JP4343415B2 - 車両の自動変速装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にトラクタ等の大型車両に適用される車両の自動変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近ではドライバの負担を軽減するため、トラクタやトラック等の大型車両においても自動変速装置を採用する例が多く見られる。この場合、車速に応じた最適ギヤ段がマップに従って定められ、車両の加速・減速に合わせて自動的にシフトアップ・シフトダウンがなされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかる自動変速装置では以下のような問題が起こり得る。即ち、登坂加速走行中にシフトアップしたとき、シフトアップの過程でクラッチが切られるので車両が失速する。するとシフトアップしたにも拘らず、マップ上では１段低いギヤ段、つまり元のギヤ段に戻すべきという変速要求が出され、シフトアップ直後元のギヤ段にシフトダウンしてしまうという所謂シフトビジーの問題が発生する。この後、元のギヤ段に戻して再加速したとしても、次のシフトアップでまた失速して再度シフトダウンを繰り返すというような問題が生ずる。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、このようなシフトビジーの問題を解消することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、多段変速機と、該変速機の変速を制御する信号を出力するコントロールユニットと、該コントロールユニットの信号に基づいて上記変速機の変速を実行するアクチュエータと、アクセル開度を検知するアクセル開度センサと、上記変速機の出力軸回転数を検知する出力軸回転センサと、アクセル開度と上記変速機の出力軸回転数とから目標変速ギヤ段を決定するマップとを備え、上記コントロールユニットが上記アクセル開度センサで検知したアクセル開度と上記出力軸回転センサで検知した上記変速機の出力軸回転数とから上記マップに従って目標変速ギヤ段を決定すると共に目標変速ギヤ段に応じた信号を上記アクチュエータに送り、上記アクチュエータが目標変速ギヤ段に応じた信号に基づいて上記変速機の自動変速を実行する自動変速モードを有した自動変速装置であって、上記コントロールユニットは、上記自動変速モード中、シフトアップ後所定時間を超える前に、上記マップから所定段数内のシフトダウンが必要と判断された場合は上記シフトアップ後の変速ギヤ段を保持し、シフトアップ後、上記所定時間を超える前であっても、上記マップから上記所定段数を越えたシフトダウンが必要と判断された場合は上記マップに基づいて決定される目標変速ギヤ段に応じた信号を上記アクチュエータに送り、シフトダウンを実行し、該シフトダウンの実行後、上記所定時間を超えるまで、上記マップから所定段数内の変速が必要と判断された場合は、上記シフトダウン実行後の変速ギヤ段を保持し、上記所定時間を超えると、上記マップに基づいて決定される目標変速ギヤ段への変速を実行するものである。
【０００６】
ここで、上記所定段数内のシフトダウンが１段のシフトダウンであるのが好ましい。
【０００８】
【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。
【０００９】
図２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の出力軸４（図３参照、アウトプットシャフトともいう）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、エンジン回転センサ７とアクセル開度センサ８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を制御し、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御する。
【００１０】
図３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。
【００１１】
図２に示すように、ここではクラッチ２と変速機３とがトランスミッションコントロールユニット（ＴＭＣＵ）９の制御信号に基づいて自動制御される。ＥＣＵ６とＴＭＣＵ９とは互いにバスケーブル等を介して接続され、相互に連絡可能である。
