JPH0328569A - レンジ型複式変速機のシフト制御装置およびその方法 - Google Patents

レンジ型複式変速機のシフト制御装置およびその方法

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JPH0328569A
JPH0328569A JP2148442A JP14844290A JPH0328569A JP H0328569 A JPH0328569 A JP H0328569A JP 2148442 A JP2148442 A JP 2148442A JP 14844290 A JP14844290 A JP 14844290A JP H0328569 A JPH0328569 A JP H0328569A
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JP
Japan
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transmission
shift
main shaft
input
shaft
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Application number
JP2148442A
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English (en)
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Ronald K Markyvech
ロナルド キース マーキーベック
Thomas Alan Genise
アラン ジェニーズ トーマス
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Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
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Publication date
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    • 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
    • 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
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    • F16H59/08Range selector apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H63/40Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/44Signals to the control unit of auxiliary gearing
    • 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
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19219Interchangeably locked
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    • Y10T74/19256Automatic
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 勧 本発明は、自乾車の自動および半自動機械式変速装置、
特に複式レンジ型(ギヤシフト型)変速機のギヤ比の選
択切換すなわちシフトを少なくとも一部自動的に実行す
る型式の機械式変速装置に関する.さらに詳しく言えば
、本発明は、入力軸および主軸の回転速度を表示する速
度入力のみを必要とするギヤシフト型複式変速機のシフ
トを制御する制御装置およびその方法に関する. (従来の技術) 大型トラック等のへビーデューティ級の車およびスロッ
トルの開きまたはその位置、車の速度、エンジンの速度
およびそれに類するものを感知し、それに従って車の変
速機を自動的にシフトする種類の自動車の両方のための
全自動変速システムは先行技術で周知である.そのよう
な全自動ギヤ変速システムは自動変速機を含み、この場
合、ギヤ、電子式および/または空気式ロジックおよび
アクチュエータを使用する自動変速機と同様に、加圧流
体が1つまたはそれ以上の部材を他の部材に摩擦係合す
るために、または選択されたギヤ比を完全に達成する基
礎として使用され、機械式(かみ合い)クラッチの着脱
により所望のギヤ比を達成する.上記変速機の例は米国
特許第3,961,546号、第4,081,065号
および第4,361,060号を参照することにより見
られるが、その開示内容は参考としてここに包含されて
いる. 上記の全自動ギヤ変速機は、特に、特徴として大量には
売れない最大ヘビーデューティ級の車の場合、受入れ不
可能なほど高価になり得る.さらに、加圧流体および/
またはトルクコンバータを使用する自動ギヤ変速機は、
入力軸および出力軸間で浪費される動力の点から見て相
対的に効率のよくない傾向にある. 半自動変速装置は、スロットル位置,エンジン,入力軸
,出力軸および/または車の速度を感知し、オペレータ
手動選択式変速比変換を実質上、全自動式に実行するた
