JP3304658B2 - 油圧作動式変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は油圧作動式変速機の制
御装置に関し、より詳しくは、車両用の油圧作動式変速
機において変速時に解放クラッチと係合クラッチの共噛
みが最適に制御されているか否か、即ち、機関回転数の
吹き上がりが生じていないか否かを正確に判断できるよ
うにした油圧作動式変速機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧作動式変速機においては、クラッ
チ、ブレーキなどの摩擦係合要素を複数備え、該摩擦係
合要素の一方の係合を解除し、他方を係合して係合状態
を切り換えることにより、変速を行っている。このと
き、いわゆる変速ショックを防止するためには、両者の
共噛み量を最適に制御する必要がある。

【０００３】しかしながら、この共噛み量を最適に制御
することは極めて難しく、共噛み量が大きいと、変速機
の出力軸トルクの低下（いわゆる引き込み）が大きくな
ってドライバにエンブレ感を与えてしまう。逆に、共噛
み量が少なく、継続して摩擦係合要素のトルク伝達容量
が変速機入力トルクを下回ると、機関回転が急激に上昇
し、いわゆる吹き上がりを生じ、ドライバにショックを
与えてドライバビリティが悪化すると言う問題を生じて
いた。

【０００４】そこで、特開昭６０−２０１１５２号公報
記載の技術のように、変速中の摩擦係合要素の係合油圧
を最適に制御すべく、デューティソレノイドやリニアソ
レノイドなどの電磁弁を用い、例えば変速機入力軸など
の変速時に回転変化を生じる部材の回転速度の変化率が
目標値に追従するように、摩擦係合要素への供給油圧を
制御するものが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなものにおい
ても、共噛みが最適に制御された状態にあるか、言い換
えれば、前記吹き上がり状態が生じていないか否かを正
確に判断する必要がある。

【０００６】ところで、摩擦係合要素のトルク伝達容量
はその摩擦係数μに比例する。また、摩擦係数μは、摩
擦係合要素の入力側と出力側の差回転Δωに応じて変化
する。一般に、湿式摩擦係合要素においては、入出力間
（クラッチディスクとクラッチプレート間）に作動油
（ＡＴＦ）が介在し、摩擦力は作動油の剪断抵抗に基づ
くが、摩擦係数μは入出力間の相対回転速度（差回転）
Δωが小さいほど小さく、Δωが大きくなるにつれて徐
々に大きくなり、やがてΔωが所定値に達すると一定と
なるような特性を持っている。

【０００７】一方の摩擦係合要素の係合を解放し、他方
の摩擦係合要素を係合する変速において、該解放される
摩擦係合要素の係合油圧が変速初期のトルク相において
低下し、入出力間に差回転Δωを生じても、先のように
摩擦係数μが増加し始めるから、該摩擦係合要素のトル
ク伝達容量は変化しない。しかし、差回転Δω、即ち、
入力軸回転数が増加することで、特に入力軸回転数が増
加して所定のレベルを超えると、ドライバに吹き上がり
として体感されてしまう不都合がある。その後さらに係
合油圧が低下すると、摩擦係数μが一定となるため、解
放側摩擦係合要素のトルク伝達容量は低下し始める。

【０００８】ここで、差回転Δωは増大するが、摩擦係
数μの増加のためトルク伝達容量は低下しない状態につ
いて考える。そして、機関回転の吹き上がりに対するタ
フネスを示す指標として、例えば （係合側クラッチトルク伝達容量＋解放側クラッチトル
ク伝達容量）／入力トルク−１（×１００％） なるものを与えるとする（以下、これを「吹き余裕率」
と称する）。

【０００９】変速の初期においては、解放（オフ）側ク
ラッチのトルク伝達容量は低下せず、係合（オン）側ク
ラッチのトルク伝達容量も徐々にしか上昇しないため、
差回転Δωの増大にも関わらず、吹き余裕率はほとんど
変化しない。そして、ある点で差回転Δωが吹き判定レ
ベルを超えると、初めて吹き余裕率が低いと判定され
る。

【００１０】このように、差回転Δωが増大して吹き上
がり判定レベルを超えると、初めて吹き余裕率が低いと
判定されることになる。即ち、差回転Δωが増大し、実
際には機関回転数の吹き上がりに対するタフネスが低下
しているにも関わらず吹き余裕率に変化がない状態が生
じ、真の吹き余裕率の低下具合が不明であった。従っ
て、吹き余裕率に十分余裕があり、係合油圧が必要以上
に高い状態か、あるいは係合油圧が低く余裕率が限界付
近にあるか否か区別することができず、上記共噛みを目
標値通りに制御するための解放側の摩擦係合要素の油圧
の降圧制御を最適に行うことができず、また解放タイミ
ングの制御も最適に行うことができず、よって変速ショ
ックを確実に低減することができなかった。

