(57)【要約】      （修正有）【課題】変速時の振動を抑制し、かつ迅速な変速を行うことが可能な自動変速機の制御装置。【解決手段】原動機２の駆動力を運転状態に応じて自動的に変速する自動変速機４であって、自動変速機４の回転軸に備えられた複数のギヤ対２５と、これらギヤ対２５と回転軸とを接合しギヤ対２５に原動機２の駆動力を伝達させるシンクロメッシュ機構２６と、変速要求が検出されたときシンクロメッシュ機構２６にアクチュエータによって荷重を加え、ギヤ対２５と回転軸との接合状態を切り換える切替装置とを備えた自動変速機４の制御装置５１において、変速要求が検出されたとき切替装置を作動させシンクロメッシュ機構２６に所定期間予備荷重を加える予備荷重制御手段６３と、所定期間が経過したとき切替装置を作動させシンクロメッシュ機構２６に予備荷重より大きいシフト荷重を加えるシフト制御手段６２とを備えた。【選択図】図１
2014015968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の駆動力を運転状態に応じて自動的に変速する自動変速機であって、前記自動変速機の回転軸に備えられた複数のギヤ対と、これらギヤ対と前記回転軸とを接合し前記ギヤ対に前記原動機の駆動力を伝達させるシンクロメッシュ機構と、変速要求が検出されたとき前記シンクロメッシュ機構にアクチュエータによって荷重を加え、前記ギヤ対と前記回転軸との接合状態を切り換える切替装置とを備えた自動変速機の制御装置において、前記変速要求が検出されたとき前記切替装置を作動させ前記シンクロメッシュ機構に所定期間予備荷重を加える予備荷重制御手段と、前記所定期間が経過したとき前記切替装置を作動させ前記シンクロメッシュ機構に前記予備荷重より大きいシフト荷重を加えるシフト制御手段とを備えたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記予備荷重を加える所定期間は、前記変速要求が検出されたときから前記アクチュエータのストローク量が所定値を越えるまでの期間であることを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記原動機と前記自動変速機との間に駆動力を伝達、遮断する自動クラッチが設けられ、前記所定期間は、前記変速要求が検出されたときから前記自動クラッチが解放されるまでの期間であることを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記原動機と前記自動変速機との間に駆動力を伝達、遮断する自動クラッチが設けられ、前記自動変速機の制御装置は、前記予備荷重を加える制御の終了時における前記自動クラッチのクラッチストローク量を測定するクラッチストローク検出手段を備え、前記クラッチストローク量が所定の範囲を超えているとき当該クラッチストローク量が前記所定の範囲になるよう前記予備荷重を学習する予備荷重学習手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３記載の自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動変速機の制御装置に係り、特に、変速開始から終了までを短時間で行うことができる自動変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用の自動変速機においては、入力側の回転軸と出力側の回転軸との間に常時かみ合い式の複数のギヤ対（入力軸側ギヤと出力軸気側ギヤ）を備え、アクチュエータを用いてギヤ対を動力伝達状態または動力非伝達状態に切り替えるシンクロメッシュ機構を備え、アクチュエータによってシンクロメッシュ機構に荷重を加え、ギヤ対と回転軸との接合状態を切り換える切替装置を備えており、切替装置によりシンクロメッシュ機構を作動させて自動変速機を所望の変速比へ変速する自動変速機の制御装置がある。
このような自動変速機の制御装置においては、原動機であるエンジンと自動変速機との動力伝達には自動クラッチが適用されているが、変速制御の際にこの自動クラッチが解放された時点で、直ちに変速機のギヤ対を切り換えるためのシフト抜き動作を開始すると、自動クラッチの解放で回転軸にねじり振動が発生し、ギヤ対の噛み合い力が大きくなるため、シフト抜きを行うことができず、シフトストロークが停滞するという問題があった。
このような問題に対し、下記の特許文献１においては、変速機の入力軸側のトルクと出力軸側のトルクとを検出し、これらのトルクが釣り合ったタイミングでシフトが抜けるようシフト抜きの開始時期を設定するように制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０３５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１においては、入力軸側のトルクと出力軸側のトルクとが釣り合うタイミングに基づいて、シフト抜きの開始時期を決定するため、トルクの釣り合い時間が遅くなる場合がある。この場合には、シフト抜き開始時期に遅れを生じ、ひいては変速開始から終了までの時間が長くなり、加速や減速が必要な運転状況であっても、迅速に変速が成されず、燃費や操作性に悪影響を及ぼすおそれがある。
