(57)【要約】【課題】複数のシフトマップを用いることなく、運転者の求めに応じた変速を行うことができる自動変速制御装置およびその制御方法を提供する。【解決手段】車両の車速Ｖおよびアクセル踏角αに基づいて変速機のシフトタイミングを決定するシフトマップ１００を有し、このシフトマップ１００に基づいて前記変速機のシフトアクチュエータ、セレクトアクチュエータおよびクラッチアクチュエータを自動的に動作させる自動変速制御装置において、シフトマップ１００のシフトタイミングをアクセル踏角αによって決定される目標エンジン回転数Ｎ１と実際のエンジン回転数Ｎ２との差に基づいて補正する。【選択図】図４
2007155011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車速およびアクセル踏角に基づいて変速機のシフトタイミングを決定するシフトマップを有し、このシフトマップに基づいて前記変速機のシフトアクチュエータ、セレクトアクチュエータおよびクラッチアクチュエータを自動的に動作させる自動変速制御装置において、
前記シフトマップのシフトタイミングを、アクセル踏角によって決定される目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との差に基づいて補正することを特徴とする自動変速制御装置。
【請求項２】
前記補正は所定のパラメータを加味して成され、このパラメータは車両の種類ごとに複数用意され、この複数のパラメータのうちの１つのパラメータが車両の種類によって選択可能になっていることを特徴とする請求項１に記載の自動変速制御装置。
【請求項３】
前記補正は所定のパラメータを加味して成され、このパラメータはシフト段ごとに用意されて選択可能になっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動変速制御装置。
【請求項４】
車両の車速およびアクセル踏角に基づいて変速機のシフトタイミングを決定するシフトマップによって前記変速機のシフトアクチュエータ、セレクトアクチュエータおよびクラッチアクチュエータを自動的に動作させる自動変速制御装置の制御方法において、
前記シフトマップのシフトタイミングを、アクセル踏角によって決定される目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との差に基づいて補正することを特徴とする自動変速制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される有段変速機を自動的に制御するための自動変速制御装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に使用されるトランスミッションとしては、マニュアル・トランスミッション（ＭＴ）の変速機をそのまま使用して、クラッチ機能を自動化したものが知られている。このトランスミッションは、オートマチック・トランスミッション（ＡＴ）のようなトルクコンバータを使用していないので、ＡＴの利点であるクラッチ操作がないことと、ＭＴの利点である燃費性能良さ、および加速性能の良さとを備え持っている。
【０００３】
上述のトランスミッションは、自動変速制御装置によって制御されている。この自動変速制御装置は、例えば、車速を検出する車速センサ、アクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサおよび変速機のギア位置を検出するセレクタレバースイッチからの信号に基づいて、クラッチ操作やギアの変速を自動的に行うものである。このような自動変速制御装置は、シフトアップまたはシフトダウンを行うシフトタイミングが決められているシフトマップを有している。このシフトマップは、車速とアクセルペダルの踏角との関係によって上述のシフトタイミングが決められている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上述のシフトマップにおけるシフトタイミングは、平坦な道路を走行する場合のほかに、登坂路を走行する場合などにも対応可能なように、総合的な運転状況に基づいて決定されている。例えば、運転者は、登坂路を上る場合に平坦な道路を走行する場合に比べてアクセル踏角を大きくして車両を加速させようとする。そのため、アクセル踏角が大きい場合には、車両を加速させるためのトルクが必要となるので、アクセル踏角が小さい場合と比べてシフトタイミングを遅らせるようにしている。
【特許文献１】特開昭６０−１１７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなシフトマップでは、上述の通り、あらゆる運転状況に適合したシフトタイミングが決定されることが望ましい。しかしながら、運転状況としては、登坂路を走行する場合のほかに積載荷重が大きい場合などがある。例えば、積載荷重が大きい場合には、さらに加速トルクが必要となり、他の運転状況と適合させることが困難である。
