车辆的变速控制装置及变速控制方法

专利名称：车辆的变速控制装置及变速控制方法
技术领域：
本发明涉及一种适宜搭载于例如推土机那样的工程车辆上的车辆的变速控制装置及变速控制方法。
背景技术：
在推土机等工程车辆中，发动机的输出功率通过动力传动路径传递到驱动轮(主动轮)。在发动机的动力传动路径中，设有变矩器、锁止变矩器的锁止离合器和变速器。在变速器中，设有对应前进行驶档的前进离合器、对应倒车行驶档的倒车离合器、对应各速度档的各速度档离合器。在工程车的驾驶席上设有行驶操作装置。行驶操作装置由前后进操作杆和换档开关构成。其对应前后进操作杆的操作位置输出前进操作指令信号、倒车操作指令信号。对应换档开关的操作而输出速度档切换指令信号。
对应前进操作指令信号选择前进离合器并卡合(连接)前进离合器。对应倒车操作指令信号选择倒车离合器并卡合(连接)倒车离合器。对应速度档切换指令选择各速度档离合器中任意一个的速度档离合器并卡合选择的速度档离合器。由此，发动机的动力通过变矩器或锁止离合器、选择的前进离合器或倒车离合器、选择的速度档离合器传递到驱动轮。
在这种有级变速机中，不可避免变速冲击(shock)。
这是因为由选择的离合器(传递要素)产生的离合器输入侧的转速和离合器输出侧的转速的差，使摩擦构件彼此之间滑摩，为了整合该情况，在离合器输入侧和输出侧卡合(连接)时发生的扭矩变动变成变速冲击。
以往，以抑制变速冲击为目的的技术，例如特许文献1、2中公开的种种已被提案。
特许文献1特开平7-174220号公报特许文献2特开2000-97323号公报在特许文献1中，公开有拖拉机等行驶车辆的油压变速装置的控制方法。例如，前进行驶时的变速如图10(A)所示而进行。
即，首先，对应行驶操作装置的操作而输出速度档切换指令时，对应前进行驶档的前进离合器的卡合压力，如图10(A)中用记号A的实线所示，降低到压力为零的这边。而且，在前进离合器的压力降低到压力为零的这边的期间，对应起始变速的速度档的起始变速速度档离合器如图10(A)中用记号B的单点划线所示被切断(释放)。另一方面，对应目的变速选择的速度档的目的变速速度档离合器，如图10(A)中用记号C的双点划线所示被卡合(连接)。因此，在特许文献1中，变速时通过减小行驶档离合器(前进离合器)的卡合压力，使速度档离合器切换时的变速冲击被行驶档离合器(前进离合器)吸收。
另一方面，在特许文献2中记载的发明是使变速时的工程车辆的测定速度接近于理论行驶速度，从而降低变速冲击而开发的。例如，前进行驶时换高速档如图10(B)、图10(C)所示而进行。
即，首先，在时刻t1从行驶操作装置输出速度档切换指令(换高速档指令)时，如图10(C)所示，在其时刻t1，前进离合器完全被切断(释放)，该切断状态持续到时刻t2为止。在从前进离合器完全被切断的状态的时刻t1到时刻t2之间，速度档从起始变速的速度档(低速侧速度档)切换到选择的目的变速的速度档(高速侧速度档)。然后，在时刻t3以后，反馈控制前进离合器的离合器压力，以使车辆的测定速度(同图10(B)的实线)接近由发动机转速和目标变速位置算出的理论行驶速度(同图10(B)的虚线)。例如，在车辆的测定速度偏离理论行驶速度的方向的情况下，通过使其加速度的时间导数值一定而使车辆的测定速度转向理论行驶速度的方向。另外，加速度的时间导数值为其与离合器的工作油压的微分值的比例值，是评价变速冲击的指标值。进而，通过使加速度保持在一定值而使车辆的测定速度与理论行驶速度一致。这样的前进离合器的离合器压的控制，在到车辆的测定速度与理论行驶速度一致的时刻t5进行。在时刻t5，前进离合器被完全连接(卡合)。
如上所述，根据特许文献1记载的发明，速度档离合器切换时的冲击可被前进离合器吸收。但是，在特许文献1中，没有考虑了变速前后车辆的速度差的记载。因此根据特许文献1记载的发明，担心存在由于变速前的车辆速度和变速后的车辆速度的速度差，会给予驾驶员变速冲击(飞出感)这样的问题。
另一方面，根据特许文献2记载的发明，用图10(B)可以说明，车辆速度的控制，在所谓时刻t3以后的速度档离合器切换后进行，在速度档离合器切换前后(时刻t1～t2)，不进行车辆速度的控制。即，对于变速前后的车辆的速度差没有被考虑。
因此，根据特许文献2记载的发明，存在由于变速前的车辆速度和变速后段车辆速度的速度差(图10(B)中的时刻t1～t2的测定速度差)，而担心会给予驾驶员变速冲击(飞出感)的问题。

发明内容
本发明是鉴于这样的实际状况而开发的，因此，解决的问题是考虑变速前后的车辆速度差并减小变速冲击。
在本发明的主要发明之一(第一方面、第二十三方面)中，如图7所示，到选择的速度档离合器(三速离合器27)的连接动作开始的期间(从时刻t02到时刻t04的期间)，控制其它离合器(前进离合器18)的离合器压P，以使实际车速V与目标车速k8·V1一致。
通过进行使车速与目标车速一致的控制，实际车速变化率a至少在选择的速度档离合器(三速离合器27)的连接动作开始的瞬间(时刻t04)被纳入规定范围a1～a2的范围。
这样，实际车速V在速度档离合器(三速离合器27)的连接动作开始的瞬间(时刻t04)达到目标车速k8·V1，(参照图7)，同时，对于实际车速变化率，到速度档离合器(三速离合器27)的连接动作开始以前，切实地被纳入没有产生变速冲击的车速变化率的范围(a1～a2)。
根据本发明，在到目的变速选择的速度档离合器(三速离合器27)的连接动作开始的期间，进行使车速V与目标车速k8·V1一致的控制，至少到速度档离合器(三速离合器27)的连接动作开始(时刻t04)，使车速变化率a被纳入规定范围a1～a2，从而，速度档离合器(三速离合器27)被连接时，不会产生急剧的车速变化，不会给与驾驶员变速冲击(飞出感)。
另外，在从属于上述发明(第一方面)的主要发明(第十七、十八方面)中，如图7所示，到选择的速度档离合器(三速离合器27)的连接动作开始的时刻t04，使发动机转速降到转速N2，并使选择的速度档离合器(三速离合器27)的输入侧转速和输出侧转速一致(同步)。由此，可更进一步减小变速冲击。
在本发明的主要发明之一(第二方面、第二十四方面)中，如图7所示，在到选择的速度档离合器(三速离合器27)的连接动作开始之后到结束的期间(图7(g)的时刻t04～t05)，进行调整其它离合器(现在的前进离合器18)的离合器压的控制，以使车速变化率a达到规定值a3(参照图7(d)、(e))。
即，在从速度档离合器(三速离合器27)的连接动作开始的时刻t04到连接动作结束的时刻t05以前的期间，调整其它离合器(前进离合器18)的离合器压，使实际车速变化率a成为规定的车速变化率a3。在此规定的车速变化率a3设定为，对驾驶员来说，不使其感觉到变速冲击而平稳地(没有伴随急剧的车速变化的冲击)达到适合选择的速度档(三速速度档24)的车速的车速变化率的值。
如以上所述，在从速度档离合器(三速离合器27)的连接动作开始的时刻t04到连接动作结束的时刻t05的期间，将实际车速变化率a设定为规定的车速变化率a3，因此，选择的速度档离合器(三速离合器27)的变速动作中的车速变化不会成为急剧的车速变化，从而，不会给予驾驶员变速冲击。
另外，在从属于上述发明(第二方面)的主要发明(第二十二方面)中，如图7所示，选择的速度档离合器(三速离合器27)的变速动作中，锁止离合器34的离合器压P成为滑动状态(半锁止压P4)。由此，选择的速度档离合器(三速离合器27)的变速冲击被锁止离合器34吸收，从而，可更进一步减小变速冲击。
本发明的主要发明之一(第三方面、第二十五方面)，是将上述的第一方面的发明与第二方面的发明组合起来的发明，或将第二十二方面的发明与第二十三方面的发明组合起来的发明。


图1是本发明的一实施方式的车辆变速装置的概略系统构成图；图2(A)、(B)、(C)是ECMV的油压电路图(A)及ECMV动作状况说明图(B)、(C)；图3是控制器的功能框图；图4是锁止离合器的压力波形图；图5是发动机输出转矩特性图；图6是说明从下坡时的前进1速向前进3速的换高速档变速动作的工序流程图；图7是说明从下坡时的前进1速向前进3速的换高速档变速动作的时间曲线图；图8是说明从上坡时的前进3速向前进1速的换低速档变速动作的工序流程图；图9是说明从上坡时的前进3速向前进1速的换低速档变速动作的时刻图；图10是现有技术的说明图；图11(A)、(B)是详细地说明图6、图8的工序流程的一部分工序的处理内容的工序流程图。
具体实施例方式
下面，参照附图，对本发明的车辆变速控制装置及变速控制方法的实施方式进行说明。本实施方式假定本发明适用于作为车辆的推土机的情况。
图1是实施方式的推土机的变速控制装置1的构成图。
对图1的变速控制装置1的构成概略地进行说明。
