JP2558113B2 - 自動トランスミッション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動トランスミッションに係り、特に適正な
ギヤ位置を計算するとともに、この計算によって得られ
たギヤ位置になるように自動的にアクチュエータによっ
てギヤ位置を変更するようにした自動トランスミッショ
ンに係り、さらに機械式クラッチと歯車変速機をマイク
ロコンピュータで制御して自動変速操作を行なうように
した自動トランスミッションに用いて好適なものに関す
る。

〔発明の概要〕

本発明は、自動トランスミッションを制御するための
コントロールボックスにアップおよびダウンのシフト位
置を設けるとともに、変速レバーがこれらのアップまた
はダウンの位置に切換えられた場合に、ギヤ位置を一段
上または一段下の位置へシフトするようにしたものであ
って、これによって高段発進および低段発進を可能にし
たものである。

〔従来の技術〕

運転者の繁雑な変速操作を省略するために、自動トラ
ンスミッションが提案されている。この自動トランスミ
ッションは、車速やアクセル開度等に応じてマイクロコ
ンピュータ等の演算手段が使用する歯車を選択するとと
もに、アクチュエータによって選択された歯車を噛合せ
て自動的に所定のギヤ比を得るようにしたものである。
このような自動トランスミッションを自動車に装備する
ことにより、運転車の変速操作のためのレバー操作がほ
とんど必要でなくなる。なお本発明に関連する先行技術
としては、例えば特開昭52−127559号があるが、本発明
の要旨に関するような記載はない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような自動トランスミッションの操作性を向上す
るために、走行中における変速動作をマニュアルで行な
い得るようにしており、走行中にコントロールボックス
の変速レバーをアップまたはダウンの位置へ切換えるこ
とによって、ギヤ位置を一段上または一段下の位置へ運
転者の意思でシフトできるようにしている。ところが車
両の停止時においては、自動的に発進ギヤに切換えられ
るようになっており、例えばトラックやバスのような大
型車両の自動トランスミッションにおいては、停止時に
おいては発進ギヤである２速の位置へシフトされるよう
になっている。従って雪道やぬかるみ等で発進を行なう
と、駆動輪に必要以上の力が加わってタイヤがスリップ
を起し易く、円滑な発進が行なわれ難いという問題があ
る。またトラックのような車両であって、積載荷重が非
常に大きい場合には、２速で発進を行なおうとするトル
クが不足して滑らかに発進できない場合がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
って、路面や車両の状態に応じて発進ギヤを任意に選択
できるようにした自動トランスミッションを提供するこ
とを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明は第１図に示すように、車速、アクセル開度、
エンジン負荷等により適正なギヤ位置を計算するととも
に、この計算によって得られた歯になるよう自動的にア
クチュエータによってギヤ位置を変更するようにしたト
ランスミッションにおいて、 リバース、ニュートラル、ドライブのそれぞれのシフ
ト位置の他にホールド位置とアップ位置とダウン位置と
を有し、逆Ｔ字状の操作軌跡の縦方向の操作軌跡に沿っ
て前記リバース、ニュートラル、ドライブのそれぞれの
シフト位置が設定されるとともに、縦方向の操作軌跡の
終端であって横方向の操作軌跡との交差位置に前記ホー
ルド位置が設定され、前記ホールド位置を中心として互
いに対向するように横方向の操作軌跡の両端に前記アッ
プ位置とダウン位置とが設定されているコントロールボ
ックスと、 前記コントロールボックスがドライブ位置に切換えら
れ、かつ停止状態でアクセルペダルが踏込まれた場合に
通常は２速で発進を行なう自動発進手段と、 前記コントロールボックスがアップ位置へ切換えられ
たときに前記ギヤ位置を１段上の３速にして、アクセル
ペダルが踏込まれたら３速で発進を行なう３速発進手段
と、 前記コントロールボックスがダウン位置へ切換えられ
たときに前記ギヤ位置を１段下の１速にして、アクセル
ペダルが踏込みれたら１速で発進を行なう１速発進手段
と、 をそれぞれ具備する自動トランスミッションに関するも
のである。

〔作用〕

従ってコントロールボックスをドライブ位置に切換え
るとともに、車両が停止状態でアクセルペダルを踏込む
と、２速での発進動作が行なわれる。これに対してコン
トロールボックスをアップ位置に切換えると、アクセル
ペダルの踏込みに連動して３速で発進動作が行なわれ
る。またコントロールボックスがダウン位置へ切換えら
れたときには、アクセルペダルの踏込みに連動して１速
で発進動作が行なわれる。

〔実施例〕

以下本発明の図示の一実施例につき説明する。第２図
は本発明の一実施例に係る自動トランスミッションを備
えた自動車のエンジンを示すものであって、このエンジ
ンのトラック用のディーゼルエンジン10から構成されて
いる。そしてこのディーゼルエンジン10は燃料噴射ポン
プ11を備え、このポンプ11によってエンジン10の各シリ
ンダへ順次燃料を供給するようになっている。燃料噴射
ポンプ11はタイマ12を介してエンジン10によって駆動さ
れるようになっており、しかも燃料の噴射のタイミング
をこのタイマ12によって調整するようになっている。さ
らに燃料噴射ポンプ11はガバナ13を備え、このガバナ13
によって燃料の噴射量を調整するようになっている。

