(57)【要約】【課題】  電磁制御弁のヒステリシス特性による応答性低下の影響を受けることなく、バイパスクラッチに作動油を供給して同期時間を短縮する。【解決手段】  平行軸式の自動変速機には、変速時に入力軸を同期回転させるバイパスクラッチが設けられる。ECUは入力軸回転数Niと目標同期回転数Noとの回転数差(Ni-No)に比例するF/B比例量Tfbpを演算し(ステップＳ４１)、回転数差|Ni-No|に反比例する比例ゲインnを演算する(ステップＳ４３)。そして、F/B比例量Tfbpと比例ゲインnとを乗算してバイパスクラッチ締結力を演算する(ステップＳ４４)。これにより、回転数差|Ni-No|が少ない場合であっても、電磁制御弁を素早い応答性で作動させるだけの締結力を演算することができ、同期時間を短縮することができる。【選択図】      図５
2005076805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の駆動歯車を備える入力軸と、
前記入力軸に平行に設けられ、前記駆動歯車に噛み合って複数の変速歯車列を形成する複数の従動歯車を備える出力軸と、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、変速時に前記入力軸と前記出力軸との間でトルクを伝達して前記入力軸を同期回転させるバイパスクラッチと、
前記バイパスクラッチに作動油を供給制御する電磁制御弁と、
フィードバック係数を用いて演算される制御信号を前記電磁制御弁に出力するクラッチ制御手段とを有し、
前記フィードバック係数を入力軸回転数と目標同期回転数との回転数差の減少に伴って増加させることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
複数の駆動歯車を備える入力軸と、
前記入力軸に平行に設けられ、前記駆動歯車に噛み合って複数の変速歯車列を形成する複数の従動歯車を備える出力軸と、
前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、変速時に前記入力軸と前記出力軸との間でトルクを伝達して前記入力軸を同期回転させるバイパスクラッチと、
前記バイパスクラッチに作動油を供給制御する電磁制御弁と、
入力軸回転数と目標同期回転数とに基づいて、前記バイパスクラッチの締結力をフィードバック制御して前記電磁制御弁に出力するクラッチ制御手段とを有し、
前記クラッチ制御手段は、前記入力軸回転数と前記目標同期回転数との回転数差の絶対値が所定値以下となったときは、フィードバック係数を前記回転数差の絶対値の減少に伴って増加させることを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項１または２記載の自動変速機において、前記入力軸回転数が所定範囲に収束したときには、前記フィードバック係数を前記回転数差に反比例させることを特徴とする自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される平行軸式の自動変速機に関し、特に、変速時に入力軸を同期回転させるためのバイパスクラッチを備える自動変速機に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転手の手動操作により変速を行うマニュアル式変速機（ＭＴ）は、複数の駆動歯車を備える入力軸と、駆動歯車に噛み合って変速歯車列を形成する複数の従動歯車を備える出力軸とを有している。このＭＴにあっては、手動操作されるシンクロメッシュ機構などの同期切換機構によって変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換えることにより、変速操作つまりシフトチェンジを行っている。
【０００３】
このシフトチェンジをシフトアクチュエータによって行うようにすると、ＭＴをベースとした自動変速機とすることができる。複数の変速歯車列を有するこのタイプの自動変速機（Automated Manual Transmission以下ＡＭＴと略す）は、自動変速機構にプラネタリーギヤなどを有する通常のトルクコンバータ式自動変速機（ＡＴ）に比して部品点数が少ないために軽量化を図り易く、しかも動力の伝達効率が高いという利点を有している。
【０００４】
このＡＭＴタイプの自動変速機には、シフトチェンジ時に入力軸から出力軸に動力を伝達するバイパスクラッチを備えるものが開発されている。このようなバイパスクラッチを用いて入力軸から出力軸に動力を伝達することにより、シフトチェンジ中における駆動トルクの落ち込みを軽減することができ、変速品質の向上を達成することができる。また、バイパスクラッチの締結状態つまり伝達トルク容量を変化させることにより、シンクロメッシュ機構の中立状態において入力軸回転数を所定の範囲で同期制御することができ、滑らかなシフトチェンジを達成することができる。
