JPS6372958A - 電子制御式変速装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子制御式変速装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、摩擦式クラッチと平行軸歯車式の変速機　　゛と
を備えて成る変速装置の操作の自動化を行なうため、Ｆ
Ｊ擦式クラッチと変速機とに夫々アクチェータを設け、
これらのアクチェータを制御部からの制御信号により駆
動しうるようにした電子制御式の変速装置が実用化され
ている。この種々の装置において使用されている歯車式
変速機は、必ずしもシンクロ°メツシュ方式の変速機が
採用されるとは限らず、シンクロ装置を備えていない歯
車式変速機を使用する場合には、ギヤ入れを円滑に行な
うことが困難であるという問題点を有している。

そこで、従来、シンクロ装置を備えていない変速機を用
いたこの種の電子制御式変速装置におい、では、ギヤシ
フト時のショックを少なくするため、変速機の入力軸と
出力軸との間の速度差が予め定められた所定の範囲内に
入った場合にギヤシフト操作が行なわれる構成となって
いる（例えば、実間開６０−１３３２５８号公報参照）
。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来の構成では、ギヤシフト操作を許す変速機
の入出力軸の速度差範囲が一定値に定められているので
、低ギヤの場合にシフト時のショックが生じないようそ
の速度差範囲を設定すると、高ギヤの場合にはクラッチ
を切ってからギヤのシフト操作が可能となるまでの待時
間が長くなり、変速のための無駄時間が多（なってしま
うという問題点を有している。

本発明の目的は、したがって、変速のための無駄時間を
生じさせることなく、全てのギヤ位置へのギヤシフトを
円滑に行なうことができるようにした電子制御式変速装
置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を解決するための本発明の内容は、クラッチと
、同期装置を備えていない歯車式変速機と、該歯車式変
速機の目標ギヤシフト位置を示す目標信号を出力する手
段と、上記クラッチ及び上記歯車式変速機の操作を上記
目標信号に応答して電子的に制御するための制御手段と
を有する電子制御式変速装置において、上記変速機の入
力軸と出力軸との間の速度差の実際値を検出する第１手
段と、上記目標信号に応答しギヤ入れ操作を許す上記速
度差の範囲を目標ギヤシフト位置に応じて設定する第２
手段とを有し、上記速度差の実際値が上記第２手段によ
って設定された速度差の範囲内にある場合にのみ変速動
作が実行されるようにした点にある。

（作　用） 目標信号が出力されると、これに応答し、その時の目標
ギヤシフト位置に対して予め定められている変速操作を
許す速度差範囲が第２手段によって設定される。この速
度差範囲は、変速機のギヤシフト操作を行ないうる変速
機の入力軸回転速度と出力軸回転速度との差の範囲を示
すものであり、低速ギヤに対しては比較的狭い速度範囲
が与えられ、高速ギヤになるほどより広い速度範囲が与
えられる。第１手段によってその速度差の実際値が検出
され、その実速度差が第２手段によって設定された速度
差範囲内に入った場合に、目標信号によって示される目
標ギヤシフト位置へのギヤシフト操作が許され、制御手
段によって所要のギヤシフトが円滑に実行される。

（実施例） 以下、図示の実施例により本発明の詳細な説明する。

第１図には、本発明による電子制御式変速装置の一実施
例が示されている。電子制御式変速装置１は、内燃機関
２によって駆動される図示しない車輌に搭載されており
、この車輌の車輪駆動装置３と内燃機関２との間に設け
られた摩擦式のクラッチ４と平行軸歯車式の変速機５と
を備えている。

摩擦式のクラッチ４にはクラッチ４の接続、切離しを行
なうためのクラッチ用アクチェータ６が連結されており
、クラッチ４のクラッチ板４ａの位置を示すクラッチ信
号ＣＬが、クラッチ板４ａに連結されているクラッチ位
置センサ７から出力される。一方、変速機５にはこの変
速ａ５のギヤシフト操作を行なうための駆動装置８が連
結されており、変速機５に連結されているギヤ位置セン
サ９からはその時々における変速機５のギヤシフト位置
を示すギヤ位置信号ＧＰが出力される。

クラッチ４に連結されている変速機５の入力軸５ａには
、入力軸５ａの回転速度を検出するための第１検出器１
０が設けられている。第１検出器１０は入力軸５ａに固
着された第１バルサ１１とこれに対向配置された第１ピ
ツクアツプコイル１２とから成る公知の速度センサであ
る。一方、車輪駆動装置３に連結されている変速機５の
出力軸５ｂには、出力軸５ｂの回転速度を検出するため
の第２検出器１３が設けられている。第２検出器１３は
、出力軸５ｂに固着された第２パルサ１４とこれに対向
して配置された第２ピツクアンプコイル１５とから成る
公知の速度センサである。

