JPH065254Y2 - 自動トランスミツシヨン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は自動トランスミッションに係り、特に適正なギ
ヤ位置を計算するとともに、この計算によって得られた
ギヤ位置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
に係り、さらに機械式クラッチと歯車変速機をマイクロ
コンピュータで制御して自動変速操作を行なうようにし
た自動トランスミッションに用いて好適なものに関す
る。

〔考案の概要〕

本考案は、アクチュエータによって自動的にギヤ位置を
変更するようにした自動トランスミッションにおいて、
手動操作手段によって選択操作を行なうことにより、自
動発進時のギヤ位置よりも高速側のギヤ位置で高段発進
を可能にするとともに、発進が完了した場合には高段発
進のモードを自動的に解除するようにしたものであっ
て、高段発進が何回も繰返して行なわれることによるク
ラッチの焼損を防止す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。この自動トランスミッ
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、運転者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。なお本考案に関連する先行技術と
しては、例えば特開昭５２−１２７５５９号があるが、
本考案の要旨に関するような記載はない。

〔考案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の操作性を向上する
ために、走行中における変速動作をマニュアルで行ない
得るようにしており、走行中にコントロールボックスの
変速レバーをアップまたはダウンの位置へ切換えること
によって、ギヤ位置を一段上または一段下の位置へ運転
者の意思でシフトできるようにしている。ところが車両
の停止時においては、自動的に発進ギヤに切換えられる
ようになっており、例えばトラックやバスのような大型
車両の自動トランスミッションにおいては、停止時にお
いては発進ギヤである２速の位置へシフトされるように
なっている。従って雪道やぬかるみ等で発進を行なう
と、駆動輪に必要以上の力が加わってタイヤがスリップ
を起し易く、円滑な発進が行なわれ難いという問題があ
る。またトラックのような車両であって、積載荷重が非
常に大きい場合には、２速で発進を行なおうとするとト
ルクが不足して滑らかに発進できない場合がある。

このような不都合を解消するために、コントロールボッ
クスにアップ位置およびダウン位置を設け、運転者が変
速レバーをこれらの位置にシフトした場合にはトランス
ミッションのギヤ位置をアップ位置あるいはダウン位置
に変更することによって、高段発進あるいは低速発進が
可能になる。ところが変速レバーをアップ位置にシフト
したままで放置しておくと、何回も繰返して高段発進が
行なわれ、クラッチに大きな負担がかかってクラッチが
焼損する可能性がある。

特開昭５６−６０７３３号公報には、自動車用電磁粉式
クラッチとマニュアルトランスミッションを組合わせた
変速装置において、クラッチケースに設けられた温度セ
ンサを第２速へのシフトの場合にのみにＯＮするセカン
ドスイッチを介して制御装置に入力接続し、頻繁にセカ
ンド発進する際に上記セカンドスイッチがＯＮするとと
もに、クラッチケース内の温度が上昇して温度センサか
らの信号を生じ、その信号が制御装置に入力すると、ク
ラッチ電流を変えてクラッチトルクを低速側に移行する
ことで、セカンド発進を不能にし、クラッチケース内の
温度上昇を止めて損傷を防止するようにした装置が開示
されている。

この装置は電磁粉式のクラッチと組合わせて用いられる
マニュアルトランスミッションに関するものであって、
頻繁にセカンド発進を繰返すと、クラッチ温度が上昇し
て設定温度に達すると、温度センサからの信号が出力し
てその信号がセカンド発進時セカンドスイッチがＯＮす
る際に制御装置に入力されるようになり、これによって
クラッチ電流が増大してクラッチトルクが大きくなり、
発進不能となるとともに、そのことを警報ブザーによっ
て警報するようにしている。

またこの装置によって第３速あるいは第４速で発進しよ
うとすると、サードストップスイッチからの信号の入力
によって、クラッチトルクの傾きが大きくなり、エンジ
ントルクが低くかつ不安定な領域で使用されるようにな
って発進不能になるとともに、このときにも警報ブザー
が鳴って発進動作が防止されるようにしている。

