JPH05346158A - レンジシフト制御装置 - Google Patents

レンジシフト制御装置

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JPH05346158A
JPH05346158A JP4353665A JP35366592A JPH05346158A JP H05346158 A JPH05346158 A JP H05346158A JP 4353665 A JP4353665 A JP 4353665A JP 35366592 A JP35366592 A JP 35366592A JP H05346158 A JPH05346158 A JP H05346158A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンジ部のシフトを自動的に最適なレンジに
制御するレンジシフト制御装置を提供すること。 【構成】 手動シフトのレンジ形複式変速機(10)で、選
択された主変速部比または主変速部ニュートラル位置を
選択する運転者作動式選択手段(107) と、補助変速部の
レンジをシフトさせる補助シフト機構(96)とを備え、セ
ンサ(100) が車両の対地速度を表す値を感知して、基準
値と比較される信号(100Ａ) を発生し、車両の対地速度
を表す信号(100A)を受け取って、これを所定の基準値と
比較し、信号が基準値より大きい場合、補助シフト機構
によってシフトを高速レンジ比へ自動的に推し進め、信
号が基準値より小さい場合、シフトを低速レンジ比へ自
動的に推し進める手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レンジ形複式変速機用
のレンジシフト構造、特に他の点では手動でシフトされ
るレンジ形複式変速機用の自動レンジシフト構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】レンジ形またはレンジ／スプリッタ結合
形の複式変速機は従来より公知であって、例えば米国特
許第3,105,395 号、第3,138,965 号、第3,171,300 号、
第3,283,613 号及び第4,754,665 号に記載されており、
それらの開示内容は参考文献として本説明に含まれる。
【０００３】簡単に説明すると、このような変速機は、
一般的に多段速度主変速部がレンジ形補助部と直列に接
続されており、レンジ範囲が主変速部がカバーする全体
の速度比よりも大きくなっている。譲受人の公知のＲＴ
／ＲＴＯ11609 及びＲＴ／ＲＴＯ11610 形「ロードレン
ジャー(Roadranger)」の変速機は、「（４＋１）×
（２）」の９速、及び「（５）×（２）」の10速の重荷
重レンジ形変速機の例である。
【０００４】このような変速機では、主変速部は一般的
に手動作動式シフトレバー等によって操作されるシフト
バーハウジングアセンブリでシフトされ、補助変速部は
遠隔位置のスレーブ弁／アクチュエータ機構を制御する
一般的に手動作動式のボタンまたはスイッチでシフトさ
れる。レンジ部には同期ジョークラッチが用いられるこ
とが多いため、許容できるシフト品質が得られ、またレ
ンジ部の同期ジョークラッチの不当な摩耗及び／または
破損を防止できるようにするため、主変速部がニュート
ラル状態の間にレンジシフトを開始し、好ましくは完了
しなければならない。
【０００５】上記の点から、従来形の複式変速機には一
般的に、レンジシフトをマスター制御弁のセレクタボタ
ンまたはスイッチで事前選択できるようにするが、主変
速部がニュートラル位置へ、または少なくともその方向
へシフトされるまで開始しないようにするインターロッ
ク装置を含む制御装置、一般的に空気圧制御装置を備え
ている。このような変速機及びその制御装置は、例えば
米国特許第2,654,268号、第3,138,965 号、第4,060,005
号及び第4,974,474 号に記載されており、これらの開
示内容は参考文献として本説明に含まれる。剛直及び弾
性形の両方の機械式インターロック装置を用いたレンジ
形変速機が、米国特許第4,974,474 号、第4,944,197 号
及び第4,296,642 号に記載されており、これらの開示内
容は参考文献として本説明に含まれる。
【０００６】従来形の手動制御式レンジ形複式変速機は
一般的に、レンジシフトが運転者によって通常はシフト
レバーのボタン／スイッチで選択または事前選択された
「リピートＨ」形であるか、または「Ｈ」パターン間の
シフトをセンサが感知してレンジシフトを選択する「ダ
ブルＨ」形であった。いわゆる「ダブルＨ」形制御装置
は、米国特許第4,633,725 号及び第4,275,612 号等の従
来技術から公知であって、これらの開示内容は参考文献
として本説明に含まれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の手動シフトレン
ジ形複式変速機は、特に重量形車両に使用される場合に
は非常に好都合であるが、「リピートＨ」形制御装置を
備えたものはレンジシフトの手動選択の必要及び／また
