JP2001304394A - 変速機の回転同期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサ故障時のドグギア回転制御をバックア
ップする変速機の回転同期制御装置を提供する。 【解決手段】 クラッチ５０４を介しエンジンにより駆
動されてメインシャフト５０７に回転自在なメインギア
と一体のドグギア５１５と、メインシャフト５０７と一
体回転するスリーブ５１６とを有する変速機において、
ドグギア回転数を検出するドグギア回転数検出手段と、
スリーブ回転数を検出するスリーブ回転数検出手段と、
前記ドグギアの回転をスリーブ回転数に合わせた目標ド
グギア回転数に制御するドグギア回転制御手段と、前記
ドグギア回転数検出手段からドグギア回転数が検出不能
なときに、エンジン回転数からドグギア回転数を算出す
るドグギア回転数算出手段とを設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドグギアの回転を
制御する変速機の回転同期制御装置に係り、特に、セン
サ故障時のドグギア回転制御をバックアップする変速機
の回転同期制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トラクタヘッドにトレーラを連結する形
式の大型のトラックなどでは、トレーラを接続し、荷を
満載している場合、トレーラが空の場合、トラクタヘッ
ド単体の場合などで、総重量負荷が大きく異なるが、ど
の場合の運転でも良好なエンジン状態を保ちつつ快適運
転を行うために、普通の荷台付きトラックよりも変速段
数をかなり多くしてある。例えば、４段変速が可能な主
変速機の前段・後段に、比較的変速比の小さい２段変速
のスプリッタと比較的変速比の大きい２段変速のレンジ
とを挿入し、これらスプリッタ、主変速機、レンジの組
み合わせにより、総合で１６段変速が可能な構成とした
ものがある。このように多段変速を採用することによ
り、広い速度範囲にわたり良好なエンジン状態が得られ
るギア段選択を可能にすると共に無理のない加減速を行
うことができる。

【０００３】ギア段の切替えは、コンピュータ等からな
る変速制御部を介しアクチュエータで行われるが、その
シフトチェンジ操作は、変速制御部が自動で行う自動変
速操作と、マニュアルチェンジ操作とが可能である。チ
ェンジレバーは、安定位置であるＤポジション（＝Ｈポ
ジション）から瞬時的に前傾・後傾させることが可能に
構成されており、マニュアルチェンジの場合、チェンジ
レバーをＨポジションから前傾させるとシフトアップ操
作、後傾させるとシフトダウン操作が運転者の要求とし
て変速制御部に認識される。そして、変速制御部が現在
のギア段をそれより高速（または低速）のギア段に切り
替える。このシフトアップ操作（またはシフトダウン操
作）を繰り返すことで現状のギア段より順次高い（また
は低い）ギア段に変速できる。チェンジレバーがＨポジ
ションに保持されていれば、現状のギア段が維持され
る。自動変速の場合、チェンジレバーは操作することな
くＤポジションのままで、変速制御部がエンジン状態や
車速を考慮して最適のギア段を選択し、実行する。自動
変速の場合でも、運転者がチェンジレバーをＤポジショ
ンから前傾、後傾させると、変速制御部は現在選択して
いるギア段からのシフトアップ・シフトダウンを受けつ
けるようになっている。

【０００４】この種の車両では、エンジンもコンピュー
タ（ＥＣＵ）等からなるエンジン制御部により制御され
ており、アクセルペダルの操作量がアクセル開度を要求
する信号としてエンジン制御部に読み込まれ、エンジン
制御部がアクチュエータによって燃料供給量を調節する
ようになっている。

【０００５】従来の変速機では、メインシャフト上にメ
インシャフトに対して回転自在でメインギアと一体的に
回転するドグギアと、メインシャフトと一体的に回転す
るスリーブとを複数備え、適宜なドグギアとスリーブと
を噛合させることにより、減速比の異なるギア組み合わ
せを選ぶようになっているが、スリーブ回転数とドグギ
ア回転数とが大きく異なると噛合が難しいので、各噛合
部分にメカニカルなシンクロ機構を設けてある。しか
し、前記のような多段変速機になると、シンクロ機構に
よる重量及び全長の増大が問題となる。

【０００６】本出願人が提唱する電子シンクロ制御方式
は、機械的なシンクロ機構を省略し、変速機の入力側及
び出力側の回転軸に回転センサを取り付け、検出される
回転数からスリーブ回転数とドグギア回転数とを求める
と共に、噛合させようとしているドグギアの回転が相手
のスリーブの回転に同期するようドグギア側回転数を制
御し、回転が同期した状態でギアインを図るものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】電子シンクロ制御方式
では、ドグギア回転数を検出するためのセンサが故障し
た場合を想定すると、ドグギア回転制御が困難になり回
転同期が達成できないことが考えられる。回転同期が達
成されなければ、ドグギアとスリーブとを噛合させるこ
とができないため、変速が円滑にできなくなることにな
る。

