JP2001032927A - 主副変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主副変速機の変速制御装置において、変速切
換時間を短縮することで、車両の運転状態に応じた素早
い変速操作を可能として運転フィーリングの向上を図
る。 【解決手段】 変速機ＥＣＵ２６が、アクセル開度と車
速に応じて予め設定された変速段マップから変速指示の
必要性を認識したとき、現在の変速レンジ側へのエア供
給を指示、例えば、電磁弁２５ａを操作してエアをレン
ジシリンダ２０の一方の流体室への供給を指示してか
ら、次の変速レンジ側へのエア供給を指示、例えば、電
磁弁２５ｂを操作してエアをレンジシリンダ２０の他方
の流体室への供給を指示した後に、現在の変速レンジ側
に対応する流体室からのエア排出を指示、例えば、電磁
弁２５ａを操作してレンジシリンダ２０の一方の流体室
からのエアの排出を指示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主変速機とこの主
変速機と直列に配設されて高低変速段に変速可能な副変
速機とからなる主副変速機の変速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トラックなどの車両に搭載された変速機
には、主変速機に副変速機が直列に配設された主副変速
機がある。この主副変速機は、例えば、４段の変速段を
有する主変速機に対して高低切換可能な副変速機を装着
することで、合計８段の変速段を可能とするものであ
る。このような主副変速機における副変速機の変速操作
装置としては、実開平６−７６７６４号公報に開示され
たものがある。

【０００３】この公報に開示された「副変速機の変速操
作装置」は、セレクタレバーの高低切換操作により低側
電磁弁及び高側電磁弁を開閉操作することで、エアリザ
ーバからのエアをエアシリンダ装置の一方のエア圧室へ
供給し、シフトシャフトを低側あるいは高側へ移動する
ようにしたものである。そして、このセレクタレバーに
よる切換操作時に、まず、主変速機のニュートラル位置
を検出すると、副変速機のエアシリンダ装置の現在のシ
フト位置に対応するエア圧室にエアを供給して背圧を与
え、次に、高低切換を検出すると、エアシリンダ装置の
切り換え先のシフト位置に対応するエア圧室にエアを供
給すると同時に、反対側のエア圧室からエアを排気する
ようにしている。従って、ボーク位置までのシフトスピ
ードを緩和できると共に、ボーク後の変速要素の同期作
動時に短時間でシフト位置に対応するエア圧室がフルエ
アとなり、トータルでの変速操作時間を短縮できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の「副変
速機の変速操作装置」は、ドライバによるセレクタレバ
ーの操作により副変速機を変速操作するようにした手動
式の変速操作装置に関する技術において、変速操作時間
を短縮できるようにしたものである。ところで、このよ
うにボーク位置までのシフトスピードを緩和して変速シ
ョックを低減する技術を、車両運転状態に応じて副変速
機の自動的に変速操作するようにした自動式の変速操作
装置、あるいはセレクタレバーのニュートラル位置を経
由せずに次段へ電気信号による変速指令を出力できる手
動式の変速操作装置にも適用したいという要望がある。

【０００５】しかし、上述した従来の「副変速機の変速
操作装置」では、ニュートラル位置を検出するポジショ
ンセンサが設けられており、このポジションセンサがニ
ュートラル位置を検出すると、副変速機のエアシリンダ
装置の現在のシフト位置に対応するエア圧室にエアを供
給して背圧を与えてから、エアシリンダ装置の切り換え
先のシフト位置に対応するエア圧室にエアを供給すると
同時に、反対側のエア圧室からエアを排気するように制
御することで、前述した効果と同様の効果を得ようとす
ることとなる。

【０００６】そのため、車両の運転状態に応じて、制御
装置から変速指令が出力される場合、あるいはドライバ
のセレクタレバー操作からの変速指令が電気信号により
を出力される場合であっても、主変速機のニュートラル
位置の検出信号をうけてから、現在の副変速機のシフト
位置に対応するエア圧室にエアを供給して背圧を与え、
次に、切り換え先のシフト位置に対応するエア圧室にエ
アを供給することとなり、この切換時間が長くかかって
しまい、車両の運転状態に応じた素早い変速制御が達成
されず、運転フィーリングが十分ではなかった。

