JP3528093B2 - 機械式変速装置用シフト制御装置 - Google Patents
機械式変速装置用シフト制御装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用半自動機械式変
速装置、特に機械式変速機の歯車比の手動または自動的
に選択された変更すなわちシフトを一部自動的に実行す
る形式の半自動機械式変速装置に関するものである。さ
らに言えば、本発明は、運転者またはシステムコントロ
ーラが変速機の非同期ジョークラッチを連結するために
同期またはほぼ同期した状態を発生させる必要がある半
自動シフト実行においてシフトミスからの回復を改善す
る制御装置に関するものである。
速装置、特に機械式変速機の歯車比の手動または自動的
に選択された変更すなわちシフトを一部自動的に実行す
る形式の半自動機械式変速装置に関するものである。さ
らに言えば、本発明は、運転者またはシステムコントロ
ーラが変速機の非同期ジョークラッチを連結するために
同期またはほぼ同期した状態を発生させる必要がある半
自動シフト実行においてシフトミスからの回復を改善す
る制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】重量形トラック等の重量形車両及び自動
車の両方に対して、スロットルの開度すなわち位置、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全自動変速装置が従来より
公知である。そのような全自動チェンジギヤ変速装置に
は、加圧流体を利用して１つまたは複数の部材を他の部
材または地面と摩擦係合させることによって選択歯車比
が得られるようにした自動変速機と共に、電子及び／ま
たは空気圧論理及びアクチュエータを用いて機械式（す
なわち確動）クラッチの連結及び切り離しを行うことに
よって所望の歯車比が得られるようにした自動機械式変
速装置が含まれる。そのような変速装置の例が、米国特
許第3,961,546 号、第4,081,065 号及び第4,361,060 号
に示されており、それらの特許の開示内容は引例として
本説明に含まれる。
車の両方に対して、スロットルの開度すなわち位置、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全自動変速装置が従来より
公知である。そのような全自動チェンジギヤ変速装置に
は、加圧流体を利用して１つまたは複数の部材を他の部
材または地面と摩擦係合させることによって選択歯車比
が得られるようにした自動変速機と共に、電子及び／ま
たは空気圧論理及びアクチュエータを用いて機械式（す
なわち確動）クラッチの連結及び切り離しを行うことに
よって所望の歯車比が得られるようにした自動機械式変
速装置が含まれる。そのような変速装置の例が、米国特
許第3,961,546 号、第4,081,065 号及び第4,361,060 号
に示されており、それらの特許の開示内容は引例として
本説明に含まれる。
【０００３】そのような全自動チェンジギヤ変速機は、
特に一般的に大量には販売されていない最大重量形車両
用では容認し難いほどに高価になり得る。また、加圧流
体及び／またはトルクコンバータを用いたこれらの自動
チェンジギヤ変速機は、それらの入力軸及び出力軸間で
動力が散逸するために比較的非効率的になりがちであ
る。
特に一般的に大量には販売されていない最大重量形車両
用では容認し難いほどに高価になり得る。また、加圧流
体及び／またはトルクコンバータを用いたこれらの自動
チェンジギヤ変速機は、それらの入力軸及び出力軸間で
動力が散逸するために比較的非効率的になりがちであ
る。
【０００４】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に
よる手動選択変速比の変更をほぼ全自動式に実行する電
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。そのような半自動機械式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引例として本説明に含ま
れる。
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に
よる手動選択変速比の変更をほぼ全自動式に実行する電
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。そのような半自動機械式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引例として本説明に含ま
れる。
【０００５】そのような半自動機械式変速装置は、全自
動変速装置よりは幾分低価格であること、低速作動の場
合には手動クラッチ制御が可能であること、及び／また
は作動歯車比の自動選択が不必要であることから非常に
よく受け入れられているが、比較的多数のセンサ及び自
動制御可能なアクチュエータ、例えばマスタークラッチ
及び／または燃料スロットル装置アクチュエータの準
備、設置及び維持が必要であるので、用途によっては費
用が掛かりすぎることがある。
動変速装置よりは幾分低価格であること、低速作動の場
合には手動クラッチ制御が可能であること、及び／また
は作動歯車比の自動選択が不必要であることから非常に
よく受け入れられているが、比較的多数のセンサ及び自
動制御可能なアクチュエータ、例えばマスタークラッチ
及び／または燃料スロットル装置アクチュエータの準
備、設置及び維持が必要であるので、用途によっては費
用が掛かりすぎることがある。
【０００６】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半
自動シフト実行装置／方法が提案されている。このよう
な装置は、米国特許第5,053,959 号、第5,053,961 号及
び第5,053,962 号に開示されており、それらの開示内容
は引例として本説明に含まれる。
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半
自動シフト実行装置／方法が提案されている。このよう
な装置は、米国特許第5,053,959 号、第5,053,961 号及
び第5,053,962 号に開示されており、それらの開示内容
は引例として本説明に含まれる。
【０００７】これらの装置には、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の運転者による選
択のための制御／表示パネルまたは制御盤と、変速機入
力軸速度、出力軸速度及び手動選択シフトを表す入力信
号を受け取って、それらを所定の論理規則に従って処理
することによってコマンド出力信号を発生する電子制御
装置（ＥＣＵ）と、コマンド出力信号に従って変速機を
シフトさせる変速機アクチュエータとが設けられてい
る。制御／表示装置は、運転者が高い比や低い比へのシ
フトまたはニュートラルへのシフトの選択／事前選択を
行うことができるようにし、変速機の現在の状態と共
に、選択されているがまだ実行されていないシフトを表
示する。
シフトまたはニュートラルへのシフトの運転者による選
択のための制御／表示パネルまたは制御盤と、変速機入
力軸速度、出力軸速度及び手動選択シフトを表す入力信
号を受け取って、それらを所定の論理規則に従って処理
することによってコマンド出力信号を発生する電子制御
装置（ＥＣＵ）と、コマンド出力信号に従って変速機を
シフトさせる変速機アクチュエータとが設けられてい
る。制御／表示装置は、運転者が高い比や低い比へのシ
フトまたはニュートラルへのシフトの選択／事前選択を
行うことができるようにし、変速機の現在の状態と共
に、選択されているがまだ実行されていないシフトを表
示する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】制御装置が目標歯車比
