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JP2748470B2 - 車両用自動変速装置 - Google Patents

車両用自動変速装置

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JP2748470B2
JP2748470B2 JP32153288A JP32153288A JP2748470B2 JP 2748470 B2 JP2748470 B2 JP 2748470B2 JP 32153288 A JP32153288 A JP 32153288A JP 32153288 A JP32153288 A JP 32153288A JP 2748470 B2 JP2748470 B2 JP 2748470B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子制御装置によりクラッチや変速機の制御
を行う車両用自動変速装置に関する。
（従来の技術） 近年、車両の運転を容易にするため、従来の摩擦クラ
ッチや平行軸歯車式変速機を利用して、板クラッチの継
／断制御や変速機の変速制御を、マイクロコンピュータ
を用いた電子制御装置により制御する自動変速機が開発
され、実用に供されている。
そして、この種の電子制御装置を用いた自動変速機の
クラッチ目標位置決定制御方式として、エンジンのスロ
ットル開度を検出するロードセンサと、エンジン回転セ
ンサと、インプットシャフト回転センサと、板クラッチ
の係合を制御するクラッチアクチュエータとを備え、車
両の負荷状態の情報となる前記の三種のセンサからの信
号に基づいて、これらセンサに関連するマップを検索
し、対応するクラッチ係合量を求めてクラッチアクチュ
エータを駆動する提案が特開昭63−61644号公報に開示
されている。
（発明が解決しようとする課題） 上述の提案による板クラッチを制御する自動変速機を
搭載した車両においては、車庫入れや幅寄せの運転操作
の場合、板クラッチのためクリープしないのでアクセル
ペダルとフートブレーキとの微妙な踏込み操作によって
車両を微速制御することになる。そして、トラックなど
で荷物の搬出入時にはプラットホームに対し僅か数cm程
度の移動が必要となることがあり、この場合にはアクセ
ルペダルとブレーキペダルとの踏替えを迅速に行わねば
ならず、踏替が遅れると車両がプラットホームや障害物
などに接触して損傷を生ずる虞がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
り、その目的は車両の超微速コントロールができるよう
な車両用自動変速装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、車両の負荷状態に応じて板クラッチ
の係合を自動制御する車両用自動変速装置において、変
速機の変速段とブレーキ踏込量との情報に基づいて板ク
ラッチ係合量を設定する第１の設定手段と、ブレーキ踏
込以外の制動力に応じて板クラッチ係合量を設定する第
２の設定手段と、これらの設定手段の情報に基づいて半
クラッチ状態を制御し車両をクリープせしめる微速制御
手段を有する車両用自動変速装置が提供される。
（作用） エンジン回転数、スロットル開度、インプットシャフ
ト回転数の情報や変速段とブレーキ踏込量との関連デー
タに基づいてクラッチ係合量を設定して半クラッチ状態
に板クラッチを作動させたり、また、前記の情報や運転
者の操作による操作状態などのデータにより設定したク
ラッチ係合量を、路面勾配や所望するクリープ量などに
より補正してクラッチ係合量を定め、この係合量によっ
て半クラッチ状態に板クラッチを制御するものである。
（実施例） つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説
明する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
同図において、１はエンジンであり、燃料の燃焼エネ
ルギーによって車両を駆動するもので、そのエンジンア
クチュエータ11にはスロットル開度センサ12が取付けら
れ、またエンジンの回転数を検出するエンジン回転セン
サ13も配置されて、それぞれ検出信号を後述するコント
ローラに送出する。
２は板クラッチ（クラッチ）であり、乾式単板クラッ
チが採用されてエンジントルクを変速機３に伝達するも
ので、クラッチ２の継／断を制御するクラッチアクチュ
エータ21にはクラッチセンサ22が取付けられ、クラッチ
２の係合状態を検出する。
変速機３には平行軸歯車式が用いられ、変速機アクチ
ュエータ31の作動により制御される歯車機構の噛合によ
りエンジントルクを変速して、出力軸32を駆動するもの
で、変速機３の入力軸にはインプットシャフト回転セン
サ33、変速機アクチュエータ31には変速段センサ34、出
