JPH0979363A

JPH0979363A - 変速制御装置

Info

Publication number: JPH0979363A
Application number: JP7234057A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Fukushima; 滋樹福島
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1995-09-12
Publication date: 1997-03-25

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、機械式のクラッチを有する自動変
速機に用いて好適の、変速制御装置に関し、車両の走行
状態を加味して、変速段の切り換え制御データを選択で
きるようにする。【解決手段】車両用自動変速機において、車両負荷度
情報を求める車両負荷度算出手段２と、車両負荷度算出
手段２で求められた車両負荷度情報に応じて最適な変速
制御データを選択する変速制御データ選択手段９と、変
速制御データ選択手段９によって選択された最適な変速
制御データを用いて、車両用自動変速機を制御する制御
手段７９とをそなえるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に自動車等の車
両に用いられる自動変速機のうち、特に機械式のクラッ
チを有する自動変速機に用いて好適の、変速制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両用の変速機としては、変
速操作を自動化した自動変速装置が多く採用されてい
る。このような自動変速装置は、小型車の場合には、ク
ラッチに代えてトルクコンバータを採用したものが主流
になっているが、バスやトラック等の大型車では、駆動
トルクの伝達量が大きく、トルクコンバータでは駆動ト
ルクを十分に伝達するのが困難である。

【０００３】そこで、手動変速機と同様の機械式のクラ
ッチを設けるとともに、このクラッチを自動的に断接す
るアクチュエータを設けて、クラッチペダルを踏むこと
なく変速シフトを行なえるようにした機械式の自動変速
装置が開発されている。このような自動変速装置では、
クラッチの断接操作を行なうクラッチ用アクチュエータ
と、変速機のギア機構の噛合状態の切り換え動作を行な
うギアシフトユニット（おもにギアシフト用アクチュエ
ータ）とが設けられるとともに、エンジン回転数調整を
噴射ポンプ内の電子ガバナにより行なうように構成し、
自動変速装置の制御手段（コントローラ）からの指令信
号に基づいてクラッチ用アクチュエータ，ギアシフト用
アクチュエータ及び電子ガバナの作動を制御して変速操
作を行なうように構成されている。

【０００４】ところで、図９はディーゼルエンジンをそ
なえた車両における自動変速機の変速制御時の車両前後
加速度（前後Ｇ），アクセル開度，電子ガバナへのアク
セル開度疑似情報，クラッチストローク，エンジン回転
数及びクラッチ回転数の各制御データの変化を示すグラ
フであり、変速制御時には、この図９に示すように、ま
ず電子ガバナからのアクセル開度疑似情報を所定値に設
定してエンジントルクを減少させ、その後クラッチを切
り離す。そして、ギア機構の変速段を変更してからクラ
ッチ回転数とエンジン回転数とが同期するタイミングに
合わせてクラッチを接続する。

【０００５】その後、電子ガバナヘのアクセル開度疑似
情報によりエンジントルクを復帰させて、変速制御を終
了させる。なお、上記クラッチ接続タイミング及びエン
ジントルク復帰タイミングの制御データは、ここでは予
め入力された２種類の制御データがメモリされており、
アクセル開度が全開か否かという情報に基づいて、２種
類のマップのうち一方のマップを選択するようになって
いる。

【０００６】さて、この一連の動作をフローチャートに
して示すと、図１０のようになる。すなわち、ステップ
ＳＡ１では、アクセル開度に基づいて、クラッチ接続タ
イミング及びエンジントルク復帰タイミングの制御デー
タを選択する。次に、ステップＳＡ２では、電子ガバナ
からの制御信号によりエンジンのトルクを減少させる。
そして、ステップＳＡ３では、クラッチの切り離し制御
を実行した後、ステップＳＡ４においてギアの噛合状態
が所定の変速段となるように変速段の切り換え制御を実
行する。そして、ステップＳＡ５では、上記のステップ
ＳＡ１で選択された制御データに基づいた制御タイミン
グでクラッチが接続される。次にステップＳＡ６でクラ
ッチが同期したかどうかを判断して、クラッチが同期し
たと判断するとステップＳＡ７に進む。そして、電子ガ
バナからのアクセル疑似信号に基づいてエンジントルク
の復帰が行なわれて一連の変速動作が終了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、アクセル開度が全開であるか否かという情報の
みで変速時のクラッチ接続タイミング及びエンジントル
ク復帰タイミングを一義的に設定しており、車両が荷物
積載時なのか又は空車なのか、あるいは、車両が登坂路
を走行中なのか又は降坂路を走行中であるのか等の車両
の走行状態が考慮されていない。このため、車両空車時
でクラッチを接続した直後に、シフトショック（すなわ
ち、図９に示す車両前後Ｇ）が発生する場合がある。

