JPH04211762A - 自動変速機の制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動変速機の制御装置、
特に、車両情報より選択した最適変速段に変速機を自動
切換えする自動変速機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のエンジン回転操作、変速機のギヤ
位置の切換操作、エンジンと変速機間のクラッチの断接
操作を共に自動化した自動変速機（たとえば特願昭５９
−５０７４７号の明細書及び図面に開示される）が知ら
れている。この変速機によれば車両の始動、発進、変速
の各制御を自動化して行なうことができる。この自動変
速機はその制御部としての自動変速コントローラを有し
、これにアクセル開度と車速とより最適な変速段を求め
る変速段選択マップを記憶処理している。そして自動変
速コントローラに変速スイッチより変速段選択レンジで
あるとの入力があると、その時の車速とアクセル開度と
より変速段選択マップに基づき複数のギヤ比の内で最適
なギヤ比の変速段を選択し、変速機のギヤ位置をその最
適な変速段に切換えるという制御を行なう。

【０００３】このような自動変速機を用いてトラックの
ような大型車両を発進させる場合、従来は、まず、車速
とアクセル開度とより発進段として２速段を選択し、ク
ラッチを切ってからその２速段に変速機のギヤ位置を切
換え、この後、クラッチを徐々に半クラッチに向わせ、
続いてクラッチを半クラッチ状態にホールドしてエンジ
ン回転とクラッチ出力軸の回転を合わせ、発進処理を行
なっている。大型車両において１速段を変速段選択レン
ジにおいて選択段より外したのは、この１速段の使用頻
度が低く、過積や急坂の発進段としてしか用いないこと
に起因している。このため、変速スイッチを変速段選択
レンジより１速指定レンジ（マニュアル操作における１
速段に相当する）に切換えた時にのみこの１速段が使用
されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが変速スイッチ
が変速段選択レンジを選択した場合での走行時には１速
段の選択を行なわないことより、たまたま過積のままの
走行や、急坂発進及び走行が頻繁に行なわれる状況に遭
遇すると、その都度変速スイッチを１速指定レンジに切
換る必要がある。このように変速段選択レンジでの走行
では２速以上の発進しか最大ギヤ比の１速段を操作性良
く使用できず問題を生じることになる。

【０００５】更に、発進段を変速段選択レンジでの２速
に代えて１速指定レンジを特に選択した時、この１速段
において、噛合するギヤ列にはシンクロ機構が省略され
ている場合が多く、１速への変速時にギヤ鳴りが生じ問
題となっている。

【０００６】本発明の目的は、切換スイッチの切換操作
により、最大ギヤ比の変速段での発進を選択的に達成で
きる自動変速機の制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、変速スイッチ位置及び車両情報により、
自動変速コントローラ内に記憶された所定の変速段選択
マップに基づいて、変速の制御が行なわれるように構成
された自動変速機に内装され、特に、最大ギヤ比を含む
少なくとも２種類のギヤ比間の変速が可能な単一のレン
ジ位置を有し、上記レンジ位置での同最大ギヤの達成を
許容もしくは禁止する切換スイッチを設けたことを特徴
とする。

【０００８】

【作用】変速スイッチが単一のレンジ位置を保っている
際に、切換スイッチからの指令により、最大ギヤ比の変
速段での発進を選択できる。

【０００９】

【実施例】図１の自動変速機の制御装置は図示しない車
両のエンジン１及びそれに連結された動力伝達系に装着
されている。

【００１０】ここでの自動変速機はエンジン１とその回
転力をクラッチ２を介して受ける変速機３とにわたり取
付けられる。エンジン１は、電磁アクチュエータ４によ
り作動させられるラック５を備えた燃料供給量調整手段
である噴射ポンプ６を装着しており、電磁アクチュエー
タ４は電子ガバナコントローラ７により操作される。噴
射ポンプの入力軸８にはエンジン回転数信号を発するエ
ンジン回転センサ９が対設される。