在推土机等工程车辆中，发动机2的输出通过动力传递路径，传递到驱动轮即主动轮10A、10B。在发动机2的动力传递路径中，设有变矩器3、锁止变矩器3的锁止离合器34、变速器4。在变速器4中，设有对应前进行驶档19的前进离合器18、对应倒车行驶档21的倒车离合器20、对应各速度档(1速速度档22、2速速度档23、3速速度档24)22、23、24的各速度档离合器(1速离合器25、2速离合器26、3速离合器27)25、26、27。在推土机的驾驶席上设有行驶操作装置36。行驶操作装置36由前后进操作杆36a、换档开关36b和换档开关36c构成。对应前后进操作杆36a的操作位置，由控制器15生成前进操作指令信号、倒车操作指令信号。对应换档开关36b和换档开关36c，由控制器15生成速度档切换指令信号。另外，在自动变速时，对应车身的负荷等由控制器15生成速度档切换指令信号。
控制器15对变速器4输出前进操作指令信号或倒车操作指令信号，同时输出速度档切换指令信号。
输出前进操作指令信号时，选择前进离合器18并卡合(连接)前进离合器18。输出倒车操作指令信号时，选择倒车离合器20并卡合(连接)倒车离合器20。输出速度档切换指令信号时，选择各速度档离合器25、26、27中的任意一个速度档离合器并卡合选择的速度档离合器。由此，发动机2的动力通过变矩器3或锁止离合器34、选择的前进离合器18或倒车离合器20、选择的速度档离合器而传递到主动轮10A、10B。
本实施方式的各离合器18、20、25、26、27、34是油压离合器，通过控制向油压离合器供给或从油压离合器排出的油压而控制离合器的输入侧和输出侧的摩擦卡合力。
接着，详述图1的变速控制装置1的构成。
发动机2的旋转驱动力，传递到变矩器3或锁止离合器34、从该变矩器3或锁止离合器34的输出轴传递到变速器4的输入轴4a、传递到变速器4的行驶档部4b及速度档部4c、传递到变速器4的输出轴4d、从变速器4的输出轴4d通过锥齿轮5传递到横轴6。
在横轴6上分别连结有左、右行星齿轮机构7A、7B。
固定在左侧行星齿轮机构7A的行星齿轮托架的输出轴，通过制动装置8及终减速装置9连结于左侧的主动轮(左侧驱动轮)10A。固定在右侧行星齿轮机构7B的行星齿轮托架的输出轴，通过制动装置8及终减速装置9连结于右侧的主动轮(右侧驱动轮)10B。另外，左右主动轮10A、10B分别与配置在车身的左右各侧部的履带11A、11B啮合。
从横轴6传递到左右行星齿轮机构7A、7B中的每个内啮合齿轮的旋转驱动力，从左右行星齿轮机构7A、7B中的每个行星齿轮托架通过各终减速装置9，9传递到各主动轮10A、10B，从而由各主动轮10A、10B驱动各履带11A、11B。
与左侧的行星齿轮机构7A的中心齿轮固定为一体的齿轮及与右侧的行星齿轮机构7B的中心齿轮固定为一体的齿轮，通过由所需的齿轮列构成的动力传递机构12分别与固定在油压电动机13的输出轴的齿轮啮合。油压电动机13的旋转驱动力，从左右行星齿轮机构7A、7B中的每个中心齿轮，通过各行星齿轮托架及各终减速装置9、9传递到左右主动轮10A、10B。通过使左右主动轮10A、10B的旋转速度不同而使车辆左右转弯。该机构称为液压转向方式(HSSHydrostatic Steering System)。
发动机2为柴油式发动机。在发动机2中，附设有蓄压(普通轨道)式燃料喷射装置14。该燃料喷射装置14其本身是公知的结构。即，蓄压(普通轨道)式燃料喷射装置14，是由燃料泵将燃料蓄压在普通轨道室，并通过电磁阀的开闭从喷射器喷射燃料的装置，由从控制器15向电磁阀输入的驱动信号决定燃料喷射特性，从而得到从发动机2的低速区域到高速区域的任意喷射特性。
在本实施方式中，由包括燃料喷射装置14、控制器15及各种传感器类的机器构筑有电子控制喷射装置。在这样的电子控制喷射装置中，通过用数字值将目标喷射特性映象化，可得到自由度大的发动机输出转矩特性。
发动机2的实际转速(实际旋转速度)由发动机转速传感器16检测，由该发动机转速传感器16检测的发动机转速信号输入控制器15。另外，节气门操纵杆17对应操作设定表示发动机2的目标转速的节气门量。在节气门操纵杆17上附设有分压器17a，用分压器17a检测节气门信号。检测的节气门信号被输入控制器15。
变速器4的行驶档部4b，其构成为具备由前进离合器18的连接选择的前进行驶档19、由倒车离合器20的连接选择的倒车行驶档21。前进离合器18及倒车离合器20，分别作为液压动作式的摩擦离合器(液压离合器)而构成。另外，前进行驶档19及倒车行驶档21分别由行星齿轮列(或平行轴齿轮列)而形成。
变速器4的速度档部4c，其构成为具备通过1速离合器25、2速离合器26、3速离合器27的连接分别选择的1速速度档22、2速速度档23、3速速度档24。
对应1速速度档22的1速离合器25、对应2速速度档23的2速离合器26、及对应3速速度档24的3速离合器27，分别由液压动作式摩擦离合器(液压离合器)构成。另外，1速速度档22、2速速度档23、3速速度档24分别由行星齿轮列(或平行轴齿轮列)而形成。
变速器4的输出轴4d的实际转速通过T/M输出轴转速传感器28检测，由该T/M输出轴转速传感器28检测的T/M输出轴转速信号，输入控制器15。在控制器15中，被输入的变速器4的输出轴4d的实际转速换算为车身速度V。
在变速器4中，附设有控制前进离合器18的连接动作、切断动作的ECMV(Electric Control Modulation Valve)29。通过将前进操作指令信号从控制器15输出到ECMV29，使前进离合器18进行连接动作。
ECMV29是控制供给到前进离合器18的工作油的伺服阀，其构成如图2(A)所示。
ECMV29由使节流孔29a内工作油的流动在某时刻开口并使其大流量流入前进离合器18的流量检测阀29b、与根据从控制器15输出的指令电流进行前进离合器18内流动的工作油的调压的电磁比例压力控制阀29c组合构成。
在从控制器15输入ECMV29的指令电流，如同图2(B)所示推移的情况下，前进离合器18的压力(离合器油压)如同图2(C)所示变化。因此，前进离合器18的离合器油压对应从控制器15施加到EDMV29的指令电流而变化，从而前进离合器18的卡合程度变化。
即，触发电流从控制器15输入电磁比例压力控制阀29c时，电磁比例压力控制阀29c打开，从油压泵50泵出的工作油，通过电磁比例压力控制阀29c及节流孔29a，开始充填到前进离合器18(同图2(B)、(C)的时刻tA)。
工作油流入节流孔29a时，在节流孔29a的前后产生压差。节流孔29a的上游侧压力、下游侧压力作用于流量检测阀29b的滑阀的两端。在由节流孔29a产生前后压差的情况下，即上游侧压力比下游侧压力大的情况下，利用流量检测阀29b的滑阀的受压面积差打开流量检测阀29b。由此，从油压泵50泵出的工作油通过流量检测阀29b及节流孔29a充填到前进离合器18(同图2(B)、(C)中的时刻tA～时刻tB)。
在有向前进离合器18的工作油的流动的期间，即由节流孔29a产生前后压差的期间，即使输入电磁比例压力控制阀29c的指令电流值降到起始压水平以下，流量检测阀29b也可持续打开。因此，从油压泵50泵出的工作油被快速地充填到前进离合器18(同图2(B)、(C)中的时刻tB～时刻tC)。
工作油充满前进离合器18后(充填时期结束)，充填到前进离合器18的工作油的流动变为不流动，从而，节流孔29a的前后压差变消失。由此，流量检测阀29b关闭。流量检测阀29b关闭时，流量检测阀29b的滑阀就与充满开关29d接触，并将表示充填结束的充满信号从充满开关29d输入控制器15(同图2(B)、(C)中的时刻tC)。
控制器15输入充满信号时，以后，由于向前进离合器18供给的离合器油压递增，从而，输入电磁比例压力控制阀29c的指令电流值递增。由此，使作用于前进离合器18的离合器油压缓缓增加(瞬间增大制动效应)(同图2(B)、(C)中的时刻tC以后)。前进离合器18的离合器油压达到设定压后，前进离合器18的输入侧与输出侧的连接动作结束。另外，切断指令电流从控制器15输入ECMV29后，控制器15动作以使压力油从前进离合器18排出。由此，前进离合器18的输入侧与输出侧被切断。
同样，在变速器4的倒车离合器20、1速离合器25、2速离合器26及3速离合器27的每一个中，附设有对应的ECMV30、ECMV31、ECMV32及ECMV33，并且与图2所示的前进离合器18用的ECMV29作相同动作，各离合器20、25～27与前进离合器18作相同动作。
在变矩器3中，具有锁止离合器34。锁止离合器34在不需要变矩器的特性时，变矩器3的泵(输入要素)3a与叶轮(输出要素)3b固定连结。
