JP3619970B2 - 車両の車両連結総重量を決定するための装置および方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子データリンクと手動変速装置を備えた車両における車両連結総重量（ＧＣＷ）を表す値を決定するための装置および方法に関するものである。特に、本発明は、ＣＡＮ，ＳＡＥ Ｊ１９２２ 及び／またはＳＡＥ Ｊ１９３９ プロトコルに従ったデータバス等のエンジントルク情報と、変速機出力軸速度または車両対地速度を示す値（ＯＳ）を感知するための手段だけを必要とする電子データバスを備えた、重量形トラックまたはバスのＧＣＷを決定するための装置および方法に関する。さらに、本発明は、好ましくは、駆動ホィールトルク、エンジン速度、及び変速機出力軸速度を示す情報を搬送するデータバスを備える、車両における車両連結総重量を決定するための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両重量を、または少なくとも車両荷重の重さを表す制御パラメータを測定できる車両用の様々な計測装置が従来より提供されている。例えば、米国特許第４，７１４，１２２ 号、第４，７２８，９２２ 号、第５，０１４，２０６ 号及び第４，８３９，８３５ 号を参照されたい。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。
【０００３】
これらの装置には、設置及び／または維持管理のコストが高く、商用ごみ処理等の特別な運搬業務に携わる車両、例えばごみ収集トラックまたはダンプトラック等に最も適したはかりまたは他の重さ測定器が必要であった。
【０００４】
従来の技術では、大型車両、特に手動変速機を備え、ＳＡＥ Ｊ１９２２ 及び／またはＳＡＥ Ｊ１９３９ プロトコルに従うエンジントルク、好ましくはエンジン速度と変速機出力軸速度等の情報が備えられ、概略現在の車両ＧＣＷを示す値を発生するための、比較的単純にかつ高価でない装置及び方法を提供することはできなかった。
【０００５】
例として、重量形トラックまたはトラクタ−セミトレーラ車両では、車両の形式及び荷重によって車両ＧＣＷが約１０，０００ポンド（４５３６ｋｇ）から約８０，０００ポンド（３６２８８ｋｇ） までの範囲で変化するであろう。車両運転者に少なくともおよその現在ＧＣＷを知らせること、及び／またはこの情報を車両装置に、例えば自動変速装置、フリート管理装置、可変サスペンション装置、搭載形中央タイヤ空気圧装置（ＣＴＩＳ）、アンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ）等に送ることが非常に望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、電子データリンク及び電子制御形エンジンを備えた車両の現在車両ＧＣＷを決定する比較的簡単で、低コストで、信頼できる制御装置および方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は請求項に記載の構成を有しており、本発明によって、近似（約 ２，０００〜３，０００ ポンド以内の）現在車両ＧＣＷを決定するための比較的簡単で低コストの装置および方法の提供によって、従来技術の問題点が最小限に抑えられるか、解決される。本システムは、主に、好ましくは完全に、電子制御形エンジン及び電子データリンク（ＳＡＥ Ｊ１９２２ 、Ｊ１９３９ または同様なプロトコル）を備えた車両では一般的にすでに与えられている情報及びセンサを用いて近似現在車両ＧＣＷを決定する。
【０００８】
車両のＧＣＷは、既知の動力伝達系統特性（変速比、車軸比、タイヤ半径等）、エンジントルク、及び時間ｔ_１ 及びｔ_２ が比較的接近している（数秒以内）場合に時間ｔ_１ 及びｔ_２ で測定された車両加速度から決定できる。これは、
Ｔ_ｉ ＝時間ｔ_ｉ におけるホィールトルク、
Ａ_ｉ ＝時間ｔ_ｉ における車両加速度、
Ｃ＝ホィール転がり半径÷重力定数である時、
ＧＣＷ＝（Ｔ_１ −Ｔ_２ ）÷［（Ａ_１ −Ａ_２ ）・Ｃ］
として表される。
【０００９】
