JPH07109248B2

JPH07109248B2 - 変速機の制御方法

Info

Publication number: JPH07109248B2
Application number: JP29682788A
Authority: JP
Inventors: 泰則大蔵
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1988-11-24
Filing date: 1988-11-24
Publication date: 1995-11-22
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPH02142968A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、走行機械や建設機械等における変速機の制御
方法に関し、特にパワーオン状態時にシフトダウンをす
る際に発生する変速ショックを低減するに好適な方法に
関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕

近年、ダンプトラック等の建設機械においてオペレータ
（ユーザー）から変速ショック低減の要求がある。

ここに周知のように変速ショックとは、変速時に駆動側
トルクと負荷側のトルクとが不整合となることにより、
車体の前後方向の加速度が短時間のうちに変化するため
に発生するショックをいう。

特に建設機械等の車両が平坦路から登板路にかかる時の
ようにパワーオン状態のままでシフトダウンする場合
は、以下のような変速ショックが発生する。

すなわち、第14図（ｃ）に示すように、変速指令が出さ
れた時点で現在係合中の変速用クラッチ（以下、変速前
クラッチという）の油圧を零にして、これと同時に次に
係合すべき変速用クラッチ（以下、変速後クラッチとい
う）に圧油を供給し始め、以後変速後クラッチのクラッ
チ圧を漸増するよう油圧モジュレーションを実行した場
合には、同図（ａ）に示すように出力軸において、正負
にまたがる急激なトルク変動が発生する。

こうした正負にまたがる急激なトルク変動は、オペレー
タに特に不快感を与えることとなる。

上記変速ショックのメカニズムを概ね説明すると以下の
ようになる。

すなわち、変速後クラッチの各回転体の回転数はダウン
シフトであるため、変速機出力側回転数が入力側回転数
よりも高い（相対回転数負第14図（ｂ）参照）。このた
め、クラッチ係合時において両者が回転整合するまでク
ラッチ係合トルクが負となり、これが変速ショックを引
き起こすものである。

ここに、相対回転数は、入力側回転体の回転数から出力
軸側回転体の回転数を減算したものとして表わすものと
する。

そこで、本発明者等は、上記変速ショックを低減すべ
く、変速前クラッチの油圧が零になった時点から変速後
クラッチの油圧を漸増し始める時点まで意図的に時間差
（この間をトルクオフ時間という）を設け、上記変速後
クラッチの相対回転数を零に同期させてからクラッチの
係合を行なう試みを行なっている。

また、副変速機と主変速機との２段構成の変速機におい
て、両側の変速用クラッチを係合させる必要のあるパワ
ーオン・シフトダウン時においては、上記トルクオフ時
間を設けるという技術に基づいて以下のような制御が行
なわれている。

すなわち、第15図（ｆ），（ｇ）に示すように、変速指
令が出された時点で副変速機側の変速用クラッチ（以
下、副変速クラッチという）と主変速機側の変速用クラ
ッチ（以下、主変速クラッチという）の各変速前クラッ
チの油圧を同時に零にして、この時点からトルクオフ時
間経過後、両変速後クラッチの油圧を同時に漸増し始め
るようにしている。

こうした制御を行なった場合同図（ｅ）に示すように両
変速後クラッチの相対回転数は、同期するまで長時間を
要し、特に主変速クラッチについては、同クラッチとの
クラッチ圧を漸増し始めた時点以降においても負になっ
ていることがわかる。このため、同図（ａ）に示すよう
に主変速クラッチの係合中に出力軸に負のトルクが発生
するので、出力軸において正負にまたがる変動が発生
し、これがオペレータに不快感を与えることになってい
た。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたもので、パワ
ーオン状態でシフトダウンする際に出力軸において負の
トルクが発生しないようにしてオペレータに与える不快
感の防止を図ることをその目的としている。

〔課題を解決するための手段および作用〕

そこで本発明の第１発明では、パワーオン状態時に現在
の速度段を次段の速度段にシフトダウンする際に変速用
クラッチの圧力制御弁を以下のように制御するようにし
ている。

・変速指令が出された時点で前記現在の速度段における
変速用クラッチに係る圧力制御弁をオフする。

・前記次段の速度段における変速用クラッチの相対回転
数が零になる時点で該変速用クラッチのフィリングタイ
ムが終了する作動開始タイミングを以ってこの変速用ク
ラッチに対応する圧力制御弁を作動し、圧油をこの変速
用クラッチに供給する。

・この変速用クラッチのフィリングタイム終了を確認
し、以後該変速用クラッチの油圧を漸増するよう該変速
用クラッチに係る圧力制御弁を制御する。

すなわち、かかる制御を行なった場合、現在の速度段に
おける変速用クラッチの油圧が零になった時点から次段
の速度段における変速用クラッチの入力軸側の回転体
は、フリー状態で回り始め、その回転数は出力軸側の回
転体に同期する回転数に向かって上昇せんとする。パワ
ーオン状態のためトルクオフにしておけば回転整合して
いくからである。

