JP5139520B2 - 車両における自動的に選択された変速回転数制限を調整する方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動段階ギア式車両変速機が自動変速運転モードである時に、自動的に選択された変速回転数制限を手動で調整する方法に関する。

本発明は、前記方法を実行するためにコンピュータで使用されるコンピュータプログラム及びコンピュータプログラム製品にも関する。

普通及び大型トラック用途で使用される多くの現代の自動段階ギア式変速機は、車両運転者が自動変速機を所望のギアに効果的にロックすることができるようにする、いわゆる「保持モード」又は「手動モード」機能を備えており、手動モードの場合は、手動モード運転中に手動シフトアップ及びシフトダウンを可能にする機能を更に備えている。保持又は手動モード機能は、少なくとも部分的に、運転者が変速機の変速点ロジックを無効にできるようにすることによって、低車速及び高エンジン負荷状態の下で車両の更なる柔軟性と運転者制御を提供するように意図されている。そのような保持又は手動モード運転が有効な車両運転状態の例としては、商品積み降ろし場から離れるように操縦する時、交差点を横断する時、上り勾配を登る時、極端な地形で運転する時などが挙げられるが、これらに限定されない。

多くの自動変速機の保持又は手動モード機能は一般に高い評価を受けており、トラック輸送業界において広く実施されているが、この機能はそれに伴ういくつかの欠点を有する。例えば、自動モードから保持／手動モードへモードを変更するために、通常は変速レバーを動かさなければならない。そのような場合、例えば変速レバーが誤って別のモード、例えば保持／手動モードの代わりにニュートラルモードなどへ動いてしまうことが容易に起こり得る。このことは、例えば、上り勾配を登る時に車両停止を招く可能性がある。特許文献１は、運転者が変速レバーによって保持モードを選択する、又は代替実施形態において示すように、プッシュボタンによって保持モードを選択することができる自動車両変速機を開示している。変速機モードがプッシュボタンによって選択される場合、間違った変速機モードを選択するリスクが少しある。公知技術に関する別の問題は、保持モードが選択されている時に、エンジン回転数が低過ぎるなどの極端な状況が発生するまで全てのギアシフトが保留されることである。非常に低いエンジン回転数が有効である場合、公知技術による解決法（例えば、特許文献１を参照）があり、保持／手動モードは変速機制御ユニットによって無効にすることができる。従って、運転者が変速機制御ユニットに対して中間の状態を選択して、改めて変速機制御を引き継ぐことはできない。

米国特許第６，０３０，３１５号明細書

本発明の目的は、自動段階ギア式変速機によって車両を運転している時に、運転者に対して更なる柔軟性を付与することである。

本発明に係る方法は、自動段階ギア式変速機によって車両を運転している時に、運転者に対して更なる柔軟性を付与するための方法である。

この方法は、自動段階ギア式車両変速機が自動変速運転モードにある時に、自動的に選択された変速回転数制限を調整する方法である。前記変速機は、少なくとも前記自動変速運転モードとニュートラルモードの選択を行なう運転モード選択器を備えている（含んでいるが、これに必ずしも限定されるものではない）。この方法は、自動的に選択された変速回転数制限の調整が、前記自動変速運転モードが選択されている時に車両の運転者によって一時的に実行されることを特徴とする。

本発明に係る方法による利点は、運転柔軟性が向上することである。運転をより最適にするために、運転者が自動運転モードを一次的に無効にし易くなる。変速機を一次的に手動で制御するために、手動又は保持モードに変更する必要がない。

本発明に係る方法の１つの実施形態によれば、運転者は、シフトアップのために自動的に選択された変速回転数制限及び／又はシフトダウンのために自動的に選択された変速回転数制限を調整する。

本発明に係る方法の１つの更なる実施形態によれば、運転者は、少なくとも調整制御器を介して調整を実行する。前記シフトアップ制限に使用される第１調整制御器と、前記シフトダウン制限に使用される第２調整制御器があり得る。更なる実施形態において、前記第１及び第２調整制御器は手動ギア選択用の制御器でもあり、手動ギア選択機能は、前記運転モード選択器によって手動運転モードが選択されている時のみ機能する。

本発明に係る方法の１つの更なる実施形態によれば、前記調整は、運転者が前記調整制御器に段階的に入力を行なうことによって実行される。各々の段階は、該自動的に選択された変速回転数制限の所定の調整間隔に対応する。

