JPS6030848A - シフト操作時期決定装置 - 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】 〔発明の属する技術分ガ〕 この発明は、トランスミッション（変速機）のギア段位
置を変更するための操作、ずなわちシフ１・］：■作の
時期を決定するシフト操作時期決定装置に門するもので
ある。

〔従来技術とその問題点〕

従来、この種のギアシフト位置変更指示装置は、エンジ
ン回転数または車速とエンジン負荷とのバランスした状
態により指示内容の判定を行なうようにしているが、こ
のバランヌ状態に達する迄には相当の時間が必要である
ため、これが原因で変更指示のタイミングが遅くなり、
燃費改善に役立たないという欠点がある。

〔発明の目的〕

この発明はかかる事情のもとになされたもので、シフト
操作の指示を出す時期を速め、省燃費運転指示機能の向
上を図ることを目的とする。

〔発明の要点〕

その要点は、車速またはエンジン回転数とその単位時間
当たりの車速またはエンジン回転数の変化分、すなわち
加速度に対応する量をめ、車速またはエンジン回転数の
いずれか一方と加速度との関係から適性な加速度により
走行していると判定できるゾーン（適性加速度ゾーン；
　ＺＯＮＥｌ　）であるか否か（過剰加速度ゾーン；　
ＺＯＮＥ２”）を、該関係を予め記憶している判定マツ
プにもとづいて判別し、そのシフト操作の時期を決定す
るようにした点にある。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明のうち、シフトアップ時期のみを指示
する簡便な実施例を示す概要図、第２図は適性加速度ゾ
ーンと過剰加速度ゾーンとの関係を示すグラフ（マツプ
）である。

＠１図からも明らかなように、シフトアップ操作時期を
指示する指示装置は、マイクロコンピュータの如き中央
処理装置（ＣＰＵ）１１およびタイマ１２等を有するコ
ントロールユニット１と、該ユニット１からの指示を受
しナてその表示を行なう表示ユニット２とからｆｆｉ成
されている。コントロールユニット１には、車速信号（
ＣＶ）とギア段位置（シフト位置）が最高段であること
を示す信号ＧＴとが入力されるが、ＣＰＵ１１ではこれ
らの信号にもとづいて次の如き処理を行なう。

ＣＩ’Ｕ１１は、タイマ１２かも所定の時間毎に発せら
れる信号を割込み信号として受けて、車速信号ＣＶの取
り込みを行なう。これによって、車速信号Ｃ■は、所定
の時間毎に、順次サンプリングされながら取り込まれる
ことになる。いま、時刻Ｔ、Ｔ＋ΔＴにおける車速デー
タをそれぞれＣＶＴ。

ＣｖＴ＋ΔＴとすると、これらのデータから、次の（１
１式の如（車両の加速度成分αをめることができる。

なお、ΔＣ’Ｖ＝Ｃ’ＶＴ＋ΔＴ−ＣＶＴである。また
、かかる加速度の検出には、加速度センサまたは微分器
等を用いることもできる。

一方、車速ＣＶと加速度αとの関係について、それが過
剰加速度ゾーン（ＺＯＮＥ２）にあるのか、または適性
加速度ゾーン（ＺＯＮＥｌ）にあるのかを１１１１定す
ると、第２図の如く表わされることが確かめられている
。そこで、コントロールユニット１内の所定のメモリ（
図示なし）に、Ｆｉｒ　２図の如きマツプを予め記憶さ
せておくことにより、所定時点の車速Ｃ■と加速度αと
の関係から過剰加速度ゾーン（ＺＯＮＥ２）にあるのか
、または適性加速度ゾーン（ＺＯＮＥｌ）にあるのかを
判別することができる。