【００１２】
図２、図３、図４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、クラッチブースタ１０によりプレッシャプレート２ｂを軸方向に操作し、基本的には自動断接され、ドライバの負担を軽減し得るものとなっている。一方、微低速バックに際しての微妙なクラッチワークや、非常時のクラッチ急断を可能とするため、ここではクラッチペダル１１によるマニュアル断接も可能となっている。所謂セレクティブオートクラッチの構成である。クラッチ自体のストローク（即ちプレッシャプレート２ｂの位置）を検知するクラッチストロークセンサ１４と、クラッチペダル１１の踏込みストロークを検知するクラッチペダルストロークセンサ１６とが設けられ、それぞれＴＭＣＵ９に接続される。
【００１３】
図４に分かりやすく示すが、クラッチブースタ１０は実線で示す二系統の空圧通路ａ，ｂを通じてエアタンク５に接続され、エアタンク５から供給される空圧で作動する。一方の通路ａがクラッチ自動断接用、他方の通路ｂがクラッチマニュアル断接用である。一方の通路ａが二股状に分岐され、そのうちの一方に自動断接用の電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２が直列に設けられ、他方に非常用の電磁弁ＭＶＣＥが設けられる。分岐合流部にダブルチェックバルブＤＣＶ１が設けられる。他方の通路ｂに、クラッチブースタ１０に付設される油圧作動弁１２が設けられる。両通路ａ，ｂの合流部にもダブルチェックバルブＤＣＶ２が設けられる。ダブルチェックバルブＤＣＶ１，ＤＣＶ２は差圧作動型の三方弁である。
【００１４】
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ブースタ１０に供給される。これによりクラッチが分断される。クラッチを接続するときはＭＶＣ２のみがOFF され、これによりクラッチブースタ１０の空圧がＭＶＣ２から排出されてクラッチが接続される。
【００１５】
ところでもし仮にクラッチ分断中に電磁弁ＭＶＣ１又はＭＶＣ２に異常が生じ、いずれかがOFF となると、ドライバの意思に反してクラッチが急接されてしまう。そこでこのような異常がＴＭＣＵ９の異常診断回路で検知されたら、即座に電磁弁ＭＶＣＥをONする。すると電磁弁ＭＶＣＥを通過した空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ１を逆に切り換えてクラッチブースタ１０に供給され、クラッチ分断状態が維持され、クラッチ急接が防止される。
【００１６】
次にマニュアル側を説明する。クラッチペダル１１の踏込み・戻し操作に応じてマスタシリンダ１３から油圧が給排され、この油圧が破線で示す油圧通路１３ａを介して油圧作動弁１２に供給される。これによって油圧作動弁１２が開閉され、クラッチブースタ１０への空圧の給排が行われ、クラッチ２のマニュアル断接が実行される。油圧作動弁１２が開くと、これを通過した空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ２を切り換えてクラッチブースタ１０に至る。なお、クラッチの自動断接とマニュアル断接とが干渉した場合はマニュアル断接を優先させるようになっている。
【００１７】
図３に詳細に示すように、変速機３は基本的に常時噛み合い式のいわゆる多段変速機で、前進１６段、後進２段に変速可能である。変速機３は入力側と出力側とにそれぞれ副変速機としてのスプリッタ１７及びレンジギヤ１９を備え、これらの間に主変速機としてのメインギヤ１８を備えている。そして、入力軸１５に伝達されてきたエンジン動力をスプリッタ１７、メインギヤ１８、レンジギヤ１９へと順に送って出力軸４に出力する。
【００１８】
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ブースタ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２参照）で検知される。カウンタシャフト３２の回転速度がカウンタシャフト回転センサ２６で検知され、出力軸４の回転速度が出力軸回転センサ２８で検知される。これら検知信号はＴＭＣＵ９に送られる。
【００１９】
