JP4051946B2

JP4051946B2 - Shift control device and shift control method for mechanical automatic transmission

Info

Publication number: JP4051946B2
Application number: JP2002030050A
Authority: JP
Inventors: 厚熊沢; 修梅本; 中村　　剛; 治小木; 敏邦白沢; 幸彦塩野
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2022-02-06
Also published as: JP2003226163A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械式自動変速機の変速制御装置及び変速制御方法に関し、特にクラッチを切らないで変速ギヤの切替を行う変速制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の変速機として、マニュアル車と同様な変速ギヤ機構及びクラッチ機構と、変速ギヤ機構を駆動するアクチュエータ（ギヤシフトユニット）及びクラッチ機構を駆動するアクチュエータ（クラッチ制御ユニット）と、これらの各アクチュエータを制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）とをそなえた機械式自動変速機が開発されており、トラックやバス等の大型車を中心に適用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の機械式自動変速機の変速制御において、変速時間の短縮、シンクロ機構の削除若しくはシンクロ容量低減、変速アクチュエータの出力低減、クラッチ制御アクチュエータの作動回数低減などのメリットが得られるため、クラッチを切らないで変速ギヤの切替を行う制御手法が考えられている。
【０００４】
しかしながら、トランスミッションにトルクが掛かった状態でギヤ抜きを行おうとすると、図７に示すように、このトルクがスリーブ側のドグ歯１１とギヤ側のドグ歯１２とのそれぞれに形成されたバックテーパ部１１ａ，１２ａどうしの噛み合いを強めて、大きな摩擦力を発生させるため、ギヤ抜きが困難になってしまう。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、機械式自動変速機の変速制御において、クラッチを切らないで変速ギヤの切替を確実に行うことができるようにした、機械式自動変速機の変速制御装置及び変速制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の機械式自動変速機の変速制御装置（請求項１）は、
エンジンに接続された機械式自動変速機本体の変速段切換操作を行う変速アクチュエータと、変速段切換指令に応じて該変速アクチュエータの作動を制御する変速制御手段と、該エンジンの出力トルクを制御するエンジン制御手段とをそなえ、該変速段切換指令があると、エンジン回転数，クラッチの接続状態，変速ギヤの状態及び変速目標ギヤの状態に基づいて、クラッチを接続したままで変速すべきか、または、該クラッチを切って変速すべきかを判断する変速方法判断手段とをそなえ、該変速方法判断手段は、エンジン回転数がアイドルアップ回転数以上であり、且つ、クラッチが接続されていて、且つ、変速ギヤが前進段に入れられていて、且つ、変速目標ギヤが前進段である場合には、クラッチを接続したままで変速すべきと判断し、該変速方法判断手段により該クラッチを接続したままで変速すべきと判断されたときには、該エンジン制御手段は、該エンジンの出力トルクを略０になるように制御し、該変速制御手段は、該エンジンの出力トルクが略０になった時点で該クラッチを接続したままで変速ギヤのギヤ抜きを行うように構成される。ギヤ抜き時には、エンジンの出力トルクは略０になっており、クラッチを接続したままで、ギヤ抜き（スリーブ側のドグ歯とギヤ側のドグ歯との離脱）を行うことが可能になる。
【０００７】
該エンジン制御手段では、予め該エンジン出力トルクを略０とするエンジン回転数とエンジン制御パラメータとの関係を記憶しておき、該クラッチを接続したままで変速する場合、この関係に基づいて、エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数に対応してエンジン制御パラメータを制御することが好ましい。これにより、変速段切換指令時に、容易に且つ確実にエンジンの出力トルクを略０にすることができる（請求項２）。
【０００８】
該変速方法判断手段は、エンジン回転数がアイドル回転数以上であると共にアイドルアップ回転数未満であり、且つ、クラッチが接続されていて、且つ、変速ギヤが前進段に入れられていて、且つ、変速目標ギヤが前進段である場合には、クラッチを切って変速すべきと判断することが好ましい（請求項３）。
【００１０】
本発明の機械式自動変速機の変速制御方法（請求項４）は、エンジンに接続された機械式自動変速機本体の変速段切換操作を行う変速アクチュエータの作動を、変速段切換指令に応じて制御する機械式自動変速機の変速制御方法であって、該変速段切換指令があると、エンジン回転数，クラッチの接続状態，変速ギヤの状態及び変速目標ギヤの状態に基づいて、クラッチを接続したままで変速すべきか、または、該クラッチを切って変速すべきかを判断する判断ステップであって、エンジン回転数がアイドルアップ回転数以上であり、且つ、クラッチが接続されていて、且つ、変速ギヤが前進段に入れられていて、且つ、変速目標ギヤが前進段である場合には、クラッチを切らないで変速すべきと判断する判断ステップと、該クラッチを接続したままで変速すべきと判断したときには、該エンジンの出力トルクを略０になるように制御し、該エンジンの出力トルクが略０になった時点でクラッチを接続したままで変速ギヤのギヤ抜きを行うステップとをそなえて構成されている。ギヤ抜き時には、エンジンの出力トルクは略０になっており、ギヤ抜き（スリーブ側のドグ歯とギヤ側のドグ歯との離脱）を行う際の摩擦抵抗が少なく、クラッチを接続したままでもギヤ抜きを行うことが可能になる。
【００１１】
上記の変速ギヤのギヤ抜きが完了したら、目標ギヤ段の回転数にエンジン回転数を制御し、該エンジン回転数が該目標ギヤ段に応じた回転数に略到達したら、目標ギヤ段のギヤ入れを行い、該ギヤ入れが完了したら、該エンジンの出力トルクを所要量に復帰させることが好ましい。これにより、円滑に変速段の切替を完了することができる（請求項５）。
該判断ステップでは、エンジン回転数がアイドルアップ回転数以上であり、且つ、クラッチが接続されていて、且つ、変速ギヤが前進段に入れられていて、且つ、変速目標ギヤが前進段である場合には、クラッチを切らないで変速すべきと判断することが好ましい（請求項６）。
【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について説明すると、図１〜図６は本発明の一実施形態にかかる機械式自動変速機の変速制御装置について説明する図であり、図１はその構成を示す模式的なブロック図、図２はその機械式自動変速機を装備した自動車の駆動系を示す構成図、図３はそのギヤシフトユニットを説明する図、図４はそのクラッチ制御ユニットを説明する図、図５はエンジン出力トルクを略０とするエンジン回転数とエンジン制御パラメータとの関係を示す図、図６はその変速制御方法を説明するフローチャートである。
【００１３】
まず、本実施形態にかかる機械式自動変速機は、図２に示すように、自動車（ここでは、シャシ上にキャブを備えたトラック）に搭載されたエンジン１に付設されており、エンジン１の出力部に付設され摩擦クラッチを有するクラッチ機構（単にクラッチともいう）２と、このクラッチ機構２を介してエンジン１の出力部に接続された機械式自動変速機本体３とをそなえている。
【００１４】
また、クラッチ機構２は、クラッチ用アクチュエータとしてのクラッチ制御ユニット（クラッチブースタ）２１によって断接駆動されるようになっている。クラッチ制御ユニット２１は、図４に示すように、電動アクチュエータとして例えば電動ポンプ２２をそなえ、この電動ポンプ２２により発生する流体圧（ここでは油圧）を、シリンダ２１ａを介して図示しないスレーブシリンダに供給してクラッチ機構２を断接駆動するようになっている。なお、シリンダ２１ａは電磁切替弁２１ｂを通じて駆動される。また、油圧は作動油タンク２１ｃから供給され、制御弁２１ｄによって所定圧に調圧される。
【００１５】
