专利名称：自动变速控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据在车辆行驶中检测出的行驶状态对变速器进行自动控制的自动变速控制装置，详细地说，涉及驾驶员根据油门踏板的踩踏操作而知道变速图表(日文变速マツプ)所进行的切换点、以防止不必要的减速的发生或加速的延迟并能高效地行驶的自动变速控制装置。
背景技术：
以往的自动变速控制装置，变速器的各齿轮级都具有根据油门操作量和发动机转速(或车速)所规定的变速图表、并根据该变速图表来决定变速点。该变速图表是如此设定发动机转速(或车速)的在驾驶员的油门操作量较多的场合容易减速而难以加速，或相反，在油门操作量较少的场合难以减速而容易加速。
另外，这些变速图表备有多个，根据车辆的行驶状态选择最适当的一个。例如，上坡行驶时的加速或减速用的变速图表，设定成使发动机转速稍高并使减速的时间加快从而使上坡的驱动力变得稍大。该场合的行驶状态的判定，由与油门操作量和行驶齿轮位置相对的发动机转速的状态来推定。例如，可将相对于规定油门操作量的发动机转速的上升较少的情况推定为上坡，而选择设定成上坡行驶用的变速图表。这种技术，例如被记载在“日产柴油机技术第60号”日产柴油机工业株式会社1998年3月14日第16~21页中。
但是，在这样的以往的自动变速控制装置中，由于将相对规定油门操作量的发动机转速的上升较少的情况推定为上坡，并选择了设定成上坡行驶用的变速图表，故实际上车辆开始在上坡道路上行驶，然后判定为上坡而选择变速图表，使减速的时间变慢，存在着发动机驱动力不足的情况。另外，不能预先知道上坡道路的长度及坡度的变化，例如尽管以现在的齿轮级可足以上坡，但也往往减速。
还有，在卡车、公共汽车等的大型商用车中，由于车辆重量大而发动机驱动力不足，故驾驶员经常将油门踏板一踏到底进行行驶的情况较多，即使在平坦的道路上行驶，也往往自动发生不必要的减速，或发生加速迟缓的情况。因此，存在着成为驾驶员无意识的较高发动机转速的行驶，不能经济地行驶的情况。
发明内容
因此，本发明是为了对付这样的问题而作成的，其目的在于，提供一种驾驶员根据油门踏板的踏入操作而可以知道变速图表所进行的切换点、能防止不必要的减速的发生或加速的迟缓并能高效地行驶的自动变速控制装置。
为了达到上述目的，本发明的自动变速控制装置具有对驾驶员踩踏油门踏板所产生的油门操作量进行检测的油门操作量检测装置；对与该油门操作量相应的发动机转速进行检测的发动机转速检测装置；以及具有由所述油门操作量和发动机转速所规定的变速图表、并根据该变速图表对变速器自动地进行加速或减速的起动控制的自动变速单元，该自动变速控制装置设有在所述油门踏板的踩踏行程的途中赋予踏力变化点的踏力变化装置，在所述变速图表中，设有将与油门踏板的踏力变化点相对应的油门操作量作为界线的发动机转速的变化点，通过超过所述油门踏板的踏力变化点的踩踏，对由变速图表所产生的加速或减速的起动进行控制。
采用这样的结构，由踏力变化装置对油门踏板的踩踏行程的途中赋予踏力变化点，并通过超过该踏力变化点的油门踏板的踩踏，对由设置了将与该油门踏板的踏力变化点对应的油门操作量作为界线的发动机转速的变化点的变速图表所产生的加速或减速的起动进行控制。由此，驾驶员根据油门踏板的踩踏操作能知道变速图表所切换的点，能防止不必要的减速的发生或加速的迟缓，并能高效地行驶。因此，能经济地行驶。