【０００８】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、車両の走行状態を加味して、変速段の切り換
え制御データを選択を行なえるようにした、変速制御装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の変速制御装置は、車両用自動変速機におい
て、車両用自動変速機において、直線平坦路空車相当加
速度情報と実加速度情報との差の情報として定義される
車両負荷度情報を求める車両負荷度算出手段と、該車両
負荷度算出手段で求められた該車両負荷度情報に応じて
最適な変速制御データを選択する変速制御データ選択手
段と、該変速制御データ選択手段によって選択された最
適な変速制御データを用いて、該車両用自動変速機を制
御する制御手段とをそなえて構成されたことを特徴とし
ている。

【００１０】また、請求項２記載の本発明の変速制御装
置は、上記請求項１記載の構成に加えて、該車両負荷度
算出手段が、エンジン出力指示情報とエンジン回転数情
報とからエンジントルク情報を求めるエンジントルク算
出手段と、該エンジントルク算出手段で求められた該エ
ンジントルク情報に基づいて駆動力情報を算出する駆動
力算出手段と、実車速情報から車両の空気抵抗情報を算
出する空気抵抗算出手段と、該駆動力算出手段で算出さ
れた該駆動力情報と該空気抵抗算出手段で算出された該
空気抵抗情報とから該直線平坦路空車相当加速度情報を
算出する直線平坦路空車相当加速度算出手段と、該直線
平坦路空車相当加速度算出手段で算出された該直線平坦
路空車相当加速度情報と該実加速度情報との差から該車
両負荷度情報を求める減算手段とをそなえて構成された
ことを特徴としている。

【００１１】また、請求項３記載の本発明の変速制御装
置は、上記請求項２記載の構成に加えて、該エンジント
ルク算出手段が、上記のエンジン出力指示情報とエンジ
ン回転数情報とに基づいて該エンジントルク情報を予め
設定しているマップ形式の記憶手段であることを特徴と
している。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態としての変速制御装置について説明すると、図１
はその要部構成を示す模式的なブロック図、図２はその
全体構成を示す模式的な構成図、図３〜図５はいずれも
その変速制御パラメータとしての車両負荷度の特性を示
す図、図６はその動作を説明するためのフローチャー
ト、図７はそのシフトレバーのシフトパターンを示す模
式図、図８はその効果を説明するための図である。

【００１３】まず、図２を参照して本考案の一実施形態
としての変速制御装置の前提となる自動変速機構の全体
構成について説明する。図２に示すように、本発明の変
速段制御装置は、ディーゼルエンジン（以下、単にエン
ジンと記す）１１の回転駆動力をクラッチ１５を有する
歯車式変速機（以下、変速機構という）１７を用いて自
動変速するシステムであり、エンジン１１には、エンジ
ン出力軸１３の１／２の回転速度で回転する入力軸１９
を備えた燃料噴射ポンプ（以下、単に噴射ポンプと記
す）２１が設けられており、このポンプ２１のコントロ
ールラック２３には電磁アクチュエータ２５が連結され
てい後退また、燃料噴射ポンプ入力軸１９にはエンジン
１１の出力軸１３の回転数信号を検出するためのエンジ
ン回転センサ２７が付設されている。

【００１４】クラッチ１５には、クラッチ用アクチュエ
ータとしてのエアシリンダ３３が設けられている。ま
た、クラッチ１５は、フライホイール２９に対してクラ
ッチ板３１を図示しない周知の挟持手段により圧接させ
ることで接続状態となるようになっている。そして、エ
アシリンダ３３が非作動状態から作動状態に移行すると
上記挟持手段が解除方向に作動し、クラッチ１５は接続
状態から遮断状態に変化するようになっている。また、
このクラッチ１５には、遮断及び接続の情報をクラッチ
ストローク量により検出するクラッチストロークセンサ
３５が取り付けられている。なお、このクラッチストロ
ークセンサ３５に代えてクラッチタッチセンサ３７を利
用してもよい。

【００１５】また、変速機構１７の入力軸３９には、入
力軸３９の回転数（以後、クラッチ回転数と記す）検出
するクラッチ回転数センサ４１が付設されている。とこ
ろで、上記エアシリンダ３３にはエア通路４３が接続さ
れており、エアシリンダ３３は逆止弁４５を介してエア
源としての一対のエアタンク４７，４９に連結されてい
る。エア通路４３の途中には、作動エアを供給すべくデ
ューティー制御される、開閉手段としての電磁弁Ｘ１，
Ｘ２と、エアシリンダ３３内を大気開放するためにデュ
ーティー制御される電磁弁Ｙ１，Ｙ２と、上記電磁弁Ｘ
１，Ｘ２の上流側に設けられた３方向電磁弁Ｗとが設け
られている。