一方、上述の課題を解決するために、車載負荷が大きい場合や登坂路を走行する場合などに応じた変速タイミングをそれぞれシフトマップとして複数備え、それぞれの場合に応じてシフトマップを適宜変更して使用することも行われている。しかしながら、複数のシフトマップを用意してそれぞれのシフトマップに基づいて細かな設定をすることは制御が複雑となり得策ではない。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、例えば登坂路を走行する場合や車載負荷が大きい場合などであっても、複数のシフトマップを用いることなく、運転者の求めに応じた変速を行うことができる自動変速制御装置および制御方法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】
【０００７】
本発明では、車両の車速およびアクセル踏角に基づいて変速機のシフトタイミングを決定するシフトマップを有し、このシフトマップに基づいて前記変速機のシフトアクチュエータ、セレクトアクチュエータおよびクラッチアクチュエータを自動的に動作させる自動変速制御装置において、前記シフトマップのシフトタイミングを、アクセル踏角によって決定される目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との差に基づいて補正したことを特徴とする。
この構成によれば、シフトマップを補正することにより、１つのシフトマップのみを使用して、運転状況に適合した変速機の制御を行うことができる。また、運転者の加減速要求が最も反映されるアクセル踏角（アクセル開度、アクセルワーク）に基づいてシフトタイミングの補正を行うことができる。
【０００８】
この場合において、前記補正は所定のパラメータを加味して成され、このパラメータは車両の種類ごとに複数用意され、この複数のパラメータのうちの１つのパラメータが車両の種類によって選択可能になっていてもよい。また、前記補正は、所定のパラメータを加味して成され、このパラメータはシフト段ごとに用意されて選択可能になっていてもよい。
この構成によれば、車両の種類またはシフト段ごとによって必要な加速トルク等が確保できるようにシフトタイミングをそれぞれ調節することができる。
【０００９】
一方、車両の車速およびアクセル踏角に基づいて変速機のシフトタイミングを決定するシフトマップによって前記変速機のシフトアクチュエータ、セレクトアクチュエータおよびクラッチアクチュエータを自動的に動作させる自動変速制御装置の制御方法において、
前記シフトマップのシフトタイミングを、アクセル踏角によって決定される目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との差に基づいて補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シフトマップのシフトタイミングをアクセル踏角に基づいて補正することにより、複数のシフトマップをそれぞれの状況に合わせて作成する必要がない。また、複数のシフトマップの中から適合するシフトマップを選択して制御する必要がないので、簡単な制御で運転者の求めに応じた変速を行うことができる。さらに、アクセル踏角に基づいて目標エンジン回転数を決定しているので、例えば、アクセルワークに現れる車両の積載状況や走行路の状況をシフトタイミングの補正に反映させることができる。さらにまた、シフトマップのシフトタイミングは、アクセル踏角によって決定される目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との差を求めることによって補正されるので、アクセル踏角によって容易にシフトタイミングの補正を行うことができる。
さらに、前記シフトマップのシフトタイミングは、前記変速機のシフト段毎に補正されるので、例えば、シフト段毎に車両を加速させるトルクを調整することができる。これにより、より運転者の求めに応じたシフトチェンジを実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る自動変速制御装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る自動変速制御装置の概要図である。
自動変速制御装置１は、変速機５のセレクト方向の位置を決定するためのセレクトアクチュエータ１０と、変速機５のシフト方向の位置を決定するためのシフトアクチュエータ２０と、クラッチ操作を行うクラッチアクチュエータ３０と、それぞれのアクチュエータに油を送る油圧ポンプ４０と、それぞれのアクチュエータの油圧を調整する電磁開閉弁５０と、電磁開閉弁５０を制御する電子制御装置（Electric Control Unit，ＥＣＵ）６０とを備えている。なお、変速機５は、上述の３つのアクチュエータ１０，２０，３０によって構成されている。