本発明に係る方法の１つの更なる実施形態によれば、前記調整は運転者が前記調整制御器に入力を行なっている間に実行されているため、少なくとも運転者が前記調整制御器に入力を行なっている間は、次のギアシフトが延期される。

本発明の更なる実施形態において、前記変速モード選択器は変速レバーである。

本発明の更なる実施形態において、前記調整制御器は少なくとも前記変速レバーに配置されたボタンである。

本発明に係る方法の１つの更なる実施形態によれば、前記調整は、運転者が所定時間の間に前記調整制御器に入力を行なった後に初めて開始される。本実施形態の発展形態において、前記調整は、機能している時は、ある第１方向へのギアシフト調整であり、この調整は、前記第１方向と反対方向へのギアシフトコマンドによって機能しなくなるまで継続する。

本発明の更なる有利な実施形態は、特許請求項１に続く従属特許請求項から明らかになる。

本発明は、例示目的で本発明の更なる好適な実施形態、更には技術背景を示す添付図面を参照して以下により詳細に説明する。
本発明に係る調整制御器の様々な実施形態を概略的に示す。 本発明に係る調整制御器の様々な実施形態を概略的に示す。 本発明に係る調整制御器の様々な実施形態を概略的に示す。 本発明に係る調整制御器の様々な実施形態を概略的に示す。 本発明に係る調整制御器の様々な実施形態を概略的に示す。 本発明の１つの実施形態のフローチャートを示す。 コンピュータ装置に適用した本発明を示す。

大型トラック及びバスのような商用車において、コンピュータ制御サブシステムを有することは一般的である。特に、そのようなサブシステムには、一般的に少なくともエンジンと変速機が含まれる。エンジンと変速機に対するコンピュータベースの制御システムの導入と、それらの間で情報を交換する機能とによって、燃料節約と加速度だけでなく、運転者の快適さと運転しやすさのような利点に関して２つのサブシステムの間の調整を自動化することが現在は可能である。そのようなコンピュータベースの制御システムを使用することで、運転者の疲労を大幅に軽減することができるのみならず、経験の浅い運転者の車両の制御を熟練したものに容易に近づけることができる。以下に示す実施形態において、本発明は、クラッチとギアボックスを備える変速機に適用することができる。

図１ａにおいて、変速機制御器１が示されており、運転者が、オートマチックＡ、マニュアルＭ、ニュートラルＮ及びリバースＲを含むがこれらに限定されるものではない適切な運転モード２を選択することを可能にするものである。前記変速機制御器１は、スロット４に配置され、前記様々な運転モードを表している該スロット内の様々な位置の間で移動可能な変速レバー３を備える。レバーの位置は、変速機制御ユニットの制御器に運転者が入力を行なうために前記変速機制御ユニットとつながっており、この入力は、特にギアシフト中の変速機とエンジンの制御の基礎となる。

マニュアルモードＭは、運転者が手動ギア選択用の制御装置を介して手動ギア選択をすることを可能にするものであり、この手動ギア選択用の制御装置は、図１ａに示した実施形態において、シフトアップ及びシフトダウンをそれぞれ選択するために、変速レバー３のノブ即ち上端部に配置されたプラス及びマイナスのプッシュボタン５及び６として実現されている。前記プッシュボタン５及び６は、プラス及びマイナスの端部を有するトグルスイッチ（図示せず）として実現することもできる。制御装置は、スクロール（図示せず）の形態であってもよい。制御装置は、運転者に近い場所、例えば、ステアリングホイールのそば、変速レバーのそば又は運転席のそばに配置されたレバー（図示せず）又はジョイスティック（図示せず）であってもよい。

運転者がオートマチックモードＡを選択すると、変速機ユニットは、予めプログラムされたギア選択方式に従って自動的にギアを選択して噛み合わせる。本発明の好適な実施形態によれば、前記変速機制御ユニットは、オートマチックモードＡの最中に前記プッシュボタン５及び６を介して運転者からの入力を登録するようにプログラムされている。図２は、本発明に従ってプログラムされたステップを図示したフローチャートを示す。本発明のシーケンスは、ステップ２１から始まる。ステップ２２において、変速機ユニットは、オートマチックモードＡが運転者によって選択されたかどうかを登録するように本発明に従ってプログラムされている。「ノー」の場合、ステップ２４に従って、通常の変速機制御が変速機制御ユニットによって、運転者が選択した運転モードに従って実行される。このステップの後に、シーケンスはリターン２６へ進む。ステップ２２において「イエス」の場合、変速機制御ユニットは、ステップ２３において運転者が調整制御器を介して入力を行なったかどうかを確認するようにプログラムされている。図１ａに示した実施形態において、前記プッシュボタン５及び６は、調整制御器となるようにプログラムされている。調整制御器が作動していない、言い換えれば、ステップ２３において「ノー」の場合、変速機制御ユニットは、ステップ２５で示したオートマチックモードの予めプログラムされたギア選択方式に従って変速機を制御するようにプログラムされている。ステップ２５の後に、シーケンスはリターン２６へ進む。運転者によって調整制御器が作動している場合、言い換えれば、ステップ２３において「イエス」の場合、本発明に従って、変速機制御ユニットはステップ２７において、調整制御器を介した運転者の入力に従って予めプログラムされた変速機制御方式を調整するようにプログラムされている。

