JPH0514820B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、同期噛合歯車式の変速機を用いた
自動変速機における変速動作を制御する自動変速
機の変速制御装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、自動変速機が多く用いられており、その
一形態として、従来、手動変速機に利用されてい
る同期噛合歯車式の変速機を油圧制御アクチユエ
ータと電子制御装置を用いて自動変速制御を行う
ものが開示されている。

この自動変速制御を行う自動変速機について
は、同期噛合歯車式装置を用いているために、変
速の度に、クラツチの係合を解除し、エンジンと
変速機とを切り放し、同期作動の完了後、再びク
ラツチを連結しなければならない。そのために、
変速操作に少なからず時間がかかり、また、変速
中に、クラツチが開放されるために、駆動力が伝
達されず一時的に空走状態となる。このために運
転者は車両の脱力感、失速感等を感じ取り、運転
フイーリング上不快感を持つ恐れがあつた。

そこで、上記のような問題点を取り除く一つの
方法として、変速中の同期負荷の大きさを検出
し、負荷が同期装置の容量に対し過大である時に
は、同期操作（シフト操作）前に中立状態におい
て変速操作のため断状態にされたクラツチを一旦
接の状態とし、再びクラツチを断とし同期操作を
行うことによつて同期操作前に同期負荷を低減さ
せる、いわゆる、ダブルクラツチ操作により同期
負荷を低減させることにより、変速に要する時間
を短縮し、且つ、アンダシンクロを防止するよう
な自動変速機の制御方法が開示されている（特開
昭60−11754号公報参照）。

〔発明が解決しようする問題点〕

しかしながら、上記のような同期負荷を低減さ
せる手段を持つた自動変速機の制御装置であつて
も、例えば、手動５速変速機をアクチユエータに
より自動変速させた自動変速機の制御装置では、
変速は円錐クラツチにより回転をシンクロ装置に
よつて同期させているため、変速の度に、クラツ
チを切り、シンクロ完了後に再びクラツチを連結
しなければならず、エンジンと変速機との動力伝
達の断接操作を常に伴うものであつて同期操作に
必要な時間は短縮されたとしても、クラツチを断
接するのに要する時間は必ず必要であると共に、
また変速中にクラツチが切れているため、駆動力
が伝達されておらず、運転者が脱力感、失速感等
を感じることを完全に避けることができないとい
う問題点を有している。

そこで、本出願人は、変速機部分の最高速即ち
５速シンクロ位置に電磁多板クラツチを装着し、
シフトアツプ時に電磁多板クラツチを作動させる
ことにより、クラツチを切ることなく、円滑にシ
フトアツプさせる自動変速機の変速制御装置を開
示し、先に、特願昭61−166672号（特開昭63−
26452号公報参照）として出願した。しかしなが
ら、この自動変速機の変速制御装置は、シフトア
ツプ時のみに適用されるため、シフトダウン時に
は上記と同様なシフト時のタイムラグの問題が残
つていた。

更に、本出願人は、前掲特開昭63−26452号公
報で開示した自動変速機の変速制御装置を改良
し、変速機部分の最低速変速段即ち１速変速段及
び最高速変速段即ち５速変速段のシンクロ位置に
電磁多板クラツチをそれぞれ装着し、シフトアツ
プ時及びシフトダウン時に伝達トルク可変手段
（電磁又は油圧多板クラツチ等）を作動させるこ
とにより、クラツチを切ることなく、円滑にシフ
トアツプ及びシフトダウンのシフト操作を行う自
動変速機の変速制御装置を提起している。

ところで、車を運転する際に、最も早く即ち迅
速に変速操作をしたい時は、発進する時の全力加
速を行う場合で、特に１速変速段から２速変速段
へのシフトアツプ時と、惰行（ニユートラル状態
で慣性による走行）からの一気の加速時、例え
ば、２速で走行後に１速へシフトダウンして急加
速する時である。この要望を満足させるために
は、１速変速段と２速変速段との間のシフト時間
を短くすることが重要なことである。

しかしながら、上記の自動変速機の変速制御装
置は、シフトアツプ時については、まず１速変速
段のシンクロ位置に設けた電磁多板クラツチの係
合を切り、５速変速段のシンクロ位置に設けた電
磁多板クラツチを徐々に係合し、次いで入力軸の
回転数が２速の回転数に同期して２速変速段にシ
フトする操作を行うもので４つのステツプが必要
である。

また、シフトダウン時については、まず５速変
速段のシンクロ位置に設けた電磁多板クラツチを
徐々に係合し、２速のギヤを抜いてニユートラル
にし、次いで５速変速段の電磁多板クラツチの係
合を切り、１速変速段のシンクロ位置に設けた電
磁多板クラツチを係合する操作を行うもので、同
様に４つのステツプが必要である。従つて、上記
自動変速機の変速制御装置では、いずれのシフト
時にもシフト操作時間が長時間かかるという問題
点を有している。

