JPH0514824B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子制御自動変速機搭載車両において
非常時の制御を行う車両用自動変速機に関する。

（従来の技術） 近年、マイクロコンピユータからなる電子制御
装置を搭載して、エンジンの回転制御、変速機の
変速制御、クラツチの縦断制御などを、車両に設
けた各種センサ／スイツチからの信号に基づいて
自動制御を行う車両が開発されている。

この種、電子制御装置により制御される車両に
おいて、電子制御装置および変速機のアクチユエ
ータが故障の際、車両の最低限の走行を可能にす
るため、電子制御装置を休止させたり、クラツチ
や変速段や燃料の制御をそれぞれ非常手段に切換
えて走行させる車両用自動変速機の提案が特願昭
60−217471号に示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の提案においては、緊急脱出時などにクラ
ツチの継断制御や変速機の変速制御を非常手段に
切換えているが、クラツチや変速機のアクチユエ
ータなど機構部分の作動をフイードバツクして制
御するものでなく、時間制御により作動を制御し
て車両を走行させるものである。

一方、大型車両における１速ギヤや後退段ギ
ヤ、または小型車両における後退段ギヤのように
シンクロメツシ（シンクロ）機構が採用されてい
ないギヤ段では、ダブルクラツチ操作などを行わ
ないと、車両の停止時にギヤ入れが困難になつて
いる。

したがつて、このようなギヤ段を前述の提案の
如く時間制御にて変速操作を行うと、設定したシ
フト操作時間は経過しても、ギヤの噛合いが不十
分の場合があり、このためクラツチを接にして車
両を発進する時点にてギヤ抜けを生じ、アクセル
ペダルを踏込んでもエンジンの空吹けのみにて車
両の走行は不能となる状態を生ずる。

特に緊急脱出を目的とする非常用の発進の場合
には上記の状態は、非常な危険を伴う問題を生ず
ることになる。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、シンクロ機構を不採用のギヤ段
のギヤ入れ制御に際し、ギヤ抜けを防止しようと
する車両用自動変速機を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明では、電子制御装置の指令によりアクチ
ユエータを駆動して変速制御を行う制御装置を備
えた車両用自動変速機において、低速段と後退段
のみに変速可能な非常用制御装置を設け、制御装
置が故障した場合には制御装置を休止させて非常
用制御装置に切換えるよう構成し、さらに、非常
用制御装置では、非常時の変速段への変速指令
を、クラツチ接続された後所定の時間が経過する
まで継続させることを特徴とする車両用自動変速
機が提供される。

（作用） 本発明によれば、電子制御装置からの変速制御
のシフト指令を、クラツチ接後、設定時間を経過
するまで継続しておくので、シフト指令の初期に
は変速段のギヤが不十分な噛合状態でも、クラツ
チからのトルクシヨツクによりギヤが十分な噛合
状態となる作用がある。

（実施例） 次に、本発明の実施例を、図面を用いて詳細に
説明する。

第１図は本発明を実現するためのエンジン、変
速機、クラツチなどの関連を示す一実施例の構成
ブロツク図、第２図はその各部分のアクチユエー
タの構成ブロツク図である。

第１図において、１は電子制御装置であり、２
は非常用制御装置である。３はエンジンであり、
１１はそのエンジンアクチユエータで正常時エン
ジンアクチユエータ１１ａ、非常用エンジンアク
チユエータ１１ｂからなる。４はクラツチであ
り、１０はそのクラツチアクチユエータで、正常
時クラツチアクチユエータ１０ａ、非常用クラツ
チアクチユエータ１０ｂからなる。５は変速機で
あり、９はそのトランスミツシヨンアクチユエー
タで、正常時トランスミツシヨンアクチユエータ
９ａ、非常用トランスミツシヨンアクチユエータ
９ｂからなる。６はスタータであり、１２はその
スタータ駆動装置で、正常時スタータ駆動装置１
２ａ、非常用スタータ駆動装置１２ｂからなる。
なお、７はセレクトレバー、８は車速センサであ
る。１３はアクセルセンサで、正常時アクセルセ
ンサ１３ａ、非常用アクセルセンサ１３ｂからな
る。この非常用アクセルセンサ１３ｂは、非常時
にクラツチアクチユエータ１０とモータ２５（第
２図）とを同時に、またはモータ２５だけを制御
する信号を発生するポテンシヨメータからなるも
のである。１４は電源切換スイツチであり、電子
制御装置１と非常用制御装置２との電源を切換え
るためのものである。