【００１２】
セレクトアクチュエータ１０は、マニュアルトランスミッションにおいて運転者がシフトレバーを車両横方向へ操作する作業を自動的に行うものである。セレクトアクチュエータ１０はロッド１１を備えており、このロッド１１は、油圧ポンプ４０から送流される油を電磁開閉弁５０ａを用いて制御することにより移動させることができる。このロッド１１の移動によって、セレクト方向における位置が決定される。
シフトアクチュエータ２０は、マニュアルトランスミッションにおいて運転者がシフトレバーを車両進行方向へ操作する作業を自動的に行うものである。シフトアクチュエータ２０はロッド２１を備えており、このロッド２１は、油圧ポンプ４０から送流される油を電磁開閉弁５０ｂで制御することにより移動させることができる。このロッド２１の移動によって、シフト方向における位置が決定される。
クラッチアクチュエータ３０は、クラッチを繋げたり切り離したりする動作を自動的に行うためのものである。クラッチアクチュエータ３０はロッド３１を備えており、このロッド３１は、油圧ポンプ４０から送流される油を電磁開閉弁５０ｃで制御することにより移動させることができる。このロッド３１の移動によって、クラッチ動作が行われる。
【００１３】
ＥＣＵ６０は、電磁開閉弁５０ａ，５０ｂ，５０ｃと電気的に接続されている。また、このＥＣＵ６０は、車両本体に設けられた車速センサ７０、エンジン回転数センサ７１、アクセル踏角センサ７２と電気的に接続されている。それぞれのセンサの信号に基づいて、電磁開閉弁５０ａ，５０ｂ，５０ｃの開閉を制御している。
【００１４】
図２は、オートシフトクラッチシステムの基本となるシフトマップ（変速マップ）１００を示すものであって、車両の速度Ｖ（ｋｍ／ｓｅｃ）（横軸）と、アクセル踏角α（％）（縦軸）との関係を示す説明図である。
このシフトマップ１００では、例えば、速度Ｖが速くなる毎に、アクセル踏角αとの関係によって、自動的にシフトアップ（１速（ギア比小）→２速・・・→５速（ギア比大））されるタイミングが決定されており、このシフトアップのタイミングは、図２において実線で記載された第１セレクトポジションＬ１〜第４セレクトポジションＬ４により示されている。
【００１５】
第１セレクトポジションＬ１は、１速から２速へシフトアップするタイミングを示すものであり、図２において、アクセル踏角αが０％〜５０％の場合には車両速度が約８ｋｍ／ｓｅｃに達したときにシフトアップされ、アクセル踏角αが５０％〜８２％の場合には約８ｋｍ／ｓｅｃ〜１０ｋｍ／ｓｅｃの間でシフトアップされ、アクセル踏角αが８２％〜１００％の場合には約１０ｋｍ／ｓｅｃでシフトアップされる。
第２セレクトポジションＬ２は、２速から３速へシフトアップするタイミングを示すものであり、図２において、アクセル踏角αが０％〜５０％の場合には車両速度が約１６ｋｍ／ｓｅｃに達したときにシフトアップされ、アクセル踏角αが５０％〜８２％の場合には約１６ｋｍ／ｓｅｃ〜２０ｋｍ／ｓｅｃの間でシフトアップされ、アクセル踏角αが８２％〜１００％の場合には約２０ｋｍ／ｓｅｃでシフトアップされる。
【００１６】
第３セレクトポジションＬ３は、３速から４速へシフトアップするタイミングを示すものであり、図２において、アクセル踏角αが０％〜１７％の場合には車両速度が約４０ｋｍ／ｓｅｃに達したときにシフトアップされ、アクセル踏角αが１７％〜３０％の場合には約４０ｋｍ／ｓｅｃ〜２９ｋｍ／ｓｅｃの間でシフトアップされ、アクセル踏角αが３０％〜５０％の場合には約２９ｋｍ／ｓｅｃでシフトアップされ、アクセル踏角αが５０％〜８２％の場合には約２９ｋｍ／ｓｅｃ〜４０ｋｍ／ｓｅｃの間でシフトアップされ、アクセル踏角αが８２％〜１００％の場合には約４０ｋｍ／ｓｅｃでシフトアップされる。
第４セレクトポジションＬ４は、４速から５速へシフトアップするタイミングを示すものであり、図２において、アクセル踏角αが０％〜１７％の場合には車両速度が約５２ｋｍ／ｓｅｃに達したときにシフトアップされ、アクセル踏角αが１７％〜３０％の場合には約５２ｋｍ／ｓｅｃ〜４３ｋｍ／ｓｅｃの間でシフトアップされ、アクセル踏角αが３０％〜５０％の場合には約４３ｋｍ／ｓｅｃでシフトアップされ、アクセル踏角αが５０％〜８２％の場合には約４３ｋｍ／ｓｅｃ〜５２ｋｍ／ｓｅｃの間でシフトアップされ、アクセル踏角αが８２％〜１００％の場合には約５２ｋｍ／ｓｅｃでシフトアップされる。
【００１７】
具体的に例示をすると、図２において符号Ａで示すようにアクセル踏角が約６５％の状態で車両の速度を０ｋｍ／ｓｅｃから約４５ｋｍ／ｓｅｃまで加速する場合には、車両速度が０ｋｍ／ｓｅｃから約８ｋｍ／ｓｅｃまで加速されたときに第１セレクトポジションＬ１に到達して１速から２速にシフトアップされ、さらに約１８ｋｍ／ｓｅｃまで加速されたときに第２セレクトポジションＬ２に到達して３速にシフトアップされ、約３３ｋｍ／ｓｅｃ（第３セレクトポジションＬ３）で４速、約４８ｋｍ／ｓｅｃ（第４セレクトポジションＬ４）で５速にシフトアップされる。
【００１８】
一方、シフトマップ１００では、速度が遅くなる毎に、アクセル踏角αとの関係によって、自動的にシフトダウン（５速→４速・・・→１速）するタイミングが決定されており、このシフトダウンのタイミングは、図２において破線で記載された第５セレクトポジションＤ５〜第８セレクトポジションＤ８により示されている。
【００１９】
第５セレクトポジションＤ５は、２速から１速へシフトダウンするタイミングを示すものであり、図２において、アクセル踏角αが０％〜１００％の全ての場合において車両速度が約４ｋｍ／ｓｅｃに達したときにシフトダウンされる。
第６セレクトポジションＤ６は、３速から２速へシフトダウンするタイミングを示すものであり、図２において、アクセル踏角αが０％〜８％の場合には車両速度が約８ｋｍ／ｓｅｃに達したときにシフトダウンされ、アクセル踏角αが８％〜１００％の場合には約１３ｋｍ／ｓｅｃでシフトダウンされる。
【００２０】
第７セレクトポジションＤ７は、４速から３速へシフトダウンするタイミングを示すものであり、図２において、アクセル踏角αが０％〜８％の場合には車両速度が約１７ｋｍ／ｓｅｃに達したときにシフトダウンされ、アクセル踏角αが８％〜１００％の場合には約２３ｋｍ／ｓｅｃでシフトダウンされる。
第８セレクトポジションＤ８は、５速から４速へシフトダウンするタイミングを示すものであり、図２において、アクセル踏角αが０％〜８％の場合には車両速度が約２０ｋｍ／ｓｅｃに達したときにシフトダウンされ、アクセル踏角αが８％〜１００％の場合には約４０ｋｍ／ｓｅｃでシフトダウンされる。
【００２１】
具体的に例示すると、図２において符号Ｂで示すように車両速度を４５ｋｍ／ｓｅｃのままでアクセル踏角を７％にし、符号Ｃに示すように車両速度を４５ｋｍ／ｓｅｃから２０ｋｍ／ｓｅｃまで減速する場合には、車両速度が４５ｋｍ／ｓｅｃから２２ｋｍ／ｓｅｃまで減速されたときに第８セレクトポジションＤ８に到達して５速から４速にシフトダウンされる。
【００２２】
なお、符号Ｄに示すようにアクセル踏角αをさらに９０％まで上げると、アクセル踏角αが８％に達したときに第７セレクトポジションＤ７によって４速から３速にシフトダウンされる。また、符号Ｅに示すように車両速度を２０ｋｍ／ｓｅｃから４５ｋｍ／ｓｅｃまでさらに加速すると、車両速度が４０ｋｍ／ｓｅｃに達したときに第３セレクトポジションＬ３によって３速から４速にシフトアップされる。さらに、符号Ｆに示すように、アクセル踏角αを４％まで下げる場合には、アクセル踏角αが約５３％のときに第４セレクトポジションＬ４によって４速から５速にシフトアップされる。さらにまた、符号Ｇに示すように、アクセル踏角αを４％に維持した状態で車両速度Ｖを４５ｋｍ／ｓｅｃから０ｋｍ／ｓｅｃまで下げる場合には、第８〜第５セレクトポジションＤ８〜Ｄ５によってそれぞれシフトダウンされることになる。
【００２３】
次に、基本的なシフトマップ１００の補正値と、この補正値を用いた制御方法について図３〜図５を用いて説明する。以下で説明する補正は、車載負荷が大きい場合の運転状況に合わせて補正を行う場合についてのものである。この補正値は、ＥＣＵ６０によって、以下の手順で決定される。
【００２４】
（１）理想的なエンジン回転数Ｎの決定
図３は、アクセル踏角αと理想的なエンジン回転数Ｎとの関係を示したものである。理想的なエンジン回転数Ｎは、アクセル踏角αの増減に合わせて比例して増減するものであり、アクセル踏角αに対応した理想的なエンジン回転数Ｎを一義的に求めることができる。
【００２５】
（２）目標エンジン回転数Ｎ１と実際のエンジン回転数Ｎ２との比較
図４は、目標エンジン回転数Ｎ１と、シフトチェンジによって変化する実際のエンジン回転数Ｎ２との関係を経時的に示したものである。実際のエンジン回転数Ｎ２は、図４の上側に記載されているギアポジションにシフトアップされる毎に回転数が少なくなる。詳細には、上述の理想的なエンジン回転数Ｎを目標エンジン回転数Ｎ１とし、実際のエンジン回転数Ｎ２が目標エンジン回転数Ｎ１に達したときにシフトアップが行われる。シフトアップが行われると必要なトルクが大きくなるため、実際のエンジン回転数Ｎ２の回転数が少なくなる。このときの目標エンジン回転数Ｎ１と実際のエンジン回転数Ｎ２との差Ｎ３（Ｎ３＝Ｎ１−Ｎ２）をそれぞれ求める。
【００２６】
（３）補正速度Ｖ１の決定
上述の（２）で求めた回転数の差Ｎ３に、シフト段毎に用意したパラメータを用いて補正速度Ｖ１を決定する。このパラメータは、今回の実施例においては、変速機５のギア比が大きくなるほど（１速→・・・５速）積算するパラメータが大きい値となるように設定し、加速トルクを大きく確保できるように決定している。
