JP2001295919A

JP2001295919A - 車両用複式手動変速機のレンジ部のシフト制御方法及び装置

Info

Publication number: JP2001295919A
Application number: JP2001099571A
Authority: JP
Inventors: Chris Cox; コックスクリス
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2000-04-03
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2001-10-26
Also published as: BR0101576A; EP1143172A1; US20010025537A1; EP1143172B1; DE60105681D1; DE60105681T2; ATE277311T1; US6520040B2

Abstract

(57)【要約】【課題】「反復Ｈ」型シフト機構を有するレンジ型手
動変速機において、不注意により危機的なダメージを与
えかねないダウンシフトを防止する。【解決手段】 (i)レンジスイッチ96が「ロー」ポジシ
ョンにあり、 (ii)変速機の係合ギヤ比が既に４速とな
っており、 (iii) 目標ギヤ比が１速であり、 (iv)車両
速度が基準速度を越えている場合には、運転者が４速か
ら５速へのアップシフトを要求しているが、レンジ部の
ハイレンジを選択する操作を怠っているために、実際に
は、許容されない高速走行時における１速への係合を実
行しようとしている状態である。このような条件下で
は、コントローラは、レンジスイッチ96の位置に反し
て、自動的にハイレンジへのシフトを実行し、アラーム
102において、視覚的または音響的手段による警告を発
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、「反復Ｈ」型シフ
トパターンを有する、レンジ型複式変速機のレンジシフ
ト制御に関するものである。特に、本発明は、手動変速
機の自動オーバーライド手段に関するものであり、手動
操作によるレンジセレクタを備え、「反復Ｈ」型シフト
制御を行う形式のレンジ型変速機に関し、所定の車両速
度において、ローレンジにおける最も高いギヤ比から、
ローレンジの最も低いギヤ比への不注意によるシフト操
作を防止するためのものである。

【０００２】

【従来の技術】スプリッタ／レンジ一体型の車両用レン
ジ型複式変速機は、従来技術として良く知られており、
当該技術について米国特許第4,754,665号、第5,370,013
号、第5,737,969号及び第5,950,491号に開示されている
内容は、参考文献として本説明に含まれる。

【０００３】手動変速によるレンジ型変速機には、レン
ジシフトを自動的に行う「二重Ｈ」型シフトパターン
と、運転者の要求により、シフトノブ組立体に配置され
たボタン若しくはスイッチを用い、手動でレンジセレク
タ（レンジスイッチ）を操作する「反復Ｈ」型シフトパ
ターンの何れも、一般的に使われている。「二重Ｈ」型
シフトによるレンジシフト機構に関しては、特に米国特
許第5,661,998号および第5,991,787号に開示されてお
り、「反復Ｈ」型シフトによるレンジシフト機構に関し
ては、特に米国特許第5,899,121号に開示されており、
これらの内容は、参考文献として本説明に含まれる。
「反復Ｈ」型シフターは、通常は、シフトレバーの操作
量（操作範囲の一端部からもう一端部への操作量）を最
小化するために用いられている。

【０００４】同期型変速機、および、強化同期装置（bo
osted synchoronizers）、自己係合式同期装置又はダ
ブル若しくはトリプルコーンシンクロ、種々の補助機構
により同期が促進される同期装置等の、強制同期装置を
用いた変速機は、従来技術として良く知られており、当
該技術について米国特許第5,588,516号、第5,713,447
号、第5,738,194号及び第5,738,196号に開示されている
内容は、参考文献として本説明に含まれる。上記の強制
同期装置は、重量型変速機の操作に要求される力を低減
する効果があり、現状の車両走行状態において不適切な
ギヤ比への係合をも許容するものでもある。

【０００５】よって、上記従来技術には、不適切なギヤ
比への係合を防止するための装置が含まれており（米国
特許第5,471,893号および国際公開番号99／31409を参
照）、かかる装置は、車両速度との関係を考慮して自動
的にレンジシフトを行うものである（米国特許第5,263,
379号及び第5,673,592号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、装置の複雑化、コストの高騰、運転者による
ギヤ比の選択幅を不当に狭める等の問題を有しており、
要求を十分に満足するものではなかった。

