JP2001301494A - 機械式自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械式自動変速機の変速制御装置において、
クラッチを切断する過程において、ショックを抑制する
とともに、もたつき感を抑制できるようにする。 【解決手段】 摩擦クラッチを有する機械式自動変速機
の変速制御装置において、供給される流体圧に応じて該
摩擦クラッチを断接駆動するアクチュエータ６と、該流
体圧を検出する流体圧検出手段１５と、アクチュエータ
６を駆動制御するアクチュエータ駆動制御手段３と、ス
ロットルの開度を制御するスロットル開度制御手段５と
をそなえ、変速制御開始時には、スロットル開度制御手
段５によりスロットル開度が減少するように制御される
とともに、該スロットル開度が所定開度に達するまで
は、アクチュエータ駆動制御手段３によりアクチュエー
タ６がクラッチ切断側に駆動され、且つ流体圧検出手段
１５から得られる流体圧が、該摩擦クラッチがスリップ
し始める所定圧になるとアクチュエータ６を停止させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、摩擦クラッチを有
する手動変速機を自動化した、機械式自動変速機の変速
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車等の車両の変速機として、
摩擦クラッチと平行２軸式変速機とからなる手動変速機
を自動化した、いわゆる機械式自動変速機が開発されて
いる。このような機械式自動変速機では、エンジンから
駆動輪までの駆動力伝達系に流体クラッチ（トルクコン
バータ）が介在しないため、トルクコンバータを用いた
自動変速機よりも伝達効率が高く、燃費の向上を図るこ
とができる。また、トルクコンバータ特有のスリップ感
がないためドライバビリティも向上する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
機械式自動変速機では、変速操作を行なう際、アクチュ
エータにより駆動されてクラッチが切断され、このクラ
ッチの切断の際には、クラッチの作動とスロットルの作
動とが協調されながら制御される。つまり、クラッチの
切断の際に、駆動輪から分離されて負荷の軽くなったエ
ンジンが吹き上がらないように、クラッチは、滑り接触
する半クラッチ状態に制御され、スロットルはアクセル
ペダル開度とは無関係にアクチュエータにより閉方向に
駆動される（これをスロットルを戻すという）。

【０００４】しかしながら、スロットルを戻すタイミン
グに対してクラッチを切断するタイミングが速すぎる
と、エンジンが吹き上がってしまったり、駆動力が急激
に減少してショックが発生し、一方、スロットルを戻す
タイミングに対してクラッチを切断するタイミングが遅
すぎると、変速のもたつき感や、エンジンブレーキによ
る失速感が生じるという課題がある。

【０００５】なお、特公平４−６４８８９号公報には、
変速動作を伴わないでクラッチを切断する場合、スロッ
トルバルブ開度が所定開度以下になってからクラッチを
切断することにより、ショックを発生させずにクラッチ
を切断できるようにした技術が開示されているが、この
技術は変速制御に用いるものでなく、また、たとえ変速
制御に適用したとしても、スロットルバルブ開度が所定
開度以下になるまでクラッチの切断操作が何ら実行され
ないので、変速のもたつき感や、エンジンブレーキによ
る失速感を招く虞があり、上記課題を解決することはで
きない。

【０００６】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、クラッチを切断する過程において、ショック
を抑制するとともに、もたつき感を抑制することができ
るようにした、機械式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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の機械式自動変速機の変速制御装置では、変速
制御開始時には、車両のアクセルペダルと電気的に接続
されたスロットル開度制御手段によりスロットル開度が
減少するように制御されるとともに、スロットル開度が
所定開度に達するまでは、アクチュエータ駆動制御手段
により、アクチュエータがクラッチ切断側に駆動制御さ
れ、且つ流体圧検出手段により検出されたアクチュエー
タに供給される流体圧が、摩擦クラッチがスリップし始
める所定圧になると、アクチュエータの作動が停止され
て摩擦クラッチの断接駆動が停止される。

【０００８】請求項２記載の本発明の機械式自動変速機
の変速制御装置では、請求項１記載の変速制御装置にお
いて、スロットル開度が所定開度以下になると、再びア
クチュエータ駆動制御手段によりアクチュエータがクラ
ッチ切断側に駆動制御されて、摩擦クラッチが切断され
る。請求項３記載の本発明の機械式自動変速機の変速制
御装置では、請求項１又は２記載の変速制御装置におい
て、スロットルの所定開度が、アクセルペダルの操作量
に基づいて設定される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態としての機械式自動変速機の変速制御装置につい
て説明すると、図１はその機能的な構成を示す制御ブロ
ック図、図２はそのクラッチアクチュエータの構成を示
す模式図、図３はそのシフトセレクトアクチュエータの
構成を示す模式図、図４はその発生可能エンジントルク
をスロットル開度に応じて推定するためのマップの一例
を示す図、図５はその動作を説明するための図であっ
て、時間の経過にともなう車両の各状態量の変化を示す
タイムチャート、図６はその目標レリーズストローク勾
配の設定方法を説明するためのフローチャート、図７は
そのスロットル戻し判定値（所定開度）の設定方法を説
明するためのフローチャートである。

【００１０】まず、機械式自動変速機について説明する
と、この機械式自動変速機は、トルクコンバータ等の流
体クラッチをそなえた自動変速機とは異なり、摩擦クラ
ッチと平行２軸式変速機とをそなえた一般的な手動変速
機に対し、ドライバの代わりにクラッチ操作及び変速操
作を行なうアクチュエータや電子制御スロットル（いわ
ゆるドライブバイワイヤシステム）等が付設されてお
り、これらのアクチュエータ等の作動を適宜制御するこ
とにより、自動変速が実行されるように構成されてい
る。

