JPS60215435A - 車両のクラッチ制御装置 - Google Patents

車両のクラッチ制御装置

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JPS60215435A
JPS60215435A JP59050747A JP5074784A JPS60215435A JP S60215435 A JPS60215435 A JP S60215435A JP 59050747 A JP59050747 A JP 59050747A JP 5074784 A JP5074784 A JP 5074784A JP S60215435 A JPS60215435 A JP S60215435A
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gear
transmission
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立野 敏昭
Shigeki Fukushima
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチェンジレバーの切換操作により変速信号を発
し、この変速信号により作動するアクチー8= ユエータを用い、クラッチの断接作動、変速機のギヤ位
置の切換という変速操作を行なわせる自動変速装置に関
する。
従来、チェンジレバーユニツ1へを運転者が手動により
切換操作し、得られた変速信号をコントロールボックス
が処理し、所定の作動信号をギヤシフトユニットに出力
し、ギヤシフトユニットが空気圧で作動する倍力装置を
用い変速機を切換作動させるという、いわゆるフィンガ
ータッチコントロール用ギャシフトユニッ1〜が知られ
ており、たとえばその−例が実開昭57−14/173
5号公報や実開昭57−138832号の明細書および
図面に開示されている。この種装置は変速機の切換操作
力が小さくなることにより運転者の変速操作による疲労
を低減できるが、変速時に行なうクラッチの断接操作は
これを別途運転者自身が行なう必要がある。
本発明は従来のギヤ式変速機と摩擦クラッチとに流体圧
で作動するアクチュエータを取付け、チェンジレバーの
切換により発する変速信号に基づき両アクチュエータを
作動させ、クラッチおよび変速機の各作動を自動的に行
なわせる自動変速装置を提供することを目的とする。
第1図は第1の発明の構成を明示するための全体構成図
である。
車両のエンジン1と変速機2との間のクラッチ3をアク
チュエータ4により断接させ、運転者の操作に応じ変速
段選択スイッチ5が目標変速段に対応する変速信号を出
力し、変速機2の噛合態様をギヤ位置切換手段6が」二
記変速信号に基づき目標変速段に切換え、ギヤ位置セン
サ10が変速機2のギヤ位置に対応したギヤ位置信号を
出力し、アクチュエータ4に開閉手段7が作動エアを給
排し、開閉手段7をクラッチ制御手段8が操作し、エン
ジン1の負荷信号を負荷センサ9が出力し、エンジン1
の回転数信号を回転センサ2】が出力し、上記目標変速
段と変速機1のギヤ位置との同一性を噛合判別手段11
が判別し噛合適否信号を出力し、」1記エンジン回転数
信号が停止域内にあるのに加え噛合否信号を受けた際、
切換制御手段12が、クラッチ断接操作の間に変速機2
のギヤ位置を目標変速段に合わせるようギヤ位置切換手
段6とクラッチ制御手段8とを始動操作するよう構成さ
れている。
第2図は第2の発明の構成を明示するための全体構成図
である。
車両のエンジン1と変速機2との間のクラッチ3をアク
チュエータ4により断接させ、運転者の操作に応じ変速
段切換スイッチ5か目標変速段に対応する変速信号を出
力し、変速機2の噛合態様をギヤ位置切換手段6が」二
記変速信号に基づき目標変速段に明換え、ギヤ位置セン
サ10が変速機2のギヤ位置に対応したギヤ位置信号を
出力し、アクチュエータ4のエア室13に作動エアを導
入する通路15に開閉弁14を設け、パルス電磁弁16
がパルス信号のデユーティ比に応じた時間比でエア室1
3のエアを大気開放し、開閉弁14およびパルス電磁弁
16をクラッチ制御手段8が操作し、車両の車速信号を
車速センサ17が出力し、エンジン1の負荷信号を負荷
センサ9が出力し、クラッチ3の断接信号をクラッチ断
接センサ19が出力し、上記負荷11− 信号に対応して」二記パルス信号のデユーティ比をデユ
ーティ比設定手段18が設定し、上記目標変速段と変速
機2のギヤ位置との同一性を噛合判別手段11が判別し
噛合適否信号を出力し、上記車速信号が設定値を下回り
クラッチ断信号および噛合適信号を受けた際、切換制御
手段12が上記負荷信号を受けると断状態のクラッチ3
を所定量戻し、続いて」二記パルス信号のデユーティ比
に基づきクラッチ3を半クラツチ状態に戻し、その後に
クラッチ3を接続させるようギヤ位置切換手段6とクラ
ッチ制御手段8とを発進操作するよう構成されている。
第3図は第3の発明の構成を明示するための全体構成図
である。
車両のエンジン1と変速機2との間のクラッチ3をアク
チュエータ4により断接させ、運転者の操作に応じ変速
段切換スイッチ5が目標変速段に対応する変速信号を出
力し、変速機2の噛合態様をギヤ位置切換手段6が上記
変速信号に基づき目標変速段に切換え、ギヤ位置センサ
10が変速機2=12= のギヤ位置に対応したギヤ位置信号を出力し、アクチュ
エータ4のエア室13に作動エアを導入する通路15に
第1開閉弁14を設け、第2開閉弁20がエア室13の
エアを徐々に大気開放し、第1および第2開閉弁14.
