JPH10246321A - 車両の変速装置 - Google Patents

車両の変速装置

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JPH10246321A
JPH10246321A JP9051605A JP5160597A JPH10246321A JP H10246321 A JPH10246321 A JP H10246321A JP 9051605 A JP9051605 A JP 9051605A JP 5160597 A JP5160597 A JP 5160597A JP H10246321 A JPH10246321 A JP H10246321A
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brake
downshifting
vehicle
engine
transmission
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Isao Okamoto
勲 岡本
Jiyun Kajinami
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高速走行中の制動時にシフトダウンにより、排
気ブレーキや第3ブレーキを有効に効かせるようにす
る。 【解決手段】エンジンの排気ブレーキおよび第3ブレー
キの少なくとも一方を備える車両の変速装置において、
変速要求に応じてアクチュエータを介して車両の変速操
作を制御する手段34と、排気ブレーキや第3ブレーキ
の作動を選択するためのスイッチ32がオン、かつシフ
トダウンの自動制御を選択するためのスイッチ31がオ
ンのとき、車速センサ21の検出する車速が所定値以上
でアクセル開度センサ28の検出するアクセルが無負荷
状態に解放されると、所定の制動条件が成立したものと
判定し、排気ブレーキや第3ブレーキの制動力を高める
よう、車速に応じた最適な変速段へのシフトダウンを自
動制御する手段11を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は車両の変速装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】トラックなど商用車においても、自動変
速装置を搭載するものが多く見られる。このような自動
変速装置として、機械的なクラッチと歯車式のトランス
ミッションを用い、これらの作動状態を検出する各種セ
ンサとこれらを駆動するアクチュエータを設け、運転者
の操作力で手動変速するのでなく、各種センサの検出信
号に基づいてコントロールユニットによりアクチュエー
タを制御し、車両の変速操作を自動的に行うようにした
ものが知られている(特開平6ー241300号公
報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】トラックなど商用車に
あっては、積荷時の制動力を確保するため、通常のブレ
ーキのほか、各種の補助ブレーキが採用される。このう
ち、第3ブレーキはエンジンブレーキ作動時に第3バル
ブ(エンジンの排気バルブを利用したり、専用バルブを
付加したりしたもの)により、エンジンの筒内圧を排気
通路側へ開放し、エンジンの負仕事を増大させる。第3
ブレーキはエンジン回転速度に比例する制動性能をもつ
ため、車両の高速走行において、トランスミッションが
高速段でエンジン回転速度が低速域の場合、それほど大
きな制動力が得られない。そのため、車両によっては、
通常のブレーキに排気ブレーキおよび第3ブレーキのほ
か、さらにリターダを装備するようにしたものがある。
リターダは車速に拠らず安定した制動力がえられるもの
や、車速に応じて制動力が大きくなるものがあり、いず
れにしても高速走行時の排気ブレーキや第3ブレーキの
制動力を補う効果をもたらす。しかし、リターダは高価
なため、車両の制動装置にかかる費用を大幅に上昇させ
るという不具合があった。
【0004】この発明はこのような問題点に着目してな
されたものであり、高速走行中の制動時に排気ブレーキ
や第3ブレーキを有効に効かせるよう、シフトダウンを
