JPS5854271A - パワ−シフト変速装置用制御装置 - 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】 本発明は一般にパワーシフト変速装置を有効に調整する
制御装置に関する。本発明は１９８１年４月７日に発行
され、本願の譲受人に譲渡された米国特許第４．２５９
．８８２号の発明「電子シフト制御（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃ　５ｈｉｆｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　）　Ｊ　　に説明
されかつ請求されたパワーシフト変速装置の分野に属す
る。

内燃機関がオフロード装置に使用され始めた時、摺動歯
車変速装置及び手動クラッチが機関の駆動速度を適当な
車両速度に整合するために使用された。この種の車両は
極めて大きなころがり抵抗を有しており、動力が取り除
かれた後は第２の部分で停止するので、運転者はサイク
ルの特定の部分に対し歯車を選択しかつクラッチをスリ
ップさせることにより車両を始動しなければならなかっ
た。

高位の歯車が選択された後には、クラッチは車両を移動
させるために過剰にスリップされねばならずクラッチの
寿命が極めて短縮された。

機械的生産性を向上させる努力がエンジンの馬力を上昇
させかつサイクル時間を下降させたので、新しい形式の
変速機が開発された。トルクコンバータは必要なトルク
増大装置の１部分を自動的に与えるために導入された。

適当なジョー継手を係合することにより手動で選択され
た動力路を有する常時噛合歯車変速機も導入された。

機械的なジョークラッチにより変速する困難さのだめに
、これらは多重板の流体動作デスククラッチにとってか
わられた。この種の変速機は今日広く使用されている。

前述の特許に図示されたこの分野における大きな進歩に
もか＼わらず、変速性能を更に改善すること、及び極め
て短い変速時間を保つことすなわち動力が車両駆動系統
を流れる時間間隔が変速手順により中断されることを短
縮することが依然として必要である。従って、本発明の
目的は、前述の特許における装置により達成されるもの
よりも優れた変速性能の改善を提供することである。

本発明の別の目的は、装置に不安定さを生じさせずに装
置ゲインを増大することによりこのような変速性の改良
を実現することである。

本発明の別の目的は、メインクラッチあるいは前進／後
進クラッチにおいて重大な改良が行なわれた後には不当
な負荷がレンジシフトクラッチに賦課されない改良され
た制御装置を提供することである。

本発明に基づいて構成された制御装置はエンジンから変
速機を介して車両駆動系統に門えられＺトルクの大きさ
及び方向を調整する際に有効である。この変速機は供給
ラインからクラッチの選択された１つに流れる流体を調
整する複数の弁によって、伝達トルクの大きさ及び方向
を制御するために選択的に動作できる複数のクラッチを
備えている。この制御装置は、クラッチの動作を調整す
る流体調整装置と、この流体調整装置に結合され前進及
び後進クラッチの精密な調整に関連して使用される前進
−後進調整弁とを備えている。信号処理装置は流体調整
装置及び前進−後進調整弁に入力信号の関数として制御
信号を送る。これらの入力信号の内にはエンジンと車両
の最終駆動系統との間の１点におけるトルクを示す入力
信号が含まれている。

本発明の重要な特徴によって、流体安定装置は前進−後
進調整弁と流体調整装置との間の共通ラインに結合され
、クラッチによって装置に実質的な圧力降下を生じさせ
ずに、流量を制御して装置の動作を促進する。

本発明の別の重要な特徴によって、中立抽気弁は同じ流
体共通ラインに結合されている。この中立抽気弁はオリ
フィスを含んでいる。中立抽気弁はその中立位置におい
て流体を共通ラインからオリフィスを介して油だめまで
流す作用を行ないその結実装置がその中立位置にある時
に調整弁内の実効オリフィスが圧力つまり流量を低減す
るために中立抽気弁内のオリフィスに直列に結合される
。

これが安定装置の容量より少ないが適当なりラッチを中
立位置からオンにするのに十分な実効チャージを与える
。

本発明の別の特徴によって、滑らかなシフトを実現しか
つレンジクラッチの不当な負荷を避けるために、制御装
置は各レンジシフト中にメインクラッチをスリップさせ
ることによって、レンジクラッチの使用及び解放を調整
する。

以下に図面を参照して本発明について詳細に説明する。

第１図は車両における、エンジン２０からトルクコンバ
ーター２１及び前進／後進歯車装置２６と歯車比変速装
置２４とを含む変速装置２２を介して最終駆動系統２５
に至る全体の動力の流れを示している。最終駆動系統２
５は動力を車輪に伝える差動歯車（図示せず）等の要素
を含んでいる。

一般に、前述の要素はパワーシフト変速装置の分野にお
いては通常の周知のものでありかつ理解されている。

車両駆動ラインで一般にみられない要素は、トルクコン
バーター２１の出力側と変速装置２２０入力側との間に
結合されて示されているトルク／速度変換器２６である
。実際問題として、変換器はエンジンと車両の最終駆動
系統との間の任意の点に結合でき、使用可能なデータを
与える。しかし、好適実施例では、変換器は図示のよう
に配置され、トルクコンバーターからの出力トルク及び
軸２７の速度の指示を抽出し、この信号を信号処理装置
２８に与える。好適には変換器２６は非接触であり、こ
のため同じ軸がコンバーター２１からのトルクを変速装
置２２０入力側に伝える。

