JP4703957B2

JP4703957B2 - 自動変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JP4703957B2
Application number: JP2003355806A
Authority: JP
Inventors: 岐宣鈴木; 達彦江原
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2003-10-16
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2023-10-16
Also published as: JP2005121111A

Description

本発明は、車両に搭載した自動変速機の変速制御装置、更に詳しくは高速レンジと低速レンジへ切り換え可能な副変速機を備えて自動変速機の変速制御装置に関する。

車両の走行速度（車速）とアクセルペダルの踏込量に対応して設定された変速マップに従って最適変速段を決定し、変速機を決定された最適変速段に変速操作する自動変速機を搭載した車両が広く実用に供されている。また、このような自動変速機に副変速機を付設して高速レンジと低速レンジに切り換え可能にした車両も広く用いられている。

副変速機を備えた従来の自動変速機の変速制御装置は、図４の（ａ）に示すように副変速機が高速段の状態で用いる高速レンジ用の変速マップと、図４の（ｂ）に示すように副変速機が低速段の状態で用いる低速レンジ用の変速マップとを備えている。なお、図４の（ａ）および図４の（ｂ）に示す変速マップは前進５速（Ｉ速〜Ｖ速）の変速マップで、実線はシフトアップ線を示し、破線はシフトダウン線を示している。図４の（ａ）および図４の（ｂ）から判るように、図４の（ｂ）に示す低速レンジ用の変速マップのシフトアップ線およびシフトダウン線は、図４の（ａ）に示す高速レンジ用の変速マップのシフトアップ線およびシフトダウン線よりアクセルペダルの踏込量（Ａｃｃ）が同じでも車速（Ｖ）が低速側にシフトして設定されている。このように副変速機を備えた従来の自動変速機の変速制御装置は、高速レンジ用の変速マップと低速レンジ用の変速マップとを備え、副変速機の変速レンジに対応して上記２つの変速マップの何れかを用いて最適変速段を決定している。

而して、上述した従来の変速制御装置は、高速レンジ用の変速マップと低速レンジ用の変速マップを備える必要があり、これを格納するためのメモリの容量が増大する。

本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、一つの変速マップで副変速機を備えた自動変速機の最適変速段を決定することができる自動変速機の変速制御装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するために、本発明によれば、
「変速レンジを高速レンジと低速レンジに切り換え可能な副変速機を備えた自動変速機において、車両の走行速度とアクセルペダルの踏み込み量に対応して設定された変速マップに基づいて、変速機の最適変速段を決定する変速制御装置であって、
該副変速機の高速レンジまたは低速レンジの一方の変速レンジに対応して設定された該変速機の変速マップと、
該副変速機が他方の変速レンジに切り換えられた状態を検出する変速レンジ検出手段と、
車両の走行速度を検出する車速センサーと、
アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルセンサーと、
該変速レンジ検出手段と該車速センサーおよび該アクセルセンサーからの検出信号に基づいて該変速マップに従って該変速機の最適変速段を決定する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、該変速レンジ検出手段が他方の変速レンジを検出した状態においては、該車速センサーが検出した車両の走行速度を、該車両の走行速度と高速レンジの変速比と低速レンジの変速比とからなる、一方の変速レンジにおける走行速度に換算し、該換算した走行速度と該アクセルセンサーが検出したアクセルペダルの踏込量に基づいて、該変速マップに従って該変速機の最適変速段を決定する」
ことを特徴とする自動変速機の変速制御装置が提供される。

本発明によれは、副変速機の高速レンジか低速レンジの何れか一方の変速レンジに対応して設定された一つの変速マップを備えればよいので、変速マップを格納するためのメモリの容量を小さくすることができる。

以下、本発明に従って構成された自動変速機の変速制御装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成された自動変速機の変速制御装置のブロック構成図が示されている。図示の自動変速機の変速制御装置を備えた車両には、エンジン２と、該エンジン２と伝動連結された流体継手３と、該流体継手３と伝動連結され動力伝達の断・接を行う摩擦クラッチ４と、該摩擦クラッチ４と伝動連結された平行軸歯車式の変速機５および高速レンジと低速レンジに切り換え可能な副変速機６が直列に配設された駆動装置が搭載されている。エンジン２は、図示の実施形態においてはディーゼルエンジンからなっており、燃料噴射装置２０を備えている。上記流体継手３は、フルードカップリングまたはトルクコンバータを用いることができる。摩擦クラッチ４は、クラッチアクチュエータ７によって作動せしめられる。また、上記変速機５は、セレクトアクアチュエータおよびシフトアクチュエータとからなる変速アクチュエータ８によって変速操作されるようになっている。なお、上記副変速機６は、図示の実施形態においては高速段後輪駆動（高速２輪駆動：２Ｈ）と高速段前輪・後輪駆動（高速４輪駆動：４Ｈ）と低速段前輪・後輪駆動（低速４輪駆動：４Ｌ）に切り換え可能なトランスファーによって構成されている。この副変速機６は、副変速機シフトレバー６１によって上記各ポジションに作動せしめられる。

