JPH0663559B2 - 車両の発進方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の発進方法、特に、車両情報より選択した
最適変速段に変速機を自動切換えする自動変速装置によ
る車両の発進方法に関する。

（従来の技術） 車両のエンジン回転操作、変速機のギヤ位置の切換操
作、エンジンと変速機間のクラッチの断接操作を共に自
動化した自動変速装置（たとえば特願昭59-50747号の明
細書及び図面に開示される）が知られている。この装置
によれば車両の始動、発進、変速の各制御を自動化して
行なうことができる。この装置はその制御部としての自
動変速コントローラを有し、これにアクセル開度と車速
とより最適な変速段を求める変速段選択マップを記憶処
理している。そして自動変速コントローラに変速スイッ
チより変速段選択レンジであるとの入力があると、その
時の車速とアクセル開度とより変速段選択マップに基づ
き最適な変速段を選択し、変速機のギヤ位置をその最適
な変速段に切換えるという制御を行なう。

このような自動変速装置を用いてトラックのような大型
車両を発進させる場合、従来の方法としては、まず、車
速とアクセル開度とより発進段として２速段を選択し、
クラッチを切ってからその２速段に変速機のギヤ位置を
切換え、この後、クラッチを徐々に半クラッチに向わ
せ、続いてクラッチを半クラッチ状態にホールドしてエ
ンジン回転とクラッチ出力軸の回転を合わせ、発進処理
を行なっている。

大型車両において１速段を変速段選択レンジにおいて選
択段より外したのは、この１速段の使用頻度が低く、過
積や急坂の発進段としてしか用いないことに起因してい
る。このため、変速スイッチを変速段選択レンジより１
速指定レンジに切換えた時にのみこの１速段が使用され
ることになる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが変速段選択レンジでの走行による１速段の選択
がないことにより、たまたま過積のままの走行や、急坂
発進及び走行が頻繁に行なわれる状況に遭遇すると、そ
の都度変速スイッチを１速指定レンジに切換る必要があ
り、このような２速以上の発進方法では対応できず、操
作性に問題を生じることになる。

更に、発進段を従来の２速に代えて１速とした時、この
１速段において、噛合するギヤ列にはシンクロ機構が省
略されている場合が多く、１速への変速時にギヤ鳴りが
生じ問題となっている。

本発明方法の目的は一速指定信号に基づき発進段を２速
以上より１速に切換えできる車両の発進方法を提供する
ことにあり、更に、発進段を１速とすると共に１速段へ
のギヤ列の自動切換をギヤ鳴りを生じないで行なえる車
両の発進方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するため、本発明の第１の方法では、
車両情報に基づき最適な変速段を２速以上の変速段内よ
り選択し、その最適な変速段に変速機のギヤ位置を自動
切換えする自動変速装置を用い、上記自動変速装置の制
御部が発進段を１速とする１速発進信号を受けた時の
み、上記変速機を一速段に自動切換えして、車両を発進
させることを特徴としている。

更に、第２の方法では同上自動変速装置を用い、上記自
動変速装置の制御部が発進段を１速とする１速発進信号
を受けた時のみ、上記変速機とエンジンとの間のクラッ
チを切った後の規定時間だけ時間待ちをし、その後、上
記変速機を１速段に自動切換えして、車両を発進させる
ことを特徴としている。

更に、第３の方法では同上自動変速装置を用い上記自動
変速装置の制御部が発進段を１速とする１速発進信号を
受けた時のみ、上記変速機を一度２速段に自動切換え
し、続いて１速段に更に自動切換えして、車両を発進さ
せることを特徴としている。

（作 用） 第１の方法によれば、自動変速装置が１速発進信号があ
る時のみ、２速以上の発進に代えて車両を１速発進させ
る。

第２の方法によれば、自動変速装置が一速発進信号があ
る時のみ、２速以上の発進に代えて、まず、クラッチ出
力軸側の回転の低下待ちをしてから、車両を１速発進さ
せる。

第３の方法によれば、自動変速装置が１速発進信号があ
る時のみ、２速以上の発進に代えて、まず、ギヤ位置を
一度２速段に切換え、更に１速段に再び切換えて発進さ
せる。