【０００５】
たとえば、第１速から第２速にアップシフトが実行される場合には、第１速による走行中にバイパスクラッチが締結され始め、第１速の変速歯車列を介して出力軸に伝達されていた駆動トルクは、徐々にバイパスクラッチを介して出力軸に伝達されることになる。続いて、バイパスクラッチによって伝達される駆動トルクがエンジントルク相当まで高められると、第１速に代わってバイパスクラッチから出力軸に駆動トルクの大部分が伝達されるため、第１速にかかる負荷が軽減された状態となり、滑らかにシンクロメッシュ機構を切り換えることができる。
【０００６】
続いて、シンクロメッシュ機構が中立状態に切り換えられると、バイパスクラッチの締結力が更に高められる。このとき、バイパスクラッチは第３速と第４速との中間ギヤ比相当の駆動トルクで動力を伝達するため、第１速による走行で上昇していた入力軸回転数は、第３速から第４速の中間ギヤ比相当に向けて低下する。そして、入力軸回転数が第２速相当の回転数まで低下したと判定されると、シンクロメッシュ機構を作動させて第２速が動力伝達状態に切り換えられる。このように、第２速を動力伝達状態に切り換えた後に、バイパスクラッチを解放することにより、第１速から第２速へのアップシフトが完了する（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２３４９８９号公報（第５頁、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように入力軸を同期回転させるバイパスクラッチには、油圧回路内の電磁制御弁を介して作動油が供給されており、バイパスクラッチの締結力は、エンジントルク、入力軸回転数、目標同期回転数、目標変速時間などに基づき電子制御ユニットによって設定される。そして、バイパスクラッチを締結する際には、締結力に基づいてバイパスクラッチに供給する作動油の圧力変更量が算出され、圧力変更量に基づいて電磁制御弁の電流変更量が算出された後に、この電流変更量に従って電子制御ユニットから電磁制御弁に制御信号が出力される。
【０００８】
しかしながら、電磁制御弁はヒステリシス特性を備えており、同じ電流変更量で電磁制御弁を作動させる場合であっても、実際に電磁制御弁により制御される圧力変更量は、弁軸の作動方向を切り換えるか否かによって異なることになる。つまり、油圧を上昇させていた電磁制御弁によって更に油圧を上昇させる場合と、油圧を下降させていた電磁制御弁によって逆に油圧を上昇させる場合とでは、電磁制御弁を同じ電流変更量で作動させても、異なった上昇幅で油圧が出力されてしまう。特に、電磁制御弁を少ない電流変更量つまりヒステリシス差の範囲内で制御する場合には、所望の圧力変更量を得ることが困難であった。
【０００９】
このため、入力軸回転数と目標同期回転数の回転数差が小さな同期制御の終盤においては、電磁制御弁に供給される電流変更量が少なくなるため、電磁制御弁から所望の油圧が出力されずに同期時間が長引くおそれがある。そこで、電磁制御弁のヒステリシス差を補うために、電流変更量を設定する際のフィードバック係数を大きく設定すると、回転数差が大きな同期制御の初期段階において変速ショックを発生させてしまうおそれがある。
【００１０】
本発明の目的は、バイパスクラッチに作動油を供給する電磁制御弁がヒステリシス特性を備える場合であっても、ヒステリシス特性を加味して電磁制御弁を制御することにより、変速ショックの発生や変速時間の長期化を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の自動変速機は、複数の駆動歯車を備える入力軸と、前記入力軸に平行に設けられ、前記駆動歯車に噛み合って複数の変速歯車列を形成する複数の従動歯車を備える出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、変速時に前記入力軸と前記出力軸との間でトルクを伝達して前記入力軸を同期回転させるバイパスクラッチと、前記バイパスクラッチに作動油を供給制御する電磁制御弁と、フィードバック係数を用いて演算される制御信号を前記電磁制御弁に出力するクラッチ制御手段とを有し、前記フィードバック係数を入力軸回転数と目標同期回転数との回転数差の減少に伴って増加させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の自動変速機は、複数の駆動歯車を備える入力軸と、前記入力軸に平行に設けられ、前記駆動歯車に噛み合って複数の変速歯車列を形成する複数の従動歯車を備える出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間に設けられ、変速時に前記入力軸と前記出力軸との間でトルクを伝達して前記入力軸を同期回転させるバイパスクラッチと、前記バイパスクラッチに作動油を供給制御する電磁制御弁と、  