【０００７】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、ギヤ鳴りを防止しつつ変速切換時間を短縮する
ことで、車両の運転状態に応じた素早い変速操作を可能
として運転フィーリングの向上を図った主副変速機の変
速制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明の主副変速機の変速制御装置では、
主変速機と、この主変速機と直列に配設されて高低変速
段に変速可能な副変速機と、ピストンの両側に形成され
る流体室へ作動流体が給排されることで副変速機の高低
切換を行う流体圧アクチュエータと、作動流体供給源と
各流体室との間で作動流体の給排を行う作動流体給排手
段と、車両の運転状態に応じて主変速機と副変速機の最
適変速段を決定して変速指示を行う変速指示手段と、変
速指示手段の変速指示により副変速機の高低切換が必要
なときに作動流体給排手段に対して副変速機の現在の変
速段維持に対応する流体室に作動流体を供給するように
指示してから高低切換後の変速段に対応する流体室に作
動流体を供給するように指示する副変速機制御手段とを
設けている。

【０００９】従って、変速指示により、副変速機の現在
の変速段維持に対応する流体室に作動流体を供給するよ
うに指示してから、高低切換後の変速段に対応する流体
室に作動流体を供給するように指示しており、シフトス
ピードを緩和して変速ショックを低減できると共に、変
速指示と同時に作動流体の供給が開始されるために変速
切換時間を短縮できる。

【００１０】また、請求項２の発明の主副変速機の変速
制御装置では、作動流体給排手段に対して高低切換後の
変速段に対応する流体室に作動流体を供給するように指
示した後に、現在の変速段維持に対応する前記流体室の
作動流体を排出するようにしている。従って、現在の変
速段維持に対応する流体室への作動流体の供給動作と、
高低切換後の変速段に対応する流体室への作動流体の供
給動作が一部オーバーラップすることとなり、切り換え
時のショックがなくなって十分なダンパ効果が得られ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１２】図１に本発明の一実施形態に係る主副変速
機の変速制御装置を表すブロック構成、図２に主副変速
機の変速制御装置による制御を表すフローチャート、図
３に主副変速機の変速制御装置の制御を表すタイムチャ
ートを示す。

【００１３】本実施形態の主副変速機の変速制御装置に
おいて、図１に示すように、エンジン１１は電子ガバナ
１２が装着されており、電子ガバナコントロールユニッ
ト（電子ガバナＥＣＵ）１３からの信号に応じて燃料噴
射量を調整し、正確な燃料噴射量を制御している。ま
た、エンジン１１には機械式半自動変速機１４が装着さ
れている。この機械式半自動変速機１４は主変速機１５
の前部にスプリッタ１６と後部にレンジ１７との２つの
副変速機を装着しており、主変速機１５はギアシフトユ
ニット１８により４つの変速段の変速切換が可能であ
り、スプリッタ１６はスプリッタシリンダ（流体圧アク
チュエータ）１９により高低変速段の変速切換が可能で
あり、レンジ１７はレンジシリンダ（流体圧アクチュエ
ータ）２０により高低変速段の変速切換が可能となって
いる。

【００１４】即ち、作動流体供給源としてのエアタンク
２１とスプリッタシリンダ１９（ピストンの両側に形成
される各流体室）とはエア通路２２ａ，２２ｂにより連
結されており、各エア通路２２ａ，２２ｂには作動流体
給排手段としての電磁弁２３ａ，２３ｂが介装されてい
る。また、エアタンク２１とレンジシリンダ２０（ピス
トンの両側に形成される各流体室）とはエア通路２４
ａ，２４ｂにより連結されており、各エア通路２４ａ，
２４ｂには作動流体給排手段としての電磁弁２５ａ，２
５ｂが介装されている。そして、この各電磁弁２３ａ，
２３ｂと２５ａ，２５ｂは変速機コントロールユニット
（変速機ＥＣＵ）２６からの制御信号により開閉制御さ
れるようになっている。また、スプリッタ１６及びレン
ジ１７からはポジション信号が変速機ＥＣＵ２６に出力
されるようになっている。更に、エアタンク２１とギア
シフトユニット１８とはエア通路２７によって連結され
ており、変速機ＥＣＵ２６との間で入出力される制御信
号により制御されるようになっている。

