JPH01312254A - 自動トランスミッション - 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】

に産業上の利用分野】 本発明はギヤ比を自動的に変更し得るようにした自動ト
ランスミッションに係り、とくに車速、アクセル開度等
に応じて演算手段によって使用する歯車を選択するとと
もに、選択された歯車をアクチュエータによって噛合せ
て所定のギヤ比を得るようにした自動トランスミッショ
ンに関し、機械式クラッチと組合わされるとともにマイ
クロコンピュータによって制御されるようにした歯車式
トランスミッションに適用して好適なものに関する。 Ｋ従来の技術】 自動車のエンジンの回転数を所定の値に変更するために
、従来よりエンジンにはトランスミッションが付設され
ている。このトランスミッションは、運転者の変速操作
に応じて、使用する歯車が選択されるようになっており
、エンジンの回転数を所定の値に変速して駆動輪に伝達
するようになっている。しかし従来のこのようなトラン
スミッションによれば、車両の走行状態等に応じて運転
者が変速レバーの操作をしなければならず、このために
運転操作が非常に繁雑になっていた。 このような欠点を克服するために、自動トランスミツシ
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。 Ｋ発明が解決しようとする問題点） ところがこのような自動トランスミッションを備えた車
両は、坂道発進が困難になる。これは車両に加わる重力
加速度に応じて半クラッチの状態にしてクラッチのスリ
ップ量を制御し、上記重力加速度とバランスするように
車輪に駆動力を与えて坂道で静止状態を維持することが
困難だからである。ざらに自動トランスミッションを備
えた車両は、坂道でブレーキを離した状態で停止させて
おくことができないという欠点をもたらす。 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、容易に坂道発進ができるようにし、あるいはまた坂
道で停止状態を維持することを可能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、車速、アクセル開度等に応じて演算手段によ
って使用する歯車を選択するとともに、アクチュエータ
によって前記選択された歯車を噛合せて所定のギヤ比を
得るようにした自動トランスミッションにおいて、同時
に２組の歯車を噛合せる手段を設け、駆動輪の制動を前
記２組の歯車の同時噛合いによって達成するようにした
ものである。 に作用】 ２組の歯車の同時噛合いによってトランスミッションが
ロックされる。よってトランスミッションのロックによ
って駆動輪を介して車両を制動することが可能になる。 従ってサービスブレーキ、パーキングブレーキ等の他の
制動手段を用いることなく車両を坂道等で停止状態に維
持するととも・　に、坂道発進を容易にすることが可能
になる。なおここで歯車の噛合い、とは、伝動状態を意
味し、常時噛合い式あるいは等速噛合い式の変速機構に
おける変速歯車と主軸との結合をも含むものである。 に実施例】 以下本発明を図示の一実施例につき説明する。 第１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は電子ガバナ
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
面側には図外のクラッチが設けられており、しがもこの
クラッチ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１０
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
電子ガバナ１３内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の踏込み量を検出でるアクセル
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の後部側面に
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の下
側に取付けられており、燃料噴射ポンプ１１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、クラッチの接続および遮
断の状態を検出するようになっている。 さらに本実施例に係る自動トランスミッションの演算手
段を構成するマイクロコンピュータ２１の入力側は、ブ
レーキセンサ３０に接続されている。このブレーキセン
サ３０はブレーキシリンダ３１に設けられた圧力センサ
から構成されており、ブレーキペダルを踏むことによっ
てブレーキシリンダ３１内の圧力が上昇することを利用
し、ブレーキの作動状態を検出するようになっている。 さらにマイクロコンピュータ２１の入力側は、トルクセ
ンサ３２と接続されている。このトルクセンサ３２は、
トランスミッション１５の出力側のトルクを検出するよ
うになっている。 つぎに上記トランスミッション１５の内部の構造につい
て説明すると、第３図に示すようにこのトランスミッシ
ョン１５はクラッチと連結されたインプットシャフト４
０を備えており、このインプットシャフト４０に元歯車
４１が取付けられている。元歯車４１はカウンタシャフ
ト４２の前端部に固着されたカウンタギヤ４３と噛合う
