(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプットギヤが固設されるインプットシャフトの単位時間当たりの回転数を検知し、上記インプットギヤが噛合されるカウンタギヤの歯が一定位置を通過するときの単位時間当たりの歯数を検知すると共に、コントロールユニットにより、上記カウンタギヤ歯数と上記インプットシャフト回転数とに基づき上記インプットギヤの歯数を算出し、この算出されたインプットギヤ歯数を上記コントロールユニット内のメモリに記憶することを特徴とする車両用変速機のインプットギヤ歯数学習方法。
【請求項２】
上記コントロールユニットが、上記カウンタギヤ歯数を上記インプットシャフト回転数で除することにより上記インプットギヤの歯数を算出する請求項１記載の車両用変速機のインプットギヤ歯数学習方法。
【請求項３】
上記コントロールユニットが、インプットギヤ歯数となる数種の設定値を予めメモリ内に記憶しており、上記カウンタギヤ歯数を上記インプットシャフト回転数で除して得られた値をそれら設定値と比較し、その得られた値に最も近い設定値を上記インプットギヤ歯数として記憶する請求項１又は２記載の車両用変速機のインプットギヤ歯数学習方法。
【請求項４】
上記コントロールユニットが、少なくともクラッチストロークが完接位置にある、エンジン回転が所定回転を越えている、及びエンジン回転変動が所定範囲内にあるという三条件が満たされた場合に学習を許可する請求項１乃至３いずれかに記載の車両用変速機のインプットギヤ歯数学習方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にオートクラッチ装置や自動変速装置を具備した車両に適用される車両用変速機のインプットギヤ歯数学習方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ドライバの負担軽減のため、最近ではトラックやトラクタ等の大型車両にオートクラッチ装置や自動変速装置を装備する例が多く見られる（特開平8-159258号公報等参照）。この場合、クラッチの接続スピードや変速機の変速タイミング等を車両の走行状況に応じて電子コントロールユニット（以下ＥＣＵという）で決定することとなるが、このためにはＥＣＵが変速機内の各ギヤの歯数を把握し、ギヤ列のギヤ比を算出できるようにしておかなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、変速機の仕様毎にインプットギヤの歯数を変え、最初のギヤ比を変えることがある。しかしながら、製造或いは出荷の段階で仕様毎にインプットギヤ歯数をＥＣＵに入力するのは大変煩わしい。また、仕様毎に異なるインプットギヤ歯数が記憶された別々のＥＣＵを用意するのはコスト上得策でない。
【０００４】
一方、ＥＣＵ自身でインプットギヤ歯数を自動的に読取り、これを学習できるようにしておけば上記の問題点が解決され、非常に好ましい。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、このようなインプットギヤ歯数を自動的に読み取って学習する際の好適方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両用変速機のインプットギヤ歯数学習方法は、インプットギヤが固設されるインプットシャフトの単位時間当たりの回転数を検知し、上記インプットギヤが噛合されるカウンタギヤの歯が一定位置を通過するときの単位時間当たりの歯数を検知すると共に、コントロールユニットにより、上記カウンタギヤ歯数と上記インプットシャフト回転数とに基づき上記インプットギヤの歯数を算出し、この算出されたインプットギヤ歯数を上記コントロールユニット内のメモリに記憶するものである。
【０００７】
上記コントロールユニットが、上記カウンタギヤ歯数を上記インプットシャフト回転数で除することにより上記インプットギヤの歯数を算出するのが好ましい。
【０００８】
上記コントロールユニットが、インプットギヤ歯数となる数種の設定値を予めメモリ内に記憶しており、上記カウンタギヤ歯数を上記インプットシャフト回転数で除して得られた値をそれら設定値と比較し、その得られた値に最も近い設定値を上記インプットギヤ歯数として記憶してもよい。
【０００９】
上記コントロールユニットが、少なくともクラッチストロークが完接位置にある、エンジン回転が所定回転を越えている、及びエンジン回転変動が所定範囲内にあるという三条件が満たされた場合に学習を許可するのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る車両はオートクラッチ装置１及び自動変速装置２を具備しており、図示しないアクチュエータで摩擦クラッチ３を自動断接し、或いは変速機４を自動変速するようになっている。これらクラッチ３の自動断接及び変速機４の自動変速はＥＣＵ５からの制御信号に基づき実行される。
【００１２】
