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JPH04113075A - 電子制御式変速機 - Google Patents

電子制御式変速機

Info

Publication number
JPH04113075A
JPH04113075A JP2230971A JP23097190A JPH04113075A JP H04113075 A JPH04113075 A JP H04113075A JP 2230971 A JP2230971 A JP 2230971A JP 23097190 A JP23097190 A JP 23097190A JP H04113075 A JPH04113075 A JP H04113075A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
actuator
sensor
shift
clutch
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2230971A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Takano
孝雄 高野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP2230971A priority Critical patent/JPH04113075A/ja
Priority to EP91114425A priority patent/EP0477564B1/en
Priority to US07/751,388 priority patent/US5138905A/en
Priority to DE69123530T priority patent/DE69123530T2/de
Publication of JPH04113075A publication Critical patent/JPH04113075A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/2807—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted using electric control signals for shift actuators, e.g. electro-hydraulic control therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0248—Control units where shifting is directly initiated by the driver, e.g. semi-automatic transmissions
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    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
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    • F16H2061/0258—Proportional solenoid valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H61/30—Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor
    • F16H2061/307—Actuators with three or more defined positions, e.g. three position servos
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H61/68—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S477/901—Control signal is slope
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
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    • Y10T74/19219—Interchangeably locked
    • Y10T74/19251—Control mechanism

