JPH1193974A

JPH1193974A - 車両の変速機制御装置

Info

Publication number: JPH1193974A
Application number: JP25891897A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakamura; 中村　　剛; Toshikuni Shirasawa; 敏邦白沢; Takeshi Motomura; 健本村
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 1999-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、機械式自動変速機装置に用いて好
適の、車両の変速機制御装置に関し、クラッチの遊び量
に応じた適切なタイミングで変速段の切り替えを開始で
きるようにする。【解決手段】変速制御手段が、クラッチ制御手段によ
るクラッチの断駆動に連動して変速機の変速段を切り替
えるとともに、変速段の切り替え開始タイミングＴ
₀を、クラッチの遊びを検出する遊び検出手段からの情
報ΔＶ′に基づいて設定するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械式自動変速機
装置に用いて好適の、車両の変速機制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンと変速機との間に設
けられたクラッチに、クラッチの断接を自動的に行なう
クラッチアクチュエータを設け、このクラッチアクチュ
エータの作動を制御することでクラッチの断接状態を制
御する技術が知られている。そして、このようなクラッ
チアクチュエータに加えて、変速機のギア機構の噛合状
態の切り換えを行なうギアシフトユニット（ギアシフト
用アクチュエータ）設けることにより、機械式の変速機
を用いて自動変速を行なうことができる。

【０００３】ところで、クラッチアクチュエータをそな
えたクラッチでは、一般に自動調整式クラッチコントロ
ールが広く採用されている。ここで、自動調整式クラッ
チコントロールとは、クラッチが摩耗したりしても、ク
ラッチの遊び量を自動的に吸収して常に遊びをなくすよ
うに調整するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな自動調整式クラッチコントロールでは、ドライバの
好みに応じてクラッチの遊び量を調整することができな
いという課題がある。そこで、クラッチの遊び量を調整
できるようにした調整式クラッチコントロールを用いた
いという要望がある。

【０００５】このような調整式クラッチコントロールで
は、ドライバの好みに応じてクラッチの遊び量を調整す
ることが可能になるが、クラッチの遊び量を調整した場
合には、クラッチの断接位置が変更されることになり、
これによりクラッチの断接ポイントが変動してしまうと
いう課題がある。例えばクラッチの遊びが大きい場合に
はクラッチを切るためのストロークも大きくなりその分
クラッチの切断に時間がかかることになる。そして、こ
のような場合において、クラッチが完全に切断される以
前に変速段の切り替えが開始されると、いわゆるギア鳴
りが生じることが考えられる。

【０００６】また、クラッチの遊びがほとんどないよう
な場合にはクラッチを切るためのストロークも少なくな
り、クラッチの切断を比較的素早く行なうことができる
が、このような場合においては、クラッチが切断されて
から変速段の切り替えが開始されるまでに長い時間を要
すると、クラッチの回転数が下がりすぎてしまい、シフ
トショックを生じてしまうという課題がある。

【０００７】なお、特開平３−６９００７号公報には、
クラッチアクチュエータの作動圧が立ち上がることから
遊び量を検出し、遊びの補正の必要性を判断するように
した技術が記載されているが、この技術は、単にクラッ
チレバーの遊びを検出するものであり、上述のような課
題を解決するようなものではなかった。本発明は、この
ような課題に鑑み創案されたもので、クラッチの遊び量
に応じた適切なタイミングで変速段の切り替えを開始す
るようにした、車両の変速機制御装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の車両の変速機制御装置では、クラッチ制御手
段によりエンジンと変速機との間に介装されたクラッチ
の断接が制御されるとともに、変速制御手段により変速
機の変速段が切り替えられ、車両の走行状態に応じて自
動変速が行なわれる。ここで、クラッチを断駆動すべく
クラッチアクチュエータの作動が開始すると、上記クラ
ッチに付設された遊び機構によりクラッチはクラッチア
クチュエータよりも遅れて作動を開始する。なお、遊び
機構における遊び量は、遊び量調整機構により任意に調
整される。そして、変速制御手段は、クラッチの断接制
御に連動させて変速機の変速段の切り替えを行なう。ま
た、このときには、変速段の切り替え開始タイミングを
遊び検出手段からの検出情報に基づいて設定する。

【０００９】また、請求項２記載の本発明の車両の変速
機制御装置では、前回の変速段切り替え時に検出された
遊び量に基づいて今回の変速段の切り替え開始タイミン
グが設定される。また、請求項３記載の本発明の車両の
変速機制御装置では、クラッチペダル操作によるクラッ
チの断駆動時にのみ、遊び機構におけるクラッチの遊び
量が検出される。また、クラッチペダル非操作時におけ
るクラッチの断駆動時には、上記クラッチペダル操作時
に検出された遊び量を用いて、変速段の切り替え開始タ
イミングが設定される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態としての車両の変速機制御装置について説明する
と、図１は本発明に係る変速機制御装置が適用される車
両（主にトラック，バス等の車両）の駆動系の全体構成
を示す図、図２はその要部構成を示す模式図、図３はそ
の動作を説明するタイムチャート、図４及び図５ははそ
の動作を説明するフローチャートである。

