JP2004142523A

JP2004142523A - トランスミッション制御装置

Info

Publication number: JP2004142523A
Application number: JP2002307193A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Nishimura; 西村　伸之
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】定速走行制御中にクルーズ設定車速まで到達しえないギア段までシフトダウンされてもシフトアップすることができるトランスミッション制御装置を提供する。
【解決手段】エンジンの燃料噴射量調節によって車速を設定車速に一致させる定速走行制御中に変速機をシフトダウンするシフトダウン制御機能を備えたトランスミッション制御装置であって、上記シフトダウン実行後から車速が上記設定車速に一致するまでの間にエンジン回転数が所定の回転数Ｌ４を超えたとき上記変速機をシフトアップするシフトアップ制御機能を備えたものである。
【選択図】　　　　図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の定速走行制御装置（所謂オートクルーズシステム）を構成するトランスミッション制御装置に関する。
【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（オートクルーズ装置）を装備する例も多く見られる。
【０００３】
従来、クルーズ走行中に登坂路にさしかかるなどして比較的高い駆動輪トルクが必要となると、シフトダウンの車速条件が成立する前に、車速の低下に伴ってエンジン回転数が著しく低下してしまい、燃料噴射量を増やしても所謂エンジンノッキングのようなものが発生してしまう場合があった。
【０００４】
そこで本出願人は、エンジン回転数が所定回転数を下回ったときに自動的に変速機をシフトダウンするシステムを開発し、特許出願（特願２００１−４００９４２号）した。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２００１−２８０４８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シフトダウン後のシフトアップは車速が所定の設定車速（クルーズ設定車速）に到達した後に行われるようになっていたため、車両が登坂路を走行中に駆動力不足の状態が続き、シフトダウンが繰り返され、その後駆動力不足が解消された場合でも、そのギア比ではエンジンが最高回転数に到達しても設定車速に到達せず、シフトアップがなされなくなる場合があるという課題があった。
【０００７】
そこで、本願発明の目的は上記課題を解決し、定速走行制御中に所定の設定車速まで到達しえないギア段までシフトダウンされてもシフトアップすることができるトランスミッション制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、エンジンの燃料噴射量調節によって車速を設定車速に一致させる定速走行制御中に変速機を複数段に渡ってシフトダウンするシフトダウン制御機能を備えたトランスミッション制御装置であって、上記シフトダウン実行後から車速が上記設定車速に一致するまでの間にエンジン回転数が所定の回転数を超えたとき上記変速機をシフトアップするシフトアップ制御機能を備えたものである。
【０００９】
定速走行制御中に登坂走行等により上記設定車速まで到達しえないギア段までシフトダウンされた後、平地走行に戻る等によりシフトアップ可能な状態となったとき、負荷が小さくなることからエンジン回転数は上限近くまで上がり、加速が止まるという状態になる。シフトアップ制御はこの状態からのシフトアップを可能とするため、エンジン回転数が所定の回転数を超えているか否かを判別し、この判別条件に合致したときシフトアップする。
【００１０】
また、上記シフトアップ制御機能は、上記シフトダウン実行後から車速が上記設定車速に一致するまでの間に車速が上記設定車速を所定値下回る速度より大きくなるか、または、エンジン回転数が所定の回転数を超えたとき上記変速機をシフトアップするものとするとよい。車速が上記設定車速に近づいたときエンジン回転数を所定の回転数に到達させる前にシフトアップできる。
【００１１】
上記変速機のシフトアップは、一段ずつ行われるとよい。
【００１２】
そして、上記所定の回転数は、オーバーラン直前の回転数に設定されるとよい。
【００１３】
【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。
【００１４】
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（ＥＣＵ）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い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。
【００１５】
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１ｃ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。
【００１６】
図１に示すように、クラッチ２と変速機３は、トランスミッション制御装置（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。
【００１７】
