JP4221957B2

JP4221957B2 - Shift control device

Info

Publication number: JP4221957B2
Application number: JP2002174495A
Authority: JP
Inventors: 伸之西村; 鉄也清水
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: JP2004019762A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予め入力されたシフトアップマップ及びシフトダウンマップに従って変速機を自動変速すると共に、ドライバの手動操作があったときはシフトアップマップ及びシフトダウンマップとは無関係に変速する自動変速モードを備えた変速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両の運転状態に基づく変速機の各ギヤ段の範囲を予め定めたシフトアップマップ及びシフトダウンマップ（以下、両者を総合して単にシフトマップとも言う）に従って変速機を自動変速すると共に、ドライバの手動操作があったときには上記シフトマップとは無関係に変速機を変速する自動変速モードを備えた車両用変速制御装置が知られている。
【０００３】
これは、車両が加速を行うときや上り坂を走行するときなどに、シフトマップにより定められたギヤ段よりも低速段へと変速してより大きな駆動力を確保したり、シフトマップにより定められたギヤ段よりも高速段へと変速して燃費の向上を図ったりすることなどができ、ユーザーの快適性・選択性をより向上させるものである。
【０００４】
このような変速制御装置を備えた車両は、例えば、運転席に設けられたシフトレバー等のシフトチェンジ手段のシフト位置として、基準位置と、手動シフトアップ位置と、手動シフトダウン位置とを備えている。シフトチェンジ手段が基準位置にあるときには、変速制御装置はシフトマップに従って変速機を自動変速する。そして、ドライバがシフトチェンジ手段を手動シフトアップ位置あるいは手動シフトダウン位置へと手動操作した場合には、シフトマップとは無関係にドライバの手動操作に応じたシフトアップあるいはシフトダウンを実行する。その後、ドライバがシフトチェンジ手段を基準位置に戻すと、再びシフトマップに従って変速を実行する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような変速制御装置において、ドライバが手動操作による変速を行った後、シフトチェンジ手段を基準位置へと戻すと、それと同時に、変速機のギヤ段が元のギヤ段へと変速されてしまう場合があった。即ち、ドライバが手動操作によりシフトマップとは無関係なギヤ段へ変速を行っても、シフトチェンジ手段を基準位置に戻した瞬間にシフトマップに従ったギヤ段へ戻されてしまうのである。
【０００６】
そこで従来、この問題を解決するために、ドライバの手動操作による変速を実行した後は一定期間変速を禁止したり、エンジン回転数が所定値以上に上昇するまでは変速を禁止したりする方法が取られていた。
【０００７】
しかしながらこれら従来の対策方法では、変速制御装置の制御とドライバの意思とが一致しない場合があった。例えば、ドライバが手動シフトダウンして大きな駆動力で加速・追い越しを行おうとした際に、追い越しが完了する前、即ち、ドライバがいまだ加速を望んでいるときに変速の禁止が解除され、シフトマップに従ったギヤ段へシフトアップされてしまう場合などがあった。
【０００８】
また、エンジン回転速度が所定値以上に上昇するまで変速を禁止する方法では、変速の禁止が解除されたときに変速機のギヤ段が過度に高いギヤ段へといっきに変速されてしまう場合があり、フィーリングの悪化を招いていた。例えば、１２段変速機を備えた車両において、ドライバが９速ギヤ段に手動変速し、その後、エンジン回転速度が上昇して変速が解除されたときに、シフトマップにより定められたギヤ段が例えば１２速ギヤ段であれば、いっきに３段高いギヤ段へと変速されてしまうのである。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、予め入力されたシフトアップマップ及びシフトダウンマップに従って変速機を自動変速すると共に、ドライバの手動操作があったときはシフトアップマップ及びシフトダウンマップとは無関係に変速する自動変速モードを備えた変速制御装置において、ドライバの手動操作によるシフトダウンが行われた後、ドライバの望まないシフトアップを禁止すると共に、そのシフトアップの禁止が解除されたときに極端に高いギヤ段にシフトアップされることを防止した変速制御装置を提供することにある。
【００１０】
【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、手動操作可能なシフトレバー等のシフトチェンジ手段を備え、そのシフトチェンジ手段が基準位置に位置しているときには、車両の車速とアクセル開度とに基づき変速機の各ギヤ段の範囲を予め定めたシフトアップマップ及びシフトダウンマップに従って変速機を自動変速し、上記シフトチェンジ手段が上記基準位置から手動操作されたときには上記シフトアップマップ及びシフトダウンマップとは無関係に上記手動操作に応じたギヤ段への自動変速を実行し、その後、上記シフトチェンジ手段が上記基準位置に戻されたならば再び上記シフトアップマップ及びシフトダウンマップに従って変速機を自動変速する自動変速モードを備えた変速制御装置であって、車両のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、シフトダウンのための上記シフトチェンジ手段の手動操作が終了して上記シフトチェンジ手段が上記基準位置へと戻されて上記変速機が上記シフトアップマップ及びシフトダウンマップに従って自動変速されるときに、そのシフトアップマップに従ったシフトアップを禁止するか否かを、車速に拘わらず、上記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度から判断し、かつ該アクセル開度が、上記手動操作によりシフトダウンされたギヤ段による駆動力がドライバの望む駆動力であるとみなせる所定値よりも大きい間は、上記駆動力を確保するために上記シフトアップマップに従ったシフトアップを禁止するシフトアップ禁止手段とを備えたものである。
【００１１】
この構成によれば、ドライバがアクセルを踏み込んでいるとき、即ち、低速段による大きな駆動力を望んでいると判断できるときはシフトアップマップに従ったシフトアップを禁止するため、ドライバの望まないシフトアップを防止できる。
【００１２】
ここで、上記シフトアップ禁止手段によって上記シフトアップマップに従ったシフトアップが禁止された後、上記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度が上記所定値以下となったときに上記シフトアップの禁止を解除するシフトアップ禁止解除手段を設けることが好ましい。
【００１３】
また、上記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度が上記所定値以下となっている期間を計測するタイマー手段と、上記シフトアップ禁止手段によって上記シフトアップマップに従ったシフトアップが禁止された後、上記タイマー手段により計測された期間が所定値より大きくなったときに上記シフトアップの禁止を解除するシフトアップ禁止解除手段とを設けても良い。
【００１４】
また、上記シフトアップ禁止手段によって上記シフトアップマップに従ったシフトアップが禁止された後、シフトアップのための上記シフトチェンジ手段の手動操作が行われたときに上記シフトアップの禁止を解除するシフトアップ禁止解除手段を設けても良い。
【００１５】
更に、車両のエンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、上記シフトアップ禁止手段により上記シフトアップマップに従ったシフトアップが禁止された状態で上記エンジン回転速度検出手段により検出されたエンジン回転速度が所定値より大きくなったときに変速機のシフトアップを指示するシフトアップ指示手段を設けることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、シフトアップマップに従ったシフトアップが禁止された状態であってもエンジン回転速度が上昇すると自動的に変速機がシフトアップされるため、エンジンのオーバーランを防止できると共に、シフトアップの禁止が解除されたときに極端に高いギヤ段へと変速されることを防止できる。
【００１７】
【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。
【００１８】
本実施形態は、本出願人が特開２００１−２６３４７２で開示している自動変速装置に適用したものであり、まず、自動変速装置の概要を説明する。
【００１９】
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、エンジンがディーゼルエンジンである。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のアウトプットシャフト４（図２参照）が図示しないプロペラシャフトに連結されて後輪（図示せず）を駆動するようになっている。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、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転センサ７（エンジン回転速度検出手段）とアクセル開度を検出するアクセル開度センサ８（アクセル開度検出手段）との出力から現在のエンジン回転速度及びエンジン負荷を読取り、主にこれらに基づいて燃料噴射ポンプ１ａの電子ガバナ１ｄを制御し、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御する。
【００２０】
一方、変速機３の変速中は、アクセル開度センサ８によって検知される実アクセル開度と無関係にＥＣＵ６自らが加工した疑似アクセル開度なるものに基づいてエンジン制御を実行する。これは特に後述するダブルクラッチ制御において必要である。
【００２１】
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。
【００２２】
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。即ちかかる自動変速装置には自動クラッチ装置と自動変速機とが備えられる。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。
【００２３】
図２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１ｂに摩擦接触或い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、クラッチアクチュエータ１０（図１参照）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等を可能とするため、ここではクラッチペダル１１（図１参照）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。図１に示すように、クラッチ位置（即ちプレッシャプレート２ｂの位置）を検知するためのクラッチストロークセンサ１４と、クラッチペダル１１の位置（踏み込み量）を検知するための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。
【００２４】
図３に分かりやすく示すが、クラッチアクチュエータ（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、クラッチアクチュエータ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。
【００２５】
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アクチュエータ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アクチュエータ１０の空圧がＭＶＣ２から排出されてクラッチが接続される。
【００２６】
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アクチュエータ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。
【００２７】
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、クラッチアクチュエータ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アクチュエータ１０に至る。
【００２８】
図２に詳細に示すように、変速機３は基本的に主軸（メインシャフト）３３及び副軸（カウンタシャフト）３２を備えた常時噛み合い式の多段変速機で、前進１６段、後進２段に変速可能である。変速機３はメインギヤ１８と、その入力側及び出力側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を備える。そして、インプットシャフト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１８、レンジギヤ１９へと順に送ってアウトプットシャフト４に出力する。
【００２９】
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アクチュエータ１０同様空圧作動され、ＴＭＣＵ９によって制御される。各ギヤ１７，１８，１９の現在ポジションはギヤポジションスイッチ２３（図１参照）で検知される。副軸３２の回転速度が副軸回転センサ２６で検知され、アウトプットシャフト４の回転速度がアウトプットシャフト回転センサ２８で検知される。これら検知信号はＴＭＣＵ９に送られる。
