JP4100057B2 - Shift control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ブレーキ装置を備えた車両の変速制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば大型車両などでは、補助ブレーキとして排気ブレーキ装置が装備されることがある。排気ブレーキ装置は、エンジンの排気経路に設けられた排気ブレーキバルブから主に構成され、このバルブを閉作動して排気経路をある程度閉じる(絞る)ことによって制動力を作用させるものである。
【0003】
例えば、車両が長い下り坂を下っているときなどに排気ブレーキ装置を使用すれば、ブレーキペダルを踏み込まなくても車両を減速することができ、ブレーキディスクの高温化を防止したり、ドライバの快適性を向上させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、変速機を自動変速する変速制御装置を備えた車両において、車速が比較的高速であるときに排気ブレーキ装置を使用する場合、例えば、高速道路を走行中に排気ブレーキ装置を使用する場合などでは、通常、変速機のギヤ段が比較的高速段に位置するため、エンジン側(駆動側)に対する車輪側(従動側)の減速比が小さく、排気ブレーキ装置による制動力を十分に得られない場合がある。
【0005】
そこで、より大きな制動力を確保するために、車速が比較的高速であるときには、排気ブレーキ装置の作動と共に変速機を自動的にシフトダウンするようにした変速制御装置が考案されている。
【0006】
例えば、特開平10−246321号公報に記載されている変速制御装置は、排気ブレーキ作動スイッチとは別にシフトダウン連動スイッチなるものを備え、ドライバが排気ブレーキ作動スイッチとシフトダウン連動スイッチの両方をONにしたときには、排気ブレーキ装置を作動させると共に車速に応じた変速機のシフトダウン制御を実行するようにしたものである。
【0007】
しかしながら、この特開平10−246321号公報では、排気ブレーキ装置の作動と共に変速機をシフトダウンした後、シフトダウン制御が解除された(シフトダウン連動スイッチがOFFされた)ときの変速機の制御については提案されていない。
【0008】
本発明の目的は、排気ブレーキ装置の作動時に変速機をシフトダウン制御する手段を備えた変速制御装置において、シフトダウン制御を解除したときにドライバが良好なフィーリングを得られるように変速機を最適に制御する変速制御装置を提供することにある。
【0009】
【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、排気ブレーキ装置を備えた車両に備えられ、基本的に車両の運転状態に基づき変速機のギヤ段を決定する変速制御手段に従って変速機を自動変速する変速制御装置であって、上記排気ブレーキ装置の作動・非作動を切り換えるための排気ブレーキ装置切換手段と、上記排気ブレーキ装置の作動時に上記変速機を上記変速制御手段とは無関係にシフトダウンさせるためのシフトダウン制御手段と、変速機のギヤ段を検出するギヤポジション検出手段と、上記シフトダウン制御手段によるシフトダウン前のギヤ段を記憶する手段と、上記シフトダウン制御手段によるシフトダウンが実行された後、上記排気ブレーキ装置切換手段が非作動側に切り換えられたときに、上記変速機を上記記憶したシフトダウン前のギヤ段へとシフトアップするシフトアップ制御手段とを備え、上記シフトアップ制御手段は、上記排気ブレーキ装置切換手段が非作動側に切り換えられたときであっても、その時の車両の運転状態に基づき上記変速制御手段により決定されるギヤ段が上記記憶したシフトダウン前のギヤ段以外である場合には上記シフトアップを実行しないものである。
【0010】
また、上記シフトダウン制御手段によるシフトダウン後のギヤ段を記憶する手段を更に備え、上記シフトアップ制御手段は、上記排気ブレーキ装置切換手段が非作動側に切り換えられたときであっても、その時の変速機のギヤ段が上記記憶したシフトダウン後のギヤ段でないときには上記シフトアップを実行しないようにすることが好ましい。
【0011】
また、上記シフトダウン制御手段によるシフトダウンの実行・非実行を切り換えるシフトダウン制御切換手段を更に備え、上記シフトアップ制御手段は、上記シフトダウン制御手段によるシフトダウンが実行された後、上記シフトダウン制御切換手段が非実行側に切り換えられたときに、上記変速機を上記記憶したシフトダウン前のギヤ段へとシフトアップし、かつ上記シフトダウン制御切換手段が非実行側に切り換えられたときであっても、その時の車両の運転状態に基づき上記変速制御手段により決定されるギヤ段が上記記憶したシフトダウン前のギヤ段以外である場合には上記シフトアップを実行しないようにすることが好ましい。
また、上記シフトダウン制御手段によるシフトダウン後のギヤ段を記憶する手段を更に備え、上記シフトアップ制御手段は、上記シフトダウン制御切換手段が非実行側に切り換えられたときであっても、その時の変速機のギヤ段が上記記憶したシフトダウン後のギヤ段でないときには上記シフトアップを実行しないようにすることが好ましい。
【0012】
また、上記シフトダウン制御手段は、シフトダウンを実行する前に、そのときの車両の運転状態に基づいてシフトダウン後のエンジン回転速度を算出する手段を備え、上記算出したエンジン回転速度が、所定のオーバーラン回転速度以上であるときにはシフトダウンを実行しないようにすることが好ましい。
【0013】
【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。
【0014】
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。
【0015】
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との出力から現在のエンジン回転速度及びエンジン負荷を読取り、主にこれらに基づいて燃料噴射ポンプ1aの電子ガバナ1dを制御し、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御する。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。
【0016】
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(回転速度)を算出する。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