【００１１】ここで、本実施形態の機械式自動変速機の
変速制御装置について説明すると、この変速制御装置
は、図１に示すように、自動変速機のコントローラ（Ａ
／Ｔ−ＥＣＵ、以下単にＥＣＵという）３０と、各種セ
ンサ類１０〜１５と、アクチュエータ６〜８と、図示し
ないスロットルとから構成されており、ＥＣＵ３０に
は、変速判定部１，変速実行部２，クラッチアクチュエ
ータ駆動制御部（アクチュエータ駆動制御手段）３，シ
フトセレクトアクチュエータ駆動制御部４及びスロット
ルアクチュエータ駆動制御部（スロットル開度制御手
段）５が設けられている。

【００１２】なお、スロットルアクチュエータ駆動制御
部５は、図示しないアクセルペダルに電気的に接続され
ており、アクセル開度θ_Aに応じてスロットル開度θ_Sを
制御するモードと、アクセル開度θ_Aとは独立してスロ
ットル開度θ_Sを制御するモードとをそなえている。ま
た、車両側には、上述したセンサ類として、変速機本体
の入力軸回転速度を検出するとともに車速センサとして
機能する入力軸回転速度センサ（以下、車速センサとも
いう）１０，アクセル開度θ_A又はアクセルペダルの踏
み込み量を検出するアクセル開度センサ（アクセル開度
検出手段）１１，エンジン回転速度を検出するエンジン
回転速度センサ１２，スロットルの開度θ_Sを検出する
スロットル開度センサ１３及びクラッチのレリーズスト
ローク及びレリーズ液圧（流体圧、以下、レリーズ圧と
いう）Ｐ_Rをそれぞれ検出するレリーズストロークセン
サ１４，レリーズ液圧センサ（流体圧検出手段）１５が
設けられている。

【００１３】そして、上記車速センサ１０及びアクセル
開度センサ１１からの検出情報に基づいて、変速判定部
１でシフトアップ又はシフトダウンのタイミングが判定
（変速判定）されるとともに、変速実行部２では、変速
判定部１からの変速指示を受けて各アクチュエータ駆動
制御部３〜５に対して制御信号が設定されるようになっ
ている。

【００１４】さらに、変速機側には、上述したように、
クラッチの断接を行なうクラッチアクチュエータ（アク
チュエータ）６と、変速機本体の変速段を切り換えるた
めのシフトセレクトアクチュエータ７と、電子制御スロ
ットルのスロットル開度θ_Sを変更するためのスロット
ルアクチュエータ８とが設けられている。なお、このス
ロットルアクチュエータ８は、例えばステッパモータに
より構成される。

【００１５】そして、各アクチュエータ駆動制御部３〜
５では、上記変速実行部２からの制御信号に応じてクラ
ッチアクチュエータ６，シフトセレクトアクチュエータ
７及びスロットルアクチュエータ８の作動を制御するよ
うになっている。具体的には、変速判定部１で変速判定
されると、スロットルの戻し操作，クラッチ切断操
作，ギアチェンジ（変速段の切り換え），エンジン
回転速度合わせ，クラッチ接続操作の順に各操作が実
行されるようになっており、変速実行部２では、変速操
作実行時に最適なタイミングで各アクチュエータ６〜8
が作動するように各駆動制御部３〜５に制御信号を設定
するようになっているのである。

【００１６】次に、クラッチアクチュエータ６及びシフ
トセレクトアクチュエータ７の構成についてそれぞれ図
２及び図３を用いて簡単に説明する。図２に示すよう
に、クラッチアクチュエータ６には、クラッチレリーズ
シリンダ６１が設けられており、このクラッチレリーズ
シリンダ６１のプッシュロッド（駆動軸）６１ｂの先端
には図示しないレリーズフォークが接続されている。そ
して、このクラッチレリーズシリンダ６１の室６１ａに
対する作動流体（本実施形態では作動油）の給排状態を
制御することでクラッチレリーズシリンダ６１のプッシ
ュロッド６１ｂを進退させてクラッチの係合状態を制御
するようになっている。なお、ここでは室６１ａに作動
油が供給されてクラッチレリーズシリンダ６１のプッシ
ュロッド６１ｂが図中右方向に伸長すると（即ち、レリ
ーズストロークが大きくなると）、クラッチが切れるよ
うに構成されている。

【００１７】また、図示するように、室６１ａとオイル
タンク６２の間には、油圧源（オイルポンプ）６３，調
圧弁（レギュレータ）６４，油圧供給用のソレノイド６
５及び油圧排出用のソレノイド６６等が設けられてお
り、上記クラッチアクチュエータ駆動制御部３によりこ
れら２つのソレノイド（開閉弁）６５，６６がそれぞれ
デューティ制御されるようになっている。そして、この
ように２つのソレノイド６５，６６をオンオフ制御する
ことにより室６１ａへの油圧供給状態が変更されて、ク
ラッチの断接が行なわれるようになっている。

【００１８】例えば、ソレノイド６５をオン（開）にす
るとともにソレノイド６６をオフ（閉）として室６１ａ
に作動油を供給することでクラッチが切断される。ま
た、上記とは逆にソレノイド６５をオフ（閉）にすると
ともにソレノイド６６をオン（開）として室６１ａの作
動油をオイルタンク６２にドレーンすることでクラッチ
が接続される。また、図２に示すように、両ソレノイド
６５，６６をともにオフ（閉）にした場合には、クラッ
チの状態が保持されるのである。

【００１９】なお、上述したように、クラッチアクチュ
エータ６には、クラッチレリーズシリンダ６１のプッシ
ュロッド６１ｂの位置（レリーズストローク）を検出す
るストロークセンサ１４と、室６１ａに供給される作動
油の圧力（レリーズ圧Ｐ_R）を検出する圧力センサ１５
とが付設されており、これらのセンサ１４，１５の検出
情報はクラッチアクチュエータ駆動制御部３にフィード
バックされるようになっている。