やがて、次段の変速段における変速用クラッチの相対回
転数が零になる時点で該変速用クラッチのフイリングタ
イムが終了するタイミングでこの変速用クラッチに圧油
を供給し始める。

すると、上記変速用クラッチのフイリングタイム終了時
には、変速用クラッチの各回転体の回転数は同期し、以
後同期した状態下で係合が行なわれる。このため、変速
機の出力軸において負側のトルクは発生せず、したがっ
てオペレータは不快な変速ショックを感じることはな
い。

上記次段の速度段における変速用クラッチに圧油を供給
し始めるタイミングは、予め実験、シミュレーションに
よって前記現在の速度段における変速用クラッチの油圧
がなった時点から次段の速度段における変速用クラッチ
に圧油を供給し始める時点までの時間として求めておく
ようにする。

また、上記タイミングは次段の速度段における変速用ク
ラッチの相対回転数を逐次検出するとともに、その相対
回転数の時点から上記変速用クラッチに圧油を供給し始
めると丁度フィリングタイム終了時には相対回転数が零
になる所定の相対回転数を設定しておき、検出した相対
回転数が上記所定の回転数に達した時点で次段の速度段
における変速用クラッチに圧油を供給し始めるタイミン
グであってもよい。

また、本発明の第２発明では、副変速クラッチと主変速
クラッチとの組合わせで速度段を選択する変速機におい
て、パワーオン状態時に現在の速度段を次段の速度段に
シフトダウンする際に係合しようとするクラッチが前記
副変速クラッチおよび主変速クラッチの両方であるとき
前記圧力制御弁を以下のように制御している。

・変速指令が出された時点で前記現在の速度段における
副変速クラッチ、主変速クラッチに係る圧力制御弁をそ
れぞれオフする。

・前記現在の速度段における副変速クラッチに係る圧力
制御弁をオフした時点から前記次段の速度段における副
変速クラッチに圧油を供給し始め、以後該副変速クラッ
チのクラッチ圧を漸増するようこの副変速クラッチに係
る圧力制御弁を制御する。

そして次に、次段の速度段における主変速クラッチにつ
いて、上記第１発明と同様のタイミングで圧油を供給し
始め、フィリングタイム終了後同クラッチの油圧を漸増
するよう制御する。

すなわち、この発明での制御では、主変速機側のみトル
クオフタイムを設け、一方、副変速機側の変速について
はトルクオフタイムを設けず、上記主変速機側のトルク
オフタイム期間中に副変速機の変速を終了させ、主変速
機側において上記第１発明と同様の制御を行ない、変速
ショックを低減するようにしている。

すなわち、第２発明の制御によれば、変速開始と同時に
現在の速度段における副変速クラッチ、主変速クラッチ
共に油圧が零になる。この時、次段の速度段における副
変速クラッチについてはトルクオフタイムを設けず、即
座に圧油を供給し、以後油圧を漸増して同副変速クラッ
チの係合を終了させる。この時発生するトルク変動は、
主変速機側がトルクオフタイム期間中であるので、変速
機の出力軸にはトルク変動として顕れない。

やがて、次段の速度段における主変速クラッチについて
上記第１発明と同様の制御が行なわれる。このため、変
速機の出力軸において負側のトルクは発生せず、したが
ってオペレータは不快な変速ショックを感じることはな
い。

〔実施例〕

以下本発明を添付図面に示す実施例にしたがって詳細に
説明する。

第８図は本発明に係る変速機の制御方法が適用される装
置を概念的に示すブロック図である。

なお、実施例では、上記装置は、ダンプトラック等の建
設車両に搭載される場合を想定している。

同第８図において、エンジン１の出力はトルクコンバー
タ（トルコン）２を介して変速機３に伝達され、変速機
３の出力は差動装置、終減速機４を介して駆動輪５に伝
えられる。トルコン２の入出力軸間にはそれらの軸を直
結させるロックアップクラッチ６が介在されている。

変速機３には、その入力軸および後述する副変速機・主
変速機間の中間軸および出力軸の回転数h₁,h₂およびh₃
に対応した数の信号を出力する回転センサ7,8および９
が各々設けられており、これらのセンサ出力はコントロ
ーラ10に加えられる。

アクセルペダル11aには、スロットル量センサ11が付設
されていて該センサ11はスロットルペダル11aの踏込量
を検出しこの踏込量を示す信号Ｓ（S1〜S3、第13図参
照）をコントローラ10へ入力する。ブレーキペダル12a
には、ブレーキセンサ12が付設されていて、該センサ12
はブレーキが作動しているか否かを検出し検出結果をコ
ントローラ10へ入力する。シフトセレクタ13はシフトレ
バー14によって選択されたシフトトポジション（R,N,D,
1…）を示す信号をコントローラ10に入力する。

