JP3945118B2 - セレクティブクラッチの制御装置 - 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セレクティブクラッチの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近ではドライバの負担を軽減するため、トラクタやトラック等の大型車両においても自動変速装置を採用する例が多く見られる。この場合、車速に応じた最適ギヤ段がマップに従って定められ、車両の加速・減速に合わせて自動的にシフトアップ・シフトダウンがなされる。
【０００３】
一方、このような自動変速装置にあっては摩擦クラッチをアクチュエータで断接するオートクラッチ装置を備えるのが一般的である。これによれば変速の際、ギヤ抜き前にクラッチを自動分断し、ギヤ入れ後クラッチを自動接続する。いわゆる発進制御を行うものもあり、この場合、車両停止状態でクラッチが断保持され、変速機のギヤが発進段に入れられ、あとはアクセル待ちの状態となる。そしてドライバがアクセルを踏み込むと、これに伴ってクラッチが徐々に自動接続されていく。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、オートクラッチ装置のなかでもクラッチペダルを用いたマニュアル断接が可能なものがある。つまりマニュアルクラッチ装置を付加した、セレクティブクラッチである。これはクラッチ自動制御系の電磁弁に故障が生じたとき等にクラッチ断接を確保する、或いは微低速走行等のときにデリケートなクラッチワークを可能とする、などの理由に基づく。
【０００５】
しかし、特に車両発進時において、ドライバが自らの意思でマニュアル断接を選択しているとき、自動断接が干渉するとドライバの意思に沿わないばかりか車両飛び出し等の虞がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、クラッチマニュアル断接選択中の自動断接干渉防止を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両に設けられた摩擦型のクラッチと、該クラッチを断接駆動するクラッチアクチュエータと、該クラッチアクチュエータに指令して前記クラッチの断接動作を制御し、かつ車両発進時に、アクセルペダルが踏み込まれたときに、そのアクセル開度に応じて前記クラッチを徐々に自動接続するようにしたコントローラとを備えたオートクラッチ装置と、クラッチペダルの踏込みに基づき前記クラッチを断接操作するマニュアルクラッチ装置とを備えたセレクティブクラッチの制御装置において、車速検出手段と、変速機の実際のギヤ段を検出するギヤ段検出手段と、クラッチペダル踏込み検出手段と、前記変速機を目標ギヤ段に変速するためのシフトレバーと、そのシフトレバーの前回目標ギヤ段および前記ギヤ段検出手段の前回ギヤ段を各々記憶すると共に、それら記憶した前回目標ギヤ段および前回ギヤ段と、前記シフトレバー、前記車速検出手段、前記ギヤ段検出手段および前記クラッチペダル踏込み検出手段の検出結果とに基づいて前記オートクラッチ装置によるクラッチ操作を禁止又は禁止解除する判定手段とを備え、前記判定手段は、車速ゼロ、前記変速機の現ギヤ段又は目標ギヤ段がニュートラル以外のギヤ段、現ギヤ段又は目標ギヤ段の前回ギヤ段位置がニュートラル位置、前記クラッチペダルが踏み込まれているという全ての条件を満たしたときに、車両のマニュアル発進時と判断して、前記マニュアルクラッチ装置によるクラッチ接操作を優先させるために、前記オートクラッチ装置の自動接続を禁止するものである。
【０００８】
ここで、前記判定手段は、前記マニュアル発進時の走行中に、変速状態を検出したときに、又は、前記クラッチペダルの踏み込みが解放され、且つクラッチ回転が所定のクラッチ断回転を越えていることを条件として、前記オートクラッチ装置によるクラッチ操作の禁止を解除するのが好ましい。
【０００９】
