JP2002071013A

JP2002071013A - 自動変速制御装置

Info

Publication number: JP2002071013A
Application number: JP2000257584A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Ohashi; 武浩大橋; Masaki Mimura; 正樹三村
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2002-03-08

Abstract

(57)【要約】【課題】車両走行中に、運転者が変速指示レバーを操作
して多数段のシフトアップまたはシフトダウンを指示入
力しても、最後の操作から再変速可能時間ｔ₁ が経過す
るまでは自動変速装置は起動しない。これにより運転者
は、装置が運転者の意思に十分に反応しないとの印象を
受ける。【解決手段】変速指示レバーが、再度変速可能時間ｔ₁
より短い時間間隔で連続的に多数回のシフトアップまた
はシフトダウンが操作入力されたときには、その操作回
数がシフトアップの最大変速可能段数ｎ_u またはシフト
ダウンの最大変速可能段数ｎ_d に達したときには、もは
や再変速可能時間ｔ₁ の経過を待つことは意味がなく、
再変速可能時間ｔ₁ の設定を無効にして、前記ｎ_u また
はｎ_d 段のシフトアップまたはシフトダウンを直ちに実
行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車の変速機に利
用する。本発明は選択すべき適正な変速ギヤをプログラ
ム制御回路により演算制御する装置の改良に関する。本
発明は、クラッチペダルのないオートマチック車のほ
か、クラッチペダルを発進時など微妙なクラッチ操作を
必要とするときにのみ用い、走行中の変速はそのつどク
ラッチペダルを操作しなくとも、自動的に実行されるセ
ミオートマチック車に利用することができる。本発明
は、前進用変速ギヤを十数段備えた大型牽引車に実施す
るために開発された装置であるが、そのほかの自動車に
も広く利用することができる。

【０００２】

【従来の技術】大型車両にプログラム演算回路を備えた
自動変速装置が広く採用されるようになった。自動変速
装置は運転者の疲労を少なくすることができるととも
に、走行速度およびエンジン性能に対して変速ギヤの選
択が適正に実行され、滑らかな走行ができるようになっ
た。

【０００３】自動変速装置は、車速情報、エンジンの回
転速度情報、アクセルの操作情報その他運転操作の情報
を取込み、あらかじめ設定されているエンジン特性に照
らして、そのときに選択すべき最適な変速ギヤを推定演
算するプログラム制御回路を備えている。このプログラ
ム制御回路は、車速の変化などに応じて、エンジン特性
から現在選択されている変速ギヤがカバーできる領域を
越えることを判定すると、運転操作がなくとも、各アク
チュエータに制御命令を送出して、クラッチを断にす
る、エンジンの燃料供給量を小さくする、変速ギヤを推
定演算による最適なものに変更する、クラッチを接にす
る、エンジンの燃料供給量を大きくする、などの一連の
変速動作を自動的に実行するように制御を行う。またこ
のプログラム制御回路は、運転席に設けた変速指示レバ
ーの操作情報にしたがって、前進、後退、シフトアッ
プ、シフトダウン、ニュートラルなどの変速動作を実行
制御するように構成されている。

【０００４】また、この自動変速装置の多くは、変速指
示レバーをＤレンジ（ドライブレンジ）に設定して、す
べてを自動変速に依存する運転のほか、操作入力による
変速ギヤの選択設定を可能にするものが広く普及してい
る。そのような装置では、変速指示レバーがＤレンジか
ら、シフトアップ位置「ＵＰ」またはシフトダウン位置
「ＤＯＷＮ」に操作できるように構成されている。たと
えば、運転者が先行車両を追い越すために増速しようと
して、変速指示レバーを「ＤＯＷＮ」位置に１回操作す
ると、このプログラム制御回路は運転操作に応じて１段
のシフトダウンを実行する。変速指示レバーを「ＤＯＷ
Ｎ」位置に２回操作すると、同様に２段のシフトダウン
を実行する。シフトアップについても同様である。