このようなシステムに使用する実際のトルク／速度変換
器は、１９７８年７月１８日に発行され本発明の譲受人
に譲渡された米国特許第４，１００，７９４号の発明「
回転軸のトルク及び速度測定装置」に説明され請求され
ている。

流体調整装置６０が設けられ、変速装置２２内の各クラ
ッチに出力信号を与えるよ５に示されている。すなわち
、（第２図に関連して説明される各種のスプール弁６１
は図面で下及びＲで示される前進／後進クラッチ及び各
レンジクラッチに選択信号を与える。第１．第２及び第
６のレンジは相当する数字により示されている。好適実
施例では、複数のソレノイドパイロット弁６２は各パイ
ロット弁が分岐導体６３上を動作電気信号を受信した時
に関連スプール弁の動作を調整するために設けられてい
る。当業者は各ゲインすなわち導体３６が電気信号を伝
える２以上の電導体（あるいは１１本の電導体及び数本
の接地基準導体）を実際には表わしていることがわかる
。スプール弁用の圧力源はライン３４を介して受信され
、共通ラインとして示された別のライン６５は前進及び
後進クラッチ用の圧力源を与える。

前進／後進調整弁６６は供給゛ライン６７から入力圧力
を受け、その入力ライン６８上を受信した電気信号に応
じてその出力接続から共通ライン３５への圧力供給を制
御する。弁６６に供給されライン６５には必要とされな
い流体の１部はライン４゜）　　を介して油だめに戻さ
れる。

本発明の重要な特徴によって、流体安定装置あるいはア
キュムレータ４１は図示のように共通ライン６５に結合
され、前進／後進調整弁３６と流体調整装置６０との間
の流れを特徴する特許第４．２５９，８８５−ＪｊＫ示
唆されているような早期の装置においては、かなりの量
の流体が調整弁から共通ラインを介して流体調整装置へ
流されることを必要とした。この特許においては、調整
弁は５４として参照され、共通ライン７８及び流体調整
装置は弁５６により示されている。− この特許においては、端から端まですなわちその全移動
範囲を逼ってストロークされた時に方向性クラッチの迅
速な充填を促進することが望ましい。

本出願の第１図に示されたようにアキュムレーター４１
を付加することにより、全ライン圧力が共通ライン３５
上を付加された時に流体安定装置あるいはアキュムレー
タはシフトの光子時に完全に充填される。次の前進／後
進シフトの時に、この圧力は近づいているクラッチ（前
進あるいは後進）に接続され、流体安定装置の全流体が
接近しているクラッチ中に迅速に送り出されクラッチな
はソ充填する。別に少量の流体が調整弁３６によって加
えられ充填プロセスを完了する。安定装置から流体の蓄
えられた［ショク）　（５ｈｏｔ　）　Ｊを与えること
により、調整弁６６は極めて高い装置安定性及び尚い装
置ゲインを与えるように大きさを決められている。更に
、安定装置を使用したととにより、一般に接近クラッチ
を充填するために必要とされる長い流体ラインにおける
過剰な圧力降下が避けられる。安定装置は、装置ゲイン
を増大した結果として生じた不安定性を避ける低周波、
遅れ−進み補償器として機能する。

本発明の別の重要な特徴によって、中立抽気弁４２が設
けられ流体安定装置４１と同じ共通ライン６５に結合さ
れている。中立位置にある装置によって、弁４２は実質
的にはソ１／２だけ共通ライン６５の圧力を低域するよ
うに動作する。

これは相当する量だけ流体安定装置４１内の流体の量を
低減する。前進／後進クラッチは中立の中央すなわちバ
ランスした位置にあり、かつ瑞から端までの全動作に対
して偏位される距離の半分だけストロークされればよい
ので、これは接近しているクラッチの更に有効な加圧を
可能にする。このように、前進／後進クラッチの極めて
迅速かつ正確な動作がクラッチを過充填せずかつ調整能
力を失なわずに中立位置から達成される。中立抽気弁及
びその動作のより完全な説明は第２図に関連して詳しく
与えられる。

第１図に示されているように、信号処理装置２８はライ
ン４４上を変換器２６からトルク／速度情報信号を受信
し、またライン４５を介して変速装置制御レバー４６か
ら方向及びレンジ情報を受信する。信号処理装置は次に
ライン３３．３８及び４６上を複数の出力電気信号を与
える。ライン６８上の信号は前進／後進調整弁３６を調
整し、ライン６６上の信号はパイロット弁の動作を調整
する。

ライン４６上の信号はロジクアップ制御弁４７の付加及
び解放を支配し、この弁４７がトルクコンパータアセン
ブリ内のロックアツプクラッチ４８の動作を決定する。

弁４７はライン５ｏにより主ライン圧入を供給され、か
つライン５１により流体を油だめに戻す。

第２図は、前進／後進調整弁６６、流体安定装置４１及
び中立抽気弁４２に加えて、第１図に示された流体調整
装置６０のある部分を示している。

更に、信号処理装置２８はブロックで示され、入力導体
５５を介して附勢電源電圧を受け、ライン４４を介して
トルク／速度変換器２６から信号を受ける。信号処理装
置２８は第１図に関連して既に説明した各種出力信号を
与え、これらの信号は第６図に関連して更に詳細に説明
される。