指令电流从控制器15输入ECMV35时，ECMV35使作用于锁止离合器34的油压对应指令电流而变化，从而控制锁止离合器34的连接动作、切断动作。
在通过ECMV35使锁止离合器34变为切断状态的情况下，发动机2的机械动力在变矩器3中暂时变换为流体的动能后，再次变换为机械动力而输入变速器4。由此，在发动机2及变速器4下面的动力传递路径中发生的振动及冲击通过变矩器3产生的减震效果而减小。另外，在锁止离合器34由ECMV35变为滑动状态的情况下，在变速器4下面的动力传递路径中发生的冲击等被锁止离合器34吸收。另外，在由ECMV35使锁止离合器34变为连接状态的情况下，从发动机2产生的机械动力直接输入变速器4，从而，发动机2的动力被高效地传递到比发动机更靠下游的动力传递路径中。另外，锁止离合器34处于连接状态时，变矩器3内的工作流体的回流消失，在与变矩器3的导向器(反动要素)3c之间产生流体的剪切阻力，因此，锁止离合器34处于连接状态时，省略图示的导向器离合器被释放，从而使导向器3c变为自由状态。
在驾驶室内，设有行驶操作装置36。行驶操作装置36具备为了选择前进行驶档19、倒车行驶档21而设置的前后进操作杆36a、附设于前后进操作杆36a且为了切换选择1～3速速度档22～24而设置的换高速档开关36b、换低速档开关36c。
前后进操作杆36a是选择操作称为前进行驶方向位置F、中立位置N、倒车行驶方向位置R的各操作位置的操作装置。利用前后进操作杆36a，夹着中立位置N而相互切换前进行驶方向位置F和倒车行驶方向位置R。
在前后进操作杆36a上，附设有检测操作位置F、N、R的操作位置传感器36d。操作位置传感器36d例如由分压器、限位开关等构成。
操作前后进操作杆35a，由操作位置传感器36d检测操作位置并输入控制器15。在控制器15中，对应操作位置F生成前进操作指令信号。另外，在控制器15中，对应操作位置R生成倒车操作指令信号。
在换高速档开关36b、换低速档开关36c上，附设有检测操作开关的状态的传感器36e。
操作换高速档开关36b，表示操作情况的信号从传感器36e输入控制器15。在控制器15中，基于操作信号生成速度档切换指令信号，即表示换高速档的情况的换高速档指令信号。
另外，操作换低速档开关36c，表示操作情况的信号从传感器36e输入控制器15。在控制器15中，基于操作信号生成速度档切换指令信号，即表示换低速档的情况的换低速档指令信号。
另外，即使在不操作换高速档开关36b、换低速档开关36c的情况下，在控制器15内部，也可以按照规定的换高速档而生成对应相应车身的负荷的速度档切换指令信号，从而进行变矩器3的自动变速。
在车辆上设有检测车辆的前后方向倾斜角θ的倾斜角传感器37。表示由倾斜角传感器37检测的车辆前后方向倾斜角θ的信号被输入控制器15。
控制器15构成为变换/整形从各种传感器及开关等输入的输入信号的输入接口、按照规定的顺序进行数据的算术运算或逻辑运算的微型计算机部、将其运算结果变换为执行器驱动信号、并进一步以将其执行器驱动信号进行电力增幅后的信号作为指令电流而输出的输出接口。
控制器15如图3中功能块图所示，主要具有下面(1)～(12)的功能。
(1)车速运算部15a；在车速运算部15a中，基于从T/M输出轴传感器28输入的T/M输出轴转速信号，运算车身的实际速度(实际车速)V。
(2)车速变化率运算部15b；在车速变化率运算部15b中，基于由车速运算部15a运算的实际车速V，运算相当于车身的实际速度的单位时间的变化量，即实际车速变化率a。
(3)滑转系数运算部15c；在滑转系数运算部15c中，运算从发动机2到变速器4的输出轴4d的动力传递路径的滑转系数S。
(4)车辆前后方向倾斜角运算部15d；在车辆前后方向倾斜角运算部15d中，基于从倾斜角传感器37输入的车辆前后方向倾斜角θ的信号，运算现在的车辆前后方向倾斜角θ。另外，对应车辆前后方向倾斜角θ的信号的极性，检测车辆正在下坡或正在上坡。当车身的前部在下侧而车身的后部处于上侧(下坡)时，车辆前后方向倾斜角的信号的极性为负极性，当车身的前部在上侧而车身的后部处于下侧(上坡)时，车辆前后方向倾斜角的信号的极性为正极性。
(5)目标车速设定部15e；在目标车速设定部15e中，对应选择的速度档(变速前的速度档)的速度档离合器的连接动作开始时(对应于起始变速的速度档的速度档离合器被切断时)，设定实际车速V作为应当达到目标值的目标车速VM。
(6)ECMV控制部15f；ECMV控制部15f，生成应当输出到对应前进离合器18的ECMV29的指令电流并输出到ECMV29，从而控制ECMV29。
(7)ECMV控制部15g；ECMV控制部15g，生成应当输出到对应倒车离合器20的ECMV30的指令电流并输出到ECMV30，从而控制ECMV30。
(8)ECMV控制部15h；ECMV控制部15h，生成应当输出到对应1速离合器25的ECMV31的指令电流并输出到ECMV31，从而控制ECMV31。
(9)ECMV控制部15i；ECMV控制部15i，生成应当输出到对应2速离合器26的ECMV32的指令电流并输出到ECMV32，从而控制ECMV32。
(10)ECMV控制部15j；ECMV控制部15j，生成应当输出到对应3速离合器27的ECMV33的指令电流并输出到ECMV33，从而控制ECMV33。
(11)ECMV控制部15k；ECMV控制部15k，生成应当输出到对应锁止离合器34的ECMV35的指令电流并输出到ECMV35，从而控制ECMV35。
(12)燃料喷射装置控制部15m；燃料喷射装置控制部15m，生成应当输出到燃料喷射装置14的电磁阀的指令电流并输出到燃料喷射装置14的电磁阀，从而控制燃料喷射装置14。
在滑转系数运算部15c中，发动机2的实际转速为NE、变速器4的减速比(变速比)为i、变速器4的输出轴4d的实际转速为NT/M-OUT时，通过下面的式(1)运算从发动机2到输出轴4d的动力传递路径的滑转系数S。
S〔％〕＝(NE-NT/M-OUT×i)/NE×100……(1)在目标车速设定部15e中，由控制器15生成速度档切换指令信号(换高速档信号、换低速档信号)时，将由车速运算部15a运算的实际车速作为VJ，将由车辆前后方向倾斜角运算部15d运算的车辆前后方向倾斜角作为θ，通过下述的式(2)运算目标车速VM。不过，下述式(2)中的系数α根据下述表1取得。
VM＝αVJ……(2)α系数(参照表1)〔表1〕

(注释)k1～k30是常数如上述表1所示，系数α根据车辆前后方向倾斜角θ、速度档切换信号的内容定为k1～k30。k1～k30是规定的常数。
目标车速VM，设定为将在选择的速度档离合器的连接动作开始之前的车速变化率a纳入规定范围a1～a2、且在选择的速度档离合器的连接动作开始的瞬间不产生变速冲击的值。
表1的内容以数据表的形式存储在控制器15的存储器中。
如表1所示，系数α根据车辆的前后方向倾斜角θ而设定。另外，车辆前后方向倾斜角θ，将车身的前部在下侧而车身的后部处于上侧(下坡)时，作为负极性，将车身的前部在上侧而车身的后部处于下侧(上坡)时，作为正极性。
在表1中，将车辆前后方向倾斜角θ分为五大类。即，车辆前后方向倾斜角θ分为车辆处于平地时(倾斜角度θ为-6°＜θ＜6°)、下坡的时候，车辆前后方向倾斜角θ处于-12°＜θ≤-6°的范围时、下坡的时候，车辆前后方向倾斜角θ处于θ≤-12°的范围时、上坡的时候，车辆前后方向倾斜角θ处于6°≤θ＜12°的范围时、上坡的时候，车辆前后方向倾斜角θ处于-12°≤θ的范围时。
系数α按上坡时目标车速VM降低、下坡时目标车速VM提高而进行设定。这是因为，下坡时与上坡时相比，由重力产生的加速成分加在车辆上，更增大车速。
另外，如表1所示，系数α根据速度档切换信号的内容进行设定，所述速度档切换信号的内容，即“从1速向2速换高速档”、“从1速向3速换高速档”、“从2速向3速换高速档”、“从3速向2速换低速档”、“从3速向1速换低速档”、“从2速向1速换低速档”。这是因为，必须根据速度档切换信号的内容，变速器4的减速比i变化，从而规定与其相配的目标车速VM。
以数值举例，对表1所示的系数α与目标车速VM的关系进行说明。
将变速开始时的车身速度VJ设定为100％，车辆前后方向倾斜角θ在-6°以下比-12°高时(-12°＜θ≤-6°)进行换高速档时(下坡时的换高速档)，根据系数α，将目标车速VM的值设定为120％。
另外，同样，将变速开始时的车身速度VJ设定为100％，车辆前后方向倾斜角θ在-12°以下时(θ≤-12°)进行换高速档时(下坡时的换高速档)，根据系数α，将目标车速VM的值设定为130％。
