JP4078783B2

JP4078783B2 - 車両の自動クラッチ装置

Info

Publication number: JP4078783B2
Application number: JP2000071053A
Authority: JP
Inventors: 伸之西村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2020-03-09
Also published as: JP2001254764A

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自動クラッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近ではドライバの負担を軽減するため、トラクタやトラック等の大型車両においても自動変速装置を採用する例が多く見られる。この場合、車速に応じた最適ギヤ段がマップに従って定められ、車両の加速・減速に合わせて自動的にシフトアップ・シフトダウンがなされる。
【０００３】
一方、このような自動変速装置にあっては摩擦クラッチをアクチュエータで自動断接する自動クラッチ装置を備えるのが一般的である。これによれば変速の際、ギヤ抜き前にクラッチが自動分断され、ギヤ入れ後クラッチが自動接続される。いわゆる発進制御を行うものもあり、この場合、車両停止状態でクラッチが断保持され、変速機のギヤが発進段に入れられ、あとはアクセル待ちの状態となる。そしてドライバがアクセルを踏み込むと、これに伴ってクラッチが徐々に自動接続されていく。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、発進時付近の低車速でアクセルが戻されると、エンストを防止するためクラッチが自動的に切られる。本来、フィーリング的には、低車速のときはクラッチをできるだけゆっくり切るのが好ましい。
【０００５】
しかし、発進途中でドライバが何らかの原因によりアクセルを急激に戻すことがあり、このときまでクラッチをゆっくり切っていたのではエンストする虞がある。即ち、クラッチが接続途中の半クラッチ状態にあるとき、アクセルを戻してもクラッチ断が間に合わず、この場合エンストしてしまうことになる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、車両発進時にアクセルが戻されたときのエンストを防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両のエンジンと変速機との間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、該クラッチ駆動のストロークを検出するクラッチ位置検出手段と、上記変速機のギヤ位置を検出するギヤ位置検出手段と、上記車両の速度を検出する車速検出手段と、上記エンジンのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、上記クラッチアクチュエータに指令して前記クラッチの断、接動作を制御するコントローラとを備えた自動クラッチ装置において、上記コントローラは、上記車両の発進時にアクセル開度が減少されたとき、上記クラッチを自動分断すると共に、その自動分断のクラッチ分断速度を、ＯＮあるいはＯＦＦのいずれかに設定されるフラグに基づいて、該フラグがＯＮのときは高速とし、上記フラグがＯＦＦのときは低速とし、かつ上記コントローラは、上記自動分断時ごとに上記フラグを設定する際に、上記ギヤ位置検出手段により検出された上記変速機のギヤ段が発進段のときに、上記車速検出手段により現在の車速Ｖを検出し、上記現在の車速Ｖが、予め設定された高車速側しきい値Ｖ _Ｈを超えるとき、上記フラグをＯＮにし、上記車速Ｖが、上記高車速側しきい値Ｖ _Ｈよりも小さく予め設定された低車速側しきい値Ｖ _Ｌ未満のとき、上記フラグをＯＦＦにし、上記車速Ｖが上記高車速側しきい値Ｖ _Ｈ以下かつ上記低車速側しきい値Ｖ _Ｌ以上のとき、上記フラグを前回の自動分断時に設定したＯＮまたはＯＦＦのいずれかに保持するものである。
【００１０】
また、上記コントローラは、上記車両が発進する際に上記アクセル開度の上昇につれ上記クラッチを断から徐々に自動接続し、上記低車速側低車速側しきい値Ｖ _Ｌは、上記車両発進時の自動接続により上記クラッチが半クラッチ状態まで接続された車速に設定され、上記高車速側しきい値Ｖ _Ｈは、上記車両発進時の自動接続により上記クラッチが完全に接続された状態となるような車速に設定されるのが好ましい。
【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４８及び４９に対しそれぞれ複数個の電磁弁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ＭＶＢＲＫが設けられる。電磁弁ＭＶＢＲＫがＯＮのときカウンタシャフトブレーキ２７に空圧が供給され、カウンタシャフトブレーキ２７が作動状態となる。電磁弁ＭＶＢＲＫ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、本発明に係る車両発進時のエンスト防止制御について説明する。
【００４８】
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（車速ゼロ付近）、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、アクセル開度の上昇につれ、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。