20をクラッチ制御手段8が操作し、車両の車速信号を
車速センサ17が出力し、エンジン1の負荷信号を負荷
センサ9が出力し、エンジン1の回転数信号を回転セン
サ21が出力し、クラッチ3の出力軸22の回転数信号
をクラッチ回転センサ23が出力し、クラッチ3の断接
信号をクラッチ断接センサ19が出力し、上記目標変速
段と変速機3のギヤ位置との同一性を噛合判別手段11
が判別し噛合適否信号を出力し、」二記車速信号が設定
値を下回りクラッチ断信号および噛合適信号を受けた際
、切換制御手段12が、上記負荷信号に応じ断状態のク
ラッチを半クラツチ状態に戻し、その後エンジン1とク
ラッチ3の出力軸22との間の回転数差の単位時間当り
の変化量が設定領域内に入るようギヤ位置切換手段6と
クラッチ制御手段8とを発進操作するよう構成されてい
る。
第4図は第4の発明の構成を明示するための全体構成図
である。
車両のエンジン1と変速機2との間のクラッチ3をアク
チュエータ4によって断接させ、運転者の操作に応じ変
速切換スイッチ5が目標変速段に対応する変速信号を出
力し、変速機2の噛合態様をギヤ位置切換手段6が」二
記変速信号に基づき目標変速段に切換え、ギヤ位置セン
サ10が変速機2のギヤ位置に対応したギヤ位置信号を
出力し、アクチュエータ4に開閉手段7が作動エアを給
排し、開閉手段7をクラッチ制御手段8が操作し、車両
の車速信号を車速センサ17が出力し、エンジン1の負
荷信号を負荷センサ9が出力し、エンジン1の回転数信
号を回転センサ21が出力し、クラッチ3の出力軸22
の回転数信号をクラッチ回転センサ23が出力し、上記
エンジン回転をエンジン操作手段24がエンジン回転増
減信号に応じ操作し、上記変速信号を受けた際変速区分
判別手段25が変速信号を指定変速段と選択変速段およ
びリバース段の内のいずれかとして区分し区分信号を出
力し、上記選択変速段に対応する区分信号を受けた際変
速段設定手段26が上記車速信号と負荷信号およびエン
ジン回転数信号に基づく最適な目標変速段を決定しその
変速信号を出力し、上記目標変速段と変速機2のギヤ位
置との同一性を噛合判別手段11が判別し噛合適否信号
を出力し、」二記選択変速段または指定変速段に対応す
る区分信号に加え噛合否信号を受けた際、クラッチ断接
操作の間に変速機2のギヤ位置を目標変速段に合わせ、
または、上記リバース段に対応する区分信号に加え噛合
否信号を受けた際、クラッチ断接操作の間に変速機2の
ギヤ位置をニュートラルに合わせ、これら各処理の後に
エンジン回転増減信号を出力してエンジン1どクラッチ
3の出力軸22との回転を合わせるよう切換制御手段1
2がエンジン操作手段24とギヤ位置切換手段6および
クラッチ制御手段8を変速操作するように構成される。
第5図は第5の発明の構成を明示するための全体構成図
である。
車両のエンジン】と変速機2との間のクラッチ15− 3をアクチュエータ4により断接させ、運転者の操作に
応じ変速切換スイッチ5が目標変速段に対応する変速信
号を出力し、変速機2の噛合態様をギヤ位置切換手段6
が上記変速信号に基づき目標変速段に切換え、ギヤ位置
センサ10が変速機2のギヤ位置に対応したギヤ位置信
号を出力し、アクチュエータ4に開閉手段7が作動エア
を給排し、開閉手段7をクラッチ制御手段8を操作し、
車両の変速信号を車速センサ17が出力し、車両のブレ
ーキ信号をブレーキセンサ27が出力し、クラッチ3の
断接信号をクラッチ断接センサ19が出力し、」1記目
標変速段と変速機2のギヤ位置との同一性を噛合判別手
段11が判別し噛合適否信号を出力し、上記目標変速段
に変速機2のギヤ位置を合わせるよう切換制御手段12
がギヤ位置切換手段6およびクラッチ制御手段8を変速
操作し、上記車速信号が設定値を上回るのに加え上記ブ
レーキ信号とクラッチ接信号とを共に受けた際切換阻止
手段28が切換制御手段12を不作動に保つよう構成さ
れる。
第6図は第6の発明の構成を明示するための全16一 体構成図である。
車両のエンジン1と変速機2との間のクラッチ3をアク
チュエータ4により断接させ、運転者の操作に応じ変速
段切換スイッチ5が目標変速段に対応する変速信号を出
力し、変速機2の噛合態様をギヤ位置切換手段6が」二
記変速信号に基づき目標変速段に切換え、アクチュエー
タ4に開閉手段7が作動エアを給排し、開閉手段7をク
ラッチ制御手段8が操作し、クラッチ3の断接操作の間
に変速機2のギヤ位置を目標変速段に合わせるよう、切
換制御手段12がギヤ位置切換手段6およびクラッチ制
御手段8を操作し、エンジン1の回転数信号を回転セン
サ21が出力し、クラッチ3の出力軸22の回転数信号
をクラッチ回転センサ23が出力し、アクチュエータ4
の不作動時に、クラッチ摩耗判別手段29がエンジンお
よびクラッチの各回転数信号より得るクラッチのすべり
率に基づきクラッチ摩耗信号を出力し、このクラッチ摩
耗信号により摩耗警告手段10を作動するよう構成され
る。
第7図には本発明の一実施例としての自動変速装置を示
した。この装置はディーゼルエンジン(以後単にエンジ
ンと記す)30と、これの回転力をクラッチ31を介し
て受ける変速機32とにわたり取付けられる。エンジン
30はエンジン回転の1/2の回転速度で回転する入力
軸33を備えた燃料噴射ポンプ(以後単に噴射ポンプと
記す)34を取付けており、このポンプのラック35に
はリンク系36を介しアクセルペダル37およびこれと
並列的に電磁アクチュエータ38がそれぞれ連結される
。なお、入力軸33にはエンジン回転数信号を発するエ
ンジン回転センサ39が対設される。クラッチ31は、
通常フライホイール40にクラッチ板41を図示しない
周知挟持手段により圧接させ、アクチュエータとしての
エアシリンダ42が不作動より作動に入ると図示しない
挟持手段が解除方向に作動され、クラッチ31は接方向
aより断方向すに移動する(第7図には断状態を示した
)。なお、このクラッチには後述するクラッチの断接状
態をオン、オフ作動により検出するクラッチエアセンサ
70が取付けられ、これに代えてクラッチ断接センサ4
