JP2001074133A - 自動車のトランスミッション - Google Patents

自動車のトランスミッション

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JP2001074133A
JP2001074133A JP2000247054A JP2000247054A JP2001074133A JP 2001074133 A JP2001074133 A JP 2001074133A JP 2000247054 A JP2000247054 A JP 2000247054A JP 2000247054 A JP2000247054 A JP 2000247054A JP 2001074133 A JP2001074133 A JP 2001074133A
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vehicle
threshold
clutch
transmission system
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JP2000247054A
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Robin John Warren
ジョン ウォレン ロビン
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LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクセルの踏み込みに対する自動車の応答の
遅れと、低いギヤにおいて加速する場合の予期しない振
動とを回避する。 【解決手段】 制御手段３６が、自動車が加速している
ときに、ｉ）車速が所定の第２ギヤしきい値よりも高い
間は、係合されたギヤを保持し、ｉｉ）車速が第２のギ
ヤしきい値よりも低下した場合により高い現在係合され
たギヤからより低い第２ギヤへ切り換え、第２ギヤは、
自動車が第２のがギヤしきい値よりも低い車速で加速し
ている間は維持されるように配置されており、制御手段
によりクラッチ作動手段がクラッチ１４を切断して、エ
ンジン速度を所定の最小値よりも高く維持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動化されたマニ
ュアル式トランスミッション又はセミオートマチックト
ランスミッションに関するが、完全に自動化されたトラ
ンスミッションに適用することができる。前記トランス
ミッションシステムは、主駆動クラッチ、例えば始動ク
ラッチ及び／又はギヤチェンジクラッチと、クラッチの
係合状態を制御するためのクラッチ作動手段と、多数変
速比ギヤボックスと、ギヤボックスの運転変速比を係合
するためのギヤ係合機構とを有している。
【０００２】
【従来の技術】イギリス特許出願公告第２３０２３７７
号明細書には、手動で係合されたギヤ比に対する自動化
された優先度制御の手段を備えた自動化されたマニュア
ルトランスミッションシステムが開示されており、この
場合、この優先度制御は、信号に別の信号よりも優先度
を与えるか、この別の信号を無効にし、さらにこのマニ
ュアルトランスミッションシステムは、マニュアルモー
ドにおいて所定の運転条件が生じたならば、現在の運転
条件のためのより適切な比を係合させる手段をも備えて
いる。
【０００３】このようなシステムが、手動で係合された
ギヤを自動的に切り離すような典型的なオペレーティン
グ条件は、 １．所定のエンジン速度を越えた場合 ２．エンジン速度が所定の最低レベルよりも低下した場
合 である。
【０００４】択一的に、自動車の速度が、現在係合して
いるギヤに対する特定の最大しきい値よりも増大するか
又は特定の最小しきい値よりも低下した場合に、手動で
係合されたギヤが自動的に切り離されてよい。
【０００５】完全に自動化されたトランスミッションシ
ステムと同様に、ギヤの変更がシフトマップに従って行
われ、このシフトマップは、各ギヤに対する特定の最大
及び最小自動車速度値を設定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上に開示したシステム
において、自動車が減速している場合には、運転者が自
動車を加速しようとしているにもかかわらず、条件が、
自動的なシフトダウンが要求されていると決定する虞が
ある。このような状況における自動的なシフトダウン
は、少なくとも、アクセルの踏み込みに対する自動車の
応答の遅れを生ぜしめ、自動車がより低いギヤにおいて
加速するので予期しない振動を生ぜしめるおそれがあ
る。