また、従来の自動変速機の制御装置においては、図１４に示すように、変速制御を開始して自動クラッチのクラッチアクチュエータを作動させ（ｔ１）、自動クラッチがある程度解放された時点（クラッチストロークが所定値に達した時点、あるいは入力側の回転軸の回転数と出力側の回転軸の回転数との差回転数が所定値に達した時点）でシフトアクチュエータを作動させ（ｔ２）、ギヤのシフト抜き動作を開始している。この場合は、クラッチ開放動作（ｔ１）とシフト抜き動作（ｔ２）とが時間的にずらして実施されているので、変速時間が長くなり、加速や減速が必要な運転状況であっても、迅速に変速が成されず、燃費や操作性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、変速時の振動を抑制し、かつ迅速な変速を行うことができる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、原動機の駆動力を運転状態に応じて自動的に変速する自動変速機であって、前記自動変速機の回転軸に備えられた複数のギヤ対と、これらギヤ対と前記回転軸とを接合し前記ギヤ対に前記原動機の駆動力を伝達させるシンクロメッシュ機構と、変速要求が検出されたとき前記シンクロメッシュ機構にアクチュエータによって荷重を加え、前記ギヤ対と前記回転軸との接合状態を切り換える切替装置とを備えた自動変速機の制御装置において、前記変速要求が検出されたとき前記切替装置を作動させ前記シンクロメッシュ機構に所定期間予備荷重を加える予備荷重制御手段と、前記所定期間が経過したとき前記切替装置を作動させ前記シンクロメッシュ機構に前記予備荷重より大きいシフト荷重を加えるシフト制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、変速要求が検出されると、予備荷重制御によってシンクロメッシュ機構に予備加重を所定期間加えるため、この予備荷重制御の期間中にシンクロメッシュ機構によりギヤ対と回転軸との接合を徐々に解除する。そして、ギヤ対と回転軸との接合が緩くなったころに、シフト制御によってシンクロメッシュ機構に予備加重より大きいシフト荷重が加えられることになる。
つまり、この発明は、変速要求が検出されると、予備荷重制御で小さな荷重を加えてシンクロメッシュ機構によりギヤ対と回転軸との接合状態をわずかに解き、自動変速機の回転軸に加わるねじり荷重を軽減する。その後、所定期間が経過し、シフト制御を実行するころにはねじり荷重が軽減されているため、シンクロメッシュ機構によりギヤ対と回転軸との接合が解除されたときの振動を軽減できる。また、予備荷重を加えることにより、シフト制御を行うための目標荷重へ到達する時間が短くなるため、シフト変更に掛かる時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は自動変速機の制御装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は自動クラッチの断面図である。（実施例）
【図３】図３はシンクロメッシュ機構のニュートラル時の構成図である。（実施例）
【図４】図４はシンクロメッシュ機構のシフト完了時の構成図である。（実施例）
【図５】図５は切替装置の構成図である。（実施例）
【図６】図６は変速制御のフローチャートである。（実施例）
【図７】図７は予備荷重制御のフローチャートである。（実施例）
【図８】図８は予備荷重制御のイミングチャートである。（実施例）
【図９】図９は入力トルクによる基礎荷重算出の説明図である。（実施例）
【図１０】図１０は予備荷重学習制御のフローチャートである。（実施例）
【図１１】図１１は予備学習制御のタイミングチャートである。（実施例）
【図１２】図１２き学習値算出の説明図である。（実施例）
【図１３】図１３は予備荷重制御と予備荷重学習制御との関係図である。（実施例）
【図１４】図１４は変速制御のタイミングチャートである。（従来例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図１３は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１は車両、２は原動機であるエンジン、３は駆動力を伝達、遮断する自動クラッチ、４は駆動力を変換する自動変速機である。エンジン２が発生する駆動力は、自動クラッチ３を介して自動変速機４に入力され、自動変速機４により変換されて差動機５により駆動車軸６に伝達され、駆動車輪７を駆動して車両１を走行させる。
前記エンジン２は、エンジン制御装置８により吸気量、燃料量を制御され、駆動力を発生する。エンジン２の駆動力は、クランク軸９により前記自動クラッチ３に出力される。
【００１１】
前記自動クラッチ３は、エンジン２と自動変速機３との間に設けられ、図２に示すように、摩擦クラッチ１０とクラッチ操作装置１１とを備えている。
前記摩擦クラッチ１０は、フライホイール１２と、クラッチディスク１３と、プレッシャプレート１４と、ダイヤフラムスプリング１５と、クラッチカバー１６とを備えている。フライホイール１２には、前記クランク軸９が接続されている。クラッチディスク１３は、後述する自動変速機４の入力側回転軸２３に軸方向移動可能、且つ周方向回転不能に支持されている。プレッシャプレート１４は、クラッチディスク１３をフライホイール１２に押圧する。ダイヤフラムスプリング１５は、中心部に自動変速機４の入力側回転軸２３を挿通し、円周方向中間部位をフライホイール１２に取り付けられたクラッチカバー１６に支持し、外周部をプレッシャプレート１４に当接させて弾性力でフライホイール１２側に押圧している。
