JP2863961B2 - 自動車の変速操作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の変速操作装置に
係り、詳しくは、エンジンと機械式自動変速機とを接続
する湿式クラッチの油温が所定値より低い状態での発進
操作を防止して前記変速機をシフト・セレクト作動させ
るアクチュエータの過負荷を予防するようにした装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の燃費を損なうことなく運転操作
性を改善するために、機械式自動変速機を用いた自動変
速装置を用いることがある。この種の自動変速装置は、
車速あるいはアクセル開度などの情報をマイクロコンピ
ュータなどで構成された制御装置に供給して最適変速比
を演算し、この演算結果に基づいてクラッチの断続並び
に変速ギヤの選択を行なって自動的に発進・変速を行な
うことができるようにしたものである。

【０００３】ところで、エンジンと機械式自動変速機を
接続するクラッチを湿式クラッチで構成した場合は、ク
ラッチの信頼性及び耐久性が高くなるとともに、発進・
変速の滑らかさを容易に得ることができる利点がある。
しかしながら、このような湿式クラッチにおいては、ク
ラッチ油温がきわめて低い場合はこのクラッチ油の粘度
が高くなって引きずり作用を行なってしまうために、ク
ラッチが断操作されている状態においてさえも伝達トル
クが必ずしもゼロにならない。従って、低温時において
は停止状態でのギヤ入れ・ギヤ抜きに大きな操作力が要
求されることになって変速機に設けたアクチュエータが
過負荷状態に陥ることがあり、しかも、ギヤ入れ・ギヤ
抜きが完了するまでに数秒もの時間を要することがあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであり、クラッチ油の粘度が高くてク
ラッチの引きずりが懸念される低温時においては、セレ
クトレバーをニュートラル位置またはパーキング位置に
係合保持させて発進操作ができないようにすることによ
り、変速機のシフト・セレクト用アクチュエータの過負
荷を予防することを主な課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、エンジンと機械式自動変速機とを
湿式クラッチを介して接続することにより、手動操作さ
れるセレクトレバーの位置に応じて前記クラッチを自動
的に断続作動させるとともに前記変速機を自動的に変速
作動させるようにした自動車の変速操作装置において、
前記湿式クラッチの油温を検出する油温センサ及び前記
セレクトレバーをニュートラル位置またはパーキング位
置に係合保持するロック手段を設けている。そして、前
記油温センサを介して検出したクラッチ油温が所定値よ
り高いときにのみ前記ロック手段を解除作動させるコン
トローラを設けたことを主な特徴としている。

【０００６】また請求項２に記載の発明においては、１
速以外の前進段に同期装置を備えた機械式自動変速機で
前記変速機を構成している。そして、前記油温センサを
介して検出したクラッチ油温が所定値より高くなったと
きにコントローラからの信号に基づいて前記ロック手段
を解除作動させるとともに、通常は変速機を２速発進制
御させる変速機の制御装置に１速発進信号を供給して変
速機を１速発進制御させるようにしたことを特徴として
いる。

【０００７】

【作用】駐車状態でセレクトレバーがニュートラル位置
またはパーキング位置に操作されているときは、ロック
手段によりセレクトレバーがニュートラル位置またはパ
ーキング位置に係合保持されている。このような状態で
エンジンが始動されると、油温センサがクラッチ油の温
度を連続的もしくは所定の単位時間ごとに検出する。

【０００８】このようにして検出されたクラッチ油温が
例えば−２０℃より低いときは、コントローラから解除
信号が出力されない。従って、この場合はエンジンの始
動後においてもロック手段が解除作動せず、セレクトレ
バーをニュートラル位置またはパーキング位置から他の
任意の位置に変更することができない。

【０００９】エンジンの暖機が進行するとクラッチ油の
温度も次第に上昇する。そして、油温センサを介して検
出したクラッチ油温が例えば−２０℃より高くなると、
コントローラからロック手段に解除信号が供給される。
すると、ロック手段が解除作動するために、セレクトレ
バーを例えばドライブ位置に操作することができる。な
お、このようにしてセレクトレバーがドライブ位置に操
作された後は、従来の自動変速装置の場合と同様にアク
セル開度、車速などに基づいて制御装置がクラッチの断
続操作並びに機械式自動変速機の変速操作を自動的に行
なう。

【００１０】一方、請求項２に記載の発明によれば、ロ
ック手段の解除作動に同期してコントローラから変速機
の制御装置に１速発進信号が供給される。なお、機械式
自動変速機の制御装置は、セレクトレバーがドライブ位
置に操作されたときは、通常は第１速を使用しない２速
発進プログラムに従って変速機を制御する。

