JP2003094988A - 自動変速装置 - Google Patents
自動変速装置Info
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- JP2003094988A JP2003094988A JP2001294211A JP2001294211A JP2003094988A JP 2003094988 A JP2003094988 A JP 2003094988A JP 2001294211 A JP2001294211 A JP 2001294211A JP 2001294211 A JP2001294211 A JP 2001294211A JP 2003094988 A JP2003094988 A JP 2003094988A
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- clutch
- engine
- vehicle
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】シフトダウンの変速動作中に、ブレーキ操作な
どが行われ車両速度が大きく減速されるときには、変速
動作の終了後にクラッチが接合されたときに、エンジン
が加速中の状態にあり、車速が減速中の状態であること
から、車両に衝撃や振動が発生する。これを軽減した自
動変速装置を提供する。 【解決手段】変速動作中に車両が大きく減速していると
きには、この減速度(マイナス加速度)を入力情報とし
て、変速動作中にクラッチが接合する前に行うエンジン
の加速目標回転速度を補正制御する。車両が制動状態に
あるときには、変速動作中のエンジンの加速を緩やかに
行う。
どが行われ車両速度が大きく減速されるときには、変速
動作の終了後にクラッチが接合されたときに、エンジン
が加速中の状態にあり、車速が減速中の状態であること
から、車両に衝撃や振動が発生する。これを軽減した自
動変速装置を提供する。 【解決手段】変速動作中に車両が大きく減速していると
きには、この減速度(マイナス加速度)を入力情報とし
て、変速動作中にクラッチが接合する前に行うエンジン
の加速目標回転速度を補正制御する。車両が制動状態に
あるときには、変速動作中のエンジンの加速を緩やかに
行う。
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、自動車に搭載さ
れ、クラッチおよび変速機をプログラム制御回路が発生
する制御信号にしたがって機械的に制御する自動変速装
置の改良に関する。本発明は、自動変速装置の作動に起
因する走行中の車両の振動または衝撃の緩和に関する。
本発明は、自動変速装置の変速動作を円滑に実行するた
めの改良に関する。
れ、クラッチおよび変速機をプログラム制御回路が発生
する制御信号にしたがって機械的に制御する自動変速装
置の改良に関する。本発明は、自動変速装置の作動に起
因する走行中の車両の振動または衝撃の緩和に関する。
本発明は、自動変速装置の変速動作を円滑に実行するた
めの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】大型または中型の自動車には、機械式の
自動変速装置を装備したものが広く普及している。機械
式の自動変速装置は、機械的なクラッチ板を備えたクラ
ッチと、ギヤ比が異なる複数のギヤの一つを選択するこ
とによりギヤ比を変更する変速機とを備え、さらにこの
クラッチおよび変速機を電気信号により制御する電気機
械手段を設け、車速情報、エンジンの回転情報および運
転操作その他を入力情報として、この電気機械手段を制
御する電気信号を発生するプログラム制御回路を備えた
構成のものである。その多くは、運転者は発進時にはク
ラッチ・ペダルを踏み発進ギヤを操作選択し、クラッチ
・ペダルを緩やかに解放させる運転操作を行うが、車両
の走行中には原則として車速、アクセル・ペダルの操作
入力およびエンジン負荷の情報にしたがって、クラッチ
操作および変速機のギヤシフトが、プログラム制御回路
の制御により自動的に実行されるように構成されてい
る。
自動変速装置を装備したものが広く普及している。機械
式の自動変速装置は、機械的なクラッチ板を備えたクラ
ッチと、ギヤ比が異なる複数のギヤの一つを選択するこ
とによりギヤ比を変更する変速機とを備え、さらにこの
クラッチおよび変速機を電気信号により制御する電気機
械手段を設け、車速情報、エンジンの回転情報および運
転操作その他を入力情報として、この電気機械手段を制
御する電気信号を発生するプログラム制御回路を備えた
構成のものである。その多くは、運転者は発進時にはク
ラッチ・ペダルを踏み発進ギヤを操作選択し、クラッチ
・ペダルを緩やかに解放させる運転操作を行うが、車両
の走行中には原則として車速、アクセル・ペダルの操作
入力およびエンジン負荷の情報にしたがって、クラッチ
操作および変速機のギヤシフトが、プログラム制御回路
の制御により自動的に実行されるように構成されてい
る。
【0003】このような機械式自動変速装置は、走行中
に変速動作が実行されるときに、制御回路の制御にした
がって、クラッチを切断し、変速機のギヤを切り替え、
そして切断されているクラッチのエンジン側および変速
機側の回転速度を一致させるように制御してから、クラ
ッチを接合させる構造のものが知られている。このため
制御回路には、変速動作の実行中にクラッチが切断され
ているタイミングで、エンジンに供給する燃料流量を調
節してエンジン回転速度を調節制御する機能が設けられ
ている。このように、切断されているクラッチの両側の
速度を一致させてからクラッチを接合させることによ
り、自動変速装置の動作に伴う振動や衝撃を小さくして
車両の走行を滑らかにすることができる。
に変速動作が実行されるときに、制御回路の制御にした
がって、クラッチを切断し、変速機のギヤを切り替え、
そして切断されているクラッチのエンジン側および変速
機側の回転速度を一致させるように制御してから、クラ
ッチを接合させる構造のものが知られている。このため
制御回路には、変速動作の実行中にクラッチが切断され