（実施例） 本発明方法で用いる自動変速装置は最適な変速段を車両
情報に基づき選択し、その選択した２速段以上の最適な
変速段に変速機のギヤ位置を自動切換えして、しかも、
始動、発進、変速の各処理を所定プログラムに沿って実
行できるもので、かつ、１速発進信号を受けた時のみ１
速段よりの発進を実行できるものであればよい。

ここではその自動変速装置の一例を第１図に示した。

この自動変速装置はエンジン１とその回転力をクラッチ
２を介して受ける変速機３とにわたり取り付けられる。
エンジン１は、電磁アクチュエータ４により作動させら
れるラック５を備えた燃料供給量調整手段である噴射ポ
ンプ６を装着しており、電磁アクチュエータ４は電子ガ
バナコントローラ７により操作される。噴射ポンプの入
力軸８にはエンジン回転数信号を発するエンジン回転セ
ンサ９が対設される。

クラッチ２は乾式単板クラッチであり、フライホイール
11と、クラッチ出力軸10側のクラッチプレート12と、両
回転体を接離させるアクチュエータとしてのエアシリン
ダ13とを備える。なお、エアシリンダ13には後述するク
ラッチの断接状態を検出するクラッチエアセンサ14が取
付けられる。更に、クラッチ出力軸10には変速機３のカ
ウンタシャフト15が常時噛合ギアを介し連結される。カ
ウンタシャフト15と対向位置にはメインシャフト16が取
付けられ、両シャフト間には１速乃至７速をそれぞれ達
成可能なギヤ列が装着される。なお、第１図中には１速
段（シンクロ機構を待たない）達成用ギヤ列17と２速段
（シンクロ機構を備える）達成用ギヤ列18とを表示し、
３速段以上の変速段（シンクロ機構を備える）達成用ギ
ヤ列及びリバース段（シンクロ機構を持たない）のギヤ
列を略した。第１図中符号19はクラッチ出力軸10の回転
数信号を発するクラッチ出力軸回転数センサを、符号20
は車速信号を発する車速センサをそれぞれ示している。
エアシリンダ13にはエアタンク21側の高圧エアが電磁弁
22により供給され、あるいは電磁弁23により排除され
る。これら電磁弁はデューティ弁であり、適時に最適な
デューティ比の作動信号が後述する自動変速コントロー
ラ24より入力される。

変速機３は第２図に示すシフトパターンに対応したギヤ
列を備え、これにはギヤシフトユニツト25が組み付けら
れる。

ギヤシフトユニット25は自動変速コントローラ24からの
作動信号により作動する複数個の電磁バルブ（１つのみ
示した）26と、このバルブを介してエアタンク21から高
圧の作動エアが供給されて変速機の図示しないセレクト
フォークやシフトフォークを作動するパワーシリンダと
を有し、電磁バルブ26に与えられる作動信号によりエア
を給排し、パワーシリンダを操作して変速機のギヤ位置
を所望の変速段に自動切換え（以後単に切換えと記す）
するよう作動する。更に、ギヤシフトユニット25にはギ
ヤ位置を検出するギヤ位置スイッチ27が対設され、この
スイッチからのギヤ位置信号は自動変速コントローラ24
に出力される。

変速スイッチ28は、第２図のシフトパターンに沿ってチ
ェンジレバー（図示せず）を操作することより、各レン
ジに対応した変速信号を出力できる。これにより、自動
変速コントローラ24が変速信号に基づき作動信号を出力
してギヤシフトユニット25を操作し、指定された変速
段、あるいはPw及びＤの変速段選択により選択された変
速段にギヤ位置を切換ることになる。なお、変速段選択
レンジであるPwレンジ（加速性のよい変速特性を得られ
るレンジ）やＤレンジ（燃費のよい変速特性を得られる
レンジ）にチェンジレバーが切換られ、変速段選択信号
が入力されると、自動変速コントローラ24はアクセル開
度と車速とより最適な変速段を選択するよう作動する。

自動変速コントローラ24はマイクロコンピュータよりな
り、車両情報源としての変速スイッチ28、アクセル開度
センサ29、後述する１速発進スイッチ（以後単にFSSス
イッチと記す）30、クラッチエアセンサ14、エンジン回
転センサ９、クラッチ出力軸回転センサ19、ギヤ位置ス
イッチ27、車速スイッチ20を各々接続し、これらより入
力を受ける。そして、電子ガバナコントローラ７を介し
て電磁アクチュエータ４を操作し、しかも、適時に両電
磁弁22,23や電磁バルブ26をも操作する。