自動制御することにより、高価なリターダの不要化を図
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の発明では、エンジ
ンの排気ブレーキや第3ブレーキを備える車両の変速装
置において、変速要求に応じてアクチュエータを介して
車両の変速操作を制御する手段と、所定の制動条件の成
立を判定すると前記ブレーキの制動力を高めるよう、車
速に応じた最適な変速段へのシフトダウンを自動制御す
る手段を設ける。
【0006】第2の発明では、第1の発明におけるシフ
トダウンを自動制御する手段は、排気ブレーキや第3ブ
レーキの作動を選択するためのスイッチがオン、かつシ
フトダウンの自動制御を選択するためのスイッチがオン
のとき、車速が所定値以上でアクセルが無負荷状態に解
放されると、所定の制動条件が成立したものと判定す
る。
【0007】第3の発明では、第1の発明におけるシフ
トダウンを自動制御する手段は、メモリに設定のシフト
ダウンマップから車速に応じた最適な変速段を決定す
る。
【0008】第4の発明では、第1の発明におけるシフ
トダウンを自動制御する手段は、シフトダウンを行う前
に変速後のエンジンオーバランを判定し、オーバランを
判定するとシフトダウンを禁止する機能を備える。
【0009】第5の発明では、第1の発明におけるシフ
トダウンを自動制御する手段は、シフトダウンを行う前
に警報を発生させる機能を備える。
【0010】
【作用】第1の発明では、所定の制動条件が成立する
と、シフトダウンの自動制御が行われる。車両の高速走
行において、シフトダウンが行われると、エンジン回転
速度が上昇する。そのため、車速に応じた最適な変速段
へのシフトダウンにより、エンジンの排気ブレーキや第
3ブレーキの制動力を効果的に高めることができる。
【0011】第2の発明では、エンジンの排気ブレーキ
や第3ブレーキの作動とシフトダウンの自動制御が選択
され、車速が所定値以上でアクセルが無負荷状態に解放
されると、所定の制動条件が成立したものと判定され、
排気ブレーキや第3ブレーキの作動中にシフトダウンの
自動制御が行われる。
【0012】第3の発明では、シフトダウンマップに基
づく自動制御のため、排気ブレーキや第3ブレーキを効
果的に効かす変速段へのシフトダウンを簡単なプログラ
ムで実行できる。
【0013】第4の発明では、車速やギヤ比とによって
は、シフトダウンに伴いエンジンオーバランを起こす可
能性があるから、シフトダウンを行う前に変速後のエン
ジン回転速度を算出してエンジンオーバランを判定し、
エンジンオーバランが判定されると、その変速段へのシ
フトダウンを禁止し、その間は車速の低下を待つことに
より、エンジンオーバランを適確に防止することができ
る。
【0014】第5の発明では、シフトダウンの変速操作
中は、エンジンの動力伝達が遮断され、エンジンの排気
ブレーキや第3ブレーキの制動力が効かず、車両が一時
的に空走状態になるため、シフトダウンの前にこれを警
報することにより、運転者の注意を事前に喚起すること
ができる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1において、1はディーゼルエ
ンジン、2はクラッチ、3はトランスミッションであ
り、トランスミッション3の出力軸はプロペラシャフト
(図示せず)を介してリヤアクスルに連結される。エン
ジン燃料噴射ポンプに噴射量を制御するガバナ装置1A
が、クラッチ2にその断接操作を行うクラッチブースタ
2Aが、トランスミッション3にそのギヤ段の変速を行
うギヤシフトユニット3Aがそれぞれ設けられる。27
はクラッチブースタ2Aの給排バルブを表す。
【0016】車両の制動装置として通常のブレーキのほ
か、図示しないが排気ブレーキおよび第3ブレーキを備
える。排気ブレーキは後述するブレーキスイッチ32が
オンのときにアクセルが無負荷状態に解放されると、エ
ンジン排気通路のシャッタを全開位置から所定の絞り開
度に閉じる。第3ブレーキは同じくブレーキスイッチ3
2がオンのときにアクセルが解放されると、エンジンの
第3バルブを介して筒内圧を排気通路側へ開放する。
【0017】車両の変速制御に必要な検出手段として、
