JP2001153219A - 自動車用トランスミッション系 - Google Patents

自動車用トランスミッション系

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JP2001153219A
JP2001153219A JP2000316637A JP2000316637A JP2001153219A JP 2001153219 A JP2001153219 A JP 2001153219A JP 2000316637 A JP2000316637 A JP 2000316637A JP 2000316637 A JP2000316637 A JP 2000316637A JP 2001153219 A JP2001153219 A JP 2001153219A
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vehicle
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Robin John Warren
ジョン ウォレン ロビン
Charles John Jones
ジョン ジョーンズ チャールズ
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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】 従来技術のトランスミッションを改良して、
より快適に、場合によってはより確実に構成する。 【解決手段】 電子式の制御手段が、停止状態からの発
進を導入する手段を含み、かつ、クラッチの連結を解離
して停止状態からの発進開始時に自動的に発進ギヤを接
続するように構成されており、しかも該制御手段は、車
両が停止状態にありかつ自動的に選択された発進ギヤが
接続されている場合に、より高いギヤ段を選択するため
のギヤ選択レバーの作動によって、より高い発進ギヤ段
が入るように、構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クラッチ、例えば
主駆動クラッチ、該クラッチの連結状態を制御するため
のクラッチ作動機構、多段式のトランスミッション、該
トランスミッションの有効変速比のギヤを入れるための
ギヤ入れ機構並びに、有効変速比の切換えを可能にする
ドライバーによって作動可能なギヤ選択レバーを装備し
た形式の、手動式の制御シフターのような手動式増速手
段を有する自動車用の半自動式又は全自動式のトランス
ミッションに関する。
【０００２】
【従来の技術】前記形式のトランスミッション系では、
停止状態からの発進時にクラッチは連結を解除され、自
動的に発進ギヤが接続される。次いで車両の絞り弁の作
動時にクラッチは連結される。この形式のトランスミッ
ション系は英国特許第２３０２３７７号明細書に基づい
て公知である。なお当該英国特許明細書の開示内容が、
本発明の開示内容に含まれるのは明らかなことである。
【０００３】トランスミッション系が走行位置に切換わ
ると、従来慣用のように第１速が自動的に発進ギヤ段と
して接続される。この第１速の接続はノーマルな道路条
件では妥当する。しかしながら例えば積雪又は氷結に基
づいて道路表面における粘着作用（グリップ作用）が低
下した場合、停止状態から発進時に、車両の駆動車輪に
及ぼされるトルクを低下させるために、より高いギヤ
段、例えば第２速又は第３速に切換えることが望まし
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
技術のトランスミッションを改良して、より快適に、場
合によってはより確実に構成することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の車両用トランスミッション系の構成手段は、主駆動
クラッチ、該クラッチの連結状態を制御するためのクラ
ッチ作動機構、多段式のトランスミッション、該トラン
スミッションの有効変速比のギヤを入れるためのギヤ入
れ機構、有効変速比の切換えを可能にするドライバーに
よって作動可能なギヤ選択レバー並びに、前記のクラッ
チ作動機構及びギヤ入れ機構を制御するための電子式の
制御手段を装備しており、該制御手段が、停止状態から
の発進を導入する手段を含み、かつ、クラッチの連結を
解離して停止状態からの発進開始時に自動的に発進ギヤ
を接続するように構成されており、しかも前記制御手段
は、車両が停止状態にありかつ自動的に選択された発進
ギヤが接続されている場合に、より高いギヤ段を選択す
