JPS61235242A - 自動変速装置の変速制御方法 - 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】 〈産業上の利用分針〉 本発明は、エンジンと変速機との間に介装された摩擦ク
ラッチをアクチュエータを介して電子制御すると共に変
速機の噛み合い位置をギヤ位置切換手段を介して電子制
御する自動変速装置の変速制御方法に関する。

〈従来の技術〉 近年、大型貨物自動車や乗合自動車等における運転者の
運転操作の負担を軽減する目的で、車両の走行条件に応
じたギヤ位置を自動的に選択できるようにした自動変速
装置が考えられている。　゛ 従来の自動変速装置は、専ら小型の乗用車を対象とした
ものであり、エンジンと遊星歯車式変速機との間にトル
クコンバータ等の流体継手を介在させ、圧油を制御媒体
とした遊星歯車式変速機のギヤ位置切換手段を具えた型
式のものが一般的である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 大型貨物自動車等を対象とした自動変速装置を開発する
上で重要なことは、車両の生産台数が乗用車と較べて著
しく少ないことから、高価なトルクコンバータ等を新た
に設計することはコストの点で極めて不利となり、従来
からある生産設備を含めて摩擦クラッチや変速機等の駆
動系をそのまま用いろことが望ましい。

本発明はかかる知見に基づき、従来からの駆動系をその
まま使って電子制御により円滑な変速操作を自動的に達
成できる自動変速装置の変速制御方法を提供することを
目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の自動変速装置の変速制御方法は、エンジンの出
力軸に接続する摩擦クラッチと、この摩擦クラッチを操
作するクラッチ用アクチュエータと、前記摩擦クラッチ
に入力軸がのギヤ位置を切換えるギヤ位置切換手段と、
運転者の意志と車両の走行条件とに基づいて前記クラッ
チ用アクチュエータ及び前記ギヤ位置切換手段の作動を
制御する制御装置とを具えた自動変速装置において、排
気ブレーキ装置が作動中でアクセルペダルを運転者が踏
み込んでいない状態の場合、高速段側の前記ギヤ位置へ
の切換となる車速を前記排気ブレーキ装置が作動してい
ない状態の場合より高速側に設定し、更に排気ブレーキ
装置が作動中で前記ブレーキペダルを運転者が踏み込ん
でいる状態の場合、高速段側の前記ギヤ位置へ切換とな
る車速をより高速側に設定したことを特徴とするもので
ある。

く作　　　用〉 摩擦クラッチは制御装置によりクラッチ用アクチュエー
タを介して操作され、エンジンから歯車式変速機への駆
動力の伝達成いは遮断がなされる。又、制御装置はクラ
ッチ用アクチュエータの作動特性を制御して変速ショッ
クの少ない駆動力の伝達を行うが、摩擦クラッチの作動
に連動して制御装置によりギヤ位置切換手段が作動し、
最適のギヤ位置が自動的に選択されるようになっている
。この変速操作は、運転者の意志と予め設定された車両
の走行条件とに基づいて行なわれる。

一方、排気ブレーキ装置が作動中でアクセルペダルを運
転者が踏み込んでいない状態や更にブレーキペダルを踏
み込んだ状態の下り坂走行等の場合、車速が増加して来
ても高速段側へのギヤ位置の切換車速は高速側に設定さ
れているため、低速段側のギヤ位置が保持されて排気ブ
レーキ効果及びエンジンブレーキ効果をより高めてい・
る。

く実　施　例〉 本発明方法を実現する自動変速装置の一実施例の概念を
表す第１図に示すように、この自動変速装置はディーゼ
ルエンジン（以後、単にエンジンと記す）３０とその出
力軸３０ａの回転力を摩擦クラッチ３１を介して受ける
歯車式変速機３２とに亘って取り付けられる。

エンジン３０にはその出力軸３０ａの回転の１／２の回
転速度で回転する入力軸３３を備えた燃料噴射ポンプ（
以後、単に噴射ポンプと記す）３４が取付けられており
、このポンプ３４のコントロールラック３５にはリンク
３６を介しアクセルペダル３７及びこれと並列的に電磁
アクチュエータ３８がそれぞれ連結され、入力軸３３に
はエンジン３０の出力軸３０ａの回転数信号を発するエ
ンジン回転センサ３９が付設される。摩擦クラッチ３１
はフライホイール４０に対してクラッチ板４１を図示し
ない周知の挟持手段により圧接させ、クラッチ用アクチ
ュエータとしてのエアシリンダ４２が非作動状態から作
動状態に移行すると前記挟持手段が解除方向に作動し、
クラッチ３１は接続状態から遮断状態に変化する（第１
図では遮断状態を示している）。なお、このクラッチ３
１にはクラッチ３１の遮断状態或いは接続状態をＯＮ１
０　Ｆ　Ｆ作動により検出するクラッチエアセンサ７０
が取付けられているが、これに代えてクラッチタッチセ
ンサ４３を付設しても良い。又、歯車式変速機３２の入
力軸４４にはこの入力軸４４の回転数（以後、これをク
ラッチ回転数と記す）信号を発するクラッチ回転数セン
サ４５が付設される。エアシリンダ４２のエア室４６に
はエア通路４７が接続し、これが高圧エア源としてのエ
アタンク４８に連結されている。

