JPH0452110Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は車両の自動変速装置の改良に関す
る。

（従来の技術） 近年、運転者の疲労を軽減するためエンジンと
変速機との間にトルクコンバータを介在させるこ
とにより変速操作を自動的に行う自動変速機を搭
載する車両が多くなつているが、トルクコンバー
タは流体継ぎ手であることから機械式クラツチと
比してどうしても出力伝達効率が悪く、燃費向上
の点からは不利である。

そこで、操作の容易さだけでなく、燃費向上を
も図るため、従来のトランスミツシヨンと機械式
クラツチを用い、運転者がクラツチやトランスミ
ツシヨンの操作を行うのではなく、これらを電子
制御により自動的に変速操作を行わせるようにし
た自動変速装置が本出願人により提案されている
（例えば実願昭59−70610号参照）。

第５図は機械的構成を示す概略図、第６図は同
じくブロツク構成図である。この例では、燃料噴
射ポンプ１２、機械式クラツチ２０、トランスミ
ツシヨン３０にこれらの作動状態を検出する各種
検出手段とこれらを駆動するアクチユエータを設
け、これら検出手段からの信号に基づいてコント
ロールユニツト４０がアクチユエータを制御して
自動変速を実現するものである。

まず、検出手段として運転状態を検出する手段
が必要であり、この運転状態は、エンジン負荷、
セレクトレバーの入つている位置、クラツチ断続
状態、トランスミツシヨンの実際のシフト位置並
びに車速から判別することができる。このため、
アクセルペダル１５にはエンジン負荷としてのア
クセルペダル１５の踏み角（アクセル開度）を検
出するアクセルセンサ６０が、シフトタワー１１
にはセレクトレバー（セレクタ）１１ａの位置を
検出するセレクト位置センサ６１が、機械式クラ
ツチ２０にはクラツチのストローク量を検出する
クラツチストロークセンサ２１が、シンクロメツ
シユ機構のないトランスミツシヨン３０には実際
のシフト位置を検出するシフト位置センサ３４
と、プロペラシヤフト３１を介してアクスルに連
結するメインシヤフトの回転速度を検出するメイ
ンシヤフト回転センサ３３がそれぞれ設けられて
いる。なお、メインシヤフト回転速度は車速に比
例するので、メインシヤフト回転速度センサ３３
が車速センサとして機能する。

また、噛合わせるギヤの同期は、メインシヤフ
ト上を遊転するメインギヤの回転速度Ngがメイ
ンシヤフトの回転速度Nsycに対して設けたシン
クロ領域に入るとギヤシフト機構を駆動して行う
ので、メインギヤ回転速度Ngを検出する必要が
ある。この場合、メインギヤはエンジン出力を伝
達するカウンタシヤフトと同期噛合しているの
で、カウンタシヤフトの回転速度はメインギヤの
回転速度Ngに等しく、このため、カウンタシヤ
フト回転センサ３２が設けられている。

次に、これらの検出手段に対し、コントロール
ユニツト４０の制御対象であるアクチユエータと
して、燃料噴射ポンプ１２にはメカニカルガバナ
１３を駆動してエンジン回転を制御するガバナ制
御装置５０のほか、変速操作時にアクセルレバー
を全閉操作するアクセル全閉シリンダ５１と、同
じく必要に応じてアクセルレバーを全開操作する
アクセル全開シリンダ５２が設けられる。

また、クラツチ２０にはクラツチを断続するク
ラツチアクチユエータ２２が、トランスミツシヨ
ン３０にはギヤシフト機構を駆動してギヤシフト
のセツトを行うギヤシフトアクチユエータ３５が
それぞれ設けられている。

これらアクチユエータを制御するコントロール
ユニツト４０は、シンクロ判定回路４２と、変速
操作制御手段を構成するトランスミツシヨン制御
回路４５、エンジン制御回路４６、クラツチ断続
制御回路４３、シフトチエンジ制御回路４１、ア
クセル制御回路４４とからなつている。

