(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン及び手動変速機を備えた車両において、前記手動変速機の変速時に、該手動変速機の入力回転速度が上昇側に変化した場合にはダウンシフトであると判定し、下降側に変化した場合にはアップシフトであると判定して前記エンジンの回転同期制御を行う制御装置であって、
前記手動変速機における最低段からの変速時に該手動変速機の入力回転速度が上昇する場合、又は、前記手動変速機における最高段からの変速時に該手動変速機の入力回転速度が下降する場合には、前記エンジン回転同期制御の実行を抑制することを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動変速機を備えた車両の制御装置に関し、特に、変速時に運転者が違和感を覚えることを抑制するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン及び手動変速機を備え、前記エンジンと前記手動変速機との間にクラッチを備えた車両（マニュアルトランスミッション車両）において、前記手動変速機のギヤ段の切り替えに伴う前記クラッチの解放に際して前記エンジンの回転同期制御を行う技術が知られている。例えば、特許文献１に記載されたマニュアルトランスミッション車の変速制御装置がその一例である。この技術では、手動変速機の入力回転速度を検出する入力回転速度センサを備え、入力回転速度センサによる検出結果に基づいて前記手動変速機の入力回転速度と同期させるべく前記エンジンの回転速度を制御することで、変速ショックの発生を抑制できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０７４１３５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６５７７６号公報
【特許文献３】特開２００６−２８３９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の技術において、前記手動変速機の変速時（変速段の切替時）に、その手動変速機の入力回転速度の変化に基づいて変速方向を判断する場合、前記クラッチの解放によって駆動系のねじりが解放されて前記手動変速機の入力回転速度が急変することがあり、現在の変速段が最低段（例えば、第１速）であるにもかかわらず、入力回転速度の上昇側への変化が判定されてダウンシフト側にエンジン回転同期制御が行われるおそれがある。また、現在の変速段が最高段（例えば、前進６速ＭＴにおける第６速）であるにもかかわらず、入力回転速度の下降側への変化が判定されてアップシフト側にエンジン回転同期制御が行われるおそれがある。これにより、前記エンジン回転同期制御により運転者が意図した変速方向とは反対の方向へエンジン回転速度が変化し、運転者が違和感を覚えるおそれがある。このような課題は、変速時におけるドライバビリティ向上を意図して本発明者が鋭意研究を継続する過程において新たに見出したものである。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、変速時に運転者が違和感を覚えることを抑制する車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、エンジン及び手動変速機を備えた車両において、前記手動変速機の変速時に、その手動変速機の入力回転速度が上昇側に変化した場合にはダウンシフトであると判定し、下降側に変化した場合にはアップシフトであると判定して前記エンジンの回転同期制御を行う制御装置であって、前記手動変速機における最低段からの変速時にその手動変速機の入力回転速度が上昇する場合、又は、前記手動変速機における最高段からの変速時にその手動変速機の入力回転速度が下降する場合には、前記エンジン回転同期制御の実行を抑制することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、前記手動変速機における最低段からの変速時にその手動変速機の入力回転速度が上昇する場合、又は、前記手動変速機における最高段からの変速時にその手動変速機の入力回転速度が下降する場合には、前記エンジン回転同期制御の実行を抑制するものであることから、運転者が意図した変速方向とは反対の方向へエンジン回転速度を変化させるエンジン回転同期制御の実行を好適に抑制することができる。すなわち、変速時に運転者が違和感を覚えることを抑制する車両の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が好適に適用される車両の駆動装置及びその制御系の一部を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す車両の制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】図１に示す車両の手動変速機の変速時におけるエンジン回転同期制御の一例を示すタイムチャートである。
