(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された主変速機と、
該主変速機と直列に配設されて高低変速段に変速可能な副変速機と、
ピストンの両側に形成される流体室へ作動流体が給排されることで前記副変速機の高低切換を行う流体圧アクチュエータと、
作動流体供給源と前記各流体室との間で作動流体の給排を行う作動流体給排手段と、
車両の運転状態に応じて前記主変速機と前記副変速機の最適変速段を決定して変速指示を行う変速指示手段と、
前記主変速機のギヤ抜きが完了したことを検知するギヤ抜き検知手段と、
前記変速指示手段の変速指示により前記副変速機の高低切換が必要なときに、前記作動流体給排手段に対して前記副変速機の現在の変速段維持に対応する前記流体室に作動流体を供給するように指示してから前記ギヤ抜き検知手段により前記主変速機のギヤ抜きが完了したことが検知される前に、高低切換後の変速段に対応する前記流体室に作動流体を供給するように指示し、前記ギヤ抜き検知手段により前記主変速機のギヤ抜きが完了したことが検知された後に、前記現在の変速段に対応する前記流体室の作動流体を排出するように指示する副変速機制御手段と、
を具えたことを特徴とする主副変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主変速機とこの主変速機と直列に配設されて高低変速段に変速可能な副変速機とからなる主副変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラックなどの車両に搭載された変速機には、主変速機に副変速機が直列に配設された主副変速機がある。この主副変速機は、例えば、４段の変速段を有する主変速機に対して高低切換可能な副変速機を装着することで、合計８段の変速段を可能とするものである。このような主副変速機における副変速機の変速操作装置としては、実開平６−７６７６４号公報に開示されたものがある。
【０００３】
この公報に開示された「副変速機の変速操作装置」は、セレクタレバーの高低切換操作により低側電磁弁及び高側電磁弁を開閉操作することで、エアリザーバからのエアをエアシリンダ装置の一方のエア圧室へ供給し、シフトシャフトを低側あるいは高側へ移動するようにしたものである。そして、このセレクタレバーによる切換操作時に、まず、主変速機のニュートラル位置を検出すると、副変速機のエアシリンダ装置の現在のシフト位置に対応するエア圧室にエアを供給して背圧を与え、次に、高低切換を検出すると、エアシリンダ装置の切り換え先のシフト位置に対応するエア圧室にエアを供給すると同時に、反対側のエア圧室からエアを排気するようにしている。従って、ボーク位置までのシフトスピードを緩和できると共に、ボーク後の変速要素の同期作動時に短時間でシフト位置に対応するエア圧室がフルエアとなり、トータルでの変速操作時間を短縮できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の「副変速機の変速操作装置」は、ドライバによるセレクタレバーの操作により副変速機を変速操作するようにした手動式の変速操作装置に関する技術において、変速操作時間を短縮できるようにしたものである。ところで、このようにボーク位置までのシフトスピードを緩和して変速ショックを低減する技術を、車両運転状態に応じて副変速機の自動的に変速操作するようにした自動式の変速操作装置、あるいはセレクタレバーのニュートラル位置を経由せずに次段へ電気信号による変速指令を出力できる手動式の変速操作装置にも適用したいという要望がある。
【０００５】
しかし、上述した従来の「副変速機の変速操作装置」では、ニュートラル位置を検出するポジションセンサが設けられており、このポジションセンサがニュートラル位置を検出すると、副変速機のエアシリンダ装置の現在のシフト位置に対応するエア圧室にエアを供給して背圧を与えてから、エアシリンダ装置の切り換え先のシフト位置に対応するエア圧室にエアを供給すると同時に、反対側のエア圧室からエアを排気するように制御することで、前述した効果と同様の効果を得ようとすることとなる。
