JP2008309325A - デュアルクラッチ式変速装置 - Google Patents

デュアルクラッチ式変速装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008309325A
JP2008309325A JP2007268315A JP2007268315A JP2008309325A JP 2008309325 A JP2008309325 A JP 2008309325A JP 2007268315 A JP2007268315 A JP 2007268315A JP 2007268315 A JP2007268315 A JP 2007268315A JP 2008309325 A JP2008309325 A JP 2008309325A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
clutch
speed stage
drive train
shift
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007268315A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5211373B2 (ja
Inventor
Kazunari Koga
和成 古賀
Tomoyuki Ebihara
智幸 海老原
Nobuhiro Ishii
宣広 石井
Kengo Sasahara
謙悟 笹原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd filed Critical Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2007268315A priority Critical patent/JP5211373B2/ja
Priority to EP08017952A priority patent/EP2050987A3/en
Priority to US12/252,116 priority patent/US7946953B2/en
Publication of JP2008309325A publication Critical patent/JP2008309325A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5211373B2 publication Critical patent/JP5211373B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/684Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
    • F16H61/688Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with two inputs, e.g. selection of one of two torque-flow paths by clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36Inputs being a function of speed
    • F16H2059/366Engine or motor speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/50Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts
    • F16H59/52Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts dependent on the weight of the machine, e.g. change in weight resulting from passengers boarding a bus
    • F16H2059/525Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts dependent on the weight of the machine, e.g. change in weight resulting from passengers boarding a bus the machine undergoing additional towing load, e.g. by towing a trailer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/60Inputs being a function of ambient conditions
    • F16H59/66Road conditions, e.g. slope, slippery
    • F16H2059/663Road slope
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • F16H2061/023Drive-off gear selection, i.e. optimising gear ratio for drive off of a vehicle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2312/00Driving activities
    • F16H2312/02Driving off
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2312/00Driving activities
    • F16H2312/16Coming to a halt
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H59/18Inputs being a function of torque or torque demand dependent on the position of the accelerator pedal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19219Interchangeably locked
    • Y10T74/19251Control mechanism
    • Y10T74/19256Automatic
    • Y10T74/1926Speed responsive

Abstract

【課題】従来のデュアルクラッチ式変速装置において、発進・停止時には最低速度段である1速が必ず選択されていたため、伝動上またクラッチ操作上効率が悪く、燃費効率の低下にもつながり、更には、運転フィーリングに劣るという問題があった。
【解決手段】発進・停止時に使用する速度段である停発進速度段として、デュアルクラッチ式変速装置19における最低速度段以外の速度段を手動で選択可能な変速制御構成とし、あるいは、前記停発進速度段として、走行負荷に応じて、最低速度段または該最低速度段以外の速度段のいずれか一方を自動で選択可能な変速制御構成とした。
【選択図】図10

