JP3994906B2 - 多段式自動変速機の変速制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に用いられる常時噛合式変速機であって、特に、自動変速制御が行われる変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、変速機内部に２系統の入力軸と同期噛み合い式のギヤ対を持ち、エンジンと各入力軸との間には駆動力の断続が可能なクラッチを有し、このクラッチを繋ぎ換えることで変速動作を行うツインクラッチ式の同期噛み合い式変速装置と、この装置におけるクラッチ断続操作及びギヤ選択操作を自動化した自動変速機のシステムが、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３５７２６７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、下記に示す問題があった。すなわち、特許文献１に記載の技術では、発進・停止・変速時にクラッチを解放する以外は常にクラッチ締結容量が１００％に設定されている。よって、変速時には、変速前後において、１００％（変速前）→０％（変速中）→１００％（変速後）とクラッチ締結容量が変化することになる。ここで、変速終了過程にあっては、変速後のエンジン側からの入力トルクが非常に小さい場合であってもクラッチ締結容量を１００％まで増大させることになる。このとき、クラッチ締結容量を低めの値に設定したとしてもクラッチが滑ることがないにも拘わらず、クラッチ締結容量を１００％まで増大させるため、クラッチ締結ショックが発生するという問題があった。
【０００５】
本発明は上述のような課題に基づいて成されたもので、変速時のクラッチ締結容量を最適な値に設定することで締結ショックを防止することが可能な多段自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、エンジンの出力回転を断接する２つの第１及び第２クラッチと、前記第１クラッチに連結し、少なくとも１速用と、３速用との駆動歯車を有する第１入力軸と、前記第１入力軸と同心に配置され、前記第２クラッチに連結し、少なくとも２速用と、４速用の駆動歯車を有する第２入力軸と、第１入力軸の歯車、第２入力軸の歯車に噛合する各変速段用被動側歯車を有し、第１入力軸または第２入力軸からの回転を駆動輪に伝達する出力軸と、前記各駆動歯車及び被動歯車と、前記各軸とを係合する複数のシフトクラッチと、前記第１クラッチ及び第２クラッチと前記複数のシフトクラッチの締結・解放を制御することで所望の変速段を達成する変速制御手段と、を備えた多段式自動変速機の変速制御装置において、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を設け、前記変速制御手段は、検出されたアクセル開度が所定値以下の時は、前記第１または第２クラッチの締結力に、前記クラッチにスリップが発生した時点での締結力に所定値を加算した締結力を制限値として設定し、該制限値を上限として前記第１又は第２クラッチの締結・解放を制御することで上記課題を解決した。
【０００７】
【発明の作用および効果】
請求項１記載のツインクラッチ式の多段式自動変速機の変速制御装置にあっては、アクセル開度が所定値以下の時は、第１又は第２クラッチの締結力に、前記クラッチにスリップが発生した時点での締結力に所定値を加算した締結力を制限値として設定し、該制限値を上限として前記第１又は第２クラッチの締結・解放を制御している。よって、入力トルクに応じた締結力を得ることが可能となり、締結ショックを防止し、良好な変速フィーリングを達成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における多段変速機の変速制御装置の全体構成を表す概略図である。６０はエンジン、６１はスロットル開度を電子的に制御する電子制御スロットル、６２は燃料噴射料を制御するインジェクタ、４０は電磁クラッチ、２０は多段変速機、７０はエンジンコントロールユニット（以下ECUと記載する）、８０は変速機コントロールユニット（以下ATCUと記載する）である。
【００１０】
ECU７０には、アクセル開度検出手段１，エンジン回転数検出手段２及びスロットル開度検出手段３からアクセル開度，エンジン回転数，スロットル開度が入力される。ATCU８０には、車速及び運転者のシフト機構１０を操作したレンジ信号（アップシフト信号，ダウンシフト信号）等が入力される。ECU７０とATCU８０は相互に検出された信号をそれぞれ送受信している。ECU７０はスロットル開度及び燃料噴射料を制御する制御信号を出力し、ATCU８０は変速アクチュエータＡ及び電磁クラッチ４０のクラッチアクチュエータａ，ｂに制御信号を出力する。
【００１１】
次に、多段変速機２０の構成について説明する。図２は多段変速機の構成を表す概略図である。電磁クラッチ４０はツインクラッチであり、第１入力軸２１とエンジン出力軸６との断接をクラッチアクチュエータａにより行う第１クラッチ４０ａと、第２入力軸２２とエンジン出力軸６との断接をクラッチアクチュエータｂにより行う第２クラッチ４０ｂから構成されている。