【０００６】
そのため、車両の運転状態に応じて、制御装置から変速指令が出力される場合、あるいはドライバのセレクタレバー操作からの変速指令が電気信号によりを出力される場合であっても、主変速機のニュートラル位置の検出信号をうけてから、現在の副変速機のシフト位置に対応するエア圧室にエアを供給して背圧を与え、次に、切り換え先のシフト位置に対応するエア圧室にエアを供給することとなり、この切換時間が長くかかってしまい、車両の運転状態に応じた素早い変速制御が達成されず、運転フィーリングが十分ではなかった。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するものであって、ギヤ鳴りを防止しつつ変速切換時間を短縮することで、車両の運転状態に応じた素早い変速操作を可能として運転フィーリングの向上を図った主副変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明の主副変速機の変速制御装置では、車両に搭載された主変速機と、該主変速機と直列に配設されて高低変速段に変速可能な副変速機と、ピストンの両側に形成される流体室へ作動流体が給排されることで前記副変速機の高低切換を行う流体圧アクチュエータと、作動流体供給源と前記各流体室との間で作動流体の給排を行う作動流体給排手段と、車両の運転状態に応じて前記主変速機と前記副変速機の最適変速段を決定して変速指示を行う変速指示手段と、前記主変速機のギヤ抜きが完了したことを検知するギヤ抜き検知手段と、前記変速指示手段の変速指示により前記副変速機の高低切換が必要なときに、前記作動流体給排手段に対して前記副変速機の現在の変速段維持に対応する前記流体室に作動流体を供給するように指示してから前記ギヤ抜き検知手段により前記主変速機のギヤ抜きが完了したことが検知される前に、高低切換後の変速段に対応する前記流体室に作動流体を供給するように指示し、前記ギヤ抜き検知手段により前記主変速機のギヤ抜きが完了したことが検知された後に、前記現在の変速段に対応する前記流体室の作動流体を排出するように指示する副変速機制御手段を具えたことを特徴とする。
【０００９】
従って、変速指示により、副変速機の現在の変速段維持に対応する流体室に作動流体を供給するように指示してから、高低切換後の変速段に対応する流体室に作動流体を供給するように指示しており、シフトスピードを緩和して変速ショックを低減できると共に、変速指示と同時に作動流体の供給が開始されるために変速切換時間を短縮できる。また、現在の変速段維持に対応する流体室への作動流体の供給動作と、高低切換後の変速段に対応する流体室への作動流体の供給動作が一部オーバーラップすることとなり、切り換え時のショックがなくなって十分なダンパ効果が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
図１に本発明の一実施形態に係る主副変速機の変速制御装置を表すブロック構成、図２に主副変速機の変速制御装置による制御を表すフローチャート、図３に主副変速機の変速制御装置の制御を表すタイムチャートを示す。
【００１３】
本実施形態の主副変速機の変速制御装置において、図１に示すように、エンジン１１は電子ガバナ１２が装着されており、電子ガバナコントロールユニット（電子ガバナＥＣＵ）１３からの信号に応じて燃料噴射量を調整し、正確な燃料噴射量を制御している。また、エンジン１１には機械式半自動変速機１４が装着されている。この機械式半自動変速機１４は主変速機１５の前部にスプリッタ１６と後部にレンジ１７との２つの副変速機を装着しており、主変速機１５はギアシフトユニット１８により４つの変速段の変速切換が可能であり、スプリッタ１６はスプリッタシリンダ（流体圧アクチュエータ）１９により高低変速段の変速切換が可能であり、レンジ１７はレンジシリンダ（流体圧アクチュエータ）２０により高低変速段の変速切換が可能となっている。
【００１４】