【００１１】従って、この発明の目的は、摩擦係合要素
の摩擦係数を勘案してトルク伝達容量を検知することに
より、解放側の摩擦係合要素の油圧の降圧制御ないしは
解放タイミングの制御を最適に行うことを可能とし、よ
って共噛みを目標値通りに制御して変速ショックを確実
に低減するようにした油圧作動式変速機の制御装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めにこの発明は請求項１項において、作動油を供給され
て係合する複数の摩擦係合要素を備え、前記摩擦係合要
素の一方を解放し、他方を係合して係合状態を切り換え
ることにより変速を行う油圧作動式変速機の制御装置に
おいて、前記一方の摩擦係合要素の解放時の摩擦係数
を、前記摩擦係数の取り得る最大値以上の所定値に書き
替える解放側摩擦係数書き替え手段と、前記一方の摩擦
係合要素の解放時の駆動力伝達容量を、前記所定値を勘
案して求める解放側駆動力伝達容量検知手段と、前記他
方の摩擦係合要素の係合時の駆動力伝達容量を求める係
合側駆動力伝達容量検知手段と、前記油圧作動式変速機
に入力される駆動力を検知する入力駆動力検知手段と、
前記解放時の駆動力伝達容量と係合時の駆動力伝達容量
の和を、前記入力駆動力と比較する比較手段と、および
前記比較手段の比較結果に基づき、前記油圧作動式変速
機の変速時の入力回転の上昇の程度の良否を判定する回
転変動判定手段とを備える如く構成した。

【００１３】請求項２項にあっては、前記係合側駆動力
伝達容量検知手段は、前記他方の摩擦係合要素の係合時
の摩擦係数を、前記他方の摩擦係合要素の入力側と出力
側の差回転に応じて持ち替える係合側摩擦係数持ち替え
手段を含み、前記持ち替えた摩擦係数に基づいて駆動力
伝達容量を求める如く構成した。

【００１４】

【作用】請求項１項に係る油圧作動式変速機において
は、変速中の一方の摩擦係合要素の解放時の摩擦係数
を、前記摩擦係数の取り得る最大値以上の所定値に書き
替える解放側摩擦係数書き替え手段と、前記一方の摩擦
係合要素の解放時の駆動力（トルク）伝達容量を、前記
所定値を勘案して求める解放側駆動力伝達容量検知手段
と、前記他方の摩擦係合要素の係合時の駆動力伝達容量
を求める係合側駆動力伝達容量検知手段と、前記油圧作
動式変速機に入力される駆動力を検知する入力駆動力検
知手段と、前記解放時の駆動力伝達容量と係合時の駆動
力伝達容量の和を、前記入力駆動力と比較する比較手段
と、および前記比較手段の比較結果に基づき、前記油圧
作動式変速機の変速時の入力回転の上昇の程度の良否を
判定する回転変動判定手段とを備える如く構成したの
で、解放側の摩擦係合要素の油圧の低下に伴う差回転Δ
ωの増大に比例した形で解放側クラッチのトルク伝達容
量が低下するため前記吹き余裕率も低下し、差回転Δω
が増大しているにもかかわらず、吹き余裕率が低下しな
い状態がなくなり、入力回転が所定のレベルを超えて上
昇することで機関回転数の吹き上がりを体感させてしま
う不都合を解消することができる。更に、摩擦係数を最
大値に設定することで、入力回転の上昇の程度も判定す
ることができ、解放側の摩擦係合要素の油圧の降圧制御
ないしは解放タイミングの制御を最適に行うことを可能
とし、よって共噛みを目標値通りに制御して変速ショッ
クを確実に低減することができる。

【００１５】請求項２項にあっては、前記係合側駆動力
伝達容量検知手段は、前記他方の摩擦係合要素の係合時
の摩擦係数を、前記他方の摩擦係合要素の入力側と出力
側の差回転に応じて持ち替える係合側摩擦係数持ち替え
手段を含み、前記持ち替えた摩擦係数に基づいて駆動力
伝達容量を求める如く構成したので、一層効果的に、入
力回転が所定のレベルを超えて上昇することで機関回転
数の吹き上がりを体感させてしまう不都合を解消するこ
とができると共に、解放側の摩擦係合要素の油圧の降圧
制御ないしは解放タイミングの制御を最適に行うことを
可能とし、よって共噛みを目標値通りに制御して変速シ
ョックを確実に低減することができる。