エア通路４７の途中には、作動エアの供給を制御する開
閉手段としての電磁式のカット弁４９が取付けられ、更
にエア室４６を大気開放するためのデユーティ制御され
る常時閉塞型の電磁弁５０が取付けられる。なお、エア
シリンダ４２には内部エア圧がクラッチ３１の遮断状態
となる規定値以上になるとＯＮ信号を出力する前述した
クラッチエアセンサ７０が取付けられ、更にエアタンク
４８には内部エア圧が規定値以下になるとＯＮ信号を出
力するエアセンサ７２が取付けられている。それぞれの
変速段を達成する歯車式変速機３２のギヤ位置を切換え
るには、例えば第２図に示すようなシフトパターンに対
応した変速位置にチェンジレバー５４を運転者が操作す
ることにより、変速段選択スイッチ５５を切換えて得ら
れる変速信号に基づきギヤ位置切換手段としてのギヤシ
フトユニット５１を操作し、シフトパターンに対応した
目標変速段にギヤ位置を切換えるようにしている。ここ
で、Ｒは後進段を示し、Ｎはニュートラル、１．２．３
はそれぞれの指定変速段を示し、Ｄ２゜痔は２速から７
速までの任意の自動変速段を示しており、Ｄｐ、Ｄ、レ
ンジを選択すると後述の最適変速段決定処理により２速
〜７速が車両の走行条件に基づいて自動的に決定される
。

なお、パワフル自動変速段であるＤＰとエコノミー自動
変速段である痔との変速領域を表す第３図に示す如（、
点線で表わす痔レンジ及び実線で表わすへレンジにおけ
る２速〜７速の変速時期は、車両の高負荷時等に対処す
るためＤｐレンジの方が高速側に設定されている。

前記ギヤシフトユニット５１はコントロールユニット５
２からの作動信号により作動する複数個の電磁弁（第１
図では１つのみ示している）５３と、これら電磁弁５３
を介してエアタンク４８から高圧の作動エアが供給され
て歯車式変速機３２の図示しないセレクトフォーク及び
シフトフォークを作動させる一対の図示しないパワーシ
リンダとを有し、上記電磁弁５３に与えられる作動信号
によりそれぞれパワーシリンダを操作し、セレクト、シ
フトの順で歯車式変速機３２の噛み合い態様を変えるよ
う作動する。更に、ギヤシフトユニット５１は各ギヤ位
置を検出するギヤ位置センサとしてのギヤ位置スイッチ
５６が付設され、これらギヤ位置スイッチ５６からのギ
ヤ位置信号がコントロールユニット５２に出力される。

又、歯車式変速機３２の出力軸５７には車速信号を発す
る車速センサ５８が付設され、更にアクセルペダル３７
にはその踏み込み量に応じた抵抗変化を電圧値として生
じさせ、これをＡ／［）変換＠Ｉ５９でデジタル信号化
して出力するアクセル負荷センサ６０が取付けられてい
る。ブレーキペダル６１にはこれが踏込まれた時にへイ
レベルのブレーキ信号を出力するブレーキセンサ６２が
取付けられており、前記エンジン３０にはフライホ、イ
ール４０の外周のリングギヤに適時噛み合ってエンジン
３０をスタートさせるスタータ６３が取付けられ、その
スタータリレー６４はコントロールユニット５２に接続
されている。なお、図中の符号で６５はコントロールユ
ニット５２とは別途に車両に取付けられて車両の各種制
御を行なうマイクロコンピュータを示しており、図示し
ない各センサからの入力信号を受けてエンジン３０の駆
動制御等を行う。このマイクロコンピュータ６５は噴射
ポンプ３４の電磁アクチュエータ３８に作動信号を与′
え、燃料増減操作によりエンジン３０の出力軸３Ｑａの
回転数（以後、これをエンジン回転数と記す）の増減を
制御できるが、コントロールユニット５２からのエンジ
ン回転増減信号としての出力信号を、リンク３６を介し
たアクセルペダル３７の踏み込み量に対し優先して受け
ることができ、この出力信号に応じてエンジン回転数が
増減される。

コントロールユニット５２は自動変速装置専用のマイク
ロコンピュータであり、マイクロプロセッサ（以後、こ
れをＣＰＵと記す）６６及びメモリ６７及び入力信号処
理回路としてのインターフェース６８とで構成される。

インターフェース６８のインプットポート６９には、上
述の変速段選択スイッチ５５とブレーキセンサ６２とア
クセル負荷センサ６０とエンジン回転センサ３９とクラ
ッチ回転数センサ４５とギヤ位置スイッチ５６と車速セ
ンサ５８とクラッチタッチセンサ４３（摩擦クラッチ３
１の遮断状態或いは接続状態をクラッチエアセンサ７０
に代えて検出する時に用いる）とクラッチエアセンサ７
０とエアセンサ７２とから各出力信号が入力される。一
方、アウトプットポート７４は上述のマイクロコンピュ
ータ６５とスタータリレー６４と電磁弁５０，５３とカ
ット弁４９とにそれぞれ接続してこれらに出力信号を送
出できる。なお、図中の符号で７５はエアタンク４８の
エア圧が設定値に達しない場合、図示しない駆動回路か
ら出力を受けて点灯するエアウオーニングランプであり
、７６は摩擦クラッチ３１の摩耗量が規定値を越えた場
合に出力を受けて点灯するクラッチウオーニングランプ
である。

