JPH06219190A - 始動ギア比の連結制御方法及び装置 - Google Patents

始動ギア比の連結制御方法及び装置

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JPH06219190A
JPH06219190A JP5235795A JP23579593A JPH06219190A JP H06219190 A JPH06219190 A JP H06219190A JP 5235795 A JP5235795 A JP 5235795A JP 23579593 A JP23579593 A JP 23579593A JP H06219190 A JPH06219190 A JP H06219190A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】選択始動ギア比へのシフトを現在の選択始動ギ
ア比の比の関数として順次実行して、目標比への完全な
連結時に所定のエンジン速度が得られる制御方法及び装
置を提供すること。 【構成】半自動機械式変速装置10において、手動燃料ス
ロットル制御部24、エンジン14、機械式変速機12、摩擦
マスタークラッチ16、マスタークラッチ制御部３、非手
動制御式オペレータへ指令信号を送る中央処理装置38、
燃料スロットル制御オペレータ26、変速機オペレータ34
を備え、処理装置は、高いギア比から所定の始動ギア比
への直接的なダウンシフトの選択を表す状態を感知し
て、所定の使用可能状態を感知した時にそれを実行す
る。このため、事前選択された始動ギア比への直接的な
ダウンシフトを順次実行して、目標ギア比連結時の目標
同期エンジン速度（ＯＳ・ＧＲ）が、すべての選択可能
な始動ギア比に対して事前選択された所望の、好ましく
は一定の値にほぼ等しくなるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両停止動作時に、変
速機が事前選択された始動ギア比に直接シフトされ、又
はシフトできるようにする自動または半自動変速システ
ムに関する。特に、本発明は事前選択された始動ギア比
に直接シフトする際に起こる同期エンジン速度（変速機
の出力軸速度に目標ギア比を乗算したものに相当する）
を制御するための制御装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】重量形トラック及び／またはコーチ等の
重量形車両及び自動車の両方に対して、スロットルの開
度または位置、車両速度、エンジン速度等を感知し、そ
れらに従って車両変速機を自動的にシフトする全自動変
速装置が従来より公知である。
【０００３】このような全自動チェンジギヤ変速装置に
は、加圧流体を利用して１つまたは複数の部材を他の部
材または地面と摩擦係合させることによって選択ギア比
が得られるようにした変速機と、電子、油圧及び／また
は空気圧論理素子及びアクチュエータを用いて機械式
（すなわち確動）クラッチの連結及び切り離しを行うこ
とによって所望のギア比が得られるようにした自動機械
式変速機とが含まれる。
【０００４】このような変速機の例が、米国特許第3,96
1,546 号、第4,081,065 号、第4,361,060 号、第5,050,
079 号及び第5,109,729 号に示されており、それらの特
許の開示内容は参考として本説明に含まれる。
【０００５】多くの車両オペレータは、特に前もって道
路及び／または積載荷物の状態を見たり知ることができ
るため、ギア比の選択を制御できることを好む。従っ
て、通常は、いつ特定のギア比変更を行うか、及びアッ
プまたはダウンの隣合って連続した比を選択するのか、
１つまたは複数比を飛び越すのかを運転者が選択できる
ようにしながら、複数のギア比間の自動変更を行う半自
動機械式変速機制御装置が提供されていた。そのような
半自動変速機制御装置の例が、米国特許第4,648,290
号、第4,800,360 号、第4,930,081 号及び第4,930,078
号に記載されており、これらの特許の開示内容は引例と
して本説明に含まれる。
【０００６】自動及び半自動の両方の従来形変速機は、
車両が制動されて停止した時に事前選択された始動ギア
比へシフトする。この事前選択始動ギア比は、一般的に
固定か、オペレータによって変更可能か、またはシステ
ム作動パラメータ及び所定の論理規則の点からシステム
コントローラによって選択されたものであった。従来形
変速装置では、制動前に連結していた比から事前選択さ
れた始動ギア比へのシフトは、一般的に目標始動ギア比
に無関係に固定の出力軸／車両速度で開始される。
【０００７】これは、前進速度比が９、10、12、13、16
または18あり、最初の７段のいずれもそれぞれの状況に
よって適当な始動ギア比になりえる重量形車両用の最近
の機械式変速機では特に問題である。そのような多速度
機械式変速機の例が、米国特許第4,735,109 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
は引例として本説明に含まれる。
【０００８】そのような自動及び半自動変速機制御装置
では、始動ギア比のギア減速比が約11.0：1.00から約4.