【０００８】車両は、センサ類が故障であっても、とり
あえず走行できることが望ましく、従って、電子シンク
ロ制御方式にはセンサ故障時のバックアップ機能を備え
るのが好ましい。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、センサ故障時のドグギア回転制御をバックアップす
る変速機の回転同期制御装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、クラッチを介しエンジンにより駆動されて
メインシャフトに回転自在なメインギアと一体のドグギ
アと、メインシャフトと一体回転するスリーブとを有す
る変速機において、ドグギア回転数を検出するドグギア
回転数検出手段と、スリーブ回転数を検出するスリーブ
回転数検出手段と、前記ドグギアの回転をスリーブ回転
数に合わせた目標ドグギア回転数に制御するドグギア回
転制御手段と、前記ドグギア回転数検出手段からドグギ
ア回転数が検出不能なときに、エンジン回転数からドグ
ギア回転数を算出するドグギア回転数算出手段とを設け
たものである。

【００１１】前記ドグギア回転制御手段は、前記クラッ
チを一旦接続する所謂ダブルクラッチ制御を行うことに
より回転同期を図ってもよい。

【００１２】前記ドグギア回転制御手段は、前記メイン
ギアに常時噛合するカウンタギアが係止されているカウ
ンタシャフトに制動を与えてドグギア回転数を低下させ
るカウンタシャフトブレーキを有し、クラッチ接続時に
は、前記カウンタシャフトブレーキの作動を禁止しても
よい。

【００１３】前記ドグギア回転数算出手段は、車両が停
止しているときには、ドグギア回転制御が開始されてか
ら所定時間経過後のドグギア回転数を０回転とみなして
もよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。

【００１５】本発明に係る回転同期制御に用いる強制ダ
ブルクラッチ処理、ドグギア回転数算出処理、故障診断
処理の流れを図１、図２、図３に示す。

【００１６】本発明を適用するに好適な車種として、ト
ラクタヘッドにトレーラを連結し、多段変速を採用した
デイーゼルエンジン車両を例にとる。以下、その車両の
要部を説明する。

【００１７】図４に示されるように、回転同期制御装置
を含むエンジン駆動系は、クラッチ５０４（図５に示
す）を介してエンジンに結合された多段変速機構４０
１、多段変速機構４０１のアクチュエータを構成する空
圧シリンダ系４０２、エンジン回転数を検出するエンジ
ン回転センサ４０３、多段変速機構４０１の出力軸の回
転数を車速情報として検出するアウトプット回転センサ
４０４、多段変速機構４０１の変速を制御する変速制御
部とクラッチ位置を制御するクラッチ制御部とを構成す
るコントローラ（多段Ｔ／Ｍコントロールユニット）４
０５、アクセルペダルの踏み込み量から要求アクセル開
度を検出するアクセルセンサ４０６、運転者の変速操作
をコントローラに伝えるチェンジレバー４０７、変速操
作における自動変速／マニュアル変速を選択するＡ／Ｍ
切換スイッチ（図示せず）、非常時等の特別な場合にギ
ア段を強制的に設定する非常用変速スイッチ４０８、マ
ニュアル断接を可能とするクラッチペダル４０９、現在
選択されているギア段を数字で表示する集合計器コンソ
ール内のギア表示部４１０、エンジンに制御アクセル開
度や燃料噴射時期を指令するエンジン制御部を構成する
コントローラ（ＥＣＵ；エンジンコントロールユニッ
ト）４１１、クラッチの断接用アクチュエータ４１２、
その断接用アクチュエータ４１２の位置検出に使用する
ストロークセンサ（図示せず）などを備えている。コン
トローラ４０５は、エンジン回転センサ４０３、アウト
プット回転センサ４０４、その他からの運転状態を示す
信号を入力し、内蔵されたシフトアップマップおよびシ
フトダウンマップ等のデータを読み出すと共に、多重タ
イマ割り込みにより数十ｍｓ等の時間間隔で各種の処理
を実行することができる。コントローラ４０５とコント
ローラ（ＥＣＵ）４１１とはバスケーブル等により接続
されており、相互に連絡可能である。チェンジレバー２
０７は、後進（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）、ドライブ
（Ｄ）またはホールド（Ｈ）の安定ポジションと、シフ
トアップ操作要求（ＵＰ）、シフトダウン操作（ＤＯＷ
Ｎ）の瞬時的ポジションとを有し、レバー頂部に自動変
速／マニュアル変速を切り替えるＡ／Ｍ切換スイッチを
配置したものである。

