JP2007211945A

JP2007211945A - 車両の変速制御装置

Info

Publication number: JP2007211945A
Application number: JP2006034888A
Authority: JP
Inventors: Tomihiro Ishida; 臣宏石田
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】エンジンと歯車式のトランスミッションとの間に機械的なクラッチを介装する車両の変速制御装置において、変速制御の時間短縮を実現する。
【解決手段】変速要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段(S1〜S2)と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからトランスミッションのギヤ抜きを行う手段（S3〜S5）と、トランスミッションのギヤ抜き後に要求段へのギヤ入れと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段（S6〜S7）と、要求段へのギヤ入れが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段(S8〜S12)と、を備える。
【選択図】図４

Description

この発明は、車両に搭載される変速制御装置に関する。

車両の変速制御装置として従来から、歯車式のトランスミッションのギヤシフトを駆動するギヤシフトアクチュエータと、機械的なクラッチを断続するクラッチアクチュエータと、変速要求が発生するとその要求段への変速操作を遂行するべくこれらのアクチュエータを制御するコントロールユニットと、を備えるものが開示される（特許文献１，特許文献２、参照）。

このような変速制御装置においても、主変速機に副変速機を組み合わせる多段トランスミッションの適用が拡大しつつある。副変速機としては、１段毎にLowからHighまたはHighからLowに切り替わるスプリッタ方式のほか、特定の段間でのみLowからHighまたはHighからLowに切り替わるレンジ方式があり、これらの併用により効率よく多段化したトランスミッションの搭載例もよく見られる。
特開２００２−２８６０６０号特開２００３−１６１３３６号

特許文献１および特許文献２のような変速制御装置においては、変速要求が発生するエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからトランスミッションをニュートラルセット（ギヤ抜き）を行う手段と、トランスミッションのギヤ抜き後に要求段へのギヤセット（ギヤ入れ）を行う手段と、このギヤ入れが完了するとクラッチを接続すると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、が備えられる。このため、変速時間（一連の変速操作に要する時間）が長く、走行状態（登坂走行など）によっては、エンジン回転の失速（エンストなど）を生じかねない。

主変速機に副変速機を組み合わせる多段トランスミッションを備える変速制御装置においては、主変速機の切り替えのほか、副変速機の切り替えが加わるため、変速時間がさらに長くなりやすい。とくに副変速機がレンジ切り替え方式の場合、減速比が大きくシンクロ（回転合わせ）に時間が掛かり、もたつき感や空走感を与えやすいのである。

この発明は、このような従来技術を踏まえつつ、変速時間の短縮が図れる手段の提供を目的とする。

第１の発明は、エンジンと歯車式のトランスミッションとの間に機械的なクラッチを介装する車両の変速制御装置において、変速要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからトランスミッションのギヤ抜きを行う手段と、トランスミッションのギヤ抜き後に要求段へのギヤ入れと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、要求段へのギヤ入れが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする。

第２の発明は、エンジンと、主変速機にスプリッタ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の変速制御装置において、「スプリッタギヤ切り替え」のみとなる変速要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからスプリッタギヤの切り替えと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、スプリッタギヤの切り替えが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする。

第３の発明は、エンジンと、主変速機にスプリッタ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の変速制御装置において、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」となるシフトアップ要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからメインギヤのギヤ抜きを行う手段と、メインギヤのギヤ抜きが終了すると要求メイン段へのギヤ入れおよびスプリッタギヤの切り替えと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、メインギヤの切り替えおよびスプリッタギヤの切り替えが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする。

第４の発明は、エンジンと、主変速機にスプリッタ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の変速制御装置において、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」となるシフトダウン要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからメインギヤのギヤ抜きと共にスプリッタギヤの切り替えを行う手段と、主変速機のギヤ抜きが終了すると要求メイン段へのギヤ入れと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、メインギヤの切り替えおよびスプリッタギヤの切り替えが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする。

第５の発明は、エンジンと、主変速機にレンジ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の変速制御装置において、「メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」となる変速要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからメインギヤのギヤ抜きと共にレンジギヤの切り替えを行う手段と、メインギヤのギヤ抜きが終了すると要求メイン段へのギヤ入れと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、メインギヤの切り替えおよびスプリッタギヤの切り替えが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする。