【００１５】なお、エンジン１１には図示しないクラッ
チペダルによりクラッチブースタ２７を介して断接され
るクラッチ（図示略）が設けられており、エアタンク２
１とクラッチブースタ２７とは複数のエア通路２８によ
り連結されており、エア通路２８には電磁弁２９が介装
されている。そして、電磁弁２９は変速機ＥＣＵ２６か
らの制御信号により開閉制御されるようになっている。
また、エンジン１１から変速機ＥＣＵ２６にクラッチス
トローク信号とクラッチ回転数信号が出力される一方、
電子ガバナＥＣＵ１３に車速信号とエンジン回転数信号
が出力される。

【００１６】また、アクセルペダル３０のアクセル踏込
量信号が電子ガバナＥＣＵ１３に出力されると共に、チ
ェンジレバー３１のセレクト信号が変速機ＥＣＵ２６に
出力されるそして、電子ガバナＥＣＵ１３と変速機ＥＣ
Ｕ２６とはシリアル通信が可能となっている。

【００１７】なお、本実施形態の機械式半自動変速機１
４は、チェンジレバー３１をドライブ（Ｄ）レンジに操
作すると、変速機ＥＣＵ２６がエンジン１１の運転状態
に応じて機械的に主変速機１５とスプリッタ１６とレン
ジ１７とを変速切換し、最適な変速段に変速可能である
と共に、チェンジレバー３１をホールド（Ｍ）レンジで
アップ（＋）側またはダウン（−）側に操作すると、変
速機ＥＣＵ２６がその変速操作に応じて機械的に主変速
機１５とスプリッタ１６とレンジ１７とを変速切換し、
所望の変速段に変速可能となっている。そして、スプリ
ッタ１６と主変速機１５とレンジ１７とを変速組み合わ
せにより、Ｌ−１−ＬからＨ−４−Ｈまで１６段の変速
が可能となっている。

【００１８】ここで、上述した本実施形態の主副変速機
の変速制御装置による変速制御について図２のフローチ
ャート及び図３のタイムチャートに基づいて説明する。
なお、ここでの変速制御は、チェンジレバー３１がＤレ
ンジに操作されたときの変速機ＥＣＵ２６による自動変
速制御である。

【００１９】図２に示すように、ステップＳ１におい
て、変速指示があるかどうかを判定するが、この変速指
示はアクセル開度と車速に応じて予め設定された変速段
マップに基づいて決定される。ここで、変速指示がなけ
れば何もせずにこのルーチンを抜ける。一方、変速指示
があればステップＳ２でエンジンＥＣＵにトルク減少を
指示し、ステップＳ３でレンジ１７を変速するかどうか
を判定し、レンジ１７を変速しなければ、ステップＳ４
に移行して主変速機１５あるいはスプリッタ１６の変速
制御を行う。

【００２０】ステップＳ４にて、即ち、クラッチ断指示
を行い、ステップＳ５でトランスミッション本体ギヤ
（主変速機１５）を変速するかどうかを判定し、本体ギ
ヤを変速しなければ、ステップＳ６でスプリッタ１６を
変速指示、つまり、電磁弁２３ａ，２３ｂを開閉操作し
てエアタンク２１からのエアをエア通路２２ａ，２２ｂ
を介してスプリッタシリンダ１９に給排して作動させ
る。一方、ステップＳ５で本体ギヤを変速するならば、
ステップＳ７で本体ギヤ抜きを指示し、ステップＳ８で
本体ギヤ抜き完了を待ち、ステップＳ９にてセレクトす
るかどうかを判定し、セレクトすればステップＳ１０で
セレクトを指示、つまり、主変速機１５の変速段（１〜
４）を選択し、ステップＳ１１でギヤ入れをしてからス
テップＳ１２でスプリッタ１６を変速するかどうかを判
定し、スプリッタ１６を変速するのであればステップＳ
６でスプリッタ１６を変速指示する。

【００２１】その後、ステップＳ１３でギヤシフトの完
了を待ち、ステップＳ１４でエンジン１１の回転数を指
示し、ステップＳ１５でトルクの復帰を指示し、ステッ
プＳ１６でクラッチ接指示を行い、ステップＳ１７で電
磁弁２３ａ，２３ｂと２５ａ，２５ｂの出力を全てＯＦ
Ｆにする。

【００２２】一方、ステップＳ３でレンジ１７を変速す
るのであれば、ステップＳ１８に移行し、以降のステッ
プでレンジ１７の変速制御を行う。ここでは、図２のフ
ローチャートと共に図３のタイムチャートに基づいて、
８段（レンジＬ、Ｈ−４−Ｌ）から９段（レンジＨ、Ｈ
−１−Ｈ）へシフトアップした場合について説明する。

