JPH0668316B2

JPH0668316B2 - 自動車用電子制御変速機

Info

Publication number: JPH0668316B2
Application number: JP60091788A
Authority: JP
Inventors: 秀司昼田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-04-26
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPS61248947A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電子制御により、車速およびアクセル開度に
対応して変速レンジを自動的に選択する手段を備えた自
動車用電子制御変速機に関する。

（従来の技術）上記この種の自動車用電子制御変速機においては、基本
的に、車速と運転者のアクセル踏み込み程度に対応し
て、必要なトルク出力が得られるように、変速機の変速
レンジ位置を最適制御するように構成されているが、次
のような不都合があった。

つまり、燃費の観点からは、変速レンジのシフトポイン
トが低いほうが良いのであるが、全自動変速では、耐久
性の観点から、変速操作用アクチュエータが余り頻繁に
作動しないようにする必要があり、変速レンジのシフト
ポイントを余り低くすることはできない。

この種の電子制御変速機は、例えば、第５図に示すよう
に、基本的に車速（Ｖ）とアクセル開度（Ｆ）から変速
レンジが自動的に選択されるように構成されている。
又、エンジンのアイドル回転領域ではトルク不足となる
ため、各変速レンジ位置でのエンジン回転数（Ne）の最
低使用回転数領域を高めに設定する必要があり、上記マ
ニュアルシフト式の変速操作のように、アイドル回転数
（No）以下で走行することはできない。

又、通常のマニュアルシフト式の変速操作では、エンジ
ンブレーキの効き具合を、路面勾配等に対応してアクセ
ル操作のみにより行うこととなるが、自動変速では、ア
クセル操作の変化を加減速操作意志として検出するよう
にしているために、意志に反して変速操作される場合が
ある。従って、自動変速では、変速操作することなくエ
ンジンブレーキを効かせるためには、その効き量と車速
範囲の関係の自由度が低くならざるをえない。

又、アクセル踏み込み時に変速すると、各変速レンジの
変速比の関係からエンジン回転数を変化させる必要があ
り、トルクを上昇させるためには変速レンジをシフトダ
ウンする必要がある。従って、エンジン回転数が十分に
上昇しないまま変速機のクラッチをつなぐと、加速意志
に反してエンジンブレーキが掛かる状態となり、第６図
に示すように、エンジン回転数（Ne）が、低い変速レン
ジ（例えば２速）において、高い変速レンジ（例えば３
速）における車速（Ｖ）と同一車速となる所定回転数に
達するまでは実際に加速できないこととなり、自動変速
では、運者の加速意志に対して実際に加速状態になるま
である程度の遅れが生じることとなる。

一方、減速しようとして、アクセルから足を離すと、エ
ンジン回転数を下げるエネルギーが車体を加速する側の
力として作用し、減速意志に対して逆に加速される不都
合が生じる。

従って、アクセル操作のみで変速すると、エンジンの回
転慣性が、運転者の意志とは逆方向の力として車体駆動
系に作用し、自動変速のみでは自然な変速操作は行えな
いものであり、変速タイミングが微妙な状態では、通常
のマニュアルシフト式の固定変速レンジが必要となる。

つまり、自動変速のみでは、変速操作の制御形態を工夫
したとしても、燃費改善には限度がある。

そこで、上記不都合を改善するために、近年では通常の
歯車の組み合わせによる動力伝達ロスの少ない有段変速
機構を備えた変速機の変速レンジを、電子制御により自
動的に切り換える手段が提案されている。

又、自動変速では自動車のすべての走行状態に最適に対
応することが困難であることや、運転者の好み等に対応
するために、比較的低速の変速レンジでは手動操作によ
り変速操作できるように構成したり、自動変速レンジ範
囲を選択できるように構成したり、あるいは、自動／手
動を切り換えて変速操作できる手段を別に設けることも
提案されている。

例えば、スイッチ等により手動操作によって変速操作を
行う手動モードと、自動変速を行う自動モードとを切り
換えて変速操作できるように構成したものが提案されて
いる（特開昭59-37359号公報参照）。

ちなみに、この構成により手動モードにすると、第４図
に示すように、１速〜４速の固定変速レンジを備えてい
る通常のマニュアルシフト式変速機の変速操作と同様
に、各変速レンジ位置において、車速（Ｖ）とエンジン
回転数（Ne）とは比例関係となる。又、車速（Ｖ）やア
クセル開度に無関係に変速レンジを選択できるので、低
車速時にも高速側変速レンジ位置で走行可能であり、エ
ンジンのアイドル回転数（No）以下においても走行可能
である。

