JPH0624898B2 - 自動トランスミツシヨン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動トラスミッションに係り、とくに適正なギ
ヤ位置を計算するとともに、この計算によって得られた
値になるように自動的にアクチュエータによってギヤ位
置を変更するようにした自動トランスミッションに関す
る。

〔発明の概要〕

本発明は、適正なギヤ位置となるように自動的に変速を
行なうようにした自動トランスミッションにおいて、車
速が例えば停止寸前の一定の値以下になったら現在のギ
ヤを抜くとともに、エンジンの回転数を同期回転数にな
るように制御して発進ギヤを入れ、この状態でクラッチ
を接続せずに待機するようにしたものであって、発進信
号によってクラッチを接続して発進を行ない得るように
したものである。

〔従来の技術〕

運転者の繁雑な変速操作を省略するために、自動トラン
スミッションが提案されている。この自動トラスミッシ
ョンは、車速やアクセル開度等に応じてマイクロコンピ
ュータ等の演算手段が使用する歯車を選択するととも
に、アクチュエータによって選択された歯車を噛合せて
自動的に所定のギヤ比を得るようにしたものである。こ
のような自動トランスミッションを自動車に装備するこ
とにより、運転車の変速操作のためのレバー操作がほと
んど必要でなくなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような自動トランスミッションを備える車両におい
ては、この車両が完全に停止してから１速、２速、リバ
ース等の発進可能なギヤ位置へシフトするようにしてい
た。これは車両が停止しないとトランスミッションのド
ッグクラッチの回転が一致しないからであって、車両が
停止しないのに無理にシフトを行なうとギヤが鳴るから
である。従って従来のトランスミッションによれば、再
度発進する場合には、車両を完全に停止させてから発進
可能なギヤシフトしなければならず、発進の動作に時間
を要するという欠点があった。また上記のごとき発進可
能なギヤはシンクロナイザを備えないコンスタントメッ
シュギヤから構成されている場合が多いが、このような
場合にドッグクラッチの頂部が互いにぶつかり合う状態
になると、発進可能なギヤへシフトできなくなる可能性
が生ずることになる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、すみやかな発進が可能で、しかも発進ギヤへの変速
の際にギヤ鳴きが起ることがなく、あるいはまたコンス
タントメッシュギヤのドッグクラッチの頂部が互いにぶ
つかって発進ギヤへシフトできなくなることを防止する
ようにした自動トランスミッションを提供することを目
的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、エンジンと機械式クラッチを介して連結され
る自動トランスミッションであって、 前記機械式クラッチの接離をクラッチアクチュエータに
よって制御するようにし、 しかも前記自動トランスミッションを歯車式トランスミ
ッションから構成し、該トランスミッションに歯車の選
択を行なうためのシフト用アクチュエータとセレクト用
アクチュエータとを設け、 さらに適正なギヤ位置を計算するための演算手段を設
け、前記演算手段によって得られた値になるように前記
シフト用アクチュエータと前記セレクト用アクチュエー
タの動作を組合わせてギヤ位置を変更するようにした自
動トランスミッションにおいて、 車速が所定の値以下になったら前記クラッチアクチュエ
ータによって前記クラッチを切断して前記シフト用アク
チュエータおよび前記セレクト用アクチュエータによっ
てそのときのギヤを抜く手段と、 前記ギヤが抜かれた後に再び前記クラッチアクチュエー
タによって前記クラッチを接続し、このトランスミッシ
ョンの回転数が発進ギヤを入れるための同期回転数にな
るように前記クラッチを介して前記エンジンの回転数を
制御する手段と、 前記エンジンの回転数が前記トランスミッションの同期
回転数と対応する回転数になったら前記クラッチアクチ
ュエータによって再び前記クラッチを切断して前記シフ
ト用アクチュエータおよび前記セレクト用アクチュエー
タによって発進ギヤを入れる手段と、 前記発進ギヤが入っても前記発進信号が前記演算手段に
加えられるまで前記クラッチアクチュエータによる前記
クラッチの接続動作を行なわずに待機する手段と、 をそれぞれ具備する自動トランスミッションに関するも
のである。

