JPS598698B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

自動変速機の変速制御装置

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JPS598698B2
JPS598698B2 JP53108041A JP10804178A JPS598698B2 JP S598698 B2 JPS598698 B2 JP S598698B2 JP 53108041 A JP53108041 A JP 53108041A JP 10804178 A JP10804178 A JP 10804178A JP S598698 B2 JPS598698 B2 JP S598698B2
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清 八巻
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車速を電気的に検出する車速センサとエンジ
ンの負荷を電気的に検出するエンジン負荷センサを備え
、さらに両センサの出力を入力され、かつこの両センサ
の出力を予め定められた両センサの出力の関係と比較し
て変速を指令する信号を発する電子回路を備えた電子制
御自動変速機に関するものである。
従来この種の自動変速機の構成は、第１図に示すような
ものであった。
第１図において、１は車速センサで、変速機の出力軸回
転数を検出する等して、実際の車両の走行速度すなわち
実車速に比例した値の信号、実車速信号を出力する。
２はエンジン負荷センサで、エンジンの負荷を検出し、
該負荷と対応する信号を出力する。
その具体的態様としては、既知のエンジンのスロットル
開度に比例した値の信号を発するスロットル開度センサ
又はエンジンの吸入管負圧の大きさに比例した値の信号
を発する負圧センサであり、いずれも必要に応じ選択可
能である。
以下の説明では、本発明の実施例も含めて、エンジン負
荷七ンサの具体的態様としてスロットル開度センサを用
いた例について説明する。
３ ４は、変速プログラム記憶回路で、スロットル開度
センサ２の出力、エンジン負荷信号を入力され、予め定
められたエンジン負荷一変速基準車速プログラムによっ
て、エンジン負荷に応じて、変速すべき車速を示す変速
基準車速信号を発する。
変速プログラム記憶回路３，４は夫々、第２図に示すよ
うなエンジン負荷一変速基準車速プログラムを記憶して
いる。
前記プログラムとして第２図では３段の自動変速機の例
を示し、２１ ２２は、夫々２→１ダウンシフトプログ
ラムと１→２アツプシフトプログラム、２３ ２４は、
夫々３→２ダウンシフトプログラムと２→３アツプシフ
トプログラムである。
２１〜２４の各プログラムは、２→１ダウンシフトプロ
グラム２１と１→２アツプシフトプログラム２２を例に
とれば、第２図に示すように、同一ノスロットル開度θ
１に対し、２→１ダウンシフトプログラム２１と１→２
アツプシフトプログラム２２によって決定される変速基
準車速ＶＤとｖＵとが決定される。
アップシフト変速基準車速ｖＵは、ダウンシフト変速基
準車速ｖＤよりも高い車速側に設定され、このＶＵ，Ｖ
Ｄの差がヒステリシスとなって、安定した変速が得られ
るようになっている。
３→２ダウンシフトプログラム２３、２→３アツプシフ
トプログラム２４も同様に設定されている。
変速プログラム記憶回路３ ４は、後述するプログラム
選択信号を入力され、この信号で示された１速、２速、
３速の各変速位置において、記憶した変速プログラムの
うち第３図ａ ” ｃに示すように該当するプログラム
を選択する。
第３図ａは変速機が１速にある時、第３図ｂは変速機が
２速にある時、第３図Ｃは変速機が３速にある時、選択
されるプログラムを夫々示す。
なお、第３図ｂの変速機が２速にある時は、パルス発生
器１０からのクロックパルスによる時分割制御によって
、２→１ダウンシフトプログラム２１と２→３アツプシ
フトプログラム２４が交互に選択されるが、この点につ
いては後述する。
変速プログラム記憶回路３ ４は夫々異なった変速プロ
