JPS6226128A - 自動変速装置による変速方法 - 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） 本発明は車両情報に基づき決定された変速段に変速機の
ギヤ列を自動切換えする自動変速装置を用いた変速方法
に関する。

（従来の技術） 車両の動力伝達系内の変速機のギヤ位置を自動切換えす
る自動変速装置（特願昭５９−５０７４７号の明細書及
び図面に開示される）が知られている。

この自動変速装置は車両情報に基づき、あらかじめ内蔵
する車両の始動、発進、変速の各制御プログラムに沿っ
てクラッチ、変速機及び燃料供給量調整装置を制御する
。

特に、変速時において、自動変速装置の自動変速コント
ローラは、まず、変速スイッチにより指定された変速段
や、変速段選択マツプを用いて車両情報に基づき決定し
た最適変速段を変速目標の変速段として決定する。そし
て、この目標変速段にギヤ位置を自動変速すべく自動変
速コントローラは、たとえば、第Ｓ図に示すようなシフ
トダウン制御を行なう。この場合、自動変速コントロー
ラは、まず、時点Ｔ１でクラッチを切り（クラッチスト
ロークＳｃ及びこれに対応するクラッチエア圧Ｐａが上
昇する）、この後、エンジン回転数Ｎｅ　ヲホー７．ド
し、その間にギヤシフトユニットヲ作動させてクラッチ
出力軸回転数Ｎ＋Ｊを車速に応じた値に引き上げる。即
ち、目標変速段にギヤ位置を合わせるべく、まず、ギヤ
位置を一旦二一一トラルラインに戻し、直ちに目標変速
段のギヤ列を噛合させる。この時、変速機のメインシャ
フト側の回転に一致すべくカウンタシャフト側の回転は
シンクロ機構の働きにより引き上げられるというＮｃｌ
引き上げ域Ｆ１に時間を要し、しかも、その後の半クラ
ツチ域Ｆ２でエンジン回転数Ｎｅを徐々に引き上げ、こ
れをクラッチ出力軸回転数Ｎｃ７に合わせる操作がなさ
れ、両回転が一致と見似される時点Ｔ３の後、完全にク
ラッチが接合され、シフトダウン制御が終了する。

（発明が解決しようとする問題点） このよう）て、従来の変速方法ではクラッチ出力軸回転
数ＮｃｌＪの引き上げ域Ｆ１が比較的長く、しかも、こ
れに続く半クラツチ作動域Ｆ２もかなシの時間を要する
。

トダウン時間ＴＡが比較的長く、この短縮が望まれてい
る。

本発明の目的はシフトダウン時間を従来より短縮できる
自動変速装置による変速方法を提供することにある。

（問題点を解決するだめの手段） 上述の目的を達成するため、本発明方法は、車両のエン
ジンと変速機との間のクラッチを断接操作するクラッチ
制御手段と、上記エンジンの回転を操作する燃料供給量
調整手段と、上記変速機のギヤ位置を変速すべき目標変
速段に切換えるギヤ位置切換手段と、上記クラッチ制御
手段、燃料供給量調整手段及びギヤ位置切換手段を変速
時に制御する自・動変速コントローラとを用い、上記目
標変速段が規定変速段よりの低変速段であると共に規定
車速以上のシフトダウン時に、先のクラッチ断接操作の
際にクラッチ出力軸回転を所定値に引き上げ、連続する
後のクラッチ断接操作の際に目標変速段にギヤ位置を合
わせる操作を行なうことを特徴としている。

（作　用） 本発明方法では先のクラッチ断接操作時にクラッチ出力
軸の回転を引き上げるためにエンジン回転を所定値に引
き上げておく。そして後のクラッチ断接操作時に目標変
速段にギヤ位置を合わせ、その後で車軸側に連結してい
るクラッチ出力軸の回転とエンジン回転とを合わせクラ
ッチを接合する。このため、先に行なわれるフランチ出
力軸単独時におけるその回転の引き上げや、車軸側に連
結した後のクラッチ出力軸とエンジンとの回転合せに要
する時間はそれぞれ短時間で済む。

