JPS6341248A - 電子制御自動変速機 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の電子制御自動変速機に関する。

（従来の技術） 車両の自動変速機としては流体トルクコンバータを使用
したものが一般的であるが、近年、従来の手動変速機に
使用されている摩擦クラッチおよび平行軸南軍式変速機
をそのまま利用し、摩擦クラッチの接・断制御および変
速機の変速制御をマイクロコンピュータからなる電子制
御装置により自動制御する電子制御自動変速機が本件出
願人により開発されている。

この種、電子制御自動変速機は、車速とアクセル開度と
により所定の変速モードに従って自動変速されるように
構成されていて、例えば６段変速トランスミッションを
搭載した車両の場合は第３図に示すように、セレクトレ
バーのセレクト位置がＤ（ドライブ）レンジに入ってい
るときはｌ速〜６速（又は２速〜６速）の範囲で最適の
ギヤ段に自動変速するのみならず、セレクト位置が２〜
５レンジのいずれかに入っている場合でも各レンジに定
められた範囲のギヤ段で自動変速するようになっている
。

また、このような構成の従来の電子制御自動変速機の発
進制御方法に関する提案として特開昭６０−１２３４６
号公報に開示されたものがある。

この発進制御方法は、摩擦クラッチを駆動するクラッチ
アクチュエータの操作速度をクラｉ・チの係合量に応じ
た最適の操作速度となるように制御することにより、エ
ンジンの空吹けを防］にして円滑な発進が行なえるよう
にしたものであるが、前述のように、セレクトレバーの
セレクト位置がＤレンジにあるときだけでなく、■レン
ジを除くすべての前進レンジ（２〜５レンジ）において
も自動変速されるように構成された電子制御自動変速機
の発進制御方法であるため、変速機のギヤ段が発進段（
例えば６段の変速機の場合にはｌ速および／又は２速）
以外の前進段（例えば３速〜６速）にある場合でも、ク
ラッチが接続され車両を無理に発進させようとする１ｍ
が生じた。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のごとく、Ｄレンジ以外の前進レンジにセレクトレ
バーが位置決めされている場合でも自動変速するように
構成された電子制御自動変速機は、運転者の好みに応じ
た変速操作ができず、従ってスリップが生じ易い雪路、
砂地等においてその路面状況に応じた最適のギヤ段を選
択して走行することが不可能であるという問題がある。

この問題を解決するには、セレクトレバーのセレクト位
置がＤレンジにあるときには自動変速走行するが、他の
前進レンジの各々においては自動変速することなく特定
のギヤ段に固定し、手動変速機の場合と同様に運転者が
任意のギヤ段を選択できるように構成すればよい。すな
わち第３図に示すように、セレクト位置がルンジにある
ときにはｌ速に固定、２レンジにあるときには２速に固
定、以下同様に５レンジにあるときには５速に固定する
ごとく、前進ギヤ段を全段で固定するように構成すれば
よい。

ところが、このように構成すると、運転者の選定した任
意の前進段で走行することができるため、車両が一旦停
止し次に再発進する場合において運転者がセレクト位置
を発進レンジ（ｌ速又は２速の低速ギヤ段）に戻し忘れ
、高速走行レンジ（３速以上のギヤ段）に入れたまま発
進する可能性が生じる。また、高速走行レンジに入れた
状態で車両を高速から減速した場合に、高速走行レンジ
に入れたまま再加速する可能性がある。このようなこと
は１手動変速機搭載車両を運転する場合にはまず行なわ
れないが、Ｄレンジ以外の前進レンジで変速機のギヤ段
を固定したタイプの自動変速機を搭載した車両を運転す
る場合には、往往にしてセレクト位置がＤレンジに入っ
ているものとの錯覚が生じ、発進レンジへの変速操作を
忘れてしまうことがある。また、このような運転操作が
行なわれると、クラッチの摩耗を増大させ、摩擦クラッ
チの寿命を大幅に低下させてしまうという問題が生じる
。

従って本発明の目的は、各変速段に固定可能な固定レン
ジを設けるとともに発進段以外のギヤ段での発進を禁止
することにより上記問題点を解決しようとする電子制御
自動変速機を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明によれば、車速とアクセ
ルペダル踏込量とセレクトレバー位置とからの信号に基
づいて、変速制御する′電子制御自動変速機において、
前記変速機の変速段を自動変速する変速レンジ以外はそ
れぞれの変速段に固定可能な固定レンジを設けるととも
に、発進段以外の変速段にての発進を禁１トする禁止手
段を設けた電子制御自動変速機が提供される。