【００２０】次に図３を用いてシフトセレクトアクチュ
エータ７について説明すると、このシフトセレクトアク
チュエータ７は、シフトアクチュエータ７１とセレクト
アクチュエータ７２とをそなえている。このうち、シフ
トアクチュエータ７１は、その作動方向が、手動変速機
におけるシフトレバーの前後方向（シフト方向）に対応
するように設けられ、セレクトアクチュエータ７２は、
その作動方向が、シフトレバーの左右方向（セレクト方
向）に対応するように設けられている。

【００２１】また、これらのアクチュエータ７１，７２
は、いずれも３つの位置をとりうる３位置油圧パワーシ
リンダとして構成されており、これらのシフト方向の３
位置とセレクト方向の３位置とを組み合わせることによ
り、手動変速機のシフトパターンに対応した動作で変速
段を切り換えることができるようになっている。ここ
で、アクチュエータ７１，７２の構成について、シフト
アクチュエータ７１を例に簡単に説明すると、アクチュ
エータ７１内には受圧面積の異なる２つのピストン７１
ａ，７１ｂが設けられている。ピストン７１ａ，７１ｂ
に作用する力は、油圧が一定であれば受圧面積に応じて
大きくなるので、ピストン７１ａ，７１ｂに対してそれ
ぞれ独立して油圧を作用させることにより、アクチュエ
ータ７１の作動位置を図中の上中下で示すような３位置
に切り換えることができるようになっている。なお、ア
クチュエータ７２も、このようなアクチュエータ７１と
同様に構成されている。

【００２２】また、図示するように、各アクチュエータ
７１，７２とオイルタンク７３との間には、油圧源（オ
イルポンプ）７４，調圧弁（レギュレータ）７５及びソ
レノイド７６〜７９等が設けられており、上記のクラッ
チアクチュエータ６と同様に、各ソレノイド７６〜７９
をデューティ制御することにより上記各ピストン７１
ａ，７１ｂへの作動油供給状態が適宜切り換えられるよ
うになっている。そして、これによりアクチュエータ７
１，７２の作動位置が切り換えられて、変速段が切り換
えられるようになっているのである。

【００２３】さて、上述したように、本変速制御装置で
は、変速判定部１で変速判定されると、スロットルの
戻し操作，クラッチ切断操作，ギアチェンジ（変速
段の切り換え），エンジン回転速度合わせ，クラッ
チ接続操作の各操作がこの順に実行され変速制御が行な
われるが、ここで、本発明の変速制御装置の特徴である
スロットルの戻し操作及びクラッチ切断操作についてさ
らに説明する。

【００２４】変速判定部１で変速判定されると、先ず、
スロットルの戻し操作が行なわれるようになっており、
このスロットルの戻し操作では、スロットルアクチュエ
ータ駆動制御部５によりスロットルの戻し速度（戻し方
向への開度変化率）が設定されるようになっている。そ
して、スロットルの戻し操作と略同時に、クラッチアク
チュエータ駆動制御部３によりクラッチの切断が開始さ
れるようになっている。つまり、クラッチアクチュエー
タ駆動制御部３により、ソレノイド６５，６６の作動が
制御され、これにより、クラッチレリーズシリンダ６１
の室６１ａに作動油が供給され、プッシュロッド６１ｂ
が伸長してクラッチ切断操作が開始されるようになって
いるのである。

【００２５】クラッチの切断では、プッシュロッド６１
ｂを伸長させる速度（＝クラッチを切断する速度）が所
定の目標速度（目標レリーズストローク勾配）Ｖ_Rにな
るように、クラッチアクチュエータ駆動制御部３により
ソレノイド６５の作動が制御されてクラッチレリーズシ
リンダ６１への作動油の供給が調整されるようになって
いる。そして、このような目標レリーズストローク勾配
Ｖ_Rは、アクセル開度センサ１１で得られたアクセル開
度θ_A，スロットル開度センサ１３で得られたスロット
ル開度θ_S及びレリーズ液圧センサ１５で得られたレリ
ーズ圧Ｐ_Rに基づいて変速実行部２により設定されるよ
うになっている。

【００２６】つまり、スロットル開度θ_Sが、所定のス
ロットル戻し判定開度（所定開度）θ_S0以上のときに
は、レリーズ圧Ｐ_Rが必要レリーズ圧Ｐ_R0〔レリーズ圧
Ｐ_Rがこの圧力よりも高くなると接続状態だったクラッ
チが滑り始める所定のレリーズ圧（所定圧）〕よりも小
さければ、目標レリーズストローク勾配Ｖ_Rは第１の所
定速度Ｖ₁（ここでは１０ｍｍ／ｓｅｃ）に設定され
（Ｖ_R＝Ｖ₁）、レリーズ圧Ｐ_Rが必要レリーズ圧Ｐ_R0以
上であれば、目標レリーズストローク勾配Ｖ_Rはゼロに
設定されるようになっている（Ｖ_R＝０）。