FSSスイッチ30は運転車によりオン操作されると、自動
変速コントローラ24に１速発進信号を出力するもので周
知の切換スイッチであればよい。

自動変速コントローラ24の図示しないメモリには第７図
にフローチャートとして示した制御プログラムや、第６
図に示すような電磁弁作動信号のデューティ比αをアク
セル開度に基づき決定するためのマップが記憶処理され
る。更に、メモリには、Pwレンジ及びＤレンジで各々使
用する変速段選択マップが記憶処理される。この変速段
選択マップは全走行状況で同一のものが使用されてもよ
く、各走行状況に応じて複数用意しておき、適時に選択
的に呼び出され、テーブルルックアップに供されてもよ
い。ここではその一例として一般走行時にＤレンジにお
いて用いる変速段選択マップを第３図に示した。なお、
このマップ及び図示しないその他の変速段選択マップは
全て２速より７速までの変速段内より最適な変速段を選
択するのに用いられる。

このような第１図に示した自動変速装置を用いた車両の
発進方法を第７図の制御プログラムと共に説明する。な
お、第７図中の符号Ｃは制御ステップを示している。

プログラムがスタートすると、各部の点検、入力信号の
読み取り、その他の前処理に基づきエンジンの始動処理
がなされる（ステップ１）。エンジン始動後はステップ
２において車両の速度信号に基づき、これが規定値（例
えば２乃至3Km／ｈ）以下か以上かの、車両停止、走行
の判断を行う。停止側であるステップ３に進むと、ここ
でオン信号を電磁弁22,23に出力しクラッチを切る。な
お、この時、第４図中の時点ａに示すようにクラッチエ
ア圧が最大値P1となる。次に、変速信号より変速段選択
レンジとしてのＤあるいはPwレンジか否かを判断し（ス
テップ４）、YESでステップ５に、NOでステップ６に進
む。ステップ５ではFSSスイッチ30がオン、即ち一速発
進信号S1が入力されているか否かを判断し、YESでステ
ップ７へ、NOでステップ８へそれぞれ進む。一速発進信
号S1が入力されていると、直ちに電磁弁26に作動信号を
出力してギヤシフトユニット25を操作し、ギヤ位置を一
速段に切換え、即ち、一速達成ギヤ列にセットする。１
速発進信号S1が入力されていない時は、直ちにギヤ位置
を通常の発進段である２速段に切換える（ステップ
８）。なお、ステップ４よりステップ６に進むと、変速
レバーにより指定された変速段レンジの示す指定段と同
一位置にギヤ位置を切換え、セットする。この後、ステ
ップ6,7,8よりステップ９に達すると、ここで発進処理
に入る。ここでは、常閉の電磁弁22と常開の電磁弁23を
連続通電あるいは所定デューティ比のパルス信号で作動
させ、第４図に示すようなクラッチエア圧、即ちクラッ
チの断接状態の調整を行なう。そして、このようなクラ
ッチ断接調整により、第５図に示すような経時パターン
に沿ってエンジン回転数Ｎとクラッチ出力軸回転数N1と
を制御する。なお、時点ｂはアクセル開度が規定値を上
回る時点を示し、時点Ｃよりｄまでの間に半クラッチへ
の接近が行なわれ、時点ｄよりｅで半クラッチがホール
ドされる。更に、時点ｅでエンジンとクラッチ出力軸10
の両回転数が一致し、クラッチは接合処理される。ステ
ップ２でNO側、即ち、車両が走行に入った場合、ステッ
プ10に進み、変速処理がなされる。この変速処理は、車
速信号、変速信号、アクセル開度（負荷）信号に基づ
き、自動変速コントローラ24が働き、まず、クラッチ２
を切り、その間に所定の変速段選択マップのテーブルル
ックアップを行ない、車速とアクセル開度に対応した変
速段（２速以上）を選択し、この選択した最適の変速段
にギヤ位置を切換え、この後、電磁弁23を所定デューテ
ィ比αのパルス信号で作動させクラッチを接合させ、リ
ターンする。