グラムを記憶しており、変速プログラム記憶回路３は、
平坦路での走行に適した同一スロットル開度に対し低い
変速基準車速を出力する変速プログラムを記憶し、変速
プログラム記憶回路４は、登坂路での走行に適した同一
スロットル開度に対し高い変速基準車速を出力する変速
プログラムを記憶している。
５は、マルチプレクサで、後述する傾斜角センサ６又は
プログラム切替スイッチ７とによって変速プログラム記
憶回路３ ４から出力された変速基準車速信号のうちい
ずれかを選択し、第１０比較器である比較器８へ選択し
た変速基準車速信号を出力する。
傾斜角センサ６は、車両進行方向の路面の傾斜に比例し
た信号を発し、この信号が所定値を越えるとマルチプレ
クサ５は、変速プログラム記憶回路４の出力変速基準車
速信号を比較器８に伝えるプログラム切替スイッチ７は
、運転者の判断にもとづき手動操作によって作動し、マ
ルチプレクサ５に変速プログラム記憶回路３または４を
選択する信号を出力する。
第１の比較器である比較器８は、車速センサ１からの実
車速に比例した値の信号とマルチプレクサ５を介して入
力される変速基準車速信号とを比較し、実車速信号が変
速基準車速信号より大きい時、高レベルのＨ信号を出力
し、実車速信号が変速基準車速信号より小さい時低レベ
ルのＬ信号を発する。
変速制御回路９は、比較器８の出力、Ｈ信号、Ｌ信号を
入力され、変速機の変速位置を決定する遊星歯車組のサ
ンギャ、キャリャ、リングギャの結合関係を切替えるク
ラッチ、ブレーキの作動を制御するための複数個のンレ
ノイドバルブへの通電、非通電を制御する。
変速制御回路９は、変速プログラム記憶回路３４に現変
速位置に対応する変速プログラムを選択するように指示
するプログラム選択信号を出力し、第３図について前述
したように、各変速プログラムを選択する。
なお、変速機が２速にある時は、変速制御回路９は、ク
ロツクパルス発生器１０からのパルスの周期毎に２→１
ダウンシフト変速プログラム２１を選択するプログラム
選択信号と２→３アソプシフト変速プログラム２４を選
択するプログラム”選択信号とを交互に出力し、比較器
８の出力が、変速プログラム２１を選択するプログラム
選択信号を変速制御回路９が出力した時Ｈ信号で、かつ
変速プログラム２４を選択するプログラム選択信号を出
力した時Ｌ信号である時には、そのまま変速機を２速位
置に保つようになっている。
なお、この状態を外れれば、変速制御回路９は、変速機
を１速又は３速とするようンレノイドの通電を変え、プ
ログラム選択信号は、第３図ａ又はＣのように変速プロ
グラム２２又は２３を選択するものとなる。
以上の構成によって、従来装置では、変速位置に対応す
る変速プログラムをプログラム選択信号によって選択し
、スロットル開度センサ２からのエンジン負荷に対応し
た信号によって変速基準車速を求め、この変速基準車速
と車速センサ１からの実車速とを比較して、アップシフ
ト、ダウンシフトを判別して変速が行なわれるようにな
っている。
しかしながら、このような従来装置では、変速プログラ
ム記憶回路３，４をプログラム切替スイッチ７で運転者
が道路の勾配を判断して手動操作で選択しなげればなら
ない煩わしさがあり、一方、傾斜角センサ６によっても
車両積載重量の変化が検出されていないため、重積載を
想定しかつ登坂路に最適な変速プログラムに変速プログ
ラム記憶回路４を設定すると軽積載状態においても、変
速プログラム記憶回路４を選択しアップシフトがなかな
か行なわれない不都合を生じる等いずれも一長、一短が
あった。
本発明は以上の不都合を解決し、運転者が望む変速プロ
グラムが道路勾配、車両積載状態等に応じて自動的に選
択されるようにしたもので、エンジンの負荷と変速位置
とから予想加速度を算出し、実加速度との差に応じて第
１の比較器に入力する実車速または変速プログラム記憶
回路からの変速基準車速に対応する信号に基づく信号を
変更するものである。
以下、実施例に従って本発明を説明する。
第４図は、本発明に係る第１の実施例を示す。
第４図において、第１図ないし第３図に示した従来例と
同様の箇所には、同一の符号を付して説明する。
４１は予想加速度記憶回路で、変速制御回路９からのプ