【００１２】
第１入力軸２１上には、１速，３速及び５速用の駆動側歯車３１，３３，３５と、リバース用の駆動側歯車R1が配置されている。１速用駆動側歯車３１及びリバース用駆動側歯車R1は第１入力軸２１と一体となって回転するように配置され、それ以外の３速及び５速用の駆動側歯車３３，３５は、第１入力軸２１上をフリー回転するよう配置されている。
【００１３】
第１入力軸２１と同軸の外周側には第２入力軸２２が設けられている。第２入力軸２２上には、２速，４速及び６速用の駆動側歯車３２，３４，３６が配置されている。６速用駆動側歯車３６は第２入力軸２２と一体となって回転するように配置され、それ以外の２速及び４速用の駆動側歯車３２，３４は、第２入力軸上をフリー回転するよう配置されている。
【００１４】
また、第１及び第２入力軸２１，２２と平行に出力軸２３及び副軸２４が設けられている。出力軸２３上には、１速から６速までの被動側歯車４１，４２，４３，４４，４５，４６と、リバース用第３歯車R3が配置されている。２速，３速，４速，５速用被動側歯車４２，４３，４４，４５及びリバース用第３歯車R3は出力軸２３と一体となって回転するように配置され、１速及び６速用被動側歯車４１，４６は、出力軸２３上をフリー回転するよう配置されている。また、副軸２４には第２リバース用歯車R2が設けられている。この第２リバース用歯車R2は副軸２４上をフリー回転するよう配置されている。
【００１５】
第１入力軸２１上には、３−５シフトクラッチ２１０が設けられている。また、第２入力軸２２上には、２−４シフトクラッチ２２０が設けられている。また、出力軸２３上には、１−６シフトクラッチ２３０が設けられている。また、副軸２４上には、リバースシフトクラッチ２４０が設けられている。３−５シフトクラッチ２１０，２−４シフトクラッチ２２０，１−６シフトクラッチ２３０及びリバースシフトクラッチ２４０はシフトアクチュエータＡにより駆動される。
【００１６】
各シフトクラッチ２１０，２２０，２３０，２４０は、軸上を図中左右にスライドすることで、駆動側歯車もしくは被動側歯車と各軸を係合し、変速指令に応じたトルク伝達経路を選択する。
【００１７】
次に、各変速状態における動力の伝達経路を説明する。尚、変速時以外の走行時には、基本的に第１クラッチ４０ａと第２クラッチ４０ｂの両方が締結されており、どちらか一方のクラッチを介してトルクの伝達を行うものとする。
【００１８】
（ニュートラル状態）
第１クラッチ４０ａ及び第２クラッチ４０ｂが共に解放状態、または、締結状態であったとしても、各シフトアクチュエータが中立位置にあるときは、ニュートラル状態となる。
【００１９】
（１速状態）
第１クラッチ４０ａを介して、１−６シフトクラッチ２３０を左側に駆動する。エンジン動力は、第１クラッチ４０ａ→第１駆動軸２１→第１駆動側歯車３１→出力軸２３上の第１被動側歯車４１→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２０】
（２速状態）
第２クラッチ４０ｂを介して、２−４シフトクラッチ２２０を右側に駆動する。エンジン動力は、第２クラッチ４０ｂ→第２駆動軸２２→第２駆動側歯車３２→出力軸２３上の第２被動側歯車４２→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２１】
（３速状態）
第１クラッチ４０ａを介して、３−５シフトクラッチ２１０を右側に駆動する。エンジン動力は、第１クラッチ４０ａ→第１駆動軸２１→第３駆動側歯車３３→出力軸２３上の第３被動側歯車４３→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２２】
（４速状態）
第２クラッチ４０ｂを介して、２−４シフトクラッチ２２０を左側に駆動する。エンジン動力は、第２クラッチ４０ｂ→第２駆動軸２２→第４駆動側歯車３４→出力軸２３上の第４被動側歯車４４→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２３】
（５速状態）
第１クラッチ４０ａを介して、３−５シフトクラッチ２１０を左側に駆動する。エンジン動力は、第１クラッチ４０ａ→第１駆動軸２１→第５駆動側歯車３５→出力軸２３上の第５被動側歯車４５→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２４】
（６速状態）
第２クラッチ４０ｂを介して、１−６シフトクラッチ２３０を右側に駆動する。エンジン動力は、第２クラッチ４０ｂ→第２駆動軸２２→第６駆動側歯車３６→出力軸２３上の第６被動側歯車４１→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２５】
（リバース状態）
