JPS62173339A

JPS62173339A - 自動変速制御装置

Info

Publication number: JPS62173339A
Application number: JP61011961A
Authority: JP
Inventors: Hayato Sugawara; 早人菅原
Original assignee: Hitachi Automotive Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1986-01-24
Filing date: 1986-01-24
Publication date: 1987-07-30

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、車両用歯車変速機を自動変速制御するための
変速制御装置に係り、特に歯車式の常時噛み合い手動変
速機を自動化して自動変速機とするのに好適な自動変速
制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、歯車の常時噛み合い式の右段変速機では、ギヤ変
速時には噛み合わされる変速歯車のギヤ比が変わるから
エンジン回転数と同期をとらないと噛合いがスムースに
行なわれない。したがって。

この常時噛み合い式変速機を自動的に同期させて変速さ
せる手段は２種類のものが知られている。

その１つは、特開昭５９−１２０５２４号に示されてい
るように変速機中にシンクロ機構を備えており、ギア変
速時の変速機の入力と出力との相対的回転数差をシンク
ロ機構の滑り作用で吸収し、回転数の同期を図り変速す
る方法である。

この方法によれば、変速機の入出力間での相対的回転数
差があってもギア変速をすることができるから、エンジ
ンの負荷状態（エンジンにプラス負荷若しくはマイナス
負荷がかかつている状態）時にもギア変速をすることが
できるが１反面、エンジンの負荷状態でギア変速するた
めギア変速の操作力が過大となり、しかも変速機内にシ
ンクロ機構を必要とするからその分高価となるという欠
点を有する。

一方、他の方法は、このシンクロ機構を用いずに自動変
速しようとするものである。すなわち、変速機の入力と
出力との回転数を測定して相対的回転数差がなくなった
時に自動的にギア変速を行なうものである。この方法に
よれば、シンクロ機構等を用いていないため構成が簡単
となり安価なシステムとなるが、相対的回転数差がなく
なり回転数の同期が行なわれない限り変速することがで
きないため、エンジンの回転数を制御して同期させなけ
ればならないという問題がある。このことは、換言する
とエンジンの回転数の変化速度がギアの変速時間を決定
してしまうため、たとえば、急登板路などの車両の負荷
状態の時に変速する場合には、ギア変速中に車速が低下
してしまいこの速度の低下を補うためにはアクセルペダ
ルを操作してエンジンの回転数を直ちに上げることが必
要である。ところが、エンジンの回転数の降下速度が一
定では、回転数を同期させるまでの時間が略一定となる
ため上記車両の状況のような場合にはギアの変速時間の
遅延を招いてしまう。そこで。

ギアの変速時間の短縮を図りスムーズに変速させるため
エンジンの回転数の降下速度を増加させる必要が生じ、
この降下速度を増加させるものとして特開昭５７−２０
４３５９号に示される如く排気ブレーキを併用するもの
が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような装置のものでは車両の負荷状
性にかかわらず排気ブレーキを用いているために急登板
路などの場合には適合するが、市街地などの走行におい
て排気ブレーキを必要としないときまで動作してしまう
ため排気ブレーキを動作させるか否かの制御番コナ、い
て充分な対策がなされていないという欠点を有していた
。また、この排気ブレーキを併用することは、エンジン
に強制的にブレーキをかけるものであるため、エンジン
音を増大させ騒音問題にもつながるという欠点を有して
いた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、シンクロ機構を持たない歯車変速機を
自動的に変速する自動変速制御装置において、排気ブレ
ーキを制御して急賛坂路、高負荷。

低負荷等の車両の状況によらずほぼ一定の変速時間を有
する自動変速制御装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、車両の状況をギア変速直前のアクセル踏み込
み量により判断し、急登板路、高負荷時に排気ブレーキ
を併用することしこより回転数の降下速度を増加させて
ギア変速のためのエンジン回転数を低下させてエンジン
が無負荷状態となるように変速機の歯車を同期させて変
速ることにより、車両の状況によらずほぼ一定の変速時
間を得るようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は１本発明に係る自動変速制御装置の構成図であ
る。