メモリ６７は第５図〜第８図にフローチャートとして示
すプログラムやデータを書込んだ読み出し専用のＲＯＭ
と書込み読み出し兼用のＲＡＭとで構成される。即ち、
ＲＯＭには上記プログラムの外にアクセル負荷信号の値
に対応した電磁弁５０のデユーティ率αを予め第４図に
示すようなマツプとして記憶させておき、適宜このマツ
プを参照して該当する値を読み出す。上述した変速段選
択スイッチ５５は変速信号としてのセレクト信号及びシ
フト信号を出力するが、この両信号の一対の組合わせに
対応した変速段位置を予めデータマツプとして記憶させ
ておき、セレクト信号及びシフト信号を受けた際にこの
マツプを参照して該当する出力信号をギヤシフトユニッ
ト５１の各電磁弁５３に出力し、変速信号に対応した目
標変速段にギヤ位置を合わせる。

この場合、ギヤ位置スイッチ５６からのギヤ位置信号は
変速完了により出力され、セレクト信号及びシフト信号
に対応した各ギヤ位置信号が全て出力されたか否かを判
断し、噛み合いが正常か異常かの信号を発するのに用い
る。更に、ＲＯＭにはＤＰレンジ或いはへレンジにおい
て目標変速段が存在する時、車速及びアクセル負荷及び
エンジン回転の各信号に基づき、最適変速段を決定する
ためのマツプも記憶させている。

ここで、第５図〜第８図に基づき本実施例の変速制御手
順について説明する。

第５図（ａｌ、（ｂｌに示すように、プログラムがスタ
ートスルトコントロールユニット５２は始動処理に入り
、始動処理完了後に車速信号を入力させ、その値が規定
値（例えば、Ｏｋｍ／ｈ〜３ｋＩＩＩ／ｈ）以下では発
進処理を、規定値以上では変速処理を行う。ただし、エ
ンジン回転数Ｎやを計算して発進処理を行う前のエンジ
ン回転数Ｎ一覧規定値（例えばアイドル回転）以下の場
合にはオイルポンプが停止か否かを判断し、停止の場合
はエンジン停止とみなして再度始動処理を行う。オイル
ポンプが停止していない場合や前記エンジン回転数人が
規定値を越えている場合には発進処理中か否かを判断し
、発進処理中ではない場合にはアクセルの踏み込み量（
以後、これをアクセル負荷信号と記す）を規定値と比較
して運転者に発進の意志があるか否かを判断する。前記
発進処理中及びアクセル負荷信号が規定値以下の場合に
はエンジン回転数Ｎｌ！、：第一のエンジンストップ（
以後、単にエンストと記す）防止回転数人ＧＴＩと比較
し、エンジン回転数Ｎ６が第一のエンスト防止回転数Ｎ
！＠Ｔｌ以下の場合は摩擦クラッチ３１を切って発進処
理を行う。一方、アクセル負荷信号が規定値を越丸る場
合にはエンジン回転数Ｎと前記第一エンスト防止回転数
ＮＥＳＴＩより高い第二のエン７ト防Ｉ）ニー転数’％
ＳＴ２とを比較し、エンジン回転数Ｎ５が第二のエンス
ト防止回転数ＮＩ：ＳＴ２以下の場合はクラッチを切っ
て発進処理を行い、エンジン回転数Ｎ１が第二のエンス
ト防止回転数ＮｅｆａＴ２を越える場合や前記エンジン
回転数Ｎ、が第一のエンスト防止回転数ＮｔｌＴ　ｌを
越える場合は発進処理に移る。

第６図に示す始動処理ではエンジン回転数人の信号を入
力させ、その値がエンジン３０の停止域内にあるか否か
を判断し、エンジン３０の停止の場合はクラッチ接続信
号を出力すると共にタイムラグをとり、摩擦クラッチ３
１を正規の圧力及び正規の状態でつなぐ。

態で接続すると、この位置からある程度摩擦クラッチ３
１が切られて車両の駆動輪が回転状態から停止状態に移
行する半クラツチ状態の位置（以後、これをＬＥ点と記
す）を摩擦クラッチ３１のフェーシングの摩耗状態や積
載物の有無等に応じて補正する。つまりＬＥ点から摩擦
クラッチ３１が完全につながれるまでのクラッチ板４１
のストロークが常にほぼ一定となり、車両の状態にかか
わらずスムースに１［＊クラッチ３１がつながれるので
ある。ＬＥ点が補正されると、チェンジレバー５４の位
置とギヤ位置とが同じか否か、即ち、変速信号とギヤ位
置信号とが同じとなって変速段スイッチ５５で指示した
目標変速段（へ。