本発明は、車両に設けられた摩擦型のクラッチと、該クラッチを断接駆動するクラッチアクチュエータと、該クラッチアクチュエータに指令して前記クラッチの断接動作を制御し、かつ車両発進時に、アクセルペダルが踏み込まれたときに、そのアクセル開度に応じて前記クラッチを徐々に自動接続するようにしたコントローラとを備えたオートクラッチ装置と、クラッチペダルの踏込みに基づき前記クラッチを断接操作するマニュアルクラッチ装置とを備えたセレクティブクラッチの制御装置において、車速検出手段と、変速機の実際のギヤ段を検出するギヤ段検出手段と、クラッチペダル踏込み検出手段と、前記変速機を目標ギヤ段に変速するためのシフトレバーと、そのシフトレバーの前回目標ギヤ段を記憶すると共に、その記憶した前回目標ギヤ段と、前記シフトレバー、前記車速検出手段、前記ギヤ段検出手段および前記クラッチペダル踏込み検出手段の検出結果とに基づいて前記オートクラッチ装置によるクラッチ操作を禁止又は禁止解除する判定手段とを備え、前記判定手段は、車速がゼロであり、かつ現ギヤ段がニュートラル以外のギヤ段であり、かつ前記クラッチペダルが踏み込まれており、かつ前回の目標ギヤ段がニュートラルであり、かつ現目標ギヤ段がニュートラル以外のギヤ段であるときに、車両のマニュアル発進時と判断して、前記マニュアルクラッチ装置によるクラッチ接操作を優先させるために、前記オートクラッチ装置の自動接続を禁止する。
【００１０】
【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。
【００１１】
図１に本実施形態に係る車両の自動変速装置を示す。ここでは車両がトレーラを牽引するトラクタであり、エンジンがディーゼルエンジンである。図示するように、エンジン１にクラッチ２を介して変速機３が取り付けられ、変速機３の出力軸４（図２参照）が図示しないプロペラシャフトに連結されて後輪（図示せず）を駆動するようになっている。エンジン１はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６によって電子制御される。即ち、ＥＣＵ６は、エンジン回転センサ７とアクセル開度センサ８との出力から現在のエンジン回転速度及びエンジン負荷を読取り、主にこれらに基づいて燃料噴射ポンプ１ａを制御し、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御する。
【００１２】
図２に示すように、エンジンのクランク軸にフライホイール１ｂが取り付けられ、フライホイール１ｂの外周にリングギヤ１ｃが形成され、リングギヤ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。
【００１３】
図１に示すように、ここではクラッチ２と変速機３とがトランスミッションコントロールユニット（ＴＭＣＵ、判定手段）９の制御信号に基づいて自動制御される。即ちかかる自動変速装置にはオートクラッチ装置と自動変速機とが備えられる。ＥＣＵ６とＴＭＣＵ９とは互いにバスケーブル等を介して接続され、相互に連絡可能である。
【００１４】
図１、図２、図３に示すように、クラッチ２は機械式摩擦型クラッチであり、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、クラッチアクチュエータとしてのクラッチブースタ１０によりプレッシャプレート２ｂを軸方向に操作し、基本的には自動断接され、ドライバの負担を軽減し得るものとなっている。一方、微低速走行に際しての微妙なクラッチワークや、非常時のクラッチ急断等を可能とするため、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。
【００１５】
図３に分かりやすく示すが、クラッチブースタ１０は実線で示す二系統の空圧通路ａ，ｂを通じてエアタンク５に接続され、エアタンク５から供給される空圧で作動する。一方の通路ａがクラッチ自動断接用、他方の通路ｂがクラッチマニュアル断接用である。一方の通路ａが二股状に分岐され、そのうちの一方に自動断接用の電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２が直列に設けられ、他方に非常用の電磁弁ＭＶＣＥが設けられる。分岐合流部にダブルチェックバルブＤＣＶ１が設けられる。他方の通路ｂに、クラッチブースタ１０に付設される油圧作動弁１２が設けられる。両通路ａ，ｂの合流部にもダブルチェックバルブＤＣＶ２が設けられる。ダブルチェックバルブＤＣＶ１，ＤＣＶ２は差圧作動型の三方弁である。
【００１６】
