JP2001260711A

JP2001260711A - 車両のオートクラッチ制御装置

Info

Publication number: JP2001260711A
Application number: JP2000083271A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Nishimura; 伸之西村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-26
Anticipated expiration: 2020-03-21
Also published as: JP3893842B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンがファーストアイドル中でも減速ク
ラッチ断を実行可能とし、併せてドライバの意思に即し
た円滑な発進を可能とする。【解決手段】クラッチ回転が下降してきて所定値に達
したときクラッチを自動分断する車両の自動クラッチ装
置において、変速機がギヤイン状態でアクセル開度が実
質的にゼロのとき、エンジンのファーストアイドルを禁
止する。或いは、アクセル開度が実質的にゼロでなくて
も、車速が所定速度未満のときはエンジンのファースト
アイドルを禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特にトラクタ等の
大型車両に適用される車両のオートクラッチ制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】最近ではドライバの負担を軽減するた
め、トラクタやトラック等の大型車両においても自動変
速装置を採用する例が多く見られる。この場合、車速に
応じた最適ギヤ段がマップに従って定められ、車両の加
速・減速に合わせて自動的にシフトアップ・シフトダウ
ンがなされる。

【０００３】一方、このような自動変速装置にあっては
摩擦クラッチをアクチュエータで自動断接する自動クラ
ッチ装置を備えるのが一般的である。これによれば変速
の際、ギヤ抜き前にクラッチが自動分断され、ギヤ入れ
後クラッチが自動接続される。いわゆる発進制御を行う
ものもあり、この場合、車両停止状態でクラッチが断保
持され、変速機のギヤが発進段に入れられ、あとはアク
セル待ちの状態となる。そしてドライバがアクセルを踏
み込むと、これに伴ってクラッチが徐々に自動接続され
ていく。

【０００４】この自動クラッチ装置にあって、クラッチ
回転の上昇・下降に合わせてクラッチを自動接続・分断
するものがある。この様子を図７に示す。ここでクラッ
チ回転とは、摩擦クラッチの出力側ドリブンプレートの
回転或いは変速機の入力軸の回転をいい、これはクラッ
チが接続されているときはエンジン回転と等しい。

【０００５】例えば、下り坂で発進するとき、アクセル
踏み待ちの状態でブレーキが解除されると、車両が惰性
走行（惰行）状態となり坂をどんどん下り落ちていって
しまう。そこでこのようなときはクラッチを自動接続し
てエンジンブレーキを与えてやるのである。このときは
変速機がギヤイン状態にあるので、車両の増速に伴って
クラッチ回転も上昇する。図７に示すように、クラッチ
回転が上昇していって所定値Ｎ_Aに達したとき、クラッ
チを自動接続する。

【０００６】一方、車両走行中、ギヤイン状態且つクラ
ッチ接状態でアクセルを戻し、車両を減速するときがあ
る（このような状態も惰行状態に含める）。このときエ
ンジン回転があまりに低くなるとギクシャク感が生じた
り、最悪エンストしてしまうので、図７に示すように、
クラッチ回転が下降していって所定値Ｎ_Bに達したと
き、クラッチを自動分断する。ヒステリシスを与えるた
めＮ_A＜Ｎ_Bとされ、Ｎ_Bはエンジンのアイドリング回
転Ｎ_Iより当然高い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このクラッチ
自動分断に際して以下の問題がある。即ち、冷間時のエ
ンジン始動直後等では暖機促進のためファーストアイド
ルを行うのが一般的である。そしてこのファーストアイ
ドル回転Ｎ_FIがクラッチ分断回転Ｎ_Bより高くなってい
ると、惰行状態で減速していってもクラッチ回転がＮ_B
まで落ちることができず、クラッチを切ることができな
い。これに対しブレーキを踏んで強制的にエンジン回転
を落とし、同時にクラッチ回転をＮ_Bも落とすことが考
えられるが、トラクタ等の車両ではエンジンが強力であ
り、通常のブレーキ踏力ではエンジン回転を落とすこと
が困難である。

【０００８】一方、発進時のクラッチ接制御に際して
は、アクセル待ちの状態でドライバがアクセルを踏み込
むと、アクセル開度に比例してクラッチが自動接続され
ていく。このときドライバは自らのアクセルコントロー
ルでエンジントルクとクラッチ接量とをコントロールす
る訳だが、エンジンがファーストアイドルを行っている
とアクセル開度と無関係に燃料噴射量が増量されてしま
うため、ドライバの意思に即した円滑な発進が行えな
い。