另外，所述踏力变化装置，由相对于油门踏板的踩踏发生反力的反力发生机构构成。由此，在油门踏板的踩踏行程的途中赋予踏力变化点，驾驶员可识别该踏力的变化点，且能有意识对减速或加速时的加速时间进行调整。
另外，所述反力发生机构，由相对于油门踏板的踩踏赋予阻力的缓冲器所构成。由此，能利用简单的结构实现反力发生机构。
还有，所述自动变速单元，具有由根据车辆的行驶状态而不同的油门操作量及发动机转速所规定的多个变速图表，根据超过所述油门踏板的踏力变化点的踩踏程度而对所述多个变速图表的任一个进行选择切换。由此，根据超过油门踏板的踏力变化点的踩踏程度，能选择多个变速图表中的某1个并高效地进行行驶。因此，能经济地行驶。
另外，所述多个变速图表包括平坦道路通常行驶用的加速或减速的变速图表、是将加速或减速的发动机转速设定成比所述平坦道路通常行驶用的变速图表高级别的平坦道路加速用的变速图表、将加速或减速的发动机转速设定成比所述平坦道路加速用的变速图表高级别的上坡用的变速图表。由此，能根据车辆的行驶状态，选择与其对应的变速图表并高效地行驶。因此，能经济地行驶。
图1是将本发明的自动变速控制装置的实施形态表示为包括发动机整体结构的立体说明图。
图2是表示所述自动变速控制装置中的油门踏板的操作机构的结构的侧视说明图。
图3是表示对于所述那样构成的油门踏板的踩踏操作赋予踏力变化点的说明图。
图4是表示如图3所示在油门踏板的踩踏行程的途中赋予踏力变化点时油门操作量与油门踏板的踏力的关系的曲线图。
图5是表示设置了将与所述油门踏板的踏力变化点对应的踏板操作量作为界线的发动机转速的变化点的变速图表的一例子(平坦道路通常油门用的加速变换)的曲线图。
图6是用来说明本发明自动变速控制装置的动作的流程图。
图7同样是用来说明所述自动变速控制装置的动作的流程图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施形态详细地说明。
图1是将本发明自动变速控制装置的实施形态表示为包括发动机整体结构的立体说明图。该自动变速控制装置1是根据卡车、公共汽车等车辆行驶中检测出的行驶状态对变速器自动进行控制的装置，在图1中，减速器4通过离合器3安装在发动机2上。该变速器4利用电气配线而与变速器控制单元5连接着。另外，所述发动机2利用电气配线而与发动机控制单元6连接着。
并且，所述发动机控制单元6利用电气配线而与油门踏板8的行程传感器7连接着。该行程传感器7是对通过驾驶员对油门踏板8的踩踏所产生的油门操作量进行检测的油门操作量检测装置，对通过驾驶员对油门踏板8的操作而开闭的油门开度进行检测，并将检测信号向发动机控制单元6输送。
发动机控制单元6是输入由所述行程传感器7检测出的油门操作量的信号并对发动机2的驱动进行控制的发动机控制单元，来自该发动机控制单元6的输出信号就被送到安装在发动机2上的燃料喷射装置9。另外，由所述行程传感器7检测出的油门操作量的信号也被送到变速器控制单元5。
另外，所述变速器控制单元5利用电气配线而与发动机转速传感器10连接着。该发动机转速传感器10是对与由所述行程传感器7检测出的油门操作量相应的发动机2的转速进行检测的发动机转速检测装置，例如被安装在离合器3的部位，该发动机转速的检测信号向变速器控制单元5发送。
变速器控制单元5是自动变速单元，其具有由所述油门操作量及发动机转速所规定的变速图表，并根据该变速图表对变速器4自动地进行加速或减速的起动控制，输入来自所述发动机转速传感器10、安装在变速器4上的齿轮转速传感器11和车速传感器12的信号，并输入来自设于离合器踏板13的离合器连接开关14、离合器断开开关15的信号并进行控制。另外，变速器控制单元5，与具有将变速器4的齿轮级进行切换的变速杆的变速架16连接着。