【００１１】以下、図１に基づいて、車両の駆動系の全
体構成を説明する。ディーゼルエンジン（以下、エンジ
ンという）１からは、エンジン出力軸２が延びており、
このエンジン出力軸２は、クラッチ装置３を介して歯車
式変速機（以下、単に変速機という）４に接続されてい
る。これにより、エンジン１からの出力は変速機４に伝
達され、この変速機４において変速が実施される。変速
機４は、後退段の他に例えば前進７段の変速段（１速段
〜７速段）を有した変速機であり、手動変速のみならず
自動変速も可能に構成されている。

【００１２】クラッチ装置３は、変速機４が自動変速さ
れる際には、これにともない自動的に断接制御されるよ
うに構成されている。なお、このクラッチ装置３の詳細
な構造については後述する。エンジン１には、エンジン
１に燃料を供給するための燃料噴射ポンプ（以下、噴射
ポンプという）６が付設されている。この噴射ポンプ６
は、ポンプ入力軸（図示省略）を介して伝達されるエン
ジン１の出力により作動し、燃料を噴射する装置であ
る。この噴射ポンプ６には、燃料噴射量を調節するため
のコントロールラック（図示省略）が備えられており、
コントロールラックのラック位置（コントロールラック
位置）ＲW を検出するラック位置センサ９が設けられて
いる。

【００１３】また、ポンプ入力軸近傍には、ポンプ入力
軸の回転数を検出し、この回転数に基づいてエンジン１
の出力軸２の回転数、即ちエンジン回転数Ｎe を検出す
るエンジン回転数センサ８が付設されている。クラッチ
装置３は、プレッシャスプリング１１によりクラッチデ
ィスク１２をフライホイール１０に圧接させて接続状態
とする一方、フライホイール１０からクラッチディスク
１２を離隔させることにより切断状態とするような通常
の機械摩擦式クラッチであり、このような操作を、手動
のみならず自動でも行なわれるようにしたものである。

【００１４】ここで、クラッチディスク１２には、アウ
タレバー１２ａを介し、クラッチペダル１３と連動する
とともにクラッチアクチュエータとして機能するクラッ
チブースタ（エアシリンダユニット）１６が接続されて
いる。このクラッチブースタ１６には、エア供給通路で
あるエア通路３０を介してエアタンク３４が接続されて
いる。そして、エアタンク３４からエア通路３０を介し
て高圧エアが供給されることによりクラッチブースタ１
６が自動的に作動するようになっており、これにより、
クラッチディスク１２が移動し、クラッチの断接が自動
的に実施されるようになっている。

【００１５】一方、クラッチペダル１３には、クラッチ
ペダル１３の踏み込み操作に連動する油圧マスタシリン
ダ１３ａが接続されており、この油圧マスタシリンダ１
３ａには、油路１３ｂが接続されている。また、油路１
３ｂはクラッチブースタ１６に接続されている。また、
運転室にはクラッチペダル１３が設けられており、ドラ
イバはこのクラッチペダル１３を踏み込むことにより、
手動でクラッチ操作を行なうことができるようになって
いる。

【００１６】すなわち、クラッチペダル１３が踏み込ま
れると、油圧マスタシリンダ１３ａから油路１３ｂを介
してクラッチブースタ１６側に作動油が供給されるよう
になっており、これにより、クラッチブースタ１６内の
ブースタリレーバルブ１０９（図２参照）が作動して、
エアタンク３４内の高圧エアがクラッチブースタに作用
して、クラッチディスク１２が移動するようになってい
る。このように、クラッチ装置３は、自動及び手動のい
ずれのモードでも作動するように構成されている。

【００１７】なお、本実施形態では、自動変速機４のシ
ステムや制御ロジックを簡素化するため、唯一、発進時
のみはドライバのクラッチペダル操作によりクラッチを
接続するようになっている。つまり、発進時には、ドラ
イバが一旦クラッチペダル１３を踏み込んでから、クラ
ッチペダル１３を徐々に戻すことによりクラッチの接続
が行なわれるようになっているのである。

【００１８】ところで、クラッチペダル１３には、クラ
ッチペダル１３の踏込量を検出するクラッチ踏み込みセ
ンサ１４が設けられており、クラッチ装置３には、クラ
ッチディスク１２の移動量、即ちクラッチストローク量
ＳCLを検出するクラッチストロークセンサ（又は、クラ
ッチアングルセンサ）１７が取付けられている。また、
変速機４の入力軸２０には、入力軸２０の回転数、即ち
クラッチ回転数ＮCLを検出するクラッチ回転数センサ２
２が付設されている。

【００１９】チェンジレバー６０は、変速機４のシフト
レバーであって、図１に示すようなセレクトパターン
（シフトポジション）を有している。即ち、このチェン
ジレバー６０は、セレクト方向（前後方向）及びこのセ
レクト方向と直交する方向（左右方向）に移動可能に構
成されている。

【００２０】チェンジレバー６０のシフトポジションに
ついて述べると、セレクト方向には、Ｎ（ニュートラ
ル）レンジ、Ｒ（リバース）レンジ及び自動変速モード
に相当するＤ（ドライブ）レンジが設けられている。ま
た、セレクトＤレンジから方向と直交する方向に移動し
た位置には、手動変速モードに相当するＭ（マニュア
ル）レンジが設けられている。

