JP5067829B2 - 自動変速制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速制御装置が予め設定されたエンジン始動許可条件を成立しない限りエンジンスタータが作動されないというスタータカット機能を有する商用車等の車両に搭載される自動変速制御装置の技術分野に関し、機器の非作動や遅れが発生しても安全にスタータカット機能を解除してエンジンスタートを可能にする自動変速制御装置の技術分野に関するものである。

例えば商用車等の車両においては、従来、車両の動力伝達部に摩擦クラッチと変速機とが配設され、ドライバによるチェンジレバーの変速操作に基づいて電子制御装置により、エア圧式のクラッチアクチュエータが駆動制御されて摩擦クラッチが断続操作され、また、エア圧式あるいは電動モータ式のギア位置アクチュエータが駆動制御されて変速機のトランスミッションの変速ギアが切換え操作されることで、エンジンの駆動力が駆動輪に自動的に伝達制御されるとともにそのトランスミッションが自動的に変速制御される自動変速制御装置が搭載された車両が知られている（例えば、特許文献１および２等参照）。

ところで、このような自動変速制御装置を搭載した車両においては、エンジン始動前の車両の飛び出しを防止するために、通常、クラッチを断位置に設定するか、および／またはギアをニュートラル位置（Ｎ）に設定するか等の所定の操作を行って、クラッチおよび／またはギアが予め設定されたエンジン始動許可条件を成立しない限り、エンジンスタータが作動されない機能、いわゆるスタータカット機能を備えている。通常のニュートラル（ギア抜き）の制御は、ドライバがチェンジレバーをニュートラル位置（Ｎ）に設定すると、まずクラッチの切断動作が行われ、クラッチがギア抜き許可点以上に断になった後、ギアが係合状態から抜かれてニュートラル位置（Ｎ）になる。

図３は自動変速制御装置における構成品接続図である。
図３に示すように、従来の自動変速制御装置では、自動変速制御を行うためのコントローラ（ＥＣＵ）１を備えている。このＥＣＵ１の入力側には、チェンジレバー等のギア位置設定操作手段２、クラッチ位置検知手段３、およびギア位置検知手段４がそれぞれ接続されている。また、ＥＣＵ１の出力側には、摩擦クラッチ５の接続および切断を行うクラッチアクチュエータ６、ギア７の係合および係合解除（ギア抜き）を行うギア位置アクチュエータ８がそれぞれ接続されている。

ＥＣＵ１には、スタータカット機能を行うためのスタータカット制御手段１ａが設けられており、このスタータカット制御手段１ａは、スタータの始動条件が成立していなければ、スタータが始動しないようになっている。

ギア位置設定操作手段２は、例えばチェンジレバー等のドライバによって操作されて所望の変速レンジを設定するものであり、設定された変速レンジ情報の信号がＥＣＵ１に入力される。また、クラッチ位置検知手段３は摩擦クラッチ５の作動位置を検知することで摩擦クラッチ５の位置を検知するものであり、検知したクラッチ位置情報の信号がＥＣＵ１に入力される。更に、ギア位置検知手段４は、それぞれ対応するギア７の作動位置を検知することで対応するギア７のシフト位置を検知するものであり、検知したギア位置情報の信号がＥＣＵ１に入力される。

従来、このスタータカット機能の一例として、例えば図４に示すフローで実行されるスタータカット機能がある。この例のスタータカット機能では、エンジンスタータが作動可能になるエンジン始動許可条件として、クラッチが断であること、又は、ギアがニュートラル位置（Ｎ）であることのどちらかの条件が成立することである。

すなわち、図４に示すようにステップＳ１でギア抜きするためにドライバがギア位置設定操作手段２であるチェンジレバーを操作してニュートラル位置（Ｎ）に設定すると、ＥＣＵ１がそのギア位置設定の情報信号に基づいてステップＳ２でクラッチアクチュエータ６を駆動し、摩擦クラッチ５の切断動作が行われる。次いで、ステップＳ３で摩擦クラッチ５が、クラッチ位置検知手段３からのクラッチ位置情報の信号に基づいて、予め設定されたギア抜き許可点以上に断になったか否かが判断され、摩擦クラッチ５がギア抜き許可点以上に断になっていないと判断されると、このステップＳ３の処理が繰り返される。

