(57)【要約】【課題】手動変速機の変速時における回転同期制御を行う際に、目標ギア位置の誤判定による変速ショックを抑制する。【解決手段】  シフトレバーを５速から４速にシフトダウンした場合に、シフトレバー位置検出に応じて予測した目標ギア位置を２速と誤判定したとき、該２速に応じて設定された目標エンジン回転速度ｔＮＥが、ギア締結確定時（図示ａ）に検出した変速機入力軸回転速度Ｎｔより所定値ΔＮ以上高いことを判定して、回転同期制御を禁止する。これにより、エンジン回転速度ＮＥを減速させて、クラッチ締結時のエンジン回転速度を本来の目標エンジン回転速度である、変速機入力軸回転速度Ｎｔに近づけることができ、突き上げ（加速）ショックを抑制できる。【選択図】図５
2008267186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにクラッチを介して手動変速機が接続された車両において、
クラッチの開放が検出されている変速操作時に、変速後のギア位置を予測するギア位置予測手段と、
前記予測されたギア位置における変速機の入力軸回転速度を目標エンジン回転速度として、エンジン回転速度をフィードバック制御する回転同期制御手段と、
前記手動変速機のギア締結を検出するギア締結検出手段と、
前記ギア締結が検出されたときに、変速機の入力軸回転速度を検出する変速機入力軸回転速度検出手段と、
前記目標エンジン回転速度が、前記検出された変速機の入力軸回転速度より、所定回転速度以上大きいときに、エンジン回転速度を減速させるエンジン減速制御手段と、
を設けたことを特徴とする車両の変速時の制御装置。
【請求項２】
前記手動変速機を変速操作するシフトレバーの位置を検出する手段を備え、
前記ギア位置予測手段は、前記シフトレバーの変速操作中の検出位置に基づいて変速後のギア位置を予測することを特徴とする請求項１に記載の車両の変速時の制御装置。
【請求項３】
前記エンジン減速制御手段は、前記回転同期制御を禁止してエンジン回転速度を減速させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の変速時の制御装置。
【請求項４】
前記エンジン減速制御手段は、前記回転同期制御における目標回転速度を、検出された変速機の実際の入力軸回転速度に切り換えてエンジン回転速度を減速させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の変速時の制御装置。
【請求項５】
前記手動変速機を変速操作するシフトレバーの位置を検出する手段を備え、
前記ギア締結検出手段は、前記シフトレバーが、シフト操作完了後のギア位置に近い位置まで移動したときに、ギア締結を検出することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の車両の変速時の制御装置。
【請求項６】
前記ギア締結検出手段は、ギア位置を直接検出するセンサの検出値によって、ギア締結を検出することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の車両の変速時の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの出力側にクラッチを介して接続される手動変速機を備える車両（ＭＴ車）での変速時の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シフトレバーを、ギア位置を選択するセレクト方向およびギアを締結するストローク方向に操作して変速する手動変速機において、シフトレバーが特定のギア位置に到達する前のセレクト方向操作中にギア位置を予測し、該予測したギア位置相当の変速機入力軸回転速度を、目標エンジン回転速度として算出し、エンジン回転速度を目標エンジン回転速度に同期させるようにフィードバック制御することにより、変速時間を短縮しつつ、変速ショックを低減する算出する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００７−３２３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような手動変速機の回転同期制御を行うに際し、ドライバーが過度の荷重をかけてシフト操作を行った場合、レバーのロッド等の捩れによってセレクト方向センサの出力が、実際とは異なるギア位置相当の信号を出力してしまい、予測したギア位置が実際のギア位置とずれてしまう可能性がある。