〔作用〕

従って車速が所定の値以下になると、クラッチアクチュ
エータによってクラッチが切断されるとともに、シフト
用アクチュエータおよびセレクト用アクチュエータによ
ってそのときのギヤが抜かれる。そしてギヤが抜かれた
後に再びクラッチアクチュエータによってクラッチが接
続され、このトランスミッションの回転数が発進ギヤを
入れるための同期回転数になるようにクラッチを介して
エンジンの回転数が制御される。エンジンの回転数がト
ラスミッションの同期回転数と対応する回転数になった
ら、クラッチアクチュエータによって再びクラッチが切
断され、シフト用アクチュエータおよびセレクト用アク
チュエータによって発進ギヤが入れられる。そしてこの
状態で、演算手段によって発進信号が加えられるまで、
クラッチアクチュエータによるクラッチの接続動作が行
なわれずに待機される。

〔実施例〕

以下本発明を図示の一実施例につき説明する。第２図は
本発明の一実施例に係る自動トランスミッションを備え
た自動車のエンジンを示すものであって、このエンジン
はトラック用のディーゼルエンジン１０から構成されて
いる。そしてこのディーゼルエンジン１０は燃料噴射ポ
ンプ１１を備え、このポンプ１１によってエンジン１０
の各シリンダへ順次燃料を供給するようになっている。
燃料噴射ポンプ１１はタイマ１２を介してエンジン１０
によって駆動されるようになっており、しかも燃料の噴
射のタイミングをこのタイマ１２によって調整するよう
になっている。さらに燃料噴射ポンプ１１はメカニカル
ガバナ１３を備え、このガバナ１３によって燃料の噴射
量を調整するようになっている。

エンジン１０の背面側にはフライホイールハウジング１
４が設けられており、このハウジング１４内にはクラン
クシャフトの端部に固着されたフライホイールが収納さ
れるようになっている。そしてこのフライホイールの背
面側にはクラッチ３０が設けられており、しかもこのク
ラッチ３０と連結されるようにフライホイールハウジン
グ１４の背面側にはトランスミッション１５が取付けら
れている。このトランスミッション１５は、エンジン１
０の回転数を適当な値に変速し、プロペラシャフト１６
を介して駆動輪に伝達するようになっている。

上記トランスミッション１５が自動トランスミッション
を構成しており、その上部にはシフト用アクチュエータ
１７とセレクト用アクチュエータ１８とがそれぞれ設け
られている。さらにフライホイールの背面側に取付けら
れているクラッチ３０の接続および切断を制御するため
のクラッチアクチュエータ１９がトランスション１５の
ケーシングの外側面上に取付けられている。さらに上記
燃料噴射ポンプ１１の前端側にはコントロールラックの
位置を調整して燃料の供給量を制御するための燃料制御
用アクチュエータ２０が設けられている。これら４つの
アクチュエータ１７、１８、１９、２０は、それぞれ駆
動手段を介してマイクロコンピュータ２１の指示に基い
て駆動されるようになっている。

上記マイクロコンピュータ２１の入力側は、コントロー
ルボックス２２と接続されている。そしてこのコントロ
ールボックス２２は変速レバー２３を備えている。さら
にこのマイクロコンピュータ２１は、アクセル開度ある
いはアクセルペダル２４の踏込み量を検出するアクセル
センサ２５と接続されるようになっている。さらに上記
マイクロコンピュータ２１は、車速センサ２６、エンジ
ン回転センサ２７、ラックセンサ２８、およびクラッチ
センサ２９とそれぞれ接続されるようになっている。

車速センサ２６はトランスミッション１５の側面に設け
られており、このトランスミッション１５の出力側の回
転数によって車速を検出するようになっている。またエ
ンジン回転センサ２７はエンジン１０の前面側に取付け
られており、エンジン１０の回転数を検出するようにな
っている。またラックセンサ２８は、上記アクチュエー
タ２０の先端側に取付けられており、燃料噴射ポンプ１
１のコントロールラックの位置を検出するようになって
いる。またクラッチセンサ２９は、上記クラッチアクチ
ュエータ１９の先端側に取付けられており、クラッチ３
０の接続および遮断の状態を検出するようになってい
る。

つぎに以上のような構成になるこの自動トランスミッシ
ョンの動作について説明する。この動作はマイクロコン
ピュータ２１に予め設定されたプログラムに基いて行な
われるようになっており、コントロールボックス２２の
変速レバー２３の位置が自動位置の場合に変速操作が自
動的に行なわれるようになっている。これに対して変速
レバー２３がマニュアルの位置にある場合には、手動に
よって選択された変速操作が、アクチュエータ１７、１
８を介して行なわれるようになっている。