第６の発明は、エンジンと、主変速機にスプリッタ切り替え方式の副変速機およびレンジ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の変速制御装置において、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」となるシフトアップ要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからメインギヤのギヤ抜きと共にレンジギヤの切り替えを行う手段と、メインギヤのギヤ抜きが終了すると要求メインギヤへのギヤ入れおよび副変速機のスプリッタギヤの切り替えと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、スプリッタギヤの切り替えおよびメインギヤの切り替えおよびレンジギヤの切り替えが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする。

第７の発明は、エンジンと、主変速機にスプリッタ切り替え方式の副変速機およびレンジ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の変速制御装置において、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」となるシフトダウン要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからメインギヤのギヤ抜きと共にスプリッタギヤの切り替えおよびレンジギヤの切り替えを行う手段と、メインギヤのギヤ抜きが終了すると要求メインギヤへのギヤ入れと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、スプリッタギヤの切り替えおよびメインギヤの切り替えおよびレンジギヤの切り替えが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする。

第１の発明においては、クラッチは、完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、要求段へのギヤ入れ（ギヤセット）と同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチの接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。

第２の発明においては、「スプリッタギヤ切り替え」のみとなる変速要求の場合、クラッチは、完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、スプリッタギヤのLowからHighまたはHighからLowへの切り替えと同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチの接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。

第３の発明においては、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」となるシフトアップ要求の場合、クラッチは、完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、スプリッタギヤの切り替えおよび要求メイン段へのギヤ入れ（ギヤセット）と同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチの接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。スプリッタギヤの切り替えおよび要求メインギヤへのギヤ入れについては、併行処理され、エンジン回転の低下を待つため、ギヤ抜き後に行われる。これらの結果、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」のシフトアップ制御においても、変速時間の短縮が得られるのである。

第４の発明においては、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」となるシフトダウン要求の場合、クラッチは、完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、スプリッタギヤの切り替えおよび要求メイン段へのギヤ入れ（ギヤセット）と同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチの接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。スプリッタギヤの切り替えおよび要求メインギヤへのギヤ入れについては、併行処理され、シフトアップ制御よりも早く、エンジン回転を出来るだけ低下させないため、クラッチの切断後に行われる。これらの結果、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」のシフトダウン制御においても、変速時間の短縮が得られる。

第５の発明においては、「メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」となる変速要求の場合、クラッチは、完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、要求メイン段へのギヤ入れ（ギヤセット）と同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチの接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。レンジギヤの切り替えについては、メインギヤのギヤ抜き（ニュートラルセット）と併行処理される。これらの結果、「メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」の変速制御においても、変速時間の短縮が得られるのである。

第６の発明においては、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」となるシフトアップ要求の場合、クラッチは、完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、要求メイン段へのギヤ入れ（ギヤセット）およびスプリッタギヤの切り替えと同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチの接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。レンジギヤの切り替えについては、スプリッタギヤの切り替えよりも早く、メインギヤのギヤ抜き（ニュートラルセット）と併行処理され、スプリッタギヤの切り替えについては、要求メインギヤへのギヤ入れと併行処理される。これらの結果、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」のシフトアップ制御においても、変速時間の短縮が得られる。

第７の発明においては、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」となるシフトダウン要求の場合、クラッチは、完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、要求メイン段へのギヤ入れ（ギヤセット）と同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチの接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。スプリッタギヤの切り替えについても、シフトアップ制御よりも早く、エンジン回転を出来るだけ低下させないため、クラッチの切断後にメインギヤのギヤ抜きおよびレンジギヤの切り替えと併行処理される。これらの結果、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」のシフトダウン制御においても、変速時間の短縮が得られるのである。

図１において、１はエンジン（ディーゼルエンジン）、２は摩擦クラッチ、３は同期噛合式トランスミッションであり、トランスミッション３の出力軸はプロペラシャフト（図示せず）を介して駆動軸（たとえば、リヤアクスル）に連結される。燃料噴射ポンプにその燃料噴射量（ラック位置）を制御する電子ガバナ装置１Ａ、クラッチ２にその断続を駆動するクラッチブースタ２Ａ、トランスミッション３にこれをギヤシフトさせるギヤシフトユニット３Ａ、が設けられる。２７はクラッチブースタ２Ａの制御バルブであり、３１はエアタンクであり、ギヤシフトユニット３Ａおよびクラッチブースタ２Ａへの作動圧（圧縮空気）を供給する。

