(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に連結されたアウトプットシャフトを有する変速機と、該変速機の変速を制御するコントロールユニットと、該コントロールユニットの信号に基づき変速を実行するアクチュエータと、アウトプットシャフト回転を検知する手段とを備え、少なくともアウトプットシャフト回転に基づき自動変速を実行する自動変速モードを有した車両の自動変速装置にあって、少なくともアクセル開度に基づくエンジン制御を実行するエンジン制御手段と、上記駆動輪の空転を検知する手段と、該駆動輪の空転が検知されたとき上記アクセル開度の減少を行うトラクション制御手段と、上記自動変速モード中、上記トラクション制御手段により上記アクセル開度を一定以上減少したとき自動変速を禁止し、該自動変速を禁止後に上記アクセル開度が一定以上に復帰された状態が一定時間以上継続されたときに自動変速禁止を解除するアクセル開度減少時変速禁止・解除手段とを備えたことを特徴とする車両の自動変速装置。
【請求項２】
上記トラクション制御手段による上記アクセル開度の減少が所定値以下の場合は上記自動変速モードによる変速制御を行う請求項１記載の車両の自動変速装置。
【請求項３】
駆動輪に連結されたアウトプットシャフトを有する変速機と、該変速機の変速を制御するコントロールユニットと、該コントロールユニットの信号に基づき変速を実行するアクチュエータと、アウトプットシャフト回転を検知する手段とを備え、少なくともアウトプットシャフト回転に基づき自動変速を実行する自動変速モードを有した車両の自動変速装置にあって、実アクセル開度を検知する手段と、駆動輪の空転を検知してこれに応じた100(%)以下の係数を出力する係数出力手段と、実アクセル開度に上記係数を乗じて得られる値に基づきエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段と、自動変速モード中、上記係数出力手段により上記係数が所定値以下になったとき自動変速を禁止し、該自動変速を禁止後に上記係数が一定以上に復帰された状態が一定時間以上継続されたときに自動変速禁止を解除する係数増加時変速禁止・解除手段とを備えたことを特徴とする車両の自動変速装置。
【請求項４】
上記係数出力手段による上記係数の減少が所定値以下の場合は上記自動変速モードによる変速制御を行う請求項３記載の車両の自動変速装置。
【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】
ここで、変速機のアウトプットシャフトが駆動輪に連結され、アウトプットシャフト回転が車速に比例するため、実際にはアウトプットシャフト回転に基づいたマップを作成すると共に、実際のアウトプットシャフト回転をマップ上の値と比較してシフトアップ・シフトダウンを行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、雪道等の低μ路走行において駆動輪が空転（ホイルスピン）すると、アウトプットシャフト回転と車速とが符合しなくなり、実際には車速が出てないのに勝手にシフトアップしてしまうという問題がある。
【０００５】
また、かかる自動変速装置にトラクションコントロールシステム（以下ＴＣＳという）を組み合わせる場合がある。ＴＣＳは周知の通り、駆動輪の空転を駆動輪と従動輪との回転差から求め、その回転差に応じてエンジン出力を減少し、空転を抑制するというものである。
【０００６】
しかし、ＴＣＳでは実際の空転を検知してから空転を抑制するので、どうしても制御の遅れがあり、空転による自動シフトアップの問題は依然として残る。このように自動変速制御とトラクション制御との干渉により誤った自動変速が実行される虞がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、駆動輪の空転による自動シフトアップの問題を解消することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、駆動輪に連結されたアウトプットシャフトを有する変速機と、変速機の変速を制御するコントロールユニットと、コントロールユニットの信号に基づき変速を実行するアクチュエータと、アウトプットシャフト回転を検知する手段とを備え、少なくともアウトプットシャフト回転に基づき自動変速を実行する自動変速モードを有した車両の自動変速装置にあって、少なくともアクセル開度に基づくエンジン制御を実行するエンジン制御手段と、上記駆動輪の空転を検知する手段と、駆動輪の空転が検知されたとき上記アクセル開度の減少を行うトラクション制御手段と、上記自動変速モード中、上記トラクション制御手段により上記アクセル開度を一定以上減少したとき自動変速を禁止し、該自動変速を禁止後に上記アクセル開度が一定以上に復帰された状態が一定時間以上継続されたときに自動変速禁止を解除するアクセル開度減少時変速禁止・解除手段とを備えたものである。
【０００９】
ここで、上記トラクション制御手段による上記アクセル開度の減少が所定値以下の場合は上記自動変速モードによる変速制御を行うのが好ましい。
【００１１】
さらに本発明は、駆動輪に連結されたアウトプットシャフトを有する変速機と、変速機の変速を制御するコントロールユニットと、コントロールユニットの信号に基づき変速を実行するアクチュエータと、アウトプットシャフト回転を検知する手段とを備え、少なくともアウトプットシャフト回転に基づき自動変速を実行する自動変速モードを有した車両の自動変速装置にあって、実アクセル開度を検知する手段と、駆動輪の空転を検知してこれに応じた100(%)以下の係数を出力する係数出力手段と、実アクセル開度に上記係数を乗じて得られる値に基づきエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段と、自動変速モード中、上記係数出力手段により上記係数が所定値以下になったとき自動変速を禁止し、該自動変速を禁止後に上記係数が一定以上に復帰された状態が一定時間以上継続されたときに自動変速禁止を解除する係数増加時変速禁止・解除手段とを備えたものである。