ているタイミングで、エンジンに供給する燃料流量を調
節してエンジン回転速度を調節制御する機能が設けられ
ている。このように、切断されているクラッチの両側の
速度を一致させてからクラッチを接合させることによ
り、自動変速装置の動作に伴う振動や衝撃を小さくして
車両の走行を滑らかにすることができる。
【0004】このような装置では、とくに変速機のシフ
トダウン動作が実行されるときは、変速機の切り替え動
作が完了しクラッチが接合するときに車両に衝撃が発生
することがある。これを緩和するために、変速機の切り
替え動作中に車両速度を検出し、その車両速度に応じて
クラッチが接合するときの状態を制御して、この衝撃を
緩和する装置が知られている。たとえば、特開平8−2
00399号公報(出願人:イートン・コーポレーショ
ン)には、変速機のシフトダウン動作を円滑に行うため
に、クラッチが再度接合される直前に、クラッチのエン
ジン側回転軸および変速機側回転軸の回転速度の変化を
観測して、クラッチが結合されるときのクラッチの動き
を調節する装置が開示されている。
トダウン動作が実行されるときは、変速機の切り替え動
作が完了しクラッチが接合するときに車両に衝撃が発生
することがある。これを緩和するために、変速機の切り
替え動作中に車両速度を検出し、その車両速度に応じて
クラッチが接合するときの状態を制御して、この衝撃を
緩和する装置が知られている。たとえば、特開平8−2
00399号公報(出願人:イートン・コーポレーショ
ン)には、変速機のシフトダウン動作を円滑に行うため
に、クラッチが再度接合される直前に、クラッチのエン
ジン側回転軸および変速機側回転軸の回転速度の変化を
観測して、クラッチが結合されるときのクラッチの動き
を調節する装置が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本願発明者は、自動変
速装置が円滑な動作および安定な動作を行うことができ
る合理的な設計を目指して、さまざまに試験を繰り返し
た。その中で、変速機の切り替え動作中に車両速度およ
び速度変化を検出し、その検出結果にしたがってエンジ
ン回転速度を調節制御する装置についても試験した。し
かし変速機の切り替え動作中に車両速度および車両速度
の変化を検出し、それにしたがってエンジン回転速度を
目標値に調節制御するだけでは、変速機の切り替えに伴
う振動や衝撃を小さくできない場合があることを経験し
た。とくに、変速機の切り替え動作中に車両が大きく減
速しているとき、たとえば変速機の切り替え動作中にブ
レーキ操作が行われたとき、急に勾配の大きい登り坂に
さしかかったときなどに、切り替え動作実行後にクラッ
チが接合するときの衝撃を小さくできない場合があるこ
とがわかった。
速装置が円滑な動作および安定な動作を行うことができ
る合理的な設計を目指して、さまざまに試験を繰り返し
た。その中で、変速機の切り替え動作中に車両速度およ
び速度変化を検出し、その検出結果にしたがってエンジ
ン回転速度を調節制御する装置についても試験した。し
かし変速機の切り替え動作中に車両速度および車両速度
の変化を検出し、それにしたがってエンジン回転速度を
目標値に調節制御するだけでは、変速機の切り替えに伴
う振動や衝撃を小さくできない場合があることを経験し
た。とくに、変速機の切り替え動作中に車両が大きく減
速しているとき、たとえば変速機の切り替え動作中にブ
レーキ操作が行われたとき、急に勾配の大きい登り坂に
さしかかったときなどに、切り替え動作実行後にクラッ
チが接合するときの衝撃を小さくできない場合があるこ
とがわかった。
【0006】本願発明者はこの原因を詳しく分析し追求
した。その結果、変速機の切り替え動作を完了しクラッ
チを接合させるタイミングで、クラッチの入出力軸の回
転速度が互いに等しく制御されていても、なお衝撃が発
生するものであることがわかった。車両の減速中に、こ
のようにクラッチの入出力軸の回転速度を等しくするよ
うに制御すると、クラッチが接合する直前には、車両が
大きく減速されるに伴いクラッチの変速機側の回転軸は
大きく減速中であり、エンジンはシフトダウンされた変
速機入力側の回転速度に近づけるために、エンジン側の
回転軸を急に増速させることになる。したがって、クラ
ッチが接合した直後にエンジンが車両を増速させるよう
な力が作用し、車両はエンジンを減速させるような力が
作用して、これが衝撃の原因になることがわかった。
した。その結果、変速機の切り替え動作を完了しクラッ
チを接合させるタイミングで、クラッチの入出力軸の回
転速度が互いに等しく制御されていても、なお衝撃が発
生するものであることがわかった。車両の減速中に、こ
のようにクラッチの入出力軸の回転速度を等しくするよ
うに制御すると、クラッチが接合する直前には、車両が
大きく減速されるに伴いクラッチの変速機側の回転軸は
大きく減速中であり、エンジンはシフトダウンされた変
速機入力側の回転速度に近づけるために、エンジン側の
回転軸を急に増速させることになる。したがって、クラ
ッチが接合した直後にエンジンが車両を増速させるよう
な力が作用し、車両はエンジンを減速させるような力が
作用して、これが衝撃の原因になることがわかった。
【0007】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、変速機の切り替え動作を円滑に行うことができ
る機械式の自動変速装置を提供することを目的とする。
とくに、シフトダウンの動作に伴う車両の振動や衝撃を
緩和することができる自動変速装置を提供することを目
的とする。本発明は、変速機の切り替え動作と同時にブ
レーキが操作されて車速が大きく減速しているときに、
あるいは走行路面の勾配が急な登り勾配の方向に変化し
て車速が大きく減速しているときに、クラッチの再接合
に伴い車両に発生する振動や衝撃を緩和することができ
る自動変速装置を提供することを目的とする。
あって、変速機の切り替え動作を円滑に行うことができ
る機械式の自動変速装置を提供することを目的とする。
とくに、シフトダウンの動作に伴う車両の振動や衝撃を
