JPH03140665A - 自動変速装置の制御装置 - Google Patents

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、自動車の変速機制御に利用する。特に、機械
式のクラッチおよび変速機を使用して、クラッチの接断
制御および変速機のギヤ選択設定を電子制御回路で行う
装置に関する。

ここでいう変速機制御は、トルクコンバータを使用する
ものではなく、機械式のクラッチおよび変速機を使用す
るものであって、これを運転者の指示によって、各種の
データを取込み自動的に行う制御である。

〔概要〕

本発明は、機械式のクラッチおよび変速機を使用して、
クラッチの接断制御および変速機のギヤ選択設定を電子
制御回路で行う装置において、シフトアップまたはシフ
トダウンの判定条件パラメタとして速度の他に加速度を
利用することにより、 シフトアップまたはシフトダウンの時期を運転者の感覚
に合うように適切にかつ合理的に制御するものである。

〔従来の技術〕

機械式のクラッチおよび変速機を使用して、変速機のギ
ヤ選択設定をマイクロプロセッサを含む電子制御回路に
より行う自動変速装置が知られている。この装置では、
エンジン回転速度あるいは車両走行速度を電気信号とし
て検出し、負荷状態あるいはアクセル開度の情報ととも
に電子制御回路に取り込み、選択設定すべきギヤを演算
する構成である。この従来装置の制御は、各ギヤ毎にア
クセルの開度をパラメタとして、あらかじめ速度の上限
値および下限値を定めた変速マツプを設定して記憶装置
（ＲＯＭ）に記憶しておき、検出している速度がその上
限値を上回るとシフトアップを指令し、その下限値を下
回るとシフトダウンを指令するように設計されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この制御方法ではその時点における走行状態で
、必ずしもエンジン出力に対して最適なギヤを選択する
ことにはならない。たとえば、車両を加速する過程で車
速もしくはエンジン回転速度が急に上昇しているときに
は、エンジン出力に余裕がある場合と考えられ、この場
合には早めにシフトアップを指令することにより燃料消
費を経済的にできるが、従来の制御方法ではあらかじめ
設定した速度の上限値に達するまではシフトアップが指
令されない。また、登板中などにエンジン出力に余裕が
なくなり車速もしくはエンジン回転速度が急に降下して
いるときには、早めにシフトダウンを指令して走行を行
うと運転者の感覚に合うことが知られているが、従来の
制御方法ではあらかじめ設定した速度の下限値に達する
まではシフトダウンが指令されない。

本発明はこのような欠点を解決するもので、シフトアッ
プまたはシフトダウンの指令を適切な時期に送出し、運
転者の感覚に合う制御を行う制御装置を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の第一の発明は、シフトアップの指令に係るもの
で、エンジンの回転速度およびエンジンの負荷状態を検
出する電気信号を入力として変速機が選択すべきギヤを
演算する自動変速装置の制御装置において、 上記エンジンの回転もしくは車両の走行の加速度を演算
する演算手段と、負荷状態が第一の所定値（Ｋ１）以上
でありこの演算手段により演算された加速度が各ギヤ毎
にあらかじめ設定されたシフトアップ限界値（ｘ）を上
回る場合にギヤのシフトアップを指令する制御手段とを
備えたことを特徴とする。

本発明の第二の発明は、シフトダウンの指令に係るもの
で、エンジンの回転速度およびエンジンの負荷状態を検
出する電気信号を入力として変速機が選択すべきギヤを
演算する自動変速装置の制御装置において、 上記エンジンの回転もしくは車両走行の加速度を演算す
る演算手段と、負荷状態が第二の所定値（Ｋ２）以上で
ありこの演算手段により演算された加速度が各ギヤ毎に
あらかじめ設定されたシフトダウン限界値（ｙ）を下回
る場合にギヤのシフトダウンを指令する制御手段とを備
えたことを特徴とする。

〔作用〕

エンジン回転速度または車速を直接利用するだけでなく
、その時間微分である加速度を演算して利用することに
より、車両の走行状態をエンジン出力の余裕の有無とし
て捉え、変速マツプによってあらかじめ定められた変速
時期より早い時期に変速の要否の判断を行うことができ
るから、制御が運転者の感覚とも合致することになる。