【００２１】Ｍレンジのシフトポジションについて説明
すると、図１に示すように、チェンジレバー６０がＤレ
ンジからＭレンジに水平移動した位置に設定されたＨＯ
ＬＤ（ホールド）ポジションを挟むようにして、ＵＰ
（シフトアップ）ポジションとＤＯＷＮ（シフトダウ
ン）ポジションとが設定されている。即ち、中立位置で
あるＨＯＬＤポジションを挟んでＵＰポジションとＤＯ
ＷＮポジションとが一列に配置されており、Ｉ型シフト
パターンが構成されている。そして、このＭレンジで
は、ＵＰポジション側或いはＤＯＷＮポジション側にチ
ェンジレバー６０が操作されると、それぞれシフトアッ
プ側またはシフトダウン側に１段ずつ変速されるように
なっている。

【００２２】このようなシフトポジションでは、Ｎレン
ジ、Ｒレンジ及びＤレンジに位置したチェンジレバー６
０は、各ポジションへの操作後にはドライバの手が離れ
た場合でもその位置に保持される一方、Ｍレンジが選択
された後、ＨＯＬＤポジションからＵＰポジションやＤ
ＯＷＮポジションに操作された場合には、操作後ドライ
バの手が離れると、中立位置、即ちＨＯＬＤポジション
に向け自動的に複動しＨＯＬＤポジションに保持される
ようになっている。

【００２３】変速制御手段としてのギアシフトユニット
（ＧＳＵ）６４は、クラッチ制御手段として機能するＥ
ＣＵ８０からの作動信号により作動する複数個の電磁弁
（図１では１つのみ示した）６６と、変速機４内のシフ
トフォーク（図示省略）を作動させる複数のパワーシリ
ンダ（図示省略）とを有している。ギアシフトユニット
６４のこれらのパワーシリンダは、上記電磁弁６６やエ
ア通路６７を介して上述のエア通路３０に接続されてお
り、したがって、エアタンク３４から高圧作動エアが供
給されることにより作動するようになっている。

【００２４】つまり、上記電磁弁６６にＥＣＵ８０から
作動信号が出力されると、各パワーシリンダが作動信号
に応じてこの作動し、これにより歯車式変速機４の噛み
合い状態が適宜変更されるようになっている。変速機４
のギアシフトユニット６４近傍には、各変速段を検出す
るギア位置センサとしてのギア位置スイッチ（変速段検
出手段）６８が付設されており、このギア位置スイッチ
６８により現在のギア位置情報がＥＣＵ８０に取り込ま
れるようになっている。

【００２５】また、アクセルペダル７０にはアクセルペ
ダル７０の踏込量を検出するアクセル開度センサ７２が
設けられている。また、変速機４の出力軸７６には、車
速Ｖを検出する車速センサ７８が付設されている。ま
た、ブレーキペダル５０にはブレーキセンサ５２が設け
られている。図１中符号８２は、ＥＣＵ８０とは別に設
けられたエンジンコントロールユニットである。このエ
ンジンコントロールユニット８２は、噴射ポンプ６内の
電子ガバナ（図示せず）に対し、アクセル開度情報ＶＡ
等の各センサからの情報に応じてＥＣＵ８０により設定
された信号を出力する装置であり、エンジン１の駆動制
御を行なうものである。

【００２６】すなわち、エンジンコントロールユニット
８２から電子ガバナに制御信号が発信されると、コント
ロールラックの作動が制御されて燃料噴射量の増減操作
が実行され、これによりエンジン回転数Ｎe の制御が行
われるのである。また、図中符号９９は、ＥＣＵ８０や
エンジンコントロールユニット８２等の電気系の主電源
スイッチ、即ちエンジンキースイッチであり、符号９４
は、警報音等の音声を発するブザーであり、符号９６
は、車両の種々の状態を表示するディスプレイユニット
である。

【００２７】さて、次にＥＣＵ８０の構成について簡単
に説明する。ＥＣＵ８０は、機能的には、いずれも図示
しないマイクロコンピュータ（ＣＰＵ），メモリ及び入
力出力信号処理回路としてのインタフェイスとで構成さ
れている。また、ＥＣＵ８０の入力側には、上述のエン
ジン回転数センサ８，ラック位置センサ９，クラッチ踏
込センサ１４，クラッチアングルセンサ１７，クラッチ
回転センサ２２，ブレーキセンサ５２，ギア位置スイッ
チ６８，アクセル開度センサ７２，車速センサ７８及び
エンジンキースイッチ９９等が接続されており、これら
各センサ等からの情報が入力されるようになっている。

【００２８】一方、ＥＣＵ８０の出力側には、上述の電
磁弁６６、エンジンコントロールユニット８２、ブザー
９４及びディスプレイユニット９６等が接続されてい
る。また、ＥＣＵ８０のメモリは、種々のフローチャー
トをプログラムやデータとして書き込んだ読み出し専用
のＲＯＭと書き込み可能なＲＡＭとで構成されている。
そして、例えばＲＯＭには、セレクト位置に応じた変速
段位置が予めセレクトマップとして記憶されている。従
って、ＥＣＵ８０が、Ｄレンジ以外のセレクト位置にお
いて、セレクト信号やＭレンジでのシフト信号を受ける
と、ＥＣＵ８０はこのセレクトマップより目標変速段を
求め、この目標変速段に応じた信号をシフト信号として
ギアシフトユニット６４の各電磁弁６６に出力して目標
変速段への変速動作が行なわれ、これにより、手動変速
制御が実施される。

