JP2008527279A - 自動化手動変速機の切換制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、多段主変速装置（ＨＧ）と、この主変速装置（ＨＧ）に駆動技術的に後置接続された少なくとも２段のレンジ式変速装置（ＢＮＧ）とを備え、前記主変速装置（ＨＧ）が、入力側が制御可能な発進・切換クラッチ（Ｋ）を介してエンジン（Ｍ）に接続でき、主変速装置（ＨＧ）の入力軸（Ｗ１）に接続された変速機ブレーキ（Ｂ）を有し、変速段の入れ替えを伴うレンジ入れ替え切換が、主変速装置（ＨＧ）並びにレンジ式変速装置（ＢＮＧ）において実施される、レンジ式変速機（１）として形成された自動化手動変速機の切換制御方法に関し、切換経過を速めるために切換過程が、
− エンジントルクを減少し、発進・切換クラッチ（Ｋ）を解除する、
− レンジ式変速装置（ＢＮＧ）の今までの変速段を切り離す、
− レンジ式変速装置（ＢＮＧ）の新変速段を同期する、
− 主変速装置（ＨＧ）の今までの変速段を切り離す、
− レンジ式変速装置（ＢＮＧ）の新変速段を入れる、
− 主変速装置（ＨＧ）の新変速段を同期する、
− 主変速装置（ＨＧ）の新変速段を入れる、
− 発進・切換クラッチ（Ｋ）を係合し且つエンジントルクを増大する、
順序で実施され、その新変速段の同期がそれぞれ、主変速装置（ＨＧ）の入力軸（Ｗ１）への外力制御作用によって行われる。

Description

本発明は、多段主変速装置と、この主変速装置に駆動技術的に後置接続された少なくとも２段のレンジ式変速装置とを備え、前記主変速装置が、入力側が制御可能な発進・切換クラッチを介してエンジンに接続でき、主変速装置の入力軸に接続された変速機ブレーキを有し、変速段の入れ替えを伴うレンジ入れ替え切換が、主変速装置並びにレンジ式変速装置において実施される、レンジ式変速機として形成された自動化手動変速機の切換制御方法に関する。

特にトラックやバスのような商用車における用途に対して、高い変速比幅と細かい変速段の手動変速機が必要である。そのことから、多数の変速段数を是認できる経費と、できるだけ軽い重量と、狭い必要構造空間で実現するために、通常、いわゆるレンジ式変速機が利用され、そのレンジ式変速機は、多段主変速装置と、この主変速装置に後置接続された少なくとも２段のレンジ式変速装置とによって形成されている。

その主変速装置は２〜３の比較的小さな変速比幅を有し、通常、副軸構造形式の平歯車式変速装置として形成されている。主変速装置の切換クラッチ（シフトクラッチ）は同期式あるいは非同期式に実現され、即ち、摩擦同期クラッチとして、あるいはかみ合いクラッチとして形成される。主変速装置の切換（シフト）、即ち、変速段の入れ替えは、原理的に手動あるいは自動で行われる。もっともここでは、主変速装置の自動切換から出発し、そのために、主変速装置は、例えば独国特許出願公開第１０２１０１７７号明細書で知られているように、その入力軸に接続された変速機ブレーキ（ギヤブレーキ）も備えている。

これに対して、レンジ式変速装置は例えば２．５〜５の比較的大きな変速比幅を有している。その結果、総変速機の変速比幅は５〜１５となり、主変速装置の４個の変速段並びにレンジ式変速装置の２個の変速段（低速段に対するＬ−変速段と高速段に対するＳ−変速段）において全部で８個の速度段が生ずる。総変速機の小速度段ないし低速段は、レンジ式変速装置がＬ−変速段に入れられている場合、主変速装置の変速段によって形成され、大速度段ないし高速段は、レンジ式変速装置がＳ−変速段に入れられている場合、主変速装置の同じ変速段によって形成される。

レンジ式変速装置は例えば単遊星歯車装置として形成され、その太陽歯車は総変速機の入力軸に接続され、遊星歯車キャリヤは総変速機の出力軸に接続されている。そのように形成されたレンジ式変速装置の場合、Ｌ−変速段は内ば歯車を変速機ケースに係止することによって、Ｓ−変速段は内ば歯車を遊星歯車キャリヤに連結することによって入れられる。その代わりに、レンジ式変速装置は副軸構造形式の平歯車式変速装置としても形成できる。

