JPH0156006B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 自動車の駆動機関と変速機ユニツトの制御装
置であつて、 該制御装置は機関の出力設定値を設定する作動
装置１０および前記機関の出力特性曲線を含む少
なくとも１つの機関特性曲線メモリ１３を有して
おり、 その際出力設定値に依存して該少なくとも１つ
の機関特性曲線メモリ１３を介して、機関の最適
エネルギー消費状態が生起するように駆動機関お
よび変速機を制御するようにした自動車の駆動機
関と変速機ユニツトの制御装置において、 車速（V_F）および出力設定値（Psoll）と当該
変速比(i)との関数関係（式）により最適変速比(i)
を規定する変速機特性曲線領域を含む変速機特性
曲線メモリ１２が設けられており、前記最適変速
比(i)に対しては、 ａ 最適状態での出力送出を行わせるための出力
設定値Psollと、 ｂ 当該車速での最適車両動作を行わせるための
走行速度V_Fとの、 関係式ｉ＝ｆ（Psoll，V_F）の関数関係が成立
ち、 さらに上記機関特性曲線メモリ１３中には、機
関出力（Ｐ）と機関回転数（n_M）及び絞り弁位
置のような燃料制御量（α）との関係（Ｐ＝ｆ
（n_M，α））に従つて当該制御装置により機関出
力（Ｐ）を規定する機関特性曲線領域を含んでお
り、 さらに上記制御装置は第１制御ループおよび第
２制御ループを具備し、 前記第１制御ループによつては出力設定値
（Psoll）に応じて上記変速機特性曲線領域の関係
性に基づき当該変速比が設定調整されるように接
続構成されさらに、 前記第２制御ループによつては上記燃料制御量
（α）は生起機関回転数（n_M）に依存して前記機
関特性曲線メモリ１３に含まれる機関特性曲線の
関係性に基づき、即ち機関回転数（n_M）と燃料
制御量（α）との関係性により機関出力（Ｐ）を
規定する関係式Ｐ＝ｆ（n_M；α）に基づき設定調
整されるように接続構成されており、 この場合、上記第１制御ループを介した駆動機
関と変速機ユニツトの最適動作のための変速比(i)
の制御機能が、上記第２制御ループを介した制御
機能に対して優先性を有するように構成されてい
ることを特徴とする、自動車の駆動機関と変速機
ユニツトの制御装置。

２ 駆動機関である内燃機関が作動混合気発生器
１６を介して燃料制御量（α）により制御可能で
あるようにした請求の範囲第１項記載の装置。

３ 燃料制御量（α）が絞り弁の位置であるよう
にした請求の範囲第２項記載の装置。

４ 燃料制御量（α）が、燃料噴射装置の噴射弁
のトリガのための電気パルスであるようにした請
求の範囲第２項記載の装置。

５ 出力設定値（Psoll）が走行ペダル１０によ
り、ほぼ放物線状の特性曲線２０を有する走行抵
抗特性曲線段１１を介して生ぜしめられるように
した請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
１項記載の装置。

６ 変速機特性曲線メモリ１２が、無段変速機の
変速機出力回転数（n_G）ないし出力設定値
（Psoll）と変速比(i)との関係（ｉ＝ｆ（Psoll，
n_G））の表される変速機特性領域を含み、かつ走
行抵抗特性曲線段１１と変速機出力回転数発信器
１８とに接続されており、さらに、変速機特性曲
線メモリ１２の出力信号により、無段変速機とし
て構成された変速機１４のそのつどの変速比(i)が
定められるようにした請求の範囲第１項から第５
項までのいずれか１項記載の装置。

７ 変速機特性曲線メモリ１２が、多段変速機の
変速機出力回転数（n_G）ないし出力設定値
（Psoll）と変速比(i)との関係（ｉ＝（Psoll，n_G））
の表されている変速機特性曲線領域４１を含み、
かつ、走行抵抗特性曲線段１１と変速機出力回転
数発信器１８とに接続されており、さらに、変速
機特性曲線メモリ１２の出力信号により、多段変
速機として構成された変速機１４のそのつど投入
すべき変速段(i)が定められるようにした請求の範
囲第１項から第５項までのいずれか１項記載の装
置。

８ 乗算段１３４を設け該乗算段の入力側を変速
機出力回転数発信器１８と、変速機特性曲線メモ
リ１２とに接続し、さらに、該変速機特性曲線メ
モリ１２により機関特性曲線メモリ１３の機関回
転数入力側が乗算段の出力側へ切換可能であるよ
うにした請求の範囲第７項記載の装置。

９ 特性曲線メモリ１２，１３がデイジタルメモ
リ６５を含み、かつ、特性曲線領域が網目化され
ており、網目要素のそれぞれの値（A84，A123
…）が相応のアドレスを有するデイジタルメモリ
６５の記憶場所内に書込まれるようにした請求の
範囲第１項記載の装置。

１０ 特性曲線領域値（ｉ，α）の読出のため入
力量（Psoll，n_G；Psoll，n_M）がＡ―Ｄ変換器６
０，６２を介して重み付け段６１，６３に供給さ
れるようにし、該重み付け段内では入力信号の各
値に特性曲線領域値（FP，Fn_G；FP，Fn_M）が
対応せしめられ、その領域値は加算段６４におい
て加算されるようにし、その際、加算段６４の出
力信号をデイジタルメモリ６５のアドレス制御の
ために用いられるようにした請求の範囲第９項記
載の装置。

１１ 多段変速機の変速機特性曲線領域４１の読
出のため加算段６４に、変速段に依存した別の特
性曲線領域値（Fi）を重み付け段６８を介して供
給するようにした請求の範囲第１０項記載の装
置。

１２ そのつどの変速段の、生じる直線状シフト
ダウン特性曲線４１０，４１１が、最大燃料制御
量（α）のもとでの機関特性曲線領域５０の出力
特性曲線５０１と実質的に一致し、かつ、そのつ
どの変速段の、生じる直線状シフトアツプ特性曲
線４１０′，４１１′が、最適燃料消費特性曲線５
１を幾らか、例えば15％、下回る出力特性曲線５
０３と一致するように変速機特性領域４１と、変
速段に依存する特性領域値（Fi）とを選定した請
求の範囲第１１項記載の装置。

１３ 走行抵抗特性曲線段１１と変速機特性曲線
メモリ１２との間に遅延素子１２２が設けられい
る請求の範囲第１項から第１２項までのいずれか
１項記載の装置。

１４ 走行抵抗特性曲線段１１と変速機特性曲線
メモリ１１２との間に、制限段１４０が設けられ
ており該制限段は変速機出力発信器１８に接続さ
れており、さらに前記制限段１４０は変速機出力
回転数信号の２次時間導関数のための回路素子を
有し、また、変速機出力回転数信号の２次時間導
関数の大きさが所定の設定可能な値を越えると制
限段１４０の出力信号が制限されるようにした請
求の範囲第１項から第１３項までのいずれか１項
記載の装置。

１５ 自動車の駆動機関と変速機ユニツトの制御
装置であつて、駆動機関の出力設定値を設定する
作動装置と、駆動機関の出力特性曲線を含む少な
くとも１つの機関特性曲線メモリとを具備し、そ
の場合出力設定値に依存して、前記の少なくとも
１つの特性曲線メモリを介して駆動機関と変速機
を、駆動機関の最適燃料消費状態が得られるよう
に制御するようにした自動車の駆動機関と変速機
ユニツトの制御装置において、変速機特性曲線メ
モリ１２中に、変速比(i)と、出力設定値（Psoll）
ないし走行速度（V_F）との関係（ｉ＝ｆ（Psoll，
V_F））の表わされる変速機特性曲線領域が記憶さ
れており、第１制御ループにおいて、出力設定値
に相応する変速比(i)が前記の変速機特性曲線領域
にて表される関係に基づいて調整されるように
し、第１機関特性曲線メモリ１３′中には燃料制
御量（α）と、出力設定値（Psoll）ないし機関
回転数（n_M）との第１の関係（α＝ｆ（Psoll，
n_M））の表わされる機関特性曲線領域が記憶され
ており、第２機関特性曲線メモリ１３″中には内
燃機関１５の最適燃料消費状態下での燃料制御量
（α）と出力設定値（Psoll）との第２の関係（α
＝ｆ（Psoll））の表わされる機関特性曲線が記憶
されており、第２制御ループにおいて、駆動機関
の燃料制御量（α）が前記の第１ないし第２の関
係にしたがつて調整される機関回転数（n_M）な
いし出力設定値（Psoll）とに依存して調整され
るようにし、その場合特性曲線メモリ１３′，１
３″の出力信号が、内燃機関１５の制御入力側と
作用結合されている切換スイツチ９０に導かれる
ようにし、また切換スイツチ９０はプログラム切
換制御ユニツト９１によつて制御可能であるよう
にし、その場合、上記第１制御ループを介した駆
動機関と変速機ユニツトの最適動作のための変速
比(i)の制御機能が、上記第２制御ループを介した
制御機能に対して優先性を有するように構成され
ていることを特徴とする、自動車の駆動機関と変
速機ユニツトの制御装置。

