JPH05185863A - 自動機械式変速装置の制御方法及びその装置 - Google Patents

自動機械式変速装置の制御方法及びその装置

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JPH05185863A
JPH05185863A JP4144832A JP14483292A JPH05185863A JP H05185863 A JPH05185863 A JP H05185863A JP 4144832 A JP4144832 A JP 4144832A JP 14483292 A JP14483292 A JP 14483292A JP H05185863 A JPH05185863 A JP H05185863A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スロットルオーバライド装置を備えた自動機
械式変速装置において、スロットルオーバライド装置の
故障を感知しかつ許容する論理規則を提供する。 【構成】 スロットルオーバライド装置３４の作動を始
めた時点のエンジン速度の初期値と一定時間後のエンジ
ン速度の現在値とを比較し、その差が基準値を超えてい
る場合を除いて、スロットルオーバライド装置が故障で
あると判断し、故障の場合には、運転者がアクセルペダ
ルの設定を所定基準値に減少するまでアップシフトを禁
止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、好ましくは、燃料スロ
ットル装置制御エンジン、トルクコンバータ、ロックア
ップ／離脱クラッチアセンブリ及び機械式変速機を含
む、自動機械式変速装置の操作を制御する制御装置及び
制御方法に関する。
【０００２】特に、本発明は、運転者のアクセルペダル
の設定と無関係に、燃料スロットル装置がエンジンへ供
給される燃料を、所定の比較的に低い値（低速燃料と同
じ又はそれ以下）で、減少又は停止する、上述の自動変
速装置の故障許容制御装置／方法に関し、より詳しく
は、そのような自動変速装置の故障感知及び許容制御装
置／方法に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】複式レンジ、スプリッタまたはレンジー
スプリッタ組み合わせ形の機械式変速装置は従来より公
知であって、例えば米国特許第４，７８８，８８９号、
第４，７５４，６６５号及び第４，７３５，１０９号に
記載されている。
【０００４】機械式変速機及び制御装置と、それらを少
なくとも半自動的にシフトする、通常は感知された入力
及び所定の論理規則に従って電子的に制御されたアクチ
ュエータとを有している自動機械式変速装置が公知であ
る。そのような装置の例が、米国特許第４，６４８，２
９０号、第４，５９５，９８６号、第４，５２７，４４
７号、第４，３６１，０６０号、第４，１４０，０３１
号及び第４，０８１，０６５号に記載されている。
【０００５】そのような装置は、「自動機械式変速機制
御装置(AUTOMATED MECHANICAL TRANSMISSION CONTROL
S)」と題するＳＡＥ論文Ｎｏ．８３１７７６にも記載さ
れている。また、自動変速機用の故障許容論理ルーチン
が公知であり、例えば米国特許第４，９２２，４２５
号、第４，８４９，８９９号及び第４，８９９，２７９
号に記載されている。
【０００６】駆動エンジン及び機械式チェンジギヤ変速
機間に駆動的に介在させたトルクコンバータ及び／また
はトルクコンバータバイパスまたはロックアップ装置を
設けた自動変速装置も公知であって、例えば米国特許第
３，５９３，５９６号、第４，２６１，２１６号、第
４，２７１，７２４号、第４，３５１，２０５号及び第
４，３７５，１７１号に記載されている。
【０００７】動力シンクロナイザ装置、すなわちエンジ
ン速度に無関係に入力軸の制動及び加速を行い、エンジ
ン速度を操作しないで変速機ジョークラッチ部材を同期
化する装置を用いた自動機械式変速装置が従来より公知
である。そのような装置は、例えば米国特許第３，４７
８，８５１号、第４，０２３，４４３号、第４，１４
０，０３１号及び第４，６１４，１２６号に記載されて
おり、それらの開示内容は引例として本説明に含まれ
る。
【０００８】動力シンクロナイザを設けており、さらに
駆動エンジン及び変速機入力軸間に駆動的に介在させた
トルクコンバータ及びトルクコンバータロックアップ／
切断クラッチアセンブリを設けた自動機械式変速装置が
公知である。そのような装置の例が、米国特許第４，７
８４，０１９号及び第４，８６０，８６１号と、「イー
トン・クリーマット(Eaton Creemat) （コンバータで改
善された電子制御形自動変速機）(CONVERTER ENHANCED
ELECTRONICALLY MANAGED AUTOMATIC TRANSMISSION)」と
題するＳＡＥ論文Ｎｏ．８８１３０とに記載されてい
る。
【０００９】このような変速装置は、手動操作用の変速
機の構造と同一かほぼ同一の構造の機械式チェンジギヤ
変速機を用いた自動機械式変速装置であり、車両始動に
対してトルクコンバータの利点を与え、高い車速／歯車
比でエンジンと変速機との間を非スリップ状態で連結で
きる利点を与えると共に、変速機確動ジョークラッチを
比較的迅速に同期化することができる。
【００１０】手動変速装置に用いられるものと同じかほ