【０００７】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、上記従来技術が包含する欠点を可能な限り解決す
るための、「反復H」型シフトパターンを有するレンジ
型手動変速機を提供するものである。当該変速機に必要
とされる新たに加えられる構成要素を最小限に抑え、か
つ、変速機に危機的なダメージを与えるような、不注意
によるギヤ比選択およびギヤ比の係合を防止し、それ以
外のギヤ比の選択および係合を許容するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、「反復H」型
シフトパターンのシフトレバーの位置を検知し、もし
も、運転者がローレンジにおける最も高いギヤ比から、
ローレンジの最も低いギヤ比（又は最も低い複数のギヤ
比）へのシフトを行い、かつ、車両速度が所定の基準速
度｛約6.71〜8.94ｍ/ｓ（約15〜20MPH）｝を越えている
場合には、手動操作されるレンジ選択スイッチの位置と
は無関係に、自動的にハイレンジのギヤ比へのシフトを
行うことによって、上記課題を解決するものである。

【０００９】よって、本発明は、手動操作によるレンジ
シフトセレクタを伴う「反復Ｈ」型シフト機構を有する
レンジ型変速機において、不注意により危機的なダメー
ジを与えかねないダウンシフトを防止することを目的と
するものである。本発明の、上記及びその他の目的及び
利点は、本発明の詳細な説明の好ましい実施の形態及び
添付図面を参照することにより、明らかとなるであろ
う。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分
または相当する部分については同一符号で示し、詳しい
説明は省略する。

【００１１】本説明における用語「複式変速機」は、複
数の前進速度を有する主変速部と複数速度の副変速部と
を直列に結合し、主変速部において選択された減速比
が、さらに副変速機において選択された減速比と複合さ
れ、全体の減速比が決定される形式の、チェンジスピー
ドまたはチェンジギヤ変速機を意味するものとして用い
られている。

【００１２】「同期クラッチ組立体」および同様の意味
を表す噛合いジョークラッチ組立体は、噛合いクラッチ
によって選択したギヤを軸に回転不能に結合するために
用いられており、クラッチの構成部材が十分に同期する
速度で回転するまで、前記かみ合いクラッチの係合が試
行されないものである。また、前記クラッチの構成部材
には、比較的大容量の摩擦手段が用いられており、クラ
ッチ係合の初期段階において、クラッチの構成部材と共
に、関係する全ての部材は十分に同期可能な速度で回転
する。

【００１３】用語「高速比」、「低速比」およびこれら
と同様の意味を表す用語は、各々、変速機各部の速度比
である、入力部に与えられた回転速度に対する出力部材
の回転速度が、大若しくは小となる関係を表している。

【００１４】従来技術として良く知られており、前述の
米国特許第4,754,665号等に開示されている変速機の副
変速部は、概ね、レンジ型、スプリッタ型、レンジ／ス
プリッタ一体型の、３タイプに区別される。レンジ型副
変速部を備える複式変速機は、副変速部のレンジ比（段
間比）が、主変速部においてカバーする総ギヤ比よりも
大きく、各レンジ毎に、主変速部の各ギヤ比を漸次シフ
トして行くものである。一方、スプリッタ型副変速部を
備える複式変速機は、副変速部の段間比が、主変速部の
段間比よりも小さく、主変速部の各ギヤ比が、副変速部
によって分割または細分化されるものである。そして、
レンジ／スプリッタ一体型副変速部を備える複式変速機
は、レンジ型及びスプリッタ型の双方のギヤ比が与えら
れ、少なくとも２つのレンジにおいて、主変速部の各ギ
ヤ比を漸次シフトすることが可能であり、少なくとも１
つのレンジにおいて、主変速部の各ギヤ比が、副変速部
によって分割されるものである。

【００１５】図１には、主変速部に４速の前進速度と１
速の後退速度とを備え、副変速部に部２つのレンジを有
するレンジ型変速機の、手動シフトのための「反復H」
型シフトパターンを概略的に示している。この形式の変
速機は、一般的に「４×２」レンジ型変速機と称される
ものである。そして、レンジスイッチがローポジション
に設定されているとき（図３のレンジスイッチ96を参
照）、すなわちローレンジにおいて、シフトレバーは、
周知の「Hパターン」を描いて、１速、２速、３速、４
速のギヤへと漸次シフトさせるものである。４速へと到
達し、更なるアップシフトを望む場合には、レンジスイ
ッチ96をハイポジションへと動かし、主変速部は、５
速、６速、７速、８速のギヤのシフトを繰り返す。