の連結を許可または命令する前に運転者が変速機を同期
状態の許容範囲内に手動で入れる必要があるそのような
自動及び半自動装置、特に半自動機械式変速装置の問題
点は、シフト品質を高めるためにその範囲が比較的狭い
帯域に設定されていることであり、このために運転者が
その帯域を逃がして、ニュートラルにこう着することが
あり、これは一般的に非常にわかりやすい。
の連結を許可または命令する前に運転者が変速機を同期
状態の許容範囲内に手動で入れる必要があるそのような
自動及び半自動装置、特に半自動機械式変速装置の問題
点は、シフト品質を高めるためにその範囲が比較的狭い
帯域に設定されていることであり、このために運転者が
その帯域を逃がして、ニュートラルにこう着することが
あり、これは一般的に非常にわかりやすい。
【０００９】開示内容が引例として本説明に含まれる米
国特許第5,063,511 号に記載の制御によれば、選択され
たシフトが所定時間以内に実行されない場合、制御論理
は、運転者がシフトを逃がしたと推定して、帯域または
範囲を増加させることによって、荒っぽくなるが、運転
者が選択されたシフトをなんとか実行できる可能性を高
めるシフトを準備する。
国特許第5,063,511 号に記載の制御によれば、選択され
たシフトが所定時間以内に実行されない場合、制御論理
は、運転者がシフトを逃がしたと推定して、帯域または
範囲を増加させることによって、荒っぽくなるが、運転
者が選択されたシフトをなんとか実行できる可能性を高
めるシフトを準備する。
【００１０】上記米国特許第5,063,511 号に記載のシフ
トミス回復装置／方法は、ニュートラルから所望の目標
比への回復の可能性を相当に高めることが確かである
が、選択された所望目標比へのシフトは達成されないま
まとなる。
トミス回復装置／方法は、ニュートラルから所望の目標
比への回復の可能性を相当に高めることが確かである
が、選択された所望目標比へのシフトは達成されないま
まとなる。
【００１１】
【課題を解決するための手段、作用】本発明によれば、
上記米国特許第5,063,511 号に記載のシフトミス回復装
置に対する変更及び／または補足を行うシフト制御装置
が提供されている。
上記米国特許第5,063,511 号に記載のシフトミス回復装
置に対する変更及び／または補足を行うシフト制御装置
が提供されている。
【００１２】本発明によるシフト制御装置によれば、実
質的同期状態が達成されない結果としてニュートラルか
ら所望の目標比へのシフトが所定時間以内に実行されな
い場合、システムコントローラは現在にエンジン及び車
両速度の関数としてシフトミス回復目標比を決定して、
その比の連結を実行しようとする。
質的同期状態が達成されない結果としてニュートラルか
ら所望の目標比へのシフトが所定時間以内に実行されな
い場合、システムコントローラは現在にエンジン及び車
両速度の関数としてシフトミス回復目標比を決定して、
その比の連結を実行しようとする。
【００１３】公知のように、９、10、12、13、16、19ま
たは20の選択可能な前進歯車比（ＧＲ）を備えた重量形
多段速度機械式変速機では、多くの車両作動状態に対し
て３、４または５速比が許容状態で連結可能である。す
なわち、一般的に出力軸速度（ＯＳ）で決定される現在
車両速度でマスタークラッチロックアップ状態におい
て、計算エンジン速度（ＥＳ＝ＧＲ・ＯＳ）は最小値
（ＥＳMIN ）より高く最大値（ＥＳMAX ）より低い。最
小値（ＥＳMIN ）は一般的にエンジンの停止速度付近で
あり、最大値（ＥＳMAX ）は破壊的速度よりわずかに低
い。エンジンには一般的に、性能及び燃料経済性の所定
の組み合わせが得られる所望速度または速度範囲があ
る。一般的な重量形ディーゼルエンジンの場合、最低速
度が一般的に約600 RPM で、最高速度が約2200 RPMであ
り、所望範囲は約1400〜1800 RPMである。
たは20の選択可能な前進歯車比（ＧＲ）を備えた重量形
多段速度機械式変速機では、多くの車両作動状態に対し
て３、４または５速比が許容状態で連結可能である。す
なわち、一般的に出力軸速度（ＯＳ）で決定される現在
車両速度でマスタークラッチロックアップ状態におい
て、計算エンジン速度（ＥＳ＝ＧＲ・ＯＳ）は最小値
（ＥＳMIN ）より高く最大値（ＥＳMAX ）より低い。最
小値（ＥＳMIN ）は一般的にエンジンの停止速度付近で
あり、最大値（ＥＳMAX ）は破壊的速度よりわずかに低
い。エンジンには一般的に、性能及び燃料経済性の所定
の組み合わせが得られる所望速度または速度範囲があ
る。一般的な重量形ディーゼルエンジンの場合、最低速
度が一般的に約600 RPM で、最高速度が約2200 RPMであ
り、所望範囲は約1400〜1800 RPMである。
【００１４】望ましい目標比は一般的に、ある車両速度
においてエンジン速度を所望範囲に維持できるように選
択されるが、シフトミス回復目標比（ＧＲMSR ）は、現
在の車両速度でマスタークラッチロックアップ状態にお
ける計算エンジン速度（ＥＳCALC＝ＯＳCURRENT・ＧＲ
MSR）が許容エンジン速度範囲内に入って（ＥＳ MIN ＜
ＥＳ CALC ＜ＥＳ MAX ）、式ＥＳCURRENT −ＥＳCALCの絶
対値を最小にすることができるように選択される。
においてエンジン速度を所望範囲に維持できるように選
択されるが、シフトミス回復目標比（ＧＲMSR ）は、現
在の車両速度でマスタークラッチロックアップ状態にお
ける計算エンジン速度（ＥＳCALC＝ＯＳCURRENT・ＧＲ
MSR）が許容エンジン速度範囲内に入って（ＥＳ MIN ＜
ＥＳ CALC ＜ＥＳ MAX ）、式ＥＳCURRENT −ＥＳCALCの絶
対値を最小にすることができるように選択される。
【００１５】特に上記米国特許第5,063,511 号に記載さ
れている同期状態の拡張範囲が用いられる場合、所望目
標比ＧＲD ではなくシフトミス回復目標歯車比ＧＲMSR
に連結しようとするによって、選択された所望目標歯車
比へのシフトのための同期状態を得ることができない状
況においてニュートラルから許容可能比へシフトできる
可能性を大幅に高めることができる。幾分望ましくない
比に連結すること及び／または車両が大きくガクンと揺
れることもあるが、ニュートラルにこう着するという最
悪の状態をより早く事前に補正することができる。本発
明の上記及び他の目的及び利点は、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。
れている同期状態の拡張範囲が用いられる場合、所望目
標比ＧＲD ではなくシフトミス回復目標歯車比ＧＲMSR
に連結しようとするによって、選択された所望目標歯車
比へのシフトのための同期状態を得ることができない状
況においてニュートラルから許容可能比へシフトできる
可能性を大幅に高めることができる。幾分望ましくない
比に連結すること及び／または車両が大きくガクンと揺
れることもあるが、ニュートラルにこう着するという最
悪の状態をより早く事前に補正することができる。本発
明の上記及び他の目的及び利点は、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。
【００１６】
【実施例】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において変速
機の左側及び右側である。「内向き」及び「外向き」
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。
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において変速
機の左側及び右側である。「内向き」及び「外向き」
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。
【００１７】「複式変速機」は、多段前進速度主変速部