【００１１】クラッチ２は乾式単板クラッチであり、フ
ライホイール１１と、クラッチ出力軸１０側のクラッチ
プレート１２と、両回転体を接離させるアクチュエータ
としてのエアシリンダ１３とを備える。なお、エアシリ
ンダ１３には後述するクラッチの断接状態を検出するク
ラッチエアセンサ１４が取付けられる。更に、クラッチ
出力軸１０には変速機３のカウンタシャフト１５が常時
噛合ギヤを介し連結される。カウンタシャフト１５と対
向位置にはメインシャフト１６が取付けられ、両シャフ
ト間には１速乃至７速をそれぞれ達成可能なギヤ列が装
着される。なお、図１中には最大ギヤ比になっている１
速段（シンクロ機構を持たない）達成用ギヤ列１７と２
速段（シンクロ機構を備える）達成用ギヤ列１８とを概
略表示し、その他のギヤ列を略した。図１の符号１９は
クラッチ出力軸１０の回転数信号を発するクラッチ出力
軸回転数センサを、符号２０は車速信号を発する車速セ
ンサをそれぞれ示している。エアシリンダ１３にはエア
タンク２１側の高圧エアが常閉の電磁弁２２により適時
供給され、あるいは電磁弁２３により排除される。これ
ら電磁弁はデューティ弁であり、デューティ比に応じて
高圧エアを供給、排除でき、適時に最適なデューティ比
の作動信号が後述する自動変速コントローラ２４より入
力される。

【００１２】変速機３は図２に示すシフトパターンに対
応したギヤ列を備え、これにはギヤシフトユニット２５
が組み付けられる。ギヤシフトユニット２５は自動変速
コントローラ２４からの作動信号により作動する複数個
の電磁バルブ（１つのみ示した）２６と、このバルブを
介してエアタンク２１から高圧の作動エアが供給されて
変速機の図示しないセレクトレバーやシフトレール及び
フォークを作動するパワーシリンダとを有し、電磁バル
ブ２６に与えられる作動信号によりエアを給排し、パワ
ーシリンダを操作して変速機のギヤ位置を所望の変速段
に自動切換え（以後単に切換えと記す）するよう作動す
る。更に、ギヤシフトユニット２５にはギヤ位置を検出
するギヤ位置スイッチ２７が対設され、このスイッチか
らのギヤ位置信号は自動変速コントローラ２４に出力さ
れる。

【００１３】変速スイッチ２８は、図２のシフトパター
ンに沿ってチェンジレバー（図示せず）を操作すること
により、各レンジに対応した変速信号を出力できる。な
お、自動変速コントローラ２４は変速信号に基づき作動
信号を出力してギヤシフトユニット２５を操作し、チェ
ンジレバー操作により直接指定された変速段、あるいは
Ｐｗ及びＤレンジでの変速段選択マップ（後述する）に
より選択された変速段にギヤ位置を切換えることになる
。処で、変速段選択レンジであるＰｗレンジ（加速性の
よい変速特性を得られるレンジ）やＤレンジ（燃費のよ
い変速特性を得られるレンジ）にチェンジレバーが切換
えられ、変速段選択信号が入力されると、自動変速コン
トローラ２４はアクセル開度と車速とより最適な変速段
（ここでは最大ギヤ比の１速段を除く２〜７速）を変速
段選択マップに基づき選択するよう作動する。

【００１４】自動変速コントローラ２４はその主要部が
マイクロコンピュータよりなり、車両情報源としての変
速スイッチ２８、アクセル開度センサ２９、後述する１
速発進スイッチ（以後単にＦＳＳスイッチと記す）３０
、クラッチエアセンサ１４、エンジン回転センサ９、ク
ラッチ出力軸回転センサ１９、ギヤ位置スイッチ２７、
車速スイッチ２０が各々接続され、これらより入力を受
ける。そして、電子ガバナコントローラ７を介して電磁
アクチュエータ４を操作し、しかも、適時に両電磁弁２
２，２３や電磁バルブ２６をも操作する。

【００１５】ＦＳＳスイッチ３０は変速スイッチ２８が
Ｐｗ及びＤレンジ位置にある場合に、最大ギヤ比の１速
段を２速段に代えて発進段として選択する際に使用され
る。このスイッチ３０は運転者によりオン操作されると
、自動変速コントローラ２４に１速発進信号を出力する
もので周知の切換スイッチが採用される。