実際は（この理論を現実の車両に適用すると）時点１及び時点２の大きさが互いに「離れている」ほど、計算が正確になることがわかった。例えば、Ｔ_１ をゼロにすると、Ａ_１ がおそらく負になるのに対して、Ｔ_２ を比較的大きくすると、Ａ_２ も比較的大きくなり、正になる。しかし、関数を引き出す時の仮定から、時点１及び時点２は時間的にあまり離すことはできない（実際には４秒を使用した）。この条件を達成するため、決定はアップシフト中だけ実行される。さらに言えば、時点１は、アップシフト中で変速機がニュートラルから新しい歯車にシフトする直前の瞬間であることが好ましい。そして、時点２は、シフトの完了後に動力が十分に再度加えられた後の、時点１以降の４秒間以内の点にすることができる。
【００１０】
本発明によれば、システムの「ノイズ」、動力伝達系統ねじれ等の影響を最小限に抑えるため、不当に時間を離さないができる限り離した点で（重量形トラックまたはトラクタ−セミトレーラ車両でＧＣＷを決定するには４秒が最大分離時間であることがわかっている）ホィールトルクＴ及び車両加速度Ａを測定／決定することが望ましい。また、ＧＣＷに対して平均値、好ましくは穏やかにフィルタ処理した平均値を維持するために一連の読み取り値を取ることが望ましい。
【００１１】
これを達成するため、アップシフト中に時間ｔ_０ を新しい歯車比に連結する直前の瞬間として取り、その時のＴ_０ はゼロである。新しい歯車比に連結し、最低車両加速度が得られた時、車両加速度（Ａ_ｉ）及び駆動ホィールトルク（Ｔ_ｉ）を比較的短い間隔で（約４０ミリ秒間隔で）約４秒を超えない期間にわたって測定し、それぞれをｔ_０ 値と比較して、一連のＧＣＷ値を計算し、次にそれらを穏やかにフィルタ処理した移動平均化技法で平均化する。
【００１２】
好ましくは、車両に変速機出力軸を表す値を感知するセンサを設けて、車両加速度（Ａ）を変速機出力軸速度の変化率（ｄＯＳ／ｄｔ）の関数として決定することが好ましく、また駆動ホィールトルク（Ｔ）を、電子エンジンデータバスから読み取られたエンジントルク値、及び変速機歯車比、車軸比及び動力伝達系統効率等の係数から決定することが好ましい。ＳＡＥ Ｊ１９３９ 形データリンクまたはデータバスを備えた車両は、一般的に変速機出力軸速度センサを備えている。
【００１３】
ＡＢＳまたは同様なシステムを備えた車両では、システムからの、またはデータバス上のホィール速度信号を利用して、出力軸速度の近似を得ることができ、出力軸速度センサをなくすことができる。あるいは、車両速度メータからの信号を利用して、車両加速度及び連結している変速比を決定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。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端部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。
【００１５】
「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噛み合い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部材と共に用いられて、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。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。
【００１６】
説明上、本発明の車両ＧＣＷ決定方法／装置を、自動機械式変速装置及びＣＡＮ 、ＳＡＥ Ｊ１９２２ 、またはＳＡＥ Ｊ１９３９ 形データリンクを備えた電子制御形エンジンを含む車両動力伝達系統に関連して説明する。本発明の車両ＧＣＷ決定装置／方法は、他の形式の車両動力伝達系統装置にも好都合に利用できることを理解されたい。
【００１７】
図１は、レンジ形複式変速機１０及び電子制御形エンジンＥを含む車両動力伝達系統を示している。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に固定されて回転可能となっている。
【００１８】
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及び／またはＳＡＥ 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に連結されており、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。マスタークラッチＣは、全自動変速装置で使用されている場合、自動制御することができ、米国特許第４，０８１，０６５ 号及び第４，３６１，０６０ 号を参照されたい。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。