【００１６】従来技術として良く知られているように、
図１のシフトパターンにおける矢印Rは、２つのギヤ比
の選択が可能であることを示しており、1つはローレン
ジであり、もう1つはハイレンジである。また、両方の
レンジにおける主変速部のシフトレバーの位置を示して
いる。

【００１７】かかる形式の変速機において、潜在的に起
こり得る問題点として、4速ギヤから5速ギヤへとシフト
アップをする際に、運転者がローレンジからハイレンジ
へのレンジの選択を怠った場合には、４速から5速への
シフトアップを意図しているにもかかわらず、実際には
4速から１速へのダウンシフトが選択されていることと
なる。当然ながら、車両が4速から5速へのシフトアップ
を必要としているような走行状態にあって、１速への不
注意な係合は、変速機の歯車に危機的なダメージを与え
かねない。

【００１８】ところで、同期装置を持たない変速機や、
従来からある比較的単純な同期装置を用いる変速機の場
合には、このような問題は軽減されていた。何故なら、
車両速度が十分に高い状態で、１速への係合を試みて
も、それが困難か若しくは不可能であり、それが、運転
者に不適切なシフト操作であることを警告することにも
なるからである。

【００１９】しかしながら、強制同期装置や、同期促進
装置等を備えるような場合には、試みられたシフトはほ
ぼ全て完了させてしまうため、4速から5速へのシフトア
ップを行ったつもりが、運転者への十分な警告もなく、
不注意による4速から１速へのダウンシフト操作を完了
してしまう原因となる。

【００２０】本発明の目的は、もしも車両速度が所定の
基準速度｛例えば、約6.71〜11.２ｍ/ｓ（約15〜25MP
H）｝を越えている場合には、上記のごとく、ローレン
ジにおいて選択可能な最も高いギヤ比（例えば、4速）
から、ローレンジにおいて選択可能な最も低いギヤ比へ
のシフトといった、不注意によるシフトを阻止すること
にある。

【００２１】図２〜図５には、本発明の実施の形態に係
るレンジシフト制御を用いたレンジ型変速機10を示して
いる。複式変速機10は、レンジ型副変速部14を直列に結
合した、複数の速度を有する主変速部12を備える。変速
機10は、ハウジングH内に収められ、通常は連結されか
つ選択的に係合解除されるマスタークラッチCを介し
て、ディーゼルエンジンE等のエンジンに駆動される入
力軸16を備えている。マスタークラッチCは、エンジン
のクランクシャフト20と駆動連結された入力部又は駆動
部18と、変速機の入力軸16に駆動連結された従動部22と
を備える。

【００２２】主変速部12内では、入力軸16によって入力
ギヤ24に動力を伝達している。入力ギヤ24は、ほぼ同一
の速度で回転するほぼ同一の複数のカウンターシャフト
組立体26，26Aを駆動するものである。この2つのほぼ同
一のカウンターシャフト組立体は、主軸28を基準として
直径方向に対称の位置に、通常は入力軸16と並行に配置
されている。

【００２３】また、2つのカウンターシャフト組立体2
6，26Aの何れも、概略的に一箇所のみ図示するベアリン
グ32，34によってハウジングHに軸支される、カウンタ
ーシャフト30を備えている。何れのカウンターシャフト
にも、一体回転可能に固定されたカウンターシャフトギ
ヤ群38，40，42，44，46，48が設けられている。また、
主軸28には複数の主軸ギヤ50，52，54，56，58が配置さ
れ、従来技術として公知のように、これらの主軸ギヤの
内のいずれか1つが、摺動可能なクラッチカラー60，6
2，64によって主軸28に対して選択的に係合し、主軸28
と一体的に回転する。なお、クラッチカラー60は、入力
ギヤ24を主軸28に連結し、入力軸16と主軸28とを直結状
態とするためにも、用いられる。

【００２４】クラッチカラー60，62，64は、通常、従来
技術として公知のように、図３に示すシフトバーハウジ
ング70と各々結合するシフトフォーク60A，62A，64Aに
よって、軸方向に位置決めされる。尚、クラッチカラー
60，62，64は、公知の、同期型又は非動機型の、複動ジ
ョークラッチである。