另外，将变速开始时的车身速度VJ设定为100％，车辆前后方向倾斜角θ在比-6°高比6°低时(-6°＜θ＜6°)进行换低速档时(平地行驶时的换低速档)，根据系数α，将目标车速VM的值设定为95％。
另外，将变速开始时的车身速度VJ设定为100％，车辆前后方向倾斜角θ在6°以上比12°低时(6°≤θ＜12°)进行换低速档时(上坡行驶时的换低速档)，根据系数α，将目标车速VM的值设定为70％。
表1所示的系数α的规定方法是一个例子。
在表1中，根据车辆前后方向倾斜角θ、速度档切换信号的内容规定系数α，但也可以实施如下述表2所示，省略车辆前后方向的倾斜角θ，而根据速度档切换信号的内容规定系数α。
〔表2〕

如上述表2所示，系数α根据速度档切换信号的内容规定为k1～k6。k1～k6是规定的常数。
还有，也可以实施根据速度档切换信号的内容是换高速档还是换低速档将系数α规定为不同大小的值。
另外，在表1中，根据车辆前后方向倾斜角θ、速度档切换信号的内容规定系数α，但也可以实施如下述表3所示，省略速度档切换信号的内容，而根据车辆前后方向的倾斜角θ规定系数α(k100～k500)。
〔表3〕

还有，也可以实施根据车辆下坡(例如车辆前后方向的倾斜角θ的极性为负)、车辆上坡将系数α规定为不同大小的值。
在本实施方式中，由ECMV控制部15f和对应前进离合器18的ECMV29构成前进离合器控制装置38。通过前进离合器控制装置38进行前进离合器18的调压动作，从而进行前进离合器18的连接、切断的控制及前进离合器18的摩擦卡合力的控制。
另外，由ECMV控制部15g和对应倒车离合器20的ECMV30构成倒车离合器控制装置39。通过倒车离合器控制装置39进行倒车离合器20的调压动作，从而，进行倒车离合器20的连接、切断的控制及倒车离合器20的摩擦卡合力的控制。
另外，由ECMV控制部15h和对应1速离合器25的ECMV31构成1速离合器控制装置40。通过1速离合器控制装置40进行1速离合器25的调压动作，从而进行1速离合器25的连接、切断的控制及1速离合器25的摩擦卡合力的控制。
另外，由ECMV控制部15i和对应2速离合器26的ECMV32构成2速离合器控制装置41。通过2速离合器控制装置41进行2速离合器26的调压动作，从而进行2速离合器26的连接、切断的控制及2速离合器26的摩擦卡合力的控制。
另外，由ECMV控制部15j和对应3速离合器27的ECMV33构成3速离合器控制装置42。通过3速离合器控制装置42进行3速离合器27的调压动作，从而进行3速离合器27的连接、切断的控制及3速离合器27的摩擦卡合力的控制。
另外，由ECMV控制部15k和对应锁止离合器34的ECMV35构成锁止离合器控制装置43。通过锁止离合器控制装置43进行锁止离合器34的调压动作，从而控制锁止离合器34的离合器压，以使其成为例如图4所示的波形。
即，如图4所示，由控制器15生成、输出速度档切换指令信号时，据此在从时刻td到时刻te之间进行两阶段的降压动作。即，首先在时刻te，锁止离合器34的离合器压P，从锁止离合器34成为完全连接的状态的设定压力PS降低到中间的压力PJ(基础压+交叉(cross over)压)并将其压力PJ保持规定时间(td～te)。在从时刻td经过规定时间后的时刻te，降压到锁止离合器34成为滑动状态的半锁止压PH(基础压+半锁止起始压)。所谓“滑动状态”就是通过离合器传递发动机2的动力的状态，但没达到完全连接状态，称为离合器输入侧和输出侧通过机械摩擦而滑摩的状态。该半锁止压PH，是将规定的压力(半锁止起始压)与锁止离合器34成为完全切断状态的基础压进行加法计算的压力值。
这样，使锁止离合器34的压力在两阶段降压的理由是为了防止产生以下不良情况，即有可能临时在时刻td到时刻te之间使锁止离合器34的离合器压P从设定压力PS到半锁止压PH在一阶段降压时，发生过调量，作用于锁止离合器34的油压落入、并降低到基础压，从而产生称为锁止离合器34完全被切断的不良状态。
使锁止离合器34的离合器压P降低到半锁止压PH的理由是为了在变速时，由滑摩状态的锁止离合器34使速度档离合器连接时的冲击缓和。
如以上，锁止离合器34的离合器压P在时刻te降低到半锁止压PH时，保持其压力PH规定时间(te～th)。半锁止压保持规定时间时，离合器压P在时刻th上升到连接待机压Pi(基础压+起始压)并使其待机压Pi保持规定时间(th～tf)。连接待机压Pi保持规定时间时，锁止离合器34的离合器压P从时刻th递增。离合器压P的升压梯度根据由滑转系数运算部15c运算的滑转率S而决定。
对应滑转率S的升压梯度φ，以数据表的形式预先存储在控制器15内的存储器。升压梯度φ以滑转率越大升压梯度φ的值越小的对应关系，对应滑转率而存储。
在使锁止离合器34的离合器压P递增时，使客离合器压P的升压梯度φ对应滑转率而定的理由是为了通过在变速时对应滑转率调整转矩传递率，使车速变化率a保持在规定的一定值，从而，减小速度档离合器卡合时的冲击，同时，减小锁止离合器34卡合时的冲击。
图4中，例示锁止离合器34的离合器压P，对应滑转率SA、SB、SC，最初以φA的梯度而升压，然后以φB的梯度而升压的情况。
可是，对应滑转率使锁止离合器34的离合器压P递增的期间为规定的时限期间tf～tg。这是由于锁止离合器34滑摩的期间长时，离合器的热负荷增大。经过规定的时限期间时，离合器压P以比时刻tg大的梯度φC升压并迅速达到设定压力，锁止离合器34被完全连接。
另外，由燃料喷射装置14和燃料喷射装置控制部15m构成发动机控制装置44。通过发动机控制装置44控制燃料喷射装置14的燃料喷射量。燃料喷射量的调整，例如通过控制附设在发动机的燃料喷射泵上的调速器而进行。作为调速器，通常使用全程式控制方式的调速器，根据负荷调整发动机转速和燃料喷射量，以达到对应油门踏板的操作量的目标转数。即，调速器控制燃料喷射量，以使目标转速与实际发动机转速之间的差消失。
图5表示发动机转速(发动机旋转速度；r.p.m)与发动机2的输出转矩的关系，即最大转矩线。
在本实施方式中，最大转矩线根据发动机2的运转方式而不同。
在节气门操纵杆17在完全的位置操作的全负荷运转方式中，发动机2在由用实线表示的最大转矩线TA规定的范围运转。发动机2在最大转矩线TA上的额定点生成额定马力。在全负荷运转方式，发动机控制装置44控制发动机2，以不使发动机2的输出转矩超过最大转矩线TA、黑烟变成向大气中排放的排烟界限以外。
另一方面，节气门操纵杆17在完全的位置操作，并且在高输出运转方式切换的情况下，发动机2在由用虚线表示的最大转矩线TB规定的范围运转。在用最大转矩线TB表示的发动机输出转矩特性中，发动机2的马力超过额定马力而临时提高动力。发动机控制装置44在高输出运转方式时，如图5中斜线G所示，控制燃料喷射量，以使超过由全负荷运转方式时的最大转矩线TA规定的燃料喷射量的上限值的量的燃料，从燃料喷射装置14喷射。
从全负荷运转方式向高输出运转方式或向其反向的切换，由发动机控制装置44进行。
还有，发动机控制装置44，其在速度档切换指令输入控制器15时，到选择的速度档离合器的连接动作开始，调整发动机转速，进行使选择的速度档离合器的输入侧转速与输出侧转速一致(同步)的控制。
发动机控制装置44，以在变速动作开始时，对应目的变速的速度档的速度档离合器的连接动作时的离合器输入轴的转速，成为与对应其目的变速的速度档的速度档离合器的输出轴的转速同步的转速的发动机转速，作为目标转速而设定。而且，在对应目的变速的速度档离合器的连接动作开始，控制燃料喷射装置14的燃料喷射量，以使实际发动机转速与目标发动机转速一致。
如上的发动机转速的控制是为了缓和速度档离合器卡合时的冲击。
在控制器15档存储器装置15n中，存储下面的数据。
1)存入对应表1或表2或表3的数据表及滑转率S与升压梯度Φ的关系的数据表。
2)图5所示的发动机输出转矩特性的映象数据3)对应由图6、8、11的工序流程图及图7、9的时间曲线图表示的控制逻辑的程序下面，对用控制器15进行的处理即变实施方式的车辆变速控制装置1的动作进行说明。
下面，以A)从下坡时的前进1速到前进3速的换高速档变速动作、B)从上坡时的前进3速到前进1速的换低速档变速动作为例，选择性地进行说明。
A下坡时的前进1速到前进3速的换高速档变速动作车辆在前进或倒车中，根据驾驶员的意图操作换高速档手柄36b，假想速度档离合器切换的情况时，选择目的变速的速度档离合器连接时车速急剧变化，给予驾驶员变速冲击(飞出感)。尤其是，在车辆下坡的情况下，再加上由重力产生的加速成分，驾驶员会感到更大的变速冲击。
因此，下述实施例，是在车辆下坡时，例如从前进1速向前进3速换高速档时，不给驾驶员造成变速冲击的实施例。