そこで、この発明の目的は、上記の問題点を解
決することであり、自動変速操作において、特に
最低速変速段即ち１速変速段と最低速変速段の次
変速段即ち２速変速段との間のシフトを円滑に且
つ短時間にシフト操作ができるように構成し、し
かもシフトフアツプ時及びシフトダウン時におけ
る変速制御を円滑に行い得るようにシフトアツプ
時又はシフトダウン時には、クラツチを切ること
なく変速操作を行い得るように構成し、それによ
り、変速に要する時間を短縮し且つ変速時の駆動
力抜けを防止して運転者に変速のタイムラグを感
じさせないように構成した同期噛合歯車式の自動
変速機の変速制御装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の目的を達成するために、次
のように構成されている。即ち、この発明は、最
高速変速段及び２速変速段に伝達トルク可変手段
を装着し、また１速変速段に一方向クラツチを装
着し、前記最高速変速段と前記２速変速段との間
のシフト時には、まず、前記最高速変速段に装着
した前記伝達トルク可変手段に伝達トルクを一部
負担させた状態で現変速段の係合を外して変速機
を中立状態とし、次いで、シフトアツプ時におい
ては、前記最高速変速段に装着した前記伝達トル
ク可変手段の負担トルクを増加させて次変速段へ
変速するよう制御し、シフトダウン時において
は、前記最高速変速段に装着した前記伝達トルク
可変手段を解放すると共に前記２速変速段に装着
した前記伝達トルク可変手段を作動させ、負担ト
ルクを増大させて次変速段へ変速するよう制御
し、更に、前記１速変速段と前記２速変速段との
間のシフト時には、前記２速変速段に装着した前
記伝達トルク可変手段の作動・解放によつてシフ
ト操作を行なうことを特徴とする自動変速機の変
速制御装置に関する。

詳しくは、この自動変速機の変速制御装置は、
従来公知の同期噛合歯車式の自動変速機の５速変
速段と２速変速段とに設けられている同期装置に
換えて電磁多板クラツチ又は流体圧多板クラツチ
である多板クラツチを装着し、しかも１速変速段
の１速用歯車列に一方向クラツチを設け、特に１
速変速段と２速変速段との間のシフトを円滑に且
つ短時間にシフト操作可能に構成し、２速変速段
と５速変速段との間の変速操作において、現変速
段から次変速段へのシフトアツプ時或いはシフト
ダウン時に、前記多板クラツチへ所定の電流を通
電させるか又は流体圧を掛けることにより、トル
クの伝達を現変速段の歯車列から５速変速段或い
は２速変速段の歯車列へ一時的に負担させ、その
状態で前記現変速段の噛み合いを中立にした後、
前記多板クラツチへの電流又は流体圧を増加して
５速変速段或いは２速変速段の負荷を増大させ、
それにより、前記次変速段に適した所定の回転数
にエンジン回転数を調整し、現変速段のギヤ抜
き、その後、前記次変速段へのギヤ入れを行うと
共に、前記多板クラツチへの電流又は流体圧を解
放し、摩擦クラツチが設けられた５速変速段或い
は２速変速段の歯車列の負荷を解除するように構
成したものである。

〔作用〕

この発明による自動変速機の変速制御装置は、
上記のように構成したので、１速変速段に一方向
クラツチを装着したので、１速での駆動は前記一
方向クラツチで駆動される。そして、１速変速段
と２速変速段とのシフト操作は２速変速段の設け
た伝達トルク可変手段である電磁多板クラツチの
係合を断接する制御を行なうのみで達成できる。

従つて、車両の発進する時の全力加速を行う場
合における１速変速段から２速変速段へのシフト
アツプ時と惰行からの一気の加速時、例えば、２
速で走行後に１速へシフトダウンして急加速する
時との変速操作を円滑に且つ短時間に行うことが
でき、また、その他の変速段の変速操作について
は、車両停止の状態から初期発進までの作用、車
両走行状態から車両停止の状態までの作用、及び
各変速制御におけるシフトダウン時及びシフトア
ツプ時の制御については、上記の構成によりクラ
ツチの断接動作を行うことなく、クラツチの接続
状態のままで変速制御を可能にする。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明による自動変
速機の変速制御装置の一実施例を詳述する。第１
図はこの発明による自動変速機の変速制御装置を
制御するシステムの概要を示すブロツク図であ
る。

後述する同期噛合歯車式の変速機の最終変速段
である最高速歯車比変速段（以下、最高速変速段
或いは５速変速段という）及び最終変速段である
最低速歯車比変速段（以下、最低速変速段或いは
１速変速段という）の次速歯車比変速段（以下、
最低速変速段の次変速段或い２速変速段という）
に設けた伝達トルク可変手段である各電磁多板ク
ラツチC₅，C₂及び１速変速段即ち１速歯車列に
設けたワンウエイクラツチ即ち一方向クラツチ
Ｆ、並びにそれらを制御する制御回路部分を除
き、例えば、前掲特開昭60−11754号公報に開示
された自動変速機の変速制御装置とほぼ同一のシ
ステムを有するものである。