Description

本発明は、少なくとも一つの奇数速度段の駆動列を含む奇数速度段駆動列群への動力断接用の第一クラッチと、少なくとも一つの偶数速度段の駆動列を含む偶数速度段駆動列群への動力断接用の第二クラッチとを備え、該第一クラッチ・第二クラッチの動作をアクチュエータにより制御可能な制御装置を設け、該制御装置により、エンジン負荷と車速に応じて、前記第一クラッチ・第二クラッチの入切で前記奇数速度段駆動列群・偶数速度段駆動列群のいずれか一方の駆動列群を自動選択し、更に、選択した駆動列群中から所定の駆動列を自動選択するデュアルクラッチ式変速装置に関する。
従来のデュアルクラッチ式変速装置においては、スロットル開度等で示されるエンジン負荷と車速とに基づいて適正な速度段を自動選択すると共に、その際に、現在の走行状態から次の速度段を推定して運転フィーリングの向上を図る変速制御技術(例えば、特許文献1参照)が公知となっている。
特開平10−318361号公報
しかしながら、前記変速制御技術では、発進・停止時には最低速度段である1速が必ず選択される。従って、ある程度長い時間にわたって徐行や減速する場合等ならばともかく、停止状態からある程度の速度まで連続して加速したり、高速走行状態から急停止させる場合には、最低速度段である1速の選択時間はほんの一瞬であり、それにもかかわらず、奇数速度段・偶数速度段間でクラッチ切替をしなければならなかった。
そのため、伝動上またクラッチ操作上効率が悪く、燃費効率の低下にもつながり、更には、停発進時の運転フィーリングが著しく悪化するという問題があった。一方で、最低速度段である1速よりも上の速度段、例えば2速の駆動列が、停発進トルクに十分に耐え得るものであれば、その駆動列を選択した状態で発進しても差し支えないといえる。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に、この課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項1においては、少なくとも一つの奇数速度段の駆動列を含む奇数速度段駆動列群への動力断接用の第一クラッチと、少なくとも一つの偶数速度段の駆動列を含む偶数速度段駆動列群への動力断接用の第二クラッチとを備え、該第一クラッチ・第二クラッチの動作をアクチュエータにより制御可能な制御装置を設け、該制御装置により、エンジン負荷と車速に応じて、前記第一クラッチ・第二クラッチの入切で前記奇数速度段駆動列群・偶数速度段駆動列群のいずれか一方の駆動列群を自動選択し、更に、選択した駆動列群中から所定の駆動列を自動選択するデュアルクラッチ式変速装置において、発進・停止時に使用する速度段である停発進速度段として、デュアルクラッチ式変速装置における最低速度段以外の速度段を手動で選択可能な変速制御構成としたものである。
請求項2においては、少なくとも一つの奇数速度段の駆動列を含む奇数速度段駆動列群への動力断接用の第一クラッチと、少なくとも一つの偶数速度段の駆動列を含む偶数速度段駆動列群への動力断接用の第二クラッチとを備え、該第一クラッチ・第二クラッチの動作をアクチュエータにより制御可能な制御装置を設け、該制御装置により、エンジン負荷と車速に応じて、前記第一クラッチ・第二クラッチの入切で前記奇数速度段駆動列群・偶数速度段駆動列群のいずれか一方の駆動列群を自動選択し、更に、選択した駆動列群中から所定の駆動列を自動選択するデュアルクラッチ式変速装置において、発進・停止時に使用する速度段である停発進速度段として、走行負荷に応じて、最低速度段または該最低速度段以外の速度段のいずれか一方を自動で選択可能な変速制御構成としたものである。
請求項3においては、前記走行負荷は、アクセル開度に対するエンジン回転数の変化の割合とするものである。
請求項4においては、前記変速制御構成は、最高速度段から停発進速度段までの間にて少なくとも1速度段を1回はスキップシフトさせる構成とするものである。
請求項5においては、前記変速制御構成は、車両傾斜角が設定角より大きければ停発進速度段として最低速度段を自動で選択可能な構成とするものである。
本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項1においては、少なくとも一つの奇数速度段の駆動列を含む奇数速度段駆動列群への動力断接用の第一クラッチと、少なくとも一つの偶数速度段の駆動列を含む偶数速度段駆動列群への動力断接用の第二クラッチとを備え、該第一クラッチ・第二クラッチの動作をアクチュエータにより制御可能な制御装置を設け、該制御装置により、エンジン負荷と車速に応じて、前記第一クラッチ・第二クラッチの入切で前記奇数速度段駆動列群・偶数速度段駆動列群のいずれか一方の駆動列群を自動選択し、更に、選択した駆動列群中から所定の駆動列を自動選択するデュアルクラッチ式変速装置において、発進・停止時に使用する速度段である停発進速度段として、デュアルクラッチ式変速装置における最低速度段以外の速度段を手動で選択可能な変速制御構成としたので、最低速度段以外で停発進トルクに十分に耐え得る速度段、例えば2速の駆動列を選択した状態で車両を停発進させることができ(以下、「走行モード」とする)、発進直後や停止直前の効率の悪いクラッチ切替を排除し、伝動上、クラッチ操作上の効率が高まり、燃費効率が向上し、更には、良好な運転フィーリングが得られる。一方、相当時間の徐行運転や登攀走行等をしたい場合には、最低速度段を選択し、該最低速度段の駆動列による高トルクで低速の出力を得ることができ(以下、「作業モード」とする)、作業時にかかる過大な負荷への対応が可能となる。
請求項2においては、少なくとも一つの奇数速度段の駆動列を含む奇数速度段駆動列群への動力断接用の第一クラッチと、少なくとも一つの偶数速度段の駆動列を含む偶数速度段駆動列群への動力断接用の第二クラッチとを備え、該第一クラッチ・第二クラッチの動作をアクチュエータにより制御可能な制御装置を設け、該制御装置により、エンジン負荷と車速に応じて、前記第一クラッチ・第二クラッチの入切で前記奇数速度段駆動列群・偶数速度段駆動列群のいずれか一方の駆動列群を自動選択し、更に、選択した駆動列群中から所定の駆動列を自動選択するデュアルクラッチ式変速装置において、発進・停止時に使用する速度段である停発進速度段として、走行負荷に応じて、最低速度段または該最低速度段以外の速度段のいずれか一方を自動で選択可能な変速制御構成としたので、走行負荷が過大になると、わざわざ作業者が操作しなくても自動的に最低速度段を選択して、高トルクで低速の最低速度段駆動列による出力を得ることができ、操作のミスや遅れ等に起因したエンスト等の事態を確実に回避することができる。
請求項3においては、前記走行負荷は、アクセル開度に対するエンジン回転数の変化の割合とするので、複雑な機構を用いることなく、アクセル開度とエンジン回転数だけから、前記走行負荷を迅速かつ正確に把握することができ、エンスト等の事態を更に容易かつ確実に回避することができる。
請求項4においては、前記変速制御構成は、最高速度段から停発進速度段までの間にて少なくとも1速度段を1回はスキップシフトさせる構成とするので、速度段数が多かったり、車載重量が軽いこと等が原因で、変速時に頻繁に自動変速がなされる場合であっても、途中の速度段をスキップすることで、この頻繁な変速を抑え、運転フィーリングを大きく向上させることができる。
請求項5においては、前記変速制御構成は、車両傾斜角が設定角より大きければ停発進速度段として最低速度段を自動で選択可能な構成とするので、路面の傾斜が急になると、わざわざ作業者が操作しなくても自動的に最低速度段を選択して、高トルクで低速の最低速度段駆動列による出力を得ることができ、坂道でトルク不足により登攀不能になるのを確実に回避することができる。
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明に係わるデュアルクラッチ式変速装置を備えた作業運搬車の全体構成を示す側面図、図2は同じく平面図、図3はミッションケース内のデュアルクラッチ式変速装置の伝達構成を示すスケルトン図、図4はミッションケース内のデュアルクラッチ式変速装置の正面一部断面図、図5はミッションケース上部のシリンダ室の底面一部断面図、図6はミッションケースの側面一部断面図、図7は変速操作やクラッチ操作のための油圧回路図、図8は変速制御プロセスを示す模式図、図9は変速制御システムを示すブロック図、 図10は変速制御を示すフローチャート図、図11は作業モードに適用される変速点特性モデル図、図12は走行モードに適用される変速点特性モデル図、図13は自動選択モードに適用される変速点特性モデル図、図14はスキップシフトのための変速制御システムの一部を示すブロック図、図15はシフトダウン時にスキップシフトする場合の変速制御を示すフローチャート図、図16はスキップモード、連続モードに適用される変速点特性モデル図、図17は走行中のブレーキ制御、前後進切替・再駆動のための変速制御、及び坂道発進時のクラッチ圧制御に関するシステムの一部を示すブロック図、図18は走行中のブレーキ制御を示すフローチャート図、図19は坂道発進時のクラッチ圧制御を示すフローチャート図、図20はエンジン回転数情報に基づく坂道発進時のタイミングチャート図、図21は走行中の前後進切替・再駆動のための各制御間の関係を示す模式図、図22はシフトレバー前進制御を示すフローチャート図、図23はシフトレバー中立制御を示すフローチャート図、図24はシフトレバー後進制御を示すフローチャート図である。 なお、以下の説明において、図1、2中の矢印50の方向を前方向と定めるものとする。
本発明に係わるデュアルクラッチ式変速装置19は、例えば図1、図2に示すような作業運搬車1のミッションケース8に収納されるものである。そこで、作業運搬車1の全体構成について、図1、図2により説明する。
該作業運搬車1の本体は、前部フレーム2と後部フレーム3とを前後に連接して構成され、該後部フレーム3の上方には、荷台4が好ましくは上下回動可能に配設されている。そして、後部フレーム3の前部には運転席9aと助手席9bから成る座席9が載設され、運転席9aの前方には丸形ハンドル41が配置されている。
前記運転席9の下方で後部フレーム3内には、機体前後方向に図示せぬクランク軸を有するエンジン5が配置され、該エンジン5の前方には、ミッションケース8が配設されており、該ミッションケース8の右側後部より後方に突設した入力軸18には、前記エンジン5から前方に突設された出力軸6が、振動吸収用のフライホイール7を介して略同一軸芯上に接続されている。
前記ミッションケース8内には、本発明に係るデュアルクラッチ式変速装置19が内設されると共に、ミッションケース8の前部中央からは前出力軸10、左側後部からは後出力軸11がそれぞれ突設されており、前記入力軸18に入力されたエンジン5からの動力が、ミッションケース8内のデュアルクラッチ式変速装置19にて変速された後、前出力軸10と後出力軸11から前後に出力されるようにしている。なお、後進設定時には、前記出力軸10・11の回転方向が反転される。
ミッションケース8の後方には、後車軸駆動装置13が配設されている。
該後車軸駆動装置13の前面からは入力軸17が前方に突設され、該入力軸17は、伝動軸15及びジョイント20・20を介して、前記後出力軸11と連結されている。後出力軸11は、ミッションケース8において、左右方向で前記エンジン5及び入力軸18と反対側にあたる左側後部から後方に突出されており、これら後出力軸11と入力軸17との間に介設された伝動軸15等が、エンジン5から左右方向にオフセットされるようにしている。一方、ミッションケース8の前方には、後方に突出する入力軸16を有する前車軸駆動装置12が配置されており、該入力軸16は、伝動軸14及びジョイント20・20を介して、前記ミッションケース8の前出力軸10に連結されている。なお、ジョイント20は、好ましくはユニバーサルジョイントであるが、入力軸16と前出力軸10とは略同一軸芯上に配置されているので、簡単な筒状のカップリングを用いて、低コストに構成することも可能である。
前記後車軸駆動装置13は、後部フレーム3の後部下方の略左右中央位置に防振支持されると共に、後輪差動機構27を収納している。該後輪差動機構27においては、前記入力軸17の後端にベベルギア21が形成または固設され、該ベベルギア21と噛合するブルギア22と一体のデフケージ23内に、左右両第一車軸25・25の内端部が嵌入されると共に、該第一車軸25・25上に固設したサイドギアと両サイドギアに噛合するベベルピニオンとで構成されるベベルギア機構35が収納されており、該ベベルギア機構35を介して、左右両第一車軸25・25が差動可能に連結されている。そして、該第一車軸25・25は、それぞれ、後部フレーム3の後半部の左右各外側に配した各後輪26の中心軸である後輪軸26aに対し、ユニバーサルジョイント28及び伝動軸29にて駆動連結されている。
このベベルギア機構35においては、両第一車軸25・25に作用する地面からの負荷が略均等であれば、両方にデフケージ23の回転力が伝達されて、左右両後輪26・26が駆動され、両第一車軸25・25は、それぞれに対する前記負荷に応じて差動回転する。なお、該ベベルギア機構35にはLSD(リミテッドスリップデフ)機構35aが付設されており、両第一車軸25・25に対する前記負荷の差が所定値を越えたときには、該LSD機構35aを介して、負荷の大きな方の車軸25の回転が負荷の小さな方の車軸25に伝達される。これにより、両車軸25・25間の回転速度差を適切に制御することができ、旋回性能の向上や路面に適した左右後輪26・26の回転制御が可能となるようにしている。該LSD機構35aは、具体的には片方の第一車軸25に相対回転不能に係止した摩擦板とデフケージ23に相対回転不能に係止した摩擦板とを交互に配列してなる摩擦板群を有しており、電気アクチュエータ35bにより、前記負荷の差に応じた押圧力を該摩擦板群に付与して該摩擦板同士を押接する。
そして、後部フレーム3後部左右各側端よりそれぞれ外側方には、ステー3aが突設されており、各ステー3aより各後輪軸26aに対し、それぞれ、コイルバネやショックアブソーバ等で構成される通例のサスペンション機構30を延設し、該サスペンション機構30によって前記両後輪26・26を懸架している。なお、後述のごとく前輪37は操舵輪であり、かつ前記デュアルクラッチ式変速装置19より動力を受ける駆動輪となっているが、後輪26も、後輪差動機構27より動力を受けつつ、後部フレーム3の左右端に左右旋回可能に取り付けられた操舵輪としてもよい。
また、前車軸駆動装置12も、前部フレーム2の前部下方の略左右中央位置に防振支持されると共に、前輪差動機構31を収納している。該前輪差動機構31においては、前記入力軸16の前端にベベルギア32が形成または固設され、該ベベルギア32と噛合するブルギア33と一体のデフケージ34内に、左右両第二車軸36・36の内端部が嵌入されると共に、該第二車軸36・36上に固設したサイドギアと両サイドギアに噛合うベベルピニオンとで構成されるベベルギア機構35が収納されており、該ベベルギア機構35を介して、左右両第二車軸36・36が差動可能に連結されている。そして、該第二車軸36・36は、それぞれ、前部フレーム2の前半部の左右各外側にて操舵可能に配した各前輪37の中心軸である前輪軸37aに対し、ユニバーサルジョイント38及び伝動軸39にて駆動連結されている。
このベベルギア機構35においても、両第二車軸36・36に作用する地面からの負荷が略均等であれば、両方にデフケージ34の回転力が伝達されて、左右両前輪37・37が駆動され、両第二車軸36・36は、それぞれに対する前記負荷に応じて差動回転する。なお、該前輪差動機構31におけるベベルギア機構35にも、両第二車軸36・36に対する前記負荷の差が所定値を越えたときには負荷の大きな方の車軸36の回転が負荷の小さな方の車軸36に伝達されるように、前記第一車軸25・25上に構成したものと同じLSD(リミテッドスリップデフ)機構35aが付設されており、車軸36・36間の回転速度差を適切に制御することができ、旋回性能の向上や路面に適した左右前輪37・37の回転制御が可能となるようにしている。なお、該両第二車軸36・36は、後述する中央差動機構101と機械的に連結されており、第一車軸25・25のみならず第二車軸36・36にもエンジンブレーキを確実に作用させることができる。
そして、前部フレーム2前部左右側端よりそれぞれ外側方には、ステー2aが突設されており、各ステー2aより各前輪軸37aに対し、それぞれ、コイルバネやショックアブソーバ等で構成される通例のサスペンション機構40を延設し、該サスペンション機構40によって前記両前輪37・37を懸架している。
また、前部フレーム2の前半部上にはフロントカバー2bが立設されており、その後端上部が操作・計器盤になっており、その上方に前記丸形ハンドル41を配設している。そして、該フロントカバー2b後端より後方の部分上には、水平面状のプラットフォーム2cが形成されている。
次に、デュアルクラッチ式変速装置19について、図3乃至図7により説明する。
図3、図4に示すように、ミッションケース8内には、デュアルクラッチ式変速装置19の回転軸として、前記入力軸18、クラッチ入力軸51、第一走行変速軸52、第二走行変速軸53、走行出力軸54、中間軸55、走行動力取出軸56が互いに平行に機体前後方向に横架されている。
そして、入力軸18に固設したギア57と、クラッチ入力軸51に固設したギア60とが噛合し、入力軸18の回転をクラッチ入力軸51に常時伝達するものとしている。更に、クラッチ入力軸51には、摩擦多板式の第一クラッチ58と第二クラッチ59とが前後に周設され、それぞれに第一クラッチ出力ギア61と第二クラッチ出力ギア66が相対回転自在に設けられており、第一クラッチ58を入れることで第一クラッチ出力ギア61がクラッチ入力軸51に相対回転不能に係合され、第二クラッチ59を入れることで第二クラッチ出力ギア66がクラッチ入力軸51に相対回転不能に係合される。
ここで、図7に示すように、ミッションケース8の上部にはシリンダ室が形成され、この中に、前記第一クラッチ58の入り切り制御用の第一クラッチ油圧シリンダ71と、前記第二クラッチ59の入り切り制御用の第二クラッチ油圧シリンダ72が設けられている。
図3、図4に示すように、ミッションケース8内で前記クラッチ入力軸51と走行出力軸54との間には、前記第一走行変速軸52と第二走行変速軸53が上下に配列され、第一走行変速軸52には、後から順に、前進1速駆動ギア81、前進3速駆動ギア83、入力ギア76、後進駆動ギア85が固設されている。このうちの入力ギア76は前記第一クラッチ出力ギア61と噛合しており、前記クラッチ入力軸51の動力を、第一クラッチ58を介して第一走行変速軸52に伝達できるようにしている。一方、第二走行変速軸53には、後から順に、入力ギア77、前進2速駆動ギア82、前進4速駆動ギア84が固設され、このうちの入力ギア77は前記第二クラッチ出力ギア66と噛合しており、前記クラッチ入力軸51の動力を、第二クラッチ59を介して第二走行変速軸53に伝達できるようにしている。
前記走行出力軸54には、後から順に、相対回転可能に、前進2速従動ギア92、前進4速従動ギア94、前進1速従動ギア91、前進3速従動ギア93、後進従動ギア95が環設されている。このうちの前進1速従動ギア91、前進3速従動ギア93は、前記第一走行変速軸52に固設した前進1速駆動ギア81、前進3速駆動ギア83にそれぞれ噛合し、前進2速従動ギア92、前進4速従動ギア94は、前記第二走行変速軸53に固設した前進2速駆動ギア82、前進4速駆動ギア84とそれぞれ噛合している。前記中間軸55にはアイドルギア86が設けられ、前記後進駆動ギア85と後進従動ギア95とに噛合している。