従って、オートマチックモードにおいて運転者がプラスボタン５又はマイナスボタン６を押した場合、変速機制御ユニットは、本発明の１つの実施形態に従って、運転者が押したプッシュボタンを放すまで予定されたシフトアップ及びシフトダウンを待つようにプログラムされている。マイナスボタンを押すことによってシフトアップｒｐｍ（回転数）制限はより高いｒｐｍに移行することになり、プラスボタンを押すことによってシフトダウンｒｐｍ制限はより低いｒｐｍに移行することになる。これは、車両が上り勾配に近づいて、運転者が望ましくない自動シフトアップをせずに車両速度を増加させたい場合に役立つ。これは、車両が坂道の頂上に近づいて、運転者が予想される自動シフトダウンを避けたい場合にも役立つ。図１ｂ〜１ｆは調整制御器の代替実施形態を示しており、オートマチックモードにおいて予めプログラムされたギアシフト方式を調整するための運転者入力インタフェースとして使用することができる。図１ｂは、マニュアルモードのない変速機制御器７を示す。図示するように、この実施形態は、リバースＲ、ニュートラルＮ及びオートマチックＡの運転モードからなる。変速レバー８がオートマチックモードＡにある時に、運転者は、単一のプッシュボタン３３を押すことによって予めプログラムされたギアシフト方式を調整することができる。従って、予定されたシフトアップ及びシフトダウンは、運転者が押したプッシュボタン３３を放すまで延期することができる。更に、ここではプッシュボタンの代替物を使用することができる。図１ｃにおいて、変速機制御器９の別の実施形態が開示されている。機能において、この実施形態は、図１ａに示した実施形態と同じ運転者インタフェースを有する。唯一の違いは、変速レバーが、様々な運転モードＲ、Ｎ、Ａ及びＭ用のプッシュボタンを備えるキーパッドに変更されたことである。キーパッドは、複合した調整制御とシフトアップ／ダウン制御用のボタン１０及び１１も備える。図１ｄは、図１ｂに図示した実施形態の場合に対応する運転者インタフェースを備えているが、運転モードＲ、Ｎ及びＡ用のキーパッドと、更に調整制御用のボタン１３を備える変速機制御器１２を示す。図１ｅは図１ａの変速レバースロットの代替実施形態を示しているが、基本的に同じ機能を有する。図１ｅの実施形態において、メインスロット１４は２つの異なるサイドスロット１５及び１６によって拡張されている。各々の拡張スロットは、オートマチックモードにある時に変速レバーを、運転モードの間でシフトする時にレバーを動かす方向と垂直な方向に動かすことができるように、オートマチックモードＡ及びマニュアルモードＭ用の位置の横に配置されている。変速レバーが前記サイドスロットの一方にある場合、変速レバーは、中心位置から、互いに反対であり、運転モードの間でシフトする時にレバーを動かす方向と平行な２つの方向に動かすことができる。２つの反対方向の端部は、変速レバーがマニュアル運転モード用の拡張スロットにある時のシフトアップ／シフトダウン（＋／−）をそれぞれ示している。変速レバーがオートマチック運転モードの対応する拡張スロット１５にある場合、２つの対応する反対方向（＋／−）は、図１ａの実施形態と同じ本発明の機能によるシフトアップ又はシフトダウン回転数制限の調整を示している。図１ｆは、サイドスロット１８及び１９を備えた変速スロット１７の代替実施形態を示す。ここでは、マニュアル運転モードＭ用のサイドスロット１９は図１ｅの実施形態と同じであり、同じ機能を有する。オートマチックモード用のサイドスロットは、図１ｅの実施形態とは異なる。図１ｆの実施形態において変速レバーがオートマチック位置にある場合、変速レバーは、スロット１７から、運転モードの間でシフトする時にレバーを動かす方向と垂直の一方向のみに動かすことができる。従って、図１ｂ又は１ｄの実施形態のようなオートマチック運転モード用の調整機能を達成することができる。図１ｆの実施形態は、上述のスロット１８と同じだが、スロット１７のオートマチックモード位置から反転した第２方向の横にある第２サイドスロットを設けてもよい。図１ｆの実施形態と同じ機能を有する本発明の一実施形態は、同様に変速レバーによって達成することができる。スロット１８及び１９の機能は、例えば、好ましくは変速レバーの頂部に配置されたボタンに移動させることができる。マニュアル運転モードで使用されるシフトアップ用の１つの第１ボタンとシフトダウン用の１つの第２ボタン、及びオートマチック運転モードにおいて調整制御器として使用される第３ボタンとがあり得る。