Ｄｐレンジを選択している場合、予め例えば２速と設定
しておく）に歯車式変速機３２のギヤ位置が整列してい
るか否かを判断する。チェンジレバー５４の位置とギヤ
位置とが違っている場合にはメインタンクであるエアタ
ンク４８内のエアが規定圧に達しているか否かを判断し
、規定圧に達している場合は摩擦クラッチ３１を切って
エアタンク４８内のエアで図示しないアクチュエータを
作動させ、チェンジレバー５４の位置に対してギヤ位置
を自動的に一致させ、ｌｌＩ擦クラッチ３１を接続する
と共にメインタンクであるエアタンク４８と図示しない
サブタンクとの切換用電磁弁をＯＦＦにしたのち、再び
チェンジレバー５４の位置とギヤ位置とが同じか否かを
判断する。

又、エアタンク４８内のエアが規定圧に達していない場
合にはサブタンク内のエアが規定圧に達しているか否か
を判断し、規定圧に達している場合は前記切換用電磁弁
をＯＮにして摩擦クラッチ３１を切り、サブタンク内の
エアで前記パワーシリンダを作動させてチェンジレバー
５４の位置に対応したギヤ位置を自動的に選択する。サ
ブタンクのエアが規定圧に達していない場合はエアウオ
ーニングラ−，−／　　りＣ，ｌ！＋、に：　１丁　七
　１本　叩−”Ｗ　−；−＃　ｒ戸　、　雫　ｈ　〜、
ｋ　　Ａ　　Ｑ及びサブタンクのエアが規定圧以下であ
ることを知らせろ。一方、チェンジレバー５４の位置と
ギヤ位置とが同じ場合はスタータ可能用のリレーを出力
する。スタータ可能用のリレーが出力されろとスタータ
６３を始動させてエンジン３０をかけることができるの
でエンジン３０が作動したか否かを判断し、エンジン３
０が始動した場合はスタータ可能用のリレーをＯＦＦに
し、エンジン３０が始動しなかった場合は再びチェンジ
レバー５４の位置とギヤ位置とが同じか否かを判断する
。スタータ可能用のリレーがＯＦＦにされると、エアタ
ンク４８及びサブタンク内のエアが規定圧に達している
か否かをチェックし、規定圧に達していない場合はエア
ウオーニングランプ７５を点灯してエアが規定圧に達す
るまで判断を繰り返し、規定圧に達した場合はエアウオ
ーニングランプ７５を消灯して始動処理を完了する。

始動処理完了後に車速信号を読取り、これが規定値を下
回っていると発進処理に入る。

第７図（ａｌ、（ｂ）に示すように、まずＣＰＵ６６は
摩擦クラッチ３１を切るべくカット弁４９にＯＮ信号を
出力し、摩擦クラッチ３１を切る。次に、チェンジレバ
ー５４の位置とギヤ位置とが同じか否かの判断を行い、
Ｎｏの場合はギヤ位置を目標変速段に合わせる。チェン
ジレバー５４の位置とギヤ位置とが同じになると、再び
車速が規定値より小さいか否かの判断を行い、車速が規
定値を上回っているＮＯの場合は後述のアクセル負荷信
号検出のステップへ進む。一方、そうでない場合は次に
目標変速段に達したギヤ位置がニュートラルか否かを変
速信号により読み取り、ＹＥＳの場合は再びＬＥ点補正
を行う。又、ギヤ位置がニュートラル以外であるＮＯの
場合は摩擦クラッチ３１をＬＥ点まで接続させる。次に
、アクセル負荷信号値が規定値（運転者が発進の意志を
示す程度の低い電圧）を上回ったか否かを判断し、発進
の意志が無いと判断されるＮｏの場合は前述の各ステッ
プを繰返す〇一方・発進の意志が有ると判断されるＹＥ
Ｓの場合は次のステップへ進み、アクセル負荷信号値を
検出し、更にこの値に対応する最適デユーティ率αを第
４図のマツプから読み取る。そして、得られた最適デユ
ーティ率αのパルス信号が電磁弁５０に出力され、摩擦
クラッチ３１を徐々に接続する。ｃｐｕｓｓはこの時点
でエンジン回転数Ｎ、Ｏ信号の入力を続けるようインプ
ットポート６９に選択信号を出しており、このエンジン
回転数Ｎ、（７）信号に基づく経時的なエンジン回転数
Ｎ、がメモリ６７内のＲＡＭに順次記憶処理され、エン
ジン回転数ＮＪびクラッチ回転数ＮｃＬの変化の一例を
表す第９図に示すように、そのピーク点Ｍを求めるべ（
演算処理し、ピーク点Ｍを検出するまではＮｏに進んで
アクセル負荷信号検出ステップから繰り返す。一方、ピ
ーク点Ｍが検出されるとこのＴ１時より電磁弁５０はＯ
Ｎのままホールドされる。なお、ピーク点Ｍばエンジン
３０の出力軸３０ａがｊＩ！擦クラッチ３１を介して歯
車式変速機３２の入力軸４４の回転として駆動輪側へ動
力が伝達され始めることにより低下するために生じるも
のである。

