JPH06341464A - 自動変速装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械式自動変速装置の微動走行時における摩
擦クラッチ接続の際のショックを低減する。 【構成】 エンジンと変速機との間に設けられた摩擦ク
ラッチを微動走行時に接続するに際し、摩擦クラッチを
接続するためにデューティ制御されるエアシリンダのデ
ューティ制御時間をアクセルＯＦＦ状態からＯＮ状態へ
移行した場合には、より長くとるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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ッチをアクチュエータを介して
制御する自動変速装置における微動走行時の制御方法に
関する。

【０００２】

【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した形式のものが一般
的である。

【０００３】大型貨物自動車等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
車と比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ッチや
変速機等の駆動系をそのまま用いることが望ましい。

【０００４】そのため、歯車式変速機にギヤ位置切換手
段を備えると共に、摩擦クラッチを遮断あるいは連結す
るためのクラッチ用アクチュエータ等を備えた機械式自
動変速装置が考えられている。

【０００５】このような機械式自動変速装置において、
変速の際には、クラッチ用アクチュエータであるエアシ
リンダがデューティ制御されて、クラッチの接続がなさ
れる。このとき、変速ショックを低減するため、実際の
アクセル開度とは異なる、変速のためのアクセル擬似信
号を作り、これに基づき燃料噴射量を制御するようにし
ている。このような技術は例えば、実開昭６３−８９３
２９号公報などに開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の発進
時、アクセルがＯＮされると、エンジン回転とクラッチ
回転が同期するまでクラッチをゆっくり接側に動かし、
これらの回転が同期した時点でクラッチを完全につなげ
ている。この時、エンジン側のトルクは駆動軸に徐々に
伝わり、急激なトルク変化は発生しないため、ほとんど
ショックとなはらない。

【０００７】しかし、クラッチが切れた状態で蛇行（ク
ラッチ回転がある状態）している時、アクセルがＯＮさ
れると、エンジン回転とクラッチ回転に回転差がなく同
期していた場合、即クラッチをつなげてしまうことにな
り、このため駆動軸にエンジントルクが急に伝わり、大
きなショックとなる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明に係る自動変速装置の制御方法は、エンジンに接続す
る摩擦クラッチと、この摩擦クラッチを操作するクラッ
チ用アクチュエータと、デューティ制御されて前記クラ
ッチ用アクチュエータへの流体を制御する電磁弁と、前
記摩擦クラッチに接続する歯車式変速機と、この歯車式
変速機のギヤ位置を切換えるギヤ位置切換手段と、運転
者の意思と車両の走行条件とに基づいて前記電磁弁及び
前記ギヤ位置切換手段とを制御する制御装置とを有する
自動変速装置の制御方法であって、車両がクラッチ切の
状態で微速走行時、エンジンの回転数と摩擦クラッチの
回転数が同期しても、アクセルＯＦＦの状態からＯＮの
状態への移行である場合には、前記摩擦クラッチを接続
するための前記電磁弁のデューティ制御時間を長くする
ようにしたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】この制御方法では、クラッチ回転があり、アク
セルがＯＦＦの状態からＯＮになった場合には、クラッ
チ用アクチュエータへの流体を制御する電磁弁のデュー
ティ制御時間を長くとるので、摩擦クラッチは時間をか
けて接続されることになり、発進ショックは低減され
る。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の変速制御方法の一実施例を図
面に基づき説明する。先ず、本発明を適用する車両の自
動変速装置を図２に基づき説明する。この自動変速装置
はディーゼルエンジン（以後、単にエンジンと記す）１
１とその出力軸１３の回転力を機械式の摩擦クラッチ
（以下、単にクラッチと略称する）１５を介して受ける
歯車式変速機１７とに亘って取付けられる。

【００１１】エンジン１１にはその出力軸１３の回転の
１／２の回転速度で回転する入力軸１９を備えた燃料噴
射ポンプ（以後、単に噴射ポンプと記す）２１が取付け
られており、この噴射ポンプ２１のコントロールラック
２３には電磁アクチュエータ２５が連結され、入力軸１
９にはエンジン１１の出力軸１３の回転数信号を発する
エンジン回転数センサ２７が付設されている。

【００１２】クラッチ１５はフライホイール２９に対し
てクラッチ板３１を図示しない周知の狭持手段により圧
接させ、クラッチ用アクチュエータとしてのエアシリン
ダ３３が非作動状態から作動状態に移行すると前記狭持
手段が解除方向に作動し、クラッチ１５は接続状態から
遮断状態に変化する（図１では遮断状態を示してい
る）。なお、このクラッチ１５にはクラッチ１５の遮断
状態或いは接続状態をクラッチストローク量により検出
するクラッチストロークセンサ３５が取付けられている
が、これに代えてクラッチタッチセンサ３７を利用して
も良い。