レンジ入れ替えの際、主変速装置並びに後置接続されたレンジ式変速装置においてそれぞれ、変速段の入れ替えが実施される。アップシフトレンジ入れ替え時、レンジ式変速装置においてＬ−変速段からＳ−変速段にアップシフトされ、他方で主変速装置において、一般に直結速度段の形に形成された最大変速段から最小変速段にダウンシフトされる。これとは逆に、ダウンシフトレンジ入れ替え時、レンジ式変速装置においてＳ−変速段からＬ−変速段にダウンシフトされ、他方で主変速装置において、最小変速段から最大変速段にアップシフトされる。それと異なり、レンジ入れ替えの際、主変速装置の内部における変速段の跳び越えも可能である。主変速装置とレンジ式変速装置のほぼ同時の切換を手動で実施することは困難であるので、公知のレンジ式変速機のレンジ式変速装置は、通常、同期式切換クラッチを利用して自動的に切り換えられる。

レンジ入れ替えの時間的経過はその都度の目標設定に応じて異なって形成される。通常、レンジ入れ替え時、発進・切換クラッチの解除後、まず、主変速装置の今までの変速段が切り離され、その後、レンジ式変速装置の今までの変速段が切り離され、そして、レンジ式変速装置の新変速段が同期され、続いて入れられ、その後で、主変速装置の新変速段が同期され、続いて入れられ、最後に、発進・切換クラッチが再び係合される。

例えば独国特許出願公開第１９７５４７２６号明細書で公知のこの切換経過において、減速あるいは加速により同期すべき入力軸およびこの入力軸に結合された変速機部品の慣性モーメント並びにそれに伴って必要な切換力が最小にされる。しかしこの切換経過の加速が特にレンジ式変速装置の内部ではかなり高い構造的経費でしか行えないという欠点がある。即ち、レンジ式変速装置における切換過程を速くするために、レンジ式変速装置の入力軸を減速するための変速機ブレーキおよび加速するための補助駆動装置のような同期手段が設けられねばならず、しかしその同期手段は、場所上およびコスト上の理由から、主に特殊車両に対してしか問題とされない。

独国特許出願公開第１００３６５１１号明細書および独国特許出願公開第１０１５２８５７号明細書における異なった切換経過の場合、それぞれ主変速装置の切換前にレンジ式変速装置の今までの変速段が切り離され、主変速装置の切換後、レンジ式変速装置の新変速段が同期され、入れられる。これにより確かに、主変速装置の同期は発進・切換クラッチを係合してエンジンの相応した制御によって行えるが、後置接続されたレンジ式変速装置の同期は、大きな回転数差およびレンジ式変速装置の入力軸に結合された大きな慣性モーメントのために、困難であり遅らされる。

上述の問題を背景に、本発明の課題は、高価な構造的経費を必要とせずにレンジ入れ替え切換が従来におけるより迅速に実施できる、冒頭に述べた形式の自動化レンジ式変速機の切換制御方法を提供することにある。

この課題は請求項１に記載の特徴によって解決され、本発明に基づく方法の有利な実施態様は請求項２〜９に記載されている。

本発明は、自動化主変速装置と、この主変速装置に後置接続され同様に自動化されたレンジ式変速装置とから形成されたレンジ式変速機において、主変速装置を同期するために設けられた外力制御手段が、主変速装置の稼動中、即ち、主変速装置の変速段が入れられている場合、後置接続されたレンジ式変速装置を同期するためにも利用できる、という認識に基づいている。

それに応じて、切換経過を速めるために本発明に基づいて、切換過程が、
− エンジントルクを減少し、発進・切換クラッチを解除する、
− レンジ式変速装置の今までの変速段を切り離す、
− レンジ式変速装置の新変速段を同期する、
− 主変速装置の今までの変速段を切り離す、
− レンジ式変速装置の新変速段を入れる、
− 主変速装置の新変速段を同期する、
− 主変速装置の新変速段を入れる、
− 発進・切換クラッチを係合し且つエンジントルクを増大する、
順序で実施され、その新変速段の同期がそれぞれ、主変速装置の入力軸への外力制御作用によって行われる。