【００１８】多段変速機構及び空圧シリンダ系の詳細を
図５に示す。

【００１９】多段変速機構４０１は、４段変速が可能な
主変速機５０１の前段に比較的変速比の小さい２段変速
のスプリッタ５０２を挿入し、主変速機５０１の後段に
比較的変速比の大きい２段変速のレンジ５０３を挿入し
たものである。

【００２０】スプリッタ５０２は、高速（Ｈ）、低速
（Ｌ）、ニュートラルの３ポジションを有し、図４の断
接用アクチュエータ４１２を作動させてクラッチ５０４
を断・接させたとき、クラッチ５０４内のドリブンプレ
ートが取り出したインプットシャフト５０５の回転をカ
ウンタシャフト５０６にＨまたはＬの変速比で伝達する
かまたは遮断することができる。

【００２１】主変速機５０１は、１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒ
ｄ、４ｔｈ、Ｒｅｖの各メインギア及びニュートラルの
６ポジションを有する。スプリッタ５０２がＬ側のとき
インプットシャフト５０５の回転を４ｔｈのメインギア
５１８を介して取り込み、また、スプリッタ５０２がＨ
側のときは、インプットメインギアとインプットカウン
タギアを介して取り込み、カウンタシャフト５０６と一
体のカウンタギア５１７に常時噛合するメインギア５１
８と一体の複数のドグギア５１５に対し、適宜のスリー
ブ５１６を空圧シリンダ系３０３の作動によりスライド
させることにより、いずれかのドグギアの回転を前進４
段に変速、または反転してメインシャフト５０７に取り
込むかまたは遮断することができる。

【００２２】レンジ５０３は、遊星歯車機構の中心に位
置するサンギア５０８をメインシャフト５０７に固定
し、サンギア５０８の外側に位置するプラネタリギア５
０９を同軸保持するキャリア５１０をアウトプットシャ
フト５１１に固定して構成され、プラネタリギア５０９
の外側に位置するリングギア５１２の結合をハウジング
側のスプライン５１９またはアウトプットシャフト５１
１側のスプライン５２０とに切り換えることでメインシ
ャフト５０７の回転をアウトプットシャフト５１１にＬ
またはＨの変速比で伝達することができる。

【００２３】カウンタシャフト５０６には、カウンタシ
ャフト５０６に一体のカウンタギア５１７と、回転を制
動するカウンタシャフトブレーキ５１３と、ギア歯をカ
ウントして回転数を検出するカウンタシャフト回転セン
サ５１４とが設けられている。メインシャフト５０７上
には、カウンタギア５１７に常時噛合してメインシャフ
ト５０７の周囲を回る複数のメインギア５１８と、その
メインギア５１８に一体のドグギア５１５と、メインシ
ャフト５０７に一体の複数のスリーブ５１６とが設けら
れている。

【００２４】ドグギア回転数検出手段は、カウンタシャ
フト回転センサ５１４が検出したカウンタシャフト回転
数を主変速機５０１内の目標ギア段のギア比で換算して
ドグギア回転数を求めるものである。また、スリーブ回
転数検出手段は、アウトプット回転センサ４０４が検出
したアウトプットシャフト５１１の回転数をレンジ５０
３内のＨ側またはＬ側のギア比で換算してスリーブ回転
数を求めるものである。ドグギア回転制御手段は、コン
トローラ４０５内の変速制御部にあり、ドグギア回転を
低下させるカウンタシャフトブレーキ制御と、主として
ドグギア回転を高めるダブルクラッチ制御及びエンジン
制御とを行うものである。

【００２５】空圧シリンダ系は、３つの電磁バルブ５３
１，５３２，５３３でストローク制御されるスプリッタ
用シリンダ５３０と、３つの電磁バルブ５４１，５４
２，５４３でストローク制御されるセレクト用シリンダ
５４０と、２つの電磁バルブ５５１，５５２でストロー
ク制御されるスリーブシフト用シリンダ５５０と、２つ
の電磁バルブ５６１，５６２でストローク制御されるレ
ンジ用シリンダ５６０と、１つの電磁バルブ５７１でオ
ンオフ制御されるカウンタシャフトブレーキ５１３とを
有し、これらの電磁バルブを組み合わせ動作させて、多
段変速機構４０１の各部を切り替えるようになってい
る。５８０はエア源である。

【００２６】スプリッタ用シリンダ５３０は、シリンダ
基底部に電磁バルブ５３１（以下、ＭＶＨという）、シ
リンダ胴部に電磁バルブ５３２（ＭＶＦ）、シリンダ頭
頂部に電磁バルブ５３３（ＭＶＧ）をそれぞれ接続し、
シリンダ胴部には両側にロッド５３４，５３５を備えた
ヘッド５３６を収容し、シリンダ基底部にはロッドを持
たない単体ヘッド５３７を収容したものである。

