JP5073444B2 - デュアルクラッチ式変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、各奇数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第一クラッチと、各偶数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第二クラッチとを備え、スロットル開度と車速に応じて、前記第一クラッチ・第二クラッチの入切で前記駆動列群を自動選択し、エンジンからの動力を変速して車軸に伝達すると共に、前記奇数速度段・偶数速度段間での速度段切替時には、前記第一クラッチと第二クラッチのうちの、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、車両発進時にブレーキを解除してアクセルペダルを踏み込むと、前記第一クラッチまたは第二クラッチのうちの発進速度段側のクラッチのクラッチ圧が、所定のパターンに従って時間と伴に自動的に増加し、クラッチが切状態から入状態に移行して発進を開始するクラッチ圧制御技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−５１７６４号公報

前記技術においては、坂道発進の際、エンジン回転数が十分に上昇する前にクラッチ圧が増加してクラッチが入状態に移行すると、出力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大きい場合には、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、前記デュアルクラッチ式変速装置内にエンジン回転数センサを設け、該エンジン回転数センサにより実際に検出したエンジン回転数に基づき、コントローラでクラッチ圧を制御することが考えられるが、このような制御のみでは、前記エンジン回転数センサが故障したり、エンジン回転数センサから前記コントローラまでの信号線が断線したりする等の不具合が発生した場合には、該コントローラにクラッチ圧信号が送信されなくなり、正常なクラッチ圧の増減が行われずに車両が走行不能状態に陥る、という問題があった。

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。
請求項１においては、各奇数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第一クラッチ（Ｃ１）と、各偶数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第二クラッチ（Ｃ２）とを備え、該第一クラッチ（Ｃ１）・第二クラッチ（Ｃ２）の作動を油圧クラッチ（７９・８０）により制御可能な制御装置（９４）を設け、該制御装置（９４）により、前記第一クラッチ（Ｃ１）・第二クラッチ（Ｃ２）の入切で、前記駆動列群を自動選択し、エンジン（９）からの動力を変速して車軸（５０・６５）に伝達すると共に、前記奇数速度段・偶数速度段間での速度段切替時には、前記第一クラッチ（Ｃ１）と第二クラッチ（Ｃ２）のうちの、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デュアルクラッチ式変速装置（２）において、前記エンジン（９）の出力軸の回転数をエンジン回転数として検出するエンジン回転数センサ（１７６）と、前記エンジン回転数を設定するエンジン回転数設定手段を設け、車両発進時には、前記エンジン（９）により、前記エンジン回転数の上昇に対応して前記油圧クラッチ（７９・８０）を作動させ、前記第一クラッチ（Ｃ１）と第二クラッチ（Ｃ２）のうちの発進速度段側のクラッチのクラッチ圧を増加させるクラッチ圧制御構成を備えると共に、前記エンジン回転数センサ（１７６）関連の不具合検出時には、前記エンジン回転数設定手段による設定量を基に、エンジン回転数を推定する推定制御構成を備え、該推定制御構成は、該エンジン回転数設定手段の操作量と、前記制御装置（９４）の記憶部（９４ａ）に記憶されているエンジン回転数との、関係モデルを基に、推定エンジン回転数を推定する構成とし、前記エンジン回転数センサ（１７６）が故障したり、エンジン回転数センサ（１７６）から前記制御装置（９４）までの信号線が断線したような場合には、該エンジン回転数を推定制御構成により推定し、エンジン（９）からの出力トルクに対応して、前記第一クラッチ（Ｃ１）と第二クラッチ（Ｃ２）のクラッチ圧を増減させる制御を行うものである。
請求項２においては、請求項１記載のデュアルクラッチ式変速装置において、前記エンジン回転数設定手段はエンジン（９）の吸気系に設けられたスロットルバルブとし、該スロットルバルブの操作量を、スロットル開度センサ（１７８）により検出し、前記エンジン回転数センサ（１７６）の故障等の不具合が発生していると判断した場合には、前記スロットル開度センサ（１７８）により検出したスロットル開度信号を基にスロットル開度が検出され、該スロットル開度と、前記制御装置（９４）の記憶部（９４ａ）に記憶されている、スロットル開度とエンジン回転数との関係モデルを基に、推定エンジン回転数が推定され、前記設定量とするものである。
請求項３においては、請求項１記載のデュアルクラッチ式変速装置において、前記エンジン回転数設定手段はアクセル操作具とし、該アクセル操作具の操作量を、アクセル開度センサ（１３４）により検出し、前記エンジン回転数センサ（１７６）の故障等の不具合が発生していると判断した場合には、前記アクセル開度センサ（１３４）により検出したアクセル開度信号を基にアクセル開度が検出され、該アクセル開度と、前記制御装置（９４）の記憶部（９４ａ）に記憶されている、アクセル開度とエンジン回転数との関係モデルを基に、推定エンジン回転数が推定され、前記設定量とするものである。

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。
請求項１においては、各奇数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第一クラッチ（Ｃ１）と、各偶数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第二クラッチ（Ｃ２）とを備え、該第一クラッチ（Ｃ１）・第二クラッチ（Ｃ２）の作動を油圧クラッチ（７９・８０）により制御可能な制御装置（９４）を設け、該制御装置（９４）により、前記第一クラッチ（Ｃ１）・第二クラッチ（Ｃ２）の入切で、前記駆動列群を自動選択し、エンジン（９）からの動力を変速して車軸（５０・６５）に伝達すると共に、前記奇数速度段・偶数速度段間での速度段切替時には、前記第一クラッチ（Ｃ１）と第二クラッチ（Ｃ２）のうちの、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デュアルクラッチ式変速装置（２）において、前記エンジン（９）の出力軸の回転数をエンジン回転数として検出するエンジン回転数センサ（１７６）と、前記エンジン回転数を設定するエンジン回転数設定手段を設け、車両発進時には、前記エンジン（９）により、前記エンジン回転数の上昇に対応して前記油圧クラッチ（７９・８０）を作動させ、前記第一クラッチ（Ｃ１）と第二クラッチ（Ｃ２）のうちの発進速度段側のクラッチのクラッチ圧を増加させるクラッチ圧制御構成を備えると共に、前記エンジン回転数センサ（１７６）関連の不具合検出時には、前記エンジン回転数設定手段による設定量を基に、エンジン回転数を推定する推定制御構成を備え、該推定制御構成は、該エンジン回転数設定手段の操作量と、前記制御装置（９４）の記憶部（９４ａ）に記憶されているエンジン回転数との、関係モデルを基に、推定エンジン回転数を推定する構成とし、前記エンジン回転数センサ（１７６）が故障したり、エンジン回転数センサ（１７６）から前記制御装置（９４）までの信号線が断線したような場合には、該エンジン回転数を推定制御構成により推定し、エンジン（９）からの出力トルクに対応して、前記第一クラッチ（Ｃ１）と第二クラッチ（Ｃ２）のクラッチ圧を増減させる制御を行うので、前記エンジン回転数センサが故障したり、エンジン回転数センサから前記制御装置までの信号線が断線したような場合であっても、該エンジン回転数を推定し、エンジンからの出力トルクに対応するようにして途切れることなくクラッチ圧を増減させて、車両発進時に走行不能状態に陥るのを確実に回避できると共に、坂道発進時に積載量が多くて車重が重かったり路面の傾斜が大きい場合でもロールバックが発生しないようにすることができる。
請求項２においては、請求項１記載のデュアルクラッチ式変速装置において、前記エンジン回転数設定手段はエンジン（９）の吸気系に設けられたスロットルバルブとし、該スロットルバルブの操作量を、スロットル開度センサ（１７８）により検出し、前記エンジン回転数センサ（１７６）の故障等の不具合が発生していると判断した場合には、前記スロットル開度センサ（１７８）により検出したスロットル開度信号を基にスロットル開度が検出され、該スロットル開度と、前記制御装置（９４）の記憶部（９４ａ）に記憶されている、スロットル開度とエンジン回転数との関係モデルを基に、推定エンジン回転数が推定され、前記設定量とするので、エンジンに近いスロットルバルブの操作量であるスロットル開度を前記推定制御時に使用することができ、高い推定精度を得ることができる。
請求項３においては、請求項１記載のデュアルクラッチ式変速装置において、前記エンジン回転数設定手段はアクセル操作具とし、該アクセル操作具の操作量を、アクセル開度センサ（１３４）により検出し、前記エンジン回転数センサ（１７６）の故障等の不具合が発生していると判断した場合には、前記アクセル開度センサ（１３４）により検出したアクセル開度信号を基にアクセル開度が検出され、該アクセル開度と、前記制御装置（９４）の記憶部（９４ａ）に記憶されている、アクセル開度とエンジン回転数との関係モデルを基に、推定エンジン回転数が推定され、前記設定量とするので、アクセスの容易なアクセル操作具の操作量であるアクセル開度を前記推定制御時に使用することができ、制御構成の簡素化によるコストダウンやメンテナンス性の向上を図ることができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係わる作業車両の全体構成を示すスケルトン図、図２は後車軸駆動装置の動力伝達構成を示すスケルトン図、図３は作業車両の油圧回路図、図４は各速度段における走行変速クラッチの入切とシフタの位置を示す説明図、図５は変速制御プロセスを示すタイムチャート図、図６はデュアルクラッチ式変速装置の変速制御に関するブロック図、図７は変速制御を示すフローチャート図、図８は１速停発進制御に適用する変速点特性モデル図、図９は２速停発進制御に適用する変速点特性モデル図、図１０はエンジン回転数の推定制御のための変速制御システムの一部を示すブロック図、図１１はエンジン回転数の推定制御を示すフローチャート図、図１２はエンジン回転数・スロットル開度情報に基づく車両発進時のクラッチ圧のタイムチャート図、図１３はスロットル開度の強制設定制御を示すフローチャート図、図１４は不具合発生時にスロットル開度を強制設定した場合の変速状況を示す変速点特性モデル図、図１５は不具合発生時の通常の変速状況を示す変速点特性モデル図、図１６は車速の推定制御を示すフローチャート図、図１７は変速モードの維持設定制御を示すフローチャート図である。なお、図１の矢印７１で示す方向を作業車両１の機体前進方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの機体前進方向７１を基準としている。

