JPS60240533A - 車両用自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ発明の利用分野］ 本発明は、クラッチ及び歯車式トランスミツシンが自動
操作されて変速が行なわれる車両用の自動変速装置に関
するものである。

［背景技術］ この種の装置においては、変速時にクラッチが遮断され
てエンジンが無負荷状態となることによりエンジンがレ
ーシングするので、クラッチとエンジン出力とを関連制
御する必要がある。

そこで従来においては、アクセルペダルとスロットル（
ガソリンエンジンの場合）またはポンプレバー（ディー
ゼルエンジンの場合）とがマミュアルトランスミッショ
ンの様に連結されておらず、モータなどによりスロット
ルアクチェータまたは燃料噴射ポンプが電子的に制御さ
れて上記関連制御が行なわれていた。

しかしながらこのような電子的な制御が必要となるので
、従来においては装置構成が複雑化し、その結果、その
製造コストが上昇するという不都合が生じていた。

［発明の目的］ 本発明は上記従来の課題に鑑みて為されたものであり、
その目的は、上記関連制御を行なうことが可能な車両用
自動変速装置を安価に提供することにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために、本発明は、アクセルペダル
に連結されアクセルペダル踏込量に応じ駆動されるエン
ジン制御子と、アクセルペダルとエンジン制御子との連
結経路中に挿入され入力油圧に応じエンジン制御子の駆
動量をアクセルペダルの踏込量に優先して調節する制御
子油圧コントローラと、制御子油圧コントローラの入力
油圧を制御する油圧制御弁が設けられた油圧回路と、ク
ラッチ動作に応じて油圧制御弁を開閉制御する弁制御回
路と、を有し、エンジン制御子の駆動量に応じた量の燃
料がエンジンに供給される、ことをなお、上記装置にお
いて、ガソリンエンジンの場合にはエンジン制御子はス
ロットルバルブで構成でき、駆動量油圧コントローラは
スロットルとアクセルペダルとの間のスロットルケーブ
ル中に挿入される。

また、ディーゼルエンジンの場合にはエンジン制御子は
前記ポンプレバーで構成でき、駆動量油圧コントローラ
はこのポンプレバーとアクセルペダルとの連結経路中に
挿入される。

この発明によれば、トランスミッションノ自動変速時に
クラッチとアクセルとの関連操作が油圧により簡単な構
成で行なうことが可能となり、このため装置を安価に構
成できる。

また、構成の簡略化により、装置の信頼性向上を図るこ
とも可能となる。

なお、アクセルペダルの踏込量を検出する検出器が設け
られ、その検出量に応じてエンジン制御が行なわれる場
合には、エンジン制御子はその検出器の検出子で構成で
き、この場合、駆動量油圧コントローラはアクセルペダ
ルと該検出子との連結経路中に挿入できる。

［発明の実施例］ 以下１図面に基いて本発明に係る車両用自動変速装置の
実施例を説明する。

エンジン発生動力が第１図におけるクラッチ１０のエン
ジン側クラッチライニング１２、トランスミッション側
クラッチライニング１４、アウトプットシャフト１６を
介して歯車式トランスミッション１７に伝達されている
。

上記トランスミッション側りラッチライニングエ４はサ
ボー）１８で回動自在に支持されたクラッチレリーズフ
ォーク２０により駆動されており、クラッチレリーズフ
ォーク２０はクラッチレリーズシリンダ２２によりサポ
ー）１８を支点として回動駆動されている。

そしてトランスミッション側クラッチライニング１４が
クラッチレリーズフォーク２０を介してクラッチレリー
ズシリンダ２２で駆動されており、これによりトランス
ミッション側クラッチライニング１４がエンジン側クラ
ッチライニング１２に対し進退移動され、その結果クラ
ッチ１０が連結または遮断方向へ駆動されている。

上記クラッチレリーズシリンダ２２は以下ツクラッチ油
圧駆動装置２４により油圧で駆動されている。

このクラッチ油圧駆動装置２４は、クラッチレリーズシ
リンダ２２を駆動してエンジン側クラッチライニング１
２からトランスミッション側クラッチライニング１４を
退避させることによりクラッチｉｏを遮断方向へ駆動す
る遮断駆動用油圧１ｊｌｉ］路２６．またエンジン側ク
ラッチライニング１２へ向いトランスミッション側クラ
ッチライニング１４を移動することによりクラッチ１０
を連結方向へ駆動する連結駆動用油圧回路２８を有して
いる。