変速機本体３は、変速アクチュエータ（ギヤシフト用アクチュエータ）としてのギヤシフトユニット（ＧＳＵ）３１によって変速操作されるようになっている。このギヤシフトユニット３１は、例えば図３に示すように、セレクト方向にギヤシフト部材を駆動する電動モータ３２ａと、シフト方向にギヤシフト部材を駆動する電動モータ３２ｂ（以下、両電動モータを区別せずに符号３２で示す）とをそなえ、電動アクチュエータとして構成されている。そして、変速操作時には、電動モータ３２によって所要部位を駆動して、変速機本体３のギヤ機構の噛合状態を切り替えることにより変速段を所要の状態にシフト駆動する。
【００１６】
エンジン１はエンジン制御手段としてのエンジン電子コントロールユニット（エンジンＥＣＵ）４２によって、クラッチ制御ユニット２１及びギヤシフトユニット３１は、変速機のための電子制御ユニットである変速制御手段としての変速機電子コントロールユニット（変速機ＥＣＵ）４１によって、それぞれ電気信号を通じて制御されるようになっている。
【００１７】
また、この機械式自動変速機は、ドライバの手動操作による変速段のシフト指令を電気信号としてクラッチ制御ユニット２１及びギヤシフトユニット３１に伝達してこれらのクラッチ制御ユニット２１及びギヤシフトユニット３１を遠隔操作する手動シフトモードと、車両の走行状態（例えば車速やエンジン負荷）に応じた最適変速段にするために変速段の切替が必要な時にクラッチ制御ユニット２１及びギヤシフトユニット３１の作動を制御する自動シフトモードとを選択して実行できるようになっている。
【００１８】
このため、変速機ＥＣＵ４１は、手動シフトモード時に遠隔操作による手動変速制御を行う手動変速用遠隔操作制御部４１ａと、自動シフトモード時に、クラッチ遮断動作とギヤシフト動作とクラッチ接合動作とを制御して自動変速制御を行う自動変速用遠隔操作制御部４１ｂとをそなえている。
変速機ＥＣＵ４１には、シフト操作手段及び手動・自動選択操作手段として機能するチェンジレバーユニット５，車両の車速を検出する車速センサ（車速検出手段）５１，クラッチストロークセンサ５２，クラッチペダル６の踏み込みを検出するクラッチスイッチ５３，変速機本体３の変速段を検出するトランスミッションギヤセンサ（図示略），クラッチ回転速度（すなわち、クラッチ機構２の出力側回転数）を検出するクラッチ回転数センサ（クラッチ出力回転数検出手段）５４，ブレーキペダル７が踏み込まれるとＯＮになりブレーキの作動を検出するストップランプスイッチ（ブレーキのエア圧を検知するタイプも含む）５５，エンジンＥＣＵ４２，エマージェンシスイッチ５６，インジケータ６０，パーキングブレーキスイッチ５９等がそれぞれ接続されており、各種の信号が入力されるようになっている（図２参照）。
【００１９】
また、エンジンＥＣＵ４２には、車速センサ５１，アクセル踏込量センサ５７，エンジン回転数センサ５８，変速機ＥＣＵ４１及びエキゾーストブレーキ系６１等がそれぞれ接続されている。なお、アクセル踏込量センサ５７はアクセルペダル８に付設される。
そして、チェンジレバーユニット５を通じて手動シフトモードが選択されると、変速機ＥＣＵ４１に設けられた手動変速用遠隔操作制御部４１ａを介して、チェンジレバーユニット５からの指令に基づいて、ギヤシフトユニット３１のみ、又は、ギヤシフトユニット３１及びクラッチ制御ユニット２１が遠隔操作されるようになっている。
【００２０】
つまり、手動変速用遠隔操作制御部４１ａでは、手動シフトモード時に、チェンジレバーユニット５のチェンジレバー５ａを手動操作するだけで、ギヤシフトユニット３１及びクラッチ制御ユニット２１を遠隔操作して、変速機本体３の要部及びクラッチ機構２を駆動しながら、クラッチ断，ギヤチェンジ，クラッチ接の動作を制御するようになっている。
【００２１】
また、チェンジレバー５ａを通じて自動シフトモードが選択されると、自動シフトモードを実施するようになっている。この自動シフトモード時には、変速機ＥＣＵ４１に設けられた自動変速用遠隔操作制御部４１ｂを介して、各種の情報に基づきギヤシフトユニット３１及びクラッチ制御ユニット２１が遠隔操作されるとともに、電子ガバナコントロールユニット４２を介して、各種の情報に基づき電子ガバナ１１が遠隔操作されるようになっている。
【００２２】
また、ギヤシフトユニット３１には、電動モータ３２等を運転するためのギヤシフト用ドライバ回路３３がそなえられ、クラッチ制御ユニット２１には、電動ポンプ２２等を運転するためのクラッチ制御用ドライバ回路２３がそなえられており、各ドライバ回路３３，２３はハーネス（電力供給線,電線）７１，７２を介してバッテリ７０に接続されている。
【００２３】
本変速制御装置は、このような自動車の駆動系に装備される機械式自動変速機を制御するためのもので、図１に示すように、機械式自動変速機本体３の変速段切換操作を行うギヤシフトユニット（変速アクチュエータ）３１と、このギヤシフトユニット３１の作動を制御する変速機ＥＣＵ（変速制御手段）４１と、エンジンＥＣＵ（エンジン制御手段）４２とから構成されている。
【００２４】
そして、本変速制御装置では、変速機ＥＣＵ４１が、手動変速時にドライバの変速段の切換指令があった場合や、自動変速時に自動車の走行状態或いは運転状態に基づいて変速段の切換指令があった場合には、所定の制御条件が成立すれば、クラッチ２を繋げたままで変速段の切替を行い、所定の制御条件が成立しなければ、一般的に行われているようにクラッチ２を切って変速段の切替を行うようになっている。
【００２５】
クラッチ２を繋げたままで変速段の切替を行う場合、変速機ＥＣＵ４１では、変速段切換指令があると、まず、エンジンＥＣＵ４２を通じて、エンジン１の出力トルクを略０になるように制御し、エンジン１の出力トルクが略０になった時点でクラッチ２を接続したままで変速ギヤのギヤ抜きを行うようになっている。ここで、エンジン１の出力トルクを略０にするには、エンジン制御パラメータ（例えば疑似アクセル開度や燃料噴射量）を調整することで行う。各エンジン回転数において、エンジン１の出力トルクを０にするアクセル開度や燃料噴射量が存在し、この各エンジン回転数に対する、出力トルクを０にするアクセル開度値や燃料噴射量の対応関係は試験等に基づいて予め検出又は算出することができ、例えば、図５に示すような関係が得られる。
【００２６】
図５（ａ）は各エンジン回転数に対する出力トルクを０にするアクセル開度値の関係を示しており、アクセル開度値（或いは疑似アクセル開度）を制御パラメータにエンジン制御するタイプのエンジン（例えば、ガソリンエンジンや、列形或いは分配型の燃料噴射ポンプを有するジーゼルエンジン）に適用でき、本実施形態ではこの関係を用いている。また、図５（ｂ）は各エンジン回転数に対する出力トルクを０にする燃料噴射量の関係を示しており、燃料噴射量を制御パラメータにエンジン制御するタイプのエンジン（例えば、コモンレール式のインジェクタを有するジーゼルエンジン）に適用できる。
【００２７】
ここでは、図５に示すような関係が予めマップとして記憶されており、出力トルクを０にする場合には、エンジン回転数センサ５８により検出されるエンジン回転数Ｎｅを取り込んで、上記マップを参照してこのエンジン回転数Ｎｅに対応した制御パラメータ（例えば、疑似アクセル開度或いは燃料噴射量）の値を制御目標値として設定し、これに基づいてエンジンを制御する。
【００２８】
そして、制御パラメータの値がこの設定された制御目標値に十分に接近したら（ここでは、制御目標値に対して数パーセント以内になったら）、この時点でクラッチ２を接続したままで変速ギヤのギヤ抜きを行うようになっている。
さらに、変速機ＥＣＵ４１では、上記の変速ギヤのギヤ抜きが完了したら、エンジンＥＣＵ４２を通じて目標ギヤ段（切替先の変速段）の回転数に応じた回転数になるようにエンジン回転数を制御し、エンジン回転数が目標ギヤ段に応じた回転数に略到達したら、目標ギヤ段のギヤ入れを行い、さらに、ギヤ入れが完了したら、エンジンの出力トルクを所要量（アクセル踏込量に応じたトルク）に復帰させるようになっている。
【００２９】
なお、目標ギヤ段のギヤ入れは、エンジン回転数が目標ギヤ段に応じた回転数に十分に接近したら（ここでは、制御回転数に対して数パーセント以内になったら）、この時点で実施するようになっている。
ところで、上記のクラッチ２を繋げたままで変速段の切替を行う制御条件とは、ａ．エンジン回転数がアイドルアップ回転数以上であること、ｂ．クラッチが接続されていること、ｃ．変速ギヤが前進に入れられていること、ｄ．変速目標ギヤが前進段であることの４条件全てを満たすこととしている。さらに、この制御条件として、▲１▼現変速段が所定段以上の高速段であること、及び、▲２▼車両が減速状態であること、の２つの何れかが成立することとするとより好ましい。
【００３０】