【００４９】
一方、発進時にドライバがアクセルを戻すとクラッチが自動分断される。このときの分断速度を車速に応じて変化させるのが本発明である。
【００５０】
即ち、発進時では、クラッチをできるだけゆっくり切るのがフィーリング上好ましい。早く切ると駆動系にかけられていたエンジントルクが一気に解放され、駆動系のネジレがいきなり抜けるような違和感があるからである。しかし、発進途中で前車に詰まったときなど、ドライバがアクセルを急激に戻したようなときまでクラッチをゆっくり切っていたのではエンストする虞がある。即ち、クラッチ接続途中の半クラッチ状態では車速がゼロに近く、この状態でクラッチをゆっくり切るとクラッチ断が実質的に間に合わず、エンストする虞がある。特にサイドブレーキを併用した坂道発進や荷を満載したときなど、車速ゼロ付近でクラッチが深くミートしている状態でアクセルが戻されると、エンストが顕著に起こり易い。
【００５１】
そこで、本装置では以下のようにしてクラッチ分断速度を変え、発進時のエンスト防止を図っている。図１はこのクラッチ分断速度決定のためのフローチャートを示す。
【００５２】
図示されるように、ＴＭＣＵ９はまずステップ１０１で現在のギヤ段が低速段か否かを判断する。低速段とは積車時（トレーラ牽引時）の発進段以下のギヤ段である。ここではその発進段が４速に設定されているので、ステップ１０１では現在のギヤ段が４速以下か否かを判断していることになる。なお無積車時（トレーラ非牽引時）の発進段は９速である。現ギヤ段が低速段のときはステップ１０２に進み、現ギヤ段が低速段以外のときは本制御を終了する。
【００５３】
ステップ１０２では、現在の車速Ｖを予め設定された高車速側しきい値Ｖ_Hと比較する。高車速側しきい値Ｖ_Hとしては、車両発進時にクラッチが完全に接続された後の状態となるような車速が選ばれ、ここでは９km/hとされる。車速Ｖが高車速側しきい値Ｖ_Hより大きいときはステップ１０３に進み、車速Ｖが高車速側しきい値Ｖ_H以下のときはステップ１０６に進む。
【００５４】
ステップ１０３に進んだときは、フラグFLAGをONにし、この後ステップ１０４に進み、フラグFLAGがONか否かを判断する。ここではONなのでステップ１０５に進み、クラッチ分断速度を低速とし、本フローを終了する。つまり車速が十分出ているときはエンストの虞がないので、クラッチ分断速度を低速とし、フィーリングの向上を図る。
【００５５】
一方、ステップ１０２からステップ１０６に進んだときは、こんどは現在の車速Ｖを予め設定された低車速側しきい値Ｖ_Lと比較する。低車速側しきい値Ｖ_Lとしては、車両発進時にクラッチが半クラッチ状態となるような車速が選ばれ、ここでは２km/hとされる。
【００５６】
車速Ｖが低車速側しきい値Ｖ_Lより小さいときは、ステップ１０７に進んでフラグFLAGをOFF にする。この後ステップ１０４に進み、フラグFLAGがONか否かを判断する。ここではフラグFLAGがOFF なのでステップ１０８に進み、クラッチ分断速度を高速とし、本フローを終了する。このように車速がゼロ付近のときはエンストの虞があるので、クラッチ分断速度を高速とし、アクセルが急に戻されたとき素早くクラッチを切るようにしている。これによりエンストを防止することができる。
【００５７】
ステップ１０６で車速Ｖが低車速側しきい値Ｖ_L以上と判断したとき、つまりＶ_L≦Ｖ≦Ｖ_Hのときはフラグの変更を行わずステップ１０４に至る。これはヒステリシスを与えるためである。
【００５８】
このように車速に応じてクラッチ分断速度を変化させるため、車両発進時のエンストを未然に防止すると共に、できるだけ低車速までクラッチ分断速度を低速としてフィーリングとのバランスを図ることができる。ここではクラッチ分断速度を高速と低速の二段に切り換え、高車速側（Ｖ＞Ｖ_H（Ｖ_L））では低速、低車速側（Ｖ＜Ｖ_L（Ｖ_H））では高速としている。
【００５９】
ところで、このようなクラッチ分断速度の変更は車両の惰行（惰性走行）時にも有効である。即ち、低速段且つアクセルを戻した状態で車両を減速してきたような場合、車両停止寸前でクラッチを自動分断するが、このとき高車速側（Ｖ＞Ｖ_H（Ｖ_L））でクラッチを分断するときは分断速度を低速、低車速側（Ｖ＜Ｖ_L（Ｖ_H））でクラッチを分断するときは分断速度を高速とする。これによってもエンストの防止とフィーリングの向上とが図れる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態は上述のものに限られない。本制御を行うギヤ段は４速以下に限られないし、しきい値の値も２km/h、９km/hに限定されない。クラッチ分断速度を３段以上に切り換えることも可能だし、無段階で変化させることも可能である。適用車両もトラクタに限られない。
【００６１】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００６２】
（１）車両発進時、アクセルが戻されたときのエンストを防止できる。
【００６３】
（２）エンスト防止とフィーリングとのバランスを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクラッチ分断速度決定方法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自動変速装置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
８アクセル開度センサ
９トランスミッションコントロールユニット
１０クラッチブースタ
２８出力軸回転センサ
Ｖ車速
Ｖ_H 高車速側しきい値
Ｖ_L 低車速側しきい値