【図４】図１に示す車両の制御装置によるエンジン回転同期制御の一例の要部を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明において、好適には、前記手動変速機の変速時に、その手動変速機の入力回転速度と車速との比の変化率が規定の閾値以上となった場合にはダウンシフトであると判定し、規定の閾値以下となった場合にはアップシフトであると判定するものであり、予め定められた前記手動変速機の入力回転速度と車速との比毎に、それぞれ個別の前記閾値が設定されたものである。
【００１０】
本発明において、好適には、前記手動変速機における最低段に相当する前記手動変速機の入力回転速度と車速との比に対応して、ダウンシフトの判定のために定められた前記閾値は、そのダウンシフトの判定を抑制するために十分に大きな値とされたものである。
【００１１】
本発明において、好適には、前記手動変速機における最低段に相当する前記手動変速機の入力回転速度と車速との比に対応して、アップシフトの判定のために定められた前記閾値は、そのアップシフトの判定を抑制するために十分に小さな値とされたものである。
【００１２】
本発明は、シフトストロークセンサ等、前記手動変速機の変速段を切り替えるシフトレバーのシフト操作位置を検出するセンサを備えず、前記手動変速機の入力回転速度の変化に基づいてその手動変速機の変速（変速段の切り替え）を判定する車両の制御装置に好適に適用される。
【００１３】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明が好適に適用される車両１０の駆動装置及びその制御系の一部を模式的に示す図である。図１に示すように、前記車両１０は、エンジン１２及び手動変速機１４を備えている。前記エンジン１２と前記手動変速機１４との間の動力伝達系路に、クラッチ１６を備えている。すなわち、前記エンジン１２のクランク軸１８と、前記手動変速機１４の入力軸２０との間の動力伝達経路を断接可能に前記クラッチ１６が設けられている。前記車両１０において、前記エンジン１２により発生させられた駆動力は、前記クラッチ１６を介して前記手動変速機１４に伝達される。そして、前記手動変速機１４により変速された駆動力が図示しない差動装置等を介して左右の駆動輪へ伝達される。
【００１５】
前記エンジン１２は、前記車両１０の走行用駆動力を発生させる駆動力源であり、例えば、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。前記クラッチ１６は、通常は係合状態とされて前記エンジン１２と前記手動変速機１４との間の動力伝達経路を接続する一方、クラッチペダル２２の踏込操作によりスリップ状態或いは解放状態とされて前記エンジン１２と前記手動変速機１４との間の動力伝達経路を切断（遮断）する。すなわち、前記エンジン１２から出力される動力の前記手動変速機１４への伝達を断続する動力断続装置である。
【００１６】
前記手動変速機１４は、運転者によるシフトレバー２４の手動操作により複数の変速段を選択的に成立させることにより、前記エンジン１２から入力される回転を所定の変速比γで減速或いは増速して出力する機械式の有段変速機構（マニュアルトランスミッション）である。前記手動変速機１４においては、例えば、第１速「１ｓｔ」から第６速「６ｔｈ」までの６段階の前進変速段、後進変速段、及びニュートラルのうち何れかが選択的に成立させられ、それぞれの変速比γに応じた速度変換が成される。すなわち、前記車両１０は、運転者によるシフトレバー２４の手動操作により複数の変速段を選択的に成立させる手動変速機１４を備えたマニュアルトランスミッション車両（ＭＴ車）である。
【００１７】
前記車両１０は、その車両１０に関する各種制御を行うための制御装置３０を備えている。この制御装置３０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力インターフェイス等を備えた所謂マイクロコンピュータであり、そのＣＰＵによりＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、前記エンジン１２の出力制御をはじめとする各種制御を実行するように構成されている。前記制御装置３０は、好適には、前記エンジン１２の駆動（出力）を制御するエンジン制御装置（Ｅｎｇ−ＥＣＵ）である。
【００１８】
前記車両１０においては、図１に示すように、各種センサやスイッチ等からそれぞれの検出値を示す信号が前記制御装置３０へ供給されるように構成されている。すなわち、エンジン回転速度センサ３２から前記エンジン１２の回転速度Ｎeすなわち前記クランク軸１８の回転速度を表す信号、入力回転速度センサ３４から前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiすなわち前記入力軸２０の回転速度を表す信号、車速センサ３６から前記手動変速機１４の出力回転速度Ｎoutに相当する車速Ｖを表す信号、クラッチストロークセンサ３８から運転者による前記クラッチペダル２２の踏込操作の有無乃至操作量（踏込量）を表す信号が、それぞれ前記制御装置３０へ供給されるようになっている。
