JPH0241068Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車の変速装置に係り、とくに運転
席に設けられたコントローラからの電気信号によ
つてアクチユエータを作動させて変速歯車の選択
を行なうようにした自動車の変速装置に関する。

大型のリヤエンジンバスの場合には、その車体
の後端にエンジンが配置され、このエンジンにト
ランスミツシヨンが取付けられるようになつてい
る。これに対して運転席は車両の前方に設けられ
ている。従つてこのようなバスのトランスミツシ
ヨンの変速操作を行なう場合に、運転席に設けら
れた操作レバーをリンクを介してトランスミツシ
ヨンに伝達するようにすると、ほぼ車両の全長に
等しい長さのリンクを必要とする。従つてこのよ
うな機械的な方法によつて操作レバーの動きをト
ランスミツシヨンに伝達するようにすると、操作
レバーが重くなるばかりでなく、確実にトランス
ミツシヨンの変速操作ができなくなる可能性があ
る。

このような不具合を解消するために、運転席に
コントローラを設けておき、操作レバーの操作位
置によつて異なる電気信号を得るようにし、トラ
ンスミツシヨンに設けられたアクチユエータにこ
の電気信号を供給することによつて、極めて軽い
操作でトランスミツシヨンの変速動作を行なうこ
とが可能になる。またコントローラとトランスミ
ツシヨンとの間の機械的な連結が不要になるため
に、構造的にも簡潔になるという利点をもたら
す。

ところがこのような構造の自動車の変速装置に
よれば、コントローラとトランスミツシヨンとの
間の機械的な連結が存在しないために、操作レバ
ーを介してトランスミツシヨンのギヤの噛合状況
が運転者に伝わらないという欠点がある。従つて
例えば第５速のような変速比の低い変速段から第
１速のような変速比の高い変速段にシフトダウン
することも可能となる。しかしこのような急激な
シフトダウンを行なうと、車両によつてエンジン
が駆動されることになり、エンジンの回転数が異
常に高くなる。すなわちエンジンがその定格回転
数を超える回転数で駆動されることになり、これ
によつてエンジンが損傷される可能性が生ずる。

従つてこのような事態に備えて、例えばマイク
ロコンピユータを用い、シフトダウンされた場合
のエンジンの回転数を計算し、計算されたエンジ
ンの回転数が定格回転数を超えるときには、たと
え運転者が操作レバーを操作してもアクチユエー
タが作動しないようにしている。

第１図は従来のこのようなエンジンの保護のた
めのマイクロコンピユータの動作をフローチヤー
トで示したものであつて、マイクロコンピユータ
はまず運転席に設けられたコントローラから出力
された変速指令信号を読込む。さらにこのマイク
ロコンピユータは車速センサから車速の読込みを
行なう。そしてこれら２つの情報に基づいて、上
記コントローラによつて指定した変速段にトラン
スミツシヨンが変速動作された場合におけるエン
ジンの回転数の計算を行なう。そしてエンジンの
回転数が定格回転数以下か否かを判別し、定格回
転数以下の場合にのみアクチユエータに変速制御
信号を供給するようにしている。従つて変速を行
なうことによつてエンジンの回転数が定格回転数
を越えると判断した場合は変速制御信号の発生が
阻止され、コントローラ（操作レバー）によつて
変速指令を行なつたとしてもトランスミツシヨン
の変速動作が行なわれないことになる。このよう
な構成によつてエンジンの保護を図ることが可能
になる。

ところが例えば常用ブレーキが故障した場合に
は、たとえエンジンの回転数が定格回転数を超え
ても、高い変速比のギヤ位置にトランスミツシヨ
ンをシフトダウンさせ、エンジンブレーキをかけ
る必要がある。しかし第１図に示すようなフロー
チヤートの動作を行なうマイクロコンピユータに
よつてトランスミツシヨンの制御を行なう場合に
は、たとえブレーキが故障してもエンジンの回転
数が定格回転数を超えると判断された場合には、
高い変速比の位置へのシフトダウンができなくな
り、エンジンブレーキが使えないという不都合を
生ずることになる。

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたも
のであつて、通常はエンジンの回転数が定格回転
数を超える場合には、その変速比の段へのトラン
スミツシヨンの変速動作を禁止するとともに、非
常事態の場合にはたとえエンジンの回転数が定格
回転数を超えても上記の変速動作が行なえるよう
にし、これによつて安全性を一段と向上させるよ
うにした自動車の変速装置を提供することを目的
とするものである。