入力軸回転数と目標同期回転数とに基づいて、前記バイパスクラッチの締結力をフィードバック制御して前記電磁制御弁に出力するクラッチ制御手段とを有し、  前記クラッチ制御手段は、前記入力軸回転数と前記目標同期回転数との回転数差の絶対値が所定値以下となったときは、フィードバック係数を前記回転数差の絶対値の減少に伴って増加させることを特徴とする。
【００１３】
本発明の自動変速機は、前記入力軸回転数が所定範囲に収束したときには、前記フィードバック係数を前記回転数差に反比例させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、入力軸回転数と目標同期回転数との回転数差の減少に伴って増加するフィードバック係数に基づいて、電磁制御弁に対する制御信号を演算するようにしたので、同期制御の終盤において電磁制御弁の応答性を低下させることなくバイパスクラッチを制御することができ、同期時間を短縮することができる。しかも、同期制御の初期においても不要にバイパスクラッチの締結力を増大させることがなく、変速ショックを発生させることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態である自動変速機１０を示すスケルトン図である。この自動変速機１０はエンジン１１に連結される入力軸１２と、これに平行であって図示しない駆動輪に連結される中空の出力軸１３とを有している。入力軸１２と出力軸１３とは図示しないトランスミッションケース内に組み込まれており、この自動変速機１０は縦置きに配置されて４輪駆動車に適用される。
【００１７】
エンジン１１と入力軸１２との間には入力クラッチ１４が設けられており、この入力クラッチ１４は、油圧制御によってエンジン動力を入力軸１２に伝達する締結状態と遮断する解放状態とに切り換えられる。入力クラッチ１４は、フライホイール１５を介してエンジン１１のクランク軸に取り付けられるプレッシャプレート１６と、入力軸１２に取り付けられるクラッチディスク１７とを備えている。プレッシャプレート１６はクラッチスプリングによりクラッチディスク１７に押し付けられる一方、油圧駆動されるレリーズフォークによりクラッチディスク１７への押し付けが解除される。つまり、プレッシャプレート１６とクラッチディスク１７とをばね力によって締結することにより入力軸１２にエンジン動力が伝達され、レリーズフォークを作動させて締結を解くことによりエンジン動力の伝達が遮断される。なお、図示する入力クラッチ１４は単板式であるが、多板式の入力クラッチを用いるようにしても良い。
【００１８】
入力軸１２には第１速の駆動歯車２１と第２速の駆動歯車２２とが固定され、第３速から第５速の駆動歯車２３〜２５が回転自在に装着されている。一方、出力軸１３には第１速の従動歯車３１と第２速の従動歯車３２が回転自在に装着され、第３速から第５速の従動歯車３３〜３５が固定されている。それぞれの駆動歯車２１〜２５と、これに対応する従動歯車３１〜３５とが噛み合って前進段の変速歯車列を形成している。複数の変速歯車列のいずれかが動力伝達状態に切り換えられると、自動変速機１０はその変速歯車列に対応した変速段となり、この変速段に応じた駆動トルクで出力軸１３を回転駆動する。
【００１９】
出力軸１３には変速段を第１速と第２速のいずれかに切り換える第１の同期切換機構４１が設けられている。また、入力軸１２には第３速と第４速のいずれかに切り換える第２の同期切換機構４２が設けられ、第５速に切り換える第３の同期切換機構４３が設けられている。なお、同期切換機構４１を入力軸１２に設け、同期切換機構４２，４３を出力軸１３に設けるようにしても良く、全ての同期切換機構４１〜４３を入力軸１２または出力軸１３に設けるようにしても良い。また、これらの同期切換機構４１〜４３はシンクロリングの摩擦トルクによって同期制御を行うシンクロメッシュ機構である。
【００２０】