图6、图11是说明从下坡时的前进1速向前进3速的换高速档变速动作的工序流程图。图7是说明同变速动作的时间曲线图。另外图6中的记号“S”代表步骤。还有，在这样的变速动作开始时，发动机2成为以全负荷运转方式运转的状态。
S1～S2在时刻t01，从行驶操作装置36输入换高速档开关36c的操作信号时，基于操作信号，由控制器15生成用于从1速向3速换高速档的换高速档信号(速度档切换指令信号)(S1的判断为YES)。由此，在目标车速设定部15e，由车速运算部15a运算的实际车速V、由车辆前后方向倾斜角运算部15d运算的车辆前后方向倾斜角θ、基于表1(或表2、表3)使用式(2)进行运算处理，从而设定目标车速VM(S2)。步骤S1、S2的内容用图11所示的工序流程图进行更详细的说明。
即，首先，由控制器15生成用于从1速向3速换高速档的换高速档信号(速度档切换指令信号)(S101的判断为YES)时，车速运算部15a，基于从T/M输出轴旋转传感器28输出的T/M输出轴转速信号，运算速度档切换指令信号生成时的实际车速VJ(＝V1)(参照图7(c)；S102)。
其次，车辆前后方向倾斜角运算部15d，基于从倾斜角传感器37输出的车辆前后方向倾斜角信号而运算的车辆前后方向倾斜角θ(例如-7°)。并且，从存储装置15n的数据表(表1)读出对应该车辆前后方向倾斜角θ(-7°；-12°＜θ≤-6°)、在S101生成的速度档切换指令信号的内容(从1速向3速换高速档)的系数α值k8(S103)。
然后，目标车速设定部15e用式(2)进行运算处理，基于在S102运算的实际车速VJ(＝V1)和在S103读出的系数α(＝k8)，设定目标车速VM(＝k8·V1)(S104)。
S3～S5在即将到时刻t02之前，实际发动机转速成为N1(参照图7(a))。生成速度档切换指令信号时，在时刻t02，发动机控制装置44，在到选择的3速离合器27的连接动作开始的时刻t04，为了使发动机转速从现在的转速N1下降到转速N2，将燃料喷射装置14的燃料喷射量从Q1减少到Q2(参照图7(b))。在此，发动机转速N2是选择的3速离合器27的输入侧转速与输出侧转速一致(同步)的发动机转速(S3)。通过该发动机转速的控制而进行3速离合器27的连接动作时，变速器4的输入轴4a的转速变为与3速速度档24同步的转速(参照图7(a))。
在即将到时刻t02之前，起始变速的1速离合器25为完全连接状态，其离合器压P保持在设定压力P1(参照图7(f))。速度档切换指令信号生成时，在时刻t02，1速离合器控制装置40，使1速离合器25的离合器压P从设定压力P1降到不产生滑摩的界限压力即排油待机压P2(参照图7(f)S4)。
在即将到时刻t02之前，锁止离合器34处于完全连接状态，锁止离合器压P保持在设定压力P3。生成速度档切换指令信号时，在从时刻t02到t03之间，锁止离合器控制装置43使锁止离合器34的离合器压P从设定压力P3阶段降压到锁止离合器34变为滑摩状态的半锁止压P4(参照图7(h))。
在即将到时刻t02之前，前进离合器18处于完全连接状态，离合器压P保持在设定压力P5。生成速度档切换指令信号时，在时刻t02，前进离合器控制装置38使离合器18的离合器压P从设定压力P5阶段降压到变为滑摩状态的离合器压压P6(参照图7(e)；S5)。
S6、S7接着，前进离合器控制装置38，控制前进离合器18的离合器压P，以使在时刻t02到t04之间，由车速运算部15a运算的实际车速V与目标车速k8·V1一致。
前进离合器18的离合器压P的控制，如下而进行。
即，将由车速运算部15a运算的现在的实际车速V作为反馈量，求出目标车速k8·V1与实际车速V的偏差ΔV。然后，运算对应该偏差ΔV的离合器压增减量ΔP。然后，调整前进离合器18的离合器压P，得到将离合器压增减量ΔP与现在的离合器压P相加的离合器压P+ΔP。车速V在目标车速k8·V1以上时，增加前进离合器18的离合器压P，另外，车速V比目标车速k8·V1小时，减少前进离合器18的离合器压P(参照图7(c))。
这样，通过使车速与目标车速一致的控制，实际车速变化率a至少在选择的3速离合器27的连接动作开始的瞬间(时刻t04)纳入规定范围a1～a2的范围。
即，车辆由于重力的影响而受到加速作用。当加在车辆上的加速过强时，通过提高前进离合器18的离合器压P并减少前进离合器18的滑摩量使加速减弱。反之，当加速过弱时，通过降低前进离合器18的离合器压P并增加前进离合器18的滑摩量使加速增强(参照图7(d))。这样一来，实际车速V在3速离合器27的连接动作开始的瞬间(时刻t04)达到目标车速k8·V1(参照图7(c))，同时，关于实际车速变化率a，在到3速离合器27的连接动作开始(时刻t04)，切实地纳入不产生变速冲击的车速变化率的范围(a1～a2)。另外，在到3速离合器27的连接动作开始时刻t04，实际车速V与目标车速k8·V1不一致时，也可以设定极限定时(S6、S7)，使得经过规定的时间(t02～t04)后，前进到下一步骤的处理(S8以后)。
如上所述，根据本实施例，在到选择目的变速的速度档离合器27的连接动作开始(时刻t04)的期间，进行使车速V与目标车速k8·V1一致的控制，至少到选择的3速离合器27的连接动作开始(时刻t04)，使实际车速变化率a纳入规定范围a1～a2，从而，在速度档离合器27连接之际，车速不会产生急剧变化，不给驾驶员造成变速冲击(飞出感)。尤其是，目标车速k8·V1是考虑了由车辆下坡时的重力产生加速成分的值，所以，即使下坡时也不会给驾驶员造成大的变速冲击。
进而，在本实施例中，在选择的3速离合器27的连接动作开始的时刻t04之前，使发动机转速下降到转速N2，而使选择的3速离合器27的输入侧转速与输出侧转速一致(同步)，从而，能够更进一步减小变速冲击。
S8、S9在时刻t04，由车速运算部15a运算的实际车速V达到目标车速k8·V1时(S7的判断为YES，参照图7(c))，1速离合器控制装置40，将起始变速的1速离合器25的离合器压力油排放，从而使离合器压P从排放待机压P2下降到动力传递被完全切断的状态的离合器压P7(S8)，3速离合器控制装置42，使选择目的变速的3速离合器27的离合器压P，从起始压P8向完全连接状态的设定压力P9递增并渐渐连接(卡合)(S9)。
S10接着，在从选择的速度档离合器(3速离合器)27的连接动作开始到连接动作结束的期间(图7(g)的时刻t04～t05)，进行调整现在选择的前进离合器18的离合器压的控制，以使车速变化率a变为规定值a3(参照图7(d)、(e))。
即，前进离合器控制装置38，在从3速离合器27的连接动作开始的时刻t04到连接动作结束的时刻t05之间，调整前进离合器18的离合器压，以使由车速运算部15a运算的实际车速变化率a成为规定的车速变化率a3。在此，规定的车速变化率a3设定为，平滑地(不伴有急剧的车速变化)达到适合不会使驾驶员感到变速冲击的3速速度档24的车速的车速变化率的值。
该前进离合器18的离合器压的控制，具体来说，按以下所述而进行。
车辆受到由于重力的影响产生的加速作用。在加速的程度向强的倾向转变的情况下，通过使前进离合器18的离合器压P降低而减少前进离合器18的滑摩量，从而减弱加速的程度。反之，在加速的程度向弱的倾向转变的情况下，通过使前进离合器18的离合器压P提高而增加前进离合器18的滑摩量，从而增强加速的程度。由此使实际车速变化率a与规定值a3一致。另外，当加速的程度变弱时，更使离合器的滑摩增大，而在考虑对离合器的影响的情况下，也可以实施设置限时器，使其不低于现状的离合器压。
另外，本实施例中，在时刻t02～时刻t05之间，调整离合器压而将滑摩的离合器作为行驶档离合器(前进离合器)，但也可以实施将其作为其他的速度档离合器(S10)。
如上所述，在从3速离合器27的连接动作开始的时刻t04到连接动作结束的时刻t05之间，实际车速变化率a达到规定的车速变化率a3，因此，3速离合器27的变速动作中的车速变化不会成为急剧的变化，从而不会给予驾驶员变速冲击。
进而，根据本实施例，3速离合器27的变速动作过程中，锁止离合器34的离合器压P变为滑摩状态(半锁止压P4)，因此3速离合器27的变速冲击被锁止离合器34吸收，从而可更进一步减小变速冲击。
S11接着，在选择的速度档离合器(3速离合器)27的连接动作结束之后(图7(g)的时刻t05～)，使车速变化率a维持在规定值a3，从而进行递增现在选择的前进离合器18的离合器压的控制(参照图7(d)、(e))。
即，前进离合器控制装置38，使由车速变化率运算部15b运算的从时刻t05到时刻t06之间的车速变化率a大致一定地维持在规定值a3，从而使前进离合器18的离合器压递增。另外，本实施例中，在时刻t05～时刻t06之间，调整离合器压并将滑摩离合器作为行驶档离合器(前进离合器)，但也可以实施将其作为其他速度档离合器(S11)。