１５は非常時に走行する際、ドライバーがギヤ
段を指定する非常用ギヤスイツチであり、後退、
ニユートラル、１速の切換えを行うためのもので
ある。

１６はOKインジケータであり、非常用のギヤ
段処理が終り、アクセル踏込みにより走行可能又
は空吹かし可能であることをドライバーに伝える
ランプである。

また、２８はエンジン回転センサ、２９はイン
プツトシヤフト回転センサをそれぞれ示す。

ここで前述の電子制御装置１は、正常時にはセ
レクトレバー７からの信号、車速センサ８からの
信号、正常時アクセルセンサ１３ａからの信号、
エンジン回転センサ２８からの信号、インプツト
シヤフト回転センサ２９からの信号、その他図示
しないクラツチストローク、ギヤ信号等の入力信
号を受け、正常時トランスミツシヨンアクチユエ
ータ９ａ、正常時クラツチアクチユエータ１０
ａ、正常時エンジンアクチユエータ１１ａ、正常
時スタータ駆動装置１２ａ等を駆動し、適切なギ
ヤ操作、クラツチ制御、エンジン制御を行うもの
である。

一方、非常用制御装置２は電子制御装置１が故
障時に、電源切換えスイツチ１４により電子制御
装置１への電源が遮断されると同時に通電され、
非常用スタータ駆動装置１２ｂをオンにしてエン
ジンスタートの準備をなし、それと同時に非常用
ギヤスイツチ１５及び非常用アクセルセンサ１３
ｂからの信号により、トランスミツシヨンギヤ切
換え操作、クラツチの接断操作及びエンジン制御
を行うものであり、非常用制御装置２の有するメ
モリには各種制御用プログラムや、後述するカウ
ンタ機能を備えている。

次に、第２図を参照して各アクチユエータの構
成を説明する。最初に正常時の制御用アクチユエ
ータの構成を中心に説明すると、１７はセレクト
アクチユエータで３位置シリンダ構造となつてお
り、電磁バルブV₁、V₂の選択制御により１速−
Ｒ位置、２速−３速位置、４速−５速位置の３つ
のセレクト位置に操作されるように構成されてい
る。図示の例では、電磁バルブV₁がオンで１速
−Ｒ位置、電磁バルブV₁、V₂がオンで２速−３
速位置、電磁バルブV₂がオンで４速−５速位置
にセレクトされる。１８はシフトアクチユエータ
であり、セレクトアクチユエータ１７と同様な構
造を有し、電磁バルブV₃、V₄の選択制御により
３つのシフト位置に操作される。そして、セレク
トアクチユエータ１７、シフトアクチユエータ１
８、電磁バルブV₁、V₂、V₃、V₄は正常時のトラ
ンスミツシヨンアクチユエータ９ａを構成してい
る。

１９はクラツチアクチユエータであり、バネバ
イアスされた構造で片側だけに弾性力が加えられ
るタイプのものである。このクラツチの接・断は
電磁バルブV₅、V₆によつて制御され、図示の例
では、電磁バルブV₅、V₆がオンでクラツチ断で
あり、電磁バルブV₅、V₆がオフでクラツチ接の
動作が行われる。そして、このクラツチアクチユ
エータ１９、電磁バルブV₅、V₆は正常時クラツ
チアクチユエータ１０ａを構成している。

２０はエンジンアクチユエータであり、前述の
クラツチアクチユエータと同様の構造を有し、電
磁バルブV₇、V₈の制御によりエンジン回転を制
御する。そして、このエンジンアクチユエータ２
０、電磁バルブV₇、V₈は正常時エンジンアクチ
ユエータ１１ａを構成している。

２６はスタータリレーであり、正常時に電子制
御装置１からエンジンスタートの指令信号でオン
され、エンジンスタートの準備状態になる。この
スタータリレー２６は正常時スタータ駆動装置１
２ａを構成している。

次に、非常時アクチユエータの構成を中心に説
明すると、電磁バルブVe₀は油圧源２１を正常時
アクチユエータから非常用アクチユエータに切換
えるメインバルブであり、非常時にオンとして正
常時アクチユエータへの圧力の供給を遮断し、非
常用アクチユエータへの圧力を供給するためのも
のである。