【００１９】
一般的に、電子制御形エンジンＥには専用の電子制御装置ＥＣＵ_Ｅ が設けられている。公知のように迅速な手動アップシフトを行うため、入力軸ブレーキ（図示せず）を設けてもよい。ＳＡＥ Ｊ １９３９プロトコルまたは同様なプロトコルに従ったデータリンクまたはデータバスＤＬは、エンジントルク、エンジン速度及び変速機出力軸速度を表す情報を搬送することは理解されるであろう。
【００２０】
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。
【００２１】
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、４４、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できる。
【００２２】
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バー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、公知の非同期式複動形ジョークラッチ形式にすることができる。公知のように、クラッチカラーは、１つのシフトレバー７０Ａ （図３を参照）によって制御されたシフトフォークによって前後方向に移動する。これらについては、米国特許第４，５４３，８４３ 号、第４，５６７，７８５ 号及び第４，７８８，８８９ に開示されており、この開示内容は参考として本説明に含まれる。
【００２３】
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。
【００２４】
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できる。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）を設けてもよい。
【００２５】
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。
【００２６】
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の直接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２に概略的に示されている。
【００２７】
レンジ部アクチュエータアセンブリ９６は、米国特許第３，６４８，５４６ 号、第４，４４０，０３７ 号及び第４，６１４，１２６ 号に例示されているものとすることができ、この開示内容は参考として本説明に含まれる。
【００２８】
車両ＧＣＷを決定するため、及び／または様々な車両系統に情報を送るため、図３に示すように、入力軸速度センサ９８、エンジン速度センサ９９及び／または出力軸速度センサ１００ 用いることができる。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、クラッチ９２が既知の位置に連結している場合、出力軸９０の回転速度の関数である。公知のように（上記米国特許第４，３６１，０６０ 号を参照されたい）、速度センサ１００ または他のセンサからの信号（ＯＳ）を時間について微分して、車両加速度等を表す値を持った信号（ｄＯＳ／ｄｔ）を発生することができる。ＥＣＵ１０６ は、様々な入力信号を時間について微分する論理素子または規則を含むことが好ましい。
【００２９】
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。ＥＣＵは、所定の論理規則に従って入力を処理して、コマンド出力信号をディスプレイ装置１０８ 及び／または他の装置、例えばＡＢＳ装置またはＣＴＩＳ装置等に送る。あるいは、ＧＣＷ決定用の別のＥＣＵを設ける場合には、車両ＧＣＷを決定する論理規則をエンジンＥＣＵ（ＥＣＵ_Ｅ ）または他の装置ＥＣＵ内に設けてもよい。
【００３０】