20：1.00の範囲であるため、事前選択始動ギア比の連結
のための同期エンジン速度が大幅に変化し、これは特に
車両オペレータには望ましくないと思われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動及び半自動
機械式変速機制御の問題点を解決、あるいは最小限に抑
えるために、本発明は、選択された始動ギア比へのシフ
トを現在の選択始動ギア比の比の関数として順次実行し
て、目標比への完全な連結時に所定のエンジン速度が得
られるようにした、選択始動ギア比への自動シフト動作
に対する制御部を備えた半自動機械式変速機のための制
御装置／方法を提供することを目的としている。
【００１０】本発明の上記及び他の目的及び利点は、添
付の図面を参照した以下の詳細な説明から明らかになる
であろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、手動燃料スロットル制御部と、燃料スロ
ットル制御エンジンと、停止からの始動操作に適した最
低ギア比群のうちの特定の比を所定の始動ギア比として
決定するための多速度チェンジギヤ機械式変速機と、エ
ンジンと変速機との間に配置された摩擦マスタークラッ
チと、マスタークラッチ制御部と、車両速度を表す入力
を受け取って燃料スロットル制御オペレータを含む非手
動制御式オペレータへ指令信号を送る中央処理装置と、
変速機オペレータとを有しており、前記処理装置は、高
いギア比から所定の始動ギア比への直接的なダウンシフ
トの選択を表す状態を感知して、所定の使用可能状態を
感知した時にそれを実行するようにした半自動機械式チ
ェンジギヤ変速装置を制御する方法であって、所望の目
標エンジン速度を選択し、事前選択始動ギア比への直接
的シフトの開始を順次実行して、事前選択始動ギア比の
数値ギア比（ＧＲ）に予想出力軸回転速度（ＯＳ）を掛
けた積が目標エンジン速度にほぼ等しくなった時にそれ
を完了できるようにしたことを特徴としている。
【００１２】重量形トラックに用いられる一般的なディ
ーゼルエンジンでは、約1000RPM の同期エンジン速度が
車両オペレータにとって望ましく好都合であることがわ
かっている。
【００１３】これは、現在の事前選択始動ギア比の比及
び目標ギアへのシフト中の予想車両速度減衰を決定して
から、シフトの開始を順次実行して、目標比への完全な
連結時に所望エンジン速度が得られる車両速度で連結す
ることによって達成される。
【００１４】
【作用】本発明によれば、予め定められた状態において
コントローラまたはオペレータが事前選択された始動ギ
ア比への直接的なダウンシフトを要求することができ、
事前選択された始動ギア比への直接的なダウンシフトを
順次実行して、目標ギア比連結時の目標同期エンジン速
度（ＯＳ・ＧＲ）が、すべての選択可能な始動ギア比に
対して事前選択された所望の、好ましくは一定の値にほ
ぼ等しくなるようにする。
【００１５】この結果、様々な選択可能な停止からの始
動ギア比の連結をそれぞれ順次実行して、所定の所望同
期エンジン速度で目標始動ギア比を連結できる。
【００１６】
【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、説明している装置またはその一部分の
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。
【００１７】「単式変速機」は、オペレータが複数の単
一ギア減速比のうちの１つを選択できる変速機を表すた
めに用いられている。「複式変速機」は、主変速部と補
助変速部とを直列に接続して、主変速部で選択されたギ
ア減速比をさらに補助変速部で選択されたギア減速比と
組み合わせることができるようにした変速機を表すため
に用いられている。
【００１８】ここで使用されている「スプリッタ形複式
変速機」は、補助変速部を用いて、主変速部で選択され
たギア比を細分化するための様々な選択可能な段階を提
供できるようにした複式変速機を表している。スプリッ
タ形複式変速機では、一般的に主変速部に比較的幅が広
い段階が設けられ、それらが補助部でスプリットすなわ
ち細分化される。
【００１９】ここで使用されている「アップシフト」
は、低速ギア比から高速ギア比へのシフト動作のことで
ある。ここで使用されている「ダウンシフト」は、高速
ギア比から低速ギア比へのシフト動作のことである。こ
こで使用されている「低速ギア」、「ローギア」及び／
または「第１ギア」はすべて、変速機または変速部の最
低前進速度作動に用いられるギア比、すなわち変速機の