【００１６】上記において、前記回転変動判定手段は、
より具体的には、 （係合側クラッチトルク伝達容量＋解放側クラッチトル
ク伝達容量）／入力トルク−１（×１００％） なる指標を求めて判定する。

【００１７】

【実施例】以下、添付図面に即してこの発明の実施例を
説明する。

【００１８】図１はこの発明にかかる油圧作動式変速機
の制御装置を全体的に示す概略図である。

【００１９】以下説明すると、車両用の自動変速機Ｔ
は、内燃機関Ｅのクランクシャフト１にロックアップ機
構Ｌを有するトルクコンバータ２を介して接続されたメ
インシャフトＭＳと、このメインシャフトＭＳに複数の
ギヤ列を介して接続されたカウンタシャフトＣＳとを備
える。

【００２０】メインシャフトＭＳには、メイン１速ギヤ
３、メイン２速ギヤ４、メイン３速ギヤ５、メイン４速
ギヤ６、およびメインリバースギヤ７が支持される。ま
た、カウンタシャフトＣＳには、メイン１速ギヤ３に噛
合するカウンタ１速ギヤ８、メイン２速ギヤ４と噛合す
るカウンタ２速ギヤ９、メイン３速ギヤ５に噛合するカ
ウンタ３速ギヤ１０、メイン４速ギヤ６に噛合するカウ
ンタ４速ギヤ１１、およびメインリバースギヤ７にリバ
ースアイドルギヤ１３を介して接続されるカウンタリバ
ースギヤ１２が支持される。

【００２１】上記において、メインシャフトＭＳに相対
回転自在に支持されたメイン１速ギヤ３を１速用油圧ク
ラッチＣ１でメインシャフトＭＳに結合すると、１速変
速段が確立する。１速用油圧クラッチＣ１は、２速〜４
速変速段の確立時にも係合状態に保持されるため、カウ
ンタ１速ギヤ８は、ワンウェイクラッチＣＯＷを介して
支持される。メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持
されたメイン２速ギヤ４を２速用油圧クラッチＣ２でメ
インシャフトＭＳに結合すると、２速変速段が確立す
る。カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持された
カウンタ３速ギヤ１０を３速用油圧クラッチＣ３でカウ
ンタシャフトＣＳに結合すると、３速変速段が確立す
る。

【００２２】カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支
持されたカウンタ４速ギヤ１１をセレクタギヤＳＧでカ
ウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフト
ＭＳに相対回転自在に支持されたメイン４速ギヤ６を４
速−リバース用油圧クラッチＣ４ＲでメインシャフトＭ
Ｓに結合すると、４速変速段が確立する。カウンタシャ
フトＣＳに相対回転自在に支持されたカウンタリバース
ギヤ１２をセレクタギヤＳＧでカウンタシャフトＣＳに
結合した状態で、メインシャフトＭＳに相対回転自在に
支持されたメインリバースギヤ７を前記４速−リバース
用油圧クラッチＣ４ＲでメインシャフトＭＳに結合する
と、後進変速段が確立する。

【００２３】上記で、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４
Ｒが摩擦係合要素に相当する。尚、図示例の摩擦係合要
素は湿式多板クラッチで、より詳しくはｎ枚のクラッチ
ディスク（図示せず）で両面に摩擦材（図示せず）を貼
付した構造からなる。摩擦材は例えばペーパ材からな
り、その摩擦係数μの特性は図２に示す如く、静止状態
において０．０８で滑り速度（差回転Δω）が増加する
につれて増加し、０．１２で最大となる。実施例におい
てクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４Ｒは回転油圧クラッ
チからなり、ピストンに遠心油圧排出用のチェックバル
ブ（図示せず）を備える。

【００２４】そして、カウンタシャフトＣＳの回転は、
ファイナルドライブギヤ１４およびフィイナルドリブン
ギヤ１５を介してディファレンシャルＤに伝達され、そ
れから左右のドライブシャフト１６，１６を介して駆動
輪Ｗ，Ｗに伝達される。

