JP2015034569A - Shift control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、補助ブレーキの利きを向上させるために自動でシフトダウンを行えるようにした車両の変速制御装置に関するものである。 The present invention relates to a shift control device for a vehicle that can automatically shift down in order to improve the effectiveness of an auxiliary brake.
従来、トラックなど商用車において、自動変速装置を搭載するものが多く見られる。このような自動変速装置として、機械的なクラッチと歯車式の変速機を用い、これらの作動状態を検出する各種センサとこれらを駆動するアクチュエータを設けたものが知られている。このような車両の変速装置では、運転者の操作力で手動変速するのでなく、各種センサの検出信号に基づいてコントロールユニットによりアクチュエータを制御し、所定の変速マップに従って変速機をシフトアップ又はシフトダウンさせて、アクセルペダルの踏込量又はドライバ要求トルクから求められる目標変速段に変速機を変速制御している。 Conventionally, many commercial vehicles such as trucks are equipped with an automatic transmission. As such an automatic transmission device, there is known an automatic transmission device using a mechanical clutch and a gear-type transmission, and provided with various sensors for detecting these operating states and an actuator for driving them. In such a vehicle transmission device, instead of manually shifting with the driver's operating force, the control unit controls the actuator based on detection signals from various sensors, and the transmission is shifted up or down according to a predetermined shift map. Thus, the transmission is controlled to be shifted to the target shift speed obtained from the accelerator pedal depression amount or the driver required torque.
また、トラックなどの比較的大型の車両では、主ブレーキ装置の補助として、アクセルオフ時や主ブレーキオン時に作動する排気ブレーキなどの補助ブレーキを備えている。この排気ブレーキなどの補助ブレーキは、運転者のスイッチ操作により補助ブレーキが有効な状態に設定されているときに、運転者がアクセルペダルを解放してその踏み込み量をゼロにすると作動し、逆に、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、その補助ブレーキ状態を解除し、車両を加速することができるように構成される。 In addition, a relatively large vehicle such as a truck includes an auxiliary brake such as an exhaust brake that operates when the accelerator is off or the main brake is on as an auxiliary to the main brake device. This auxiliary brake such as the exhaust brake operates when the driver releases the accelerator pedal and sets the depression amount to zero when the auxiliary brake is set to the effective state by the driver's switch operation. When the driver depresses the accelerator pedal, the auxiliary brake state is released and the vehicle can be accelerated.
一方、排気ブレーキなどの補助ブレーキは、高速道路などを走行中で変速機が高い段数にシフトアップされていると、ギヤ比の関係から、あまり減速作用を得られないことがある。そこで、近年普及してきた上記機械式自動変速機を備えた車両では、補助ブレーキの作動にあたって、変速機を高い段数から低い段数に自動的に変速するシフトダウンを行い、補助ブレーキによる制動力を高める変速制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 On the other hand, an auxiliary brake such as an exhaust brake may not be able to obtain a deceleration effect due to the gear ratio if the transmission is shifted up to a high gear number while traveling on a highway or the like. Therefore, in vehicles equipped with the above-described mechanical automatic transmission that has become widespread in recent years, when the auxiliary brake is operated, the transmission is automatically shifted down from a high number of steps to a low number of steps to increase the braking force by the auxiliary brake. A shift control device has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
この変速制御装置では、補助ブレーキが作動すると変速機をシフトダウンさせるシフトダウン制御手段と、作動した補助ブレーキが解除されたとき変速機をシフトアップさせるシフトアップ制御手段とを備えている。そして、作動した補助ブレーキが解除されると、シフトダウン制御手段によるシフトダウンも解除され、シフトアップ制御手段によりシフトダウン前のギヤ段へとシフトアップして、そのシフトダウン制御を解除したときにドライバが良好なフィーリングを得られるようにしている。 The shift control device includes a shift-down control unit that shifts down the transmission when the auxiliary brake is operated, and a shift-up control unit that shifts up the transmission when the operated auxiliary brake is released. When the activated auxiliary brake is released, the downshift by the downshift control means is also released, and when the upshift is shifted to the gear stage before the downshift by the upshift control means, the downshift control is released. The driver is getting a good feeling.
一方、作動した補助ブレーキにより車両の速度が著しく低下した場合に、ギヤ段をシフトダウン前の段に戻すようなシフトアップが行われると、エンジンの回転速度がアイドル速度より低下する様な事態を生じさせる。この様な事態を回避するために、上記従来の変速制御装置では、作動した補助ブレーキが解除された時の車両の運転状態に基づくシフトマップ上の点が記憶したシフトダウン前のギヤ段の範囲外である場合にはシフトアップを実行しないとしている。 On the other hand, when the speed of the vehicle is significantly reduced by the actuated auxiliary brake, if the upshift is performed so that the gear stage is returned to the stage before the downshift, the engine speed may be lower than the idle speed. Cause it to occur. In order to avoid such a situation, in the conventional speed change control device, the range of the gear stage before the downshift stored in the point on the shift map based on the driving state of the vehicle when the activated auxiliary brake is released is stored. If it is outside, the upshift is not executed.