同期切換機構４１は、第１速と第２速の従動歯車３１，３２の間に配置されるとともに出力軸１３に固定されるシンクロハブ４１ａと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ４１ｂとを有している。シンクロスリーブ４１ｂを従動歯車３１に一体形成されたスプライン３１ａに噛み合わせると第１速の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられ、従動歯車３２に一体形成されたスプライン３２ａに噛み合わせると第２速の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられる。
【００２１】
同期切換機構４２は第３速と第４速の駆動歯車２３，２４の間に配置されるとともに入力軸１２に固定されるシンクロハブ４２ａと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ４２ｂとを有している。シンクロスリーブ４２ｂを駆動歯車２３に一体形成されたスプライン２３ａに噛み合わせると第３速の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられ、駆動歯車２４に一体形成されたスプライン２４ａに噛み合わせると第４速の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられる。
【００２２】
同期切換機構４３は第５速の駆動歯車２５の隣りに配置されるとともに入力軸１２に固定されるシンクロハブ４３ａと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ４３ｂとを有している。シンクロスリーブ４３ｂを駆動歯車２５に一体形成されたスプライン２５ａに噛み合わせると第５速の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられる。なお、これらの同期切換機構４１〜４３は、シンクロスリーブ４１ｂ〜４３ｂとスプライン３１ａ，３２ａ，２３ａ〜２５ａとを噛み合わせる締結状態だけでなく、これらのシンクロスリーブ４１ｂ〜４３ｂとスプライン３１ａ，３２ａ，２３ａ〜２５ａとが噛み合わない中立状態に作動させることができる。
【００２３】
また、図１に示すように、入力軸１２には後退用の駆動歯車２６が固定される一方、出力軸１３にはシンクロスリーブ４１ｂを介して後退用の従動歯車３６が取り付けられており、それぞれの歯車２６，３６は、アイドラ軸４７に回転自在に設けられたアイドラ歯車４８を介して噛み合うようになっている。このアイドラ歯車４８は、歯車２６，３６に噛み合う位置と、噛み合いが外れる位置とに移動自在にアイドラ軸４７に装着されており、図示しない切換機構によってアイドラ歯車４８を軸方向に移動させ、アイドラ歯車４８を介して駆動歯車２６と従動歯車３６とを噛み合わせることによって、後退段の変速歯車列は動力伝達状態に切り換えられる。
【００２４】
そして、前進段や後退段の変速歯車列を介して出力軸１３に伝達される動力は、出力軸１３からセンタディファレンシャル装置４９に入力される。センタディファレンシャル装置４９を介して出力軸１３に連結される前輪出力軸５０は、中空の出力軸１３内に組み込まれている。自動変速機１０の前方に向けて延びる前輪出力軸５０の端部にはフロントディファレンシャル装置５１が連結されており、このフロントディファレンシャル装置５１を介して前輪出力軸５０は図示しない前輪用のドライブシャフトに連結される。また、センタディファレンシャル装置４９を介して出力軸１３に連結される後輪出力軸５２は、自動変速機１０から車両の後方に向けて延びて設けられており、後輪出力軸５２は図示しないリヤディファレンシャル装置を介して図示しない後輪用のドライブシャフトに連結される。
【００２５】
このように、出力軸１３に伝達された動力は、センタディファレンシャル装置４９を介して前輪と後輪とに分配され、フロントディファレンシャル装置５１やリヤディファレンシャル装置を介して前輪や後輪の左右輪にそれぞれ分配される。なお、センタディファレンシャル装置４９は複合遊星歯車式であり、センタディファレンシャル装置４９に組み込まれた一体型のピニオンギヤ４９ａを介して、前輪出力軸５０と後輪出力軸５２とに駆動トルクが所定の分配比で分配される。また、一体型のピニオンギヤ４９ａの回転により前輪と後輪との回転差は差動吸収されるが、センタディファレンシャル装置４９には差動制限クラッチ４９ｂが設けられており、前輪または後輪がスリップして大きな差動回転が生じたときは、差動制限クラッチ４９ｂが締結されて差動回転が抑制される。
【００２６】
