JP4366902B2

JP4366902B2 - Shift control device

Info

Publication number: JP4366902B2
Application number: JP2002175860A
Authority: JP
Inventors: 伸之西村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2022-06-17
Also published as: JP2004019797A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機のアウトプットシャフトの回転速度とアクセル開度とに基づいて変速機の各ギヤ段の範囲を予め設定したシフトマップに従って変速機を自動変速する変速制御装置に係り、特に、最高車速が制限された車両であっても確実に最高ギヤ段までシフトアップされるようにした変速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の変速機を自動変速する変速制御装置では、変速機のアウトプットシャフトの回転速度とアクセル開度（エンジン負荷）とに基づいて各ギヤ段の範囲を定めたシフトマップをコントローラに入力しておき、そのシフトマップに従って変速機を自動変速するのが一般的である。
【０００３】
ここで、各ギヤ段の範囲を定めるにあたって、車速ではなく変速機のアウトプットシャフト回転速度を使用する理由としては次のことがあげられる。
【０００４】
即ち、車両の種類によっては、変速機のアウトプットシャフトと車輪との間に介設されるファイナルギヤのギヤ比、及び車輪の径が異なるため、同一のアウトプットシャフト回転速度における車速は車両の種類によって異なる。従って、車速に基づいてシフトマップを作成しようとした場合、ファイナルギヤのギヤ比及び車輪径を考慮して、各車種毎に別々のシフトマップを設定する必要がある。この作成は非常に煩雑な作業である。
【０００５】
これに対して、変速機のアウトプットシャフトの回転速度に基づいてシフトマップを設定する場合、ファイナルギヤのギヤ比及び車輪の径に関わらず、全ての車種で同一のシフトマップを用いることが可能となる。特に、大型商用車などファイナルギヤのギヤ比及び車輪径の設定種類が多い車両ではこのメリットは大きい。また、ユーザーが径の異なる車輪に交換した場合などであっても、アウトプットシャフトの回転速度に基づいてシフトマップを設定しておけば、シフトマップを設定しなおす必要がないというメリットもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、アウトプットシャフト回転速度とアクセル開度とに基づいて作成したシフトマップを複数の車種で共用することにより別の問題が浮上した。
【０００７】
それは、近年大型車両などに対して、９０ｋｍ／ｈ程度でリミッタ（車速制限装置）を働かせることが要求されており、その結果、一部の車種では変速機が最高ギヤ段までシフトアップされる前に最高車速（制限車速）に達してしまうことが分かったのである。具体的に説明すると、アウトプットシャフト回転速度がシフトマップに定められた最高ギヤ段の範囲まで上昇する前に車速が制限車速に達するため、それ以上アウトプットシャフト回転速度が上昇することはなく、実質的にその車両では最高ギヤ段へのシフトアップは行われないことになる。特に、大きな駆動力を確保するために、低速ギヤ段の使用範囲を比較的大きく設定したＰＯＷＥＲシフトマップを使用して走行する場合や、ファイナルギヤの減速比が小さい、即ち、低いアウトプットシャフト回転速度で比較的大きな車速がでるタイプの車種でこの現象が起こりやすい。
【０００８】
またこの現象は、最高ギヤ段だけに限られず、車種によっては、最高ギヤ段よりも１段又は複数段低いギヤ段にすら入らないものが出てくることも考えられる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、変速機のアウトプットシャフトの回転速度とアクセル開度とに基づいて変速機の各ギヤ段の範囲を設定したシフトマップに従って変速機を自動変速する変速制御装置であって、ファイナルギヤのギヤ比及び車輪径に関わらず、車両が制限車速に達する前に確実に最高ギヤ段までシフトアップされるように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、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、変速機のアウトプットシャフトの回転速度を検出するアウトプットシャフト回転速度検出手段と、アクセル開度とアウトプットシャフト回転速度とに基づいて変速機の各ギヤ段の範囲を予め定めた第１シフトマップとを備え、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と、上記アウトプットシャフト回転速度検出手段により検出されたアウトプットシャフト回転速度とに応じて上記第１シフトマップに定められたギヤ段へ変速機を自動変速する変速制御装置であって、車速を検出する車速検出手段と、車両の車速を所定の制限車速以下に制限するための車速制限手段と、上記車速検出手段により検出された車速が上記制限車速近傍の所定の車速域にあることが検出されたときに、上記第１シフトマップに従った変速動作を禁止するシフトマップ変速動作禁止手段とを備え、上記第１シフトマップによる変速動作の禁止中に、車速に基づいてギヤ段の範囲を定めた第２シフトマップに従って変速機を変速するものであり、かつ上記第２シフトマップは、最高ギヤ段よりも低いギヤ段から最高ギヤ段へのシフトアップを定める第１シフトアップ車速を、上記制限車速よりも若干低い値に設定したものである。
【００１２】
また、上記車速検出手段により検出された車速が、上記第１シフトアップ車速より大きく、かつ現ギヤ段が最高ギヤ段でないときに、変速機を最高ギヤ段へシフトアップする指示を出すシフトアップ指示手段を備えることが好ましい。
また、上記目的を達成するために本発明は、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、変速機のアウトプットシャフトの回転速度を検出するアウトプットシャフト回転速度検出手段と、アクセル開度とアウトプットシャフト回転速度とに基づいて変速機の各ギヤ段の範囲を予め定めた第１シフトマップとを備え、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と、上記アウトプットシャフト回転速度検出手段により検出されたアウトプットシャフト回転速度とに応じて上記第１シフトマップに定められたギヤ段へ変速機を自動変速する変速制御装置であって、車速を検出する車速検出手段と、車両の車速を所定の制限車速以下に制限するための車速制限手段と、上記車速検出手段により検出された車速が上記制限車速近傍の所定の車速域にあることが検出されたときに、上記第１シフトマップに従った変速動作を禁止するシフトマップ変速動作禁止手段と、上記車速検出手段により検出された車速が、上記制限車速よりも若干低い値に設定された第１シフトアップ車速より大きく、かつ現ギヤ段が最高ギヤ段でないときに、変速機を最高ギヤ段へシフトアップする指示を出すシフトアップ指示手段とを備えたものである。
【００１３】
また、上記車速検出手段により検出された車速が、上記第１シフトアップ車速以下の値に設定された第１シフトダウン車速より小さく、かつ現ギヤ段が最高ギヤ段であるときに、上記変速機をシフトダウンする指示を出すシフトダウン指示手段を備えることが好ましい。
【００１４】
また、上記シフトアップ指示手段の指示によって上記変速機を最高ギヤ段へシフトアップしたときに、上記第１シフトマップにおける最高ギヤ段からそれより１段低いギヤ段へのシフトダウンを定めたシフトダウンラインを無効にするライン無効化手段を備えるようにしても良い。
【００１５】
また、上記シフトアップ指示手段は、上記アクセル開度検出手段により検出された実際のアクセル開度が所定値よりも大きいときに、上記シフトアップの指示を出すようにしても良い。
【００１６】
また、上記シフトアップ指示手段は、上記車速検出手段により検出された車速が、上記第１シフトアップ車速より低い値に設定された第２シフトアップ車速よりも大きく、かつ現ギヤ段が最高ギヤ段より１段低いギヤ段よりも低速段であるときに、上記変速機を最高ギヤ段より１段低いギヤ段へシフトアップする指示を出すようにしても良い。
【００１７】
また、上記ライン無効化手段は、上記シフトアップ指示手段の指示によって上記変速機を最高ギヤ段より１段低いギヤ段へシフトアップしたときに、上記第１シフトマップにおける最高ギヤ段より１段低いギヤ段から最高ギヤ段より２段低いギヤ段へのシフトダウンを定めたシフトダウンラインを無効にし、上記シフトダウン指示手段は、上記車速検出手段により検出された車速が、上記第２シフトアップ車速以下の値に設定された第２シフトダウン車速より小さくなったときに、上記変速機をシフトダウンする指示を出すようにしても良い。
【００１８】
【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。
【００１９】
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。
【００２０】
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）との出力から実際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。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】
また、本実施形態のＥＣＵ６は、車速を所定の制限車速（ここでは９０ｋｍ／ｈ）以下に制限するための車速制限手段としての機能を有している。例えば、車速が制限車速に達したならば、それ以上アクセル開度が大きくなったとしても、そのアクセル開度を無視して車速を制限車速に保つように電子ガバナ１ｄ、即ち燃料噴射量を制御する。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
