JP2002115757A - 車両用手動変速装置およびその制御方法 - Google Patents
車両用手動変速装置およびその制御方法Info
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- JP2002115757A JP2002115757A JP2001240756A JP2001240756A JP2002115757A JP 2002115757 A JP2002115757 A JP 2002115757A JP 2001240756 A JP2001240756 A JP 2001240756A JP 2001240756 A JP2001240756 A JP 2001240756A JP 2002115757 A JP2002115757 A JP 2002115757A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
- F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
- F16H61/0248—Control units where shifting is directly initiated by the driver, e.g. semi-automatic transmissions
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2710/0644—Engine speed
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
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- Control Of Transmission Device (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動的にスプリッタシフトを行う手動変速型
複式変速装置の、スプリッタシフト制御手段を提供す
る。 【解決手段】 車両の運転状況に応じたアップシフトエ
ンジン速度102とダウンシフトエンジン速度104を決定
し、それらの平均値を、目標エンジン速度110とする。
例えば、75％のエンジントルクが要求されており（ライ
ン106）、シフトレバーによる７／８速シフトを完了す
る時点における予想出力軸速度が1000RPMであると仮定
すると、目標エンジン速度110は約1520RPMとなる。ま
た、７速ギヤ（低スプリッタ比）におけるエンジン速度
112は約1780RPMとなり、８速ギヤ（高スプリッタ比）に
おけるエンジン速度114は、約1330RPMとなる。そこで、
スプリッタ型複変速部は、目標エンジン速度110に対す
る速度差の小さい、高スプリッタ比（すなわち８速ギ
ヤ）へと係合される。
複式変速装置の、スプリッタシフト制御手段を提供す
る。 【解決手段】 車両の運転状況に応じたアップシフトエ
ンジン速度102とダウンシフトエンジン速度104を決定
し、それらの平均値を、目標エンジン速度110とする。
例えば、75％のエンジントルクが要求されており（ライ
ン106）、シフトレバーによる７／８速シフトを完了す
る時点における予想出力軸速度が1000RPMであると仮定
すると、目標エンジン速度110は約1520RPMとなる。ま
た、７速ギヤ（低スプリッタ比）におけるエンジン速度
112は約1780RPMとなり、８速ギヤ（高スプリッタ比）に
おけるエンジン速度114は、約1330RPMとなる。そこで、
スプリッタ型複変速部は、目標エンジン速度110に対す
る速度差の小さい、高スプリッタ比（すなわち８速ギ
ヤ）へと係合される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レバー操作により
シフト操作するものであって、スプリッタ型又はスプリ
ッタ／レンジ一体型の複変速部に直列に連結する主変速
部を備える形式の、自動スプリット制御型複式手動変速
装置に関するものである。特に、手動レバー操作に基づ
き、スプリッタシフト及びスプリッタ／レンジの少なく
とも一方のシフト操作を自動的に実行するための、変速
機のスプリッタ制御技術に関するものである。
シフト操作するものであって、スプリッタ型又はスプリ
ッタ／レンジ一体型の複変速部に直列に連結する主変速
部を備える形式の、自動スプリット制御型複式手動変速
装置に関するものである。特に、手動レバー操作に基づ
き、スプリッタシフト及びスプリッタ／レンジの少なく
とも一方のシフト操作を自動的に実行するための、変速
機のスプリッタ制御技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】制御装置によって補助された手動変速装
置は当業者に公知の従来技術であり、米国特許第5,582,
558号、同第5,755,639号、同第5,766,111号、同第5,79
1,189号、同第5,974,906号、同第5,989,155号、同第6,0
15,366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。
置は当業者に公知の従来技術であり、米国特許第5,582,
558号、同第5,755,639号、同第5,766,111号、同第5,79
1,189号、同第5,974,906号、同第5,989,155号、同第6,0
15,366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】スプリッタ型又はスプリッタ／レンジ一体
型の複変速部を備える複式変速装置は当業者に公知の従
来技術であり、米国特許第4,754,665号、同第5,390,561
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。
型の複変速部を備える複式変速装置は当業者に公知の従
来技術であり、米国特許第4,754,665号、同第5,390,561
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。
【０００４】手動変速による主変速部と、自動変速によ