3を直接クラッチ31に対設してもよい。しかもクラッ
チ31の出力軸44にはクラッチ回転数信号を発するク
ラッチ回転数センサ45が対設される。エアシリンダ4
2内のエア室46からはエア通路47が延出形成され、
これが高圧エア源としてのエアタンク48に連結する。
エア通路47の途中には作動エアを断続する開閉手段と
しての電磁式のカット弁49が取付けられ、更に、エア
室46を大気開放するためのパルス電磁弁50が取付け
られる。なお、エアシリンダ42には内部エア圧が規定
値共」二(クラッチが断となる値)になるとオン信号を
出力するエアセンサ70が、また、エアタンク48には
内部エア圧が規定値以下になるとオン信号を出力するエ
アセンサ72がそれぞれ取付けられる。変速機32内の
ギヤ位置を切換えるには、第8図に示すシフトパターン
に対応した変速位置にチェンジレバー54を操作するこ
とにより、変速段選択スイッチ55を切換え、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51を操作し、シフトパターンに対応した目標
変速段にギヤ位置を切換えるものである。
19− ここでRはリバース段をN、■、2.3は指定変速段を
、Dは選択変速段を示しており、Dレンジを選択すると
後述の最適変速段決定処理により2速乃至5速が車速等
により決定される。ギヤシフトユニツh51はコントロ
ールユニッ1−52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)53と、このバルブ
を介してエアタンク48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
クを作動せしめるパワーシリンダを有し、上記電磁バル
ブに与えられる作動信号によりパワーシリンダを操作し
、セレクト方向次いでシフト方向の順で変速機32の噛
合態様を変えるよう作動する。更にギヤシフトユニット
51には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56が対設され、このスイッチからのギ
ヤ位置信号はコントロールユニット52に出力される。
このように変速機の出力軸57には車速信号を発するセ
ンサ58が対設される。更に、アクセルペダル37には
その回動量に応じた抵抗変化を電圧値として生じさせ、
これ20− をA/D変換器59でデジタル信号化し出力する負荷セ
ンサ60が取付けられる。ブレーキペダル61にはこれ
が踏込まれた時ハイレベルのブレーキ信号を出力するブ
レーキセンサ62が取付られる。フライホイール40に
はその外周のリングギヤに適時噛合いエンジン30をス
タートさせるスタータ63が取付けられ、そのスタータ
リレー64はコントロールユニット52に接続される。
なお、符号65はコントロールユニット52とは別途に
車両に取付けられると共に車両の各種制御を行なうマイ
クロコンピータを示しており、図示しない各センサより
の入力信号を受けエンジン30の駆動制御等を行なう。
このマイクロコンピータ65は噴射ポンプ34の電磁ア
クチュエータ38に作動信号を与え、燃料増減操作によ
りエンジン回転数の増減を制御できるものである。なお
、マイクロコンピータ65はコントロールユニット52
からのエンジン回転増減信号としての出力信号を優先し
て受けることができ、この出力信号に応じてエンジン回
転数を増減させることができる。
コントロールユニット52は自動変速装置に専用される
マイクロコンピータからなり、マイクロプロセッサ(以
後単にCPUと記す)66、メモリ67および入力信号
処理回路としてのインターフェース68とで構成される
。インターフェース68のインプラ1〜ポート69には
」二連の変速段選択スイッチ55、ブレーキセンサ62
、負荷センサ60、エンジン回転センサ39、クラッチ
回転数センサ45、ギヤ位置スイッチ56、車速センサ
58、クラッチ断接センサ43(クラッチの断接状態を
エアセンサ70に代えて検出する時に用いる)および両
エアセンサ70.72より各出力信号が入力される。一
方、アウトプットポート74は上述のマイクロコンピー
タ65、スタータリレー64、デユーティ電磁弁50、
カッ1〜弁49および複数個の電磁バルブ53に接続し
、それぞれに出力信号を送出できる。なお、符号75は
エアタンク48のエア圧が設定値に達しない時図示しな
い駆動回路を介し出力を受け点灯するウオーニングラン
プを示す。更に、符号76はクラッチ摩耗量が規定値を
越えた時出力を受け点灯するクラッチ摩耗ランプを示す
。メモリ67は第16図乃至第20図にフローチャー1
−とじて示したプログラムやデータを書込んだROM 
(読み出し専用メモリ)と書込み読み山並用のRA M
で構成される。即ち、ROMにはプログラムの外に、負
荷信号の値に対応したデユーティ比αを予めデータテー
ブル(第9図参照)として記憶させておき、適時、テー
ブルルックアップを行なって該当する値を読み出す。更
に、上述の変速段選択スイッチ55は変速信号としての
セレクト信号およびシフト信号を出力するが、この両信
号の一対の組合わせに対応した変速段位置を予めデータ
テーブルとして記憶させておき、このセレクトおよびシ
フ1−信号を受けた際テーブルルックアップを行なって
該当する出力信号をギヤシフトユニッ1−の各電磁バル
ブ53に出力し、変速信号に対応した目標変速段にギヤ
位置を合わせる。
しかもギヤ位置スイッチ56からのギヤ位置信号は変速
完了により出力され、セレクトおよびシフ1ル信号に対
応した各ギヤ位置信号が全て出力されたか否かを判別し
、噛合適あるいは否の信号を発す23− るのに用いる。更に、ROMには、選択変速段(D)区
分に目標変速段がある時、車速、負荷およびエンジン回
転の各信号に基づき、最適変速段を決定するためのデー
タテーブルをも記憶させておく。
この−例を第13図、第14図、第15図に示しており
、車速に対応した基本変速段Dxを第1のテーブルルッ
クアップにより読み出し、次に、第2のテーブルルック
アップにより定常域Aにエンジン負荷があると補正をせ