ここに、シンクロ判定回路４２はメインシヤフ
ト回転センサ３３とカウンタシヤフト回転センサ
３２からの回転速度信号に基づいてメインシヤフ
ト回転速度Nsycに対し所定値上下した回転速度
範囲を同期可能領域として判定するものである。

また、変速操作制御手段としての主要な機能を
担うシフトチエンジ制御回路４１は、運転状態検
出手段としてのメインシヤフト回転センサ３３か
らの検出信号並びにシンクロ判定回路４２からの
信号に基づいてエンジン制御回路４６、トランス
ミツシヨン制御回路４５、クラツチ断続制御回路
４３、アクセル制御回路４４を介し制御信号を出
力して変速操作を制御する。

例えば、オートレンジでのシフトアツプ時に
は、第７，８図に示すように、加速により車速Ｖ
が上昇して変速が必要であると判別されると、
S20〜S22にて燃料噴射ポンプのアクセルレバー
を全閉位置に戻すと同時に機械式クラツチを切
り、トランスミツシヨンをニユートラル位置にセ
ツトする。なお、第８図は第７図のS10で行なわ
れるシフトアツプ制御の動作を示す流れ図であ
る。

その後、S23では直ぐにクラツチを接続する。
これは、手動変速ではギヤシフトを完了した後に
クラツチを接続するのが普通であるが、その間エ
ンジン回転はアクスルとは無関係にアイドル回転
に向けて低下し、この回転低下が大きいと、クラ
ツチ接続時にはこの低下したエンジン回転がアク
スル側の回転まで急激に引き下げられるため、駆
動系に大きな負荷として作用し、変速シヨツクを
招く。そこで、この変速シヨツクの軽減と、さら
に変速所要時間の短縮を目的として、トランスミ
ツシヨンをニユートラル位置にセツトする間以外
はクラツチをエンジン出力軸に接続しておくので
ある。

S24はメインシヤフト上を遊転するメインギヤ
のギヤ回転速度Ngを検出し、Ng＞Nsycのとき
にS28でNg≦Nsyc＋ΔNになると、Ngがシンク
ロ領域にあると判別して、メインギヤとメインシ
ヤフトを噛合わせるギヤセツトを開始し、ギヤセ
ツト完了後にS30にてコントロールレバーを元の
位置に復帰させる。また、S24でNOのときには
S25〜S27にて燃料噴射ポンプのアクセルレバー
を全開操作してエンジン回転をNg＞Nsycに上昇
させる。

ここに、Nsycはアクスルに連結するメインシ
ヤフトの回転速度、ΔNはこのNsycに対しギヤ
鳴り等生ぜずに同期噛合わせることのできる範囲
として設定される許容範囲であり、Nsyc＋ΔN
がシンクロ領域の上限値を与える。

ところで、第９図はアクセル全閉シリンダ５１
とアクセル全開シリンダ５２の具体的な構成を示
す概略図である。

Ｌ字状のアクセルレバー１６はその縦辺の一端
部でメカニカルガバナのアクセルシヤフト１７に
結合され、後端部にはアクセル全閉シリンダ５１
のピストンロツド５１ａに対向する折曲部１６ｃ
が形成される。アクセルシヤフト１７にはリンク
５８が一端部で回動自由に取り付けられ、リンク
５８の他端部にはアクセル全開シリンダ５２のピ
ストンロツド５２ａに対向する折曲部５８ａが形
成される。そして、リンク５８はアクセルレバー
１６との間に介装したスプリング５５により付勢
され、通常は折曲部１６ｄに係止し、アクセルレ
バー１６と一体に回動する。

アクセル全閉シリンダ５１はアクセル全閉バル
ブ５３を介し、またアクセル全開シリンダ５２は
アクセル全開バルブ５４を介してエアタンク７０
に接続される。そして、アクセル全閉シリンダ５
１はエアタンク７０からのエア圧によりピストン
ロツド５１ａを伸長してアクセルレバー１６を全
閉位置に回動する。また、アクセル全開シリンダ
５２は同じく、エアタンク７０からのエア圧によ
りピストンロツド５２ａを伸長してリンク５８を
介しアクセルレバー１６を全開位置に回動する。

