JP2003185005A

JP2003185005A - 自動変速装置

Info

Publication number: JP2003185005A
Application number: JP2001389391A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Nishimura; 伸之西村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】発進時のドライバの負担を軽減できる自動変
速装置を提供する。【解決手段】車両の発進段として、２速以上に設定さ
れた通常発進段と、その通常発進段に換えて選択可能な
選択発進段とを備えた自動変速装置であって、上記通常
発進段よりも低速段の選択発進段で車両が発進された
後、所定のギヤ段以上にシフトアップされたならば、発
進段を上記通常発進段に自動復帰させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発進時のドライバ
の負担軽減を図った自動変速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トラックやトラクタ等の積載車両などで
は、通常の発進時には予め設定された２速以上のギヤ段
で発進することが一般的である。そして、急勾配の坂道
発進を行うときなど、特殊な状況下において通常発進時
に使用するギヤ段よりも低速段で発進する。自動変速装
置を備えた車両では一般的に、予め２速以上に設定・記
憶された通常発進段（デフォルト段とも言う）を備え、
通常時には通常発進段で発進を行い、車両が特殊な状況
下に置かれた場合にはドライバが通常発進段よりも低速
段を発進段として選択して発進するようにしている。

【０００３】例えば、特公平６−６３５５９号の公報に
記載されている自動変速装置は、ドライバが１速選択用
のスイッチを押したときのみ１速で発進を行い、ドライ
バがスイッチを押さない場合には２速（通常発進段）で
発進するものである。

【０００４】しかしながら、このような従来の自動変速
装置では通常発進段よりも低速段で発進した後、車両の
置かれている状況が変化して通常発進段で発進する必要
が生じた場合、ドライバがその状況を感知・判断して通
常発進段への変更操作（上記例では１速選択用スイッチ
の解除）を行うことが必要となり、これがドライバの負
担となっていた。

【０００５】また、本出願人が特願２０００−７６３６
８に記載した自動変速装置は、ドライバがギヤ段を選択
してそのギヤ段を発進段として学習させることによっ
て、次回以降その選択ギヤ段で発進を行うようにしたも
のである。この自動変速装置では、ドライバが車両の状
態（積荷状態など）や車両の置かれている状況に最適な
ギヤ段を選択して学習させることで、少なくともその状
況下では最適なギヤ段で発進することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この自
動変速装置であっても、通常の発進に適したギヤ段より
も低速段を発進段として学習させて発進した後、車両の
置かれている状況が変化して通常発進段で発進する必要
が生じた場合、ドライバはその必要性を感知・判断して
通常発進に適したギヤ段の学習操作を行う必要があり、
発進時のドライバの負担は依然として存在していた。

【０００７】要するに、通常発進段よりも低速段での発
進は上記のように特殊な状況下でのみ必要であり、特殊
な状況を脱したら発進段を通常発進段へと戻す必要が生
じるのであるが、従来の自動変速機では車両が特殊な状
況を脱したことをドライバ自身が判断して通常発進段へ
と戻す操作を行う必要があったのである。

【０００８】そこで、本発明の目的は、発進時のドライ
バの負担を軽減できる自動変速装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、車両の発進段として、２速以上に設定され
た通常発進段と、その通常発進段に換えて選択可能な選
択発進段とを備えた自動変速装置であって、上記通常発
進段よりも低速段の選択発進段で車両が発進された後、
所定のギヤ段以上にシフトアップされたならば、発進段
を上記通常発進段に自動復帰させるものである。

【００１０】ここで、上記所定のギヤ段は通常発進段で
あっても良い。

【００１１】また本発明は、車両の発進段として、２速
以上に設定された通常発進段と、その通常発進段に換え
て選択可能な選択発進段とを備えた自動変速装置であっ
て、上記通常発進段よりも低速段の選択発進段で車両が
発進された後、所定車速以上になったならば、発進段を
上記通常発進段に自動復帰させるものである。

【００１２】ここで、上記車両が、後部にトレーラを連
結可能なトラクタであり、そのトラクタの連結・非連結
を検出する検出手段を備え、上記通常発進段は、上記ト
ラクタの連結時と、非連結時とで異なる値が設定され、
上記検出手段の検出結果に応じて通常発進段を自動的に
選択するようにしても良い。

【００１３】

【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。

【００１４】本実施形態は、本出願人が特願２０００−
７６３６８に記載した発進段学習機能を有する自動変速
装置に適用したものであり、まず、自動変速装置の概要
を説明する。

