JP2760011B2 - 自動変速機制御装置 - Google Patents

自動変速機制御装置

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JP2760011B2 JP1047575A JP4757589A JP2760011B2 JP 2760011 B2 JP2760011 B2 JP 2760011B2 JP 1047575 A JP1047575 A JP 1047575A JP 4757589 A JP4757589 A JP 4757589A JP 2760011 B2 JP2760011 B2 JP 2760011B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動変速機制御装置に関し、特にギヤ固定
レンジを有する電子制御式自動変速機の制御装置に関す
るものである。
〔従来の技術〕
第4図に示すような従来のギヤ固定レンジを有する大
型車両等の自動変速機の制御装置(D5は最大5速の可変
速ギヤ位置)では、走行中にセレクトレバーによって、
ギヤ固定レンジが選択される場合、人為的なギヤ固定レ
ンジの選択ミスによる低位のギヤ固定レンジへのシフト
ダウンによって変速機またはエンジンがオーバーランす
ることがある。
これを防止するため、従来では各ギヤ固定レンジ毎に
シフトダウン判定のための許容最高車速を設定してお
き、低位のギヤ固定レンジが選択された場合には、その
時の実車速とその許容最高車速とを比較し、実車速>許
容最高車速の時にはシフトダウンを禁止するか、又はオ
ーバーランしない最低ギヤ段へシフトダウンするように
なっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記のギヤ固定レンジでの許容最高車
速は各ギヤ固定レンジに付き1つの値しか設定されてい
なかったため、レンジ変更操作によるシフトダウン時に
次のような問題があった。
(1)降坂時には、変速中に車速が上昇してしまうこと
があり、この場合、実際に変速が完了する時点ではエン
ジンがオーバーランしてしまう。
(2)登坂時には、変速中に車速が低下してしまうこと
から実際に変速が完了する時点ではエンジンの回転数が
低下してしまい、これは特に大型車エンジンのように最
大出力が定格最高回転数付近に設定されている場合には
エンジン出力を充分に活用することができない。
ここで、上記(1)の降坂時には、許容最高車速を実
際のオーバーラン車速よりも低目に設定することにより
防止できるが、そうすると(2)の登坂時には逆に高目
に設定する必要があるので、従来のように1つの許容最
高車速では上記(1)及び(2)を両立させることがで
きない。
従って、本発明は、ギヤ固定レンジを誤ってセレクト
した場合でも降坂時及び登坂時共に適切なタイミングで
シフトダウンを行うことができる自動変速機制御装置を
提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するため、本発明に係る自動変速機
制御装置は、ギヤ段位置センサと、セレクトレバー位置
センサと、車速センサと、該セレクトレバー位置センサ
の出力からシフトダウン操作を検出したとき該車速セン
サの出力から求めた車速変化率により降坂時又は登坂時
の所定シフトダウン時間中の車速変化量を演算し該車速
変化量によりギヤ段毎に設定されたシフトダウン操作時
のオーバーラン判定車速を増減してオーバーランしない
最低ギヤ段まで変速機をシフトダウンさせる制御手段と
を備えている。
〔作用〕
本発明の自動変速原理を第3図により説明する。
自動変速機を備えた車両のシフトダウン・マップは概
略的には第3図の実線で示すように車速とアクセルペダ
ルの踏込量とによって予め設定される。これは、本出願
人による特開昭60−11769号公報等によって周知であ
る。
このようなシフトダウン・マップにおいて、I〜Vは
ギヤ段を示しており、各ギヤ段にはエンジンがオーバー
ランしない許容最高車速が有り、それぞれ破線〜で
示されており、各ギヤではこの許容最高車速〜を超
えるとエンジンがオーバーランする可能性が高い。
しかしながら、この許容最高車速〜だけでは上述
したような降坂時と登坂時の問題が生ずる。
そこで、降坂時と登坂時の両者を成立させるにはそれ
ぞれの場合に応じて許容最高車速を加減すればよいこと
が分かる。
即ち、降坂時には変速中に車速が上昇しても変速完了
時点でオーバーランが発生しないためには、オーバーラ
ン判定のための許容最高車速を低目に設定すればよく、
また登坂時には変速中に車速が低下して変速完了時点で
エンジン回転数が低下してしまわないためには、オーバ
ーラン判定のための許容最高車速を高目に設定すればよ
い。
この許容最高車速の変動量Δvを、本発明では車速変
化量に応じて設定しようとするものであり、制御手段
は、セレクトレバー位置センサの出力からシフトダウン
操作を検出したとき、車速センサの車速出力から車速変
化率を求める。そして、この車速変化率Aと予め決まっ
ているシフトダウンに要する時間Bとからシフトダウン
中の車速変化量Δv=A×Bを演算し、この車速変化量
Δvだけギヤ段毎に設定されたシフトダウン操作時のオ