即ち、作動流体供給源としてのエアタンク２１とスプリッタシリンダ１９（ピストンの両側に形成される各流体室）とはエア通路２２ａ，２２ｂにより連結されており、各エア通路２２ａ，２２ｂには作動流体給排手段としての電磁弁２３ａ，２３ｂが介装されている。また、エアタンク２１とレンジシリンダ２０（ピストンの両側に形成される各流体室）とはエア通路２４ａ，２４ｂにより連結されており、各エア通路２４ａ，２４ｂには作動流体給排手段としての電磁弁２５ａ，２５ｂが介装されている。そして、この各電磁弁２３ａ，２３ｂと２５ａ，２５ｂは変速機コントロールユニット（変速機ＥＣＵ）２６からの制御信号により開閉制御されるようになっている。また、スプリッタ１６及びレンジ１７からはポジション信号が変速機ＥＣＵ２６に出力されるようになっている。更に、エアタンク２１とギアシフトユニット１８とはエア通路２７によって連結されており、変速機ＥＣＵ２６との間で入出力される制御信号により制御されるようになっている。
【００１５】
なお、エンジン１１には図示しないクラッチペダルによりクラッチブースタ２７を介して断接されるクラッチ（図示略）が設けられており、エアタンク２１とクラッチブースタ２７とは複数のエア通路２８により連結されており、エア通路２８には電磁弁２９が介装されている。そして、電磁弁２９は変速機ＥＣＵ２６からの制御信号により開閉制御されるようになっている。また、エンジン１１から変速機ＥＣＵ２６にクラッチストローク信号とクラッチ回転数信号が出力される一方、電子ガバナＥＣＵ１３に車速信号とエンジン回転数信号が出力される。
【００１６】
また、アクセルペダル３０のアクセル踏込量信号が電子ガバナＥＣＵ１３に出力されると共に、チェンジレバー３１のセレクト信号が変速機ＥＣＵ２６に出力されるそして、電子ガバナＥＣＵ１３と変速機ＥＣＵ２６とはシリアル通信が可能となっている。
【００１７】
なお、本実施形態の機械式半自動変速機１４は、チェンジレバー３１をドライブ（Ｄ）レンジに操作すると、変速機ＥＣＵ２６がエンジン１１の運転状態に応じて機械的に主変速機１５とスプリッタ１６とレンジ１７とを変速切換し、最適な変速段に変速可能であると共に、チェンジレバー３１をホールド（Ｍ）レンジでアップ（＋）側またはダウン（−）側に操作すると、変速機ＥＣＵ２６がその変速操作に応じて機械的に主変速機１５とスプリッタ１６とレンジ１７とを変速切換し、所望の変速段に変速可能となっている。そして、スプリッタ１６と主変速機１５とレンジ１７とを変速組み合わせにより、Ｌ−１−ＬからＨ−４−Ｈまで１６段の変速が可能となっている。
【００１８】
ここで、上述した本実施形態の主副変速機の変速制御装置による変速制御について図２のフローチャート及び図３のタイムチャートに基づいて説明する。なお、ここでの変速制御は、チェンジレバー３１がＤレンジに操作されたときの変速機ＥＣＵ２６による自動変速制御である。
【００１９】
図２に示すように、ステップＳ１において、変速指示があるかどうかを判定するが、この変速指示はアクセル開度と車速に応じて予め設定された変速段マップに基づいて決定される。ここで、変速指示がなければ何もせずにこのルーチンを抜ける。一方、変速指示があればステップＳ２でエンジンＥＣＵにトルク減少を指示し、ステップＳ３でレンジ１７を変速するかどうかを判定し、レンジ１７を変速しなければ、ステップＳ４に移行して主変速機１５あるいはスプリッタ１６の変速制御を行う。
【００２０】
ステップＳ４にて、即ち、クラッチ断指示を行い、ステップＳ５でトランスミッション本体ギヤ（主変速機１５）を変速するかどうかを判定し、本体ギヤを変速しなければ、ステップＳ６でスプリッタ１６を変速指示、つまり、電磁弁２３ａ，２３ｂを開閉操作してエアタンク２１からのエアをエア通路２２ａ，２２ｂを介してスプリッタシリンダ１９に給排して作動させる。一方、ステップＳ５で本体ギヤを変速するならば、ステップＳ７で本体ギヤ抜きを指示し、ステップＳ８で本体ギヤ抜き完了を待ち、ステップＳ９にてセレクトするかどうかを判定し、セレクトすればステップＳ１０でセレクトを指示、つまり、主変速機１５の変速段（１〜４）を選択し、ステップＳ１１でギヤ入れをしてからステップＳ１２でスプリッタ１６を変速するかどうかを判定し、スプリッタ１６を変速するのであればステップＳ６でスプリッタ１６を変速指示する。