第１ピツクアツプコイル１２からの第１検出信号ＳＡは
第１回路１６に入力され、第１回路１６からは入力軸５
ａの回転速度に応じてそのレベルが変化する第１速度信
号Ｓ、が出力される。一方、第２ピツクアンプコイル１
５からの第２検出信号ＳＢは第２回路１７に入力され、
第２回路１７からは出力軸５ｂの回転速度に応じてその
レベルが変化する第２速度信号Ｓ２が出力される。

第２速度信号Ｓ２は、その時々の車速を示す信号として
目標ギヤ位置計算部１８に入力されている。目標ギヤ位
置計算部１８には、アクセルペダル１９の操作量を検出
するアクセルセンサ２０からのアクセル信号Ａ及びセレ
クタ２１のセレクト位置を示すセレクト位置ＳＣも入力
されており、ここでこれらの入力信号に基づいてその時
々の最適ギヤ位置が計算され、その結果を示す目標ギヤ
位置信号ＴＧが出力される。

目標ギヤ位置信号ＴＧは、クラッチ信号ＣＬ、ギヤ位置
信号ＧＰ、第１及び第２速度信号Ｓｌ＋８２が入力され
ているギヤチェンジ制御装置２２に入力され、目標ギヤ
位置信号ＴＣ，によって示されるギヤシフト位置へ変速
機５のギヤをシフトするためのシフト制御信号ＳＦがギ
ヤチェンジ制御装置２２から出力され、駆動装置８に入
力される。

本発明による電子制御式変速装置１は、変速機５の入力
軸５ａの回転速度Ｎ＆とその出力軸５ｂの回転速度Ｎｂ
とが所定の条件下にある場合にのみギヤチェンジ制御装
置２２からシフト制御信号ＳＦが出力されるのを許し、
これによりギヤシフト動作が円滑に行なわれるようにす
るため、目標ギヤ位置信号ＴＧによって示される目標ギ
ヤシフト位置に応じてギヤシフト動作を可能とするＮ。

とＮ、との範囲を設定する設定部２３と、設定部２３に
おいて設定された速度範囲に関するデータを示す設定信
号ＳＴと、第１及び第２速度信号Ｓ、、Ｓ！に応答し変
速機５の入出力軸の５ａ、５ｂの回転速度状態が所定の
条件下にあるか否かを判別するための回転速度状態判別
部２４とを有している。

図示の実施例では、設定部２３では、■Ｎ、の速度の下
限値Ｘ、■Ｎ、の速度の下限値Ｙ及び■Ｉ　Ｎ、−Ｎｂ
ｌの値の上限値Ｚ１が各ギヤ位置毎に設定される構成と
なっており、その設定された値を示す信号が設定信号Ｓ
Ｔとして出力され、回転速度状態判別部２４に入力され
ている。

次に・第２図を参照して、回転速度状態判別部２４につ
いて詳細に説明する。

第１速度信号Ｓ１は設定信号ＳＴが入力されている第１
速度判別部３１に入力され、ここで、入力軸５ａの回転
速度Ｎ、が所定速度Ｘより大きいか否かの判別が行なわ
れ、Ｎｍ＞Ｘの場合にｒＨＪとなり、Ｎ、≦Ｘの場合に
はｒＬＪとなる第１出力０１が出力される。一方、第２
速度信号Ｓ２は設定信号ＳＴが入力されている第２速度
判別部３２に入力され、ここで、出力軸５ｂの回転速度
Ｎ、が所定速度Ｙより大きいか否かの判別が行なわれ、
Ｎ、＞Ｙの場合にｒＨＪとなり、Ｎ、≦Ｙの場合にはｒ
ＬＪとなる第２出力０□が出力される。

第１及び第２出力０１，０□はオアゲート３３に入力さ
れている。

入力軸５ａの回転速度Ｎ、と出力軸５ｂの回転速度Ｎ、
との差が所定値２以下となっているか否かを検出するた
め、第１及び第２速度信号Ｓ、。

Ｓ２は設定信号ＳＴが入力されている差分判別部３４に
入力されており、ここでＩＮ、−Ｎ、ｌ≦Ｚとなってい
るか否かの判別が行なわれる。差分判別部３４は、ｌ　
Ｎａ−Ｎｂｌ≦Ｚの場合にｒＨＪレベルとなる第１判側
位号り、を出力する。