この自動変速装置では通常の自動変速モードの他、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が可能である。この場合、図２に示すように、クラッチ２の断接制御及び変速機３の変速制御は運転席に設けられたシフトレバー装置２９からの変速指示信号を合図に行われる。即ち、ドライバが、シフトレバー装置２９のシフトレバー２９ａをシフト操作すると、シフトレバー装置２９に内蔵されたシフトスイッチが作動し、変速指示信号がＴＭＣＵ９に送られ、これを基にＴＭＣＵ９はクラッチブースタ１０、スプリッタアクチュエータ２０、メインアクチュエータ２１及びレンジアクチュエータ２２を適宜作動させ、一連の変速操作（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。
【００２０】
シフトレバー装置２９において、Ｒはリバース、Ｎはニュートラル、Ｄはドライブ、ＵＰはシフトアップ、ＤＯＷＮはシフトダウンをそれぞれ意味する。シフトスイッチはこれら各ポジションに対応した変速指示信号を出力する。また運転席に、変速モードを自動又はマニュアルに切り換えるためのモードスイッチ２４と、変速を１段ずつ行うか（通常モード）、所定段数飛ばしで行うか（スキップモード）を切り換えるためのスキップスイッチ２５とが設けられる。これらスイッチは手動スイッチである。
【００２１】
自動変速モードのとき、シフトレバー２９ａをＤレンジに入れておけば車速に応じて自動的に変速が行われる。またこの自動変速モードでも、ドライバがシフトレバー２９ａをＵＰ又はＤＯＷＮに操作すれば、マニュアルでのシフトアップ又はシフトダウンが可能である。この自動変速モードにおいて、スキップスイッチ２５がOFF （通常モード）なら変速は１段ずつ行われる。これはトレーラ牽引時等、積載荷重が比較的大きいときに有効である。またスキップスイッチ２５がON（スキップモード）なら変速は所定段数飛ばし、ここでは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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
図３に示すように、変速機３にあっては、入力軸１５、メインシャフト３３及び出力軸４が同軸上に配置され、カウンタシャフト３２がそれらの下方に平行配置される。入力軸１５がクラッチ２のドリブンプレート２ａに接続され、入力軸１５とメインシャフト３３とが相対回転可能に支持される。
【００２５】
まずスプリッタ１７とメインギヤ１８の構成を説明する。入力軸１５にスプリットハイギヤＳＨが回転可能に取り付けられる。またメインシャフト３３にも前方から順にギヤＭ４，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１，ＭＲが回転可能に取り付けられる。ＭＲを除くギヤＳＨ，Ｍ４，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１は、それぞれカウンタシャフト３２に固設されたカウンタギヤＣＨ，Ｃ４，Ｃ３，Ｃ２，Ｃ１に常時噛合される。ギヤＭＲはアイドルリバースギヤＩＲに常時噛合され、アイドルリバースギヤＩＲはカウンタシャフト３２に固設されたカウンタギヤＣＲに常時噛合される。
【００２６】
入力軸１５及びメインシャフト３３に取り付けられた各ギヤＳＨ，Ｍ４…に、当該ギヤを選択し得るようスプライン３６が一体的に設けられ、これらスプライン３６に隣接して入力軸１５及びメインシャフト３３に第１〜第４スプライン３７〜４０が固設される。第１〜第４スプライン３７〜４０に常時係合して第１〜第４スリーブ４２〜４５が前後スライド可能に設けられる。第１〜第４スリーブ４２〜４５を適宜選択してスライド移動させ、ギヤ側スプライン３６と係合・離脱させることによりギヤ入れ・ギヤ抜きを行える。第１スリーブ４２の移動をスプリッタアクチュエータ２０で行い、第２〜第４スリーブ４３〜４５の移動をメインアクチュエータ２１で行う。
【００２７】
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。特に、スプリッタ１７のスプライン部には通常の機械的なシンクロ機構が存在するものの、メインギヤ１８のスプライン部にはシンクロ機構が存在しない。このため、シンクロ制御なるものを行って同期を図り、シンクロ機構なしで変速できるようになっている。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）。