図１、図２及び図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を軸方向に操作され、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、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２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に接続されている。
【００１８】
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。一方の空気通路ａがクラッチ自動断接用、他方の空気通路ｂがクラッチマニュアル断接用である。一方の空気通路ａは二股状に分岐され、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。他方の空気通路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。両空気通路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。
【００１９】
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ＭＶＣ１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２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２が分断される。クラッチ２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ＭＶＣ２から排出されてクラッチ２が接続される。
【００２０】
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２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（図示せず）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。
【００２１】
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１３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２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。
【００２２】
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。
【００２３】
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２０，２１，２２もクラッチブースタ１０同様空圧で作動され、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。
【００２４】
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ＴＭＣＵ９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、変速機３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２０，２１，２２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。
【００２５】
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。
【００２６】
自動変速モードのとき、シフトレバー２９ａ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。
【００２７】
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ＵＰ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。
【００２８】
なお、運転席に非常用変速スイッチ５１が設けられ、ＧＳＵの電磁弁等が故障したときは非常用変速スイッチ５１の手動切換により変速できるようになっている。
【００２９】
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。
【００３０】
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（入力軸１５側）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ＳＨ，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ＩＲはカウンタシャフト３２に固設されたカウンタギヤＣＲに常時噛合される。
【００３１】
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，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１，ＭＲ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３３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。
【００３２】
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（特開２００１−１４０９９７　号公報参照）。
【００３３】