第１図において、吸入気体（空気又は混合気）
量を制御するスロツトルバルブを含むエンジン１
が示されており、エンジン１の出力軸にはフライ
ホイル１ａが取付けられている。摩擦クラツチ２
は、レリーズレバー２ａによつて解放状態にされ
るものであり、レリーズレバー２ａはクラツチア
クチユエータ３によつて作動されるピストンロツ
ド３ａによつて往復運動され、従つて、クラツチ
アクチユエータ３は摩擦クラツチ２の係脱を制御
するものである。クラツチアクチユエータ３は油
圧装置４からの油圧によつて制御される。変速機
アクチユエータ５には電磁多板クラツチアクチユ
エータが設けられているものである。

同期噛合歯車式の変速機６は、変速機アクチユ
エータ５により駆動され、変速動作を行うもので
あり、クラツチ２と接続されたインプツトシヤフ
ト即ち入力軸６ａ、出力軸即ち駆動軸６ｂ、及び
変速段（ギヤ位置）を検出するギヤ位置センサー
６ｃとを備えている。

セレクトレバー７は、運転者により操作され、
「Ｎ」レンジ（中立位置）、「Ｄ」レンジ（自動変
速）、「１」レンジ（１速）、「２」レンジ（２速）、
「３」レンジ（自動変速）、「Ｒ」レンジ（後退）
の各レンジをセレクトレバー７のレバーポジシヨ
ンによつて選択でき、選択されたレンジを示す選
択信号SPはセレクトセンサー７ａによつて出力
される。回転センサー８ａは、入力軸６ａの回転
数を検出する。車速センサー８ｂは、駆動軸６ｂ
の回転数から車速を検出するためのものである。
エンジン回転センサー１０は、フライホイール１
ａの回転数を検出してエンジン１の回転数を検出
するためのものである。

マイクロコンピユータで構成される電子制御装
置９は、コンピユータにおいて命令を解読し実行
する即ち演算処理を行うプロセツサ９ａと、変速
機６、クラツチアクチユエータ３を制御するため
の制御プログラムを格納したリードオンリーメモ
リ即ちROM９ｂと、出力ポート９ｃと入力ポー
ト９ｄと演算結果等を格納するランダムアクセス
メモリ即ちRAM９ｅと、これらを接続するアド
レス・データバス即ちBUS９ｆとで構成されて
いる。

出力ポート９ｃは、クラツチアクチユエータ
３、油圧装置４、変速機アクチユエータ５、電磁
多板クラツチアクチユエータ１５に接続され、こ
れらを駆動する駆動信号CDV，PDV，ADV，
CBV及びCAVを出力する。一方、入力ポート９
ｄは、上記の各種センサー６ｃ，７ａ，８ａ，８
ｂ，１０、並びにアクセルペダル１１及びブレー
キペダル１２からの検出信号１１ａ，１２ａを受
ける。

アクセルペダル１１は、アクセルペダル１１の
踏込量を検出するセンサー１１ａ（ポテンシヨメ
ータ等）を有し、また、ブレーキペダル１２は、
ブレーキペダル１２の踏込量を検出するセンサー
１２ａを有するものである。

次に、この発明に用いられる同期噛合歯車式の
変速機６の機構の一例を、第５図、第６図及び第
７図を参照して説明する。

第５図はこの発明による同期噛合歯車式の変速
機６の要部断面図である。この変速機６は、互い
に平行な入力軸６ａ及び出力軸６ｂに、１速用歯
車列１Ｍ、２速用歯車列２Ｍ、３速用歯車列３
Ｍ、４速用歯車列４Ｍ及び５速用歯車列５Ｍまで
の各歯車列が直列に取り付けられている。入力軸
６ａは、摩擦クラツチ等のクラツチ２のクラツチ
板に一体に取り付けられ、該クラツチ板と共に回
転している。

１速用歯車列１Ｍには公知の同期装置D₁が装
着されており、更に、３速用歯車列３Ｍと４速用
歯車列４Ｍとの間にも同期装置D₃，D₄が装着さ
れており、それらの作動は従来公知のものと同様
である。２速用歯車列２Ｍ及び５速用歯車列５Ｍ
の各側部には、電磁多板クラツチC₂，C₅が設け
られ、各々の電磁多板クラツチC₂，C₅によつて
２速用歯車列２Ｍと入力軸６ａ及び５速用歯車列
５Ｍと出力軸６ｂとの間の動力伝達の断続を行う
ように構成されている。

第６図は電磁多板クラツチC₂，C₅の装着部の
要部を拡大して示している。各々の電磁多板クラ
ツチC₂，C₅において、２速用歯車列２Ｍ又は５
速用歯車列５Ｍの一部に装着されたアウタデイス
ク２０と入力軸６ａ又は出力軸６ｂに装着された
インナデイスク２１とがコイル２２とアマチユア
２３（即ち、電磁多板クラツチアクチユエータ１
５）との電磁吸引作用により摩擦接触しトルク伝
達が行われる。

電磁多板クラツチC₂，C₅のトルク伝達力は、
第７図に示すように、トルクを変化して伝達する
ことができ、コイル２２に与えられる電流CB，
CAに比例して増大するものである。即ち、プロ
セツサ９ａからの信号CBV，CAVにより、電磁
多板クラツチC₂，C₅の電磁多板クラツチアクチ
ユエータ１５に所定の電流CB，CAが与えられ、
所要のトルク伝達の増減、断続を行うものであ
る。

