(57)【要約】【課題】コースティング状態移行時の燃費向上を図る。【解決手段】車両が走行中であるとき（Ｓ１）、車速Ｖ、歯車式変速機の変速状態及びアクセル開度θに基づいて、車両が惰性で走行しているコースティング状態であるか否かを判定する（Ｓ２及びＳ３）。また、車両のコースティング状態が所定時間連続したら（Ｓ４）、摩擦クラッチを切断すると共に（Ｓ５）、エンジンコントローラにアイドル指令を送信する（Ｓ６）。そして、車両がコースティング状態を逸脱すると（Ｓ７及びＳ８）、車速及びアクセル開度に対応した目標変速段に変速機を変速させた後（Ｓ９）、摩擦クラッチ１０を接続させる（Ｓ１０）。このため、車両がコースティング状態になったときには、摩擦クラッチが切断されて惰性走行に移行することから、燃費向上を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力軸に摩擦クラッチを介して歯車式変速機の入力軸が接続され、車両の走行状態に応じて摩擦クラッチの断接及び歯車式変速機の変速が自動的に行われる機械式自動変速機の制御装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
前記歯車式変速機の変速状態を検出する変速状態検出手段と、
アクセル開度を検出する開度検出手段と、
前記車速検出手段により検出された車速、前記変速状態検出手段により検出された変速状態、及び、前記開度検出手段により検出されたアクセル開度に基づいて、車両が惰性で走行しているコースティング状態であるか否かを判定するコースティング判定手段と、
前記コースティング判定手段によりコースティング状態であると判定された状態が所定時間連続したときに、前記摩擦クラッチを切断するクラッチ切断手段と、
前記クラッチ切断手段により摩擦クラッチが切断された後、前記コースティング判定手段によりコースティング状態でないと判定されたときに、前記摩擦クラッチを接続するクラッチ接続手段と、
を備えたことを特徴とする機械式自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記コースティング判定手段は、前記車速検出手段により検出された車速、及び、前記変速状態検出手段により検出された変速状態に基づいて、コースティング状態となるアクセル開度を演算し、前記開度検出手段により検出されたアクセル開度が、前記コースティング状態となるアクセル開度であるときに、コースティング状態であると判定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制御装置。
【請求項３】
前記コースティング判定手段は、車速及び変速状態に対応したコースティング状態のアクセル開度が設定されたマップを参照して、前記車速及び変速状態に応じたコースティング状態となるアクセル開度を演算することを特徴とする請求項２記載の機械式自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記コースティング状態となるアクセル開度は、下限値及び上限値で画定される幅を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の機械式自動変速機の制御装置。
【請求項５】
前記クラッチ切断手段により摩擦クラッチが切断された後、前記エンジンの回転速度をアイドル回転速度まで低下させるアイドル移行手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の機械式自動変速機の制御装置。
【請求項６】
前記クラッチ接続手段により摩擦クラッチを接続する前に、前記車速検出手段により検出された車速、及び、前記開度検出手段により検出されたアクセル開度に基づいて、前記歯車式変速機の目標変速段を決定する変速段決定手段と、
前記変速段決定手段により決定された目標変速段となるように、前記歯車式変速機を変速させる第１の変速手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の機械式自動変速機の制御装置。
【請求項７】
前記エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記第１の変速手段により歯車式変速機が目標変速段に変速された後、前記クラッチ接続手段により摩擦クラッチを接続する前に、前記回転速度検出手段により検出された回転速度、及び、前記変速状態検出手段により検出された変速状態に基づいて、前記エンジンの回転速度を調整する回転速度調整手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項６記載の機械式自動変速機の制御装置。