め,自動制御式燃料スロットル装置,ギヤシフト装置お
よび/またはマスタークラッチ操作装置を使用する電子
制御装置を使用しているが、この装置は先行技術ですで
に知られている.この種の半自動変速装置の例は、米国
特許第4,425,620号、第4,631,679号
および第4,648,290号にて参照でき、その開示
内容は本明細書に包含されている. 上記の半自動ギヤ変速装置は、全自動変速装置より幾分
費用がかからず、低速運転に対する手動クラッチ制御を
可能にし、かつ/または運転ギヤ比の自動選択を必要と
しない等の理由で非常によく受入れられているけれども
、マスタークラッチおよび/または燃料スロットル装置
等の比較的多数のセンサーおよび自動制御式アクチュエ
ータを用意し、据え付け、かつ維持することが要求され
るような用途では費用がかかりすぎる場合もあり得る. 米国特許第4, 722, 248号を参照すると分か
るように入力軸および出力軸からの速度信号を使用する
複式ギヤ変速機の自動制御装置は既に知られている.こ
の種の制御装置は、あまり満足の6のではなく、その理
由は出力軸速度センサーが露出された位置にあることが
多く、潜在的干渉および/または損傷を受け易く、かつ
/または主部分が中立状態にある場合の複式シフト中、
入力および出力軸が既知の方法で関連づけされないので
、補助部分の段階シフトの完了が、入力軸および出力軸
速度を表示する信号な処理することによって確認するこ
とができないということである. (発明が解決しようとする課題) このような事情に鑑みて、本発明はエンジンスロットル
手段およびマスタークラッチを手動操作で調整でき、変
速機を半自動シフト実行システムによって最小限の費用
で有効に制御する装置および方法を提供することを目的
としている. (課題を解決するための手段および作用)上記目的を達
成するため本発明はオペレータがアップシフト,ダウン
シフトまたは中立へのシフトを選択できる制御/表示盤
または制御卓,変速機の入力軸および主軸速度および選
択されたシフトを表示する入力信号を受入れ、同信号を
所定の論理規則に従って処理してコマンド出力信号を出
力する電子制御装置(ECU)およびコマンド出力信号
に従って変速機をシフトする変速機アクチュエータより
構成されている. 制1B /表示装置は、オペレータが高速,低速または
中立へのシフトを選択/事前選択するのを可能にし、か
つ変速機の現在の状態のみならず、選択されたちののま
だ実行されないシフトも表示する. 従って、選択された変速シフトの少なくとも一部分を自
動的に実行する車の自動または半自動機械式レンジ型複
式変速装置のための制御装置およびその方法が提供され
、この発明はスロットルまたはクラッチアクチュエータ
を必要とせず、2速度信号入力、すなわち入力軸および
主軸の速度を表示する入力のみを必要とする. 入力軸速度センサーおよび主軸速度センサーだけによる
速度入力を必要とする制御装置およびその方法を利用す
ることによって、2つの速度センサーしか必要とされず
、必要な速度センサーは比較的によく保護された場所に
設けられ、かつ信号は、補助部および主部のシフトの実
行を確認するために、予め決められた論理規則によって
処理され得る. (実施例) ここで、複式変速機という用語は、多段前進速度式主変
速機部および連続して接続された多段速度式補助変速機
部を備えることにより、主変速機部の選択されたギヤ減
速が補助変速機部のさらに選択されたギヤ減速によって
合成され得る流体式またはギヤ変速機を意味するために
使用される.同期クラッチ組立品およびその同意語は、
選択されたギヤをかみ合いクラッチによって軸に回転不
可能に連結するために使用されるクラッチ組立品を指す
ものとし、同組立品では、クラッチ部材と共に使用され
、かつクラッチ係合の開始時にクラッチ部材およびそれ
と共に回転する全ての部材を実質上同期速度で回転させ
るのに十分な、相対的に大容量の摩擦機構において、ク
ラッチの部材が実質上同期回転状態になるまで、前記ク
ラッチの嵌合未遂が防止される. レンジ型、スブリッター型およびこれらの組合せによる
複式変速機は、米国特許第4,754,665号に参照
されているように先行技術ではよく知られており、その
開示内容はここに包含されている. 第1図を参照すると、本発明の制御システム/方法に使
用する型式の半自動変速装置により一部分自動化された
ギヤシフト型複式変速機10が図示されている.複式変
速機10は、ギヤシフト型補助部14と連続して接続さ
れた多段速度式主変速機部12とを含む.変速機10は
ハウジングH内に収容されており、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を含み、エ
ンジンクランクシャフト20に駆動式に接続された入力
または駆動部分18および変速機入力軸16に回転自在
に固定された従動部分22とを備えた摩擦マスタークラ
ッチCを介して、通常入力軸16に係合し選択的に非係
合させるようになっている. エンジンEは手動制御式スロットル装置(図示されてい
ない)によって制御される燃料スロットルであり、マス
タークラッチCはクラッチペダル(図示されていない)
またはその類似物によって手動制御される.クラッチペ
ダルによって操作される入力軸ブレーキBは、先行技術
でよく知られるように、より迅速なアップシフトを提供
するために具備されることが好ましい. 機械式変速機10に類する変速機は、先行技術で周知の
ものであり、米国特許第3, 105, 395号、第
:L’283, 613号および第4,754,665
号を参照すると理解でき、その開示内容は参考として織