即ち、例えば、今、２速用歯車列２Ｍ、３速用
歯車列３Ｍ又は４速用歯車列４Ｍによりトルク伝
達が行われている場合に、プロセツサ９ａがシフ
トアツプ信号を発したとすると、信号CAVによ
り電磁多板クラツチC₅に通電が開始される。電
流CAは漸次増大して行くにつれ、各歯車列２Ｍ，
３Ｍ又は４Ｍと５速用歯車列５Ｍとの間の減速比
の関係から、５速用歯車列５Ｍに漸次転移する。

それにより、同期装置D₃，D₄での歯車噛み合
い負荷は低減するので、ギヤは抜け易くなり、あ
る一定の所で、プロセツサ９ａから変速機アクチ
ユエータ駆動信号ADVが発せられ、同期装置
D₃、D₄のギヤ抜きが行われ、中立状態となる。
電磁多板クラツチC₅への電流は更に増大し、５
速用歯車列５Ｍへの負荷が更に増大すると、５速
用歯車列５Ｍの減速比が小さいことから入力軸６
ａの回転数が低下してくる。

所定の回転数まで低下すると、プロセツサ９ａ
から再度変速機アクチユエータ駆動信号ADVが
発せられ、次速用歯車列のための同期装置へのギ
ヤ入れが円滑に行われる。それと同時に、電磁多
板クラツチC₅への電流の供給は遮断されるので、
該クラツチは解放し、トルクは全て次速用歯車列
により伝達される。

同様の作動が、３速から４速へのシフトアツプ
時には繰り返し行われるものである。また、４速
から５速へのシフトアツプについては、電磁多板
クラツチC₅を完全に接続されることで達成され
る。シフトダウン時については、電磁多板クラツ
チC₅に換わつて電磁多板クラツチC₂が作動する
のみで、同様な作動が行われるものである。

次に、第１図に示されているこの発明による自
動変速機の変速制御装置のブロツク図の動作につ
いて説明する。

〔１〕 まず、セレクトレバー７が「Ｄ」レンジ
に操作され、「Ｄ」レンジの選択信号SPが位置
センサー７ａから入力ポート９ｄへ入力される
と、プロセツサ９ａはBUS９ｆを介し読み取
り、RAM９ｅに格納し、変速機アクチユエー
タ５に駆動信号ADVを出力ポート９ｃから出
力し、変速機アクチユエータ５を駆動し、変速
機を１速にシフトする。

〔２〕 次に、プロセツサ９ａはギヤ位置センサ
ー６ｃからギヤ位置信号GPを受ける。この位
置信号GPによりプロセツサ９ａは実際に変速
機６が１速に変速されたことを検出し、RAM
９ｅにTCSとして格納する。

〔３〕 次に、プロセツサ９ａはクラツチ駆動信
号CDVを出力ポート９ｃを介してクラツチア
クチユエータ３に送り、クラツチアクチユエー
タ３によつてピストンロツド３ａを徐々に左方
に移動させ、レリーズレバー２ａを徐々に左方
に駆動する。これによりクラツチ２は第３図に
示す符号ａで示すように、クラツチ２の係合量
が変化し、クラツチ２は解放状態から半クラツ
チの状態を経て接続状態となる。これにより車
両は発進する。なお、第３図における符号ｂ
は、逆の状態、即ち接続状態から半クラツチの
状態を経て解放状態になる場合を示す。

〔４〕 以降はプロセツサ９ａが車速センサー８
ｂから検出信号（検出パルス）WPを周期的に
入力ポート９ｄから受け、プロセツサ９ａが車
速Ｖを演算し、RAM９ｅに格納し、また、ア
クセルペダル１１の踏込量APをセンサー１１
ａから入力ポート９ｄを介して受け、RAM９
ｅに格納すると共に、ROM９ｂのプログラム
の一部として格納されている車速SP、踏込量
APに対応するシフトマツプSMより変速段を
求める。即ち、ROM９ｂには第２図に示すよ
うに、車速SPと踏込量APに応じたシフトマツ
プSMがテーブルとして格納されている。第２
図において、符号Ｉ１，２，３，４，Ｖ
５は１速、２速、３速、４速、５速の各変速段
を示し、実線はシフトアツプ時、点線はシフト
ダウン時の変速段の境界線を示しているもので
ある。そして、踏込量APと車速SPから次変速
段TC１を求める。

〔５〕 次に、プロセツサ９ａは、RAM９ｅに
格納されている現在選択されている変速段
TCSを求めた変速段とを比較し、同一であれ
ば駆動信号ADVを介さずに処理を進め、相違
している場合には、それがシフトアツプを要す
るものであるか又はシフトダウンを要するもの
であるかを判断し、シフトアツプの場合には、
求めた変速段に変速操作をするために、第４図
Ａのフローチヤートを併用して説明する後述の
処理を行う。また、シフトダウン時の場合に
は、求めた変速段に変速操作をするため、第４
図Ｂのフローチヤートを併用して説明する後述
の処理を行う。