コントローラ10は、シフトセレクタ13から入力するシフ
トポジション信号により自動変速する速度段領域を決定
し、回転センサ７およびスロットル量センサ11から入力
する入力軸回転数信号（h₁）およびスロットル信号Ｓに
基づいて上記自動変速可能な速度段領域のうち最適速度
段になるように変速機３の速度段に応じた変速用クラッ
チのクラッチ圧を制御するクラッチ油圧供給装置20を介
して変速機３の速度段を１段づつシフトアップまたはシ
フトダウンさせる。

このコントローラ10は、特にパワーオンシフトダウンす
る際に、本発明に係る変速ショックの少ないシフトダウ
ン制御を行なうが、この詳細については後述する。

いま、シフトレバー14によってシフトポジションＤが選
択された場合には、前進１速から前進７速までの速度段
領域において自動変速可能とすると、この速度段領域に
おける速度段のシフトアップまたはシフトダウンの変速
は、入力軸回転数n₁とスロットル信号Ｓに応じて第12図
に示すパターンで行なう。すなわち、スロットル信号が
S₂（第13図参照）の場合には入力軸回転数h₁がr₄以上に
なると１段シフトアップし、逆にr₂以下になると１段シ
フトダウンする。また本発明が対象としているパワーオ
ンシフトダウンは、走行系に駆動力が伝達されていると
きにおけるシフトダウンで、例えば車両を加速させる場
合に、入力軸回転数がr₃以下で走行中に、スロットルペ
ダル11aを踏み込み、スロットル信号がS₃となる場合に
おいて成立する。

変速機３はトルクコンバータ２の出力軸に連結される１
段目の副変速機クラッチＬ（Low）およびＨ（High）と
変速機３の出力軸に連結される２段目の主変速クラッチ
1st、2nd,3rd,4thおよびＲを有し、下記第１表に示すよ
うに副変速機側のクラッチH,Lと主変速機側のクラッチ1
st,2nd,3rd,4thおよびＲとの組合わせ（同表のマル印同
士）で速度段Rev（後進）、Neu（中立）、F1（前進１
速）、F2（前進２速）、F3（前進３速）、F4（前進４
速）、F5（前進５速）、F6（前進６速）、およびF7（前
進７速）を選択する。

これらのクラッチに圧油を供給するクラッチ圧油供給装
置20は、第９図に示す如く油圧ポンプ21、リリーフバル
ブ22の他に、上記クラッチL,H,1st,2nd,R,4thおよび3rd
に油圧を作用させるクラッチ油圧制御弁31,32,33,34,3
5,36,および37を各クラッチ毎に各別に備えている。ま
た、ロックアップクラッチ６も、同クラッチに油圧を作
用させる電子式の圧力比例制御弁（図示せず）を具えて
おり、これら弁31〜37および上記圧力比例制御弁はコン
トローラ10からの電気指令i₁〜i₇によって独立に作動さ
れる。なお、以下説明する油圧制御弁31〜37にはそれぞ
れフィリング終了を検出するフィリングセンサが付勢さ
れ各検出信号e₁〜e₇をコントローラ10に入力する。

第10図は、上記クラッチ油圧制御弁31〜37の構成を示す
もので、このクラッチ油圧制御弁31〜37は、第９図にも
示すように、それぞれクラッチ油圧を制御する圧力制御
弁301と、流量検出弁302と、フィリング終了検出用のセ
ンサ部303とで構成されている。圧力制御弁301はコント
ローラ10によって制御され、またセンサ部303の検出信
号はコントローラ10に入力される。

このクラッチ油圧制御弁31〜37は入力ポート310を介し
てポンプ21からの油を流入し、出力ポート311を介して
クラッチへ油を供給する。ポート312は閉塞され、また
ポート313,314はドレンポートである。

電子式圧力制御弁301はスプール315を有し、このスプー
ル315の右端は比例ソレノイド316のプランジャ317に当
接され、左端にはバネ318が設けられている。スプール3
15とピストン319によって画成された油室320にはスプー
ル315内に形成された油路321を介して油路322の油圧が
フィードバックされている。

流量検出弁302はスプール325を有し、このスプール325
によって油室326,327および328を画成する。このスプー
ル325の油室327,328間にはオリフィス330が形成してあ
る。このスプール325は３つの異なる受圧面積A₁,A₂、お
よびA₃を有するよう構成され、これら面積間にはA₁＋A₃
＞A₂、かつA₂＞A₃の関係を持たせている。このスプール
325の左端にはバネ331が、右端にはバネ332が設けられ
ており、このスプール325は油室327,328に圧力がたって
いないときにはバネ331および332の各自由長の位置で第
10図に示す中立位置を保持するようになっている。すな
わちこの場合、バネ331はスプール325に戻しバネとして
作用し、またバネ332はクラッチ油圧検出のための圧設
定用バネとして働く。