クラッチ３は、エンジン（ディーゼルエンジン）のクランクシャフトに取り付けられるフライホイール６と、フライホイール６に摩擦接触或いは離反されるドリブンプレート７と、ドリブンプレート７のフライホイール６への押付力を制御するプレッシャプレート８とから構成される。プレッシャプレート８がオートクラッチ装置１により操作されてクラッチ３の自動断接が実行される。プレッシャプレート８の移動量即ちクラッチストロークがクラッチストロークセンサ１７により常時検知され、その出力がＥＣＵ５に送られる。
【００１３】
変速機４は常時噛み合い式の前進５段、後進１段の構成である。変速機４はドリブンプレート７に接続されるインプットシャフト９と、インプットシャフト９と同軸に且つ相対回転可能に取り付けられるメインシャフト（アウトプットシャフト）１０と、これらインプットシャフト９及びメインシャフト１０に対し平行に配置されるカウンタシャフト１１とを備える。インプットシャフト９に歯数検出対象となるインプットギヤＩが固設される。メインシャフト１０に前進段を規定する４枚のメインギヤＭ１〜Ｍ４と、後進段を規定する１枚のメインリバースギヤＭＲとが回転可能に取り付けられる。メインリバースギヤＭＲにはアイドルリバースギヤＩＲが噛合される。カウンタシャフト１１に、インプットギヤＩに噛合されるカウンタギヤＣＩと、各メインギヤＭ１〜Ｍ４及びアイドルリバースギヤＩＲに噛合されるカウンタギヤＣ１〜Ｃ４及びＣＲとがそれぞれ固設される。
【００１４】
インプットギヤＩ、メインギヤＭ１〜Ｍ４及びメインリバースギヤＭＲに、それぞれのギヤを選択するためのスプライン１２が設けられ、これらスプライン１２に隣接してメインシャフト１０にも複数のスプライン１３が固設される。各スプライン１３毎にスリーブ（図示せず）が噛合されており、これらスリーブを適宜選択し、軸方向にスライド移動させ、スプライン１２に噛合させることで各ギヤを選択できる。このスリーブの移動を自動変速装置２で実行することになる。
【００１５】
フライホイール６の外周にリングギヤ１４が形成されており、このリングギヤ１４に対向して、エンジン回転数を検知するためのエンジン回転センサ１５が一定位置に固定して設けられる。エンジン回転センサ１５はリングギヤ１４の歯が通過する度にパルスをＥＣＵ５に出力する。ＥＣＵ５は単位時間（ここでは１秒間）当たりのパルス数からエンジン回転数Ｘ(rpm) を読み取る。なおリングギヤ１４の歯数Ｚ1 はＥＣＵ５に予め記憶される。エンジン回転センサ１５は、エンジンの１回転当たりＺ1 個のパルスを発生することになる。
【００１６】
一方、カウンタギヤＣＩに対向して、カウンタシャフト回転数を検知するためのカウンタシャフト回転センサ１６が一定位置に固定して設けられる。カウンタシャフト回転センサ１６も、カウンタギヤＣＩの歯が通過する度にパルスをＥＣＵ５に出力する。ＥＣＵ５はそのパルスから、単位時間（ここでは１秒間）当たりの通過したカウンタギヤＣＩの歯数Ｙを読み取る。
【００１７】
次に、本実施形態におけるインプットギヤ歯数学習方法について説明する。
【００１８】
ＥＣＵ５は、インプットギヤＩの歯数の学習に先立って、図２の制御フローに基づき、現在車両が学習可能な状況にあるか否かを判断する。即ち、ステップ１０１で現在クラッチ制御中でないか否かを判断する。後に分かるが、クラッチ制御中はクラッチが自動分断される可能性があり、エンジン回転数とインプットシャフト回転数とが一致しなくなる可能性があるからである。このステップ１０１でクラッチ制御中と判断したときはステップ１０６に進んで学習禁止とする。一方クラッチ制御中でないと判断したときはステップ１０２に進む。
【００１９】
ステップ１０２では、クラッチストロークセンサ１７の出力から、現在クラッチストロークが完接位置であるか否かを判断する。これも後に分かるが、クラッチストロークが完接位置でないとエンジン回転数とインプットシャフト回転数とが一致しなくなるからである。このステップ１０２でクラッチストロークが完接位置でないと判断したときはステップ１０６に進んで学習禁止とする。一方クラッチストロークが完接位置であると判断したときはステップ１０３に進む。
【００２０】
ステップ１０３では、エンジン回転センサ１５の出力から、現在のエンジン回転数が所定回転数（ここでは400(rpm)）を越えているか否かを判断する。これも後に分かるが、エンジン回転数があまりに低いとエンジン回転が変動し、正確な学習が行えないからである。このステップ１０３で所定回転数以下と判断したときはステップ１０６に進んで学習禁止とする。一方所定回転数を越えていると判断したときはステップ１０４に進む。
【００２１】
ステップ１０４では、現在のエンジン回転変動が所定範囲内にあるか否かを判断する。ここでは具体的に、１秒間のエンジン回転変動が100(rpm)未満か否かを判断している。これも後に分かるが、例えば冷間アイドリング時等、エンジン回転数がある程度高い場合であっても、エンジン回転変動が大きいと正確な学習が行えないからである。このステップ１０４でエンジン回転変動が100(rpm)以上と判断したときはステップ１０６に進んで学習禁止とする。一方、エンジン回転変動が100(rpm)未満と判断したときはステップ１０５に進んで、学習許可とする。以上のフローは所定時間毎に繰り返し実行される。
【００２２】