【００１１】ところが、運転者が１速発進を選択した場
合及び上記のようにコントローラから１速発進信号が出
力されると、制御装置は通常とは異なる１速発進プログ
ラムに従って変速機を１速発進制御する。また、このよ
うにして選択される１速には同期装置を設けていないた
めに、同期装置を設けた通常のギヤに比較して小さな操
作力でギヤ入れを行なうことができ、これにともなって
ギヤ入れ可能な温度（ロック解除の温度）をより低く設
定して待機時間（暖機時間）を短縮できる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。図１は本発明に係る自動車の変速操作装置の
一実施例を示すセレクトレバーとロック手段との関係を
示す平面図、図２は本発明に係る変速操作装置の外観斜
視図、図３は本発明に係る変速操作装置を備えた自動変
速装置のブロック図、図４はコントローラの制御内容を
示すフローチャートである。

【００１３】これらの図において、自動車に搭載される
エンジン１はディーゼルエンジンにより構成されてい
る。２は燃料噴射ポンプ、３はタイマ、４は電子式のタ
イマであり、前記タイマ３を用いて燃料の噴射時期を可
変制御するとともに、前記ガバナ４を用いて燃料の噴射
量を最適制御するようにしている。

【００１４】エンジン１の背部に設けたフライホイール
ハウジング５には、クランクシャフトに結合されたフラ
イホイール（いずれも図示省略）を収容しており、この
フライホイールの背面にクラッチ６を設けている。そし
て、機械式自動変速機７の入力軸を前記クラッチ６を介
してフライホイールに結合することにより、図示しない
駆動輪に結合されたプロペラシャフト８とエンジン１の
クランクシャフトとの間の変速比を段階的に切換制御す
るようにしている。

【００１５】前記変速機７の上面にはシフト用アクチュ
エータ９とセレクト用アクチュエータ１０を設け、変速
機７の側面にはクラッチ６を断続作動させるクラッチア
クチュエータ１１を取付けている。また、燃料噴射ポン
プ２のコントロールラックの位置を調整して燃料の噴射
量を制御するガバナ４に内蔵した燃料制御用アクチュエ
ータ１２及び前記各アクチュエータ９，１０，１１を制
御装置１３の出力端に接続している。

【００１６】そして、運転者によって操作されるセレク
トレバー１４の位置に対応する信号を出力するコントロ
ールボックス１５、アクセルペダル１６の踏込み量に対
応する信号を出力するアクセルセンサ１７、プロペラシ
ャフト８の回転数（車速）に対応する信号を出力する車
速センサ１８、エンジン１の回転数に対応する信号を出
力する回転センサ１９、燃料噴射ポンプ２のコントロー
ルラックの位置（実際の燃料噴射量）に対応する信号を
出力するラックセンサ２０、クラッチ６の断続状態に対
応する信号を出力するクラッチセンサ２１及び変速段に
対応する信号を出力するギヤ位置センサ２２をそれぞれ
前記制御装置１３の入力端に接続することにより、これ
らの各センサを介して供給された各種の制御情報に基づ
いて燃料の供給量を制御するとともに、クラッチ６を断
続制御し、変速機７をシフト・セレクト作動させるよう
にしている。

【００１７】前記コントロールボックス１５に設けられ
ているセレクトレバー１４は、図１及び図２に示したよ
うにパーキング位置Ｐ、リバース位置Ｒ、ニュートラル
位置Ｎ、ドライブ位置Ｄ及びホールド位置Ｈに切換操作
される。また、このコントロールボックス１５には前記
セレクトレバー１４をニュートラル位置Ｎ及びパーキン
グ位置Ｐに係合保持させるロック手段として機能する第
１のソレノイド２３及び第２のソレノイド２４を設けて
いる。

【００１８】これらのソレノイド２３，２４は、いずれ
も励磁電流が供給されていない状態で第１、第２のロッ
クピン２５，２６を突出作動させてセレクトレバー２４
を移動不能に係合固定するが、制御装置１３に内蔵され
ているコントローラ（図示省略）から励磁電流が供給さ
れているときは、これらのロックピン２５，２６を没入
作動させてセレクトレバー２４を解放する。

【００１９】なお、ニュートラル位置Ｎに対向して設け
られている第１のソレノイド２３により出没制御される
第１のロックピン２５の先端は二又状に形成されてお
り、このロックピン２５内にセレクトレバー１４を挟み
込んでニュートラル位置Ｎに係合保持させるが、セレク
トレバー１４のリバース位置Ｒとパーキング位置Ｐとの
中間部に対向して設けられている第２のソレノイド２４
により出没制御される第２のロックピン２６は棒状に形
成されており、このロックピン２６をパーキング位置Ｐ
に操作されているセレクトレバー１４のリバース位置Ｒ
側の側面に当接させることにより、セレクトガイド２７
との間の挟持作用でセレクトレバー１４をパーキング位
置Ｐに係合保持させる。