第６シ１のフローチャートにおいて、■が加速度ＮＥ１
（適性加速度ゾーン）であるか台かを判断する部分であ
る。その結果、ＺＯＮＥｌならば適性な加速夏以下で走
行していると判断して処理を終了する一方、ＺＯＮＥｌ
でなげれば、外部から与えられる４、５号によって現在
のギア位置が最高段にあるか否かをθで判断し、最高段
７１らば、これ以上シフトさせることができないので、
処理を終了し、最高段でＩよいとぎだり゛、省燃費走行
とは判断でき１よいため、シフトアップ指示を出力し、
燃料消費を抑えるようにする（＠参照）。

上記では、車速からめられる加速度と最高段ギア位置と
によってシフトアップ指示の判定を行１ヨ５ようにした
が、以下の如くしてシフトダウン時期を決定することも
できる。

第４図はこの発明の他の実／ｌ）Ｑ例を示す概要図、第
５図はエンジン回転数とエンジン負荷との関係からエン
ジントルクをめるためのマツプ、第６図は車速とエンジ
ン回転数とから使用ギア段を判別するためのマツプ、第
７図はシフトアップ、ダウンを判定するためのマツプ、
第８図は第２の実施例の動作を説明するためのフローチ
ャートである。

第４図からも明らかなよ５に、この実施例では、コント
ロールユニット１には車速信号の他にエンジン回転数４
８　Ｍとエンジン負荷信号が入力されるとともに、これ
を指示装置として応用した場合にその指示出力もシフト
アップのみでなく、シフトダウン指示も出せるように１
よっている。なお、エンジン負荷信号としては、ディー
ゼルエンジンの場合はコントロールラックの位置信号、
また、ガソリンエンジンの場合は吸入空気量信号等がそ
れぞれ用いられる。

以下、第８ト４を参照してその動作を説明する。

コントロールユニットは、これに入力されるエンジン回
転数信号およびエンジン負荷信号から第５図の如きマツ
プを利用して、まず、エンジントルクＴをめる（■参照
）。Ｏにおいて、このトルクＴが所定値ＴＬよりも大き
いか否かを判別し、それ以下ならば、エンジンブレーキ
中と判断して処理を終了する。Ｔ＞Ｔｒ、７．ｃらば、
第６図に示される車速とエンジン回転数との関係から現
在使用しているギア段位置を判別する（０参照）。なお
、第６図の斜線部■、■・・・・・・［Ｆ］は１段、２
段・・・最終段のギア段位値を示すもので、したがって
、このギア段位置のいずれにも該当しない場合は、クラ
ッチ断の状態と判別することができるので、以後の処理
は行１よりない。所定のギア段位置にあるときは、ｐｒ
１２ｉ図の場合と同様にして車速と加速度との関係から
ＺＯＮＥｌ（適性加速度ゾーン）であるか否かを判別す
る（Ｏ参照入その結果、ＹＥＳならば、定状走行に近い
状態とみなし、第７図に示される如きエンジン回転数と
エンジントルクとの関係からシフトアップすべき状態か
シフトダウンすべき状態かを判別する（■参照）。なお
、第７図において、？′ＵＰ”、’ＤＯＷＮ”はそれぞ
れ、定状走行のとき、エンジン回転数とトルクがこの領
域内にあれば燃費上シフトアップ、ダウンをすることに
より好燃費を得られることを表わし、また、’ＯＫ”は
、この領域内にあればシフト操作はしなくても燃費上適
切な走行状態であることを表わしている。したがって、
現在のエンジン回転数とそのトルクとの関係が”ＤＯＷ
Ｎ”の領域にあるときはＯの如く［シフトダウン処理Ｊ
をしたのち、また“ＯＫ″の領域ならばのの如＜　ＩＯ
Ｋ処理」をしたのち、それぞれｒＮＥＸＴ処理」へ移る
。一方、’ＵＰ”の領域にあるときは、現在のギア段位
置が最高段であるか否かを判別しく■参照）、最高段で
ないときのみ「シフトアップ処理」をしだ後（■参照）
、ｒＮＥＸＴ処理」へ移行し、最高段の場合は、「ＯＫ
処理」を行なう。