図３に分かりやすく示すが、クラッチアクチュエータ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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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（アウトプットシャフト回転速度検出手段）で検知される。これら検知信号はＴＭＣＵ９に送られる。
【００３１】
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。
【００３２】
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、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段ずつ行う通常モードと１段飛ばしで行うスキップモードとを切り換えるスキップスイッチ２５とが設けられる。
【００３３】
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、基本的に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第１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、第１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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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）。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
さて、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。
【００５３】
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（第１シフトマップ）とがメモリされており、ＴＭＣＵ９は、自動変速モードのとき、通常はこの第１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へのシフトアップラインがアクセル開度（％）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アクセル開度センサ８により検出された実際のアクセル開度（％）と、アウトプットシャフト回転センサ２８により検出された実際の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（回転速度）が次第に上昇していく。そこで通常の自動変速モードでは、現在の１点が各シフトアップラインを越える度に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シフトアップラインを交互に１本ずつ飛ばして２段ずつシフトアップを行う。
【００５４】
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へのシフトダウンラインがアクセル開度（％）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点が各シフトダウンラインを越える度に１段ずつシフトダウンを行う。スキップモードであればシフトダウンラインを交互に１本ずつ飛ばして２段ずつシフトダウンする。
【００５５】
「従来の技術」の欄でも説明したように、この第１シフトマップは、アウトプットシャフト４と車輪との間に介設されるファイナルギヤ（図示せず）のギヤ比、及び車輪径が異なるいくつかの車種において共用される。
【００５６】
また上述したように、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、第１シフトマップとは無関係に変速が行われる。
【００５７】
一方、マニュアルモードのときは、第１シフトマップとは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。
【００５８】
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と、ファイナルギヤのギヤ比と、車輪径とから現在の車速を算出し、これをスピードメータに表示する。従って、本実施形態のＴＭＣＵ９とアウトプットシャフト回転センサ２８は、「特許請求の範囲」における車速検出手段としての機能を有している。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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（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。
【００６６】
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、実際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。
【００６７】
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。
【００６８】
さて、以上説明してきたような変速制御装置であるが、図４及び図５に示す第１シフトマップをファイナルギヤのギヤ比及び車輪径の異なる複数の車種で共用しても、全ての車種において車速が制限車速に達するまでに確実に最高ギヤ段までシフトアップされるように改良が加えられている。
【００６９】
具体的には、車速が、車速制御手段（ＥＣＵ６）により制限される制限車速（ｅｘ．９０ｋｍ／ｈ）近傍の所定の車速域にあるときには、上記アクセル開度とアウトプットシャフト回転数とに基づいてギヤ段の範囲を定めた第１シフトマップに従った変速動作を禁止する。そして、第１シフトマップに従った変速動作を禁止する間は、車速に基づいてギヤ段の範囲を定めた第２シフトマップに従って変速機３を変速する。
【００７０】
例えば、第２シフトマップでは、最高ギヤ段−１段→最高ギヤ段へのシフトアップを定める第１シフトアップ車速が制限車速よりも若干低い値に設定され、車速が、その第１シフトアップ車速に達すると、上記第１シフトマップとは無関係に変速機３を最高ギヤ段へシフトアップする。従って、全ての車種において、車速が制限車速に達する前に最高ギヤ段までシフトアップされる。
【００７１】
また、第２シフトマップに従って変速機３を最高ギヤ段へシフトアップした後、車速が所定の第１シフトダウン車速まで低下したならば変速機３を最高ギヤ段から１段シフトダウンする。
【００７２】
以下、これらを達成するための制御プログラムについて、図９〜図１１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。なお、図９〜図１１のフローチャートは一例として示したものであり、本発明を限定するものではない。
【００７３】
最初に、図９を用いて車速に基づく第２シフトマップに従ったシフトアップについて説明する。
【００７４】
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、ステップＳ２に進み全ての車速フラグをＯＦＦにして終了する。車速フラグについては後ほど説明する。自動変速モード中であると判定された場合、ステップＳ３に進んで、アウトプットシャフト回転センサ２８（アウトプットシャフト回転速度検出手段）により検出された実際のアウトプットシャフト回転速度と、アクセル開度センサ８（アクセル開度検出手段）により検出された実際のアクセル開度とから、第１シフトマップに従って目標ギヤ段を決定する。
【００７５】
次にステップＳ４へと進み、アクセル開度センサ８により検出されたアクセル開度が設定値よりも大きいか否かを判定する。設定値は比較的大きな値に設定されるものであり、ここでは９０％である。アクセル開度が設定値よりも小さければステップＳ２に進み全ての車速フラグをＯＦＦにして終了する。これは、図４のシフトアップマップからも分かるように、アクセル開度が小さいときは最高ギヤ段までシフトアップするのに必要なアウトプットシャフト回転速度が比較的小さいため、本実施形態では全ての車種において制限速度に達する前に最高ギヤ段（１６ｔｈ）までシフトアップされるからである。
【００７６】
一方、ステップＳ４において、アクセル開度が設定値よりも大きいと判定された場合は、ステップＳ５に進み、ＴＭＣＵ９により算出された実際の車速が、予め設定された第１シフトアップ車速よりも大きいか否かを判定する。この第１シフトアップ車速、及び後述する各シフトアップ・ダウン車速が、第２シフトマップを構成するものである。第１シフトアップ車速は、最高ギヤ段−１段→最高ギヤ段（１５ｔｈ→１６ｔｈ）へのシフトアップを行う車速を定める。第１シフトアップ車速は制限車速よりも若干小さい値に設定され、ここでは、８９ｋｍ／ｈである。
【００７７】
車速が第１シフトアップ車速よりも大きい場合、即ち、制限車速（９０ｋｍ／ｈ）≧車速＞第１シフトアップ車速（８９ｋｍ／ｈ）である場合、ステップＳ６に進み、ステップＳ３で第１シフトマップに従って決定した目標ギヤ段が最高ギヤ段（１６ｔｈ）よりも低速段であるかどうかを判定する。目標ギヤ段が最高ギヤ段である場合は終了する。これは、第１シフトマップに従って変速を行っても制限車速に達する前に最高ギヤ段までシフトアップされる車両であることを意味しているからである。
【００７８】
一方、ステップＳ６において、ステップＳ３で決定した目標ギヤ段が最高ギヤ段よりも低速段であると判定された場合、ステップＳ７に進み、ステップＳ３の決定を無視して目標ギヤ段を最高ギヤ段に設定する。従って、変速機３は第１シフトマップとは無関係に最高ギヤ段へシフトアップされることになる。
【００７９】