符号３５で示されているのは、第１及び第２速度信号Ｓ
１．Ｓｔに応答し、回転速度Ｎｂが回転速度Ｎ、より大
きいか否かを判別し、Ｎ　ｂ　＞　Ｎｍの場合にｒＨＪ
レベルとなる第２判側位号Ｄ２を出力する大小判別部で
ある。

第１判側位号Ｄ＋及びオアゲート３３からの出力信号Ｍ
１はアンドゲート３６に入力されている。

出力信号Ｍ、は第１又は第２出力０□ｏ２の少なくとも
一方がｒＨＪレベルの場合に「■（」レベルとなる信号
であり、Ｎ、＞Ｘ又はＮ　ｂ　＞　Ｙのいずれかの条件
が満足されている場合に「Ｉ］」レベルとなる。したが
って、入出力軸５ａ、５ｂの回転速度差が所定値Ｚ以下
の場合であって、Ｎ　ｍ　＞　Ｘ又はＮｂ＞Ｙのいずれ
か一方の条件が満足されている場合にアントゲ−］・３
６の出力信号Ｍ２のレベルがｒ　ＨＪとなる。この出力
信号Ｍ２はその時の所望のギヤ位；７へのギヤチェンジ
を許可する信号としてギヤチェンジ制御装置２２に入力
される。

回転速度状態判別部２４は、更に、変速機５の入出力軸
５ａ、５ｂのいずれもが各所定値Ｘ、　Ｙより低い速度
となっている場合に、ダブルクラッチ操作を行なわせる
か否かの判別を行なうためのダブルクラッチ判別回路３
７を備えている。ダブルクラッチ判別回路３７は、アン
ドゲート３８、インバータ３９．４０及びオアゲート４
１から成り、第１．第２判別体号り、、Ｄ２及び出力信
号Ｍ、が入力されている。ダブルクラッチ判別回路３７
は、これらの入力信号に応答し、 ■　ギヤ入れの場合においてＮ、≦Ｘ且２Ｎ、≦Ｙの場
合、 ■　ギヤ入れの場合において、Ｎ６＞Ｎ、且つＩ　Ｎ、
−Ｎ、ｌ≦Ｚの場合、 のいずれかの場合にダブルクラッチ判別回路３７の出力
信号Ｍ、のレベルがｒＨＪとなる。出力信号Ｍ、はダブ
ルクラッチ制御回路２５に入力され、ダブルクラッチ信
号ＷＳが出力される（第１図参照）。

第１図に戻ると、ギヤチェンジ制御装置２２はシフト制
御信号ＳＦのほか、ギヤシフト操作に先立ってクラッチ
４を切離し、ギヤシフト操作の終了によってクラッチ４
を再び接続するようにクラッチ４の制御を行なうクラッ
チ制御信号ＣＳを出力するほか、クラッチ４の切離し時
に内燃機関２が吹上るのを防止するようにその速度制御
を行なうためのエンジン制御信号ＥＳを出力する。クラ
ッチ制御信号Ｃ８は、ダブルクラッチ信号Ｗ　Ｓが入力
されているクラッチ駆動回路２６に入力されており、ク
ラッチ用アクチェータ６を駆動するためのクラッチ駆動
信号ＣＳ、を出力する。一方、エンジン制御信号ＥＳは
内燃機関２の速度制御を行なうためのエンジン制御装置
２７に入力され、クラッチ４が切離された状態にある場
合には内燃機関２の回転速度が所定の回転速度に維持さ
れるように内燃機関２への供給燃料が制御される。

このような構成によると、目標ギヤ位置計算部１８にお
いて計算されたその時々の目標ギヤシフト位置を示す目
標ギヤ位置信号ＴＧはギヤチェンジ制御装置２２に入力
されると同時に、設定部２３に入力される。設定部２３
は目標ギヤ位置信号ＴＧに応答し、ギヤ入れ操作の実行
を許す入出力軸間の速度差の範囲及び入出力軸の各下限
速度が目標ギヤ位置信号ＴＧによって示される目標ギヤ
位置毎に設定され、設定された速度差の範囲を示すデー
タが回転速度状態判別部２４に与えられる。

回転速度状態判別部２４では、変速機５の入出力軸５ａ
、５ｂ間の速度差が、上述の如（して設定された速度差
の範囲内にあるか否かの判別及び入出力軸５ａ、５ｂの
少なくとも一方が夫々の軸５ａ、５ｂに対して予め定め
られる各下限回転速度以上で回転しているか否かの判別
が行なわれる。

