| 【発明の名称】 |
車両の自動変速装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】磯邉 修
【氏名】北村 俊夫
【氏名】永田 和則
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| 【要約】 |
【課題】エンジンに機械的なクラッチを介して歯車式のトランスミッションを連結する一方、クラッチを断続するクラッチアクチュエータと、トランスミッションのギヤシフト機構を駆動するギヤシフトアクチュエータと、トランスミッションの現在段をそのときの目標段と一致させるべく必要に応じて車両の変速操作を遂行するようにクラッチアクチュエータおよびギヤシフトアクチュエータを制御する手段と、を備える自動変速装置において、減速から再加速を行う際などの変速起動を早める。
【解決手段】フートブレーキ操作状態を検出する手段（ステップ１，ステップ２）と、その検出信号に基づいてフートブレーキの作動状態から解除状態への遷移を判定するとそのときの車速値に応じた最適段を変速制御の目標段として設定する手段（ステップ３〜ステップ７）と、を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】トランスミッションの現在段をそのときの目標段と一致させるべく必要に応じて車両の変速操作を遂行するようにアクチュエータを制御する手段を備える自動変速装置において、フートブレーキ操作状態を検出する手段と、その検出信号に基づいてフートブレーキの作動状態から解除状態への遷移を判定するとそのときの車速値に応じた最適段を変速制御の目標段として設定する手段と、を備えたことを特徴とする車両の自動変速装置。
【請求項２】エンジンに機械的なクラッチを介して歯車式のトランスミッションを連結する一方、クラッチを断続するクラッチアクチュエータと、トランスミッションのギヤシフト機構を駆動するギヤシフトアクチュエータと、トランスミッションの現在段をそのときの目標段と一致させるべく必要に応じて車両の変速操作を遂行するようにクラッチアクチュエータおよびギヤシフトアクチュエータを制御する手段と、を備える自動変速装置において、フートブレーキ操作状態を検出する手段と、その検出信号に基づいてフートブレーキの作動状態から解除状態への遷移を判定するとそのときの車速値に応じた最適段を変速制御の目標段として設定する手段と、を設けたことを特徴とする車両の自動変速装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は車両の自動変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】トラックなど商用車においても、自動変速装置を搭載するものが多く見られる。このような自動変速装置として、機械的なクラッチと歯車式のトランスミッションを用い、これらの作動状態を検出する各種センサとこれらを駆動するアクチュエータを備え、各種センサの検出信号に基づいてコントロールユニットにより各アクチュエータを制御することにより、トランスミッションの現在段をそのときの目標段と一致させるべく必要に応じて車両の変速操作を自動的に行うようにしたものが知られている（特開平６−２４１３００号など）。この場合、運転者の変速指示（シフトレバー操作）に依らず、運転状態に応じて変速制御の目標段を自動的に設定する機能が付加される。
【０００３】このような自動変速装置においては、ギヤ段毎に設けたアクセル開度−エンジン回転速度からなる変速マップにより、自動的に変速時期が決定されるのである（日産ディーゼル技報第６０号 「電子制御変速操作装置（ＥＳＣＯＴ−II,III）の開発」参照）。また、Ｕｐ−Ｄｏｗｎ方式のシフトレバーユニット（変速指示手段）を採用するものがあり、シフトレバーをＵｐ側またはＤｏｗｎ側へ倒すという簡単な操作により、そのときの車速に見合う最適段を変速制御の目標段（変速指示段）として自動的に設定する機能が知られている（実公平６−３６３５６号，実開平５−７１５３１号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、運転者の変速指示に依らず、運転状態に応じた目標段への変速が自動的に行われる走行状態においては、車両の減速から再加速を行う際など、フートブレーキを踏んだ（アクセルを放した）状態からアクセルを踏み込んだ場合、アクセル開度が一定（たとえば、２０％）以上になり、初めて変速起動が掛かるため、とくに機械的なクラッチと歯車式のトランスミッションを用いる自動変速装置においては、変速操作（クラッチの断続など）の所要時間も長く、再加速性が悪いという不具合があった。
【０００５】この発明はこのような不具合の改善を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明では、トランスミッションの現在段をそのときの目標段と一致させるべく必要に応じて車両の変速操作を遂行するようにアクチュエータを制御する手段を備える自動変速装置において、フートブレーキ操作状態を検出する手段と、その検出信号に基づいてフートブレーキの作動状態から解除状態への遷移を判定するとそのときの車速値に応じた最適段を変速制御の目標段として設定する手段と、を備える。
