JPH0556425B2

JPH0556425B2 -

Info

Publication number: JPH0556425B2
Application number: JP10692285A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Tateno; Shigeki Fukushima; Tomoyuki Iwamoto
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1985-05-21
Filing date: 1985-05-21
Publication date: 1993-08-19
Also published as: JPS61189357A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、エンジンと変速機との間に介装され
た摩擦クラツチをアクチユエータを介して電子御
御すると共に変速機の噛み合い位置をギヤ位置切
換手段を介して電子制御する自動変速装置の変速
制御方法に関する。

〈従来の技術〉近年、大型貨物自動車や乗合自動車等における
運転者の運転操作の負担を軽減する目的で、車両
の走行条件に応じたギヤ位置を自動的に選択でき
るようにした自動変速装置が考えられている。

従来の自動変速装置は、専ら小型の乗用車を対
象としたものであり、エンジンと遊星歯車式変速
機との間にトルクコンバータ等の流体継手を介在
させ、圧油を制御媒体とした遊星歯車式変速機の
ギヤ位置切換手段を具えた型式のものが一般的で
ある。

大型貨物自動車を対象とした自動変速装置を開
発する上で重要なことは、車両の生産台数が乗用
車と較べて著しく少ないことから、高価なトルク
コンバータ等を新たに設計することはコストの点
で極めて不利となり、従来からある生産設備を含
めて摩擦クラツチや変速機等の駆動系をそのまま
用いることが望ましい。

そして、このような要望を達成できる従来例と
して、特開昭58−81257号公報の如く摩擦クラツ
チと変速機の作動を電子制御する自動変速装置が
知られている。

ところで、このように摩擦クラツチの作動を制
御しながら変速を行うものでは、変速時の制御が
重要であり、上記の従来例には、シフトダウン時
にクラツチを遮断すると同時に燃料噴射ポンプの
プランジヤ有効ストロークを所定開度まで小さく
し、その後ダブルクラツチ処理を行つてから、ク
ラツチを接続すると同時にプランジヤ有効ストロ
ークを大きくする技術が開示されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、上記従来例においては、クラツ
チの断接に伴うプランジヤ有効ストロークの御御
をクラツチの断接制御と同時に実行するものとな
つているため、プロペラシヤフトに作用するトル
クがクラツチ断接時に急変することになり、シヨ
ツクが発生して乗員の不快感を与えてしまう問題
がある。

また、クラツチの断接制御とプランジヤ有効ス
トロークの制御とを確実に同期させなければなら
ず、何らかの要因で相互の制御タイミングが微妙
にずれた場合にはエンジン回転が急増して過大な
シヨツクが発生する等の問題を生じることにな
り、信頼性にも問題がある。

このため本発明は、低速段側へのギヤ位置の切
換に際際し、変速シヨツクの発生を効果的に防止
してスムーズな変速を実現できる自動変速機装置
の変速制御方法を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉本発明の自動変速装置の変速制御方法は、エンジン３０の出力軸に接続する摩擦クラツチ
３１を操作するクラツチ用アクチユエータ４２
と、前記摩擦クラツチに入力軸が接続する歯車式変
速機３２のギヤ位置を切換えるギヤ位置切換手段
５１と、アクセルペダル３７の操作に応じて上記エンジ
ンの出力制御部材３５を移動させる出力制御手段
６５と、これらの作動を制御して、運転者の意志と車両
の走行条件とに基づいいて前記ギヤ位置を切換制
御する自動変速装置の変速制御方法において、低速段側へのギヤ位置の切換に際して前記アク
セルペダルの操作とは独立して上記出力制御部材
の移動量を所定のエンジン回転数に対応する位置
まで漸次減少させて保持したのち、前記摩擦クラ
ツチを切る一方、前記ギヤ位置の切換を完了した時点での前記歯
車式変速機の入力軸の回転数に対して前記エンジ
ンの出力軸の回転数が同一となるような位置に前
記出力制御部材を移動させると共に前記摩擦クラ
ツチを徐々に接続させ、前記歯車変速機の入力軸と前記エンジンの出力
軸との回転数差が所定値以下になつてから前記摩
擦クラツチを完全に接続させ、その後前記出力制御部材の移動量をアクセルペ
ダルの踏み込み量と対応した位置まで漸次増大さ
せて前記出力制御手段の作動をアクセルペダルの
操作に応じた制御に戻すようにしたことを特徴とするものである。

〈作用〉本発明によれば、まず、出力制御部材の移動量
を所定のエンジン回転数に対応する位置まで漸次
減少させて保持したのち、摩擦クラツチを切るた
め、エンジントルクを十分減少させてから摩擦ク
ラツチを遮断することになるので、プロペラシヤ
フトに作用するトルクが急減することを防止でき
クラツチ遮断に伴うシヨツクの発生を防止するこ
とができる。

次に、ギヤ位置の切換を完了した時点での歯車
式変速機の入力軸の回転数に対してエンジンの出
力軸の回転数が同一となるような位置にエンジン
の出力制御部材を移動させると共に摩擦クラツチ
を徐々に接続させることにより、歯車式変速機と
エンジンの回転数を同期させる。そして、歯車変
速機の入力軸とエンジンの出力軸との回転数差が
所定値以下になつてから摩擦クラツチを接続する
ことで、クラツチ接続時のシヨツクの発生を防止
することができる。