まず、本発明に係わるデュアルクラッチ式変速装置２を搭載した作業車両１の全体構成について、図１、図２により説明する。該作業車両１の前部には、左右一対の前輪３・３を固定した前車軸４・４を支持して駆動する前車軸駆動装置５が配置され、中央から後部にかけては、左右一対の後輪６・６を固定した後車軸７・７を支持して駆動する後車軸駆動装置８が配置され、該後車軸駆動装置８の左側方にはエンジン９が配設されている。

そして、該エンジン９からの動力は、出力軸１１から後車軸駆動装置８内に入力され、該後車軸駆動装置８内に収納された本発明に係わるデュアルクラッチ式変速装置２によって変速された後、出力ギア２７から出力されて中央差動装置２８を介して分岐される。一方の分岐動力は、デフヨーク軸２０、駆動取出部２４から前方の前車軸駆動装置５内の前輪差動装置２５に伝達され、前輪３・３を差動駆動すると共に、他方の分岐動力は、デフヨーク軸１９、後輪差動装置２６に伝達され、後輪６・６を差動駆動する構成としている。

前記中央差動装置２８においては、デフヨーク軸１９・２０と同一回転軸心を有するように後車軸駆動装置８内に支持された中空のデフケース３０と、該デフケース３０片側外周面に締結固設され前記出力ギア２７と噛合されるリングギア２９と、前記デフケース３０内において前記デフヨーク軸１９・２０と直交配置されデフケース３０と一体的に回転するピニオン軸３２と、該ピニオン軸３２の両端に回転自在に配置されるベベルギアであるピニオン３３・３３と、前記デフヨーク軸１９・２０の内端側に固定され前記ピニオン３３・３３に噛合されるベベルギアであるデフサイドギア３４・３４とにより構成されている。

これにより、デュアルクラッチ式変速装置２から出力ギア２７を介してリングギア２９に入力された回転を、差動回転にして、デフヨーク軸１９・２０から前後に適切に分配することができる。

なお、前記中央差動装置２８には、前記差動回転をロックするためのデフロック機構３５が設けられている。該デフロック機構３５は、前記デフヨーク軸１９の外周に軸方向摺動自在に嵌設されるデフロックスライダ３６と、該デフロックスライダ３６でリングギア２９側に形成された凸部３６ａを係止可能とすべくリングギア２９に設けられた図示せぬ係合凹部より構成され、デフロックスライダ３６の摺動操作により、凸部３６ａが係合凹部に係止されてデフケース３０とデフヨーク軸１９・２０が一体的に連結され、中央差動装置２８がロックされて左右のデフヨーク軸１９・２０が同一回転数で駆動されるよう構成している。このデフロックスライダ３６は、図示せぬアームやリンク機構等を介して図外のデフロックレバーに連係されており、該デフロックレバーの傾動操作により、中央差動装置２８に対してロック作動又はロック解除の操作を行えるようにして、作業車両１の直進性やぬかるみでの走行性を向上させるようにしている。

前記駆動取出部２４においては、前記デフヨーク軸２０の一端がミッションケース３８の機体左右一側へ延出され、該延出部分には、カップリング３７を介して伝動軸３９が連結されている。該伝動軸３９は、ミッションケース３８側面に凸状に設けられた駆動取出ケース４０内に突入され、この突入部分の先端にはベベルギア４１が固設されると共に、前記駆動取出ケース４０前部にて機体前後方向に支持された出力軸２１の後端にはベベルギア４２が固設され、該ベベルギア４２は前記ベベルギア４１と噛合されている。

そして、この出力軸２１は、前記駆動取出ケース４０から前方へ突出され、ユニバーサルジョイント２２、伝動軸２３、ユニバーサルジョイント４３を介して、前記前車軸駆動装置５の入力軸４４に連結されており、エンジン９からの動力を前輪３・３に伝達できるようにしている。

前記前車軸駆動装置５においては、前記入力軸４４の前端にベベルギア４５が形成されている。そして、該ベベルギア４５には、前輪差動装置２５のリングギア４６が噛合され、該リングギア４６と一体のデフケース４７内に、左右のデフヨーク軸４８・４９が嵌入されており、該デフヨーク軸４８・４９は、それぞれ、左右各外側にて操舵可能に配した各前輪３・３の中心軸である前輪軸５０・５０に対し、ユニバーサルジョイント５３、ハーフシャフト５２、ユニバーサルジョイント５１を介して駆動連結されている。なお、前輪差動装置２５にも、前記中央差動装置２８のようなデフロック機構７４が設けられている。

前記後輪差動装置２６においても、前記中央差動装置２８と同様に、前記ヨーク軸１９の外側に形成された後出力ギア５４にリングギア５５が噛合され、該リングギア５５はデフケース５６に一体的に締結固定され、該デフケース５６には、両端にピニオン５７を回転自在に配置したピニオン軸５８が一体回転可能に設けられ、前記ピニオン５７・５７にはデフサイドギア５９・５９が噛合されている。該デフサイドギア５９・５９を内端側に固定するデフヨーク軸６０・６１は、それぞれ、左右各外側に配した各後輪６・６の中心軸である後輪軸６５・６５に対し、ユニバーサルジョイント６２、ハーフシャフト６３、ユニバーサルジョイント６４を介して駆動連結されている。なお、後輪差動装置２６にも、前記前輪差動装置２５と同様にデフロック機構６６が設けられている。

次に、前記デュアルクラッチ式変速装置２の構造について、図２、図３、図６により説明する。該デュアルクラッチ式変速装置２を収納するミッションケース３８内には、同一軸心上にある前記出力軸１１と第二クラッチ出力軸１３、中間軸１８、変速軸１５、走行出力軸１７、同一軸心上にある前記デフヨーク軸１９とデフヨーク軸２０、及び同一軸心上にある前記デフヨーク軸６０とデフヨーク軸６１が、互いに平行、かつ機体左右方向に横架されている。

このうちの出力軸１１は、前記ミッションケース３８の上外側面に装着されたシールケース６７を貫くようにして、機体左方からミッションケース３８内に貫入されると共に、その右部は延出されて、前記第二クラッチ出力軸１３の左端部により回動自在に支持されている。更に、該出力軸１１上には、第一クラッチ出力軸１２が回動自在に外嵌され、該第一クラッチ出力軸１２と、前記第二クラッチ出力軸１３の左端部との間には、前記出力軸１１に固定されたクラッチハウジング８２ａが介設されている。

そして、該クラッチハウジング８２ａと、前記第一クラッチ出力軸１２の右端部との間、及び、クラッチハウジング８２ａと、前記第二クラッチ出力軸１３の左端部との間には、それぞれ、複数枚の摩擦エレメントが摺動のみ可能に支持されており、これにより、断接可能な第一クラッチ部Ｃ１と第二クラッチ部Ｃ２から成る走行変速クラッチ８２が形成されている。該走行変速クラッチ８２は、油圧作動型のものに構成されており、戻しバネ８５により前記クラッチハウジング８２ａの左右中央の隔壁部８２ｂ側に向かって付勢されている、第一クラッチ部シリンダ７９の第一ピストン８６と第二クラッチ部シリンダ８０の第二ピストン８７を、後述する油圧の作用により摩擦エレメント側に向かって移動させ、該摩擦エレメント間を係合して、クラッチ作動を得るようにしている。

更に、前記走行変速クラッチ８２に関しては、前記出力軸１１内に油路８８・８９・９０が形成され、該油路８８・８９・９０の左端は、いずれも出力軸１１の左端部の外周面上に開口されており、それぞれ、第一クラッチ部Ｃ１への作動油の油圧を制御する電磁比例減圧弁９１、第二クラッチ部Ｃ２への作動油の油圧を制御する電磁比例減圧弁９２、第一クラッチ部Ｃ１・第二クラッチ部Ｃ２への潤滑油の給排を制御する切換弁９３に連通されている。そして、このうちの油路８８の右端は、前記隔壁部８２ｂと第一ピストン８６間のシリンダ室８３に連通され、油路８９の右端も同じく、隔壁部８２ｂと第二ピストン８７間のシリンダ室８４に連通され、更に、油路９０の右部は、二つに分岐されて両ピストン８６・８７と摺動面間の隙間に連通されている。

このような構成において、変速操作具としての変速操作レバー９５を操作すると、該変速操作レバー９５に接続されたレバー位置検出センサ１１３からの位置信号がコントローラ９４に送信され、該コントローラ９４が、受信した位置信号に基づいて前記電磁比例減圧弁９１に所定の変速指令信号を送信すると、該電磁比例減圧弁９１のソレノイドが励磁され、油路８８を通って第一クラッチ部Ｃ１のシリンダ室８３内に作動油が供給され、第一ピストン８６が戻しバネ８５の付勢力に抗して摩擦エレメント間を押圧していき、第一クラッチ部Ｃ１を徐々に入状態に移行させる。逆に、シリンダ室８３への作動油供給が遮断されていくと、第一ピストン８６が戻しバネ８５の付勢力によって摩擦エレメントから離間していき、第一クラッチ部Ｃ１を徐々に切状態に移行していく。第二クラッチ部Ｃ２についても同様であり、コントローラ９４が位置信号に基づいて前記電磁比例減圧弁９２に所定の変速指令信号を送信すると、該電磁比例減圧弁９２のソレノイドが励磁され、油路８９を通って第二クラッチ部Ｃ２のシリンダ室８４内に作動油が供給され、第二ピストン８７が戻しバネ８５の付勢力に抗して摩擦エレメント間を押圧していき、第二クラッチ部Ｃ２を徐々に入状態に移行させる。逆に、シリンダ室８４への作動油供給が遮断されていくと、第二ピストン８７が戻しバネ８５の付勢力によって摩擦エレメントから離間していき、第二クラッチ部Ｃ２を徐々に切状態に移行していく。

また、前記第一クラッチ出力軸１２の左外周には、小径のギア７２が形成され、該ギア７２は、前記変速軸１５左端に固設された大径のギア９６と噛合しており、第一クラッチ部Ｃ１が入状態の場合は、出力軸１１からの動力を、第一クラッチ部Ｃ１、第一クラッチ出力軸１２、ギア７２、ギア９６を介して変速軸１５に伝達可能としている。