ステップＳ３でギア抜き許可点以上になり、摩擦クラッチが断となったと判断されると、ステップＳ４でクラッチアクチュエータ６を停止するとともにギア位置アクチュエータ８を駆動し、ギア抜き作動が行われる。次いで、ステップＳ５でギア位置検知手段４からのギア位置情報の信号に基づいて、ギア抜きが完了したか否かが判断される。ギア抜きが完了していないと判断されると、このステップＳ５の処理が繰り返される。ステップＳ５でギア抜きが完了したと判断されると、ギア７がニュートラル位置（Ｎ）となり、前述のエンジン始動許可条件が成立した状態となるので、エンジン停止後に、再びエンジンを始動することが可能となる。
特開２００１−１４６９６１号公報。 特許第２９９２６９７号公報。

しかしながら、このようなスタータカット機能を備える自動変速制御装置を搭載した車両においては、ギアが係合した状態で車両を数週間あるいは数ヶ月間停止させた場合、クラッチアクチュエータ６を作動するためのエアタンク内のエア圧がこれらの数週間あるいは数ヶ月間でクラッチアクチュエータ６のギア抜き許可点以下の圧力になってしまうことが発生するおそれが考えられる。このようにエアタンク内のエア圧がギア抜き許可点以下の圧力になっていると、エンジンを始動しようとしたとき、クラッチアクチュエータ６を断にすることができなくなるため、スタータカット機能が作動して、エンジン始動条件が整わない。このため、エンジンを始動することができなくなるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンの始動許可条件が成立していなくスタータカット機能が設定されていても、エンジンを始動することができる自動変速制御装置を提供することである。

前述の課題を解決するために、本発明の自動変速制御装置は、エンジンの動力を変速して伝達する所定段のギアと、前記ギアの係合位置を操作することで変速レンジを設定するギア位置設定操作手段と、摩擦クラッチと、動力により前記摩擦クラッチを作動制御する動力式クラッチアクチュエータと、前記摩擦クラッチが前記ギアの係合解除を許可するために予め設定されたギア抜き許可点以上に切断されたとき、前記動力式クラッチアクチュエータの動力とは別の動力により前記ギアを係合解除するように前記ギア位置を制御する動力式ギア位置アクチュエータと、前記動力式クラッチアクチュエータおよび前記動力式ギア位置アクチュエータを駆動制御するとともに、前記摩擦クラッチの前記ギア抜き許可点以上の切断又は前記ギア位置のニュートラル位置を前記エンジンの始動許可条件として前記エンジンの始動許可条件が成立している状態ではスタータを作動することにより前記エンジンを始動する制御装置とを備えるとともに、前記制御装置には、前記エンジンの始動許可条件が成立していない状態で前記スタータにより前記エンジンを始動させようとしたとき、前記スタータが作動することを防止するスタータカット機能を行うスタータカット制御手段が備えられた自動変速制御装置において、更に、前記制御装置に、前記エンジンが停止しかつ前記エンジンの始動許可条件が成立していない状態で前記エンジンを始動させようとするとき、前記摩擦クラッチが前記ギア抜き許可点以上に切断されたと判断された場合で前記ギア位置設定操作手段がニュートラル位置にされた時に、前記摩擦クラッチのクラッチ位置に関わらず前記動力式ギア位置アクチュエータを駆動制御して前記ギアを係合位置から抜くギア抜き制御を行うことによって、前記スタータカット制御手段の前記スタータカット機能を解除するスタータカット解除制御手段が設けられていることを特徴としている。

また、本発明は、前記スタータカット解除制御手段によるギア抜き制御が、前記エンジンが停止していることに加えて、車両が停止していることが条件であることを特徴としている。
更に、本発明は、前記動力式クラッチアクチュエータが、エア圧式および油圧式および電動式のいずれか１つの形式のクラッチアクチュエータであり、また、前記動力式ギア位置アクチュエータは、エア圧式および油圧式および電動式のいずれか１つの形式のギア位置アクチュエータであることを特徴としている。