（実施例） 本発明の適用された自動変速装置による変速方法に用い
られる自動変速装置の一例を第１図に示しだ。

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）１を備えた車両を、始動、発進及び変速
制御することができる。エンジン１は燃料供給量調整装
置としての電子ガバナ７ントローラ２及びこれにより操
作される燃料噴射ポンプ３を装着し↑いる。この燃料噴
射ポンプ３は電子ガバナコントローラ２からの作動信号
により作動する電磁アクチュエータ４によりラック３０
１が操作され、燃料調整される。エンジン１には乾式摩
擦クラッチ（以後単にクラッチと記す）５とギヤシフト
ユニット６を備えた変速機７が顆次接続される。

クラッチ５はこの断接状態を連続的に変化させる。クラ
ッチ制御手段を備える。このクラッチ制御手段はクラッ
チアクチーエータとしてのエアシリンダ８及びクラッチ
エア系を備える。クラッチエア系はエアタンク１１より
エアシリンダ８に対し２つの電磁弁９，１０を用い給排
する。即ち、クラッチを切る場合、常開の電磁弁９をオ
ンして閉じ、常閉の電磁弁１０をオンして開く。そして
、クラッチを接合方向に徐々に戻す場合、電磁弁１０を
オフして閉じ電磁弁９を所定のデー−ティ比で作動させ
る。

変速機のギヤ位置切換手段としてのギヤシフトユニット
６には複数（第１図には１つのみ示した）の電磁バルブ
１２と、このバルブによりエアタンク１１の高圧エアが
給排されるパワーシリンダ（図示せず）とが装備され、
これらにより変速機のギヤ列の噛合態様を切換えること
ができる。ギヤシフトユニット６にはギヤ位置を検出す
るギヤ位置センサ１３が対設される。

電子ガバナコントローラ２は自動変速コントローラ１４
からの負荷信号である電圧値に基づき適確なレベルの駆
動信号を電磁アクチーエータ４に出力する。

自動変速コントローラ１４及び電子ガバナコントローラ
２は共にマイクロコンビーータからなシ、特に、自動変
速コントローラ１４には、変速スイッチ１５より、第２
図に示す各レンジ毎の変速信号が、アクセル開度センサ
１６より、アクセル開度信号がそれぞれ人力される。し
かも、エンジン回転数を出カスるエンジン回転センサ１
７、クラッチ出力軸１８の回転数を出力するクラッチ回
転センサ１９、車速信号を出力する車速センサ２０、エ
キブレスイッチ２１、サービスブレーキスイッチ２２モ
接続すれる。

自動変速コントローラ１４のメモリには、第３図、第７
図（ａ）、但）、（Ｃ）、第８図に示すような制御プロ
グラムの他に、クラッチ操作時に用いるアクセル開度に
対応したデー−ティ比を求めるデータテーブル（図示せ
ず）や、変速信号に対応したギヤシフトユニットの電磁
バルブ１２への作動信号の出力データテーブル（図示せ
ず）や、車速とアクセル開度とよシ変速段を選択する複
数のデータテーブル（図示せず）やその他の規定値等が
それぞれ記憶処理される。

このような、第１図に示した自動変速装置を用いて、本
発明方法を実施する場合を自動変速コントローラ１４の
制御プログラムと共に説明する。なお、第３図中の符号
Ｃ１第７図中の符号り及び第８図中の符号Ｅは制御ステ
ップをそれぞれ示す。

第３図のメインルーチンにおいて、制御プログラムがス
タートすると、各部の然ネ九入力信号の読み取シ、その
他の前処理に基づき、エンジンの始動処理がなされる（
ステップ１）。エンジン始動後はステップ２において車
速が規定値（例えば２乃至３　”／ｈ　）以下か以上か
の車両の停止、走行の判断をする。ここで停止であると
ステップ３に進み、走行であるとステップ４に進む。