るスプリッタ部を備える変速装置は当業者に公知の従来
技術であり、米国特許第5,435,212号、同第5,938,711
号、同第6,007,455号、同第6,044,721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。
るスプリッタ部を備える変速装置は当業者に公知の従来
技術であり、米国特許第5,435,212号、同第5,938,711
号、同第6,007,455号、同第6,044,721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。
【０００５】レンジシフトを自動的に実行する複式変速
装置は当業者に公知の従来技術であり、米国特許第5,91
1,787号、同第5,974,906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。
装置は当業者に公知の従来技術であり、米国特許第5,91
1,787号、同第5,974,906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。
【０００６】特定の、制御装置に補助されてスプリッタ
シフトを行う、車両用手動変速装置変速機においては、
スプリッタシフトが自動的に実行され、レバー操作をし
ている間は、スプリッタ部はニュートラル位置へとシフ
トされ、かつ、運転者が選択したギヤ比への係合がなさ
れるまで、スプリッタ部のニュートラル位置を維持す
る。前記制御装置は、その後、高スプリッタ比又は低ス
プリッタ比への係合／離脱を行うか否かを決定し、最適
なスプリッタ比への係合を指令する。
シフトを行う、車両用手動変速装置変速機においては、
スプリッタシフトが自動的に実行され、レバー操作をし
ている間は、スプリッタ部はニュートラル位置へとシフ
トされ、かつ、運転者が選択したギヤ比への係合がなさ
れるまで、スプリッタ部のニュートラル位置を維持す
る。前記制御装置は、その後、高スプリッタ比又は低ス
プリッタ比への係合／離脱を行うか否かを決定し、最適
なスプリッタ比への係合を指令する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明によれば、スプ
リッタ型又はスプリッタ／レンジ一体型の複変速部を備
える複式手動変速装置が提供され、その複変速部とし
て、自動変速式のスプリッタ部、又は、シフトレバーに
よる操作の間離脱及び最係合を自動的に行うスプリッタ
部の少なくとも一方を有している。また、手動レバー操
作の間ニュートラル位置にシフトされ、その後、スプリ
ッタ比の再係合を行うことを決定するための、論理規則
が与えられている。
リッタ型又はスプリッタ／レンジ一体型の複変速部を備
える複式手動変速装置が提供され、その複変速部とし
て、自動変速式のスプリッタ部、又は、シフトレバーに
よる操作の間離脱及び最係合を自動的に行うスプリッタ
部の少なくとも一方を有している。また、手動レバー操
作の間ニュートラル位置にシフトされ、その後、スプリ
ッタ比の再係合を行うことを決定するための、論理規則
が与えられている。
【０００８】よって、本発明の目的は、自動的にスプリ
ッタシフトを行うスプリッタシフト装置を備える、手動
変速型複式変速装置の、新規かつ進歩したスプリッタシ
フト制御手段を提供することにある。
ッタシフトを行うスプリッタシフト装置を備える、手動
変速型複式変速装置の、新規かつ進歩したスプリッタシ
フト制御手段を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的は、複式手動変
速装置であって、スプリッタ型又はスプリッタ／レンジ
一体型の複変速部に直列に連結する、レバー操作式の主
変速部を備え、前記スプリッタ型又はスプリッタ／レン
ジ一体型の複変速部は、車両の運転状況を検出し、その
運転状況下における目標エンジン速度を決定し、当該目
標エンジン速度にもっとも近いエンジン速度を得るため
のスプリッタ比となるギヤ比にスプリッタ部を係合する
ように、スプリッタシフトを自動的に実行するアクチュ
エータを備える、複式手動変速装置によって達成するこ
とができる。
速装置であって、スプリッタ型又はスプリッタ／レンジ
一体型の複変速部に直列に連結する、レバー操作式の主
変速部を備え、前記スプリッタ型又はスプリッタ／レン
ジ一体型の複変速部は、車両の運転状況を検出し、その
運転状況下における目標エンジン速度を決定し、当該目
標エンジン速度にもっとも近いエンジン速度を得るため
のスプリッタ比となるギヤ比にスプリッタ部を係合する
ように、スプリッタシフトを自動的に実行するアクチュ
エータを備える、複式手動変速装置によって達成するこ
とができる。
【００１０】すなわち、制御装置に補助されてスプリッ
タシフトを行う、車両用手動変速装置とその制御方法で
あって、前記車両用手動変速装置は、複式変速機の入力
軸を駆動する、内燃機関であるエンジンを有し、前記複
式変速機は、シフトレバーにより特定のシフトパターン
に従って手動操作する主変速部と、該主変速部に対し直
列に連結するスプリッタ型複変速部とを有しており、前
記スプリッタ型複変速部は（i）高スプリッタ比と、（i
i）ニュートラル位置と、（iii）低スプリッタ比とから
選択したいずれか一つのスプリッタ比へとシフト可能で
あり、自動的にスプリッタシフトを行うスプリッタシフ
ト機構と、当該車両用手動変速装置の作動状況を示す入
力信号を受取り、所定の論理規則に従って処理して、指
令出力信号をアクチュエータへと送信する制御装置を備
えており、前記主変速部の（i）現在の係合状態および
（ii）予測される係合状態のうちの一つを検出し、前記
スプリッタ型複変速部のスプリッタ比が、高スプリッタ
比、ニュートラル位置、低スプリッタ比の何れにあるか
を決定し、現在の車両の走行条件に応じた目標エンジン
速度を決定し、（i）前記主変速部が、認識されている
ギヤ比に（1）係合済または（2）係合途中のいずれかで
あり、かつ、（ii）前記スプリッタ型複変速部がニュー
トラル位置にある場合に、（a）前記スプリッタ型複変
速部を高スプリッタ比に係合させた場合の予想エンジン
速度と、前記スプリッタ型複変速部を低スプリッタ比に