并且，来自所述变速器控制单元5的控制内容信号向前述的发动机控制单元6发送。另外，该控制内容信号向显示监视器17和蜂鸣器18发送，并告知驾驶员。
这里，所述油门踏板8的操作机构，如图2所示那样构成。即，油门踏板8的下端部通过配件20可转动地与底板21结合，与该油门踏板8的上端部卡合并在中央部具有摆动中心的操作杆22的另一端部被支承在安装于驾驶座的内壁23的托架24上。由此，如图2(b)所示，油门踏板8以其下端部为中心能如箭头A、B所示那样进行转动操作，操作杆22的另一端部能如箭头C、D所示那样进行摆动。这时，所述操作杆22的另一端部侧与行程传感器7的转动连杆25抵接，根据该转动连杆25的转动量对由油门踏板8的踩踏所引起的油门操作量进行检测。另外，所述行程传感器7，在内部例如具有螺旋弹簧，通过对操作杆22的另一端部向箭头D方向施力，而始终对油门踏板8的上端部向箭头B方向施力。
并且，在本发明中，如图2所示，在所述操作杆22的另一端部摆动区域的终端部附近设有缓冲器26。该缓冲器26，是在所述油门踏板8的箭头A方向的踩踏行程的途中赋予踏力变化点的踏力变化装置，作成相对该油门踏板8的踩踏发生反力的反力发生机构，具体地说，内装着相对于油门踏板8的踩踏赋予阻力的弹簧或橡胶等的弹性构件和开关。并且，通过使向箭头C方向摆动的操作杆22的另一端部，如图2(b)所示，与从图2(a)所示的缓冲器26突出的接触件27抵接，而在油门踏板8的向箭头A方向的踩踏行程的途中赋予踏力变化点。
对于由这样的缓冲器26产生的、对油门踏板8的踩踏操作赋予的踏力变化点，参照图3进行说明。首先，图3(a)是表示在通常行驶中从驾驶员未踩踏油门踏板8的状态至全开油门跟前的状态的图。这时，操作杆22的另一端部虽然在图2(b)中如箭头C、D那样进行摆动，但未与缓冲器26的接触件27抵接。
接着，图3(b)是表示在通常行驶中全开油门或其附近状态的图。这时，通过驾驶员向箭头A方向踩踏油门踏板8，操作杆22的另一端部就如箭头C那样摆动，与缓冲器26的接触件27抵接。由此，由所述缓冲器26相对于驾驶员的油门踏板8的踩踏赋予阻力，能在油门踏板8的踩踏行程的途中赋予踏力的变化点。这时，所述操作杆22的另一端部与缓冲器26的接触件27抵接的情况由内装的开关进行检测，对到达踏力的变化点的情况进行检测。另外，即使在至该踏力变化点的油门踏板8的踩踏中，发动机2的输出也能100％地发挥。
接着，图3(c)表示在所述那样到达踏力变化点后、驾驶员对到达该踏力变化点的情况进行识别并进行进一步超过所述踏力变化点的踩踏的状态。这时，驾驶员需要克服缓冲器26的阻力而有意识地向箭头A方向强力踩踏油门踏板8。这里，在油门踏板8的踩踏的最终端设有挡块28，并具有从到达图3(b)所示的踏力变化点的位置至挡块28的位置的规定踩踏余量(例如是整个行程的10％左右)。通过超过这样的踏力变化点的踩踏，驾驶员可有意识地使后述的变速图表所产生的减速起动。
若表示在如图3所示那样对油门踏板8的踩踏行程的途中赋予踏力的变化点时油门操作量与油门踏板8的踏力关系，就成为图4那样的曲线图。图4的横轴表示油门操作量，纵轴表示油门踏板的踏力。油门操作量是把从未踩踏油门踏板8的状态至图3(c)所示的由挡块28形成的停止点G的范围作为全行程ST。