１６ 第２機関特性曲線メモリ１３″が、最適燃
料消費状態のもとでの内燃機関１５の機関回転数
（n_M）と燃料制御量（α）との関係（α＝ｆ
（n_M））の成立つ機関特性曲線を含み、その場合
第２機関特性曲線メモリ１３″は機関回転数発信
器１７に接続されており、第２機関特性曲線メモ
リ１３″の出力信号によつて内燃機関の燃料制御
量（α）が定められるようにした請求の範囲第１
５項記載の装置。

１７ プログラム切換制御ユニツト９１は走行抵
抗特性曲線段１１に接続された第３機関特性曲線
メモリ９２を有し該メモリは最適燃料消費に対す
る出力設定値（Psoll）と、機関回転数（n_M）と
の関係（n_M＝ｆ（Psoll））を表わす機関特性曲線
を含むようにし、機関回転数発信器１７の出力信
号が第３機関特性曲線メモリ９２の出力信号の値
に達したとき切換スイツチ９０により、第１機関
特性曲線メモリ１３′の出力側から第２機関特性
曲線メモリ１３″の出力側へ内燃機関１５の制御
入力側が切換られるようにした請求の範囲第１５
項記載の装置。

１８ プログラム切換制御ユニツト９１が走行ペ
ダル１０の変位速度（β）の捕捉検出のための切
換素子を有し、走行ペダル１０の変位速度（β）
の大きさが所定の設定可能な値を越えると内燃機
関１５の制御入力側が第２機関特性曲線メモリ１
３″の出力側から第１機関特性曲線メモリ１３′の
出力側へ切換られるようにした請求の範囲第１５
項から第１７項までのいずれか１項記載の装置。

１９ プログラム切換制御ユニツト９１は第４機
関特性曲線メモリ１１０を有し、該第４メモリは
出力（Ｐ）と、燃料制御量（α）ないし機関回転
数（n_M）との関係（Ｐ＝ｆ（α，n_M））の表わさ
れる特性曲線領域５０を含み、また前記第４メモ
リは内燃機関１５の制御入力側と、機関回転数発
信器１７とに接続されており、また、走行抵抗特
性曲線段１１の出力信号と第４機関特性曲線メモ
リ１１０の出力信号との差が所定の設定可能な値
を越えると切換スイツチ９０により内燃機関１５
の制御入力側が、第２機関特性曲線メモリ１３″
の出力側から第１機関特性曲線メモリ１３′の出
力側へ切換えられるようにした請求の範囲第１５
項から第１７項までのいずれか１項記載の装置。

２０ プログラム切換制御ユニツト９１は第４機
関特性曲線メモリ１１０を有し、該第４メモリは
出力（Ｐ）と、燃料制御量（α）ないし機関回転
数（n_M）との関係（Ｐ＝ｆ（α，n_M））の表わさ
れる特性曲線領域５０を含み、また前記第４メモ
リは内燃機関１５の制御入力側と、機関回転数発
信器１７とに接続されており、また、走行抵抗特
性曲線段１１の出力信号と第４機関特性曲線メモ
リ１１０の出力信号との差が所定の設定可能な時
間間隔（Δt）の後零に低下していない場合に切
換スイツチ９０により内燃機関１５の制御入力側
が、第２機関特性曲線メモリ１３″の出力側から
第１機関特性曲線メモリ１３′の出力側へ切換え
られるようにした請求の範囲第１５項から第１７
項までのいずれか１項記載の装置。

２１ 走行抵抗特性曲線段１１と変速機特性曲線
メモリ１２との間に遅延素子１２２が設けられい
る請求の範囲第１５項から第２０項までのいずれ
か１項記載の装置。

２２ 走行抵抗特性曲線段１１と変速機特性曲線
メモリ１１２との間に、制限段１４０が設けられ
ており該制限段は変速機出力発信器１８に接続さ
れており、さらに前記制限段１４０は変速機出力
回転数信号の２次時間導関数のための回路素子を
有し、また、変速機出力回転数信号の２次時間導
関数の大きさが所定の設定可能な値を越えると制
限段１４０の出力信号が制限されるようにした請
求の範囲第１５項から第２１項までのいずれか１
項記載の装置。

公知技術水準 本発明は駆動機関の出力値を設定する作動装置
と、駆動機関の出力特性曲線を含む少なくとも１
つの機関特性曲線メモリとを具備し、その場合、
出力設定値に依存して、前記の少なくとも１つの
メモリを介して、駆動機関と変速機を駆動機関の
最適エネルギー消費状態が得られるように制御す
るようにした自動車の駆動機関―変速機ユニツト
の制御装置に関する。

駆動機関―変速機ユニツト、殊に、重量のある
商用車両におけるデイーゼル機関および無段連続
式変速機の所定の作動特性を達成するための駆動
機関及び無段連続式液圧変速機の同時制御を行な
うことが公知である。

英国特許第1258591号明細書に記載の、内燃機
関により駆動される調整可能な、液圧変速機に対
する制御装置においては、制御機構として、３つ
の空間的に湾曲した制御面を有する立体的なカム
を使用し、このカムの３つの制御面が各１つのセ
ンサによつて走査される。このセンサによつて所
属の調整装置を介して内燃機関への燃料供給と、
液圧ポンプと液圧機関の行程容積が制御される。
カムは軸方向及び回転方向に、各種カム運動のう
ちの或種のものを行なわせる調整レバーを用いて
調整される。一方、液圧変速機において高圧によ
り制御される調整装置は別種のカム運動を行な
う。よつて制御が、電子的でなく機械的手段で行
なわれ、その際、立体的なカムの制御面を、制御
動作に深せられる要求精度を充足できるように精
確に製作することが困難かつ高価である。さら
に、制御面の継続的走査によつて、カムの迅速な
摩耗を来たす。

さらに、米国特許第3324740号明細書に記載の
公知の制御装置では運転者は走行ペダルを介して
一方では変速機の変速比を調整し、他方では駆動
機関の回転数を調整する。第１の制御装置によつ
て所望の回転数が、絞り弁の終調整によつて維持
され、一方、第２の制御装置によつて、変速機の
変速比が調整される。所定の変速比の場合被駆動
軸への過負荷の際の駆動機関の作動の止むのを阻
止するため、変速機の変速比に対する付加的制御
装置が設けられている。この付加的制御装置は機
関回転数の許容されない増大の場合にも変速機の
変速比を調整する。その場合付加的制御装置は、
所望の機関回転数を相応の調整部材を介して維持
できない際にのみ、作用する。これに対して、通
常作動の場合は運転者は変速機の変速比および機
関回転数をセツトし、その際機関回転数は従来形
式で気化器を介しての燃料供給により制御され
る。

ドイツ特許出願公開公報第2340841号に記載の、
公知の、駆動機関および無段連続式変速機によれ
ば、駆動機関および液圧変速機が、走行ペダルに
より定められるトルク設定値と、排気容積及び作
動圧力により求められるトルク実際値とに依存し
て制御される。その際回転数発信器によつて、機
関回転数が捕捉され、相応の信号が、液圧変速機
のテーパデイスクに対する調整量を生じさせる制
御段へのトルク―実際値信号の供給の際の零点調
整移動に用いられる。

上記の２つの装置の欠点は最小燃料消費を達成
するための駆動機関の作動データが捕捉されな
い、または近似的にしか捕捉されない、したがつ
て、有害物質発生が相応にわずかな自動車の最適
な燃料消費状態が確保されないということであ
る。

さらに、ドイツ特許出願公開公報第2712327号
に記載の自動車の自動制御方式ではアクセルペダ
ル位置に依存して駆動機関の気化器の絞り弁が第
１の特性曲線メモリを介して制御される。第２特
性曲線メモリを介して、アクセルペダル位置から
機関回転数設定値が求められ、これは機関回転数
実際値と比較され、その差が無段変速機の調整の
ためにサーボ機関に供給される。この方式の欠点
は絞り弁の制御量が変速機の制御量に重量される
ことである、即ち、変速機に対する調整量が、絞
り弁位置の変化に基づき調整される機関回転数に
追従することである。絞り弁制御のほうが変速機
制御より著しく高速に動作するので、変速機制御
と機関制御との間でヒステリシス特性が生じる。
よつて、駆動機関は必然的に最少燃料消費の特性
曲線で作動させ得ない。