あるいは、自動変速により選択された現在の変速レンジ
位置を、スイッチ操作により、その変速レンジ位置に対
して上下方向いづれかの隣接した変速レンジ位置に順次
変更操作可能に構成する手段等が考えられている（特開
昭59-103056号公報参照）。

しかしながら、上記従来構成のものにあっても、自動／
手動の切り換え操作は、変速レンジ位置切り換え操作用
のレバー等とは別に設けられた操作手段によって行う構
成であることから、運転中に、自動／手動の切り換え操
作を行うことは実際には困難であり、又、運転中に別途
設けられたスイッチ等の操作によって自動的に選択され
た変速レンジ位置を切り換える操作を行うことも困難で
あり、操作性が良いものではなかった。

そのため、前記自動的に選択される複数の変速レンジを
手動操作により各別に選択する固定変速レンジ位置と、
前記複数の変速レンジを自動選択する自動変速レンジ位
置とを設け、各固定変速レンジ位置および自動変速レン
ジ位置の選択を行う一つの変速操作用シフトレバーを設
けることが考えられている。（特開昭60-175857号公報
参照）。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記従来構造のものにあっては、自動変
速レンジ位置において、高速側の変速段での走行中に手
動側への変速レンジ位置切り替えを行った場合に、誤っ
て数段下の低速側固定変速レンジ位置にいきなり変速操
作され、エンジン回転数が異常に上昇したり、不必要に
エンジンブレーキが作用したりするおそれがある。

（問題点を解決するための手段）本発明による自動車用電子制御変速機の特徴は、前記固
定変速レンジ位置と、自動変速レンジ位置とを設け、各
固定変速レンジ位置および自動変速レンジ位置の選択を
行う一つの変速操作用シフトレバーを設けた電子制御変
速機において、前記変速操作用シフトレバーにより選択
される固定変速レンジ位置を、低速側から高速側に順次
変化するようにＨ型に配列し、その最高速レンジ位置の
次のレンジ位置に、前記自動変速レンジ位置を設けてあ
る点にあり、その作用ならびに効果は以下の通りであ
る。

（作用）すなわち、手動による変速操作が可能な固定変速操作が
可能な固定変速レンジ位置と、自動変速を行うレンジ位
置の両方を、その変速レンジ位置が低速側から高速側に
順次変化するように、Ｈ型に配列することで、通常のマ
ニュアルシフト型の変速機と同様の操作感覚で変速操作
できるようにする。そして、固定変速レンジの最高速レ
ンジ位置の次のレンジ位置に自動変速レンジ位置を設け
ることで、手動／自動の各変速レンジ位置を一つの変速
操作用シフトレバーによって切り換え可能にしながら、
自動変速レンジ位置において、高速側の変速レンジ位置
が選択されて走行中に手動側への変速レンジ位置切り換
えを行った場合に、誤って数段下の低速側固定変速レン
ジ位置にいきなり変速操作され、エンジン回転数が異常
に上昇したり、不必要にエンジンブレーキが作用したり
することが無いようにするのである。

（発明の効果）従って、マニュアルシフト型の変速機と同様に、変速機
が備えている変速レンジの内の任意の変速レンジ位置
を、固定変速レンジとして変速操作用シフトレバーで選
択できるとともに、自動変速への切り換え操作も、同一
変速操作用シフトレバーで行え、操作性が大幅に改善さ
れた。しかも、その固定変速レンジ位置の配列を低速側
から高速側へと順次シフトするようにし、固定変速レン
ジの最高速レンジ位置の次のレンジ位置に自動変速レン
ジ位置を設けてあるので、自動変速レンジからいきなり
数段下の低速側固定変速レンジへと変速操作され、エン
ジン回転数が異常に上昇するというような不都合を未然
に防止できる。ところで、逆に、低速側固定変速レンシ
位置から自動変速レンジ位置にいきなり変速操作した場
合には、自動変速レンジの変速レンジ切り替えは、前記
第５図に示した変速マップからも明らかなように、一般
的に手動変速時よりもエンジン回転数が高い位置におい
て行われることから、更に低速レンジ側に変速操作され
ることは無く、エンジンに無理な負荷が加わることはな
いので、問題にならない。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は電子制御により変速レンジを自動切り替えする
自動車用電子制御変速機の制御ブロック図で、エンジン
（Ｅ）からの出力を、１速〜４速の全変速レンジに亘っ
て任意の変速レンジ位置を選択可能な変速クラッチ機構
（１）を備えた変速機（２）を介して、駆動車輪（３）
に伝達するように構成してある。