ここに、アクセル全閉バルブ５３及びアクセル
全開バルブ５４は連通ポジシヨンと大気開放ポ
ジシヨンを備え、アクセル制御回路４４の出力
信号に基づいて作動部５３ａ及び５４ａに通電さ
れるとリターンスプリング５３ｂ及び５４ｂを圧
縮して連通ポジシヨンに切り換わる。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、この先願ではアクセル全閉バルブ５
３の大気開放ポジシヨン側にはダンパ室５６を
介してオリフイス５７が接続され、エンジンの復
帰、すなわち燃料噴射ポンプ１２のアクセルレバ
ー１６を変速前のレバー位置に復帰させるとき
に、アクセル全閉シリンダ５１のエア圧をダンパ
室５６でいったん急速に低下してその後オリフイ
ス２７の絞り効果にて徐々に低下させることによ
り、アクセル復帰時のシヨツクを防止するように
なつているが、これだと運転者が急加速しようと
アクセルペダルを踏み込んだ場合でもエンジン復
帰が遅れるため、加速応答性が悪くなるという心
配があつた。

（問題点を解決するための手段） この考案はこのような問題点を解決するため、
第１図のように変速操作時に燃料噴射ポンプのア
クセルレバー１を一時的に全閉位置に操作するア
クセル全閉シリンダ２を備えた車両の自動変速装
置において、アクセル全閉シリンダ３の作動圧室
に大気圧と作動圧を選択的に供給するアクセル全
閉バルブの大気開放側をダンパ室４を介してオリ
フイス５に接続すると共に、アクセル全閉シリン
ダ２の作動圧室を大気に開放するアクセル急速復
帰バルブ６を設ける一方、アクセル開度を検出す
る手段７と、このアクセル開度信号に基づいてエ
ンジン高負荷運転時に上記急速復帰バルブ６を作
動させるアクセル復帰制御手段８を設ける。

（作用） エンジン高負荷状態での変速時は、燃料噴射ポ
ンプのアクセルレバーを変速前のレバー位置に復
帰させるときに、急速復帰バルブが作動してアク
セル全閉シリンダ内の作動圧を直接大気に開放す
る。これにより、エンジンの復帰時間が短縮さ
れ、良好な加速応答性が得られる。

なお、高負荷運転以外での変速時にはアクセル
全閉シリンダ内の作動圧はアクセル全閉シリンダ
の切り換えに伴い、ダンパ室及びオリフイスを介
して大気開放されるため、アクセル復帰時のシヨ
ツクが緩和され、円滑な走行性が得られる。

（実施例） 第２図において、アクセル全閉シリンダ５１は
アクセル全閉バルブ５３を介してエアタンク７０
に接続され、エアタンク７０からのエア圧により
ピストンロツド５１ａを伸長して燃料噴射ポンプ
のアクセルレバー１６を全閉位置に回動する。ま
た、アクセル全開シリンダ５２は同じくアクセル
全開バルブ５４を介してエアタンク７０に接続さ
れ、エアタンク７０からのエア圧によりピストン
ロツド５２ａを伸長してリンク５８を介しアクセ
ルレバー１６を全開位置に回動する。なお、アク
セルレバー１６は従前と同じくメカニカルガバナ
のアクセルシヤフト１７に結合され、アクセル全
閉シリンダ５１のピストンロツド５１ａに対向す
る折曲部１６ｃと、スプリング５５により付勢さ
れるリンク５８を係止する折曲部１６ｄを有す
る。また、リンク５８はアクセルシヤフト１７に
回動自由に取り付けられ、アクセル全開シリンダ
５２のピストンロツド５２ａに対向する位置に折
曲部５８ａが設けられる。

そして、アクセル全閉バルブ５３の大気開放ポ
ジシヨンにはダンパ室５６を介してオリフイス
５７が接続され、さらにアクセル全閉バルブ５３
とダンパ室５６を継ぐ通路には、作動時にこれを
大気開放する急速復帰バルブ８０が介装される。
急速復帰バルブ８０は遮断ポジシヨンと大気開
放ポジシヨンを備え、アクセル全開バルブ５３
及びアクセル全開バルブ５４と同じく、作動部８
０ａに通電されるとリターンスプリング８０ｂを
圧縮して大気開放ポジシヨンに切り換わる。