このようにして、デュアルクラッチ式変速装置19は、ギア81・91より成る前進1速ギア列、ギア82・92より成る前進2速ギア列、ギア83・93より成る前進3速ギア列、ギア84・94より成る前進4速ギア列、及びギア85・86・95より成る後進ギア列を有している。
図3、図6に示すように、走行出力軸54上において、前進1速従動ギア91と前進3速従動ギア93との間にはスプラインハブ96を、前記前進2速従動ギア92と前進4速従動ギア94との間にはスプラインハブ97を、前記後進従動ギア95の後方で前進3速従動ギア93の前方にはスプラインハブ98を、それぞれ相対回転不能に係合している。このうちのスプラインハブ96にはシフタ96aが、スプラインハブ97にはシフタ97aが、スプラインハブ98にはシフタ98aが、それぞれ、軸芯方向摺動自在かつ相対回転不能に係合されている。
そして、前進1速と前進3速の従動ギア91・93でスプラインハブ96側に向かう部分には、それぞれクラッチ歯部91a・93aが形成され、前進2速と前進4速の従動ギア92・94でスプラインハブ97側に向かう部分には、それぞれクラッチ歯部92a・94aが形成され、後進の従動ギア95でスプラインハブ98側に向かう部分には、クラッチ歯部95aが形成されている。
更に、各クラッチ歯部とそれぞれのシフタ・スプラインハブとの間には、シンクロメッシュタイプのクラッチである等速噛合いクラッチを介設している。つまり、クラッチ歯部91aとシフタ96aとの間に前進1速クラッチ、クラッチ歯部93aとシフタ96aとの間に前進3速クラッチ、クラッチ歯部92aとシフタ97aとの間に前進2速クラッチ、クラッチ歯部94aとシフタ97aとの間に前進4速クラッチ、クラッチ歯部95aとシフタ98aとの間に後進クラッチが構成されている。
このような構成において、これらのクラッチのいずれか一つを入れることで、すなわち、該クラッチ歯部91a・92a・93a・94a・95aのいずれかを、後述のシフタ作動機構によって前記シフタ96a・97a・98aのいずれかに係合させることで、その該当する従動ギアを走行出力軸54に相対回転不能に係合させることができ、該走行出力軸54には、前記第一走行変速軸52又は第二走行変速軸53からの動力を、選択したギア列を介して円滑に伝達できるようにしている。
図3に示すように、該走行出力軸54上で前進2速従動ギア92の後方には、ギア99が固設され、該ギア99は、中央差動機構101のブルギア100に噛合しており、走行出力軸54からの動力は、ブルギア100から、デフケージ102内のベベルギア機構35を介して前後に適切に差動分配される。
中央差動機構101から前方に延出された前記走行動力取出軸56は、ミッションケース8の左前面に設けられたPTOギアケース103内に突出されると共に、走行動力取出軸56の前端にはギア104が固設され、該ギア104は前記前出力軸10上に固設されたギア105と噛合している。これにより、走行出力軸54からの動力が、中央差動機構101を介して前出力軸10に伝達され、更に、伝動軸14から前記前車軸駆動装置12に伝達されるようにしている。
一方、中央差動機構101から後方に延出された前記後出力軸11は伝動軸15に連結されており、これにより、走行出力軸54からの動力が、中央差動機構101を介して伝動軸15から前記後車軸駆動装置13に伝達されるようにしている。なお、中央差動機構101のベベルギア機構35は、前記の後輪差動機構27や前輪差動機構31の各ベベルギア機構35と同様にLSD機構35a付きのベベルギア機構35となっている。
次に、前記シフタ及びクラッチの作動機構等について、図4乃至図7により説明する。
図4乃至図7に示すように、前記シフタ96a・97a・98aには、第一フォーク106、第二フォーク107、第三フォーク108の先部がそれぞれ係合され、該第一フォーク106、第二フォーク107、第三フォーク108基部の各ボス部には、第一シフタ軸116、第二シフタ軸117、第三シフタ軸118がそれぞれ挿通固定されている。
該第一シフタ軸116、第二シフタ軸117、第三シフタ軸118は、前記ミッションケース8上部に設けられたシフタケース125から垂設された前後の軸受壁109・110の間に、互いに平行に前後摺動可能に挿通され、水平方向に並設されており、更に、該第一シフタ軸116、第二シフタ軸117、第三シフタ軸118には、前記第一フォーク106、第二フォーク107、第三フォーク108の各ボス部が、ピン115等を介して相対回転不能かつ軸方向移動不能に固定されている。これにより、第一フォーク106、第二フォーク107、第三フォーク108が、第一シフタ軸116、第二シフタ軸117、第三シフタ軸118とそれぞれ一体的となって、機体前後方向に摺動できるようにしている。
この場合、前記第一シフタ軸116を前後に摺動すると、第一フォーク106がシフタ96aを動かして、該シフタ96aがスプラインハブ96に対して従動ギア91・93のいずれかを係合させ、該従動ギア91を含む前進1速ギア列81・91と従動ギア93を含む前進3速ギア列83・93とから成る奇数速度段のギア列のうちから、一つのギア列を選択することができる。一方、第二シフタ軸117を前後に摺動すると、第二フォーク107がシフタ97aを動かして、該シフタ97aを従動ギア92・94のいずれかに係合させ、該従動ギア92を含む前進2速ギア列82・92と従動ギア94を含む前進4速ギア列84・94とから成る偶数速度段のギア列のうちから、一つのギア列を選択することができる。
すなわち、デュアルクラッチ式変速装置19において、前記奇数速度段の複数の駆動列である前進1速と3速のギア列、及び前記偶数速度段の複数の駆動列である前進2速と4速のギア列を備えており、該複数の奇数速度段の駆動列である前進1速と3速のギア列より一つの駆動列を選択するための第一シフタ軸116と、該複数の偶数速度段の駆動列である前進2速と4速のギア列より一つの駆動列を選択するための第二シフタ軸117とを、水平方向に並設しているので、デュアルクラッチ式変速装置19を収納するケースの上下幅を、一層小さく抑えることができる。
ここで、前記第一シフタ軸116の外周面には、前進1速位置、中立位置、前進3速位置の位置決めのための環状の溝116a、116b、116cが前から順に形成され、該溝116a、116b、116cには、前記軸受壁109の下面から上方に穿孔された穴109aの下部が垂直に連通されており、該穴109a内には、付勢バネ112とデテント球113とが、該デテント球113の先端が前記溝116a、116b、116cに臨むように嵌入されて、デテント機構111が構成されている。
これにより、付勢バネ112によってデテント球113が溝116a、116b、116cに向かって常時押圧されるので、第一シフタ軸116を機体前後方向に摺動して所定の変速位置に移動させる際には、デテント球113が溝116a(前進1速位置)、116b(中立位置)、116c(前進3速位置)のいずれかに係止されるため、移動後もずれることなく第一シフタ軸116を所定変速位置に確実に保持することができる。第二シフタ軸117にも前進2速位置、中立位置、前進4速位置の位置決めのために、第三シフタ軸118にも後進位置、中立位置の位置決めのために、同様のデテント機構がそれぞれに設けられている。
また、前記シフタケース125内には、第一油圧シリンダ126、第二油圧シリンダ127、第三油圧シリンダ128が平行に機体前後方向に配設され、該第一油圧シリンダ126、第二油圧シリンダ127、第三油圧シリンダ128の各ロッド129・134・139の一端からは連結アーム87が垂設され、各連結アーム87の下端は、前記第一シフタ軸116、第二シフタ軸117、第三シフタ軸118の一端にそれぞれ連結されている。
そして、このうちの第一油圧シリンダ126においては、前記ロッド129の他端には、大径部130aと小径部130bとからなる第一ピストン130が固設され、該小径部130bには、前記大径部130aよりも大きな外径を有する円筒状の第二ピストン131が、小径部130b上を軸芯方向に摺動可能に外嵌されている。これら第一ピストン130と第二ピストン131とからなるピストン146を挟んで機体前後方向には、油室132・133が形成され、該油室132・133は、それぞれ電磁切換弁119・120に接続されている。
このような構成において、中立状態の場合には、ともに非励磁状態にある電磁切換弁119・120から油路143・144を介して両油室132・133にそれぞれ圧油が供給されるが、第一ピストン130と第二ピストン131との間がドレン通路145に開放されているため、第一ピストン130は図5の紙面右方へ移動し、第二ピストン131は図5の紙面左方へ移動して両内端面同士が当接する。このとき、第二ピストン131の油室133側の受圧面積の方が油室132側の受圧面積よりも大きいため、図5に示すように、第二ピストン131の内側外周角部がシフタケース125の肩部125aに当接した位置で保持される。この保持位置を中立位置と規定する。これにより、ピストン146を中立位置に精度良く位置決めすることができる。
前進1速の場合には、前記電磁切換弁120のみを励磁して油室133への圧油の供給のみを停止することにより、ピストン146が油室132内の油圧によって油室133側に押動され、該油室133の最外端に相当する前進1速位置に保持される。前進3速の場合には、前記電磁切換弁119のみを励磁して油室132への圧油の供給のみを停止することにより、ピストン146が油室133内の油圧によって油室132側に押動され、前記肩部125aに阻まれて移動不能な第二ピストン131を残した状態で第一ピストン130だけが油室132の最外端に相当する前進3速位置まで摺動して保持される。
第二油圧シリンダ127においても、同様にして、前進2速位置、中立位置、前進4速位置の位置決めが行われる。すなわち、前記ロッド134の他端に、大径部135aと小径部135bとからなる第一ピストン135が固設され、該小径部135bには、前記大径部135aよりも大きな外径を有する円筒状の第二ピストン136が、小径部135b上を軸芯方向に摺動可能に外嵌されている。該第二ピストン136も、バネ等によって大径部135a側に常時付勢され、小径部135bから軸芯方向に脱着しないようにしている。これら第一ピストン135と第二ピストン136とからなるピストン147を挟んで機体前後方向には、油室137・138が形成され、該油室137・138は、それぞれ電磁切換弁121・122に接続されている。
このような構成において、中立状態の場合には、ともに非励磁状態にある電磁切換弁121・122から油路148・149を介して両油室137・138にそれぞれ圧油が供給されるが、第一ピストン135と第二ピストン136との間がドレン通路150に開放されているため、第一ピストン135は図5の紙面左方へ移動し、第二ピストン136は図5の紙面右方へ移動して両内端面同士が当接する。このとき、第二ピストン136の油室138側の受圧面積の方が油室137側の受圧面積よりも大きいため、第二ピストン136の内側外周角部がシフタケース125の肩部125bに当接した位置で保持される。この保持位置を中立位置と規定する。これにより、ピストン147を中立位置に精度良く位置決めすることができる。
前進2速の場合には、前記電磁切換弁122のみを励磁して油室138への圧油の供給のみを停止することにより、ピストン147が油室137内の油圧によって油室138側に押動され、該油室138の最外端に相当する前進2速位置に保持される。前進4速の場合には、前記電磁切換弁121のみを励磁して油室137への圧油の供給のみを停止することにより、ピストン147が油室138内の油圧によって油室137側に押動され、前記肩部125bに阻まれて移動不能な第二ピストン136を残した状態で第一ピストン135だけが油室137の最外端に相当する前進4速位置まで摺動して保持されるのである。そして、変速油路154が、両電磁切換弁121・122及び両電磁切換弁119・120に分岐された後、電磁切換弁123に接続される。
第三油圧シリンダ128においては、前記ロッド139の他端にピストン140が固設され、該ピストン140を挟んで機体前後方向には油室142・153が形成され、両油室142・153が、それぞれの油路151・152を介して、前記電磁切換弁123に接続されている。
該電磁切換弁123は、前進設定時及び中立状態の場合は非励磁であり、油室142に変速油路154からの油を供給し、油室153より油をドレンして、ピストン140及びロッド139を中立位置にするものである。後進設定の場合には電磁切換弁123が励磁され、変速油路154からの油を油室153に供給する一方、油室142からは油をドレンして、ピストン140及びロッド139を図5の紙面左側に摺動し、後進位置に切り換え保持される。
以上述べた電磁切換弁119・120・121・122・123は、エンジン始動時には図5のように全て非励磁位置にあるため、デュアルクラッチ式変速装置19は中立状態に保持されている。そして、前記電磁切換弁119乃至123のうちの所定の電磁切換弁に変速指令信号が送られると、前述のようにして所定の変速位置にピストン146・147・140が移動し、該ピストン146・147・140に固設されたロッド129・134・139が、連結アーム87、シフタ軸116・117・118、フォーク106・107・108を介して、前記シフタ96a・97a・98aを各速度段の従動ギア91・92・93・94・95に係合させる。
すると、該従動ギア91・92・93・94・95からの変速動力が、シフタ96a・97a・98aを介して走行出力軸54に伝達され、中央差動機構101を介して、一方は前出力軸10から前記前車軸駆動装置12に、他方は後出力軸11から後車軸駆動装置13に伝達されて、作業運搬車1が選択した速度段で走行されるのである。
また、前記入力軸18上でミッションケース8の前外方突出部にはポンプ213・214が装着されており、該ポンプ213・214は共に入力軸18で駆動可能としている。このうちのポンプ214によってタンク201からオイルフィルター220を介して吸入された油は、分岐して一方はラインフィルタ73を介して前記変速油路154に、他方はクラッチ制御用のクラッチ油路155に流れ込む。該クラッチ油路155内の圧油は、リリーフ弁69によって最高圧が回路保護のために規制された状態で、ラインフィルタ62、電磁比例減圧弁67、ラインフィルタ63を介して、前記第一クラッチ油圧シリンダ71に供給されると共に、ラインフィルタ64、電磁比例減圧弁68、ラインフィルタ65を介して、前記第二クラッチ油圧シリンダ72にも供給される。
これにより、前記電磁比例減圧弁67・68を使って、前記第一クラッチ油圧シリンダ71・第二クラッチ油圧シリンダ72のピストン156・157を徐々に連続的に移動させることができ、例えば、前記第一クラッチ58・第二クラッチ59が多板式の摩擦クラッチの場合には、ピストン156・157によって摩擦板間の挟持力を連続的に変化させ、クラッチの切状態から入状態までの伝達トルク間を連続的に変化させることができるのである。
なお、前記リリーフ弁69の下流側の油路158にはリリーフ弁70が設けられ、該リリーフ弁70によって潤滑油としての最高圧が規制された状態で、前記デュアルクラッチ式有段変速装置19に含まれる各部材の被潤滑部位159や前記第一クラッチ58・第二クラッチ59に、潤滑油として供給される。
図4、図7に示すように、ミッションケース8の底部には、該ミッションケース8の内壁から水平方向に板状の隔壁160が延設され、該隔壁160によってミッションケース8の内部空間が上下に仕切られて、隔壁160上方には、デュアルクラッチ式変速装置19を収納する収納部161が形成され、隔壁160下方には、デュアルクラッチ式変速装置19から流下してきた油を溜めるための油溜まり162が形成される。
前記隔壁160の最左部で前記走行動力取出軸56の下方には開口部169が設けられており、これにより、前記油圧シリンダ71、72、126乃至128、電磁弁67、68、119乃至123等から油路145・150等を介して漏出する作動油や、前記クラッチ58・59、油圧シリンダ71・72、被潤滑部159等を潤滑した後の潤滑油が、ミッションケース8の内壁面沿いに流下する等して、開口部169から前記油溜まり162内に流入するようにしている。
更に、油溜まり162のミッションケース8側壁には、ストレーナ付きの排油口164が開口され、該排油口164は配管165を介して前記ポンプ213に接続され、該ポンプ213は配管166を介して前記タンク201上部の流入口201aに接続されている。タンク201の下部は、前記オイルフィルター220を介して流出口201bに連通され、該流出口201bは、配管167を介して前記ポンプ214に接続され、該ポンプ214は、前記油路154・155を介して前記油圧シリンダ71、72、126乃至128、電磁弁67、68、119乃至123等に接続されている。
このような構成において、車両走行時、油溜まり162に貯まった油は、エンジン5からの出力軸18と直結した前記ポンプ213によって吸入され、前記排油口164からミッションケース8外部に設けたタンク201まで、前記配管165、ポンプ213、配管166を介して強制的に排出される。これにより、車両走行時のエンジン5稼働時には、タンク201によってミッションケース8内の油を回収して、油面163の高さを、デュアルクラッチ式変速装置19の比較的高速回転するギアの下端より低くなるように設定することができる。そして、タンク201内に貯溜された油は、エンジン5からの出力軸18と直結したポンプ214によって吸入され、配管167、ポンプ214、油路154・155を介して、潤滑油や作動油として再びミッションケース8内のデュアルクラッチ式変速装置19に供給されるのである。
これにより、デュアルクラッチ式変速装置19のミッションケース8内に溜まる油の油面163を低くすることができ、デュアルクラッチ式変速装置19のミッションケース8内で高速回転するギアが油を攪拌する際の攪拌抵抗による伝達動力の損失を軽減することができ、作業運搬車1の経済的な高速走行性を向上させることができる。更に、前記第一クラッチ58、第二クラッチ59およびシフタ軸116・117・118の各々が油圧駆動式に構成されると共に、前記タンク201に貯留した油をその作動油として用いるので、作動油供給のための装置を別途設ける必要がなく、構造の簡素化を図ることができる。
ここで、前記隔壁160によって、ミッションケース8内にあふれた油を油溜まり162内に一時的に隔離することができ、たとえ悪路等で車両が左右に傾斜した姿勢で走行して油溜まり162の油が左右のいずれかに偏った場合等でも、高速回転するギアが油内に深くまで浸漬するのを防止して、ギアが油を攪拌する際の攪拌抵抗を大幅に軽減することができる。なお、本実施例では、前述したように、隔壁160の開口部169は、デュアルクラッチ式変速装置19の回転軸のうち、走行動力取出軸56の下方に設けているが、これは、ギアによる攪拌抵抗の影響が最小限に抑えられる意味で、油が左右のいずれかに偏った場合等でも低速回転する走行動力取出軸56上のギアだけが油中に浸漬するようにしているからである。
