JPH0632442Y2 - 自動トランスミッション - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は自動トランスミッションに係り、特に適正なギ
ヤ位置を計算するとともに、この計算によって得られた
ギヤ位置になるように自動的にアクチュエータによって
ギヤ位置を変更するようにしたトランスミッションに係
り、さらに機械式クラッチと歯車変速機をマイクロコン
ピュータで制御して自動変速操作を行なうようにした自
動トランスミッションに用いて好適なものに関する。と
くに本考案は、トランスミッションとして常時噛合式の
歯車変速機を用いた電子制御機械式自動トランスミッシ
ョンに関する。

〔考案の概要〕 本考案は、発進ギヤへの切換えの際にクラッチブレーキ
によってクラッチの制動を行うようにするとともに、一
定車速以下になったらトランスミッションをニュートラ
ルに切換え、この状態でクラッチを継いで車両が減速さ
れるのを待ち、所定の車速に下がった時点でクラッチブ
レーキによってクラッチの制動を行なってから発進ギヤ
に切換えの時間を短縮するようにしたものである。

〔従来の技術〕

運転者の繁雑な変速操作を省略するために、自動トラン
スミッションが提案されている。この自動トランスミッ
ションは、車速やアクセル開度等に応じてマイクロコン
ピュータ等の演算手段が使用する歯車を洗濯するととも
に、アクチュエータによって選択された歯車を噛合させ
て自動的に所定のギヤ比を得るようにしたものである。
このような自動トランスミッションを自動車に装備する
ことにより、運転者の車速操作のためのレバー操作がほ
とんど必要がなくなる。なお本考案に関連する先行技術
としては、例えば特開昭５２−１２７５５９号がある
が、本考案の要旨に関するような記載はない。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このような自動トランスミッションを備えた車両が３速
以上のギヤ位置で走行後、極低速まで減速し、再度加速
する際には従来は第５図に示すようなフローチャートに
基いて発進ギヤに切換えられるようになっている。すな
わち車速がＡ、例えば２０Km/h以下になったら、エンジ
ンがアイドリング回転数以下になる前にクラッチを切
る。さらに車速が下ってＢ、例えば１５Km/h以下になっ
たならばトランスミッションをニュートラルに切換えて
つぎの発進動作、すなわち、２速へ変速する準備に入
る。さらに車速が下ってＣ、例えば５Km/h以下になった
時点でクラッチを一旦継いでトランスミッションのカウ
ンタシャフトの回転を調整し、次いでクラッチを切って
からクラッチブレーキをかけてギヤ速度を合わせてから
発進ギヤへの切換えを行なうようにしている。

とくに車速がＢ以下になった後にギヤを抜くようにして
いるのは、Ｂの速度、すなわち１５Km/hまでの間に再度
アクセルペダルが踏込まれたときにはそのままのギヤ位
置で走行を継続するためであり、かつエンジンブレーキ
が利くからである。また車速がＣ、すなわち５Km/h以下
になった後に一旦クラッチを継ぐようにしているのは、
すでにアイドリング回転（約４００rpm）となっている
エンジンの回転をトランスミッションのカウンタシャフ
トに伝えることにより、クラッチブレーキをかけるとき
の条件を一定にし、クラッチブレーキを一定時間かけた
後のカウンタシャフトの回転速度を一定にし、これによ
って変速時のギヤの噛合わせ条件を一定にするためであ
る。ここで車速が５Km/h以下になると、クラッチを一旦
継いでカウンタシャフトの回転を調整し、さらにクラッ
チを切って、クラッチブレーキをかけ、それから発進ギ
ヤ（２速）への変速を行なっていた。従って極低速から
発進ギヤへの切換えの際に複数の動作を行なわなければ
ならず、これによって発進ギヤへの切換えに時間がかか
るという問題があった。