条件ｃは当然の前提である。条件ａは、エンジン回転数が低い場合にクラッチ２を繋げたままで変速段の切替を行うと、エンジンのストールを招くおそれがあるために設けている。条件ｂ，ｄも、変速段が前進と後退との間で切り替えられる場合にクラッチ２を繋げたままで変速段の切替を行うと、エンジンのストールを招くおそれがあるためである。
【００３１】
条件▲１▼は、例えば前進６速の変速段があれば、現変速段が３速以上又は４速以上などと設定される。この現変速段は図示しないギヤポジションセンサによって検出され変速機ＥＣＵ４１に入力されるようになっており、変速機ＥＣＵ４１ではギヤポジション信号に基づいて現変速段が所定の変速段以上の高速段であるか否かを判定することができる。
【００３２】
条件▲２▼は、車両の加速度を算出又は検出して、この加速度を予め設定された減速度値（負の所定値）と比較することで判定することができる。車両の加速度は、例えば車速センサ５１からの車速信号の時間微分値として算出することができ、車両に加速センサを設ければ直接検出することができる。そして、算出又は検出された加速度の値が予め設定された減速度値以下ならば車両が減速状態であると判定することができる。
【００３３】
このように制御条件▲１▼，▲２▼を設定するのは、変速段切替時にエンジン１の出力トルクを略０にすると、ドライバに違和感を与えたり、却って変速時間が掛かってしまったりする場合があり、このような場合には、クラッチを接続したままで変速段切替を行うよりも通常通りにクラッチを切って変速段切替を行うようにするためである。
【００３４】
たとえば、変速段が低速段の場合には、一般にエンジン回転が高くエンジン出力トルクの要求も高いため、変速段切替時にエンジン１の出力トルクを略０にすると、ドライバに違和感を与えたり、出力トルクを略０にするのに時間が掛かってしまったりする場合が多い。一方、変速段が高速段の場合には、一般にエンジン回転が低くエンジン出力トルクの要求も低いため、変速段切替時にエンジン１の出力トルクを略０にしても、ドライバに違和感を与えにくく、出力トルクを略０にするのに時間も掛からない。そこで、条件▲１▼を設けるのである。
【００３５】
また、車両の加速時には、エンジン出力トルクの要求が高いため、変速段切替時にエンジン１の出力トルクを略０にすると、ドライバに違和感を与えたり、出力トルクを略０にするのに時間が掛かってしまったりする。一方、車両の減速時には、エンジン出力トルクの要求は低いため、変速段切替時にエンジン１の出力トルクを略０にしても、ドライバに違和感を与えにくく、出力トルクを略０にするのに時間も掛からない。そこで、条件▲２▼を設けるのである。
【００３６】
本発明の一実施形態としての機械式自動変速機の変速制御装置は、上述のように構成されているので、図６に示すように、変速制御が行われる。
待機状態（ステップＳ１０）から変速指示があると、各種条件から変速方法を判断する（ステップＳ２０）。
つまり、ａ．エンジン回転数が、アイドル回転数未満，アイドル回転数以上で且つアイドルアップ回転数未満，アイドルアップ回転数以上のいずれであるか、ｂ．クラッチが接続されているか切られているか、ｃ．変速ギヤが前進段に入れられているか入れられていないか、ｄ．変速目標ギヤが前進段であるか否か、の４条件を判定し、ａ．エンジン回転数がアイドル回転数未満、ｂ．クラッチが切られている、ｃ．変速ギヤが入れられていない、ｄ．変速目標ギヤが前進段でない、の何れかが成立すれば、変速機ＥＣＵ４１では、エンジン制御なしの変速段切替制御を行う（ステップＳ３０）。
【００３７】
一方、ａ．エンジン回転数がアイドル回転数以上であり、且つ、ｂ．クラッチが接続されていて、且つ、ｃ．変速ギヤが前進段に入れられていて、且つ、ｄ．変速目標ギヤが前進段である場合、さらに、エンジン回転数がアイドルアップ回転数未満（即ち、アイドル回転数以上で且つアイドルアップ回転数未満）ならば、変速機ＥＣＵ４１では、クラッチを切って変速段切替制御を行う（ステップＳ４０）。
【００３８】
また、ａ．エンジン回転数がアイドルアップ回転数以上であり、且つ、ｂ．クラッチが接続されていて、且つ、ｃ．変速ギヤが前進段に入れられていて、且つ、ｄ．変速目標ギヤが前進段である場合には、変速機ＥＣＵ４１では、クラッチを切らないで変速段切替制御を行う（ステップＳ５０）。
なお、変速段が所定段以上の高速段に設定されていること、および、車両が減速中であること、を更なる制御条件にしている場合には、上記条件に加えてこの条件が成立したら、変速機ＥＣＵ４１では、クラッチを切らないで変速段切替制御を行う。この場合、ａ．エンジン回転数がアイドルアップ回転数以上であり、且つ、ｂ．クラッチが接続されていて、且つ、ｃ．変速ギヤが前進段に入れられていて、且つ、ｄ．変速目標ギヤが前進段であるが、変速段が所定段以上の高速段に設定されていない（低速段に設定されている）で、且つ、車両が減速中でなければ、変速機ＥＣＵ４１では、クラッチを切って変速段切替制御を行うことになる。
【００３９】
クラッチを切らないで変速段切替制御を行う場合は（ステップＳ５０）、ＥＣＵ４１では、まず、エンジンＥＣＵ４２を通じて、エンジン１の出力トルクを略０になるように制御する（ステップＳ５１）。つまり、擬似アクセル開度（エンジンに指令するアクセル開度）をドライバの操作するアクセル開度から、エンジンの出力トルクが０となるアクセル開度（ゼロトルクアクセル開度）に徐々に変化させていく。
【００４０】
そして、エンジン１の出力トルクが略０になった時点（例えば、擬似アクセル開度がゼロトルクアクセル開度まで数パーセント以内の開度に到達した時点）で、クラッチ２を接続したままで変速ギヤのギヤ抜きを開始する（ステップＳ５２）。通常は、このギヤ抜きの開始直後に、擬似アクセル開度はゼロトルクアクセル開度に到達する。
【００４１】
この後、ギヤ抜きが完了したか否かを判定する（ステップＳ５３）。この判定は、ギヤポジション信号に基づいて行うことができる。ここで、ギヤ抜きの開始から所定時間が経過してもギヤ抜きが完了しなければ、何らかの原因でクラッチを切らなくてはギヤ抜きができないものと考えられ、この場合には、クラッチを切って変速段切替制御を行う（ステップＳ４０）。
【００４２】
所定時間以内にギヤ抜きが完了したら、エンジンＥＣＵ４２を通じて目標ギヤ段（切替先の変速段）の回転数に応じた回転数になるようにエンジン回転数を制御する（ステップＳ５４）。そして、エンジン回転数が目標ギヤ段に応じた回転数に略到達したら（ここでは、エンジン回転数が目標回転数に対して数パーセント以内になったら）、目標ギヤ段のギヤ入れを開始する（ステップＳ５５）。この場合のギヤ入れは低操作力で行う。通常は、このギヤ入れの開始直後に、エンジン回転数が目標回転数に到達する。
【００４３】
この後、ギヤ入れが完了したか否かを判定する（ステップＳ５６）。この判定も、ギヤポジション信号に基づいて行うことができる。ここで、ギヤ入れの開始から所定時間が経過してもギヤ入れが完了しなければ、何らかの原因でクラッチを切らなくてはギヤ入れができないものと考えられ、この場合には、クラッチを切って変速段切替制御を行う（ステップＳ４０）。
【００４４】
所定時間以内にギヤ抜入れが完了したら、エンジンＥＣＵ４２を通じて、エンジン１の出力トルクの復帰制御を開始する（ステップＳ５７）。つまり、擬似アクセル開度（エンジンに指令するアクセル開度）をゼロトルクアクセル開度からドライバの操作するアクセル開度に徐々に復帰させていく。擬似アクセル開度がドライバの操作するアクセル開度に完全に復帰したら、トルク復帰制御が完了する（ステップＳ５８）。
【００４５】
このようにして、本装置によれば、ギヤ抜き時には、エンジンの出力トルクを略０にしているため、クラッチを接続したままで、ギヤ抜き（スリーブ側のドグ歯とギヤ側のドグ歯との離脱）を行っても抵抗なく円滑にギヤ抜きを行うことができ、これによって、変速段切換時間の短縮、シンクロ機構の削除若しくはシンクロ容量低減、変速アクチュエータの出力低減、クラッチ制御アクチュエータの作動回数低減などのメリットが得られる。
【００４６】
予め該エンジン出力トルクを略０とするエンジン制御は、予め記憶されたエンジン回転数と擬似アクセル開度（エンジン制御パラメータ）との関係に基づいて、検出されたエンジン回転数に対応して擬似アクセル開度（エンジン制御パラメータ）を制御するので、容易に且つ確実にエンジンの出力トルクを略０にすることができ、クラッチを接続したままでのギヤ抜きを確実に行うことができる。
【００４７】
また、エンジンの出力トルクを略０にした上でのクラッチを接続したままでの変速段切替制御を行う条件として、変速段が所定の変速段以上の高速段になっている場合、及び／又は、車両が減速状態である場合も含めると、ドライバに違和感を与えることなく、クラッチを接続したままでの変速段切替を行うことができ、好フィーリングを確保しながら簡素な変速段切換制御を実現することができる。