緩和することができる自動変速装置を提供することを目
的とする。本発明は、変速機の切り替え動作と同時にブ
レーキが操作されて車速が大きく減速しているときに、
あるいは走行路面の勾配が急な登り勾配の方向に変化し
て車速が大きく減速しているときに、クラッチの再接合
に伴い車両に発生する振動や衝撃を緩和することができ
る自動変速装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、クラッチが切
断され変速機のギヤシフトが実行されている期間に、車
両の速度が大きく減速されている状況にあるときには、
クラッチの接合時にクラッチの両軸の回転速度を合わせ
るために、エンジン側の回転軸の回転速度を上昇させる
上昇割合(回転加速度)を小さくするように補正制御す
ることを最大の特徴とする。この制御により、両軸の回
転速度が一致したときには、クラッチが接合した直後に
エンジンが車両を加速させようとするオーバーシュート
は小さくなる。したがって、クラッチが接合した直後に
エンジン回転速度は車両速度に追従して減速されること
になる。実用車両での試験結果では、このような制御に
より、問題になるような衝撃や振動は解消された。
断され変速機のギヤシフトが実行されている期間に、車
両の速度が大きく減速されている状況にあるときには、
クラッチの接合時にクラッチの両軸の回転速度を合わせ
るために、エンジン側の回転軸の回転速度を上昇させる
上昇割合(回転加速度)を小さくするように補正制御す
ることを最大の特徴とする。この制御により、両軸の回
転速度が一致したときには、クラッチが接合した直後に
エンジンが車両を加速させようとするオーバーシュート
は小さくなる。したがって、クラッチが接合した直後に
エンジン回転速度は車両速度に追従して減速されること
になる。実用車両での試験結果では、このような制御に
より、問題になるような衝撃や振動は解消された。
【0009】ここで、エンジン側の回転軸の回転速度の
上昇割合を小さくするように補正制御すると、所望の回
転速度に達するまでの時間は長くなるように考えられる
が、変速機側の回転軸の回転速度は車速の低下にともな
い急速に低下しているので、両軸の回転速度が一致する
までに要する時間は大きく違わない。これも実用車両の
試験結果では問題にならないことがわかった。
上昇割合を小さくするように補正制御すると、所望の回
転速度に達するまでの時間は長くなるように考えられる
が、変速機側の回転軸の回転速度は車速の低下にともな
い急速に低下しているので、両軸の回転速度が一致する
までに要する時間は大きく違わない。これも実用車両の
試験結果では問題にならないことがわかった。
【0010】すなわち本発明は、エンジン(1)と、こ
のエンジンの出力軸に連結されたクラッチ(2)と、こ
のクラッチの出力軸に連結された変速機(3)と、前記
クラッチを電気信号に応じて機械的に制御する手段
(4、5)と、前記変速機を電気信号に応じて機械的に
制御する手段(6)と、前記エンジンの回転速度情報、
車速情報およびアクセル・ペダルの操作量を入力として
前記二つの電気信号を発生する制御回路(7)とを備
え、この制御回路(7)は、変速動作の実行中にはクラ
ッチが接合する前の時点で前記車速情報(v)にしたが
ってエンジンの回転速度(ωe)を調節するエンジン制
御手段と、このエンジンの回転速度(ωe)と前記変速
機の入力軸の回転速度(ωc)が一致するタイミングで
クラッチを接合する制御信号を発生するクラッチ制御手
段とを含む自動変速装置において、前記制御回路(7)
は、車両の加速度情報(dv/dt)を入力情報とし、
変速動作の実行中に車両が大きく減速する状態にあると
きには、前記エンジン制御手段によるエンジンの回転速
度(ωe)の変化率を緩やかに制御する補正制御手段と
を含むことを特徴とする。
のエンジンの出力軸に連結されたクラッチ(2)と、こ
のクラッチの出力軸に連結された変速機(3)と、前記
クラッチを電気信号に応じて機械的に制御する手段
(4、5)と、前記変速機を電気信号に応じて機械的に
制御する手段(6)と、前記エンジンの回転速度情報、
車速情報およびアクセル・ペダルの操作量を入力として
前記二つの電気信号を発生する制御回路(7)とを備
え、この制御回路(7)は、変速動作の実行中にはクラ
ッチが接合する前の時点で前記車速情報(v)にしたが
ってエンジンの回転速度(ωe)を調節するエンジン制
御手段と、このエンジンの回転速度(ωe)と前記変速
機の入力軸の回転速度(ωc)が一致するタイミングで
クラッチを接合する制御信号を発生するクラッチ制御手
段とを含む自動変速装置において、前記制御回路(7)
は、車両の加速度情報(dv/dt)を入力情報とし、
変速動作の実行中に車両が大きく減速する状態にあると
きには、前記エンジン制御手段によるエンジンの回転速
度(ωe)の変化率を緩やかに制御する補正制御手段と
を含むことを特徴とする。
【0011】上記括弧内の数字はあとから説明する実施
例装置の図面参照数字である。これは本発明の構成を理
解しやすいように付すものであって、本発明の構成を実
施例装置に限定して理解するためのものではない。以下
の説明においても同様である。
例装置の図面参照数字である。これは本発明の構成を理
解しやすいように付すものであって、本発明の構成を実
施例装置に限定して理解するためのものではない。以下
の説明においても同様である。
【0012】上記車両の加速度(dv/dt)は、クラ
ッチが切断されてからの速度情報の時間微分を演算する
ことにより、制御回路の内部で得ることができる。また
この車両の加速度は加速度センサにより直接観測するこ
ともできる。
ッチが切断されてからの速度情報の時間微分を演算する
ことにより、制御回路の内部で得ることができる。また
この車両の加速度は加速度センサにより直接観測するこ
ともできる。
【0013】すなわち本発明は、変速動作中に車両速度
が大きく減速していることが識別されると、クラッチを
再度接合させる直前に、クラッチのエンジン側回転軸の
回転速度(ωe)を上昇させる割合(回転速度変化率
(dωe/dt))を小さくなるように、つまりエンジ