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたのであっ
て、極低速まで減速した後再度加速する際における発進
ギヤへの切換えを速やかに行ない得るようにした自動ト
ランスミッションを提供することを目的とするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、第１図に示すように、適正なギヤ位置を計算
するとともに、この計算によって得られた値になるよう
に自動的にアクチュエータによってギヤ位置を変更する
ようにしたトランスミッションにおいて、 前記トランスミッションに設けられており、発進ギヤへ
の切換えの際にクラッチの制動を行なうクラッチブレー
キと、 車速が一定車速以下になったらトランスミッションをニ
ュートラルに切換える手段と、 前記ニュートラルに切換える手段によってニュートラル
に切換えられた状態でクラッチを継いで車速が減速され
るのを待つ手段と、 車速が減速されて所定の車速に下がった時点で前記クラ
ッチブレーキによって前記クラッチの制動を行なってか
ら発進ギヤに切換える手段と、 をそれぞれ具備する自動トランスミッションに関するも
のである。

〔作用〕

従って一定車速以下になるとトランスミッションがニュ
ートラルに切換えられるとともに、この状態でクラッチ
が継がれ、車速が減速されるもで待つことになる。所定
の車速に下がった時点でクラッチブレーキによってクラ
ッチが制動されるとともに、発進ギヤに切換えられるこ
とになる。

従って車速が減速されて所定の車速に下がった時点では
トランスミッションのギヤがニュートラルでかつクラッ
チが継ながれている状態にある。そこでこの時点でクラ
ッチを切るとともに直ちにクラッチブレーキをかけて発
進ギヤへの切換えを行なうことが可能になる。よって所
定の車速に下がった時点で切られたクラッチを一旦継い
だ後再び切る必要がなくなり、発進ギヤへの切換え動作
が迅速に行なわれる。

〔実施例〕

以下本考案を図示の一実施例につき説明する。第２図は
本考案の一実施例に係る自動トランスミッションを備え
た自動車のエンジンを示すものであって、ディーゼルエ
ンジン１０は燃料噴射ポンプ１１を備え、このポンプ１
１によってエンジン１０の各シリンダへ順次燃料を供給
するようになっている。燃料噴射ポンプ１１はタイマ１
２を介してエンジン１０によって駆動されるようになっ
ており、しかも燃料の噴射のタイミングをこのタイマ１
２によって調整するようになっている。さらに燃料噴射
ポンプ１１はガバナ１３を備え、このガバナ１３によっ
て燃料の噴射量を調整するようになっている。

エンジン１０の背面側にはフライホイールハウジング１
４が設けられており、このハウジング１４内にはクラン
クシャフトの端部に固着されたフライホイールが収納さ
れるようになっている。そしてこのフライホイールの背
面側にはクラッチ３０が設けられており、しかもこのク
ラッチ３０と連結されるようにフライホイールハウジン
グ１４の背面側にはトランスミッション１５が取付けら
れている。このトランスミッション１５は、エンジン１
０の回転数を所定の値に変速し、プロペラシャフト１６
を介して駆動輪に伝達するようになっている。

上記トランスミッション１５が自動トランスミッション
を構成しており、その上部にはシフト用アクチュエータ
１７とセレクト用アクチュエータ１８とがそれぞれ設け
られている。さらにフライホイールの背面側に取付けら
れているクラッチ３０の接続および遮断を制御するため
のクラッチアクチュエータ１９がトランスミッション１
５のケーシングの外側面上に取付けられている。さらに
上記燃料噴射ポンプ１１の前端側にはコントロールラッ
クの位置を調整して燃料の供給量を制御するための燃料
制御用アクチュエータ３０が設けられている。これら４
つのアクチュエータ１７、１８、１９、２０は、それぞ
れ駆動手段を介してマイクロコンピュータ２１の指示に
基いて駆動されるようになっている。

上記マイクロコンピュータ２１の入力側は、コントロー
ルボックス２２と接続されている。そしてこのコントロ
ールボックス２２は変速レバー２３を備えている。さら
にこのマイクロコンピュータ２１は、アクセル開度ある
いはアクセルペダル２４の踏込み量を検出するアクセル
センサ２５と接続されるようになっている。さらに上記
マイクロコンピュータ２１は、車速センサ２６、エンジ
ン回転センサ２７、ラックセンサ２８、クラッチセンサ
２９、およびギヤ位置センサ３１とそれぞれ接続される
ようになっている。