【０００７】本発明の課題は、このような問題を解決す
ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの側面によ
れば、自動車トランスミッションシステムは、主駆動ク
ラッチと、クラッチの係合状態を制御するためのクラッ
チ作動手段と、多数変速比ギヤボックス、ギヤボックス
の運転変速比（ギヤ）を係合させるためのギヤ係合機構
と、クラッチ作動手段及び／又はギヤ係合機構を制御す
るための電子制御手段とを有している。制御手段は、係
合されたギヤと、例えばギヤボックスにクラッチを介し
て接続されたエンジンの速度と、車速と、エンジンのた
めのスロットル制御バルブの開放の程度とを検出するた
めの手段を有しており、制御手段は、自動車が減速して
いるときに、 ｉ）車速が第２ギヤのための所定のしきい値よりも高い
間は、係合されたギヤを保持し、 ｉｉ）車速が第２ギヤのためのしきい値よりも低下した
場合には、より高い現在係合されているギヤから第２ギ
ヤへ切り換え、第２のギヤは、自動車が第２ギヤのため
のしきい値よりも低い車速で減速する間は維持されるよ
うに配置されている。制御手段によりクラッチ作動手段
がクラッチを切り離し、これによりエンジン速度を所定
の最小値よりも高く維持する。
【０００９】本発明によれば、より高い現在係合されて
いるギヤから第２のギヤへのシフトダウンは、車速が第
２ギヤのためのしきい値よりも低下した場合にのみ生じ
る。運転者が加速しようとしているときにシフトダウン
が行われる危険性は、結果的に著しく減じられる。
【００１０】上に開示されたトランスミッションシステ
ムでは、第２ギヤから第１ギヤへの自動的なシフトダウ
ンは回避され、手動での介入がない限り、自動車が停止
するまで第２ギヤが維持される。
【００１１】本発明の有利な実施例によれば、車速が第
２ギヤのためのしきい値より低くかつ第１ギヤのための
所定のしきい値よりも高い間に、スロットルが所定のし
きい値を越えて開放され、自動車が第１ギヤのためのし
きい値よりも低い速度にまで減速し続ける場合には、制
御手段が第２ギヤから第１ギヤへの自動的なシフトダウ
ンを行ってよい。このような運転条件は、運転者が加速
を望んでおり、しかし第２のギヤが高すぎる変速比（高
すぎるギヤ）を示しており、ひいてはシステムがギヤ比
（ギヤ）を減じ、これにより自動車はより効率的に加速
することができる。
【００１２】本発明の別の有利な実施例によれば、ブレ
ーキが踏み込まれ、車速が所定の第１ギヤのためのしき
い値よりも低く、運転者が自動車を停止させようとして
いることを示す場合には、制御手段は第２ギヤから第１
ギヤへの自動的なシフトダウンを行ってよい。
【００１３】本発明は、適当な手動動作がない場合に、
本発明によるダウンシフトが、手動で係合されたギヤを
自動的に無効にするような、自動化されたマニュアルト
ランスミッションシステム又は半自動化されたトランス
ミッションシステムに特に適している。
【００１４】完全に自動化されたトランスミッションシ
ステムの場合、上記のダウンシフトは、ギヤ比のための
最小及び最大車速を与えるシフトマップに基づいて、従
来のダウンシフト制御に変えて用いられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
につきさらに詳しく説明する。
【００１６】自動化されたギヤは、主として、手動で及
び自動的に作動装置を介して切り換えることができるギ
ヤであり、ギヤは、運転者又は制御ユニットによって選
択することができ、変速比は、アクチュエータ（作動ユ
ニット）を介して調整することができ、したがって、ギ
ヤの変速比は、手動で又は自動制御によってアクチュエ
ータを作動させることによって切り換えることができ
る。セミオートマチックギヤの場合、変速比の手動での
選択を運転者によって開始することができ、次いで変速
比の選択のパフォーマンスはアクチュエータを介して実
施される。このように、係合されるギヤの選択は運転者
によって設定され、パフォーマンスはシステムによって
制御される。
【００１７】図１には、スタータ及び関連したスタータ
回路１０ａを備えたエンジン１０が示されており、この
エンジンは、クラッチ１４、例えば主摩擦駆動クラッチ
と、ギヤボックス入力軸１５とを介してギヤボックス１
２、例えば多速シンクロメッシュレイシャフトタイプギ
ヤボックスに連結されている。燃料は、エンジンにスロ
ットル１６によって供給される。スロットル１６は、ア
クセルペダル１９によって操作されるスロットルバルブ
１８を有している。本発明は、電子式又は機械式燃料噴
射石油又はディーゼルエンジンにも同様に適用可能であ
る。
【００１８】クラッチ１４は、例えばレリーズフォーク