（作用） 本発明の電子制御自動変速機はセレクトレバーのセレク
ト位置がＤレンジにあるときには車速とアクセル開度（
車両負荷）とで定められる最適ギヤ段に自動変速するが
、セレクト位置が高速走行レンジ（例えば３速以上のギ
ヤ段）に入っている状態で発進するようなことがあると
自動的にクラッチを断に制御する。このため、このよう
な状況ではエンジンが空吹かしされるが、これによって
最適のセレクト位置にセレクトすべきことを運転者に警
告できる。また、高速走行から減速した後、高速走行レ
ンジに入れたまま加速しようとするときには、クラッチ
を接いだときのエンジン回転数（又は変速機のインプッ
トシャフト回転数）が設定値（例えば定格アイドリング
回転ｉ％　）最小値）以下であればクラッチを断に制御
する。このときにもエンジンは空吹かしされるが、これ
により最適のセレクト位置に操作し直すことを運転者に
催促することができる作用がある。

（実施例） 以下、本発明の電子制御自動変速機の一実施例を添付図
面を用いて説明する。第１図は本発明の電子制御自動変
速機の概略構成を示すブロック図、第２図は本発明の′
電子制御自動変速機の制御を示すフローチャートである
。

第１図において、１はエンジン、２は変速機、３は摩擦
クラッチ、４はプロペラシャフト、５はディファレンシ
ャルギヤ、６はタイヤである。変速機２および摩擦クラ
−２チ３は、在来の手動式変速機に用いられているもの
と同一構成のものである。また、７はセレクトレバー、
８はアクセルペダルであり、９はアクセルペダル８の踏
込量に応じてエンジン１のスロットルバルブｌａをυＨ
閉させるステップモータ、１０はマイクロコンピュータ
で構成された電子制御装置である。更に、２ａは変速機
２をセレクト方向（矢印ａの方向）に駆動するためのセ
レクトアクチュエータ、２ｂは同じく変速ｆｉ２をシフ
ト方向（矢印すの方向）に駆動するためのシフトアクチ
ュエータであって、これらのセレクトアクチュエータ２
ａおよびシフトアクチュエータ２ｂは変速機の変速操作
を行なうものである。３ａは、ばねバイアスされた摩擦
クラッチ板を矢印の方向に駆動し、摩擦クラッチ３の接
・断操作を行うためのクラッチアクチュエータである。

上記セレクトアクチュエータ２ａ、シフトアクチュエー
タ２ｂおよびクラッチアクチュエータ３ａは、電子制御
装置１０によって油圧（又は空気圧）制御回路１１に設
けたＭ、磁バルブ（図示せず）が制御され、変速機２の
変速操作および摩擦クラッチ３の接・断操作が行なわれ
る。

また、Ａはエンジン回転数検出センサ、Ｂは変速Ｊｊ１
２のインプットシャフト回転数検出センサ、Ｃはアウト
プットシャフト回転数検出センサ、Ｄは変速機２のギヤ
位置検出センサ、Ｅは例えばポテンショメータで構成さ
れたクラッチストロークセンサ、Ｆはセレクト位置検出
センサ、Ｇは例えばポテンショメータで構成されたアク
セルペダル踏込量検出センサ、Ｈはスロットルバルブ開
度検出センサである。これらの各種センサからの出力信
号は電子制御装置１０に入力される。該電子制御装置１
０はそれぞれの入力信号に基づく情報を演算処理して油
圧（又は空気圧）制御回路１１の電磁バルブを制御する
ことによりセレクトアクチュエータ２ａ、シフトアクチ
ュエータ２ｂおよびクラッチアクチュエータ３ａを駆動
し、手動変速機の場合と同様な変速操作およびクラッチ
接・断操作を自動的に行なうよう構成されている。