その後、出力制御部材の移動量をアクセルペダ
ルの踏み込み量と対応した位置まで漸次増大させ
ることにより、違和感なく出力制御手段の作動を
アクセルペダル操作に応じたものに戻すことがで
きるし、プロペラシヤフトに作用するトルクが急
増することがなくシヨツクの発生を防止できる。

〈実施例〉本発明方法を実現する自動変速装置の一実施例
の概念を表す第１図に示すように、この自動変速
装置はデイーゼルエンジン（以後、単にエンジン
と記す）３０とその出力軸３０ａの回転力を摩擦
クラツチ３１を介して受ける歯車式変速機３２と
に亙つて取り付けられる。エンジン３０にはその
出力軸３０ａの回転の1/2の回転速度で回転する
入力軸３３を備えた燃料噴射ポンプ（以後、単に
噴射ポンプと記す）３４が取付けられており、こ
のポンプ３４のコントロールラツク３５にはリン
ク３６を介し電磁アクチユエータ３８がそれぞれ
連結され、入力軸３３にはエンジン３０の出力軸
３０ａの回転数信号を発するエンジン回転センサ
３９が付設される。摩擦クラツチ３１はフライホ
イール４０に対してクラツチ板４１を図示しない
周知の挾持手段により圧接させ、クラツチ用アク
チユエータとしてのエアシリンダ４２が非作動状
態から作動状態に移行すると前記挾持手段が解除
方向に作動し、クラツチ３１は接続状態から遮断
状態に変化する（第１図では遮断状態を示してい
る）。なお、このクラツチ３１にはクラツチ３１
の遮断状態或いは接続状態をON／OFF作動によ
り検出するクラツチストロークセンサ７０が取付
けられているが、これに代えてクラツチタツチセ
ンサ４３を付設しても良い。又、歯車式変速機３
２の入力軸４４にはこの入力軸４４の回転数（以
後、これをクラツチ回転数と記す）信号を発する
クラツチ回転数センサ４５が付設される。エアシ
リンダ４２のエア室４６にはエア通路４７が接続
し、これが高圧エア源としてのエアタンク４８に
連結されている。エア通路４７の途中には、作動
エアの供給を制御する開閉手段としての電磁式の
カツト弁４９が取付けられ、更にエア室４６を大
気開放するためのデユーテイ制御される常時閉塞
型の電磁弁５０が取付けられる。なお、エアシリ
ンダ４２には内部エア圧がクラツチ３１の遮断状
態となる規定値以上になるとON信号を出力する
前述したクラツチストロークセンサ７０が取付け
られ、更にエアタンク４８には内部エア圧が規定
値以下になるとON信号を出力するエアセンサ７
２が取付けられている。それぞれの変速段を達成
する歯車式変速機３２のギヤ位置を切換えるに
は、例えば第２図に示すようなシフトパターンに
対応した変速位置にチエンジレバー５４を運転者
が操作することにより、変速段選択スイツチ５５
を切換えて得られる変速信号に基づきギヤ位置切
換手段としてのギヤシフトユニツト５１を操作
し、シフトパターンに対応した目標変速段にギヤ
位置を切換えるようにしている。ここで、Ｒは後
進段を示し、Ｎはニユートラル、１、２、３はそ
れぞれの指定変速段を示し、D_P，D_Eは２速から
７速までの任意の自動変速段を示しており、D_P，
D_Eレンジを選択すると後述の最適変速段決定処
理により２速〜７速が車両の走行条件に基づいて
自動的に決定される。なお、パワフル自動変速段
であるD_Pとエコノミー自動変速段であるD_Eとの
変速領域を表す第３図に示す如く、実線で表す
D_Pレンジ及び破線で表すD_Eレンジにおける２速
〜７速の変速時期は、車両の高負荷時等に対処す
るためD_Pレンジの方が高速側に設定されている。
前記ギヤシフトユニツト５１はコントロールユニ
ツト５２からの作動信号により作動する複数個の
電磁弁（第１図では１つのみ示している）５３
と、これら電磁弁５３を介してエアタンク４８か
ら高圧の作動エアが供給されて歯車式変速機３２
の図示しないセレクトフオーク及びシフトフオー
クを作動させる一対の図示しないパワーシリンダ
とを有し、上記電磁弁５３に与えられる作動信号
によりそれぞれパワーシリンダを操作し、セレク
ト、シフトの順で歯車式変速機３２の噛み合い態
様を変えるよう作動する。更に、ギヤシフトユニ
ツト５１は各ギヤ位置を検出するギヤ位置センサ
としてのギヤ位置スイツチ５６が付設され、これ
らギヤ位置スイツチ５６からのギヤ位置信号がコ
ントロールユニツト５２に出力される。又、歯車
式変速機３２の出力軸５７には車速信号を発する
車速センサ５８が付設され、更にアクセルペダル
３７にはその踏み込み量に応じた抵抗変化を電圧
値として生じさせ、これをＡ／Ｄ変換器５９でデ
ジタル信号化して出力するアクセル負荷センサ６
０が取付けられている。又、ブレーキペダル６１
が踏込まれた時にブレーキセンサ６２はハイレベ
ルのブレーキ信号を出力するようになつている。
前記エンジン３０にはフライホイール４０の外周
のリングギヤに適時噛み合つてエンジン３０をス
タートさせるスタータ６３が取付けられ、そのス
タータリレー６４はコントロールユニツト５２に
接続されている。なお、図中の符号で６５はコン
トロールユニツト５２とは別途に車両に取付けら
れて車両の各種制御を行なうマイクロコンピユー
タを示しており、図示しない各センサからの入力
信号を受けてエンジン３０の駆動制御等を行う。
このマイクロコンピユータ６５は噴射ポンプ３４
の電磁アクチユエータ３８に作動信号を与え、燃
料増減操作によりエンジン３０の出力軸３０ａの
回転数（以後、これをエンジン回転数と記す）の
増減を制御できる。