【００１６】なお、図示するように、上記電磁弁Ｘ１，
Ｘ２は、互いに並列接続されており、通常時は閉鎖状態
となっている。また、電磁弁Ｙ１，Ｙ２も互いに並列接
続されており、通常時は閉鎖状態となっている。電磁弁
Ｗは、エアシリンダ３３のオン時にはエアタンク４７，
４９とエア通路４３とを接続するように制御され、エア
シリンダ３３のオフ時には、エア通路４３を大気開放す
るよう制御されるになっている。なお、上記電磁弁Ｘ
１，Ｘ２及びＹ１，Ｙ２は交互に使用されるようになっ
ており、これにより各電磁弁Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２を
長期間使用することができるようになっている。また、
電磁弁Ｘ１，Ｘ２のうち一方の電磁弁が故障した場合
や、電磁弁Ｙ１，Ｙ２のうち一方の電磁弁が故障した場
合には、他方の電磁弁が使用されるようになっており、
これにより装置全体の信頼性を向上させている。

【００１７】なお、一対のエアタンク４７，４９のう
ち、エアタンク４９は非常用のタンクであって、なんら
かの理由によりメインエアタンク４７のエアがなくなる
と、電磁弁５５を開いて非常用エアタンク４９からエア
の供給を行なうようになっている。このため、各エアタ
ンク４７，４９には内部エア圧が規定値以下になるとオ
ン信号を出力するエアセンサ５７，５９が取付けられて
いる。

【００１８】また、エアタンク４７には、エア通路４３
とは異なった通路であって、下流側で２系統に分岐する
エア通路が接続され、このエア通路は一対の電磁弁ＭＶ
Ｑ１１１，１１１を介して制動系（エアオーバーハイド
ロリック式）内の一対のエアマスタ１０９，１０９に接
続されている。これらのエアマスタ１０９，１０９には
強ブレーキ踏力センサ（以後単にＢＲＳセンサと記す）
１０６が取り付けられている。このＢＲＳセンサ１０６
は、設定値を上回る強い制動力を必要とする場合のエア
圧に相当する強ブレーキ踏力情報を受けた際に、オン作
動するダイアフラム式の開閉スイッチとして構成されて
いる。

【００１９】そして、例えば、図７に示すようなシフト
パターンに対応した変速位置にチェンジレバー６１を運
転者が操作することにより、変速機構１７の変速段が切
り換えられる。すなわち、変速段選択スイッチ６３から
得られる変速信号に基づき変速段切り換え手段としての
ギアシフトユニット６５を操作し、シフトパターンに対
応した目標変速段に変速段を切り換えると共に、その変
速段をインジゲータ６７に表示するようにしている。

【００２０】ここで、Ｒは後退段、Ｎ及びＮ１はニュー
トラル、１，２，３，４，５は各指定変速段、ＰＷ，Ｄ
は２速から７速までの任意の自動変速段をそれぞれ示し
ている。ＰＷ，Ｄレンジを選択すると、最適変速段設定
処理により２速から７速が車両の走行状態に基づいて自
動的に決定される。なお、ＰＷはパワフル自動変速段、
Ｄはエコノミー自動変速段であって、変速特性がそれぞ
れ異なる変速マップをそなえている。

【００２１】また、ブレーキペダル６９の踏み込み時
や、図示しない排気ブレーキの作動時には、それぞれに
応じて予めプログラムされたそれぞれ別のシフトマップ
が選択採用されるようになっており、ここでは、ＰＷレ
ンジ及びＤレンジにそれぞれに３つのシフトマップが用
意されている。ギアシフトユニット６５は、変速段制御
手段としてのコントロールユニット７１からの作動信号
により作動する複数個の電磁弁（図２では１つのみ示し
た）７３と、変速機構１７内のセレクトフォーク及びシ
フトフォーク（ともに図示省略）を作動させる一対のパ
ワーシリング（図示省略）とを有している。なお、この
パワーシリングは、上記電磁弁７３を介してエアタンク
４７，４９から高圧作動エアが供給されると作動するよ
うになっている。

【００２２】そして、上記電磁弁７３に与えられる作動
信号により、各パワーシリンダが操作され、セレクト，
シフトの順で歯車式変速機構１７の噛み合い状態が変更
されるようになっている。更に、ギアシフトユニット６
５には、各変速段を検出するギア位置センサとしてのギ
ア位置スイッチ７５が付設され、これらギア位置スイッ
チ７５からのギア位置信号がコントロールユニット７１
に出力される。また、変速機構１７の出力軸７７には車
速信号を検出する車速センサ７９が付設され、更に、ア
クセルペダル８１には、その踏み込み量を検出するアク
セルセンサ８５がそなえられている。このアクセルセン
サ８５は、アクセルペダル８１の踏み込み量に応じた抵
抗変化を電圧値として検出するようになっており、これ
をＡ／Ｄ変換器８３でデジタル信号化して出力するよう
になっている。