次に本発明の電子制御自動変速機の作動について説明す
る。エンジンｌの始動後、車両を発進させるには、セレ
クトレバー７のセレクト位置をＤレンジに入れるか、ル
ンジ（又は２レンジ）の発進レンジに入れる。Ｄレンジ
に入っているときは、アクセルペダル踏込量検出センサ
Ｇ（又はスロットルバルブ開度検出センサＨ）により検
出したアクセル開度と、アウトプットシャフト回転数検
出センサＣにより検出した車速とによって定められた変
速モードマツプから、電子制御装ａ　ｌ　Ｏが変速機２
の最適ギヤ段を割出し、油圧（又は空気圧）制御回路１
１の電磁バルブを切換えることによりセレクトアクチュ
エータ２ａおよびシフトアクチュエータ２ｂを駆動して
前記最適ギヤ段に位置決めする。このとき、摩擦クラッ
チ３はクラッチアクチュエータ３ａにより「断」の位置
にあるが、変速機２が最適ギヤ段に位置決めされた後は
、電子制御装ｆ！ｔＩＯにより油圧（又は空気圧）制御
回路１１の電磁バルブが切換えられ、クラッチアクチュ
エータ３ａは摩擦クラッチ３を徐々に「接」位置に駆動
する。一方、車両の発進時にセレクトレバー７のセレク
ト位置がルンジ（又は２レンジ）に入れられているとき
は、ｌ速（又は２速）の発進段で発進される０本発明の
電子制御自動変速機は、第３図に示すように、セレクト
レバー７のセレクト位置がＤレンジ以外の前進レンジ（
１〜５のレンジ）に入っているときには各レンジに所定
のギヤ段が固定されているため、１速（又は２速）の発
進段で発進後、アクセルペダル８の踏込量および車速が
変化することがあっても自動変速されることはない、す
なわち、セレクト位置がＤレンジ以外にあるときには、
通常の手動変速機の操作と同様に、運転者がセレクトレ
バ−７の操作により選定した前進レンジに対応するギヤ
段で走行できるように構成されている。もちろん、セレ
クトレバー７の手動操作により変速するときでも、摩擦
クラッチ３の接・断操作は電子制御装置ｌＯによるクラ
ッチアクチュエータ３ａの自動制御により自動的に行な
われるようになっている。

本発明の電子制御自動変速機では、車両の発進操作の際
、ｗ転者がセレクトレバー７のセレクト位置を高速走行
レンジ（３〜５レンジ）に入れたまま発進するようなこ
とがあると、摩擦クラッチ３を自動的に「断」すること
により発進を禁止する。また、セレクト位置を高速走行
レンジに入れたまま低速走行状態から加速する場合には
、クラッチ「接」時のエンジン回転Ｍ！ＩＣ又は変速機
のインプットシャフト回転数）が設定Ｗ　（例えば定格
アイドリング回転数の最小値）以下であれば摩擦クラッ
チ３を「断」とすることにより、車速と不適合なギヤ段
での加速を禁＋ｈする。このような制御を、第２図のフ
ローチャートに基づき説明する。

ステップ１では、摩擦クラッチ３が「接」位置にある場
合（すなわち１１（両が任意のギヤ段で走行中の場合）
においてインプットシャフト回転数とフィトリング回転
数（具体的には例えば定格アイドリング回転数の最小値
）との大や小を判定する。インプットシャフト回転数は
インプットシャフト回転数検出センサＢにより検出され
、電子側り１装２１１０に入力される。インプットシャ
フト回転数の代りに、エンジン回転数検出センサＡで検
出したエンジン回転数を基準にしてもよい。あるいは、
アウトプットシャフト回転数検出センサＣで検出したア
ウトプットシャフト回転数から実際の車速を計算により
求め、この求めた車速と設定ｊＩＬ速との大・小を判定
してもよい、任意のギヤ段で走行中の車両の車速が低下
し、インプットシャフト回転数がアイドリング回転数以
下になったと判定されたときは、現在入っているギヤ段
が現在の車速に適合しない高速ギヤ段に入っていること
を意味するものであるから、この状態での走行を継続し
たりあるいはアクセルペダル８を踏込んで加速するよう
なことがあると摩擦クラッチ３の摩耗を著しく増大し、
またノッキング、エンスト等を招くことになる。従って
、インプットシャフト回転数がアイドリング回転数以下
であるときには、ステップ２に移行して摩擦クラッチ３
を「断」にする。摩擦クラッチ３が「断」にされると、
その瞬間にエンジン回転数が上昇し、また、運転者が加
速のためにアクセルペダル８を踏込むようなことがある
とエンジンは空吹かしされることになる。従って、運転
者に現在のギヤ段が車速に不適合のギヤ段であることを
知らせ、シフトダウン操作を促すことができる。一方、
インプットシャフト回転数がフィトリング回転数よりも
太きいと回定されたときには、現在のギヤ段でも不適合
でないので、摩擦クラッチ３は「接」のままに保持され
る（ステップ６）。

