JPS63258234A - 車輌用自動変速装置 - 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、歯車式変速機を用いて構成される車輌用自動
変速装置に関するものである。

（従来の技術） 歯車式変速機にアクチェータを付設し、車輌の辻転条件
に応じた最適なギヤ位置を所定の演算マツプを参照して
計算し、この計算結果に従ってアクチェータを駆動し、
これにより尚本式変速機の操作をその時々の側転状態に
応じて自動的に行なうことができるようにした自動変速
装置が種々提案されている。この種の自動変速装置では
、通常、その変速点は車速とアクセル操作量とによって
定められる構成となっており、したがって、若し車速セ
ンサが故障してその時々の車速に関するデータが得られ
ないような事態が発生すると、自動変速操作が不可能と
なってしまう。

自動変速装置においてこのような不具合が生じるのを防
止し、装着の信頼性を向上させるため、歯車式変速機の
カウンタシャフトに回転センサを取り付け、車速センサ
が故障した場合には回転センサからの信号によってその
バックアップを行なうようにした構成が公知である。（
特開昭６０−１１７５３号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、この提案された従来の構成では、回転センサか
らの出力により車速センサ故障時のバックアップを行な
うためには、歯車式変速機のギヤ位置がニュートラル位
置以外のギヤ位置になっていなければならず、したがっ
て、セレクタがニュートラル位置にある場合には所要の
バックアップ動作を期待することができないという不具
合を有している。

本発明の目的は、セレクタの操作位置に関係なく、カウ
ンタシャフトに設けた回転センサによって車速センサが
故障した場合のバックアップを行なうことができるよう
にした車輌用自動変速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） 上記目的を達成するための本発明の特徴は、歯車式変速
機と、セレクタと、上記歯車式変速機の操作を行なうた
めのアクチェータと、上記歯車式変速機の設けられてい
る車輌の速度を示す車速信号を出力する車速センサと、
上記歯車式変速機のカウンタシャフトの回転速度を示す
回転信号を出力する回転センサとを有し、上記車速信号
と上記セレクタの操作とに少なくとも応答して上記歯車
式変速機のギヤ位置が所要の位置に位置決めされるよう
上記アクチェータを制御すると共に上記車速センサに不
具合が生じた場合には上記回転信号によってその制御の
バックアップを行なうようにした車輌用自動変速装置に
おいて、上記回転センサからの出力により変速制御のバ
ックアップが行なわれているか否かを示す検出信号を出
力する手段と、該検出信号に応答し該検出信号によって
上記回転センサからの出力によるバックアップが行なわ
れていることが示されている場合に上記歯車式変速機が
ニュートラル位置に変速されるのを防止する手段とを備
えている点にある。

（作用） 速度センサが正常に動作していれば、歯車式変速機のギ
ヤは、少なくとも車速信号とセレクタの操作位置とに応
答して定められる所要のギヤ位置にシフトされるようア
クチェータによって制御される。速度センサに何等かの
障害が発生すると、回転センサからの出力である回転信
号が車速信号に代えてバックアップ用として用いられ、
変速制御に故障を来たすことがない、この場合、歯車式
変速機のギヤをニュートラル位置に入れる制御は禁Ｉト
されるので、回転信号を用いたバックアップが不可能に
なることはない。

（実施例） 以下、図示の実施例により本発明の詳細な説明する。

図面には、本発明による自動変速装置を備えた内燃機関
車輛装置のブロック図が示されている。

内燃機関車輛装置ｌは、車輌（図示せず）の車輪駆動部
２を駆動するための内燃機関３を備えており、内燃機関
３の出力軸４からの回転出力は、摩擦式クラッチ５を具
えて成る自動クラッチ装置６及び歯車式変速機７を介し
て車輪駆動部２に伝達される構成となっている。

自動クラッチ装置６は、駆動板５ａと受動板５ｂとを具
えリリースレバー５ｃの操作により受動板５ｂの位置を
調節しこれによりその接続、初陣しが行なわれるように
構成された公知の摩擦式クラッチ５の接続状態を、外部
からの電気信号に応答して制御しうるように構成したも
のであり、リリースレバー５ｃの操作を行なうためのク
ラッチアクチェータ８と、受動板５ｂの実際位置（以下
、実クラッチ位置と言う）を検出するためのクラッチ位
置センサ９とを有している。クラッチ位置センサ９から
出力される実クラッチ位置を示す第１位置信号Ｐｃは、
受動板５ｂの目標位置（以下、目標クラッチ位置と言う
）を示す第１目標信号Ｓｃが後述する変速制御ユニット
１３から入力されているクラッチ制御ユニット１０に入
力されている。クラッチ制御ユニット１０は、第１位置
信号Ｐｃ及び第１目標信号Ｓｃに応答し、実クラッチ位
置がその時第１目標信号Ｓｃによって示される目標クラ
ッチ位置に位置決めされるようにクラッチアクチェータ
８を駆動するための第１駆動信号ＤＣを出力し、これに
より、摩擦式クラッチ５は外部から与えられる第１目標
信号Ｓｃにより示される目標クラッチ位置状態に制御さ
れる。