該変速軸１５の右半部には、左から順に減速ギア１６、後進ギア７８、ギア７７が相対回転可能に嵌設され、前記第二クラッチ出力軸１３には、減速ギア１４が相対回転可能に環設され、該減速ギア１４の右方にはギア７３が固設され、更に、前記走行出力軸１７には、前記出力ギア２７と大径のギア８１が固設されている。そして、前記減速ギア１４と減速ギア１６は、いずれも大径ギア・小径ギアを一体的に構成した二連ギアであって、減速ギア１４は大径ギア１４ａと小径ギア１４ｂにより構成され、減速ギア１６は大径ギア１６ａと小径ギア１６ｂにより構成されている。

前述した小径のギア７２は大径のギア９６と噛合して第一減速ギア列を形成し、減速ギア１４の小径ギア１４ｂは減速ギア１６の大径ギア１６ａと噛合して第二減速ギア列を形成し、減速ギア１６の小径ギア１６ｂを大径のギア８１と噛合して第三減速ギア列を形成している。更に、後進ギア７８は中間軸１８上のアイドルギア７５と噛合し、該アイドルギア７５は減速ギア１４の大径ギア１４ａと噛合して後進ギア列を形成し、ギア７７はギア７３と噛合して調整ギア列を形成しており、このような、種々のギア比・回転方向を有する各種ギア列を形成することで、各速度段を現出できるようにしている。

更に、前記変速軸１５上において、前記減速ギア１６の左方にはシンクロメッシュ等の同期機構９９ｂを介して第三スプラインハブ９９が、前記後進ギア７８とギア７７との間には同期機構９８ｂを介して第二スプラインハブ９８が、いずれも相対回転不能に係合されている。また、前記第二クラッチ出力軸１３上において、前記減速ギア１４の左方には同期機構９７ｂを介して第一スプラインハブ９７が相対回転不能に係合されている。

このうちの第一スプラインハブ９７には第一シフタ９７ａが、第二スプラインハブ９８には第二シフタ９８ａが、第三スプラインハブ９９には第三シフタ９９ａが、それぞれ、軸心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、減速ギア１４で第一スプラインハブ９７側に向かう部分にはクラッチ歯部１４ｃが形成され、減速ギア１６で第三スプラインハブ９９側に向かう部分にはクラッチ歯部１６ｃが形成され、ギア７７・７８で第二スプラインハブ９８側に向かう部分には、それぞれクラッチ歯部７７ａ・７８ａが形成されている。

そして、これらシフタ９７ａ・９８ａ・９９ａは次のようなシフタ作動機構１４３によって所定位置に移動される。該シフタ９７ａ・９８ａ・９９ａは、それぞれ図示せぬフォークから連結アーム１２８・１２９・１３０を介して、それぞれ、第一油圧シリンダ１００のロッド１００ａ、第二油圧シリンダ１０１のロッド１０１ａ、第三油圧シリンダ１０２のロッド１０２ａに連結されている。

このうちの第一油圧シリンダ１００において、該第一油圧シリンダ１００の油室１００ｂは油路１０７を介して電磁切換弁１０３と接続される。一方、ピストン１００ｃの右側面とシリンダ室１００ｄの右内壁との間には、戻しバネ１３２がロッド１００ａに巻装され、ピストン１００ｃが油室１００ｂ側に付勢されている。前記第三油圧シリンダ１０２においても同様に、該第三油圧シリンダ１０２の油室１０２ｂは油路１１０を介して電磁切換弁１０６と接続される。一方、ピストン１０２ｃの右側面とシリンダ室１０２ｄの右内壁との間には、戻しバネ１３３がロッド１０２ａに巻装され、ピストン１０２ｃが油室１０２ｂ側に付勢されている。

このような構成において、図３に示すように、電磁切換弁１０３・１０６が非励磁位置にあり、油圧シリンダ１００・１０２が中立状態にある場合は、前記戻しバネ１３２・１３３の弾性力によって、ピストン１００ｃ・１０２ｃは図示せぬストッパに付勢された状態で当接保持され、該当接位置を中立位置の位置Ｎとする。この際、前記油室１００ｂ・１０２ｂは、いずれも電磁切換弁１０３・１０６から共通の油路１１５を介して油溜まり１３６に連通され、ピストン１００ｃ・１０２ｃに余分な圧力がかからないようにしており、ピストン１００ｃ・１０２ｃを中立位置に精度良く位置決めしている。

そして、電磁切換弁１０３・１０６のソレノイドが励磁されて励磁位置に切り替わると、共通の油路１１４から電磁切換弁１０３・１０６を介して前記油室１００ｂ・１０２ｂ内に作動油が供給される。すると、前記戻しバネ１３２・１３３の弾性力に抗して、ピストン１００ｃは位置Ａまで、ピストン１０２ｃは位置Ｄまでそれぞれ摺動し、前記シフタ９７ａ・９９ａを移動させて、それぞれクラッチ歯部１４ｃ・１６ｃに係合させることができる。

すなわち、ピストン１００ｃ・１０２ｃの一側に油室１００ｂ・１０２ｂを設け、他側には弾性部材である戻しバネ１３２・１３３を設けるシリンダ構成とするので、従来の如く、ピストンの両側に油室を設け、該両油室に作動油を供給してピストンを摺動制御する場合に比べ、油室や該油室に作動油を供給するための油路を減らすことができ、油室の密閉性確保等に必要な高い加工精度や、油路用の外部配管等の部品が不要となり、更には、油圧制御に必要な切換弁等の装置も安価なものに切り替えることができ、製造コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。

前記第二油圧シリンダ１０１においては、前記ロッド１０１ａの一端に、大径部１４０ａと小径部１４０ｂとからなるメインピストン１４０が固設され、該小径部１４０ｂには、前記大径部１４０ａよりも大きな外径を有する円筒状のサブピストン１４１が、小径部１４０ｂ上を軸心方向に摺動可能に外嵌されている。これらメインピストン１４０とサブピストン１４１とからなるピストン１３９を挟んで、シリンダ室１０１ｄ内の両側部には、それぞれ油室１０１ｂ・１０１ｃが形成され、該油室１０１ｂ・１０１ｃは、それぞれ電磁切換弁１０４・１０５に接続されている。

このような構成において、図３に示すように、電磁切換弁１０４・１０５が非励磁位置にあり、第二油圧シリンダ１０１が中立状態にある場合は、電磁切換弁１０４・１０５から油路１０８・１０９を介して両油室１０１ｂ・１０１ｃに、圧油がそれぞれ供給されるが、ピストン１３９の油室１０１ｃ側の受圧面積の方が油室１０１ｂ側の受圧面積よりも大きいため、ピストン１３９は、油室１０１ｂ側に押動され、サブピストン１４１の内側外周角部がシリンダケースの肩部１４２に当接した位置で保持される。この当接位置を中立位置の位置Ｎとする。これにより、ピストン１３９を位置Ｎに精度良く位置決めすることができる。

そして、電磁切換弁１０４・１０５のうち電磁切換弁１０４のソレノイドのみが励磁され、電磁切換弁１０４のみが励磁位置に切り替わると、電磁切換弁１０４による油室１０１ｂへの圧油の供給のみが停止され、ピストン１３９が油室１０１ｃ内の油圧によって油室１０１ｂ側（紙面右方）に押動され、前記肩部１４２に阻まれて移動不能なサブピストン１４１を残した状態でメインピストン１４０だけが油室１０１ｂの最外端に相当する位置Ｂまで摺動して保持される。逆に、電磁切換弁１０５のソレノイドのみが励磁され、電磁切換弁１０５のみが励磁位置に切り替わると、電磁切換弁１０５による油室１０１ｃへの圧油の供給のみが停止され、ピストン１３９が油室１０１ｂ内の油圧によって油室１０１ｃ側（紙面左方）に押動され、該油室１０１ｃの最外端に相当する位置Ｃに保持される。これにより、前記第二シフタ９８ａを移動させて前記クラッチ歯部７７ａまたは７８ａに係合させることができるのである。

以上のようなシフタ作動機構１４３において、コントローラ９４からの変速指令信号に基づき、電磁切換弁１０３乃至１０６のうちの所定の電磁切換弁のソレノイドが励磁されると、該当するピストンが作動油によって移動される。すると、該ピストンに連動連結されたシフタが、所定位置に移動し同期機構を介してクラッチ歯部と係合して、所定のギアを、第二クラッチ出力軸１３または変速軸１５に相対回転不能に係合させることができ、第一クラッチ出力軸１２または第二クラッチ出力軸１３からの動力を、前記各種ギア列を介して変速した後に前記走行出力軸１７に円滑に伝達することができるのである。

また、ここで、上述したシリンダ７９・８０・１００・１０１・１０２に作動油や潤滑油の供給等を行う油圧回路構成について説明する。前記シールケース６７内には油圧ポンプ１４５が収納され、該油圧ポンプ１４５のポンプ軸１４５ａはミッションケース３８内に延出されて回動自在に支持され、該ポンプ軸１４５ａの延出端には、ポンプギア１４６が固設されている。該ポンプギア１４６は、前記エンジン９からの出力軸１１の途中部に固設されたギア１４７に噛合されており、油圧ポンプ１４５は、エンジン９からの動力で駆動するギアポンプとして構成されている。

該油圧ポンプ１４５の吸入ポートは、油路１４９からフィルタ１４８を介して前記油溜まり１３６に連通されており、該油溜まり１３６から油圧ポンプ１４５に油が供給されるようにしている。更に、油圧ポンプ１４５の吐出ポートは、油路１５０に連通され、該油路１５０は、調圧用の絞り１５１ａ・１５１ｂを有する分岐部１５１において、外部作業機用の油路１５２とパワステや変速用の油路１５３に分岐される。このうちの油路１５２は、切換弁１５４に接続され、該切換弁１５４は配管１５５を介して油圧リフトシリンダ１５６に接続されており、油圧ポンプ１４５から切換弁１５４に圧油を供給することにより、油圧リフトシリンダ１５６の切り換え操作を行い、外部作業機用の昇降アーム１５７を駆動操作できるようにしている。一方、前記油路１５３は、途中部で、切換弁１５８に接続され、該切換弁１５８はパワーステアリングシリンダ１５９に接続されており、油圧ポンプ１４５から切換弁１５８に圧油を供給することにより、図示せぬステアリングホイールに連係したパワーステアリングシリンダ１５９の切り換え操作を行い、前輪３・３を操向自在としている。