コントロールユニツト５２は自動変速装置専用
のマイクロコンピユータであり、マイクロプロセ
ツサ（以後、これをCPUと記す）６６及びメモ
リ６７及び入力信号処理回路としてのインターフ
エース６８とで構成される。インターフエース６
８のインプツトポート６９には、上述の変速段選
択スイツチ５５とブレーキセンサ６２とアクセル
負荷センサ６０とエンジン回転センサ３９とクラ
ツチ回転数センサ４５とギヤ位置スイツチ５６と
車速センサ５８とクラツチタツチセンサ４３（摩
擦クラツチ３１の遮断状態或いは接続状態をクラ
ツチストロークセンサ７０に代えて検出する時に
用いる）とクラツチストロークセンサ７０とエア
センサ７２とから各出力信号が入力される。一
方、アウトプツトポート７４は上述のマイクロコ
ンピユータ６５とスタータリレー６４と電磁弁５
０，５３とカツト弁４９とにそれぞれ接続してこ
れらに出力信号を送出できる。なお、図中の符号
で７５はエアタンク４８のエア圧が設定値に達し
ない場合、図示しない駆動回路から出力を受けて
点灯するエアウオーニングランプであり、７６は
摩擦クラツチ３１の摩耗量が規定値を越えた場合
に出力を受けて点灯するクラツチウオーニングラ
ンプである。

メモリ６７は第５図〜第８図にフローチヤート
として示すプログラムやデータを書込んだ読み出
し専用のROMと書込み読み出し兼用のRAMと
で構成される。即ち、ROMには上記プログラム
の外にアクセル負荷信号の値に対応した電磁弁５
０のデユーテイ率αを予め第４図に示すようなマ
ツプとして記憶させておき、適宜このマツプを参
照して該当する値を読み出す。上述した変速段選
択スイツチ５５は変速信号としてのセレクト信号
及びシフト信号を出力するが、この両信号の一対
の組合わせに対応した変速段位置を予めデータマ
ツプとして記憶させておき、セレクト信号及びシ
フト信号を受けた際にこのマツプを参照して該当
する出力信号をギヤシフトユニツト５１の各電磁
弁５３に出力し、変速信号に対応した目標変速段
にギヤ位置を合わせる。この場合、ギヤ位置スイ
ツチ５６からのギヤ位置信号は変速完了により出
力され、セレクト信号及びシフト信号に対応した
各ギヤ位置信号が全て出力されたか否かを判断
し、噛み合いが正常か異常かの信号を発するのに
用いる。更に、ROMにはD_Pレンジ或いはD_Eレン
ジにおいて目標変速段が存在する時、車速及びア
クセル負荷及びエンジン回転の各信号に基づき、
最適変速段を決定するためのマツプも記憶させて
いる。

ここで、第５図〜第８図に基づき本実施例の変
速制御手順について説明する。

第５図ａ，ｂに示すように、プログラムがスタ
ートするとコントロールユニツト５２は始動処理
に入り、始動処理完了後に車速信号を入力させ、
その値が規定値（例えば、０Km／ｈ〜３Km／ｈ）
以下では発進処理を、規定値以上では変速処理を
行う。ただし、エンジン回転数N_Eを計算して発
進処理を行う前のエンジン回転数N_Eが規定値
（例えばアイドル回転）以下の場合にはオイルポ
ンプが停止か否かを判断し、停止の場合ははエン
ジン停止とみなして再度始動処理を行う。オイル
ポンプが停止していない場合や前記エンジン回転
数N_Eが規定値を越えている場合には発進処理中
か否かを判断し、発進処理中ではない場合にはア
クセルの踏み込み量（以後、これをアクセル負荷
信号と記す）を規定値と比較して運転者に発進の
意志があるか否かを判断する。前記発進処理中及
びアクセル負荷信号が規定値以上の場合にはエン
ジン回転数N_Eと第一のエンジンストツプ（以後、
単にエンストと記す）防止回転数N_EST1と比較し、
エンジン回転数N_Eが第一のエンスト防止回転数
N_EST1以下の場合は摩擦クラツチ３１を切つて発
進処理を行う。一方、アクセル負荷信号が規定値
以下の場合にはエンジン回転数N_Eと前記第一一
エンスト防止回転数N_EST1より高い第二のエンス
ト防止回転数N_EST2とを比較し、エンジン回転数
N_Eが第二のエンスト防止回転数N_EST2以下の場合
はクラツチを切つて発進処理を行い、エンジン回
転数N_Eが第二のエンスト防止回転数N_EST2を越え
る場合や前記エンジン回転数N_Eが第一のエンス
ト防止回転数N_EST1を越える場合に通常の処理に
戻る。

