JPH0522676Y2 - - 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的クラツチと
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的ク
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
自動変装装置が本出願人により提案されている
（たとえば実願昭60−117143号公報参照）。

第６図はその制御動作を示す流れ図であり、基
本的な動作はトルクコンバータを使用する自動変
速装置の操作と異なるところはない。

例えば、オートレンジ（Ａレンジ）走行中には
運転状態を代表する車速とアクセル開度に基づい
て、予め設定したシフトダウンシフトアツプマツ
プから目標シフト段を読み出し（ステツプ４）、
これと実際のシフト段が異なるときに変更操作が
必要であると判定し（ステツプ６）、シフトダウ
ン制御またはシフトアツプ制御を実行する（ステ
ツプ７〜９）。

ところで、車両が停止しているかまたはそれに
近い車速状態でトランスミツシヨンをニユートラ
ル位置から低速段（１段，２段，後退）にギヤセ
ツトする場合には、低速のメインシヤフトに噛合
わせるメインギヤの回転を低下させなければなら
ないが、メインギヤ回転が自然に低下するのを持
つのでは、その間変速操作がなされず、シフトチ
エンジ操作に長時間を要する。

そこで、この先願ではメインギヤに噛合つてい
るカウンタシヤフトにギヤブレーキを設け、低速
段へのシフトチエンジ操作時にはメインギヤを強
制的にメインシヤフトの回転速度まで低下させる
ことにより、低速段へのギヤセツト操作時間の短
縮を図つている。

第７図はその制御動作を説明する流れ図を示
す。運転者のセレクトレバー操作によりシフトセ
ツト要求が発生すると、まず21にてトランスミツ
シヨンを指定シフト段に応じてセレクトセツト操
作する。ついで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、これをNsyc
＋ΔNと比較してNg＞Nsyc＋ΔNのときには、
ギヤブレーキを作動してメインギヤ回転を減速さ
せる（ステツプ22，23）。これにより、メインギ
ヤ回転は急速に低下され、これがNg＜Nsyc＋
ΔNになるとギヤブレーキの作動を解除すると同
時にトランスミツシヨンのシフトセツト操作を開
始する（ステツプ24〜26）。その後、ギヤが完全
に噛合つたことを確認すると27にてトランスミツ
シヨンのセレクトセツト操作及びシフトセツト操
作を作動解除する。

ここに、Nsycはリヤ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
てギヤ鳴り等を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。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、このような装置にあつては、運転者の
セレクトレバー操作が遅く、シフトセツト要求発
生時のメインギヤ回転Ngが既にNg＜Nsyc＋
ΔN₁まで低下しているときには、もはやギヤブ
レーキは作動せず直ちにギヤセツト操作を行うよ
うになつており、その場合には、メインギヤの回
転エネルギをすべて車体側で吸収することになる
から、ギヤセツトと同時にシヨツクが発生すると
いう問題があつた。

なお、ギヤブレーキが作動された場合には、
Ngが低下して、Ng＜Nsyc＋ΔN₁になると、ギ
ヤブレーキの解除と同時にギヤセツト操作が開始
されるが、実際にはギヤブレーキが物理的に解除
されるまでにアクチユエチータのエア排出などに
よる時間遅れがあり、ギヤセツトはギヤブレーキ
の効果が残つている状態でなされるため、シヨツ
クの発生はほとのどない。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記した問題点を解決するため、第１
図に示すように、シフト段を指定するセレクトレ
バーＡ４９と、このレバー位置信号からギヤセツ
トを行うかどうかを判別するギヤセツト判別手段
Ｂ６１と、トランスミツシヨンのメインギヤの回
転速度を検出するメインギヤ回転検出手段Ｃ５７
と、メインシヤフト回転に対し所定値を加算した
回転速度範囲を同期可能領域の上限値として設定
する同期可能領域設定手段Ｄ６２と、前記ギヤセ
ツト判別手段Ｂ６１とメインギヤ回転検出手段Ｃ
５７と、同期可能領域設定手段Ｄ６２からの信号
に基づいてギヤブレーキの作動を制御する手段Ｆ
６６を備える車両の自動変速装置において、前記
ギヤブレーキ制御手段Ｆ６６からの信号に基づい
てシヤフトセツト時にギヤブレーキが作動されな
いことを判別したときに前記同期可能領域の上限
値を低く変更する手段Ｈ６７を設ける。

（作用） トランスミツシヨンのシフトセツト操作時にお
いて、ギヤブレーキが作動されない場合には同期
可能領域の上限値が低く変更され、噛合わせるメ
インギヤの回転速度が十分に低下した位置からギ
ヤセツト操作を開始するので、リヤアクスルに連
結するメインシヤフトの回転速度Nsycとの回転
速度差がより小さい状態でギヤセツトされ、この
ためギヤセツトと同時にシヨツクが発生するよう
なことが防止され、円滑なシフトセツト操作が図
れる。