【００２５】主軸ギヤ58は、リバースギヤであり、一般
的な中間アイドルギヤ（図示省略）を介して、カウンタ
ーシャフトギヤ48と常時噛合っている。主変速部12は、
選択可能な５つの前進速度ギヤを備えているが、最も低
い前進速度比のギヤである主軸28に、主軸ギヤ56を駆動
連結させた場合に関しては、ローまたは「クリープ」ギ
ヤと見なされるような、高減速比となっている。そし
て、悪条件下での車両の発進時にのみ用いられ、通常
は、ハイレンジでの使用はされない。したがって、主変
速部には５つの前進速度が与えられてはいるが、「４＋
１」速の主変速部として用いられ、４つの前進速度に係
るギヤ比のみが、レンジ型副変速部14と組み合わされる
ものである。

【００２６】本発明の実施の形態に係るレンジ制御手段
は、主軸ギヤ54が選択される「１／５」シフトパターン
ポジション（図４参照）が「選択可能な最低速ギヤ比」
とみなされ、当該最低速ギヤは、ローレンジ及びハイレ
ンジの何れにおいても使用可能である場合に適用され
る。一方、シフトレバーが同一の水平方向位置又は選択
された位置にある時に、１／５および２／６の双方のギ
ヤ比に係合され得る場合には、これらはひとまとめにし
て選択可能な最低速ギヤ比とみなされ、当該最低速ギヤ
は、ローレンジ及びハイレンジの何れにおいても使用可
能である場合に適用される。

【００２７】クラッチカラー（ジョークラッチ）60，6
2，64は三位置クラッチであり、中央に位置するときに
は、図示のごとく非係合状態にあり、シフトレバー72
（図３）を操作することにより、図２の右端部または左
端部の係合位置へと移動する。周知のごとく、主変速部
には、クラッチカラー60，62，64のいずれか1つのみが
係合し、他のクラッチカラーを中立位置に固定するため
の、インターロック手段（図示省略）が設けられてい
る。

【００２８】副変速部14は、2つのほぼ同一の副変速部
カウンターシャフト組立体74，74Aを備え、何れも、ベ
アリング78，80によってハウジングHに軸支される副変
速部カウンターシャフト76と、当該副変速部カウンター
シャフトと一体回転可能な副変速部カウンターシャフト
ギヤ82，84を備えている。副変速部カウンターシャフト
ギヤ82は、主軸28に固定され一体回転可能なレンジ／出
力ギヤ86と常時噛合っている。一方、副変速部カウンタ
ーシャフトギヤ84は、出力軸90の直径方向外周部に配置
された出力ギヤ88と常時噛合っている。

【００２９】同期ジョークラッチ組立体92は、図３に示
すシフトフォーク94とレンジスイッチ（レンジ部シフト
アクチュエータ組立体）96によって、2つの軸方向位置
に位置決めされる。同期ジョークラッチ組立体92は、
（ローレンジでの作動状態を得るため）出力ギヤ88と出
力軸90とをクラッチ係合し、または、（直結またはハイ
レンジでの作動状態を得るため）レンジ／出力ギヤ86を
出力軸90にクラッチ係合させる。図４には、レンジ型複
式変速機10のための「反復Ｈ」型シフトパターンが概略
的に示されている。変速機10のローレンジまたはハイレ
ンジの選択操作は、通常は、シフトレバー72に設けられ
るレンジスイッチまたはボタン96を操作することによっ
て、行うことができる。

【００３０】レンジ型副変速部14は、スパーギヤまたは
ヘリカルギヤを用いた２速度複変速部の例が図示されて
いるが、本発明の実施の形態は、３つ以上の選択可能な
レンジ比を有するレンジ／スプリッタ一体型副変速部を
用いたレンジ型変速機や、遊星歯車を用いた変速機にも
適用可能であることは、理解されるであろう。勿論、上
述のごとく、１またはそれ以上のクラッチカラー60，6
2，64を、同期型ジョークラッチとすることも可能であ
る。さらに、主変速部12および副変速部14をシングルカ
ウンターシャフト型とすることも可能である。

【００３１】主変速部12は，シフトバーハウジング70
（図２）に設けられた少なくとも１つのシフトレールま
たはシフトシャフトによって、軸方向の動作が制御さ
れ、シフトレバー72（図２）を操作することによって、
かかる制御を行うことができる。公知のように、シフト
レバー72は変速機に対し直接的にまたは間接的に取付け
られている。かかる形式の装置は、従来技術として良く
知られており、当該技術について米国特許第4,621,537
号に開示されている内容は、参考文献として本説明に含
まれる。