【００１５】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後部に連結可能な
トラクタであり、エンジン１が電子ガバナ１ｄを備えた
ディーゼルエンジンとなっている。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）がプロペラシャフ
ト（図示せず）等を介して駆動輪に連結される。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、主にエンジン
回転センサ７とアクセル開度センサ８とによって検知さ
れるエンジン回転数とアクセル開度との値に基づいて燃
料噴射ポンプ１ａの電子ガバナ１ｄを制御する。

【００１６】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。

【００１７】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）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。

【００１８】図１、図２、図３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に押圧接触
又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（クラッチ
アクチュエータ）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にクラッチペダル１１による手
動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１
６とが設けられ、それぞれＴＭＣＵ９に接続される。

【００１９】図３に示すように、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がクラッチ手動断接用である。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Ｍ
ＶＣ１，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ＤＣＶ
１，ＤＣＶ２は差圧作動型の三方弁である。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】次に手動側を説明する。クラッチペダル１
１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の手動断接が実行され
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手動断接
とが干渉した場合は手動断接を優先させるようになって
いる。

【００２３】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となってお
り、前進１６段、後進２段に変速可能である。また変速
機３自体は手動変速機と同様の構成をなす。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。

【００２４】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。変速機３の現
ギヤ段はギヤポジションスイッチ２３（図１参照）によ
って検知される。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。

【００２５】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
アル変速も可能となっている。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からの信号を
合図に行われる。即ち、シフトレバー装置２９には、シ
フトレバー２９ａのマニュアル操作に応じて信号を出力
するシフトスイッチ（図示せず）が内蔵されており、ド
ライバがシフトレバー２９ａをシフト操作すると、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、一連の変速操作を実行する。なおＴＭＣ
Ｕ９は現ギヤ段をモニター３１に表示する。このように
マニュアルモードに限って言えば、かかる自動変速機
は、シフトスイッチの出力信号に基づいてＴＭＣＵ９に
より変速制御される遠隔操作型の手動変速機となってい
る。つまりシフトケーブル等機械的連結手段を介すこと
なく、アクチュエータにより、ドライバの指示段に手動
変速機を自動変速するものとなっている。

【００２６】図１に示すシフトレバー装置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
れ意味し、各ポジションにシフトレバー２９ａが操作さ
れると、それらポジションに応じた信号が出力される。
また運転席に、変速モードを自動とマニュアルとに切り
換えるモードスイッチ２４と、変速を１段ずつ行うか１
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。

【００２７】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等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Ｏ
Ｎ（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。

【００２８】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
シフトダウンがなされる。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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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（シフト方向）にスライド
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。

【００３３】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、メインギ
ヤ段１８の変速を行うときには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
構なしで同期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）。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。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，Ｍ
ＶＧ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／Ｏ
Ｎ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，ＭＶ
Ｆ／ＯＮ，ＭＶＧ／ＯＦＦとされる。

【００４０】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。空圧シリンダ４８には
三つの電磁弁ＭＶＣ，ＭＶＤ，ＭＶＥが設けられ、空圧
シリンダ４９には二つの電磁弁ＭＶＢ，ＭＶＡが設けら
れる。

【００４１】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のとき図示の如き中立となり、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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】次に、自動変速制御の内容を説明する。Ｔ
ＭＣＵ９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、ＴＭＣＵ
９は、自動変速モードの場合において、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（アウトプットシャフト）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、駆動輪に連結された
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。

【００４６】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。

【００４７】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。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、ＴＭ
ＣＵ９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
速とは相互に対応している。

【００４８】図１に示すように、この自動変速装置には
トラクタの後部にトレーラが連結されているかどうかを
検出するトレーラ検出器８０が接続されている。トレー
ラ検出器８０は、トラクタの後部に設けられ、トレーラ
の連結機構（図示せず）を嵌め込んでトレーラを連結す
るためのトラクタ側連結機構８１と、そのトラクタ側連
結機構８１に設けられ、トレーラの連結機構の嵌め込み
を検知する接点式または光学式の連結スイッチ８２とを
備えている。連結スイッチ８２は、トレーラの連結機構
が嵌め込まれているかどうか、即ち、トレーラが連結さ
れているかどうかを検出してその信号をＴＭＣＵ９に出
力する。