これによって、何ら補助的部品を必要とせずに、レンジ式変速装置が自動的に同期され、ないし、レンジ式変速装置の同期が支援され、従って、速くされ、これにより、切換経過全体が短縮される、という利点がある。本発明に基づく方法は、レンジ式変速装置に同期式切換クラッチを利用する際、切換クラッチを弱く設計するため、従って、コンパクトで安価に形成するために利用される。しかし本発明に基づく方法は、その代わりに、レンジ式変速装置における非同期式切換クラッチの利用も可能にする。

それに応じて、アップシフトレンジ入れ替え時、レンジ式変速装置の新変速段の同期が、主変速装置の内部におけるアップシフト時に主変速装置の新変速段を同期するために通常使われる変速機ブレーキの少なくとも部分的な係合による主変速装置の入力軸の減速を介して行われる、ことが考えられる。

レンジ式変速装置に同期式切換クラッチを利用する際、アップシフトレンジ入れ替えの内部におけるレンジ式変速装置のシフトアップ時に、まず同期回転数の近くまでのレンジ式変速装置の入力軸の減速の形態の粗同期が行われ、続いて、レンジ式変速装置の切換クラッチの同期装置による微細同期が行われる。これによって、切換過程が著しく速められる。他方では、この採用条件のもとで、切換クラッチの同期装置は上述したように弱く設計できる。

これに対して、レンジ式変速装置に非同期式切換クラッチを利用する際、同期回転数の到達まで、あるいは主変速装置の変速機ブレーキにより切換クラッチで橋渡し可能な小さな回転数差を達成するまで、レンジ式変速装置の入力軸の減速の形態の全同期が行われる。

レンジ式変速装置の新変速段の同期後、主変速装置の今までの変速段の無負荷切り離しおよびレンジ式変速装置の新変速段の無負荷投入（接続）のために、目的に適って、変速機ブレーキが主変速装置の今までの変速段の切り離し前に完全に解除される。

アップシフトレンジ入れ替え時、主変速装置の新変速段の続く同期は、公知のように、発進・切換クラッチの少なくとも部分的な係合により主変速装置の入力軸の加速によって行われる。

同じようにして、ダウンシフトレンジ入れ替え時、レンジ式変速装置の新変速段の同期が、主変速装置の内部におけるダウンシフト時における主変速装置の新変速段の同期にも利用される発進・切換クラッチの少なくとも部分的な係合によりエンジンによる主変速装置の入力軸の加速によって行われる、ことが考えられる。

レンジ式変速装置に同期式切換クラッチを利用する際、まず発進・切換クラッチによる同期回転数の近くまでのレンジ式変速装置の入力軸の加速の形態の粗同期が行われ、続いて残留回転数差を橋渡しするために、レンジ式変速装置の切換クラッチの同期装置による微細同期が行われる。

これに対して、レンジ式変速装置に非同期式切換クラッチを利用する際、目的に適って、同期回転数の到達まで、あるいは発進・切換クラッチにより切換クラッチで橋渡し可能な小さな回転数差を達成するまで、レンジ式変速装置の入力軸の加速の形態の全同期が実施される。

レンジ式変速装置の新変速段の同期後、発進・切換クラッチが、主変速装置の今までの変速段の無負荷切り離しおよびレンジ式変速装置の新変速段の無負荷投入（接続）のために、目的に適って、主変速装置の今までの変速段の切り離し前に完全に解除される。

ダウンシフトレンジ入れ替え時、主変速装置の新変速段の続く同期が、公知のように、そのために設けられた変速機ブレーキの少なくとも部分的な係合により主変速装置の減速によって行われる。

本発明を明らかにするために、３つの図を参照して、本発明に基づく方法の２つの実施例を以下において詳細に説明する。

図１における自動化手動変速機は、主変速装置ＨＧとこの主変速装置ＨＧに後置接続されたレンジ式変速装置ＢＮＧとを備えたレンジ式変速機１として形成されている。主変速装置ＨＧはその入力軸Ｗ１が、制御可能な発進・切換クラッチ（マスター・シフトクラッチ）Ｋを介して、往復動内燃機関として形成されたエンジンＭに接続される。また主変速装置ＨＧはその入力軸Ｗ１に変速機ブレーキ（ギヤブレーキ）Ｂを有している。