さらに、ドイツ特許出願公告第2328112号公報
に記載の、自動車の駆動装置の変速比及び燃料供
給に対する制御装置においては、アクセルペダル
により機関回転数設定値が設定され、この設定値
は機関回転数実際値と比較され、その際その両値
の差が、無段変速機の変速比を変化させる磁石弁
の制御に用いられる。それと同時に、絞り弁を調
整する磁石弁が、機関回転数信号間の差と、機関
回転数実際値とにより特性曲線を介して制御され
る。この装置もまた、最小燃料消費に対する自動
車の最適作動条件を不完全にしか捕捉できないと
いう欠点がある。

公知装置の共通の欠点はたんに、近似的にしか
燃料消費上有利な作動を行なわせ得ず、必要な場
合自動車の全出力ないし全性能を調整し得ないと
いうことである。駆動機関―変速機ユニツトの、
燃料消費上最適制御が必然的に、出力変化に対す
る可能な速度の減少を伴なうのであるから、自動
車運転者が例えば追越しの際駆動機関の高い駆動
出力の迅速な発生が必要な状況では危険を招来す
るおそれがある。

本発明の利点 本発明は特許請求範囲第１項に記載の構成要件
により得られる利点とするところは、駆動機関お
よび変速機の制御をそのつど合うように調整され
る複数特性曲線領域ないし特性曲線を介して行な
い、その際、変速機変速比に対する制御回路が、
駆動機関の調整用の制御回路に対して優先性があ
るということである。駆動機関用の制御回路が変
速機用の制御回路より遥かによい応答性を有する
ので、駆動機関と変速機ユニツト全体を駆動機関
の、燃料消費上最適の特性曲線上で作動すること
ができるようになる。

従属請求項に記載の手段により主請求項に記載
の装置の各種実施が可能である。

アクセルペダル位置によつて駆動機関の出力設
定値が設定される。この場合アクセルペダル位置
に相応する信号が、次のような放物線状の特性曲
線を介して導かれる、即ち自動車の走行抵抗の放
物線状特性曲線より生じる放物線状特性曲線を介
して導かれる。これにより、わずかな出力の場
合、ペダル変位に対応しての出力設定値の量の増
大がたんに相当わずかなものとなつて、わずかな
速度（わずかな出力）のもとでの良好な走行性を
確保できることが達成される。

本発明の装置は次のように構成されている、即
ち無段変速機を有する駆動装置にも、多段変速機
を有する駆動装置にも使用できるように構成され
ている。それぞれの特性曲線領域により、所定の
出力―設定値、ないし車両速度に相応する丁度生
じている変速機出力回転数に依存して、無段変速
機の変速比または多段変速機の投入すべき変速段
が決定される。

駆動機関の制御のため機関特性曲線メモリが用
いられ、このメモリは出力と、機関回転数ないし
絞り弁位置との関係の表される特性曲線領域また
は駆動機関の最適の燃料消費上の特性曲線を含
む。これにより、自動車を出力上最適に又は燃料
消費上最適に作動することができる。

特性曲線領域の記憶のため、今日安価な量産部
品として入手可能なデイジタルメモリが設けられ
る。これにより、特性曲線領域ないし特性曲線の
特に簡単な記憶、読出しが、有利に読取りメモリ
（ROM）で行なわれ、その際、駆動機関ないし
変速機のそれぞれの特性曲線領域が網目化され
個々の網目（座標）要素が、デイジタルメモリの
アドレス中に書込まれる。デイジタルメモリの読
出の際、簡単な形式で、入力量が所定の特性曲線
領域値に割当てられ、それらは加えられ、それに
より、デイジタルメモリのそのつど制御されるア
ドレスが得られる。この場合簡単な回路手段によ
り、出力量に対する入力量の一義的でない対応を
多段変速機の変速（シフト）パターンのヒステリ
シス特性領域で考慮することが付加的に可能であ
る。

一方では自動車を燃料消費上最適に作動し得る
ため、他方では必要な場合、従来の駆動機関―変
速機ユニツトにおけるように全駆動出力を直ちに
調整し得るようにするために、燃料消費上最適な
作動状態から出力上最適な作動状態へ切換えるた
めのプログラム制御ユニツトが設けられる。その
場合そのプログラム制御ユニツトは自動車の実際
の作動の際生じる条件を考慮する。プログラム制
御ユニツトの第１実施例においては、走行ペダル
の変位速度が所定値を越えるとき、即ち、運転者
が走行ペダルを急激に作動するとき、例えば迅速
に踏み込むとき、プログラム制御ユニツトが作動
される。プログラム制御ユニツトの第２実施例に
おいては、所定の出力設定値が出力実際値と著し
く偏差するとき、即ち運転者が駆動出力を著しく
高めようとするときプログラム制御ユニツトが作
動される。

プログラム制御ユニツトの第３実施例において
は走行ペダルにより設定された出力設定値への到
達が、所定の時間内には行なわれなかつた際プロ
グラム制御ユニツトが作動されるようにするので
ある。他方ではこのプログラム制御ユニツトの実
施例は次のように構成される、即ち機関回転数実
際値が、出力設定値より得られる機関回転数設定
値に達した際、出力上最適の作動形式から燃料消
費上最適の作動形式への戻し切換が行なわれるよ
うに構成される。つまり、車両は出力設定値の変
化および出力上最適の作動形式への切換えの際は
常に駆動機関の最小燃料消費特性曲線に戻し制御
されるのである。

本発明の別の実施例によれば出力設定値用の設
定値発生器に、遅延素子が後置接続されており、
それにより多段変速機の変速（シフト）パターン
の直線状変速特性曲線付近で出力設定値のわずか
な変化の際切換ないし変速動作過程が阻止され
る。これにより切換ないし変速動作過程回数が総
じて減少され、ひいては変速機の摩耗を低減でき
る。

本発明のさらに別の実施例によれば機関特性曲
線メモリに選択的に機関回転数実際値、または、
多段変速機の変速段切換中は変速機出力回転数と
所定の変速比との乗算により生じる信号が供給さ
れるようにする。これにより変速段切換の際の多
段変速機に対する同期補助手段が得られる。

さらに本発明の別の実施例によれば、次のよう
にして特に効果的に装置構成を行なうことができ
る即ち、変速機特性曲線メモリに設定値を制限段
を介して供給するようにし、その際その制限段は
変速機出力回転数の２次時間導関数に依存して、
車両の衝撃状態に相応して制御されるようにする
のである。これによつて、車両の過度に大きな衝
撃、例えば変速段切換の際、制動の際または過度
にアクセルをふかした際（過度の混合気噴射の
際）の衝撃が変速機調整動作の制限により阻止な
いし抑圧されるようになる。

図面 第１図は本発明の装置の第１実施例のブロツク
接続図、第２図は車両の放物線状の走行抵抗特性
曲線、第３図は第２図に相応する特性曲線の形成
用電子回路図、第４図は無段変速機の変速機特性
曲線領域を示すグラフ、第５図は多段変速機の変
速機特性曲線領域を示すグラフ、第６図は内燃機
関の第１の機関特性曲線領域を示すグラフ、第７
図は内燃機関の第２機関特性曲線領域を示すグラ
フ、第８図は特性曲線領域の記憶用のデイジタル
メモリの実施例のブロツク接続図、第９図は第８
図の装置の動作の説明用の網目化された特性曲線
領域を示すグラフ、第１０図は出力増大の際の無
段変速機の変速機特性曲線領域における動作点の
各位置の状態を示すグラフ、第１１図は出力増大
の際の最小燃料消費特性曲線上の動作点の各位置
の状態を示すグラフ、第１２図は出力増大の際の
機関特性曲線領域における動作点の位置を示すグ
ラフ、第１３図は出力増大の際における別の機関
特性曲線領域における動作点の位置を示すグラ
フ、第１４図は出力増大の際における多段変速機
の変速機特性曲線領域における動作点の各位置を
示すグラフ、第１５図はプログラム切換制御ユニ
ツトを有する本発明の装置の第２実施例のブロツ
ク接続図、第１６図はプログラム切換制御ユニツ
トの第１実施例の回路図、第１７図はプログラム
切換制御ユニツトの第２実施例の接続図、第１８
図はプログラム切換制御ユニツトの第３実施例の
接続図、第１９図は遅延素子を有する本発明の装
置の第３実施例のブロツク接続図、第２０図は遅
延素子の接続図、第２１図は第２０図の回路の跳
躍的リスポンスを説明するための信号波形図、第
２２図は第１９図に相応する装置使用の場合にお
いて出力増大の際における多段変速機における各
動作点の位置を示すグラフ、第２３図は同期装置
を有する本発明の装置の第４実施例のブロツク接
続図、第２４図は衝撃制限段を有する本発明の装
置の第５実施例のブロツク接続図、第２５図は衝
撃制限段のブロツク接続図である。