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

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］ 本発明は車両変速機の各変速動作に対応してシフトロッ
ドを駆動するシフト用アクチュエータの流体圧を加減し
、円滑かつ迅速な変速動作を得る電子制御式変速機に関
するものである。
［従来の技術］ クラッチを断・接するクラッチアクチュエータと、−船
釣な手動式歯車変速機に接続したセレクト用アクチュエ
ータとシフト用アクチュエータとの流体圧回路を、アク
セルペダルの踏込量、機関回転数、車速などの信号に基
づく電子制御装置の出力により制御する電子制御式自動
変速機は既に実用化されている。
手動式歯車変速機の場合は、運転者の熟練に基づき低速
段の変速では大きな力で変速レバーを迅速に操作する一
方、高速段の変速では小ざな力で変速レバーを操作して
いるので、強度の点で比較的弱い高速段の変速機構に無
理な荷重が作用することはなく何ら問題はない。しかし
、共通の流体圧アクチュエータにより変速操作機構を一
様に駆動する場合は、アクチュエータの駆動力が小さい
と、低速段の変速動作に時間が掛り、円滑な加速運転が
損われ、逆にアクチュエータの駆動力が大きいと、高速
段の変速機構に無理な力が掛り、損傷する恐れがある。
上述の問題を解決するために、特開昭６３−１６７１５
６号公報に開示される電子制御式自動変速機では、空圧
アクチュエータの還流回路に挿入接続した電磁開閉弁を
閉じ、空圧アクチュエータの駆動力を減じて同期機構の
損傷を防ぎ、同期機構の同期動作完了後に電磁開閉弁を
開き、空圧アクチュエータの駆動力を増大して迅速な変
速動作を図っている。しかし、上述の電子制御式自動変
速機は、各変速段の変速動作に対応して空圧アクチュエ
ータの駆動力を制御するものでなく、特に流体圧として
油圧を使う場合は動作の円滑性が損われる。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の問題に鑑み、各変速段の変速動作
（シフト動作とシフト解除）についてアクチュエータの
駆動力を適正な値に制御し、変速操作機構の損傷を回避
しつつ、迅速な変速動作を得る、電子制御式変速機を提
供することにおる。
［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は流体圧源と
変速機のシフト操作を行うシフト用アクチュエータとの
間に比例電磁式圧力制御弁を挿入接続し、変速位置に対
応する電子制御装置の出力により比例電磁式圧力制御弁
を駆動し、シフト用アクチュエータへ供給する流体圧を
各変速動作に対応して制御するものである。
（作用］ 流体圧源（空圧または油圧）とアクチュエータとの間に
挿入接続した比例電磁式圧力制御弁は、各変速段のシフ
ト動作とシフト解除に対応して、アクチュエータへの流
体圧を加減するので、変速操作機構、特に各同期機構へ
加えられる荷重に無理がなく、迅速な変速動作が得られ
る。
［発明の実施例］ 第１図は本発明による電子制御式自動変速機の構成図で
ある。６段変速機の変速操作機構４は、セレクト用のア
クチュエータ２とシフト用のアクチュエータ３により駆
動される。アクチュエータ２は段付シリンダ１２の大径
部に中空ピストン１０を嵌装し、段付ピストン１３の小
径部を中空ピストン１Ｑに嵌装し、大径部を段付シリン
ダ１２の小径部に嵌装してなり、段付ピストン１３に結
合したロッド１１が変速操作機構４へ連結される。
アクチュエータ２の各室９，１４へ圧油を供給すると図
示の２−３段に、至９へ圧油を供給すると段付ピストン
１３だけが右方へ移動してＬ−Ｒ段に、室１４へ圧油を
供給すると段付ピストン１３が左方ヘロツド８に当るま
で移動して４−５段に、変速操作機構４かそれぞれセレ
クトされる。
段付シリンダ１２に別に嵌装したピストン７により、室
６と油槽２２に連通する室６ａとが区画され、ピストン
７に結合したロッド８か室９へ突出される。室６の油圧
を解放し、室１４へ圧油を供給すると、段付ピストン１
３によりロット８が左方へ押され、ロッド１１により変
速操作機構４が６段へセレクトされる。室６は電磁切換
弁１５により、室９は電磁切換弁１６により、至１４は
電磁切換弁１７により、それぞれ油圧ポンプ２０の吐出
口または油槽２２へ連通可能とされる。
アクチュエータ３はアクチュエータ２の右半部と同様で
あり、共通の部材に共通の符号を付して説明を省略する
。段付ピストン１３に結合したロッド１１ａが変速操作
機構４へ連結される。室１４は電磁切換弁１８により、
室９は電磁切換弁１９により、それぞれ油圧ポンプ２０
の吐出口または油槽２２に連通可能とされる。
マイクロコンピュータからなる電子制御装置５は、アク
セルペダルの踏込量を検出するアクセルセンサ２４と、
機関回転数を検出する回転数センサ２５と、車速センサ
２６との各信号に基づき変速段を選択し、クラッチ２３