図において、エンジン］は、通常、運転者のアクセルペ
ダル６の踏み込み量により噴射ポンプ（ディーゼルエン
ジン）のガバナー７の開閉制御により発生動力を得るよ
うになされており、また。

このガバナー７の位置信号］１は、マイクロコンピュー
タ等よりなる制御回路８に入力されてガバナーの位置が
判断されるとともにアクセル指令信号１０の出力はガバ
ナー７に入力されて制御されエンジン動力を制御するよ
うに構成されている。

クラッチ３は、クラッチストロークと伝達トルクとが比
例する乾式クラッチ等で構成され、制御回路８より出力
されるクラッチ指令１３により制御され、その係合状態
はクラッチストローク信号１２として制御回路８ヘフイ
ードバツクされて判断される。また、セレクトタワー９
は、変速すべき段数を決定するためのもので、その位置
指令は制御回路８へ入力されて指令信号１７及び１８と
してセレクトアクチュエータ４とシフトアクチュエータ
５に夫々入力されてトランスミッション（Ｔ／Ｍ）内の
シフトレバ−操作が行なわれる。

そして、セレクトアクチュエータ４とシフトアクチュエ
ータ５の図示せぬピストン等の移動によりドツクグラツ
チを移動して選定された夫々のギアポジション位置は、
フィードバック信号１９及び２０により制御回路８に入
力される。排気ブレーキ１６は、排気バルブを閉じてエ
ンジンブレーキをかけるものであってバルブ開閉動作は
制御回路８により制御される。

第２図には、常時噛み合い式歯車変速機のトランスミッ
ション内を模式化した概略図が示されている。図におい
て、ギア対２１〜２７は、それぞれ固有のギア比を持つ
ように形成されており、このギア対によって変速比が定
められるようになされている。まず、エンジン１の動力
は、インプットシャフト２８へ伝達され、ギア対２５を
介してサブシャフト３０を回転することによりそれぞれ
のギア対２１〜２７までを駆動する。

一方、車輪につながるプロペラシャツ１へへは、アウト
プットシャフト２９の回転が伝達される。

ギア対２１〜２７とアラ１〜プツトシヤフト２９との結
合は、ドツクグラツチ３１〜３４をセレン１−アクチュ
エータ４８〜４ｄとシフトアクチュエータ５によって作
動させてギア列を選択して行なう。

ここで、ドツクグラツチ３１〜３４によって結合される
２つの回転軸であるサブシャフト３０とアウトグツ１−
シャフト２９との回転数の１ｔ−ｉ！Ｉ’ｌは、電磁ピ
ックアップ１４．１５によって歯車の歯数を計測して制
御回路８に入力して行なう。ギア対２１〜２７の内いず
れか一対が選択され、ドツクグラツチが結合されている
場合、アウトプットシャツ１へ２９とサブシャフト３０
との回転数の比率は、ギア対のギア比Ｋによって決まる
。

いま、アウトグツ１−シヤフ］〜２９の回転数をＮ　ｏ
　ｕ　ｔとすると、サブシャフトの回転数Ｎ　ｓ　ｕ　
ｂはＮ５ｕｂ”　Ｋ−Ｎｏｕｔとなる。

また、ドツクグラツチ３１〜３４にシンクロ機構が備え
られていない場合には、クラッチとスリーブの回転数が
一致していないと、結合することが困難であるから、ク
ラッチの結合時には回転数の同期が必要となる６したが
って、実際の変速には、変速中、アウトプットシャフト
２９の回転数Ｎ　ｏ　ｕ　ｔに対してエンジンの回転数
をガバナークの開度を変化させることで燃料の噴射量を
可変し、サブシャフト３０の回転数Ｎ　ｓ　ｕ　ｂ　を
制御し、ギア比に相当する回転数比になった時、すなわ
ち同期した時、ドツクグラツチを作動させてギアセット
を行なう。よって、サブシャフト３０の回転数Ｎ５ｕｂ
の制御目櫻値をＮ５ｙＮｃとすると、Ｎ５ｙＮｃ＝　Ｋ
−Ｎｏｕｔで＋　　　　Ｎ　ｓ　ｕ　ｂ中’Ｎ５ＦＮＣとなったと
きが、同期状態である。