ぼ同じ機械式チェンジギヤ変速機に基づいた自動機械式
変速装置の提供によって、製造、保管及びメンテナンス
コストの削減が達成される。必要に応じて、ソレノイド
等によって自動制御できるシフト機構が変速機に追加さ
れる。そのようなシフト機構の例が、例えば前述の米国
特許第４，３６１，０６０号及び第４，８９９，６０７
号、及び米国特許第４，８７３，８８１号、第４，７２
２，２３７号及び第４，４４５，３９３号に記載されて
いる。上記米国特許第４，６１４，１２６号、第３，４
７８，８５１号または第４，０２３，４４３号に開示さ
れている動力シンクロナイザ機構も、変速機確動ジョー
クラッチを同期化させるために付け加えられる。
【００１１】トルクコンバータを駆動エンジンと変速機
との間に駆動介在させる。トルクコンバータで駆動され
る部材すなわちタービンを変速機入力軸に連結するた
め、及びトルクコンバータ入力部すなわちインペラ（す
なわちエンジン出力部）を変速機入力軸に連結するた
め、それぞれ第１及び第２の独立的に作動する個別のク
ラッチ、好ましくは摩擦クラッチを有するトルクコンバ
ータロックアップ及び切断クラッチ構造体が設けられて
いる。
【００１２】第１クラッチが連結し、第２クラッチが切
り離されている時だけ、トルクコンバータがエンジン及
び変速機間に駆動連結されるようになっている。第２ク
ラッチが連結している場合、トルクコンバータはロック
アップされる、すなわちタービンがエンジンによって直
接的に駆動される。第１クラッチと同時に第２クラッチ
も連結している場合はいつも、変速機がエンジンによっ
て直接的に駆動される。
【００１３】第２カップリングの状態に無関係に第１カ
ップリングが切り離されている時、変速機入力軸はエン
ジントルクから切断され、またトルクコンバータの慣性
及び第２カップリングの慣性からも切断されるため、ジ
ョークラッチは簡単に切り離されて、入力軸に作用する
慣性が比較的低いことから動力シンクロナイザ機構が迅
速に作用でき、また停止中及び走行状態の車両で選択歯
車を事前連結することができる。
【００１４】上記のような形式の自動変速装置におい
て、スロットルディップオーバライド装置の故障を感知
する方法又は装置を備えること、及びこのような故障が
感知された時、故障許容操作論理規則を適用する方法又
は装置を備えることが重要である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】このような事情に鑑
み、本発明は、新規の改善された自動機械式変速装置を
提供することを目的としている。また、本発明は、スロ
ットルディップオーバライド装置、好ましくは、動力シ
ンクロナイザを有し、スロットルディップオーバライド
装置の故障を感知しかつ許容する論理を含む自動機械式
変速装置を提供することを他の目的としている。
【００１６】
【課題をが解決するための手段】及び
【作用】本発明により、スロットルディップオーバライ
ド装置を備えた上記形式の自動機械式変速装置におい
て、スロットルディップオーバライド装置の故障を感知
し、この故障の感知に応じて故障許容モード操作を適用
する制御方法／装置を提供することにより従来技術の問
題を解決、又は軽減することができる。
【００１７】本発明は、自動制御に適したシフト機構、
好ましくは、上記の米国特許第４，６１４，１２６号に
開示されている動力シンクロナイザが付設された機械式
変速機をベースとした好ましくは自動機械式変速装置に
おいて、好ましくは、駆動エンジンと変速機の間に駆動
的に介装されたトルクコンバータ及びトルクコンバータ
ロックアップ及び離脱クラッチ機構とスロットルディッ
プオーバドライブ装置とを備えることにより行われる。
【００１８】トルクコンバータ及びトルクコンバータロ
ックアップ及び離脱クラッチ機構はトルクコンバータ駆
動部材即ちタービンをコンバータ入力部材に連結し、ま
た、トルクコンバータ入力部材即ちインペラ（エンジン
出力部材）をトランスミッション入力軸に連結する、第
１と第２の別々の、独立して操作可能な、好ましくは摩
擦クラッチを有する。また、スロットルディップオーバ
ライド装置は、制御論理規則を提供することにより、運
転者のスロットルペダルの設定に無関係に、エンジンに
供給する燃料を選択された比較的低い値に減少させる。
この制御論理規則は、スロットルディップが作動中か否
かを決定するため作動されるその前後にエンジン速度を
感知し、もし、故障が感知された時は、運転者がアクセ
ルペダルの設定を所定基準値に減少するまでアップシフ
トを禁止する。
【００１９】より詳細には、変速機のシフトの必要性を
感知し、変速機のシフトの必要性の感知に応答して、ス
ロットルディップオーバライド装置の作動を始めて、こ
のスロットルディップオーバライド装置の作動を始めた
時点でのエンジン速度の初期値を感知して記憶し、一定
時間経過した後、その時のエンジン速度の現在値を感知
し、エンジン速度の初期値をエンジン速度の現在値とを
比較して、前記初期値が前記現在値を少なくとも基準値
だけ超えているのでなければ、スロットルオーバライド
装置が作動故障であると決定することにより自動機械式
変速装置のシフトを制御するものである。
【００２０】
【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。「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、上記用語及びそれの派生語及び類似語に適