まず、シフトアツプ時の変速操作の処理につい
て説明すると、 〔１〕 プロセツサ９ａは、シフトアツプすべき
変速指令を認識すると、プロセツサ９ａが電磁
多板クラツチ駆動信号CAVを電磁多板クラツ
チアクチユエータ１５に出力ポート９ｃを介し
て送る。電磁多板クラツチC₅は、後述するよ
うに、同期噛合歯車式の変速機６の最高速変速
段即ち５速用歯車列５Ｍに設けられているが、
該信号により電磁多板クラツチC₅へは漸増す
る電流CAが印加される。電流の漸増分
（DCA）に伴い、電磁多板クラツチC₅のトルク
伝達量（TP）は増加し、該トルク伝達量の値
TPは、入力ポート９ｄを介してプロセツサ９
ａのRAM９ｅに格納される。プロセツサ９ａ
は電磁多板クラツチC₅の伝達トルクTPが所定
量に達し、現変速段の歯車列にかかる負荷が
ROM９ｂ内の所定の値より小さくなつたこと
を認知すると、プロセツサ９ａは変速機アクチ
ユエータ５内のシフトアクチユエータに駆動信
号ADVを出力ポート９ｃを介し送り出し、現
変速段のギヤの噛み合いを中立即ちニユートラ
ルにする。

〔２〕 プロセツサ９ａはギヤ位置センサー６ｃ
のギヤ位置信号GPから検出信号がオンになつ
たことを検出し、実際に変速機６が中立状態に
なつたことを検出する。

〔３〕 平行して、プロセツサ９ａは、RAM９
ｅの次変速段TC１を読み出すと共に、次変速
段でのギヤ比ｉ及び最終変速段でのギヤ比i_fを
ROM９ｂから読み出し、RAM９ｅの車速Ｖ
との間で次の演算を行い、次変速段TC１への
変速操作のための最適エンジン回転数N₁を求
める。

即ち、 N₁＝Ｖ・ｉ・i_f／Ｒ （なお、Ｒはタイヤの半径） そして、該値N₁をRAM９ｅに格納する。

〔４〕 電磁多板クラツチC₅への供給電流CAは
漸増を続けており、従つて、その伝達トルク即
ち負担トルクも増大するので、エンジンの回転
数即ち入力軸６ａの回転数N₀は低下して行く。
プロセツサ９ａは、回転センサー８ａからの検
出パルスIPを入力ポート９ｄを介して受け、
これから入力軸６ａの回転数N₀を算出し、
RAM９ｅに格納する。

〔５〕 次いで、プロセツサ９ａは、RAM９ｅ
の回転数N₁と入力軸６ａの回転数N₀を読み出
し、Ｎ＝N₀−N₁を演算すると共に、同期装置
の容量、許容され得る最小限の変速シヨツク等
を考慮して設定される設定許容回転差△Ｎを
ROM９ｂから読み出し、差の回転数Ｎと△Ｎ
との大小を比較する。△Ｎは変速段毎に設定さ
れ、プロセツサ９ａは条件に応じて最適の△Ｎ
を選択する。

〔６〕 プロセツサ９ａは、前述の両者の比較に
よつて、Ｎ＜△Ｎ、即ち、N₀−N₁＜△Ｎを判
断すると、出力ポート９ｃを介して変速機アク
チユエータ５の駆動信号ADVを再度送り出す。
それにより適宜の油圧回路を介して、変速機６
のシフト駆動が行われ、次変速段へ変速され
る。

〔７〕 プロセツサ９ａはギヤ位置センサー６ｃ
から入力ポート９ｄを介し入力されるギヤ位置
検出信号GPから検出信号を認知し、シフト駆
動を確認すると共に、出力ポート９ｃから電磁
多板クラツチ駆動電流を遮断する即ちCAを零
にするための信号を送り出し、電磁多板クラツ
チC₅の負荷を解除し、シフト駆動を停止する。

〔８〕 これにより、変速機６はより高速の変速
段に同期噛合いが行われたこととなり、その状
態で車両は走行すると共に、プロセツサ９ａは
RAM９ｅの現変速段TCSを次変速段TCIに置
き換え、変速動作は終了する。

次に、シフトダウン時の変速操作の処理につい
て説明する。シフトダウン時の変速操作の処理
は、シフトアツプ時の変速操作の処理とほぼ同様
な処理を行うものであり、次のようにして行う。

〔１〕 プロセツサ９ａは、シフトダウンすべき
変速指令を認識すると、プロセツサ９ａが電磁
多板クラツチ駆動信号CAVを電磁多板クラツ
チアクチユエータ１５に出力ポート９ｃを介し
て送る。該信号により電磁多板クラツチC₅へ
は漸増する電流CAが印加される。電流の漸増
分DCAに伴い、電磁多板クラツチC₅のトルク
伝達量（TP）は増加し、該トルク伝達量の値
TPは、入力ポート９ｄを介してプロセツサ９
ａのRAM９ｅに格納される。プロセツサ９ａ
は電磁多板クラツチC₅の伝達トルクTPが所定
量に達し、現変速段の歯車列にかかる負荷が
ROM９ｂ内の所定の値より小さくなつたこと
を認知すると、プロセツサ９ａは変速機アクチ
ユエータ５内のシフトアクチユエータに駆動信
号ADVを出力ポート９ｃを介し送り出し、現
変速段のギヤの噛み合いを中立にする。

