JPS61235239A - 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】 〈産業上の利用分計〉 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し、特に車両発
進時の微動制御に関する。

〈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摩擦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
力軸に設けられたフライホイールにストローク移動して
接続するクラッチ板を有した摩擦クラッチと、このクラ
ッチ板をストローク移動させるクラッチ用アクチニエー
タと、前記クラッチ板に入力軸が接続した歯車式変速機
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、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、規定値以下のアクセル開度に対応して車両を微
動させる目標クラッチストローク及び目標エンジン回転
数を予め設定しておき、車両が発進する際にアクセル開
度が前記規定値以下である場合には、エンジンを前記目
標エンジン回転数で運転させると共に、前記クラッチ板
を前記目標クラッチストローク移動させて前記フライホ
イールに接続させることを特徴とする く作　　　用〉 摩擦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
クの少ない駆動力の伝達を行うが、摩擦クラッチの作動
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ろようになっている
。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。

また、発進時に車両を微動させる場合、規定値以下のア
クセル開度に対応して予め設定された目標クラッチスト
ローク及び目標エンジン回転数となるようクラッチ用ア
クチュエータ及びエンジンを制御し、歯車変速機の入力
軸を目標エンジン回転数で回転しているエンジン出力軸
にクラッチ板が目標クラッチストローク移動して適当な
半クラツチ状態となっている摩擦クラッチを介して接続
して、円滑且つ微妙な微動操作を実現する。

く実　施　例〉 本発明方法を実現する自動変速装置の一実施例の概念を
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３０ａ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とに亘って取り付けられろ。

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を介しアクセルペダル３７及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、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。＊ｔ＊クラッチ３
１はエンジン出力軸３０ａに取付けられたフライホイー
ル４０に対して歯車変速機の入力軸４４に取付けられた
クラッチ板４１を図示しない周知の挟持手段により圧接
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にはクラッチ板４１の接続状
態から遮断状態までのストロークを検出するクラッチエ
アセンサ７０が取付けられている。又、歯車式変速機３
２の入力軸４４にはこの入力軸４４の回転数すなわち、
クラッチ板４１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４
７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ｔｌＨＩＪ
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２ｖｉ！Ｊ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５
４を運転者が操作することにより、変速段選択スイッチ
５５を切換えて得られろ変速信号に基ツきギヤ位置切換
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、へ
、残ば２速から７速までの任意の自動変速段を示してお
り、へ、今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Ｄ２と
エコノミー自動変速段であるＡとの変速領域を表す第３
図に示す如く、点線で表わす痔レンジ及び実線で表わす
鳳レンジにおける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がレンジの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からの作動信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３２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ユニット５２に出力
されろ。又、歯車式変速＠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すなわちアクセル開度に応
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。ブレーキペダル６１には
これが踏込まれた時に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が取付けられており、前記エン
ジン３０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フンピュー
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の電磁アクチエエー
タ３８　（電子ガバナ）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が、
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（擬似出力信号電圧）を、リンク３６
を介したアクセルペダル３７の踏み込み量に対し優先し
て受けることができ、この出力信号に応じてエンジン回
転数が増減されろ。

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とで構成されろ。

インターフェース６８のインプットポート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とクラッチエアセンサ７０とエアセッサ７２と
から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ビニ−タロ５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ａ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を読み出す。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
ろ。更に、ＲＯＭにはＤＰレンジ或いはへレンジにおい
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、（ｂｌ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、０ｋＩＲ／ｈ〜３　ｋ５ｈ　）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町が規定
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すなわ
ちアクセル開度（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
定値以下の場合にはエンジン回転数町と第一のエンジン
ストップ（以後１単にエンストと記す）防止回転数Ｎ！
ｓＴｌと比較し、エンジン回転数Ｎわが第一のエンスト
防止回転数Ｎ！ＩＴＩ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
値を越える場合にはエンジン回転数Ｎと前記第一エンス
ト防止回転数ＮｔｓＴ、より高い第二のエンスト防止回
転数Ｎ０１２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ＮｅｙＡ下の場合はクラッチを切って
発進処理を行い、エンジン回転数町が第二のエンスト防
止回転数Ｎ０１２を越える場合や前記エンジン回転数町
が第一のエンスト防止回転数Ｎｌ！ＩＴ　Ｉを越える場
合は発進処理に移る。