図3に分かりやすく示すが、クラッチアクチュエータ(クラッチブースタ)10は実線で示す二系統の空圧通路a,bを通じてエアタンク5に接続され、エアタンク5から供給される空圧で作動する。一方の通路aがクラッチ自動断接用、他方の通路bがクラッチマニュアル断接用である。一方の通路aが二股状に分岐され、そのうちの一方に自動断接用の電磁弁MVC1,MVC2が直列に設けられ、他方に非常用の電磁弁MVCEが設けられる。分岐合流部にダブルチェックバルブDCV1が設けられる。他方の通路bに、クラッチアクチュエータ10に付設される油圧作動弁12が設けられる。両通路a,bの合流部にもダブルチェックバルブDCV2が設けられる。ダブルチェックバルブDCV1,DCV2は差圧作動型の三方弁である。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。なお、クラッチ2の自動断接とマニュアル断接とが干渉した場合はマニュアル断接を優先させるようになっている。
【0023】
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。
【0024】
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(現ギヤ段)はギヤポジションスイッチ23(図1参照)で検知される。副軸32の回転速度が副軸回転センサ26で検知され、アウトプットシャフト4の回転速度がアウトプットシャフト回転センサ28で検知される。これら検知信号はTMCU9に送られる。
【0025】
また、TMCU9は、アウトプットシャフト回転センサ28により検知された現在のアウトプットシャフト回転速度に基づいて現在の車速を算出し、これをスピードメータに表示する。
【0026】
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装置29からの変速指示信号を合図に行われる。即ち、ドライバが、シフトチェンジ装置29のシフトレバー29aをシフト操作すると、シフトチェンジ装置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。
【0027】
図1に示すシフトチェンジ装置29において、Rはリバース、Nはニュートラル、Dはドライブ、UPは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。また運転席に、変速モードをマニュアル変速モードと自動変速モードとの間で切り換えるモードスイッチ24と、変速を1段ずつ行うか段飛ばしで行うかを切り換えるスキップスイッチ25とが設けられる。
【0028】
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シフトマップと言うときもある)に従って変速機3の自動変速が行われる。この自動変速モード中に、ドライバがシフトレバー29aを手動シフトアップ位置(UP)又は手動シフトダウン位置(DOWN)に手動操作した場合、シフトマップとは無関係にドライバの手動操作に応じて変速機3がシフトアップ又はシフトダウンされる。このとき、スキップスイッチ25がOFF(通常モード)であれば、シフトレバー29aの1回の操作により、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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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)。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
次に、各アクチュエータ20,21,22について説明する。これらアクチュエータはエアタンク5の空圧で作動する空圧シリンダと、空圧シリンダへの空圧の給排を切り替える電磁弁とで構成される。そしてこれら電磁弁がTMCU9で選択的に切り替えられ、空圧シリンダを選択的に作動させるようになっている。
スプリッタアクチュエータ20は、ダブルピストンを有した空圧シリンダ47と三つの電磁弁MVH,MVF,MVGとで構成される。スプリッタ17をニュートラルにするときはMVH/ON,MVF/OFF,MVG/ONとされる。スプリッタ17をハイにするときはMVH/OFF,MVF/OFF,MVG/ONとされる。スプリッタ17をローにするときはMVH/OFF,MVF/ON,MVG/OFFとされる。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
ところで、後述するシンクロ制御に際して副軸32を減速制動するため、副軸32には副軸(カウンタシャフト)ブレーキ手段27が設けられる。副軸ブレーキ手段27は湿式多板ブレーキであって、エアタンク5の空圧で作動する。この空圧の給排を切り替えるため電磁弁MV BRKが設けられる。電磁弁MV BRK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MV BRK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。
【0046】
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。
【0047】
図4、図5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ZSH,Z1 〜Z4 ,ZR ,ZCH,ZC1〜ZC4,ZCR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。
【0048】
図5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。
【0049】
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。
【0050】
図5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ZC1/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CRev を乗じた値がドグギヤ回転数(rpm)となる。
【0051】
一方、図5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CRG=4.5なので、アウトプットシャフト回転数(rpm)に減速比CRGを乗じた値がスリーブ回転数(rpm)となる。
【0052】
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。
【0053】