第１クラッチ４０ａを介して、リバースクラッチ２４０を右側に駆動する。エンジン動力は、第１クラッチ４０ａ→第１駆動軸２１→第１リバース用歯車R1→第２リバース用歯車R2→出力軸上の第３リバース用歯車R3→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２６】
（変速動作）
次に、変速動作の具体的な例として１速→２速アップシフト変速と、２速→１速ダウンシフト変速について説明する。
【００２７】
（１→２アップシフト変速）
１速時は、上述したように、第１クラッチ４０ａを介して、１−６シフトクラッチ２３０が左側に駆動された状態である。尚、第２クラッチ４０ｂも締結しているものとする。
アップシフト変速が開始されると、先ず第２クラッチ４０ｂを完全解放状態とする。そして、２−４シフトクラッチ２２０を右側に駆動し、第２駆動側歯車３２と第２駆動軸２２を締結する。第２クラッチ４０ｂが完全解放状態であるため、トルクの伝達は行われない。この状態をプリシフト状態と記載する。
次に、第１クラッチ４０ａの締結を徐々に解放し、エンジン回転数と第２駆動軸２２の回転数が同期すると、１−６シフトクラッチ２３０をニュートラル位置に移動し、第２クラッチ４０ｂの締結力を徐々に上昇することでアップシフト変速を行う。
【００２８】
（２→１ダウンシフト変速）
２速時は、上述したように、第２クラッチ４０ｂを介して、２−４シフトクラッチ２２０が右側に駆動された状態である。尚、第１クラッチ４０ａも締結しているものとする。
ダウンシフト変速が開始されると、先ず第１クラッチ４０ａを完全解放状態とする。そして、２−６シフトクラッチ２３０を左側に駆動し、第１被動側歯車４１と出力軸２３を締結する。第１クラッチ４０ａが完全解放状態であるため、トルクの伝達は行われない（プリシフト状態）。
次に、第２クラッチ４０ｂの締結を徐々に解放し、エンジン回転数と第１駆動軸２１の回転数が同期すると、２−４シフトクラッチ２２０をニュートラル位置に移動し、第１クラッチ４０ａの締結力を徐々に上昇することでダウンシフト変速を行う。
【００２９】
他の変速段についても、基本的には上記変速作動によって変速が行われるため説明を省略する。
【００３０】
図３は本願発明の変速時における半クラッチ制御を表すフローチャートである。
【００３１】
ステップ１０１では、半クラッチ制御実施指令が出力されたかどうかを判断し、出力されていないときは本制御を終了し、出力されたときはステップ１０２へ進む。尚、半クラッチ制御指令としては、アクセル開度が所定開度未満（例えば1/8未満で、変速終了後のエンジントルクが小さい場合）とする。
【００３２】
ステップ１０２では、現在締結している２速用のクラッチ締結容量をΔX1ずつ減少させる。
【００３３】
ステップ１０３では、クラッチのスリップ量SLIPが所定回転数Δｔ以上かどうかを判断し、Δｔ以上のときはステップ１０４へ進み、Δｔ未満のときはステップ１０２を繰り返し締結容量を徐々に減少させる。
【００３４】
ステップ１０４では、クラッチの締結容量減少を中止する。
【００３５】
ステップ１０５では、所定回転数以上のスリップ量が発生した時点でのクラッチの締結容量T1にΔX2を加算する。
【００３６】
ステップ１０６では、初期クラッチ締結量リミッタ値lim1（＝T1＋ΔX2）としてステップ１０５の値を設定する。
【００３７】
ステップ１０７では、クラッチ完全締結容量として初期クラッチ締結量リミッタ値lim1として設定する。
【００３８】
ステップ１０８では、ドライバの変速操作や車速が２→１変速閾値以下となり、変速動作が行われているかどうかを判断し、行われているときはステップ１０９へ進み、それ以外はステップ１１３へ進む。
【００３９】
ステップ１０９では、２速用の締結クラッチを解放すると共に、１速用のクラッチの締結動作を実行する。
【００４０】
ステップ１１０では、エンジン回転数と入力軸回転数が同期したかどうかを判断し、同期するまでクラッチの締結動作を実行する。同期したときはステップ１１１へ進む。
【００４１】
ステップ１１１では、同期した時点でのクラッチ締結容量T2にΔX3を加算する。
【００４２】
ステップ１１２では、変速後のクラッチ締結量リミッタ値lim2（＝T2＋ΔX3）として設定する。
【００４３】
ステップ１１３では、締結容量リミッタ値lim2において、クラッチのスリップ量SLIPが所定回転数Δｔ以上かどうかを判断し、Δｔ以上のときはステップ１１４へ進み、Δｔ未満のときはステップ１１６へ進む。
【００４４】
ステップ１１４では、クラッチ締結容量をΔX4増加する。
【００４５】
ステップ１１５では、初期クラッチ締結量リミッタ値lim3（＝lim2＋ΔX4）として設定する。
【００４６】
ステップ１１６では、半クラッチ制御解除指令が出力されたかどうかを判断し、出力されたときはステップ１１７へ進み、それ以外はステップ１１３へ進み、半クラッチ制御を継続する。
【００４７】
ステップ１１７では、エンジントルクが急激に上昇しないよう、エンジントルク要求指令を出力する。
【００４８】
ステップ１１８では、クラッチ締結量リミッタを解除する。
【００４９】
