JP2003200750A

JP2003200750A - 車両の自動変速装置

Info

Publication number: JP2003200750A
Application number: JP2001400944A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Nishimura; 伸之西村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】定速走行制御中、設定車速が比較的頻繁に変
更されるような場合でも頻繁なシフトダウン又はシフト
アップを防止し、燃費悪化等を防止する。【解決手段】定速走行制御中、実車速と設定車速との
速度差に基づいて変速機の変速制御を実行する車両の自
動変速装置にあって、設定車速の設定後その設定車速が
変更されたとき変速制御を所定時間ｔｓ禁止する（ステ
ップ１１２，１０９）。その時間ｔｓ内は変速が禁止さ
れると共に、その時間ｔｓ内に速度差に基づく変速条件
が非成立となる可能性があり、これによって変速の頻度
を減少でき、燃費悪化等を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の自動変速装置
に係り、特に、車両の定速走行を実現する定速走行制御
装置（所謂オートクルーズシステム）を備えた車両の自
動変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近ではドライバの負担を軽減するた
め、トラクタや大型トラック等の比較的大型の車両にお
いても自動クラッチや自動変速機を採用する例が多く見
られ、また、アクセル操作無しに一定速での走行を実現
するため、定速走行制御装置を装備する例も多く見られ
る。

【０００３】これらの協調制御を実行する場合、図９に
示すように、実車速Ｖｒが設定車速Ｖｓに対し所定値Ｖ
ｓｄ１より下回ったとき、変速機をシフトダウン制御す
る。これにより登坂路等で駆動輪トルクが不足し実車速
Ｖｒが設定車速Ｖｓに対し徐々に落ち込んでいくような
場合でも、シフトダウンにより高い駆動輪トルクが得ら
れ、実車速Ｖｒのさらなる落ち込みを防止し、或いは車
両を加速して実車速Ｖｒを設定車速Ｖｓ付近に復帰させ
ることができる。そして、実車速Ｖｒが設定車速Ｖｓ付
近まで上昇したら、即ち、実車速Ｖｒが設定車速Ｖｓよ
り所定値Ｖｓｕ低い値以上となったら（Ｖｓｄ１＞Ｖｓ
ｕ）、変速機をシフトアップ制御し、元のギヤ段に戻
す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、設定
車速Ｖｓの設定はドライバのスイッチ操作により手動で
なされるものであり、その設定車速Ｖｓの変更もドライ
バが手動で自由に行うことができる。また最近では、定
速走行制御装置の応用として、前車との車間距離を一定
に保つように車両を自動運転させる車間距離走行制御装
置（車間距離クルーズシステム）が開発されるに至って
おり、このものでは前車との車間距離に応じて設定車速
Ｖｓを次々と自動で変更（更新）することが行われる。

【０００５】しかし、これら手動又は自動で設定車速を
変更できるものの場合、その変更により不必要なシフト
ダウン又はシフトアップが行われ、燃費の悪化等を招く
虞がある。特にドライバが頻繁に変更を行った場合や、
定車間距離走行制御装置において頻繁に変更が行われた
場合、頻繁にシフトダウン又はシフトアップが行われる
可能性があり、著しい燃費の悪化やフィーリング悪化に
繋がる虞がある。

【０００６】これを図９により説明する。現在、設定車
速がＶｓ、実車速がＶｒ１であって、ギヤ段が車速設定
時のギヤ段であったとする。この状態から設定車速がよ
り高い値Ｖｓ１に変更され、そのＶｓ１からＶｓｄ１を
減じた値より実車速Ｖｒ１の方が低くなったとすると、
シフトダウンが行われる。

【０００７】また、設定車速がＶｓ、実車速がＶｒ２で
あって、ギヤ段が既にシフトダウンされた後のギヤ段で
あったとする。この状態から設定車速がより低い値Ｖｓ
２に変更され、そのＶｓ２からＶｓｕを減じた値より実
車速Ｖｒ２の方が高くなったとすると、シフトアップが
行われる。

【０００８】このように、設定車速の変更がドライバに
より頻繁に行われた場合、頻繁にシフトダウン又はシフ
トアップが行われる可能性がある。また、車間距離走行
制御装置においては元々車間距離に応じて頻繁に設定車
速の自動変更が行われるので、頻繁にシフトダウン又は
シフトアップが行われる可能性が高い。

【０００９】そこで、以上の問題点に鑑みて本発明は創
案され、その目的は、定速走行制御中、設定車速が頻繁
に変更されるような場合でも、頻繁なシフトダウン又は
シフトアップを防止し、燃費悪化等を防止することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両の自動
変速装置は、実車速を設定車速に一致させるようにエン
ジンの燃料噴射量を制御することにより定速走行制御を
実行する定速走行制御手段と、この定速走行制御中にお
いて、実車速が設定車速に対し所定値より下回ったとき
変速機のシフトダウン制御を実行し、このシフトダウン
状態において実車速が設定車速付近まで上昇したとき変
速機のシフトアップ制御を実行する定速走行時変速制御
手段と、上記設定車速の設定後にその設定車速が変更さ
れたとき、上記シフトダウン制御及び上記シフトアップ
制御を所定時間禁止する定速走行時変速制御禁止手段と
を備えたものである。

【００１１】なお、上記設定車速の変更が手動又は自動
で行われるのがよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。