はエンジン速度の過小または過多を発生する不適当なレ
ンジへシフトされる不都合があり、また「ダブルＨ」形
制御装置を備えたものは、シフトレバーに過大な横方向
空間が必要なこと及び／またはシフトしづらいことか
ら、完全に満足できるものではない。
【０００８】このような事情から、本発明は、レンジ形
複式変速機において最適なレンジシフトを可能にするレ
ンジシフト制御装置を提供すること目的としている。
【０００９】
【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に、本発明は車両の変
速機出力軸速度等の対地速度を表す入力信号を受け取っ
て、この信号を所定の基準値と比較することによって、
(i) 前記信号が基準値より大きい場合、シフトを高速レ
ンジ比へ自動的に推し進め、(ii)前記信号が基準値より
小さい場合、シフトを低速レンジ比へ自動的に推し進め
る手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】この制御装置は、スレーブ形レンジシフト
アクチュエータに対して高（一般的に直接的）または低
レンジにシフトするように命令すべきかを決定し、また
必要に応じて次にニュートラルへ手動シフトされた時に
実施される必要なレンジシフトを事前選択するアクチュ
エータへコマンド信号を送る。
【００１１】好ましくは、レンジシフトアクチュエータ
アセンブリには、主部ニュートラル位置へシフトされる
までレンジシフトの開始を阻止するインターロック装置
及び／または基準車速よりも低い車速で高いレンジへの
レンジシフトを手動選択できるようにする手動オーバラ
イドが設けられる。また、好ましくは、制御装置または
作動媒体が故障した場合にはレンジ部を高速レンジ比に
維持またはシフトさせるようにアクチュエータアセンブ
リをばね付勢して、車両エンジン及び／または変速機が
破損する可能性をなくす。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
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及
び後端部を示しており、図１において変速機の左側及び
右側である。「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
の派生語及び類似語に適用される。
【００１３】「複式変速機」は、多段前進速度主変速部
と多段速度補助変速部とを直列に接続して、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て
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。
【００１４】「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ず、クラッチ連結の初期に
おいて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比較的大きい容
量の摩擦手段がクラッチ手段と共に使用されている確動
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。
【００１５】図１、図２及び図３は、レンジ形複式変速
機10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
駆動連結し、従動部22は変速機入力軸16に回転可能に固
着されている。
【００１６】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にほぼ同軸的に配置されている主軸28の直径方向の両
側に配置されている。副軸アセンブリの各々は、ハウジ
ングＨ内で軸受32及び34によって支持されている副軸30
を有しており、その一部分だけが概略的に図示されてい
る。副軸アセンブリの各々には、同一群の副軸歯車38、
40、42、44、46及び48がそれと共転可能に固着されてい
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、公知のようにクラッチカ
ラー60、62及び64を滑らせることによって一度に１つが
主軸に選択的にクラッチ連結されてそれと共転する。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。
【００１７】一般的に、ジョークラッチカラー60、62及
び64は、公知のように手動操作式シフトバーアセンブリ
70に連動したシフトフォーク60Ａ、62Ａ及び64Ａによっ
てそれぞれ軸方向に位置決めされる。クラッチカラー6
0、62及び64は、公知の同期または非同期複動作動形ジ
ョークラッチ形式にすることができる。
【００１８】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を備えているが、最も低い前進速
度比、すなわち主軸駆動歯車56を主軸28に駆動連結して
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
す必要がある場合が多い。従って、主変速部12には５段