エンジン回転速度を検出するエンジン回転センサ29
と、アクセルペダル7の踏み量(アクセル開度)を検出
するアクセル開度センサ28と、クラッチ2のストロー
ク位置を検出するクラッチストロークセンサ22と、ト
ランスミッション3のシフト位置を検出するギヤポジシ
ョンセンサ(ギヤシフトユニット3Aに内蔵される)
と、その出力軸の回転速度を検出する車速センサ21
と、メインシャフト上を遊転するメインギヤの回転速度
を検出するギヤ回転センサ23が設けられる。
【0018】クラッチ2の手動制御と自動制御を切り替
えるため、クラッチペダルの初期位置と作動位置を検出
するクラッチスイッチ24,25が設けられる。トラン
スミッション2の変速操作手段として運転室にシフトレ
バーユニット4が設けられ、シフトレバー4Aのシフト
位置指示信号を出力する。また、運転室にはトランスミ
ッション3の現在段などを表示するモニタ13と、後述
するシフトダウンの自動制御を選択するためのシフトダ
ウン連動スイッチ31と、排気ブレーキおよび第3ブレ
ーキの作動を選択するためのブレーキスイッチ32と、
シフトダウンの自動制御を警報するブザー13Aと、ブ
レーキペダル(図示せず)の踏込みを検出するブレーキ
ペダルスイッチ26とが設けられる。
【0019】これらの出力信号に基づいて変速操作を制
御するのがエンジンコントロールユニット11とトラン
スミッションコントロールユニット12であり、これら
の間はシリアル通信で結ばれる。シフトレバーユニット
4のレバー操作に伴う変速要求が発生すると、その要求
位置へギヤシフトすべく一連の変速操作を制御する。す
なわち、クラッチ2を切断してから、トランスミッショ
ン3がニュートラルでないときはギヤ抜きを行う。そし
て、必要に応じてエンジン回転速度を制御しながら、メ
インギヤ回転速度が同期領域に入ると、トランスミッシ
ョン3のギヤ入れを行うのである。
【0020】トランスミッションコントロールユニット
11は排気ブレーキおよび第3ブレーキの制動力を高め
るよう、シフトダウンを自動制御する機能を備える。図
2はシフトダウンマップを説明するものであり、排気ブ
レーキおよび第3ブレーキの制動力は車速に応じて増大
する。その制動特性はトランスミッション3の変速段ご
とに異なり、高速段ほど制動力は減少する。そのため、
高速走行において、図中の実線のようにトランスミッシ
ョン3のシフトダウンを制御すると、排気ブレーキおよ
び第3ブレーキの制動力を効果的に効かすことが可能に
なる。これは車速の低下に拘わらず、シフトダウンを行
うことにより、エンジン回転速度が上昇し、排気ブレー
キおよび第3ブレーキの効きを良くするからである。こ
れら変速段ごとの制動特性に基づいて、シフトダウンマ
ップ(a)は車速に応じた最適な制動力が得られるよう
に設定される。
【0021】図3はシフトダウンの自動制御に係るブロ
ック構成を表すものであり、トランスミッションコント
ロールユニット11は車速センサ21とアクセル開度セ
ンサ28とブレーキスイッチ32およびシフトダウン連
動スイッチ31とからの信号に基づいて、ブレーキスイ
ッチ32およびシフトダウン連動スイッチ31がともに
オンのときに車速が所定値(例えば、70km/h)以
上でアクセルが無負荷状態に解放されると、その間はシ
フトダウンの自動制御を実行する。車速に応じた変速段
をシフトダウンマップ(a)から検索し、その変速段と
ギヤ位置センサ33で検出される現在段とを比較し、こ
れらが一致しないときにシフトダウン要求を発生する。
このシフトダウン要求を受けると、トランスミッション
コントロールユニット11の変速制御手段34は、既述
のように車両の変速操作を制御する。
【0022】シフトダウンは運転者の操作に拠らず自動
的に行われる。その変速操作中、エンジンの動力伝達が
切断され、排気ブレーキおよび第3ブレーキの制動が効
かなくなるため、車間距離を詰めた走行を行っている場
合などを配慮し、この例ではシフトダウンの変速操作を
開始する前に警報を発するよう、ブザー13Aの作動を
制御する機能を備える。また、シフトダウン後のエンジ
ンオーバランを回避する上から、シフトダウンマップ
(a)から車速に応じて求めた変速段について、そのギ
