JP3486857B2 - 適応シフト制御方法及びその装置 - Google Patents

適応シフト制御方法及びその装置

Info

Publication number
JP3486857B2
JP3486857B2 JP11128195A JP11128195A JP3486857B2 JP 3486857 B2 JP3486857 B2 JP 3486857B2 JP 11128195 A JP11128195 A JP 11128195A JP 11128195 A JP11128195 A JP 11128195A JP 3486857 B2 JP3486857 B2 JP 3486857B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
gear ratio
transmission
engine
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11128195A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0858437A (ja
Inventor
キース マーキーベック ロナルド
アレン グレーブス,ジュニア ロジャー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
Publication of JPH0858437A publication Critical patent/JPH0858437A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3486857B2 publication Critical patent/JP3486857B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403Synchronisation before shifting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/02Control 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
    • F16H61/0202Control 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
    • F16H61/0248Control units where shifting is directly initiated by the driver, e.g. semi-automatic transmissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/16Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/70Control 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 specially adapted for change-speed gearing in group arrangement, i.e. with separate change-speed gear trains arranged in series, e.g. range or overdrive-type gearing arrangements
    • F16H61/702Control 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 specially adapted for change-speed gearing in group arrangement, i.e. with separate change-speed gear trains arranged in series, e.g. range or overdrive-type gearing arrangements using electric or electrohydraulic control means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638Engine speed
    • B60W2510/0652Speed change rate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10Change speed gearings
    • B60W2510/104Output speed
    • B60W2510/1045Output speed change rate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H2059/142Inputs being a function of torque or torque demand of driving resistance calculated from weight, slope, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control 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
    • F16H61/16Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
    • F16H2061/161Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed by checking feasibility of shifts, i.e. determine if requested shift can be successfully completed and post shift values are in an acceptable range
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14Inputs being a function of torque or torque demand
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36Inputs being a function of speed
    • F16H59/46Inputs being a function of speed dependent on a comparison between speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/48Inputs being a function of acceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/50Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts
    • F16H59/52Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts dependent on the weight of the machine, e.g. change in weight resulting from passengers boarding a bus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S477/00Interrelated power delivery controls, including engine control
    • Y10S477/904Control signal is acceleration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、選択されたアップシフ
トを首尾よく完了できる可能性を車両および車両エンジ
ンの予想減速度を含む現在の車両動作状態から評価し
て、実行可能であるとみなされるシフトのみを開始する
ようにした少なくとも部分的に自動化された車両用機械
式変速装置のためのシフト制御方法及び装置に関する。
特に、本発明は、実行可能と決定されたアップシフトを
完了できないシステム不具合の発生に応じて、次の選択
されたアップシフトの実現可能性を予期して決定する論
理規則を少なくとも一時的に修正する適応シフト制御方
法及び装置に関する。
【0002】より詳細には、本発明は、実行可能と決定
されたアップシフトを完了できない不具合に応じて、次
の選択されたアップシフトの実現可能性を予期して決定
する論理規則をより消極的な実行可能性の決定を生じる
ように少なくとも一時的に修正する自動化された機械式
変速装置のための適応シフト制御に関する。好ましく
は、論理規則は、少なくとも一時的に、アップシフト実
現可能性を決定するために使用されるエンジン回転の減
速率を減少させ、及び/又は、車両の加速度制御パラメ
ータ値を増加させるように修正される。
【0003】
【従来の技術】スロットルの開度すなわち位置、変速機
軸速度、車両速度、エンジン速度等を感知し、それらに
従って車両変速機を自動的にシフトする重量形トラック
等の重量形車両及び自動車の両方のための全自動変速装
置が従来より公知である。そのような変速機の例が、米
国特許第3,961,546 号、第4,081,065 号及び第4,361,06
0 号に示されており、それらの特許の開示内容は参考と
して本説明に含まれる。
【0004】エンジン燃料供給量、スロットル位置、エ
ンジン、入力軸、出力軸及び/または車両の各速度を感