しかし、コントロールユニットによりアクチュエータを制御してシフトアップ又はシフトダウンさせる変速機にあっては、機械的クラッチを切断させた後にギヤ抜きを行い、その後に目標の段位となるギヤ入れを行い、その後再びクラッチを接続させることにより、そのシフトアップ又はシフトダウンを完了させることになる。このため、このシフトアップ又はシフトダウンは、それが完了するまでに所定の時間が係り、例えば、車両が下り坂を走行中であれば、その所定時間内に車両の速度が著しく増加する場合もある。このように、車両の速度が著しく増加するにもかかわらず、シフトアップ又はシフトダウンを行うか否かをシフトマップに基づいて判断し、例えば、補助ブレーキの作動とともにシフトダウンされている状態から補助ブレーキの作動が解除された場合に、シフトアップしないとすると、図5に示すように、エンジンは比較的高い回転速度を維持した状態で走行することになり、燃料の消費量が増して、燃費を悪化させる場合がある。 However, in a transmission that shifts up or down by controlling an actuator with a control unit, the gear is released after the mechanical clutch is disengaged, and then the gear is shifted to the target position, and then again. By engaging the clutch, the upshifting or downshifting is completed. For this reason, this shift-up or shift-down takes a predetermined time to complete, for example, if the vehicle is traveling downhill, the vehicle speed may increase significantly within the predetermined time. is there. In this way, whether or not to shift up or down is determined based on the shift map even though the speed of the vehicle is significantly increased. Assuming that the engine does not shift up when the brake is released, as shown in FIG. 5, the engine travels with a relatively high rotational speed, and fuel consumption increases, resulting in fuel efficiency. May worsen.
一方、シフトマップに基づいて判断した結果、シフトアップ又はシフトダウンする場合であっても、例えば、車両が上り坂を走行中であれば、そのシフトアップ又はシフトダウンが完了するまでの所定時間内に車両の速度が著しく低下することもあり得る。このため、例えば、補助ブレーキの作動とともにシフトダウンされている状態から補助ブレーキの作動が解除された場合にシフトアップを行うと、そのシフトアップが完了した時点においてエンジンが著しく低回転となって、失速状態となるおそれもある。 On the other hand, even when shifting up or down as a result of the determination based on the shift map, for example, if the vehicle is traveling uphill, within a predetermined time until the shifting up or shifting down is completed. In addition, the speed of the vehicle may be significantly reduced. For this reason, for example, if the upshift is performed when the operation of the auxiliary brake is released from the state of being downshifted together with the operation of the auxiliary brake, the engine becomes extremely low at the time when the upshift is completed, There is also a risk of stalling.
従って、シフトアップ又はシフトダウンを行うか否かをシフトマップに基づいて一律的に判断すると、燃費を悪化さるとともに、エンジンが失速してドライバが良好な走行フィーリングを得られない不具合を生じさせる場合がある。 Therefore, if it is uniformly determined whether or not to shift up or down based on the shift map, the fuel consumption is deteriorated, and the engine stalls and the driver cannot obtain a good driving feeling. There is a case.
本発明の目的は、燃費を悪化させること無く、作動した補助ブレーキが解除されたときにドライバが良好なフィーリングを確実に得られるようにした変速制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a shift control device that ensures that the driver can obtain a good feeling when the activated auxiliary brake is released without deteriorating the fuel consumption.
本発明は、変速機と、補助ブレーキと、操作スイッチが入れられている状態で補助ブレーキが作動すると変速機をシフトダウンさせるシフトダウン制御手段と、そのシフトダウン制御手段によるシフトダウンが解除されたとき変速機をシフトアップさせるシフトアップ制御手段とを備えた車両の変速制御装置の改良である。 The present invention relates to a transmission, an auxiliary brake, a downshift control means for shifting down the transmission when the auxiliary brake is operated with the operation switch turned on, and a downshift by the downshift control means is released. This is an improvement of a shift control device for a vehicle provided with a shift up control means for shifting up the transmission.
その特徴ある構成は、シフトアップ制御手段は、シフトダウン制御手段によるシフトダウンが解除されたときに車速と推定車両重量と道路勾配から求められるシフトアップ後のエンジンの回転速度を求め、シフトアップ後のエンジンの回転速度が所定の値を超えている場合にシフトアップさせるところにある。 The characteristic structure is that the upshift control means obtains the engine speed after the upshift obtained from the vehicle speed, the estimated vehicle weight, and the road gradient when the downshift by the downshift control means is released. The engine is shifted up when the rotational speed of the engine exceeds a predetermined value.