バルブボディ333の上部右側には金属製の検出ピン334が
設けられ、この検出ピン334によりスプール325がバネ33
2のバネ力に抗して第10図に示す中立位置から更に右に
移動したことを検出する。この検出ピン334はカバー335
によって絶縁シート336を介してボディ333に取付けられ
ており、この検出ピン334からはリード線337が引き出さ
れている。

このリード線337は直接接続された抵抗R₁およびR₂間の
ａ定点に接続されている。これら抵抗R₁,R₂間には所定
の直流電圧Ｖ（例えば12V）が印加されており、またボ
ディ333はアースされている。

かかる構成の弁31〜37の作用を第11図のタイムチャート
を参照して説明する。

尚、第11図において、（ａ）はコントローラ10からの指
令電流Ｉ、（ｂ）は油室328の油圧（クラッチ圧）、
（ｃ）はセンサ303の出力を示すものである。

クラッチを係合しようとする場合、コントローラ10は該
当するクラッチ油圧制御弁のソレノイド316にトリガ指
令を入力し、その後指令電流Ｉをクラッチ油圧初期圧に
対応する所定の初期圧指令電流に降下させ、この状態で
フィリング終了時まで待機する。（第11図（ａ）参
照）。

前記トリガ指令の入力により、圧力制御弁301のスプー
ル315が左方向に移動し、ポンプからの油は入力ポート3
10、油路322を介して流量検出弁302の油室327に流入す
る。油室327に入った油は、オリフィス330を介して油室
328へ流入し、出力ポート311を介してクラッチへ流れ込
む。このときオリフィス330によって油室327と328との
間に差圧が発生するのでスプール325は左行する。

この結果、流量検出弁302は開となり、油路329に流入し
たポンプからの油は油室326を介して油室327に流入し、
その後、オリフィス330、油室328、出力ポート311を介
してクラッチへ流入する。この油の流れはクラッチパッ
クが油で充満されるまで続く。

ここで、スプール325が第10図に示す中立位置にあると
き、およびスプール325が該中立位置より左に移動して
いるフィリングタイムt₁の期間中には、スプール325は
検出ピン334から離間している。

このため、この状態においてはａ定点の電位は第11図
（ｃ）に示す如く電圧Ｖを抵抗R₁,R₂で分圧した電圧値
となっている。

クラッチパックが油で充満すると、フィリング終了とな
り、もはや油が流れなくなるのでオリフィス330前後に
差圧がなくなる。

したがって、スプール325はバネ331の復帰力にスプール
325の受圧面積差（A₁＋A₃−A₂）による力を加えた力で
右方向に移動する。

このスプール325の復帰の際、ポンプからの油圧が油路3
29、油室327、オリフィス330、油室328等を介してクラ
ッチ油圧にかかり、この結果第11図（ｂ）に示すような
オーバーシュート圧が発生する。

ここで、前記バネ332のバネ定数は第11図（ｂ）に示す
如く前記オーバーシュート圧より小さな圧力値Thに設定
してある。

したがってこの復帰動作の際スプール325は第10図に示
す中立位置まで右行した後、前述のシュート圧によって
バネ332の付勢力に打勝って更に右行して、その右端面
が検出ピン334に接触する。

この結果、検出ピン334はスプール325を介してアースさ
れたボディ333と導通することになるので、ａ点電位は
第11図（ｃ）に示す如く零まで降下し、ａ点には電圧は
現われなくなる。

このａ点電位はコントローラ10に入力されており、コン
トローラ10は、該ａ点電位の立下がりをもってフィリン
グ終了を判定する。このフィリング終了を判定すると、
コントローラ10は直ちに当該クラッチに対する指令電流
Ｉを初期圧指令電流値から徐々に増大させてゆく（第11
図（ａ））。

この結果、当該クラッチのクラッチ圧は第11図（ｂ）に
示す如く前記オーバーシュート圧値から初期圧に降下し
た後、漸増されてゆく。したがって、スプール325はピ
ン334に接した状態から且中立位置方向へ左行する。そ
の後、クラッチ圧は、漸増されていくので、ある時点に
おいてバネ332の設定圧Thを超える。この結果、スプー
ル325はバネ332の付勢力に打勝って再び右行し、その右
端面を検出ピン334に接触する。

この為、ａ点電位は再び零まで降下し、以後この零レベ
ルを維持することになる。

すなわちａ点電位は、クラッチに設定圧Th以上の圧がた
っているとき零となり、クラッチ圧が設定圧Th以下のと
き所定の電圧値となるので、コントローラ10はこのａ点
電位をモニタすることでフィリング終了検知のみなら
ず、クラッチ圧の有無すなわちクラッチの係合状態を知
ることができる。

