(57)【要約】      （修正有）【課題】減速後の加速が、常に十分に、かつ円滑に行われる変速機の変速制御装置を提供すること。【解決手段】変速制御装置は、道路の勾配を検出する勾配検出手段と、フットブレーキのブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧検出手段を具え、勾配検出手段が検出した勾配と、ブレーキ液圧検出手段が検出したブレーキ液圧が、いずれもそれぞれの閾値を越えたと判断されたときは、変速機に設定されているギア段を、その設定ギア段より低速段に変更することとした。かつ設定されているギア段が２速のときは、変速機に設定されているギア段を１速に設定することとした。これにより、車両が勾配の急な坂道を走行している状態で、運転者が強くブレーキを操作したときには、ギア段が１速低下される。したがって、シフトダウンが必要とされる上記状況においては、速やかにシフトダウンがなされ、アクセルペダルを踏み込んだときに十分な加速が得られる。【選択図】図１
2008101680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の変速機を制御する変速制御装置であり、
道路の勾配を検出する勾配検出手段と、
フットブレーキのブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧検出手段を具え、
前記勾配検出手段が検出した道路勾配と、ブレーキ液圧検出手段が検出したブレーキ液圧が、いずれもそれぞれの閾値を越えたと判断されたとき、前記車両の変速機に設定されているギア段を、該設定ギア段より低速段に変更することを特徴とした変速機の変速制御装置。
【請求項２】
前記勾配検出手段が検出した道路勾配と、前記ブレーキ液圧検出手段が検出したブレーキ液圧が、いずれもそれぞれの閾値を越えたと判断され、かつ前記変速機に設定されているギア段が２速のときは、該設定ギア段を１速に設定することを特徴とした請求項１に記載の変速機の変速制御装置。
【請求項３】
車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記勾配検出手段が検出した道路勾配と、前記加速度検出手段が検出した車両加速度から車両重量を算出する車両重量検出手段を具え、
該車両重量検出手段が算出した車両重量に対応した前記道路勾配の閾値を用いることを特徴とした請求項１または２に記載の変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に設けられた変速機を制御する変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の自動変速装置は、車両の走行速度やアクセル開度等の値に基づき、最適なギア段を自動的に設定する。また自動変速装置は、車両速度が低下すると、順次ギア段を下げ、再度アクセルが踏み込まれたときの加速に対して、応答遅れが生じないようにしている。例えば、車両が急減速していると判断される場合に、ギア段を１段飛び越してより早くギア段を低いギア段に設定する発明が従来知られている。
【特許文献１】特開２０００−１３０５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の変速制御装置は、自動変速装置のシフトダウンにあたり車両が走行している道路勾配や車両の重量の点などを考慮して制御するようにはなっていなかった。従って、勾配が大きい道路を走行していたり、多くの積荷があり車両の重量が大きい場合など早期のシフトダウンが必要とされるときでも、車両が急減速していると判断されない場合には、変速機のギア段が高い状態のままであることがある。すると、減速後に運転者がアクセルを踏み込んでも、トルクが不足し、十分に加速されないおそれがあった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決し、減速後の加速が、常に十分に、かつ円滑に行われる変速機の変速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】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため変速機の変速制御装置を次のように構成した。  
変速機の変速制御装置は、道路の勾配を検出する勾配検出手段と、フットブレーキのブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧検出手段を具え、勾配検出手段が検出した道路勾配と、ブレーキ液圧検出手段が検出したブレーキ液圧が、いずれもそれぞれの閾値を越えたと判断されたときは、変速機に設定されているギア段を、その設定ギア段より低速段に変更することとした。
【０００６】
更に、勾配検出手段が検出した道路勾配と、ブレーキ液圧検出手段が検出したブレーキ液圧が、いずれもそれぞれの閾値を越えたと判断され、かつ変速機に設定されているギア段が２速のときは、ギア段を１速に下げることとした。
【０００７】
以下、このことを詳しく説明する。
【０００８】
