(57)【要約】【課題】変速シフト中の駆動力の不足を抑制すると共に変速開始より変速終了までの所要時間をできるだけ低減しつつ変速ショックを効果的に低減する。【解決手段】駆動力源としてのエンジン１０と駆動輪２０Ｌ、２０Ｒとの間の駆動力伝達経路に設けられ互いに直列に接続された自動クラッチ２４と歯車式の有段変速機構２２とを有する自動クラッチ付き有段変速機１２の変速制御装置であって、アップシフトの指示が発生されると（Ｓ２０）、クラッチ２４の伝達トルク容量がエンジン１０の出力トルクに実質的に等しい値に低下され（Ｓ５０）、その状態にてアップシフトのプレシフトが行われ（Ｓ７０）、エンジン１０の出力トルクが低下され（Ｓ９０）、その状態にて変速機構２２の実際のアップシフトが完了したことが検出されると（Ｓ１００）、クラッチ２４の伝達トルク容量が増加され通常の値に復帰される（Ｓ１１０）。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源と駆動輪との間の駆動力伝達経路に設けられ互いに直列に接続された自動クラッチと有段変速機構とを有する自動クラッチ付き有段変速機の変速制御装置にして、前記有段変速機構の変速シフトの直前に前記自動クラッチの伝達トルク容量を前記自動クラッチの駆動側のトルクと実質的に等しい値に低下させ、その状態にて変速シフトを行い、しかる後前記自動クラッチの伝達トルク容量を復帰させることを特徴とする自動クラッチ付き有段変速機の変速制御装置。
【請求項２】
前記有段変速機構は変速シフト待ち機構を有し、前記変速制御装置は前記自動クラッチの伝達トルク容量を低下させた状態にて前記変速シフト待ち機構によるプレシフト、前記駆動力源の駆動力の低減、前記有段変速機構の変速シフトを順次行うことを特徴とする請求項１に記載の自動クラッチ付き有段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、自動車等の車輌の自動クラッチ付き有段変速機に係り、更に詳細には自動クラッチ付き有段変速機の変速制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の自動クラッチ付き有段変速機の変速制御装置の一つとして、例えば特開平２−６２３５号公報に記載されている如く、摩擦クラッチと、摩擦クラッチに連結された歯車式変速機と、摩擦クラッチ及び歯車式変速機をそれぞれ駆動するための第一及び第二のアクチュエータとを備えた自動クラッチ付き有段変速機の変速制御装置であって、変速指令に応答して摩擦クラッチを所定の半クラッチ状態とするよう第一のアクチュエータを制御する第一の制御手段と、所定の半クラッチ状態が得られた後変速指令に従う目標ギヤ位置へ変速機のギヤ位置をシフトするよう第二のアクチュエータを制御する第二の制御手段とを有する変速制御装置が既に知られている。
【０００３】
かかる変速制御装置によれば、摩擦クラッチが所定の半クラッチ状態にされた状況に於いて変速指令に従う目標ギヤ位置への変速機のシフトが行われるので、変速機のシフト時に摩擦クラッチが解放される場合に比して、変速シフト中の駆動力の不足を抑制し空走感を低減することができると共に、変速開始より変速終了までの所要時間を低減することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の如き従来の変速制御装置に於いては、所定の半クラッチ状態は変速機の変速操作をしてもそのギヤが欠損するに至らない程度の伝達トルクが与えられるクラッチの接続状態であるため、所定の半クラッチ状態にある時の摩擦クラッチの伝達トルク容量は比較的高く、そのため変速機の変速シフトが完了した段階に於いて変速機を介して駆動輪へ伝達される駆動トルクが急変し、従って変速ショックが生じることが避けられない。
【０００５】
尚変速ショックの発生を回避すべく所定の半クラッチ状態にある時の摩擦クラッチの伝達トルク容量が低くされすぎると、変速シフト時に駆動力の不足に起因する空走感を効果的に低減することができないだけでなく、摩擦クラッチのクラッチ板の摩耗が大きくなり、摩擦クラッチの耐久性の悪化を来すという新たな問題が生じる。
【０００６】