すなわち、熟練した運転者は速度そのものより、速度の
変化を感覚で捉えて変速を行っているものであり、本発
明の制御はこの感覚に合致することになる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例装置の構成図である。この図は機
械式変速装置およびその制御装置を模式的に表した図で
ある。電子制御回路はマイクロプロセッサ１とそれに結
合された入出力インターフェース回路２とを備え、この
入出力インターフェース回路２には、アクセルペダル３
の変位を検出する変位検出装置４の出力電気信号、エン
ジン５の回転を検出する回転速度センサ６の出力電気信
号およびプロペラシャフト７の回転を検出する車速セン
サ８の出力電気信号が入力されている。またこの人出力
インターフェース回路２には、運転席の変速指示レバー
９の出力電気信号が入力する。

さらにこの入出力インターフェース回路２の制御出力信
号は、クラッチ１０を機械的に接断させるエアシリンダ
１１の油圧を制御する電磁弁１２、および変速機１５の
ギヤ選択設定を行う変速機構１６に与える空気圧を制御
する電磁弁１７．１８に与えられている。

またこのエンジン５の燃料噴射ポンプ２０は、別のマイ
クロプロセッサ２１からインターフェース回路２２を介
して、その燃料噴射タイミングが制御される構成になっ
ている。マイクロプロセッサ１とこの別のマイクロプロ
セッサ２１とは、相互に信号を送受信することができる
。

このような構成の装置で、まず発進時の制御を説明する
。変速指示レバー９がニュートラルの位置では、クラッ
チ１０はエアシリンダ１１の内部のばね力により切れた
状態になっている。いま運転者が変速指示レバー９をド
ライブ位置に設定すると、この変速指示レバー９からの
信号は入出力インターフェース回路２を経由してマイク
ロプロセッサ１に送られ、ここで処理された信号が変速
機構１６を制御する電磁弁１７．１８に送られ、変速機
１５のギヤを第２速を選択するようにシフトする。運転
者が特に荷重の大きい発進であると判断して第１速から
の発進を選択し第１速発進ボタン（特に図示せず）を押
したときには第１速を選択するようにシフトする。

ここで運転者がアクセルペダル３を踏み込むと、その踏
込量は変位検出装置４により検出されて、その検出出力
信号は、入出力インターフェース回路２からマイクロプ
ロセッサ１に送られ、マイクロプロセッサ１で処理され
た信号がクラッチ１０のエアシリンダ１１を制御する。

すなわち、電磁弁１２が開きエアシリンダ１１にエアが
送られてクラッチ１０がゆっくりと滑りながら繋がる。

このようにしてエンジンの駆動力は変速機１５、プロペ
ラシャフト７を経て、図外の駆動輪を回転させて車両を
発進させる。

いま、運転者がアクセルペダルを６０％に踏込み第２速
で走行しているとすると、マイクロプロセッサ１はアク
セルペダルの踏込量およびプロペラシャフト７の回転速
度を検出し、これらの検出量とＲＯＭＩ’に記憶されて
いる変速マツプ（図示せず）とを比較しながら、車両の
速度が第２速から第３速に変化する車速に達するか否か
を繰り返し演算している。

車速か上昇して第３速に変速する値に達したことが検出
されると、マイクロプロセッサ１はクラッチ１０の電磁
弁１２を制御してエアシリンダ１１の内部のエアを抜い
たクラッチ１０を切る。同時にエンジン用の別のマイク
ロプロセッサ２１に信号を送り、アクセルペダル３の変
位検出装置４からの信号にかかわらず、変速時に定めら
れた所定のエンジン回転速度になるように燃料噴射ポン
プ２０の電子ガバナに信号を送り、エンジン回転を下げ
る。

この状態が各センサで確認されると、マイクロプロセッ
サ１から変速機構１６の電磁弁１７．１８に制御信号が
送られ、これらにより変速ギヤが第２速から第３速に切
換えられる。変速ギヤの切換操作が完了すると、マイク
ロプロセッサ１から再び信号が送られ、排気口１２′を
閉じてエアをエアシリンダ１１に送る。これによりクラ
ッチ１０は繋がり、エンジンの駆動力が再び変速機１５
、プロペラシャフト７に伝達される。また、マイクロプ
ロセッサ１から燃料噴射ポンプ２０の電子ガバナに信号
が送られ走行車速に一致するエンジン回転速度が自動制
御される。