歯車式変速機７のギヤシフト位置を車輌のその時々の運
転状態に見合った最適な位置へ自動的にシフトすること
ができるようにするため、歯車式変速機７の操作を行な
うための変速機アクチェータ１１と、歯車式変速Ｉａ７
のその時々の実ギヤシフト位置を検出しそれを示す第２
位置信号Ｐｇを出力するギヤ位置センサ１２と、変速機
アクチェータ１１に第２駆動信号ＧＤを出力する変速制
御ユニット１３と、最適ギヤ位置演算部１４とが設けら
れており、これらを含んで以下に詳細に述べる自動変速
システムがその他の要素と協働して構成される。

最適ギヤ位置演算部１４は、内燃機関車輛装置１のその
時々の運転条件に従う最適ギヤ位置を演算するためのも
のであり、アクセルセンサ１６によって演算されるアク
セルペダル１５の操作量を示すアクセル信号Ａ、第２位
置信号Ｐｇ、車輪駆動部２に連結された車速センサ１７
から出力されその時々の車輌の速度を示す車速信号Ｖ及
びセレクタ１８のセレクトレバー１８ａの操作位置を示
すセレクタ信号ＳＥが最適ギヤ位置演算部１４に入力さ
れる。なお、車速信号Ｖは、後述するようにして切換制
御されるスイッチ１９を介して最適ギヤ位置演算部１４
に入力されている。

セレクタ１８のセレクトパー１８ａはスイッチ２０に連
結されており、セレクトレバー１８ａの操作に応じてそ
の可動子２０ａが移動する構成となっている。スイッチ
２０は、セレクタ１８に設けられている各レンジＲ，Ｎ
、Ｄ、４．３、及び２に対応する６組の固定接点２１ａ
−２１ｂ、２２　ａ　−２２、ｂ、２３ａ−２３ｂ、２
４ａ−２４ｂ、、２５ａ−２５ｂ、２６１Ｌ−２６ｂを
有しており、セレクトレバー１８ａの操作位置に応じた
組の固定接点が可動子２０ａによって接続される構成と
なっている。固定接点２１ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ
及び２６ａはアースされ、固定接点２２ａは常閉のオン
／オフスイッチ２７を介してアースされている０反対側
の各固定接点２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ
及び２６ｂはセレクタ位置検出部２８に接続されており
、セレクタ位置検出部２８に接続されているこれらの固
定接点のうちのいずれの固定接点がアース電位となった
かによってセレクトレバー１８ａがＲｌＮ、Ｄ、４．３
，２のいずれの位置に位置決めされたかを検出すること
ができる。セレクトレバー１８ａがニュートラル（Ｎ）
位置に位置決めされた場合には、可動子２０ａが固定接
点２２ａと２２ｂとを接続するが、オン／オフスイッチ
２７がもし開いていると、セレクトレバー１８ａがニュ
ートラル（Ｎ）位置になっても、固定接点２２ｂがアー
スレベルとなることはなく、セレクタ位置検出部２８か
らはセレクタ１８がニュートラル位置となったことを示
す信号が出力されることがない。

最適ギヤ位置演算部１４は信号Ａ、Ｐｇ、Ｖ及びＳＥに
応答してその時の最適ギヤ位置を例えばマツプ演算によ
り演算し、その最適ギヤ位置を示す目標ギヤ位置信号Ｔ
Ｇが出力される。

目標ギヤ位置ＴＧは、＠２位置信号Ｐｇ、車速信号Ｖ、
及び回転センサ３０からの回転信号Ｒ３が入力されてい
る変速制御ユニット１３に入力されている０回転センサ
３０は、歯車式変速機７のカウンタシャフト（図示せず
）の回転速度を検出するため歯車式変速Ｉ１７内に設け
られており、カウンタシャフトのその時々の回転速度を
示す回転信号Ｒ３が出力される。変速制御ユニット１３
は、目標ギヤ位置信号ＴＧによって示される目標ギヤ位
置と第２位置信号Ｐｇによって示される実ギヤ位置とが
一致しているか否かを判断し、もし両者が一致していな
い場合には、歯車式変速４１１７のギヤ位置を所要の目
標ギヤ位置とするために必要なりラッチ操作、機関速度
制御操作、ギヤシフト操作を行なわせるための第１目標
信号Ｓｃ、目標速度信号ＴＮ及び第２駆動信号ＧＤが出
力される。ギヤチェンジ操作は、先ず第１目標信号Ｓｃ
に応答して自動クラッチ装置６の摩擦式クラッチ５をオ
フ状態とする。この時、速度センサ３２から出力されそ
の時々の機関速度を示す速度信号Ｎに応答する機関制御
ユニット３１が、目標速度信号ＴＮに応答して内燃機関
３の速度を例えばアイドル回転速度に維持し、この状態
において、変速機アクチェータ１１が第２駆動信号ＧＤ
に応答して所要のギヤ位置へギヤのシフトが行なわれる
。