更に、前述の如く、前記ポンプ213・214のいずれも、前記エンジン5からの入力軸18に連結されて駆動されているため、タンク201内への油の回収量は、エンジン5の回転数に比例することとなる。従って、たとえエンジン5の回転数が増してミッションケース8内に放出される油量が増加しても、タンク201内への油の回収量も増加させることができ、常にミッションケース8内の油溜まりの油面163が所定位置で安定し、攪拌抵抗損失の軽減効果が得られる。
なお、前記タンク201は、ミッションケース8の側方に配置されると共に、略水平な配管168を介してミッションケース8内と連通されており、流入する油が過剰となってタンク201の油面が高くなってもオーバーフローしてミッションケース8内に戻るようにし、油面が前記流入口201aを塞がないようにしている。これにより、たとえ走行中にミッションケース8内の油面が低下して排油口164から排出される油にエアが多量に混入しても、タンク201に貯溜される間にガス抜きされて、エアのない油を潤滑油や作動油として再びミッションケース8内のデュアルクラッチ式変速装置19に供給することができる。また、タンク201は、ミッションケース8の内部に区画したスペースに適用して内蔵させてもよい。
次に、以上のような構成から成るデュアルクラッチ式変速装置19は、スロットルに連結連動されたアクセルペダルの踏み込み量とその時の車速との関係から自動変速されるものであって、その変速制御プロセスについて、図3乃至図8により説明する。
前進1速で走行中に前進2速へシフトアップする場合の変速制御を例に説明する。
図8に示すように、前進1速で走行中は、前記第一クラッチ58は入状態(ON)となっている。すなわち、第一クラッチ油圧シリンダ71により現出される第一クラッチ58のクラッチ圧が規定値となっている。この時、電磁切換弁120が励磁され、前記第一シフタ軸116は前進1速位置に保持されているため、前記第一フォーク106を介してシフタ96aが前進1速従動ギア91に係合されており、走行出力軸54が、前記前進1速ギア列81・91を介して前記第一クラッチ58と接続されている。これにより、エンジン5からの動力は、入力軸18、クラッチ入力軸51、第一クラッチ58、第一走行変速軸52の順に伝達された後、前進1速ギア列81・91で前進1速に変速され、該前進1速の動力が走行出力軸54から前後の車軸駆動装置12・13へと伝達されている。一方、前記第二クラッチ59は切断(OFF)されている。すなわち、第二クラッチ油圧シリンダ72により現出される第二クラッチ59のクラッチ圧が最低値となっている。この時、前記第二シフタ軸117は中立位置に保持されており、前記第二フォーク107を介してシフタ97aも中立位置に保持されている。
そして、A時点で、例えばアクセルペダルの踏み込み量を多くしてスロットル開度を増やして車速を増加させ、前進1速から前進2速への変速指令信号が後述するコントローラから発せられると、第一クラッチ58の入状態、該第一クラッチ58に接続された前進1速ギア列81・91の走行出力軸54との係合状態、及び第二クラッチ59の切状態はそのままで変更されることなく、一方、該第二クラッチ59に接続される前進2速ギア列82・92が、前記走行出力軸54と係合状態になる。つまり、前記電磁切換弁122が非励磁から励磁に切り替え制御されて、第二油圧シリンダ127のロッド134が移動され、第二シフタ軸117が前進2速位置まで移動される。すると、前記第二フォーク107を介してシフタ97aが中立位置から前進2速従動ギア92まで摺動し係合され、その結果、走行出力軸54が前記前進2速ギア列82・92を介して前記第二クラッチ59と接続される。ただし、該第二クラッチ59自体は依然切状態(OFF)にあり、エンジン5から前進2速ギア列82・92への動力は切断されたままであるため、前進2速ギア列82・92と走行出力軸54との係合に伴う伝達系への過剰な負荷は発生しない。
変速指令信号が発せられてから前進2速ギア列82・92の走行出力軸54に対する係合状態を確認したB時点になると、第一クラッチ58は徐々に切断が進み、第二クラッチ59は徐々に接続が進む内容のクラッチ断接指令信号がコントローラから発せられる。すると、前記電磁比例減圧弁67・68が比例減圧制御されて、前記第一クラッチ油圧シリンダ71のピストン156と第二クラッチ油圧シリンダ72のピストン157が徐々に連続的に移動し、第一クラッチ58は現在の入状態から切状態に、クラッチ圧の低減による離間作動が進み、第二クラッチ59は現在の切状態から入状態に、クラッチ圧の上昇による接合作動が進み、これら離間作動と接合作動とが並行して行われる。
更に、前記B時点から時間が経過したC時点までは、クラッチ断接指令信号が継続して発せられ続け、該C時点で前記第一クラッチ58は完全に切状態(OFF)、第二クラッチ59を完全に入状態(ON)となる。つまり、このクラッチ断接指令信号が発せられている間は、前進1速ギア列81・91、前進2速ギア列82・92は走行出力軸54と常時係合状態にあることから、第一クラッチ58に接続された前進1速ギア列81・91へのエンジン5からの動力は徐々に減少していく一方、第二クラッチ59に接続された前進2速ギア列82・92へのエンジン5からの動力は徐々に増加していくこととなる。すなわち、変速制御プロセスにおいて、第一クラッチ58及び第二クラッチ59がともに半クラッチとなる状態を現出する。これにより、前進1速ギア列81・91と前進2速ギア列82・92から走行出力軸54への動力は、A時点を境に徐々に前進1速から前進2速に切り替わっていき、C時点で前進2速に変速され、この間は、エンジン5からの動力は途切れない。
C時点から若干時間が経過したD時点になると、変速完了信号がコントローラから発せられ、第二クラッチ59の入状態、該第二クラッチ59に接続された前進2速ギア列82・92の走行出力軸54との係合状態、及び第一クラッチ58の切状態はそのまま変更されることなく、一方、該第一クラッチ58に接続される前進1速ギア列81・91を、前記走行出力軸54と非係合状態にする。つまり、前記電磁切換弁120が励磁から非励磁に切り替え制御されて、第一油圧シリンダ126のロッド129が移動され、第一シフタ軸116が中立位置まで移動され、前記第一フォーク106を介してシフタ96aが前進1速従動ギア91から中立位置まで摺動される。このように、第一クラッチ58を切状態、第二クラッチ59を入状態とした上で、第一クラッチ58に接続された前進1速ギア列81・91を走行出力軸54と非係合状態とすることができ、前進1速から前進2速への変速が完了する。従って、第一クラッチ58は切状態にあり、エンジン5から前進1速ギア列81・91への動力は既に切断されているため、前進1速ギア列81・91を走行出力軸54と非係合状態にする時に伴う伝達系への過剰な負荷は発生しない。
2速から3速へのシフトアップ等、他の連続した速度段間の変速制御も上記と同様なプロセスで実施される。すなわち、少なくとも一つの奇数速度段の駆動列を含む奇数速度段駆動列群への動力断接用の第一クラッチ58と、少なくとも一つの偶数速度段の駆動列を含む偶数速度段駆動列群への動力断接用の第二クラッチ59とを備え、エンジン負荷を示すスロットル開度と車速に応じて、前記第一クラッチ58・第二クラッチ59の入切で前記奇数速度段駆動列群・偶数速度段駆動列群のいずれか一方の駆動列群を自動選択し、更に、選択した駆動列群中から所定の駆動列を自動選択するデュアルクラッチ式変速装置19において、前記偶数速度段・奇数速度段間での速度段切換時に、該第一クラッチ58及び第二クラッチ59のうち、一方の離間作動と他方の接合作動とを時間的にオーバーラップさせるので、エンジン5から車軸25・36への動力伝達を途切れさせることなく滑らかに変速することができ、登り坂時に下がったりすることがなく確実に走行でき、走行性能を大幅に向上させることができるのである。
次に、このような変速制御プロセスを利用した自動変速制御の概要とその制御システムについて、図8、図9、及び図11により説明する。なお、以下の説明では、分かり易くするため、スキップシフト時を除き、設定可能な最高速度段は3速度段までとしているが、上述した、設定可能な最高速度段が4速度段まである場合と同じ変速制御プロセスで自動変速されるものである。
図8、図11に示すように、この自動変速制御は、予め設定された変速点特性モデル171と、各種センサにより実際に検出したエンジン5のスロットル開度及び車速とに基づいて進行する。例えば、一般的なシフトアップライン171Uに示すように、現速度段が前進1速(以下、単に「1速」とし、他の速度段についても同様とする)の場合、一定のスロットル開度の下で車速のみが増加して1速から2速への線図171U12に到達すると、前記変速制御プロセスにおける変速指令信号が発せられる(A時点)。変速制御プロセスが進行して現速度段の1速から2速への移行が完了すると、前記変速完了信号が発せられて(D時点)、2速へのシフトアップが完了する。
更に、車速が増加して2速から3速への線図171U23に到達すると、同様に変速指令信号が発せられ(A時点)、変速制御プロセスが進行して現速度段の2速から最高速度段の3速への移行が完了すると、前記変速完了信号が発せられて(D時点)、3速へのシフトアップが完了する。逆に、シフトダウンライン171Dに示すように、現速度段が3速の場合、一定のスロットル開度の下で車速が減少して線図171D23に到達すると3速から2速へのシフトダウンが行われ、更に、車速が線図171D12に到達すると2速から1速へのシフトダウンが行われるのである。
この変速点特性モデル171も含め、シフトダウン時(線図171D12、171D23)の車速変化を、シフトアップ時(線図171U12、171U23)よりも小さくし、更に、シフトアップ時には、低速度段(線図171U12)の車速変化を、高速度段(線図171U23)よりも小さくしている。これによりオペレータの意図的なキックダウンや、走行負荷の増加に伴う車速低下に応じた自動減速がスムーズに行えるようにしている。
図9には、このような自動変速を制御するための変速制御システム141を示す。
該変速制御システム141は、前記第一クラッチ油圧シリンダ71を操作する電磁比例減圧弁67や第二クラッチ油圧シリンダ72を操作する電磁比例減圧弁68等から成るクラッチ用電磁比例減圧弁群189と、前記シフタ96a・97aを操作する電磁切換弁119・120・121・122等のシフタ用電磁切換弁群190とを備え、これら電磁弁群189・190は、変速制御等を行うコントローラ90に接続されている。そして、該コントローラ90には、変速モード切替具175、アクセル開度センサ180、スロットル開度センサ178、エンジン回転数センサ176、車速センサ179、及び車両傾斜角センサ191等が接続されている。
このうちの変速モード切替具175には、変速モードを切り替えるボリューム、レバー等の切替操作具175aが設けられており、該切替操作具175aを操作することで、スロットル開度と車速に応じて自動変速制御を行う自動モード(位置181乃至位置183)か、設定した最高速度段まで現速度段を変速するマニュアルモード(位置184乃至位置186)に切り替えることができる。
前記自動モードにおいては、いずれか一つの変速モードが選択されると、選択した変速モードに従ってシフトアップまたはシフトダウンするように、変速モード切替具175からコントローラ90に変速モード信号が送信され、該変速モード信号に基づいてコントローラ90から前記電磁弁群189・190に変速指令信号が送信され、前述したようにして、クラッチの断接と、シフタ・クラッチ歯部間の係合・非係合とが行われる。
この自動モードでは、前記変速点特性モデル171のように停発進速度段として最低速度段である1速を選択して高トルク・低速の出力を得る前記作業モード(位置181)と、停発進速度段として2速を選択して発進直後や停止直前の効率の悪いクラッチ切替を排除する前記走行モード(位置183)と、該走行モードにあって走行負荷が過大になると停発進速度段として1速を自動的に選択する自動選択モード(位置182)のうちの一つを選択することができる。
前記マニュアルモードでは、1速(位置184)、2速(位置185)、3速(位置186)のうちの一つが選択されると、選択した速度段が最高速度段として設定され、該最高速度段まで、アクセルペダル等のアクセル操作具によるアクセル操作によって順にシフトアップまたはシフトダウンできるよう、変速モード切替具175からコントローラ90に最高速度段信号が送信され、該最高速度段信号に基づいてコントローラ90から前記電磁弁群189・190に変速指令信号が送信される。
前記アクセル開度センサ180は、前記アクセル操作具の操作量を開度として検出し、そのアクセル開度信号をコントローラ90に送信し、また、前記スロットル開度センサ178は、エンジン5の吸気系に設けられたスロットルバルブの開度を検出し、そのスロットル開度信号をコントローラ90に送信する。更に、前記エンジン回転数センサ176は、エンジン5の出力軸6の回転数を検出し、そのエンジン回転数信号をコントローラ90に送信し、また、前記車速センサ179は、前記デュアルクラッチ式変速装置19の出力側、例えば前後の出力軸10・11の回転数を検出し、その出力軸回転数信号をコントローラ90に送信するようにしている。そして、この出力軸回転数信号をもとにコントローラ90内では車速が算出される。加えて、前記車両傾斜角センサ191は、車両の進行方向に対する傾斜角を検出し、その傾斜角信号をコントローラ90に送信するようにしている。
次に、自動変速制御の詳細構成について、図9乃至図13により説明する。
図9に示す前記コントローラ90には、停発進速度段として最低速度段である1速を選択した図11に示す前記変速点特性モデル171(以下、「作業モードモデル」とする)と、図12に示すように停発進速度段として2速を選択した変速点特性モデル172(以下、「走行モードモデル」とする)と、図13に示すように停発進速度段として1速か2速が自動的に選択される変速点特性モデル173(以下、「自動選択モードモデル」とする)とが記憶されており、前記切替操作具175aにより、自動モードを構成する作業モード、走行モード、及び自動選択モードのうちのいずれか一つの変速モードを選択すると、コントローラ90は、選択された変速モードの変速点特性モデルに従って、検出したスロットル開度と車速に最適なギア列を選定し、自動変速を実行できるようにしている。
なお、いずれのモデル図においても、各線図はスロットル開度(%)と車速(km/h)との関数で決定されると共に、モデル図における現在の位置は、前記スロットル開度センサ178、車速センサ179によってそれぞれ実際に検出したスロットル開度(以下、「現スロットル開度」とする)と車速(以下、「現車速」とする)とから唯1点が定まるものであり、以下に述べる現車速と各線図上の車速との比較は、同じスロットル開度において行うものとする。
図10に示すように、変速制御が開始されると、前記変速モード切替具175からの変速モード信号と最高速度段信号、アクセル開度センサ180からのアクセル開度信号、スロットル開度センサ178からのスロットル開度信号、エンジン回転数センサ176からのエンジン回転数信号、車速センサ179からの出力軸回転数信号、及び車両傾斜角センサ191からの傾斜角信号が、それぞれコントローラ90に読み込まれると共に、該コントローラ90において車速等が算出される(ステップS1)。そして、このうちの変速モード信号と最高速度段信号に基づいて各変速モードが判別され(ステップS2〜S4)、停発進速度段として最低速度段である1速が選択される1速停発進制御(ステップS9)、停発進速度段として2速が選択される2速停発進制御(ステップS5)、設定した最高速度段までアクセル操作によって変速させるマニュアル制御(ステップS6)のいずれか一つの制御が行われる。
このうちの1速停発進制御は、変速モードが作業モードの場合(ステップS2、YES)、あるいは自動選択モードであって(ステップS3、YES)走行負荷が所定の走行負荷(以下、「設定負荷」とする)より大きい場合に(ステップS8、YES)行われる。なお、後述するように、2速停発進制御が基本の走行モードの場合(ステップS4、YES)、及び自動選択モードであって走行負荷が設定負荷以下の場合(ステップS8、NO)にも、傾斜が急な路面では1速停発進制御が行われる。
このうちの作業モードの場合(ステップS2、YES)について説明する。
シフトアップ時には、図11の線図171U12から求めた、1速−2速間の変速を開始する車速(以下、「第1設定車速」とする)より現車速が大きいかどうかを判断し、該現車速が第1設定車速より小さければ1速を選択し、現車速が第1設定車速より大きければ、線図171U23から求めた、2速−3速間の変速を開始する車速(以下、「第2設定車速」とする)より大きいかどうかを判断する。そして、該第2設定車速より現車速が小さければ2速を選択し、大きければ3速を選択して処理を終了する。一方、シフトダウン時には、線図171D23から求めた第2設定車速より現車速が小さいかどうかを判断し、該現車速が第2設定車速より大きければ3速を選択し、現車速が第2設定車速より小さければ、線図171D12から求めた第1設定車速より小さいかどうかを判断する。そして、該第1設定車速より現車速が大きければ2速を選択し、小さければ1速を選択して処理を終了する。
自動選択モードの場合(ステップS3、YES)について説明する。
変速モードが前記作業モードでない場合に(ステップS2、NO)、前記自動選択モードであるかどうかを判断し(ステップS3)、自動選択モードであれば(ステップS3、YES)、走行負荷を算出する(ステップS7)。本実施例では、この走行負荷を、アクセル開度に対するエンジン回転数の変化の割合とし、ステップS1で読み込んだアクセル開度信号とエンジン回転数信号を基に算出する。そして、前記コントローラ90には予め前記設定負荷を記憶させておき、該設定負荷を、算出した前記走行負荷と比較し(ステップS8)、走行負荷が設定負荷より大きければ(ステップS8、YES)、走行負荷が大きいものと判断して1速停発信制御を行うのである。なお、走行負荷はトルクセンサ等によって測定してもよく、走行負荷の判断方法については特に限定されるものではない。
前記作業モードの場合と同様、シフトアップ時には、図13の線図173U12から求めた第1設定車速より現車速が大きいかどうかを判断し、該現車速が第1設定車速より小さければ1速を選択し、現車速が第1設定車速より大きければ、線図173U23から求めた第2設定車速より大きいかどうかを判断する。そして、該第2設定車速より現車速が小さければ2速を選択し、大きければ3速を選択して処理を終了する。一方、シフトダウン時には、線図173D23から求めた第2設定車速より現車速が小さいかどうかを判断し、該現車速が第2設定車速より大きければ3速を選択し、現車速が第2設定車速より小さければ、線図173D12から求めた第1設定車速より小さいかどうかを判断する。そして、該第1設定車速より現車速が大きければ2速を選択し、小さければ1速を選択して処理を終了する。
また、前記2速停発進制御は、変速モードが走行モードの場合(ステップS4、YES)、あるいは自動選択モードであって(ステップS3、YES)走行負荷が設定負荷以下の場合に(ステップS8、NO)行われる。
走行モードの場合(ステップS4、YES)について説明する。