【０００４】
その結果、エンジン回転速度が、誤った目標エンジン回転速度に制御されて、クラッチ締結時に大きな変速ショックを生じることが懸念される。
【０００５】
上記問題は、セレクト方向センサの故障時にも発生しうる。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、ギア位置を誤って予測したときに生じる制御の誤作動でできる限り緩和して、変速ショックを小さく抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、本発明は、
エンジンにクラッチを介して手動変速機が接続された車両において、
クラッチの開放が検出されている変速操作時に、変速後のギア位置を予測するギア位置予測手段と、
前記予測されたギア位置における変速機の入力軸回転速度を目標エンジン回転速度として、エンジン回転速度をフィードバック制御する回転同期制御手段と、
前記手動変速機のギア締結を検出するギア締結検出手段と、
前記ギア締結が検出されたときに、変速機の入力軸回転速度を検出する変速機入力軸回転速度検出手段と、
前記目標エンジン回転速度が、前記検出された変速機の入力軸回転速度より、所定回転速度以上大きいときに、エンジン回転速度を減速させるエンジン減速制御手段と、
を設けたことを特徴とする
【発明の効果】
【０００８】
このようにすれば、シフト操作時のギア位置が誤って予測され、目標エンジン回転速度が実際のギア位置における変速機入力回転速度より、所定値以上大きくなった場合には、エンジン回転速度が減速されるので、クラッチ締結時の変速ショックを緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態を示すＭＴ車のシステム図である。
【００１１】
車両に搭載されるエンジン（内燃機関）１は、その吸気通路２に吸入空気量制御用の電制スロットル弁３を備え、その開度は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）４により制御される。エンジン１の燃料供給系については図示及び説明を省略するが、ＥＣＵ４により吸入空気量に対し所望の空燃比となるように供給燃料量が制御される。
【００１２】
エンジン１の出力側には、クラッチ５を介して、手動変速機６が接続されている。クラッチ５は、ドライバーのクラッチペダル操作によって、開放・締結され、踏込み時に開放される。手動変速機は、ドライバーのシフトレバー（シフトノブ）操作によってギア位置を切換えられる。
ＥＣＵ４には、各種センサより信号が入力されている。
【００１３】
アクセルペダルセンサ１１は、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）ＡＰＯを検出し、対応する信号を出力する。
【００１４】
クランク角センサ１２は、エンジン１のクランク軸の回転に同期した信号を出力するもので、この信号からエンジン回転速度ＮＥを検出可能である。
【００１５】
車速センサ１３は、車速（変速機６の出力軸回転速度）ＶＳＰを検出し、対応する信号を出力する。
【００１６】
クラッチペダルスイッチ１４は、クラッチペダルの位置に応じたＯＮ・ＯＦＦ信号を出力するもので、クラッチ開放時（クラッチペダル踏込み時）にＯＮとなる。
【００１７】
シフト位置センサ１５は、シフトレバー（シフトノブ）の位置に応じた信号を出力するもので、詳しくは、図４のｘ方向（セレクト方向）位置に対応する信号を出力するセレクト位置センサ１５Ａと、ｙ方向（ストローク方向）位置に対応する信号を出力するストローク位置センサ１５Ｂとで構成され、これら２方向位置の信号出力によりギア位置（変速中の目標ギア位置やギア締結の確定を含む）を判別可能である。