【００２９】さらに、ＲＯＭには、シフトポジションが
Ｄレンジのとき、車速Ｖ，アクセル開度ＶＡ及びエンジ
ン回転数Ｎe 等の各情報に基づいて目標変速段を決定す
るための自動変速マップも記憶されている。シフトポジ
ションがＤレンジのときには、まず複数のシフトマップ
から適正なシフトマップが選択され、このシフトマップ
から車速Ｖ、アクセル開度ＶＡ或いはエンジン回転数Ｎ
e に基づいて目標変速段が決定される。そして、ＥＣＵ
８０では、この目標変速段をファジイ理論に基づいて補
正するとともに、この補正後の目標変速段に応じたシフ
ト信号をギアシフトユニット６４の各電磁弁６６に出力
し、目標変速段への変速が実行され、自動変速制御が実
施される。

【００３０】次に、図２を用いてクラッチ装置３の構成
について説明する。このクラッチ装置３は、レリーズベ
アリング１０４を図中左方向に引くことによりクラッチ
の切断を行なうプルタイプのクラッチであり、主に、プ
ッシュロッド１０１と、フライホイール１０に対向する
位置に配設されたプレッシャプレート１０２と、上記フ
ライホイール１０とプレッシャプレート１０２との間に
配設されたクラッチディスク１２と、クラッチディスク
１２とプッシュロッド１０１との間に介装されたレリー
ズフォーク１２ｃ及びレリーズレバー１２ｄとをそなえ
ている。フライホイール１０は、エンジン１の出力軸２
に接続されており、プレッシャプレート１０２を図中右
方向に移動してクラッチディスク１２をフライホイール
１０に圧着させることで、クラッチが接続状態となるよ
うになっている。

【００３１】ここで、レリーズフォーク１２ｃ及びレリ
ーズレバー１２ｄは回転軸１２ｅに軸支されており、レ
リーズフォーク１２ｃとレリーズレバー１２ｄとは回転
軸１２ｅを中心軸として一体に作動するように構成され
ている。なお、図１を用いて説明したアウタレバー１２
ａは、上記のレリーズフォーク１２ｃ及びレリーズレバ
ー１２ｄにより構成されている。また、レリーズレバー
１２ｄの先端はクレビス１０３を介してプッシュロッド
１０１に接続されており、レリーズフォーク１２ｃの先
端はレリーズベアリング１０４に接続されている。

【００３２】また、クラッチ装置３には、通常のクラッ
チ装置と同様に、遊び機構１２１が設けられており、図
２に示すように、この遊び機構１２１により、レリーズ
フォーク１２ｃとレリーズベアリング１０４との間には
遊び（隙間）が生じるようになっている。さらに、この
クラッチ装置３には、上記遊び量をドライバの好みに応
じて調整するための遊び量調整機構１２０も設けられて
いる。

【００３３】この遊び量調整機構１２０は、主にクレビ
ス１０３とプッシュロッド１０１とにより構成されてい
る。また、クレビス１０３はプッシュロッド１０１に螺
合されており、クレビス１０３を回転させることでクレ
ビス１０３を進退させることができるようになってい
る。そして、このようにしてクレビス１０３を回転させ
て位置を調整することで、レリーズフォーク１２ｃとレ
リーズベアリング１０４との間の隙間量、即ち遊び量を
調整することができるのである。なお、これは、クラッ
チプレート１２のフェーシングが摩耗してクラッチの断
接ポイントが変動した際にこれを調整したり、ドライバ
の好みの位置にクラッチの断接ポイントを設定できるよ
うにするためのものである。

【００３４】一方、クラッチブースタ１６内には、油圧
ピストン１０５及びパワーピストン１０６が設けられて
いる。油圧ピストン１０５は、クラッチペダル１３が踏
み込まれてマスタシリンダ１３ａが作動すると、油路１
３ｂ内の油圧により押されてパワーピストン１０６を図
中右方向に押し付けるピストンである。また、パワーピ
ストン１０６が移動するとパワーピストン１０６の先端
に設けられた当接部材１０７を介してプッシュロッド１
０１が図中右方向に移動するようになっている。なお、
図２に示すように、このプッシュロッド１０１は、プッ
シュロッドリターンスプリング１０８によりクラッチ接
続方向（図中左方向）に付勢されている。

【００３５】そして、手動でクラッチを断接する際に
は、クラッチペダル１３を踏み込むことにより、油圧ピ
ストン１０５がリターンスプリング１０８に抗して移動
して、遊びがなくなるまでプッシュロッド１０１が図中
右方向に移動する。また、油路１３ｂ内の油圧の作用に
よりブースタリレーバルブ１０９が開いて、エアタンク
３４内の高圧エアがダブルチェックバルブ１１０を介し
てクラッチブースタ１６の左側圧力室１６ａに供給され
る。そして、この圧力室１６ａに供給される加圧エアの
作用により、パワーピストン１０６及びプッシュロッド
１０１がさらに図中右側に移動して、クラッチが切断さ
れるようになっているのである。