【００１３】図１に本実施形態に係る車両の自動変速装
置を示す。ここでは車両がトレーラを牽引するトラクタ
であり、エンジン１が電子ガバナ１ｄを備えたディーゼ
ルエンジンとなっている。図示するように、エンジン１
にクラッチ２を介して変速機３が取り付けられ、変速機
３の出力軸４（図２参照）がプロペラシャフト（図示せ
ず）等を介して駆動輪である後輪（図示せず）に連結さ
れる。エンジン１はエンジンコントロールユニット（Ｅ
ＣＵ）６によって電子制御される。即ち、ＥＣＵ６は、
主にエンジン回転センサ７とアクセル開度センサ８とに
よって検知されるエンジン回転数とアクセル開度との値
に基づき、図７のマップに従って目標燃料噴射量を算出
し、この目標燃料噴射量と等しい量の燃料噴射が実際に
行われるように、燃料噴射ポンプ１ａの電子ガバナ１ｄ
を制御する。

【００１４】図２に示すように、エンジンのクランク軸
にフライホイール１ｂが取り付けられ、フライホイール
１ｂの外周にリングギヤ１ｃが形成され、リングギヤ１
ｃの歯が通過する度にエンジン回転センサ７がパルスを
出力し、ＥＣＵ６が単位時間当たりのパルス数をカウン
トしてエンジン回転数を算出する。

【００１５】図１に示すように、ここではクラッチ２と
変速機３とがトランスミッションコントロールユニット
（ＴＭＣＵ）９の制御信号に基づいて自動制御される。
ＥＣＵ６とＴＭＣＵ９とは互いにバスケーブル等を介し
て接続され、相互に連絡可能である。

【００１６】図１、図２、図３に示すように、クラッチ
２は機械式摩擦クラッチであり、入力側をなすフライホ
イール１ｂ、出力側をなすドリブンプレート２ａ、及び
ドリブンプレート２ａをフライホイール１ａに押圧接触
又は離反させるプレッシャプレート２ｂから構成され
る。そしてクラッチ２は、クラッチブースタ１０により
プレッシャプレート２ｂを軸方向に操作し、基本的には
自動断接され、ドライバの負担を軽減し得るものとなっ
ている。一方、微低速バックに際しての微妙なクラッチ
ワークや、非常時のクラッチ急断を可能とするため、こ
こではクラッチペダル１１によるマニュアル断接も可能
となっている。所謂セレクティブオートクラッチの構成
である。クラッチ自体のストローク（即ちプレッシャプ
レート２ｂの位置）を検知するクラッチストロークセン
サ１４と、クラッチペダル１１の踏込みストロークを検
知するクラッチペダルストロークセンサ１６とが設けら
れ、それぞれＴＭＣＵ９に接続される。

【００１７】図３に示すように、クラッチブースタ１０
は実線で示す二系統の空圧通路ａ，ｂを通じてエアタン
ク５に接続され、エアタンク５から供給される空圧で作
動する。一方の通路ａがクラッチ自動断接用、他方の通
路ｂがクラッチマニュアル断接用である。一方の通路ａ
が二股状に分岐され、そのうちの一方に自動断接用の電
磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２が直列に設けられ、他方に非常
用の電磁弁ＭＶＣＥが設けられる。分岐合流部にダブル
チェックバルブＤＣＶ１が設けられる。他方の通路ｂ
に、クラッチブースタ１０に付設される油圧作動弁１２
が設けられる。両通路ａ，ｂの合流部にもダブルチェッ
クバルブＤＣＶ２が設けられる。ダブルチェックバルブ
ＤＣＶ１，ＤＣＶ２は差圧作動型の三方弁である。

【００１８】上記電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２，ＭＶＣＥ
はＴＭＣＵ９によりON/OFF制御され、ONのとき上流側を
下流側に連通し、OFF のとき上流側を遮断して下流側を
大気開放する。まず自動側を説明すると、電磁弁ＭＶＣ
１は単にイグニッションキーのON/OFFに合わせてON/OFF
されるだけである。イグニッションキーOFF 、つまり停
車中はOFF となり、エアタンク５からの空圧を遮断す
る。電磁弁ＭＶＣ２は比例制御弁で、供給又は排出エア
量を自由にコントロールできる。これはクラッチの断接
速度制御を行うためである。電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２
がともにONだとエアタンク５の空圧がダブルチェックバ
ルブＤＣＶ１，ＤＣＶ２をそれぞれ切り換えてクラッチ
ブースタ１０に供給される。これによりクラッチが分断
される。クラッチを接続するときはＭＶＣ２のみがOFF
され、これによりクラッチブースタ１０の空圧がＭＶＣ
２から排出されてクラッチが接続される。

【００１９】ところでもし仮にクラッチ分断中に電磁弁
ＭＶＣ１又はＭＶＣ２に異常が生じ、いずれかがOFF と
なると、ドライバの意思に反してクラッチが急接されて
しまう。そこでこのような異常がＴＭＣＵ９の異常診断
回路で検知されたら、即座に電磁弁ＭＶＣＥをONする。
すると電磁弁ＭＶＣＥを通過した空圧がダブルチェック
バルブＤＣＶ１を逆に切り換えてクラッチブースタ１０
に供給され、クラッチ分断状態が維持され、クラッチ急
接が防止される。

【００２０】次にマニュアル側を説明する。クラッチペ
ダル１１の踏込み・戻し操作に応じてマスタシリンダ１
３から油圧が給排され、この油圧が破線で示す油圧通路
１３ａを介して油圧作動弁１２に供給される。これによ
って油圧作動弁１２が開閉され、クラッチブースタ１０
への空圧の給排が行われ、クラッチ２のマニュアル断接
が実行される。油圧作動弁１２が開くと、これを通過し
た空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ２を切り換えてク
ラッチブースタ１０に至る。なお、クラッチの自動断接
とマニュアル断接とが干渉した場合はマニュアル断接を
優先させるようになっている。