第６図に示す始動処理ではエンジン回転数N_E
の信号を入力させ、その値がエンジン３０の停止
域内にあるか否かを判断し、エンジン３０の停止
の場合はクラツチ接続信号を出力すると共にタイ
ムラグをとり、摩擦クラツチ３１を正規の圧力及
び正規の状態でつなぐ。摩擦クラツチ３１が正規
の圧力及び正規の状態で接続すると、この位置か
らある程度摩擦クラツチ３１が切られて車両の駆
動輪が回転状態から停止状態に移行する半クラツ
チ状態の位置（以後、ここれをLE点と記す）を
摩擦クラツチ３１のフエーシングの摩耗状態や積
載物の有無等に応じて補正する。つまりLE点か
ら摩擦クラツチ３１が完全につながれるまでのク
ラツチ板４１のストロークが常にほぼ一定とな
り、車両の状態にかかわらずスムースに摩擦クラ
ツチ３１がつながれるのである。LE点が補正さ
れると、チエンジレバー５４の位置とギヤ位置と
が同じか否か、即ち、変速信号とギヤ位置信号と
が同じとなつて変速段スイツチ５５で指示した目
標変速段（D_E，D_Pレンジを選択している場合、
予め例えば２速と設定しておく）に歯車式変速機
３２のギヤ位置が整列しているか否かを判断す
る。チエンジレバー５４の位置とギヤ位置とが違
つている場合にはメインタンクであるエアタンク
４８内のエアが規定圧に達しているか否かを判断
し、規定圧に達している場合は摩擦クラツチ３１
を切つてエアタンク４８内のエアで図示しないア
クチユエータを作動させ、チエンジレバー５４の
位置に対してギヤ位置を自動的に一致させ、摩擦
クラツチ３１を接続すると共にメインタンクであ
るエアタンク４８と図示しないサブタンクとの切
換用電磁弁をOFFにしたのち、再びチエンジレ
バー５４の位置とギヤ位置とが同じか否かを判断
する。又、エアタンク４８内のエアが規定圧に達
していない場合にはサブタンク内のエアが規定圧
に達しているか否かを判断し、規定圧に達してい
る場合は前記切換用電磁弁をONにして摩擦クラ
ツチ３１を切り、サブタンク内のエアで前記パワ
ーシリンダを作動させてチエンジレバー５４の位
置に対応したギヤ位置を自動的に選択する。サブ
タンクのエアが規定圧に達していない場合はエア
ウオーニングランプ７５を点灯させて運転者にエ
アタンク４８及びサブタンクのエアが規定圧以下
であることを知らせる。一方、チエンジレバー５
４の位置とギヤ位置とが同じ場合はスタータ可能
用のリレーを出力する。スタータ可能用のリレー
が出力されるとスタータ６３を始動させてエンジ
ン３０をかけることができるのでエンジン３０が
作動したか否かを判断し、エンジン３０が始動し
た場合はスタータ可能用のリレーをOFFにし、
エンジン３０が始動しなかつた場合は再びチエン
ジレバー５４の位置とギヤ位置とが同じか否かを
判断する。スタータ可能用のリレーがOFFにさ
れると、エアタンク４８及びサブタンク内のエア
が規定圧に達しているか否かをチエツクし、規定
圧に達していない場合はエアウオーニングランプ
７５を点灯してエアが規定圧に達するまで判断を
繰り返し、規定圧に達した場合はエアウオーニン
グランプ７５を消灯して始動処理を完了する。