この場合、シフトアップ制御手段は、シフトダウン制御手段によるシフトダウンが解除されたときに車速と推定車両重量と道路勾配から求められるシフトアップ後の車両の加速度を更に求め、シフトアップ後のエンジンの回転速度が所定の値を超えており、かつシフトアップ後の車両の加速度が所定の既定値を超えている場合にシフトアップさせることが好ましい。 In this case, the shift-up control means further obtains the acceleration of the vehicle after the upshift obtained from the vehicle speed, the estimated vehicle weight, and the road gradient when the downshift by the downshift control means is released, and It is preferable to shift up when the rotational speed exceeds a predetermined value and the acceleration of the vehicle after the upshift exceeds a predetermined value.
従来では、作動した補助ブレーキが解除された時の車両の運転状態に基づくシフトマップ上の点が、記憶したシフトダウン前のギヤ段の範囲外である場合には、シフトアップを実行しないとしている。これに対して、本発明の車両の変速制御装置では、シフトダウン制御手段によるシフトダウンが解除されたときに車速と推定車両重量と道路勾配からシフトアップ後のエンジンの回転速度を求め、その回転速度が所定の値を超えている場合にシフトアップさせる。 Conventionally, when the point on the shift map based on the driving state of the vehicle when the activated auxiliary brake is released is outside the stored gear range before the downshift, the upshift is not executed. . In contrast, in the vehicle speed change control device of the present invention, when the downshift by the downshift control means is released, the engine speed after the upshift is obtained from the vehicle speed, the estimated vehicle weight, and the road gradient, and the rotation Shift up when the speed exceeds a predetermined value.
このため、例えば、推定車両重量が軽く道路勾配が急であれば、シフトアップが完了するまでの所定時間内に車両の速度が著しく変化するけれども、そのような速度の変化まで予測して得られた回転速度が所定の値を超えている場合にシフトアップさせることになる。よって、エンジンは比較的高い回転速度を維持することになるにもかかわらず、シフトアップがされないような状態や、シフトアップが完了した時点においてエンジンが著しく低回転となる様な場合にまでシフトアップが成されるような事態を回避することができる。 For this reason, for example, if the estimated vehicle weight is light and the road gradient is steep, the vehicle speed changes significantly within a predetermined time until the upshift is completed. When the rotation speed exceeds a predetermined value, the gear is shifted up. Therefore, even if the engine maintains a relatively high rotational speed, the engine is shifted up in a state where the engine is not shifted up or when the engine becomes extremely low when the shift up is completed. Can be avoided.
特に、シフトダウン制御手段によるシフトダウンが解除されたときに車速と推定車両重量と道路勾配から求められるシフトアップ後の車両の加速度を更に求め、その加速度が所定の既定値を超えている場合にシフトアップさせる様にすれば、シフトアップ後の加速度が足りずにエンジンが失速してしまうようなことを有効に回避することができる。 In particular, when the downshift by the downshift control means is released, the vehicle acceleration after the upshift obtained from the vehicle speed, the estimated vehicle weight, and the road gradient is further obtained, and the acceleration exceeds a predetermined default value. By shifting up, it is possible to effectively prevent the engine from stalling due to insufficient acceleration after shifting up.
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図3に、本発明の変速制御装置を適用した車両10の要部構成を示す。この車両10はトラック等の大型車両であって、この車両10には、前輪17a及び後輪17bの回転を直接的に制動可能な図示しない主ブレーキ装置と、その主ブレーキ装置を運転者の踏み込みにより作動させるブレーキペダルが設けられる。そして、この車両10には、主ブレーキ装置の補助として、アクセルペダル11が踏み込まれていないアクセルオフ時や、その主ブレーキ装置が作動したときに作動する、補助ブレーキとしての排気ブレーキ13が設けられる。この補助ブレーキとしての排気ブレーキ13は、エンジン12の排気通路に配設され、その排気ブレーキ13の制御装置である補助ブレーキECU(電子制御ユニット)14が備えられる。
FIG. 3 shows a main configuration of a