本発明の説明 本発明の装置構成は変速機も、駆動機関もそれ
ぞれ特性曲線メモリを介して制御されるようにし
た駆動機関―変速機ユニツト用の制御装置に係
る。その場合出力量は設定値発生器、例えば走行
ペダルにより設定される出力設定値Psollである。
変速機特性曲線メモリは使用される変速機の型式
に応じて、無段変速機、例えば液圧式無段変速機
か、または多段変速機の特性曲線領域を有する。
その場合、出力設定値Psollないし走行速度との
関係の表わされる特性曲線領域により、そのつど
の変速機変速比ｉないし投入すべき変速段が定め
られる。他方では機関特性曲線メモリにおいて例
えば内燃機関の特性曲線領域が記憶されており、
その特性曲線領域が、絞り弁位置αを出力設定値
Psollないし機関回転数n_Mに関連して取出し得る。
その際特別な重要性をもつているのは、最小の燃
料消費が得られる内燃機関の特性領域の特性曲線
である。

本発明によれば先ずそのつどの変速機変速比ｉ
ないし投入すべき変速段が、出力設定値Psollに
依存して変速機特性曲線メモリを介して設定され
る。変速機の調整によつて、機関回転数n_Mの変
化が生ぜしめられ、内燃機関の絞り弁位置αが、
今や機関回転数と相応して調整される。その際基
本的に２つの場合がある。

ａ 迅速な出力調整が所望される場合絞り弁位置
αは変速機特性曲線領域を介して制御される、
即ち、出力設定値Psollと機関回転数n_Mとに依
存して制御される。その場合絞り弁の調整が、
所望の出力が得られるように直ちに行なわれ
る。

ｂ 燃料消費上最適な制御のため絞り弁位置αを
内燃機関の最小消費量の特性曲線に沿つて、機
関回転数n_Mに依存して追従制御することもで
きる。この場合所望の出力の調整が直ちに行な
われるのではなく、一方の動作点から他方の動
作点への移行が最小燃料消費の特性曲線に沿つ
て行なわれる。

燃料消費上最適の制御によりｂ）に従つて必然
的に、所望の機関出力の遅れを伴つた発生が生ぜ
しめられるので、この作動形式は確実にどのよう
な走行状況においても使用できるというわけには
いかない。例えば追越の際におけるように所望出
力の即座の発生が必要な場合はａ）による制御に
移行しなければならない。

而して本発明の装置は、そのような組合せの制
御を実現するものであり、その際、通常作動の時
は燃料消費上最適の作動形式が用いられ、必要な
場合は出力上最適な制御形式に移行することがで
きる。

基本配置構成 第１図に本発明の装置の第１実施例をブロツク
図で示す。走行ペダル１０から、走行ペダル変位
量βに相応する信号が発せられ走行抵抗特性曲線
段１１へ供給される。この段の出力側が、変速機
特性曲線メモリ１２と機関特性曲線メモリ１３の
それぞれの入力側に接続されている。変速機特性
曲線メモリ１２の出力側が、変速機１４と作用結
合されており、機関特性曲線メモリ１３の出力側
が内燃機関（本実施例では作動混合気発生器１
６、例えば気化器または燃料噴射装置によつて表
わされている）の制御入力側と接続されている。
内燃機関１５と変速機１４との間の連結軸上には
機関回転数発生器１７が設けられており、この発
生器は機関特性曲線メモリ１３の別の入力側に接
続されている。変速機被駆動軸上には相応の形式
で、変速機出力回転数発生器１８が設けられてお
り、この発生器１８は変速機特性曲線メモリの別
の入力側に接続されている。変速機被駆動軸は被
駆動側で作動する。走行ペダル変位量に相応する
信号βが走行抵抗特性曲線段１１（この段につい
ては第２図、第３図を用いて以下説明する）を介
して特性曲線メモリ１２，１３の入力側へ達す
る。変速機特性曲線メモリ１２においては変速機
の特性曲線領域、即ち変速機変速比ｉと出力設定
値Psollないし変速機出力回転数n_Gとの関係が記
憶されている。自動車の走行速度に相応する変速
機出力回転数信号が、変速機出力回転数発生器１
８から変速機特性曲線メモリ１２に供給される。
したがつて、その出力側にはそのつど変速機特性
曲線領域の関係ｉ＝ｆ（Psoll，n_G）から生じる変
速機変速比ｉないし投入すべき変速段ｉが得られ
る。この量により変速機１４は調整される。走行
速度v_Fは最初は変化しないのであるから、変速機
調整に基づき機関回転数n_Mの変化が生じる。機
関特性曲線メモリ１３中には内燃機関の特性曲線
領域、即ち絞り弁角度αと出力設定値Psollない
し機関回転数n_Mとの関係が記憶されている。従
つてその出力側には、特性曲線領域で表わされる
関係α＝ｆ（Psoll，n_M）にしたがつて、出力設定
値Psollと機関回転数n_Mとに依存して内燃機関１
５に対する制御信号αsollが現われる。

出力設定値―特性曲線 第２図に放物線状の特性曲線２０、所謂自動車
の走行抵抗特性曲線、即ち、駆動出力と走行速度
との関係を示す。走行抵抗特性曲線段１１におい
て入力量βに従つて特性曲線２０に沿つての出力
設定値Psollに相応する信号が出力される。走行
抵抗特性曲線段１１の使用によりペダル変位量の
直線化が生ぜしめられる、即ちほぼ走行速度に比
例したペダル変位量が得られる。

第２図の特性曲線に従つて特性曲線を実現可能
にする回路を第３図に示す。その場合特性曲線回
路網が、入力端子２１，２２と出力端子２３，２
４間に設けられている。入力端子２１は演算増幅
器（オペアンプ）２５の非反転入力側と接続され
ており、このオペアンプはその、出力端子２３と
接続された出力側からその反転入力側に負帰還結
合されている。さらに、オペアンプ２５の反転入
力側と分圧器２９，３０ないし３１，３２の中間
タツプとの間にダイオード２７，２８が設けられ
ており、その分圧器２９，３０，ないし３１，３
２は基準電圧の加わる端子３３と、入力端子２２
と出力端子２４との接続線路との間に接続されて
いる。先ず、オペアンプ２５の増幅度は負帰還抵
抗２６により定められる。オペアンプ２５の出力
側における電圧が、分圧比２９，３０ないし３
１，３２により定められる所定の大きさを越える
場合、ダイオード２７，２８は順次導通制御さ
れ、異なる増幅係数が生じる。このような形式で
第２図に相応する放物線状の特性曲線２０が異な
る勾配の３本の直線線分の個別部分ごとの近似に
より模擬的に形成（シミユレート）される。

変速機特性（曲線）領域 第４図に無段変速機の変速機特性曲線領域（以
下たんに特性領域とも称する）を示す。特性曲線
４０１，４０２，４０３から成る曲線群が変速機
変速比ｉと伝達される出力Ｐとの関係を示してお
り、その場合、走行速度v_Fに相応する変速機出力
回転数n_Gをパラメータとしたときの特性曲線４０
１，４０２，４０３の変化を示す。而して、特性
曲線４０１は例えば最高速度v_Fの特性曲線であ
り、特性曲線４０３は比較的に低い走行速度v_Fの
それである。

第５図には多段変速機の変速機特性領域を示
す。第５図には走行速度v_Fに相応する変速機出力
回転数n_Gと伝達される出力Ｐとの関係の表される
特性領域における個々の変速機変速段の各領域部
分を示す。直線状変速特性曲線により個々の変速
段に対する各領域部分が規定される。直線状変速
特性曲線４１０は第２変速段から第１変速段への
直線状シフトダウン特性曲線であり、４１０′は
第１変速段から第２変速段への直線状シフトアツ
プ特性曲線、４１１は第３変速段から第２変速段
への直線状シフトダウンン特性曲線４１１′は第
２変速段から第３変速段への直線状シフトアツプ
特性曲線である。直線状シフトダウン特性曲線４
１０，４１１と直線状シフトアツプ特性曲線４１
０′，４１１′との間のヒステリシス特性によつ
て、変換機の所謂“ゆれ戻り”現象が回避され
る、即ち、シフトダウンの後走行速度の上昇に基
づき直ちに再びシフトアツプ状態の生じることが
回避される。総じて云えば、多段変速機に対する
特性曲線領域において、縦座標位置から特性曲線
４１０′まで延びる第１変速段に対する領域部分
と、特性曲線４１０から４１１′まで延びる第２
段に対する領域部分と、４１０からそれより正の
横座標値まで延びる第３変速段に対する領域部分
とが得られる。その場合、４２，４３，４４で示
す各領域部分においては第１、第２、第３変速段
に対する一義的な対応が得られるが、それぞれの
直線状シフトアツプおよびシフトダウン特性曲
線、例えば４１０，４１０′間では値Ｐ，n_Gの組
について、所定変速段との対応が得られない（変
速機がどの変速段に丁度今おかれているかがわか
らない限り）。