り込まれている. 主変速機部12において、入力軸16は複数個の実質上
同一の副軸組立品26および26Aをほぼ同一回転速度
で同時に駆動させる入力ギヤ24を担持している.各副
軸組立品は、ハウジングH内の、概略的にその一部分し
か図示されていない軸受32, 34によって支えられ
た副軸30を含む.各副軸には共に回転すべく固定され
た同一グループの副軸ギヤ38, 40, 42, 4
4. 46および48が設けられている.複数個の主軸
ギヤ50, 52,54, 5613よび58は主軸2
8を取囲んでおり、先行技術では周知であるクラッチカ
ラー60. 62および64をスライドさせることによ
って、共に回転すべく主軸28に1回に1つ選択的に把
持させることが可能である.クラッチカラー60も、入
力軸16と主軸28の間に直接駆動関係をもたらすため
に入力ギヤ24を主軸28に把持させるために使用され
る. クラッチカラー60. 62および64は、先行技術で
知られる通り、シフトハウジング組立品70と組合せた
シフトフォークによって軸方向に位置決めされているこ
とを特徴とする.クラッチカラー60. 62i5よび
64は、周知の非同期複動つめクラッチ型からなってい
る. シフトハウジングまたはアクチュエータ70は、圧縮空
気等の圧縮流体により作動し、かつ米国特許第4,44
5,393号、第4,555,959号、第 4,36
1,060号、第 4, 722, 237号および第
2,931,237号を参照すれば分かる通り、制御装
置によって自動的に制御可能な型式から成っている. 主軸ギヤ58は後退用ギヤであり、従来式の中間的遊び
ギヤ(図示されていない)によって副軸ギヤ48と連続
かみ合い係合状態にある.主変速機部12は5段階の選
択可能な前進速度比を与えるけれども、最低前進速度比
、すなわち主軸駆動ギヤ56を主軸28に駆動連結する
ことによってもたらされる速度比は、厳しい条件下で車
を始動させるためにのみ使用され、高速範囲では通常使
用されることのないローまたは“゜クリーバギヤとみな
されねばならないような大きいギヤ減速比から成ること
が多いこともまた注目すべきである.従って,主変速機
部12は5段階の前進速度を与えるとはいうものの、前
進速度のうち4段階のみが主部分と共に使用される連続
型補助変速機部14によって合成されるので、通常は゜
゜4ブラスl”主部分とみなされる.つめクラッチ60
. 62および64は、図示されるような中心に置かれ
た、非係合位置、またはアクチュエータ70により完全
に右方向に係合されたまたは完全に左方向に係合された
位置等に位置決めされ得る3位置クラッチである.周知
の通り、クラッチ60. 62および64の中の1つだ
けが所定の時間に係合可能で、その他のクラッチを中立
状態にロックするために、主部分インターロツク機構(
図示されていない)が設けられている. 補助変速機部14は2つの実質上同一の補助副軸組立品
74および74Aを有し、各々は、ハウジングH内で軸
受7813よび80によって支えられた補助副軸76を
含み、かつ2つの補助部分副軸ギヤ82および84を共
に回転するように担持している.補助副軸ギヤ82は、
段階式/出力ギヤ86と常時かみ合って支持され、一方
、補助部副軸ギヤ84は、変速機出力軸90に固定され
ている出力ギヤ88と常時かみ合っている. 2位置同期つめクラッチ組立品92−シフトフォーク(
図示されていない)および段階変速機部シフトアクチュ
エータ組立品96によって軸方向に位置決めされている
ーは低段階運転のためにギヤ86を主軸28に把持させ
るかあるいは複式変速機ioの直接または高段階運転の
ためにギヤ88を主軸28に把持させるかのいずれかの
ために具備されている.複式段階型変速機10に対する
“シフトパターン”は第1A図に概略的に示されている
. 速度段階部アクチュエータ96は、米国特許第3,64
8,546号、第4,440,037号および第4,6
14,126号に示された、その開示内容が参考として
織り込まれている型式から成っている.ギヤシフト型補
助部14は、平ギヤまたははす歯ギヤ装置を使用する2
速式部分として図示されているけれども、本発明はまた
、3つまたはそれ以上の選択可能な速度比を有する、お
よび/または遊星ギヤ装置を使用するスブリッタ/ギヤ
シフト組合せ型補助部を使用しているギヤシフト型変速
機にも適用可能であることが理解できる.また、クラッ
チ60. 62または64のいずれか1つまたはそれ以
上は、同期つめクラッチ型から成り、変速機部分12お
よび/または14は単一副軸型から成り得る. 変速機10の半自動シフト実行運転を与えるために、入
力軸速度センサーおよび補助部副軸ギヤ82の回転速度
を感知するセンサー102が使用され得る.勿論、ギヤ
82の回転速度は、主軸28の回転速度の既知の関数系
であり、もしクラッチ92が定位置に係合されることが
確認されるならば、出力軸90の回転速度の既知の関数
となる. 第2図には、本発明の制御装置を使用する半自動シフト
実行制御システム104が概略的に示されている.制御
装置104は、上述したギヤシフト型変速機10に加え
て、入力軸速度センサー98、主軸速度センサー102
およびドライバー制御装置108からの入力信号を受け
取る.できればマイクロプロセッサ仕様であることが望
ましい電子制御装置(ECU)106ち備えている.E
 C U 106は補助部の位置センサー110から信
号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するのに
優れており、主部および補助部のアクチュエータ70.