階前進速度を備えているが、一般的には「４＋１」主部
と呼ばれ、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。
【００１９】ジョークラッチ60、62及び64は３位置クラ
ッチであって、シフトレバー72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
めされる。公知のように、クラッチ60、62及び64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）を備えている。
【００２０】補助変速レンジ部14には２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、主軸28に回転可能に固定されている
レンジ／出力歯車86と常時噛み合っているのに対して、
補助部副軸歯車84は、出力歯車88と常時噛み合ってい
る。
【００２１】シフトフォーク94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の低レンジ作動用に歯車88を出力軸90
に、あるいは直接または高レンジ作動用に歯車86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のシフト「リピートＨ」形パターンが図３に
概略的に示されている。
【００２２】レンジ形補助部14は、平歯車またはハスバ
歯車を用いた２速部として図示されているが、３つ以上
の選択可能なレンジ比及び／または遊星形歯車を備えた
スプリッタ／レンジ結合形補助部を用いたレンジ形変速
機にも本発明を適用できることを理解されたい。また、
前述したように、いずれか１つまたは複数のクラッチ6
0、62または64を同期ジョークラッチ形にし、また変速
部12及び／または14を単一副軸形にすることもできる。
【００２３】従来技術では、図２に示されているよう
に、変速機100 のレンジ作動の高低は、一般的にシフト
レバー72に設けられている運転者作動式スイッチまたは
ボタン98によって選択される。
【００２４】本発明は、スイッチまたはボタン98をなく
すと共に、運転者が手動でそれを操作する必要がなくな
る。リピートＨ形シフト制御装置における自動レンジシ
フト用の本発明の電気制御式空気圧制御装置について図
４〜６を参照しながら説明する。
【００２５】変速機10には、出力軸90の回転速度を感知
して、それを表す出力信号100Aを発生する回転速度セン
サ100 を備えている。公知のように、出力軸90の回転速
度は、変速機10が搭載されている車両の対地速度を表し
ている。
【００２６】所定の車速以上ではレンジダウンシフトを
禁止するレンジ変更自動禁止制御装置を手動レンジ変更
構造に設けることは公知である。手動レンジシフトは、
レンジ内で主変速部をシフトするために用いられるギヤ
チェンジレバーまたはノブに設けられた空気圧または電
気スイッチによって実施されるのが一般的である。公知
の自動制御された制止装置は、速度センサ等に応じて電
気的及び／または空気圧的に制御することができ、車速
に自動的に応答する。本発明によれば、このような公知
の装置を用いて、レンジシフトを自動的に禁止すると共
に自動的に導入し、また同装置を手動でオーバライド制
御することによって、レンジアップシフト及び／または
ダウンシフトを運転者が制御することもできるようにし
ている。
【００２７】以下の説明では、シフトとは、例えば４つ
の手動選択比の最高（一般的に直結）レンジと４つの手
動選択比の最低（一般的に減速）レンジとの間のレンジ
シフトのことである。但し、ここでは、レンジシフトは
本発明によって通常は自動的であるがオーバライド可能
であると考えられる。
【００２８】例えば上記の米国特許第4,974,474 号に記
載されているように従来から公知のように、レンジシフ
トフォーク94を取り付けた軸104 を支持している２位置
ピストン114 が、シリンダ103 内に摺動可能にはめ込ま
れている。２位置４方向ソレノイド102Aで制御された制
御弁を用いて、シリンダ103 の両側の室を選択的に加圧
及び排気できるようにしている。以下に記載するフェイ
ルセイフのため、ばね102Bが、ピストンを高レンジに係
合させることができる位置へ弁102 を付勢している。
【００２９】レンジ変更弁102 に接続されている少なく
とも１つの電線（Ｌ）がソレノイド102Aへ電力を供給す
るのは、この電線における、速度センサ100 に制御され
た本発明の常開接点110Bが閉じた時で、好ましくは現時
点では通常のクラッチペダルであることが好ましい手動
式装置112 がクラッチの切り離しに通常必要とされる位
置を越えた選択可能な位置まで踏み込まれる（この時点
でマイクロスイッチ111Dが閉じる）ことによって開く電
線上の常閉接点111Bがまだ開かれていない時だけであ
る。多くのドライバがこのクラッチの深踏み込みすなわ
ちオーバトラベル形の制御には慣れており、これはアッ
プシフトブレーキに用いられることが多い。
【００３０】さらなるオプションの改良として、電力線