【００２３】ブレーキペダル６９には、これが踏み込ま
れた時にハイレベルのブレーキ信号を出力するブレーキ
センサ８７が取り付けられており、エンジン１１にはフ
ライホイール２９の外周のリングギアに適時噛み合って
エンジン１１をスタートさせるスタータ８９が取り付け
られ、そのスタータリレー９１はコントロールユニット
７１に接続されている。

【００２４】図２中符号９３は、コントロールユニット
７１とは別に設けられたエンジンコントロールユニット
を示しており、噴射ポンプ２１内の電子ガバナ２５に対
して各センサからの情報や、コントロールユニット７１
からのアクセル信号等に応じてエンジン１１の駆動制御
を行なうものである。即ち、コントロールユニット９３
からの指令信号を受けた電子ガバナ２５では、ラック２
３を作動させて燃料の増減操作を行ない、エンジン１１
の出力軸１３の回転数の増減を制御するようになってい
る。

【００２５】コントロールユニット７１は、自動変速装
置専用のマイクロコンピュータとして構成され、マイク
ロプロセッサ（以後ＣＰＵと記す）９５、メモリ９７及
び入力出力信号処理回路としてのインターフェイス９９
で構成されている。インターフェイス９９のインプット
ポート（入力インタフェース）１０１には、上述の変速
段選択スイッチ６３とブレーキセンサ８７とアクセルセ
ンサ８５とエンジン回転センサ２７とクラッチ回転数セ
ンサ４１とギア位置スイッチ７５と車速センサ７９とク
ラッチタッチセンサ３７（クラッチの断接情報をクラッ
チストロークセンサ３５に代えて出力する時に用いる）
とクラッチストロークセンサ３５とエアセンサ５７，５
９と後述する坂道発進スイッチ１０３と、一速発進（以
後単にＦＳＳと記す）スイッチ１０５と、強ブレーキ踏
力情報を出力するＢＲＳセンサ１０６とがそれぞれ接続
され、これらの各センサから検出情報が入力されるよう
になっている。

【００２６】坂道発進スイッチ１０３は、上り坂での車
両の発進時に後退を防止するシステム（以後これをＡＵ
Ｓと記す）を作動させるためのものである。ここで、こ
のＡＵＳは、複数のホイールブレーキ１０７，１０７の
エアマスタ１０９，１０９に対するエアの供給を一対の
電磁弁ＭＶＱ１１１，１１１を介して制御しながら車両
を発進させるようなシステムであって、これらの電磁弁
ＭＶＱ１１１は、コントロールユニット７１により制御
されるようになっている。

【００２７】また、ＦＳＳスイッチ１０５は、ＰＷレン
ジ又はＤレンジにおいて１速発進を行なうためのもの
で、これをオンにすると自動変速レンジにおいて１速発
進が実行されるようになっている。なお、通常バスやト
ラック等の大型の車両では、発進は２速により行なわれ
るようになっており、１速は通常の発進用のギア比より
も低められている。そして、バスの乗員（又はトラック
の積載量等）が多くなって車両の総重量が重くなった時
の発進や坂道発進等、大きな発進トルクを必要とすると
きに用いる変速段である。

【００２８】一方アウトプットポート（出力インタフェ
ース）１１３には、上述のエンジンコントロールユニッ
ト９３とスタータリレー９１と電磁弁Ｘ１，Ｘ２，Ｙ
１，Ｙ２，Ｗ，７３，１１１とがそれぞれ接続されてい
る。なお、図中の符号１１５は、エアタンク４７，４９
のエア圧が設定値に達していない場合、エアセンサ５
７，５９からの検出信号を受けて点灯するエアウォーニ
ングランプ、符号１１７はクラッチ１５の磨耗量が規定
値を越えた場合に検出信号を受けて点灯するクラッチウ
ォーニングランプ、符号１１６はブレーキペダル６９の
踏み込みによりオンするストップランプスイッチを示し
ている。

【００２９】さて、メモリ９７は、図示しないフローチ
ャートをプログラムやデータとして書き込んだ読み出し
専用のＲＯＭと書き出し専用のＲＡＭとで構成されてい
る。ここでＲＯＭには上記プログラムの外にアクセル信
号に対応した電磁弁Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２のデューテ
ィー率を予めマップとして記憶させておき、適宜このマ
ップより適正値を読み出している。