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、各プラネタリギヤ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。
【００３４】
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、出力軸スプライン７０が出力軸４に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４６が前後スライド可能に設けられる。第５スリーブ４６はレンジアクチュエータ２２で移動される。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
次に、各アクチュエータ２０，２１，２２について説明する。アクチュエータ２０，２１，２２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。
【００３９】
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ＭＶＨ，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／ＯＦＦ，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／ＯＮ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。
【００４０】
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４８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４８，４９に対し三つずつ電磁弁ＭＶＣ，ＭＶＤ，ＭＶＥ及びＭＶＢ，ＭＶＡが設けられる。
【００４１】
セレクト側空圧シリンダ４８は、ＭＶＣ／ＯＦＦ，ＭＶＤ／ＯＮ，ＭＶＥ／ＯＦＦのとき伸張（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／ＯＮ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のとき縮退（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。
【００４２】
シフト側空圧シリンダ４９は、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶＢ／ＯＮのとき中立となり、メインギヤのＮ１、Ｎ２又はＮ３を選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶＢ／ＯＦＦのとき伸張（図の左側に移動）し、メインギヤの２ｎｄ，４ｔｈ又はＲｅｖを選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＦＦ，ＭＶＢ／ＯＮのとき縮退（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。
【００４３】
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ＭＶＩ，ＭＶＪとで構成される。空圧シリンダ５０は、ＭＶＩ／ＯＮ，ＭＶＪ／ＯＦＦのとき縮退（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１９をローとする。
【００４４】
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３２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ＭＶ　ＢＲＫが設けられる。電磁弁ＭＶ　ＢＲＫ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ＭＶ　ＢＲＫ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。
【００４５】
次に、自動変速制御の内容を説明する。ＴＭＣＵ９にはシフトアップ時又はシフトダウン時の各ギヤ段におけるアクセル開度（％）と出力軸（アウトプットシャフト）回転数（ｒｐｍ　）との関係（シフトアップマップ、シフトダウンマップ）が予め記録されている。ＴＭＣＵ９は、自動変速モードの場合、これらの関係に従って自動変速するようになっている。このとき、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。
【００４６】
一方、マニュアルモードの場合、ＴＭＣＵ９はこれらマップと無関係にドライバのシフトアップ・ダウン操作に従って変速を実行する。通常モードなら１回のシフトチェンジ操作で１段変速し、スキップモードなら１回のシフトチェンジ操作で２段変速する。
【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。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】
また、ＴＭＣＵ９はＥＣＵ６のクルーズコントローラ６ａと連携し、車両の定速走行を実現する定速走行制御をも行うようになっている。
【００４９】
クルーズコントローラ６ａは、基本的な定速走行制御を行うものであり、ドライバにより設定されたクルーズ設定車速に現在車速を一致させるようにエンジンの燃料噴射量を制御するようになっている。
【００５０】
図４に示すように、ＥＣＵ６（クルーズコントローラ６ａ）には、各スイッチ８１〜８５及び各ランプ８１ａ，８２ａが接続されている。
【００５１】