摩擦クラッチ１０は、ダイヤフラムスプリング１５の弾性力をプレッシャプレート１４に作用させ、クラッチディスク１３をフライホイール１２に押し付けることで接続した状態となり、駆動力を自動変速機４に伝達する。また、摩擦クラッチ１０は、ダイヤフラムスプリング１５からプレッシャプレート１４に作用する弾性力を除去し、クラッチディスク１３がフライホイール１２に押し付けられないようにすることで解放した状態となり、駆動力が自動変速機４に伝達されることを遮断する。
【００１２】
前記クラッチ操作装置１１は、摩擦クラッチ１０を接続した状態から解放した状態までの間に操作し、駆動力の伝達・遮断および伝達される駆動力の調整を行う。
クラッチ操作装置１１は、レリーズベアリング１７と、レリーズフォーク１８と、クラッチアクチュエータ１９とを備えている。レリーズベアリング１７は、自動変速機４の入力側回転軸２３に軸方向移動可能に嵌合され、ダイヤフラムスプリング１５の中心部に当接させている。レリーズフォーク１８は、支軸２０に揺動可能に支持され、一端側をレリーズベアリング１７に接続し、他端側をクラッチアクチュエータ１９のレリーズロッド２１に接続している。クラッチアクチュエータ１９は、図示しない駆動源から供給される油圧が作用するピストン２２によってレリーズロッド２１を前進後退動作させ、レリーズフォーク１８を支軸２０を中心に揺動させてレリーズベアリング１７をダイヤフラムスプリング１５に向かって押進引退動作させる。
クラッチ操作装置１１は、クラッチアクチュエータ１９のレリーズロッド２１を後退動作させ、レリーズフォーク１８を介してレリーズベアリング１７をダイヤフラムスプリング１５から離れる方向に引退動作させることで、摩擦クラッチ１０を接続した状態にする。また、クラッチ操作装置１１は、クラッチアクチュエータ１９のロッド２１を前進動作させ、レリーズフォーク１８を介してレリーズベアリング１７をダイヤフラムスプリング１５に向かって押進動作させることで、自動クラッチ２を解放した状態にする。
【００１３】
前記自動変速機４は、図１に示すように、常時噛み合い式の有段変速機であって、入力側回転軸２３と出力側回転軸２４とを備え、入力側回転軸２３と出力側回転軸２４とにギヤ比の異なる複数のギヤ対２５を備えている。図１においては、ギヤ対２５−１、２５−２、…２５−ｎを備えている。入力側回転軸２３は、前記自動クラッチ３のクラッチディスク１３に接続されている。出力側回転軸２４は、前記差動機５に接続されている。
前記複数のギヤ対２５−１、２５−２、…２５−ｎは、一方のギヤ２５−１ａ、２５−２ａ、…２５−ｎａと、他方のギヤ２５−１ｂ、２５−２ｂ、…２５−ｎｂとが、対となって常に噛み合うように配置されいる。一方（入力側）のギヤ２５−１ａ、２５−２ａ、…２５−ｎａは、入力側回転軸２３に一体的に回転、または空転するように支持している。他方（出力側）のギヤ２５−１ｂ、２５−２ｂ、…２５−ｎｂは、出力側回転軸２４に一体的に回転、または空転するように支持している。この実施例では、入力側のギヤ２５−１ａ、２５−２ａ、…２５−ｎａを入力側回転軸２３に一体的に回転するように支持し、出力側のギヤ２５−１ｂ、２５−２ｂ、…２５−ｎｂを出力側回転軸２４に空転するように支持している。
自動変速機４は、常に噛み合うように配置された複数のギヤ対２５−１、２５−２、…２５−ｎのうちの１つ、例えばギヤ対２５−１の出力側のギヤ２５−１ｂを、後述するシンクロメッシュ機構２６によって出力側回転軸２４と接合することで、ギヤ対２５−１がエンジン２の動力を伝達させる状態となり、そのギヤ対に対応するギヤ段（例えば、第１速）を得ることができる。このとき、ギヤ対２５−１を除く、他のギヤ対２５−２、…２５−ｎは、動力非伝達状態となっている。自動変速機４は、別のギヤ対２５−２、…２５−ｎについても、シンクロメッシュ機構２６によって出力側回転軸２４と接合してエンジン２の動力を伝達させる状態とすることで、そのギヤ対２５−２、…２５−ｎに対応するギヤ段（例えば、第２速…最高速）を得ることができる。
なお、自動変速機４は、入力側回転軸２３と出力側回転軸２４とに図示しない後進ギヤ対を設けており、後進ギヤ対をエンジン２の動力を伝達させる状態とすることで、後進速を得ることができる。
【００１４】
前記自動変速機４は、前記ギヤ対２５−１のギヤ２５−１ｂ、２５−２のギヤ２５−２ｂ、…２５−ｎの２５−ｎｂと出力側回転軸２４とを接合し、これらギヤ対２５−１、２５−２、…２５−ｎに前記エンジン２の駆動力を伝達させるシンクロメッシュ機構２６を備えている。図１においては、各ギヤ対２５−１、２５−２、…２５−ｎに対応して、シンクロメッシュ機構２６−１、２６−２、…２６−ｎを備えている。なお、各シンクロメッシュ機構２６−１、２６−２、…２６−ｎは、基本的に同じ構成を有しているので、図３、図４に示すギヤ対２５−１のシンクロメッシュ機構２６−１を詳細に説明し、その他のシンクロメッシュ機構２６−２、…２６−ｎの詳細な説明は省略する。