上記目的を達成するために本考案では、運転者
によつて操作される操作レバーの位置に応じた変
速指令信号を出力するコントローラと、このコン
トローラから出力された変速指令信号に基づいて
トランスミツシヨンを変速作動させるアクチユエ
ータと、前記変速指令信号に基づく変速後におけ
るエンジンの回転数を計算する演算手段と、この
演算手段によつて計算されたエンジンの回転数が
定格回転数を越えるときには前記アクチユエータ
によるトランスミツシヨンの変速作動を禁止する
禁止手段とを備えた自動車の変速装置において、
非常事態であることを検出する検出手段を設ける
一方、この検出手段によつて非常事態であること
が検出された場合には前記禁止手段の出力に関係
なく変速指令信号に基づいてアクチユエータを作
動させてトランスミツシヨンの変速作動を許容す
る手段を設けたことを特徴としている。

このような構成としているため、非常事態が発
生していない通常の状態ではエンジンの回転数が
定格回転数を越えるような急激なシフトダウンが
阻止されるが、非常事態が発生した場合はエンジ
ンの回転数が定格回転数を越える場合であつても
コントローラによつて指定した変速段に強制的に
変速作動させることができ、自動車の走行安全性
が一段と高くなる。

以下本考案を図示の一実施例につき説明する。
第２図は本実施例に係る変速装置を備えたバスを
示すものであつて、このバスの内部であつてその
前端側にはインストルメントパネル１が設けられ
ており、このインストルメントパネル１の手前に
はステアリングハンドル２が取付けられている。
運転者は運転席３に坐つてこのハンドル２を操作
することにより、操舵を行なうようになつてい
る。そしてこの運転席３の左側にはコントローラ
４が設けられており、このコントローラ４の操作
レバー５を操作することによつて、マイクロコン
ピユータ６を介してトランスミツシヨン７を操作
するようになつている。なおトランスミツシヨン
７はこのバスの車体の後端部に配されたエンジン
８に付設されている。

上記トランスミツシヨン７にはとくに第３図に
示すように、その上部にセレクトシリンダ９とシ
フトシリンダ１０とがそれぞれ設けられている。
セレクトシリンダ９はシフトされるロツドの選択
を行なうためのシリンダであり、これに対してシ
フトシリンダ１０は選択されたシフトロツドをシ
フトさせるためのシリンダである。そしてこれら
のシリンダ９，１０にはそれぞれ一対の電磁バル
ブ１１が設けられており、これらの電磁バルブ１
１を介してシリンダ９，１０の両端はエアタンク
１２と接続されるようになつている。そして上記
マイクロコンピユータ６はシリンダ９，１０に設
けられた電磁バルブ１１に制御信号を供給するよ
うになつている。またこのトランスミツシヨン７
の上部にはシフト位置検出センサ１３が設けられ
ており、使用されているトランスミツシヨンのギ
ヤ位置を検出するようになつている。そしてこの
センサ１３の検出出力はマイクロコンピユータ６
にフイードバツクされている。

上記シリンダ９，１０は第４図に示すような構
造になつており、その内部にピストン１４が配さ
れるとともに、ピストン１４にはロツド１５が固
着されている。さらにシリンダ９，１０の両端に
は小孔１６が形成されており、これらの小孔１６
が電磁バルブ１１の出口ポートと接続されてい
る。これに対して電磁バルブ１１の入口ポートは
上記エアタンク１２と接続されている。

従つて第４図に示すように、両側の電磁バルブ
１１のコイルがともに励磁されている場合には、
ピストン１４の両側に空気の圧力が加わり、この
ためにピストン１４はシリンダ９，１０の長さ方
向の中央の位置で停止することになる。これに対
して右側の電磁バルブ１１のコイルが励磁され、
左側の電磁バルブ１１のコイルが消磁された場合
には、ピストン１４の左側の空間の空気が電磁バ
ルブ１１の排気ポートを通して排出されるため
に、ピストン１４はシリンダ９，１０の左側に移
動する。また右側の電磁バルブ１１が消磁される
とともに、左側の電磁バルブ１１が励磁された場
合には、逆にピストン１４がシリンダ９，１０の
右側に移動することになる。このようにしてシリ
ンダ９，１０は３つの安定な位置をとるようにな
つている。従つてこのような動作を行なうセレク
トシリンダ９とシフトシリンダ１０の動作の組合
せによつて、トランスミツシヨン７は各変速比に
それぞれ切換えられることになる。