エンジン12には変速機15が連結され、ドライブシャフト16を介して後輪17bが更に連結される。エンジン12の出力を後輪17bに伝達する変速機15は、自動変速ECU18により制御される機械式の自動変速機15であって、この自動変速ECU18にはメモリ18aが設けられ、そのメモリ18aには、アクセルペダル11の踏込量又はドライバ要求トルク等の条件に応じた目標変速段が記載された変速マップが記憶される。ここで、ドライバ要求トルクとは、アクセルペダル11の踏み込みにより開閉するスロットルの開度と車速との積から求められるものである。そして、この自動変速ECU18は、車両10が走行状態において、変速マップに従って変速機15をシフトアップ又はシフトダウンするように構成される。
A
また、この車両10には、エンジン12の制御装置であるエンジンECU19と、補助ブレーキ13が作動すると、その変速機15をシフトダウンさせるシフトダウン制御手段であるシフトダウン制御ECU21と、シフトダウン制御ECU21によるシフトダウンが解除されたとき変速機15をシフトアップさせるシフトアップ制御手段であるシフトアップ制御ECU20とが設けられる。そして、このエンジンECU19からはエンジン12における燃料噴射装置12aにその制御出力が接続される。また、シフトダウン制御ECU21は、自動変速ECU18に指令を発して排気ブレーキ13の作動に伴うシフトダウンを実行させ、シフトアップ制御ECU20は、自動変速ECU18に指令を発してシフトダウンが解消した場合のシフトアップを実行させるように構成される。
Further, the
また、車両10には、アクセルペダル11の踏み込み量を検出するアクセルセンサ24と、車両の走行速度を検出する車速センサ22と、積載された荷物を含む車両10全体の質量を検出する質量センサ27と、その車両10が走行する道路の勾配を検出する勾配センサ28が設けられる。また、車両10には、補助ブレーキである排気ブレーキ13や、その排気ブレーキが作動したときにシフトダウンを可能にする操作スイッチ26が設けられる。そして、上述した補助ブレーキECU14,自動変速ECU18,エンジンECU19,シフトアップ制御ECU20,シフトダウン制御ECU21,車速センサ22,アクセルセンサ24,質量センサ27,勾配センサ28及び操作スイッチ26等は、図示しない他の機器と共にCAN(Controller Area Network)23を介して連結され、互いに交信可能に構成される。
In addition, the
エンジンECU19は、運転者がアクセルペダル11を踏み込んで車両10を走行させる時に、エンジン12に供給される燃料流量をアクセルペダル11の踏み込み量に応じて増減させ、エンジン12の回転をその所望の回転に維持させるように構成される。そして、そのアクセルペダル11の踏み込み量や、車速センサ22が検出する車両10の走行速度が変化すると、変速制御手段である自動変速ECU18は、そのアクセルペダルの踏込量又はドライバ要求トルクから求められる目標変速段に変速機15を変速制御するように構成される。即ち、自動変速ECU18は、変速機15をシフトアップ又はシフトダウンさせることにより、メモリ18aに記憶された変速マップに従って、アクセルペダル11の踏込量又はドライバ要求トルクから求められる目標変速段に変速機15を変速制御するように構成される。
When the driver depresses the
一方、運転者がアクセルペダル11の踏み込みを解除して、そのアクセルペダル11が解放された事実をアクセルセンサ24が検出して出力すると、エンジンECU19は、エンジン12に供給される燃料流量を、エンジン12の回転がアイドリング速度で維持するために必要な最小量にするように構成される。このため、変速機15において走行ギヤが選択され、相応の速度で車両10が走行中に、アクセルペダル11が解放された事実をアクセルセンサ24が検出して出力すると、アイドリング速度で維持されようとするエンジン12が後輪17bの回転を制動する、いわゆるエンジンブレーキの状態になる。
On the other hand, when the driver releases the depression of the
この実施の形態における排気ブレーキ13は、エンジン12の排気通路に開閉弁を設ける構造のものであり、このエンジンブレーキの状態のときに、運転者が操作スイッチ26を操作することにより、補助ブレーキECU14はエンジン12の排気通路に設けられた開閉弁を閉じるように構成される。そして、開閉弁が閉じられると、エンジン12は回転速度をさらに減速させ、これにより排気ブレーキ13は、車両10に対して実質的にブレーキとして作用することになる。
The
この実施の形態における操作スイッチ26は、その操作レバー26aを運転者が傾倒させるように構成され、図3の点線で示す基本状態がオフ状態を示し、このオフ状態ではエンジンブレーキ状態であっても、補助ブレーキECU14は、排気ブレーキ13の排気通路に設けられた図示しない開閉弁を閉じないように構成される。そして、その操作レバー26aをオフ状態から一段階傾倒させて、破線で示す第一傾倒状態にすると、エンジンブレーキ状態において排気通路に設けられた開閉弁を閉じて、エンジン12の回転速度をさらに減速させるように構成される。
The
そして、この実施の形態における操作スイッチ26は、その操作レバー26aを破線で示す第一傾倒状態から更に一段階傾倒させて実線で示す第二傾倒状態にすると、エンジンブレーキ状態において排気ブレーキ13が作動すると、更に変速機15におけるシフトダウンを行うように構成される。変速機15におけるシフトダウンは、シフトダウン制御ECU21が自動変速ECU18に指令を発することにより実現される。即ち、操作スイッチ26の操作レバー26aが実線で示す第二傾倒状態になるように傾倒操作されている状態において、エンジンブレーキ状態になると、原則的にシフトダウン制御ECU21は自動変速ECU18に指令を出して、変速機15におけるシフトダウンを行うように構成される。
When the
また、補助ブレーキである排気ブレーキ13が作動した後に、操作スイッチ26の操作レバー26aが第二傾倒状態から第一傾倒状態に戻されたり、或いはアクセルペダル11が踏み込まれると、その排気ブレーキ13が解除される。すると、シフトダウン制御ECU21によるシフトダウンも解除されることになる。このように、シフトダウン制御ECU21によるシフトダウンが解除されると、シフトアップ制御ECU20は自動変速ECU18に指令を出して、変速機15をシフトアップさせるように構成される。
In addition, when the
具体的に、シフトアップ制御手段を構成するシフトアップ制御ECU20には演算回路20aが設けられ、この演算回路20aは、シフトダウン制御ECU21によるシフトダウンが解除されたときに、そのときの車速と推定車両重量と道路勾配から運動方程式により、シフトアップした場合のエンジンの回転速度及び車両10の加速度を求めるように構成される。ここで、車速は車速センサ22により検出され、車両重量は質量センサ27により検出され、道路勾配は勾配センサ28により検出される。そして、このシフトアップ制御ECU20は、演算回路20aが得たシフトアップ後のエンジンの回転速度が所定の値を超えており、かつシフトアップ後の車両の加速度が所定の既定値を超えている場合に自動変速ECU18に指令を出して、変速機15をシフトアップさせるように構成される。
Specifically, the shift-up
次に、このように構成された車両の変速制御装置の動作を説明する。 Next, the operation of the vehicle transmission control apparatus configured as described above will be described.