【００３２】図２に示すように、レンジ部（副変速部）
は、従来技術として良く知られた（米国特許第5,193,41
0号および第5,231,895号参照。）、ローまたはハイポジ
ションを備えるボタン98またはレンジスイッチRSを操作
することによって、制御される。シフトバーハウジング
70は、従来技術として良く知られており、一般的な複式
のシフトレール、若しくは、シングルシフトシャフトで
あってもよく、当該技術について米国特許第4,782,719
号、第4,738,863号、第4,722,237号および第4,614,126
号に開示されており、参考文献として本説明に含まれ
る、

【００３３】複式変速機10には、出力軸90の回転速度を
検出し、車両速度OSを発信する速度センサ100が設けら
れている。また、図３に示すセンサ102（後述のごと
く、アラームを兼ねる場合がある。）によって、レンジ
スイッチ96の位置（ハイポジションまたはローポジショ
ン）を検出して、レンジスイッチの現在位置を示す信号
RSを発信する。

【００３４】図４に示すセンサ104は、シフトパターン
におけるシフトレバー72の位置を表示する信号SLを発信
する。かかるセンサの一例が、米国特許第5,743,143号
および第5,950,491号に図示されており、参考文献とし
て本説明に含まれる。

【００３５】図５は、種々の入力信号108を受取り、各
入力信号を同一の論理規則に沿って処理して、様々なシ
ステムアクチュエータへと出力信号を発信するための、
マイクロプロセッサをベースとするコントローラ106を
図示している。各入力信号108には、少なくともRS，S
L，OSが含まれており、指令出力信号110には、少なくと
もレンジアクチュエータ98およびアラーム102に対する
ものが含まれる。好ましくは、レンジアクチュエータ98
は、レンジスイッチ96（例えば、米国特許第5,893,292
号を参照のこと。）の位置にかかわらず、コントローラ
106によってその位置（ハイまたはローレンジ）を決定
する作動モードを備えるものとする。

【００３６】前記各信号は、好ましくは、SAE J-1922ま
たはSAE J-1939等に準拠した車両のデータリンクによっ
て伝達されるものであり、コントローラ106はエンジン
または変速機のコントローラである。

【００３７】本発明のレンジ制御手段の操作は、図８に
示すフローチャートのごとく行われるものである。具体
的には、 (Ｉ)まず、コントローラ106は、レンジスイッチ96の位
置（RS）、車両速度（OS）を検出し、シフトレバー位置
のセンサ104からの信号（SL）から、予め、係合ギヤ比
（GR_P）と目標ギヤ比（GR_T）を検出または決定する。 (II)警告またはアラーム（102）が作動しているか否か
を判断する。 (III)警告またはアラーム（102）が作動していない場合
には、レンジスイッチの現在位置を表す信号RSが「ロ
ー」ポジションであるか否かを判断する。 (IV)信号 RSが「ロー」ポジションであるとき、現在の
係合ギヤ比GR_Pが４速であるか否かを判断する。 (V) 現在の係合ギヤ比GR_Pが４速であるとき、目標ギヤ
比GR_Tが１速であるか否かを判断する。 (VI) 目標ギヤ比GR_Tが１速であるとき、車両速度が基準
速度を越えている（OS＞REF）か否かを判断する。 (VII) 車両速度が基準速度を越えている（OS＞REF）と
き、自動的にハイレンジへのシフトを実行し、アラーム
102を作動させる。 (VIII)ステップ(II)において、アラーム（102）が作動
していると判断される場合には、レンジスイッチの現在
位置を表す信号RSが、「ハイ」ポジションであるか否か
を判断する。 (IX) ステップ(VIII)において、レンジスイッチの現在
位置を表す信号RSが、「ハイ」ポジションであると判断
されると、アラームを停止する。 (X)そして、信号 RSに従ってレンジ部が操作される。

【００３８】すなわち、本システムは、アラーム（10
2）が作動していない場合には、以下の４つの予め決め
られた条件を全て満たす場合を除き、レンジアクチュエ
ータ98に対し、レンジスイッチ96の位置に従ったシフト
をレンジ部（副変速部）に対し行うことを許可するもの
である。そして、４つの予め決められた条件とは、(i)
レンジスイッチが「ロー」ポジションにあり、(ii)変速
機の係合ギヤ比が既に高速比（GR_P＝４速）となってお
り、(iii) 目標ギヤ比が、最も低いギヤ比（または最も
低いギヤ比の中の１つ）（GR_T＝１速）であり、(iv)車
両速度が基準速度を越えている（OS＞REF）こと、であ
る。