そしてクラッチレリーズシリンダ２２の駆動を行なうた
めの作動油はリザーバタンク３０から遮断駆動用油圧回
路２６側のオイルポンプ３２に供給されており、このオ
イルポンプ３２で加圧されたクラッチ作動油はアキュム
レータ３４に供給されている。

さらにアキュムレータ３４のクラッチ作動油はオンオフ
電磁弁３６を介してクラッチレリーズシリンダ２２に供
給されている。

一方前記駆動用油圧回路２８は上記オイルポンプ３２の
リザーバタンク３０側とオンオフ電磁弁３６のクラッチ
レリーズシリンダ２２側との間で形成されており、連結
駆動用油圧回路２８中にはデユーティ電磁弁３８が設け
られている。

なお、デユーティ電磁弁３８によるクラッチ作動油の良
好な制御特性を得るためにデユーティ電磁弁３８のオン
オフ電磁弁３６、クラッチレリーズシリンダ２２側には
オリフィス４０が設けられている。

これら電磁弁３６．３８の開閉制御、そして前記オイル
ポンプの運転制御が弁制御回路４２により行なわれてお
り、弁制御回路４２はこれら電磁弁３６．３８の開閉制
御によりクラッチ１０の自動操作を行なうことが可能で
ある。

この弁制御回路４２にはその制御動作を行なうために各
種の検出状態量が供給されている。

すなわち、第１・図においてクラッチレリーズフォーク
２０の位置検出が位置検出器４４で、またトランスミッ
ション１７の出力トルクがトルク検出器４５で、さらに
トランスミッション１７のギアシフト位置がシフト位置
検出器４６で、アキュムレータ３４の出力油圧が油圧検
出器４８で、また車速が車速検出器５４で、そしてアク
セルペダル踏込量がアクセルペダル踏込量検出器５５で
各々検出されており、それらの検出信号がこの弁制御回
路４２に供給されている。

弁制御回路４２はこれら検出状態量に基いて演算処理を
行ない、前記電磁弁３６．３８の開閉制御、オイルポン
プ３２の運転制御を行なうことが可能である。

また弁制御回路４２はシフトアクチュエータ５６．５８
の駆動制御を行なえ、これらシフトアクチュエータ５６
．５８によりトランスミッション１７のシフト方向、セ
レクト方向の操作が行なわれている。

この様に本装置はトランスミッション１７の変速操作を
自動的に行なうことが可能である。

さらに弁制御回路４２はアクセルペダル踏込量検出器５
５と車速検出器５４の検出信号によりアクセルペダル踏
込量及び車速に応じてクラッチ操作指令、ギア比選択指
令を自動生成でき、クラッチ操作指令に従いクラッチ１
０の操作を、ギア比選択指令に従いトランスミッション
１７の操作ｔ−行なってフルオートマチックトランスミ
ッションと同様な自動変速を行なうことが可能である。

また本実施例装置はセミオートマチックトランスミッシ
ョンと同様な変速動作が可能な様にも構成されており、
このため弁制御回路４２にはクラッチ操作指令発生回路
６４からクラッチ操作指令が、またギア比選択指令発生
回路６６からギア比選択指令が供給されている。

弁制御回路４２はこのクラ−２チ操作指令に従い電磁弁
３６．３８を、またギア比選択指令に従いアクチュエー
タ５６．５８を制御でき、それら外部指令を内部指令に
対して優先させるか否かの判断をスイッチ６７の操作に
従って行なえ、これによりフルオートマツチクトランス
ミッション動作とセミオートマツチクトランスミッショ
ン動作との切替が行なわれている。