入力軸に対して最高の減速比を有するギア組のことであ
る。
【００２０】シフト動作の「選択方向」は、特定のギア
比からの単段または多段アップシフトまたはダウンシフ
トの選択に関するものである。比間の「変位量」は、あ
る２つの比の間の選択可能な比の数のことであり、例え
ば第３速またはギア比は、ダウンシフト方向に第４速及
び第５速からそれぞれ１段及び２段だけ変位している。
【００２１】「ブロック変速機」または「ブロック変速
部」は、チェンジギヤ常時噛み合い式変速機または変速
部を表しており、複数の軸方向移動可能なギアのうちか
ら選択された１つが、その選択ギアのニュートラルから
連結位置への軸方向移動の結果として弾性付勢確動クラ
ッチによって軸に非回転可能に連結され、また確動クラ
ッチの部材がほぼ同期回転状態になるまでこのような連
結を阻止するためにブロッカが使用されており、このよ
うな同期状態は、変速機入力及び／または出力軸をその
間に十字の同期状態が得られるように手動及び／または
自動操作することによって達成され、一般的にはクラッ
チ部材の一方及びそれに関連した装置を他方のクラッチ
部材と共に回転させることができるほど十分に選択クラ
ッチ部材を摩擦接触することによっては達成されない。
ブロック変速機及び／または変速部は、米国特許第3,79
9,002 号、3,924,484 号、第4,192,196 号及び第4,440,
037 号に示されており、これらの特許の開示内容は参考
として本説明に含まれる。本発明は、原理的に出力信号
を電気空気式制御装置へ送り、それからコマンド信号を
受け取ることができるあらゆる形式の機械式チェンジギ
ヤ変速機の半自動制御に用いることができる。しかし、
本発明の電気空気式制御装置は、非同期、非ブロック主
変速部をブロックスプリッタ形の補助部に直列式に接続
した形式のスプリッタ形複式変速機に特に好都合に適用
できる。
【００２２】このような変速機は従来より知られてお
り、「半ブロック」変速機と呼ばれて、1983年２月９日
に発行された欧州特許出願第82303586.2号（EP-A-00713
53）、1984年９月５日に発行された欧州特許出願第8330
7061.8号（EP-A-0117342）及び米国特許第4,735,109 号
に記載されている。上記米国特許第4,754,665 号に記載
されている形式の変速機も、本発明と組み合わせて用い
るのに好都合であろう。
【００２３】本発明が特に好都合である半自動変速装置
は、例えば1986年２月５日に発行された欧州特許出願第
85305072.2号(EP-A-0170465)及び米国特許第4,648,290
号に記載されている。
【００２４】次に図１を参照しながら説明すると、運転
者操作スロットル24の位置がセンサ22で感知されて中央
処理装置38へ送られ、中央処理装置はさらに、センサ28
からエンジン速度及び／またはセンサ32から変速機入力
軸速度、センサ36から変速機出力軸速度、運転者のギア
シフトレバーすなわち「ジョイスティック」１の正また
は負作動に関する各入力を受け取るが、それについては
以下にさらに詳細に説明する。変速機出力軸速度は車両
の対地速度を表し、エンジン速度は変速機入力軸速度を
表しており、特にクラッチ16が滑らない状態で連結して
いる場合、逆も同じであるが、変速機出力軸速度は車両
速度を表している。
【００２５】スロットル位置センサ24は、米国特許第4,
922,425 号に記載されている形式のものでよく、この特
許は参考として本説明に含まれ、これは、オペレータの
足がスロットルペダルの上にあるか否かと共に、スロッ
トルペダルの変位量を表示する。
【００２６】オペレータによるスロットルペダル24等の
設定値を感知し、監視された設定値に比例し、または少
なくともそれを表す信号を発生する、いわゆる「遠隔燃
料制御」または「フライ・バイ・ワイヤ」装置と呼ばれ
るスロットル位置センサアセンブリ22等の装置が従来よ
り公知であり、米国特許第4,250,845 号、第4,305,359
号、第4,319,658 号及び第4,461,254 号に記載されてお
り、これらの開示内容は参考として本説明に含まれる。
【００２７】上記米国特許第4,648,290 号、第4,551,80
2 号、第4,361,060 号及び第4,081,065 号に記載されて
いる装置のような車両ＳＡＭＴ装置10の制御では、オペ
レータによるスロットルの位置決めを表す正確な入力信
号を中央処理装置または制御部38へ送ることが重要であ