【００２５】ここで、内燃機関Ｅの吸気路（図示せず）
に配置されたスロットル弁（図示せず）の付近には、そ
の開度θTHを検出するスロットル開度センサＳ１が設け
られる。またファイナルドリブンギヤ１５の付近には、
ファイナルドリブンギヤ１５の回転速度から車速Ｖを検
出する車速センサＳ２が設けられる。更に、クランクシ
ャフト１の付近には、その回転から機関回転数Ｎｅを検
出するクランク角センサＳ３が設けられる。

【００２６】また、メインシャフトＭＳの付近にはその
回転を通じて変速機の入力軸回転数ＮM を検出する入力
軸回転数センサＳ４が設けられると共に、カウンタシャ
フトＣＳの付近にはその回転を通じて変速機の出力軸回
転数ＮC を検出する出力軸回転数センサＳ５が設けられ
る。更に、車両運転席床面に装着されたシフトレバー
（図示せず）の付近には、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ４，Ｄ３，
２，１の７種のポジションの中、運転者が選択したポジ
ションを検出するシフトレバーポジションセンサＳ６が
設けられる。

【００２７】またドライブシャフト１６の付近には、そ
の駆動力（駆動トルク）ＴDSを検出するトルクメータＳ
７が設けられる。これらセンサＳ１などの出力は、ＥＣ
Ｕ（電子制御ユニット）に送られる。

【００２８】ＥＣＵはＣＰＵ１７、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ
１９、入力回路２０および出力回路２１からなるマイク
ロ・コンピュータから構成され、前記したセンサＳ１な
どの出力は、入力回路２０を介してマイクロ・コンピュ
ータ内に入力される。マイクロ・コンピュータにおいて
ＣＰＵ１７はシフト位置（変速段）を決定し、出力回路
２１を通じて油圧制御回路ＯのシフトソレノイドＳＬ
１，ＳＬ２を励磁・非励磁することによって図示しない
シフトバルブを切り替え、所定のギヤ段の油圧クラッチ
を解放・締結する。

【００２９】尚、符号ＳＬ３，ＳＬ４は、トルクコンバ
ータ２のロックアップ機構ＬのＯＮ／ＯＦＦ制御用ソレ
ノイドおよび容量制御ソレノイドである。また、符号Ｓ
Ｌ５は、クラッチ油圧制御用のリニアソレノイドであ
る。尚、符号Ｓ８は、クラッチＣ２〜Ｃ４Ｒのクラッチ
油圧を検出する３個のプレッシャヘッドを総称的に示
す。

【００３０】図３は、実施例に係る油圧作動式変速機の
制御装置の動作を示すフロー・チャートである。

【００３１】図３フロー・チャートは、前記した吹き余
裕率、 （係合側クラッチトルク伝達容量ＴON(t) ＋解放側クラ
ッチトルク伝達容量ＴOFF(t)）／入力トルクＴE(t)−１
（×１００％） を算出する手順を示す。尚、ｔは時刻を示す。また、こ
のプログラムは、例えば２０ｍｓごとに起動される。図
４はその作業を説明するタイミング・チャートである。

【００３２】以下説明すると、先ず、Ｓ１０で入力トル
クＴE を算出する。

【００３３】入力トルクＴE は、検出した機関回転数と
吸気圧力ないしはスロットル開度などの機関負荷とから
所定の特性に従って検索した値にトルクコンバータ２の
トルク比を乗じ、トルク相開始時点の変速機入力トルク
を算出することで求める。尚、その時点以降の入力トル
クＴE は図に示す如く、直線補間で求める。尚、入力ト
ルクＴE は、トルクメータＳ７を通じて検出するドライ
ブシャフト１６に作用するトルクＴDSにギヤ比を乗じて
算出しても良い。

【００３４】続いて、Ｓ１２に進んで係合（オン）側ク
ラッチのトルク（駆動力）伝達容量ＴONをメインシャフ
トＭＳ上に換算した値として求める。

【００３５】トルク伝達容量は一般的には、クラッチに
作用する油圧などを検出して後述の公知の式を用いて
算出されるが、この実施例の場合、図４タイミング・チ
ャートにおいて変速中の入力軸トルクＴT （符号ａで示
す）を反転させると係合側クラッチのトルク伝達容量Ｔ
ON（符号ｂで示す）に相似する点に着目し、即ち、変速
機の出力トルクの引き込みは摩擦係合要素の係合力の上
昇により惹起されると言う認識の基に、トルク相の容量
を油圧を用いずに推定するようにした。尚、イナーシャ
相の容量は後述の公知の式を用いて算出し、また両相
の間で算出手法が異なることによる不連続性を整合す
る。図４のタイミング・チャートに、それら３つのゾー
ンをイ、ロ、ハで示す。