【００３９】「ローレンジにおける最も低いギヤ比」は
１速であり、かかる１速は、シフトパターンの「１／
５」の位置であって、主変速部の最も低いギヤ比であ
り、ローレンジおよびハイレンジの何れの場合をも含ま
れる。OSのREF値（基準値）は、１つ高いレンジ比へと
シフトアップした場合に予想される車両速度｛例えば、
約6.71〜8.94ｍ/ｓ（約15〜20MPH）｝に相当する値が選
択される。

【００４０】もしも、前記４つの条件を満たす場合に
は、運転者が４速から５速へのアップシフトを要求して
いるが、レンジ部のハイレンジを選択する操作を怠って
いるために、実際には、許容されない高速走行時におけ
る１速への係合を、実行しようとしていることになる。

【００４１】このような条件下では、コントローラ106
は、レンジスイッチ96の位置に反して、自動的にハイレ
ンジへのシフトを実行し、アラーム102において、視覚
的または音響的手段による警告を発する。好ましくは、
レンジスイッチの位置、車両速度等が不適切な状態にあ
る限り、運転者がレンジスイッチをハイレンジ位置へと
操作するまで、センサ102の警告およびハイレンジでの
運転を続行するものとする。

【００４２】図６及び図７には、各々、本発明の実施の
形態に係る、レンジ／スプリッタ一体型副変速部を備え
る複式変速機と、その「反復H」型シフトパターンとを
示している。

【００４３】変速機402は、２速スプリッタ部404及び４
速主変速部406および２速レンジ部408を直列に配置し
た、「２×４×２」型16速変速機である。また、変速機
402はヘリカルギヤを用いたものである。

【００４４】以下に簡単に説明すると、入力軸410は、
ベアリング411によって変速機ハウジングの前面壁（図
示省略）に支持されている。また、入力軸410の直径方
向外周部には、２つの入力ギヤ412，414が配置されてお
り、いずれか一方の入力ギヤが、同期型クラッチ416に
よって入力軸410にクラッチ係合されることにより、２
速度のスプリッタ入力部を構成している。前部カウンタ
ーシャフト組立体418は、カウンターシャフト420と、カ
ウンターシャフト420に固定されたカウンターシャフト
ギヤ422，424，426，428，430，432とを備えている。ギ
ヤ422，424は、入力ギヤ412，414と常時噛合っている。
主変速部406ではギヤ426，428，430，432が主軸ギヤ43
4，436，438と常時噛合い、かつ、リバースアイドルギ
ヤ（図示省略）がリバース主軸ギヤ440と常時噛合って
いる。

【００４５】主軸446を、入力軸410または主軸ギヤ43
4，436，438のいずれか選択されたものとクラッチ係合
するために、主軸446には、同期型複動ジョークラッチ4
42，444が設けられている。非同期型クラッチ448は、リ
バース主軸ギヤ440を主軸446にクラッチ係合させるため
に用いられる。

【００４６】２速レンジ部408の内部へと伸びる主軸446
の後端部には、複変速部入力ギヤ450が一体回転可能に
固定されている。また、一対の複変速部カウンターシャ
フト組立体452の何れも、複変速部カウンターシャフト4
54と、複変速部カウンターシャフト454に固定された２
つの複変速部カウンターシャフトギヤ456，458とを備え
ている。ギヤ456は複変速部入力ギヤ450と常時噛合って
おり、一方、ギヤ458は、出力軸462の直径方向外周部に
配置された出力ギヤ460と、常時噛合っている。出力軸4
62は、ベアリング463によって、ハウジング後面壁（図
示省略）に対し支持されている。２位置の同期型レンジ
クラッチ464が出力軸462に固定され、出力ギヤ460また
は主軸446を出力軸462にクラッチ係合するために用いら
れる。

【００４７】前部カウンターシャフト420を変速機の前
面壁および後面壁（図示省略）へと回転可能に取付ける
ために、ベアリング466，468が用いられている。複変速
部カウンターシャフト454は、一般的に管状の部材であ
り、前部カウンターシャフト420の後端部の周囲を覆う
ように嵌め込まれている。また、前部カウンターシャフ
ト420自体は、ニードルベアリング470，472等やこれと
同等の軸受によって支持されている。主軸446は、入力
軸410および出力軸462によって支持されている。