在图4中，在从行程为“0”的状态至如图3(a)所示将油门踏板8予以踩踏的期间踏力逐渐增加，并如图3(b)所示，操作杆22的另一端部如箭头C所示那样与缓冲器26的接触件27抵接后的油门操作量的状态成为踏力变化点F。此时从图4可知，油门踏板8的踏力急剧地增高，故驾驶员能知道已到达踏力变化点F。然后，油门踏板8的踏力仍以规定的曲线增高，如图3(c)所示，油门踏板8在与挡块28接触后至停止点G停止。这里，所述踏力变化点F，也可设定在全行程ST的例如90％左右处。
另外，在图4中，符号E1表示设在所述踏力变化点F跟前的油门操作量的规定值1，符号E2表示设在比所述踏力变化点F大规定量的点上的油门操作量的规定值2(例如全行程ST的95％左右)，符号E3表示设在比所述规定值2大规定量的点上的油门操作量的规定值3(例如全行程ST的98％左右)。
另外，在本发明中，在所述变速器控制单元5所具有的变速图表中，设有将与所述油门踏板8的踏力变化点F对应的油门操作量作为界线的发动机转速(或车速，以下仅说明为“发动机转速”)的变化点，通过超过所述油门踏板8的踏力变化点F的踩踏，对由该变速变换产生的加速或减速的起动进行控制。这里，若将平坦道路通常油门用的加速图表表示为设有将与所述油门踏板8的踏力变化点F对应的油门操作量作为界线的发动机转速的变化点的变速图表的一例子时，就成为图5的曲线图那样的状态。图5的横轴表示油门操作量，纵轴表示发动机转速(或车速)。并且，在与油门踏板8的踏力变化点F对应的发动机转速处被设定转速的变化点Rv。
图5中，在从行程为“0”的状态至如图3(a)所示踩踏油门踏板8的期间发动机转速逐渐增加，如图3(b)所示，操作杆22的另一端部如箭头C所示与缓冲器26的接触件27抵接并到达踏力变化点F处成为转速的变化点Rv，发动机转速就急剧地增高。然后，发动机转速以原有规定的曲线增高，如图3(c)所示，油门踏板8在与挡块28接触处到达停止点G。并且，通过超过所述发动机转速的变化点Rv使转速增高，由该变速图表所产生的加速不起动，直至发动机转速增大。也就是说，当踩踏超过踏力变化点F时，加速时的加速时间变延迟。另外，所述的变速图表是根据油门操作量对发动机转速进行2维插入的图表。并且，该变速图表，每个各齿轮级具有同样的图表。另外，虽然图5是表示平坦道路通常油门用的加速图表，而其减速图表虽然是发动机转速不同的值，但为同样曲线的图表。并且，由所述加速图表和减速图表构成平坦道路通常油门用的变速图表。
还有，在本发明中，所述变速器控制单元5具有根据车辆的行驶状态而不同的油门操作量及发动机转速所规定的多个变速图表，根据超过所述油门踏板8的踏力变化点F的踩踏程度，对所述多个变速图表的任一个进行选择切换。另外，所述多个变速图表包括图5所示的平坦道路通常行驶用的加速或减速的变速图表；将加速或减速的发动机转速设定成比所述平坦道路通常行驶用的变速图表高级别的平坦道路加速用的变速图表；将加速或减速的发动机转速设定成比所述平坦道路加速用的变速图表高级别的上坡用的变速图表。
该场合，若选择平坦道路加速用的变速图表，就能以比平坦道路通常行驶用的变速图表稍快的时间执行加速或减速。另外，若选择上坡用的变速图表，就能以比所述平坦道路加速用的变速图表更快的时间执行加速或减速。
接着，对这样构成的自动变速控制装置的动作，参照图6和图7所示的流程图进行说明。首先，驾驶员如图3所示一边操作油门踏板8一边使车辆在任意的道路上行驶，并且，变速器控制单元5对油门操作量是否为图4所示的规定值1(E1)以上进行判断(图6的步骤S1)。