第５図はこのトランスミツシヨン７の各変速比
におけるエンジンの回転数と車速との関係を示し
ており、変速比が小さいほど定格回転数に達する
車速が大きいことを示している。このことは逆に
言えば、エンジンの変速比が大きい場合には車速
が小さくてもエンジンの定格回転数にすぐに達す
ることを示している。さらに第５図はその下半分
で車速とトランスミツシヨン７のギヤ位置との関
係を示している。この図において鎖線１７の左下
の部分がエンジン８の定格回転領域を示し、斜線
１７の右上の部分がオーバラン領域を示してい
る。従つてエンジン８の保護を図るためには、第
５図において鎖線１７の左下の部分を使用しなけ
ればならない。

つぎに以上のような構成に係る自動車の変速装
置の動作について説明する。トランスミツシヨン
７の変速比を変更する場合には、運転席３の横に
設けられているコントローラ４の操作レバー５を
操作し、所望の位置へ移動させればよい。これに
よつてコントローラ４が対応する電気信号を発生
し、この電気信号をマイクロコンピユータ６に供
給することになる。マイクロコンピユータ６は、
コントローラ４から変速指令信号が供給されれる
と、第６図に示すフローチヤートに基づいて変速
の動作を行なう。

すなわちマイクロコンピユータ６は第３図に示
す車速センサ１８によつて車速を読込むととも
に、コントローラ４によつて得られる変速指令信
号に基づいて、この変速位置へトランスミツシヨ
ン７が変速された場合におけるエンジン８の回転
数の計算を行なう。この計算はその時点で車速と
変速後におけるトランスミツシヨンの変速比とに
基づいて行なわれる。そしてこの計算値が第５図
に示すエンジンの定格回転領域にあるか否かの判
別を行ない、定格回転領域にある場合には、マイ
クロコンピユータ６が変速制御信号を発生する。

この変速制御信号は２つのシリンダ９，１０に
それぞれ設けられている電磁バルブ１１に供給さ
れることになり、これによつて一対のシリンダ
９，１０が作動されるようになつている。すなわ
ち例えば第４図に示すシリンダ９の右側の電磁バ
ルブ１１が励磁され、左側の電磁バルブ１１が消
磁された場合には、このシリンダ９のピストン１
４が上述の如く左方へ移動する。このようにして
シリンダ９がシフトロツドの選択を行なうととも
に、シリンダ１０が選択されたシフトロツドを移
動させることになる。これによつてトランスミツ
シヨン７の歯車の選択が行なわれ、その変速比が
変更されることになる。

つぎにコントローラ４によつて選択された変速
位置へトランスミツシヨン７が切換えられたと仮
定した場合におけるエンジン８の計算された回転
数が定格回転数以上である場合には、原則として
このトランスミツシヨン７の変速動作は行なわれ
ない。従つてこのことからエンジン８の回転数が
オーバラン領域に至ることを防止することがで
き、エンジン８の回転数を定格回転数に押えるこ
とが可能になる。従つてこれによりエンジン８の
保護を図ることができる。なおこのときには警報
手段１９によつて運転者によつて警報が発せられ
る。

しかし上記の計算されたエンジン８の回転数が
定格回転数以上であつても、マイクロコンピユー
タ６が非常事態であることを検出した場合には、
トランスミツシヨン７の変速操作が行なわれる。
この変速操作は、マイクロコンピユータ６に継続
して一定の時間変速指令信号が供給されているか
否かを検出することによつて行なわれる。すなわ
ち例えば常用ブレーキが故障してエンジンブレー
キを用いて制動を行なうような場合には、運転席
は上記警報手段１９の警報を無視して、コントロ
ーラ４の操作レバー５を所定の時間その切換え位
置に保持するようにする。するとこの保持によつ
て連続指令のあることがマイクロコンピユータ６
によつて検出されることになり、この場合にはた
とえエンジンの計算された回転数が定格回転数以
上であつても変速制御信号がコンピユータ６から
電磁バルブ１１に供給されることになる。従つて
このような非常事態の場合にはトランスミツシヨ
ン７が高い変速比の位置に切換えられ、エンジン
ブレーキをかけて車両の制動を行なうことが可能
になる。従つてこのような動作によつてより安全
な変速を行なうことができるようになる。