知して、自動制御された燃料スロットル装置、歯車シフ
ト装置及び/またはマスタークラッチ作動装置を用いる
ことによって、運転者が手動選択した変速比変更をほぼ
全自動的に実行する電子制御装置を用いた半自動変速装
置が従来より公知である。そのような半自動変速装置の
例として、米国特許第4,425,620 号、第4,631,679 号及
び第4,648,290 号があり、それらの開示内容は参考とし
て本説明に含まれる。
【0005】別の形式の一部自動化された車両用変速装
置では、手動だけで制御されるエンジンスロットル手段
及び/または手動だけで制御されるマスタークラッチを
備えた車両に用いられる機械式変速装置のための全自動
または半自動シフト実行装置および方法を利用してい
る。この装置は、一般的に、自動または半自動的に実行
すべきシフトが自動的に事前選択される少なくとも1つ
の作動モードを備えている。また、変速機入出力軸速度
および/またはエンジン速度を表す入力信号を受け取っ
て、それらを所定の論理規則に従って処理することによ
って、(i) 同期状態が存在するか、(ii)自動事前選択モ
ードでは現在の連結比からのアップシフトまたはダウン
シフトが必要か、を決定して、それに従って変速機をシ
フトできるようにコマンド出力信号を変速機アクチュエ
ータおよび/またはエンジン燃料制御装置へ送るための
電子制御装置(ECU)が設けられている。
【0006】この一般形式の変速装置は、米国特許第5,
050,079 号、第5,053,959 号、第5,053,961 号、第5,05
3,962 号、第5,063,511 号、第5,081,588 号、第5,089,
962号、第5,089,965 号および第5,272,939 号に記載さ
れており、これらの特許の開示内容は参考として本説明
に含まれる。
【0007】上記の自動及び/または半自動シフト実行
形の車両用機械式変速装置は、それらに意図された用途
に対して十分に適しているが、それらは車両の作動状態
のために完了できないシフト試行を開始することが多い
ため、完全には満足できない。これは特に、自動クラッ
チアクチュエータ及び/または入力軸ブレーキを備えて
いないために、入力軸減速率が入力軸ブレーキの恩恵を
受けることなくエンジンの自然減衰率またはエンジンブ
レーキに補助された減衰率に制限されるこれらの自動化
された機械式変速装置のアップシフトで問題になる。
【0008】前述の発明と同時に出願した米国特許出願
第08/179,060号及び米国特許第5,272,939 号に従って、
従来の前述の欠点は、現在かみ合わされたギヤ比から目
標ギヤ比へのアップシフトの自動又は手動選択を検知し
たときに、現在の車両の作動状態に基づいて選択された
アップシフトが実行可能である(すなわち、おそらく完
了可能である)かどうかを決定し、実行可能なシフトだ
けを開始するようにした車両の少なくとも部分的に自動
化された機械式変速装置のためのシフト制御方法及び装
置の提供によって最少にされるか又は解消される。
【0009】自動マスタークラッチ制御装置及び/又は
インプットシャフトブレーキのない変速システムのよう
な全自動機械式変速装置より劣る装置に対する批判点
は、ある条件の下(すなわち、登坂時、ローギヤシフト
時等)では、開始したシフトを完了することでがきない
虞があるということである。しかしながら、変速装置
は、全ての条件の下で全てのシフトを実行できる必要は
なく、単に、完了することができないシフトを開始しな
い判断能力を備えていることを要求されるだけである。
この変速装置制御は、アップシフトの開始前に、シフト
可能性の簡単な受動的テストを行って、実行可能でない
アップシフトの要求を修正するか又は撤回する。
【0010】現在かみ合わされた比から目標比へのアッ
プシフトの選択の際に(一般的にエンジン燃料供給、ス
ロットル位置、エンジン速度、車両速度及び/又は現在
噛み合わされた比の関数のとして)、トルク中断シフト
の過渡応答に対する車両の抗力は、通常、推定又は決定
された車両連結総重量(GCW)に基づいて予測され、
そして、目標比へのシフト過渡中の車両速度が推定さ
れ、提案されたシフト過渡中の予測エンジン速度(イン
プットシャフト速度に等しく、エンジン減速度の関数で
ある)と比較され、提示されたシフトが実行可能である
(すなわち、ほぼ同期が達成され得る)かどうかを決定
する。
【0011】提示されたアップシフトが実行可能でない
場合、シフト要求は、所定時間(例えば10秒程度)の間
は修正される(すなわち、スキップシフト要求が単段シ
フトに変更される) か又は取消される。
【0012】車両が SAE(自動車技術者協会)J 1922ま
たは1939プロトコル等のエンジントルクまたはエンジン
トルクを表すパラメータを感知できる電子データリン
ク、もしくは、スロットル位置センサを装備していると
仮定して、現在の連結比から目標連結比のアップシフト
が望まれることが決定された時、現在のエンジントルク
を示すパラメータ及び車両速度または加速度が感知さ
れ、それからコントローラがゼロトルク時(すなわちシ
フト過渡時)におけるGCWおよび車両減速率を予測す
ることができる。次に、上記の論理を用いて提案のアッ
プシフトが実現可能であるかを決定する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ある一時的な状況下で
は、シフト実行の可能性を決定する論理が実際の車両作
動状況に対して過度に積極的になる傾向があるため、前
述の論理は、総体的には満足できるものではない。例え
ば、値が95%フィルタ(すなわち、制御パラメータ値
は、0.05×(現在の決定値)+0.95×(前回の制御パラ
メータ値)に等しい)によってフィルタ処理されるなら
ば、強い向かい風に向かって進むような一時的な作動状
態では、直ちに検知されないかもしれない。また、エン
ジン減速度のような制御パラメータの仮定値からの一時
的又は長期的な逸脱は考慮されない。
【0014】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、車両の作動状態に応じてアップシフトの実行可
能性を評価する論理規則を適宜修正することにより、常
に円滑なアップシフトを実行できるようにした車両用機
械式変速装置のための適応シフト制御方法およびその装
置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、選択さ
れたアップシフトの実行可能性を決定し、実行可能と決
定された選択されたシフトのみを開始し、そして、実行
可能と決定したアップシフトの試行を完了できないシス
テム不具合に応じて、少なくとも一時的に、アップシフ
トの可能性が決定される論理規則を修正する少なくとも
部分的に自動化された車両用機械式変速装置のための適
応シフト制御の提供によって従来技術の欠点は最小限に
抑えられるか解消される。論理規則の修正は、アップシ
フトの実行可能性をより消極的に判断する(すなわち、
選択されたアップシフトの実行可能性の決定により厳し
い要求が設定される)。
【0016】本発明の好ましい実施例では、上記のこと
は、アップシフト実行可能性の決定を有する形式の車両
用自動機械式変速装置制御において、実行可能と決定さ
れたアップシフトが完了不可能なことを検出し、エンジ
ン減速を示すパラメータの実効値の減少(例えば約6%
の減少)および/または車両減速を示すパラメータの実
効値の増加(例えば約6%の増加)によって次のアップ
シフト評価のための実行可能性の決定論理を修正し、そ
の結果としてアップシフトの実行可能性の決定をより消
極的に判断することにより達成される。実際には、一例
として、慣性をより小さくして、ゼロ駆動トルク状態下
で軽量車両が重量車両よりも迅速に減速されるように、
車両GCWを示すパラメータの値を減少させ、車両減速
を示すパラメータの値を増加させる。これらのシフト実
行可能性の論理規則の修正は永続してもよく、次の車両
の始動まで永続してもよく、所定時間の経過後に終了し
てもよく、または、フィルタ処理等の結果として徐々に
減少してもよい。
【0017】
【作用】したがって、実行可能とみなされない選択され
たアップシフトの開始を禁止し、システムが実行可能と
決定されたアップシフトが完了できないとき、アップシ
フトの適応性を決定する論理規則が適宜修正される。
【0018】
【実施例】本発明の上記および他の目的および利点は、
以下に示す添付の図面を参照した好適な実施例の詳細な
説明を読めば明らかになるであろう。
【0019】以下の説明において、便宜上一定の用語を
用いるが、それらは参考にすぎず、制限的なものではな
い。「上方」「下方」「右方向」及び「左方向」は、参
照している図面上での方向を示している。「前方」及び
「後方」は、それぞれ従来通りに車両に取り付けた時の
変速機の前及び後端部を示しており、図1において、そ
れぞれ変速機の左側及び右側である。「内方」及び「外
方」は、装置または指定部品の構造中心に対してそれぞ
れ向かう方向及び離れる方向を示している。以上の定義
は、上記用語及びその派生語及び類似語に適用される。
【0020】「複式変速機」は、多段前進速主変速部と
多段速補助変速部とを直列に接続することによって、主
変速部で選択された歯車減速比をさらに補助変速部で選
択された歯車減速比と組み合わせることができるように
した変速機すなわち歯車変速装置を表すために用いられ
ている。「同期クラッチアセンブリ」及び同様な意味の
言葉は、クラッチの部材がほぼ同期回転するまでそのク
ラッチの連結が試みられない噛み合いクラッチによって
選択歯車を軸にそれと共に回転するように連結するため
に用いられるクラッチアセンブリを示している。比較的
大きい容量の摩擦手段がクラッチ部材と共に用いられ