図示の実施形態における自動変速機の変速制御装置は、上記変速機５の変速位置（ギヤイン位置）を検出するギヤポジションセンサー９（ＧＰＳ）と、エンジン２の回転速度を検出するエンジン回転速度検出センサー１０（ＥＲＳ）と、上記副変速機６の後輪側出力軸の回転速度から車両の走行速度を検出する車速センサー１１（ＶＶＳ）と、副変速機６が低速レンジである低速段前輪・後輪駆動（４Ｌ）の状態を検出する低速レンジ検出スイッチ１２（ＳＷ１）と、アクセルペダル１３の踏込量を検出するアクセルセンサー１４（ＡＰＳ）を具備しており、これらの各センサーおよび検出手段は検出信号を後述する制御手段に送る。

また、図示の実施形態における自動変速機の変速制御装置は、変速機５の変速段等の指示信号を出力するシフト指示手段１５を備えている。このシフト指示手段１５（ＳＬ）は車両の運転室に配置されており、シフトレバー１５０（ＳＬ）によってドライブ（自動変速）位置（Ｄ）、シフトアップ位置（ＳＵ）、シフトダウン位置（ＳＤ）、ニュトラル位置（Ｎ）、リバース（後進）位置（Ｒ）等の各ポジションを指示することができ、その指示信号を後述する制御手段に送る。なお、シフトレバー１５０（ＳＬ）は、ドライブ（自動変速）位置（Ｄ）とニュトラル位置（Ｎ）およびリバース（後進）位置（Ｒ）においてはその位置で保持することができるが、シフトアップ位置（ＳＵ）およびシフトダウン位置（ＳＤ）に操作した後に手を放すとドライブ（自動変速）位置（Ｄ）に戻ることになっている。上述した変速機５は、シフトレバー１５０（ＳＬ）がドライブ（自動変速）位置（Ｄ）にある場合には、車両の走行速度とアクセルペダルの踏込量に対応して設定された後述するシフトマップに基づいて最適変速段が決定され、後述する制御手段の制御信号に基づいて上記変速アクチュエータ８によって変速操作されるようになっている。

図示の実施形態における自動変速機の変速制御装置は、制御手段１００を具備している。制御手段１００は、マイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）１０１と、制御プログラムや後述する変速マップ等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３と、入力インターフェース１０４および出力インターフェース１０５とを備えている。このように構成された制御手段１００の入力インターフェース１０４には、上記ギヤポジションセンサー９（ＧＰＳ）、エンジン回転速度検出センサー１０（ＥＲＳ）、車速センサー１１（ＶＶＳ）、アクセルセンサー１３（ＡＰＳ）、低速レンジ検出スイッチ１２（ＳＷ１）、シフト指示手段１５等の検出信号が入力される。また、出力インターフェース１０５からは、上記燃料噴射装置６、クラッチアクチュエータ７、変速アクチュエータ８等に制御信号を出力する。なお、制御手段１００のリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２には、図２に示すように車両の走行速度（車速（Ｖ））とアクセルペダルの踏込量（Ａｃｃ）に基づいて設定された変速マップが格納されている。なお、図２に示す変速マップは、図示の実施形態においては上記副変速機６の高速段後輪駆動（高速２輪駆動：２Ｈ）と高速段前輪・後輪駆動（高速４輪駆動：４Ｈ）の状態、即ち高速レンジの状態に対応して設定されたもので、上記従来の図４（ａ）に示す変速マップに対応する。

図示の実施形態における自動変速機の変速制御装置は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。
制御手段１００は、アクセルセンサー１４（ＡＰＳ）によって検出されたアクセルペダル１３の踏込量（Ａｃｃ）に基づいて燃料噴射装置２０の燃料噴射量を制御する。また、制御手段１００は、上記車速センサー１１（ＶＶＳ）によって検出された車速（Ｖ）およびアクセルセンサー１４（ＡＰＳ）によって検出されたアクセルペダル１３の踏込量（Ａｃｃ）に基づいて、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２に格納された図２に示す変速マップに従って最適変速段を決定し、上記クラッチアクチュエータ７および変速アクチュエータ８に変速制御信号を出力する。

次に、上述した最適変速段の決定手順について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図３に示すルーチンは所定周期毎に繰り返し実行される。
制御手段１００は、先ずステップＳ１において車速センサー１１（ＶＶＳ）によって検出された車速（Ｖ）およびアクセルセンサー１４（ＡＰＳ）によって検出されたアクセルペダル１３の踏込量（Ａｃｃ）を読み込む。次に、制御手段１００はステップＳ２に進んで、低速レンジ検出スイッチ１２（ＳＷ１）がＯＮされているか否か、即ち副変速機６が低速段前輪・後輪駆動（低速４輪駆動：４Ｌ）の状態であるか否かををチェックする。ステップＳ２において低速レンジ検出スイッチ１２（ＳＷ１）がＯＮされていなければ、制御手段１００は副変速機６が高速レンジ（高速段後輪駆動（高速２輪駆動：２Ｈ）または高速段前輪・後輪駆動（高速４輪駆動：４Ｈ））の状態であると判断し、ステップＳ３に進んでリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２に格納され図３に示す変速マップに従って最適変速段を決定する。即ち、制御手段１００は、上記ステップＳ１で検出した車速（Ｖ）とアクセルペダル１３の踏込量（Ａｃｃ）に基づいて図２に示す変速マップに従って最適変速段を決定する。