【００２３】ステップＳ２でトルク減少指示して所定時
間Ｔ１経過後に、ステップＳ１８にて、現在の変速レン
ジ側へのエア供給を指示（ＭＶＲＬ）、例えば、電磁弁
２５ａを操作してエアタンク２１の高圧エアをエア通路
２４ａを介してレンジシリンダ２０の一方の流体室へ供
給する。この処理と同時にステップＳ１９でクラッチ切
断を指示（ＭＶＸＹ）する。ステップＳ１９でクラッチ
切断を指示（ＭＶＸＹ）後、ステップＳ２０でトランス
ミッション本体ギヤ（主変速機１５）のギヤ抜きを指示
（ＭＶＢ，ＭＶＣ）する。

【００２４】ステップＳ２１で、ギヤ抜き指示後に所定
時間Ｔ２を経過したらステップＳ２２に移行し、ここ
で、次の変速レンジ側へのエア供給を指示（ＭＶＲＨ）
し、例えば、電磁弁２５ｂを操作してエアタンク２１の
高圧エアをエア通路２４ｂを介してレンジシリンダ２０
の他方の流体室へ供給する。そして、ステップＳ２３に
てギヤ抜き指示後に所定時間Ｔ３を経過したら、ステッ
プＳ２４にて現在の変速レンジ側からのエア排出を指示
（ＭＶＲＬ）し、例えば、電磁弁２５ａを操作してレン
ジシリンダ２０の一方の流体室からエア通路２４ａを介
してエアを大気開放する。

【００２５】ステップＳ２５では、主変速機１５のギヤ
抜きの完了（ＳＨＡ）を待ってステップＳ２６で主変速
機１５のセレクト位置を指示（ＭＶＤ，ＭＶＦ）すると
共に、スプリッタ１６の切換位置を指示（ＭＶＬ）す
る。そして、レンジ１６のギヤシフトの完了を待ってス
テップＳ２８でギヤ入れを指示（ＭＶＣ）し、ステップ
Ｓ１４にて、エンジン１１の回転数を指示する。ステッ
プＳ１５では、エンジンＥＣＵにトルクの復帰を指示す
る。ステップＳ１６では、クラッチ接指示（ＭＶＸＹ）
を行う。そして、ステップＳ１７では、クラッチが接と
なったところで電磁弁２３ａ，２３ｂと２５ａ，２５ｂ
の出力を全てＯＦＦにする。

【００２６】なお、ステップＳ２１で、ギヤ抜き指示後
に所定時間Ｔ２を経過する前に、ステップＳ２９でギヤ
抜きが完了したら、テップＳ３０で現在の変速レンジ側
からのエア排出を指示（ＭＶＲＬ）すると共に、次の変
速レンジ側へのエア供給を指示（ＭＶＲＨ）してステッ
プＳ２６へ移行する。

【００２７】このように本実施形態の主副変速機の変速
制御装置にあっては、変速機ＥＣＵ２６が、アクセル開
度と車速に応じて予め設定された変速段マップから変速
指示の必要性が認識されたときに、現在の変速レンジ側
へのエア供給を指示、例えば、電磁弁２５ａを操作して
エアをレンジシリンダ２０の一方の流体室への供給を指
示してから、次の変速レンジ側へのエア供給を指示、例
えば、電磁弁２５ｂを操作してエアをレンジシリンダ２
０の他方の流体室への供給を指示するようにしている。

【００２８】従って、作動流体のダンパ効果によりシフ
トスピードを緩和して変速ショックを低減できると共
に、変速指示と同時に作動流体の供給が開始されるため
に変速切換時間を短縮できる。

【００２９】この場合、次の変速レンジ側へのエア供給
を指示した後に、現在の変速レンジ側に対応する流体室
からのエア排出を指示、例えば、電磁弁２５ａを操作し
てレンジシリンダ２０の一方の流体室からのエアの排出
を指示するようにしている。従って、現在の変速位置に
対応する流体室への作動流体の供給動作と、次の変速位
置に対応する流体室への作動流体の供給動作が一部オー
バーラップすることとなり、切り換え時のショックがな
くなって十分なダンパ効果が得られる。