ようになっている。そしてカウンタシャフト４２には５
速を除く１速から６速までのドライブギヤ４４〜４８が
固着されている。これらのドライブギヤ４４〜４８はア
ウトプットシャフト４９に支持されている変速歯車５０
．５１．５２．５３．５４とそれぞれ噛合っている。さ
らにアウトプットシャフト４９にはリバース用歯車５５
が設けられている。 これらの変速歯車５０〜５５の選択は第４図に示す機構
によって行なわれるようになっている。 すなわち変速歯車５０〜５５の上部には４つのフォーク
５８〜６１が設けられており、第１のフォーク５８によ
ってリバース用の歯車５５の選択を行なうようになって
いる。これに対してフォーク５９〜６１は、１速または
２゛速、３速または４速、および５速または６速のそれ
ぞれの選択を行なうようになっている。そしてこれらの
フォーク５８〜６１はそれぞれ対応するシフトシャフト
６２に固着されるとともに、シフトシャフト６２にはそ
れぞれシフトブロック６３．６４．６５．６６が固着さ
れている。これらのブロック６３〜６６の凹部６７には
、シフトセレクトレバー６８が係合するようになってい
る。そしてシフトセレクトレバー６８はシフトセレクト
シャフト６９に固着されるようになっている。シャフト
６９は上記セレクト用アクチュエータ１８の出力ロット
に結合されるとともに、スプラインスリーブを有するレ
バー７０を介してセレクト用アクチュエータ１７と連結
されている。 ３速または４速に切換えるためのフォーク６０を有する
シフトシャフト６２は第３図および第４図に示すように
右方に長く延長されるとともに、右端にはシフトブロッ
ク７６が固着されている。 このシフトブロック７６の凹部７７は、シフトレバ−７
８の先端部を受入れるようになっている。 シフトレバ−７８は第４図に示すようにシフトシャフト
７９の先端部に固着されている。そしてこのシフトシャ
フト７９はさらにレバー８０を備えており、このレバー
８０がエアシリンダ８１０Ｏツドに連結されるようにな
っている。従ってエアシリンダ８１を作動させると、レ
バー８０、シャフト７９、レバー７８、およびシフトブ
ロック７６を介してフォーク６ｏを有するシフトシャフ
ト６２が軸線方向に移動されることになる。 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
ビｌ−夕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、第１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１７．１８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ｍ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
るマツプを読込むとともに、このマツプをもとにして、
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−たんクラッチ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おいて
は、坂道発進を容易にし、あるいはまた坂道で車両を停
止しし続けるために、トランスミッション１５の２組の
歯車を同時に噛合せることによって駆動輪の制動を行な
うようにしている。 すなわち車両が停止してから一定時間、例えば２秒間ブ
レーキペダルが踏続けられた場合に、トランスミッショ
ン１５の歯車を２組同時に噛合せ、プロペラシャフト１
６をロックするようにしている。このロックは発進操作
に伴ってエンジントルクがトランスミッション１５に伝
わった瞬間に解除され、通常の状態に戻るようになって
いる。 この動作を第２図に示すフローチャートに基いてさらに
詳細に説明すると、マイクロコンピュータ２１は車速セ
ンサ２６および圧力センサ３０からそれぞれ車速に関す
る情報およびサービスブレーキに関する情報を読込む。 そして車速センサ２６からの情報によって停止中である
ことが確認された場合には、さらに一定の時間以上サー
ビスブレーキが作動されているかどうかの判断を行なう
。 そして一定の時間、例えば２秒間以上ブレーキペダルが
踏続けられている場合には、トランスミッション１５の
ロック動作が行なわれる。 このトランスミッション１５のロックの動作は、マイク
ロコンピュータ２１の指示に基づいて３つのアクチュエ
ータ１７．１８．８１によって行なわれる。一般に７ク
チユエータ１８はシフトセレクトシャフト６９をその軸
線方向に移動させるようにしており、これによってシフ
トセレクトレバー６８が係合するシフトブロック６３〜
６６の選択を行なう。これに対してシフト用アクチュエ
ータ１７はシフトセレクトシャフト６９をレバー７０を
介して回動させるようにしており、これによってレバー
６８およびおよびブロック６３〜６６を介して、所定の
シャフト６２を移動させることにより、選択されたシン
クロナイザのスリーブ７１〜７４のうちの１つを移動さ
せるようにしている。すなわち通常は、シフトセレクト
レバー６８は選択された１つのシフトブロック６５の凹
部６７と係合され、このブロック６５を移動させること
によって所定のギヤ比を得るようにしている。 これに対してトランスミッション１５のロックを行なう
場合には、セレクト用アクチュエータ１８によってシフ
トセレクトレバー６８を１．２速用のシフトブロック６
４の位置に移動させ、しかもシフト用アクチュエータ１