【００３０】上述した変速段選択スイッチ６３は、変速
信号としてのセレクト信号及びシフト信号を出力する
が、この両信号の一対の組合せに対応した変速段位置を
予めデータマップとして記憶させておき、セレクト信号
及びシフト信号を受けた際にこのマップより出力信号を
算出し、この出力をギアシフトユニット６５の各電磁弁
７３に与え、この場合、変速信号に対応した目標変速段
にギアを合わせるようになっている。

【００３１】ギア位置スイッチ７５からのギア位置信号
は変速が完了すると出力され、セレクト信号及びシフト
信号に対応した各ギア位置信号が全て出力されたか否か
を判断し、噛み合いが正常か否かの信号を発するのに用
いる。更に、ＲＯＭにはＰＷレンジ又はＤレンジでの目
標変速段が存在する時、車速、アクセル及びエンジン回
転数の各値に基づき、最適変速段を決定するためのシフ
トマップも記憶処理されている。

【００３２】また、ギアシフトユニット６５からの出力
に基づく変速段情報が後退段Ｒ又は前進段にあり、操作
車速センサ７９からの出力に基づく車速値が車両停止域
にあり、ＢＲＳセンサ１０６より強ブレーキ踏力情報が
入力された場合、ホイールブレーキ作動用のアクチュエ
ータである一対の電磁弁ＭＶＱ１１１，１１１をオン操
作するように構成されている。

【００３３】さて、次に本発明の要部について説明する
と、このコントロールユニット７１のＣＰＵ９５内に
は、図１に示すように、車両負荷度算出手段２，変速制
御データ選択手段９及び制御手段１０が設けられてお
り、コントロールユニット７１内の制御手段１０では、
変速制御データ選択手段９によって選択された最適な変
速制御データ（例えば、クラッチの接続タイミングやエ
ンジントルク復帰タイミング等の制御データ）により、
変速機構１７を制御するようになっている。

【００３４】車両負荷度算出手段２は、現在の車両の負
荷状態を負荷度として算出するものであり、この車両負
荷度は、車両が空車状態で直線平坦路を加速した場合の
加速度α₀と、車両が実際に加速したときの実加速度α
との差（＝車両負荷度α_VL）として算出されるようにな
っている。また、変速制御データ選択手段９は、車両負
荷度算出手段７で求められた車両負荷度情報に応じて最
適な変速制御データを選択する手段であり、ここでは車
両負荷度が大きいときに用いられる制御データと、車両
負荷度が空車時に相当するときに用いられる制御データ
と、車両負荷度が小さいときに用いられる制御データと
の３種類の制御データが、予めメモリされている。ま
た、制御手段１０は、変速制御データ選択手段９で選択
された最適な変速制御データを用いて変速機構１７を制
御する手段である。

【００３５】ここで、車両負荷度算出手段２について説
明すると、図１に示すように、車両負荷度算出手段２
は、エンジントルク算出手段４と駆動力算出手段５と空
気抵抗算出手段６と直線平坦路空車相当加速度算出手段
７と減算手段８とをそなえて構成されており、このうち
エンジントルク算出手段４は、コントロールラック２３
の位置情報ＳＲＣとエンジン回転数情報ＮＥとからエン
ジントルクＴを算出するものであって、マップ形式の記
憶手段として構成されている。

【００３６】また、駆動力算出手段５は、上記エンジン
トルク算出手段４で求められたエンジントルク情報Ｔに
基づいて、車両の駆動力Ｆを算出するものであり、駆動
力Ｆの算出は、例えば下式により行なわれる。Ｆ＝（Ｔ・it・if・η）／Ｒ但し、itは変速段のギア比，ifは終減速ギア比（デファ
レンシャルギア比），ηは動力伝達効率，Ｒはタイヤ動
半径である。

【００３７】また、空気抵抗算出手段６は、実車速情報
Ｖから車両の走行抵抗としての空気抵抗Ｒｌを算出する
ものであって、下式により算出するようになっている。Ｒｌ＝λ・Ａ・Ｖ² 但し、λは空気抵抗係数，Ａは車両の前面投影面積，Ｖ
は実車速である。次に、直線平坦路空車相当加速度算出
手段（以下、単に加速度算出手段という場合がある）７
について説明すると、この加速度算出手段７は、上述の
駆動力算出手段５で算出された駆動力情報Ｆと空気抵抗
算出手段６で算出された空気抵抗情報Ｒｌとから、車両
が空車状態で直線平坦路を加速した場合の加速度（以
下、これを直線平坦路空車相当加速度という）を算出す
るものである。この直線平坦路空車相当加速度α₀は下
式により算出される。 α₀＝ｇ・〔Ｆ−（μＷ₀＋Ｒｌ）〕／（Ｗ₀＋Ｗ_r）但し、ｇは重力加速度，μは路面摩擦係数，Ｗ₀は空車
重量，Ｗ_rは回転部重量である。

