JPH0519231Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は車両用の自動変速装置に係わり、詳し
く急な登坂路等の登坂路走行時にシフトチエンジ
時間の短縮を図る技術の改良に関する。

〈従来の技術〉 車両の運転操作性と燃費を両立させる車両用自
動変速装置として本出願人は、従来の機械的なク
ラツチ、トランスミツシヨン及びエンジン回転制
御手段として機能するインジエクシヨンポンプに
センサ及びアクチユエータを付加してこれらを電
子制御することにより、トランスミツシヨンを一
旦マニユアル操作でシフトチエンジ（シフトアツ
プ）し、このマニユアル操作によるシフトパター
ンをメモリのシフトマツプに記憶させることによ
り、以後はこの記憶されたシフトパターンに従つ
てトランスミツシヨンを自動的にシフトチエンジ
させるようにした車両用自動変速装置を先に提案
した（実願昭59−70610号参照）。

このような車両用自動変速装置によれば、セレ
クタでオートレンジを選択すると、メモリのシフ
トマツプに記憶されているシフトパターンに従つ
てトランスミツシヨンが順次シフトアツプされて
ゆくために、一旦走行してしまえば変速に関する
操作は全く不要となる。又、マニユアルでシフト
操作を行う場合にも、ドライバがセレクタで希望
するシフト位置（シフトレンジ）を指定するのみ
で目的シフト位置へのシフトを自動的に行うよう
にしたセミオートマチツクシステムとしても機能
するため、変速操作が極めて容易化される。

〈考案が解決しようとする問題点〉 このような従来のセミオートマチツクシステム
によるマニユアル操作時には、エンジンの回転速
度に応答するギア回転速度Ngと車速に応答する
シンクロ回転速度Nsycとを検出して電子的手段
によつてのシンクロ状態を検出し、両者の差が所
定の許容誤差△Ｎより小さい時にはシンクロ状態
であると判断してシフトギアセツト（シフト操
作）を行う他に、通常のマニユアル操作時とはク
ラツチの操作方法を変えてシフトチエンジに要す
る時間の短縮及びシフトレンジに伴うシヨツク
（変速シヨツク）を軽減させるようにしている。

又、シフトアツプ時には、ドライバによる適宜
のスイツチ操作により、エンジンブレーキに排気
ブレーキ連動させ、前記ギア回転速度の落下速度
を上げ、逸早くシンクロ状態となるような制御も
行つている。

しかしながら、このような制御では、例えば、
急な登坂路等の登坂路走行時でドライバが前記排
気ブレーキ連動のスイツチ操作を忘れてしまい、
この状態でシフトアツプを行つた場合に、変速時
間が長くかかり、シフトギアセツト完了後の再加
速への移行が円滑に行われなかつたり、シフトギ
アセツトができないうちに車速が低下してしまう
という現象が発生する。

この結果、円滑な走行が行えなくなるという問
題点を生じていた。

本考案はこのような従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、急な登坂路等の登坂路走行時でのシ
フトチエンジに要する時間の増加を抑制できる応
答性のよい車両用自動変速装置を提供することを
目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため本考案は、第１図に示すように、クラ
ツチの断続を行うクラツチ操作手段、トランスミ
ツシヨンのシフトを行うシフト操作手段及びエン
ジンの回転を制御するエンジン回転制御手段を備
え、シンクロしたか否かを判定するシンクロ判定
手段の判定に基づいて前記３つの手段を制御して
トランスミツシヨンのシフトチエンジを実行する
シフトチエンジ制御手段を有する車両用自動変速
装置において、排気ブレーキ制御装置と、該排気
ブレーキ制御装置に制御信号を供給する排気ブレ
ーキ制御回路と、アクセル開度を検出する手段
と、車両加速度を検出する手段と、前記アクセル
開度検出手段によりアクセル開度大が検出されか
つ車両加速度検出手段により車両加速度が各シフ
ト段毎に設定されている規定加速度以下であるこ
とが検出されたシフトアツプ時に、排気ブレーキ
をエンジンブレーキと連動させる旨を前記排気ブ
レーキ制御回路に指示する制御信号を出力する排
気ブレーキ連動制御手段とを設けた構成とする。

（作用） そして、セレクタからの指令によつてシフトチ
エンジを実行する場合は、アクセル開度大が検出
されかつ車両加速度が各シフト段毎に設定されて
いる規定加速度以下であることが検出されたなら
ばシフトアツプ時自動的に排気ブレーキを作動可
能にさせる。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を第２図〜第４図に基づ
いて説明する。

第２図は本考案の一実施例のハードウエアを示
す構成図、第３図は同じく制御ブロツク図を示し
ている。

これらの図において、エンジン１には機械式の
クラツチ２を介してトランスミツシヨン３を装着
し、このトランスミツシヨン３の出力軸と図示し
ないドライブアクスルとをプロペラシヤフト４を
介して連動させている。５は前記エンジン１に装
着した燃料噴射ポンプである。

前記クラツチ２にはそのストロークからクラツ
チ２が接続（ON）状態であるか切断（OFF）状
態であるかを検出してクラツチ２ON・OFF信号
を出力するクラツチ位置検出装置６と、このクラ
ツチ２をON・OFF操作するクラツチ制御装置７
とを装着している。

又、前記トランスミツシヨン３にはそのカウン
タシヤフトの回転数からギアの回転数を算出して
出力するギア回転速度検出装置８と、出力軸の回
転数に基づいて車速に関連する車速データを出力
する車速検出装置９と、該トランスミツシヨン３
をシフトするシフトセツト制御装置１０と、トラ
ンスミツシヨン３の現在のシフト位置を検出して
出力するシフト位置検出装置１１とを装着してい
る。

１２はクラツチペダル１３の位置を検出してク
ラツチペダルON・OFF信号を出力するクラツチ
ペダル位置検出装置、１４はアクセルペダル、１
５はアクセル切替装置、１６は運転室に設けたセ
レクタであり、オートレンジの他に、中立位置を
含めた各シフト位置をマニユアル操作で任意に選
択できるようになつている。尚、セレクタ１６に
は各シフトレンジに対応するスイツチを内蔵して
おり、選択したシフトレンジを電気信号として出
力する。

一方、前記クラツチ２及びトランスミツシヨン
３を制御するコントロールユニツト１７は、前記
セレクタ１６及びクラツチペダル位置検出装置１
２からの信号に基づいてシフトチエンジ要求条件
が満足された（シフト指定操作等が正常に行われ
た）時にシフトチエンジ指令を出力するシフトチ
エンジ制御部１８と、該シフトチエンジ制御部１
８からシフトチエンジ指令が出力された時に前記
シフト位置検出装置１１、車速検出装置９及びギ
ア回転速度検出装置８の出力に基づいて指定され
たシフト位置でのシンクロ状態を判定してその判
定結果を出力するシンクロ判定部１９と、該シン
クロ判定部１９から出力されたシンクロ判定信号
を受けて前記シフトセツト制御装置１０に駆動信
号を供給するトランスミツシヨン制御装置１０に
駆動信号を供給するトランスミツシヨン制御回路
２０と、前記シフトチエンジ制御部１８からの指
令に基づいて前記クラツチ制御装置７を制御する
クラツチ制御回路２１と、シフトチエンジ指令が
出力された時に前記アクセル切替装置１５をマニ
ユアルからオートに切り替えて燃料噴射ポンプ５
に装着したアクセル制御装置２２を介してエンジ
ン１に回転制御信号を供給するアクセル制御回路
２３とで主要部が構成されている。

尚、前記シフトチエンジ制御部１８は、シフト
チエンジ操作において誤動作が生じた時にトラン
スミツシヨンエラーランプ２４或いはクラツチエ
ラーランプ２５に警報信号を出力する。又、シフ
トチエンジ制御部１８は、シフトチエンジ操作が
完了した場合にシフト完了ランプ（図示省略）に
信号を送り、クラツチ操作及びアクセル操作がマ
ニユアルに変化した際にダブルクラツチ指令ラン
プ２６に信号を送り、シフト完了及びダブルクラ
ツチ指示の場合はブザー２７に信号を送る。２８
Ａは燃料噴射ポンプ５のアクセルが全閉になつて
いることを検出するアクセル全閉検出装置、２８
Ｂはアクセルが全開になつていることを検出する
アクセル全開検出装置、２９はセレクタ１６によ
つて指定されたシフトレンジを検出するシフトレ
ンジ検出装置、３０は同じくセレクタ１６のレバ
ーをシフトチエンジ制御部１８による実際のシフ
ト位置を対応する位置に移動させるシフトレバー
リターン制御装置、３１はトランスミツシヨン３
のシンクロを促進させるために排気ブレーキを作
動させる排気ブレーキONリレー、３２はマニユ
アルで排気ブレーキを作動させている状態でシフ
トチエンジを行う場合にこれを一時的に解除させ
るための排気ブレーキOFFリレー、３３は前記
排気ブレーキONリレー３１及び排気ブレーキ
OFFリレー３２に制御信号を供給する排気ブレ
ーキ制御回路、３４は排気ブレーキをエンジンブ
レーキに連動させる旨を排気ブレーキ制御回路３
３に指示する排気ブレーキ連動指定ボタン、３５
はトランスミツシヨン３のポジシヨン（シフト位
置）を表示するトランスミツシヨンポジシヨン表
示器、３６は前記シフト完了ランプ及びブザー２
７等をリセツトさせるリセツトボタンである。

上記構成において、マニユアル、即ち、セレク
タ１６のレバー１６ａの操作で所定の車速パター
ンに従いシフトアツプし、その時点の車速を例え
ばトランスミツシヨン制御回路２０内に設けられ
たメモリに記憶しておき、次にレバー１６ａをオ
ートレンジにて走行する場合、前記メモリに記憶
された車速パターンで自動的にシフトアツプする
ように制御する。

又、セミオートマチツクシステムとして機能さ
せる場合、つまり、トランスミツシヨン３をドラ
イバの意志によつてシフトチエンジする場合は、
ドライがセレクタ１６で希望するシフト位置（シ
フトレンジ）を指定するのみで目的シフト位置へ
のシフトチエンジが自動的に行われる。

ここで、アクセル開度を検出する手段としての
前記アクセル全開検出装置２８Ｂと、車両加速度
を検出する手段としての加速度検出部９Ａとが設
けられ、前記アクセル全開検出装置２８Ｂにより
アクセル開度大が検出されかつ加速度検出部９Ａ
により車両加速度が各シフト段毎に設定されてい
る規定加速度以下であることが検出されたシフト
アツプ時に、排気ブレーキをエンジンブレーキと
連動させる旨を前記排気ブレーキ制御回路３３に
指示する制御信号を出力する排気ブレーキ連動制
御手段がコントロールユニツト１７にソフトウエ
ア的に装備されている。

ここで、本考案においては、急な登坂路等の登
坂路走行時であることを、上記のように、アクセ
ル開度大が検出されかつ車両加速度が各シフト段
毎に設定されている規定加速度以下であることが
検出されたことで判定するようにしている。

これについて説明する。

第６図は、登坂路の登り勾配と車両加速度（全
負荷の場合）の関係を示している。

本考案では、例えば、急な登坂路等の登坂路走
行時でのシフトチエンジを対象としているので、
シフト段は１速（1st）、２速（2nd）、３速（3rd）
の低いシフト段について示している。

各シフト段共に登り勾配と車両加速度とは比例
関係にある。

勾配が急になるほどシフトチエンジ時間の間の
車速低下が大きくなるため、時間短縮を図るため
に排気ブレーキの連動が必要になる。

ある登り勾配（第６図Ａ）以上で、排気ブレー
キを連動させるとすると、１速（1st）では車両
加速度がＢ以下になつた場合、同様に２速
（2nd）では、Ｃ以下になつた場合、３速（3rd）
では、Ｄ以下になつた場合とすれば良い。

車両への積載量によつて車両加速度は変化する
が、ここでは第６図の縦軸に車両定積時（最も重
い条件）の加速度をとるのが望ましい。

従つて、全負荷（アクセル開度大：アクセル全
開）かつ車両加速度がＢ（1stの場合）、Ｃ（2ndの
場合）、Ｄ（3rdの場合）以下になつた場合には、
必ず登り勾配がＡ以上での走行時であることにな
り、これによつて、排気ブレーキを連動させる時
期を知ることができる。

次に、上記実施例の構成に基づく制御手順を第
４図のフローチヤートに基づいて説明する。

まず、セレクタ１６によつてシフトアツプ要求
が発生すると、S1で加速度検出部９Ａにより検
出された車両の加速度dV／dt値をゲツトする。

S2では、アクセル全開検出装置２８Ｂにより
アクセル全開が検出されたか否かを判定する。ア
クセル全開が検出されたならば（YES）、S3でフ
ラグONとし、検出されなければ（NO）、S4でフ
ラグOFFとし、S5に進む。S5では、アクセルを
全閉制御して、S6に進んでクラツチ２をOFF
（断）操作し、S7に進む。S7でトランスミツシヨ
ンをニユートラルセツトした後にS8に進んでク
ラツチ２をON（接続）復帰させる。

S9では、排気ブレーキ連動指定ボタン３４が
ONされたか否かを判定し、排気ブレーキ連動指
定ボタン３４がONであれば（YES）、S10に進ん
で排気ブレーキをONさせ、S11に進。排気ブレ
ーキ連動指定ボタン３４がOFFであれば（NO）、
S12に進んでフラグがONか否かを判定し、ONで
あれば（YES）、S13に進み、この判定がNOてあ
れば、後述のS15に進む。S13では、前記検出さ
れた車両の加速度dV／dt値と各シフト段毎に設
定されている規定加速度Kiとを比較し、dV／dt
＜Kiであれば（YES）、S10に進んで排気ブレー
キをONさせ、dV／dt＞Kiであれば（NO）、S15
に進む。S11では、シンクロ回転速度Nsycに所定
の許容誤差△N1を加算したものとギア回転速度
Ngとを比較し、Ng＜Nsyc＋△N1であれば
（YES）、S14に進んで排気ブレーキをOFFさせる
が、Ng＞Nsyc＋△N1であれば（NO）、S11から
S10に戻り、ギア回転速度Ngの低下を待つてS14
に進んで排気ブレーキをOFFさせる。S15では、
シンクロ回転速度Nsycに所定の許容誤差△N2を
加算したものとギア回転速度Ngとを比較し、Ng
＜Nsyc＋△N2であれば（YES）、S16に進んでセ
レクタ１６によつて指定されたシフト位置にトラ
ンスミツシヨン３をシフト操作し、S17に進んで
アクセルを復帰させて終了する。Ng＞Nsyc＋△
N2であれば（NO）、S15に戻り、ギア回転速度
Ngの低下を待つてS16に進んでセレクタ１６に
よつて指定されたシフト位置にトランスミツシヨ
ン３をシフト操作し、S17に進んでアクセルを復
帰させて終了する。

尚、前記△N1と△N2の関係は、△N1＞△N2
である。

又、S1での車両の加速度dV／dt値検出のルー
チンは、第５図のフローチヤートの如く示され
る。

このフローチヤートにおいて、クロツクによる
起動がかかると、S1−１で車速データＶ１を読
み込み、S1−２で前の車速データVoとの間で、
加速度dV／dtを算出する（dV／dt＝Ｖ１−
Vo／ｔ）。そして、S1−３で、車速データVoを
セーブし、終了する。

かかる構成によれば、セレクタ１６によつて指
定したシフト位置へのシフトチエンジを自動で行
わせるに際して、ドライバのスイツチ指定による
排気ブレーキ連動によらず、アクセル全開動作が
なされかつ車両の加速度dV／dtが各シフト段毎
に設定されている規定加速度Ki以下である場合
に、自動的に排気ブレーキをエンジンブレーキに
連動させるようにしたから、ギア回転速度の落下
速度を上げて、早くシンクロする動作を確実に行
うことができる。

この結果、急な登坂路等の登坂路走行時におい
て、シフトアツプ時に排気ブレーキを動作させる
必要のある時に、確実にこれを行うことができ、
シフトアツプに要する時間の増加を抑制でき、シ
フトギアセツト完了後の再加速への移行を円滑に
行うことができ、シフトギアセツトができないう
ちに車速が低下してしまうという現象の発生を抑
えることができるわけである。

特に、アクセル開度と車両加速度の値を、急な
登坂路等の登坂路走行時であるか否かの判断材料
としたことにより、急な登坂路等の登坂路走行時
であることを的確に判断して排気ブレーキを連動
させる時期を的確に知ることができる。

又、急な登坂路等の登坂路走行時のシフトアツ
プ時に排気ブレーキをエンジンブレーキと連動さ
せるようにしているため、全てのシフトアツプ時
に排気ブレーキをエンジンブレーキと連動させる
場合に比べて、排気ブレーキ作動用のアクチユエ
ータとして使用されるエアシリンダ装置等に対す
るエア消費量を減少させることができる。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、セレク
タによつて指定したシフト位置へのシフトチエン
ジを自動で行わせるに際して、アクセル全開が検
出されかつ車両の加速度が各シフト段毎に設定さ
れている規定加速度以下であることが検出されれ
ば自動的に排気ブレーキを作動可能にするように
したから、急な登坂路等の登坂路走行時でのシフ
トアツプ時のようにクラツチが断操作された時点
以後の車速の低下が激しい状態でのシフトチエン
ジ時にあつても、トランスミツシヨンがシンクロ
状態となるまでの時間の短縮を確実に図れ、シフ
ト操作の開始が速やかに行われてシフトチエンジ
に要する時間の短縮を確実に行うことができ、こ
れにより、車両用自動変速装置の応答性を高くす
ることができ、特に、アクセル開度と車両加速度
の値を、急な登坂路等の登坂路走行時であるか否
かの判断材料としたことにより、急な登坂路等の
登坂路走行時であることを的確に判断して排気ブ
レーキを連動させる時期を的確に知ることができ
る。

又、排気ブレーキ作動用のアクチユエータとし
て使用されるエアシリンダ装置等に対するエア消
費量を減少させることができるという利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示すブロツク図、第２
図は本考案の一実施例のハードウエアを示す構成
図、第３図は同じく制御のブロツク図、第４図及
び第５図は同じく制御のフローチヤート、第６図
は登り勾配と車両加速度との関係を示す特性図で
ある。 １……エンジン、２……クラツチ、３……トラ
ンスミツシヨン、５……燃料噴射ポンプ、６……
クラツチ位置検出装置、７……クラツチ制御装
置、９……車速検出装置、９Ａ……加速度検出
部、１０……シフトセツト制御装置、１１……シ
フト位置検出装置、１６……セレクタ、１７……
コントロールユニツト、１８……シフトチエンジ
制御部、１９……シンクロ判定部、２０……トラ
ンスミツシヨン制御回路、２１……クラツチ制御
回路、２２……アクセル制御装置、２３……アク
セル制御回路、２８Ａ……アクセル全閉検出装
置、２８Ｂ……アクセル全開検出装置、３１……
排気ブレーキONリレー、３２……排気ブレーキ
OFFリレー、３３……排気ブレーキ制御回路、
３４……排気ブレーキ連動指定ボタン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クラツチの断続を行うクラツチ操作手段、トラ
   ンスミツシヨンのシフトを行うシフト操作手段及
   びエンジンの回転を制御するエンジン回転制御手
   段を備え、シンクロしたか否かを判定するシンク
   ロ判定手段の判定に基づいて前記３つの手段を制
   御してトランスミツシヨンのシフトチエンジを実
   行するシフトチエンジ制御手段を有する車両用自
   動変速装置において、排気ブレーキ制御装置と、
   該排気ブレーキ制御装置に制御信号を供給する排
   気ブレーキ制御回路と、アクセル開度を検出する
   手段と、車両加速度を検出する手段と、前記アク
   セル開度検出手段によりアクセル開度大が検出さ
   れかつ車両加速度検出手段により車両加速度が各
   シフト段毎に設定されている規定加速度以下であ
   ることが検出されたシフトアツプ時に、排気ブレ
   ーキをエンジンブレーキと連動させる旨を前記排
   気ブレーキ制御回路に指示する制御信号を出力す
   る排気ブレーキ連動制御手段とを設けたことを特
   徴とする車両用自動変速装置。