JPS62268738A

JPS62268738A - シフトアクチユエ−タ制御装置

Info

Publication number: JPS62268738A
Application number: JP11230286A
Authority: JP
Inventors: Takao Takano; 孝雄高野
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1986-05-16
Filing date: 1986-05-16
Publication date: 1987-11-21
Also published as: JPH0585791B2

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、シフトアクチュエータ制御装置に関し、特に
、ギヤ抜きをスムースに行なうシフトアクチュエータ制
御装置に関する。

（従来の技術）第１図に示すようにシフトアクチュエータｌは、シリン
ダ部１ａ及びピストン部１ｂから成り、ピストン部１ｂ
は、直径φＡを持つピストンロフト１ｂ１．直径φＢを
持つ拡大部１ｂ２、直径φＣを持つ突出ロッド部１ｂ３
、外径φＤ及び内径φＣを持つリング部ｌｂ４を有する
。したがって、各推力は次のようになる。

Ｆｌ　：電磁弁Ｖ、開のとき拡大部１ｂ２に働く力（す
なわち、Ｒ（リバース）側へのギヤ入出力）Ｆ２：電磁
弁Ｆ２開のとき突出ロッド部１ｂ３に働く力（すなわち
、Ｌ（ロー）側へのギヤ入出Ｆ３：電磁弁Ｖ２開のとき
リング部ｌｂ４に働く力（すなわち、リング部に（動く
ギヤ抜き力）Ｆ４：電磁弁ｖ１　、Ｆ２開のとき拡大部
１ｂ２及び突出ロッド部１ｂ３に働く力（すなわち、ピ
ストンロッドに（動くギヤ抜き力）＝Ｆ、−Ｆ２となる、ここで、Ｐは油圧である。

また、Ｆ４＜Ｆ２　＜Ｆ、＜Ｆ３のように設計され、お
よそＦ　５　／　Ｆ　４≧２が成り立つ。

このような条件の下に下記の条件を満たすことが必要と
なる。

（１）Ｆｌはシフトアクチュエータの許容シフト力（限
界値）を越えないこと、（２）Ｆ２はシフトアクチュエータの許六変速時間内で
働くこと（ドライバーに異和感を与えない範囲内の速度
でシフトすること）、（３）Ｆ４　＝Ｆｔ　−Ｆ２がギヤ抜き可能な推力であ
ること、（４）シフトアクチュエータのピストンロッドがシフト
を行なうときスピードを失わないこと、が必要とされる
。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、以下の理由により前述の力Ｆ４、Ｆ２の
選択が非常に難しいものである。

（１）Ｌ側へのギヤ入力（Ｆ２）を十分大きくとると、
抜き力（Ｆ４＝ＰＩ　　Ｆ２）が不足となり、ギヤ抜き
不良を招き、変速不可になる。

また、ギヤ入駐車時に前述の問題が発生した場合、ニュ
ートラル以外でエンジンの始動を禁止する安全機構を備
えたオートマチイックトランスミッションではエンジン
の始動が不可能となり、車両故障に至る恐れがある。

（２）反対にギヤ抜き力（Ｆ４）を十分にとると、すな
わち、Ｆ２を小さく選ぶと、ギヤ入出力（Ｆ２）が不足
となる。この結果、シンクロ時間が長くなり、すなわち
、変速時間が長くなり、ドライバーに悪フィーリングを
もたらす。

（３）また、仮に、適正なギヤ入力及びギヤ抜き力を設
定したとしても、油圧が規定値以下になった場合、ギヤ
抜き不能になる。この結果、エンジンの始動が不可能に
なる。また、たとえばエンジンが始動したとしても変速
不可能の状態を発生する恐れがある。

（４）また、冷間時変速機内の潤滑油の粘性が大になり
１習動抵抗が増加し、ギヤ抜き力が通常の状態より非常
に大きく必要となる（約２倍）。このためギヤ抜き不良
になり、エンジンの始動が不可能になる。また、たとえ
エンジンが始動しても、変速不可能の状態を発生する恐
れがある。

このような問題を解決するためにシフトアクチュエータ
ｌのシリンダサイズを変更する手段も考えられるが、設
計変更に要する手間が多くかかると、また、設計変更に
要する費用が莫大となり不可能である。