ン回転速度の上昇勾配を緩やかになるように補正制御し
て、クラッチが再度接合するときの衝撃を緩和するもの
である。
が大きく減速していることが識別されると、クラッチを
再度接合させる直前に、クラッチのエンジン側回転軸の
回転速度(ωe)を上昇させる割合(回転速度変化率
(dωe/dt))を小さくなるように、つまりエンジ
ン回転速度の上昇勾配を緩やかになるように補正制御し
て、クラッチが再度接合するときの衝撃を緩和するもの
である。
【0014】上記公報(イートン・コーポレーション)
開示の発明に言及すると、上記公報では、クラッチが再
度接合されるときの衝撃を緩和するために、クラッチ・
アクチュエータの動作速度を緩やかに制御するように説
明されている(上記公報の段落[0022][002
4][0027]ほか)。すなわち、本発明が認識して
いる課題は上記公報開示の発明が認識している課題と共
通する。しかしその解決方法は異なる。上記公報開示の
発明では、クラッチが再度接合するときにクラッチをい
くらか滑らせるように制御するものであり、本発明はク
ラッチが再度接合する前のエンジン回転速度の上昇割合
を小さく制御するものである。
開示の発明に言及すると、上記公報では、クラッチが再
度接合されるときの衝撃を緩和するために、クラッチ・
アクチュエータの動作速度を緩やかに制御するように説
明されている(上記公報の段落[0022][002
4][0027]ほか)。すなわち、本発明が認識して
いる課題は上記公報開示の発明が認識している課題と共
通する。しかしその解決方法は異なる。上記公報開示の
発明では、クラッチが再度接合するときにクラッチをい
くらか滑らせるように制御するものであり、本発明はク
ラッチが再度接合する前のエンジン回転速度の上昇割合
を小さく制御するものである。
【0015】前記車両が大きく減速する状態にあるとき
は、変速動作の実行中に車両が制動状態に操作されたと
き、とすることができる。実用上は制動状態に運転操作
されたときに限ることにしても、問題となる衝撃はほと
んど解消される。
は、変速動作の実行中に車両が制動状態に操作されたと
き、とすることができる。実用上は制動状態に運転操作
されたときに限ることにしても、問題となる衝撃はほと
んど解消される。
【0016】また、前記補正制御手段は、前記車両の加
速度情報(dv/dt)にしたがって、変更すべきエン
ジンの回転速度をあらかじめマップ情報として保持する
ように構成することが望ましい。これにより、補正制御
のための制御回路の論理はきわめて単純化される。
速度情報(dv/dt)にしたがって、変更すべきエン
ジンの回転速度をあらかじめマップ情報として保持する
ように構成することが望ましい。これにより、補正制御
のための制御回路の論理はきわめて単純化される。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明実施例について図面を用い
て説明する。図1は本発明実施例装置のハードウエア・
ブロック構成図である。この装置は、エンジン1と、こ
のエンジン1の出力軸に連結されたクラッチ2と、この
クラッチ2の出力軸に連結された変速機3とを備えた機
械装置を制御するための装置である。このクラッチ2を
電気信号に応じて機械的に制御する手段として、クラッ
チ制御電磁弁4およびクラッチ・ブースタ5を含む空気
圧制御手段を備える。また変速機3を電気信号に応じて
機械的に制御する手段として、空気圧により変速ギヤの
組み合わせを変更する変速ユニット6を備える。
て説明する。図1は本発明実施例装置のハードウエア・
ブロック構成図である。この装置は、エンジン1と、こ
のエンジン1の出力軸に連結されたクラッチ2と、この
クラッチ2の出力軸に連結された変速機3とを備えた機
械装置を制御するための装置である。このクラッチ2を
電気信号に応じて機械的に制御する手段として、クラッ
チ制御電磁弁4およびクラッチ・ブースタ5を含む空気
圧制御手段を備える。また変速機3を電気信号に応じて
機械的に制御する手段として、空気圧により変速ギヤの
組み合わせを変更する変速ユニット6を備える。
【0018】そして、この装置はプログラム制御される
制御回路7を備える。この制御回路7は、エンジン1の
燃料ポンプ9を制御するエンジン制御回路8との間で、
制御バス10により双方向に制御信号が連結されてい
る。車速情報はエンジン回転センサ11から、アクセル
・ペダルの操作量はアクセル・センサ12から、それぞ
れエンジン制御回路8を経由してこの制御回路7に入力
する。さらにこの制御回路7には、変速機の入力側回転
センサ13の出力信号、変速機の出力側回転速度を検出
する車速センサ14の出力信号、変速レバーの操作信号
15、ブレーキ・ブースタ16の状態を表すブレーキ信
号、クラッチペダルのストロークを示すクラッチ・ペダ
ルセンサ18の出力信号が入力する。この制御回路7の
制御出力は、前記クラッチ制御電磁弁4および変速ユニ
ット6に電気信号として送出される。
制御回路7を備える。この制御回路7は、エンジン1の
燃料ポンプ9を制御するエンジン制御回路8との間で、
制御バス10により双方向に制御信号が連結されてい
る。車速情報はエンジン回転センサ11から、アクセル
・ペダルの操作量はアクセル・センサ12から、それぞ
れエンジン制御回路8を経由してこの制御回路7に入力
する。さらにこの制御回路7には、変速機の入力側回転
センサ13の出力信号、変速機の出力側回転速度を検出
する車速センサ14の出力信号、変速レバーの操作信号
15、ブレーキ・ブースタ16の状態を表すブレーキ信
号、クラッチペダルのストロークを示すクラッチ・ペダ
ルセンサ18の出力信号が入力する。この制御回路7の
制御出力は、前記クラッチ制御電磁弁4および変速ユニ
ット6に電気信号として送出される。
【0019】クラッチ制御電磁弁4は制御回路7の制御
出力にしたがって、空気圧源19からの空気圧をクラッ
チ・ブースタ5に供給し、このクラッチ・ブースタ5の
機械的駆動力により、クラッチ2が解放または接合する
ように制御される。変速ユニット6は制御回路7の制御
出力にしたがって、空気圧源19からの空気圧を利用し