用される。
【００２１】本発明によるトルクコンバータロックアッ
プ及び切断クラッチアセンブリ１０及びそれを用いた自
動機械式変速装置１２が、図１、２及び３に概略的に示
されている。ここで言う「自動機械式変速装置」とは、
少なくともスロットル装置制御形ヒートエンジン１６、
多速ジョークラッチ形チェンジギヤ変速機１４、マスタ
ー摩擦クラッチ等の非確動継手装置、及び／またはエン
ジンと変速器との間に配置された流体継手１０／２０、
及びこれらを自動的に制御する制御ユニット５０を有し
ている装置のことである。そのような装置にはもちろ
ん、制御ユニットへ入力信号を送信及び／またはそれか
ら出力信号を受信するセンサ及び／またはアクチュエー
タが設けられている。
【００２２】本発明は、トルクコンバータ及びトルクコ
ンバータロックアップ／切断クラッチを有する変速装置
に関して使用するのに特に適しており、また、本発明は
エンジンと変速機との間に駆動的に介装される標準的な
摩擦クラッチにも適用することができる。
【００２３】図示の自動機械式変速装置１２には、流体
継手またはトルクコンバータアセンブリ２０を介してプ
ライムムーバスロットル装置制御形エンジン１６（例え
ばディーゼルエンジン）によって駆動される自動多速機
械式チェンジギヤ変速機１４が設けられている。自動変
速機１４の出力部は、公知のように車両の適当な動力伝
達系統の部材、例えば駆動車軸のディファレンシャル、
トランスファーケース等に駆動連結される出力軸２２で
ある。
【００２４】以下に詳細に説明するように、トルクコン
バータロックアップ／切断クラッチアセンブリ１０に
は、独立的に連結可能な２つの個別のクラッチ、好まし
くは摩擦クラッチが、すなわちトルクコンバータ切断ク
ラッチ２４及びトルクコンバータロックアップまたはバ
イパスクラッチ２６が設けられている。変速機１４に
は、変速機操作機構２８が設けられ、これは好ましくは
前述の米国特許第４，４４５，３９３号に記載されてい
る形式の加圧流体作動式シフトアセンブリである。変速
機にはさらに動力シンクロナイザアセンブリ３０を設け
ることが好ましく、これは前述の米国特許第３，４７
８，８５１号、第４，０２３，４４３号または第４，６
１４，１２６号に記載されている形式のものでよい。
【００２５】本発明は、動力シンクロナイザを用いない
自動機械式変速装置に用いることもできる。
【００２６】上記の動力伝達系列部材は、それぞれにつ
いて以下に詳細に説明する公知の幾つかの装置の作用を
受けてそれらによって監視される。これらの装置には、
運転者が操作する車両スロットルペダルまたは他の燃料
絞り装置の位置を感知するスロットル位置監視アセンブ
リ３２、エンジンへの燃料供給を制御するスロットル制
御装置３４、エンジンの回転速度を感知するエンジン速
度センサアセンブリ３６、トルクコンバータ切断及びロ
ックアップクラッチを作動させるトルクコンバータ切断
クラッチ及びロックアップクラッチオペレータ４０、変
速機入力軸速度センサ４２、変速機出力軸速度センサ４
４、変速機シフト機構２８の作動を制御する変速機シフ
ト機構オペレータ４６、及び／または動力シンクロナイ
ザ機構３０の作動を制御する動力シンクロナイザ機構ア
クチュエータ４８が含まれる。
【００２７】スロットル制御装置３４は、運転者のスロ
ットルペダルの設定位置に無関係に、エンジンに供給さ
れる燃料を設定値または変更可能な値まで減少（ディッ
プ）する単なるオーバーライド装置でよい。
【００２８】通常、オーバーライド装置はソレノイド制
御装置で、その作動時に、エンジンに供給される燃料
を、エンジン速度を低速またはそれ以下に保持するため
必要な燃料量のような比較的低い値まで減少する。この
ような装置、エジェクタラックのようなエンジン燃料供
給装置は、スロットルディップオーバーライド装置によ
りオーバーライドされるアクセルペダルにより直接に制
御されるか、または、アクセルペダルから入力信号を受
けた制御装置により制御される。
【００２９】上記装置は、電子中央処理装置（ＥＣＵ）
５０へ情報を供給及び／またはそれからコマンドを受け
取る。中央処理装置すなわちコントローラ５０は、デジ
タルマイクロプロセッサをベースにしていることが好ま
しいが、それの特定の形状及び構造は本発明を構成して
いない。中央処理装置５０は、運転者が車両の後進
（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）またはいくつかの前進ドラ
イブ（Ｄ、ＤL ）作動モードを選択できるようにするシ
フト制御またはモードセレクタアセンブリ５２からも情
報を受け取る。一般的に、Ｄ作動モードは舗装道路走行
用であり、ＤL 作動モードはオフロード走行用である。
【００３０】一般的に、本装置には、センサ及び／また
はアクチュエータの故障を感知して反応する様々なセン
サ、回路及び／または論理ルーチンが設けられている。
【００３１】公知のように、中央処理装置５０は様々な
センサ及び／または作動装置から入力を受け取る。これ
らの直接的入力部に加えて、入力信号を微分して様々な
監視装置の変化率を表す計算信号を発生する回路及び／
または論理装置、入力信号を比較する手段、及び／また
は一定の入力信号を、例えば最終シフトの方向を記憶す