本発明は、所定の半クラッチ状態、即ち変速機の変速操作をしてもそのギヤが欠損するに至らない程度の伝達トルクが与えられるクラッチの接続状態が得られた後変速指令に従う目標ギヤ位置へ変速機のギヤ位置をシフトするよう構成された従来の変速制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、変速機の変速シフトが行われる際の始動クラッチの接続状態を最適化することにより、変速シフト中に於ける駆動力不足の抑制及び変速開始より変速終了までの所要時間の低減をできるだけ効果的に達成しつつ変速ショックを確実に低減することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち駆動力源と駆動輪との間の駆動力伝達経路に設けられ互いに直列に接続された自動クラッチと有段変速機構とを有する自動クラッチ付き有段変速機の変速制御装置にして、前記有段変速機構の変速シフトの直前に前記自動クラッチの伝達トルク容量を前記自動クラッチの駆動側のトルクと実質的に等しい値に低下させ、その状態にて変速シフトを行い、しかる後前記自動クラッチの伝達トルク容量を復帰させることを特徴とする自動クラッチ付き有段変速機の変速制御装置によって達成される。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記有段変速機構は変速シフト待ち機構を有し、前記変速制御装置は前記自動クラッチの伝達トルク容量を低下させた状態にて前記変速シフト待ち機構によるプレシフト、前記駆動力源の駆動力の低減、前記有段変速機構の変速シフトを順次行うよう構成される（請求項２の構成）。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１の構成によれば、有段変速機構の変速シフトの直前に自動クラッチの伝達トルク容量が自動クラッチの駆動側のトルクと実質的に等しい値に低下され、その状態にて変速シフトが行われ、しかる後自動クラッチの伝達トルク容量が復帰されるので、変速シフト時に自動クラッチが解放される場合に比して効果的に駆動力の不足に起因する空走感を低減することができると共に、駆動トルクの急変に起因するショック発生の虞れを確実に低減することができる。
【００１０】
また上記請求項２の構成によれば、自動クラッチの伝達トルク容量が低下された状態にて変速シフト待ち機構によるプレシフト、駆動力源の駆動力の低減、有段変速機構の変速シフトが順次行われるので、上記請求項１の構成の場合に比して一層確実に駆動トルクの急変に起因するショック発生の虞れを低減することができる。
【００１１】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、自動クラッチは係合圧の制御により伝達トルク容量を増減するよう構成され、変速制御装置は自動クラッチに微小なすべりが発生する程度に係合圧を制御することによって自動クラッチの伝達トルク容量を自動クラッチの駆動側のトルクと実質的に等しい値に低下させるよう構成される（好ましい態様１）。
【００１２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、自動クラッチは駆動力源と有段変速機構との間に位置するよう構成される（好ましい態様２）。
【００１３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、変速制御装置は有段変速機構の変速シフトの直前に自動クラッチの伝達トルク容量を駆動力源のトルクと実質的に等しい値に低下させるよう構成される（好ましい態様３）。
【００１４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、変速制御装置は変速シフトの指示を検出する手段を有し、変速シフトの指示が検出されると自動クラッチの伝達トルク容量を低下させるよう構成される（好ましい態様４）。
【００１５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、変速シフトはアップシフトであるよう構成される（好ましい態様５）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態（以下単に実施形態という）について詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明による自動クラッチ付き有段変速機の変速制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【００１８】
図１に於いて、１０は駆動力源としてのエンジンを示しており、エンジン１０のクランクシャフトは自動クラッチ付の多段変速機１２を介してプロペラシャフト１４に接続され、これによりディファレンシャルギヤ装置１６及び駆動軸１８Ｌ、１８Ｒを介して左右の駆動輪２０Ｌ、２０Ｒが回転駆動されるようになっている。
【００１９】