て、クラッチ連結の初期においてクラッチ部材及びそれ
と共転するすべての部材をほぼ同期速度で回転させるこ
とができる。
【0021】ここで使用されている「アップシフト」
は、低速歯車比から高速歯車比へのシフト動作のことで
ある。ここで使用されている「ダウンシフト」は、高速
歯車比から低速歯車比へのシフト動作のことである。こ
こで使用されている「低速歯車」、「ロー歯車」及び/
または「第1歯車」は、変速機または変速部分の最も低
速の前進作動に用いられる歯車比、すなわち変速機の入
力軸の速度に対する減速比が最も高い歯車組のことであ
る。
【0022】図1は、自動事前選択作動モードを有する
半自動機械式変速装置によって少なくとも一部自動化さ
れた形式のレンジ形複式変速機10を示している。複式変
速機10は、多段速度主変速部12をレンジ形補助部14と直
列に接続して構成されている。変速機10は、ハウジング
H内に収容されており、常時連結しているが選択的に切
り離される摩擦マスタークラッチCを介してディーゼル
エンジンE等の原動機によって駆動される入力軸16を設
けており、マスタークラッチCの入力すなわち駆動部18
はエンジンクランク軸20に駆動連結され、従動部22は変
速機入力軸16にそれと共に回転するように固着されてい
る。
【0023】エンジンEは、好ましくは電子的に燃料ス
ロットル制御され、SAE J 1922またはJ 1939プロトコル
に定義されている形式の電子データリンクDLに連結さ
れ、マスタークラッチCはクラッチペダル(図示せず)
等によって手動操作される。従来から公知のように、迅
速な手動アップシフトを行うために、クラッチペダルの
手動によるオーバートラベル押圧によって作動させる入
力軸ブレーキ(図示せず)を設けてもよい。
【0024】機械式変速機10と同様な変速機は公知であ
って、米国特許第3,105,395 号、第3,283,613 号及び第
4,754,665 号を参照すれば理解されるであろう。これら
の特許の開示内容は参考として本説明に含まれる。
【0025】図示の一部自動化された車両用機械式変速
装置は、上記米国特許第5,050,079、第5,053,959 号、
第5,053,961 号、第5,053,962 号、第5,063,511 号、第
5,089,965 号および第5,272,939 号に記載されている。
【0026】本発明の制御方法およびその装置は、自動
クラッチアクチュエータまたは入力軸ブレーキを設けて
いない自動機械式変速装置に特に有益であるが、本発明
はそのような使用例に制限されることはない。
【0027】主変速部12では、入力軸16に入力歯車24が
取り付けられて、複数のほぼ同一の副軸アセンブリ26及
び26Aをほぼ同一回転速度で同時に駆動できるようにな
っている。2つのほぼ同一の副軸アセンブリは、入力軸
16にほぼ同軸的に整合している主軸28の直径方向に向き
合う両側に配置されている。副軸アセンブリの各々は、
一部分だけが概略的に図示されているハウジングH内に
軸受32及び34によって支持されている副軸30を有してい
る。副軸の各々には、同一群の副軸歯車38、40、42、4
4、46及び48がそれと共転できるように固着されてい
る。複数の主軸歯車50、52、54、56及び58が主軸28を挿
通させるように設けられており、公知のように摺動クラ
ッチカラー60、62及び64によって一度に1つが主軸28に
選択的にクラッチ連結されてそれと共転できるようにな
っている。クラッチカラー60は、また、入力歯車24を主
軸28にクラッチ連結して入力軸16と主軸28との間を直結
するためにも使用できる。
【0028】一般的に、クラッチカラー60、62及び64
は、公知のようにシフトハウジングアセンブリ70(図2
参照)に連動したシフトフォークによって軸方向に位置
決めされる。クラッチカラー60、62及び64は、公知の非
同期複動形ジョークラッチ形式にすることができる。
【0029】シフトハウジングすなわちアクチュエータ
70は、圧縮空気等の加圧流体によって作動され、米国特
許第4,445,393 号、第4,555,959 号、第4,361,060 号、
第4,722,237 号、第4,873,881 号、第4,928,544 号及び
第2,931,237 号を参照すれば明らかになる制御装置によ
って自動的に制御可能な形式のものであって、これらの
特許の開示内容は参考として本説明に含まれる。
【0030】主軸歯車58は、後進歯車であって、従来形
の中間アイドラ歯車(図示せず)を介して副軸歯車48と
常時噛み合っている。また、主変速部12には、5段階の
選択可能な前進速度比が設けられているが、最も低い前
進速度比、すなわち主軸駆動歯車56を主軸28に駆動連結
することによって得られる速度比は減速比が非常に高い
ため、厳しい状態での車両の始動だけに使用され、高い
変速レンジでは一般的に使用されないローまたは「クリ
ーパ」歯車と見なす必要があることに注意されたい。従
って、主変速部12には5段階の前進速度が設けられてい
るが、前進速度の4つだけが併用の補助レンジ変速部14
と組み合わされるので、一般的には「4+1」主部と呼
ばれている。
【0031】ジョークラッチ60、62及び64は3位置クラ
ッチであって、アクチュエータ70によって図示の中央非
連結位置、最右側連結位置または最左側連結位置に位置
決めされる。公知のように、クラッチ60、62及び64の1
つだけが一度に連結可能であって、その他のクラッチを
ニュートラル状態にロックするために主部インターロッ
ク手段(図示せず)が設けられている。
【0032】補助変速レンジ部14には2つのほぼ同一の
補助副軸アセンブリ74及び74Aが設けられており、その
各々は、ハウジングH内の軸受78及び80によって支持さ
れている補助副軸76を有しており、それに2つの補助部
副軸歯車82及び84がそれと共転可能に支持されている。
補助部副軸歯車82は、レンジ/出力歯車86と常時噛み合
ってそれを支持しているのに対して、補助部副軸歯車84
は出力歯車88と常時噛み合っている。
【0033】シフトフォーク(図示せず)及びレンジ部
シフトアクチュエータアセンブリ96(図2参照)によっ
て軸方向に位置決めされる2位置同期ジョークラッチア
センブリ92が設けられて、複式変速機10の直結または高
レンジ作動用に歯車86を出力軸90に、または複式変速機
10の低レンジ作動用に歯車88を出力軸90にクラッチ連結
できるようにしている。複式レンジ形変速機10用の「シ
フトパターン」が図3に概略的に示されている。
【0034】レンジ部アクチュエータ96は、米国特許第
3,648,546 号、第4,440,037 号及び第4,614,126 号に記
載されている形式のものでよく、それらの開示内容は参
考として本説明に含まれる。
【0035】レンジ形補助部14は、平歯車またははすば
歯車を用いた2速部として図示されているが、本発明
は、3つ以上の選択可能なレンジ比を備えたレンジ形変
速機、スプリッタ/レンジ結合形補助部及び/または遊
星形歯車装置を用いた変速機にも適用可能であることを
理解されたい。また、クラッチ60、62及び64のいずれか
1つまたは複数を同期ジョークラッチ形にし、また変速
部12及び/または14を単一副軸形にすることもできる。
【0036】変速機10の自動事前選択作動モード及び自
動または半自動シフト実行作動を行うため、入力軸速度
(IS)センサ及び出力軸速度(OS)センサ100 が用
いられている。出力軸速度センサ100 の代わりに、補助
部副軸歯車82の回転速度を感知するセンサ102 を用いる
こともできる。歯車82の回転速度は、もちろん主軸28の
回転速度の既知の関数であり、クラッチ92が既知の位置
に連結している場合、出力軸90の回転数の関数である。
さらに、主クラッチCが完全に連結されることによっ
て、入力軸速度(IS)がエンジン速度(ES)に等し
くなる。
【0037】本発明の機械式変速装置のための自動事前
選択及び自動または半自動シフト実行制御装置104 が図
2に概略的に示されている。制御システム104 には、上
記の機械式変速装置10に加えて、入力軸速度センサ98か
ら、出力軸速度センサ100 (または主軸速度センサ102
)から、運転者操作盤108 から、スロットルペダル位
置センサ152 から、及びデータリンクDLを介してエン
ジンEから入力信号を受け取る電子制御装置(ECU)
106 、好ましくはマイクロプロセッサベースのものが含
まれている。ECU106 は補助部位置センサ110 からも
入力を受け取ることができる。
【0038】ECU106 は、米国特許第4,595,986 号に
記載されている形式のものでよく、その開示内容は参考
として本説明に含まれる。このECUは、所定の論理規
則に従って入力を処理して、主部アクチュエータ70及び
補助部アクチュエータ96を制御するソレノイドマニホー
ルド112 等の変速機オペレータへ、エンジンEに続くデ
ータリンクDLを介して運転者操作盤108 へコマンド出
力信号を送る。
【0039】好適な実施例では、運転者操作盤によって
運転者は現在の連結比からある方向へのシフトまたはニ
ュートラルへのシフトを手動で選択するか、半自動事前
選択作動モードを選択することができ、現在の作動モー
ド(シフト動作の自動または手動事前選択)、現在の変
速機作動状態(前進、後進またはニュートラル)、及び
事前選択されているがまだ実行されていない歯車比変更
すなわちシフト(アップシフト、ダウンシフトまたはニ
ュートラルへのシフト)を運転者に知らせる表示を行な
うことができる。
【0040】操作盤108 には3つの表示ライト114 、11
6 及び118 が設けられており、それらが点灯することに
よって変速機10がそれぞれ前進駆動、ニュートラルまた
は後進駆動状態にあることを表示できる。操作盤108 に
