JPH0668322B2 - 自動変速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機械式自動変速機を搭載し、マイクロプロセ
ッサによる電子制御を用いた自動車の自動変速装置に関
する。特に、本発明は大型自動車に適する装置であっ
て、車両の負荷状態に応じて異なる制御を行う自動変速
装置に関する。

〔概要〕

本発明は、プログラム制御による自動変速装置におい
て、 発進時に選択された変速機ギヤの種類にしたがって適用
する制御プログラムを選択することにより、 車両の負荷状態に応じて変速制御を行うことができるよ
うにしたものである。

〔従来の技術〕

従来の電子制御機械式自動変速機は、変速レバーをドラ
イブレンジに操作し、発進時にアクセルペダルを踏み込
んだときに、初めてクラッチが接続しエンジンからの駆
動トルクを駆動輪に伝達する。このとき、駆動トルクの
伝達を滑らかにし車両速度が緩やかに変化するように半
クラッチ状態を経てクラッチの接続が行われる。走行時
の変速操作も同様に、エンジン回転速度、車両速度およ
びアクセルペダルの踏み込み量に応じて運転者が希望す
る車速になるように、必要な変速機ギヤの切換えが行わ
れるたびにクラッチの接断制御が行われる。

本願出願人は、このような電子制御機械式クラッチを備
えた大型自動車で、積載荷重の相違によりあるいは発進
路面の傾斜により、発進時のギヤを第一速にするか第二
速にするかを運転者が選択できる装置を考案し実用新案
登録出願した（実願昭60−123118号）。この装置は変速
レバーをドライブレンジに入れると、第二速から発進す
るように制御プログラムが組まれているが、運転者が車
両の積載量が大きいあるいは登り坂発進であるなどで、
第一速から発進することが必要であると判断したときに
は、変速レバーの近傍に設けられた第一速発進用のボタ
ンを押すことによって第一速から発進するように設定さ
れている。

しかし、この従来装置は第一速が選択されて発進する場
合と第二速から発進する場合とで、発進時のギヤが異な
るだけで、変速パターンを変更するものではなく、第二
速と第三速との変速点、あるいはそれ以上の変速点につ
いては、発進時に選択設定される変速機ギヤにかかわら
ず同一である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが大型トラックを用いて種々の積載条件で試験走
行を行ったところ、積載量が大きいまたは登り坂発進の
場合などエンジン負荷が大きくなる場合には、第二速か
ら第三速への変速点もしくは第三速から第四速への変速
点は、エンジン負荷が小さい場合にくらべて車両速度の
高速側にしないと、車両の牽引力が不足して加速性能が
良くないことがわかった。

一方、自動変速装置の変速パターンを三種類用意し、走
行目的に応じて選択使用できる技術が特開昭48−14033
号公報に開示されている。これは、異なる三種の走行状
況に理想的に適応する三種の変速パターンを用意してお
く内容であり、市街地走行や山道走行などの走行状況に
応じて随時切り換えて選択使用することにより、快適な
かつ効率的な走行を可能にするものである。しかし上記
公報には、変速パターンの切換えを運転操作と連動して
どのように行うかについての具体的な開示はない。

本発明は、このような従来の問題点を解決するもので、
エンジン負荷の大きさにしたがって最適な変速パターン
を自動的に選択することができる自動変速装置を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、負荷が大きいときに適する第一の変速制御パ
ターンと、負荷が小さいときに適する第二の変速制御パ
ターンとを用意し、発進時に第一速が選択されたときに
は上記第一の変速制御パターンを選択適用し、発進時に
第二速が選択されたときには上記第二の変速制御パター
ンを選択適用する手段を含むことを特徴とする。

〔作 用〕

本発明は、あらかじめ車両の負荷が大きいときに適する
変速制御パターンと、車両の負荷が小さいときに適する
変速制御パターンとが少なくとも二種類用意される。こ
の車両の負荷状態は、運転者が発進時に選択する変速機
ギヤにより自動的に判断される。

すなわち、発進時のギヤが第一速に選択された場合には
車両の負荷が大きいものとして、第二速以降の変速につ
いても負荷の大きい場合に適する変速が行われる。すな
わち、エンジン負荷が大きい場合の第一の変速制御パタ
ーンでは第二速以降の変速点は車両速度の高速側にな
る。したがって円滑な変速操作を行うことができる。第
二速による発進が選択された場合には、第三速以降の変
速点は車両速度の低速側になるから、燃料消費量が少な
くなり、騒音が小さくなる。