【００４８】
また、変速ギヤのギヤ抜きが完了したら、目標ギヤ段の回転数にエンジン回転数を制御し、エンジン回転数が目標ギヤ段に応じた回転数に略到達したら、目標ギヤ段のギヤ入れを行い、ギヤ入れが完了したら、該エンジンの出力トルクを所要量に復帰させるようにするので、クラッチを接続したままでの変速段の切替を円滑に完了することができる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記の実施形態では、変速段が所定の変速段以上の高速段になっている場合、又は、車両が減速状態である場合に限って、クラッチを切らずに変速段の切替を行うようにしているが、エンジンの出力トルクを０にすることがドライバに違和感をあまり与えなければ、このような限定は解除することも考えられる。
【００５０】
つまり、ｂ．クラッチが接続されている。ｃ．変速ギヤが前進段に入れられている。ｄ．変速目標ギヤが前進段である。の各条件が成立した場合、単純に、エンジン回転数がアイドル回転数以上で且つアイドルアップ回転数未満の場合には、クラッチを切って変速段の切替を行い、エンジン回転数がアイドルアップ回転数以上の場合には、クラッチを切らずに変速段の切替を行うように設定してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の機械式自動変速機の変速制御装置（請求項１）及び機械式自動変速機の変速制御方法（請求項４）によれば、エンジン回転数がアイドルアップ回転数以上であり、且つ、クラッチが接続されていて、且つ、変速ギヤが前進段に入れられていて、且つ、変速目標ギヤが前進段である場合、ギヤ抜き時には、エンジンの出力トルクは略０になっているため、クラッチを接続したままで、ギヤ抜き（スリーブ側のドグ歯とギヤ側のドグ歯との離脱）を行っても抵抗なく円滑にギヤ抜きを行うことができ、クラッチを接続したままでギヤ抜きを行うことにより、変速段切換時間の短縮、シンクロ機構の削除若しくはシンクロ容量低減、変速アクチュエータの出力低減、クラッチ制御アクチュエータの作動回数低減などのメリットが得られる。
【００５２】
該エンジン制御手段では、予め該エンジン出力トルクを略０とするエンジン回転数とエンジン制御パラメータとの関係を記憶しておき、該クラッチを接続したままで変速する場合、この関係に基づいて、エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数に対応してエンジン制御パラメータを制御するように構成すれば、変速段切換指令時に、容易に且つ確実にエンジンの出力トルクを略０にすることができ、クラッチを接続したままでのギヤ抜きを確実に行うことができる（請求項２）。
【００５６】
上記の変速ギヤのギヤ抜きが完了したら、目標ギヤ段の回転数にエンジン回転数を制御し、該エンジン回転数が該目標ギヤ段に応じた回転数に略到達したら、目標ギヤ段のギヤ入れを行い、該ギヤ入れが完了したら、該エンジンの出力トルクを所要量に復帰させるようにすることにより、クラッチを接続したままでの変速段の切替を円滑に完了することができる（請求項５）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる機械式自動変速機の変速制御装置の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にかかる機械式自動変速機を装備した自動車の駆動系を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるギヤシフトユニットを説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるクラッチ制御ユニットを説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる対応関係（エンジン出力トルクを略０とするエンジン回転数とエンジン制御パラメータとの関係）を示す図であり、（ａ）はエンジン出力トルクを略０とするエンジン回転数とアクセル開度との関係を示す図、（ｂ）はエンジン出力トルクを略０とするエンジン回転数と燃料噴射量との関係を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる機械式自動変速機の変速制御方法を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の課題を説明する図であって、スリーブ側のドグ歯とギヤ側のドグ歯との係合状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１エンジン
２クラッチ機構（クラッチ）
３機械式自動変速機本体
２１クラッチ用アクチュエータとしてのクラッチ制御ユニット（クラッチブースタ）
３１変速アクチュエータ（ギヤシフト用アクチュエータ）としてのギヤシフトユニット（ＧＳＵ）
４１エンジン制御手段としてのエンジン電子コントロールユニット（エンジンＥＣＵ）
４２変速制御手段としての変速機電子コントロールユニット（変速機ＥＣＵ）
５８エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shift control device and a shift control method for a mechanical automatic transmission, and more particularly to a shift control technique for switching a shift gear without disengaging a clutch.
[0002]
[Prior art]
As a transmission of an automobile, a transmission gear mechanism and a clutch mechanism similar to those of a manual vehicle, an actuator (gear shift unit) for driving the transmission gear mechanism and an actuator (clutch control unit) for driving the clutch mechanism, and each of these actuators are controlled. A mechanical automatic transmission equipped with an electronic control unit (ECU) has been developed, and is applied mainly to large vehicles such as trucks and buses.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described shift control of the mechanical automatic transmission, there are advantages such as shortening the shift time, deleting the synchro mechanism or reducing the synchro capacity, reducing the output of the shift actuator, and reducing the number of operation of the clutch control actuator. A control method for switching the transmission gear without turning off the gear is considered.
[0004]
However, if the gear is to be pulled out while torque is applied to the transmission, as shown in FIG. 7, the back taper portion formed on each of the dog teeth 11 on the sleeve side and the dog teeth 12 on the gear side as shown in FIG. Since the engagement between 11a and 12a is strengthened and a large frictional force is generated, it is difficult to remove the gear.