変速モードが前記自動選択モードでない場合に(ステップS3、NO)、前記走行モードであるかどうかを判断し(ステップS4)、走行モードであれば(ステップS4、YES)2速停発進制御が行われる。シフトアップ時には、図12の線図172U23から求めた第2設定車速より現車速が大きいかどうかを判断し、該現車速が第2設定車速より小さければ2速を選択し、大きければ3速を選択して処理を終了する。一方、シフトダウン時には、線図172D23から求めた第2設定車速より現車速が小さいかどうかを判断し、現車速が第2設定車速より大きければ3速を選択し、小さければ2速を選択して処理を終了する。
自動選択モードの場合(ステップS3、YES)について説明する。
変速モードが自動選択モードであるものの、走行負荷が前記設定負荷以下であれば(ステップS8、NO)、走行負荷は小さいものと判断して2速停発進制御を行う。前記走行モードの場合と同様、シフトアップ時には、図13の線図173U23から求めた第2設定車速より現車速が大きいかどうかを判断し、現車速が第2設定車速より小さければ2速を選択し、大きければ3速を選択して処理を終了する。一方、シフトダウン時には、線図173D23から求めた第2設定車速より現車速が小さいかどうかを判断し、現車速が第2設定車速より大きければ3速を選択し、小さければ2速を選択して処理を終了するのである。
ただし、このような走行モードの場合(ステップS4、YES)、及び自動選択モードであって走行負荷が設定負荷以下の場合(ステップS8、NO)のいずれにおいても、検出した車両傾斜角を、コントローラ90に予め記憶させた所定の傾斜角(以下、「設定角」とする)と比較し(ステップS10)、車両傾斜角が該設定角より大きければ(ステップS10、YES)、路面の傾斜が急であると判断して、前述した1速停発進制御を行うようにしている。一方、車両傾斜角が設定角以下であれば(ステップS10、NO)、路面の傾斜は緩やかであると判断し、そのまま2速停発進制御を行う。
また、前記マニュアル制御は、変速モードが作業モード、自動選択モード、及び走行モードのいずれでもなく、つまり自動モードでない場合に(ステップS4、NO)行われ、その後、処理を終了する。このマニュアル制御においては、前述の如く、設定した最高速度段まで、アクセル操作によって順にシフトアップまたはシフトダウンできるが、その後は、設定した最高速度段を超えた速度段には変速することができない。
例えば、前記切替操作具175aを操作して、最高速度段を現速度段の3速(位置186)から1速(位置184)に切り替えた場合には、前記作業モードと同様にして、前記作業モードモデル171のような変速点特性モデルに従い、アクセル操作により3速→2速→1速と順にシフトダウンされる。逆に、最高速度段を現速度段の1速(位置184)から2速(位置185)に設定を切り替えた場合には、作業モードと同様にして、変速点特性モデルに従い、アクセル操作により1速→2速とシフトアップされるが、その後は、例え車速が増加して前記第2設定車速を超えても、3速までシフトアップされることはなく、これにより、作業者の意思通りに、設定した最高速度段まで確実に変速することができる。なお、このマニュアル制御の停発進速度段としては最低速度段である1速を選択し、高トルク・低速の出力が得られるようにしている。
以上のような変速制御構成において、前記切替操作具175aを操作して変速モードを走行モードに設定することで、停発進速度段として最低速度段の1速以外の2速を選択することができ、または、切替操作具175aを操作して変速モードを自動選択モードに設定することで、アクセル開度に対するエンジン回転数の変化の割合等で示される走行負荷の値に応じて、停発進速度段として1速か2速を自動的に選択することができる。
すなわち、少なくとも一つの奇数速度段の駆動列である前進1速ギア列81・91と前進3速ギア列83・93を含む奇数速度段駆動列群への動力断接用の第一クラッチ58と、少なくとも一つの偶数速度段の駆動列である前進2速ギア列82・92と前進4速ギア列84・94を含む偶数速度段駆動列群への動力断接用の第二クラッチ59とを備え、該第一クラッチ58・第二クラッチ59の動作をアクチュエータである第一クラッチ油圧シリンダ71・第二クラッチ油圧シリンダ72により制御可能な制御装置であるコントローラ90を設け、該コントローラ90により、エンジン負荷と車速に応じて、前記前記第一クラッチ58・第二クラッチ59の入切で前記奇数速度段駆動列群・偶数速度段駆動列群のいずれか一方の駆動列群を自動選択し、更に、選択した駆動列群中から所定の駆動列を自動選択するデュアルクラッチ式変速装置19において、発進・停止時に使用する速度段である停発進速度段として、デュアルクラッチ式変速装置19における最低速度段である1速以外の速度段である2速を手動で選択可能な変速制御構成としたので、最低速度段以外で停発進トルクに十分に耐え得る速度段、例えば2速の駆動列である前進2速ギア列82・92を選択した状態で車両を停発進させることができ、発進直後や停止直前の効率の悪いクラッチ切替を排除し、伝動上、クラッチ操作上の効率が高まり、燃費効率が向上し、更には、良好な運転フィーリングが得られる。一方、相当時間の徐行運転や登攀走行等をしたい場合には、最低速度段を選択し、該最低速度段の駆動列である前進1速ギア列81・91による高トルクで低速の出力を得ることができ、作業時にかかる過大な負荷への対応が可能となる。
また、発進・停止時に使用する速度段である停発進速度段として、走行負荷に応じて、最低速度段である1速または該最低速度段以外の速度段である2速のいずれか一方を自動で選択可能な変速制御構成としたので、走行負荷が過大になると、わざわざ作業者が操作しなくても自動的に最低速度段を選択して、高トルクで低速の最低速度段駆動列である前進1速ギア列81・91による出力を得ることができ、操作のミスや遅れ等に起因したエンスト等の事態を確実に回避することができるのである。
更に、前記走行負荷は、アクセル開度に対するエンジン回転数の変化の割合とするので、複雑な機構を用いることなく、アクセル開度とエンジン回転数だけから、前記走行負荷を迅速かつ正確に把握することができ、エンスト等の事態を更に容易かつ確実に回避することができる。
加えて、前記変速制御構成は、車両傾斜角が設定角より大きければ停発進速度段として最低速度段である1速を自動で選択可能な構成とするので、路面の傾斜が急になると、わざわざ作業者が操作しなくても自動的に最低速度段を選択して、高トルクで低速の最低速度段駆動列である前進1速ギア列81・91による出力を得ることができ、坂道でトルク不足により登攀不能になるのを確実に回避することができる。
次に、自動モードでシフトダウンまたはシフトアップする際に特定の速度段をスキップする変速制御(以下、「スキップシフト」とする)について、図14乃至図16により説明する。
図14に示すようなスキップモード設定具177が前記コントローラ90に接続されると共に、該スキップモード設定具177には、トグル式の押しボタン、レバー等の設定操作具177aが設けられており、該設定操作具177aをオンオフ操作することで、1速度段ずつ連続してシフトダウンまたはシフトアップする通常の連続モード(位置187)と、少なくとも1速度段飛ばしてスキップシフトするスキップモード(位置188)の一方を選択可能な構成としている。なお、該スキップモードでは、所定の速度段だけをスキップしても、現速度段を基準にし所定の速度段数あけて繰り返しスキップするようにしてもよく、スキップのパターンは特に限定されるものではない。
これにより、いずれか一方のモードが選択されると、選択したモードに従ってシフトダウンまたはシフトアップするように、スキップモード設定具177からコントローラ90にスキップ信号が送信され、該スキップ信号に基づいてコントローラ90から各電磁弁群189・190に変速指令信号が送信され、前述したようにして、クラッチの断接と、シフタ・クラッチ歯部間の係合・非係合とが行われる。
ここで、前記スキップモードにおけるスキップシフト制御について、作業モードで4速から1速までシフトダウンする際に3速のみをスキップする場合を例に説明する。
図15に示すように、スキップモード設定具177を操作してスキップモードに設定すると(位置188)、前記各種信号がコントローラ90に読み込まれる(ステップS41)。
スキップモードでない場合には(ステップS43、NO)、図16の変速点特性モデル174の線図174D34から求めた、3速−4速間の変速を開始する車速(以下、「第3設定車速」とする)より現車速が小さいかどうかを判断し(ステップS49)、該現車速が第3設定車速より大きければ(ステップS49、NO)4速を選択し(ステップ52)、現車速が第3設定車速より小さければ(ステップS49、YES)線図174D23から求めた第2設定車速より小さいかどうかを判断する(ステップS50)。そして、現車速が第2設定車速より大きければ(ステップS50、NO)3速を選択し(ステップS53)、小さければ(ステップS50、YES)、線図174D12から求めた第1設定車速より小さいかどうかを判断する(ステップS51)。現車速が第1設定車速より大きければ(ステップS51、NO)2速を選択し(ステップS54)、小さければ(ステップS51、YES)1速を選択して(ステップS55)処理を終了する。
また、スキップモードの場合には(ステップS43、YES)、現車速が第2設定車速よりも大きければ(ステップS44、NO)、常に4速を選択するようにしている(ステップS47)。そして、現車速が第2設定車速よりも小さくなると(ステップS44、YES)、前記連続モードと同様にして、1段ずつ連続して2速→1速のようにシフトダウンされ(ステップS45、S46、S48)処理を終了する。なお、自動モードでない場合(ステップS4、NO)には、マニュアルモードと判断され、前述の如くマニュアル制御を行い(ステップS6)、処理を終了する。
一方、1速から4速までシフトアップする際に3速のみをスキップする場合についても同様に処理される。つまり、車速が増加して、線図174U12から求めた第1設定車速より大きくなると、1速→2速にシフトアップし、更に車速が増加して、線図174U23から求めた第2設定車速より大きくなると、2速から4速にシフトアップし、その後は、更に車速が増加して、線図174U34から求めた第3設定車速より大きくなっても、4速のままで維持されるようにしている。
以上のような変速制御構成において、シフトダウンまたはシフトアップする際、前記設定操作具177aをオン操作してスキップモードに設定することで、3速を飛ばして4速→2速→1速または1速→2速→4速と変速させることができ、シフトダウンまたはシフトアップ時の変速回数を少なくすることができる。なお、このようなスキップシフト制御は、例示した作業モード以外に、走行モード、自動選択モードといった他の自動モード、及びマニュアルモードのいずれにも適用することができる。
すなわち、前記変速制御構成は、最高速度段である4速から停発進速度段である1速までの間にて少なくとも1速度段を1回は、本実施例では3速をスキップシフトさせる構成とするので、速度段数が多かったり、車載重量が軽いこと等が原因で、変速時に頻繁に自動変速がなされる場合であっても、途中の速度段をスキップすることで、この頻繁な変速を抑え、運転フィーリングを大きく向上させることができる。
次に、走行中のブレーキ制御について、図16乃至図18により説明する。
走行中にブレーキをかけると、前述の如く、図16等に示すような変速点特性モデルに従い、車速低下とともに停発進速度段まで順にシフトダウンされていくが、ブレーキがあまりに急な場合には、車速低下にシフトダウンが追従できずに、高い速度段で低速走行することとなり、エンジン5にかかる走行負荷が大きくなってエンストを起こすことがある。そこで、ブレーキによる制動力の大きさや現車速等を基にして適正な速度段に自動的に切り替えることにより、急ブレーキ時のエンストを防止するようにしている。
このブレーキ制御においては、図17に示すように、前記コントローラ90には、新たに、ブレーキ操作具221でブレーキペダル221aを踏み込んだ場合の踏み込みの位置を検出する、ポテンショメータ等から成るペダル位置センサ222と、ブレーキ装置227のアクチュエータを作動させる電磁切替弁226とが接続され、このうちのブレーキ装置227は、油圧作動型であって、前記エンジン5から前後輪26・37までの動力伝達経路の途中部に設けられている。そして、前記ペダル位置センサ222からは、ブレーキペダル221aの位置224a・224b・224c・224d・224e・225のいずれかを示すペダル位置信号がコントローラ90に送信され、該コントローラ90からは、前記ペダル位置信号に対応したブレーキ指令信号が前記電磁切替弁226に送信され、前記ブレーキ装置227によってブレーキの作動・解除が行われる。もちろん、このようにしてコントローラ90を介するのではなく、前記ブレーキペダル221aをピストンのロッドに連結し、該ブレーキペダル221aの踏み込み操作で摺動するピストンによって押し出される圧油により、前記ブレーキ装置227が直接作動されるようにしてもよい。
ここで、前記位置224a・224b・224c・224d・224eは、それぞれブレーキペダル221aの踏み込みの大きさ(以下、「ブレーキ踏込度」とする。なお図18中では「踏込度」と略して記載している)A・B・C・D・Eに対応すると共に、前記ブレーキ指令信号によって発生する制動力は、ブレーキ踏込度A・B・C・Dの順に小さくなるように設定されている。なお、位置224dよりも浅い位置にあるブレーキ踏込度Eと位置225では、制動力がゼロのブレーキ解除状態となっている。
このような構成において、図18に示すように、走行中に前記ブレーキペダル221aの踏み込み操作を行うと、前記ペダル位置センサ222から前記コントローラ90に向かっていずれかのペダル位置信号が送信され、ブレーキ操作が行われたものと判断し、直前の変速指令信号等を基に、現速度段が検出される(ステップS59)。
現速度段が4速の場合には(ステップS60、YES)、前記ペダル位置信号を基にブレーキ踏込度が判断され(ステップS61)、ブレーキペダル221aの踏み込みが位置224aよりも深くてブレーキ踏込度がA以上であれば(ステップS61、YES)、4速では急ブレーキと見なし、クラッチ切断指令信号がコントローラ90から前記クラッチ用電磁比例減圧弁群189に送信され、第二クラッチ59が切状態となる(ステップS62)。一方、ブレーキペダル221aの踏み込みが位置224aよりも浅くてブレーキ踏込度がA未満であれば(ステップS61、NO)、4速では急ブレーキとは見なさず、車速の低下とともに停発進速度段まで順にシフトダウンされていく通常動作に移行する(ステップS93)。
前記第二クラッチ59が切状態になると(ステップS62)、コントローラ90は、前記スロットル開度センサ178からのスロットル開度信号より求めた現スロットル開度と、図16の変速点特性モデル174の線図174D34とから求めた前記第3設定車速に比べ、現車速が小さいかどうかを判断する(ステップS63)。該現車速が第3設定車速より小さければ(ステップS63、YES)、現車速は3速に適した車速領域(以下、「3速領域」とする。他の速度段についても同様に称する)に属することから、シフタ作動信号がコントローラ90から前記シフタ用電磁切換弁群190に送信され、第一クラッチ58が切状態にある前進3速ギア列83・93が選択された状態(以下、「シフト3速」とする。他の速度段についても同様に称する)に設定される(ステップS64)。一方、現車速が第3設定車速より大きく4速領域にあれば(ステップS63、NO)、ブレーキペダル221aが、ブレーキ踏込度Eや位置225のブレーキ解除状態、またはブレーキ踏込度B以下にあるかどうかを判断する(ステップS65)。
ブレーキ解除状態またはブレーキ踏込度B以下であれば(ステップS65、YES)、ブレーキ解除またはブレーキ解除途中にあって車速が前記4速領域にそのまま保持されるため、クラッチ接続指令信号がコントローラ90からクラッチ用電磁比例減圧弁群189に送信されて第二クラッチ59が再び入状態となり、元の4速度段に設定される(ステップS66)。一方、ブレーキ作動状態にあってブレーキ踏込度がBを超えれば(ステップS65、NO)、再ブレーキが行われて車速が低下するため、以前のステップに戻って、現車速が第3設定車速よりも小さいかどうかを判断する(ステップS63)。
現速度段が3速の場合も同様に(ステップS70、YES)、前記ペダル位置信号を基にブレーキ踏込度が判断され(ステップS71)、ブレーキペダル221aの踏み込みが位置224bよりも深くてブレーキ踏込度がB以上であれば(ステップS71、YES)、3速では急ブレーキと見なし、第一クラッチ58が切状態となる(ステップS72)。一方、ブレーキペダル221aの踏み込みが位置224bよりも浅くてブレーキ踏込度がB未満であれば(ステップS71、NO)、3速では急ブレーキとは見なさず、通常動作に移行する(ステップS93)。
前記第一クラッチ58が切状態になると(ステップS72)、コントローラ90は、現スロットル開度、現車速を基に、図16の線図174D23から求めた前記第2設定車速に比べ、現車速が小さいかどうかを判断する(ステップS73)。該現車速が第2設定車速より小さければ(ステップS73、YES)、現車速が2速領域にあり、第二クラッチ59が切状態にある前進2速ギア列82・92が選択されたシフト2速に設定される(ステップS74)。一方、現車速が第2設定車速より大きく3速領域にある場合(ステップS73、NO)、または前記ステップS64にてシフト3速に設定されている場合には、ブレーキペダル221aが、ブレーキ解除状態またはブレーキ踏込度がC以下にあるかどうかを判断する(ステップS75)。
ブレーキ解除状態またはブレーキ踏込度C以下にあれば(ステップS75、YES)、ブレーキ解除またはブレーキ解除途中にあって車速が前記3速領域にそのまま保持されるため、第一クラッチ58が再び入状態となり、元の3速度段に設定される(ステップS66)。一方、ブレーキ作動状態にあってブレーキ踏込度がCを超えれば(ステップS65、NO)、再ブレーキが行われて車速が低下するため、以前のステップに戻って、現車速が第2設定車速よりも小さいかどうかを判断する(ステップS73)。
現速度段が2速の場合も(ステップS80)、同様にして、ブレーキ踏込度がC以上であれば(ステップS81、YES)、2速では急ブレーキと見なして第二クラッチ59を切状態とする(ステップS82)。そして、現車速が第1設定車速より小さければ(ステップS83、YES)、現車速が1速領域にありシフト1速に設定される(ステップS84)。一方、現車速が第1設定車速より大きく2速領域にある場合(ステップS83、NO)、または前記ステップS74にてシフト2速に設定されている場合には、ブレーキペダル221aが、ブレーキ解除状態またはブレーキ踏込度がD以下にあるかどうかを判断し(ステップS85)、ブレーキ解除状態またはブレーキ踏込度D以下にあれば(ステップS85、YES)、第二クラッチ59が再び入状態となり、元の2速度段に設定される(ステップS86)。また、現速度段が1速の場合は(ステップS90)、ブレーキ踏込度がD以上であれば(ステップS91、YES)、1速では急ブレーキと見なして第一クラッチ58を切状態とする(ステップS92)。