ヤ比と車速とから変速後のエンジン回転速度を計算し、
これが所定の許容回転速度を越えるときは、シフトダウ
ンの変速操作を禁止するようになっている。
【0023】図4はシフトダウンの自動制御を説明する
フローチャートである。ステップ1では車速が所定値以
上か、ステップ2ではアクセルは踏んでいない(無負荷
状態に解放)か、ステップ3ではブレーキスイッチ32
はオンか、ステップ4ではシフトダウン連動スイッチ3
1はオンか、を順に判定し、これらがすべてyesの場
合、ステップ5へ進む。ステップ5ではシフトダウンマ
ップ(a)から車速に応じた変速段(最適段)GP0を
読み取る。ステップ6ではこの変速段GP0について、
変速後のエンジン回転速度はオーバラン許容回転内か、
ステップ7では変速段GP0がトランスミッションの現
在段GP1と一致するか、を順に判定し、これらがye
sの場合、ステップ8に進む。ステップ8ではブザー1
3Aを所定時間だけ作動し、シフトダウンが自動的に行
われることを事前に警報する。その後、ステップ9にお
いて、変速段GP0への変速操作を実行する。
【0024】
【発明の効果】この発明によれば、高速走行中の制動時
にシフトダウンの自動制御により、エンジン回転速度を
高め、エンジンの排気ブレーキや第3ブレーキを効果的
に効かすことが可能になる。その結果、排気ブレーキ力
や第3ブレーキ力を補う必要がなくなり、高価なリター
ダの不要化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態を表す全体構成図である。
【図2】同じくシフトダウンマップの説明図である。
【図3】同じく制御系の一部を表す機能的なブロック図
である。
【図4】同じく制御内容を説明するフローチャートであ
る。
【符号の説明】
1A 燃料噴射ポンプのガバナ装置 2A クラッチブースタ 3A ギヤシフトユニット 4 シフトレバーユニット 11 トランスミッションコントロールユニット 12 エンジンコントロールユニット 13 モニタ 13A ブザー 21 車速センサ 22 クラッチストロークセンサ 23 ギヤ回転センサ 24,25 クラッチスイッチ 26 ブレーキペダルスイッチ 28 アクセル開度センサ 29 エンジン回転センサ 31 シフトダウン連動スイッチ 32 排気ブレーキ/第3ブレーキ用のブレーキスイッ
チ 33 ギヤポジションセンサ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの排気ブレーキおよび第3ブレー
    キの少なくとも一方を備える車両の変速装置において、
    変速要求に応じてアクチュエータを介して車両の変速操
    作を制御する手段と、所定の制動条件の成立を判定する
    と前記ブレーキの制動力を高めるよう、車速に応じた最
    適な変速段へのシフトダウンを自動制御する手段を設け
    たことを特徴とする車両の変速装置。
  2. 【請求項2】シフトダウンを自動制御する手段は、排気
    ブレーキや第3ブレーキの作動を選択するためのスイッ
    チがオン、かつシフトダウンの自動制御を選択するため
    のスイッチがオンのとき、車速が所定値以上でアクセル
    が無負荷状態に解放されると、所定の制動条件が成立し
    たものと判定することを特徴とする請求項1に記載の変
    速装置。
  3. 【請求項3】シフトダウンを自動制御する手段は、メモ
    リに設定のシフトダウンマップから車速に応じた最適な
    変速段を決定することを特徴とする請求項1に記載の変
    速装置。
  4. 【請求項4】シフトダウンを自動制御する手段は、シフ
    トダウンを行う前に変速後のエンジンオーバランを判定
    し、オーバランを判定するとシフトダウンを禁止する機
    能を備えたことを特徴とする請求項1に記載の変速装
    置。
  5. 【請求項5】シフトダウンを自動制御する手段は、シフ
    トダウンを行う前に警報を発生させる機能を備えたこと
    を特徴とする請求項1に記載の変速装置。
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