[0005]
The present invention was devised in view of the above-described problems, and in a shift control of a mechanical automatic transmission, a mechanical automatic transmission capable of surely switching a transmission gear without disconnecting a clutch. An object of the present invention is to provide a shift control device and a shift control method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  For this reason, the shift control device for a mechanical automatic transmission according to the present invention (Claim 1)
A speed change actuator for performing a speed change operation of a mechanical automatic transmission main body connected to the engine, a speed change control means for controlling the operation of the speed change actuator in accordance with a speed change command, and controlling an output torque of the engine Engine control means, and when there is a gear change command,Engine speed, clutch engagement, transmission gear condition, and shift target gear conditionA shift method determining means for determining whether to shift with the clutch connected or whether to shift with the clutch disengaged,The speed change method determining means is such that the engine speed is equal to or higher than the idling up speed, the clutch is connected, the speed change gear is in the forward speed, and the speed change target gear is in the forward speed. In some cases, determine that the gear should be shifted with the clutch engaged,When the shift method determination means determines that the shift should be performed with the clutch connected, the engine control means controls the output torque of the engine to be substantially zero, and the shift control means When the output torque of the engine becomes substantially zero, the transmission gear is disengaged with the clutch connected. When the gear is disengaged, the output torque of the engine is substantially zero, and gear disengagement (disengagement between the dog teeth on the sleeve side and the dog teeth on the gear side) can be performed with the clutch connected.
[0007]
  The engine control means stores in advance the relationship between the engine speed and the engine control parameter at which the engine output torque is substantially zero,When shifting with the clutch engagedBased on this relationship, it is preferable to control the engine control parameter in accordance with the engine speed detected by the engine speed detecting means. As a result, the engine output torque can be made substantially zero easily and reliably at the time of the gear position change command (claim 2).
[0008]
  TheThe speed change method judging means is that the engine speed is equal to or higher than the idle speed.And less than idle speedThe clutch is connected, the transmission gear is in the forward gear, and the gear shift target gear is in the forward gear.IfThe clutch should be disengagedCut off(Claim 3).
[0010]
  According to the shift control method for a mechanical automatic transmission of the present invention (claim 4), the operation of the shift actuator for performing the shift speed switching operation of the mechanical automatic transmission main body connected to the engine is performed in accordance with the shift speed switching command. A shift control method for a mechanical automatic transmission to be controlled, and when there is a shift stage switching command,This is a determination step for determining whether to shift with the clutch connected or to shift with the clutch disengaged based on the engine speed, clutch engagement state, transmission gear state and transmission target gear state. When the engine speed is equal to or higher than the idle-up speed, the clutch is connected, the transmission gear is in the forward gear, and the shift target gear is the forward gear, A determination step for determining that the gear should be shifted without disengaging the clutch;When it is determined that the gear should be shifted with the clutch connected, the engine output torque is controlled to be substantially zero, and when the engine output torque becomes substantially zero, the gear is shifted with the clutch connected. Remove the gear.With stepsIt is configured. When the gear is released, the output torque of the engine is almost zero, and there is little frictional resistance when releasing the gear (separation between the dog teeth on the sleeve side and the dog teeth on the gear side). It becomes possible to perform unplugging.
[0011]
  When the gear removal of the transmission gear is completed, the engine speed is controlled to the target gear speed, and when the engine speed reaches the speed corresponding to the target gear speed, the gear position of the target gear speed is adjusted. When the gearing is completed, it is preferable to return the output torque of the engine to a required amount. Thereby, the switching of the shift stage can be completed smoothly (Claim 5).
  In the determination step,If the engine speed is equal to or higher than the idle-up speed, the clutch is connected, the transmission gear is in the forward gear, and the gear shift target gear is the forward gear, the clutch is Decide that you should shift without cuttingCut off(Claim 6).
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1 to 6 are diagrams illustrating a shift control device for a mechanical automatic transmission according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a drive system of an automobile equipped with the mechanical automatic transmission, FIG. 3 is a diagram explaining the gear shift unit, and FIG. 4 is a diagram showing the clutch control unit. FIG. 5, FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the engine speed and the engine control parameter when the engine output torque is substantially zero, and FIG.
[0013]
First, as shown in FIG. 2, the mechanical automatic transmission according to the present embodiment is attached to an engine 1 mounted on an automobile (here, a truck having a cab on a chassis). A clutch mechanism (also simply referred to as a clutch) 2 provided with an output portion and having a friction clutch, and a mechanical automatic transmission main body 3 connected to the output portion of the engine 1 via the clutch mechanism 2 are provided.
[0014]
The clutch mechanism 2 is connected and disconnected by a clutch control unit (clutch booster) 21 as a clutch actuator. As shown in FIG. 4, the clutch control unit 21 includes, for example, an electric pump 22 as an electric actuator, and supplies a fluid pressure (here, hydraulic pressure) generated by the electric pump 22 to a slave cylinder (not shown) via a cylinder 21a. Thus, the clutch mechanism 2 is connected / disconnected. The cylinder 21a is driven through the electromagnetic switching valve 21b. Further, the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic oil tank 21c and is adjusted to a predetermined pressure by the control valve 21d.
[0015]
The transmission main body 3 is subjected to a speed change operation by a gear shift unit (GSU) 31 as a speed change actuator (gear shift actuator). For example, as shown in FIG. 3, the gear shift unit 31 includes an electric motor 32a that drives the gear shift member in the select direction and an electric motor 32b that drives the gear shift member in the shift direction (hereinafter, both electric motors are designated without distinction). 32), and is configured as an electric actuator. At the time of a shift operation, a required part is driven by the electric motor 32, and the gear stage is shifted to a required state by switching the meshing state of the gear mechanism of the transmission main body 3.
[0016]
The engine 1 is controlled by an engine electronic control unit (engine ECU) 42 as engine control means, and the clutch control unit 21 and the gear shift unit 31 are transmission electronic control units (speed control means) that are electronic control units for the transmission. Each transmission ECU) 41 is controlled through an electrical signal.
[0017]
In addition, this mechanical automatic transmission transmits a gear shift command by a manual operation of a driver as an electric signal to the clutch control unit 21 and the gear shift unit 31 to remotely operate the clutch control unit 21 and the gear shift unit 31. Manual shift mode and automatic shift mode for controlling the operation of the clutch control unit 21 and the gear shift unit 31 when it is necessary to switch the gear position in order to obtain an optimum gear position according to the running state of the vehicle (for example, vehicle speed or engine load). You can select and execute.
[0018]
Therefore, the transmission ECU 41 controls the manual shift remote operation control unit 41a that performs manual shift control by remote operation in the manual shift mode, and controls the clutch disengagement operation, the gear shift operation, and the clutch engagement operation in the automatic shift mode. A remote operation control unit 41b for automatic transmission that performs automatic transmission control is provided.
The transmission ECU 41 includes a change lever unit 5 that functions as a shift operation means and a manual / automatic selection operation means, a vehicle speed sensor (vehicle speed detection means) 51 that detects the vehicle speed of the vehicle, a clutch stroke sensor 52, and a clutch pedal 6 that are depressed. A clutch switch 53 for detecting, a transmission gear sensor (not shown) for detecting the gear position of the transmission body 3, and a clutch rotation speed sensor (clutch output rotation) for detecting the clutch rotation speed (that is, the output side rotation speed of the clutch mechanism 2). Number detection means) 54, a stop lamp switch (including a type for detecting the brake air pressure) 55 that is turned on when the brake pedal 7 is depressed, and detects the brake operation 55, an engine ECU 42, an emergency switch 56, and an indicator 60 , Parking brake switch 5 Etc. are respectively connected, various signals are inputted (see FIG. 2).
