(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転状態に応じて変速段を自動的に変更しうる自動変速機の変速制御装置において、
車両が空車状態で直線平坦路を加速した場合の加速度としての直線平坦路空車相当加速度情報と該車両の実加速度情報との差として定義される車両負荷度を算出する車両負荷度算出手段と、
該車両負荷度算出手段の算出結果に応じて上記車両負荷度を複数の負荷領域に区分するとともに上記各負荷領域毎に該自動変速機の変速制御開始時のエンジントルク減少指示時間と、変速制御終了前のエンジントルク復帰指示時間と、変速段切り替え後におけるクラッチ接合時のエンジン回転数補正値との３つの変速制御定数を設定する変速定数設定手段と、
該変速段変更時には、該変速定数設定手段で設定された変速制御定数に基づいて変速制御を行なう変速制御手段と
を有することを特徴とする、自動変速機の変速制御装置。
【請求項２】
該車両の牽引状態を検出する牽引状態検出手段をさらにそなえ、
該変速定数設定手段は、
該牽引状態検出手段からの検出情報に基づいて牽引状態と非牽引状態とで上記車両負荷度の負荷領域区分を変更するように設定されている
ことを特徴とする、請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項３】
該変速定数設定手段は、
該車両が牽引状態であると、負荷領域を該車両負荷度が第１の所定値より小さい第１の領域と、該車両負荷度が該第１の所定値以上で第２の所定値より小さい第２の領域と、該車両負荷度が該第２の所定値以上の第３の領域との３つの領域に区分し、
該車両が非牽引状態であると、負荷領域を該車両負荷度が第３の所定値より小さい第４の領域と、該車両負荷度が該第３の所定値以上で第４の所定値より小さい第５の領域と、該車両負荷度が該第４の所定値以上の第６の領域との３つの領域に区分する
ことを特徴とする、請求項２記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項４】
該エンジントルク減少指示時間が、変速制御開始時にエンジントルクの減少指示が出力されてから現在噛合しているギアのギア抜き開始時までの間の時間であって、
該車両負荷度が高い第３の領域及び第６の領域では該エンジントルク減少指示時間は、該第２の領域及び該第５の領域の値よりも小さな値に設定され、
該車両負荷度が低い第１の領域及び第４の領域では該エンジントルク減少指示時間は、該第２の領域及び該第５の領域の値と同等又はこれよりも大きな値に設定される
ことを特徴とする、請求項３記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項５】
該エンジントルク復帰指示時間が、ギアの切り替え終了後にクラッチを接続させてからエンジントルクを復帰させて変速制御が終了するまでの間の時間であって、
該車両負荷度が高い第３の領域及び第６の領域では該エンジントルク復帰指示時間は、該第２の領域及び第５の領域の値よりも小さな値に設定され、
該車両負荷度の低い第１の領域及び第４の領域では該エンジントルク復帰指示時間は、該第２の領域及び該第５の領域の値と同等又はこれよりも大きな値に設定される
ことを特徴とする、請求項３又は４記載の自動変速機の変速制御装置。
【請求項６】
該エンジン回転数補正値が、変速段切り替え完了時のエンジン回転数に対するエンジン回転数増加量であって、
該車両負荷度が高い第３の領域及び第６の領域ではエンジン回転数補正値は、該第２の領域及び第５の領域の値よりも小さな値に設定され、
該車両負荷度の低い第１の領域及び第４の領域では該エンジン回転数補正値は、該第２の領域及び該第５の領域の値と同等又はこれよりも大きな値に設定される
ことを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両等に適用される自動変速機の変速制御装置内には、種々の変速制御定数が設定されており、変速制御時にはこの変速制御定数を用いて変速制御が実行される。ここで、変速制御定数とは、例えば変速指示が出力されてからエンジントルクを減少させるまでの時間や、変速段が変更されてからエンジントルクを復帰させるまでの時間や、エンジン回転数を変更する際の燃料噴射ポンプのラック位置の指示値等である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の自動変速機では、路面勾配や車両の荷物積載量が大きく変化すると、変速時にシフトショックが発生する場合があった。例えば、主に平坦路での変速制御を考慮して各変速制御定数が設定された自動変速機では、登坂路や降坂路においては、平坦路とは車両の走行状態が異なるためシフトショックが生じるのである。