【０００７】第２の発明では、エンジンに機械的なクラッチを介して歯車式のトランスミッションを連結する一方、クラッチを断続するクラッチアクチュエータと、トランスミッションのギヤシフト機構を駆動するギヤシフトアクチュエータと、トランスミッションの現在段をそのときの目標段と一致させるべく必要に応じて車両の変速操作を遂行するようにクラッチアクチュエータおよびギヤシフトアクチュエータを制御する手段と、を備える自動変速装置において、フートブレーキ操作状態を検出する手段と、その検出信号に基づいてフートブレーキの作動状態から解除状態への遷移を判定するとそのときの車速値に応じた最適段を変速制御の目標段として設定する手段と、を設ける。
【０００８】
【発明の効果】第１の発明および第２の発明においては、フートブレーキが作動（踏まれた）状態から解除されると、その時点で変速制御の目標段として車速に応じた最適段が設定されるので、トランスミッションの現在段がこの目標段と一致しないときに変速起動が掛かり、車速に応じた最適段への変速操作が制御される。したがって、減速後の再加速時などにおいて、フートブレーキからアクスルへの踏み替えに要する時間だけ変速起動が早まるため、再加速性の向上が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１において、１はディーゼルエンジン、２は摩擦クラッチ、３は同期噛合式トランスミッションであり、トランスミッションの出力軸はプロペラシャフト（図示せず）を介してリヤアクスルに連結される。エンジン燃料噴射ポンプに燃料噴射量を制御する電子ガバナ装置１Ａが、クラッチ２にその断続操作を行うクラッチブースタ２Ａが、トランスミッション３にそのギヤシフト操作を行うギヤシフトユニット３Ａがそれぞれ設けられる。２７はクラッチブースタ２Ａの給排気バルブである。
【００１０】車両の変速制御に必要な検出手段として、エンジン回転速度を検出するエンジン回転センサ２９と、アクセルペダル７の踏み量（アクセル開度の要求量）を検出するアクセル開度センサ２８と、クラッチ２のストローク位置を検出するクラッチストロークセンサ２２と、トランスミッション３のシフト位置を検出するギヤポジションセンサ（ギヤシフトユニット３Ａに内蔵される）と、トランスミッション３の出力軸から回転速度を検出する車速センサ２１と、トランスミッション３のメインシャフト上を遊転するメインギヤの回転速度を検出するギヤ回転センサ２３と、が備えられる。
【００１１】クラッチの手動制御と自動制御を切り替えるため、クラッチペダルの初期位置と作動位置を検出するクラッチスイッチ２４，２５が設けられる。トランスミッション３の変速指示手段として運転室にシフトレバーユニット４が備えられ、シフトレバー４Ａのシフト位置信号（変速指示信号）を出力する。また、運転室にはトランスミッション３の現在段などを表示するディスプレイユニット１３と、車両の変速が運転者の変速指示に応じて行われるマニュアル変速モードと運転状態に応じて自動的に行われるオート変速モードを選択するためのスイッチ３１（自動変速スイッチ）と、ブレーキペダル（図示せず）の踏込みを検出するフートブレーキスイッチ２６と、が設けられる。１３Ａは警報ブザーである。
【００１２】変速制御を司るのがトランスミッション（Ｔ／Ｍ）コントロールユニット１１とエンジンコントロールユニット１２であり、これらの間はシリアル通信で結ばれる。モードスイッチ３１がマニュアル変速モードのときは、シフトユニット４の変速指示信号を受けると、ギヤポジションセンサ３３の検出信号（トランスミッション３の現在段）が変速指示段（目標段）と一致しないときに変速指示段への変速要求（変速制御の起動信号）を発生する。
【００１３】モードスイッチ３１がオート変速モードのときは、アクセル開度センサ２８の検出信号およびエンジン回転センサ２９の検出信号から目標段を求め、この目標段とトランスミッションの現在段が一致しないときに目標段への変速要求を発生する。また、ブレーキスイッチ２６のオン−オフ信号に基づいて、フートブレーキの作動状態から解除状態への遷移を判定すると、車速センサ２１の検出信号から目標段を求め、この目標段とトランスミッションの現在段が一致しないときに目標段への変速要求を発生する。
【００１４】トランスミッションコントロールユニット１１およびエンジンコントロールユニット１２は、これらの変速要求により起動され、そのときの目標段への変速操作を円滑に遂行するべく、電子ガバナ装置１Ａとクラッチブースタ２Ａとギヤシフトユニット３Ａを制御する。すなわち、変速起動時にエンジン出力を絞る（燃料噴射ポンプのコントロールラックを戻す）と共にクラッチ断のタイミングを所定時間だけ遅延させる。そして、クラッチ断後にトランスミッション３がニュートラルでないときはギヤ抜きを行ってから、エンジン回転を目標値（目標段のギヤ回転）に制御すると共に、ギヤ回転が同期領域に入ると、トランスミッション３のギヤ入れおよびクラッチ接を行うのである。