【００１２】
ここで上記係数出力手段による上記係数の減少が所定値以下の場合は上記自動変速モードによる変速制御を行うのが好ましい。
【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】
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のアウトプットシャフト４（図２参照）が図示しないプロペラシャフトを介して駆動輪としての後輪（図示せず）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、基本的にはエンジン回転センサ７とアクセル開度センサ８との出力信号に基づき、現在のエンジン回転及び負荷に見合った信号を燃料噴射ポンプ１ａに出力し、燃料噴射時期及び噴射量を制御する。
【００１５】
なお、変速中は、アクセル開度センサ８の出力値である実アクセル開度と無関係に、制御アクセル開度なるものに基づいてエンジン制御を実行する。これは後述のダブルクラッチ制御において必要である。
【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１ｃの歯が通過する度にエンジン回転センサ７が波形信号を出力し、ＥＣＵ６がその波形信号を矩形パルスに整形し、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。即ちかかる自動変速装置には自動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。
【００１８】
また、かかる自動変速装置にはＴＣＳが具備される。ＴＣＳは、駆動輪（後輪）及び従動輪（前輪）の回転を検知するための駆動輪及び従動輪回転センサ６２，６３と、これらセンサの検出値から駆動輪及び従動輪の回転差、即ち駆動輪の空転（ホイルスピン）の度合いを検知し、後述するアクセル開度減少用係数信号を出力するＴＣＳ電子制御ユニット（以下ＴＣＳＥＣＵという）６０とから主に構成される。ＴＣＳＥＣＵ６０とＴＭＣＵ９とが互いにバスケーブル等で接続され、相互に連絡可能である。
【００１９】
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１ｂ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（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。所謂セレクティブオートクラッチの構成である。クラッチ位置（即ちプレッシャプレート２ｂの位置）を検知するためのクラッチストロークセンサ１４と、クラッチペダル１１の位置を検知するための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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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はメインギヤ１８と、その入力側及び出力側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を備える。そして、インプットシャフト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１８、レンジギヤ１９へと順に送ってアウトプットシャフト４に出力する。
【００２５】
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。
【００２６】
カウンタシャフト３２の回転がカウンタシャフト回転センサ２６で検知され、アウトプットシャフト４の回転がアウトプットシャフト回転センサ２８で検知される。これらセンサは近接センサで、前者はカウンタギヤＣＨの歯が通過する度に、後者はアウトプットシャフト４に固設された歯付リングの歯が通過する度に、それぞれ波形信号を出力する。ＴＭＣＵ９はこれら信号を矩形パルスに整形し、単位時間毎のパルス数をカウントしてカウンタシャフト回転及びアウトプットシャフト回転を算出する。
【００２７】
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（ON）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。
【００２８】
図示するシフトレバー装置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。シフトスイッチはこれら各ポジションに応じた信号を出力する。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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
図２に示すように、変速機３にあっては、インプットシャフト１５、メインシャフト３３及びアウトプットシャフト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。インプットシャフト１５がクラッチ２のドリブンプレート２ａに接続され、インプットシャフト１５とメインシャフト３３とが相対回転可能に支持される。