【０００４】
このため、変速制御定数を決定する際には、種々の道路勾配や走行状態を考慮して繰り返し走行試験を行ない、どのような走行状態であっても平均的にシフトショックが小さくなるように変速制御定数を設定していたが、このような手法では、自動変速機の開発や試験に多大な時間を要するという課題がある。
また、トレーラを牽引して走行するトラクタ等の車両では、トレーラの連結状態や積載状態により車両負荷が大きく変わるため、車両の負荷状態によっては上述のようなシフトショックが顕著なものとなる。このため、このような車両に適用される自動変速機では、負荷状態（アクセル開度に基づくエンジン負荷とは異なる）に応じて変速制御定数を変更してシフトショックを低減したいという要望がある。
【０００５】
なお、特開平９−７９３６４号公報には、車両に作用する負荷度を算出して、ファジイ制御により車両負荷度に応じた変速制御を行なうようにした技術が開示されているが、この技術は、変速制御定数を変更してシフトショックを解消するような技術ではなかった。
また、アクセル開度やエンジン回転数等に応じて何らかの変速制御定数を変更して、車両の走行状態に応じた変速制御を行なうようにしたものはあるが、このような技術だけでは変速制御に十分対応できず、上述のような課題を解決できるものではなかった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、車両の負荷度に応じて変速制御定数を変更して変速フィーリングを向上させるとともに、自動変速機の開発工数を低減できるようにした、自動変速機の変速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】
請求項１記載の本発明の自動変速機の変速制御装置では、車両負荷度算出手段により車両が空車状態で直線平坦路を加速した場合の加速度としての直線平坦路空車相当加速度情報と該車両の実加速度情報との差として定義される車両負荷度が算出される。また、変速定数設定手段により、車両負荷度算出手段の算出結果に応じて車両負荷度が複数の負荷領域に区分されるとともに、上記各負荷領域毎に設定された自動変速機の変速制御開始時のエンジントルク減少指示時間と、変速制御終了前のエンジントルク復帰指示時間と、変速段切り替え後におけるクラッチ接合時のエンジン回転数補正値との３つの変速制御定数が出力される。そして、変速段変更時には、上記変速定数設定手段で設定された変速制御定数を用いて変速制御手段により変速制御が実行される。
【０００８】
また、請求項２記載の本発明の自動変速機の変速制御装置では、牽引状態検出手段により車両の牽引状態が検出されるとともに、変速定数設定手段では、この牽引状態検出手段からの検出情報に基づいて牽引状態と非牽引状態とで車両負荷度の負荷領域の区分が変更され、車両の牽引状態を加味して変速制御定数が設定される。
また、請求項３記載の本発明の自動変速機の変速制御装置では、該変速定数設定手段は、該車両が牽引状態であると、負荷領域を該車両負荷度が第１の所定値より小さい第１の領域と、該車両負荷度が該第１の所定値以上で第２の所定値より小さい第２の領域と、該車両負荷度が該第２の所定値以上の第３の領域との３つの領域に区分し、該車両が非牽引状態であると、負荷領域を該車両負荷度が第３の所定値より小さい第４の領域と、該車両負荷度が該第３の所定値以上で第４の所定値より小さい第５の領域と、該車両負荷度が該第４の所定値以上の第６の領域との３つの領域に区分する。
また、請求項４記載の本発明の自動変速機の変速制御装置では、該エンジントルク減少指示時間が、変速制御開始時にエンジントルクの減少指示が出力されてから現在噛合しているギアのギア抜き開始時までの間の時間であって、該車両負荷度が高い第３の領域及び第６の領域では該エンジントルク減少指示時間は、該第２の領域及び該第５の領域の値よりも小さな値に設定され、該車両負荷度が低い第１の領域及び第４の領域では該エンジントルク減少指示時間は、該第２の領域及び該第５の領域の値と同等又はこれよりも大きな値に設定される。
また、請求項５記載の本発明の自動変速機の変速制御装置では、該エンジントルク復帰指示時間が、ギアの切り替え終了後にクラッチを接続させてからエンジントルクを復帰させて変速制御が終了するまでの間の時間であって、該車両負荷度が高い第３の領域及び第６の領域では該エンジントルク復帰指示時間は、該第２の領域及び第５の領域の値よりも小さな値に設定され、該車両負荷度の低い第１の領域及び第４の領域では該エンジントルク復帰指示時間は、該第２の領域及び該第５の領域の値と同等又はこれよりも大きな値に設定される。