図３、図４において、シンクロメッシュ機構２６−１により動力伝達状態・動力非伝達状態に切り替えられるギヤ対２５−１の出力側のギヤ２５−１ｂは、出力側回転軸２４に軸受２７−１により空転するように支持している。なお、他のギヤ対２５−２のギヤ２５−２ｂ、…２５−ｎの２５−ｎｂについても、ギヤ２５−１ｂと同様に、出力側回転軸２４に図示しない軸受により空転するように支持している。
ギヤ対２５−１を動力伝達状態・動力非伝達状態に切り替えるシンクロメッシュ機構２６−１は、クラッチハブ２８−１と、後述する切替装置３９により動作されるスリーブ２９−１と、シフティングキー３０−１と、クラッチギヤ３１−１と、シンクロナイザリング３２−１とを備えている。
前記クラッチハブ２８−１は、ギヤ対２５−１のギヤ２５−１ｂに隣接して出力側回転軸２４に固定され、出力側回転軸２４とともに一体的に回転する。前記スリーブ２９−１には、内周スプライン３３−１が形成され、クラッチハブ２８−１の外周に形成した外周スプライン（図示せず）に摺動可能に係合している。スリーブ２９−１は、切替装置３９によってクラッチハブ２８−１に対してシフト方向（出力側回転軸２４の軸方向）に移動される。前記シフティングキー３０−１は、スプリング３４−１によってスリーブ２９−１の内周スプライン３３−１に押し付けらており、スリーブ２９−１とともにシフト方向（出力側回転軸２４の軸方向）に移動される。
前記クラッチギヤ３１−１は、出力側回転軸２４に空転するように支持された出力側のギヤ２５−１ｂに固定され、ギヤ２５−１ｂとともに一体的に回転する。クラッチギヤ３１−１は、スリーブ２９−１の内周スプライン３３−１と係合する外周スプライン３５−１と、シンクロナイザリング３２−１が摺接する外周コーン面３６−１とを備えている。前記シンクロナイザリング３２−１は、スリーブ２９−１の内周スプライン３３−１と係合する外周スプライン３７−１と、クラッチギヤ３１−１の外周コーン面３６−１に摺接する内周コーン面３８−１とを備えている。
シンクロナイザリング３２−１は、スリーブ２９−１によってギヤ２５−１ｂ方向に押されると、出力側回転軸２４上で入力側回転軸２３と同期した回転数で空転しているギヤ２５−１ｂに固定したクラッチギヤ３１−１の外周コーン面３６−１に、内周コーン面３８−１を押圧する。また、シフティングキー３０−１は、スリーブ２９−１のギヤ２５−１ｂ方向への移動初期にシンクロナイザリング３２−１に当接し、シンクロナイザリング３２−１をギヤ２５−１ｂの方向に押す。
【００１５】
前記自動変速機４は、シンクロメッシュ機構２６−１、２６−２、…２６−ｎに荷重を加え、ギヤ対２５−１、２５−２、…２５−ｎと出力側回転軸２４との接合状態を切り換える切替装置３９を備えている。
切替装置３９は、図５に示すように、シフトフォーク４０−１、４０−２、…４０−ｎと、シフトフォークシャフト４１−１、４１−２、…４１−ｎと、セレクトロッド４２と、シフトロッド４３と、セレクトアクチュエータ４４と、シフトアクチュエータ４５とを備えている。
前記シフトフォーク４０−１は、シンクロメッシュ機構２６−１のスリーブ２９−１に係合している。また、他のシフトフォーク４０−２、…４０−ｎは、他のシンクロメッシュ機構２６−２、…２６−ｎの図示しない各スリーブにそれぞれ係合している。前記シフトフォークシャフト４１−１、４１−２、…４１−ｎは、シフト方向に延びる部材で、一側に前記シフトフォーク４０−１、４０−２、…４０−ｎをそれぞれ設け、他端側にセレクト方向に延びる溝形状のヘッド４６−１、４３−２、…４６−ｎをそれぞれ設けている。
前記セレクトロッド４２は、シフトフォークシャフト４１−１、４１−２、…４１−ｎと直交するセレクト方向に延びる部材である。セレクトロッド４２は、一端側にヘッド４６−１、４６−２、…４６−ｎに係合するセレクトレバー４７を設け、他端側をセレクトアクチュエータ４４のピストン４８に接続している。セレクトアクチュエータ４４は、図示しない駆動源から供給される油圧が作用するピストン４８によってセレクトロッド４２をセレクト方向に動作させ、セレクトレバー４７をヘッド４６−１、４６−２、…４６−ｎのいずれか一つに選択的に係合する。図５においては、セレクトレバー４７をヘッド４６−１に係合している。
これによって、セレクトレバー４７が係合したヘッド４６−１を設けたシフトフォークシャフト４１−１は、シフトフォーク４０−１をシンクロメッシュ機構２６−１のスリーブ２９−１に係合しているので、シンクロメッシュ機構２６−１のスリーブ２９−１が選択されたことになる。
また、前記シフトロッド４３は、シフト方向に延びる部材で、一端側にセレクト方向に延びる挿通孔４９を設けてセレクトロッド４２を挿通し、他端側をシフトアクチュエータ４５のピストン５０に接続している。シフトアクチュエータ４５は、図示しない駆動源から供給される油圧が作用するピストン５０によってシフトロッド４２をシフト方向に動作させ、セレクトアクチュエータ４４のセレクトロッド４２をシフト方向に移動させる。シフト方向に移動するセレクトロッド４２は、セレクトレバー４７が係合したいずれか１つのヘッド４６−１、４６−２、…４６−ｎ、図５においてはセレクトレバー４７が係合したヘッド４６−１を設けたシフトフォークシャフト４１−１をシフト方向に動作させ、シフトフォーク４０−１をシフト方向に移動させる。
これによって、シンクロメッシュ機構２６−１のスリーブ２９−１は、シフト方向に移動する。
【００１６】