ず、それより大、小により1段のシフトダウンあるいは
シフトアップに相当する第1補正値(Dx)を読み取る
。次に、第3テーブルルツクアツプにより、定常域Bに
エンジン回転数があると補正をせず、それより大、小に
より1段のシフトアップあるいはシフトダウンに相当す
る第2補正値[Dx]を読み取る。(D)区分における
制御では、この第2補正値に対応する変速段を最適変速
段として決定し、これを目標変速段とみ作用の説明を行
う。
24− プログラムがスタートするとコントロールユニット52
はエンジン停止割込の無い限り始動処理に入る。そして
始動処理完了の後、車速信号を入力させ、その値が規定
値(例えば2 Km/h乃至3 Km/h)以下では発
進処理を、以上では変速処理を行なう。
ただしエンジン回転数信号がエンスト回転数としての設
定値を下回った場合、クラッチ31を断(オフ)つよう
カッ1−弁49にオン信号をパルス制御弁50にオフ信
号を出力する。
第17図により始動処理を説明する。エンジン回転数信
号を入力させ、その値がエンジンの停止域内にあるか否
かステップ1 (以後図中においてはステップをSとし
て示す)で調べ、エンジン停止時にイエスに進む。チェ
ンジレバー位置とギヤ位置が同じか否か、即ち、変速信
号とギヤ位置信号が同じとなり、変速段選択スイッチ5
5で指示した目標変速段(ここでDレンジの場合、予め
最大変速比であるたとえば2速と設定しておく)に変速
機32のギヤ位置が整列しているかを判別しくステップ
2)、イエスでスタータリレー64に図示しない駆動回
路を介し出力し、図示しないスタータスイッチを操作す
ることによりスタータ63を回せる状態にする(ステッ
プ3)。目標変速段をニュートラルとした場合にエンジ
ンがかかると更にエア圧スイッチ72の検出信号が設定
値を上回っているか否かを調べ(ステップ5)、イエス
でリターンする。
エア圧がない時はエアタンク48が規定のエア圧になる
まで待ちステップ5を完了する。一方、目標変速段が高
変速比のようにセットされているに於いても目標変速段
と変速機32のギヤ位置が一致しているとスタータ始動
筒となる。この場合車輪がスタータで回転される。ステ
ップ2でノーの場合、エア圧の有無を調べ(ステップ6
)、ノーの場合ウオーニングランプ75に出力信号を発
しくステップ7)、イエスの場合あるいは外部よりエア
補給によりイエスに復帰した場合クラッチ31を断つよ
うアウトプットボート74を介しカット弁49にオン信
号を、パルス制御弁50にオフ信号をそれぞれ出力する
(ステップ8)。クラッチ断の間にギヤシフトユニット
51は目標変速段に対応する出力信号をアラ1ヘブツ1
−ボート74を介し受け、正常に働き、ギヤ位置が目標
変速段に合わされる(ステップ9)。
この後パルス制御弁50にアウトプットボ−介し所定時
限のみオン出力がなされ、即ち、エア室46が大気開放
されクラッチミートがなされる(ステップ10)。この
ステップ2より6、8、9、10のループは目標変速段
にギヤ位置が整列するまで繰返される。
次に第18図により発進処理を説明する。始動処理完了
後車速信号を読取り,これが設定値を下回っていると発
進処理に入る。ます、CPt.J66はクラッチ断接信
号を選択的にインプットポート69を介し読取り、クラ
ッチ接信号を受けているとノーへ進める(ステップ11
)。ステップ12でCPU66はクラッチ31を断(オ
フ)すべくカット弁49にオン信号を出力し、クラッチ
をオフにする。ステップ11よりイエスに進むと、チェ
ンジレバー位置とギヤ位置が同しか否かのステップ2と
同様の判別をしくステップ13)、ノーの場合、ステッ
プ14でギヤ位置を目標変速段に合わせるというステッ
プ9と27− 同じ制御をする。ステップ13よりイエスに進むと、目
標変速段に達したギヤ位置がニュートラルか否かを変速
信号より読取り、イエスではステップ11に戻り、ノー
ではステップ16へ進む(ステップ15)。
ここではアクセル踏込量としての負荷信号値が規定値(
運転者が発進の意志を示す程度の低い値い)を上回った
か否かを判別し、ノーの場合ステップ11、13、15
、16を繰返し、イエスの場合、クラッチエア圧、即ち
、エア圧スイッチ7oの出力信号に対応するエア圧をタ
ンク圧POより規定値P1にまで下げる(ステップ17
)。次にアクセル位置としての負荷信号値を検出しくス
テップ18)、この値に該当するデユティ比αを第9図
のデータテーブルを用いて読み取る(ステップ19)。
得られた最適デユーティ比αのパルス信号はパルス電磁
弁50に出力され、エア室46のクラッチエア圧は第1
0図に示すように時間経過に従い所定のレベルでゆっく
り低下し、クラッチは徐々に断より半クラツチ状態に近
づく(ステップ20)。CPU66はこの時点でエンジ
ン回転数信号の入力を続けるようインプット28− ボー1〜69に選択信号を出しており、このエンジン回
転数信号に基づく経時的なエンジン回転数値がメモリ6
7内のR. A Mに順次記憶処理され、そのピーク点
M(第11図中に一例を示した)を演算処理し、ピーク
点Mを判別するまではノーに進みステップ18、19、
20、21を繰返し、判別するとステップ22に進む。
なお、ここでピーク点Mはエンジン回転がクラッチ出力
軸44の回転として伝達され始めることにより、ダウン
をするために生じる。
ピーク値Mを検出した時点T1より、デユーティ電磁弁
50はオンのままホールドする。つまり、エア圧を一定
に保ったまま回転数差をチェックしている。CPU66
はインプットポート69にエンジン回転数信号に加えク
ラッチ出力軸44のクラッチ出力軸回転数信号とを入力
するよう選択信号を出力する。そしてエンジンとクラッ
チの回転数差第11図に、(N−Nl、として示した)
を所定時間毎に算出し、その回転数差の経時的変化が第
1設定値Xi(第12図参照)以下か否かを判別する(
ステップ22)。イエスの場合、CPU66はデューテ
ィ電磁弁50をオフとしてエア室46のエアを抜きクラ
ッチを徐々につなげる(ステップ23)、この後、エン
ジンとクラッチの回転数差の経時的変化が第2設定値X