なお、この場合、ギア位置が最高段であるか否かは、第
６図のマツプを参照して決定することができる。また、
上記Ｏにおいて、過剰加速領域にあると判別されたとき
は、エンジン回転数Ｎが所定値Ｎ１（第７図参照）以上
であるか否かを判別しく■参照）、Ｎ１以上のときのみ
、上記■の判別ン行な５こととし、Ｎ１以下の場合はｒ
ＯＫ処理」を行なう。１よ：Ｊ６、エンジン回転数Ｎ１
は、いかなるシフトアラン°千■２イ乍をしても、いわ
ゆる「カーノック」現工発が生じないよう／；（適宜な
値に選ばれる。

］＝だ、ｄ！、・要に爪、じ、使用中ギアｔ”；：：ご
とに異１よるＮ１を謬ｊ定ｌ−てもよい。

第８　［・１で゛は、ＺＯＮＥｌにおり゛るシフト操作
の内ｆｆ’１（ＵＰ、ＤＯＷＮ、ＯＫ）を第７Ｐ七′１
のエンジン回転こ（ζＮとエンジントルクＴの領域で判
別するようにしたが、第９図の如きａ゛燃５１．、７ソ
プを利用して次の如く判定Ｊ−ることかできる。

いま、ギア比μを と定義し、現在使用中のギア段に本ｉけるエンジン回転
数をＮｎ１エンジントルクをＴｎとすると、その等馬力
線上（第９図の点綜Ｘ参照。なお、馬力はエンジンの回
転数ＮとトルクＴとの積に略比例する。）に１６ける他
ギア段のエンジン回転数ＮＡｉ、エンジントルクＴＡｉ
は、それぞれ の如くめることができる。したがって、現在使用中のギ
ア段に対する燃＊阜Ｆ（Ｎｎｐ　Ｔｎ）と、等馬力線上
における他のギア段の燃費率Ｆ　（ＮＡｉｙＴＡｉ　）
を、第９図の等燃費曲線Ｙ上より検索して比較し、使用
中のギア段に対する燃費率が最小であればＯＫ　”　、
シフトアップずろ方がゾ喰費不が小さくなるならば、「
シフトアップ処理」を、また、シフトダウンする方が燃
費率が小さくブ、【るならば「シフトダウン処理」を行
な５゜なお、第９図の曲線Ｚは、フルロード曲イ９であ
る。

第１０図は上記の説明と対応する、第８図の変形例を示
すフローチャートである。同図からも明らかなように、
第８回の■のステップが■、■。

■および■に分解されて上記（３Ｌ　（４）式の如き演
算と、上述の如き判別処理が行なわれる点が異なるのみ
で、その他は全く同様であるので詳細は省略する。１．
Ｃお、第８図と同様の処理、１′旧析を行な５ものは、
同一の符号を利して示している。

次に、いかなる走行状態に４５いても、適切１よシフト
アップ、シフトダウン時期を決定するための加速度判別
方法を示す。

第２図では、車速の変化分を加）・１１度に相当する旦
として、判定基準としたが、第１１図にエンジン回転数
Ｎの定刻ΔＴごとの増加分ΔＮ／ΔＴを加速度に相当す
る量とし、各ギア段ごとに、エンジン回転数ＮとΔＮ／
ΔＴとにより、走行状態を判定するマツプを示す。実編
：はフルロードに対する加速度判定レベルで、点線は、
パートロード（非フルロード）に対する加速度判定レベ
ルである。

フルロード状態は、第５，９図の２部分であり、第５図
のように、エンジン回転数Ｎとエンジン負荷信号より決
定できる。また、パートロードとは、７／ｌ・ロード状
態では１．Ｃい状態であり、これも同様に判定すること
ができる。

