JPH0333556A - 変速装置の半自動シフト実行制御装置および方法 - Google Patents

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） 本発明は、車両用の半自動機械式変速装置、特に機械式
変速機のギヤ比の手動または自動的に選択された切り換
えすなわちシフトを一部自動的に実施する形式の半自動
機械式変速装置に関するものである。

特に、本発明は、変速機の非同期ジョークラッチを連結
するために運転者が同期またはほぼ同期した状態を作り
出す必要がある半自動シフト実行における誤シフトから
の回復を強化する制御装置に関している。

（従来の技術） 従来より、スロットル開度または位置、車速、エンジン
速度等を感知して、それに従って車両の変速機を自動的
に切り換える完全に自動化された変速装置が重量形トラ
ック等の重量形車両及び自動車の両方に対して知られて
いる。

そのような完全に自動化されたチェンジギヤ変速装置に
は、加圧流体によって１つまたは複数の部材を別の部材
または地面に摩擦係合させることによって選択のギヤ比
を得ることができるようにする自動化された変速機と共
に、電子及び／または空気圧ロジック及びアクチュエー
タを用いて機械式（すなわち確動）クラッチを係脱させ
ることによって所望のギヤ比を得ることができるように
する自動化された機械式変速機とが含まれる。そのよう
な変速機の例が米国特許第３，９６１，５４６号、第４
，０８１，０６５号及び第４．３６１，０６０号に記載
されており、それらの開示内容を参考として本説明に含
める。

そのような完全に自動化されたチェンジギヤ変速機は、
特に販売量が多くない最も大型の重量形車両では、容認
しがたい価格である。また、加圧流体を用いたこれらの
自動チェンジギヤ変速機及び／または１−ルクコンバー
タは、その入力軸と出力軸との間で動力が消失すること
から、比較的効率が低い。

スロットル位置、エンジン速度、入力軸速度、出力軸速
度及び／または車両の速度を感知し、自動制御された燃
料スロットル装置、ギヤシフト装置及び／または主クラ
ツチ操作装置を用いることによって、運転者が手動選択
された変速比の切り換えをほぼ完全に自動的に実施でき
るようにする電子制御装置を用いた半自動変速装置が従
来より知られている。そのような半自動変速装置の例が
、米国特許第４，４２５，６２０号、第４，６３１，６
７９号及び第４．６４８．２９０号に記載されており、
それらの開示内容を参考として本説明に含める。

（発明が解決しようとする課題） それらの半自動機械式変速装置は、完全自動変速装置よ
りも幾らか低価格であり、低速作動に対して手動クラッ
チ制御が可能及び／または作動ギヤ比の自動選択が不必
要であることから、十分に受け入れられるが、比較的多
数のセンサと、主クラッチ及び／または燃料スロットル
装置アクチュエータ等の自動制御可能なアクチュエータ
の準備、設置及び維持が必要であるため、用途によって
は価格が高くなりすぎる。

上記事情に鑑みて、本発明は従来の欠点を解消もしくは
軽減するために、手動のみで制御されるエンジンスロッ
トル手段及び手動のみで制御される主クラッチを備えた
車両に使用する機械式変速装置の半自動シフト実行装置
／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
成するための、本発明の装置は運転者がアップシフト、
ダウンシフトまたは中立位置へのシフトを選択するため
の制御／表示パネルすなわち制御盤と、変速機の人力軸
速度及び出力軸速度と手動で選択されたシフトとを表す
入力信号を受け取って、それを所定の論理規則に従って
処理して指令出力信号を発生する電子制御装置（ＥＣＵ
）と、指令出力信号に従って変速機を切り換える変速ア
クチュエータとが設けられている。

制御／表示装置は、運転者が高い比へのシフト、低い比
へのシフトまたは中立位置へのシフト選択／予選択を行
うことができるようにし、また選択されているがまだ実
行されていないシフトを変速機の現在の状態と共に表示
する。

従って、ここに提供されている、運転者選択の変速機シ
フトを一部自動的に実行するための車両用半自動機械式
変速装置における制御装置／方法は、スロトツルまたは
クラッチアクチュエータを必要とせず、２つの速度信号
入力を必要とするだけである。