は、さらに、運転者がアップシフト、自動事前選択モー
ドまたはダウンシフトを選択できるようにする、選択的
に点灯する3つの押しボタン120 、122 及び124 も設け
られている。押しボタン126 よってニュートラルへのシ
フトを選択することができる。
【0041】ボタン120 、122 、124 または126 のいず
れか1つを押圧することによって選択を行うことがで
き、ボタンを再度押圧することによって(ボタン120 、
124 及び126 の場合には実行前に)取り消すことができ
る。あるいは、スキップシフト用のコマンドとしてボタ
ン120 及び124 を複数回押圧することもできる。もちろ
ん、ボタン及び照明付きボタンを他の選択手段、例えば
トグルスイッチ及び/またはライトまたは他の表示部材
付きのトグルスイッチに代えることもできる。後進の選
択用に個別のボタンまたはスイッチを設けてもよいが、
ニュートラルからのダウンシフトとして後進を選択して
もよい。また、ニュートラルは、後進からのアップシフ
トまたはローからのダウンシフトとして選択することも
できる。
【0042】作用を説明すると、手動でアップシフト及
びダウンシフトを選択するためには、運転者が適当にボ
タン120 または124 を押圧する。すると、選択されたボ
タンは、選択されたシフトが実行されるまで、または選
択が取り消されるまで点灯する。
【0043】あるいは、あるエンジン速度ES(例えば
1700RPM 以上)では、アップシフトボタンが点灯して、
そのボタンを押してアップシフトを選択するまで、点灯
したままになるようにしてもよい。
【0044】選択されたシフトを実行するためには、ア
クチュエータ70を付勢して主変速部12をニュートラルに
シフトさせることができるようにマニホールド112 が事
前選択される。これは、運転者またはECUコントロー
ラが、エンジンへの燃料供給量を一時的に増減させるこ
と及び/またはマスタークラッチCを手動または自動的
に切り離すことによってトルクを逆転させることにより
達成される。開示内容が参考として本発明に含まれる米
国特許第4,850,236 号を参照。変速機がニュートラルへ
シフトし、ニュートラルがECUによって確認される
(ニュートラルが所定時間、例えば1.5 秒間感知され
る)と、ニュートラル状態表示ボタン116 が点灯する。
選択されたシフトが複式シフトである場合、すなわち主
部12及びレンジ部14の両方のシフト、例えば図3におい
て第4速から第5速へのシフトである場合、ECUは、
ニュートラルがフロントボックス内(主部12)で感知さ
れた後に補助部アクチュエータ96がレンジシフトを完了
できるようにするコマンド出力信号をマニホールド112
へ送る。
【0045】レンジ補助部が適当な比に連結したとき、
ECUは感知された出力軸(車両)速度及び連結すべき
比(GRTARGET)に基づいて入力軸速度の使用可能範囲
または帯域を計算もしくは他の方法で決定して更新し続
け、これによって連結すべき比の許容できる同期連結が
得られる。スロットル操作によって運転者またはECU
が入力軸速度を許容範囲内まで落とすと、ECU106
は、アクチュエータ70が連結すべき主部比を連結できる
ようにするコマンド出力信号をマニホールド112へ送
る。
【0046】照明付き押しボタン122 を用いて選択され
た自動事前選択作動モードでは、ECUは、記憶されて
いる論理規則、現在の連結比(これは入力軸速度を出力
軸速度と比較することによって計算できる)、出力軸ま
たは車両速度及び/またはスロットルペダル位置に基づ
いて、アップシフトまたはダウンシフトが必要かを決定
して、それを事前選択する。アップシフトまたはダウン
シフトが事前選択されて半自動的に実行されることが、
照明付き押しボタン120 または照明付き押しボタン124
を点滅させるECU106 からのコマンド出力信号及び/
または可聴シフト警報信号によって運転者に知らされ
る。運転者は、上記のような自動事前選択シフトの半自
動実行を開始するか、それによって事前選択された自動
モード及びシフトを押しボタン122 を押圧することによ
って取り消すことができる。
【0047】車両の一定の作動状態では、自動または手
動選択されたシフトを完了できない場合がある。これら
の状態として一般的に、車両の重積載量時及び/または
泥の中の走行、急勾配の登坂及び/または強い向かい風
での走行等の大きい抵抗に逆らって走行している時のア
ップシフトが含まれる。ほぼ同期状態を達成してアップ
シフトを完了するためには、入力軸16の回転速度(マス
タークラッチが連結した状態ではエンジンEの速度にほ
ぼ等しい)を出力軸90の速度(車両速度に正比例してい
る)に目標歯車比を乗じた積にほぼ等しくなるまで低下
させなければならない。自動クラッチアクチュエータ及
び入力軸ブレーキが設けられていないので、入力軸速度
はエンジン速度の減衰率と共に減速する。このため、目
標比(GRTARGET)に連結できるようにほぼ同期状態を
達成するには、ISがOS・GRTARGETにほぼ等しくな
ければならず、またマスタークラッチが完全に連結した
状態では、ISがESにほぼ等しくなる。
【0048】図示の自動機械式変速装置のアップシフト
のシーケンスが図4にグラフで示されている。線200
は、アップシフト点202 以前の現在の車両状態における
入力軸速度(IS)を表しており、この時には、現在の
歯車比(GR)が完全連結し、マスタークラッチCが完
全連結し、そして、ES=IS=OS・GRである。エ
ンジンへの燃料供給が停止される(すなわち、エンジン
への燃料供給が最小値まで減少する)と、入力軸速度及
びエンジン速度が線 204で表される一定(必ずしも直線
的ではない)の割合(dIS/dt)で低下して、やが
てアイドルエンジン速度206 に達する。ゼロエンジント
ルクが車両駆動ホィール(OSEXPECTED)に加えられる
ときのシフト過渡中の出力軸90の予測速度を目標歯車比
に乗じた積が要求される入力軸/エンジンの同期速度で
あり、線 208および 210がそれぞれ車両の移動に対する
抵抗が小さい場合および大きい場合を示している。小さ
な抵抗(線 208)の条件下では点 212において同期が生
じて選択されたアップシフトが実行可能であるのに対し
て、大きな抵抗(線 210)の条件下では実質的な同期が
生じず、選択されたアップシフトが実行不可能であるこ
とがわかる。
【0049】重量形トラックの一般的なディーゼルエン
ジンでは、エンジン/入力軸減衰率が毎秒 300〜800RPM
程度であり、エンジンおよび車両の減速はほぼ直線的に
なるであろう。エンジン及び/または入力軸の1つまた
は複数の固有減衰率は事前設定するか、燃料供給停止状
態の間にES及び/またはIS信号値を微分することに
よって知ることができる。例えば上記米国特許第4,361,
060 号を参照されたい。この減衰率は、しかしながら、
エンジン温度および/または空調装置等のエンジン駆動
の補機の使用によって大きく変動することがある。
【0050】本発明のアップシフト制御方法/装置によ
れば、選択されたアップシフトが、それの開始前に評価
されて、実現可能であるか否かが決定され、実現不可能
な選択は変更されるか、取り消される。本発明の制御方
法/装置に従ったアップシフトシーケンスが、図5およ
び図6にフローチャートで概略的に示されている。
【0051】図5および図6のフローチャートで参照さ
れるタイマは、アルゴリズム 300が30〜60ミリ秒毎の既
知のサイクルで実行されるならば、カウンタ等であって
もよい。
【0052】図4を参照すればわかるように、点202 の
初期入力軸速度及び入力軸の加速度(dIS/dt)に
よって決定される入力軸速度(IS)と、出力軸速度の
初期値OS(=IS/GR)及び現在の車両移動抵抗で
の車両の加速度(dOS/dt)によって決定される車
両駆動ホィールに対するトルクがゼロの時の予測出力軸
速度(OSEXPECTED)に目標歯車比(GRTARGET)の数
値を乗じた積とが、基準値(エンジンアイドル速度206
等)より大きい値において等しくなる場合に、選択され
た目標歯車比への同期シフトの達成が実現可能である。
そうでない場合、選択された目標歯車比へのほぼ同期し
たシフトの達成は実現不可能である。もちろん、OS及
びdOS/dt信号は、それぞれ車両速度及び車両加速
度信号に相当している。基準値は、エンジンアイドル速
度 206として示されるが、主クラッチが手動または自動
で結合を解除されれば、より低い正の値をとり得る。
【0053】実行可能性決定の目的のため、自動車連結
総重量(GCW)すなわち車両、燃料、運転者、さら
に、積み荷および乗客がある場合にはこれらを含めた合
計重量が大きく変動する車両の場合、制御装置は現在の
GCWを決定する。この情報から、制御装置は、ゼロ駆
動系統トルクでの車両加速度(一般的に減速度)が何で
あるか、すなわち線 208、 210の勾配を決定することが
できる。この情報及びエンジン減衰率の現在または学習
値、すなわちエンジン速度や作動温度、エンジンブレー
キの作動等と共に変化する線204 の勾配に基づいて、E
CUは、次に、現在の車両作動状態で制御装置が提案の
アップシフトをうまく完了できるか否かを決定すること
ができる。この情報に基づいて、制御装置は、次に、
(i)提案のアップシフトを実行するためのコマンド信
号の発生、(ii)提案のシフトの変更(一般的にスキップ
よりも単段のアップシフトのコマンド、または、(iii)
所定時間中(例えば10秒程度)のシフト要求の取り消し
/禁止を行う。
【0054】簡単に説明すると、駆動ホィールへのトル
クがゼロトルクにおける車両の加速度A0 TORQUEは次式
で概算できる。 A0 TORQUE=Ai −(Ti /CW) 但し、Ai =駆動ホィールへのエンジントルクiでの車