【００１６】自動変速コントローラ２４の図示しないメ
モリには図７にフローチャートとして示した制御プログ
ラムや、図６に示すような電磁弁作動信号のデューティ
比αをアクセル開度に基づき決定するためのマップが記
憶処理される。更に、メモリには、Ｐｗレンジ及びＤレ
ンジで各々使用する変速段選択マップが記憶処理される
。この変速段選択マップは全走行状況で同一のものが使
用されてもよく、各走行状況に応じて複数用意しておき
、適時に選択的に呼び出され、テーブルルックアップに
供されてもよい。ここではその一例として一般走行時に
Ｄレンジにおいて用いる変速段選択マップを図３に示し
た。なお、このマップ及び図示しないその他の変速段選
択マップは全て２速より７速までの変速段内より最適な
変速段を選択するのに用いられる。

【００１７】このような図１に示した自動変速機の制御
装置の作動を図７の制御プログラムと共に説明する。な
お、図７中の符号Ｃは制御ステップを示している。プロ
グラムがスタートすると、各入出回路の点検、入力信号
の読み取り、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において車両の変速信号に基づき、これが規定値（
例えば２乃至３Ｋｍ／ｈ）以下か以上かの、車両停止、
走行の判断を行う。停止側であるステップ３に進むと、
ここでは電磁弁２２，２３にクラッチを切るようなデュ
ーティ比の信号を出力する。即ち、この時の処理では、
まず図４中の時点ａに示すようにクラッチエア圧を一旦
最大値Ｐ１に、続いて時点ｂ以後エア圧Ｐ１を所定量下
回った値に保持することとなる。

【００１８】次に、変速信号より変速段選択レンジとし
てのＤあるいはＰｗレンジか否かを判断し（ステップ４
）、ＹＥＳでステップ５に、ＮＯでステップ６に進む。 ステップ５ではＦＳＳスイッチ３０がオン、即ち一速発
進信号Ｓ１が入力されているか否かを判断し、ＹＥＳで
ステップ７へ、ＮＯでステップ８へそれぞれ進む。 一速発進信号Ｓ１が入力されていると、直ちに電磁弁２
６等に作動信号を出力してギヤシフトユニット２５を操
作し、発進段でのギヤ位置を一速段に切換え、即ち、一
速達成ギヤ列にセットする。１速発進信号Ｓ１が入力さ
れていない時は、直ちにギヤ位置を通常の発進段である
２速段に切換える（ステップ８）。なお、ステップ４よ
りステップ６に進むと、変速レバーにより直接指定され
た変速段レンジの示す指定段と同一位置にギヤ位置を切
換え、セットする。

【００１９】この後、ステップ６，７，８側よりそれぞ
れステップ９に達すると、ここで発進処理に入る。ここ
では、常閉の電磁弁２２と常開の電磁弁２３を連続通電
あるいは所定デューティ比のパルス信号で作動させ、図
４に示すようなクラッチエア圧、即ちクラッチの断接状
態の調整を行なう。そして、このようなクラッチ断接調
整により、図５に示すような経時パターンに沿ってエン
ジン回転数Ｎとクラッチ出力軸回転数Ｎ１とを制御する
。なお、時点ｂ，ｃ間ではアクセル開度が規定値を上回
る。そして時点ｃよりｄまでの間に半クラッチへの接近
が行なわれ、時点ｄよりｅで半クラッチがホールドされ
る。更に、時点ｅでエンジンとクラッチ出力軸１０の両
回転数が一致し、クラッチは接合処理される。ステップ
２でＮＯ側、即ち、車両が走行に入った場合、ステップ
１０に進み、変速処理がなされる。この変速処理は、変
速信号、車速信号、アクセル開度（負荷）信号に基づき
、自動変速コントローラ２４が働く。即ち、コントロー
ラ２４はクラッチ２を切り、その間に所定の変速段選択
マップのテーブルルックアップを行ない、車速とアクセ
ル開度に対応した変速段（２速以上）を選択し、この選
択した最適の変速段にギヤ位置を切換え、この後、電磁
弁２３を所定デューティ比αのパルス信号で作動させク
ラッチを接合させ、リターンする。