変速制御装置は、車両用の変速機に接続しており、車両減速時に、通常の制御に従い変速機のギア段を順次低下させる制御を行う。
【０００９】
変速制御装置を具えた車両は、貨物用車両であるが、乗用車両でもよい。変速機に組み付けるエンジンは、ディーゼルエンジンであるが、ガソリンエンジンでもよい。エンジンは、例えば燃料噴射（供給）手段を具え、燃料噴射手段がエンジン出力制御装置からの指示に従ってエンジンに所定量の燃料を噴射し、エンジンの出力を調整する。
【００１０】
エンジンと変速機は、機械式自動クラッチを介して組み付けられている。尚、機械式自動クラッチでなく流体コンバーター等を介して組み付けてもよい。
【００１１】
変速機は、ギア切替ユニットを具え、変速制御装置からの指示によりギア切替ユニットが作動しギア段が自動的に切り替えられる。変速制御装置は、車両の車速センサ、アクセル開度センサ、設定されているギア段を検出するギア段検出手段などと接続しており、これらからの値に基づき最適なギア段を選択し、ギア切替ユニットにギア切り替えの指示を行う。
【００１２】
また上述したように車両が減速していると判断された場合には、変速制御装置は、変速機のギア段を順次低下させる。すなわち、予め車両速度に閾値が設定してあり、車両速度が低下して閾値を超えると変速制御装置は、変速機のギア段を順次低下させる。
【００１３】
機械式自動クラッチは、乾式のクラッチ板と、油圧、あるいは空圧を利用したアクチュエータと、押圧ばね等から構成されている。クラッチ板は、押圧ばねのばね力によりエンジンの出力軸側、例えばフライホイールに圧着され、これによりエンジンの回転が変速機に伝達される。いわゆる、クラッチが接続した状態である。そしてアクチュエータが操作されてクラッチ板がフライホイールから引き離されると、エンジンと変速機の間の接続が遮断される。いわゆる、クラッチが切れた状態である。
【００１４】
更に本発明の変速制御装置は、車両の傾斜を検出する傾斜検出手段と、加速度検出手段と、ブレーキ液圧検出手段と、ギア段検出手段と、車両重量を検出する車両重量検出手段を具えている。
【００１５】
車両重量検出手段は、道路の勾配と、かかる勾配を有する道路において、加速したときの燃料供給量、すなわち燃料消費量と、加速度検出手段が検出した車両の加速度から、車両重量を算出する。算出は、車両走行中継続して行い、平均値を求めて、算出値を収束させる。尚、加速度検出手段が検出する加速度に代えて、時間あたりの速度変化量を用いてもよい。道路勾配は、傾斜検出手段が検出した車両の傾斜角度から求める。
【００１６】
変速制御装置は、減速時にギア段を低下させる通常の制御の他、状況に応じた早めのギア段の低下を行う。すなわち、ブレーキ液圧検出手段が検出したブレーキ液圧と、傾斜検出手段から求めた道路勾配の値が、共にそれぞれの閾値を超えたときには、変速機のギア段を、その設定ギア段より低速段に変更する。
【００１７】
例えばブレーキ液圧検出手段が検出したブレーキ液圧と、傾斜検出手段から求めた道路勾配の値が、共にそれぞれの閾値を超え、かつそのときの変速機のギア段が２速の場合には、車速にかかわらずギア段が１速に設定される。尚、ブレーキ液圧と道路勾配の値がそれぞれの閾値を超えたとき、３速を２速に変更しても、更には３速を１速に変更するようにしてもよい。
【００１８】
また、道路勾配の閾値を、車両重量検出手段で検出された車両重量に対応させた。つまり、車両重量が大きい場合は、閾値を小さくし、車両重量が小さい場合は、閾値を大きくした。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる変速制御装置は、次の効果を有している。  
車速が低下して、通常のシフトダウンの閾値を超えなくとも、車両が勾配の急な坂道を走行しており、かつ運転者が強くブレーキを操作したときには、変速機のギア段が低下される。したがって、シフトダウンが必要とされる上記状況においては、速やかにシフトダウンがなされ、アクセルペダルを踏み込んだときに十分な加速が得られる。
【００２０】
更に変速機のギア段が２速の場合において、かかる早めのシフトダウンが用いられることにより、より有効にシフトダウンが作用する。
【００２１】
また、車両重量に応じて道路勾配の閾値が変更されるので、シフトダウンがより的確になされる。つまり、車両重量が大きい場合は、道路勾配の閾値が小さく設定され、勾配の小さい坂道においても直ちにシフトダウンがなされる。一方車両重量が小さい場合は、道路勾配の閾値が大きく設定されるので、勾配の小さい坂道においてはシフトダウンがなされず、シフトダウンを煩わしくない程度の発生回数に抑えることができる。車両重量がより正確に検出され、的確な制御がなされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明にかかる変速機の変速制御装置の一実施形態について、図を参照して説明する。  
図１に、変速制御装置を具えた車両駆動装置４の全体を示す。車両駆動装置４は、エンジン６と、変速機８と、機械式自動クラッチ１０と、エンジン出力制御装置３と、変速制御装置５などから構成されている。図６に車両駆動装置４を搭載した車両１００を示す。車両１００は貨物用車両で、車両後方に荷台１０２を備えている。