制御が目標のギヤ比の連結をできるようにするかそれを
指令する前に、運転者が変速機を許容範囲の同期状態へ
手動で移動させる必要がある半自動機械式変速装置に関
する問題点は、シフト性を高めるために範囲が比較的狭
い幅で設定されており、そのために運転者がその帯域を
誤り、中立位置に入ったままになってしまうが、これは
一般的に非常に不都合である。

本発明の制御によれば、選択されたシフトが所定時間内
に実行されない場合、運転者がシフトを誤ったものと制
御論理が仮定して、帯域すなわち範囲を広げて、荒くな
るが運転者が選択のシフトを実行しやすくするシフトが
できるようになる。

（実施例） まず以下に使用する用語を説明する。「上向き」　「下
向き」　「右向き」及び「左向き」とは、参照図面中で
の方向を示す。「前方」及び「後方」とは、車両に通常
に取り付けた時の変速機のそれぞれ前端部及び後端部を
表し、第１図に示した変速機のそれぞれ左側及び右側の
ことである。「内向き」及び「外向き」とは、装置及び
その指定部品の構造的中心に対して、それぞれ向かう方
向及び離れる方向を表す。前記用語法には、上記の用語
及びそれの派生語、さらに同様な意味の用語が含まれる
。

「複式変速機」という言葉は、前進多速主変速部及び多
速補助変速部とを直列に連結することによって、主変速
部の選択ギヤ減速を補助変速部のさらなる選択ギヤ減速
と組み合わせることができるようにした変速すなわちチ
ェンジギヤ動力伝達装置を表すために使用されている。

「同期クラッチアセンブリ」及びそれと同義語は、確動
クラッチによって選択ギヤを軸に非回転状態で連結する
ために使用されるクラッチアセンブリを示しており、前
記クラッチでは、クラッチの部材が比較的大きい容積で
ほぼ同期的に回転するまで、それの連結が防止され、摩
擦手段がクラッチ部材と共に使用されて、クラッチの連
結開始時には、クラッチ部材及びそれと共に回転する部
材全てをほぼ同期した速度で回転させることができるよ
うにしている。

ここで使用する「アップシフト」とは、低速ギヤ比から
高速ギヤ比へシフトすることを意味する。ここで使用す
る「ダウンシフト」とは、高速ギヤ比から低速ギヤ比へ
シフトすることを意味する。ここで使用する「低速ギヤ
」、「低ギヤ」及び／または「第１ギヤ」は全て、変速
機または変速部において前進の最低速作動に用いられる
ギヤ比、すなわち変速機の入力軸に対する減速比が最も
高いギヤ組を表す。

シフトの「選択された方向」とは、あるギヤ比からの単
段または多段のアップシフトまたはダウンシフトを選択
することである。

第１図は、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、レンジ形補助部１４に直列に連
結された多速主変速部１２を有している。変速機１０は
ハウジングＨ内に収容されており、その入力軸１６はデ
ィーゼルニンジンＥなどの原動機によって、そのエンジ
ンのクランク軸２０に駆動連結された入力駆動部１８及
び変速機の入力軸１６に回転可能に取り付けられた従動
部２２を備えて常時連結しているが選択的に切り離され
る摩擦主クラッチＣを介して、駆動される。

エンジンＥは手動操作のスロットル装置（図示せず）に
よって燃料絞り制御され、主クラッチＣはクラッチペダ
ル（図示せず）などによって手動制御される。好ましく
は、公知のようにクラッチペダルによって作動する入力
軸ブレーキＢを設けて、さらに迅速なアップシフトがで
きるようにする。

機械式変速機１０のような変速機は公知であって、例え
ば米国特許第３．１０５．３９５号、第３，２８３゜６
１３号及び第４．７５４．６６５号に記載されており、
これらの特許の開示内容を参考として本説明に含める。