つぎに上記実施例の変形例の動作を第７図につ
き説明する。上記実施例においては、ブレーキ故
障等の非常事態を、コントローラ４から連続指令
が出されているか否かによつてマイクロコンピユ
ータ６が検出するようにしていたが、この変形例
においては、コントローラ４の操作レバー５の操
作の速度をマイクロコンピユータ６が検出し、こ
の操作の速度が所定の値以上か否かによつて非常
事態であるか否かを検出している。

一般にトランスミツシヨン７の通常の変速操作
を行なう場合には、操作レバー５は比較的ゆつく
りと操作されるのに反して、例えばブレーキの故
障等によつて急にエンジンブレーキをかける場合
には操作レバー５の操作が早い速度で行なわれる
ことになる。従つてこの操作レバー５の操作速度
によつて非常事態であることを検出することによ
り、計算されたエンジン８の回転数が定格回転数
以上であつても、トランスミツシヨン７を高い変
速比の位置に切換えることができ、これによつて
緊急時の制動力を得ることが可能となる。しかも
このような変形例によれば、より早くエンジンブ
レーキによる制動力を得ることができるために、
さらに安全性が向上することになる。

以上本考案を図示の一実施例およびその変形例
につき述べたが、本考案はこれらの実施例や変形
例によつて限定されることなく、本考案の技術的
思想に基づいて各種の変更が可能である。例えば
上記実施例においては、連続して変速指令信号が
供給されているか否かによつて異常を検出し、ま
た上記変形例においては変速操作の速度が所定の
値以上か否かによつて異常を検出するようにして
いるが、それ以外の方法によつて非常事態である
ことを検出し、の検出に連動してアクチユエータ
を作動させるようにしてもよい。

上述の如く本考案は、非常事態であることを検
出する検出手段を設け、この検出手段によつて非
常事態であることが検出された場合には、計算さ
れたエンジンの回転数が定格回転数を超えてもア
クチユエータを作動させて変速動作をさせるよう
にしたものである。従つて本考案によれば、通常
はエンジンが定格回転数を超えるようなシフトダ
ウンを防止することによつてエンジンの保護を図
るとともに、非常事態においては上記のシフトダ
ウンを可能にしてエンジンブレーキによる制動力
を得るようにしているために、非常事態の場合に
おける安全性が向上することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動車の変速装置のエンジンの
保護のための動作を示すフローチヤート、第２図
は本考案の一実施例に係る変速装置を備えたバス
の要部平面図、第３図はこのバスに設けられてい
る変速装置を示すブロツク図、第４図はこの変速
装置のトランスミツシヨンに取付けられたシリン
ダの横断面図、第５図はこのトランスミツシヨン
の車速に対するエンジンの回転数およびギヤ位置
の関係を示すグラフ、第６図はこのトランスミツ
シヨンの動作を示すフローチヤート、第７図は変
形例に係る動作を示すフローチヤートである。 なお図面に用いた符号において、４……コント
ローラ、５……操作レバー、６……マイクロコン
ピユータ、７……トランスミツシヨン、８……エ
ンジン、９……セレクトシリンダ、１０……シフ
トシリンダ、１１……電磁バルブ、１８……車速
センサである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 運転者によつて操作される操作レバーの位置に
   応じた変速指令信号を出力するコントローラと、
   このコントローラから出力された変速指令信号に
   基づいてトランスミツシヨンを変速作動させるア
   クチユエータと、前記変速指令信号に基づく変速
   後におけるエンジンの回転数を計算する演算手段
   と、この演算手段によつて計算されたエンジンの
   回転数が定格回転数を越えるときには前記アクチ
   ユエータによるトランスミツシヨンの変速作動を
   禁止する禁止手段とを備えた自動車の変速装置に
   おいて、非常事態であることを検出する検出手段
   を設け、この検出手段によつて非常事態であるこ
   とが検出された場合には前記禁止手段の出力に関
   係なく変速指令信号に基づいてアクチユエータを
   作動させてトランスミツシヨンの変速作動を許容
   する手段を設けたことを特徴とする自動車の変速
   装置。