第７図に示したように、第１の車両の発進方法ではFSS
スイッチ30がオンされ一速発進信号S1が入力された時の
み、常に、発進段を一速段として発進処理を行ない、車
両が走り出したら、そのFSSスイッチ30がオンのままで
も常に２速以上の変速段を選択する変速処理を行なうも
のである。

次に、第２の車両の発進方法を説明する。ここで用いる
自動変速装置は第１の方法で用いたものとほぼ同様であ
り、内蔵する制御プログラム（第８図に示した）中にも
同一制御ステップを含むため、以後、重複する部分の説
明を略す。この第２の発進方法で用いる自動変速コント
ローラ24のメモリには上述のデータの他に、特に、一速
段達成用ギヤ列（シンクロ機構を備えていないものとす
る。）を断より噛合に切換える時、クラッチ出力軸10側
であるカウンタシャフト15の回転によりギヤ鳴りを生じ
ることのない限界回転数Ng（ここではクラッチ出力軸10
の回転で約100回転とする）が記憶処理される。更に、
クラッチ２の切断時より時間が経過するほど、エンジン
回転を受けて慣性により回転していたクラッチ出力軸10
及びカウンタシャフト15はその回転を下げる。これよ
り、通常、ギヤ鳴りを生じない、あるいはギヤ鳴を低く
押えることのできる回転数に下がるのに要する規定時間
Tm（変速フィーリング上よりその長さに規制を受ける値
である）をもメモリに記憶処理している。なおこの規定
時間Tmとして、ここでは0.8乃至1.0秒を採用した。

第８図において、プログラムがスタートすると、まず、
ステップ１の始動処理、ステップ２の車両の停止の判
断、ステップ３でのクラッチ断操作、ステップ４での変
速段選択レンジが否がの判断、ステップ５のFSSスイッ
チ30のオンの判断等を、第１の発進方法の時と同様に行
なう。そしてステップ５よりステップ11に進むと、ここ
で、ギヤシフトユニット25を作動させ、ギヤ位置を一速
段のセレクトライン上（第２図中にP1点として示した）
に保持する。そしてステップ12において、クラッチ出力
軸10の回転数N1が規定値である限界回転数Ng以下に下が
ったか否かを判断し、下がるとステップ13に進み、ギヤ
位置をP1点より、１速段に完全に切換える。逆に、回転
数N1が下がらない時はステップ14に進み、クラッチ断よ
り規定時間Tm以上を経過したかを判断し、経過している
とステップ13に、経過していないとステップ４より制御
を繰り返し、時間待ちを行なう。

このように、ギヤ位置を所定の発進段にセットした後は
第１の方法と同様にステップ９による発進処理を行な
う。更に、ステップ５よりステップ８に進んで、通常の
発進段を２速にセットする操作や、ステップ４よりステ
ップ６に進みギヤ位置を指定変速段と同一位置にセット
する操作や、ステップ２よりステップ10に進み、変速処
理を行なう点も第１の方法の場合と同様に行なわれる。

第８図に示したように、第２の車両の発進方法では１速
発進信号S1が入力された時のみ、常に、発進段を１速段
とすると共に、１速段達成用ギヤ列の噛合をクラッチ出
力軸側の回転数N1の低下待ちをした後に行ない、これに
より、ギヤ鳴りを押えるというものである。

次に、第３の車両の発進方法を説明する。ここで用いる
自動変速装置も第１の方法で用いたものとほぼ同様であ
り、内蔵する制御プログラム（第９図に示した）中にも
同一制御ステップを含むため、以後、重複する部分の説
明を略す。

第９図において、プログラムがスタートすると、まず、
ステップ１の始動処理、ステップ２の車両の停止の判
断、ステップ３でのクラッチ断操作、ステップ４での変
速段選択レンジか否かの判断等を、第１の発進方法の時
と同様に行なう。そしてステップ４よりステップ15に進
むと、ここで、ギヤシフトユニット25を作動させ、ギヤ
位置を２速段に切換える。この時シンクロ機構を有する
２速段達成用ギヤ列はギヤ鳴り無く噛合し、回転してい
るクラッチ出力軸10及びカウンタシャフト15を停止させ
る。続いて、ステップ16においてFSSスイッチ30のオン
により１速段指定信号が入力されているか否かを判断
し、YESでステップ17に、NOで、即ち、通常の２速発進
時には、すでに２速段にギヤ位置があるのでこのままス
テップ９に進む。ステップ17ではギヤ位置を２速段より
一速段に切換え、セットする。この時、カウンタシャフ
ト15は回転していないことより、ギヤ鳴り無く切換操作
がなされる。