【００３０】
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である。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チェンジ手段２９からの変速指示信号を合図に行われる。即ち、ドライバが、シフトチェンジ手段２９のシフトレバー２９ａをシフト操作すると、シフトチェンジ手段２９に内蔵されたシフトスイッチが作動（ＯＮ）し、変速指示信号がＴＭＣＵ９に送られ、これを基にＴＭＣＵ９はクラッチアクチュエータ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（クラッチ断→ギヤ抜き→ギヤ入れ→クラッチ接）を実行する。そしてＴＭＣＵ９は現在のシフト段をモニター３１に表示する。
【００３１】
図１に示すシフトチェンジ手段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（基準位置）、ＵＰは手動シフトアップ位置、ＤＯＷＮは手動シフトダウン位置をそれぞれ意味する。シフトスイッチはこれら各ポジションに応じた信号を出力する。シフトレバー２９ａは図示しないスプリングなどによって付勢されており、ドライバがシフトレバー２９ａをＵＰ又はＤＯＷＮ側に手動操作した後シフトレバー２９ａから手を離すと自動的にＤレンジへと復帰するようになっている。また運転席に、自動変速モードとマニュアル変速モードとを切り換えるモードスイッチ２４と、変速を１段ずつ行うか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。
【００３２】
自動変速モードでシフトレバー２９ａがＤレンジに位置してるときは、後述するシフトアップマップ及びシフトダウンマップ（以下、両者を総合して単にシフトマップと言うときもある）に従って自動的に変速機３の変速が行われる。この自動変速モード中に、ドライバがシフトレバー２９ａを手動シフトアップ位置（ＵＰ）又は手動シフトダウン位置（ＤＯＷＮ）に手動操作した場合、シフトマップとは無関係にドライバの手動操作に応じて変速機３がシフトアップ又はシフトダウンされる。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、シフトレバー２９ａの１回のＵＰ又はＤＯＷＮの操作により、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。
【００３３】
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可能である。このときも前記同様、スキップスイッチ２５がＯＦＦなら１回の操作につき変速は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。このモードではＤレンジは現ギヤ段を保持するＨ（ホールド）レンジとなる。
【００３４】
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。
【００３５】
図２に示すように、変速機３にあっては、インプットシャフト１５、主軸３３及びアウトプットシャフト４が同軸上に配置され、副軸３２がそれらの下方に平行配置される。インプットシャフト１５がクラッチ２のドリブンプレート２ａに接続され、インプットシャフト１５と主軸３３とが相対回転可能に支持される。
【００３６】
まずスプリッタ１７とメインギヤ１８の構成を説明する。インプットシャフト１５にインプットギヤＳＨが回転可能に取り付けられる。また主軸３３にも前方から順にギヤ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、それぞれ副軸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は副軸３２に固設されたカウンタギヤＣＲに常時噛合される。
【００３７】
インプットシャフト１５及び主軸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ドグギヤ３６が一体的に設けられ、これらドグギヤ３６に隣接してインプットシャフト１５及び主軸３３に第１〜第４ハブ３７〜４０が固設される。第１〜第４ハブ３７〜４０には第１〜第４スリーブ４２〜４５が嵌合される。ドグギヤ３６及び第１〜第４ハブ３７〜４０の外周部と、第１〜第４スリーブ４２〜４５の内周部とにスプラインが形成されており、第１〜第４スリーブ４２〜４５は第１〜第４ハブ３７〜４０に常時係合してインプットシャフト１５又は主軸３３と同時回転すると共に、前後にスライド移動してドグギヤ３６に対し選択的に係合・離脱する。即ち、スプリッタ１７におけるハブ３７とドグ３６、およびメインギヤ１８における副軸３２側のドグ３６と主軸３３側のハブ３７〜４０とをスリーブ４２〜４５により係合・離脱させることによりギヤイン・ギヤ抜きが行われる。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。
【００３８】
このように、スプリッタ１７とメインギヤ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。また、スプリッタ１７は、そのスプライン部に通常の機械的なシンクロ機構が存在するものであるが、メインギヤ１８の各ギヤ段は各スプライン部にシンクロ機構が存在しないノンシンクロギヤ段となっている。このため、メインギヤ１８の変速を伴う変速を実行する場合、後述のシンクロ制御なるものを行って副軸３２側のドグギヤ回転数と主軸３３側のスリーブ回転数とを同期（シンクロ）させ、シンクロ機構なしで変速できるようにしている。ここではメインギヤ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）。
【００３９】
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、主軸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はアウトプットシャフト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はアウトプットシャフト４の外周に相対回転可能に嵌め込まれてアウトプットシャフト４とともに二重軸を構成する。
【００４０】
第５ハブ４１が管部６９に一体的に設けられる。また第５ハブ４１の後方に隣接して、アウトプットシャフト４にアウトプットシャフトドグギヤ７０が一体的に設けられる。第５ハブ４１の前方に隣接して、ミッションケース側に固定ドグギヤ７１が設けられる。第５ハブ４１の外周に第５スリーブ４６が嵌合される。これら第５ハブ４１、アウトプットシャフトドグギヤ７０、固定ドグギヤ７１及び第５スリーブ４６にも前記同様にスプラインが形成され、第５スリーブ４６が第５ハブ４１に常時係合すると共に、前後にスライド移動してアウトプットシャフトドグギヤ７０又は固定ドグギヤ７１に対し選択的に係合・離脱する。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のスプライン部には機械的なシンクロ機構が存在する。
【００４１】
第５スリーブ４６が前方に移動するとこれが固定ドグギヤ７１に係合し、第５ハブ４１と固定ドグギヤ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、アウトプットシャフト４が１より大きい比較的大きな減速比（ここでは４．５）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。
【００４２】
一方、第５スリーブ４６が後方に移動するとこれがアウトプットシャフトドグギヤ７０に係合し、第５ハブ４１とアウトプットシャフトドグギヤ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、アウトプットシャフト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。このようにかかるレンジギヤ１９ではハイ・ロー間の減速比が比較的大きく異なる。
【００４３】
結局、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。空圧シリンダ４８には三つの電磁弁ＭＶＣ，ＭＶＤ，ＭＶＥが設けられ、空圧シリンダ４９には二つの電磁弁ＭＶＢ，ＭＶＡが設けられる。
【００４７】
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／ＯＮのとき中立となり、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
ところで、後述するシンクロ制御に際して副軸３２を減速制動するため、副軸３２には副軸（カウンタシャフト）ブレーキ手段２７が設けられる。副軸ブレーキ手段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のとき副軸ブレーキ手段２７に空圧が供給され、副軸ブレーキ手段２７が作動状態となる。電磁弁ＭＶＢＲＫがＯＦＦのときには副軸ブレーキ手段２７から空圧が排出され、副軸ブレーキ手段２７が非作動となる。
【００５１】
さて、本発明の変速制御装置とは、変速時に変速機３、エンジン１及びクラッチ２を制御するものであり、本実施形態では、ＥＣＵ６、ＴＭＣＵ９、クラッチアクチュエータ１０及びギヤシフトユニットＧＳＵ等で構成される。以下、この変速制御装置による制御内容を説明する。
【００５２】
ＴＭＣＵ９には図４及び図５にそれぞれ示すように、車両の運転状態に基づく変速機３の各ギヤ段の範囲を予め定めたシフトアップマップ及びシフトダウンマップとがメモリされており、ＴＭＣＵ９は、自動変速モードのとき、基本的にはこれらシフトマップに従って変速機３の変速を実行する。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（％）とアウトプットシャフト回転数（ｒｐｍ）とからただ１点が定まる。車両加速中は、車輪に連結されたアウトプットシャフト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。
【００５３】
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（％）とアウトプットシャフト回転数（ｒｐｍ）とからただ１点が定まる。車両減速中はアウトプットシャフト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。
【００５４】
なお上述したように、自動変速モード中であっても、ドライバがシフトレバー２９ａを手動シフトアップ位置（ＵＰ）又は手動シフトダウン位置（ＤＯＷＮ）に手動操作したときは、これらシフトマップとは無関係に変速が行われる。
【００５５】
一方、マニュアルモードのときは、これらシフト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。
【００５６】
またＴＭＣＵ９は、アウトプットシャフト回転センサ２８により検知される現在のアウトプットシャフト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。つまり車速がアウトプットシャフト回転数から間接的に検知され、アウトプットシャフト回転数と車速とは比例関係にある。
【００５７】
次に、ノンシンクロギヤ段であるメインギヤ１８の各ギヤ段のギヤインを伴う変速を実行する場合におけるシンクロ制御の内容を説明する。
【００５８】
図６、図７に示すように、ＴＭＣＵ９には、スプリッタ１７及びメインギヤ１８における各ギヤの歯数Ｚ_SH，Ｚ₁ 〜Ｚ₄ ，Ｚ_R ，Ｚ_CH，Ｚ_C1〜Ｚ_C4，Ｚ_CRと、レンジギヤ１９におけるハイ・ローの減速比とが予め記憶されている。そこでＴＭＣＵ９は、メインギヤ１８のギヤ歯数と、副軸回転センサ２６によって検知される副軸回転数（ｒｐｍ）とに基づいて、次回変速先となるメインギヤ１８のギヤ段（目標メインギヤ段）におけるドグギヤ回転数（ｒｐｍ）を算出する。また、ＴＭＣＵ９は、次回変速先となるレンジギヤ１９のギヤ段（目標レンジギヤ段）の減速比と、アウトプットシャフト回転センサ２８によって検知されるアウトプットシャフト回転数（ｒｐｍ）とに基づき、メインギヤ１８におけるスリーブ回転数（ｒｐｍ）を算出する。ここで、スリーブは主軸のハブに嵌合されているものであるため、当然スリーブ回転数＝ハブ回転数となる。
【００５９】
図７の表の左欄において、左端に記載された「１ｓｔ」、「２ｎｄ」…「Ｒｅｖ」の語は目標メインギヤ段を示している。また括弧内の「１ｓｔ」、「２ｎｄ」…の語は各目標メインギヤ段が担当する変速機全体としての目標ギヤ段を示している。例えば、メインギヤ１８の「１ｓｔ」（ギヤＭ１）が担当する変速機全体のギヤ段は「１ｓｔ」、「２ｎｄ」、「９ｔｈ」、「１０ｔｈ」である。括弧内の語は最初の二つと後の二つとがレンジギヤ１９のロー・ハイで切り分けられる。例えばメインギヤ「１ｓｔ」だと「１ｓｔ」、「２ｎｄ」がレンジギヤロー、「９ｔｈ」、「１０ｔｈ」がレンジギヤハイである。そして最初の二つ又は後の二つの中において、先と後とがスプリッタ１７のロー・ハイで切り分けられる。例えばメインギヤ「１ｓｔ」でレンジギヤローだと、スプリッタローで変速機は「１ｓｔ」、スプリッタハイで変速機は「２ｎｄ」となる。またメインギヤ「１ｓｔ」でレンジギヤハイだと、スプリッタローで変速機は「９ｔｈ」、スプリッタハイで変速機は「１０ｔｈ」となる。目標メインギヤ段の「２ｎｄ」、「３ｒｄ」、「４ｔｈ」についても同様である。
【００６０】
目標メインギヤ段「Ｒｅｖ」ではレンジギヤ１９による切り分けは行われず、スプリッタ１７のみで切り分けがなされる。スプリッタハイでリバース「ｈｉｇｈ」、スプリッタローでリバース「ｌｏｗ」となる。
【００６１】