流体調整装置６０については、スプール弁５６゜５７及
び５８が第２図に示されている。これらの弁−それぞれ
圧力下で前進クラッチ、後進クラッチ及ｑ第１のレンジ
クラッチに流体を向ける。第２及び第６のレンジクラッ
チスプール弁は、図示の弁と、全く同じなので図示され
ていない。加えて、６つのソレノイドパイロット弁３２
が（５０，６１及び６２として示されている。これらの
弁は信号処理装置により選択的に附勢されそれぞれスプ
ール弁５６，５７及び５８を動作する。

供給ライン６６は圧力下の流体を図示のソレノイドパイ
ロット弁の各々に供給する。例えば、弁６０は図示の位
置でチャンネル６５との連通を阻止する常閉部分６４を
有している。このチャ／ネル６５は前進クラッチスプー
ル弁５６の左端と連通しかつチャンネル６６を介して、
中立抽気弁４２の左端にあるチャンバー６７と連通して
いる。）くイロット弁６０の下で、オリフィス６８はラ
イン６５と油だめ接続７０との間を連通ずる。ノくイロ
ット弁が附勢された時に、これは左側へ移り、供給ライ
ン６６とチャンネル６５との間で流れ開放部分７１を位
置決めして、圧力下の流体がライン６５を介してスプー
ル弁５６の左端に流れることを可能にする。この弁は、
第１のランド７６、中間チャンネル７４及び別のランド
７５を有するスプール７２を有している。ばね７６がラ
ンド７５とボアの右端との間に設けられスプール７２を
左端に押し当てており、通常はチャンネル７７が図示の
ように出力チャンネル７８と連通ずることを阻止してい
る。チャンネル７４と連通して示されている他のライン
８０は潤滑液だけを与える低圧カラインであり、各スプ
ール弁の制御動作には影響を与えない。そのため、圧力
下の流体がパイロット弁６０によりライン６５を介して
ランド７６の左端に供給された時に、スプール７２は右
側に偏移し、チャンネル７４が前進クラッチに与えるラ
イ・　ン７７と７８との間の連通な与える。別のソレノ
イド弁及びスプール弁は同様の構造及び機能を有してい
る。ソレノイドパイロット弁６０，６１が各スプール弁
に相互に結合されているのではなく、弁６１が圧力下の
流体を、ライン８１を介して後進クラッチスプール弁５
７の左端にではなく、ライン８２を介して中立抽気弁４
２の右端に供給するという点で動作上の相違がある。他
のパイロット弁はそれぞれ図示のようにパイロット弁６
２及び第１のクラッチスプール弁５８によってその関連
スプール弁にだけ圧力を与える。

第２図の右側に示されたように、圧力下の流体は、弁５
８だけが図示されている各レンジクラッチスプール弁の
供給ボートにパイロット弁を与え地同じライン６６を介
して供給される。更に、この圧力下の流体は前進／後進
稠整弁６６の調整部分３６Ａの供給ポートに供給される
。この弁も信号処理装置２８からの信号によりライン３
０Ａを介して調整されるソレノイド弁部分３６Ｂを備え
ている。一般に、ソレノイド弁３６Ｂは特許第４．２５
９，８８２号の第１図の弁６４と機能的に同じであり、
この特許の弁・５４は本出願の調整弁６６と類似である
。適当な調整弁アセンブリの詳細な説明は前述の特許第
４．１１６，３２１号に説明されている０本出願の第２
図に示された実施例では、゛ソレノイド弁部分３６Ｂは
譲受人のＮｕｃｌｅａｒ　ＶａｌｖｅＤｉｕｉｓｉｏｎ
から市販されている弁であり、調整部分３６Ａは譲受人
のＲｏｃｋｆｏｒｄ　Ｄｉｕｉｓｉｏｎ　　から市販さ
れている弁である。各ソレノイド弁くイロット弁はＷａ
ｔｅｒｍａｎＨｙｄｒａｕｌ　ｉｃｓ　の市販ユニット
、部品、％７０２３５７−ＯＬである。スプール弁は中
立抽気弁４２のように譲受人のＲｏｃｋｆｏｒｄ　Ｄｉ
ｕｉｓｉｏｎから市販されている。流体安定装置４１は
Ａ　−３１２１１７−Ｘｌ及びＡ−３２１１８−Ｘｉば
ねにより修正されたＨｙｄｒｏｄｙｎｅから購入したユ
ニツ）　Ｒ２，５−３０−３０である。好適実施例にお
いて特定の装置に対しては、流体安定装置は９３立方イ
ンチの容量を有している。当業者はこの安定装置が別の
大きさに適合するように使用でき、均等の弁構造がこれ
ら前述のものと同様に置換できることがわかる。特定の
表示は当業者が最小の実験で本発明を実現することがで
きるようにするために与えられただけである。

図示のように、弁６６の調整部分はボア８６内に挿入さ
れたスプール８５を含んでいる。スプール８５は低減し
た半径部分９０により接続された第１のランド部８７及
び第２のランド部８８を備えており、この部分９０はス
プールとボアとの間のチャンネル９１を確定する。ラン
ド８８は９２で水式れたようにスロットを有し、弁スプ
ールが図示の位置にある時に供給ライン６６と共通ライ
ンつま、り出力ライン３５との間にオリフィスを確定す
る。スプール８５が図示の位置にある時に、供給ライン
６６はライン９６と連通する。ライン９６は図示の低減
ボア内に配置されたプラグ９４の右側に圧力を加える。