【００３６】このように、トルク相においては、係合側
クラッチのトルク伝達容量は、先に求めた入力トルクＴ
E と、ドライブシャフトトルクＴDSのメインシャフトＭ
Ｓ上の換算トルクＴT の差から以下の如く計算する。 ＴON(t) ＝｛ＴE(t)−ＴT(t)｝×ｉoff/( ｉoff −ｉon) ．． ここでｔは前述の如く時刻を、ｉoff は解放側のギヤ比
を、ｉonは係合側のギヤ比を示す。即ち、変速開始前の
入力軸トルクＴE と、変速中の入力軸トルクＴTを求
め、ギヤ比の差を勘案して係合側の摩擦係合要素のトル
ク伝達容量を求める。

【００３７】これについて更に敷衍すると、出力軸上の
トルクＴOUT は、以下のように求められる。図５に使用
パラメータを図示する。 ＴOUT ＝ＴOFF ×ｉoff ＋ＴON×ｉon ＝（ＴIN−ＴON）×ｉoff ＋ＴON×ｉon ＝（ＴIN×ｉoff ）−ＴON×（ｉoff −ｉon） ここで、ＴOFF:解放側の摩擦係合要素のトルク伝達容
量、ｉoff:現在変速段のギヤ比、ｉon: 行先変速段のギ
ヤ比、ＴIN: 変速機入力軸（メインシャフトＭＳ）上に
作用するトルク、である。

【００３８】更に、以下の関係が成り立つ。 ＴON＝（ＴIN×ｉoff −ＴOUT ）／（ｉoff −ｉon）．． ＴOUT ＝ＴT(t)×ｉoff ．． ＴIN ＝ＴE (t) ．． よって、式からが導かれる。

【００３９】尚、変速中の入力軸トルクＴT(t)は、以下
のように求める。 ＴT ＝２×ＴDS(t) ／（ｉfinal ×ｉoff ×η） ここで、ＴDS(t):時刻ｔにおいて前記したトルクメータ
Ｓ７を介して得られるドライブシャフト１６上に作用す
るトルク、ｉfinal:最終ギヤ比、η: 伝達効率（攪拌抵
抗など種々の損失を勘案して例えば０．９とする）を示
す。尚、式中で２を乗じるのは変速機から出力されるト
ルクが均等に左右の２本のドライブシャフトに伝達され
る直進走行と仮定した上でトルク値を求めるためであ
る。

【００４０】続いて、イナーシャ相での係合側クラッチ
のトルク伝達容量の算出を説明する。

【００４１】イナーシャ相でのトルク伝達容量は、以下
の計算式で求める。尚、イナーシャ相初期では当該クラ
ッチのピストン室に作動油（ＡＴＦ）がフルチャージさ
れてはいないが、計算の都合上、フルチャージされてい
るものと仮定する。 ＴON(t) ＝μ×２ｎ×Ｒm ×｛ＰON(t) ×Ａpis ＋ Ｆε−Ｆrtn ｝．．． ここで、μ：摩擦係数、ｎ：クラッチディスク枚数
（尚、両面に摩擦材を貼った構造を使用するため２を乗
じる）、Ｒm ：クラッチディスク有効半径、ＰON：当該
係合クラッチの油圧、Ａpis ：ピストン受圧面積、Ｆrt
n ：リターンスプリング荷重を示す。

【００４２】また、Ｆεは、ピストン室内の作動油に働
く遠心力による圧力を示し、以下の式で求められる。 Ｆε＝（πρ／４ｇ）×ω² ×Ｒout ここで、ρ：ＡＴＦ密度、Ｒout ：ピストン外径を示
す。

【００４３】また、回転数ωは、以下のように求められ
る。即ち、メインシャフトＭＳ上にクラッチがあるとき
の値は ω＝Ｎｅ(t) ×ＥＴＲ(t) で求められる。またカウンタシャフトＣＳ上にクラッチ
があるときの値は、 ω＝Ｎｅ（ＴINT ）×ＥＴＲ（ＴINT ）／ｉoff で求められる。