【００４９】さて、本実施形態の自動変速装置の概略を
説明してきたが、以下、本発明の要旨である自動変速モ
ードにおける発進段について説明する。

【００５０】まず、ＴＭＣＵ９には、予め通常の発進時
に適したギヤ段、即ち、通常発進段が設定・記憶されて
いる。本実施形態では車両がトレーラを連結可能なトラ
クタであるので、トレーラ連結時と、非連結時に応じて
それぞれ設定されており、ここではトレーラ連結時の通
常発進段が４速、非連結時の通常発進段が９速に設定さ
れている。ＴＭＣＵ９はトレーラ検出器８０の検出結果
に応じて、トレーラ連結時の通常発進段あるいは非連結
時の通常発進段を自動的に選択する。

【００５１】そして、基本的にはこの通常発進段で発進
するのであるが、本実施形態の自動変速装置は更に、ド
ライバが車両の状態（積荷状態など）や車両の置かれて
いる状況に最適なギヤ段を選択して発進することを可能
とするために、発進段の学習機能を備えている。ドライ
バが発進段の学習操作を行った場合、通常発進段に拘わ
らず、次回以降、学習発進段（ドライバが自分の意志に
より選択する発進段であり、以下、選択発進段という）
で発進を行うのである。例えば、急勾配の坂道発進を行
う場合などでは、通常発進段よりも低速段を発進段とし
て選択・学習することで円滑な発進を行うことができ
る。

【００５２】この選択発進段の学習制御を図６を用いて
説明する。

【００５３】まず、ステップＳ１において、出力軸回転
センサ２８により検知された値に基づいて車速＝０ｋｍ
／ｈであるか、即ち車両が停止中かどうかを判定する。
車両が停止中でなければ、発進段を学習する必要はない
ので終了する。車両が停止中と判定された場合、ステッ
プＳ２に進みブレーキペダルが踏み込まれているかどう
かをブレーキペダルに設けられたブレーキスイッチ（図
示せず）からの信号により判定する。このブレーキペダ
ルの踏み込みは学習許可を判定するために設定したもの
であり、ブレーキペダルが踏み込まれていることはドラ
イバが発進段の学習を望んでいることを意味している。
従って、ブレーキペダルの踏み込みが検知されなければ
終了する。発進段学習許可の判定は、独立した学習スイ
ッチを設け、ドライバがその学習スイッチを押したとき
だけ学習を行うようにすることもできるが、ブレーキペ
ダルの踏み込みによって判定するようにすれば部品点数
が増えないというメリットがある。

【００５４】ブレーキペダルの踏み込みが検知された場
合、ステップＳ３に進んでアクセル開度が０％かどうか
を判定する。アクセル開度が０％でない、即ちアクセル
ペダルが踏み込まれていることは、平常でない運転状
況、例えば、坂道発進時の付勢中といった場合が考えら
れるので学習は行わず終了する。アクセルペダルが踏み
込まれていなければステップＳ４に進んで、車両の停止
時間が所定時間（例えば、１．５ｓ）以上経過したかど
うかを判定する。これは、一時停止ラインや踏切等で一
時停止をしたときなどにおける不必要な学習を防止する
ためである。従って、車両が所定時間以上停止していな
ければ学習は行わない。車両が所定時間以上停止してい
ることが判定されたならば、ステップＳ５に進んで、現
在のギヤ段がニュートラルかどうかを判定する。ギヤ段
がニュートラルである場合は発進準備の制御状態ではな
いので学習は行わない。現在のギヤ段がニュートラルで
ない、即ち、１〜１６速のいずれかのギヤ段にギヤイン
されている場合、ステップＳ６に進んで、トレーラ検出
器８０から出力される信号によりトレーラが現在連結さ
れているかどうかを判定する。トレーラが連結されてい
ると判定された場合、ステップＳ７に進み、現在のギヤ
段をトレーラ連結時の選択発進段として記憶し、終了す
る。一方、トレーラが連結されていないと判定された場
合、ステップＳ８に進んで現在のギヤ段をトレーラ非連
結時の選択発進段として記憶して終了する。このように
選択発進段の学習がなされた後は、基本的にトレーラの
連結・非連結に応じた選択発進段を自動的に選択して発
進することになる。

【００５５】更に本実施形態では、ドライバが故意ある
いは不注意に極端な高速ギヤ段を選択して、発進時にク
ラッチ２等に多大な負担をかけてしまうことを防止する
ために、選択発進段の上限機能が設けられている。