しかるのち、第１目標信号Ｓｃに応答して自動クラッチ
装置６が作動し、摩擦式クラッチ５の接続が行なわれる
と同時に、その時のカウンタシャフトの回転速度に応じ
た速度に内燃機関３の速度が制御され、これによりギヤ
シフト操作が、自動的に、円滑に行なわれる。このよう
な一連のギヤチェンジのための制御及び車輌の発進制御
を、変速制御ユニット１３に入力されている信号を参照
し、マイクロコンピュータに所定の制御プログラムを実
行させることにより、機関速度、摩擦式クラッチ５のオ
ン、オフ、及び歯車式変速１１１７の操作を自動的に所
定の順序で行なうことによって自動化した装置は公知で
あるので、変速制御ユニット１３の詳細な構成について
はその説明を省略する。

なお、機関制御ユニット３１は、変速制街中以外はアク
セル信号Ａにも応答し、アクセルペダル１５を踏み込ん
だ場合には、アクセル信号Ａに応じた機関速度が得られ
るように内燃機関３の図示しない速度ｙＡｆＭ部材を調
節する機能も有している。

内燃機関車輛装置１は、車速センサ１７に何等かの障害
が生じた場合にそれをバックアップすることができるよ
うにするため、スイッチ１９及び回転センサ３０を含ん
で成るバックアップシステムＢＳを備えている。バック
アップシステムＢＳは、回転信号Ｒ３と車速信号Ｖとに
応答し車速センサ１７が故障したか否かを検出する故障
検出部４１と、回転信号ＲＳと第２位置信号Ｐｇとに応
答して車速信号Ｖに代わるバックアップ車速信号ＢＶを
出力するバックアップ信号発生部４２をさらに含んで成
っている。

故障検出部４１は、第１位置信号Ｐｃ及び第２位置信号
Ｐｇにも応答し、摩擦式クラッチ５が接続されており且
つ変速４１１７のギヤがニュートラル以外の位置に入っ
ている場合に１回転信号Ｒ３の値とギヤ位置とにより計
算される車速値と車速信号Ｖによって示される実車速値
との差が所定の範囲外にあれば車速センサ１７が故障で
あると判別し、ｒ）（」レベルの検出信号ＤＳを出力す
る構成である。一方、バックアップ信号発生部４２では
、回転信号Ｒ５によって示されるカウンタシャフトの回
転速度と第２位置信号Ｐｇによって示されるその時のギ
ヤ位置とからその時の車速を計算し、その計算結果得ら
れた車速を示す信号がバックアップ車速信号ＢＶとして
出力される。

車速信号Ｖとバックアップ車速信号ＢＶとは。

検出信号ＤＳに応答して切換え制御されるスイッチ１９
に入力されている。スイッチ１９は、車速センサ１７が
正常に作動していて検出信号ＤＳのレベルがｒＬＪの場
合には、実線で示される状態に切換えられ、車速信号■
がスイッチ１９より取り出される。一方、車速センサ１
７が正常に作動しておらず検出信号ＤＳのレベルがｒＨ
Ｊの場合には、スイッチ１９は点線で示される状態に切
換えられ、車速信号Ｖに代えてバックアップ車速信号Ｂ
Ｖがスイッチ１９より取り出される。

検出信号ＤＳは、また、オン／オフスイッチ２７にも制
御信号として供給されており、そのレベルがｒＨＪとな
ったことに応答してオン／オフスイッチ２７が開かれる
構成となっている。

次に、第１図に示した内燃機関車輛装置１の動作につい
て説明する。

車速センサ１７が正常に動作している場合には、検出信
号ＤＳのレベルはｒＬＪとなっており、貨って、車速信
号■がスイッチ１９を介して変速制御ユニツ）１３及び
最適ギヤ位置演算部１４に供給されており、オン／オフ
スイッチ２７は閉じられている。したがって、セレクタ
１８の操作位置に応じて、スイッチ２０の固定接点２１
ｂ乃至２６ｂのうちの１つが必ずアース電位となり、で
レクタ１８の全ての操作位置を検出しうる状態となって
いる。セレクタ位置検出部２８からは、セレクタ１８の
その時の操作位置を示すセレクタ信号ＳＥが出力され、
最適ギヤ位置演算部１４に入力される。この結果、内燃
機関車輛装置１における自動変速システムは、セレクタ
１８の操作に応じて、ニュートラル位置を含む所要のギ
ヤ位置に変速機７のギヤをシフトすることができる。