【００２８】
次にレンジギヤ１９の構成を説明する。レンジギヤ１９は遊星歯車機構３４を採用しており、ハイ・ローいずれかのポジションに切り替えることができる。遊星歯車機構３４は、メインシャフト３３の最後端に固設されたサンギヤ６５と、その外周に噛合される複数のプラネタリギヤ６６と、プラネタリギヤ６６の外周に噛合される内歯を有したリングギヤ６７とからなる。各プラネタリギヤ６６は共通のキャリア６８に回転可能に支持され、キャリア６８は出力軸４に連結される。リングギヤ６７は管部６９を一体的に有し、管部６９は出力軸４の外周に相対回転可能に嵌め込まれて出力軸４とともに二重軸を構成する。
【００２９】
第５スプライン４１が管部６９に一体的に設けられる。また第５スプライン４１の後方に隣接して、出力軸４に出力軸スプライン７０が一体的に設けられる。第５スプライン４１の前方に隣接して、ミッションケース側に固定された固定スプライン７１が設けられる。第５スプライン４１に常時係合して第５スリーブ４６が前後スライド可能に設けられる。第５スリーブ４６の移動がレンジアクチュエータ２２で行われる。レンジギヤ１９のスプライン部には機械的なシンクロ機構が存在する。
【００３０】
第５スリーブ４６が前方に移動するとこれが固定スプライン７１に係合し、第５スプライン４１と固定スプライン７１とが連結される。これによりリングギヤ６７がミッションケース側に固定され、出力軸４が１より大きい減速比（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。
【００３１】
一方、第５スリーブ４６が後方に移動するとこれが出力軸スプライン７０に係合し、第５スプライン４１と出力軸スプライン７０とが連結される。これによりリングギヤ６７とキャリア６８とが互いに固定され、出力軸４が１の減速比で直結駆動されるようになる。これがハイのポジションである。
【００３２】
このように、この変速機３では、前進側において、スプリッタ１７でハイ・ローの２段、メインギヤ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。
【００３３】
また後進側では、メインギヤ１８でＲｅｖが選択され、レンジギヤ１９はロー固定となる。そしてスプリッタ１７でハイ・ローが切り換えられ、リバース段はハイ・ロー２段に切り換えることができる。
【００３４】
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。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。
【００３５】
メインアクチュエータ２１は、ダブルピストンを有しセレクト側の動作を担当する空圧シリンダ４８と、シングルピストンを有しシフト側の動作を担当する空圧シリンダ４９とを備える。各空圧シリンダに対し三つずつ電磁弁ＭＶＣ，ＭＶＤ，ＭＶＥ及びＭＶＢ，ＭＶＡが設けられる。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
レンジアクチュエータ２１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。
【００３９】
ところで、上記シンクロ制御に際してカウンタシャフト３２を制動するため、カウンタシャフト３２にはカウンタシャフトブレーキ２７が設けられる。カウンタシャフトブレーキ２７は湿式多板ブレーキであって、エアタンク５の空圧で作動する。この空圧の給排を切り替えるため電磁弁ＭＶ ＢＲＫが設けられる。電磁弁ＭＶ ＢＲＫがＯＮのときカウンタシャフトブレーキ２７に空圧が供給され、カウンタシャフトブレーキ２７が作動状態となる。電磁弁ＭＶ ＢＲＫがＯＦＦのときにはカウンタシャフトブレーキ２７から空圧が排出され、カウンタシャフトブレーキ２７が非作動となる。
【００４０】