したがって本発明の目的は、従来と同一のシリンダサイ
ズのシフトアクチュエータを用い、この作動力が最も弱
い方向にトランスミッションをギヤ抜き操作したとき、
ニュートラル方向にスムースにギヤ抜きが可能なシフト
アクチュエータ制御装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上述の目的を達成するために、本発明によれば、ニュー
トラル位置とその両側の２つの作動位置を有し、それぞ
れニュートラル位置への作動力に差のあるシフトアクチ
ュエータ制御装置において、前記作動力の小さい作動位
置を検出する第１の手段と、該第１の手段かうり代゛Ｎ
位置検出により該位置から反対側へ直接シフトアクチュ
エータを駆動する第２の手段と、第２の手段により切替
えられｈギヤをニュートラル位置にギヤ抜きする第３の
手段とを有するシフトアクチュエータ制御装置が提供さ
れる。

（作用）エンジン停止して停車している車両が発車しようとしギ
ヤをたとえばＬ側からニュートラル方向にギヤ抜きを行
なうとき、シフトストロークセンサによりシフトストロ
ーク位置がどこにあるかを検出し、たとえばギヤ位置が
Ｌ側にあって、このし側からニュートラル不幸にギヤ抜
きする作動力がこれと反対方向からギヤ抜きするシフト
アクチュエータの作動力より弱いとき、１つの電磁弁の
みを作動してピストンロッドを一挙にＲ側にまでもたら
した後２つの電磁弁を作動してニュートラル位置に持た
らしてそのニュートラル位置を維持するようにギヤ抜き
を行なう。

（実施例）次に１本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は、本発明に用いられるシフトアクチュエータの拡大
構成図、第２図は、本発明のシフトアクチュエータを用
いたトランスミッションアクチュエータの実施例の概略
構成図、第３図は、ギヤ抜き制御のフローチャートであ
る。

なお、以下の説明において、第１図または第２図に示す
ように、本発明のシフトアクチュエータは、Ｌ側からニ
ュートラルへのギヤ抜き力（Ｆ４）がＲ側からニュート
ラルへのギヤ抜き力（Ｆ３）より小さくなるように配置
されていることを前提として説明するが、この場合と逆
になるように配置することも回走であるので、そのとき
には、°“Ｌ　”及び“Ｒ”は入れ換えて読むべきであ
る。

第１図に示すシフトアクチュエータは、従来技術に関連
してすでに述べたので、概略的に説明するに音めておく
、シフトアクチュエータｌは、電磁弁Ｖｌだけがオンさ
れて、開かれると、油圧が拡大部ｉｂ２の右側に働き、
ピストンロッドｌｂｌを左側にＦｌの力で押圧して移動
させ、Ｒ（リバース）位置をとる。また電磁弁ｖ２だけ
がオンされると、油圧がピストンロッドｌｂ１の突出ロ
ッド部１ｂ５の左側に働き、ピストンロッドｉｂ１を右
側にＦ２の力で押圧して移動させ、Ｌ（ロー）位置をと
る。また、電磁弁Ｖｔ、Ｆ２を同時にオンすると、ピス
トンロッドｌｂ、にはＦｌ−Ｆ２の力が１動き、リング
部にはＦ３の力が働いてニュートラル位置をとる。この
ようにシフトアクチュエータ１は３位置をとるものであ
る。

次に第２図及び表１を参照して、本発明のシフトアクチ
ュエータを用いたトランスミッションアクチュエータの
実施例を説明する。しかしながら、第２図の実施例は非
常用制御を含むものであるが１本発明は、時に非常用制
御を含むものに限定されるものではない。

第２図において、ＴＭは周知の平行軸歯車型のトランス
ミッションであり、１はトランスミッションＴＭのシフ
ト用アクチュエータを示し、第１図に示されたものと同
一の構造であり、同一の動作を行なう。２はセレクトア
クチュエータを示す。該セレクトアクチュエータ２は、
シリンダ２ａの中にトランスミッションＴＭのセレクト
用のロフトと連結するピストンロッド２ｂに設けられた
ピストンＰ２１とこのピストンロフト２ｂの端部に遊嵌
したピストンＰ２２が内蔵され、さらにシリンダ２ａの
左端には他のピストンＰ２３が設けられ、そしてシリン
ダ２ａには油圧室２Ｃ１２ｄ、２ｅが形成される。