車速センサ２６はトランスミッション１５の側面に設け
られており、このトランスミッション１５の出力側の回
転数によって車速を検出するようになっている。またエ
ンジン回転センサ２７はエンジン１０の前面側に取付け
られており、エンジン１０の回転数を検出するようにな
っている。またラックセンサ２８は、上記アクチュエー
タ２０の先端側に取付けられており、燃料噴射ポンプ１
１のコントロールラックの位置を検出するようになって
いる。またクラッチセンサ２９は、上記クラッチアクチ
ュエータ１９の先端側に取付けられており、クラッチ３
０の接続および遮断の状態を検出するようになってい
る。またギヤ位置センサ３１はトランスミッション１５
の上部に設けられており、そのギヤ位置を検出するよう
になっている。

第３図はこのような自動トランスミッション１５を示す
ものであって、クラッチ３０の出力側にピニオンギヤ４
０が固着されており、このピニオンギヤ４０はカウンタ
ギヤ４１と噛合うようになっている。そしてカウンタギ
ヤ４１はカウンタシャフト４２の先端部に固着されると
ともに、このカウンタシャフト４２には変速ギヤ４３が
設けられている。そしてメインシャフト４４に支持され
ている従動ギヤ４５を変速ギヤ４３と噛合わせることに
よって所定のギヤ比を得るようになっている。上記メイ
ンシャフト４４はユニバーサルジョイントを介してプロ
ペラシャフト１６（第２図参照）と連結されるようにな
っている。さらに上記カウンタギヤ４１の先端側にはク
ラッチブレーキ４７が設けられており、カウンタシャフ
ト４２の先端に取付けられたフェーシングをカップ状の
ピストンの頭部にエア圧を供給して押圧するようにして
いる。そしてこのクラッチブレーキ４７によてカウンタ
シャフト４２およびクラッチ３０の制動を行なうようし
ている。

つぎに以上のような構成になるこの自動トランスミッシ
ョンの動作について説明する。この動作はマイクロコン
ピュータ２１に予め設定されたプログラムに基いて行な
われるようになっており、コントロールボックス２２の
変速レバー２３の位置が自動変速位置の場合に変速動作
が自動的に行なわれるようになっている。これに対して
変速レバー２３がマニュアルの位置にある場合には、手
動によって選択された変速操作が、アクチュエータ１
７、１８を介して行なわれるようになっている。

自動変速の動作についてその概要を説明すると、マイク
ロコンピュータ２１は、コントロールボックス２２の変
速レバー２３の位置が自動変速位置かどうかを検出し、
自動変速位置の場合には、一定の周期でアクセルペダル
２４の踏込み量あるいはアクセル開度と車速とをそれぞ
れアクセルセンサ２５および車速センサ２６から読込
む。さらにマイクロコンピュータ２１はそのメモリに記
憶されているマップを読込むとともに、このマップを基
にして、自動変速が可能かどうかの演算を行なう。そし
て自動変速が可能な場合には、演算されたギヤ比を得る
ように変速動作が行なわれる。これに対して自動変速が
不可能と判断された場合には、変速動作を行なわない。

自動変速の具体的な動作は、マイクロコンピュータ２１
の指令に基いて、図外の駆動手段を介して、シフト用ア
クチュエータ１７およびセレクト用アクチュエータ１８
が作動し、トランスミッション１５の歯車の選択が行な
われるようになっており、これによってトランスミッシ
ョン１５の選択された歯車の噛合せが達成されるように
なっている。従ってこのようにして所定のギヤ比が得ら
れていることになる。なおこの変速動作の際には、アク
チュエータ１９によって一旦クラッチ３０が遮断状態に
切換えられるとともに、変速動作の終了に同期して再び
クラッチ３０が接続状態となるようにしている。