次に、ステップＳ８に進み、最高ギヤ段→最高ギヤ段−１段（１６ｔｈ→１５ｔｈ）へのシフトダウンを行う車速を定める第１シフトダウン車速フラグをＯＮにして終了する。これは、第１シフトマップとは無関係に最高ギヤ段へシフトアップした場合、その最高ギヤ段からのシフトダウンは第１シフトマップではなく車速に基づく第２シフトマップに従って行うためである。
【００８０】
このように、車速が、制限車速直前の第１シフトアップ車速に達しているにも関わらず、第１シフトマップに従って決定されるギヤ段が最高ギヤ段でないときには、第１シフトマップに従った変速動作は禁止され、第２シフトマップに従って最高ギヤ段にシフトアップされる。従って、ファイナルギヤのギヤ比及び車輪径に関わらず、全ての車種において制限車速に達する前に最高ギヤ段までシフトアップされる。
【００８１】
さて、本実施形態では更に、最高ギヤ段よりも１段低いギヤ段（１５ｔｈ）へのシフトアップを実行する車速を定める第２シフトアップ車速を設定している。即ち、ステップＳ５において車速が第１シフトアップ車速以下であると判定された場合、ステップＳ９に進み、その車速が、第１シフトアップ車速よりも低い値に設定された第２シフトアップ車速よりも大きいか否かを判定する。第２シフトアップ車速はここでは８２ｋｍ／ｈである。車速が第２シフトアップ車速以下であると判定された場合は終了する。
【００８２】
車速が第２シフトアップ車速よりも大きいと判定された場合、即ち、第１シフトアップ車速（８９ｋｍ／ｈ）≧車速＞第２シフトアップ車速（８２ｋｍ／ｈ）である場合、ステップＳ１０に進み、ステップＳ３で決定した目標ギヤ段が最高ギヤ段−１段（１５ｔｈ）よりも低速段であるか否かを判定する。目標ギヤ段が最高ギヤ段（１６ｔｈ）又は最高ギヤ段−１段（１５ｔｈ）である場合は終了する。
【００８３】
目標ギヤ段が最高ギヤ段−１段よりも低速段であると判定された場合、ステップＳ１１に進み、目標ギヤ段を最高ギヤ段−１段（１５ｔｈ）に設定する。従って、変速機３は第１シフトマップとは無関係に最高ギヤ段−１段へシフトアップされることになる。次いで、ステップＳ１２に進み、最高ギヤ段−１段→最高ギヤ段−２段（１５ｔｈ→１４ｔｈ）へのシフトダウンを行う車速を定めた第２シフトダウン車速フラグをＯＮにして終了する。
【００８４】
これによれば、車速が、第１シフトアップ車速より若干低い第２シフトアップ車速に達しているにも関わらず、第１シフトマップに従って決定されるギヤ段が最高ギヤ段−１段でない場合には、第２シフトマップに従って最高ギヤ段−１段にシフトアップされる。
【００８５】
なお、本実施形態では最高ギヤ段（１６速）及び最高ギヤ段−１段（１５速）へのシフトアップ車速、及びそれらギヤ段からのシフトダウン車速のみが設定されているが、本発明はこの点において限定されず、更に低速段についても設定しても良い。
【００８６】
例えば、最高ギヤ段−２段（１４速）へのシフトアップを定める第３シフトアップ車速を設定し、車速が第３シフトアップ車速に達しているにも関わらず、第１シフトマップから決定された目標ギヤ段が最高ギヤ段−２段よりも低速段であるときには、第１シフトマップに従った変速動作を禁止し、第２シフトマップに従って変速機を最高ギヤ段−２段へシフトアップするようにしても良い。更にその下の段についても同様である。
【００８７】
なお、本実施形態ではステップＳ３において第１シフトマップに従って目標ギヤ段を決定し、その目標ギヤ段が最高ギヤ段あるいは最高ギヤ段−１段でない場合には第２シフトマップに従って変速するようにしているが、本発明はこの点において限定されない。即ち、車速が制限速度近傍の所定の車速域（例えば、７９〜９０ｋｍ／ｈ）にあるときには、第１シフトマップを完全に無効にして第２シフトマップのみに従って変速を行うようにしても良い。
【００８８】
次に図１０を用いて、第２シフトマップに基づいてシフトアップを行ったギヤ段からのシフトダウン制御について説明する。
【００８９】
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に進み、アクセル開度センサ８により検出された実際のアクセル開度が設定値（ｅｘ．９０％）よりも大きいか否かを判定する。
【００９０】
アクセル開度が設定値よりも小さければ終了する。これは、図９のステップＳ４と同じ理由である。アクセル開度が設定値よりも大きいと判定されたときは、ステップＳ１０３に進み、ギヤポジションスイッチ２３により検出された現在のギヤポジションが最高ギヤ段（１６ｔｈ）であるか否かを判定する。
【００９１】
現在のギヤポジションが最高ギヤ段である場合、ステップＳ１０４に進み、現在の車速が第１シフトダウン車速よりも小さいか否かを判定する。第１シフトダウン車速は、図９の第１シフトアップ車速以下の値に設定されるものであり、ここでは、車速の変化に伴う頻繁なシフトダウン及びシフトアップを防止するために、３ｋｍ／ｈのヒステリシスを設けて８６ｋｍ／ｈとしている。車速が第１シフトダウン車速以上であれば終了して最高ギヤ段を保持する。
【００９２】
一方、車速が第１シフトダウン車速よりも小さいと判定された場合、ステップＳ１０５に進み、最高ギヤ段→最高ギヤ段−１段（１６ｔｈ→１５ｔｈ）への第１シフトダウン車速フラグがＯＮかどうかを判定する（図９ステップＳ８参照）。第１シフトダウン車速フラグがＯＦＦである場合、第１シフトマップに従って現在の最高ギヤ段へシフトアップされたことを意味しているので終了する。
【００９３】
第１シフトダウン車速フラグがＯＮである場合、第２シフトマップに従って（第１シフトアップ車速に従って）現在の最高ギヤ段へシフトアップされたことを意味しているので、第２シフトマップ（第１シフトダウン車速）に従ってシフトダウンを行うべく、ステップＳ１０６に進んで目標ギヤ段を最高ギヤ段−１段に設定する。そして、変速機３は第１シフトマップとは無関係に最高ギヤ段から最高ギヤ段−１段にシフトダウンされることになる。
【００９４】
一方、ステップＳ１０３において現在のギヤポジションが最高ギヤ段でないと判定された場合、ステップＳ１０７に進み、現在のギヤポジションが最高ギヤ段−１段（１５ｔｈ）であるか否かを判定する。現在のギヤポジションが最高ギヤ段−１段でなければ終了する。現在のギヤポジションが最高ギヤ段−１段である場合、ステップＳ１０８に進み、現在の車速が第２シフトダウン車速よりも小さいか否かを判定する。第２シフトダウン車速は、図９の第２シフトアップ車速以下の値に設定されるものであり、ここでは、３ｋｍ／ｈのヒステリシスを設けて７９ｋｍ／ｈとしている。車速が第２シフトダウン車速以上であれば終了して最高ギヤ段−１段を保持する。
【００９５】
車速が第２シフトダウン車速よりも小さい場合、ステップＳ１０９に進み、最高ギヤ段−１段→最高ギヤ−２段（１５ｔｈ→１４ｔｈ）への第２シフトダウン車速フラグがＯＮかどうかを判定する。第２シフトダウン車速フラグがＯＦＦである場合は終了する。
【００９６】
一方、最高ギヤ段−１段から最高ギヤ段−２段への第２シフトダウン車速フラグがＯＮである場合、第２シフトマップに従って（第２シフトアップ車速に従って）現在の最高ギヤ段−１段へシフトアップされたことを意味しているので、第２シフトマップ（第２シフトダウン車速）に従ってシフトダウンを行うべく、ステップＳ１１０に進んで目標ギヤ段を最高ギヤ段−２段（１４速）に設定する。そして、変速機３は最高ギヤ段−２段（１４速）にシフトダウンされることになる。
【００９７】
このように、第２シフトマップ（シフトアップ車速）に基づいてシフトアップを行ったギヤ段からのシフトダウンは第２シフトマップ（シフトダウン車速）に基づいて行う。従って、最高ギヤ段−１段より低速段へのシフトアップ車速を設定した場合、それらのギヤ段からのシフトダウン車速を設定する。
【００９８】
次に、第２シフトマップに従ってシフトアップを行った場合、そのシフトアップしたギヤ段からのシフトダウンは第２シフトマップに従って行うため、第１シフトマップに従ったシフトダウンを禁止する。これを図１１を用いて説明する。
【００９９】
まず、ステップＳ２０１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ステップＳ２０７に進み第１シフトマップの全てのシフトダウンラインの無効化を解除して終了する。
【０１００】
自動変速モード中であると判定された場合、ステップＳ２０２に進んで、アクセル開度センサ８により検出されたアクセル開度が設定値（ｅｘ．９０％）よりも大きいか否かを判定する。アクセル開度が設定値よりも小さければステップ２０７に進み第１シフトマップの全てのシフトダウンラインの無効化を解除して終了する。
【０１０１】
アクセル開度が設定値よりも大きいと判定された場合、ステップＳ２０３に進み、最高ギヤ段から最高ギヤ段−１段への第１シフトダウン車速フラグがＯＮかどうかを判定する。第１シフトダウン車速フラグがＯＮである場合、第２シフトマップ（第１シフトアップ車速）に従って最高ギヤ段へシフトアップされたことを意味しているので、ステップＳ２０４に進んで、第１シフトマップにおける最高ギヤ段→最高ギヤ段−１段（１６ｔｈ→１５ｔｈ）へのシフトダウンラインを無効にする。即ち、図５のシフトダウンマップにおけるシフトダウンラインＬ１を無効にするのである。これによって、最高ギヤ段から最高ギヤ段−１段へのシフトダウンは、第２シフトマップ（第１シフトダウン車速）によってのみ行われることになる。
【０１０２】
一方、ステップＳ２０３において、最高ギヤ段から最高ギヤ段−１段への第１シフトダウン車速フラグがＯＦＦであると判定された場合、ステップＳ２０５に進み、最高ギヤ段−１段から最高ギヤ段−２段（１５ｔｈ→１４ｔｈ）への第２シフトダウン車速フラグがＯＮかどうかを判定する。第２シフトダウン車速フラグがＯＦＦである場合、シフトダウンラインの無効化を全て解除して終了する。
【０１０３】
第２シフトダウン車速フラグがＯＮである場合、第２シフトマップ（第２シフトアップ車速）に従って最高ギヤ段−１段へシフトアップされたことを意味しているため、ステップＳ２０６に進んで、第１シフトマップにおける最高ギヤ段−１段→最高ギヤ段−２段（１５ｔｈ→１４ｔｈ）へのシフトダウンラインを無効にする。即ち、図５のシフトダウンマップにおけるシフトダウンラインＬ２を無効にする。これによって、最高ギヤ段−１段から最高ギヤ段−２段へのシフトダウンは、第２シフトマップ（第２シフトダウン車速）によってのみ行われることになる。