て、変速機3のギヤの組み合わせを機械的に選択制御す
る。
出力にしたがって、空気圧源19からの空気圧をクラッ
チ・ブースタ5に供給し、このクラッチ・ブースタ5の
機械的駆動力により、クラッチ2が解放または接合する
ように制御される。変速ユニット6は制御回路7の制御
出力にしたがって、空気圧源19からの空気圧を利用し
て、変速機3のギヤの組み合わせを機械的に選択制御す
る。
【0020】はじめに、このように構成された装置の通
常の動作を簡単に説明すると、運転者はエンジン1を始
動し、クラッチ・ペダルを踏み、変速レバー20をドラ
イブ位置に入れると、制御回路7の制御にしたがって、
変速機3が発進ギヤに設定される。さらにその多くは運
転者がアクセル・ペダルを踏みながら、クラッチ・ペダ
ルのストロークを小さくしてゆくと、クラッチ2が緩や
かに接合される。そして、運転者が操作するアクセル・
ペダルの踏み込み量にしたがって、エンジン制御回路8
は燃料ポンプ9を制御してエンジン出力を上昇させる。
以降運転者は、変速レバー20をドライブ位置に設定し
たまま、クラッチ・ペダルから足を放し、アクセル・ペ
ダルを加減することにより、制御回路7は各入力情報に
したがって演算制御を継続実行して、車速の変化に応じ
て路面の状況に応じて自動的に変速機を切り替える変速
動作を制御実行する。
常の動作を簡単に説明すると、運転者はエンジン1を始
動し、クラッチ・ペダルを踏み、変速レバー20をドラ
イブ位置に入れると、制御回路7の制御にしたがって、
変速機3が発進ギヤに設定される。さらにその多くは運
転者がアクセル・ペダルを踏みながら、クラッチ・ペダ
ルのストロークを小さくしてゆくと、クラッチ2が緩や
かに接合される。そして、運転者が操作するアクセル・
ペダルの踏み込み量にしたがって、エンジン制御回路8
は燃料ポンプ9を制御してエンジン出力を上昇させる。
以降運転者は、変速レバー20をドライブ位置に設定し
たまま、クラッチ・ペダルから足を放し、アクセル・ペ
ダルを加減することにより、制御回路7は各入力情報に
したがって演算制御を継続実行して、車速の変化に応じ
て路面の状況に応じて自動的に変速機を切り替える変速
動作を制御実行する。
【0021】この自動的な変速動作は、車速が上昇中に
は変速機がシフト・アップされるように、エンジン出力
が小さくなり車速が降下しているときには変速機がシフ
ト・ダウンされるように、その都度クラッチ操作および
変速機の切り替え動作が実行される。変速機3の変速動
作は、このように原則として運転者の操作によらずに自
動的に実行されるが、運転者がとくに変速レバー20を
アップ(U)またはダウン(D)に操作すれば、その運
転操作にしたがって、変速機は一段づつシフト・アップ
またはシフト・ダウンを実行する。
は変速機がシフト・アップされるように、エンジン出力
が小さくなり車速が降下しているときには変速機がシフ
ト・ダウンされるように、その都度クラッチ操作および
変速機の切り替え動作が実行される。変速機3の変速動
作は、このように原則として運転者の操作によらずに自
動的に実行されるが、運転者がとくに変速レバー20を
アップ(U)またはダウン(D)に操作すれば、その運
転操作にしたがって、変速機は一段づつシフト・アップ
またはシフト・ダウンを実行する。
【0022】ここで本発明の特徴ある動作についてさら
に説明する。図2は本発明実施例装置の動作を説明する
タイムチャートである。横軸に時間をとり、縦軸下端に
クラッチ・ストロークの接および断を表示するととも
に、共通の時間軸上に、クラッチの回転速度をグラフと
して表示する。実線はクラッチのエンジン側回転軸の回
転速度、すなわちエンジン回転速度である。破線はクラ
ッチの変速機側回転軸(プロペラ軸)の回転速度であ
る。
に説明する。図2は本発明実施例装置の動作を説明する
タイムチャートである。横軸に時間をとり、縦軸下端に
クラッチ・ストロークの接および断を表示するととも
に、共通の時間軸上に、クラッチの回転速度をグラフと
して表示する。実線はクラッチのエンジン側回転軸の回
転速度、すなわちエンジン回転速度である。破線はクラ
ッチの変速機側回転軸(プロペラ軸)の回転速度であ
る。
【0023】いま図2の時刻t1 のさらに左側から、右
下がりの実線および破線が描かれているが、これはクラ
ッチが接合した状態で、すなわち実線と破線とが一致し
た状態で、クラッチの回転速度(エンジンの回転速度)
が低下している状態を表す。これはエンジン出力が不足
して車速が低下している状態を示す。時刻t1 で制御回
路7がこの状態を判断して、変速機をシフトダウンさせ
る制御を実行することになる。時刻t1 から変速動作が
開始され、はじめにクラッチ3が断の状態に制御され
る。
下がりの実線および破線が描かれているが、これはクラ
ッチが接合した状態で、すなわち実線と破線とが一致し
た状態で、クラッチの回転速度(エンジンの回転速度)
が低下している状態を表す。これはエンジン出力が不足
して車速が低下している状態を示す。時刻t1 で制御回
路7がこの状態を判断して、変速機をシフトダウンさせ
る制御を実行することになる。時刻t1 から変速動作が
開始され、はじめにクラッチ3が断の状態に制御され
る。
【0024】変速動作が実行され、論理にしたがって新
しいギヤが選択されると、クラッチの変速機側回転軸の
回転速度(破線)はその新しいギヤ比にしたがって上昇
する。これに応じて、クラッチのエンジン側回転軸の回
転速度、すなわちエンジン回転速度(実線・従来例)は
制御回路7およびエンジン制御回路8の制御にしたがっ
て、新しいギヤ比に相当する変速機側クラッチの回転速
度まで回転速度を上昇させる。そして、図2に示すA点
でクラッチの両軸の回転速度が一致することになり、ク
ラッチ3は接合状態に制御される。時刻t2 以降は図2
に「ブレーキなし」と表示された曲線にしたがって、接
続されたクラッチの回転速度は車速の変化とともに推移
する。
しいギヤが選択されると、クラッチの変速機側回転軸の
回転速度(破線)はその新しいギヤ比にしたがって上昇
する。これに応じて、クラッチのエンジン側回転軸の回