主変速装置ＨＧはここでは副軸構造形式の４段平歯車式変速装置として形成され、入力軸Ｗ１のほかに、副軸Ｗ２と、出力軸Ｗ３と、入力軸Ｗ１上に配置された２個の切換クラッチ（シフトクラッチ）Ｋ１、Ｋ２を有している。３個の歯車列２ａ、２ｂ；３ａ、３ｂ；４ａ、４ｂは、その遊び歯車２ａ、３ａ、４ａがそれぞれ入力軸Ｗ１上に配置され、固定歯車２ｂ、３ｂ、４ｂがそれぞれ副軸Ｗ２上に配置されている。その第１歯車列２ａ、２ｂは大きな変速比＞１、第２歯車列３ａ、３ｂは中間変速比＞１、第３歯車列４ａ、４ｂは小さな変速比＞１を有している。第４歯車列５ａ、５ｂは、副軸Ｗ２に結合された固定歯車５ｂと、従動軸Ｗ３に結合された固定歯車５ａとから成り、副軸Ｗ２と従動軸Ｗ３との間に変速比＞１を有している。

切換クラッチＫ１、Ｋ２はそれぞれ、隣接する歯車列が入力軸Ｗ１に結合されない中立位置のほかに２個の切換位置を有する。第１切換クラッチＫ１の一方の切換位置Ｓ１において、第１歯車列２ａ、２ｂの遊び歯車２ａは入力軸Ｗ１に固く連結され、従って、主変速装置ＨＧの第１変速段Ｓ１が入れられる。この場合、動力は入力軸Ｗ１から、第１歯車列２ａ、２ｂと副軸Ｗ２と第４歯車列５ａ、５ｂとを介して、従動軸Ｗ３に伝えられる。

第１切換クラッチＫ１の他方の切換位置Ｓ２において、第２歯車列３ａ、３ｂの遊び歯車３ａは入力軸Ｗ１に固く結合され、これにより、主変速装置ＨＧの第２変速段Ｓ２が入れられ、動力は第２歯車列３ａ、３ｂを介して伝えられる。

同じようにして、第２切換クラッチＫ２の一方の切換位置Ｓ３において、主変速装置ＨＧの第３変速段Ｓ３が入れられ、動力は入力軸Ｗ１から、第３歯車列４ａ、４ｂと副軸Ｗ２と第４歯車列５ａ、５ｂとを介して、従動軸Ｗ３に伝えられる。

これに対して、第２切換クラッチＫ２の他方の切換位置Ｓ４において、入力軸Ｗ１は従動軸Ｗ３に直結され、これにより、主変速装置ＨＧの変速比ｉ＝１の第４変速段Ｓ４が形成される。

主変速装置ＨＧの入力軸Ｗ１は変速機ブレーキＢを介して変速機ケース１０に相対して制動できる。変速機ケース１０は、主変速装置ＨＧの内部における自動シフトアップ時、関連切換クラッチＫ１、Ｋ２を同期するため、ないしその同期を支援するために利用される。

後置接続されたレンジ式変速装置ＢＮＧは、ここでは、太陽歯車６と、複数の遊星歯車８を支持する遊星歯車キャリヤ７と、内ば歯車９とを備えた単遊星歯車装置として形成されている。太陽歯車６は、主変速装置ＨＧの従動軸Ｗ３に固く連結され、従って図１ではこれと同じに示されたレンジ式変速装置ＢＮＧの入力軸Ｗ３に固く結合されている。遊星歯車キャリヤ７はレンジ式変速装置ＢＮＧの出力軸Ｗ４に固く接続されている。内ば歯車９は第３切換クラッチＫ３の可動部分に固く結合されている。その第３切換クラッチＫ３は、内ば歯車９と他の部品との結合が存在しない中立位置のほかに、（低速用）切換位置Ｌと（高速用）切換位置Ｓを有する。