（実施例） 第２図はデイーゼルエンジンに適用したこの考
案の一実施例の機械的構成を示す概略図、第３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４１、機械式クラツチ４２、トラン
スミツシヨン４３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マ
イクロコンピユータから構成されるコントロール
ユニツト６０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４５にはエンジン負荷としてのア
クセルペダル４５の踏み角（アクセル開度）を検
出するアクセル開度ペダル５０が、シフトタワー
４８にはセレクトレバー４９の位置を検出するセ
レクタ位置センサ５１が、機械式クラツチ４２に
はクラツチの断続を検出するクラツチ位置センサ
５４が、トランスミツシヨン４３には実際のシフ
ト位置を検出するシフト位置センサ５８と、プロ
ペラシヤフト４４を介してリヤアクスルに連結す
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５６がそれぞれ設けられる。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５６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ヤ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に比例しており、このためカウンタ
シヤフト回転センサ５７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６０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４１にはコントロールレバ
ーを要求に応じて駆動するとともに、エンジン回
転と要求回転とを一致させるために、エンジン回
転を制御するガバナ制御装置５３が、クラツチ４
２にはクラツチを断続するクラツチアクチユエー
タ５５が、トランスミツシヨン４３にはギヤシフ
ト機構を駆動してギヤセツトを行うギヤシフトア
クチユエータ５９とメインギヤを駆動するカウン
タシヤフトを強制的に減速させるカウンタシヤフ
トブレーキ７０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６０は、シンクロ判定回路６２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６４、エンジン制御回路６３、クラツチ断続
制御回路６５、ブレーキ制御回路６６、シフトチ
エンジ制御回路６１などとからなつている。

シンクロ判定回路６２は、メインシヤフト回転
センサ５６とカウンタシヤフト回転センサ５７か
らの回転速度信号に基づいてメインギヤ回転速度
が同期可能領域に入ると同期噛合可能であると判
定する。

シフトチエンジ制御回路６１は、運転状態検出
手段としてのアクセル開度センサ５０等と車速検
出手段としてのメインシヤフト回転センサ５６か
らの信号並びにシンクロ判定回路６２からの信号
に基づいて、変速時には制御回路６３〜６６に変
速制御信号を出力する。この制御信号によりガバ
ナ制御装置５３、クラツチアクチユエータ５５、
ギヤシフトアクチユエータ５９が駆動してエンジ
ン回転を上昇または低下させクラツチを断続し、
所定のギヤ位置へギヤシヤフトさせる。

ここに、ブレーキ制御回路６６は低速段へのシ
フトセツト要求発生時にカウンタシヤフト回転セ
ンサ５７により検出されるメインギヤ回転速度が
同期可能領域より高いときにブレーキ作動信号を
出力する。

同期可能領域変更回路６７の機能はこの考案の
要部であり、ブレーキ制御回路６６からの信号に
基づいて、カウンタシヤフトブレーキ７０が作動
されたかどうかを判定し、ブレーキ作動時はシン
クロ判定回路６２に同期可能領域の上限値として
メインシヤフト回転速度Nsycに対し許容値ΔN₁
を加算した回転速度範囲Nsyc＋ΔN₁を付与する
と共に、ブレーキ非作動時には同期可能領域の上
限値をNsyc＋ΔN₂（ΔN₂＜ΔN₁）に低く変更す
る。

なお、この例は、発進時のクラツチ操作だけは
手動で行うことができるように、クラツチペダル
４６が踏み込まれるとONとなるクラツチペダル
スイツチ６７と、アクセルペダル４５のアクセル
開度を直接燃料噴射ポンプ４１のコントロールレ
バーに伝える切換装置６８とが設けられている。

また、６９は実際のシフト位置を示すシフト位
置表示ランプである。

第４図はコントロールユニツト６０にて行なわ
れる低速段へのギヤセツト動作を説明する流れ図
であり、図中の番号は処理番号を示す。

運転者がセレクトレバー操作によりシフト段を
指定すると、まず81にて指定シフト段に応じてト
ランスミツシヨンをセレクトセツト操作する。82
では噛合わせるメインギヤのギヤ回転速度Ngを
検出し、これをNsyc＋ΔN₁と比較してNg＞
Nsyc＋ΔN₁のときは83〜85にてNg＜Nsyc＋
ΔN₁になるまでカウンタシヤフトブレーキを作
動してメインギヤ回転Ngを減速させる。

そして、カウンタシヤフトブレーキの解除と同
時に86，87にてトランスミツシヨンをシフトセツ
ト操作すると共に、ギヤセツトの完了を確認した
ときにトランスミツシヨンのセレクトセツト操作
及びシフトセツト操作を作動解除する。

