JP4265747B2 - 多段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主変速機と副変速機とからなる多段変速機の制御装置において、特に、変速パターンの改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大型商用車の分野では、特許文献１に開示されるように、主変速機の各変速段について、これを副変速機により高速段（Ｈ）又は低速段（Ｌ）に半段ずらすことで、ギヤ比がクロスした多段変速機を実現した技術が利用されている。例えば、１２段変速機では、１速〜６速の６段を有する主変速機と、Ｈ及びＬの２段を有するスプリッタ（副変速機）と、を組み合わせることで、１Ｌ〜６Ｈの変速段が構成される。また、１２段変速機では、積荷状態などに応じて変速パターンを変更可能とすべく、スプリッタによる変速を行うか否かを選択する１２段変速スイッチが備えられる。
【０００３】
そして、１２段変速スイッチをＯＮにすると、シフトアップのときには、１Ｌ→１Ｈ→２Ｌ→２Ｈ→・・・・→５Ｌ→５Ｈ→６Ｌ→６Ｈのように、１段飛びに変速が実行される。一方、１２段変速スイッチをＯＦＦにすると、シフトアップのときには、１Ｈ→２Ｈ→・・・・→５Ｈ→６Ｈ又は１Ｌ→２Ｌ→・・・・→５Ｌ→６Ｌのように、２段飛びに変速が実行される。なお、シフトダウンのときには、この逆のシフトパターンにより変速が実行される。
【０００４】
【特許文献１】
実開平６−８８２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、１２段変速機には、加減速で多用される低速段（１Ｈ〜４Ｈ）のギヤ比が近接すると共に、巡航走行で多用される高速段（５Ｌ〜６Ｈ）のギヤ比が離れているという特性がある。このため、発進直後の加速時に１２段変速スイッチがＯＮになっていると、エンジンが許容回転速度に短時間で到達してしまうことから、シフト操作が忙しくなってしまう。一方、巡航走行時に１２段変速スイッチがＯＦＦになっていると、燃焼効率が良好な運転領域での走行が困難となり、燃費が低下してしまうおそれがある。また、加速と巡航走行とに応じて、１２段変速スイッチをＯＮ又はＯＦＦに切り換えながら走行すると、スイッチ操作の煩わしさが発生してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、副変速機による変速を行わない設定となっていても、加減速で多用されるギヤ比が近接する低速段では２段飛びで変速させる一方、巡航走行で多用されるギヤ比が離れている高速段では１段飛びで変速させることで、燃費低下を抑制しつつ、変速操作の煩わしさを解消した多段変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の発明では、主変速機の各変速段を副変速機により高又は低に切り換える多段変速機の制御装置であって、前記副変速機による切り換えを行うか否かを指定する指定手段と、前記指定手段により切り換えを行う指定がなされたときに、前記多段変速機を１段飛びに変速する第１の変速制御手段と、前記指定手段により切り換えを行う指定がなされないときに、加減速で多用されるギヤ比が近接する低速段では多段変速機を２段飛びに変速する一方、巡航走行で多用されるギヤ比が離れている高速段では多段変速機を１段飛びに変速する第２の変速制御手段と、を含んで構成され、前記第２の変速制御手段は、前記多段変速機を低速段から高速段にシフトアップするときの副変速機の切り換え状態を記憶し、前記多段変速機を高速段から低速段にシフトダウンするときに、記憶した状態に副変速機を切り換えることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、副変速機による切り換えを行う指定がなされているときには、多段変速機の変速領域全域に亘って１段飛びに変速が実行される。一方、副変速機による切り換えを行う指定がなされていないときには、加減速で多用されるギヤ比が近接する低速段では２段飛びに変速が実行されると共に、巡航走行で多用されるギヤ比が離れている高速段では１段飛びに変速が実行される。
このとき、多段変速機を低速段から高速段にシフトアップするときに、副変速機の切り換え状態が記憶される。そして、多段変速機を高速段から低速段にシフトダウンするときに、記憶した状態に副変速機が切り換えられる。このため、副変速機による切り換えを行う指定がなされていないときであっても、シフトアップとシフトダウンとで同じ変速パターンを辿ることとなる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、前記第１の変速制御手段及び第２の変速制御手段は、夫々、変速指示が入力されるシフトレバーの操作に応じて多段変速機を変速することを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、変速指示が入力されるシフトレバーの操作に応じて、多段変速機が変速される。このため、多段変速機を手動で変速するものにおいても、本発明が適用可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１は、本発明に係る多段変速機の制御装置を備えた車両構成を示す。