図７の表の右欄は副軸３２側であるドグギヤ回転数（ｒｐｍ）の算出式を示している。例えば目標メインギヤ段「１ｓｔ」だと、副軸回転センサ２６による検出値（副軸回転数（ｒｐｍ））に、ギヤ比Ｚ_C1／Ｚ₁ を乗じた値が、ギヤＭ１に固設されたドグギヤ３６の回転即ちドグギヤ回転数（ｒｐｍ）となる。目標メインギヤ段「Ｒｅｖ」では、副軸回転数（ｒｐｍ）に減速比Ｃ_Rev を乗じた値がドグギヤ回転数（ｒｐｍ）となる。
【００６２】
一方、図７の下段は、主軸３３側であるスリーブ４３、４４、４５の回転即ちスリーブ回転数（ｒｐｍ）の算出式を示している。次回変速先の目標レンジギヤ段がＨｉｇｈのときは、減速比が１なので、アウトプットシャフト回転センサ２８の検出値（アウトプットシャフト回転数（ｒｐｍ））がそのままスリーブ回転数（ｒｐｍ）となる。また目標レンジギヤ段がＬｏｗのときは、減速比がＣ_RG＝４．５なので、アウトプットシャフト回転数（ｒｐｍ）に減速比Ｃ_RGを乗じた値がスリーブ回転数（ｒｐｍ）となる。
【００６３】
シンクロ制御では、これら副軸３２に連動するドグギヤ回転数と主軸３３側のスリーブ回転数（ハブ回転数）とをギヤイン可能な範囲内に近付ける制御を行う。具体的には回転差Δ＝（ドグギヤ回転数−スリーブ回転数）を計算し、この値をギヤイン可能な範囲に入れる制御を行う。例えば、シフトアップ時などのように、変速先のギヤ段においてドグギヤ回転数＞スリーブ回転数となっている場合には、クラッチ２を断してギヤ抜きした後、副軸ブレーキ手段２７（以下ＣＳＢという）を作動させて、副軸３２を減速制動してドグギヤ回転数を下げてシンクロさせる。他方、シフトダウン時などのように、変速先のギヤ段においてドグギヤ回転数＜スリーブ回転数となっている場合、ダブルクラッチ制御を行い、ドグギヤ回転を上げてシンクロさせる。
【００６４】
ダブルクラッチ制御は以下の如きである。図８に示すように、時刻ｔ₁ で変速指示信号があった場合、まずクラッチ断し、ギヤ抜きを行う。ギヤ抜きは、クラッチが切れ始めた直後の位置、言い換えれば半クラッチ領域に入った直後の位置ｐ₁ で開始する。エンジン制御は、クラッチ位置がｐ₁ となった時点から、実アクセル開度から離れた疑似アクセル開度に基づく制御に移行される。このとき、ＥＣＵ６は変速先のギヤ段における副軸３２側のドグギヤ回転数と主軸３３側のスリーブ回転数とをシンクロさせるために必要な目標副軸回転数Ｙに相当する目標エンジン回転数Ｘを算出し、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数Ｘまで上昇させて一定に保持する。本実施形態では目標エンジン回転数Ｘは、現在のアウトプットシャフト回転数に、変速先の目標ギヤ段（変速機全体におけるギヤ段のことで、１〜１６速のうちのいずれか一つ）のギヤ比を乗じて目標エンジン回転数Ｘを算出する。このように、アウトプットシャフト回転数から直接目標エンジン回転数Ｘを算出するようにすれば計算が容易となり、制御を簡易化できる。
【００６５】
ギヤ抜き後、クラッチが一瞬接続され、これにより副軸３２の回転数が目標副軸回転数Ｙ付近まで上昇し、ドグギヤ回転数とスリーブ回転数との回転差がギヤイン可能な範囲内となる。この直後クラッチが再び断され、ギヤインが実行される。ギヤインは、クラッチ切り終わり直前となる位置、言い換えれば半クラッチ領域から抜け出る直前の位置ｐ₂ から開始される。ギヤイン終了後、直ちにクラッチが再接続され、クラッチが完接されるとダブルクラッチ制御が終了し、エンジン及び副軸回転数が実アクセル開度に従った回転に移行する。
【００６６】
さて、以上説明してきたような変速制御装置であるが、本発明では、自動変速モードで走行中にドライバの手動操作によりシフトダウンマップとは無関係なシフトダウンが行われた場合、その後、ドライバの望まないシフトアップを防止すべく改良が加えられている。
【００６７】
具体的には、自動変速モードで走行中にドライバがシフトチェンジ手段２９のシフトレバー２９ａを手動シフトダウン位置に操作してシフトダウンを行った場合、その後、シフトダウンのための手動操作が終了してシフトレバー２９ａがＤレンジ（基準位置）に戻されても、アクセル開度センサ８（アクセル開度検出手段）により検出されたアクセル開度が予めＴＭＣＵ９に入力された設定値より大きい間は、図４のシフトアップマップに従ったシフトアップを禁止する。
【００６８】
ここで、アクセル開度の設定値は、９０％程度の比較的大きな値に設定される。即ち、アクセル開度が大きい（アクセルが踏み込まれている）ことは、ドライバが車両に対して大きな駆動力を求めていると見なすことができるため、その間はシフトレバー２９ａを基準位置に戻してもシフトアップすることがないように、シフトアップマップを無効にする。そして、アクセル開度が設定値より小さくなった（アクセルが戻された）ときは、追い越しや上り坂などが終了して大きな駆動力を確保する必要がなくなったと見なすことができるため、シフトアップマップに従ったシフトアップの禁止（シフトアップマップの無効）を解除する。
【００６９】
更に、シフトアップマップに従ったシフトアップを禁止した状態でエンジン回転センサ７（エンジン回転速度検出手段）により検出されたエンジン回転速度が設定値より大きくなったときには、変速機３を自動的に１段（スキップモードであれば２段）シフトアップする。これによって、エンジン１のオーバーランを防止できると共に、シフトアップマップの無効が解除されたときに極端に高いギヤ段へとシフトアップされることを防止できる。
【００７０】
以下、シフトアップマップに従ったシフトアップの禁止、及びその禁止解除を行うための制御プログラムについて、図９及び図１０のフローチャートを用いて説明する。これらフローチャートは、ＴＭＣＵ９によって所定時間（ｅｘ．３２ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。
【００７１】
最初に、図９を用いてシフトアップマップに従ったシフトアップの禁止について説明する。
【００７２】
まず、ステップＳ１において、モードスイッチ２４により選択される現在の変速モードが自動変速モードであるかどうかを判定する。マニュアル変速モードであれば、シフトアップマップによるシフトアップを禁止する必要はないので終了する。自動変速モード中であると判定された場合、ステップＳ２に進んで、既にシフトアップマップが無効にされているかどうかを判定する。
【００７３】
シフトアップマップが無効とされていない場合は、ステップ３に進みシフトレバー２９ａがＤＯＷＮ位置（手動シフトダウン位置）にあるかどうかを判定する。シフトレバー２９ａがＤＯＷＮに手動操作されていなければ、シフトアップマップによるシフトアップを禁止する必要はないので終了する。一方、シフトレバー２９ａがＤＯＷＮ位置にあると判定された場合、ドライバが大きな駆動力で走行することを望んでいると判定できるので、ステップＳ４に進み、シフトマップを無視して変速機３を１段シフトダウンする（スキップモードであれば２段）。
【００７４】
続いてステップＳ５に進み、シフトアップマップを無効にする。これによって、その後、シフトチェンジ手段２９のシフトレバー２９ａがＤレンジ（基準位置）に戻されても、シフトアップマップに従ったシフトアップは禁止されることになる。なお、シフトダウンマップは無効とされないため、車両の運転状態によってはシフトダウンマップに従ったシフトダウンが実行される。
【００７５】
一方、ステップＳ２において既にシフトアップマップが無効とされていると判定された場合は、ステップＳ６に進み、エンジン回転センサ７により検出されたエンジン回転速度が予めＴＭＣＵ９に入力された設定値１よりも大きいかどうかを判定する。この設定値１はエンジンの最高回転速度の９０％程度に設定されるものであり、本実施形態では２０００ｒｐｍである。エンジン回転速度が設定値１以下である場合は終了する。エンジン回転速度が設定値１よりも大きいと判定された場合、ステップＳ７に進み、現在のギヤ段が最高ギヤ段よりも低速段であるかどうかを判定する。現ギヤ段が最高ギヤ段であれば、当然シフトアップを行うことなく終了する。現ギヤ段が最高ギヤ段よりも低速段である場合、ステップＳ８に進み変速機３を１段（スキップモードであれば２段）シフトアップする。即ち、シフトアップマップに従ったシフトアップを禁止した状態であっても、エンジン回転速度が極端に上昇した場合には変速機３を自動的に１段又は複数段シフトアップすることによって、エンジン１のオーバーランを防止している。
【００７６】
このように、ＴＭＣＵ９は、「特許請求の範囲」におけるシフトアップ禁止手段及びシフトアップ指示手段としての機能を有している。
【００７７】
次に図１０を用いて、シフトアップマップに従ったシフトアップの禁止解除について説明する。
【００７８】
まず、ステップＳ１０１において、モードスイッチ２４により選択される現在の変速モードが自動変速モードであるかどうかを判定する。マニュアル変速モードであれば終了する。自動変速モード中であると判定された場合、ステップＳ１０２に進んで、シフトレバー２９ａがＵＰ位置（手動シフトアップ位置）にあるかどうかを判定する。シフトレバー２９ａがＵＰ位置にあると判定された場合、ドライバがシフトアップを望んでいると判定できるため、ステップＳ１０６に進みシフトアップマップの無効を解除する。続いてステップＳ１０７に進んでタイマーをクリアして終了する。変速機３はシフトマップとは無関係に１段又は複数段シフトアップされることになる。その後、シフトチェンジ手段２９のシフトレバー２９ａがＤレンジ（基準位置）に戻されたならば、ＴＭＣＵ９はシフトアップマップ及びシフトダウンマップに従って変速機３を変速する。
【００７９】
一方、ステップＳ１０２でシフトレバー２９ａがＵＰ位置にないと判定された場合、ステップＳ１０３に進み、アクセル開度センサ８（アクセル開度検出手段）により検出されたアクセル開度が、予めＴＭＣＵ９に入力された設定値２よりも大きいかどうかを判定する。この設定値２は比較的大きな値に設定されるものであり、本実施形態では９０％である。アクセル開度が設定値２より大きいと判定された場合、ドライバが依然として大きな駆動力を望んでいると判断できるので、終了してシフトアップマップの無効状態を維持する。
【００８０】
一方、ステップＳ１０３において、アクセル開度が設定値２以下であると判定された場合、ステップＳ１０４に進み、ＴＭＣＵ９内に設けられたタイマー手段により、アクセル開度が設定値２以下となっている期間の計測を開始する（タイマーインクリメント）。次に、ステップＳ１０５に進み、タイマー手段により計測された期間が、予めＴＭＣＵ９に入力された設定値３よりも大きいかどうかを判定する。設定値３はここでは３Ｓである。タイマー手段により計測された期間が設定値３以下であれば、終了してシフトアップマップの無効状態を維持する。
【００８１】
タイマー手段により計測された期間が設定値３よりも大きい場合、ステップＳ１０６に進み、シフトアップマップの無効を解除、即ち、シフトアップマップに従ったシフトアップの禁止を解除する。次いで、ステップＳ１０７へと進みタイマーをクリアして終了する。よって、以降ＴＭＣＵ９はシフトアップマップ及びシフトダウンマップに従って変速機３を変速する。このように、ＴＭＣＵ９は「特許請求の範囲」における、シフトアップ禁止解除手段及びタイマー手段としての機能も有している。
【００８２】
このように、本実施形態では、自動変速モード中にドライバの手動操作によるシフトダウンが行われた場合、その後、シフトレバー２９ａがＤレンジ（基準位置）に戻されても、アクセル開度が所定値以下となるか、ドライバの手動操作によるシフトアップが行われるまでの間は、シフトアップマップによるシフトアップを禁止する。従って、ドライバが大きな駆動力を望んでいる最中に変速機３がシフトアップされてしまうことがなく、ドライバの意思に合った変速制御が可能となる。
【００８３】
また、シフトアップマップによるシフトアップを禁止している間であっても、エンジン回転速度が所定値よりも大きくなったときには変速機３が自動的に１段又は複数段シフトアップされるため、エンジン１のオーバーランを防止できると共に、シフトアップ禁止が解除されたときに極端に高いギヤ段へシフトアップされることを防止できる。
【００８４】
なお、本発明はこれまで説明してきた変速制御装置に限定はされず、シフトマップに従って自動変速すると共に、ドライバの手動操作があったときにはシフトマップとは無関係に変速する自動変速モードを備えたものであればあらゆる変速制御装置に適用できる。
【００８５】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、ドライバの手動操作によりシフトマップとは無関係に変速機をシフトダウンした後、ドライバの望まないシフトアップを防止できると共に、シフトアップの禁止が解除されたときに極端に高いギヤ段へシフトアップされることを防止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】本発明の一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】自動変速機を示す構成図である。
【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】変速機内の各ギヤの歯数を示す。
【図７】ドグギヤ回転及びスリーブ回転の算出式を示す。
【図８】ダブルクラッチ制御の内容を示すタイムチャートである。
【図９】シフトアップマップに従ったシフトアップの禁止制御を示すフローチャートである。
【図１０】シフトアップマップに従ったシフトアップの禁止解除制御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
７エンジン回転速度検出手段
８アクセル開度検出手段
９トランスミッションコントロールユニット
１０クラッチアクチュエータ（クラッチブースタ）
２９シフトチェンジ手段