第３切換クラッチＫ３の一方の切換位置Ｌにおいて、内ば歯車９は相応したクラッチ部分を介して変速機ケース１０に固く係止される。これにより、太陽歯車６で駆動される遊星歯車８は、固定された内ば歯車９の内歯上を転動する。それに応じて、遊星歯車キャリヤ７およびこの遊星歯車キャリヤ７に結合された出力軸Ｗ４が、約２．５〜１：５の比で入力軸Ｗ３より低速回転する。入力軸Ｗ３と出力軸Ｗ４との有効変速比は、従って、ｉ＝２．５〜ｉ＝５の範囲にあり、以下において例えばｉ＝３．５の変速比と仮定する。

これに対して、第３切換クラッチＫ３の他方の切換位置Ｓにおいて、内ば歯車９は出力軸Ｗ４およびこの出力軸Ｗ４に接続された遊星歯車キャリヤ７に固く連結され、これにより、遊星歯車８は内ば歯車９に対して拘束され、遊星歯車装置全体が太陽歯車６の回転数で回転する。その場合の入力軸Ｗ３と出力軸Ｗ４との有効変速比はｉ＝１である。

次に、図１におけるレンジ式変速機をもとに、図２の線図を参照して、本発明に基づくアップシフトレンジ入れ替え時の回転数経過を、図３の線図を参照して、ダウンシフトレンジ入れ替え時の回転数経過をそれぞれ詳細に説明する。

アップシフトレンジ入れ替えは、レンジ式変速装置ＢＮＧの内部におけるここでは変速段Ｌから変速段Ｓへのアップシフトと、主変速装置ＨＧの内部におけるここでは第４変速段Ｓ４から第１変速段Ｓ１へのダウンシフトとを含んでいる。図２にはいまや、この切換過程の時間帯に対して、変速機軸Ｗ１、Ｗ３、Ｗ４の時間ｔに関する回転数ｎの経過が示されている。切換過程の原点は当該自動車の加速段階である。それに応じて、変速機軸Ｗ１、Ｗ３、Ｗ４の回転数ｎは増大する。その場合、主変速装置ＨＧの入力軸Ｗ１およびレンジ式変速装置ＢＮＧの入力軸Ｗ３は、主変速装置ＨＧで入れられていた今までの変速段Ｓ４が変速比ｉ＝１の直結変速段であるので、等速回転する。

その両変速機入力軸Ｗ１、Ｗ３は、レンジ式変速装置ＢＮＧにおいて仮定された変速比ｉ＝３．５の変速段Ｌが入れているので、レンジ式変速装置ＢＮＧの出力軸Ｗ４より３．５倍速く回転する。発進・切換クラッチＫが係合されているためにエンジンＭの回転数と同じである入力軸Ｗ１の回転数が所定の上限値に達するので、アップシフトされねばならない。

アップシフトレンジ入れ替えは、時点ｔ０で、発進・切換クラッチＫの解除と、それと同時のエンジンＭのエンジントルクの減少とによって開始する。その直後に、時点ｔ１で、レンジ式変速装置ＢＮＧの今までの変速段Ｌが、第３切換クラッチＫ３の中立位置への切換によって切り離される。時点ｔ１と時点ｔ２との間で、レンジ式変速装置ＢＮＧの新変速段Ｓが、変速機ブレーキＢの少なくとも部分的な係合による主変速装置ＨＧの入力軸Ｗ１の制動によって同期される。同期回転数の到達により、あるいは第３切換クラッチＫ３における所定の小さな回転数差の達成により、時点ｔ２で、主変速装置ＨＧの今までの変速段Ｓ４が、第２切換クラッチＫ２の中立位置への切換によって切り離される。

続いて時点ｔ３で、レンジ式変速装置ＢＮＧの新変速段Ｓが、第３切換クラッチＫ３の切換位置Ｓへの切換によって無負荷で入れられる。時点ｔ２と時点ｔ３との間で、変速機ブレーキＢが再び完全に解除される。続いて時点ｔ３と時点ｔ４との間で、主変速装置ＨＧの新変速段Ｓ１の同期が、発進・切換クラッチＫの少なくとも部分的な係合によりエンジンＭによって行われる。同期回転数の到達により、あるいは第１切換クラッチＫ１における所定の小さな回転数差の達成により、時点ｔ４で、主変速装置ＨＧの新変速段Ｓ１が、第１切換クラッチＫ１の切換位置Ｓ１への切換によって入れられる。続いて時点ｔ５で、発進・切換クラッチＫが完全に係合され、これにより、切換過程が終了される。