主変速部１２では、複数のほぼ同一の副軸アセンブリ２
６及び２６Ａをほぼ同一回転速度で同時に駆動する入力
ギヤ２４が入力軸１６に取り付けられている。これらの
２つのほぼ同一の副軸アセンブリは、入力軸１６とほぼ
同軸的に配置された主軸２８の直径方向両側に設けられ
ている。副軸アセンブリの各々は、ハウジングＨ内に軸
受３２及び３４で支持された副軸３０を有しており、そ
の−部分だけが概略的に図示されている。各副軸には、
副軸ギヤ３８．４０．４２．４４．４６及び４８からな
る同一のギヤ群が共転可能に取り付けられている。複数
の主軸ギヤ５０．５２．５４．５６及び５８が主軸２８
に嵌め付けられており、公知のように、すべりクラッチ
カラー６０．６２及び６４によって選択的に一度に１つ
が主軸２８と連結してそれと共転するようになっている
。クラッチカラー６０は、入力ギヤ２４を主軸２８に連
結して、入力軸１６と主軸２８とを直接駆動関係にする
ためにも使用される。

一般的に、クラッチカラー６０．６２及び６４は、公知
のようにして、シフトハウジングアセンブリ７０に関連
させ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および６４は、公知の非同
期複動ジョークラッチ形でもよい。

シフトハウジングまたはアクチュエータ７０は圧縮空気
などの圧縮流体によって作動され、米国特許第４，４４
５，３９３号、第４．５５５．９５９号、第４゜３６１
．０６０号、第４，７２２，２３７号及び第２，９３１
，２３７号に記載されているような制御ユニットによっ
て自動的に制御可能な形式のものであり、これらの特許
の開示内容を参考として本説明に含める。

主軸ギヤ５８はリバースギヤであって、従来形中間アイ
ドラギヤ（図示せず）を介して副軸ギヤ４８と常に噛み
合い係合している。主軸変速部１２は５つの選択可能な
前進速度比を備えてはいるが、最低の前進速度比すなわ
ち主軸駆動ギヤ５６を主軸２８に駆動接続することによ
って得られる速度比は、ギヤ減速比が非常に高いために
、　０ 厳しい条件下での車両の始動時のみに使用される低ギヤ
すなわち「クリーμ」ギヤと考えるべきであることが多
く、−数的には高い変速範囲では使用されないことにも
注意する必要がある。従って、主変速部１２は前進５速
を備えてはいるが、前進の４速のみが共に使用している
補助レンジ変速部１４と組み合わされるので、−数的に
ｒ４＋ＩＪ主部と呼ばれている。

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の非連
結位置、最寄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、ある時点においてクラッチ６
０．６２及び６４のうちの１つだけが連結可能であり、
その他のクラッチを中立位置にロックするために主部連
動手段（図示せず）が設けられている。

補助変速レンジ部１４には、はぼ同一の２つの補助副軸
アセンブリ７４及び７４Ａが設けられており、その各々
では補助副軸７６がハウジングＨ内に軸受７８及び８０
によって支持され、それに２つの補助部副軸ギヤ８２及
び８４がそれと共転可能に取り付けられている。補助部
副軸ギヤ８２はレンジ／出力ギヤ８６と常時噛み合って
それを支持している一方、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と常時噛み
合っている。

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位置間期ジョークラッチアセンブリ９２を設けて、
低レンジ作動用にギヤ８６を主軸２８に連結するか、複
式変速機１０の直接的または高レンジ作動用にギヤ８８
を主軸２８に連結できるようにしている。複式レンジ形
変速機１０の「シフトパターン」が第１Ａ図に概略的に
示されている。

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、これら
の特許の開示内容を参考として本説明に含める。

レンジ形補助部１４はスパーギヤまたはヘリカルギヤを
用いた２速度部として図示されているが、本発明は３つ
以上の選択可能なレンジ比及び／または遊星ギヤを備え
たスプリッタ／レンジ組合せ形補助部を用いたレンジ形
変速機にも適用できる。また、クラッチ６０．６２また
は６４のいずれか、またはその幾つかが同期ジョークラ
ッチ形でもよく、また変速部１２及び／または１４が単
式副軸形であってもよい。

変速機１０を半自動シフト作動させるため、入力軸速度
センサ９８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、補助部側軸ギ
ヤ８２の回転速度を感知するセンサ１０２を用いてもよ
い。もちろん、ギヤ８２の回転速度は主軸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、出力軸９０の回転速度の関数である。

