルクラツチ操作を行い、同期操作前に同期負
荷を低減せしめるものである。 実施例 第１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
バルブを含むものであり、フライホイール１ａ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（ギア位置）を検
出するギア位置センサ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シヨ
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、セレクトセンサー７ａによつて出
力される。８ａは回転センサーであり、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は車速センサーであり、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
回転センサーであり、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はマイクロコンピユータで構成
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９ｂ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・データパス（BUS）９ｆなどか
ら構成されている。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に接続され、これらを駆動する駆動信号
CDV，PDV，ADVを出力する。一方、入力ポー
ト９ｄは各種センサー６ｃ，７ａ，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
はアクセスペダルであり、アクセルペダル１１の
踏込量を検出するセンサー１１ａ（ポテンシヨメ
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
サー１２ａを有するものである。 第２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、該ピストン３１に一端を連結
して他端がクラツチ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３４は位
置センサーであり、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３１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の油圧が解放され、
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。 前記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、前記第１のピスト
ンのロツド５１ａ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。前記
両アクチユエータ５０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５２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５６
のみが図において左方に移動するようになつてい
る。 前記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、前記シフトアクチユエータ５
５も室５８ａ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ADV２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
８をポンプＰ側に、駆動信号ADV４により流路
切換弁７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１図構成の動作について説明する。 先づ、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
サー７ａから入力ポート９ｄから入力するとプ
ロセツサ９ａはBUS９ｆを介し読み取り、
RAM９ｅに格納し、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、変速機を１
速にせしめる。 次に、プロセツサ９ａはギア位置センサ６ｃ
からギア位置信号GPを受ける。ギア位置セン
サ６ｃは第２図に示したセレクトアクチユエー
タ５０及びシフトアクチユエータ５５に係合さ
れたインターナルレバーの位置を検出するもの
であり、第２図に示す如く、シフト側の位置と
してＳ２，Ｓ０，Ｓ１、セレクト側の位置とし