メインスイッチ８１は、定速走行制御スタンバイ状態とするためのものであり、ドライバにＯＮされることで運転室のメインランプ８１ａを点灯させる。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（図示せず）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。セットスイッチ８２は、ドライバにＯＮされると同時にクルーズ設定車速を設定し、定速走行制御を開始し、運転室のセットランプ８２ａを点灯する。キャンセルスイッチ８３は、ドライバにＯＮされると定速走行制御を解除する。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。コーストスイッチ８４は、ドライバにＯＮされている間は車両を惰行状態とする。この状態からコーストスイッチ８４がＯＦＦされると、その時の車速が新たなクルーズ設定車速として更新設定される。リジュームスイッチ８５は、ドライバにＯＮされると、クルーズ設定車速がセットスイッチ８２をＯＮしたときの最初の値に復帰される。
【００５２】
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（図示せず）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。
【００５３】
ＴＭＣＵ９は、定速走行制御中に急な登坂路に差し掛かるなど負荷が増大することによって燃料噴射量の制御のみではクルーズ設定車速に現在車速を一致させられない状況（現在車速がクルーズ設定車速から所定値以上乖離して下回る状況）となったとき、車速が燃料噴射量の制御のみでクルーズ設定車速に戻る程度の速度（車速がクルーズ設定車速を所定の速度差下回る速度）に戻るまで変速機３をシフトダウンする過負荷用シフトダウン制御機能と、アクセル操作の有無を検出し、アクセル操作があるときその車速で現ギア段よりも大きなトルクを発生するギア段にシフトダウンする一時加速用シフトダウン制御機能と、過負荷用シフトダウン制御機能や一時加速用シフトダウン制御機能等によってシフトダウンがなされた後、現ギア段で燃料噴射量を制御してもクルーズ設定車速に現在車速を一致させられない状況（エンジン回転数が所定の回転数を超える状況）となったとき変速機３をシフトアップするシフトアップ制御機能とを備えている。
【００５４】
図６に過負荷用シフトダウン制御のフローチャートを示す。このフローはＴＭＣＵ９により所定時間毎に実行される。
【００５５】
まずＴＭＣＵ９は、第１ステップ１０１において、クルーズ制御中であるか否かを判別する。クルーズ制御中である場合は第２ステップ１０２に進んで自動変速モードであるか否かを判別する。クルーズ制御中でないか、或いは自動変速モードでない場合、何も実行せずに本フローを終える。
【００５６】
自動変速モードである場合、第３ステップ１０３に進み、ＥＣＵ６中のメモリ（図示せず）からクルーズ設定車速Ｘを取得し、第４ステップ１０４に進み、現在車速Ｙを取得する。現在車速Ｙは前述のように出力軸回転数の値から換算して得る。第１ステップ１０１、第２ステップ１０２、第３ステップ１０３及び第４ステップ１０４は基本的な実行条件の判定とデータの取得とを行う前処理部であり、これらステップ１０１，１０２，１０３，１０４の実行順序はどのように入れ替わっても構わない。
【００５７】
そしてこの後、第５ステップ１０５に進み、現在車速Ｙがクルーズ設定車速Ｘを設定値Ｌ１（ここでは５ｋｍ／ｈ）以上下回っているか否かを判別する。
【００５８】
現在車速Ｙがクルーズ設定車速Ｘを設定値Ｌ１以上下回っていない場合、すなわち燃料噴射量の制御だけでほぼクルーズ設定車速Ｘで定速走行できている場合、何も実行せず本フローを終える。
【００５９】
現在車速Ｙがクルーズ設定車速Ｘを設定値Ｌ１以上下回っている場合、第６ステップ１０６、第７ステップ１０７の順に進み、現ギア段から１段シフトダウンしたときのギア段αを求めたのち、現在車速Ｙのままそのギア段αにシフトダウンしたときのエンジン回転数βを算出する。
【００６０】
そして、第８ステップ１０８に進み、エンジン回転数βが予め設定された設定値Ｌ２より小さいか否かを判別する。設定値Ｌ２は、加速可能なエンジン回転数の上限近傍（ここでは１８００ｒｐｍ）に設定されている。
【００６１】
エンジン回転数βが設定値Ｌ２より小さくない場合、すなわち加速不可能である場合、何も実行せず本フローを終える。
【００６２】
エンジン回転数βが設定値Ｌ２より小さい場合、第９ステップ１０９に進み、変速タイマｔが設定値Ｔ（ここでは５秒）を超えたか否か（ギアチェンジ後所定の時間が経過したか否か）を判別する。図７に示すように、変速タイマｔは、第１８ステップ１１８にて現ギア段が目標ギア段と一致しているときインクリメント（＋１）され、他の場合にゼロクリアされるようになっている。図７に示すフローは、１秒毎に図示しない上位ルーチンから呼び出されることで現ギア段が目標ギア段に一致してからの時間（呼び出された回数）をカウントするようになっている。
【００６３】
図６に示すように、第９ステップ１０９にて変速タイマｔが設定値Ｔを超えていない場合、何も実行せず本フローを終え、現ギア段を維持する。
【００６４】
変速タイマｔが設定値Ｔを超えている場合、第１０ステップ１１０に進み、目標ギア段を現ギア段よりも１段低いギア段に設定する。実際のシフトダウンは本フローが終了した後、図示しない別フローに従って実行される。
【００６５】
一時加速用シフトダウン制御機能は、アクセルを踏み込まれたときに一時的に加速性を向上させるべく現在車速Ｙにおいてトルク点（最大トルク発生回転数）直前でエンジンを回転させるギア段を算出し、このギア段にシフトダウンするものである。これにより速やかに一時加速でき、容易に追い越し等できる。
【００６６】
