JPH08326909A - 変速機制御における下流側比率制限方法 - Google Patents

変速機制御における下流側比率制限方法

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JPH08326909A
JPH08326909A JP8136408A JP13640896A JPH08326909A JP H08326909 A JPH08326909 A JP H08326909A JP 8136408 A JP8136408 A JP 8136408A JP 13640896 A JP13640896 A JP 13640896A JP H08326909 A JPH08326909 A JP H08326909A
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speed
module
signal
transmission
ratio
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Alan R Coutant
アール クータント アラン
Sanjay Rajagopalan
ラジャゴパラン サンジェイ
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Caterpillar Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 変速機制御における下流側比率制限方法を提
供する。 【解決手段】 無段変速機を制御するために下流側比率
限界制御が与えられる。比率限界制御が、入力を監視
し、意図された入力が遂行されるべきか又は修正される
べきかどうかを決定するために、該入力を所定の比率表
と比較する。比率信号が、オペレータの快適さと機械パ
ラメタに応じて制御論理内でオペレータ入力を修正す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、変速機制御に
関する。より詳細には、閉ループ変速機制御での下流側
比率を制限する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】周知のシステムにおいて、無段変速機制御
は、オペレータの入力の修正用システムに対してフィー
ドバックを有さない開ループシステムである。したがっ
て、通常は、速度ペダル又はレンジセレクタからの応答
の比率を制限する比率限界を特定する。速度ペダル及び
レンジセレクタ上の比率制御が、全機械の応答の比率を
制限することになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】開ループシステムで
は、状態感知、すなわちシステムに対するフィードバッ
クがないので、比率はオペレータの入力に対して特定さ
れなければならない。多くの場合、オペレータの入力よ
り下流側の制御論理内で、誤差信号を修正、又は変更す
ることが望ましい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様におい
て、静油圧型変速機と、エンジンに駆動式に接続された
機械的変速機とを有する無段変速機を制御する方法が、
提供される。該方法は、エンジンの速度、静油圧型変速
機の出力速度、及び機械的変速機の出力速度を監視し、
速度ペダルの位置、レンジセレクタレバーの位置、及び
方向制御レバーの位置を監視する段階を備える。さら
に、該方法は、監視された速度、速度ペダルの位置、レ
ンジセレクタレバーの位置、及び方向制御レバーの位置
を比較し、無段変速機を制御するペダルゲイン信号を発
生し、該ペダルゲイン信号を所定の比率表と比較し最大
許容誤差を求め、比率制限誤差信号を発生し、該比率制
限誤差信号に応じて無段変速機を制御する段階を備え
る。本発明は、種々の速度とオペレータの入力と、オペ
レータの快適性や機械パラメタに関連するオペレータの
入力より下流側の無段変速機下流側比率制限を監視する
方法を提供する。
【０００５】
【実施例】変速機システム１０を、エンジン１２を有す
る機械（図示せず）で使用するものとして示す。無段変
速機システム１０は、機械的変速機１４、静油圧型変速
機１６、マイクロプロセッサ１８、感知装置２０、及び
コマンド入力装置２２を備える。作業系２４が、最終駆
動シャフト２６によって無段変速機１０に接続される。
機械的変速機１４に組み合わされたクラッチ制御装置２
８が、ギア装置３０を介してエンジン１２と作動式に連
結される。機械的変速機１４は、ギア装置３０を介して
エンジン１２と、またモータ出力シャフト３４を介して
静油圧型変速機１６との両方に作動式に接続した合成遊
星装置３２を備える。合成遊星装置３２の出力は、最終
駆動シャフト２６に接続される。機械的変速機１４はま
た、指向性高速クラッチ３６、３８、及び低速クラッチ
４０を備える。クラッチ制御装置２８は、パイロットポ
ンプ４２のような加圧パイロット流体の源とマイクロプ
ロセッサ１８とに接続し、マイクロプロセッサ１８から
電気信号を受けることに応じて作動し、個々の速度クラ