次にかかる構成におけるコントローラ10の変速制御を第
１図から第３図のタイムチャートを参照して説明する。

コントローラ10は、前述したように回転センサ７および
スロットル量センサ11の各出力に基づいて変速すべきか
否かを判定しており、シフトダウンすべき状態を検出す
る（ステップ101）と、現在パワーオン状態であるか否
かを判別する（ステップ102）。この判別は、例えばス
ロットル信号がある基準値以上のとき、パワーオン状態
として判別する。そして、パワーオンシフトダウンすべ
き状態を検出すると、つぎに変速が主変速機および副変
速機の両方の切替えによるものかを判定し（ステップ10
3）、主変速機または副変変速機のいずれか一方のみを
切替えてある場合には、第２図に示す第１の変速機制御
サブルーチンが実行される（ステップ105）。一方、両
方の切替えである場合は、第３図に示す第２の変速機制
御サブルーチンが実行される（ステップ106）。なお、
上記ステップ101でシフトアップであると判定された場
合、または上記ステップ102でパワーオン状態でないと
判定された場合、すなわちパワーオンシフトダウンでな
いと判定された場合には、本発明の主旨とは異なる通常
の変速機制御ルーチンが実行されて、変速を終了させる
（ステップ104）。

いま、上記ステップ103で主変速機または副変速機の一
方のみを切替えてあると判定された場合、例えば現在副
変速クラッチＬ、主変速クラッチ2ndが係合されて速度
段F2が選択されているとし、F2→F1へのシフトダウンの
場合を仮定する。速度段F1では、主変速クラッチ1stを
係合する（前記第１表参照）。

この場合、第１の変速機制御サブルーチンが実行される
ことになり、第２図に示すように、変速開始伴ない、コ
ントローラ10は、まず係合中であった主変速クラッチ2n
dに接続した弁34をオフする処理を実行する（第４図時
刻t₀，ステップ201）。つぎに、コントローラ10内の図
示していないメモリから、該時刻t₁から次に係合すべき
主変速クラッチ1stの弁33に圧油を供給し始める時点t₁
までの時間T₀を読み出す処理が実行される。

ここで、このメモリに記憶されている時間T₀について説
明する。この時間T₀は、変速前クラッチ2ndの油圧が零
になった時点t₀から該時間T₀が経過した時点t₁で、変速
後クラッチ1stに圧油を供給し始めた場合には、フィリ
ングタイムT₁が経過した時点t₂において変速後クラッチ
1stの相対回転数Vcが零になるよう設定された時間であ
る。

さらにいえば予めシュミレーションや実験（実車テスト
等）によって各変速段およびエンジンパワー（スロット
ル開度）をパラメータとしてフィリングタイム終了時に
は相対回転数が零になる最適な設定時間T₀……（＝t₁−
t₀）が予め求められており、これら設定時間T₀…がマッ
プ方式でコントローラ10内の上記メモリに記憶されてい
る。したがって、変速時、このメモリからスロットル量
センサ11の出力および今回の速度段に応じた設定時間T₀
を読み出し、この設定時間T₀が経過した時点t₁で次に係
合すべきクラッチに係わる圧力制御弁を作動し圧油を供
給した場合には、フィリングタイムT₁（＝t₂−t₁）が経
過した時点においては、次に係合すべきクラッチの相対
回転数は零になることとなる（これは上記シュミレーシ
ョン等によって確認されている）。なお、エンジンパワ
ーの検出は、スロットル量センサ11の出力を用いてもよ
く、エンジンの出力軸トルクがトルクセンサ等で検出で
きる場合はこの検出値を用いてもよい。

しかして、今回の変速（F2→F1）および現在のスロット
ル量センサ11の出力に応じた設定時間T₀がメモリから読
み出される（ステップ202）と、図示していないタイマ
によって該設定時間T₀が経過したか否かが逐時判断され
（ステップ203）、上記時間T₀が経過した時点t₁におい
て次に係合すべき主変速クラッチ1stの圧力制御弁33に
対して圧油供給を開始する（第４図（ｄ）参照、ステッ
プ204）。

コントローラ10は、この後上記主変速クラッチ1stに接
続した弁33のフィリング検出センサ303の出力e₃からフ
ィリング終了を確認し（ステップ205）、このセンサ303
からの前述のフィリング終了検出信号が入力された時点
（第４図時刻t₂）で以下の２つの制御（ａ），（ｂ）を
実行する。

ａ）ロックアップクラッチ６の圧力制御弁をオフする
（第４図（ｅ），ステップ206）ｂ）上記フィリング終了が検出された主変速クラッチ1s
tの油圧を所定のビルドアップ率で漸増する（第４図
（ｄ）、ステップ207）このような制御を終えると、コントローラ10は時刻t₂か
ら所定時間（以下、ロックアップクラッチディレイタイ
ムという）T₃が経過した時点t₃で（ステップ208）、ロ
ックアップクラッチ６の油圧のビルドアップを開始する
（第４図（ｅ），ステップ209）。