両加速度 C=定数 Ti =駆動ホィールへのエンジントルクi W=自動車連結総重量
【0055】上記関係は次式から算出される。 T=C1 W+C22 +C3 GW+C4 (W/g)A 但し、T=エンジントルク W=自動車連結総重量 V=車両速度 G=勾配に比例した係数 A=現在の加速度 Ci =駆動系統及び連結歯車比に関連した定数 また、C1 W=転がり抵抗に打ち勝つために駆動ホィー
ルに与えられるエンジントルク C22 =空力抵抗に打ち勝つために駆動ホィールに与
えられるエンジントルク C3 GW=登坂抵抗に打ち勝つために駆動ホィールに与
えられるエンジントルク C4 (W/g)A=加速度Aを達成するために駆動ホィ
ールに与えられるエンジントルク
【0056】駆動ホィールへのエンジントルクのT1
らT2 への変化は次式で表される。 T1 −T2 =C1 (W−W)+C2 (V1 2−V2 2)+C
3 G(W−W)+C4 (W/g)(A1 −A2 ) ここで、W−W=0 V1 2−V2 2=0(V1 はV2 にほぼ等しい) C=C4 /g であることを考慮すれば、上記関係は次のようになる。 T1 −T2 =C・W(A1 −A2 ) あるいは (T1 −T2 )/(A1 −A2 )=C・W
【0057】T2 をゼロトルクになるように設定する
と、 T1 =C・W(A1 −A0 ) T1 =C・W・A1 −C・W・A00 =(C・W・A1 −T1 )/(C・W)
【0058】好ましくは、車両の自動車連結総重量は、
以前のアップシフト実行中の異なる駆動ホィールにおけ
る車両加速度を比較することによって決定される。バス
等のように自動車総重量が既知のほぼ一定値であれば、
CWの値を事前に決定して記憶することができ、そのた
め現在のエンジントルク(Ti )及び車両加速度(A
1 )を感知してA0 =A1 −(T1 /CW)を解くこと
によって、現在の作動状態におけるゼロトルクでの車両
減速度を決定することができる。
【0059】図7は、OS及び/またはES等の様々な
入力信号222 を微分して、その時間に関する導関数dO
S/dt及び/またはdES/dtを出力信号224 とし
て決定する論理素子すなわちサブルーチン220 を概略的
に示している。
【0060】図8は、エンジントルク及び車両加速度
(dOS/dt)を表す信号を含む入力信号228 を上記
設定の論理規則に従って処理することによって、エンジ
ントルクが車両の駆動ホィールにまったく加えられない
シフト過渡時の予測車両加速度(dOS/dt)を表す
出力信号値230 を決定する論理素子すなわちサブルーチ
ン226 を概略的に示している。
【0061】変更形の運転者操作表示盤130 が図9に示
されている。ジョイスティック132は弾性付勢に抗して
その中心位置から移動可能であって、図示のようにそれ
ぞれ上下左右への移動によってアップシフト、ダウンシ
フト、ニュートラルへのシフトまたは自動事前選択モー
ドを選択することができる。表示ライト134 及び136の
点灯によって、それぞれアップシフトまたはダウンシフ
トが事前選択されていることが表示される。表示ライト
138 及び140 の点灯によって、それぞれ車両の前進また
は後退作動モードが表示される。表示ライト142 は、継
続点灯によって変速機のニュートラル状態を表示し、点
滅によって、変速機ニュートラルが事前選択されている
がまた確認されていない状態を表す。表示ライト144 の
点灯によって、制御装置104 が自動事前選択作動モード
で作動中であることが表示される。
【0062】表示/操作盤は、手動アップシフト及びダ
ウンシフトセレクタを備えた「R−−N−D−H−L」
形(すなわち後退/ニュートラル/ドライブ/ホールド
/ロー)でもよい。
【0063】上記の装置は、現在の車両作動状態の下
で、手動的または自動的に事前選択されたシフトの実行
可能性を自動的に評価し、このように提示されたシフト
を実行させるか、修正させるか、または、取消させる。
手動選択されたアップシフトが実行不可能と決定された
場合、運転者は触覚的、聴覚的または視覚的に警報を受
けられる。
【0064】しばしば一時的な一定の車両作動状態の下
で、シフト実行可能性の決定論理規則は、過度に積極的
で、そして、実際には選択されたシフトが許容できず完
了できないとき(すなわち、ES(=IS)がOS*G
TARGETに実質的に等しくなり得ない場合)に、誤って
シフトは実行可能であるという不正確な指示を行う。こ
れは、実際のエンジン速度減少率および/または自動車
連結総重量の値を決定する際に、しばしば一時的に、エ
ラーによって発生することがある。このようなエラー
は、突発的に経験する異常な状態(強い向かい風等)の
結果としても生じることがあり、その影響は、システム
ノイズを取り除くために必要なフィルタ技術(filterin
g techniques)による論理規則によっては直ちに分から
ない。一例として、95%フィルターを仮定すると、論理
は、出力軸速度OS値(OSi )として5%の最新の読
み込み値(OSSENSED)および95%の最終のOS値(O
i- 1 )を使用する。すなわち、 OSi =0.05・OSSENSED+0.95・OSi-1 とする。
【0065】図10を参照すると、選択されたアップシフ
トが実行可能とみなされ、すなわち、点212Aで線 204
(IS=ES)が線 208A (OSEXPECTED*G
TARGET)と交差し、かつ、そのアップシフトが所与の
時間間隔以内に実行されないとき、当該アップシフトは
取消され、現在の車両作動状態下で最も妥当なギヤ比
(しばしば、以前のギヤ比)に噛み合わされ、そして、
アップシフト実行可能性決定の制御論理規則は、修正さ
れ、最後に一時的に、次のシフト実行可能性の決定をよ
り消極的に判断する。
【0066】一例として、減少率、すなわち、エンジン
の減速は、所与の量だけ減少され、線 204を線204Aにシ
フトさせる。あるいは、自動車連結総重量の値は所与の
量だけ減少され、線208Aを線208Bにシフトさせる。両方
の例は、共に、結果として次の選択されたアップシフト
のための実行可能性の決定をより消極的に判断する。
【0067】重量形車両に関する分野の経験によれば、
約6%の修正が、ここでもし単独の修正では誤ったアッ
プシフト可能性の決定の発生を阻止できないときは必要
ならば複合されることによって、安定し、かつ、敏感な
適応制御を提供する。
【0068】アップシフト実行可能性の論理規則の永続
的な修正は可能であるが、この修正は、事実上一時的な
もので、所定時間、所定シフト回数の間のみ効果を有す
るものであり、また、ECUによって処理される制御パ
ラメータ変数の将来の検出値としてフィルタ処理の過程
で生じた効果が単純に徐々に減少するものであることが
望ましい。
【0069】したがって、現在の車両作動状態下におい
て、手動的または自動的に事前選択されたアップシフト
が首尾よく完了できる可能性を自動的に評価し、そし
て、このシステムによって、アップシフトの実行可能性
が評価されて実行可能と決定されてもアップシフトが結
果的に首尾よく完了できないとき、論理規則を適宜修正
する自動機械式変速機10のための比較的簡単で安価なシ
フト実行制御装置/方法が提供されることがわかる。
【0070】以上に本発明をある程度詳細に説明してき
たが、特許請求の範囲に示す本発明の技術的思想の範囲
内において形式及び細部に様々な変更を加えることがで
きることを理解されたい。
【0071】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の少なくと
も部分的に自動化された車両用機械式変速装置のための
適応シフト制御方法およびその装置は、選択されたアッ
プシフトの実行可能性を決定し、実行可能であるとされ
た選択シフトのみを開始し、そして、実行可能と決定し
たアップシフトの試行を完了できないシステム不具合に
応じて、少なくとも一時的に、アップシフトの実行可能
性をより消極的に判断する(すなわち、選択されたアッ
プシフトの実行可能性の決定により厳しい要求が設定さ
れる)ようにしたので、車両の作動状態にかかわらず常
に円滑なアップシフトを行うことができるという優れた
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置によって一部自動化された車両用
半自動機械式変速装置の概略図である。
【図2】本発明の一実施例に係る機械式変速装置のため
の自動事前設定及び半自動シフト実行装置の概略図であ
る。
【図3】図2の変速機のシフトパターンの概略図であ
る。
【図4】実現可能及び実現不可能な試行シフトの両方を
示すアップシフト事象のグラフである。
【図5】本発明に係る制御方法のフローチャートであ
る。
【図6】図5に示す制御方法のサブルーチンのフローチ
ャートである。
【図7】現在の車両およびエンジン速度を表す信号を微
分する論理の概略図である。
【図8】駆動ホィールに加えられるエンジントルクがゼ
ロであるシフト過渡時の予測車両加速度を計算する論理
の概略図である。
【図9】図2の装置のための変更形操作盤の概略図であ
る。
【図10】エンジンおよび車両減速度の修正を示すアッ
プシフト事象のグラフである。
【符号の説明】
10 多段速度歯車変速機 16 変速機入力軸 70 主部アクチュエータ 90 変速機出力軸 96 補助部アクチュエータ 98 入力軸速度センサ 100 出力軸速度センサ 106 電子制御装置 112 ソレノイドマニホールド C 摩擦マスタークラッチ DL データリンク