発進処理では、まず、両電磁弁９，１０に作動信号を出
力し、クラッチを切り、変速機のギヤ位置を発進段に切
換え、アクセル開度が規定値を上回った時点でクラッチ
を接合方向に徐々に戻し、エンジン回転とクラッチ出力
軸の回転を徐々に近づけ、両回転が一致した時点でクラ
ッチを完全接合させるという発進制御を行ないリターン
する。

他方、走行時にはステップ４に進み変速処理がなされ、
この変速用サブルーチンを第７図及び第８図に示した。

この変速処理時に本発明方法が実行される。

第７図（ａ）に示す変速処理においては、まず、ステッ
プ１でエア圧等のチェックに基づきブレーキフェイルが
判断され、ブレーキ系の故障が確認されると後述のステ
ップ２４に進みシフトダウンを強制的に行ない、Ｎｏで
ステップ２へ進む。ステップ２では変速信号に基づき、
自動選択変速レンジであるＰｗ　（加速性を重視した変
速段選択マツプに基づき変速段を選択する）やＤ（経済
性を重視した変速段選択マツプに基づき変速段を選択す
る）ではステップ３に、指定変速段レンジでは第７図［
有］）に示すステップ４に、リバースレンジでは第７図
（Ｃ）に示すステップ５に、いずれでもない場合はステ
ップ６にそれぞれ進む。

ステップ３ではエキブレ使用中か否かを判断し、非使用
時にはステップ７で一般用変速段選択マツブを選ぶ。使
用時で、かつ、サービスブレーキオン時にはステップ８
より９に進んでエキプレ兼す−ヒスフレーキ時用変速段
選択マツプを、エキブレのみの時にはステップ９でエキ
ブレ時用変速段選択マツプをそれぞれ選ぶ（ステップ１
０）。このようなマツプ選択後、いずれもステップ１１
に進み、車速やアクセル開度に基づき目標変速段となる
最適変速段を決定する。そして現役と最適変速段が同じ
だと、ステップ１２よりステップ１３に、違うとステッ
プ１４でシフトアンプか否かの判断に入る。

シフトアップであるとステップ１５において現在のラッ
ク３０１の位置を読み、ステップ１６でシフトアップに
よってもなお走行抵抗に打ち勝つだけの駆動力があるか
否かを判断する。走行抵抗が太きいと、即ち、シフトア
ップが不適当であると、ステップ１３に、シフトアップ
が適当だとステップ１７（第７図（ｂ）参照）に進む。

ここでステップ１４よりＮＯ側、即ちステップ１８に進
むと、ここでエキブレを使用していればステップ１７へ
、使用していないと更に、サービスブレーキをオンして
いるか判断し、使用していない（シフトダウン側である
ことより緩い下り坂と見似される）と同じくステップ１
７へ、使用していると（急な下り坂と見似される）ステ
ップ１９よりステップ２０へ進む。ここで５速以下のシ
フトダウンであるとステップ１３に進み、クラッチが離
れていると、ステップ２１へ、離れてないとリターンす
る。

即ち、ステップ２０より１３に進む時には５速以下のシ
フトダウンを阻止し、これによジエンジンブレーキの作
動時間の確保を優先させる。

ステップ２よりステップ４に進むと、ここで現役と指定
された変速段（１乃至５速段）が同じだとステップ１３
に、違うとステップ２２に進む。ここでＤレンジからの
シフトダウンか否かを判断し、ＹＥＳでステップ２３へ
、ＮＯでステップ１７へと進む。

ステップ２３では、まず、シフトダウンによりオーバー
ラン車速内に入るか否かを判断し、オーバーランだとス
テップ１３へ、そうでないと、現エンジン回転数Ｎｅを
ホールドすべく、電子ガバナコントローラに擬似負荷信
号としての擬似電圧を出力する。そして、ステップ２５
でクラッチを切り、目標変速段を現役より１段低い変速
段と決定し、ステップ２６より２７に進み、このシフト
ダウンが５速以下のシフトダウンか否かを判断する。５
速以上であればステップ２８に進み、ギヤシフトユニッ
ト６を作動させて、ギヤ位置を目標変速段に切換え、ス
テップ２１に進む。