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接続される。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
図２に詳細に示すように、変速機３は基本的に常時噛み合い式のいわゆる多段変速機で、前進１６段、後進２段に変速可能である。変速機３は入力側と出力側とにそれぞれ副変速機としてのスプリッタ１７及びレンジギヤ１９を備え、これらの間にメインギヤ段１８を備えている。そして、入力軸１５に伝達されてきたエンジン動力をスプリッタ１７、メインギヤ段１８、レンジギヤ１９へと順に送って出力軸４に出力する。
【００２０】
変速機３を自動変速すべくギヤシフトユニットＧＳＵが設けられ、これはスプリッタ１７、メインギヤ段１８、レンジギヤ１９それぞれの変速を担当するスプリッタアクチュエータ２０、メインアクチュエータ２１及びレンジアクチュエータ２２から構成される。これらアクチュエータもクラッチブースタ１０同様空圧作動され、ＴＭＣＵ９によって制御される。各ギヤ１７，１８，１９の現在ポジションはギヤポジションスイッチ２３（図１参照）で検知される。カウンタシャフト３２の回転速度がカウンタシャフト回転センサ２６で検知され、出力軸４の回転速度が出力軸回転センサ２８で検知される。これら検知信号はＴＭＣＵ９に送られる。
【００２１】
この自動変速機ではマニュアルモードが設定され、ドライバのシフトチェンジ操作に基づくマニュアル変速が可能である。この場合、図１に示すように、クラッチ２の断接制御及び変速機３の変速制御は運転席に設けられたシフトレバー装置２９からの変速指示信号を合図に行われる。即ち、ドライバが、シフトレバー装置２９のシフトレバー２９ａをシフト操作すると、シフトレバー装置２９に内蔵されたシフトスイッチが作動し、変速指示信号がＴＭＣＵ９に送られ、これを基に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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、シフトレバー２９ａの１回のＵＰ又はＤＯＷＮの操作により、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。
【００２４】
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１回の操作につき変速は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。
【００２５】
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。
【００２６】
図２に示すように、変速機３にあっては、入力軸１５、メインシャフト３３及び出力軸４が同軸上に配置され、カウンタシャフト３２がそれらの下方に平行配置される。入力軸１５がクラッチ２のドリブンプレート２ａに接続され、入力軸１５とメインシャフト３３とが相対回転可能に支持される。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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）。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
レンジアクチュエータ２２は、シングルピストンを有した空圧シリンダ５０と二つの電磁弁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。
【００４１】
ところで、上記メインギヤ１８のシンクロ制御に際してカウンタシャフト３２を制動するため、カウンタシャフト３２にはカウンタシャフトブレーキ２７が設けられる。カウンタシャフトブレーキ２７は湿式多板ブレーキであって、エアタンク５の空圧で作動する。この空圧の給排を切り替えるため電磁弁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。
【００４２】