次いで、変速操作を行う際に入力軸１２と出力軸１３との間でトルクを伝達するためのバイパスクラッチ５５について説明する。自動変速機１０には入力軸１２に平行となって中間軸５６が設けられており、この中間軸５６の一端には第５速の駆動歯車２５に噛み合う出力歯車５７が固定されている。また、中間軸５６の他端には入力歯車５８が回転自在に装着されており、この入力歯車５８は入力軸１２の端部に固定される入力歯車５９に噛み合っている。中間軸５６にはバイパスクラッチ５５が設けられており、バイパスクラッチ５５は油圧制御によって入力軸１２からの動力を出力軸１３に伝達する締結状態と遮断する解放状態とに切り換えられる。
【００２７】
バイパスクラッチ５５は中間軸５６に固定されるクラッチハブ５５ａと、入力歯車５８に固定されるクラッチドラム５５ｂとを備えている。クラッチハブ５５ａとクラッチドラム５５ｂとの間には複数のクラッチプレート５５ｃが組み込まれており、クラッチドラム５５ｂには油圧ピストン５５ｄが収容されている。油圧ピストン５５ｄを介してクラッチプレート５５ｃを相互に押圧することによりバイパスクラッチ５５は締結状態に切り換えられ、押圧を解放することにより解放状態に切り換えられる。バイパスクラッチ５５を締結状態に切り換えることにより、入力軸１２の動力は入力歯車５８，５９、バイパスクラッチ５５、出力歯車５７、駆動歯車２５、従動歯車３５を介して出力軸１３に伝達される。バイパスクラッチ５５を介して入力軸１２と出力軸１３とを連結する歯車列の総ギヤ比は、第３速と第４速との間のギヤ比に設定されており、バイパスクラッチ５５を締結状態に切り換えることによって第３速と第４速との中間ギヤ比相当の駆動トルクを出力軸１３に伝達することができる。
【００２８】
図２は自動変速機１０の制御系を示す概略図である。なお、後退段の設定に用いられる制御系は省略して図示している。図２に示すように、制御系は油圧駆動部としての、バイパスクラッチ５５と、入力クラッチ１４を切り換える入力クラッチアクチュエータ６０とを有している。また、変速歯車列のいずれかを動力伝達状態に切り換えるために、セレクトアクチュエータ６１とシフトアクチュエータ６２とを有しており、この２つのアクチュエータ６１，６２からの駆動力は、図示しないシフトロッドやシフトフォークを介して各同期切換機構４１〜４３に伝達される。なお、セレクトアクチュエータ６１は図２に矢印Ａで示すように同期切換機構４１〜４３のいずれかを選択し、シフトアクチュエータ６２は矢印Ｂで示すように選択された同期切換機構４１〜４３を締結状態に作動させて変速歯車列を動力伝達状態に切り換える。
【００２９】
これらの油圧駆動部５５，６０〜６２を駆動するための作動油は、電動モータ６４に駆動されるオイルポンプ６５によって供給される。バイパスクラッチ５５には電磁制御弁である電磁弁ＶＡ１を介して作動油が供給され、入力クラッチアクチュエータ６０には電磁弁ＶＡ２を介して作動油が供給される。また、セレクトアクチュエータ６１には電磁弁ＶＡ３，ＶＡ４を介して作動油が供給され、シフトアクチュエータ６２には電磁弁ＶＡ５，ＶＡ６を介して作動油が供給される。また、電磁弁ＶＡ１や電磁弁ＶＡ２としては電磁圧力制御弁が用いられており、バイパスクラッチ５５や入力クラッチ１４を単なる締結状態と解放状態との切り換えだけでなく、半クラッチ状態（滑り状態）に制御することができる。なお、電磁弁ＶＡ５，ＶＡ６にも電磁圧力制御弁が用いられており、シフトアクチュエータ６２を滑らかに駆動することができる。
【００３０】
それぞれの電磁弁ＶＡ１〜ＶＡ６や電動モータ６４は、クラッチ制御手段である電子制御ユニット（ＥＣＵ）６３からの制御信号によって駆動される。電動モータ６４に駆動されるオイルポンプ６５からの吐出圧は圧力センサ６６により監視されており、吐出される作動油の一部がアキュムレータ６７に蓄圧されることでライン圧の安定化が図られる。また、アキュムレータ６７に蓄えた圧力により、オイルポンプ６５の故障やオイル漏れなど油圧系に障害が生じた場合でも、最低限の非常動作が確保できるようになっている。なお、オイルポンプ６５をエンジン動力によって駆動させても良い。
【００３１】
ＥＣＵ６３には各種センサやスイッチから検出信号が入力される。これらの各種センサやスイッチとしては、入力軸１２の回転数を検出する入力軸回転数センサ７０、出力軸１３の回転数を検出する出力軸回転数センサ７１、前後輪の回転数を検出する車輪回転数センサ７２、スロットルバルブの開度量を検出するスロットル開度センサ７３、エンジン１１の回転数を検出するエンジン回転数センサ７４、運転手によるセレクトレバーの操作状況を検出するインヒビタスイッチ７５、シフトアクチュエータ６２の切換作動量を検出するシフトストロークセンサ７６などが設けられている。ＥＣＵ６３は入力される検出信号に基づいて車両状態を判定するとともに、必要に応じて各電磁弁ＶＡ１〜ＶＡ６に制御信号を出力する。
【００３２】