第３図には、変速開始から目標のシンクロ回転数Ｎ５１
１ＮＣに達してギアセラ１〜を行ない変速を完了するま
でのサブシャフト３０の回転数の変化を示すタイムチャ
ートが示されている。

一般に、変速中の車速の低下は、登板路ばかりではなく
、泥ねい地、砂利道等の高負荷路でも起こるが１通常の
市街地では走行中の速度を維持し変速時間の遅延はない
。また、市街地では、排気ブレーキの作動音が大きく、
できるだけ控える必要性があり、排気ブレーキを使用す
る変速は、坂道等の高負荷だけと限定することが望まれ
る。

登板路、泥ねい地、砂利道等での変速では、変速直荊の
状態が高負荷であり、トルク値が高く、アクセルの踏み
込み量も多く必要とする。

図において、平坦路では、変速中に車体の速度変化が大
きくないため、アウトプットシャフト２９の回転数、す
なわち、Ｎ５ｙＮｃの変化も少ない。

しかし、登板路のように、高負荷な走行状態では変速途
中の様に動力がなくなっている場合には２１ｉ速が低下
し、それに伴なってアウトプットシャフト２９の回転数
も降下し、Ｎ５ｙｓｃも降下する。したがって、平坦路
では０点でギアセットが完了していたものが、登板路で
はｂ点に移動し変速時間が増大することがわかる。さら
に、急ぺ↑坂路になると、Ｎ５ＦＮＣの降下速度が増大
してＮ　ｓ　ｕ　ｂの降下速度よりも大きくなることに
なり、変速不可能となってしまう、したがって、Ｎ５ｕ
−すなわち、エンジンの回転数の降下には、ガバナー７
を閉じてエンジンブレーキを働かせるが、これ以上のエ
ンジンブレーキを得るためには排気ブレーキを使用する
ことが必要となる。第３図に示す破線は、排気ブレーキ
を併用した場合のＮ　ｓ　ｕ　ｂの降下を示しており、
登板路でも０点で変速が可能となることを示している。

第４図は、車速とアクセル開度とによって決められるシ
フトスケジュールを示したものであるが、このスケジュ
ール上で、高負荷領域と低負荷領域とに分け、高負荷領
域で、排気ブレーキを併用する素速い変速を行ない、低
負荷領域で排気ブレーキを使用しない変速を行なう。

そして、上記の判断はマイクロコンピュータ等よりなる
制御回路８により行なわれる。

次に、動作を第５図のフローチャートにより説明する。

このフローは、一定周期毎に流れ、まず、変速中である
かどうかを処理５１で判断し、変速中ではない場合、第
４図のシフトスケジュールから。

トランスミッションの段位置を決定しく処理５２）、現
在位置とトランスミッションの段位置とが異なる場合に
は、処理５４以後の変速ルーチンへと進み、同じである
場合は、処理を終える。処理５１で、変速中である時に
は、処理５４以後の変速ルーチンへ進み、まず、トラン
スミッションをニュートラル状態にする。処理５４でニ
ュートラルであるかどうか判断し、ニュートラル以外で
あれば、処理５５で、トランスミッションをニュートラ
ルヘセットする。ニュートラルである場合には、目的段
の正しいセレクト位置であるかどうか判断し。

正しい位置でなければ、処理５６でセレクトアクチュエ
ータ４を作動させ、正しいセレクト位置ヘセットする。

処理５６で、正しい位置である時は、処理５７でＮ５ｙ
ＮｃとＮ　ｓ　ｕ　ｂとの差がある一定値ΔＮ１以内で
あれば、ギアセット可能領域であると判断し、ｌ　Ｎ５
ｙｎｃ　　Ｎ５ｕｂ　　ｌ≦ΔＮ１の場合処理５８でギ
アセットを行なう。