る。設定値は、一般的に広く開口した、または全開した
スロットルに対するパーセンテージで表され、アイドル
位置が０％、全開スロットル位置が100 ％である。
【００２８】ＳＡＭＴ装置10のさらに敏感な制御及び／
またはスロットル位置センサアセンブリでの少なくとも
部分的な冗長性を与えるため、「スロットルペダル安全
スイッチ」及び「ライドスルー・デテントスイッチ」の
２つのセンサが追加されている。
【００２９】スロットルペダル安全スイッチは、運転者
の足がスロットルペダル上にあり、エンジンアイドル速
度よりも多くの燃料が必要であることを表す「ＴＨＰ
Ｓ」信号を発生する。ライドスルー・デテントスイッチ
は、最大性能を望むことを表す入力信号を発生する。こ
れは、「キックダウン」信号と呼ばれることが多い。
【００３０】図１及び図２に示されている変速装置10用
の制御論理回路、センサ及びアクチュエータは、上記米
国特許第4,361,060 号、第4,648,290 号、第4,930,081
号及び第4,930,078 号に開示されているものにすること
ができる。
【００３１】特に、中央処理装置38は入力を受け取り、
それを所定の論理規則に従って処理して、迅速なアップ
シフトのために排気ブレーキ17及び／または入力軸ブレ
ーキ18を制御する空気圧及び／または電気アクチュエー
タへコマンド出力信号を送る。また、ダウンシフトに備
えて迅速な同期回転が得られるようにエンジン14への燃
料供給を「ブリップ」するために自動燃料制御部26を制
御し、さらにオペレータ30を介してクラッチ制御部を、
また変速機オペレータ34を介して比シフト動作を制御で
きるように空気圧及び／または電気アクチュエータへコ
マンド出力信号を送る。変速機オペレータ34も、米国特
許第4,873,881 号及び第4,899,607 号に記載されている
「Ｘ−Ｙ」形のものにすることができ、これらの特許の
開示内容は参考として本説明に含まれる。
【００３２】中央処理装置はさらに、以下に詳細に説明
するようにディスプレイ２へもコマンド出力信号を送
る。半自動変速装置10はさらに、停止からの始動及び／
または低速のクリーピング操縦状態だけで用いられる通
常の足踏み式手動クラッチ制御部３を有している。制御
部38は、手動クラッチ制御部３の位置と車両ブレーキ４
の作動とを表す信号を受け取る。半自動機械式変速装置
10には、電力及び／または空気動力源（図示せず）も設
けられている。
【００３３】中央処理装置は、米国特許第4,595,986 号
に記載されている形式のものでよく、また米国特許第4,
849,899 号、第4,899,279 号及び第4,945,484 号に記載
されている形式の故障検出及び公差論理を組み込むこと
ができ、これらの特許の開示内容は参考として本説明に
含まれる。
【００３４】ここで使用されている「ブリップ」はエン
ジン14への燃料供給の一時的増加を表しているのに対し
て、「ディップ」はエンジンへの燃料供給の瞬間的減少
を意味する。ブリップ及びディップは一般的に、エンジ
ンへの燃料供給をオペレータが選択した手動スロットル
ペダル24の位置に無関係に自動コントローラ38によって
指令されたぞれぞれの増加及び減少に関連している。
【００３５】好ましくは、図３(a) に示されているよう
に、中央処理装置38を箱またはハウジング38Ａ内に収容
し、そのハウジングにアップシフトインジケータディス
プレイ2'、ダウンシフトインジケータディスプレイ2"及
び現在の連結ギア比ディスプレイ2'''を設けたディスプ
レイパネル２と、シフト選択レバー１と、オプションで
後進許可ボタン１Ａと、中央処理装置の電子回路38Ｂと
を取り付ける。
【００３６】半自動機械式変速装置10の制御装置の概略
も図２に示されている。
【００３７】図３(b) に示されているように、ディスプ
レイ２には、アップシフトインジケータ部分2'、ダウン
シフトインジケータ部分2"及び現在の連結ギア比インジ
ケータ部分2'''が設けられている。図示のように、現在
の連結ギア比ディスプレイ部分2'''は、車両変速機が第
６ギア比で作動中であることを表す「６」を現在表示し
ている。
【００３８】アップシフトディスプレイ部分2'には、感
知された入力パラメータ、例えば感知されたエンジンま
たは入力軸速度及び感知された出力軸速度を所定の論理
規則またはプログラムに従って処理したものに従って許
容された許容連続アップシフトの最大数を表す３つの線
が設けられている。この場合、３線は１段、２段または
３段のアップシフトが許容されることを表している。従