【００２７】一方、スロットル開度θ_Sがスロットル戻
し判定開度（所定開度）θ_S0よりも小さいときには、目
標レリーズストローク勾配Ｖ_Rは第２の所定速度Ｖ₂（こ
こでは３０ｍｍ／ｓｅｃ）に設定されるようになってい
る（Ｖ_R＝Ｖ₂）。これにより、クラッチ切断の際、ショ
ックや、変速制御のもたつき感を抑制できるようになっ
ている。つまり、変速制御開始直後（スロットル戻し操
作開始直後）でスロットル開度θ_Sがスロットル戻し判
定開度θ_S0以上の時には、エンジントルクが大きく、ク
ラッチを完全に切断するとトルク変動によりショックが
発生する虞がある。このため、レリーズ圧Ｐ_Rを増大さ
せてプッシュロッド６１ｂを所定速度Ｖ₁で伸長させ、
レリーズ圧Ｐ_Rが必要レリーズ圧Ｐ_R0になってクラッチ
が滑り始めると、目標レリーズストローク勾配Ｖ_Rをゼ
ロに設定することにより、クラッチレリーズシリンダ６
１の作動を停止するようになっている。これにより、レ
リーズ圧Ｐ_Rを必要レリーズ圧Ｐ_R0に保持してクラッチ
を半クラッチ状態に保持してショックを抑制するように
なっているのである。

【００２８】その後、スロットル戻し操作により、スロ
ットルがスロットル戻し判定開度θ _S0よりも閉弁される
と、エンジントルクは小さくなって、クラッチを完全に
切断してもショックが発生する虞はないので、所定速度
Ｖ₁よりも大きい所定速度Ｖ₂でプッシュロッド６１ｂを
伸長させてクラッチを完全に切断するようになってい
る。そして、この時点で、クラッチは既に半クラッチ状
態とされているので、クラッチを速やかに完全切断して
（クラッチを完全切断するのに要する時間を短縮して）
変速制御のもたつき感を抑制できるようになっているの
である。

【００２９】なお、上述したように、スロットル開度θ
_Sが、スロットル戻し判定開度θ_S0以上のときには、目
標レリーズストローク勾配Ｖ_Rは所定速度Ｖ₁に設定さ
れ、一方、スロットル開度θ_Sが、スロットル戻し判定
開度θ_S0よりも小さくなると、目標レリーズストローク
勾配Ｖ_Rは所定速度Ｖ₂に設定されるが、所定速度Ｖ
₁は、スロットル戻し中にクラッチを半クラッチ状態に
できれば良く、また、大きすぎると却ってオーバシュー
トを起こす虞があるため、ここでは、１０ｍｍ／ｓｅｃ
に設定され、一方、スロットル開度θ_Sがスロットル戻
し判定開度θ_S0よりも小さくなると、減速感が生じるた
め、クラッチを即時に切断すべく、所定速度Ｖ ₂は、こ
こでは、所定速度Ｖ₁よりも大きい３０ｍｍ／ｓｅｃに
設定されている。

【００３０】また、上述したスロットル戻し判定開度θ
_S0はアクセル開度θ_Aに応じて設定されるようになって
おり、アクセル開度θ_Aが大きいほど大きく設定される
ようになっている。具体的には、アクセル開度θ_Aが所
定開度θ_A0（例えば５０％）以下であれば、スロットル
戻し判定開度θ_S0はアクセル開度θ_Aの５分の１に設定
され（θ_S0＝θ_A／５）、一方、アクセル開度θ_Aが所定
開度θ_A0よりも大きければ、スロットル戻し判定開度θ
_S0はアクセル開度θ_Aの３分の１に設定されるようにな
っている（θ_S0＝θ_A／３）。

【００３１】このようにスロットル戻し判定開度θ_S0を
設定することにより、エンジンの空ぶかしや減速ショッ
クや失速感等を抑制できるようになっている。つまり、
上述したように、クラッチの切断は、スロットル戻し操
作によりスロットル開度θ_Sがスロットル戻し判定開度
θ_S0よりも小さくなってから行なわれる。このため、ス
ロットル戻し判定開度θ_S0が大きく設定されるほど、ス
ロットル開度θ_Sがスロットル戻し判定開度θ_S0よりも
小さくなる時期が早くなって、クラッチ完全切断を始め
とするその後の変速制御が速やかに行なわれるようにな
る。

【００３２】したがって、アクセル開度θ_Aが所定開度
θ_A0以下で、ドライバから素早い加速が要求されていな
い場合には、スロットル戻し判定開度θ_S0は比較的小さ
く設定されてクラッチ切断が比較的遅くに行なわれるの
で、クラッチの切断が早すぎてエンジンの空ぶかしや減
速ショックが生じてしまうことを抑制できるようになっ
ている。一方、アクセル開度θ_Aが所定開度θ_A0よりも
大きくドライバから素早い加速が要求されている場合に
は、加速を優先させて、スロットル戻し判定開度θ_S0は
比較的大きく設定されてクラッチ切断が比較的早くに行
なわれるので、ドライバの意思に反してクラッチの切断
が遅れてエンジンブレーキによる失速感が生じてしまう
ことを抑制できるようになっているのである。

【００３３】ここで、必要レリーズ圧Ｐ_R0について説明
する。必要レリーズ圧Ｐ_R0とは、上述したようにレリー
ズ圧Ｐ_Rがこの圧力よりも高くなると接続状態だったク
ラッチが滑り始める所定のレリーズ圧（所定圧）であ
り、レリーズ圧Ｐ_Rが必要レリーズ圧Ｐ_R0の時には、ク
ラッチは完全直結状態となって、このクラッチにより接
続されたエンジン出力軸と変速機入力軸とが一体に回転
する。

【００３４】言い方を換えれば、必要レリーズ圧Ｐ_R0と
は、エンジン出力軸から入力される発生エンジントルク
Ｔ_Eがクラッチを介して変速機入力軸にそのまま入力さ
れる〔発生エンジントルクＴ_Eと、クラッチにより変速
機入力軸に伝達されるトルク（クラッチ伝達トルク）Ｔ
_Cとが等しくなる〕ようにクラッチを十分な圧力で押し
付けるのに必要なレリーズ圧Ｐ_Rであり、レリーズ圧Ｐ_R
が必要レリーズ圧Ｐ_R0よりも小さければ、クラッチを押
し付ける力（クラッチ押付加重）Ｆ_Cが、クラッチを完
全直結させるのに必要な押付力よりも低くなって、上述
したようにクラッチが滑り始めるのである。