トランスミッション３は、図２のように主変速機３３のメインギヤ列Ｚｍ１−Ｚｃ１〜Ｚｍ３−Ｚｃ３，ＺｍＲ−ＺｃＲ（前進３速後退１速）、その前側（入力側）に配置される副変速機３４のスプリッタギヤ列Ｚｍ４−Ｚｃ４，Ｚｍ５−Ｚｃ５（LOW，High）、同じく後側（出力側）に配置される副変速機３５のレンジギヤ列Ｚｒ１−Ｚｃｒ１，Ｚｒ２−Ｚｃｒ２（High，Low）、を備えるものであり、メインギヤ列Ｚｍ１−Ｚｃ１〜Ｚｍ３−Ｚｃ３の切り替えと、スプリッタギヤ列Ｚｍ４−Ｚｃ４，Ｚｍ５−Ｚｃ５の切り替えと、さらにレンジギヤ列Ｚｒ１−Ｚｃｒ１，Ｚｒ２−Ｚｃｒ２の切り替えと、により前進１２段（１Ｌ〜６Ｈ）に変速可能に構成される（図３、参照）。３６はインプットシャフトであり、３７はメインシャフトであり、３８はアウトプットシャフトである。３９はメインカウンタシャフトであり、４０はレンジカウンタシャフトである。

ギヤシフトユニット３Ａは、その内部において、メインギヤＺｍ３〜ＺｍＲ，のシフタ４１〜４３を選択すると共にこれをメインギヤＺｍ３〜ＺｍＲに対するギヤ入れ（ギヤセット）とギヤ抜き（ニュートラル）との２位置に切り替えるメインアクチュエータ（図示せず）と、スプリッタギヤＺｍ５，Ｚｍ４のシフタ４４をLowとHighとの２位置に切り替えるスプリッタアクチュエータと、レンジギヤＺｒ１，Ｚｒ２のシフタ４５をLowとHighとの２位置に切り替えるレンジアクチュエータと、が備えられる。

インプットシャフト３６は、スプリッタギヤＺｍ５，Ｚｍ４のシフタ４４がLow位置の場合、スプリッタLowギヤＺｍ５を介してメインカウンタシャフト３９に連結され、同じくシフタ４４がHigh位置の場合、スプリッタHighギヤＺｍ４を介してメインカウンタシャフト３９に連結される。メインカウンタシャフト３９は、メインギヤＺｍ３〜ＺｍＲのシフタ４１〜４３の１つがギヤ入れ位置の場合、そのメインギヤＺｍ３またはＺｍ２またはＺｍ１またはＺｍＲを介してメインシャフト３７に連結される。メインシャフト３７は、レンジギヤＺｒ１，Ｚｒ２のシフタ４５がHigh位置の場合、アウトプットシャフト３８に直結され、同じくシフタ４５がLow位置の場合、レンジHighギヤＺｒ１，レンジカウンタシャフト４０，レンジLowギヤＺｒ２を介してアウトプットシャフト３８に連結される。

車両の変速制御に必要な検出手段として、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ２９、アクセルペダル７の踏み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ２８、クラッチ２のストローク位置を検出するクラッチストロークセンサ２２、トランスミッション３のシフト位置（スプリッタギヤ列Ｚｍ４−Ｚｃ４，Ｚｍ５−Ｚｃ５の選択位置，メインギヤ列Ｚｍ１−Ｚｃ１〜Ｚｍ３−Ｚｃ３，ＺｍＲ−ＺｃＲの選択位置，レンジギヤ列Ｚｒ１−Ｚｃｒ１，Ｚｒ２−Ｚｃｒ２の選択位置）を検出するギヤポジションスイッチ（ギヤシフトユニット３Ａに内蔵される）、トランスミッション３の出力軸に連結するプロペラシャフト回転数を検出する車速センサ２１、トランスミッション３のメインギヤＺｍ１の回転数を検出するメインギヤ回転センサ２３、トランスミッション３のレンジギヤＺｒ１の回転数を検出するレンジギヤ回転センサ１７、が備えられる。

クラッチ２の自動制御と運転者のマニュアル操作に基づく手動制御を切り替えるため、クラッチペダル６の初期位置（解放状態）と作動位置（踏込状態）を検出するクラッチペダルスイッチ２４，２５が設けられる。トランスミッション３の変速指示手段として運転室にシフトレバーユニット４が備えられ、シフトレバー４Ａのシフト位置に応じた変速指示信号（シフトアップ信号，シフトダウン信号，ニュートラル信号，リバース信号，現在段を保持するためのホールド信号，ニュートラルを保持するためのＮホールド信号）を出力する。また、車両の変速操作が運転者の変速指示に応じて行われるマニュアル変速モードと、運転状態に応じて自動的に行われるオート変速モードと、を選択するためのスイッチ５（モード選択スイッチ）がシフトレバー４Ａの握り部（ノブ）に設けられる。運転室には、トランスミッション３のシフト位置などを表示するディスプレイユニット１３と、ブレーキペダル（図示せず）の踏込みを検出するブレーキペダルスイッチ２６と、が設けられる。１３Ａは警報手段（たとえば、ブザー）である。