【００３６】また、クラッチを接続状態とする場合に
は、クラッチペダル１３の踏み込みを解除することによ
りブースタリレーバルブ１０９が閉じられて、圧力室１
６ａ内の加圧エアは大気開放される。一方、自動変速モ
ード時には、クラッチの断接は以下のようにして行なわ
れる。まず、クラッチの切断時には、エア通路３０に設
けられた電磁弁ＭＶをオンに切り替えてエアタンク３４
のエア通路３０ｂをダブルチェックバルブ１１０を介し
てエア通路３０ａに接続させる。自動変速モード時に
は、クラッチペダル１３は踏み込まれていないので、ブ
ースタリレーバルブ１０９は閉じており、エアタンク３
４内の加圧エアはダブルチェックバルブ１１０を介して
クラッチブースタ１６の圧力室１６ａに供給されるので
ある。これにより、パワーピストン１０６が図中右方向
に移動して、クラッチが切断される。

【００３７】また、クラッチの接続時には、電磁弁ＭＶ
をオフに切り替えて、エア通路３０ｂとエア通路３０ｃ
とを接続させる。これにより、加圧エアは右側の圧力室
１６ｂに供給されて、パワーピストン１０６が図中左方
向に移動して、クラッチが接続されるのである。そし
て、このようなクラッチの断駆動に連動して変速機４の
変速段が切り替えられる。つまり、ＥＣＵ８０によりク
ラッチの切断が判定されると、ＥＣＵ８０においてギア
シフトユニット６４内の所定の電磁弁を駆動する制御信
号が設定されて変速機４の変速段が切り替えられるので
ある。

【００３８】次に、本発明の要部について説明すると、
図２に示すように、ダブルチェックバルブ１１０よりも
下流側のエア通路３０ａには、クラッチブースタ１６の
圧力室１６ａに供給される加圧エアの圧力を検出するエ
アセンサ（圧力検出手段）１１１が設けられている。ま
た、このエアセンサ１１１は上述したＥＣＵ８０に接続
されており、エア通路３０ａ内の圧力情報がＥＣＵ８０
に取り込まれるようになっている。

【００３９】ここで、ＥＣＵ８０内ではエアセンサ１１
１からの検出情報に基づいて上記遊び機構１２１により
生じる遊び量を検出するようになっており、このためエ
アセンサ１１１は遊び検出手段として機能するようにな
っている。以下、遊びの検出について説明すると、本装
置では、クラッチの切断時には、エアセンサ１１１から
の検出情報に基づいてエア通路３０ａ内の圧力が立ち上
がったときに、レリーズフォーク１２ｃとレリーズベア
リング１０４とが当接して遊びがなくなった状態になっ
た（遊びが０になった）と判定するようになっている。

【００４０】これは、レリーズフォーク１２ｃがレリー
ズベアリング１０４に当接するまでは、パワーピストン
１０６にはリターンスプリング１０８による付勢力しか
作用しないのであまり大きな力は必要としないが、レリ
ーズベアリング１０４に当接した後は、クラッチを作動
させるために大きな力を必要とするため、エア通路３０
ａ内の圧力が急激に立ち上がることになるからである。
したがって、エア通路３０ａ内の圧力が立ち上がったと
きにＥＣＵ８０では、遊びがなくなったと判定するよう
になっているのである。

【００４１】また、その後エア通路３０ａ内の圧力が立
ち上がってから所定値Ｐに達すると、このときをレリー
ズベアリング１０４のストローク開始点（クラッチブー
スタ１６の作動開始点）として判定するようになってい
る。また、この場合にはクラッチアングルセンサ１７か
ら電圧値を検出して、レリーズベアリング１０４のスト
ローク開始点でのプッシュロッド１０１のストローク量
を算出するようになっている。

【００４２】なお、エア通路３０ａ内の圧力が立ち上が
った時（即ち、遊び量が０になった時）を直接レリーズ
ベアリング１０４のストローク開始点とせず、エア通路
３０ａ内の圧力が立ち上がってから所定圧力Ｐが検出さ
れたときをレリーズベアリング１０４のストローク開始
点としているのは、エアセンサ１１１の応答性を考慮す
るとともに、クラッチの切断状態への移行を確実に反映
させるためである。

【００４３】また、クラッチアングルセンサ１７から
は、レリーズレバー１２ｄの角度に応じた電圧値が出力
されるようになっている。これは、上述したように、レ
リーズレバー１２ｄとプッシュロッド１０１とは機械的
に接続されているためであり、レリーズレバー１２ｄの
角度情報により、プッシュロッド１０１のストローク量
を検出することができるのである。

【００４４】そして、ＥＣＵ８０では、エアセンサ１１
１によりエア通路３０ａ内の圧力が所定値Ｐに達した時
点（即ち、レリーズベアリング１０４のストローク開始
点）におけるプッシュロッド１０１位置を基準にして、
このときからプッシュロッド１０１が所定量だけストロ
ークしたことが検出されると、クラッチが切断されたと
判定するようになっている。

【００４５】一方、ギアシフトユニット６４における変
速段の切り替え開始は、以下のようにして行なわれる。
ＥＣＵ８０では、電磁弁ＭＶがオンに切り替えられると
この時点を基準にして所定時間Ｔ₀が経過したかを判定
し、所定時間Ｔ₀が経過するとギアシフトユニット６４
内の電磁弁６６に駆動信号を発するようになっているの
である。なお、所定時間Ｔ₀は、電磁弁ＭＶがオンにな
ってからクラッチが確実に切断されるまでの時間よりも
長い時間であり、以下、時定数ともいう。