【００２７】ＭＶＦのみ動作させると、ヘッド５３６が
シリンダ頭頂部方向（図５の右側方向）に移動するの
で、ロッド５３５に連結されたスプリッタ５０２内のス
プリッタスリーブがＬポジションに移動する。ＭＶＧの
み動作させると、ヘッド５３６がシリンダ基底部方向
（図５の左側方向）に移動するので、前記スプリッタス
リーブがＨポジションに移動する。ＭＶＧとＭＶＨとを
動作させると、単体ヘッド５３７がシリンダ胴部方向
（シリンダの中央側）に移動するので、ヘッド５３６の
シリンダ基底部方向への移動はロッド５３４が前記単体
ヘッド５３７によって規制されて中間位置で止まり、ス
プリッタスリーブはニュートラルポジションに止まるこ
とになる。

【００２８】セレクト用シリンダ５４０は、シリンダ基
底部に電磁バルブ５４１（ＭＶＥ）、シリンダ胴部に電
磁バルブ５４２（ＭＶＤ）、シリンダ頭頂部に電磁バル
ブ５４３（ＭＶＣ）をそれぞれ接続し、シリンダ胴部に
は両側にロッド５４４，５４５を備えたヘッド５４６を
収容し、シリンダ基底部にはロッドを持たない単体ヘッ
ド５４７を収容したものである。

【００２９】ＭＶＤのみ動作させると、ヘッド５４６が
シリンダ頭頂部方向（図５の下側方向）に移動するの
で、ロッド５４５に連結されたセレクタ５９１がＮ３ポ
ジションのシフタ５９２まで移動する。Ｎ３ポジション
では主変速機５０１を３ｒｄか４ｔｈにギア入れするこ
とができる。ＭＶＣのみ動作させると、ヘッド５４６が
シリンダ基底部方向（図５の上側方向）に移動するの
で、セレクタ５９１がＮ１ポジションのシフタ５９３ま
で移動する。Ｎ１ポジションでは主変速機５０１をＲｅ
ｖにギア入れすることができる。ＭＶＣとＭＶＥとを動
作させると、単体ヘッド５４７がシリンダ胴部方向（シ
リンダの中央側）に移動するので、ヘッド５４６はシリ
ンダ基底部方向への移動がロッド５４４の前記単体ヘッ
ド５４７への突き当たりによって規制されて中間位置で
止まり、セレクタ５９１がＮ２ポジションのシフタ５９
４の位置に止まる。Ｎ２ポジションでは主変速機５０１
を１ｓｔか２ｎｄにギア入れすることができる。

【００３０】スリーブシフト用シリンダ５５０は、シリ
ンダ頭頂部に電磁バルブ５５１（ＭＶＢ）、シリンダ基
底部に電磁バルブ５５２（ＭＶＡ）をそれぞれ接続し、
シリンダ胴部にロッド５５３を備えたヘッド５５４を収
容したものである。

【００３１】ＭＶＡのみ動作させると、ヘッド５５４が
シリンダ頭頂部方向（図５の左側方向）に移動するの
で、ロッド５５３に連結されたセレクタ５９１がシフタ
５９２，５９３，５９４からなるシフタ群のＲｅｖ，２
ｎｄ，４ｔｈ側に移動する。ＭＶＢのみ動作させると、
ヘッド５５４がシリンダ基底部方向（図５の右側方向）
に移動するので、ロッド５５３に連結されたセレクタ５
９１がシフタ群の１ｓｔ，３ｒｄ側に移動する。ＭＶＡ
とＭＶＢとを動作させると、ヘッド５５４は中立状態と
なり、セレクタ５９１は中立状態となる。

【００３２】各シフタ５９２，５９３，５９４は主変速
機５０１の該当段のスリーブ５１６に連結されているの
で、セレクト用シリンダ５４０によりセレクタ５９１を
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３のいずれかのポジションに移動させ、
スリーブシフト用シリンダ５５０によりセレクタ５９１
を移動させると、所望のスリーブ５１６を所望のドグギ
ア５１５に噛合させて主変速機５０１を前進４段及び後
進段に変速することができる。また、セレクタ５９１を
中立状態とすることで主変速機５０１をニュートラルに
することができる。

【００３３】レンジ用シリンダ５６０は、シリンダ頭頂
部に電磁バルブ５６１（ＭＶＩ）、シリンダ基底部に電
磁バルブ５６２（ＭＶＪ）をそれぞれ接続し、シリンダ
胴部にロッド５６３を備えたヘッド５６４を収容したも
のである。