図８にシフトアップ制御のフローチャートを示す。このフローはＴＭＣＵ９により所定時間毎に実行されるようになっている。
【００６７】
ＴＭＣＵ９は、まず過負荷用シフトダウン制御と同様の前処理を行う。具体的には、第１１ステップ１１１及び第１２ステップ１１２にて、クルーズ制御中であるか否か、また自動変速モードであるか否かを判別する。クルーズ制御中でないか、或いは自動変速モードでない場合、何も実行せずに本フローを終える。
【００６８】
クルーズ制御中であると共に自動変速モードである場合、第１３ステップ１１３に進んでクルーズ設定車速Ｘを取得した後、第１４ステップ１１４に進み、現在車速Ｙを取得する。前処理の中で各ステップ１１１，１１２，１１３，１１４の実行順序が入れ替わってよいのは前述と同様である。
【００６９】
この後、第１５ステップ１１５に進み、現在車速Ｙがクルーズ設定車速Ｘを設定車速Ｌ３だけ下回る速度より大きいか否かを判別し、現在車速が上記速度より大きい場合、すなわち、現在車速Ｙがクルーズ設定車速Ｘの近くまで戻ってきている場合、第１６ステップ１１６に進み目標ギア段を現ギア段より１段高いギア段に設定する。
【００７０】
現在車速が上記速度より大きくない場合、現在のエンジン回転数が設定値Ｌ４よりも高いか否かをさらに判別する。設定値Ｌ４はオーバーラン直前の回転数（ここでは２０００ｒｐｍ）に設定されており、この回転数と現在のエンジン回転数とを比較することで現ギア段での最高速度に達しているか否かを判別できるようになっている。
【００７１】
エンジン回転数が設定値Ｌ４よりも高い場合、第１６ステップ１１６に進んで目標ギア段を現ギア段より１段高いギア段に設定する。
【００７２】
エンジン回転数が設定値Ｌ４よりも高くない場合、そのまま本フローを終え、現ギア段を維持する。
【００７３】
なお、実際のシフトアップは本フローが終了した後、図示しない別フローに従って実行される。
【００７４】
このフローを図５に示す実際の走行パターンに当てはめて説明する。図中縦軸は車速を表し、横軸は時間軸を表す。
【００７５】
時刻ａまで車両は平滑な平地を自動変速モードでクルーズ制御中であり、クルーズ設定車速Ｘで定速走行している。このとき図６においてＴＭＣＵ９は第１ステップ１０１から第５ステップ１０５まで順に進み、第５ステップ１０５にて判別条件に合致しない（現在車速Ｙ＝クルーズ設定車速Ｘ）ため、本フローを終了して現ギア段を維持するという処理の流れを繰り返す。
【００７６】
図５に示す時刻ａに急な登坂路に差し掛かると、燃費を抑えるべく可能な限り高いギア段（低いエンジン回転数）で走行している車両はトルク不足を生じて徐々に減速する。
【００７７】
そして、現在車速Ｙとクルーズ設定車速Ｘとの速度差が設定値Ｌ１を超えると（時刻ｂ）、図６に示す第５ステップ１０５の判別条件に合致し、第６ステップ１０６、第７ステップ１０７、第８ステップ１０８の順に進む。第８ステップ１０８では、現ギア段から１段落としたときのエンジン回転数βが設定値Ｌ２より小さいか否かを判別する。ここではエンジン回転数は平地走行時よりも低くなっており、ギア段を一段落としてもエンジン回転数βは設定値Ｌ２より十分小さいため、第９ステップ１０９に進む。
【００７８】
第９ステップ１０９では、変速タイマｔが設定値Ｔよりも大きいか否かを判別する。ここでは平地から現ギア段で走行していることから変速タイマｔは設定値Ｔより十分大きく、第１０ステップ１１０に進んで目標ギア段を現ギア段より１段低いギア段に設定する。これにより変速機３は１段だけシフトダウンされ、図７に示すフローにてタイマｔがゼロクリアされる。
【００７９】
この後、図６に示す過負荷用シフトダウン制御のフローは所定の微小時間ごとに呼び出されるが、シフトダウンから設定値Ｔの時間が経過するまでは第９ステップ１０９の判別条件に合致せず、目標ギア段の変更がなされることはない。
【００８０】
図５に示すように、設定値Ｔの時間が経過した時刻ｃにおいて現在車速Ｙが下がり続ける状況である場合、図６に示す第８ステップ１０８の判別条件（現ギア段から一段落としたときのエンジン回転数βが設定値Ｌ２より小さい）を満たす限り第１０ステップ１１０に進んで目標ギア段を一段落とす。そして更に図５に示すように設定値Ｔの時間が経過した時刻ｄにおいても同様の状況である場合、同様の処理を繰り返し、図６に示す第５ステップ１０５と第８ステップ１０８の判別条件を満たしている間は設定値Ｔの時間が経過する毎に目標ギア段を一段づつ落とし続ける。
【００８１】
図５に示す時刻ｅにおいて登坂路が終わって平地に到達すると、車速が上がり、現ギア段での最高速度に到達すると加速が止まる。この状態となった時刻ｆにおいて図８に示すシフトアップ制御のフローが実行されると、第１１ステップ１１１から第１２ステップ１１２、第１３ステップ１１３、第１４ステップ１１４、第１５ステップ１１５の順に進む。第１５ステップ１１５では、現在車速Ｙが、クルーズ設定車速Ｘを設定値Ｌ３下回る速度より大きいか否かを判別する。これは現在車速Ｙがほぼクルーズ設定車速Ｘに戻ったか否かを判別するものであり、設定値Ｌ３は１．５ｋｍ／ｈに設定されている。
【００８２】
このときの現在車速Ｙはクルーズ設定車速Ｘから乖離されており第１５ステップ１１５の判別条件に合致しないため、第１７ステップ１１７に進む。第１７ステップ１１７では、現在のエンジン回転数が設定値Ｌ４より高いか否かを判別する。エンジンは限界近い回転数で回転していることから、第１７ステップ１１７の判別条件に合致し、第１６ステップ１１６に進む。第１６ステップ１１６では、目標ギア段を現ギア段より一段高いギア段に設定する。
【００８３】