如上所述，选择的速度档离合器(3速离合器)27连接之后，在从时刻t05到时刻t06之间，也使实际车速变化率a大致一定地维持在规定值a3，而使前进离合器18的离合器压递增，从而可更进一步抑制速度档离合器(3速离合器)27连接时的变速冲击。
S12接着，锁止离合器控制装置43，从存入存储装置15n的数据表中选择对应通过滑转率运算部15c运算的滑转率S的锁止离合器34的升压梯度φ(S12)。
S13～S14接着，在时刻t06，由滑转率运算部15c运算的滑转率S达到规定值(例如10％)以下时(S13的判断为YES)，前进离合器控制装置38，使选择的前进离合器18的离合器压P向成为完全连接状态的设定压力P10递增，从而使前进离合器18在时刻t07完全连接(图7(h)的时刻t06～t07)。另外，锁止离合器控制装置43，使锁止离合器34的离合器压P按照选择的升压梯度φ向达到完全连接状态的设定压力P11递增，从而使锁止离合器34完全连接(图7(h)的t06～；S14)。
这样一来，当前进离合器18及锁止离合器34分别完全连接时，能够切实防止发生变速冲击的情况。
S15前进离合器18在时刻t07完全连接时，发动机控制装置44，使减少到Q2的燃料喷射装置14的燃料喷射量增加到Q3。由此，可以使发动机2的实际转速达到适合行驶状况的发动机转速(参照图7(b)；S15)。
另外，在图6的步骤S1、S2中，以按照基于表1的内容的图11(A)表示的工序流程而设定目标车速VM的情况为例进行了说明，但也可以实施基于表2的内容的图11(B)表示的工序流程而设定目标车速VM。
在这种情况下，首先，在控制器15中生成用于从1速向3速换高速档的换高速档信号(速度档切换指令信号)后(S201的判断为YES)，车速运算部15a，基于从T/M输出轴旋转传感器28生成的T/M输出轴转速信号，运算速度档切换指令信号生成时的实际车速VJ(＝V1)(参照图7(c)；S202)。
其次，从存储装置15n的数据表(表2)中读出对应在S201生成的速度档切换指令信号的内容(从1速向3速换高速档)的系数α的值k2(S203)。
接着，目标车速设定部15e，使用式(2)进行运算处理，并基于在S202运算的实际车速VJ(＝V1)和在S203读出的系数α(＝k2)，设定目标车速VM(＝k2·V1)(S204)。
B从上坡时的前进3速向前进1速的换低速档变速动作车辆在前进或倒车中，根据驾驶员的意图操作换档手柄36c，假想速度档离合器切换的情况时，选择目的变速的速度档离合器连接时车速急剧变化，给予驾驶员变速冲击(飞出感)。尤其是，在车辆上坡的情况下，加上由重力产生的加速成分，驾驶员会感到更大的变速冲击。
于是，下述实施例，是在车辆上坡时，例如从前进3速向前进1速换低速档时，不给驾驶员造成变速冲击的实施例。
图8、图11是说明从上坡时的前进3速向前进1速的换低速档变速动作的工序流程图。图9是说明同变速动作的时刻图。另外，图8中的记号“R”代表步骤。还有，在这样的变速动作开始时，发动机2成为以全负荷运转方式运转的状态。
R1～R2在时刻t11，从行驶操作装置36输入换低速档开关36d的操作信号时，基于操作信号，由控制器15生成用于从3速向1速换低速档的换低速档信号(速度档切换指令信号)(R1的判断为YES)。由此，在目标车速设定部15e，由车速运算部15a运算的实际车速V、由车辆前后方向倾斜角运算部15d运算的车辆前后方向倾斜角θ、基于表1(或表2、表3)使用式(2)进行运算处理，从而设定目标车速VM(R2)。步骤R1、R2的内容用图11(A)所示的工序流程图进行更详细的说明。
即，首先，由控制器15生成用于从3速向1速换低速档的换低速档信号(速度档切换指令信号)(S101的判断为YES)时，车速运算部15a，基于从T/M输出轴旋转传感器28输出的T/M输出轴转速信号，运算速度档切换指令信号生成时的实际车速VJ(＝V5)(参照图9(c)；S102)。
其次，车辆前后方向倾斜角运算部15d，基于从倾斜角传感器37输出的车辆前后方向倾斜角信号而运算的车辆前后方向倾斜角θ(例如12°)。并且，从存储装置15n的数据表(表1)读出对应该车辆前后方向倾斜角θ(12°；12°≤θ)、在S101生成的速度档切换指令信号的内容(从3速向1速换低速档)的系数α值k29(S103)。
然后，目标车速设定部15e用式(2)进行运算处理，基于在S102运算的实际车速VJ(＝V5)和在S103读出的系数α(＝k29)，设定目标车速VM(＝k29·V5)(S104)。
R3～R5在即将到时刻t12之前，起始变速的3速离合器27为完全连接状态，其离合器压P保持在设定压力P15(参照图9(g))。速度档切换指令信号生成后，在时刻t12，3速离合器控制装置42，使3速离合器27的离合器压P从设定压力P15降到不产生滑摩的界限压力即排油待机压力P16(参照图9(g)；R3)。
在即将到时刻t12之前，锁止离合器34处于完全连接状态，锁止离合器压P保持在设定压力P17。生成速度档切换指令信号后，在从时刻t12到t13之间，锁止离合器控制装置43使锁止离合器34的离合器压P从设定压力P17阶段地降压到锁止离合器34变为滑摩状态的半锁止压P18(参照图9(h))。
在即将到时刻t12之前，前进离合器18处于完全连接状态，离合器压P保持在设定压力P19。生成速度档切换指令信号时，在时刻t12，前进离合器控制装置38，使离合器18的离合器压P从设定压力P19阶段降压到变为滑摩状态的离合器压压P20(参照图9(e)；R4)。
在即将到时刻t12之前，实际发动机转速成为N5(参照图9(a))。生成速度档切换指令信号时，在时刻t12，发动机控制装置44，从全负荷运转方式切换到高输出运转方式。由此，如图5虚线G所示，可以使超过由全负荷运转方式时的最大转矩线TA规定的燃料喷射量的上限值的量的燃料从燃料喷射装置14喷射。
发动机控制装置44，在到选择的1速离合器25的连接动作开始的时刻t14之前，为了使发动机转速从现在的转速N5上升到转速N6，将燃料喷射装置14的燃料喷射量从Q5增加到Q6(参照图9(b))。在此，发动机转速N6是选择的1速离合器25的输入侧转速与输出侧转速一致(同步)的发动机转速(R5)。通过该发动机转速的控制，进行1速离合器25的连接动作时，变速器4的输入轴4a的转速变为与1速速度档22同步的转速(参照图9(a))。
R6、R7接着，前进离合器控制装置38，控制前进离合器18的离合器压P，以使在时刻t02到t04之间，由车速运算部15a运算的实际车速V与目标车速k29·V5一致。
前进离合器18的离合器压P的控制，如下而进行。
即，将由车速运算部15a运算的现在的实际车速V作为反馈量，求出目标车速k29·V5与实际车速V的偏差ΔV。然后，运算对应该偏差ΔV的离合器压增减量ΔP。然后，调整前进离合器18的离合器压P，得到将离合器压增减量ΔP与现在的离合器压P相加的离合器压P+ΔP。车速V在目标车速k29·V5以上时，减少前进离合器18的离合器压P，另外，车速V比目标车速k29·V5小时，增加前进离合器18的离合器压P(参照图9(c))。
这样，通过使车速与目标车速一致的控制，实际车速变化率a至少在选择的1速离合器25的连接动作开始的瞬间(时刻t14)纳入规定范围a5～a6的范围。
即，车辆由于重力的影响而受到减速作用。当加在车辆上的减速过强时，通过提高前进离合器18的离合器压P而减少前进离合器18的滑摩量使减速减弱。反之，当减速过弱时，通过降低前进离合器18的离合器压P而增加前进离合器18的滑摩量使减速增强(参照图9(d))。这样一来，实际车速V在1速离合器25的连接动作开始的瞬间(时刻t14)达到目标车速k29·V5(参照图9(c))，同时，关于实际车速变化率a，到1速离合器25的连接动作开始(时刻t14)，切实地纳入不产生变速冲击的车速变化率的范围(a5～a6)。另外，到1速离合器25的连接动作开始时刻t14，实际车速V与目标车速k29·V5不一致时，也可以设定极限定时，使得经过规定的时间(t12～t14)后，前进到下一步骤的处(R8以后)(R6、R7)。
如上所述，根据本实施例，到选择目的变速的速度档离合器25的连接动作开始(时刻t14)的期间，进行使车速V与目标车速k29·V5一致的控制，至少到选择的1速离合器25的连接动作开始(时刻t14)，使实际车速变化率a纳入规定范围a5～a6，从而，在速度档离合器25连接之际，车速不会产生急剧变化，不给予驾驶员变速冲击(飞出感)。尤其是，目标车速k29 ·V5是考虑了由车辆上坡时的重力产生减速成分的值，所以，即使上坡时也不会给予驾驶员大的变速冲击。