また、請求項６記載の本発明の自動変速機の変速制御装置では、該エンジン回転数補正値が、変速段切り替え完了時のエンジン回転数に対するエンジン回転数増加量であって、該車両負荷度が高い第３の領域及び第６の領域ではエンジン回転数補正値は、該第２の領域及び第５の領域の値よりも小さな値に設定され、該車両負荷度の低い第１の領域及び第４の領域では該エンジン回転数補正値は、該第２の領域及び該第５の領域の値と同等又はこれよりも大きな値に設定される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態としての自動変速機の変速制御装置について説明すると、図１はその要部構成を示す模式的なブロック図、図２は変速制御定数の設定の一例を示す図であって、（ａ）は負荷領域の区分を具体的に示す図、（ｂ）は車両が非牽引状態にあるときの負荷領域の区分を具体的に示す図、（ｃ）は車両が牽引状態にあるときの負荷領域の区分を具体的に示す図、図３はその動作を説明するためのタイムチャートであって、（ａ）は変速制御時のラック指示位置の特性を示す図、（ｂ）は変速制御時のエンジン回転数及びクラッチ回転数の特性を示す図である。
【００１０】
本実施形態では、自動変速機として、手動変速機と同様の歯車機構とクラッチ機構とを用いて自動的に変速を行なうようにした機械式自動変速機を適用した場合について説明するが、この機械式自動変速機の構造自体はすでに公知のものであり、その詳細な構成については説明を省略する。
また、本実施形態では、車両としてトレーラ等の車両を連結して走行可能なトラクタを用いた場合について説明する。
【００１１】
さて、図１に示すように、本実施形態の自動変速機は、コントロールユニット（変速制御手段）７１によりその作動が制御されるようになっており、このコントロールユニット７１で目標変速段が設定されるようになっている。
コントロールユニット７１には、車速センサ７９からの車速情報Ｖ及びアクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）８５からのアクセル開度情報ＶＡに基づいて目標変速段を設定する目標変速段設定手段３が設けられている。
【００１２】
ここで、目標変速段設定手段３は、通常の自動変速機に広く用いられる変速マップであって、アクセル開度センサ８５で検出されたアクセル開度情報ＶＡと、車速センサ７９で検出された車速情報Ｖとに基づいて目標変速段を設定するものである。
また、図１に示すように、コントロールユニット７１には、上記車両負荷度αＶＬを算出するための車両負荷度算出手段２が設けられている。なお、車両負荷度算出手段２による車両負荷度αＶＬの算出手法については、特開平９−７９３６４号公報に記載されているものと略同様のものであが、以下、簡単に車両負荷度αＶＬの算出手法について説明する。
【００１３】
車両負荷度算出手段２は、エンジントルク算出手段４と駆動力算出手段５と空気抵抗算出手段６と直線平坦路空車相当加速度算出手段７と減算手段８とをそなえて構成されている。
このうちエンジントルク算出手段４は、エンジン（ここでは、ディーゼルエンジン）の出力トルクＴを算出するものであって、図１に示すように、ラック位置センサ１２３からのコントロールラックの位置情報（エンジン出力指示情報）ＳＲＣとエンジン回転数センサ２７からのエンジン回転数情報ＮＥとに基づいて、出力されるエンジントルクＴを算出するようになっている。
【００１４】
また、駆動力算出手段５は、上記エンジントルク算出手段４で求められたエンジントルク情報Ｔに基づいて、車両の駆動力Ｆを算出するものであり、空気抵抗算出手段６は、車速センサ７９で検出された実車速情報Ｖから車両の走行抵抗としての空気抵抗Ｒｌを算出するものである。
また、直線平坦路空車相当加速度算出手段（以下、単に加速度算出手段という場合がある）７は、上記駆動力算出手段５で算出された駆動力情報Ｆと空気抵抗算出手段６で算出された空気抵抗情報Ｒｌとから、車両が空車状態で直線平坦路を加速した場合の加速度（以下、これを直線平坦路空車相当加速度という）α０  を算出するものである。
【００１５】
そして、減算手段８では、加速度算出手段７で算出された直線平坦路空車相当加速度情報α０  と車速センサ７９からの実加速度情報αとに基づいて車両の負荷度情報αＶＬを下式により算出するようになっている。