てＥ２，Ｅ０，Ｅ１の位置信号GPを出力する。
例えば、１速の場合はギア位置信号GPとして
検出信号Ｅ１，Ｅ２が出力される。この位置信
号GPによりプロセツサ９ａは実際に変速機６
か１速に変速されたことを検出し、RAM９ｅ
にTCSとして格納する。 次に、プロセツサ９ａはクラツチはクラツチ
駆動信号CDVを出力ポート９ｃを介してクラ
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４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、プロセツサ９ａが車速センサー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
るとともに、ROM９ｂのプログラムの一部と
して格納されている車速SPD、踏込量APに対
応するシフトマツプSMより変速段を求める。
即ち、ROM９ｂには第３図に示す如く、車速
と踏込量に応じたシフトマツプSM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。そして踏込量と車速から次変速段
TC１を求める。 次にプロセツサ９ａは、RAM９ｅに格納さ
れている現在選択されている変速段TCSと求
めた変速段とを比較し、同一であれば駆動信号
ADVをせず、相違していれば、求めた変速段
に変速操作するため処理を開始する。これを第
５図の処理フロー図を併用して説明する。 プロセツサ９ａは変速指令を認識すると、プ
ロセツサ９ａがクラツチ駆動信号CDV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。プロセツサ９ａは、クラツチアクチ
ユエータ３のピストンロツド３１ａの位置を検
出する位置センサ３４（第２図）からの位置信
号CP（CLT）を入力ポート９ｄを介し受け、
クラツチ断状態の設定位置信号CLT₀（ROM９
ｂに格納されている）と比較し、CLT₀＞CLT
を検出し、クラツチ断を検出し、クラツチアク
チユエータ３の駆動を停止する。 次に、プロセツサ９ａは変速機アクチユエー
タ５の内シフトアクチユエータ５５に駆動
ADV３，ADV４を出力ポート９ｃを介し送
り、シフトアクチユエータ５５を中立位置（ニ
ユートラル位置）にせしめる。これによつて変
速機６は中立状態（ニユートラル状態）とな
る。プロセツサ９ａは前述のギア位置センサ６
ｃのギア位置信号GPから検出信号SOがオンに
なつたことを検出し、実際に変速機６が中立状
態になつたことを検出する。 次にプロセツサ９ａは、前述の求めた変速段
に対応する減速比SRをROM９ｂから読出し、
RAM９ｅの車速Ｖと次の演算をして値N₁を求
める。 N₁＝Ｖ×SR 車速Ｖの代りに、出力軸６ｂの回転数をセン
サ８ｂからの検出パルスWPによつと求め、こ
れを用いても良い。そして、この求めた値N₁
をRAM９ｅに格納する。これとともに回転セ
ンサ８ａからの検出パルスIPを入力ポート９
ｄを介し受け、これから入力軸回転数N₀を算
出し、RAM９ｅに格納する。 次にプロセツサ９ａは同期負荷Ｍをの演算に
よつて求める。即ち、RAM９ｅの積N₁と回転
数N₀を読出し、その差の絶対値を同期負荷Ｍ
として求める。 次にプロセツサ９ａは、ROM９ｂに格納さ
れた設定同期負荷値ΔNを読出し、同期負荷Ｍ
と大小比較する。設定同期負荷値は、同期装置
の容量に応じて設定され、又後述する様に変速
段毎に設けられ、更に変速がアツプシフトか、
ダウンシフトかによつても異なる。プロセツサ
９ａはこれら条件に応じて最適のΔNを選択す
る。 プロセツサ９ａは、前述の比較によりＭ≧
ΔN、即ち同期負荷が過大と識別すると、クラ
ツチ２を接制御する。即ち、プロセツサ９ａは
出力ポート９ｃを介しクラツチ駆動信号CDV
をステツプと同様にクラツチアクチユエータ
３に送り、クラツチ２を接とする。これによつ
て、エンジン１と変速機６に接続されるが、変
速機６は中立状態にあるため、駆動軸（出力
軸）６ｂはエンジン１によつて駆動されない
が、係る接続によつて同期負荷は減少する。こ
の様な大きな同期負荷を生じる場合は、走行中
に急激にアクセルを踏込むこと等によつて変速
動作がスキツプシフトする場合に生じ易い。 一方、プロセツサ９ａは前述の比較が、Ｍ＜
ΔNと識別すると次の処理に進む。 プロセツサ９ａは、RAM９ｅの変速段TC₁
を読出し、変速機アクチユエータ５の内セレク
トアクチユエータ５０を駆動し、係る変速段の
ためのセレクト駆動を行なしめる。即ち、プロ
セツサ９ａは出力ポート９ｃを介し駆動信号
ADV１，ADV２を送りセレクトアクチユエー
タ５０を駆動し、変速機６のセレクト駆動を行
なわしめる。例えば、次変速段TC１が４速な
ら、ピストン５１はシリンダ５３の中間位置に
来る様に油圧制御される。そして、入力ポート
９ｄを介して入力される前述のギア位置センサ
６ｃから選択信号に信号E₀が現われると、プ