力軸32には車速センサ35がそれぞれ取付けられている。
41はアクセルペダルの踏込量を検出するアクセルセン
サ、42はフートブレーキの踏込量を検出するブレーキセ
ンサ、43はパーキングブレーキの操作を検出するパーキ
ングブレーキスイッチ、44はセレクトレバーの選択位置
を検出するセレクトスイッチであり、これらのセンサま
たはスイッチはそれぞれ検出した信号をコントローラ５
に送出する。
６は車輪のブレーキ機構で車輪に制動力を与えるもの
で、坂道発進時にブレーキ力を保持するため作動させる
制動力保持アクチュエータ61が設けられてコントローラ
５からの指令により、制動力が保持されるものである。
７は空積スイッチで、運転席に設けられて空車、積車
の状態によって切換え操作が行われるもので、コントロ
ーラ５の入力ポートに接続されている。
８は勾配センサで、車体に取付けられて走行する路面
の勾配を検出するもの、９はクリープ量調節器で、運転
席に取付けられて半クラッチ状態にてクリープ時の強さ
を好みにより調節して設定したり、またはクリープ機能
をオフにセットできるもので、これらの勾配センサ８お
よびクリープ量調節器９の出力はコントローラ５に入力
されている。なお、クリープ量調節器９は図示の多段ス
イッチ式でなく、ポテンショメータ型の可変抵抗器を使
用してもよい。
コントローラ５はマイクロコンピュータにより構成さ
れ、演算処理を行う中央制御装置、演算処理手順や制御
手順、後述する制御マップなどを格納する各種メモリ、
入／出力ポートなどを備えており、前述の各種のセンサ
や各種のスイッチからの信号が入力されると、格納され
た手順による結果に応じて関連するアクチュエータなど
に指令が発せられ、クラッチ２、変速機３またはブレー
キ機構などの制御が行われるよう構成されている。
第２図（ａ〜ｇ）はコントローラのメモリに格納され
ている各種のマップであり、（ａ）はスロットル開度と
クラッチ係合量Ａとの関連を設定したもの、（ｂ）はエ
ンジン回転数とクラッチ係合量Ｂとの関連を設定したも
の、（ｃ）はインプットシャフト回転数とクラッチ係合
量Ｃとの関連を設定したもの、（ｄ〜ｇ）は変速段に応
じてのブレーキ量とクラッチ係合量Ｄとの関連を設定し
たものである。そして、（ｄ）は変速段が後退段、
（ｅ）は１速、（ｆ）は２速、（ｇ）は３速の場合につ
いてそれぞれクラッチ係合量Ｄを設定したものである。
なお、（ｅ）の１速のマップは積車状態や登坂路にて使
用されるもので、ブレーキが少し緩んできた処で、クラ
ッチの係合を始める。また、低速ギヤ段のため駆動力も
大で、２速で３速に比してクラッチ係合量も大である。
（ｄ）の後退段のマップも上記と同様で、積車状態にて
使用される場合があるため、ブレーキが少し緩んできた
処でクラッチの係合を始めるものである。
（ｆ）の２速のマップは、空車時または積車でも平路
にて使用されるもので、大きな駆動力を必要としないた
め、ブレーキが相当緩んでからクラッチの係合を始め
る。クラッチ係合量が少くても車両はクリープすること
になる。また（ｇ）の３速のマップは、変速比の関係
上、スピードが出るため、車庫入れでの使用は少ない
が、空車時や降坂路で使用ができる。
なお、上述の（ｄ〜ｇ）の変速段毎のマップはそれぞ
れのギヤ比によって駆動力が異なるため、例えば３速は
１速より駆動力が小さいためにクラッチの係合を大にす
るとエンストしたり、フライホイール（駆動軸側）とク
ラッチ板（従動転側）とのすべり時間が長いため、クラ
ッチ板の異常摩耗や熱変形を生じ易くなったり、半クラ
ッチにてクリープ時の速度が早くなることになり、この
ため駆動力の少ない変速段ではクラッチの接続を少なく
したものである。
第３図は本実施例の作動の一例を示す処理フロー図で
あり、同図に基づいて本実施例の作動を説明する。
まずステップ１において、エンジンアクチュエータ11
に設けられたスロットル開度センサ12からのスロットル
開度信号を読込み、該スロットル開度に対応するクラッ
チ係合量Ａを、メモリに格納されたマップ（ａ）の検索
により求め、ステップ２に進む。
ステップ２ではエンジン回転センサ13からの回転信号
を読込み、該回転数に対応するクラッチ係合量Ｂをマッ
プ（ｂ）の検索により求め、ステップ３ではインプット
シャフト回転センサ33からの回転信号を読込み、該回転
数に対応するクラッチ係合量Ｃをマップ（ｃ）の検索に
より求めてステップ４に進む。
ここでは制動力保持アクチュエータ61からの信号によ
り、制動力保持中か否かをチェックし、保持中の場合は
ステップ14に進んでクラッチ係合量Ｄを０とするが、保
持中でない場合はステップ５にてパーキングブレーキス
イッチ43からの信号をチェックする。そして、パーキン
グブレーキが作動中でない場合は、ステップ６に進むが
変速機の変速段毎にブレーキ量に対するクラッチ係合量
Ｄの設定がそれぞれ異るため、変速段センサ34からのギ
ヤ段信号を読込むことになる。
ギヤ段信号が後退段の場合はステップ６からステップ
10に進み、マップ（ｄ）の後退段用マップが検索されて