【００２１】
その後、ステップＳ１３でギヤシフトの完了を待ち、ステップＳ１４でエンジン１１の回転数を指示し、ステップＳ１５でトルクの復帰を指示し、ステップＳ１６でクラッチ接指示を行い、ステップＳ１７で電磁弁２３ａ，２３ｂと２５ａ，２５ｂの出力を全てＯＦＦにする。
【００２２】
一方、ステップＳ３でレンジ１７を変速するのであれば、ステップＳ１８に移行し、以降のステップでレンジ１７の変速制御を行う。ここでは、図２のフローチャートと共に図３のタイムチャートに基づいて、８段（レンジＬ、Ｈ−４−Ｌ）から９段（レンジＨ、Ｈ−１−Ｈ）へシフトアップした場合について説明する。
【００２３】
ステップＳ２でトルク減少指示して所定時間Ｔ１経過後に、ステップＳ１８にて、現在の変速レンジ側へのエア供給を指示（ＭＶＲＬ）、例えば、電磁弁２５ａを操作してエアタンク２１の高圧エアをエア通路２４ａを介してレンジシリンダ２０の一方の流体室へ供給する。この処理と同時にステップＳ１９でクラッチ切断を指示（ＭＶＸＹ）する。ステップＳ１９でクラッチ切断を指示（ＭＶＸＹ）後、ステップＳ２０でトランスミッション本体ギヤ（主変速機１５）のギヤ抜きを指示（ＭＶＢ，ＭＶＣ）する。
【００２４】
ステップＳ２１で、ギヤ抜き指示後に所定時間Ｔ２を経過したらステップＳ２２に移行し、ここで、次の変速レンジ側へのエア供給を指示（ＭＶＲＨ）し、例えば、電磁弁２５ｂを操作してエアタンク２１の高圧エアをエア通路２４ｂを介してレンジシリンダ２０の他方の流体室へ供給する。そして、ステップＳ２３にてギヤ抜き指示後に所定時間Ｔ３を経過したら、ステップＳ２４にて現在の変速レンジ側からのエア排出を指示（ＭＶＲＬ）し、例えば、電磁弁２５ａを操作してレンジシリンダ２０の一方の流体室からエア通路２４ａを介してエアを大気開放する。
【００２５】
ステップＳ２５では、主変速機１５のギヤ抜きの完了（ＳＨＡ）を待ってステップＳ２６で主変速機１５のセレクト位置を指示（ＭＶＤ，ＭＶＦ）すると共に、スプリッタ１６の切換位置を指示（ＭＶＬ）する。そして、レンジ１６のギヤシフトの完了を待ってステップＳ２８でギヤ入れを指示（ＭＶＣ）し、ステップＳ１４にて、エンジン１１の回転数を指示する。ステップＳ１５では、エンジンＥＣＵにトルクの復帰を指示する。ステップＳ１６では、クラッチ接指示（ＭＶＸＹ）を行う。そして、ステップＳ１７では、クラッチが接となったところで電磁弁２３ａ，２３ｂと２５ａ，２５ｂの出力を全てＯＦＦにする。
【００２６】
なお、ステップＳ２１で、ギヤ抜き指示後に所定時間Ｔ２を経過する前に、ステップＳ２９でギヤ抜きが完了したら、テップＳ３０で現在の変速レンジ側からのエア排出を指示（ＭＶＲＬ）すると共に、次の変速レンジ側へのエア供給を指示（ＭＶＲＨ）してステップＳ２６へ移行する。
【００２７】
このように本実施形態の主副変速機の変速制御装置にあっては、変速機ＥＣＵ２６が、アクセル開度と車速に応じて予め設定された変速段マップから変速指示の必要性が認識されたときに、現在の変速レンジ側へのエア供給を指示、例えば、電磁弁２５ａを操作してエアをレンジシリンダ２０の一方の流体室への供給を指示してから、次の変速レンジ側へのエア供給を指示、例えば、電磁弁２５ｂを操作してエアをレンジシリンダ２０の他方の流体室への供給を指示するようにしている。
【００２８】
従って、作動流体のダンパ効果によりシフトスピードを緩和して変速ショックを低減できると共に、変速指示と同時に作動流体の供給が開始されるために変速切換時間を短縮できる。
【００２９】