自動クラッチ付の多段変速機１２は当技術分野に於いて公知のドグクラッチ、シフトフォーク等により変速が行われるよう構成された歯車式の多段変速機構２２と、エンジン１０と多段変速機構２２との間に配設された摩擦式の自動クラッチ２４とを有している。多段変速機構２２は当技術分野に於いて公知の変速シフト待ち機構を備えたシフトアクチュエータ２６により変速シフトが行われ、クラッチ２４はクラッチアクチュエータ２８によって係合圧が増減されることによりクラッチの係合及び解放が制御されると共にその伝達トルク容量が増減されようになっている。
【００２０】
エンジン１０はエンジン用電子制御装置３０により制御され、シフトアクチュエータ２６及びクラッチアクチュエータ２８は変速用電子制御装置３２により制御され、これらの電子制御装置３０及び３２は相互に通信し得るようになっている。尚図１には詳細に示されていないが、電子制御装置３０及び３２はそれぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。
【００２１】
変速用電子制御装置３２にはエンジン回転数センサ３４により検出されたエンジン回転数Ｎｅを示す信号がエンジン用電子制御装置３０を経て入力され、また車速センサ３６により検出された車速Ｖを示す信号、シフトポジジョンセンサ３８により検出された多段変速機構２２のシフトポジジョンＰｓを示す信号、シフトアクチュエータ２６に設けられたプレシフトポジジョンセンサ４０により検出されたプレシフトポジジョンＰｐｓを示す信号が入力されるようになっている。
【００２２】
変速用電子制御装置３２は図には示されていない変速制御ルーチンに従って車輌の走行状態に応じて目標変速段を求めると共に、該変速制御ルーチンによりアップシフトの指示が発生されると、クラッチ２４の伝達トルク容量がエンジン１０の出力トルクに実質的に等しい伝達トルク容量になるまでクラッチアクチュエータ２８によってクラッチの係合圧を漸減することによりクラッチの伝達トルク容量を漸減し、かくしてクラッチ２４の伝達トルク容量がエンジン１０の出力トルクに実質的に等しい伝達トルク容量に設定された状態に於いてシフトアクチュエータ２６によりｎ段よりｎ＋１段へのプレシフトを行う。
【００２３】
次いで変速用電子制御装置３２はエンジン用電子制御装置３０に対しエンジン１０のトルクダウンを実行すべき指令信号を出力することによりエンジン１０の出力トルクを低下させ、エンジン１０の出力トルクが低下された状態にて変速機構２２の実際のアップシフトが完了したことがシフトポジションセンサ３８により検出されると、クラッチ２４の伝達トルク容量を増加させることによって通常の値に復帰させる。
【００２４】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於ける変速制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる変速制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。また制御の開始時には後述のフラグＦが０にリセットされる。
【００２５】
まずステップ１０に於いてはエンジン回転数Ｎｅを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては図には示されていない変速制御ルーチンによりアップシフトの指示が発生されたか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ３０に於いてフラグＦが１にセットされた後ステップ４０へ進み、否定判別が行われたときにはそのままステップ４０へ進む。
【００２６】
ステップ４０に於いてはフラグＦが１であるか否かの判別、即ちアップシフトの指示が発生しクラッチ２４の伝達トルク容量の漸減が開始される前の状況であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのまま図２に示されたルーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が行われたときにはステップ５０へ進む。
【００２７】
ステップ５０に於いてはクラッチ２４の伝達トルク容量がエンジン１０の出力トルクに実質的に等しい伝達トルク容量になるまでクラッチアクチュエータ２８によってクラッチの係合圧が漸減されることによりクラッチの伝達トルク容量が漸減される。尚この場合クラッチの伝達トルク容量の漸減は例えばエンジン回転数Ｎｅと車速Ｖ及び変速段に基づく変速比等により推定されるクラッチの従動側の回転速度Ｎｏｕｔとに基づきクラッチの微小なすべりが検出されるまでクラッチの係合圧が漸減されることにより達成されてよい。
【００２８】