【００４４】尚、カウンタシャフトＣＳ上のωの値は、
駆動輪Ｗと直結しているため、ほぼ一定と考えられるこ
とから時間により変化するＮｅ(t) ではなく、イナーシ
ャ相開始時点の機関回転数Ｎｅ（ＴINT ）を使用する。
ここで、ＴINT ：イナーシャ開始時点、ＥＴＲ：トルク
コンバータ滑り率、を示す。

【００４５】また、差回転Δωは、 Δω＝Ｎｅ(t) ×ＥＴＲ(t) ×｛１−ＥＣＬ２(t) ｝ で求められる。ここで、ＥＬＣ２は変速指令と同時に計
算を開始する係合側クラッチの滑り率を示す。

【００４６】ここで、摩擦係数μについて説明を補足す
る。

【００４７】実施例で使用するクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４Ｒの摩擦係数μの特性は図２に示した通りであ
るが、摩擦係数μは前述の如く、差回転Δωに応じて増
加し、差回転Δωが所定値に達したところで一定とな
る。このことは変速終了間際（イナーシャ相末期）で摩
擦係数μが大から小へと変化し、トルク伝達容量が低下
することを意味する。従って、この実施例では図４に示
す如く、イナーシャ相終了近傍で摩擦係数μを強制的
に、使用するクラッチの最大値（具体的には０．１２）
から最小値（具体的には０．０８）に向けて段階的（実
施例では３段階）に持ち替えるようにした。

【００４８】また、この持ち替え開始ポイントは、変速
終了近傍に相当するパラメータ、例えば変速開始時の機
関回転数と現在段ギヤ比とから求めた変速終了時の予測
機関回転数Ｎｅないしはメインシャフト回転数ＮM 、あ
るいはクラッチの入出力回転数の比較値（スリップ率Ｅ
ＣＬ、差回転）などから設定することになるが、この実
施例では、この持ち替え開始ポイントを、変速過渡時の
機関回転数Ｎｅまたはメインシャフト回転数ＮM の最大
値に基づいて持ち替えるようにした。

【００４９】その理由は、差回転Δωに対する摩擦係数
μの特性が温度によって異なり、温度が高いほど低くな
るからである。

【００５０】即ち、車速が同一、換言すればカウンタシ
ャフト回転数ＮC が同一ならば、変速機入力軸回転数
（メインシャフト回転数ＮM ）が高いほど、変速完了ま
での摩擦による発熱量が大きくなり、温度上昇が大きく
なる。つまり、機関回転数Ｎｅ（ないしはメインシャフ
ト回転数ＮM ）が高いほど、図６に示す如く、摩擦係数
μの低下タイミングも早くなることから、式に用いる
摩擦係数μの最大値から最小値への持ち替えタイミング
を早めるようにした。

【００５１】尚、機関回転数Ｎｅ（ないしはメインシャ
フト回転数ＮM ）はスロットル開度θTHに比例して増加
するので、持ち替え開始ポイントは機関回転数Ｎｅ（な
いしはメインシャフト回転数ＮM ）に代えてスロットル
開度θTHで持ち替えても良い。

【００５２】続いて、トルク相−イナーシャ相整合につ
いて説明すると、これは、先に述べたように、トルク相
とイナーシャ相とで異なる手法で求めた値が、スムーズ
につながるように補正する作業である。具体的には図４
にハで示すように、トルク相の値とイナーシャ相との値
を直線補間で整合する。

【００５３】より具体的には、トルクの最引き込み点で
トルク相からイナーシャ相へと移行することから、図４
タイミング・チャートに示すように、ドライブシャフト
トルクＴDSが最小となる時点を検知して両相の移行時点
とする。そして、移行時点からｔ１時間後の油圧ＰONの
上昇分を推定する。これはプレッシャヘッドＳ８の出力
から油圧の上昇割合を検知し、ｔ１時間後の油圧上昇分
を推定して行う（リニアソレノイドＳＬ５への指令値か
ら推定しても良い）。

【００５４】そして、推定した油圧ＰONを前述した式
に代入してｔ１時間後のイナーシャ相のトルク伝達容量
を推定し、移行時点のトルク伝達容量との間を直線で結
ぶ。即ち、ｔ１時間中のトルク伝達容量は、その間の直
線補間で求める。