更に、前記油路１５３は、走行変速クラッチ８２制御用の油路１６０と、油圧シリンダ１００・１０１・１０２制御用の前記油路１１４とに分岐される。このうちの油路１１４は、電磁切換弁１０３乃至１０６に接続されており、前述の如く、該電磁切換弁１０３乃至１０６を介して油圧シリンダ１００・１０１・１０２を作動し、シフタ９７ａ・９８ａ・９９ａを所定位置に移動させて、各種ギア列を自在に選択して変速できるようにしている。一方、油路１６０は、更に、油路１６１と油路１６２に分岐され、このうちの油路１６１は、逆止弁１６８・フィルタ１６９を介した後に二つに分岐し、前記電磁比例減圧弁９１・９２のポンプポートにそれぞれ接続される。該電磁比例減圧弁９１・９２の吐出ポートは前記油路８８・８９にそれぞれ接続されており、油圧ポンプ１４５からの圧油が、第一クラッチ部Ｃ１のシリンダ室８３、第二クラッチ部Ｃ２のシリンダ室８４に、作動油として供給される。

一方、前記油路１６２は、調圧弁１７０を介して油路１６３と油路１６４とに分岐され、このうちの油路１６３は、前記第一クラッチ部Ｃ１・第二クラッチ部Ｃ２への潤滑油の給排を制御する前記切換弁９３に接続されている。そして、該切換弁９３のパイロット油路９３ａ・９３ｂは、それぞれ前記油路８８・８９に連通されており、第一クラッチ部Ｃ１または第二クラッチ部Ｃ２の作動時に、油路８８または油路８９に圧油が流れると、この圧油の油圧によって切換弁９３が切り替わり、ポンプポートと吐出ポートとが連通される。すると、調圧弁１７１によって調圧された油路１６３内の圧油が、切換弁９３から油路９０を介して前記第一クラッチ部Ｃ１・第二クラッチ部Ｃ２に、潤滑油として供給されるのである。

前記油路１６４の途中部からは油路１７３が分岐し、該油路１７３は、前記出力軸１１の左端部を支持するベアリング１８０等から成る軸受け部１７９に連通されており、前記油圧ポンプ１４５からの圧油が、該軸受け部１７９に潤滑油として強制的に供給される。更に、油路１６４は、変速軸１５・第二クラッチ出力軸１３の回転中心に設けた図示せぬ軸心部油路等から成る潤滑回路１９０に連通され、該潤滑回路１９０においては、前記走行変速クラッチ８２に向かって潤滑油を噴射する図示せぬ吐出口が開口されると共に、前記各種ギア列や同期機構９７ｂ・９８ｂ・９９ｂ等に向かっては軸心部油路から軸半径方向に穿孔した油孔が開口されており、走行変速クラッチ８２、各種ギア列、同期機構９７ｂ・９８ｂ・９９ｂ等に対して更に十分な量の潤滑油の供給を可能としている。

次に、このような構造のデュアルクラッチ式変速装置２における変速時の動力伝達経路構成について、図２、図４、図６により説明する。作業車両１の図示せぬ運転席近傍には、変速操作具１１１が設けられ、該変速操作具１１１に、前記変速操作レバー９５が回動自在に取り付けられており、該変速操作レバー９５を回動操作すると、位置１１６では、自動で連続的にシフトアップまたはシフトダウンして所定の前進速度段に変速する自動変速に移行し、位置１１８・１１９ａ・１１９ｂ・１１９ｃ・１１９ｄ間では、手動で中立及び各速度段に任意設定可能な通常のマニュアル変速に移行することができる。

このうちの自動変速においては、後述する変速制御構成に従って、スロットル開度に相当する、図示せぬエンジン回転数設定手段としてのアクセルペダルの踏み込み量と、そのときの車速との関係から、各速度段間で連続して自動的に変速されるようにしている。このエンジン回転数設定手段は、アクセル操作具としてアクセルペダルやアクセルレバーで構成することができる。そして、アクセル操作具の操作により、エンジン９の吸気系に設けたスロットルバルブを開閉したり、ラック位置を変更したり、電磁バルブで燃料噴射量を変更したりすることができる。このアクセル操作具によるアクセル開度等の操作量は、後述するアクセル開度センサ１３４等で検知され、設定量としてコントローラ９４に入力される。ここでは、前進１速から前進４速まで順にシフトアップする場合を例に、自動変速の動力伝達経路構成について説明する。

前進１速時には、前述のようにして第一クラッチ部Ｃ１を入状態、第二クラッチ部Ｃ２を切状態とした上で、前記シフタ作動機構１４３により、第一シフタ９７ａを位置Ａに移動させて減速ギア１４に係合させ、第二シフタ９８ａを位置Ｂに移動させてギア７７に係合させ、更に、第三シフタ９９ａを位置Ｎに移動させて減速ギア１６と非係合状態にする。

これにより、エンジン９からの動力は、出力軸１１、第一クラッチ部Ｃ１、第一減速ギア列７２・９６を介して変速軸１５に伝達された後、該変速軸１５に係合する調整ギア列７７・７３を介して第二クラッチ出力軸１３に伝達され、更に、該第二クラッチ出力軸１３に係合する第二減速ギア列１４ｂ・１６ａ、第三減速ギア列１６ｂ・８１を介して走行出力軸１７に伝達され、最も低速の前進１速の変速動力として、出力ギア２７、中央差動装置２８等を介して前車軸４・４と後車軸７・７を走行駆動するようにしている。

前進１速から前進２速に変速するには、第一クラッチ部Ｃ１を切状態、第二クラッチ部Ｃ２を入状態とするだけで、シフタ９７ａ・９８ａ・９９ａの位置はそのままで変更しない。すると、エンジン９からの動力は、出力軸１１、第二クラッチ部Ｃ２、第二減速ギア列１４ｂ・１６ａ、第三減速ギア列１６ｂ・８１を介して走行出力軸１７に伝達され、前進２速の変速動力として前車軸４・４と後車軸７・７を走行駆動する。

前進２速から前進３速に変速するには、前進２速の状態で、予め、シフタ作動機構１４３により、第二シフタ９８ａを位置Ｂから位置Ｎに、第三シフタ９９ａを位置Ｎから位置Ｄに移動させるが、第一クラッチ部Ｃ１の切状態、第二クラッチ部Ｃ２の入状態、第一シフタ９７ａの位置Ａの係合状態はそのままで変更しない。この際、第一クラッチ部Ｃ１が切状態にあるため、該第一クラッチ部Ｃ１に連結された変速軸１５上にあるシフタ９８ａ・９９ａを、作業者が変速ショックを全く受けることなく減速ギア１４・１６から自在に係脱させ、所定位置に移動させることができる。

続いて、第一クラッチ部Ｃ１を入状態、第二クラッチ部Ｃ２を切状態とし、シフタ９７ａ・９８ａ・９９ａの位置はそのままで変更しないようにする。すると、エンジン９からの動力は、出力軸１１、第一クラッチ部Ｃ１、第一減速ギア列７２・９６を介して変速軸１５に伝達された後、該変速軸１５に係合する第三減速ギア列１６ｂ・８１を介して走行出力軸１７に伝達され、前進３速の変速動力として前車軸４・４と後車軸７・７を走行駆動する。

前進３速から前進４速に変速するには、前進３速の状態で、予め、シフタ作動機構１４３により、第一シフタ９７ａを位置Ａから位置Ｎに、第二シフタ９８ａを位置Ｎから位置Ｂに移動させるが、第一クラッチ部Ｃ１の入状態、第二クラッチ部Ｃ２の切状態、第三シフタ９９ａの位置Ｄの係合状態はそのままで変更しない。この際、第二クラッチ部Ｃ２が切状態にあるため、該第二クラッチ部Ｃ２に連結された第二クラッチ出力軸１３上にある第一シフタ９７ａを、作業者が変速ショックを全く受けることなく減速ギア１４から離間させて位置Ｎに移動することができ、更に、第二シフタ９８ａについても、同期機構９８ｂにより変速ショックを大きく軽減した状態で、滑らかにギア７７に係合させることができる。

続いて、第一クラッチ部Ｃ１を切状態、第二クラッチ部Ｃ２を入状態とし、シフタ９７ａ・９８ａ・９９ａの位置はそのままで変更しないようにする。すると、エンジン９からの動力は、出力軸１１、第二クラッチ部Ｃ２を介して第二クラッチ出力軸１３に伝達された後、調整ギア列７３・７７を介して変速軸１５に伝達され、更に、該変速軸１５に係合する第三減速ギア列１６ｂ・８１を介して走行出力軸１７に伝達され、前進４速の変速動力として前車軸４・４と後車軸７・７を走行駆動する。

なお、以上では、前進１速から前進４速までシフトアップする動力伝達経路構成の場合について説明したが、シフトダウンする場合も同様であって、現在の速度段において、予め、シフタ９７ａ・９８ａ・９９ａを次の速度段のシフトダウン位置に変更した後に、変速操作で、クラッチ部Ｃ１・Ｃ２の入切状態のみを第一クラッチ部Ｃ１と第二クラッチ部Ｃ２間で逆となるように切り替えるものである。

また、前記マニュアル変速においては、位置１１８・１１９ａ・１１９ｂ・１１９ｃ・１１９ｄにおいて、それぞれ、中立・前進１速・前進２速・前進３速・前進４速に設定されるものであり、該マニュアル変速における各速度段の動力伝達経路についても、自動変速と同様に、前進１速時には、第一減速ギア列７２・９６、第二減速ギア列１４ｂ・１６ａ、第三減速ギア列１６ｂ・８１、及び調整ギア列７７・７３から成るギア列群、前進２速時には、第二減速ギア列１４ｂ・１６ａと第三減速ギア列１６ｂ・８１から成るギア列群、前進３速時には、第一減速ギア列７２・９６、第三減速ギア列１６ｂ・８１から成るギア列群、前進４速時には、第三減速ギア列１６ｂ・８１と調整ギア列７３・７７から成るギア列群を、それぞれ選択する動力伝達経路構成としている。