【００３４】ＭＶＩのみ動作させると、ヘッド５６４が
シリンダ基底部方向（図５の右側方向）に移動するの
で、ロッド５６３に連結されたレンジ５０３内のレンジ
スリーブがＨポジションに移動する。ＭＶＪのみ動作さ
せると、ヘッド５６４がシリンダ頭頂部方向（図５の左
側方向）に移動するので、レンジスリーブがＬポジショ
ンに移動する。

【００３５】以上の空圧シリンダ系の各電磁バルブを組
み合わせてオンオフすることにより、多段変速機構４０
１を前進１６段及び後進２段に切り替えることができる
と共に、スプリッタニュートラル及び主変速機ニュート
ラルの２つのニュートラル状態をを得ることができる。

【００３６】次に、クラッチを作動させるアクチュエー
タ系を図７に示す。

【００３７】このアクチュエータ系は、断接用アクチュ
エータ４１２を構成するクラッチブースタ６０１、この
クラッチブースタ６０１に空圧でストローク量を与える
比例バルブ６０２、この比例バルブ６０２の上流で空気
供給を遮断するオンオフバルブ６０３、クラッチを強制
的に完断する非常用バルブ６０４、クラッチブースタ６
０１のリレーピストン６０５を油圧で駆動するクラッチ
ペダル４０９などからなる。６１１はエア源、６１２は
ダブルチェックバルブである。クラッチブースタ６０１
は、供給された空気量に比例して部材６０６をストロー
クさせるもので、この部材６０６がクラッチ５０４のプ
レッシャープレートに連結されている。

【００３８】コントローラ４０５は、車両のキースイッ
チにより主電源が投入されたときにオンオフバルブ６０
３をオンにして比例バルブ６０２への空気供給を可能に
する。主電源が切られたときには、オンオフバルブ６０
３をオフにして比例バルブ６０２からの空気抜けによる
エア源６１１の圧力低下を防止する。クラッチ断接の際
には、コントローラ４０５より比例バルブ６０２に制御
電流を与える。比例バルブ６０２は電流に比例した空気
圧をクラッチブースタ６０１に供給するので、クラッチ
完接から完断までの任意のクラッチ位置が電流で制御で
きることになる。従って、半クラッチ等の繊細な制御も
コントローラ４０５によるクラッチ位置制御で行うこと
ができる。非常用バルブ６０４は、クラッチ５０４を急
速に完断することができ、車両の異常時に飛び出しを防
止するために使用される。非常用バルブ６０４のオンオ
フはコントローラ４０５から指令する他に、図示しない
非常用スイッチよって手動操作することもできる。クラ
ッチペダル４０９が踏まれた場合には、油圧によって部
材６０６がストロークされると同時に、リレーピストン
６０５が駆動されてクラッチブースタ６０１にエアーが
供給され、部材６０６のストロークが支援される。

【００３９】多段変速機構４０１の動作を説明する。

【００４０】自動変速操作の場合、コントローラ４０５
によりアクセル開度と車速（アウトプットシャフト回転
数）とでシフトアップマップまたはシフトダウンマップ
（図示せず）が参照され、最適なギア段に目標ギア段が
設定されると、断接用アクチュエータ４１２によりクラ
ッチ５０４が開放され、スプリッタ５０２、主変速機５
０１、レンジ５０３がそれぞれ前述のように空圧シリン
ダ系４０２によって位置制御されることにより、目標ギ
ア段への切替えが行われ、そのギア入れ後、クラッチ５
０４が接続される。

【００４１】マニュアル操作の場合は、運転者のチェン
ジレバー４０７の前傾によるシフトアップ操作または後
傾によるシフトダウン操作をコントローラ４０５が認識
して現在のギア段より高速または低速の目標ギア段が設
定され、ギア段切替えが行われる。クラッチの断接及び
ギア段切替えの動作は、自動変速操作でもマニュアル操
作でも同じであり、以下に説明する。

【００４２】図６は、主変速機５０１、スプリッタ５０
２、レンジ５０３のそれぞれで行われる動作を時間的順
序に沿って表したものである。四角枠内は動作内容を枠
右上はその動作に入る条件を示す。多段変速機構４０１
の変速動作が開始され、同時に断接用アクチュエータ４
１２によりクラッチ開放が開始される。クラッチストロ
ークセンサによりクラッチ５０４が半クラッチ直前まで
開き始めたことが検出されると、主変速機５０１ではス
リーブシフト用シリンダ５５０によるギア抜きが開始さ
れる。また、目標ギア段が現在のギア段からスプリッタ
変速を要する場合には、主変速機５０１のギア抜きと並
行してスプリッタ５０２においてもスプリッタ用シリン
ダ５３０を作動させてニュートラル位置へのギア抜きが
開始される。