ダブルクラッチ制御は以下の如きである。図6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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
TMCU9には図7及び図8にそれぞれ示すように、車両の運転状態に基づく変速機3の各ギヤ段の範囲を予め定めたシフトアップマップ及びシフトダウンマップとがメモリされており、TMCU9は、自動変速モードのとき、基本的にこれらシフトマップに従って変速機3の変速を実行する。従って、「特許請求の範囲」における「変速制御手段」とは本実施形態ではこのシフトマップである。
【0057】
例えば図7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。
【0058】
図8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実際のアクセル開度(%)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。
【0059】
さて、本発明の変速制御装置は排気ブレーキ装置を備えた車両に適用されるものであり、図9を用いて排気ブレーキ装置について説明する。
【0060】
図9に示すように、排気ブレーキ装置71は、エンジンの排気経路70内に設けられた排気ブレーキバルブ72と、その排気ブレーキバルブ72を開閉する排気ブレーキアクチュエータ73とで主に構成される。排気ブレーキアクチュエータ73はECU6からの信号によって作動する。
【0061】
排気ブレーキ装置71の非作動時は、排気ブレーキアクチュエータ73によって排気ブレーキバルブ72が全開とされる。一方、作動時には、排気ブレーキバルブ72が閉方向に作動されて、排気通路70が閉じられる(絞られる)。これによって制動力が発生する。
【0062】
また、運転室にはドライバによって手動操作可能な排気ブレーキ作動レバー74が設けられており、このレバー74を操作することで排気ブレーキ装置71の作動・非作動を切り換えられるようになっている。排気ブレーキ作動レバー74は前後方向に往復自在に設けられており、最も押し込まれたポジションAと、ポジションAから1段階手前に引いたポジションBと、ポジションBから更にもう1段階手前に引いたポジションCとの三つのポジションに操作可能である。そして、排気ブレーキ作動レバー74に設けられたレバースイッチ75が、現在の排気ブレーキ作動レバー74のポジションに応じた信号をECU6又はTMCU9に出力する。
【0063】
排気ブレーキ作動レバー74がポジションAに位置したときは、排気ブレーキ装置71は非作動状態(解除状態)とされる。従って、ポジションAは排気ブレーキ非作動位置とも言える。
【0064】
排気ブレーキ作動レバー74がポジションBに位置したときは、排気ブレーキ71が作動される。即ち、レバースイッチ75からECU6に信号が出力され、ECU6からの信号によって排気ブレーキアクチュエータ73が排気ブレーキバルブ72を閉作動する。なお、このポジションBでは後述するシフトダウン制御は実行されない。従って、ポジションBは排気ブレーキ作動+シフトダウン制御非実行位置と言える。
【0065】
そして、排気ブレーキ作動レバー74がポジションCに位置したときは、排気ブレーキ装置71が作動されると共に、より大きな制動力を確保するために変速機3が所定段(本実施形態では1段)シフトダウンされる。即ち、排気ブレーキレバー74がポジションCに位置されたときは、ポジションBのときと同様に排気ブレーキ装置71が作動され、かつレバースイッチ75からTMCU9に信号が出力されて変速機3がシフトマップとは無関係に1段シフトダウンされる。従って、ポジションCは排気ブレーキ装置作動+シフトダウン制御実行位置と言える。
【0066】
このように、本実施形態では排気ブレーキ作動レバー74によって、排気ブレーキ装置71の作動・非作動の切り換えと、排気ブレーキ装置71の作動に連動したシフトダウン制御の実行・非実行の切り換えを行えるようになっている。従って、排気ブレーキ作動レバー74はシフトダウン制御切換手段としての機能も有している。しかしながら、本発明はこの点において限定されない。例えば、排気ブレーキ作動レバー74は単に排気ブレーキ装置71の作動・非作動を切り換えるだけの構成とし、それとは別にシフトダウン制御の実行・非実行を切り換えるためのスイッチなどを設けるようにしても良い。
【0067】
なお、排気ブレーキ作動レバー74がポジションB又はポジションCに位置されて排気ブレーキ装置71の作動側へと切り換えられていても、ドライバによるアクセルペダルの踏み込みが検出されたときには排気ブレーキ装置71は非作動とされる。これはドライバが大きな減速を望んでいるとは考えづらいからである。要するに、排気ブレーキ装置71は、排気ブレーキ作動レバー74が作動側(ポジションB又はC)に切り換えられており、かつアクセルが踏み込まれていないという二つの条件が成立したときにのみ作動する。
【0068】
なお、排気ブレーキ作動レバー74が、ポジションBおよびポジションCに位置しているときは、運転席に設けられた図示しないランプなどの手段によってドライバに知らされる。
【0069】
さて、本発明では、排気ブレーキ装置の制動力をより大きく確保するために排気ブレーキ装置の作動に伴って変速機3をシフトダウンしたときに、その後、シフトダウン制御が解除(非実行)されたとき、又は排気ブレーキ装置71が解除(非作動)されたときのフィーリングを向上させるべく改良が加えられている。
【0070】
基本的な制御としては、排気ブレーキ装置71の作動に伴って変速機3をシフトダウンしたときにシフトダウン前のギヤ段を記憶しておき、その後、シフトダウン制御が解除されたとき、又は排気ブレーキ装置71が解除されたときに、変速機3を記憶したシフトダウン前のギヤ段へとシフトアップする。これによって、ドライバの感じるフィーリングは、シフトダウン制御前とほぼ同じに戻ることになる。ドライバはシフトダウン制御を実行する前のフィーリングを感覚として記憶しているであろうから、シフトダウン制御をやめたときにそれと同じフィーリングに戻すことによって安心感を与えることができる。
【0071】
一例を挙げて説明すると、今、車両が排気ブレーキ装置71の非作動状態(レバーポジションA)で走行しているとする。その後、車両が緩やかな下りにさしかかりドライバがレバー74をポジションBに位置させると、排気ブレーキ装置71が作動して車両に制動力(減速力)が作用する。そして、車両が更に急な下り坂にさしかかると、ドライバはより大きな制動力を確保すべくレバー74をポジションCに位置させる。これによって変速機3が自動的にシフトダウンされて車両に大きな制動力が作用する。続いて、急な坂道が終了して再び緩やかな下り坂を走行しようとした場合、それほど大きな制動力を確保する必要がなくなるためドライバはレバー74をポジションBに戻す。このときに、変速機3は以前ポジションBで走行していたときと同じギヤ段(シフトダウン前のギヤ段)へとシフトアップされる。従って、ドライバが感じる減速フィーリングは、以前ポジションBで走行していたときと同じになる。