機関特性（曲線）領域 第６図に内燃機関の機関特性曲線領域５０を示
す。その場合機関出力Ｐと機関回転数n_Mとの関
係を、絞り弁位置αをパラメータとした場合につ
いて示す。これにより特性曲線５０１，５０２，
５０３が生じ、その際特性曲線５０１は内燃機関
のフルロードのリツチ状態（全負荷時濃厚化状
態）、すなわち最大絞り弁開口度αに相応する。
機関特性曲線領域５０中にそれぞれ同じ燃料消費
状態を示す特性曲線５０５，５０６，５０７が描
かれ得る。その際特性曲線５０５は比較的低い燃
料消費の特性曲線を表わし、線５０７は高い燃料
消費の特性曲線を表わす。特性曲線５０５，５０
６，５０７からは総じて機関回転数n_Mに関して
最適燃料消費の特性曲線５１が得られる。このこ
とから明らかなように最小燃料消費の際の所定機
関回転数n_Mには所定出力Ｐと所定絞り弁角度α
とが対応するのである。第６図とは異なるように
して表わす機関特性曲線領域を第７図に示す。第
７図に示す機関特性曲線領域５２は出力Ｐと絞り
弁位置αとの関係を最大絞り弁位置αを表わす線
５３と共に示してあり、その場合機関特性曲線領
域５２の特性曲線は機関回転数n_Mをパラメータ
として示されている。その場合特性曲線５２１は
比較的低い機関回転数に所属し、特性曲線５２３
は比較的高い機関回転数に所属する。第７図にお
いても第６図に相応して機関特性曲線領域５２に
おいて最適燃料消費の特性曲線が得られる。

特性曲線領域制御 第４図、第５図の特性（曲線）領域ないし個々
の特性曲線は変速機特性曲線メモリ１２に記憶さ
れており、第６図、第７図の特性（曲線）領域な
いし個々の特性曲線は機関特性（曲線）領域メモ
リ１３に記憶されている。上記のメモリ１３に記
憶されている個々の特性曲線のうちの１つとして
例えば最適燃料消費の特性曲線５１がある。特性
曲線メモリ１２，１３は例えば第８図に変速機特
性曲線メモリ１２にて示すように構成されてい
る。一方の入力量PsollはＡ―Ｄ変換器６０と重
みづけ段６１とを介して、また、他方の入力量n_G
がＡ―Ｄ変換器６３とを介して、デイジタルメモ
リ６５に接続された加算器６４に供給される。デ
イジタルメモリ６５は有利に読取りメモリ
（ROM）として構成されている、即ちアドレス
で表わされた多数の記憶場所を有しておりここに
特性領域値が書き込まれている。デイジタルメモ
リ６５の出力側にはデコーダ６６が接続されてい
る。

デイジタルメモリ６５に特性曲線領域を記憶な
いし書き込みできるためには第９図に示すような
網目（座標）で特性曲線領域（特性領域）を網目
化することが必要である。その場合横座標と縦座
標における各々の網目（座標）要素に対して第９
図に多段変速機の特性曲線領域の場合について示
すように１つの相応の特性領域値を対応させるこ
とができる。その場合特性領域値FPは１，２，
３，４，５，で示す、すなわちそれぞれ１のステ
ツプで示す。変速機出力回転数―特性曲線領域値
Fn_Gはそれぞれ20を１ステツプとして示す。それ
ぞれの出力値Ｐないし変速機出力回転数値n_Gの、
相応する特性曲線領域値FP，Fn_Gに対する対応が
重みづけ段６１，６３において行なわれる。所定
の網目（座標）要素の２つの、両座標値を加算す
ることによりデイジタルメモリ６５の所属のアド
レスが得られる。出力値Ｐを出力―座標値FP＝
４で、また変速機出力回転数値n_Gを変速機出力回
転数値―座標値fn_G＝80で重みづけすると、加算
段６４においてアドレス４＋80＝A84が得られ
る。但しこの座標要素は変速機特性曲線領域の直
線状シフトダウン特性曲線４１０の左側に位置
し、従つて一義的に第１変速段に所属する。相応
してデイジタルメモリ６５のアドレスA84の記憶
場所に値１が書込まれる。相応して、デイジタル
メモリ６５のアドレスA121の記憶場所に値２が
書込まれている、それはその座標要素は直線状シ
フトアツプ特性曲線４１０′の右側に位置してい
るからである。アドレスA123を有する記憶場所
には値１が書込まれている。尤も、その網目要素
がどの変速段に所属するかは一義的でない、それ
というのも、その個所においては第１変速段と第
２変速段が許容されているからである。ここで明
確な区別を行なわせるため、加算段６４の別の入
力側に重みづけ段６８が接続されており、この変
速段においてはそのつど投入される変速段ｉに依
存して、変速段―特性値Fi、例えば第２段に対し
てFi＝＋40、第３変速段に対してFi＝＋80が形成
される。直線状シフトアツプ特性曲線４１０′の
左側の各座標要素に相応するすべての記憶場所に
値１が書込まれている。

車両が停止状態から加速され変速機が第１変速
段投入の際アドレスA123に所属する変速機特性
領域の網目（座標）要素のところにおかれると、
デイジタルメモリ６５から数値１がデコーダ段６
６に読出される。そこで、走行速度v_Fがひきつづ
いて上昇し、もつて変速機出力回転数n_Gが出力特
性値FPの一定のもとで変速機出力特性値Fn_Gに相
応して上昇する場合には新たなアドレスとして、
デイジタルメモリ６５において値２が対応するア
ドレスA143が得られる。従つて第２変速段にシ
フトアツプされる。それによつて、重みづけ段６
８を介して、第２変速段に所属する変速段―特性
領域値Fi＝＋40が加算段６４に供給される。それ
によつてA143からA183への見かけ上のアドレス
移動が得られる。変速機に対してはそのことは重
要性をもたない、それは、アドレスA183を有す
るデイジタルメモリ６５の記憶場所に値２が書込
まれているからである。変速機出力回転数n_Gが再
び変速機出力回転数特性領域値Fn_G＝80に相応す
る値に減少すると始めて、特性領域値FP，Fn_G，
Fiの加算により、上述のように、デイジタルメモ
リ６５において値１が所属するアドレスA123が
得られる。つまり、再び第１変速段にシフトダウ
ンされるのである。投入される変速段に依存して
一定の変速段―特性領域値Fiを加えることによ
り、直線状シフトアツプ特性曲線４１０′と直線
状シフトダウン特性曲線４１０との間でヒステリ
シス特性が生じ、その大きさは第２変速段に対す
る変速段―特性領域値Fiに等しい。第２変速段に
対しては変速段―特性値Fi＝＋40、第３段に対し
てはFi＝＋80の前述の例においては第２及び第３
変速段の直線状変速特性曲線に対して等しい幅の
ヒステリシス特性が得られる。また、第３変速段
に対する変速段―特性値Fiを、第２変速段に対す
るものの２倍より大に選定することも可能であ
り、その場合第３変速段においてはより大の変速
ヒステリシス特性が生じる。

作動形式 無段変速機―燃料消費上最適の制御 第１０図に、燃料消費上最適の制御を行なう無
段連続変速の場合において本発明の装置がどのよ
うに作動されるかを示す。つまり、第１図に相応
する変速機特性曲線メモリ１２は第４図に相応す
る無段連続変速に対する変速機特性領域を有し、
機関特性曲線メモリ１３は第６または第７図に相
応する最適の燃料消費曲線を含む。

車両は出力値P₁と変速比i₁とが所属する動作点
７０に位置している。出力設定値Psollは今やP₁
からP₂へ高められる。走行速度V_Fは最初変化し
ないので、変速比ｉは出発値i₁から、一定速度V_F
の特性曲線４０３に沿つて新たな値i₂へ変化し、
そして、新たな動作点７１に到達する。走行速度
V_Fが一定であると仮定すると変速比ｉが変化す
ると機関回転数n_Mの変化が生ぜしめられる。内
燃機関１５は第１０図の動作点７０に相応する出
発点において第１１図の特性図では動作点７３を
とつているものとする。この動作点７３には出力
値P₁の場合機関回転数n_M1の場合の絞り弁位置α₁
の値が対応づけられている。そこで、変速比の変
化に基づき機関回転数が新たな値n_M2へ上昇する
ものとすると、このことは第１１図の特性曲線５
２に相応して、値α₂への絞り弁位置の値の変化を
意味する。それにより、機関特性曲線領域におい
て、新たな動作点７４をとつたのであり、内燃機
関は出力調整過程中最適の燃料消費曲線からは外
れていない。

