(57)【要約】【課題】２速から１速へのダウンシフト時に運転性が悪化することなくスムーズなダウンシフトを達成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。【解決手段】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おいて、車速を検出する車速検出手段を設け、変速制御手段は、２速減速走行時において、検出された車速が予め設定された第１設定車速未満となったときは、第２クラッチの締結力を低減する指令を出力し、検出された車速が少なくとも第１設定車速よりも小さな第２設定車速未満となったときは、２速から１速へのダウンシフト変速指令を出力することとした。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
車速を検出する車速検出手段を設け、
前記変速制御手段を、前記第２クラッチを締結すると共に、シフトクラッチにより第２入力軸の駆動力を第２駆動歯車及び第２被動歯車を介して出力軸に伝達することで２速を達成し、前記第１クラッチを締結すると共に、シフトクラッチにより第１入力軸の駆動力を第１駆動歯車及び第１被動歯車を介して出力軸に伝達することで１速を達成する手段とし、
前記変速制御手段は、２速減速走行時において、検出された車速が予め設定された第１設定車速未満となったときは、前記第２クラッチの締結力を低減する指令を出力し、検出された車速が少なくとも第１設定車速よりも小さな第２設定車速未満となったときは、前記第２クラッチを締結状態から解放し、前記第１クラッチを解放状態から締結して２速から１速へのダウンシフト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２】
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、前記第１クラッチの締結力は、完全締結させず半力で締結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３】
請求項１または２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、２速減速走行時において、前記第２クラッチの締結力を低減する指令を出力すると共に、前記第１クラッチを完全解放状態とすると共に、前記シフトクラッチにより第１入力軸の駆動力を第１駆動歯車及び第１被動歯車を介して出力軸に伝達可能に係合し、検出された車速が前記第２設定車速未満となったときは、２速から１速へのダウンシフト変速指令として、第２クラッチを解放すると共に、第１クラッチを締結する指令を出力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。
【発明の詳細な説明】
【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２００１−２９５８９８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、通常変速機のギヤ比は、動力性能・燃費性能の観点から一般的に１速と２速の段間比が他の段間比よりも大きくとられている。従って、変速時における入力側の回転変位が大きく、又、エンジンのイナーシャも大きくなるため、２速から１速へのダウンシフト変速時には体感する減速度差は、他段間の変速よりも大きい。
【０００５】
変速時にクラッチを締結する際、エンジン回転と入力軸回転の相対回転差をなくすことが必要であるが、ダウンシフトの車速が高いときには、エンジン回転数を大きく上げる必要があり、これに伴う騒音が大きいという問題があった。また、運転者が任意に変速操作を行う際には、上記騒音及びショックはとりわけ問題にはならないが、運転者の意志とは関係なく自動的に変速が行われる際には大きな違和感となる。
【０００６】
また、これを避けるために逆にダウンシフトの車速を低くすると、２速でのエンジン回転が下がりすぎてエンジンストール気味になってしまい、乗り心地は更に悪化してしまうという問題があった。
【０００７】
一方、対処方法として、走行時には１速へのダウンシフトを行わない方策も考えられるが、極低速からの再加速等を想定した場合、１速へのダウンシフトが必要となる場面がある。
【０００８】
本発明は上述のような課題に基づいて成されたもので、２速から１速へのダウンシフト時に運転性が悪化することなくスムーズなダウンシフトを達成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。
【０００９】
【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、車速を検出する車速検出手段を設け、前記変速制御手段を、前記第２クラッチを締結すると共に、シフトクラッチにより第２入力軸の駆動力を第２駆動歯車及び第２被動歯車を介して出力軸に伝達することで２速を達成し、前記第１クラッチを締結すると共に、シフトクラッチにより第１入力軸の駆動力を第１駆動歯車及び第１被動歯車を介して出力軸に伝達することで１速を達成する手段とし、前記変速制御手段は、２速減速走行時において、検出された車速が予め設定された第１設定車速未満となったときは、前記第２クラッチの締結力を低減する指令を出力し、検出された車速が少なくとも第１設定車速よりも小さな第２設定車速未満となったときは、前記第２クラッチを締結状態から解放し、前記第１クラッチを解放状態から締結して２速から１速へのダウンシフトすることで上記課題を解決した。