【０００９】そこで、本発明の目的は、エンジンがファ
ーストアイドルを行っていることに起因する上記のよう
な弊害を防止することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、冷間時等にエ
ンジンの暖機を促進するためにエンジンのアイドリング
回転数を通常より高い回転数に制御するエンジンのファ
ーストアイドル制御手段を備えたエンジンと、クラッチ
回転数を検出する手段と、アクセル開度を検出する手段
と、変速機のギヤイン状態を検出する手段と、前記エン
ジンと前記変速機の間に介設される摩擦型のクラッチ
と、該クラッチを断接駆動するクラッチアクチュエータ
と、該クラッチアクチュエータに指令して前記クラッチ
の断、接動作を制御するコントローラとを備えるオート
クラッチ装置において、前記クラッチ回転が低回転域の
所定値に達した時クラッチを自動分断する制御手段と、
変速機がギヤイン状態で、且つアクセルペダルが踏み込
まれていないとき、エンジンのファーストアイドル制御
を禁止する制御手段とを備えたものである。

【００１１】また本発明は、冷間時等にエンジンの暖機
を促進するためにエンジンのアイドリング回転数を通常
より高い回転数に制御するエンジンのファーストアイド
ル制御手段を備えたエンジンと、クラッチ回転数を検出
する手段と、アクセル開度を検出する手段と、変速機の
ギヤイン状態を検出する手段と、前記エンジンと前記変
速機の間に介設される摩擦型のクラッチと、該クラッチ
を断接駆動するクラッチアクチュエータと、該クラッチ
アクチュエータに指令して前記クラッチの断、接動作を
制御するコントローラとを備えるオートクラッチ装置に
おいて、前記クラッチ回転が低回転域の所定値に達した
時クラッチを自動分断する制御手段と、変速機がギヤイ
ン状態で、且つ車速が所定速度未満のとき、エンジンの
ファーストアイドル制御を禁止する制御手段とを備えた
ものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。

【００１３】図１に本実施形態に係る車両の自動変速装
置を示す。ここでは車両がトレーラを牽引するトラクタ
であり、エンジンがディーゼルエンジンである。図示す
るように、エンジン１にクラッチ２を介して変速機３が
取り付けられ、変速機３の出力軸４（図２参照）が図示
しないプロペラシャフトに連結されて後輪（図示せず）
を駆動するようになっている。エンジン１はエンジンコ
ントロールユニット（ＥＣＵ）６によって電子制御され
る。即ち、ＥＣＵ６は、エンジン回転センサ７とアクセ
ル開度センサ８との出力から現在のエンジン回転速度及
びエンジン負荷を読取り、主にこれらに基づいて燃料噴
射ポンプ１ａを制御し、燃料噴射時期及び燃料噴射量を
制御する。

【００１４】図２に示すように、エンジンのクランク軸
にフライホイール１ｂが取り付けられ、フライホイール
１ｂの外周にリングギヤ１ｃが形成され、リングギヤ１
ｃの歯が通過する度にエンジン回転センサ７がパルスを
出力し、ＥＣＵ６が単位時間当たりのパルス数をカウン
トしてエンジン回転数を算出する。

【００１５】図１に示すように、ここではクラッチ２と
変速機３とがトランスミッションコントロールユニット
（ＴＭＣＵ）９の制御信号に基づいて自動制御される。
即ちかかる自動変速装置には自動クラッチ装置（オート
クラッチ装置）と自動変速機とが備えられる。ＥＣＵ６
とＴＭＣＵ９とは互いにバスケーブル等を介して接続さ
れ、相互に連絡可能である。

【００１６】図１、図２、図３に示すように、クラッチ
２は機械式摩擦クラッチであり、入力側をなすフライホ
イール１ｂ、出力側をなすドリブンプレート２ａ、及び
ドリブンプレート２ａをフライホイール１ａに摩擦接触
或いは離反させるプレッシャプレート２ｂから構成され
る。そしてクラッチ２は、クラッチブースタ１０により
プレッシャプレート２ｂを軸方向に操作し、基本的には
自動断接され、ドライバの負担を軽減し得るものとなっ
ている。一方、微低速走行に際しての微妙なクラッチワ
ークや、非常時のクラッチ急断を可能とするため、ここ
ではクラッチペダル１１によるマニュアル断接も可能と
なっている。所謂セレクティブオートクラッチの構成で
ある。クラッチ自体のストローク（即ちプレッシャプレ
ート２ｂの位置）を検知するクラッチストロークセンサ
１４と、クラッチペダル１１の踏込みストロークを検知
するクラッチペダルストロークセンサ１６とが設けら
れ、それぞれＴＭＣＵ９に接続される。

【００１７】図３に分かりやすく示すが、クラッチブー
スタ１０は実線で示す二系統の空圧通路ａ，ｂを通じて
エアタンク５に接続され、エアタンク５から供給される
空圧で作動する。一方の通路ａがクラッチ自動断接用、
他方の通路ｂがクラッチマニュアル断接用である。一方
の通路ａが二股状に分岐され、そのうちの一方に自動断
接用の電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２が直列に設けられ、他
方に非常用の電磁弁ＭＶＣＥが設けられる。分岐合流部
にダブルチェックバルブＤＣＶ１が設けられる。他方の
通路ｂに、クラッチブースタ１０に付設される油圧作動
弁１２が設けられる。両通路ａ，ｂの合流部にもダブル
チェックバルブＤＣＶ２が設けられる。ダブルチェック
バルブＤＣＶ１，ＤＣＶ２は差圧作動型の三方弁であ
る。