【００３８】そして、減算手段８では、加速度算出手段
７で算出された直線平坦路空車相当加速度情報α₀と車
速センサ７９からの実加速度情報αとに基づいて車両の
負荷度情報α_VLを下式により算出するようになってい
る。 α_VL＝α₀−α すなわち、α_VL＞０であれば車両負荷が重く、α_VL＜０
であれば車両負荷が軽いということができる。そして、
このα_VLの値の大きさから、どの程度車両負荷が重い
（又は軽い）のかを判定するようになっている。

【００３９】ここで、図３〜図５はいずれも車両負荷度
α_VLをシュミレーションして算出した例であって、横軸
は車両総重量（ｇｖｗ＝グロスビークルウェイト）、縦
軸は車両負荷度である。また、図３は平坦路、図４は１
０％勾配の登坂路、図５は１０％勾配の登坂路における
車両負荷度α_VLの算出例であり、車両重量以外は車両の
条件を一定にして算出したものである。

【００４０】このようにして、車両負荷度算出手段２で
車両負荷度α_VLが算出されると、変速制御データ選択手
段９では、この車両負荷度α_VLに基づいて変速制御デー
タを最適値に変更するのである。この変速制御データ選
択手段９では、車両負荷度α_VLが所定の範囲内にあると
き、つまり｜α_VL｜＜α_th（α_thはスレッシュホールド
値）の場合、車両の負荷が略空車時に相当していると判
定して、空車相当の制御データに切り換えるようになっ
ている。そして、コントロールユニット７１の制御手段
１０では、変速制御データ選択手段９で選択された空車
相当の制御データに基づいてクラッチ１５や電子ガバナ
２５の制御を行ない、変速制御が行なわれるのである。
これにより、滑らかな変速制御が実行されて、変速ショ
ック等が大幅に低減されるようになるのである。

【００４１】一方、車両負荷度α_VLが上記スレッシュホ
ールドα_thよりも大きいときは、変速制御データ選択手
段９では、登坂路の走行や積車状態での走行等により車
両の負荷が大きいと判定して、車両負荷の大きい運転状
態に応じた制御データに切り換えるようになっている。
これにより、変速時のクラッチ１５や電子ガバナ２５の
制御が車両負荷が大きい場合の制御データにしたがって
制御され、クラッチ１５の滑り等のない効率のよい変速
操作を行なうことができるようになる。

【００４２】さらに、車両負荷度α_VLが上記スレッシュ
ホールドα_thよりも小さいときは、変速制御データ選択
手段９では、降坂路の走行等により車両の負荷が小さい
と判定して、このような車両負荷に応じた運転状態に応
じた制御データに切り換えるようになっており、やは
り、変速ショック等のないスムーズな変速操作が行なわ
れるのである。

【００４３】本発明の一実施形態としての変速制御装置
は、上述のように構成されているので、例えば図６に示
すようなフロチャートにしたがって変速動作が実行され
ることになる。まず、ステップＳ１で、上述の車両負荷
度算出手段２により車両負荷度α_vlを算出する。次に、
ステップＳ２で上述の車両負荷度α_vlに応じて変速時の
制御データを切り換える。なお、この制御データとして
は、ここでは、車両負荷度が大の場合，車両負荷度が小
の場合及び車両負荷度が空車相当の場合の３つに分けら
れており、上記車両負荷度α_vlに応じて最適な制御デー
タが選択される。

【００４４】そして、ステップＳ３では、電子ガバナ２
５で所定のアクセル開度疑似信号を設定してエンジン１
１のトルクを減少させる。次に、ステップＳ４では、ク
ラッチ１５を切り離す制御を実行した後、ステップＳ５
においてギアの噛合状態が所定の変速段となるように変
速段の切り換え制御を実行する。そして、ステップＳ６
では、上記のステップＳ２により選択された所定の制御
データに基づいた制御タイミングでクラッチ１５が接続
される。次にステップＳ７でクラッチ１５が同期したか
どうかを判断して、クラッチ１５が同期したと判断する
と、ステップＳ８に進んで、電子ガバナ２５からのアク
セル疑似信号に基づいてエンジントルクの復帰が行なわ
れる。この場合のエンジントルクの復帰タイミングも、
上記ステップＳ２で選択された所定の制御データ基づい
て実行される。そして、この後リターンする。