（Ｌ）を励起するさらなる制御装置115 をブレーキペダ
ルによって作動させてもよい。それは、クラッチ作動式
の常閉接点111Bの、クラッチによって開いた時の分路に
することができる。あるいは、クラッチ作動装置111 内
の別の常閉接点116 を励起することによって直列または
線接点111Bが開放できないようにすることによって、電
気的な干渉を受ける前記常閉接点111Bを作動させる装置
111 でもよい。
【００３１】これらの作動を共通線Ｌ、Ｌを介してフェ
イルセイフに実施するため、レンジ変更制御弁102 を通
常はそれの高レンジ位置へ（例えばばね付勢で）押し付
け、ソレノイドをそれの低レンジ位置へ（電線ＬＬによ
って）押し付ける必要がある。これによって、電気故障
の際に、高レンジへのアップシフトだけが可能になる。
低すぎるレンジは望ましくない過剰回転を引き起こして
はるかに重大な問題となるのに対して、高すぎるレンジ
はエンジン及び変速機の回転不足を招くだけである（比
較的安全である）から、フェイルセイフが達成されると
考えられる。
【００３２】クラッチオーバライド制御装置111 、111D
は、線接点111Bの開放時に長期的な効力を与える必要が
ある、すなわちクラッチペダル112 及びマイクロスイッ
チイニシエータ装置111Dが作動した後、接点を開放状態
に、例えば15秒程度維持する必要がある。これは、車両
が車速励起接点110Bを開放できる速度に加速されるま
で、電線を開放状態に保持しなければならないからであ
る。さもなければ、レンジ部がその低速度比へ再びシフ
トしてしまう。
【００３３】レンジ制御弁102 から高低の圧力線（Ｈ
Ｐ、ＬＰ）がレンジ調節２方向ピストン114 の各側に延
在して、レンジ変更軸104 を駆動できるようにしてい
る。軸104 に２つの窪みを設けることによって、手動セ
レクタ107 がニュートラル位置にある時以外にはレンジ
シフト制止ピン105 がレンジシフトを阻止できるように
している。主部がニュートラル状態にあることによっ
て、ピン105 がレンジ軸ロッド106 を解放するだけでな
く、前記ニュートラル状態で（例えばセレクタ106 の小
径部分105Aがピン105 と向き合う位置を通過中）レンジ
が変更されている間だけ弁108 も低圧導管または源ＬＰ
（一般的に大気への連通路）を有効化、すなわち作動さ
せることができる。この形式の装置は、上記米国特許第
4,974,474 号及び米国特許第4,974,468 号に記載されて
おり、それらの開示内容は参考文献として本説明に含ま
れる。
【００３４】空気圧系統は、車両空気系統101 からフィ
ルタ及び／またはレギュレータ113を介して圧縮空気が
供給されるソレノイドレンジ制御弁102 を有している。
圧縮空気は、レンジ制御弁102 を通ってレンジシリンダ
103 に入り、ここでレンジ軸104 ／レンジピストン114
アセンブリをその高低レンジ位置間で一方向または他方
向へ移動させようとする。レンジ軸104 と主部セレクタ
軸106 との間のインターロックピン105 が、公知の方法
で両軸の同時移動を阻止している。セレクタ軸106 は、
ギヤレバー107 によって手動操作され、セレクタ軸106
がニュートラル位置へ移動通過してインターロックピン
105 が小径部分105Aにはまり込んでレンジ軸104 を移動
できるようにするまで、レンジ軸104 は移動できない。
同時に、排気制御弁108 が開放して、空気がレンジシリ
ンダ103 から大気へ流れることができるようにする。レ
ンジ軸104 が付勢されて移動する方向は、レンジ制御弁
102 の位置、及びそれがソレノイド102Aによって左方向
へ作動しているか、弁のばね102Bによって右方向へ作動
しているかによって決められる。
【００３５】電気系統は、車速センサ100 から信号を受
け取り、車両が所定の対地速度に達した時に切れて消勢
されるトリガスイッチ110 を有している。この速度以下
では、トリガスイッチのソレノイド110Aが励起されて、
常開ゲート110Bが閉じることによって弁102 のソレノイ
ド102Aに続く１つの回路が閉成される。この速度以上で
は、ソレノイド110Aが励起されず、回路は常に開いたま
まである。ドライバークラッチペダル112 の下側にリレ
ータイマースイッチ111 がはめ込まれており、例えば通
常のクラッチ切り離し踏み込みよりも深いクラッチペダ
ルストロークの最下端部で（必要時に）手動で励起され
る。リレータイマースイッチ111 の目的は、コイル111C
を励磁することであって、これによって常閉ゲート111B
が（所定時間）開き、後者がトリガされている時でもト
リガスイッチ110 からの信号をオーバライド／遮断す
る。タイマーリレースイッチ111 がマイクロスイッチ11
1Dの閉鎖等で作動すると、それは常開の接点111Aを閉じ
てマイクロスイッチを励起することによって、ブレーキ
ペダルの下方のマイクロスイッチ115 またはブレーキ線
上の圧力スイッチへ電力を供給する。次にタイムリレー
スイッチ111 の作動後にブレーキペダルが押し付けられ
ると、ブレーキペダルの下方のマイクロスイッチ115 ま
たはブレーキ線上の圧力スイッチが常閉ゲート116 を開