るメモリ手段、及び所定の事象の発生時にメモリを消去
する手段が中央処理装置５０に設けられている。上記機
能を実施できる特定の回路は従来から公知であり、その
一例が前述の米国特許第４，３６１，０６０号及び第
４，５９５，９８６号、及び／または第２０回輸送電子
工学国際会議と題するＩＥＥＥ／ＳＡＥ合同会議の議事
録公報である「機械式変速機の自動化(THE AUTOMATION
OF MECHANICAL TRANSMISSIONS)」と題する技術論文、Ｉ
ＥＥＥカタログＮｏ．８４ＣＨ１９８８ー５に記載され
ている。
【００３２】電子制御ユニット、特にマイクロプロセッ
サベースのＥＣＵの作動／機能で公知であるように、ハ
ード配線された個別の論理装置または単一の論理装置に
よって制御システム論理規則（すなわちソフトウェア）
のそれぞれの部分すなわちサブルーチンに基づいて様々
な論理機能が実行される。
【００３３】エンジン１６及び自動チェンジギヤ変速機
１４間に駆動介在させたトルクコンバータ２０及びトル
クコンバータロックアップ及び切断クラッチアセンブリ
１０の詳細な概略図が図１に示されている。トルクコン
バータアセンブリ２０は、シュラウド（覆い）５８を介
してエンジン出力部すなわちクランク軸５６によって駆
動されるインペラ５４と、インペラによって油圧駆動さ
れるタービン６０と、ハウジング６４に接地されている
軸６８に取り付けられた一方向ローラクラッチ６６を介
してハウジング６４に接地されるステータまたはランナ
ー６２とを有している。
【００３４】シュラウド５８はまた、トルクコンバータ
の加圧、変速機の潤滑、変速機シフト機構２８及び／ま
たは動力シンクロナイザ機構３０の選択的な加圧、及び
／または切断クラッチ２４及びバイパスクラッチ２６の
作動を行うポンプ７０を駆動する。ポンプ７０は公知の
構造にすることができ、例えば公知の三日月形歯車ポン
プでもよい。
【００３５】変速機１４の入力軸７２は、トルクコンバ
ータ２０及び／またはロックアップ及び切断クラッチア
センブリ１０を介してエンジン１６によって駆動され
る。変速機入力軸７２には、連結部材７４がそれと共転
可能に取り付けられている。連結部材７４には、トルク
コンバータ切断クラッチ２４に対応した部分７６と、入
力軸と連動するようにスプラインが付けられている第２
ハブ部分７８とが設けられている。
【００３６】簡単に説明すると、以下に詳細に説明する
ように、ロックアップクラッチ２６の連結、切り離しに
無関係に、トルクコンバータ切断クラッチ２４を連結ま
たは切り離すことによって、トルクコンバータタービン
６０及びロックアップクラッチ２６に対応した連結部材
７９を連結部材７４の部分７６を介して変速機入力軸７
２に対して摩擦的に連結または切り離すことができる。
切断クラッチ２４の連結、切り離しに無関係に、トルク
コンバータロックアップクラッチ２６を摩擦的に連結ま
たは切り離すことによって、エンジンクランク軸５６及
びそれによって駆動されるシュラウド５８を連結部材７
９に摩擦係合させることができる。
【００３７】トルクコンバータロックアップクラッチ２
６が連結すると、トルクコンバータ切断クラッチ２４の
連結、切り離し状態に無関係に、エンジンクランク軸５
６がシュラウド５８を介して直接的に連結部材７９と摩
擦連結するため、トルクコンバータ２０をロックアップ
させて、切断クラッチ２４が連結している場合には変速
機１４をエンジン１６から直接的に駆動する有効ロック
アップが得られる。また、トルクコンバータロックアッ
プ速度以上の速度では、クラッチ２４の切り離しによっ
て連結部材７９の慣性が入力軸７２から切断されるの
で、シフト時にロックアップクラッチ２６の連結及び切
り離しを行う必要がない。
【００３８】トルクコンバータバイパスまたはロックア
ップクラッチ２６が切り離されており、トルクコンバー
タ切断クラッチが連結している場合、公知のように変速
機１４はトルクコンバータ流体継手を介してエンジン１
６によって駆動される。ロックアップクラッチ２６の状
態に無関係にトルクコンバータ切断クラッチ２４が切り
離されている場合、変速機入力軸７２は、エンジンから
供給される駆動トルクまたはトルクコンバータ、エンジ
ン及びクラッチ２６によって供給される慣性ドラグから
駆動的に切り離されている。
【００３９】変速機入力軸７２をエンジン、クラッチ２
６及び／またはトルクコンバータの慣性影響から切断す
ることによって、クラッチ２６及び／またはトルクコン
バータは、入力軸７２及びそれに駆動連結している全て
の変速機歯車の回転速度を変速機動力シンクロナイザ機
構３０によって迅速に加速または減速させて、変速機の
ダウンシフトまたはアップシフト時に同期を迅速に達成
できるようにすると共に、動力シンクロナイザ３０が入
力軸７２を制御エンジン速度よりも高速の回転速度で回
転させることができるようにする。
【００４０】モードセレクタがドライブまたはオフロー
ドドライブモードである状態で車両が停止している時、
切断クラッチ２４が連結し、ロックアップクラッチ２６
が切り離されて、公知の利点を備えたトルクコンバータ
始動が得られる。所定の車両速度及び／または歯車比以
上では、トルクコンバータ作動の利点が不必要になり、
駆動エンジンと変速機との間の直接駆動の効率を高める
必要がある。
【００４１】これらの状態では、トルクコンバータロッ
クアップクラッチ２６が連結状態に維持されて、切断ク