【０１０４】
このように、本実施形態では、第２シフトマップに基づいて変速機３をシフトアップした場合、第１シフトマップにおけるそのギヤ段からのシフトダウンラインを無効にする。
【０１０５】
ここで、第１シフトマップに従ったシフトダウンの禁止方法については、シフトダウンラインの無効化に限定されない。例えば、第１シフトマップ全体を無効にしても良い。また、第１シフトマップは無効とせずに、第１シフトマップに従ったギヤ段への変速信号をＧＳＵに出力しないようにＴＭＣＵ９を制御しても良い。
【０１０６】
本実施形態のＴＭＣＵ９は、「特許請求の範囲」におけるシフトマップ変速動作禁止手段、シフトアップ指示手段、シフトダウン指示手段及びライン無効化手段としての機能を有している。
【０１０７】
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、他の変速制御装置にも当然適用できる。
【０１０８】
また、アクセル開度の設定値、各シフトアップ車速、及び各シフトダウン車速の値は本実施形態に限定されず、適宜変更できるものである。
【０１０９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、ファイナルギヤのギヤ比及び車輪径に関わらず、車両が制限車速に達する前に確実に最高ギヤ段までシフトアップされ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】第１シフトマップにおけるシフトアップマップである。
【図５】第１シフトマップにおける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】第２シフトマップに従ったシフトアップ制御を示すフローチャートである。
【図１０】第２シフトマップに従ったシフトダウン制御を示すフローチャートである。
【図１１】第１シフトマップのシフトダウンラインの無効化方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３変速機
４アウトプットシャフト
６エンジンコントロールユニット
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）
２８アウトシャフト回転速度検出手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shift control device that automatically shifts a transmission according to a shift map in which the range of each gear stage of the transmission is set in advance based on the rotational speed of the output shaft of the transmission and the accelerator opening. The present invention relates to a shift control device that is surely shifted up to the maximum gear position even in a vehicle with a limited vehicle speed.
[0002]
[Prior art]
In a shift control device that automatically shifts a transmission of a vehicle, a shift map that defines the range of each gear stage based on the rotational speed of the output shaft of the transmission and the accelerator opening (engine load) is input to the controller. Generally, the transmission is automatically shifted according to the shift map.
[0003]
Here, the reason for using the output shaft rotation speed of the transmission instead of the vehicle speed in determining the range of each gear stage is as follows.
[0004]
That is, depending on the type of vehicle, the gear ratio of the final gear interposed between the output shaft and the wheel of the transmission and the diameter of the wheel are different, so the vehicle speed at the same output shaft rotation speed depends on the type of vehicle. Different. Therefore, when an attempt is made to create a shift map based on the vehicle speed, it is necessary to set a separate shift map for each vehicle type in consideration of the gear ratio of the final gear and the wheel diameter. This creation is a very complicated task.
[0005]
On the other hand, when setting the shift map based on the rotational speed of the output shaft of the transmission, it is possible to use the same shift map for all vehicle types regardless of the gear ratio of the final gear and the wheel diameter. Become. In particular, this advantage is great for vehicles with many final gear ratios and wheel diameter settings such as large commercial vehicles. Further, even when the user replaces the wheel with a different diameter, if the shift map is set based on the rotation speed of the output shaft, there is an advantage that it is not necessary to reset the shift map.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, another problem emerged by sharing a shift map created based on the output shaft rotation speed and the accelerator opening with a plurality of vehicle types.
[0007]
In recent years, it has been required to operate a limiter (vehicle speed limiter) at about 90 km / h for large vehicles and the like, and as a result, before some gears are shifted up to the maximum gear stage. It was found that the maximum vehicle speed (restricted vehicle speed) was reached. More specifically, since the vehicle speed reaches the limit vehicle speed before the output shaft rotation speed increases to the maximum gear range defined in the shift map, the output shaft rotation speed does not increase any further, However, the vehicle is not shifted up to the maximum gear. In particular, in order to secure a large driving force, when traveling using a POWER shift map in which the operating range of the low speed gear stage is set relatively large, or when the final gear reduction ratio is small, that is, a low output shaft rotational speed. This phenomenon is likely to occur in models with relatively large vehicle speeds.