転速度、すなわちエンジン回転速度(実線・従来例)は
制御回路7およびエンジン制御回路8の制御にしたがっ
て、新しいギヤ比に相当する変速機側クラッチの回転速
度まで回転速度を上昇させる。そして、図2に示すA点
でクラッチの両軸の回転速度が一致することになり、ク
ラッチ3は接合状態に制御される。時刻t2 以降は図2
に「ブレーキなし」と表示された曲線にしたがって、接
続されたクラッチの回転速度は車速の変化とともに推移
する。
【0025】ここで、変速動作の実行中に運転操作によ
りブレーキが操作された場合を説明する。変速機は上記
説明と同様に新しいギヤに切り替えられるから、クラッ
チの変速機側回転軸の回転速度は上昇するが、こんどは
車速が大きく減速されているから、クラッチの変速機側
回転軸はそれにしたがって図2の点Bを通る破線のよう
に推移する。一方、クラッチのエンジン側回転速度は、
図2に「従来例」と表示する実線のように加速制御され
る。そしてB点でクラッチの両回転軸の回転速度が一致
するから、この点でクラッチが接合状態に制御されるこ
とになる。そうすると、エンジンは加速中であり、一方
クラッチの変速機側の回転軸は車速にしたがって、すな
わちブレーキ操作にしたがって減速中であるから、B点
では車両がエンジンの回転に急な制動力が与えられるこ
とになり、走行中の車両に衝撃および振動が発生する。
これが上記課題として説明したところである。変速動作
が終了する時刻t2 以降は、クラッチの回転速度は図2
に「ブレーキあり」と表示された曲線にしたがって推移
する。
りブレーキが操作された場合を説明する。変速機は上記
説明と同様に新しいギヤに切り替えられるから、クラッ
チの変速機側回転軸の回転速度は上昇するが、こんどは
車速が大きく減速されているから、クラッチの変速機側
回転軸はそれにしたがって図2の点Bを通る破線のよう
に推移する。一方、クラッチのエンジン側回転速度は、
図2に「従来例」と表示する実線のように加速制御され
る。そしてB点でクラッチの両回転軸の回転速度が一致
するから、この点でクラッチが接合状態に制御されるこ
とになる。そうすると、エンジンは加速中であり、一方
クラッチの変速機側の回転軸は車速にしたがって、すな
わちブレーキ操作にしたがって減速中であるから、B点
では車両がエンジンの回転に急な制動力が与えられるこ
とになり、走行中の車両に衝撃および振動が発生する。
これが上記課題として説明したところである。変速動作
が終了する時刻t2 以降は、クラッチの回転速度は図2
に「ブレーキあり」と表示された曲線にしたがって推移
する。
【0026】これに対して本発明の装置は、変速動作が
開始され、ついでエンジン回転制御が実行されるとき
に、入力情報として取り込むブレーキ信号および減速度
を表す信号により、車両速度が大きく減少していること
を認識する。そしてエンジン回転制御のための信号は、
それに応じてエンジン回転速度が緩やかに上昇するよう
に補正制御される。この補正制御により、エンジン回転
速度は図2に「本発明」と表示する実線のように緩やか
に加速され、上で説明したB点より回転速度の小さいC
点で、クラッチの変速機側の回転軸の速度と一致する。
この点でクラッチが接合されるように制御される。この
とき、エンジンの回転速度加速の割合(本発明)は、上
で説明したこのような制御が行われない場合(従来例)
より小さく、クラッチが接合されたときには、車両側か
らエンジンに与えられる制動力は小さい。したがってク
ラッチ接合のタイミングで、車両に衝撃や振動が発生す
ることが少なくなる。これをほとんど衝撃や振動が発生
しない程度に、エンジン回転速度の加速度を制御する。
時刻t2 の変速動作終了以降は、図2に「ブレーキあ
り」と表示されたような回転速度の経緯をたどる。
開始され、ついでエンジン回転制御が実行されるとき
に、入力情報として取り込むブレーキ信号および減速度
を表す信号により、車両速度が大きく減少していること
を認識する。そしてエンジン回転制御のための信号は、
それに応じてエンジン回転速度が緩やかに上昇するよう
に補正制御される。この補正制御により、エンジン回転
速度は図2に「本発明」と表示する実線のように緩やか
に加速され、上で説明したB点より回転速度の小さいC
点で、クラッチの変速機側の回転軸の速度と一致する。
この点でクラッチが接合されるように制御される。この
とき、エンジンの回転速度加速の割合(本発明)は、上
で説明したこのような制御が行われない場合(従来例)
より小さく、クラッチが接合されたときには、車両側か
らエンジンに与えられる制動力は小さい。したがってク
ラッチ接合のタイミングで、車両に衝撃や振動が発生す
ることが少なくなる。これをほとんど衝撃や振動が発生
しない程度に、エンジン回転速度の加速度を制御する。
時刻t2 の変速動作終了以降は、図2に「ブレーキあ
り」と表示されたような回転速度の経緯をたどる。
【0027】上記実施例では、エンジン回転速度の制御
が、ブレーキ操作が有るか無いかにより、B点を通過す
るように行われるか、C点を通過するように補正制御す
るかを区別するように説明した。しかし、回転制御の開
始時点で、車速vの変化率(dv/dt)を入力情報と
し、この変化率がある閾値を下回るようにマイナス方向
に増大しているときには、変速動作期間中のエンジン回
転速度の加速を緩やかにするように補正制御するように
構成することができる。このような構成により、ブレー
キ操作の場合に限らず、走行路面が急に登り方向に急勾
配になったような場合にも、本発明の制御が実行される
ことになる。車速vの変化率(dv/dt)は、車速v
の時間微分を演算することにより得ることができるし、
車両に加速度センサが装備されているときには、その加
速度センサの出力を利用するように構成することもでき
る。
が、ブレーキ操作が有るか無いかにより、B点を通過す
るように行われるか、C点を通過するように補正制御す
るかを区別するように説明した。しかし、回転制御の開
始時点で、車速vの変化率(dv/dt)を入力情報と
し、この変化率がある閾値を下回るようにマイナス方向
に増大しているときには、変速動作期間中のエンジン回
