(57)【要約】【課題】必要以上に強度や耐久性を高めておく必要のない同一構成の変速機であっても、各仕向けに適合して所望の寿命を確保可能な変速機のシフト制御装置を提供する。【解決手段】自動車の運転条件等から実シフト荷重（Ｆｘ）を求め、この実シフト荷重（Ｆｘ）に応じたシフトチェンジ回数（Ｎｘ）を算出する。以下の式（１）を満たすシフト回数（Ｎｌｉｍ）から許容シフト荷重を算出し、実シフト荷重を制限する。  α（Ｌｏｌｄ−１／Ｎｘ）＝（Ｎｒｅｆ−ΣＮ）／Ｎｌｉｍ      …（１）（α：係数、Ｌｏｌｄ：前回のシフトチェンジ動作終了時点での変速機の残存寿命、Ｎｘ：シフト荷重（Ｆｘ）でシフトチェンジ動作が行われる場合に保証されるシフト回数、Ｎｒｅｆ：通常走行時のシフト荷重（Ｆｒｅｆ）でシフトチェンジ動作が行われる場合に保証されるシフト回数、ΣＮ：累積シフト回数、Ｎｌｉｍ：残存寿命において必要とされる保証シフト回数）【選択図】図３
2008128438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータから変速作動部に付与する「シフト荷重」が変更可能であって、この「シフト荷重」による変速作動部の作動によって、駆動源から車輪に向けて動力伝達を行う歯車を変更するシフトチェンジ動作を実行する変速機のシフト制御装置において、
過去に実行されたシフトチェンジ動作における「シフト荷重」及びそのシフト回数の累積値から変速機の残存寿命を推定する残存寿命推定手段と、
上記残存寿命推定手段によって推定された変速機の残存寿命に基づいて、上記「シフト荷重」の上限規制値となる「許容シフト荷重」を算出する許容シフト荷重算出手段とを備えていることを特徴とする変速機のシフト制御装置。
【請求項２】
アクチュエータから変速作動部に付与する「シフト荷重」が変更可能であって、この「シフト荷重」による変速作動部の作動によって、駆動源から車輪に向けて動力伝達を行う歯車を変更するシフトチェンジ動作を実行する変速機のシフト制御装置において、
以下の式（１）、
α（Ｌｏｌｄ−１／Ｎｘ）＝（Ｎｒｅｆ−ΣＮ）／Ｎｌｉｍ      …（１）
（α：係数、Ｌｏｌｄ：前回のシフトチェンジ動作終了時点での変速機の残存寿命、Ｎｘ：シフト荷重（Ｆｘ）でシフトチェンジ動作が行われる場合に保証されるシフト回数（シフト荷重（Ｆｘ）はシフトチェンジ動作が実行された際の実シフト荷重）、Ｎｒｅｆ：通常走行時のシフト荷重（Ｆｒｅｆ）でシフトチェンジ動作が行われる場合に保証されるシフト回数（シフト荷重（Ｆｒｅｆ）はハード設計上の標準化されたシフト荷重）、ΣＮ：累積シフト回数、Ｎｌｉｍ：残存寿命において必要とされる保証シフト回数）
となるシフト回数（Ｎｌｉｍ）に応じた許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）を算出する許容シフト荷重算出手段を備えていることを特徴とする変速機のシフト制御装置。
【請求項３】
上記請求項１または２記載の変速機のシフト制御装置において、
許容シフト荷重算出手段が算出した「許容シフト荷重」と、変速機が破損に至る限界のシフト荷重である「最大許容シフト荷重」とを比較し、上記「許容シフト荷重」が「最大許容シフト荷重」よりも高い値として算出された場合に、アクチュエータの「シフト荷重」を「最大許容シフト荷重」以下の値に制限するシフト荷重制限手段を備えていることを特徴とする変速機のシフト制御装置。
【請求項４】
上記請求項１、２または３記載の変速機のシフト制御装置において、
許容シフト荷重算出手段は、「許容シフト荷重」の算出動作を所定のシフトチェンジ回数毎に実行するよう構成されていることを特徴とする変速機のシフト制御装置。
【請求項５】
上記請求項１、２または３記載の変速機のシフト制御装置において、
許容シフト荷重算出手段は、「許容シフト荷重」の算出動作をシフトチェンジ動作が実行される度に実行するよう構成されていることを特徴とする変速機のシフト制御装置。
【請求項６】
上記請求項１〜５のうち何れか一つに記載の変速機のシフト制御装置において、
残存寿命推定手段は、「シフト荷重（Ｆ）」と、その「シフト荷重」でシフトチェンジ動作が継続的に行われる場合に保証されるシフト回数（Ｎ）との関係を求める「Ｆ／Ｎ線図」から変速機の残存寿命を推定する構成となっていることを特徴とする変速機のシフト制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シフトチェンジ動作をアクチュエータによって実行する変速機のシフト制御装置に係る。特に、本発明は、シフトチェンジ動作を実行するためのアクチュエータの駆動力である「シフト荷重」の適正化を図る対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば下記の特許文献１に開示されているように、従来のマニュアルトランスミッションの構成に、電動モータや油圧シリンダ等のアクチュエータ（クラッチ用アクチュエータ及びシフトチェンジ用アクチュエータ）をアドオンし、これらアクチュエータによってクラッチの継脱動作やシフトチェンジ動作を実行する変速機が知られている。
【０００３】
この変速機（以下、トランスミッションと呼ぶ場合もある）によれば、
１）クラッチ操作の自動化が図れる。
【０００４】