αＶＬ＝α０  −α
そして、このαＶＬの値の大きさから、どの程度車両負荷が高い（又は低い）のかを判定するようになっている。
【００１６】
次に、本発明の要部について説明すると、図１に示すように、本装置では、コントロールユニット７１内に自動変速機の変速制御定数を設定する変速定数設定手段１０が設けられている。ここで、変速制御定数とは、変速制御時にエンジンやクラッチや変速機等を所定の態様で作動させるために設定された数値であって、本実施形態では、このような変速制御定数のうち、変速制御開始時のエンジントルク減少指示時間Ｅ０、変速制御終了前のエンジントルク復帰指示時間Ｅ１、変速段切り替え後におけるクラッチ接合時のエンジン回転数補正値Ｎの３つの変速制御定数が変速定数設定手段１０により設定されるようになっている。
【００１７】
図１に示すように、この変速定数設定手段１０には、車両負荷度算出手段２を介して車両負荷情報が入力されるようになっており、変速定数設定手段１０では、この車両負荷度αＶＬをパラメータとして上記３つの変速制御定数を設定するようになっている。具体的には、この変速定数設定手段１０内には、車両負荷度を複数の領域に区分したテーブルが設けられており、これらの各負荷領域毎にそれぞれ変速制御定数が設定されているのである。そして、変速定数設定手段１０では、車両負荷度算出手段２から入力された車両負荷度αＶＬに基づいて現在の負荷領域を判定し、この負荷領域に設定された変速制御定数を出力するようになっているのである。
【００１８】
一方、この車両には、車両の牽引状態を検出するトレーラスイッチ（牽引状態検出手段）１１が設けられている。このトレーラスイッチ１１は、車両がトレーラを連結している状態（牽引状態又は連結状態という）であるか、トレーラを連結していない状態（非牽引状態又は単車状態という）であるかを検出しうるセンサであって、図１に示すように、このトレーラスイッチ１１は変速定数設定手段１０に接続されている。なお、上述のトレーラスイッチ１１は、例えばトラクタ側のサービスブレーキをトレーラ側のサービスブレーキに接続する際に、ブレーキホースのコックと連動するスイッチとして構成されている。
【００１９】
そして、変速定数設定手段１０では、トレーラスイッチ１１からの検出結果（トレーラ連結情報）に応じて、上記負荷領域の区分設定を連結時と単車時とで変更するようになっている。すなわち、この変速定数設定手段１０では、図２（ａ）に示すように、負荷領域の区分が設定され、これらの各負荷領域毎に変速制御定数が設定されるのである。
【００２０】
以下、図２（ａ）〜（ｃ）を用いて具体的に説明すると、まず、トレーラスイッチ１１により車両が単車状態であることが検出された場合には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、車両負荷度αＶＬが第１の所定値α１  より小さい第１の領域（負の領域）と、車両負荷度αＶＬが第１の所定値α１  以上で第２の所定値α２  より小さい第２の領域（中間域）と、車両負荷度αＶＬが第２の所定値α２  以上の第３の領域（高の領域）との３つの領域に車両負荷領域が区分されるようになっている。なお、上述の本実施形態では、α１  ＝０に設定されている。
【００２１】
そして、これらの負荷領域毎に、上記の変速制御定数Ｅ０，Ｅ１，Ｎとしてそれぞれ（Ｅ０１  ，Ｅ１１  ，Ｎ１  ）〜（Ｅ０３  ，Ｅ１３  ，Ｎ３  ）が設定されている。
また、トレーラスイッチ１１により車両が連結状態であることが検出された場合には、図２（ａ），（ｃ）に示すように、車両負荷度αＶＬが第３の所定値α３  （本実施形態ではα３  ＝α１  ＝０）より小さい第４の領域（負の領域）と、車両負荷度αＶＬが第３の所定値α３  以上で第４の所定値α４  より小さい第５の領域（中間域）と、車両負荷度αＶＬが第４の所定値α４  以上の第６の領域（高の領域）との３つの領域に車両負荷領域が区分されるようになっている。
【００２２】
また、単車状態の場合と同様に、この連結状態の場合にも、各負荷領域毎に上記の変速制御定数Ｅ０，Ｅ１，Ｎとしてそれぞれ（Ｅ０４  ，Ｅ１４  ，Ｎ４  ）〜（Ｅ０６  ，Ｅ１６  ，Ｎ６  ）が設定されている。
そして、変速時には、車両負荷度αＶＬに応じた変速制御定数を用いて変速制御が実行されるようになっており、これにより、車両の走行状態や路面勾配によらず、広い範囲シフトショックが低減されるのである。
【００２３】
