JP2006519966A - 重車両の中立段から噛合ギヤ段への変速のための車両ブレーキペダルインターロック - Google Patents

Abstract

重車両の変速機に、車両が停止状態から発進する状態にある場合に、中立段から噛み合いギヤへの移行を防止するインターロック装置が設けられる。このインターロック装置は、噛み合いを生じさせる前に、オペレータがギアの噛み合いを要求することを確実なものとする。この方法はまた、変速機のための制御装置に組み込まれる。この方法および制御装置は、最も好ましくは、オペレータにいかなる入力をも要求しない自動クラッチを有するタイプの自動変速機に組み込まれる。

Description

本発明は、車両ブレーキの適用と重車両の変速機の発進時に中立段からある速度段へと移行との間のインターロックに関する。

重車両には、典型的に、いくつかの速度比をオペレータが選択できるようにする変速機が、エンジンから駆動力が入力する部分と速度を出力する部分との間に設けられている。歴史的に、ほとんどの重車両用変速機は手動変速機であった。オペレータは、シフトレバーを操作して変速機の所望のギアを噛み合わせ、所望の速度比を得る。

近年、重車両のオペレータは、速度比を変更する際にだけではなく、適切な速度比を選択する際にも支援を受けられるようになっている。一つの例として、自動切換変速機が知られているが、そこにおいて運転者は噛み合っている速度比を切り換えるための選択を行うだけであり、適切な駆動アクチュエータおよび制御装置が所望の速度比を得るために変速要素を実際に動かすようになっている。そのようなシステムは「シフトバイワイヤ」変速機として知られている。シフトバイワイヤ変速機には、典型的に、アップシフトあるいはダウンシフトの要求を示すために前方にあるいは後方に動かされる揺動入力要素が設けられている。このようなシステムの多くにおいては、トラックが停車しているときに、その変速機は中立段にある。すなわち、重車両を停車させるときには、典型的に、変速機は中立段に切り換えられる。

オペレータが重車両を再び運転したいときに、変速機は中立段から発進のための速度段へと移行する。典型的に、この移行は、オペレータが選択レバーを揺動させたときに開始する。

さらに、かつ歴史的に、重車両には、あらゆる速度段の移行の支援するために踏み込まれる、人力で動かすことができるクラッチが設けられている。しかしながら、最近、オペレータによる入力を必要としない自動クラッチが提供されてきている。

最新の重車両用変速機のさらなる特徴は、自動変速機の使用の増加である。公知のように、自動変速機は、個々の運転条件に最適な速度段を選択する。さらに、重車両用変速機の市場においては、自動機能と手動機能とを組み合わせたハイブリッドの人気が高まりつつある。

上述したように、これらの変速機の多くにおいては、オペレータが、発進状態において中立段から発進ギヤに移行するという要求を入力レバーの揺動によって示す。オペレータが停止状態から発進するという要求を示したときに、車両ブレーキが作動している場合を除いて、オペレータが実際に車両を運転状態へと動かし始めることを望んでいることを示さなければ中立段から噛合ギヤ段への移行を防止するインターロック装置を有することが望ましい。このことは、車両の運転を開始する準備ができる前に、オペレータが不注意に入力レバーを揺動させる可能性を排除する。

本発明の好ましい実施例においては、ソフトウェアによるインターロック装置が制御装置に設けられる。車両のブレーキが作動しておらず、かつ中立段から駆動ギヤに移行するという要求を受け取ったときに、車両が停止状態から発進する状態にある場合でも、そのギアの噛み合いは行われない。すなわち、車両が予め定められた速度以下で走行しているときには、車両ブレーキが作動していない場合には、中立段から特定の駆動ギヤへの移行は実現しない。

このような特徴を実現する適切なソフトウェアは、好ましくは変速機のための駆動制御装置に含められる。

本発明のこれらのおよびその他の特徴は、以下の明細書および図面から最も良く理解される。

図１は、変速機２２が組み込まれた重車両２０を模式的に示している。公知のように、変速機２２は、複数の駆動ギヤ１２６，２８を係合させて様々な速度比を実現させるために選択的に動かされる変速要素１２４を有している。この変速要素１２４は、どちらのギア１２６，２８も噛み合っていない中立の状態で模式的に示されている。さらに公知であるように、変速アクチュエータ３１および制御装置３０は、この変速要素２４を２つの噛み合い位置あるいはその中立位置に動かすことができる。明らかに、これは変速機をきわめて模式的に示している。しかしながら、この説明は、この分野の技術者が本発明を理解できるためには充分である。さらに公知なように、ギヤ選択要素２６は、変速機２２における所望の速度比の変更を選択するために、そのベース部２４の内側において前方にあるいは後方に揺動される。スイッチあるいは適切なソフトウェアは、車両が中立段にあることを判別することができる。

車両２０には、好ましくは、速度比の変更を実現するためにあるいは中立段から噛み合い状態への移行を実現するために、オペレータがクラッチを係合させる必要のない種類の変速機２２が装備される。その代わりとして、自動クラッチ３４を用いることもできる。さらに、このシステムには、燃料の供給といったエンジンの変数を制御して、噛み合っているギヤからの解放および噛み合わせるギヤへの移行をクラッチ操作なしにできるようにする制御装置を設けることができる。そのようなシステムは公知である。すなわち、本発明の方法および装置は、最も好ましくは、ギヤチェンジを実現するためにオペレータによるクラッチの手動制御を必要としない変速機に組み込まれる。