次に、自動変速制御の内容を説明する。ＴＭＣＵ９には図５に示すシフトアップマップと図６に示す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、これらマップに従って自動変速を実行する。例えば図５のシフトアップマップにおいて、ギヤ段ｎ（ｎは１から１５までの整数）からｎ＋１へのシフトアップ線図がアクセル開度（％）と出力軸回転数（rpm ）との関数で決められている。そしてマップ上では現在のアクセル開度（％）と出力軸回転数（rpm ）とからただ１点が定まる。車両加速中は、車輪に連結された出力軸４の回転数が次第に増加していく。そこで通常の自動変速モードでは、現在の１点が各線図を越える度に１段ずつシフトアップを行うこととなる。具体的には、現在の１点が各線図を越える度にＴＭＣＵ９内部で変速要求が出され、これに従ってＴＭＣＵ９が所定の変速制御を実行することになる。なお、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。
【００４１】
図６のシフトダウンマップにおいても同様に、ギヤ段ｎ＋１（ｎは１から１５までの整数）からｎへのシフトダウン線図がアクセル開度（％）と出力軸回転数（rpm ）との関数で決められている。そしてマップ上では現在のアクセル開度 （％）と出力軸回転数（rpm ）とからただ１点が定まる。車両減速中は出力軸４の回転数が次第に減少していくので、通常の自動変速モードでは、現在の１点が各線図を越える度に１段ずつシフトダウンを行う。スキップモードであれば線図を交互に１本ずつ飛ばして２段ずつシフトダウンする。
【００４２】
一方、マニュアルモードのときは、これらマップと無関係にドライバが自由にシフトアップ・ダウンを行える。通常モードなら１回のシフトチェンジ操作で１段変速でき、スキップモードなら１回のシフトチェンジ操作で２段変速できる。現在のアクセル開度はアクセル開度センサ８により検知され、現在の出力軸回転数は出力軸回転センサ２８により検知される。特に、ＴＭＣＵ９は、現在の出力軸回転数の値から現在の車速を換算し、これをスピードメータに表示する。つまり車速が出力軸回転数から間接的に検知され、出力軸回転数と車速とは比例関係にある。
【００４３】
ところで、かかる自動変速装置では以下のような問題が起こり得る。即ち、登坂加速走行中にシフトアップしたとき、シフトアップの過程でクラッチが切られるので車両が失速する。するとシフトアップしたにも拘らず、マップ上では１段低いギヤ段、つまり元のギヤ段に戻すべきという変速要求が出され、シフトアップ直後元のギヤ段にシフトダウンしてしまうという所謂シフトビジーの問題が発生する。この後、元のギヤ段に戻して再加速したとしても、次のシフトアップでまた失速して再度シフトダウンを繰り返すという問題が生ずる。
【００４４】
そこで、このようなシフトビジーの問題を解決するため、本装置では以下の制御を実行するようにしている。
【００４５】
図１はかかるシフトビジー防止制御の内容を示すフローチャートである。なおこのフローはＴＭＣＵ９により所定の制御時間（ex.32ms ）毎に繰り返し実行される。
【００４６】
ＴＭＣＵ９はまずステップ１０１でモードスイッチ２４の出力に基づき現在マニュアルモードでなく自動変速モードが選択されているか否かを判断する。NOのときはステップ１１０に進んでタイマをクリアした後、ステップ１１１で変速を許可する。つまり本制御は自動変速モードのときのみ実質的に有効である。YES のときはステップ１０２に進む。
【００４７】
ステップ１０２ではシフトスイッチの出力に基づき現在シフトレバー２９ａがＤ（ドライブ）レンジに入っているか否かを判断する。Ｄレンジ以外ならステップ１１０，１１１へと進み、Ｄレンジならステップ１０３に進む。Ｄレンジなので、このときはドライバが何等シフトレバーを操作せずとも車速等に応じて自動的にシフトアップ・ダウンがなされる。ステップ１０３では現在の車速が０以外、即ち車両走行中か否かを判断する。車速０ならステップ１１０，１１１へと進み、０以外ならステップ１０４に進む。
【００４８】
ステップ１０４では、目標ギヤ段と現ギヤ段とが一致しているか否かを判断している。ここでいう目標ギヤ段とは、現在のアクセル開度と出力軸回転数とから図５、図６のマップに従って決定されるギヤ段であり、現ギヤ段とはギヤポジションスイッチ２３により検知される実際の変速機のギヤ段である。よって目標ギヤ段が現ギヤ段と一致しているとは、変速要求がなく変速完了の状態にあることを意味し、逆にそれらが一致してないとはマップに従った変速要求があり現在変速中である状態を意味する。変速中のときはステップ１０９に進み、変速完了のときはステップ１０５に進む。
【００４９】