ッチ３６、３８、及び４０の係合と解放とを制御する。
【０００６】静油圧型変速機１６に組み合わされた静油
圧制御装置４４は、ポンプ入力駆動シャフト４６を介し
てエンジン１２に作動式に接続される。静油圧型変速機
１６は、可変変位量ポンプ４８、ポンプ変位量制御装置
５０、導管５４、５６によって可変変位量ポンプ４８に
流体連通する可変変位量モータ５２、及びモータ変位量
制御装置５８を備える。静油圧制御装置４４は、パイロ
ットポンプ４２とマイクロプロセッサ１８とに接続さ
れ、マイクロプロセッサ１８から電気信号を受けて作動
し、個々のポンプの運動とモータ変位量制御装置５０、
５８とを制御する。コマンド入力装置２２は、最大速度
位置から零速度位置に移動可能な速度ペダル６２を有す
る速度入力機構６０、中立位置から前進位置又は後退位
置に選択式に移動可能な方向制御レバー６６を有する方
向制御機構６４、及び第一位置と第四位置との間で選択
式に移動可能な速度レバー７０を有する速度範囲制御機
構６８を備える。範囲歩進ボタン７２及び範囲戻しボタ
ン７４が備えられ、それぞれの範囲において最大許容速
度を修正する。感知装置２０は、ポンプ入力シャフト４
６の速度を感知しそれを表す電気信号をマイクロプロセ
ッサ１８に送るように作動する第一速度センサ７６を備
える。第二速度センサ７８は、モータ出力シャフト３４
の速度を感知しそれを表す電気信号をマイクロプロセッ
サ１８に送るように作動する。第三速度センサ８０は、
最終駆動シャフト２６の速度を感知しそれを表す電気信
号をマイクロプロセッサ１８に送るように作動する。
【０００７】図１、２を参照すると、マイクロプロセッ
サ１８での変速機制御の原理体系を９０で示す。機械の
鍵が入れられると、変速機制御９０のパワーアップ遅延
がモジュール９２で生じる。この段階では、パワーはス
タートスイッチから受けられるが、低レベルハードウェ
ア自己診断がエラーフリーになるまで変速機の作動は遅
れる。誤差が検出されると、オペレータはパワースイッ
チを切り、全てのプロセスが終了する。誤差が検出され
ないと、方向制御レバー６６が中立位置にないときで
も、パワーアップ状態に到達することができる。しか
し、方向制御レバー６６が中立位置へと移動されるまで
変速機を作動することができない。必要なチェックが遂
行された後に、パワーアップコマンドが、中立状態モニ
タであるモジュール９３に送られる。オペレータが方向
制御レバー６６を中立位置から移動するまで、速度変速
比は０のままである。モジュール９３はまた、機械が始
動開始のときに「真」のニュートラル状態であることを
保証する。レバーがニュートラルの状態で方向制御レバ
ー６６から入力を受けると、ニュートラルに対する信号
だけが到達でき、モータ速度が０の状態で信号が受け取
られる。信号が、モジュール９４として示される静油圧
制御装置４４に送られ、モータの回転を停止し、信号が
モジュール９５として示されるクラッチ制御装置２８に
送られ、全てのクラッチを解放する。全ての入力が決定
され修正された後、機械がニュートラルであることを示
す信号がオペレータの要求を解読するモジュール９６に
送られる。
【０００８】モジュール９６は、速度ペダル６２、速度
レンジレバー７０、及び方向制御レバー６６からの位置
入力によって示されるようなオペレータの意図した速度
変速比、モジュール９７からの現在の速度変速比信号、
及びレンジセレクタ表９８及び速度レンジモディファー
であるモジュール１００からの修正されたオペレータの
速度レンジゲインを算出する。モジュール９７は、変速
機出力速度、モータ速度、及びエンジン速度のような３
つの入力信号を受け、後に述べるようなモジュール９６
と他の３つのモジュールに現在の速度変速比を出力す
る。モジュール１００は、オペレータにレンジセレクタ
表９８内の表記入を変えることによって、速度範囲制御
機構６８の感度を選択する選択肢を与える。表記入が速
度レンジレバーゲインを決定し、順に速度ペダル６２の
感度を制御する。速度範囲制御機構６８は、４つの位置
を有し、それぞれが速度ペダル６２に対する感度の増加
に相当する。機械は、オペレータが範囲歩進ボタン７２
又は範囲戻しボタン７４を押し込むことにより修正でき
るような、初期値レンジセレクタ表９８を有する。同時
に両方のボタンを押し込むことにより、表の値は初期値
に戻る。表記入は、モジュール１００から、速度レンジ
ゲイン信号をモジュール９６に送るレンジセレクタ表９
８へと送られる。モジュール９６は、速度不足及び速度
超過制御装置であるモジュール１０２にペダルゲイン信
号を送る。
【０００９】モジュール１０４が、エンジンスロットル
信号を受け、モジュール１０６に送られる選択されたエ
ンジン速度信号を算出する。モジュール１０６は、選択
されたエンジン速度信号と、実際のエンジン速度信号と
を受け、入ってくる２つの信号間の差を算出し、モジュ
ール１０２に出力として信号を送る。モジュール１０２
は、入力信号を修正し、誤差を算出するモジュール１０
８に速度不足／速度超過信号を送る。モジュール１０８
は、モジュール９７から現在の速度変速比信号も受け
る。２つの入力は、オペレータが望む機械制御である。