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１＠
擦クラツチ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
３１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＊ｍ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
置とが同じか否が、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
（ＤＩ！。

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
３０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
ェックし、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ｆａｔ、　ｆｂｌ、　（ｃｌに示すように、まず
ＣＰＵ６６は＊＊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を切ると共に、
電磁アクチュエータ（電子ガバナ）３８にエンジンをア
イドリング回転させるアイドル電圧”Ａｌ０Ｌを擬似信
号電圧ｖＡｏとして出力する。次に、チェンジレバー５
４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、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の場合には車両が発信し得ないた
め、摩擦クラッチ３１を完全に接続すると共に、エンジ
ン回転がアクセル操作できるよう擬似信号電圧■を解除
し、チェンジレバー５４がニュートラル以外のギヤ位置
に切換えられた後に発進フローの最初のステップに戻る
。一方、ギヤ位置がニュートラル以外にあるＮｏの場合
には、車速か規定値以上であるか否かの判断を行い、Ｙ
ＥＳの場合には摩擦クラッチ３１の接続状態（クラッチ
板４１のストローク）をそのままの状態にホールドする
と共に擬似信号電圧■Ａｃを解除し、後述するアクセル
負荷信号検出以降のステップへ進む。

一方、上記の判断で車速か規定値より小さいＮｏの場合
には、アクセル負荷信号よりアクセル開度（アクセル踏
み込み量）が本実施例の規定値としての６０％以下か否
かを判断し、アクセル開度が６０％を上回っているとき
には前述と同様に摩擦クラッチ３１をホールドすると共
に擬似信号電圧ｖＡ０を解除してアクセル負荷信号検出
以降のステップへ進む。

そして、上記アクセル開度の判断の結果、アクセル開度
が６０％以下である場合には車両の円滑な微動を達成す
るフロー（第７図（Ｃ））へ進む。このフローでは、ま
ず、車両の円滑な微動を達成するためにアクセル開度に
対応して予め設定された目標クラッチストローク及び目
標エンジン回転数を第１３図に示すマツプから読み取る
。尚ことで、クラッチストロークとはクラッチ板４１が
完全に接続した状態から遮断側へストロークする状態を
示す。

次いで、得られた目標クラッチストロークと実際のクラ
ッチストロークとを比較し、この両者が一致する場合に
はクラッチ板４１をそのストローク位置にホールドする
。一方、実際のクラッチストロークが目標クラッチスト
ロークを上回っている場合には、電磁弁５０をデユーテ
ィ−制御してエアシリンダ４２を作動させ、目標クラッ
チストロークに一致するようクラッチ板４１を接続側へ
移動させる。

またこれとは逆に、実際のクラッチストロークが目標ク
ラッチストロークを下回っている場合には、電磁弁５０
をオフデユーティ−制御してエアシリンダ４２を作動さ
せ、目標クラッチストロークに一致するようクラッチ板
４１を遮断側へ移動させる。この結果、クラッチ板４１
は車両の微動を達成するに適した半クラツチ状態でフラ
イホイール４０に接続する。

上記のクラッチストローク制御と共に、得られた目標エ
ンジン回転数と実際のエンジン回転数との毘較によるエ
ンジン回転数制御も行われろ。すなわち、目標エンジン
回転数と実際のエンジン回転数とが一致する場合には、
運転者によるアクセル操作に優先してエンジン回転を制
御する電磁アクチユエータ　（電子ガバナ）３８への作
動信４号電圧ｖＡ０をそのままにホールドする。一方、
実際のエンジン回転数が目標エンジン回転数を上回って
いる場合には電圧ｖＡ０を減少させて実際のエンジン回
転数を下げ、これとは逆に、実際のエンジン回転数が目
標エンジン回転数を下回っている場合には電圧■Ａｃを
増大させて実際のエンジン回転数を上げる。尚、前者の
場合で電圧”ＡＣがアイドル電圧■Ａｌ０Ｌ以下のとき
、後者の場合で電圧ｖＡｏがエンジンをフル回転させる
フル’Ｉ圧ＶＦＬＩＬＬ以上のときには、それぞれ電圧
ｖＡＣの減少、増大を行わない。