【００４８】同期型ジョークラッチ442，444は、好まし
くは、強制同期装置や、強制または補助機構等によって
操作されるクラッチ等であり、ほぼ全てのシフトの試行
が、比較的簡単に実行されるものである。

【００４９】図７に示すシフトパターンは、ローレンジ
からハイレンジへシフトする際の、ローレンジにおける
主変速部の高速度比に、８速（または７速または８速の
いずれか）からのものが含まれ、ローレンジにおける主
変速部の最も低い速度比へのシフトには、１速、また
は、１速および２速のいずれか（すなわち、GR_T＝１
速、若しくは、GR_T＝１速または２速）が含まれるもの
である。

【００５０】すなわち、本発明の実施の形態には、図６
および図７に開示した変速機のための制御システムも含
まれ、もしも、７速または８速からのアップシフトの際
に、車両速度が基準値を越えており、目標ギヤ比が１
速、２速、３速または４速である場合には、自動的にハ
イレンジへのシフトを行い、警告を発するものである。

【００５１】以上のごとく、本発明を本発明の実施の形
態に基づき説明したが、上記実施の形態はあくまでも例
示的なものであり、本発明の特許請求の範囲を越えない
限りにおいて種々の変更が可能であることは、当業者に
も理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】単純な「反復H」シフトパターンの概略図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態に係る、レンジ型の副変速
部を備え副変速部の制御手段を用いる複式変速機の模式
図である。

【図３】図２に示す複式変速機のシフト機構を示す概略
図である。

【図４】図２に示す複式変速機の「反復H」シフトパタ
ーンの概略図である。

【図５】図２に示す複式変速機のレンジ制御システムを
示す概略図である。

【図６】本発明の実施の形態に係る、強制同期装置およ
びレンジ制御システムを用いたレンジ／スプリッタ一体
型の車両用レンジ型複式変速機の模式図である。

【図７】図６に示す複式変速機の「反復H」シフトパタ
ーンの概略図である。

【図８】本発明の実施の形態に係る、レンジシフト制御
方法に用いられる制御ロジックを示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