【００１０】
【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、２速走行時において、車速が第１設定車速まで減少したときは、第２クラッチの締結力を低減することで、駆動輪側からの制動力によるエンジンストールを回避することができる。また、２速から１速にダウンシフトしたとしてもエンジンが吹け上がることのない第２設定車速に到達した時点で、変速動作を行うことで、ダウンシフトに伴う騒音が発生することがなく、快適なダウンシフト変速を達成することができる
【００１１】
【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。
【００１２】
（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。
【００１３】
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、ＡＴＣＵ８０には、車速及び運転者の選択したレンジ信号であるインヒビタ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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
（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。
【００２２】
（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。
【００２３】
（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。
【００２４】
（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。
【００２５】
（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。
【００２６】
（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。
【００２７】
（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。
【００２８】
（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。
【００２９】
図３，４は本願発明の２速→１速へのダウンシフト変速時における制御内容を表すフローチャートである。尚、上述したように、２速ではトルクが第２クラッチ４０ｂを経由し、２−４シフトクラッチ２２０が右側に移動しており、他のシフトクラッチはニュートラル位置である。この状態から、１速では２−４シフトクラッチ２２０をニュートラル位置とし、トルクが第１クラッチ４０ａを経由し、１−６シフトクラッチ２３０を左側に移動することで変速が達成される。
【００３０】
ステップ１０１では、２速段で走行しているかどうかを判断し、２速であればステップ１０２へ進み、それ以外は本制御を終了する。
【００３１】
ステップ１０２では、車速が２→１プリシフト車速以下かどうかを判断し、プリシフト車速以下であればステップ１０３へ進み、それ以外は本ステップを繰り返す。ここで、プリシフト車速とは、変速動作を行う前に変速の準備を行う車速である。
【００３２】
ステップ１０３では、第１クラッチ４０ａを完全解放とする。
【００３３】
ステップ１０４では、シフトアクチュエータＢを−側に移動する。すなわち、第１クラッチ４０ａが完全に解放された状態では、シフトアクチュエータＢにより出力軸２３と第１被動側歯車４１が係合したとしても、エンジントルクの伝達は行われない。
【００３４】
ステップ１０５では、エンジン回転数がほぼアイドリング回転数と一致したかどうかを判断し、一致したと判断したときはステップ１０６へ進み、それ以外は本ステップを繰り返す。
【００３５】
ステップ１０６では、第２クラッチ４０ｂをΔＸずつ解放する。
【００３６】
ステップ１０７では、第２クラッチ４０ｂのスリップ量がΔＴ１以上かどうかを判断し、ΔＴ１以上であればステップ１０８へ進み、それ以外はステップ１０６を繰り返す。
【００３７】
ステップ１０８では、第２クラッチ４０ｂの締結容量を保持する。
【００３８】
ステップ１０９では、アクセルの踏み込みが行われているかどうかを判断し、踏み込みが行われていればステップ１１０へ進み、それ以外はステップ２０１へ進む。
【００３９】
ステップ１１０では、２→１ダウンシフト変速の条件が成立したかどうかを判断し、成立しているときはステップ１１１へ進み、それ以外はステップ１１３へ進む。
【００４０】
ステップ１１１では、ＥＣＵ７０に対して変速時エンジントルク要求指令を出力し、第１クラッチ４０ａの締結容量を徐々に上昇させると共に、第２クラッチ４０ｂの締結容量を徐々に減少させる。
【００４１】
ステップ１１２では、第１クラッチ４０ａを完全締結状態とする。
【００４２】
ステップ１１３では、２→１ダウンシフト変速が行われないため、第２クラッチ４０ｂを完全締結した際のエンジントルクに復帰する指令をＥＣＵ７０に出力する。
【００４３】
ステップ１１４では、第２クラッチ４０ｂを完全締結状態とする。
【００４４】