【請求項８】
前記クラッチ切断手段により摩擦クラッチが切断された後、前記歯車式変速機をニュートラルに変速する第２の変速手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の機械式自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械式自動変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特開２００８−２７５０４７号公報（特許文献１）に記載されるように、アクチュエータを用いて摩擦クラッチ及び歯車式変速を夫々電子制御することで、走行状態に応じて自動変速する機械式自動変速機が実用化されている。機械式自動変速機では、エンジンから駆動輪までの駆動力伝達系に流体クラッチ（トルクコンバータ）が介在されていないので、駆動力伝達効率が高く、燃費向上を図ることができる。また、機械式自動変速機では、流体クラッチ特有のスリップ感がないため、ドライバビリティも向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７５０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、機械式自動変速機においては、例えば、一定速度で走行している状態から走行抵抗を用いて車速を低下させるべく、アクセルペダルを戻してコースティング状態に移行しようとしたとき、アクセルペダルを戻し過ぎてエンジンブレーキが作用してしまう場合がある。エンジンブレーキが作用すると、車速が目標車速より低下してしまうため、アクセルペダルを踏み込んで車両を再度加速しなければならない。この場合、減速意思があるにもかかわらず加速操作を行うことで燃料消費量が増加し、燃費低下のみならず環境への影響が懸念される。なお、アクセルペダルに対する反応が良好なエンジンでは、前述したような現象が顕著に現われる。
【０００５】
そこで、本発明は従来技術の問題点に鑑み、コースティング状態移行時の燃費向上を図った機械式自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、エンジンの出力軸に摩擦クラッチを介して歯車式変速機の入力軸が接続され、車両の走行状態に応じて摩擦クラッチの断接及び歯車式変速機の変速が自動的に行われる機械式自動変速機の制御装置において、車速、歯車式変速機の変速状態及びアクセル開度に基づいて、車両が惰性で走行しているコースティング状態であるか否かを判定し、コースティング状態であると判定された状態が所定時間連続したときに、摩擦クラッチを切断する。そして、摩擦クラッチが切断された後、車両が惰性で走行しているコースティング状態でなくなると、摩擦クラッチを接続する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両がコースティング状態になったときには、摩擦クラッチが切断されて惰性走行に移行することから、燃費向上を図ることができる。このとき、コースティング状態では惰性走行により車速が徐々に低下することとなるが、摩擦クラッチを切断してもコースティング状態からの減速度の変化が極僅かであるため、運転者に違和感を感じさせ難い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る機械式自動変速機の制御装置を備えた車両構成図
【図２】制御プログラムの内容を示すフローチャート
【図３】コースティング状態となるアクセル開度を求めるマップの説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
【００１０】
図１は、本発明に係る機械式自動変速機の制御装置を備えた車両構成を示す。
【００１１】
エンジン１０の出力軸には、アクチュエータとしてのクラッチブースタ１２により断接される摩擦クラッチ１４を介して、歯車式変速機（以下「変速機」という）１６の入力軸が接続される。また、摩擦クラッチ１４には、クラッチ断接制御に用いられるクラッチストロークＬを検出するストロークセンサ１８が取り付けられる。
【００１２】
一方、変速機１６には、変速機構を駆動するためのアクチュエータが内蔵されたギヤシフトユニット２０と、変速状態としての変速段を検出するギヤポジションセンサ２２（変速状態検出手段）と、入力軸の回転速度Ｎiを検出する回転速度センサ２４と、が夫々取り付けられる。また、変速機１６の出力軸には、変速特性に応じた減速比を有するギヤ列を介して、車速Ｖを検出する車速センサ２６（車速検出手段）が取り付けられる。さらに、車室内には、運転者が変速指令を入力するシフトタワー３０と、アクセルペダルの操作量たるアクセル開度θを検出する開度センサ３２（開度検出手段）と、が取り付けられる。