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F16H 59:44 F16H 59:44 59:48 59:48 (72)発明者 ロジャー アレン グレーブス,ジュニ ア アメリカ合衆国,ミシガン 49017,バ トル クリーク,ジェー ドライブ ノ ース 13555 (56)参考文献 特開 平5−196135(JP,A) 特開 平4−370458(JP,A) 特開 平3−292456(JP,A) 特開 平3−121353(JP,A) 米国特許5261288(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 59/00 - 63/48

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御された燃料スロットル制御形エンジ
    ン(E) と、歯車比変更動作中に決定可能な予測加速度を
    有する入力軸(16)及び車両の駆動ホィールを駆動する出
    力軸(90)を備えた多段速度歯車変速機(10)と、前記エン
    ジン及び変速機間に駆動的に介在している摩擦マスター
    クラッチ(C) と、変速機入力軸(16)の回転速度を表す第
    1入力信号を発生する第1センサ(98)と、車両速度を表
    す第2入力信号を発生する第2センサ(100) と、エンジ
    ントルクを表す入力信号を発生する第3センサ (DL/5
    2) と、前記変速機のシフトを制御する変速機アクチュ
    エータ(112、70、96) とを備えてなる車両用機械式歯車変
    速装置の少なくとも部分的に自動化された選択シフトの
    実行を制御するための適応シフト制御方法であって、 現在の連結変速比から目標歯車比へのアップシフトの選
    択を決定する段階と、 少なくとも(i) 現在のエンジントルクおよび(ii)現在の
    車両加速度を表す前記入力信号についての第1関数とし
    て、現在の車両作動状態で駆動ホィールへのエンジント
    ルクがゼロである場合の予測車両加速度(A0)を決定する
    段階と、 (i) 現在の車両作動状態で駆動ホィールへのエンジント
    ルクがゼロである場合の予測車両加速度(A0)、(ii)選択
    された目標歯車比の歯車比、及び、(iii) 目標歯車比へ
    のアップシフト中の予測入力軸加速度についての第2関
    数として、選択シフトを実行した場合の目標歯車比の噛
    み合いのためのほぼ同期した状態を達成することの可能
    性または不可能性を決定する段階と、 目標歯車比の噛み合いのためのほぼ同期した状態の達成
    が可能であることが決定されたときだけ選択されたシフ
    トを実行する段階とを含み、 選択されたシフトの開始後、目標歯車比の噛み合わせの
    ためのほほ同期した状態の達成の失敗を検知したとき、
    次のアップシフト選択のために、現在の車両作動状態で
    駆動ホィールへのエンジントルクがゼロの場合におい
    て、歯車比の変更作動中の予測入力軸加速度を増加させ
    るように、または、予測車両加速度を減少させるよう
    に、前記第1関数および第2関数の一方を修正するよう
    にしたことを特徴とする適応シフト制御方法。
  2. 【請求項2】 現在の車両作動状態で駆動ホィールへの
    エンジントルクがゼロの場合の予測車両加速度は、車両
    の自動車連結総重量の関数として決定され、前記修正
    は、前記第1関数で使用される車両の自動車連結総重量
    の値を所定量だけ減少させること含むことを特徴とする
    請求項1に記載の適応シフト制御方法。
  3. 【請求項3】 前記所定量は約6%であることを特徴と
    する請求項2に記載の適応シフト制御方法。
  4. 【請求項4】 前記所定量は約6%であることを特徴と
    する請求項1に記載の適応シフト制御方法。
  5. 【請求項5】 前記第1及び第2関数の一つを修正後、
    前記第1及び第2関数をその元の値に戻す段階を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の適応シフト制御方
    法。
  6. 【請求項6】 前記予測車両加速度(A0 )は、式 A0 =A1 −(T1 /CW) 但し、Ai :第1トルク値(T1 )における車両加速度
    表す値 T1 :既知の第1トルク値 W :車両の自動車連結総重量を表す値 C :定数 の関数として決定されることを特徴とする請求項1に記
    載の適応シフト制御方法。
  7. 【請求項7】 C・Wの値は、式 C・W=(T1 −T2 )/(A1 −A2 ) 但し、A2 :第2トルク値(T2 )における車両加速度
    を表す値 T2 :T1 に等しくない既知の第2トルク値の関数とし
    て決定されることを特徴とする請求項6に記載の適応シ
    フト制御方法。
  8. 【請求項8】 制御された燃料スロットル制御形エンジ
    ン(E) と、歯車比変更動作中に決定可能な予測加速度を
    有する入力軸(16)及び車両の駆動ホィールを駆動する出
    力軸(90)を備えた多段速度歯車変速機(10)と、前記エン
    ジン及び変速機間に駆動的に介在しているマスター摩擦
    クラッチ(C) と、変速機入力軸(16)の回転速度を表す第
    1入力信号を発生する第1センサ(98)と、車両速度を表
    す第2入力信号を発生する第2センサ(100) と、エンジ
    ントルクを表す入力信号を発生する第3センサ (DL/5
    2) と、前記変速機のシフトを制御する変速機アクチュ
    エータ(112、70、96) とを備えてなる車両用機械式歯車変
    速装置の少なくとも部分的に自動化された選択シフトの
    実行を制御するための適応シフト制御装置であって、 現在の連結変速比から目標歯車比へのアップシフトの選
    択を決定する手段と、少なくとも(i) 現在のエンジント
    ルクおよび(ii)現在の車両加速度を表す前記入力信号に
    ついての第1関数として、現在の車両作動状態で駆動ホ
    ィールへのエンジントルクがゼロである場合の予測車両
    加速度(A0)を決定する手段と、 (i) 現在の車両作動状態で駆動ホィールへのエンジント
    ルクがゼロである場合の予測車両加速度(A0)、(ii)選択
    された目標歯車比の歯車比、及び、(iii) 目標歯車比へ
    のアップシフト中の予測入力軸加速度についての第2関
    数として、選択シフトを実行した場合の目標歯車比の噛
    み合いのためのほぼ同期した状態を達成することの可能
    性または不可能性を決定する手段と、 目標歯車比の噛み合いのためのほぼ同期した状態の達成
    が可能であることが決定されたときだけ選択されたシフ
    トを実行する手段とを含み、 選択されたシフトの開始後、目標歯車比の噛み合わせの
    ためのほぼ同期した状態が達成されないことを検知した
    とき、次のアップシフト選択のために、現在の車両作動
    状態で駆動ホィールへのエンジントルクがゼロの場合に
    おいて、歯車比の変更作動中の予測入力軸加速度を増加
    させるように、または、予測車両加速度を減少させるよ
    うに、前記第1関数および第2関数の一方を修正するの
    に有効な手段を備えていることを特徴とする適応シフト
    制御装置。
  9. 【請求項9】 現在の車両作動状態で駆動ホィールへの
    エンジントルクがゼロの場合の予測車両加速度は、車両
    の自動車連結総重量の関数として決定され、前記修正の
    ための手段は、前記第1関数で使用される車両の自動車
    連結総重量の値を所定量だけ減少させる修正を行うこと
    を特徴とする請求項8に記載の適応シフト制御装置。
  10. 【請求項10】 前記所定量は約6%であることを特徴
    とする請求項9に記載の適応シフト制御装置。
  11. 【請求項11】 前記所定量は約6%であることを特徴
    とする請求項8に記載の適応シフト制御装置。
  12. 【請求項12】 前記修正のための手段は、前記第1及
    び第2関数の一つを修正後、前記第1及び第2関数をそ
    の元の値に戻させることを特徴とする請求項8に記載の
    適応シフト制御装置。
  13. 【請求項13】 前記予測車両加速度(A0 )は、式 A0 =A1 −(T1 /CW) 但し、Ai :第1トルク値(T1 )における車両加速度
    表す値 T1 :既知の第1トルク値 W :車両の自動車連結総重量を表す値 C :定数 の関数として決定されることを特徴とする請求項8に記
    載の適応シフト制御装置。
  14. 【請求項14】 C・Wの値は、式 C・W=(T1 −T2 )/(A1 −A2 ) 但し、A2 :第2トルク値(T2 )における車両加速度
    を表す値 T2 :T1 に等しくない既知の第2トルク値の関数とし
    て決定されることを特徴とする請求項13に記載の適応シ
    フト制御装置。
JP11128195A 1994-04-12 1995-04-12 適応シフト制御方法及びその装置 Expired - Fee Related JP3486857B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US226749 1994-04-12
US08/226,749 US5489247A (en) 1992-07-06 1994-04-12 Adaptive shift control method/system for modifying engine delay rate or vehicle coast deceleration during upshifts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0858437A JPH0858437A (ja) 1996-03-05