ステップ１０９では現在変速禁止中か否かを判断している。つまり、前回以前のフロー実行でステップ１０８を通過し、変速禁止となっているか否かを判断している。YES ならステップ１０５に進み、NOならステップ１１０，１１１へと進む。
【００５０】
ステップ１０５ではタイマをインクリメント（加算）する。そして次のステップ１０６では、このタイマ値を予め決められた時間ｔと比較し、タイマ値がｔ未満か否かを判断する。ここでのｔは５(s) である。ｔ以上ならステップ１１１に進み、ｔ未満ならステップ１０７に進む。
【００５１】
ステップ１０７では、目標ギヤ段と現ギヤ段とが２段以上異なるか否かを判断している。変速要求があったとき、それが１段のシフトアップ又はシフトダウンなら本ステップはNOとなり、２段以上のシフトアップ又はシフトダウンなら本ステップはYES となる。ただし、ここでは登坂加速時におけるシフトアップ直後のシフトダウンを問題にしているので、実質的には後述するように、１段のシフトダウン要求が出されたかどうかを判断していることとなる。YES のときはステップ１１１に進んで変速を許可し、NOのときはステップ１０８に進んで変速を禁止する。以上により本フローを終了する。
【００５２】
本フローを実際の車両運転状況に当てはめてみる。車両が自動変速モード、Ｄレンジ固定で十分な時間（少なくともｔ以上）登坂加速走行をしている場合、ステップ１０１〜１０４に至り、ステップ１０４でYES となってステップ１０５に至る。そしてここでタイマがインクリメントされ、ステップ１０６でタイマ≧ｔなのでNOに進み、ステップ１１１で変速許可となる。
【００５３】
この状態でシフトアップ要求が入ると、初回はステップ１０１〜１０４を経てステップ１０９に至る。現時点では変速許可なのでNOに進み、ステップ１１０でタイマがクリアされた後ステップ１１１で変速許可が維持される。このルートを繰り返していくうちにやがてシフトアップが完了する。シフトアップに要する時間はｔに比べて極めて短時間である。
【００５４】
シフトアップ完了後初回のフローは次のようになる。ステップ１０１〜１０４に至り、ステップ１０４でYES となってステップ１０５に至る。ステップ１０５でタイマが１単位カウントされるが、先のシフトアップ中のフローによってタイマがクリアされているので、ステップ１０６でタイマ＜ｔが成立する。するとYES となり、ステップ１０７に進む。現在変速要求は出ていないので、ステップ１０７はNOとなり、ステップ１０８で変速禁止となる。この状態は変速要求が出るか（ステップ１０４がNOとなる）、タイマ≧ｔ（ステップ１０６がNO）となるまで維持される。
【００５５】
ここで、タイマ≧ｔとなる前に、シフトアップによって車両が失速し、１段のシフトダウン要求が出されたとする。すると、ステップ１０１〜１０４からステップ１０９に至ったとき、既に変速禁止されているのでYES に進む。この後ステップ１０５，１０６を経てステップ１０７に至る。ステップ１０７でNOとなるので、ステップ１０８で変速禁止が維持される。
【００５６】
このように、シフトアップ後所定時間ｔが経過する前は、元のギヤ段に戻すような１段のシフトダウンが禁止され、シフトアップ後のギヤ段が保持される。シフトアップ後のギヤ段で一定時間粘らせるのである。この間車両が加速されているので、通常はタイマ≧ｔとなる前に先のシフトダウン要求が消失する。こうなればシフトダウンが実行されないまま時間ｔの経過を終えることとなる。
【００５７】
この場合、ステップ１０６がNOとなる前にステップ１０４がYES となる。そしてステップ１０４からステップ１０５、１０６、１０７、１０８と進むルートを繰り返す。次いでステップ１０６がNOとなるとステップ１１１で変速許可となり最初の状態に戻る。
【００５８】
もっとも、時間ｔを経過してもシフトダウン要求が残っている場合があり、このときは時間ｔの経過と同時に即１段のシフトダウンを実行する。この場合、ステップ１０６からステップ１１１に進み変速許可となり、即シフトダウンが実行される。
【００５９】
ここで、シフトアップ中の失速の程度が大きく、シフトアップ完了時点で２段以上も低い変速要求が出る場合も想定される。このときは時間ｔが経過する前であっても直ちにシフトダウンを許可する。こうしないとやがて車両が止まってしまうからである。この場合、ステップ１０７からステップ１１１に進み、変速許可となる。
【００６０】