本発明は上記先行技術（特開昭48−14033号公報）と
は、車両の負荷状態の検出を発進時に運転者により選択
設定される変速機ギヤにより自動的に行うところが相違
しこの点に特徴がある。

この発進時の変速機のギヤ位置検出は、変速機にスイッ
チセンサを設ける、プログラム制御回路の中で検知プロ
グラムのステップを設ける、その他の方法により行うこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例方式を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。第１図において、この装置は電子回路によるプログ
ラム制御手段として、マイクロプロセッサ１およびこの
マイクロプロセッサ１に接続された入出力装置２とを備
える。この装置はエンジン12の動力伝達軸に設けられた
機械式クラッチ８と、この機械式クラッチ８とプロペラ
シャフト６との間に設けられた変速機５とを備える。さ
らにこの装置には、上記エンジンの回転速度を検出する
回転センサ13と、この自動車の車両速度すなわちプロペ
ラシャフト６の回転速度を検出する速度センサ７と、ア
クセルペダル３のストロークを検出するストロークセン
サ４と、変速機５のギヤ位置を検出する位置センサ11と
を備え、このらの各センサの出力は入力装置２に接続さ
れて、その出力情報はマイクロプロセッサ１に取り込ま
れる。さらにこの装置は上記クラッチ８を接断制御する
アクチュエータ９と、このアクチュエータ９に送る流体
圧力を開閉制御する電磁弁10と、変速機５のギヤ位置を
設定制御する変速機制御機構16とこの制御機構16に送る
二つの流体圧力を開閉制御する二つの電磁弁16および17
とを備える。これらの電磁弁10、16、17の開閉制御信号
は入出力装置２からマイクロプロセッサ１の制御により
与えられる。また、運転席に設けられた変速レバー19の
指示入力と、この変速レバー19の近傍に設けられ運転者
が操作する第一速発進指示スイッチ15の指示入力とは、
入出力装置２に接続されてマイクロプロセッサ１に取り
込まれる。

このマイクロプロセッサ１には、上記回転センサ13の出
力から得られるエンジンの回転速度情報、上記速度セン
サ７から得られる車両速度情報、および上記ストローク
センサ４から得られるアクセルペダルの変位量を取り込
み、上記変速機５の選択および上記クラッチ８の接断を
制御するプログラム制御手段を備えている。

ここで上記第一速発進指示スイッチ15は本発明の構成の
要素であり、発進時の変速機ギヤが運転者により第一速
または第二速のいずれに選択されたかを検知する検知手
段を構成する。すなわち、この第一速発進指示スイッチ
15が操作されたときには、積載荷重が大きいあるいは登
り坂発進であるなど、運転者が第一速発進を指示したも
のであり、発進時の変速機ギヤが第一速に設定される。
この第一速発進指示スイッチ15が操作されないときに
は、積載荷重が小さくあるいは通常の路面であり、発進
時の変速機ギヤは第二速に設定される。

上記マイクロプロセッサ１のプログラム制御手段には、
負荷が大きいときに適する第一の変速制御パターン21
と、負荷が小さいときに適する第二の変速制御パターン
22とが用意され、上記検知手段の検知出力にしたがって
第一速が選択されたときには上記第一の変速制御パター
ン21を選択適用し、第二速が選択されたときには上記第
二の変速制御パターン22を選択適用する手段を含む。

第一の変速制御パターン21は、低速ギヤから高速ギヤへ
の変速点がこれと対応する第二の変速制御パターンの変
速点より車両速度の高速側に設けられ、さらに、第一の
変速制御パターン21は、第二速から第三速への変速点お
よび第三速から第四速への変速点がそれぞれ第二の変速
制御パターン22の対応する変速点より車両速度の高速側
に設けられている。

プログラム制御されるマイクロプロセッサ１は、クラッ
チ８の切断制御において、ストロークセンサ４が検出し
たアクセルペダル３の変位量および回転速度検出センサ
７が検出したプロペラシャフト６の回転速度情報を入力
し、プロペラシャフト６の回転速度が緩やかに変化する
ようにクラッチ８の接続状態を制御する。

第２図は、車両速度とアクセルペダルの踏み込み量とに
より変化する自動変速線の一例を示す図である。

第２図において、横軸は車両速度、縦軸はアクセルペダ
ルの踏み込み量である。ここでは変速機が低速ギヤから
高速ギヤへ切り換えられるアップシフト線のみを示し、
高速ギヤから低速ギヤへ切り換えられるヒステリシスを
持たせたダウンシフト線は省略している。