と多段速度補助変速部とを直列に接続して、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
またはチェンジギヤ伝達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確動クラッチによって選択歯車
を軸に非回転式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
クラッチ手段と共に用いられて、クラッチ連結の開始時
に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ようにしている。
と多段速度補助変速部とを直列に接続して、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
またはチェンジギヤ伝達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確動クラッチによって選択歯車
を軸に非回転式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
クラッチ手段と共に用いられて、クラッチ連結の開始時
に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ようにしている。
【００１８】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」はすべて、変速機または変速部の最
低前進速度作動に用いられる歯車比、すなわち変速機の
入力軸に対して最高の減速比を有する歯車組のことであ
る。
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」はすべて、変速機または変速部の最
低前進速度作動に用いられる歯車比、すなわち変速機の
入力軸に対して最高の減速比を有する歯車組のことであ
る。
【００１９】図１は、本発明の半自動機械式変速装置に
よって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に回転可能に固着され
ている。
よって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に回転可能に固着され
ている。
【００２０】エンジンＥは、手動または自動制御スロッ
トル装置（図示せず）によって制御され、マスタークラ
ッチＣはクラッチペダル（図示せず）によって手動操作
されるか、クラッチアクチュエータ等によって自動制御
される。公知のようにアップシフトの迅速化を図るた
め、一般的にクラッチペダルによって操作される入力軸
ブレーキＢを設けることが好ましい。
トル装置（図示せず）によって制御され、マスタークラ
ッチＣはクラッチペダル（図示せず）によって手動操作
されるか、クラッチアクチュエータ等によって自動制御
される。公知のようにアップシフトの迅速化を図るた
め、一般的にクラッチペダルによって操作される入力軸
ブレーキＢを設けることが好ましい。
【００２１】機械式変速機10に類似した変速機は公知で
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引例として本説明に含まれる。エ
ンジンの回転速度を感知してそれを表す信号を発生する
センサ11が設けられている。
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引例として本説明に含まれる。エ
ンジンの回転速度を感知してそれを表す信号を発生する
センサ11が設けられている。
【００２２】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がそれと共転可能に固着されている。複数
の主軸歯車50、52、54、56及び58が主軸28を取り囲むよ
うに設けられており、公知のように滑りクラッチカラー
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
使用される。
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がそれと共転可能に固着されている。複数
の主軸歯車50、52、54、56及び58が主軸28を取り囲むよ
うに設けられており、公知のように滑りクラッチカラー
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
使用される。
【００２３】一般的に、クラッチカラー60、62及び64
は、公知のように後述するシフトハウジングアセンブリ
70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。
は、公知のように後述するシフトハウジングアセンブリ
70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。
【００２４】シフトハウジングアセンブリすなわちアク
チュエータ70は、圧縮空気等の圧縮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4,36
1,060 号、第4,722,237 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引例と
して本説明に含まれる。
チュエータ70は、圧縮空気等の圧縮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4,36
1,060 号、第4,722,237 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引例と
して本説明に含まれる。
【００２５】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と継
続的に噛み合っている。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場合が多いことにも注意
されたい。従って、主変速部12には５段階前進速度が設
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（以下、レンジ部という）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。同様
な変速機が、米国特許第4,754,665 及び第4,974,468 号
を参照すれば明らかになるように10、13、16または18前
進速度を与える。
中間アイドラ歯車（図示せず）を介して副軸歯車48と継
続的に噛み合っている。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場合が多いことにも注意
されたい。従って、主変速部12には５段階前進速度が設
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（以下、レンジ部という）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。同様
な変速機が、米国特許第4,754,665 及び第4,974,468 号
を参照すれば明らかになるように10、13、16または18前
進速度を与える。
【００２６】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のう
ちの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。
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のう
ちの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。
【００２７】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は変速機