以上のような変速制御を行った場合には、第４図（ｂ）
に示すように、変速後クラッチ1stの相対回転数Vcは同
クラッチ1stのトルクオフタイムT₂経過時点t₂には零に
なる。以後クラッチ1stは、その両回転体の回転数が同
期した状態で係合が行なわれるので、同図（ａ）に示す
ように係合負荷による負のトルクは発生しない。したが
ってオペレータは、これによる減速感（不快感）を感じ
ることはない。

一方、上記ステップ103で主変速機および副変速機の両
方の切替えであると判定された場合、例えば現在副変速
クラッチＬ、主変速クラッチ3rdが係合されて速度段F₄
が選択されているとし、F4→F3へのシフトダウンの場合
を仮定する。速度段F3では副変速クラッチＨ、主変速ク
ラッチ2ndを係合する（前記第１表参照）。

この場合、第２の変速機制御サブルーチンが実行される
ことになり、第３図に示すように、変速開始に伴ない、
コントローラ10は、まず係合中であった副変速クラッチ
Ｌおよび主変速クラッチ3rdに接続した各弁31,37をオフ
する処理を実行する（第５図時刻t₀′，ステップ40
1）。つぎにこの時点t₀′において副変速機側について
のみ、次に係合すべきクラッチＨの弁32に圧油を供給し
始め（ステップ402）、その後この変速後クラッチＨの
弁32のフィリング検出センサ303の出力e₂からフィリン
グ終了を確認した時点で（ステップ403）、変速後クラ
ッチＨの油圧を所定のビルドアップ率で漸増する（第５
図（ｆ）、ステップ404）。

やがて、主変速機側の次に係合すべきクラッチ2ndにつ
いて（およびロックアップクラッチ６について）前記第
１の変速機制御サブルーチンのステップ202〜209と同様
の処理が実行される。

すなわち、コントローラ10内のメモリからスロットル量
センサ11の出力および今回の速度段に応じた最適な設定
時間T₀′を読み出し（ステップ202）、第５図に示すよ
うにこの設定時間T₀′が経過した時点t₁′で（ステップ
203）、次に係合すべき主変速クラッチ2ndの弁34を作動
し、圧油を供給する（ステップ204）。そして主変速ク
ラッチ2ndについてのフィリングタイムT₁′（t₂′−
t₁′）終了を確認すると（ステップ205）、フィリング
終了検出信号e₄が入力された時点t₂′において、係合中
であったロックアップクラッチ６をオフする（クラッチ
206）とともに、主変速クラッチ2ndの油圧を所定のビル
ドアップ率で漸増する（ステップ207）。

その後、該時点t₂′からロックアップクラッチディレイ
タイムT₃′が経過した時点t₃′で（ステップ208）、ロ
ックアップクラッチ６の油圧のビルドアップを開始する
（ステップ209）。

この第２の変速機制御サブルーチンでは、副変速クラッ
チについては、変速前クラッチＬの油圧を零（クラッチ
開放）にした時点で、即座に変速後クラッチＨに圧油を
供給するようにし、変速後クラッチＨの係合を主変速ク
ラッチトルクオフタイムT₂′期間内に終了させるように
している。副変速機Ｈの係合時においては、該クラッチ
Ｈにおいて係合負荷によるトルク変動は発生するもの
の、発生時においては、主変速機側がトルクオフタイム
期間中であるの変速機の出力軸においてトルク変動とし
て顕われない。しかも、副変速クラッチＨの相対回転数
が零になった時に点t₄（第５図（ｅ）参照）において
は、第４図の時刻t₀と同じ状態、つまり主変速機側の変
速後クラッチ（2nd）についてのみ係合を行なうべき状
態になる。このため、以後変速後クラッチ2ndについて
第１の変速機制御サブルーチンと同様の手順を実行し、
該変速後クラッチ2ndの相対回転数が零になる時点でフ
ィリングタイムが終了するタイミング（時点t₁′）にお
いて同クラッチ2ndに圧油を供給し始めるようにすれ
ば、同様に変速機の出力軸において負のトルクは発生し
ないこととなる。

なお、実施例では、第４図または第５図に示すように、
トルクオフタイムT₂またはT₂′の期間中、ロックアップ
クラッチ６を係合状態にしている。このように、変速機
の入力軸をエンジンの出力軸に直結することで、この間
トルコン２のタービンの回転数が急激に上昇し、つまり
変速後クラッチの入力側の回転側の回転体が迅速に上昇
する。したがって変速後クラッチの相対回転数を零にす
る時期を速めることができるという効果を得ている。