【００２１】図２に詳細に示すように、変速機３は基本
的に常時噛み合い式のいわゆる多段変速機となってお
り、前進１６段、後進２段に変速可能である。また変速
機３自体は手動変速機と同様の構成をなす。変速機３は
入力側と出力側とにそれぞれ副変速機としてのスプリッ
タ１７及びレンジギヤ１９を備え、これらの間にメイン
ギヤ段１８を備えている。そして、入力軸１５に伝達さ
れてきたエンジン動力をスプリッタ１７、メインギヤ段
１８、レンジギヤ１９へと順に送って出力軸４に出力す
る。

【００２２】変速機３を自動変速すべくギヤシフトユニ
ットＧＳＵが設けられ、これはスプリッタ１７、メイン
ギヤ段１８、レンジギヤ１９それぞれの変速を担当する
スプリッタアクチュエータ２０、メインアクチュエータ
２１及びレンジアクチュエータ２２から構成される。こ
れらアクチュエータもクラッチブースタ１０同様空圧作
動され、ＴＭＣＵ９によって制御される。変速機３の現
ギヤ段はギヤポジションスイッチ２３（図１参照）によ
って検知される。カウンタシャフト３２の回転速度がカ
ウンタシャフト回転センサ２６で検知され、出力軸４の
回転速度が出力軸回転センサ２８で検知される。これら
検知信号はＴＭＣＵ９に送られる。

【００２３】この自動変速機ではマニュアルモードが設
定され、ドライバのシフトチェンジ操作に基づくマニュ
アル変速も可能となっている。この場合、図１に示すよ
うに、クラッチ２の断接制御及び変速機３の変速制御は
運転席に設けられたシフトレバー装置２９からの信号を
合図に行われる。即ち、シフトレバー装置２９には、シ
フトレバー２９ａのマニュアル操作に応じて信号を出力
するシフトスイッチ（図示せず）が内蔵されており、ド
ライバがシフトレバー２９ａをシフト操作すると、信号
がＴＭＣＵ９に送られ、これを基にＴＭＣＵ９はクラッ
チブースタ１０、スプリッタアクチュエータ２０、メイ
ンアクチュエータ２１及びレンジアクチュエータ２２を
適宜作動させ、一連の変速操作を実行する。なおＴＭＣ
Ｕ９は現ギヤ段をモニター３１に表示する。このように
マニュアルモードに限って言えば、かかる自動変速機
は、シフトスイッチの出力信号に基づいてＴＭＣＵ９に
より変速制御される遠隔操作型の手動変速機となってい
る。つまりシフトケーブル等機械的連結手段を介すこと
なく、アクチュエータにより、ドライバの指示段に手動
変速機を自動変速するものとなっている。

【００２４】図１に示すシフトレバー装置２９におい
て、Ｒはリバース、Ｎはニュートラル、Ｄはドライブ、
ＵＰはシフトアップ、ＤＯＷＮはシフトダウンをそれぞ
れ意味し、各ポジションにシフトレバー２９ａが操作さ
れると、それらポジションに応じた信号が出力される。
また運転席に、変速モードを自動とマニュアルに切り換
えるモードスイッチ２４と、変速を１段ずつ行うか１段
飛ばしで行うかを切り換えるスキップスイッチ２５とが
設けられる。

【００２５】自動変速モードのとき、シフトレバー２９
ａをＤレンジに入れておけば車速等に応じて自動的に変
速が行われる。またこの自動変速モードでも、ドライバ
がシフトレバー２９ａをＵＰ又はＤＯＷＮに操作すれ
ば、マニュアルでのシフトアップ又はシフトダウンが可
能である。この自動変速モードにおいて、スキップスイ
ッチ２５がOFF （通常モード）なら変速は１段ずつ行わ
れる。これはトレーラ牽引時等、積載荷重が比較的大き
いときに有効である。またスキップスイッチ２５がON
（スキップモード）なら変速は１段飛ばしで行われる。
これはトレーラを牽引してないときや荷が軽いときなど
に有効である。

【００２６】一方、マニュアル変速モードのときは、変
速は完全にドライバの意思に従う。シフトレバー２９ａ
がＤレンジのときは変速は行われず、現在ギヤが保持さ
れ、ドライバの積極的な意思でシフトレバー２９ａをＵ
Ｐ又はＤＯＷＮに操作したときのみ、シフトアップ又は
シフトダウンがなされる。このときも前記同様、スキッ
プスイッチ２５がOFF なら変速は１段ずつ行われ、スキ
ップスイッチ２５がONなら変速は１段飛ばしで行われ
る。

【００２７】なお、運転席に非常用変速スイッチ２７が
設けられ、ＧＳＵの電磁弁等が故障したときはスイッチ
２７の手動切換により変速できるようになっている。

【００２８】図２に示すように、変速機３にあっては、
入力軸１５、メインシャフト３３及び出力軸４が同軸上
に配置され、カウンタシャフト３２がそれらの下方に平
行配置される。入力軸１５がクラッチ２のドリブンプレ
ート２ａに接続され、入力軸１５とメインシャフト３３
とが相対回転可能に支持される。

【００２９】まずスプリッタ１７とメインギヤ段１８の
構成を説明する。入力軸１５にスプリットハイギヤＳＨ
が回転可能に取り付けられる。またメインシャフト３３
にも前方から順にメインギヤＭ４，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１，
ＭＲが回転可能に取り付けられる。ＭＲを除くギヤＳ
Ｈ，Ｍ４，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１は、それぞれカウンタシャ
フト３２に固設されたカウンタギヤＣＨ，Ｃ４，Ｃ３，
Ｃ２，Ｃ１に常時噛合される。ギヤＭＲはアイドルリバ
ースギヤＩＲに常時噛合され、アイドルリバースギヤＩ
Ｒはカウンタシャフト３２に固設されたカウンタギヤＣ
Ｒに常時噛合される。