【００５５】また、補正時間ｔ１は、クラッチ回転数
（前記したω）によって持ち替えることとする。それ
は、クラッチ回転数が高いとクラッチに通常設けられる
遠心圧排出用のチェックバルブの閉弁が高圧にならない
と行われないため、クラッチ回転数が高いときは補正時
間ｔ１を長くする。逆に、クラッチ回転数が低いと、換
言すれば、チェックバルブの閉弁が低圧で行われるた
め、補正時間ｔ１は短くする。尚、補正時間ｔ１は、ク
ラッチ回転数の他に、例えばクラッチ圧で持ち替えても
良く、クラッチ圧が高いほど、チェックバルブが早く閉
弁するため、クラッチ圧が高いほど、補正時間ｔ１を短
くすればよい。

【００５６】尚、上記において、トルク相において式
を用いずに容量を求めたため、回転油圧クラッチにおけ
る遠心油圧の影響を受けることなく精度良く容量を求め
ることができるが、トルク相においても式を用いて容
量を求めても良いことは言うまでもなく、その場合には
整合作業は不要となる。

【００５７】図３フロー・チャートにおいては続いてＳ
１４に進み、解放側クラッチの摩擦係数係数μを所定値
μFIX に書き替え、Ｓ１６に進んで解放側クラッチのト
ルク伝達容量を算出する。解放側の容量も係合側の容量
と同様に、メインシャフトＭＳ上に換算された値として
求める。図７に解放側の容量ＴOFF を示す。

【００５８】解放側クラッチのトルク伝達容量ＴOFF
は、前記した係合側のイナーシャ相の容量と同一の式で
算出する。より具体的には、 ＴOFF(t)＝μ×２ｎ×Ｒm ×｛ＰOFF(t)×Ａpis ＋Ｆε
−Ｆrtn ｝ ここで、ＰOFF は当該解放クラッチの油圧を示し、クラ
ッチ回転数で持ち替える。また、摩擦係数μは今述べた
ように、所定値μFIX （具体的には最大値の３０％増し
の値）とする。尚、残余は先のものと異ならない。

【００５９】続いて、Ｓ１８に進んで前述した式から吹
き余裕率を算出する。算出した値が例えば１０％付近で
あれば、吹き上がりに対するタフネスが殆どなく、よっ
て後述のように解放タイミングを遅らす必要があるなど
と判断することができる。

【００６０】この実施例においてはこのように、式に
おいて摩擦係数μを所定値としたので、それにより前記
した吹き余裕率を正確に求め、よって共噛みを最適に制
御できるようにし、変速ショックを低減することが可能
となる。

【００６１】即ち、実施例で使用されるクラッチＣ１，
Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４Ｒのクラッチディスク面の摩擦材の摩
擦係数μが図２のような特性を有するとき、同図に想像
線で示す如く、その最大値（０．１２）以上の一定値μ
FIX 、より具体的にはその３０％増しの０．１６とし
た。

【００６２】即ち、最初に述べたように、摩擦係数μは
差回転Δωの増大につれて増加するから、解放側クラッ
チの係合油圧ＰOFF が低下して差回転Δωが増大して
も、解放側クラッチのトルク伝達容量は実質的に変化し
ない。しかし、差回転Δωが増大、言い換えれば入力軸
回転数が増加するため、これが吹き判定レベルを超える
と、吹き上がりとしてドライバに体感されてしまう不都
合がある。

【００６３】そこで、摩擦係数μを一定値とすることに
より、解放側クラッチの係合油圧ＰOFF の低下に伴って
トルク伝達容量も減少し、よって吹き余裕率も低下す
る。換言すれば、係合油圧ＰOFF の低下に伴う差回転Δ
ωの増大に応じて吹き余裕率は減少する。よって差回転
Δωが増大し、換言すれば機関回転数または変速機入力
軸回転数が増大して吹き判定レベルを超えることを、吹
き余裕率の変化から検知できるため、ドライバが吹き上
がりを体感することを防止し得る。

【００６４】更に、吹き余裕率を求めるとき、機関回転
数または変速機入力軸回転数が増大して吹き判定レベル
を超えるまでの間も含め、トルク相での吹き余裕率の推
移を良く求めることができ、例えば『もっと早く解放し
ても吹き上がりは発生しない』、逆に『吹き上がりに対
するタフネスが少ないため、ゆっくり解放しないと吹き
上がり発生の恐れあり』、『変速開始直後は早く、その
後はゆっくり解放すべき』などを認識することができ
る。それによって例えば、油圧制御回路においてクラッ
チ用の排油制御弁や油路の絞りなどの設定値を修正する
ことも可能となる。