[0019]
Further, a vehicle speed sensor 51, an accelerator depression amount sensor 57, an engine speed sensor 58, a transmission ECU 41, an exhaust brake system 61, and the like are connected to the engine ECU 42, respectively. The accelerator depression amount sensor 57 is attached to the accelerator pedal 8.
When the manual shift mode is selected through the change lever unit 5, only the gear shift unit 31 is received based on a command from the change lever unit 5 via the manual shift remote control unit 41a provided in the transmission ECU 41. Alternatively, the gear shift unit 31 and the clutch control unit 21 are remotely operated.
[0020]
That is, in the manual shift remote control unit 41a, in the manual shift mode, the gear shift unit 31 and the clutch control unit 21 are remotely operated by only manually operating the change lever 5a of the change lever unit 5, and the transmission body 3 The clutch disengagement, gear change, and clutch engagement operations are controlled while driving the main part of the clutch mechanism 2 and the clutch mechanism 2.
[0021]
When the automatic shift mode is selected through the change lever 5a, the automatic shift mode is performed. In this automatic shift mode, the gear shift unit 31 and the clutch control unit 21 are remotely operated based on various information via an automatic shift remote operation control unit 41b provided in the transmission ECU 41, and the electronic governor control unit 42 is operated. The electronic governor 11 is remotely operated based on various information.
[0022]
The gear shift unit 31 is provided with a gear shift driver circuit 33 for operating the electric motor 32 and the like, and the clutch control unit 21 is provided with a clutch control driver circuit 23 for operating the electric pump 22 and the like. Each of the driver circuits 33 and 23 is connected to the battery 70 via harnesses (power supply lines and electric wires) 71 and 72.
[0023]
The present shift control device is for controlling a mechanical automatic transmission provided in such a drive system of an automobile. As shown in FIG. 1, the shift stage switching operation of the mechanical automatic transmission main body 3 is performed. A gear shift unit (transmission actuator) 31 to be performed, a transmission ECU (transmission control means) 41 for controlling the operation of the gear shift unit 31, and an engine ECU (engine control means) 42 are configured.
[0024]
In this shift control device, when the transmission ECU 41 has received a gear shift command from the driver during a manual gear shift, or has received a gear shift command from the driving state or driving state of the vehicle during an automatic gear shift. In this case, if a predetermined control condition is satisfied, the gear position is switched while the clutch 2 is engaged. If the predetermined control condition is not satisfied, the clutch 2 is disengaged as is generally performed. The gear stage is switched.
[0025]
When switching the gear position with the clutch 2 engaged, when there is a gear position switching command, the transmission ECU 41 first controls the engine 1 so that the output torque of the engine 1 becomes substantially zero through the engine ECU 42. When the output torque becomes approximately zero, the gears of the speed change gear are removed while the clutch 2 remains connected. Here, in order to make the output torque of the engine 1 substantially zero, it is performed by adjusting engine control parameters (for example, pseudo accelerator opening and fuel injection amount). There is an accelerator opening and fuel injection amount at which the output torque of the engine 1 is zero at each engine speed, and the correspondence relationship between the accelerator opening value and fuel injection amount at which the output torque is zero with respect to each engine speed. Can be detected or calculated in advance based on a test or the like. For example, the relationship shown in FIG. 5 is obtained.
[0026]
FIG. 5 (a) shows the relationship of the accelerator opening value at which the output torque with respect to each engine speed is zero, and the engine of the type that controls the engine using the accelerator opening value (or pseudo accelerator opening) as a control parameter ( For example, the present invention can be applied to a gasoline engine or a diesel engine having a row or distribution type fuel injection pump, and this relationship is used in this embodiment. FIG. 5B shows the relationship of the fuel injection amount at which the output torque with respect to each engine speed is 0. An engine of a type that controls the engine using the fuel injection amount as a control parameter (for example, a common rail type injector). Applicable to diesel engines).
[0027]
Here, the relationship as shown in FIG. 5 is stored in advance as a map, and when the output torque is set to 0, the engine speed Ne detected by the engine speed sensor 58 is taken in and the above map is referred to. Then, a value of a control parameter (for example, pseudo accelerator opening or fuel injection amount) corresponding to the engine speed Ne is set as a control target value, and the engine is controlled based on this value.
[0028]
When the value of the control parameter is sufficiently close to the set control target value (here, within a few percent with respect to the control target value), the clutch 2 remains connected at this point in time. The gear is removed.
Further, in the transmission ECU 41, when the gear removal of the above-described transmission gear is completed, the engine speed is controlled through the engine ECU 42 so that the number of revolutions corresponds to the number of revolutions of the target gear stage (switching destination gear stage). When the engine speed almost reaches the speed corresponding to the target gear stage, the target gear stage is put in gear, and when the gear setting is completed, the engine output torque is the required amount (torque corresponding to the accelerator depression amount). To come back.
[0029]
It should be noted that the gear setting of the target gear stage is performed at this point when the engine speed is sufficiently close to the speed corresponding to the target gear speed (in this case, within a few percent of the control speed). It is like that.
By the way, the control conditions for switching the gear position while the clutch 2 is engaged are: a. The engine speed is equal to or higher than the idle-up speed; b. The clutch is engaged, c. The transmission gear is in forward motion, d. All four conditions that the gear shift target gear is in the forward gear are satisfied. Furthermore, as the control condition, it is more preferable that any one of (1) the current gear stage is a high speed stage that is equal to or higher than a predetermined stage and (2) the vehicle is in a decelerating state. .
[0030]
Condition c is a natural assumption. Condition a is provided because, when the engine speed is low, switching the gear position with the clutch 2 engaged may cause engine stall. This is because conditions b and d are also likely to cause engine stall if the gear stage is switched with the clutch 2 engaged when the gear stage is switched between forward and reverse.
[0031]
Condition (1) is set such that, for example, if there are six forward speeds, the current speed is 3rd speed or higher or 4th speed or higher. This current gear stage is detected by a gear position sensor (not shown) and is input to the transmission ECU 41. In the transmission ECU 41, the current gear stage is a high speed stage equal to or higher than a predetermined gear stage based on the gear position signal. It can be determined whether or not.
[0032]
Condition (2) can be determined by calculating or detecting the acceleration of the vehicle and comparing the acceleration with a preset deceleration value (negative predetermined value). The acceleration of the vehicle can be calculated, for example, as a time differential value of the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 51, and can be directly detected if an acceleration sensor is provided in the vehicle. If the calculated or detected acceleration value is equal to or less than a preset deceleration value, it can be determined that the vehicle is in a decelerating state.
[0033]
The control conditions (1) and (2) are set when the output torque of the engine 1 is set to approximately 0 at the time of shift speed switching, or the driver feels uncomfortable or the shift time is increased. In such a case, it is for switching the gear position by disconnecting the clutch as usual, rather than switching the gear position with the clutch connected.
[0034]
For example, when the shift speed is low, the engine speed is high and the engine output torque is generally demanded. Therefore, if the output torque of the engine 1 is set to approximately 0 when the shift speed is changed, the driver may feel uncomfortable or the output torque In many cases, it takes a long time to set the value to approximately zero. On the other hand, when the gear stage is a high speed stage, the engine speed is generally low and the demand for engine output torque is low. Therefore, even if the output torque of the engine 1 is substantially zero at the time of gear change, it is difficult for the driver to feel uncomfortable. It takes no time to make the torque substantially zero. Therefore, condition (1) is provided.
[0035]
Further, since the demand for engine output torque is high when the vehicle is accelerated, if the output torque of the engine 1 is made substantially zero at the time of gear change, it takes time to make the driver feel uncomfortable or make the output torque substantially zero. I will. On the other hand, since the demand for engine output torque is low when the vehicle is decelerating, even if the output torque of engine 1 is substantially zero at the time of gear change, it is difficult for the driver to feel uncomfortable and it takes time to make the output torque substantially zero. It doesn't take. Therefore, condition (2) is provided.