前記クラッチ機構（１）は、切り換えバルブ（４）を介
して送出される油圧ポンプ（５）からの圧油により、入
切り操作されるようにしてあり、コントローラ（６）か
らの制御信号により、前記切り替えバルブ（４）位置を
制御して、エンジン（Ｅ）の出力を所定の減速比で駆動
車輪（３）に伝達するようにしてある。

前記コントローラ（６）は、前記変速機（２）の出力軸
の回転数を計測することにより、車速（Ｖ）を検出する
ように構成した車速センサ（７）、アクセル（８）の操
作有無を検出するアクセルスイッチ（９）、前記アクセ
ル（８）の踏み込みに連動して出力電圧が変化するポテ
ンショメータ（10）により検出されるアクセル開度
（Ｆ）、および、変速レンジ位置を選択するための変速
操作用シフトレバー（11）の操作位置を検出する変速セ
レクトスィッチ（12）からの各信号に基づいて、前記切
り替えバルブ（４）の切り替え位置を制御するように構
成してある。

前記変速操作用シフトレバー（11）によって、選択され
る変速レンジ位置は、第１図に示すように、車体駐車時
に使用するパーキング位置（Ｐ）、１速〜４速の各固定
変速レンジ位置（〜）、全変速レンジに亘って自動
変速する自動変速レンジ位置（Ｄ）、後退レンジ
（Ｒ）、および、前記自動変速レンジ位置（Ｄ）と後退
レンジ位置（Ｒ）の中間位置に設けた変速ニュートラル
位置（Ｎ）を有し、最低速位置の下方位置前に記パーキ
ング位置（Ｐ）を配置し、低速側から高速側へと固定変
速レンジ位置が順次配列され、その最高速位置の上方位
置に前記自動変速レンジ位置（Ｄ）が配置されるよう
に、各変速レンジ位置をＨ型に配列してある。そして、
このＨ型に配列した各変速レンジ位置のパターンに沿っ
て変速操作されるようにしてある。

そして、前記コントローラ（６）は、第３図のフローチ
ャートに示すように、変速操作用シフトレバー（11）
が、１速〜４速の各固定変速レンジ位置（〜）およ
び後退レンジ位置（Ｒ）に操作されている場合は、前記
車速センサ（７）による検出車速（Ｖ）やポテンショメ
ータ（10）による検出アクセル開度（Ｆ）に拘らず、前
記変速機（２）の変速位置が選択された変速レンジ位置
に固定されるように、前記切り替えバルブ（４）の切り
替え位置を制御する。

一方、前記シフトレバー（11）が、自動変速レンジ位置
（Ｄ）に操作されている場合は、前記車速センサ（７）
による検出車速（Ｖ）やポテンショメータ（10）による
検出アクセル開度（Ｆ）に基づいて、第５図に示す変速
マップに従って、前記変速機（２）の変速レンシ位置が
走行負荷に対して最適位置となるように、前記切り替え
バルブ（４）の切り替え位置を制御するのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る自動車用電子制御変速機の実施例を
示し、第１図は変速用シフトレバーの変速レンジの配列
を示す図面、第２図は制御システムのブロック図、第３
図はコントローラの動作を示すフローチャート、第４図
は各固定変速レンジにおける車速とエンジン回転数との
関係を示す図面、第５図は自動変速時の変速レンジを決
定するための変速マップ、第６図は変速時のエンジン回
転数変化の説明図である。（Ｖ）……車速、（Ｆ）……アクセル開度、（２）……
変速機、（11）……変速操作用シフトレバー。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子制御により、車速およびアクセル開度
に対応して変速レンジを自動的に選択する手段を備えた
自動車用電子制御変速機であって、前記自動的に選択さ
れる複数の変速レンジを手動操作により各別に選択する
固定変速レンジ位置と、前記複数の変速レンジを自動選
択する自動変速レンジ位置とを設け、各固定変速レンジ
位置および自動変速レンジ位置の選択を行う一つの変速
操作用シフトレバーを設けた電子制御変速機において、
前記変速操作用シフトレバーにより選択される固定変速
レンジ位置を、低速側から高速側に順次変化するように
Ｈ型に配列し、その最高速レンジ位置の次のレンジ位置
に、前記自動変速レンジ位置を設けてある自動車用電子
制御変速機。