【００３０】入力軸１５及びメインシャフト３３に取り
付けられた各ギヤＳＨ，Ｍ４…に、当該ギヤを選択し得
るようスプライン３６が一体的に設けられ、これらスプ
ライン３６に隣接して入力軸１５及びメインシャフト３
３に第１〜第４スプライン３７〜４０が固設される。第
１〜第４スプライン３７〜４０に常時係合して第１〜第
４スリーブ４２〜４５が前後（シフト方向）にスライド
可能に設けられる。第１〜第４スリーブ４２〜４５を適
宜選択してスライド移動させ、ギヤ側スプライン３６と
係合・離脱させることによりギヤ入れ・ギヤ抜きを行え
る。第１スリーブ４２の移動をスプリッタアクチュエー
タ２０で行い、第２〜第４スリーブ４３〜４５の移動を
メインアクチュエータ２１で行う。

【００３１】このように、スプリッタ１７とメインギヤ
段１８とは各アクチュエータ２０，２１によって自動変
速され得る常時噛み合い式の構成とされる。特に、スプ
リッタ１７のスプライン部には通常の機械的なシンクロ
機構が存在するものの、メインギヤ段１８のスプライン
部にはシンクロ機構が存在しない。このため、メインギ
ヤ段１８の変速を行うときにはシンクロ制御なるものを
行ってエンジン回転とギヤ速度とを調速し、シンクロ機
構なしで同期できるようになっている。ここではメイン
ギヤ段１８以外にスプリッタ１７にもニュートラルポジ
ションが設けられ、所謂ガラ音対策がなされている（特
願平11-319915 号参照）。

【００３２】次にレンジギヤ１９の構成を説明する。レ
ンジギヤ１９は遊星歯車機構３４を採用しており、ハイ
・ローいずれかのポジションに切り替えることができ
る。遊星歯車機構３４は、メインシャフト３３の最後端
に固設されたサンギヤ６５と、その外周に噛合される複
数のプラネタリギヤ６６と、プラネタリギヤ６６の外周
に噛合される内歯を有したリングギヤ６７とからなる。
各プラネタリギヤ６６は共通のキャリア６８に回転可能
に支持され、キャリア６８は出力軸４に連結される。リ
ングギヤ６７は管部６９を一体的に有し、管部６９は出
力軸４の外周に相対回転可能に嵌め込まれて出力軸４と
ともに二重軸を構成する。

【００３３】第５スプライン４１が管部６９に一体的に
設けられる。また第５スプライン４１の後方に隣接し
て、出力軸４に出力軸スプライン７０が一体的に設けら
れる。第５スプライン４１の前方に隣接して、ミッショ
ンケース側に固定された固定スプライン７１が設けられ
る。第５スプライン４１に常時係合して第５スリーブ４
６が前後スライド可能に設けられる。第５スリーブ４６
の移動がレンジアクチュエータ２２で行われる。レンジ
ギヤ１９の各スプライン部にはシンクロ機構が存在す
る。

【００３４】第５スリーブ４６が前方に移動するとこれ
が固定スプライン７１に係合し、第５スプライン４１と
固定スプライン７１とが連結される。これによりリング
ギヤ６７がミッションケース側に固定され、出力軸４が
１より大きい減速比で回転駆動されるようになる。これ
がローのポジションである。

【００３５】一方、第５スリーブ４６が後方に移動する
とこれが出力軸スプライン７０に係合し、第５スプライ
ン４１と出力軸スプライン７０とが連結される。これに
よりリングギヤ６７とキャリア６８とが互いに固定さ
れ、出力軸４が１の減速比で直結駆動されるようにな
る。これがハイのポジションである。

【００３６】このように、この変速機３では、前進側に
おいて、スプリッタ１７でハイ・ローの２段、メインギ
ヤ段１８で４段、レンジギヤ１９でハイ・ローの２段に
変速可能であり、計２×４×２＝１６段に変速すること
ができる。また後進側では、スプリッタ１７のみでハイ
・ローを切り替えて２段に変速することができる。

【００３７】次に、各アクチュエータ２０，２１，２２
について説明する。これらアクチュエータはエアタンク
５の空圧で作動する空圧シリンダと、空圧シリンダへの
空圧の給排を切り替える電磁弁とで構成される。そして
これら電磁弁がＴＭＣＵ９で選択的に切り替えられ、空
圧シリンダを選択的に作動させるようになっている。

【００３８】スプリッタアクチュエータ２０は、ダブル
ピストンを有した空圧シリンダ４７と三つの電磁弁ＭＶ
Ｈ，ＭＶＦ，ＭＶＧとで構成される。スプリッタ１７を
ニュートラルにするときはＭＶＨ／ＯＮ，ＭＶＦ／ＯＦ
Ｆ，ＭＶＧ／ＯＮとされる。スプリッタ１７をハイにす
るときはＭＶＨ／ＯＦＦ，ＭＶＦ／ＯＦＦ，ＭＶＧ／Ｏ
Ｎとされる。スプリッタ１７をローにするときはＭＶＨ
／ＯＦＦ，ＭＶＦ／ＯＮ，ＭＶＧ／ＯＦＦとされる。

【００３９】メインアクチュエータ２１は、ダブルピス
トンを有しセレクト側の動作を担当する空圧シリンダ４
８と、シングルピストンを有しシフト側の動作を担当す
る空圧シリンダ４９とを備える。各空圧シリンダに対し
三つずつ電磁弁ＭＶＣ，ＭＶＤ，ＭＶＥ及びＭＶＢ，Ｍ
ＶＡが設けられる。