また、以上の自動変速・マニュアル変速のいずれにおいても、後進時には、変速操作レバー９５を位置１１７に入れる。すると、コントローラ９４から変速指令信号が送信され、第一クラッチ部Ｃ１を入状態、第二クラッチ部Ｃ２を切状態とした上で、第二シフタ９８ａを位置Ｃに移動させて後進ギア７８に係合させ、更に、第三シフタ９９ａを位置Ｎに移動させて減速ギア１６と非係合状態とする。この際、第二クラッチ部Ｃ２が切状態にあるため、該第二クラッチ部Ｃ２に連結された第二クラッチ出力軸１３上にある第一シフタ９８ａは、位置Ｎで減速ギア１４と非係合状態にあっても位置Ａで減速ギア１４と係合状態にあってもかまわない。

これにより、エンジン９からの動力は、出力軸１１、第一クラッチ部Ｃ１、第一減速ギア列７２・９６を介して変速軸１５に伝達された後、該変速軸１５に係合する後進ギア列７８・７５・１４ａ、第二減速ギア列１４ｂ・１６ａ、第三減速ギア列１６ｂ・８１を介して走行出力軸１７に伝達され、後進速の変速動力として前車軸４・４と後車軸７・７を走行駆動するのである。このように、後進速時には、第一減速ギア列７２・９６、第二減速ギア列１４ｂ・１６ａ、第三減速ギア列１６ｂ・８１、後進ギア列７８・７５・１４ａから成るギア列群を選択する動力伝達経路構成としている。

次に、このような動力伝達経路における自動変速時の変速制御構成について、図２乃至図９により具体的に説明する。まず、変速制御プロセスについて、現在の速度段が前進２速で次の速度段が前進３速の場合を例に説明する。図２乃至図５に示すように、前進２速で走行中は、前述の如く、第二クラッチ部Ｃ２は接続されて入状態にある。この時、前記第一油圧シリンダ１００のロッド１００ａは位置Ａに、第二油圧シリンダ１０１のロッド１０１ａは位置Ｂに、第三油圧シリンダ１０２のロッド１０２ａは位置Ｎにそれぞれ保持されているため、該ロッド１００ａ・１０１ａ・１０２ａとアーム、フォーク等を介して連結されるシフタ９７ａ、９８ａ、９９ａも、前述の如く、それぞれ位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｎに保持されている。このため、第一シフタ９７ａは減速ギア１４と係合状態に、第二シフタ９８ａはギア７７と係合状態に、第三シフタ９９ａは中立状態に保持され、その結果、前述した動力伝達経路を介して前進１速の変速動力が走行出力軸１７に伝達される。一方、前記第一クラッチ部Ｃ１は切断されて切状態にある。

そして、Ｘ時点で、例えばアクセルペダルを踏み込んで前進２速から前進３速への変速指令信号がコントローラ９４から発せられると、第一クラッチ部Ｃ１の切状態、第二クラッチ部Ｃ２の入状態、第一シフタ９７ａの位置Ａの係合状態はそのままで、第二シフタ９８ａと第三シフタ９９ａのみが、それぞれ、位置Ｂから位置Ｎに、位置Ｎから位置Ｄに移動し、第二シフタ９８ａは中立状態、第三シフタ９９ａは位置Ｄの係合状態となる。なお、動力伝達経路は、出力軸１１→第二クラッチ部Ｃ２→第二減速ギア列１４ｂ・１６ａ→第三減速ギア列１６ｂ・８１→走行出力軸１７であって、変速指令前後で変わらない。

変速指令信号が発せられてから若干時間が経過したＹ時点になると、第一クラッチ部Ｃ１は徐々に接続が進み、第二クラッチ部Ｃ２は徐々に切断が進む内容のクラッチ断接指令信号がコントローラ９４から発せられる。すると、前記電磁比例減圧弁９１・９２が比例減圧制御されて、前記第一クラッチ部シリンダ７９の第一ピストン８６と第二クラッチ部シリンダ８０の第二ピストン８７が徐々に連続的に移動し、第一クラッチ部Ｃ１のクラッチ圧が増加して現在の切状態から入状態に接合作動が進み、第二クラッチ部Ｃ２のクラッチ圧は減少して現在の入状態から切状態に離間作動が進み、これら接合作動と離間作動とが並行して行われる。

更に、前記Ｙ時点から時間が経過したＺ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Ｚ時点に達すると、前記第一クラッチ部Ｃ１はクラッチ圧が規定圧に達して完全に入状態、第二クラッチ部Ｃ２はクラッチ圧が略ゼロとなって完全に切状態となり、変速が完了する。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、第一クラッチ部Ｃ１からの動力は、出力軸１１→第一クラッチ部Ｃ１→第一減速ギア列７２・９６→第三減速ギア列１６ｂ・８１を介して走行出力軸１７に常時接続され、第二クラッチ部Ｃ２からの動力も、出力軸１１→第二クラッチ部Ｃ２→第二減速ギア列１４ｂ・１６ａ→第三減速ギア列１６ｂ・８１を介して走行出力軸１７に常時接続されていることから、第二クラッチ部Ｃ２からの変速動力は徐々に減少していく一方、第一クラッチ部Ｃ１からの変速動力は徐々に増加していくこととなる。

これにより、走行変速クラッチ８２から走行出力軸１７への動力は、Ｙ時点を境に徐々に前進２速から前進３速に切り替わっていき、Ｚ時点で完全に前進３速に変速され、この間は、エンジン９からの動力は途切れることがない。他の変速段間の変速制御も上記と同様なプロセスで実施される。

そして、前記変速指令信号の発信時期であるＸ時点は、変速点特性モデル１９１と、スロットル開度センサ１７８、車速センサ１３５によって実際に検出されたエンジン９のスロットル開度及び車速とに基づいて決定される。

図８に示すように、例えば、一般的なシフトアップライン１９１Ｕ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１９１Ｕ１２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（Ｘ時点）。変速制御プロセスが進行して現速度段の１速から次速度段の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（Ｚ時点）、２速へのシフトアップが完了する。

車速が増加して２速から３速への線図１９１Ｕ２３に到達すると、同様に変速指令信号が発せられ（Ｘ時点）、変速制御プロセスが進行して現速度段の２速から次速度段の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（Ｚ時点）、３速へのシフトアップが完了する。更に、車速が増加して３速から４速への線図１９１Ｕ３４に到達すると、同様に変速指令信号が発せられ（Ｘ時点）、変速制御プロセスが進行して現速度段の３速から次速度段の４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（Ｚ時点）、４速へのシフトアップが完了するのである。

逆に、シフトダウンライン１９１Ｄに示すように、現速度段が４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１９１Ｄ３４に到達すると４速から３速へのシフトダウンが行われ、車速が線図１９１Ｄ２３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１９１Ｄ１２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。

なお、シフトダウン時（線図１９１Ｄ１２、１９１Ｄ２３、１９１Ｄ３４）の車速変化を、シフトアップ時（線図１９１Ｕ１２、１９１Ｕ２３、１９１Ｕ３４）よりも同等もしくは小さくすると共に、シフトアップ時の車速変化を、線図１９１Ｕ３４→線図１９１Ｕ２３→線図１９１Ｕ１２の順で、低速度段になるほど小さくしている。これにより作業者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。

すなわち、各奇数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第一クラッチである第一クラッチ部Ｃ１と、各偶数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第二クラッチである第二クラッチ部Ｃ２とを備え、該第一クラッチ部Ｃ１・第二クラッチ部Ｃ２の作動をそれぞれアクチュエータである第一油圧クラッチ部シリンダ７９・第二油圧クラッチ部シリンダ８０により制御可能な制御装置であるコントローラ９４を設け、該コントローラ９４により、前記第一クラッチ部Ｃ１・第二クラッチ部Ｃ２の入切で前記駆動列群を自動選択し、エンジン９からの動力を変速して車軸である前輪軸５０・５０、後輪軸６５・６５に伝達すると共に、前記奇数速度段である１速・３速と偶数速度段である２速・４速間での速度段切替時には、前記第一クラッチ部Ｃ１・第二クラッチ部Ｃ２のうちの、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９から前輪軸５０・５０、後輪軸６５・６５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、坂道発進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。

そして、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１２０について説明する。図６に示すように、該変速制御システム１２０は、前記第一クラッチ部Ｃ１用の第一クラッチ部シリンダ７９を操作する電磁比例減圧弁９１と第二クラッチ部Ｃ２用の第二クラッチ部シリンダ８０を操作する電磁比例減圧弁９２とから成るクラッチ用電磁比例減圧弁群１３７と、前記シフタ９７ａ・９８ａ・９９ａ用の油圧シリンダ１００・１０１・１０２を操作する電磁切換弁１０３乃至１０６から成るシフタ用電磁切換弁群１３８とを備え、これら電磁切換弁群１３７・１３８が前記コントローラ９４に接続されている。そして、該コントローラ９４には、前述した、レバー位置検出センサ１１３、スロットル開度センサ１７８、車速センサ１３５、電磁切換弁群１３７・１３８以外に、変速モード切替具１７５、アクセル開度センサ１３４、及びエンジン回転数センサ１７６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、変速操作レバー９５が位置１１６にある自動変速時に、変速モードを切り替えるダイヤルや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、適正な停発進速度で自動変速する自動モード（位置１８１乃至位置１８３）か、設定した最高速度段で自動変速するマニュアルモード（位置１８４乃至位置１８７）に切り替えることができる。

前記自動モードにおいては、いずれか一つのモードが選択されると、選択した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９４に自動モード信号が送信され、該自動モード信号に基づいてコントローラ９４から前記電磁切換弁群１３７・１３８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、前述した通常の変速点特性モデル１９１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）、４速（位置１８７）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９４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９４から前記電磁切換弁群１３７・１３８に変速指令信号が送信される。

なお、前記アクセル開度センサ１３４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９４に送信し、前記スロットル開度センサ１７８は、エンジン９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９４に送信し、更に、前記エンジン回転数センサ１７６は、エンジン９のからの出力軸１１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９４に送信する。前記車速センサ１３５については、前記デュアルクラッチ式変速装置２の出力側、例えば前記走行出力軸１７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９４に送信し、該出力軸回転数信号をもとにコントローラ９４内では車速が算出される。