２０又は、ギヤシャフトと同軸的に配置されたクラッチ
レリーズユニットを介して作動させられる。クラッチレ
リーズユニットは、例えばハイドロリック式スレーブシ
リンダ２２によって、クラッチアクチュエータ制御手段
３８によって制御されながら操作される。電気モータに
よって作動させられてもよい。このことについては、ド
イツ連邦共和国第１９５０４８４７号明細書が参照さ
れ、この明細書の内容は、示したことにより本願の開示
内容の一部を構成する。
【００１９】ギヤセレクタレバー２４はシフトゲート５
０内で操作される。シフトゲート５０は、２つの延長部
５１及び５２を有しており、これらの延長部は、延長部
５２の端部と、延長部５１の両端部の中間との間に延び
た横方向トラック５３によって結合されている。シフト
ゲート５０は５つの位置、すなわち延長部５２の端部に
おける「Ｒ」；横方向トラック５３の両端部の中間にお
ける「Ｎ」；延長部５１が横方向トラック５３と交差す
る「Ｓ」；延長部５１の各端部における「＋」と「−」
を規定している。延長部５１において、レバーは中央の
「Ｓ」位置へバイアスされている。セレクタレバー２４
の「Ｎ」の位置はニュートラルに相当し、「Ｒ」はリバ
ースギヤの選択に相当し、「Ｓ」は前方駆動モードの選
択に相当し、「＋」位置へのレバーの一時的な移動はギ
ヤボックスを１つのギヤ比だけシフトアップさせるため
の命令を提供し、「−」位置へのギヤレバーの一時的な
移動はギヤボックスを１つのギヤ比だけシフトダウンさ
せるための命令を提供する。
【００２０】レバー２４の位置は、シフトゲート５０の
周囲に位置決めされた一連のセンサ、例えばマイクロス
イッチ又は光センサによって検出される。センサからの
信号は電子制御ユニット３６へ送られる。制御ユニット
３６からの出力はギヤ係合機構２５を制御し、このギヤ
係合機構は、自動車運転者によるセレクタレバー２４の
移動に従ってギヤボックス１２のギヤ比を係合させる。
ギヤ係合機構２５には、例えばハイドロリックシリンダ
と電磁式制御バルブとが配属していてよく、これによ
り、セレクタ部材を移動させて、様々なギヤ比を係合さ
せたり切断したりする。このことは、例えば本願出願人
の従来の特許出願国際公開第９７／０５４１０号パンフ
レットに開示されており、このパンフレットの内容は、
示したことにより本願の開示の一部を構成する。
【００２１】ギヤセレクタレバー２４からの信号に加え
て、制御ユニット３６は、アクセルペダル１９の踏み込
み程度を示すセンサ１９ａと、スロットル制御バルブ１
８の開き程度を示すセンサ３０と、エンジン速度を示す
センサ２６と、クラッチ被動プレートの速度を示すセン
サ４２と、クラッチスレーブシリンダ位置を示すセンサ
３４と、選択されたギヤ比を示すセンサ３２とから信号
を受信する。
【００２２】制御ユニット３６はこれらのセンサからの
信号を利用して、停止状態からの始動及びギヤチェンジ
時におけるクラッチ１４の作動を制御する。このこと
は、例えば従来の特許出願ＥＰ００３８１１３号明細
書、ＥＰ００４３６６０号明細書、ＥＰ００５９０３５
号明細書、ＥＰ０１０１２２０号明細書、及び国際公開
第９２／１３２０８号パンフレットに記載されており、
これらの明細書の内容は、示したことにより本願の開示
の一部を構成する。
【００２３】前記センサに加え、制御ユニット３６は信
号をアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）のセンサ
システム５２、点火スイッチ５４、及び主ブレーキシス
テム例えば自動車のフットブレーキ５８に関連したブレ
ーキスイッチ５６、からも受信する。
【００２４】ブザー５０等の警報エレメントが制御ユニ
ットに接続されており、これにより、所定の運転条件が
生じた場合に自動車運転者に警告又は表示する。ブザー
５０の他に又はブザー５０の代わりに、点滅警報灯又は
その他の指示手段を使用してもよい。ギヤインジケータ
も、選択されたギヤ比を表示するために設けられてい
る。
【００２５】制御ユニット３６は、ギヤレバー２４の手
動による操作によって係合された現在のギヤをセンサ３
２によって検出し、自動車運転条件、例えば車速をセン
サ４２によって検出する。車速は、被動プレート速度
と、係合されたギヤとに依存する。さらに制御ユニット
３６は、エンジン速度をセンサ２６によって検出する。
制御ユニット３６が、手動で係合されたギヤが自動車運
転条件に適していないと決定した場合には、制御ユニッ
ト３６は、手動で係合されたギヤを自動的に無効にし、
より適したギヤを係合させる。
【００２６】これまでに提案されたトランスミッション
システム、例えばイギリス特許出願公告第２３０２３７
７Ｂ号明細書に開示されたトランスミッションシステム