【００４０】セレクト側空圧シリンダ４８は、ＭＶＣ／
ＯＦＦ，ＭＶＤ／ＯＮ，ＭＶＥ／ＯＦＦのとき図の下方
に移動し、メインギヤの３ｒｄ、４ｔｈ又はＮ３を選択
可能とし、ＭＶＣ／ＯＮ，ＭＶＤ／ＯＦＦ，ＭＶＥ／Ｏ
Ｎのとき図示の如き中立となり、メインギヤの１ｓｔ、
２ｎｄ又はＮ２を選択可能とし、ＭＶＣ／ＯＮ，ＭＶＤ
／ＯＦＦ，ＭＶＥ／ＯＦＦのとき図の上方に移動し、メ
インギヤのＲｅｖ又はＮ１を選択可能とする。

【００４１】シフト側空圧シリンダ４９は、ＭＶＡ／Ｏ
Ｎ，ＭＶＢ／ＯＮのとき中立となり、メインギヤのＮ
１、Ｎ２又はＮ３を選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶ
Ｂ／ＯＦＦのとき図の左側に移動し、メインギヤの２ｎ
ｄ，４ｔｈ又はＲｅｖを選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＦ
Ｆ，ＭＶＢ／ＯＮのとき図の右側に移動し、メインギヤ
の１ｓｔ又は３ｒｄを選択可能とする。

【００４２】レンジアクチュエータ２２は、シングルピ
ストンを有した空圧シリンダ５０と二つの電磁弁ＭＶ
Ｉ，ＭＶＪとで構成される。空圧シリンダ５０は、ＭＶ
Ｉ／ＯＮ，ＭＶＪ／ＯＦＦのとき図の右側に移動し、レ
ンジギヤをハイとし、ＭＶＩ／ＯＦＦ，ＭＶＪ／ＯＮの
とき図の左側に移動し、レンジギヤをローとする。

【００４３】ところで、上記シンクロ制御に際してカウ
ンタシャフト３２を制動するため、カウンタシャフト３
２にはカウンタシャフトブレーキ２７が設けられる。カ
ウンタシャフトブレーキ２７は湿式多板ブレーキであっ
て、エアタンク５の空圧で作動する。この空圧の給排を
切り替えるため電磁弁ＭＶＢＲＫが設けられる。電磁
弁ＭＶＢＲＫがＯＮのときカウンタシャフトブレーキ
２７に空圧が供給され、カウンタシャフトブレーキ２７
が作動状態となる。電磁弁ＭＶＢＲＫがＯＦＦのとき
にはカウンタシャフトブレーキ２７から空圧が排出さ
れ、カウンタシャフトブレーキ２７が非作動となる。

【００４４】次に、自動変速制御の内容を説明する。Ｔ
ＭＣＵ９には図４に示すシフトアップマップと図５に示
すシフトダウンマップとがメモリされており、ＴＭＣＵ
９は、自動変速モードの場合において、これらマップに
従って自動変速を実行する。例えば図４のシフトアップ
マップにおいて、ギヤ段ｎ（ｎは１から１５までの整
数）からｎ＋１へのシフトアップ線図がアクセル開度
（％）と出力軸（アウトプットシャフト）回転数（rpm
）との関数で決められている。そしてマップ上では現
在のアクセル開度（％）と出力軸回転数（rpm ）とから
ただ１点が定まる。車両加速中は、駆動輪に連結された
出力軸４の回転数が次第に増加していく。そこで通常の
自動変速モードでは、現在の１点が各線図を越える度に
１段ずつシフトアップを行うこととなる。このときスキ
ップモードであれば線図を交互に１本ずつ飛ばして２段
ずつシフトアップを行う。

【００４５】図５のシフトダウンマップにおいても同様
に、ギヤ段ｎ＋１（ｎは１から１５までの整数）からｎ
へのシフトダウン線図がアクセル開度（％）と出力軸回
転数（rpm ）との関数で決められている。そしてマップ
上では現在のアクセル開度（％）と出力軸回転数（rpm
）とからただ１点が定まる。車両減速中は出力軸４の
回転数が次第に減少していくので、通常の自動変速モー
ドでは、現在の１点が各線図を越える度に１段ずつシフ
トダウンを行う。スキップモードであれば線図を交互に
１本ずつ飛ばして２段ずつシフトダウンする。

【００４６】一方、マニュアルモードのときは、これら
マップと無関係にドライバが自由にシフトアップ・ダウ
ンを行える。通常モードなら１回のシフトチェンジ操作
で１段変速でき、スキップモードなら１回のシフトチェ
ンジ操作で２段変速できる。

【００４７】現在のアクセル開度はアクセル開度センサ
８により検知され、現在の出力軸回転数は出力軸回転セ
ンサ２８により検知される。特に、ＴＭＣＵ９は、現在
の出力軸回転数の値から現在の車速を換算し、これをス
ピードメータに表示する。つまり車速が出力軸回転数か
ら間接的に検知され、出力軸回転数と車速とは相互に対
応している。

【００４８】次に、本装置には車両の定速走行を実現す
るための定速走行制御装置が装備されている。ここでは
制御を司るクルーズコントローラ６ａがＥＣＵ６と兼用
される。

【００４９】まず定速走行制御の基本制御の内容を図９
により説明する。設定車速Ｖｓが設定されると、この設
定車速Ｖｓに実車速Ｖｒが一致するようにエンジンの燃
料噴射量が制御される。