先ず、シフトダウン制御手段であるシフトダウン制御ECU21における制御を図2に示す。この図2に示すように、変速機15において走行ギヤが選択され、相応の速度で車両10が走行中に、運転者がアクセルペダル11の踏み込みを解除してエンジンブレーキの状態にすると、そのアクセルペダル11が解放された事実はアクセルセンサ24により検出されて出力される。この検出出力によりエンジンブレーキ状態である(S21)ことを検知したシフトダウン制御ECU21は、次に、運転席にある操作スイッチ26が操作されて、その操作レバー26aが図3の点線で示すオフ状態以外の状態になっているか否か確認する(S22)。即ち、補助ブレーキである排気ブレーキ13は、運転者により使用するかどうかを選択できるようになっている。その結果、操作スイッチ26の操作レバー26aが図3の点線で示すオフ状態であった場合は、排気ブレーキ13を作動させない。このとき、既に補助ブレーキである排気ブレーキ13が作動している場合には、その排気ブレーキ13を解除(S24)、即ち排気ブレーキ13の図示しない開閉弁を開制御して、リターンする。
First, FIG. 2 shows the control in the
一方、操作スイッチ26の操作レバー26aが図3の点線で示すオフ状態以外の位置である場合は、運転者により排気ブレーキ13を使用する意思が表されたものであり、この場合、シフトダウン制御ECU21は、次に、運転席にある操作スイッチ26の操作レバー26aが図3の実線で示す第二傾倒状態になっているか否か確認する(S23)。即ち、補助ブレーキ作動時のシフトダウンを行う意思表示がなされているか否か確認する。その結果、操作スイッチ26の操作レバー26aが図3の実線で示す第二傾倒状態になっていない場合には、シフトダウンすることなく、補助ブレーキECU14に指令を出して、操作レバー26aの操作位置に基づいて、補助ブレーキである排気ブレーキ13を作動させ(S25)、リターンする。即ち、操作スイッチ26の操作レバー26aが図3の破線で示す第一傾倒状態であると、排気通路に設けられた開閉弁を閉じて排気ブレーキ13を作動させる。よって、運転者が排気ブレーキ13の作動に伴うシフトダウンを好まない場合には、シフトダウンが実行されないように選択することができる。
On the other hand, when the
逆に、操作スイッチ26の操作レバー26aが図3の実線で示す第二傾倒状態になっているときには、シフトダウン制御ECU21は、原則的に変速機15をシフトダウンさせる。ただし、ドライバが良好なフィーリングを得るために以下の手順に従って、シフトダウンさせる。
Conversely, when the
即ち、操作スイッチ26の操作レバー26aが図3の実線で示す第二傾倒状態になっているときにエンジンブレーキ状態になると、シフトダウン制御ECU21では、そのときの車速と推定車両重量と道路勾配から運動方程式により、1段及び2段シフトダウンした場合のエンジン回転速度を推定する(S26)。この運動方程式を用いたエンジン回転速度の推定は後述するシフトアップの場合と同一であるので、ここでの記載は省略する。ここで、車速は車速センサ22により検出され、車両重量は質量センサ27により検出され、道路勾配は勾配センサ28により検出される。
That is, when the engine brake state is entered when the
そして、このシフトダウン制御ECU21は、先ず2段シフトダウンした場合のエンジンの回転速度が、エンジン12の危険高回転域に達するか否かを判断する(S27)。そして、2段シフトダウンした場合のエンジンの回転速度がエンジン12の危険高回転域に達しない場合には、自動変速ECU18に指令を出して変速機15を2段シフトダウンさせ、それとともに補助ブレーキECU14に指令を出して、排気ブレーキ13を作動させ(S29)、リターンする。これにより、エンジン12に著しい負荷を加えること無く補助ブレーキによる制動力を高めることが可能になる。
Then, the
一方、2段シフトダウンした場合のエンジンの回転速度がエンジン12の危険高回転域に達すると判断された場合には、シフトダウン制御ECU21は、次に1段シフトダウンした場合のエンジンの回転速度が、エンジン12の危険高回転域に達するか否かを判断する(S28)。そして、1段シフトダウンした場合のエンジンの回転速度がエンジン12の危険高回転域に達しない場合には、自動変速ECU18に指令を出して変速機15を1段シフトダウンさせ、それとともに補助ブレーキECU14に指令を出して、排気ブレーキ13を作動させ(S30)、リターンする。これにより、エンジン12に著しい負荷を加えること無く補助ブレーキによる制動力を高めることが可能になる。
On the other hand, when it is determined that the engine rotation speed when the two-stage downshift is reached reaches the dangerous high rotation range of the
一方、1段シフトダウンした場合であっても、エンジンの回転速度がエンジン12の危険高回転域に達すると判断された場合には、シフトダウンさせること無く、排気ブレーキ13のみを作動させる(S25)。これにより、エンジンの回転速度がエンジン12の危険高回転域に達することを防止することができる。
On the other hand, if it is determined that the rotational speed of the engine reaches the dangerously high rotational speed range of the