【0072】
以下、図10のフローチャートを用いてこれを説明する。なお、以下説明するフローチャートは、TMCU9によって所定時間(ex.32msec)毎に繰り返し実行される。
【0073】
まず、シフトダウン制御について説明する。
【0074】
最初にステップS1において、排気ブレーキ作動レバー74がポジションCに位置しているか否かを判定する。即ち、排気ブレーキ装置71が作動側、かつシフトダウン制御が実行側に切り換えられているかどうかを判定する。
【0075】
ステップS1において排気ブレーキ作動レバー74がポジションCに位置していると判定された場合、ステップS2へ進み、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(ここでは1%)よりも小さいか否かを判定する。この設定値は、排気ブレーキ装置71の作動を解除する値と同じ値に設定される。
【0076】
アクセル開度が設定値よりも小さいと判定されたならば、ステップS3に進み、TMCU9に設けられた記憶段1のメモリー領域に何も記憶されていない(記憶段1=0である)かどうかを判定する。既に、以前のフロー実行時に記憶ギヤ段1としていずれかのギヤ段が記憶されていれば、ギヤ段の記憶をする必要はないので終了する。
【0077】
ステップS3で、記憶段1=0であると判定された場合、ステップS4に進み、仮目標ギヤ段1として、現在のギヤ段よりも1段低いギヤ段を設定する。ここでは、現在のギヤ段が12thであるとして説明する。従って、仮目標ギヤ段1として11thが設定される。
【0078】
次にステップS5に移り、現在のアウトプットシャフト回転速度と仮目標ギヤ段1(11th)のギヤ比とに基づいて、変速機3を仮目標ギヤ段1へシフトダウンした場合のエンジン回転速度を算出し、その算出したエンジン回転速度が所定のオーバーラン回転速度以上であるかを判定する。オーバーラン回転速度は例えばエンジン最高回転速度の90%である。
【0079】
ステップS5で、算出したエンジン回転速度がオーバーラン回転速度以上であると判定された場合は終了する。つまり、排気ブレーキ作動レバー74がポジションCに位置されていても、シフトダウン後にエンジンがオーバーラン状態となることが判定された場合はシフトダウンを実行しない。
【0080】
ステップS5で、算出したエンジン回転速度がオーバーラン回転速度よりも小さいと判定された場合、ステップS6に進み、仮目標ギヤ段1(11th)を目標ギヤ段として設定する。
【0081】
次に、ステップS7に進み、記憶段1として現ギヤ段(12th)を記憶し、続いて、スキップS8へと進んで記憶段2として目標ギヤ段(11th)を記憶して終了する。
【0082】
その後、変速機3はシフトマップとは無関係に目標ギヤ段(11th)へと1段シフトダウンされることになる。これによって、エンジン側に対する車輪側の減速比が大きくなり、排気ブレーキ装置71による制動力をより大きく得ることができる。
【0083】
このようにTMCU9は、シフトダウン制御を実行するに際して、シフトダウン前のギヤ段を記憶段1として記憶し、シフトダウン後のギヤ段を記憶段2として記憶する。
【0084】
次に、このシフトダウンが行われた後、シフトダウン制御又は排気ブレーキ装置が解除されたときのシフトアップ制御について説明する。
【0085】
シフトダウン制御又は排気ブレーキ装置が解除されたときとは、図10のステップS1で排気ブレーキ作動レバー74の位置がポジションCでないと判定されたとき、又はステップS2でアクセル開度が設定値以上であると判定されたときであり、その場合、ステップS9に進みTMCU9の記憶段1が0であるか否かを判定する。
【0086】
ステップS9において、記憶段1=0、即ち、記憶段1としていずれのギヤ段も記憶されていない場合、上述したシフトダウン制御によるシフトダウンが行われていないことを意味しているので終了する。これは例えば、ステップS5で算出したエンジン回転速度がオーバーラン回転速度以上であると判定された場合などである。なお、ステップS9では記憶段1の代わりに記憶段2を用いても良い。
【0087】
ステップS9で記憶段1にいずれかのギヤ段(ここでは12th)が記憶されていると判定された場合、ステップS10に進み、変速機3の現在のギヤ段がステップS8で記憶した記憶段2(11th)と同じかどうかを判定する。
【0088】
現ギヤ段が記憶段2と等しいギヤ段でない場合は、ステップS12に進み、記憶段1をリセット(記憶段1=0)し、次に、ステップS13で記憶段2をリセット(記憶段2=0)して終了する。現ギヤ段が記憶段2と等しいギヤ段でないということは、例えば、上記シフトダウン制御を実行した後に、ドライバの手動操作によるシフトチェンジが行われた場合などであり、その場合は、シフトダウン制御前のギヤ段へとシフトアップすることは好ましくないので終了する。
【0089】
一方、ステップS10において変速機3の現ギヤ段が記憶段2(11th)であると判定された場合、ステップS11へと進み、ステップS7で記憶した記憶段1(12th)、即ち、シフトダウン前のギヤ段を目標ギヤ段として設定する。
【0090】
続いて、ステップS12で記憶段1をリセットし、ステップS13で記憶段2をリセットして終了する。その後、変速機3はシフトダウン制御前のギヤ段(12th)へとシフトアップされることになる。従って、ドライバが感じるフィーリングはシフトダウン制御を実行する前と同様になる。その後、変速機3は、TMCU9によりシフトマップに従って自動変速される。
【0091】
ここで、上記シフトダウン制御を実行した後に車両の運転状態が大きく変化した場合、シフトダウン制御又は排気ブレーキ装置が解除されたときにシフトダウン前のギヤ段へとシフトアップすることが好ましくない場合がある。
【0092】
そこで、車両の運転状態に対して不適切なギヤ段へシフトアップされることを防止するために、図10に示したステップS10とステップS12との間に図11で示すフローチャートを設けるようにしても良い。
【0093】
即ち、図10のステップS10において現在のギヤ段が記憶段2(11th)であると判定された場合、図11のステップS11aに進み、図10のステップS7で記憶した記憶段1(12th)、即ち、シフトダウン前のギヤ段を仮目標ギヤ段2として設定する。