次に、自動変速制御の内容を説明する。ＴＭＣＵ９には図４に示すシフトアップマップと図５に示すシフトダウンマップとがメモリされており、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４のシフトアップマップにおいて、ギヤ段ｎ（ｎは１から１５までの整数）からｎ＋１へのシフトアップ線図がアクセル開度（％）と出力軸回転数（rpm ）との関数で決められている。そしてマップ上では現在のアクセル開度（％）と出力軸回転数（rpm ）とからただ１点が定まる。車両加速中は、車輪に連結された出力軸４の回転数が次第に増加していく。そこで通常の自動変速モードでは、現在の１点が各線図を越える度に１段ずつシフトアップを行うこととなる。このときスキップモードであれば線図を交互に１本ずつ飛ばして２段ずつシフトアップを行う。
【００４３】
図５のシフトダウンマップにおいても同様に、ギヤ段ｎ＋１（ｎは１から１５までの整数）からｎへのシフトダウン線図がアクセル開度（％）と出力軸回転数（rpm ）との関数で決められている。そしてマップ上では現在のアクセル開度 （％）と出力軸回転数（rpm ）とからただ１点が定まる。車両減速中は出力軸４の回転数が次第に減少していくので、通常の自動変速モードでは、現在の１点が各線図を越える度に１段ずつシフトダウンを行う。スキップモードであれば線図を交互に１本ずつ飛ばして２段ずつシフトダウンする。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
次に、本装置のクラッチ制御について説明する。
【００４７】
本装置では、車両発進時に以下の発進制御を行い、ドライバのアクセルワークだけで容易に発進できるようになっている。即ち、車両停止状態（車速実質ゼロ）、クラッチ断保持、変速機が発進段に入れられている状態で、アクセル踏み待ちの状態となり、ドライバがアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度に比例してクラッチが徐々に自動接続されていき、車両が発進される。
【００４８】
また本装置では、クラッチ回転の上昇・下降に合わせてクラッチを自動接続・分断するようになっている。この様子を図６に示す。クラッチ回転とは、クラッチ２のドリブンプレート２ａ（出力側）或いは変速機３の入力軸１５の回転をいい、これはクラッチ接状態にあってはエンジン回転と等しい。
【００４９】
図６に示すように、クラッチ回転が上昇していって所定値Ｎ_A に達したとき、クラッチを自動接続し、逆にクラッチ回転が下降していって所定値Ｎ_B に達したとき、クラッチを自動分断する。Ｎ_A ＜Ｎ_B とされ、ここではＮ_A ＝900(rpm)、Ｎ_B ＝1000(rpm) とされる。Ｎ_A 、Ｎ_B はエンジンのアイドリング回転Ｎ_I より高い。ここではＮ_I ＝500(rpm)とされる。
【００５０】
クラッチ回転は、カウンタシャフト回転センサ２６により検知されるカウンタシャフト回転から換算する。即ち、ＴＭＣＵ９は変速機内の各ギヤ歯数及び各ギヤ組のギヤ比を記憶しており、クラッチ回転数Ｎ₁ を、カウンタシャフト回転数Ｎ₂ と、スプリットハイギヤＳＨ（インプットギヤともいう）の歯数Ｚ₁ と、カウンタギヤＣＨ（インプットカウンタギヤともいう）の歯数Ｚ₂ とから次式により換算する。
【００５１】
Ｎ₁ ＝（Ｚ₂ ／Ｚ₁ ）×Ｎ₂
なお、クラッチ回転をカウンタシャフト回転センサ２６を用いて間接的に検知するようにしたのは、クラッチ回転を直接検知するセンサをスペース上の都合で設置できない等の理由による。しかしながら、当該センサを設置する変形例は当然可能である。
【００５２】
このようなクラッチ回転上昇に伴うクラッチ接制御を行うのは以下の理由による。例えば、下り坂で発進するとき、アクセル踏み待ちの状態でブレーキが解除されると、車両が惰性走行（惰行）状態となり坂をどんどん下り落ちていってしまう。そこでこのようなときはクラッチを自動接続してエンジンブレーキを与えてやるのである。このときは変速機がギヤイン状態にあるので、車両停止状態から車速増加に伴ってクラッチ回転も上昇する。そこでクラッチ回転が所定値Ｎ_A に達したとき、クラッチを自動接続するのである。
【００５３】
