JP2712794B2 - 変速装置 - Google Patents

変速装置

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【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、変速操作を電気およびエア制御機構により
行っている変速装置に関するものである。
【従来の技術】
変速装置には、運転者が変速操作をすると、それが電
気信号に変えられ、エア圧を制御してトランスミッショ
ンのシフトを実行するようにしたもの(ACT:Air Contro
l Transmission)がある。 第2図に、そのような従来の変速装置を用いた駆動系
を示す。第2図において、1はギヤシフトレバー・ユニ
ット、1−1はシフトレバー、1−2はシフト段、1−
3はスイッチ、2はコントロール・ユニット、2−1は
CPU、2−2はROM、2−3はRAM、3はエアタンク、4
はギヤシフト・ユニット、5はエンジン、6はクラッ
チ、7はトランスミッション、8は車速センサ、9はフ
ァイナルギヤ、10はタイヤ系、11はクラッチペダル、12
はクラッチブースタ、13はエアスイッチ、15はオイルタ
ンクである。 ギヤシフトレバー・ユニット1は、シフトレバー1−
1,シフト段1−2,スイッチ1−3等を具え、シフトレバ
ー1−1がいずれかのシフト段(例、第2速)に入れら
れると、スイッチ1−3の内の対応するスイッチがオン
するようにされている。 コントロール・ユニット2は、CPU2−1、ROM2−2、
RAM2−3等の情報処理機構を具え、ギヤシフト・ユニッ
ト4に対して動作指令を発する。 ギヤシフト・ユニット4は、電磁弁(図示せず)を具
え、エアタンク3からのエア圧を制御して、トランスミ
ッション7のシフト動作を実行する。 クラッチペダル11は、オイルタンク15からクラッチブ
ースタ12へ伝えるオイル圧を制御する。運転者がクラッ
チペダル11を踏み込むと、オイルタンク15からクラッチ
ブースタ12へ伝えられるオイル圧が、増大される。 クラッチブースタ12はオイル圧をエア圧に変換して力
を増大し、その力でクラッチ6を「断」にする。 エアスイッチ13は、エア圧が所定値以上になったらON
し(またはOFFとなるようにしてもよい)、クラッチ6
が「断」されたことをコントロール・ユニット2に伝え
る。即ち、コントロール・ユニット2は、エアスイッチ
13からの信号によって、クラッチ6の「接」,「断」を
知ることが出来る。 エンジン5の回転力は、クラッチ6を経てトランスミ
ッション7に伝えられる。トランスミッション7は、現
に使用されているギヤ段の変速比に応じて回転数を変換
し、ファイナルギヤ9に駆動力を伝える。ファイナルギ
ヤ9では、更にファイナルギヤ比で回転数を落とし、タ
イヤ系10に駆動力を伝える。 以上のような構成の駆動系において、運転者が変速し
ようとする場合、運転者はクラッチペダル11を踏み込
み、且つ、ギヤシフトレバー・ユニット1のシフトレバ
ー1−1を移動させる。 第4図は、そのような場合に行われる変速動作を説明
するフローチャートである。この図に関する以下の説明
の項番〜は、第4図のステップ〜に対応してい
る。 ギヤシフトレバー・ユニット1からコントロール・ユ
ニット2へシフト信号が入ると、まず、クラッチ6が断
となっているかどうかチェックする。断となっていなけ
れば、いまだ変速動作には移らない(ステップへ)。 クラッチ6が断となっているかどうかは、エアスイッ
チ13からの信号によって判断する。例えば、エア圧が所
定値以上となっていれば、断と判断する。 車速を読み込む。これは、もし指令通りのギヤ段に変
速した場合、エンジンの回転数が物理的に耐えられない
程に大(オーバーラン)となってしまわないかを調べる
ための準備である。 車速は、トランスミッション7の出力軸側に取り付け
てある車速センサ8によって検出される。 現に使用しているギヤ段より低いギヤ段に変速する場
合(例、第3速→第2速)、変速比は増大する。一方、
走行車速は、急には変化できない。従って、その車速を
実行すれば、エンジン回転数は増大することになるが、
エンジンの最大許容回転数(これは、エンジン毎に決め
られている)より大になってしまうようでは困る。この
ような事情より、例えば、第2速に変速する場合、変速
後のエンジン回転数が最大許容回転数を超えない最大車
速というのは計算できる。その車速が、第2速に変速す
る際の「変速限界車速」ということになる。 変速限界車速は、各ギヤ段につき、例えば、下記のよ
うに算出できる。 後退(R)…2Km/h 第1速 …5Km/h 第2速 …30Km/h ……………………………… 第5速 …140Km/h これらの値は、使用するエンジンとトランスミッショ
ンとが決まれば決まるので、コントロール・ユニット2
のROM2−2に、変速限界車速表として予め覚え込ませて
ある。 ステップでは、現行の車速と、変速しようとしてい