ある時刻のエンジン回転数Ｎに対するＮの増加分ΔＮ／
ΔＴが点線の判定レベルより小さければ、適性加速状態
（ＺＸｌ　）にあると判定でき、第７図または第９図に
より、「シフトダウン処理」または「シフトアップ処理
」またはｒＯＫ処理」を行γようべく、第８図の■の処
理または第１０図の■以下の処理へ移る。また、ΔＮ／
ΔＴが点線の判定レベルより大きくパートロード状態（
ＺＸ２）であれば、過剰加速度と判定でき、第８，１０
図の■以下の処理へ移り、フルロード状態と判定され、
実線の判定レベル以下であれば、シフトアップ不可能と
判定され、第８，１０図のののｌ’−ＯＫ処理」へ移り
、実線の判定レベル以上（ＺＸ３　）であれば、第８，
１０図の■の処理へ移る。第１１図の実線の判定レベル
は、フルロード状態でシフトアップしても、余裕駆動力
を保障される加速度レベルに相当する。このシフトアッ
プ可能加速度レベルＬとは、定積登板時の使用ギア段で
のフル駆動力で登板可能な勾配θｉ（％）とシフトアッ
プ時の同一車速のフル駆動力の８０〜９０％の駆動力で
登板可能な勾配θｉ＋１　（％）との差と、重力加速度
ｇとの積として表わされろもので、の如（決定される。

従って、定積でフル駆動力で登板可能な勾配がθｉ（％
）となるギア段で、θ１−ｚ（％）より小さな勾配を、
フルロードで登板すれば、Ｃ１￥１１図の実線の判定レ
ベルをオーバーし、シフトアップ可能な状態と判定され
、θ１１４（％）より大きな勾配をフルロードで登板す
れば、シフトアップ不可能と判定される。また、同じ状
態で、θｉ＋１（％）より大きい勾配を、空荷等の少ン
、（い重量、例えば、定積での重量Ｍの１／３の重量Ｍ
１５でフルロード登板すれば、エンジンから発生する駆
動力Ｆは、定積時と同じ（少なく１よることはない）か
、それ以上となるため、 Ｆ−ト４α　・由・・（６） （αは、卓両の加速度）の関係から、定積時の３倍以上
の加速度が発生し、式（５）で決定された加速度レベル
よりも大きくなり、シフトアップ可能な状態と判定され
る場合もある。この様に、加速度により、シフトアップ
が可能かどうかを判定することにより、坂道の勾配や積
載重量にかかわらず正確な判定が可能となり、また、第
７図や第９図の定状走行での判定と組合わせることによ
り、いかなる走行状態においても、正確かつ、省燃費走
行のためのシフトアップ・ダウンの判定が可能になる。

第１２図は、第１０図の変形例を示すフローチャートで
ある。フルロード時の加速度判定が加わるのみで第１０
図と殆んど同じであるので、詳細は省略する。なお、第
８，１０図と同様の処理。

判断を行なうものは、同一の符号を付して示している。

次に、シフト変更時期を決定する手順例を示す。

第８．１０．１２図に示した手順により、シフト・アッ
プダウンが可能であり、なおかつ、燃費向上が見込まれ
ると判定されても、入力信号へ雑音が加わっていたり、
道路状態のランダム性の影響を考慮すると、一度の判定
結果を基にシフト変更時期と決定することはできない。

また、シフトアップと判定され、実際に、シフト・アッ
プすべき時期と、シフト・ダウンと判定され、実際に、
シフト・ダウンすべきＶ！期とは異なる。シフト・アッ
プと判定された場合は、早めにシフトアップし、シフト
・ダウンと判定された場合には、極力、現使用段数を長
めに使用する方が、燃費向上に効果がある。従って、シ
フト変更時期は、第１３図のようにして決定される。第
８．１０．１２図の「−Ｎ　Ｊ’、　Ｘ　Ｔ処理」まで
に、シフト・アップ処理がｔｕ（約１〜２）秒以上連続
して行なわれた場合はシフトアップの時期と決定し、シ
フトダウン処理がｔｄ（約４〜５）秒以上連続して行な
われた場合はシフト・ダウン時期と決定する。ｌ’−Ｏ
Ｋ処理」では、’ｕｙ　ｔｄ秒と比較するためのｉ”ｕ
ｃ（シフト・アップ・タイマー）、Ｔｐｏ（シフト・ダ
ウン・タイマー）をそれぞれ０秒にリセットする。