ラッチ２４が連結している時には変速機入力軸７２がエ
ンジンからトルクコンバータシュラウド５８及び連結部
材７９を介して直接的に駆動される。
【００４２】前述したように、先に連結していた歯車か
らニュートラルにシフトするためにクラッチ２４を切り
離して、動力シンクロナイザ３０が連結すべき歯車のジ
ョークラッチ部材を同期させて、連結すべき歯車の同期
したジョークラッチを連結させることができるようにす
る。
【００４３】所望の歯車比の選択及びトルクコンバータ
切断またはロックアップクラッチの必要な連結または切
り離しの選択は、様々なクラッチ及び変速機オペレータ
へのコマンド信号の発信と共に、公知のようにして中央
処理装置５０によって実行され、例えば前述の米国特許
第４，３６１，０６０号及び第４，５９５，９８６号に
詳細に記載されている。
【００４４】複合形変速機１４が図３に詳細に示されて
おり、これは主部副軸９０が補助部副軸９２と同軸的に
配列されている形式である。変速機１４は、比較的標準
的な設計であり、主部９４及び補助部９６のそれぞれの
副軸の一方だけが図示されているが、２副軸形であるこ
とが好ましい。主部及び補助部の副軸を同軸配列したそ
のような変速機の例が、例えば米国特許第３，１０５，
３９５号及び第３，１３８，９６５号に記載されてい
る。
【００４５】変速機１４の入力軸７２に部材７８が共転
可能に固定されており、またそれには入力歯車９８が非
回転状態で取り付けられている。主部副軸９０は主軸１
００とほぼ平行であり、副軸歯車１０２、１０４、１０
６、１０８、１１０及び１１２がそれと共転可能に固定
されている。比歯車とも呼ばれる複数の主軸歯車１１
４、１１６、１１８及び１２０が主軸を包囲しており、
一度に１つが両側確動ジョークラッチカラー１２２、１
２４及び１２６によって主軸に選択的にクラッチ連結可
能である。ジョークラッチカラー１２２はまた、入力軸
７２を直接的に主軸１００にクラッチ連結する一方、ク
ラッチカラー１２６は後進主軸歯車１２８を主軸にクラ
ッチ連結する。
【００４６】主軸歯車１１４、１１６、１１８及び１２
０は主軸を取り囲んでおり、対応対の副軸歯車１０４、
１０６、１０８及び１１０と継続的に噛み合い係合し
て、好ましくはそれらによって支持されており、この取
り付け手段及びそれから得られる特別な利点は、前述の
米国特許出願第３，１０５，３９５号及び第３，３３
５，６１６号に詳細に説明されている。後進主軸歯車１
２８は、従来形の中間アイドラ歯車（図示せず）を介し
て副軸歯車１１２と継続的に噛み合い係合している。最
も前方の副軸歯車１０２は入力歯車９８と継続的に噛み
合い係合しており、入力歯車９８が回転駆動される時に
はいつも、入力歯車９８によって駆動されて副軸９０を
回転させる。
【００４７】クラッチカラー１２２に設けられた確動ジ
ョークラッチ歯９８ｂ及び１１４ｂがそれぞれクラッチ
歯９８ａ及び１１４ａと噛み合うことによって、それぞ
れ確動ジョークラッチ９８ｃ及び１１４ｃを形成する。
クラッチカラー１２４に設けられた確動ジョークラッチ
歯１１６ｂ及び１１８ｂがそれぞれクラッチ歯１１６ａ
及び１１８ａと噛み合うことによって、それぞれ確動ジ
ョークラッチ１１６ｃ及び１１８ｃを形成する。ジョー
クラッチカラー１２６に設けられたジョークラッチ歯１
２０ｂ及び１２８ｂがそれぞれジョークラッチ歯１２０
ａ及び１２８ａと噛み合うことによって、それぞれ確動
ジョークラッチ１２０ｃ及び１２８ｃを形成する。
【００４８】従来から公知のように、クラッチカラーの
各々は、直接的または間接的に主軸にスプライン連結し
て、それと共転可能であると共にそれに対して軸方向移
動できるようにすることが好ましい。クラッチカラーに
対する他の取り付け手段も公知であり、それらは本発明
の範囲に含まれるものである。クラッチカラー１２２、
１２４及び１２６の各々には、それぞれシフトフォーク
またはシフトヨーク１３０、１３２及び１３４を受け取
る手段が設けられており、これにより、アクチュエータ
２８によって一度に１つのクラッチカラーを図３に示さ
れている位置から軸方向移動させることができる。
【００４９】補助変速部９６には、好ましくは入力軸７
２及び主軸１００と同軸的な出力軸２２が設けられて、
軸受によって変速機ハウジング内に回転可能に支持され
ている。補助部には、軸受によって変速機ハウジング内
に回転可能に支持されている補助部副軸９２も設けられ
ている。主軸１００と共転可能に補助部駆動歯車１３６
が固定されている。
【００５０】補助部副軸９２には、それと共転可能に補
助部副軸歯車１３８及び１４０が取り付けられている。
補助部副軸歯車１３８は補助部入力歯車１３６と常時噛
み合っている一方、補助部副軸歯車１４０は、出力軸２
２を包囲している出力歯車１４２と常時噛み合ってい
る。
【００５１】従来形の個別に同期するジョークラッチ構
造の同期化クラッチ構造体１４４を用いることによっ
て、主軸１００及び補助駆動歯車１３６を直接的に出力
軸２２に選択的にクラッチ連結して、主軸と出力軸との
間を直接駆動連結するか、出力歯車１４２を出力軸２２
にクラッチ連結して、公知のようにして主軸１００から
副軸９２を介して出力軸２２を減速駆動することができ
る。同期化クラッチ構造体１４４は、アクチュエータ２
８が軸方向移動させるシフトフォーク１４６によって制
御される。
【００５２】変速機１４は、補助部の比段階が、全ての