【００１９】
前記制御装置３０からは、前記車両１０に備えられた各種装置の作動を制御するための信号が出力されるように構成されている。すなわち、前記エンジン１２の出力制御のためのエンジン出力制御指令信号として、例えばアクセル開度Ａccに応じて電子スロットル弁の開閉を制御するためのスロットルアクチュエータ４０を駆動する信号、燃料噴射装置４２から噴射される燃料の量を制御するための噴射信号、及び点火装置４４による前記エンジン１２の点火時期を制御するための点火時期信号等が出力されるようになっている。
【００２０】
図２は、前記制御装置３０に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図２に示すダウンシフト／アップシフト判定部５０は、前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiに基づいて、その手動変速機１４におけるダウンシフト乃至アップシフトを判定する。前記入力回転速度Ｎiの上昇側への変化に基づいて前記手動変速機１４のダウンシフトを判定し、下降側への変化に基づいて前記手動変速機１４のアップシフトを判定する。好適には、前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiと車速Ｖとの比であるＮiＶ比（＝Ｎi／Ｖ）の変化量乃至変化率（時間変化率）に基づいて、前記手動変速機１４におけるダウンシフト乃至アップシフトを判定する。前記ＮiＶ比の上昇側への変化に基づいて前記手動変速機１４のダウンシフトを判定し、下降側への変化に基づいて前記手動変速機１４のアップシフトを判定する。好適には、前記クラッチストロークセンサ３８により前記クラッチ１６の解放（クラッチペダル２２の踏込操作）が検出された場合に、前記ＮiＶ比の変化率等に基づいて、前記手動変速機１４におけるダウンシフト乃至アップシフトの判定を行う。
【００２１】
前記ダウンシフト／アップシフト判定部５０は、好適には、前記ＮiＶ比の変化率が規定の閾値であるダウンシフト判定値以上となった場合には、前記手動変速機１４のダウンシフトを判定する。例えば、前記ＮiＶ比が基準値（例えば、クラッチ１６の係合中におけるＮi（＝Ｎe））のＮdn倍以上となった場合には、前記手動変速機１４のダウンシフトを判定する。前記ダウンシフト／アップシフト判定部５０は、好適には、前記ＮiＶ比の変化率が規定の閾値であるアップシフト判定値以下となった場合には、前記手動変速機１４のアップシフトを判定する。例えば、前記ＮiＶ比が基準値のＮup倍以下となった場合には、前記手動変速機１４のアップシフトを判定する。前記ＮiＶ比は、前記手動変速機１４により成立させられている変速段（変速比）に応じて定まる。すなわち、前記手動変速機１４において成立させられている変速段は、それぞれ所定のＮiＶ比に対応する。好適には、前記手動変速機１４の各変速段に対応するＮiＶ比毎に、それぞれ個別のダウンシフト判定値Ｎdn及びアップシフト判定値Ｎupが設定され、前記制御装置３０に備えられた記憶装置等に記憶されている。好適には、前記手動変速機１４の各変速段に対応するＮiＶ比と、各ＮiＶ比に対応するＮdn、Ｎupとの関係が、マップ等の形で記憶されている。
【００２２】
エンジン回転同期制御部５２は、前記手動変速機１４の変速段（ギヤ段）の切り替え時における前記クラッチ１６の解放に際して、前記エンジン１２の回転速度Ｎeを前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiに同期させるエンジン回転同期制御を行う。具体的には、前記エンジン１２の回転速度Ｎeが、前記手動変速機１４の変速後の入力回転速度Ｎiと略等しくなるように、前記スロットルアクチュエータ４０による電子スロットル弁の開閉制御、前記燃料噴射装置４２による燃料噴射量の制御、及び前記点火装置４４による点火時期の制御等を介して、前記エンジン１２の出力を制御する。
【００２３】
前記エンジン回転同期制御部５２は、前記ダウンシフト／アップシフト判定部５０により前記手動変速機１４のダウンシフト乃至アップシフトが判定された場合に、前記エンジン１２の回転速度Ｎeを前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiに同期させるエンジン回転同期制御を実行する。例えば、前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiが基準値に対して所定割合以上変化した場合、又は、前記ＮiＶ比が基準値に対して所定割合以上変化した場合に、前記手動変速機１４の変速（ギヤ段の切り替え）を判定し、その判定をもって前記エンジン回転同期制御を開始する。換言すれば、前記入力回転速度Ｎiが基準値に対して所定割合以上変化すること、又は、前記ＮiＶ比が基準値に対して所定割合以上変化することを条件（トリガ）として、前記エンジン回転同期制御を開始する。或いは、前記入力回転速度Ｎiが基準値に対して所定量以上変化すること、又は、前記ＮiＶ比が基準値に対して所定量以上変化することを条件として、前記エンジン回転同期制御を開始するものであってもよい。