【００２０】図７に示したように、第１の自動変速機の
制御装置ではＦＳＳスイッチ３０がオンされ一速発進信
号Ｓ１が入力された時のみ、常に、発進段を一速段とし
て発進処理を行ない、車両が走り出したら変速処理をく
り返し、そのＦＳＳスイッチ３０がオンのままでも常に
２速以上の変速段を選択する変速処理を行なうものであ
る。

【００２１】次に、本発明の他の実施例を説明する。こ
こでの自動変速機の制御装置は図１で用いた部材を多く
含み、内蔵する制御プログラム（図８に示した）も同一
制御スイッチを含むため、以後、重複する部分の説明を
略す。この第２の自動変速機の制御装置で用いる自動変
速コントローラ２４のメモリには上述のデータの他に、
特に、一速段達成用ギヤ列（シンクロ機構を備えていな
いものとする。）を断より噛合位置に切換える時、クラ
ッチ出力軸１０側であるカウンタシャフト１５の回転に
よりギヤ鳴りを生じることのない限界回転数Ｎｇ（ここ
ではクラッチ出力軸１０の回転で約１００［ｒｐｍ］と
する）が記憶処理される。更に、クラッチ２の切断時よ
り時間が経過するほど、クラッチ出力軸１０及びカウン
タシャフト１５はその空回転を下げる。これより、通常
、ギヤ鳴りを生じない、あるいはギヤ鳴りを低く押える
ことのできる回転数に下がるのに要する規定時間Ｔｍ（
変速フィーリング上よりその長さに規制を受ける値でも
ある）をもメモリに記憶処理している。なおこの規定時
間Ｔｍとして、ここでは０．８乃至１．０秒を採用した
。

【００２２】図８において、プログラムがスタートする
と、まず、ステップ１の始動処理、ステップ２の車両の
停止の判断、ステップ３でのクラッチ断操作、ステップ
４で変速段選択レンジか否かの判断、ステップ５のＦＳ
Ｓスイッチ３０のオンの判断等を、図７に示したプログ
ラム時と同様に行なう。そしてステップ５よりステップ
１１に進むと、ここで、ギヤシャフトユニット２５を作
動させ、ギヤ位置を一速段のセレクトライン上（図２中
にＰ１点として示した）に保持する。そしてステップ１
２において、クラッチ出力軸１０の回転数Ｎ１が規定値
である限界回転数Ｎｇ以下に下がったか否かを判断し、
下がるとステップ１３に進み、ギヤ位置をＰ１点より、
１速段に完全に切換える。逆に、回転数Ｎ１が下がらな
い時はステップ１４に進み、クラッチ断より規定時間Ｔ
ｍ以上を経過したかを判断し、経過しているとステップ
１３に、経過していないとステップ４より制御を繰り返
し、時間待ちを行なう。

【００２３】このように、ギヤ位置を所定の発進段にセ
ットした後は第１の制御装置と同様にステップ９による
発進処理を行なう。更に、ステップ５よりステップ８に
進んで、通常の発進段を２速にセットする操作や、ステ
ップ４よりステップ６に進みギヤ位置を指定変速段と同
一位置にセットする操作や、ステップ２よりステップ１
０に進み、変速処理を行なう点も第１の制御装置の場合
と同様に行なわれる。

【００２４】図８に示したように、第２の自動変速機の
制御装置では１速発進信号Ｓ１が入力された時のみ、常
に、発進段を１速段とすると共に、１速段達成用ギヤ列
の噛合をクラッチ出力軸側の回転数Ｎ１の低下待ちをし
た後に行ない、これにより、ギヤ鳴りを押えるこという
ものである。

【００２５】次に、本発明の他の実施例である図３の自
動変速機の制御装置を説明する。ここでの自動変速機の
制御装置も第１のものとほぼ同様であり、内蔵する制御
プログラム（図９に示した）も同一制御ステップを含む
ため、以後、重複する部分の説明を略す。

