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JP2001260714A - 車両の自動変速装置 - Google Patents

車両の自動変速装置

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JP2001260714A
JP2001260714A JP2000076370A JP2000076370A JP2001260714A JP 2001260714 A JP2001260714 A JP 2001260714A JP 2000076370 A JP2000076370 A JP 2000076370A JP 2000076370 A JP2000076370 A JP 2000076370A JP 2001260714 A JP2001260714 A JP 2001260714A
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Japan
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gear
clutch
shift
vehicle
speed
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JP2000076370A
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Nobuyuki Nishimura
伸之 西村
Tetsuya Shimizu
鉄也 清水
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Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Priority to DE60104461T priority patent/DE60104461T2/de
Priority to EP01105507A priority patent/EP1134111B1/en
Priority to US09/802,042 priority patent/US6415214B2/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両減速後、再加速時のエンスト及びクラッ
チ滑りを防止する。 【解決手段】 手動シフトスイッチからの変速指示信号
に従って変速機を自動変速すると共に、この自動変速の
際にクラッチを自動断接し且つクラッチ断状態でアクセ
ル開度が所定値以上になったときクラッチを自動接続す
る車両の自動変速装置にあって、現在の車両運転状態に
応じて最適ギヤ段を選択し、その選択された最適ギヤ段
と予め定めら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、クラッチ断状態でアクセル開度が所定
値以上になったとき、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ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、変速操作に基
づき作動される手動シフトスイッチからの変速指示信号
に従って変速機を自動変速すると共に、この自動変速の
際にクラッチを自動断接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自動接続する
車両の自動変速装置にあって、現在の車両運転状態に応
じて最適ギヤ段を選択し、その選択された最適ギヤ段と
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、クラッチ断状態でアクセル開度が所定値
以上になったとき、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ようにしたものである。
【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、上記クラッチ断状態が、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
値を下回ったとき実現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１
ｃ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ＭＶＣ
１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ＭＶＣ
２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１
３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Ｔ
ＭＣＵ９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２９
ａ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Ｕ
Ｐ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Ｓ
Ｈ，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Ｉ
Ｒはカウンタシャフト３２に固設されたカウンタギヤＣ
Ｒ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３
３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４
６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ＭＶ
Ｈ，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／ＯＦ
Ｆ，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／Ｏ
Ｎ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４
８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，Ｍ
ＶＡ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／Ｏ
Ｎ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／Ｏ
Ｎ，ＭＶＢ／ＯＮのとき中立となり、メインギヤのＮ
１、Ｎ２又はＮ３を選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶ
Ｂ／ＯＦＦのとき図の左側に移動し、メインギヤの２ｎ
ｄ，４ｔｈ又はＲｅｖを選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＦ
Ｆ，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ＭＶ
Ｉ，ＭＶＪとで構成される。空圧シリンダ５０は、ＭＶ
Ｉ／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３
２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。Ｔ
ＭＣＵ９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、ＴＭＣＵ
９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断を保持して
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(rp
m)）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１
０６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（ＴＭＣ
Ｕ） 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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 59:18 Ｆ１６Ｈ 59:42 59:42 Ｆ１６Ｄ 25/14 ６４０Ｐ Ｆターム(参考） 3D041 AA04 AA36 AA58 AA59 AB07 AC02 AC11 AC15 AD02 AD10 AD18 AD20 AD22 AD23 AD31 AE07 AE16 AE19 AE31 3J057 AA06 BB03 GA30 GB02 GB05 GB14 GB27 GB36 GC11 GE07 HH01 JJ01 3J552 MA04 MA13 MA19 NA04 NA07 NB01 PA22 PA61 RA12 RB15 RC07 SA29 SB05 UA03 VA32W VA37W VA41W VA68W VA74Y VA74Z VB01W VC01W VD00Z VD02W

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 変速操作に基づき作動される手動シフト
    スイッチからの変速指示信号に従って変速機を自動変速
    すると共に、この自動変速の際にクラッチを自動断接し
    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
    ときクラッチを自動接続する車両の自動変速装置にあっ
    て、現在の車両運転状態に応じて最適ギヤ段を選択し、
    その選択された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、クラッチ断
    状態でアクセル開度が所定値以上になったとき、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ように
    したことを特徴とする車両の自動変速装置。
  2. 【請求項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記載の車両の自動変速装置。
  3. 【請求項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記載の車両の
    自動変速装置。
  4. 【請求項４】 上記クラッチ断状態が、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
    下回ったとき実現される請求項１乃至３いずれかに記載
    の車両の自動変速装置。
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