JP3502426B2 - トランスミッションのシャトル・シフト操作時の減速方法 - Google Patents

トランスミッションのシャトル・シフト操作時の減速方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用トランスミッシ
ョン制御システムに関するものであり、より詳しくは、
例えばブレーキやクラッチ等の、ソレノイド弁作動式の
複数のランスミッション制御要素を備えたパワーシフト
式トランスミッションの、シャトル・シフトの方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】様々な
パワーシフト式トランスミッションが従来より公知とな
っている。また例えば「Funk 8000 型」シリーズのパワ
ーシフト式トランスミッション等の公知のパワーシフト
式トランスミッションのための制御システムの一例が、
１９９１年２月５日付発行の米国特許第４９８９４７０
号（Bulgrien）に記載されている。「Funk 8000 型」シ
リーズのパワーシフト式トランスミッションは、初段ク
ラッチ群である３個のクラッチと、中間段クラッチ群で
ある３個のクラッチと、最終又は方向性のクラッチ群で
ある３個のクラッチとを含んでいる。それら複数のクラ
ッチは、９個の電気油圧式３ウェイ／２ポジション直動
式弁と、２個の電気油圧式の比例弁又は圧力制御弁とで
制御されている。その２個の圧力制御弁は、３個の方向
性クラッチの各々に対応した夫々の直動式弁へ供給する
圧力を変化させる機能を有する。このパワーシフト式ト
ランスミッションは、シャトル・シフト機能を提供する
ように制御することができ、シャトル・シフト機能と
は、車両の減速に続いてその走行方向を転換させるとい
うことを、その中間の各ギア比へギアシフト・レバーを
移動操作することなく、行なえるようにする機能であ
る。上掲の米国特許第４９８９４７０号には、シャトル
・シフトの方法の一例が記載されており、その方法で
は、先ず、初段クラッチ群の全てのクラッチを解放して
エンジンを動力伝達経路から切り離し、次に、中間段ク
ラッチ群のうちの少なくとも２個のクラッチを係合させ
てトランスミッションをロック・アップ状態にし、次
に、最終段クラッチ群のうちの少なくとも１個のクラッ
チを係合させることによって車両を減速させて車速をゼ
ロにし、そして、車速がゼロになったならば、各々のク
ラッチ群のうちの１つずつのクラッチを係合させて、所
望の新たなギア比における連結状態を得るようにしてい
る。従ってこの方法では、シャトル・シフト操作時に、
単に車両を減速するためだけでも、少なくとも３個のク
ラッチを作動させる必要がある。それゆえ、システムの
信頼性を向上させるために、より少ない個数のクラッチ
を作動させるだけでシャトル・シフト操作時に車両を減
速し得るようにすることが望まれている。
【０００３】本発明の目的は、可能最小限の個数のクラ
ッチ及び弁を作動させるだけで済むようにし、信頼性を
向上させた、パワーシフト式トランスミッションのシャ
トル・シフトの方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するものであり、本発明においては、パワーシフト式ト
ランスミッションは複数のクラッチを備えたものであ
り、それら複数のクラッチのうちには、最終又は方向性
の１組のクラッチが含まれている。それらクラッチは、
複数個の電気液圧制御式の直動式弁と、２個の電気液圧
式の比例弁又は圧力制御弁とで制御される。圧力制御弁
は、３個の方向性クラッチの各々に対応した夫々の直動
式弁へ供給する圧力を変化させる機能を有する。シャト
ル・シフト時の車両の減速を行なうには、先ず、全ての
クラッチを解放し（それらクラッチの圧力を抜き）、続
いて、最終又は方向性クラッチ組のうちの２個のクラッ
チだけの圧力を緩やかに上昇させる。
【０００５】
【実施例】先ず図１について説明すると、図示のパワー
シフト式トランスミッション制御システムは、マイクロ
プロセッサ１０と、ギアシフト・レバー１４を手動で操
作するとそれによって作動されるギアシフト・レバー用
トランスデューサであるスイッチ・アセンブリ１２と、
パワーシフト式トランスミッション１６とを含んでい
る。パワーシフト式トランスミッション１６の好適な具
体例は、例えば「FunkMunufacturing社」が生産してい
る「8000型」シリーズのトランスミッション等の、公知
のパワーシフト式トランスミッションである。この公知
のパワーシフト式トランスミッションは、油圧制御弁ア
センブリ１８を含んでおり、この弁アセンブリ１８が、
複数個の油圧作動式クラッチ２０を制御しており、この
クラッチ群２０には図２に示した方向性クラッチＦ１、
Ｆ２、及びＲが含まれている。トランスミッション１６
は、エンジンによって駆動される入力シャフト２２から