出力軸90に固定された出力歯車88と常時噛み合ってい
る。
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は変速機
出力軸90に固定された出力歯車88と常時噛み合ってい
る。
【００２８】シフトフォーク（図示せず）及び後述する
レンジ部シフトアクチュエータアセンブリ96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の低レンジ作動用に
歯車86を主軸28に、あるいは直接または高レンジ作動用
に歯車88を主軸28にクラッチ連結できるようになってい
る。
レンジ部シフトアクチュエータアセンブリ96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の低レンジ作動用に
歯車86を主軸28に、あるいは直接または高レンジ作動用
に歯車88を主軸28にクラッチ連結できるようになってい
る。
【００２９】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引
例として本説明に含まれる。レンジ部14は、直歯または
らせん形の歯車を用いた２速部として図示されている
が、３つ以上の選択可能なレンジ比及び／または遊星形
歯車を備えたスプリッタ／レンジ結合形補助部を用いた
レンジ形変速機にも本発明を適用できることを理解され
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。
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引
例として本説明に含まれる。レンジ部14は、直歯または
らせん形の歯車を用いた２速部として図示されている
が、３つ以上の選択可能なレンジ比及び／または遊星形
歯車を備えたスプリッタ／レンジ結合形補助部を用いた
レンジ形変速機にも本発明を適用できることを理解され
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。
【００３０】変速機10の半自動シフト実行作動を行うた
め、入力軸速度センサ及び出力軸速度センサ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
転速度の既知関数であり、またクラッチ92が既知位置に
連結している場合には、出力軸90の回転速度の関数であ
る。
め、入力軸速度センサ及び出力軸速度センサ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
転速度の既知関数であり、またクラッチ92が既知位置に
連結している場合には、出力軸90の回転速度の関数であ
る。
【００３１】本発明の機械式変速装置のための半自動シ
フト実行制御装置104 が図２に概略的に示されている。
上記の機械式変速装置10に加えて、制御装置104 にはエ
ンジン速度センサ11、入力軸速度センサ98、出力軸速度
センサ100 （または主軸速度センサ102 ）及び運転者操
作盤108 から入力信号を受け取る電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）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。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ル
ド112 等の変速機オペレータや運転者操作盤108 へコマ
ンド出力信号を送る。
フト実行制御装置104 が図２に概略的に示されている。
上記の機械式変速装置10に加えて、制御装置104 にはエ
ンジン速度センサ11、入力軸速度センサ98、出力軸速度
センサ100 （または主軸速度センサ102 ）及び運転者操
作盤108 から入力信号を受け取る電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）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。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ル
ド112 等の変速機オペレータや運転者操作盤108 へコマ
ンド出力信号を送る。
【００３２】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、また現在の作動モード（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が行なわれる。
比からある方向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、また現在の作動モード（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が行なわれる。
【００３３】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する。操作盤にはさら
に、運転者がそれぞれアップシフト、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 に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。
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する。操作盤にはさら
に、運転者がそれぞれアップシフト、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 に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。
【００３４】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）取り消されるように
してもよい。変更例として、スキップシフト用のコマン
ドとしてボタン120 及び124 を複数回押圧するように使
用してもよい。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／またはトグ
ルスイッチ及びライトまたは他の表示部材に代えること
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
て選択することができる。
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）取り消されるように
してもよい。変更例として、スキップシフト用のコマン
ドとしてボタン120 及び124 を複数回押圧するように使
用してもよい。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／またはトグ
ルスイッチ及びライトまたは他の表示部材に代えること
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
て選択することができる。
【００３５】作用を説明すると、手動でアップシフトま
たはダウンシフトを選択するためには、運転者が適当な
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。あるいは、あるエン
ジン速度（例えば1700RPM 以上）でアップシフトボタン
が点灯して、ボタンを押圧してアップシフトが選択され
るまで点灯し続けるようにしてもよい。
たはダウンシフトを選択するためには、運転者が適当な
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。あるいは、あるエン
ジン速度（例えば1700RPM 以上）でアップシフトボタン
が点灯して、ボタンを押圧してアップシフトが選択され