このような装置によれば、常に高段発進を行なうことが
できなくなり、路面の状態や車両の状態に応じて任意に
高段発進を行なうことができないものである。すなわち
クラッチ内の温度上昇を止めてその焼損を防止すること
ができるものの、任意に高段発進を行なうことができな
い。

実開昭６２−５４０２９号のマイクロフィルムには、２
速での発進制御開始時から所定時間が経過した時点で、
クラッチが半クラッチ状態にあるときに１速ギヤへの変
速指令信号を出力するようにし、例えば登坂路や重積載
時等で発進に際し、必要トルクをトランスミッションを
通してメインシャフトに伝えるために時間をかけて車速
を引出す際に、半クラッチの時間が長くなってクラッチ
の焼損等を招くのを防止するようにした自動変速装置が
開示されている。

この装置は通常２速発進を行なうようにするとともに、
発進制御開始からの時間が長い場合に途中で２速から１
速に切換えるようにしたものであって、路面の状態や車
両の状態に応じて、任意に高段発進を行なうことができ
ない。

本考案はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、何回も繰返して高段発進が行なわれることを防止
し、これによってクラッチの焼損を回避するようにした
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〕

本考案は、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トランスミ
ッションにおいて、 手動操作手段の選択操作に応じて自動発進時のギヤ位置
よりも高速側のギヤ位置で高段発進を行なう手段と、 前記自動発進時のギヤ位置よりも高速側のギヤ位置での
高段発進が完了したら高段発進のモードを解除する手段
と、 を設けるようにしたことを特徴とする自動トランスミッ
ションに関するものである。

〔作用〕

車両の状態や路面の状態に応じて、手動操作手段の選択
装置に応じて自動発進時のギヤ位置よりも高段側のギヤ
位置で高段発進が行なわれることになる。しかもこのよ
うな自動発進時のギヤ位置よりも高い高速側のギヤ位置
での高段発進は、その動作が完了したならば高段発進の
モードが解除されることになり、つぎに発進する際に
は、自動発進のギヤ位置での発進が行なわれる。

〔実施例〕

以下本考案を図示の一実施例につき説明する。第２図は
本考案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の回転数を所定の値に変速し、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の接続および遮断を制御するため
のクラッチアクチュエータ１９がトランスミッション１
５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、クラッチセンサ
２９、およびギヤ位置センサ３１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。またギヤ位置センサ３１はトランスミッション１５
の上部に設けられており、そのギヤ位置を検出するよう
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の位置が自動変速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１
７、１８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の位置が自動変速位置かどうかを検出し、
自動変速位置の場合には、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。

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によって一旦クラッチ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。

このような変速動作を行なう自動トランスミッション１
５を備えた車両によって発進を行なう場合には、第４図
に示すフローチャートに基いて行なわれる。この動作の
特徴は、第３図に示すコントロールボックス２２の変速
レバー２３の位置がアップあるいはダウンの位置にある
場合には、ギヤ位置を一段上または一段下のギヤ位置へ
シフトするようにしていることである。これによって発
進時のギヤ位置を任意に選択可能にしている。

この動作をより詳細に説明すると、マイクロコンピュー
タ２１はコントロールボックス２２の出力、すなわちレ
バー２３の位置を読込むとともに、このレバー２３の位
置がリバース、ドライブ、ホールドのいずれかの位置に
あるかどうかの判断を行なうとともに、これらの位置に
ある場合には、アクセルペダル２４の踏込みに連動して
発進動作を行なうようにしている。そして車両が停止し
た場合には自動的に発進ギヤ、すなわち２速のギヤに切
換えられるようになっているために、２速で発進動作が
行なわれることになる。