【0094】
次に、ステップS14へと進み、現在の車両の運転状態(アウトプットシャフト回転速度とアクセル開度)とから定まるシフトマップ上の1点が、ステップS11aで設定した仮目標ギヤ段2(12th)の範囲内であるかどうかを判定する。シフトマップ上のギヤ段の範囲については後述するが、要するに、ここでは仮目標ギヤ段2が現在の車両の運転状態に見合った(適切な)ギヤ段であるかどうかを判定する。
【0095】
ステップS14で、そのときの車両の運転状態に基づくシフトマップ上の1点が仮目標ギヤ段2の範囲内であると判定された場合、ステップS15に進み、仮目標ギヤ段2(12th)を目標ギヤ段として設定する。次に、図10に示すステップS12に進み記憶段1をリセットし、ステップS13に進み記憶段2をリセットして終了する。従って、変速機3はシフトダウン前のギヤ段(12th)へとシフトアップされる。
【0096】
一方、図11のステップS14で、そのときの車両の運転状態に基づくシフトマップ上の1点が仮目標ギヤ段2の範囲外であると判定された場合、ステップS16に進み目標ギヤ段をシフトマップに従ったギヤ段に設定する。そして、図10に示すステップS12で記憶段1をリセットし、ステップS13で記憶段2をリセットして終了する。従って、変速機3はシフトマップに従ったギヤ段へと変速される。つまり、シフトダウン制御前のギヤ段が現在の車両の運転状態に見合っていない場合は、シフトマップに従って変速を行う。これによって、車両の運転状態に対して不適切なギヤ段へ変速されることを防止している。
【0097】
ここで、図12を用いてシフトマップ上のギヤ段の範囲について説明する。図12では、横軸が変速機のアウトプットシャフト回転速度(車速に相当)であり、縦軸がアクセル開度である。
【0098】
図12は、図7に示したシフトアップラインと、図8に示したシフトダウンラインとを一つのシフトマップとして示したものであり、図に示すように、各シフトアップライン及びシフトダウンラインによって変速機3の各ギヤ段の範囲が定められる。
【0099】
例えば、いま11thのギヤ段で車両が走行しているとする(A)。その後、車両が加速して11→12thへのシフトアップラインを越えると変速機3は12thへシフトアップされる(B)。同様に、12→13thへのシフトアップラインを越えれば更に13thへとシフトアップされる(C)。
【0100】
そして、13thまでシフトアップされた車両が減速すると、13→12thへのシフトダウンラインを越えたときに変速機3は12thにシフトダウンされる(D)。同様に、12→11thのシフトダウンラインを越えると11thにシフトダウンされる(E)。
【0101】
ここで、10→11thへのシフトアップラインと12→11thへのシフトダウンラインとの間の領域では、変速機3は必ず11thになることが分かる。従って、この領域は11thの領域である。また、12→11thへのシフトダウンラインと11→12thへのシフトアップラインとの間の領域は、11th又は12thの領域であり、11→12thへのシフトアップラインと13→12thへのシフトダウンラインとの間の領域は12thの領域であり、13→12thへのシフトダウンラインと12→13thへのシフトアップラインとの間の領域は12th又は13thの領域となる。このように、各シフトアップライン及びシフトダウンラインによってギヤ段の範囲が定められるのである。
【0102】
従って、例えば、ギヤ段12thの範囲とは、図12に斜線で示すように、12→11thへのシフトダウンラインL1と12→13thへのシフトアップラインL2との間の領域のことである。シフトマップに従って変速を行う場合、この斜線の領域以外では変速機3が12thに位置されることはないからである(12thは存在できない領域となる)。結局、「ギヤ段の範囲」とはシフトマップ上におけるそのギヤ段が存在可能な範囲ないし領域をいう。
【0103】
従って、図11のステップS14においては、現在の1点が図12中に斜線で示す範囲内であるかどうかを判定している。そして、現在の1点が斜線の範囲内である場合(例えば、P1である場合)は、図11のステップS15で示したように、仮目標ギヤ段2(12th)を目標ギヤ段として設定する。つまり、現在の1点が斜線の範囲内であれば変速機3は必ず12thにシフトアップされる。一方、現在の1点が斜線の範囲外である場合(例えば、P2又はP3)、仮目標ギヤ段2(12th)は車両の運転状態に見合っていない不適切なギヤ段であると判定できるので、図11のステップS16で示したように目標ギヤ段をシフトマップに従ったギヤ段(11th又は13th)に設定する。
【0104】
これまで、シフトダウン制御は変速機3を1段シフトダウンするとして説明してきたが、本発明はこの点において限定されず、2段以上シフトダウンするようにしても良い。
【0105】
また、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。
【0106】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、排気ブレーキ装置の作動時に変速機をシフトダウン制御する手段を備えた変速制御装置において、シフトダウン制御を解除したとき、又は排気ブレーキ装置の作動を解除したときのフィーリング向上が図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】変速機内の各ギヤの歯数を示す。
【図5】ドグギヤ回転及びスリーブ回転の算出式を示す。
【図6】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7】シフトアップマップである。
【図8】シフトダウンマップである。
【図9】排気ブレーキ装置の概略図である。
【図10】排気ブレーキ装置の作動に伴うシフトダウン制御、及びシフトダウン制御解除時のシフトアップ制御を示すフローチャートである。
【図11】シフトダウン前のギヤ段が車両の運転状態に見合ったギヤ段であるかどうかを判定するフローチャートである。
【図12】シフトマップにより定められたギヤ段の範囲を説明するための図である。
【符号の説明】
3 変速機
6 エンジンコントロールユニット
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
71 排気ブレーキ装置
74 排気ブレーキ作動レバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shift control device for a vehicle equipped with an exhaust brake device.