【００４５】なお、ここでは変速段の切り換え制御の詳
細な動作については省略するが、この変速段の切り換え
制御は、例えば実開平２−４９６６３号公報において開
示された変速機と同様に行なわれるものである。そし
て、このような変速制御を行なうことにより、図８に示
すように、空車相当時の変速切り換えでは、変速ショッ
クを大幅に低減することができるようになる。

【００４６】すなわち、実線で示す従来の制御タイミン
グに対して、破線で示すように電子ガバナ２５からのア
クセル疑似信号及びクラッチ接続タイミングを遅らせる
ことにより、変速時の前後方向加速度（前後Ｇ）を大幅
に減少させることができるのである。したがって、変速
ショックの発生が防止され、スムーズな変速操作を実現
することができるようになる。また、これにより、ドラ
イバビリティが大幅に向上するという利点も有してい
る。

【００４７】さらに、本発明では、従来から車両に設け
られているセンサ系からの情報に基づいて車両の負荷状
態を判定するように構成されているので、新たなセンサ
等を設ける必要もなく、コストや重量の増加を抑制する
ことができるという利点を有している。また、比較的簡
単な変速ソフトが簡素なものとすることができるという
利点も有している。

【００４８】なお、本発明の変速制御装置では、変速制
御データ選択手段９内には、上述したように車両負荷度
が大きいときに用いられる制御データと、車両負荷度が
空車時に相当するときに用いられる制御データと、車両
負荷度が小さいときに用いられる制御データとの３種類
の制御データを設けているが、本発明の制御データはこ
の３種類に限られるものではなく、車両負荷度に応じて
制御データさらに細かく設定しても良い。

【００４９】また、本装置では、車両負荷度算出手段２
に車両の走行抵抗としての空気抵抗を算出する空気抵抗
算出手段６を設けているが、車両走行抵抗の要素として
は、これ以外にも勾配抵抗Ｒｉ，自由転動時の転がり抵
抗Ｒｒ及びコーナリング抵抗Ｒｃ等があり、空気抵抗算
出手段６の代わりに、これらの車両走行抵抗を算出する
走行抵抗手段を設けてもよい。なお、勾配抵抗Ｒｉ，自
由転動時の転がり抵抗Ｒｒ及びコーナリング抵抗Ｒｃの
具体的な算出方法については省略するが、この場合、車
両走行抵抗は、空気抵抗Ｒｌ，勾配抵抗Ｒｉ，自由転動
時の転がり抵抗Ｒｒ及びコーナリング抵抗Ｒｃの和とし
て算出することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の変速制御装置によれば、車両用自動変速機におい
て、車両用自動変速機において、直線平坦路空車相当加
速度情報と実加速度情報との差の情報として定義される
車両負荷度情報を求める車両負荷度算出手段と、該車両
負荷度算出手段で求められた該車両負荷度情報に応じて
最適な変速制御データを選択する変速制御データ選択手
段と、該変速制御データ選択手段によって選択された最
適な変速制御データを用いて、該車両用自動変速機を制
御する制御手段とをそなえて構成されることにより、変
速段切り換えをスムーズに行なうことができ、変速ショ
ックの発生を防止することができる。また、これにより
ドライバビリティが大幅に向上するという利点がある。
さらには、従来から車両に設けられているセンサ系から
の情報に基づいて車両の負荷状態を判定することができ
るので、新たなセンサ等を設ける必要もなく、コストや
重量の増加を抑制することができるという利点を有して
いる。また、比較的簡単な変速ソフトが簡素なものとす
ることができるという利点も有している。

【００５１】また、請求項２記載の本発明の変速制御装
置によれば、上記請求項１記載の構成に加えて、該車両
負荷度算出手段が、エンジン出力指示情報とエンジン回
転数情報とからエンジントルク情報を求めるエンジント
ルク算出手段と、該エンジントルク算出手段で求められ
た該エンジントルク情報に基づいて駆動力情報を算出す
る駆動力算出手段と、実車速情報から車両の空気抵抗情
報を算出する空気抵抗算出手段と、該駆動力算出手段で
算出された該駆動力情報と該空気抵抗算出手段で算出さ
れた該空気抵抗情報とから該直線平坦路空車相当加速度
情報を算出する直線平坦路空車相当加速度算出手段と、
該直線平坦路空車相当加速度算出手段で算出された該直
線平坦路空車相当加速度情報と該実加速度情報との差か
ら該車両負荷度情報を求める減算手段とをそなえて構成
されることにより、確実に且つ簡単に車両負荷度を算出
することができるという利点がある。