の場合、制御ユニット３６は通常、手動で選択されたギ
ヤ比を１つの変速段だけシフトアップ又はシフトダウン
させ、これにより、例えば、現在の手動で係合されたギ
ヤが第４ギヤで、エンジン速度が所定のレベルより低下
したならば、制御ユニット３６は自動的に１つのギヤだ
け第３ギヤへシフトダウンする。これに対して、エンジ
ン速度が所定の最大値を超えたならば、制御ユニット３
６は自動的に１つの比だけ第５ギヤへシフトアップす
る。運転条件が要求する場合には、２つ以上のオートマ
チックシフトがもちろん行われてよく、これにより、ギ
ヤは第４から第３へ、さらに第２へ自動的にシフトされ
てよい。エンジン速度の他に、このようなシステムはギ
ヤを車速の関数として自動的にシフトさせてよく、シフ
トは、車速が、各ギヤに対する所定の値を超えたりこの
値より低下した場合に行われる。このようなシステム
は、ギヤ比の段状のシフトを提供し、これは図２に示さ
れている。
【００２７】ある運転条件において、例えば運転者が次
第に減速して停止する場合、運転者が手動で介入しない
ならば複数の自動的な変更が必要である。このことは、
運転者が例えば交通条件のために減速するが、安全であ
るならばすぐに加速しようとしている場合に問題を生ぜ
しめるおそれがある。このような条件においては、制御
ユニット３６が、ちょうど運転者が加速しようとすると
きに、チェンジダウンが適当であることを決定するおそ
れがある。アクセルペダル１９が作動させられたように
踏み込まれたときにギヤチェンジが生じるならば、少な
くとも部分的に切り離されたクラッチのために、アクセ
ルペダル１９の踏み込みに対する応答の遅れを生じやす
い。これに対して、より低いギヤが既に係合している場
合には、自動車がより低いギヤで加速するときに予期し
ない振動を生じやすい。
【００２８】本発明によれば、自動車が減速しており、
車速が所定の第２ギヤのためのしきい値Ｖ2ndを越えて
いる場合には、現在の手動で係合させられたギヤ、例え
ば第３，第４及び第５が保持され、制御ユニット３６
は、このギヤを切り離しかつ切り換えることを制御する
ための動作は行わない。しかしながら、車速が第２ギヤ
しきい値Ｖ2ndより低下したならば、制御ユニット３６
によってギヤセレクタ機構２５は図３に示したように第
２のギヤを自動的に係合させる。
【００２９】第３，第４及び第５のギヤが保持されたま
ま、又は自動的に第２のギヤへシフトダウンした後に、
エンジン速度、例えばエンジンアイドル速度が所定の値
よりも低下した場合には、制御手段３６によりクラッチ
作動手段３８，２２，２０はクラッチを切断し、エンジ
ンが失速することを防ぐ。
【００３０】車速が、第２のギヤしきい値Ｖ2ndよりも
低い所定の第１のギヤしきい値Ｖ1stよりも高い間、第
２のギヤが係合されている場合に、スロットルがしきい
値ａlo wを越えて開かれ、自動車がＶ1stよりも低い速度
にまで減速し続けると、制御手段３６は第２のギヤから
第１のギヤへ自動的にシフトし（図３に破線で示されて
いる）、自動車を加速させる。
【００３１】さらに、第２のギヤが係合され、車速が第
１ギヤのためのしきい値Ｖ1stよりも低下し、自動車ブ
レーキ５８がかけられると、制御手段３６は第２のギヤ
から第１のギヤへ自動的にシフトし（図３に破線で示さ
れている）、自動車は停止することができる。
【００３２】この形式では、通常の制御において、本発
明によるトランスミッションシステムは、車速が第２の
ギヤしきい値Ｖ2ndよりも低下した場合にのみシフトダ
ウンするので、運転者が自動車を加速したい場合に自動
的なシフトダウンが生じる危険性を減じる。
【００３３】様々な変更が本発明から逸脱することなし
に行われてよい。例えば、上記の実施例においては、ハ
イドロリック式手段がクラッチ及びギヤ係合機構の作動
のために使用されているが、その他の適切なアクチュエ
ータ、例えばニューマチック又は電気的手段、例えば電
気モータ又はソレノイドが使用されてよい。
【００３４】本発明は、自動化されたマニュアルトラン
スミッションシステム及び完全に自動化されたトランス
ミッションシステムにも適用可能である。
【００３５】自動車のための伝動システムは、主駆動ク
ラッチ１４と、クラッチ１４の係合状態を制御するため
のクラッチ作動手段３８，２２，２０と、複数の変速比
を備えたギヤボックス１２と、ギヤボックスの運転変速
比を係合させるためのギヤ係合機構２５と、クラッチ作
動手段３８，２２，２０及びギヤ係合機構２５を制御す
るための電子制御手段３６とを有している。制御手段３
６は、自動車が減速しているが車速が所定の第２のギヤ
しきい値よりも高い間は、係合されたギヤを維持し、車
速が第２のギヤしきい値よりも低下した場合により高い