ブレーキセンサ42からのブレーキ量に相当するクラッチ
係合量Ｄが求められ、ギヤ段信号が１速の場合はステッ
プ１からステップ11に進み、マップ（ｅ）の１速用マッ
プが検索されてブレーキ量に相当するクラッチ係合量Ｄ
が求められ、ギヤ段信号が２速の場合はステップ８から
ステップ12に進み、マップ（ｆ）の２速用マップが検索
されてブレーキ量に相当するクラッチ係合量Ｄが求めら
れ、なおギヤ段信号が３速の場合はステップ９からステ
ップ13に進み、マップ（ｇ）の３速用マップが検索され
てブレーキ量に相当するクラッチ係合量Ｄが求められ
て、変速段によって異なるクラッチ係合量Ｄが得られる
ことになる。
ついでステップ15では、ステップ1,2,3にてそれぞれ
求められたクラッチ係合量A,B,Cと、ステップ10〜14に
て求められたクラッチ係合量Ｄとが合計されてクラッチ
係合量Ｘの演算が行われ、ステップ16では、このクラッ
チ係合量Ｘになるようにクラッチアクチュエータによっ
て操作されることになる。
したがって、スロットル開度、エンジン回転、インプ
ットシャフト回転のデータに対応するクラッチ係合量だ
けでなく、制動力保持機構やパーキングブレーキが不作
動時には、ブレーキペダルの踏込みに応じ変速段毎に設
定されたクラッチ係合量が加えられたクラッチ係合量に
より、クラッチの係合が制御されることになる。
つぎに第４図は本発明の実施例の他の作動例に用いる
マップ（ｈ〜ｊ）を示すもので、（ｈ）はブレーキ量と
クラッチ係合量Ｄ′の関連を設定したもので前述のマッ
プ（ｄ〜ｇ）に準ずるもの、（ｉ）は路面勾配に対する
クラッチ係合量の補正値を設定したもの、（ｊ）はクリ
ープの強さを調節するクリープ調節器に対するクラッチ
係合量の補正値を設定したもので、これらのマップはコ
ントローラ５のメモリに格納されている。
第５図は本実施例の他の作動を示す処理フロー図であ
り、つぎに第５図についてその処理を説明する。
ステップ21〜23は前述の第３図のステップ１〜３と同
様にスロットル開度センサ12、エンジン回転センサ13、
インプットシャフト回転センサ33からのそれぞれ信号に
応じて、マップ（ａ〜ｃ）を検索してクラッチ係合量A,
B,Cをそれぞれ求める。
ステップ24では車速センサ35からの信号により車速を
チェックし、設定車速以下のときはステップ25に進み、
制動力保持アクチュエータ61の状態により制動力保持中
か否かを判断する。そして、制動力が保持中でなく、ス
テップ27でパーキングブレーキが作動中でなく、さらに
ステップ28でクリープ量調節器９の設定がオフでないと
きはステップ29にてパーキングブレーキスイッチ43をチ
ェックする。なお、ステップ25,27,28にてイエスの場合
はいずれもステップ30に移ってクラッチ係合量Ｄ′＝０
とする。
ステップ29にてパーキングブレーキスイッチ43からの
信号により制動から解除に変化したとき、およびステッ
プ31にてセレクトスイッチ44からの信号により変速段が
ニュートラル段から走行段にチェンジしたときはステッ
プ32に進んで、ブレーキ開放時のクリープ（半クラッ
チ）を禁止するためのフラグをコントロールして、フラ
グセット（禁止）する。
また、ステップ29、ステップ30にての判断がいずれも
否の場合、およびステップ32にてフラグセットの後はス
テップ33に進み、ブレーキセンサ42の踏込量をチェック
する。そして、ブレーキ量が設定値以上でなく（十分な
制動力でなく）アクセルペダルが設定値以上でない（走
行しない）場合はステップ34からステップ36に進む。な
お、ステップ33,34にてブレーキが十分踏込まれている
か、またはアクセルペダルがある程度踏込まれている場
合はステップ35にてフラグクリア（クリープを許可）し
てステップ36に進むことになる。
ステップ36ではフラグセットか否かをチェックし、セ
レクトされているときはステップ30に移ってクラッチ係
合量Ｄ′＝０とするが、セットでないときはステップ37
以降のフローに進む。
ステップ37ではブレーキセンサ42からの信号を読込み
第４図（ｈ）のマップを検索してクラッチ係合量Ｄ′を
求め、ステップ38では勾配センサ８からの信号を読込
み、マップ（ｉ）を検索して路面勾配に対するクラッチ
係合量の補正値Ｅを求め、ステップ39ではクリープ量調
節器９からの信号を読込み、マップ（ｊ）を検索して設
定したクリープ量に対するクラッチ係合量の補正値Ｆを
求める。
ついでステップ40にて空積スイッチ７の信号をチェッ
クし、空車状態の場合はクラッチ係合量の補正値Ｇを予
め設定した値Ｉとし、積車状態の場合は補正値Ｇを設定
値IIとして設定する（ステップ41,42）。
つぎのステップ43ではステップ21,22,23および37で求
めたクラッチ係合量A,B,CおよびＤと、ステップ38,39お
よび41または42で求めた補正値E,FおよびＧによりクラ
ッチ係合量Ｘ′＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ′×Ｅ×Ｆ×Ｇを求め