第２図は本実施例装置における変速操作部の構成を説明
するもので、変速ボックス６８は運転者シートの近傍に
配置されている。

上記変速ボックス６８には回動可能にシフトレバ−７０
が立設支持されており、シフトレバ−７０の先部にはシ
フトノブ７２が取り付けられている。

そして同図から理解されるようにセミオートマツチクト
ランスミッション動作のために１速、２速、３速、４速
の各ポジションｌ、２．３．４が、またフルオートマツ
チクトランスミッション動作のためにドライブのポジシ
ョンＤが、さらにニュトラル、後退のポジションＮ、Ｒ
が設定されている。

そして変速ボックス６８には前記ギア比選択指全発生回
路６６、スイッチ６７が内蔵されており、ギア比選択指
令発生回路６６はシフトレバ−７０の操作位置すなわち
変速ポジションを検出してこれをギア比選択指令として
弁制御回路４２に出力できる。

またスイッチ６７はシフトレバ−７０のポジションＤに
操作されたときにのみオン駆動され、このとき弁制御回
路４２にその内部で生成されたクラッチ操作指令及びギ
ア比選択指令を優先させる様に指令できる。

さらに前記クラッチ操作指令発生回路６４がシフトノブ
７２内に組み込まれている。

第２図において、シフトノブ７２はピン７４により図の
左右方向、すなわちシフトレバ−７０の操作方向、へ揺
動可能にシフトレバ−７０の先部に取付けられており、
その内側にはシフトレバ−７０の操作方向に泊って配置
され垂下伸長する一対のバネ性端子板７６Ａ、７６Ｂが
取付けられている。

またシフトレバ−７０の頂部にはコ字状に形成され端子
板７８Ａ、７８Ｂを有するバネ性の端子体８０が取付け
られている。

そして端子板７６Ａ、７６Ｂの先部内側には接点が各々
形成されており、また端子板７８Ａ、７８Ｂの先部外側
には端子板７６Ａの接点と接する接点、端子板７６Ｂの
接点に接する接点が各々形成されている。

従ってシフトレバ−７０が操作されていないときには端
子板７６Ａと端子板７８Ａ及び端子板７６Ｂと端子板７
８Ｂとが接触してクラッチ操作指令発生回路６４が第３
図に示される様に導通状態となり、このときクラッチ操
作指令が出力されることはない。

またシフトレバ−７０がいずれかの方向へ操作されたと
きには、第４図あるいは第５図に示される様に、端子板
７６Ｂと７８Ｂとが非接触状態となり、あるいは端子板
７８Ａと７８Ａとが非接触状態となってクラッチ操作指
令が出力される。

以上の様に弁制御回路４２でクラッチ１０、トランスミ
ッション１７の操作が行なわれることにより、本装置は
フルオートマチックトランスミッションまたはセミオー
トマチックトランスミッションとして機能できる。

ここで、本装置が搭載される車両はガソリンエンジンに
より走行しており、このガソリンエンジンにはその発生
動力制御のためにスロットル８０が設けられている。

上記スロットル８０はスロットルバルブ８２（ｔＪ記エ
ンジン制御子を構成している）の開度調整が行なわれる
ことによりガソリンエンジンの発生動力を制御でき、ス
ロットルバルブ８２は第６図に示される様に開度調整軸
８４に取り付けられている。

さらにスロットル８０から側方へ突出された上記軸８４
の先部には第７図に示される開度調整板８６が取付られ
ており、この開度調整板８６にはピン８８を介してスロ
ットルケーブル９０の一端が連結されている。

またこのスロットルケーブル９０の他端には第８図に示
される様にアクセルペダル９２が連結されており、この
ため同図に示される様にアクセルペダル９２が読込まれ
ると、調整板８６がスロットルケーブル９０により引き
操作される。これにより前記軸８４が回動されてアクセ
ルペダル踏込量に応じた量だけスロットルバルブ８２が
開かれる。なお、アクセルペダル９２は図示されていな
いリターンスプリングにより復帰方向へ付勢されている
。

そして第８図においてスロットルケーブル９０中に駆動
量油圧コントローラ９４が挿入されており、このコント
ローラ９４は入力油圧に応じスロットルバルブ８２の開
度（エンジン制御子駆動量）をアクセルペダル踏込量に
優先して制御できる。