【００１４】
エンジン１０には、機械式クラッチ（以下「クラッチ」という）１２を介して、多段変速機１４が取り付けられる。多段変速機１４は、１速〜６速の６段を有する主変速機の入力側に、その各変速段を高（Ｈ）又は低（Ｌ）に切り換える副変速機としてのスプリッタが連結された構成をなす。そして、主変速機の各変速段について、スプリッタにより高速側又は低速側に半段ずらすことで、１Ｌ〜６Ｈからなる１２段の変速段が構成される。
【００１５】
エンジン１０には、マイクロコンピュータを内蔵したエンジンコントロールユニット１６により燃料噴射量が制御される燃料噴射ポンプ１８と、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ２０と、が取り付けられる。また、クラッチ１２には、クラッチ駆動用アクチュエータとしてのクラッチブースタ２２の出力軸が接続されると共に、そのストロークからクラッチの断接状態を検出するクラッチストロークセンサ２４が取り付けられる。
【００１６】
一方、多段変速機１４には、マイクロコンピュータを内蔵した変速機コントロールユニット２６により開閉制御される電磁弁２８を介して、主変速機及びスプリッタを空気圧で切り換えるメインアクチュエータ３０及びスプリッタアクチュエータ３２が夫々取り付けられる。また、多段変速機１４には、主変速機及びスプリッタの変速段を検出するメインポジションセンサ３４及びスプリッタポジションセンサ３６、並びに、アウトプットシャフトの回転速度から車速を検出する車速センサ３８が夫々取り付けられる。
【００１７】
運転室内には、アクセルペダル４０の操作量を検出するアクセル開度センサ４２と、変速指示を入力するシフトレバー４４と、現在の変速段を表示するモニター４６と、が夫々備えられる。また、シフトレバー４４には、スプリッタを作動させて１２段変速とするか否かを指定する１２段変速スイッチ４４Ａ（指定手段）が組み込まれている。
【００１８】
そして、アクセル開度センサ４２の信号がエンジンコントロールユニット１６に入力され、アクセルペダル４０の操作量に応じて、燃料噴射ポンプ１８が制御される。一方、回転速度センサ２０，クラッチストロークセンサ２４，メインポジションセンサ３４，スプリッタポジションセンサ３６，車速センサ３８及びシフトレバー４４の各信号が変速機コントロールユニット２６に入力され、エンジンコントロールユニット１６と相互通信しつつ、自動変速制御又は手動変速制御が行われるべく、電磁弁２８及びモニター４６が夫々制御される。
【００１９】
図２及び図３は、シフトレバー４４が操作されたときに、変速機コントロールユニット２６で実行される変速制御内容を示す。なお、図２及び図３に示す制御内容により、第１の変速制御手段及び第２の変速制御手段が夫々実現される。
【００２０】
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様）では、メインポジションセンサ３４からの信号に基づいて、現在の変速段（以下「現変速段」という）が前進段であるか否かが判定される。そして、現変速段が前進段であればステップ２へと進み（Ｙｅｓ）、現変速段が前進段でない（後進段）であればステップ６へと進む（Ｎｏ）。
【００２１】
ステップ２では、メインポジションセンサ３４及びスプリッタポジションセンサ３６からの信号に基づいて、現変速段が４Ｈ（主変速機が４速，スプリッタがＨ；以下同様）以下であるか否かが判定される。ここで、現変速段が４Ｈ以下であるときには、多段変速機１４が加減速で多用されるギヤ比が近接する低速段に変速されていると判定することができる。そして、現変速段が４Ｈ以下であればステップ３へと進み（Ｙｅｓ）、現変速段が４Ｈより大きい、即ち、巡航走行で多用されるギヤ比が離れている高速段であればステップ６へと進む（Ｎｏ）。
【００２２】
ステップ３では、スプリッタポジションセンサ３６からの信号に基づいて、スプリッタがＨに切り換えられているか否かが判定される。そして、スプリッタがＨに切り換えられていればステップ４へと進み（Ｙｅｓ）、フラグに１が設定される。一方、スプリッタがＬに切り換えられていればステップ５へと進み（Ｎｏ）、フラグが０に設定される。