２９ａシフトレバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides an automatic transmission mode in which a transmission is automatically shifted according to a previously input shift-up map and shift-down map, and when a driver's manual operation is performed, a shift is performed regardless of the shift-up map and the shift-down map The present invention relates to a shift control device provided.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the transmission automatically shifts according to a shift-up map and a shift-down map (hereinafter collectively referred to as a shift map) in which the range of each gear stage of the transmission based on the driving state of the vehicle is determined in advance. There is known a vehicular transmission control device having an automatic transmission mode in which a transmission is shifted regardless of the shift map when a manual operation of a driver is performed.
[0003]
This is because when the vehicle accelerates or travels uphill, the gear shifts to a lower speed than the gear determined by the shift map to ensure a larger driving force, or is determined by the shift map. The gear can be shifted to a higher gear than the gear to improve fuel efficiency, and the comfort and selectivity of the user can be further improved.
[0004]
A vehicle including such a shift control device includes, for example, a reference position, a manual shift-up position, and a manual shift-down position as shift positions of shift change means such as a shift lever provided in a driver's seat. Yes. When the shift change means is at the reference position, the shift control device automatically shifts the transmission according to the shift map. When the driver manually operates the shift change means to the manual shift-up position or the manual shift-down position, the shift-up or shift-down is executed according to the driver's manual operation regardless of the shift map. Thereafter, when the driver returns the shift change means to the reference position, the shift is executed again according to the shift map.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a shift control device, when the driver performs a shift by manual operation and then returns the shift change means to the reference position, at the same time, the gear stage of the transmission is shifted to the original gear stage. There was a case. That is, even if the driver manually shifts gears to a gear stage unrelated to the shift map, the gear is returned to the gear stage according to the shift map at the moment when the shift change means is returned to the reference position.
[0006]
Therefore, conventionally, in order to solve this problem, there has been a method of prohibiting shifting for a certain period after shifting by manual operation of the driver or prohibiting shifting until the engine speed rises to a predetermined value or more. It was taken.
[0007]
However, in these conventional countermeasures, there is a case where the control of the speed change control device and the intention of the driver do not match. For example, when a driver manually downshifts and accelerates and overtakes with a large driving force, before the overtaking is completed, i.e., when the driver still wants acceleration, the shift prohibition is canceled and the shift map is released. In some cases, the gear was shifted up to the gear stage in accordance with this.
[0008]
In addition, in the method of prohibiting a shift until the engine speed increases to a predetermined value or more, there is a case where the gear stage of the transmission is shifted to an excessively high gear stage when the prohibition of the shift is released. , Was causing the feelings to deteriorate. For example, in a vehicle equipped with a 12-speed transmission, when the driver manually shifts to the 9th gear, and then the engine speed increases and the shift is released, the gear determined by the shift map is, for example, If it is a 12-speed gear stage, the gear will be shifted to a gear stage that is three steps higher at a time.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to automatically shift the transmission in accordance with a shift-up map and a shift-down map inputted in advance, and to shift regardless of the shift-up map and the shift-down map when the driver is manually operated. In a shift control device having an automatic shift mode, after a downshift by manual operation of the driver is performed, an undesired shift up by the driver is prohibited, and an extremely high gear when the prohibition of the shift up is released An object of the present invention is to provide a shift control device that prevents shifting up to a stage.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention includes shift change means such as a manually operated shift lever, and when the shift change means is located at a reference position, Based on vehicle speed and accelerator opening The transmission automatically shifts in accordance with a predetermined shift-up map and shift-down map for each gear range of the transmission, and when the shift change means is manually operated from the reference position, the shift-up map and the shift-down map Regardless of the automatic shift to the gear stage corresponding to the manual operation is performed, and after that, if the shift change means is returned to the reference position, the transmission is automatically shifted again according to the shift up map and the shift down map. A shift control device having an automatic shift mode that performs manual operation of an accelerator opening detection means for detecting an accelerator opening of a vehicle and the shift change means for downshifting, and the shift change means Returned to the reference position The transmission is automatically shifted according to the shift-up map and the shift-down map. sometimes, Whether or not upshifting according to the upshift map is prohibited is determined from the accelerator opening detected by the accelerator opening detecting means regardless of the vehicle speed, and the While the accelerator opening is larger than a predetermined value at which the driving force due to the gear stage shifted down by the manual operation can be regarded as the driving force desired by the driver , Shift-up prohibiting means for prohibiting shift-up according to the shift-up map in order to secure the driving force is provided.