このように構成された本発明に係る自動変速制御装置によれば、スタータカット解除制御手段によりスタータカット解除機能を備えているので、摩擦クラッチをギア抜き許可点以上に断にすることができなくなってギア抜きが行われず、ギアがニュートラル位置（Ｎ）になっていない状態、つまりエンジン始動許可条件が成立しない状態で万が一エンジンを停止させても、ギア位置設定操作手段をニュートラル（Ｎ）位置に設定することで、スタータカット解除制御手段によりギア抜きが行われてギアがニュートラル位置（Ｎ）に確実になる。また、動力式クラッチアクチュエータの動力が不足して摩擦クラッチを断にすることができずエンジン始動許可条件が成立しない状態でエンジンが停止しても、ギア位置設定操作手段をニュートラル（Ｎ）位置に設定することで、スタータカット解除制御手段によりギア抜きが行われてギアがニュートラル位置（Ｎ）に確実になる。これにより、スタータを作動することができ、エンジンを始動することができる。

このようにして、エンジン始動許可条件が成立しない状態でエンジンが万が一停止しても、エンジンを再始動することができるとともに、ギアがニュートラル位置（Ｎ）になるので、エンジンの駆動力が車両の駆動輪に伝達されず、エンジンの始動による車両の飛び出しを防止できる。したがって、摩擦クラッチが断の状態に設定されていない状態でエンジンが停止してもエンジンを再始動することで、車両をその停止した位置から移動することができるようになる。

また、本発明の自動変速制御装置によれば、自動変速制御装置がスタータカット機能に設定されかつエンジン始動条件が成立していない状態でも、エンジンを始動することができるようにするための特別のエマージェンシー手段を設ける必要がないので、システムを安価に構成することができる。

以下、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明に係る自動変速制御装置の実施の形態の一例を示し、スタータカット機能を行うための制御およびこのスタータカット機能を解除するための制御のブロック図であり、図２は、図１に示す例に採用されるスタータカット機能を行うための制御およびこのスタータカット機能を解除するための制御のフローを示す図である。

この例の自動変速制御装置においては、例えば特許文献１に記載されているエア圧駆動のクラッチブースタで作動される摩擦クラッチを始め、従来公知の流体圧式の摩擦クラッチが採用されるとともに、例えば特許文献２に記載されているＸ−Ｘシフト用電動モータおよびＹ−Ｙシフト用電動モータを備える電動ギアシフト機構を始め、従来公知の電動ギアシフト機構が採用される。このように本発明で採用される摩擦クラッチおよび電動ギアシフト機構はいずれも従来公知ものであり、しかも本発明の特徴部分を構成しないので、それらの説明は省略する。

また、図１に示すように、この例の自動変速制御装置は、前述のスタータカット機能を備えているとともに、スタータカット機能を解除するスタータカット解除機能を備えている。すなわち、この例の自動変速制御装置は、前述の図３に示すと同様のコントローラ（ＥＣＵ）１、チェンジレバー等のギア位置設定操作手段２、クラッチ位置検知手段３、ギア位置検知手段４、摩擦クラッチ５、クラッチアクチュエータ６、ギア７、およびギア位置アクチュエータ８を備えているとともに、新たに車両速度検知手段９およびエンジン回転検知手段１０を備えている。車両速度検知手段９およびエンジン回転検知手段１０は、いずれもＥＣＵ１の入力側に接続されている。

更に、ＥＣＵ１には、スタータカット機能を解除するためのスタータカット解除制御手段１ｂが設けられており、このスタータカット解除制御手段１ｂは、エンジン始動許可条件が成立していない状態でエンジンを始動させようとした時で、かつ、クラッチが断できない場合に、チェンジレバーの操作により、ギア７がニュートラル位置（Ｎ）になりスタータカット機能を解除するものである。

車両速度検知手段９は車両速度を検知するものであり、検知した車両速度情報の信号がＥＣＵ１に入力される。また、エンジン回転検知手段１０はエンジン回転を検知するものであり、検知したエンジン回転情報の信号がＥＣＵ１に入力される。

そして、ＥＣＵ１のスタータカット制御手段１ａが、前述の各情報の信号に基づいてクラッチアクチュエータ６を駆動制御しかつギア位置アクチュエータ８をそれぞれ駆動制御することで、前述のスタータカット機能によるスタータカット制御を行うとともに、ＥＣＵ１のスタータカット解除制御手段１ｂがギア位置アクチュエータ８をそれぞれ駆動制御することで、スタータカット解除機能によるスタータカット解除制御を行うようになっている。