次に、シフトアップ制御手段であるシフトアップ制御ECU20における制御を説明する。このシフトアップ制御ECU20は、シフトダウン制御ECU21によるシフトダウンが解除されたときに変速機15をシフトアップさせるものである。このため、図1に示すように、シフトダウン制御ECU21によるシフトダウンが解除されたか否かを検知する(S11)。具体的には、アクセルペダル11の踏み込みが行われて、エンジンブレーキ状態が解消された場合や、運転席にある操作スイッチ26が操作されて、その操作レバー26aが図3の点線で示すオフ状態や、破線で示す第一傾倒状態にされた場合が挙げられる。そして、シフトダウン制御ECU21によるシフトダウンが解除され無ければ、シフトアップは保留され(S15)、エンジンブレーキ状態とシフトダウン状態が継続される。
Next, the control in the
一方、シフトダウン制御ECU21によるシフトダウンが解除されると、次にシフトアップ制御ECU20の演算回路20aは、シフトダウン制御ECU21によるシフトダウンが解除されたときの車速と推定車両重量と道路勾配から運動方程式により、シフトアップした場合のエンジンの回転速度を演算して推定する(S12)。
On the other hand, when the downshift by the
この運動方程式によりエンジンの回転速度を求める手順の一例を説明すると、運動方程式は、F=mαとして表される。ここで、「m」は質量であって「α」は加速度である。「F」は力であって、走行中の車両10では、空気抵抗ところがり抵抗と匂配抵抗と加速抵抗を受け、これらにより表される。すると、「F」は次の式(1)により表されることになる。
An example of a procedure for obtaining the rotational speed of the engine using this equation of motion will be described. The equation of motion is expressed as F = mα. Here, “m” is mass and “α” is acceleration. “F” is a force, and the traveling
F=μrmg+kmg/100+(m+mt)α+(ρCdAv2)/2‥‥(1)
ここで、「ρ」は空気密度であり、「Cd」は空気抵抗係数であり、「A」は前面投影面積であり、「v」は車速である。また、「μr」はころがり抵抗係数であり、「m」は車両重量であり「g」は重力加速度であり、「k」は勾配であり、「mt」は回転部分相当質量である。ここで、「v」で示す車速は車速センサ22により検出され、「m」の車両重量は質量センサ27により検出され、「k」の勾配は勾配センサ28により検出される。これら以外は、定数であるので、予め計算されてシフトアップ制御ECU20に記憶される。
F = μ r mg + km / 100 + (m + m t ) α + (ρCdAv 2 ) / 2 (1)
Here, “ρ” is the air density, “Cd” is the air resistance coefficient, “A” is the front projection area, and “v” is the vehicle speed. “Μ r ” is the rolling resistance coefficient, “m” is the vehicle weight, “g” is the gravitational acceleration, “k” is the gradient, and “m t ” is the equivalent mass of the rotating part. Here, the vehicle speed indicated by “v” is detected by the
上記式(1)を変形して加速度「α」について表すと次の式(2)のようになる。 When the equation (1) is transformed and expressed with respect to the acceleration “α”, the following equation (2) is obtained.
α={F−(ρCdAv2)/2+μrmg+kmg/100}/(m+mt)‥(2)
そして、変速中の力Fはゼロになるので、加速度「α」は次の式(3)のようになる。
α = {F− (ρCdAv 2 ) / 2 + μ r mg + kmg / 100} / (m + m t ) (2)
Since the force F during shifting becomes zero, the acceleration “α” is expressed by the following equation (3).
α={0−(ρCdAv2)/2+μrmg+kmg/100}/(m+mt)‥(3)
この加速度「α」から、変速後のエンジン回転速度降下量「ndown」を求めると、次の式(4)により求められる。
α = {0− (ρCdAv 2 ) / 2 + μ r mg + km / 100} / (m + m t ) (3)
From the acceleration “α”, the engine speed drop amount “n down ” after the shift is obtained by the following equation (4).
ndown=(α×Tshift×60×DF×TM−Ratio)/2πr‥(4)
ここで、「Tshift」は=変速時間であり、変速パターンにより定数を選択しているものである。「DF」はデフレシオであり、「r」はタイヤ動半径であり、「TM−Ration」はトランスミッションレシオである。
n down = (α × Tshift × 60 × DF × TM-Ratio) / 2πr (4)
Here, “Tshift” = shift time, and a constant is selected according to the shift pattern. “DF” is a deflation ratio, “r” is a tire moving radius, and “TM-Ration” is a transmission ratio.