出力シャフトである車両駆動シャフト２４へ動力を伝達
する。センサ２６は、出力シャフト２４の回転を検知し
て車速を表わす出力信号を送出するものである。
【０００６】ギアシフト・レバー１４の好適な構成例
は、前進、中立、及び後退のポジションを備えたもので
あり、また、前進ポジションと後退ポジションとに関し
ては、アップシフト・サブポジション及びダウンシフト
・サブポジションを備え得るようなものであり、また更
に、前進ポジションのうちのある１つのポジションから
後退ポジションのうちのある１つのポジションへ、或い
は後退ポジションのうちのある１つのポジションから前
進ポジションのうちのある１つのポジションへ、直接に
そのレバーを移動操作することによって、一般に「シャ
トル・シフト」という名で知られているシフト操作を行
なえるようにしたものである。マイクロプロセッサ１０
は、周期的にこのギアシフト・レバー１４のポジション
をサンプリングし、そのサンプリングで検出したポジシ
ョンに応じて弁群１８の動作を制御することによって、
クラッチ群２０の動作を制御する。
【０００７】図２について説明すると、トランスミッシ
ョン１６は、最終又は方向性クラッチ組を備えており、
このクラッチ組には、クラッチＦ１、Ｆ２、及びＲが含
まれている。本発明は、これらクラッチＦ１、Ｆ２、及
びＲを作動させて、トランスミッション１６を搭載して
いる車両（不図示）をシャトル・シフト操作時に減速さ
せる方法に関するものである。
【０００８】図３は、トランスミッションのギア・ポジ
ションを、前進領域内のある１つのギア・ポジションか
ら、後退領域内のある１つのギア・ポジションへシャト
ル・シフトしたときの動作を示したものであり、これに
ついて以下に説明する。
【０００９】先ず、全てのクラッチをアンロックする
（ステップ１００）。次に、ＭＣ２比例弁（このＭＣ２
比例弁はクラッチＦ２及びＲへの供給圧力を制御）へ十
分な大きさの電流を供給することによって、パイロット
圧を、初期クラッチ係合状態を生じる程度の圧力にまで
低下させる。この具体例では、その圧力は約５０psig
（ゲージ圧で約３.５気圧）である（ステップ１０
２）。次に、そのパイロット圧を、クラッチＦ２及びク
ラッチＲへ供給する（ステップ１０４）。クラッチＲの
方が出力に対する伝達トルクが大きいため、クラッチＲ
はロック・アップ状態となり、一方、クラッチＦ２の方
は滑り状態となる。
【００１０】続いて、クラッチＦ２及びクラッチＲへ
（ＭＣ２比例弁から）供給している圧力を変化させて
（この実施例では上昇させて）、トラクタ（ここではト
ランスミッション１６を搭載した車両はトラクタである
ものとする）の減速が、制御された状態で緩やかに行な
われるようにする。そのためには、例えばフィードバッ
ク・ループを利用して、クラッチＦ２及びクラッチＲへ
供給している圧力を、トランスミッション出力速度セン
サが表示する減速率の関数として制御するようにすれば
良い（ステップ１０６及び１０８）。以上によってクラ
ッチＦ２だけがエネルギを吸収（消費）するようにな
り、それによってトラクタが減速し始める。
【００１１】トラクタが停止したならば、或いはその対
地速度が所定速度にまで低下したならば、１個ないし２
個以上のクラッチを作動させて、トランスミッションを
反対方向への走行のための所望のギアに入れるようにし
（ステップ１１０）、そして更に、クラッチＲの圧力を
維持したまま、クラッチＦ２の圧力を抜くようにする
（ステップ１１２）。
【００１２】続いて、クラッチＲへ（ＭＣ２比例弁か
ら）供給している圧力を変化させて（この実施例では上
昇させて）、その新たな走行方向におけるトラクタの加
速が、制御された状態で緩やかに行なわれるようにする
（ステップ１１４）。この場合にも、フィードバック・
ループを利用してトラクタの加速率を制御するようにし
ても良い。
【００１３】図４は、トランスミッションのギア・ポジ
ションを、後退領域内のある１つのギア・ポジションか
ら、前進領域（低速前進領域）内のある１つのギア・ポ
ジションへシャトル・シフトしたときの動作を示したも
のであり、これについて以下に説明する。
【００１４】先ず、全てのクラッチをアンロックする
（ステップ１２０）。次に、ＭＣ２比例弁（このＭＣ２
比例弁はクラッチＦ２及びＲへの供給圧力を制御）へ十
分な大きさの電流を供給することによって、パイロット
圧を、初期クラッチ係合状態を生じさせる程度の圧力に
まで低下させる。この具体例では、その圧力は約５０ps
ig（ゲージ圧で約３.５気圧）である（ステップ１２
２）。次に、そのパイロット圧を、クラッチＦ２及びク
ラッチＲへ供給する（ステップ１２４）。クラッチＲの
方が出力に対する伝達トルクが大きいため、クラッチＲ
はロック・アップ状態となり、一方、クラッチＦ２の方
は滑り状態となる。
【００１５】続いて、クラッチＦ２及びクラッチＲへ