[0008]
In addition, this phenomenon is not limited to the highest gear stage, and depending on the type of vehicle, it may be possible that some gears do not even enter a gear stage that is one or more lower than the highest gear stage.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is a shift control device that automatically shifts a transmission according to a shift map in which the range of each gear stage of the transmission is set based on the rotational speed of the output shaft of the transmission and the accelerator opening. An object of the present invention is to provide a speed change control device that ensures that the vehicle is shifted up to the maximum gear before the vehicle reaches the speed limit regardless of the gear ratio of the final gear and the wheel diameter.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention provides an accelerator opening detecting means for detecting an accelerator opening of a vehicle, an output shaft rotating speed detecting means for detecting a rotating speed of an output shaft of a transmission, an accelerator opening and an output. And a first shift map that predetermines the range of each gear stage of the transmission based on the rotational speed of the shaft. The accelerator opening detected by the accelerator opening detecting means and the output shaft rotational speed detecting means A shift control device that automatically shifts a transmission to a gear set in the first shift map according to a detected output shaft rotation speed, vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, and a vehicle speed of the vehicle Vehicle speed limiting means for limiting the vehicle speed to a vehicle speed limit equal to or lower than the vehicle speed limit, and the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means is in the vicinity of the limited vehicle speed. When it is detected at a predetermined vehicle speed range, and a shift map shift operation inhibiting means for inhibiting a shift operation according to the first shift mapThe transmission is shifted according to a second shift map in which a gear range is determined based on the vehicle speed while the shift operation is prohibited by the first shift map, and the second shift map is a maximum gear stage. The first shift-up vehicle speed that determines the shift-up from the lower gear to the highest gear is set to a value slightly lower than the limit vehicle speed.It is a thing.
[0012]
  The vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means isNo.It is preferable to include a shift-up instruction means for issuing an instruction to shift up the transmission to the maximum gear position when the vehicle speed is greater than one shift-up vehicle speed and the current gear speed is not the maximum gear position.
  Also,In order to achieve the above object, the present invention provides an accelerator opening detecting means for detecting an accelerator opening of a vehicle, an output shaft rotating speed detecting means for detecting a rotating speed of an output shaft of a transmission, an accelerator opening and an output. And a first shift map that predetermines the range of each gear stage of the transmission based on the rotational speed of the shaft. The accelerator opening detected by the accelerator opening detecting means and the output shaft rotational speed detecting means A shift control device that automatically shifts a transmission to a gear set in the first shift map according to a detected output shaft rotation speed, vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, and a vehicle speed of the vehicle Vehicle speed limiting means for limiting the vehicle speed to a vehicle speed limit equal to or lower than the vehicle speed limit, and the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means is in the vicinity of the limited vehicle speed. When it is detected that the vehicle is in a predetermined vehicle speed range, shift map shift operation prohibiting means for prohibiting shift operation according to the first shift map, and the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means are based on the limit vehicle speed. And a shift-up instruction means for issuing an instruction to shift up the transmission to the maximum gear stage when the speed is greater than the first shift-up vehicle speed set to a slightly lower value and the current gear stage is not the maximum gear stage. It is.
[0013]
Further, when the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means is smaller than the first downshift vehicle speed set to a value equal to or lower than the first upshift vehicle speed and the current gear stage is the highest gear stage, the transmission It is preferable to provide a shift down instruction means for issuing an instruction to shift down the vehicle.
[0014]
Further, when the transmission is shifted up to the maximum gear position according to the instruction from the shift-up instruction means, a downshift that defines a downshift from the highest gear position in the first shift map to a gear position that is one step lower than that. Line invalidating means for invalidating the line may be provided.
[0015]
Further, the upshift instruction means may issue the upshift instruction when the actual accelerator opening detected by the accelerator opening detection means is larger than a predetermined value.
[0016]
The shift-up instruction means has a vehicle speed detected by the vehicle speed detection means larger than a second shift-up vehicle speed set to a value lower than the first shift-up vehicle speed, and the current gear stage is the highest gear stage. An instruction to shift up the transmission to a gear step that is one step lower than the highest gear step may be issued when the speed is lower than a gear step that is one step lower.
[0017]
The line invalidating means is one step lower than the highest gear position in the first shift map when the transmission is shifted up to a gear position that is one step lower than the highest gear position according to the instruction of the upshift instruction means. The downshift line that determines the downshift from the gear stage to a gear stage that is two steps lower than the highest gear stage is invalidated, and the downshift instructing means determines that the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means is the second upshift vehicle speed. When the vehicle speed becomes lower than the second downshift vehicle speed set to the following value, an instruction to downshift the transmission may be issued.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0019]
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.
[0020]
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 reads the actual engine rotation speed and engine load from the outputs of the engine rotation sensor 7 that detects the rotation speed of the engine and the accelerator opening sensor 8 (accelerator opening detection means) that detects the accelerator opening, 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. 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]
Further, the ECU 6 of the present embodiment has a function as vehicle speed limiting means for limiting the vehicle speed to a predetermined limit vehicle speed (here, 90 km / h) or less. For example, if the vehicle speed reaches the limit vehicle speed, the electronic governor 1d, that is, the fuel injection amount is controlled so as to keep the vehicle speed at the limit vehicle speed even if the accelerator opening is further increased. To do.
[0022]
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.
[0023]
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.
[0024]
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.
[0025]
As clearly shown in FIG. 3, the clutch actuator 10 is connected to the air tank 5 through two air pressure 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.
[0026]
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.
[0027]
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.
[0028]
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.
[0029]
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.
[0030]
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 rotational sensor 28 (output shaft rotational speed detecting means). These detection signals are sent to TMCU9.
[0031]
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.
[0032]
In the shift change means 29 shown in FIG. 1, R means reverse, N means neutral, D means drive, 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 between a normal mode for shifting one step at a time and a skip mode for skipping one step.
[0033]
When the shift lever 29a is positioned in the D range in the automatic transmission mode, it is basically automatically performed according to a shift-up map and a shift-down map (hereinafter sometimes referred to simply as a first shift map). Thus, the transmission 3 is shifted. When 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 shift is performed according to the driver's manual operation regardless of the first shift map. The machine 3 is 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.
[0034]
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.
[0035]
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.
[0036]
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.
[0037]
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.
[0038]
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.
[0039]
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).
[0040]
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.
[0041]
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.
[0042]
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.
[0043]
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.
[0044]
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.
[0045]
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.
[0046]
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.
[0047]
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.
[0048]
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.
[0049]
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.
[0050]
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.
[0051]
Incidentally, the countershaft 32 is provided with a countershaft brake means 27 in order to decelerate and brake the countershaft 32 during 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.
[0052]
The shift control device 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.
[0053]
As shown in FIGS. 4 and 5, the TMCU 9 stores a shift-up map and a shift-down map (first shift map) that predetermine the range of each gear stage of the transmission 3 based on the driving state of the vehicle. In the automatic shift mode, the TMCU 9 normally executes the shift of the transmission 3 according to the first shift map. For example, in the shift-up map of FIG. 4, the shift-up line from the gear stage n (n is an integer from 1 to 15) to n + 1 is determined by a function of the accelerator opening (%) and the output shaft rotational speed (rpm). ing. On the map, only one point is determined from the actual accelerator opening (%) detected by the accelerator opening sensor 8 and the actual output shaft rotation speed (rpm) detected by the output shaft rotation sensor 28. During vehicle acceleration, the rotational speed (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 shift-up line, the gear is shifted up by one step. At this time, in the skip mode, the upshift lines are alternately skipped one by one, and the upshift is performed by two stages.