次に、ＬＥＯＦＦルーチンが実行される。

このＬＥＯＦＦルーチンは、通常の発進ではなく半クラ
ッチのまま微動させるような場合に対処するものであり
、ＬＥＯＦＦルーチンではまず車速が規定値より大きい
が否かの判断を行い、車速が規定値より大きいＹＥＳの
場合は通常の発進であると判断され、ＬＥＯＦＦルーチ
ンは終了この発進のフローに戻る。一方、ＮＯの場合は
次にアクセルペダル３７が踏み込まれているか否かの判
断を行い、ＹＥＳの場合は同様にＬＥＯＦＦルーチンは
終了し、Ｎｏの場合は続けてＬＥ点に到達するまでオフ
デユーティにより徐々に摩擦クラッチ３１を切る。なお
、その間にアクセルペダル３７が踏み込まれているか否
がの判断も行われ、アクセルペダル３７が踏み込まれた
時は前述のアクセル負荷信号検出ステップに戻る。又、
摩擦クラッチ３１がＬＥ点まで後退した後は前述のチェ
ンジレバー５４の位置とギヤ位置との判断ステップに戻
る。

ＬＥＯＦＦルーチンが終了して通常の発進と判断される
と、摩擦クラッチ３１をＬＥ点の半クラツチ状態からク
ラッチミートまでつなげて行くが、この時ピーク点Ｍを
過ぎた後のエンジン回転数Ｎ、は歯車式変速機３２の入
力軸４４の回転に相当するクラッチ回転数Ｎ。Ｌの増大
に伴って徐々に低下して行くことに鑑み、このエンジン
回転数Ｎｅ（７）低下率が所定の範囲内に収まって変速
ショックが小さくなるように制御する。即ち、まず所定
時間毎のエンジン回転低下率ΔＮ、が第１０図に示す第
一の設定値１ｘ１１以下か否かを判断する。ＹＥＳの場
合は前述のＬＥＯＦＦルーチンを実行した後、再びアク
セル負荷信号を検出してこの値に対応する最適なデユー
ティ率αを決定し、このデユーティ率αにより摩擦クラ
ッチ３１を徐々に接続する。この後、エンジン回転低下
率ΔＮｅカ第二ノ設定値ｌｘ、　ｌ　（ｌｘ、Ｉ　＜　
ｌｘ、Ｉ　）以下か否かを判断し、ＮＯの場合は前述の
ＬＥＯＦＦルーチンの前まで戻ってエンジン回転低下率
ΔＮを一定に保つループを繰り返す。

一方、エンジン回転低下率ΔＮ、ｈｓ　（ｘ、　ｌより
大きかった場合にはこのエンジン回転低下率ΔＮｌ！が
第三の設定値１ｙ２１　（１ｘ２１　＜　１ｙ２１　）
以上か否かを判断する。ここでＹＥＳの時はＬＥＯＦＦ
ルーチンを実行した後、オフデユーティにより摩擦クラ
ッチ３１を徐々に切る。その後、エンジン回転低下率Δ
Ｎ６が第四の設定値１ｙ、１（ｌｙ、ｌ　＜　１ｙ２１
　）以下か否かを判断し、Ｎｏめ場合は摩擦クラッチ３
１を遮断するループを繰りｎす。ＹＥＳの場合や或いは
前述のエンジンの回転低下率Δ町が１ｙ２１以下か否か
の判断ステップにおいてＮｏの場合、エンジン回転低下
率ΔＮ、が１に２１以上か否かの判断ステップにおいて
ＹＥＳの場合はこの時点でエンジン回転低下率Δ町はほ
ぼ第１０図の斜線で示す領域内に入る。従って、摩擦ク
ラッチ３１を半クラツチ状態により変速シンツクを伴う
ことなく、シかも過度に変速時間を長引かせることなく
接続状態に切換える条件が整ったことになるため、摩擦
クラッチ３１のエア圧を現状にホールドする。この後、
ＣＰＵ６６はエンジン回転数Ｎ、とクラッチ回転数ＮＣ
Ｌとの差が規定値（例えばＩＮＩニーＮｏＪ　＝１０　
ｒ−程度）以下か否かを判断し、ＮＯの場合は前述のル
ープを繰９返す一方、ＹＥＳの時点となるＴで所定時間
のタイムラグをおいた後、電磁弁５０を全開させてクラ
ッチミートを行う。この後、エンジン回転数人がアイド
ル回転数以上であることを条件に所定のタイムラグをお
いた後、ＣＰＵ６６は摩擦クラッチ３１のスリップ率（
エンジン回転数人とクラッチ回転数Ｎ。Ｌとの差／エン
ジン回転数Ｎ−を算出してこの値と規定値とを比較し、
規定値以下ではメインのフローに戻る。一方、スリップ
率が規定値以上の時はＦｓ屋クラッチ３１の摩耗量が大
であるとの判断によりクラッチウオーニングランプ７６
に対してクラッチ摩耗信号としてのＯＮ信号をアウトプ
ットボート７４及び図示しない駆動回路を介し出力し、
クラッチウオーニングランプ７６を点灯させる。