始動処理完了後に車速信号を読取り、これが規
定値を下回つていると発進処理に入る。第７図
ａ，ｂに示すように、まずCPU６６は摩擦クラ
ツチ３１を切るべくカツト弁４９にON信号を出
し、摩擦クラツチ３１を切る。次に、チエンジレ
バー５４の位置とギヤ位置とが同じか否かの判断
を行い、NOの場合はギヤ位置を目標変速段に合
わせる。チエンジレバー５４の位置とギヤ位置と
が同じになると、再び車速が規定値より小さいか
否かの判断を行い、車速が規定値を上回つている
NOの場合は後述のアクセル負荷信号検出のステ
ツプへ進む。一方、そうでない場合は次に目標変
速段に達したギヤ位置がニユートラルか否かを変
速信号により読み取り、YESの場合は再びLE点
補正を行う。又、ギヤ位置がニユートラル以外で
あるNOの場合は摩擦クラツチ３１をLE点まで接
続させる。次に、アクセル負荷信号値が規定値
（運転者が発進の意志を示す程度の低い電圧）を
上回つたか否かを判断し、発進の意志が無いと判
断されるNOの場合は前述の各ステツプを繰返
す。一方、発進の意志が有ると判断されるYES
の場合は次のステツプへ進み、アクセル負荷信号
値を検出し、更にこの値に対応する最適デユーテ
イ率αを第４図のマツプから読み取る。そして、
得られた最適デユーテイ率αのパルス信号が電磁
弁５０に出力され、摩擦クラツチ３１を徐々に接
続する。CPU６６はこの時点でエンジン回転数
N_Eの信号の入力を続けるようインプツトポート
６９に選択信号を出しており、このエンジン回転
数N_Eの信号に基づく経時的なエンジン回転数N_E
がメモリ６７内のRAMに順次記憶処理され、エ
ンジン回転数N_E及びクラツチ回転数N_CLの変化の
一例を表す第９図に示すように、そのピーク点Ｍ
を求めるべく演算処理し、ピーク点Ｍを検出する
まではNOに進んでアクセル負荷信号検出ステツ
プから繰り返す。一方、ピーク点Ｍが検出される
とこのT₁時より電磁弁５０はONのままホールド
される。なお、ピーク点Ｍはエンジン３０の出力
軸３０ａが摩擦クラツチ３１を介して歯車式変速
機３２の入力軸４４の回転として駆動輪側へ動力
が伝達され始めるこことにより低下するために生
じるものである。

次に、LEOFFルーチンが実行される。この
LEOFFルーチンは、通常の発進ではなく半クラ
ツチのまま微動させるような場合に対処するもの
であり、LEOFFルーチンではまず車速が規定値
より大きいか否かの判断を行い、車速が規定値よ
り大きいYESの場合は通常の発進であると判断
され、LEOFFルーチンは終了この発進のフロー
に戻る。一方、NOの場合は次のアクセルペダル
３７が踏み込まれているか否かの判断を行い、
YESの場合は同様にLEOFFルーチンは終了し、
NOの場合は続けてLE点に到達するまでオフデユ
ーテイにより徐々に摩擦クラツチ３１を切る。な
お、その間にアクセルペダル３７が踏み込まれて
いるか否かの判断も行われ、アクセルペダル３７
が踏み込まれた時は前述のアクセル負荷信号検出
ステツプに戻る。又、摩擦クラツチ３１がLE点
まで後退した後は前述のチエンジレバー５４の位
置とギヤ位置との判断ステツプに戻る。

LEOFFルーチンが終了して通常の発進と判断
されると、摩擦クラツチ３１をLE点の半クラツ
チ状態からクラツチミートまでつなげて行くが、
この時ピーク点Ｍを過ぎた後のエンジン回転数
N_Eは歯車式変速機３２の入力軸４４の回転に相
当するクラツチ回転数N_CLの増大に伴つて徐々に
低下して行くことに鑑み、このエンジン回転数
N_Eの低下率が所定の範囲内に収まつて発進シヨ
ツクが小さくなるように制御する。即ち、まず所
定時間毎のエンジン回転低下率ΔN_Eが第１０図
に示す第一の設定値｜x₁｜以下か否かを判断す
る。YESの場合は前述のLEOFFルーチンを実行
した後、再びアクセル負荷信号を検出してこの値
に対応する最適なデユーテイ率αを決定し、この
デユーテイ率αにより摩擦クラツチ３１を徐々に
接続する。この後、エンジン回転低下率ΔN_Eが
第二の設定値｜x₂｜（｜x₁｜＜｜x₂｜）以下か否
かを判断し、NOの場合は前述のLEOFFルーチ
ンの前まで戻つてエンジン回転低下率ΔN_Eを一
定に保つループを繰り返す。一方、エンジン回転
低下率ΔN_Eが｜x₁｜より大きかつた場合にはこ
のエンジン回転低下率ΔN_Eが第三の設定値｜y₂｜
（｜x₂｜＜｜y₂｜）以上か否かを判断する。こで
YESの時はLEOFFルーチンを実行した後、オフ
デユーテイにより摩擦クラツチ３１を徐々に切
る。その後、エンジン回転低下率ΔN_Eが第四の
設定値｜y₁｜（｜y₁｜＜｜y₂｜）以下か否かを判
断し、NOの場合は摩擦クラツチ３１を遮断する
ループを繰り返す。YESの場合や或いは前述の
エンジン回転低下率ΔN_Eが｜y₂｜以下か否かの判
断ステツプにおいてNOの場合、エンジン回転低
下率ΔN_Eが｜x₂｜以上か否かの判断ステツプに
おいてYESの場合はこの時点でエンジン回転低
下率ΔN_Eはほぼ第１０図の斜線で示す領域内に
入る。従つて、摩擦クラツチ３１を半クラツチ状
態により発進シヨツクを伴うことなく、しかも過
度に発進時間を長引かせることなく接続状態に切
換える条件が整つたことになるため、摩擦クラツ
チ３１のエア圧を現状にホールドする。この後、
CPU６６はエンジン回転数N_Eとクラツチ回転数
N_CLとの差が規定値（例えば｜N_E−N_CL｜＝
10rpm程度）以下か否かを判断し、NOの場合は
前述のループを繰り返す一方、YESの時点とな
るT₂で所定時間のタイムラグをおいた後、電磁
弁５０を全開させてクラツチミートを行う。この
後、エンジン回転数N_Eがアイドル回転数以上で
あることを条件に所定のタイムラグをおいた後、
CPU６６は摩擦クラツチ３１のスリツプ率（エ
ンジン回転数N_Eとクラツチ回転数N_CLとの差／エ
ンジン回転数N_E）を算出してこの値と規定値と
を比較し、規定値以下ではメインのフローに戻
る。一方、スリツプ率が規定値以上の時は摩擦ク
ラツチ３１の摩耗量が大であるとの判断によりク
ラツチウオーニングランプ７６に対してクラツチ
摩耗信号としてのON信号をアウトプツトポート
７４及び図示しない駆動回路を介し出力し、クラ
ツチウオーニングランプ７６を点灯させる。