【００１８】上記電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２，ＭＶＣＥ
はＴＭＣＵ９によりON/OFF制御され、ONのとき上流側を
下流側に連通し、OFF のとき上流側を遮断して下流側を
大気開放する。まず自動側を説明すると、電磁弁ＭＶＣ
１は単にイグニッションキーのON/OFFに合わせてON/OFF
されるだけである。イグニッションキーOFF 、つまり停
車中はOFF となり、エアタンク５からの空圧を遮断す
る。電磁弁ＭＶＣ２は比例制御弁で、供給又は排出エア
量を自由にコントロールできる。これはクラッチの断接
速度制御を行うためである。電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２
がともにONだとエアタンク５の空圧がダブルチェックバ
ルブＤＣＶ１，ＤＣＶ２をそれぞれ切り換えてクラッチ
ブースタ１０に供給される。これによりクラッチが分断
される。クラッチを接続するときはＭＶＣ２のみがOFF
され、これによりクラッチブースタ１０の空圧がＭＶＣ
２から排出されてクラッチが分断される。

【００１９】ところでもし仮にクラッチ分断中に電磁弁
ＭＶＣ１又はＭＶＣ２に異常が生じ、いずれかがOFF と
なると、ドライバの意思に反してクラッチが急接されて
しまう。そこでこのような異常がＴＭＣＵ９の異常診断
回路で検知されたら、即座に電磁弁ＭＶＣＥをONする。
すると電磁弁ＭＶＣＥを通過した空圧がダブルチェック
バルブＤＣＶ１を逆に切り換えてクラッチブースタ１０
に供給され、クラッチ分断状態が維持され、クラッチ急
接が防止される。

【００２０】次にマニュアル側を説明する。クラッチペ
ダル１１の踏込み・戻し操作に応じてマスタシリンダ１
３から油圧が給排され、この油圧が破線で示す油圧通路
１３ａを介して油圧作動弁１２に供給される。これによ
って油圧作動弁１２が開閉され、クラッチブースタ１０
への空圧の給排が行われ、クラッチ２のマニュアル断接
が実行される。油圧作動弁１２が開くと、これを通過し
た空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ２を切り換えてク
ラッチブースタ１０に至る。なお、クラッチの自動断接
とマニュアル断接とが干渉した場合はマニュアル断接を
優先させるようになっている。

【００２１】図２に詳細に示すように、変速機３は基本
的に常時噛み合い式のいわゆる多段変速機で、前進１６
段、後進２段に変速可能である。変速機３は入力側と出
力側とにそれぞれ副変速機としてのスプリッタ１７及び
レンジギヤ１９を備え、これらの間にメインギヤ段１８
を備えている。そして、入力軸１５に伝達されてきたエ
ンジン動力をスプリッタ１７、メインギヤ段１８、レン
ジギヤ１９へと順に送って出力軸４に出力する。

【００２２】変速機３を自動変速すべくギヤシフトユニ
ットＧＳＵが設けられ、これはスプリッタ１７、メイン
ギヤ段１８、レンジギヤ１９それぞれの変速を担当する
スプリッタアクチュエータ２０、メインアクチュエータ
２１及びレンジアクチュエータ２２から構成される。こ
れらアクチュエータもクラッチブースタ１０同様空圧作
動され、ＴＭＣＵ９によって制御される。各ギヤ１７，
１８，１９の現在ポジションはギヤポジションスイッチ
２３（図１参照）で検知される。カウンタシャフト３２
の回転速度がカウンタシャフト回転センサ２６で検知さ
れ、出力軸４の回転速度が出力軸回転センサ２８で検知
される。これら検知信号はＴＭＣＵ９に送られる。

【００２３】この自動変速機ではマニュアルモードが設
定され、ドライバのシフトチェンジ操作に基づくマニュ
アル変速が可能である。この場合、図１に示すように、
クラッチ２の断接制御及び変速機３の変速制御は運転席
に設けられたシフトレバー装置２９からの変速指示信号
を合図に行われる。即ち、ドライバが、シフトレバー装
置２９のシフトレバー２９ａをシフト操作すると、シフ
トレバー装置２９に内蔵されたシフトスイッチが作動
し、変速指示信号がＴＭＣＵ９に送られ、これを基にＴ
ＭＣＵ９はクラッチブースタ１０、スプリッタアクチュ
エータ２０、メインアクチュエータ２１及びレンジアク
チュエータ２２を適宜作動させ、一連の変速操作（クラ
ッチ断→ギヤ抜き→ギヤ入れ→クラッチ接）を実行す
る。そしてＴＭＣＵ９は現在のシフト段をモニター３１
に表示する。