 96を制御する電磁マニホルド等の変速機操作機構お
よびドライバー制御装置108ヘコマンド出力信号を供
給する.ドライバー制御装置は、オペレータが所定の方
向にまたは現在の保合ギヤ比から中立に手動でシフトを
選択すること、あるいは操作の半自動事前設定モードを
選択することを可能にし、かつ運転の現在のモード(シ
フトの自動または手動事前選択)、現在の変速機操作状
態(前進、後退または中立)および事前選択されたもの
ののまだ実行していないあらゆる比率変換またはシフト
(アップシフト、ダウンシフトまたは中立へのシフト)
等をオペレータに知らせる表示を与える. 制御装置108は、変速機1oがそれぞれに前進駆動、
中立または後退駆動状態にあるということを表示するた
めに点灯する3つの表示灯114,116および118
を含む.制御装置はまた、オベレー夕がアップシフト、
自動事前選択モードまたはダウンシフトをそれぞれ選択
できる3つの選択的に点灯される押ボタン120, 1
22および124を含む.押ボタン126は中立へのシ
フトの選択を可能にする. 1つの選択は、ボタン120, 122, i24また
は126のいずれか1つを押し下げることによって行な
われ、また、ボタンを再押し下げすることにより(ボタ
ン120,124および126の場合は実行に先だって
)その選択が取消される.勿論、ボタンおよび点灯式ボ
タンは、トグルスイッチおよび/またはトグルスイッチ
付き電灯またはその他の表示部材等の他の選択機構で置
換えてもよい.後退の選択用として別個のボタンまたは
スイッチを設けてもよいし、この後退を中立からダウン
シフトとして選択することちできる.また、中立は後退
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
て選択され得る. 運転の際にはアップシフトおよびダウンシフトを選択す
るために、オペレータはボタン120またはボタン12
4のいずれかを目的に応じて押し下げる.そこで、押し
下げられたボタンは、選択されたシフトが実行されるま
でまたは選択が取消されるまで点灯されることになる.
選択されたシフトを実行するには、マニホルド112が
事前に選択されてアクチュエータ70を付勢させ、主変
速機部12を中立へ入れ替える.これは、才ベレータに
よって行われるもので、エンジンへの燃料供給を手動で
瞬間的に減少および/または増加させること、手動でマ
スタークラッチCの着脱によりトルクブレイクを生じさ
せる.変速機が中立へ入れ替えられ、中立がECUによ
って確認されると、中立状態表示ボタン116が点灯す
る.ちし選択されたシフトが複式シフトの場合、すなわ
ち、第IA図に見られるような第4速から第5速へのシ
フト等の主部12および補助部14の両方をシフトする
時は、補助部アクチュエータ96にギヤシフトを完了さ
せるためにマニホルド112ヘコマンド出力信号を出す
ことになる. 変速機補助部が適当なギヤ比に係合されると、ECUは
感知した出力軸(自動車の)速度および係合ギヤ比に基
づいて、入力軸速度の可能範囲またはその幅を計算また
は別の方法で決定し、更新し続け、それが係合ギヤ比の
受入れ可能な同期係合を生ずる結果となる.上記で指摘
した通り、補助部が所定のギヤ比で係合されると、セン
サー102からの信号が出力軸速度を表示する信号とな
る.スロットル操作および/または入力軸ブレーキの使
用によって、オペレータが入力軸速度を許容範囲内に留
まらせると、E C U 106がマニホルド112に
コマンド出力信号を出して、アクチュエータ70に主部
を必要な係合ギヤ比に係合させる.アクチュエータは、
できれば、延長された時間、許容範囲内で入力軸速度を
オペレータが維持することを要求することなく、非常に
迅速に応答することが好ましい.変速機の中立へのシフ
トを選択するには、選択ボタン126を押す.中立が達
成されると、変速機が中立状態にある間表示灯116が
継続的に点灯状態になるが、ECUがそれを確認するま
では表示灯116は点滅する。
点灯式押ボタン122の使用によって選択された自動事
前選択運転モードでは、ECUが、記憶論理規則、現在
の係合ギヤ比(入力軸速度を出力軸速度と比較すること
により計算され得る)および出力軸速度等に基づいて、
アップシフトまたはダウンシフトが必要で、それを事前
選択するかどうかを決定する.オペレータは、アップシ