2(XI<X2)以上か否かを判別し、ノーの場合ステ
ップ23に戻り、エンジンとクラッチ出力軸の回転数差
を一定に保つループを繰返す。一方、ステップ22でノ
ーに進むと、エンジンとクラッチの回転数差の経時的変
化が第3設定値y2(X2〈y2)以上か否かを判別す
る(ステップ25)。イエスの場合、電磁弁50をオフ
どして遮断し、カット弁49にオン信号を適量出力し、
クラッチを断方向に適量戻す(ステップ26)。ステッ
プ27ではエンジンとクラッチの回転数差の経時的変化
が第4設定値y1以下か否かを判別し、ノーの場合ステ
ップ26.27を繰返し、イエスの場合ステップ28に
進む。
なお、ステップ25でノーの場合もステップ28に進む
。このステップ28に達した時点でエンジンとクラッチ
の回転数差の経時的変化はほぼ第12図に傾線で示す領
域内に入り、クラッチ31を半クラツチ状態よりショッ
クを伴うことなく、かつ、過度に時間を取ることなく接
状態に切換える条件が整うため、クラッチ31のエア圧
を現状にホールドする。
この後、CPU66はエンジンとクラッチ出力軸の回転
数差が規定値(たとえばN −N 1 = ]Orpm
程度)以下か否かを判別し、ノーの間はステップ22乃
至ステップ29のループを繰返し、イエスの時点T2で
ステップ30に進む。ここではパルス電磁弁50を全開
させクラッチミーl−を行なう。この後、即ち、エアシ
リンダ42が不作動となった後C:PU66はクラッチ
のすべり率としての(エンジンとクラッチの回転数差)
/(エンジン回転数)を算出し、この値を規定値と比較
し、規定値以下ではリターンし、規定値以上ではステッ
プ32に進む(ステップ31)。
ステップ32ではクラッチ摩耗量が大であるとの判断よ
りクラッチ摩耗ランプ76に対しクラッチ摩耗信号とし
てのオン信号をアラ1〜プツトポート74および図示し
ない駆動回路を介し出力し、点灯処理をする。
次に第19図および第20図により変速処理を説明する
。始動処理完了後、CPU66は車速信号を読−31= 取りこれが設定値を上回っていると変速処理に入る。ま
ずインプットポート69に選択信号を与え、ブレーキ信
号があるか否かを調べ(ステップ33)、イエスの場合
、更に、クラッチ接信号があるか否かを調べ(ステップ
34)イエスの場合リターンする。このように、急ブレ
ーキ操作時にクラッチ接状態であれば後述の変速操作を
一時阻止することになる。一方、ステップ33およびス
テップ34でノーに進む場合、即ち、急ブレーキ操作が
なく、あるいは急ブレーキ時でもクラッチ断の時は共に
ステップ35に進む。ここでは変速信号を読み取り、こ
れがN、■、2.3の指定変速段の区分か、Dの選択変
速段の区分か、リバース段の区分かの3区分に分別する
。指定変速区分の場合、チェンジレバー位置とギヤ位置
が同じか否かのステップ2と同様の判別をしくステップ
36)、イエスでリターンし、ノーでステップ37に進
む。ここでは変速信号に応じた目標変速段N、1.2.
3の内の一つであり、変速前の現在の変速段が選択変速
段(D)でこれからのシフトダウンに相当するか否かを
判32− 別する。イエスの場合、アラ1−プツトボー1〜74を
介し、カット弁49に所定時間オン信号を出力し、クラ
ッチ断操作をしくステップ38)、更に、現状のエンジ
ン回転を保持すべく、アウトプットポ−ト7エータ38
に出力し、エンジン回転のオーバランの防止操作をする
(ステップ39)。そして変速前の変速段より1段のシ
フ1−ダウンに当る変速段を算出し、その変速段に対応
した出力信号をギヤシフ1〜ユニツトの各電磁バルブ5
3に出力しギヤ位置を合わせる(ステップ40)。この
後エンジンとクラッチ出力軸44の各回転信号を読み取
ると共に、クラッチ出力軸の回転にエンジン回転数を合
わせるよう。
アラ1−プツ1ヘポート74、マイクロコンピータ65
を介し、電磁アクチュエータ38にエンジン回転増減信
号としての出力信号を出力し、回転合わせ操作をする(
ステップ41)。この後、アラ1ヘプツトポート74を
介し、パルス電磁弁50に所定時間オン信号を出力し、
クラッチ接操作をする(ステップ42)。
この後ステップ33、35乃至ステップ42からなるル
−プは1段毎のシフトダウン処理毎に1回りし、最終的
に目標変速段にギヤ位置が合わされた時点でステップ3
6より直接リターンするループに入る。
一方、ステップ37でノーに進むと、まず、ステップ3
8と同様のクラッチ断操作をする(ステップ43)。
この後、CPU66は変速前の現変速段と変速信号に対
応する目標変速段を比ベシフトアップか否かを判別する
(ステップ44)。イエスの場合、アウトグツ1−ボー
ト74、マイクロコンピータ65を介し電磁アクチュエ
ータ38に出力し、エンジン回転数を規定のアイドリン
グ回転数に戻す操作をする(ステップ45)。そしてギ
ヤ位置を指定変速段としてのN、1.2.3の内の−っ
である目標変速段に直接会わせるようアウトプットポー
ト74を介し各電磁バルブ53に出力する(ステップ4
6)。この後ステップ4】に戻りクラッチ出力軸にエン
ジンの回転を合わせクラッチ接を行なう。なお、ステッ
プ44でノーの場合、即ち、D以外からのシフトダウン
の場合、ステップ39と同様のエンジン回転ホールドを
行ない(ステップ47)、ステップ46に戻る。次にス
テップ35で選択変速(D)区分の場合、まず、CPU
66は車速信号、負荷信号およびエンジン回転数信号を
それぞれインプットポート69の働きで入力させ、(ス
テップ48.49.50)、車速信号より基本変速段D
x(第13図参照)、負荷信号より第1補正値(DX)
(第14図参照)、エンジン回転数信号より第2補正値
[Dxl (第15図参照)をめ、この区分において目
標変速段とみなされる最適変速段を決定する(ステップ
51)。この後、最適変速段にギヤ位置が合っているか
否かのステップ2と同様の判別をしくステップ52)、
イエスでリターンし、ノーの場合ステップ43にジャン
プし、クラッチ断接間にギヤ位置を目標変速段に合わせ
るというステップ43.44.45、(47)、46.