【００２４】シフトレバー装置２９において、Ｒはリバ
ース、Ｎはニュートラル、Ｄはドライブ、ＵＰはシフト
アップ、ＤＯＷＮはシフトダウンをそれぞれ意味する。
また運転席に、変速モードを自動とマニュアルに切り換
えるモードスイッチ２４と、変速を１段ずつ行うか段飛
ばしで行うかを切り換えるスキップスイッチ２５とが設
けられる。

【００２５】自動変速モードのとき、シフトレバー２９
ａをＤレンジに入れておけば車速に応じて自動的に変速
が行われる。またこの自動変速モードでも、ドライバが
シフトレバー２９ａをＵＰ又はＤＯＷＮに操作すれば、
マニュアルでのシフトアップ又はシフトダウンが可能で
ある。この自動変速モードにおいて、スキップスイッチ
２５がOFF （通常モード）なら変速は１段ずつ行われ
る。これはトレーラ牽引時等、積載荷重が比較的大きい
ときに有効である。またスキップスイッチ２５がON（ス
キップモード）なら変速は１段飛ばしで行われる。これ
はトレーラを牽引してないときや荷が軽いときなどに有
効である。

【００２６】一方、マニュアル変速モードのときは、変
速は完全にドライバの意思に従う。シフトレバー２９ａ
がＤレンジのときは変速は行われず、現在ギヤが保持さ
れ、ドライバの積極的な意思でシフトレバー２９ａをＵ
Ｐ又はＤＯＷＮに操作したときのみ、シフトアップ又は
シフトダウンが可能である。このときも前記同様、スキ
ップスイッチ２５がOFF なら変速は１段ずつ行われ、ス
キップスイッチ２５がONなら変速は１段飛ばしで行われ
る。このモードではＤレンジは現ギヤ段を保持するＨ
（ホールド）レンジとなる。

【００２７】なお、運転席に非常用変速スイッチ２７が
設けられ、ＧＳＵの電磁弁等が故障したときはスイッチ
２７の手動切換により変速できるようになっている。

【００２８】図２に示すように、変速機３にあっては、
入力軸１５、メインシャフト３３及び出力軸４が同軸上
に配置され、カウンタシャフト３２がそれらの下方に平
行配置される。入力軸１５がクラッチ２のドリブンプレ
ート２ａに接続され、入力軸１５とメインシャフト３３
とが相対回転可能に支持される。

【００２９】まずスプリッタ１７とメインギヤ段１８の
構成を説明する。入力軸１５にスプリットハイギヤＳＨ
が回転可能に取り付けられる。またメインシャフト３３
にも前方から順にメインギヤＭ４，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１，
ＭＲが回転可能に取り付けられる。ＭＲを除くギヤＳ
Ｈ，Ｍ４，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１は、それぞれカウンタシャ
フト３２に固設されたカウンタギヤＣＨ，Ｃ４，Ｃ３，
Ｃ２，Ｃ１に常時噛合される。ギヤＭＲはアイドルリバ
ースギヤＩＲに常時噛合され、アイドルリバースギヤＩ
Ｒはカウンタシャフト３２に固設されたカウンタギヤＣ
Ｒに常時噛合される。

【００３０】入力軸１５及びメインシャフト３３に取り
付けられた各ギヤＳＨ，Ｍ４…に、当該ギヤを選択し得
るようスプライン３６が一体的に設けられ、これらスプ
ライン３６に隣接して入力軸１５及びメインシャフト３
３に第１〜第４スプライン３７〜４０が固設される。第
１〜第４スプライン３７〜４０に常時係合して第１〜第
４スリーブ４２〜４５が前後スライド可能に設けられ
る。第１〜第４スリーブ４２〜４５を適宜選択してスラ
イド移動させ、ギヤ側スプライン３６と係合・離脱させ
ることによりギヤ入れ・ギヤ抜きを行える。第１スリー
ブ４２の移動をスプリッタアクチュエータ２０で行い、
第２〜第４スリーブ４３〜４５の移動をメインアクチュ
エータ２１で行う。

【００３１】このように、スプリッタ１７とメインギヤ
段１８とは各アクチュエータ２０，２１によって自動変
速され得る常時噛み合い式の構成とされる。特に、スプ
リッタ１７のスプライン部には通常の機械的なシンクロ
機構が存在するものの、メインギヤ段１８のスプライン
部にはシンクロ機構が存在しない。このため、シンクロ
制御なるものを行ってエンジン回転とギヤ速度とを調速
し、シンクロ機構なしで変速できるようになっている。
ここではメインギヤ段１８以外にスプリッタ１７にもニ
ュートラルポジションが設けられ、所謂ガラ音対策がな
されている（特願平11-319915 号参照）。