本発明・の機械式変速装置の半自動シフト実行制御装置
１０４が第２図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、制御袋　装 置１０４には、好ましくはマイクロプロセッサベースに
して、入力軸速度センサ９８から、出力軸速度センサ１
００（あるいは主軸速度センサ１０２）から、また運転
者の制御盤１０８から入力信号を受け取る電子制御装置
（ＥＣＵ）１０６が設けられている。Ｅ　ＣＵ　１０６
は補助部位置センサ１１０からも入力を受け取る。

ＥＣＵは、所定の論理規則に従って入力を処理して、指
令出力信号を変速機演算部へ、例えば主部アクチュエー
タ７０及び補助部アクチュエータ９６を制御するソレノ
イドマニホールド１１２や、運転者の制御盤１０８へ指
令出力信号を送る。

運転者制御盤によって、運転者は現在の連結比からある
方向へ、または中立位置へのシフトを手動で選択するか
、半自動予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（シフトが自動であるか手動予選択で
あるか）、現在の変速作動状態（前進、後退、ニュート
ラル）、及び予選択されているがまた　４ 確認されていないギヤ比の切り換えすなわちシフト（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われる。

制御盤１０８には、点灯してそれぞれ変速機１０が前進
駆動状態、ニュートラル及び後退駆動状態にあることを
表示する３つの表示ライト１１４゜１１６及び１１８が
設けられている。制御盤にはさらに、運転者がそれぞれ
アップシフト、自動予選択モード及びダウンシフトを選
択できるようにする選択的点灯式の３つの押しボタン１
２０゜１２２および１２４が設けられている。押しボタ
ン１２６により中立位置へのシフトを選択することがで
きる。

選択はいずれか１つのボタン１２０．１２２．１２４ま
たは１２６を押して行われ、（ボタン１２０．１２４ま
たは１２６の場合には実行前に）ボタンを再度押すこと
によって取り消される。変更例として、ボタン１２０及
び１２４を何度も押すことによってスキップシフトの指
令を行うようにすることもできる。もちろん、ボタン及
び点灯式ボタンを別の選択手段に、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その他
の表示部材に代えてもよい。後退の選択用に独立したボ
タンまたはスイッチを設けてもよいが、後退をニュート
ラルからのダウンシフトとして選択するようにしてもよ
い。また、ニュートラルを後退からのアップシフトとし
て、またはローからのダウンシフトとして選択してちよ
い。

次に作用を説明すると、手動でアップシフト及びダウン
シフトを選択するためには、運転者が適当なボタン１２
０または１２４を押す。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か、選択が取り消される
まで、点灯する。

選択されたシフトを実行するためには、主変速部１２を
中立位置へシフトできるようにアクチュエータ７０が押
し付けられるようにマニホールド１１２を予選択する。

これには、運転者が工ンジンへの燃料の供給を手動で一
時的に減少及び／または増加させること及び／または主
クラッチＣを手動で切り離すことによってトルクを遮断
すればよい。変速機が中立位置へシフトされ、中立位置
がＥＣＵによって確認されると、中立状態表示ボタン１
１６が点灯する。選択されたシフトが複合シフト、すな
わち主部１２及びレンジ部１４の両方のシフト、例えば
第１Ａ図において第４速から第５速へのシフトである場
合、ＥＣＵは、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指令出力信号をマニホールド
１１２へ送る。

レンジ補助部を適当な比に連結すると、ＥＣＵが、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
入力軸の速度の可能範囲すなわち帯域を計算または決定
して更新し続けることにより、連結すべき比が許容でき
る程度で同期して連結される。運転者がスロットルの操
作及び／または入力軸ブレーキを使用して入力軸速度を
許容範囲内まで低下させると、　７ Ｅ　ＣＵ　１０６が、連結すべき主部比にアクチュエー
タ７０を連結するための指令出力信号をマニホールド１
１２へ送る。好ましくは、アクチュエータが非常に迅速
に応答するようにして、運転者が入力軸速度を許容範囲
内に長時間維持する必要をなくす。シフトを変速機の中
立位置に選択するためには、選択ボタン１２６を押す。

中立位置が達成されたことをＥＣＵが確認するまで、表
示ライト１１６が点滅し、それが確認された時点から変
速機が中立位置にある間、ライト１１６は連続的に点灯
した状態になる。