なお、本実施形態では、第１の所定値α１  と第３の所定値α３  とは同じ値に設定されるとともに、第４の所定値α４  は第２の所定値α２  よりも大きく設定されて、単車状態よりも連結状態の方が中間域が広くなるように設定されているが、このような負荷領域の設定については必要に応じて適宜変更が可能である。
次に、変速定数設定手段１０における各変速制御定数Ｅ０，Ｅ１，Ｎの設定の傾向について簡単に説明する。まず最初に、変速制御定数Ｅ０について説明すると、この変速制御定数Ｅ０は、上述したように、変速制御開始時におけるエンジントルク減少指示時間であり、具体的には、変速制御開始時にエンジントルクの減少指示が出力されてから現在噛合しているギアのギア抜き開始時までの間の時間である〔図３（ａ）参照〕。
【００２４】
なお、目標変速段への切り替え前にエンジントルクを減少させているのは、目標変速段への切り替え時において変速機のギア機構に大きなトルクがかかっていると、現在噛合しているギアが抜けにくくなるためであり、目標変速段への切り替え前にエンジントルクを減少させることにより、ギアを抜けやすくしているのである。
【００２５】
さて、車両負荷度が高の領域となるような登坂路走行中は、中間域としての平坦路走行中よりも変速動作中の車速低下割合が大きいため、登坂路走行中の変速時に平坦路と同じ変速制御定数Ｅ０を用いると、ギア抜き開始時までに車速が低下しすぎてクラッチ接合時にシフトショックが生じることが考えられる。このため、高の領域のエンジントルク減少指示時間Ｅ０３  （又は、Ｅ０６  ）は、中間域の値Ｅ０２  （又は、Ｅ０５  ）よりも小さな値に設定されており、速やかにエンジントルクを減少させるように設定されている。
【００２６】
また、これとは逆に、降坂路等の負荷の低い領域では、変速動作中の車速の低下割合が小さいので、この領域のエンジントルク減少指示時間Ｅ０１  （又は、Ｅ０４  ）は、中間域の値Ｅ０２  （又は、Ｅ０５  ）と同等又はこれよりも大きな値に設定されている。
したがって、各負荷領域におけるエンジントルク減少指示時間Ｅ０は、Ｅ０３  ≦Ｅ０２  ≦Ｅ０１  （単車時）、又はＥ０６  ≦Ｅ０５  ≦Ｅ０４  （連結時）となるように設定されている。
【００２７】
次に、変速制御定数Ｅ１について説明すると、この変速制御定数Ｅ１は、変速制御終了前のエンジントルク復帰指示時間であって、ギアの切り替え終了後にクラッチを接続させてからエンジントルクを復帰させて変速制御が終了するまでの間の時間である〔図３（ａ）参照〕。
車両負荷度が高の領域の代表として考えられる登坂路走行中の変速時においては、上述したように車両負荷度が中間域の代表としての平坦路の変速時よりも短時間で車速が低下するため、シフトショックを生じることなく変速制御を終了するためには、ギアの切り替え終了後に速やかにエンジントルクを復帰させる必要がある。このため、車両負荷度高の領域のエンジントルク復帰指示時間Ｅ１３  （又は、Ｅ１６  ）は、車両負荷度中間域の値Ｅ１２  （又は、Ｅ１５  ）よりも小さな値に設定されている。
【００２８】
また、これとは逆に、降坂路等の負荷の低い領域（車両負荷度負の領域）では、変速時の車速の低下割合が比較的小さいので、この領域でのエンジントルク復帰指示時間Ｅ１１  （又は、Ｅ１４  ）は、車両負荷度中間域の値Ｅ１２  （又は、Ｅ１５  ）と同等又はこれよりも大きな値に設定されている。
したがって、各負荷領域におけるエンジントルク復帰指示時間Ｅ１は、上述のエンジントルク減少指示時間Ｅ０と同様の傾向、すなわち、Ｅ１３  ≦Ｅ１２  ≦Ｅ１１  （単車時）、又はＥ１６  ≦Ｅ１５  ≦Ｅ１４  （連結時）となるように設定されている。
【００２９】
最後に、変速制御定数Ｎについて説明すると、この変速制御定数Ｎは、変速段切り替え完了時（ギア入れ完了時）におけるエンジン回転数指示値であり、ギア入れ完了時のエンジン回転数に対するエンジン回転数増加量である〔図３（ａ）参照〕。
そして、車両負荷度高の領域での変速時には、エンジン回転数指示値Ｎ３  （又は、Ｎ６  ）を車両負荷度中間域の値Ｎ２  （又は、Ｎ５  ）よりも小さな値に設定することでシフトショックの発生を極力抑制するようになっており、また、車両負荷度負の領域にはエンジン回転数指示値Ｎ１  （又は、Ｎ４  ）を中間域の値Ｎ２  （又は、Ｎ５  ）と同等又はそれ以上に設定することにより、降坂路におけるシフトショックを抑制するようになっている。
【００３０】
つまり、このエンジン回転数指示値Ｎについては、Ｎ３  ≦Ｎ２  ≦Ｎ１  （単車時）、又はＮ６  ≦Ｎ５  ≦Ｎ４  （連結時）となるように設定されている。