この式(4)で表される変速後のエンジン回転速度降下量「ndown」から、シフトアップした場合のエンジンの回転速度「n」を更に演算すると、次の式(5)により得られる。 Further calculation of the engine speed “n” when the engine is shifted up is obtained from the following expression (5) from the engine speed drop amount “n down ” after the shift expressed by the expression (4).
n=(nop×TM−Ratio)+ndown‥‥‥(5)
ここで、「nop」は、アウトプットシャフトの回転数であり、演算回路20aは、この式(5)から得られるエンジンの回転速度「n」をシフトアップした場合のエンジンの回転速度と推定する(S12)。
n = (n op × TM-Ratio) + n down (5)
Here, “n op ” is the rotational speed of the output shaft, and the
それとともに、その演算回路20aは、シフトダウン制御ECU21によるシフトダウンが解除されたときの車速と推定車両重量と道路勾配から、シフトアップした場合の車両10の加速度を演算して推定する(S13)。
At the same time, the
その後、シフトアップ制御ECU20は、演算回路20aが得たシフトアップ後のエンジンの回転速度が所定の値を超えているか否かを判断するとともに、シフトアップ後の車両の加速度が所定の既定値を超えているか否かを判断する(S14)。そして、演算回路20aが得たシフトアップ後のエンジンの回転速度が所定の値以下であったり、又は、シフトアップ後の車両の加速度が所定の既定値以下である場合は、シフトアップは保留され(S15)、リターンする。これにより、シフトダウン制御ECU21によるシフトダウン状態は継続される。この場合は、その後、自動変速ECU18のメモリ18aに記憶された変速マップに基づいて、自動変速ECU18により変速機15はシフトアップ又はシフトダウンされることになる。
Thereafter, the
一方、演算回路20aが得たシフトアップ後のエンジンの回転速度が所定の値を超えており、かつシフトアップ後の車両の加速度が所定の既定値を超えている場合には、シフトアップ制御ECU20は、自動変速ECU18に指令を出して、変速機15をシフトアップさせ(S16)、リターンする。これにより、変速機15は、シフトダウン制御ECU21によるシフトダウン前のギヤ段へとシフトアップして、そのシフトダウン制御が解除されたときのドライバは、良好なフィーリングが得られる。
On the other hand, when the engine speed after the upshift obtained by the
ここで、従来では、作動した補助ブレーキが解除された時の車両の運転状態に基づくシフトマップ上の点が記憶したシフトダウン前のギヤ段の範囲外である場合にはシフトアップを実行しないとしている。これに対して、本発明の車両の変速制御装置では、シフトダウン制御手段によるシフトダウンが解除されたときに、車速と推定車両重量と道路勾配からシフトアップ後のエンジン12の回転速度を求め、その回転速度が所定の値を超えている場合にシフトアップさせる。
Here, conventionally, if the point on the shift map based on the driving state of the vehicle when the activated auxiliary brake is released is outside the range of the gear stage before the downshift stored, the upshift is not executed. Yes. On the other hand, in the vehicle shift control device of the present invention, when the downshift by the downshift control means is released, the rotational speed of the
このため、従来では、作動した補助ブレーキが解除された時の車両の運転状態に基づくシフトマップ上の点が記憶したシフトダウン前のギヤ段の範囲外になるような状態であっても、例えば、推定車両重量が軽く、車両10が下り坂を走行中であれば、そのシフトアップ完了時には車両10の速度が著しく増加することが考えられる。すると、本発明の変速制御装置では、このような場合に、演算回路20aが得たシフトアップ後のエンジン12の回転速度は所定の値を超えることになり、かつシフトアップ後の車両10の加速度も所定の既定値を超えることになる。よって、この場合であっても、本発明では、図4に示すように、シフトダウン制御手段によるシフトダウンが解除された場合、シフトアップ制御ECU20により直ちにシフトアップは行われることになり、エンジン12の回転速度を低く抑えることができる。この結果、エンジン12が比較的高い回転速度を維持した状態で走行する様なことは無くなり、燃料の消費量を減少させて、燃費を向上させることができる。
Therefore, conventionally, even in a state where the point on the shift map based on the driving state of the vehicle when the activated auxiliary brake is released is out of the range of the gear stage before the downshift stored, for example, If the estimated vehicle weight is light and the
一方、従来では、シフトマップに基づいて判断した結果、シフトアップする場合であっても、例えば、車両10が上り坂を走行中であれば、シフトアップが完了するまでの所定時間内に車両の速度が著しく低下することもあり得る。このような場合には、演算回路20aが得たシフトアップ後のエンジン12の回転速度が所定の値以下になったり、又はシフトアップ後の車両10の加速度が所定の既定値以下になるような場合もある。この場合、本発明では、シフトダウン制御手段によるシフトダウンが解除された場合、シフトアップ制御ECU20によりシフトアップは行われないことになる。この結果、シフトアップが完了した時点においてエンジンが著しく低回転となって、失速状態となる様なことを回避することができる。
On the other hand, conventionally, even when shifting up as a result of determination based on the shift map, for example, if the