オペレータの快適性及び機械パラメタの予測から求めら
れる現在の機械状態のもとでの最大許容変化率を備える
比率表１１０と入力が比較される。オペレータの入力が
比率表の所定の範囲内でないとき、モジュール１０８は
信号を修正する。信号が比率表１１０の所定の範囲内の
とき、修正の必要はなく、比率制限誤差信号をポンプ及
びモータを制御するモジュール９４に送る。モジュール
１１２は、モジュール９７からの現在の速度変速比信号
と現在のクラッチ信号とを受け、モジュール９４とクラ
ッチシフトスケジューラであるモジュール１１４とに現
在のモード信号を送る。モジュール１１４はまた、モジ
ュール９７からの現在の速度変速比信号、クラッチシフ
トデータ表１１６、現在のクラッチ信号、及びクラッチ
スリップを計算するモジュール１２０からクラッチスリ
ップ信号を受ける。モジュール１１４は、どのクラッチ
を解放するか、どのクラッチを係合させるか、及びどの
クラッチを係合を見越して待機状態とするか、を求め、
これらの作動が完備される必要がある時期を求め、滑ら
かなクラッチチェンジを保証し、クラッチ制御モジュー
ル９５に信号を送り、クラッチ待機作動が開始する時
期、クラッチ解放が開始する時期、及びクラッチ係合が
開始する時期を厳密に示す。
【００１０】クラッチスリップモジュール１２０は、モ
ータ速度信号、変速機出力速度信号、及びエンジン速度
信号を受け、クラッチスリップ信号を計算する。クラッ
チスリップ信号が、ポンプ／モータ制御モジュール９４
及びクラッチシフトスケジューラモジュール１１４に送
られる。モジュール９４は、ポンプアクチュエータであ
るモジュール１２２に目標ポンプストローク信号を送
り、ポンプをストロークする時期及び方法を示す。又、
モジュール９４は、モータアクチュエータであるモジュ
ール１２４に目標モータストローク信号を送り、モータ
をストロークする時期及び方法を示す。モジュール９４
はまた、ポンプストロークの際に最大ストロークでモー
タを保持するモジュール１２６にストロークされた信号
であるポンプを送る。モジュール１２２、１２４は、モ
ジュール９４によって供給された目標信号に応じてソレ
ノイドを作動するポンプ／モータ斜板カムに出力する実
際の数値を算出する。モジュール９５は、クラッチシフ
トスケジューラであるモジュール１１４からの入力を翻
訳し、高速後退クラッチ作動モジュール１２８、高速前
進クラッチ作動モジュール１３０、及び低速クラッチ作
動モジュール１３２に制御コードを送る。モジュール１
２８、１３０、及び１３２が、モジュール９５から制御
コードに与えられた実際の数のクラッチ作動コマンドを
発生する。モジュール１２８、１３０、及び１３２が、
クラッチ待機、クラッチ係合、及びクラッチ解放のため
の手順を行うようにプログラムされている。
【００１１】故障時制御装置であるモジュール１３４
は、機械的、油圧的、及び電気的故障のときに、機械作
動を操作する。モジュール１３４は、全センサからの入
力と故障情報を受け、信号をモジュール９６、９４、及
び９５に送り、機械をもっと好ましい状態に置き、故障
が修正されるまで、機械作動を制限する。図３を参照す
ると、比率制限方法を備える例１４０を示す。速度ペダ
ル、方向レバー、及びレンジセレクタスイッチのような
オペレータの入力が、速度不足制御装置１４２に送られ
る。速度不足制御装置１４２はまた、機械システム１４
６からエンジン条件信号１４４を受ける。速度不足制御
装置１４２は、オペレータの入力信号１４１とエンジン
条件信号１４４を比較し、機械がオペレータの要求を実
行することができると決定し、比率制限モジュール１４
８に基準点信号を送る。比率制限モジュール１４８は、
現在の機械状態信号１５０を機械システム１４６から受
ける。基準点信号１４７及び機械状態信号１５０が、所
定の比率表モジュール１５２と比較され、最大許容誤差
信号１５４が比率制限モジュール１４８に送られる。比
率制限モジュールは、オペレータの快適さと機械パラメ
タの観点から機械の応答を実行できるかどうかを求め、
エラー信号１５６を機械変速機に送り、意図されたオペ
レータの要求を実行する。
【００１２】図４を参照すると、比率表の例１６０が示
される。機械が加速しているとき比率表の一方の部分１
６２が使用され、機械が減速しているとき他方部分１６
４が使用される。速度変速比の百分率が一範囲にあると
き、最大許容比率はその範囲に制限される。速度変速比
の百分率が変化すると、最大許容比率は変化する。図５
を参照すると、誤差制限グラフ１６６が示される。実際
の誤差が一連の円１６８によって示される。最大許容誤
差が点線１７０によって示され、比率制限誤差が実線１
７２によって示される。比率制限誤差１７２は、実際の
誤差が最大許容誤差１７０を越えても、実際の誤差１６
８に従う。実際の誤差１６８が最大許容誤差１７０を越
えるとき、比率制限誤差が最大許容誤差１７０に従う。
本発明の作動において、パワーがモジュール９２に供給
されるが、自己診断がなされるまでパワーアップは遅延
される。自己診断がなされるとき、モジュール９３は入
力を監視し、変速機がニュートラルにあるかどうかを決