ーバーラン判定車速〜を増減してオーバーランしな
い最低ギヤ段へシフトダウンさせる。
この場合の降坂時と登坂時の判定は車速変化率の極性
がそれぞれ正と負に別れるために特に行う必要は無い。
このようにして本発明においては、降坂時にはオーバ
ーラン判定車速を低くするためオーバーランすることが
無く、登坂時にはオーバーラン判定車速を高くするため
にエンジン出力の低下を防ぐことができ、降坂/登坂中
のいずれにおいても良好なエンジン速度で運転すること
ができる。
〔実 施 例〕
第1図は本発明に係る自動変速機制御装置の一実施例
を示すものであり、1はエンジン、2はクラッチ本体で
あり周知の摩擦クラッチで構成されている。3はクラッ
チ本体2の係合量を制御するクラッチアクチュエータ、
3aはクラッチ位置センサ、4は自動式の変速機、5は変
速機4のギヤ段切り換えを行う変速機アクチュエータ、
5aはギヤ段位置センサ、6は出力軸(駆動軸)である。
また、7は変速機4のギヤ段選択レンジ(第4図参
照)を選択するため運転者により操作されるセレクトレ
バー、7aは選択されたセレクトレバー7の位置を示す信
号を出力するセレクトレバー位置センサ、8は駆動軸6
の回転数から検出した車速信号を出力する車速センサで
ある。
更に、9はクラッチ位置センサ3a、ギヤ段位置センサ
5a及びセレクトレバー位置センサ7aからの信号に基づい
てクラッチアクチェータ3及び変速機アクチェータ5を
制御することにより適切なタイミングでシフトダウン操
作を行う制御手段としての制御装置(CPU)であり、マ
イクロコンピュータで構成されている。
次に、第2図のフローチャート図及び第3図のシフト
マップ図に基づいて、第1図の実施例の動作を説明す
る。
第2図のフローチャート図に示すプログラムは設定時
間周期(例えば数10msec周期)で実行されるものであ
り、このプログラムが開始されると制御装置9は、クラ
ッチ位置センサ3a、ギヤ段位置センサ5a、セレクトレバ
ー位置センサ7a及び車速センサ8から現在のギヤ段位
置、クラッチ位置、セレクトレバー位置及び車速を読み
込む(第2図のステップS1)。
次いでステップS1で読み込んだ車速から車速変化率A
〔k/h/msec〕を求める(同ステップS2)。この場合、車
速変化率Aは加速時(降坂時)に値が正になるよう設定
しておく。
続いてステップS1で読み込んだ現在のセレクトレバー
位置をチェックし(同ステップS3)、セレクトレバー位
置がニュートラル(以下、単にNと略称する)の場合は
現在のギヤ段位置のチェックを行う(同ステップS4)。
ステップS4で現在のギヤ段位置がNの場合は変速操作完
了(例えばエンジン始動時等)と判定し、後述のステッ
プS5、S6の処理を行うが、現在のギヤ段がNでない時
は、変速操作が必要なのでこれを実行するため後述のス
テップS9へ進む。
ステップS3においてセレクトレバー位置がN以外の場
合は現在のギヤ段位置のチェックを行う(同ステップS
7)。このステップS7におけるチェックの判定は下記の
3つの場合がある。
(i)現在のギヤ段位置=セレクトレバー位置の場合、
即ち、現在のギヤ段位置がセレクトレバー7の現在の位
置になっている場合: この場合は、変速操作が不要なので、先ず変速操作の
目標ギヤ段値が格納される後述のメモリKをクリアする
(同ステップS5)。そして、この後、車両状態に応じた
通常の自動クラッチ制御を実施し処理を終了する(同ス
テップS6)。
(ii)現在のギヤ段位置<セレクトレバー位置又は現在
のギヤ段位置=Nの場合、即ちシフトアップ操作が選択
された場合又は変速途中のNの場合: この場合、先ず変速操作の目標ギヤ段値が格納される
メモリKのチェックを行い(同ステップS8)、K≠0の
場合は変速途中のNなので、ステップS10に進むが、K
=0の時は変速操作の目標ギヤ段値が未設定であるの
で、メモリKに現在のセレクタレバー位置(第4図参
照)を格納する(同ステップS9)。次に、設定された変
速操作の目標ギヤ段Kへの変速操作を行い(同ステップ
S10)、処理を終了する。この場合の変速操作は上記の
本出願人による特開昭60−11769号公報に記載の通り周
知である。
(iii)現在のギヤ段位置>セレクトレバー位置の場
合、即ち、シフトダウン操作が選択された場合: この場合は、第3図に示す各ギヤ段に対応する許容最
高車速(これは、変速中の車速変化が無い時のものとし
て設定した値〜)を車速変化率Aと通常の変速の際
の変速時間Bを用いて変速操作終了時点で許容最高車速
になるよう補正を行う。尚、変速時間Bは、例えば第4
図に示すセレクトレバー位置パターン例において、セレ
クトレバー位置をD5レンジから4段へ、また4段から3
段へ等のようにシフトダウンする時に要する一定の時間
であり、実験で求め制御装置9に予め設定しておく。
このため、先ず変速操作の目標ギヤ段値を格納するメ
モリKに仮に、現在のセレクトレバー位置を格納する
(同ステップS11)。次に、ステップS2において求めた
車速変化率Aと制御装置9に設定してある変速時間Bか
ら変速中の車速変化量Δvを下記の計算式(1)から求
める(同ステップS12)。
Δv=A×B〔Km/h〕 …(1) ここで、A:車速変化率〔km/h/msec〕 B:変速時間〔msec〕 尚、変速時間Bは、ギヤ段毎に実験から求め設定して