始動処理完了後、ＣＰＵ６６は車速信号をまずインプッ
トポート６９に選択信号を与えてブレーキフェイルか否
かを調べ、ブレーキに故障があるＹＥＳの場合は後述の
ように車両を停止させるために１段づつシフトダウンを
行う。一方、ブレーキフェイルがＮＯの場合は成る一定
値以上の減速度をもった急ブレーキをかけている状態か
否かを例えば加速度センサを用いて調べ、ＹＥＳであれ
ば後述の変速操作を行うと制動距離が長くなってしまう
ため、メインのフローに戻って変速操作を一時阻止する
。但し、急ブレーキをかけている状態であっても摩擦ク
ラッチ３１が切れている場合には、変速の途中であると
判断されるため、変速操作を完了して摩擦クラッチ３１
を接続させてしまう。

一方、急ブレーキ操作がなかったり或いは急ブレーキ時
でも上述したように摩擦クラッチ３１が遮断されている
時にはチェンジレバー５４の位置を読み取り、これがＤ
ｐ、ＤＩ：以外の１．２，３の指定変速段の区分かＤｐ
、Ｄ、の自動変速段の区分かＲ段の区分かＮ段の区分か
を判断する。

１．２，３の指定変速段の場合にはチェンジレバー５４
の位置とギヤ位置とが同じか否かの判断をし、ＹＥＳで
メインのフローに戻り、ＮＯで次のステップに進む。こ
のステップでは、目標変速段１，２．３の内の一つにチ
ェンジレバー５４が位置しており、変速前の現在のギヤ
位置がり、、Ｄ、レンジにあってここからのシフトダウ
ンに相当するか否かを判断する。ＹＥＳの場合はエンジ
ン３０の回転がオーバーランすることなくシフトダウン
を行えるか否かを判断し、Ｎｏの場合は次のステップに
進んでリバースウオーニングブザーによりＭ転者にオー
バーランの警告を行い、変速操作を行わずにメインのフ
ローに戻゛る。

上記オーバーランか否かの判断がＹＥＳの場合は、次の
ように現在のギヤ位置から１段だけシフトダウン操作を
行う。このシフトダウン操作の作動概念を表す第１１図
に示すように、アウトプットポート７４及びマイクロコ
ンピュータ６５を介して電磁アクチュエータ３８にコン
トロールラック３５の制御信号を出力し、エンジン回転
数Ｎｌ！！そのままの状態にホールドする。そして、ア
ウトプットポート７４を介してカット弁４９に所定時間
ＯＮ信号を出力して摩擦クラッチ３１を切り、ギヤシフ
トユニット５１の各電磁弁５３に制御信号を出力して変
速前のギヤ位置より１段下のギヤ位置にダウンシフトを
行う。次いで、アウトプットポート７４及びマイクロフ
ンピユータ６５を介して電磁アクチュエータ３８にエン
ジン回転数Ｎを増加させるクラッチ回転数Ｎ。Ｌと同一
回転となるような電圧信号をアクセル擬似信号として出
力し、変速後のクラッチ回転数Ｎｃ、とエンジン回転数
Ｎ、＆を合致させてエアシリンダ４２からエアを抜いて
摩擦クラッチ３１をＬＥ点の半クラツチ状態まで移動さ
せる。次いで、アクセル負荷信号に対応した最適デユー
ティ率ａにより摩擦クラッチ３１を接続して行き、エン
ジン回転数Ｎとクラッチ回転数ＮｃＬとの差を各変速段
毎に予め設定された規定値と比較し、１Ｎｉ−ＮｃＪ　
が規定値以下となるまで上記デユーティ率ａによる摩擦
クラッチ３１の接続操作を繰返し行う。

そして　ＩＮ！ｔ−ＮｅＬｌ　が規定値以下となった後
、クラッチ接続信号を出力して所定時間のタイムラグを
もって＊擦りラッチ３１の接続を完了し、上記アクセル
擬似信号を解除してメインのフローに戻る。なお、上記
操作においてクラッチ回転数Ｎが規定値を上回ってしま
うＬ 場合には、摩擦クラッチ３１の摩耗が進んでいるものと
して摩擦クラッチ３１を接続させずに第５図（ａｌ中の
１の結合子に進んでＬＥ点補正を行う。