なお、変速制御定数としては上述以外にも種々のものがあり、このような３つの定数にのみ限定されるものではない。また、本実施形態では、上述以外の他の変速制御定数は、コントロールユニット７１内の図示しないメモリに固定値として記憶されているが、これらの他の変速制御定数を変速定数設定手段１０内で車両負荷度αＶＬに応じて変更するようにしてもよい。
【００３１】
本発明の一実施形態としての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、例えば以下のようにして車両負荷度が算出されるとともに、変速制御が実行される。
最初に、車両負荷度αＶＬの算出について説明すると、まず、コントロールラックの位置情報ＳＲＣとエンジン回転数情報ＮＥとに基づいてエンジントルク算出手段４でエンジントルクＴが算出され、エンジントルク算出手段４で求められたエンジントルクＴ，変速段のギア比ｉｔ，終減速ギア比（ファイナルリダクションギア比）ｉｆ，動力伝達効率η及びタイヤ動半径Ｒに基づいて駆動力算出手段５で車両の駆動力Ｆが算出される。
【００３２】
また、空気抵抗算出手段６で、空気抵抗係数λ，車両の前面投影面積Ａ，車速Ｖに基づいて車両の空気抵抗Ｒｌが算出される。
そして、直線平坦路空車相当加速度算出手段７で、駆動力Ｆと空気抵抗情報Ｒｌとから直線平坦路空車相当加速度α０  が算出されるとともに、この直線平坦路空車相当加速度情報α０  と車速センサ７９からの実加速度情報αとに基づいて車両の負荷度情報αＶＬが算出され、変速設定手段１０に出力される。
【００３３】
次に、目標変速段設定手段３により、車速Ｖとアクセル開度ＶＡとに基づいて変速マップから走行状態に応じて目標変速段が設定される。
一方、トレーラスイッチ１１によりトレーラの連結状態が検出されると、変速設定手段１０では、このトレーラスイッチ１１からの検出情報と、上述により算出された負荷度情報αＶＬとに基づいて、変速制御開始時のエンジントルク減少指示時間Ｅ０と、変速制御終了前のエンジントルク復帰指示時間Ｅ１と、変速段切り替え後におけるクラッチ接合時のエンジン回転数補正値Ｎとの３つの変速制御定数を設定する。そして、変速制御時にはこれらの変速制御定数を用いて変速制御が実行される。
【００３４】
すなわち、変速設定手段１０では、図２（ａ）に示すように、車両負荷度を３つの領域に区分するとともに、車両の連結状態に応じてこの車両負荷度の領域の区分設定を変更する。そして、車両負荷度αＶＬと車両の連結状態とに応じて各領域に設定された制御定数（Ｅ０１  ，Ｅ１１  ，Ｎ１  ）〜（Ｅ０６  ，Ｅ１６  ，Ｎ６  ）を出力するのである。
【００３５】
このように、車両の運転状態を車両負荷度により６つの領域に分割し、その各々の領域毎に変速定数設定するので、一定数につき６つの値を設定するだけで全領域を網羅でき、きめ細かな変速制御が実行されることとなり、シフトショックの発生が極力低減されるのである。
以下、図３（ａ），（ｂ）を用いて、本発明の自動変速機の変速制御装置による変速制御の具体例について説明する。なお、図３（ａ），（ｂ）は、車両負荷度中間領域としての平坦路を加速中にシフトアップを行なう場合と、車両負荷度高の領域としての登坂路を加速中にシフトアップを行なう場合とのそれぞれについて、ラック指示位置の特性とエンジン及びクラッチの回転数の変化とを示すものである。また、図中、実線は登坂路走行時の特性を示し、破線は平坦路走行時の特性を示している。さらに、以下では、トレーラスイッチ１１により車両が非牽引状態（単車時）であることが検出されたものとして説明する。
【００３６】
まず最初に、車両負荷度算出手段２とトレーラスイッチ１１とからの情報に基づいて、車両が非牽引状態（単車状態）で且つ負荷度αＶＬが中負荷領域にある（ここでは、平坦路走行相当である）と判定されると、これらの情報に基づいて変速定数設定手段１０において変速制御定数（Ｅ０，Ｅ１，Ｎ）がそれぞれ第２の領域の値（Ｅ０２  ，Ｅ１２  ，Ｎ２  ）に設定される。
【００３７】
そして、図３（ａ），（ｂ）に破線で示すように、ｔ＝ｔ１  において変速制御が開始されると、変速定数設定手段１０で設定されたエンジントルク減少指示時間Ｅ０２  （ｔ＝ｔ１  〜ｔ２  ）の間にラック指示位置を所定値まで減少させ、エンジントルクを抑制する。なお、この間にクラッチが切断されて、クラッチ回転数がエンジン回転数よりも上昇する。
【００３８】
その後、ｔ＝ｔ２  からｔ３  にかけて現変速段のギア抜き及び目標変速段へのギア入れを行ない、ギアの切り替えが完了する。また、このようなシフトアップ時には変速比が小さくなるので、ギア入れ完了時にはクラッチの回転数が低下し相対的にエンジン回転数の方がクラッチ回転数よりも高くなる。