センサ１１２ 及び１１４ は、クラッチや変速機１０のそれぞれの状態を感知するために設けることができる。これらセンサ、特にセンサ９９，４００の出力は、データリンクＤＬによって搬送することもできる。
【００３１】
出力軸速度センサ１００ は、ＡＢＳ装置からのホィール速度信号に、及び／または入力軸速度及び変速歯車比を表す信号に（ＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ・ＧＲ）、及び／または車両速度メータ等からの車両速度を表す信号に代えることができる。クラッチＣが完全に連結している時、入力軸速度（ＩＳ）は、データリンクＤＬに得られるエンジン速度（ＥＳ）に等しいと見なすことができる。歯車比（ＧＲ）は、出力軸速度及び入力軸速度から計算してもよい（ＧＲ＝ＩＳ／ＯＳ）。例えば、既知ＧＲに対して所定時間にわたってＥＳ（＝ＩＳ）がＯＳ・ＧＲに等しい時、連結歯車比を決定することができる。同様に、出力軸速度を入力軸速度及び歯車比から決定することができる（ＯＳ＝ＩＳ／ＧＲ）。
【００３２】
本発明によれば、電子エンジン（ＳＡＥ Ｊ １９２２またはＪ １９３９プロトコル）データリンクからの既存の情報、またはエンジン／駆動ホィールトルクを表す信号及び車両または出力軸速度を表す信号等の様々なセンサからの情報を用いて車両のＧＣＷを正確に決定する装置／方法が提供されている。
【００３３】
好適な実施例では、互いに接近した２つの時間ｔ_１ 及びｔ_２ （数秒以内）に対して次式の関係を数学的に証明することができる。
Ｔ_１ −Ｔ_２ ＝Ｃ・Ｗ・（Ａ_１ −Ａ_２ ）
但し、Ｔ_ｉ ＝時間ｔ_ｉ におけるホィールトルク
Ｃ＝転がり半径／重力定数
Ｗ＝自動車連結総重量
Ａ_ｉ ＝時間ｔ_ｉ における車両加速度
【００３４】
この関係の証明は以下の通りである。
Ｆ＝ｍＡ
Ｆ_{ＷＨＥＥＬＳ}−ＲＲ−ＡＤ−ＧＲ＝Ａｃｃｅｌ Ｒ＝ｍＡ
Ｆ_{ＷＨＥＥＬＳ}＝ＲＲ＋ＡＤ＋ＧＲ＋Ａｃｃｅｌ Ｒ
但し、
ＲＲ＝転がり抵抗
ＡＤ＝空力抵抗
ＧＲ＝登坂抵抗
Ａｃｃｅｌ Ｒ＝加速抵抗
Ｆ_{ＷＨＥＥＬＳ}＝駆動ホィールに加わる道路の力
Ｆ_{ＷＨＥＥＬＳ}＝ホィールのトルク÷Ｃ_３ ＝
【式１】

【００３５】
Ｃ₃ を全体に掛けると、
Ｔ_W ＝Ｃ₄・Ｗ＋Ｃ₅・Ｃ₄ ＋Ｃ₃・Grade・Ｗ＋Ｃ₃・（Ｗ÷ｇ) ・ Ａ
Ｔ₁では、Ｔ₁＝Ｃ₄・Ｗ＋Ｃ₅・Ｖ₁ ²＋Ｃ₃・Grade・Ｗ＋Ｃ₃・（Ｗ÷ｇ）・ Ａ₁
Ｔ₂では、Ｔ₂＝Ｃ₄・Ｗ＋Ｃ₅・Ｖ₂ ²＋Ｃ₃・Grade・Ｗ＋Ｃ₃・（Ｗ÷ｇ）・ Ａ₂
第１式から第２式を引くと、
Ｔ₁ −Ｔ₂ ＝Ｃ₅・（Ｖ₁ ²−Ｖ₂ ²) ＋Ｃ₃・Ｗ÷ｇ・（Ａ₁−Ａ₂）
Ｖ₁ とＶ₂ がほぼ等しく、（Ｖ₁ ²−Ｖ₂ ²) ＝０と設定できるので、
Ｃ₃÷ｇ＝Ｃ₆ の場合、
Ｔ₁ −Ｔ₂＝Ｃ₆ ・Ｗ・（Ａ₁−Ａ₂）
この関係に基づいて、ＧＣＷの近似値を次式から決定することができる。
ＧＣＷ＝Ｗ＝（Ｔ₁ −Ｔ₂）÷［（Ａ₁−Ａ₂）・Ｃ］
【００３６】
「ノイズ」及び動力伝達系統ねじれ等の影響を最小限に抑えるため、式を算出するための条件に合わせて、すなわちｔ₁及びｔ₂が比較的接近した時間であって、最大の差が存在する（車両テスト経験の実際に基づいて重量形トラックの場合の最大時間差として４秒が選択されている）時にＴ及びＡの値を得ることが望ましい。
【００３７】
また誤差を最小に抑えるため、複数のＧＣＷ値を決定して、ＧＣＷを平均値にする。
【式２】

【００３８】
アップシフトのグラフ表示が図３に示されている。特に時間ｔ₁をアップシフト中で新しい比に連結する直前の瞬間に選択した場合、アップシフトの完了時にＧＣＷをより正確に決定することができることがわかっている。この瞬間に、エンジンから駆動ホィールへ与えられるトルクＴ₁ はゼロであり、車両加速度Ａ₁ は、比較的低く、おそらく負の値である。その後の時間ｔ₂ 、ｔ₃．．．．ｔ_i は、エンジン動力が車両動力伝達系統を介して駆動ホィールに十分に加えられた後の、時間t₁以降の４秒間以内の時点にすることができる。
【００３９】
実際に、新しいＧＣＷ_ｉ は、ｔ_１ 後では約４秒間までに、ｔ_２ 後では、約４０ミリ秒毎に計算される。好ましくは、次にＧＣＷ_ｉ 値を合計して平均を取る。
【００４０】
初期値Ａ_１ が感知された時間ｔ_１ 以後、一定の条件が整って、以後の値が時間ｔ_１ の値から大きさが十分に異なってＧＣＷを有効に計算できることが確実になるまで、Ａ_２ ．．．_ｉ 及びＴ_２ ．．．_ｉ は感知されない。車上テストから決定されたこれらの条件は以下の通りである。