各判別の結果がＹＥＳの場合には回転速度状態判別部２
４より出力される出力信号Ｍ２のレベルがｒ　ＨＪとな
りギヤチェンジ制御装置２２によるギヤチェンジ操作の
実行が許可され、所要のギヤチェンジが行なわれる。目
標ギヤシフト位置へのギヤシフト操作は、ギヤシフト操
作を行なうためのシフト制御信号ＳＦ、エンジン制御信
号ＥＳ及びクラッチ制御信号Ｃ３がギヤチェンジ制御装
置２２から出力されて実行される。

このように、ギヤチェンジはそのギヤ入れを円滑に行な
いうる所定の条件下においてのみ実行されるので、ギヤ
チェンジを円滑に行なうことができ、変速機の寿命も著
しく延ばすことができる。

一方、上述のギヤ入れのための条件が得られない状態に
おいては、出力信号Ｍ３が出力され、これによりダブル
クラッチ制御回路２５が作動し、クラッチ４のダブルク
ラッチ操作が実行され、変速機５の入出力軸５ａ、５ｂ
の回転速度を上昇させ、これによりギヤ入れを行なうた
めの前述の条件を得ることができる。

上述の実施例において示した変速制御機能と同様の制御
機能は、例えばマイクロコンピュータによって所定の制
御プログラムを実行させて実現することが可能である。

第３図にはそのための制？Ｉｎプログラムの一例を示す
フローチャートが示されており、以下、このフローチャ
ートについて説明する。このフローチャートによって示
される制御プログラムは、目標ギヤ位置信号ＴＧに応答
し、ギヤチェンジ操作が実行されなければならないこと
が判別されたときにその所要のギヤチェンジを実行する
ための制御を行なうためのプログラムである。プログラ
ムのスタート後、ステップ５１において内燃機関２の速
度制御をアイソクロナス制御モードとし、クラッチ４を
オフとする（ステップ５２）。しかる後、ステップ５３
に進み、ここで変速機５のギヤ抜きを行なってニュート
ラル状態とし、その後目標ギヤシフト位置に応じたセレ
クト位置に変速機５のギヤ位置を位置決めする（ステッ
プ５４）。

次いで、ステップ５５で、その目標ギヤシフト位置に応
じたギヤ入れのための条件設定が実行される。ここで設
定される条件は、既述の、Ｘ、　Ｙ及びＺの値である。

第４図には、Ｘ、Ｙ及びＺの各個を後退位置及び第１速
乃至第６速の各ギヤ位置毎に定めるための、ステップ５
５の詳細フローチャートが示されている。第４図に示さ
れるフローチャートについて述べると、先ずステップ７
１において、目標ギヤ位置信号ＴＧによって示される目
標ギヤシフト位置（以下単に「目標位置」と言う）が後
退位置であるか否かの判別が行なわれ、その判別結果が
ＹＥＳの場合には、ステップ７２に進み、ここで、Ｘ、
Ｙ、Ｚの各個がＸＲ，ＹＲ，ＺＲに設定される。ステッ
プ７１の判別結果がＮｏの場合には、ステップ７３に進
み、ここで、目標位置が第１速位置であるか否かの判別
が行なわれ、その判別結果がＹＥＳの場合にはステップ
７４に進み、ここでＸ、Ｙ、Ｚの各個がＸｉ、Ｙｌ、Ｚ
ｌに設定される。ステップ７３０判別結果がＮｏの場合
には、ステップ７５に進み、ここで、目標位置が第２速
位置であるか否かの判別が行なわれ、その判別結果がＹ
ＥＳの場合にはステップ７６に進み、ここでｘ、ｙ、ｚ
の各個がＸ２．Ｙ２．Ｚ２に設定される。ステップ７５
の判別結果がＮＯの場合には、ステップ７７に進み、こ
こで、目標位置が第３速位置であるか否かの判別が行な
われ、その判別結果がＹＥＳの場合にはステップ７８に
進み、ここでＸ、Ｙ、Ｚの各個がＸ３．Ｙ３．Ｚ３に設
定される。ステップ７７の判別結果がＮＯの場合には、
ステップ７９に進み、ここで、目標位置が第４速位置で
あるか否かの判別が行なわれ、その判別結果がＹＥＳの
場合にはステップ８０に進み、ここでＸ、Ｙ、Ｚの各個
がＸ４．Ｙ４．Ｚ４に設定される。ステップ７９の判別
結果がＮｏの場合には、ステップ８１に進み、ここで、
目標位置が第５速位置であるか否かの判別が行なわれ、
その判別結果がＹＥＳの場合にはステップ８２に進み、
ここでＸ、Ｙ、Ｚ（７）各個がＸ５．Ｙ５．Ｚ５に設定
される。ステップ８１の判別結果がＮｏの場合には、ス
テップ８３に進み、ここで、ｘ、ｙ、ｚの各個がＸ６．
Ｙ６．Ｚ６に設定される。ステップ７２゜７４．７６．
７８，８０．８２及び８３の実行が終了した後は、ステ
ップ６０に進む。