制御アルゴリズムにおいて、目標ギヤの連結を行うため
の指令出力信号が発生されるかどうかは、変速機（すな
わち入力軸）が許容同期点へ手動で移動されるかどうか
によって決まる。

この同期点は一般的に誤差がゼロｒｐｍの点を中心にし
たｒｐｍの範囲（誤差帯域）である。入力軸速度が誤差
帯域内で低下したことを制御電子機器が感知すると、マ
ニホールド１１２のソレノイドを励磁して、目標ギヤを
連結できるように　８ する。誤差帯域は、各ギヤ比において最良のシフト性が
得られるように選択されている。これらの誤差帯域は一
般的に、目標ギヤの関数として指標付されたテーブルに
してソフトウェアに記憶される。最良のシフト性に対す
るこれらのテーブルを作成する時、目標ギヤが連結する
時の「クランキング」を最小にできるように、帯域を狭
くしなければならない。誤差帯域が小さい場合、運転者
にとって変速機を正確な同期点へ移動させることが難し
くなり、完全にそれに失敗して、中立位置のままとなる
ことがある。

本発明の目的は、中立位置が感知された後の短時間（１
秒）で第２組のテーブルにアクセスするアルゴリズムで
ある。通常のシフトでは、１秒は運転者が変速機を同期
点へ移動させるために十分な時間である。中立状態が許
された時間以上に存続する場合、アルゴリズムは運転者
がシフトを失敗したちのとみなして、新しい組のテーブ
ルを呼び出す。この第２組のテーブルは誤差帯域を広げ
るので、荒いが運転者が中立状態に留まらないで目標ギ
ヤに連結しやすくするシフトを可能にする。

本発明の誤シフト回復の強化方法が第４Ａ及び第４Ｂ図
のフローチャートに示されている。

簡単に説明すると、装置は入力及び出力軸（または主軸
）速度を継続的に監視して（処理ブロック１５０　）　
、シフトが手動または自動で選択され、また変速機が中
立位置にあると判断した（処理ブロック１５２）時点で
、タイマーを、好ましくはＥ　ＣＵ　１０６に連動させ
たタイマーを始動させる（処理ブロック１５４）。処理
ブロック１５６に示されているように、ＥＣＵ論理が、
選択された目標ギヤ比を正確に同期して連結するための
人力軸速度の現在の値を計算する。次に、論理は判断ブ
ロック１５８で、変速機が基準時間以上中立位置にある
かどうかを判断する。

基準時間を超えていなかった場合、処理ブロック１６０
及び判断ブロック１６２に示すように、第１の小範囲を
用いて、処理ブロック１６４で示されているようにシフ
トを指令すべきかどうかを判断する。基準時間を超えて
いた場合、処理ブロック１６６及び判断ブロック１６Ｂ
に示すように、第２の広い範囲を用いて、目標比へのシ
フトを指令すべきかどうかを判断する。

例えば、変速機１０の主部１２において、第１速と第２
速との間のシフト及び第２速と第３速との間のシフトは
真の同期から±４Ｏｒｐｍが手動の許容範囲であるのに
対して、第３速と第４速との間のシフトは通常±８０ｒ
ｐｍが許容範囲である。しかし、誤シフト回復強化モー
ドでは、対応の範囲がそれぞれ±６Ｏｒｐｍ及び±１１
００ｒｐまで広がる。

作動が点灯式押しボタン１２２を用いて選択された自動
予選択モードである場合、記憶されている論理規則、（
入力軸速度を出力軸速度と比較して計算される）現在の
連結比及び出力軸速度に基づいて、ＥＣＵがアップシフ
トまたはダウンシフトの必要を判断してそれを予選択す
る。運転者には、アップシフトまたはダウンシフトが予
選択されて半自動的に実行されることを、Ｅ　ＣＵ　１
０６からの指令出力信号によって点灯式押しボタン１２
０または点灯式押しボタン１２４を点滅して知らせる。