って、運転者は第７速、第８速または第９速への直接的
な許容シフトを選択することができる。
【００３９】ダウンシフトディスプレイ部分2"には、感
知パラメータを所定の論理規則またはプログラムに従っ
て処理したものに従って許容された許容連続ダウンシフ
トの最大数を表す２つの線が設けられている。この場
合、ディスプレイ2"の２線は第５速または第４速へのダ
ウンシフトが許容されることを表している。
【００４０】簡単に説明すると、可能なアップシフトま
たはダウンシフトの許容度は、車両速度がほぼ一定であ
るか、計算された予想車両速度であり、マスタークラッ
チが完全に連結していると仮定して、このようなアップ
シフトまたはダウンシフトの完了時の予想エンジン速度
を固定範囲の最高及び最低許容エンジン速度と比較する
ことによって決定される。
【００４１】中央処理装置38は、選択された不許容ギア
比の変更を実行するためのコマンド信号は発生しない。
好ましくは、中央処理装置は、オペレータによって選択
されたものに最も近い許容ギア比の変更を実行する。例
えば、図３(b) に示されているディスプレイ２によって
表示された状態であると仮定すると、オペレータが第３
ギアへのダウンシフトを選択したとしても、このような
ダウンシフトは不許容であるとして中央処理装置38によ
って実行されない。
【００４２】しかし、好適な実施例では、中央処理装置
38は第６ギアから第４ギアへの２段ダウンシフト用のコ
マンド出力信号を発生する。不許容ギア比の変更は拒絶
されるだけでなく、運転者には一般的に、その比を試み
たり選択すべきではないことがディスプレイ２によって
すでに知らされているであろう。
【００４３】ディスプレイ２は、どのアップシフト及び
ダウンシフトが許容され、どのアップシフト及びダウン
シフトが許容されないかを運転者に表示する。運転者が
その警告に注意しない場合でも、機械式噛み合いクラッ
チ部材の同期が装置で得られたとしても、中央処理装置
は不許容シフトコマンドを発生しないであろう。
【００４４】変速機12をシフトする場合、運転者がレバ
ー１を図２及び図３(a) に示されている位置から前方
（アップシフト用）及び後方（ダウンシフト用）に移動
させる。単段アップシフトを、すなわち第７ギアへのシ
フトを選択する場合、運転者はレバー１を前方へ１回移
動させ、その後にレバーはバイアス力でニュートラルす
なわち中央位置へ戻るであろう。
【００４５】図示の第６ギアにある時に、運転者がレバ
ーを休止位置に戻すことを可能にしながら、前方へ３回
すばやく連続して移動させる場合、実際に２つのギアを
飛び越えて、ほぼ瞬間的に直接的に第９速に飛び越しシ
フトされる（すなわち第７及び第８速が連結されな
い）。従って、本発明の半自動制御部を用いることによ
って多段すなわち飛び越しシフトを命令することができ
る。
【００４６】マスタークラッチ16の切り離し及び選択さ
れたギア比に対応した選択噛み合いクラッチ部材の同期
は、自動スロットル及びクラッチ制御及び入力軸及び／
またはエンジンの制動によって自動的に迅速に達成され
る。制御装置は半自動であり、運転者は何時アップまた
はダウンシフトするか、ギア比を何段だけアップまたは
ダウンシフトするかについての判断を実行しなければな
らないが、ギアレバー、スロットルペダル及びクラッチ
の作動を調和させることは要求されない。
【００４７】運転者が許容ギア比を選択すれば、ダウン
シフト中に必要な同期が得られるようにスロットルがブ
リップされるか、アップシフト中に必要な同期が得られ
るようにディップされ、これはすべて中央処理装置38に
よって運転者にとっては自動的に実施される。後進作動
モードは、停止位置でのニュートラルからだけ得ること
ができ、制御レバー１を現在連結しているニュートラル
位置から後方へ移動させることによって得られる。後進
へ不注意に「ダウンシフト」することを防止するため、
ニュートラル位置にある時に制御レバー１が後方移動す
ることを中央処理装置が後進作動の要求として解釈する
前に押圧しなければならない後進ボタン１Ａを設けても
よい。
【００４８】主及び補助部の両方に係わるアップシフト
及び／またはダウンシフト、すなわち複式シフトも、補
助部だけに係わる場合、すなわちスプリットシフトの場
合と同様に、運転者には実行が簡単である。多段後進ギ
ア比を設けた変速機では、制御レバーを図示の後方及び
前方に移動させることによって低い方の後進ギア比への
ダウンシフト及び高い方の後進ギア比へのアップシフト
を行うことができる。もちろん、後進許可ボタン１Ａの