該セレクトアクチュエータ２の３つの油圧室に、後述の
如く油圧を印加するとき、ピストンロッド２ｂは４個所
の位置を取り得る。このとき、トランスミッションＴＭ
はニュートラルＮ１　　、Ｎ２　、Ｎ５　、Ｎ４のいず
れかの位置に置かれることとなる。３はたとえば可変抵
抗器からなるシフトストロークセンサを示し、シフト用
アクチュエータ１のピストンロフトｌｂｌの位置を全ス
トロークｌこわたり検出し、刻々と変るピストンロッド
ｌｂｌの位置信号ＴＭＳを出力する。Ｓ１〜Ｓ４はセレ
クト用アクチュエータ２の前述の各セレクトポジション
を検出するためのスイッチであって、各セレクトポジシ
ョンに従ってスイッチＳ１〜ｓ−ｉのうちの１つがオン
となり、セレクトポジション信号ＴＭＣを出力するもの
である。■！　、Ｆ２はシフト用アクチュエータ１を作
動する電磁弁であり、Ｆ５　、Ｆ４．Ｆ５は、セレクト
用アクチュエータ２を作動する電磁弁である。Ｐｉｎは
主油圧源であり、Ｐは通常の油圧回路系に対する油圧源
となり、Ｐ′は、非常用油圧回路系に対する油圧源とな
る。なお、本発明においては、油圧に限らず空圧も含む
ものである。Ｖｅｌはセレクタ用アクチュエータｌの非
常用電磁弁であり、Ｖｅ２．Ｖｅ５は、シフト用アクチ
ュエータの非常用電磁弁であり、またＶｅ４は、油圧回
路系の切換のための電磁弁である。

４は乾式単板クラッチであり、上にトランスミッション
ＴＭの入力側に図に示されていないエンジンの出力軸と
結合し、その出力軸はトランスミッションＴＭの入力軸
を結合している。クラッチ４のレリーズホーク４ａはク
ラッチアクチュエータ５と結合している。クラッチアク
チュエータ５はシリンダ５ａの中を移動するピストン５
ｂを有し、このピストン５ｂは前記の如くクラッチ４４
のレリーズホーク４ａと連結しており、さらにこのピス
トン２ｂは、たとえば可変抵抗器からなるクラッチスト
ロークセンサ６と連結している。

クラッチアクチュエータ５には、これを動作させるため
の電磁弁ｖＦ；　＋　Ｖ　７　＋　Ｖ　Ｂが結合されて
いる。そして、電磁弁ｖ日は電磁弁Ｖ７に比べてボート
径が小さい。

電磁弁Ｖ、、Ｖａを閉じた状態で電磁弁■６を開くと、
クラッチアクチュエータ５の油圧室５Ｃに油圧が印加さ
れ、ピストン５ｂは第２図において右側方向に移動して
クラッチ４を断とする。

電磁弁ｖ６を閉じた状態で、ボート径の細い電磁弁ＶＢ
、あるいは電磁弁■７を同時にあるいは別個に開くと、
油圧室５Ｃ内の油圧が下るとともに、この中に満たされ
ていた油がタンクＴ方向に抜けるので、ピストン５ｂは
クラッチ４のバネ力により左方向に移動し、クラッチ４
は断の状態から接の状態へと変る。そして、電磁弁Ｖ７
．Ｖａの開き具合を調節して油の抜は具合を調節するこ
とによって、クラッチ４の断から接への動作速度をａ節
することができる。なお、このクラッチアクチュエータ
５の動作位置すなわち、クラッチ４の位置はクラッチス
トロークセンサ６により検出されその位置信号は“ＣＬ
ＵＳ″°として出力される。７はトランスミ７９１７７
Ｍ内の潤滑油の油度を測定する温度センサで、油温信号
“Ｔ　Ｍ　Ｔ　”を出力する。８は各７クチユエータを
動作させる油圧源の油圧を測定する圧力計で、油圧信号
“ＰＲＥ　Ｓ　”を出力する。

９はマクロコンピュータ構成の制御装置である。該制御
装置７には、車両の種々な部分から得られる検出信号が
入力される外、運転者などが発する指令が入力される。

そして、本発明においては、特にクラッチストロークセ
ンサ６から発せられるクラッチストローク位置信号°“
ＣＬ　Ｕ　Ｓ　”、エンジン回転数信号“ＥＮＧＮ”（
検出器は未図示）、シフトストロークセンサ３からのシ
フトストロークを示す位置信号“ＴＭＳ’“、スイッチ
Ｓ１”Ｓ４からのセレクトポジション信号”　Ｔ　ＭＣ
”°、温度センサ７からの油温センサ信号゛ＴＭＴ′”
、圧力計からの油圧信号“Ｐ　ＲＥ　Ｓ　”が入力され
る。

制御装置９は、入力される命令や検出信号により、あら
かじめメモリＭＥＭの中に格納されたプログラムに従っ
て車両の各部を制御するための出力信号を所定部分に発
するように構成され、これら命令の実行には中央処理装
置ＣＰＵが当る。