【００４６】また、上記時定数Ｔ₀は、エアセンサ１１
１によるクラッチの遊び量の関数として設定されるよう
になっており、クラッチの遊びが大きい程、時定数Ｔ₀
も大きく設定されるようになっている。すなわち、本装
置では、エアセンサ１１１からの遊び検出情報に基づい
てギアシフトユニット６４における変速段の切り替え開
始タイミング、つまり電磁弁６６の作動タイミングが設
定されるようになっているのである。

【００４７】これは、遊び調整機構１２０をそなえたク
ラッチ装置３では、ドライバの操作やクラッチの摩耗等
により遊び量が変化することが考えられるためである。
例えばクラッチの遊びが大きい場合にはクラッチを切る
ためのストロークも大きくなりその分クラッチの切断に
時間がかかることになる。そして、このような場合にお
いて、クラッチが完全に切断される以前にギアシフトユ
ニット６４内の電磁弁６６が作動すると、大きなシフト
ショックが生じることが考えられる。

【００４８】また、クラッチの遊びがほとんどないよう
な場合にはクラッチを切るためのストロークも少なくな
り、クラッチの切断を比較的素早く行なうことができ
る。このような場合においては、クラッチが切断されて
からギアシフトユニット６４内の電磁弁６６が作動する
まで時間が長くかかりすぎると、クラッチの回転数が下
がりすぎてしまい、やはりシフトショックを生じてしま
うことになる。

【００４９】そこで、上述したように、クラッチの遊び
量に応じてギアシフトユニット６４における変速段切り
替え開始タイミングを変更して、適切なタイミングで変
速段の切り替えを実行するようになっているのである。
次に、図３に示すタイムチャートを用いて、時定数Ｔ₀
の設定について説明する。

【００５０】まず、電磁弁ＭＶがオフのときにエアセン
サ１１１から出力される電圧値Ｖ₀をクラッチ接続時の
基準電圧として設定する。その後、電磁弁ＭＶがオンに
切り替えられると（ｔ＝ｔ₀）、ＥＣＵ８０では、図示
しないタイマを作動させてカウントアップを開始する。
一方、電磁弁ＭＶがオンになると、図２に示すダブルチ
ェックバルブ１１０を介してクラッチブースタ１６の圧
力室１６ａ内に加圧エアが供給され、これにより、プッ
シュロッド１０１がリターンスプリング１０８の付勢力
に抗して移動して、レリーズフォーク１２ｃがレリーズ
ベアリング１０４に当接し、クラッチの遊び量が０とな
る。

【００５１】これ以降は、レリーズフォーク１２ｃがレ
リーズベアリング１０４を押しながらクラッチの切断を
行なうので大きな力が必要となり、エア通路３０ａ内の
圧力が急激に高くなる。したがって、ＥＣＵ８０では、
エアセンサ１１１からの情報に基づいて、エア通路内３
０ｂの圧力が立ち上がったとき（ｔ＝ｔ₁）に、クラッ
チの遊び量が０になったと判定する。

【００５２】また、時間ｔ₁におけるクラッチアングル
センサ１７の電圧値を読み込んで、この時の電圧値Ｖ₁
を遊び量０点のクラッチストロークとして記憶する。そ
の後、エア通路３０ａの圧力が上昇してエア通路３０ａ
の圧力が所定値Ｐになると、このとき（ｔ＝ｔ₂）のク
ラッチアングルセンサ１７の電圧値Ｖ₂を読み込んで、
この電圧値Ｖ₂をクラッチアクチュエータの作動圧が立
ち上がり点、すなわち、上述したレリーズベアリング１
０４のストローク開始点として記憶する。

【００５３】次に、ｔ＝ｔ₀のときの電圧値Ｖ₀、即
ち、電磁弁ＭＶがオフのときの電圧値Ｖ₀と、レリーズ
ベアリング１０４のストローク開始時の電圧値Ｖ₂との
差ΔＶ′を算出する。ここで、電圧差ΔＶ′は、プッシ
ュロッド１０１がレリーズベアリング１０４を作動させ
るまでのストロークに対応しており、この電圧差ΔＶ′
にクラッチの遊び量が反映されていることになる。

【００５４】そして、ＥＣＵ８０では、図示しないマッ
プに基づいて、電圧差ΔＶ′の大きさに応じて時定数
（タイマカウント値）Ｔ₀を設定する。この時定数Ｔ₀
は、プッシュロッド１０１がクラッチを切断するまでの
時間に対して僅かに長い時間になるように設定される。
そして、電磁弁ＭＶがオンに切り替えられてから（即ち
ｔ＝ｔ₀から）、上述により設定された所定時間Ｔ₀だ
け経過すると、ＥＣＵ８０では、ギアシフトユニット６
４における変速段切り替え開始タイミングになったと判
定して（ｔ＝ｔ ₃）、ギアシフトユニット６４内の所望
の電磁弁（例えば電磁弁６６）を作動させて、変速段の
切り替え制御を開始するのである。