係合させた場合の予想エンジン速度とを決定し、（b）
前記スプリッタ型複変速部を、前記目標エンジン速度と
前記予想エンジン速度との関数として決定したスプリッ
タ比へと係合するよう指令する、各ステップを含むこと
により達成されるものである。
タシフトを行う、車両用手動変速装置とその制御方法で
あって、前記車両用手動変速装置は、複式変速機の入力
軸を駆動する、内燃機関であるエンジンを有し、前記複
式変速機は、シフトレバーにより特定のシフトパターン
に従って手動操作する主変速部と、該主変速部に対し直
列に連結するスプリッタ型複変速部とを有しており、前
記スプリッタ型複変速部は（i）高スプリッタ比と、（i
i）ニュートラル位置と、（iii）低スプリッタ比とから
選択したいずれか一つのスプリッタ比へとシフト可能で
あり、自動的にスプリッタシフトを行うスプリッタシフ
ト機構と、当該車両用手動変速装置の作動状況を示す入
力信号を受取り、所定の論理規則に従って処理して、指
令出力信号をアクチュエータへと送信する制御装置を備
えており、前記主変速部の（i）現在の係合状態および
（ii）予測される係合状態のうちの一つを検出し、前記
スプリッタ型複変速部のスプリッタ比が、高スプリッタ
比、ニュートラル位置、低スプリッタ比の何れにあるか
を決定し、現在の車両の走行条件に応じた目標エンジン
速度を決定し、（i）前記主変速部が、認識されている
ギヤ比に（1）係合済または（2）係合途中のいずれかで
あり、かつ、（ii）前記スプリッタ型複変速部がニュー
トラル位置にある場合に、（a）前記スプリッタ型複変
速部を高スプリッタ比に係合させた場合の予想エンジン
速度と、前記スプリッタ型複変速部を低スプリッタ比に
係合させた場合の予想エンジン速度とを決定し、（b）
前記スプリッタ型複変速部を、前記目標エンジン速度と
前記予想エンジン速度との関数として決定したスプリッ
タ比へと係合するよう指令する、各ステップを含むこと
により達成されるものである。
【００１１】前記主変速部の現在の係合状態を検出する
際に、前記シフトパターンにおける前記シフトレバーの
現在の位置を検出することも可能である。また、車両の
走行条件を表す前記目標エンジン速度は、車両の走行条
件を表す、アップシフトエンジン速度とダウンシフトエ
ンジン速度との関数として決定される。
際に、前記シフトパターンにおける前記シフトレバーの
現在の位置を検出することも可能である。また、車両の
走行条件を表す前記目標エンジン速度は、車両の走行条
件を表す、アップシフトエンジン速度とダウンシフトエ
ンジン速度との関数として決定される。
【００１２】好ましくは、前記目標エンジン速度は、実
際の車両の運転状況に応じたアップシフトエンジン速度
とダウンシフトエンジン速度の中間に位置し、車両の走
行条件を表す前記目標エンジン速度は、前記アップシフ
トエンジン速度とダウンシフトエンジン速度との平均値
である。
際の車両の運転状況に応じたアップシフトエンジン速度
とダウンシフトエンジン速度の中間に位置し、車両の走
行条件を表す前記目標エンジン速度は、前記アップシフ
トエンジン速度とダウンシフトエンジン速度との平均値
である。
【００１３】そして、前記スプリッタ型又はスプリッタ
／レンジ一体型の複変速部を、前記予想エンジン速度が
前記目標エンジン速度により近くなるスプリッタ比へと
係合する。また、好ましくは、ディスプレー、アラーム
等手段により、運転者に対し現在の係合ギヤ比及びスプ
リッタ比を積極的に知らせるものである。さらに、前記
主変速部の現在の係合状態を検出するステップで、前記
シフトパターンにおける前記シフトレバーの現在の位置
を検出することも可能である。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。
／レンジ一体型の複変速部を、前記予想エンジン速度が
前記目標エンジン速度により近くなるスプリッタ比へと
係合する。また、好ましくは、ディスプレー、アラーム
等手段により、運転者に対し現在の係合ギヤ比及びスプ
リッタ比を積極的に知らせるものである。さらに、前記
主変速部の現在の係合状態を検出するステップで、前記
シフトパターンにおける前記シフトレバーの現在の位置
を検出することも可能である。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。
【００１４】
【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。
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。
【００１５】図１〜図４には、本発明の実施の形態に係
るスプリット部の制御手段への適用に好適な、（マイク
ロプロセッサベース、制御装置に補助されたもの等）コ
ンピュータに補助される、車両用の複合機械式変速装置
10を示している。
るスプリット部の制御手段への適用に好適な、（マイク
ロプロセッサベース、制御装置に補助されたもの等）コ
ンピュータに補助される、車両用の複合機械式変速装置
10を示している。
【００１６】車両用複式変速装置10は、重量型車両に通
常用いられている形式のものであり、ディーゼルエンジ
ン等、エンジン12と、クラッチハウジングに内蔵された
主摩擦クラッチ14と、多段噛合い式変速機16と、車両の
ドライブアクスル組立体18とを含むものである。前記変
速機16は出力軸20を備え、出力軸20は、ドライブアクス
ル組立体18を駆動するために、ユニバーサルジョイント
を介してドライブシャフト22と駆動連結する。
常用いられている形式のものであり、ディーゼルエンジ
ン等、エンジン12と、クラッチハウジングに内蔵された
主摩擦クラッチ14と、多段噛合い式変速機16と、車両の
ドライブアクスル組立体18とを含むものである。前記変
速機16は出力軸20を備え、出力軸20は、ドライブアクス
ル組立体18を駆動するために、ユニバーサルジョイント
を介してドライブシャフト22と駆動連結する。
【００１７】主摩擦クラッチ14は、エンジン12に駆動さ
れる駆動摩擦部材14Ａと、変速機入力軸24に支持された
従動摩擦部材14Ｂを備える。多段噛合い式変速機16は、