るギヤ段の変速限界車速とを比較する。 変速限界車速を超えていれば、エンジンがオーバーラ
ンしてしまうから、変速動作は行わない。例えば、40Km
/hで走行していて第2速に変速しようとする場合、上例
では車速が第2速の変速限界車速30Km/hを超えているか
ら、変速動作はなされない。 車速が変速限界車速より小であれば、変速動作を実行
する。変速動作は、コントロール・ユニット2よりギヤ
シフト・ユニット4に対して、動作指令が送られること
により行われる。 ギヤシフト・ユニット4では、エア圧を通ずる電磁弁
(図示せず)が動作指令により制御され、エア圧の力に
よりトランスミッション7を所望の如くシフトする。 クラッチ6が接となっている場合とか、変速すると変
速限界車速を超えてしまうような場合には、コントロー
ル・ユニット2からギヤシフト・ユニット4へは、動作
指令が出されない。従って、変速動作はされない。
【発明が解決しようとする課題】
(問題点) 前記した従来の技術では、同じエンジンを用いていて
も、トランスミッションの種類毎にコントロール・ユニ
ットを用意しなければならず、製造,在庫管理,保守が
煩雑であるという問題点があった。 (問題点の説明) オーバーランとならない最大許容回転数は、エンジン
が特定されれば決まる(例、2700rpmという具合に)。
しかし、このエンジンを搭載する車両すべてが、同一の
トランスミッションを搭載するとは限らない。車種が変
わると、異なるトランスミッションを搭載する場合がし
ばしばある。 トランスミッションが異なると、同じ第2速のギヤ段
でも、変速比が他のトランスミッションの第2速の変速
比とは異なる場合がある。そうなると、変速限界車速表
の値も異なってくるから、その値を覚えこませたコント
ロール・ユニットを用意する必要がある。 このように、同じエンジンを搭載する車両でも、トラ
ンスミッションが異なる毎にそれに対応したコントロー
ル・ユニットが必要となるので、製造,在庫管理,保守
等が煩雑となっていた。 本発明は、以上のような問題点を解決することを課題
とするものである。
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明では、車速が変速限
界車速以下の場合のみ変速を実行する信号を発するコン
トロール・ユニットを具えた変速装置において、エンジ
ン回転センサからのエンジン回転数と、車速センサから
の車速と、エンジンの種類によって決まっている最大許
容回転数とを基に、各ギヤ段における前記変速限界車速
を前記コントロール・ユニットで計算して保持すること
とした。
【作用】
コントロール・ユニットが保持しなければならない変
速限界車速表を、車両が完成してから走行してみること
により、自ら計算して得るようにすれば、個別の車種に
合わせて予め変速限界車速表の値を与える必要がなくな
る。そのため、コントロール・ユニットの汎用性が増
し、その製造,在庫管理,保守等が簡単となる。
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。 第1図は、本発明の変速装置を用いた駆動系を示す図
である。符号は、第2図のものに対応しており、14はエ
ンジン回転センサである。 ハード的な構成では、エンジン5にエンジン回転セン
サ14を設けた点が、従来例と異なる。 本発明では、コントロール・ユニット2のROM2−2に
変速限界車速表をあらかじめ保持しているわけではな
く、各ギヤ段で最初に走行する時に、自ら計算してRAM2
−3に書き込むことによって保持するようにしている。 変速限界車速(Vmax)の計算は、まずエンジン回転数
(N)と車速(トランスミッション7の出力軸の回転数
Vに比例)とから、その時使用しているギヤ段の変速比
(G)を計算し(G=V/N)、ついで、その変速比とエ
ンジンの最大許容回転数Nmaxとを用いて行う(Vmax=N
max/G)。 第3図に、変速限界車速を求めるフローチャートを示
す。このフローは、コントロール・ユニット2にて実行
される。以下の説明における項番〜は、第3図のフ
ローチャートのステップ〜に対応している。 車両が走行中がどうかチェックする。このチェック
は、車速センサ8で検出した車速が0かどうかにより行
う。 車両が走行していないことには、変速比が計算でき
ず、従って、変速限界車速も計算できないからである。 クラッチ6が「接」の状態かどうかチェックする。こ
のチェックは、エアスイッチ13からの検出信号により行
う。 走行中であっても、クラッチ6が接でないことには、
エンジン回転数と車速(トランスミッション7の出力軸
の回転数)との間の比は、トランスミッション7の変速
比にはなっていない。従って、その時のエンジン回転数
と車速からでは、変速比を計算することは出来ないから
である。 クラッチ6が接になってから、所定時間経過したかど
うかチェックする。 これは、クラッチ6が接にされた後しばらくの間は、
まだクラッチ板が互いに滑っている状態が続き、クラッ