【００５２】また、請求項３記載の本発明の変速制御装
置によれば、上記請求項２記載の構成に加えて、該エン
ジントルク算出手段が、上記のエンジン出力指示情報と
エンジン回転数情報とに基づいて該エンジントルク情報
を予め設定しているマップ形式の記憶手段であるという
構成により、簡単にエンジントルクを算出することがで
きるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての変速制御装置にお
ける要部構成を示す模式的なブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態としての変速制御装置にお
ける全体構成を示す模式的な構成図である。

【図３】本発明の一実施形態としての変速制御装置にお
ける変速制御パラメータとしての車両負荷度の特性を示
す図である。

【図４】本発明の一実施形態としての変速制御装置にお
ける変速制御パラメータとしての車両負荷度の特性を示
す図である。

【図５】本発明の一実施形態としての変速制御装置にお
ける変速制御パラメータとしての車両負荷度の特性を示
す図である。

【図６】本発明の一実施形態としての変速制御装置にお
ける動作を説明するためのフローチャートである。

【図７】本発明の一実施形態としての変速制御装置にお
けるシフトレバーのシフトパターンを示す模式図であ
る。

【図８】本発明の一実施形態としての変速制御装置にお
ける効果を説明するための図である。

【図９】従来の機械式車両用自動変速機の変速制御時の
作動特性を説明するための図である。

【図１０】従来の機械式車両用自動変速機の変速制御時
の動作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１最適変速段決定手段２車両負荷度算出手段３目標変速段設定手段４エンジントルク算出手段５駆動力算出手段６空気抵抗算出手段７直線平坦路空車相当加速度算出手段８減算手段９変速制御データ選択手段１０制御手段１１エンジン（ディーゼルエンジン）１３出力軸１５クラッチ１７歯車変速機（変速機構）１９燃料噴射ポンプ入力軸２１燃料噴射ポンプ（噴射ポンプ）２３コントロールラック２５電磁アクチュエータ２７エンジン回転数センサ２９フライホイール３１クラッチ板３３クラッチ用アクチュエータ（エアシリンダ）３５クラッチストロークセンサ３７クラッチタッチセンサ３９変速機構入力軸４１クラッチ回転数センサ４３エア通路４５逆止弁４７，４９エアタンク５７，５９エアセンサ５５，７３，１１１，Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２電磁弁６１チェンジレバー６３変速段選択スイッチ６５ギアシフトユニット（変速段切り換え手段）６７インジゲータ６９ブレーキペダル７１コントロールユニット７５ギア位置スイッチ（変速段検出センサ）７７変速機構出力軸７９車速センサ８１アクセルペダル８３Ａ／Ｄ変換器８５アクセルセンサ（アクセル開度センサ）８７ブレーキセンサ８９スタータ９１スタータリレー９３エンジンコントロールユニット９５マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）９７メモリ９９インターフェイス９９（入力出力信号処理回路）１０１インプットポート（入力インタフェース）１０３坂道発進スイッチ１０５一速発進スイッチ（ＦＳＳスイッチ）１０６強ブレーキ踏力センサ（ＢＰＳセンサ）１０７ホイールブレーキ１０９エアマスタ１１３アウトプットポート（出力インタフェース）１１５エアウォーニングランプ１１７クラッチウォーニングランプ１１６ストップランプスイッチＷ３方向電磁弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両用自動変速機において、直線平坦路空車相当加速度情報と実加速度情報との差の
情報として定義される車両負荷度情報を求める車両負荷
度算出手段と、該車両負荷度算出手段で求められた該車両負荷度情報に
応じて最適な変速制御データを選択する変速制御データ
選択手段と、該変速制御データ選択手段によって選択された最適な変
速制御データを用いて、該車両用自動変速機を制御する
制御手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、変
速制御装置。
【請求項２】該車両負荷度算出手段が、エンジン出力
指示情報とエンジン回転数情報とからエンジントルク情
報を求めるエンジントルク算出手段と、該エンジントル
ク算出手段で求められた該エンジントルク情報に基づい
て駆動力情報を算出する駆動力算出手段と、実車速情報
から車両の空気抵抗情報を算出する空気抵抗算出手段
と、該駆動力算出手段で算出された該駆動力情報と該空
気抵抗算出手段で算出された該空気抵抗情報とから該直
線平坦路空車相当加速度情報を算出する直線平坦路空車
相当加速度算出手段と、該直線平坦路空車相当加速度算
出手段で算出された該直線平坦路空車相当加速度情報と
該実加速度情報との差から該車両負荷度情報を求める減
算手段とをそなえて構成されたことを特徴とする請求項
１記載の変速制御装置。
【請求項３】該エンジントルク算出手段が、上記のエ
ンジン出力指示情報とエンジン回転数情報とに基づいて
該エンジントルク情報を予め設定しているマップ形式の
記憶手段であることを特徴とする請求項２記載の変速制
御装置。