エンジンは十分高い回転数でシフトアップされることから、図５に示すように現在車速Ｙは上がる。現ギア段での最高速度に到達した時刻ｇに再び図８に示すフローが実行されると、同様に第１５ステップ１１５から第１７ステップ１１７に進んだのち第１６ステップ１１６に進み、目標ギア段を現ギア段より一段高いギア段に設定する。以降、同様の状況下においては同様の処理の流れを繰り返し、シフトアップを繰り返す。
【００８４】
現在車速Ｙがクルーズ設定車速Ｘから設定値Ｌ３以内の速度に戻った時刻ｈに再び図８に示すフローが実行されると、現在車速Ｙが第１５ステップ１１５の判別条件に合致するため、第１５ステップ１１５から直接第１６ステップ１１６に進んで目標ギア段を現ギア段より一段高いギア段に設定する。そして現在車速Ｙがクルーズ設定車速Ｘに到達すると（時刻ｉ）、変速機３は図示しない通常の定速走行制御の処理手順によって最適ギア段にシフトアップされる。
【００８５】
このように、シフトダウンを行った後（シフトダウン実行後から車速がクルーズ設定車速Ｘに一致するまでの間）に、エンジン回転数が設定値Ｌ４を超えたとき変速機３をシフトアップするシフトアップ制御機能を備えてトランスミッション制御装置９を構成したため、定速走行制御中にクルーズ設定車速Ｘまで到達しえないギア段までシフトダウンされた場合であっても、シフトアップ制御を行うことができる。
【００８６】
また、シフトアップ制御機能は、シフトダウンを行った後に、車速がクルーズ設定車速Ｘを設定値Ｌ３下回る速度より大きくなるか、または、エンジン回転数が設定値Ｌ４を超えたとき変速機３をシフトアップするものとしたため、現在車速Ｙがクルーズ設定車速Ｘに到達するまであと設定値Ｌ３の範囲に近づいたとき、エンジン回転数を設定値Ｌ４に到達させるまえにシフトアップできる。
【００８７】
シフトアップは、一段ずつ行われるものとしたため、傾斜の部分的な変化に過敏に反応するのを防ぐことができ、段階的に安定してシフトアップできる。
【００８８】
そして、設定値Ｌ４を、オーバーラン直前の回転数に設定したため、現ギア段がクルーズ設定車速Ｘまで到達しえないギア段であるか否かを正確に判別できる。
【００８９】
なお、本実施の形態ではディーゼルエンジンの場合について述べたがこれに限るものではない。エンジンはガソリンエンジン等、他の種別のものであってもよい。自動変速機は、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であってもよい。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。上述した各数値は具体例であり、適宜変更してよい。
【００９０】
また、エンジンの燃料噴射量調節によって車速を設定車速に一致させる定速走行制御中に現在車速Ｙがクルーズ設定車速Ｘから設定値Ｌ１以上乖離して下回ったとき、現在車速Ｙがクルーズ設定車速Ｘを設定値Ｌ１を下回る速度に戻るまで変速機３をシフトダウンする過負荷用シフトダウン制御機能により繰り返しシフトダウンされた場合のシフトアップについて述べたが、これに限るものではない。
【００９１】
例えば、上述の一時加速用シフトダウン制御機能によってクルーズ設定車速Ｘまで到達しえないギア段までシフトダウンされた場合のシフトアップにおいてもシフトアップ制御機能が有効に作用することは勿論である。一時加速用シフトダウン制御機能によってクルーズ設定車速Ｘまで到達しえないギア段までシフトダウンされる場合としては、登坂路をクルーズ設定車速Ｘに満たない車速で走行中、上り坂から平地に変わる直前にアクセルを踏み込まれた場合等が考えられる。
【００９２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、定速走行制御中にクルーズ設定車速まで到達しえないギア段までシフトダウンされてもシフトアップすることができる。
【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】エンジンコントロールユニットと各種スイッチの構成図である。
【図５】シフトアップ制御の内容を示すタイムチャートである。
【図６】過負荷用シフトダウン制御の内容を示すフローチャートである。
【図７】タイマの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】シフトアップ制御の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　エンジン
３　変速機
９　トランスミッション制御装置
１１０　第１０ステップ（シフトダウン制御機能）
１１５　第１５ステップ（車速が設定車速を所定値下回る速度より大きくなる）１１６　第１６ステップ（シフトアップ制御機能）
１１７　第１７ステップ（エンジン回転数が所定の回転数を超えた）
Ｌ３　所定値
Ｌ４　設定値（回転数）
Ｘ　クルーズ設定車速（設定車速）
Ｙ　現在車速（車速）

Claims

エンジンの燃料噴射量調節によって車速を設定車速に一致させる定速走行制御中に変速機をシフトダウンするシフトダウン制御機能を備えたトランスミッション制御装置であって、上記シフトダウン実行後から車速が上記設定車速に一致するまでの間にエンジン回転数が所定の回転数を超えたとき上記変速機をシフトアップするシフトアップ制御機能を備えたことを特徴とするトランスミッション制御装置。
上記シフトアップ制御機能は、上記シフトダウン実行後から車速が上記設定車速に一致するまでの間に車速が上記設定車速を所定値下回る速度より大きくなるか、または、エンジン回転数が所定の回転数を超えたとき上記変速機をシフトアップする請求項１記載のトランスミッション制御装置。
上記変速機のシフトアップは、一段ずつ行われる請求項１又は２記載のトランスミッション制御装置。
上記所定の回転数は、オーバーラン直前の回転数に設定される請求項１〜３いずれかに記載のトランスミッション制御装置。