チ6の前後での回転数が厳密には一致していないからで
ある。 クラッチ6の接が確実なものとなってから、エンジン
回転センサ14,車速センサ8より、それぞれ現在のエン
ジン回転数(N)および車速(V)を読み込む。 読み込んだ車速(V…回転数に換算したもの)は、読
み込んだエンジン回転数(N)に、現在使用中のギヤ段
(例えば、第2速)の変速比(G2)を乗じたものとなっ
ている筈である。 従って、このトランスミッション7の第2速のギヤ段
の変速比(G2)は、N/Vとして計算出来る。 使用するトランスミッション7の種類が決まれば、そ
の第2速の変速比も当然決まっているわけであるから、
いちいち車両を走行させてみて求める必要はないように
思われる。しかし、その変速比を用いて変速限界車速を
算出し、コントロール・ユニット2に予め覚え込ませて
しまったのでは、そのコントロール・ユニット2は、他
の種類のトランスミッションを搭載した車両には使えな
いことになり、汎用性を失うことになる。本発明で予め
覚え込まさないようにした理由は、まさにこの汎用性を
失うことを避けるためである。 ステップで求めた変速比(G2)と、エンジンの種類
によって決まっている最大許容回転数(Nmax)とを基
に、該ギヤ段(例、第2速)での変速限界車速を計算す
る(Vmax=Nmax/G2)。 以上のような変速限界車速の計算は、各ギヤ段で走行
する毎に行われるから、結局、全てのギヤ段を使って一
通り走行することにより、当該車両に関する変速限界車
速表は作成されることになる。 このようにして、本発明では、エンジンが同じである
限り(言い換えれば、最大許容回転数の値が同じである
限り)、同じコントロール・ユニットが使用できるよう
になる。 本発明での変速限界車速表は、コントロール・ユニッ
ト2が自ら書き込むわけであるから、当然のことながら
ROM2−2ではなく、RAM2−3に作成される。従って、車
両のトランスミッションが、後に修理等で交換された場
合でも、各ギヤ段を使って一通り走行してみるだけで、
新しいトランスミッションに対応した変速限界車速表を
書き込むことが出来る。 走行中の変速動作は、本発明でも第4図のフローチャ
ートに従って行われるわけであるが、第4図のステップ
における比較に用いられる変速限界車速の値として
は、RAM2−3に作成された値が用いられる。 なお、変速限界車速表の作成のために最初に走行する
場合にオーバーランを起こすことも、可能性としては有
り得る。そこで、変速限界車速の初期値として、どのト
ランスミッションを用いた場合でもオーバーランを起こ
しそうもない値を与えておく。これは、1種類の値でよ
いから、コントロール・ユニットの製造時に幾つもの種
類を作らねばならないということにはならず、汎用性を
損なうことはない。 このようにすることにより、コントロール・ユニット
は、トランスミッションの種類には関係なく、最大許容
回転数が異なるエンジンの種類毎に作っておけばよくな
り、製造,在庫管理,保守等が簡単となる。
【発明の効果】 以上述べた如く、本発明によれば、コントロール・ユ
ニットが保持しなければならない変速限界車速表を、車
両が走行してみることによって計算して得るようにした
ので、個別の車種に合わせて予め変速限界車速表の値を
与える必要がなくなった。 そのため、コントロール・ユニットは、エンジンとト
ランスミッションとの組み合わせに応じたものを作らな
くとも、エンジンの種類毎に作っておくだけでよくな
り、汎用性が増す。従って、製造,在庫管理,保守等が
簡単となる。
【図面の簡単な説明】
第1図…本発明の変速装置を用いた駆動系を示す図 第2図…従来の変速装置を用いた駆動系を示す図 第3図…変速限界車速を求めるフローチャート 第4図…変速動作を説明するフローチャート 図において、1はギヤシフトレバー・ユニット、1−1
はシフトレバー、1−2はシフト段、1−3はスイッ
チ、2はコントロール・ユニット、2−1はCPU、2−
2はROM、2−3はRAM、3はエアタンク、4はギヤシフ
ト・ユニット、5はエンジン、6はクラッチ、7はトラ
ンスミッション、8は車速センサ、9はファイナルギ
ヤ、10はタイヤ系、11はクラッチペダル、12はクラッチ
ブースタ、13はエアスイッチ、14はエンジン回転セン
サ、15はオイルタンクである。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車速が変速限界車速以下の場合のみ変速を
    実行する信号を発するコントロール・ユニットを具えた
    変速装置において、エンジン回転センサからのエンジン
    回転数と、車速センサからの車速と、エンジンの種類に
    よって決まっている最大許容回転数とを基に、各ギヤ段
    における前記変速限界車速を前記コントロール・ユニッ
    トで計算して保持するようにしたことを特徴とする変速
    装置。
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