すなわち、ブレーキ装置227による制動力に対応したブレーキ踏込度を検出するペダル位置センサ222を設け、ブレーキ踏込度が各速度段毎の規定値以上であれば、クラッチ切状態で現車速に適した適正速度段のギア列を選択し、ブレーキ踏込度が前記規定値未満であれば、クラッチ入状態で通常動作に移行するブレーキ制御構成とするので、高速走行中に急ブレーキをかけても、エンストする前に迅速にクラッチが切断され、エンジン5にかかる走行負荷を遮断することができ、急ブレーキによるエンストを確実に防止できる。更に、ブレーキ操作を行っても、ブレーキが浅くて急ブレーキではないと判断すればクラッチを入状態に保持するので、エンジンブレーキを有効に使用してブレーキ装置227の使用をできるだけ控えることができ、フェード現象やヴェイパーロック現象等の発生を回避すると共に、ブレーキ装置227の寿命を延ばしてランニングコストを低減させることができる。また、前記適正速度段のギア列を選択した後に、再ブレーキがなければ適正速度段のクラッチをそのまま接続し、再ブレーキがあっても再測定した現車速に適した適正速度段に再設定するブレーキ制御構成とするので、急ブレーキ後の再ブレーキの有無にかかわらず、再駆動時のエンジンブレーキ等によるもたつきを軽減することができ、運転フィーリングの向上を図ることができる。
次に、坂道発進時のクラッチ圧制御について、図17、図19、図20により説明する。
坂道発進時には、前記ブレーキ装置227と図示せぬ駐車ブレーキ装置によるブレーキを共に解除した時点で、前記第一クラッチ58または第二クラッチ59のクラッチ圧が時間とともに自動的に増加し、クラッチが切状態から入状態に移行して所定の停発進速度段による発進が開始されるが、その間は、ブレーキが全く作動しておらず、しかも、エンジン回転数が十分上昇する前にクラッチが入状態に移行するとトルクが不足した状態で発進を開始することとなり、積載量が多くて車重が重かったり、路面の傾斜が急な場合には、作業者の意図に反して車両が下方にずり下がる現象(以下、「ロールバック」とする)が発生しやすい。そこで、ブレーキ作動状態で、エンジン回転数を基にしてクラッチ圧を制御することにより、坂道発進時のロールバックを防止するようにしている。
このクラッチ圧制御においては、図17に示すように、前記コントローラ90には、新たに、前記第一クラッチ58のクラッチ圧を検出する第一クラッチ圧センサ228と、前記第二クラッチ59のクラッチ圧を検出する第二クラッチ圧センサ229が接続され、これらクラッチ圧センサ228・229からは、それぞれのクラッチ圧の大きさを示すクラッチ圧信号がコントローラ90に送信される。
このような構成において、図19に示すように、キースイッチをONにする等して坂道発進する際に、前記ブレーキペダル221aの踏み込み状況が確認され(ステップS100)、該ブレーキペダル221aが踏み込まれており、前記ブレーキ踏込度がA・B・C・Dにあってブレーキ装置227によるブレーキが作動状態にある場合には(ステップS100、YES)、前記ペダル位置センサ222からのペダル位置信号を基に、クラッチ切断指令信号がコントローラ90から前記クラッチ用電磁比例減圧弁群189に送信され、クラッチが切状態に維持されたままで(ステップS109)、車両は発進されない。
一方、ブレーキ踏込度がEまたはブレーキペダル221aが位置225にあってブレーキ装置227によるブレーキが解除状態にある場合には(ステップS100、NO)、前記エンジン回転数センサ176からのエンジン回転数信号を基にエンジン回転数が検出され(ステップS101)、該エンジン回転数と図20の経時モデル230を基に、各エンジン回転数毎に設けられた上限クラッチ圧が決定される(ステップS102)。例えば、線図232におけるエンジン回転数R2に対応する上限クラッチ圧は、線図231のクラッチ圧P2である。
そして、前記クラッチ圧センサ228・229からのクラッチ圧信号より求めたクラッチ圧が増加して前記上限クラッチ圧に到達するまで、クラッチ接続指令信号がコントローラ90から前記クラッチ用電磁比例減圧弁群189に送信されるのである(ステップS103)。
このようなクラッチ圧制御では、図20に示すように、クラッチ圧、エンジン回転数、ブレーキ装置227によるブレーキの作動・解除状態、駐車ブレーキ装置によるブレーキの作動・解除状態、停発進速度段の設定状態が、それぞれ線図231・232・233・234・235に従って経時変化する。
T1時点以前は、前記ブレーキ装置227によるブレーキは作動状態に、駐車ブレーキによるブレーキは解除状態に、クラッチ圧はゼロでクラッチは切状態に、エンジン回転数はR1でエンジン5はアイドリング状態に、それぞれ設定されている。
T1時点になり、ブレーキペダル221aを離す等してブレーキ装置227によるブレーキを解除状態にすると、図19のプロセスに従い、エンジン回転数R1が検出され、該エンジン回転数R1に対応したクラッチ圧P1までクラッチ圧が急増し、クリープ走行が可能な状態に移行する。同時に、駐車ブレーキ装置によるブレーキが手動または自動によって作動状態に設定される。これにより、クラッチ58・59が切状態から入状態に移行する間も、駐車ブレーキ装置によるブレーキを、前記ブレーキ装置227とは独立して作動させることができる。
T2時点になり、アクセル操作具をアクセル操作してエンジン回転数を上昇させると、クラッチ圧はP1からP3まで徐々に増加する。この間、図19のプロセスに従い、クラッチ圧はエンジン回転数の上昇に対応して増加する制御構成となっており、これにより、エンジン回転数が十分上昇させてからクラッチを入状態に移行させることができる。なお、各エンジン回転数毎の前記上限クラッチ圧までの増圧速度は、規定速度に制限されており、エンジン回転数の上昇途中でたとえブレーキペダル221aの踏み・離しを再度行っても、高いエンジン回転数のもとでクラッチ圧が急増しないようにしている。
T3時点になると、クラッチ圧が設定最大クラッチ圧P3に到達してクラッチ入状態への移行が完了し、同時に、駐車ブレーキ装置によるブレーキが手動または自動によって解除状態となり、車両が前進1速にて発進を開始する。なお、このような坂道発進中は、常時、前進1速ギア列81・91が選択された状態にあり、できるだけ大きなトルクが得られるようにしている。
T3時点からT4時点の間も、アクセル操作によってエンジン回転数がR3まで上昇するが、クラッチ圧は設定最大クラッチ圧P3のままでそれ以上は増加しない。そして、T5時点になるとクラッチ切状態となり、その後は、通常動作に移行する。
すなわち、ブレーキ装置227と、駐車ブレーキ装置と、エンジン5の出力軸6の回転数であるエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサと、クラッチ58・59のクラッチ圧を検出するクラッチ圧センサ228・229とを設け、坂道発進時のクラッチ入状態への移行中は、前記ブレーキ装置227のみをブレーキ解除状態に設定すると共に、前記エンジン回転数の上昇に対応して前記クラッチ圧を、各エンジン回転数毎に設定した上限クラッチ圧まで、所定の規定速度で増加させるクラッチ圧制御構成とするので、坂道発進時でも、前記駐車ブレーキを手動または自動で作動状態とすることにより、ブレーキ装置227と駐車ブレーキ装置によるブレーキが同時に解除されることがなく、しかも、十分なエンジン回転数のもとでクラッチを入状態に移行させてトルク不足のない状態で発進させることができ、積載量が多くて車重が重かったり、路面の傾斜が急な場合でも、ロールバックの発生を確実に防止することができる。更に、上限クラッチ圧までの増圧速度を規定速度に制限するので、クラッチ入状態へ移行中に再ブレーキをかけてから続いてブレーキを解除した場合でも、高いエンジン回転数のもとでも緩やかにクラッチ入状態に移行させることができ、急発進を防止することができる。
次に、走行中の前後進切替・再駆動のための変速制御について、図17、図21乃至図24により説明する。
走行中に前後進切替を行うと、ミッションケース8内でのギアの回転数が高くてギアが入りにくく、ギア鳴りや大きな変速ショックも発生するため、通常は、一旦車両を停止させてから前後進切替を行う必要があり、作業効率が低くなる。また、走行中に前進速度段から中立段に切り替えた後に再び元の前進速度段に切り替えようとした場合、前記変速点特性モデルに従い、アクセル操作によって、所定の停発進速度段から元の前進速度段まで順にシフトアップされていくため、低速の停発進速度段によって急に減速されて運転フィーリングが悪化し、再始動までに時間がかかって作業効率が更に低下する。そこで、現速度段や現車速等を基にして適正な速度段に切り替えて、前後進切替時のギア鳴り等や走行中に再始動する時の急な減速等を確実に防止するようにしている。
この変速制御においては、図17に示すように、前記コントローラ90には、新たに、前後進切替具236にてシフトレバー236aを回動操作した場合のレバー位置を検出するレバー位置センサ237が接続されており、該レバー位置センサ237からは、シフトレバー236aの位置238・239・240のいずれかを示すレバー位置信号が前記コントローラ90に送信され、該コントローラ90からは、前記レバー位置信号に対応したシフト指令信号が前記電磁弁群189・190に送信される。
ここで、前記位置238・239・240は、それぞれ、図21に示すシフトレバー前進制御241、シフトレバー中立制御242、及びシフトレバー後進制御243に対応し、該シフトレバー前進制御241、シフトレバー中立制御242、及びシフトレバー後進制御243は、それぞれ残りの他の制御へ相互に切替可能な構成としている。そして、このうちの前進レバー位置238でシフトレバー前進制御241に切り替えられて制御を終えた後は、前述した変速モード切替具175で選択された変速モードに従って通常の前進発進動作に移行し、中立レバー位置239でシフトレバー中立制御242に切り替えられて制御を終えた後は、シフトレバー236aが位置239から位置238または位置239から位置240に回動操作されるまで、クラッチ切状態に保持され、後進レバー位置240でシフトレバー後進制御243に切り替えられて制御を終えた後は、通常の後進発進動作に移行する。
このような構成において、走行中にシフトレバー236aを前進レバー位置238または後進レバー位置240から中立レバー位置239に回動操作すると、前記コントローラ90に、前記レバー位置センサ237から中立位置信号が送信され、以下のシフトレバー中立制御242が開始される。
図23に示すように、該シフトレバー中立制御242においては、まず、クラッチ切断指令信号がコントローラ90から前記クラッチ用電磁比例減圧弁群189に送信され、両クラッチ58・59が切状態となり(ステップS130)、その上で、コントローラ90は、前記車速センサ179からの出力軸回転数信号より求めた車速と前後進状態を基に、該現車速が1速領域、2速領域、3速領域、4速領域、及び後進速のうちのいずれに属するかを判断する(ステップS131)。そして、現車速が1速領域に属すれば、シフタ作動信号がコントローラ90から前記シフタ用電磁切換弁群190に送信され、両クラッチ58・59が切状態で前進1速ギア列81・91が選択されたシフト1速に設定される(ステップS132)。
2速領域、3速領域、4速領域、及び後進速についても同様に、それぞれ、シフト2速(ステップS133)、シフト3速(ステップS134)、シフト4速(ステップS135)、シフト後進速(ステップS136)に設定される。これにより、シフトレバー236aを中立レバー位置239にすると、現車速に適したギア列が選択された状態で再駆動に備えることができる。
走行中にシフトレバー236aを中立レバー位置239または後進レバー位置240から前進レバー位置238に回動操作すると、前記コントローラ90には、前記レバー位置センサ237から前進位置信号が送信され、以下のシフトレバー前進制御241が開始される。
図22に示すように、該シフトレバー前進制御241においては、まず、直前の変速モード信号、変速指令信号、シフタ作動信号等を基に、現在設定されている変速モード、シフト状態等が確認される(ステップS110)。そして、前進1速またはシフト1速に設定されていれば、前記車速センサ179からの出力軸回転数信号より求めた現車速が、前進1速またはシフト1速において、これ以上高速になるとギア鳴りや大きな変速ショック等が発生し始める限界の車速(以下、「第一限界車速」とする。他の速度段等についても同様に称する)よりも小さいかどうかを判断し(ステップS111)、小さければ(ステップS111、YES)そのままシフト1速に設定され(ステップS112)、1速発進動作が可能な変速モードに移行する(ステップS113)。一方、現車速が前記第一限界車速よりも大きければ(ステップS111、NO)、現状動作を維持するか、クラッチ58・59を切状態にしたまま待機するか、アクセルを離してエンジン回転数を低下させることにより(ステップS123)、車速を第一限界車速よりも小さくして、シフト1速に設定できるようにする。
同様にして、前進2速またはシフト2速で現車速が第二限界車速よりも小さければ(ステップS114、YES)、そのままシフト2速に設定されて(ステップS115)2速発進動作が可能な変速モードに移行し(ステップS116)、前進3速またはシフト3速で現車速が第三限界車速よりも小さければ(ステップS117、YES)、そのままシフト3速に設定されて(ステップS118)3速発進動作が可能な変速モードに移行し(ステップS119)、前進4速またはシフト4速で現車速が第四限界車速よりも小さければ(ステップS120、YES)、そのままシフト4速に設定されて(ステップS121)4速発進動作が可能な変速モードに移行する(ステップS122)。一方、各限界車速よりも大きければ、前記前進1速またはシフト1速の場合と同様に、現状動作を維持するか、クラッチ58・59を切状態にしたまま待機するか、アクセルを離してエンジン回転数を低下させることにより(ステップS123)、車速が各限界車速よりも小さくなるのを待つようにしている。これにより、シフトレバー236aを前進レバー位置238にすると、ギア鳴り等の発生しない各限界車速よりも小さい車速で前進への切り替えを行うことができる。
走行中にシフトレバー236aを前進レバー位置238または中立レバー位置239から後進レバー位置240に回動操作すると、前記コントローラ90には、前記レバー位置センサ237から後進位置信号が送信され、以下のシフトレバー後進制御243が開始される。
図24に示すように、該シフトレバー後進制御243においても、まず、前記シフトレバー前進制御241と同様に、直前の変速モード信号、変速指令信号、シフタ作動信号等を基に、現在設定されている変速モード、シフト状態等が確認される(ステップS140)。そして、前進1速またはシフト1速に設定されていれば、現車速が前記第一限界車速よりも小さいかどうかを判断し(ステップS141)、小さければ(ステップS141、YES)シフト後進速に設定され(ステップS146)、通常の後進速発進動作に移行する(ステップS147)。一方、現車速が前記第一限界車速よりも大きければ(ステップS141、NO)、現状動作を維持するか、クラッチ58・59を切状態にしたまま待機するか、アクセルを離してエンジン回転数を低下させることにより(ステップS145)、車速を第一限界車速よりも小さくして、シフト後進速に設定可能とするのである。
同様にして、前進2速またはシフト2速で現車速が第二限界車速よりも小さい場合(ステップS142、YES)、前進3速またはシフト3速で現車速が第三限界車速よりも小さい場合(ステップS143、YES)、前進4速またはシフト4速で現車速が第四限界車速よりも小さい場合(ステップS142、YES)、いずれもシフト後進速に設定され(ステップS146)、通常の後進速発進動作に移行する(ステップS147)。各限界車速よりも大きければ、前記前進1速またはシフト1速の場合と同様に、現状動作を維持するか、クラッチ58・59を切状態にしたまま待機するか、アクセルを離してエンジン回転数を低下させることにより(ステップS145)、車速が各限界車速よりも小さくなるのを待つようにしている。これにより、シフトレバー236aを後進レバー位置240にすると、ギア鳴り等の発生しない各限界車速よりも小さい車速で後進への切り替えを行うことができる。
すなわち、前進速度段、中立段、後進速度段との間を相互に切り替え可能な前後進切替具236を設け、走行中における前進速度段・後進速度段への切り替え時、走行中の中立段を介した前進速度段・後進速度段からの再駆動時には、各速度段においてギア鳴りや大きな変速ショック等の発生しない限界車速以下の車速に設定する変速制御構成とするので、車速が十分に減速されて変速ギアの回転数が下がり、走行中に前後進切替や再駆動を行っても、ギアが入りやすくギア鳴りや大きな変速ショックを防ぐことができ、車両を停止させずに前後進切替が可能となり、作業効率が向上する。更に、走行中に前進速度段から中立段に切り替えた後に再び元の前進速度段に切り替えて再駆動させる場合でも、所定の停発進速度段から元の前進速度段まで順にシフトアップする必要がなく、低速の速度段で急に減速されることなく運転フィーリングが向上し、再始動までに時間がかかることなく作業効率も更に向上するのである。
本発明は、少なくとも一つの奇数速度段の駆動列を含む奇数速度段駆動列群への動力断接用の第一クラッチと、少なくとも一つの偶数速度段の駆動列を含む偶数速度段駆動列群への動力断接用の第二クラッチとを備え、エンジン負荷と車速に応じて、前記第一クラッチ・第二クラッチの入切で前記奇数速度段駆動列群・偶数速度段駆動列群のいずれか一方の駆動列群を自動選択し、更に、選択した駆動列群中から所定の駆動列を自動選択する全てのデュアルクラッチ式変速装置に適用することができる。
本発明に係わるデュアルクラッチ式変速装置を備えた作業運搬車の全体構成を示す側面図である。 同じく平面図である。 ミッションケース内のデュアルクラッチ式変速装置の伝達構成を示すスケルトン図である。 ミッションケース内のデュアルクラッチ式変速装置の正面一部断面図である。 ミッションケース上部のシリンダ室の底面一部断面図である。 ミッションケースの側面一部断面図である。 変速操作やクラッチ操作のための油圧回路図である。 変速制御プロセスを示す模式図である。 変速制御システムを示すブロック図である。 変速制御を示すフローチャート図である。 作業モードに適用される変速点特性モデル図である。 走行モードに適用される変速点特性モデル図である。 自動選択モードに適用される変速点特性モデル図である。 スキップシフトのための変速制御システムの一部を示すブロック図である。 シフトダウン時にスキップシフトする場合の変速制御を示すフローチャート図である。 スキップモード、連続モードに適用される変速点特性モデル図である。 走行中のブレーキ制御、前後進切替・再駆動のための変速制御、及び坂道発進時のクラッチ圧制御に関するシステムの一部を示すブロック図である。 走行中のブレーキ制御を示すフローチャート図である。 坂道発進時のクラッチ圧制御を示すフローチャート図である。 エンジン回転数情報に基づく坂道発進時のタイミングチャート図である。 走行中の前後進切替・再駆動のための各制御間の関係を示す模式図である。 シフトレバー前進制御を示すフローチャート図である。 シフトレバー中立制御を示すフローチャート図である。 シフトレバー後進制御を示すフローチャート図である。
符号の説明
19 デュアルクラッチ式変速装置
58 第一クラッチ
59 第二クラッチ59
71・72 アクチュエータ
81と91・83と93 奇数速度段の駆動列
82と92・84と94 偶数速度段の駆動列
90 制御装置