なおまた、実施例によれば、変速後クラッチ係合の際、
ロックアップクラッチ６に関してロックアップクラッチ
ディレイタイムT₃またはT₃′を設けることによって、ク
ラッチ係合の負荷を軽減できるようにしている。

なお、変速後クラッチの油圧をフィリングタイム終了時
点以降、漸増する際、該時点において同クラッチの相対
回転数が零の場合はフィリングタイム以後の初期圧、油
圧漸増率は一定のものでもよいが、実際は外乱等の影響
によって、フィリングタイム終了時には相対回転数は零
からずれてくることがある。そこでこのずれによる変速
ショックを低減するように、上記設定時間T₀またはT₀′
と同様に、スロットル量および今回の速度段に応じて上
記初期圧、油圧漸増率を可変する実施も可能である。

また、変速後クラッチの初期圧は、変速機の出力軸トル
クが零の状態から立ち上げる必要があるため、小さく設
定することが変速ショックの低減に関して有効である。

さて、実施例では、シミュレーション等によって予め得
られた設定時間が経過後した時点で変速後クラッチに圧
油を供給し始めるようにしているが、以下のような実施
も可能である。

すなわち、上記ステップ202,203の替わりに以下のよう
なステップ202′,203′を実行する。

・メモリから設定相対回転数Vcoを読み出す。ここに上
記相対回転数Vcoとは、設定時間T₀と同様に、予めシミ
ュレーション等において最適なものとして求めた値であ
り、変速後クラッチの相対回転数がこの相対回転数Vco
に達した時点で同クラッチに圧油を供給し始めた場合に
は、フィリングタイム終了時において相対回転数が零に
なる回転数である。この設定相対回転数Vco…も上記設
定時間T₀…と同様に各変速段およびエンジンパワーに応
じてマップ形式でメモリに記憶されている。

したがってメモリからスロットル量センサ11の出力およ
び今回の速度段に応じた設定相対回転数Vcoが読み出さ
れることになる（ステップ202′）。

・変速後クラッチクラッチの相対回転数を逐次検出し、
検出した相対回転数が読み出した設定相対回転数Vcoに
達したか否かが判断される（ステップ203′）。

そして、第６図に示すように検出した相対回転数が設定
相対回転数Vcoに達した時点t₁″において、変速後クラ
ッチに圧油を供給し（ステップ204）。フィリングタイ
ム終了時点t₂″において変速後クラッチの油圧を漸増す
るようにする（ステップ205、207）、ロックアップクラ
ッチ６についても前記と同様の処理（ステップ206、20
8、209）を実行する。

以上のような制御を行なった場合にも前記実施例と同様
の効果を得ることができる。さらにこの実施例によれば
変速後クラッチの相対回転数が零になる時点と同クラッ
チのフィリングタイム終了時点とを精度良く一致させる
ことができるという利点を得ている。

なお、以上説明した実施例では、ロックアップクラッチ
ディレイタイム期間中、ロックアップ６の油圧を完全に
零にしてしまうため同クラッチ６の係合終了時には、第
４図（ａ），第５図（ａ）および第６図（ａ）に示すよ
うに変速ショックが発生する。

そこでこのロックアップクラッチ６の係合時のショック
を低減させるように第７図（ｅ）に示すごとく変速後ク
ラッチの係合中にロックアップクラッチ６の油圧を完全
に零にせずトルコン２の内圧より若干高い圧力程度に保
持する実施も可能である。このようにロックアップクラ
ッチ６の油圧を低下させながらも所定の油圧を保持した
場合には、ロックアップクラッチ６の伝達トルクが低下
した状態で同クラッチ６の係合が終了するので、第７図
（ａ）に示すように係合時のショックを低減、解消する
ことができる。しかも、これと同時に変速後クラッチの
係合負荷を軽減させることができる。なお、実施例で
は、各速度段およびエンジンパワーに応じた設定時間ま
たは、設定相対回転数を複数用意するようにしいるが、
速度段またはエンジンパワーに依らず一律に設定時間ま
たは設定相対回転数を設定しておき、これを使用する実
施もまた可能である。

なお、実施例の第１の変速機制御サブルーチンではF2→
F1の場合について説明したが、片方のみの変速機につい
て変速を行なうF3→F2、F5→F4、F7→F6の場合について
も同様の処理を行ない同様の効果を得ることができる。

また、第２の変速機制御サブルーチンについても同様に
F3→F2の場合のみならず、F6→F5の場合についても実施
例と同様の処理を実行することにより、同様の効果を得
ることができる。

また、実施例では第１の変速機制御サブルーチンの実行
が主，副２段構成の変速機について適用される場合にい
て説明したが、もちろん１段構成の変速機についても当
然適用可能である。