運転者は、上記のようにして自動的に予選択されたシフ
トを半自動的に実行し始めるか、押しボタン１２２を押
して自動モードを取り消すことができる。

変更例として、中立状態表示ライト１１６を省略して、
ニュートラル選択押しボタン１２６を点灯式押しボタン
に代えてもよい。

変更形の運転者用の制御及び表示盤１３０が第３図に示
されている。ジョイスティック１３２が弾性付勢力に抗
して中心位置から移動可能であって、アップシフト、ダ
ウンシフト、ニュートラルへのシフトまたは自動予選択
モードをそれぞれ上下左右への移動によって選択できる
ようにしている。表示ライト１３４及び１３６が点灯し
て、それぞれアップシフトまたはダウンシフトが予選択
されたことを表示する。表示ライト１３８及び１４０が
点灯して、それぞれ車両の前進作動モードまたは後退作
動モードを表示する。

２ 表示ライト１４２は、継続的点灯状態によって変速機の
中立状態を表示し、点滅によって予選択されているがま
だ確認されていない中立状態を表示する。表示ライト１
４４の点灯により、装置１０４が自動予選択作動モード
で作動していることを表示する。

従って、変速機シフトアクチュエータ（１１２／７０／
９６）及び２つの速度入力を車両の機械式変速装置に加
えるだけでよい機械式変速装置１０の比較的簡単かつ低
価格の半自動シフト実行制御装置（１０４１／方法が提
供されていることがわかる。２つの速度入力及び運転者
の制御盤からの人力を受け取って、指令出力信号をアク
チュエータ及び運転者の制御盤の表示部に送る電子制御
装置１０６も提供されている。本装置は、運転者が（ｉ
）トルクを遮断して現在の連結比を切り離し、（ｉｉ）
はぼ同期的に回転させて選択された比を連結することに
より、手動または自動的に予選択されたシフトを半自動
的に実施することができ、これによって本装置は、自動
作動式スロットル制御装置または主クラツチアクチュエ
ータを必要とせずに作動できる。本装置は、誤シフトか
らの回復を強化できるアルゴリズムを備えている。

以上に本発明を特殊な例について説明してきたが、発明
の精神及び範囲から逸脱しないものであれば、形式及び
詳細につ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。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明はスロットル制御装置また
はクラッチアクチュエータを必要とせず、２つの速度入
力信号とシフト選択を示す入力信号により中央処理装置
が論理規則に従ってシフト実行を半自動で行うので、装
置が比較的簡単となり価格ち低く押えることができる。

また、本発明の制御によれば選択されたシフトが所定時
間内に実行されないとき、運転者がシフト操作を誤った
ものと判断してシフト帯域つまり範囲を広げて荒くなる
が運転者が選択のシフトを実行しやすいように作動させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置により一部自動化された車両用
機械式変速装置の概略図、 第１Ａ図は、第１図の変速機のシフトパターン図、 第２図は、本発明の機械式変速装置の半自動シフト実行
装置の概略図、 第３図は、第２図の装置に使用する制御盤の変更例を示
す概略図、 第４Ａ図および第４Ｂ図は、本発明を概略的に示すフロ
ーチャート図である。 １０・・・機械式変速機　　　１２・・・主変速部１６
・・・入力軸　　　　　　７０・・・アクチュエータ９
０・・・出力軸 ９６・・・レンジ部アクチュエータ ９８・・・入力軸速度センサ １００・・・出力軸速度センサ １０４・・・制御装置　　　　１０６・・・電子制御装
置０８ ・・・運転者制御盤 １２ ・・・マニホールド １１６．１４２ ・・・表示ライ ト ２６ ・・・ボタン 特 許 出 願 人 イートン コーポレーション