ステップ２２等よりステップ１７に達すると、ここでシ
フトアップか否かの判断をし、シフトアップではステッ
プ２９へ、指定変速段よりのシフトダウンではステップ
３ｏへ進む。シフトアップではステップ２９．　３１．
　３２と進んで、エンジン回転数Ｎｅをアイドル回転に
戻す操作をし、クラッチを切り、目標変速段をチェンジ
レバーの指定段に決定し、ステップ２７に達する。なお
、ステップ３０ではシフトダウンによりオーバーラン以
内のエンジン回転に収まるか否かを判断し、収まらない
ときはステップ３３に進んでウオーニングランプ（図示
せず）を点灯させシフトダウンを阻止し、リターンする
。

収まる時はステップ３４に進み、ここではステップ２４
と同じくエンジン回転数Ｎｅをホールドし、ステップ３
１に進む。

ステップ２７よりＹＥＳ側のステップ３５に進むと、即
ち、５速以下のシフトダウンで、しかモ、各段の規定車
速（第４図に各段の規定車速Ｖｌ、２゜３、．４，５の
一例を示した）。以上でステップ３６のダブルクラッチ
処理に、そうでないとステップ２８に進む。ここで、た
とえば、３速より２速へのシフトダウンとすると、車速
Ｖａが２速における規定車速ｖ２より大きいことよりス
テップ３６へ進む。逆に、車速がｖｂとすると、Ｖ２＞
Ｖｂであることよりステップ２８側へ進む（第４図参照
）。

ここで、ダブルクラッチ処理に関するサブルーチンを第
８図及び第６図に沿って説明する。

ここではすでに時点Ｔ１でクラッチが切られており、ま
ず、ステップ１で現クラッチ回転数に基づきシフトダウ
ン後の目標クラッチ回転数を、あらかじめ記憶処理され
ている係数αより算出して決定する。ステジブ２ではこ
の決定された目標クラッチ回転数Ｎｃｌが規定値（ここ
では２３００ｒｌ）ｍとしている）より大きければ目標
クラッチ回転数を修正して２３００−として再決定し、
小さければステップ４にそのまま進む。ここではギヤ位
置を二一一トラルとする信号を出力し、ステップ５でニ
ー〜トラルヘのシフト開始の判断、即ち現変速段で発し
ているギヤ位置信号（ＳＨ倍信号が断たれるのを待ち、
ステップ６、ステップ７へと進む。そして時点Ｔ４でク
ラッチ接合信号を出力し、直後にアクセル開度を１００
％としてエンジン回転を上昇させるべく擬似電圧を出力
する。これにより、クラッチの接合に沿ってクラッチ出
力軸（この時、クラッチ出力軸１８は変速機のカウンタ
シャフト７０１に連結し、メインシャフト７０２側とは
フリー状態にある）の回転数Ｎａ１ｌも急増する。この
後ステップ８でクラッチ出力軸回転数Ｎｃｌ！が目標ク
ラッチ回転数になるのを待ち、ステップ９に進み、クラ
ッチ出力軸回転相当の電圧を出力する。そして時点Ｔ５
でクラッチ完全接合点を通り、時点Ｔ６で後のクラ゛ツ
チ断操作に入る（ステップ１０）。続いてステップ１１
でギヤ位置を目標変速段に切換え操作し、リターンする
。

ダブルクラッチのサブルーチン等より第７図（ｂ）Ｋお
けるステップ２１に達すると、ここではクラッチ出力軸
１８と常時連結されたカウンタシャフト７０１にメイン
シャフト７０１及び車軸側が連結されており、このクラ
ッチ出力軸の回転数Ｎｃｌ相当の擬似電圧を出力する。