第３図に戻ると、ステップ６０では、Ｎ、＞Ｘか否かの
判別が行なわれ、その判別結果がＹＥＳの場合にはステ
ップ６１に進み、Ｉ　Ｎ、−Ｎ、　ｌ　＜Ｚか否かの判
別が行なわれ、その判別結果がＹＥＳの場合には、ステ
ップ５６に進み、ギヤ入れの操作が実行される。すなわ
ち、入力軸５ａの回転速度がＸより大きく、入出力軸５
ａ、５ｂの間の速度差がＺより小さい場合にそのノンシ
ンクロギヤ位置へのギヤ入れが実行される。

ステップ６１の判別結果がＮＯであると、ステップ６２
に進み、Ｎａ　　Ｎｂ＞ｏか否かの判別が行なわれ、Ｎ
　ａ　〉Ｎ　ｂの場合にはその判別結果はＹＥＳとなり
、ステップ６３に進み、再びＩＮ、−ＮＪ〈Ｚか否かの
判別が行なわれる。Ｉ　Ｎ、−Ｎｂｌ≧Ｚの場合にはス
テップ６３を繰返し実行し、入力軸５ａの速度が低下し
てｌ　Ｎａ　　Ｎｂ　ｌ　＜　Ｚとなったときにステッ
プ６３の判別結果がＹＥＳとなり、ステップ５６に進む
。すなわち、Ｉ　Ｎ、−Ｎｂｌ≧Ｚであって、Ｎ、＞Ｎ
ｂの場合には、ＩＮ−ｕｂｌくＺとなるのをまってステ
ップ５６に進む。

ステップ６０の判別結果がＮｏの場合には、ステップ６
４に進み、ここでＮｂ＞Ｙか否かの判別が行なわれ、Ｎ
ｂ＞Ｙの場合にはステップ６１に進む。すなわち、Ｎ　
！１　＞　Ｘ又はＮｂ＞Ｙのいずれかであればステップ
６１に進むことになる。ステップ６４の判別結果がＮＯ
の場合には、ステップ６５に進み、ここでダブルクラッ
チ操作が実行され、入力軸５ａの回転速度が上昇せしめ
られた後、ステップ６３に進む。ステップ６２における
判別結果がＮｏとなった場合も同様である。

（発明の効果） 本発明によれば、上述の如（、電子制御式の変速装置に
おいてギヤ入れが行なわれる場合、その目標ギヤシフト
位置毎に、ギヤ入れ操作を行なってもよいか否かの判断
基準を設定し、各ギヤシフト位置に見合った判断基準に
従ってギヤ入れが実行されるので、同期装置を備えてい
ない歯車式変速機を使用した電子制御式の変速装置にお
いても、ギヤ入れ操作を円滑に行なうことができる。し
たがって、歯車式変速機の各部に無理な力が加わったり
するのを有効に防止することができ、装置の寿命を伸ば
すことができるほか、ギヤ入れの際に不快な音が発生す
るのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子制御式変速装置の一実施例を
示すブロック図、第２図は第１図に示す回転速度状態判
別部の詳細ブロック図、第３図は第１図に示される回路
の制御機能と同様の制？’［ｌ１機能をマイクロコンピ
ュータを用いて実現するための制御プログラムの一例を
示すフローチャート、第４図は第３図に示すフローチャ
ートの一部分の詳細フローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．クラッチと、同期装置を備えていない歯車式変速機
   と、該歯車式変速機の目標ギヤシフト位置を示す目標信
   号を出力する手段と、前記クラッチ及び前記歯車式変速
   機の操作を前記目標信号に応答して電子的に制御するた
   めの制御手段とを有する電子制御式変速装置において、
   前記変速機の入力軸と出力軸との間の速度差の実際値を
   検出する第１手段と、前記目標信号に応答しギヤ入れ操
   作を許す前記速度差の範囲を目標ギヤシフト位置に応じ
   て設定する第２手段とを有し、前記速度差の実際値が前
   記第２手段によって設定された速度差の範囲内にある場
   合にのみ変速操作が実行されるようにしたことを特徴と
   する電子制御式変速装置。