このようにギヤ位置を所定の発進段にセットした後は、
第１の方法と同様にステップ９による発進処理を行な
う。更に、ステップ４よりステップ６に進んでギヤ位置
を指定変速段と同一位置にセットする操作や、ステップ
２よりステップ10に進み、変速処理を行なう点も第１の
方法の場合と同様に行なわれる。

第９図に示したように、第３の車両の発進方法では一速
発進信号S1が入力された時のみ、常に、発進段を一速段
とすると共に、この時あらかじめ２速段にギヤ位置を切
換えることにより、続いて行なう一速段へのギヤ位置の
切換え時におけるギヤ鳴を完全に防止するというもので
ある。

（発明の効果） 第１の車両の発進方法によれば、通常の発進段を２速以
上の変速段に切換え、車両を発進させる自動変速装置を
用いるものであっても、１速発進信号S1が入力された時
のみ、発進段を１速段とすることができ、過積走行が続
く時や急坂発進が頻繁に行なわれる場合にも自動変速装
置による発進操作性を良好に保てる。更に、第２及び第
３の発進方法によれば、同様に発進操作性を良好に保て
ると共に、たとえ一速段達成用ギヤ列にシンクロ機構が
無くても一速段への切換え時のギヤ鳴りを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法で用いる自動変速装置の概略構成
図、第２図は同上装置に用いる変速機のシフトパターン
図、第３図は同上装置の用いる変速段選択マップの特性
図、第４図は同上装置が用いる発進時におけるクラッチ
エア圧の制御特性線図、第５図は同上装置のエンジン回
転数およびクラッチ出力軸回転数特性線図、第６図はア
クセル開度よりデューティ比αを読み取るデューティ比
選択マップの特性線図、第７図、第８図及び第９図は各
々異なる本発明方法を表示しており、第１図の自動変速
装置の制御部に内蔵される各々異なる制御プログラムの
フローチャートをそれぞれ示している。 １……エンジン、２……クラッチ、３……変速機、４…
…電磁アクチュエータ、10……クラッチ出力軸、13……
エアシリンダ、17……１速段達成用ギヤ列、18……２速
段達成用ギヤ列、25……ギヤシフトユニット、24……自
動変速コントローラ、30……FSSスイッチ、S1……１速
段指定信号。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両情報に基づき最適な変速段を２速以上
   の変速段内より選択し、その最適な変速段に変速機のギ
   ア位置を自動切換えする自動変速装置を用い、上記自動
   変速装置の制御部が発進段を１速とする１速発進信号を
   受けた時のみ、上記変速機を１速段に自動切換えして、
   車両を発進させることを特徴とした車両の発進方法。
2. 【請求項２】車両情報に基づき最適な変速段を２速以上
   の変速段内より選択し、その最適な変速段に変速機のギ
   ア位置を自動切換えする自動変速装置を用い、上記自動
   変速装置の制御部が発進段を１速とする１速発進信号を
   受けた時のみ、上記変速機とエンジンとの間のクラッチ
   を切った後のクラッチ出力軸回転の低下待ちをし、その
   後、上記変速機を１速段に自動切換えして、車両を発進
   させることを特徴とした車両の発進方法。
3. 【請求項３】シンクロ機構を持たない１速段達成用ギヤ
   列とシンクロ機構を持つ２速段以上の変速段達成用ギヤ
   列とを有する変速機を備え、車両情報に基づき最適な変
   速段を２速以上の変速段内より選択し、その最適な変速
   段に上記変速機のギア位置を自動切換えする自動変速装
   置を用い、上記自動変速装置の制御部が発進段を１速と
   する１速発進信号を受けた時のみ、上記変速機を一度２
   速段に自動切換えし、続いて１速段に更に自動切換えし
   て、車両を発進させることを特徴とした車両の発進方
   法。