【００２０】前記制御装置１３には１速発進プログラム
並びに２速発進プログラムのエコノミーモード及びパワ
ーモードの変速プログラムなどが予め設定されており、
コントロールボックス１５のセレクトレバー１４をドラ
イブ位置Ｄに操作した通常の走行時には、アクセル開度
と車速に応じて２速発進制御が行なわれる。また、セレ
クトレバー１４をホールド位置Ｈに操作した場合は変速
段が固定されるが、このセレクトレバー１４をホールド
位置Ｈで右側（左側）に揺動操作するとシフトアップ
（シフトダウン）されるので任意の変速段を選択するこ
とができる。

【００２１】セレクトレバー１４をニュートラル位置Ｎ
に操作した場合は変速機７が中立状態に切換制御され、
リバース位置Ｒに操作した場合はリバースギヤが選択さ
れる。そして、セレクトレバー１４をパーキング位置Ｐ
に操作した場合は変速機７が中立状態に切換えられると
ともに、アクチュエータ２８により摺動制御されるロッ
クギヤ２９をプロペラシャフト８に設けたギヤ３０に噛
合係合させることにより、プロペラシャフト８を回転不
能の状態に切換えるようにしている。

【００２２】３１はエコノミー変速モードを選択するエ
コノミースイッチ、３２はパワー走行モードを選択する
パワースイッチ、３３は１速発進を選択する１速発進ス
イッチ、３４はアクセルペダル１６の操作を必要とする
ことなく微速走行を可能とするインチングスイッチであ
る。

【００２３】また、前記クラッチ６はオイルスプレー式
の湿式クラッチで構成されており、クラッチ油の温度に
対応する信号を出力する油温センサ３５を設けている。
この油温センサ３５の出力信号は制御装置１３に内蔵さ
れたコントローラに供給され、クラッチ油の温度が所定
値より高くなった状態でのみ前記第１，第２のソレノイ
ド２３，２４に励磁電流を供給してこれらを解除作動さ
せるようにしている。

【００２４】以上のように構成された自動車の変速操作
装置において、駐車状態ではセレクトレバー１４がニュ
ートラル位置Ｎ（パーキング位置Ｐ）に操作されて第１
のソレノイド２３（第２のソレノイド２４）で係合固定
されている。このような状態でエンジンが始動される
と、クラッチ油の温度が油温センサ３５によって連続的
もしくは所定の単位時間ごとに検出され、この検出温度
が制御装置１３に内蔵されているコントローラに供給さ
れる。

【００２５】コントローラは、図４に示したフローチャ
ートのようにクラッチ油温ｔを所定の単位時間ごとに読
込み、この読込み値ｔを予め定めた基準油温Ｔと比較す
る。そして、クラッチ油温ｔが基準油温Ｔ（例えば−２
０℃）より低いときは、再びクラッチ油温ｔの読込みを
行なう。なお、この状態ではコントローラから解除信号
が出力されないために、第１のソレノイド２３（第２の
ソレノイド２４）は励磁されず、第１のロックピン２５
（第２のロックピン２６）が解除作動しない。従って、
セレクトレバー１４はニュートラル位置Ｎ（パーキング
位置Ｐ）に係合保持されることになり、ニュートラル位
置Ｎ（パーキング位置Ｐ）以外の位置に切換操作するこ
とができない。

【００２６】エンジンの暖機が行なわれると、これにと
もなってクラッチ油温も次第に上昇する。そして、油温
センサ３５を介して検出したクラッチ油温ｔが基準油温
Ｔより高くなると、コントローラから解除信号が出力さ
れる。すると、第１のソレノイド２３（第２のソレノイ
ド２４）が通電励磁されて第１のロックピン２５（第２
のロックピン２６）を没入作動させるために、セレクト
レバー１４に対する拘束が解除される。なお、このよう
にしてロック解除信号が出力された後に実際にロックが
解除されているか否かを判断し、解除されていなければ
再びロック解除信号を出力してセレクトレバー１４のロ
ックを確実に解除させる。

【００２７】第１のロックピン２５（第２のロックピン
２６）によるロックが解除された後はセレクトレバー１
４を任意の位置に操作することができる。また、上記の
ようにして解除信号が出力されると、コントローラから
制御装置１３に１速発進信号が出力される。すると、制
御装置１３はセレクトレバー１４がドライブ位置Ｄに操
作されることを待って１速発進スイッチ３４が操作され
た場合と同様に１速発進プログラムに基づいてシフト用
アクチュエータ９、セレクト用アクチュエータ１０並び
にクラッチアクチュエータ１１を作動させて変速機７を
シフト・セレクト作動させる。