この後、ステップ３７，３８゜３９へと進み、クラッチ
を半クラツチ直前位置（ＬＥ点）まで戻し、再度クラッ
チ出力軸回転相当の擬似電圧を出力し、アクセル開度に
応じたデー−ティ比で電磁弁９を作動させクラッチを半
クラツチ状態に保ち、ステップ４０へ進む。第７図（Ｃ
）に示すように、ここでは、クラッチ出力軸回転即ち、
車速が規定値以下と低く、かつ、車速も低下を更に続け
ていると、即ち、ステップ４０．４１よりＹＥＳ側へ進
むと発進処理に切換えられる。逆に、車速低下がなげれ
ば変速処理側の制御を保ち、ステップ４１より、あるい
はステップ４０より４２へ進み・、エンジン回転数Ｎｅ
とクラッチ出力軸回転数Ｎｃｌの差より同期時点が判断
され、同期されてないとステップ３８へ戻り同期を待つ
。時点Ｔ３で同期すると、ステップ４３．４４へと進み
、クラッチを接合し、擬似電圧を解除する。

ステップ２よりステップ５へ進む場合、即ち、規定車速
以上Ｋかかわらず誤操作によりリバースレンジにチェン
ジレバーが切換えられた場合、第７図（Ｃ）に示すよう
に、まず、現ギヤ位置がリバースであるとステップ１３
へ、そうでないと続いてステップ４５で二一一トラルか
否か判断し、ギヤ位置がニュートラルだとステップ４６
へ、そうでないとステップ４７へ進む。ステップ４７で
はアイドル用擬似電圧を出力し、ステップ４８．４９．
　４６へと進み、クラッチを切り、ギヤ位置を二一一ト
ラルラインに保持し、誤操作をウオーニングランプ（図
示せず）により知らせ、この後、ステップ４３へと進む
。

ステップ２よりステップ６へ進む場合、即ち、チェンジ
レバーがいずれのレンジにもないあるいはニュートラル
にある場合、まず、ここで規定時間を内にレバーが動け
ばステップ２へ戻り、動かなければステップ５０での現
ギヤ位置が二−−トラル段か否かを判断する。二一一ト
ラルではステップ１３へそうでないとステップ５１　、
　５２．５３ヘトｉみ、アイドル用擬似電圧を出力し、
クラッチを切り、ギヤ位置を二一一トラルラインに保ち
、ステップ４３へと進むことになる。

（発明の効果） 本発明方法によれば、規定変速段よりも低変速段であり
、かつ、規定車速以上のシフトダウン時にダブルクラッ
チ操作をすることにより、現ギヤ位置を目標変速段に切
換えるため、従来のようにクラッチ出力軸回転引き上げ
域Ｆ１や半クラツチ域Ｆ２が長くなることがなく、極く
短時間で済み、１奏 行なえる上にエンジンブレーキ作動時間が変速により失
なわれるということも低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実行に用いられる自動変速装置の
概略構成図、第２図は同上装置の変速機のシフトパター
ン図、第３図、第７図（ａ）、Φ）、（Ｃ）、第８図は
同上装置の内蔵する制御プログラムのフローチャートで
あシ、本発明方法の工程をも表示する図、第４図は同上
装置により行なわれるシフトダウン時の車速−エンジン
回転数線図、第５図は従来のシフトダウンの経時的説明
線図、第６図は本発明方法によるシフトダウンの経時的
説明線図をそれぞれ示している。 １・・・エンジン、２・・・電子ガバナコントローラ、
４・・・電磁アクチーエータ、５・・・クラッチ、６・
・・ギヤシフトユニット、７・・・変速ｉ、８・・・エ
アシリンダ、９，１０・・・電磁弁、１４・・・自動変
速コントローラ。 亮ｆ　図 元　Ｚ　図 （ａ）

Claims (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操作す
   るクラッチ制御手段と、上記エンジンの回転を操作する
   燃料供給量調整手段と、上記変速機のギヤ位置を変速す
   べき目標変速段に切換えるギヤ位置切換手段と、上記ク
   ラッチ制御手段、燃料供給量調整手段及びギヤ位置切換
   手段を変速時に制御する自動変速コントローラとを用い
   、上記目標変速段が規定変速段よりも低変速段であると
   共に規定車速以上のシフトダウン時に、先のクラッチチ
   断接操作の際にクラッチ出力軸回転を所定値に引き上げ
   、連続する後のクラッチ断接操作の際に目標変速段にギ
   ヤ位置を合わせる操作を行なうことを特徴とした自動変
   速装置による変速方法。