ステップ６０に於いてはフラグＦが２であるか否かの判別、即ち変速機構２２のプレシフトが完了しているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ９０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ７０に於いてシフトアクチュエータ２６によりｎ段よりｎ＋１段へのプレシフトが行われる。この場合シフトアクチュエータ２６には変速シフト待ち機構が設けられているので、スプリングのばね力等によりｎ＋１段へアップシフトしようとするが、ドグクラッチにトルクがかかっている間は実際にアップシフトが行われず、変速段はｎ段のままである。
【００２９】
ステップ８０に於いてはシフトアクチュエータ２６に設けられたプレシフトポジションセンサ４０により検出されたプレシフトポジションＰｐｓに基づきプレシフトが完了したか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのまま図２に示されたルーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が行われたときにはステップ９０へ進む。
【００３０】
ステップ９０に於いては車速Ｖ、シフトポジションＰｓ、エンジン用電子制御装置３０により推定されるエンジントルクＴｅ等により定まる所定の時間Ｔｏに亘り例えば点火時期の遅角、燃料カット等によりエンジン１０のトルクダウンを実行すべき指令信号がエンジン用電子制御装置３０へ出力され、これにより変速機構２２のドグクラッチに作用しているトルクが低減されると共に、フラグＦが２にセットされる。尚所定の時間Ｔｏは車速Ｖが低いほど長く、シフトポジションＰｓが低速段ほど長く、エンジントルクＴｅが高いほど長くなるよう可変設定される。
【００３１】
ステップ１００に於いてはシフトポジションセンサ３８により検出されるシフトポジションＰｓに基づき変速機構２２の実際のアップシフトが完了したか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ１１０に於いて実際のアップシフトが完了したと判定された時点よりＴ１（正の定数）時間が経過した後にクラッチ２４の伝達トルク容量が増加されることによって通常の値に復帰されると共に、フラグＦが０にリセットされる。
【００３２】
かくして図示の実施形態によれば、アップシフトの指示が発生されステップ２０に於いて肯定判別が行われると、ステップ３０に於いてフラグＦが１にセットされ、ステップ４０に於いて肯定判別が行われることにより、ステップ５０に於いてクラッチ２４の伝達トルク容量がエンジン１０の出力トルクに実質的に等しい伝達トルク容量になるまで漸減され、ステップ７０に於いてシフトアクチュエータ２６によりｎ段よりｎ＋１段へのプレシフトが行われる。
【００３３】
そしてｎ＋１段へのプレシフトが完了しステップ８０に於いて肯定判別が行われると、ステップ９０に於いてエンジン１０のトルクダウンが実行され、かくしてエンジンの出力トルクが低減された状況に於いて変速機構２２の実際のアップシフトが行われ、これによりステップ１００に於いて肯定判別が行われると、ステップ１１０に於いてクラッチ２４の伝達トルク容量が増加されることによって通常の値に復帰される。
【００３４】
ステップ９０に於いてエンジン１０のトルクダウンが実行されると、変速シフト待ち機構に組み込まれたスプリングのばね力がドグクラッチに作用しているトルクにより発生される摩擦力を上回り、これによりｎ段側よりｎ＋１段側へシフトフォークが移動し実際の変速シフトが行われる。この場合車速Ｖとエンジン回転数Ｎｅは相互に同期していないので、クラッチ２４の伝達トルク容量が高い場合には駆動軸にエンジン１０の出力トルク以上のトルクが作用し、変速ショックが発生する。
【００３５】
図示の実施形態によれば、ステップ５０に於いてクラッチ２４の伝達トルク容量が漸減されることによりクラッチの伝達トルク容量は実質的にエンジントルク相当量のトルクしか伝達しない容量に制御されるので、実際の変速シフトが行われた段階で過渡的に過大なトルクが伝達されることを防止し、これにより変速ショックの発生を確実に防止することができる。
【００３６】
例えば図３は図示の実施形態の作動の一例を示している。図３に示されている如く、時点ｔ１に於いてアップシフトの指示が発生されたとすると、その後の時点ｔ２に於いてクラッチ２４の伝達トルク容量が低下され始め、時点ｔ３に於いてクラッチ２４の伝達トルク容量がエンジン１０の出力トルクに実質的に等しい伝達トルク容量になる。
【００３７】