[0002]
[Prior art]
For example, in a large vehicle, an exhaust brake device may be equipped as an auxiliary brake. The exhaust brake device is mainly composed of an exhaust brake valve provided in the exhaust path of the engine, and applies a braking force by closing the throttle path to some extent by closing the valve.
[0003]
For example, if the exhaust brake device is used when the vehicle is going down a long downhill, the vehicle can be decelerated without stepping on the brake pedal, preventing the brake disc from becoming hot, Can be improved.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a vehicle equipped with a shift control device that automatically shifts the transmission, when the exhaust brake device is used when the vehicle speed is relatively high, for example, when the exhaust brake device is used while traveling on a highway, etc. In general, since the gear stage of the transmission is located at a relatively high speed stage, the reduction ratio on the wheel side (driven side) with respect to the engine side (driving side) is small, and the braking force by the exhaust brake device cannot be obtained sufficiently. There is a case.
[0005]
Therefore, in order to secure a larger braking force, a shift control device has been devised that automatically shifts down the transmission as the exhaust brake device operates when the vehicle speed is relatively high.
[0006]
For example, a shift control device described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-246321 has a shift down interlock switch separately from the exhaust brake operation switch, and the driver turns on both the exhaust brake operation switch and the shift down interlock switch. In this case, the exhaust brake device is operated and the shift down control of the transmission according to the vehicle speed is executed.
[0007]
However, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-246321, the transmission control is performed when the downshift control is released (the downshift interlock switch is turned off) after the transmission is downshifted together with the operation of the exhaust brake device. Has not been proposed.
[0008]
An object of the present invention is to provide a transmission control device having means for downshifting the transmission when the exhaust brake device is operated, so that the driver can obtain a good feeling when the downshift control is released. An object of the present invention is to provide a shift control device that performs optimal control.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is provided in a vehicle equipped with an exhaust brake device, and is a gear shift that automatically shifts a transmission according to a shift control means that basically determines the gear stage of the transmission based on the driving state of the vehicle. An exhaust brake device switching means for switching between operation and non-operation of the exhaust brake device, and for shifting down the transmission regardless of the shift control means when the exhaust brake device is operated. Downshift control means;StrangeGear position detecting means for detecting the gear stage of the speed machine, means for storing the gear stage before the downshift by the downshift control means, and after the downshift by the downshift control means has been executed,UpShift up control means for shifting up the transmission to the stored gear position before downshifting when the exhaust brake device switching means is switched to the non-operating side.The shift-up control means stores the gear stage determined by the shift control means based on the driving state of the vehicle at that time even when the exhaust brake device switching means is switched to the non-operating side. The above upshift is not executed if the gear is not in the gear position before the downshift.Is.
[0010]
Also,Means for storing the gear stage after the downshift by the downshift control means;The shift up control means includes:UpEven when the exhaust brake device switching means is switched to the non-operating side,When the gear stage of the transmission is not the gear stage after the downshift stored aboveIt is preferable not to execute the above-mentioned upshift.
[0011]
Also, the downshift by the downshift control meansShift down control switching to switch between execution and non-executionMeans for further upshifting,After the downshift by the downshift control means is executed, when the downshift control switching means is switched to the non-execution side, the transmission is shifted up to the stored gear stage before the downshift, AndWhen the shift down control switching means is switched to the non-execution sideKidEven if there isWhen the gear stage determined by the shift control means based on the driving state of the vehicle is other than the gear stage before the downshift stored.It is preferable not to execute the above-mentioned upshift.
The shift-down control means further comprises means for storing the gear stage after the downshift by the downshift control means, and the upshift control means is operable even when the downshift control switching means is switched to the non-execution side. It is preferable not to execute the upshift when the gear stage of the transmission is not the gear stage after the stored downshift.
[0012]
Further, the shift down control means includes means for calculating an engine rotation speed after the downshift based on the driving state of the vehicle at the time before executing the downshift, and the calculated engine rotation speed is a predetermined value. It is preferable not to execute downshifting when the overrun rotational speed is higher than.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0014]
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.
[0015]
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
[0016]
As shown in FIG. 2, the
[0017]
As shown in FIG. 1, here, the
[0018]
As shown in FIG. 2, the
[0019]
As clearly shown in FIG. 3, the clutch actuator (clutch booster) 10 is connected to the
[0020]
The solenoid valves MVC1, MVC2, and MVCE are ON / OFF controlled by the
[0021]
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
[0022]
Next, the manual side will be described. The hydraulic pressure is supplied / discharged from the
[0023]
As shown in detail in FIG. 2, the
[0024]
A gear shift unit GSU is provided to automatically shift the
[0025]
The
[0026]
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
[0027]
In the shift change device 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 driver's seat is provided with a mode switch 24 for switching the shift mode between the manual shift mode and the automatic shift mode, and a
[0028]
When the shift lever 29a is positioned in the D range in the automatic transmission mode, the
[0029]
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 shift is performed, 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
[0030]
An
[0031]
As shown in FIG. 2, in the
[0032]
First, the configuration of the
[0033]
The gears SH, M4,... Attached to the
[0034]
As described above, the
[0035]
Next, the configuration of the
[0036]
The
[0037]
When the fifth sleeve 46 moves forward, it engages with the fixed dog gear 71, and the
[0038]
On the other hand, when the fifth sleeve 46 moves rearward, this engages with the output
[0039]
After all, in this
[0040]
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
The
[0041]
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.
[0042]
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.
[0043]
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.