【０００５】また、変速ギヤをきわめて多数（たとえば
前進１６段）備えている変速機では、自動変速動作が実
行されると運転者が現在選択されている変速ギヤがどれ
であるかわからなくなるので、運転席に現在選択されて
いる変速ギヤの番号を数字表示し、あわせて現在の走行
状態から変速可能な段数を上向きの矢印および下向きの
矢印により表示する装置が広く利用されている。運転者
はこの表示を見ながら、「ＵＰ」または「ＤＯＷＮ」に
操作する回数を判断することができる。

【０００６】路上走行中に、運転者が複数段のシフトダ
ウンあるいはシフトアップを実行しようとして、変速指
示レバーを複数回「ＤＯＷＮ」あるいは「ＵＰ」に多数
回操作しても、表示されている段数を越えては変速が実
行されることがないように構成されている。シフトダウ
ンの場合には、変速動作実行後にクラッチが接になる
と、エンジン回転速度がそのときの走行車速に対応して
異常高速（レッドゾーン）になることがあるから、自動
変速装置のプログラム制御回路は、このようなシフトダ
ウンが間違って実行されることがないように安全対策が
施されている。シフトアップについても、エンジン回転
速度が車速に対応して出力が発生しない異常低速になら
ないように設定されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本願発明者は、新しい
自動変速装置を設計するためにさまざまな走行試験を繰
り返し実行した。その中で、運転者が路面の勾配あるい
は先行車両との間隔などから判断して、操作により複数
段のシフトアップあるいはシフトダウンを実行しようと
して、変速指示レバーを複数回「ＵＰ」または「ＤＯＷ
Ｎ」に操作しても、自動変速装置は現状を認識しながら
シフトアップあるいはシフトダウンを実行するので、所
望段数だけシフトが実行されるまでに時間がかかり、ス
ムーズな運転操作ができない現象が経験された。

【０００８】すなわち、試験を行った大型牽引車では、
自動変速装置が１回のシフトアップまたはシフトダウン
の操作を認識し、装置を機械的に起動させるまでに再変
速可能時間としてｔ₁ （＝約０．４）秒の時間が設けら
れている。運転者により変速指示レバーに一回のシフト
アップまたはシフトダウンの操作が行われると、この再
変速可能時間（ｔ₁ ）を経過するまで次の変速指示レバ
ーの操作がなければ、ｎ＝１段の操作があったものとし
て認識される。一回の操作の後に再変速可能時間（ｔ
₁ ）が経過する前にもう一回の変速指示レバーの操作が
行われると、その二回目の変速指示レバーの操作からさ
らに再変速可能時間（ｔ₁ ）が経過するのを待って、次
の変速指示レバーの操作がなければ、ｎ＝２段のシフト
アップまたはシフトダウンが指示されたものと認識する
ように構成されている。ｎ＝３の場合も４の場合も同様
に、最後の変速指示レバーの操作から再変速可能時間
（ｔ₁）が経過するまで次の操作がなければ、その回数
を認識するように構成されている。

【０００９】つまりこのような従来装置では、運転者が
変速指示レバーを連続的に手早く複数回操作すると、操
作を終えた後に再変速可能時間が経過してからはじめて
自動変速装置が動きはじめることになる。これは運転者
にとっては、変速指示レバーの操作から変速動作開始ま
での所要時間を延長しているような印象になり、装置が
運転者の意思に速やかに応答しないとの印象を受ける。

【００１０】なお自動変速装置について、連続的なシフ
トダウンを実行するときに、ブレーキ操作と関連して再
変速可能時間を臨時的に短縮し、複数段のシフトダウン
を可能にして変速動作の所要時間を短縮する技術が特開
平１０−３３１９６７号公報に開示されている。