また、クラッチ回転下降に伴うクラッチ断制御を行うのは以下の理由による。例えば車両走行中、ギヤイン状態且つクラッチ接状態でアクセルを戻し、車両を減速するときがある（このような状態も惰行状態に含める）。このときエンジン回転があまりに低くなるとギクシャク感が生じたり、最悪エンストしてしまうので、クラッチ回転が所定値Ｎ_B に達したときクラッチを自動分断してやるのである。
【００５４】
ところで、ドライバがクラッチペダル１１を踏み込んで車両をマニュアル発進しようとするとき、クラッチ自動断接が干渉するとドライバの意思に即した発進が行えない。即ち、発進制御のときはアクセル開度に比例してクラッチ接量が増加される。このためこれをマニュアル発進のとき行うと、ドライバがアクセルペダルを踏み込んだだけで、クラッチペダルを戻さなくても勝手にクラッチが接続されてしまう。
【００５５】
そこで、本装置では、車両発進時にクラッチをマニュアル断接するときは、クラッチ自動断接を一切禁止するようにしている。マニュアルを自動に優先させるのである。
【００５６】
ここで、マニュアル発進時の様子は次の如きである。車両停止状態において、ドライバはまずクラッチペダル１１を踏み込み、ほぼ同時にシフトレバー２９ａをＮからＮ以外（Ｄ又はＲ）に操作する。するとクラッチ２が分断され、変速機がＴＭＣＵ９に予め記憶された所定の発進段（例えば前進側４速）にギヤインされる。次にドライバはアクセルペダルを踏み込みながらクラッチペダル１１を戻し、エンジンを吹かせながらクラッチ２を接続していく。
【００５７】
図７に本制御の概要を示す。通常は左側の「自動断接禁止解除」の状態、つまり自動断接可の状態にある。そして後述の「条件１」が成立すると、右側の「自動断接禁止」の状態、つまり自動断接不可の状態に移行する。一方、「自動断接禁止」の状態から「条件２」が成立すると、左側の「自動断接禁止解除」の状態に移行する。
【００５８】
図８、図９に「条件１」、「条件２」の成立判定フローがそれぞれ示される。これらフローはＴＭＣＵ９によって実行され、変速モードが自動でもマニュアルでも実行される。概して、「条件１」とは、マニュアル発進直前と断定できるような条件であり、「条件２」とは、マニュアル発進が既に終わって車両が安定して走行しているような状況と断定できるような条件である。
【００５９】
図８に示すように、ＴＭＣＵ９はまずステップ１０１で現在の車速が０であるか否か、つまり車両停止中か否かを出力軸回転センサ２８の出力に基づき判断する。車速が０でないときはステップ１０７に進んで条件１非成立と判断する。車速が０のときはステップ１０２に進む。
【００６０】
ステップ１０２では、ギヤポジションスイッチ２３の出力に基づき、現在のギヤ段がニュートラル（Ｎ）でないか否か、つまり現在ギヤイン状態か否かを判断する。ニュートラルのときはステップ１０７に進んで条件１非成立とし、ニュートラルでないときはステップ１０３に進む。
【００６１】
ステップ１０３では、クラッチペダル１１が踏まれているか否かを判断する。具体的には、クラッチペダル１１が一定時間踏まれているか否かをクラッチペダルストロークセンサ１６の出力に基づき判断する。クラッチペダルストロークセンサ１６はクラッチペダル１１の踏込量に応じた電圧信号を出力するので、ここではクラッチペダルストロークセンサ１６の出力電圧がクラッチ断に相当する電圧値を一定時間示しているかどうかを判断する。その出力電圧とは例えば３(V) 以上であり、一定時間とは例えば１(s) である。
【００６２】
クラッチペダル１１が一定時間踏まれてないと判断したときはステップ１０７に進んで条件１非成立とし、クラッチペダル１１が一定時間踏まれていると判断したときはステップ１０４に進む。
【００６３】
ステップ１０４では、シフトレバー２９ａの前回位置がニュートラルか否かを判断している。即ち、ＴＭＣＵ９は、シフトレバー装置２９に内蔵されたシフトスイッチの信号に基づき、シフトレバー２９ａの位置を常時監視している。そこで今回より１回前のシフトレバー位置がニュートラルか否かを判断している。ニュートラル以外ならステップ１０７に進んで条件１非成立とし、ニュートラルならステップ１０５に進む。
【００６４】
ステップ１０５では今回のシフトレバー位置がニュートラルでないか否か、即ちＤ又はＲか否かを判断する。ニュートラルと判断したときはステップ１０７に進んで条件１非成立とし、ニュートラル以外と判断したときはテップ１０６に進んで、条件１成立とする。