自動変速の動作についてその概要を説明すると、マイク
ロコンピュータ２１は、コントロールボックス２２の変
速レバー２３の位置が自動位置かどうかを検出し、自動
位置の場合には、一定の周期でアクセルペダル２４の踏
込み量あるいはアクセル開度と車速とをそれぞれアクセ
ルセンサ２５および車速センサ２６から読込む。さらに
マイクロコンピュータ２１はそのメモリに記憶されてい
るマップを読込むとともに、このマップをもとにして、
自動変速が可能かどうかの演算を行なう。そして自動変
速が可能な場合には、演算されたギヤ比を得るように変
速動作が行なわれる。これに対して自動変速が不可能と
判断された場合には、変速動作を行なわないようになっ
ている。

自動変速の具体的な動作は、マイクロコンピュータ２１
の指令に基いて、図外の駆動手段を介して、シフト用ア
クチュエータ１７およびセレクト用アクチュエータ１８
が作動し、トランスミッション１５の歯車の選択が行な
われるようになっており、これによってトランスミッシ
ョン１５の選択された歯車の噛合せが達成されるように
なっている。従ってこのようにして所定のギヤ比が得ら
れることになる。なおこの変速動作の際には、アクチュ
エータ１９によって一たんクラッチ３０が遮断状態に切
換えられるとともに、変速動作の終了に同期して再びク
ラッチ３０が接続状態となるようにしている。

さらに本実施例に係る自動トランスミッションによれ
ば、車速が低下して停止寸前になった場合には、発進ギ
ヤへ変速してクラッチ３０を接続せずに待機するように
している。この動作を第３図に示すフローチャートに基
いて説明すると、マイクロコンピュータ２１は車速セン
サ２６によって車速を読込むとともに、車速が停止寸前
の車速、すなわち一定の低い値以下かどうかの判断を行
なう。そして停止寸前の一定の値以下になった場合に
は、アクチュエータ１９によってクラッチ３０を切断す
る。そしてこの後にマイクロコンピュータ２１の指示に
よって、シフト用アクチュエータ１７およびセレクト用
アクチュエータ１８を用いて現在のギヤを抜くようにす
る。

この後にマイクロコンピュータ２１は再びクラッチアク
チュエータ１９によってクラッチ３０を接続するととも
に、エンジン１０の回転数を回転検出センサ２７で読込
み、エンジン１０の回転数を上昇または下降させる。そ
してエンジン１０の回転数が発進ギヤを入れるための回
転数に達したかどうかの判断を行なうとともに、エンジ
ン１０の回転数が同期回転数に一致した場合に、再びア
クチュエータ１９によってクラッチ３０を切断する。そ
してこの後にアクチュエータ１７、１８を用いて、発進
ギヤ、例えば１速または２速に入れるようにする。この
ようにして一連の変速動作を終了するとともに、クラッ
チ３０を接続することなくこのままの状態で待機する。

従ってこの状態においてクラッチ３０を接続すれば車両
はいつでも発進できるようになる。そしてマイクロコン
ピュータ２１は発進信号があるかどうかの判断を行なう
とともに、発進信号がある場合にはアクチュエータ１９
によってクラッチ３０を接続し、発進動作を行なうこと
になる。

一般に機械式自動トランスミッションの変速制御は、最
後にクラッチをつなぐことによって終了する。しかしこ
こでは最後のクラッチ３０の接続のみを行なわない発進
準備プログラムを設けるようにしている。そして走行状
態から停止状態に変化し、車両が止まる寸前になったと
きにこのプログラムを用いてギヤ位置を発進可能なギヤ
位置に変更するようにしており、このときにエンジン１
０の回転数を同期回転数に合わせて発進ギヤへのシフト
を行なうようにしている。