以上のような変速制御プロセス、変速点特性モデル１９１、変速制御システム１２０を基に、自動変速時には次のような変速制御が行われる。図６に示す前記コントローラ９４の記憶部９４ａ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８に示す前記変速点特性モデル１９１と、図９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１９２が記憶されており、前記切替操作具１７５ａにより、作業モード、走行モード、自動選択モード、及びマニュアルモードの各最高速度段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９４は、選択された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座標（以下、「現変速位置」とする）は、前記スロットル開度センサ１７８、車速センサ１３５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７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からの自動モード信号と最高速度段信号、アクセル開度センサ１３４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、及び車速センサ１３５からの出力軸回転数信号が、それぞれコントローラ９４に読み込まれると共に、該コントローラ９４において車速等が算出される（ステップＳ１）。そして、このうちの自動モード信号と最高速度段信号に基づいて各モードが判別され（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。

前記１速停発進制御は、自動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）走行負荷が設定値より大きい場合に（ステップＳ８、ＹＥＳ）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８の線図１９１Ｕ１２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１９１Ｕ２３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、現車速が第２設定車速より大きければ、線図１９１Ｕ３４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）より大きいかどうかを判断し、該現車速が第３設定車速より小さければ３速を選択し、大きければ４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１９１Ｄ３４から求めた第３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３設定車速より大きければ４速を選択し、現車速が第３設定車速より小さければ、線図１９１Ｄ２３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。そして、該第２設定車速より現車速が大きければ３速を選択し、小さければ線図１９１Ｄ１２から求めた第１設定車速より小さいかどうかを判断し、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。自動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）。該走行負荷は、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ができ、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ことができる。そして、前記コントローラ９４の記憶部９４ａには、予め所定の走行負荷（以下、「設定負荷」とする）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、前記作業モードと同じ変速点特性モデル１９１に基づく１速停発信制御を行う。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２速停発進制御は、自動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。

このうちの走行モードの場合（ステップＳ４、ＹＥＳ）について説明する。自動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９の線図１９２Ｕ２３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、現車速が第２設定車速より大きければ、線図１９２Ｕ３４から求めた第３設定車速より現車速が大きいかどうかを判断する。そして、該現車速が第３設定車速より小さければ３速を選択し、大きければ４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１９２Ｄ３４から求めた第３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３設定車速より大きければ４速を選択し、現車速が第３設定車速より小さければ、線図１９２Ｄ２３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。そして、該第２設定車速より現車速が大きければ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。自動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、前記走行モードと同じ変速点特性モデル１９２に基づく２速停発信制御を行う。

また、前記マニュアル制御は、自動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い場合に（ステップＳ４、ＮＯ）行われ、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１８７）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、変速点特性モデル１９１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。

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、これにより、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。更に、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、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、これにより、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高トルクの最低速度段を選択することができ、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。

次に、以上のような構造と変速制御構成を有するデュアルクラッチ式変速装置２において、車両発進時に、前記エンジン回転数センサ１７６の故障等の不具合が発生した場合のエンジン回転数の推定制御構成について、図６、図１０乃至図１２により説明する。

図１０に示すように、該エンジン回転数センサの推定制御においては、前記コントローラ９４には、新たに、第一クラッチ圧センサ１６５、第二クラッチ圧センサ１６６、及びブレーキセンサ１９４とが接続されており、このうちの第一クラッチ圧センサ１６５、第二クラッチ圧センサ１６６は、それぞれ前記第一クラッチ部Ｃ１・第二クラッチ部Ｃ２のクラッチ圧を検出し、そのクラッチ圧の大きさを示すクラッチ圧信号をコントローラ９４に送信し、ブレーキセンサ１９４は、前記エンジン９から前輪軸５０・５０、後輪軸６５・６５までの動力伝達経路の途中部に設けた油圧作動型等のブレーキ装置を作動させるブレーキペダル１９５に接続されており、該ブレーキペダル１９５を踏み込み操作するとブレーキ信号がコントローラ９４に送信されるようにしている。

このような構成において、図６、図１１に示すように、キースイッチをＯＮにする等して車両を発進する際には、前記ブレーキペダル１９５の踏み込み状況が判断され（ステップＳ２０）、ブレーキが作動状態にある場合には（ステップＳ２０、ＹＥＳ）、ブレーキセンサ１９４からのブレーキ信号を基に、クラッチ切断指令信号がコントローラ９４から前記クラッチ用電磁比例減圧弁群１３７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Ｓ２５）、車両は発進されない。一方、ブレーキペダル１９５の踏み込みが解除されブレーキが解除状態にある場合には（ステップＳ２０、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る（ステップＳ２１）。

該エンジン回転数信号の強度や波形等を、コントローラ９４の記憶部９４ａに記憶されている正常な信号の強度や波形等のデータ（以下、「正常データ」とする）と比較し、エンジン回転数センサ１７６の故障等の不具合が発生したか否かを判断する（ステップＳ２２）。前記不具合が発生していないと判断した場合は（ステップＳ２２、ＮＯ）、そのまま、検出したエンジン回転数と、前記コントローラ９４の記憶部９４ａに記憶されている、エンジン回転数とクラッチ圧との経時モデル等を基に、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Ｓ２３）。例えば、図１２の線図１９７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１９６のクラッチ圧Ｐ２である。

そして、該上限クラッチ圧に到達するまで、前記クラッチ圧センサ１６５・１６６からのクラッチ圧信号より求めたクラッチ圧が増加するように、クラッチ接続指令信号がコントローラ９４から前記クラッチ用電磁比例減圧弁群１３７に送信され（ステップＳ２４）、クラッチが入状態になると車両が発進する。

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、所定の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１９５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。

一方、前記正常データとの比較により不具合が発生していると判断した場合は（ステップＳ２２、ＹＥＳ）、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を基にスロットル開度が検出される。同時に作業者に対しては、不具合が発生したこと、及び不具合が発生した部位、例えば、不具合がエンジン回転数センサ１７６自体に発生したのか、あるいは該エンジン回転数センサ１７６からコントローラ９４までの信号線に発生したのかについて、ブザー等の音響機による警告音や表示灯による光の点滅等によって通知し（ステップＳ２６）、不具合に対する作業者の迅速な対応を可能としている。そして、前記スロットル開度と、前記コントローラ９４の記憶部９４ａに記憶されている、スロットル開度とエンジン回転数との関係モデルを基に、エンジン回転数が推定される（ステップＳ２７）。その後は、この推定したエンジン回転数（以下、「推定エンジン回転数」とする）を、エンジン回転数センサ１７６により検出したエンジン回転数とみなし、不具合が発生していないと判断した場合と同様にして、上限クラッチ圧が決定され（ステップＳ２３）、該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９４からクラッチ用電磁比例減圧弁群１３７に送信され（ステップＳ２４）、クラッチが入状態になると車両が発進する。

このようなクラッチ圧制御では、図１２に示すようにして、クラッチ圧、エンジン回転数、スロットル開度が、それぞれ線図１９６・１９７・１９８に従って変化する。時点Ｔ１以前は、ブレーキペダル１９５が踏み込まれてブレーキ装置は作動状態に、エンジン回転数はＲ１より小さくエンジン９はアイドリング状態に、スロットル開度はＢ１より小さい所定値に、それぞれ設定されている

時点Ｔ１になり、ブレーキペダル１９５を離してブレーキを解除状態としながらアクセル操作具を操作すると、図１１に示すプロセスに従い、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する。ここで、コントローラ９４により、エンジン回転数センサ１７６の故障等の不具合が発生したと判断された場合には、スロットル開度Ｂ１が検出され、該スロットル開度Ｂ１より推定した推定エンジン回転数ｒ１に対応するクラッチ圧ｐ１までクラッチ圧が増加する。

更に、アクセル操作具を操作してエンジン回転数をＲ１からＲ３まで上昇させると、クラッチ圧もＰ１からＰ３まで徐々に増加していく。この間、図１１に示すプロセスに従い、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、エンジン回転数が十分上昇してから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、坂道発進時に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。この間も、コントローラ９４により、エンジン回転数センサ１７６の故障等の不具合が発生したと判断された場合には、例えば、時点Ｔ２においてスロットル開度Ｂ２が検出され、該スロットル開度Ｂ２より推定した推定エンジン回転数ｒ２に対応するクラッチ圧ｐ２までクラッチ圧が増加する。

時点Ｔ３になると、エンジン回転数がＲ３となってクラッチ圧が設定最大クラッチ圧Ｐ３に到達し、クラッチ入状態への移行が完了する。この際も、エンジン回転数センサ１７６の故障等の不具合が発生したと判断された場合には、検出されたスロットル開度Ｂ３より推定した推定エンジン回転数ｒ３に対応するクラッチ圧ｐ３までクラッチ圧が増加する。

逆に、エンジン回転数をＲ３からＲ１まで減少させていくと、クラッチ圧もＰ３からＰ１まで徐々に増加していき、エンジン回転数がＲ１未満のアイドリング状態になると、ブレーキペダル１９５が踏み込まれてブレーキ装置は作動状態となる。この間も、エンジン回転数センサ１７６の故障等の不具合が発生したと判断された場合には、検出されたスロットル開度から推定した推定エンジン回転数に対応するクラッチ圧までクラッチ圧を減少させるのである。

なお、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の代わりに、アクセスが容易で構造も簡単なアクセル開度センサ１３４からのアクセル開度信号を用いることも可能である。つまり、エンジン回転数センサ１７６の故障等の不具合が発生していると判断した場合には、アクセル開度信号を基にアクセル開度が検出され、該アクセル開度と、前記コントローラ９４の記憶部９４ａに記憶されている、アクセル開度とエンジン回転数との関係モデルを基に、推定エンジン回転数が推定されるのである。