【００１３】
ストロークセンサ１８，ギヤポジションセンサ２２，回転速度センサ２４，車速センサ２６，シフトタワー３０及び開度センサ３２の各出力信号は、コンピュータを内蔵した変速機コントローラ２８に入力される。変速機コントローラ２８は、エンジン運転状態としてのエンジン回転速度Ｎe及びエンジントルクＴを取得するため、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワークを介して、エンジン１０を電子制御するエンジンコントローラ３４に接続される。ここで、エンジントルクＴとしては、吸気流量，過給圧，吸気圧，燃料噴射量など、トルクと密接に関連する状態量から求めるようにしてもよい。また、エンジン回転速度Ｎe及びエンジントルクＴは、エンジンコントローラ３４から読み込まずに、公知のセンサで直接検出するようにしてもよい。なお、エンジンコントローラ３４又はエンジン回転速度Ｎeを直接検出するセンサが、回転速度検出手段の一例として挙げられる。
【００１４】
そして、変速機コントローラ２８は、ＲＯＭ（Read Only Memory）などに書き込まれた制御プログラムを実行することで、各種センサ及びエンジンコントローラ３４から読み込んだ各種パラメータに基づいて、摩擦クラッチ１４の断接及び変速機１６の変速を自動的に行う。
【００１５】
図２は、エンジン１０が始動したことを契機として、変速機コントローラ２８が繰り返し実行する制御プログラムの内容を示す。
【００１６】
なお、変速機コントローラ２８により、コースティング判定手段及び変速段決定手段が具現化される。変速機コントローラ２８がクラッチブースタ１２と協働することにより、クラッチ切断手段及びクラッチ接続手段が具現化される。また、変速機コントローラ２８がエンジンコントローラ３４と協働することにより、アイドル移行手段及び回転速度調整手段が具現化される。さらに、変速機コントローラ２８がギヤシフトユニット２０と協働することにより、第１の変速手段及び第２の変速手段が具現化される。
【００１７】
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様。）では、車速センサ２６から読み込んだ車速Ｖに基づいて、車両が走行中であるか否か（Ｖ≠０）を判定する。そして、車両が走行中であれば処理をステップ２へと進める一方（Ｙｅｓ）、車両が走行中でなければ（即ち、停車中であれば）処理を終了させる（Ｎｏ）。
【００１８】
ステップ２では、車速センサ２６から読み込んだ車速Ｖ、及び、ギヤポジションセンサ２２から読み込んだ変速段に基づいて、車両が惰性で走行している「コースティング状態」となるアクセル開度θcを演算する。具体的には、図３に示すように、車速及び変速段に対応したコースティング状態のアクセル開度が設定されたマップを参照し、車速Ｖ及び変速段に応じたアクセル開度θcを検索する。なお、コースティング状態となるアクセル開度θcは、運転者がアクセルペダルの操作量を一定に保持しようとしてもアクセル開度が多少増減する実情に鑑み、下限値及び上限値で画定される幅を有することが望ましい。
【００１９】
ステップ３では、開度センサ３２から読み込んだアクセル開度θがアクセル開度θcと等しいか否かを介して、車両がコースティング状態にあるか否かを判定する。ここで、アクセル開度θcに幅を持たせるようにすれば、アクセル開度θがアクセル開度θcと厳密に等しくなくても、アクセル開度θがアクセル開度θcの近傍にあれば、車両がコースティング状態にあると判定することができる。そして、車両がコースティング状態にあれば処理をステップ４へと進める一方（Ｙｅｓ）、車両がコースティング状態になければ処理をステップ１へと戻す（Ｎｏ）。
【００２０】
ステップ４では、例えば、アクセルペダルの踏込時又は解放時など、アクセル開度θが一時的にアクセル開度θcとなる過渡状態のときにコースティング状態であると判定されることを抑制すべく、コースティング状態が所定時間連続しているか否かを判定する。そして、コースティング状態が所定時間連続していれば処理をステップ５へと進める一方（Ｙｅｓ）、コースティング状態が所定時間連続していなければ処理をステップ１へと戻す（Ｎｏ）。
【００２１】
ステップ５では、摩擦クラッチ１４を切断させるべく、クラッチブースタ１２に制御信号を出力する。このとき、後述する変速動作に要する時間を短縮させることを目的として、摩擦クラッチ１４を切断した後に、変速機１６をニュートラルに変速させるべく、ギヤシフトユニット２０に制御信号を出力するようにしてもよい。また、摩擦クラッチ１４は、切断状態を保持しておくことが望ましい。