定する。変速機がニュートラルの状態で、速度ペダル６
２、方向レバー６６、レンジセレクタレバー７０、及び
モジュール９７からの現在の速度変速比からオペレータ
の入力を受けるモジュール９６に、信号が送られる。モ
ジュール９７は、速度センサ７６、７８、及び８０を監
視し、モジュール９６に送られる現在の速度変速比を算
出する。方向制御レバーが移動され、走行の方向を選択
する。信号が、オペレータの入力を示す制御モジュール
１０２に送られる。制御モジュール１０２は、機械がエ
ンジン速度及び機械パラメタに関連する意図した要求を
遂行できるかどうかを決定し、比率制限モジュールに対
して信号を送る。比率制限モジュールは、機械がオペレ
ータの快適さと機械パラメタの観点から意図した応答を
遂行してよいかどうかを決定し、適切な信号を静油圧制
御装置４４、９４、及びクラッチ制御装置２８、９５に
送る。最初に、可変変位量ポンプ４８及び可変変位量モ
ータ５２の各々の変位量を調整することにより、静油圧
型変速機１６が機械の速度を増大し、次いでそれぞれの
速度クラッチ３６、３８、及び４０を制御し、機械速度
を増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を利用する無段変速機の概略図である。
【図２】本発明による変速機制御装置の全作動の流れ図
である。
【図３】機能を制限する比率を示す概略的流れ図であ
る。
【図４】比率表を示す図である。
【図５】原理体系を制限する誤差を示すグラフである。
【図６】図２の一部を詳細に示す図である。
【図７】図２の一部を詳細に示す図である。
【図８】図２の一部を詳細に示す図である。
【符号の説明】
１０ 無段変速機システム １２ エンジン １４ 機械的変速機 １６ 静油圧型変速機 １８ マイクロプロセッサ ２０ 感知装置 ２２ コマンド入力装置 ２４ 作業系 ２６ 最終駆動シャフト ２８ クラッチ制御装置 ３０ ギア装置 ３２ 合成遊星装置 ３４ モータ出力シャフト ３６、３８、４０ 速度クラッチ ４２ パイロットポンプ ４４ 静油圧制御装置 ４６ ポンプ入力駆動シャフト ４８ 可変変位量ポンプ ５０ ポンプ変位量制御装置 ５４、５６ 導管 ５８ モータ変位量制御装置 ６０ 速度入力機構 ６２ 速度ペダル ６４ 方向制御機構 ６６ 方向制御レバー ６８ 速度範囲制御機構 ７０ 速度レバー ７２、７４ ボタン ７６、７８、８０ 速度センサ ９０ 変速機制御 ９２、９３、９４、９５、９６、９７、１００、１０
２、１０４、１０６、１０８、１１２、１１４、１２
０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０、１３
２、１３４、１４８、１５２ モジュール ９８ レンジセレクタ表 １１０ 比率表 １１６ クラッチシフトデータ表 １４２ 速度不足制御装置 １４６ 機械システム １４１、１４４、１５０、１５４、１５６ 信号 １６６ 誤差制限グラフ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 59:18 59:38 59:42 (72)発明者 サンジェイ ラジャゴパラン アメリカ合衆国 イリノイ州 61614 ピ オーリア ウェスト ヴァイキング コー ト 1707

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 静油圧型変速機と、エンジンに駆動式に
    接続した機械的変速機とを有する無段変速機を制御する
    方法であって、 前記エンジンの速度、前記静油圧型変速機の出力速度、
    及び前記機械的変速機の出力速度を監視し、 速度ペタルの位置、レンジセレクタレバーの位置、及び
    方向制御レバーの位置を監視し、 監視された前記速度、速度ペタルの前記位置、レンジセ
    レクタレバーの前記位置、及び方向制御レバーの前記位
    置を比較し、前記無段変速機を制御するペダルゲイン信
    号を発生し、 前記ペダルゲイン信号を所定の比率表と比較し最大許容
    誤差を求め、比率制限誤差信号を発生し、 前記比率制限誤差信号に応じて前記無段変速機を制御す
    る、段階を備える方法。
  2. 【請求項２】 監視された前記信号を比較する段階が、
    ファジィ論理制御装置に送られたペダルゲイン信号であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
JP8136408A 1995-05-31 1996-05-30 変速機制御における下流側比率制限方法 Pending JPH08326909A (ja)

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US08/455439 1995-05-31
US08/455,439 US5636119A (en) 1995-05-31 1995-05-31 Downstream rate limiting method in transmission control

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