41.42の処理を済ませリターンする。次に、ステッ
プ35でリバース段区分の場合、まずCPtJ66は目
標変速段としてのリバース段にギヤ位置が合っているか
否かの判別をステップ2と同様に行い(ステップ53)
、イエス、即ち、現在バック作動中の場合でリターンし
、ノーの場合即ち、誤操作の場合、ステップ38と同一
35= 様のクラッチ断操作をしくステップ54)、ステップ4
5と同様のエンジン回転をアイドリング回転数に戻す操
作をする(ステップ55)。更に、ギヤ位置をニュート
ラルに戻すべくアウトプットポート74を介し各電磁バ
ルブ53に出力しくステップ56)、変速ミスを知らせ
るウオーニングランプ(図示せず)の点灯処理をする(
ステップ57)。この後ステップ41および42と同様
のクラッチとエンジンの回転合わせ操作と、クラッチ接
操作を順次行なう(ステップ58.59)。ここでは前
進走行中に目標変速段としてリバース段が選ばれた場合
ミスシフトを知らせると共にギヤ位置をニュートラルに
合せる操作をすることになる。
上述の処においてシフトパターンとしてR,1,2,3
、Dの5つのレンジを有したものを示したが、これに限
定されるものではなく、たとえば第2の選択変速段D2
を設けてもよい。この場合、ステップ35の区分操作を
4区分操作に代え、かつ、ステップ48乃至52の一連
の操作と同様の操作を第4の区分の選択時に行なうよう
構成すればよい。
=36− 以上のように各発明によれば変速信号に基づきギヤ位置
を目標変速段に自動変速できる。特に、第1の発明によ
れば、エンジン回転に先立ちクラッチの操作を運転者が
することなくニュートラル段にギヤ位置を合わせエンジ
ンスタートを行なえる上に、所望の変速段(Dレンジも
含)を目標変速段として選び、ギヤ位置を合わせ、クラ
ンキングでき(ステップ3)、エンスト時に踏切り脱出
等を容易に行なえる。
第2の発明によれば、発進時において、単位時間当りの
エンジン負荷としてのアクセル踏込量をめ、これにより
まず所定量クラッチを戻し、かつ、この踏込量に対応し
たデユーティ比αでパルス電磁弁50をデユーティ制御
し、断状態のクラッチを運転者の操作なしでマニュアル
操作と同様に徐々に半クラツチ状態にまで戻すことがで
き、即ち、アクセルの踏込み変化に応じエンジン回転を
徐々に上げ、かつ、クラッチを徐々に半クラツチ状態に
戻すという両操作を容易に行なえる。
第3の発明によれば、発進時において、エンジンとクラ
ッチの出力軸との間の回転数差の単位時間当りの変化量
である経時的変化を設定域(第12図参照)内に納める
よう制御処理を行ない、これにより、半クラッチの間に
、過度に時間をかけず、かつ、ショックを受けることの
ない程度でエンジンとクラッチの回転を合わせ、その後
にクラッチを接に戻すという一連のクラッチ操作を自動
化できる。
第4の発明によれば、変速時において、チェンジレバー
を所望段に切換操作するだけで指定変速段(N、1.2
.3)あるいは選択変速段(D)の内の1つが目標変速
段として定まり、この目標変速段にギヤ位置が合うまで
、クラッチ断接操作間にギヤ位置合わせやエンジンとク
ラッチ出力軸との回転合わせが自動的に行なわれ、変速
操作が自動的に行なわれる利点がある。特に、現在の変
速段が選択変速段でこれより目標変速段がシフトダウン
となる場合に、このシフトダウン操作を1段毎に行なう
プログラムを組めば過度のオーバーランを防止できる。
第5の発明によれば、変速時において、車速が設定値を
上回り、ブレーキ信号およびクラッチ接信号を共に受け
た時に、変速信号を受けても変速操作を行なわないよう
制御プログラムを組んだため、急ブレーキ時に必ずエン
ジンと車軸側を結合状態に保持でき、エンジンブレーキ
を必ず併用できる利点がある。
第6の発明によれば、アクチュエータの不作動時、即ち
、クラッチの接部に、クラッチのすべり率を算出し、こ
の値が規定値を上回った時点でクラッチ摩耗信号を出力
して摩耗警告手段としてのクラッチ摩耗ランプ76を点
灯させ、クラッチの摩耗が大であることを表示できる。
特にクラッチを断より接に自動的に戻し操作する手段を
併用するクラッチではそのすべりをマニアル式クラッチ
のように運転者が検知できず、本発明は有効である。
なお、摩耗警告手段としてはこの他にブザーを用いても
よい。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は第1より第6までの各発明−39= の全体構成図、第7図は本発明の一実施例としての自動
変速装置の概略配置図、第8図は同上自動変速装置に用
いるシフ1〜パターン図、第9図は負荷信号/時間に対
応するデユーティ比のデータテーブル概略図、第10図
はクラッチエア圧の経時変化の一例を示す線図、第11
図はエンジンおよびクラッチ出力軸の各回転数の経時変
化の一例を示す線図、第12図はエンジンとクラッチ出
力軸の回転数差の経時変化を制御すべき領域の一例を示
す線図、第13図、第14図および第15図は選択変速
段区分において最適変速段をめる除用いる一例としての
基本変速段−車速、第1補正値−エンジン負荷、第2補
正値−エンジン回転数の各データテーブル概念図、第1
6図乃至第20図は同」二自動変速装置に用いる制御プ
ログラムのフローチャー1〜をそれぞれ示している。 1.30・・・・エンジン、2,32・・・・変速機、
3,31・・・クラッチ、4,42・・・・エアシリン
ダ、5,55・・・・変速段選択スイッチ、6,51・
・・ギヤ位置切換手段、7 、]4,16,20,49
.50・・・・開閉手段、8・・・クラッチ40− 制御手段、9・・・・・負荷センサ、10.76・・・
・摩耗警告手段、11・・・・噛合判別手段、12・・
・・切換制御手段、13.46・・・・エア室、15.
47・・・・通路、17.58・・・車速センサ、19
.43・・・・クラッチ断接センサ、21゜39・・・
・回転センサ、22.44・・・・クラッチの出力軸、
23.45・・・・クラッチ回転センサ、24・・・・
・エンジン操作手段、25・・・・変速区分生別手段、
26・・・・変速段設定手段、27.62・・・・ブレ
ーキセンサ、28・・・・切換阻止手段、29・・・・
クラッチ摩耗判別手段。 0ワ0 ′−ト1−1−−日更 [ 1、篇1■厖Iト訃+)]ぐ2 (口鼾戯割 1−1籾よ ’)11− 1塾1J=1(2)点 口 (ミ) さく 〔 手続補正書 昭和60年5月17日 1、事件の表示 昭和59年特許願第50747号 2、発明の名称 自動変速装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 (628)三菱自動車工業株式会社4、代 理
 人 住 所 東京都世田谷区経堂4丁目5番4号明細書の「
発明の詳細な説明」の欄および図 面 6、補正の内容 (1)明細書第19頁第7行の「35には」の次より同
頁第9行の「連結される」の前までを削除し、「電磁ア
クチュエータ38が」を代入する。 (2)図面中筒7図を添付図面のように訂正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、車両のエンジンと変速機との間のクラッチを断接さ
    せるアクチュエータと、運転者の操作に応じ目標変速段
    に対応する変速信号を出力する変速段選択スイッチと、
    」二記変速機の噛合態様を上記変速信号に基づき目標変
    速段に切換えるギヤ位置切換手段と、上記変速機のギヤ
    位置に対応したギヤ位置信号を出力するギヤ位置センサ
    と、上記アクチュエータに作動エアを給排する開閉手段
    と、この開閉手段を操作するクラッチ制御手段と、上記
    エンジンの負荷信号を出力する負荷センサと、上記エン
    ジンの回転数信号を出力する回転センサと、上記目標変
    速段と変速機のギヤ位置との同一性を判別し噛合適否信
    号を出力する噛合判別手段と、上記エンジン回転数信号
    が停止域内にあるのに加え噛合否信号を受けた際クラク
    チ断接操作の間に変速機のギヤ位置を目標変速段に合わ
    せるように」二記キャ位置切換手段とクラッチ制御手段
    とを始動操作する切換制御手段とを有した自動変速装置
    。 2、車両のエンジンと変速機との間のクラッチを断接さ
    せるアクチュエータと、運転者の操作に応じ目標変速段
    に対応する変速信号を出力する変速段選択スイッチと、
    上記変速機の噛合態様を上記変速信号に基づき目標変速
    段に切換えるギヤ位置切換手段と、上記変速機のギヤ位
    置に対応したギヤ位置信号を出力するギヤ位置センサと
    、上記アクチュエータのエア室に作動エアを導入する通
    路に設けた開閉弁と、パルス信号のデユーティ比に応じ
    た時間比でエア室のエアを大気開放するパルス電磁弁と
    、上記開閉弁およびパルス電磁弁を操作するクラッチ制
    御手段と、上記車両の車速信号を出力する車速センサと
    、上記エンジンの負荷信号を出力する負荷センサと、」
    二記クラッチの断接信号を出力するクラッチ断接センサ
    と、上記負荷信号に対応して上記パルス信号のデユーテ
    ィ比を設定するデュ−ティ比設定手段と、上記目標変速
    手段と変速機のギヤ位置との同一性を判別し噛合適否信
    号を出力する噛合判別手段と、上記車速信号が設定値を
    下回りクラッチ断信号および噛合適信号を受けた際、上
    記負荷信号を受けると断状態のクラッチを所定量戻し、
    続いて上記パルス信号のデユーティ比に基づきクラッチ
    を半クラツチ状態に戻し、その後にクラッチを接続させ
    るように上記ギヤ位置切換手段とクラッチ制御手段とを
    発進操作する切換制御手段とを有した自動変速装置。 3、車両のエンジンと変速機との間のクラッチを断続さ
    せるアクチュエータと、運転者の操作に応じ目標変速段
    に対応する変速信号を出力する変速段選択スイッチと、
    上記変速機の噛合態様を上記変速信号に基づき目標変速
    段に切換えるギヤ位置切換手段と、上記変速機のギヤ位
    置に対応したギヤ位置信号を出力するギヤ位置センサと
    、上記アクチュエータのエア室に作動エアを導入する通
    路に設けた第1開閉弁と、上記エア室のエアを徐々に大
    気開放する第2開閉弁と、−上記第1および第2開閉弁
    を操作するクラッチ制御手段と、上記車両の車速信号を
    出力する車速センサと、」二記エンジンの負荷信号を出
    力する負荷センサと、」二記エンジンの回転数信号を出
    力する回転センサと、」二記クラッチの出力軸の回転数
    信号を出力するクラッチ回転センサと、上記クラッチの
    断接信号を出力するクラッチ断接センサと、上記目標変
    速段と変速機のギヤ位置どの同一性を判別し噛合適否信
    号を出力する噛合判別手段と、上記車速信号が設定値を
    下回りクラッチ断信号および噛合適信号を受けた際、上
    記負荷信号に応じ断状態のクラッチを半クラツチ状態に
    戻し、その後エンジンとクラッチの出力軸との間の回転
    数差の乍位時間当りの変化量が設定領域内に入るよう」
    二記ギヤ位置切換手段とクラッチ制御手段とを発進操作
    する切換制御手段とを有した自動変速装置。 4、車両のエンジンと変速機との間のクラッチを断続さ
    せるアクチュエータと、運転者の操作に=3一 応じ目標変速段に対応する変速信号を出力する変速段選
    択スイッチと、上記変速機の噛合態様を上記変速信号に
    基づき目標変速段に切換えるギヤ位置切換手段と、上記
    変速機のギヤ位置に対応したギヤ位置信号を出力するギ
    ヤ位置センサと、上記アクチュエータに作動エアを給排
    する開閉手段と、この開閉手段を操作するクラッチ制御
    手段と、上記車両の車速信号を出力する車速センサと、
    上記エンジンの負荷信号を出力する負荷センサと、上記
    エンジンの回転数信号を出力する回転センサと、上記ク
    ラッチの出力軸の回転数信号を出力するクラッチ回転セ
    ンサと、上記エンジン回転をエンジン回転増減信月に応
    じ操作するエンジン操作手段と、上記変速信号を受けた
    際、この信号を指定変速段と選択変速段およびリバース
    段の内のいずれかとして区分し区分信号を出力する変速
    区分生別手段と、上記選択変速段に対応する区分信号を
    受けた際上記車速信号と負荷信号およびエンジン回転数
    信号に基づく最適な目標変速段を決定しその変4− 速信号を出力する変速段設定手段と、」1記目標変速段
    と変速機のギヤ位置との同一性を判別し噛合適否信号を
    出力する噛合判別手段と、上記選択変速段または指定変
    速段に対応する区分信号に加え噛合否信号を受けた際、
    クラッチ断接操作の間に変速機のギヤ位置を目標変速段
    に合わせ、または上記リバース段に対応する区分信号に
    加え噛合否信号を受けた際、クラッチ断接操作の間に変
    速機のギヤ位置をニュートラルに合わせ、これら各処理
    の後にエンジン回転増減信号を出力してエンジンとクラ
    ッチの出力軸との回転を合わせるよう上記エンジン操作
    手段とギヤ位置切換手段およびクラッチ制御手段を変速
    操作する切換制御手段とを有した自動変速装置。 5、上記切換制御手段は、上記選択変速段に対応する区
    分信号に加え噛合否信号を受けた際、クラッチ断接操作
    の間に変速機のギヤ位置を目標変速段に合わせ、または
    、上記指定変速段に対応する区分信号に加え噛合否信号
    を受けた際で選択変速段からのシフトダウンの時、クラ
    ッチ断接操作の間に変速機のギヤ位置を1段毎のシフト
    ダウンにより目標変速段に近づけ、または、」二記指定
    変速段に対応する区分信号に加え噛合否信号を受けた際
    で選択変速段からのシフトダウンでない時、クラッチ断
    接操作の間に変速機のギヤ位置を直接目標変速段に合わ
    せ、または、上記リバース段に対応する区分信号に加え
    噛合否信号を受けた際、クラッチ断接操作の間に変速機
    のギヤ位置をニュートラルに合わせ、これら各処理の後
    にエンジン回転増減信号を出力してエンジンとクラッチ
    出力軸との回転を合わせるよう上記エンジン操作手段と
    ギヤ位置切換手段およびクラッチ制御手段を変速操作す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の自動変
    速装置。 6、車両のエンジンと変速機との間のクラッチを断続さ
    せるアクチュエータと、運転者の操作に応じ目標変速段
    に対応する変速信号を出力する変速段選択スイッチと、
    上記変速機の噛合態様を上記変速信号に基づき目標変速
    段に切換えるギヤ位置切換手段と、上記変速機のギヤ位
    置に対応したギヤ位置信号を出力するギヤ位置センサと
    、−上記アクチュエータに作動エアを給排する開閉手段
    と、この開閉手段を操作するクラッチ制御手段と、」二
    記車両の車速信号を出力する車速センサと、」二記車両
    のブレーキ信号を出力するブレーキセンサど、上記クラ
    ッチの断接信号を出力するクラッチ断接センサと、上記
    目標変速段と変速機のギヤ位置との同一性を判別し噛合
    適否信号を出力する噛合判別手段と、上記目標変速段に
    変速機のギヤ位置を合わせるべく上記ギヤ位置切換手段
    およびクラッチ制御手段を変速操作する切換制御手段と
    、上記車速信号が設定値を上回るのに加え上記ブレーキ
    信号とクラッチ接信号とを共に受けた際上記切換制御手
    段を不作動に保つ切換阻止手段とを有した自動変速装置
    。 7、車両のエンジンと変速機との間のクラッチを断接さ
    せるアクチュエータと、運転者の操作に7一 応じ目標変速段に対応する変速信号を出力する変速段選
    択スイッチと、上記変速機の噛合態様を上記変速信号に
    基づき目標変速段に切換えるギヤ位置切換手段と、上記
    アクチュエータに作動エアを給排する開閉手段と、この
    開閉手段を操作するクラッチ制御手段と上記クラッチの
    断接操作の間に変速機のギヤ位置を目標変速段に合わせ
    るよう上記ギヤ位置切換手段とクラッチ制御手段とを操
    作する切換制御手段と、上記エンジンの回転数信号を出
    力する回転センサと、上記クラッチの出力軸の回転数信
    号を出力するクラッチ回転センサと、上記アクチュエー
    タの不作動時に上記エンジンおよびクラッチの各回転数
    信号より得るクラッチのすべり率に基づきクラッチ摩耗
    信号を出力するクラッチ摩耗判別手段と、上記クラッチ
    摩耗信号により作動する摩耗警告手段とを有した自動変
    速装置。
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US6394929B1 (en) 1999-05-24 2002-05-28 Aisin Ai Co., Ltd. Shift control apparatus and shift control method of automatic transmission
US7058498B2 (en) 2002-11-05 2006-06-06 Advics Co., Ltd. Automatic clutch control device

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JPS5913159A (ja) * 1982-07-14 1984-01-23 Mazda Motor Corp 油圧制御変速機のクラツチ制御装置

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