つまり、切替装置３９は、セレクトアクチュエータ４４の動作によって、シンクロメッシュ機構２６−１、２６−２、…２６−ｎの各スリーブ２９−１、２９−２、…２９−ｎのいずれか１つ、図５においてはシンクロメッシュ機構２６−１のスリーブ２９−１を選択する。そして、切替装置３９は、シフトアクチュエータ４５の動作によって、前記選択されたシンクロメッシュ機構２６−１のスリーブ２９−１を、図３に示すニュートラル位置（シフト抜き位置）に移動させ、または、図４に示すシフト位置（シフト入れ位置）に移動させる。
切替装置３９は、シンクロメッシュ機構２６−１のスリーブ２９−１をニュートラル位置（シフト抜き位置）に移動させることで、ギヤ対２５−１のギヤ２５−１ｂと出力側回転軸２４との接合を緩めてギヤ２５−１ｂを出力側回転軸２４に対して空転する状態（動力非伝達状態）にし、このギヤ対２５−１によるエンジン２の駆動力伝達を無くす。一方、切替装置４１は、シンクロメッシュ機構２６−１のスリーブ２９−１をシフト位置（シフト入れ位置）に移動させることで、ギヤ対２５−１のギヤ２５−１ｂと出力側回転軸２４とを接合してギヤ２５−１ｂを出力側回転軸２４に対して固定した状態（動力伝達状態）にし、このギヤ対２５−１によりエンジン２の駆動力を伝達させる。
【００１７】
前記クラッチアクチュエータ１９、セレクトアクチュエータ４４、シフトアクチュエータ４５は、図１に示すように、自動変速機４の制御装置５１によって制御される。
制御装置５１は、車両１のアクセルペダルの踏込み状態を検出するアクセル開度センサ５２、車両１の速度を検出する車速センサ５３、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数センサ５４、運転者が操作したシフト位置を検出するシフト位置スイッチ５５、自動変速機４の入力側回転軸２３の回転数を検出する入力軸回転数センサ５６、自動変速機４の出力側回転軸２４の回転数を検出する出力軸回転数センサ５７、クラッチアクチュエータ１９のレリーズロッド２１のストローク量を検出するクラッチストロークセンサ５８、セレクトアクチュエータ４４のセレクトロッド４２のストローク量を検出するセレクトストロークセンサ５９、シフトアクチュエータ４５のシフトロッド４３のストロック量を検出するシフトストロークセンサ６０を備えている。
制御装置５１は、シフト位置スイッチ５５が検出した運転者の操作によるシフト位置の変化やアクセル開度センサ５２、車速センサ５３などが検出した車両１の運転状態の変化によって、変速要求が検出されたとき、切替装置３９のセレクトアクチュエータ４４、シフトアクチュエータ４５によってシンクロメッシュ機構２６−１、２６−２、…２６−ｎに荷重を加え、ギヤ対２５−１、２５−２、…２５−ｎと入力側回転軸２３及び出力側回転軸２４との接合状態を切り換える。また、制御装置５１は、アクセル開度要求とエンジントルク要求とを前記エンジン制御装置８に出力し、エンジン２の吸気量、燃料量を制御して発生する駆動力を制御する。エンジントルク要求は、エンジン回転数などに基づいて算出される。
【００１８】
前記自動変速機４の制御装置５１は、予備荷重制御手段６１と、シフト制御手段６２とを備えている。予備荷重制御手段６１は、変速要求が検出されたとき、切替装置３９のシフトアクチュエータ４５を作動させ、シンクロメッシュ機構２６−１、２６−２、…２６−ｎに所定期間だけ予備荷重Ｐｓを加える。シフト制御手段６２は、所定期間が経過したとき、切替装置３９のシフトアクチュエータ４５を作動させ、シンクロメッシュ機構２６−１、２６−２、…２６−ｎに予備荷重Ｐｓより大きいシフト荷重Ｐｔを加える。
前記予備荷重Ｐｓを加える所定期間は、変速要求が検出されたときからシフトアクチュエータ４５のシフトストローク量Ｘｓが所定値Ｘｓ１を越えるまでの期間である。また、前記所定期間は、変速要求が検出されたときから自動クラッチ３が解放されるまでの期間である。
さらに、自動変速機４の制御装置５１は、予備荷重学習手段６３と、記憶手段６４とを備えている。予備荷重学習手段６３は、前記シフトアクチュエータ４５を作動させて予備荷重Ｐｓを加える制御の終了時に前記クラッチストロークセンサ５８によって測定したクラッチストローク量Ｘｃ１が所定の範囲（ＸｃＡ＜Ｘｃ１＜ＸｃＢ）を超えているとき、このクラッチストローク量Ｘｃ１が所定の範囲（ＸｃＡ＜Ｘｃ１＜ＸｃＢ）になるように予備荷重Ｐｓを学習する。
予備荷重Ｐｓの学習においては、今回のクラッチストローク量Ｘｃｎと前回のクラッチストローク量Ｘｃ１との偏差に基づき学習値αを算出し、この学習値αにより今回の荷重補正値Ａｎ１を補正して補正後の荷重補正値Ａｎを求める。求めた補正後の荷重補正値Ａｎは、記憶手段６４に記憶され、次回の予備荷重制御時に呼び出されて予備荷重Ｐｓの算出に使用することで、予備荷重Ｐｓを学習する。
【００１９】
次に、作用を説明する
この自動変速機４の制御装置５１は、切替装置３９のシフトアクチュエータ４５を作動させ、ギヤ対２５−１、２５−２、…２５−ｎに対応するシンクロメッシュ機構２６−１、２６−２、…２６−ｎのうちの、動力伝達状態となっているギヤ対のシンクロメッシュ機構に荷重を加えてシフト抜きし、接合状態を切り替える。シンクロメッシュ機構２６−１、２６−２、…２６−ｎのスリーブ３３−１、３３−２、…３３−ｎ、切替装置３９のシフトフォーク４０−１、４０−２、…４０−ｎなどは、基本的に同じ動作をする。そこで、以下においては、単に、ギヤ対２５、シンクロメッシュ機構２６、スリーブ３３、シフトフォーク４０などと表記して作用を説明する。