上記ステップＳ２において低速レンジ検出スイッチ１２（ＳＷ１）がＯＮされていれば、制御手段１００は副変速機６が低速レンジ（低速段前輪・後輪駆動（低速４輪駆動：４Ｌ））の状態であると判断し、ステップＳ４に進んで車速センサー１１（ＶＶＳ）によって検出された車速（Ｖ）を副変速機６が高速レンジ（高速段後輪駆動（高速２輪駆動：２Ｈ）または高速段前輪・後輪駆動（高速４輪駆動：４Ｈ））の状態における車速（Ｖｈ）に換算する。即ち、制御手段１００は、車速センサー１１によって検出された車速（Ｖ）と副変速機６の高速レンジの変速比（ｒ１）と低速レンジの変速比（ｒ２）とからＶｈ＝Ｖ×（ｒ２÷ｒ１）を実行する。そして、制御手段１００は、ステップＳ５に進んで車速（Ｖ）を高速レンジの状態に換算した車速（Ｖｈ）に置き換え、上記ステップＳ２に進んでステップＳ５で置き換えられた車速（Ｖ）とアクセルペダル１３の踏込量（Ａｃｃ）に基づいて図２に示す変速マップに従って最適変速段を決定する（ちなみに、変速比についてはｒ２＞ｒ１であるから、Ｖｈ＞Ｖとなり、シフトアップ線等が低速側にシフトして設定されたと同等の結果となる）。

以上のように、図示の実施形態においては、副変速機６が低速レンジの状態である場合には、車速センサー１１（ＶＶＳ）によって検出された車速（Ｖ）を高速レンジの状態における車速（Ｖｈ）に換算し、この換算された車速（Ｖｈ）を車速（Ｖ）としてアクセルペダル１３の踏込量（Ａｃｃ）に基づいて図２に示す変速マップに従って最適変速段を決定するので、変速マップとしては図２に示す変速マップ（高速レンジの状態に対応した変速マップ）のみを用意すればよい。従って、変速マップを格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２の容量を小さくすることが可能となる。

以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、上記実施形態においては変速マップを副変速機６の高速レンジの状態に対応したものに設定したが、変速マップを副変速機６の低速レンジの状態に対応したものに設定してもよい。また、上記実施形態においては副変速機６として上述したトランシファを用いた例を示したが、本発明は単に高速レンジと低速レンジを切り換える多段変速装置の副変速機を装備した自動変速機に適用することができる。更に、上記実施形態においては変速機５として平行軸歯車式を用いセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータとからなる変速アクチュエータ８によって変速操作する自動変速機に本発明を適用した例を示したが、本発明は流体変速機からなる自動変速機に適用することができる。

本発明に従って構成された自動変速機の変速制御装置のブロッ構成図。図１に示す自動変速機の変速制御装置に適用される変速マップ。図１に示す自動変速機の変速制御装置を構成する制御手段の動作手順を示すフローチャート。従来の自動変速機の変速制御装置に用いられている変速マップ。

符号の説明

２：エンジン
２０：燃料噴射装置
３：流体継手
４：摩擦クラッチ
５：変速機
６：副変速機
６１：副変速機シフトレバー
７：クラッチアクチュエータ
８：変速アクチュエータ
９：ギヤポジションセンサー（ＧＰＳ）
１０：エンジン回転速度検出センサー（ＥＲＳ）
１１：車速センサー（ＶＶＳ）
１２：低速レンジ検出スイッチ（ＳＷ１）
１３：アクセルペダル
１４：アクセルセンサー（ＡＰＳ）
１５：シフト指示手段
１５０：シフトレバー（ＳＬ）
１００：制御手段

Claims

変速レンジを高速レンジと低速レンジに切り換え可能な副変速機を備えた自動変速機において、車両の走行速度とアクセルペダルの踏み込み量に対応して設定された変速マップに基づいて、変速機の最適変速段を決定する変速制御装置であって、
該副変速機の高速レンジまたは低速レンジの一方の変速レンジに対応して設定された該変速機の変速マップと、
該副変速機が他方の変速レンジに切り換えられた状態を検出する変速レンジ検出手段と、
車両の走行速度を検出する車速センサーと、
アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルセンサーと、
該変速レンジ検出手段と該車速センサーおよび該アクセルセンサーからの検出信号に基づいて該変速マップに従って該変速機の最適変速段を決定する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、該変速レンジ検出手段が他方の変速レンジを検出した状態においては、該車速センサーが検出した車両の走行速度を、該車両の走行速度と高速レンジの変速比と低速レンジの変速比とからなる、一方の変速レンジにおける走行速度に換算し、該換算した走行速度と該アクセルセンサーが検出したアクセルペダルの踏込量に基づいて、該変速マップに従って該変速機の最適変速段を決定することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。