図４は変速時の半クラッチ制御を表すタイムチャートである。尚、クラッチ締結容量を示すタイムチャートは変速によって２速伝達用クラッチから１速伝達用クラッチへトルクを伝達するクラッチ締結容量を示している。
時刻ｔ１において、アクセルがOFFとされると、半クラッチ制御が開始され、クラッチ締結容量をΔX1ずつ減少させる。時刻ｔ２において、クラッチ締結容量が減少し、クラッチのスリップ量SLIPが所定回転数Δｔ以上となると、その時点でのクラッチ締結容量にΔX2加算した値を初期クラッチ締結リミッタlim1として設定する。これにより、最適な締結力を得ることが可能となり、スリップによるエネルギ損失を防止し、更にクラッチの発熱及び摩耗を抑制することが可能となり、クラッチの耐久性の向上を図ることができる。
【００５０】
この状態を継続中、時刻ｔ３において、車速の低下によりダウンシフト変速が開始される。このとき、クラッチ締結容量を０％とし、エンジン回転数制御とクラッチ締結制御によってエンジン回転数と変速後の入力軸回転数を同期させる。時刻ｔ４において、エンジン回転数と入力軸回転数が同期すると、時刻ｔ５において、同期した時点のクラッチ締結容量lim2にΔX3加算した値を変速後クラッチ締結リミッタ値として新たに設定する。
【００５１】
この状態を継続中、時刻ｔ６において、クラッチのスリップ量SLIPが所定回転数Δｔ以上発生した場合は、再度クラッチ締結容量lim2にΔX4を加算した値lim3をクラッチ完全締結のリミッタ値として設定する。尚、特にスリップが発生しない場合はそのままlim2として設定しておく。
【００５２】
時刻ｔ７において、運転者によりアクセル開度がONとなると、半クラッチ制御解除信号が出力され、エンジントルク要求指令として急激なエンジントルクの上昇を防止しつつ、クラッチ締結容量を１００％に復帰する。よって、クラッチの滑りや、エンジン吹け上がりを防止でき、クラッチの耐久性を向上し、良好な走行フィーリングが実現される。
【００５３】
以上説明したように、アクセル開度が所定値以下の時は、第１又は第２クラッチの締結力に制限値を設定する半クラッチ制御を実行することで、クラッチ締結力が制限され入力トルクに応じた締結力が得られる。よって、締結ショックを防止することが可能となり、良好な変速フィーリングを達成することができる（請求項１に対応）。
【００５４】
また、第１実施例の変速動作は、一方のクラッチを解放し、一方のクラッチを締結することで変速が行われる。このとき、変速時のクラッチ解放動作にて、クラッチ締結量が予め下げられていることによりクラッチ完全解放までのストロークが短くなる。一方、締結動作においても到達すべきクラッチ締結量が低いことによりストロークが短いため、クラッチ断接に要する時間が短かくなる。よって、変速時間の短縮が図られ、変速応答性を向上することができる（請求項２に対応）。
【００５５】
（その他の実施例）
以上、第１実施例について説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例における多段式自動変速機の全体構成を表すシステム図である。
【図２】第１実施例における多段式自動変速機の構成を表す概略図である。
【図３】第１実施例における多段式自動変速機の半クラッチ制御を表すフローチャートである。
【図４】第１実施例における多段式自動変速機の半クラッチ制御を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ アクセル開度検出手段
２ エンジン回転数検出手段
３ スロットル開度検出手段
６ エンジン出力軸
１０ シフト機構
２０ 多段式自動変速機
２１ 第１入力軸
２２ 第２入力軸
２３ 出力軸
２４ 副軸
３１〜３６ 第１〜第６駆動側歯車
４０ 電磁クラッチ
４０ａ 第１クラッチ
４０ｂ 第２クラッチ
４１〜４６ 第１〜第６被動側歯車
６０ エンジン
６１ 電子制御スロットル
６２ インジェクタ
７０ エンジンコントロールユニット（ECU）
８０ 自動変速機コントロールユニット（ATCU）
２１０ ３−５シフトクラッチ
２２０ ２−４シフトクラッチ
２３０ １−６シフトクラッチ
２４０ リバース用シフトクラッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に用いられる常時噛合式変速機であって、特に、自動変速制御が行われる変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、変速機内部に２系統の入力軸と同期噛み合い式のギヤ対を持ち、エンジンと各入力軸との間には駆動力の断続が可能なクラッチを有し、このクラッチを繋ぎ換えることで変速動作を行うツインクラッチ式の同期噛み合い式変速装置と、この装置におけるクラッチ断続操作及びギヤ選択操作を自動化した自動変速機のシステムが、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３５７２６７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、下記に示す問題があった。すなわち、特許文献１に記載の技術では、発進・停止・変速時にクラッチを解放する以外は常にクラッチ締結容量が１００％に設定されている。よって、変速時には、変速前後において、１００％（変速前）→０％（変速中）→１００％（変速後）とクラッチ締結容量が変化することになる。ここで、変速終了過程にあっては、変速後のエンジン側からの入力トルクが非常に小さい場合であってもクラッチ締結容量を１００％まで増大させることになる。このとき、クラッチ締結容量を低めの値に設定したとしてもクラッチが滑ることがないにも拘わらず、クラッチ締結容量を１００％まで増大させるため、クラッチ締結ショックが発生するという問題があった。