[0044]
The
[0045]
By the way, a countershaft (counter shaft) brake means 27 is provided on the
[0046]
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.
[0047]
As shown in FIGS. 4 and 5,
[0048]
In the left column of the table of FIG. 5, 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
[0049]
In the target main gear stage “Rev”, separation by the
[0050]
The right column of the table in FIG. 5 shows a formula for calculating the dog gear rotation speed (rpm) on the
[0051]
On the other hand, the lower part of FIG. 5 shows a calculation formula for the rotation of the
[0052]
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
[0053]
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
[0054]
After the gear is disengaged, the clutch is momentarily connected, whereby the rotation speed of the
[0055]
The shift control device controls the
[0056]
As shown in FIGS. 7 and 8 respectively, the
[0057]
For example, in the shift-up map of FIG. 7, 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
[0058]
Similarly, in the downshift map of FIG. 8, the downshift 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 rotation speed (rpm). It has been decided. On the map, only one point is determined from the actual accelerator opening (%) and the output shaft speed (rpm). Since the rotation speed of the
[0059]
Now, the shift control device of the present invention is applied to a vehicle equipped with an exhaust brake device, and the exhaust brake device will be described with reference to FIG.
[0060]
As shown in FIG. 9, the exhaust brake device 71 is mainly configured by an
[0061]
When the exhaust brake device 71 is not operated, the
[0062]
The driver's cab is provided with an exhaust
[0063]
When the exhaust
[0064]
When the exhaust
[0065]
When the exhaust
[0066]
As described above, in the present embodiment, the exhaust
[0067]
Even if the exhaust
[0068]
When the exhaust
[0069]
In the present invention, when the
[0070]
As basic control, the gear stage before the downshift is stored when the
[0071]
To explain with an example, it is assumed that the vehicle is currently running with the exhaust brake device 71 in an inoperative state (lever position A). After that, when the vehicle slowly descends and the driver positions the
[0072]
This will be described below with reference to the flowchart of FIG. Note that the flowchart described below is repeatedly executed by the
[0073]
First, the downshift control will be described.
[0074]
First, in step S1, it is determined whether or not the exhaust
[0075]
If it is determined in step S1 that the exhaust
[0076]
If it is determined that the accelerator opening is smaller than the set value, the process proceeds to step S3 and whether or not nothing is stored in the memory area of the
[0077]
When it is determined in step S3 that the
[0078]
Next, the process proceeds to step S5, and the engine rotation speed when the
[0079]
If it is determined in step S5 that the calculated engine speed is equal to or higher than the overrun speed, the process ends. That is, even if the exhaust
[0080]
If it is determined in step S5 that the calculated engine rotational speed is smaller than the overrun rotational speed, the process proceeds to step S6, and the temporary target gear stage 1 (11th) is set as the target gear stage.
[0081]
Next, the process proceeds to step S7, where the current gear stage (12th) is stored as the
[0082]
Thereafter, the
[0083]
As described above, when performing the downshift control, the
[0084]
Next, after the downshift is performed, the downshift control or the upshift control when the exhaust brake device is released will be described.
[0085]
When the downshift control or the exhaust brake device is released means that the position of the exhaust
[0086]
In step S9, when the
[0087]
If it is determined in step S9 that one of the gear stages (here, 12th) is stored in the
[0088]
If the current gear stage is not equal to the
[0089]
On the other hand, when it is determined in step S10 that the current gear stage of the
[0090]
Subsequently, the
[0091]
Here, when the driving state of the vehicle greatly changes after executing the downshift control, it is not preferable to shift up to the gear stage before the downshift when the downshift control or the exhaust brake device is released. There is.
[0092]
Therefore, in order to prevent shifting up to an inappropriate gear stage with respect to the driving state of the vehicle, a flowchart shown in FIG. 11 is provided between step S10 and step S12 shown in FIG. Also good.
[0093]
That is, when it is determined in step S10 of FIG. 10 that the current gear stage is the storage stage 2 (11th), the process proceeds to step S11a of FIG. 11, and the storage stage 1 (12th) stored in step S7 of FIG. That is, the gear stage before the downshift is set as the temporary
[0094]
Next, proceeding to step S14, one point on the shift map determined from the current driving state of the vehicle (output shaft rotation speed and accelerator opening) is the temporary target gear stage 2 (12th) set in step S11a. Determine if it is within range. The range of the gear stage on the shift map will be described later. In short, it is determined here whether or not the temporary
[0095]
When it is determined in step S14 that one point on the shift map based on the driving state of the vehicle at that time is within the range of the temporary
[0096]
On the other hand, if it is determined in step S14 of FIG. 11 that one point on the shift map based on the current driving state of the vehicle is outside the range of the temporary
[0097]
Here, the gear range on the shift map will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the horizontal axis represents the output shaft rotation speed of the transmission (corresponding to the vehicle speed), and the vertical axis represents the accelerator opening.
[0098]
FIG. 12 shows the shift-up line shown in FIG. 7 and the shift-down line shown in FIG. 8 as one shift map. As shown in FIG. The range of each gear stage of the
[0099]
For example, it is assumed that the vehicle is traveling at the 11th gear stage (A). Thereafter, when the vehicle accelerates and crosses the shift-up line from 11 to 12th, the
[0100]
When the vehicle that has been shifted up to 13th decelerates, the
[0101]
Here, it can be seen that the
[0102]
Therefore, for example, the range of the gear stage 12th is a region between the shift-down line L1 from 12 to 11th and the shift-up line L2 from 12 to 13th, as indicated by hatching in FIG. This is because when the shift is performed according to the shift map, the
[0103]
Therefore, in step S14 in FIG. 11, it is determined whether or not the current one point is within the range indicated by hatching in FIG. If the current point is within the hatched range (for example, P1), the temporary target gear stage 2 (12th) is set as the target gear stage as shown in step S15 of FIG. . That is, if the current point is within the hatched range, the
[0104]
So far, the shift-down control has been described as shifting the
[0105]
Further, the present invention is not limited to the shift control device described so far, and can naturally be applied to other shift control devices.