始動処理完了後、CPU６６は車速信号を読み
取つてこれが規定値を上回つていると変速処理に
入る。第８図ａ，ｂ，ｃに示すように、まずイン
プツトポート６９に選択信号を与えてブレーキフ
エイルか否かを調べ、ブレーキに故障がある
YESの場合は後述のように車両を停止させるた
めに１段づつシフトダウンを行う。一方、ブレー
キフエイルがNOの場合は或る一定値以上の減速
度をもつた急ブレーキをかけている状態か否かを
例えば加速度センサを用いて調べ、YESであれ
ば後述の変速操作を行うと制動距離が長くなつて
しまうため、メインのフローに戻つて変速操作を
一時阻止する。但し、急ブレーキをかけている状
態であつても摩擦クラツチ３１が切れている場合
には、変速の途中であると判断されるため、変速
操作を完了して摩擦クラツチ３１を接続させてし
まう。

一方、急ブレーキ操作がなかつたり或いは急ブ
レーキ時でも上述したように摩擦クラツチ３１が
遮断されている時にはチエンジレバー５４の位置
を読み取り、これがD_P，D_E以外の１，２，３の
指定変速段の区分かD_P，D_Eの自動変速段の区分
かＲ段の区分かＮ段の区分かを判断する。

１，２，３の指定変速段の場合にはチエンジレ
バー５４の位置とギヤ位置とが同じか否かの判断
をし、YESでメインのフローに戻り、NOで次の
ステツプに進む。このステツプでは、目標変速段
１，２，３の内の一つにチエンジレバー５４が位
置しており、変速前の現在のギヤ位置がD_P，D_E
レンジにあつてここからのシフトダウンに相当す
るか否かを判断する。YESの場合はエンジン３
０の回転がオーバーランすることなくシフトダウ
ンを行えるか否かを判断し、NOの場合は次のス
テツプに進んでリバースウオーニングブザーによ
り運転者にオーバーランの警告を行い、変速操作
を行わずにメインのフローに戻る。上記オーバー
ランか否かの判断がYESの場合は、次のように
現在のギヤ位置から１段だけシフトダウン操作を
行う。このシフトダウン操作の作動概念を表す第
１１図に示すように、アウトプツトポート７４及
びマイクロコンピユータ６５を介して電磁アクチ
ユエータ３８にコントロールラツク３５の制御信
号を出力し、ステツプ信号ルーチンに入る。即
ち、まず変速開始の信号となるシフトダウンの判
断時におけるアクセル負荷信号電圧V_Aを読み取
り、アイドル電圧V_AIDLとアクセル負荷信号電圧
V_Aとの差の1/4だけ一定時間（例えば0.1秒）ア
クセル負荷信号電圧V_Aよりも低いアクセル擬似
信号電圧V_ACを出力し、更にこれよりも1/4だけ
低いアクセル擬似信号電圧V_ACを出力したのち、
エンジン回転数N_Eをそのままの状態にホールド
する。そして、アウトプツトポート７４を介して
カツト弁４９に所定時間ON信号を出力して摩擦
クラツチ３１を切り、ギヤシフトユニツト５１の
各電磁弁５３に制御信号を出力して変速前のギヤ
位置より１段下のギヤ位置にダウンシフトを行
う。このように、電磁アクチユエータ３８への出
力信号をアクセル負荷信号電圧V_Aから一気にエ
ンジン回転ホールド電圧に落とさずに段階的に低
下させることにより、変速シヨツクを軽減するこ
とができる。なお、本実施例ではアクセル擬似信
号電圧V_ACを二段階に落とすようにしたが、三段
階以上に設定したり或いは無段階に落とすように
することも当然可能である。次いで、アウトプツ
トポート７４及びマイクロコンピユータ６５を介
して電磁アクチユエータ３８にエンジン回転数
N_Eを増加させるクラツチ回転数N_CLと同一回転と
なるような電圧信号をアクセル擬似信号として出
力し、変速後のクラツチ回転数N_CLとエンジン回
転数N_Eとを合致させてエアシリンダ４２からエ
アを抜いて摩擦クラツチ３１をLE点の半クラツ
チ状態まで移動させる。次いで、アクセル負荷信
号に対応した最適デユーテイ率αにより摩擦クラ
ツチ３１を接続して行き、エンジン回転数N_Eと
クラツチ回転数N_CLとの差を各変速段毎に予め設
定された規定値と比較し、｜N_E−N_CL｜が規定値
以下となるまで上記デユーテイ率αによる摩擦ク
ラツチ３１の接続操作を繰返し行う。そして｜
N_E−N_CL｜が規定値以下となつた後、クラツチ接
続信号を出力して所定時間のタイムラグをもつて
摩擦クラツチ３１の接続を完了する。そして、こ
の時のアクセル負荷信号電圧V_Aを読み込み、前
記アクセル擬似信号電圧V_ACとの差の1/4だけ一
定時間アクセル擬似信号電圧V_ACを上げ、この操
作を繰り返して最新のアクセル負荷信号電圧V_A
から最新のアクセル擬似信号電圧V_ACを引いた値
が、最新のアクセル負荷信号電圧V_Aからエンジ
ン３０のアイドル回転に対応するコントロールラ
ツク３５の位置の電磁アクチユエータ３８に作用
するアイドル電圧V_AIDLを引いた値の1/4よりも小
さくなつた時点でこのアクセル擬似信号を解除し
てメインのフローに戻る。このように、電磁アク
チユエータ３８への出力信号を一気にアクセル負
荷信号電圧V_Aに上昇させずに段階的に加えてい
くことにより、変速シヨツクを軽減することがで
きる。なお、無段階にアクセル擬似信号電圧V_AC
を上げて行くことも可能である。