[0011]
According to this configuration, when the driver is depressing the accelerator, that is, when it can be determined that the driver desires a large driving force due to the low speed stage, the shift-up according to the shift-up map is prohibited. Can prevent up.
[0012]
Here, after the upshift according to the upshift map is prohibited by the upshift prohibiting means, the upshift is performed when the accelerator opening detected by the accelerator opening detecting means falls below the predetermined value. It is preferable to provide a shift-up prohibition canceling means for canceling the prohibition.
[0013]
Further, the upshifting according to the upshift map is prohibited by the timer means for measuring the period during which the accelerator opening detected by the accelerator opening detecting means is equal to or less than the predetermined value and the upshift prohibiting means. Then, a shift-up prohibition canceling unit that cancels the shift-up prohibition when the period measured by the timer unit becomes larger than a predetermined value may be provided.
[0014]
In addition, after the shift-up prohibiting unit prohibits the shift-up according to the shift-up map, the shift-up prohibition is canceled when a manual operation of the shift-changing unit for the shift-up is performed. An up prohibition canceling means may be provided.
[0015]
Furthermore, engine rotation speed detection means for detecting the engine rotation speed of the vehicle, and engine rotation detected by the engine rotation speed detection means in a state where the shift-up prohibition means prohibits shift-up according to the shift-up map. It is preferable to provide an upshift instruction means for instructing the upshift of the transmission when the speed becomes higher than a predetermined value.
[0016]
According to this configuration, even if the shift-up according to the shift-up map is prohibited, the transmission is automatically shifted up when the engine rotation speed is increased, so that overrun of the engine can be prevented, It is possible to prevent shifting to an extremely high gear when the prohibition of upshifting is released.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0018]
This embodiment is applied to the automatic transmission disclosed by the present applicant in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-263472. First, an outline of the automatic transmission will be described.
[0019]
FIG. 1 shows an automatic transmission for a vehicle according to this embodiment. Here, the vehicle is a tractor that pulls the trailer, and the engine is a diesel engine. As shown in the figure, a transmission 3 is attached to the engine 1 via a clutch 2, and an output shaft 4 (see FIG. 2) of the transmission 3 is connected to a propeller shaft (not shown) to drive a rear wheel (not shown). It is supposed to be. The engine 1 is electronically controlled by an engine control unit (ECU) 6. That is, the ECU 6 determines the current engine speed from the outputs of the engine rotation sensor 7 (engine speed detection means) that detects the engine speed and the accelerator position sensor 8 (accelerator position detection means) that detects the accelerator position. The speed and the engine load are read, and based on these, the electronic governor 1d of the fuel injection pump 1a is controlled to control the fuel injection timing and the fuel injection amount.
[0020]
On the other hand, during the speed change of the transmission 3, the engine control is executed based on the pseudo accelerator opening processed by the ECU 6 independently of the actual accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 8. This is particularly necessary in the double clutch control described later.
[0021]
As shown in FIG. 2, the flywheel 1b is attached to the crankshaft of the engine, the ring gear 1c is formed on the outer periphery of the flywheel 1b, and the engine rotation sensor 7 outputs a pulse each time the teeth of the ring gear 1c pass, The ECU 6 counts the number of pulses per unit time and calculates the engine speed.
[0022]
As shown in FIG. 1, here, the clutch 2 and the transmission 3 are automatically controlled based on a control signal of a transmission control unit (TMCU) 9. That is, the automatic transmission device includes an automatic clutch device and an automatic transmission. The ECU 6 and the TMCU 9 are connected to each other via a bus cable or the like and can communicate with each other.
[0023]
As shown in FIG. 2, the clutch 2 is a mechanical friction clutch, and a flywheel 1b that forms the input side, a driven plate 2a that forms the output side, and a pressure plate 2b that frictionally contacts or separates the driven plate 2a from the flywheel 1b. Consists of The clutch 2 operates the pressure plate 2b in the axial direction by the clutch actuator 10 (see FIG. 1), and is basically automatically connected / disconnected, thereby reducing the burden on the driver. On the other hand, in order to enable delicate clutch work at the time of very low speed back and sudden clutch disconnection in an emergency, manual connection / disconnection by the clutch pedal 11 (see FIG. 1) is also possible here. This is a configuration of a so-called selective auto clutch. As shown in FIG. 1, a clutch stroke sensor 14 for detecting the clutch position (that is, the position of the pressure plate 2b) and a clutch pedal stroke sensor 16 for detecting the position (depression amount) of the clutch pedal 11 are provided. Are connected to the TMCU 9.
[0024]
As clearly shown in FIG. 3, the clutch actuator (clutch booster) 10 is connected to the air tank 5 through two systems of pneumatic passages a and b indicated by solid lines, and operates with the air pressure supplied from the air tank 5. One passage a is for automatic clutch connection / disconnection, and the other passage b is for clutch manual connection / disconnection. One of the passages a is bifurcated, one of which is provided with a series of solenoid valves MVC1 and MVC2 for automatic connection / disconnection, and the other is provided with an emergency solenoid valve MVCE. A double check valve DCV1 is provided at the branch junction. A hydraulically operated valve 12 attached to the clutch actuator 10 is provided in the other passage b. A double check valve DCV2 is also provided at the junction of both passages a and b. The double check valves DCV1, DCV2 are differential pressure actuated three-way valves.
[0025]
The solenoid valves MVC1, MVC2, and MVCE are ON / OFF controlled by the TMCU 9. When ON, the upstream side communicates with the downstream side, and when OFF, the upstream side is blocked and the downstream side is opened to the atmosphere. First, the automatic side will be described. The electromagnetic valve MVC1 is simply turned ON / OFF in accordance with the ON / OFF of the ignition key. The ignition key is OFF, that is, OFF when the vehicle is stopped, and the air pressure from the air tank 5 is shut off. The electromagnetic valve MVC2 is a proportional control valve and can freely control the amount of supply or exhaust air. This is to control the clutch connection / disconnection speed. When the solenoid valves MVC1 and MVC2 are both ON, the air pressure in the air tank 5 is switched to the double check valves DCV1 and DCV2 and supplied to the clutch actuator 10. As a result, the clutch is disconnected. When the clutch is connected, only the MVC 2 is turned OFF, whereby the air pressure of the clutch actuator 10 is discharged from the MVC 2 and the clutch is connected.
[0026]
However, if an abnormality occurs in the electromagnetic valve MVC1 or MVC2 during clutch separation and either of them is turned OFF, the clutch is suddenly engaged against the driver's intention. Therefore, when such an abnormality is detected by the abnormality diagnosis circuit of the TMCU 9, the solenoid valve MVCE is immediately turned on. Then, the air pressure that has passed through the electromagnetic valve MVCE is switched to the reverse of the double check valve DCV1 and supplied to the clutch actuator 10 to maintain the clutch disengaged state and prevent sudden clutch engagement.
[0027]
Next, the manual side will be described. The hydraulic pressure is supplied / discharged from the master cylinder 13 in response to the depression / return operation of the clutch pedal 11, and this hydraulic pressure is supplied to the hydraulic valve 12 via a hydraulic passage 13a indicated by a broken line. As a result, the hydraulic valve 12 is opened and closed, the pneumatic pressure is supplied to and discharged from the clutch actuator 10, and the clutch 2 is manually connected and disconnected. When the hydraulically operated valve 12 is opened, the air pressure passing through the hydraulically operated valve 12 switches the double check valve DCV2 to reach the clutch actuator 10.
[0028]
As shown in detail in FIG. 2, the transmission 3 is a multi-stage transmission that is basically meshed with a main shaft (main shaft) 33 and a counter shaft (counter shaft) 32, and has 16 forward speeds and 2 reverse speeds. Shifting is possible. The transmission 3 includes a main gear 18 and a splitter 17 and a range gear 19 as auxiliary transmissions on the input side and the output side, respectively. Then, the engine power transmitted to the input shaft 15 is sent to the splitter 17, the main gear 18, and the range gear 19 in order and output to the output shaft 4.
[0029]
A gear shift unit GSU is provided to automatically shift the transmission 3, and is composed of a splitter actuator 20, a main actuator 21, and a range actuator 22 that are responsible for shifting the splitter 17, the main gear 18, and the range gear 19. These actuators are also pneumatically operated like the clutch actuator 10 and controlled by the TMCU 9. The current positions of the gears 17, 18 and 19 are detected by a gear position switch 23 (see FIG. 1). The rotational speed of the secondary shaft 32 is detected by the secondary shaft rotation sensor 26, and the rotational speed of the output shaft 4 is detected by the output shaft rotation sensor 28. These detection signals are sent to TMCU9.
[0030]
In this automatic transmission, a manual mode is set, and a manual shift based on a driver's shift change operation is also possible. In this case, as shown in FIG. 1, the connection / disconnection control of the clutch 2 and the shift control of the transmission 3 are performed with a shift instruction signal from the shift change means 29 provided in the driver's seat as a signal. That is, when the driver shifts the shift lever 29a of the shift change means 29, the shift switch built in the shift change means 29 is activated (ON), and a shift instruction signal is sent to the TMCU 9, based on which the TMCU 9 The clutch actuator 10, the splitter actuator 20, the main actuator 21 and the range actuator 22 are appropriately operated to execute a series of gear shifting operations (clutch disengagement → gear disengagement → gear engagement → clutch engagement). The TMCU 9 displays the current shift stage on the monitor 31.