[0106]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the speed change control device having means for controlling the downshift of the transmission when the exhaust brake device is operated, the fee when the downshift control is released or when the exhaust brake device is released. The excellent effect of improving the ring 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 shows the number of teeth of each gear in the transmission.
FIG. 5 shows calculation formulas for dog gear rotation and sleeve rotation.
FIG. 6 is a time chart showing the contents of double clutch control.
FIG. 7 is a shift-up map.
FIG. 8 is a downshift map.
FIG. 9 is a schematic view of an exhaust brake device.
FIG. 10 is a flowchart showing a downshift control that accompanies the operation of the exhaust brake device and an upshift control when the downshift control is released.
FIG. 11 is a flowchart for determining whether or not the gear stage before the downshift is a gear stage commensurate with the driving state of the vehicle.
FIG. 12 is a diagram for explaining a range of a gear stage determined by a shift map.
[Explanation of symbols]
3 Transmission
6 Engine control unit
8 Accelerator position detection means
9 Transmission control unit
71 Exhaust brake device
74 Exhaust brake operating lever
Claims (4)
上記排気ブレーキ装置の作動・非作動を切り換えるための排気ブレーキ装置切換手段と、
上記排気ブレーキ装置の作動時に上記変速機を上記変速制御手段とは無関係にシフトダウンさせるためのシフトダウン制御手段と、
変速機のギヤ段を検出するギヤポジション検出手段と、
上記シフトダウン制御手段によるシフトダウン前のギヤ段を記憶する手段と、
上記シフトダウン制御手段によるシフトダウンが実行された後、上記排気ブレーキ装置切換手段が非作動側に切り換えられたときに、上記変速機を上記記憶したシフトダウン前のギヤ段へとシフトアップするシフトアップ制御手段とを備え、
上記シフトアップ制御手段は、
上記排気ブレーキ装置切換手段が非作動側に切り換えられたときであっても、その時の車両の運転状態に基づき上記変速制御手段により決定されるギヤ段が上記記憶したシフトダウン前のギヤ段以外である場合には上記シフトアップを実行しないことを特徴とする変速制御装置。A shift control device that is provided in a vehicle equipped with an exhaust brake device and that automatically shifts the transmission according to a shift control means that basically determines the gear stage of the transmission based on the driving state of the vehicle,
Exhaust brake device switching means for switching between operation and non-operation of the exhaust brake device;
Downshift control means for shifting down the transmission independently of the shift control means when the exhaust brake device is operated;
And the gear position detection means for detecting a gear stage of the speed change machine,
Means for storing the gear stage before downshift by the downshift control means;
After shift down by the downshift control means is executed, the upper Symbol exhaust brake system switching means when it is switched to the non-actuating side, to shift up the transmission to the gear before the shift-down that the storage Shift up control means ,
The shift up control means includes:
Even when the exhaust brake device switching means is switched to the non-operating side, the gear stage determined by the shift control means based on the driving state of the vehicle at that time is other than the stored gear stage before the downshift. In some cases, the shift control apparatus does not execute the upshift .
上記シフトアップ制御手段は、
上記排気ブレーキ装置切換手段が非作動側に切り換えられたときであっても、その時の変速機のギヤ段が上記記憶したシフトダウン後のギヤ段でないときには上記シフトアップを実行しない請求項1記載の変速制御装置。 Means for storing the gear stage after the downshift by the downshift control means;
The shift up control means includes:
Claims above Stories exhaust brake system switching means even when switched into the inactive side, which does not perform the shift-up when the gear position of the transmission at that time is not the gear stage after downshifting that the storage The shift control device according to 1.
上記シフトアップ制御手段は、
上記シフトダウン制御手段によるシフトダウンが実行された後、上記シフトダウン制御切換手段が非実行側に切り換えられたときに、上記変速機を上記記憶したシフトダウン前のギヤ段へとシフトアップし、かつ
上記シフトダウン制御切換手段が非実行側に切り換えられたときであっても、その時の車両の運転状態に基づき上記変速制御手段により決定されるギヤ段が上記記憶したシフトダウン前のギヤ段以外である場合には上記シフトアップを実行しない請求項1記載の変速制御装置。Further comprising shift down control switching means for switching execution / non-execution of the downshift by the downshift control means,
The shift up control means includes:
After the downshift by the downshift control means is executed, when the downshift control switching means is switched to the non-execution side, the transmission is shifted up to the stored gear stage before the downshift, and even-out bets the shift down control switching means is switched to the non-execution side, except the gear stage before shifting down the gear stage to be determined is the storage by the shift control means based on the operating condition of the vehicle at that time shift control device according to claim 1 Symbol placement not perform the shift-up when it is.
上記シフトアップ制御手段は、The shift up control means includes:
上記シフトダウン制御切換手段が非実行側に切り換えられたときであっても、その時の変速機のギヤ段が上記記憶したシフトダウン後のギヤ段でないときには上記シフトアップを実行しない請求項3記載の変速制御装置。4. The shift-up is not executed even when the shift-down control switching means is switched to the non-execution side when the gear stage of the transmission at that time is not the gear stage after the stored downshift. Shift control device.
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