変速制御を司るのがトランスミッション(T/M)コントロールユニット１１およびエンジンコントロールユニット１２であり、これらの間は双方向のシリアル通信（LAN）で結ばれ、互いの制御に必要な情報を交換しえるようになっている。T/Mコントロールユニット１１において、モード選択スイッチ５がマニュアル変速モードのときは、シフトレバーユニット４の変速指示信号がトランスミッション３のギヤポジションスイッチに基づくシフト位置と一致しないときに変速指示信号に対応する目標位置への変速要求を発生する。モード選択スイッチ５がオート変速モードのときは、アクセル開度センサ２８の検出信号および車速センサ２１の検出信号から変速マップに基づいて目標段を求め、この目標段がトランスミッション３のギヤポジションスイッチに基づくシフト位置と一致しないときに目標段への変速要求を発生する。段飛びスイッチ（図示せず）がシフトレバーユニット４Ａに備えられ、モード選択スイッチ５がマニュアル変速モードのときは、段飛びスイッチがONの場合、シフトアップ信号またはシフトダウン信号が発生すると、目標段に「現在段＋２段」または「現在段−２段」に設定される。例えば、現在段が４Ｌの場合、シフトアップ信号が発生すると、５Ｌが目標段となる。

これら変速要求の発生により変速制御が起動され、T/Mコントロールユニット１１およびエンジンコントロールユニット１２において、そのときの目標位置または目標段へのギヤシフトを円滑に遂行すべく、電子ガバナ装置１Ａとクラッチブースタ２Ａとギヤシフトユニット３Ａと、を制御する。図２において、スプリッタギヤ列Ｚｍ４−Ｚｃ４，Ｚｍ５−Ｚｃ５は、トランスミッション３が１段毎に変速する都度、LowからHighまたはHighからLowへ切り替わる一方、レンジギヤ列Ｚｒ１−Ｚｒｃ１,Ｚｒ２−Ｚｃｒ２は、トランスミッション３が１Ｌ〜２Ｈから３Ｌ〜６Ｈまたはその逆方向へ変速するときにのみ、LowからHighまたはHighからLowへ切り替わるのである（図３、参照）。

図４〜図１０は、コントロールユニット１１，１２の変速制御を説明するフローチャートである。

図４の場合、「メインギヤ切り替え」のみとなる変速要求（例えば、４Ｌから５Ｌまたは５Ｌから４Ｌへの変速要求）が発生すると、エンジントルクを絞り、エンジントルクが無負荷状態になると、クラッチ２を切断する（S1〜S3）。クラッチ２の切断が完了すると、現在段に対応するメインギヤのギヤ抜き（ニュートラルセット）を行う（S4〜S5）。このギヤ抜きが終了すると、目標段に対応するメインギヤへのギヤ入れ（ギヤセット）と共にクラッチ２を断位置から半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）へ動作させる（S6〜S7）。

S8においては、メインギヤへのギヤセットが完了かどうかを判定する。S8の判定がyesのときは、S9へ進む一方、S8の判定がnoのときは、S11へ飛ぶ。S11においては、クラッチ２が半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）に達したかどうか、または、所定時間（クラッチ２の断位置から半クラッチ領域の手前へのストロークに要する動作時間として設定される）が経過かどうか、を判定する。S11の判定がnoのときは、S7へ戻る一方、S11の判定がyesのときは、S12へ進み、クラッチ２を半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）に停止する。その後、S７へ戻り、S8の判定がyes（目標段に対応するメインギヤへのギヤセットによりメインギヤ切り替えが完了）となるまでの間、S7〜S8→S11〜S12が繰り返されるのである。

S9においては、クラッチ２を半クラッチ領域の手前から完全な接位置へ動作させると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置（通常のトルク制御）へ復帰させる。S10において、クラッチ２の接続および通常のトルク制御への復帰を確認すると、ENDへ抜ける。

図５の場合、「スプリッタギヤ切り替え」のみとなる変速要求（例えば、１Ｌから１Ｈまたは１Ｈから１Ｌへの変速要求）が発生すると、エンジントルクを絞り、エンジントルクが無負荷状態になると、クラッチ２を切断する（S1〜S3）。クラッチ２の切断が完了すると、スプリッタギヤをLowからHighまたはHighからLowへ切り替えると共にクラッチ２を断位置から半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）へ動作させる（S4〜S6）。