〔２〕 プロセツサ９ａはギヤ位置センサー６ｃ
のギヤ位置信号GPから検出信号がオンになつ
たことを検出し、電磁多板クラツチC₅に通電
した状態でクラツチ２を切ることなく同期装置
のギヤを抜く。次いで、実際にギヤが抜け、変
速機６が中立状態になつたことを検出する。こ
こで、該信号により電磁多板クラツチC₅への
電流CAを零即ち電磁多板クラツチC₅への通電
を切る。更に、最低速変速段の次変速段即ち２
速変速段の２速用歯車列２Ｍに設けた電磁多板
クラツチC₂に通電して電流CBを流すことで入
力軸６ａの回転数N₀を増速させる。

〔３〕 平行して、セレクトスイツチのオンによ
り、プロセツサ９ａは、RAM９ｅの次変速段
TC１を読み出すと共に、次変速段でのギヤ比
ｉ及び最終段（１速変速段）でのギヤ比i_fを
ROM９ｂから読み出し、RAM９ｅの車速Ｖ
との間で次の演算を行い、次変速段TC１への
変速操作のための最適エンジン回転数N₁を求
める。即ち、 N₁＝Ｖ・ｉ・i_f／Ｒ （なお、Ｒはタイヤの半径） そして、該値N₁をRAM９ｅに格納する。

〔４〕 ここで、電磁多板クラツチC₂への供給
電流CBは漸増（電流の増分DCB）を続けてお
り、従つて、その伝達トルク即ち負担トルクも
増大するので、エンジン１の回転数即ち入力軸
６ａの回転数N₀は増速して行く。プロセツサ
９ａは回転センサー８ａからの検出パルスIP
を入力ポート９ｄを介して受け、これから入力
軸６ａの回転数N₀を算出し、RAM９ｅに格納
する。

〔５〕 次いで、プロセツサ９ａは、RAM９ｅ
の回転数N₁と入力軸６ａの回転数N₀を読み出
し、△Ｎ＝N₁−N₀を演算すると共に、同期装
置の容量や許容され得る最小限の変速シヨツク
等を考慮して設定される設定許容回転差△Ｎを
ROM９ｂから読み出し、N₁とN₀との大小を
比較する。△Ｎは変速段毎に設定され、プロセ
ツサ９ａは条件に応じて最適の△Ｎを選択す
る。

〔６〕 プロセツサ９ａは、前述の両者の比較に
よつてN₁−N₀＜△Ｎを判断すると、出力ポー
ト９ｃを介して変速機アクチユエータ５の駆動
信号ADVを再度送り出す。それにより適宜の
油圧回路を介して、変速機６のシフト駆動が行
われ、次変速段へ変速される。

〔７〕 プロセツサ９ａはギヤ位置センサー６ｃ
から入力ポート９ｄを介し入力されるギヤ位置
検出信号GPから検出信号を認知し、シフト駆
動を確認すると共に、出力ポート９ｃから電磁
多板クラツチ駆動電流を遮断するための信号を
送り出し、電磁多板クラツチC₂の負荷を解除
即ちCBを零にし、シフト駆動を完了する。

〔８〕 これにより、変速機６はより低速段に同
期噛合いが行われたこととなり、その状態で車
両は走行すると共に、プロセツサ９ａはRAM
９ｅの現変速段TCSを次変速段TCIに置き換
え、変速動作は終了する。

ところで、この自動変速機の変速制御装置で
は、最低速変速段即ち１速変速段である１速用歯
車列１Ｍに一方向クラツチＦが設けられているこ
とである。一方向クラツチＦの組込みの一例につ
ていは、第８図に示すように同期装置D₁に組込
まれており、１速用歯車列１Ｍにおける出力軸６
ｂの歯車１７の周速より出力軸６ｂの周速が速い
場合に空回りするように構成されている。なお、
第８図において、符号２４はブロツクリング、２
５はシンクロコーン、２６はスリーブを示す。こ
のような構成において、１速での駆動、１速から
２速へのシフトアツプ、及び２速から１速へのシ
フトダウンについては、次のような作動を行う。

〔１〕 まず１速での駆動については、同期装置
D₁を係合させ、入力軸６ａの歯車１６から出
力軸６ｂの歯車１７へトルクを伝達させること
によつて一方向クラツチＦを介して出力軸６ｂ
にトルクは伝動される。

〔２〕 １速から２速へのシフトアツプについ
て、第５図及び第９図を参照して説明する。こ
のシフトアツプは、２速用歯車列２Ｍに取付け
られている電磁多板クラツチC₂を係合させる
ことによつて達成される。即ち、第９図に示す
ように、車両が１速で走行し始め、エンジンの
回転数即ち入力軸６ａの回転数N_eが増速して
１速用歯車列１Ｍの歯車１６の回転数が上昇す
ると共に、歯車１７の回転数N₁が上昇する。