そして、ギア入れ完了時（ｔ＝ｔ３  ）において、ラック指示位置をエンジン回転数指示値Ｎ２  の分だけ増加させ、エンジン回転数を上昇させる。
【００３９】
また、このとき略同時に、クラッチの接合動作を開始する。そして、ｔ＝ｔ４  においてクラッチの接合が判定されると、変速定数設定手段１０で設定されたエンジントルク復帰指示時間Ｅ１２  （ｔ＝ｔ４  〜ｔ５  ）の間に徐々にラック位置を増加させ、エンジントルクを復帰させるのである。
さて、これに対して、車両負荷算出手段２からの情報に基づいて、車両負荷度αＶＬが高の領域にある（ここでは、登坂路走行相当である）と判定されると、変速制御定数（Ｅ０，Ｅ１，Ｎ）がそれぞれ第３の領域の値（Ｅ０３  ，Ｅ１３  ，Ｎ３  ）に設定される。なお、これらの制御定数（Ｅ０３  ，Ｅ１３  ，Ｎ３  ）の値は、上述したように、いずれも中負荷域の制御定数（Ｅ０２  ，Ｅ１２  ，Ｎ２  ）の値よりも小さく設定されている。
【００４０】
そして、図３（ａ），（ｂ）に実線で示すように、ｔ＝ｔ１  において変速制御が開始されると、このｔ１  からエンジントルク減少指示時間Ｅ０３  後のｔ＝ｔ２  までの間にラック指示位置の変更が実行され、ｔ＝ｔ２  においてギア抜きが開始される。ここで、制御定数Ｅ０３  は第２の領域の制御定数Ｅ０２  よりも小さく設定されているので、速やかにエンジントルクが抑制されることになる。
【００４１】
なお、この第３の領域におけるｔ１  からｔ２  までの時間（即ち、Ｅ０３  ）と、上述した第２の領域におけるｔ１  からｔ２  までの時間（即ち、Ｅ０２  ）とは異なる時間となるが、ここでは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ｔ１  〜ｔ５  は、いずれも単に変速制御における動作タイミングを意味するものであって、物理的な時間を示すものではない。
【００４２】
さて、変速制御が開始されると、ギア抜き開始時（ｔ＝ｔ２  ）までにクラッチが切断され、その後、現変速段のギア抜き及び目標変速段へのギア入れが実行され、ギアの切り替えが完了する（ｔ＝ｔ３  ）。このとき、エンジントルクの抑制が速やかに実行された分だけ、このギア入れ完了のタイミングも、第２の領域の変速時よりも早まることになる。
【００４３】
そして、ギア入れ完了時（ｔ＝ｔ３  ）において、ラック指示位置をエンジン回転数指示値Ｎ３  の分だけ増加させ、エンジン回転数を上昇させる。
ここで、この制御定数Ｎ３  は第２の領域における制御定数Ｎ２  よりも小さく設定されているので、エンジン回転数の増加分は第２の領域よりも抑制されることになる。
【００４４】
そして、その後ｔ＝ｔ４  においてクラッチの接合が判定されると、エンジントルク復帰指示時間Ｅ１３  （ｔ＝ｔ４  〜ｔ５  ）の間にラック位置を増加させ、エンジントルクを復帰させるのである。この場合も、上述の制御定数Ｅ１３  は第２の領域の制御定数Ｅ１２  よりも小さく設定されているため、速やかにトルク復帰が行なわれることになる。
【００４５】
したがって、第３の領域（車両負荷度高の領域）の変速制御では、第２の領域（車両負荷度中の領域）の変速制御よりも、全体的に変速時間が短縮されることになる。特に登坂路走行（第３の領域の代表態様）では、平坦路走行（第２の領域の代表態様）よりも変速時の車速低下割合が大きいため、従来の技術ではシフトショックを発生する場合も考えられたが、上述のように変速時間の短縮にともない、変速時の車速低下も抑制されるため、シフトショックを低減することができるのである。
【００４６】
また、上述したように、路面勾配以外のパラメータも考慮して車両の負荷度を算出し、これに応じた変速制御定数を設定しているので、車両の負荷状態や走行状態によらず、広い範囲で変速時のシフトショックを抑制できる。
一方、従来の技術では、変速制御定数を決定する際には、種々の道路勾配や走行状態を考慮して繰り返し走行試験を行ない、どのような走行状態であっても平均的にシフトショックが小さくなるように変速制御定数を設定していたため、自動変速機の開発や試験に多大な時間を要していたが、本発明の自動変速機の変速制御装置によれば、このような開発工数も低減でき、自動変速機のコストを低減することができるのである。
【００４７】
さらには、トレーラ等を牽引する車両においては、トレーラ等の牽引状態をも加味して車両負荷度の領域を設定し、各領域における変速制御定数を設定しているので、トラクタのようにトレーラの牽引状態で車両総重量が大幅に変動するような車両では、大幅にシフトショックが低減される。
