JP2004150464A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アイドルアップ装置が備えられた車両において、アイドルアップ制御中でも、円滑に減速して停車をさせることができる自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】変速機のギヤ段がニュートラル以外であり（Ｓ１）、ブレーキペダルが踏み込まれたか又はアクセル開度が所定値未満であり（Ｓ２、Ｓ３）、その結果、車速が所定値未満となり（Ｓ４）、エンジン回転速度が所定範囲内となったときに（Ｓ５）、燃料噴射量が所定値以上であれば（Ｓ６）、変速機のギヤ段をニュートラルに変速させる（Ｓ７、Ｓ８）。これにより、アイドルアップ回転速度がニュートラル変速回転速度より大きく設定されている場合でも、走行状態から停車する際にニュートラルに変速されるので、ブレーキペダルを必要以上に踏み込んでブレーキを作動させる必要がなく、円滑に停止させることができる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の自動変速機の制御装置に関し、特に、アイドルアップ制御中に、円滑に停車させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、摩擦クラッチと歯車式変速機とを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）が介在しないので、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、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する。
【０００３】
なお、機械式自動変速機の変速制御では、特許文献１又は先行出願（特願２００１−９２１１９号）に開示されるように、歯車式変速機がニュートラルに変速された停車直前に再加速すべくアクセル操作が行われると、車速に応じた最適な変速段に変速する技術が提案されている。かかる機械式自動変速機においては、走行状態から停車する際にエンジンの停止を防ぐために、ブレーキの作動とエンジン回転速度が所定値（ニュートラル変速回転速度）以下となったときに、自動で歯車式変速機をニュートラルにする制御が一般的に行われている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２２７６３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、エンジンには、例えば、低水温時のエンジン回転の安定、及び、暖気を迅速に完了させるために、アイドルアップ装置が備えられている。このアイドルアップ装置には、運転者がアイドルボリュームを操作することによりアイドリング時のエンジン回転速度を上昇させるマニュアルアイドルアップ装置と、冷却水温度に応じて自動的にアイドリング時のエンジン回転速度を所定値（アイドルアップ回転速度）まで上昇させる自動アイドルアップ装置がある。これらのアイドルアップ装置により、アイドルアップ回転速度に維持されるように燃料供給量が制御され、負荷の変動に対してエンジン回転速度が略一定に保たれる。
【０００６】
従って、このようなアイドルアップ装置及び機械式自動変速機が備えられた車両において、アイドルアップ回転速度が、ニュートラル変速回転速度より大きく設定されている場合は、アイドルアップ制御が行われているときに、走行状態から停車させるべく運転者がブレーキ操作を行っても、エンジン回転速度がニュートラル変速回転速度以下とならず、歯車式変速機がニュートラルとならない。
【０００７】
そのため、運転者は、ブレーキペダルを必要以上に強く踏み込んで、エンジン回転速度を強制的に低下させることによって、エンジン回転速度をニュートラル変速回転速度以下に低下させ、歯車式変速機をニュートラルにする必要があった。このようにすると、ブレーキの操作フィーリングが悪くなってしまう。また、ブレーキの負荷が必要以上に増大することもある。
【０００８】
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、アイドルアップ装置が備えられた車両において、走行状態から停車する際に、エンジントルクに基づいてアイドルアップ状態であることを判定し、ニュートラルに変速させることによって、円滑に停止させる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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の発明は、変速機のギヤ段を検出するギヤ段検出手段と、運転者に減速意思があるか否かを判定する減速意思判定手段と、車速を検出する車速検出手段と、エンジントルクに基づいて、エンジンがアイドルアップ状態にあるか否かを判定するアイドルアップ判定手段と、前記ギヤ段検出手段により検出されたギヤ段が走行段であり、前記減速意思判定手段により減速意思があると判定され、前記車速検出手段により検出された車速が第１の所定値未満であり、かつ、前記アイドルアップ判定手段によりアイドルアップ状態にあると判定されたときに、変速機のギヤ段をニュートラルに変速させる変速制御手段と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、エンジントルクに基づいてアイドルアップ状態にあるか否かが判定される。そして、変速機のギヤ段が走行段であり、運転者に減速意思があり、車速が第１の所定値未満となり、かつ、アイドルアップ状態にあると判定されたときは、変速機がニュートラルに変速される。