電磁バルブVe₁はセレクトアクチユエータ１７
の非常用の電磁バルブであり、オンすると図示の
例では１速−Ｒ位置にセレクトされる。

電磁バルブVe₂、Ve₃はシフトアクチユエータ
１８の非常用の電磁バルブであり、その動作は、
正常時アクチユエータの電磁バルブV₃、V₄と同
様である。

そして、電磁バルブVe₁、Ve₂、Ve₃及びセレ
クトアクチユエータ１７、シフトアクチユエータ
１８は非常用トランスミツシヨンアクチユエータ
９ｂを構成している。

電磁バルブVe₄はクラツチアクチユエータ１９
の非常用の電磁バルブであり、オンするとクラツ
チ断、オフするとクラツチ接となる。この電磁バ
ルブVe₄及びクラツチアクチユエータ１９は非常
用アクチユエータ１０ｂを構成している。

モータ２５はエンジン３のロードコントロール
レバーに接続された非常時制御用のアクチユエー
タであり、このモータ２５は非常用エンジンアク
チユエータ１１ｂを構成している。

非常用スタータリレー２７は非常用制御装置２
の指令によりエンジンスタートの準備をするもの
であり、非常用スタータ駆動装置１２ｂを構成し
ている。なお、ここで非常用の油圧経路２３は点
線で示し、正常時の制御用油圧経路２４は実線で
示してあり、２１，２２はそれぞれ油圧源及びタ
ンクを示す。

次に、第３図の処理フロー図を参照して非常用
の制御動作について説明する。

車両が走行しているとき、電子制御装置１に故
障が発生したとき、第１図に示す電源切換スイツ
チ１４を非常用制御装置側に切換える。

電源切換えスイツチ１４の切換えにより非常用
制御装置２に電源が投入されると、非常用制御装
置２の有するカウンタをクリアするとともに、非
常用スタータリレー２７をオンし、エンジンスタ
ートを準備状態にする。このためエンジン３は始
動可能になる。また同時に、電磁バルブVe₀をオ
ンにして油圧経路２３に作動油を通じ、各種の非
常用アクチユエータの使用を可能にする（ステツ
プ１，２）。

ステツプ３ではOKインジケータを消灯し、ド
ライバーの所望するギヤ段にギヤ入れ操作が終了
するまでは点灯を行わない。

ステツプ４ではドライバーの操作するギヤ位置
を非常用ギヤスイツチ１５から読込み、ニユート
ラル／１速／後退のいずれに操作されたかをチエ
ツクする。

まずニユートラルの場合はステツプ５に進み、
クラツチ断にするため電磁バルブVe₄をオンし、
クラツチアクチユエータ１９を駆動して、クラツ
チが断となる時間（0.5秒）待機する。

ステツプ６ではシフト抜きのため、電磁バルブ
Ve₂、Ve₃をオンしてシフトアクチユエータ１８
を作動させ、0.5秒経過してシフト抜きが終了後、
電磁バルブVe₂、Ve₃をオフにする。

つぎにクラツチ４を接にするため電磁バルブ
Ve₄をオフにしてクラツチアクチユエータ１９の
油圧を排出し、0.3秒待機する（ステツプ７）。

その後、非常用アクセルセンサ１３ｂからの信
号により、ステツプ８にてアイドルか否かを判断
し、アイドルのときはOKインジケータを点灯し
た後、非常用アクセルセンサ１３ｂの指令に応じ
てモータ２５を制御して、エンジン３への燃料を
制御して（ステツプ９，10）、エンジンの空吹か
しなどの操作を行う。

つぎにステツプ４に戻つて、ドライバが１速を
選択した場合のフローを説明する。

非常用ギヤスイツチ１５が１速に操作される
と、前記のニユートラル時と同様にクラツチ断、
シフト抜きがステツプ11，12にて行われる。そし
て、ステツプ13にて電磁バルブVe₁がオンにさ
れ、１速−Ｒ位置にセレクトアクチユエータがセ
レクトされ、0.5秒後、電磁バルブVe₁はオフにさ
れる。