【００３２】次にレンジギヤ１９の構成を説明する。レ
ンジギヤ１９は遊星歯車機構３４を採用しており、ハイ
・ローいずれかのポジションに切り替えることができ
る。遊星歯車機構３４は、メインシャフト３３の最後端
に固設されたサンギヤ６５と、その外周に噛合される複
数のプラネタリギヤ６６と、プラネタリギヤ６６の外周
に噛合される内歯を有したリングギヤ６７とからなる。
各プラネタリギヤ６６は共通のキャリア６８に回転可能
に支持され、キャリア６８は出力軸４に連結される。リ
ングギヤ６７は管部６９を一体的に有し、管部６９は出
力軸４の外周に相対回転可能に嵌め込まれて出力軸４と
ともに二重軸を構成する。

【００３３】第５スプライン４１が管部６９に一体的に
設けられる。また第５スプライン４１の後方に隣接し
て、出力軸４に出力軸スプライン７０が一体的に設けら
れる。第５スプライン４１の前方に隣接して、ミッショ
ンケース側に固定された固定スプライン７１が設けられ
る。第５スプライン４１に常時係合して第５スリーブ４
６が前後スライド可能に設けられる。第５スリーブ４６
の移動がレンジアクチュエータ２２で行われる。レンジ
ギヤ１９の各スプライン部にはシンクロ機構が存在す
る。

【００３４】第５スリーブ４６が前方に移動するとこれ
が固定スプライン７１に係合し、第５スプライン４１と
固定スプライン７１とが連結される。これによりリング
ギヤ６７がミッションケース側に固定され、出力軸４が
１より大きい減速比で回転駆動されるようになる。これ
がローのポジションである。

【００３５】一方、第５スリーブ４６が後方に移動する
とこれが出力軸スプライン７０に係合し、第５スプライ
ン４１と出力軸スプライン７０とが連結される。これに
よりリングギヤ６７とキャリア６８とが互いに固定さ
れ、出力軸４が１の減速比で直結駆動されるようにな
る。これがハイのポジションである。

【００３６】このように、この変速機３では、前進側に
おいて、スプリッタ１７でハイ・ローの２段、メインギ
ヤ段１８で４段、レンジギヤ１９でハイ・ローの２段に
変速可能であり、計２×４×２＝１６段に変速すること
ができる。また後進側では、スプリッタ１７のみでハイ
・ローを切り替えて２段に変速することができる。

【００３７】次に、各アクチュエータ２０，２１，２２
について説明する。これらアクチュエータはエアタンク
５の空圧で作動する空圧シリンダと、空圧シリンダへの
空圧の給排を切り替える電磁弁とで構成される。そして
これら電磁弁がＴＭＣＵ９で選択的に切り替えられ、空
圧シリンダを選択的に作動させるようになっている。

【００３８】スプリッタアクチュエータ２０は、ダブル
ピストンを有した空圧シリンダ４７と三つの電磁弁ＭＶ
Ｈ，ＭＶＦ，ＭＶＧとで構成される。スプリッタ１７を
ニュートラルにするときはＭＶＨ／ＯＮ，ＭＶＦ／ＯＦ
Ｆ，ＭＶＧ／ＯＮとされる。スプリッタ１７をハイにす
るときはＭＶＨ／ＯＦＦ，ＭＶＦ／ＯＦＦ，ＭＶＧ／Ｏ
Ｎとされる。スプリッタ１７をローにするときはＭＶＨ
／ＯＦＦ，ＭＶＦ／ＯＮ，ＭＶＧ／ＯＦＦとされる。

【００３９】メインアクチュエータ２１は、ダブルピス
トンを有しセレクト側の動作を担当する空圧シリンダ４
８と、シングルピストンを有しシフト側の動作を担当す
る空圧シリンダ４９とを備える。各空圧シリンダに対し
それぞれ複数個の電磁弁ＭＶＣ，ＭＶＤ，ＭＶＥ及びＭ
ＶＢ，ＭＶＡが設けられる。

【００４０】セレクト側空圧シリンダ４８は、ＭＶＣ／
ＯＦＦ，ＭＶＤ／ＯＮ，ＭＶＥ／ＯＦＦのとき図の下方
に移動し、メインギヤの３ｒｄ、４ｔｈ又はＮ３を選択
可能とし、ＭＶＣ／ＯＮ，ＭＶＤ／ＯＦＦ，ＭＶＥ／Ｏ
Ｎのとき中立となり、メインギヤの１ｓｔ、２ｎｄ又は
Ｎ２を選択可能とし、ＭＶＣ／ＯＮ，ＭＶＤ／ＯＦＦ，
ＭＶＥ／ＯＦＦのとき図の上方に移動し、メインギヤの
Ｒｅｖ又はＮ１を選択可能とする。

【００４１】シフト側空圧シリンダ４９は、ＭＶＡ／Ｏ
Ｎ，ＭＶＢ／ＯＮのとき中立となり、メインギヤのＮ
１、Ｎ２又はＮ３を選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶ
Ｂ／ＯＦＦのとき図の左側に移動し、メインギヤの２ｎ
ｄ，４ｔｈ又はＲｅｖを選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＦ
Ｆ，ＭＶＢ／ＯＮのとき図の右側に移動し、メインギヤ
の１ｓｔ又は３ｒｄを選択可能とする。