【００２３】
エンジン６は、ディーゼルエンジンで、図１に示すように燃料供給手段としての燃料噴射装置１２が設けられている。エンジン６の後方には、機械式自動クラッチ１０を介して変速機８が組み付けてある。
【００２４】
機械式自動クラッチ１０は、乾式のクラッチ板１６と、クラッチ板１６を押圧する押圧ばね１８と、クラッチ板１６の中央に設けられたアクチュエータ２０などから構成されている。クラッチ板１６は、通常押圧ばね１８によりエンジン６の出力軸であるフライホイール（図示せず。）に圧着されており、これによりクラッチが接続され、エンジン６の回転が機械式自動クラッチ１０を介して変速機８に伝達される。
【００２５】
アクチュエータ２０には油圧装置２２が連結しており、駆動ユニット２４により油圧装置２２が駆動されると、油圧によりアクチュエータ２０が作動し、クラッチ板１６が押圧ばね１８に抗してフライホイールから引き離される。クラッチ板１６がフライホイールから引き離されると、エンジン６の出力軸と変速機８の入力軸の接続が遮断される。また機械式自動クラッチ１０は、クラッチが接続した状態と切れた状態の中間にあたる、半クラッチの状態がある。
【００２６】
変速機８は、内部に複数の変速ギア（図示せず。）を具え、変速ギアの噛み合わせを変更するギア切替ユニット１４が上部に設けられている。ギア切替ユニット１４は、駆動ユニット２４に接続しており、駆動ユニット２４の駆動で変速ギアの噛み合わせを切り替え（セレクト、シフト操作）、変速機８のギア段を切り替える。
【００２７】
エンジン出力制御装置３及び変速制御装置５は、車両駆動装置４や車両１００に取り付けられた各種検出手段（センサ）と接続しており、それら検出手段からの信号に基づき、車両１００を走行させる制御全般をそれぞれが連係して行う。
【００２８】
具体的には、エンジン出力制御装置３と変速制御装置５は、図１及び図２に示すように車両重量検出手段７と、車速検出手段２６と、エンジン回転数検出手段２７と、クラッチ板１６の回転数としてのクラッチ回転数を検出するクラッチ回転数検出手段２８と、ギア段検出手段２９と、アクセルペダル検出手段５２と、シフトレバー検出手段５４と、ブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧検出手段等に接続しており、各信号に基いて最適な燃料噴射量とギア段とスロットル（図示せず。）開度等を決定し、車両１００を走行させる。
【００２９】
次に、変速制御装置５が行う、変速機８の変速制御について説明する。
【００３０】
変速制御装置５は、車両１００の車速が低下すると、予め定められた閾値に対応させて、変速機８のギア段を順次低下（シフトダウン）させる。
【００３１】
更に、変速制御装置５は、図２に示すように、車両の傾斜を検出する傾斜検出装置３０（勾配検出手段）と、フットブレーキのブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧検出手段９と、ギア段を検出するギア段検出手段２９と、閾値を記憶する閾値記憶部１１を具えている。
【００３２】
傾斜検出装置３０は、車両１００の前後方向の傾きを検出する検出装置である。傾斜検出装置３０が検出した車両１００の傾きは、図６に示すように車両１００が走行している道路の勾配に等しい値であるとみなす。加速度検出装置３２は、車両１００が発進するときや走行中アクセルを踏み込んで加速したとき、車両１００に生じる加速度を検出する。
【００３３】
車両重量検出手段７は、図３に示すように傾斜検出装置３０（勾配検出手段）と、加速度検出装置３２（加速度検出手段）を具え、傾斜検出装置３０で検出された道路勾配と、かかる勾配を有する道路で車両１００を加速させたときの燃料消費量と、そのとき加速度検出装置３２で検出された加速度を用いて、車両１００の重量を算出する。車両重量は、算出を走行中に何度も行い、その平均をとるなどして決定する。
【００３４】
閾値記憶部１１は、ブレーキ液圧の閾値と、道路勾配の閾値をそれぞれ記憶している。ブレーキ液圧の閾値は、通常行われるブレーキ操作より強く操作した時に生じるブレーキ液圧とする。つまり、運転者が急ブレーキをかけたときに生じるブレーキ液圧である。
【００３５】
道路勾配の閾値は、変速機のギア段が１速で、アクセルペダルを強く踏んだ場合でも、車両１００が過大に加速することがない程度に傾斜が急な坂道の勾配である。更に、道路勾配の閾値を、車両重量に対応させて複数設ける。車両重量が大きい場合には、それに応じて道路勾配の閾値を小さい値とし、車両重量が小さい場合には、道路勾配の閾値を大きく設定する。つまり、車両重量が大きい場合には、道路勾配が小さい坂道においても、閾値を超えるようにする。
【００３６】
そして変速制御装置５は、傾斜検出装置３０が検出した車両の傾斜を、勾配検出手段が検出した道路勾配とし、かかる道路勾配と、ブレーキ液圧検出手段９が検出したブレーキ液圧が、いずれもそれぞれの閾値を越えたと判断され、かつギア段検出手段２９が検出したギア段が２速のときは、変速機に設定されているギア段を１速に下げる。
【００３７】