前記自動変速機４の制御装置５１は、図６に示すように、変速制御のプログラムがスタートすると（１００）、予備荷重制御（図８のＰｈａｓｅ１）を実行し（２００）、次にシフト制御（図８のＰｈａｓｅ２）を実行し（３００）、リターンする（４００）。
【００２０】
制御装置５１は、予備荷重制御（２００）において、図７に示すように、変速要求の検出によりシフト開始条件が成立したかを判断する（２０１）。前記変速要求は、例えば、運転者の操作によるシフト位置の変化や、アクセル開度、車両速度などの運転状態の変化によって、検出する。前記シフト開始条件は、アクセル開度と、車両速度によって判定される。具体的には、アクセル開度と車両速度とが予め定められた閾値を越えたとき、シフト開始条件が成立したと判定する。
前記判断（２０１）がＮＯの場合は、図６のシフト制御（３００）に移行する（２０６）。前記判断（２０１）がＹＥＳの場合は、変速制御が開始され（図８のｔ１）、タイマによりシフト開始条件成立時からの計時を開始し（２０２）、シフト位置と入力トルクによる基礎荷重Ｐｓ０を求め、荷重補正値Ａｎを加算し、予備荷重Ｐｓを算出（Ｐｓ＝Ｐｓ０＋Ａｎ）する（２０３）。
前記シフト位置は、制御装置５１の記憶手段６４に記憶した値を用いる。このシフト位置は、制御装置５１によりシフト変更（動力伝達状態とするギヤ対の変更）が成されるたびに、随時更新される。なお、シフト位置は、セレクトストロークセンサ５９およびシフトストロークセンサ６０の出力値から算出し、推定することができる。自動変速機４の入力トルクは、エンジン回転数やアクセル開度、シフト位置などから推定する。上記で求められたシフト位置と入力トルクに基づいて、基礎荷重Ｐｓ０を求め（図９参照）、このＰｓ０に荷重補正値Ａｎを加算して、予備荷重Ｐｓを算出する。また、荷重補正値Ａｎは、後述する図１０に示すように学習する。
前記予備荷重Ｐｓの算出（２０３）の後、シフトアクチュエータ４５を作動させ、算出した予備荷重Ｐｓをシフトフォーク４０に加え（２０４）、シフトフォーク４０を介してシンクロメッシュ機構２６によりギヤ対２５と出力側回転軸２４との接合を徐々に解除し、シフトアクチュエータ４５のシフトストローク量Ｘｓが所定値Ｘｓを越えたかを判断する（２０５）。
シフトストロークセンサ６０の検出するシフトストローク量Ｘｓが所定値Ｘｓ１を越えて、判断（２０５）がＹＥＳの場合は、シフト抜きに適した時期、即ち自動クラッチ３が十分に解放されたものとみなして、予備荷重制御（Ｐｈａｓｅｌ）を終了し（図８のｔ２）、図６のシフト制御（３００）に移行する（２０６）。
シフトストロークセンサ６０の検出するシフトストローク量Ｘｓが所定値Ｘｓ１以下で、判断（２０５）がＮＯの場合は、タイマの計時する経過時間が所定期間を経過（経過時間＞所定期間）したか、または自動クラッチ３の解放状態が検出されたかを判断する（２０７）。
この判断（２０７）がＮＯの場合は、前記判断（２０５）に戻る。この判断（２０７）がＹＥＳの場合は、図６のシフト制御（３００）に移行する（２０６）。このように、シフトストローク量Ｘｓが所定値Ｘｓ１以下の場合（２０５：ＹＥＳ）であっても、所定期間が経過（２０７：ＹＥＳ）すると強制的に予備荷重制御を終了し、シフト制御（３００）へ移行するように構成している。
【００２１】
制御装置５１は、シフト制御（３００）において、図８のｔ２から、切替装置３９のシフトアクチュエータ４５を作動させ、シフトフォーク４０を介してシンクロメッシュ機構２６に予備荷重Ｐｓより大きいシフト荷重Ｐｔを加える。シフト荷重Ｐｔは、シフトアクチュエータ４５のシフトロッド４３のシフトストローク量Ｘｓがシフト抜けの所定値Ｘｓ２に達すると（図８のｔ３）、除かれる。
【００２２】
自動変速機４の制御装置５１は、自動クラッチ３のクラッチ解放と自動変速機４のシフト抜き操作を同時に行い、シフトストローク量を用いてシフト抜けを確実に判定する。
自動変速機４の制御装置５１は、変速が開始されると（図８のｔ１）、自動クラッチ３の荷重を抜き始め、同時にシフト位置及び入力トルクに応じたシフト抜きの予備荷重Ｐｓ（基礎荷重Ｐｓ０＋荷重補正値Ａｎ）を与えるＰｈａｓｅ１を開始する。自動クラッチ３の接合中は、ギヤ対２５のクラッチギヤ３１とシンクロメッシュ機構２６のスリーブ２９とがスプライン嵌合し、小さい荷重ではスリーブ２９が抜けず、スリーブ２９はシフト方向にほとんどストロークしない。
自動変速機４の制御装置５１は、自動クラッチ３を徐々に解放していくと、クラッチギヤ３１とシンクロメッシュ機構２６のスリーブ２９とのスプライン嵌合の回転方向の力が弱まり、嵌合が解けてスリーブ２９がストロークを開始する。シフトの抜け始めを確実に判定するため、シフトストローク量Ｘｓの所定値Ｘｓ１を設け、実際のシフトストローク量Ｘｓが所定値Ｘｓ１を越えた際に、予備荷重Ｐｓよりも大きいシフト荷重Ｐｔを加えてシフト抜きを行うＰｈａｓｅ２へ移行する（図８のｔ２）。
このように、自動変速機４の制御装置５１は、変速要求が検出されると、予備荷重制御によってシンクロメッシュ機構２６に予備加重Ｐｓを所定期間加えるため、この予備荷重制御の期間中にシンクロメッシュ機構２６によりギヤ対２５と出力側回転軸２４との接合を徐々に解除する。そして、ギヤ対２５と出力側回転軸２４との接合が緩くなったころに、シフト制御によってシンクロメッシュ機構２６に予備加重Ｐｓより大きいシフト荷重Ｐｔが加えられることになる。