【００１８】
ニュートラルスイッチ１６は、シフトレバーがニュートラル領域（図４参照）にあるときにＯＮとなるものである。
【００１９】
また、運転席等にドライバーが好みにより変速時の回転同期制御の許可又は禁止を選択するための回転同期制御許可スイッチ１７が設けられ、そのＯＮ（許可）・ＯＦＦ（禁止）信号もＥＣＵ４に入力されている。
【００２０】
さらに、変速機６の入力軸回転速度Ｎｔを検出するＮｔセンサ１８が設けられ、そのＮｔ信号もＥＣＵ４に入力されている。
【００２１】
ここにおいて、ＥＣＵ４では、アクセル開度ＡＰＯ（及びエンジン回転速度Ｎｅ）に基づいてドライバー要求トルクを定め、通常（非変速中）は、目標エンジントルクｔＴｅ＝ドライバー要求トルクとする。そして、目標エンジントルクｔＴｅ（及びエンジン回転速度Ｎｅ）に基づいて、これを得るための目標スロットル開度ｔＴＶＯを算出し、この目標スロットル開度ｔＴＶＯに従って電制スロットル弁３の開度を制御する。
【００２２】
その一方、変速時には、前記回転同期制御許可スイッチ１７がＯＮとなっていることを条件として、目標エンジントルクｔＴｅの算出に際し、回転同期制御を行う。
【００２３】
ここで、本発明では、目標ギア位置を誤って予測し、その結果、算出された目標エンジン回転速度が大きすぎて変速ショックを生じる場合には、エンジンを減速するフェールセーフ制御を含めて回転同期制御を行う。
【００２４】
以下に、ＥＣＵ４による変速時の回転同期制御について、図２、図３のフローチャートにより、説明する。
【００２５】
図２は、回転同期制御フラグ設定ルーチンのフローチャートであり、所定時間毎に実行される。
【００２６】
ステップＳ１では、回転同期制御許可スイッチがＯＮになっているか否かを判定し、ＯＦＦの場合は、ステップＳ２へ進んで、回転同期制御フラグＦ＝０として、回転同期制御を禁止する。
【００２７】
回転同期制御許可スイッチがＯＮになっている場合は、ステップＳ３へ進み、回転同期制御フラグＦ＝１（回転同期制御中）か否かを判定する。
【００２８】
回転同期制御フラグＦ＝０で、回転同期制御中でない場合は、ステップＳ４へ進む。
【００２９】
ステップＳ４では、クラッチペダルスイッチがＯＮ（クラッチ開放）か否かを判定し、クラッチペダルスイッチがＯＦＦ（クラッチ締結）の場合は、ステップＳ２へ進んで、回転同期制御フラグＦ＝０として、回転同期制御を終了させる。クラッチペダルスイッチがＯＮ（クラッチ開放）の場合は、ステップＳ５へ進む。
【００３０】
ステップＳ５では、シフト位置センサの信号に基づいて目標ギア位置が変化したか否かを判定する。例えば図２を参照して、３速→２速ダウンシフトの例で説明すると、シフト位置センサからの信号の履歴により、３速からニュートラル状態となって２速判定位置に達したときに、目標ギア位置が３速から２速に変化した（変速後の目標ギア位置は２速である）と判定する。
【００３１】
ここで、回転同期制御による変速ショック緩和の効果を確保するためには、できるだけ速やかに目標ギア位置を推定して回転同期制御の開始を早めて、エンジン回転速度を、後述する目標エンジン回転速度に収束させることが要求される。このため、前記判定位置は、セレクト方向操作中の位置に設定している。
【００３２】
目標ギア位置の変化が認められない場合は、本ルーチンを終了する。
【００３３】
目標ギア位置の変化が認められた場合は、ステップＳ６へ進み、変速後の目標ギア位置を特定した状態で、回転同期制御フラグＦ＝１にセットして、回転同期制御を開始させる。
【００３４】
ここで、図３の回転同期制御ルーチンのフローチャートについて説明する。本ルーチンも所定時間毎に実行される。
【００３５】
ステップＳ２１では、回転同期制御フラグＦ＝１か否かを判定し、Ｆ＝０の場合は、ステップＳ２２へ進んで通常のエンジントルク制御を実行する。
【００３６】