き、リレータイマースイッチ111 を解除して、接点111B
を再閉鎖する。
【００３６】図４は、低レンジにある変速機を示してお
り、トリガスイッチ110 内のソレノイド110Aが車速セン
サ制御装置110 から信号を受け取って、常開ゲート110B
を閉鎖状態に保持し、それによって回路が閉成してレン
ジ制御弁102 内のソレノイド102Aが励起され、これによ
って変速機が低レンジに保持されている。本装置が低レ
ンジにある時に何かの理由で弁102 のソレノイド102Aへ
電気信号が送られない場合、弁がレンジ制御弁102 内の
ばね102Bによって自動的に高レンジ位置へ戻る。これに
よってシリンダ103 の各側が事前励起され、手動シフト
動作によって次にニュートラルを通過した時、高レンジ
へ戻る。
【００３７】本装置は、故障時に高レンジへ移動して、
エンジンがオーバスピード状態にならないようにするこ
とによって、エンジン及び変速機の両方の損傷を防止す
る構造になっている。車速センサ100 からトリガスイッ
チ110 を介して送られた信号がソレノイド110Aを励起す
る時の車両対地速度は、車両及び駆動系構造に応じて予
め決定されており、低レンジの最高歯車の調節速度の割
合に基づいていることが好ましい。この車速に達するま
で、変速機は低レンジに保持され、その車速に達した時
点で車速信号または電圧が遮断されて、トリガスイッチ
110 内のソレノイド110Aが消勢され、ゲート110Bが開
く。これによってレンジ制御弁102 内のソレノイド102A
が消勢されて、ばね102Bが弁を高レンジの初期位置へ移
動させる。このため、ギヤレバー107 及びセレクタ軸10
6 が次にニュートラル位置へ移動して通過した時、ピス
トン114 は高レンジ比位置へ移動する。
【００３８】図５は、変速機10が高レンジへ移動中また
は移動した後のレンジ制御装置を示している。レンジ制
御弁102 は、弁内のばね102Bによって高レンジ位置に保
持されており、車速が所定速度に減速するまでその状態
にあり、所定速度に減速した時、トリガスイッチ110 が
ソレノイド110Aを励起して、ゲート110Bを閉じて回路を
閉成する。その後、ギヤレバー107 及びセレクタ軸106
が次にニュートラル位置へ移動して通過した時、レンジ
制御弁102 のソレノイド102A（現時点では励起されてい
る）が低レンジ位置にある弁102 で低レンジを事前選択
し、空気が高圧導管ＨＰからレンジシリンダ103 の左側
（右側ではない）へ流れて、レンジシリンダピストン11
4 ／レンジ軸104 アセンブリを低レンジ位置へ右方向に
移動させ、シリンダ103 の右側の空気を排気導管ＬＰ及
び排気制御弁108 を介して排出する。
【００３９】図６は、リレータイマースイッチ111 が通
常のクラッチ切り離しを行うペダル112 の踏み込みより
もさらに深く踏み込むことによって励起されている状態
を示している。このようにして、ドライバは自動レンジ
変更をオーバライドしたいという自分の願望を信号化す
ることができる。これは一般的に以下の場合である。 ａ）（低レンジの最高歯車に入っている時）ドライバが
低レンジから高レンジへ変化させ、エンジン／変速機を
回転／燃料消費量が低くなる最適値に保持したい時、 ｂ）例えば車両が荷物を積んでいないか、少し積んでい
るだけであるため、ドライバが車両を高レンジで始動し
たい時、または ｃ）ドライバが最高の歯車より低い低レンジ歯車から高
レンジへスキップシフトしたい（すなわち第３速から第
５または第６速へのスキップシフト）時である。
【００４０】クラッチペダル112 がオーバトラベル位置
まで、すなわちそのストローク端まで踏み込まれた時、
リレータイマースイッチ111 のマイクロスイッチ111Dが
励起される。タイマー111 のコイル111Cが励磁されて常
閉ゲート111Bを開き、トリガスイッチ110 のソレノイド
110Aからの信号を遮断することによって、レンジ制御弁
ソレノイド102Aが消勢され、レンジ制御弁102 を高レン
ジ位置へ戻す。レンジピストン114 及び軸104 はこの時
点で事前励起される。ギヤレバー107 及びセレクタ軸10
6 が次にニュートラル位置へ移動して通過した時、高レ
ンジ位置が得られる。リレータイマースイッチ111 の時
間設定は、車両及び駆動系の構造によって決定され、ト
リガスイッチ110 からの信号によってソレノイド110Aが
常時遮断される時の速度に車両が達することができるよ
うに設定される。例えば、15秒である。この時間設定内
で車両がその速度に達することができないか、何かの理
由でドライバが高レンジに連結しない決心をした場合、
リレータイマー111 が切れた時に本装置及び変速機は低
レンジのままであるか、それに戻る。
【００４１】重量形車両はクラッチペダルを過剰に深く
踏み込むようにして作動させるアップシフトブレーキを
備えていることが多いため、このような車両の多くのド
ライバはクラッチペダルを過剰に深く踏み込む必要があ
る制御装置に慣れている。従って、リレータイマースイ
ッチ111 の上記励起方法は多くのドライバにとって非常
に容易に取得できる動作である。