【００３５】このような必要レリーズ圧Ｐ_R0は、発生エ
ンジントルクＴ_Eに応じて変化する。以下、必要レリー
ズ圧Ｐ_R0の演算方法について説明する。クラッチ伝達ト
ルクＴ_Cは、クラッチ押付加重Ｆ_C，クラッチディスクに
貼り付けられた環状の摩擦材（フェージング）の外径Ｄ
_OUT，内径Ｄ_IN及び摩擦係数μを用いて、下式（１）の
右辺により算出することができ、したがって、発生エン
ジントルクＴ_Eとクラッチ伝達トルクＴ_Cとが等しいとき
下式（１）が成立する。

【００３６】 Ｔ_E＝２×μ×Ｆ_C×（Ｄ_OUT ³―Ｄ_IN ³）／（Ｄ_OUT ²―Ｄ_IN ²）／３ …（１） また、クラッチ押付加重Ｆ_Cとレリーズ圧Ｐ_Rとの関係
は、押付セット加重Ｆ₀，レリーズシリンダ６１の室６
１ａの断面積Ａ_R，ダイアフラムレバー比Ｒ_D及びレリー
ズフォークレバー比Ｒ_Rを用いて下式（２）により表さ
れる。 Ｆ_C＝Ｆ₀−Ｐ_R×Ａ_R×Ｒ_D×Ｒ_R …（２） なお、押付セット加重Ｆ₀とは、レリーズフォークレバ
ーからのダイアフラムスプリングへの入力がない状態に
おいて、このダイアフラムスプリングによりクラッチデ
ィスクが押し付けられる（接続される）力のことであ
り、レリーズ圧Ｐ _Rを上昇させてプッシュロッド６１ｂ
を伸長させダイアフラムスプリングを変形させることに
よりクラッチ押付加重Ｆ_Cを減少させてクラッチを切断
側に駆動させることができるようになっている。

【００３７】上式（１），（２）において、押付セット
加重Ｆ₀、レリーズシリンダ６１の室６１ａの断面積
Ａ_R、ダイアフラムレバー比Ｒ_D、レリーズフォークレバ
ー比Ｒ _R、フェージングの外径Ｄ_OUT，内径Ｄ_IN及び摩擦
係数μは、何れもクラッチの構造によって決定されるも
のでＥＣＵ３０内に予め定数値として記憶されており、
また、発生エンジントルクＴ_Eは、後述するようにスロ
ットル開度センサ１３で得られるスロットル開度θ_Sか
ら一義的に求めることができる。

【００３８】したがって、上式（１）より、発生エンジ
ントルクＴ_Eとクラッチ伝達トルクＴ_Cとを等しくするの
に必要なクラッチ押付加重Ｆ_Cをスロットル開度θ_Sに応
じて算出することができる。そして、このクラッチ押付
加重Ｆ_Cを上式（２）に代入すれば、上式（２）に示す
関係から、発生エンジントルクＴ_Eとクラッチ伝達トル
クＴ_Cとを等しくするのに必要なレリーズ圧Ｐ_R、即ち必
要レリーズ圧Ｐ_R0を算出することができるようになって
いるのである。

【００３９】なお、ここでは、上式（１）中の発生エン
ジントルクＴ_Eを、その時点でのスロットル開度θ_Sにお
いて発生しうる理論上のトルク（発生可能エンジントル
ク）とし、スロットル開度θ_Sに応じて、ＥＣＵ３０に
予め記憶された図４に示すようなマップに従って推定さ
れるようになっている。実際の発生エンジントルク（実
エンジントルク）は、摩擦損失等があるため、この分、
発生可能エンジントルクよりも小さくなる。したがっ
て、発生可能エンジントルクを発生エンジントルクＴ_E
として、上式（１），（２）より必要レリーズ圧Ｐ
_R0（レリーズ圧Ｐ_R）を算出することにより、これらの
式からも明らかなように、必要レリーズ圧Ｐ_R0（レリー
ズ圧Ｐ_R）は実際の必要レリーズ圧Ｐ_R0よりも小さめに
設定されるようになっている。

【００４０】上述したように、クラッチ切断の際、スロ
ットル開度θ_Sがスロットル戻し判定開度θ_S0以上の時
にはクラッチを完全に切断するとショックが発生する虞
があるためレリーズ圧Ｐ_Rを必要レリーズ圧Ｐ_R0に設定
して半クラッチ状態になるようにしているが、上述した
ように発生エンジントルクＴ_Eとして発生可能エンジン
トルクを用いて必要レリーズ圧Ｐ_R0を小さめに設定して
おくことにより、クラッチは接続側に制御されることと
なって、ショックを確実に防ぐことができるようになっ
ているのである。

【００４１】なお、実エンジントルクを正確に計算でき
るのであれば、発生可能エンジントルクの代わりにこの
実エンジントルクを用いて上式（１），（２）より必要
レリーズ圧Ｐ_R0を計算するようにしても良い。本発明の
一実施形態としての機械式自動変速機の変速制御装置は
上述のように構成されているので、例えば図５に示すよ
うに、５つのフェーズ（段階）により段階的に変速制御
が実行される。つまり、フェーズ０（変速制御待機状
態）で、変速判定部１から変速指示が変速実行部２に出
力されると、フェーズ１に移行する。