を断・接するクラッチアクチュエータの流体圧回路の電
磁切換弁（図示せず）を制御し、かつ各電磁切換弁１５
〜１９と比例電磁式圧力制御弁２１を制御する。クラッ
チアクチュエータの動作はクラッチセンサ２７により、
アクチュエータ２の動作位置はセレクトセンサ２９によ
り、アクチュエータ３の動作位置はシフトセンサ２８に
より、変速機の同期機構の動作状態は変速機の入力軸に
対向して配設した回転数センサ２５ａによりそれぞれ検
出され、電子制御装置５へ入力される。また、油温セン
サ３０ａによりアクチュエータ３へ供給される油の温度
が検出され、道路センサ３０ｂにより車体の前後の傾き
から道路勾配が検出され、電子制御装置５へ入力される
。
第２図に示すように、比例電磁式圧力制御弁２１は弁箱
３１の内部に、テーパ状の弁通路４０を有する弁座３２
を嵌合支持され、弁座３２へ離接するテーパ状の弁体３
４と弁座３２との間にばね３３が介装される。弁体３４
は電磁コイル３５とヨーク３７とプランジャ３８とから
なる電磁アクチュエータのプランジャ３８に連結される
。電磁コイル３５へ加えられる励磁電流に比例しかっば
ね３３の力に抗してプランジャ３８が左方へ吸弓される
と弁体３４か弁通路４０から離れ、入口４１から弁通路
４０、出口４２を経てアクチュエータ３へ供給される油
圧が高くなる（第３図参照）。
本発明は変速操作機構、特に各変速段の同期機構の耐久
強度が伝達トルクに対応して設計されているのに鑑み、
第４図に示すように、各変速段のシフト動作とシフト解
除に対応して、比例電磁式圧力制御弁２１の励磁電流を
加減し、アクチュエータ３へ供給する油圧（第３図参照
）を加減し、アクチュエータ３の駆動力を制御するもの
である。
この場合、セレクトセンサ２９とシフトセンサ２８によ
り変速位置が検出される。
なお、アクチュエータ３の駆動力は走行条件に応じて補
正することが好ましい。作動油の温度か低いとアクチュ
エータ３の動作抵抗が大きいので、第５図に示すように
、油温に対応した補正値αを乗じた励磁電流ｉを比例電
磁式圧力制御弁２１に加える。円滑かつ迅速な加速運転
を得るために、第６図に示すように、車速に対応した補
正値βを乗じた励磁電流ｉを比例電磁式圧力制御弁２１
に加え、低速運転では通常の油圧よりも高い圧油をアク
チュエータ３へ供給する。また、第７図に示すように、
道路勾配に応じた補正値γを乗じた励磁電流ｉを比例電
磁式圧力制御弁２１に加え、道路勾配が大きいほど通常
の油圧よりも高い圧油をアクチュエータ３へ供給する。
第８図は上述の制御をマイクロコンピュータからなる電
子制御装置５により行うプログラムの流れ図である。同
図において、ｐＨ〜ｐ２９はプログラムのステップを表
す。プログラムは所定時間ごとに繰り返し実行される。
ｐｌｌでプログラムを開始し、ｐ１２でセレクトセンサ
２９とシフトセンサ１８から変速位置を読み込み、油温
センサ３０ａ、車速センサ２６、道路センサ３０ｂから
それぞれ油温、車速、道路勾配を読み込む。ｐ１３で現
在の変速位置に対する機関回転数とアクセルペダルの踏
込量との関係で変速の必要がある時、ＲＯＭに予め記憶
設定された制御マツプから最適の変速位置を求め、変速
命令を出す。ｐ１４でクラッチを遮断し、ｐ１５でクラ
ッチセンサ２７の信号からクラッチが遮断されたか否か
を判別する。クラッチが遮断されていない場合はｐ１４
へ戻る。
ｐ１５でクラッチが遮断された場合は、ｐ１６で比例電
磁式圧力制御弁２１をｐ１３での変速命令の内容に対応
して動作させる。すなわち、現在の変速位置、油温、車
速、道路勾配に対応する励磁電流を、ＲＯＭに予め記憶
設定された制御マツプから求めて比例電磁式圧力制御弁
２１へ加え、電磁切換弁１８．１９を経てアクチュエー
タ３へ供給する油圧を制御する。ｐ１７で電磁切換弁１
８．１９の一方を励磁して切り換え、アクチュエータ３
を駆動し、現在の変速位置の歯車の噛合いを解除する。
ｐ１８で変速位置が中立位置にあるか否かを判別する。
変速位置が中立位置にない場合はｐ１７へ戻る。
ｐ１８で変速位置が中立位置にある場合はｐ１９でセレ
クトする。すなわち、電磁切換弁１５，１６゜１７の２
つまたは３つを励磁して切り換え、アクチュエータ２を
駆動する。ｐ２０で新たな変速位置、油温、車速、道路
勾配に対応する励磁電流を、ＲＯＭに予め記憶設定され
た制御マツプから求めて比例電磁式圧力制御弁２１へ加
え、電磁切換弁１８．１９を経てアクチュエータ３へ供
給する油圧を制御する。ｐ２１で電磁切換弁１８．１９
の一方を励磁して切り換え、アクチュエータ３を駆動し
てシフトする。ｐ２２で所定の変速歯車（ｐ１３で決定
された変速歯車）の同期機構の同期動作が完了したか否
かを判別する。すなわち、同期動作の前後で変速機の入
力軸の回転数が変化するので、入力軸に対設した回転数
センサ２５ａの信号の変化がなくなった時（ｄＮ／ｄｔ
＝ｏ）　、同期動作か完了したものと判断する。ｐ２２
で変速歯車の同期機構の同期動作が完了してない場合は
ｐ２１へ戻る。
ｐ２２で変速歯車の同期機構の同期動作が完了している