転速度の加速を緩やかにするように補正制御するように
構成することができる。このような構成により、ブレー
キ操作の場合に限らず、走行路面が急に登り方向に急勾
配になったような場合にも、本発明の制御が実行される
ことになる。車速vの変化率(dv/dt)は、車速v
の時間微分を演算することにより得ることができるし、
車両に加速度センサが装備されているときには、その加
速度センサの出力を利用するように構成することもでき
る。
【0028】なお、図2に対応させて上記公報(イート
ン・コーポレイション)に開示された技術を説明する
と、上記公報開示の発明では、図2のB点で発生する衝
撃を緩和させるために、B点におけるクラッチの接合を
緩やかに実行し、B点の経過後にクラッチが滑るように
制御するものであるものと理解される。
ン・コーポレイション)に開示された技術を説明する
と、上記公報開示の発明では、図2のB点で発生する衝
撃を緩和させるために、B点におけるクラッチの接合を
緩やかに実行し、B点の経過後にクラッチが滑るように
制御するものであるものと理解される。
【0029】図3は、本発明実施例装置制御回路のシフ
トダウン制御動作の要部を説明するフローチャートであ
る。すなわち、本発明実施例装置は、クラッチが切断状
態になったときに、ブレーキ操作が有るか否かを監視
し、ブレーキ操作がないときには従来どおりにエンジン
回転速度を制御するが、ブレーキ操作が行われていると
きには、変速動作の期間に補正制御を行う。これによ
り、シフトダウンの変速動作が実行されている期間に
は、エンジン回転速度を緩やかに上昇させるように制御
される。つづいてクラッチ両軸の回転速度が一致したと
きにクラッチが接続される。
トダウン制御動作の要部を説明するフローチャートであ
る。すなわち、本発明実施例装置は、クラッチが切断状
態になったときに、ブレーキ操作が有るか否かを監視
し、ブレーキ操作がないときには従来どおりにエンジン
回転速度を制御するが、ブレーキ操作が行われていると
きには、変速動作の期間に補正制御を行う。これによ
り、シフトダウンの変速動作が実行されている期間に
は、エンジン回転速度を緩やかに上昇させるように制御
される。つづいてクラッチ両軸の回転速度が一致したと
きにクラッチが接続される。
【0030】図4のこの補正制御のためのマップの一例
を示す。すなわち、シフトダウンの変速動作実行中にブ
レーキが操作されるなど、車両に大きい減速度(マイナ
ス加速度)が発生しているときには、その減速度に応じ
て、エンジンの目標回転速度をあらかじめ準備したマッ
プにより求められる量だけ減じるように制御を実行す
る。図4はこのためのマップの一例である。横軸に減速
度を重力加速度(G)の値で表し、縦軸に補正回転速度
(rpm)を表したものである。例えばブレーキによる
減速度が0.1Gであるときに、ギヤが4段から3段に
シフトダウンされるときには、エンジンの目標回転速度
から38rpmを差し引くことにより、本発明の制御を
実行することができる。このマップは車種ごとに、その
車両特性に応じて用意すればよいから、この方法により
本発明を簡便に実施することができる。
を示す。すなわち、シフトダウンの変速動作実行中にブ
レーキが操作されるなど、車両に大きい減速度(マイナ
ス加速度)が発生しているときには、その減速度に応じ
て、エンジンの目標回転速度をあらかじめ準備したマッ
プにより求められる量だけ減じるように制御を実行す
る。図4はこのためのマップの一例である。横軸に減速
度を重力加速度(G)の値で表し、縦軸に補正回転速度
(rpm)を表したものである。例えばブレーキによる
減速度が0.1Gであるときに、ギヤが4段から3段に
シフトダウンされるときには、エンジンの目標回転速度
から38rpmを差し引くことにより、本発明の制御を
実行することができる。このマップは車種ごとに、その
車両特性に応じて用意すればよいから、この方法により
本発明を簡便に実施することができる。
【0031】
【発明の効果】本発明により、変速機の切り替え動作に
伴う車両の振動や衝撃を緩和することができる。とく
に、変速機のシフトダウン動作と同時にブレーキが操作
されて車速が大きく減速しているときに、あるいは走行
路面の勾配が急な登り勾配の方向に変化して車速が大き
く減速しているときに、クラッチの再接合に伴い車両に
発生する振動や衝撃を緩和することができる。
伴う車両の振動や衝撃を緩和することができる。とく
に、変速機のシフトダウン動作と同時にブレーキが操作
されて車速が大きく減速しているときに、あるいは走行
路面の勾配が急な登り勾配の方向に変化して車速が大き
く減速しているときに、クラッチの再接合に伴い車両に
発生する振動や衝撃を緩和することができる。
【図1】本発明実施例装置のハードウエアのブロック構
成図。
成図。
【図2】本発明実施例装置の動作を説明するためのグラ
フ。
フ。
【図3】本発明実施例制御回路の要部動作フローチャー
ト。
ト。
【図4】本発明実施例制御回路の補正制御用マップの一
例。
例。
1 エンジン
2 クラッチ
3 変速機
4 クラッチ制御電磁弁
5 クラッチ・ブースタ
6 変速ユニット
7 制御回路
8 エンジン制御回路
9 燃料ポンプ
10 制御バス
11 エンジン回転センサ(クラッチのエンジン側回転
軸) 12 アクセル・センサ 13 回転センサ(クラッチの変速機側回転軸) 14 車速センサ 15 変速レバー操作信号 16 ブレーキ・ブースタ 17 ブレーキ信号 18 クラッチ・ペダルセンサ 19 空気圧源 20 変速レバー
軸) 12 アクセル・センサ 13 回転センサ(クラッチの変速機側回転軸) 14 車速センサ 15 変速レバー操作信号 16 ブレーキ・ブースタ 17 ブレーキ信号 18 クラッチ・ペダルセンサ 19 空気圧源 20 変速レバー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
F02D 29/00 F02D 29/00 H
45/00 310 45/00 310F
310M
322 322C
340 340K
F16D 48/02 F16D 25/14 640P