【００４２】フェーズ１では、スロットルが戻され始め
るとともに、変速実行部２からクラッチアクチュエータ
駆動制御部３に対して制御信号が出力され、クラッチア
クチュエータ駆動制御部３により、目標レリーズストロ
ーク勾配Ｖ_Rが所定速度になるようにソレノイド６５
（図２参照）の作動が制御される。この際、目標レリー
ズストローク勾配Ｖ_Rは、例えば図６のフローチャート
に示すようにして設定される。即ち、先ず、ステップＡ
１０で、スロットル開度センサ１３で得られたスロット
ル開度θ_S及びレリーズ液圧センサ１５で得られたレリ
ーズ圧Ｐ_Rがクラッチアクチュエータ駆動制御部３に読
み込まれ、ステップＡ２０に進み、上述したように、図
４に示すマップに従ってスロットル開度θ_Sに応じて発
生可能エンジントルクＴ_Eが決定され、この発生可能エ
ンジントルクＴ_Eひいてはスロットル開度θ_Sに応じて、
上式（１），（２）から必要レリーズ圧Ｐ_R0が計算され
る。そして、ステップＡ３０に進み、スロットル戻し判
定開度θ_S0が計算される。

【００４３】スロットル戻し判定開度θ_S0の計算は、例
えば図７のフローチャートに示すようにして行なわれ、
先ず、ステップＢ１０で、アクセル開度センサ１１から
アクセル開度θ_Aがクラッチアクチュエータ駆動制御部
３に読み込まれ、ステップＢ２０で、アクセル開度θ_A
が所定開度θ_A0以下であるか否かが判定され、アクセル
開度θ_Aが所定開度θ_A0以下であればステップＢ４０に
進んでスロットル戻し判定開度θ_S0はアクセル開度θ_A
の５分の１に設定され（θ_S0＝θ_A／５）、一方、アク
セル開度θ_Aが所定開度θ_A0よりも大きければ、スロッ
トル戻し判定開度θ_S0はアクセル開度θ_Aの３分の１に
設定される（θ_S0＝θ_A／３）。

【００４４】そして、このようにしてスロットル戻し判
定開度θ_S0が計算されると、図６において、ステップＡ
４０に進み、スロットル開度θ_Sがスロットル戻し判定
開度θ_S0よりも小さいか否かが判定され、フェーズ１の
ようにスロットル戻し操作の開始直後でスロットル開度
θ_Sがスロットル戻し判定開度θ_S0以上であれば、ステ
ップＡ５０に進む。

【００４５】ステップＡ５０ではレリーズ圧Ｐ_Rが必要
レリーズ圧Ｐ_R0よりも小さいか否かが判定され、レリー
ズ圧Ｐ_Rが必要レリーズ圧Ｐ_R0よりも小さくクラッチが
接続状態にあれば、目標レリーズストローク勾配Ｖ_Rが
所定速度Ｖ₁に設定される。したがって、クラッチレリ
ーズフォークを所定速度Ｖ₁で伸長させてクラッチの状
態を切断側に移行させるべく、クラッチアクチュエータ
駆動制御部３によりソレノイド６５が制御されて、クラ
ッチレリーズシリンダ６１に作動油が供給される。これ
により、図５に示すように、フェーズ１において、レリ
ーズ圧Ｐ_Rが破線で示すように上昇し、レリーズストロ
ークが所定速度Ｖ₁で実線で示すように伸長され、クラ
ッチ結合度（クラッチ結合度については後述する）が０
から１に引き上げられる。

【００４６】一方、図６のステップＡ５０で、レリーズ
圧Ｐ_Rが必要レリーズ圧Ｐ_R0以上であれば、ステップＡ
６０に進んで、目標レリーズストローク勾配Ｖ_Rがゼロ
に設定される。これにより、クラッチレリーズシリンダ
６１への作動油の供給が停止されて、図５に示すよう
に、フェーズ１において、レリーズ圧Ｐ_Rは必要レリー
ズ圧Ｐ_R0まで上昇すると一旦必要レリーズ圧Ｐ_R0で保持
され、それまで所定速度Ｖ₁で伸長されていたレリーズ
ストロークが停止されクラッチは半クラッチ状態に保持
される。このため、図５に示すようにエンジンの出力軸
の回転速度（即ちエンジン回転速度）Ｎｅに対して変速
機入力軸の回転速度（以下、Ｔ／Ｍ入力軸回転速度とい
う）Ｎ_Tが低下していく。

【００４７】また、図６のステップＡ４０で、スロット
ル開度θ_Sがスロットル戻し判定開度θ_S0よりも小さけ
れば、ステップＡ８０に進み目標レリーズストローク勾
配Ｖ _Rが所定速度Ｖ₂に設定される。これにより、図５に
示すように、フェーズ１において、スロットル戻し操作
によりスロットルがスロットル戻し判定開度θ_S0まで閉
じると、フェーズ１からフェーズ２に移行し、クラッチ
レリーズシリンダ６１への作動油の供給が再開され、こ
れにより、図５中に破線で示すようにレリーズ圧Ｐ_Rが
上昇し、レリーズストロークが所定速度Ｖ₂で伸長し
て、それまで半クラッチ状態に保持されていたクラッチ
が切断される（クラッチ結合度が３よりも引き上げられ
る）。

【００４８】ここで、クラッチ結合度について説明する
と、クラッチ結合度とは、クラッチの断接状態の目安と
なるもので、レリーズストロークに応じて一義的に決定
される。クラッチ結合度は５段階に設定され、クラッチ
結合度０（ゼロ）は、クラッチが完全に接続された状態
を示し、クラッチ結合度１は、クラッチは接続境界（即
ち、クラッチ結合度がこれよりも大きくなると係合して
いたクラッチが滑り接触し始める状態）を示し、クラッ
チ結合度３は、クラッチ切断境界（即ち、クラッチ結合
度がこれよりも小さくなると切断されていたクラッチが
滑り接触し始める状態）を示し、クラッチ結合度４はク
ラッチが完全に切断された状態を示し、クラッチ結合度
２では、クラッチ結合度１，３の中間の状態を示す。