一方、前記り、、ＤＩ！レンジからのシフトダウンに相
当するか否かの判断の結果、ＮＯの場合にはシフトアッ
プか否かの判断を行う。そして、これがＹＥＳの場合に
は次のようにシフトアップ操作を行ってメインのフロー
に戻る。このシフトアップ操作の作動概念を表す第１２
図に示すように、アウトプットポート７４及びマイクロ
コンピュータ６５を介して電磁アクチュエータ３８にコ
ントロールラック３５の制御信号を出力し、エンジン回
転数ＮＥｅアイドル回転に戻す。そしてＪ＠擦クラッチ
３１を切った後、ギヤ位置を指定変速段としての１．２
，３の内の一つである目標変速段と一致するようにアウ
トプットポートト７４を介して各電磁弁５３に出力する
。この後、前記シフトダウン操作のアクセル擬似信号出
力以降の操作を行って、変速後のクラッチ回転数ＮｃＬ
に対してエンジン回転数Ｎｔを合致させ、摩擦クラッチ
３１の接続を完了してメインのフローに戻る。なお、上
記シフトアップか否かの判断の結果、ＮＯの場合にはオ
ーバーラン内であるか否かを判断し、これがＹＥＳの場
合にはエンジン回転数Ｎ、Ｑそのままの状態にホールド
し、摩擦クラッチ３１を切ってギヤ位置を指定変速段で
ある１、２．３の内の一つの目標変速段に合わせ、前記
シフトダウン操作のアクセル擬似信号出力以降の操作を
行ってメインのフローに戻る。又、上記オーバーラン内
であるか否かの判断の結果がＮＯであればウオーニング
ブザーにより警告を行う。

上記の［Ｆは、前記チェンジレバー５４の位置の判断の
結果、１，２．３の指定変速段である場合について行わ
れるものであるが、このチェンジレバー５４の位置の判
断の結果がＤｐ、ＤＥの自動変速段の所であった場合に
は、次のような操作がなされる。即ち、車速及びアクセ
ルペダル３７の踏み込み量を検出すると共に排気ブレー
キ装置（エキシストブレーキ）を使用しているか否かを
判断し、ＮＯの場合は第１３図に示したマツプＩを選択
し、更にチェンジレバー５４がり、レンジにあるかへレ
ンジにあるかを判断し、第１３図に示すように予め設定
されたマツプ■からへ又はへの各レンジにおける目標変
速段とみなされろ最適変速段を決定する。この後、最適
変速段にギヤ位置が合っているか否かの判断を行い、Ｙ
ＥＳの場合はメインのフローに戻り、ＮＯ場合はシフト
アップか否かのステップに移行はシフトアップ時及びシ
フトダウン時をわかりやすくするためにＤｐ及びＤＩ：
の各レンジを同一線（シフトアップ時は実線、シフトダ
ウン時は点線）で表わしたが、実際には第３図に示すよ
うにＤ２の方が痔よりも低速側に設定されている。

排気ブレーキ装置を使用している場合にはブレーキペダ
ル６１を運転者が踏み込んでいるか否かの判断を行い、
ブレーキペダル６１が踏み込まれていない場合には第１
４図に示したマツプ■を選択する。このマツプ■におい
ては、アクセルペダル３７を運転者が踏み込んでいない
状態の場合、高速段側のギヤ位置へ変換となる車速を排
気ブレーキ装置を使用していない場合よりも高速に設定
している。

つまり、排気ブレーキ装置が作動中でアクセルペダル３
７を運転者が踏み込んでいない下り坂走行等の場合、車
速が増加して来ても高速段側へのギヤ位置の切換車速は
高速側に設定されているので、低速側のギヤ位置が保持
されて排気ブレーキ効果及びエンジンブレーキ効果をよ
り高めているのである。一方、ブレーキペダル６１が踏
み込まれている場合には第１５図に示すマツプ■が選択
され、より強力な排気ブレーキ効果及びエンジンブレー
キ効果が発揮されるが、これは高速段側へのギヤ位置の
切換車速がマツプ■よりも高速側に設定されているため
である。

マツプ■或いはマツプ■が選択されるとチェンジレバー
５４がＤｐレンジにあるかＡレンジにあるかを判断し、
マツプ■或いはマツプ■からＤ２又は痔の各レンジにお
ける目標変速段とみなされる最適変速段を決定し、この
後、最適変速段にギヤ位置が合っているか否かの判断を
行い、ＹＥＳの場合にはメインのフローに戻る一方、Ｎ
Ｏの場合にはシフトアップか否かのステップに移行して
前述と同様な変速操作が行われる。

又、前記チェンジレバー５４の位置の判断の結果がＲ段
の場合には、ＣＰ０６６が目標変速段としてＲ段にギヤ
位置が合っているか否かの判断を行い、現在後退作動中
であるＹＥＳの場合はメインのフローに戻り、誤操作と
なるＮＯの場合は前述と同様にしてエンジン回ッチ３１
を切る。そして、ギヤ位置をニュートラルに戻すべくア
ウトプットボート７４を介して各電磁弁５３に出力し、
変速ミスを知らせろリバースウオーニングランプを点灯
させた後、ＩＩＩ擦クチクラッチ３１続させてメインの
フローに戻る。

更に、前記チェンジレバー５４の位置の判断の結果がＮ
段の場合には、所定時間内にチェンジレバー５４が移動
したか否か、つま９運転者による変速操作の途中でＮ段
を通過したにすぎないか否かを判断する。この判断の結
果、変速操作の途中であるＹＥＳの場合は前述したよう
にチェンジレバー５４の位置とギヤ位置との判断を行っ
て、そのままメインのフローに戻るか或いはシフトアッ
プ、シフトダウンを行ってメインのフローに戻るかの操
作がなされる。しかし、Ｎ段が選択されているＮＯの場
合はエンジン回転数Ｎｔアイドリング回転まで下げ、摩
擦クラッチ３１を切ってギヤ位置をニュートラルにした
後、再びｇｉｉ＊クラッチ３１を接続させてメインのフ
ローに戻る。