【００４３】主変速機側では、主変速機５０１のギア抜
きが完了しニュートラルになったことを条件に、セレク
ト用シリンダ５４０による主変速機５０１のセレクトが
開始される。同時に、目標ギア段がレンジ３０３の変速
を要する場合には、レンジ用シリンダ５６０によりレン
ジ５０３がＨからＬへまたはＬからＨへ切り替えられ
る。

【００４４】一方、スプリッタ側では、ストロークセン
サ（図示せず）の信号により、クラッチ５０４が完全に
開放されたことが検出されるか、またはギアポジション
センサ（図示せず）の信号により、主変速機５０１のギ
ア抜きが完了したことが検出されたことを条件に、スプ
リッタ用シリンダ５３０によりＨまたはＬへのギア入れ
が実行される。スプリッタ５０２には図示しないがメカ
ニカルなシンクロ機構が設けられているため、インプッ
トシャフト５０５の回転数とスプリッタ５０２のＨまた
はＬのドグギアの回転数とが同期され、円滑なスリーブ
の移動によるギア入れが達成される。なお、目標ギア段
が現在のギア段からスプリッタ変速のみで可能な場合に
は、この段階で切り替えが完了する。

【００４５】スプリッタ５０２のギア入れが終了し、レ
ンジ５０３の切り替えが終了した時点で、主変速機５０
１のギア抜きが完了していることを条件に、ドグギア回
転制御手段による電子シンクロ制御が開始される。

【００４６】電子シンクロ制御では、変速目標ギア段の
ドグギア５１５の回転数がスリーブ５１６の回転数より
所定値以上高いときには、カウンタシャフトブレーキ制
御を行う。即ち、カウンタシャフトブレーキ５１３をオ
ンにしてドグギア５１５の回転数を下げる。ドグギア５
１５の回転数がスリーブ５１６の回転数より所定値以上
低いときには、ダブルクラッチ制御及びエンジン制御を
行う。即ち、クラッチ５０４を一時的に接続した状態で
エンジン回転を制御しインプットシャフト５０５に伝
え、インプットシャフト５０５の回転数を高めてドグギ
ア５１５の回転数を高める（所謂ダブルクラッチ制御を
行う）。このような電子シンクロ制御により、ドグギア
５１５の回転数とスリーブ５１６の回転数との差を予め
設定した許容値以内に制御することができる。

【００４７】ドグギア５１５の回転数は、カウンタシャ
フト回転センサ５１４の出力から計算される。主変速機
５０１に複数あるドグギア５１５のうち、切替えの目標
となっているギア段のドグギア５１５の回転数を得るに
は、当該ギア段のカウンタギア５１７とメインギア５１
８との歯数比をカウンタシャフト回転数に掛ける。ま
た、スリーブ５１６の回転数は、アウトプット回転セン
サ４０４の出力から計算される。レンジ５０３がＨ側で
あればアウトプットシャフト回転数をそのままスリーブ
回転数とし、レンジ５０３がＬ側であればアウトプット
シャフト回転数にＬ段の歯数比を掛けてスリーブ回転数
とする。このスリーブ回転数により変速目標となってい
るギア段の目標ドグギア回転数が設定され、電子シンク
ロ制御がなされる。

【００４８】主変速機５０１のセレクトが終了し、電子
シンクロ制御において回転数差が許容値以内に達してい
れば、クラッチ５０４が完全に開放されていることを確
認した上で、スリーブシフト用シリンダ５５０による主
変速機５０１のシフト（ギア入れ）が実行される。ドグ
ギア５１５の回転数とスリーブ５１６の回転数との差が
許容値以内であるため、円滑なギア入れが達成される。
この後、オートクラッチ制御によりクラッチ５０４が接
続される。

【００４９】次に、強制ダブルクラッチ処理について詳
しく述べる。

【００５０】本発明では、カウンタシャフト回転センサ
５１４が故障しているときのバックアップとして、図１
の強制ダブルクラッチ処理を行う。ここでは、まず、カ
ウンタシャフト回転センサ５１４が故障しているかどう
かを判定し（Ｓ１）、故障でなければＳ８に進み本処理
を終了する。カウンタシャフト回転センサ５１４が故障
しているとき、シンクロ制御（ドグギア回転制御）の実
行中であるかどうかを判定し（Ｓ２）、実行中でなけれ
ばタイマをクリア（Ｓ８）して本処理を終了する。

【００５１】カウンタシャフト回転センサ５１４が故障
し、シンクロ制御の実行中であれば、バックアップが必
要である。そこで、車速が０ｋｍ／ｈかどうかを判定す
る（Ｓ３）。