【００４２】レンジアクチュエータ２２は、シングルピ
ストンを有した空圧シリンダ５０と二つの電磁弁ＭＶ
Ｉ，ＭＶＪとで構成される。空圧シリンダ５０は、ＭＶ
Ｉ／ＯＮ，ＭＶＪ／ＯＦＦのとき図の右側に移動し、レ
ンジギヤをハイとし、ＭＶＩ／ＯＦＦ，ＭＶＪ／ＯＮの
とき図の左側に移動し、レンジギヤをローとする。

【００４３】ところで、上記メインギヤ１８のシンクロ
制御に際してカウンタシャフト３２を制動するため、カ
ウンタシャフト３２にはカウンタシャフトブレーキ２７
が設けられる。カウンタシャフトブレーキ２７は湿式多
板ブレーキであって、エアタンク５の空圧で作動する。
この空圧の給排を切り替えるため電磁弁ＭＶＢＲＫが
設けられる。電磁弁ＭＶＢＲＫがＯＮのときカウンタ
シャフトブレーキ２７に空圧が供給され、カウンタシャ
フトブレーキ２７が作動状態となる。電磁弁ＭＶＢＲ
ＫがＯＦＦのときにはカウンタシャフトブレーキ２７か
ら空圧が排出され、カウンタシャフトブレーキ２７が非
作動となる。

【００４４】次に、自動変速制御の内容を説明する。Ｔ
ＭＣＵ９には図４に示すシフトアップマップと図５に示
すシフトダウンマップとがメモリされており、ＴＭＣＵ
９は、自動変速モードのとき、これらマップに従って自
動変速を実行する。例えば図４のシフトアップマップに
おいて、ギヤ段ｎ（ｎは１から１５までの整数）からｎ
＋１へのシフトアップ線図がアクセル開度（％）と出力
軸回転数（rpm ）との関数で決められている。そしてマ
ップ上では現在のアクセル開度（％）と出力軸回転数
（rpm ）とからただ１点が定まる。車両加速中は、車輪
に連結された出力軸４の回転数が次第に増加していく。
そこで通常の自動変速モードでは、現在の１点が各線図
を越える度に１段ずつシフトアップを行うこととなる。
このときスキップモードであれば線図を交互に１本ずつ
飛ばして２段ずつシフトアップを行う。

【００４５】図５のシフトダウンマップにおいても同様
に、ギヤ段ｎ＋１（ｎは１から１５までの整数）からｎ
へのシフトダウン線図がアクセル開度（％）と出力軸回
転数（rpm ）との関数で決められている。そしてマップ
上では現在のアクセル開度（％）と出力軸回転数（rpm
）とからただ１点が定まる。車両減速中は出力軸４の
回転数が次第に減少していくので、通常の自動変速モー
ドでは、現在の１点が各線図を越える度に１段ずつシフ
トダウンを行う。スキップモードであれば線図を交互に
１本ずつ飛ばして２段ずつシフトダウンする。

【００４６】一方、マニュアルモードのときは、これら
マップと無関係にドライバが自由にシフトアップ・ダウ
ンを行える。通常モードなら１回のシフトチェンジ操作
で１段変速でき、スキップモードなら１回のシフトチェ
ンジ操作で２段変速できる。

【００４７】現在のアクセル開度はアクセル開度センサ
８により検知され、現在の出力軸回転数は出力軸回転セ
ンサ２８により検知される。特に、ＴＭＣＵ９は、現在
の出力軸回転数の値から現在の車速を換算し、これをス
ピードメータに表示する。つまり車速が出力軸回転数か
ら間接的に検知され、出力軸回転数と車速とは比例関係
にある。

【００４８】次に、本装置のクラッチ制御について説明
する。

【００４９】本装置では、車両発進時に以下の発進制御
を行い、ドライバのアクセルワークだけで容易に発進で
きるようになっている。即ち、車両停止状態（車速実質
ゼロ）、クラッチ断保持、変速機が発進段に入れられて
いる状態で、アクセル踏み待ちの状態となり、ドライバ
がアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度に比例し
てクラッチが徐々に自動接続されていき、車両が発進さ
れる。

【００５０】また本装置では、クラッチ回転の上昇・下
降に合わせてクラッチを自動接続・分断するようになっ
ている。この様子を図７に示す。クラッチ回転とは、ク
ラッチ２のドリブンプレート２ａ（出力側）或いは変速
機３の入力軸１５の回転をいい、これはクラッチ接状態
にあってはエンジン回転と等しい。