S6においては、スプリッタギヤ切り替えが完了かどうかを判定する。S6の判定がyesのときは、S7へ進む一方、S6の判定がnoのときは、S９へ飛ぶ。S9においては、クラッチ２が半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）に達したかどうか、または、所定時間（クラッチ２の断位置から半クラッチ領域の手前へのストロークに要する動作時間として設定される）が経過かどうか、を判定する。S9の判定がnoのときは、S5へ戻る一方、S9の判定がyesのときは、S10へ進み、クラッチ２を半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）に停止する。その後、S5へ戻り、S6の判定がyes（スプリッタギヤ切り替えが完了）となるまでの間、S5〜S6→S9〜S10が繰り返されるのである。

S７においては、クラッチ２を半クラッチ領域の手前から完全な接位置へ動作させると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置（通常のトルク制御）へ復帰させる。S8において、クラッチ２の接続および通常のトルク制御への復帰を確認すると、ENDへ抜ける。

図６の場合、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」となるシフトアップ要求（例えば、４Ｈから５Ｌへの変速要求）が発生すると、エンジントルクを絞り、エンジントルクが無負荷状態になると、クラッチ２を切断する（S1〜S3）。クラッチ２の切断が完了すると、現在段に対応するメインギヤのギヤ抜き（ニュートラルセット）を行う（S4〜S5）。このギヤ抜きが終了すると、目標段に対応するメインギヤへのギヤ入れ（ギヤセット）およびスプリッタギヤのHighからLow（またはLowからHigh）への切り替えと共にクラッチ２を断位置から半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）へ動作させる（S6〜S7）。

S8においては、メインギヤへのギヤセットおよびスプリッタギヤの切り替えが完了かどうかを判定する。S8の判定がyesのときは、S9へ進む一方、S8の判定がnoのときは、S11へ飛ぶ。S11においては、クラッチ２が半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）に達したかどうか、または、所定時間（クラッチ２の断位置から半クラッチ領域の手前へのストロークに要する動作時間として設定される）が経過かどうか、を判定する。S11の判定がnoのときは、S7へ戻る一方、S11の判定がyesのときは、S12へ進み、クラッチ２を半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）に停止する。その後、S7へ戻り、S8の判定がyes（メインギヤへのギヤセット，スプリッタギヤの切り替え、が完了）となるまでの間、S7〜S8→S11〜S12が繰り返されるのである。

図７の場合、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」となるシフトダウン要求（例えば、５Ｌから４Ｈへの変速要求）が発生すると、エンジントルクを絞り、エンジントルクが無負荷状態になると、クラッチ２を切断する（S1〜S3）。クラッチ２の切断が完了すると、現在段に対応するメインギヤのギヤ抜き（ニュートラルセット）と共にスプリッタギヤをLowからHigh（またはHighからLow）へ切り替える（S4〜S5）。

このギヤ抜きが終了すると、目標段に対応するメインギヤへのギヤ入れ（ギヤセット）と共にクラッチ２を断位置から半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）へ動作させる（S6〜S7）。スプリッタギヤ切り替えが未了であれば、S7において、スプリッタギヤの切り替えを継続する。

S8においては、メインギヤのギヤセットおよびスプリッタギヤの切り替えが完了かどうかを判定する。S8の判定がyesのときは、S9へ進む一方、S8の判定がnoのときは、S11へ飛ぶ。S11においては、クラッチ２が半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）に達したかどうか、または、所定時間（クラッチ２の断位置から半クラッチ領域の手前へのストロークに要する動作時間として設定される）が経過かどうか、を判定する。S11の判定がnoのときは、S7へ戻る一方、S11の判定がyesのときは、S12へ進み、クラッチ２を半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）に停止する。その後、S7へ戻り、S8の判定がyes（メインギヤへのギヤセット，スプリッタギヤの切り替え、が完了）となるまでの間、S7〜S8→S11〜S12が繰り返されるのである。

図８の場合、「レンジギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」となる変速要求（例えば、２Ｈから３Ｈまたは３Ｈから２Ｈへの変速要求）が発生すると、エンジントルクを絞り、エンジントルクが無負荷状態になると、クラッチ２を切断する（S1〜S3）。クラッチ２の切断が完了すると、現在段に対応するメインギヤのギヤ抜き（ニュートラルセット）と共にレンジギヤをLowからHighまたはHighからLowへ切り替える（S4〜S5）。