さらに、上記駆動量油圧コントローラ１４の入力油圧が
電磁弁９６により制御されており、この電磁弁９６の開
閉制御が前記弁制御回路４２により行われている。

なお、第１図に示される様に、この電磁弁９６の高圧口
と低圧口には前記油圧駆動装置２４から油圧が供給され
ている。

次に前記駆動量油圧コントローラ９４の構成について第
９図を用いて説明する。

第９図において駆動量油圧コントローラ９４はシリンダ
９４Ａを有しており、このシリンダ９４Ａはネジ９４Ｂ
により車両のボディに固定されている。

そして、アクセルペダル９２側スロツトルケーブル９０
にはロッド９４Ｃが、また、スロットル８０側のスロッ
トルケーブル９ｏにはロッド９４Ｄが各々連結されてお
り、ロッド９４Ｃのシリンダ９４Ａ内先端にはシリンダ
９４Ｅが、また、ロッド９４Ｄの先部にはピストン９４
Ｆが形成すれている。

また、シリンダ９４Ｅはシリンダ９４Ａ内を、ピストン
９４Ｆはシリンダ９４Ｅ内を各々スライド移動できる。

さらに、上記シリンダ９４Ｅはコイルスプリング９４Ｇ
により図の左方向へ付勢されており、シリンダ９４Ｅ、
ピストン９４Ｆはコイルスプリング９４Ｈを介して連結
されている。

そして、ピストン９４Ｆのスロットル８０側には油圧室
９４Ｉが形成されており、この油圧室９４Ｉは前記電磁
弁９６の出力油圧が供給される入力油圧口９４Ｊに連通
されている。

なお、前記スプリング９４Ｇには前記アクセルペダル復
帰用リターンスプリングより数倍強いもの、例えば約２
〜３倍程強いもの、を使用されており、このことはアク
セルペダル９２の踏力変化を減少させて運転者に違和感
を与えないために好適である。

以上の様に構成されているので、アクセルペダル９２が
踏込まれると、ロッド９４Ｃが右方向へ移動され、シリ
ンダ９４Ｅがスプリング９４Ｇに抗して右方向へ移動さ
れる。

また、電磁弁９６により油圧室９４Ｉの油圧が高圧側に
切替えられて高く維持されている場合には、ピストン９
４Ｆとシリンダ９４Ｅとがアクセルペダル９２の駆動量
に応じてシリンダ９４Ａ内を一体となって移動されるの
で、通常のスロットルリンク機構と同様にアクセルペダ
ル踏込量に応じてスロットルバルブ８２が開かれる。

逆に電磁弁９６により油圧室９４Ｉ内の油圧が低圧側に
切替えられて低下された場合には、ピストン９４Ｆは前
記リターンスプリング及びバネ９４Ｈの合力で図の左方
向へ押圧され、このためシリンダ９４Ｅ内を左方向へ移
動される。

なお、ピストン９４Ｆの移動可能範囲（全閉位置Ｐｃ〜
全開位置Ｐｏ）はシリンダ９４Ｈの移動範囲（全閉位置
Ｐｃ〜全開位置Ｐｏ）より広く設定されており、このた
めアクセルペダル９２がどの位置にあっても油圧室９４
Ｉの油圧が抜かれることによりスロットルバルブ８２を
全閉状態に戻すことが可能となる。

なお、スプリング９４Ｈは、上記リターンスプリングが
ピストン９４Ｆを全閉位置まで戻すのに十分な強さを有
している場合には、省略することも可能である。

本実施例装置は以上の構成から成り、以下その作用を説
明する。

弁制御回路４２によりクラッチ操作指令、ギア比選択指
令の発生の有無、クラッチ操作指令１２２、ギア比選択
指令１２４の入力の有無が常時監視されており、それら
指令の発生または入力のないときには（第１４図ステッ
プ２００）前記電磁弁９６の出力油圧が高い状態とされ
（第１４図ステップ２０２）、前記シリンダ９’４Ａと
ピストン９４Ｆとが一体化される。

これによりアクセルペダル踏込量とスロットル開度とが
一致対応され、アクセルペダル踏込量に応じた量の燃料
がガソリンエンジンに供給される。

このため、エンジンアイドル時にはシリンダ９４Ｅは第
１０図に示されるように最も左側へ移動され、またアク
セルペダル９２が踏込まれると第１１図のように右方向
へ移動される。