上記動作がどのように行われているかを第１２
図を用いて説明する。この場合、動作点７５は最
適燃料消費曲線に沿つて動作点７６へ移行シフト
する。走行抵抗曲線２０ないしその段１１を第３
図の装置構成により実現したのと類似の手芸で、
最適燃料消費曲線５１をそれ自体公知の回路手法
を用いて実現し得る。第８図に相応する機関特性
曲線メモリ１３を使用する場合、特性領域５０に
おいて最適燃料消費特性曲線５１により示される
燃料消費量を上回る燃料消費量を示す特性領域部
分に相応するアドレスが作用しない（非有効状態
におかれる）ようにすることにより、所期の最適
燃料消費曲線５１のみを働かせ得るようになる。

無段変速機―最適出力制御 無段連続変速機の最適出力制御の場合機関特性
曲線メモリ１３において第６、第７図に相応する
機関特性領域５０又は５２が評価される。このよ
うな最適出力制御を第１３図に示す。最適出力制
御の場合の機関特性曲線メモリ１３の出力側にお
ける絞り弁位置αが、機関回転数n_Mと出力設定
値Psollとに依存して求められるのであるから、
第１２図に相応して、動作点７５と選択された出
力設定値とから出発して、絞り弁位置αの増大が
得られる。このことを第１３図の特性領域につい
て云えば絞り弁位置αは動作点７７から出発し
て、先ず、最大絞り弁位置５３まで迅速に増大さ
れる。そこで内燃機関１５は機関回転数n_M上昇
の際最大絞り弁位置曲線に沿つて出力上昇制御さ
れる。選定された出力設定値Psollに達すると、
絞り弁位置αはますます上昇する機関回転数n_M
のもとで、第１３図に示すように再び減少され得
る。

当該の最適出力制御では最適燃料消費制御の場
合に比してより速やかに選択された出力の制御が
行なわれ得るので動作点に対して第１０図に破線
で示すような経過が生じる。動作点は動作点７０
のところから一定走行速度の特性曲線に沿つて近
似的に動くのではない。むしろ、走行速度の上昇
に伴つて、所望の出力P₂には動作点７２におい
て達する。

このような最適出力制御の場合機関回転数n_M
は最適燃料消費５１を越えて上昇する、換言すれ
ば、最適燃料消費の制御の場合はそのように最適
燃料消費曲線に到達すれば当該最適燃料消費の制
御は終了するのであるが、上記最適出力制御の場
合には、最適燃料消費制御の場合における制御と
は異なつて第１２図の燃費上最適のカーブ５１に
おける新たな動作点７６において回転数増大が抑
えられるような制御は行われない。（このことは
第１２図中の動作点７６のところにおける回転数
n_Mの増大方向の図面平面上の右方向に向いた矢
印で示す。）機関回転数n_Mはさらに増大していつ
て、遂には所定の作動条件下での自動車の走行抵
抗の放物線状特性曲線に達する。即ち、上述の最
適出力制御の場合、車速と駆動力、走行抵抗との
関係を示す走行性能（抵抗）曲線特性図において
駆動力曲線が走行抵抗特性曲線と交わる（最高速
度到達時点）まで機関の出力は増大する。その場
合、駆動力と走行抵抗の各特性曲線は上記特性図
にて走行速度に応じた特性領域部分で交差するの
である。

多段変速機―最適燃料消費制御 多段変速機の場合上述の形式の最適燃料消費制
御は不可能である。それというのは１つの変速段
内で変速比ｉが変化せず、もつて、変速比の変化
に基づき生じる機関回転数n_Mを介しての内燃機
関１５の制御が行われ得ないからである。従つ
て、多段変速機の最適燃料消費制御の場合機関特
性曲線メモリ１３に出力設定値Psollを供給し、
最適燃料消費上の絞り弁位置αを第１１図に相応
する最適燃料消費曲線５１から求めることができ
る。つまり、第５図に相応する領域部分４２，４
３，４４内で次のようにして最適の燃料消費制御
を行うことができる、即ち絞り弁位置αが機関特
性曲線メモリ１３により表される関係性を介して
もつぱら出力設定値Psollに依存して調整される
のである。すなわち第１１図から明らかなよう
に、絞り弁位置αはもつぱら（直接的に）出力設
定値によつて作用を受けて制御されるのであつ
て、当該の多段変速機における最適燃料消費制御
の場合、エンジン回転数とか変速機出力回転数と
か車速とかは直接的制御作用要因としては大きな
重要性を有しない（直接的制御パラメータとして
大きな意味を有するのではない）。要するに上記
制御のポイントは第１１図に示す最適燃料消費曲
線５１上を介しての出力Ｐと絞り弁位置αとの特
性関係を用いることにこそある。この種の制御は
勿論たんに制限付きでしか使用できない、それ
は、各変速段切換えごとに最適燃料消費曲線５１
から外れるからである。従つて、最適燃料消費制
御を、以下詳述するように最適出力制御と交番な
いし択一的に組合せて使用することが必要であ
る。

多段変速機―最適出力制御 第５図に相応する変速機特性領域の直線状変速
特性曲線４１０，４１０′，４１１，４１１′は次
のような経過をとるように設定されている、即ち
それぞれの変速段において直線状シフトダウン特
性曲線が、第１４図ａで８０で示すように内燃機
関のフルロードのリツチ状態（全負荷時濃厚化状
態）の領域にある。つまり第１４図ａに示された
シフトダウン特性曲線８０は例えば第５図に示さ
れた直線状シフトダウン特性曲線４１０における
その中央曲線部分と一致し、さらにこの第１４図
ａのシフトダウン特性曲線８０は、燃料制御量α
をパラメータとする出力Ｐと機関回転数n_Mとの
関係を表した前述の第１２図における特性曲線５
０１、即ち内燃機関のフルロードのリツチ状態
（全負荷時濃厚化状態）に相応するのである。こ
のことから第１４図ａの特性曲線８０は、燃料制
御量αが最大で、内燃機関のフルロードのリツチ
状態であり、多段変速機の変速機特性領域におけ
る直線状のシフトダウン特性曲線に相応すること
がわかる。さらに、それぞれの、直線状シフトア
ツプ特性曲線が、第１４図ａで８１で示すように
それぞれの内燃機関の最適消費燃料消費曲線を幾
らか、例えば15％下回るような経過をとるように
設定されている。その場合、内燃機関の作動が最
適燃料消費曲線のまわりのせまい範囲に制限され
ており、それにより、特に経済的な作動形式が得
られる。第１４図ｂには多段変速機に対しての最
適出力制御の場合における作動状態を示すため第
１ないし第２変速段に対する変速比特性曲線８
２，８３を示す。この特性曲線８２，８３は第１
４図ａの機関特性領域５０において、そのつどと
る動作点を変速段に依存して、即ち変速段のその
つどの変速比に相応して移行シフトないし平行移
動させるために用いられる。

内燃機関１５は第２変速段投入の際の出力P₁
に相応して、動作点８４に位置する。そこで走行
ペダル１０により新たな出力設定値P₂が設定さ
れると、この設定値は第２変速段において直接に
は制御することができない、それは所属の仮想上
の新たな動作点８５が直線状シフトダウン特性曲
線８０より上方にあるからである。絞り弁は上述
の形式で開かれ、直線状シフトダウン特性曲線８
０に達する動作点８６において第１変速段にシフ
トダウンされる。今や動作点８５の代わりに、第
１変速段において、変速比特性曲線８２，８３に
おける移行シフトないし平行移動によつて得られ
るように動作点８７が得られる。出力P₂が車両
の加速に十分である場合、機関回転数n_Mが増大
していつて、遂に、動作点８８、ひいては直線状
シフトアツプ特性曲線８１に達する。そこで再び
第２変速段にシフトアツプされ、再び変速比特性
曲線８２，８３を介して動作点８９が得られる。
第１４図について補足して説明する。シフトダウ
ン特性曲線８０とシフトアツプ特性曲線との間の
領域は現在投入されている変速段に係わる。その
場合、シフトダウン特性曲線８０の左側の領域は
現在投入されている変速段よりも１段小さい変速
段、シフトアツプ特性曲線８１の右側の領域は現
在投入されている変速段よりも１段上の変速段に
係わる。前述した第１４図の実施例に関する動作
説明においては、特性曲線８０と８１の間の領域
は、シフト（ダウン）する前は第２変速段に割付
け（割当て）られている。しかしながらシフト
（ダウン）された後は、特性曲線８０と８１の間
の領域内は第１変速段に割付け（割当て）られる
ようになる。したがつて仮想上の動作点８５は、
当該シフト（ダウン）の前はシフトダウン特性曲
線８０より上方の第１変速段の領域内に位置する
ことが明らかである。この場合出力P₂において
実際に到達した動作点８７はシフト（ダウン）後
は第１４図から明らかなようにシフトアツプ特性
曲線８１より上方の第１変速段に割付けられた領
域に位置する。このように直線状特性曲線８０と
８１の左、右側ないしその間の領域のうちのいず
れかにおいて瞬時の（そのつどの）動作点が（当
該の変速段に割付けられて）とる（来る）位置は
もつぱら機関回転数の変化に応じて与えられる。
最適出力作動時における第１４図に示す動作状態
から分るように、動作点は最適燃料消費曲線上に
はないが、そのまわりの近くの領域のところにあ
り、その結果比較的に有利な燃料消費を達成でき
る。