るためのギヤ選択レバーの作動によって、より高い発進
ギヤ段が入るように、構成されている点にある。
【０００６】
【発明の効果】本発明によれば、例えば道路条件が、自
動的に接続される発進ギヤ段よりも高い発進ギヤ段を要
求する場合にドライバーは発進ギヤ段の選択を左右する
ことができる。
【０００７】本発明の１実施形態によれば制御手段は、
停止状態からの発進開始時には、第１速ギヤ段を自動的
に接続する。この第１速ギヤ段は、車両が第１ギヤ段に
自動的に入った状態で停止している場合、かつ停止状態
から発進するために車両の絞り機構を作動する以前であ
れば、ギヤ選択レバーの適当な移動によって第２速ギヤ
段に、或いは第３速のギヤ段にも高めることができる。
【０００８】このようにして発進ギヤ段を高めた後に
は、追って説明するように、より大きな変速比が、この
発進ギヤ段が遮断されるまでは有効最小変速比として維
持されることになる。より高い発進ギヤ比を課した状態
で車両運行中には、より高いギヤ段を手動式又は自動式
に切換えることが可能である。しかしながら高い発進ギ
ヤ段から低い発進ギヤ段へのシフト・ダウンは阻止され
ている。
【０００９】より高い発進ギヤの遮断は次のようにして
行われる。すなわち： ａ）車両が、より高い発進ギヤ段を入れた状態で停止し
ている間に、より低いギヤ段を選択するためにギヤ選択
レバーを動かすことによって、又は ｂ）トランスミッション系を遮断することによって、又
は ｃ）車両がなお停止状態に在る間に発進開始を解消する
ことによって、又は ｄ）通常は適正走行条件においてしか達しないような規
定速度を上回ることによって。
【００１０】本発明の有利な実施形態によれば、停止状
態からの発進は、「ニュートラル」位置から「走行」位
置へ走行モード選択手段を移動すことによって導入され
る。
【００１１】更にまた、第２速ギヤ段が手動で発進ギヤ
段としてシフトアップされた後に車輪スリップが第２速
で検知される場合には、第３速にシフトアップすること
によって、低速度における車輪スリップのコントロール
を達成することが可能である。車輪スリップはＡＢＳ−
センサによって検知され、その場合本発明の規定に依れ
ば、５ｋｍ／ｈ以下の車両速度で絞り弁開放度が規定の
閾値（原則として１５％）以下の場合に、駆動車輪の回
転数が、非駆動車輪の回転数を５０ｒｐｍより多く上回
ると、スリップが発生するものとする。
【００１２】車輪スリップが検知され、かつ停止状態か
らの発進が行われる場合、択一的な手段として、シフト
アップのためのギヤ選択レバーの作動に対する反動とし
て第３速ギヤ段の強制設定が行われる。第３速の強制設
定は次のようにして解消される。すなわち： ａ）トランスミッション系の遮断、又は ｂ）絞り弁の閉鎖。
【００１３】本発明の別の実施形態では、発進ギヤ比の
偶発的な高まりを避けるために、ドライバーの付加的な
動作、例えばギヤ選択レバーの作動と同時に車両のメイ
ンブレーキの作動が必要である。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に図面に基づいて、本発明によ
る半自動式のトランスミッション系の１実施例を詳説す
る。
【００１５】図面には、スタータと所属のスタータ回路
装置１０ａを備えたエンジン１０が図示されており、該
エンジンは、主駆動摩擦クラッチ１４によってトランス
ミッション入力軸１５を介して、前置軸を有する多段式
シンクロメッシュ・トランスミッション１２と連結され
ている。アクセル・ペダル１９によって作動される絞り
弁１８を内蔵するスロットル装置１６を介してエンジン
１０に燃料が供給される。本発明は、電子式又は機械式
燃料噴射装置を備えたガソリン機関又はディーゼル機関
に等しく適用される。
【００１６】主駆動摩擦クラッチ１４は、リリースフォ
ーク２０によって作動され、該リリースフォークはクラ
ッチ作動制御ユニット３８の制御下で油圧式クラッチ作
動シリンダ２２によって作動される。
【００１７】ギヤ選択レバー２４は、２つの案内分路５
１，５２を有する切換え滑子案内５０に沿って作動さ
れ、前記の両案内分路５２，５３は、案内分路５２の端
部と、案内分路５１の両端間の中間点との間に延在する
横方向トラック５３によって接続されている。切換え滑
子案内５０は５つの切換え位置を規定している。すなわ
ち：案内分路５２の末端における”Ｒ”位置、横方向ト
ラック５３の両端間の”Ｎ”位置、案内分路５１と横方
向トラック５３との接続点における”Ｓ”位置、及び案
内分路５１の一端における”＋”位置と他端における”
−”位置である。案内分路５１においてギヤ選択レバー