図２は、スタータカット制御およびスタータカット解除制御を行うためのフローを示す図である。
図２に示すように、この例におけるスタータカット制御およびスタータカット解除制御は、前述の図４に示す従来例のスタータカット制御に、スタータカット解除制御のためのステップＳ７およびＳ８の各処理を付加して構成されている。

すなわち、この例では、ステップＳ３でクラッチがギア抜き許可点以上に断にできないと判断されると、ステップＳ７において車両速度検知手段９からの車両速度検知情報の信号に基づいて、車両が停止しているか否かが判断される。車両が停止していないと判断されると、ステップＳ３およびＳ７の各処理が繰り返される。ステップＳ７で車両が停止していると判断されると、ステップＳ８においてエンジン回転検知手段１０からのエンジン回転検知情報の信号に基づいて、エンジンが停止しているか否かが判断される。エンジンが停止していないと判断されると、ステップＳ３、Ｓ７およびＳ８の各処理が繰り返される。ステップＳ８でエンジンが停止していると判断されると、前述の従来例と同様にステップＳ４、Ｓ５、およびＳ６の各処理が行われる。

なお、ステップＳ７で車両が停止していないと判断されてステップＳ３の処理に移行したとき、ステップＳ３でクラッチがギア抜き許可点以上に断になったと判断されたとき、およびステップＳ８でエンジンが停止していないと判断されてステップＳ３の処理に移行したとき、ステップＳ３でクラッチがギア抜き許可点以上に断になったと判断されたときは、前述の従来例と同様にステップＳ４、Ｓ５、およびＳ６の各処理が行われる。

この例の自動変速制御装置によれば、スタータカット制御手段１ａによりスタータカット機能を備えているので、エンジンが停止する前にギア位置設定操作手段２であるチェンジレバーをニュートラル（Ｎ）位置に設定することで、摩擦クラッチ５を確実に断に設定しかつギア７がニュートラル位置（Ｎ）になる。すなわち、エンジン始動許可条件が成立した状態に設定した後、エンジンを停止することができる。したがって、エンジンを再始動したとき、車両の飛び出しを防止することができる。

また、コントローラ１のスタータカット解除制御手段１ｂによりステップＳ７およびＳ８の各処理を行うようにしている、つまりスタータカット解除機能を備えているので、摩擦クラッチ５をギア抜き許可点以上に断にすることができなくなってギア抜きが行われず、ギアがニュートラル位置（Ｎ）になっていない状態、つまりエンジン始動許可条件が成立しない状態でエンジン始動時、ギア位置設定操作手段２であるチェンジレバーをニュートラル（Ｎ）位置に設定することで、ギア抜きが行われてギア７がニュートラル位置（Ｎ）に確実になる。また、流体圧が低下して流体圧不足により摩擦クラッチ５を断にすることができずエンジン始動許可条件が成立しない状態でエンジン始動時、チェンジレバーをニュートラル（Ｎ）位置に設定することで、ギア抜きが行われてギア７がニュートラル位置（Ｎ）に確実になる。

このようにして、エンジン始動許可条件が成立しない状態でエンジン始動時に、ギアがニュートラル位置（Ｎ）になるので、エンジン始動後にエンジンの駆動力が車両の駆動輪に伝達されず、エンジンの始動による車両の飛び出しを防止できる。したがって、摩擦クラッチ５が断の状態に設定されていない状態でエンジンが停止してもエンジンを再始動することで、車両をその停止した位置から移動することができるようになる。

また、この例の自動変速制御装置によれば、自動変速制御装置がスタータカット機能に設定されかつエンジン始動条件が成立していない状態でも、エンジンを始動することができるようにするための特別のエマージェンシー手段を設ける必要がないので、システムを安価に構成することができる。
この例の自動変速機の他の構成および他の作用効果は、前述の図３およびび図４に示す従来例と同じである。