【００４２】好適な実施例では、前述したようにリレー
タイマースイッチ111 を励起するクラッチの過剰な踏み
込みの後にドライバがブレーキペダルを踏み込むと、ブ
レーキペダルの下側のマイクロスイッチ115 またはブレ
ーキ線上の圧力スイッチが接点116 を介してリレータイ
マースイッチ111 を解除し、リレータイマースイッチ11
1 が再始動される（接点111Bが開く）か、車速センサに
よってトリガスイッチ110 が消勢されて、常開の接点10
B が解放されるまで、変速機は低レンジのままとなる。
【００４３】従って、変速機は、「リピートＨ」ギヤシ
フトパターン（図３参照）を用いて足踏みペダル式また
は自動的に低レンジから高レンジへ、またその逆に変化
することができ、ハンド制御弁でいずれかのレンジを事
前選択する必要がなく、また特に電気故障の際に高レン
ジへ移動するように設計することによって、エンジンの
オーバスピードによる損傷から保護される。
【００４４】図７の実施例では、必要性が認められない
場合があったりコストが高くなるため、オーバライドの
特別な解除機能が設けられていない。また、アップシフ
トへのオーバライドを選択する別体の手動押しボタンを
備えている。これは、クラッチペダル作動式アップシフ
トブレーキ等を車両に用いた場合に特に有益である。従
って、手動制御装置は固有のものであって、主クラッチ
ペダルの過剰な踏み込みによるものではない。この押し
ボタン212 はリレーコイル212Aを励起させ、これによっ
て保持接点212B及び遅延装置211 が作動する。後者によ
って第２リレーコイル211Aが一定時間の遅れで励起さ
れ、この遅れが必要な理由については後述する。第２リ
レーコイル211Aは、励起されていない時には２つのレン
ジ部歯車比のうちの高い方の比を選択するレンジシフタ
ー弁に電気接続している常閉接点211Bを開く。遅延装置
211 は、アップシフト手動歯車変更に時間をとれる十分
に長い時間、常閉接点を開放状態に維持できるように選
択される。
【００４５】別のオプション改良としてオーバライドリ
レー212Aが設けられており、これは押しボタンで開始さ
れて、レンジボックスがそれのニュートラル位置を通過
した時、例えばシフト軸215 の小径部分219 がオーバラ
イドリレー212Aを消勢できる十分な時間長さだけ常閉接
点216 を開いた時、オフになる。前述のように、遅延装
置211 は、アップシフトを完了できるだけではない十分
に長い遅延値能力を備えていなければならない。
【００４６】図７において、本装置が高レンジである
が、車速センサ100 の読み取り値が低く、電線Ｌ、Ｌ上
の直列接点110Bを閉じた時はいつも自動的に、電線Ｌ、
Ｌがソレノイド102Aへ電気を供給して、上記のようにシ
フター103 を低レンジ位置へ移動させる。電線Ｌ、Ｌが
開路状態の時、戻しばね102Bがソレノイド弁を高レンジ
位置へ戻す。本実施例は、通常は前述のように高レンジ
の方が現在の作動状態に適しているとドライバが考える
ため、低レンジ状態を手動でオーバライドするための装
置を提供している。一般的に車速センサの比較的低い読
み取り値に応答して常開接点110Bが閉じるが、本実施例
では電線Ｌ、Ｌ上の接点110Bと直列関係にある常閉接点
211Bが開くことによってオーバライドが達成される。
【００４７】従って、第１リレー212A、第２リレー211A
及び遅延または保持装置211 を励起する押しボタン接点
212 を備えている。リレー212Aは、手動制御装置212 に
よって励磁されて、それ自身の持続接点212Bによってオ
ン状態に維持され、レンジボックス（図示せず）の作動
軸215 がニュートラルを通過した時に消勢される。例え
ば、その時に軸215 の小径部分219 が１点で感知される
ことによって、持続接点212Bと直列状態の常閉接点216
を開く。
【００４８】このため、ニュートラル感知接点216 が開
いた後でも、第２リレー211Aは押しボタン及び第１リレ
ー212Aを介して励起され、最初は接点212Bでオンに保持
されてから、例えば２秒間保持装置211 によって直接電
線211Dを介して励磁状態に維持される。これによって高
レンジに連結する時間が与えられる。
【００４９】本実施例では、高レンジは実際には、電線
Ｌ、Ｌ上の直列接点211Bを装置211で設定された２秒間
開く第２リレー211Aによって連結される、さらに正確に
言えば連結できるようになる（レバー107 がニュートラ
ルを通過した時に連結する）。感知された車速が２秒以
内に基準車速に達しない場合、接点211Bが閉じて、電線
Ｌ、Ｌが再び閉成し、低レンジに再連結する（そのた
め、図４〜６の実施例のキャンセルボタン115 が不必要
になる）。
【００５０】従って、他の点では手動でシフトされるレ
ンジ形複式変速機のレンジシフトを自動的に制御する新
規な改良空気圧制御装置が提供されている。
【００５１】以上に本発明の好適な実施例を説明してき
たが、発明の範囲内において様々な変更を加えることが
できることは理解されるであろう。
【００５２】
【発明の効果】本発明によれば、「リピートＨ」形制御
装置を備えて、他の点では手動でシフトされるレンジ形