このギヤ抜きが終了すると、目標段に対応するメインギヤへのギヤ入れ（ギヤセット）と共にクラッチ２を断位置から半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）へ動作させる（S6〜S7）。レンジギヤ切り替えが未了であれば、S7において、レンジギヤの切り替えを継続する。

S8においては、メインギヤへのギヤセットおよびレンジギヤの切り替えが完了かどうかを判定する。S8の判定がyesのときは、S9へ進む一方、S8の判定がnoのときは、S11へ飛ぶ。S11においては、クラッチ２が半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）に達したかどうか、または、所定時間（クラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へ達するのに要する動作時間として設定される）が経過かどうか、を判定する。S11の判定がnoのときは、S7へ戻る一方、S11の判定がyesのときは、S12へ進み、クラッチ２を半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）に停止する。その後、S7へ戻り、S8の判定がyes（メインギヤへのギヤセット，レンジギヤの切り替え、が完了）となるまでの間、S7〜S8→S11〜S12が繰り返されるのである。

図９の場合、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え＋レンジ切り替え」となるシフトアップ要求（２Ｈから３Ｌへの変速要求）が発生すると、エンジントルクを絞り、エンジントルクが無負荷状態になると、クラッチ２を切断する（S1〜S3）。クラッチ２の切断が完了すると、現在段に対応するメインギヤのギヤ抜き（ニュートラルセット）と共にレンジギヤをLowからHighへ切り替える（S4〜S5）。

このギヤ抜きが終了すると、目標段に対応するメインギヤへのギヤ入れ（ギヤセット），スプリッタギヤのHighからLowへ切り替えと共にクラッチ２を断位置から半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）へ動作させる（S6〜S7）。レンジギヤ切り替えが未了であれば、S7において、レンジギヤの切り替えを継続する。

S8においては、メインギヤへのギヤセット，スプリッタギヤの切り替え，レンジギヤの切り替え、が完了かどうかを判定する。S8の判定がyesのときは、S9へ進む一方、S8の判定がnoのときは、S11へ飛ぶ。S11においては、クラッチ２が半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）に達したかどうか、または、所定時間（クラッチ２を断位置から半クラッチ領域の手前へ達するのに要する動作時間として設定される）が経過かどうか、を判定する。S11の判定がnoのときは、S7へ戻る一方、S11の判定がyesのときは、S12へ進み、クラッチ２を半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）に停止する。その後、S7へ戻り、S8の判定がyes（メインギヤへのギヤセット，スプリッタギヤの切り替え，レンジギヤの切り替え、が完了）となるまでの間、S7〜S8→S11〜S12が繰り返されるのである。

図１０の場合、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え＋レンジ切り替え」となるシフトダウン要求（３Ｌから２Ｈへの変速要求）が発生すると、エンジントルクを絞り、エンジントルクが無負荷状態になると、クラッチ２を切断する（S1〜S3）。クラッチ２の切断が完了すると、現在段に対応するメインギヤのギヤ抜き（ニュートラルセット）と共にスプリッタギヤのLowからHighへの切り替えおよびレンジギヤのHighからLowへの切り替えを行う（S4〜S5）。

このギヤ抜きが終了すると、目標段に対応するメインギヤへのギヤ入れ（ギヤセット）と共にクラッチ２を断位置から半クラッチ領域の手前（所定のストローク位置）へ動作させる（S6〜S7）。スプリッタギヤ切り替えおよびレンジギヤ切り替えが未了であれば、S7において、スプリッタギヤの切り替えおよびレンジギヤの切り替えを継続する。

このような変速制御により、一連の変速操作が効率的に処理され、変速時間の短縮化を促進できるのである。

「メインギヤ切り替え」のみとなる変速制御（図４、参照）においては、クラッチ２は完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、目標段に対応するメインギヤへのギヤ入れ（ギヤセット）と同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチ２の接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。「スプリッタギヤ切り替え」のみとなる変速制御（図５、参照）においては、クラッチ２は完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、スプリッタギヤのLowからHighまたはHighからLowへの切り替えと同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチ２の接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。