进而，在本实施例中，到选择的1速离合器25的连接动作开始的时刻t14，使发动机转速上升到转速N6，而使选择的1速离合器25的输入侧转速与输出侧转速一致(同步)，从而，能够更进一步减小变速冲击。
R8、R9在时刻t14，由车速运算部15a运算的实际车速V达到目标车速k29·V5后(R7的判断为YES，参照图9(c))，3速离合器控制装置42，将起始变速的3速离合器27的离合器压力油排放，从而使离合器压P从排放待机压P16下降到动力传递被完全切断状态的离合器压P21(R8)，1速离合器控制装置40，使选择目的变速的1速离合器25的离合器压P，从起始压P22向完全连接状态的设定压力P23递增并渐渐连接(卡合)(R9)。
R10接着，在从选择的速度档离合器(1速离合器)25的连接动作开始到连接动作结束的期间(图9(f)的时刻t14～t15)，进行调整现在选择的前进离合器18的离合器压的控制，以使车速变化率a变为规定值a7(参照图9(d)、(e))。
即，前进离合器控制装置38，在从1速离合器25的连接动作开始的时刻t14到连接动作结束的时刻t15之间，调整前进离合器18的离合器压，以使由车速运算部15a运算的实际车速变化率a成为规定的车速变化率a7。在此，规定的车速变化率a7设定为，平滑地(不伴有急剧的车速变化)达到适合不会使驾驶员感到变速冲击的1速速度档22的车速的车速变化率的值。
该前进离合器18的离合器压的控制，具体来说，按以下所述而进行。
车辆受到由于重力的影响产生的减速作用。在减速的程度向强的倾向转变的情况下，通过使前进离合器18的离合器压P提高而减少前进离合器18的滑摩量，从而减弱减速的程度。反之，在减速的程度向弱的倾向转变的情况下，通过使前进离合器18的离合器压P降低而增加前进离合器18的滑摩量，从而增强减速的程度。由此使实际车速变化率a与规定值a7一致。另外，当减速的程度变弱时，更使离合器的滑摩增大，而在考虑对离合器的影响的情况下，也可以实施设置限时器，使其不低于现状的离合器压。
另外，本实施例中，在时刻t12～时刻t15之间，调整离合器压而将滑摩的离合器作为行驶档离合器(前进离合器)，但也可以实施将其作为其他的速度档离合器(R10)。
如上所述，在从1速离合器25的连接动作开始的时刻t14到连接动作结束的时刻t15之间，实际车速变化率a达到规定的车速变化率a7，因此，1速离合器25的变速动作中的车速变化不会成为急剧的变化，从而不会给予驾驶员变速冲击。
进而，根据本实施例，1速离合器25的变速动作过程中，锁止离合器34的离合器压P变为滑摩状态(半锁止压P18)，因此1速离合器25的变速冲击被锁止离合器34吸收，从而可更进一步减小变速冲击。
R11接着，在选择的速度档离合器(1速离合器)25的连接动作结束之后(图9(f)的时刻t15～)，使车速变化率a维持在规定值a7，从而进行递增现在选择的前进离合器18的离合器压的控制(参照图9(d)、(e))。
即，前进离合器控制装置38，使由车速变化率运算部15b运算的从时刻t15到时刻t16之间的车速变化率a大致一定地维持在规定值a7，从而使前进离合器18的离合器压递增。另外，本实施例中，在时刻t15～时刻t16之间，调整离合器压并将滑摩离合器作为行驶档离合器(前进离合器)，但也可以实施将其作为其他速度档离合器(R11)。由此，可以抑制选择的速度档离合器(1速离合器)25连接时的变速冲击。
如上所述，选择的速度档离合器(1速离合器)25连接后，在从时刻t15到时刻t16之间，也使实际车速变化率a大致一定地维持在规定值a7，而使前进离合器18的离合器压递增，从而可更进一步抑制速度档离合器(1速离合器)25连接时的变速冲击。
R12接着，锁止离合器控制装置43，从存入存储装置15n的数据表中选择对应通过滑转率运算部15c运算的滑转率S的锁止离合器34的升压梯度φ(R12)。
R13～R14接着，在时刻t16，由滑转率运算部15c运算的滑转率S达到规定值(例如10％)以下时(R13的判断为YES)，前进离合器控制装置38，使选择的前进离合器18的离合器压P向成为完全连接状态的设定压力P24递增，从而使前进离合器18在时刻t17完全连接(图9(e)的时刻t16～t17)。另外，锁止离合器控制装置43，使锁止离合器34的离合器压P按照选择的升压梯度φ向达到完全连接状态的设定压力P25递增，从而使锁止离合器34完全连接(图9(h)的t16～；R14)。
这样一来，当前进离合器18及锁止离合器34分别完全连接时，能够切实防止发生变速冲击的情况。
R15前进离合器18在时刻t17完全连接时，发动机控制装置44，从高输出运转方式切换到全负荷运转方式，同时，使增加到Q6的燃料喷射装置14的燃料喷射量减少到Q7。由此，可以使发动机2的实际转速达到适合行驶状况的发动机转速(参照图9(b)；R15)。
另外，在图8的步骤R1、R2中，以按照基于表1的内容的图11(A)表示的工序流程而设定目标车速VM的情况为例进行了说明，但也可以实施基于表2的内容的图11(B)表示的工序流程而设定目标车速VM。
在这种情况下，首先，在控制器15中生成用于从3速向1速换低速档的换低速档信号(速度档切换指令信号)后(S201的判断为YES)，车速运算部15a，基于从T/M输出轴旋转传感器28生成的T/M输出轴转速信号，运算速度档切换指令信号生成时的实际车速VJ(＝V5)(参照图9(c)；S202)。
其次，从存储装置15n的数据表(表2)中读出对应在R201生成的速度档切换指令信号的内容(从3速向1速换低速档)的系数α的值k5(S203)。
接着，目标车速设定部15e，使用式(2)进行运算处理，并根据在S202运算的实际车速VJ(＝V5)和在S203读出的系数α(＝k5)，设定目标车速VM(＝K5·V5)(S204)。
在以上的实施例中，假象从1速向3速换高速档时、从3速向1速换低速档时的变速控制而进行了说明，但这是一个例子，在其它速度档间换高速档或者换低速档时(从1速向2速的换高速档、从2速向3速的换高速档、从3速向2速的换低速档、从2速向1速的换低速档)，也可进行相同的变速控制装置。
另外，在以上的实施例中，对假想车辆是前进行驶的情况，且控制现在选择的行驶速度档即前进离合器18的离合器压的情况进行了说明(图7(e)、图9(e))，但在车辆是倒车行驶的情况下，也可以与图7(e)、图9(e)所示的前进离合器18的控制同样，控制选择的行驶速度档即倒车离合器20。
另外，在本实施例中，对假设驾驶员通过操作换高速档开关36b或者换低速档开关36c，生成速度档切换指令信号(换高速档指令信号、换低速档指令信号)，对应生成的速度档切换指令信号进行图6或图8所示的变速控制的情况进行了说明，但对于自动变速的情况也是同样的。即，即使不是驾驶员操作换高速档开关36b、换低速档开关36c的情况，在控制器15内部，也可以按照规定的换高速档，对应加在车辆上的负荷而生成速度档切换指令信号。对应该生成的速度档切换指令信号，进行与用图6或图8表示的工序流程同样的变速控制。
本发明，尤其是，可以应用于适合工程车辆、工业车辆、农用车辆等的车辆变速装置。
权利要求
1.一种车辆的变速控制装置，在发动机的动力传递路径中设置有对应前进行驶档的前进离合器、对应倒车行驶档的倒车离合器、对应各速度档的各速度档离合器，并且，对应速度档切换指令选择各速度档离合器中的任一个，发动机的动力经由选择的前进离合器或倒车离合器及选择的速度档离合器传递到驱动轮，该车辆的变速控制装置的特征在于，具备检测实际车速的车速检测装置；设定在选择的速度档离合器的连接动作开始时车辆应该达到的目标车速的目标车速设定装置；在从生成速度档切换指令到选择的速度档离合器的连接动作开始的期间，调整其它离合器的摩擦卡合力，以使检测的车速与目标车速一致的控制装置。
2.一种车辆的变速控制装置，在发动机的动力传递路径中设置有对应前进行驶档的前进离合器、对应倒车行驶档的倒车离合器、对应各速度档的各速度档离合器，并且，对应速度档切换指令选择各速度档离合器中的任一个，发动机的动力经由选择的前进离合器或倒车离合器及选择的速度档离合器传递到驱动轮，该车辆的变速控制装置的特征在于，具备检测或运算车速变化率的车速变化率检测/运算装置；在从选择的速度档离合器的连接动作开始到连接动作结束的期间，调整其它离合器的摩擦卡合力，以使检测或运算的车速变化率达到规定值的控制装置。