可変ストップナツト９５はプラグ９４の最大の移動を調
整する。ライン９３もオリフィス９６を介して供給チャ
ンネル９７に連通している。これはボア８６に、及びラ
イン９８を介してソレノイドつまり調整弁の調整部分に
結合されている。スプール８５は装置が中立にある時に
図示の位置にあり、そのため供給ライン６６からある流
体がオリフィス９２及びチャン゛ネル９１を介して共通
ライン６５に送られる。スプールはソレノイド弁部分３
６Ｂの動作によりこの位置から移動され、流体をライン
９８を介して油だめに排出しかつオリフィス９６の両端
間に圧力降下を発生する。スプール８５の左端における
この低い圧力はスプールを左へ移動させ、効果的に供給
ライン６６を阻止しかつ共通ライン６５への流れを遮断
する。

流体安定装置４１は図示のように共通ライン６５に接続
されている。このライン内の流体は弁ろ６から送られ、
（１）流体安定装置へ、（２）ライン１００を介して中
立抽気弁４２の中央チャンネルへ、（３）ライン１０１
及び７７を介して、前進クラッチスプール弁５６の入力
つまり供給接続へ、及び（４）ライン１０１．１（）２
を介して後進クラッチスプール弁５７の入力つまり供給
ボートへ供給される。

中立抽気弁４２は、両ランド間のチャンネル１１０を確
定する低減直径部分１０８により接続された第１のラン
ド１０６及び第２のランド１０７を有する中央スプール
１０５を備えている。弁のボアはその左端でチャンノく
−６７をその右端で別のチャンバー１１１を確定する。

ばね１１２はチャ／バー６７内に配置され、ばね１１６
はチャンバー１１１内に配置されている。弁４２０重要
な特徴は弁内のチャンネル１１０と吐出ライン１１５と
の間に設けられたオリフィス１１４である。

これは油だめへの径路つまり低圧力潤滑ラインを完成す
る。

装置が中立位置にある時には、前進あるいは後進クラッ
チのいずれも付加されず、そのためそれぞれ中立抽気弁
４２の左側及び右側にあるチャンバー６７及び１１１に
接続されたライン６６内にあるいはライン８２内に全く
流体圧力がン【い。

弁は図示の位置にあり、直線径路が中央ライン１００か
らチャンネル１１０、オリフィス１１４及びライン１１
５を介して油だめに完了される。

しかし、この連結の第１部分はライン６６から、前進／
後進調整弁３５のスプール８Ｂ内にカットされたチャン
ネル９２により設けられた実効オリフィスを介して、こ
の弁のチャンネル９１を介して、ライン６５、及びライ
ン１００を介して弁４２の中央チャンネル１１０に至り
、次に前述のオリフィス１１４を介して油だめに至る。

これは弁６６内の実効オリフィス９２を弁４２のオリフ
ィス１１４に直列に配置する。

これらのオリフィスは等しい大きさである。これは、装
置の中立位置にありかつ抽気弁４２によっては、ライン
６６内の供給圧力が流体安定装置４１に結合された共通
ライン６５内の供給圧力のはソ半分まで降下されること
を意味する。半分の圧力によって、安定装置４１は装置
の中立位置においてはその容量の半分だけを充填される
。しかし、この容積は、しばしばマスタークラッチと称
される前進／後進クラッチを中立から全前進あるいは全
後進位置にストロークするのには全く適している。これ
は、適当な量のオイルが過充填を生じないでクラッチの
迅速なかつ積極的な付刀日を行ないこれにより変調容量
のあり得る損失を避けるので重要である。装置が前進位
置にある様に、ライン６５内を前進クラッチスプール弁
５６の左端に伝わる圧力はライン６６を介してチャ／パ
ー６７へ送られ、中立抽気のスプール１０５を右側へ駆
動し、そのためランド１０６がライン１００と１１５と
の間の連通を遮断する。装置の後進位置では、ライン８
１内を後進クラツ゛チ：スプール弁５７に与えられる圧
力下の流体もライン８２を介してチャンバー１１１に送
られ、スプール１０５を左側へ偏移させ、−その結−釆
？ンド１０７がライン１００と１１５との間の連通を遮
断する。このように、先の特許の基本装置における重要
な改良が流体安定装置′４１により実現される一方、中
立抽気弁４２の付加及びその前進／後進調整弁３６との
動作によって実質的な改良がなされた。

前述の装置は変速機の動作における特に前進／後進クラ
ッチの制御における極めて実質的な改良を与える。しか
し、更にレンジシフトがある、すなわち前進あるいは後
進に加えて、変速機は第１゜第２及び第６の比によって
制御されねばなら・、Ｃい。

既に述べた改良がプロトタイプ装置で実現された後には
、各レンジを通るシフトはひどく粗悪で実質的な動力を
消費する。第１図にみられるような駆動ラインにおいて
、エネルギーが前述の制御装置のためにトルクコンバー
ター２１内及び前進／後進歯車装置２６内において消費
される。しかし、レンジシフト歯車用クラッチはシフト
中に大量のエネルギーを消費するようには通常は大きさ
を決められていない。この比のシフトは、しばしパづ′
起伏のある泥の多い地形で働らかねばならない１００．
０００　ボンドの大きさの大型車両では困難である。シ
フトに許される全時間はしばしば３／１゜秒であり、こ
れは容易な解決を許さない困難な問題である。