以下、図２に示す制御系を用いた自動変速制御について説明する。まず、車両の停止状態から、運転手によるセレクトレバーの操作により走行レンジが選択されると、ＥＣＵ６３から出力される駆動信号によりセレクトアクチュエータ６１とシフトアクチュエータ６２とが駆動され、同期切換機構４１が切り換えられて変速段が第１速に設定される。次いで、ブレーキペダルが解放されてアクセルペダルが踏み込まれると、ＥＣＵ６３からの制御信号の出力により入力クラッチアクチュエータ６０が駆動され、入力クラッチ１４が締結状態に切り換えられるため、車両は走行を開始する。
【００３３】
ＥＣＵ６３には車速やスロットル開度などをパラメータとした変速特性マップが記憶されており、走行中は車速やスロットル開度に応じて変速段が設定される。たとえば、第１速で走行を開始した車両の車速が上昇したときには、ＥＣＵ６３は変速特性マップに従って第２速へのアップシフトを決定する。続いて、ＥＣＵ６３からの制御信号によってシフトアクチュエータ６２やバイパスクラッチ５５が作動制御され、変速段が第１速から第２速に切り換えられる。このように、ＥＣＵ６３は変速特性マップに従いながら車両状況に応じた変速段を決定し、この変速段に向けてアップシフトやダウンシフトを適宜行うことになる。なお、車速は車輪回転数センサ７２や出力軸回転数センサ７１からの検出信号に基づきＥＣＵ６３によって演算される。
【００３４】
続いて、変速操作を行う際に実行されるバイパスクラッチ５５の締結制御について説明する。図３は第１速から第２速に変速する際のバイパスクラッチ５５の締結手順を示すフローチャートであり、図４は第１速から第２速に変速する際の入力軸１２の回転数変化を示す線図である。
【００３５】
まず、図３に示すように、ステップＳ１では、入力クラッチ１４の締結状態を維持したままバイパスクラッチ５５が徐々に締結され始める。このとき、変速段は第１速に設定された状態であるが、第１速の変速歯車列を介して出力軸１３に伝達されていた動力は徐々に低下する一方、バイパスクラッチ５５を介して出力軸１３に伝達される動力は徐々に高められる。続いて、ステップＳ２に示すように、バイパスクラッチ５５の伝達トルクがエンジントルクにほぼ一致するか否かが判定される。ステップＳ２において、バイパスクラッチ５５の伝達トルクがエンジントルクとほぼ一致する場合には、続くステップＳ３に進み、同期切換機構４１が締結状態から中立状態に切り換えられ、第１速の変速歯車列が動力切断状態に設定される。
【００３６】
一方、ステップＳ２において、バイパスクラッチ５５の伝達トルクがエンジントルクに満たない場合には、第１速にかかる負荷が十分に軽減されていないため、再びステップＳ１において、バイパスクラッチ５５の締結力が設定され、伝達トルクがエンジントルクにほぼ一致するまで、バイパスクラッチ５５の締結力が高められることになる。
【００３７】
続いて、第１速の変速歯車列が動力切断状態に切り換えられると、ステップＳ４に進み、バイパスクラッチ５５による入力軸１２の同期制御が開始される。バイパスクラッチ５５は第３速と第４速との中間ギヤ比相当の駆動トルクで動力を伝達することができるため、バイパスクラッチ５５の締結力を更に高めることにより、第１速での走行により上昇していた入力軸回転数を、第３速と第４速との中間ギヤ比相当に向けて低下させることができる。
【００３８】
続いて、ステップＳ５では、バイパスクラッチ５５の締結に伴って低下する入力軸回転数Ｎｉが、所定範囲Ｒｎ内に収束するか否かが判定される。図４に示すように、所定範囲Ｒｎとはアップシフトが完了したときの入力軸回転数（目標同期回転数Ｎｏ）に所定の幅を持たせた範囲（Ｎｏ±α）であり、この所定範囲ＲｎはＥＣＵ６３によって演算される。ステップＳ５において、現在の入力軸回転数Ｎｉが所定範囲Ｒｎに収束したと判定される場合には、ステップＳ６に進み、同期切換機構４１が中立状態から締結状態に切り換えられ、第２速の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられる。そして、ステップＳ７に進み、バイパスクラッチ５５が解放されることにより、第２速による走行が開始される。一方、ステップＳ５において、現在の入力軸回転数Ｎｉが所定範囲Ｒｎに収束していないと判定された場合には、所定範囲Ｒｎに収束するまでバイパスクラッチ５５の同期制御が継続されることになる。
【００３９】
以下、図３のステップＳ４〜Ｓ５にかけて実行されるバイパスクラッチ５５の同期制御について詳細に説明する。図５はバイパスクラッチ５５による同期制御の手順を示すフローチャートである。
【００４０】