フトまたはダウンシフトが事前選択されて、点灯式押ボ
タン12ロまたは点灯式押ボクン124のいずれかを点
滅させるE C U 106からのコマンド出力信号に
より半自動式に実行されるということを知らされる。オ
ペレータは、上記で指示された通り自動式事前選択シフ
トの半自動式実行を開始し得るかまたは押ボタン122
を押し下げることによって自動モードを取消すことがで
きる. 代りとして、中立状態表示灯116を削除することがで
き、中立選択押ボタン126は点灯式押ボタンに置換え
ることができる。
本発明の制御方法/システムのフローチャート表示は、
第4A8よび4Bを参照することにより理解できる. 変速機10の複式シフトが要求されるという決定によっ
て、EPUは入力軸および主軸速度センサーからの入力
信号を感知し続けることになる(操作ブロック150お
よび152を見よ).E C U 106は、操作ブロ
ック154に示されるように、初期出力軸速度(初期O
S)および出力軸速度の変化率( dos/dt)を計
算し,記憶するためこれらの値を処理する.操作ブロッ
ク156に示されるように、中立へのシフト要求命令が
出され、中立確認のためのテストが決定ブロック158
で行なわれる.主部分の中立は、第1信号を第2信号と
比較することおよび/または第2信号に対する第1信号
の変化率を予め決められた基準値と比較することによっ
て確認され得る. 主部分の中立状態を確認することによって、ECUは実
行されるべきギヤシフトを命令する(操作ブロック16
0を見よ).次にECUは、操作ブロック162で、補
助部のシフトが完了した時の第2{!!号の期待値に対
応する基準値の範囲を計算または別の方法で決定する.
要するに、初期出力軸(すなわち自動車の)速度(初期
OS).出力軸速度における変化率( dos/dt)
および係合されるべき補助ギヤ比等に基づいて、期待さ
れる主軸速度の範囲および対応する第2信号値が計算さ
れ得る.感知された第2値は、次に決定ブロック164
で基準範囲と比較されて、補助部のシフト完了が確認さ
れるかどうか決定する(操作ブロック166 ) .補
助部のシフト実行の確認に基づき、主部が実質的に主部
分の同期化を感知することによって係合され(決定ブロ
ック168 ) ,上記実質的同期化の達成によって、
適切なギヤ比で主部の係合を行なうコマンドが出される
(操作ブロック170 ) .補助部アクチュエータ9
6には、E C U 106への補助部の位置信号を与
える位置感知手段110が設けられており、この手段は
電力中断またはそれに類する状態にある間、電力復帰時
における補助部の可能な係合比をECUに知らせるのに
役立つ. 第3図には、代替のドライバー制御式表示盤130が示
される.ジョイスティック132は、表示通りに上,下
,左方向または右方向にそれぞれ移動させることにより
、アップシフト,ダウンシフト,中立へのシフトまたは
自動事前選択モードを選択するためにその中心位置から
弾性付勢に逆らって移動可能である.表示灯134およ
び136は、それぞれアップシフトまたはダウンシフト
が事前選択されたことを表示するため点灯する.表示灯
138および140はそれぞれ、車の後退または前進運
転モードを表示するため点灯する.表示灯142は,変
速機の中立状態を表示するには定常的に点灯しているが
、事前選択は行なわれたちののまだ中立状態が確認され
ないことを表示する場合に点滅する。表示灯144はシ
ステム104が自動事前選択運転モードで作動している
ことを表示するため点灯する. (発明の効果) 以上説明したように、本発明のシステムによれば変速機
シフトアクチュエークおよび車の機械式変速装置に加え
られる入力軸および主軸回転速度を表示する2つの速度
入力のみを必要とするので、比較的に簡単で製造コスト
を低く押えることができる. また、2つの速度入力およびオペレータの制御による信
号を受け、かつアクチュエータおよび制御装置の表示部
へコマンド出力信号を出力して、現在の係合ギヤ比を解
除するためにトルクブレイクを生じさせ、選択されたギ
ヤ比の係合を行うために同期回転を与えることを指示す
る半自動のシフトを実施できる.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に使用する半自動のレンジ型複式変速機
の構成概略図、 第1A図は第1図の変速機のシフトパターンの概略図、 第2図は本発明に係るレンジ型変速機用としての半自動