[0036]
Since the shift control device for a mechanical automatic transmission according to an embodiment of the present invention is configured as described above, shift control is performed as shown in FIG.
When there is a shift instruction from the standby state (step S10), the shift method is determined from various conditions (step S20).
That is, a. Whether the engine speed is less than the idle speed, greater than the idle speed, less than the idle up speed, or greater than the idle up speed; b. Whether the clutch is engaged or disengaged, c. Whether the transmission gear is in the forward gear or not, d. Determine four conditions of whether or not the speed change target gear is a forward gear, and a. The engine speed is less than the idle speed, b. The clutch is disengaged, c. The transmission gear is not engaged, d. If either one of the shift target gears is not the forward gear, the transmission ECU 41 performs gear shift control without engine control (step S30).
[0037]
On the other hand, a. The engine speed is greater than or equal to the idle speed, and b. The clutch is engaged, and c. The transmission gear is in the forward gear, and d. When the speed change target gear is the forward speed, and if the engine speed is less than the idling up speed (that is, greater than or equal to the idling speed and less than the idling up speed), the transmission ECU 41 disengages the clutch and sets the gear speed. Switching control is performed (step S40).
[0038]
A. The engine speed is greater than or equal to the idle up speed, and b. The clutch is engaged, and c. The transmission gear is in the forward gear, and d. If the shift target gear is the forward gear, the transmission ECU 41 performs gear shift control without disconnecting the clutch (step S50).
In addition to the above conditions, if this condition is satisfied, if the shift speed is set to a high speed greater than a predetermined speed and the vehicle is decelerating is a further control condition, The transmission ECU 41 performs the gear position switching control without disconnecting the clutch. In this case, a. The engine speed is greater than or equal to the idle up speed, and b. The clutch is engaged, and c. The transmission gear is in the forward gear, and d. If the gear shift target gear is a forward gear, but the gear is not set to a higher gear than the predetermined gear (set to a lower gear) and the vehicle is not decelerating, the transmission ECU 41 The clutch is disengaged and shift speed switching control is performed.
[0039]
When the gear position switching control is performed without disconnecting the clutch (step S50), the ECU 41 first controls the output torque of the engine 1 to be substantially zero through the engine ECU 42 (step S51). That is, the pseudo accelerator opening (accelerator opening commanded to the engine) is gradually changed from the accelerator opening operated by the driver to the accelerator opening (zero torque accelerator opening) at which the engine output torque becomes zero. .
[0040]
Then, at the time when the output torque of the engine 1 becomes substantially zero (for example, when the pseudo accelerator opening reaches an opening within several percent of the zero torque accelerator opening), the transmission gear is kept connected. Is started (step S52). Normally, immediately after the start of gear removal, the pseudo accelerator opening reaches the zero torque accelerator opening.
[0041]
Thereafter, it is determined whether or not the gear removal is completed (step S53). This determination can be made based on the gear position signal. Here, if the gear removal is not completed even after a predetermined time has elapsed since the start of gear removal, it is considered that the gear cannot be released without disengaging the clutch for some reason. Shift speed switching control is performed (step S40).
[0042]
If the gear removal is completed within a predetermined time, the engine speed is controlled through the engine ECU 42 such that the engine speed becomes the speed corresponding to the speed of the target gear stage (switching destination gear stage) (step S54). Then, when the engine speed substantially reaches the speed corresponding to the target gear stage (here, when the engine speed is within a few percent of the target speed), gearing of the target gear stage is started ( Step S55). In this case, gearing is performed with a low operating force. Normally, the engine speed reaches the target speed immediately after the start of gearing.
[0043]
Thereafter, it is determined whether or not the gear engagement is completed (step S56). This determination can also be made based on the gear position signal. Here, if the gear engagement is not completed even after a predetermined time has elapsed since the start of gear engagement, it is considered that the gear cannot be engaged unless the clutch is disengaged for some reason. Shift speed switching control is performed (step S40).
[0044]
When the gear removal / removal is completed within a predetermined time, output torque return control of the engine 1 is started through the engine ECU 42 (step S57). That is, the pseudo accelerator opening (accelerator opening commanded to the engine) is gradually returned from the zero torque accelerator opening to the accelerator opening operated by the driver. When the pseudo accelerator opening completely returns to the accelerator opening operated by the driver, the torque return control is completed (step S58).
[0045]
Thus, according to the present apparatus, when the gear is released, the output torque of the engine is substantially zero, so that the gear is released (with the dog teeth on the sleeve side and the dog teeth on the gear side remaining connected). The gear can be smoothly pulled out without any resistance even if the gear is disengaged, thereby shortening the gear change time, deleting the synchro mechanism or reducing the synchro capacity, reducing the output of the shift actuator, and reducing the number of operations of the clutch control actuator. Benefits such as are obtained.
[0046]
The engine control in which the engine output torque is set to approximately 0 in advance is performed by using a pseudo accelerator corresponding to the detected engine speed based on the relationship between the engine speed stored in advance and the pseudo accelerator opening (engine control parameter). Since the opening degree (engine control parameter) is controlled, the output torque of the engine can be made almost zero easily and surely, and the gear can be removed with the clutch connected.
[0047]
In addition, as a condition for performing the shift speed switching control with the engine output torque set to substantially 0 and the clutch being engaged, when the shift speed is higher than a predetermined shift speed, and / or Including the case where the vehicle is in a decelerating state, it is possible to switch the gear position with the clutch connected without giving the driver a sense of incongruity, and simple gear position switching control while ensuring good feeling. Can be realized.
[0048]
Further, when the gear removal of the transmission gear is completed, the engine speed is controlled to the target gear speed, and when the engine speed substantially reaches the speed corresponding to the target gear speed, the target gear speed is set. When the gear engagement is completed, the output torque of the engine is returned to the required amount, so that switching of the gear stage with the clutch connected can be completed smoothly.
[0049]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the shift speed is switched without disengaging the clutch only when the shift speed is a high speed greater than or equal to a predetermined speed or when the vehicle is in a deceleration state. However, if the engine output torque is set to 0 so that the driver does not feel uncomfortable, such a limitation may be released.
[0050]
That is, b. The clutch is connected. c. The transmission gear is in the forward gear. d. The speed change target gear is the forward gear. If the engine speed is equal to or higher than the idle speed and lower than the idle speed, the clutch is disengaged and the gear position is switched, and the engine speed is set to the idle speed. In the above case, it may be set so that the gear position is switched without disengaging the clutch.
[0051]
【The invention's effect】
  As described above in detail, according to the shift control device for a mechanical automatic transmission of the present invention (Claim 1) and the shift control method for a mechanical automatic transmission (Claim 4),When the engine speed is equal to or higher than the idle-up speed, the clutch is connected, the transmission gear is in the forward gear, and the gear shift target gear is the forward gear,When the gear is released, the output torque of the engine is almost zero, so even if the gear is released (disengagement between the dog teeth on the sleeve side and the dog teeth on the gear side) with the clutch connected, there is no resistance. The gear can be removed and the gear can be released with the clutch connected, thereby shortening the gear position switching time, deleting the synchro mechanism or reducing the synchro capacity, reducing the output of the shift actuator, and reducing the number of operations of the clutch control actuator. Benefits such as are obtained.
[0052]
  The engine control means stores in advance the relationship between the engine speed and the engine control parameter at which the engine output torque is substantially zero,When shifting with the clutch engagedBased on this relationship, if the engine control parameter is controlled in accordance with the engine speed detected by the engine speed detecting means, the engine output torque can be easily and reliably applied at the time of the gear change command. Can be made substantially zero, and the gear can be reliably removed while the clutch is connected (Claim 2).