るまで点灯し続けるようにしてもよい。
【００３６】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ルド112 が事前
選択される。これは、運転者が手動でエンジンへの燃料
供給量を瞬間的に増減させること及び／またはマスター
クラッチＣを手動で切り離すことによってトルクを反転
させることによって達成される。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１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ルド112 へ送る。
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ルド112 が事前
選択される。これは、運転者が手動でエンジンへの燃料
供給量を瞬間的に増減させること及び／またはマスター
クラッチＣを手動で切り離すことによってトルクを反転
させることによって達成される。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１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ルド112 へ送る。
【００３７】レンジ部が適当な比に連結した時、ＥＣＵ
は感知された出力軸（車両）速度及び連結すべき比に基
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。運転者また
は制御装置がスロットル操作及び／または入力軸ブレー
キの使用によって入力軸速度を許容範囲内まで低下させ
た時、ＥＣＵ106 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ルド
112 に送る。好ましくは、アクチュエータは非常に迅速
に反応して、運転者が長時間に渡って入力軸速度を許容
範囲内に維持する必要をなくす。変速機ニュートラルへ
のシフトを選択するためには、選択ボタン126 を押圧す
る。ニュートラルが得られたことをＥＣＵが確認するま
で、表示ライト116 が点滅し、確認された時点で、変速
機がニュートラルにある間、ライト116 は連続点灯状態
を取る。
は感知された出力軸（車両）速度及び連結すべき比に基
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。運転者また
は制御装置がスロットル操作及び／または入力軸ブレー
キの使用によって入力軸速度を許容範囲内まで低下させ
た時、ＥＣＵ106 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ルド
112 に送る。好ましくは、アクチュエータは非常に迅速
に反応して、運転者が長時間に渡って入力軸速度を許容
範囲内に維持する必要をなくす。変速機ニュートラルへ
のシフトを選択するためには、選択ボタン126 を押圧す
る。ニュートラルが得られたことをＥＣＵが確認するま
で、表示ライト116 が点滅し、確認された時点で、変速
機がニュートラルにある間、ライト116 は連続点灯状態
を取る。
【００３８】制御アルゴリズムにおいて、目標歯車を連
結させるコマンド出力信号の発生は、変速機（すなわち
入力軸）を許容同期点内へ手動で入れることに応じて行
われる。この同期点は、一般的にゼロ誤差 RPM付近を中
心にした RPMの範囲（誤差帯域）である。入力軸速度が
誤差帯域内に入ったことを制御電子装置が感知した時、
マニホルド112 のソレノイドが励起されて、目標歯車を
連結させる。各歯車比に対して最良のシフト品質が得ら
れるように誤差帯域が選択される。これらの誤差帯域は
一般的に、目標歯車の関数としてインデックスを付けた
テーブルにしてソフトウェアに記憶される。最良のシフ
ト品質のためのこれらのテーブルを作製する時、目標歯
車が連結した時に「クランキング」(clunking)を最小限
に抑えることができるように帯域を小さくしなければな
らない。誤差帯域が小さい場合、運転者が変速機を正確
な同期点に合わせることがさらに困難になり、完全にそ
れに失敗してニュートラルのままになる可能性がある。
結させるコマンド出力信号の発生は、変速機（すなわち
入力軸）を許容同期点内へ手動で入れることに応じて行
われる。この同期点は、一般的にゼロ誤差 RPM付近を中
心にした RPMの範囲（誤差帯域）である。入力軸速度が
誤差帯域内に入ったことを制御電子装置が感知した時、
マニホルド112 のソレノイドが励起されて、目標歯車を
連結させる。各歯車比に対して最良のシフト品質が得ら
れるように誤差帯域が選択される。これらの誤差帯域は
一般的に、目標歯車の関数としてインデックスを付けた
テーブルにしてソフトウェアに記憶される。最良のシフ
ト品質のためのこれらのテーブルを作製する時、目標歯
車が連結した時に「クランキング」(clunking)を最小限
に抑えることができるように帯域を小さくしなければな
らない。誤差帯域が小さい場合、運転者が変速機を正確
な同期点に合わせることがさらに困難になり、完全にそ
れに失敗してニュートラルのままになる可能性がある。
【００３９】上記米国特許第5,063,511 号は、ニュート
ラルが感知された後の短時間（１秒間）で第２セットの
テーブルをアクセスするシフトミス回復アルゴリズムを
提供していた。通常のシフトでは、１秒間あれば十分に
運転者が変速機を同期点に合わせることができる。ニュ
ートラル状態が許容時間以上に渡って存在する場合、ア
ルゴリズムは運転者がシフトに失敗して新しいテーブル
セットを必要としていると推定する。この第２セットの
テーブルは誤差帯域を広げて、荒っぽくなるが、運転者
がニュートラルに留まらないでなんとか目標歯車を連結
することができる可能性を高めるシフトを準備する。
ラルが感知された後の短時間（１秒間）で第２セットの
テーブルをアクセスするシフトミス回復アルゴリズムを
提供していた。通常のシフトでは、１秒間あれば十分に
運転者が変速機を同期点に合わせることができる。ニュ
ートラル状態が許容時間以上に渡って存在する場合、ア
ルゴリズムは運転者がシフトに失敗して新しいテーブル
セットを必要としていると推定する。この第２セットの
テーブルは誤差帯域を広げて、荒っぽくなるが、運転者
がニュートラルに留まらないでなんとか目標歯車を連結
することができる可能性を高めるシフトを準備する。
【００４０】例えば、変速機10の主部12では、第１及び
第２速間、及び第２及び第３速間のシフトは真の同期か
ら±40RPM の範囲で手動で許容される一方、第３及び第
４速間のシフトは通常±80RPM の範囲で許容される。し
かし、上記米国特許第5,063,511 号の改良シフトミス回
復モードでは、対応範囲がそれぞれ±60RPM 及び±100
RPM に広げられる。
第２速間、及び第２及び第３速間のシフトは真の同期か
ら±40RPM の範囲で手動で許容される一方、第３及び第
４速間のシフトは通常±80RPM の範囲で許容される。し
かし、上記米国特許第5,063,511 号の改良シフトミス回
復モードでは、対応範囲がそれぞれ±60RPM 及び±100
RPM に広げられる。
【００４１】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）及び出力軸
速度に基づいて、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、押しボタン122 を押圧し
て自動モードを取り消すことができる。
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）及び出力軸
速度に基づいて、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、押しボタン122 を押圧し
て自動モードを取り消すことができる。