図５に示すように、第１速の変速歯車列が動力切断状態に切り換えられた後には、ステップＳ４１において、現在の入力軸回転数Ｎｉと目標同期回転数Ｎｏとの回転数差（Ｎｉ−Ｎｏ）に比例するフィードバック比例量Ｔｆｂｐ（以下、Ｆ／Ｂ比例量という）が以下の式（１）により求められる。なお、Ｋｐは所定の乗数であり、実験やシミュレーションなどにより予め設定される。
Ｔｆｂｐ＝Ｋｐ×（Ｎｉ−Ｎｏ）・・・・・・（１）
【００４１】
続いて、ステップＳ４２では、回転数差（Ｎｉ−Ｎｏ）に比例する締結力を演算周期毎に加算したフィードバック積分量Ｔｆｂｉ（以下、Ｆ／Ｂ積分量という）が以下の式（２）により求められる。なお、加算する締結力を算出するための乗数Ｋｉは実験やシミュレーションなどにより予め設定される。
Ｔｆｂｉ＝Ｔｆｂｉ＋Ｋｉ×（Ｎｉ−Ｎｏ）・・・・・・（２）
【００４２】
続いて、ステップＳ４３では、回転数差の絶対値｜Ｎｉ−Ｎｏ｜に反比例するフィードバック係数つまり比例ゲインｎが以下の式（３）により求められる。この比例ゲインｎは、後述するステップＳ４４でバイパスクラッチ締結力Ｔを算出する際にＦ／Ｂ比例量Ｔｆｂｐに乗算される係数であり、電磁弁ＶＡ１のヒステリシス特性による影響を抑制するために設定される係数である。ここで、回転数差が｜Ｎｉ−Ｎｏ｜で絶対値表示されるのは図４から明らかなように、目標同期回転数Ｎｏに対して入力軸回転数Ｎｉがアンダーシュートすることに対応するためである。なお、比例ゲインｎを算出する乗数Ｋｎの設定方法については後述する。
ｎ＝Ｋｎ／｜Ｎｉ−Ｎｏ｜・・・・・・（３）
【００４３】
続いて、ステップＳ４４では、バイパスクラッチ締結力Ｔが以下の式（４）により求められる。なお、フィードフォワード締結力Ｔｆｆは、バイパスクラッチ５５による同期開始時の入力軸回転数、入力軸トルクおよび目標変速時間から演算される締結力である。このように、バイパスクラッチ締結力Ｔは、フィードフォワード締結力Ｔｆｆと、比例ゲインｎを乗算した締結力（ｎ×Ｔｆｂｐ）と、Ｆ／Ｂ積分量Ｔｆｂｉとを加算することによって設定される。
Ｔ＝Ｔｆｆ＋ｎ×Ｔｆｂｐ＋Ｔｆｂｉ・・・・・・（４）
【００４４】
このようなフィードバック制御により、バイパスクラッチ締結力Ｔが演算されると、この締結力Ｔに基づいて設定された制御信号がＥＣＵ６３から電磁弁ＶＡ１に対して出力される。バイパスクラッチ５５を締結した結果、入力軸回転数Ｎｉが所定範囲Ｒｎに収束した場合には、続くステップＳ６からの手順に従って第２速の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられる一方、入力軸回転数Ｎｉが所定範囲Ｒｎに収束しなかった場合には、ステップＳ４１から再びバイパスクラッチ締結力Ｔが演算され、新たな締結力Ｔに従ってバイパスクラッチ５５が締結される。
【００４５】
ここで、図６は電磁弁ＶＡ１のヒステリシス特性を示す線図であり、電磁弁ＶＡ１に対する入力電流と、この電流による電磁弁ＶＡ１からの出力圧力との関係を示している。また、図７（Ａ）は比例ゲインｎの値を示す線図であり、（Ｂ）は比例ゲインｎとＦ／Ｂ比例量Ｔｆｂｐとを乗算した値を示す線図である。
【００４６】
まず、図６に示すように、電磁弁ＶＡ１は、入力電流の増減前歴に依存して出力圧力が異なるヒステリシス特性を備えている。つまり、電磁弁ＶＡ１に対する入力電流を電流値Ｉａまで増加させて弁軸を開放作動させたときと、入力電流を電流値Ｉａまで減少させて弁軸を閉塞作動させたときとでは、同一の電流値Ｉａに制御した場合であっても、電磁弁ＶＡ１からの出力圧力には圧力差Ｐｎが生じることになる。また、電磁弁ＶＡ１からの出力圧力を同一の圧力値Ｐａに制御する場合であっても、入力電流を増加させるか或いは減少させるかによって、要求される入力電流には電流差Ｉｎが生じることになる。
【００４７】
このようなヒステリシス特性を備えることにより、入力電流の変化量が図６に示す電流差Ｉｎを下回る場合には、電磁弁ＶＡ１の応答性に悪影響を及ぼすおそれがある。しかしながら、このような状況下であっても、電磁弁ＶＡ１の良好な応答性を確保するため、締結力（ｎ×Ｔｆｂｐ）を算出する際に用いられる比例ゲインｎの乗数Ｋｎは、以下のように設定される。
【００４８】
まず、図７（Ａ）に示すように、回転数差｜Ｎｉ−Ｎｏ｜の減少に伴って増加する比例ゲインｎには下限値１が設定されている。この比例ゲインｎは、ｎ＝Ｋｎ／｜Ｎｉ−Ｎｏ｜に従って算出されるため、比例ゲインｎがｎ＝１となるときの回転数差｜Ｎｉ−Ｎｏ｜は乗数Ｋｎに等しくなる。つまり、比例ゲインｎは、｜Ｎｉ−Ｎｏ｜＞Ｋｎのときにはｎ＝１となり、｜Ｎｉ−Ｎｏ｜≦Ｋｎのときにはｎ＝Ｋｎ／｜Ｎｉ−Ｎｏ｜に従って算出される。
【００４９】