【００１５】図２において、トランスミッションコントロールユニット１１には、車速に応じた最適段の変速マップ（ａ）が備えられ、ブレーキスイッチ２６のオン−オフ信号に基づいて、フートブレーキの解除状態への遷移を判定すると、その時点で変速マップ（ａ）から車速センサ２１の検出信号に応じた最適段を求め、変速制御の目標段として自動的に設定するようになっている。３２は補助ブレーキ（排気ブレーキなど）の作動スイッチであり、トランスミッションコントロールユニット１１は、作動スイッチ３２の信号および車速センサ２１の検出信号などに基づいて、所定条件の成立を判定すると、エンジン回転速度を高めて排気ブレーキなどの制動力を強めるよう、シフトダウンを自動的に遂行する機能が備えられる。３４はトランスミッションコントロールユニット１１の変速制御手段であり、クラッチブースタ２Ａおよびギヤシフトユニット３Ａを制御対象とするものである。
【００１６】図３はトランスミッションコントロールユニットの制御内容（ブレーキスイッチ２６のオン−オフ信号に基づく処理）を説明するフローチャートであり、所定の制御周期で繰り返し実行される。ステップ１において、フートブレーキスイッチ２６の信号を読み込む。ステップ２においては、このブレーキスイッチがオン（フートブレーキが踏み込まれた）かどうかを判定する。この判定がｙｅｓのときは、ステップ３において、ブレーキＯＮフラグをセット（フラグ＝１）にする。
【００１７】ステップ２の判定がｎｏのときは、ステップ４へ飛び、ブレーキＯＮフラグがセットかどうかを判定する。この判定がｎｏのときは、そのまま終了する一方、ｙｅｓのときは、ステップ５〜ステップ８へ進む。ステップ５においては、ブレーキＯＮフラグをクリア（フラグ＝０）にする。ステップ６，ステップ７においては、車速センサ２１の検出信号を読み込む共に、変速マップ（ａ）からその車速に応じた最適段を求めて変速制御の目標段に設定する。ステップ８においては、ギヤポジションセンサ３３の検出信号に基づいて、そのギヤ段（現在段）を目標段（車速に応じた最適段）と一致させるべく必要に応じて目標段への変速要求（変速制御の起動信号）を出力する。
【００１８】このような構成により、フートブレーキが踏み込まれ、その状態から解除されると、その時点で変速制御の目標段として車速に応じた最適段が設定されるので、トランスミッションの現在段がこの目標段と一致しないときに変速起動が掛かり、車速に応じた最適段への変速操作が制御される。したがって、減速後の再加速時などにおいて、フートブレーキからアクスルへの踏み替えに要する時間だけ、変速起動が早まるため、再加速性の向上が得られるのである。
【００１９】たとえば、交差点へフートブレーキを効かせながら接近し、赤信号から青信号へ切り替わり、再加速する場合、フートブレーキの解除操作によって変速起動が掛かるようになり、その時点から車両の変速操作（エンジンの絞り制御やクラッチの断続など）が開始され、アクセルへの踏み替え時間においても、変速操作が進むため、相対的に変速操作の所要時間が短縮され、その分アクスルの踏み角に応じたエンジン出力が早く得られることになる。
【００２０】とくにこの例（機械的なクラッチと歯車式のトランスミッションを用いるタイプの自動変速装置）においては、車両の変速にエンジンの絞り制御やクラッチの断続も行われ、変速が完了するのに一定時間を要するので、アクセルの踏込みを待たず、フートブレーキの解除操作を起点に変速起動が早く掛かるのは、再加速性の改善効果が大きい。なお、図３の制御内容は、機械的なクラッチと歯車式のトランスミッションを用いる自動変速装置に限らず、あらゆるタイプの自動変速機に対し、広く適用可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９０８
【氏名又は名称】日産ディーゼル工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月２０日（１９９９．１２．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５５１３
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 政喜 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１７３７６５（Ｐ２００１−１７３７６５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２６日（２００１．６．２６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３６０４７５ |
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