本発明の重要な特徴によって、信号処理装置２８は、前
進あるいは後進クラッチを部分的にスリップし次に各比
の変更中に係合することによりスムースかつ迅速なレン
ジシフトを行なうことを実現した。この改良がデジタル
プロセッサにより実現される一方当業者は、先の特許に
説明されたようなアナログ制御装置も使用できることは
容易にわかる。

第６図に示すように、信号処理装置２８は、好適実施例
ではＭｏｔｏｒｏｌａ　Ｔｙｐｅ　６８００デバイスで
あるデジタルプロセッサ１２０を含んでいる。

メモリ１２１がプロセッサに接続され七いる。ここには
各種の車両の特徴例えば、重量、各種速度及びトルク条
件におけるシフト点、及び他の特徴が記憶されている。

更に、プロセッサ用制御プログラムがメモリ内に記憶さ
れている。

デジタルプロセッサはＡ／Ｄコンバータ１２２から入力
情報を受け、これが次にライン４４により変換器２６に
結合された変換器条件付は回路１２６からの入力情報を
受信する。Ａ／Ｄ変換器はまた駆動（ｉｎｃｈｉｎｇ）
制御回路１２４からの入力情報を受ける。この回路１２
４はフットペダルの位置に関連したアナログ電気、ＩＮ
号を与えるために、ポテントメーター１２６の可動接点
を動作するように接続されたフットペダルを備えている
。これは、後に説明されるように駆動モードにある時だ
け運転者によって使用される。装置２８への別の入力は
変速機制御レバー４６からライン４５を介して、入′力
／出力緩衝段１２７に与えられる。レバー４６は実際に
は図示のパターンを有するマトリクス形選択器であり、
ライン４５上の信号はレバー４６が現在位置している方
向及びレンジの両方を示す。

更に、方向の変更はレバー４６を小豆位置を位置決めし
なければ行なうことができない。基本的にはう１ン４５
上の信号はレバー４６が中立の、６つの前進比の１つに
、あるいは６つの後進比の１つにあるか否かを意味する
。入力／出力緩衝段１２７を通った後にこの情報はライ
ン１２８を介してデジタルプロセッサ１２０に送られる
。次にこれが前述のようなルーチンに基づいてレンジク
ラッチの制御スリップに必要な全ての大刀情報を有する
ことになる。プロセッサ１２６により発生された制御信
号はライン１２８により緩衝段１２７に送られ、第１図
及び第２図に関連して既に説明されたように、導体４６
．３３及び６８の適当な１つを介して装置の各部に送ら
れる。

本発明の重要なかつ有用な特徴は複数のインジケータラ
ンプ１３１．　１８２及び１６６を有する馬力インジケ
ータ１３０である。インジケータ１６゜用の情報はデジ
タルプロセッサ１２０内で発生され、Ｄ／Ａ変換器１６
４を介して馬方インジケータに送られる。好適実施例で
は、６個のランプ１３１．１３２及び１６６は薄黄色、
緑の異なった色にされている。このインジケータは車両
の運転者の制御パネルに隣接する便宜の所に配置される
。デジタルプロセッサは簡単に、変換器２６により発生
された速度及びトルク信号から馬力を計算する。ランプ
は第４図に示された速度−馬力曲線の６つの異なった斜
線部分で動作条件に応じて選択的に点灯さ゛れる。曲線
１６５のピーク領域はイン）ケータの緑のランプの点灯
に対応する。

これはドーザ（ｄｏｇｅｒ）等のユニットに対する最大
生産性の領域である。しかし、車両がそのブレードの大
き過ぎる負荷に出会った場合に、車両速度は低下し馬力
も低下し、装置は領域１６６で動作する。これらの条件
下で、薄黄色のランプが点灯し、車両が所望の効率条件
より極めて下にあることを運転者に警告する。同様に、
負荷が軽過ぎると、車両速度が増大し馬力が低下して領
域１６７での動作を示し、そして青のランプが点灯する
。

６つのランプを簡単に監視することにより、ドーザの運
転者はブレードの深さを調整でき、これにより緑のラン
プの点灯状態を保持するために負荷を変更し、これによ
り車両をピーク効率で動作する。

最少の実験で当業者が本発明を実現するのを助けるため
に、本発明の動作を与えるデジタルプロセッサに使用さ
れた各種のルーチン及びサブルーチン用のフローチャー
トが本出願に添付されている。頁Ａ１及びＡ２上の第１
のフローチャートは車両及び運転者用の開始シーケンス
を示している。

符号は頁１の右上部隈に示され、プログラマ−及び技術
者は各種の動作に対するルーピング及びシーケンシング
を容易に追従する。各フローチャート内のシーケンス接
続は円で示されている。例えば、頁Ａ１の底部の円内の
符号１’−Ａ／２Ｊはラインがこのフローチャートの頁
２の頂部で符号「Ａ」に接続されていることを意味する
。同様に、頁Ａ２の頂部にある符号ｒＡ／ＩＪはガ続が
頁１上の符号ｒＡＪへのものすなわち「Ａ１」であるこ
とを示している。プログラム内の第４のソレノイド弁へ
の参照番号は、フローチャート及びプログラムが４速変
速機が制御できるように開発されたことを示している。

