JPH0647176Y2

JPH0647176Y2 - 車両の自動変速装置

Info

Publication number: JPH0647176Y2
Application number: JP16124588U
Authority: JP
Inventors: 勲岡本; 順梶並
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 1988-12-14
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1994-11-30
Anticipated expiration: 2003-12-14
Also published as: JPH0281961U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、車両の自動変速装置に関し、特に発進時の技
術改善に関する。

〈従来の技術〉車両の自動変速装置の従来例として、以下のようなもの
がある（実開昭62-70025号公報参照）。

すなわち、ドライバーによるシフトセレクタのセレクト
操作を電気信号に変換し、この電気信号に基づいて制御
装置はメカニカルクラッチを断続制御し、トランスミッ
ションのギヤ位置をドライバーの指定したシフト段に自
動的にシフトさせ変速制御を行うようになっている。

また、発進時においては、駆動輪と非駆動輪との回転速
度差に基づいて異なるクラッチ制御パターンを選択し、
選択された制御パターンに基づいてメカニカルクラッチ
を異なる半クラッチ状態に制御することにより、駆動輪
のスリップ時においても最適な発進制御を行なえるよう
にしている。

〈考案が解決しようとする課題〉しかしながら、このような従来の自動変速装置において
は、駆動輪と被駆動輪の回転速度差を検出する複雑かつ
高価な手段が必要で、制御ロジックも複雑化するため、
製品コストが増大するという問題がある。また、駆動輪
がスリップするか否かに拘わらず、運転者自らの意志で
前記クラッチ制御を行なわせたい場合、又は行なわせた
くない場合もある。つまり、登坂路や積載量が多いとき
等の車両走行抵抗が大きいときには、発進性を向上させ
るべく半クラッチ時間を短くしたい場合もある。かかる
場合には、従来のものでは、その目的を達成することが
できなかった。

一方、車両のアイドル走行（クラッチ接続状態で、アイ
ドル回転速度が維持されるように機関運転が制御される
低車速走行状態）において、例えば車両が登坂路に進入
した場合など、車両走行抵抗が大きくなりアイドル走行
を良好に維持できなくなった場合（車両前後方向へのガ
クガク振動が発生するような場合）には、最悪の場合エ
ンジンストール等を招くことになるため、アイドル走行
を禁止（クラッチの強制切断）する必要があるが、かか
る車両の走行抵抗を検出するには路面の傾斜や転がり抵
抗・積載量等全ての条件を考慮する必要があるため極め
て複雑かつ高価な手段が必要で、運転者の意志により強
制的にアイドル走行を禁止した方が使い勝手や製品コス
トの面で有利な点が多い。

本考案は、このような実状に鑑みてなされたもので、高
価な検出装置を必要とせず、既存の装置を利用すること
で製品コストの増大を抑制しつつ、運転者自らの意志に
基づいて発進特性を変化させることができるようにした
車両の自動変速装置を提供することを目的とする。

また、アイドル走行時に、運転者が不快感（車両前後方
向へのガクガク振動）を感じたときには、既存の装置を
利用することで製品コストの増大を抑制しつつ、アイド
ル走行を強制的に禁止して、車両運転性の悪化、延いて
はエンジンストールを防止できるようにした車両の自動
変速装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉このため、本考案は、第１図に示すように、請求項１に
おいては、エンジンＡの出力軸をメカニカルクラッチＢ
を介してトランスミッションＣに連結し、シフトセレク
タＤのレンジ位置に応じて予め設定されている変速パタ
ーンに基づいて、前記メカニカルクラッチＢを継続させ
前記トランスミッションＣのシフト段を切換操作する変
速操作手段Ｅと、シフトセレクタＤのドライブレンジ選
択時に前記トランスミッションＣのシフト段を現在のシ
フト段に保持させる手動のホールドスイッチＦと、を備
える車両の自動変速装置において、前記ホールドスイッ
チＦのオン・オフに応じて前記メカニカルクラッチＢの
半クラッチ状態を変化させるクラッチ制御手段Ｇを備え
るようにした。