【００５５】なお、クラッチアングルセンサ１７の電圧
値とプッシュロッド１０１のストローク量とは比例関係
にあり、又、上記の圧力Ｐや電圧差ΔＶ′に対応する時
定数Ｔ₀は実験や経験等に基づいて設定される値であ
る。また、図３に示すタイムチャートでは、便宜上、変
速段切り換え制御時に電圧差ΔＶ′の算出と時定数Ｔ₀
の設定との両方を同時に実行するように説明している
が、実際の制御では、前回の変速段切り替え制御時にお
いて算出された電圧差ΔＶ′を用いて今回の変速段切り
替え制御時の時定数Ｔ₀が設定される。

【００５６】もちろん、電圧差ΔＶ′の算出と時定数Ｔ
₀の設定とを同一の変速段切り換え制御時に同時に実行
してもよい。この場合には、タイマのカウントアップを
ｔ＝ｔ₂から開始することができ、時定数Ｔ₀はｔ＝ｔ
₀からｔ₂までの分だけ短い時間となる。また、上述し
たような電圧差ΔＶ′、即ちクラッチの遊びを変速段切
り換え制御毎に毎回算出せずに、ドライバのクラッチペ
ダル操作時にのみ算出するようにしてもよい。これは、
走行中にクラッチの遊び量が変動することは通常では考
えにくいためであり、ドライバのクラッチペダル操作時
にのみ遊び量を算出することで制御自体も簡単なものと
することができる利点がある。

【００５７】なお、図３に示すような特性は、マップ化
されてＥＣＵ８０内に格納されている。本発明の一実施
形態としての車両の変速機制御装置は、上述のように構
成されているので、例えば図４，図５に示すフローチャ
ートにしたがって時定数Ｔ₀が設定される。

【００５８】まず、図４に示すフローチャートについて
説明すると、これは、クラッチ接続時の基準電圧Ｖ₀を
設定するためのものである。すなわち、ステップＳ１に
おいて前回の変速段切り替え作業において電磁弁ＭＶが
オフになって一定時間経過したかを判定する。これは、
電磁弁ＭＶの作動に対するクラッチブースタ１６の作動
遅れを考慮したものである。

【００５９】そして、ステップＳ１で一定時間経過して
いると判定された場合には、ステップＳ２に進み、クラ
ッチペダル１３の操作後一定時間経過したかを判定す
る。これはドライバがクラッチペダル１３から足を離し
たことを確実に判定するためである。なお、ステップＳ
１又はステップＳ２において、一定時間が経過していな
いと判定された場合にはＮＯのルートを通ってリターン
する。

【００６０】次に、ステップＳ３において、クラッチア
ングルセンサ１７からの情報（電圧値）を取り込んで、
ステップＳ４において、このときの電圧値がクラッチ接
続時の基準電圧Ｖ₀に設定される。次に、図５に示すフ
ローチャートを用いて時定数Ｔ_O の設定について説明す
ると、まず、ステップＳ１０においてクラッチ接からク
ラッチ基準点のストロークを算出する。具体的には、エ
アセンサ１１１によりエア通路３０ａ内の圧力が所定値
Ｐに達したとき（即ち、レリーズベアリング１０４のス
トローク開始点）のクラッチアングルセンサ１７からの
出力値Ｖ₂と基準電圧Ｖ₀とから、電圧差ΔＶ′を算出
する。ここで、この電圧差ΔＶ′は、遊びを反映したク
ラッチストロークに対応した値である。

【００６１】そして、ステップＳ１１〜Ｓ１８におい
て、閾値ａ〜ｅを用いて電圧差ΔＶ′が６段階の範囲の
いずれかにあるかを判定し、電圧差ΔＶ′の大きさに応
じて時定数Ｔ₀がＴ_a〜Ｔ_eのいずれかに設定される。
そして、上述のような処理が繰り返し行なわれるのであ
る。このように、本発明の車両の変速機制御装置では、
変速段の切り替え開始タイミング（時定数Ｔ₀）が遊び
検出手段としてのエアセンサ１１１からの情報に基づい
て設定されるので、クラッチの切断制御と連動して適切
なタイミングで変速段の切り替えを行なうことができる
ようになり、変速制御時のシフトショックやギア鳴りを
大幅に低減することができるようになる。

【００６２】すなわち、本装置によれば、クラッチが完
全に切断される以前にギアシフトユニット６４内の電磁
弁６６が作動してギア鳴りが生じたり、クラッチが切断
されてから電磁弁６６が作動するまで時間が長くかかり
すぎてクラッチの回転数が下がりすぎてシフトショック
を生じたりすることを回避することができ、ドライバビ
リティが大きく向上するのである。

【００６３】また、前回の変速段切り替え制御時におい
て算出された電圧差ΔＶ′を用いて今回の変速段切り替
え制御時の時定数Ｔ₀が設定される、即ち、前回の変速
段切り替え時に検出された遊び量に基づいて変速段の切
り替え開始タイミング（時定数Ｔ₀）がされるので、今
回の変速制御中に今回の遊び量を検出するという煩雑な
制御を行なわなくて済み、制御自体を簡単なものとする
ことができる。