２４は中位の”Ｓ”位置へバイアスされている。ギヤ選
択レバー２４の”Ｎ”位置はニュートラル位置に相当
し、”Ｒ”位置は後進ギヤの選択に相当し、”Ｓ”位置
は前進走行モードの選択に相当し、”＋”位置へのギヤ
選択レバーの一時的運動は、ギヤ段１つ分だけ変速機を
シフトアップさせる命令を与え、”−”位置へのギヤ選
択レバーの一時的運動はギヤ段１つ分だけ変速機をシフ
トダウンさせる命令を与える。
【００１８】ギヤ選択レバー２４の位置は一連のセンサ
によって、例えば切換え滑子案内５０をめぐって配置さ
れた複数のマイクロスイッチ又は光センサによって検知
される。前記センサの信号は電子式の制御ユニット３６
に供給される。該制御ユニット３６の出力信号は、車両
ドライバーによるギヤ選択レバー２４の運動に応じてシ
ンクロメッシュ・トランスミッション１２のギヤ段を入
れるギヤ入れ機構２５を制御する。該ギヤ入れ機構２５
は例えば油圧シリンダと、例えば国際特許第９７／０５
４１０号明細書に開示されるような、種々のギヤ段を入
換える選択操作子を動かすための電磁制御弁とから成っ
ている。なお当該国際特許明細書に開示されている開示
内容が、本発明の開示内容に含まれているのは勿論のこ
とである。
【００１９】ギヤ選択レバー２４からの信号を受信する
以外に制御ユニット３６は次のセンサからの信号を受信
する。すなわち： アクセル・ペダル１９の踏込み度を表示するセンサ１９
ａ； 絞り弁１８の開放度を表示するセンサ３０； エンジン回転数を表示するセンサ２６； クラッチ加圧板の回転数を表示するセンサ４２； クラッチ作動シリンダの位置を表示するセンサ３４； 切換えられたギヤ段を表示するセンサ３２。
【００２０】制御ユニット３６は、前記センサからの信
号を、例えば欧州特許第００３８１１３号明細書、欧州
特許第００４３６６０号明細書、欧州特許第００５９０
３５号明細書、欧州特許第０１０１２２０号明細書及び
国際特許第９２／１３２０８号明細書に記載されている
ように、静止位置からの発進時及びギヤ切換え時に主駆
動摩擦クラッチ１４を制御するために使用する。なお前
掲の欧州特許明細書及び国際特許明細書の開示内容が本
発明の開示内容に含まれているのは明らかである。
【００２１】前記センサからの信号以外に制御ユニット
３６は、アンチロック・ブレーキシステム（ＡＢＳ）の
センサシステム５５からの信号、点火スイッチ５４から
の信号及び、メインブレーキシステムの例えば車両の足
踏みブレーキ５８に配設されたブレーキスイッチ５６か
らの信号を受信する。
【００２２】或る種の運転条件発生時に車両ドライバー
に警告を発する、もしくは該運転条件を車両ドライバー
に表示するブザー５７が、制御ユニット３６に接続され
ている。該ブザー５７以外に、或いは該ブザーの代わり
に警告点滅灯又はその他の表示手段を使用することも可
能である。更にまた、切換わったギヤ段を表示するため
のギヤ表示器６０が設けられている。
【００２３】前記トランスミッション系では、車両が停
止状態にある場合に点火スイッチ５４の作動によるエン
ジン１０の始動によって、トランスミッション系は接続
され、かつ制御ユニット３６は、クラッチ作動手段３
８，２２，２０によって主駆動摩擦クラッチ１４の係合
を解離させる。次いでニュートラル位置”Ｎ”から前進
走行モード位置”Ｓ”へのギヤ選択レバー２４の移動に
よって、制御ユニット３６は、最小の前進ギヤ段（第１
速）を入れるためにギヤ入れ機構２５を作動させる。次
いで車両を発進するためにアクセル・ペダル１９を踏込
むと、制御ユニット３６は、クラッチ作動手段３８，２
２，２０によって主駆動摩擦クラッチ１４を再び入れて
発進させる。このようにして行われる主駆動摩擦クラッ
チ１４の再連結は、例えば欧州特許第００３８１１３号
明細書、欧州特許第０６９６３４１号明細書又は欧州特
許第０７３５９５７号明細書において開示された方式で
制御ユニット３６によって制御されて、ソフトな発進を
保証する。なお前記欧州特許明細書の開示内容が本発明
の開示内容に含まれているのは明らかである。
【００２４】トランスミッション系を接続して（発進を
開始するためにアクセル・ペダル１９を踏込む以前に）
ギヤ選択レバー２４を”Ｎ位置”から”Ｓ位置”へ移動
させた後、ギヤ選択レバー２４が一時的に”＋位置”へ
動かされると、制御ユニット３６は、ギヤ入れ機構２５
によって発進ギヤとして第２速を接続させる。それに続
いてアクセル・ペダル１９を踏込むことによって、トラ
ンスミッション系には、より高い発進ギヤ速の駆動力が
入力される。
【００２５】車両が前記の開示方式で、より高いギヤ速