上記の結果、実際のエンジン回転数を車両の微動を達成
するに適した目標エンジン回転数に一致させることがで
き、前述のように目標クラッチストロークにて接続して
いる＊擦りラッチ３１と相俟って、運転者のアクセル操
作により定まったアクセル開度に対応して自動的に円滑
な車両の微動を達成することができる。このような微動
制御は、上記したチェンジレバー位置、ギヤ位置、車速
及びアクセル開度の条件が上記と同様に満される限り繰
り返し行われる。また、このような微動制御は目標クラ
ッチストローク及び目標エンジン回転数に従ってなされ
ろため、予めマツプを設定しておけば例えばステアリン
グを切りながらの微動時等のように車両負荷が大きい場
合においても円滑な微動発進を実現することができ、単
にｙ１１ｗＡクラッチをゆっくり継ぐことにより微動を
達成するものに較べて必要なときにはアクセル開度に即
応して比較的高速の発進を達成できるようにすることも
できる。

前記アクセル開度の判断の結果、６０％を上回っている
場合、すなわち通常の走行に入るための発進であると判
断される場合には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５ｏに出力され、ＩｉＩｗＡ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Ｎ、（７）信号の入力を続けるようインプット
ボート６９に選択信号を出しており、このエンジン回転
数Ｎ、Ｏ信号に基づ（経時的なエンジン回転数Ｎ、がメ
モリ６７内のＲＡＭに順次記憶処理され、エンジン回転
数町及びクラッチ回転数ＮｃＬ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
が検出されろとこのＴ８時よゆ電磁弁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が摩擦クラッチ３１を介して歯車式変速機３
２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、発進に半クラッチのまま微
動させるような場合にｗｉ擦クラッチ３１を一気に切っ
てしまうことにより生ずるシ璽ツクを未然に防止するも
のであり、ＬＥＯＦＦルーチンではまず車速が規定値よ
り大きいが否かの判断を行い、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、ＬＥＯＦ
Ｆ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が
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■、Ｅ点に到達す
るまで電磁弁５ｏをオフデユーティして徐々に＊＊クラ
ッチ３１を切る。なお、その時にアクセルペダル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、ｌｉＩ擦クラッチ３１がＬＥ点ま
で後退した後は前述発進フローの最初のステップに戻る
。

ＬＥＯＦＦルーチンが終了して通常の発進と判断される
と、摩擦クラッチ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Ｎ−よ歯車式変速機３２の入
力軸４４の回転に相当するクラッチ回転数Ｎ。Ｌの増大
に伴って徐々に低下して行くことに鑑み、このエンジン
回転数町の低下率が所定の範囲内に収まって変速シ重ツ
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ΔＮ６が第１０図に示す第一の設
定値１ｘ、１以下か否かを判断する。Ｙ　Ｅ、Ｓの場合
は前述のＬＥＯＦＦルーチンを実行しり後、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、このデユーティ率ａ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
Δ町が第二の設定値ｌｘ、Ｉ　（ｈｃｌｌ　＜　１ｘ２
１　）以下か否かを判断し、ＮＯの場合は前述のＬＥＯ
ＦＦルーチンの前まで戻ってエンジン回転低下率Δ町を
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へが１ｘｉｌより大きかった場合にはこのエンジン
回転低下率Δ町が第三の設定値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ΔＮが第四の設定値ｌｙ、ｌ　　（ｌｙ、
ｌ　＜　ｌｙ、ｌ　）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。ＹＥ
Ｓの場合や或いは前述のエンジンの回転低下率ΔＮ６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Δ町がｌｘ２＋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ΔＮｔ！ｌよほぼ第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
よ抄変速シ茸ツクを伴うことなり、シかも過度に変速時
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＆、ＣＰＵ６６はエンジン回転数Ｎ
。