【０００５】
本発明は上述のような課題に基づいて成されたもので、変速時のクラッチ締結容量を最適な値に設定することで締結ショックを防止することが可能な多段自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、エンジンの出力回転を断接する２つの第１及び第２クラッチと、前記第１クラッチに連結し、少なくとも１速用と、３速用との駆動歯車を有する第１入力軸と、前記第１入力軸と同心に配置され、前記第２クラッチに連結し、少なくとも２速用と、４速用の駆動歯車を有する第２入力軸と、第１入力軸の歯車、第２入力軸の歯車に噛合する各変速段用被動側歯車を有し、第１入力軸または第２入力軸からの回転を駆動輪に伝達する出力軸と、前記各駆動歯車及び被動歯車と、前記各軸とを係合する複数のシフトクラッチと、前記第１クラッチ及び第２クラッチと前記複数のシフトクラッチの締結・解放を制御することで所望の変速段を達成する変速制御手段と、を備えた多段式自動変速機の変速制御装置において、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を設け、前記変速制御手段は、検出されたアクセル開度が所定値以下の時は、前記第１または第２クラッチの締結力に、前記クラッチにスリップが発生した時点での締結力に所定値を加算した締結力を制限値として設定し、該制限値を上限として前記第１又は第２クラッチの締結・解放を制御することで上記課題を解決した。
【０００７】
【発明の作用および効果】
請求項１記載のツインクラッチ式の多段式自動変速機の変速制御装置にあっては、アクセル開度が所定値以下の時は、第１又は第２クラッチの締結力に、前記クラッチにスリップが発生した時点での締結力に所定値を加算した締結力を制限値として設定し、該制限値を上限として前記第１又は第２クラッチの締結・解放を制御している。よって、入力トルクに応じた締結力を得ることが可能となり、締結ショックを防止し、良好な変速フィーリングを達成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における多段変速機の変速制御装置の全体構成を表す概略図である。６０はエンジン、６１はスロットル開度を電子的に制御する電子制御スロットル、６２は燃料噴射料を制御するインジェクタ、４０は電磁クラッチ、２０は多段変速機、７０はエンジンコントロールユニット（以下ECUと記載する）、８０は変速機コントロールユニット（以下ATCUと記載する）である。
【００１０】
ECU７０には、アクセル開度検出手段１，エンジン回転数検出手段２及びスロットル開度検出手段３からアクセル開度，エンジン回転数，スロットル開度が入力される。ATCU８０には、車速及び運転者のシフト機構１０を操作したレンジ信号（アップシフト信号，ダウンシフト信号）等が入力される。ECU７０とATCU８０は相互に検出された信号をそれぞれ送受信している。ECU７０はスロットル開度及び燃料噴射料を制御する制御信号を出力し、ATCU８０は変速アクチュエータＡ及び電磁クラッチ４０のクラッチアクチュエータａ，ｂに制御信号を出力する。
【００１１】
次に、多段変速機２０の構成について説明する。図２は多段変速機の構成を表す概略図である。電磁クラッチ４０はツインクラッチであり、第１入力軸２１とエンジン出力軸６との断接をクラッチアクチュエータａにより行う第１クラッチ４０ａと、第２入力軸２２とエンジン出力軸６との断接をクラッチアクチュエータｂにより行う第２クラッチ４０ｂから構成されている。
【００１２】
第１入力軸２１上には、１速，３速及び５速用の駆動側歯車３１，３３，３５と、リバース用の駆動側歯車R1が配置されている。１速用駆動側歯車３１及びリバース用駆動側歯車R1は第１入力軸２１と一体となって回転するように配置され、それ以外の３速及び５速用の駆動側歯車３３，３５は、第１入力軸２１上をフリー回転するよう配置されている。
【００１３】
第１入力軸２１と同軸の外周側には第２入力軸２２が設けられている。第２入力軸２２上には、２速，４速及び６速用の駆動側歯車３２，３４，３６が配置されている。６速用駆動側歯車３６は第２入力軸２２と一体となって回転するように配置され、それ以外の２速及び４速用の駆動側歯車３２，３４は、第２入力軸上をフリー回転するよう配置されている。
【００１４】