【００５０】即ち、図８に示すように、実車速Ｖｒと設
定車速Ｖｓとの差Ｖｒ−Ｖｓが計算され、この差に基づ
き、比例項と積分ゲインとが各々に対応したマップ等か
ら求められ、比例項×差と、積分ゲイン×差の積算値と
の和Ｖｔにより、図７に示したマップとは別のマップか
ら、定速走行制御用目標燃料噴射量（以下「クルーズ
Ｑ」という）が算出される。このクルーズＱに等しい燃
料噴射が実際に行われるように電子ガバナ１ｄが制御さ
れる。このようなクルーズＱの算出は所定時間（例えば
32msec）毎に繰り返し行われる。ここでの制御はＰＩ制
御によるものである。

【００５１】一方、定速走行制御中にも図７に示したマ
ップにより通常通り目標燃料噴射量が計算されている。
そしてこの値（「アクセルＱ」という）がクルーズＱを
上回った場合はアクセルＱが最終的な目標燃料噴射量と
なる。アクセルＱとクルーズＱのいずれか大きい方が最
終目標燃料噴射量となるのである。定速走行制御中は通
常はアクセルが踏み込まれていないのでクルーズＱに基
づく制御となるが、ドライバが加速しようとしてアクセ
ルを踏み込んだ場合、アクセルＱがクルーズＱを上回れ
ばアクセルＱに基づく制御となる。

【００５２】そして、図９に示すように、定速走行制御
中に登坂路に差し掛かるなどして実車速Ｖｒが設定車速
Ｖｓに対し所定値より大きく下回ったら、変速機の１段
のシフトダウン制御を行う。最初のシフトダウン条件
は、設定車速Ｖｓ＞（実車速Ｖｒ＋所定値Ｖｓｄ１（こ
こでは３km/h））が成立すること、即ち設定車速Ｖｓか
ら所定値Ｖｓｄ１を減じた値より実車速Ｖｒが小さくな
るである。このシフトダウンによってより大きな駆動輪
トルクが得られるので、通常は実車速Ｖｒが上昇してい
く。そして実車速Ｖｒが設定車速Ｖｓ付近まで回復し、
シフトアップ条件が成立したら変速機の１段のシフトア
ップ制御を行い、変速機を車速設定時の元のギヤ段に戻
す。シフトアップ条件は設定車速Ｖｓ≦（実車速Ｖｒ＋
所定値Ｖｓｕ（ここでは0.5km/h））が成立すること、
即ち実車速Ｖｒが、設定車速Ｖｓから所定値Ｖｓｕを減
じた値以上となることである。

【００５３】なお、最初のシフトダウンによっても駆動
輪トルクが不足し、さらに実車速が落ち込んでいくよう
な場合、次のシフトダウン条件：設定車速Ｖｓ＞（実車
速Ｖｒ＋所定値Ｖｓｄ２（ここでは８km/h））が成立し
たら、さらなる変速機の１段のシフトダウン制御を行
う。このように、実車速と設定車速との速度差に基づき
変速機の自動シフトダウン・シフトアップを行うもので
ある。

【００５４】このような定速走行制御中の変速制御は変
速モードが自動変速モードのときのみ行われ、マニュア
ルモードのときは行われない。また、スキップモードで
あっても通常モードであっても、シフトダウン・アップ
は１段ずつ行われる。

【００５５】なお、定速走行制御中は図４，図５のマッ
プを用いず、専ら実車速と設定車速との差に基づいてシ
フトダウン・アップを行っている。これは、図４，図５
のマップを用いると変速点（マップの各線図）の近傍で
車速が設定されたときに、僅かの車速変化でシフトダウ
ンが行われてしまい、フィーリングが良くないからであ
る。特に本実施形態ではギヤ段が多段であり、変速点近
傍で車速設定される可能性が通常のギヤ段数の車両より
高いので、このような方法が好適である。

【００５６】次に、図６に定速走行制御装置の構成を示
す。定速走行制御装置８０はＥＣＵ６（クルーズコント
ローラ６ａ）と、これに接続される各スイッチ８１〜８
５及び各ランプ８１ａ，８１ｂを備える。ここでは設定
車速の設定及び変更をドライバが手動で自由に行えるも
のとなっている。

【００５７】８１はメインスイッチで、これがドライバ
によりＯＮされることで定速走行制御スタンバイ状態と
なり、運転室のメインランプ８１ａが点灯される。なお
スタンバイ状態の解除はメインスイッチ８１のＯＦＦ又
はキースイッチのＯＦＦにより行われ、解除と同時にメ
インランプ８１ａが消灯される。８２はセットスイッチ
で、これがドライバによりＯＮされるとその時の実車速
が設定車速として設定され、定速走行制御開始となり、
運転室のセットランプ８２ａが点灯される。８３はキャ
ンセルスイッチで、これがドライバによりＯＮされると
定速走行制御解除となる。定速走行制御解除と同時にセ
ットランプ８２ａが消灯される。８４はコーストスイッ
チで、これがドライバによりＯＮされている間はクルー
ズＱ＝０となり、車両が惰行状態となる。この状態から
ドライバによりコーストスイッチ８５がＯＦＦされる
と、その時の実車速が新たな設定車速として変更され
る。８５はリジュームスイッチで、これがドライバによ
りＯＮされると、設定車速がセットスイッチＯＮ時の最
初の値に復帰される。

【００５８】なお、周知のように、定速走行制御の解除
は、他にもメインスイッチ８１のＯＦＦ、ブレーキペダ
ルの踏み込み（ブレーキスイッチＯＮ）、又はクラッチ
ペダル１１の踏み込み（クラッチペダルストロークセン
サ１６の値が所定値以上）によって行われる。