７によってシフトブロック６４を右方、すなわち１速の
変速歯車５０側に動かすようにしている。従ってシフト
ブロック６４に対応するフォーク５９が移動されること
になり、これによって１速の変速歯車５０が伝動状態に
なる。さらにこのときにエアシリンダ８１のロッドが押
出されて、レバー８０、シフトシャフト７９、シフトレ
バ−７８、およびシフトブロック７６を介してフォーク
６０を有するシャフト６２が右方に移動されることにな
る。従ってフォーク６０が右方に移動し、３速の変速歯
車５２も伝動状態になる。 このようにして１速の歯車５１と３速の歯車５２とがと
もにアウトプットシャフト４９に固着されることになる
。するとアウトプットシャフト４９は互いに回転数の異
なる２つの回転を同時に行なわなければならなくなる。 しかし２種類以上の回転を同時に行なうことは不可能で
あるから、これによってトランスミッション１５がロッ
クされる。このことはアウトプットシャフト４９と連結
されているプロペラシャフト１６のロックを意味し駆動
輪の制動が行なわれることになる。 このトランスミッション１５の２つ以上の歯車５０〜５
５の同時噛合いは、第２図のフローチャートに示すよう
に、トルクセンサ３２によってトランスミッション１５
にエンジン１０のトルクが伝達された場合に解除される
ようになっており、マイクロコンピュータ２１のロック
解除信号に基いてアクチュエータ８１の復動によって３
速の変速歯車５２の噛合いが解除される。従ってこの瞬
間に通常の状態、すなわち発進可能な１速の状態に戻る
ことになる。よってクラッチを徐々につなぐことにより
、車両は発進することになる。 このように本実施例に係る自動トランスミッションにお
いては、トランスミッション１５の２組の歯車を同時に
噛合せることによって駆動輪の制動を行なうようにして
いるために、坂道で車両を確実に停止状態に維持するこ
とができる。しかもこの停止状態においてアクセルペダ
ルを踏込むことによって、上記の制動が解除されるとと
もに、発進動作が行なわれることになり、確実な坂道発
進を行なうことの可能な自動トランスミッションを提供
することができるようになる。しかもこの操作は極めて
容易であるから、操作し易い自動トランスミッションを
提供することができるようになる。 Ｋ応用例】 以上本発明を図示の一実施例につき述べたが、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に基いて各種の変更が可能である。例えば上記実
施例は、トランスミッション１５をロックするためにア
クチュエータ１７．１８によって１速の変速歯車５０を
伝動状態にするとともに、アクチュエータ８１によって
３速の変速歯車５２を伝動状態にするようにしているが
、これらの変速歯車のロックの組合わせは任意に変更可
能であって、アクチュエータ１７．１８によつで例えば
２速の変速歯車５１を伝動状態にするとともに、アクチ
ュエータ８１によって３速の変速歯車５２、あるいは４
速以上の変速歯車を伝動状態としてもよい。また変速動
作を行なうためのそれぞれのシフトシャフトに互いに独
立に油圧シリンダを設けるようにし、この油圧シリンダ
の選択とその作動方向とによって変速動作を行なうよう
にするとともに、２個の油圧シリンダを用いて２本のシ
フトシャフトを一緒に移動させることによって、トラン
スミッション１５の１速の変速歯車と３速の変速歯車と
を同時にシフトしてトランスミッション１５のロックを
行なうようにしてもよい。 Ｋ発明の効果Ｘ 以上のように本発明は、駆動輪の制動をトランスミッシ
ョンの２組の歯車の同時噛合いによって達成するように
したものである。従って本発明によれば、坂道で車両が
停止状態を維持することができるとともに、容易に坂道
発進の可能な自動トランスミッションを提供することが
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る自動トランスミッショ
ンを示すブロック図、第２図はこの自動トランスミッシ
ョンの駆動輪の制動の動作を示すフローチャート、第３
図はトランスミッションの内部構造を示す正面図、第４
図は歯車の選択のための機構を示す斜視図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 １５・・・・・トランスミッション １７・・・・・シフト用アクチュエータ１日・・・・・
セレクト用アクチュエータ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 ３０・・・・・ブレーキセンサ（圧力センサ）３２・・
・・・トルクセンサ ５８〜６１・・フォーク ６３〜６６・・シフトブロック ６８・・・・・シフトセレクトレバー ７１〜７４・・シンクロナイザのシフトスリーブ ７６・・・・・シフトブロック ７８・・・・・シフトレバ− ８０・・・・・レバー ８１・・・・・エアシリンダ である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　車速、アクセル開度等に応じて演算手段によって
   使用する歯車を選択するとともに、アクチュエータによ
   って前記選択された歯車を噛合せて所定のギヤ比を得る
   ようにした自動トランスミッションにおいて、同時に２
   組の歯車を噛合せる手段を設け、駆動輪の制動を前記２
   組の歯車の同時噛合いによって達成するようにしたこと
   を特徴とする自動トランスミッション。