【００１１】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、運転者の操作により複数段のシフトアップまた
はシフトダウンを実行させたいときに、運転操作にした
がってこれを速やかに実行する自動変速装置を提供する
ことを目的とする。本発明は、ブレーキ操作に伴うこと
を条件とするのではなく、走行中に可能なかぎり再変速
可能時間のような無駄な時間をなくし、変速指示レバー
の操作から変速動作開始までの所要時間を短縮すること
によって、自動変速装置が運転者の意思に速やかに応動
するとの運転感覚を与えることができる装置を提供する
ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、運転者が操作
する変速指示レバーによるシフトアップまたはシフトダ
ウンの指示が、上記説明の再変速可能時間以下の時間間
隔で複数回入力されたときには、この連続するシフトア
ップまたはシフトダウンの指示回数を計数することによ
りこれをいったん受付けて、この指示回数がシフトアッ
プまたはシフトダウン可能な最大段数に達した時点で、
再変速可能時間を設けることなく、直ちにその最大段数
のシフトアップまたはシフトダウンを実行させることを
特徴とする。

【００１３】すなわち本発明は、車速情報（１）、エン
ジンの回転速度情報（２）、アクセルの操作情報
（４）、および変速指示レバーの操作情報（６）を取込
み最適変速ギヤを自動的に選択する制御手段としてプロ
グラム制御回路（１０）を備え、このプログラム制御回
路（１０）は、前記変速指示レバーのシフトアップまた
はシフトダウンの操作にしたがってシフトアップまたは
シフトダウンを実行する手段を含む自動変速制御装置に
おいて、前記プログラム制御回路（１０）には、設定さ
れた再変速可能時間（ｔ₁ ）より短い時間間隔で前記変
速指示レバーが連続的に複数ｎ回シフトアップまたはシ
フトダウンに操作されたときには、そのシフト方向を含
むその操作回数ｎを計数する手段と、車速情報から変速
後のエンジンの回転速度が上限速度または下限速度を越
えることがない変速可能段数（ｎ_u またはｎ_d ）を演算
する手段と、前記計数する手段により計数された操作回
数ｎがこの変速可能段数（ｎ_u またはｎ_d ）に達したと
きには前記再変速可能時間（ｔ₁）の設定を無効化して
直ちにこの変速可能段数（ｎ_u またはｎ_d ）だけシフト
アップまたはシフトダウンを実行する手段とを含むこと
を特徴とする。

【００１４】上記括弧内の数字および記号はあとから説
明する実施例装置の図面参照数字および記号である。こ
れは発明の構成が理解しやすいように付すものであっ
て、本発明の構成を実施例に限定して理解するためのも
のではない（以下同じ）。

【００１５】操作回数ｎがその時点の走行速度とエンジ
ン特性から定まる変速可能段数（ｎ _u またはｎ_d ）に達
したときには、その後にさらにシフトアップまたはシフ
トダウンが操作指示されたとしても、それは意味がない
ことであるから、このときには再変速可能時間（ｔ₁ ）
だけ待つことなく、直ちに最大限の段数のシフトアップ
またはシフトダウンを実行する。この構成により、運転
者は最大限のシフトアップまたはシフトダウンを一挙に
実行すべきであると判断した場合には、変速指示レバー
を多数回にわたり「ＵＰ」または「ＤＯＷＮ」に手早く
繰り返し操作する（あるいは振る）ことにより、直ち
に、再変速可能時間を待つことなく、ｎ段のシフトアッ
プまたはシフトダウンを実行させることができるように
なる。これは運転者の意思による操作であり、この構成
により運転者は自動変速制御装置が運転者の意思にした
がって素直に応動するとの印象を受け、運転感覚を向上
させることができる。