シフト実行システムの概略図、第3図は第2図のシステ
ムに対する変更例の制御装置の構成概略図、 第4A図および第4B図は、本発明に係る本実施例のフ
ローチャート図である. 10・・・複式変速機    12・・・主変速機部1
4・・・補助変速機部   16・・・入力軸24・・
・入力ギヤ     26・・・副軸28・・・主軸 40, 42, 44, 46. 48・・・副軸ギヤ
50, 52, 54, 56. 58−・・主軸ギヤ
60, 62. 64・・・クラッチカラー92・・・
クラッチ部材   98・・・センサー102・・・セ
ンサー    106・・・電子制御装置112, 7
0. 96・・・アクチュエータ120, 124, 
132・・・押ボタンFIG

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)多段速度補助変速機部(14)に直列接続され、選
    択可能な中立位置を有する多段速度主変速機部(12)
    および前記補助変速機部の選択された変速比にシフト可
    能な前記補助変速機部から成る複式変速機(10)のシ
    フトを制御する制御装置であって、 該変速機が、入力軸、該入力軸に回転自在に固定された
    入力ギヤ(24)、複数個の副軸ギヤ(40、42、4
    4、46)を担持している少なくとも1つの副軸(26
    )、該入力ギヤと定常的にかみ合う該副軸ギヤの1つ、
    および他の副軸ギヤと定常的にかみ合う複数個の主軸ギ
    ヤ(50、52、54、56)を有する入力構成部品と
    、 主軸(28)および該主軸に回転自在に固定された複数
    個の第1主軸クラッチ部材(60、62、64)および
    第2主軸クラッチ部材(92)を有し、前記入力構成部
    品とは独立に回転可能な連結構成部品と、 出力軸を有し、前記連結構成部品とは独立に回転可能な
    出力構成部品とを含み、前記主軸ギヤは第1クラッチ部
    材を含む第1クラッチ装置によって該主軸に1度に1つ
    選択的にクラッチ係合可能となり、前記出力構成部品は
    第2クラッチ部材を含む第2クラッチ装置により該主軸
    に着脱可能となっているものにおいて、 変速機入力軸(16)の回転速度を表示する第1入力信
    号を与える第1センサー(98)、主軸(26)の回転
    速度を継続的に表示する第2入力信号を与える第2セン
    サー(102)、および変速機のシフトを制御する制御
    可能な変速機アクチュエータ(112、70、96)と
    、 現在係合されている変速比または中立位置から、選択さ
    れた変速比へのアップシフトまたはダウンシフトを選択
    し、該選択を表示する第3入力信号を供給する装置(1
    20、124/132)と、第1、第2および第3入力
    信号を受入れ、同信号を所定の論理規則に従って処理し
    てコマンド出力信号を出力する中央処理装置(106)
    とを含むことを特徴とする制御装置。 2)中央処理装置が (a)変速機主部を付勢して中立位置にシフトすべく該
    アクチュエータにコマンド出力信号を出力するため、複
    式変速機のシフト選択に応答する手段、 (b)係合された補助部ギヤ比および第2入力信号の値
    の関数として、出力軸(90)の初期速度(初期OS)
    および速度の変化率(dos/dt)を測定して記憶す
    る手段、 (c)補助部のシフトを命令するために主部の中立の確
    認に応答する手段、 (d)(i)係合されるべき補助部速度比、(ii)出
    力軸の初期速度および(iii)出力軸速度の変化率に
    応じて、決定される補助部のシフト完了時における該主
    軸の期待速度で第2入力信号の値に対応する基準値の範
    囲を計算する手段、 (e)第2入力信号が前記基準範囲の上限および下限内
    にあるとき、前記基準範囲と第2入力信号を比較し、命
    じられた補助部のシフトの実行を確認する手段 を備えていることを特徴とする請求項1に記載の制御装
    置。 3)中央処理装置が、さらに (f)(i)変速機の実質的同期化を感知し、(ii)
    その後、変速機を選択された主部の変速比にシフトさせ
    るために、アクチュエータにコマンド出力信号を出力す