２）「自動変速モード」の選択時には、自動変速機（オートマチックトランスミッション）と同様に、アクセル開度や車速等の走行条件に応じた最適なギヤ段が選択されて自動シフトチェンジ動作がなされ、これによって、オートマチックトランスミッション車よりも優れた低燃費とイージドライブとを両立できる。
【０００５】
３）「手動変速モード」の選択時には、ドライバのシフトレバー操作（アップシフト、ダウンシフト）による変速指示信号に基づいてシフトチェンジ動作がなされ、これによって、マニュアルトランスミッション車ならではの軽快かつダイレクト感のあるスポーティ走行が可能であってドライバの意図した運転が可能になる。
【０００６】
また、この種の変速機としては、上記「自動変速モード」及び「手動変速モード」のうち一方のモードのみを備えたものや、クラッチペダルが備えられ、このクラッチペダルの操作に基づく電気信号によりクラッチ用アクチュエータを作動させるもの（クラッチバイワイヤ式のもの）も知られている。
【０００７】
また、この種の変速機は、通常のマニュアルトランスミッションと同様に、メインシャフト上のギヤとカウンタシャフト上のギヤとのうち動力伝達を行うギヤを選択するべく、シンクロナイザリング等をシフトフォークによってメインシャフトの軸心方向にスライド移動させる構成となっている。このため、上記シフトチェンジ用アクチュエータからの操作力（以下、シフト荷重と呼ぶ）がシフトフォークに付与され、これによりシフトチェンジ動作がなされる。
【０００８】
上記シフト荷重は、シフトチェンジに要する時間の短縮化を図る観点からすると、高めに設定しておくことが好ましいが、このシフト荷重が高い程、変速機の各部位に与える負荷も高くなり、変速機の寿命を縮めてしまうことに繋がる。つまり、シフト荷重の増大と変速機の長寿命化とは互いに背反する関係にある。
【０００９】
このため、実際には、自動車の走行条件（車速やアクセル開度等）や外部環境（外気温度等）に応じてシフト荷重は変更される。例えば、下記の特許文献２では、外気温度の変化に対応するオイル粘度の変化に応じ、オイル粘度が高い程、シフト荷重を増加させるようにしている。
【００１０】
ところで、自動車に搭載される変速機の耐久性としては、所定回数のシフトチェンジ動作が保証されている必要がある。例えば５０万回のシフトチェンジ動作を保証する場合には、変速機が破損することなしに、この５０万回のシフトチェンジ動作が良好に行えるような構成としておく必要がある。
【００１１】
しかしながら、自動車の運転状態はドライバによって様々であり、変速機の使用状況も大きく異なっている。例えば、急加速や急減速を頻繁に行うドライバの場合には、上記シフト荷重が高い値で使用される場合が多い。また、上記特許文献２に開示されている技術の場合、寒冷地で使用される状況では上記シフト荷重が高い値で使用される場合が多い。逆に、急加速や急減速をあまり行わないドライバの場合には、上記シフト荷重は低い値で使用される場合が多くなる。
【００１２】
これまでは、如何なる変速機の使用状況であっても（例えば常にシフト荷重が高い値で使用される場合であっても）上記変速保証回数を確保するために、変速機の構成としては、高い強度が得られ且つ十分な耐久性が確保されるように設計していた。
【００１３】
また、自動車を出荷する仕向け毎に、その地域（例えば輸出先の国）での変速機の使用状況に適した強度及び耐久性を有する変速機を個別に製造するようにしていた。つまり、シフト荷重が比較的高い値で使用される地域へ出荷される耐久性の高い変速機と、シフト荷重が比較的低い値で使用される地域へ出荷される小型軽量化が図られた変速機とを個別に製造するようにしていた。
【特許文献１】特開２００６−２９４６５号公報
【特許文献２】特開２００５−１４７３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述したように如何なる変速機の使用状況であっても上記変速保証回数が確保できるように変速機を設計する場合には、シフト荷重が比較的低い値で使用される地域へ出荷される変速機としては必要以上に大型化及び重量の増大化を招いてしまい、無駄が多くコストアップにも繋がってしまうことになる。
【００１５】
また、仕向け毎に変速機を設計する場合には、多種類の変速機を設計及び製造する必要があるため、煩雑であるばかりでなく、量産効果によるコストダウンを図ることが難しくなる。
【００１６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、必要以上に強度や耐久性を高めておく必要のない同一構成の変速機であっても、各仕向けに適合した動作を行って所望の寿命を確保することができる変速機のシフト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】
【００１７】
−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、過去のシフトチェンジ回数とそれぞれのシフト荷重との累積から変速機の残存寿命を推定し、この残存寿命に達するまでの間に保証されるべきシフトチェンジ回数を実行可能とするための許容シフト荷重を求めることによって、アクチュエータのシフト荷重を上記許容シフト荷重以下に制限できるようにしている。
【００１８】
−解決手段−
具体的に、本発明は、アクチュエータから変速作動部に付与する「シフト荷重」が変更可能であって、この「シフト荷重」による変速作動部の作動によって、駆動源から車輪に向けて動力伝達を行う歯車を変更するシフトチェンジ動作を実行する変速機のシフト制御装置を前提とする。この変速機のシフト制御装置に対し、過去に実行されたシフトチェンジ動作における「シフト荷重」及びそのシフト回数の累積値から変速機の残存寿命を推定する残存寿命推定手段と、この残存寿命推定手段によって推定された変速機の残存寿命に基づいて、上記「シフト荷重」の上限規制値となる「許容シフト荷重」を算出する許容シフト荷重算出手段とを備えさせている。
【００１９】
この特定事項によれば、過去に実行されたシフトチェンジ動作における「シフト荷重」及びそのシフト回数の累積値から変速機の残存寿命を推定し、保証されるべきシフトチェンジ回数が同一であっても上記残存寿命が短い程「許容シフト荷重」を低い値として算出する。これにより、保証されるべきシフトチェンジ回数を達成可能とするためのシフト荷重で変速機のシフトチェンジ動作を実行することができる。つまり、残存寿命が比較的長い場合には、「許容シフト荷重」が比較的高い値として算出でき、アクチュエータの「シフト荷重」が高く設定されることを許容するのに対し、残存寿命が比較的短い場合には、「許容シフト荷重」が比較的低い値として算出され、アクチュエータの「シフト荷重」を制限することになる。これにより、変速機の出荷先での使用状況や環境に関わりなく、保証されるべきシフトチェンジ回数に達する前に変速機が寿命に達してしまう（破損や故障を生じる）といった状況が回避でき、変速機の信頼性を確保することができる。
【００２０】
また、上記目的を達成するための他の解決手段としては以下の構成が挙げられる。先ず、アクチュエータから変速作動部に付与する「シフト荷重」が変更可能であって、この「シフト荷重」による変速作動部の作動によって、駆動源から車輪に向けて動力伝達を行う歯車を変更するシフトチェンジ動作を実行する変速機のシフト制御装置を前提とする。この変速機のシフト制御装置に対し、以下の式（１）、
α（Ｌｏｌｄ−１／Ｎｘ）＝（Ｎｒｅｆ−ΣＮ）／Ｎｌｉｍ      …（１）
（α：係数、Ｌｏｌｄ：前回のシフトチェンジ動作終了時点での変速機の残存寿命、Ｎｘ：シフト荷重（Ｆｘ）でシフトチェンジ動作が行われる場合に保証されるシフト回数（シフト荷重（Ｆｘ）はシフトチェンジ動作が実行された際の実シフト荷重）、Ｎｒｅｆ：通常走行時のシフト荷重（Ｆｒｅｆ）でシフトチェンジ動作が行われる場合に保証されるシフト回数（シフト荷重（Ｆｒｅｆ）はハード設計上の標準化されたシフト荷重）、ΣＮ：累積シフト回数、Ｎｌｉｍ：残存寿命において必要とされる保証シフト回数）
となるシフト回数（Ｎｌｉｍ）に応じた許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）を算出する許容シフト荷重算出手段を備えさせている。
【００２１】
この特定事項により、算出された許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）以下の「シフト荷重」でシフトチェンジ動作を行っていけば、シフト回数（Ｎｌｉｍ）を達成することができる。つまり、保証されるべきシフトチェンジ回数に達する前に変速機が寿命に達してしまう（破損や故障を生じる）といった状況を回避することができ、変速機の出荷先での使用状況や環境に関わりなく変速機の信頼性を確保することが可能になる。
【００２２】
上記「許容シフト荷重」が算出された後に、実際にアクチュエータが変速作動部に付与する「シフト荷重」を求めるための構成として、具体的には、上記許容シフト荷重算出手段が算出した「許容シフト荷重」と、変速機が破損に至る限界のシフト荷重である「最大許容シフト荷重」とを比較し、上記「許容シフト荷重」が「最大許容シフト荷重」よりも高い値として算出された場合に、アクチュエータの「シフト荷重」を「最大許容シフト荷重」以下の値に制限するシフト荷重制限手段を備えさせている。
【００２３】
上記変速機の「最大許容シフト荷重」とは、この荷重よりも高い荷重でシフトチェンジ動作を行った場合には変速機が破損してしまう可能性のある荷重である。本解決手段では、仮に「許容シフト荷重」が高い値として求められた場合であっても、その値が「最大許容シフト荷重」よりも高い場合には、この「最大許容シフト荷重」を超えないようにアクチュエータの「シフト荷重」を制限している。これにより、保証されるべきシフトチェンジ回数に達する前に変速機が寿命に達してしまうといった状況を回避し、且つ「シフト荷重」が高すぎるために（上記「最大許容シフト荷重」を超えてしまって）変速機が破損してしまうといった状況を回避することができる。つまり、本解決手段によれば、変速機の強度面と疲労による寿命の面との両面から変速機の動作を保証することが可能になる。
【００２４】
許容シフト荷重算出手段による「許容シフト荷重」の算出動作の実行タイミングとして、具体的には、所定のシフトチェンジ回数毎（例えば１０００回毎）に実行したり、シフトチェンジ動作が実行される度に実行することが挙げられる。前者（所定のシフトチェンジ回数毎の「許容シフト荷重」算出）の場合、「許容シフト荷重」が急激に変動してしまうことを抑制できて、「シフト荷重」の急激な変化により車両の乗員に違和感を与えてしまうといった状況を回避できる。一方、後者（シフトチェンジ動作が実行される度の「許容シフト荷重」算出）の場合、常に最適な「許容シフト荷重」を求めることが可能になり、「許容シフト荷重」が大きすぎたり小さすぎたりする状況が継続されてしまうといった状況を回避できる。
【００２５】
更に、残存寿命推定手段による変速機の残存寿命の推定動作として、具体的には、「シフト荷重（Ｆ）」と、その「シフト荷重」でシフトチェンジ動作が継続的に行われる場合に保証されるシフト回数（Ｎ）との関係を求める「Ｆ／Ｎ線図」から変速機の残存寿命を推定するようにしている。これにより、比較的簡素な手法で変速機の残存寿命を正確に求めることが可能になる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、過去のシフトチェンジ回数とそれぞれのシフト荷重との累積から変速機の残存寿命を推定し、この残存寿命に達するまでの間に保証されるべきシフトチェンジ回数を実行可能とするための許容シフト荷重を求め、アクチュエータのシフト荷重を、この許容シフト荷重以下に制限できるようにしている。このため、保証されるべきシフトチェンジ回数に達する前に変速機が寿命に達してしまうといった状況を回避することが可能となり、必要以上に強度や耐久性を高めておく必要のない同一の変速機であっても各仕向けに適合したシフト荷重の設定により所望の寿命を確保することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、クラッチの継脱（断続）動作と変速機のシフトチェンジ動作とをアクチュエータによって実行するＳＭＴ（シーケンシャル・マニュアル・トランスミッション）を搭載した自動車に本発明を適用した場合について説明する。
【００２８】
また、本実施形態では、「自動変速モード」及び「手動変速モード」を備え、各モードが切り換え可能とされた変速機を例に挙げて説明するが、何れか一方のモードのみを備えた変速機に対しても本発明は適用可能である。上記「自動変速モード」とは、アクセル開度や車速等の走行条件に応じた最適なギヤ段が選択されて自動的に（ドライバの操作を必要とすることなく）クラッチの継脱動作及び変速機のシフトチェンジ動作が行われるモードである。一方、「手動変速モード」とは、ドライバのシフトレバー操作に応じて後述する各アクチュエータが駆動してクラッチの継脱動作及び変速機のシフトチェンジ動作が行われるモードである。
【００２９】
（パワートレイン及び制御系の構成）
図１は、本実施形態に係るＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）式自動車のパワートレイン及び制御系の概略構成を示す図であり、図２はＳＭＴ制御部（ＳＭＴ ＥＣＵ）６及びエンジン制御部（Ｅ／Ｇ ＥＣＵ）７に関連する制御系の構成を示すブロック図である。
【００３０】
図１に示すように、自動車のパワートレインとして、エンジン（駆動源）１の出力軸（クランクシャフト）１１にはクラッチ機構２を介して変速機３が連結されている。また、この変速機３の出力側は、プロペラシャフト４１、デファレンシャルギヤ４２及びドライブシャフト４３，４３を介して駆動輪４４，４４に連結されている。
【００３１】
上記クラッチ機構２は、所謂自動クラッチとして構成されており、摩擦クラッチとこの摩擦クラッチの係合状態を変化させる電動モータで構成されるクラッチアクチュエータ２１とを備えた構成となっている。そして、クラッチアクチュエータ２１を正逆に回転駆動させることで、摩擦クラッチの接離状態が変化する機構となっている。尚、このクラッチアクチュエータ２１としては油圧シリンダを採用してもよい。
【００３２】
上記変速機３は、後進ギヤ段及び複数の前進ギヤ段と、ギヤシフト用のアクチュエータ３１とを備えており、このアクチュエータ３１を駆動させることで各ギヤ機構の噛み合い状態（動力伝達経路）を切り換える機構となっている。具体的には、アクチュエータ３１から図示しないシフトフォーク（変速作動部）に与えられる操作力（シフト荷重）によって、メインシャフトに備えられたシンクロナイザリングを軸心方向にスライド移動させ、ギヤ同士の動力伝達経路を切り換えることで減速比を変化させるようになっている。尚、このシンクロナイザリングのスライド移動に伴って減速比を変化させる構成については周知であるため、ここでの説明は省略する。
【００３３】
このように、この変速機３は、マニュアルトランスミッションの構成に、アクチュエータ３１をアドオンし、このアクチュエータ３１によってシフトチェンジ動作を実行するものとなっている。尚、このアクチュエータ３１としても油圧シリンダが採用可能である。
【００３４】
これにより、エンジン１の回転出力は、クラッチ機構２を介して変速機３に入力され、この変速機３において所定の減速比で減速された後に、プロペラシャフト４１に伝達される。そして、プロペラシャフト４１の回転が、デファレンシャルギヤ４２及びドライブシャフト４３，４３を介して左右の駆動輪４４，４４に伝達される構成となっている。
【００３５】
一方、車室内のセンタコンソール部分には、ドライバによる操作が可能なシフトレバー（図示省略）を備えたシフト操作部５が設けられている。図１には、このシフトレバーの操作をガイドするシフトゲートの形状を示している。このシフトゲートのシフトパターンとしては、後進走行ポジション（Ｒポジション）、ニュートラルポジション（Ｎポジション）、自動変速ポジション（Ｅポジション）、手動変速ポジション（Ｍポジション）及びこのＭポジションにおけるアップシフト（＋）、ダウンシフト（−）をドライバが選択することができる構成となっている。この際、ドライバの手前方向となる「＋」側に操作することで変速機３のアップシフト操作となり、反対方向となる「−」側に操作することで変速機３のダウンシフト操作となる。そして、シフトレバーを「＋」側、「−」側に操作した場合、ドライバがシフトレバーから手を離すことで、中立のＭポジションに復帰する機構となっている。尚、アップシフトは、変速機３の変速比（減速比＝変速機の入力軸の回転量／変速機の出力軸の回転量）がより小さな値となるように変速段を切り替えることを意味し、ダウンシフトは、この変速比がより大きな値となるように変速段を切り替えることを意味する。
【００３６】
図１に示すシフトパターンは右ハンドル用のシフトパターンであって、左ハンドル用は左右対称のパターンとなる。
【００３７】
尚、シフトゲートのシフトパターンとしては上述したものに限らず任意に設定可能である。例えば、「自動変速モード」を有しない変速機にあっては、上記自動変速ポジション（Ｅポジション）を備えないシフトパターンとなる。
【００３８】
以上のようなシフトレバーの操作情報はＳＭＴ制御部６に与えられる。そして、ＳＭＴ制御部６は、シフトレバーの操作情報を基にした各アクチュエータ２１，３１の制御を行う。つまり、シフトレバーが自動変速ポジションにある際には、アクセル開度や車速等の走行条件に応じてクラッチ機構２のクラッチアクチュエータ２１及び変速機３のシフト＆セレクトアクチュエータ３１が作動して、自動シフトチェンジ動作が行われる。一方、シフトレバーが手動変速ポジションにある際には、ドライバが操作するシフトレバーの操作位置に応じてクラッチ機構２のクラッチアクチュエータ２１及び変速機３のシフト＆セレクトアクチュエータ３１が作動して、シフトチェンジ動作が行われる。
【００３９】
一方、エンジン１を制御するエンジン制御部７には、アクセルポジションセンサ７１で検出されるアクセルペダル７Ａの操作量の情報や、エンジン回転数センサ７２（図２参照）で検出されるエンジン回転数の情報などが与えられ、これらを基に、ドライバが要求するエンジン出力が求められる。そして、それに応じて、スロットルバルブ７Ｂの開度を調整するスロットルモータ７Ｃに対し開度制御信号を与えたり、図示しないインジェクタ（燃料噴射弁）からの燃料噴射量、吸排気の各バルブの開閉タイミング、点火プラグの点火時期等の制御を行う。
【００４０】
また、上述した変速機３のシフトチェンジ動作における一連のギヤチェンジ制御の際には、クラッチ機構２を境として、エンジン１の出力軸１１と変速機３の入力軸（図示せず）との回転数差が好適な範囲内となるように、エンジン１の出力調整制御も同時に実施される。このためＳＭＴ制御部６は、この変速（ギヤチェンジ）制御の際に、エンジン制御部７に対して、ＳＭＴ制御上、好適なエンジン出力となるようなエンジン出力の要求値を出力するようになっている。
【００４１】
また、加速スリップを抑制するトラクションコントロール（ＴＲＣ）システムも搭載されており、ＴＲＣ制御部（ＴＲＣ ＥＣＵ）８において制御処理が実行される。ＴＲＣ制御部８では、駆動輪４４，４４と従動輪（図示せず）の車輪回転速度の差をもとに、各車輪におけるブレーキ装置４４ａ，４４ａのブレーキ圧を制御するブレーキアクチュエータ８１に対して油圧指示値を出力する。また同時に、トラクションコントロール制御上、好適なエンジン出力となるようなエンジン出力の要求値を求め、エンジン制御部７に対してこの要求値を出力する。
【００４２】
以下、図２を用いて、ＳＭＴ制御部６及びエンジン制御部７に関連する制御系の構成をより具体的に説明する。
【００４３】
ＳＭＴ制御部６は、上記クラッチアクチュエータ２１、シフト＆セレクトアクチュエータ３１、ギヤポジションセンサ６１、変速機入力回転数センサ６２、ブレーキランプスイッチ６３、シフトレバーポジションセンサ６４に接続されている。各センサ６１，６２，６４の検知信号が、また、上記エンジン回転数センサ７２からエンジン回転数信号がＳＭＴ制御部６にそれぞれ入力されるようになっている。
【００４４】
上記シフト＆セレクトアクチュエータ３１は、例えば、シフト作動用電動モータ、セレクト作動用電動モータ、減速用ギヤ類（シフト用としてベベルギヤ、セレクト用としてラックアンドピニオン）、シフトストロークセンサ、セレクトストロークセンサなどを主要構成部品とするユニット部品である。このシフト＆セレクトアクチュエータ３１は、モータ駆動により、減速ギヤを介して、シフト作動及びセレクト作動を実施する。シフトについては、モータ出力により上記シフト荷重を制御するようになっている。
【００４５】
クラッチアクチュエータ２１は、例えば、その主要構成部品として、クラッチ作動用電動モータ、減速用ウォームギヤ、アシストスプリング及びクラッチストロークセンサからなるユニット部品である。クラッチアクチュエータ２１は、モータ駆動により、減速ギヤを介してクラッチの遮断及び係合を実施する。
【００４６】
これらのシフト＆セレクトアクチュエータ３１及びクラッチアクチュエータ２１は、上述した如くＳＭＴ制御部６により制御される。
【００４７】
エンジン制御部７は、電子スロットル制御システム７３、エンジン１、アクセルポジションセンサ７１、エンジン回転数センサ７２、スロットル開度センサ７４、エンジントルクセンサ７５、表示装置・警告装置７６に接続されている。各センサ７１，７２，７４，７５の検知信号がエンジン制御部７にそれぞれ入力されるようになっている。
【００４８】
表示装置・警告装置７６は、例えば、ギヤポジションインジケータとシステムウォーニングランプとから構成される。ギヤポジションインジケータは、基本的に変速機３のギヤポジションを表示するものであって、シフトレバーと変速機３との不一致が発生した場合は変速機３のギヤポジションを点滅させるような機能も有する。また、システムウォーニングランプは、このシステムに異常が発生した場合、ウォーニングランプを点灯または点滅させることによりドライバに警告を発するものである。
【００４９】
（シフト荷重制御）
次に、本実施形態の特徴部分である上記シフト荷重の制御動作について説明する。このシフト荷重の制御動作は、自動車の運転条件等から求められるシフト荷重（実シフト荷重：Ｆｘ）を設定するに際し、変速機３として保証すべきシフトチェンジ回数（以下、変速保証回数と呼ぶ）のシフトチェンジ動作を可能にするためのシフト荷重（Ｆｘ）の上限値（許容シフト荷重：Ｆｌｉｍ）を求め、上記シフト荷重（Ｆｘ）を許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）以下に制限するものである。
【００５０】
以下、図３のフローチャートに沿ってシフト荷重制御動作について説明する。この図３に示すルーチンは所定のシフトチェンジ回数毎、例えば１０００回毎に実行される。つまり、シフトチェンジ動作が行われる度にカウント値をイクリメント（「１」を加算）するシフトチェンジカウンタを備えており、このシフトチェンジカウンタのカウント値が「１０００」に達する度に本ルーチンを実行するようになっている。尚、この値は任意に設定可能である。
【００５１】
先ず、自動車の走行時においてシフトチェンジ要求が発生した場合（「自動変速モード」の場合にはアクセル開度や車速等の走行条件からシフトチェンジ要求が発生した場合であり、「手動変速モード」の場合にはドライバのシフトレバー操作によりシフトチェンジ要求が発生した場合である）にステップＳＴ１において、各種条件（自動車の運転条件や外気温などの環境条件）から実シフト荷重（Ｆｘ）を求め、この実シフト荷重（Ｆｘ）に応じたシフトチェンジ回数（Ｎｘ）を算出する。尚、上記自動車の運転条件としては、車速、上記シフトレバーポジションセンサ６４によって得られるギヤ段の情報、上記アクセルポジションセンサ７１で検出されるアクセルペダル７Ａの開度、上記エンジン回転数センサ７２で検出されるエンジン回転数などが挙げられる。
【００５２】
ここで求められる実シフト荷重（Ｆｘ）は、上記シフトフォークによるシンクロナイザリングのスライド移動を可能にする大きさであって、且つ前回の許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）算出動作（前回実行された図３のルーチン）によって求められた許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）以下の値として求められる（この許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）算出動作については以下に説明するとおりである）。また、上記シフトチェンジ回数（Ｎｘ）とは、変速機３が新品の状態からシフト荷重（Ｆｘ）のみでシフトチェンジ動作を行っていった場合に、変速機３が寿命に達するまでのシフトチェンジ回数である。このシフトチェンジ回数（Ｎｘ）としては、図４に示すように、実シフト荷重（Ｆｘ）と反比例の関係があり、実シフト荷重（Ｆｘ）が高い程、シフトチェンジ回数（Ｎｘ）は低い値として求められることになる。
【００５３】
その後、ステップＳＴ２において、変速機３の残存寿命の算出が行われる。この残存寿命の算出は以下の式（２）により求められる（残存寿命推定手段による残存寿命の推定動作）。
【００５４】
Ｌｎｅｗ＝α（Ｌｏｌｄ−１／Ｎｘ）        …（２）
ここで、Ｌｎｅｗ：今回の実シフト荷重（Ｆｘ）でシフトチェンジ動作が行われた後における変速機３の残存寿命、α：係数、Ｌｏｌｄ：今回の実シフト荷重（Ｆｘ）でシフトチェンジ動作が行われる前の変速機３の残存寿命、Ｎｘ：シフト荷重（Ｆｘ）でシフトチェンジ動作が行われる場合に保証されるシフト回数である。
【００５５】
その後、ステップＳＴ３に移り、累積シフト回数（ΣＮ）を求める。例えば、上記シフトチェンジカウンタの総カウント値を読み出す。
【００５６】
そして、ステップＳＴ４において、以下の式（３）から、残存寿命に応じたシフト回数（Ｎｌｉｍ）を算出する。言い換えると、残存寿命において必要とされる保証シフト回数（Ｎｌｉｍ）を算出する。
【００５７】
Ｎｌｉｍ＝（Ｎｒｅｆ−ΣＮ）／Ｌｎｅｗ        …（３）
ここで、Ｎｌｉｍ：残存寿命において必要とされる保証シフト回数であって、後述する許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）でシフトチェンジ動作が行われる場合に保証可能なシフト回数、Ｎｒｅｆ：通常走行時のシフト荷重（Ｆｒｅｆ）でシフトチェンジ動作が行われる場合に保証されるシフト回数、Ｆｒｅｆ：ハード設計上の標準化されたシフト荷重、ΣＮ：累積シフト回数である。
【００５８】
上記式（２）を式（３）に代入すると、以下の式（１）が得られることになる。
【００５９】
α（Ｌｏｌｄ−１／Ｎｘ）＝（Ｎｒｅｆ−ΣＮ）／Ｎｌｉｍ      …（１）
以上のようにしてシフト回数（Ｎｌｉｍ）を求めることで、ステップＳＴ５において、このシフト回数（Ｎｌｉｍ）に応じた許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）が求められる。つまり、この許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）は、以後の全てのシフトチェンジ動作において「シフト荷重」がこの許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）で実行されたとしても、シフト回数（Ｎｌｉｍ）が保証可能となる（シフト回数（Ｎｌｉｍ）だけシフトチェンジ動作を行っても変速機３が故障しない）シフト荷重の最大値に相当する値である（許容シフト荷重算出手段による許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）の算出動作）。
【００６０】
このステップＳＴ５において許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）を求めた後、ステップＳＴ６では、上記求められた許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）が最大許容シフト荷重（Ｆｍａｘ）よりも大きいか否かが判定される。この最大許容シフト荷重（Ｆｍａｘ）とは、変速機３のハード設計上の最大許容シフト荷重であって、このシフト荷重を超える値のシフト荷重でシフトチェンジ動作を行った場合には変速機３が破損する可能性のある値である。
【００６１】
そして、このステップＳＴ６でＮＯ判定（許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）は最大許容シフト荷重（Ｆｍａｘ）以下の値であると判定）された場合には、上記ステップＳＴ５において求められた許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）を今回の許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）として決定する。
【００６２】
一方、ステップＳＴ６でＹＥＳ判定（許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）は最大許容シフト荷重（Ｆｍａｘ）よりも大きい値であると判定）された場合には、上記ステップＳＴ７において、許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）の値を最大許容シフト荷重（Ｆｍａｘ）の値に置き換える。つまり、許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）に制限を与える（シフト荷重制限手段による制限動作）。
【００６３】
以上のようにして許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）を算出し、次回のシフト荷重（Ｆｘ）の算出動作（次回のルーチンにおけるステップＳＴ１でのシフト荷重算出動作）では、この許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）によって上限が制限された値としてシフト荷重（Ｆｘ）が求められることになる。
【００６４】
尚、上述の如く許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）が求められてシフト荷重（Ｆｘ）が制限された場合であっても、その後の変速機３のシフトチェンジ動作におけるシフト荷重（Ｆｘ）が低い値で推移した場合には、上記許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）は大きな値として得られていくことになる。つまり、突発的に高いシフト荷重でのシフトチェンジ動作が必要となった状況では、その要求に応えることが可能な状態を得ることができる。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態では、保証されるべきシフトチェンジ回数を達成可能とするための許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）以下の値で実シフト荷重（Ｆｘ）が求められ、この実シフト荷重（Ｆｘ）により変速機３のシフトチェンジ動作を実行することができる。