本発明の別の実施形態によれば、変速機制御ユニットを運転者がマイナスボタンを押している間は、シフトアップのみを延期するようにプログラムすることによって、オートマチックモードにおいてより選択的なギアシフト調整を達成することができる。変速機制御ユニットは更に、運転者によってプラスボタンが押されている間は、シフトダウンを延期するようにプログラムすることができる。本発明のこの実施形態は、プラス及びマイナスボタンを備えた調整制御器を必要とするため、オートマチックモードにある時に可能なプラス及びマイナスの入力によって上記の全ての実施形態において実施することができるであろう。なお、エンジンの停止を避けるために決してシフトダウンを完全に遮るべきではなく、極端な駆動系状態が発生した場合に、変速機の制御を引き継ぐように変速機制御ユニットをプログラムすることができる。

上述の実施形態の更なる実施形態において、シフトダウン又はアップｒｐｍ制限の調整は、複数のボタンの押下に応じて段階的に調整することができる。段階の大きさは、予めプログラムすることができる。

本発明の更なる実施形態において、シフトアップ又はダウンｒｐｍ制限の調整は、運転者が調整制御器をある所定時間押した後に初めて機能することができる。これは、ギアシフト（シフトアップ又はシフトダウン）を延期するために、調整制御器を長い時間押すことから運転者を解放することになる。この機能は、例えば、上り勾配に到達する前に運転者が車両を加速したい時に便利であり、車両速度の増加によってシフトアップを延期（又は阻害をも）するため、運転者は限られた所定時間量だけ調整制御器を押すだけでよい。車両が上り勾配に入って、重力により、通常のギアシフト方式に従ってシフトダウンｒｐｍ制限まで車両速度が減少した後、シフトアップの前記調整はシフトダウンが始まると同時に機能しなくなる。本実施形態は、シフトダウンｒｐｍ制限が調整される時に対応して機能する。

変速点を調整するための１つのボタン（又は同様の機能を有する制御器）のみを備えた上述の実施形態の更なる実施形態において、変速機制御ユニットは、ボタンがｒｐｍの増加又は減少中に押されていたかどうかを登録するようにプログラムすることができる。ボタンがｒｐｍの増加中に押されていた場合、変速機制御ユニットはｒｐｍシフトアップ制限のみを調整（又は一次的にシフトアップを抑制）するようにプログラムされている。本発明の更なる実施形態において、これをボタンがｒｐｍの減少中に押されていた場合の対応する機能と組み合わせることができる。ボタンの押下中にｒｐｍの減少が登録された場合、変速機制御ユニットはｒｐｍシフトダウン制限のみを調整（又は一次的にシフトダウンを抑制）するようにプログラムされている。これは、プラス及びマイナスの調整制御器を備えた実施形態と連携させることもできる。本発明の更なる発展した実施形態において、変速機制御ユニットは、ｒｐｍの増加／減少が所定制限を超えたかどうかを検知するようにプログラムすることができる。ｒｐｍの増加／減少が前記所定制限を超えた場合、変速機制御ユニットは、突然のエンジンの過速度又はエンジンの低速度を避けるためにｒｐｍシフト制限の調整を阻害するようにプログラムすることができる。

図３は、本発明の１つの実施形態に従った装置５００を示しており、不揮発性メモリ５２０、プロセッサ５１０及びリード／ライトメモリ５６０を備える。メモリ５２０は、装置５００を制御するためのコンピュータプログラムが保存されている第１メモリ部５３０を有する。装置５００を制御するためのメモリ部５３０内のコンピュータプログラムは、オペレーティングシステムであってよい。