このような制御を行なわない場合には、ドッグクラッチ
の回転が一致されないために車両が停止しないと発進ギ
ヤへシフトすることができない。また回転数の同期をと
らないで無理にシフトするとギヤ鳴きを生ずることにな
る。また車両が停止した後に発進ギヤへ入れようとする
と、ドッグクラッチが引掛る場合があり、シフトできな
くなる可能性を生ずる。しかしギヤ鳴きやドッグクラッ
チの引掛りは、回転させながら同期をとってギヤをシフ
トすることによって防止される。またクラッチをつなが
ないで待機しているために、発進信号を供給することに
よってクラッチ３０を接続するだけで発進動作が可能に
なり、発進性が改善されることになる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、車速が所定の値以下になったら
クラッチアクチュエータによてクラッチを切断してシフ
ト用アクチュエータおよびセレクト用アクチュエータに
よってそのときのギヤを抜くとともに、クラッチアクチ
ュエータによって再びクラッチを接続し、エンジンの回
転数をトランスミッションの回転数が同期回転数になる
ように制御し、クラッチアクチュエータによって再びク
ラッチを切断するとともに、シフト用アクチュエータお
よびセレクト用アクチュエータによって発進ギヤを入
れ、しかも発進信号が演算手段に加えられるまでアクチ
ュエータによるクラッチの接続動作を行なわずに待機す
るようにしたものである。

従って本発明によれば、車速が所定の値以下になったな
らば、車両が停止する前にエンジンの回転数を制御する
ことにより、トランスミッションの回転数が強制的に同
期回転数になるように制御して同期をとり、この状態で
発進ギヤへシフトすることができるようになる。すなわ
ち車両が停止する前に発進ギヤへシフトすることが可能
になる。しかもこのような発進ギヤへのシフトの際に、
クラッチを介してエンジンによってトランスミッション
の回転数の同期をとって行なうようにしているために、
特別な同期手段を用いることなく、しかもシフト動作の
際にギヤ鳴きを生ずることがなくなる。また車両が停止
する前に発進ギヤへシフトするようにしているために、
回転させながら同期をとってギヤをシフトすることにな
り、ドッグクラッチが引掛ってシフトできなくなる不都
合を解消できるようになる。これによって車両が停止す
る直前に円滑に発進ギヤへのシフトを行なうことが可能
になる。

また発進ギヤを入れた状態でクラッチアクチュエータに
よるクラッチの接続動作を行なわずに、発進信号が演算
手段に加わるまでクラッチを切断して待機するようにし
ているために、発進信号を供給すると直ちにクラッチア
クチュエータによるクラッチの接続が行なわれ、これに
よって速やかな発進動作が可能になり、発進性が改善さ
れることになる。従って自動トランスミッションの発進
性の改善が図られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要旨を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例に係る自動トラスンミッションのブロック
図、第３図はこの自動トランスミッションの発進ギヤへ
の変速の動作を示すフローチャートである。 なお図面に用いた符号において、 １０……ディーゼルエンジン １５……トランスミッション １７……シフト用アクチュエータ １８……セレクト用アクチュエータ １９……クラッチアクチュエータ ２１……マイクロコンピュータ ２５……アクセルセンサ ２６……車速センサ ２７……エンジン回転センサ ３０……クラッチ である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンと機械式クラッチを介して連結さ
   れる自動トランスミッションであって、 前記機械式クラッチの接離をクラッチアクチュエータに
   よって制御するようにし、 しかも前記自動トランスミッションを歯車式トランスミ
   ッションから構成し、該トランスミッションに歯車の選
   択を行なうためのシフト用アクチュエータとセレクト用
   アクチュエータとを設け、 さらに適正なギヤ位置を計算するための演算手段を設
   け、前記演算手段によって得らた値になるように前記シ
   フト用アクチュエータと前記セレクト用アクチュエータ
   の動作を組合わせてギヤ位置を変更するようにした自動
   トランスミッションにおいて、 車速が所定の値以下になったら前記クラッチアクチュエ
   ータによって前記クラッチを切断して前記シフト用アク
   チュエータおよび前記セレクト用アクチュエータによっ
   てそのときのギヤを抜く手段と、 前記ギヤが抜かれた後に再び前記クラッチアクチュエー
   タによって前記クラッチを接続し、このトランスミッシ
   ョンの回転数が発進ギヤを入れるための同期回転数にな
   るように前記クラッチを介して前記エンジンの回転数を
   制御する手段と、 前記エンジンの回転数が前記トランスミッションの同期
   回転数と対応する回転数になったら前記クラッチアクチ
   ュエータによって再び前記クラッチを切断して前記シフ
   ト用アクチュエータおよび前記セレクト用アクチュエー
   タによって発進ギヤを入れる手段と、 前記発進ギヤが入っても前記発進信号が前記演算手段に
   加えられるまで前記クラッチアクチュエータによる前記
   クラッチの接続動作を行なわずに待機する手段と、 をそれぞれ具備する自動トランスミッション。