エンジン10の背面側にはフライホイールハウジング14
が設けられており、このハウジング14内にはクランクシ
ャフトの端部に固着されたフライホイールが収納される
ようになっている。そしてこのフライホイールの背面側
にはクラッチ30が設けられており、しかもこのクラッチ
30と連結されるようにフライホイールハウジング14の背
面側にはトランスミッション15が取付けられている。こ
のトランスミッション15は、エンジン10の回転数を所定
の値に変速し、プロペラシャフト16を介して駆動輪に伝
達するようになっている。

上記トランスミッション15が自動トランスミッション
を構成しており、その上部にはシフト用アクチュエータ
17とセレクト用アクチュエータ18とがそれぞれ設けられ
ている。さらにフライホイールの背面側に取付けられて
いるクラッチ30の接続および遮断を制御するためのクラ
ッチアクチュエータ19がトランスミッション15のケーシ
ングの外側面上に取付けられている。さらに上記燃料噴
射ポンプ11の前端側にはコントロールラックの位置を調
整して燃料の供給量を制御するための燃料制御用アクチ
ュエータ20が設けられている。これら４つのアクチュエ
ータ17、18、19、20は、それぞれ駆動手段を介してマイ
クロコンピュータ21の指示に基いて駆動されるようにな
っている。

上記マイクロコンピュータ21の入力側は、コントロー
ルボックス22と接続されている。そしてこのコントロー
ルボックス22は変速レバー23を備えている。さらにこの
マイクロコンピュータ21は、アクセル開度あるいはアク
セルペダル24の踏込み量を検出するアクセルセンサ25と
接続されるようになっている。さらに上記マイクロコン
ピュータ21は、車速センサ26、エンジン回転センサ27、
ラックセンサ28、クラッチセンサ29、およびギヤ位置セ
ンサ31とそれぞれ接続されるようになっている。

車速センサ26はトランスミッション15の側面に設けら
れており、このトランスミッション15の出力側の回転数
によって車速を検出するようになっている。またエンジ
ン回転センサ27はエンジン10の前面側に取付けられてお
り、エンジン10の回転数を検出するようになっている。
またラックセンサ28は、上記アクチュエータ20の先端側
に取付けられており、燃料噴射ポンプ11のコントロール
ラックの位置を検出するようになっている。またクラッ
チセンサ29は、上記クラッチアクチュエータ19の先端側
に取付けられており、クラッチ30の接続および遮断の状
態を検出するようになっている。またギヤ位置センサ31
はトランスミッション15の上部に設けられており、その
ギヤ位置を検出するようになっている。

つぎに以上のような構成になるこの自動トランスミッ
ションの動作について説明する。この動作はマイクロコ
ンピュータ21に予め設定されたプログラムに基いて行な
われるようになっており、コントロールボックス22の変
速レバー23の位置が自動変速位置の場合に変速操作が自
動的に行なわれるようになっている。これに対して変速
レバー23がマニュアルの位置にある場合には、手動によ
って選択された変速操作が、アクチュエータ17、18を介
して行なわれるようになっている。

自動変速の動作についてその概要を説明すると、マイ
クロコンピュータ21は、コントロールボックス22の変速
レバー23の位置が自動変速位置かどうかを検出し、自動
変速位置の場合には、一定の周期でアクセルペダル24の
踏込み量あるいはアクセル開度と車速とをそれぞれアク
セルセンサ25および車速センサ26から読込む。さらにマ
イクロコンピュータ21はそのメモリに記憶されているマ
ップを読込むとともに、このマップをもとにして、自動
変速が可能かどうかの演算を行なう。そして自動変速が
可能な場合には、演算されたギヤ比を得るように変速動
作が行なわれる。これに対して自動変速が不可能と判断
された場合には、変速動作を行なわない。

自動変速の具体的な動作は、マイクロコンピュータ21
の指令に基いて、図外の駆動手段を介して、シフト用ア
クチュエータ17およびセレクト用アクチュエータ18が作
動し、トランスミッション15の歯車の選択が行なわれる
ようになっており、これによってトランスミッション15
の選択された歯車の噛合せが達成されるようになってい
る。従ってこのようにして所定のギヤ比が得られること
になる。なおこの変速動作の際には、アクチュエータ19
によって一旦クラッチ30が遮断状態に切換えられるとと
もに、変速動作の終了に同期して再びクラッチ30が接続
状態となるようにしている。

このような変速動作を行なう自動トランスミッション
15を備えた車両によって発進を行なう場合には、第４図
に示すフローチャートに基いて行なわれる。この動作の
特徴は、第３図に示すコントロールボックス22の変速レ
バー23の位置がアップあるいはダウンの位置にある場合
には、ギヤ位置を一段上または一段下のギヤ位置へシフ
トするようにしていることである。これによって発進時
のギヤ位置を任意に選択可能にしている。