这里，当油门操作量小于规定值1时，步骤S1进入“否”侧。该场合，是在平坦道路上通常行驶的状态。并且，在步骤S2中，选择参照图5所示的平坦道路通常油门用的变速图表(包括加速图表和减速图表)。并且，在该变速图表上检索那时的与油门操作量相应的发动机转速(步骤S3)。
然后，通过连接号1进入图7所示的步骤S4，对所述检索出的发动机转速是否为平坦道路通常油门用的变速图表中的加速图表值以下进行判断。现在，如果发动机转速是减速图表值以下时，则步骤S4进入“是”侧，进入步骤S5。该场合，由于发动机转速相对油门操作量是较低的情况，故控制成起动减速的状态(步骤S5)。
另一方面，如果在步骤S4中所述检索出的发动机转速比减速图表值高时，则进入“否”侧，进入步骤S6。在该步骤S6中，对发动机转速是否超过平坦道路通常油门用的变速图表中的加速图表值进行判断。现在，如果发动机转速超过加速图表值时，则步骤S6进入“是”侧，进入步骤S7。该场合，由于发动机转速相对油门操作量是高的情况，故控制成起动加速的状态(步骤S7)。
另外，如果在步骤S6中发动机转速未超过加速变换值时，则步骤S6进入“否”侧，就这样结束。该场合，油门操作量与发动机转速为平衡的状态，不进行变速控制，继续行驶。
接着，如果在图6的步骤S1中油门操作量为图4所示的规定值1(E1)以上时，进入“是”侧，进入步骤S8。这里，进一步对发动机转速的变化是否为规定值以下进行判断。现在，如果发动机转速的变化大于规定值时，步骤S8进入“否”侧。该场合，油门操作量大，且发动机转速上升，是在平坦道路上加速行驶的状态。并在步骤S9中，对油门操作量是否为图4所示的规定值3(E3)以上进行判断。
在步骤S9的判断中，如果油门操作量小于规定值3时，进入“NO”侧，进入步骤S2。以后，进行前述步骤S2~S7的动作。
另一方面，在步骤S9的判断中，如果油门操作量为规定值3以上时，进入“是”侧。该场合，是在平坦道路上加速行驶时超过踏力变化点F而将油门踏板8踩踏后的状态。并且，在步骤S10中，选择参照具有与图5所示同样曲线的平坦道路全开油门用的变速图表(包括加速图表和减速图表)。
然后，通过连接号1进入图7所示的步骤S4进入，对发动机转速是否为平坦道路全开油门用的变速图表中的减速图表值以下进行判断。以后，进行前述的步骤S4~S7的动作。该场合，在步骤S6中，对发动机转速是否超过平坦道路全开油门用的变速图表中的加速图表值进行判断。由此，在平坦道路的加速行驶中，对油门操作量与发动机转速的平衡进行判断，在发动机转速相对油门操作量是较低的场合，控制成起动减速的状态(步骤S5)，在发动机转速相对油门操作量是较高的场合，控制成起动加速的状态(步骤S7)。
接着，在图6的步骤S8的判断中，如果发动机转速的变化为规定值以下时，进入“是”侧。该场合，尽管油门操作量大，但发动机转速也不上升，是在上坡道路中行驶的状态。并且，在步骤S11中，对油门操作量是否为图4所示的规定值2(E2)以上进行判断。
在油门操作量小于规定值2的场合，是在上坡行驶中油门操作量未超过踏力变化点F的场合，步骤S11进入“否”侧，返回步骤S1。并且，以步骤S1→S8→S11为环路，对油门踏板8的操作是否超过踏力变化点F进行监视。