【００２３】
ここで、ステップ１〜ステップ５の一連の処理によれば、現変速段が前進段かつ低速段にあれば、スプリッタの切り換え状態に応じてフラグが１（Ｈ）又は０（Ｌ）に設定される。このため、後述する処理により高速段から低速段へのシフトダウンを実行するときに、フラグを参照することで、スプリッタを高・低のどちらに切り換えるべきであるかが一意に決定可能となる。
【００２４】
ステップ６では、シフトレバー４４からの信号がシフトアップ信号であるか否かが判定される。そして、シフトアップ信号であればステップ７へと進み（Ｙｅｓ）、ステップ７〜ステップ１４の一連の処理によりシフトアップが実行される。一方、シフトアップ信号ではない、即ち、シフトダウン信号であればステップ１５へと進み（Ｎｏ）、ステップ１５〜ステップ２５の一連の処理によりシフトダウンが実行される。
【００２５】
ステップ７では、現変速段が５Ｌ以上の高速段であるか否かが判定される。そして、現変速段が５Ｌ以上の高速段であればステップ８へと進み（Ｙｅｓ）、現変速段が５Ｌ未満の低速段であればステップ１０へと進む（Ｎｏ）。
【００２６】
ステップ８では、現変速段が６Ｌ以下であるか否か、即ち、シフトアップを実行可能な変速段であるか否かが判定される。そして、現変速段が６Ｌ以下であればステップ９へと進み（Ｙｅｓ）、多段変速機１４を６Ｈに１段シフトアップすべく、電磁弁２８が作動される。一方、現変速段が６Ｌより大（６Ｈ）であれば、シフトアップが実行できないので処理を終了する（Ｎｏ）。
【００２７】
ステップ１０では、現変速段が４Ｈ以下の低速段であることを前提とし、シフトレバー４４からの信号に基づいて、１２段変速スイッチ４４ＡがＯＮになっているか否かが判定される。そして、１２段変速スイッチ４４ＡがＯＮになっていればステップ１１へと進み（Ｙｅｓ）、多段変速機１４を１段シフトアップすべく、電磁弁２８が作動される。一方、１２段変速スイッチ４４ＡがＯＦＦになっていればステップ１２へと進む（Ｎｏ）。
【００２８】
ステップ１２では、現変速段が４Ｈであるか否かが判定される。そして、現変速段が４Ｈであればステップ１３へと進み（Ｙｅｓ）、多段変速機１４を５Ｌに１段シフトアップすべく、電磁弁２８が作動される。一方、現変速段が４Ｈではない、即ち、１Ｌ〜４Ｌであればステップ１４へと進み（Ｎｏ）、多段変速機１４を２段シフトアップすべく、電磁弁２８が作動される。
【００２９】
ステップ１５では、現変速段が５Ｌ以上の高速段であるか否かが判定される。そして、現変速段が５Ｌ以上の高速段であればステップ１６へと進み（Ｙｅｓ）、現変速段が５Ｌ未満の低速段であればステップ２３へと進む（Ｎｏ）。
【００３０】
ステップ１６では、現変速段が５Ｌであるか否かが判定される。そして、現変速段が５Ｌであればステップ１７へと進み（Ｙｅｓ）、高速段から低速段へのシフトダウンに伴う処理が実行される。一方、現変速段が５Ｌでなければステップ２２へと進み（Ｎｏ）、多段変速機１４を１段シフトダウンすべく、電磁弁２８が作動される。
【００３１】
ステップ１７では、シフトレバー４４からの信号に基づいて、１２段変速スイッチ４４ＡがＯＮになっているか否かが判定される。そして、１２段変速スイッチ４４ＡがＯＮになっていればステップ１８へと進み（Ｙｅｓ）、多段変速機１４を５Ｌから４Ｈに１段シフトダウンすべく、電磁弁２８が作動される。一方、１２段変速スイッチ４４ＡがＯＦＦになっていればステップ１９へと進む（Ｎｏ）。
【００３２】
ステップ１９では、フラグが１に設定されているか否か、即ち、低速段から高速段にシフトアップするときに、スプリッタがＨに切り換えられていたか否かが判定される。そして、フラグが１に設定されていればステップ２０へと進み（Ｙｅｓ）、多段変速機１４を５Ｌから４Ｈに１段シフトダウンすべく、電磁弁２８が作動される。一方、フラグが０に設定されていればステップ２１へと進み（Ｎｏ）、多段変速機１４を５Ｌから４Ｌに２段シフトダウンすべく、電磁弁２８が作動される。
【００３３】
ステップ２３では、現変速段が４Ｈ以下の低速段であることを前提とし、シフトレバー４４からの信号に基づいて、１２段変速スイッチ４４ＡがＯＮになっているか否かが判定される。そして、１２段変速スイッチ４４ＡがＯＮになっていればステップ２４へと進み（Ｙｅｓ）、多段変速機１４を１段シフトダウンすべく、電磁弁２８が作動される。一方、１２段変速スイッチ４４ＡがＯＦＦになっていればステップ２５へと進み（Ｎｏ）、多段変速機１４を２段シフトダウンすべく、電磁弁２８が作動される。
【００３４】
かかる変速制御によれば、１２段変速スイッチ４４ＡがＯＮ、即ち、スプリッタを作動させて１２段変速とするときには、図４（Ａ）に示すように、１Ｌ〜６Ｈの全域に亘って１段飛びに変速が実行される。このため、積荷重量が重いときであっても、各ギヤ比がクロスした多段変速機１４を最大限に活用して、燃焼効率が良好な運転状態での運行ができる。