このように非変速時にはコントローラ９４は制御子（ス
ロットルバルブ８２）の、駆動量を調節することはない
。

さらに弁制御回路４２は、スロットル開度検出器５２の
スロットル開度検出信号と車速検出器５４の車速検出信
号とからトランスミッション１７の最適シフトタイミン
グを演算し、自らクラッチ操作指令及びギア比選択指令
を発生する。

また弁制御回路４２はクラッチ操作指令、ギア比選択指
令の発生あるいは入力があったときには、スイッチ６７
の操作に応じ内部指令、外部指令の一方を無効として他
方を有効とする。

そして弁制御回路４２は有効とされた指令に従って以下
の様に自動変速を行なう。

まずオンオフ電磁弁３６が開制御されてクラッチレリー
ズシリンダ２２に油圧が加えられ、クラッチ１０が遮断
駆動される。

これと共に電磁弁９６が駆動されてスロットル開度が減
少される（第１４図ステップ２０４）。

すなわち、この電磁弁９６の駆動により前記油圧室９４
Ｉ内の油圧が低下され、第１２図に示されるようにピス
トン９４Ｆが左方向へ駆動される。

このため、アクセルペダル９２の踏込量にかかわらずス
ロットルバルブ８２がこのピストン９４Ｆにより全閉さ
れる。

なお、このときシリンダ９４Ｅはその位置を移動するこ
とはなく、従ってアクセルペダル側スロットルケーブル
が駆動されることはない。

次に内部で発生したギア比選択指令または入力されたギ
ア比選択指令に従い前記アクチュエータ５６．５８が駆
動されてトランスミッション１７で変速が行われる。

この変速の終了がシフト位置検出器４６の検出信号によ
り確認されると（第１４図ステップ２０６）、駆動電流
１１８により開制御が開始されてクラッチレリーズシリ
ンダ２２に対する油圧が低圧側へオリフィス４０、デユ
ーティ電磁弁３８を介して開放される。

このとき弁制御回路４２は位置検出器４４の検出信号に
よりクラッチ１０のクラッチストロークを監視しており
、クラッチ１０が半クラツチ状態となるとこのデユーテ
ィ開制御を終了する。

この終了と同時に弁制御回路４２はデユーティ開制御し
てクラッチ１０を徐々に連結方向へ駆動する。

そしてこれと共に前記電磁弁９６が駆動され（第１４図
ステップ２０８）、スロットル開度が７クセルペタル踏
込量に対応する位置まで徐々に増加される。

すなわち、トランスミッション１７の変速が終了すると
電磁弁９６の駆動により油圧室９４Ｉ内の油圧が高めら
れ、これにより第１３図に示されるようにピストン９４
Ｆのみが図の右方向に移動される。そしてこの移動によ
りロッド９４Ｄを介しスロットルバルブ８２がアクセル
ペダル踏込量に対応する開き位置まで復帰される。

一方位置検出器４４の検出信号によりクラッチストロー
クが弁制御回路４２により監視されており、この監視に
よりクラッチｌＯが完全な連結状態となったことが確認
されると、その完全連結位置が検出され、これによりク
ラッチ１０の半クラツチ位置が学習される。

以上説明した様に本実施例によれば、変速が自動的に行
われるので、運転者の負担を低減できる。

また、遠心クラッチ、摩擦クラッチ、ワンウェイクラッ
チを備えた装置では摩擦クラッチが突気圧により駆動さ
れ、遠心クラッチが完全に連結する回転数になるまでエ
ンジン出力の有効な伝達が不可能であるのに対し、クラ
ッチが油圧で駆動されるので、その制御応答性、精度が
極めて高く、さらに摩擦クラッチが使用できるので回転
数、エンジン出力にかかわらずその有効な伝達が可能で
あり、大きな動力の伝達が可能である。

さらに、クラッチと流体カブラとが組合わされた装置の
様に滑りによるトルクロスが発生しないので、エンジン
出力をトランスミッションに効率よく伝達することが可
能である。