并且，当驾驶员对油门踏板8操作超过踏力变化点F时，步骤S11就判断为油门操作量为规定值2以上，并进入“是”侧。该场合，是在上坡行驶中有意识减速而超过踏力变化点F地踩踏油门踏板8后的状态。并且，在步骤S12中，选择参照具有与图5所示同样曲线的上坡用的变速图表(包括加速图表和减速图表)。
然后，通过连接号1进入图7所示的步骤S4，对发动机转速是否是上坡用的变速图表中的减速图表值以下进行判断。以后进行前述的步骤S4~S7的动作。该场合，在步骤S6中，对发动机转速是否超过上坡用的变速图表中的加速图表值进行判断。由此，在上坡行驶中对油门操作量与发动机转速的平衡进行判断，在发动机转速相对油门操作量是较低的场合，控制成起动减速的状态(步骤S5)，在发动机转速相对油门操作量是较高的场合，控制成起动加速的状态(步骤S7)。
这样，利用变速器控制单元5的控制，根据超过油门踏板8的踏力变化点F的踩踏程度，选择由根据车辆行驶状态而不同的油门操作量和发动机转速所规定的平坦道路通常油门用的变速图表、平坦道路全开油门用的变速图表、和上坡用的变速图表中的任一个，从而能对减速起动自动地进行控制。
另外，在图4中，油门操作量的规定值2(E2)和规定值3(E3)，既可以是规定值2＝规定值3，也可以是规定值2＞规定值3。
权利要求
1.一种自动变速控制装置，具有对驾驶员踩踏油门踏板所产生的油门操作量进行检测的油门操作量检测装置；对与该油门操作量相应的发动机转速进行检测的发动机转速检测装置；以及具有由所述油门操作量和发动机转速所规定的变速图表、并根据该变速图表对变速器自动地进行加速或减速的起动控制的自动变速单元，其特征在于，设有在所述油门踏板的踩踏行程的途中赋予踏力变化点的踏力变化装置，在所述变速图表中，设有将与油门踏板的踏力变化点相对应的油门操作量作为界线的发动机转速的变化点，且通过超过所述油门踏板的踏力变化点的踩踏，对由变速图表所产生的加速或减速的起动进行控制。
2.如权利要求1所述的自动变速控制装置，其特征在于，所述踏力变化装置，由相对于油门踏板的踩踏发生反力的反力发生机构构成。
3.如权利要求2所述的自动变速控制装置，其特征在于，所述反力发生机构，由相对于油门踏板的踩踏赋予阻力的缓冲器所构成。
4.如权利要求1所述的自动变速控制装置，其特征在于，所述自动变速单元，具有由根据车辆的行驶状态而不同的油门操作量及发动机转速所规定的多个变速图表，且根据超过所述油门踏板的踏力变化点的踩踏程度而对所述多个变速图表的任一个进行选择切换。
5.如权利要求4所述的自动变速控制装置，其特征在于，所述多个变速图表包括平坦道路通常行驶用的加速或减速的变速图表、将加速或减速的发动机转速设定成比所述平坦道路通常行驶用的变速图表更高级别的平坦道路加速用的变速图表、将加速或减速的发动机转速设定成比所述平坦道路加速用的变速图表更高级别的上坡用的变速图表。
全文摘要
本发明的自动变速控制装置，它对驾驶员踩踏油门踏板所产生的油门操作量进行检测，对与该检测出的油门操作量相应的发动机转速进行检测，具有由所述油门操作量和发动机转速所规定的变速图表，并根据该变速图表对变速器自动地进行加速或减速的起动控制，驾驶员根据油门踏板的踩踏操作，可以知道变速图表所进行的切换点，能防止不必要的减速的发生或加速的迟缓，并能高效地行驶。
文档编号F16H59/18GK1768221SQ200480008478
公开日2006年5月3日 申请日期2004年3月26日 优先权日2003年3月28日
发明者北村俊夫, 市川雄一, 林哲久, 冈本勳, 矶边修 申请人:日产柴油机车工业株式会社