つまり、自動変速機４の制御装置５１は、変速要求が検出されると、予備荷重制御で小さな荷重を加えてシンクロメッシュ機構２６によりギヤ対２５と出力側回転軸２４との接合状態をわずかに解き、自動変速機４の出力側回転軸２４に加わるねじり荷重を軽減する。その後、所定期間が経過し、シフト制御を実行するころにはねじり荷重が軽減されているため、シンクロメッシュ機構２６によりギヤ対２５と出力側回転軸２４との接合が解除されたときの振動を軽減できる。また、予備荷重Ｐｓを加えることにより、シフト制御を行うための目標荷重であるシフト荷重Ｐｔへ到達する時間が短くなるため、シフト変更に掛かる時間を短縮できる。
また、自動変速機４の制御装置５１は、変速要求が検出されたときからシフトアクチュエータ４５のシフトストローク量Ｘｓが所定値Ｘｓ１以上になるまでを所定期間として予備荷重Ｐｓを加えることで、シンクロメッシュ機構２６がギヤ対２５から十分に離れ、接合状態が緩んだことを検出してから、シフト制御を実行することができるため、振動抑制の効果を確実なものとすることができる。
エンジン２と自動変速機４との間に設けた自動クラッチ３が締結状態では、自動変速機４の入力側回転軸２３、出力側回転軸２４に加わるねじり荷重が強く、予備荷重制御を実行してもシンクロメッシュ機構２６を解除し難い場合がある。一方、自動クラッチ３が解放状態では、自動変速機３の入力側回転軸２３、出力側回転軸２４に加わるねじり荷重は無くなるため、自動クラッチ３の解放後はシンクロメッシュ機構２６が解除を開始する。しかしながら、自動クラッチ３の解放後も予備荷重制御を実行し、その後にシフト制御に移行する場合にあっては、シフト変更完了までの時間を冗長にさせてしまう。
そこで、自動変速機４の制御装置５１は、変速要求が検出されたときから自動クラッチ３が解放されるまでを所定期間として予備荷重Ｐｓを加えることで、自動クラッチ３の解放状態を検出し、そのとき予備荷重制御を実行しているようであれば、直ちにシフト制御に切り換えるため、シフト変更完了までの時間が長くなることを防止できる。
【００２３】
この自動変速機４の制御装置５１は、シフト抜き荷重である予備荷重Ｐｓを学習している。予備荷重Ｐｓの学習では、荷重補正値Ａｎを学習値αで補正する予備荷重学習制御を行っている。
図１０に示すように、制御装置５１は、荷重補正値学習制御（５００）において、図６に示す変速制御のフローチャートの途中で、学習条件が成立したかを判断する（５０１）。学習条件は、図１１に示す変速制御のｔ１〜ｔ２までのＰｈａｓｅ１において、自動クラッチ３のシフト抜け判定時のクラッチストローク量Ｘｃ１が、所定の誤差ＸｃＡとＸｃＢの範囲内（ＸｃＡ＜Ｘｃｌ＜ＸｃＢ）であったか否かで判定される。
クラッチストローク量Ｘｃ１が誤差の範囲外（Ｘｃｌ＞ＸｃＡ、ＸｃＢ＜Ｘｃｌ）で学習条件が成立し、判断（５０１）がＹＥＳの場合は、経年劣化などにより正常なシフト変更を行うことができなくなるおそれがあるため、（５０２）〜（５０６）を実行する。
まず、今回の予備荷重制御はタイマの計時する経過時間が所定期間を経過する前に終了したかを判断する（５０２）。
今回の予備荷重制御の経過時間が所定期間を経過する前に終了し、判断（５０２）がＹＥＳの場合は、今回のクラッチストローク量Ｘｃｎと前回のクラッチストローク量Ｘｃ１との偏差に基づき学習値αを算出（図１２参照）し（５０３）、今回の荷重補正値Ａｎ１に算出した学習値αを加算して荷重補正値Ａｎを算出する（５０４）し、図６に示す変速制御のフローチャートに戻る（５０５）。
一方、今回の予備荷重制御の経過時間が所定期間を経過する前に終了せず、判断（５０２）がＮＯの場合は、学習値αを最大値αｍａｘとして算出（α＝αｍａｘ）し（５０６）、今回の荷重補正値Ａｎ１に算出した学習値αを加算して荷重補正値Ａｎを算出し（５０４）、図６に示す変速制御のフローチャートに戻る（５０５）。
また、前記クラッチストローク量Ｘｃ１が誤差の範囲内（ＸｃＡ＜Ｘｃｌ＜ＸｃＢ）で学習条件が成立し、判断（５０１）がＮＯの場合は、正常にシフト変更がおこなわれているため、学習値αを０として算出（α＝０）し（５０７）、今回の荷重補正値Ａｎ１に算出した学習値αを加算して荷重補正値Ａｎを算出し（５０４）、図６に示す変速制御のフローチャートに戻る（５０５）。
制御装置５１は、図１３に示すように、今回の予備荷重制御（２００）が終了した後、予備荷重学習制御（５００）を開始する。予備荷重学習制御により補正された荷重補正値Ａｎは、記憶手段６４に記憶され、次回の予備荷重制御時に呼び出されて予備荷重Ｐｓの算出（Ｐｓ＝Ｐｓ０＋Ａ）に使用する。
【００２４】
このように、自動変速機４の制御装置５１は、個体のばらつきや経時変化を吸収するため、入力トルク域毎にシフト抜き荷重である予備荷重Ｐｓの学習を行っている。制御装置５１は、予備荷重Ｐｓを加える制御の終了時に測定したクラッチストローク量Ｘｃ１が所定の範囲を超えている（Ｘｃｌ＞ＸｃＡ、ＸｃＢ＜Ｘｃｌ）ときは所定の範囲になる（ＸｃＡ＜Ｘｃｌ＜ＸｃＢ）よう予備荷重Ｐｓを学習することで、自動クラッチ３が経年劣化により摩耗し、動力の伝達状態が変化（摩耗の場合は、早期に伝達力が減少）しても、シフト制御の開始時期を一定に保つことができる。