    るため、実行された補助部シフトの確認に応答する手段 を備えていることを特徴とする請求項2に記載の制御装
    置。 4)多段速度補助変速機部(14)に直列接続され、選
    択可能な中立位置を有する多段速度主変速機部(12)
    および前記補助変速機部の選択された変速比にシフト可
    能な前記補助変速機部から成る複式レンジ型変速機(1
    0)のシフトを制御する方法であって、 該変速機が、入力軸、該入力軸に回転自在に固定された
    入力ギヤ(24)、複数個の副軸ギヤ(40、42、4
    4、46)を担持している少なくとも1つの副軸(26
    )、該入力ギヤと定常的にかみ合う該副軸ギヤの1つ、
    および他の副軸ギヤと定常的にかみ合う複数個の主軸ギ
    ヤ(50、52、54、56)を有する入力構成部品と
    ;主軸(28)および該主軸に回転自在に固定された複
    数個の第1主軸クラッチ部材(60、62、64)およ
    び第2主軸クラッチ部材(92)を有し、前記入力構成
    部品とは独立に回転可能な連結構成部品と;出力軸を有
    し、前記連結構成部品とは独立に回転可能な出力構成部
    品とを含み、前記主軸ギヤは第1クラッチ部材を含む第
    1クラッチ装置によって、該主軸に1度に1つ選択的に
    クラッチ係合可能となり、前記出力構成部品は該第2ク
    ラッチ部材を含む第2クラッチ装置により該主軸に着脱
    可能となっているものにおいて、 第1センサー(98)が変速機入力軸(16)の回転速
    度を表示する第1入力信号を与え、第2センサー(10
    2)が主軸(26)の回転速度を継続的に表示する第2
    入力信号を与え、さらに非手動制御式変速機アクチュエ
    ータ(112、70、96)が変速機のシフトを制御し
    、 装置(120、124/132)が現在係合されている
    変速機ギヤ比からまたは中立位置から選択されたギヤ比
    へのアップシフトまたはダウンシフトを選択し、この選
    択を表示する第3入力信号を与え、 中央処理装置(106)が前記第1、第2および第3入
    力信号を受入れ、同信号を所定の論理規則に従って処理
    することを含んでいる制御方法。 5)(a)変速機主部を付勢して中立にシフトすべく該
    アクチュエータにコマンド出力信号を出力するため複式
    変速機のシフト選択に応答し、 (b)係合された補助部ギヤ比および第2入力信号の値
    の関数として、出力軸(90)の初期速度(初期OS)
    および速度変化率(dos/dt)を測定して記憶し、 (c)補助部のシフトを命令することによって主部分の
    中立の確認に応答し、 (d)(i)係合されるべき補助部速度比、(ii)出
    力軸の初期速度および(iii)出力軸の速度変化率に
    応じて決定される補助部の命じられたシフトの完了時に
    おける該主軸の期待速度で第2入力信号の値に対応する
    基準値の範囲を計算し、 (e)第2入力信号が前記基準値の上限および下限内に
    あるとき、前記基準範囲と第2入力信号を比較し、命じ
    られた補助部のシフトの実行を確認する、 各ステップを含んでいる、請求項4に記載の制御方法。 6)制御方法が、 (f)(i)変速機の実質的同期化を感知し、(ii)
    その後、変速機を選択された主部の変速比にシフトさせ
    るためにアクチュエータにコマンド出力信号を出力する
    ことによって、実行された変速機部のシフトの確認に応
    答する、 ステップをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載
    の制御方法。 7)手動制御による燃料スロットル制御式エンジン(E
    )を含むギヤ変速装置の選択シフトを半自動で実行する
    ための制御装置(104)において、 多段速度型複式ギヤ変速装置(10)は、入力軸、該入
    力軸に回転自在に固定された入力ギヤ、複数個の副軸ギ
    ヤを担持している少なくとも1つの副軸(26)、該入
    力ギヤと定常的にかみ合う該副軸ギヤの1つおよび他の
    副軸ギヤと定常的にかみ合う複数個の主軸ギヤを有する
    入力構成部品と;主軸(28)および該主軸に回転自在
    に固定された複数個の第1主軸クラッチ部材(60、6