従って、残りの部分はレンジレバー位置に対して示され
、方向レバー位置は３つのうちの１つ、つまり前進、中
立あるいは後進（Ｆ、Ｎ又はＲ）にある。もちろん、こ
れらの「レバー位置」の両方が実際には前述の単１ユニ
ットの変速機制御レバー４６から得られる。運転者は駆
動ペダル位置によって、アップ（Ｕ、ペダルは完全にオ
フ状態）、中間（Ｉ、ペダルは部分的に押された状態）
あるいはダウン（Ｄ、ペダルは床についた状態）の６つ
の別個の選択ができる。

制御装置内の初期条件及び値を発生させる開始ルーチン
中の各種の符号はフローチャートから明らかである。

コントローラ、デジタルプロセッサ１２０用のサブルー
チンは付録頁Ｂに示されている。

符号ＥＲ，ＲＩは「誤差入力（ｅｒｒｏｔ　１ｎｐｕｔ
　）　Ｊを示し、この符号の前面の符号ｒＬＪは最終の
誤差入力を示している。ｒＫＪは常に装置の１部分を補
償するためあるいは車両特性を表わすために使用される
定数を示す。符号１大」は増幅関数を示すために用いら
れる。

方向シフト（ＤＳＨＩＦＴ　）用のサブルーチンは添付
のシートＣ１、Ｃ２及びＣ６上に説明されている。デジ
タルプロセッサあるいはコントローラは変速機入力速度
、変）機レンジ設定及び方向設定というその時の条件に
基づいてトルクレベルを計算する。（１）車両が車両重
量に鬼人に影へｌするほど十分に負荷されている場合、
（２）実際のトルク信号が車両が下り勾配（頁Ｃ２の上
部）で動いていることを示している場合、あるいは（３
）計算トルクレベルがトルクコンバーターの速度を負の
方向に附勢するレベルを超えた場合には処理用トルク設
定レベルは修正される。このようなトルクレベルのスケ
ジュールは、車両の後進方向について決められた前述の
加速町あるいは前述の時間周期に基づいている。

レンジシフト（Ｒ８Ｉ−ＬＩＦＴ）用めサブルーチンは
頁Ｄ１及びＤ２に示されている。簡単にはコントローラ
ーはレンジシフトの始めに入力トルクのその時の値を記
１童する。この記憶されたトルク値の低い割合は制御装
置内に呼び出され、流体調整装置に方向性（つまり前進
／後進）クラッチ内の圧力を低減させ、方向性クラッチ
がスリップできる、ようにする。このプログラムは、実
際のトルクレベルが記憶値のはソ５０％まで低下された
時にクラッチが実際に解放されレンジクラッチが付加さ
れ無負荷状態で解放されるようにする。接近しているレ
ンジクラッチが使用された後に、デジタルプロセッサは
装置に方向性クラッチ内のトルクを迅速に増大させるよ
うに命令しこれによって犬装置の方向性クラッチ内のレ
ンジシフト慣性変化を吸収する。シフトが所定時間（Ｔ
ＩＭＥ　ＭＡＸ）で完了されていない場合には、コント
ローラはシフトが終了し方向性クラッチトルクの復帰を
完了したことを「知る（　Ｋｎｏｗｓ　　）　Ｊ　ｏこ
れは本発明によって実現された重要なかつ経済的に意味
のある改良である。

ロックアツプクラツーＦ、４８用のサブルーチンはシー
トＥ１及びＦ２（示されている。このクラッチは動作条
件がトルクコンバーター出力軸の保持速度を示している
詩にトルクレベル（−ターをロックアツプするために使
用される。命令が方向の変更あるいはレンジシフトに対
して与えられる毎に、ロックアツプクラッチは解放され
、トルクコンバーターを開放する。