この時、２速用歯車列２Ｍに設けた電磁多板
クラツチC₂は係合しておらず、２速用歯車列
２Ｍの出力軸６ｂに取り付けた歯車１８は空回
りしている。歯車１７の回転数N₁、従つて出
力軸６ｂの回転数N₀が上昇して所定の回転数
以上になつた時（点T₂）に、電磁多板クラツ
チC₂は係合するので、２速用歯車列２Ｍは駆
動力伝達状態になり、２速用歯車列２Ｍによつ
て入力軸６ａの回転数N_e即ち回転力は一旦下
げられるが、直ちに入力軸６ａの回転数N_eは
上昇すると共に、出力軸６ｂが上昇し、一方向
クラツチＦは空回り状態になり、１速から２速
へのシフト操作が終了する。

言い換えれば、電磁多板クラツチC₂を係合
させ、負担トルクを徐々に増加させると、それ
に従つて入力軸６ａの回転数が下げられ、次い
で１速用歯車列１Ｍにおける出力軸６ｂの歯車
１７の回転数N₁が出力軸６ｂの回転数N₀より
遅くなる。そこで、一方向クラツチＦが空回り
するようになる。しかも、電磁多板クラツチ
C₂が完全に接続状態になり、１速から２速へ
のシフトアツプのシフト操作が終了する。

〔３〕 ２速から１速へのシフトダウンについて
は、上記の逆の操作が行われるものであり、２
速用歯車列２Ｍに取付けられている電磁多板ク
ラツチC₂を係合を解除するだけで達成される。
即ち、まず、電磁多板クラツチC₂を係合を解
除すると、キツクダウン時のためにアクセル開
度が大きくなつており、エンジンの回転数が上
昇する。それに伴つて、１速用歯車列１Ｍの出
力軸６ｂの歯車１７の回転数N₁が出力軸６ｂ
の回転数N₀より速くなろうとする。従つて、
一方向クラツチＦがロツク即ち係合状態にな
り、２速から１速へのシフトダウンが達成さ
れ、１速変速段でトルクが伝達されるようにな
る。

第１０図において、車両が１速で走行している
場合のアクセルのオン・オフによつて生じる入力
軸６ａの回転数N_eと出力軸６ｂの回転数N_pの関
係が示されている。アクセルのオン・オフにより
入力軸６ａの回転数N_eが変化し、それに伴つて
出力軸６ｂの回転数N_pに陰影を付けた部分Ｋに
おいて一方向クラツチＦが空転するが、出力軸６
ｂの回転数N_pは符号Ｐのようにアクセルのオフ
で空走し、ギクシヤクがなく円滑な走行が可能に
なる。即ち、アクセルがオンの状態の時だけエン
ジンから駆動され、アクセルがオフ状態の時は空
走状態Ｐとなるので、アクセルのオン・オフ時の
車両のギクシヤク即ちがた付きを減らすことがで
きる。

上記の作動状態を総合すると、第１１図に示す
ようになる。まず、シフトアツプの操作につい
て、１速用歯車列１Ｍの同期装置Ｄをオン（時間
T₀）し、次いで、発進クラツチであるクラツチ
２を接続することによつて（時間T₁）、一方向ク
ラツチＦが作用し、車両は１速変速段での走行を
行う。車速即ち出力軸６ｂの回転数N₀が増速し、
１速から２速へシフトアツプする時（時間T₂）、
２速用歯車列２Ｍに設けた電磁多板クラツチC₂
がオンし、一方向クラツチＦにより１速用歯車列
１Ｍが空回り状態になる。従つて、タイムラグは
発生しない。

更に、車速即ち出力軸６ｂの回転数N₀が増速
し、２速から３速へシフトアツプする時（時間
T₃）、５速用歯車列５Ｍに設けた電磁多板クラツ
チC₅がオンし、電磁多板クラツチC₅に伝達トル
クが負担され、５速用歯車列５Ｍによつて車速即
ち出力軸６ｂの回転数N₀が一旦下げられ、直ち
に増速する。従つて、トルク抜け状態は生じな
い。３速から４速へのシフトアツプ時も同様であ
り、また４速から５速へのシフトアツプ時は電磁
多板クラツチC₅が接続されるだけであり、従つ
て、トルク抜け状態は生じない。

次に、シフトダウンについて、例えば、４速か
ら３速へのシフトダウン時に、２速用歯車列２Ｍ
に設けた電磁多板クラツチC₂がオンし、電磁多
板クラツチC₂に伝達トルクが負担され、２速用
歯車列２Ｍによつて車速即ち出力軸６ｂの回転数
N₀が一旦上げられる。従つて、トルク抜け状態
は生じない。

第４図Ｃには、従来例によるシステムのフロー
チヤートを示している。該フローチヤートは、第
４図Ａ及び第４図Ｂに示したこの発明によるシフ
トアツプ時及びシフトダウン時のフローチヤート
と対比して示したものである。