本発明の特徴とするところは、選択スイッチ15により選
択される発進時の変速機ギヤが第一速であるかあるいは
第二速であるかにより、変速点が異なる別の制御プログ
ラムを用意するところにある。

すなわち、発進時の変速機ギヤが第一速に設定された場
合には、実線で示すアクチュ自動変速線に従って変速が
行われる。第２図のないしはそれぞれ第一速ないし
第四速の領域を示す。発進時の変速機ギヤが第二速に設
定された場合には、一点鎖線で示す自動変速線に従って
変速が行われる。第２図の▲［２］▼ないし▲［４］▼
はそれぞれ第二速ないし第四速の領域を示す。

このような実線で示す自動変速線と一点鎖線で示す自動
変速線の違いは、発進時の変速機が第一速に設定された
場合には、それが第二速に設定された場合に比べて、第
二速から第三速および第三速から第四速への自動変速線
が車両速度の高速側に移動していることにある。すなわ
ち、車両の負荷が大きく発進時の変速機を第一速に設定
した場合には、エンジンの回転速度が比較的高い（車両
速度が大きい）変速点でギヤシフトが行われることにな
り、必要な加速力が得られる。

また、車両の負荷が小さく発進時の変速機を第二速に設
定した場合には、エンジンの回転速度が比較的低い（両
速度が遅い）変速点でギヤシフトが行われるので、騒音
を低減でき走行距離に対する燃料消費量が経済経量化さ
れる。

第２図ではダウンシフト線は煩雑になるので省略されて
いるが、アップシフト線にヒステリシスをもたせて、そ
れぞれのパターンについてダウンシフト線が設定され
る。

上記例では発進時に選択されたギヤをスイッチにより検
出するように説明したが、シフトレバーの選択状態はマ
イクロプロセッサ制御回路に取り込まれているので、そ
の制御回路内部でプログラムによりこれを検知するよう
に構成し、これを検知する手段として同様に本発明を実
施することができる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、発進時に運転者により
選択設定される変速機ギヤに応じて、自動変速の制御プ
ログラムを自動的に切り換えることができる。すなわ
ち、発進時の変速機が第一速に選択されたならば、車両
の負荷が大きい場合であると判断され、変速点が車両速
度の高速側にシフトされるので、発進時の変速機が第二
速に設定される通常の状態に比べて、変速操作およびそ
の後の加速性が改善される。したがって、 負荷に適する快適走行を行うことができ、 燃料消費量が経済化され、 騒音が軽減される 効果がある。本発明の装置は運転者が特別のスイッチな
どの切換操作を行う必要がなく、発進時のギヤの選択に
連動して自動的に変速パターンが選択設定される優れた
特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図。 第２図は自動変速線を示す図。 １……マイクロプロセッサ、２……入出力装置、３……
アクセルペダル、４……ストロークセンサ、５……変速
機、６……プロペラシャフト、７……回転速度検出セン
サ、８……クラッチ、９……アクチュエータ、10……電
磁弁、11……変速機位置センサ、12……エンジン、13…
…回転速度センサ、14……インジェクションポンプ、15
……第一速発進指示スイッチ、19……変速レバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの動力伝達軸に設けられた機械式
   クラッチと、 この機械式クラッチと車軸との間に設けられた変速機
   と、 上記エンジンの回転速度、車両速度およびアクセルペダ
   ルの変位量を取り込み、上記変速機の選択および上記ク
   ラッチの接断をマイクロプロセッサによりプログラム制
   御する制御手段と、 発進時の変速機ギヤが運転者により第一速または第二速
   のいずれに選択されたかを検知する検知手段と を備えた自動変速装置において、 上記制御手段には、負荷が大きいときに適する第一の変
   速制御パターンと負荷が小さいときに適する第二の変速
   制御パターンとが用意され、上記検知手段の検知出力に
   したがって第一速が選択されたときには上記第一の変速
   制御パターンを選択適用し、第二速が選択されたときに
   は上記第二の変速制御パターンを選択適用する手段を含
   み、 上記第一の変速制御パターンは、第二速から第三速への
   変速点および第三速から第四速への変速点がそれぞれ上
   記第二の変速制御パターンの対応する変速点より車両速
   度の高速側に設けられた ことを特徴とする自動変速装置。