Claims

車両のエンジンと変速機との間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、該クラッチ駆動のストロークを検出するクラッチ位置検出手段と、上記変速機のギヤ位置を検出するギヤ位置検出手段と、上記車両の速度を検出する車速検出手段と、上記エンジンのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、上記クラッチアクチュエータに指令して前記クラッチの断、接動作を制御するコントローラとを備えた自動クラッチ装置において、
上記コントローラは、上記車両の発進時にアクセル開度が減少されたとき、上記クラッチを自動分断すると共に、その自動分断のクラッチ分断速度を、ＯＮあるいはＯＦＦのいずれかに設定されるフラグに基づいて、該フラグがＯＮのときは高速とし、上記フラグがＯＦＦのときは低速とし、かつ
上記コントローラは、上記自動分断時ごとに上記フラグを設定する際に、
上記ギヤ位置検出手段により検出された上記変速機のギヤ段が発進段のときに、上記車速検出手段により現在の車速Ｖを検出し、
上記現在の車速Ｖが、予め設定された高車速側しきい値Ｖ _Ｈを超えるとき、上記フラグをＯＮにし、上記車速Ｖが、上記高車速側しきい値Ｖ _Ｈよりも小さく予め設定された低車速側しきい値Ｖ _Ｌ未満のとき、上記フラグをＯＦＦにし、上記車速Ｖが上記高車速側しきい値Ｖ _Ｈ以下かつ上記低車速側しきい値Ｖ _Ｌ以上のとき、上記フラグを前回の自動分断時に設定したＯＮまたはＯＦＦのいずれかに保持することを特徴とする車両の自動クラッチ装置。
上記コントローラは、上記車両が発進する際に上記アクセル開度の上昇につれ上記クラッチを断から徐々に自動接続し、
上記低車速側しきい値Ｖ _Ｌは、上記車両発進時の自動接続により上記クラッチが半クラッチ状態まで接続されたような車速に設定され、
上記高車速側しきい値Ｖ _Ｈは、上記車両発進時の自動接続により上記クラッチが完全に接続された状態となるような車速に設定された請求項１記載の車両の自動クラッチ装置。