その後ｎ＋１段へのプレシフトが開始され、時点ｔ４に於いてそのプレシフトが完了すると、その後の時点ｔ５に於いてエンジン１０のトルクダウンが開始され、時点ｔ５よりＴｏ時間が経過した時点ｔ６に於いてエンジン１０のトルクダウンが停止されると共に変速機構２２の実際のアップシフトが開始され、時点ｔ７に於いてその実際のアップシフトが完了し、更にその時点よりＴ１時間が経過した時点ｔ８に於いてクラッチ２４の伝達トルク容量の漸増が開始されると共にエンジン１０のトルクの漸増が開始される。
【００３８】
特に図示の実施形態によれば、多段変速機構２２は変速シフト待ち機構を備えたシフトアクチュエータ２６により変速シフトが行われるよう構成され、自動クラッチの伝達トルク容量が低下された状態にて変速シフト待ち機構によるプレシフト、エンジントルクの低減、有段変速機構２２の実際の変速シフトが順次行われるので、変速ショックの発生を確実に防止することができる。
【００３９】
また図示の実施形態によれば、エンジン１０のトルクダウンが実行される所定の時間Ｔｏは車速Ｖ、シフトポジションＰｓ、エンジントルクＴｅ等に応じて可変設定されるので、この所定の時間Ｔｏが一定である場合に比してエンジン１０のトルクダウンを過不足なく適正に実行することができる。
【００４０】
尚上述の実施形態に於いては、図には示されていない変速制御ルーチンに従って車輌の走行状態に応じて目標変速段が求められ、多段変速機構２２は目標変速段に自動的に変速シフトされるようになっているが、変速機が手動変速機の場合にはステップ２０に於けるアップシフトの指示が発生したか否かの判定は運転者により操作されるシフトレバーのシフトポジションを検出するセンサの信号に基づいて行われる。
【００４１】
また上述の実施形態に於いては、多段変速機構２２は変速シフト待ち機構を備えたシフトアクチュエータ２６により変速シフトが行われるようになっているが、変速機が手動変速機の場合にはステップ７０に於けるプレシフトは運転者のシフト操作により達成され、またステップ８０に於けるプレシフト完了の判定は例えばシフトレバーに設けられた荷重センサの出力に基づいて行われる。
【００４２】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００４３】
例えば上述の実施形態に於いては、一段のアップシフト時について本発明による制御が行われるようになっているが、多段のアップシフト時や一段又は多段のダウンシフト時にも本発明による制御が行われてよい。
【００４４】
また上述の実施形態に於いては、クラッチ２４の伝達トルク容量がエンジン１０の出力トルクに実質的に等しい伝達トルク容量になるまでクラッチの係合圧を漸減することは、クラッチの微小なすべりが検出されるまでクラッチの係合圧を漸減することにより達成されるようになっているが、クラッチ２４の駆動側及び従動側のトルクを検出し、それらのトルクが実質的に等しくなるまでクラッチの係合圧を漸減することにより達成されてもよい。
【００４５】
また上述の実施形態に於いては、時間Ｔ１は正の定数であるが、この時間Ｔ１も上記所定の時間Ｔｏと同様車速Ｖ、シフトポジションＰｓ、エンジントルクＴｅ等に応じて可変設定されるよう修正されてもよい。
【００４６】
更に上述の実施形態に於いては、クラッチ２４は動力源としてのエンジン１０と有段変速機構としての多段変速機構２２との間に設けられているが、クラッチは動力源と駆動輪との間の駆動力伝達経路にて有段変速機構と直列に接続される限り、駆動力伝達経路の任意の位置に設けられていてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動クラッチ付き有段変速機の変速制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図示の実施形態に於ける変速制御制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図示の実施形態の作動の一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０…エンジン
１２…多段変速機
２２…多段変速機構
２４…自動クラッチ
２６…シフトアクチュエータ
２８…クラッチアクチュエータ
３０…エンジン用電子制御装置
３２…変速用電子制御装置
３４…エンジン回転数センサ
３６…車速センサ
３８…シフトポジションセンサ
４０…プレシフトポジションセンサ
【図１】
2004084912.tif 000003
【図２】
2004084912.tif 000004
【図３】
2004084912.tif 000005