代わりに、いずれかの形式のトグルスイッチまたはボタ
ンをシフトレバーの端部に設けることもできる。
【００４９】米国特許第4,442,730 号に開示されている
形式の、前後方向の所定方向に移動させることによって
前進及び後進の作動モードを選択し、それから横方向へ
移動させることによって単段または多段のアップシフト
及びダウンシフトを選択できる単一の制御レバーを図示
の制御レバー１に置き換えることができることは理解さ
れるであろう。
【００５０】本発明の半自動制御装置の別の重要で好都
合な特徴は、ブレーキの動作によって車両が完全に停止
し、制御装置は変速機12を事前選択された始動ギア比に
自動的にシフトし、さらに、介在している多数のギア比
を飛び越しシフトすることができる。
【００５１】例えば、12前進速変速機では、許容始動ギ
ア比は第１〜第５ギアであろう。始動ギア比でレバーを
ダウンシフト方向へ移動させれば、変速機は１段低い比
にシフトし、アップシフト方向へ移動させれば、変速機
は１段高い比にシフトする。オペレータは、休止時も走
行時も、いつでもこれらの許容比から１つのギア比を選
択できる。手動クラッチペダルを用いる場合、それは停
止に備えて変速機を切り離してエンストを防止すため
に、また休止からの始動時には許容始動ギア比のいずれ
かに入れて使用されるだけのものである。
【００５２】事前選択始動ギアは、予め設定された固定
値でもよく、オペレータによって選択可能でもよく、入
力及び所定の論理規則の点から電子制御装置によって決
定されてもよく、また単に最後に実際に使用された始動
ギア比でもよい。
【００５３】また、オペレータが車両対地速度を基準値
（一般的に完全停止またはそれに近い停止）以下に低下
させ、マスタークラッチ16が手動または自動的に切り離
された時、許容始動ギアよりも高いギア比からダウンシ
フト方向へのレバー１の１回の移動または脈動は、事前
選択始動ギア比の自動選択及び直接的連結の要求として
判断され、また、ニュートラルからのアップシフト方向
へのレバー１の１回の移動または脈動も同様に判断され
る。
【００５４】許容始動ギア比のレンジ（12速変速機の場
合には一般的に第１〜第５速、18速変速機の場合には第
１〜第７速）は、ギア比内で広く可変される。例えば、
12ア速変速機において、第１ギアは10.899:1の比を有
し、かつ第５ギア比は4.271:1の比を有する。そして、
始動ギア比へのすべての自動シフトは、同時に車両速度
に伝えられると、目標同期エンジン速度は、第１ギアに
対する約１６００回転から第５ギアに対する約６４０回
転に変化する。
【００５５】本発明によれば、図４に示事前選択された
始動ギア比への自動直接シフトは、ブレーキの利用及び
／または車両が所定の速度以下であることを示すことに
より開始され、また、現在の事前選択された始動ギア
比、車両速度（通常出力軸速度で示される）、および目
標始動ギア比へのシフト中での予想車両速度の減衰の比
率に基づいて連続して行われる。この結果、シフトの完
了時には、マスタークラッチが自動的にまたは手動で連
結されると、エンジン速度（すなわち、同期のための目
標エンジン速度）が一定の所定値に等しくなる。
【００５６】このエンジン速度をすべての選択可能な事
前選択始動ギア比に対する一定の望ましい同期速度と仮
定し、かつ変速機を一定かつ好ましい目標エンジン速度
で再度連結させることは、運転者が感じる車両の性能お
よびシフト特性を大いに高めることになる。
【００５７】制御論理は既知の関係式に基づいており、
マスタークラッチが完全に連結した状態の既知のギア比
（ＧＲ）、エンジン速度（ＥＳ）、および入力軸速度
（ＩＳ）は、次式によって出力軸速度（ＯＳ）に関係し
ている。
【００５８】ＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ＊ＧＲ したがって、既知の予想車両速度／出力軸速度での望ま
しいギア比の同期連結を達成するための目標エンジン速
度は容易に決定される。
【００５９】経験によれば、代表的な積載トラックのデ
ィーゼルエンジンにとって、目標始動ギア比へのシフト
の完了後に約１０００回転(RPM) の目標エンジン速度
は、車両オペレータには望ましいものである。
【００６０】例えば、12前進速度の変速機では選択可能
な始動ギア比（第１〜第５速）が、それぞれ、10.899:
1、8.775:1 、6.818:1 、5.305:1 、4.271:1 の比率を
有し、4.036:1 のアクスルレシオ、および506 タイヤ
レベレイション／マイルを有するトラックに利用でき