Fターム(参考) 3D041 AA51 AA59 AB01 AC01 AC06
AC15 AC18 AC26 AD02 AD10
AD20 AD22 AD23 AD31 AD41
AD51 AE02 AE16 AE22 AF01
3G084 BA03 BA32 CA06 CA08 CA09
DA11 DA18 EB08 EB12 EC03
FA05 FA06 FA10 FA33 FA34
3G093 AA05 AB01 BA03 BA09 BA15
CB07 CB08 DA01 DA06 DB03
DB04 DB05 DB10 DB11 DB15
EA03 EC05 FA06 FA11 FA12
3J057 AA08 BB03 EE02 GA47 GB02
GB13 GB14 GB25 GB30 GB36
GE07 GE13 HH02 JJ01 JJ04
Claims (3)
- 【請求項1】エンジンと、このエンジンの出力軸に連結
されたクラッチと、このクラッチの出力軸に連結された
変速機と、前記クラッチを電気信号に応じて機械的に制
御する手段と、前記変速機を電気信号に応じて機械的に
制御する手段と、前記エンジンの回転速度情報、車速情
報およびアクセル・ペダルの操作量を入力として前記二
つの電気信号を発生する制御回路とを備え、 前記制御回路は、変速動作の実行中にはクラッチが接合
する前の時点で前記車速情報(v)にしたがってエンジ
ンの回転速度(ωe)を調節するエンジン制御手段と、
このエンジンの回転速度(ωe)と前記変速機の入力軸
の回転速度(ωc)が一致するタイミングでクラッチを
接合する制御信号を発生するクラッチ制御手段とを含む
自動変速装置において、 前記制御回路は、車両の加速度情報(dv/dt)を入
力情報とし、変速動作の実行中に車両が大きく減速する
状態にあるときには、前記エンジン制御手段によるエン
ジンの回転速度(ωe)の変化率を緩やかに制御する補
正制御手段とを含むことを特徴とする自動変速装置。 - 【請求項2】前記車両が大きく減速する状態にあるとき
は、変速動作の実行中に車両が制動状態に操作されたと
きである請求項1記載の自動変速装置。 - 【請求項3】前記補正制御手段は、前記車両の加速度情
報(dv/dt)にしたがって補正すべきエンジンの回
転速度をあらかじめマップ情報として保持する請求項1
記載の自動変速装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001294211A JP2003094988A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 自動変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001294211A JP2003094988A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 自動変速装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003094988A true JP2003094988A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19115857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001294211A Pending JP2003094988A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 自動変速装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003094988A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006342732A (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Hino Motors Ltd | クラッチ制御装置 |
JP2007001425A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Toyota Motor Corp | 車両およびその制御方法並びに動力出力装置 |
US7563196B2 (en) | 2004-04-27 | 2009-07-21 | Denso Corporation | Controller for automatic transmission |
-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001294211A patent/JP2003094988A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7563196B2 (en) | 2004-04-27 | 2009-07-21 | Denso Corporation | Controller for automatic transmission |
JP2006342732A (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Hino Motors Ltd | クラッチ制御装置 |
JP2007001425A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Toyota Motor Corp | 車両およびその制御方法並びに動力出力装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040930 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041005 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041130 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050419 |