場合は、ｐ２３で車速か機関の運転状態と変速位置に対
応した値を採るか否かを判別する。具体的には変速機の
入力軸の回転数Ｎ１に変速歯車比αを乗じた値が、変速
機の出力軸の回転数Ｎ２と等しいかを判別する。変速機
の入力軸の回転数に変速歯車比を乗じた値か、出力軸の
回転数と等しくない場合はｐ２１へ戻る。
ｐ２３で変速機の入力軸の回転数に変速歯車比を乗じた
値が、出力軸の回転数と等しい場合は、ｐ２４で電磁切
換弁１８．１９を図示の位置へ戻す。
Ｄ２５でセレクトセンサ２９とシフトセンサ２Ｂの信号
から所定の変速位置へシフトされたか否かを判別する。
所定の変速位置へシフトされていない場合はｐ２４へ戻
る。
ｐ２５で所定の変速位置ヘシフトされた場合は、Ｊ）２
Ｂでクラッチを接続する。ｐ２７でクラッチセンサ２７
の信号に基づきクラッチか接続されたか否かを判別する
。クラッチが接続されていない場合はｐ２６へ戻り、ク
ラッチが接続された場合は、ｐ２８で比例電磁式圧力制
御弁２１を図示の開放位置へ戻し、Ｄ２９で終了する。
なお、上述の実施例では、電子制御式自動変速機の場合
について説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば大型バスのように車体後部に機関と変速
機が搭載され、運転席の変速レバーが変速機と機械的に
連結されていない、遠隔操作型変速機にも適用できる。
この場合、運転者が変速レバーにより選択した変速位置
信号が電子制御装置へ送られ、クラッチは運転者がクラ
ッチペダルにより遮断・接続する。
［発明の効果］ 本発明は上述のように、流体圧源と変速機のシフト操作
を行うシフト用アクチュエータとの間に比例電磁式圧力
制御弁を挿入接続し、変速位置（対応する電子制御装置
の出力により比例電磁式圧力制御弁を駆動し、シフト用
アクチュエータへ供給する流体圧を各変速動作に対応し
て制御するものであり、変速操作機構へ加えられるシフ
ト用アクチコエータの駆動力が各変速動作に対応して加
減されるので、同期機構の異常摩耗や損傷か防止される
。
また、シフト用アクチュエータへ供給される流体圧は、
各変速動作に対応して加減されるので、変速操作機構へ
適正な駆動力が伝達され、動作時間の無駄がなく、円滑
かつ迅速な加減速運転が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る電子制御式変速機の構成図、第２
図は比例電磁式圧力制御弁の側面断面図、第３図は比例
電磁式圧力制御弁の特性線図、第４〜７図は比例電磁式
圧力制御弁に加える電流の変速条件に対する補正量を表
す線図、第８図は電子制御装置による比例電磁式圧力制
御弁を制御するプログラムの流れ図でおる。 ５：電子制御装置　２０：油圧ポンプ　２１：比例電磁
式圧力制御弁　２４：アクセルセン＋＋２５：機関回転
数センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　流体圧源と変速機のシフト操作を行うシフト用アクチ
    ユエータとの間に比例電磁式圧力制御弁を挿入接続し、
    変速位置に対応する電子制御装置の出力により比例電磁
    式圧力制御弁を駆動し、シフト用アクチユエータへ供給
    する流体圧を各変速動作に対応して制御することを特徴
    とする電子制御式変速機。
JP2230971A 1990-08-31 1990-08-31 電子制御式変速機 Pending JPH04113075A (ja)

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JP2230971A JPH04113075A (ja) 1990-08-31 1990-08-31 電子制御式変速機
EP91114425A EP0477564B1 (en) 1990-08-31 1991-08-28 Electronically controlled transmission
US07/751,388 US5138905A (en) 1990-08-31 1991-08-28 Electronic-controlled transmission
DE69123530T DE69123530T2 (de) 1990-08-31 1991-08-28 Elektronisch gesteuertes Getriebe

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2230971A JPH04113075A (ja) 1990-08-31 1990-08-31 電子制御式変速機

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EP (1) EP0477564B1 (ja)
JP (1) JPH04113075A (ja)
DE (1) DE69123530T2 (ja)

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