また、請求項２においては、前記クラッチ制御手段Ｇに
代えて、第１図に示すように、前記メカニカルクラッチ
Ｂが接続された状態でアイドル回転速度が維持されるよ
うに機関運転が制御されるアイドル走行状態のときに、
前記ホールドスイッチＦのオン操作に基づき前記メカニ
カルクラッチＢの接続を切断するアイドル走行禁止手段
Ｈを備えるようにした。

〈作用〉そして、請求項１に記載の考案においては、通常走行時
の変速パターンを、登坂時や降坂時において所定変速段
の使用領域を拡大させて車両運転性を向上させるための
変速パターンに切り換えるための指示スイッチとして本
来機能するホールドスイッチに別機能を持たせるように
した。

つまり、運転者の意志によるホールドスイッチのオン・
オフ操作に基づいて、発進時におけるクラッチ制御手段
の半クラッチ制御を変化させ、発進特性を変化させるた
めの指示スイッチとして機能させるようにした。

これにより、運転者のホールドスイッチのオン・オフ操
作により、例えば積雪時等に駆動輪がスリップし易いと
きにはスリップを防止する一方、スリップが発生し難い
ときには良好な発進性が得られるように、或いは車両走
行抵抗が大きいときには、小さいときに比べて発進性を
向上させることができるようになる。

また、請求項２に記載の考案においては、前記本来のホ
ールドスイッチの機能の他に、運転者の意志によるホー
ルドスイッチのオン操作に基づいて、アイドル走行状態
におけるメカニカルクラッチの接続を強制的に切断させ
る指示スイッチとしての機能を持たせるようにした。

これにより、運転者自らの意志によるホールドスイッチ
のオン操作によって、強制的にガクガク振動を伴うアイ
ドル走行、延いてはエンジンストールを防止させること
ができるようになる。

〈実施例〉以下に、本考案の請求項１及び２に対応する一実施例を
第２図〜第11図に基づいて説明する。

第２図に本実施例のハードウェア構成を示す。

すなわち、エンジン１にはメカニカルクラッチ２を介し
てトンスミッション３が取付けられ、その出力軸は、プ
ロペラシャフト４を介して図示しないリアアクスルに連
結されている。また、エンジン１には電子ガバナ５を備
えた燃料噴射ポンプ６が設けられている。

クラッチ２には、そのストローク量からクラッチの断続
状態を検出するクラッチストロークセンサ７と、クラッ
チ２を断続駆動するクラッチアクチュエータと、が設け
られている。

前記トランスミッション３には、トランスミッション３
をシフトすると共にシフト位置を検出するトランスミッ
ションアクチュエータ９と、出力軸の回転速度から車速
を検出する車速センサ10と、が設けられている。

一方、運転室内には、シフトチェンジの際にシフト段を
指定するシフトセレクタ11を備えると共に該指定シフト
段を検出するシフトタワー12と、サイドブレーキ13の作
動を検出するサイドブレーキ作動スイッチ14と、警告灯
15と、が設けられている。

また、ブレーキペダル（フットブレーキ）16の踏込状態
を検出するブレーキペダルセンサ17と、アクセルペダル
18の踏込状態を検出するアクセルペダルセンサ19と、エ
ンジン回転数を検出する回転センサ20と、が設けられて
いる。また、エンジンキースイッチ21のキー位置を検出
するキー位置センサ（図示せず）が設けられている。

また、ドライブレンジの選択時にトランスミッション３
のギヤ位置を運転状態に拘わらず略現在のギヤ位置にホ
ールドさせるためにオンさせる手動のホールドスイッチ
22と、車両積載時にオンされる手動の容積スイッチ23が
設けられている。

マイクロコンピュータ等からなる制御装置24には、第３
図に示すように、前記サイドブレーキ作動スイッチ14か
らのサイドブレーキ作動信号、前記車速センサ10からの
車速信号、前記シフトタワー12からのシフト段指令信号
等が入力されている。