装置５００は、例えば、上述の変速機制御ユニット等の制御ユニットに収納することができる。データ処理ユニット５１０は、例えばマイクロコンピュータを備えてよい。

メモリ５２０もまた第２メモリ部５４０を有しており、自動段階ギア式車両変速機が本発明に従った自動変速モード機能にある時に自動的に選択された変速回転数制限を調整するためのプログラムが保存されている。代替実施形態において、対象のギア選択機能を制御するためのプログラムは、例えば、ＣＤ又は交換可能な半導体メモリ等の別個の不揮発性データ記憶媒体５５０に保存されている。プログラムは、実行形式又は圧縮状態で保存することができる。

以下に述べるようにデータ処理ユニット５１０が特定機能を実行する場合、データ処理ユニット５１０がメモリ５４０に保存されたプログラムの特定の部分又は不揮発性記憶媒体５５０に保存されたプログラムの特定の部分を実行していることが明らかになるはずである。

データ処理ユニット５１０は、データバス５１４を介してメモリ５５０と通信するように調整されている。データ処理ユニット５１０はまた、データバス５１２を介してメモリ５２０と通信するように調整されている。更に、データ処理ユニット５１０は、データバス５１１を介してメモリ５６０と通信するように調整されている。データ処理ユニット５１０はまた、データバス５１５を用いてデータポート５９０と通信するように調整されている。

本発明に係る方法は、データ処理ユニット５１０によって、メモリ５４０に保存されたプログラム又は不揮発性記憶媒体５５０に保存されたプログラムを実行するデータ処理ユニット５１０によって実行することができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるとみなすべきではなく、むしろ多数の更なる変形例及び修正形態が以下の特許請求項の範囲内で考えられる。

Claims (14)

1. 自動段階ギア式車両変速機が自動変速運転モード（Ａ）にある時に、自動的に選択された変速回転数制限を調整する方法であって、前記変速機は、少なくとも前記自動変速運転モードとニュートラルモード（Ｎ）の選択を行なう運転モード選択器（３、８、９、１２）を備えており、自動的に選択された変速回転数制限の調整（２７）は、前記自動変速運転モードが選択されている時に、車両の運転者によって少なくとも調整制御器（５、６、３３、１０、１１、１３、１５、１８）を介して調整を一時的に実行され、かつ前記調整は運転者が前記調整制御器に入力を行なっている間に実行されているため、少なくとも運転者が前記調整制御器に入力を行なっている間は、次のギアシフトが延期されることを特徴とする方法。
2. 運転者が、シフトアップのために自動的に選択された変速回転数制限を調整する（２７）ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 運転者が、シフトダウンのために自動的に選択された変速回転数制限を調整する（２７）ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記調整制御器は第１調整制御器（６、１１、１５）と第２調整制御器（５、１０、１５）から成り、第１調整制御器（６、１１、１５）は前記シフトアップ制限に使用され、第２調整制御器（５、１０、１５）は前記シフトダウン制限に使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 前記第１及び第２調整制御器は手動ギア選択（５、６、１０、１１）用の制御器でもあり、手動ギア選択機能は、手動運転モード（Ｍ）が前記運転モード選択器（３、９）によって選択された時のみ機能することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 前記調整は、運転者が前記調整制御器に段階的に入力を行なうことによって実行され、各々の段階は、自動的に選択された変速回転数制限の所定の調整間隔に対応することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記自動変速運転モードを選択する選択器は変速レバー（３、８）であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
8. 前記調整制御器は、少なくとも前記変速レバー（３、８）に配置されたボタン（５、６、３３）であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記自動変速運転モードを選択する選択器は、様々な変速モードを選択するための少なくとも１つのボタンであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
10. 前記調整は、運転者が所定時間の間に前記調整制御器に入力を行なった後に初めて開始されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
11. 前記調整は、機能している時は、ある第１方向へのギアシフト調整であり、この調整は、前記第１方向と反対方向へのギアシフトコマンドによって機能しなくなるまで継続することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. コンピュータ上で実行される、請求項１に記載の方法を実行するためのプログラムコードからなるコンピュータプログラム。
13. コンピュータ上で実行される、コンピュータ可読媒体に保存された、請求項１に記載の方法を実行するためのプログラムコードからなるコンピュータプログラム製品。
14. コンピュータ内の内部メモリに直接ロード可能なコンピュータプログラム製品であって、請求項１に記載の方法を実行するためのコンピュータプログラムを含んでおり、前記コンピュータプログラム製品の前記コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行される、コンピュータプログラム製品。

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