Claims (5)

  1. 少なくとも一つの奇数速度段の駆動列を含む奇数速度段駆動列群への動力断接用の第一クラッチと、少なくとも一つの偶数速度段の駆動列を含む偶数速度段駆動列群への動力断接用の第二クラッチとを備え、該第一クラッチ・第二クラッチの動作をアクチュエータにより制御可能な制御装置を設け、該制御装置により、エンジン負荷と車速に応じて、前記第一クラッチ・第二クラッチの入切で前記奇数速度段駆動列群・偶数速度段駆動列群のいずれか一方の駆動列群を自動選択し、更に、選択した駆動列群中から所定の駆動列を自動選択するデュアルクラッチ式変速装置において、発進・停止時に使用する速度段である停発進速度段として、デュアルクラッチ式変速装置における最低速度段以外の速度段を手動で選択可能な変速制御構成としたことを特徴とするデュアルクラッチ式変速装置。
  2. 少なくとも一つの奇数速度段の駆動列を含む奇数速度段駆動列群への動力断接用の第一クラッチと、少なくとも一つの偶数速度段の駆動列を含む偶数速度段駆動列群への動力断接用の第二クラッチとを備え、該第一クラッチ・第二クラッチの動作をアクチュエータにより制御可能な制御装置を設け、該制御装置により、エンジン負荷と車速に応じて、前記第一クラッチ・第二クラッチの入切で前記奇数速度段駆動列群・偶数速度段駆動列群のいずれか一方の駆動列群を自動選択し、更に、選択した駆動列群中から所定の駆動列を自動選択するデュアルクラッチ式変速装置において、発進・停止時に使用する速度段である停発進速度段として、走行負荷に応じて、最低速度段または該最低速度段以外の速度段のいずれか一方を自動で選択可能な変速制御構成としたことを特徴とするデュアルクラッチ式変速装置。
  3. 前記走行負荷は、アクセル開度に対するエンジン回転数の変化の割合とすることを特徴とする請求項2記載のデュアルクラッチ式変速装置。
  4. 前記変速制御構成は、最高速度段から停発進速度段までの間にて少なくとも1速度段を1回はスキップシフトさせる構成とすることを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちのいずれか一項に記載のデュアルクラッチ式変速装置。
  5. 前記変速制御構成は、車両傾斜角が設定角より大きければ停発進速度段として最低速度段を自動で選択可能な構成とすることを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちのいずれか一項に記載のデュアルクラッチ式変速装置。
JP2007268315A 2007-05-15 2007-10-15 作業運搬車のデュアルクラッチ式変速装置 Active JP5211373B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007268315A JP5211373B2 (ja) 2007-05-15 2007-10-15 作業運搬車のデュアルクラッチ式変速装置
EP08017952A EP2050987A3 (en) 2007-10-15 2008-10-14 Dual clutch transmission
US12/252,116 US7946953B2 (en) 2007-10-15 2008-10-15 Dual clutch transmission