これにより、アイドルアップ回転速度がニュートラル変速回転速度より大きく設定されている場合でも、走行状態から停車する際にニュートラルに変速される。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記減速意思判定手段は、ブレーキが作動中であるか又はアクセル開度が第２の所定値未満であるときに、運転者に減速意思があると判定することを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、走行状態から停車する際には、ブレーキ操作が行われるか又はアクセルペダルの踏み込みを中止する操作が行われるので、これらの条件を満たすときは、運転者に減速意思があると判定される。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記アイドルアップ判定手段は、エンジントルクに略比例するエンジンへの燃料供給量が第３の所定値以上であるときに、エンジンがアイドルアップ状態にあると判定することを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、エンジンへの燃料供給量が第３の所定値以上であるときにエンジンがアイドルアップ状態であると判定されるので、制御負荷の増加を抑えることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
【００１６】
図１は、本発明の自動変速機の制御装置を備えた車両構成を示す。
【００１７】
エンジン１には、摩擦クラッチ（以下、「クラッチ」という）２を介して歯車式変速機（以下「変速機」という）３が取り付けられる。また、エンジン１には、マイクロコンピュータを内蔵したエンジンコントロールユニット４により燃料噴射量を制御可能な燃料噴射ポンプ５と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ６と、が取り付けられる。クラッチ２には、クラッチ駆動用アクチュエータとしてのクラッチブースタ７の出力軸が接続される。
【００１８】
一方、変速機３には、マイクロコンピュータを内蔵した自動変速コントロールユニット８により開閉制御される電磁弁９を介して、その変速段を空気圧で切り換えるアクチュエータ１０が取り付けられる。また、変速機３には、ギヤ段を検出するポジションセンサ１１（ギヤ段検出手段）と、その出力軸の回転速度から車速を検出する車速センサ１２（車速検出手段）と、が取り付けられる。
【００１９】
運転室内には、アクセルペダル１３の踏み込み量を介してアクセル開度を検出するアクセル開度センサ１４と、ブレーキペダル１５が踏み込まれたことを検出するブレーキ操作スイッチ１６と、変速機３の変速指示を入力するシフトレバー１７と、が取り付けられる。
【００２０】
そして、アクセル開度センサ１４の信号がエンジンコントロールユニット４に入力され、アクセル開度に応じて、燃料噴射ポンプ５が制御される。
【００２１】
一方、自動変速コントロールユニット８には、エンジン回転速度センサ６、ポジションセンサ１１、車速センサ１２、ブレーキ操作スイッチ１６、シフトレバー１７の各信号が入力され、エンジンコントロールユニット４と相互交信しつつ、自動変速制御を行うべく、クラッチブースタ７及び電磁弁９が制御される。
【００２２】
自動変速コントロールユニット８は、図２に示すフローチャートにより制御を行う。なお、図示するフローチャートによる制御は、所定時間毎に繰り返して行われる。
【００２３】
ＳＴＡＲＴ後、ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様）では、ポジションセンサ１１により検出された変速機３のギヤ段が、ニュートラル以外であるか（走行段であるか）否かが判定される。ニュートラル以外であると判定されるとステップ２に進む。ニュートラル以外でないと判定されるとステップ１を再度繰り返す。
【００２４】
ステップ２では、ブレーキ操作スイッチ１６からの信号に基づいて、ブレーキペダル１５が踏み込まれたか（ブレーキが作動中であるか）否かが判定される。ブレーキペダル１５が踏み込まれていると判定されると、ステップ４に進む。ブレーキペダル１５が踏み込まれていないと判定されるとステップ３に進む。
【００２５】
ステップ３では、アクセル開度センサ１４により検出されたアクセル開度が所定値（第２の所定値）未満であるか否かが判定される。ここでは、この所定値はアクセルを全開にしたときの１０パーセントのアクセル開度に設定される。アクセル開度が所定値未満であると判定されるとステップ４に進む。アクセル開度が所定値未満でないと判定されるとステップ１に戻る。なお、ステップ２乃至３の一連の処理は減速意思判定手段に該当する。これは、走行状態から停車する際には、ブレーキ操作が行なわれるか又はアクセルペダルの踏み込みを中止する操作が行なわれるので、これらの条件を満たすことによって、運転者に減速意思があると判定できるからである。
【００２６】
ステップ４では、車速センサ１２により検出された車速が所定値（第１の所定値）未満であるか否かが判定される。車速が所定値未満であると判定されるとステップ５に進む。車速が所定値未満でないと判定されるとステップ１に戻る。
【００２７】
ステップ５では、エンジン回転速度センサ６により検出されたエンジン回転速度が所定範囲内にあるか否かが判定される。ここでは、この所定範囲は、アイドルが安定するエンジン回転速度、例えば６５０ｒｐｍから９５０ｒｐｍまでに設定される。エンジン回転速度が所定範囲内にあると判定されるとステップ６に進む。エンジン回転速度が所定範囲内にないと判定されるとステップ１に戻る。