このようにして上記の如きシフトビジーの問題は解消される。そしてシフトアップ中の失速の程度が大きいときは直ちにシフトダウンが実行されるので、車両が止まってしまうようなこともない。なお、本制御はスキップモードか否かの判断を行っておらず、スキップモードでも実行されるが、スキップモードでは常に２段のシフトダウンとなり、１段のシフトダウンはあり得ないので、ステップ１０７で必ずYES となり、実質的に意味を持たない。本制御はスキップモードでない通常モードのときのみ実質的な意味を持つ。
【００６１】
ちなみに、本実施形態で変速禁止されるのは１段のシフトダウンのみである。本発明にいう「所定段数内の変速」のうち、「所定段数」とは本実施形態では１段を意味し、変速とはシフトダウンを意味する。もっとも１段より低い段数はないので１段内とは１段のことである。応用例として、「所定段数」を２段、３段…等と変更したり、「変速」をシフトアップとしたりすることも可能である。例えば「所定段数」を２段とした場合、２段内即ち１段又は２段の変速は禁止され、２段を越える３段、４段…の変速は許容される。
【００６２】
以上、本発明の実施形態は上述のものに限られない。時間ｔの値も５(s) に限らず、実際の車両運転モードに応じて適宜変更可能である。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００６４】
（１） 登坂加速中のシフトアップに際し、シフトビジーの問題を解消できる。
【００６５】
（２） シフトアップ時の車両失速の程度が大きいときは即シフトダウンを許容できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシフトビジー防止制御の内容を示すフローチャートである。
【図２】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３】自動変速機を示す構成図である。
【図４】自動クラッチ装置を示す構成図である。
【図５】シフトアップマップである。
【図６】シフトダウンマップである。
【符号の説明】
３ 変速機
９ トランスミッションコントロールユニット（ＴＭＣＵ）
１７ スプリッタ
１８ メインギヤ
１９ レンジギヤ
２０ スプリッタアクチュエータ
２１ メインアクチュエータ
２２ レンジアクチュエータ
２３ ギヤポジションスイッチ
２５ スキップスイッチ
２９ シフトレバー装置
ＧＳＵ ギヤシフトユニット

Claims (2)

1. 多段変速機と、該変速機の変速を制御する信号を出力するコントロールユニットと、該コントロールユニットの信号に基づいて上記変速機の変速を実行するアクチュエータと、アクセル開度を検知するアクセル開度センサと、上記変速機の出力軸回転数を検知する出力軸回転センサと、アクセル開度と上記変速機の出力軸回転数とから目標変速ギヤ段を決定するマップとを備え、
   上記コントロールユニットが上記アクセル開度センサで検知したアクセル開度と上記出力軸回転センサで検知した上記変速機の出力軸回転数とから上記マップに従って目標変速ギヤ段を決定すると共に目標変速ギヤ段に応じた信号を上記アクチュエータに送り、上記アクチュエータが目標変速ギヤ段に応じた信号に基づいて上記変速機の自動変速を実行する自動変速モードを有した自動変速装置であって、
   上記コントロールユニットは、上記自動変速モード中、
   シフトアップ後所定時間を超える前に、上記マップから所定段数内のシフトダウンが必要と判断された場合は上記シフトアップ後の変速ギヤ段を保持し、
   シフトアップ後、上記所定時間を超える前であっても、上記マップから上記所定段数を越えたシフトダウンが必要と判断された場合は上記マップに基づいて決定される目標変速ギヤ段に応じた信号を上記アクチュエータに送り、シフトダウンを実行し、
   該シフトダウンの実行後、上記所定時間を超えるまで、上記マップから所定段数内の変速が必要と判断された場合は、上記シフトダウン実行後の変速ギヤ段を保持し、
   上記所定時間を超えると、上記マップに基づいて決定される目標変速ギヤ段への変速を実行することを特徴とする車両の自動変速装置。
2. 上記所定段数内のシフトダウンが１段のシフトダウンである請求項１記載の車両の自動変速装置。

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