複式変速機用の自動レンジシフト構造を備えるので、従
来の欠点である不適切な手動選択やエンジン速度の過小
および過多を原因を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動レンジシフト制御装置を用いた、
レンジ形補助部を備えている複式変速機の概略図であ
る。
【図２】図１の変速機の従来形シフト機構の概略図であ
る。
【図３】図１の変速機のリピートＨ形シフトパターンの
概略図である。
【図４】低レンジ状態にある本発明の自動レンジシフト
装置を示す概略ブロック図である。
【図５】高レンジへ移動中または移動後の本発明の自動
レンジシフト装置を示す概略ブロック図である。
【図６】オーバーライド状態を要求するペダルの過剰踏
み込み時の本発明の自動レンジシフト装置を示す概略ブ
ロック図である。
【図７】本発明の変更実施例の、図２と同様な概略ブロ
ック図である。
【符号の説明】
10 複式変速機 12 主変速部 14 補助変速部 96 レンジ部シフトアクチュエータアセンブリ 100 車速センサ 100 出力信号 102 制御弁 107 手動セレクタ 110 トリガスイッチ 111 リレータイマースイッチ 115 マイクロスイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多段速度主変速部(12)が多段速度補助変
    速部(14)と直列に接続され、前記主変速部は選択可能な
    ニュートラル位置を備え、前記補助変速部は高速レンジ
    比及び低速レンジ比を備えており、選択された主変速部
    比または主変速部ニュートラル位置を選択できるように
    する運転者作動式選択手段(107) と、前記補助変速部を
    前記補助部レンジ速度比の１つから別の補助部レンジ速
    度比へシフトさせる補助シフト機構(96)とが設けられて
    いる車両の複式変速機(10)用のレンジシフト制御装置で
    あって、 車両対地速度を表す値を感知して、それを表す信号(100
    A)を発生する手段(100) と、 前記補助シフト機構の作動を制御する制御手段(102、11
    0、111、115) とを有しており、 前記制御手段には、車両の対地速度を表す前記信号(100
    A)を受け取って、前記信号を所定の基準値と比較し、
    (i) 前記信号が前記基準値より大きい場合、前記シフト
    機構によってシフトを前記高速レンジ比へ自動的に推し
    進め、(ii)前記信号が前記基準値より小さい場合、前記
    シフト機構によってシフトを前記低速レンジ比へ自動的
    に推し進める手段が設けられていることを特徴とするレ
    ンジシフト制御装置。
  2. 【請求項２】 前記シフト機構は、前記主変速部がニュ
    ートラルへ、またはその方向へシフトしていない場合
    に、前記補助部のシフトを阻止するインターロック手段
    (104,105,105A)を備えていることを特徴とする請求項１
    のレンジシフト制御装置。
  3. 【請求項３】 前記運転者作動式選択手段は、リピート
    パターン（図３）形式であることを特徴とする請求項１
    のレンジシフト制御装置。
  4. 【請求項４】 前記制御手段は、補助変速部シフトを高
    速レンジ比へ推し進める第１位置と、この第１位置から
    変位して補助部シフトを低速レンジ比へ推し進める第２
    位置とを備えた制御部材102 を備え、該制御部材102 は
    第１位置の方向へ弾発付勢されていることを特徴とする
    請求項１ないし３のいずれかのレンジシフト制御装置。
  5. 【請求項５】 前記制御手段は、運転者が前記信号の値
    に関係なく補助部シフトを前記高速レンジ比に手動選択
    できるようにする手動操作可能なオーバライド装置(12
    2、212) を備えていることを特徴とする請求項１ないし
    ４のいずれかのレンジシフト制御装置。ことを特徴とす
    る請求項５のレンジシフト制御装置。
  6. 【請求項６】 前記オーバライド装置は制限された時間
    長さだけ有効であることを特徴とする請求項５のレンジ
    シフト制御装置。
  7. 【請求項７】 前記制限された時間長さが約15秒である
    ことを特徴とする請求項５または６のレンジシフト制御
    装置。
  8. 【請求項８】 車両対地速度を表す前記値が、変速機出
    力軸(90)の回転速度であることを特徴とする請求項１な
    いし５のいずれかのレンジシフト制御装置。
  9. 【請求項９】 多段速度主変速部(12)が多段速度補助変
    速部(14)と直列に接続され、前記主変速部は選択可能な
    ニュートラル位置を備え、前記補助変速部は高速及び低
    速レンジ部速度比のうちの選択された速度比へシフト可
    能であって、選択された主変速部比または前記主変速部
    ニュートラル位置を選択できるようにする運転者作動式
    選択手段(107) と、アクチュエータシリンダ(103) 内に
    密着状態で摺動可能にはめ込まれて第１及び第２シリン