本発明においては、図には示されてはいないがアクセル
ペダルの踏込量信号とエンジン回転数“Ｅ　Ｎ　Ｇ　Ｎ
　”から制御装置９がトランスミッションＴＭの最適ギ
ヤ切替段を演算し、各電磁バルブに指令信号を発してこ
れらを動作させ、シフトアクチュエータ１、セレクトア
クチュエータ２を駆動させるとともにクラッチアクチュ
エータ５を駆動させて、クラッチを動作させ、トランス
ミッションＴＭを最適ギヤ段に切替える。

そして、本発明においては、前述の如くトランスミッシ
ョンＴＭのシフトアクチュエータ１にシフトストローク
センサ３を設けて連続的にシフトストロークを検出し常
にギヤ位置を監視している。そして、トランスミッショ
ンＴＭのギヤに大きなトルクが発生している時にギヤ抜
けが起ると、クラッチ４を一旦断とし、改めてギヤを入
れ直す動作を自動的に行なう。また、トランスミッショ
ンＴＭのギヤに大きなトルクが発生していないときにギ
ヤ抜けが起ると、クラッチを断とせす、ギヤを入れ直す
動作を自動的に行なう。

さらに、短時間のうちにギヤ抜けが発生し、このギヤ抜
は量が所定値より大きいときには、クラッチ４を一旦断
とし、改めてギヤを入れ直す動作を自動的に行なう。

次に、通常の電磁弁（ｖ、、ｖ２　、ｖ３．ｖ４、Ｖ５
）及び非常用電磁弁（ｖｅｌ　、ｖｅ２゜Ｖｅ５　、Ｖ
ｅ４）の作動状態とギヤ位置との関係を表１に示す。

表１から明らかなように、通常の電磁弁が故障した場合
等では、非常用の１ｔｌａ弁が用いられ、例えば、“°
Ｒ”のギヤ位置は、電磁弁Ｖｅ２．Ｖｅ１　　、Ｖｅ４
がオンにより得られ、“Ｌ”のギヤ位置は、電磁弁Ｖｅ
５　、Ｖｅｌ　、Ｖｅ４により得られ、ニュートラル位
置は、電磁弁Ｖｅ２．Ｖｅ５、Ｖｅ４がオンにより得ら
れる。

次に、第３図のフローチャートを参照して本発明のギヤ
抜き制御を説明する。

まず、車両がエンジンを停止した状態で停車しており、
かつトランスミッションのギヤ切替位置は、停止直前の
状態である１ｓｔ（ｌｏｗ）位置にあるものとする。そ
して運転者が車両を走行させるべく、キースイッチをタ
ーンオンし、制御装置９に電圧を印加すると、制御装置
９に格納されたプログラムに従って最初に温度センサ７
からの油温信号”　Ｔ　Ｍ　Ｔ”、シフトストロークセ
ンサ３からのシフトストローク信号°“ＴＭＳ”、圧力
計８からの油圧信号“ＰＲＥＳ”、エンジンからのエン
ジン回転数信号“”　Ｅ　Ｎ　Ｇ　Ｎ　”が制御装置９
内に設けられたワークメモリ内に読み込まれる（ステッ
プ３１〜Ｓ４）。

次にステップＳ４で読み込まれたエンジン回転数”　Ｅ
　Ｎ　Ｇ　Ｎ　”が電力否かが判断される（ステップＳ
５）、そして零の場合、すなわち、エンジンがまだスタ
ートされていないことが確認されると、ステップ３で読
み込まれた油圧信号“ＰＲＥＳ″が設定値内に達してい
るかあるいはそれよりも低いかが判断される。すなわち
、油圧が全てのアクチュエータを動作させるに十分なだ
けの圧力に達しているか否かの判断がなされる（ステッ
プＳ６）。

油圧がすでに設定値以内に達していれば、ステップＳ７
に進み、ステップＳ１で読み込まれた油温ＴＭＴが設定
値以内に達しており、油の粘度があまり高くなく、各７
クチユエータに大きい負担が掛らないと判断した場合に
は、電磁弁■１と■２とを開き、シフトアクチュエータ
１の油圧室ＩＣと１ｄとに同時に油圧を掛け（ステップ
５１１）１通常の動作にてトランスミッションＴＭを１
ｓｔ（Ｌｏｗ）からニュートラルにギヤ抜きをする。