[0056]
  When the gear removal of the transmission gear is completed, the engine speed is controlled to the target gear speed, and when the engine speed reaches the speed corresponding to the target gear speed, the gear position of the target gear speed is adjusted. When the gear engagement is completed, the output torque of the engine is returned to the required amount, thereby making it possible to smoothly complete the change of the gear position while the clutch is connected (claims).5).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a shift control device for a mechanical automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a drive system of an automobile equipped with a mechanical automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a gear shift unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a clutch control unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a correspondence relationship (a relationship between an engine speed and an engine control parameter in which the engine output torque is substantially zero) according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5B is a diagram showing the relationship between the engine speed and the fuel injection amount when the engine output torque is substantially zero.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a shift control method for a mechanical automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining the problem of the present invention, and is a schematic diagram showing an engagement state between a dog tooth on the sleeve side and a dog tooth on the gear side.
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Clutch mechanism (clutch)
3 Mechanical automatic transmission body
21 Clutch control unit (clutch booster) as a clutch actuator
31 Gear shift unit (GSU) as a speed change actuator (gear shift actuator)
41 Engine electronic control unit (engine ECU) as engine control means
42 Electronic transmission control unit (transmission ECU) as transmission control means
58 Engine speed sensor (Engine speed detection means)

Claims

エンジンに接続された機械式自動変速機本体の変速段切換操作を行う変速アクチュエータと、
変速段切換指令に応じて該変速アクチュエータの作動を制御する変速制御手段と、
該エンジンの出力トルクを制御するエンジン制御手段とをそなえ、
該変速段切換指令があると、エンジン回転数，クラッチの接続状態，変速ギヤの状態及び変速目標ギヤの状態に基づいて、クラッチを接続したままで変速すべきか、または、該クラッチを切って変速すべきかを判断する変速方法判断手段とをそなえ、
該変速方法判断手段は、エンジン回転数がアイドルアップ回転数以上であり、且つ、クラッチが接続されていて、且つ、変速ギヤが前進段に入れられていて、且つ、変速目標ギヤが前進段である場合には、クラッチを接続したままで変速すべきと判断し、
該変速方法判断手段により該クラッチを接続したままで変速すべきと判断されたときには、該エンジン制御手段は、該エンジンの出力トルクを略０になるように制御するとともに、該変速制御手段は、該エンジンの出力トルクが略０になった時点で該クラッチを接続したままで変速ギヤのギヤ抜きを行う
ことを特徴とする、機械式自動変速機の変速制御装置。A speed change actuator for performing a speed change operation of a mechanical automatic transmission main body connected to the engine;
Shift control means for controlling the operation of the shift actuator in response to a shift stage switching command;
Engine control means for controlling the output torque of the engine;
If there is a gear change command, based on the engine speed, clutch connection state, transmission gear state, and transmission target gear state , the gear should be shifted with the clutch connected, or the clutch is disengaged and the gear is shifted. A shift method judging means for judging whether or not to be
The speed change method determining means is such that the engine speed is equal to or higher than the idling up speed, the clutch is connected, the speed change gear is in the forward speed, and the speed change target gear is in the forward speed. In some cases, determine that the gear should be shifted with the clutch engaged,
When it is determined by the shift method determining means that the shift should be performed with the clutch connected, the engine control means controls the output torque of the engine to be substantially zero, and the shift control means includes: A shift control device for a mechanical automatic transmission, wherein the gear shift gear is disengaged while the clutch is engaged when the output torque of the engine becomes substantially zero.

該エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段をそなえ、
該エンジン制御手段は、該クラッチを接続したままで変速する場合、該エンジン出力トルクを略０とするエンジン回転数とエンジン制御パラメータとの関係に基づいて、該エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数に対応して該エンジン制御パラメータを制御する
ことを特徴とする、請求項１記載の機械式自動変速機の変速制御装置。Engine speed detecting means for detecting the engine speed is provided;
The engine control means is detected by the engine speed detection means based on the relationship between the engine speed and the engine control parameter that makes the engine output torque substantially zero when shifting with the clutch connected. 2. The shift control device for a mechanical automatic transmission according to claim 1, wherein the engine control parameter is controlled in accordance with the engine speed.

該変速方法判断手段は、エンジン回転数がアイドル回転数以上であると共にアイドルアップ回転数未満であり、且つ、クラッチが接続されていて、且つ、変速ギヤが前進段に入れられていて、且つ、変速目標ギヤが前進段である場合には、クラッチを切って変速すべきと判断する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の機械式自動変速機の変速制御装置。 The shift method determination means, an idle-up less than the rotational speed with the engine speed is the idling speed or above and the clutch is connected and and and transmission gear is not taken into forward gear, and, when shifting target gear is forward gear is characterized <br/> be determined to be shifting off the clutch, the shift control apparatus according to claim 1 or 2, wherein the mechanical automatic transmission.

エンジンに接続された機械式自動変速機本体の変速段切換操作を行う変速アクチュエータの作動を、変速段切換指令に応じて制御する機械式自動変速機の変速制御方法であって、
該変速段切換指令があると、エンジン回転数，クラッチの接続状態，変速ギヤの状態及び変速目標ギヤの状態に基づいて、クラッチを接続したままで変速すべきか、または、該クラッチを切って変速すべきかを判断する判断ステップであって、エンジン回転数がアイドルアップ回転数以上であり、且つ、クラッチが接続されていて、且つ、変速ギヤが前進段に入れられていて、且つ、変速目標ギヤが前進段である場合には、クラッチを切らないで変速すべきと判断する判断ステップと、
該クラッチを接続したままで変速すべきと判断したときには、該エンジンの出力トルクを略０になるように制御し、該エンジンの出力トルクが略０になった時点でクラッチを接続したままで変速ギヤのギヤ抜きを行うステップとをそなえている
ことを特徴とする、機械式自動変速機の変速制御方法。A shift control method for a mechanical automatic transmission for controlling the operation of a shift actuator for performing a shift stage switching operation of a mechanical automatic transmission body connected to an engine according to a shift stage switching command,
If there is a gear change command, based on the engine speed, clutch connection state, transmission gear state, and transmission target gear state, the gear should be shifted with the clutch connected, or the clutch is disengaged and the gear is shifted. A determination step for determining whether the engine speed is equal to or greater than the idle-up speed, the clutch is engaged, the transmission gear is in the forward gear, and the transmission target gear Is a forward step, a determination step for determining that the gear should be shifted without disengaging the clutch;
When it is determined that the gear should be shifted with the clutch connected, the engine output torque is controlled to be substantially zero, and when the engine output torque becomes substantially zero, the gear is shifted with the clutch connected. A step of controlling the shifting of the mechanical automatic transmission, comprising the step of releasing the gear.

上記の変速ギヤのギヤ抜きが完了したら、目標ギヤ段の回転数にエンジン回転数を制御し、
該エンジン回転数が該目標ギヤ段に応じた回転数に略到達したら、目標ギヤ段のギヤ入れを行い、
該ギヤ入れが完了したら、該エンジンの出力トルクを所要量に復帰させる
ことを特徴とする、請求項４記載の機械式自動変速機の変速制御方法。When the above gears are removed, the engine speed is controlled to the target gear speed,
When the engine speed has substantially reached the speed corresponding to the target gear stage, gearing of the target gear stage is performed,
5. The shift control method for a mechanical automatic transmission according to claim 4, wherein when the gear engagement is completed, the output torque of the engine is returned to a required amount.

該判断ステップでは、エンジン回転数がアイドルアップ回転数以上であり、且つ、クラッチが接続されていて、且つ、変速ギヤが前進段に入れられていて、且つ、変速目標ギヤが前進段である場合には、クラッチを切らないで変速すべきと判断する
ことを特徴とする、請求項４又は５記載の機械式自動変速機の変速制御方法。 In the determination step, when the engine speed is equal to or higher than the idle-up speed, the clutch is connected, the transmission gear is in the forward gear, and the gear shift target gear is the forward gear. to is characterized <br/> be determined to be the transmission not turn clutch, according to claim 4 or 5 shift control method for automatic mechanical transmission according.