【００２７】
（４）シフトチェンジの速度（補正後の速度）Ｖ２の決定
図５は、シフトマップ１００の基準値として使用されている第１〜第４セレクトポジションＬ１〜Ｌ４の基準速度Ｖ０に、（３）で求めた補正速度Ｖ１を加算して、補正後の速度Ｖ２を求めたものであり、経過時間と速度の関係について示したものである。
基準速度Ｖ０は、アクセル踏角αを一定にした場合、図５に示すように、段差を有する右上がりの階段状に示され、この段差はシフトチェンジのタイミングで生じている。なお、図５に示すように、車両速度Ｖは、このシフトチェンジのタイミング毎に加速が緩やかになっている。
補正後の速度Ｖ２は、基準速度Ｖ０よりもシフトチェンジを行うための速度が大きくなるように補正されており、シフトチェンジがされ難いようになっている。
【００２８】
他方、シフトダウンを行うときについても同様な手順および作用を行うことによって、補正速度Ｖ１を求めて、補正後の速度Ｖ２を決定することができる。
【００２９】
本発明の実施の形態に係る自動変速制御装置１によれば、シフトマップ１００のシフトタイミングをアクセル踏角αに基づいて補正することにより、複数のシフトマップの中から適合するシフトマップを選択して制御する必要がないので、簡単な制御で運転者の求めに応じた変速を行うことができる。さらに、アクセル踏角αに基づいて補正を行っているので、例えば、アクセルワークに現れる車両の積載状況や走行路の状況の違いをシフトタイミングの補正に反映させることができる。
また、シフトマップ１００のシフトタイミングは、アクセル踏角αによって決定される目標エンジン回転数Ｎ１と実際のエンジン回転数Ｎ２との差を求めることによって補正されるので、アクセル踏角αによって容易にシフトタイミングの補正を行うことができる。
さらに、シフトマップ１００のシフトタイミングは、変速機５のシフト段毎に補正されるので、例えば、シフト段毎に車両を加速させるトルクを調整することができる。その結果、より運転者の求めに応じたシフトチェンジを実現させることができる。
【００３０】
以上、本発明を実施するための最良の形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
本実施の形態では、例えば加速トルクを大きく確保できるようにパラメータの値をシフト段毎に設定する場合について説明したが、車両の種類（例えば、乗用車や２ｔトラックなど、または、エンジンの特性に合わせてエンジンの種類ごと）ごとに複数用意して、この複数のパラメータの中から１つのパラメータを車両の種類によって選択可能にすることもできる。これにより、複数のパラメータの中から、車種によって最適な１つのパラメータを適宜決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動変速制御装置を用いて制御する変速機システムの概要図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る自動変速制御装置に使用されるシフトマップの概略図である。
【図３】アクセル踏角と理想的なエンジン回転数との関係を示す図である。
【図４】目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との関係、および補正速度の関係を示す図である。
【図５】基本速度に補正速度を加算して補正後の速度を示した図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  自動変速制御装置
１０  セレクトアクチュエータ
２０  シフトアクチュエータ
３０  クラッチアクチュエータ
４０  油圧ポンプ
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ  電磁開閉弁
６０  電子制御装置
７０  車速センサ
７１  エンジン回転数センサ
７２  アクセル踏角センサ
１００  シフトマップ
Ｌ１〜Ｌ４  第１〜第４セレクトポジション
Ｄ５〜Ｄ８  第５〜第８セレクトポジション
α  アクセル踏角（アクセル開度）
Ｎ  理想的なエンジン回転数
Ｎ１  目標エンジン回転数
Ｎ２  実際のエンジン回転数
Ｎ３  回転数の差
Ｖ  車両速度
Ｖ０  基準速度
Ｖ１  補正速度
Ｖ２  補正後の速度
【図１】
2007155011.tif 000003
【図２】
2007155011.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007155011.tif 000006
【図５】
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