[0031]
In the shift change means 29 shown in FIG. 1, R means reverse, N means neutral, D means drive (reference position), UP means manual shift up position, and DOWN means manual shift down position. The shift switch outputs a signal corresponding to each position. The shift lever 29a is biased by a spring or the like (not shown). When the driver manually operates the shift lever 29a to the UP or DOWN side and then releases the hand from the shift lever 29a, the shift lever 29a automatically returns to the D range. ing. The driver's seat is provided with a mode switch 24 for switching between the automatic shift mode and the manual shift mode, and a skip switch 25 for switching whether the shift is performed step by step or step skipping.
[0032]
When the shift lever 29a is positioned in the D range in the automatic shift mode, the transmission 3 is automatically set according to a shift up map and a shift down map (hereinafter sometimes referred to simply as a shift map). Are shifted. If the driver manually operates the shift lever 29a to the manual shift-up position (UP) or the manual shift-down position (DOWN) during the automatic shift mode, the transmission 3 according to the driver's manual operation regardless of the shift map. Are shifted up or down. In the automatic shift mode, if the skip switch 25 is OFF (normal mode), the shift is performed step by step by one operation of UP or DOWN of the shift lever 29a. This is effective when the loaded load is relatively large, such as when trailer is pulled. If the skip switch 25 is ON (skip mode), the shift is performed by skipping one step. This is effective when the trailer is not towed or when the load is light.
[0033]
On the other hand, in the manual shift mode, the shift completely follows the driver's intention. When the shift lever 29a is in the D range, no speed change is performed, and the current gear is held, and the shift up or down is possible only when the shift lever 29a is operated to UP or DOWN with the driver's positive intention. At this time, similarly to the above, if the skip switch 25 is OFF, the shift is performed one step at a time, and if the skip switch 25 is ON, the shift is skipped by one step. In this mode, the D range is an H (hold) range that holds the current gear stage.
[0034]
An emergency shift switch 27 is provided in the driver's seat so that when the GSU solenoid valve or the like breaks down, the gear can be shifted by manual switching of the switch 27.
[0035]
As shown in FIG. 2, in the transmission 3, the input shaft 15, the main shaft 33, and the output shaft 4 are arranged coaxially, and the sub shaft 32 is arranged in parallel below them. The input shaft 15 is connected to the driven plate 2a of the clutch 2, and the input shaft 15 and the main shaft 33 are supported so as to be relatively rotatable.
[0036]
First, the configuration of the splitter 17 and the main gear 18 will be described. An input gear SH is rotatably attached to the input shaft 15. Gears M4, M3, M2, M1, and MR are also rotatably attached to the main shaft 33 in order from the front. The gears SH, M4, M3, M2, and M1 except for the MR are always meshed with counter gears CH, C4, C3, C2, and C1 fixed to the countershaft 32, respectively. Gear MR is always meshed with idle reverse gear IR, and idle reverse gear IR is always meshed with counter gear CR fixed to countershaft 32.
[0037]
The gears SH, M4,... Attached to the input shaft 15 and the main shaft 33 are integrally provided with a dog gear 36 so that the gear can be selected, and the input shaft 15 and the main shaft 33 are first adjacent to the dog gear 36. -The 4th hubs 37-40 are fixed. First to fourth sleeves 42 to 45 are fitted to the first to fourth hubs 37 to 40. Splines are formed in the outer peripheral portions of the dog gear 36 and the first to fourth hubs 37 to 40 and the inner peripheral portions of the first to fourth sleeves 42 to 45, and the first to fourth sleeves 42 to 45 are the first ones. The first to fourth hubs 37 to 40 are always engaged to rotate at the same time as the input shaft 15 or the main shaft 33, and slide back and forth to selectively engage / disengage the dog gear 36. That is, the hub 37 and the dog 36 in the splitter 17 and the dog 36 on the countershaft 32 side and the hubs 37 to 40 on the main shaft 33 side in the main gear 18 are engaged and disengaged by the sleeves 42 to 45, so that gear-in / gear-out is achieved. Done. The first sleeve 42 is moved by the splitter actuator 20, and the second to fourth sleeves 43-45 are moved by the main actuator 21.
[0038]
As described above, the splitter 17 and the main gear 18 have a constant meshing configuration that can be automatically shifted by the actuators 20 and 21. Further, the splitter 17 has a normal mechanical sync mechanism in its spline part, but each gear stage of the main gear 18 is a non-synchronous gear stage in which no sync mechanism exists in each spline part. For this reason, when a shift with a shift of the main gear 18 is executed, a sync control described later is performed to synchronize (synchronize) the dog gear rotation speed on the auxiliary shaft 32 side with the sleeve rotation speed on the main shaft 33 side. It is possible to shift without any. Here, in addition to the main gear 18, the splitter 17 is also provided with a neutral position so as to take a so-called rattling sound (see Japanese Patent Application No. 11-319915).
[0039]
Next, the configuration of the range gear 19 will be described. The range gear 19 employs a planetary gear mechanism 34 and can be switched to either a high or low position. The planetary gear mechanism 34 includes a sun gear 65 fixed to the rearmost end of the main shaft 33, a plurality of planetary gears 66 meshed with the outer periphery thereof, and a ring gear 67 having internal teeth engaged with the outer periphery of the planetary gear 66. . Each planetary gear 66 is rotatably supported by a common carrier 68, and the carrier 68 is connected to the output shaft 4. The ring gear 67 integrally has a pipe portion 69, and the pipe portion 69 is fitted on the outer periphery of the output shaft 4 so as to be relatively rotatable and constitutes a double shaft together with the output shaft 4.
[0040]
The fifth hub 41 is provided integrally with the pipe portion 69. An output shaft dog gear 70 is integrally provided on the output shaft 4 adjacent to the rear of the fifth hub 41. A fixed dog gear 71 is provided on the transmission case side adjacent to the front of the fifth hub 41. A fifth sleeve 46 is fitted to the outer periphery of the fifth hub 41. The fifth hub 41, the output shaft dog gear 70, the fixed dog gear 71, and the fifth sleeve 46 are similarly splined, and the fifth sleeve 46 is always engaged with the fifth hub 41 and slides back and forth. Then, the output shaft dog gear 70 or the fixed dog gear 71 is selectively engaged / disengaged. The movement of the fifth sleeve 46 is performed by the range actuator 22. A mechanical sync mechanism exists in the spline portion of the range gear 19.
[0041]
When the fifth sleeve 46 moves forward, it engages with the fixed dog gear 71, and the fifth hub 41 and the fixed dog gear 71 are connected. As a result, the ring gear 67 is fixed to the transmission case side, and the output shaft 4 is rotationally driven at a relatively large reduction ratio (here 4.5) greater than 1. This is the low position.
[0042]
On the other hand, when the fifth sleeve 46 moves rearward, this engages with the output shaft dog gear 70, and the fifth hub 41 and the output shaft dog gear 70 are connected. As a result, the ring gear 67 and the carrier 68 are fixed to each other, and the output shaft 4 is directly driven at a reduction ratio of 1. This is the high position. In such a range gear 19, the reduction ratio between high and low is relatively different.
[0043]
After all, in this transmission 3, on the forward side, it is possible to shift to two stages of high and low by the splitter 17, four stages of the main gear 18, and two stages of high and low by the range gear 19, so that a total of 2 × 4 × 2 = The speed can be changed to 16 stages. On the reverse side, the speed can be changed to two stages by switching between high and low only by the splitter 17.
[0044]
Next, each actuator 20, 21, 22 will be described. These actuators are composed of a pneumatic cylinder that is operated by the air pressure of the air tank 5 and a solenoid valve that switches supply and discharge of air pressure to and from the pneumatic cylinder. These solenoid valves are selectively switched by TMCU 9 to selectively actuate the pneumatic cylinder.
[0045]
The splitter actuator 20 includes a pneumatic cylinder 47 having a double piston and three electromagnetic valves MVH, MVF, and MVG. When the splitter 17 is set to neutral, MVH / ON, MVF / OFF, and MVG / ON are set. When the splitter 17 is set to high, MVH / OFF, MVF / OFF, and MVG / ON are set. When the splitter 17 is set to low, MVH / OFF, MVF / ON, and MVG / OFF are set.
[0046]
The main actuator 21 includes a pneumatic cylinder 48 having a double piston and responsible for the operation on the select side, and a pneumatic cylinder 49 having a single piston and responsible for the operation on the shift side. The pneumatic cylinder 48 is provided with three solenoid valves MVC, MVD and MVE, and the pneumatic cylinder 49 is provided with two solenoid valves MVB and MVA.
[0047]
The select-side pneumatic cylinder 48 moves downward in the figure when MVC / OFF, MVD / ON, and MVE / OFF, and can select 3rd, 4th, or N3 of the main gear, and MVC / ON, MVD / OFF, MVE / When ON, it becomes neutral, and the 1st, 2nd or N2 of the main gear can be selected, and when it is MVC / ON, MVD / OFF, or MVE / OFF, it moves upward in the figure, and the main gear Rev or N1 can be selected.
[0048]
The shift side pneumatic cylinder 49 is neutral when MVA / ON, MVB / ON, and can select N1, N2 or N3 of the main gear, and moves to the left side of the figure when MVA / ON, MVB / OFF. 2nd, 4th or Rev can be selected, and when MVA / OFF or MVB / ON, it moves to the right side of the figure, and 1st or 3rd of the main gear can be selected.
[0049]
The range actuator 22 includes a pneumatic cylinder 50 having a single piston and two electromagnetic valves MVI and MVJ. The pneumatic cylinder 50 moves to the right side of the diagram when MVI / ON and MVJ / OFF, and moves the range gear to the high side when MVI / OFF and MVJ / ON, and sets the range gear to low.
[0050]
By the way, a countershaft (counter shaft) brake means 27 is provided on the subshaft 32 in order to decelerate and brake the subshaft 32 in the synchro control described later. The countershaft brake means 27 is a wet multi-plate brake and is operated by the air pressure of the air tank 5. An electromagnetic valve MV BRK is provided to switch between supply and discharge of the air pressure. When the solenoid valve MV BRK is ON, the air pressure is supplied to the countershaft brake means 27, and the countershaft brake means 27 is activated. When the solenoid valve MV BRK is OFF, the air pressure is discharged from the countershaft brake means 27, and the countershaft brake means 27 is deactivated.