そして、マニアルトランスミッションで使用される部材
のほとんどが利用可能であるので、装置の構造が簡単で
あり、かつコスト的に有利であるとともに小型化が容易
である。

また変速時にクラッチが遮断状態から半クラツチ状態ま
で急速に駆動されるので、その間車両の。

空走が防止され、従って迅速な発進、加速及び迅速が可
能となる。

そして半連結位置から完全連結位置までクラッチが徐々
に駆動されるのでその際の変速ショックを防止できる。

さらに、半連結位置が学習されるので、クラッチ等の経
年変化によりその半連結位置が変化しても、常に一定な
連結制御が可能となる。

また本実施例によれば、アクセルペダル踏込量にかかわ
らずスロットルバルブの開度工減がコントローラ９４で
変速中に行なわれてその間におけるエンジンのレーシン
グが防止されるが、このコントローラ９４が油圧制御さ
れるので、複雑な電子制御が必要とされない。

従って特に本実施例によれば、変速中においてクラッチ
と関連して行なわれるエンジン制御に関する構成を簡略
化でき、またその信頼性の向上も図ることが可能となる
。

なお、クラッチの連結動作と同期してスロットル開度を
徐々にアクセルペダル踏込量対応位置へ戻すためには、
第１５図に示される様に高圧源からの油圧ライン中にオ
リフィス９８を設けることも好適である。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明によれば、アクセルペダルに連
結されアクセルペダル踏込量に応じ駆動されるエンジン
制御子と、アクセルペダルとエンジン制御子との連結経
路中に挿入され入力油圧に応じエンジン制御子の駆動量
をアクセルペダルの踏込量に優先して調節する制御子油
圧コントローラと、制御子油圧コントローラの入力油圧
を制御する油圧制御弁が設けられた油圧回路と、クラッ
チ動作に応じて油圧制御弁を開閉制御する弁制御回路と
、を有し、エンジン制御子の駆動量に応じた量の燃料が
エンジンに供給されるので、変速中。

においてクラッチと関連して行なわれるエンジン制御に
関する構成を簡略化でき、これにより装置コストを低減
するとともにその信頼性の向上も図ることが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の実施例のブロック構成図、
ｔｓ２図は第１図実施例における変速操作部の構成説明
図、第３図は第２図におけるクラッチ操作指令発生回路
６４の回路構成説明図、第４図及び第５図は第２図にお
けるクラッチ操作指令発生回路６４の動作説明図、第６
図、第７図はスロットル８０の構成説明図、第８図はス
ロットルバルブ８２の操作機構説明図、第９図はコント
ローラ９４の構成説明図、第１θ図、第１１図、第１２
図、第１３図はコントローラ９４の動作説明図、第１４
図はフローチャート図、第１５図はオリフィス９８の挿
入位置説明図である。 １０・拳・クラッチ、 ２４・・φクラッチ油圧駆動装置、 ４２・・拳弁制御回路、 ６４・φ・クラッチ操作指令発生回路、８０−−・スロ
ットル、 ８２・―・スロットルバルブ、 ９０・・拳スロットルケーブル、 ９２参・・アクセルペダル ９４・・・コントローラ、 ９６・・・電磁弁。 代理人　弁理士　中島　淳 第６図 第７図 第８図 第１０図 第１３図 第１４図 第１５図 ９４Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、アクセルペダルに連結されアクセルペダル踏込
   量に応じ駆動されるエンジン制御子と、アクセルペダル
   とエンジン制御子との連結経路中に挿入され入力油圧に
   応じエンジン制御子の駆動量をアクセルペダルの踏込量
   に優先して調節する制御子油圧コントローラと、制御子
   油圧コントローラの入力油圧を制御する油圧制御弁が設
   けられた油圧回路と、クラッチ動作に応じて油圧制御弁
   を開閉制御する弁制御回路と、を有し、エンジン制御子
   の駆動量に応じた量の燃料がエンジンに供給される、こ
   とを特徴とする車両用自動変速装置。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載の装置において、
   エンジン制御子はスロットルバルブから成り、制御子油
   圧コントローラはスロットルとアクセルペダルとの間の
   スロットルケーブル中に挿入された、ことを特徴とする
   車両用自動変速装置。