最適燃料消費制御から最適出力制御への切換燃
料消費上最適の制御はどのような場合においても
十分であるとは限らない、例えば、運転者が所望
の機関出力を得ようとする場合は不十分である。

その外に、最適燃料制御に対しては多段変速機
に対する前述のような制限がある。従つて本発明
の実施例によれば最適燃料消費制御から最適出力
制御への切換えを行なわせる切換装置が設けられ
る。

このために第１５図に示すように、切換スイツ
チ９０が設けられており、この切換スイツチを用
いて内燃機関１５の制御入力側、即ち作動混合気
発生器１６の入力側を第１機関特性曲線メモリ１
３′の出力側から第２機関特性曲線メモリ１３″の
出力側へ切換可能である。その場合第１機関特性
曲線メモリ１３′は最適出力制御用の、第６，７
図に相応する機関特性領域５０ないし５２を含
み、第２特性曲線メモリ１３″は最適燃料消費制
御用の最適燃料消費特性曲線５１を含む。切換ス
イツチ９０は機関回転数n_M、出力設定値Psoll、
に依存し、また択一的に走行ペダル変位量βまた
は絞り弁位置αに依存してプログラム切換制御ユ
ニツト９１により作動される。最適燃料消費制御
から最適出力制御への切換えに対する基準として
先ず走行ペダル変位量βが用いられる。それによ
つて、走行ペダルの、衝撃を伴うような急激の作
動の際本発明による装置が最適出力制御に切換わ
るようになる。プログラム切換制御ユニツト９１
の第２実施例によれば所望の出力差ΔPが所定値
を越えると、最適出力制御に切換わる。さらに、
プログラム切換制御ユニツト９１の第３実施例に
よれば所定時間Δtの後所望の出力設定値Psollに
達しないと、最適出力制御に切換わるようにする
のである。これによつて、車両運転者が出力上昇
のため従来通りとる対処手段、即ちアクセルペダ
ルを深く踏み込むことを、本発明の装置において
は最適出力制御への切換えのために用い得るよう
になり、それにより、必要な場合は燃料消費の増
大があつても所望の出力が得られるようになるの
である。

最適出力制御から最適燃料消費制御への戻し切
換えが本発明によれば次のような場合に行なわれ
る、即ち機関回転数が、燃料消費上最適の作動の
場合における出力設定値Psollに相応する機関回
転数n_Mspllに達したときに行なわれるのである。
而して、出力上最適の動作の場合において第１２
図の機関特性領域５０において特性曲線５０１に
沿つて動き、出力P₂に到達の際機関回転数軸に
対して平行に動く動作点が、走行抵抗の放物線状
特性曲線で表わされる作動状態の得られるまでは
もはや動かなくなり、最適燃料消費特性曲線５１
上にある動作点７６にとどまる。すなわち、既述
のような出力最適制御の場合におけるように、駆
動力曲線と走行抵抗曲線との一致状態の生起まで
機関回転数の増大の起こることはない。斯くし
て、再び最適燃料消費制御の動作点が得られたの
であり、この制御によりひきつづき車両駆動が行
なわれる。

機関回転数n_Mspllを求めるため第１６〜第１８
図に示すように第３機関特性曲線メモリ９２が設
けられ、このメモリには出力設定値Psollが供給
される。この第３機関特性曲線メモリ９２はその
構成が前述の機関特性曲線メモリに相応してお
り、したがつて特別の説明を要しない。その出力
信号がコンパレータ９３の負の入力側に供給さ
れ、その正の入力側には機関回転数に相応する信
号が加えられる。つまり、機関回転数n_Mが最適
燃料消費の機関回転数n_Mspllに達すると、コンパ
レータ９３の出力側が論理値１に切換わる。

第１６図に相応するプログラム切換制御ユニツ
ト９１の第１実施例において走行ペダル変位量β
に相応する信号が抵抗９７とコンデンサ９８とを
介して増幅器９９の入力側に供給される。この増
幅器９９は抵抗１００とコンデンサ１０１の並列
接続に負帰還結合されている。この周知の微分回
路によつて、増幅器９９の出力側に走行ペダル変
位量βの１次時間導関数に相応する信号が現われ
る。この信号はコンパレータ１０２の負の入力側
と、コンパレータ１０３の正入力側とに供給され
る。コンパレータ１０２の正入力側とコンパレー
タ１０３の負入力側が基準電圧とアース間に接続
された抵抗１０４，１０５，１０６から成る分圧
器のタツプに接続されている。コンパレータ１０
２，１０３の出力側がオアゲート１０７の入力側
と接続されている。走行ペダル変位量βの１次時
間導関数βが所定の正の値を越えるか又は所定の
負の値を下回るとオアゲート１０７の出力側に論
理値信号１が現われる。オアゲート１０７の出力
側における論理値１によりNORゲート９４，９
５から成るフリツプフロツプ９６がセツトされ
る。そうするとこのフリツプフロツプの、切換ス
イツチ９０の制御入力側に接続された出力側には
論理値０の信号が現われ、切換スイツチ９０によ
り、第１６図に示すように内燃機関１５の制御入
力側が、最適出力制御に所属する機関特性曲線メ
モリ１３′と接続される。コンパレータ９３の出
力側に論理値１の信号が現われるとフリツプフロ
ツプ９６がリセツトされ、出力側に信号１が現わ
れて、切換スイツチ９０によつて内燃機関１５の
制御入力側が再び最適燃料消費制御に所属する特
性曲線メモリ１３″に切換えられる。

第１７図にプログラム切換制御ユニツトの第２
実施例を示す。この実施例においては所望の出力
設定値Psollが、実際の出力Ｐと比較され、そし
て両値の差が所定値を越えると最適出力作動形式
に切換えられる。このために、先ず差当り、実際
の機間出力Ｐを求める必要がある。このために第
４機関特性曲線メモリ１１０が設けられておりこ
のメモリには絞り弁位置αと機関回転数n_Mとが
供給され、このメモリの出力側には前述のよう
に、実際の機関出力Ｐに相応する値が現われる。
機関出力Ｐに相応する、抵抗１１１における電圧
降下が演算増幅器１１２の反転入力側に供給さ
れ、一方その非反転入力側には出力設定値Psoll
に相応する信号が加えられる。オペアンプ１１２
の出力側には両出力値の差に相応する信号が現わ
れ、この信号はコンパレータ１１３の正入力側に
供給される。このコンパレータの負入力側には抵
抗１１４を用いて補助電圧源より所定の出力差限
界値に相応する固定電位が加えられる。所望の出
力設定値Psollが所定の程度より大に実際の機関
出力Ｐとずれると、コンパレータ１１３の出力が
論理値１に切換わる。フリツプフロツプ９６は再
びセツトされ、切換スイツチ９０を介して最適燃
料消費作動形式から最適出力作動形式に切換わ
る。

第１８図はプログラム切換制御ユニツトの第３
実施例のブロツク接続図である。この実施例にお
いては所定の時間間隔Δtの後所望の出力設定値
Psollに達しなかつたとき最適出力作動形式に切
換わるようにするものである。但しこの基準を用
いる意義があるのは出力実際値と出力設定値との
差値が所定の大きさを上回る場合のみである。し
たがつて、先ず、第２実施例の場合におけるよう
に、オペアンプ１１２とコンパレータ１１３とを
介して、出力差が所定値を上回つたか否かの基準
信号が形成される。そのような基準信号が形成さ
れると、コンパレータ１１３の出力側に論理値１
の信号が現われ、この信号は一方では、アンドゲ
ート１１５と、抵抗１１６と、コンデンサ１１７
とから成る時限素子を始動させ、他方ではNOR
ゲート１２０，１２１から成るフリツプフロツプ
をセツトする。アンドゲート１１５、および、
NORゲート１２０，１２１から成るフリツプフ
ロツプの出力側が、NORゲート１１８の入力側
に接続されている。このNORゲート１１８の第
３入力側がコンパレータ１１９の出力側と接続さ
れており、コンパレータ１１９の正入力側がオペ
アンプ１１２の出力側と接続されている。コンパ
レータ１１９の負入力側はアースされている。
NORゲート１１８の出力側がフリツプフロツプ
９６のセツト入力側に接続されており、コンパレ
ータ９３の出力が、NORゲート１２０，１２１
から成るフリツプフロツプおよびフリツプフロツ
プ９６のリセツトに用いられる。