る。
【００６１】また、これまでの経験によれば、車両速度
は、ブレーキ及び／または一般的の減速度によるシフト
中に時間当たり約３マイル（３MPH)ほど減速する。
【００６２】シフト中の出力軸速度（ＯＳ）における減
速は次のように見積もられる。
【００６３】速度変化(Miles/Hr)×タイヤ（Revs/Mile)
×アクスル アレシオ÷６０ ＝３×５０６×４．０３６÷６０ ＝１０２ 回転／分 それゆえ、各始動ギア比に対して、シフトは１０００回
転／分の同期エンジン速度を達成するために、ＯＳ値
（ＯＳi)で開始されるべきである。
【００６４】＝（１０００÷ギア比）＋１０２ 第１ギアに対して、ＯＳi 値は、 （１０００÷１０．８９９９）＋１０２ ＝１９４ 回転／分 第５ギアに対して、ＯＳi 値は、 （１０００÷４．２５）＋１０２ ＝３３６ 回転／分 第２，第３，第４に対するＯＳi 値も同様に計算され
る。
【００６５】各始動ギアに対してそれぞれのＯＳi 値を
有することの利点は、シフト後の目標エンジン速度が最
適性能に微調整されることである。例えば、険しい坂道
で第２速にギアチェンジした後で、第１ギアにリサイク
ルするのを避けるために、第１，第２ギアに対するＯＳ
i 値を低めにあるいはゼロに設定することができる。上
記例示のように常数を用いるとともに、より高度なシス
テムでは、さらに実際の車両の減速度または同等のもの
をリアルタイムで読み取って使用することがきる。
【００６６】許容可能な始動ギア比の各々に対するＯＳ
i 値は、電子制御器の検索表に保存することができ、ま
たEPROM 等の素子によって各車両構造の中に設けてもよ
い。
【００６７】
【発明の効果】本発明は、所望の目標エンジン速度を選
択し、事前選択始動ギア比への直接的シフトの開始を順
次実行して、事前選択始動ギア比の数値ギア比（ＧＲ）
に予想出力軸回転速度（ＯＳ）を掛けた積が目標エンジ
ン速度にほぼ等しくなった時にそれを完了できるように
したことにより、予め定められた状態においてコントロ
ーラまたはオペレータが事前選択された始動ギア比への
直接的なダウンシフトを要求することができ、事前選択
された始動ギア比への直接的なダウンシフトを順次実行
して、様々な選択可能な停止からの始動ギア比の連結を
それぞれ順次実行して、所定の所望同期エンジン速度で
目標始動ギア比を連結できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半自動機械式チェンジギヤ変速装置の
概略図である。
【図２】本発明の半自動変速装置の制御装置の概略図で
ある。
【図３】(a) は、運転者による手動シフト制御及び表示
装置の斜視図であり、(b) は、そのディスプレイ部分の
拡大図である。
【図４】本発明の制御装置／方法のフローチャートによ
る概略説明図である。
【符号の説明】 １ 制御レバー 10 半自動機械式チェンジギヤ変速装置 12 変速機 14 エンジン 38 中央処理装置

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 手動燃料スロットル制御部(24)と、燃料
    スロットル制御エンジン(14)と、停止からの始動操作に
    適した最低ギア比群（第１〜第５）を備え、前記最低ギ
    ア比群のうちの特定の比を所定の始動ギア比として決定
    した多速度チェンジギヤ機械式変速機(12)と、エンジン
    と変速機との間に配置された摩擦マスタークラッチ(16)
    と、マスタークラッチ制御部(3) と、車両速度を表す入
    力を受け取り、それを所定の論理規則に従って処理し
    て、燃料スロットル制御オペレータ(26)を含む非手動制
    御式オペレータへコマンド出力信号を送る中央処理装置
    (38)と、変速機オペレータ(34)とを有しており、前記処
    理装置は、高いギア比から所定の始動ギア比への直接的
    なダウンシフトの選択を表す状態を感知して、所定の使
    用可能状態を感知した時にそれを実行するようにした半
    自動機械式チェンジギヤ変速装置(10)を制御する方法で
    あって、 所望の目標エンジン速度を選択し、 事前選択始動ギア比への直接的シフトの開始を順次実行
    して、事前選択始動ギア比の数値ギア比（ＧＲ）に予想
    出力軸回転速度（ＯＳ）を掛けた積が目標エンジン速度
    にほぼ等しくなった時にそれを完了できるようにしたこ