【００２４】
前記エンジン回転同期制御部５２は、前記エンジン回転同期制御において、例えば、前記エンジン１２の回転速度Ｎeと前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiとの差の絶対値（＝｜Ｎe−Ｎi｜）が可及的に小さくなるように、前記エンジン１２の回転速度Ｎeをフィードバック制御する。斯かる制御により、前記手動変速機１４のダウンシフト時においては、前記エンジン１２の回転速度Ｎeが上昇させられる。前記手動変速機１４のアップシフト時においては、前記エンジン１２の回転速度Ｎeが下降させられる。前記エンジン回転同期制御部５２は、所定の回転同期条件が成立した場合に、前記エンジン回転同期制御を終了する。具体的には、前記エンジン１２の回転速度Ｎeと前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiとの差が、予め定められた規定値未満となった場合に、前記エンジン回転同期制御を終了する。好適には、前記エンジン１２の回転速度Ｎeと前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiとの差の絶対値（＝｜Ｎe−Ｎi｜）が、規定値未満となった状態が、一定時間以上継続した場合に、前記エンジン回転同期制御を終了する。
【００２５】
前記エンジン回転同期制御部５２は、前記手動変速機１４における最低段すなわち最も変速比γが大きい変速段（例えば、第１速）からの変速時に、その手動変速機１４の入力回転速度Ｎiが上昇する場合には、前記エンジン回転同期制御の実行を抑制する。換言すれば、前記手動変速機１４における現在の変速段が最低段であり、且つ、その手動変速機１４の入力回転速度Ｎiが上昇する場合には、前記エンジン回転同期制御の実行を抑制する。好適には、前記ＮiＶ比に基づくダウンシフトの判定を抑制することにより、前記エンジン回転同期制御の実行を抑制する。例えば、前記手動変速機１４における最低段に相当する前記ＮiＶ比に対応して、ダウンシフトの判定のために定められた前記閾値であるダウンシフト判定値Ｎdnは、そのダウンシフトの判定を抑制（実質的に禁止）するために十分に大きな値（他の変速段に対応するダウンシフト判定値に比べて極めて大きな値）とされたものである。
【００２６】
前記エンジン回転同期制御部５２は、前記手動変速機１４における最高段すなわち最も変速比γが小さい変速段（例えば、第６速）からの変速時に、その手動変速機１４の入力回転速度Ｎiが下降する場合には、前記エンジン回転同期制御の実行を抑制する。換言すれば、前記手動変速機１４における現在の変速段が最高段であり、且つ、その手動変速機１４の入力回転速度Ｎiが下降する場合には、前記エンジン回転同期制御の実行を抑制する。好適には、前記ＮiＶ比に基づくアップシフトの判定を抑制することにより、前記エンジン回転同期制御の実行を抑制する。例えば、前記手動変速機１４における最高段に相当する前記ＮiＶ比に対応して、アップシフトの判定のために定められた前記閾値であるアップシフト判定値Ｎupは、そのアップシフトの判定を抑制（実質的に禁止）するために十分に小さな値（他の変速段に対応するアップシフト判定値に比べて極めて小さな値）とされたものである。
【００２７】
前記エンジン回転同期制御部５２は、好適には、前記ＮiＶ比に基づいて、前記手動変速機１４の現在の変速段が最低段又は最高段であることを判定（算出）し、その判定結果に基づいて、前記手動変速機１４における最低段からの変速時に入力回転速度Ｎiが上昇する場合、又は、前記手動変速機１４における最高段からの変速時に入力回転速度Ｎiが下降する場合には、エンジン回転同期制御の実行を抑制するものであってもよい。すなわち、前記ＮiＶ比に基づいて、前記手動変速機１４の現在の変速段が最低段であることが判定された場合において、入力回転速度Ｎiが上昇する場合には、前記エンジン回転同期制御の実行を抑制する。好適には、前記エンジン回転同期制御の実行を禁止する（非実行とする）。前記ＮiＶ比に基づいて、前記手動変速機１４の現在の変速段が最高段であることが判定された場合において、入力回転速度Ｎiが下降する場合には、前記エンジン回転同期制御の実行を抑制する。好適には、前記エンジン回転同期制御の実行を禁止する。
【００２８】
図３は、前記手動変速機１４の変速時における、前記制御装置３０によるエンジン回転同期制御の一例を示すタイムチャートである。この図３においては、前記手動変速機１４の第１速から第２速へのアップシフト時における各関係値の変化を時系列的に示しており、前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiの変化を実線で、本実施例の制御により正常な判定が行われた場合における前記エンジン１２の回転速度Ｎeの変化を一点鎖線で、従来の制御により誤判定が行われた場合における前記エンジン１２の回転速度Ｎeの変化を破線でそれぞれ示している。
【００２９】