（１） ｔ_ｉ がｔ_１ から４秒未満であること、
（２） エンジンが基準トルク（ピークトルクの約１９％）より大きいトルクで作動していること、
（３） 車両加速度が基準値より高いこと（ ｄＯＳ／ｄｔ＞約 ２０ＲＰＭ／秒）、
（４） 入力軸速度が基準値より高いこと（重量形ディーゼルエンジンの場合は、ＩＳ＞約１，２００ＲＰＭ）、
（５） 車両加速度が変化していること（（ ｔ_２ ．．．_ｉ でのｄＯＳ／ｄｔ） ≠（ ｔ_１ の ｄＯＳ／ｄｔ））、
（６） シフトが進行中ではないこと。
【００４１】
実際には、時間ｔ_ｉ での駆動ホィールトルクＴ_ｉ を得るため、エンジントルクが、好ましくは電子データリンクＤＬから感知され、公知のようにそれを使用して駆動ホィールトルクを算出する。一般的に、駆動ホィールにおけるトルクは次のように決定することができる。
ホィールにおけるトルク＝（エンジントルク）・（歯車比）・（車軸比）・（動力伝達系統効率）
但し、エンジントルク＝［（エンジントルク％）・（ピークエンジントルク）］−［（車両付属品を駆動するためのトルク）＋（エンジンを加速するためのトルク）］
【００４２】
さらに正確にするため、次式の関係からエンジンフライホィールトルク（Ｔ_ＦＷ）を感知することが望ましい。
Ｔ_ＦＷ＝Ｔ_ＥＧ−Ｔ_ＢＥＦ −Ｔ_{ＡＣＣＥＳ} −Ｔ_{ＡＣＣＥＬ}
但し、
Ｔ_ＦＷ＝エンジンフライホィールトルク
Ｔ_ＥＧ＝総エンジントルク
Ｔ_ＢＥＦ ＝基本エンジン摩擦トルク（エンジン内部摩擦に打ち勝つためのトルク、及びエンジンメーカ装備付属品（すなわち水ポンプ、オイルポンプ等）を回転させるトルクを含む）
Ｔ_{ＡＣＣＥＳ} ＝付属品トルク（空調機、ファン、ライト等の車両付属品を作動させるトルク）
Ｔ_{ＡＣＣＥＬ} ＝エンジンを加速するトルクで、エンジン加速度または減速度とエンジンの慣性モーメント（Ｉ） から計算される。
【００４３】
本発明によれば、変速機出力軸速度を表す入力信号と電子制御形データリンクＤＬ上に得られる他の信号とを組み合わせて用いることによって、車両の２〜３回のアップシフト後に近似車両ＧＣＷを表す値を決定することができる。この値は、ディスプレイ１０８ で運転者に視覚的に表示したり、ＡＢＳ装置、搭載形タイヤ空気圧装置、アクティブサスペンション装置、フリート管理装置、走行中計重装置等の１つまたは複数の車両システム１１０ の制御パラメータとして使用することができる。
【００４４】
本発明の車両ＧＣＷ決定方法が、図５及び図６にフローチャートで概略的に示されている。簡単に説明すると、進行中のシフトを最初に感知した場合、Ｔ_１ 及びＡ_１ をほぼ表す値を感知、記憶して、タイマーを始動させる。その後、タイマーが始動してから４秒以内にアップシフトが完了したことが確認される（すなわちＩＳ／ＯＳまたはセンサ１１４ によって決定されるＧＲの過去値と現在値とを比較する）と、ＧＣＷ_ｉ が決定される。アップシフトの開始から４秒後にＧＣＷの平均値が決定される。
【００４５】
現地試験に基づいて、２〜３回のアップシフト後に許容できる正確度のＧＣＷ値が決定される。以上に本発明をある程度特定化して説明してきたが、発明の精神の範囲内において様々な変更を加えることができることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置および方法を好都合に利用できる形式の機械式変速機、電子データリンク及び電子制御形エンジンを含む車両動力伝達系統の概略図である。
【図２】図１の変速機のシフトパターンの概略図である。
【図３】本発明の車両連結重量を決定する装置の概略図である。
【図４】本発明に従ってＧＣＷが計算されている間にアップシフト実行を説明するためのグラフである。
【図５】本発明のＧＣＷ決定方法をフローチャートで示した概略図である。
【図６】本発明のＧＣＷ決定方法をフローチャートで示した概略図である。
【符号の説明】
１０ 変速機
１００ 出力軸速度センサ
１０６ ＥＣＵ
ＤＬ データリンク
Ｅ エンジン

Claims (14)

1. エンジンと、チェンジギヤ変速機と、エンジントルク、エンジン速度及び車両対地速度を表す情報を搬送する電子データリンクと、入力信号を受け取って所定の論理規則に従って処理することによって出力信号を発生する計算手段とを備えた車両において現在の車両連結総重量を表す値（ＧＣＷ）を決定するための装置であって、