なお、第２，５〜７，９および１１図等に示される各種
マツプは、いずれもコン）０−ルユニット内の所定のメ
モリに格納されているものである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、少なくとも加速度を
算出することにより過渡的な状態と準定常的な状態の判
定を行ない、その判定結果にもとづいて判定、処理を別
々に行なうようにしているため、判定結果が迅速に得ら
れるばかりでなく、自然の理にかなっていることから、
判定結果に対するドライバの異和感がなく、したがって
、省燃費運転が円滑に行なわれる利点をもたらすもので
ある。また、加速度による判別を行うことにより、登板
、平坦路走行にかかわらず、また、積載重量にかかわら
ずいかなる場合でも、適切なシフト操作時期を決定する
ことができる。

なお、この発明は、上記ではシフト変更時期の決定装置
として説明したが、その決定内容を第１゜４図の符号２
で示される表示装置を用いて運転者に表示するようにす
れば、シフトチェンジ指示装置として適用することがで
きる。また、自動的にギア段を変速しつる変速機に対し
て、上述の如き指示内容を与えることにより、省燃費型
自動変速装置を実現することができる。この場合は、第
１４図のように、シフト位置センザー（１１１１）、ク
ラッチセンサー（１０２）が用いら才するため、第６図
のような判定は不用になる。その他、一般走行における
シフト変更は、第１２，１３図で決定された、シフトア
ップ・ダウン時期に、シフト位置制御アクチュエータ（
１０３）、クラッチ板制御用アクチュエータ（１［１４
）、エンジン回転数制御用アクチュエータ（１０５）を
介して自動的に、省燃費変速が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す概要図、第２図は適性
加速度ゾーンと過剰加速度ゾーンとの関係を示す加速度
判定マツプ、第３図は第１図の動作を説明するためのフ
ローチャート、第４図はこの発明の他の実施例を示す概
問図、第５図はエンジン回転数とエンジン負荷とからエ
ンジントルクをめるためのマツプ、第６図は車速とエン
ジン回転数とから使用ギア段位置を判別するためのマツ
プ、第７図はシフトアップ、ダウンを判定するためのマ
ツプ、第８図は第４図の動作を説明するだめのフローチ
ャート、第９図はエンジン回転数とエンジントルクとか
ら燃費率をめるためのマツプ、第１０図は第８図の変形
例を示すフローチャート、第１１図はエンジュ／回転数
とその変化分との関係から走行状態を判定するためのマ
ツプ、第１２図はエンジン回転数とその変化分からシフ
トアップ・ダウンを判定する動作を説明するためのフロ
ーチャート、第１６図はシフト変更時期を決定する動作
を説明するためのフローチャート、第１４図は省燃費型
自動変速装置な示す概要図である。 符号説明 １……コントロールユニツト、２・・・盛−表示−ＩＬ
　＝ット、１１・・・・・・中央処理装置（ＣＰ　Ｕ　
）、１２・・・・・・タイマ 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　清 第　Ｉ　図 第　１　し１ 第　・１Ｌ（ す＋！！Ｉｌ−」　第（ｉ　ｉ、ｌ 第４図 第盲０図 第　＋３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
   車速またはエンジン回転数のいずれか一方と加速度とに
   よって表わされる所定の領域を適性加速度領域とそうで
   ない領域とに分割して記憶する記憶手段と、該記憶内容
   を参照し、て現在の走行状態がいずれの領域にあるかを
   判別する判別手段とを備え、該判別結果にもとづいて変
   速機のシフト位置変更の時期を決定することを特徴とす
   るシフト操作時期決定装置。