【００５９】特に、設定車速の最初の設定はセットスイ
ッチ８２のＯＮによって行われ、この後の設定車速の変
更は、さらなるセットスイッチ８２のＯＮ、コーストス
イッチ８４のＯＮからＯＦＦへの切換え、又はリジュー
ムスイッチ８５のＯＮによって行われる。

【００６０】ところで、既述したように、設定車速の変
更がドライバにより頻繁に行われると、頻繁にシフトダ
ウン・シフトアップが行われる可能性があり、燃費悪化
やフィーリング悪化を引き起こす可能性がある。そこ
で、これを防止するため以下の制御を実行し、設定車速
の変更が行われた場合でもその時から一定時間は変速を
禁止するようにしている。

【００６１】図１０にかかる変速禁止制御のフローチャ
ートを示す。このフローはＴＭＣＵ９により所定時間
（例えば32msec）毎に繰り返し実行される。

【００６２】まずＴＭＣＵ９は、ステップ１０１におい
て、定速走行制御中であるか否かを判断する。定速走行
制御中でない場合はステップ１０２に進んで制御フラグ
をＯＦＦし、ステップ１０３に進んで制御タイマを０と
した後、本フローを終える。定速走行制御中である場合
は、ステップ１０４に進んで現設定車速Ｖｓｎを前設定
車速Ｖｓｎ−１に置き換え、ステップ１０５に進んで設
定車速入力値Ｖｓｉｎを現設定車速Ｖｓｎとする。そし
てステップ１０６に進み、現設定車速Ｖｓｎと前設定車
速Ｖｓｎ−１とが異なっているか否かを判断する。

【００６３】このステップ１０４〜１０６では実質的に
設定車速の変更が行われたか否かを判断している。即
ち、図１０のフローとは別に、ＥＣＵ６が、前述の各ス
イッチからの信号に基づき、所定時間（例えば32msec）
毎に、設定車速の値を繰り返し更新している。例えば、
最初のスイッチ操作によって設定車速が設定されたと
き、その設定値を所定時間毎に繰り返し更新し（つまり
更新前と更新後は同じ値となる）、さらなるドライバの
スイッチ操作によって設定車速が変更されたときはその
変更後の値を更新する。変更された瞬間だけ、更新前の
値と更新後の値とが異なり、その後は変更後の値が繰り
返し更新される。なおさらなるドライバのスイッチ操作
によっても設定車速がたまたま同一になることがあり、
このときは更新前の値と更新後の値とが同一となる。こ
のようにＥＣＵ６内部で時々刻々と更新されている設定
車速の値が、ＴＭＣＵ９に、図１０のフロー実行毎に通
信により入力される。この値がステップ１０５における
設定車速入力値Ｖｓｉｎである。

【００６４】図１０において、ステップ１０４における
現設定車速Ｖｓｎとは、１回前のフロー実行時における
ステップ１０５の現設定車速Ｖｓｎ＝設定車速入力値Ｖ
ｓｉｎである。つまり１回前の設定車速入力値Ｖｓｉｎ
が今回の前設定車速Ｖｓｎ−１となり、今回の設定車速
入力値Ｖｓｉｎが今回の現設定車速Ｖｓｎとなる。設定
車速入力値Ｖｓｉｎが設定車速の変更があった時だけ前
回値と今回値とで異なる値をとることから、ステップ１
０６で現設定車速Ｖｓｎと前設定車速Ｖｓｎ−１とを比
較することにより、設定車速の変更があったかどうかを
判断できるのである。

【００６５】さて、ステップ１０６で現設定車速Ｖｓｎ
と前設定車速Ｖｓｎ−１とが異なっていると判断した場
合（設定車速の変更があった場合）、ステップ１０７に
進んで制御フラグをＯＮにし、ステップ１０８に進んで
制御タイマを０にした後、ステップ１０９に進んで変速
を禁止し、本フローを終える。

【００６６】一方、ステップ１０６で現設定車速Ｖｓｎ
と前設定車速Ｖｓｎ−１とが異なってない（同一）と判
断した場合（設定車速の変更がない場合）、ステップ１
１０に進んで制御フラグがＯＮか否かを判断する。ＯＮ
の場合、ステップ１１１に進んで制御タイマをインクリ
メント（加算）し、ステップ１１２に進んで制御タイマ
の値が所定時間ｔｓ（本実施形態では５sec）を越えて
いるか否か判断する。越えていなければステップ１０９
に進んで変速を禁止し、越えていればステップ１１３に
進んで制御フラグをＯＦＦにした後、ステップ１１４に
進んで変速禁止を解除し、本フローを終える。ステップ
１１０で制御フラグがＯＮでない場合（つまりＯＦＦの
場合）、ステップ１１４に直接進んで変速禁止を解除
し、本フローを終える。

【００６７】さて、このフローによれば、設定車速の変
更があった後の１回目のフロー通過時は、ステップ１０
６から１０７〜１０９という経路を辿り、制御フラグＯ
Ｎ、制御タイマ０、変速禁止となる。そして２回目はス
テップ１０６から１１０〜１１２と進み、未だ時間ｔｓ
を経過してないのでステップ１０９に進んで変速禁止と
なる。３回目以降同様の経路を繰り返すうちに、やがて
時間ｔｓが経過してステップ１１２がＹＥＳとなる。そ
うなるとステップ１１３，１１４と進み、制御フラグＯ
ＦＦ、変速禁止解除となる。この後はステップ１０６か
ら１１０，１１４と進んで変速禁止解除状態が保持され
る。