    ダ室を形成している流体作動式アクチュエータピストン
    (114) を備えて、前記シリンダ室の選択された一方の加
    圧が必要な時に前記補助部レンジ速度比の一方から他方
    の補助部レンジ速度比へシフトさせる補助シフト機構(9
    6)とを備えている車両の複式変速機(10)用の加圧流体作
    動式レンジシフト制御装置であって、 車両対地速度を表す値を感知して、それを表す信号(100
    A)を発生する手段(100) と、 前記アクチュエータピストンを前記高速レンジ比と連結
    する位置へ推し進める第１位置、及び前記アクチュエー
    タピストンを前記低速レンジ比と連結する位置へ推し進
    める第２位置とを備えており、主変速部のニュートラル
    ／非ニュートラル状態に無関係に、前記シリンダ室の選
    択された一方を加圧流体源に接続する制御弁手段(102)
    と、 前記制御弁手段(102) の作動を制御する制御手段(110、1
    11、115) とを有しており、 前記制御手段には、車速を表す前記信号(100A)を受け取
    って、前記信号を所定の基準値と比較し、(i) 前記信号
    が前記基準値より大きい場合、自動的に前記弁手段に第
    １位置をとらせ、(ii)前記信号が前記基準値より小さい
    場合、自動的に前記弁手段に第２位置をとらせる手段を
    備えていることを特徴とするレンジシフト制御装置。
  10. 【請求項１０】 前記シフト機構は、前記主変速部がニ
    ュートラルへ、またはその方向へシフトしていない場
    合、前記補助部のシフトを阻止するインターロック手段
    (104,105,105A)を備えていることを特徴とする請求項９
    のレンジシフト制御装置。
  11. 【請求項１１】 前記運転者作動式選択手段は、リピー
    トパターン（図３）形式であることを特徴とする請求項
    ９または10のレンジシフト制御装置。
  12. 【請求項１２】 前記制御弁手段は、それの第１位置へ
    弾発(102B)付勢されているソレノイド(102A)制御弁であ
    ることを特徴とする請求項９ないし11のいずれかのレン
    ジシフト制御装置。
  13. 【請求項１３】 前記制御手段は、運転者が前記信号の
    値に関係なくシフトを高速レンジ比に手動選択できるよ
    うにする手動操作可能なオーバライド装置(122、212) を
    備えていることを特徴とする請求項９ないし12のいずれ
    かのレンジシフト制御装置。
  14. 【請求項１４】 前記オーバライド装置は制限された時
    間長さだけ有効であることを特徴とする請求項13のレン
    ジシフト制御装置。
  15. 【請求項１５】 前記制限された時間長さが約15秒であ
    ることを特徴とする請求項14のレンジシフト制御装置。
  16. 【請求項１６】 車両対地速度を表す前記値が、変速機
    出力軸(90)の回転速度であることを特徴とする請求項９
    ないし11のいずれかのレンジシフト制御装置。
  17. 【請求項１７】 前記レンジ補助変速部は、同期ジョー
    クラッチ装置(92)で連結可能であることを特徴とする請
    求項９ないし11のいずれかのレンジシフト制御装置。
  18. 【請求項１８】 多段速度主変速部(12)が多段速度補助
    変速部(14)と直列に接続され、前記主変速部は選択可能
    なニュートラル位置を備え、前記補助変速部は高速レン
    ジ比及び低速レンジ比を備えており、選択された主変速
    部比または主変速部ニュートラル位置を選択できるよう
    にする運転者作動式選択手段(107) と、前記補助変速部
    を前記補助部レンジ速度比の１つから別の補助部レンジ
    速度比へシフトさせる補助シフト機構(96)とを備えてい
    る車両の複式変速機(10)のレンジシフトを制御する方法
    であって、 車両対地速度を表す値を感知(100) して、それを表す信
    号(100A)を発生し、 車両の対地速度を表す前記信号(100A)を受け取って、前
    記信号を所定の基準値と比較し、 (i) 前記信号が前記基準値より大きい場合、前記シフト
    機構によってシフトを前記高速レンジ比へ自動的に推し
    進め、 (ii)前記信号が前記基準値より小さい場合、前記シフト
    機構によってシフトを前記低速レンジ比へ自動的に推し
    進める、各ステップを有していることを特徴とする方
    法。
  19. 【請求項１９】 前記運転者作動式選択手段は、リピー
    トパターン（図３）形式であることを特徴とする請求項
    18の方法。
  20. 【請求項２０】 さらに、手動操作可能なオーバライド
    装置(122、212) を設けて、運転者が前記信号の値に関係
    なくシフトを前記高速レンジ比に手動選択できるように
    することを特徴とする請求項18または19の方法。
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