【００５１】図７に示すように、クラッチ回転が上昇し
ていって所定値Ｎ_Aに達したとき、クラッチを自動接続
し、逆にクラッチ回転が下降していって所定値Ｎ_Bに達
したとき、クラッチを自動分断する。Ｎ_A＜Ｎ_Bとさ
れ、ここではＮ_A＝900(rpm)、Ｎ_B＝1000(rpm) とされ
る。Ｎ_A、Ｎ_Bはエンジンのアイドリング回転Ｎ_Iより
高い。ここではＮ_I＝500(rpm)とされる。

【００５２】クラッチ回転は、カウンタシャフト回転セ
ンサ２６により検知されるカウンタシャフト回転から換
算する。即ち、ＴＭＣＵ９は変速機内の各ギヤ歯数及び
各ギヤ組のギヤ比を記憶しており、クラッチ回転数Ｎ₁
を、カウンタシャフト回転数Ｎ₂と、スプリットハイギ
ヤＳＨ（インプットギヤともいう）の歯数Ｚ₁と、カウ
ンタギヤＣＨ（インプットカウンタギヤともいう）の歯
数Ｚ₂とから次式により換算する。

【００５３】Ｎ₁＝（Ｚ₂／Ｚ₁）×Ｎ₂ このようにクラッチ回転をカウンタシャフト回転センサ
２６を用いて間接的に検知するようにしたのは、クラッ
チ回転を直接検知するセンサをスペース上の都合で設置
できない等の理由による。しかしながら、当該センサを
設置する変形例は当然可能である。

【００５４】既述したように、上記クラッチ接制御によ
って、例えば下り坂惰行時のエンジンブレーキによる減
速が自動的に行える。また上記クラッチ断制御によっ
て、例えば減速惰行時のアイドリング手前における自動
クラッチ断が行える。

【００５５】しかしながら、エンジンのファーストアイ
ドルが行われ、そのファーストアイドル回転Ｎ_FIがクラ
ッチ断回転Ｎ_Bより高いと、ブレーキを踏んで強制的に
エンジン回転及び車速を落とさない限りクラッチ回転を
Ｎ_Bまで落とすことができず、自動クラッチ断を行えな
い。特に、トラクタのような強力なエンジンを搭載した
車両では通常のブレーキ踏力で車速を落とすことが困難
で、問題が顕著である。

【００５６】一方、発進時のクラッチ接制御に際してエ
ンジンがファーストアイドルを行っていると、アクセル
開度と無関係に燃料噴射量が勝手に増量されてしまうた
め、ドライバのアクセルコントロールによる意思通りの
発進が行えない。

【００５７】そこで、本装置では、このようなエンジン
のファーストアイドルに起因する弊害を防止するため、
一時的にファーストアイドルを中止し、アイドリング回
転を本来の回転Ｎ_Iに戻すようにしている。図６はこの
ファーストアイドル中止を決定するためのフローチャー
トである。このフローはＴＭＣＵ９によって実行され
る。

【００５８】図示されるように、ＴＭＣＵ９はまずステ
ップ１０１で現在のギヤ段がニュートラル（Ｎ）でない
か否かをギヤポジションスイッチ２３の出力から判断す
る。ギヤ段がニュートラルでない、即ち変速機がギヤイ
ン状態にあるときに、減速過程でクラッチが切れない、
或いは発進が妨げられるなどの問題が発生するからであ
る。ニュートラルのときはステップ１０５に進んでエン
ジンのファーストアイドルを許可する。エンジンのファ
ーストアイドルがＥＣＵ６によって制御されるので、ス
テップ１０５では具体的にＴＭＣＵ９がＥＣＵ６に何等
信号を送らない。これによってＥＣＵ６は通常通りファ
ーストアイドル制御を実行することになる。ニュートラ
ルでないときはステップ１０２に進む。

【００５９】ステップ１０２では、アクセル開度センサ
８により検知された現在のアクセル開度を予め記憶され
た所定開度と比較し、その所定開度以下か否かを判断す
る。所定開度とはここでは５(%) で、実質的にゼロとな
るような値が設定される。これはドライバがアクセルペ
ダルを戻して減速中であるという状態を検知するためで
ある。

【００６０】アクセル開度が所定開度以下のときはステ
ップ１０４に進み、エンジンのファーストアイドルを禁
止する。具体的には、ＴＭＣＵ９がＥＣＵ６にファース
トアイドルをキャンセルする旨の信号を送る。これによ
ってＥＣＵ６がファーストアイドルをキャンセルし、ア
イドル回転を通常のアイドル回転Ｎ_Iに戻す。これによ
りエンジン回転がアイドル回転Ｎ_Iまで落ち込むことが
許容され、減速過程でクラッチ回転がクラッチ断回転Ｎ
_Bまで落ちることができ、クラッチを自動分断すること
ができる。

【００６１】アクセル開度が所定開度を越えているとき
はステップ１０３に進み、出力軸回転センサ２８により
間接的に検知される現在の車速を予め記憶された所定速
度と比較し、その所定速度未満か否かを判断する。ここ
では所定速度が１０(km/h)に設定され、十分な低速とさ
れる。