範囲に見られる主部比の合計比範囲よりも大きいレンジ
形式である。そのような変速機は公知であり、例えば米
国特許第４，７５４，６６５号に記載されており、その
開示内容は引例として本説明に含まれる。
【００５３】動力シンクロナイザアセンブリ３０には、
駆動エンジン１６の回転速度には無関係に出力軸２２に
よって駆動される遊星加速歯車組が設けられており、選
択的に作動して、入力軸７２によって駆動される変速機
部材の回転速度を加速することによって、連結すべき歯
車比に対応したジョークラッチ部材を同期回転させるこ
とができるようにする。動力シンクロナイザアセンブリ
３０には、入力軸によって駆動される変速機部材を減速
する手段も設けることが好ましい。入力軸によって駆動
される変速機部材の減速は、中央処理装置５０によって
制御することが好ましい入力軸及び／またはエンジン制
動装置によって行うこともできる。
【００５４】動力シンクロナイザアセンブリ３０は、直
接的または間接的に出力軸２２によって駆動される車両
通し歯車１４２によって駆動されるようになっており、
このため、補助部が係合していない時には動力シンクロ
ナイザは主部副軸９０を加速することができない。
【００５５】動力シンクロナイザアセンブリ３０の構造
及び作用の詳細は、前述の米国特許第４，６１４，１２
６号に詳細に記載されている。
【００５６】装置１２の変速機１４の単式のシフトを行
うシフトシーケンスが図４に示されている。第２速から
第３速へのシフト（すなわち単段のアップシフト）が必
要であるとＥＣＵ５０が決定したとすると、ＥＣＵはス
ロットルペダル３２の位置に無関係に燃料コントローラ
３４によってエンジンへの燃料供給を減少させる（すな
わち下方傾斜させる）。エンジンへの燃料供給が減少し
ている間、切断クラッチ（またはマスタークラッチ）２
４が切り離されて、主部９４をニュートラルへシフトさ
せる。
【００５７】エンジンへの燃料供給減少、切断クラッチ
の切り離し及び主部の切り離しが行われる時、動力シン
クロナイザが作動して、主軸歯車（本例では第３速主軸
歯車１１４）を出力軸速度及び補助部９６の比によって
決定された目標速度すなわち主軸１００に対してほぼ同
期した速度で回転させる。出力軸速度はセンサ４４で感
知されるのに対して、それぞれの主軸歯車の速度は、セ
ンサ４２で感知された入力軸７２の速度の既知倍数であ
る。
【００５８】主部の切り離し後ではいつでもレール選択
機能を実施でき、動力シンクロナイザが連結歯車を目標
速度に近づけていくと、新しい比に主部を再連結する時
に達する。もちろん、アップシフトでは、動力シンクロ
ナイザは通常は入力軸及び関連歯車の速度を減速する必
要がある。
【００５９】適当な主部比に連結した時、切断クラッチ
が再連結され、エンジンに燃料が再供給される。
【００６０】一般的に、単式のシフトは約０．７０〜
０．８０秒で、切断（すなわちトルク遮断）時間は約
０．５０秒である。
【００６１】クラッチ切り離し時にエンジンが望ましく
ない及び／または破壊的な高速度まで加速されるのを防
止して、アップシフト時にエンジン速度を減速してマス
タークラッチすなわちトルクコンバータ切断クラッチが
滑らかに再連結されるようにするため、スロットルディ
ップオーバライド装置３４が適切に作動していることを
確認し、故障が感知された場合、適当な故障許容作動モ
ードを提供することが重要である。
【００６２】本発明の制御装置／方法によれば、図６に
示されているように、スロットルディップオーバライド
装置３４の作動を命令する時またはその直前に、初期エ
ンジン速度（ＥO ）を感知して記憶する。次に、スロッ
トルペダル位置（ＴＨＬ）が最大スロットルペダル位置
の約２５％〜３０％である基準スロットル位置よりも大
きいかどうかを決定する。スロットルペダル位置が基準
を超えていない場合、スロットルディップオーバライド
装置の作動故障の検査は実施されない。
【００６３】故障検査を実施する場合、約８００ミリ秒
の時間（ＴREF ）を計時できるようにタイマーをセット
し、その時間が経過した時のエンジン速度の現在値（Ｅ
C ）を感知して初期値（ＥO ）と比較することによっ
て、スロットルディップ装置が適切に作動している場合
に予想される通りにエンジン速度が減速しているかどう
かを決定する。
【００６４】エンジン速度が予想通りに減速している場
合、それに従ってシフトシーケンスが進む。エンジン速
度が減速していない場合、スロットルディップ作動故障
が宣言され、故障表示装置によって運転者に知らされ
る。シフトが必要な場合でも、運転者がスロットルペダ
ル位置及びそれに伴ったエンジンへの燃料供給を好まし
くはスロットル全開位置の約２５％〜３０％である基準
位置以下へ手動で減少させるまで、シフトシーケンスは
進まない。
【００６５】従って、自動燃料制御用のスロットルディ
ップオーバライド装置を備えた自動機械式変速装置のた
めの、スロットルディップオーバライド装置アクチュエ
ータ故障感知及び故障許容論理を備えたシフト制御シス
テム及び方法が提供されていることがわかるであろう。
【００６６】好適な実施例の上記説明は一例にすぎず、
本発明の範囲内において様々な変更を加えることができ
ることを理解されたい。
【００６７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、スロッ
トルオーバライド装置を備えた自動機械式変速装置にお