ｌ　Ｎ５ｙＮｃ　　Ｎ５ｕｂ　　Ｉ　＞ΔＮ１の時には
、処理５９でガバナの開度を制御し、エンジン回転数を
変化させる。

Ｎ　ｓｕｂ　＞　Ｎ　５ｙＮｃの時には、ガバナーを全
開としてエンジンブレーキを用い、Ｎ　ｓｕｂ　＜　Ｎ
　５ｙｎｃの時には、ガバナーを全開としてエンジン回
転数をＮ５ｕｂ　＜　Ｎ５ＦＮＣとなる様に上げて変化
させる。

次に、処理５２のシフトスケジュールで排気ブレーキ使
用領域を判断して、ここで使用領域ならばフラグをＩｔ
　Ｉ　Ｉｔとし、非使用領域ならばフラグをＩｔ　ＯＩ
ｔとされているから、処理６ｏでそのフラグを判断し、
フラグが０″′ならば、制御を終え、フラグがｒｔ　Ｉ
　Ｉｔならば、処理６１へ移り。

Ｎ　５ｕｌ＋　）　ｌ’Ｊ　５ｙＮＣ＋ΔＮ２であるか
どうかを判断する。ここでΔＮ２は定数で、上式が成立
する場合に、処理６３で排気ブレーキを作動させ、上式
が成立しない場合には、排気ブレーキの作動を止め、制
御をｔ、％　’７する。

この制御によれば、走行状態に応じ、高負荷と低負荷と
を分け、高負荷時に排気ブレーキを使用しエンジン回転
数の降下速度を増加させることができ、変速時間の短縮
を可能とし、かつ、低負荷走行では、排気ブレーキの使
用を止め、騒音を抑えることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、車両の走行状態
を車速及びアクセル開度で決定するスケジュール上で判
断し、高負荷、低負荷とに分け、高負荷状態では変速に
おけるエンジン回転数の降下速度を排気ブレーキを使い
エンジンブレーキ力を増強させることで増大させ、低負
荷状態では、通ｆｆのエンジンブレーキ力のみでエンジ
ン回転数を降下させ、坂道においても素速い変速を可能
とするとともに、市街地においては、排気ブレーキの作
動音を発生させることなく変速を行なうことができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図、第２図は、
第１図に示すトランスミッションの模式図、第３図は、
タイムチャート、第４図は、シフトスケジュールを示す
ブロック図、第５図は、フローチャートである。１・・・エンジン、２・・・変速機、３・・・クラッチ
アクチュエータ、４・・・セレクトアクチュエータ、５
・・・シフトアクチュエータ、６・・・アクセルペダル
、７・・・噴射ポンプガバナー、８・・・制御回路、９
・・・セレクトタワー、１０・・・アクセル指令、１１
・・・ガバナー位置信号、１２・・・クラッチストロー
ク信号、１３・・・クラッチ指令、１４．１５・・・回
転ピックアップ。１６・・・排気ブレーキ、２１〜２７・・・ギア対、３
１〜３４・・・ドツクグラツチ、２８・・・インプット
シャフト、２９・・・アウトプットシャフト、３０・・
・サブシャフト、５１〜６２・・・処理。

Claims

【特許請求の範囲】

１．ギア比の異なる有段のギア列を有する常時噛み合い
式歯車変速機と、該ギア列の選択を行なうドツクグラツ
チと、該ドツグクラツチの係合を行なう能動素子と、前
記変速機の入力と出力との回転数を検知する検出手段と
、該検出手段の検出出力を入力する制御手段を備え、前
記変速機の入出力の相対回転数比を算出し、該相対回転
数比が前記ギア列のギア比と一致制御するようにして前
記ドツグクラツチとの結合を行ない変速切換えする変速
装置において、車速値とアクセル開度とを入力すること
により決定されるシフトスケジユール上において、高負
荷領域と低負荷領域とを設け、高負荷領域の変速におい
ては変速中のエンジンの回転数の降下時に排気ブレーキ
を使用することができるようにしたことを特徴とする自
動変速制御装置。