また、第１及び第２入力軸２１，２２と平行に出力軸２３及び副軸２４が設けられている。出力軸２３上には、１速から６速までの被動側歯車４１，４２，４３，４４，４５，４６と、リバース用第３歯車R3が配置されている。２速，３速，４速，５速用被動側歯車４２，４３，４４，４５及びリバース用第３歯車R3は出力軸２３と一体となって回転するように配置され、１速及び６速用被動側歯車４１，４６は、出力軸２３上をフリー回転するよう配置されている。また、副軸２４には第２リバース用歯車R2が設けられている。この第２リバース用歯車R2は副軸２４上をフリー回転するよう配置されている。
【００１５】
第１入力軸２１上には、３−５シフトクラッチ２１０が設けられている。また、第２入力軸２２上には、２−４シフトクラッチ２２０が設けられている。また、出力軸２３上には、１−６シフトクラッチ２３０が設けられている。また、副軸２４上には、リバースシフトクラッチ２４０が設けられている。３−５シフトクラッチ２１０，２−４シフトクラッチ２２０，１−６シフトクラッチ２３０及びリバースシフトクラッチ２４０はシフトアクチュエータＡにより駆動される。
【００１６】
各シフトクラッチ２１０，２２０，２３０，２４０は、軸上を図中左右にスライドすることで、駆動側歯車もしくは被動側歯車と各軸を係合し、変速指令に応じたトルク伝達経路を選択する。
【００１７】
次に、各変速状態における動力の伝達経路を説明する。尚、変速時以外の走行時には、基本的に第１クラッチ４０ａと第２クラッチ４０ｂの両方が締結されており、どちらか一方のクラッチを介してトルクの伝達を行うものとする。
【００１８】
（ニュートラル状態）
第１クラッチ４０ａ及び第２クラッチ４０ｂが共に解放状態、または、締結状態であったとしても、各シフトアクチュエータが中立位置にあるときは、ニュートラル状態となる。
【００１９】
（１速状態）
第１クラッチ４０ａを介して、１−６シフトクラッチ２３０を左側に駆動する。エンジン動力は、第１クラッチ４０ａ→第１駆動軸２１→第１駆動側歯車３１→出力軸２３上の第１被動側歯車４１→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２０】
（２速状態）
第２クラッチ４０ｂを介して、２−４シフトクラッチ２２０を右側に駆動する。エンジン動力は、第２クラッチ４０ｂ→第２駆動軸２２→第２駆動側歯車３２→出力軸２３上の第２被動側歯車４２→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２１】
（３速状態）
第１クラッチ４０ａを介して、３−５シフトクラッチ２１０を右側に駆動する。エンジン動力は、第１クラッチ４０ａ→第１駆動軸２１→第３駆動側歯車３３→出力軸２３上の第３被動側歯車４３→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２２】
（４速状態）
第２クラッチ４０ｂを介して、２−４シフトクラッチ２２０を左側に駆動する。エンジン動力は、第２クラッチ４０ｂ→第２駆動軸２２→第４駆動側歯車３４→出力軸２３上の第４被動側歯車４４→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２３】
（５速状態）
第１クラッチ４０ａを介して、３−５シフトクラッチ２１０を左側に駆動する。エンジン動力は、第１クラッチ４０ａ→第１駆動軸２１→第５駆動側歯車３５→出力軸２３上の第５被動側歯車４５→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２４】
（６速状態）
第２クラッチ４０ｂを介して、１−６シフトクラッチ２３０を右側に駆動する。エンジン動力は、第２クラッチ４０ｂ→第２駆動軸２２→第６駆動側歯車３６→出力軸２３上の第６被動側歯車４１→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２５】
（リバース状態）
第１クラッチ４０ａを介して、リバースクラッチ２４０を右側に駆動する。エンジン動力は、第１クラッチ４０ａ→第１駆動軸２１→第１リバース用歯車R1→第２リバース用歯車R2→出力軸上の第３リバース用歯車R3→図外の最終減速歯車へと伝達される。
【００２６】
（変速動作）
次に、変速動作の具体的な例として１速→２速アップシフト変速と、２速→１速ダウンシフト変速について説明する。
【００２７】
（１→２アップシフト変速）
１速時は、上述したように、第１クラッチ４０ａを介して、１−６シフトクラッチ２３０が左側に駆動された状態である。尚、第２クラッチ４０ｂも締結しているものとする。
アップシフト変速が開始されると、先ず第２クラッチ４０ｂを完全解放状態とする。そして、２−４シフトクラッチ２２０を右側に駆動し、第２駆動側歯車３２と第２駆動軸２２を締結する。第２クラッチ４０ｂが完全解放状態であるため、トルクの伝達は行われない。この状態をプリシフト状態と記載する。