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007129588 2007-05-15
JP2007129588 2007-05-15
JP2007268315A JP5211373B2 (ja) 2007-05-15 2007-10-15 作業運搬車のデュアルクラッチ式変速装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008309325A true JP2008309325A (ja) 2008-12-25
JP5211373B2 JP5211373B2 (ja) 2013-06-12

Family

ID=40278852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007268315A Active JP5211373B2 (ja) 2007-05-15 2007-10-15 作業運搬車のデュアルクラッチ式変速装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7946953B2 (ja)
EP (1) EP2050987A3 (ja)
JP (1) JP5211373B2 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010101004A1 (ja) * 2009-03-06 2010-09-10 株式会社小松製作所 ブルドーザの自動変速装置
JP2011117591A (ja) * 2009-10-30 2011-06-16 Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd 作業車両の変速装置
WO2012165787A2 (ko) * 2011-05-31 2012-12-06 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 듀얼 변속 클러치 차량의 변속 제어 장치 및 방법
WO2013005673A1 (ja) 2011-07-04 2013-01-10 いすゞ自動車株式会社 デュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載した車両
WO2013005674A1 (ja) 2011-07-04 2013-01-10 いすゞ自動車株式会社 デュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載した車両
WO2013005675A1 (ja) 2011-07-04 2013-01-10 いすゞ自動車株式会社 デュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載した車両
WO2013008648A1 (ja) 2011-07-13 2013-01-17 いすゞ自動車株式会社 デュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載した車両
US8806864B2 (en) 2009-10-30 2014-08-19 Kanzaki Kokyukoki Mgf. Co., Ltd. Transmission
KR20190067502A (ko) * 2017-12-07 2019-06-17 현대 파워텍 주식회사 동기불일치 판별에 따른 차량 발진 제어 장치 및 방법
JP2019173765A (ja) * 2018-03-26 2019-10-10 いすゞ自動車株式会社 制御装置及び、制御方法
US20220097471A1 (en) * 2019-08-07 2022-03-31 Yanshan University Active-passive dual mode switchable vehicle suspension system and switching method therefor

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009257522A (ja) * 2008-04-18 2009-11-05 Mitsubishi Electric Corp トランスミッション制御装置
US8439801B2 (en) 2011-01-27 2013-05-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method for controlling an automated shift gearbox
US9242544B2 (en) 2011-09-23 2016-01-26 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Vehicle with electric transaxle
JP2015054578A (ja) * 2013-09-11 2015-03-23 株式会社 神崎高級工機製作所 作業車両の走行伝動装置
US10330191B2 (en) 2016-02-22 2019-06-25 Deere & Company Double disconnect transmission reverser with disconnect synchronizer
US10612650B2 (en) 2016-02-22 2020-04-07 Deere & Company Double disconnect transmission reverser with disconnect synchronizer
JP6408507B2 (ja) * 2016-03-31 2018-10-17 本田技研工業株式会社 不整地走行車両
US10753468B2 (en) * 2016-08-31 2020-08-25 Mahindra And Mahindra Limited Auxiliary transmission actuation mechanism in a manual dual clutch power transmission unit of a vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62261551A (ja) * 1986-05-08 1987-11-13 Komatsu Ltd 自動変速装置における発進速度段選択装置
JPH04211762A (ja) * 1991-02-27 1992-08-03 Mitsubishi Motors Corp 自動変速機の制御装置
JPH1122821A (ja) * 1998-06-08 1999-01-26 Nissan Diesel Motor Co Ltd 車両の変速制御装置
JP2005180628A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Nissan Motor Co Ltd マニュアルトランスミッションの自動変速制御装置
JP2007057042A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Toyota Motor Corp 複数クラッチ式変速機の制御装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9415968D0 (en) * 1994-08-06 1994-09-28 Eaton Corp Adaptive pull-away ratio selection
JPH10318361A (ja) 1997-05-21 1998-12-04 Toyota Motor Corp ツインクラッチ式自動変速機の変速制御装置
DE59902830D1 (de) * 1998-12-24 2002-10-31 Daimler Chrysler Ag Zahnräderwechselgetriebe mit zwei im Kraftfluss parallel zueinander angeordneten Teilgetrieben
US6427550B1 (en) * 2001-01-12 2002-08-06 New Venture Gear, Inc. Twin clutch automated transaxle
US6463821B1 (en) * 2001-06-29 2002-10-15 Daimlerchrysler Corporation Method of controlling a transmission having a dual clutch system
JP3738740B2 (ja) * 2002-03-19 2006-01-25 日産自動車株式会社 ツインクラッチ式歯車変速機
JP2006007819A (ja) * 2004-06-22 2006-01-12 Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd 作業車両の速度制御方法
US7127961B2 (en) * 2004-07-09 2006-10-31 Borgwarner Inc. Integrated control module for a dual clutch transmission
US7090617B2 (en) * 2004-08-18 2006-08-15 Daimlerchrysler Corporation Acceleration launch strategy for an electromechanical automatic transmission
US7630811B2 (en) * 2005-01-18 2009-12-08 Ford Global Technologies, Llc Automated manual transmission launch control
US7601095B2 (en) * 2005-07-20 2009-10-13 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Vehicle
JP4828929B2 (ja) * 2005-12-19 2011-11-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 自動変速機の制御装置,制御方法及び自動変速装置
JP5097880B2 (ja) * 2007-12-28 2012-12-12 株式会社 神崎高級工機製作所 デュアルクラッチ式変速装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62261551A (ja) * 1986-05-08 1987-11-13 Komatsu Ltd 自動変速装置における発進速度段選択装置
JPH04211762A (ja) * 1991-02-27 1992-08-03 Mitsubishi Motors Corp 自動変速機の制御装置
JPH1122821A (ja) * 1998-06-08 1999-01-26 Nissan Diesel Motor Co Ltd 車両の変速制御装置
JP2005180628A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Nissan Motor Co Ltd マニュアルトランスミッションの自動変速制御装置
JP2007057042A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Toyota Motor Corp 複数クラッチ式変速機の制御装置

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010209924A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Komatsu Ltd ブルドーザの自動変速装置
CN102317658A (zh) * 2009-03-06 2012-01-11 株式会社小松制作所 推土机的自动变速装置
WO2010101004A1 (ja) * 2009-03-06 2010-09-10 株式会社小松製作所 ブルドーザの自動変速装置
US8838345B2 (en) 2009-03-06 2014-09-16 Komatsu Ltd. Automatic transmission system for bulldozer
JP2011117591A (ja) * 2009-10-30 2011-06-16 Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd 作業車両の変速装置
US8806864B2 (en) 2009-10-30 2014-08-19 Kanzaki Kokyukoki Mgf. Co., Ltd. Transmission
WO2012165787A3 (ko) * 2011-05-31 2013-03-28 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 듀얼 변속 클러치 차량의 변속 제어 장치 및 방법
WO2012165787A2 (ko) * 2011-05-31 2012-12-06 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 듀얼 변속 클러치 차량의 변속 제어 장치 및 방법
KR101822056B1 (ko) 2011-05-31 2018-01-25 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 듀얼 변속 클러치 차량의 변속 제어 장치 및 방법
WO2013005673A1 (ja) 2011-07-04 2013-01-10 いすゞ自動車株式会社 デュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載した車両
WO2013005674A1 (ja) 2011-07-04 2013-01-10 いすゞ自動車株式会社 デュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載した車両
WO2013005675A1 (ja) 2011-07-04 2013-01-10 いすゞ自動車株式会社 デュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載した車両
US9222548B2 (en) 2011-07-04 2015-12-29 Isuzu Motors Limited Dual clutch transmission control method, dual clutch transmission, and vehicle mounted therewith
US9267574B2 (en) 2011-07-04 2016-02-23 Isuzu Motors Limited Dual clutch transmission control method, dual clutch transmission, and vehicle mounted therewith
US9556934B2 (en) 2011-07-04 2017-01-31 Isuzu Motors Limited Dual clutch transmission control method, dual clutch transmission, and vehicle mounted therewith
US9353831B2 (en) 2011-07-13 2016-05-31 Isuzu Motors Limited Control method for dual clutch transmission, dual clutch transmission, and vehicle loaded with same
WO2013008648A1 (ja) 2011-07-13 2013-01-17 いすゞ自動車株式会社 デュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載した車両
KR20190067502A (ko) * 2017-12-07 2019-06-17 현대 파워텍 주식회사 동기불일치 판별에 따른 차량 발진 제어 장치 및 방법
KR102062430B1 (ko) * 2017-12-07 2020-01-03 현대트랜시스 주식회사 동기불일치 판별에 따른 차량 발진 제어 장치 및 방법
JP2019173765A (ja) * 2018-03-26 2019-10-10 いすゞ自動車株式会社 制御装置及び、制御方法
JP7210888B2 (ja) 2018-03-26 2023-01-24 いすゞ自動車株式会社 制御装置及び、制御方法
US20220097471A1 (en) * 2019-08-07 2022-03-31 Yanshan University Active-passive dual mode switchable vehicle suspension system and switching method therefor
US11618294B2 (en) * 2019-08-07 2023-04-04 Yanshan University Active-passive dual mode switchable vehicle suspension system and switching method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
EP2050987A2 (en) 2009-04-22
US7946953B2 (en) 2011-05-24
JP5211373B2 (ja) 2013-06-12
US20090095102A1 (en) 2009-04-16
EP2050987A3 (en) 2012-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5211373B2 (ja) 作業運搬車のデュアルクラッチ式変速装置
US7601095B2 (en) Vehicle
JP4640250B2 (ja) ツインクラッチ式自動マニュアルトランスミッションの変速制御装置
US8050827B2 (en) Vehicle transmission system
JP4142862B2 (ja) ハイブリッド車両における変速機の制御装置
JP4941833B2 (ja) デュアルクラッチ式変速装置
JP5097880B2 (ja) デュアルクラッチ式変速装置
JP4872235B2 (ja) 多段式自動変速機の変速制御装置
JP2007051764A (ja) 作業車両
JP5073444B2 (ja) デュアルクラッチ式変速装置
JP2007051764A5 (ja)
JP2008180255A (ja) 作業車用変速機構
EP2080937B1 (en) Hydraulic control circuit of vehicular synchromesh transmission
JP2004245325A (ja) 自動クラッチ式歯車変速機の変速制御装置
JP2008180260A (ja) 自動変速機の制御装置
WO2013161698A1 (ja) 自動変速機の制御装置
JP5973560B2 (ja) 自動変速機の制御装置
JP3495316B2 (ja) 作業車の走行変速構造
JP2007022466A (ja) 作業運搬車
JP2004324768A (ja) 自動変速機
JP4894169B2 (ja) 作業車両の変速制御装置
CN114302836B (zh) 车辆的控制装置、控制方法及存储介质
JP3592232B2 (ja) 自動変速機の油圧制御装置
JP2019173765A (ja) 制御装置及び、制御方法
JP4366902B2 (ja) 変速制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120731

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120927

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5211373

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160308

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250