    2、64)および第2主軸クラッチ部材(92)を有し
    、前記入力構成部品とは独立に回転可能な連結構成部品
    と;出力軸を有し、前記連結構成部品とは独立に回転可
    能な出力構成部品とを含み、前記主軸ギヤは第1クラッ
    チ部材を含む第1クラッチ装置によって、該主軸に1度
    に1つ選択的にクラッチ係合可能となり、前記出力構成
    部品は該第2クラッチ部材を含む第2クラッチ装置によ
    り該主軸に着脱可能となっているものにおいて、 エンジンと変速機の間に配置された手動制御のマスター
    摩擦クラッチ(c)、変速機入力軸(16)の回転速度
    を表示する第1入力信号を与える第1センサー(98)
    、主軸(28)の回転速度を表示する第2入力信号を与
    える第2センサー(102)、および変速機のシフトを
    制御する非手動制御式変速機アクチュエータ(112、
    70、96)を含み;さらに制御装置が、 現在係合されている変速比または中立位置から、選択さ
    れた変速比へのアップシフトまたはダウンシフトを選択
    し、該選択を表示する第3入力信号を供給する装置(1
    20、124/132)と、第1、第2および第3入力
    信号を受入れ、同信号を所定の論理規則に従って処理し
    てコマンド出力信号を出力する中央処理装置(106)
    とを含み、該中央処理装置が、 (a)変速機主部を付勢して中立位置にシフトすべく該
    アクチュエータにコマンド出力信号を出力するため、現
    在係合された速度比からの変速シフトの選択に応答する
    手段、 (b)i)現在係合された変速比から選択された変速比
    への単一シフトの選択に応答して、変速機の手動による
    実質的同期化を感知し、ii)変速機主部の中立状態を
    確認して、その後変速機を選択された変速比へシフトさ
    せるために該アクチュエータにコマンド出力信号を出力
    するための手段、 (c)現在係合された補助部変速比と第2入力信号の値
    に応じて、出力軸(90)の初期速度(初期OS)およ
    び速度の変化率(dos/dt)を決定して記憶し、 補助部シフトを命令するため主部の中立状態の確認に応
    答し、 (i)嵌合されるべき補助部速度比、 (ii)出力軸の初期速度および (iii)出力軸速度の変化率に応じて決定された、コ
    マンドによる補助部シフトの完了時における該主軸の期
    待速度で、該第2入力信号の値に対応する基準値の範囲
    を計算し、および (iv)第2入力信号が該基準範囲の上限および下限内
    にあると き、第2入力信号を基準範囲と比較するために、 (i)現在係合された速度比からの複式シフトの選択お
    よび (ii)変速機主部が中立状態にあることの確認とに応
    答する手段、 を含むことを特徴とする制御装置。 8)中央処理装置が、 (d)(i)変速機の実質的同期化を感知し、 (ii)その後、変速機を選択された主部変速比へシフ
    トさせるべく該アクチュエータにコマンド出力信号を出
    力するため、実行された補助変速機部のシフトの確認に
    応答する手段 をさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の制御装
    置。 9)主部の同期化を感知する手段が、第2信号に応じた
    第1信号の許容値の基準範囲を決定する手段および第1
    信号の現在値を基準値の範囲と比較する手段を含むこと
    を特徴とする請求項8に記載の制御装置。 10)選択は表示するが、現在係合された変速比からの
    シフト実行の確認がされない表示手段(120、124
    、114/134、136、142)をさらに備えてい
    ることを特徴とする請求項8に記載の制御装置。
JP2148442A 1989-06-19 1990-06-06 レンジ型複式変速機のシフト制御装置およびその方法 Pending JPH0328569A (ja)

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US368500 1989-06-19

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