次に、第１クラッチ４０ａの締結を徐々に解放し、エンジン回転数と第２駆動軸２２の回転数が同期すると、１−６シフトクラッチ２３０をニュートラル位置に移動し、第２クラッチ４０ｂの締結力を徐々に上昇することでアップシフト変速を行う。
【００２８】
（２→１ダウンシフト変速）
２速時は、上述したように、第２クラッチ４０ｂを介して、２−４シフトクラッチ２２０が右側に駆動された状態である。尚、第１クラッチ４０ａも締結しているものとする。
ダウンシフト変速が開始されると、先ず第１クラッチ４０ａを完全解放状態とする。そして、２−６シフトクラッチ２３０を左側に駆動し、第１被動側歯車４１と出力軸２３を締結する。第１クラッチ４０ａが完全解放状態であるため、トルクの伝達は行われない（プリシフト状態）。
次に、第２クラッチ４０ｂの締結を徐々に解放し、エンジン回転数と第１駆動軸２１の回転数が同期すると、２−４シフトクラッチ２２０をニュートラル位置に移動し、第１クラッチ４０ａの締結力を徐々に上昇することでダウンシフト変速を行う。
【００２９】
他の変速段についても、基本的には上記変速作動によって変速が行われるため説明を省略する。
【００３０】
図３は本願発明の変速時における半クラッチ制御を表すフローチャートである。
【００３１】
ステップ１０１では、半クラッチ制御実施指令が出力されたかどうかを判断し、出力されていないときは本制御を終了し、出力されたときはステップ１０２へ進む。尚、半クラッチ制御指令としては、アクセル開度が所定開度未満（例えば1/8未満で、変速終了後のエンジントルクが小さい場合）とする。
【００３２】
ステップ１０２では、現在締結している２速用のクラッチ締結容量をΔX1ずつ減少させる。
【００３３】
ステップ１０３では、クラッチのスリップ量SLIPが所定回転数Δｔ以上かどうかを判断し、Δｔ以上のときはステップ１０４へ進み、Δｔ未満のときはステップ１０２を繰り返し締結容量を徐々に減少させる。
【００３４】
ステップ１０４では、クラッチの締結容量減少を中止する。
【００３５】
ステップ１０５では、所定回転数以上のスリップ量が発生した時点でのクラッチの締結容量T1にΔX2を加算する。
【００３６】
ステップ１０６では、初期クラッチ締結量リミッタ値lim1（＝T1＋ΔX2）としてステップ１０５の値を設定する。
【００３７】
ステップ１０７では、クラッチ完全締結容量として初期クラッチ締結量リミッタ値lim1として設定する。
【００３８】
ステップ１０８では、ドライバの変速操作や車速が２→１変速閾値以下となり、変速動作が行われているかどうかを判断し、行われているときはステップ１０９へ進み、それ以外はステップ１１３へ進む。
【００３９】
ステップ１０９では、２速用の締結クラッチを解放すると共に、１速用のクラッチの締結動作を実行する。
【００４０】
ステップ１１０では、エンジン回転数と入力軸回転数が同期したかどうかを判断し、同期するまでクラッチの締結動作を実行する。同期したときはステップ１１１へ進む。
【００４１】
ステップ１１１では、同期した時点でのクラッチ締結容量T2にΔX3を加算する。
【００４２】
ステップ１１２では、変速後のクラッチ締結量リミッタ値lim2（＝T2＋ΔX3）として設定する。
【００４３】
ステップ１１３では、締結容量リミッタ値lim2において、クラッチのスリップ量SLIPが所定回転数Δｔ以上かどうかを判断し、Δｔ以上のときはステップ１１４へ進み、Δｔ未満のときはステップ１１６へ進む。
【００４４】
ステップ１１４では、クラッチ締結容量をΔX4増加する。
【００４５】
ステップ１１５では、初期クラッチ締結量リミッタ値lim3（＝lim2＋ΔX4）として設定する。
【００４６】
ステップ１１６では、半クラッチ制御解除指令が出力されたかどうかを判断し、出力されたときはステップ１１７へ進み、それ以外はステップ１１３へ進み、半クラッチ制御を継続する。
【００４７】
ステップ１１７では、エンジントルクが急激に上昇しないよう、エンジントルク要求指令を出力する。
【００４８】
ステップ１１８では、クラッチ締結量リミッタを解除する。
【００４９】
図４は変速時の半クラッチ制御を表すタイムチャートである。尚、クラッチ締結容量を示すタイムチャートは変速によって２速伝達用クラッチから１速伝達用クラッチへトルクを伝達するクラッチ締結容量を示している。
時刻ｔ１において、アクセルがOFFとされると、半クラッチ制御が開始され、クラッチ締結容量をΔX1ずつ減少させる。時刻ｔ２において、クラッチ締結容量が減少し、クラッチのスリップ量SLIPが所定回転数Δｔ以上となると、その時点でのクラッチ締結容量にΔX2加算した値を初期クラッチ締結リミッタlim1として設定する。これにより、最適な締結力を得ることが可能となり、スリップによるエネルギ損失を防止し、更にクラッチの発熱及び摩耗を抑制することが可能となり、クラッチの耐久性の向上を図ることができる。
【００５０】
この状態を継続中、時刻ｔ３において、車速の低下によりダウンシフト変速が開始される。このとき、クラッチ締結容量を０％とし、エンジン回転数制御とクラッチ締結制御によってエンジン回転数と変速後の入力軸回転数を同期させる。時刻ｔ４において、エンジン回転数と入力軸回転数が同期すると、時刻ｔ５において、同期した時点のクラッチ締結容量lim2にΔX3加算した値を変速後クラッチ締結リミッタ値として新たに設定する。