時点ｔ３から、レンジ式変速装置ＢＮＧの入力軸Ｗ３と出力軸Ｗ４が第３切換クラッチＫ３の切換位置Ｓを介して実際に互いに直結されているので、レンジ式変速装置ＢＮＧの入力軸Ｗ３と出力軸Ｗ４の回転数は同じである。時点ｔ４から、主変速装置ＨＧの入力軸Ｗ１と変速機軸Ｗ３、Ｗ４との間に、ここでは例えばｉ＝２．５と仮定された主変速装置ＨＧの第１変速段Ｓ１の変速比に応じた回転数比が存在する。また主変速装置ＨＧの入力軸Ｗ１の回転数経過から、入力軸Ｗ１がまず時点ｔ１と時点ｔ２との間で、続いて時点ｔ３と時点ｔ４との間で入力軸Ｗ１だけを再び加速するために、レンジ式変速装置ＢＮＧの入力軸Ｗ３と共に制動されることが理解できる。しかしこの欠点は、レンジ式変速装置ＢＮＧの同期に対して何らの補助的部品が必要とされず、全切換過程が本発明に基づく方法によってかなり速く進行することによって十分に補償される。

これに対して、ダウンシフトレンジ入れ替えは、レンジ式変速装置ＢＮＧの内部におけるここでは変速段Ｓから変速段Ｌへのダウンシフトと、主変速装置ＨＧの内部におけるここでは第１変速段Ｓ１から第４変速段Ｓ４へのアップシフトとを含んでいる。図３に図２に類似して、この切換過程の時間帯に対して、変速機軸Ｗ１、Ｗ３、Ｗ４の時間ｔに関する回転数ｎの経過が示されている。切換過程の原点は当該自動車の減速段階である。それに応じて、変速機軸Ｗ１、Ｗ３、Ｗ４の回転数ｎは低下する。その場合、レンジ式変速装置ＢＮＧにおいて入れられた今までの変速段Ｓが変速比ｉ＝１の直結変速段であるので、レンジ式変速装置ＢＮＧの入力軸Ｗ３と出力軸Ｗ４は等速回転する。主変速装置ＨＧの入力軸Ｗ１は、主変速装置ＨＧにおいて変速比ｉ＝２．５の第１変速段Ｓ１が入れられているので、変速機軸Ｗ３、Ｗ４より２．５倍速く回転する。発進・切換クラッチＫが係合されているためにエンジンＭの回転数と同じである入力軸Ｗ１の回転数が所定の下限値に達するので、ダウンシフトされねばならない。

ダウンシフトレンジ入れ替えは、時点ｔ０で、発進・切換クラッチＫの解除と、それと同時のエンジンＭのエンジントルクの減少により開始する。その直後に時点ｔ１で、レンジ式変速装置ＢＮＧの今までの変速段Ｓが、第３切換クラッチＫ３の中立位置への切換によって切り離される。時点ｔ１と時点ｔ２との間で、レンジ式変速装置ＢＮＧの新変速段Ｌが、発進・切換クラッチＫの少なくとも部分的な係合によってエンジンＭによる主変速装置ＨＧの入力軸Ｗ１の加速によって同期される。同期回転数の到達により、あるいは第３切換クラッチＫ３における所定の小さな回転数差の達成により、時点ｔ２で、主変速装置ＨＧの今までの変速段Ｓ１が、第１切換クラッチＫ２の中立位置への切換によって切り離される。続いて時点ｔ３で、レンジ式変速装置ＢＮＧの新変速段Ｌが、第３切換クラッチＫ３の切換位置Ｌへの切換によって無負荷で入れられる。時点ｔ２と時点ｔ３との間で、発進・切換クラッチＫが再び完全に解除される。