【００５２】Ｓ３にて、車速が０ｋｍ／ｈのときは、車
両が停止していることになる。このときは、Ｓ９に進
み、タイマをインクリメント（単位量だけ増加）し、こ
のタイマ値が所定値（例えば、実時間で０．４ｓｅｃ相
当）に達するまで本処理の割り込みを繰り返す（Ｓ
６）。Ｓ６にて、タイマ値が所定値を超えたら、シンク
ロ制御で参照されるカウンタシャフト回転数（ドグギア
回転数）を０回転にする（Ｓ７）。車両が停止している
ときにはスリーブ５１６の回転数が０回転であるため、
ドグギア５１５が目標回転数＝０として制御されるの
で、所定時間経過後にはドグギア回転数は０回転となる
のが確実だからである。

【００５３】Ｓ３にて、車速が０ｋｍ／ｈでないとき
は、車両が走行していることになる。このときは、カウ
ンタシャフトブレーキ制御禁止を指令し（Ｓ４）、強制
ダブルクラッチを指令する（Ｓ５）。これらの指令は、
ドグギア回転数算出手段に受け渡しされ、タイマをクリ
ア（Ｓ１０）して本処理を終了する。

【００５４】次に、コントローラ４０５内の変速制御部
に設けられたドグギア回転数算出手段によるドグギア回
転数算出処理について詳しく述べる。

【００５５】図１のＳ５において、強制ダブルクラッチ
のときには図２のドグギア回転数算出処理に引き継がれ
る。ここでは、更にカウンタシャフト回転センサ５１４
が故障しているかどうかを判定し（Ｓ１１）、故障でな
ければ本処理を終了する。カウンタシャフト回転センサ
５１４が故障しているとき、断接用アクチュエータ４１
２のストローク位置を検出し、クラッチが所定値より接
側にあるかどうか判定する（Ｓ１２）。クラッチが所定
値より断側にあるときは、エンジン回転数からのドグギ
ア回転数算出ができないので本処理を終了する。

【００５６】前記Ｓ５の強制ダブルクラッチが実行され
てクラッチが所定値より接側にあるとき、具体的には半
クラッチ以上につながっているときは、カウンタシャフ
ト５０６がエンジンによって駆動されていることになる
（ドグギア回転制御はスプリッタ５０２のＨまたはＬ側
へのギア入れ終了後に行われるので）。そこで、エンジ
ン回転センサ４０３にて検出されたエンジン回転数から
スプリッタ５０２のギア段に応じてドグギア回転数を算
出する（Ｓ１３）。即ち、エンジン回転数にスプリッタ
５０２の選択されているＨまたはＬのギア比を掛ければ
カウンタシャフトの回転数が得られる（Ｓ１４，Ｓ１
５）。このようにカウンタシャフトの回転数が算出でき
れば、この回転数を基に、変速目標ギア段のカウンタギ
アとメインギアとの歯数比によりカウンタシャフト回転
センサ５１４の正常時と同じようにドグギアの回転数が
得られる。よって、カウンタシャフト回転センサ５１４
が故障してドグギア回転数が検出できなくても、エンジ
ン制御によるドグギア回転制御が可能となる。

【００５７】強制ダブルクラッチの指令を受けたことに
よって実際上はドグギア５１５の回転数がスリーブ５１
６の回転数より所定値以上高い場合であっても、ダブル
クラッチ制御が行われ、エンジン制御により回転同期が
図られることになる。

【００５８】次に、カウンタシャフト回転センサ５１４
の故障を診断する故障診断処理を説明する。図３に示さ
れるように、まず、スプリッタ５０２がニュートラルで
ないかどうかを判定し（Ｓ２１）、クラッチが所定値よ
り接側にあるかどうか判定し（Ｓ２２）、エンジン回転
数が所定値（例えば、５００ｒｐｍ）以上かどうか判定
する（Ｓ２３）。スプリッタ５０２がニュートラルのと
き、クラッチが所定値より断側にあるとき、又はエンジ
ン回転数が所定値以下のときは、低回転検出チェックＡ
に移行する。また、スプリッタ５０２がニュートラルで
なく、クラッチが所定値より接側にあり、エンジン回転
数が所定値以上のときは、高回転検出チェックＢに移行
する。

【００５９】高回転検出チェックＢでは、カウンタシャ
フト回転センサ５１４の検出値が所定値（例えば、５０
ｒｐｍ）に満たないかどうか判定する。カウンタシャフ
ト回転センサ５１４の検出値が所定値に満たないとき
は、エンジンが高回転であり、その回転がカウンタシャ
フト５０６に伝達されているのに、回転検出値が小さい
ということで、回転検出異常と判断できる。カウンタシ
ャフト回転センサ５１４の検出値が所定値を超えていれ
ば、回転検出正常と判断できる。回転検出異常のとき
は、カウンタをインクリメント（単位量だけ増加）する
（Ｓ２５）。回転検出正常のときは、カウンタをデクリ
メント（単位量だけ減少）する（Ｓ２６）。