【００３０】なお、本実施形態では、機械式半自動変速
機１４の構成上、作動流体（エア）の切換動作が良好で
あるため、現在の変速位置に対応する流体室への作動流
体の供給動作と、次の変速位置に対応する流体室への作
動流体の供給動作の一部をオーバーラップすることで切
り換え時のショックがなくなるようにしたが、エアの切
換動作が良好でない自動変速機の場合、現在の変速位置
に対応する流体室への作動流体の供給動作と、次の変速
位置に対応する流体室への作動流体の供給動作との間に
所定の遅延時間を設けることで、ダンパ効果の効きすぎ
による変速切換時間を遅れを防止できる。このように自
動変速機の特性に合わせてオーバーラップ時間と遅延時
間を適宜設定することで多種多様の自動変速機に応用で
きる。

【００３１】

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項１の発明の主副変速機の変速制御装置によ
れば、変速指示により副変速機の高低切換が必要なと
き、作動流体給排手段に対して副変速機の現在の変速段
維持に対応する流体室に作動流体を供給するように指示
してから高低切換後の変速段に対応する流体室に作動流
体の供給指示を行うようにしたので、作動流体のダンパ
効果によりシフトスピードを緩和して変速ショックを低
減できると共に、変速指示と同時に作動流体の供給が開
始されるために変速切換時間を短縮することができ、そ
の結果、車両の運転状態に応じた素早い変速操作を可能
として運転フィーリングの向上を図ることができる。

【００３２】また、請求項２の発明の主副変速機の変速
制御装置によれば、作動流体給排手段に対して高低切換
後の変速段に対応する流体室に作動流体を供給するよう
に指示した後に現在の変速段維持に対応する流体室の作
動流体の排出指示を行うようにしたので、現在の変速段
に対応する流体室への作動流体の供給動作と、高低切換
後の変速段に対応する流体室への作動流体の供給動作が
一部オーバーラップすることとなり、切り換え時のショ
ックがなくなって十分なダンパ効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る主副変速機の変速制
御装置を表すブロック構成図である。

【図２】主副変速機の変速制御装置による制御を表すフ
ローチャートである。

【図３】主副変速機の変速制御装置の制御を表すタイム
チャートである。

【符号の説明】

１１ エンジン １２ 電子ガバナ １３ コントロールユニット、電子ガバナＥＣＵ １４ 機械式半自動変速機 １５ 主変速機 １６ スプリッタ（副変速機） １７ レンジ（副変速機） １９ スプリッタシリンダ（流体圧アクチュエータ） ２０ レンジシリンダ（流体圧アクチュエータ） ２１ エアタンク（作動流体供給源） ２３ａ，２３ｂ 電磁弁（作動流体給排手段） ２５ａ，２５ｂ 電磁弁（作動流体給排手段） ２６ 変速機コントロールユニット、変速機ＥＣＵ（変
速指示手段、副変速機制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池谷 浩一 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 安井 啓介 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 浅野 剛 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 本村 健 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J067 AA01 AB13 AC51 BB04 CA02 CA09 CA32 DB02 DB15 DB34 FB01 FB71 GA04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載された主変速機と、該主変速
   機と直列に配設されて高低変速段に変速可能な副変速機
   と、ピストンの両側に形成される流体室へ作動流体が給
   排されることで前記副変速機の高低切換を行う流体圧ア
   クチュエータと、作動流体供給源と前記各流体室との間
   で作動流体の給排を行う作動流体給排手段と、車両の運
   転状態に応じて前記主変速機と前記副変速機の最適変速
   段を決定して変速指示を行う変速指示手段と、該変速指
   示手段の変速指示により前記副変速機の高低切換が必要
   なときに前記作動流体給排手段に対して前記副変速機の
   現在の変速段維持に対応する前記流体室に作動流体を供
   給するように指示してから高低切換後の変速段に対応す
   る前記流体室に作動流体を供給するように指示する副変
   速機制御手段とを具えたことを特徴とする主副変速機の
   変速制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の主副変速機の変速制御装
   置において、前記副変速機制御手段は、前記作動流体給
   排手段に対して高低切換後の変速段に対応する前記流体
   室に作動流体を供給するように指示した後に、前記現在
   の変速段に対応する前記流体室の作動流体を排出するよ
   うに指示することを特徴とする主副変速機の変速制御装
   置。