回転同期制御フラグＦ＝１の場合は、ステップＳ２３へ進み、変速後の目標ギア位置（ギア比ＧＲ）と現在の車速（変速機出力軸回転速度）ＶＳＰとから、変速後の目標ギア位置で走行するために必要な、車速と釣り合う、目標エンジン回転速度ｔＮＥ（＝ＶＳＰ／ＧＲ）を算出する。
【００３７】
次にステップＳ２４では、実際のエンジン回転速度ＮＥを検出する。
次にステップＳ２５では、実際のエンジン回転速度ＮＥと、目標エンジン回転速度ｔＮＥとを比較する。
【００３８】
比較の結果、ＮＥ＜ｔＮＥであれば、ステップＳ２６へ進み、目標エンジントルクｔＴｅを増大させることによって、スロットル開度ＴＶＯを増大させ、エンジン回転速度ＮＥを上昇させて、目標エンジン回転速度ｔＮＥに近づける。
【００３９】
逆に、ＮＥ＞ｔＮＥであれば、ステップＳ２７へ進み、目標エンジントルクｔＴｅを減少させることによって、スロットル開度ＴＶＯを減少させ、エンジン回転速度ＮＥを低下させて、目標エンジン回転速度ｔＮＥに近づける。
【００４０】
図２のフローに戻って説明を続ける。
【００４１】
回転同期制御フラグＦ＝１となって、回転同期制御が開始された後は、ステップＳ２での判定で、ステップＳ７へ進む。
【００４２】
ステップＳ７では、ギア締結が確定したか否かを判定する。ギア締結の確定とは、変速後のギア位置へのギア締結完了前であってもよいが、少なくともギアが噛み合って、変速機の入力軸が出力軸に同期して回転する状態になっていることが要求され、本実施形態では、シフト位置センサの出力に基づいて判定する。例えば図４を参照して、３速→２速ダウンシフトの例で説明すると、シフト位置センサの信号出力が２速位置に相当する所定範囲（ｘ２，ｙ２）内となったときに、ギア締結確定と判定する。または、ギア位置を直接検出するセンサを備える場合には、このセンサの検出値に基づいてギア締結を確定するようにしてもよい。
【００４３】
ギア締結が確定した場合は、ステップＳ８へ進んで、Ｎｔセンサ１８からの信号に基づいて変速機入力軸回転速度Ｎｔを算出する。なお、Ｎｔセンサ１８を備えない場合は、確定したギア位置ＧＲと車速（変速機出力軸回転速度）ＶＳＰとから、Ｎｔ＝ＶＳＰ／ＧＲとして算出することができる。
【００４４】
次いで、ステップＳ９では、前記目標ギア位置から算出された目標エンジン回転速度ｔＮＥが、前記現在の変速機入力軸回転速度Ｎｔより所定値ΔＮ以上大きいか、を判定する。
【００４５】
そして、所定値ΔＮ未満と判定された場合は、このルーチンを終了して、そのまま回転同期制御を継続するが、所定値ΔＮ以上大きい（ｔＮＥ−Ｎｔ≧ΔＮ）と判定された場合は、ステップＳ１０へ進み、回転同期制御フラグＦ＝０として、回転同期制御を禁止（終了）する。
【００４６】
上述したように、ドライバーが過度の荷重をかけてシフト操作を行った場合、レバーのロッド等の捩れによってセレクト方向センサの出力が、実際とは異なるギア位置相当の信号を出力してしまい、上記ステップＳ５で目標ギア位置の変化を検出したときに、変化後の目標ギア位置を誤って判定してしまうことがある。あるいは、シフト操作時に、変速しようとするギア位置のセレクト位置を通り越して異なるギア位置を目標ギア位置と判定した後で、逆方向に戻し操作したような場合などもある。さらに、シフト位置センサ（セレクト位置センサ）の故障、その他、何らかの異常によっても目標ギア位置を誤判定することがある。
【００４７】
本来の正しい目標ギア位置での目標エンジン回転速度は、ギア締結確定後の変速機入力軸回転速度Ｎｔと一致するように設定されるが、目標ギア位置が低速側に誤判定されてしまうと、該誤判定された目標ギア位置に基づいて設定された目標エンジン回転速度が、本来の目標エンジン回転速度、つまり、ギア締結確定後の変速機入力軸回転速度Ｎｔより大きく設定されることになる。
【００４８】
そこで、目標ギア位置が低速側へ誤判定されることにより、目標エンジン回転速度ｔＮＥが、ギア締結確定後に検出された変速機入力軸回転速度Ｎｔより所定値ΔＮ以上大きいときは、回転同期制御をそのまま継続すると、エンジン回転速度が大きくなりすぎるので、回転同期制御を終了させるのである。