このようにして自動変速を行なうトランスミッション１
５の２速のギヤ、すなわち発進ギヤ４５にはシンクロナ
イザが設けられておらず、このために第３図に示すクラ
ッチブレーキ４７によって制動を行なった後に歯車４
３、４５の噛合わせを行なうようになっている。この動
作を第４図によって説明すると、車速センサ２６によっ
て得られる車速がＡ、例えば２０Km/h以下の場合にはク
ラッチ３０を切るとともにトランスミッション１５のギ
ヤ４５を抜いてニュートラルに切換える。そしてクラッ
チブレーキ作動時の条件を一定にするためにこの後にク
ラッチ３０を継いでカウンタシャフト４２のギヤ４３を
回転させる。車速センサ２６によって検出される車速が
Ｃ、例えば５Km/h以下になった場合は発進ギヤである２
速ギヤへの変速操作が開始され、クラッチ３０を切っ
て、エンジン１０とカウンタシャフト４２の動力伝達を
遮断し、この状態でクラッチブレーキ４７によってクラ
ッチ３０およびトランスミッション１５のカウンタシャ
フト４２の制動を行なうようにしている。そして２速の
変速ギヤ４３の回転速度を低くした状態でこのギヤ４３
をアクチュエータ１７、１８によって従動ギヤ４５とド
ッグクラッチにより噛合わせるようにしており、これに
よって発進ギヤ４５への切換えを達成するようにしてい
る。

このように３速以上のギヤ位置で走行後、極低速まで減
速した後に再度加速する際に、車速が従来のようにＢ、
すなわち１５Km/hまで減速することなく車速がＡ（２０
Km/h）の値以下になった辞典で直ちにニュートラルに切
換えるようにしている。なおこの時点でアクセルペダル
が踏まれた場合は、適切なギヤ位置に入れて加速する。
またアクセルペダルが踏込まれないときには、クラッチ
ブレーキ４７による制動時の条件を揃えるために、ニュ
ートラルの状態でクラッチを継いで車速がＣ（５Km/h）
の値に減速されるまで待機するようにしており、車速が
Ｃになった時点でクラッチ３０を切って発進ギヤである
２速へ変速するようにしている。よって車速がＣになっ
た時点でクラッチを一旦継ぐ必要がなくなる。従ってそ
れに要する時間（約０．５秒）をも短縮することが可能
になり、これによって発進ギヤへの切換えの動作が迅速
に行なわれることになる。従って３速以上のギヤ位置で
走行後に極低速まで減速するとともに、再度加速する際
に発進ギヤ、すなわち２速へのギヤチェンジを速やかに
行なうことが可能になる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案は、極低速で減速した後に再加速す
る際に、一定車速以下になったらトランスミッションを
ニュートラルに切換えるとともに、この状態でクラッチ
を継いで車両が減速されるのを待ち、所定の車速以下に
下った時点でクラッチブレーキによってクラッチの制動
を行なってから発進ギヤに切換えるようにしたものであ
る。従って所定の車速以下に下った時点でクラッチを一
旦継いだ後切る必要がなくなり、発進ギヤへの切換えを
迅速に行なうことが可能になり、車速操作が速くなるの
で、再発進時のもたつき感が解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の要旨を示すブロック図、第２図は本考
案の一実施例に係る自動トランスミッションを示すブロ
ック図、第３図はクラッチブレーキの構造を示すトラン
スミッションの縦断面図、第４図は発進ギヤへの切換え
動作を示すフローチャート、第５図は従来の発進ギヤへ
の切換え動作を示すフローチャートである。 なお図面に用いた符号において、 １５……トランスミッション １７……シフト用アクチュエータ １８……セレクト用アクチュエータ １９……クラッチアクチュエータ ２１……マイクロコンピュータ ３０……クラッチ ４７……クラッチブレーキ である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】適正なギヤ位置を計算するとともに、この
   計算によって得られた値になるように自動的にアクチュ
   エータによってギヤ位置を変更するようにしたトランス
   ミッションにおいて、 前記トランスミッションに設けられており、発進ギヤへ
   の切換えの際にクラッチの制動を行なうクラッチブレー
   キと、 車速が一定車速以下になったらトランスミッションをニ
   ュートラルに切換える手段と、 前記ニュートラルに切換える手段によってニュートラル
   に切換えられた状態でクラッチを継いで車速が減速され
   るのを待つ手段と、 車速が減速されて所定の車速に下がった時点で前記クラ
   ッチブレーキによって前記クラッチの制動を行なってか
   ら発進ギヤに切換える手段と、 をそれぞれ具備する自動トランスミッション。