ログラム選択信号と、スロットル開度センサ２からのス
ロットル開度に対応した値の信号と、車速センサ１から
の実車速に対応した値の信号とを入力され、変速機の各
変速位置における各減速比を記憶し、この各減速比毎に
ある実車速において例えば平坦路で得られるスロットル
開度に対する加速度の値が記憶されている。
予想加速度記憶回路４１は、プログラム選択信号および
実車速、スロットル開度に対応する信号を入力されて、
プログラム選択信号を各変速位置に読みかえ、例えば平
坦路において得られるべき加速度α′（以後予想加速度
α′と称す）に対応する信号を出力する。
４２は第２の比較器で、前記予想加速度α′と微分回路
４３によって車速センサ１の出力（実車速：を微分した
実加速度αに対応する信号とを比較し、予想加速度α′
が実加速度αよりも大きい時高レベルのＨ信号を発し、
予想加速度α′が実加速度αよりも小さい時低レベルの
Ｌ信号を発する。
第２の比較器４２のＨ信号、Ｌ信号は、マルチプレクサ
５に入力され、マルチプレクサ５はＬ信号を入力されて
、平坦路等の走行に適する変速基準車速が低い所に設定
された変速プログラムを記憶した変速プログラム記憶回
路３を選択し、Ｈ信号を入力されて登坂路等の走行に適
する変速基準車速が高い所に設定された変速プログラム
を記憶した変速プログラム記憶回路４を選択する。
以上の構成において、例えば、変速プログラム記憶回路
４に５％以上の登坂路に最適な変速プログラムを記憶さ
せ、予想加速度回路４１には、スロットル開度と車速と
各変速位置とに対応した５％登坂時相当の加速度を記憶
させておけば、予想加速度α′と実加速度αとを比較す
ることにより、走行中の道路の勾配が５％以上か否かを
判別し、適当な変速プログラムを自動的に選択できる。
なお、変速プログラム記憶回路３，４に記憶させる変速
プログラムの設定は必要に応じ、１０％、１５％等種々
の勾配を選択でき、変速プログラム記憶回路も、２個に
限ることなく３個以上設けてもよい。
但しこの場合複数個の変速プログラム記憶回路を選択す
るため予想加速度記憶回路もそれに応じ複数種の勾配に
応じて複数個設ければよい。
また第５図は複数個の変速プログラム記憶回路を設ける
時予想加速度記憶回路を同数設けずども済む構成を示す
ものである。
第５図において、第４図の第１実施例と異なる構成のみ
示すが、予想加速度記憶回路４１より出力された予想加
速度α′に対応する値の信号と微分回路４３からの実加
速度αに対応する値の信号とを比較する第２の比較器４
２に加えて、予想加速度α′に対応する信号に定数Ｋ１
，Ｋ２，Ｋ３を加算する加算器５１，５２．５３と、定
数Ｋ１〜Ｋ３を加算された信号を夫々入力する比較器５
４ ，５５ ．５６を設けさらにこれに対応して、変速
プログラム記憶回路３ ４に加えて５７．５８を追加す
る。
前記常数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は順次大きな値とする６これ
により、比較器４２ ，５４ ，５５ ，５６に夫々入
力される信号は順次高い予想加速に対応する値となる。
すなわち、比較器４２は予想加速度α′の最も低い例え
ば１５％勾配の登坂路で得られる場合を検出し、最も大
きな常数Ｋ３を加算された信号を入力される比較器５６
は、最も予想加速度の高い例えば平坦路で得られる場合
を検出し、比較器５４，５５は中間の１０％勾配、５％
勾配の場合を検出するものとする。
さらに変速プログラム記憶回路３，４，５７，５８は夫
々１５％、１０％、５％、０％の勾配に最適の変速プロ
グラムを記憶させておく。
マルチプレクサ５は、実加速度αが、ｌ＋Ｋ，〈α〈ｄ
十Ｋ２０時、すなわち比較器４２と５４の出力がＬ信号
で、比較器５５と５６の出力がＨ信号の時、１０％勾配
の登坂路において最適の変速プログラム記憶回路４を選
択するようにする。
同様に、ｌ〈α〈α′十Ｋ１、α′十Ｋ２〈α〈α′十
Ｋ３、α′十Ｋ３〈αの時、夫々変速プログラム記憶回
路３ ．５７ ．５８を夫々選択するようにする。
以上の構成によれば、予想加速度記憶回路を複数設けず
とも済み、この回路を構成するメモリの容量を節約する
ことができ実用上至便である。
また、第５図では登坂路の種々の勾配に適する変速プロ
グラムを選択する場合を示したが、同様の構成によって
降坂路に適する変速プログラムにできることも自明であ
る。
第６図は、本発明に係る第３の実施例を示すもので、複
数個備えた変速プログラム記憶回路を選択使用するので
はなく、１つの変速プログラム記憶回路を利用し、変速
プログラムを連続的に変更するよう構成し、変速プログ
ラム記憶回路に用いるメモリの容量を節約できる構成を
示したものである。
なお、第４図に示した実施例と同様の構成については、
同一の符号を付して、個々の説明は省略する。
本実施例では、変速プログラム記憶回路として例えば第
２図に示した実施例の平坦路に最適な変速プログラム記
憶回路３に相当するもの１個を設ける。
変速プログラム記憶回路３からの変速基準車速に対応す
る信号と加速度記憶回路４１からの予想加速度α′に対
応する信号と、微分回路４３からの実加速度αに対応す
る信号とは演算回路６１に入力される。
演算回路６１は、変速基準車速ｖｃに予想加速度と実加
速度との差に比例する値を加算した値ｖｃすなわちＶ’
ｃ＝Ｖｃ十Ａ（ａ’ −ａ），（Ａは定数）に対応する
信号を比較器８に入力する。
比較器８は車速センサ１からの実車速Ｖに対応する信号
と前記ｖｃに対応する信号とを比較し、実車速ＶがＶＣ
より大きい時Ｈ信号を発し、実車速Ｖがｖｃより小さい
時Ｌ信号を発し、変速制御回路９は、変速機をアップシ
フト又はダウンシフトする。
したがって、例えば第２図に示したような変速プログラ
ム記憶回路３に記憶された変速プログラムであれば、ア
ップシフト変速プログラム２２，２４とダウンシフト変
速プログラム２１．２３は第７図に一点鎖線２１′〜２
４′で示すように、各変速プログラム２１〜２４が高車
速側にＡ（α′一α）分だけ移動したことと同じになる
。
このようにして１つの変速プログラム記憶回路であって
も種々の変速基準車速を得られる。
また第６図に点線で示すように演算回路に変速プログラ
ム選択信号も入力するようにして、変速プログラム選択
信号がアップシフト変速プログラムを選択する信号であ
る時のみ前記ＶＣを求める演算を行ない、第７図の２
２’ ， ２ ４’のようなアップシフト変速プログラ
ムを得るようにして、変速プログラム信号がダウンシフ
ト変速プログラムを選択する信号である時には、前記Ｖ
Ｃを求める演算を行なわないようにすることもできる。
第８図は、本発明に係る第４の実施例を示すもので、加
速度が一定時間以上継続した時に変速プログラムを変更
するようにして、道路の凹凸等により頻繁に変速プログ
ラムが変更されないようにするものである。
第８図にはその要部のみを示し、説明は第４図に示した
実施例に適用した場合を述べる。
なお、この第４実施例は第２、第３実施例にも適用可能
なことは無論である。
本実施例は、第８図から明らかなように比較器４２とマ
ルチプレクサ５との間に時間遅れ要素として積分器８１
を介挿したもので、第９図に従って作動を説明する。
道路勾配９１の変化によって実加速度αは正の加速度又
は負の加速度に変化し、この時説明の便宜上スロットル
開度一定、プログラム選択信号不変等によって予想加速
度ｌが一定とすると、Ｂ点では、比較器８はＬ信号を発
しないがＡ点とＣ点ではＬ信号を発する。
しかし、積分器８１の出力は、Ａ点では短期間Ｌ信号が
発せられるのみであり、積分器８０時定ｉＴ以下である
のでマルチプレクサ５を介しての変速プログラム記憶回
路の切替は行なわれず、変速プログラム記憶回路３のま
までＣ点において時定数Ｔ以上Ｌ信号が継続した後、積
分器８１の出力がマルチプレクサ５のしきい値以下とな
り、変速プログラム記憶回路４が選択される。
なお、以上の実施例では、第２図、第３図、第Ｔ図に示
したように、変速プログラムが、直線で示される場合を
説明したが、変速プログラムは直線に限ることなく必要
に応じ種々のものを変速プログラム記憶回路に記憶させ
ることができる。
例えば、スロットル開度が零または微少の時の加速度に
応じて選択されるプログラムとして第１０図に示すよう
な変速プログラムを設けておけば、下り坂走行において
自動的に適切なエンジンブレーキが得られる。
また、上述した説明ではいずれも第１の比較器に入力す
る変速基準車速を変更するようにしたが、第６図につい
て説明した演算回路６１と同様にして、実加速度と予想
加速度との差に基いて実車速を変更して第１の比較器に
入力するようにしてもよい。
すなわち各変速プログラム２１〜２４にスロットル開度
が小さい範囲において高い変速基準車速が得られる部分
２１“〜２４“を設ければ、スロットル開度零としても
より高い実車速でダウンシフトが可能となり、エンジン
ブレーキが有効に利用できる。
以上、実施例について説明したように、本発明によれば
エンジン負荷と変速位置とから予想加速度を算出し、こ
の予想加速度と実加速度との差に応じて変速プログラム
を変更するようにしたので、運転者が変速プログラムを
選択するスイッチを手動操作する煩わしさがない。
また道路勾配に応じて最適の変速プログラムを設定して
おけば傾斜角センサを用いることなく、変速プログラム
を自動的に変更できる利点がある。
また、エンジン負荷信号を用いて算出した予想加速度と
実加速度との比較から変速プログラムを変更するので、
道路の勾配のみならず車両の積載量の大小、エンジンの
失火や高地走行におけるエンジン出力低下も含めて、変
速プログラムが変更される利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来装置のブロック線図、第２図はスロットル
開度と変速基準車速を座標とする変速プログラム、第３
図ａｂｃは変速機が各変速段にある時に選択されるプロ
グラム線図、第４図は本発明の第１実施例を示すブロッ
ク線図、第５図は第２実施例を示すブロック線図、第６
図は第３実施例のブロック線図、第７図はスロットル開
度と変速基準車速を座標とする変速プログラム、第８図
は本発明の第４実施例のブロック線図、第９図はその作
動説明図、第１０図はスロットル開度と変速基準車速を
座標とする変速プログラムである。 １・・・・・・車速センサ、２・・・・・・スロットル
開度センサ、３ ４ ５７ ５８・・・・・・変
速プログラム記憶回路、５・・・・・・マルチプレクサ
、６・・・・・・傾斜角センサ、７・・・・・・切替ス
イッチ、８ ４２ ５４ ５５５６・・・・・・
比較器、９・・・・・・変速制御回路、１０・・・・・
・クロツクパルス発生器、４１・・・・・・予想加速度
記憶回路、４３・・・・・・微分回路、５１ ，５２
，５３・・・・・・加算器、６１・・・・・・演算回路
、８１・・・・・・積分器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 車速に対応する信号を出力する車速センサと、エン
    ジン負荷に対応する信号を出力するエンジン負荷センサ
    と、該エンジン負荷センサからの信号に対応する変速基
    準車速を定めた変速プログラムを記憶し該変速基準車速
    に対応する信号を出力する少な《とも１個の変速プログ
    ラム記憶回路と、車速センサからの信号と変速プログラ
    ム記憶回路からの変速基準車速に対応する信号に基づく
    信号とを比較する第１の比較器と、この第１の比較器の
    出力に応じ変速機を所定の変速位置に変速する信号を出
    力する変速制御回路とを備えた自動変速機の変速制御装
    置において、車速センサからの信号を微分して実加速度
    に対応する信号を出力する微分器と、エンジン負荷セン
    サからの信号に対応して得られるべき予想加速度を変速
    位置毎に記憶しエンジン負荷センサからの信号に対応す
    る現変速位置での該予想加速度に対応する信号を出力す
    る予想加速度記憶回路とを設けると共に、前記実加速度
    に対応する信号と予想加速度に対応する信号との差に応
    じて第１の比較器に入力する実車速または変速プログラ
    ム記憶回路からの変速基準車速に対応する信号に基づく
    信号を変更する手段を有することを特徴とする自動変速
    機の変速制御装置。
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