【００１３】又、歯車式変速機１７の入力軸３９にはこ
の入力軸３９の回転数（以後、これをクラッチ回転数と
記す）信号を発するクラッチ回転数センサ４１が付設さ
れている。

【００１４】前記エアシリンダ３３にはエア通路４３が
接続し、これが逆止弁４５を介して高圧エア源としての
エアタンク４７に連結されている。エア通路４３の途中
には、作動エアの供給をデューティ制御する開閉手段と
しての電磁弁Ｘ（図２中、符号「１」で示す）と、エア
シリンダ３３内を大気開放するためのデューティ制御さ
れる通電時開放型の電磁弁Ｙ（図２中、符号「２」で示
す）と、更に車両の走行時のみエアシリンダ３３内を大
気開放する通電時閉塞型の電磁弁Ｚ（図２中、符号
「３」で示す）が取付けられ、これら三つの電磁弁Ｘ〜
Ｚの開閉制御によりクラッチ１５の断続とその断続時間
の制御とがなされるようになっている。

【００１５】それぞれの変速段を達成する歯車式変速機
１７のギヤ位置を切換えるには、シフトパターンに対応
した変速位置にチェンジレバー６１を運転者が操作する
ことによりなされる。チェンジレバー６１の操作によ
り、変速段選択スイッチ６３の切換えによって得られる
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
ユニット６５が操作され、シフトパターンに対応した目
標変速段にギヤ位置が切換えられる。ギヤ位置はギヤ位
置インジケータに表示されるようになっている。

【００１６】前記ギヤシフトユニット６５はコントロー
ルユニット７１からの作動信号により作動する複数個の
電磁弁（図２では１つのみ示している）７３と、これら
電磁弁７３を介してエアタンク４７から高圧の作動エア
が供給されて歯車式変速機１７の図示しないセレクトフ
ォーク及びシフトフォ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７３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１７の噛み合い状態
を変えるよう作動する。更に、ギヤシフトユニット６５
には各ギヤ位置を検出するギヤ位置センサとしてのギヤ
位置スイッチ７５が付設され、これらギヤ位置スイッチ
７５からのギヤ位置信号がコントロールユニット７１に
出力される。

【００１７】又、歯車式変速機１７の出力軸７７には車
速信号を発する車速センサ７９が付設され、更にアクセ
ルペダル８１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変換器でデジタル信
号化してコントロールユニット７１に出力するアクセル
負荷センサ８５が取付けられている。このアクセルペダ
ル８１にはアクセルペダル８１が踏み込まれていない状
態で閉成され、アクセルペダル８１が踏み込まれた状態
で開成されるスイッチ８５ａが当接される。

【００１８】前記ブレーキペダル６９にはこれが踏込ま
れた時にブレーキ信号を出力するブレーキセンサ８７が
取付けられている。前記エンジン１１にはフライホイー
ル２９の外周のリングギヤに適時噛み合ってエンジン１
１をスタートさせるスタータ８９が取付けられ、そのス
タータリレー９１はコントロールユニット７１に接続し
ている。

【００１９】図中の符号で９３はコントロールユニット
７１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ュータを示しており、図示しない各
センサからの入力信号を受けてエンジン１１の駆動制御
等を行う。このマイクロコンピュータ９３は噴射ポンプ
２１の電磁アクチュエータ２５に作動信号を与え、燃料
の増減操作によりエンジン１１の出力軸１３の回転数
（以後、これをエンジン回転数と記す）の増減を制御す
る。つまり、コントロールユニット７１からのエンジン
回転増減信号としての出力信号に応じてエンジン回転数
が増減される。

【００２０】次に、本発明に係る制御内容を図１に示す
発進フローチャートに基づき説明する。この発進処理に
おいては、チェンジルーチンが実行された後（ステップ
（１））、まず、クラッチ回転があり、かつアクセルＯ
ＦＦ状態からＯＮ状態への移行があった場合（ステップ
（ａ）（ｂ）でＹｅｓと判断された場合）は、この状態
が成立していることを示すフラグが立てられる。つま
り、アクセルＯＦＦＦＬＧが「１」とされる。（ステッ
プ（ｃ））。ここで、クラッチ回転がなかった場合、つ
まりステップ（ｂ）がＮｏの場合はアクセルＯＦＦＦＬ
Ｇが「０」とされる（ステップ（ｄ））。次に微動モー
ドであるかどうかが判断される。この判断は、歯車式変
速機１７のギヤ位置が、後退位置、１速位置、２速位置
にあるかどうか（ステップ（２））、さらにアクセル開
度が所定開度以下かどうか（ステップ（３））を判断す
ることによりなされる。