   前記計算手段を前記データリンクにアクセスさせる手段と、
   前記計算手段が前記値を前記データリンク上の情報の関数として決定できるようにする手段と、
   前記計算手段が前記値を表す出力信号を前記車両の装置へ出力させる手段とを有し、
   前記計算手段は、
   現在の駆動ホィールトルク（Ｔ）を表す値を決定し、
   現在の車両加速度（Ａ）を表す値を決定し、
   現在の車両連結総重量（ＧＣＷ_i)を表す値を、
   式：（Ｔ₁−Ｔ_i ）÷［（Ａ₁−Ａ_i）・Ｃ］
   ここで、
   ｉ＝１より大きい整数、
   Ｔ₁ ＝時間ｔ₁ におけるホィールトルクを表す値で、Ｔ₁ ＝０、
   Ｔ_i＝時間ｔi（≠０）におけるホィールトルクを表す値、
   Ａ₁＝時間ｔ₁における車両加速度を表す値、
   Ａ_i＝時間ｔ_i における車両加速度を表す値、
   Ｃ＝歯車比、動力伝達系統特性及び重力に関連した定数、
   に従って決定し、
   前記時間ｔ₁ は、目標歯車比の連結直前の時間として選択され、
   前記時間ｔ_iは、時間ｔ₁直後の基準時間（ＲＥＦ_TIME）未満の短い時間であり、
   前記車両連結総重量を表す値は、目標歯車比へのアップシフトの直後にのみ決定される
   ことを特徴とする装置。
2. 前記エンジンは電子制御されており、前記データリンクは、ほぼSAE J1922 またはSAE J1939 プロトコルに従っていることを特徴とする請求項１の装置。
3. 前記装置は、ディスプレイであることを特徴とする請求項１の装置。
4. 前記装置は、中央タイヤ空気圧装置であることを特徴とする請求項１の装置。
5. 前記装置は、アンチロックブレーキ装置であることを特徴とする請求項１の装置。
6. 前記計算手段は、エンジンプロセッサ（ＥＣＵ_E）を有することを特徴とする請求項２の装置。
7. 前記変速機は、手動制御されることを特徴とする請求項１の装置。
8. エンジンと、手動変速機と、少なくとも駆動ホィールトルク、エンジン速度及び車両対地速度を表す情報を搬送する電子データリンクと、入力信号を受け取って所定の論理規則に従って処理することによって出力信号を発生する計算手段とを備えた車両に対して現在車両連結総重量を表す値（ＧＣＷ）を決定する方法であって、
   車両加速度（Ａ）及び駆動ホィールトルク（Ｔ）を表す値を前記データリンクに与えられた情報の関数として決定し、
   現在の車両連結総重量を表す前記値を加速度及びトルクを表す前記値の変化（Ａ_i−Ａ₁ 、Ｔ_i−Ｔ₁ ）の関数として決定し、そして、
   前記値を表す信号を車両の装置へ出力する、各ステップとを有しており、
   現在の車両連結総重量（ＧＣＷ_i)を表す値の前記決定は、
   式：（Ｔ₁−Ｔ_i ）÷［（Ａ₁−Ａ_i）・Ｃ］
   ここで、
   ｉ＝１より大きい整数、
   Ｔ₁ ＝時間ｔ₁ におけるホィールトルクを表す値、
   Ｔ_i＝時間ｔ_i（≠ｔ₁）におけるホィールトルクを表す値、
   Ａ₁＝時間ｔ₁における車両加速度を表す値、
   Ａ_i＝時間ｔ_i における車両加速度を表す値、
   Ｃ＝歯車比、動力伝達系統特性及び重力に関連した定数、
   に従って行われ、
   時間ｔ_iは、時間ｔ₁後の基準時間（ＲＥＦ_TIME）未満の短い時間であり、
   ＧＣＷ_iは、目標歯車比の連結の直後だけに決定されることを特徴とする方法。
9. 前記エンジンは電子制御エンジンであり、前記データリンクは、ほぼSAE J1922 またはSAE J1939 プロトコルに従っていることを特徴とする請求項８の方法。
10. 前記車両の装置は、視覚ディスプレイであることを特徴とする請求項８の方法。
11. 前記車両の装置は、アクティブサスペンション装置であることを特徴とする請求項８の方法。
12. 前記装置は搭載形中央タイヤ空気圧装置であることを特徴とする請求項８の方法。
13. 前記装置はアンチロックブレーキ装置であることを特徴とする請求項８の方法。
14. 時間ｔ₁は、目標歯車比の連結直前の時間として選択されることを特徴とする請求項８の方法。

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