【００１６】前記変速可能段数を変速指示レバーの操作
の有無にかかわらず運転席に表示する手段を備える構成
とすることができる。これは運転者は何回変速指示レバ
ーを振れば再変速可能時間を無効化できるかを認識する
ために便利である。前記特開平１０−３３１９６７号公
報に記載された従来技術と比べると、本発明は、ブレー
キ操作に関連することを条件とするものではない。本発
明は、変速可能段数の最大値以上の段数が指示されたこ
とを条件に再変速可能時間（ｔ₁ ）を無効化するもので
あるから、この従来例技術とはその構成が異なる。ま
た、前記従来技術では、エンジンを最大出力にして登坂
中のすみやかな複数段のシフトダウンは不可能である
が、本発明の構成ではこれが可能になるなど前記従来技
術では得られない作用効果がある。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明実施例装置のブロッ
ク構成図である。この装置は、プログラム制御回路１０
を備え、このプログラム制御回路１０に、それぞれイン
ターフェースを介して、車速情報１、エンジンの回転速
度情報２、アクセル操作情報４、補助ブレーキの操作情
報５、変速指示レバーの操作情報６、および変速機のギ
ヤ位置情報７が入力する。なお補助ブレーキは、エンジ
ンの排気通路を閉塞する排気ブレーキ、車軸回転に電気
制動あるいは流体制動を行うリターダ、エンジンの圧力
抵抗力を利用するリターダ、その他のいずれかまたはそ
の組み合わせであり、リターダは操舵輪の近傍に取り付
けられたスイッチを運転者が操作することによりオンオ
フ操作される。

【００１８】そしてこのプログラム制御回路１０から、
エンジンガバナ１１に対して燃料供給量制御信号８、ク
ラッチアクチュエータ１２に対して制御信号９、変速機
アクチュエータ１３に対して変速機アクチュエータ制御
信号１４が、それぞれインターフェースを介して送出さ
れる。またこの装置は運転席に表示器１５を備え、この
表示器１５はインターフェースを介してプログラム制御
回路１０に接続される。そして、この表示器１５には現
在使用されている変速ギヤの段数が数字により光学的に
表示されるとともに、上向きの矢印によりシフトアップ
の可能段数、下向きの矢印によりシフトダウンの可能段
数が表示される。ちなみにこの実施例は大型牽引車に実
施した例であり、この変速機は前進１６段、後退２段の
変速機ギヤが装備されている。

【００１９】このように構成された装置では、停車状態
から発進させようとするときには、運転者はクラッチを
踏み、変速指示レバーをニュートラル位置（Ｎ）からド
ライブ位置（Ｄ）にシフトする。プログラム制御回路１
０は発進ギヤを選択する。運転者は選択されたギヤを表
示器１５により認識し、被牽引車の積み荷重量が大きい
からさらに低いギヤから発進したいときには、変速指示
レバーをＤ位置からＤＯＷＮ位置にたとえば１回操作す
ると、発進ギヤが１段シフトダウンされる。２回操作す
ると発進ギヤが２段シフトダウンされる。また表示器１
５に表示された変速機ギヤより高い変速ギヤを選択した
いときには、変速指示レバーをＵＰ位置へ１回操作する
と、変速ギヤが１段シフトアップされる。発進ギヤが設
定されると、運転者はアクセルペダルを踏みながらクラ
ッチペダルをゆるやかに抜いてゆくことにより発進を行
うことができる。

【００２０】車両が発進すると、そのあとは自動変速装
置が、車速情報、エンジンの回転情報、アクセル操作情
報などから判断して、順次自動的に変速ギヤをシフトア
ップさせながら加速が行われる。このときには運転者は
そのつどクラッチペダルを踏む必要はない。クラッチア
クチュエータ１２がプログラム制御回路１０の制御にし
たがって自動的にクラッチを断状態とし、変速機アクチ
ュエータ１３がプログラム制御回路１０の制御にしたが
って自動的に変速ギヤを選択設定し、クラッチアクチュ
エータ１２が自動的にクラッチを接状態に設定制御す
る。アクセルペダルも変速動作に応じて踏みしろを調節
する必要はなく、プログラム制御回路１０が変速動作に
あわせて自動的にエンジンガバナ１１を制御する。

