JP4092846B2 - 車両の変速装置 - Google Patents

Description

【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変速装置に関する。
【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クラッチ装置や自動変速機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も、ドライバのシフトチェンジ操作によりマニュアル変速できるものがある。いわゆるマニュアルモードである。この場合ドライバがシフトチェンジ操作しなければ現ギヤ段が保持（ホールド）され、ドライバがシフトチェンジ操作した場合のみシフトアップ・ダウンを行える。
【０００４】
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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マニュアルモードの場合以下のような問題がある。即ち、例えば比較的高速側のギヤをホールドしながら車両を低速まで減速した場合、エンストの虞があるのでクラッチが自動的に切られ、その断状態が保持される。そして再加速しようとしてアクセルを踏み込んだ瞬間、クラッチが自動接続される。しかし、ギヤが高速のままなので、クラッチが接続された瞬間エンストしたり、クラッチが過剰に滑ったりする問題が生じる。これでは円滑な運転が妨げられ、クラッチ保護の観点からもよろしくない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、マニュアルモードにおける車両の減速後再加速したときのエンスト防止及びクラッチ保護を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、手動シフトスイッチからの変速指示信号に従って変速機を変速するマニュアル変速モードと、現在の車両運転状態に応じて変速機を自動変速する自動変速モードと、上記マニュアル変速モードでの変速の際にクラッチを分断し且つクラッチ断状態でアクセル開度が所定値を上回ったときクラッチを接続する制御手段とを備えた車両の変速装置であって、上記制御手段は、上記マニュアル変速モードにおいて、変速機の入力軸回転数がエンジンのアイドリング回転数付近の所定値を下回ったとき、クラッチを分断し、クラッチ断状態でアクセル開度が所定値を上回ったとき、現在の車両運転状態に応じて選択される最適ギヤ段と予め設定された発進ギヤ段とのうちいずれか高い方を目標ギヤ段とし、上記手動シフトスイッチからの変速指示信号にかかわらず、上記目標ギヤ段に変速してからクラッチを接続するものである。
【０００８】
ここで、上記最適ギヤ段が、現在のアクセル開度と変速機の出力軸回転数とからマップに従って選択されるのが好ましい。
【０００９】
また、上記手動シフトスイッチがシフトレバーの動作に基づき作動されるのが好ましい。
【００１０】
また、上記制御手段は、上記マニュアル変速モードにおいて、変速機の入力軸回転数がエンジンのアイドル回転数付近の所定値を下回ったとき、クラッチ断状態でドライバにより上記手動シフトスイッチが操作されて、上記手動シフトスイッチからの変速指示信号に従って上記発進ギヤ段以下のギヤ段にシフトダウンした場合には、クラッチ断状態でアクセル開度が所定値を上回ったとき、上記目標ギヤ段への変速を行わずに、シフトダウンしたギヤ段のままでクラッチを接続するのが好ましい。
【００１１】
【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。
【００１２】
図２に本実施形態に係る車両の変速装置（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３参照）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。
【００１３】
図３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１ｃ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。
【００１４】
図２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。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。
【００１５】
図２、図３、図４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、微低速バック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。
【００１６】
図４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。
【００１７】
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ＭＶＣ１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ＭＶＣ２から排出されてクラッチが分断される。
【００１８】
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。
【００１９】
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１３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。
【００２０】
図３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。
【００２１】
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２参照）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。
【００２２】
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２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ＴＭＣＵ９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。このようにシフトレバー装置２９に内蔵されたシフトスイッチが本発明の手動シフトスイッチをなし、この手動シフトスイッチはシフトレバー２９ａの操作に基づき作動される。
【００２３】
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。
【００２４】
自動変速モードのとき、シフトレバー２９ａ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。
【００２５】
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ＵＰ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。
【００２６】
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。
【００２７】
図３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。
【００２８】
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ＳＨ，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ＩＲはカウンタシャフト３２に固設されたカウンタギヤＣＲに常時噛合される。
【００２９】
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３３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。
【００３０】
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）。
【００３１】
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。
【００３２】
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４６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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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ＭＶＨ，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／ＯＦＦ，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／ＯＮ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。
【００３８】
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４８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三つずつ電磁弁ＭＶＣ，ＭＶＤ，ＭＶＥ及びＭＶＢ，ＭＶＡが設けられる。
【００３９】
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／ＯＮ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。
【００４０】