82にてNg≦Nsyc＋ΔN₁にはカウンタシヤフト
ブレーキを作動させず（ステツプ83〜85をパスす
る）にトランスミツシヨンのシフトセツト操作を
行うのであるが、その場合には88にてメインギヤ
回転速度がNg＜Nsyc＋ΔN₂に低下するのを待つ
て86へと進む。

ここで、上記の制御動作をさらに第５図のタイ
ムチヤートに従つて説明すると、メインギヤ回転
速度Ngはクラツチの切断により低下し始め、こ
の状態で例えば運転者がNgが十分に高い位置
（Ａ点）からセレクトレバーをニユートラル位置
から２速に入れると、カウンタシヤフトブレーキ
が作動してメインギヤ回転を急速に低下させる。
そして、メインギヤ回転NgがNg＜Nsyc＋ΔN₁
に低下したとき（Ｂ点）にギヤセツト操作が開始
される。

一方、運転者がクラツチの切断にも拘わらず、
セレクトレバーをニユートラル位置に保持してい
る状態ではメインギヤ回転速度Ngは一点鎖線で
示すように低下していくのであり、例えばメイン
ギヤ回転がNg＜Nsyc＋ΔN₁に低下した位置（Ｃ
点）で運転者がセレクトレバーをニユートラル位
置から２速に入れたとしても、もはやカウンタシ
ヤフトブレーキは作動せず、この場合にはメイン
ギヤ回転がさらにNg＜Nsyc＋ΔN₂に低下したと
き（Ｄ点）にギヤセツト操作が開始される。

従つて、低速段へのシフトセツト操作時におい
て、運転者のセレクトレバー操作が遅れてシフト
セツト要求発生時のメインギヤ回転速度が既に
Ng＜Nsyc＋ΔN₁に低下しているときにはカウン
タトシヤフトブレーキを動作させずにギヤセツト
操作するのであるが、このような場合にはメイン
ギヤ回転NgがNg＜Nsyc＋ΔN₂になる、すなわ
ち噛合わせるギヤの相対回転速度差が十分に小さ
くなるのを待つてギヤセツト操作を開始するよう
にしたので、ギヤセツトと同時にシヨツクが発生
することはなく、円滑なギヤセツト操作が得られ
る。

（考案の効果） 以上要するにこの考案によれば、トランスミツ
シヨンのシフトセツト操作時において、ギヤブレ
ーキが作動されず、ギヤブレーキによるブレーキ
効果がない場合には、同期可能領域の上限値を低
く変更し、噛合わせるメインギヤ回転速度が十分
に低下した位置からギヤセツト操作を開始して、
リヤアクスルに連結するメインシヤフトの回転速
度との回転速度差がより小さい状態でギヤセツト
するようにしたので、このような場合にもギヤセ
ツトと同時にシヨツクが発生するようなことはな
く、円滑なシフトセツト操作が図れるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の構成を明示するための全体
構成図、第２図はこの考案の一実施例の機械的構
成を説明する概略図、第３図はこの実施例のブロ
ツク構成図、第４図はコントロールユニツト内で
行なわれるギヤセツト制御の一例を説明する流れ
図、第５図はそのタイムチヤート図である。第６
図、第７図は先順の動作を説明する流れ図であ
る。 ４１……燃料噴射ポンプ、４２……クラツチ、
４３……トランスミツシヨン、４９……セレクト
レバー、５０……アクセル開度センサ、５１……
セレクト位置センサ、５３……ガバナ制御装置、
５４……クラツチ位置センサ、５５……クラツチ
アクチユエータ、５６……メインシヤフト回転セ
ンサ、５７……カウンタシヤフト回転センサ、５
８……シフト位置センサ、５９……ギヤシヤフト
アクチユエータ、６０……コントロールユニツ
ト、６１……シフトチエンジ制御回路、６２……
シンクロ判定回路、６３……エンジン制御回路、
６４……トランスミツシヨン制御回路、６５……
クラツチ断続制御回路、６６……ブレーキ制御回
路、６７……同期可能領域変更回路、７０……カ
ウンタシヤフトブレーキ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 シフト段を指定するセレクトレバー４９と、 このレバー位置信号からギヤセツトを行うかど
   うかを判別するギヤセツト判別手段６１と、 トランスミツシヨンのメインギヤの回転速度を
   検出するメインギヤ回転検出手段５７と、 メインシヤフト回転に対し所定値を加算した回
   転速度範囲を同期可能領域の上限値として設定す
   る同期可能領域設定手段６２と、 前記ギヤセツト判別手段６１とメインギヤ回転
   検出手段５７と、同期可能領域設定手段６２から
   の信号に基づいてギヤブレーキの作動を制御する
   手段６６を備える車両の自動変速装置において、 前記ギヤブレーキ制御手段６６からの信号に基
   づいてシフトセツト時にギヤブレーキが作動され
   ないことを判別したときに前記同期可能領域の上
   限値を低く変更する手段６７を設けたことを特徴
   とする車両の自動変速装置。