急速復帰バルブ８０の作動部８０ａ及びアクセ
ル全閉バルブ５３とアクセル全開バルブ５４の作
動部５３ａと５４ａへの通電を制御するのがコン
トロールユニツト４０Ａで、コントロールユニツ
ト４０Ａはマイクロコンピユータから構成され、
後述のように変速操作を制御する。

なお、６０はエンジン負荷としてのアクセルペ
ダルの踏み角（アクセル開度）を検出するアクセ
ルセンサ、６１はセレクタレバーの位置を検出す
るセレクタ位置センサ、２１はクラツチのストロ
ーク量を検出するクラツチストロークセンサ、３
４はトランスミツシヨンのシフト位置を検出する
シフト位置センサ、３３はメインシヤフトの回転
速度を検出するメインシヤフト回転センサ（車速
センサ）、３２はカウンタシヤフトの回転速度を
検出するカウンタシヤフト回転センサを示す。ま
た、５０はエンジン回転を制御するガバナ制御装
置、２２はクラツチを断続するクラツチアクチユ
エータ、３５はトランスミツシヨンのギヤシフト
機構を駆動してギヤシフトのセツトを行うギヤシ
フトアクチユエータを示す。

第３図はコントロールユニツト４０Ａにて行な
われる制御動作を説明する流れ図であり、変速要
求発生に至る流れ図は第７図と同一のため、作図
便宜上省略する。S29でのトランスミツシヨンの
ギヤセツト完了後、S30にてアクセル開度信号か
らエンジン負荷状態を判断し、高負荷状態のとき
（つまり急加速状態）にはS31にてアクセル全開
バルブと同時に急速復帰バルブを大気開放側に切
り換えてアクセルレバーを急速復帰させる。ま
た、S30でNOのとき（通常運転状態）にはS32に
て急速復帰バルブは作動させずにアクセル全閉バ
ルブのみを大気開放側に切り換えて、ダンパ室と
オリフイスの作用によりアクセルレバーを比較的
暖かな速度で復帰させる。第４図はアクセル復帰
作動特性図で２点鎖線Ａは通常運転時の特性、実
線Ｂは高負荷運転時の特性を示す。

（考案の効果） 以上要するにこの考案によれば、通常運転時に
燃料噴射ポンプのアクセルレバーを元の位置に緩
やかに復帰させると共に、急加速運転時にはアク
セルレバーを急速復帰させるようにしたので、通
常運転時でのアクセル復帰シヨツクの防止と、急
加速運転時の加速応答性の向上とが図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のクレーム対応図、第２図は
この考案の実施例を示す概略構成図、第３図は同
じく制御動作の一例を示す流れ図、第４図は同じ
くアクセル復帰作動特性図である。また、第５図
は先願技術を示す概略構成図、第６図は同じくコ
ントロールユニツトのブロツク図、第７，８図は
同じく制御動作の一例を示す流れ図、第９図は同
じく要部概略構成図である。 １２……燃料噴射ポンプ、１６……アクセルレ
バー、４０Ａ……コントロールユニツト、５１…
…アクセル全閉シリンダ、５３……アクセル全閉
バルブ、５６……ダンパ室、５７……オリフイ
ス、６０……アクセルセンサ、８０……急速復帰
バルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 変速操作時に燃料噴射ポンプのアクセルレバー
   を一時的に全閉位置に操作するアクセル全閉シリ
   ンダを備えた車両の自動変速装置において、アク
   セル全閉シリンダの作動圧室に大気圧と作動圧を
   選択的に供給するアクセル全閉バルブの大気開放
   側をダンパ室を介してオリフイスに接続すると共
   に、アクセル全閉シリンダの作動圧室を大気に開
   放するアクセル急速復帰バルブを設ける一方、ア
   クセル開度を検出する手段と、このアクセル開度
   信号に基づいてエンジン高負荷運転時に上記急速
   復帰バルブを作動させるアクセル復帰制御手段を
   設けたことを特徴とする車両の自動変速装置。