で発進することによって、車両の駆動車輪に及ぼされる
トルクの量値は減少され、これによって、粘着（食いつ
き）作用を低下させることになるような不都合な道路条
件下において発進する場合でも車輪がスリップするリス
クは低減される。
【００２６】前記のように発進ギヤ速を高めた後には、
より高い発進ギヤが断たれるまで、第２速が最小の有効
変速段になる。従って発進ギヤ速を手動で高めて発進を
終えた後には、第２速からチェンジ・アップすることが
可能であり、つまり第３速、第４速及び第５速にアップ
すること、及び第３速、第４速及び第５速間でチェンジ
・アップすることが可能である。しかし第２速から第１
速へチェンジ・ダウンすることは阻止されている。更に
また前記第２速が断たれるまでは、該第２速は自動的に
発進ギヤとして接続される。
【００２７】手動式に接続された発進ギヤは、次の選択
操作（ａ〜ｃ）の１つを適用することによって断つこと
ができる。すなわち： ａ）車両が、より高い発進ギヤに入れた状態で停止して
いる場合、ギヤ選択レバー２４を”−”位置へ動かす
か、又は ｂ）点火スイッチ５４によってトランスミッション系を
断ち、ギヤ選択レバー２４を”Ｓ”位置から”Ｎ”位置
へ動かすか、又は ｃ）好ましい走行条件下でしか通常超えられないような
規定値以上の速度に車両を加速する。
【００２８】上記の実施形態の変化態様によれば、ギヤ
選択レバー２４を”＋”位置へ再度動かすことによって
発進ギヤを更に第３速に高めることが可能である。
【００２９】上記の実施形態によれば、アクセル・ペダ
ル１９を踏込んで発進を開始した後に続くギヤ段の変動
は、自動的にか又はギヤ選択レバー２４の作動に対する
応働として、発進終了と見なされるまで阻止されてい
る。発進動作の終了は、クラッチ加圧板の回転数とエン
ジン回転数が等速になる時点として捉えることができ
る。しかしエンジン回転数がクラッチ加圧板の回転数を
規定値（概ね５０ｒｐｍ）だけ上回る時点を、終了時点
として選ぶのが有利である。
【００３０】上記実施形態の更なる変化態様によれば、
第２速で発進中に車輪スリップを検出した場合、自動的
に制御ユニット３６の制御下でか、又は”＋”位置への
ギヤ選択レバー２４の運動に対する応働として、更に第
３速へチェンジ・アップすることが可能である。
【００３１】車輪スリップの発生は、ＡＢＳ−センサシ
ステム５５によって制御ユニット３６に伝送され、前記
ＡＢＳ−センサシステムは、５ｋｍ／ｈ以下の車両速度
及び目標値（概ね１５％）以下の絞り弁開放度で駆動車
輪の回転数が非駆動車輪の回転数を規定値（概ね５０ｒ
ｐｍ）以上に上回ると、信号を発生することになる。
【００３２】発進ギヤとして課される第３速の強制設定
は、次の操作処置によって解消される。すなわち： ａ）点火スイッチによるトランスミッション系の遮断に
よって又は ｂ）アクセルペダル１９の解放によって。
【００３３】前記実施形態の更なる変化態様によれば、
発進ギヤのシフトアップを導入するためにギヤ選択レバ
ー２４を”＋”位置へ動かす時に、足踏みブレーキ５８
が作動される場合にだけ（これはブレーキスイッチ５６
からの信号によって表示される）、より高い発進ギヤを
強制設定することも可能である。
【００３４】本発明は、発明の思想を逸脱することなく
種々異なった態様で実施することができる。前記の実施
形態では、摩擦クラッチ及びギヤ選択機構を作動するた
めに油圧手段が使用されてはいるが、例えばドイツ連邦
共和国特許第１９５０４８４７号明細書、国際特許第９
７／１０４５６号明細書又はドイツ連邦共和国特許第１
９７３４０２３号明細書に開示されているように、例え
ば油圧式調整部材、空圧式調整部材及び／又は電気式調
整部材、例えば電動モータ又は電磁石を使用することも
可能である。なお今挙げた特許明細書の開示内容が本発
明の開示内容に含まれるのは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半自動式のトランスミッション系
の概略構成図である。
【符号の説明】
１０ エンジン、 １０ａ スタータ回路装置、 １２
シンクロメッシュ・トランスミッション、 １４ 主
駆動摩擦クラッチ、 １５ トランスミッション入力
軸、 １６ スロットル装置、 １８ 絞り弁、 １９
アクセル・ペダル、 ２０ リリースフォーク、 ２
２ 油圧式クラッチ作動シリンダ、 ２４ギヤ選択レバ
ー、 ２５ ギヤ入れ機構、 ３６ 電子式の制御ユニ
ット、３８ クラッチ作動制御ユニット、 ５０ 切換
え滑子案内、 ５１，５２ 案内分路、 ５３ 横方向
トラック、 ５４ 点火スイッチ、 ５５ ＡＢＳ−セ