【００５６】これを図７を用いて説明すると、まずステ
ップＳ１１において、出力軸回転センサ２８により検知
された値に基づいて車速＝０ｋｍ／ｈ（車両停止）であ
るかどうかを判定する。車両が停止中でなければ終了す
る。車両が停止中と判定された場合、ステップＳ１２に
進んで、シフトレバー装置２９のシフトスイッチからの
信号により変速要求があるかどうかを判定する。変速要
求が無い、即ち、ドライバがシフトレバー装置２９を操
作していなければ終了する。変速要求があると判定され
た場合、ステップＳ１３に進んで、トレーラ検出器８０
からの信号によりトレーラが現在連結されているかどう
かを判定する。トレーラが連結されていると判定された
場合、ステップＳ１４に進み、上限値として、予め設定
されたトレーラ連結時の上限値（本実施形態では６速）
を選択する。一方、トレーラが連結されていないと判定
された場合、ステップ１５に進んで、上限値として、予
め設定されたトレーラ非連結時の上限値（本実施形態で
は１１速）を選択する。次に、ステップＳ１６に進ん
で、ドライバの変速要求による目標ギヤ段がステップ１
４又はステップ１５で選択した上限値よりも高速段かど
うかを判定する。目標ギヤ段が上限値よりも高速段であ
る場合、選択発進段として不適切なギヤ段が選択されて
いることを意味しているので変速を禁止する。この場
合、ギヤ段は現在のギヤ段を維持するようにしてもよい
し、上限値よりも低速側のいずれかのギヤ段を選択する
ようにしても良い。目標ギヤ段が上限値以下であると判
定された場合は、選択発進段として問題のないギヤ段で
あるので変速を許可する。

【００５７】このように、上限機能を設けたことによっ
て、選択発進段として不適切なギヤ段が選択・学習され
ることを防止できる。

【００５８】本発明では、上述した選択発進段として通
常発進段より低速段が選択された場合、急勾配の坂道発
進など特殊な状況下での発進であると見なすことができ
るので、そのような選択発進段で発進した後に所定の条
件（特殊な状況を脱したと見なせるような条件）が成立
した場合、発進段を通常発進段に自動復帰させることに
よってドライバの負担軽減を図ったものである。

【００５９】以下、これについて図８を用いて説明す
る。図８はＴＭＣＵ９による発進段自動復帰制御プログ
ラムを示すフロー図である。

【００６０】まず、ステップ１０１において、トレーラ
検出器８０からの信号によりトレーラが現在連結されて
いるかどうかを判定する。トレーラが連結されていると
判定された場合、ステップＳ１０２に進み、通常発進段
としてトレーラ連結時の値を選択する。即ち、本実施形
態では４速である。一方、トレーラが連結されていない
と判定された場合、ステップ１０３に進み、通常発進段
としてトレーラ非連結時の値を選択する。即ち、本実施
形態では９速である。

【００６１】次に、ステップ１０４に進み、現在の発進
ギヤ段が通常発進段よりも低速段かどうかを判定する。
本実施形態では、現在の発進ギヤ段≦通常発進段−２速
かどうかを判定する。現在の発進段が通常発進段である
場合にはこの条件が成立することはないので終了するこ
とになる。また、現在の発進段がドライバの学習操作に
よる選択発進段であり、その選択発進段＞通常発進段−
２速である場合も終了する。一方、現在の発進段が選択
発進段であって、その選択発進段≦通常発進段−２速で
あると判定された場合、即ち、本実施形態であれば、ト
レーラ連結時では２速以下、トレーラ非連結時では７速
以下であると判定された場合、ステップＳ１０５に進
み、出力軸回転センサ２８により検知された値に基づい
て車速≠０ｋｍ／ｈであるかどうかを判定する。車速＝
０ｋｍ／ｈの場合、車両がまだ発進していないことを意
味しているので終了する。車速≠０ｋｍ／ｈと判定され
たならばステップＳ１０６に進み、現ギヤ段が予め設定
されたギヤ段（本実施形態では、トレーラ連結時・非連
結時とも通常発進段である４速及び９速）より高速段か
どうかを判定する。即ち、このステップＳ１０６が、車
両が特殊な状況を脱したかどうかを判定するステップで
あり、現ギヤ段が設定値よりも低速段である場合、車両
が特殊な状態を脱したとは見なせないので終了する。従
って、この状態で車両が停止しようとすると選択発進段
まで自動シフトダウンされて、次回発進時も選択発進段
で発進することになる。