駆動（ｉｎｃｈｉｎｇ　　）モード用のサブルーチンは
附録の頁Ｆ１及びＦ２に示されている。このサブルーチ
ンは本発明の装置には必須のものではないが高いエンジ
ン速度において低い車両速度を与えるために有用である
。方向性クラッチの連続スリップが必要なので、トルク
限度は前進／後進クラッチのエネルギー容量の範囲内で
動作するために維持されねばならない。このようにフロ
アペダル１２５は駆動モードにおけるデジタルプロセッ
サへの車両運転者の入力として設けられた。このべ′　
ダルの位置は所望の車両速度に要求されるクラッチトル
クに比例する。このペダルが押された時に、プロセッサ
に与えられる電気信号がトルク制御装置内の設定点を決
める。完全に押されたペダル（位置Ｄ）は、前進／後進
クラッチを充填状態に保ちかつブレーキを機械的に動作
するのに十分な最小量のトルクに対応する。ペダルが徐
々に開放された時に、トルク設定点はこれに対応して時
間と共に増大され、主クラッチがロックするまでクラッ
チ圧５力を上昇させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御装置及び車両の動力系統のブロッ
ク図、第２図は制御装置内の流体調整装置の詳細を示す
回路図、第６図は制御装置の信号処理装置の主要要素の
ブロック図、第４図は信号処理装置の１部分を理解する
際に有用なグラフを示す図である。 ２０・・・エンジン　　　２１・・・トルクコンバータ
ー２２・・・変速機　　　　２３・・・前進／後進歯車
装置２４・・・歯車比変速装置 ２５・・・車両の最終駆動系統 ２８・・・信号処理装置　６０・・・流体調整装置３６
・・・前進−後進調整弁 ４１・・・流体安定装置　４２・・・中立抽気弁４７・
・・ロックアツプ制御弁 第１頁の続き ０発　明　者　ロパート・アレン・フォックスアメリカ
合衆国イリノイ州６０１９ ５ホフマン・ニステーラ・ヒル フレスト・ブールバード１０７０ 手続補正書 特許庁狡官若′杉　和　夫殿 ２、発明の名称　　　　” ｌぐ７−シフト％ｉＬ啄そ１刊茅゛１イ科−俵（６、補
正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 多イイ・　牟゛−グ°、ソープ−・コー将Ｊ−シ、ン４
、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）伝達されるトルクの大きさ及び方向を制御するた
   めに選択的に動作できる複数のクラッチ（Ｆ、　　Ｒ，
   １，２，３）を含む車両変速装置（２２１を介してエン
   ジン（イ）から伝達されるトルクを調整する制御装置に
   おいて、クラッチの付加及び解放を制御するために接続
   された流体調整装置（至）と、共通ライン０５）を介し
   て流体調整装置に結合され調整弁への流体の流れを制御
   す前進−後進調整弁（至）と、車両駆動系統におけるト
   ルクレベルの関数として流体調整装置へ及び前進−後進
   調整弁への信号を制御する信号処理装置（ハ）と、前進
   −後進調整弁と流体調整装置との間の共通ラインに結合
   され、装置に実質的な圧力降下あるいは不安定性を生じ
   ずに、クラッチへの流れを改善しかつ装置ゲインを増大
   することにより装置の動作を促進する流体安定装置Ｃυ
   とから成ることを特徴とするパワーシフト変速装置用制
   御装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記前進−後進
   調整弁（至）が、調整弁がその中立位置にある時に実効
   オリアイスを確定する手段（９）と、共通ラインに結合
   されその内にオリフィスを有する中立抽気弁（４３とを
   備え、該中立抽気弁はその中立位置で流体を共通ライン
   からオリフィスを介して油だめへ流すように作用し、そ
   の結果調整弁内の実効オリフィスが中立抽気弁内のオリ
   フィスに直列に結合され、装置がその中立位置にある時
   に流体安定装置の圧力及び流れを低減させ、安定装置の
   容量よりも小さいが次の方向シフトにおいて接近してい
   るクラッチに付加するのに十分な実効流量を安定装置に
   与えることを特徴とするパワーシフト変速装置用制御装
   置。 （３）特許請求の範囲第１項において、前記クラッチが
   、トルクの方向を制御する前進／後進方向性クラッチ（
   Ｆ／Ｒ）と、駆動系統におけるトルク増幅を制御する複
   数のレンジクラッチ（１，２，３）と、駆動系統におけ
   るトルクの所望の方向及び増偏度な指示する手段（４（
   へ）と、信号処理装置（ハ）を含みレンジクラッチ瀘ト
   ルク増幅レベルを変えるために付加及び解放される毎に
   方向性クラッチをスリップする手段とを備えることを特
   徴とするパワーシフト変速装置用制御装置。 （４）特許請求の範囲第６項にお込て、信号処理装置に
   結合された馬力インジケータ（１３０）を備え、該イン
   ジケータは車両の運転者が視ることができ車両が最も効
   率的な方法で動作している時を指示する手段を有してい
   ることを特徴とするパワーシフト変速装置用制御装置。 （５）特許請求の範囲第６項において、信号処理装置が
   デジタルプロセッサとこのプロセッサに結合されたメモ
   リ（１２１）とを備え、該メモリがプロセッサ用の制御
   プログラムと車両の特性を表わすデータとを記憶してい
   ることを特徴とするパワーシフト変速装置用制御装置。 （６）特許請求の範囲第５項において、エンジンから変
   速機に伝わるトルクの関数として変化する信号を与える
   ために接続された変換器−を備え、ここでレンジシフト
   の阻始時の初期トルク値がメモリに記憶されており、方
   向性クラッチが記憶されている初期トルク値より実質的
   に下にある値にスリップされ、レンジシフトが完了され
   、方向性クラッチが再び付加されることを特徴とするパ