すなわち、各奇数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第一クラッチである第一クラッチ部Ｃ１と、各偶数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第二クラッチである第二クラッチ部Ｃ２とを備え、該第一クラッチ部Ｃ１・第二クラッチ部Ｃ２の作動をアクチュエータである第一油圧クラッチ部シリンダ７９・第二油圧クラッチ部シリンダ８０により制御可能な制御装置であるコントローラ９４を設け、該コントローラ９４により、前記第一クラッチ部Ｃ１・第二クラッチ部Ｃ２の入切で前記駆動列群を自動選択し、エンジン９からの動力を変速して車軸である前輪軸５０・５０、後輪軸６５・６５に伝達すると共に、前記奇数速度段・偶数速度段間での速度段切替時には、前記第一クラッチ部Ｃ１と第二クラッチ部Ｃ２のうちの、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デュアルクラッチ式変速装置２において、前記エンジン９の出力軸１１の回転数をエンジン回転数として検出するエンジン回転数センサ１７６と、前記エンジン回転数を設定するエンジン回転数設定手段である、前記エンジン９の吸気系に設けられたスロットルバルブを設け、車両発進時には、前記コントローラ９４により、前記エンジン回転数の上昇に対応して前記第一クラッチ部シリンダ７９・第二クラッチ部シリンダ８０を作動させ、前記第一クラッチ部Ｃ１と第二クラッチ部Ｃ２のうちの発進速度段側のクラッチのクラッチ圧を増加させるクラッチ圧制御構成を備えると共に、前記エンジン回転数センサ１７６関連の不具合検出時には、前記スロットルバルブによる設定量であるスロットル開度を基にエンジン回転数を推定する推定制御構成を備えたので、前記エンジン回転数センサ１７６が故障したり、該エンジン回転数センサ１７６から前記コントローラ９４までの信号線が断線したような場合であっても、エンジン回転数を推定し、エンジン９からの出力トルクに対応するようにして途切れることなくクラッチ圧を増減させて、車両発進時に走行不能状態に陥るのを確実に回避できると共に、坂道発進時に積載量が多くて車重が重かったり路面の傾斜が大きい場合でもロールバックが発生しないようにすることができる。特に、このように、エンジン回転数設定手段をスロットルバルブとし、該スロットルバルブのスロットル開度をエンジン回転数設定手段の設定量とするので、エンジン９に近いスロットルバルブの操作量であるスロットル開度をエンジン回転数の推定制御時に使用することができ、高い推定精度を得ることができる。

更に、前記エンジン回転数設定手段をアクセルペダル等のアクセル操作具とし、該アクセル操作具のアクセル開度をエンジン回転数設定手段の設定量とする場合には、アクセスの容易なアクセル操作具の操作量であるアクセル開度をエンジン回転数の推定制御時に使用することができ、制御構成の簡素化によるコストダウンやメンテナンス性の向上を図ることができる。

次に、走行中の自動変速時に、前記スロットル開度センサ１７８の故障等の不具合が発生した場合のスロットル開度の強制設定制御構成について、図６、図８、図１３乃至図１５により説明する。

走行中の自動変速は、前述の如く、変速点特性モデルにおいて、現車速と現スロットル開度から決定される現変速位置が、各速度段への変速を開始する各線図を超える際に行われるが、スロットル開度を検出する図６のスロットル開度センサ１７８が故障したり、該スロットル開度センサ１７８から前記コントローラ９４までの信号線が断線したりする等の不具合が発生した場合には、該コントローラ９４にスロットル開度信号が送信されなくなってスロットル開度が０％となり、正常な変速が行われなくなる。

例えば、図１５のシフトアップライン２０２に示すように、現速度段が３速で一定のスロットル開度Ｂ５の下で車速のみがＶ１からＶ４まで増加する場合に、現変速位置が位置２０２ａ（車速Ｖ１）や位置２０２ｃ（車速Ｖ４）にあって領域２０４の外部にあれば、たとえスロットル開度センサ１７８の故障等の不具合が発生し、スロットル開度信号がコントローラ９４に送信されなくなりスロットル開度が０％になっても、速度段が位置２０２ａでは３速のままに、位置２０２ｃでは４速のままにあって変速は行われない。

これに対し、現変速位置が領域２０４内の位置２０２ｂ（車速Ｖ３）であれば、スロットル開度センサ１７８の故障等の不具合が発生してスロットル開度が０％になると、本来、線図１９１Ｕ３４よりも低車速側にあって適正な速度段が３速であるにもかかわらず、急に３速から４速にシフトアップされることとなり、車両が急加速して安定走行が困難となっていた。そこで、スロットル開度センサ１７８の故障等の不具合が発生してもスロットル開度が０％にならないような、スロットル開度の強制設定制御を行い、急加速を防止するようにしている。

該スロットル開度の強制設定制御においては、図１３に示すように、スロットル開度センサ１７８からのスロットル開度信号を基にスロットル開度が検出される（ステップＳ３０）。該スロットル開度信号の強度や波形等を、コントローラ９４の記憶部９４ａに記憶されている正常データと比較し、スロットル開度センサ１７８の故障等の不具合が発生したか否かを判断する（ステップＳ３１）。前記不具合が発生していないと判断した場合は（ステップＳ３１、ＮＯ）、そのまま、検出したスロットル開度と、車速センサ１３５からの出力軸回転数信号より検出した車速と、前記コントローラ９４の記憶部９４ａに記憶されている図８の変速点特性モデル１１９とを基に、前述のようにして次速度段を決定し（ステップＳ３２）、前述の変速制御プロセスに従って変速動作が行われる（ステップＳ３３）。

一方、前記正常データとの比較により不具合が発生していると判断した場合は（ステップＳ３１、ＹＥＳ）、スロットル開度を０％から１００％に強制的に設定する（ステップＳ３４）。例えば、図１４のシフトアップライン１９９に示すように、現速度段が３速で一定のスロットル開度Ｂ４の下で車速のみがＶ１からＶ３まで増加する場合、現変速位置が位置１９９ａ（車速Ｖ１）であれば、スロットル開度が０％であっても１００％であっても速度段は３速のままで変わらないのに対し、現変速位置が位置１９９ｂ（車速Ｖ２）で、スロットル開度を０％から１００％に強制設定すると、３速から４速にシフトアップせずに３速のままに維持される。更に、現変速位置が領域２０１内の位置１９９ｃ（車速Ｖ３）で、スロットル開度を０％から１００％に強制設定すると、４速から３速にシフトダウンされることとなる。なお、スロットル開度を１００％に強制設定すると同時に、作業者に対しては、前述したエンジン回転数の推定制御の場合と同様、不具合が発生したこと、及び不具合が発生した部位、例えば、不具合がスロットル開度センサ１７８自体に発生したのか、あるいは該スロットル開度センサ１７８からコントローラ９４までの信号線に発生したのかについて、ブザー等の音響機による警告音や表示灯による光の点滅等によって通知し、不具合に対する作業者の迅速な対応を可能としている。

そして、スロットル開度を１００％に設定した後は、不具合が発生していないと判断した場合と同様に、そのまま、１００％に設定したスロットル開度と、車速センサ１３５からの出力軸回転数信号より検出した車速と、変速点特性モデル１１９とを基に、次速度段を決定し（ステップＳ３２）、変速制御プロセスに従って変速動作が行われる（ステップＳ３３）。

すなわち、前記スロットル開度センサ１７８関連の不具合検出時には、次速度段が現速度段に維持されるか又は低い速度段側に移行するように、スロットル開度を、例えば１００％に強制的に設定する強制設定制御構成を備えたので、スロットル開度と車速に応じて自動で連続的にシフトアップまたはシフトダウンして所定の前進速度段に変速する自動変速において、スロットル開度センサ１７８が故障したり、該スロットル開度センサ１７８から前記コントローラ９４までの信号線が断線したような場合であっても、少なくとも急にシフトアップされることがなく、車両の急加速を防止して安定走行を行うことができる。

なお、スロットル開度の設定値としては、スロットル開度を強制的に設定することによって次速度段を現速度段に維持させるか又は低速度段側に移行できるものであればよく、必ずしも１００％に限定されるものではない。

また、走行負荷をあらわす前記スロットル開度の代わりにアクセル開度を用いて変速点特性モデルを作成して、アクセル開度と車速による自動変速制御を行うようにすることもでき、この場合は、アクセル開度センサ１３４関連の不具合検出時には、アクセル開度を、例えば１００％に強制的に設定することとなる。

次に、走行中の自動変速時に、前記車速センサ１３５の故障等の不具合が発生した場合の車速の推定制御構成について、図６、図１０、図１６により説明する。

走行中の自動変速は、前述の如く、変速点特性モデルにおいて、現車速と現スロットル開度から決定される現変速位置が、各速度段への変速を開始する各線図を超える際に行われるが、車速を検出する図６の車速センサ１３５が故障したり、該車速センサ１３５から前記コントローラ９４までの信号線が断線したりする等の不具合が発生した場合には、該コントローラ９４に出力軸回転数信号が送信されなくなり、急に車速がゼロとなって車両が急減速して安定走行が困難となっていた。そこで、車速センサ１３５の故障等の不具合が発生してもエンジン回転数や速度段等から車速を計算により推定する、車速の推定制御を行い、急減速を防止するようにしている。

該車速の推定制御においては、図１６に示すように、車速センサ１３５からの出力軸回転数信号を基に車速が検出される（ステップＳ４０）。該出力軸回転数信号の強度や波形等を、コントローラ９４の記憶部９４ａに記憶されている正常データと比較し、車速センサ１３５の故障等の不具合が発生したか否かを判断する（ステップＳ４１）。前記不具合が発生していないと判断した場合は（ステップＳ４１、ＮＯ）、そのまま、検出した車速と、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検出したスロットル開度と、前記コントローラ９４の記憶部９４ａに記憶されている変速点特性モデル１１９とを基に、前述のようにして次速度段を決定し（ステップＳ４２）、前述の変速制御プロセスに従って変速動作が行われる（ステップＳ４３）。

一方、前記正常データとの比較により不具合が発生していると判断した場合は（ステップＳ４１、ＹＥＳ）、図１０のクラッチ圧センサ１６５・１６６からのクラッチ圧信号より求めたクラッチ圧からクラッチの入切状態を検出し、コントローラ９４の記憶部９４ａに記憶されている直前の変速指令信号より現速度段を検出し、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よりエンジン回転数を検出する。同時に作業者に対しては、前述したエンジン回転数の推定制御の場合と同様、不具合が発生したこと、及び不具合が発生した部位、例えば、不具合が車速センサ１３５自体に発生したのか、あるいは該車速センサ１３５からコントローラ９４までの信号線に発生したのかについて、ブザー等の音響機による警告音や表示灯による光の点滅等によって通知し（ステップＳ４４）、不具合に対する作業者の迅速な対応を可能としている。そして、クラッチが入状態にあれば、現速度段より求まる減速比でエンジン回転数を除することにより前記出力軸回転数が得られ、該出力軸回転数から車速が推定される（ステップＳ４５）。

その後は、この推定した車速（以下、「推定車速」とする）を、車速センサ１３５により検出した車速とみなし、不具合が発生していないと判断した場合と同様にして、該推定車速と、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検出したスロットル開度と、変速点特性モデル１１９とを基に、次速度段を決定し（ステップＳ４２）、変速制御プロセスに従って変速動作が行われる（ステップＳ４３）。