【００２１】ここで本発明の特徴である変速制御につい
て説明すると、図２は本発明実施例装置のプログラム制
御回路の制御論理の要部を説明するフローチャートであ
る。

【００２２】いま車両は走行中であり、運転者が変速指
示レバーから手を離して、変速機は現在のギヤ位置ＣＧ
にホールドされているものとする。このとき運転者によ
り変速指示レバーの操作が１回行われると、これがシフ
トアップであるかシフトダウンであるか、シフトダウン
の場合にはシフトダウンの最大変速可能段数ｎ_d に達し
たか、シフトアップの場合にはシフトアップの最大変速
可能段数ｎ_u に達したかを判断する。いずれにも達して
いないとすると、このときには再変速可能時間ｔ₁ を有
効化し、この再変速可能時間ｔ₁ が経過するまでの間
に、さらなる変速指示レバーからの入力があるかを待
つ。そしてこの再変速可能時間ｔ₁ が経過する間に、再
度変速指示レバーからの入力があればこれを計数する。
変速指示レバーの指示回数が、シフトアップの最大変速
可能段数ｎ_u またはシフトダウンの最大変速可能段数ｎ
_d に達したならば、再変速可能時間を無効化してただち
に、ｎ _u またはｎ_d だけシフトアップまたはシフトダウ
ンを実行する。

【００２３】再変速可能時間ｔ₁ はこの実施例装置では
０．４秒に設定されているが、この時間は例えば０．２
秒ないし０．５秒の間に設定することがよい。上述のよ
うにシフトアップの最大変速可能段数ｎ_u およびシフト
ダウンの最大変速可能段数ｎ _d は、そのときの車両走行
速度とエンジン性能から定まるものであり、図１に示す
表示器１５の右上の三角印（シフトアップの最大変速可
能段数ｎ_u ）および左下の三角印（シフトダウンの最大
変速可能段数ｎ_d ）により運転席に表示される。運転者
はこの表示を見て、何回変速指示レバーを振れば再変速
可能時間を無効化することができるかを認識することが
できる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、すばやく、すなわ
ち変速指示レバーが再変速可能時間ｔ ₁ より短い時間間
隔で多数回連続してシフトアップまたはシフトダウンに
操作され、この回数ｎが最大変速可能段数ｎ_u またはｎ
_d に達したときには、もはや再変速可能時間ｔ₁ の経過
を待つ必要はなくなり、ただちにその最大変速可能段数
だけのシフトアップまたはシフトダウンが実行される。
この構成により本発明の自動変速装置は運転者の意思に
速やかに反応するとの感覚を得ることになり、運転感覚
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例装置のブロック構成図。

【図２】本発明実施例装置プログラム制御回路の制御動
作を説明する要部フローチャート。

【符号の説明】

１車速情報２エンジンの回転速度情報４アクセル操作情報５補助ブレーキ操作情報６変速指示レバー操作情報７変速機のギヤ位置情報８燃料供給量制御信号９クラッチアクチュエータ制御信号１０プログラム制御回路１１エンジンガバナ１２クラッチアクチュエータ１３変速機アクチュエータ１４変速機アクチュエータ制御信号１５表示器

フロントページの続きＦターム(参考） 3J552 MA01 MA13 MA17 NA04 NB01 PA18 PA19 QC03 RA04 RA07 SB09 SB10 TB17 UA03 VA41Z VA62W VA75W VA76W VB01W VC01W VD02W VD11Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車速情報、エンジンの回転速度情報、アク
セルの操作情報、および変速指示レバーの操作情報を取
込み最適変速ギヤを自動的に選択する制御手段を備え、この制御手段は、前記変速指示レバーのシフトアップま
たはシフトダウンの操作回数ｎにしたがってｎ段のシフ
トアップまたはシフトダウンを実行する手段を含む自動
変速制御装置において、前記制御手段には、設定された再変速可能時間より短い
時間間隔で前記変速指示レバーが連続して複数ｎ回シフ
トアップまたはシフトダウンに操作されたときにそのシ
フト方向を含むその操作回数ｎを計数する手段と、車速
情報から変速後のエンジンの回転速度が上限速度または
下限速度を越えることがない変速可能段数を演算する手
段と、前記計数する手段により計数された操作回数ｎが
この変速可能段数に達したときには前記再変速可能時間
の設定を無効化して直ちに前記変速可能段数のシフトア
ップまたはシフトダウンを実行する手段とを含むことを
特徴とする自動車変速制御装置。
【請求項２】前記変速可能段数を変速指示レバーの操作
の有無にかかわらず運転席に表示する手段を備えた請求
項１記載の自動変速制御装置。