[0051]
The shift control device of the present invention controls the transmission 3, the engine 1 and the clutch 2 at the time of shifting. In the present embodiment, the shift control device includes an ECU 6, a TMCU 9, a clutch actuator 10, a gear shift unit GSU, and the like. . The contents of control by this shift control device will be described below.
[0052]
As shown in FIG. 4 and FIG. 5 respectively, the TMCU 9 stores a shift-up map and a shift-down map that predetermine the range of each gear stage of the transmission 3 based on the driving state of the vehicle. In the automatic transmission mode, basically, the transmission 3 is shifted according to these shift maps. For example, in the shift-up map of FIG. 4, the shift-up diagram from gear stage n (n is an integer from 1 to 15) to n + 1 is determined by a function of accelerator opening (%) and output shaft rotation speed (rpm). It has been. On the map, only one point is determined from the current accelerator opening (%) and the output shaft speed (rpm). During vehicle acceleration, the rotational speed of the output shaft 4 connected to the wheels gradually increases. Therefore, in the normal automatic transmission mode, every time the current point exceeds each diagram, the upshift is performed by one step. At this time, if it is the skip mode, the diagram is alternately shifted one by one and shifted up by two stages.
[0053]
Similarly, in the shift down map of FIG. 5, the shift down diagram from the gear stage n + 1 (n is an integer from 1 to 15) to n is a function of the accelerator opening (%) and the output shaft rotation speed (rpm). It is decided by. On the map, only one point is determined from the current accelerator opening (%) and the output shaft speed (rpm). Since the rotational speed of the output shaft 4 gradually decreases during deceleration of the vehicle, in the normal automatic transmission mode, every time the current point exceeds each diagram, a downshift is performed by one step. In the skip mode, the diagram is alternately shifted one by one and shifted down by two stages.
[0054]
As described above, even if the driver is manually operating the shift lever 29a to the manual shift up position (UP) or the manual shift down position (DOWN) even in the automatic shift mode, these shift maps are not involved. Shifting is performed.
[0055]
On the other hand, in the manual mode, the driver can freely shift up and down regardless of these shift maps. In the normal mode, one shift can be achieved by one shift change operation, and in the skip mode, two shifts can be achieved by one shift change operation.
[0056]
Also, the TMCU 9 converts the current vehicle speed from the current value of the output shaft rotation speed detected by the output shaft rotation sensor 28, and displays this on the speedometer. That is, the vehicle speed is indirectly detected from the output shaft rotation speed, and the output shaft rotation speed and the vehicle speed are in a proportional relationship.
[0057]
Next, the contents of the sync control in the case of performing a shift with gear-in of each gear stage of the main gear 18 that is a non-synchronized gear stage will be described.
[0058]
As shown in FIGS. 6 and 7, TMCU 9 has a number of teeth Z of each gear in splitter 17 and main gear 18. _SH , Z ₁ ~ Z _Four , Z _R , Z _CH , Z _C1 ~ Z _C4 , Z _CR And the high / low reduction ratio in the range gear 19 are stored in advance. Therefore, the TMCU 9 determines the dog gear at the gear stage (target main gear stage) of the main gear 18 as the next shift destination based on the number of gear teeth of the main gear 18 and the countershaft rotation speed (rpm) detected by the countershaft rotation sensor 26. Calculate the number of revolutions (rpm). Also, the TMCU 9 rotates the sleeve in the main gear 18 based on the reduction ratio of the gear stage (target range gear stage) of the range gear 19 that is the next shift destination and the output shaft rotation speed (rpm) detected by the output shaft rotation sensor 28. Calculate the number (rpm). Here, since the sleeve is fitted to the hub of the main shaft, naturally, the number of rotations of the sleeve is equal to the number of rotations of the hub.
[0059]
In the left column of the table of FIG. 7, the words “1st”, “2nd”... “Rev” written at the left end indicate the target main gear stage. In addition, the words “1st”, “2nd”,... In parentheses indicate the target gear stage of the entire transmission that each target main gear stage is responsible for. For example, “1st” (gear M1) of the main gear 18 is assigned to “1st”, “2nd”, “9th”, and “10th”. The words in the parentheses are divided into the first two and the latter two by the low and high of the range gear 19. For example, when the main gear is “1st”, “1st” and “2nd” are range gear low, and “9th” and “10th” are range gear high. Then, in the first two or the latter two, the front and rear are separated by the low and high of the splitter 17. For example, if the main gear is “1st” and the range gear is low, the transmission is “1st” when the splitter is low, and the transmission is “2nd” when the splitter is high. When the main gear is “1st” and the range gear is high, the transmission is “9th” at splitter low, and the transmission is “10th” at splitter high. The same applies to “2nd”, “3rd”, and “4th” of the target main gear stage.
[0060]
In the target main gear stage “Rev”, separation by the range gear 19 is not performed, and separation is performed only by the splitter 17. When the splitter is high, reverse is “high”, and when the splitter is low, reverse is “low”.
[0061]
The right column of the table in FIG. 7 shows a formula for calculating the dog gear rotation speed (rpm) on the sub shaft 32 side. For example, in the case of the target main gear stage “1st”, the gear ratio Z is included in the value detected by the countershaft rotation sensor 26 (the countershaft rotation speed (rpm)). _C1 / Z ₁ Is a rotation of the dog gear 36 fixed to the gear M1, that is, a dog gear rotation speed (rpm). At the target main gear stage “Rev”, the reduction ratio C is added to the countershaft rotation speed (rpm). _Rev The value multiplied by is the dog gear rotation speed (rpm).
[0062]
On the other hand, the lower part of FIG. 7 shows a calculation formula for the rotation of the sleeves 43, 44, 45 on the main shaft 33 side, that is, the sleeve rotation speed (rpm). When the target range gear position of the next shift destination is High, the reduction ratio is 1, so the value detected by the output shaft rotation sensor 28 (output shaft rotation speed (rpm)) becomes the sleeve rotation speed (rpm) as it is. When the target range gear is Low, the reduction ratio is C _RG = 4.5, so the output shaft rotation speed (rpm) and the reduction ratio C _RG The value multiplied by is the sleeve rotation speed (rpm).
[0063]
In the synchro control, control is performed so that the dog gear rotation speed interlocked with the sub-shaft 32 and the sleeve rotation speed (hub rotation speed) on the main shaft 33 side are brought within a gear-in range. Specifically, a rotation difference Δ = (dog gear rotation speed−sleeve rotation speed) is calculated, and control is performed to put this value in a gear-in range. For example, when the gear speed of the gear shift destination is greater than the number of rotations of the sleeve, such as during upshifting, after disengaging the clutch 2 and releasing the gear, the countershaft brake means 27 (hereinafter referred to as CSB) The countershaft 32 is decelerated and braked to reduce the dog gear rotation speed and synchronize. On the other hand, when the gear speed of the shift destination is smaller than the number of rotations of the sleeve, such as when shifting down, double clutch control is performed to increase the dog gear rotation and synchronize.
[0064]
Double clutch control is as follows. As shown in FIG. ₁ When there is a shift instruction signal, the clutch is first disengaged and the gear is released. The gear release is the position immediately after the clutch starts to be disengaged, in other words, the position p immediately after entering the half-clutch region. ₁ Start with. For engine control, the clutch position is p ₁ From that point, control is shifted to the control based on the pseudo accelerator opening away from the actual accelerator opening. At this time, the ECU 6 sets the target engine speed X corresponding to the target countershaft speed Y required to synchronize the dog gear speed on the countershaft 32 side and the sleeve speed on the main shaft 33 side in the gear stage of the speed change destination. The actual engine speed is increased to the target engine speed X and held constant. In the present embodiment, the target engine speed X is the gear of the target gear stage (any one of 1 to 16 speeds in the entire transmission) that is the current output shaft speed. The target engine speed X is calculated by multiplying the ratio. Thus, if the target engine speed X is calculated directly from the output shaft speed, the calculation becomes easy and the control can be simplified.
[0065]
After the gear is disengaged, the clutch is momentarily connected, whereby the rotation speed of the countershaft 32 rises to the vicinity of the target countershaft rotation speed Y, and the rotation difference between the dog gear rotation speed and the sleeve rotation speed falls within a gear-in range. Immediately after this, the clutch is disengaged again and gear-in is executed. The gear-in is a position immediately before the end of clutch disengagement, in other words, a position p immediately before exiting the half-clutch region. ₂ Starts from. Immediately after the gear-in is completed, the clutch is reconnected, and when the clutch is completely engaged, the double clutch control is terminated, and the engine and the countershaft rotation speed shift to rotation according to the actual accelerator opening.
[0066]
Now, with the shift control apparatus as described above, in the present invention, when a downshift unrelated to the downshift map is performed by the driver's manual operation while traveling in the automatic shift mode, Improvements have been made to prevent unwanted shifts.
[0067]
Specifically, when the driver operates the shift lever 29a of the shift change means 29 to the manual shift down position and performs the shift down while traveling in the automatic shift mode, the manual operation for the shift down is thereafter terminated. Even if the shift lever 29a is returned to the D range (reference position), while the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 8 (accelerator opening detecting means) is larger than the set value previously input to the TMCU 9, Shift up according to the shift up map of FIG. 4 is prohibited.
[0068]
Here, the set value of the accelerator opening is set to a relatively large value of about 90%. That is, since the accelerator opening is large (the accelerator is depressed), it can be considered that the driver is seeking a large driving force with respect to the vehicle. During this time, even if the shift lever 29a is returned to the reference position. Disable the shift-up map so that it does not shift up. And when the accelerator opening becomes smaller than the set value (accelerator is returned), it can be considered that it is no longer necessary to secure a large driving force after overtaking or climbing uphill. Cancel the prohibition of upshifting (invalidity of the upshift map).