【００４２】本発明によれば、上記米国特許第5,063,51
1 号のシフトミス回復装置に対する変更及び／または補
足を行うシフトミス回復装置が提供されている。
1 号のシフトミス回復装置に対する変更及び／または補
足を行うシフトミス回復装置が提供されている。
【００４３】本発明によるシフトミス回復装置によれ
ば、実質的同期状態が達成されない結果としてニュート
ラルから所望の目標比へのシフトが所定時間以内に実行
されない場合、システムコントローラは現在のエンジン
及び車両速度の関数としてシフトミス回復目標比を決定
して、その比の連結を実行しようとする。時間は所望目
標比の連結の最初の試行から測定することができるが、
上記米国特許第5,063,511 号のシフトミス回復装置／方
法の試行が不成功になった後だけに行ってもよい。
ば、実質的同期状態が達成されない結果としてニュート
ラルから所望の目標比へのシフトが所定時間以内に実行
されない場合、システムコントローラは現在のエンジン
及び車両速度の関数としてシフトミス回復目標比を決定
して、その比の連結を実行しようとする。時間は所望目
標比の連結の最初の試行から測定することができるが、
上記米国特許第5,063,511 号のシフトミス回復装置／方
法の試行が不成功になった後だけに行ってもよい。
【００４４】公知のように、９、10、12、13、16、19ま
たは20の選択可能な前進歯車比（ＧＲ）を備えた重量形
多段速度機械式変速機では、多くの車両作動状態に対し
て３、４または５速比が許容状態で連結可能である。す
なわち、一般的に出力軸速度（ＯＳ）で決定される現在
車両速度でマスタークラッチ（Ｃ）ロックアップ状態に
おいて、計算エンジン速度（ＥＳ＝ＧＲ・ＯＳ）は最小
値（ＥＳMIN ）より高く最大値（ＥＳMAX ）より低い。
最小値（ＥＳMIN ）は一般的にエンジンの停止速度付近
であり、最大値（ＥＳMAX ）は破壊的速度よりわずかに
低い。
たは20の選択可能な前進歯車比（ＧＲ）を備えた重量形
多段速度機械式変速機では、多くの車両作動状態に対し
て３、４または５速比が許容状態で連結可能である。す
なわち、一般的に出力軸速度（ＯＳ）で決定される現在
車両速度でマスタークラッチ（Ｃ）ロックアップ状態に
おいて、計算エンジン速度（ＥＳ＝ＧＲ・ＯＳ）は最小
値（ＥＳMIN ）より高く最大値（ＥＳMAX ）より低い。
最小値（ＥＳMIN ）は一般的にエンジンの停止速度付近
であり、最大値（ＥＳMAX ）は破壊的速度よりわずかに
低い。
【００４５】内燃機関には一般的に、性能及び燃料経済
性の所定の組み合わせが得られる所望速度または速度範
囲がある。一般的な重量形車両ディーゼルエンジンの場
合、最低速度が一般的に約600 RPM で、最高速度が約22
00RPM であり、所望範囲は約1400〜1800RPM である。望
ましい目標比は一般的に、ある車両速度においてエンジ
ン速度を所望範囲内に維持できるように自動的または手
動で選択されるが、シフトミス回復目標比（ＧＲMSR ）
は、現在の車両速度でマスタークラッチロックアップ状
態における計算エンジン速度（ＥＳCALC＝ＯＳCURRENT
・ＧＲMSR ）が許容エンジン速度の範囲内に入り（ＥＳ
MIN ＜ＥＳCALC＜ＥＳMAX ）、式ＥＳCURRENT −ＥＳ
CALCの絶対値を最小にすることができるように選択され
る。
性の所定の組み合わせが得られる所望速度または速度範
囲がある。一般的な重量形車両ディーゼルエンジンの場
合、最低速度が一般的に約600 RPM で、最高速度が約22
00RPM であり、所望範囲は約1400〜1800RPM である。望
ましい目標比は一般的に、ある車両速度においてエンジ
ン速度を所望範囲内に維持できるように自動的または手
動で選択されるが、シフトミス回復目標比（ＧＲMSR ）
は、現在の車両速度でマスタークラッチロックアップ状
態における計算エンジン速度（ＥＳCALC＝ＯＳCURRENT
・ＧＲMSR ）が許容エンジン速度の範囲内に入り（ＥＳ
MIN ＜ＥＳCALC＜ＥＳMAX ）、式ＥＳCURRENT −ＥＳ
CALCの絶対値を最小にすることができるように選択され
る。
【００４６】図３は、13前進速変速機用の一般的な歯車
比グラフを示している。図示の目的に用いられる変速機
は、本発明の譲受人であるイートン・コーポレーション
(Eaton Corporation) 製のＲＴＯ11613 型であり、低速
比は12.56 ：１、高速（オーバドライブ）比は0.87：１
である。
比グラフを示している。図示の目的に用いられる変速機
は、本発明の譲受人であるイートン・コーポレーション
(Eaton Corporation) 製のＲＴＯ11613 型であり、低速
比は12.56 ：１、高速（オーバドライブ）比は0.87：１
である。
【００４７】図３において、太い実線150 は様々な車両
対地速度における望ましい比を表している。例えば、約
23ＭＰＨの点152 では、第７速が連結されなければなら
ず、速度が25ＭＰＨに向かって上昇すれば、エンジン速
度を所望の性能／燃料経済性帯域154 内に維持するた
め、新しい所望目標比（ＧＲDES ）が第８速になる。約
37ＭＰＨ（線156 ）において、車両が加速していた仮定
すると、第10速から望ましい目標比である11速へのシフ
トが手動及び／または自動的に選択または事前選択され
る。しかし、この車両速度(37 ＭＰＨ）では、図３を参
照すればわかるように、第９、第10、第11、第12または
第13速でも許容状態で連結可能である。
対地速度における望ましい比を表している。例えば、約
23ＭＰＨの点152 では、第７速が連結されなければなら
ず、速度が25ＭＰＨに向かって上昇すれば、エンジン速
度を所望の性能／燃料経済性帯域154 内に維持するた
め、新しい所望目標比（ＧＲDES ）が第８速になる。約
37ＭＰＨ（線156 ）において、車両が加速していた仮定
すると、第10速から望ましい目標比である11速へのシフ
トが手動及び／または自動的に選択または事前選択され
る。しかし、この車両速度(37 ＭＰＨ）では、図３を参
照すればわかるように、第９、第10、第11、第12または
第13速でも許容状態で連結可能である。
【００４８】本発明のシフトミス回復装置の処理の流れ
は、図４及び５のフローチャートに概略的に説明されて
いる。以上に本発明をある程度詳細に説明してきたが、
本発明の精神の範囲内において形式及び詳細に様々な変
更を加えることができることを理解されたい。
は、図４及び５のフローチャートに概略的に説明されて
いる。以上に本発明をある程度詳細に説明してきたが、
本発明の精神の範囲内において形式及び詳細に様々な変
更を加えることができることを理解されたい。
【００４９】
【発明の効果】以上、説明したように本発明にかゝるシ
フト制御装置によれば、望ましい目標比の連結を行うた
めの実質的同期状態が手動または自動的に達成できない
場合、特に上記米国特許第5,063,511 号に記載されてい
る同期状態の拡張範囲が用いられる場合に所望目標比で
はなくシフトミス回復目標歯車比に連結することによっ
て、選択された所望目標歯車比へのシフトのための同期
状態を得ることができない状況において、ニュートラル
から許容可能比へシフトできる可能性を大幅に高めるこ
とができる。幾分望ましくない比に連結すること及び／
または車両が大きくガクンと揺れることもあるが、ニュ
ートラルにこう着するという最悪の状態をより早く確実
に補正することができる。
フト制御装置によれば、望ましい目標比の連結を行うた
めの実質的同期状態が手動または自動的に達成できない
場合、特に上記米国特許第5,063,511 号に記載されてい
る同期状態の拡張範囲が用いられる場合に所望目標比で
はなくシフトミス回復目標歯車比に連結することによっ
て、選択された所望目標歯車比へのシフトのための同期
状態を得ることができない状況において、ニュートラル
から許容可能比へシフトできる可能性を大幅に高めるこ