なお、前述の例では、摩擦クラッチのクラッチアクチュエータとして流体圧式のクラッチアクチュエータを用いるものとしているが、電磁力あるいは電動モータの駆動力によるクラッチアクチュエータを用いることもできる。また、ギア位置アクチュエータとして電動モータの駆動力によるギア位置アクチュエータを用いるものとしているが、流体圧あるいは電磁力によるギア位置アクチュエータを用いることもできる。クラッチアクチュエータおよびギア位置アクチュエータのいずれにも流体圧式のアクチュエータを用いた場合には、流体圧源（流体圧リザーバ）は、クラッチアクチュエータとギア位置アクチュエータとで別々に設けるようにすればよい。
また、スタータカット解除の条件として車両停止の条件およびエンジン停止の条件以外に他の条件を用いることもできるし、あるいは車両停止の条件およびエンジン停止の条件と他の条件との組み合わせ条件を用いることもできる。

本発明に係る自動変速制御装置は、予め設定されたエンジン始動許可条件が成立しない限りエンジンスタータが作動されないというスタータカット機能を有する商用車等の車両に搭載される自動変速制御装置に好適に利用可能である。

本発明に係る自動変速制御装置の実施の形態の一例を示し、スタータカット機能を行うための制御およびこのスタータカット機能を解除するための制御のブロック図である。 図１に示す例に採用されるスタータカット機能を行うための制御およびこのスタータカット機能を解除するための制御のフローを示す図である。 従来の自動変速制御装置の一例を示し、スタータカット機能を行うための制御のブロック図である。 図３に示す従来例に採用されるスタータカット機能を行うための制御のフローを示す図である。

符号の説明

１…コントローラ（ＥＣＵ）、１ａ…スタータカット制御手段、１ｂ…スタータカット解除制御手段、２…ギア位置設定操作手段、３…クラッチ位置検知手段、４…ギア位置検知手段、５…摩擦クラッチ、６…クラッチアクチュエータ、７…ギア、８…ギア位置アクチュエータ、９…車両速度検知手段、１０…エンジン回転検知手段

Claims (3)

1. エンジンの動力を変速して伝達する所定段のギアと、前記ギアの係合位置を操作することで変速レンジを設定するギア位置設定操作手段と、摩擦クラッチと、動力により前記摩擦クラッチを作動制御する動力式クラッチアクチュエータと、前記摩擦クラッチが前記ギアの係合解除を許可するために予め設定されたギア抜き許可点以上に切断されたとき、前記動力式クラッチアクチュエータの動力とは別の動力により前記ギアを係合解除するように前記ギア位置を制御する動力式ギア位置アクチュエータと、前記動力式クラッチアクチュエータおよび前記動力式ギア位置アクチュエータを駆動制御するとともに、前記摩擦クラッチの前記ギア抜き許可点以上の切断又は前記ギア位置のニュートラル位置を前記エンジンの始動許可条件として前記エンジンの始動許可条件が成立している状態ではスタータを作動することにより前記エンジンを始動する制御装置とを備えるとともに、前記制御装置には、前記エンジンの始動許可条件が成立していない状態で前記スタータにより前記エンジンを始動させようとしたとき、前記スタータが作動することを防止するスタータカット機能を行うスタータカット制御手段が備えられた自動変速制御装置において、
   更に、前記制御装置に、前記エンジンが停止しかつ前記エンジンの始動許可条件が成立していない状態で前記エンジンを始動させようとするとき、前記摩擦クラッチが前記ギア抜き許可点以上に切断されたと判断された場合で前記ギア位置設定操作手段がニュートラル位置にされた時に、前記摩擦クラッチのクラッチ位置に関わらず前記動力式ギア位置アクチュエータを駆動制御して前記ギアを係合位置から抜くギア抜き制御を行うことによって、前記スタータカット制御手段の前記スタータカット機能を解除するスタータカット解除制御手段が設けられていることを特徴とする自動変速制御装置。
2. 前記スタータカット解除制御手段によるギア抜き制御は、前記エンジンが停止していることに加えて、車両が停止していることが条件であることを特徴とする請求項１記載の自動変速制御装置。
3. 前記動力式クラッチアクチュエータは、エア圧式および油圧式および電動式のいずれか１つの形式のクラッチアクチュエータであり、また、前記動力式ギア位置アクチュエータは、エア圧式および油圧式および電動式のいずれか１つの形式のギア位置アクチュエータであることを特徴とする請求項１または２記載の自動変速制御装置。

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