【００２６】図９において、プログラムがスタートする
と、まず、ステップ１の始動処理、ステップ２の車両の
停止の判断、ステップ３でのクラッチ断操作、ステップ
４での変速段選択レンジか否かの判断等を、第１の制御
装置の時と同様に行なう。そしてステップ４よりステッ
プ１５に進むと、ここで、ギヤシフトユニット２５を作
動させ、ギヤ位置を２速段に切換える。この時シンクロ
機構を有する２速段達成用ギヤ列はギヤ鳴り無く噛合し
、回転しているクラッチ出力軸１０及びカウンタシャフ
ト１５を停止させる。続いて、ステップ１６においてＦ
ＳＳスイッチ３０のオンにより１速段指定信号が入力さ
れているか否かを判断し、ＹＥＳでステップ１７に、Ｎ
Ｏで、即ち、通常の２速発進時には、すでに２速段にギ
ヤ位置があるのでこのままステップ９に進む。ステップ
１７ではギヤ位置を２速段より一速段に切換え、セット
する。この時、カウンタシャフト１５は回転していない
ことより、ギヤ鳴り無く切換操作がなされる。

【００２７】このようにギヤ位置を所定の発進段にセッ
トした後は、第１の制御装置と同様にステップ９による
発進処理を行なう。更に、ステップ４よりステップ６に
進んでギヤ位置を指定変速段と同一位置にセットする操
作や、ステップ２よりステップ１０に進み、変速処理を
行なう点も第１の制御装置の場合と同様に行なわれる。

【００２８】図９に示したように、第３の自動変速機の
制御装置では一速発進信号Ｓ１が入力された時のみ、常
に、発進段を一速段とすると共に、この時あらかじめ２
速段にギヤ位置を切換えることにより、続いて行なう一
速段へのギヤ位置の切換え時におけるギヤ鳴りを完全に
防止するというものである。

【００２９】

【発明の効果】単一のレンジ位置に変速スイッチを保持
したままであっても、切換スイッチ操作により、通常発
進段に代えて、最大ギヤ比の変速段での発進を可能とす
ることができるので、運転操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての自動変速機の制御装
置の概略構成図である。

【図２】図１の制御装置で用いる変速機のシフトパター
ン図である。

【図３】図１の制御装置で用いる変速段選択マップの特
性図である。

【図４】図１の制御装置で用いる発進時におけるクラッ
チエアの制御特性線図である。

【図５】図１の制御装置における経時的なエンジン回転
数およびクラッチ出力軸回転数の特性線図である。

【図６】アクセル開度よりデューティ比αを読み取るデ
ューティ比選択マップの特性線図である。

【図７】本発明による制御装置の変速制御プログラムを
表示しており、図１の自動変速機の制御部に内蔵される
制御プログラムのフローチャートである。

【図８】本発明による制御装置の変速制御プログラムを
表示しており、図１の自動変速機の制御部に内蔵される
その他の制御プログラムのフローチャートである。

【図９】本発明による制御装置の変速制御プログラムを
表示しており、図１の自動変速機の制御部に内蔵される
その他の制御プログラムのフローチャートである。

【符号の説明】

１　　　　　　　　エンジン ２　　　　　　　　クラッチ ３　　　　　　　　変速機 ４　　　　　　　　電磁アクチュエータ１０　　　　　
　クラッチ出力軸 １３　　　　　　エアシリンダ ２４　　　　　　自動変速コントローラ２５　　　　　
　ギヤシフトユニット ３０　　　　　　ＦＳＳスイッチ Ｓ１　　　　　　１速段指定信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変速スイッチ位置及び車両情報により、自
   動変速コントローラ内に記憶された所定の変速段選択マ
   ップに基づいて、変速の制御が行なわれるように構成さ
   れた自動変速機において、最大ギヤ比を含む少なくとも
   ２種類のギヤ比間の変速が可能な単一のレンジ位置を有
   し、上記レンジ位置での同最大ギヤの達成を許容もしく
   は禁止する切換スイッチを設けたことを特徴とする自動
   変速機の制御装置。