すなわち、前記車速センサ１３５関連の不具合検出時には、現速度段とエンジン回転数を基に車速を推定する推定制御構成を備えたので、スロットル開度と車速に応じて自動で連続的にシフトアップまたはシフトダウンして所定の前進速度段に変速する自動変速において、車速センサ１３５が故障したり、該車速センサ１３５から前記コントローラ９４までの信号線が断線したような場合であっても、少なくとも急にシフトダウンされることがなく、車両の急減速を防止して安定走行を行うことができる。

また、走行負荷をあらわす前記スロットル開度の代わりにアクセル開度を用いて新たに変速点特性モデルを作成して、アクセル開度と車速による自動変速制御を行うようにすることもでき、この場合は、車速センサ１３５関連の不具合検出時には、前記推定車速と現アクセル開度とから、新たに作成した前記変速点特性モデルにおける現変速位置を決定することとなる。

次に、自動変速時に、前記変速モード切替具１７５の故障等の不具合が発生した場合の変速モードの維持設定制御構成について、図６、図７、図１７により説明する。

自動変速時には、前述の如く、変速モード切替具１７５の切替操作具１７５ａを操作して、作業モード、走行モード、自動選択モード、及びマニュアルモードの各最高速度段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９４が、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、自動的に変速できるようにしている。

しかしながら、変速モード切替具１７５が故障したり、該変速モード切替具１７５から前記コントローラ９４までの信号線が断線したりする等の不具合が発生した場合には、該コントローラ９４に前記自動モード信号や最高速度段信号が送信されなくなったり、選択した変速モードとは異なる自動モード信号や最高速度段信号が送信される等して、作業者の意図通りの走行が困難となっていた。そこで、変速モード切替具１７５の故障等の不具合が発生しても、それまでの走行状態と大きく変わらないように変速モードの維持設定制御を行い、思わぬ変速モードとなり車両が急動作するのを防止するようにしている。

該変速モードの維持設定制御においては、図６に示すように、前記コントローラ９４の記憶部９４ａには、前記自動モード信号や最高速度段信号を変速データとして常時上書き記録可能な領域（以下、「上書き記録領域」とする）９４ｂを設けており、該上書き記録領域９４ｂは、最も古い変速データから上書きして記録を続けることができるようにしている。

このような構成において、図１７に示すように、変速モード切替具１７５からの自動モード信号と最高速度段信号、アクセル開度センサ１３４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、及び車速センサ１３５からの出力軸回転数信号が、それぞれコントローラ９４に読み込まれると共に、該コントローラ９４において車速等が算出される（ステップＳ１）。

そして、前記変速モード切替具１７５からの自動モード信号と最高速度段信号を、コントローラ９４の記憶部９４ａに記憶されている正常データと比較し、変速モード切替具１７５の故障等の不具合が発生したか否かを判断する（ステップＳ５０）。該不具合が発生していないと判断した場合は（ステップＳ５０、ＮＯ）、そのまま、図７に示すステップＳ２以降と同様に、前記自動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。

一方、前記正常データとの比較により不具合が発生していると判断した場合は（ステップＳ５０、ＹＥＳ）、前記上書き記録領域９４ｂから直前の変速データを読み込む。同時に作業者に対しては、前述したエンジン回転数の推定制御の場合と同様、不具合が発生したこと、及び不具合が発生した部位、例えば、不具合が変速モード切替具１７５自体に発生したのか、あるいは該変速モード切替具１７５からコントローラ９４までの信号線に発生したのかについて、ブザー等の音響機による警告音や表示灯による光の点滅等によって通知し（ステップＳ５１）、不具合に対する作業者の迅速な対応を可能としている。そして、前記変速データを基にして直前の変速モードの内容を確認し、該直前の変速モードを次の変速モードとして維持するように設定する（ステップＳ５２）。次の変速モードを設定した後は、不具合が発生していないと判断した場合と同様にして、１速停発進制御、２速停発進制御、マニュアル制御のいずれか一つの制御が行われる（ステップＳ２〜Ｓ９）。

すなわち、前記変速モード切替具１７５関連の不具合検出時には、変速モードを直前の変速モードに維持設定する維持設定制御構成を備えたので、スロットル開度と車速に応じて自動で連続的にシフトアップまたはシフトダウンして所定の前進速度段に変速する自動変速において、変速モード切替具１７５が故障したり、該変速モード切替具１７５から前記コントローラ９４までの信号線が断線したりする等の不具合が発生した場合であっても、それまでの走行状態と大きく変わらないようにして、思わぬ変速モードに移行し車両が急動作するのを防止して安定走行を行うことができる。

なお、本実施例では、前記上書き記録領域９４ｂから読み込む変速データには、直前の変速データを用いているが、記録されている複数の変速データを読み込み、統計解析等によって作業者に適した変速モードを選択するようにしてもよい。

本発明は、各奇数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第一クラッチと、各偶数速度段に必要な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・第二クラッチの作動を油圧クラッチにより制御可能な制御装置を設け、該制御装置により、スロットル開度と車速に応じて、前記第一クラッチ・第二クラッチの入切で前記駆動列群を自動選択し、エンジンからの動力を変速して車軸に伝達すると共に、前記奇数速度段・偶数速度段間での速度段切替時には、前記第一クラッチと第二クラッチのうちの、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、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。

本発明に係わる作業車両の全体構成を示すスケルトン図である。 後車軸駆動装置の動力伝達構成を示すスケルトン図である。 作業車両の油圧回路図である。 各速度段における走行変速クラッチの入切とシフタの位置を示す説明図である。 変速制御プロセスを示すタイムチャート図である。 デュアルクラッチ式変速装置の変速制御に関するブロック図である。 変速制御を示すフローチャート図である。 １速停発進制御に適用する変速点特性モデル図である。 ２速停発進制御に適用する変速点特性モデル図である。 エンジン回転数の推定制御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。 エンジン回転数の推定制御を示すフローチャート図である。 エンジン回転数・スロットル開度情報に基づく車両発進時のクラッチ圧のタイムチャート図である。 スロットル開度の強制設定制御を示すフローチャート図である。 不具合発生時にスロットル開度を強制設定した場合の変速状況を示す変速点特性モデル図である。 不具合発生時の通常の変速状況を示す変速点特性モデル図である。 車速の推定制御を示すフローチャート図である。 変速モードの維持設定制御を示すフローチャート図である。

２ デュアルクラッチ式変速装置
９ エンジン
１１ 出力軸
５０・６５ 車軸
７９・８０ 油圧クラッチ
９４ 制御装置
１７６ エンジン回転数センサ
Ｃ１ 第一クラッチ
Ｃ２ 第二クラッチ

Claims (3)

1. 各奇数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第一クラッチ（Ｃ１）と、各偶数速度段に必要な駆動列群への動力断接用の第二クラッチ（Ｃ２）とを備え、該第一クラッチ（Ｃ１）・第二クラッチ（Ｃ２）の作動を油圧クラッチ（７９・８０）により制御可能な制御装置（９４）を設け、該制御装置（９４）により、前記第一クラッチ（Ｃ１）・第二クラッチ（Ｃ２）の入切で、前記駆動列群を自動選択し、エンジン（９）からの動力を変速して車軸（５０・６５）に伝達すると共に、前記奇数速度段・偶数速度段間での速度段切替時には、前記第一クラッチ（Ｃ１）と第二クラッチ（Ｃ２）のうちの、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デュアルクラッチ式変速装置（２）において、前記エンジン（９）の出力軸の回転数をエンジン回転数として検出するエンジン回転数センサ（１７６）と、前記エンジン回転数を設定するエンジン回転数設定手段を設け、車両発進時には、前記エンジン（９）により、前記エンジン回転数の上昇に対応して前記油圧クラッチ（７９・８０）を作動させ、前記第一クラッチ（Ｃ１）と第二クラッチ（Ｃ２）のうちの発進速度段側のクラッチのクラッチ圧を増加させるクラッチ圧制御構成を備えると共に、前記エンジン回転数センサ（１７６）関連の不具合検出時には、前記エンジン回転数設定手段による設定量を基に、エンジン回転数を推定する推定制御構成を備え、該推定制御構成は、該エンジン回転数設定手段の操作量と、前記制御装置（９４）の記憶部（９４ａ）に記憶されているエンジン回転数との、関係モデルを基に、推定エンジン回転数を推定する構成とし、前記エンジン回転数センサ（１７６）が故障したり、エンジン回転数センサ（１７６）から前記制御装置（９４）までの信号線が断線したような場合には、該エンジン回転数を推定制御構成により推定し、エンジン（９）からの出力トルクに対応して、前記第一クラッチ（Ｃ１）と第二クラッチ（Ｃ２）のクラッチ圧を増減させる制御を行うことを特徴とするデュアルクラッチ式変速装置。
2. 請求項１記載のデュアルクラッチ式変速装置において、前記エンジン回転数設定手段はエンジン（９）の吸気系に設けられたスロットルバルブとし、該スロットルバルブの操作量を、スロットル開度センサ（１７８）により検出し、前記エンジン回転数センサ（１７６）の故障等の不具合が発生していると判断した場合には、前記スロットル開度センサ（１７８）により検出したスロットル開度信号を基にスロットル開度が検出され、該スロットル開度と、前記制御装置（９４）の記憶部（９４ａ）に記憶されている、スロットル開度とエンジン回転数との関係モデルを基に、推定エンジン回転数が推定され、前記設定量とすることを特徴とするデュアルクラッチ式変速装置。
3. 請求項１記載のデュアルクラッチ式変速装置において、前記エンジン回転数設定手段はアクセル操作具とし、該アクセル操作具の操作量を、アクセル開度センサ（１３４）により検出し、前記エンジン回転数センサ（１７６）の故障等の不具合が発生していると判断した場合には、前記アクセル開度センサ（１３４）により検出したアクセル開度信号を基にアクセル開度が検出され、該アクセル開度と、前記制御装置（９４）の記憶部（９４ａ）に記憶されている、アクセル開度とエンジン回転数との関係モデルを基に、推定エンジン回転数が推定され、前記設定量とすることを特徴とするデュアルクラッチ式変速装置。

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