   ワーシフト変速装置用制御装置。 （７）特許請求の範囲第６項において、方向性クラッチ
   が不当な摩耗を防止するために所定時間間隔の延長の際
   にも常に再付加されることを特徴とするパワーシフト変
   速装置用制御装置。 （８）％許請求の範囲第５項において、更に、運転者が
   寸勲動作を行なわせる、つまりエンジンが高速動作して
   いる時に極めて低速で車両を移動させる制御装置（１２
   ５）を備えることを特徴とするパワーシフト変速装置用
   制御装置。 （９）エンジン（イ）から変速機器を介して車両の最終
   駆動系統（ハ）に伝えられるトルクの大きさ及び方向を
   調整する制御装置であって、前記変速機が前進／後進方
   向性クラッチ（Ｆ／Ｒ）と、伝えられるトルクの方向及
   び大きさを制御するように選択的に動作する複数のレン
   ジクラッチ（１，２，３）とを備える制御装装置におい
   て、−圧力下の流体を受ける入力接続と、前記クラッチ
   に結合された複数の出力接続と、圧力下の流体を前記出
   力接続を介して前記クラッチの適当な１つに向ける複数
   の弁（３１，３２）とを有する流体調整装置（至）、流
   体調整装置の入力接続に共通ライン０９を介して結合さ
   れた出力と、圧力下の流体を受ける入力接続１３と、流
   体を油だめに戻す出力接続０９とを有する前進−・　　
   後進調整弁（ト）、制御信号を流体調整装置の弁（至）
   と前進−後進調整弁（至）とに送る複数の出力接続（６
   ６゜３８）を有する信号処理装置、信号処理装置に結合
   され、エンジンと車両の最終駆動系統との間の１点にお
   けるトルクの関数として入力信号を信号処理装置に与え
   る変換器（ハ）、及び前進−後進調整弁と流体調整装置
   との間の共通ライン（ハ）に結合され、クラッチへの流
   れを改良することにより装置動作゛を促進しかつ装置に
   実質的な圧力降下あるいは不安定性を生じることなく装
   置ゲインを増大する流体安定器（４１）、を備えること
   を特徴とする制御装置。 Ｑｌ　　特許請求の範囲第１項において、前進−後進調
   整弁が、該調整弁がその中立位置にある時に実効オリフ
   ィスを確定するようにスロットを設けられたランド弼を
   有するスプール（ハ）と、共通ラインに結合され内部に
   オリフィス（１１４）を有する中立抽気弁（４２１とを
   備え、該中立抽気弁はその中立位置で流体を共通ライン
   からそのオリスイスを介して油だめに流すように作用し
   、その結果調整弁内の実効オリフィスａ３が中立抽気弁
   内のオリフィス（１１４）Ｋ直列に結合され、装置がそ
   の中立位置にある時に流体安定装置における圧力及び流
   量を低減させ、調整弁内の実効オリフィスの大きさと中
   立抽気弁内のオリフィスの大きさとの間の比に関連した
   量だけ安定装置の容量より少ない実効流量を安定装置に
   与えることを特徴とする制御装置。 ａυ　特許請求の範囲第１０項において、前記オリフィ
   スの大きさが実質的に等しく、装置が中立位置にある時
   に共通ラインの圧力を低減しこれにより実質的に５０％
   だけ流体安定装置への流量を低減することを特徴とする
   制御装置。 （１２、特許請求の範囲第９項において、駆動系統にお
   けるトルク増幅を制御するレンジクラックと、駆動系統
   におけるトルクの所望の方向及び増幅度を指示する変速
   機制御レバー（４６）と、信号処理装置（２〜を含みレ
   ンジクラッチがトルク増幅度のレベルを変更するために
   付加され解放される毎に方向性クラッチをスリップさせ
   次に再び付加する手段とを備えることを特徴とする制御
   装置。 ０国　特許請求の範囲第１２項において、信号処理装置
   に結合された馬力インジケータ（１３０）を備え、該イ
   ンジケータが車両の運転者が視ることができ車両の動作
   の効率を示す複数のランプ（１６１−１３３）を有して
   いることを特徴とする制御装置。 （１４）　　特許請求の範囲第１２項において、信号処
   理装置がデジタルプロセッサ（１２０）と、このプロセ
   ッサに結合されたメモリ（１２１）とを有し、該メモリ
   がデジタルプロセッサ用の制御プログラムと、車両の特
   性及び所望のシフトポイントを表わすデータとを記憶し
   ていることを特徴とする制御装置。 （１つ　　特許請求の範囲第１４項において、エンジン
   から変速機に伝えられるトルクの関数として変化する信
   号を与えるトルク／速度変換器（２Ｇ）を有し、レンジ
   シフトの開始時の初期病がメモリ内に記憶され、方向性
   クラッチが記憶されている初期トルク値のはソ５０％の
   値までスリップされ、レンジシフトが適当なレンジクラ
   ッチの付加及び解放により完了され、方向性クラッチが
   次に再び付加されることを特徴とする制御装置。 （１６）特許請求の範囲第１５項において、方向性クラ
   ッチが不当な摩耗を防止するために所定時間間隔の満了
   時に常に再付加さ−れることを特徴とする制御装置１、 αη　特許請求の範囲第１４項において、更に、駆動モ
   ードですなわちエンジンが高速で動作しているが車両は
   極めて低速で移動する状態で動作を制御する信号を運転
   者が発生するためのペダル（１２５）を備えることを特
   徴とする制御装置。 （ＩＢ　　特許請求の範囲第１５項において、トルクコ
   ンバータ（２０がエンジンと最終駆動系統との間に結合
   され、変換器がコンバータの出力側でトルク及び速度デ
   ータ、を与えるように位置決めされ、ロックアツプクラ
   ッチ（４８がコンバータに結合され信号処理装置により
   制御され、その出力速度が実質的に一定にある時にロッ
   クアツプクラッチを付加しトルクコンバータをロックア
   ツプし、レンジシフトが呼び出された時にロックアツプ
   クラッチを解放することを特徴とする制御装置。