ステップ２０１では、車速が２→１クラッチ繋ぎ換え車速以下かどうかを判断し、繋ぎ換え車速以下であればステップ２０２へ進み、それ以外は本ステップを繰り返す。
【００４５】
ステップ２０２では、第２クラッチ４０ｂを完全解放状態とする。
【００４６】
ステップ２０３では、第１クラッチ４０ａの締結容量をΔＸずつ上昇する。
【００４７】
ステップ２０４では、第１クラッチ４０ａのスリップ量がΔＴ２以下かどうかを判断し、ΔＴ２以下のときはステップ２０５へ進み、それ以外はステップ２０３を繰り返す。
【００４８】
ステップ２０５では、第１クラッチ４０ａの締結容量を保持する。
【００４９】
ステップ２０６では、アクセルの踏み込みが行われているかどうかを判断し、アクセルが踏み込まれているときはステップ２０７へ進み、それ以外はステップ２０９へ進む。
【００５０】
ステップ２０７では、第１クラッチ４０ａを完全締結した際のエンジントルクに復帰する指令をＥＣＵ７０に出力する。
【００５１】
ステップ２０８では、第１クラッチ４０ａを完全締結状態とする。
【００５２】
ステップ２０９では、停止判定車速に到達したかどうかを判断し、到達していればステップ２１０へ進み、それ以外はステップ２０６を繰り返す。
【００５３】
ステップ２１０では、第１及び第２クラッチ４０ａ，４０ｂを完全解放状態とする。
【００５４】
図５は、上記２→１ダウンシフト変速であって、アクセル踏み込みがなく、最終的に車両が停車する場合を表すタイムチャートである。
フローチャートでは、ステップ１０１→ステップ１０２→ステップ１０３→ステップ１０４→ステップ１０５→ステップ１０６→ステップ１０７→ステップ１０８→ステップ１０９→ステップ２０１→ステップ２０２→ステップ２０３→ステップ２０４→ステップ２０５→ステップ２０６→ステップ２０９→ステップ２１０へと進む制御である。
【００５５】
まず、時刻ｔ１において、２→２プリシフト車速に到達すると、第１クラッチ４０ａの締結を解放する。そして、時刻ｔ２において第１クラッチ４０ａの解放が完了すると、時刻ｔ３において、シフトアクチュエータＢがニュートラル状態から−側である１速にシフトする。この状態では、第１被動側歯車４１と出力軸２３は一体となっているが、第１クラッチ４０ａが解放しているため、トルクの伝達は行われない。
【００５６】
時刻ｔ４において、エンジン回転数が減少し、所定回転数（アイドル回転数相当）まで減少すると、第２クラッチ４０ｂを徐々に解放し、時刻ｔ５において、所定のスリップ量を維持する締結制御を実行する。そして、時刻ｔ６において、車速が２→１変速クラッチ繋ぎ換え車速に到達すると、ダウンシフトしたとしてもエンジン回転数が上昇しすぎることがないため、第２クラッチ４０ｂを完全解放するとともに、第１クラッチ４０ａを締結する。時刻ｔ７において、アクセルが踏み込まれていないため、第１クラッチ４０ａの締結容量は低めに設定される。
【００５７】
この状態で車速が減少し、時刻ｔ８において、車両が停車すると第１クラッチ４０ａも解放される。
【００５８】
以上説明したように、低車速領域において、２速状態でエンジン回転数が所定回転数以下になったときは、第２クラッチ４０ｂの締結制御を開始することで、急制動が行われたとしてもエンジンストールを回避することができる。また、２速から１速にダウンシフトしたとしてもエンジンが吹け上がることのない車速に到達した時点で、変速動作を行うことで、ダウンシフトに伴う騒音が発生することがなく、快適なダウンシフト変速を達成することができる（請求項１に対応）。また、１速にダウンシフトしているため、再度アクセルが踏み込まれ、加速要求が出されたとしても、素早い加速を得ることができる。
【００５９】
また、２速から１速へダウンシフトした後も、第１クラッチ４０ａの締結力を低く設定することで、車速の低下に伴い、駆動輪側の制動力によりエンジン負荷が入力されたとしても、第１クラッチ４０ａの伝達トルクを低く設定しているため、急制動が行われたとしてもエンジンストールを防止することができ、エンジンブレーキがダイレクトに伝達されることを防止することができる（請求項２に対応）。
【００６０】
また、２→１プリシフト変速車速を設け、この車速に到達したときは、第１クラッチ４０ａを解放すると共に、シフトアクチュエータＢにより第１被動側歯車４１と出力軸２３を係合することで、第１及び第２クラッチ４０ａ，４０ｂの締結制御のみによって迅速なダウンシフト変速を達成することができる（請求項３に対応）。
【００６１】
（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２→１ダウンシフト変速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２→１ダウンシフト変速制御を表すフローチャートである。
【図５】第１実施例における多段式自動変速機の２→１ダウンシフト変速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
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
【図１】
2004239327.tif 000003
【図２】
2004239327.tif 000004
【図３】
2004239327.tif 000005
【図４】
2004239327.tif 000006
【図５】
2004239327.tif 000007