なお、本実施例では車両に備え付けのエアタンク４８か
らのエア圧を利用してｗｉ擦クラッチ３１作動用のエア
シリンダ４２を駆動するようにしたが、油圧を制御媒体
として使うととも当然可能である。但し、この場合には
新たにオイルポンプ等の油圧発生源を増設しなければな
らず、コスト高となる虞がある。

又、本実施例で示した変速制御手順やシフトパターン等
は必要に応じて細かな所で適宜変更が可能であることは
云うまでもなく、本発明はガソリンエンジンを搭載した
車両にも適用することができる。更に、手動変速装置か
ら乗り換える運転者のためにクラッチペダルをダミーで
取付けるようにしても良（、この場合Ｒ段や１，２．３
の指定変速段ではクラッチペダルがエアシリンダ４２に
優先して機能するように設定することも可能である。

本発明の自動変速装置の変速制御方法によると、一般的
な摩擦クラッチや歯車式変速機等の駆動系をそのまま用
い、車両に備え付けのエアタンクからのエアを制御媒体
として摩擦クラッチのアクチュエータやギヤ位置切換手
段のパワーシリンダを作動させ、変速操作を行うように
したので、従来からの車両の生産設備を大幅に改善する
ことなく低コストの自動変速装置を得ることができる。

又、排気ブレーキ装置が作動中でアクセルペダルを運転
者が踏み込んでいない状態やブレーキペダルを更に踏み
込んでいる状態の場合、高速段側へのギヤ位置へ切換と
なる車速をより高速の車速に設定したので、排気ブレー
キ装置が作動中でアクセルペダルを運転者が踏み込んで
いない下り坂走行等の場合、車速が増加して来ても低速
側のギヤ位置が保持され排気ブレーキ効果及びエンジン
ブレーキ効果をより高めることが可能となる。更に、三
８！類のシフトマツプを選択するようにしているので、
変速シアツクの少ない変速操作を行うことができる。

【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変速装置の概略構
成図、第２図はそのシフトパターンの一例を表す概念図
、第３図はそのＤＰレンジと痔レンジとの変速特性の一
例を表すグラフ、第４図はそのデユーティ率決定のため
のマツプの一例を表すグラフ、第５図（ａｌ、（ｂｌ〜
第８図（ａ）。 （ｂ）、　（ｃｌはその制御プログラムの一例を表す流
れ図、第９図はその変速時におけるエンジン回転数及び
クラッチ回転数の経時変化の一例を示すグラフ、第１０
図はその変速時のエンジン回転数の変化率の領域を示す
グラフ、第１１図はシフトダウン操作時の作動概念図、
第１２図はシフトアップ操作時の作動概念図、第１３図
はへレンジ及びＤ６レンジにおけるマツプＩの変速特性
を表すグラフ、第１４図はＤＰレンジ及び痔レンジにお
けるマツプ■の変速特性を表すグラフ、第１５図はＤ２
レンジ及び痔レンジにおけるマツプ■の変速特性を表す
グラフである。 図面中、 ３０はエンジン、 ３０ａはエンジンの出力軸、 ３１は摩擦クラッチ、 ３２は歯車式変速機、 ３４は燃料噴射ポンプ、 ３５はコントロールラック、 ３７はアクセルペダル１ ３８は電磁アクチュエータ、 ４２はエアシリンダ、 ４４は歯車式変速機の入力軸、 ４８はエアタンク、 ５０は電磁弁、 ５１はギヤシフトユニット、 ５２はコント四−ルユニット、 ５４はチェンジレバー、 ６５はマイクロコンピュータである。 第２図　　　　第４図 低−車速　−＾ 第５図（０） 第５図（ｂ） 第７図（ｂ） 第８図（ｃ） 第９図 時間 第１Ｏ図 ”　　ａｎ 第１１図 第１２図 手　　続　　補　　正　　書 昭和６０年８月７日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　エンジンの出力軸に接続する摩擦クラッチとこの摩擦
   クラッチを操作するクラッチ用アクチュエータと、前記
   摩擦クラッチに入力軸が接続する歯車式変速機と、この
   歯車式変速機のギヤ位置を切換えるギヤ位置切換手段と
   、運転者の意志と車両の走行条件とに基づいて前記クラ
   ッチ用アクチュエータ及び前記ギヤ位置切換手段の作動
   を制御する制御装置とを具えた自動変速装置において、
   排気ブレーキ装置が作動中でアクセルペダルを運転者が
   踏み込んでいない状態の場合、高速段側の前記ギヤ位置
   へ切換となる車速を前記排気ブレーキ装置が作動してい
   ない状態の場合より高速側に設定し、更に排気ブレーキ
   装置が作動中で前記ブレーキペダルを運転者が踏み込ん
   でいる状態の場合、高速段側の前記ギヤ位置へ切換とな
   る車速をより高速側に設定したことを特徴とする変速制
   御方法。