さらに実施例では自動変速車に適用される場合について
説明したが、もちろん本発明としては、手動変速車につ
いても当然適用可能である。この場合、通常オペレータ
は、シフトダウンを行なう際、いわゆるダブルクラッチ
操作を行ない、係合すべきクラッチの入力軸側の回転体
を迅速に上昇させることで、変速ショックを低減させる
ようにしていたが、本発明に係る方法を実施すること
で、上記操作をすることなく、自動的に変速ショックが
低減されるという利点が得られることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、次に係合すべきク
ラッチの相対回転数が零になる時点でこのクラッチのフ
ィリングタイムが終了するタイミングで同クラッチに圧
油を供給し始めるようにしたので、パワーオンシフトダ
ウン時における不快な変速ショックを低減することがで
きる。これによりオペレータの疲労が大幅に軽減される
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る変速機の制御方法を実施するた
めの制御フローチャートの一例を示すフローチャート、
第２図および第３図は、本発明に係る変速機の制御方法
の一実施例を示すフローチャート、第４図は、第１図に
示すフローチャートを実行した場合における変速機の各
要素の変化の様子を示すタイムチャート、第５図、第２
図に示すフローチャートを実行した場合における変速機
の各要素の変化の様子を示すタイムチャート、第６図お
よび第７図は、本発明に係る方法の他の実施例を示すタ
イムチャート、第８図は本発明に係る方法の実施に使わ
れる変速機の制御装置の構成例を概念的に示すブロック
図、第９図は、第８図に示す装置におけるクラッチ油圧
供給装置の内部構成を示す油圧回路図、第10図は、クラ
ッチ油圧制御弁の内部構成を示す断面図、第11図は、同
クラッチ油圧制御弁の動作を説明するためのタイムチャ
ート、第12図および第13図は、自動変速すべき時期判断
を説明するために用いた図、第14図および第15図は従来
の技術の変速機制御を実行した場合における変速機の各
要素の変化の様子を示すタイムチャートである。１……エンジン、２……トルクコンバータ、３……トラ
ンスミッション、６……ロックアップクラッチ、7,8,9
……回転数センサ、10……コントローラ、11……スロッ
トル量センサ、12……ブレーキセンサ、13……シフトセ
レクタ、1st,2nd,3rd,4th,R……主変速機、Ｈ、Ｌ……
副変速機、301……流量制御弁、302……圧力制御弁、30
3……フィリング終了検出センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変速段を選択する複数の変速用クラッチ
と、これら複数の変速用クラッチに対し各別に接続した
圧力制御弁とを有した変速機において、パワーオン状態
時に現在の変速段を次段の速度段にシフトダウンする際
に前記圧力制御弁を以下のように制御することを特徴と
する変速機の制御方法。ａ）変速指令が出された時点で前記現在の速度段におけ
る変速用クラッチに係る圧力制御弁をオフする。ｂ）前記次段の速度段における変速用クラッチの相対回
転数が零になる時点で該変速用クラッチのフィリングタ
イムが終了する作動開始タイミングを以ってこの変速用
クラッチに対応する圧力制御弁を作動し、圧油をこの変
速用クラッチに供給する。ｃ）この変速用クラッチのフィリングタイムの終了を確
認し、以後該変速用クラッチの油圧を漸増するよう該変
速用クラッチに係る圧力制御弁を制御する。
【請求項２】変速機入力軸から第１段目にある複数の副
変速クラッチと、第２段目にある複数の主変速クラッチ
と、これら副変速クラッチ、主変速クラッチに対し各別
に接続した圧力制御弁とを有し、副変速クラッチと主変
速クラッチとの組合わせで速度段を選択する変速機にお
いて、パワーオン状態時に現在の速度段を次段の速度段
にシフトダウンする際に係合しようとするクラッチが前
記副変速クラッチおよび主変速クラッチの両方であると
き前記圧力制御弁を以下のように制御することを特徴と
する変速機の制御方法。ａ）変速指令が出された時点で前記現在の速度段におけ
る副変速クラッチ、主変速クラッチに係る圧力制御弁を
それぞれオフする。ｂ）前記現在の速度段における副変速クラッチに係る圧
力制御弁をオフした時点から前記次段の速度段における
副変速クラッチに圧油を供給し始め、以後該副変速クラ
ッチのクラッチ圧を漸増するようこの副変速クラッチに
係る圧力制御弁を制御する。ｃ）前記次段の速度段における主変速クラッチの相対回
転数が零になる時点で該主変速クラッチのフィリングタ
イムが終了する作動開始タイミングを以ってこの主変速
クラッチに対応する圧力制御弁を作動し、圧油をこの主
変速クラッチに供給する。ｄ）この主変速クラッチのフィリングタイムの終了を確
認し、以後該主変速クラッチの油圧を漸増するよう該主
変速クラッチに係る圧力制御弁を制御する。