制御装置24は、前記各信号に基づいて電子ガバナ５、ク
ラッチアクチュエータ８及びトランスミッション９に制
御信号を出力するようになっている。

ここでは、制御装置24が変速操作手段とクラッチ制御手
段とアイドル走行禁止手段とを構成する。

次に、作用を第４図及び第５図のフローチャートに従っ
て、第６図〜第11図を参照しつつ発進制御を説明する。
第４図のフローチャートに示すルーチンは発進制御開始
要求が発生すると実行が開始される。

まず、自動変速機の変速パターンを第８図〜第11図に基
づいて説明する。

シフトセレクタ11がドライブレンジにあるときには、第
８図に示すような変速パターンに、車速とアクセル開度
に基づいて変速制御される。

また、シフトセレクタ11が３速段にあるとき、またはシ
フトセレクタ11がドライブレンジにあると共にトランス
ミッション３のギヤ段が３速段にあり、かつホールドス
イッチ22がオンされているときには、第９図に示すよう
に、トランスミッション３のギヤ段が広範囲な運転域で
３速段に保持されるように変速制御される。

また、シフトセレクタ11が２速段にあるとき、またはシ
フトセレクタ11がドライブレンジにあると共にトランス
ミッション３のギヤ段が２速段にあり、かつホールドス
イッチ22がオンされているときには、第10図に示すよう
に、トランスミッション３のギヤ段が広範囲な運転域で
２速段に保持されるように、変速制御される。

さらに、シフトセレクタ11が１速段にあるとき、または
シフトセレクタ11がドライブレンジにあると共にトラン
スミッション３のギヤ段が１速段にあり、かつホールド
スイッチ22がオンされているときには、第11図に示すよ
うに、トランスミッション３のギヤ段が広範囲な運転域
で１速段に保持されるように、変速制御される。

そして、発進時には、S1で、電子ガバナ５をリミットス
ピード制御からオールスピード制御に切換えて、S2に進
む。

S2では、クラッチアクチュエータ８の制御によりメカニ
カルクラッチ２のクラッチ段をオフ位置から待機位置
（第６図中Ａ点）まで早く移動させた後、S3に進む。

S3では、さらにクラッチアクチュエータ８の制御により
メカニカルクラッチ２のクラッチ板を前記待機位置Ａか
ら接触開始位置（半クラッチ位置で第６図中Ｂ点）まで
ゆっくり移動させる。ここにおいて、クラッチがオンし
た位置から前記接触開始位置までのストロークＹは、第
７図に示すように、ホールドスイッチ22のオン・オフに
よって変化される。具体的にはホールドスイッチ22のオ
ン時（第７図中Y₁）にそのオフ時（第７図中Y₂）より浅
い位置で半クラッチ状態に制御される。なお、かかるホ
ールドスイッチ22のオン・オフ切り換えは、運転者の意
志に基づいて行なわれる。ところで、前記具体例は、駆
動輪がスリップし易い場合のものであって、例えば積載
量が多い場合（車両走行抵抗が大きい場合）に対応すべ
く、その傾向を逆に設定しておくようにしてもよい。つ
まり、積載量が多い場合にはホールドスイッチ22をオン
としてクラッチ接触開始位置を第７図中Y₂とし、積載量
が少ない場合にはホールドスイッチ22をオフとして第７
図中Y₁で接触を開始させるようにしてもよい。この場合
には、ホールドスイッチ22に連動させずに、前述の容積
スイッチ23に連動させるようにして構わない。

S4では、検出されたエンジン回転数N_Eが所定値N₁を超え
ているか否かを判定し、YESのときにはS5に進み、NOの
ときにはS3に戻る。

S5では、メカニカルクラッチ２が半クラッチ状態になっ
たか否かをアクセル開度に基づいて判定し、YESのとき
にはS6に進みNOのときにはS14に進む。

S6では、アクセル開度を読込んだ後、S7に進む。

S7では、トランスミッションのギヤ位置が１速段又はリ
バース段か否かを判定し、YESのときにはS8に進み、NO
のときにはS10に進む。

S8では、パワーステアリング制御の有無を検出するパワ
ーステアリングスイッチがオン（パワステアリング制御
中）か否かを判定し、YESのときにはS9に進み、NOのと
きにはS10に進む。