【００３３】
まずスプリッタ１７とメインギヤ１８の構成を説明する。インプットシャフト１５にインプットギヤ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。
【００３４】
インプットシャフト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ドグギヤ３６が一体的に設けられ、これらドグギヤ３６に隣接してインプットシャフト１５及びメインシャフト３３に第１〜第４ハブ３７〜４０が固設される。第１〜第４ハブ３７〜４０には第１〜第４スリーブ４２〜４５が嵌合される。ドグギヤ３６及び第１〜第４ハブ３７〜４０の外周部と、第１〜第４スリーブ４２〜４５の内周部とにスプラインが形成されており、第１〜第４スリーブ４２〜４５は第１〜第４ハブ３７〜４０に常時係合してインプットシャフト１５又はメインシャフト３３と同時回転すると共に、前後にスライド移動してドグギヤ３６に対し選択的に係合・離脱する。この係合・離脱によりギヤイン・ギヤ抜きが行われる。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。
【００３５】
このように、スプリッタ１７とメインギヤ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１８の各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ドグギヤ回転とスリーブ回転とを同期させ、シンクロ機構なしで変速できるようにしている。ここでシンクロ制御とは、ドグギヤ回転＞スリーブ回転のときはカウンタシャフトブレーキを行ってドグギヤ回転を下げ、ドグギヤ回転＜スリーブ回転のときはダブルクラッチ制御を行ってドグギヤ回転を上げる制御をいう。
【００３６】
なお、ここではメインギヤ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）。
【００３７】
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はアウトプットシャフト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はアウトプットシャフト４の外周に相対回転可能に嵌め込まれてアウトプットシャフト４とともに二重軸を構成する。
【００３８】
第５ハブ４１が管部６９に一体的に設けられる。また第５ハブ４１の後方に隣接して、アウトプットシャフト４にアウトプットシャフトドグギヤ７０が一体的に設けられる。第５ハブ４１の前方に隣接して、ミッションケース側に固定ドグギヤ７１が設けられる。第５ハブ４１の外周に第５スリーブ４６が嵌合される。これら第５ハブ４１、アウトプットシャフトドグギヤ７０、固定ドグギヤ７１及び第５スリーブ４６にも前記同様にスプラインが形成され、第５スリーブ４６が第５ハブ４１に常時係合すると共に、前後にスライド移動してアウトプットシャフトドグギヤ７０又は固定ドグギヤ７１に対し選択的に係合・離脱する。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のスプライン部には機械的なシンクロ機構が存在する。
【００３９】
第５スリーブ４６が前方に移動するとこれが固定ドグギヤ７１に係合し、第５ハブ４１と固定ドグギヤ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、アウトプットシャフト４が１より大きい比較的大きな減速比（ここでは4.5 ）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。
【００４０】
一方、第５スリーブ４６が後方に移動するとこれがアウトプットシャフトドグギヤ７０に係合し、第５ハブ４１とアウトプットシャフトドグギヤ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、アウトプットシャフト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。このようにかかるレンジギヤ１９ではハイ・ロー間の減速比が比較的大きく異なる。
【００４１】
結局、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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に対し複数ずつ電磁弁ＭＶＣ，ＭＶＤ，ＭＶＥ及びＭＶＢ，ＭＶＡが設けられる。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
ところで、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。
【００４９】
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（％）とアウトプットシャフト回転（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（％）とアウトプットシャフト回転（rpm ）とからただ１点が定まる。車両加速中は、車輪に連結されたアウトプットシャフト４の回転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。具体的には、現在の１点が各線図を越える度にＴＭＣＵ９内部で変速要求が出され、これに従ってＴＭＣＵ９が所定の変速制御を実行することになる。なお、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。