【００５１】
この状態を継続中、時刻ｔ６において、クラッチのスリップ量SLIPが所定回転数Δｔ以上発生した場合は、再度クラッチ締結容量lim2にΔX4を加算した値lim3をクラッチ完全締結のリミッタ値として設定する。尚、特にスリップが発生しない場合はそのままlim2として設定しておく。
【００５２】
時刻ｔ７において、運転者によりアクセル開度がONとなると、半クラッチ制御解除信号が出力され、エンジントルク要求指令として急激なエンジントルクの上昇を防止しつつ、クラッチ締結容量を１００％に復帰する。よって、クラッチの滑りや、エンジン吹け上がりを防止でき、クラッチの耐久性を向上し、良好な走行フィーリングが実現される。
【００５３】
以上説明したように、アクセル開度が所定値以下の時は、第１又は第２クラッチの締結力に制限値を設定する半クラッチ制御を実行することで、クラッチ締結力が制限され入力トルクに応じた締結力が得られる。よって、締結ショックを防止することが可能となり、良好な変速フィーリングを達成することができる（請求項１に対応）。
【００５４】
また、第１実施例の変速動作は、一方のクラッチを解放し、一方のクラッチを締結することで変速が行われる。このとき、変速時のクラッチ解放動作にて、クラッチ締結量が予め下げられていることによりクラッチ完全解放までのストロークが短くなる。一方、締結動作においても到達すべきクラッチ締結量が低いことによりストロークが短いため、クラッチ断接に要する時間が短かくなる。よって、変速時間の短縮が図られ、変速応答性を向上することができる（請求項２に対応）。
【００５５】
（その他の実施例）
以上、第１実施例について説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例における多段式自動変速機の全体構成を表すシステム図である。
【図２】第１実施例における多段式自動変速機の構成を表す概略図である。
【図３】第１実施例における多段式自動変速機の半クラッチ制御を表すフローチャートである。
【図４】第１実施例における多段式自動変速機の半クラッチ制御を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
１ アクセル開度検出手段
２ エンジン回転数検出手段
３ スロットル開度検出手段
６ エンジン出力軸
１０ シフト機構
２０ 多段式自動変速機
２１ 第１入力軸
２２ 第２入力軸
２３ 出力軸
２４ 副軸
３１〜３６ 第１〜第６駆動側歯車
４０ 電磁クラッチ
４０ａ 第１クラッチ
４０ｂ 第２クラッチ
４１〜４６ 第１〜第６被動側歯車
６０ エンジン
６１ 電子制御スロットル
６２ インジェクタ
７０ エンジンコントロールユニット（ECU）
８０ 自動変速機コントロールユニット（ATCU）
２１０ ３−５シフトクラッチ
２２０ ２−４シフトクラッチ
２３０ １−６シフトクラッチ
２４０ リバース用シフトクラッチ
Claims (2)
- エンジンの出力回転を断接する２つの第１及び第２クラッチと、
前記第１クラッチに連結し、少なくとも１速用と、３速用との駆動歯車を有する第１入力軸と、
前記第１入力軸と同心に配置され、前記第２クラッチに連結し、少なくとも２速用と、４速用の駆動歯車を有する第２入力軸と、
第１入力軸の歯車、第２入力軸の歯車に噛合する各変速段用被動側歯車を有し、第１入力軸または第２入力軸からの回転を駆動輪に伝達する出力軸と、
前記各駆動歯車及び被動歯車と、前記各軸とを係合する複数のシフトクラッチと、
前記第１クラッチ及び第２クラッチと前記複数のシフトクラッチの締結・解放を制御することで所望の変速段を達成する変速制御手段と、
を備えた多段式自動変速機の変速制御装置において、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を設け、
前記変速制御手段は、検出されたアクセル開度が所定値以下の時は、前記第１または第２クラッチの締結力に、前記クラッチにスリップが発生した時点での締結力に所定値を加算した締結力を制限値として設定し、該制限値を上限として前記第１又は第２クラッチの締結・解放を制御することを特徴とする多段式自動変速機の変速制御装置。 - 請求項１に記載の多段式自動変速機の変速制御装置において、
前記変速制御手段は、走行時において前記第１クラッチ及び第２クラッチの両方を締結し、検出されたアクセル開度が所定値以下の時は、前記第１及び第２クラッチの両方の締結力に制限値を設定すると共に、変速時において、動力を伝達している変速段を有する入力軸と連結したクラッチを解放し、変速後の変速段を有する入力軸と連結したクラッチを締結することにより変速することを特徴とする多段式自動変速機の変速制御装置。
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