続いて時点ｔ３と時点ｔ４との間で、主変速装置ＨＧの新変速段Ｓ４の同期が、変速機ブレーキＢの少なくとも部分的な係合により行われる。同期回転数の到達により、あるいは第２切換クラッチＫ２における所定の小さな回転数差の達成到より、時点ｔ４で、主変速装置ＨＧの新変速段Ｓ４が、第２切換クラッチＫ２の切換位置Ｓ４への切換によって入れられる。発進・切換クラッチＫが時点ｔ５で再び係合される前に、時点ｔ４と時点ｔ５との間で、変速機ブレーキＢが完全に解除され、これにより、切換過程が終了される。

時点ｔ４から、主変速装置ＨＧの入力軸Ｗ１とレンジ式変速装置ＢＮＧの入力軸Ｗ３が第２切換クラッチＫ２の切換位置Ｓ４を介して互いに直結されているので、その両変速機軸Ｗ１、Ｗ３の回転数は同じである。また時点ｔ４から、その両変速機軸Ｗ１、Ｗ３とレンジ式変速装置ＢＮＧの出力軸Ｗ４との間に、ここではｉ＝３．５のレンジ式変速装置ＢＮＧの変速段Ｓの変速比に相応した回転数比が存在する。

また主変速装置ＨＧの入力軸Ｗ１の回転数経過から、この入力軸Ｗ１がまず時点ｔ１と時点ｔ２との間で、続いて時点ｔ３と時点ｔ４との間で入力軸Ｗ１だけを再び制動するために、レンジ式変速装置ＢＮＧの入力軸Ｗ３と共に加速されることが理解できる。しかしこの欠点は、切換過程が外力制御同期によって全体として強く加速され、そのために何らの補助的部品が必要とされないので、ほとんど問題なく、甘受される。

本発明に基づく方法に応じて運転されるレンジ式変速機の概略構成図。 本発明に基づくアップシフトレンジ入れ替え時の回転数経過の線図。 本発明に基づくダウンシフトレンジ入れ替え時の回転数経過の線図。

符号の説明

１ レンジ式変速機
２ａ （第１歯車列の）遊び歯車
２ｂ （第１歯車列の）固定歯車
３ａ （第２歯車列の）遊び歯車
３ｂ （第２歯車列の）固定歯車
４ａ （第３歯車列の）遊び歯車
４ｂ （第３歯車列の）固定歯車
５ａ （第４歯車列の）固定歯車
５ｂ （第４歯車列の）固定歯車
６ 太陽歯車
７ 遊星歯車キャリヤ
８ 遊星歯車
９ 内ば歯車
１０ 変速機ケース
Ｂ 変速機ブレーキ
ＢＮＧ （後置接続）レンジ式変速装置
ＨＧ 主変速装置
Ｋ 発進・切換クラッチ
Ｋ１ （ＨＧの）第１切換クラッチ
Ｋ２ （ＨＧの）第２切換クラッチ
Ｋ３ （ＢＮＧの）第３切換クラッチ
Ｌ （Ｋ３の）切換位置、（ＢＮＧの）変速段
Ｍ エンジン
ｎ 回転数
Ｓ （Ｋ３の）切換位置、（ＢＮＧの）変速段
Ｓ１ （Ｋ１の）切換位置、（ＨＧの）第１変速段
Ｓ２ （Ｋ１の）切換位置、（ＨＧの）第２変速段
Ｓ３ （Ｋ２の）切換位置、（ＨＧの）第３変速段
Ｓ４ （Ｋ２の）切換位置、（ＨＧの）第４変速段
ｔ 時間
ｔ０ （切換経過の）時点
ｔ１ （切換経過の）時点
ｔ２ （切換経過の）時点
ｔ３ （切換経過の）時点
ｔ４ （切換経過の）時点
ｔ５ （切換経過の）時点
Ｗ１ （ＨＧの）入力軸
Ｗ２ （ＨＧの）副軸
Ｗ３ （ＨＧの）従動軸、（ＢＮＧの）入力軸
Ｗ４ （ＢＮＧの）出力軸

Claims (9)