「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」となるシフトアップ制御（図６、参照）においては、クラッチ２は完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、スプリッタギヤの切り替えおよび目標段に対応するメインギヤへのギヤ入れ（ギヤセット）と同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチ２の接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。スプリッタギヤの切り替えおよびメインギヤへのギヤ入れについては、併行処理され、エンジン回転の低下を待つため、ギヤ抜き後に行われる。これらの結果、変速時間の短縮が得られる。「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」となるシフトダウン制御（図７、参照）においては、クラッチ２は完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、スプリッタギヤの切り替えおよび目標段に対応するメインギヤへのギヤ入れ（ギヤセット）と同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチ２の接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。スプリッタギヤの切り替えおよび要求メインギヤへのギヤ入れについては、併行処理され、シフトアップ制御よりも早く、エンジン回転を出来るだけ低下させないため、クラッチ２の切断後に行われる。これらの結果、変速時間の短縮が得られるのである。

「メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」となる変速制御（図８、参照）においては、クラッチ２は完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、目標段に対応するメインギヤへのギヤ入れ（ギヤセット）と同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチ２の接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。レンジギヤの切り替えについては、メインギヤのギヤ抜き（ニュートラルセット）と併行処理される。これらの結果、変速時間の短縮が得られる。

「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」となるシフトアップ制御（図９、参照）においては、クラッチ２は完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、スプリッタギヤの切り替えおよび目標段に対応するメインギヤへのギヤ入れ（ギヤセット）と同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチ２の接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。レンジギヤの切り替えについては、スプリッタギヤの切り替えよりも早く、メインギヤのギヤ抜き（ニュートラルセット）と併行処理され、スプリッタギヤの切り替えについては、メインギヤへのギヤ入れと併行処理される。これらの結果、変速時間の短縮が得られる。「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」となるシフトダウン制御（図１０、参照）においては、クラッチ２は完全な接位置へストロークさせるのに先立ち、目標段に対応するメインギヤへのギヤ入れ（ギヤセット）と同時に断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせてあるので、クラッチ２の接続（一連の変速操作の終了）を早めることができる。スプリッタギヤの切り替えについても、シフトアップ制御よりも早く、エンジン回転を出来るだけ低下させないため、クラッチ２の切断後にメインギヤのニュートラルセットおよびスプリッタギヤの切り替えと併行処理される。これらの結果、変速時間の短縮が得られるのである。

図４〜図１０において、CL1〜CL3は、クラッチブースタ２Ａの制御バルブ２７を構成する。クラッチ２は、CL1〜CL3がOFFの接（ブースタ２Ａは停止）状態からCL1およびCL3がONすると断側へストロークする。断位置に至るとCL3がOFFする。この状態（CL1がONかつCL2がOFFかつCL3がOFF）から、CL1がOFFすると、クラッチ２は、接側へ緩慢にストローク（緩接動作）する。半クラッチ領域の手前に設定の所定位置に至ると、CL1がOFFになり、クラッチ２は、その位置に停止する。この状態（CL1がOFFかつCL2がOFFかつCL3がOFF）から、CL2がONすると、クラッチ２は、半クラッチ領域の手前から接側へ急速にストローク（急接動作）する。半クラッチ領域に入ると、CL2がOFFになり、クラッチ２は、緩接動作に切り替わり、ミート（同期終了）すると、CL2がONになり、クラッチ２は、急接動作に切り替わり、完全な接位置に達すると、CL2がOFFする、ように制御される。

図１１は、変速制御の一例（２Ｈから３Ｌへの変速制御）を説明するタイミングチャートであり、変速要求が発生すると、エンジントルクが絞られ、無負荷状態になると、クラッチ断が開始される。クラッチ２が断位置に至ると、ギヤ抜き用ＭＶ（電磁弁）およびシフト用ＭＶ（電磁弁）がONになり、メイン２速ギヤからメイン３速ギヤへのギヤシフトが開始され、これと同時にレンジHigh用ＭＶ（電磁弁）がONになり、レンジギヤのLowからHighへの切り替えが開始される。

ニュートラルスイッチがONすると、スプリッタLow用ＭＶ（電磁弁）がONになり、スプリッタギヤのHighからLowへの切り替えが開始され、メイン３速ギヤへのギヤセット（ギヤ入れ）およびレンジギヤのLowからHighへの切り替えと併行処理される。この過程において、スプリッタLOWスイッチ，レンジHighスイッチ，メイン３速ギヤ用シフトスイッチが順次にONになるのであり、スプリッタLOWスイッチがONすると、クラッチ２の緩接動作が開始される。クラッチ２の緩接動作は、クラッチ２が半クラッチ領域手前の所定位置に達するか、または、緩接動作の所定時間が経過すると停止される。その後、レンジHighスイッチのONに続いてメイン３速スイッチがONすると、クラッチ２の急接動作が開始され、半クラッチ領域に入ると、緩接動作に切り替わり、ミートすると、完全な接位置へ急接動作するのである。