一方、何等かの理由で車速センサ１７に障害が生じたこ
とが故障検出部４１において検出されると、検出信号Ｄ
Ｓのレベルが「Ｈ」となり、スイッチ１９が点線で示さ
れる状態に切換えられるので、車速信号Ｖに代えてバッ
クアップ車速信号ＢＶが最適ギヤ位置演算部１４及び変
速制御ユニット１３に供給され、変速機７内のカウンタ
シャフトの回転速度に基づいて計算された車速に従う変
速制御が実行される。検出信号ＤＳのレベルが「Ｈ」と
なると、オン／オフスイッチ２７は聞かれ、スイッチ２
０の固定接点２２ｂのレベルがアースレベルとなること
が禁止される。したがって、セレクタ１８をニュートラ
ル位置にセットしても、セレクタ位置検出部２８からは
、セレクタ１８をニュートラル位置にセットしたことを
示す信号は出力されない。この結果、内燃機関車輛用装
置ｌにおける自動変速システムは、変速機７のギヤをニ
ュートラル位置ヘシフトする操作を行なうことがない、
すなわち、未実施例では、車速センサ１７が故障した場
合には、これに応答してオン／オフスイッチ２７が開か
れることにより、変速機７がそのニュートラル位置へギ
ヤシフトされることが禁止されることになる。

このように、車速センサ１７が故障の場合には、変速機
７のギヤがニュートラル位置ヘシフトされることが禁■
ヒされるため、回転センサ３０からの回転信号Ｒ５は常
に車速に関連した信号として取り出されており、自動変
速システムのバックアップを常に可能な状態に維持する
ことができる。

なお、上記実施例では、車速センサ１７に障害が発生し
たことに応じてオン／オフスイッチ２７を開くことによ
り変速機７がニュートラル位置にギヤシフトされるのを
禁止する構成としたが、本発明はこの実施例に限定され
るものではなく、例えば、検出信号ＤＳを最適ギヤ位置
演算部１４に入力し、検出信号ＤＳのレベルが「Ｈノと
なっている期間中は目標ギヤ位置がニュートラル位置に
なることがないようにした構成でもよく、このような構
成は、演算マツプの切換え、又は演算プログラムの修正
等の手段により実現可能なものである。

（効果） 本発明によれば、上述の如く、何等かの理由によって車
速センサから正常な信号を得ることができなくなった場
合に、変速機のギヤがニュートラル位置にシフトされな
いようにしたので、車速センサの故障に対するバックア
ップ動作をそのカウンタシャフトの回転に基づいて安定
に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による車輌用自動変速装置を備えた内燃機
関車軸装置の一実施例を示すブロック図である。 ３・・・内燃機関、　　６・−・自動クラッチ装置、　
　７・拳・歯車式変速機、　　１１・・・変速機アクチ
ェータ４　１２・・・ギヤ位置センサ、１３・・φ変速
制御ユニット、　　１４−・・最適ギヤ位置演算部、　
　１７・・φ車速センサ、　　１８１１１トセレクタ、
　ＢＳ・・・バックアップシステム、　　４１・−・故
障検出部、　　４２・◆・バックアップ信号発生部、　
２０壷・・スイー２チ、　　２７・・φオン／オフスイ
ッチ、　３０・・・回転センサ、　　１９φ・番切換ス
イッチ、Ｖφ・・車速信号、　Ｒ３・・・回転信号、　
　ＢＶ・・・バックアップ車速信号、　ＤＳ・・・検出
信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．歯車式変速機と、セレクタと、前記歯車式変速機の
   操作を行なうためのアクチェータと、前記歯車式変速機
   の設けられている車輌の速度を示す車速信号を出力する
   車速センサと、前記歯車式変速機のカウンタシャフトの
   回転速度を示す回転信号を出力する回転センサとを有し
   、前記車速信号と前記セレクタの操作とに少なくとも応
   答して前記歯車式変速機のギャ位置が所要の位置に位置
   決めされるよう前記アクチェータを制御すると共に前記
   車速センサに不具合が生じた場合には前記回転信号によ
   ってその制御のバックアップを行なうようにした車輌用
   自動変速装置において、前記回転センサからの出力によ
   り変速制御のバックアップが行なわれているか否かを示
   す検出信号を出力する手段と、該検出信号に応答して該
   検出信号によって前記回転センサからの出力によるバッ
   クアップが行なわれていることが示されている場合に前
   記歯車式変速機がニュートラル位置に変速されるのを防
   止する手段とを備えたことを特徴とする車輌用自動変速
   装置。