【００２８】すなわち、自動車の発進に際してセレクト
レバー１４をニュートラル位置Ｎからドライブ位置Ｄに
操作した場合は、通常はクラッチ油温ｔが基準油温Ｔよ
り高いために１速を使用しない２速発進プログラムに従
って変速機７をシフト・セレクト作動させる。ところ
が、運転者が１速発進スイッチ３４を操作して１速発進
を選択した場合及び上記のようにロック解除信号の出力
にともなってコントローラから１速発進信号が出力され
た場合は、制御装置１３は通常とは異なる１速発進プロ
グラムに従って変速機７をシフト・セレクト作動させ
る。

【００２９】また、この１速発進プログラムの実行にと
もなって最初に噛み合わされる１速ギヤには同期装置を
設けていない。従って、同期装置を設けた他の前進ギヤ
に比較して小さな操作力でギヤ入れを行なうことがで
き、これにともなってギヤ入れ可能な温度（ロック解除
の温度）をより低く設定できるために、待機時間が短縮
される。

【００３０】なお、実施例ではセレクトレバー１４をニ
ュートラル位置Ｎ及びパーキング位置Ｐのいずれにもロ
ックできるようにしているが、パーキング位置Ｐのみに
ロック手段を設けてもよい。また、パーキング位置Ｐを
設けない変速操作装置の場合は、ニュートラル位置Ｎに
ロック手段を設ければ所期の目的を達成できるものであ
り、ロック手段の構成は実施例に限定されない。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、湿式クラッチの油温が所定値より低くてクラッチの
引きずりを生じる懸念があるときはセレクトレバーをロ
ック手段でニュートラル位置またはパーキング位置に係
合保持させて発進操作を回避する一方、クラッチ油温が
所定値より高くなった場合にのみ前記ロック手段を解除
作動させてセレクトレバーの拘束を解除して発進操作が
できるようにしているために、クラッチ油温の低下にと
もなう変速機のシフト・セレクト用アクチュエータの過
負荷を回避できる。また、セレクトレバーをニュートラ
ル位置またはパーキング位置に係合保持させて発進操作
を回避するようにしたものであるから、実際に発進可能
であるか否かをセレクトレバーの位置から直感的に認識
することができるために、違和感をともなうことがな
い。

【００３２】さらに請求項２に記載の発明によれば、１
速以外の前進段に同期装置を備えた機械式自動変速機で
変速機を構成したうえで、通常は２速発進制御される変
速機を、ロック手段の解除作動時に１速発進制御させる
ようにしているために、小さな操作力でギヤ入れを行な
うことができ、ギヤ入れ可能な温度（ロック解除の温
度）をより低く設定して待機時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動車の変速操作装置の一実施例
のセレクトレバーとロック手段との関係を示す平面図で
ある。

【図２】本発明に係る変速操作装置の一実施例の外観斜
視図である。

【図３】本発明に係る変速操作装置を備えた自動変速装
置の具体例を示すブロック図である。

【図４】コントローラの制御内容の一例を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ エンジン ６ クラッチ ７ 機械式自動変速機 １３ 制御装置（コントローラ） １４ セレクトレバー １５ コントロールボックス ２３ 第１のソレノイド ２４ 第２のソレノイド ２５ 第１のロックピン ２６ 第２のロックピン ２７ セレクトガイド ３５ 油温センサ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンと機械式自動変速機とを湿式ク
   ラッチを介して接続することにより、手動操作されるセ
   レクトレバーの位置に応じて前記クラッチを自動的に断
   続作動させるとともに前記変速機を自動的に変速作動さ
   せるようにした自動車の変速操作装置において、前記湿
   式クラッチの油温を検出する油温センサを設け、前記セ
   レクトレバーをニュートラル位置またはパーキング位置
   に係合保持するロック手段を設けるとともに、前記油温
   センサを介して検出したクラッチ油温が所定値より高い
   ときにのみ前記ロック手段を解除作動させるコントロー
   ラを設けてなる自動車の変速操作装置。
2. 【請求項２】 エンジンと機械式自動変速機とを湿式ク
   ラッチを介して接続することにより、手動操作されるセ
   レクトレバーの位置に応じて前記クラッチを自動的に断
   続作動させるとともに前記変速機を自動的に変速作動さ
   せるようにした自動車の変速操作装置において、１速以
   外の前進段に同期装置を備えた機械式自動変速機で前記
   変速機を構成し、前記湿式クラッチの油温を検出する油
   温センサを設け、前記セレクトレバーをニュートラル位
   置またはパーキング位置に係合保持するロック手段を設
   けるとともに、前記油温センサを介して検出したクラッ
   チ油温が所定値より高いときにのみ前記ロック手段を解
   除作動させる一方、該ロック手段の解除作動にともなっ
   て機械式自動変速機の制御装置に１速発進信号を供給す
   るコントローラを設けてなる自動車の変速操作装置。