図３に示す制御では、先ず、時点ｔ１において、運転者により前記クラッチペダル２２の踏込操作が行われ、前記クラッチ１６の解放（係合から解放への切り替え）が開始される。併行して、運転者により前記シフトレバー２４のシフト操作位置が第１速に対応する位置から第２速に対応する位置へ切り替えられる。ここで、図３のタイムチャートにおいては、前記クラッチ１６の解放によって駆動系のねじりが解放され、前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiが上昇方向に急変している。従来の制御においては、斯かる入力回転速度Ｎiの急増に応じて、時点ｔ２において前記手動変速機１４のダウンシフトが誤判定され、そのダウンシフトに対応するエンジン回転同期制御が実行されている。すなわち、前記エンジン１２の回転速度Ｎeを上昇させる制御が実行され、図３に破線で示すようにエンジン回転速度Ｎeが吹き上がっている。時点ｔ３において、前記手動変速機１４における第１速から第２速への切り替えが行われるが、前記ダウンシフトの誤判定に起因して実行されるエンジン回転同期制御により、運転者が意図した変速方向とは反対の方向へエンジン回転速度Ｎeが変化しており、運転者が違和感を覚えるおそれがある。
【００３０】
一方、本実施例の制御においては、前記手動変速機１４における最低段である第１速に相当する前記ＮiＶ比に対応して、ダウンシフトの判定のために定められたダウンシフト判定値Ｎdnが、そのダウンシフトの判定を抑制するために十分に大きな値に設定されている。このため、図３に示すように、前記クラッチ１６の解放によって駆動系のねじりが解放され、前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiが上昇方向に急変した場合においても、前記手動変速機１４のダウンシフトは判定されず、延いてはそのダウンシフトに対応するエンジン回転同期制御も実行されない。結果、前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiの変化に応じて前記手動変速機１４のアップシフトすなわち第１速から第２速への切り替えが正常に判定され、そのアップシフトに対応するエンジン回転同期制御が実行されている。すなわち、運転者が意図した変速方向へエンジン回転速度Ｎeが変化しており、前記クラッチ１６の係合に先立ち、前記エンジン１２の回転速度Ｎeが前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiに漸近（同期）させられることで、前記クラッチ１６の係合時におけるショックの発生が好適に抑制（緩和）されている。
【００３１】
図４は、前記制御装置３０によるエンジン回転同期制御の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００３２】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiと車速Ｖとの比であるＮiＶ比の変化率が、前記手動変速機１４の各変速段に対応するＮiＶ比毎に予め定められたダウンシフト判定値Ｎdn以上となったか、又は、アップシフト判定値Ｎup以下となったかが判断される。ここで、前記手動変速機１４における最低段に相当する前記ＮiＶ比に対応して定められたダウンシフト判定値Ｎdnはそのダウンシフトの判定を抑制するために十分に大きな値に、前記手動変速機１４における最高段に相当する前記ＮiＶ比に対応して定められたアップシフト判定値Ｎupはそのアップシフトの判定を抑制するために十分に大きな値に、それぞれ設定されている。Ｓ１の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が肯定される場合には、Ｓ２において、前記手動変速機１４のダウンシフト乃至アップシフトが判定され、前記エンジン１２の回転速度Ｎeを前記手動変速機１４の入力回転速度Ｎiに同期させるエンジン回転同期制御が実行された後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、Ｓ１が前記ダウンシフト／アップシフト判定部５０の動作に、Ｓ２が前記エンジン回転同期制御部５２の動作に、それぞれ対応する。
【００３３】
このように、本実施例によれば、前記手動変速機１４における最低段からの変速時にその手動変速機１４の入力回転速度Ｎiが上昇する場合、又は、前記手動変速機１４における最高段からの変速時にその手動変速機１４の入力回転速度Ｎiが下降する場合には、前記エンジン回転同期制御の実行を抑制するものであることから、運転者が意図した変速方向とは反対の方向へエンジン回転速度Ｎeを変化させるエンジン回転同期制御の実行を好適に抑制することができる。すなわち、変速時に運転者が違和感を覚えることを抑制する車両１０の制御装置３０を提供することができる。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１０：車両、１２：エンジン、１４：手動変速機、３０：制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0005892146.tif 000005