その後、ステツプ14にて電磁バルブVe₃をオン
にして１速方向にシフトし、ステツプ15にて非常
用アクセルセンサ１３ｂからの信号をチエツクし
て、アイドルの場合はステツプ16にてOKインジ
ケータ１６を点灯する。

つぎに、ステツプ17にて非常用アクセルセンサ
１３ｂからの信号を読込み、この信号に対応する
回転角度にモータ２５の回転角度を制御し（ステ
ツプ18）、またこの信号に対応してクラツチ４の
接・断をきめるが、電磁バルブVe₄がオフされて
クラツチ４が接となり（ステツプ19，20）、ステ
ツプ21にてカウンタがセツトされ、ステツプ22に
てそのカウンタ値が設定値以上、例えば10秒以上
か否かがチエツクされる。そして、カウンタ値が
10秒以上の場合はステツプ23に進んでシフト完了
とみなし、電磁バルブVe₃（１速の場合）をオフ
にてシフト指令は終了となる。

以上のフローはクラツチ接後、所定の設定時間
を経過するまでアクチユエータのシフト作動を継
続させ、変速機のギヤを歯当りさせてギヤ抜けを
防止しておき、クラツチからのトルクシヨツクに
よつて、ギヤを十分に噛合わさせるものである。

なお、ステツプ20にてクラツチが断の場合はカ
ウンタをクリアし、つぎのクラツチ接状態が10秒
以上継続しないと電磁弁Ve₃をオフにしないこと
になる（ステツプ24，22）。

つぎに、ステツプ４にて、ドライバが後退段を
選択したと判断すると、ステツプ25にてのクラツ
チ断、ステツプ26にてのシフトアクチユエータ18
のシフト抜き、ステツプ27にてのセレクトアクチ
ユエータのセレクト操作は前記の１速に操作され
た場合と同様に行われる。ついでステツプ28にて
は後退後にシフトのための電磁バルブVe₂がオン
されてステツプ15に進み、前記１速の変速操作と
同様なステツプ16〜22のフローに進む。そしてス
テツプ23では電磁バルブVe₂がオフされてシフト
指令の終了となる。

第３図に示す割り込み１からのフローは、ドラ
イバーの操作するギヤ段が変つた場合、すみやか
に対応するため例えば0.2秒毎の割り込み制御を
するためのものであり、クラツチを断とし、シフ
ト／セレクト指令を中止し、エンジンをアイドリ
ング状態にして、次の変速段への制御に移る処理
を示したものである（ステツプ29〜32）。

第４図に示す処理フロー図はカウンタのカウン
タ処理のフロー図であり、カウンタイネーブルの
状態では所定の単位時間毎にカウンタ値に１を加
算し、イネーブル状態でない場合はそのままのカ
ウンタ値を保つものであり、例えば第３図のステ
ツプ21においての割り込み制御として0.01秒毎に
割り込みが行われる。

以上本発明を一実施例により説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、こ
れらを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 本発明では緊急脱出時などの非常時に変速機を
変速制御する際、１速／後退後へのギヤ入れ制御
時にクラツチ接後、シフト作動を所定の時間を経
過するまで継続させるので、ギヤの噛合いが不十
分の場合でも、クラツチからのトルクシヨツクで
ギヤが十分に噛合うことにより、ギヤ抜けを防止
し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実現するためのエンジン、変
速機、クラツチなどの関連を示す一実施例の構成
ブロツク図、第２図はその各部分のアクチユエー
タの構成ブロツク図、第３図は本実施例の処理の
一例を示す処理フロー図、第４図はその割込み処
理フロー図である。 １……電子制御装置、２……非常用制御装置、
１７……セレクトアクチユエータ、１８……シフ
トアクチユエータ、１９……クラツチアクチユエ
ータ、２０……エンジンアクチユエータ、Ve₀〜
Ve₄……非常用の各電磁バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電子制御装置の指令によりアクチユエータを
   駆動して変速制御を行う制御装置を備えた車両用
   自動変速機において、低速段と後退段のみに変速
   可能な非常用制御装置を設け、制御装置が故障し
   た場合には制御装置を休止させて非常用制御装置
   に切換えるよう構成し、さらに、非常用制御装置
   では、非常時の変速段への変速指令を、クラツチ
   接続された後所定の時間が経過するまで継続させ
   ることを特徴とする車両用自動変速機。