とクラッチ回転数Ｎとの差が規定値（例えばＩＮ、−Ｎ
。Ｊ　＝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５
０を全開させてクラブチミートを行う。この後、エンジ
ン回転数Ｎ１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（エンジン回転数町とクラッチ回転
数ＮｃＬ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摩擦クラッチ３１
の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（
ａｌ、（ｂｌ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Ｎｏ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
操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Ｉｉ［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Ｄ
ｐ、Ｄ、以外（７）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パー５４
の位置とギヤ位置とが同じか否かのｌｔｌ断をし、ＹＥ
Ｓ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−っ
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、Ｄ、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エエータ３８にコン
トロールラック３５の制御信号を出力し、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
トプットポート７４を介してカット弁４９に所定時間Ｏ
Ｎ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。次いで１アウトプツトボート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ＮｅＱ増加させるクラッチ回転数ＮｃＬ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ＮｃＬとエンジン回転数
町とを合致させてエアシリンダ４２からエアを抜いてａ
ｍ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ｊＩ！擦クワクラッチ３１続して行き、エ
ンジン回転数Ｎとクラッチ回転数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、ＩＮ、−Ｎ。Ｌ
ｌ　が規定値以下となるまで上記デユーティ率ａによる
摩擦クラッチ３１の接続操作を繰返し行う。

そして　”！−ＮｅＬＩ　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の接続を完了し、上記アクセル擬似
信号を解除してメインのフローに戻る。なお、上記操作
においてクラッチ回転数ＮｃＬが規定値を上回ってしま
う場合には、摩擦クラッチ３１の摩耗が進んでいるもの
として摩擦クラッチ３１を接続させずに第５図（ａＪ中
の１の結合子に進へでＬＥ点補正を行う。

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にフ
ントロールラック３５の制御信号を出力し、エンジン回
転数Ｎｅｅアイドル回転に戻す。そしてｊｌＩ擦クチク
ラッチ３１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ＮｃＬ
に対してエンジン＠転数Ｎ、Ｑ合致させ、ｗ１ｗＡ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
、上記シフトアップが否かの判断の結果、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
の場合にはエンジン回転数Ｎ、を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。

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Ｄ２レンジにあるか朋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Ｄ２
又はこの各レンジにおけろ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
フローに戻り、ＮＯの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なわれる。

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町を
アイドル回転にすると共に１ｌＩＷＡクラツチ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
プットボート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
合はエンジン回転数Ｎｔ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ｅｔａクラッチ３１作動用のエア
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は
云うまでもな（、本発明（よ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
から乗り換える運転者のｔこ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ことも可能である
。また、アクセル開度の判断値は上記６０％に限られず
、車両の特性等に応じて種々変更されるものである。

〈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ＷＩｌｔａ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。また、発進時に車両を微動させる場合、アクセル
開度に対応して予め設定された目標クラッチストローフ
及び目標エンジン回転数となるよう摩擦クラッチの接続
状態及びエンジンの運転状態を自動的に制御し、運転者
が成るアクセル開度を定めることにより車両を所望の速
度にて円滑に微動させることができろ。

【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装置の概略構
成図、第２図はそのシフトパターンの一例を表す概念図
、第３図はそのＤＰレンジとり、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ｔａｇ、　（ｂ
ｌ〜第８図（ａ）。 （ｂｌ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、第１３図はアクセル
開度に対応した目標クラッチストローク及び目標エンジ
ン回転数を決定するためのマツプの一例を表すグラフで
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、 ３７はアクセルペダル、 ３８は電磁アクチュエータ、 ３９はエンジン回転センサ、 ４０はフライホイール、 ４１はクラッチ板、 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は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１ ６０はアクセル負荷センサ、 ６５はマイクロコンピュータ・ ７０はクラッチエアセンサである。 特　　許　　出　　願　　人 三菱自動車工業株式会社 代　　　　理　　　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エンジンの出力軸に設けられたフライホイールにスト
   ローク移動して接続するクラッチ板を有した摩擦クラッ
   チと、このクラッチ板をストローク移動させるクラッチ
   用アクチュエータと、前記クラッチ板に入力軸が接続し
   た歯車式変速機と、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、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、規定値以下のアクセル開度に対
   応して車両を微動させる目標クラッチストローク及び目
   標エンジン回転数を予め設定しておき、車両が発進する
   際にアクセル開度が前記規定値以下である場合には、エ
   ンジンを前記目標エンジン回転数で運転させると共に、
   前記クラッチ板を前記目標クラッチストローク移動させ
   て前記フライホイールに接続させることを特徴とする自
   動変速装置の変速制御方法。