【００２８】
ステップ６では、エンジンコントロールユニット４により制御されるエンジン１への燃料噴射量が所定値（第３の所定値）以上であるか否かが判定される。ここでは、この所定値は、エンジン１のトルクが最大トルクの３０パーセントになる燃料噴射量に設定される。燃料噴射量が所定値以上であると判定されるとステップ７に進む。燃料噴射量が所定値以上でないと判定されるとステップ１に戻る。なお、ステップ６の処理はアイドルアップ判定手段に該当する。これは、運転者に減速意思があり、かつ、車速が第１の所定値未満に低下しているときに、燃料噴射量が第３の所定値以上であれば、エンジントルクが通常のアイドル時より大きいので、アイドルアップ制御中にあると判定できるためである。
【００２９】
ステップ７では、クラッチブースタ７に制御信号を送出してクラッチ２を切断させる。そして、ステップ８に進む。
【００３０】
ステップ８では、電磁弁９に制御信号を送出して、アクチュエータ１０を作動制御して、変速機３のギヤ段をニュートラルに変速する。その後ＥＮＤに進み、制御を終了する。なお、ステップ７及び８の一連の処理は変速制御手段に該当する。
【００３１】
以上のような構成の自動変速コントロールユニット８により、まず、ギヤ段がニュートラル以外である否かによって、本発明による制御が必要か否かが判定される。そして、本発明による制御が必要な場合は、ブレーキペダルが踏み込まれているか又はアクセル開度が第２の所定値未満であるときには、運転者に減速意思があると判定される。そして、このときに、車速が第１の所定値未満であり、エンジン回転速度が所定範囲内にあり、かつ、燃料噴射量が第３の所定値以上であれば、アイドルアップ状態にあると判定され、自動的に変速機３がニュートラルに変速される。
【００３２】
これにより、アイドルアップ状態では、エンジン回転速度がニュートラル変速回転速度以上であっても、自動的にニュートラルに変速する制御が行われる。従って、走行状態から停止する際にブレーキペダル１５を必要以上に強く踏んで、エンジン回転速度を強制的に低下させる必要がないので、円滑に停止することができる。
【００３３】
本実施例を備えた車両を試験的に走行させたときのタイムチャートを図３に示す。ここでは、アイドルアップ回転速度は９００ｒｐｍに、ニュートラル変速回転速度は６９０ｒｐｍに設定されている。図３に示すように、ブレーキを作動させることによってエンジン回転速度が低下するが、このエンジン回転速度がニュートラル変速回転速度に達する前に、エンジントルクが最大トルクの３０パーセントを超えた時点で、ニュートラルに変速される。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、アイドルアップ回転速度がニュートラル変速回転速度より大きく設定されている場合でも、走行状態から停車する際にニュートラルに変速される。これにより、ブレーキペダルを必要以上に踏み込んでブレーキを作動させる必要がなく、円滑に停止させることができる。また、ブレーキの負担を軽減し、エンジン回転速度の低下によるエンジン停止も防止できる。
【００３５】
請求項２記載の発明によれば、運転者の操作に基づいて減速意思があることが判定されるので、運転者の意思を反映した正確な制御が行える。
【００３６】
請求項３記載の発明によれば、アイドルアップ状態にあるか否かを判定するために、エンジンへの燃料供給量が所定値以上であるか否かを判断すればよいので、制御負荷が増加するのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動変速機の制御装置を備えた車両の構成図
【図２】自動変速コントロールユニットでの制御手順を示すフローチャート
【図３】車両の試験走行状況を示すタイムチャート
【符号の説明】
１ エンジン
２ 機械式クラッチ
３ 変速機
４ エンジンコントロールユニット
６ エンジン回転速度センサ
８ 自動変速コントロールユニット
１１ ポジションセンサ
１２ 車速センサ
１４ アクセル開度センサ
１６ ブレーキ操作スイッチ

Claims (3)

1. 変速機のギヤ段を検出するギヤ段検出手段と、
   運転者に減速意思があるか否かを判定する減速意思判定手段と、
   車速を検出する車速検出手段と、
   エンジントルクに基づいて、エンジンがアイドルアップ状態にあるか否かを判定するアイドルアップ判定手段と、
   前記ギヤ段検出手段により検出されたギヤ段が走行段であり、前記減速意思判定手段により減速意思があると判定され、前記車速検出手段により検出された車速が第１の所定値未満であり、かつ、前記アイドルアップ判定手段によりアイドルアップ状態にあると判定されたときに、変速機のギヤ段をニュートラルに変速させる変速制御手段と、
   を含んで構成されることを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記減速意思判定手段は、ブレーキが作動中であるか又はアクセル開度が第２の所定値未満であるときに、運転者に減速意思があると判定することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記アイドルアップ判定手段は、エンジントルクに略比例するエンジンへの燃料供給量が第３の所定値以上であるときに、エンジンがアイドルアップ状態にあると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置。

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