[0054]
Similarly, in the shift down map of FIG. 5, the shift down line 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 rotational speed (rpm). It has been decided. On the map, only one point is determined from the current accelerator opening (%) and the output shaft speed (rpm). Since the rotation speed of the output shaft 4 gradually decreases during deceleration of the vehicle, in the normal automatic transmission mode, the gear is shifted down by one step each time the current point exceeds each shift down line. In the skip mode, the downshift lines are alternately skipped one by one and shifted down by two stages.
[0055]
As described in the section of “Prior Art”, this first shift map has different gear ratios and wheel diameters of final gears (not shown) interposed between the output shaft 4 and the wheels. It is shared in some car models.
[0056]
As described above, even when the driver is in the automatic shift mode, when the driver manually operates the shift lever 29a to the manual shift up position (UP) or the manual shift down position (DOWN), it is not related to the first shift map. Shifting is performed.
[0057]
On the other hand, in the manual mode, the driver can freely shift up and down regardless of the first shift map. 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.
[0058]
The TMCU 9 calculates the current vehicle speed from the current output shaft rotation speed detected by the output shaft rotation sensor 28, the gear ratio of the final gear, and the wheel diameter, and displays this on the speedometer. Accordingly, the TMCU 9 and the output shaft rotation sensor 28 of the present embodiment have a function as vehicle speed detection means in “Claims”.
[0059]
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.
[0060]
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, Z₁ ~ Z_Four , Z_R , Z_CH, Z_C1~ Z_C4, Z_CRAnd 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). Further, 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.
[0061]
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.
[0062]
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”.
[0063]
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/ Z₁ 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).
[0064]
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_RGThe value multiplied by is the sleeve rotation speed (rpm).
[0065]
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 (hereinafter referred to as CSB) is used. ), 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.
[0066]
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 p₁ 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 rotational speed X is the actual output shaft rotational speed, the gear of the target gear stage of the shift destination (the gear stage in the entire transmission, one of 1 to 16 speeds). 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.
[0067]
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.
[0068]
Now, although it is a shift control apparatus as explained above, even if the first shift map shown in FIG. 4 and FIG. 5 is shared by a plurality of vehicle types having different gear ratios and wheel diameters of final gears, Improvements have been made to ensure that the vehicle speed is shifted up to the maximum gear position before the vehicle speed reaches the limit vehicle speed.
[0069]
Specifically, when the vehicle speed is within a predetermined vehicle speed range in the vicinity of the limit vehicle speed (ex. 90 km / h) limited by the vehicle speed control means (ECU 6), it is based on the accelerator opening and the output shaft rotational speed. The shift operation according to the first shift map that defines the gear range is prohibited. While the shift operation according to the first shift map is prohibited, the transmission 3 is shifted according to the second shift map in which the gear range is determined based on the vehicle speed.
[0070]
For example, in the second shift map, the first shift-up vehicle speed that determines the shift-up from the highest gear stage-1 stage to the highest gear stage is set to a value slightly lower than the limit vehicle speed, and the vehicle speed is the first shift-up vehicle speed. , The transmission 3 is shifted up to the maximum gear position regardless of the first shift map. Therefore, in all vehicle types, the vehicle speed is shifted up to the maximum gear before the vehicle speed reaches the limit vehicle speed.
[0071]
Further, after the transmission 3 is shifted up to the maximum gear according to the second shift map, the transmission 3 is shifted down from the maximum gear by one step if the vehicle speed decreases to a predetermined first shift down vehicle speed.
[0072]
Hereinafter, the control program for achieving these will be described with reference to the flowcharts of FIGS. These flowcharts are repeatedly executed by the TMCU 9 every predetermined time (ex. 32 msec). Note that the flowcharts of FIGS. 9 to 11 are shown as an example, and do not limit the present invention.
[0073]
First, the shift-up according to the second shift map based on the vehicle speed will be described with reference to FIG.
[0074]
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, the process proceeds to step S2, and all the vehicle speed flags are turned OFF and the process is terminated. The vehicle speed flag will be described later. If it is determined that the automatic transmission mode is in effect, the process proceeds to step S3, where the actual output shaft rotational speed detected by the output shaft rotational sensor 28 (output shaft rotational speed detecting means) and the accelerator opening sensor 8 (accelerator The target gear is determined according to the first shift map from the actual accelerator opening detected by the opening detecting means).
[0075]
Next, it progresses to step S4 and it is determined whether the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 8 is larger than a setting value. The set value is set to a relatively large value, and is 90% here. If the accelerator opening is smaller than the set value, the process proceeds to step S2, and all the vehicle speed flags are turned OFF and the process is terminated. As can be seen from the shift-up map in FIG. 4, when the accelerator opening is small, the output shaft rotation speed required for shifting up to the maximum gear stage is relatively small. This is because the gear is shifted up to the maximum gear stage (16th) before the speed limit is reached.
[0076]
On the other hand, if it is determined in step S4 that the accelerator opening is larger than the set value, the process proceeds to step S5, where is the actual vehicle speed calculated by the TMCU 9 greater than the preset first shift up vehicle speed? Determine whether or not. The first shift up vehicle speed and each shift up / down vehicle speed described later constitute a second shift map. The first upshift vehicle speed defines a vehicle speed at which the upshift from the highest gear stage-1 stage to the highest gear stage (15th → 16th). The first shift-up vehicle speed is set to a value slightly smaller than the limit vehicle speed, and here is 89 km / h.
[0077]
If the vehicle speed is higher than the first shift-up vehicle speed, that is, if the limit vehicle speed (90 km / h) ≧ the vehicle speed> the first shift-up vehicle speed (89 km / h), the process proceeds to step S6, and the first shift map in step S3. It is determined whether or not the target gear determined in accordance with is lower than the maximum gear (16th). If the target gear is the highest gear, the process ends. This is because even if a shift is performed according to the first shift map, it means that the vehicle is shifted up to the maximum gear before reaching the limit vehicle speed.
[0078]
On the other hand, if it is determined in step S6 that the target gear determined in step S3 is lower than the maximum gear, the process proceeds to step S7, ignoring the determination in step S3 and setting the target gear to the maximum gear. Set to. Therefore, the transmission 3 is shifted up to the highest gear position regardless of the first shift map.
[0079]
Next, the process proceeds to step S8, where the first downshift vehicle speed flag that determines the vehicle speed for downshifting from the highest gear stage to the highest gear stage-1 stage (16th → 15th) is turned on and the process ends. This is because when shifting up to the highest gear stage regardless of the first shift map, the downshift from the highest gear stage is performed according to the second shift map based on the vehicle speed, not the first shift map.
[0080]
As described above, when the vehicle speed has reached the first upshift vehicle speed just before the limit vehicle speed and the gear stage determined according to the first shift map is not the maximum gear stage, the speed change according to the first shift map is performed. The operation is prohibited and the gear is shifted up to the maximum gear according to the second shift map. Therefore, regardless of the gear ratio of the final gear and the wheel diameter, the vehicle is shifted up to the maximum gear stage before reaching the limit vehicle speed in all vehicle types.