この動作をより詳細に説明すると、マイクロコンピュ
ータ21はコントロールボックス22の出力、すなわちレバ
ー23の位置を読込むとともに、このレバー23の位置がリ
バース、ドライブ、ホールドのいずれかの位置にあるか
どうかの判断を行なうとともに、これらの位置にある場
合には、アクセルペダル24の踏込みに連動し発進動作を
行なうようにしている。そして車両が停止した場合には
自動的に発進ギヤ、すなわち２速のギヤに切換えられる
ようになっているために、２速で発進動作が行なわれる
ことになる。

これに対してリバース、ドライブ、ホールドのいずれ
かの位置にも変速レバー23がない場合には、マイクロコ
ンピュータ21はレバー23がアップ位置あるいはダウン位
置に倒され、シフトアップ信号あるいはシフトダウン信
号が発生されたかどうかの判断を行なう。そしこれらの
位置にレバー23が切換えられた場合には、トランスミッ
ション15のギヤ位置を一段上のギヤ位置あるいは一段下
のギヤ位置へシフトすることになる。なお変速レバー23
がアップ位置あるいはダウン位置へ切換えられてシフト
アップ信号またはシフトダウン信号が発生された後に変
速レバー23は自動的に元の位置、すなわちホールド位置
に戻るようになっている。従ってトランスミッション15
のギヤ位置は３速または１速に切換えられることにな
る。そしてこの後に変速レバー23がホールドあるいはド
ライブの位置へ切換えられるために、第４図に示すフロ
ーチャートが繰返して実行されることにより、３速ある
いは１速での発進が行なわれることになる。

従って雪道やぬかるみ等のような摩擦係数の低い路面
で発進を行なう場合には、トランスミッション15を３速
に切換えることによって、駆動輪に必要以上に力を加え
ることなく、スリップを起さずに発進を行なうことが可
能になり、車両の発進性を改善できるようになる。ある
いはまた大きな積載荷重を積んだトラックを発進する場
合には、ギヤ位置を１速に切換えて発進することによ
り、円滑な発進が可能になる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、コントロールボックスがドラ
イブ位置に切換えられ、しかも車両が停止状態でアクセ
ルペダルを踏込んだ場合には２速で自動発進動作が行な
われるとともに、コントロールボックスがアップ位置へ
切換えられたときにはアクセルペダルの踏込みに連動し
て３速で発進動作が行なわれ、コントロールボックスが
ダウン位置へ切換えられたときにはアクセルペダルの踏
込みに連動して１速で発進動作が行なわれるようにした
ものである。

従って雪道やぬかるみ等のような摩擦係数の低い路面
で発進を行なう場合には、コントロールボックスをアッ
プ位置へ切換えて３速で発進を行なうことにより、駆動
輪に必要以上に大きな力を加えることなく、スリップを
起さずに発進を行なうことが可能になる。また大きな積
載荷重を積んだトラックが発進をする場合には、コント
ロールボックスをダウン位置へ位置へ切換えることによ
って１速で発進を行なうことにより、十分なトルクを駆
動輪に伝達して円滑な発進を行なうことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要旨を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例に係る自動トランスミッションを示すブロ
ック図、第３図はこの自動トランスミッションのコント
ロールボックスの平面図、第４図は発進の動作を示すフ
ローチャートである。 なお図面に用いた符号において、 15……トランスミッション 17……シフト用アクチュエータ 18……セレクト用アクチュエータ 21……マイクロコンピュータ 22……コントロールボックス 23……変速レバー である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車速、アクセル開度、エンジン負荷等によ
   り適正なギヤ位置を計算するとともに、この計算によっ
   て得られた値になるように自動的にアクチュエータによ
   ってギヤ位置を変更するようにしたトランスミッション
   において、 リバース、ニュートラル、ドライブのそれぞれのシフト
   位置の他にホールド位置とアップ位置とダウン位置とを
   有し、逆Ｔ字状の操作軌跡の縦方向の操作軌跡に沿って
   前記リバース、ニュートラル、ドライブのそれぞれのシ
   フト位置が設定されるとともに、縦方向の操作軌跡の終
   端であって横方向の操作軌跡との交差位置に前記ホール
   ド位置が設定され、前記ホールド位置を中心として互い
   に対向するように横方向の操作軌跡の両端に前記アップ
   位置とダウン位置とが設定されているコントロールボッ
   クスと、 前記コントロールボックスがドライブ位置に切換えら
   れ、かつ停止状態でアクセルペダルが踏込まれた場合に
   通常は２速で発進を行なう自動発進手段と、 前記コントロールボックスがアップ位置へ切換えられた
   ときに前記ギヤ位置を１段上の３速にして、アクセルペ
   ダルが踏込まれたら３速で発進を行なう３速発進手段
   と、 前記コントロールボックスがダウン位置へ切換えられた
   ときに前記ギヤ位置を１段下の１速にして、アクセルペ
   ダルが踏込みれたら１速で発進を行なう１速発進手段
   と、 をそれぞれ具備する自動トランスミッション。