次に、変速制御装置５を具えた変速機８の作動について、図４のタイムチャート、及び図５のフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
図４は、横軸を時間軸とし、上からブレーキ液圧、道路勾配、車速の値を同一の時間座標で示している。Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｋ１、Ｋ２、Ｐ１は、それぞれの閾値である。車速欄の下段に、通常変速の変速結果と早めの変速の変速結果を示す。更に、Ｋ１は車両重量が小さい場合、Ｋ２は車両重量が大きい場合の閾値である。
【００３９】
図４において、車速が徐々に低下し、車速が閾値Ｖ３を超えた時点Ａでギア段が４速から３速に変更される。続いて閾値Ｖ２を超えた時点Ｂでギア段が３速から２速に変更され、更に閾値Ｖ１を超えた時点Ｃでギア段が２速から１速に変更される。かかる変速は、本発明の制御が作用しない通常変速である。
【００４０】
これに対して、本発明の制御が作用すると、図４における時点Ｅにおいて、ブレーキ液圧が閾値Ｐ１を超え、道路勾配が閾値Ｋ１を超えており、かつギア段が２速である条件を満たすので、変速機８において設定ギア段が２速から１速に変更される。この変速は、通常変速での変速に対して、時間Ｔ１早められる。
【００４１】
上記作用を、図５を用いて詳しく説明する。  
まず、ブレーキ液圧検出手段９が検出したブレーキ液圧が、閾値Ｐ１を越えたか否か判定し（Ｆ−１）、超えていなければ通常変速（Ｆ−４）となる。一方Ｆ−１で、ブレーキ液圧が、閾値Ｐ１を越えていると判定されると、Ｆ−２で、道路勾配が閾値Ｋ１を越えたか否か判定する。超えていなければ通常変速（Ｆ−４）となる。
【００４２】
一方Ｆ−２で道路勾配が閾値Ｋ１を越えていると、その時点でのギア段が２速か否か判断される（Ｆ−３）。そしてＦ−３で、設定ギア段が３速や１速などであれば、通常変速（Ｆ−４）となる。一方Ｆ−３で、設定ギア段が２速であると確認されたら、早めのシフトダウン（Ｆ−５）となり、Ｅの時点でギア段が２速から１速に変更される。
【００４３】
また、車両重量が大きい場合は、道路勾配の閾値がＫ２となる（Ｋ２＜Ｋ１）。したがってこの場合は、図４に示すようにＧの時点で、各条件を満たすこととなり２速から１速へのシフトダウンが行われる。これは、通常変速の場合と比較して時間Ｔ２早められ、車両重量が小さい場合のＥより更に早く、すなわち小さい勾配でシフトダウンが行われる。
【００４４】
このように変速制御装置５による制御では、車両１００の車速がＶ１にまで低下していなくとも、道路勾配が所定以上で、急ブレーキがかけられたときは早めに１速にシフトダウンされ、再加速を十分に行わせることができる。また、車両重量が大きい場合は、より小さい勾配においてシフトダウンが行われ、積荷状態でも、もたつきを生じさせることなく円滑に加速が行われる。
【００４５】
尚、上記実施形態では、設定ギア段が２速の場合に早めのシフトダウンが行なわれるようにしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、図５における（Ｆ−３）の設定ギア段を例えば、３速に変更することで、設定ギア段が２速以外の３速においても、早めのシフトダウンを行なわせることができる。
【００４６】
また、本実施形態のシフトダウンは、設定されているギア段から低速段側に１速のみ下げる（つまり、２速から１速）ようにしているが、設定ギア段から低速段側にギア段を飛び越してシフトダウン（例えば、３速から１速）するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明にかかる変速制御装置を用いた車両駆動装置の一実施形態を示す図。
【図２】変速制御装置の構成を示すブロック図。
【図３】車両重量検出手段の構成を示すブロック図。
【図４】変速動作を示す図。
【図５】変速動作のフローチャートを示す図。
【図６】車両を示す図。
【符号の説明】
【００４８】
３…エンジン出力制御装置
４…車両駆動装置
５…変速制御装置
６…エンジン
７…車両重量検出手段
８…変速機
９…ブレーキ液圧検出手段
１１…閾値記憶部
１０…機械式自動クラッチ
１２…燃料噴射装置
１４…ギア切替ユニット
１６…クラッチ板
１８…押圧ばね
２０…アクチュエータ
２２…油圧装置
２４…駆動ユニット
２６…車速検出手段
２７…エンジン回転数検出手段
２８…クラッチ回転数検出手段
２９…ギア段検出手段
３０…傾斜検出装置（勾配検出手段）
３２…加速度検出装置（加速度検出手段）
５２…アクセルペダル検出手段
５４…シフトレバー検出手段
１００…車両
１０２…荷台
【図１】
2008101680.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008101680.tif 000006
【図５】
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【図６】
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