JPS61189357A - 自動変速装置の変速制御方法 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、エンジンと変速機との間に介装された摩擦ク
ラッチをアクチュエータを介して電子制御すると共に変
速機の噛み合い位置をギヤ位置切換手段を介して電子制
御する自動変速装置の変速制御方法に関する。

〈従来の技術〉 近年、大型貨物自動車や乗合自動車等における運転者の
運転操作の負担を軽減する目的で、車両の走行条件に応
じたギヤ位置を自動的に選択できるようにした自動変速
装置が考えられている。

従来の自動変速装置は、専ら小型の乗用車を対象とした
ものであり、エンジンと遊星歯車式変速機との間にトル
クコンバータ等の流体継手を介在させ、圧油を制御媒体
とした遊星歯車式変速機のギヤ位置切換手段を具えた型
式のものが一般的である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 大型貨物自動車等を対象とした自動変速装置を開発する
上で重要なことは、車両の生産台数が乗用車と較べて著
しく少ないことから、高価なトルクコンバータ等を新た
に設計することはコストの点で極めて不利となり、従来
からある生産設備を含めてａｗＡクラッチや変速機等の
駆動系をそのまま用いることが望ましい。

本発明はかかる知見に基づき、従来からの駆動系をその
まま使って電子制御により円滑な変速操作を自動的に達
成できる自動変速装置の変速制御方法を提供することを
目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の自動変速装置の変速制御方法は、エンジンの出
力軸に接続する＊＊クラッチと、この摩擦クラッチを操
作するクラッチ用アクチュエータと、前記摩擦クラッチ
に入力軸が接続する歯車式変速機と、この歯車式変速機
のギヤ位置を切換えるギヤ位置切換手段と、燃料噴射ポ
ンプのコントロールラックを操作するラック用アクチュ
エータと、運転者の意志と車両の走行条件とに基づいて
前記クラッチ用アクチュエータ及び前記ギヤ位置切換手
段及びラック用アクチュエータの作動を制御する制御装
置とを具えた自動変速装置において、低速段側へのギヤ
位置の切換に際し前記ラック用アクチュエータを介して
前記コントロールラックを前記低速段側へのギヤ位置の
切換前の前記エンジンの回転数が保持されるような状態
へ段階的に漸次移動させたのち、前記クラッチ用アクチ
ニエータを介して前記摩擦クラッチを切る一方、前記ギ
ヤ位置の切換を完了した時点での前記歯車式変速機の入
力軸の回転数に対して前記エンジンの出力軸の回転数が
同一となるような位置に前記コントロールラックを移動
させ、前記歯車変速機の入力軸と前記エンジンの出力軸
とが同一回転数になった時点で前記コントロールラック
をアクセルペダルの踏み込み量と対応した位置まで段階
的に漸次移動させるようにした乙とを特徴とするもので
ある。

く作　　　用〉 ＊＊クラッチは制御装置によりクラッチ用アクチュエー
タを介して操作され、エンジンから歯車式変速機への駆
動力の伝達成いは遮断がなされる。又、制御装置はクラ
ッチ用アクチュエータの作動特性を制御して変速ショッ
クの７秒ない［動力の鼾襠小行らが一邸蛾々ラッチの作
動に連動して制御装置によりギヤ位置切換手段が作動し
、最適のギヤ位置が自動的に選択されるようになってい
る。この変速操作は、運転者の意志と予め設定された車
両の走行条件とに基づいて行なわれる。

一方、低速段側へのギヤ位置の切換に際しては、まずコ
ントロールラックがラック用アクチュエータによりエン
ジンの出力軸の回転が変化しない状態となる位置までス
テップ状に移動したのち、摩擦クラッチが切られて高速
段側へのギヤ位置の切換が行われ、この時の歯車式変速
機の入力軸の回転数に対してエンジンの出力軸の回転数
が同一となるような位置にコントロールラックを保持し
、これらの回転数が同一となった時点でコントロールラ
ックが運転者によるアクセルペダルの踏み込み量と対応
した位置までステップ状に移動する。

く実　施　例〉 本発明方法を実現−する自動変速装置の−実施例の概念
を表す第１図に示すように、この自動変速装置はディー
ゼルエンジン（以後、単にエンジンと記す）３０とその
出力軸３０　ａの回転力を摩擦クラッチ３１を介して受
ける歯車式変速機３２とに亙って取り付けられる。

エンジン３０にはその出力軸３０ａの回転の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が取付けられており
、このポンプ３４のコントロールラック３５にはリンク
３６を介し電磁アクチユエータ３８がそれぞれ連結され
、入力軸３３にはエンジン３０の出力軸３０ａの回転数
信号を発するエンジン回転センサ３９が付設される。摩
擦クラッチ３１はフライホイール４０に対してクラッチ
板４１を図示しない周知の挾持手段により圧接させ、ク
ラッチ用アクチュエータとしてのエアシリンダ４２が非
作動状態から作動状態に移行すると前記挟持手段が解除
方向に作動し、クラッチ３１は接続状態から遮断状態に
変化する（第１図では遮断状態を示している）。