以上、この発明による自動変速機の変速制御装
置の一実施例について詳述したけれども、必ずし
も上記の構成に限定されるものではない。例え
ば、電磁多板クラツチに限定されるものでなく、
クラツチは伝達トルクを可変にできるものであれ
ばよく、摩擦クラツチ、流体圧クラツチ、流体圧
多板クラツチ等を適用することができることは勿
論であり、この発明は、その特許請求の範囲に記
載された事項により構成される技術的思想の範囲
内において、種々の設計変更を行い得るものであ
る。

〔発明の効果〕

この発明は、以上の説明から明らかなように、
上記のように構成したので、１速変速段の１速用
歯車列に装着した一方向クラツチの作用によつ
て、１速変速段と２速変速段とのシフト操作は２
速変速段の設けた伝達トルク可変手段である電磁
多板クラツチの係合を断接するのみで達成でき、
従つて発進する時の全力加速を行う場合における
１速変速段から２速変速段へのシフトアツプ時と
惰行からの一気の加速時、例えば、２速で走行後
に１速へシフトダウンして急加速する時との変速
操作を円滑に且つ短時間に行うことができる。

更に、１速の駆動を一方向クラツチで行つてい
るので、アクセルがオンの状態の時だけエンジン
から駆動され、アクセルがオフ状態の時は空走状
態となるので、アクセルのオン・オフ時の車両の
ギクシヤク即ちがた付きを減らすことができる。
また、その他の変速操作については、同期噛合歯
車式の自動変速機の変速作動中、そのシフトアツ
プ時又はシフトダウン時には、クラツチを切るこ
となく接続状態のまゝで変速作動を行うことがで
きるので、従来のものと比べ、クラツチ解放及び
クラツチ接続に要する時間を短縮できると共に、
常にクラツチが接続していることから、シフトダ
ウン時及びシフトアツプ時の両変速時のトルク抜
けが生じることがなく、また、クラツチ接続に伴
うシヨツクも防止することができる。

従つて、運転者に脱力感や失速感を与えること
がなく、スムースな変速が可能となる。また、そ
の構成においても、従来の同期噛合歯車式の自動
変速機の構成のうち、最低速変速段用及び２速変
速段用の同期装置を電磁多板クラツチ等の伝達ト
ルク可変手段に置き変え、１速用歯車列に一方向
クラツチを設けるだけの改変で済み、他の部品等
については全て共通して用い得るという大きな効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する場合のシステムの
一例を示す概略説明図、第２図はこの発明を実施
する際に用いる変速作動のためのシフトアツプの
説明図、第３図はクラツチの作動説明図、第４図
Ａはシフトアツプ時の自動変速機の変速制御装置
による作動を示すフローチヤート、第４図Ｂはシ
フトダウン時の自動変速機の変速制御装置による
作動を示すフローチヤート、第４図Ｃは従来の自
動変速機の変速制御装置の作動を示すフローチヤ
ート、第５図はこの発明による同期噛合歯車式の
自動変速機の要部断面図、第６図は電磁多板クラ
ツチの装着部の要部断面図、第７図は電磁クラツ
チの特性を示すグラフ、第８図はこの発明の自動
変速機の変速制御装置に使用されている一方向ク
ラツチの組込み状態を示す断面図、第９図はシフ
トアツプを説明するグラフ、第１０図はアクセル
のオン・オフによる入力軸と出力軸との回転数の
状態を示す説明図、第１１図はこの発明の自動変
速機の変速制御装置の概念を示す説明図である。 １……エンジン、２……クラツチ、５……変速
機アクチユエータ、６……変速機、６ａ……入力
軸、６ｂ……出力軸、１５……電磁多板クラツチ
アクチユエータ、C₂，C₅……電磁多板クラツチ
（伝達トルク可変手段）、D₁，D₃，D₄……同期装
置、Ｆ……一方向クラツチ、１Ｍ，２Ｍ，３Ｍ，
４Ｍ，５Ｍ……変速機の各変速段における歯車
列。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 最高速変速段及び２速変速段に伝達トルク可
   変手段を装着し、また１速変速段に一方向クラツ
   チを装着し、 前記最高速変速段と前記２速変速段との間のシ
   フト時には、まず、前記最高速変速段に装着した
   前記伝達トルク可変手段に伝達トルクを一部負担
   させた状態で現変速段の係合を外して変速機を中
   立状態とし、 次いで、シフトアツプ時においては、前記最高
   速変速段に装着した前記伝達トルク可変手段の負
   担トルクを増加させて次変速段へ変速するよう制
   御し、 シフトダウン時においては、前記最高速変速段
   に装着した前記伝達トルク可変手段を解放すると
   共に前記２速変速段に装着した前記伝達トルク可
   変手段を作動させ、負担トルクを増大させて次変
   速段へ変速するよう制御し、 更に、前記１速変速段と前記２速変速段との間
   のシフト時には、前記２速変速段に装着した前記
   伝達トルク可変手段の作動・解放によつてシフト
   操作を行なうことを特徴とする自動変速機の変速
   制御装置。