つまり、上記残存寿命（Ｌｎｅｗ）が比較的長い場合には、「許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）」が比較的高い値として算出でき、シフト＆セレクトアクチュエータ３１の「シフト荷重」が高く設定されることを許容するのに対し、残存寿命（Ｌｎｅｗ）が比較的短い場合には、「許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）」が比較的低い値として算出され、シフト＆セレクトアクチュエータ３１の「シフト荷重」を制限することになる。これにより、変速機３の出荷先での使用状況や環境に関わりなく、保証されるべきシフトチェンジ回数に達する前に変速機３が寿命に達してしまう（破損や故障を生じる）といった状況が回避でき、変速機３の信頼性を確保することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、上記「許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）」と、変速機３が破損に至る限界のシフト荷重である「最大許容シフト荷重（Ｆｍａｘ）」とを比較し、上記「許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）」が「最大許容シフト荷重（Ｆｍａｘ）」よりも高い値として算出された場合に、シフト＆セレクトアクチュエータ３１の「シフト荷重（Ｆｘ）」を「最大許容シフト荷重（Ｆｍａｘ）」以下の値に制限するようにしている。このため、保証されるべきシフトチェンジ回数に達する前に変速機３が寿命に達してしまうといった状況を回避し、且つ「シフト荷重（Ｆｘ）」が高すぎるために（上記「最大許容シフト荷重（Ｆｍａｘ）」を超えてしまって）変速機３が破損してしまうといった状況を回避することができる。つまり、本実施形態によれば、変速機３の強度面と疲労による寿命の面との両面から変速機３の動作を保証することが可能となっている。
【００６７】
−その他の実施形態−
以上説明した実施形態は、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）式自動車に搭載された変速機３に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）式自動車に搭載された変速機やミッドシップタイプの自動車に搭載された変速機に対しても適用可能である。
【００６８】
また、上述した実施形態では、所定のシフトチェンジ回数毎に許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）の算出動作を行うようにしていたが、シフトチェンジ毎（１回のシフトチェンジ動作が終了する度）に許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）の算出動作を行うようにしてもよい。
【００６９】
また、上述した実施形態では、変速機３の寿命として予め変速保証回数（例えば５０万回）を設定しておき、この変速保証回数から累積シフト回数を減算した残り保証回数を確保するための許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）を算出するものであった。本発明は、これに限らず、変速機３を構成する各部品毎の寿命として、それぞれ予め作動保証回数を設定しておき、それぞれの作動保証回数から累積作動回数を減算した残り作動回数を確保するための許容シフト荷重（Ｆｌｉｍ）を算出する構成としてもよい。
【００７０】
更に、上記実施形態では、「シフト荷重（Ｆ）」と、その「シフト荷重」でシフトチェンジ動作が行われる場合に保証されるシフト回数（Ｎ）との関係を求める「Ｆ／Ｎ線図」から変速機３の残存寿命を推定するものであった。これに代えて、シフト荷重とシフト回数との関係式を実験的に求め、この関係式を基に変速機３の残存寿命を推定するようにしてもよい。
【００７１】
加えて、上述した実施形態では、クラッチペダルを備えない２ペダル式の車両に本発明を適用した場合について説明したが、クラッチペダルが備えられ、このクラッチペダルの操作に基づく電気信号によりクラッチアクチュエータ２１を作動させる所謂クラッチバイワイヤ式のものにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施形態に係る自動車のパワートレイン及び制御系の概略構成を示す図である。
【図２】ＳＭＴ制御部及びエンジン制御部に関連する制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】シフト荷重制御動作の手順を示すフローチャート図である。
【図４】シフト荷重とシフト回数との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１          エンジン（駆動源）
３          変速機
３１        シフト＆セレクトアクチュエータ
４４        駆動輪（車輪）
６          ＳＭＴ制御部
【図１】
2008128438.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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