る。
そして、得られたクラッチ係合量Ｘ′になるようにク
ラッチアクチュエータ21を操作して半クラッチ状態にし
て車両をクリープさせることになる。
以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、本
発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これら
の変形を本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果） 本発明によれば、エンジン回転数、スロットル開度、
インプットシャフト回転数の情報や変速段とブレーキ踏
込量との関連データなどに基づいてクラッチ係合量を設
定して半クラッチ状態にしたり、または上述の情報や運
転者の操作による操作状態などのデータにより設定した
クラッチ係合量を、路面勾配や所望するクリープ量など
により補正してクラッチ係合量を定めて半クラッチ状態
にするので、運転者はブレーキ踏込量の操作だけで車両
の微速制御ができ、狭い道路の走行や車庫入れ、プラッ
トホームづけなどの操作が容易に行える効果がある。
また本発明によれば、アクセルペダルとブレーキペダ
ルとの踏替え操作が不用のため、空走時間がなくて安全
運転が行えるとともに、メカニカルクラッチが使われて
いるため動力伝達効率が良好で低燃費が得られるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は本実施例に用いる各種のマップの説明図、第３図は
本実施例の作動の一例を示す処理フロー図、第４図は本
実施例の作動の他の一例に用いるマップの説明図、第５
図は作動の他の一例の処理フロー図である。 １……エンジン、２……クラッチ、３……変速機、５…
…コントローラ、７……空積スイッチ、８……勾配セン
サ、９……クリープ量調節器、12……スロットル開度セ
ンサ、13……エンジン回転センサ、21……クラッチアク
チュエータ、33……インプットシャフト回転センサ、34
……変速段センサ、42……ブレーキセンサ、43……パー
キングブレーキスイッチ、61……制動力保持アクチュエ
ータ。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両の負荷状態に応じて板クラッチの係合
    を自動制御する車両用自動変速装置において、変速機の
    変速段とブレーキ踏込量との情報に基づいて板クラッチ
    係合量を設定する第１の設定手段と、ブレーキ踏込以外
    の制動力に応じて板クラッチ係合量を設定する第２の設
    定手段と、これらの設定手段の情報に基づいて半クラッ
    チ状態を制御し車両をクリープせしめる微速制御手段と
    を有することを特徴とする車両用自動変速装置
  2. 【請求項２】前記の第１の設定手段は変速機の発進変速
    段とブレーキペダル踏込量とに対応した制御マップを用
    いて板クラッチ係合量を設定するものであることを特徴
    とする請求項（１）記載の車両用自動変速装置。
  3. 【請求項３】前記の第２の設定手段は坂路発進時の制動
    力保持機構およびパーキングブレーキの制動力に応じて
    板クラッチ係合量を設定するものであることを特徴とす
    る請求項（１）記載の車両用自動変速装置。
  4. 【請求項４】車両の負荷状態に応じて板クラッチの係合
    を自動制御する車両用自動変速装置において、ブレーキ
    ペダル踏込量に応じて板クラッチ係合量を設定する第３
    の設定手段と、ブレーキペダルの踏込以外の制動力や運
    転者の操作した操作状態に基づいて板クラッチ係合量を
    設定する第４の設定手段と、路面勾配や予め設定したク
    リープ強さおよび積車状態の情報に基づいて板クラッチ
    係合量をそれぞれ補正する各補正手段とを備えるととも
    に、前記の第３、第４の設定手段により設定した板クラ
    ッチ係合量と前記各補正手段とに基づき得られた板クラ
    ッチ係合量により半クラッチ状態に制御し車両をクリー
    プせしめる微速制御手段を備えたことを特徴とする車両
    用自動変速装置。
  5. 【請求項５】請求項（４）の第４の設定手段における制
    動力は、坂路発進時の制動力保持機構によるものと、パ
    ーキングブレーキによるものであることを特徴とする請
    求項（４）記載の車両用自動変速装置。
  6. 【請求項６】請求項（４）の第４の設定手段における運
    転者の操作した操作状態はクリープスイッチのオフ、パ
    ーキングブレーキの制動から解除への変更、セレクトレ
    バーの否走行段から走行段への変更であることを特徴と
    する請求項（４）記載の車両用自動変速装置。
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