    とを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記目標エンジン速度は、前記最低ギア
    比群内のすべての選択可能な事前選択始動ギア比に対し
    てほぼ同じであることを特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 前記順次実行するステップは、前記事前
    選択始動ギア比へのシフトを開始する出力軸速度 (ＯＳ
    i)を、前記事前始動ギア比の数値比及び前記事前選択始
    動ギア比へシフト中の車両速度の予想減衰の関数として
    決定する段階を有していることを特徴とする請求項１ま
    たは２の方法。
  4. 【請求項４】 前記入力信号は、車両制動を表す信号を
    含み、前記使用可能状態は、基準速度よりも低い車両速
    度まで車両を制動することを含むことを特徴とする請求
    項１または２の方法。
  5. 【請求項５】 前記基準速度は約６マイル／時間である
    ことを特徴とする請求項４の方法。
  6. 【請求項６】 前記入力信号は、車両制動を表す信号を
    含み、前記使用可能状態は、基準速度よりも低い車両速
    度まで車両を制動することを含むことを特徴とする請求
    項３の方法。
  7. 【請求項７】 車両速度を表す前記入力信号は、変速機
    出力軸の回転速度に対応した信号であることを特徴とす
    る請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項８】 手動燃料スロットル制御部(24)と、燃料
    スロットル制御エンジン(14)と、停止からの始動操作に
    適した最低ギア比群（第１〜第５）を備え、前記最低ギ
    ア比群のうちの特定の比を所定の始動ギア比として決定
    した多速度チェンジギヤ機械式変速機(12)と、エンジン
    と変速機との間に配置された摩擦マスタークラッチ(16)
    と、マスタークラッチ制御部(3) と、車両速度を表す入
    力を受け取り、それを所定の論理規則に従って処理し
    て、燃料スロットル制御オペレータ(26)を含む非手動制
    御式オペレータへコマンド出力信号を送る中央処理装置
    (38)と、変速機オペレータ(34)とを有しており、前記処
    理装置は、高いギア比から所定の始動ギア比への直接的
    なダウンシフトの選択を表す状態を感知して、所定の使
    用可能状態を感知した時にそれを実行するようにした半
    自動機械式チェンジギヤ変速装置(10)を制御する装置で
    あって、 所望の目標エンジン速度を選択する手段と、 事前選択始動ギア比への直接的シフトの開始を順次実行
    して、事前選択始動ギア比の数値ギア比（ＧＲ）に予想
    出力軸回転速度（ＯＳ）を掛けた積が目標エンジン速度
    にほぼ等しくなった時にそれを完了できるようにする手
    段とを有していることを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】 前記目標エンジン速度は、前記最低ギア
    比群内のすべての選択可能な事前選択始動ギア比に対し
    てほぼ同じであることを特徴とする請求項８の装置。
  10. 【請求項１０】 前記順次実行するステップは、前記事
    前選択始動ギア比へのシフトを開始する出力軸速度（Ｏ
    Ｓｉ）を、前記事前始動ギア比の数値比及び前記事前選
    択始動ギア比へシフト中の車両速度の予想減衰の関数と
    して決定する段階を有していることを特徴とする請求項
    ８または９の装置。
  11. 【請求項１１】 前記入力信号は、車両制動を表す信号
    を含み、前記使用可能状態は、基準速度よりも低い車両
    速度まで車両を制動することを含むことを特徴とする請
    求項８または９の装置。
  12. 【請求項１２】 前記基準速度は約６マイル／時間であ
    ることを特徴とする請求項11の装置。
  13. 【請求項１３】 前記入力信号は、車両制動を表す信号
    を含み、前記使用可能状態は、基準速度よりも低い車両
    速度まで車両を制動することを含むことを特徴とする請
    求項10の装置。
  14. 【請求項１４】 車両速度を表す前記入力信号は、変速
    機出力軸の回転速度に対応した信号であることを特徴と
    する請求項８〜11のいずれかに記載の装置。
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