一方、前記D_P，D_Eレンジからのシフトダウン
に相当するか否かの判断の結果、NOの場合には
シフトアツプか否かの判断を行う。そして、これ
がYESの場合には次のようにシフトアツプ操作
を行つてメインのフローに戻る。このシフトアツ
プ操作の作動概念を表す第１２図に示すように、
アウトプツトポート７４及びマイクロコンピユー
タ６５を介して電磁アクチユエータ３８にコント
ロールラツク３５の制御信号を出力するが、本実
施例ではまず変速開始の信号となるシフトアツプ
の判断時におけるアクセル負荷信号電圧V_Aを読
み取り、アイドル電圧V_AIDLとアクセル負荷信号
電圧V_Aとの差の1/4だけ一定時間（例えば0.1秒）
アクセル負荷信号電圧V_Aよりも低いアクセル擬
似信号電圧V_ACを出力し、更にこれよりも1/4だ
け低いアクセル擬似信号電圧V_ACを出力したの
ち、摩擦クラツチ３１を遮断すると共にアイドル
電圧V_AIDLを電磁アクチユエータ３８に出力する。
このように、電磁アクチユエータ３８への出力信
号をアクセル負荷信号電圧V_Aから一気にアイド
ル電圧V_AIDLに落とさずに段階的に低下させるこ
とにより、変速シヨツクを軽減することができ、
特にD_Eレンジでのシフトアツプの場合に効果が
大きい。そして摩擦クラツチ３１を切つた後、ギ
ヤ位置を指定変速段としての１，２，３の内の一
つである目標変速段と一致するようにアウトプツ
トポート７４を介して各電磁弁５３に出力する。
この後、前記シフトダウン操作のアクセル擬似信
号出力以降の操作を行つて、変速後のクラツチ回
転数N_CLに対してエンジン回転数N_Eを合致させ、
摩擦クラツチ３１の接続を完了してメインのフロ
ーに戻る。なお、上記シフトアツプか否かの判断
の結果、NOの場合にはオーバーラン内であるか
否かを判断し、これがYESの場合には先に述べ
たシフトダウン操作と同様にアクセル擬似信号電
圧V_ACを段階的に出力してエンジン回転数N_Eをそ
のままの状態にホールドし、摩擦クラツチ３１を
切つてギヤ位置を指定変速段である１，２，３の
内の一つの目標変速段に合わせ、前記シフトダウ
ン操作のアクセル擬似信号出力以降の操作を行つ
てメインのフローに戻る。又、上記オーバーラン
内であるか否かの判断の結果がNOであればウオ
ーニングブザーにより警告を行う。

上記の操作は、前記チエンジレバー５４の位置
の判断の結果、１，２，３の指定変速段である場
合について行われるものであるが、このチエンジ
レバー５４の位置の判断の結果がD_P，D_Eの自動
変速装段の所であつた場合には、次のような操作
がなされる。即ち、車速及びアクセルペダル３７
の踏み込み量を検出すると共にチエンジレバー５
４がD_PレンジにあるかD_Eレンジにあるかを判断
し、第３図に示すように予め設定されたマツプか
らD_P又はD_Eの各レンジにおける目標変速段とみ
なされる最適変速段を決定する。この後、最適変
速段にギヤ位置が合つているか否かの判断を行
い、YESの場合はメインのフローに戻り、NO場
合はシフトアツプか否かのステツプに移行して前
述と同様な変速操作が行われる。