とができる。幾分望ましくない比に連結すること及び／
または車両が大きくガクンと揺れることもあるが、ニュ
ートラルにこう着するという最悪の状態をより早く確実
に補正することができる。
【図１】本発明の装置によって一部自動化された車両用
機械式変速装置の概略図である。
機械式変速装置の概略図である。
【図２】本発明の機械式変速装置のための半自動シフト
実行装置の概略図である。
実行装置の概略図である。
【図３】あるエンジン用の様々な車両速度での１３速変
速機の好ましい歯車比の概略図である。
速機の好ましい歯車比の概略図である。
【図４】本発明のフローチャートによる概略説明図であ
る。
る。
【図５】本発明のフローチャートによる概略説明図であ
る。
る。
10 機械式変速機
16 変速機入力軸
70 変速機アクチュエータ
96 変速機アクチュエータ
90 変速機出力軸
106 電子制御装置（ＥＣＵ）
112 ソレノイドマニホルド
120 押しボタン
122 押しボタン
124 押しボタン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−129168（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−351371（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−204437（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−204475（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16H 59/00 - 63/48
Claims (3)
- 【請求項１】 所定の最低エンジン速度（ＥＳMIN ）及
び最高エンジン速度（ＥＳMAX ）を備えた燃料スロット
ル制御形エンジン(E) と、複数の選択可能な比を備えた
多段速度チェンジギヤ機械式変速機(10)と、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、エンジンの回転速度を表す第１入力信号を発
生する第１センサ(11)と、変速機出力軸回転速度を表す
第２入力信号を発生する第２センサ(100) と、変速機の
シフトを制御するための変速機アクチュエータ(112、7
0、96) とを設けた機械式変速装置の選択されたシフト
の実行を制御する制御装置(104) であって、 現在の連結変速比またはニュートラルから選択された目
標比（ＧＲ）へのアップシフトまたはダウンシフトを選
択して、前記選択を表す第３入力信号を発生する手段(1
20、122、124、106) と、 前記第１、第２及び第３入力信号を受け取って、所定の
論理規則に従ってそれらを処理することによってコマン
ド出力信号を発生する中央処理装置(106) とを有してお
り、前記中央処理装置には、 現在の連結比またはニュートラルから選択された目標比
へのシフトの選択及び変速機ニュートラル状態の確認に
応答して、タイミング部材の始動を開始し、変速機の実
質的同期を感知した後、変速機が選択された目標比へシ
フトできるようにするコマンド出力信号を前記アクチュ
エータへ送ることができ、前記第１信号を前記選択され
た目標比及び前記第２信号の関数として決定された第１
基準範囲と比較することによって前記変速機の実質的同
期を感知する手段と、 現在の連結比またはニュートラルから目標比へのシフト
の選択及び変速機ニュートラル状態の確認に応答して、
タイミング部材の始動を開始した後、所定時間後に変速
機の実質的同期を感知できなかった場合、 (a)ＥＳMAX ＞ＯＳ・ＧＲMSR＞ＥＳMIN （ＯＳ：出力軸
速度），及び (b)｜ＥＳ CURRENT −ＯＳ・ＧＲ MSR ｜（ＥＳ CURRENT ：
実際のエンジン速度）が最小になるという規則に従って
シフトミス回復目標比（ＧＲMSC ）の選択を行い、変速機の実質的 同期を感知した後、 変速機を選択された比へシフトさせるコマンド出力信号
を前記アクチュエータへ送る手段とが設けられているこ
とを特徴とする制御装置。 - 【請求項２】 前記所定時間は少なくとも１秒間である
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。 - 【請求項３】 前記範囲は、連結すべき選択比のジョー
クラッチがほぼ同期速度で回転中である時の前記第１入
力信号の予想値にほぼ等しい平均値を有する前記第１入
力信号の値の範囲であることを特徴とする請求項１また
は２に記載の制御装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/993,332 US5261288A (en) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Enhanced missed shift from neutral recovery for automated or semi-automated mechanical transmission system |
| US993332 | 1992-12-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06257667A JPH06257667A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3528093B2 true JP3528093B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=25539399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34481693A Expired - Fee Related JP3528093B2 (ja) | 1992-12-18 | 1993-12-20 | 機械式変速装置用シフト制御装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5261288A (ja) |
| EP (1) | EP0602849B1 (ja) |
| JP (1) | JP3528093B2 (ja) |
| AT (1) | ATE140772T1 (ja) |
| CA (1) | CA2110780C (ja) |
| DE (1) | DE69303804T2 (ja) |
| ES (1) | ES2089737T3 (ja) |
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| US5429559A (en) * | 1993-09-22 | 1995-07-04 | Eaton Corporation | Forced engagement logic |
| US5406861A (en) * | 1993-09-22 | 1995-04-18 | Eaton Corporation | Manual modification of automatic mode shift points |
| US5441463A (en) * | 1993-10-28 | 1995-08-15 | Eaton Corporation | Selected speed ratio not-engaged range section recovery by shifting to a non-selected speed ratio and if permitted, shifting to the selected speed ratio |
| US5487004A (en) * | 1993-10-29 | 1996-01-23 | Eaton Corporation | Control system/method for automated mechanical transmission systems |