【００４９】
これにより、エンジン１は、通常のアイドル回転を維持する制御に切り換わって、速やかに減速し、エンジン回転速度ＮＥが変速機入力軸回転速度Ｎｔに近づけられるので、クラッチ締結時の突き上げ（加速）ショックを抑制できる。
【００５０】
図５は、５速から４速にシフトダウンしたときに、目標ギア位置を２速と誤判定したときの、各種状態量の変化を示す。
【００５１】
目標エンジン回転速度ｔＮＥが、図示ａのギア締結を確定時点で検出された変速機入力軸回転速度Ｎｔより所定値ΔＮ以上大きいときに、回転同期制御フラグＦを０として回転同期制御を終了させる。
【００５２】
これにより、現状のエンジン回転速度ＮＥが通常の目標アイドル回転速度に対して高すぎるので、要求トルクが負（燃料カット）となって速やかに減速し、クラッチ接続時には、回転同期制御を継続した場合に、比較して図示ｂの回転速度差分、ショックを緩和することができる。
【００５３】
上記実施形態では、目標エンジン回転速度が高すぎるときに回転同期制御を禁止することにより、エンジン回転速度ＮＥを応答よく減速できるが、クラッチ開放時間が長すぎる場合などでは、クラッチ接続時にエンジン回転速度ＮＥが低くなりすぎてしまうことがある。
【００５４】
そこで、第２の実施形態として、回転同期制御の目標エンジン回転速度を、ギア締結を確定時点で検出された変速機入力軸回転速度Ｎｔに切り換える構成としてもよい。
【００５５】
図６は、第２の実施形態のフローチャートを示し、ステップＳ１０'で目標エンジン回転速度ｔＮＥが変速機入力軸回転速度Ｎｔより所定値ΔＮ以上大きいと判定されたときに、目標エンジン回転速度ｔＮＥを、ステップＳ８で算出した変速機入力軸回転速度Ｎｔに切り換える構成とする。
【００５６】
第１の実施形態では、エンジン回転速度をできるだけ速やかに減速して、クラッチ接続時における本来の目標エンジン回転速度に対する増加分を最大限小さくすることができ、一方、第２の実施形態によれば、第１の実施形態に比較するとエンジン減速の程度は低いが、クラッチ接続時のエンジン回転速が低くなりすぎることによるショックを防止できる。
【００５７】
また、上記実施形態では、回転同期制御ための目標ギア位置を、シフトレバー位置に基づいて予測するものを示したが、本発明は、それ以外の方法で予測するものにも適用できる。例えば、変速前のギア位置が最も低速側、または最も高速側にある場合に、クラッチ開放を検出した時点で、次のギア位置を予測して回転同期制御を開始させるようなものにおいても、誤ったギア位置を予測するなどして、目標エンジン回転速度が大きくなりすぎるようなことがあるので、本発明を適用することで、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態を示すＭＴ車のシステム図
【図２】回転同期制御フラグ設定ルーチンのフローチャート
【図３】回転同期制御ルーチンのフローチャート
【図４】シフト位置センサ出力の説明図
【図５】同上実施形態での一制御例における各種状態量の変化を示すタイムチャート
【図６】第２の実施形態における回転同期制御フラグ設定ルーチンのフローチャート
【符号の説明】
【００５９】
１     エンジン
２     吸気通路
３     電制スロットル弁
４     ＥＣＵ
５     クラッチ
６     手動変速機
１１     アクセルペダルセンサ
１２     クランク角センサ
１３     車速センサ
１４     クラッチペダルセンサ
１５     シフト位置センサ
１６     ニュートラルスイッチ
１７     回転同期制御許可スイッチ
【図１】
2008267186.tif 000003
【図２】
2008267186.tif 000004
【図３】
2008267186.tif 000005
【図４】
2008267186.tif 000006
【図５】
2008267186.tif 000007
【図６】
2008267186.tif 000008