10 複式変速機 12 主変速部 14 副変速部 72 シフトレバー 96 レンジスイッチ 98 レンジアクチュエータ 100 速度センサ 106 コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 ＥａｔｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハイレンジ比とローレンジ比とを有する
レンジ部と直列配置された手動操作型の主変速部を備
え、該主変速部は、ハイレンジとローレンジの何れにおいても選択可能な、
最高速比ポジション（４／８）と最低速比ポジション
（１／５）とを含んだ複数のギヤ比ポジション（１／
５，２／６，３／７，４／８）と、前記主変速部において選択したギヤ比との係合・離脱を
行うために、シフトパターンに沿って手動操作可能なシ
フトセレクタの現在の位置を検出するセンサと、指令信号に対応して前記レンジ部のシフトを行うレンジ
アクチュエータと、ハイレンジまたはローレンジのいずれか一方のギヤ比へ
の係合を選択する手動操作式のレンジスイッチと、車両速度を検出し、車両速度を表す信号を発信する速度
センサと、シフトセレクタの現在位置を表す信号と、車両速度を表
す信号とを含む入力信号を受取り、同一の予め決定され
た論理規則に沿って信号を処理して、前記レンジアクチ
ュエータを含むシステムアクチュエータへと指令出力信
号を発信するためのコントローラとを含む、車両用複式手動変速機のレンジ部のシフト制御方法であ
って、 (i)車両速度、レンジスイッチの位置、現在の係合ギヤ
比および目標ギヤ比を決定し、 (ii)(a) 車両速度が基準速度を越えており（OS＞RE
F）、(b)前記レンジスイッチが「ロー」ポジションにあ
り、(c)現在の係合ギヤ比が最高速比（４／８）であ
り、(d) 目標ギヤ比が、最も低いギヤ比（１／５）であ
るとき、前記レンジアクチュエータへとハイレンジ比へ
の変速指令を行い、 (iii)前記 (ii)(a)，(ii) (b)，(ii) (c) ，(ii) (d)の
いずれか１つの条件を満たさないとき、前記レンジアク
チュエータが、前記レンジスイッチの表すレンジ比への
前記レンジ部のシフトを許容することを特徴とする方
法。
【請求項２】前記 (ii)(a)，(ii) (b)，(ii) (c) ，
(ii) (d)の全ての条件に該当するとき、前記レンジスイ
ッチがハイレンジポジションへと操作されるまで、警告
を行い、前記レンジアクチュエータを、ハイレンジ比を
維持するように作動させることを特徴とする請求項１記
載の方法。
【請求項３】少なくとも、最も低いギヤ比への係合は
同期型ジョークラッチによることを特徴とする請求項１
記載の方法。
【請求項４】少なくとも、最も低いギヤ比への係合は
強制同期型ジョークラッチによることを特徴とする請求
項１記載の方法。
【請求項５】少なくとも、最も低いギヤ比への係合は
同期型ジョークラッチによることを特徴とする請求項２
記載の方法。
【請求項６】少なくとも、最も低いギヤ比への係合は
強制同期型ジョークラッチによることを特徴とする請求
項２記載の方法。
【請求項７】ハイレンジ比とローレンジ比とを有する
レンジ部（14）と直列配置された手動操作型の主変速部
（12）を備え、該主変速部は、ハイレンジとローレンジの何れにおいても選択可能な、
最高速比ポジション（４／８）と最低速比ポジション
（１／５）とを含んだ複数のギヤ比ポジション（１／
５，２／６，３／７，４／８）と、前記主変速部において選択したギヤ比との係合・離脱を
行うために、シフトパターンに沿って手動操作可能なシ
フトセレクタの現在の位置を検出するセンサ（104）
と、指令信号に対応して前記レンジ部のシフトを行うレンジ
アクチュエータ（98）と、ハイレンジまたはローレンジのいずれか一方のギヤ比へ
の係合を選択する手動操作式のレンジスイッチ（96）
と、車両速度（OS）を検出し、車両速度を表す信号を発信す
る速度センサ（100）と、レンジスイッチの現在位置を示す信号（RS）と、シフト
セレクタの現在位置を表す信号（RS）と、車両速度を表
す信号（OS）とを含む入力信号（108）を受取り、同一
の予め決定された論理規則に沿って信号を処理して、前
記レンジアクチュエータを含むシステムアクチュエータ
へと指令出力信号（110）を発信するためのコントロー
ラ（106）とを含む、車両用複式手動変速機のレンジ部のシフト制御装置であ
って、前記論理規則は、(i)車両速度、レンジスイッチ
の位置、現在の係合ギヤ比および目標ギヤ比を決定し、 (ii)(a) 車両速度が基準速度を越えており（OS＞RE
F）、(b)前記レンジスイッチが「ロー」ポジションにあ
り、(c)現在の係合ギヤ比が最高速比（４／８）であ
り、(d) 目標ギヤ比が、最も低いギヤ比（１／５）であ
るとき、前記レンジアクチュエータへとハイレンジ比へ
の変速指令を行い、 (iii)前記 (ii)(a)，(ii) (b)，(ii) (c) ，(ii) (d)の
いずれか１つの条件を満たさないとき、前記レンジアク
チュエータが、前記レンジスイッチの表すレンジ比への
前記レンジ部のシフトを許容する論理規則を含むことを
特徴とする装置。
【請求項８】前記 (ii)(a)，(ii) (b)，(ii) (c) ，
(ii) (d)の全ての条件に該当するとき、前記レンジスイ
ッチがハイレンジポジションへと操作されるまで、警告
を行い、前記レンジアクチュエータはハイレンジ比を維
持するように作動することを特徴とする請求項７記載の
装置。
【請求項９】少なくとも、最も低いギヤ比〔１／５ま
たは｛（１／２）／（９／10）｝〕への係合は同期型ジ
ョークラッチによることを特徴とする請求項７記載の装
置。
【請求項１０】少なくとも、最も低いギヤ比への係合
は強制同期型ジョークラッチによることを特徴とする請
求項７記載の装置。
【請求項１１】少なくとも、最も低いギヤ比への係合
は同期型ジョークラッチによることを特徴とする請求項
８記載の装置。
【請求項１２】少なくとも、最も低いギヤ比への係合
は強制同期型ジョークラッチによることを特徴とする請
求項８記載の装置。