【００６２】一方、現ギヤ段が設定値より高速段と判定
された場合、即ち、本実施形態では、通常発進段以上に
シフトアップされたと判定された場合、車両が特殊な状
況を脱したと見なせるのでステップＳ１０７に進み、発
進段を通常発進段に自動復帰させる。従って、この状態
で車両が停止しようとすると通常発進段まで自動的に変
速されて、次回発進時はトレーラ連結・非連結に応じた
通常発進段で発進することになる。

【００６３】このように、本発明では特殊な状況下での
み使用するような選択発進段で発進した後、車両が特殊
な状況を脱したかどうかを自動的に判定し、特殊な状況
を脱したと判定したならば発進段を通常発進段へと自動
復帰させるため、ドライバが車両の置かれている状況を
判断する必要がなく、また、通常発進段へ戻す操作を行
う必要もない。従って、発進時におけるドライバの負担
を著しく低減できる。

【００６４】ここで、ステップＳ１０４の判定条件は、
発進ギヤ段≦通常発進段−２速として説明したが、本発
明はこの点において限定されない。即ち、発進ギヤ段が
通常発進段よりも低速段であれば特殊な状況下での発進
とみなせるので、発進段≦通常発進段、発進段≦通常発
進段−３速など様々な条件が設定可能である。

【００６５】また、通常発進段に自動復帰させるための
ステップＳ１０６の判定条件についても、本実施形態に
限定されるものではない。即ち、ギヤ段が少なくとも通
常発進段までシフトアップされれば特殊な状況を脱した
とみなせるので、現ギヤ段≧通常発進段＋１速や、発進
後に所定段数シフトアップすることなど様々な条件が設
定可能である。

【００６６】更に、通常発進段に自動復帰させるための
条件を車速により判定するようにしても良い。例えば、
車両が発進後、車速がある程度（例えば、５０ｋｍ／
ｈ）まで上昇したならば、特殊な状況を脱したと見なす
ことができるのでこれをステップＳ１０６の条件として
も良い。また、この場合の車速設定は、図４のシフトア
ップマップにおいて、ギヤ段を条件とした場合における
設定ギヤ段（例えば、ステップＳ１０６の設定値＝４
速，９速）がカバーする範囲の車速に設定すれば、ギヤ
段を条件とした場合と実質的に同一の条件とできる。

【００６７】また、通常発進段を適宜設定変更できるよ
うにしても良い。

【００６８】また、本発明は発進段学習機能を有する自
動変速装置に限定はされず、学習機能を備えていないタ
イプにも適用できることは勿論である。

【００６９】更に、本発明を適用する車両はトレーラを
連結可能なトラクタに限られない。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、発進時のドライバの負
担を軽減できるという優れた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】一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】自動クラッチ装置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】発進段学習制御のフロー図である。

【図７】発進段選択の上限機能を説明するフロー図であ
る。

【図８】発進段自動復帰制御のフロー図である。

【符号の説明】

２クラッチ３変速機６ＥＣＵ９ＴＭＣＵ８０トレーラ検出器８１トラクタ側連結機構８２連結スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の発進段として、２速以上に設定さ
れた通常発進段と、該通常発進段に換えて選択可能な選択発進段とを備えた
自動変速装置であって、上記通常発進段よりも低速段の選択発進段で車両が発進
された後、所定のギヤ段以上にシフトアップされたなら
ば、発進段を上記通常発進段に自動復帰させることを特
徴とする自動変速装置。
【請求項２】上記所定のギヤ段が通常発進段である請
求項１記載の自動変速装置。
【請求項３】車両の発進段として、２速以上に設定さ
れた通常発進段と、該通常発進段に換えて選択可能な選
択発進段とを備えた自動変速装置であって、上記通常発進段よりも低速段の選択発進段で車両が発進
された後、所定車速以上になったならば、発進段を上記
通常発進段に自動復帰させることを特徴とする自動変速
装置。
【請求項４】上記車両が、後部にトレーラを連結可能
なトラクタであり、該トラクタの連結・非連結を検出す
る検出手段を備え、上記通常発進段は、上記トラクタの連結時と、非連結時
とで異なる値が設定され、上記検出手段の検出結果に応
じて通常発進段を自動的に選択する請求項１〜３いずれ
かに記載の自動変速装置。