もよいし、実験値に頼らずに学習操作により求めておい
ても良い。
次に、変速中の車速変化により補正した許容最高車速
Vを求める(同ステップS13)。これは、変速中の車速
変化が無い時のものとして設定した許容最高車速〜
から変速中の車速変化Δvを引くことにより求められる
ものである。前述のように車速変化率Aが加速時に正、
減速時に負の値となるよう設定してあるので、車速変化
Δvも加速時に正、減速時に負の値になり、これを許容
最高車速から引くことから、許容最高車速は加速中の場
合はΔvだけ低目に、減速中は逆にΔvだけ高目に補正
されることになる。勿論、その場合、車速変化率によっ
てΔvの値が種々異なることは言うまでもない。
続いて、制御装置9は、ステップS1において読み込ん
だ現在の車速とステップS13において求めた補正した許
容最高車速Vとを比較し(同ステップS14)、現在の車
速がVより低い時はエンジンのオーバーランは生ぜずス
テップS11において仮に設定したギヤ段Kにシフトダウ
ン可能であるので、ギヤ段Kを正式に変速操作目標ギヤ
段とし前述のステップS10へ進む。
しかし、ステップS14のチェックにおいて現在の車速
がVを超えると判定した場合、ここでシフトダウンする
とオーバーランが生じてしまうので、制御装置9はシフ
トダウンできる最低のギヤ段を探すために先ず仮の変速
操作目標ギヤ段値Kに1を加える(同ステップS15)。
これは、セレクトレバー7で選択されたギヤ段よりも高
速側でシフトダウンできるギヤ段があるか否かを探すた
めに行うものである。
そして、K+1とステップS1で読み込んだ現在のギヤ
段とを比較し(同ステップS16)、K=現在のギヤ段の
場合には、シフトダウンする必要は無いのでステップS5
に進み現在のギヤ段をホールドし、通常のクラッチ制御
を実行する(同ステップS6)。
反対にKが現在のギヤ段未満の場合には、ステップS1
2からステップS16を繰り返すことによりシフトダウン可
能なギヤ段を探す。
尚、第2図のフローチャートでは、オートクラッチ付
の場合について説明したが、ACT(Air Control Transmi
ssion)のようなクラッチペダル付で変速動作のみセレ
クトレバー位置に従ってエア圧により自動的に行うもの
の場合には、フローチャートのステップS1における「ク
ラッチ位置」の読み込みを「クラッチ断/接状態」の読
み込みに変更し、ステップS10における変速操作をクラ
ッチ断状態でのみ実施するように変更すれば同様に適用
できる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、セレクトレバー位置が
シフトダウン操作を指示しているとき現車速から求めた
車速変化率により降坂時又は登坂時の所定シフトダウン
時間中の車速変化量を求め、該車速変化量だけギヤ段毎
に設定されたシフトダウン操作時のオーバーラン判定車
速を増減してオーバーランしない最低ギヤ段へシフトダ
ウンさせるように構成したので、誤ってセレクトレバー
を動かした場合でも、降坂走行時にエンジン・オーバー
ランを生ずることが無く、登坂走行時にエンジン出力の
低下を招かずに適切なタイミングでシフトダウンを行う
ことができ、エンジンの耐久性及び能力性能を共に確保
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る自動変速機制御装置の全体構成
図、 第2図は、本発明の制御手段で実行される制御プログラ
ムのフローチャート図、 第3図は、本発明の自動変速動作を説明するためのシフ
トマップ図、 第4図は、セレクトレバーの位置を示す図、である。 第1図において、5aはギヤ段位置センサ、7aはセレクト
レバー位置センサ、8は車速センサ、9は制御装置(CP
U)をそれぞれ示す。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16H 61/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ギヤ段位置センサと、セレクトレバー位置
    センサと、車速センサと、該セレクトレバー位置センサ
    の出力からシフトダウン操作を検出したとき該車速セン
    サの出力から求めた車速変化率により降坂時又は登坂時
    の所定シフトダウン時間中の車速変化量を演算し該車速
    変化量によりギヤ段毎に設定されたシフトダウン操作時
    のオーバーラン判定車速を増減してオーバーランしない
    最低ギヤ段まで変速機をシフトダウンさせる制御手段と
    を備えたことを特徴とする自動変速機制御装置。
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JP5880831B2 (ja) * 2011-12-21 2016-03-09 三菱ふそうトラック・バス株式会社 自動変速機の変速制御装置
JP7272905B2 (ja) * 2019-08-28 2023-05-12 株式会社Subaru 自動変速機の変速制御装置

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