ロセツサ９ａはセレクト動作を確認し、駆動を
停止する。この時シフトアクチユエータ５５は
中立位置にあるので、変速機６は中立状態に保
たれる。 次に、プロセツサ９ａは、クラツチアクチユ
エータ３の位置センサ３４の位置信号CLTを
入力ポート９ｄを介し検出し、クラツチ断状態
の設定位置信号CLT₁（ROM９ｂに格納されて
いる）と比較し、クラツチ２の接断状態を検出
する。即ち、比較結果が、CLT≧CLT₁なら、
前述のステツプによつてクラツチ接とされた
のであるから、クラツチ断の制御を前述のステ
ツプと同様に実行する。 逆に比較結果が、CLT＜CLT₁ならクラツチ
２が断となつているので次の処理に進む。 プロセツサ９ａは、RAM９ｅの次変速段
TC１を読出し、変速機アクチユエータ５の内
シフトアクチユエータ５５を駆動し、係る変速
段のためのシフト駆動を行なわしめる。即ち、
プロセツサ９ａは出力ポート９ｃを介し駆動信
号ADV３，ADV４を送り、シフトアクチユエ
ータ５５を駆動し、変速機６のシフト駆動を行
なわしめる。例えば、次変速段TC１が４速な
ら、ピストン５６はシリンダ５８の右端に来る
様に油圧制御される。そしてプロセツサ９ａは
ギア位置センサ６ｃか入力ポート９ｄを介し入
力されるギア位置検出信号GPに信号Ｓ１が現
われることを検出し、シフト駆動を確認し、シ
フト駆動を停止する。 前述のステツプにより既にセレクト駆動さ
れているので、これにより変速機６は４速に同
期噛合せされることになる。 更に、プロセツサ９ａは、クラツチ２を接と
するため、ステツプと同様な制御でクラツチ
アクチユエータ３を駆動する。 又、プロセツサ９ａはRAM９ｅの現変速段
TCSを次変速段TC１に置き代え、変速動作を終
了する。 即ち、従来の変速ステツプに加えて、ステツプ
、、、及びが付加され、同期負荷が過
大の場合には中立状態でクラツチが接とされ、同
期負荷を軽減してから、再びクラツチ断として同
期操作を行なうものである。 さて、前述の設定同期負荷値ΔNは、同期装置
の容量が各変速段によつて異なることから、各変
速段毎に設定され、例えば

【表】 とされている。又、変速操作がシフトアツプかシ
フトダウンかによつても異なることから、各変速
段毎にシフトアツプのもの、シフトダウンのもの
が用意され、これらは予じめROM９ｂに格納さ
れている。 前述のステツプにおける入力軸回転数は、変
速機の入力軸の回転センサ８ａからのパルスによ
つて得たが、クラツチ２のクラツチデイスクの回
転数を検出しても良い。 発明の効果 以上説明した様に本発明によれば、ダブルクラ
ツチを操作するに当たり、変速機の入出力回転数
差、変速段、シフトアツプ、シフトダウン、の各
別により判断して変速機の入出力回転数差を少な
くして変速機の同期負荷を軽減するのに変速中の
同期負荷を検出し、該同期負荷が設定値以上の過
大負荷である時には変速機の中立状態において断
状態のクラツチを一旦接とし、同期操作前にクラ
ツチを再び断とし、同期操作を行う様にしている
ので、いわゆるダブルクラツチの動作により同期
負荷を低減させた後に同期操作をすることができ
るという効果を奏し、従つてアンダーシンクロを
防止できる。 更に、同期負荷の検出のため、車速又は変速機
出力軸回転数と次変速段との積を求め、積と入力
軸回転数との差により行つているので、容易にし
かも迅速に行なうことができるという効果も奏す
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、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図は本発明による一実施例ブロツク図、第
２図は第１図構成のアクチユエータ構成図、第３
図は第１図構成における変速動作のためのシフト
マツプ説明図、第４図は第１図構成におけるクラ
ツチの動作説明図、第５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、２……クラツチ、３…
…クラツチアクチユエータ、５……変速機アクチ
ユエータ、６……変速機、６ａ……入力軸、６ｂ
……出力軸、８ａ……回転センサ、８ｂ……速度
センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両運転状態により変速機アクチユエータを
   切換制御する自動変速機の制御装置において、変
   速機出力軸回転数と切換え先の変速段の減速比に
   対応する定数との積を求め、該積と入力軸回転数
   との差を演算する演算手段と、該演算手段により
   演算された差が、アツプシフト、ダウンシフト毎
   に設定され、現変速段から次変速段へのシフト方
   向に応じて選択される同期負荷値の、設定された
   同期負荷値以上の時においてダブルクラツチ操作
   を指令する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。