いて、スロットルオーバライド装置の作動開始時のエン
ジン速度の初期値と一定時間後のエンジン速度の現在値
とを比較して、その差が基準値を超えている場合を除い
て、スロットルオーバライド装置が故障であると決定す
る。そして、故障の場合には、運転者がアクセルペダル
の設定を所定基準値に減少するまでアップシフトを禁止
する。これにより、クラッチ切り離し時にエンジンが望
ましくない破壊的な高速度まで加速されるのを防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトルクコンバータ及びトルクコンバー
タ切断及びバイパスクラッチ構造を示す概略図である。
【図２】本発明の自動機械式変速装置の概略図である。
【図３】本発明の自動機械式変速装置の部分断面図であ
る。
【図４】図２の変速機での典型的なシフトシーケンスの
グラフ図である。
【図５】図３の変速機の場合のシフトパターンの記号説
明図である。
【図６】本発明による故障感知及び許容論理規則を象徴
的に表示したフローチャートである。
【符号の説明】
１２ 変速装置 １４ 変速機 １６ エンジン ２０ トルクコンバータ ３２ スロットル制御装置 ３４ 燃料制御装置 ５０ 中央処理装置 ５４ インペラ ６０ タービン ７２ 変速機入力軸

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機械式変速機（１４）と、燃料制御形エ
    ンジン（１６）と、前記エンジン及び前記変速機間に駆
    動的に介在させた非確動カップリング（１０）と、運転
    者設定形スロットル制御装置（３２）と、スロットル制
    御装置の設定に無関係にエンジンへ供給される燃料の最
    大量を所定量に制限するスロットルオーバライド装置
    （３４）と、（ｉ）エンジン速度を表す信号を含む変速
    装置の状態を表す入力信号を受け取って、論理規則に従
    ってそれらを処理して、複数の装置アクチュエータへコ
    マンド出力信号を送る中央制御ユニット（５０）とを有
    している形式の自動機械式変速装置（１２）のシフトを
    制御するための方法であって、 前記変速機のシフトの必要性を感知し、 前記変速機のシフトの必要性の感知に応答して、前記ス
    ロットルオーバライド装置の作動を始めて、前記スロッ
    トルオーバライド装置の作動を始めた時点でのエンジン
    速度の初期値（ＥＳO ）を感知して記憶し、 一定時間（ＴREF ）経過した後、その時のエンジン速度
    の現在値（ＥＳC ）を感知し、 エンジン速度の初期値をエンジン速度の現在値とを比較
    して、前記初期値が前記現在値を少なくとも基準値だけ
    超えている（ＥＳO ーＥＳC ≧ＲＥＦ）のでなければ、
    スロットルオーバライド装置が作動故障であると決定す
    ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記基準値（ＲＥＦ）がゼロであること
    を特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 前記基準値（ＲＥＦ）がゼロより大きい
    ことを特徴とする請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 前記入力信号は、（ｉｉ）運転者による
    スロットル装置の設定を表す信号も含んでおり、前記の
    エンジン速度を感知して比較することによってスロット
    ルオーバライド装置の作動故障の決定は、前記感知され
    たスロットル設定位置（ＴＨＬ）が第１スロットル位置
    基準値（ＴＨＬREF-1 ）を超えている場合だけ進行する
    ことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれかの方
    法。
  5. 【請求項５】 前記入力信号は、（ｉｉ）運転者による
    スロットル装置の設定を表す信号も含んでおり、さら
    に、スロットルオーバライド装置の作動故障が決定され
    た場合、感知されたスロットル位置（ＴＨＬ）が第２ス
    ロットル基準値（ＴＨＬREF-2 ）を超えていれば、変速
    機のアップシフトを防止する段階を有していることを特
    徴とする請求項１ないし３のうちいずれかの方法。
  6. 【請求項６】 前記入力信号は、（ｉｉ）運転者による
    スロットル装置の設定を表す信号も含んでおり、さら
    に、スロットルオーバライド装置の作動故障が決定され
    た場合、感知されたスロットル位置（ＴＨＬ）が第２ス
    ロットル基準値（ＴＨＬREF-2 ）を超えていれば、変速
    機のシフトを防止することを特徴とする請求項４の方
    法。
  7. 【請求項７】 前記第１スロットル基準値（ＴＨＬ
    REF-1 ）は、スロットル全開設定の約２０％〜３０％で
    あることを特徴とする請求項４又は６の方法。
  8. 【請求項８】 前記第２スロットル基準値（ＴＨＬ
    REF-2 ）は、スロットル全開の約２０％〜３０％である
    ことを特徴とする請求項５又は９の方法。
  9. 【請求項９】 前記変速装置（１４）はさらに動力シン
    クロナイザアセンブリ（３０）を含むことを特徴とする
    請求項１ないし３のうちいずれかの方法。