3.一种车辆的变速控制装置，在发动机的动力传递路径中设置有对应前进行驶档的前进离合器、对应倒车行驶档的倒车离合器、对应各速度档的各速度档离合器，并且，对应速度档切换指令选择各速度档离合器中的任一个，发动机的动力经由选择的前进离合器或倒车离合器及选择的速度档离合器传递到驱动轮，该车辆的变速控制装置的特征在于，具备检测实际车速的车速检测装置；设定在选择的速度档离合器的连接动作开始时车辆应该达到的目标车速的目标车速设定装置；检测或运算车速变化率的车速变化率检测/运算装置；在从生成速度档切换指令到选择的速度档离合器的连接动作开始的期间，调整其它离合器的摩擦卡合力，以使检测的车速与目标车速一致，并且，在从选择的速度档离合器的连接动作开始到连接动作结束的期间，调整其它离合器的摩擦卡合力，以使检测或运算的车速变化率达到规定值的控制装置。
4.如权利要求1所述的车辆的变速装置，其特征在于，设有检测车辆的前后方向的倾斜角度的倾斜角检测装置，所述目标车速设定装置设定对应检测的车辆前后方向倾斜角度的大小的目标车速。
5.如权利要求1所述的车辆的变速装置，其特征在于，设有检测车辆下坡或者上坡的下坡/上坡检测装置，所述目标车速设定装置对应车身下坡或者上坡而设定不同大小的目标车速。
6.如权利要求1所述的车辆的变速装置，其特征在于，所述目标车速设定装置，根据速度档切换指令的内容是换高速档或者换低速档而设定不同大小的目标车速。
7.如权利要求1所述的车辆的变速装置，其特征在于，所述目标车速设定装置，根据速度档切换指令的内容设定目标车速。
8.如权利要求1所述的车辆的变速装置，其特征在于，所述控制装置，其调整其它离合器的摩擦卡合力的情况为车辆下坡时，速度档切换指令信号的内容为换高速档时，在检测车速为目标车速以上的情况下，增加其它离合器的摩擦卡合力，另外，在检测车速比目标车速低的情况下，减小其它离合器的摩擦卡合力。
9.如权利要求1所述的车辆的变速装置，其特征在于，所述控制装置，其调整其它离合器的摩擦卡合力的情况为车辆上坡时，速度档切换指令信号的内容为换低速档时，在检测车速为目标车速以上的情况下，减小其它离合器的摩擦卡合力，另外，在检测车速比目标车速低的情况下，增加其它离合器的摩擦卡合力。
10.如权利要求1所述的车辆的变速装置，其特征在于，进行摩擦卡合力的调整的其它离合器是合器或倒车离合器，设置有运算发动机的动力传递路径的滑转率的滑转率运算装置，当滑转率达到规定值以下时，使选择的前进离合器或倒车离合器的摩擦卡合力递增且完全与该离合器连接。
11.如权利要求2所述的车辆的变速装置，其特征在于，进行摩擦卡合力的调整的其它离合器是选择的前进离合器或倒车离合器，设置有运算发动机的动力传递路径的滑转率的滑转率运算装置，当滑转率达到规定值以下时，使选择的前进离合器或倒车离合器的摩擦卡合力递增且完全与该离合器连接。
12.如权利要求11所述的车辆的变速装置，其特征在于，在选择的速度档离合器的连接动作结束之后，使检测或已运算的车速变化率维持在规定值，同时，使选择的前进离合器或倒车离合器的摩擦卡合力递增，当滑转率达到规定值以下时，使选择的前进离合器或倒车离合器的摩擦卡合力进一步递增，而完全与该离合器连接。
13.如权利要求1所述的车辆的变速装置，其特征在于，进行摩擦卡合力的调整的其它离合器是选择的前进离合器或倒车离合器，在发动机的动力传递路径上设置有变矩器、锁止变矩器的锁止离合器，设置有运算发动机的动力传递路径的滑转率的滑转率运算装置，在速度档切换指令生成时，使锁止离合器的摩擦卡合力减小到该离合器达到滑摩状态的规定水平，在滑转率达到规定值以下时，使选择的前进离合器或倒车离合器的摩擦卡合力递增而完全与该离合器连接，并且使锁止离合器的摩擦卡合力递增而完全与该离合器连接。
14.如权利要求2所述的车辆的变速装置，其特征在于，进行摩擦卡合力的调整的其它离合器是选择的前进离合器或倒车离合器，在发动机的动力传递路径上设置有变矩器、锁止变矩器的锁止离合器，设置有运算发动机的动力传递路径的滑转率的滑转率运算装置，在速度档切换指令生成时，使锁止离合器的摩擦卡合力减小到该离合器达到滑摩状态的规定水平，在滑转率达到规定值以下时，使选择的前进离合器或倒车离合器的摩擦卡合力递增而完全与该离合器连接，并且使锁止离合器的摩擦卡合力递增而完全与该离合器连接。
15.如权利要求13所述的车辆的变速装置，其特征在于，使锁止离合器的摩擦卡合力以对应滑转率的梯度递增而完全与该离合器连接。
16.如权利要求14所述的车辆的变速装置，其特征在于，使锁止离合器的摩擦卡合力以对应滑转率的梯度递增而完全与该离合器连接。
17.如权利要求1所述的车辆的变速装置，其特征在于，在速度档切换指令的内容为换高速档时，在速度档切换指令生成时，到选择的速度档离合器的连接动作开始，进行使发动机转速降低而使选择的速度档离合器的输入侧转速与输出侧转速一致的控制。
18.如权利要求1所述的车辆的变速装置，其特征在于，造速度档切换指令的内容为换低速档时，在速度档切换指令生成时，到选择的速度档离合器的连接动作开始，进行使发动机转速提高而使选择的速度档离合器的输入侧转速与输出侧转速一致的控制。
19.如权利要求2所述的车辆的变速装置，其特征在于，在速度档切换指令的内容为换高速档时，在速度档切换指令生成时，到选择的速度档离合器的连接动作开始，进行使发动机转速降低而使选择的速度档离合器的输入侧转速与输出侧转速一致的控制。
20.如权利要求2所述的车辆的变速装置，其特征在于，在速度档切换指令的内容为换低速档时，在速度档切换指令生成时，到选择的速度档离合器的连接动作开始，进行使发动机转速提高而使选择的速度档离合器的输入侧转速与输出侧转速一致的控制。
21.如权利要求1所述的车辆的变速装置，其特征在于，在发动机的动力传递路径上设置有变矩器、和所作变矩器的锁止离合器，在速度档切换指令生成时，使锁止离合器的摩擦卡合力减小到该离合器达到滑摩状态的规定水平，并且至少在选择的速度档离合器的连接动作中，维持该滑摩状态。
22.如权利要求2所述的车辆的变速装置，其特征在于，在发动机的动力传递路径上设置有变矩器、和所作变矩器的锁止离合器，在速度档切换指令生成时，使锁止离合器的摩擦卡合力减小到该离合器达到滑摩状态的规定水平，并且至少在选择的速度档离合器的连接动作中，维持该滑摩状态。
23.一种车辆的变速控制方法，在发动机的动力传递路径中，设置有对应前进行驶档的前进离合器、对应倒车行驶档的倒车离合器、对应各速度档的各速度档离合器，并且，对应速度档切换指令选择各速度档离合器中的任一个，发动机的动力经由选择的前进离合器或倒车离合器及选择的速度档离合器传递到驱动轮，该车辆的变速控制方法的特征在于，设定在选择的速度档离合器的连接动作开始时车辆应当达到的目标车速，从生成速度档切换指令到选择的速度档离合器的连接动作开始的期间，进行为使检测的车速与目标车速一致而调整其它离合器的摩擦卡合力的控制。
24.一种车辆的变速控制方法，在发动机的动力传递路径中，设置有对应前进行驶档的前进离合器、对应倒车行驶档的倒车离合器、对应各速度档的各速度档离合器，并且，对应速度档切换指令选择各速度档离合器中的任一个，发动机的动力经由选择的前进离合器或倒车离合器及选择的速度档离合器传递到驱动轮，该车辆的变速控制方法的特征在于，在从选择的速度档离合器的连接动作开始到连接动作结束的期间，进行为使检测或运算的车速变化率达到规定值而调整其它离合器的摩擦卡合力的控制。
25.一种车辆的变速控制方法，在发动机的动力传递路径中，设置有对应前进行驶档的前进离合器、对应倒车行驶档的倒车离合器、对应各速度档的各速度档离合器，并且，对应速度档切换指令选择各速度档离合器中的任一个，发动机的动力经由选择的前进离合器或倒车离合器及选择的速度档离合器传递到驱动轮，该车辆的变速控制方法的特征在于，设定在选择的速度档离合器的连接动作开始时车辆应当达到的目标车速，进行以下控制，即从生成速度档切换指令到选择的速度档离合器的连接动作开始的期间，进行为使检测的车速与目标车速一致而调整其它离合器的摩擦卡合力的控制；在从选择的速度档离合器的连接动作开始到连接动作结束的期间，进行为使检测或运算的车速变化率达到规定值而调整其它离合器的摩擦卡合力的控制。
全文摘要
一种考虑变速前后的车辆速度差而降低变速冲击的车辆的变速控制装置和方法，本发明的主要发明之一中，到选择的速度档离合器的连接动作开始的期间，控制其它离合器的离合器压，以使实际车速与目标车速一致。通过进行使车速与目标车速一致的控制，实际车速变化率至少在选择的速度档离合器的连接动作开始的瞬间被纳入规定范围。另外，本发明的其他主要发明之一中，如图7所示，从选择的速度档离合器的连接动作开始到连接动作结束的期间，控制其它离合器(前进离合器)的离合器压，以使车速变化率成为规定值。
文档编号F16H59/44GK1989361SQ20058002522
公开日2007年6月27日 申请日期2005年7月28日 优先权日2004年7月28日
发明者中川智裕, 山本茂, 冈俊治, 冈田俊一 申请人:株式会社小松制作所