そして、入力軸回転数Ｎｉが所定範囲Ｒｎの上限値（Ｎｏ＋α）と等しいときに算出される締結力（ｎ×Ｔｆｂｐ）により、電磁弁ＶＡ１がヒステリシス差Ｐｎ／２で制御されるように、上述した比例ゲインｎを算出する乗数Ｋｎが設定される。つまり、締結力（ｎ×Ｔｆｂｐ）は、図７（Ｂ）に示すように、｜Ｎｉ−Ｎｏ｜＞Ｋｎのときにはｎ×Ｔｆｂｐ＝Ｔｆｂｐとなり、｜Ｎｉ−Ｎｏ｜≦Ｋｎのときにはｎ×Ｔｆｂｐ＝Ｋｎ×Ｋｐの定数となるが、このＫｎ×Ｋｐの値に基づく制御信号によって電磁弁ＶＡ１がヒステリシス差Ｐｎ／２で制御されるように、乗数Ｋｎが設定されることになる。なお、電磁弁ＶＡ１はヒステリシス幅の中央で制御されており、Ｐｎ／２で制御することによって電磁弁ＶＡ１のヒステリシス特性を解消することができる。
【００５０】
このように、回転数差の絶対値｜Ｎｉ−Ｎｏ｜が所定値Ｋｎを下回ったとき、つまり入力軸回転数Ｎｉが所定範囲Ｒｎに収束したときには、回転数差｜Ｎｉ−Ｎｏ｜に反比例する比例ゲインｎを算出し、これをＦ／Ｂ比例量Ｔｆｂｐに乗算して締結力（ｎ×Ｔｆｂｐ）を算出するようにしたので、回転数差｜Ｎｉ−Ｎｏ｜が十分に現れない場合であっても、電磁弁ＶＡ１のヒステリシス特性を解消して、電磁弁ＶＡ１の応答性を良好な状態に保つことができ、同期時間を短縮して変速品質を向上させることができる。つまり、図７（Ｂ）に破線で示すように、Ｆ／Ｂ比例量Ｔｆｂｐがヒステリシス差Ｐｎを解消できない程に低下した場合であっても、この影響を受けることなく電磁弁ＶＡ１を良好な応答性で制御させることができる。
【００５１】
しかも、回転数差｜Ｎｉ−Ｎｏ｜が十分に現れ、電磁弁ＶＡ１の応答性を確保することができる場合には、比例ゲインｎが１に設定されるため、締結力（ｎ×Ｔｆｂｐ）の過度な上昇を回避することができ、同期制御時の締結ショックを確実に回避することができる。
【００５２】
これまで、アップシフト時において入力軸回転数Ｎｉを低下させる同期制御について説明したが、入力軸回転数Ｎｉを上昇させる同期制御つまりダウンシフト時に、比例ゲインｎを用いた締結力（ｎ×Ｔｆｂｐ）を算出して、バイパスクラッチ５５を締結制御しても良いことはいうまでもない。
【００５３】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、電磁制御弁としての電磁弁ＶＡ１は圧力制御弁であるが、これに限られることはなく、流量制御弁を用いてバイパスクラッチ５５に対する作動油を供給制御しても良い。
【００５４】
また、比例ゲインｎをｎ＝Ｋｎ／｜Ｎｉ−Ｎｏ｜に従って算出する際の基準となる乗数Ｋｎの値は、必ずしも所定範囲Ｒｎの幅を示すαに一致させる必要はなく、各種制御条件に応じて変更しても良いことはいうまでもない。また、所定範囲Ｒｎの幅も各種制御条件に応じて適宜変更しても良い。
【００５５】
なお、図示する自動変速機１０は、縦置きに配置される４輪駆動用であるが、前輪駆動用や後輪駆動用の自動変速機１０であっても良く、横置きに配置される自動変速機１０であっても良い。さらに、図示する自動変速機１０は１つのバイパスクラッチ５５を備えているが、複数のバイパスクラッチを設けるようにして、変速段に応じてバイパスクラッチを使い分けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施の形態である自動変速機を示すスケルトン図である。
【図２】自動変速機の制御系を示す概略図である。
【図３】第１速から第２速に変速する際のバイパスクラッチの締結手順を示すフローチャートである。
【図４】第１速から第２速に変速する際の入力軸の回転数変化を示す線図である。
【図５】バイパスクラッチによる同期制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】電磁制御弁のヒステリシス特性を示す線図である。
【図７】（Ａ）は比例ゲインの値を示す線図であり、（Ｂ）は比例ゲインとＦ／Ｂ比例量とを乗算した値を示す線図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０    自動変速機
１２    入力軸
１３    出力軸
２１〜２６    駆動歯車
３１〜３６    従動歯車
５５    バイパスクラッチ
６３    ＥＣＵ（クラッチ制御手段）
ＶＡ１  電磁弁（電磁制御弁）
Ｎｉ    入力軸回転数
Ｎｏ    目標同期回転数
ｎ      比例ゲイン（フィードバック係数）
Ｋｎ    乗数（所定値）
Ｒｎ    所定範囲
【図１】
2005076805.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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