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）燃料スロットルによって制御されたエンジン（Ｅ）
   と、多速チェンジギヤ機械式変速機（１０）と、エンジ
   ンと変速機との間に駆動連結された主摩擦クラッチ（Ｃ
   ）と、変速機入力軸（１６）の回転速度を示す第１入力
   信号を発生する第１センサ（９８）と、少なくともある
   変速機作動状態において変速機入力軸に対して独立的に
   回転可能な変速機出力軸（９０）の回転速度を示す第２
   入力信号を発生する第２センサ（１００）と、変速機の
   シフトを制御する変速機アクチュエータ（１１２、７０
   、９６）とを有する機械式チェンジギヤ変速装置の選択
   されたシフトの実行を制御するための制御装置 （１０４）であって、 現在連結している変速比から、または中立 位置から選択された比へのアップシフトまたはダウンシ
   フトを選択して、前記選択を示 す第３の入力信号を発生する手段（１２０、１２４／１
   ３２）と、 前記第１、第２及び第３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して指令
   出力信号を発生する中央処理装置（１０６）とを有して
   おり、前記中央処理装置が、（ｉ）現在の連結比または
   中立位置から選択された比へのシフトの選択と（ｉｉ）
   変速機の中立位置の確認とに応答して、（ｉ）タイマー
   を始動させ、（ｉｉ）それから変速機のほぼ同期状態を
   感知し、（ｉｉｉ）その後、指令出力信号を前記アクチ
   ュエータへ送り変速機が選択された比へシフトする手段
   を備えており、 タイマーが基準時間よりも短い時間を表示 している場合、前記第１信号を第１基準範囲と比較する
   ことによって、またタイマーが基準時間よりも長い時間
   を表示している場合、前記第１信号を第２基準範囲と比
   較することによって、前記手段が前記変速機のほぼ同期
   状態を感知するようにし、前記第１及び第２範囲が連結
   しようとする選択比の関数として決定され、前記第２範
   囲が前記第１範囲よりも広いことを特徴とする制御装置
   。 ２）第２範囲が第１範囲よりも少なくとも２０％大きい
   請求項１に記載の装置。 ３）第２範囲が第１範囲よりも少なくとも５０％大きい
   請求項１に記載の装置。 ４）基準時間が少なくとも１秒である請求項１ないし３
   のいずれかに記載の装置。 ５）前記第１及び第２範囲の両方が第１入力信号の値の
   範囲であり、この第１入力信号は連結しようとする選択
   された比のジョークラッチがほぼ同期速度で回転してい
   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
   有している請求項１ないし３のいずれかに記載の装置。 ６）手動制御式燃料スロットルによって制御されたエン
   ジン（Ｅ）と、多速チェンジギヤ機械式変速機（１０）
   と、エンジンと変速機との間に駆動連結された手動制御
   式主摩擦クラッチ（Ｃ）と、変速機入力軸（１６）の回
   転速度を示す第１入力信号を発生する第１センサ （９８）と、少なくともある変速機作動状態において変
   速機入力軸に対して独立的に回転可能な変速機出力軸（
   ９０）の回転速度を示す第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変速機ア
   クチュ エータ（１１２、７０、９６）とを有する機械式チェン
   ジギヤ変速装置の選択されたシフトの実行を制御するた
   めの制御装置（１０４）であって、現在連結している変
   速比から、または中立 位置から選択された比へのアップシフトまたはダウンシ
   フトを選択して、前記選択を示 す第３の入力信号を発生する手段（１２０、１２４／１
   ３２）と、 前記第１、第２及び第３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して指令
   出力信号を発生する中央処理装置（１０６）とを有して
   おり、前記中央処理装置が、（ａ）現在の連結比からの
   変速機シフトの選択に応答して、変速機を中立位置へシ
   フトするように付勢するための指令出力信号を前記アク
   チュエータへ送る手段と、 （ｂ）（ｉ）現在の連結比から選択された比への手動シ
   フトの選択と（ｉｉ）変速機の中立状態の確認とに応答
   して、（ｉ）時間値が得られるようにタイマーを始動さ
   せ、（ｉｉ）変速機の手動でのほぼ同期状態を感知し、
   （ｉｉｉ）その後、指令出力信号を前記アクチュエータ
   へ送り変速機が選択された比へシフトする手段を備えて
   おり、 前記変速機の手動でのほぼ同期状態を感知 する前記手段の作動により、タイマーが基準時間よりも
   短い時間を表示している場合、前記第１信号が第１基準