ステップ２において摩擦クラッチ３が「断」にされたと
きは、ステップ３においてアクセルペダル８の位置が踏
込み位置にあるか解放位置にあるかを判定する。アクセ
ルペダル位置は、アクセルペダル踏込量検出センサＧに
より検出される。あるいは、アクセルペダル８を踏込ん
だときにオフとなり、解放しているときにオンとなるア
イドルスイッチによって検出してもよい。アクセルペダ
ル位置が解放位置にあるときには、ステップ７に移行し
、ステップ２において摩擦クラッチを「断」にした状態
をそのまま維持する。また、アクセルペダル位置が踏込
み位置にあると判定したときは、ステップ４に移行し、
現ギヤ段が発進段にあるか否かを判定する。現ギヤ段が
どの位置にあるかは、ギヤ位置検出センサＤにより検出
される。現ギヤ段が発進段にあると判定したときは、ス
テップ２において「断」とした摩擦クラッチ３を「接」
にする（ステップ５）、従って、ステップ２においてク
ラッチ「断」になった後、運転者がギヤ段の不適合に気
付き、セレクトレバー７を発進レンジ（ｌ又は２レンジ
）に入れであるときには、ステップ５において自動的に
クラッチが接続されるので、その後はアクセルペダル８
を踏込むことにより加速することができる。一方、ステ
ップ４において現ギヤ段が発進段にないと判定されたと
きは、ステップ２においてクラッチ「断」とされた状態
がそのまま維持される（ステップ８）、このとき、アク
セルペダル位置は踏込み位置にあるので（ステップ３）
、エンジンｌは、アクセルペダル８の踏込量に応じてス
テップモータ９が駆動され、電子制御装′ｊ！１１Ｏに
記憶しであるスロー／　）ルマップに基づき吹上がる（
ステップ９）、ステップ４において現ギヤ段が発進段に
あるか否かが判定されるため、停止している車両を発進
操作する場合に、セレクトレバー７のセレクト位置が発
進レンジ（１又は２レンジ）に入っていない状態で発進
させることがあると、摩蕨クラッチ３が「断」となり（
ステップ８）かつエンジン１は空吹かしされる（ステ、
ブ９）。

従って１発進操作の場合にもギヤ段が発進段（１速又は
２速）にない限り、発進が禁止され、運転者はエンジン
１の空吹かしにより現ギヤ段が不適合ギヤ段にあること
を知ることができる。

（発明の効果） 本発明によれば、各変速段に固定可能な固定レンジを設
けたので、辻転状況に応じたギヤ段が選択できる利点が
ある。また、本発明では変速機のギヤ段が発進段にない
ときには発進を禁止することができるので、自動変速レ
ンジ（Ｄレンジ）以外の固定レンジを備えた自動変速機
においてしばしば起こり易い運転者のセレクトレ／＜−
操作忘れを［Ｉ動的に補ない、不適合ギヤ段での加速又
は発進操作を行なうことによる摩擦クラッチの摩耗増大
、エンスト等を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子制御自動変速機の概略構成を
示すブロック図、第２図は第１図の電子制御自動変速機
の制御を示すフローチャート、第３図はセレクトレバー
のセレクト位置と変速機のギヤ段との関係について、従
来の電子制御自動変速機と本発明の電子制御自動変速機
とを対比して示す表である。 １・・・エンジン、２・・・変速機、３・・・摩擦クラ
ッチ、７・・・セレクトレバー、８・・・アクセルペダ
ル。 ９・・・ステップモータ、１０・・・電子制御装置、１
１・・・油圧（又は空気圧）制御回路。 特許出願人　いすぐ自動車株式会社 代　理　人　弁理士　辻　　　　實 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車速とアクセルペダル踏込量とセレクトレバー位置とか
   らの信号に基づいて変速制御する電子制御自動変速機に
   おいて、前記変速機の変速段を自動変速する変速レンジ
   以外はそれぞれの変速段に固定可能な固定レンジを設け
   るとともに、発進段以外の変速段にての発進を禁止する
   禁止手段を設けたことを特徴とする電子制御自動変速機
   。