又、前記チエンジレバー５４の位置の判断の結
果がＲ段の場合には、CPU６６が目標変速段と
してＲ段にギヤ位置が合つているか否かの判断を
行い、現在後退作動中であるYESの場合はメイ
ンのフローに戻り、誤操作となるNOの場合は前
述と同様にしてエンジン回転数N_Eをアイドル回
転にすると共に摩擦クラツチ３１を切る。そし
て、ギヤ位置をニユートラルに戻すべくアウトプ
ツトポート７４を介して各電磁弁５３に出力し、
変速ミスを知らせるリバースウオーニングランプ
を点灯させた後、摩擦クラツチ３１を接続させて
メインのフローに戻る。

更に、前記チエンジレバー５４の位置の判断の
結果がＮ段の場合には、所定時間内にチエンジレ
バー５４が移動したか否か、つまり運転者による
変速操作の途中でＮ段を通過したにすぎないか否
かを判断する。この判断の結果、変速操作の途中
であるYESの場合は前述したようにチエンジレ
バー５４の位置とギヤ位置との判断を行つて、そ
のままメインのフローに戻るか或いはシフトアツ
プ、シフトダウンを行つてメインのフローに戻る
かの操作がなされる。しかし、Ｎ段が選択されて
いるNOの場合は前述と同様にしてエンジン回転
数N_Eをアイドリング回転まで下げ、摩擦クラツ
チ３１を切つてギヤ位置をニユートラルにした
後、再び摩擦クラツチ３１を接続させてメインの
フローに戻る。

なお、本実施例では車両に備え付けのエアタン
ク４８からのエア圧を利用して摩擦クラツチ３１
作動用のエアシリンダ４２を駆動するようにした
が、油圧を制御媒体として使うことも当然可能で
ある。但し、この場合には新たにオイルポンプ等
の油圧発生源を増設しなければならず、コスト高
となる虞がある。又、本実施例で示した変速制御
手順やシフトパターン等は要に応じて細かな所で
適宜変更が可能であることは云うまでもなく、本
発明はガソリンエンジンを搭載した車両にも適用
することができる。更に、手動変速装置から乗り
換える運転者のためにクラツチペダルをダミーで
取付けるようにしても良く、この場合Ｒ段や１，
２，３の指定変速段ではクラツチペダルがエアシ
リンダ４２に優先して機能するように設定するこ
とも可能である。

〈発明の効果〉本発明の自動変速装置の変速制御方法による
と、変速に際してエンジントルクを十分減少させ
てから摩擦クラツチの作動を制御するので、プロ
ペラシヤフトに作用するトルクが急変動すること
がなくシヨツクの発生を効果的に防止できるし、
所定の順序で制御が実行されるため制御信頼性も
高い利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る自動変速装置
の概略構成図、第２図はそのシフトパターンの一
例を表す概念図、第３図はそのD_PレンジとD_Eレ
ンジとの変速特性の一例を表すグラフ、第４図は
そのデユーテイ率決定のためのマツプの一例を表
すグラフ、第５図ａ，ｂ〜第８図ａ，ｂ，ｃはそ
の制御プログラムの一例を表す流れ図、第９図は
その変速時におけるエンジン回転数及びクラツチ
回転数の経時変化の一例を示すグラフ、第１０図
はその変速時のエンジン回転数の変化率の領域を
示すグラフ、第１１図はシフトダウン操作時の作
動概念図、第１２図はシフトアツプ操作時の作動
概念図である。図面中、３０はエンジン、３０ａはエンジンの
出力軸、３１は摩擦クラツチ、３２は歯車式変速
機、３４は燃料噴射ポンプ、３５はコントロール
ラツク、３７はアクセルペダル、３８は電磁アク
チユエータ、４２はエアシリンダ、４４は歯車式
変速機の入力軸、４８はエアタンク、５０は電磁
弁、１はギヤシフトユニツト、５２はコントロー
ルユニツト、５４はチエンジレバー、６５はマイ
クロコンピユータである。

Claims

【特許請求の範囲】１エンジン３０の出力軸に接続する摩擦クラツ
チ３１を操作するクラツチ用アクチユエータ４２
と、前記摩擦クラツチに入力軸が接続する歯車式変
速機３２のギヤ位置を切換えるギヤ位置切換手段
５１と、アクセルペダル３７の操作に応じて上記エンジ
ンの出力制御部材３５を移動させる出力制御手段
６５と、これらの作動を制御して、運転者の意志と車両
の走行条件とに基づいて前記ギヤ位置を切換制御
する自動変速装置の変速制御方法において、低速段側へのギヤ位置の切換に際し前記アクセ
ルペダルの操作とは独立して上記出力制御部材の
移動量を所定のエンジン回転数に対応する位置ま
で漸次減少させて保持したのち、前記摩擦クラツ
チを切る一方、前記ギヤ位置の切換を完了した時点での前記歯
車式変速機の入力軸の回転数に対して前記エンジ
ンの出力軸の回転数が同一となるような位置に前
記出力制御部材を移動させると共に前記摩擦クラ
ツチを徐々に接続させ、前記歯車変速機の入力軸と前記エンジンの出力
軸との回転数差が所定値以下になつてから前記摩
擦クラツチを完全に接続させ、その後前記出力制御部材の移動量をアクセルペ
ダルの踏み込み量と対応した位置まで漸次増大さ
せて前記出力制御手段の作動をアクセルペダルの
操作に応じた制御に戻すようにしたことを特徴とする変速制御方法。