【００６８】このように、設定車速の変更があった時か
ら少なくとも所定時間ｔｓの間は変速が禁止され、その
間設定車速の変更に起因するシフトダウン・シフトアッ
プは行われない。こうすることによって、その時間ｔｓ
内に、速度差に基づくシフトダウン・シフトアップ条件
が成立しなくなる可能性があり、またその時間ｔｓ内に
再度設定車速が変更されることにより条件非成立となる
可能性もある。このような場合は所定時間ｔｓの経過後
もシフトダウン・シフトアップが行われない。以上によ
り、設定車速が比較的頻繁に変更されたような場合で
も、それに比べてシフトダウン・シフトアップの頻度を
少なくすることができ、この結果頻繁なシフトダウン・
シフトアップが防止され、燃費悪化やフィーリング悪化
を防止することができる。

【００６９】一方、本実施形態は設定車速をドライバが
手動で任意に変更するものであるが、これとは別に、設
定車速が自動で頻繁に変更される車間距離走行制御装置
においても、上述の変速禁止制御は有効で、同様の効果
が果たせる。

【００７０】なお、従来技術として実公平７−２７２３
３号公報に開示されたものがある。これはエンジンの低
・中負荷運転時にセットスイッチがＯＮされたら所定時
間シフトダウンを禁止するというものである。しかし、
これは設定車速の設定時（初回のセット時）におけるも
のであり、その後の変更時におけるものではなく、また
当該公報には設定車速変更に関する一切の開示も示唆も
存在しない。本発明は一旦設定車速を設定した後の設定
車速変更に関するものであり、当該従来技術では果たし
得ない格別の効果を発揮するものである。

【００７１】なお、本発明は他にも様々な実施形態を採
ることができる。例えばエンジンはディーゼル、ガソリ
ン等の種別を問わない。ディーゼルならコモンレール式
等が考えられ、ガソリンなら定速走行制御中スロットル
又はアクセルアクチュエータによりスロットル開度又は
アクセル開度を制御するものが考えられる。また別マッ
プによるクルーズＱを用いず、疑似的なアクセル開度と
図７に示したような通常マップとを用いて定速走行制御
中の燃料噴射制御を実行するものも可能である。図８に
示したクルーズＱの算出方法はＰＩ制御によるものであ
ったが、これに限らずＰＩＤ制御等としてもよい。自動
変速機も上述のものに限られず、少なくとも自動変速可
能なものであれば、マニュアル変速モードの無いものや
スキップモードの無いのものも可能である。車両も大型
車両に限らず、小型トラック、乗用車等が可能である。
上記各数値は代表例であり、適宜変更が可能である。

【００７２】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、定速走行
制御中、設定車速が頻繁に変更されるような場合でも頻
繁なシフトダウン又はシフトアップを防止し、燃費悪化
等を防止することができるという、優れた効果が発揮さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る車両の自動変速装置を示す構
成図である。

【図２】同スケルトン図である。

【図３】自動クラッチ装置を示す構成図である。

【図４】シフトアップマップである。

【図５】シフトダウンマップである。

【図６】定速走行制御装置の構成図である。

【図７】目標燃料噴射量（アクセルＱ）算出マップであ
る。

【図８】定速走行制御中の目標燃料噴射量（クルーズ
Ｑ）の算出方法を示すブロック図である。

【図９】定速走行制御の基本制御の内容を示すタイムチ
ャートである。

【図１０】本発明に係る変速禁止制御の内容を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

３変速機６エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６ａクルーズコントローラ７エンジン回転センサ８アクセル開度センサ９トランスミッションコントロールユニット（ＴＭＣ
Ｕ）２０スプリッタアクチュエータ２１メインアクチュエータ２２レンジアクチュエータ２８出力軸回転センサ８０定速走行制御装置ＧＳＵギヤシフトユニットＶｒ実車速Ｖｓ設定車速Ｖｓ１，Ｖｓ２変更後の設定車速Ｖｓｎ現設定車速Ｖｓｎ−１前設定車速Ｖｓｉｎ設定車速入力値Ｖｓｄ１、Ｖｓｄ２、Ｖｓｕ所定値（速度差）ｔｓ所定時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 29/02 ３０１Ｆ０２Ｄ 29/02 ３０１ＣＦ１６Ｈ 61/16 Ｆ１６Ｈ 61/16 // Ｆ１６Ｈ 59:02 59:02 59:44 59:44 Ｆターム(参考） 3D041 AA21 AA51 AA66 AB02 AC02 AC04 AC11 AC17 AD02 AD09 AD10 AD20 AD31 AE03 AE07 AE32 AF01 3D044 AA01 AA41 AB01 AC05 AC16 AC22 AC26 AD02 AD06 AD12 AD17 AE04 AE21 3G093 AA04 AB01 BA03 BA19 BA23 CB08 CB10 DA01 DA06 DA10 DB05 DB11 EA03 EA05 EB03 FA04 3J552 MA04 MA13 NA01 NB01 PA19 QA06C QA26C RA26 RB11 SA26 SB13 TB01 VA66Z VA70W VA76W VB01W VC01Z VD02Z VD11Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実車速を設定車速に一致させるようにエ
ンジンの燃料噴射量を制御することにより定速走行制御
を実行する定速走行制御手段と、該定速走行制御中にお
いて、実車速が設定車速に対し所定値より下回ったとき
変速機のシフトダウン制御を実行し、このシフトダウン
状態において実車速が設定車速付近まで上昇したとき変
速機のシフトアップ制御を実行する定速走行時変速制御
手段と、上記設定車速の設定後にその設定車速が変更さ
れたとき、上記シフトダウン制御及び上記シフトアップ
制御を所定時間禁止する定速走行時変速制御禁止手段と
を備えたことを特徴とする車両の自動変速装置。
【請求項２】上記設定車速の変更が手動又は自動で行
われる請求項１記載の車両の自動変速装置。