（ＭＣ２比例弁から）供給している圧力を変化させ（こ
の実施例では上昇させ）、トラクタの減速が、制御され
た状態で緩やかに行なわれるようにする。そのために
は、例えばフィードバック・ループを利用して、クラッ
チＦ２及びクラッチＲへ供給している圧力を、トランス
ミッション出力速度センサが表示する減速率の関数とし
て制御するようにすれば良い（ステップ１２６及び１２
８）。以上によって、クラッチＦ２だけがエネルギを吸
収（消費）するようになり、それによってトラクタが減
速し始める。尚、このように後退から前進へのシャトル
・シフトを行なうときには、前進から後退へのシャトル
・シフトを行なう場合と比べて、クラッチの滑り速度が
異なることから、圧力を上昇させる速度が異なったもの
となることがある。
【００１６】トラクタが停止したならば、或いはその対
地速度が所定速度にまで低下したならば、圧力制御弁で
あるＭＣ１比例弁を制御して、クラッチＦ１への供給圧
力を上昇させ、それによってパイロット圧を、初期クラ
ッチ係合状態を生じる程度の圧力にまで上昇させる。こ
の具体例では、その圧力は約５０psig（ゲージ圧で約
３.５気圧）である（ステップ１３０）。続いて、１個
ないし２個以上のクラッチを作動させて、トランスミッ
ションを反対方向への走行のための所望のギアに入れる
ようにし（ステップ１３２）、そして更に、クラッチＦ
２及びクラッチＲの圧力を抜くと共に、ＭＣ２比例弁へ
の電流の供給を停止する（ステップ１３４及び１３
６）。
【００１７】続いて、クラッチＦ１へ（ＭＣ１比例弁か
ら）供給している圧力を変化させて（この実施例では上
昇させて）、新たな走行方向におけるトラクタの加速
が、制御された状態で緩やかに行なわれるようにする
（ステップ１３８）。この場合にも、フィードバック・
ループを利用してトラクタの加速率を制御するようにし
ても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用することのできるパワーシフト式
トランスミッション制御システムの模式図である。
【図２】本発明を適用することのできるトランスミッシ
ョンの模式的断面図である。
【図３】前進から後退へのシャトル・シフトに際して本
発明に係る方法が実行するアルゴリズムを示した簡単な
ロジック・フローチャートである。
【図４】後退から前進へのシャトル・シフトに際して本
発明に係る方法が実行するアルゴリズムを示した簡単な
ロジック・フローチャートである。
【符号の説明】
１６ パワーシフト式トランスミッション １８ 弁群 ２０ クラッチ群 Ｆ１、Ｆ２、Ｒ 方向性クラッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 41/00 - 41/12 F16H 59/00 - 63/00 F16D 28/00 - 39/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の走行方向を第１方向から第２方向
    へ転換させる非トルク・コンバータ形パワーシフト式ト
    ランスミッションのシャトル・シフト操作時に、該車両
    を減速させる減速方法であって、前記トランスミッショ
    ンは、該トランスミッションのシフトのための複数の液
    圧作動式クラッチ要素を備えており、それら複数の液圧
    作動式クラッチ要素のうちには、１組の方向性クラッチ
    が含まれている構成のトランスミッションである、前記
    減速方法において、 前記クラッチの全てを非係合にするステップと、 第１の方向性クラッチと第２の方向性クラッチとにだけ
    圧液を供給して前記トランスミッションをロック・アッ
    プ状態にするステップと、前記車両の速度を、単一の出力シャフト速度センサのみ
    で検知するステップと、 前記車両の速度がゼロに近付いたならば、前記クラッチ
    のうちの少なくとも１つの選択したクラッチに圧液を供
    給して、前記車両が前記第２方向において所望のギアで
    走行するようにするステップと、 前記第１方向性クラッチの圧力を抜くステップと、 を含んでいること、を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記第１方向性クラッチ及び前記第２方
    向性クラッチへ供給する圧力を緩やかに上昇させること
    によって前記車両を緩やかに減速させること、を特徴と
    する請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記第２方向性クラッチへ供給する圧力
    を緩やかに上昇させることによって前記車両を前記第２
    方向において緩やかに加速させること、を特徴とする請
    求項１記載の方法。
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