つい最近では、自動によるギヤ速度選択および手動によるギヤ速度選択の両方を用いるとともに、自動クラッチを備えている、いわゆるハイブリッド変速機が公知である。この自動クラッチ３４は、本実施例においては模式的に示されている。アクチュエータ３０のための制御装置、あるいは他の場所に取り付けられている他の制御装置が、この自動クラッチを制御して噛み合い状態と中立状態との間の移行を実現する。そのようなハイブリッド変速機においては、手動操作あるいは自動操作のいずれかを選択するための模式的に示したスイッチ３６が、オペレータのために設けられている。

先行技術においては、車両が中立段で停止している状態の場合に、選択レバー２６の揺動は、中立段から発進ギヤへの移行が要求されていると解釈される。適切な発進ギヤを選択するための、あるいはオペレータが所望の発進ギヤを選択できるようにするための様々なアルゴリズムが公知である。しかしながら、レバー２６の揺動によって移行を開始する指示が一旦受け取られると、発進ギヤは中立状態から噛み合い状態となる。

本発明においては、停止状態から発進するときに中立段から噛み合いギヤへの移行が生じる前に、ブレーキペダル３８が踏み込まれることを求めるインターロック装置を制御装置３０に有している。周知のように、ブレーキペダル３８を動かすと、常用ブレーキ４０が作動して車両２０の運動を防止しあるいは速度を減少させる。

図２は本発明のフローチャートである。車両は中立段から動き始める。車両が中立段にあるときに、発進ギヤを噛み合わせるという要求が、例えばレバー２６の揺動によって受け取られる。次いで、制御用ソフトは、車速が予め定められた最大値より低いかどうかを判別する。一例として、車両が毎時３キロメートル未満で移動している場合には、この車両は停止状態から発進する状態にある。適切な速度センサ４２が車両ホイール４１に関連付けられていて、制御装置３０に速度をフィードバックする。車両がこの最大速度を超えている場合には、その車両は典型的にすでに動いていて動き続けているのであるから、インターロックは必要とされない。このような条件下では、中立段から噛合状態への移行のために、オペレータにブレーキの踏み込みを求めることは望ましくない。しかしながら、速度がこの最大値以下である場合には、制御装置はブレーキペダルが作動しているかどうかを判別する。ブレーキが作動している場合には、変速要素１２４が発進ギヤを噛み合わせる位置に動くことが許容される。

このように、本発明は、レバー２６の不注意による揺動が、オペレータが望むよりも早くギヤを噛み合わせることと解釈されかつ根拠とされる、あらゆる傾向を排除する。

本発明の好ましい実施形態を開示してきたが、この分野における通常の技術者は、本発明の一部を形成する制御装置および機械的な要素を理解するであろう。さらに、この分野における通常の技術者は、修正が本発明の範囲内にあることを理解するであろう。この理由により、本発明の真の範囲および内容を決めるために以下の請求の範囲が考慮されなければならない。

自動化された変速機を有した車両を模式的に示す図。 本発明の方法を示すフローチャート。

Claims (7)

1. 重車両の駆動ギアを係合させる方法であって、
   （ａ）中立段と発進ギヤとの間で変速要素を動かすための自動化されたアクチュエータを有した重車両用変速機を準備するとともに、停止状態から発進する状態において中立段から発進ギヤへの移行の要求をオペレータが示せるようにする変速入力要素を準備する段階と、
   （ｂ）中立段から発進ギヤへの移行の要求を受け取るとともに、車両ブレーキが作動していない場合には発進ギヤの噛み合いを生じさせず、車両のブレーキが作動していると判別されるとこの発進ギヤを噛み合わせる段階と、
   を備えたことを特徴とする方法。
2. 前記重車両が、オペレータによるいかなる入力も必要としない自動クラッチを備えていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記変速入力要素は、ギヤ速度の変更の要求を示すためにオペレータが前方および後方に回動させることができる揺動要素であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記ブレーキの作動をブレーキペダルが制御するようになっており、
   前記方法は、中立段から噛み合いギヤへの噛み合いを生じさせる前に前記ブレーキペダルが踏み込まれているか否かを判別する段階を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記重車両の速度が最大値より低いか否かを車速センサが判別し、
   前記重車両の速度が前記最大値を上回っている場合には前記（ｂ）段階の方法を実行しないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. オペレータからの要求を受け取るとともに、中立段から噛み合いギアへの移行および噛み合い可能なギヤ間での移行のために変速要素を制御するようにプログラムされた制御要素を備え、前記制御要素は、車速を表す信号およびブレーキの作動を表す信号を受け取るように作動可能であり、前記制御要素は、前記車速が前記最大値より低く、かつ前記制動信号がブレーキが作動していることを示さない場合に、中立段から噛み合いギヤへの移行を抑止することを特徴とする変速機制御装置。
7. 選択的に係合可能な複数のギヤ、および前記ギヤを選択的に係合させるために動かすことができる要素を有した変速機であって、この変速機に関連付けられている車両が停止しているときには前記要素が中立位置にある変速機と、
   前記変速機のための制御装置であって、前記変速機における速度比を変更するというオペレータからの入力要求信号を受け取るように作動可能であり、この車両に関連付けられているブレーキが作動しているか否かを示す信号、および前記車両の速度を示す信号を受け取り、停止状態から発進するときに中立段から噛み合い状態への移行を要求する信号をオペレータからさらに受け取る制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、中立段から噛み合いギヤへの移行要求を受け取ったときに前記車両が予め定められた最高値より低い速度で動いているが、前記ブレーキが作動していない場合に、中立段から噛み合いギヤへの移行を抑止することを特徴とする変速機システム。

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