また、上述の実施形態では、車両負荷度を３つの負荷領域に区分するとともに、車両の牽引状態に応じて負荷領域の区分設定を変更するように設定されている〔図２（ａ）参照〕が、本発明の自動変速機の変速制御装置における負荷領域の区分設定はこのようなものに限定されるものではなく、負荷領域の区分を必要に応じて適宜変更してもよい。
【００４８】
さらに、本実施形態では、自動変速機として機械式自動変速機を用いた場合について説明したが、本発明はこのような機械式自動変速機のみに適用されるものではなく、トルクコンバータと遊星歯車機構とを組み合わせた一般的な自動変速機にも適用できるほか、種々の自動変速機に適用することができる。
また、上記実施形態では、エンジンとしてディーゼルエンジンを用いた場合について説明したが、ガソリンエンジンに適用することも可能である。この場合には、エンジン回転数補正値Ｎによるエンジン回転数制御を、ラック位置の指示ではなくスロットル開度の指示に基づいて実行するように構成すればよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の自動変速機の変速制御装置によれば、車両負荷度を複数の負荷領域に区分するとともに、上記車両負荷領域毎に設定された変速制御定数に基づいて変速制御を行なうので、車両の負荷状態や走行状態によらず、広い範囲で変速時のシフトショックを抑制できるという利点があるほか、自動変速機の開発や試験に要する開発工数も低減でき、自動変速機のコストを低減することができるという利点がある。
また、負荷領域毎に自動変速機変速制御開始時のエンジントルク減少指示時間と、変速制御終了前のエンジントルク復帰指示時間と、変速段切り替え後におけるクラッチ接合時のエンジン回転数補正値との３つの変速制御定数を設定するので、車両の走行状態や路面勾配によらず、広い範囲シフトショックが低減される。
【００５０】
また、請求項２記載の本発明の自動変速機の変速制御装置によれば、車両の連結状態をも加味して変速制御定数を設定するので、総重量が大幅に変動するような車両では、特にシフトショックの低減効果が大きいという利点がある。
また、請求項３記載の本発明の自動変速機の変速制御装置によれば、車両負荷度により負荷領域を６つの領域に分割し、その各々の領域毎に変速定数設定するので、一つの定数について６つの値を設定するだけで全領域を網羅でき、きめ細かな変速制御が実行することができる。
また、請求項４記載の本発明の自動変速機の変速制御装置によれば、負荷領域毎にエンジントルク減少指示時間が設定されているので、車両負荷に応じてシフトショックを極力抑制できる。
また、請求項５記載の本発明の自動変速機の変速制御装置によれば、負荷領域毎にエンジントルク復帰指示時間が設定されているので、車両負荷に応じてシフトショックを極力抑制できる。
また、請求項６記載の本発明の自動変速機の変速制御装置によれば、負荷領域毎にエンジン回転数補正値が設定されているので、車両負荷に応じてシフトショックを極力抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての自動変速機の変速制御装置における要部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としての自動変速機の変速制御装置における変速制御定数の設定の一例を示す図であって、（ａ）は負荷領域の区分を具体的に示す図、（ｂ）は車両が非牽引状態にあるときの負荷領域の区分を具体的に示す図、（ｃ）は車両が牽引状態にあるときの負荷領域の区分を具体的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態としての自動変速機の変速制御装置における動作を説明するためのタイムチャートであって、（ａ）は変速制御時のラック指示位置の特性を示す図、（ｂ）は変速制御時のエンジン回転数の特性を示す図である。
【符号の説明】
２  車両負荷度算出手段
１１  牽引状態検出手段としてのトレーラスイッチ
１０  変速定数設定手段
７１  変速制御手段としてのコントロールユニット
【図１】
0003584736.tif 000002
【図２】
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【図３】
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