[0081]
In the present embodiment, the second shift-up vehicle speed that determines the vehicle speed for executing the shift-up to the gear stage (15th) that is one stage lower than the highest gear stage is set. That is, if it is determined in step S5 that the vehicle speed is equal to or lower than the first upshift vehicle speed, the process proceeds to step S9, where the vehicle speed is lower than the second upshift vehicle speed set to a value lower than the first upshift vehicle speed. Determine whether it is larger. Here, the second shift-up vehicle speed is 82 km / h. When it is determined that the vehicle speed is equal to or lower than the second upshift vehicle speed, the process ends.
[0082]
If it is determined that the vehicle speed is greater than the second shift-up vehicle speed, that is, if the first shift-up vehicle speed (89 km / h) ≧ the vehicle speed> the second shift-up vehicle speed (82 km / h), the process proceeds to step S10. It is determined whether or not the target gear determined in step S3 is a lower speed than the maximum gear-1 (15th). If the target gear stage is the highest gear stage (16th) or the highest gear stage-1 stage (15th), the process ends.
[0083]
When it is determined that the target gear stage is lower than the maximum gear stage-1 stage, the process proceeds to step S11, and the target gear stage is set to the maximum gear stage-1 stage (15th). Therefore, the transmission 3 is shifted up to the highest gear stage-1 stage irrespective of the first shift map. Next, the routine proceeds to step S12, where the second downshift vehicle speed flag that determines the vehicle speed at which the downshift from the highest gear stage-1 stage to the highest gear stage-2 stage (15th → 14th) is set to ON is ended.
[0084]
According to this, when the vehicle speed has reached the second shift-up vehicle speed that is slightly lower than the first shift-up vehicle speed, but the gear stage determined according to the first shift map is not the maximum gear stage-1 stage. Are shifted up to the highest gear stage-1 stage according to the second shift map.
[0085]
In this embodiment, only the upshift vehicle speed to the highest gear stage (16th speed) and the highest gear stage-1 stage (15th speed) and the downshift vehicle speed from these gear stages are set. In this respect, the present invention is not limited, and a low speed stage may also be set.
[0086]
For example, the third shift-up vehicle speed that determines the upshift to the maximum gear stage-2 stage (14th gear) is set, and the vehicle speed is determined from the first shift map even though the vehicle speed has reached the third shift-up vehicle speed. When the target gear stage is lower than the maximum gear stage-2 stage, the shift operation according to the first shift map is prohibited, and the transmission is shifted up to the maximum gear stage-2 stage according to the second shift map. You may do it. The same applies to the lower stage.
[0087]
In this embodiment, the target gear stage is determined in accordance with the first shift map in step S3, and if the target gear stage is not the highest gear stage or the highest gear stage-1 stage, the speed is changed according to the second shift map. However, the present invention is not limited in this respect. That is, when the vehicle speed is in a predetermined vehicle speed range near the speed limit (for example, 79 to 90 km / h), the first shift map may be completely invalidated and the shift may be performed only according to the second shift map.
[0088]
Next, the downshift control from the gear stage that has been upshifted based on the second shift map will be described with reference to FIG.
[0089]
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 actual accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 8 is greater than a set value (ex. 90%).
[0090]
If the accelerator opening is smaller than the set value, the process ends. This is the same reason as Step S4 in FIG. When it is determined that the accelerator opening is larger than the set value, the process proceeds to step S103, and it is determined whether or not the current gear position detected by the gear position switch 23 is the maximum gear position (16th).
[0091]
When the current gear position is the highest gear position, the process proceeds to step S104, and it is determined whether or not the current vehicle speed is lower than the first downshift vehicle speed. The first downshift vehicle speed is set to a value equal to or lower than the first upshift vehicle speed in FIG. 9. Here, in order to prevent frequent downshifts and upshifts accompanying changes in the vehicle speed, 3 km / h. Is set to 86 km / h. If the vehicle speed is equal to or higher than the first downshift vehicle speed, the process is terminated and the maximum gear stage is maintained.
[0092]
On the other hand, if it is determined that the vehicle speed is lower than the first downshift vehicle speed, the process proceeds to step S105, and whether or not the first downshift vehicle speed flag from the highest gear stage to the highest gear stage-1 stage (16th → 15th) is ON. Is determined (see step S8 in FIG. 9). If the first downshift vehicle speed flag is OFF, it means that the vehicle has been shifted up to the current maximum gear according to the first shift map, and the processing ends.
[0093]
When the first shift down vehicle speed flag is ON, it means that the vehicle has been shifted up to the current highest gear according to the second shift map (according to the first shift up vehicle speed), so the second shift map (first In order to shift down according to (shift down vehicle speed), the routine proceeds to step S106, where the target gear stage is set to the highest gear stage-1 stage. Then, the transmission 3 is shifted down from the highest gear stage to the highest gear stage-1 stage irrespective of the first shift map.
[0094]
On the other hand, when it is determined in step S103 that the current gear position is not the highest gear position, the process proceeds to step S107, and it is determined whether or not the current gear position is the highest gear position-1 step (15th). If the current gear position is not the highest gear stage-1 stage, the process ends. When the current gear position is the highest gear stage-1 stage, the process proceeds to step S108, and it is determined whether or not the current vehicle speed is smaller than the second downshift vehicle speed. The second downshift vehicle speed is set to a value equal to or lower than the second upshift vehicle speed in FIG. 9, and is set to 79 km / h with a hysteresis of 3 km / h. If the vehicle speed is greater than or equal to the second downshift vehicle speed, the process is terminated and the maximum gear stage-1 stage is maintained.
[0095]
When the vehicle speed is smaller than the second downshift vehicle speed, the process proceeds to step S109, and it is determined whether the second downshift vehicle speed flag from the highest gear stage-1 stage to the highest gear-2 stage (15th → 14th) is ON. If the second downshift vehicle speed flag is OFF, the process ends.
[0096]
On the other hand, when the second downshift vehicle speed flag from the highest gear stage-1 stage to the highest gear stage-2 stage is ON, the current highest gear stage-1 stage according to the second shift map (according to the second upshift vehicle speed). Therefore, in order to shift down according to the second shift map (second shift down vehicle speed), the process proceeds to step S110 and the target gear stage is set to the maximum gear stage-2 stage (14th speed). Set to. Then, the transmission 3 is shifted down to the maximum gear stage-2 stage (14th speed).
[0097]
Thus, the downshift from the gear stage that has been shifted up based on the second shift map (shift up vehicle speed) is performed based on the second shift map (shift down vehicle speed). Therefore, when the upshift vehicle speed from the maximum gear stage-1 stage to the low speed stage is set, the downshift vehicle speed from those gear stages is set.
[0098]
Next, when the upshift is performed according to the second shift map, the downshift from the shifted gear stage is performed according to the second shift map, and therefore the downshift according to the first shift map is prohibited. This will be described with reference to FIG.
[0099]
First, in step S201, 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 proceeds to step S207, and the invalidation of all the downshift lines in the first shift map is canceled and the process ends.
[0100]
If it is determined that the automatic shift mode is in progress, the process proceeds to step S202, where it is determined whether or not the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 8 is greater than a set value (ex. 90%). If the accelerator opening is smaller than the set value, the process proceeds to step 207, where the invalidation of all the downshift lines in the first shift map is canceled and the process is terminated.