【００５０】
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（％）とアウトプットシャフト回転（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（％）とアウトプットシャフト回転（rpm ）とからただ１点が定まる。車両減速中はアウトプットシャフト４の回転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。
【００５１】
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。
【００５２】
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、現在のアウトプットシャフト回転はアウトプットシャフト回転センサ２８により検知される。特に、ＴＭＣＵ９は、現在のアウトプットシャフト回転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。つまり車速がアウトプットシャフト回転から間接的に検知され、アウトプットシャフト回転と車速とは比例関係にある。
【００５３】
ところで、かかる自動変速装置ではアウトプットシャフト回転の増減に応じてシフトアップ・ダウンを行うが、アウトプットシャフトが駆動輪に連結されているため、駆動輪の空転が生じると実際には車速が上っていないのに勝手にシフトアップしてしまうという問題がある。またこの自動変速装置ではＴＣＳが組み合わされているが、ＴＣＳに制御遅れがあるため同様の自動シフトアップの問題が発生する。そこで本装置ではかかる問題に対処するため以下の構成を採り、制御を実行している。
【００５４】
まず、図６を用いてエンジン、変速及びトラクション制御系を簡単に説明する。ドライバによるアクセルペダル６１の踏込量がアクセル開度センサ８により検知され、アクセル開度センサ８はその踏込量に応じた信号、即ち実アクセル開度ＡｃをＥＣＵ６に出力する。ＥＣＵ６は通常この実アクセル開度Ａｃに従ったエンジン制御ないしエンジン出力制御を実行し、その実アクセル開度Ａｃに見合った燃料噴射量となるように燃料噴射ポンプ１ａを制御する。なお、実アクセル開度ＡｃはＥＣＵ６からＴＭＣＵ９及びＴＣＳＥＣＵ６０にそれぞれ送られる。
【００５５】
一方、変速中はシンクロ制御等の必要があるため、実アクセル開度Ａｃから離れたエンジン制御が実行される。このための信号がＴＭＣＵ９からＥＣＵ６に出力される制御アクセル開度ＣＡｃである。ＥＣＵ６は、通常実アクセル開度Ａｃに基づくエンジン制御を行うが、ＴＭＣＵ９から制御アクセル開度ＣＡｃを受け取ったときは、この制御アクセル開度ＣＡｃに基づいたエンジン制御を行う。制御アクセル開度ＣＡｃを実アクセル開度Ａｃに優先させるのである。
【００５６】
さらに、駆動輪の空転を検知する手段を備えたＴＣＳＥＣＵ６０は、駆動輪及び従動輪回転センサ６２，６３の出力から常に駆動輪の空転を監視しており、その空転の度合いに応じた 0〜100(%)の係数信号ＫをＴＭＣＵ９に出力する（係数出力手段に相当する）。燃料減量要求を行うためである。空転が発生してないときはＫ＝100(%)だが、空転が発生するとＫは100(%)より小さい値となり、空転の程度が大きくなるほどＫの値は小さくなる。最小は0(%)で、このときはアクセルペダルが全く踏込まれていないのと同じとなる。ＴＭＣＵ９はこの係数信号Ｋの値を、ＥＣＵ６から受け取った実アクセル開度Ａｃの値に乗じて制御アクセル開度ＣＡｃとして出力する。するとＥＣＵ６側で、実アクセル開度Ａｃに対し 0〜100(%)の値である制御アクセル開度ＣＡｃに基づきエンジン制御が実行される。こうして空転時はエンジン制御パラメータとしてのアクセル開度が減少され、エンジン出力は絞られ、空転が抑制される。
【００５７】
なお、このようなトラクション制御の方法は他にも様々考えられ、ＴＣＳＥＣＵ６０の係数信号ＫをＥＣＵ６に直接送ってエンジン出力ダウンすることも可能である。
【００５８】
変速制御とトラクション制御とが干渉したときは、変速制御に必要な値と係数掛けした値とのいずれか小さい方を制御アクセル開度ＣＡｃとしてＴＭＣＵ９から出力する。
【００５９】
次に、図７を用いて本発明に係る空転時自動シフトアップ防止制御について説明する。図示するフローはＴＭＣＵ９により所定の制御時間（ex.32ms ）毎に繰り返し実行される。
【００６０】
ＴＭＣＵ９はまずステップ１０１でＴＣＳＥＣＵ６０から送られてきた係数信号Ｋが50(%) 以下かどうかを判断する。YES ならステップ１０２に、NOならステップ１０５に進む。ステップ１０２では現在自動変速モードが選択されているか否かをモードスイッチ２４の信号から判断する。YES ならステップ１０３に、NO（マニュアル変速モード選択中）ならステップ１０９に進む。ステップ１０３では現在シフトレバー２９ａの位置が「Ｄ」か否かを判断する。YES ならステップ１０４に、NOならステップ１０９に進む。ステップ１０４では変速（自動変速）を禁止する（アクセル開度減少時変速禁止手段に相当する）。
【００６１】