【００６４】また、電圧差ΔＶ′（即ちクラッチの遊
び）を変速段切り換え制御毎に毎回算出せずに、ドライ
バのクラッチペダル操作時にのみ算出するように構成し
た場合にも、やはり制御自体を簡単なものとすることが
できる。特に、本実施形態で説明したような、発進時の
みクラッチペダル操作を必要とする機械式自動変速機で
は、発進時毎にクラッチの遊び量が検出されるので、特
に有効である。なお、走行中にクラッチの遊び量が変動
することは通常では考えにくく、クラッチペダル操作時
にのみ遊び量を算出しても十分に正確な変速段の切り替
え開始タイミングを設定することができるのである。

【００６５】ところで、本装置では、遊び検出手段とし
てエア通路上３０ｂに配設されたエアセンサ１１１から
の検出情報に基づいて、クラッチの遊び量を検出してい
るがエアセンサ１１１を用いずに、クラッチペダル１３
のマスタシリンダ１３ａに接続された油路１３ｂに図示
しない油圧センサを設け、この油圧センサから検出情報
に基づいて、油圧が所定値以上になったときに遊び量が
なくなったと判定するように構成してもよい。そして、
このように構成した場合であっても、上述と同様の効果
を得ることができる。

【００６６】なお、本装置の車両の変速機制御装置は、
上述したようなクラッチペダル１３をそなえた機械式自
動変速機にのみ適用されるものではなく、クラッチペダ
ルをそなえていない機械式自動変速機にもに広く適用す
ることができる。また、クラッチアクチュエータとして
は上述した空気圧式のクラッチアクチュエータに限定さ
れるものではなく、例えば油圧式クラッチアクチュエー
タ等、空気以外の作動流体により作動するアクチュエー
タを用いてもよい。

【００６７】また、上述の実施形態では、エンジン１と
して電子ガバナにより回転数が制御されるディーゼルエ
ンジンを用いて説明したが、エンジン１はこのようなデ
ィーゼルエンジンに限定されるものではなく、ガソリン
エンジンやロータリエンジン等の種々の形式のエンジン
に適用することができる。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１本発明の
車両の変速機制御装置によれば、変速段の切り替え開始
タイミングが遊び検出手段からの情報に基づいて設定さ
れるので、クラッチの切断制御と連動して適切なタイミ
ングで変速段の切り替えを行なうことができ、変速制御
時のシフトショックやギア鳴りを大幅に低減することが
できる。

【００６９】また、請求項２本発明の車両の変速機制御
装置によれば、前回の変速段切り替え時に検出された遊
び量に基づいて変速段の切り替え開始タイミングを設定
するので、今回の変速制御中に今回の遊び量を検出とい
う煩雑な制御を行わなくて済み、制御自体を簡単なもの
とすることができる。また、請求項３本発明の車両の変
速機制御装置によれば、クラッチペダル操作よるクラッ
チの断接駆動時にのみ遊び機構による遊び量を検出する
ので、車両発進時のクラッチペダル操作時に検出した遊
び量に基づいて変速段の切り替え開始タイミングを設定
することができ、制御自体が簡単になるという利点があ
る。なお、走行中に遊び量が変わる可能性は低く、発進
の度に遊び量を検出すれば十分正確な変速段の切り替え
開始タイミングを設定することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての車両の変速機制御
装置が適用される車両の駆動系の全体構成を示す模式図
である。

【図２】本発明の一実施形態としての車両の変速機制御
装置における要部を構成を示す模式図である。

【図３】本発明の一実施形態としての車両の変速機制御
装置における動作を説明するタイムチャートである。

【図４】本発明の一実施形態としての車両の変速機制御
装置における動作を説明するフローチャートである。

【図５】本発明の一実施形態としての車両の変速機制御
装置における動作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１エンジン（ディーゼルエンジン）３クラッチ（クラッチ装置）４変速機１３クラッチペダル１６クラッチアクチュエータとしてのクラッチブース
タ又はエアシリンダユニット６４変速制御手段としてのギアシフトユニット（ＧＳ
Ｕ）８０クラッチ制御手段として機能するＥＣＵ１１１遊び検出手段としてのエアセンサ（圧力検出手
段）１２０遊び量調整機構１２１遊び機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の走行状態に応じて変速機の変速段
を自動的に切り替える変速制御手段をそなえた車両の変
速制御装置において、エンジンと変速機との間に介装されたクラッチを断接駆
動するクラッチアクチュエータと、該クラッチアクチュエータの作動を制御するクラッチ制
御手段と、該クラッチアクチュエータが該クラッチを断駆動すべく
作動を開始しても該クラッチを遅れて作動させる遊び機
構と、該遊び機構における遊び量を調整する遊び量調整機構
と、該遊び機構により生じる遊びを検出する遊び検出手段と
を有し、該変速制御手段が、該クラッチ制御手段による該クラッチの断駆動に連動し
て該変速機の変速段を切り替えるとともに、該変速段の
切り替え開始タイミングを該遊び検出手段からの情報に
基づいて設定することを特徴とする、車両の変速機制御
装置。
【請求項２】該変速制御手段は、前回の変速段切り替え時に検出された該遊び量に基づい
て該切り替え開始タイミングを設定することを特徴とす
る、請求項１記載の車両の変速機制御装置。
【請求項３】運転室内に配設され運転者の操作により
該クラッチを断接駆動するクラッチペダルをさらにそな
え、該変速制御手段が、該クラッチペダル操作による該クラッチの断接駆動時に
のみ該遊び機構における該遊び量を検出することを特徴
とする、請求項１記載の車両の変速機制御装置。