【００３５】
一方、１２段変速スイッチ４４ＡがＯＦＦであるときには、同図（Ｂ）に示すように、加減速で多用されるギヤ比が近接する低速段（１Ｌ〜４Ｈ）では２段飛びに変速が実行されると共に、巡航走行で多用されるギヤ比が離れている高速段（５Ｌ〜６Ｈ）では１段飛びに変速が実行される。このため、１２段変速スイッチ４４ＡがＯＦＦになっていても、高速段では１段飛びに変速が実行されることから、燃焼効率が良好な運転領域での運行が可能となり、燃費低下を抑制することができる。また、低速段では２段飛びに変速が実行されることから、発進直後の加速時にエンジンが許容回転速度に短時間で到達することがなく、シフト操作が忙しくなってしまうことが防止される。さらに、加速と巡航走行とに応じて、１２段変速スイッチ４４Ａを切り換えながら走行する必要がなく、スイッチ操作の煩わしさも発生しない。
【００３６】
ところで、低速段から高速段へシフトアップされるときに、スプリッタの切り換え状態がフラグにセットされる。そして、高速段から低速段へシフトダウンされるときに、フラグのセット状態に応じて、スプリッタをＨ又はＬのどちらに切り換えるべきであるかが決定される。このため、１２段変速スイッチ４４ＡをＯＦＦにしているときには、シフトアップとシフトダウンとで同じ変速パターンを辿ることとなり、運転者の意思を尊重した変速制御を実行することができる。
【００３７】
なお、以上の説明では、１Ｌ〜４Ｈを低速段、５Ｌ〜６Ｈを高速段としたが、多段変速機１４のギヤ比によっては、他の変速段で低速段と高速段とが区画される。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、副変速機による切り換えを行う指定がなされているときには、各ギヤ比がクロスした多段変速機を最大限に活用して、燃焼効率が良好な運転状態での運行を行うことができる。一方、副変速機による切り換えを行う指定がなされていないときには、高速段では１段飛びに変速が実行されることから、燃焼効率が良好な運転領域での運行が可能となり、燃費低下を抑制することができる。また、低速段では２段飛びに変速が実行されることから、発進直後の加速時にエンジンが許容回転速度に短時間で到達することがなく、シフト操作が忙しくなってしまうことが防止される。
【００３９】
このとき、副変速機による切り換えを行う指定がなされていないときであっても、シフトアップとシフトダウンとで同じ変速パターンを辿ることとなり、運転者の意思を尊重した変速制御を実行することができる。
【００４０】
請求項２記載の発明によれば、多段変速機を手動で変速するものにおいても、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る多段変速機の制御装置を備えた車両構成図
【図２】 同上の制御内容を示すフローチャート
【図３】 同上の制御内容を示すフローチャート
【図４】 同上の変速パターンを示し、（Ａ）は１２段変速スイッチがＯＮのときの説明図、（Ｂ）は１２段変速スイッチがＯＦＦのときの説明図
【符号の説明】
１４ 多段変速機
２６ 変速機コントロールユニット
２８ 電磁弁
３０ メインアクチュエータ
３２ スプリッタアクチュエータ
３４ メインポジションセンサ
３６ スプリッタポジションセンサ
４４ シフトレバー
４４Ａ １２段変速スイッチ

Claims (2)

1. 主変速機の各変速段を副変速機により高又は低に切り換える多段変速機の制御装置であって、
   前記副変速機による切り換えを行うか否かを指定する指定手段と、
   前記指定手段により切り換えを行う指定がなされたときに、前記多段変速機を１段飛びに変速する第１の変速制御手段と、
   前記指定手段により切り換えを行う指定がなされないときに、加減速で多用されるギヤ比が近接する低速段では多段変速機を２段飛びに変速する一方、巡航走行で多用されるギヤ比が離れている高速段では多段変速機を１段飛びに変速する第２の変速制御手段と、
   を含んで構成され、
   前記第２の変速制御手段は、前記多段変速機を低速段から高速段にシフトアップするときの副変速機の切り換え状態を記憶し、前記多段変速機を高速段から低速段にシフトダウンするときに、記憶した状態に副変速機を切り換えることを特徴とする多段変速機の制御装置。
2. 前記第１の変速制御手段及び第２の変速制御手段は、夫々、変速指示が入力されるシフトレバーの操作に応じて多段変速機を変速することを特徴とする請求項１記載の多段変速機の制御装置。

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