ンサシステム、 ５６ ブレーキスイッチ、 ５７ ブ
ザー、 ５８ 足踏みブレーキ、 ６０ ギヤ表示器
───────────────────────────────────────────────────── 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 59:70 Ｆ１６Ｈ 59:74 59:74 Ｆ１６Ｄ 25/14 ６４０Ｌ (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 (72)発明者 チャールズ ジョン ジョーンズ イギリス国 コヴェントリー アールズド ン モーニングサイド 55

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 クラッチ、該クラッチの連結状態を制御
    するためのクラッチ作動機構、多段式のトランスミッシ
    ョン、該トランスミッションの有効変速比のギヤを入れ
    るためのギヤ入れ機構、有効変速比の切換えを可能にす
    るドライバーによって作動可能なギヤ選択レバー並び
    に、前記のクラッチ作動機構及びギヤ入れ機構を制御す
    るための電子式の制御手段を装備した形式の車両用トラ
    ンスミッション系において、 電子式の制御手段が、停止状態からの発進を導入する手
    段を含み、かつ、クラッチの連結を解離して停止状態か
    らの発進開始時に自動的に発進ギヤを接続するように構
    成されており、しかも前記制御手段は、車両が停止状態
    にありかつ自動的に選択された発進ギヤが接続されてい
    る場合に、より高いギヤ段を選択するためのギヤ選択レ
    バーの作動によって、より高い発進ギヤ段が入るよう
    に、構成されていることを特徴とする、車両用トランス
    ミッション系。
  2. 【請求項２】 停止状態からの発進開始時に制御手段が
    自動的に第１速ギヤ段を選択し、しかも発進ギヤ段がギ
    ヤ選択レバーの作動によって第２速又は第３速のギヤ段
    に高められる、請求項１記載の車両用トランスミッショ
    ン系。
  3. 【請求項３】 より高い発進ギヤ段が、その遮断まで有
    効最小変速比として維持される、請求項１又は２記載の
    車両用トランスミッション系。
  4. 【請求項４】 より高い発進ギヤ段が、 ａ）車両が、より高い発進ギヤ段を入れた状態で停止し
    ている間に、より低いギヤ段を選択するためにギヤ選択
    レバーを動かすことによって、又は ｂ）トランスミッション系を遮断することによって、又
    は ｃ）車両がなお停止状態に在る間に発進開始を解消する
    ことによって、又は ｄ）通常は適正走行条件においてしか達しないような規
    定速度を上回ることによって断たれる、請求項１から３
    までのいずれか１項記載の車両用トランスミッション
    系。
  5. 【請求項５】 停止状態からの発進が、”ニュートラ
    ル”位置から”走行”位置への走行モード選択レバーの
    移動によって導入される、請求項１から４までのいずれ
    か１項記載の車両用トランスミッション系。
  6. 【請求項６】 発進ギヤ段が第２速ギヤ段に高められた
    後に車輪スリップが検知される場合には、第３速ギヤ段
    への切換えが課される、請求項１から５までのいずれか
    １項記載の車両用トランスミッション系。
  7. 【請求項７】 駆動車輪の回転数が非駆動車輪の回転数
    を規定値以上に上回る場合には、第３速への切換えが課
    される、請求項６記載の車両用トランスミッション系。
  8. 【請求項８】 ５ｋｍ／ｈ以下の走行速度で絞り弁開放
    度が規定の閾値以下の場合に、駆動車輪の回転数が、非
    駆動車輪の回転数を規定値（原則として５０ｒｐｍ）よ
    り多く上回ると、第３速への切換えが課される、請求項
    ７記載の車両用トランスミッション系。
  9. 【請求項９】 絞り弁開放度の閾値が１５％である、請
    求項８記載の車両用トランスミッション系。
  10. 【請求項１０】 第３速の強制設定が、トランスミッシ
    ョン系の遮断又は絞り弁の閉鎖によって解消される、請
    求項６から９までのいずれか１項記載の車両用トランス
    ミッション系。
  11. 【請求項１１】 実質的に、添付図面に基づいて開示さ
    れいるような車両用トランスミッション系。
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