S9では、アクセル開度の全開に対して60％までアクセル
開度に応じてクラッチ板を移動制御し半クラッチ制御を
行って、S11に進む。

S10では、アクセル開度の全開に対して30％までアクセ
ル開度に応じてクラッチ板を移動制御し半クラッチ制御
を行って、S11に進む。

S11では、実際の半クラッチ位置を目標半クラッチ位置
に対して判定し、浅いときにはS12に進み、それ以外の
ときにはS12を通過することなくS13に進む。

S12では、エンジン回転数が低下したか否かを判定してS
13に進む。

S13では、このようにして判定された結果に応じて最適
な半クラッチ状態になるようにクラッチ操作を行う。

一方、S14では、クラッチ板のストローク量を再度計算
すると共に半クラッチ制御を行って、S15に進む。

S15では、クラッチがミート完了位置（第６図Ｃ位置）
か否かを判定し、YESのときにはS19に進み、NOのときに
はS16に進む。このときには、半クラッチ制御が継続さ
れる。

S16では、さらに、クラッチがミート完了位置か否かを
判定し、YESのときにはS17に進みNOのときにはS5に戻
る。

S17では、エンジン回転数が低下したか否かを判定し、Y
ESのときにはS18に進み、NOのときにはS19に進む。

S18では、クラッチをオフ側（切る側）に操作してS5に
戻る。

S19では、クラッチを無効ストローク完了位置（第６図
中Ｄ位置）まで早く移動させた後、S20に進む。

S20では、電子ガバナ５をオールスピード制御からリミ
ットスピード制御に戻した後、ルーチンを終了させる。

以上説明したように、ホールドスイッチ22のオン・オフ
状態に応じて発進持における半クラッチ状態のクラッチ
位置を変化さらるようにしたので、運転者の意志に基づ
いて車両の発進特性を変化させることができるので、複
雑かつ高価な装置を備えなくても、例えば積雪時等に駆
動輪がスリップし易いときにはスリップを防止する一
方、スリップが発生し難いときには良好な発進性を得る
ことができ、或いは車両走行抵抗が大きいときには、小
さいときに較べて発進性を向上させることができ、以っ
て使い勝手の向上、製品コストの低減を図ることができ
る。しかも、本考案では、既存の設備であるホールドス
イッチを利用しており、コスト面で有利であると共に、
駆動系に関連するスイッチであるから運転者のスイッチ
位置の確認に、かつ誤操作を認識させる動機付けに有利
であり、駆動系と何ら関係のない別個独立のスイッチを
設けることに較べて有効である。

次に、発進後のアイドル走行について第５図のフローチ
ャートにより説明する。

S21では、トランスミッション３のギヤ位置が１速段か
否かを判定し、YESのときにはS22に進み、NOのときには
ルーチンを終了させる。

S22では、検出された車速がエンジンのアイドル運転に
相当する車速、例えば5km/h以上か否かを判定し、YESの
ときにはS23に進み、NOのときにはS27に進む。かかるS2
2により、所定車速未満ではクラッチが切断されてアイ
ドル走行が禁止されることになるので、ガクガク振動や
エンジンストールが防止されることになる。

S23では、クラッチをオンさせて、アイドル走行させる
べく、S24に進む。

S24では、ホールドスイッチ22がオフか否かを判定し、Y
ESのときにはS25に進み、NOのとき即ちオンのときにはS
27に進む。かかるホールドスイッチ22のオン・オフ操作
は、S23にてクラッチをオンさせたときに、路面状況や
積載量によって車両が良好にアイドル走行を行なえずガ
クガク振動を起こした否か等を運転者が認知して、アイ
ドル走行を継続するか否かを判断し、自らの意志で操作
するものである。なお、オンのときは、アイドル走行が
良好でないと判断した場合で、オフのときはアイドル走
行が良好に行なえていると判断した場合である。