これに対してリバース、ドライブ、ホールドのいずれの
位置にも変速レバー２３がない場合には、マイクロコン
ピュータ２１はレバー２３がアップ位置あるいはダウン
位置にあるがどうかの判断を行なう。そしてこれらの位
置にレバー２３が切換えられている場合には、トランス
ミッション１５のギヤ位置を一段上のギヤ位置あるいは
一段下のギヤ位置へシフトすることになる。従ってトラ
ンスミッション１５のギヤ位置は３速または１速に切換
えられることになる。そしてこの後に変速レバー２３が
ホールドあるいはドライブの位置へ切換えられるため
に、第４図に示すフローチャートが繰返して実行される
ことにより、３速あるいは１速での発進が行なわれるこ
とになる。

従って雪道やぬかるみ等のような摩擦係数の低い路面で
発進を行なう場合には、トランスミッション１５を３速
に切換えることによって、駆動輪に必要以上に力を加え
ることなく、スリップを起さずに発進を行なうことが可
能になり、車両の発進性を改善できるようになる。ある
いはまた大きな積載荷重を積んだトラックを発進する場
合には、ギヤ位置を１速に切換えて発進することによ
り、円滑な発進が可能になる。

このようにして高段発進あるいは低段発進が行なわれる
ことになるが、コントロールボックス２２の変速レバー
２３をアップ位置へシフトすることによって高段発進を
行なった後に、このまま変速レバー２３をこの位置に保
持すると、何回も繰返して高段発進が行なわれる。すな
わち車両が停止した後再び発進する際には高段発進が行
なわれ、クラッチに大きな負担がかかることになる。こ
れによってクラッチが焼損する可能性がある。そこで第
５図に示すフローチャートに基いて高段発進の動作を自
動的に解除するようにしている。

マイクロコンピュータ２１は発進動作が行なわれた後に
クラッチ３０が完全に接続されたかどうかの検出を行な
うとともに、完全に接続された場合には高段発進のモー
ドを解除する。従ってこの後に車両が停止し、再び動出
す際に意識的に高段発進が選択されない限り、マイクロ
コンピュータ２１の指示に基いて通常の発進動作が行な
われる。すなわちトランスミッション１５は２速にアク
チュエータ１７、１８によって切換えられた状態で発進
されることになる。さらに高段発進が必要な場合には、
運転者が上記の高段発進の操作をやり直すことになる。
このような制御によってつぎの発進の際にクラッチに大
きな負担がかかってこのクラッチが焼損することを未然
に回避することが可能になる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案は、手動操作手段の選択操作に応じ
て、自動発進時のギヤ位置よりも高速側のギヤ位置で高
段発進が行なわれるとともに、自動発進時のギヤ位置よ
りも高速側のギヤ位置での高段発進が完了したならば高
段発進のモードが解除されるようにしたものである。

従って本考案によれば、路面の状態や車両の状態に応じ
て、手動操作手段の選択操作を行なうことによって、自
動発進時のギヤ位置よりも高速側のギヤ位置での高段発
進を行なうことが可能になる。すなわち路面の状態や車
両の状態に応じて、運転手が任意に発進時のギヤ位置を
選択できるようになる。

しかも上記のような自動発進時のギヤ位置よりも高速側
のギヤ位置での高段発進が完了したならば、高段発進の
モードが自動的に解除されるために、つぎに発進する際
には自動発進のギヤ位置が選択されるようになり、高段
発進が繰返して行なわれることが防止され、クラッチの
焼損が効果的かつ確実に防止されるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の要旨を示すブロック図、第２図は本考
案の一実施例に係る自動トランスミッションを示すブロ
ック図、第３図はこの自動トランスミッションのコント
ロールボックスの平面図、第４図は発進の動作を示すフ
ローチャート、第５図は高段発進の解除の動作を示すフ
ローチャートである。 なお図面に用いた符号において、 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 ２１……マイクロコンピュータ ２２……コントロールボックス ２３……変速レバー である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】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トランス
   ミッションにおいて、 手動操作手段の選択操作に応じて自動発進時のギヤ位置
   よりも高速側のギヤ位置で高段発進を行なう手段と、 前記自動発進時のギヤ位置よりも高速側のギヤ位置での
   高段発進が完了したら高段発進のモードを解除する手段
   と、 を設けるようにしたことを特徴とする自動トランスミッ
   ション。