JP3486857B2 true JP3486857B2 (ja) 2004-01-13

Family

ID=22850249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11128195A Expired - Fee Related JP3486857B2 (ja) 1994-04-12 1995-04-12 適応シフト制御方法及びその装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5489247A (ja)
EP (1) EP0677684B1 (ja)
JP (1) JP3486857B2 (ja)
KR (1) KR100246972B1 (ja)
CN (1) CN1068550C (ja)
AT (1) ATE159329T1 (ja)
CA (1) CA2146380C (ja)
DE (1) DE69500862T2 (ja)
ES (1) ES2109774T3 (ja)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9416840D0 (en) * 1994-08-19 1994-10-12 Eaton Corp Downshift logic for semi-automatic mechanical transmission with manual clutch controller
JP3035184B2 (ja) * 1995-03-02 2000-04-17 本田技研工業株式会社 油圧作動式変速機の制御装置
FR2732278B1 (fr) * 1995-04-03 1997-06-20 Magneti Marelli France Systeme a boite de vitesses mecanique robotisee comprenant des moyens de commande perfectionnes a l'arret du vehicule
JP3407592B2 (ja) * 1996-09-25 2003-05-19 トヨタ自動車株式会社 自動変速機の制御装置
DE19652457C2 (de) 1996-12-17 2003-05-15 Zahnradfabrik Friedrichshafen Sicherheitssystem für ein Automatgetriebe
US6792344B2 (en) * 1997-04-25 2004-09-14 Hitachi, Ltd. Automotive control apparatus and method
US5984831A (en) * 1998-04-01 1999-11-16 Eaton Corporation Adaptive upshift jaw clutch engagement control
US6325743B1 (en) 1999-01-14 2001-12-04 Eaton Corporation Automated transmission upshift control
US6149545A (en) * 1999-01-14 2000-11-21 Eaton Corporation Automated transmission upshift control
US6113516A (en) * 1999-01-14 2000-09-05 Eaton Corporation Adaptive automated transmission upshift control
US6066071A (en) * 1999-01-15 2000-05-23 Eaton Corporation Automated transmission downshift control
US6146310A (en) * 1999-01-15 2000-11-14 Eaton Corporation Adaptive automated transmission downshift control
US6226584B1 (en) * 1999-04-26 2001-05-01 Caterpillar Inc. Method and apparatus for adaptively shifting a powershift transmission
US6126569A (en) * 1999-07-19 2000-10-03 Eaton Corporation Starting and driveline shock protection control method and system
US6123644A (en) * 1999-07-19 2000-09-26 Eaton Corporation Adaptive anti-hunt logic for automated transmission downshift control
US6409629B1 (en) 2000-05-17 2002-06-25 Eaton Corporation Automated transmission upshift control with upshift brake thermal protection
US6491603B1 (en) 2000-09-12 2002-12-10 Eaton Corporation Automated transmission shift control
US6564661B2 (en) * 2001-02-01 2003-05-20 Grand Haven Stamped Products, Division Of Jsj Corporation Storable shifter with electronic gear shift reset
US6461273B1 (en) 2001-06-01 2002-10-08 Eaton Corporation Automated transmission upshift brake control
JP3792586B2 (ja) * 2002-03-12 2006-07-05 本田技研工業株式会社 車両の変速操作装置
GB2389878A (en) * 2002-06-18 2003-12-24 Eaton Corp Method of detecting false neutral in a transmission system
JP4192655B2 (ja) 2003-03-31 2008-12-10 三菱ふそうトラック・バス株式会社 機械式自動変速機の制御装置
JP4127118B2 (ja) * 2003-05-23 2008-07-30 トヨタ自動車株式会社 自動変速機の制御装置および制御方法
GB0316004D0 (en) * 2003-07-08 2003-08-13 Zeroshift Ltd Control method for discrete ratio transmissions
DE102004021801A1 (de) * 2004-05-03 2005-12-01 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Schaltgetriebes
GB0609333D0 (en) * 2006-05-11 2006-06-21 Zeroshift Ltd Engagement member actuator control
GB0510129D0 (en) 2005-05-18 2005-06-22 Zeroshift Ltd Sequential hub layout
CN101201101B (zh) * 2006-12-14 2011-09-28 比亚迪股份有限公司 具有换档点修正功能的amt车辆换档装置及其修正方法
DE102007016761A1 (de) * 2007-04-07 2008-10-09 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und System zum Steuern und/oder Regeln eines mehrstufigen Automatgetriebes eines Fahrzeuges
WO2009045166A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-09 Singapore Technologies Kinetics Ltd Radio frequency-based automatic drive switching of hybrid vehicle
DE102010002725A1 (de) * 2010-03-10 2011-09-15 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
CN101870279B (zh) * 2010-03-10 2012-08-29 重庆长安汽车股份有限公司 一种混合动力汽车挡位信息显示及换挡提醒方法
GB201109100D0 (en) 2011-05-27 2011-07-13 Zeroshift Ltd Transmission system
SE536237C2 (sv) * 2011-12-13 2013-07-16 Scania Cv Ab Anordning och förfarande för växling hos en drivlina hos ett motorfordon
JP5838829B2 (ja) * 2012-01-24 2016-01-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関制御装置