[0101]
If it is determined that the accelerator opening is larger than the set value, the process proceeds to step S203, and it is determined whether the first downshift vehicle speed flag from the highest gear to the highest gear-1 is ON. If the first shift down vehicle speed flag is ON, it means that the vehicle has been shifted up to the maximum gear according to the second shift map (first shift up vehicle speed), so the process proceeds to step S204, where the first shift map The shift down line from the highest gear stage to the highest gear stage-1 stage (16th → 15th) is disabled. That is, the shift down line L1 in the shift down map of FIG. 5 is invalidated. As a result, the downshift from the highest gear stage to the highest gear stage-1 stage is performed only by the second shift map (first shift down vehicle speed).
[0102]
On the other hand, if it is determined in step S203 that the first downshift vehicle speed flag from the highest gear stage to the highest gear stage-1 stage is OFF, the process proceeds to step S205, where the highest gear stage-1 stage to the highest gear stage- It is determined whether or not the second downshift vehicle speed flag to the second stage (15th → 14th) is ON. If the second downshift vehicle speed flag is OFF, all invalidations of the downshift line are canceled and the process ends.
[0103]
When the second downshift vehicle speed flag is ON, it means that the vehicle has been shifted up to the highest gear stage-1 stage according to the second shift map (second upshift vehicle speed), so the process proceeds to step S206, The shift down line from the highest gear stage-1 stage to the highest gear stage-2 stage (15th → 14th) in one shift map is invalidated. That is, the shift down line L2 in the shift down map of FIG. 5 is invalidated. As a result, the downshift from the highest gear stage-1 stage to the highest gear stage-2 stage is performed only by the second shift map (second downshift vehicle speed).
[0104]
Thus, in this embodiment, when the transmission 3 is shifted up based on the second shift map, the downshift line from the gear stage in the first shift map is invalidated.
[0105]
Here, the shift-down prohibition method according to the first shift map is not limited to the invalidation of the shift-down line. For example, the entire first shift map may be invalidated. Further, the TMCU 9 may be controlled not to invalidate the first shift map and to output a gear shift signal to the gear according to the first shift map to the GSU.
[0106]
The TMCU 9 of this embodiment has functions as shift map shift operation prohibiting means, shift up instruction means, shift down instruction means, and line invalidation means in “Claims”.
[0107]
The present invention is not limited to the speed change control device described so far, and can naturally be applied to other speed change control devices.
[0108]
Further, the set value of the accelerator opening, the values of the upshift vehicle speeds, and the values of the downshift vehicle speeds are not limited to the present embodiment, and can be changed as appropriate.
[0109]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, regardless of the gear ratio of the final gear and the wheel diameter, the excellent effect that the vehicle is surely shifted up to the maximum gear stage before reaching the limit vehicle speed 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 in the first shift map.
FIG. 5 is a shift down map in the first shift 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 control according to a second shift map.
FIG. 10 is a flowchart showing a downshift control according to a second shift map.
FIG. 11 is a flowchart showing a method of invalidating a shift down line of the first shift map.
[Explanation of symbols]
3 Transmission
4 Output shaft
6 Engine control unit
8 Accelerator position detection means
9 Transmission control unit
10 Clutch actuator (clutch booster)
28 Out-shaft rotation speed detection means

Claims

Accelerator opening detection means for detecting the accelerator opening of the vehicle, output shaft rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the output shaft of the transmission, and each of the transmissions based on the accelerator opening and the output shaft rotation speed. A first shift map having a predetermined gear range, and depending on the accelerator opening detected by the accelerator opening detecting means and the output shaft rotating speed detected by the output shaft rotating speed detecting means A shift control device that automatically shifts a transmission to a gear set in the first shift map,
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Vehicle speed limiting means for limiting the vehicle speed to a predetermined speed or less;
Shift map shift operation prohibiting means for prohibiting shift operation according to the first shift map when it is detected that the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is in a predetermined vehicle speed range near the limit vehicle speed. Prepared ,
Shifting the transmission according to a second shift map in which a gear range is determined based on the vehicle speed while the shifting operation is prohibited by the first shift map; and
The second shift map is characterized in that the first shift-up vehicle speed that determines the shift-up from the lower gear than the highest gear to the highest gear is set to a value slightly lower than the limit vehicle speed. Control device.

Shift up instruction means for issuing an instruction to shift up the transmission to the highest gear position when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is greater than the first shift up vehicle speed and the current gear stage is not the highest gear stage; The shift control device according to claim 1, further comprising:

Accelerator opening detection means for detecting the accelerator opening of the vehicle, output shaft rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the output shaft of the transmission, and each of the transmissions based on the accelerator opening and the output shaft rotation speed. A first shift map having a predetermined gear range, and depending on the accelerator opening detected by the accelerator opening detecting means and the output shaft rotating speed detected by the output shaft rotating speed detecting means A shift control device that automatically shifts a transmission to a gear set in the first shift map,
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Vehicle speed limiting means for limiting the vehicle speed to a predetermined speed or less;
Shift map shift operation prohibiting means for prohibiting shift operation according to the first shift map when it is detected that the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is in a predetermined vehicle speed range near the limit vehicle speed;
When the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is greater than the first shift-up vehicle speed set to a value slightly lower than the limit vehicle speed and the current gear is not the maximum gear, the transmission is shifted to the maximum gear. shift control device being characterized in that a shift-up instruction means for issuing an instruction to shift up.

When the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means is smaller than the first downshift vehicle speed set to a value equal to or lower than the first upshift vehicle speed and the current gear stage is the highest gear stage, the transmission is shifted. The shift control device according to claim 2 or 3, further comprising a shift down instruction means for issuing an instruction to down.

When the transmission is shifted up to the maximum gear position according to the instruction from the shift-up instruction means, a shift down line that defines a downshift from the highest gear position in the first shift map to a gear position lower by one is set. The shift control apparatus according to any one of claims 2 to 4 , further comprising line invalidating means for invalidating.

The shift-up instructing means has a vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means larger than a second shift-up vehicle speed set to a value lower than the first shift-up vehicle speed, and the current gear stage is 1 higher than the highest gear stage. The shift control device according to any one of claims 2 to 5, wherein an instruction to shift up the transmission to a gear stage that is one stage lower than the highest gear stage is issued when the speed is lower than a lower gear stage .

When the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means is smaller than the first downshift vehicle speed set to a value equal to or lower than the first upshift vehicle speed and the current gear stage is the highest gear stage, the transmission is shifted. Downshift instruction means for issuing an instruction to down;
When the transmission is shifted up to the maximum gear position according to the instruction from the shift-up instruction means, a shift down line that defines a downshift from the highest gear position in the first shift map to a gear position lower by one is set. A line invalidating means for invalidating,
The shift-up instructing means has a vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means larger than a second shift-up vehicle speed set to a value lower than the first shift-up vehicle speed, and the current gear stage is 1 higher than the highest gear stage. when stage is low speed stage than low gear, and exits the instruction to shift up the transmission to one step lower gear than the highest gear,
The line invalidating means is a gear stage that is one step lower than the highest gear stage in the first shift map when the transmission is shifted up to a gear stage that is one stage lower than the highest gear stage in accordance with an instruction of the upshift instruction means. Disable the downshift line that defines the downshift from 2 to the lower gear than the maximum gear.
The downshift instruction means shifts down the transmission when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means becomes smaller than a second downshift vehicle speed set to a value equal to or lower than the second upshift vehicle speed. The shift control apparatus according to claim 2 or 3, wherein an instruction is issued .

The shift control according to any one of claims 2 to 7 , wherein the upshift instruction means issues the upshift instruction when the actual accelerator opening detected by the accelerator opening detection means is larger than a predetermined value. apparatus.