【００６２】このステップは発進制御の際に使用する。
即ち、発進の際はアクセルが踏み込まれるのでアクセル
開度が所定開度を越える。このときファーストアイドル
が許可されるとドライバの意思に即した発進が行えない
ので、車速が十分出ていないとき（ステップ１０３で
Ｙ）は発進時であると判断し、ステップ１０４に進んで
ファーストアイドルを禁止するのである。これによりド
ライバの意思に即した発進が可能となる。

【００６３】一方、ステップ１０３で車速が所定速度以
上と判断したときは、ステップ１０５に進んでファース
トアイドルを許可する。このときは車速が十分出てお
り、減速でクラッチ断する必要性が殆どないからであ
る。

【００６４】このように、車速の所定速度としては、発
進ギヤ段で発進後、クラッチが完全に接続された後の車
速を若干越えるような値が設定される。

【００６５】以上、本発明の実施形態は上述のものに限
られない。例えば本発明を適用する車両はトラクタに限
られない。

【００６６】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００６７】（１）エンジンがファーストアイドル中
でも減速クラッチ断が実行可能となる。

【００６８】（２）エンジンがファーストアイドル中
でもドライバの意思に即した円滑な発進が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る車両の自動変速装置を示す構成
図である。

【図２】自動変速機を示す構成図である。

【図３】自動クラッチ装置を示す構成図である。

【図４】シフトアップマップである。

【図５】シフトダウンマップである。

【図６】本発明に係るファーストアイドル中止決定方法
を示すフローチャートである。

【図７】クラッチ回転とクラッチストロークとの関係を
示すグラフである。

【符号の説明】

１エンジン２クラッチ３変速機６エンジンコントロールユニット８アクセル開度センサ９トランスミッションコントロールユニット１０クラッチブースタ２６カウンタシャフト回転センサ２８出力軸回転センサＮ_A クラッチ接回転Ｎ_B クラッチ断回転Ｎ_FI ファーストアイドル回転Ｎ_I アイドル回転Ｖ車速

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｄ 48/02 Ｆ１６Ｄ 25/14 ６４０Ｑ６４０ＴＦターム(参考） 3D041 AA32 AA34 AA36 AA37 AA39 AB02 AC11 AC15 AD02 AD10 AD20 AD22 AD23 AD31 AE03 AE07 AE16 AE19 AE21 3G093 AA01 AB01 BA05 BA06 BA14 BA15 BA21 CA03 CA04 CB05 CB07 DA01 DA06 DB03 DB04 DB10 DB11 EA03 EA05 EB01 EC03 FA06 FA10 FB02 3G301 HA02 JA03 JA04 JA06 JA07 JA31 KA05 KA07 KA14 KA16 KB05 LB04 LB13 MA11 MA18 NA07 NC04 ND12 PA11Z PC05Z PE01Z PE08Z PF03Z PF05Z PF06Z PF08Z 3J057 BB02 GA21 GB02 GB05 GB12 GB14 GB17 GB26 HH02 JJ04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷間時等にエンジンの暖機を促進するた
めにエンジンのアイドリング回転数を通常より高い回転
数に制御するエンジンのファーストアイドル制御手段を
備えたエンジンと、クラッチ回転数を検出する手段と、
アクセル開度を検出する手段と、変速機のギヤイン状態
を検出する手段と、前記エンジンと前記変速機の間に介
設される摩擦型のクラッチと、該クラッチを断接駆動す
るクラッチアクチュエータと、該クラッチアクチュエー
タに指令して前記クラッチの断、接動作を制御するコン
トローラとを備えるオートクラッチ装置において、前記
クラッチ回転が低回転域の所定値に達した時クラッチを
自動分断する制御手段と、変速機がギヤイン状態で、且
つアクセルペダルが踏み込まれていないとき、エンジン
のファーストアイドル制御を禁止する制御手段とを備え
たことを特徴とする車両のオートクラッチ制御装置。
【請求項２】冷間時等にエンジンの暖機を促進するた
めにエンジンのアイドリング回転数を通常より高い回転
数に制御するエンジンのファーストアイドル制御手段を
備えたエンジンと、クラッチ回転数を検出する手段と、
アクセル開度を検出する手段と、変速機のギヤイン状態
を検出する手段と、前記エンジンと前記変速機の間に介
設される摩擦型のクラッチと、該クラッチを断接駆動す
るクラッチアクチュエータと、該クラッチアクチュエー
タに指令して前記クラッチの断、接動作を制御するコン
トローラとを備えるオートクラッチ装置において、前記
クラッチ回転が低回転域の所定値に達した時クラッチを
自動分断する制御手段と、変速機がギヤイン状態で、且
つ車速が所定速度未満のとき、エンジンのファーストア
イドル制御を禁止する制御手段とを備えたことを特徴と
する車両のオートクラッチ制御装置。