なお、上述実施例においては、シフトの抜け始めの判定に、シフトストローク量を用いたが、シフトストローク速度を用いることも可能である。また、予備荷重Ｐｓの学習においては、学習の基準にエンジンの出力回転数と自動変速機の入力回転数との差回転数を用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
この発明は、自動変速機の変速時の振動を抑制し、かつ迅速な変速を行うことができるものであり、常時噛み合い式の有段変速機からなる自動変速機以外の自動変速機であっても、応用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  車両
２  エンジン
３  自動クラッチ
４  自動変速機
８  エンジン制御装置
１０  摩擦クラッチ
１１  クラッチ操作装置
１９  クラッチアクチュエータ
２３  入力側回転軸
２４  出力側回転軸
２５  ギヤ対
２６  シンクロメッシュ機構
３９  切替装置
４４  セレクトアクチュエータ
４５  シフトアクチュエータ
５１  制御装置
５２  アクセル開度センサ
５３  車速センサ
５４  エンジン回転数センサ
５５  シフト位置スイッチ
５６  入力軸回転数センサ
５７  出力軸回転数センサ
５８  クラッチストロークセンサ
５９  セレクトストロークセンサ
６０  シフトストロークセンサ
６１  予備荷重制御手段
６２  シフト制御手段
６３  予備荷重学習手段
６４  記憶手段
【図１】
2014015968.tif 000003
【図２】
2014015968.tif 000004
【図３】
2014015968.tif 000005
【図４】
2014015968.tif 000006
【図５】
2014015968.tif 000007
【図６】
2014015968.tif 000008
【図７】
2014015968.tif 000009
【図８】
2014015968.tif 000010
【図９】
2014015968.tif 000011
【図１０】
2014015968.tif 000012
【図１１】
2014015968.tif 000013
【図１２】
2014015968.tif 000014
【図１３】
2014015968.tif 000015
【図１４】
2014015968.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月3日(2013.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の駆動力を運転状態に応じて自動的に変速する自動変速機であって、前記自動変速機の回転軸に備えられた複数のギヤ対と、これらギヤ対と前記回転軸とを接合し前記ギヤ対に前記原動機の駆動力を伝達させるシンクロメッシュ機構と、変速要求が検出されたとき前記シンクロメッシュ機構にアクチュエータによって荷重を加え、前記ギヤ対と前記回転軸との接合状態を切り換える切替装置とを備えた自動変速機の制御装置において、前記変速要求が検出されたとき前記切替装置を作動させ前記シンクロメッシュ機構に予備荷重を加える予備荷重制御手段と、前記切替装置を作動させ前記シンクロメッシュ機構に前記予備荷重より大きいシフト荷重を加えるシフト制御手段とを備えたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記予備荷重は、前記変速要求が検出されたときから前記アクチュエータのストローク量が所定値を越えるまでの所定期間加えられることを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記原動機と前記自動変速機との間に駆動力を伝達、遮断する自動クラッチが設けられ、前記予備荷重は、前記変速要求が検出されたときから前記自動クラッチが解放されるまでの所定期間加えられることを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記原動機と前記自動変速機との間に駆動力を伝達、遮断する自動クラッチが設けられ、前記自動変速機の制御装置は、前記予備荷重を加える制御の終了時における前記自動クラッチのクラッチストローク量を測定するクラッチストローク検出手段を備え、前記クラッチストローク量が所定の範囲を超えているとき当該クラッチストローク量が前記所定の範囲になるよう前記予備荷重を学習する予備荷重学習手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３記載の自動変速機の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明は、原動機の駆動力を運転状態に応じて自動的に変速する自動変速機であって、前記自動変速機の回転軸に備えられた複数のギヤ対と、これらギヤ対と前記回転軸とを接合し前記ギヤ対に前記原動機の駆動力を伝達させるシンクロメッシュ機構と、変速要求が検出されたとき前記シンクロメッシュ機構にアクチュエータによって荷重を加え、前記ギヤ対と前記回転軸との接合状態を切り換える切替装置とを備えた自動変速機の制御装置において、前記変速要求が検出されたとき前記切替装置を作動させ前記シンクロメッシュ機構に予備荷重を加える予備荷重制御手段と、前記切替装置を作動させ前記シンクロメッシュ機構に前記予備荷重より大きいシフト荷重を加えるシフト制御手段とを備えたことを特徴とする。