1. 多段主変速装置（ＨＧ）と、この主変速装置（ＨＧ）に駆動技術的に後置接続された少なくとも２段のレンジ式変速装置（ＢＮＧ）とを備え、前記主変速装置（ＨＧ）が、入力側が制御可能な発進・切換クラッチ（Ｋ）を介してエンジン（Ｍ）に接続でき、主変速装置（ＨＧ）の入力軸（Ｗ１）に接続された変速機ブレーキ（Ｂ）を有し、変速段の入れ替えを伴うレンジ入れ替え切換が、主変速装置（ＨＧ）並びにレンジ式変速装置（ＢＮＧ）において実施される、レンジ式変速機（１）として形成された自動化手動変速機の切換制御方法において、
   切換経過を速めるために、切換過程が、
   − エンジントルクを減少し、発進・切換クラッチ（Ｋ）を解除する、
   − レンジ式変速装置（ＢＮＧ）の今までの変速段を切り離す、
   − レンジ式変速装置（ＢＮＧ）の新変速段を同期する、
   − 主変速装置（ＨＧ）の今までの変速段を切り離す、
   − レンジ式変速装置（ＢＮＧ）の新変速段を入れる、
   − 主変速装置（ＨＧ）の新変速段を同期する、
   − 主変速装置（ＨＧ）の新変速段を入れる、
   − 発進・切換クラッチ（Ｋ）を係合し且つエンジントルクを増大する、
   順序で実施され、
   その新変速段の同期がそれぞれ、主変速装置（ＨＧ）の入力軸（Ｗ１）への外力制御作用によって行われる、ことを特徴とする自動化手動変速機の切換制御方法。
2. アップシフトレンジ入れ替え時、レンジ式変速装置（ＢＮＧ）の新変速段（Ｓ）の同期が、変速機ブレーキ（Ｂ）の少なくとも部分的な係合による主変速装置（ＨＧ）の入力軸（Ｗ１）の減速を介して行われる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. レンジ式変速装置（ＢＮＧ）に同期式切換クラッチ（Ｋ３）を利用する際、まず主変速装置（ＨＧ）の変速機ブレーキ（Ｂ）により同期回転数の近くまでのレンジ式変速装置（ＢＮＧ）の入力軸（Ｗ３）の減速の形態の粗同期が行われ、続いて、レンジ式変速装置（ＢＮＧ）の切換クラッチ（Ｋ３）の同期装置による微細同期が行われる、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. レンジ式変速装置（ＢＮＧ）に非同期式切換クラッチ（Ｋ３）を利用する際、同期回転数の到達まで、あるいは主変速装置（ＨＧ）の変速機ブレーキ（Ｂ）により切換クラッチ（Ｋ３）で橋渡し可能な小さな回転数差を達成するまで、レンジ式変速装置（ＢＮＧ）の入力軸（Ｗ３）の減速の形態の全同期が行われる、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 変速機ブレーキ（Ｂ）が主変速装置（ＨＧ）の今までの変速段（Ｓ４）の切り離し前に完全に解除される、ことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の方法。
6. ダウンシフトレンジ入れ替え時、レンジ式変速装置（ＢＮＧ）の新変速段（Ｌ）の同期が、発進・切換クラッチ（Ｋ）の少なくとも部分的な係合によりエンジン（Ｍ）による主変速装置（ＨＧ）の入力軸（Ｗ１）の加速によって行われる、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. レンジ式変速装置（ＢＮＧ）に同期式切換クラッチ（Ｋ３）を利用する際、まず発進・切換クラッチ（Ｋ）による同期回転数の近くまでのレンジ式変速装置（ＢＮＧ）の入力軸（Ｗ３）の加速の形態の粗同期が行われ、続いて、切換クラッチ（Ｋ３）の同期装置による微細同期が行われる、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. レンジ式変速装置（ＢＮＧ）に非同期式切換クラッチ（Ｋ３）を利用する際、同期回転数の到達まで、あるいは発進・切換クラッチ（Ｋ）により切換クラッチ（Ｋ３）で橋渡し可能な小さな回転数差を達成するまで、レンジ式変速装置（ＢＮＧ）の入力軸（Ｗ３）の加速の形態の全同期が行われる、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
9. 発進・切換クラッチ（Ｋ）が主変速装置（ＨＧ）の今までの変速段（Ｓ１）の切り離し前に完全に解除される、ことを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに記載の方法。

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