【００６５】
条件１が成立すると自動断接禁止状態となり、具体的にはＴＭＣＵ９が図３に示す全ての電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２，ＭＶＣＥをOFF の状態に維持する。
【００６６】
次に、図９のフローを説明する。なおこのフローは所定時間（例えば32(ms)）毎に繰り返し実行される。ＴＭＣＵ９はまずステップ２０１で現在のギヤ段（現ギヤ段）が目標ギヤ段と一致してないか否かを判断する。現ギヤ段とはギヤポジションスイッチ２３で検知される変速機側の実際のギヤ段であり、目標ギヤ段とはシフトレバー装置２９のシフトスイッチで検知されるドライバの選択ギヤ段である。現ギヤ段と目標ギヤ段とが一致しているとは変速中でないことを意味し、現ギヤ段と目標ギヤ段とが一致してないとは変速中であることを意味する。従ってここでは現在変速中でないか否かを判断していることになる。
【００６７】
変速中と判断したときはステップ２０６に進んで条件２成立とする。変速時は自動断接を許容する必要があるからである。変速中でないと判断したときはステップ２０２に進む。
【００６８】
ステップ２０２では、クラッチペダル１１が戻されたか否かをクラッチペダルストロークセンサ１６の出力に基づき判断する。具体的にはクラッチペダルストロークセンサ１６の出力電圧がクラッチ接に相当する電圧値を示しているかどうかを判断する。クラッチペダル１１が戻されたと判断したときはステップ２０３に進み、クラッチペダル１１が戻されてないと判断したときはステップ２０７に進む。
【００６９】
ステップ２０３では、現在のクラッチ回転がクラッチ断回転Ｎ_B （＝900(rpm)、図６参照）を上回っているか否かを判断する。上回っていればステップ２０４に進み、内蔵タイマをインクリメント（増加）する。次にステップ２０５に進み、タイマ値が所定時間Ｔ（ここでは５秒）を越えたか否かを判断する。最初のうちはNOなので本フローを繰り返すが、やがて所定時間を越えたらYES に進み、ステップ２０６で条件２成立とする。
【００７０】
条件２が成立すると自動断接禁止解除の状態となり、ＴＭＣＵ９は図３に示す各電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２，ＭＶＣＥを現在の運転状況、走行状況に合わせて適宜ON/OFFすることになる。
【００７１】
一方、ステップ２０３でクラッチ回転がクラッチ断回転Ｎ_B 以下と判断したときは、タイマをクリアし、ステップ２０８で条件２非成立とする。これはステップ２０２でクラッチペダル１１が戻されてないと判断したときも同じである。
【００７２】
なお、一旦クラッチが繋がってクラッチ断回転Ｎ_B を越えても（ステップ２０３でYES ）、所定時間Ｔ以内にクラッチ回転が落ち込んでクラッチ断回転Ｎ_B 以下となれば、ステップ２０３でNOに進んでタイマをクリアし、初期状態に戻る。クラッチ断回転Ｎ_B を越えるような高いクラッチ回転を安定して示すようになるまで、自動断接禁止は解除しないのである。
【００７３】
以上のように、発進時にドライバの意思でマニュアル断接が選択されたときには、自動断接が禁止され、自動断接の干渉防止が図れる。これによりドライバの意思に即した円滑な発進が行えると共に、車両飛び出し等も未然に防止される。
【００７４】
また、自動断接禁止後も、車両が安定して走行を開始した後に自動断接禁止解除できるので、通常状態に復帰でき、本装置の性能をいかんなく発揮させることができる。
【００７５】
以上、本発明の実施形態は上述のものに限られない。例えば本発明を適用する車両はトラクタに限られない。
【００７６】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００７７】
（１） 車両発進時において、マニュアル断接選択中の自動断接干渉防止を図れる。
【００７８】
（２） 車両発進後は通常モードに復帰でき、本装置の性能をいかんなく発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る車両の自動変速装置を示す構成図である。
【図２】自動変速機を示す構成図である。
【図３】セレクティブクラッチを示す構成図である。