車両が登り坂にかかり、変速機１５のギヤをシフトダウ
ンする場合の動作も同様であり、マイクロプロセッサ１
が各入力電気信号から演算により判断してシフトダウン
の指令信号を送出して行われる。

ここで本発明の装置の特徴ある構成を説明すると、マイ
クロプロセッサ１がその制御手順の中に、シフトアップ
に際しであるいはシフトダウンに際して、エンジン回転
速度だけでなく、エンジン回転の加速度をその判断の要
素として利用する。これをさらに詳しく説明する。

第２図は本発明実施例装置の制御手順についての要部フ
ローチャートである。このフローチャートにおいて、ア
クセルペダル３の開度が第一の所定値Ｋｌ（−例として
７０％）以上であるとき、エンジン回転の加速度（Δω
／Δｔ）が演算される。

これは、繰り返し検出されているエンジン回転速度ω１
、ω２、ω３　・φ・°、ω７、φΦ−について、 （Δω／Δｔ）＝（ω０−のｈ−１）／Δｔを演算する
ことにより求められる。この加速度がシフトアップ限界
値Ｘより大きいか否かが判定されて、大きい場合には上
述のように回転速度についてのシフトアップ制御指令が
まだない状態であっても、シフトアップ制御指令が送出
される。

またこの演算された加速度が負の場合であってその値が
シフトダウン限界値ｙより小さいならば、そのときのア
クセル開度が第二の所定値に２（−例として６０ないし
９０％に設定される）以上であることを条件に、シフト
ダウンの制御指令が送出される。

このようにエンジンの回転加速度を判断の要素とするこ
とにより、回転速度だけを判断の要素とする場合より早
い時期に適切な判断を行うことができる。これは、エン
ジンの余裕の有無を判断して少し早めに変速を行う熟練
した運転者の制御と一致する。

上記例では加速度としてエンジンの回転加速度を利用す
るものについて説明したが、車速に対応する車輪または
プロペラシャフトの回転を検出してその加速度を利用す
ることができる。

また、クラッチや変速機の制御についてはエアを用いる
ものを説明したが、これに限るものでなく、油圧を用い
る装置その他によっても同様に実施可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、シフトアップまたはシフトダウン
の判断の基準に加速度を取り入れることにより、シフト
アップまたはシフトダウンを速度のみで判断するものよ
り早い時期に適切に指令することができるから、熟練し
た運転者の感覚に一致する制御が可能であり、また全体
の制御が合理的になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例装置の構成図。 第２図は本発明実施例、装置の制御フローチャート。 １・・・マイクロプロセッサ、２・・・入出力インター
フェース回路、３・・・アクセルペダル、４・・・変位
検出装置、５・・・エンジン、６・・・回転速度センサ
、７・・・プロペラシャフト、８・・・車速センサ、９
・・・変速指示レバー、１０・・・クラッチ、１１・・
・エアシリンダ、１２・・・電磁弁、１２′・・・排気
口、１５・・・変速機、１６・・・変速機構、１７．１
８・・・電磁弁、２０・・・燃料噴射ポンプ、２１・・
・別のマイクロプロセッサ、２２・・・別のインターフ
ェース回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンの回転速度およびエンジンの負荷状態を検
   出する電気信号を入力として変速機が選択すべきギヤを
   演算する自動変速装置の制御装置において、 上記エンジンの回転もしくは車両走行の加速度を演算す
   る演算手段と、 負荷状態が第一の所定値（Ｋ＿１）以上であり上記演算
   手段により演算された加速度が各ギヤ毎にあらかじめ設
   定されたシフトアップ限界値（ｘ）を上回る場合にギヤ
   のシフトアップを指令する制御手段と を備えたことを特徴とする自動変速装置の制御装置。 ２、エンジンの回転速度およびエンジンの負荷状態を検
   出する電気信号を入力として変速機が選択すべきギヤを
   演算する自動変速装置の制御装置において、 上記エンジンの回転もしくは車両走行の加速度を演算す
   る演算手段と、 負荷状態が第二の所定値（Ｋ＿２）以上であり上記演算
   手段により演算された加速度が各ギヤ毎にあらかじめ設
   定されたシフトダウン限界値（ｙ）を下回る場合にギヤ
   のシフトダウンを指令する制御手段と を備えたことを特徴とする自動変速装置の制御装置。