第１８図に示す回路の動作を次に説明する。最
適燃料消費作動形式の場合フリツプフロツプ９
６，１２０，１２１はリセツトされており、その
出力側に論理値１が現われる。それによつて、切
換スイツチ９０は最適燃料消費制御に切換わり、
NORゲート１１８は阻止されている。所望の出
力設定値Psollが、実際の出力Ｐに比して所定の
出力差ΔPを越えると、コンパータ１１３の出力
が論理値１に切換わり、それによりNORゲート
１２０，１２１から成るフリツプフロツプをセツ
トし、その結果NORゲート１１８の第３入力側
に論理値０の信号が現われる。それと同時にアン
ドゲート１１５の第１入力側に論理値１が加わ
り、RC素子１１６，１１７により定まる時間に
対して、アンドゲート１１５の第２入力側にも加
わる。よつてアンドゲート１１５の出力側に、時
間間隔Δtの間、論理値１が現われ、これはNOR
ゲート１１８の第２入力側に供給される。アンド
ゲート１１５の出力側における信号はRC素子１
１６，１１７により定まる時間間隔Δtの後再び
論理値０に低下ないし切換わる。この時点におい
て、NORゲート１１８により、出力設定値Psoll
と出力実際値Ｐとの差が零に低下したか否かがし
らべられる。そのように零に低下していない場合
にはコンパレータ１１９の出力側に論理値０が現
われ、その結果今やNORゲート１１８のすべて
の３つの入力側が論理値１の信号を導くようにな
り、それにより、NORゲート１１８の出力側に
論理値１が現われこれはフリツプフロツプ９６を
セツトし、その結果切換スイツチ９０は最適出力
作動形式に切換わる。

出力設定値遅延素子を有する配置構成 種々の機関特性領域から明かなように各変速段
切換えが、内燃機関の最適燃料消費曲線５１から
の偏差、ひいては燃料消費の増大を意味する。し
たがつて第１９図に相応する本発明の装置の第３
実施例では走行抵抗特性曲線段１１と変速機特性
曲線メモリ１２の入力側との間に遅延素子１２２
を挿入する。これにより変速機制御回路装置の一
部である変速機特性曲線メモリ１２に所望の出力
設定値Psollが遅延して供給される。遅延素子１
２２は公知形式、例えばＴ型―フイルタの形（そ
の回路を２０図に示す）で構成することができ
る。この４端子回路網ではそれぞれ一方の、入出
力端子が直接に、他方の入出力端子が、２つの抵
抗１２３，１２４の直列接続を介して接続されて
おり、この２つの抵抗の中間タツプ点が他方の端
子の接続線路に接続されている。その場合抵抗１
２３，１２４は抵抗１２６で橋絡されている。上
記回路は出力設定値Psollを遅延された出力設定
値Psoll^*に変換する。例えば出力設定値Psollに
相応する入力信号の経過１２７が、跳躍関数（こ
れは第２１図ａに示すように時点＋１において所
定値へ跳躍的に切換わる）の形を有する場合、遅
延された出力設定値Psoll＊に相応する出力信号
経過１２８に対して、第２１図ｂに示す経過が生
じる。

第２２図に挿入接続された遅延素子１２２の作
用ないし影響を示す。内燃機関１５が出力P₁に
相応して動作点１３０のところにあり、走行ペダ
ル１０により新たな出力設定値P₂が与えられる
と、通常は（遅延素子がなければ）出力Ｐは直線
状シフトダウン特性曲線４１０に到達ないし上回
ろうとすることになるのである。ところが、挿入
接続された遅延素子１２２の作用に基づき、出力
設定値が走行ペダルにより設定されたように跳躍
的に上昇しないで、動作特性曲線１３１に沿つて
経過をとる。要するに、この場合は変速段切換を
要せずに所望の出力P₂に到達できる。

同期装置付配置構成 本発明の装置の第４実施例を第２３図に示す。
この実施例では多段変速機の場合変速段切換えの
際噛み合わすべき変速機部分間の所要の同期がと
られる。この目的のため変速機特性曲線メモリ１
２は変速段切換信号を発生しこの切換信号により
変速段切換えの際フリツプフロツプ１３２がセツ
トされ、その終了の際リセツトされる。フリツプ
フロツプ１３２は切換スイツチ１３３を制御し、
この切換スイツチを用いて機関特性曲線メモリ１
３の機関回転数―入力側が機関回転数１７から乗
算段１３４に切換可能である。乗算段１３４は変
速機特性曲線メモリ１２の出力側と変速機出力回
転数発生器１８とに接続されている。新たな変速
段の変速比と変速機出力回転数n_Gとの乗算によ
り、変速機部分の柔軟な閉成連結、即ち同期が可
能となる機関回転数n_Mが定まる。この同期され
た機関回転数が今や切換スイツチ１３３を介して
機関特性曲線メモリ１３に供給され、このメモリ
を介して、内燃機関１５は次のようにして制御さ
れる、即ちその同期された機関回転数が生じるよ
うに制御される。変速段の切換えが終了すると、
フリツプフロツプ１３２は変速機特性曲線メモリ
１２によりセツトされ、機関特性曲線メモリ１３
は再びその機関回転数入力側に実際の機関回転数
n_Mが加わる。

衝撃制限用配置構成 本発明の装置の第５実施例（第２４図に例示）
においては衝撃制限を行なうようにした配置構成
が付加的に設けられている。周知のように車両の
衝撃は就中多段変速機の変速段切換の際に生じる
のであるが、強く制動をかけた際とかアクセルを
ふかした際（激しく混合気噴射の際）にも生じ
る。車両の衝撃は制御系において車両加速度の１
次時間導関数ないし車両速度の２次時間導関数と
して捕捉検出することができる。車両の衝撃は車
両に乗る者にとつて不快なものであり、もつて、
乗車の快適、心地よさを損なう。

第２４図に示す装置においては、変速機出力回
転数発信器１８は、走行抵抗特性曲線段１１と変
速機特性曲線段１２との間に設けられた制限段１
４０と付加的に接続され得る。その場合制限段１
４０は車両の衝撃により制御され、出力設定値
Psollを変形された出力設定値Psollに変換する。
この種の調整操作は殊に無段変速機の車両の場合
有利である。このような車両においては上述のよ
うにして、変速機の調整速度を車両の衝撃に依存
して制限できる。例えば、走行ペダルにより、加
速によつて許容できない高い衝撃が生じるような
出力設定値Psollが設定されると、制限段１４０
を介して出力設定値Psoll、ひいては変速機の調
整速度が次のような値に制限される、即ち車両の
衝撃が所定限度内にとどめられるような値に制限
される。

制限段１４０は第２５図に示すような回路で実
現することができる。変速機出力回転数n_Gに相応
する入力信号が、抵抗１４２とコンデンサ１４３
とを介してオペアンプ１４６の入力側に接続され
ており、このオペアンプは抵抗１４９とコンデン
サ１５０とで負帰還結合されている。接続された
１４６，１５０は第１６図の回路に相応して微分
段を形成している。したがつて、オペアンプ１４
６の出力側には変速機出力回転数の２次時間導関
数n¨_G、すなわち車両の衝撃に相応する信号が現わ
れる。この信号は互いに逆方向に接続されたダイ
オード１５１，１５２と抵抗１５３とを介して、
オペアンプ１５４の入力側を形成する加算点に達
する。このオペアンプ１５４は抵抗１５５で負帰
還結合されている。さらに加算点には抵抗１５６
を介して、出力設定値Psollに相応する信号が供
給される。第２５図の回路によつて、ダイオード
１５１，１５２の折曲点電圧により定められる、
変速機出力回転数n_Gの２次時間導関数n_Gの値を越
えるとオペアンプ１５４の入力側がその電位に固
定保持され、それにより出力設定値Psollの増幅
度が制限されるようになる。その場合、相互に逆
方向に接続されたダイオード１５１，１５２の並
列接続により、出力設定値信号の制限が、車両の
衝撃の負の限界値超過の際と、車両の衝撃の正の
限界値の超過の際にも生じることが達成される。