ステップ１０５ではＴＣＳＥＣＵ６０から送られてきた係数信号Ｋが80(%) 以上かどうかを判断する。YES ならステップ１０６に、NOならステップ１１０に進む。ステップ１０６では現在変速禁止状態にあるか否かを判断する。YES ならステップ１０７に、NOならステップ１１０に進む。ステップ１０７では内蔵タイマをインクリメント（増加）する。ステップ１０８ではそのタイマ値を所定時間ｔ（ここではｔ＝１(s) ）と比較し、タイマ値が所定時間ｔを越えたか否かを判断する。YES ならステップ１０９に、NOならＥＮＤに進む。ステップ１０９では変速禁止を解除する（制御アクセル開度復帰時変速禁止解除手段に相当）。ステップ１１０ではタイマをクリアする。
【００６２】
このフローを実際の車両運転状況に当てはめてみる。駆動輪の空転が比較的大きく、一定以上となり、ＴＣＳＥＣＵ６０から50(%) 以下の係数信号Ｋが出力されると、YES に進んでステップ１０２において自動変速モード選択中か否かを判断する。自動変速モード選択中ならステップ１０３に進んでシフトレバー位置が「Ｄ」か否かを判断する。「Ｄ」ならステップ１０４で変速禁止とする。このように自動変速モード中、シフトレバーＤ固定で一定以上の空転が生じると直ちに自動変速が禁止される。これにより自動シフトアップの問題が解消され、勝手にシフトアップされることはなくなり、ギヤ段は変速禁止寸前のギヤ段に固定される。これから分かるように空転の度合いは係数信号Ｋの値により間接的に検知される。
【００６３】
ここで、係数信号Ｋが50(%) 以下になるまでは変速が禁止されない。従ってその間空転による自動シフトアップが行われる可能性もある。しかし、空転が発生するのは主に雪道等低μ路の発進の場合であり、このとき１段程度なら自動シフトアップした方がむしろ好ましい場合もある。よってここではある程度空転の度合いが大きくなるまでは変速を許可している。
【００６４】
また、ステップ１０２でマニュアル変速モード選択中と判断したとき、或いはステップ１０３でシフトレバー位置が「Ｄ」でないと判断したときはステップ１０９で変速禁止解除、即ち変速を許可している。これは、マニュアル変速モード選択中ということはドライバが自らの意思で変速したい場合であり、またシフトレバー位置が「Ｄ」でないということは、自動変速モード中であっても、ドライバが自らの意思でシフトレバーをＵＰ又はＤＯＷＮに操作し、マニュアル変速したい場合だからである。よってこれらのような場合にはドライバの意思を優先させ、変速を許可するようにしている。
【００６５】
一方、トラクション制御により駆動輪の空転がある程度収まってきて、ＴＣＳＥＣＵ６０から80(%) 以上の係数信号Ｋが出力されるようになると、ステップ１０５でYES に進み、ステップ１０６で現在変速禁止状態にあるか否かを判断する。ここでいう「変速禁止状態」とはステップ１０４における「変速禁止」がいまなお有効であることを意味する。本ステップ初回通過時は「変速禁止状態」にあるので、ステップ１０７に進んでタイマをインクリメントする。初期のうちはタイマ＜ｔなのでNOに進み、変速禁止状態を維持する。本フローを繰り返していくうちにタイマ＞ｔとなったら、YES に進んで変速禁止を解除する。このように駆動輪の空転が一定以上収まり、その状態が一定時間継続されたら変速禁止を解除する。これによりアウトプットシャフト回転の増減に応じた自由な自動変速が可能となる。もっともこのときは空転が殆ど収まっているのでアウトプットシャフト回転と車速とが符合し、自動変速は車速に応じて実行されることになる。
【００６６】
ところで、ＴＣＳＥＣＵ６０から送られてくる係数信号が50(%) ＜Ｋ＜80(%) の範囲にあるとき、つまり変速禁止から解除に移行する段階では、ステップ１０５からステップ１１０に進んでタイマクリアするだけである。結局このときはステップ１０４の変速禁止状態が継続される。要は一旦変速が禁止されたら、Ｋ≧80(%) とならない限り変速は許可されない。
【００６７】
以上、本発明の実施形態は上述のものに限られない。本実施形態ではＴＣＳＥＣＵ６０から出力される係数信号Ｋに基づき駆動輪の空転を間接的に検知するようにしたが、当該空転を直接的に検知し、その検知された値に基づいて変速禁止を実行してもよい。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は、駆動輪の空転に伴う自動シフトアップの問題を解決できるという、優れた効果を発揮する。
【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】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】エンジン、変速及びトラクション制御系のシステム図である。
【図７】本発明に係る空転時自動シフトアップ防止制御の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３  変速機
４  アウトプットシャフト
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（ＴＭＣＵ）
１７  スプリッタ
１８  メインギヤ
１９  レンジギヤ
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
２３  ギヤポジションスイッチ
２４  モードスイッチ
２８  アウトプットシャフト回転センサ
６０  ＴＣＳ電子制御ユニット
６１  アクセルペダル
６２  駆動輪回転センサ
６３  従動輪回転センサ
Ａｃ  実アクセル開度
ＣＡｃ  制御アクセル開度
ＧＳＵ  ギヤシフトユニット
Ｋ  係数信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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