シフト側空圧シリンダ４９は、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶＢ／ＯＮのとき中立となり、メインギヤのＮ１、Ｎ２又はＮ３を選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶＢ／ＯＦＦのとき図の左側に移動し、メインギヤの２ｎｄ，４ｔｈ又はＲｅｖを選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＦＦ，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。
【００４１】
レンジアクチュエータ２１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ＭＶＩ，ＭＶＪとで構成される。空圧シリンダ５０は、ＭＶＩ／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。
【００４２】
ところで、上記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ＭＶ ＢＲＫが設けられる。電磁弁ＭＶ ＢＲＫ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ＭＶ ＢＲＫ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。
【００４３】
次に、自動変速制御の内容を説明する。ＴＭＣＵ９には図５に示すシフトアップマップと図６に示すシフトダウンマップとがメモリされており、ＴＭＣＵ９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５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。
【００４４】
図６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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
次に、本発明に係るエンスト防止及びクラッチ保護制御について説明する。ここではドライバが車両をマニュアルモードで走行中、現ギヤ段を保持しつつフットブレーキ等で車両を減速し、ある瞬間アクセルを踏み込んで再加速しようとした場合を想定している。減速の過程でエンジン回転数がアイドリング回転付近まで落ちると、エンストの虞があるためクラッチが自動分断され、次回再加速時にアクセルが踏み込まれるまでクラッチが断状態に保持される。しかし、この高いギヤのままアクセルが踏み込まれ、クラッチを再接続したのでは、ギヤが高すぎてエンストしたりクラッチが過剰に滑ったりする問題が生じる。本制御はこのような事態を防止し、アクセルが踏み込まれたときは、手動シフトスイッチからの変速指示信号にかかわらず、つまりドライバが何等シフトチェンジ操作をせず現ギヤ段を保持しても、クラッチ接続前にギヤを適正なギヤまで自動的にシフトダウンし、それからクラッチを接続しようというものである。
【００４８】
図１に示すように、ＴＭＣＵ９はまずステップ１０１でモードスイッチ２４の出力から現在マニュアルモードか否かを判断する。マニュアルモードのときはステップ１０２に進み、マニュアルモードでないときＥＮＤに進む。これは再加速時のエンスト及びクラッチ過剰滑りはマニュアルモードのときにのみ起こり得るからである。自動モードのときは車速に応じて自動的にシフトダウンされるので上記の問題は生じない。スキップモードであるか否かは問わない。
【００４９】
ステップ１０２では、現在シフトレバーの位置がＤ（マニュアルモードなのでＨ）か否かをシフトレバー装置２９の信号に基づいて判断する。本制御を行う条件としてドライバがシフトチェンジ操作してないことが必要だからである。Ｄならステップ１０３に進む。ＤでなければＥＮＤに進み、変速完了待ちとなる。
【００５０】
ステップ１０３では、入力軸１５の回転数（クラッチ回転数ともいう）が所定値（ここでは450(rpm)）未満か否かを判断する。所定値以上と判断したときはステップ１１１に進む。ステップ１１１では現在のギヤ段（現ギヤ段）を次回の変速先である目標ギヤ段とし、結局変速は行わない。所定値未満と判断したときはステップ１０４に進む。エンジンのアイドリング回転数が500(rpm)に設定されているので、入力軸回転数がそれより若干低い450(rpm)を下回ったならば本制御を行うようにしている。このときはクラッチが確実に切られているからである。また、それ程回転が落ちてないのに勝手に（自動で）シフトダウンしてしまうと、必ずしもドライバの意思に沿わないときがあるからである。もっとも、減速過程で実際にクラッチが切られるのは入力軸回転数がアイドリング回転数より若干高い値、例えば900(rpm)になったときである。このように本制御はアイドリング回転数付近でクラッチ断が実行されるものについて行われる。
【００５１】
入力軸回転数は、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数から換算する。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、入力軸回転数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 とから次式により求める。
【００５２】
Ｎ₁ ＝（Ｚ₂ ／Ｚ₁ ）×Ｎ₂
ステップ１０４では、アクセル開度センサ８の出力から、現在のアクセル開度が所定値（ここでは５(%) ）を上回っているか否かを判断する。即ち、このようにアクセルが所定値を越えて踏み込まれると、加速の意思有りと判断してクラッチが自動接続されるからである。アクセル開度が所定値を上回っていればステップ１０５に進み、アクセル開度が所定値以下であればステップ１１１に進む。
【００５３】
ステップ１０５では、クラッチストロークセンサ１４の出力から、現在クラッチが実際に分断されているか否かを判断する。これはステップ１０３でクラッチ断と判断されても、他の制御との干渉により、或いは何らかの異常により、クラッチが実際に分断されていないこともあり得るため、念のため本ステップを追加したものである。クラッチ断と判断したときはステップ１０６に進み、クラッチ断でないと判断したときはステップ１１１に進む。
【００５４】
ステップ１０６では、ギヤポジションスイッチ２３により検知される現在のギヤ段（現ギヤ段）を、予め設定されＴＭＣＵ９内に記憶された発進ギヤ段（例えば４速又は９速）と比較し、現ギヤ段が発進ギヤ段より高いか否かを判断する。これは、現ギヤ段が発進ギヤ段より低い場合は、車両の減速に際しドライバが自らの意思で低めにシフトダウンしたことを意味するので、このようなときは本制御を行わないようにするためである。よって現ギヤ段が発進ギヤ段以下の場合はステップ１１１に進み、現ギヤ段が発進ギヤ段より大きい場合は次のステップ１０７に進む。
【００５５】
ステップ１０７では、アクセル開度センサ８により検知される現在のアクセル開度と、出力軸回転センサ２８により検知される現在の出力軸回転数とから、図５のシフトアップマップに従って現在の最適ギヤ段を選択する。そしてステップ１０８で、選択された最適ギヤ段と上記発進ギヤ段とを比較する。最適ギヤ段が発進ギヤ段より低いと判断したときはステップ１０９に進んで発進ギヤ段を目標ギヤ段とする。最適ギヤ段が発進ギヤ段以上と判断したときはステップ１１０に進んで最適ギヤ段を目標ギヤ段とする。このようにいずれか高い方のギヤ段を目標ギヤ段とする。
【００５６】
こうして目標ギヤ段の決定を終えたら、その目標ギヤ段に変速機を自動変速する。これにより適度なシフトダウンが行われ、その後クラッチが自動接続され再加速可能となる。
【００５７】
本制御によれば、再加速しようとしてアクセルを踏み込んでも、車両の走行状態に適したギヤ段まで自動的にシフトダウンされてからクラッチが接続されるので、クラッチが接続された瞬間エンストしたり、クラッチが過剰に滑ったりすることがない。これにより運転フィーリングが向上し、クラッチも保護され耐久性が向上する。
【００５８】
最適ギヤ段と発進ギヤ段とのうちいずれか高い方のギヤ段を目標ギヤ段とするのは、少なくとも発進ギヤ段より高いギヤ段を次回の変速先とするためである。即ち、例えば高速ギヤ段のまま極低速まで車両を減速した場合、シフトアップマップに従えば発進ギヤ段より低いギヤ段（例えば１速又は２速）までシフトダウンされる可能性があり、こうなるとクラッチが再接続されたときに接続ショックが生じたり、エンジンが急激に吹け上ったりしてフィーリングが悪化するからである。そこでこのような事態を防止するため、少なくとも発進ギヤ段より高いギヤ段を選択するようにした。また再加速のときある程度車速が出ている場合は発進ギヤ段では低すぎることがあるので、このようなときはマップから選択した最適ギヤ段を変速先とし、フィーリングの向上を図るようにした。
【００５９】
以上、本発明の実施形態は上述のものに限られない。最適ギヤ段は必ずしもアクセル開度と出力軸回転数とから決定する必要はない。出力軸回転数の代わりに車速を用いてもよい。マップも上述のようなシフトアップマップに限らない。手動シフトスイッチも、例えばステアリングホイールに設けたスイッチのようなものが可能である。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００６１】
（１） 車両減速後再加速時のエンストやクラッチ滑りを防止できる。
【００６２】
（２） 運転フィーリングを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンスト及びクラッチ過剰滑り防止制御の内容を示すフローチャートである。
【図２】実施形態に係る車両のエンジン駆動系を示す構成図である。
【図３】自動変速機を示す構成図である。
【図４】自動クラッチ装置を示す構成図である。
【図５】シフトアップマップである。
【図６】シフトダウンマップである。
【符号の説明】
１ エンジン
２ クラッチ
３ 変速機
７ エンジン回転センサ
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（ＴＭＣＵ）
１０ クラッチブースタ
２０ スプリッタアクチュエータ
２１ メインアクチュエータ
２２ レンジアクチュエータ
２６ カウンタシャフト回転センサ
２８ 出力軸回転センサ
２９ シフトレバー装置
２９ａ シフトレバー
ＧＳＵ ギヤシフトユニット