【００２１】ギヤ位置が１速位置等になく、またギヤ位
置が１速位置等にあってもアクセル開度が所定開度以下
でない場合、つまりステップ（２）（３）でＮｏと判断
された場合には、後述する通常モードに移行する（ステ
ップ（４））。

【００２２】微動モード条件を満たしている場合、つま
りギヤ位置が１速位置等にあり、かつアクセル開度が所
定開度以下である場合（ステップ（２）（３）でＹｅｓ
と判断された場合）は、微動モード（５）に移行する。

【００２３】微動モードにおいては、先ずアクセルがＯ
ＦＦ状態にあるかどうかが判断される（ステップ
（４））。この判断は、例えばアクセル開度が１０％以
下であるかどうかにより判断される。

【００２４】アクセル開度がＯＦＦと判断された場合に
は、クラッチ１５の目標ストロークが計算され（ステッ
プ（８））、次に、エンスト防止のための処理がなされ
る（ステップ（９））。

【００２５】次に、アクセルがＯＮかどうかが判断され
（ステップ（１０））、ＯＮである場合には、アクセル
開度に応じた目標エンジン回転数を達成するためのアク
セル擬似信号電圧Ｖ_ACが出力される。この信号電圧Ｖ_AC
に基づき、マイクロコンピュータ９３を経て駆動制御系
の電磁アクチュエータ２５の作動が制御される。ステッ
プ（１０）でアクセルがＯＮではないと判断された場合
は、アイドル回転数とするためのアクセル擬似信号電圧
が出力される（ステップ（１２））。これらの処理を経
て、前述のチェンジルーチン（ステップ（１１））に戻
る。

【００２６】この微動モードにおける前記ステップ
（６）において、アクセル開度がＯＦＦでないと判断さ
れた場合、つまりアクセルＯＮの場合には、次に、クラ
ッチ１５が接続されているかどうかが判断される（ステ
ップ（１３））。クラッチ１５が接続されている場合に
は、クラッチ１５の接動作が行われる（ステップ（１
４））。

【００２７】ステップ（１３）でクラッチ１５が接状態
にないと判断された場合には、次にエンジン回転数Ｎ_E
とクラッチ回転数Ｎ_CLとが同期状態にあるかどうかが判
断される（ステップ（１５））。同期状態にあるかどう
かは、例えば、エンジン回転数Ｎ_E とクラッチ回転数Ｎ
_CLとの差の絶対値が５０ｒｐｍ以下かどうかなどにより
判断される。同期していない場合には、クラッチ１５の
接続を行わないので、ステップ（８）以降の処理に移行
する。

【００２８】ステップ（１５）で、エンジン回転数Ｎ_E
とクラッチ回転数Ｎ_CLとが同期していると判断された場
合には、次に、アクセルオフフラグＯＦＦＦＬＧが
「１」かどうかが判断される（ステップ（１７））。Ｏ
ＦＦＦＬＧが「１」でないと判断された場合は、アクセ
ルＯＦＦの状態からＯＮの状態に移行した場合ではない
ので、つまりアクセルＯＮ状態での微動走行状態であ
り、急激にエンジン回転数が変化した場合ではないの
で、所定時間（例えば、０．５秒）だけクラッチデュー
ティ信号を出力し（ステップ（１８））、電磁弁Ｙをデ
ューティ制御し、エアシリンダ３３内を大気開放し、ク
ラッチ１５を接続して行く。その後、ステップ（１４）
に移行し、クラッチ１５の接続を完了する。

【００２９】ステップ（１７）でアクセルオフフラグＯ
ＦＦＦＬＧが「１」であると判断された場合は、アクセ
ルＯＦＦの状態からＯＮの状態に移行した場合であり、
回転数が同期しているとはいえ、エンジン回転数が上昇
して同期した状態であるので、前述したアクセルがＯＮ
状態の場合よりもクラッチデューティ信号の出力時間を
長くする（ステップ（１９））。つまり、より時間をか
けてクラッチ１５を接続することにより、クラッチ１５
の円滑な接続を達成するのである。この後、アクセルオ
フフラグＬＦＦＦＬＧが「０」とされ（ステップ（２
０））、次いでクラッチ１５の接続が完了される（ステ
ップ（１４））。