即ち、本発明では、シフトアップが完了するまでの所定時間内に車両10の速度が著しく変化する様な場合に、そのような速度の変化まで予測して得られた回転速度が所定の値を超えている場合にシフトアップさせることになる。よって、エンジン12は比較的高い回転速度を維持することになるにもかかわらず、シフトアップがされないような状態や、シフトアップが完了した時点においてエンジン12が著しく低回転となる様な場合にまでシフトアップが成されるような事態を回避することができる。
That is, in the present invention, when the speed of the
特に、この実施の形態では、シフトダウン制御手段であるシフトダウン制御ECU21によるシフトダウンが解除されたときに、車速と推定車両重量と道路勾配から求められるシフトアップ後の車両10の加速度を更に求め、その加速度が所定の既定値を超えている場合にシフトアップさせる様にしているので、シフトアップ後の加速度が足りずにエンジン12が失速してしまうようなことを有効に回避することができるのである。
In particular, in this embodiment, when the downshift by the
なお、上述した実施の形態では、単一の操作スイッチ26を用いて、排気ブレーキ13と変速機15におけるシフトダウンの双方のスイッチとしたけれども、排気ブレーキ13の操作スイッチと変速機15におけるシフトダウンの操作スイッチを別々に設けるようにしても良い。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施の形態では、補助ブレーキが排気ブレーキ13である場合を説明したけれども、補助ブレーキは主ブレーキ装置を補助し得る限り、排気ブレーキ13に限られない。例えば、補助ブレーキはリターダであっても良い。図示しないが、リターダは大型車両などに利用されている電気制動装置である。広く知られた形態では、車軸を駆動するためのプロペラ軸に連結されて回転する発電機を設け、この発電機の電気出力に抵抗器を接続する構造のものである。運転席に設けたスイッチ操作によりリターダを制動状態に操作すると、この発電機の出力電流は抵抗器に流れ、プロペラ軸の機械的な負荷が大きくなり車両は制動状態となって、主ブレーキ装置を補助し得るものである。
In the above-described embodiment, the case where the auxiliary brake is the
更に、上述した実施の形態では、シフトアップ後のエンジン12の回転速度が所定の値を超えており、かつシフトアップ後の車両10の加速度が所定の既定値を超えている場合にシフトアップさせる場合を説明したけれども、シフトアップ後の加速度が足りずにエンジン12が失速してしまうようなことを防止しうる限り、シフトアップ後のエンジン12の回転速度が所定の値を超えている場合にシフトアップさせるようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the
10 車両
12 エンジン
13 排気ブレーキ(補助ブレーキ)
15 変速機
20 シフトアップ制御ECU(シフトアップ制御手段)
21 シフトダウン制御ECU(シフトダウン制御手段)
26 操作スイッチ
10
15
21 Shift-down control ECU (shift-down control means)
26 Operation switch
Claims (2)
前記シフトアップ制御手段(20)は、前記シフトダウン制御手段(21)によるシフトダウンが解除されたときに車速と推定車両重量と道路勾配から求められるシフトアップ後のエンジン(12)の回転速度を求め、
前記シフトアップ後のエンジン(12)の回転速度が所定の値を超えている場合にシフトアップさせる
ことを特徴とする車両の変速制御装置。 Shift-down control means for shifting down the transmission (15) when the auxiliary brake (13) is operated with the transmission (15), the auxiliary brake (13), and the operation switch (26) being engaged. 21), and a shift control device for a vehicle comprising a shift up control means (20) for shifting up the transmission (15) when the downshift by the downshift control means (21) is released.
The upshift control means (20) determines the rotational speed of the engine (12) after the upshift obtained from the vehicle speed, the estimated vehicle weight, and the road gradient when the downshift by the downshift control means (21) is released. Seeking
The vehicle shift control device according to claim 1, wherein the shift-up is performed when the rotational speed of the engine (12) after the shift-up exceeds a predetermined value.
シフトアップ後のエンジンの回転速度が所定の値を超えており、かつ前記シフトアップ後の車両(10)の加速度が所定の既定値を超えている場合にシフトアップさせる
ことを特徴とする請求項1記載の車両の変速制御装置。 The upshift control means (20) further determines the acceleration of the vehicle (10) after the upshift obtained from the vehicle speed, the estimated vehicle weight and the road gradient when the downshift by the downshift control means (21) is released. ,
The engine is shifted up when the rotational speed of the engine after upshifting exceeds a predetermined value and the acceleration of the vehicle (10) after upshifting exceeds a predetermined default value. The vehicle shift control device according to claim 1.
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