【００４９】なお、本実施形態では、このようにレリー
ズストロークに応じて一義的に決定されるクラッチ結合
度ではなく、上述したようにスロットル開度θ_Sに応じ
て演算される必要レリーズ圧Ｐ_R0に基づき、クラッチの
半クラッチ状態を正確に判定している。そして、図５に
示すように、レリーズストロークセンサ１４の検出情報
に基づき、クラッチ結合度が所定の結合度（ここでは結
合度３）でありクラッチが切断点に到達したことが検出
されると、フェーズ３に移行する。

【００５０】フェーズ３では、レリーズストロークが伸
長してクラッチが完全に切断される（クラッチ結合度が
４になる）。また、変速実行部２からシフトセレクトア
クチュエータ駆動制御部４に対して制御信号が出力さ
れ、シフトセレクトアクチュエータ駆動制御部４により
シフトセレクトアクチュエータ７が制御されてギヤチェ
ンジ（ここではシフトアップ）が行なわれ、これに応じ
てＴ／Ｍ入力軸回転速度Ｎ_Tが大きく減少する。そし
て、図示しないシフトポジションセンサにより、変速段
のシフトポジションが所定位置にあることが検出される
と、フェーズ４に移行する。

【００５１】フェーズ４では、その後行なわれるクラッ
チ接続の際にショックを抑制すべく、エンジン回転速度
ＮｅがＴ／Ｍ入力軸回転速度Ｎ_Tと略一致するように、
スロットルアクチュエータ駆動制御部５によりスロット
ルアクチュエータ８を介してスロットルの開度が制御さ
れる。そして、エンジン回転速度ＮｅとＴ／Ｍ入力軸回
転速度Ｎ_Tとの差が所定値以下になる等の条件が満たさ
れると、フェーズ５に移行する。

【００５２】フェーズ５では、クラッチアクチュエータ
駆動制御部３の制御によりレリーズ圧を減少させてレリ
ーズストローク及びクラッチ結合度を減少させ、これに
よりクラッチを接続して変速制御が終了する。なお、レ
リーズ圧Ｐ_Rが必要レリーズ圧Ｐ_R0付近となるクラッチ
接続境界ではレリーズストロークの勾配（変化速度）を
減少させて変速ショックを抑制している。また、クラッ
チが完全結合される直前から、スロットル開度θ_Sが、
アクセル開度θ_Aと一致するように、スロットルアクチ
ュエータ駆動制御部５によりスロットルアクチュエータ
８の作動が制御される。

【００５３】したがって、本変速制御装置によれば、以
下のような利点を得ることができる。つまり、変速制御
時のクラッチ切断操作において、スロットル開度θ_Sが
スロットル戻し判定開度θ_S0以上で、クラッチを切断す
るとトルク変動による減速ショックが発生する虞がある
場合には、レリーズ圧Ｐ_Rを必要レリーズ圧Ｐ_R0まで上
昇させて半クラッチ状態に保持させておくので、トルク
変動による減速ショックを抑制することができるという
利点がある。

【００５４】また、その後、スロットル戻し操作によ
り、スロットル開度θ_Sがスロットル戻し判定開度θ_S0
以下になると、レリーズ圧Ｐ_Rを上昇させて（レリーズ
ストロークを伸長させて）クラッチを半クラッチ状態か
ら直ちに切断することができる。したがって、クラッチ
を切断する時点でクラッチは既に半クラッチ状態とされ
ているので、この分、クラッチを切断するのに要する時
間を短縮して、もたつき感を抑制することができるとい
う利点がある。

【００５５】また、上述したように、スロットル開度θ
_Sに応じて必要レリーズ圧Ｐ_R0を正確に計算することが
できるので、スロットル戻し操作中において、レリーズ
圧Ｐ _Rを必要レリーズ圧Ｐ_R0になるように制御すること
により、エンジンを空ぶかしさせることなく、クラッチ
を最大限に切断側にすることができ、このような点から
も、クラッチを切断するのに要する時間を短縮すること
ができるという利点がある。

【００５６】また、アクセル開度θ_Aが大きいほどスロ
ットル戻し判定開度θ_S0が大きく設定されるので、クラ
ッチの切断がドライバの意思に応じて適宜のタイミング
で行なわれ、エンジンの空ぶかし，減速ショック及びエ
ンジンブレーキによる失速感を抑制することができると
いう利点がある。つまり、アクセル開度θ_Aが所定開度
θ_A0以下で素早い加速が要求されていない場合には、ス
ロットル戻し判定開度θ_S0は比較的小さく設定されてク
ラッチ切断が比較的遅くに行なわれるので、クラッチの
切断が早すぎてエンジンの空ぶかしや減速ショックが生
じてしまうことを抑制でき、一方、アクセル開度θ_Aが
所定開度θ_A0よりも大きく素早い加速が要求されている
場合には、加速を優先させて、スロットル戻し判定開度
θ_S0は比較的大きく設定されてクラッチ切断が比較的早
くに行なわれるので、クラッチの切断が遅れてエンジン
ブレーキによる失速感が生じてしまうことを抑制できる
のである。

【００５７】なお、本発明の機械式自動変速機の変速制
御装置は、上述の実施形態のものに限定されず、発明の
趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能であ
る。例えば、上述の実施形態では、図７のフローチャー
トに示すようにして、アクセル開度θ_Aが所定開度θ_Aよ
りも大きいか否かによりスロットル戻し判定開度θ_S0の
設定方法を切り換えるようにしているが、アクセル開度
θ_Aが大きいほどスロットル戻し判定開度θ_S0が大きく
設定されるものであれば、数式によりアクセル開度θ_A
に応じてスロットル戻し判定開度θ_S0を設定するように
構成しても良い。