【００６０】カウンタの値により故障か正常かの診断結
果を出す（Ｓ２４）。即ち、カウンタの値が予め定めた
設定値を超えたら、カウンタシャフト回転センサ５１４
が故障であると断定する（Ｓ２７）。カウンタの値が設
定値を超えないときは、カウンタシャフト回転センサ５
１４は正常であると断定する（Ｓ２８）。

【００６１】一方、低回転検出チェックＡでは、カウン
タシャフト回転センサ５１４の検出値が所定値（例え
ば、５０ｒｐｍ）を超えているかどうか判定する。カウ
ンタシャフト回転センサ５１４の検出値が所定値を超え
ていれば、カウンタシャフト５０５の回転が検出されて
いることになるから、回転検出正常と判断できる。この
ときもカウンタをデクリメント（Ｓ２６）する。なお、
カウンタは負にはしない。よって、高回転検出チェック
Ｂあるいは低回転検出チェックＡで回転検出正常が続け
ばカウンタは０となる。

【００６２】このように、回転検出異常が出たとき直ち
に故障と断定せず、回転検出異常が設定回数まで出現し
たときに故障と断定するので、まれに起きる回転検出ミ
スなどは故障から除外される。

【００６３】低回転検出チェックＡで、カウンタシャフ
ト回転センサ５１４の検出値が所定値を超えていない場
合は、実際にカウンタシャフト５０５がほとんど回転し
ていない場合もあるので診断結果を出すのを保留する。

【００６４】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００６５】（１）ドグギア回転数が得られないときの
バックアップ機能が実現されるので、電子シンクロ制御
方式の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す強制ダブルクラッチ
処理の流れ図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すドグギア回転数算出
処理の流れ図である。

【図３】本発明の一実施形態を示す故障診断処理の流れ
図である。

【図４】本発明の回転同期制御装置を用いた車両の要部
構成図である。

【図５】図４中の多段変速機構及び空圧シリンダ系の詳
細構成図である。

【図６】本発明に関係するギア段切替え処理の流れ図で
ある。

【図７】本発明に用いるクラッチのアクチュエータ系の
構成図である。

【符号の説明】 ５０１ 主変速機 ５０２ スプリッタ ５０３ レンジ ５０４ クラッチ ５０６ カウンタシャフト ５１１ アウトプットシャフト ５１３ カウンタシャフトブレーキ ５１４ カウンタシャフト回転センサ ５１５ ドグギア ５１６ スリーブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J057 AA03 BB02 GA60 GA61 GB02 GB05 GB12 GB36 GC10 GE07 HH02 JJ01 3J552 MA04 MA13 MA17 MA21 NA04 NB01 PB03 RA02 RB02 SB40 TB13 UA03 VA01X VA01Z VA32Z VA37W VA41Z VA74Y VA76W VB01W VC01W

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クラッチを介しエンジンにより駆動され
   てメインシャフトに回転自在なメインギアと一体のドグ
   ギアと、メインシャフトと一体回転するスリーブとを有
   する変速機において、ドグギア回転数を検出するドグギ
   ア回転数検出手段と、スリーブ回転数を検出するスリー
   ブ回転数検出手段と、前記ドグギアの回転をスリーブ回
   転数に合わせた目標ドグギア回転数に制御するドグギア
   回転制御手段と、前記ドグギア回転数検出手段からドグ
   ギア回転数が検出不能なときに、エンジン回転数からド
   グギア回転数を算出するドグギア回転数算出手段とを設
   けたことを特徴とする変速機の回転同期制御装置。
2. 【請求項２】 前記ドグギア回転制御手段は、前記クラ
   ッチを一旦接続する所謂ダブルクラッチ制御を行うこと
   により回転同期を図ることを特徴とする請求項１記載の
   変速機の回転同期制御装置。
3. 【請求項３】 前記ドグギア回転制御手段は、前記メイ
   ンギアに常時噛合するカウンタギアが係止されているカ
   ウンタシャフトに制動を与えてドグギア回転数を低下さ
   せるカウンタシャフトブレーキを有し、クラッチ接続時
   には、前記カウンタシャフトブレーキの作動を禁止する
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の変速機の回転同
   期制御装置。
4. 【請求項４】 前記ドグギア回転数算出手段は、車両が
   停止しているときには、ドグギア回転制御が開始されて
   から所定時間経過後のドグギア回転数を０回転とみなす
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の変速機の
   回転同期制御装置。