US9657833B2 (en) * 2012-08-16 2017-05-23 Jaguar Land Rover Limited System and method for selecting a driveline gear ratio
CN103244663B (zh) * 2012-08-24 2016-05-04 重庆青山工业有限责任公司 一种控制湿式双离合变速器档位接合的方法
CN105008772B (zh) * 2013-03-13 2017-03-08 日产自动车株式会社 自动变速机的控制装置
US9297456B2 (en) * 2014-03-31 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Vehicle adapted to control clutch torque based on relative speed data
JP2018040374A (ja) * 2016-09-05 2018-03-15 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
CN106515720B (zh) * 2017-01-03 2019-03-05 重庆长安汽车股份有限公司 一种自复位挡位系统及控制方法
DE102017004048A1 (de) * 2017-04-26 2018-10-31 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Steuerung eines Schaltgetriebes
CN107719280B (zh) * 2017-07-14 2020-02-14 宝沃汽车(中国)有限公司 车辆的控制方法、装置及车辆
CN113007239B (zh) * 2021-04-28 2022-11-15 一汽解放汽车有限公司 一种amt离合器摩擦点自学习方法、系统及车辆

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5261288A (en) 1992-12-18 1993-11-16 Eaton Corporation Enhanced missed shift from neutral recovery for automated or semi-automated mechanical transmission system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4361060A (en) * 1978-01-24 1982-11-30 Smyth Robert Ralston Mechanical automatic transmission
GB8418749D0 (en) * 1984-07-23 1984-08-30 Eaton Ltd Semi-automatic transmission control
US4595986A (en) * 1984-10-09 1986-06-17 Eaton Corporation Method for control of automatic mechanical transmission system utilizing a microprocessor based electronic controller
US5231582A (en) * 1989-03-29 1993-07-27 Nissan Motor Company Shifting control system for automotive automatic power transmission with enhanced variable shift pattern selection depending upon a resistance based upon vehicle acceleration and an engine parameter
US5053962A (en) * 1989-06-19 1991-10-01 Eaton Corporation Automatic shift preselection mode for mechanical transmission system with semi-automatic shift implementation
US5053959A (en) * 1989-06-19 1991-10-01 Eaton Corporation Control system and method for sensing and indicating neutral in a semi-automatic mechanical transmission system
US5053961A (en) * 1989-06-19 1991-10-01 Eaton Corporation Semi-automatic shift implementation for mechanical transmission system
US5089965A (en) * 1989-07-24 1992-02-18 Eaton Corporation Shift prohibiting for automatic shift preselection mode for mechanical transmission system with semi-automatic shift implementation
JP2827396B2 (ja) * 1990-02-16 1998-11-25 トヨタ自動車株式会社 車両用自動変速機
KR940009849B1 (ko) * 1990-04-17 1994-10-18 미쓰비시덴키가부시키가이샤 자동변속기 제어장치
US5241476A (en) * 1990-05-08 1993-08-31 Chrysler Corporation Acceleration prediction responsive adaptive upshift control
US5172609A (en) * 1992-03-02 1992-12-22 Saturn Corporation Gradeability-based shift pattern control for an automatic transmission
US5335566A (en) * 1992-07-06 1994-08-09 Eaton Corporation Shift control method/system
US5425689A (en) * 1992-07-06 1995-06-20 Eaton Corporation Engine brake enhanced upshift control method/system
US5272939B1 (en) * 1992-07-06 1994-12-06 Eaton Corp Shift enable control method/system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5261288A (en) 1992-12-18 1993-11-16 Eaton Corporation Enhanced missed shift from neutral recovery for automated or semi-automated mechanical transmission system

Also Published As

Publication number Publication date
KR100246972B1 (ko) 2000-04-01
JPH0858437A (ja) 1996-03-05
CA2146380A1 (en) 1995-10-13
EP0677684B1 (en) 1997-10-15
US5489247A (en) 1996-02-06
DE69500862D1 (de) 1997-11-20
CA2146380C (en) 2000-10-03
KR950031599A (ko) 1995-12-18
EP0677684A1 (en) 1995-10-18
ES2109774T3 (es) 1998-01-16
DE69500862T2 (de) 1998-05-07
CN1068550C (zh) 2001-07-18
ATE159329T1 (de) 1997-11-15
CN1113470A (zh) 1995-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3486857B2 (ja) 適応シフト制御方法及びその装置
JP3543226B2 (ja) シフト制御方法および装置
JP3508002B2 (ja) 変速装置のシフト制御方法および装置
JP3648690B2 (ja) アップシフト制御方法およびその装置
US5272939A (en) Shift enable control method/system
JP3590939B2 (ja) 駆動系統トルクの検出に基づく変速機の制御装置およびその方法
JPH0811590A (ja) 変速装置の制御方法およびその制御装置
JPH07315080A (ja) 変速装置の制御方法およびその制御装置
JPH04248063A (ja) 半自動シフト遂行と手動及び自動シフトプレセレクションモードとを有する機械式変速システム用モード制御方法
JPH04351371A (ja) 車両の半自動機械式ギヤ変速システムの制御方法および装置
JP3579840B2 (ja) 選択シフトの実施を制御する方法及びその装置
JPH05196135A (ja) 車両用半自動機械式変速装置を制御する方法およびその装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees