JPS6026733B2 - エンジン付車輌の自動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車、その他のエンジン付車顔において、
エンジン回転数または車速とエンジンのスロットル開度
とを入力信号として変速機、クラッチ等のため操作部村
を制御する自動制御装置に関する。

従来の上記自動制御装置は、例えば特関昭５１一３９８
２８号公報に示されるようにエンジンのスロットル関度
とエンジン回転数とを各別に電気信号に変換した後それ
らを同時に演算回路に入力し、その演算回路で演算処理
されて出力された制御信号を、前記操作部材を作動させ
る駆動回路に送るように構成されるので、スロットル開
度を検出してそれに応じた出力電圧を第１信号として発
生するスロットル開度検出器と、エンジン回転数を検出
してそれに応じた出力電圧を第２信号として発生するエ
ンジン回転数検出器と、前記両信号を同時に演算処理す
る演算回路とを特別に設ける必要があつた。

本発明は、スロットル関度やエンジン回転数を前記従釆
のように電気信号にいちいち変換せずとも、それらの値
に対応した出力電圧を発電機から制御部村の駆動回路に
直接且つ精確に出力できるようにした構造簡単な前記エ
ンジン付車廟の自動制御装置を提供することを目的とし
、その特徴は、エンジン出力軸または車軸に他励型直流
発電機の電機子を蓮通させる一方、前記発電機の池励界
磁巻線に、エンジンのスロットル弁に連動してそのスロ
ットル開度の増加に応じて抵抗値が増加する可変界磁抵
抗器を直列に接続し、前記発電機の出力端子に、その出
力電圧に応じて前記操作部材を作動する駆動回路を後続
したことにある。

以下、図面により本発明を自動車用油圧式無段変速機の
自動制御菱直に実施した場合について説明すると、先ず
第１図において祭段変速機Ｔは、エンジンＥより駆動さ
れる入力軸１を持った定吐出量型減圧ポンプ２と、車輪
Ｗを駆動する出力軸３を持った可変容量型の油圧モータ
４とより構成され、それらは同軸線上に配設されると共
に油圧朗回路５により相互に接続されている。油圧閉回
路５には、それに作動油を補給すべく補給ポンプ６が逆
止弁８，８′を介して接続され、その補給ポンプ６は前
記入力軸１より駆動されるようになっている。

尚、９はクラッチ弁、１０は補給ポンプ６の油溜、１１
はリリーフ弁である。而して、エンジンＥより入力藤１
を介して油圧ポンプ２を駆動すると、圧油が油圧閉回路
５を循環し、油圧モータ４を通過するとき、それを駆動
する。

この場合、油圧モータ４の容量を最大から最小（零）に
調節すれば、入、出力軸１，３間の変速比を最大から最
４・（１：１）に無段階に調節することができる。油圧
モータ４の容量は、本発明の操作部材たる変速操作部村
７を図示のＬＯＷ位置からＴＯＰ位贋にシフトすること
により最大から最小（零）に無段階に調節することがで
きる。

この変速操作部材７を操作するのに油圧サーボモータ１
２が用いられる。油圧サーボモータ１２は固定のサーボ
シリンダー３と、その内部を右側および左側油室１４，
１５に区画するサーボピストン１６と、その鞄心部を貫
通するパイロット弁１７とから構成され、サーボピスト
ン１６に前記変速操作部村７が連結される。

右側油室１４には、その油圧源として前記油圧閉回路５
を油路１８を介して接続し、サーボピストン１６には、
パイロット弁１７の左右動に応じて左側油室１５を油溜
１川こ開放したり、両油室１４，１５間を運通したりす
る排出ポ−ト１９および供給ボート２０を設ける。した
がって、パイロット弁１７を左右に操作すれば、サーボ
ピストン１６はそのパイロット弁１７の動きに追従する
ように油圧閉回路５の油圧により情力作動され、それに
よって変速操作部村７をＬＯＷ位置とＴＯＰ位置間で軽
快にシフトすることができる。

パイロット弁１７には、それを操作するために、逆転可
能の直流モータ２１をリンク２２および作動レバー２３
を介して連結する。

このモータ２１には、図示しないが減速装置が内蔵され
てる。第２図は本発明自動制御装置の第１実施例として
前記モータ２１の電気制御回路を示すものである。

それにおいて２４は他励型直流発電機で、その電機子２
５をエンジンＥの出力軸、すなわち変遠機Ｔの入力軸１
に連動させる。発電機２４の他励界磁巻線２６はこれを
可変界磁抵抗器２７と直列に電池２８に接続する。この
可変界磁抵抗器２７はエンジンＥのスロットル開度の増
加に応じて抵抗値が増加するようにエンジンＥの図示し
ないスロットル弁に連動される。発電機２４の出力端子
には遅延回路２９および差動回路３０を介して前記モー
タ２１を含む駆動回路３１を接続し、駆動回路３１と差
敷回路３０間にフィードバック回路３２を接続する。前
記遅延回路２９は抵抗３３、コンデンサ３４および発電
機２４から差動回路３０の方向を順方向とするダイオー
ド３５より構成され、前記差動回路３０１ま第１および
第２トランジスタ３６，３７より構成され、前記発電機
２４の出力電圧ｅ，が第１トランジスタ３６のベースに
印加されるようになっている。

また前記駆動回路３１は正転用電池３８、逆転用電池３
９、正転用トランジスタ４０および逆転用トランジスタ
４１より構成され、前記フィードバック回路３２は、前
記正転用電池３８および逆転用電池３９間に接続される
と共に前記モータ２１の作動レバー２３に連動する可変
抵抗器４２より構成され、この可変抵抗器４２は、作動
レバー２３の回動位置に応じた電圧ｅ２を発生して前記
差動回路３０の第２トランジスタ３７のベースに印加す
るようになっている。次にこの実施例の作用を説明する
。いま、絞弁の全閉状態、すなわちスロットル閥度が最
小のときを考えると、この状態では可変界磁抵抗器２７
の抵抗値は最小となり、池励界磁巻線２６を流れる界磁
電流は多いので、発電機２４はエンジンＥより電機子２
５を僅かに回転されても大なる出力を生じ、第３図に示
すようにその回転数が■，，＠２，■３上昇するに伴い
発電機２４の出力電圧ｅ，はＰ，，Ｐ２，Ｐ３と上昇す
る。

一方、絞弁の全開状態、すなわちスロットル関度が最大
のときは、可変界磁抵抗器２７の抵抗値は最大となり、
界磁電流は少ないので、この状態で前記Ｐ，，Ｐ２，Ｐ
３と同等の出力電圧を得るには電機子２５の回転数を前
記■，，■２，■３ より値がそれぞれ大きい■４，＠
５，■６と上昇させる必要がある。したがって線Ｐ，，
Ｐ２，Ｐ３は発電機２４の等出力電圧線であり、それら
線は、可変界磁抵抗器２７の特性を選ぶことによりこれ
を図示のよう直線のみならず適当な曲線に形成すること
が可能である。こうして、スロットル関度およびエンジ
ン回転数に対応した電圧ｅ，が発電機２４から発生する
と、それはダイオード３６を通して速やかに差動回路３
０の第１トランジスタ３６のベースに印加されると同時
にコンデンサ３４に充電される。

他方、フィードバック回路３２の発生電圧宅２は、モー
タ２１の作動レバー２３がＴＯＰ位置へ回動するに伴い
上昇し第２トランジスタ３７のベースに印加される。そ
こで、ｅ，＞ｅ２であれば、第１トランジスタ３６のベ
ース電圧が上昇してそのェミッタ電位も上昇するので、
第２トランジスタ３７のコレクタ電位も上昇し、また反
対にｅ．＜ｅ２であれば、第２トランジスタ３７のベー
ス電圧が上昇してそのコレクタ側の電位が下がる。

したがって、第２トランジスタ３７のコレク夕電位ｅは
、ｅコｋ（ｅ，一ｅ２）但し、ｋは増幅係数 となり、それが駆動回路３１に入力される。

ｅが正の値をもっとき、すなわちｅ・＞ｅ２のときは、
正転用トランジスタ４０が導通し、モータ２１は正転用
電池３８から給電されて正転し、パイロット弁１７を左
方へ牽引するので、前述のように変速操作部材７がＴＯ
Ｐ位置に向けてシフトされ、変速機Ｔの変速比は減少す
る。これに伴いフィードバック回路３２の発生電圧ｅ２
が上昇し、変速機Ｔの増幅状態が差動回路３０にフィー
ドバックされ、ｅ・＝ｅ２となったとき差動回路３０の
出力は消え、モータ２１の正転は直ちに停止して変速操
作部材７をその位置に保持し、過剰増速を防止する。ま
たｅが負の値をもっとき、すなわちｅ．＜ｅ２のときは
、逆転用トランジスタ４１が導通し、モータ２１は逆転
用電池３９から給電されて逆転し、パイロット弁１７を
右方へ押動するので、今度は変速操作部材７がＬＯＷ位
置に向けてシフトされ、それに応じて変速機Ｔの変速比
は増加し、それに伴いフィードバック回路３２の発生電
圧ｅ２が減少し、ｅ．＝ｅ２となったとき上記と様にモ
ータ２１は直ちに停止して変速操作部材７をその位置に
保持し、過剰減速を防止する。

かくして、スロット開度およびエンジン回転数に対応し
た所定の変速比が自動的に得られる。

ところで、若し発電機２４の出力電圧手，が急速に低下
したとき、それが直ちに差動回路３川こ伝えられると、
スロットル関度を急激に増加させる急加速操作時には、
差動回路３０から一瞬大なる負の値の出力が生じ、変速
機Ｔに急激な減速操作が加えられ、エンジンがオーバー
ランする等の不都合を生じるところであるが、本発明に
おいてはそのとき、遅延回路２９のコンデンサ３４が抵
抗３３を通して徐々に放電するので、それらの時定数に
より決定される一定時間の経過後、発電機２４の出力低
下が差動回路３川こ伝えられ、これにより上記のような
不都合が回避され、快適な急加速運転が可能になる。尚
、この実施例では発電機２４の電機子２５に入力信号と
してエンジン回転数を与えるようにしたが、これに車軸
を連動させれば車速を入力信号とすることができる。

第４図は本発明自動制御装置の第２実施例として前記ク
ラッチ弁９の電気制御回路を示すもので、クラッチ弁９
の操作部材の駆動には電磁プランジャ４３を用い、この
電磁プランジヤ４３のソレノイド‘こ電池４４とトラン
ジスタ４５とを直列に接続して前記電磁プランジャ４３
の駆動回路３１を構成すると共に、前記トランジスタ４
５のェミッタに電池４６を以て一定のバイアス電圧を印
加した点、遅延回路２９から駆動回路３１に直接入力す
るようにした点、並びに遅延回路２９のダイオード３５
′の順方向を前記ダイオード３５のそれと逆にした点を
除けば第２図の第１実施例と略同様構成であり、均等部
分には同一符号を付した。耐して、トランジスタ４５の
ェミッタに印加されるバイアス電圧を第３図のＰ．に設
定すれば、発電機２４の出力電圧がＰ，以下の区域は不
惑帯となる。

しかも発電機２４の出力電圧カギＰ，を越えても、それ
は遅延回路２９の抵抗３３とコンデンサ３４の時定数に
より決定される一定時間を遅延されてトランジスタ４５
のベースに印加されるので、エンジン回転数が充分に上
がってからトランジスタ４５はＰ，以上のベース電圧を
得て導通し、電磁プランジャ４３を作動させ、クラッチ
弁９を閉じる。したがって、エンジンストールを起こす
ことなく車廟をスムーズに発進させることができる。ま
た、エンジン回転数がアイドル回転数に近付き、発電機
２４の出力が前記バイアス電圧Ｐ，以下に低下すると、
遅延回路２９のコンデンサ３４はダイオード３５′を通
して急速に放電するので、トランジスタ４５は即座に遮
断状態になり、電磁プランジャ４３は原位置に復帰して
クラッチ弁９を速やかに開放し、エンジンストールを防
止できる。

以上のように本発明によれば、エンジン出力軸または車
軸に他励型直流発電機２４の電機子２５を連動させる一
方、前記発電機２４の他励界磁巻線２６に、エンジンＥ
のスロツトル弁に連動してそのスロットル関度の増加に
応じて抵抗値が増加する可変界磁抵抗器２７を直列に接
続し、前記発電機２４の出力端子に、その出力電圧８，
に応じて前記操作部材を作動する駆動回路３１を接続し
たので、前記発電機２４から、エンジン回転数または車
遠とスロツトル開度との両者の値に対応した出力電圧ｅ
，を精確に得ることができ、その出力電圧ｅ，に応動す
る前記駆動回路３１を以て車瀬の各種制御部材を的確に
制御できる。

特に前記発電機２４の鰭磯子２５にエンジン出力鞠また
は車軸を、また前記可変界磁抵抗器２７にスロットル弁
をそれぞれ機械的に連動させるだけで、駆動回路３１に
印加すべき前記出力電圧ｅ，を該発電機２４自身より直
接発生させることができるから、前記従来のようにスロ
ットル関度やエンジン回転数、車遠をいちいち電気信号
に変換させる必要はなくなり、その信号変換のためのス
ロットル関度検出器やエンジン回転数検出器等は勿論、
それらの信号を演算処理するための演算回路も不要で、
全体として回路構成が簡単となり、コストの低減に寄与
し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は油圧式無
段変速機付車輪の全体系統線図、第２図は変速操作部材
の自動制御回路図、第３図は他励型直流発電機の出力特
性線図、第４図はクラッチ弁の自動制御回路図である。 ７・・・・・・操作部材、２４・・・・・・他励型直流
発電機、２５・・・・・・電機子、２６・・・・・・他
励界磁巻線、２７・・・・・・可変界磁抵抗器、３１・
・・・・・駆動回路、Ｂ・・・・・・エンジン、ｅ．・
・・・・・出力電圧。弟３図 第１図 第４図 図 Ｎ 船

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンＥのスロツトル開度とエンジン回転数また
   は車速とを入力信号として変速機、クラツチ等の操作部
   材を制御する、エンジン付車輛の自動制御装置において
   、エンジン出力軸または車軸に他励型直流発電機２４の
   電機子２５を連動させる一方、前記発電機２４の他励界
   磁巻線２６に、エンジンＥのスロツトル弁に連動してそ
   のスロツトル開度の増加に応じて抵抗値が増加する可変
   界磁抵抗器２７を直列に接続し、前記発電機２４の出力
   端子に、その出力電圧ｅ＿１に応じて前記操作部材を作
   動する駆動回路３１を接続してなる、エンジン付車輛の
   自動制御装置。