この場合、次の変速レンジ側へのエア供給を指示した後に、現在の変速レンジ側に対応する流体室からのエア排出を指示、例えば、電磁弁２５ａを操作してレンジシリンダ２０の一方の流体室からのエアの排出を指示するようにしている。従って、現在の変速位置に対応する流体室への作動流体の供給動作と、次の変速位置に対応する流体室への作動流体の供給動作が一部オーバーラップすることとなり、切り換え時のショックがなくなって十分なダンパ効果が得られる。
【００３０】
なお、本実施形態では、機械式半自動変速機１４の構成上、作動流体（エア）の切換動作が良好であるため、現在の変速位置に対応する流体室への作動流体の供給動作と、次の変速位置に対応する流体室への作動流体の供給動作の一部をオーバーラップすることで切り換え時のショックがなくなるようにしたが、エアの切換動作が良好でない自動変速機の場合、現在の変速位置に対応する流体室への作動流体の供給動作と、次の変速位置に対応する流体室への作動流体の供給動作との間に所定の遅延時間を設けることで、ダンパ効果の効きすぎによる変速切換時間を遅れを防止できる。このように自動変速機の特性に合わせてオーバーラップ時間と遅延時間を適宜設定することで多種多様の自動変速機に応用できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように本発明の主副変速機の変速制御装置によれば、車両に搭載された主変速機と、該主変速機と直列に配設されて高低変速段に変速可能な副変速機と、ピストンの両側に形成される流体室へ作動流体が給排されることで前記副変速機の高低切換を行う流体圧アクチュエータと、作動流体供給源と前記各流体室との間で作動流体の給排を行う作動流体給排手段と、車両の運転状態に応じて前記主変速機と前記副変速機の最適変速段を決定して変速指示を行う変速指示手段と、前記主変速機のギヤ抜きが完了したことを検知するギヤ抜き検知手段と、前記変速指示手段の変速指示により前記副変速機の高低切換が必要なときに、前記作動流体給排手段に対して前記副変速機の現在の変速段維持に対応する前記流体室に作動流体を供給するように指示してから前記ギヤ抜き検知手段により前記主変速機のギヤ抜きが完了したことが検知される前に、高低切換後の変速段に対応する前記流体室に作動流体を供給するように指示し、前記ギヤ抜き検知手段により前記主変速機のギヤ抜きが完了したことが検知された後に、前記現在の変速段に対応する前記流体室の作動流体を排出するように指示する副変速機制御手段を具えたので、作動流体のダンパ効果によりシフトスピードを緩和して変速ショックを低減できると共に、変速指示と同時に作動流体の供給が開始されるために変速切換時間を短縮することができ、その結果、車両の運転状態に応じた素早い変速操作を可能として運転フィーリングの向上を図ることができる。また、現在の変速段維持に対応する流体室への作動流体の供給動作と、高低切換後の変速段に対応する流体室への作動流体の供給動作が一部オーバーラップすることとなり、切り換え時のショックがなくなって十分なダンパ効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る主副変速機の変速制御装置を表すブロック構成図である。
【図２】主副変速機の変速制御装置による制御を表すフローチャートである。
【図３】主副変速機の変速制御装置の制御を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
１１  エンジン
１２  電子ガバナ
１３  コントロールユニット、電子ガバナＥＣＵ
１４  機械式半自動変速機
１５  主変速機
１６  スプリッタ（副変速機）
１７  レンジ（副変速機）
１９  スプリッタシリンダ（流体圧アクチュエータ）
２０  レンジシリンダ（流体圧アクチュエータ）
２１  エアタンク（作動流体供給源）
２３ａ，２３ｂ  電磁弁（作動流体給排手段）
２５ａ，２５ｂ  電磁弁（作動流体給排手段）
２６  変速機コントロールユニット、変速機ＥＣＵ（変速指示手段、副変速機制御手段）
【図１】
0004044243.tif 000002
【図２】
0004044243.tif 000003
【図３】
0004044243.tif 000004