Claims (4)

1. 手動シフトスイッチからの変速指示信号に従って変速機を変速するマニュアル変速モードと、現在の車両運転状態に応じて変速機を自動変速する自動変速モードと、上記マニュアル変速モードでの変速の際にクラッチを分断し且つクラッチ断状態でアクセル開度が所定値を上回ったときクラッチを接続する制御手段とを備えた車両の変速装置であって、
   上記制御手段は、
   上記マニュアル変速モードにおいて、
   変速機の入力軸回転数がエンジンのアイドリング回転数付近の所定値を下回ったとき、クラッチを分断し、
   クラッチ断状態でアクセル開度が所定値を上回ったとき、現在の車両運転状態に応じて選択される最適ギヤ段と予め設定された発進ギヤ段とのうちいずれか高い方を目標ギヤ段とし、上記手動シフトスイッチからの変速指示信号にかかわらず、上記目標ギヤ段に変速してからクラッチを接続することを特徴とする車両の変速装置。
2. 上記最適ギヤ段が、現在のアクセル開度と変速機の出力軸回転数とからマップに従って選択される請求項１に記載の車両の変速装置。
3. 上記手動シフトスイッチがシフトレバーの動作に基づき作動される請求項１又は２に記載の車両の変速装置。
4. 上記制御手段は、
   上記マニュアル変速モードにおいて、
   変速機の入力軸回転数がエンジンのアイドル回転数付近の所定値を下回ったとき、クラッチ断状態でドライバにより上記手動シフトスイッチが操作されて、上記手動シフトスイッチからの変速指示信号に従って上記発進ギヤ段以下のギヤ段にシフトダウンした場合には、
   クラッチ断状態でアクセル開度が所定値を上回ったとき、上記目標ギヤ段への変速を行わずに、シフトダウンしたギヤ段のままでクラッチを接続する請求項１から３いずれかに記載の車両の変速装置。

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