【００２２】
ステップ６では、さらなる燃費向上を図るべく、エンジンコントローラ３４に対して、エンジン回転速度をアイドル回転速度まで低下させることを依頼するアイドル指令を送信する。なお、エンジンコントローラ３４に対してアイドル指令を送信する代わりに、エンジン１０の燃料噴射量などを直接制御して、エンジン回転速度をアイドル回転速度まで低下させるようにしてもよい。
【００２３】
ステップ７では、ステップ２と同様にして、車速センサ２６から読み込んだ車速Ｖ、及び、ギヤポジションセンサ２２から読み込んだ変速段に基づいて、車両が惰性で走行している「コースティング状態」となるアクセル開度θcを演算する。
【００２４】
ステップ８では、開度センサ３２から読み込んだアクセル開度θがアクセル開度θcでなくなったか否かを介して、車両がコースティング状態から逸脱したか否かを判定する。そして、車両がコースティング状態から逸脱したのであれば処理をステップ９へと進める一方（Ｙｅｓ）、車両がコースティング状態から逸脱していなければ処理をステップ７へと戻す（Ｎｏ）。
【００２５】
ステップ９では、車速センサ２６から読み込んだ車速Ｖ、及び、開度センサ３２から読み込んだアクセル開度θに基づいて、車両走行状態に適合した目標変速段に変速機１６を変速する。即ち、車速及びアクセル開度に対応した変速段が設定されたマップを参照し、車速Ｖ及びアクセル開度θに応じた目標変速段を決定する。そして、変速機１６が目標変速段に変速されるように、ギヤシフトユニット２０に制御信号を出力する。ここで、摩擦クラッチ１４が切断状態に保持されているため、変速機１６を目標変速段に変速する時間を短縮することができる。また、変速機１６がニュートラルに変速されていれば、コースティング状態となったときの変速段からギヤ抜きをする必要がなく、変速機１６を目標変速段に変速する時間をさらに短縮することができる。
【００２６】
ステップ１０では、摩擦クラッチ１４を接続させるべく、クラッチブースタ１２に制御信号を出力する。このとき、摩擦クラッチ１４が半クラッチ状態を経て緩接続されるように、ストロークセンサ１８から読み込んだクラッチストロークＬ、回転速度センサ２４から読み込んだ変速機１６の入力軸の回転速度Ｎi、及び、エンジンコントローラ３４から読み込んだエンジンの回転速度Ｎeに基づいて、クラッチブースタ１２を制御することが望ましい。また、摩擦クラッチ１４を接続するときに、エンジンコントローラ３４から読み込んだエンジン１０のトルクＴを一時的に低下させることで、クラッチ接続時のショックをさらに緩和するようにしてもよい。
【００２７】
かかる機械式自動変速機の制御装置によれば、アクセルペダルのアクセル開度θが、車速Ｖ及び変速段に応じたアクセル開度θcとなると、車両がコースティング状態になったと判定される。コースティング状態が所定時間連続すると、摩擦クラッチ１４が切断されると共に、エンジン１０がアイドル運転へと移行される。そして、アクセルペダルのアクセル開度θがアクセル開度θcでなくなると、車速Ｖ及びアクセル開度θに応じた変速段に変速機１６が変速されると共に、摩擦クラッチ１４が半クラッチ状態を経て緩接続される。
【００２８】
このため、車両がコースティング状態になったときには、摩擦クラッチ１４が切断されて惰性走行に移行することから、燃費向上を図ることができる。このとき、コースティング状態では惰性走行により車速が徐々に低下することとなるが、摩擦クラッチ１４を切断してもコースティング状態からの減速度の変化が極僅かであるため、運転者に違和感を感じさせ難い。また、摩擦クラッチ１４の切断と共に、エンジン１０の回転速度がアイドル回転速度まで低下するので、さらなる燃費向上を図ることができる。さらに、車両がコースティング状態から逸脱したときには、車速Ｖ及びアクセル開度θに応じた変速段に変速機１６が変速された後、摩擦クラッチ１４が緩接続されるため、クラッチ接続ショックを緩和することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  エンジン
１２  クラッチブースタ
１４  摩擦クラッチ
１６  変速機
２０  ギヤシフトユニット
２２  ギヤポジションセンサ
２６  車速センサ
２８  変速機コントローラ
３２  開度センサ
３４  エンジンコントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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