ステップＳ７において、油温ＴＭＴが設定値より低くて
粘性が大きくなっている場合に、後述するステップＳ８
の動作に移行する。

ステップＳ８では、ステップＳ２で読み込まれたシフト
ストロークセンナからのシフトストローク位置“ＴＭＳ
”を判断し、もしトランスミッションＴＭのギヤ位置が
Ｒｅｖｅｒｓｅ　（Ｒ）側にある場合には、たとえ油圧
が低くとも、又油温か低くとも、前述の如き作動力によ
りシフトアクチュエータ１はＲからニュートラル位置へ
のギヤ抜きが可能であるため、電磁弁Ｖｌとｖ２とを共
に開いてシフトアクチュエータ１の油圧室１ｃとｌｄと
に同時に油圧を掛け（ステップ５ｌｌ）、通常の動作に
てトランスミッションＴＭをＲｅｖｅｒｓｅ（Ｒ）から
ニュートラルギヤ抜きする。

ステップＳ８において、シフトストロークセンサ３から
のシフトストローク位置“Ｔ　Ｍ　Ｓ　”が１ｓｔ（ｌ
ｏｗ）側にある場合には、ステップＳ９の動作に移行し
、電磁弁■ｌを開き、電磁弁ｖ２を閉じたまましておく
。この動作において、シフトアクチュエータ１の油圧室
ＩＣのみに油圧が掛り、大きい力をもってトランスミッ
ションＴＭのギヤを１ｓｔ（ｌｏｗ）側からニュートラ
ル方向に駆動し、この動作はトランスミッションＴＭが
ニュートラルを足手に通過して、Ｒｅｖｅｒｓｅ（Ｒ）
に至るまで続行させる（ステップ５１０）。

トランスミッションＴＭがＲｅｖｅｒｓｅ（Ｒ）位置に
至ると、ステップＳｌｌに移行し。

電磁弁Ｖｌとｖ２とが共に開かれ、上述の如き動作によ
りトランスミッションＴＭはＲｅ　ｖｅ　ｒ　ｓｅ　（
Ｒ）位置からギヤ抜きされてニュートラル位置にシフト
し、この位置は維持される。

このような動作が終了し、ギヤ抜き動作が完全に行なわ
れたことが確認された後、エンジンは始動される。

なお、第３図に示す上記の各動作のうちトランスミッシ
ョンＴＭの切替時には、クラッチ４は制御装こ９の指令
により断状態におかれるが、説明が煩雑となるので、詳
細なりラッチの動作の説明は省略しである。

（発明の効果）以上説明したように、本発明は、ニュートラル位置にギ
ヤ抜きを行なうとき、ギヤ抜き力が弱いと考えられる方
向からのギヤ抜きを行なうとき、いったんニュートラル
位置を通過して反対側へギヤシフトしてからギヤ抜きを
行なうので、従来と同じサイズのピストンを有するシフ
トアクチュエータであってもギヤ抜きをスムースの実行
でき、かつ油圧が低いとき及びまたは油温が低いときで
あってもスムースなギヤ抜きを行なうことができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いられるシフトアクチュエータの
拡大構成図、第２図は、本発明のシフトアクチュエータ
を用いたトランスミッションアクチュエータの実施例の
概略構成図、第３図は、ギヤ抜は制御のフローチャート
である。ｌ・・・シフトアクチュエータ、ｌａ・・・シリンダ、
１ｂ・・・ピストンロフト、２・・・セレクトアクチュ
エータ、３・・・シフトストロークセンサ、７・・・温
度センサ、８・・・圧力計、９・・・制御装着、Ｖｌ、
Ｖ２　、Ｖ５　、Ｖ４　、Ｖ５・・・電磁弁、ＴＭ・・
・トランスミッション。特許出願人　　いすＣ自動車株式会社代　　理　　人　　　弁理士　　辻　　　　　　實第１
図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ニュートラル位置とその両側の２つの作動位置を
有し、それぞれニュートラル位置への作動力に差のある
シフトアクチュエータ制御装置において、前記作動力の
小さい作動位置を検出する第１の手段と、該第１の手段
からのギヤ位置検出により該位置から反対側へ直接シフ
トアクチュエータを駆動する第２の手段と、第２の手段
により切替えられたギヤをニュートラル位置にギヤ抜き
する第３の手段とを有するシフトアクチュエータ制御装
置。
（２）作動流体圧力が設定値より低いときに第１ないし
第３の手段を実行することを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載のシフトアクチュエータ制御装置。
（３）トランスミッションの油温が設定値より低いとき
に第１ないし第３の手段を実行することを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載のシフトアクチュエータ制
御装置。
（４）作動流体圧力とトランスミッションの油温が設定
値より低いときに上記第１ないし第３の手段を実行する
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のシフ
トアクチュエータ制御装置。