【００６５】また実施例では摩擦係数μを使用する摩擦
係合要素の最大値の０．１２ではなく、その約３０％増
しの値とした。それにより摩擦係合要素の製造バラツキ
による摩擦係数μのバラツキを吸収できると共に、最大
値０．１２に固定した場合、吹き余裕率が０％となる時
点も検知することとなり、前述のリニアソレノイドＳＬ
５による係合油圧の設定や、油圧制御弁の設定に余裕を
持つことができず、安全マージンがない。

【００６６】それに反し、約３０％増しの０．１６に固
定することにより、吹き余裕率が０％となる時点が実際
には３０％の余裕がある状態であり、その結果吹き余裕
率が３０％以下となる状態を全て検知することができ、
電磁弁などのハードウェア上の設定ないしはそのデュー
ティ比などのソフトウェア上の設定も、吹き余裕率に対
して若干の余裕を持つものとすることができる。換言す
れば、摩擦係数μを最大値の何％増しに固定するかは、
設定の余裕度から決定すれば良い。

【００６７】

【発明の効果】請求項１項に係る油圧作動式変速機の制
御装置においては、入力回転が所定のレベルを超えて上
昇することで機関回転数の吹き上がりを体感させてしま
う不都合を解消することができると共に、入力回転の上
昇の程度も含めて判定することができ、解放側の摩擦係
合要素の油圧の降圧制御ないしは解放タイミングの制御
を最適に行うことを可能とし、よって共噛みを目標値通
りに制御して変速ショックを確実に低減することができ
る。

【００６８】請求項２項にあっては、一層効果的に、入
力回転が所定のレベルを超えて上昇することで機関回転
数の吹き上がりを体感させてしまう不都合を解消するこ
とができると共に、解放側の摩擦係合要素の油圧の降圧
制御ないしは解放タイミングの制御を最適に行うことを
可能とし、よって共噛みを目標値通りに制御して変速シ
ョックを確実に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る油圧作動式変速機の制御装置を
全体的に示す説明図である。

【図２】図１の摩擦係合要素の摩擦係数μの特性を示す
説明図である。

【図３】図１装置の動作を示すフロー・チャートであ
る。

【図４】図３フロー・チャートの演算作業を説明するタ
イミング・チャートである。

【図５】図３フロー・チャートの演算の中の係合側のト
ルク伝達容量の算出に使用するパラメータを示す説明図
である。

【図６】図３フロー・チャートの演算の中の係合側のト
ルク伝達容量の算出作業で摩擦係数μの回転数に対する
特性を示す説明図である。

【図７】図３フロー・チャートの演算の中の解放側のト
ルク伝達容量を示すタイミング・チャートである。

【符号の説明】

Ｅ 内燃機関 Ｔ 変速機 Ｏ 油圧制御回路 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４Ｒ クラッチ（摩擦係合要
素）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 61/00 - 61/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動油を供給されて係合する複数の摩擦
   係合要素を備え、前記摩擦係合要素の一方を解放し、他
   方を係合して係合状態を切り換えることにより変速を行
   う油圧作動式変速機の制御装置において、 ａ．前記一方の摩擦係合要素の解放時の摩擦係数を、前
   記摩擦係数の取り得る最 大値以上の所定値に書き替える
   解放側摩擦係数書き替え手段と、 ｂ ．前記一方の摩擦係合要素の解放時の駆動力伝達容量
   を、前記所定値を勘案して求める解放側駆動力伝達容量
   検知手段と、ｃ ．前記他方の摩擦係合要素の係合時の駆動力伝達容量
   を求める係合側駆動力伝 達容量検知手段と、 ｄ ．前記油圧作動式変速機に入力される駆動力を検知す
   る入力駆動力検知手段と 、 ｅ ．前記解放時の駆動力伝達容量と係合時の駆動力伝達
   容量の和を、前記入力駆 動力と比較する比較手段と、 およびｆ ．前記比較手段の比較結果に基づき、前記油圧作動式
   変速機の変速時の入力回転の上昇の程度の良否を判定す
   る回転変動判定手段と、 を 備えたことを特徴とする油圧作動式変速機の制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記係合側駆動力伝達容量検知手段は、ｇ ．前記他方の摩擦係合要素の係合時の摩擦係数を、前
   記他方の摩擦係合要素の 入力側と出力側の差回転に応じ
   て持ち替える係合側摩擦係数持ち替え手段、を含み、前
   記持ち替えた摩擦係数に基づいて駆動力伝達容量を求め
   ることを特徴とする請求項１項記載の油圧作動式変速機
   の制御装置。