【００３０】一方、通常モード（ステップ（４））にお
いては、アクセル擬似信号電圧Ｖ_ACを（現アクセル開度
相当電圧Ｖ_A −アクセル差電圧ΔＶ）に置き換える処理
を行う（ステップ（２１））。この処理が通常アクセル
擬似信号電圧出力機能となっている。

【００３１】次に、クラッチ１５が接続されているかど
うかが判断される（ステップ（２２））。クラッチ１５
が接続されている場合には、クラッチ１５の接続動作が
なされる（ステップ（１４））。

【００３２】ステップ（２２）でクラッチ１５が接状態
にないと判断された場合は、次に、エンジン回転数Ｎ_E
とクラッチ回転数Ｎ_CLが同期状態にあるかが判断される
（ステップ（２３））。この同期状態にあるかどうか
は、エンジン回転数Ｎ_E とクラッチ回転数Ｎ_CLとの差の
絶対値が一定回転数以下である場合に「同期状態であ
る」と判断されるが、その回転数差は前述の微動モード
の場合に比べて低い値、例えば３０ｒｐｍくらいに設定
される。同期していない場合には、エンスト防止ルーチ
ンを経て（ステップ（２４））、チェンジルーチン（ス
テップ（１））に戻る。

【００３３】ステップ（２３）で同期していると判断さ
れた場合には、次に、アクセルオフフラグＯＦＦＦＬＧ
が「１」かどうかが判断される（ステップ（２５））。
ＯＦＦＦＬＧが「１」でないと判断された場合は、前述
同様所定時間（例えば、０．５秒）だけクラッチデュー
ティ信号を出力し（ステップ（２６））、電磁弁Ｙをデ
ューティ制御してクラッチ１５をつないで行く。その
後、ステップ（１４）に移行し、クラッチ１５の接続を
完了する。

【００３４】ステップ（２５）でアクセルオフフラグＯ
ＦＦＦＬＧが「１」であると判断された場合は、やはり
前述同様、クラッチデューティ信号の出力時間が長くと
られ（ステップ（２７））、クラッチ１５が時間をかけ
て接続されて行く。つまり、クラッチ１５の接続が円滑
になされるのである。この後、アクセルオフフラグＯＦ
ＦＦＬＧは「０」とされ（ステップ（２８））、クラッ
チ１５の接続を完了する（ステップ（１４））。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、エンジンと変速機との
間に設けられた摩擦クラッチをアクチュエータを介して
電子制御するに際し、車両の微動走行時、アクセルがＯ
ＦＦ状態からＯＮ状態に移行した場合のクラッチの接続
をデューティ制御時間を長くして行うようにしたので、
エンジン側とクラッチ側のトルク差が緩和され、円滑な
クラッチの接続ができ、変速ショックを低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。

【図２】本発明を適用する自動変速装置の一例の概略図
である。

【符号の説明】

１１ ディーゼルエンジン １５ 摩擦クラッチ １７ 歯車式変速機 ２１ 燃料噴射ポンプ ２５ 電磁アクチュエータ ２７ エンジン回転センサ ３１ クラッチ板 ３３ エアシリンダ ３５ クラッチストロークセンサ ４１ クラッチ回転数センサ ４７ エアタンク ６１ チェンジレバー ６３ 変速段選択スイッチ ６９ ブレーキペダル ７１ コントロールユニット ８１ アクセルペダル ８５ アクセル負荷センサ ９３ マイクロコンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンに接続する摩擦クラッチと、こ
   の摩擦クラッチを操作するクラッチ用アクチュエータ
   と、デューティ制御されて前記クラッチ用アクチュエー
   タへの流体を制御する電磁弁と、前記摩擦クラッチに接
   続する歯車式変速機と、この歯車式変速機のギヤ位置を
   切換えるギヤ位置切換手段と、運転者の意思と車両の走
   行条件とに基づいて前記電磁弁及び前記ギヤ位置切換手
   段とを制御する制御装置とを有する自動変速装置の制御
   方法であって、 車両がクラッチ切の状態で微動走行時、エンジンの回転
   数と摩擦クラッチの回転数が同期しても、アクセルＯＦ
   Ｆの状態からＯＮの状態への移行である場合には、前記
   摩擦クラッチを接続するための前記電磁弁のデューティ
   制御時間を長くすることにしたことを特徴とする制御方
   法。