   範囲と比較され、またタイマーが基準時間よりも長い時
   間値を表示している場合、前記第１信号が第２基準範囲
   と比較されるようにして、前記第１及び第２範囲が連結
   しようとする選択比の関数として決定され、前記第２範
   囲が前記第１範囲よりも広いことを特徴とする制御装置
   。 ７）第１及び第２範囲の両方が第１入力信号の値の範囲
   であり、この第１入力信号は連結しようとする選択比の
   ジョークラッチがほぼ同期速度で回転している時の前記
   第１入力信号の予想値にほぼ等しい平均値を有している
   前記第１請求項６に記載の装置。 ８）手動選択するための前記手段がさらに、いずれかの
   現在の連結比から中立位置への直接的なシフトを手動選
   択するための手段（１２６／１３２）を備えている請求
   項７に記載の制御装置。 ９）第２入力信号が変速機出力軸（９６）の速度を継続
   的に表示する請求項６に記載の制御装置。 １０）第２入力信号が変速機出力軸（９６）の速度を継
   続的に表示する請求項７に記載の制御装置。 １１）さらに、現在の連結変速比からのシフトが選択さ
   れているがまだ確認実行されていないことを示す表示手
   段（１２０、１２４、１１４／１３４、１３６、１４２
   ）を有している請求項６ないし１０に記載の制御装置。 １２）第２範囲が前記第１範囲よりも少なくとも２０％
   大きい請求項６または７に記載の装置。 １３）第２範囲が前記第１範囲よりも少なくとも５０％
   大きい請求項６または７に記載の装置。 １４）基準時間が約１秒である請求項６または７に記載
   の装置。 １５）手動制御式燃料スロットルによって制御されたエ
   ンジン（Ｅ）と、多速チェンジギヤ機械式変速機（１０
   ）と、エンジンと変速機との間に駆動連結された手動制
   御式主摩擦クラッチ（Ｃ）と、変速機入力軸（１６）の
   回転速度を示す第１入力信号を発生する第１センサ （９８）と、少なくともある変速機作動状態において変
   速機入力軸に対して独立的に回転可能な変速機出力軸（
   ９０）の回転速度を示す第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非手動制
   御式アクチュエータ（７０／９６）と、現在の連結比ま
   たは中立位置から選択された比へのアップシフトまたは
   ダウンシフトを手動で選択してそれを示す入力信号を発
   生する手段（１２０、１２４／１３２）を備えた運転者
   制御盤（１０８）と、前記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して指令出力信号を発
   生する中央処理装置（１０６）とを有する半自動機械式
   チェンジギヤ変速装置（１０４）の選択されたシフトの
   半自動的実行を制御するための制御方法であって、 （ａ）現在の連結比からのシフトの感知された選択に応
   答して、変速機を中立位置へシフトするように付勢する
   ための指令出力信号を前記アクチュエータへ送る手段と
   、 （ｂ）（ｉ）現在の連結比から選択された比への手動シ
   フトの感知された選択と（ｉｉ）変速機の中立状態の確
   認とに応答して、（ｉ）時間値が得られるようにタイマ
   ーを始動させ、 （ｉｉ）変速機の手動でのほぼ同期状態を感知し、（ｉ
   ｉｉ）その後、指令出力信号を前記アクチュエータへ送
   り変速機が選択された比へシフトする手段を備えており
   、 手動でのほぼ同期状態を感知する前記手段 が、 時間値が基準時間よりも短い場合、前記第 １信号を第１基準範囲と比較し、また時間値が基準時間
   よりも長い場合、前記第１信号を第２基準範囲と比較す
   るようにし、前記第１及び第２範囲が連結しようとする
   選択比の関数として決定され、前記第２範囲が前記第１
   範囲よりも広いことを特徴とする制御装置。 １６）第１及び第２範囲の両方が、連結しようとする選
   択比のジョークラッチがほぼ同期速度で回転している時
   の前記第１入力信号の予想値と平均値がほぼ等しい前記
   第１入力信号の値の範囲である請求項１５に記載の方法
   。 １７）第２範囲が第１範囲よりも少なくとも２０％大き
   い請求項１５または１６に記載の装置。 １８）第２範囲が前記第１範囲よりも少なくとも５０％
   大きい請求項１５または１６に記載の装置。 １９）基準時間が約１秒である請求項１５または１６に
   記載の方法。 ２０）制御盤がさらに、現在の連結変速比からのアップ
   シフトまたはダウンシフトの手動選択を表示するための
   表示手段（１２０、１２４、／１３４、１３６）を有し
   ており、さらに、前記選択が取り消されるか、選択され
   た変速シフトの実行が確認されるまで、前記表示手段に
   前記選択を表示させる指令出力信号を前記表示手段へ送
   る段階を有している請求項１６に記載の方法。