  10. 【請求項１０】 燃料の前記所定量は、前記エンジンを
    ほぼアイドル速度設定に維持するために必要な燃料の量
    であることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれ
    かの方法。
  11. 【請求項１１】 さらに、スロットルオーバライド装置
    の作動故障の存在が決定された時に故障を運転者に知ら
    せることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか
    の方法。
  12. 【請求項１２】 前記一定時間は５００〜１０００ミリ
    秒であることを特徴とする請求項１ないし３のうちいず
    れかの方法。
  13. 【請求項１３】 機械式変速機（１４）と、燃料制御形
    エンジン（１６）と、前記エンジン及び前記変速機間に
    駆動的に介在させた非確動カップリング（１０）と、運
    転者設定形スロットル制御装置（３２）と、スロットル
    制御装置の設定に無関係にエンジンへ供給される燃料の
    最大量を所定量に制限するスロットルオーバライド装置
    （３４）と、（ｉ）エンジン速度を表す信号を含む変速
    装置の状態を表す入力信号を受け取って、論理規則に従
    ってそれらを処理して、複数の装置アクチュエータへコ
    マンド出力信号を送る中央制御ユニット（５０）とを有
    している形式の自動機械式変速装置（１２）のシフトを
    制御するための制御装置であって、前記論理規則が、 前記変速機のシフトの必要性を感知する規則と、 前記変速機のシフトの必要性の感知に応答して、（ｉ）
    前記スロットルオーバライド装置の作動を始めて、（ｉ
    ｉ）前記スロットルオーバライド装置の作動を始めた時
    点でのエンジン速度の初期値（ＥＳO ）を感知して記憶
    する規則と、 一定時間（ＴREF ）経過した後、その時のエンジン速度
    の現在値（ＥＳC ）を感知する規則と、 （ｉ）エンジン速度の初期値をエンジン速度の現在値と
    比較して、（ｉｉ）前記初期値が前記現在値を少なくと
    も基準値だけ超えている（ＥＳO ーＥＳC ≧ＲＥＦ）の
    でなければ、スロットルオーバライド装置の作動故障を
    決定する規則とを有していることを特徴とする制御装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記基準値（ＲＥＦ）がゼロであるこ
    とを特徴とする請求項１３の制御装置。
  15. 【請求項１５】 前記基準値（ＲＥＦ）がゼロより大き
    いことを特徴とする請求項１３の制御装置。
  16. 【請求項１６】 前記入力信号は、（ｉｉ）運転者によ
    るスロットル装置の設定を表す信号も含んでおり、エン
    ジン速度を感知して比較することによってスロットルオ
    ーバライド装置の作動故障を決定する前記規則は、前記
    感知されたスロットル設定位置（ＴＨＬ）が第１スロッ
    トル位置基準値（ＴＨＬREF-1 ）を超えている場合だけ
    進行することを特徴とする請求項１３ないし１５のうち
    いずれかの制御装置。
  17. 【請求項１７】 前記入力信号は、（ｉｉ）運転者によ
    るスロットル装置の設定を表す信号も含んでおり、さら
    に、スロットルオーバライド装置の作動故障が決定され
    た場合、感知されたスロットル位置（ＴＨＬ）が第２ス
    ロットル基準値（ＴＨＬREF-2 ）を超えていれば、変速
    機のアップシフトを防止することを特徴とする請求項１
    ３ないし１５のうちいずれかの制御装置。
  18. 【請求項１８】 前記入力信号は、（ｉｉ）運転者によ
    るスロットル装置の設定を表す信号も含んでおり、さら
    に、スロットルオーバライド装置の作動故障が決定され
    た場合、感知されたスロットル位置（ＴＨＬ）が第２ス
    ロットル基準値（ＴＨＬREF-2 ）を超えていれば、変速
    機のシフトを防止することを特徴とする請求項１６の制
    御装置。
  19. 【請求項１９】 前記第１スロットル基準値（ＴＨＬ
    REF-1 ）は、スロットル全開設定の約２０％〜３０％で
    あることを特徴とする請求項１６の制御装置。
  20. 【請求項２０】 前記第２スロットル基準値（ＴＨＬ
    REF-2 ）は、スロットル全開の約２０％〜３０％である
    ことを特徴とする請求項１７の制御装置。
  21. 【請求項２１】 燃料の前記所定量は、前記エンジンを
    ほぼアイドル速度設定に維持するために必要な燃料の量
    であることを特徴とする請求項１３ないし１５のうちい
    ずれかの制御装置。
  22. 【請求項２２】 さらに、スロットルオーバライド装置
    の作動故障の存在が決定された時に故障を運転者に知ら
    せる規則を有していることを特徴とする請求項１３ない
    し１５のうちいずれかの制御装置。
  23. 【請求項２３】 前記一定時間は５００〜１０００ミリ
    秒であることを特徴とする請求項１３ないし１５のうち
    いずれかの制御装置。
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