現在係合しているギヤから第２のギヤへチェンジダウン
するように設計されている。第２のギヤは、自動車が減
速しておりかつ車速が第２ギヤのためのしきい値よりも
低い間は保持される。この場合、制御手段３６により、
エンジン速度を所定の最小値よりも高く維持するため
に、クラッチ作動手段３８，２２，２０がクラッチ１４
を切り離す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動化されたトランスミッション
システムを示す概略図である。
【図２】慣用の自動化されたトランスミッションシステ
ムのダウンシフトパターンを示す図である。
【図３】本発明の自動化されたトランスミッションシス
テムのダウンシフトパターンを示す図である。
【符号の説明】
１０ エンジン、 １０ａ スタータ回路、 １２ ギ
ヤボックス、 １４クラッチ、 １５ ギヤボックス入
力軸、 １６ スロットル、 １８ スロットルバル
ブ、 １９ アクセルペダル、 ２０ レリーズフォー
ク、 ２２ スレーブシリンダ、 ２４ ギヤセレクタ
レバー、 ２５ ギヤ係合機構、 ２６，３０，３２，
３４ センサ ３６ 電子制御ユニット、 ３８ クラ
ッチアクチュエータ制御手段、 ５０ シフトゲート、
５０ ブザー、 ５１，５２延長部、 ５２ センサ
システム、 ５３ 横方向トラック、 ５４ 点火スイ
ッチ、 ５６ ブレーキスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 59:44 59:54 59:70 63:46 (72)発明者 ロビン ジョン ウォレン イギリス国 リーミントン エスピーエー クロイスター クロフツ 29

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車のトランスミッションシステムに
    おいて、 主駆動クラッチと、クラッチの係合状態を制御するため
    のクラッチ作動手段と、複数の変速比を有するギヤボッ
    クスと、ギヤボックスの運転変速比を係合させるための
    ギヤ係合機構と、クラッチ作動手段及びギヤ係合機構を
    制御するための電子制御手段とが設けられており、前記
    制御手段が、係合されたギヤと、エンジン速度と、車速
    と、エンジンのためのスロットル制御バルブの開放度と
    を検出するための手段を有しており、前記制御手段が、
    自動車が減速しているときに、 ｉ）車速が所定の第２ギヤのためのしきい値よりも高い
    間は、係合されたギヤを維持し、 ｉｉ）車速が第２のギヤのためのしきい値よりも低下し
    た場合により高い現在係合されたギヤからより低い第２
    のギヤへ切り換え、該第２のギヤが、自動車が第２ギヤ
    のためのしきい値よりも低い車速で減速している間は維
    持されるように配置されており、制御手段によりクラッ
    チ作動手段がクラッチを切り離して、エンジン速度を所
    定の最小値よりも高く維持することを特徴とする、自動
    車のトランスミッションシステム。
  2. 【請求項２】 エンジン速度の所定の最小値がエンジン
    アイドル速度である、請求項１記載のトランスミッショ
    ンシステム。
  3. 【請求項３】 車速が第２のギヤしきい値よりも低く、
    しかし所定の第１ギヤしきい値よりも高い場合に、スロ
    ットルが所定のしきい値を越えて開放され、しかし自動
    車が第１ギヤしきい値よりも低い速度にまで減速し続け
    るならば、第２のギヤから切り換えるように配置されて
    いる、請求項１又は２記載のトランスミッションシステ
    ム。
  4. 【請求項４】 車速が所定の第１のギヤしきい値よりも
    低くかつ自動車のブレーキが掛けられた場合に制御手段
    が第２のギヤから第１のギヤへシフトダウンする、請求
    項１から３までのいずれか１項記載のトランスミッショ
    ンシステム。
  5. 【請求項５】 ギヤ比が通常手動で係合させられ、制御
    手段が、前の請求項に従い、手動で係合されたギヤから
    第２の又は第１のギヤへシフトダウンする、トランスミ
    ッションシステム。
  6. 【請求項６】 ギヤの自動的なシフトダウンを手動で切
    り離すための手段が設けられている、請求項５記載のト
    ランスミッションシステム。
  7. 【請求項７】 実質的に、図１及び図３を参照して記載
    されかつ図１及び図３に示されたようなトランスミッシ
    ョンシステム。
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