S25では、エンジン回転数NEがアイドル回転数（例えば1
50_r.p.m.）未満か否かを判定し、YESのときにはS27に進
み、NOのときにはS26に進む。かかるS25により、所定エ
ンジン回転数未満のときには、クラッチが切断されてア
イドル走行が禁止されることになるので、ガクガク振動
やエンジンストールが防止されることになる。

S26では、クラッチを継続してオンさせる一方、S27では
クラッチをオフさせてアイドル走行を停止させるように
する。

このように、運転者の意志に基づいてホールドスイッチ
22をオンさせてアイドル走行を禁止させるようにしたの
で、例えば積載量毎に異なる車両走行抵抗を検出する手
段等を設ける場合に較べ、低コストかつ使い勝手の向上
を図りつつ、不快なガクガク振動を伴うアイドル走行、
エンジンストールを防止することができる。また、ホー
ルドスイッチ22のオフ時にアイドル走行を禁止させるよ
うにせずに、ホールドスイッチ22のオン時にアイドル走
行を禁止させるようにしたのは、運転者が比較的短時間
にアイドル走行を止め通常走行に移行すると判断した場
合にその後の運転性がホールドスイッチ22のオンにより
ギヤ位置が保持されることで悪化することを防止する等
のためである。

〈考案の効果〉本考案は、請求項１においては、ホールドスイッチ操作
によりメカニカルクラッチの半クラッチ位置を変化させ
るようにしたので、運転者の意志に基づいて車両の発進
特性を変化させることができるので、複雑かつ高価な装
置を備えなくても、例えば積雪時等に駆動輪がスリップ
し易いときにはスリップを防止する一方、スリップが発
生し難いときには良好な発進性を得ることができ、或い
は車両走行抵抗が大きいときには、小さいときに較べて
発進性を向上させることができ、以って使い勝手の向
上、製品コストの低減を図ることができる。

また、請求項２においては、ホールドスイッチのオン時
にアイドル走行を停止させるようにしたので、運転者の
意志に基づいて強制的にアイドル走行を禁止させること
ができるので、例えば積載量毎に異なる車両走行抵抗を
検出する手段等を設ける場合に較べ、低コストかつ使い
勝手の向上を図りつつ、不快なガクガク振動を伴うアイ
ドル走行、エンジンストールを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のクレーム対応図、第２図は本考案の一
実施例を示す構成図、第３図は同上の制御ブロック図、
第４図及び第５図は同上のフローチャート、第６図〜第
11図は同上の作用を説明するための図である。１……エンジン、２……メカニカルクラッチ、３……ト
ランスミッション、22……ホールドスイッチ、24……制
御装置

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】エンジンの出力軸をメカニカルクラッチを
介してトランスミッションに連結し、シフトセレクタの
レンジ位置に応じて予め設定されている変速パターンに
基づいて、前記メカニカルクラッチを断続させ前記トラ
ンスミッションのシフト段を切換操作する変速操作手段
と、シフトセレクタのドライブレンジ選択時に前記トランス
ミッションのシフト段を現在のシフト段に保持させる手
動のホールドスイッチと、を備える車両の自動変速装置において、前記ホールドスイッチのオン・オフに応じて前記メカニ
カルクラッチの半クラッチ状態を変化させるクラッチ制
御手段を備えたことを特徴とする車両の自動変速装置。
【請求項２】エンジンの出力軸をメカニカルクラッチを
介してトランスミッションに連結し、シフトセレクタの
レンジ位置に応じて予め設定されている変速パターンに
基づいて、前記メカニカルクラッチを断続させ前記トラ
ンスミッションのシフト段を切換操作する変速操作手段
と、シフトセレクタのドライブレンジ選択時に前記トランス
ミッションのシフト段を現在のシフト段に保持させる手
動のホールドスイッチと、を備える車両の自動変速装置において、前記メカニカルクラッチが接続された状態でアイドル回
転速度が維持されるように機関運転が制御されるアイド
ル走行状態のときに、前記ホールドスイッチのオン操作
に基づき前記メカニカルクラッチの接続を切断するアイ
ドル走行禁止手段を備えたことを特徴とする車両の自動変速装置。