この発明の実施形態に係るシステムの概要構成図である。同じくトランスミッションの構成説明図である。同じく変速パターンの説明図である。同じく変速制御を説明するフローチャートである。同じく変速制御を説明するフローチャートである。同じく変速制御を説明するフローチャートである。同じく変速制御を説明するフローチャートである。同じく変速制御を説明するフローチャートである。同じく変速制御を説明するフローチャートである。同じく変速制御を説明するフローチャートである。同じく変速制御を説明するタイミングチャートである。

符号の説明

１エンジン
１Ａ電子ガバナ装置
２クラッチ
２Ａクラッチブースタ
３トランスミッション
３Ａギヤシフトユニット
４シフトレバーユニット
１１トランスミッション(T/M)コントロールユニット
１２エンジンコントロールユニット
２１車速センサ
２２クラッチストロークセンサ
２８アクセル開度センサ
３３主変速機（メイン）
３４副変速機（スプリッタ）
３５副変速機（レンジ）

Claims

エンジンと歯車式のトランスミッションとの間に機械的なクラッチを介装する車両の変速制御装置において、変速要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからトランスミッションのギヤ抜きを行う手段と、トランスミッションのギヤ抜き後に要求段へのギヤ入れと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、要求段へのギヤ入れが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする車両の変速制御装置。
エンジンと、主変速機にスプリッタ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の変速制御装置において、「スプリッタギヤ切り替え」のみとなる変速要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからスプリッタギヤの切り替えと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、スプリッタギヤの切り替えが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする車両の変速制御装置。
エンジンと、主変速機にスプリッタ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の変速制御装置において、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」となるシフトアップ要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからメインギヤのギヤ抜きを行う手段と、メインギヤのギヤ抜きが終了すると要求メイン段へのギヤ入れおよびスプリッタギヤの切り替えと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、メインギヤの切り替えおよびスプリッタギヤの切り替えが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする車両の変速制御装置。
エンジンと、主変速機にスプリッタ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の変速制御装置において、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え」となるシフトダウン要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからメインギヤのギヤ抜きと共にスプリッタギヤの切り替えを行う手段と、主変速機のギヤ抜きが終了すると要求メイン段へのギヤ入れと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、メインギヤの切り替えおよびスプリッタギヤの切り替えが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする車両の変速制御装置。
エンジンと、主変速機にレンジ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の変速制御装置において、「メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」となる変速要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからメインギヤのギヤ抜きと共にレンジギヤの切り替えを行う手段と、メインギヤのギヤ抜きが終了すると要求メイン段へのギヤ入れと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、メインギヤの切り替えおよびスプリッタギヤの切り替えが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする車両の変速制御装置。
エンジンと、主変速機にスプリッタ切り替え方式の副変速機およびレンジ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の変速制御装置において、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」となるシフトアップ要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからメインギヤのギヤ抜きと共にレンジギヤの切り替えを行う手段と、メインギヤのギヤ抜きが終了すると要求メインギヤへのギヤ入れおよび副変速機のスプリッタギヤの切り替えと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、スプリッタギヤの切り替えおよびメインギヤの切り替えおよびレンジギヤの切り替えが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする車両の変速制御装置。
エンジンと、主変速機にスプリッタ切り替え方式の副変速機およびレンジ切り替え方式の副変速機を組み合わせる歯車式のトランスミッションと、トランスミッションとエンジンとの間に介装される機械的なクラッチと、を備える車両の変速制御装置において、「スプリッタギヤ切り替え＋メインギヤ切り替え＋レンジギヤ切り替え」となるシフトダウン要求を発生するとエンジントルクを無負荷状態に絞る手段と、エンジントルクが無負荷状態になるとクラッチを切断してからメインギヤのギヤ抜きと共にスプリッタギヤの切り替えおよびレンジギヤの切り替えを行う手段と、メインギヤのギヤ抜きが終了すると要求メインギヤへのギヤ入れと同時にクラッチを断位置から半クラッチ領域の手前へストロークさせる手段と、スプリッタギヤの切り替えおよびメインギヤの切り替えおよびレンジギヤの切り替えが完了するとクラッチを完全な接位置へストロークさせると共にエンジントルクを無負荷状態からアクセル開度の要求位置へ復帰させる手段と、を備えたことを特徴とする車両の変速制御装置。