【図４】シフトアップマップである。
【図５】シフトダウンマップである。
【図６】クラッチ回転に基づくクラッチ断接制御の内容を示すグラフである。
【図７】自動断接可・不可の移行条件を示す図である。
【図８】条件１の成立判定フローである。
【図９】条件２の成立判定フローである。
【符号の説明】
２ クラッチ
３ 変速機
９ トランスミッションコントロールユニット
１０ クラッチブースタ
１１ クラッチペダル
１６ クラッチペダルストロークセンサ
２３ ギヤポジションスイッチ
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
Ｎ_B クラッチ断回転

Claims (3)

1. 車両に設けられた摩擦型のクラッチと、該クラッチを断接駆動するクラッチアクチュエータと、該クラッチアクチュエータに指令して前記クラッチの断接動作を制御し、かつ車両発進時に、アクセルペダルが踏み込まれたときに、そのアクセル開度に応じて前記クラッチを徐々に自動接続するようにしたコントローラとを備えたオートクラッチ装置と、クラッチペダルの踏込みに基づき前記クラッチを断接操作するマニュアルクラッチ装置とを備えたセレクティブクラッチの制御装置において、
   車速検出手段と、変速機の実際のギヤ段を検出するギヤ段検出手段と、クラッチペダル踏込み検出手段と、前記変速機を目標ギヤ段に変速するためのシフトレバーと、そのシフトレバーの前回目標ギヤ段および前記ギヤ段検出手段の前回ギヤ段を各々記憶すると共に、それら記憶した前回目標ギヤ段および前回ギヤ段と、前記シフトレバー、前記車速検出手段、前記ギヤ段検出手段および前記クラッチペダル踏込み検出手段の検出結果とに基づいて前記オートクラッチ装置によるクラッチ操作を禁止又は禁止解除する判定手段とを備え、
   前記判定手段は、車速ゼロ、前記変速機の現ギヤ段又は目標ギヤ段がニュートラル以外のギヤ段、現ギヤ段又は目標ギヤ段の前回ギヤ段位置がニュートラル位置、前記クラッチペダルが踏み込まれているという全ての条件を満たしたときに、車両のマニュアル発進時と判断して、前記マニュアルクラッチ装置によるクラッチ接操作を優先させるために、前記オートクラッチ装置の自動接続を禁止することを特徴とするセレクティブクラッチの制御装置。
2. 前記判定手段は、前記マニュアル発進時の走行中に、変速状態を検出したときに、又は、前記クラッチペダルの踏み込みが解放され、且つクラッチ回転が所定のクラッチ断回転を越えていることを条件として、前記オートクラッチ装置によるクラッチ操作の禁止を解除することを特徴とする前記請求項１記載のセレクティブクラッチの制御装置。
3. 車両に設けられた摩擦型のクラッチと、該クラッチを断接駆動するクラッチアクチュエータと、該クラッチアクチュエータに指令して前記クラッチの断接動作を制御し、かつ車両発進時に、アクセルペダルが踏み込まれたときに、そのアクセル開度に応じて前記クラッチを徐々に自動接続するようにしたコントローラとを備えたオートクラッチ装置と、クラッチペダルの踏込みに基づき前記クラッチを断接操作するマニュアルクラッチ装置とを備えたセレクティブクラッチの制御装置において、
   車速検出手段と、変速機の実際のギヤ段を検出するギヤ段検出手段と、クラッチペダル踏込み検出手段と、前記変速機を目標ギヤ段に変速するためのシフトレバーと、そのシフトレバーの前回目標ギヤ段を記憶すると共に、その記憶した前回目標ギヤ段と、前記シフトレバー、前記車速検出手段、前記ギヤ段検出手段および前記クラッチペダル踏込み検出手段の検出結果とに基づいて前記オートクラッチ装置によるクラッチ操作を禁止又は禁止解除する判定手段とを備え、
   前記判定手段は、車速がゼロであり、かつ現ギヤ段がニュートラル以外のギヤ段であり、かつ前記クラッチペダルが踏み込まれており、かつ前回の目標ギヤ段がニュートラルであり、かつ現目標ギヤ段がニュートラル以外のギヤ段であるときに、車両のマニュアル発進時と判断して、前記マニュアルクラッチ装置によるクラッチ接操作を優先させるために、前記オートクラッチ装置の自動接続を禁止することを特徴とするセレクティブクラッチの制御装置。

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