[0069]
Further, when the engine speed detected by the engine speed sensor 7 (engine speed detecting means) becomes larger than the set value while the upshifting is prohibited according to the upshift map, the transmission 3 is automatically set to 1. Shift up stage (2 stages in skip mode). As a result, overrun of the engine 1 can be prevented and upshifting to an extremely high gear stage can be prevented when the invalidity of the upshift map is canceled.
[0070]
Hereinafter, the control program for prohibiting the shift-up according to the shift-up map and canceling the prohibition will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 9 and 10. These flowcharts are repeatedly executed by the TMCU 9 every predetermined time (ex. 32 msec).
[0071]
First, the prohibition of upshifting according to the upshift map will be described with reference to FIG.
[0072]
First, in step S1, it is determined whether or not the current shift mode selected by the mode switch 24 is the automatic shift mode. If it is the manual shift mode, it is not necessary to prohibit the upshifting by the upshifting map, and the process ends. If it is determined that the automatic shift mode is in progress, the process proceeds to step S2 to determine whether or not the upshift map has already been invalidated.
[0073]
If the shift-up map is not invalidated, the process proceeds to step 3 to determine whether or not the shift lever 29a is at the DOWN position (manual shift-down position). If the shift lever 29a is not manually operated to DOWN, the shift-up by the shift-up map does not need to be prohibited, and the process ends. On the other hand, if it is determined that the shift lever 29a is in the DOWN position, it can be determined that the driver desires to travel with a large driving force, so the process proceeds to step S4, and the transmission 3 is set to 1 while ignoring the shift map. Step down (2 steps if skip mode).
[0074]
In step S5, the upshift map is invalidated. Accordingly, even if the shift lever 29a of the shift change means 29 is subsequently returned to the D range (reference position), the upshift according to the upshift map is prohibited. Since the downshift map is not invalidated, the downshift according to the downshift map is executed depending on the driving state of the vehicle.
[0075]
On the other hand, if it is determined in step S2 that the shift-up map has already been invalidated, the process proceeds to step S6, where the engine rotation speed detected by the engine rotation sensor 7 is greater than the set value 1 previously input to the TMCU 9. Determine if it is larger. This set value 1 is set to about 90% of the maximum engine speed, and is 2000 rpm in this embodiment. If the engine speed is less than or equal to the set value 1, the process ends. When it is determined that the engine speed is greater than the set value 1, the process proceeds to step S7, and it is determined whether or not the current gear is a lower speed than the maximum gear. If the current gear stage is the highest gear stage, the process is naturally terminated without performing a shift up. If the current gear speed is lower than the maximum gear speed, the process proceeds to step S8, and the transmission 3 is shifted up by 1 speed (2 speeds in the skip mode). That is, even in a state in which upshifting according to the upshift map is prohibited, when the engine speed is extremely increased, the transmission 3 is automatically shifted up by one stage or a plurality of stages, whereby the engine 1 Prevents overruns.
[0076]
Thus, the TMCU 9 has functions as a shift-up prohibiting unit and a shift-up instructing unit in “Claims”.
[0077]
Next, with reference to FIG. 10, a description will be given of the cancellation of the prohibition of upshifting according to the upshift map.
[0078]
First, in step S101, it is determined whether or not the current shift mode selected by the mode switch 24 is the automatic shift mode. If it is the manual shift mode, the process ends. If it is determined that the automatic shift mode is in progress, the process proceeds to step S102, where it is determined whether or not the shift lever 29a is in the UP position (manual shift up position). If it is determined that the shift lever 29a is in the UP position, it can be determined that the driver wants to shift up, and thus the process proceeds to step S106 to cancel the invalidation of the shift up map. Then, it progresses to step S107, a timer is cleared, and it complete | finishes. The transmission 3 is shifted up one stage or a plurality of stages regardless of the shift map. Thereafter, if the shift lever 29a of the shift change means 29 is returned to the D range (reference position), the TMCU 9 shifts the transmission 3 according to the shift-up map and the shift-down map.
[0079]
On the other hand, if it is determined in step S102 that the shift lever 29a is not in the UP position, the process proceeds to step S103, and the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 8 (accelerator opening detecting means) is input to the TMCU 9 in advance. Whether the set value is larger than 2 is determined. This set value 2 is set to a relatively large value, and is 90% in this embodiment. When it is determined that the accelerator opening is larger than the set value 2, it can be determined that the driver still desires a large driving force, and the process is terminated and the invalid state of the upshift map is maintained.
[0080]
On the other hand, when it is determined in step S103 that the accelerator opening is equal to or less than the set value 2, the process proceeds to step S104, and the period during which the accelerator opening is equal to or less than the set value 2 by the timer means provided in the TMCU 9 Start measurement (timer increment). Next, it progresses to step S105 and it is determined whether the period measured by the timer means is larger than the setting value 3 previously input into TMCU9. The set value 3 is 3S here. If the period measured by the timer means is equal to or less than the set value 3, the process is terminated and the invalid state of the shift-up map is maintained.
[0081]
When the period measured by the timer means is larger than the set value 3, the process proceeds to step S106, where the invalidation of the shift up map is canceled, that is, the prohibition of the shift up according to the shift up map is canceled. Next, the process proceeds to step S107, where the timer is cleared and the process ends. Therefore, TMCU 9 shifts the transmission 3 in accordance with the upshift map and the downshift map. Thus, the TMCU 9 also has functions as a shift-up prohibition canceling means and a timer means in the “Claims”.
[0082]
As described above, in this embodiment, when a downshift is performed by manual operation of the driver during the automatic shift mode, the accelerator opening is predetermined even if the shift lever 29a is returned to the D range (reference position). Upshifting by the upshift map is prohibited until the value becomes lower than the value or until the upshifting by manual operation of the driver is performed. Therefore, the transmission 3 is not shifted up while the driver desires a large driving force, and the shift control suitable for the driver's intention is possible.
[0083]
Further, even while the shift-up map is prohibited, the transmission 3 is automatically shifted up by one stage or a plurality of stages when the engine rotational speed exceeds a predetermined value. 1 overrun can be prevented, and when the prohibition of upshifting is canceled, it is possible to prevent upshifting to an extremely high gear stage.
[0084]
The present invention is not limited to the shift control device described so far, and has an automatic shift mode that automatically shifts according to the shift map and shifts independently of the shift map when the driver manually operates. As long as it is applicable to any shift control device.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, after the transmission is shifted down regardless of the shift map by manual operation of the driver, it is possible to prevent the driver from undesirably shifting up, and when the prohibition of shifting up is canceled, An excellent effect of preventing shifting up to a high gear stage is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an automatic transmission for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an automatic transmission.
FIG. 3 is a block diagram showing an automatic clutch device.
FIG. 4 is a shift-up map.
FIG. 5 is a shift-down map.
FIG. 6 shows the number of teeth of each gear in the transmission.
FIG. 7 shows calculation formulas for dog gear rotation and sleeve rotation.
FIG. 8 is a time chart showing the contents of double clutch control.
FIG. 9 is a flowchart showing shift-up prohibition control according to a shift-up map.
FIG. 10 is a flowchart showing shift-up prohibition cancellation control according to a shift-up map.
[Explanation of symbols]
3 Transmission
6 Engine control unit
7 Engine rotation speed detection means
8 Accelerator position detection means
9 Transmission control unit
10 Clutch actuator (clutch booster)
29 Shift change means
29a Shift lever

Claims

A shift change means such as a manually operated shift lever is provided, and when the shift change means is located at the reference position, the range of each gear stage of the transmission is determined in advance based on the vehicle speed and the accelerator opening of the vehicle . The transmission is automatically shifted according to the shift-up map and the shift-down map, and when the shift change means is manually operated from the reference position, the gear stage corresponding to the manual operation is set regardless of the shift-up map and the shift-down map. A shift control device having an automatic shift mode that automatically shifts the transmission according to the shift-up map and the shift-down map again when the shift change means is returned to the reference position. And
Accelerator opening detection means for detecting the accelerator opening of the vehicle;
When said shift change means manual operation is finished the shift change means for downshifting is returned to the reference position the transmission is an automatic transmission according to the shift-up map and a shift-down map, the Whether or not upshifting according to the upshift map is prohibited is determined from the accelerator opening detected by the accelerator opening detecting means regardless of the vehicle speed, and the accelerator opening is shifted by the manual operation. during driving force by downed gear is greater than a predetermined value that can be regarded as a driving force desired by the driver, a shift-up inhibition means for inhibiting a shift-up in accordance with the shift-up map in order to secure the driving force A shift control apparatus comprising:

After the upshift according to the upshift map is prohibited by the upshift prohibiting means, the upshift is prohibited when the accelerator opening detected by the accelerator opening detecting means is less than the predetermined value. The shift control apparatus according to claim 1, further comprising a shift-up prohibition canceling unit that cancels the shift-up prohibition.

Timer means for measuring a period during which the accelerator opening detected by the accelerator opening detecting means is equal to or less than the predetermined value;
A shift-up prohibition that cancels the shift-up prohibition when the period measured by the timer means becomes greater than a predetermined value after the shift-up prohibiting means prohibits the shift-up according to the shift-up map. The shift control apparatus according to claim 1, further comprising a release unit.

A shift-up prohibition that cancels the shift-up prohibition when a manual operation of the shift-change means for the upshift is performed after the upshift according to the upshift map is prohibited by the upshift prohibiting means. The shift control apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a release unit.

Engine speed detecting means for detecting the engine speed of the vehicle;
The transmission is shifted up when the engine speed detected by the engine speed detecting means exceeds a predetermined value in a state where the upshift according to the upshift map is prohibited by the upshift prohibiting means. The shift control apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a shift up instruction means for instructing.