主変速部16Ａと、スプリッタ型又はスプリッタ／レンジ
一体型の複変速部16Ｂを備え、両者が一つの変速機ハウ
ジング16Ｃに内蔵されている。かかる形式の複合機械式
チェンジギヤ変速機は、従来技術として公知であり、例
えば、前述の米国特許第4,754,665号、同第5,390,561号
に開示されている。
れる駆動摩擦部材14Ａと、変速機入力軸24に支持された
従動摩擦部材14Ｂを備える。多段噛合い式変速機16は、
主変速部16Ａと、スプリッタ型又はスプリッタ／レンジ
一体型の複変速部16Ｂを備え、両者が一つの変速機ハウ
ジング16Ｃに内蔵されている。かかる形式の複合機械式
チェンジギヤ変速機は、従来技術として公知であり、例
えば、前述の米国特許第4,754,665号、同第5,390,561号
に開示されている。
【００１８】主変速部16Aは、手動式シフトレバー26に
よって手動操作される。一方、レンジ型複変速部16B
は、スプリッタ型又はスプリッタ／レンジ一体型アクチ
ュエータ組立体28（スプリッタシフト機構）によってシ
フトされる。図４には、スプリッタ型又はスプリッタ／
レンジ一体型アクチュエータ組立体28の一例を、拡大図
示している。
よって手動操作される。一方、レンジ型複変速部16B
は、スプリッタ型又はスプリッタ／レンジ一体型アクチ
ュエータ組立体28（スプリッタシフト機構）によってシ
フトされる。図４には、スプリッタ型又はスプリッタ／
レンジ一体型アクチュエータ組立体28の一例を、拡大図
示している。
【００１９】本発明の実施の形態では、主摩擦クラッチ
14は、自動的に操作されるものであるが、主摩擦クラッ
チ14を手動操作するためのクラッチペダル30が設けられ
ている。そして、主摩擦クラッチ14を離脱することな
く、動的シフト（米国特許第4,850,236号を参照のこ
と）が行われる。
14は、自動的に操作されるものであるが、主摩擦クラッ
チ14を手動操作するためのクラッチペダル30が設けられ
ている。そして、主摩擦クラッチ14を離脱することな
く、動的シフト（米国特許第4,850,236号を参照のこ
と）が行われる。
【００２０】エンジン12は、電子制御式であることが好
ましく、電子データリンクDLを介して情報交換が可能
な、エンジン制御装置32を備えるものである。前記電子
データリンクは、SAE J-1922、SAE J-1939、ISO11898
等の工業規格プロトコルに準拠していることが望まし
い。また、複合機械式変速装置10は、排気ブレーキ34、
慣性ブレーキ36等の入力軸リターダのうち、少なくとも
一方を備える。
ましく、電子データリンクDLを介して情報交換が可能
な、エンジン制御装置32を備えるものである。前記電子
データリンクは、SAE J-1922、SAE J-1939、ISO11898
等の工業規格プロトコルに準拠していることが望まし
い。また、複合機械式変速装置10は、排気ブレーキ34、
慣性ブレーキ36等の入力軸リターダのうち、少なくとも
一方を備える。
【００２１】また、複合機械式変速装置10は、エンジン
速度（ES）検出センサ38と、入力軸速度（IS）検出セン
サ40と、出力軸速度（OS）検出センサ42と、主摩擦クラ
ッチの係合状態を検出するクラッチセンサ44と、運転者
が設定したスロットルペダル位置（THL）を検出するス
ロットルセンサ46と、車両ブレーキシステム（BRK）の
作動状況を検出するブレーキセンサ48と、主変速部のシ
フト機構（MS）の状態（位置）を検出するシフト位置セ
ンサ50等の、種々のセンサを備える。
速度（ES）検出センサ38と、入力軸速度（IS）検出セン
サ40と、出力軸速度（OS）検出センサ42と、主摩擦クラ
ッチの係合状態を検出するクラッチセンサ44と、運転者
が設定したスロットルペダル位置（THL）を検出するス
ロットルセンサ46と、車両ブレーキシステム（BRK）の
作動状況を検出するブレーキセンサ48と、主変速部のシ
フト機構（MS）の状態（位置）を検出するシフト位置セ
ンサ50等の、種々のセンサを備える。
【００２２】シフト位置センサ50は、シフトパターン
（本説明に含まれる米国特許第5,743,143号を参照のこ
と）上のシフトレバーの位置を検出し、その位置を示す
信号LPを出力するものである。この、信号LPは、主変速
部の現係合位置又は係合しようとする位置を表示するた
めのものである。これらのまたは更に別の複数のセンサ
が、信号52を制御装置54に送信すると、制御装置54は、
予め設定された論理規則に沿って、種々のアクチュエー
タに対し指令出力信号を発信する。
（本説明に含まれる米国特許第5,743,143号を参照のこ
と）上のシフトレバーの位置を検出し、その位置を示す
信号LPを出力するものである。この、信号LPは、主変速
部の現係合位置又は係合しようとする位置を表示するた
めのものである。これらのまたは更に別の複数のセンサ
が、信号52を制御装置54に送信すると、制御装置54は、
予め設定された論理規則に沿って、種々のアクチュエー
タに対し指令出力信号を発信する。
【００２３】制御装置であるECU54は、好ましくは、本
説明に含まれる米国特許第4,595,986号、同第4,361,065
号、第5,335,566号に開示された、マイクロプロセッサ
ベースの制御ユニットであることが好ましい。また、EC
U54は、エンジン制御装置32と一体であることが望まし
い。
説明に含まれる米国特許第4,595,986号、同第4,361,065
号、第5,335,566号に開示された、マイクロプロセッサ
ベースの制御ユニットであることが好ましい。また、EC
U54は、エンジン制御装置32と一体であることが望まし
い。
【００２４】ECU54の出力信号56によって制御される複
合機械式変速装置10は、複変速部アクチュエータ28を含
み、好ましくは、エンジン制御装置32、排気ブレーキ3
4、入力軸（アップシフト）ブレーキ36及び表示ユニッ
ト58を備える。また、ECU54は（時間的）同期装置60を
備える。
合機械式変速装置10は、複変速部アクチュエータ28を含
み、好ましくは、エンジン制御装置32、排気ブレーキ3
4、入力軸（アップシフト）ブレーキ36及び表示ユニッ
ト58を備える。また、ECU54は（時間的）同期装置60を
備える。
【００２５】図４には、変速部アクチュエータ（スプリ
ッタシフト機構）28を拡大して示している。この、スプ
リッタシフト機構28は三位置制御機構であり、スプリッ
タクラッチを位置決めするためのシフトフォーク62を備
え、典型的には、高スプリッタ位置、ニュートラルスプ
リッタ位置、低スプリッタ位置を選択可能な両面ジョー
クラッチである。シフトフォーク62は、選択的にピスト
ン室68の加圧及び排気を行うピストン面66と、選択的に
ピストン室72の加圧及び排気を行うピストン面70とを備
えるピストン64に駆動され、位置決めされる。ピストン
室68、72は、圧力流体源76又は排気口78を選択的に管路
68A、72Aと接続する二位置三相ソレノイド制御コイル74
により、選択的に加圧され排気される。ソレノイド制御
コイル74は、ECU54のパルス幅変調等に伴う指令出力信
号56に応じて制御される。
ッタシフト機構）28を拡大して示している。この、スプ
リッタシフト機構28は三位置制御機構であり、スプリッ
タクラッチを位置決めするためのシフトフォーク62を備
え、典型的には、高スプリッタ位置、ニュートラルスプ
リッタ位置、低スプリッタ位置を選択可能な両面ジョー
クラッチである。シフトフォーク62は、選択的にピスト
ン室68の加圧及び排気を行うピストン面66と、選択的に
ピストン室72の加圧及び排気を行うピストン面70とを備
えるピストン64に駆動され、位置決めされる。ピストン
室68、72は、圧力流体源76又は排気口78を選択的に管路
68A、72Aと接続する二位置三相ソレノイド制御コイル74
により、選択的に加圧され排気される。ソレノイド制御
コイル74は、ECU54のパルス幅変調等に伴う指令出力信
号56に応じて制御される。
【００２６】このスプリッタシフト機構28については、
本説明に含まれる米国特許第5,661,998号にも開示され
ている。本説明では、複変速部アクチュエータ28（レン
ジシフト機構）が図示されているが、本発明は、レンジ
シフト機構28は液圧アクチュエータ、電気式アクチュエ
ータその他のアクチュエータを用いることも可能である
ことは、理解されるであろう。
本説明に含まれる米国特許第5,661,998号にも開示され
ている。本説明では、複変速部アクチュエータ28（レン
ジシフト機構）が図示されているが、本発明は、レンジ
シフト機構28は液圧アクチュエータ、電気式アクチュエ
ータその他のアクチュエータを用いることも可能である
ことは、理解されるであろう。
【００２７】図２には、本発明の実施の形態に係る多段
かみ合い式変速機（複式変速装置）16に好適なシフトパ
ターンを示す模式図を示している。図２は、スプリッタ
／レンジ一体型複変速部を備える前進10段の変速機の例
を示している。この形式の変速機は従来技術として公知
のものであり、かつ、本発明の譲受人であるイートンコ
ーポレーションによって、商標「Super-10」を付して販
売されているものである。かかる変速機については、本
説明に含まれる米国特許第5,000,060号にも開示されて
いる。
かみ合い式変速機（複式変速装置）16に好適なシフトパ
ターンを示す模式図を示している。図２は、スプリッタ
／レンジ一体型複変速部を備える前進10段の変速機の例
を示している。この形式の変速機は従来技術として公知
のものであり、かつ、本発明の譲受人であるイートンコ
ーポレーションによって、商標「Super-10」を付して販
売されているものである。かかる変速機については、本
説明に含まれる米国特許第5,000,060号にも開示されて
いる。
【００２８】図示のシフトパターンにおいて、大きな矩
形のブロックはシフトレバー位置を示し、各ブロックを
縦に区分けして、各シフトレバー位置におけるスプリッ
タシフト（自動変速であることが好ましい）を示してい
る。主変速部16Aは、選択的に係合可能な４段の主変速
比を備え、１段は後退変速比、１段は１／２速、１段は
３／４速または７／８速、１段は５／６速または９／10
速となる。すなわち、３／４速シフト位置で係合する主
変速部のギヤは、７／８速シフト位置で係合する主変速
部のギヤと同じである。しかしながら、３／４速シフト
位置では、レンジ比は低減速比であり、７／８速シフト
位置では、レンジ比は高減速比である。シフトレバーを
シフトパターンの中央部のゲート位置（３／４速または
５／６速）から、右側のゲート位置（７／８速または９
／10速）へと移行させると、自動的にレンジシフトが実
行される。この形式のシフトパターンは、通常「二重
Ｈ」型シフトパターンと称している。一方、「反復Ｈ」
型シフトパターンの場合には、図１に点線で示すレンジ
セレクタ26Aを操作して、手動でレンジシフトを行う。
形のブロックはシフトレバー位置を示し、各ブロックを
縦に区分けして、各シフトレバー位置におけるスプリッ
タシフト（自動変速であることが好ましい）を示してい
る。主変速部16Aは、選択的に係合可能な４段の主変速
比を備え、１段は後退変速比、１段は１／２速、１段は
３／４速または７／８速、１段は５／６速または９／10
速となる。すなわち、３／４速シフト位置で係合する主
変速部のギヤは、７／８速シフト位置で係合する主変速
部のギヤと同じである。しかしながら、３／４速シフト
位置では、レンジ比は低減速比であり、７／８速シフト
位置では、レンジ比は高減速比である。シフトレバーを
シフトパターンの中央部のゲート位置（３／４速または
５／６速）から、右側のゲート位置（７／８速または９
／10速）へと移行させると、自動的にレンジシフトが実
行される。この形式のシフトパターンは、通常「二重
Ｈ」型シフトパターンと称している。一方、「反復Ｈ」
型シフトパターンの場合には、図１に点線で示すレンジ
セレクタ26Aを操作して、手動でレンジシフトを行う。
【００２９】全自動スプリッタシフト機構を供える、制
御装置によって補助された手動変速装置10は、前述の米
国特許第5,755,639号に記載されており、レバーによる
しシフト操作の間、自動的に変速機をニュートラル位置
とし、主変速部の係合を終えた後に、再び適切なスプリ
ッタ比へと係合する変速装置は、前述の米国特許第6,04
4,721号に記載されている。シフト中は、車両速度は変
化することが通常であることから、レバー操作の間スプ
リッタ部をニュートラルに自動的にシフトすることを含
めて、シフトレバー操作の終了時点でスプリッタ比を決
定するための、論理規則を与えることが必要である。
御装置によって補助された手動変速装置10は、前述の米
国特許第5,755,639号に記載されており、レバーによる
しシフト操作の間、自動的に変速機をニュートラル位置
とし、主変速部の係合を終えた後に、再び適切なスプリ
ッタ比へと係合する変速装置は、前述の米国特許第6,04
4,721号に記載されている。シフト中は、車両速度は変
化することが通常であることから、レバー操作の間スプ
リッタ部をニュートラルに自動的にシフトすることを含
めて、シフトレバー操作の終了時点でスプリッタ比を決
定するための、論理規則を与えることが必要である。
【００３０】本発明の実施の形態によれば、現在又は予
測される車両走行条件に応じて、目標エンジン速度に最
も近いエンジン速度が得られるように、スプリッタ部
は、ニュートラル位置から所定のスプリッタ比（高スプ
リッタ比又は低スプリッタ比）へと自動的に係合する。
目標エンジン速度は、運転者により設定されるスロット
ル位置（要求されるエンジントルクのパーセント）の関
数として決定される。
測される車両走行条件に応じて、目標エンジン速度に最
も近いエンジン速度が得られるように、スプリッタ部
は、ニュートラル位置から所定のスプリッタ比（高スプ
リッタ比又は低スプリッタ比）へと自動的に係合する。
目標エンジン速度は、運転者により設定されるスロット
ル位置（要求されるエンジントルクのパーセント）の関
数として決定される。
【００３１】本発明の実施の形態では（図５参照）、目
標エンジン速度100は、あるスロットル位置（要求トル
ク）におけるアップシフトエンジン速度、ダウンシフト
エンジン速度の中間に位置するものである。
標エンジン速度100は、あるスロットル位置（要求トル
ク）におけるアップシフトエンジン速度、ダウンシフト
エンジン速度の中間に位置するものである。
【００３２】例えば、図２及び図５を参照しながら一例
を説明すると、75％のエンジントルクが要求されており
（ライン106）、レバーによる７／８速シフト（図２の
符号108）を完了する時点における予想出力軸速度が100
0RPM（OS＝1000）であるとき、目標エンジン速度110は
約1520RPM（EST＝1520）となり、７速ギヤにおけるエン
ジン速度112は約1780RPM（ES7＝1780）となり、８速ギ
ヤにおけるエンジン速度114は、約1330RPM（ES8＝133
0）となる。予想エンジン速度は、クラッチ係合された
ときの、ES＝IS＝OS×GRという公知の関係式で計算され
る。
を説明すると、75％のエンジントルクが要求されており
（ライン106）、レバーによる７／８速シフト（図２の
符号108）を完了する時点における予想出力軸速度が100
0RPM（OS＝1000）であるとき、目標エンジン速度110は
約1520RPM（EST＝1520）となり、７速ギヤにおけるエン
ジン速度112は約1780RPM（ES7＝1780）となり、８速ギ
ヤにおけるエンジン速度114は、約1330RPM（ES8＝133
0）となる。予想エンジン速度は、クラッチ係合された
ときの、ES＝IS＝OS×GRという公知の関係式で計算され
る。
【００３３】したがって、高スプリッタ比（８速ギヤ）
において、エンジン速度と目標エンジン速度との差は、
約190RPM（EST−ES8＝1520−1330＝190RPM）であり、他
方、低スプリッタ比（７速ギヤ）における、エンジン速
度と目標エンジン速度との差は、約260RPM（ES7−EST＝
1780−1520＝260RPM）となる。したがって、この場合に
は、高スプリッタ比（すなわち８速ギヤ）へと係合され
る。
において、エンジン速度と目標エンジン速度との差は、
約190RPM（EST−ES8＝1520−1330＝190RPM）であり、他
方、低スプリッタ比（７速ギヤ）における、エンジン速
度と目標エンジン速度との差は、約260RPM（ES7−EST＝
1780−1520＝260RPM）となる。したがって、この場合に
は、高スプリッタ比（すなわち８速ギヤ）へと係合され
る。
【００３４】本発明の実施の形態に係るスプリッタ比の
制御手順を、図６にフローチャートで示している。各ス
テップについて、以下に簡単に説明する。 （i）出力軸速度OS、シフトレバー位置LP、スロットル
ペダル位置THLの検出／決定を行う。 （ii）スプリッタ部がニュートラルNで、シフトレバー
位置LPが係合位置にあるか否かを判断する。かかる条件
を満たさない場合は、制御フローを終了する。 （iii）ステップ（ii）における条件をみたす場合は、
目標エンジン速度ESTを決定する。 （iv）最適な高スプリッタ比ESSPLITTER HIGH と、低ス
プリッタ比ESSPLITTER L OW とを決定する。 （v）（EST−ESSPLITTER HIGH）＞（ESSPLITTER LOW−E
ST）の関係を満たすか否かを判断する。 （vi）ステップ（v）の関係を満たすとき、低スプリッ
タ比への係合指令を出力する。 （vii）ステップ（v）の関係を満たさないとき、高スプ
リッタ比への係合指令を出力する。 このように、本発明は、新規かつ進歩したスプリッタシ
フト制御手段を提供することができる。
制御手順を、図６にフローチャートで示している。各ス
テップについて、以下に簡単に説明する。 （i）出力軸速度OS、シフトレバー位置LP、スロットル
ペダル位置THLの検出／決定を行う。 （ii）スプリッタ部がニュートラルNで、シフトレバー
位置LPが係合位置にあるか否かを判断する。かかる条件
を満たさない場合は、制御フローを終了する。 （iii）ステップ（ii）における条件をみたす場合は、
目標エンジン速度ESTを決定する。 （iv）最適な高スプリッタ比ESSPLITTER HIGH と、低ス
プリッタ比ESSPLITTER L OW とを決定する。 （v）（EST−ESSPLITTER HIGH）＞（ESSPLITTER LOW−E
ST）の関係を満たすか否かを判断する。 （vi）ステップ（v）の関係を満たすとき、低スプリッ
タ比への係合指令を出力する。 （vii）ステップ（v）の関係を満たさないとき、高スプ
リッタ比への係合指令を出力する。 このように、本発明は、新規かつ進歩したスプリッタシ
フト制御手段を提供することができる。
【００３５】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。
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１】本発明の実施の形態に係る、スプリッタ部の制
御が制御装置によって補助された、複式手動変速装置を
示す模式図である。
御が制御装置によって補助された、複式手動変速装置を
示す模式図である。
【図２】図１に示す変速装置に適したシフトパターンを
示す模式図である。
示す模式図である。
【図３】図１に示す変速装置に適した他のシフトパター
ンを示す模式図である。
ンを示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態に適したスプリッタ部のシ
フト機構を示す拡大模式図である。
フト機構を示す拡大模式図である。
【図５】アップシフトエンジン速度、ダウンシフトエン
ジン速度及び目標エンジン速度と、スロットル位置（最
大エンジントルクに対する割合として示す）との関係を
示すグラフである。
ジン速度及び目標エンジン速度と、スロットル位置（最
大エンジントルクに対する割合として示す）との関係を
示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態に係る、スプリッタ部の制
御手順を示すフローチャートである。
御手順を示すフローチャートである。
10 複合機械式変速装置 12 エンジン 14 主摩擦クラッチ 14Ａ 駆動摩擦部材 14Ｂ 従動摩擦部材 16 多段かみ合い式変速機 16Ａ 主変速部 16Ｂ 複変速部 16Ｃ 変速機ハウジング 18 ドライブアクスル組立体 20 出力軸 22 ドライブシャフト 26 手動式シフトレバー 28 複変速部アクチュエータ 32 エンジン制御装置 34 排気ブレーキ 36 慣性ブレーキ 38 エンジン速度検出 40 入力軸速度検出センサ 42 出力軸速度検出センサ 44 クラッチセンサ 46 スロットルセンサ 48 ブレーキセンサ 50 シフト位置センサ 52 信号 54 制御信号 56 出力信号 58 表示ユニット 60 同期装置 62 シフトフォーク 64 ピストン 66 ピストン面 68 ピストン室 70 ピストン面 72 ピストン室 74 ソレノイド制御コイル 76 圧力流体源 78 排気口 100 目標エンジン速度 106 ライン 108 ７／８速シフト 110 目標エンジン速度 112 ７速ギヤにおけるエンジン速度 114 ８速ギヤにおけるエンジン速度
───────────────────────────────────────────────────── 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 59:10 Ｆ１６Ｈ 59:10 59:42 59:42 63:20 63:20 63:44 63:44 (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. Ｆターム(参考） 3D041 AA51 AC01 AC15 AC16 AD02 AD04 AD17 AD22 AD23 AD31 AD41 AE03 AE32 3G093 AA05 BA15 CB08 DA01 DA06 DB01 DB10 DB11 DB15 EA03 EB03 3J552 MA01 MA13 MA21 NA01 NB01 PA20 RA02 SA01 SB02 VA32Y VA62W VA74W VC01W
Claims (14)
- 【請求項１】 制御装置に補助されてスプリッタシフト
を行う、車両用手動変速装置の制御方法であって、 前記車両用手動変速装置（10）は、複式変速機（16）の
入力軸（24）を駆動するエンジン（12）を有し、前記複
式変速機（16）は、シフトレバー（26）により特定のシ
フトパターンに従って手動操作する主変速部（16A）
と、該主変速部に対し直列に連結するスプリッタ型複変
速部（16B）とを有しており、 前記スプリッタ型複変速部は（i）高スプリッタ比と、
（ii）ニュートラル位置と、（iii）低スプリッタ比と
から選択したいずれか一つのスプリッタ比へとシフト可
能であり、 自動的にスプリッタシフトを行うスプリッタシフト機構
（28）と、 当該車両用手動変速装置の作動状況を示す入力信号（5
2）を受取り、所定の論理規則に従って処理して、指令
出力信号（56）をアクチュエータへと送信する制御装置
（54）を備えており、 前記主変速部の（i）現在の係合状態および（ii）予測
される係合状態のうちの一つを検出し、 前記スプリッタ型複変速部のスプリッタ比が、高スプリ
ッタ比、ニュートラル位置、低スプリッタ比の何れにあ
るかを決定し、 現在の車両の走行条件に応じた目標エンジン速度（E
ST）を決定し、 （i）前記主変速部が、認識されているギヤ比に（1）係
合済または（2）係合途中のいずれかであり、かつ、（i
i）前記スプリッタ型複変速部がニュートラル位置にあ
る場合に、 （a）前記スプリッタ型複変速部を高スプリッタ比（ES
SPLITTER HIGH）に係合させた場合の予想エンジン速度
と、前記スプリッタ型複変速部を低スプリッタ比（ES
SPLITTER LOW）に係合させた場合の予想エンジン速度と
を決定し、 （b）前記スプリッタ型複変速部を、前記目標エンジン
速度と前記予想エンジン速度との関数として決定したス
プリッタ比へと係合するよう指令する、各ステップを含
むことを特徴とする、車両用手動変速装置の制御方法。 - 【請求項２】 車両の走行条件を表す前記目標エンジン
速度（110）は、車両の走行条件を表す、アップシフト
エンジン速度（102）とダウンシフトエンジン速度（10
4）との関数として決定されることを特徴とする、請求
項１記載の車両用手動変速装置の制御方法。 - 【請求項３】 車両の走行条件を表す前記目標エンジン
速度は、前記アップシフトエンジン速度とダウンシフト
エンジン速度との平均値であることを特徴とする、請求
項２記載の車両用手動変速装置の制御方法。 - 【請求項４】 前記スプリッタ型複変速部を、前記予想
エンジン速度が前記目標エンジン速度により近くなるス
プリッタ比へと係合することを特徴とする、請求項１記
載の車両用手動変速装置の制御方法。 - 【請求項５】 前記スプリッタ型複変速部を、前記予想
エンジン速度が前記目標エンジン速度により近くなるス
プリッタ比へと係合することを特徴とする、請求項２記
載の車両用手動変速装置の制御方法。 - 【請求項６】 前記（b）スプリッタ型複変速部を、前
記目標エンジン速度と前記予想エンジン速度との関数と
して決定したスプリッタ比へと係合するよう指令するス
テップの後に、（c）現在のスプリッタ比を運転者に知
らせることを特徴とする、請求項１記載の車両用手動変
速装置の制御方法。 - 【請求項７】 前記主変速部の現在の係合状態を検出す
るステップで、前記シフトパターンにおける前記シフト
レバーの現在の位置を検出することを特徴とする、請求
項１記載の車両用手動変速装置の制御方法。 - 【請求項８】 制御装置に補助される車両用手動変速装
置（10）において、 該車両用手動変速装置（10）は、複式変速機（16）の入
力軸（24）を駆動するエンジン（12）を有し、前記複式
変速機（16）は、シフトレバー（26）により特定のシフ
トパターンに従って手動操作する主変速部（16A）と、
該主変速部に対し直列に連結するスプリッタ型複変速部
（16B）とを有しており、 前記スプリッタ型複変速部は（i）高スプリッタ比と、
（ii）ニュートラル位置と、（iii）低スプリッタ比と
から選択したいずれか一つのスプリッタ比へとシフト可
能であり、 自動的にスプリッタシフトを行うスプリッタシフト機構
（28）と、 当該車両用手動変速装置の作動状況を示す入力信号（5
2）を受取り、所定の論理規則に従って処理して、指令
出力信号（56）をアクチュエータへと送信する制御装置
（54）を備えており、 前記主変速部の（i）現在の係合状態および（ii）予測
される係合状態のうちの一つを検出する位置センサと、 前記スプリッタ型複変速部のスプリッタ比が、高スプリ
ッタ比、ニュートラル位置、低スプリッタ比の何れにあ
るかを決定する手段とを有し、 前記制御装置は、 （I）現在の車両の走行条件に応じた目標エンジン速度
（EST）を決定し、 （II）（i）前記主変速部が、認識されているギヤ比に
（1）係合済または（2）係合途中のいずれかであり、
（ii）前記スプリッタ型複変速部がニュートラル位置に
ある場合に、 （a）前記スプリッタ型複変速部を高スプリッタ比（ES
SPLITTER HIGH）に係合させた場合の予想エンジン速度
と、前記スプリッタ型複変速部を低スプリッタ比（ES
SPLITTER LOW）に係合させた場合の予想エンジン速度と
を決定し、 （b）前記スプリッタ型複変速部を、前記目標エンジン
速度と前記予想エンジン速度との関数として決定したス
プリッタ比へと係合するよう指令する、論理規則を含む
ことを特徴とする車両用手動変速装置。 - 【請求項９】 車両の走行条件を表す前記目標エンジン
速度（110）は、車両の走行条件を表す、アップシフト
エンジン速度（102）とダウンシフトエンジン速度（10
4）との関数として決定されることを特徴とする、請求
項８記載の車両用手動変速装置。 - 【請求項１０】 車両の走行条件を表す前記目標エンジ
ン速度は、前記アップシフトエンジン速度とダウンシフ
トエンジン速度との平均値であることを特徴とする、請
求項９記載の車両用手動変速装置。 - 【請求項１１】 前記スプリッタ型複変速部を、前記予
想エンジン速度が前記目標エンジン速度により近くなる
スプリッタ比へと係合することを特徴とする、請求項８
記載の車両用手動変速装置。 - 【請求項１２】 前記スプリッタ型複変速部を、前記予
想エンジン速度が前記目標エンジン速度により近くなる
スプリッタ比へと係合することを特徴とする、請求項９
記載の車両用手動変速装置。 - 【請求項１３】 前記論理規則は、更に、（c）現在の
スプリッタ比を運転者に知らせる論理規則を含むことを
特徴とする、請求項８記載の車両用手動変速装置。 - 【請求項１４】 前記主変速部の現在の係合状態を検出
する際に、前記シフトパターンにおける前記シフトレバ
ーの現在の位置を検出することを特徴とする、請求項８
記載の車両用手動変速装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/634,425 US6364810B1 (en) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | Automatic splitter control for manually shifted transmission |
| US634425 | 2000-08-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002115757A true JP2002115757A (ja) | 2002-04-19 |
Family
ID=24543734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001240756A Pending JP2002115757A (ja) | 2000-08-08 | 2001-08-08 | 車両用手動変速装置およびその制御方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6364810B1 (ja) |
| EP (1) | EP1179693B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002115757A (ja) |
| CN (1) | CN1247921C (ja) |
| BR (1) | BR0104409A (ja) |
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