【００５８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の機械式自動変速機の変速制御装置によれば、スロ
ットル開度が、摩擦クラッチを切断しても減速ショック
の虞のない所定開度に減少するまでは、摩擦クラッチ
は、アクチュエータ駆動制御手段により、アクチュエー
タを介して切断側に駆動され、また、アクチュエータに
供給される流体圧が所定圧になると、アクチュエータの
作動が停止され、摩擦クラッチはスリップ状態（半摩擦
クラッチ状態）に維持される。

【００５９】これにより、摩擦クラッチを切断する過程
において、ショックを抑制することが可能であるととも
に、摩擦クラッチが半クラッチ状態から切断されるの
で、摩擦クラッチを切断するのに要する時間を短縮し
て、もたつき感を抑制することが可能になるという利点
がある。請求項２記載の本発明の機械式自動変速機の変
速制御装置によれば、スロットル開度が所定開度以下に
なって、摩擦クラッチを切断してもショックが発生する
虞がなくなってから、再びアクチュエータ駆動制御手段
によりアクチュエータがクラッチ切断側に駆動制御され
て摩擦クラッチが完全に切断されるので、摩擦クラッチ
を切断するのに要する時間を短縮してもたつき感を抑制
することができるという利点がある。

【００６０】請求項３記載の本発明の機械式自動変速機
の変速制御装置では、スロットルの所定開度が、アクセ
ルペダルの操作量に基づいて設定されるので、アクセル
ペダルの操作量に応じて、摩擦クラッチの切断が適宜の
タイミングで行なわれ、エンジンの空ぶかし，減速ショ
ック及びエンジンブレーキによる失速感を抑制すること
ができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての機械式自動変速機
の変速制御装置の機能的な構成を示す制御ブロック図で
ある。

【図２】本発明の一実施形態としての機械式自動変速機
の変速制御装置にかかるクラッチアクチュエータの構成
を示す模式図である。

【図３】本発明の一実施形態としての機械式自動変速機
の変速制御装置にかかるシフトセレクトアクチュエータ
の構成を示す模式図である。

【図４】本発明の一実施形態としての機械式自動変速機
の変速制御装置にかかる発生可能エンジントルクをスロ
ットル開度に応じて推定するためのマップの一例を示す
図である。

【図５】本発明の一実施形態としての機械式自動変速機
の変速制御装置の動作を説明するための図であって、時
間の経過にともなう車両の各状態量の変化を示すタイム
チャートである。

【図６】本発明の一実施形態としての機械式自動変速機
の変速制御装置にかかる目標レリーズストローク勾配の
設定方法を説明するためのフローチャートである。

【図７】本発明の一実施形態としての機械式自動変速機
の変速制御装置にかかるスロットル戻し判定値（所定開
度）の設定方法を説明するためのフローチャートであ
る。

【符号の説明】

３ クラッチアクチュエータ駆動制御部（アクチュエー
タ駆動制御手段） ５ スロットルアクチュエータ駆動制御部（スロットル
開度制御手段） ６ クラッチアクチュエータ（アクチュエータ） １５ レリーズ液圧センサ（流体圧検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D041 AA31 AA53 AA59 AA64 AB01 AB02 AC04 AC07 AC15 AC18 AD02 AD04 AD10 AD20 AD31 AD51 AE04 AE22 AE30 AF01 AF03 3G093 AA05 BA03 BA06 BA15 CA06 CA07 CB00 DA01 DA06 DB04 DB05 DB10 DB11 EA03 EA09 EB01 EB03 EC04 FA04 FA08 FA12 FA14 FB03 3G301 JA03 JA04 JA14 KA11 KB10 LA03 NA03 NA07 ND05 ND41 NE03 NE04 NE08 NE09 NE18 NE20 PA12A PE01A PE01Z PF03A PF03Z PF06A PF06Z PF08A PF08Z 3J057 AA03 BB02 GA47 GB02 GB04 GB05 GB10 GB12 GB13 GC11 GE01 HH01 JJ01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 摩擦クラッチを有する機械式自動変速機
   の変速制御装置において、 供給される流体圧に応じて作動して該摩擦クラッチを断
   接駆動するアクチュエータと、 該アクチュエータに供給される流体圧を検出する流体圧
   検出手段と、 該アクチュエータを駆動制御するアクチュエータ駆動制
   御手段と、 車両のアクセルペダルと電気的に接続されたスロットル
   の開度を制御するスロットル開度制御手段とをそなえ、 変速制御開始時には、該スロットル開度制御手段により
   スロットル開度が減少するように制御されるとともに、
   該スロットル開度が所定開度に達するまでは、該アクチ
   ュエータ駆動制御手段により該アクチュエータがクラッ
   チ切断側に駆動制御され、且つ流体圧検出手段から得ら
   れる流体圧が、該摩擦クラッチがスリップし始める所定
   圧になると該アクチュエータの作動を停止させることを
   特徴とする、機械式自動変速機の変速制御装置。
2. 【請求項２】 該スロットル開度が該所定開度以下にな
   ると、再び該アクチュエータ駆動制御手段により該アク
   チュエータがクラッチ切断側に駆動制御されて、該クラ
   ッチが切断されることを特徴とする、請求項１記載の機
   械式自動変速機の変速制御装置。
3. 【請求項３】 該スロットルの所定開度が、該アクセル
   ペダルの操作量に基づいて設定されることを特徴とす
   る、請求項１又は２記載の機械式自動変速機の変速制御
   装置。