こうして学習許可となったら以下の方法でインプットギヤＩの歯数を算出し、その歯数を学習する。即ち、このときはクラッチ３が完接状態にあり、エンジンが安定して回転しているので、インプットシャフト９及びインプットギヤＩがエンジン回転数Ｘと等しい回転数で安定して回転する。またインプットギヤＩに常時噛合されるカウンタギヤＣＩも安定して回転する。なお通常カウンタギヤＣＩとインプットギヤＩとの歯数は異なり、カウンタギヤＣＩの回転数はインプットギヤＩの回転数と等しくならない。
【００２３】
この状態でＥＣＵ５は、エンジン回転センサ１５で検知された１秒間当たりのエンジン回転数Ｘ(rpm) （＝インプットシャフト回転数）と、カウンタシャフト回転センサ１６で検知された１秒間当たりのカウンタギヤ歯数Ｙ（パルス／ｓ）とを用いて、以下式によりインプットギヤＩの歯数Ｚを算出する。
【００２４】
Ｚ＝Ｙ／（Ｘ／６０）
例えば、Ｘ＝600(rpm)、Ｙ＝300 （パルス／ｓ）のとき、インプットシャフト９は１秒間に600/60＝10回転していることになる。一方、１秒間当たりのカウンタギヤ歯数が300 パルス（枚）ということは、１秒間当たりのインプットギヤ歯数も同じ300 パルス（枚）である。よってそのインプットギヤ歯数300 パルス  （枚）をインプットシャフト回転数＝10回転で除してやれば、求めたいインプットギヤ歯数Ｚが得られるのである。
【００２５】
こうしてインプットギヤ歯数Ｚが算出されたら、この歯数ＺをＥＣＵ５内のメモリ（ＲＡＭ）に記憶する。これによりインプットギヤ歯数の学習が完了し、以降この値を用いてギヤ比算出、自動クラッチ制御、自動変速制御等を実行できる。こうして変速機の仕様毎に異なるインプットギヤ歯数を自動的に読み取って好適に学習することができる。そして変速機の形式毎にインプットギヤ歯数を入力する手間が省け、別々のＥＣＵを設ける必要もなくなり、ＥＣＵを共通化できる。
【００２６】
この学習は図２の学習許可条件（ステップ１０１〜１０４）が満たされていれば随時行うことができ、インプットギヤ歯数は随時更新可能である。またＥＣＵ５内のメモリには最初適当な初期値を入力しておき、最初の学習によりこれを書き換えるようにする。上記式の演算を行ったとき、小数点以下の値が生じることがあるが、このときは四捨五入したり、小数点以下を一律に切り上げたり切り捨てたりして近傍の整数値になるようにすることができる。上記学習方法においてはカウンタギヤＣＩの歯数の影響を受けず、それが何枚であっても同じ結果を得られる。カウンタギヤＣＩはインプットギヤＩに代わってカウンタシャフト回転センサ１６に歯を与えているに過ぎないからである。
【００２７】
ところで、インプットギヤ歯数Ｚの設定が予め数種の値に限定されている場合がある。例えば２４枚、２８枚、３２枚の３種しかない如きである。このときは、ＥＣＵ５において、それら設定値を予めメモリ（ＲＯＭ）内に記憶しておき、上記式により算出された歯数をそれら設定値と比較し、算出歯数に最も近い設定値をインプットギヤ歯数Ｚとすることができる。上記２４枚、２８枚、３２枚の例では、算出歯数が２６以下のときは２４枚、算出歯数が２６を越え３０以下のときは２８枚、算出歯数が３０を越えるときは３２枚とするが如きである。こうすると歯数決定が容易になり、制御の簡略化が図れる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態は上述のものに限られない。例えば本発明はオートクラッチ装置や自動変速装置のない車両に適用することもできる。それ故、図２に示したステップ１０１の条件は必須ではない。もっとも、図２に示した以外の条件を付加することは自由である。本実施形態ではクラッチ完接状態のときのエンジン回転数を検知してインプットシャフト回転数を間接的に検知しているが、インプットシャフト回転数を直接検知してもよい。もっとも通常エンジン回転センサはエンジン制御等にも用いられ必須なので、本実施形態のようにこれを利用することで部品点数の増大を免れられる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００３０】
（１）  変速機の形式毎に異なるインプットギヤ歯数を自動的に読み取って学習できる。
【００３１】
（２）  これにより、変速機の形式毎にインプットギヤ歯数を入力する手間が省け、別々のＥＣＵを設ける必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る変速機の構成を示すスケルトン図である。
【図２】学習許可条件を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
４  変速機
５  電子コントロールユニット（ＥＣＵ）
９  インプットシャフト
１５  エンジン回転センサ
１６  カウンタシャフト回転センサ
１７  クラッチストロークセンサ
ＣＩ  カウンタギヤ
Ｉ  インプットギヤ
Ｘ  インプットシャフト回転数
Ｙ  カウンタギヤ歯数
Ｚ  インプットギヤ歯数
【図１】
0004081953.tif 000002
【図２】
0004081953.tif 000003