| EP0681120B1 (en) * | 1994-05-05 | 1999-03-03 | Eaton Corporation | Reverse engagement interlock control |
| GB9421350D0 (en) | 1994-10-24 | 1994-12-07 | Eaton Corp | Automated clutch control and calibration |
| US5566070A (en) * | 1995-02-02 | 1996-10-15 | Eaton Corporation | Transmission shift control including deflection-type neutral signal error detection and response |
| ES2180480T3 (es) * | 1995-02-18 | 2003-02-16 | Eaton Corp | Sistema y procedimiento de control del arranque de la rodadura para transmisiones mecanicas semiautomaticas. |
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| GB9617956D0 (en) * | 1996-08-28 | 1996-10-09 | Eaton Corp | Downshift control method/system for vehicular automated mechanical transmission |
| US5934403A (en) * | 1998-03-12 | 1999-08-10 | Case Corporation | Directional control interlock circuit for loader/backhoes and loaders |
| JP4313452B2 (ja) * | 1999-01-14 | 2009-08-12 | アイシン・エーアイ株式会社 | 自動操作変速装置 |
| US6840126B1 (en) * | 2003-07-29 | 2005-01-11 | Eaton Corporation | Automatic range up-shift control and method of operation |
| US20050109141A1 (en) * | 2003-11-25 | 2005-05-26 | Devore James H. | Automated mechanical transmission system |
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| DE102014225455B4 (de) * | 2014-12-10 | 2022-08-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Automatikgetriebes |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4361060A (en) * | 1978-01-24 | 1982-11-30 | Smyth Robert Ralston | Mechanical automatic transmission |
| CA1217834A (en) * | 1983-06-30 | 1987-02-10 | Toshihiro Hattori | Method of controlling gear changing operation in automatic transmission |
| JPS6011765A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-22 | Fujitsu Ltd | 変速段の検出方式 |
| JPH0665907B2 (ja) * | 1984-04-18 | 1994-08-24 | 株式会社日立製作所 | 変速機制御装置 |
| DE3429531A1 (de) * | 1984-08-10 | 1986-02-20 | Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH, 3000 Hannover | Hilfskraftbetaetigtes fahrzeuggetriebe |
| US4702127A (en) * | 1986-04-18 | 1987-10-27 | Eaton Corporation | Method for controlling AMT system including gear neutral sensor signal fault detection and tolerance |
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| EP0565257A1 (en) * | 1992-04-10 | 1993-10-13 | Eaton Corporation | Enhanced semi-automated mechanical transmission system |
-
1992
- 1992-12-18 US US07/993,332 patent/US5261288A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-12-02 DE DE69303804T patent/DE69303804T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-02 AT AT93309659T patent/ATE140772T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-12-02 EP EP93309659A patent/EP0602849B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-02 ES ES93309659T patent/ES2089737T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-06 CA CA002110780A patent/CA2110780C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-20 JP JP34481693A patent/JP3528093B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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| DE69303804T2 (de) | 1997-02-20 |
| DE69303804D1 (de) | 1996-08-29 |
| EP0602849A1 (en) | 1994-06-22 |
| US5261288A (en) | 1993-11-16 |
| ATE140772T1 (de) | 1996-08-15 |
| EP0602849B1 (en) | 1996-07-24 |
| CA2110780A1 (en) | 1994-06-19 |
| CA2110780C (en) | 1997-12-02 |
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| ES2089737T3 (es) | 1996-10-01 |
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