なお、このクラッチ３１にはクラッチ３１の遮断状態或
いは接続状態をＯＮ１０　Ｆ　Ｆ作動により検出するク
ラッチストロークセンサ７０が取付けられているが、こ
れに代えてクラッチタッチセンサ４３を付設しても良い
。又、歯車式変速機３２の入力軸４４にはこの入力軸４
４の回転数（以後、これをクラッチ回転数と記す）信号
を発するクラッチ回転数センサ４５が付設される。エア
シリンダ４２のエア室４６にはエア通路４７が接続し、
これが高圧エア源としてのエアタンク４８に連結されて
いる。エア通路４７の途中には、作動エアの供給を制御
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デユーティ制
御される常時閉塞型の電磁弁５０が取付けられる。なお
、エアシリンダ４２には内部エア圧がクラッチ３１の遮
断状態となる規定値以上になるとＯＮ信号を出力する前
述したクラッチストロークセンサ７０が取付けられ、更
にエアタンク４８には内部エア圧が規定値以下になると
ＯＮ信号を出力するエアセンサ７２が取付けられている
。それぞれの変速段を達成する歯車式変速機３２のギヤ
位置を切換えるには、例えば第２図に示すようなシフト
パターンに対応した変速位置にチェンジレバー５４を運
転者が操作することにより、変速段選択スイッチ５５を
切換えて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ようにし
ている。ここで、Ｒは後進段を示し、Ｎはニュートラル
、１．２．３はそれぞれの指定変速段を示し、Ｄｐ、Ｄ
Ｉ：は２速から７速までの任意の自動変速段を示してお
り、ＤＰ、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〜７速が車両の走行条件に基づいて
自動的に決定される。なお、パワフル自動変速段である
Ｄｐとエコノミー自動変速段である痔との変速領域を表
す第３図に示す如く、実線で表すＤ２レンジ及び破線で
表すへレンジにおける２速〜７速の変速時期は、車両の
高負荷時等に対処するためＤＰシリンダ方が高速側に設
定されている。前記ギヤシフトユニット５１はコントロ
ールユニット５２からの作ＩＩ＋　４８　号により作動
する複数個の電磁弁（第１図では１つのみ示している）
５３と、これら電磁弁、５３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歯車式変速機３２の図示
しないセレクトフォーク及びシフトフォークを作動させ
る一対の図示しないパワーシリンダとを有し、上記電磁
弁５３に与えられる作動信号によりそれぞれパワーシリ
ンダを操作し、セレクト、シフトの順で歯車式変速機３
２の噛み合い態様を変えるよう作動する。更に、ギヤシ
フトユニット５１は各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が付設され、これらギ
ヤ位置スイッチ５６からのギヤ位置信号がコントロール
二二ット５２に出力される。又、歯車式変速機３２の出
力軸５７には車速信号を発する車速センサ５８が付設さ
れ、更にアクセルペダル３７にはその踏み込み量に応じ
た抵抗変化を電圧値として生じさせ、これをＡ／Ｄ変換
器５９でデジタル信号化して出力するアクセル負荷セン
サ６０が取付けられている。又、ブレーキペダル６１が
踏込まれた時にブレーキセンサ６２はハイレベルのブレ
ーキ信号を出力するようになっている。前記エンジン３
０にはフライホイール４０の外周のリングギヤに適時噛
み合ってエンジン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に接続されている。なお、図中の符号で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
れて車両の各種制御を行なうマイクロコンピュータを示
しており、図示しない各センサからの入力信号を受けて
エンジン３０の駆動制御等を行う。このマイクロコンピ
ュータ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３０の
出力軸３０ａの回転数（以後、これをエンジン回転数と
記す）の増減を制御できる。

コントロールユニット５２は自動変速装置専用のマイク
ロコンピュータであり、マイクロプロセッサ（以後、こ
れをＣＰＵと記す）６６及びメモリ６７及び入力信号処
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のインプットボート６９には、上
述の変速段選択スイッチ５５とブレーキセンサ６２とア
クセル負荷センサ６０とエンジン回転センサ３９とクラ
ッチ回転数センサ４５とギヤ位置スイッチ５６と車速セ
ンサ５８とクラッチタッチセンサ４３　（摩擦クラッチ
３１の遮断状態或いは接続状態をクラッチストロークセ
ンサ７０に代えて検出する時に用いる）とクラッチスト
ロークセンサ７０とエアセンサ７２とから各出力信号が
入力される。一方、アウトプットボート７４は上述のマ
イクロコンピュータ６５とスタータリレー６４と電磁弁
５０．５３とカット弁４９とにそれぞれ接続してこれら
に出力信号を送出できる。なお、図中の符号で７５はエ
アタンク４８のエア圧が設定値に達しない場合、図示し
ない駆動回路から出力を受けて点灯するエアウオーニン
グランプであり、７６は摩擦クラッチ３１の摩耗量が規
定値を越えた場合に出力を受けて点灯するクラッチウオ
ーニングランプである。

メモリ６７は第５図〜第８図にフローチャートとして示
すプログラムやデータを書込んだ読み出し専用のＲＯＭ
と書込み読み出し兼用のＲＡＭとで構成される。即ち、
ＲＯＭには上記プログラムの外にアクセル負荷信号の値
に対応した電磁弁５０のデユーティ率αを予め第４図に
示すようなマツプとして記憶させておき、適宜このマツ
プを参照して該当する値ｊｐｔｖみ出す、上述した変速
段選択スイッチ５５は変速信号としてのセレクト信号及
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マツプとして記憶
させておき、セレクト信号及びシフト信号を受けた際に
このマツプを参照して該当する出力信号をギヤシフトユ
ニット５１の各電磁弁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。

この場合、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、セレクト信号及びシフト信号
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
断し、噛み合いが正常か異常かの信号を発するのに用い
る。更に、ＲＯＭにはＤｐレンジ或いはＤＩ：レンジに
おいて目標変速段が存在する時、車速及びアクセル負荷
及びエンジン回転の各信号に基づき、最適変速段を決定
するためのマツプも記憶させている。

ここで、第５図〜第８図に基づき本実施例の変速制御手
順について説明する。

第５図（ａｌ、　（ｂ）に示すように、プログラムがス
タートするとコントロールユニット５２は始動処理に入
り、始動処理完了後に車速信号を入力させ、その値が規
定値（例えば、０ｋＩＩ／ｈ〜３　ｋｍ／ｈ　）以下で
は発進処理を、規定値以上では変速処理を行う。ただし
、エンジン回転数Ｎを計算して発進処理を行う前のエン
ジン回転数町が規定値（例えばアイドル回転）以下の場
合にはオイルポンプが停止か否かを判断し、停止の場合
はエンジン停止とみなして再度始動処理を行う。オイル
ポンプが停止していない場合や前記エンジン回転数Ｎ、
が規定値を越えている場合には発進処理中か否かを判断
し、発進処理中ではない場合にはアクセルの踏み込み量
（以後、これをアクセル負荷信号と記す）を規定値と比
較して運転者に発進の意志があるか否かを判断する。前
記発進処理中及びアクセル負荷信号が規定値以上の場合
にはエンジン回転数Ｎ、＆第一のエンジンストップ（以
後、単にエンストと記す）防止回転数’ＥＳＴｉと比較
し、エンジン回転数町が第一のエンスト防止回転数ＮＥ
ＳＴＩ以下の場合は摩擦クラッチ３１を切って発進処理
を行う。一方、アクセル負荷信号が規定値以下の場合に
はエンジン回転数町と前記第一エンスト防止回転数ＮＥ
ＳＴ１より高い第二のエンスト防止回転数Ｎ！８７２と
を比較し、エンジン回転数町が第二のエンスト防止回転
数ＮＩ：ｓ１−下の場合はクラッチを切って発進処理を
行い、エンジン回転数Ｎ１が第二のエンスト防止回転数
ＮｔＪＴ２を越える場合や前記エンジン回転数ＮＥが第
一のエンスト防止回転数Ｎ！ｓ□、を越える場合は通常
の処理に戻る。

第６図に示す始動処理ではエンジン回転数Ｎ、の信号を
入力させ、その値がエンジン３０の停止域内にあるか否
かを判断し、エンジン３０の停止の場合はクラッチ接続
信号を出力すると共にタイムラグをとり、摩擦クラッチ
３１を正規の圧力及び正規の状態でつなぐ。

摩擦クラッチ３１が正規の圧力及び正規の状態で接続す
ると、この位置からある程度摩擦クラッチ３１が切られ
て車両の駆動輪が回転状態から停止状態に移行する半ク
ラツチ状態の位置（以後、これをＬＥ点と記す）を摩擦
クラッチ３１のフェーシングの摩耗状態や積載物の有無
等に応じて補正する。つまりＬＥ点から摩擦クラッチ３
１が完全につながれるまでのクラッチ板４１のストロー
クが常にほぼ一定となり、車両の状態にかかわらずスム
ースに摩擦クラッチ３１がつながれるのである。ＬＥ点
が補正されると、チェンジレバー５４の位置とギヤ位置
とが同じか否か、即ち、変速信号とギヤ位置信号とが同
じとなって変速段スイッチ５５で指示した目標変速段（
痔。

ＤＰレンジを選択している場合、予め例えば２速と設定
しておく）に歯車式変速機３２のギヤ位置が整列してい
るか否かを判断する。チェンジレバー５４の位置とギヤ
位置とが違っている場合にはメインタンクであるエアタ
ンク４８内のエアが規定圧に達しているか否かを判断し
、規定圧に達している場合は摩擦クラッチ３１を切って
エアタンク４８内のエアで図示しないアクチュエータを
作動させ、チェンジレバー５４の位置に対してギヤ位置
を自動的に一致させ、摩擦クラッチ３１を接続すると共
にメインタンクであるエアタンク４８と図示しないサブ
タンクとの切換用電磁弁をＯＦＦにしたのち、再びチェ
ンジレバー５４の位置とギヤ位置とが同じか否かを判断
する。

又、エアタンク４８内のエアが規定圧に達していない場
合にはサブタンク内のエアが規定圧に達しているか否か
を判断し、規定圧に達している場合は前記切換用電磁弁
をＯＮにして摩擦クラッチ３１を切り、サブタンク内の
エアで前記パワーシリンダを作動させてチェンジレバー
５４の位置に対応したギヤ位置を自動的に選択する。サ
ブタンクのエアが規定圧に達していない場合はエアウオ
ーニングランプ７５を点灯させて運転者にエアタンク４
８及びサブタンクのエアが規定圧以下であることを知ら
せる。一方、チェンジレバー５４の位置とギヤ位置とが
同じ場合はスタータ可能用のリレーを出力する。スター
タ可能用のリレーが出力されるとスタータ６３を始動さ
せてエンジン３０をかけることができるのでエンジン３
０が作動したか否かを判断し、エンジン３０が始動した
場合はスタータ可能用のリレーをＯＦＦにし、エンジン
３０が始動しなかった場合は再びチェンジレバー５４の
位置とギヤ位置とが同じか否かを判断する。スタータ可
能用のリレーがＯＦＦにされると、エアタンク４８及び
サブタンク内のエアが規定圧に達しているか否かをチヱ
ツクし、規定圧に達していない場合はエアウオーニング
ランプ７５を点灯してエアが規定圧に達するまで判断を
繰り返し、規定圧に達した場合はエアウオーニングラン
プ７５を消灯して始動処理を完了する。

始動処理完了後に車速信号を読取り、これが規定値を下
回っていると発進処理に入る。

第７図（ａｌ、（ｂ）に示すように、まずＣＰＵ６６は
摩擦クラッチ３１を切るべくカット弁４９にＯＮ信号を
出力し、摩擦クラッチ３１を切る。次に、チェンジレバ
ー５４の位置とギヤ位置とが同じか否かの判断を行い、
ＮＯの場合はギヤ位置を目標変速段に合わせる。チェン
ジレバー５４の位置とギヤ位置とが同じになると、再び
車速が規定値より小さいか否かの判断を行い、車速か規
定値を上回っているＮｏの場合は後述のアクセル負荷信
号検出のステップへ進む。一方、そうでない場合は次に
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
速信号により読み取り、ＹＥＳの場合は再びＬＥ点補正
を行う。又、ギヤ位置がニュートラル以外であるＮｏの
場合は摩擦クラッチ３１をＬＥ点まで接続させる。次に
、アクセル負荷信号値が規定値（運転者が発進の意志を
示す程度の低い電圧）を上回ったか否かを判断し、発進
の意志が無いと判断されるＮｏの場合は前述の各ステッ
プを繰返す。一方、発進の意志が有ると判断されるＹＥ
Ｓの場合は次のステップへ進み、アクセル負荷信号値を
検出し、更にこの値に対応する最適デユーティ率αを第
４図のマツプから読み取る。そして、得られた最適デユ
ーティ率αのパルス信号が電磁弁５０に出力され、摩擦
クラッチ３１を徐々に接続する。ＣＰＵ６６はこの時点
でエンジン回転数町の信号の入力を続けるようインプッ
トポート６９に選択信号を出しており、このエンジン回
転数Ｎ、の信号に基づく経時的なエンジン回転数Ｎ６が
メモリ６７内のＲＡＭに順次記憶処理され、エンジン回
転数Ｎ６及びクラッチ回転数Ｎ。Ｌの変化の一例を表す
第９図に示すように、そのピーク点Ｍを求めるべく演算
処理し、ピーク点Ｍを検出するまではＮｏに進んでアク
セル負荷信号検出ステップから繰り返す。一方、ピーク
点Ｍが検出さ気ると乙のＴ１時より電磁弁５０はＯＮの
ままホールドされる。なお、ピーク点Ｍはエンジン３０
の出力軸３０ａがｗｉ擦ツクラッチ３１介して歯車式変
速機３２の入力軸４４の回転として駆動輪側へ動力が伝
達され始めることにより低下するために生じるものであ
る。

次に、ＬＥＯＦＦルーチンが実行される。

このＬＥＯＦＦルーチンは、通常の発進ではなく半クラ
ッチのまま微動させるような場合に対処するものであり
、ＬＥＯＦＦルーチンではまず車速が規定値より大きい
か否かの判断を行い、車速が規定値より大きいＹＥＳの
場合は通常の発進であると判断され、ＬＥＯＦＦルーチ
ンは終了この発進のフローに戻る。一方、ＮＯの場合は
次にアクセルペダル３７が踏み込まれているか否かの判
断を行い、ＹＥＳの場合は同様にＬＥＯＦＦルーチンは
終了し、Ｎｏの場合は続けてＬＥ点に到達するまでオフ
デユーディにより徐々にＩ！Ｊｔａりうツチ３１を切る
。なお、その間にアクセルペダル３７が踏み込まれてい
るか否かの判断も行われ、アクセルペダル３７が踏み込
まれた時は前述のアクセル負荷信号検出ステップに戻る
。又、摩擦クラッチ３１がＬＥ点まで後退した後は前述
のチェンジレバー５４の位置とギヤ位置との判断ステッ
プに戻る。

ＬＥＯＦＦルーチンが終了して通常の発進と判断される
と、ＩｉＩ擦クラッチ３１をＬＥ点の半クラツチ状態か
らクラッチミートまでつなげて行くが、この時ピーク点
Ｍを過ぎた後のエンジン回転数ＮＥは歯車式変速機３２
の入力軸４４の回転に相当するクラッチ回転数ＮｅＬの
増大に伴って徐々に低下して行くことζこ鑑み、このエ
ンジン回転数人の低下率力！所定の範囲内に収まって発
進シブツクが小さくなるように制御する。即ち、まず所
定時間毎のエンジン回転低下率ΔＮ−蓼第１０図（こ示
す第一の設定値１ｘ１１以下か否かを判断する。ＹＥＳ
の場合は前述のＬＥＯＦＦルーチンを実行した後、再び
アクセル負荷信号を検出してこの値に対応する最適なデ
ユーティ率αを決定し、とのデユーティ率αにより摩擦
クラッチ３１を徐々に接続する。この後、エンジン回転
低下率ΔＮＥが第二の設定値１ｘ２１　（ｌｘ、ｌ　＜
　１ｘ２１　）以下か否かを判断し、ＮＯの場合は前述
のＬＥＯＦＦルーチンの前まで戻ってエンジン回転低下
率ΔＮＥｅ一定に保つループを繰り返す。

一方、エンジン回転低下率Δ町が１ｘ、１より大きかっ
た場合にはこのエンジン回転低下率ΔＮＥが第三の設定
値１ｙ２１　（１ｘ２１　＜　１ｙ２１　）以上か否か
を判断する。ここでＹＥＳの時はＬＥＯＦＦルーチンを
実行した後、オフデユーティにより摩擦クラッチ３１を
徐々に切る。その後、エンジン回転低下率ΔＮＩ：が第
四の設定値１ｙ工１（ｌｙｊ　＜　１ｙ２１　）以下か
否かを判断し、Ｎｏの場合は摩擦クラッチ３１を遮断す
るループを繰り返す。ＹＥＳの場合や或いは前述のエン
ジンの回転低下率ΔＮ５が１ｙ２１以下か否かの判断ス
テップにおいてＮｏの場合、エンジン回転低下率ΔＮＥ
が１ｘ２１以上か否かの判断ステップ−においてＹＥＳ
の場合はこの時点でエンジン回転低下率ΔＮ６はほぼ第
１０図の斜線で示す領域内に入る。従って、摩擦クラッ
チ３１を半クラツチ状態により発進ショックを伴うこと
なり、シかも過度に発進時間を長引かせることなく接続
状態に切換える条件が整ったことになるため、摩擦クラ
ッチ３１のエア圧を現状にホールドする。この後、ＣＰ
Ｕ６６はエンジン回転数人とクラッチ回転数ＮＣＬとの
差が規定値（例えばＩＮ、−ＮｏＪ　＝１　Ｏｒｐｍ程
度）以下か否かを判断し、Ｎｏの場合は前述のループを
繰り返す一方、ＹＥＳの時点となるＴ２で所定時間のタ
イムラグをおいた後、電磁弁５０を全開させてクラッチ
ミートを行う。この後、エンジン回転数ＮＥがアイドル
回転数以上であることを条件に所定のタイムラグをおい
た後、ＣＰＵ６６は摩擦クラッチ３１のスリップ率（エ
ンジン回転数Ｎ、Ａクラッチ回転数Ｎ。Ｌとの差／エン
ジン回転数Ｎ−を算出してこの値と規定値とを比較し、
規定値以下ではメインのフローに戻る。一方、スリップ
率が規定値以上の時はＰｊ擦ツクラッチ３１摩耗量が大
であるとの判断によりクラッチウオーニングランプ７６
に対してクラッチ摩耗信号としてのＯＮ信号をアウトプ
ットポート７４及び図示しない駆動回路を介し出力し、
クラッチウオーニングランプ７６を点灯させる。

始動処理完了後、ＣＰＵ６６は車速信号を読み取ってこ
れが規定値を上回っていると変速処理に入る。第８図（
ａ）　、　（ｂ）　、　（ｅ）に示すように、まずイン
プットポート６９に選択信号を与えてブレーキフェイル
か否かを調べ、ブレーキに故障があるＹＥＳの場合は後
述のように車両を停止させるために１段づつシフトダウ
ンを行う。一方、ブレーキフェイルがＮ。

の場合は成る一定値以上の減速度をもった急ブレーキを
かけている状態か否かを例えば加速度センサを用いて調
べ、ＹＥＳであれば後述の変速機３作を−行うと制動距
離が長くなってしまうため、メインのフローに戻って変
速操作を一時阻止する。但し、急ブレーキをかけている
状態であっても摩擦クラッチ３１が切れている場合には
、変速の途中であると判断されるため、変速操作を完了
して摩擦クラッチ３１を接続させてしまう。

一方、急ブレーキ操作がなかったり或いは急ブレーキ時
でも上述したように摩擦クラッチ３１が遮断されている
時にはチェンジレバー５４の位置を読み取り、これがり
、、Ｄ、以外の１，２，３の指定変速段の区分かり、、
Ｄ、の自動変速段の区分かＲ段の区分かＮ段の区分かを
判断する。

１．２．３の指定変速段の場合にはチェンジレバー５４
の位置とギヤ位置とが同じか否かの判断をし、ｙｍｓで
メインのフローに戻り、ＮＯで次のステップに進む。こ
のステップでは、目標変速段１，２．３の内の一つにチ
ェンジレバー５４が位置しており、変速前の現在のギヤ
位置がＤＰ、ＤＩ：レンジにあってここからのシフトダ
ウンに相当するか否かを判断する。ＹＥＳの場合はエン
ジン３０の回転がオーバーランすることなくシフトダウ
ンを行えるか否かを判断し、ＮＯの場合は次のステップ
に進んでリバースウオーニングブザーにより運転者にオ
ーバーランの警告を行い、変速操作を行わずにメインの
フローに戻る。

上記オーバーランか否かの判断がＹＥＳの場合は、次の
ように現在のギヤ位置から１段だけシフトダウン操作を
行う。このシフトダウン操作の作動概念を表す第１１図
に示すように、アウトプットボート７４及びマイクロコ
ンピュータ６５を介して電磁アクチュエータ３８にコン
トロールラック３５の制御信号を出力し、ステップ信号
ルーチンに入る。即ち、まず変速開始の信号となるシフ
トダウンの判断時におけるアクセル負荷信号電圧■を読
み取り、アイドル電圧ｖＡ１゜、とアクセル負荷信号電
圧入との差の１／４だけ一定時間（例えば０．１秒）ア
クセル負荷信号電圧入よりも低いアクセル擬似信号電圧
ｖＡ０を出力し、更にこれよりも１／４だけ低いアクセ
ル擬似信号電圧ＶＡ０を出力したのち、エンジン回転数
Ｎ、Ｑそのままの状態にホールドする。そして、アウト
プットボート７４を介してカット弁４９に所定時間ＯＮ
信号を出力して摩擦クラッチ３１を切り、ギヤシフトユ
ニット５１の各電磁弁５３に制御信号を出力して変速前
のギヤ位置より１段下のギヤ位置にダウンシフトを行う
。

このように、電磁アクチュエータ３８への出力信号をア
クセル負荷信号電圧入から一気にエンジン回転ホールド
電圧に落とさずに段階的に低下させることにより、変速
ショックを軽減することができる。なお、本実施例では
アクセル擬似信号電圧ｖＡｃを二段階に落とすようにし
たが、三段階以上に設定したり或いは無段階に落とすよ
うにすることも当然可能である。次いで、アウトプット
ボート７４及びマイクロコンピュータ６５を介して電磁
アクチュエータ３８にエンジン回転数Ｎ、！増加させる
クラッチ回転数Ｎと同一回転となるような電圧信号をア
クセル擬似信号として出力し、変速後のクラッチ回転数
Ｎ。Ｌとエンジン回転数Ｎ、＆を合致させてエアシリン
ダ４２からエアを抜いて摩擦クラッチ３１をＬＥ点の半
クラツチ状態まで移動させる。次いで、アクセル負荷信
号に対応した最適デユーティ率αにより摩擦クラッチ３
１を接続して行き、エンジン回転数ＮＩ！ｈクラッチ回
転数ＮｃＬとの差を各変速段毎に予め設定された規定値
と比較し、ＩＮｌニーＮｏＬ１が規定値以下となるまで
上記デユーティ率αによる摩擦クラッチ３１の接続操作
を繰返し行う。そして　ＩＮ＋！−ＮＣＬ’　が規定値
以下となった後、クラッチ接続信号を出力して所定時間
のタイムラグをもって摩擦クラッチ３１の接続を完了す
る。そして、この時のアクセル負荷信号電圧Ｖを読み込
み、前記アクセル擬似信号電圧ｖＡｃとの差の１／４だ
け一定時間アクセル擬似信号電圧■Ａｃを上げ、この操
作を繰り返して最新のアクセル負荷信号電圧ｖＡから最
新のアクセル擬似信号電圧■を引いた値が、最新のアク
セル負荷信号電圧ｖＡからエンジン３０のアイドル回転
に対応するコントロールラック３５の位置の電磁アクチ
ュエータ３８に作用するアイドル電圧ｖＡ、。、を引い
た値の１／４よりも小さくなった時点でこのアクセル擬
似信号を解除してメインのフローに戻る。このように、
電磁アクチュエータ３８への出力信号を一気にアクセル
負荷信号電圧■、に上昇させずに段階的に加えてい（こ
とにより、変速ショックを軽減することができる。なお
、無段階にアクセル擬似信号電圧ｖＡｏを上げて行くこ
とも可能である。

一方、前記ＤＰ、ＤＩ：レンジからのシフトダウンに相
当するか否かの判断の結果、ＮＯの場合にはシフトアッ
プか否かの判断を行う。そして、これがＹＥＳの場合に
は次のようにシフトアップ操作を行ってメインのフロー
に戻る。このシフトアップ操作の作動概念を表す第１２
図に示すように、アウトプットポート７４及びマイクロ
コンピュータ６５を介して電磁アクチュエータ３８にコ
ントロールラック３５の制御信号を出力するが、本実施
例ではまず変速開始の信号となるシフトアップの判断時
におけるアクセル負荷信号電圧■、を読み取り、アイド
ル電圧ｖＡＩＯＬとアクセル負荷信号電圧Ｖとの差の１
／４だけ一定時間（例えば０．１秒）アクセル負荷信号
電圧ｖＡよりも低いアクセル擬似信号電圧■、。を出力
し、更にこれよりも１／４だけ低いアクセル擬似信号電
　。

圧ｖＡｏを出力したのち、摩擦クラッチ３１を遮断する
と共にアイドル電圧ｖＡ　Ｉ　ＯＬを電磁アクチエエー
タ３８に出力する。このように、電磁アクチュエータ３
８への出力信号をアクセル負荷信号電圧ｖＡから一気に
アイドル電圧ｖＡ１゜５に落とさずに段階的に低下させ
ることにより、変速シンツクを軽減することができ、特
にＤＥレンジでのシフトアップの場合に効果が大きい。

そして摩擦クラッチ３１を切った後、ギヤ位置を指定変
速段としての１，２．３の内の一つである目標変速段と
一致するようにアウトプットポート７４を介して各電磁
弁５３に出力する。この後、前記シフトダウン操作のア
クセル擬似信号出力以降の操作を行って、変速後のクラ
ッチ回転数Ｎ。Ｌに対してエンジン回転数Ｎ、：Ｇ合致
させ、摩擦クラッチ３１の接続を完了してメインのフロ
ーに戻る。なお、上記シフトアップか否かの判断の結果
、ＮＯの場合にはオーバーラン内であるか否かを判断し
、これがＹＥＳの場合には先に述べたシフトダウン操作
と同様にアクセル擬似信号電圧ｖＡ０を段階的に出力し
てエンジン回転数Ｎ、！そのままの状態にホールドし、
摩擦クラッチ３１を切ってギヤ位置を指定変速段である
１゜２．３の内の一つの目標変速段に合わせ、前記シフ
トダウン操作のアクセル擬似信号出力以降の操作を行っ
てメインのフローに戻る。

又、上記オーバーラン内であるか否かの判断の結果がＮ
Ｏであればウオーニングブザーにより警告を行う。

上記の操作は、前記チェンジレバー５４の位置の判断の
結果、１，２，３の指定変速段である場合について行わ
れるものであるが、このチェンジレバー５４の位置の判
断の結果がり、、Ｄ、の自動変速段の所であった場合に
は、次のような操作がなされる。即ち、車速及びアクセ
ルペダル３７の踏み込み量を検出すると共にチェンジレ
バー５４がＤｐレンジにあるかへレンジにあるかを判断
し、第３図に示すように予め設定されたマツプからＤＰ
又は痔の各レンジにおける目標変速段とみなされる最適
変速段を決定する。この後、最適変速段にギヤ位置が合
っているか否かの判断を行い、ＹＥＳの場合はメインの
フローに戻す、ＮＯ場合はシフトアップか否かのステッ
プに移行して前述と同様な変速操作が行われる。

又、前記チェンジレバー５４の位置の判断の結果がＲ段
の場合には、ＣＰＵ６６が目標変速段としてＲ段にギヤ
位置が合っているか否かの判断を行い、現在後退作動中
であるＹＥＳの場合はメインのフローに戻り、誤操作と
なるＮｏの場合は前述と同様にしてエンジン回転数ＮＥ
Ｑアイドル回転にすると共に摩擦クラッチ３１を切る。

そして、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を介して各電磁弁５３に出力し、変速ミス
を知らせるリバースウオーニングランプを点灯させた後
、摩擦クラッチ３１を接続させてメインのフローに戻る
。′ 更に、前記チェンジレバー５４の位置の判断の結果がＮ
段の場合には、所定時間内にチェンジレバー５４が移動
したか否か、つまり運転者による変速操作の途中でＮ段
を通過したにすぎないか否かを判断する。この判断の結
果、変速操作の途中であるＹＥＳの場合は前述したよう
にチェンジレバー５４の位置とギヤ位置との判断を行っ
て、そのままメインのフローに戻るか或いはシフトアッ
プ、シフトダウンを行ってメインのフローに戻るかの操
作がなされる。しかし、Ｎ段が選択されているＮＯの場
合は前述と同様にしてエンジン回転数Ｎ諌アイドリング
回転まで下げ、摩擦クラッチ３１を切ってギヤ位置をニ
ュートラルにした後、再び摩擦クラッチ３１を接続させ
てメインのフローに戻る。

なお、本実施例では車両に備え付けのエアタンク４８か
らのエア圧を利用してｌ＠擦ツクラッチ３１作動用エア
シリンダ４２を駆動するようにしたが、油圧を制御媒体
として使うことも当然可能である。但し、この場合には
新たにオイルポンプ等の油圧発生源を増設しなければな
らず、コスト高となる虞がある。

又、本実施例で示した変速制御手順やシフトパターン等
は必要に応じて細かな所で適宜変更が可能であることば
云うまでもなく、本発明はガソリンエンジンを搭載した
車両にも適　−用することができる。更に、手動変速装
置から乗９換える運転者のためにクラッチペダルをダミ
ーで取付けるようにしても良く、この場合Ｒ段や１，２
．３の指定変速段ではクラッチペダルがエアシリンダ４
２に優先して機能するように設定する乙とも可能である
。

〈発明の効果〉 本発明の自動変速装置の変速制御方法によると、一般的
な摩擦クラッチや歯車式変速機等の駆動系をそのまま用
い、車両に備え付けのエアタンクからのエアを制御媒体
として摩擦クラッチのアクチュエータやギヤ位置切換手
段のパワーシリンダを作動させ、変速操作を行うように
したので、従来からの車両の生産設備を大幅に改善する
ことなく低コストの自動変速装置を得ることができる。

又、変速操作のダウンシフト時に、燃料噴射ポンプのコ
ントロールラックを摩擦クラッチの遮断操作直前と接続
完了直後とでそれぞれ段階的に動かし、エンジン回転の
急激な変化を防止したので、この時に発生する変速ショ
ックを小さくすることができ、乗心地の良好な変速操作
が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る自動変速値の一例を表
す概念図、第３図はそのＤｐシリンダへレンジとの変速
特性の一例を表すグラフ、第４図はそのデユーティ率決
定のためのマツプの一例を表すグラフ、第５図（ａ）、
　ｆｂ）〜第８図（ａ）。 （ｂｌ、　（Ｃ１はその制御プログラムの一例を表す流
れ図、第９図はその変速時におけるエンジン回転数及び
クラッチ回転数の経時変化の一例を示すグラフ、第１０
図はその変速時のエンジン回転数の変化率の領域を示す
グラフ、第１１図はシフトダウン操作時の作動概念図、
第１２図はシフトアップ操作時の作動概念図である。 図面中、 ３０はエンジン、 ３０ａはエンジンの出力軸、 ３１は摩擦クラッチ、 ３２は歯車式変速機、 ３４は燃料噴射ポンプ、 ３５はコントロールラック、 ３・７はアクセルペダル、− ＩＲＪす霊琳ア々＃−−〒−々 ４２はエアシリンダ、 ４４は歯車式変速機の入力軸、 ４８はエアタンク、 ５０は電磁弁、 ５１ばギヤシフトユニット、 ５２はコントロールユニット、 ５４はチェンジレバー、 ６５はマイクロコンピュータである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの出力軸に接続する摩擦クラッチと、この摩擦
   クラッチを操作するクラッチ用アクチュエータと、前記
   摩擦クラッチに入力軸が接続する歯車式変速機と、この
   歯車式変速機のギヤ位置を切換えるギヤ位置切換手段と
   、燃料噴射ポンプのコントロールラックを操作するラッ
   ク用アクチュエータと、運転者の意志と車両の走行条件
   とに基づいて前記クラッチ用アクチュエータ及び前記ギ
   ヤ位置切換手段及びラック用アクチュエータの作動を制
   御する制御装置とを具えた自動変速装置において、低速
   段側へのギヤ位置の切換に際し前記ラック用アクチュエ
   ータを介して前記コントロールラックを前記低速段側へ
   のギヤ位置の切換前の前記エンジンの回転数が保持され
   るような状態へ段階的に漸次移動させたのち、前記クラ
   ッチ用アクチュエータを介して前記摩擦クラッチを切る
   一方、前記ギヤ位置の切換を完了した時点での前記歯車
   式変速機の入力軸の回転数に対して前記エンジンの出力
   軸の回転数が同一となるような位置に前記コントロール
   ラックを移動させ、前記歯車変速機の入力軸と前記エン
   ジンの出力軸とが同一回転数になった時点で前記コント
   ロールラックをアクセルペダルの踏み込み量と対応した
   位置まで段階的に漸次移動させるようにしたことを特徴
   とする変速制御方法。