JPS6181828A - 自動トランスミツシヨン装置 - Google Patents

自動トランスミツシヨン装置

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JPS6181828A
JPS6181828A JP60202492A JP20249285A JPS6181828A JP S6181828 A JPS6181828 A JP S6181828A JP 60202492 A JP60202492 A JP 60202492A JP 20249285 A JP20249285 A JP 20249285A JP S6181828 A JPS6181828 A JP S6181828A
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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】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動式機械的トランスミッションのような、
複数の歯車減衰比を与える自動式パワートランスミッシ
ョノ、及びそのための自動トランスミッション装置に関
し、特に、スロットル制御型のエンジンと自動トランス
ミッションを備え、車両又は出力軸速度、入力軸又はエ
ンジンの速度、スロットル位置等々のような測定又は計
算の一方又は双方によって求められ九パラメータに基づ
いて歯車選択とシフト決定がなされそして実行される自
動トランスミッション装置に関し、さらに、よシ詳細に
は、操縦者によって選択可能であシ、高い抵抗作動のた
めの作動モードを有していて、高い駆動比へのアップシ
フトは、もし、現在のスロットル位置のようなめる選定
され次スロットル位置において、シフト後に期待される
エンジンの出力パワーがシフト前のエンジンの出力パワ
ーと少なくとも等しいなら、その時にのみ生じるように
した自動トランスミッション装置に関する。
（従来の技術〕 確実クラッチを利用し几自動式機械型と摩擦クラッチを
利用し次遊星歯車塁の自動トランスミ７ゾコンを用いる
ことは、両方の鳩首ともその友めの制御装置と同様に、
従来から良く知られている。歯車選択及びシフト法延が
、車両速度、エンジン速度、車両速度の変化率、エンジ
ン速度の変化率、スロットル位置、スロットル位置の変
化率、スロットルの全押下（即ち、１キツクダウン”）
、ブレーキ機構の作動、現在係合中の歯車比、等々の何
らかの測定又はｄ↑算のいずれか一方又は双方で求めら
れたパラメータに基づいてなされるような自動トランス
ミッション用電気的制御装置は従来技術として知られて
いる。かかる車両用自動トランスミッション制御装置の
例は、米国特許第４，５６１，０６０号；同第４．０７
４２０３号；同第４２５４３４８号；同第４０５８．８
８９号；同第４．２２４２９５号：同第４７７ｔＬＯ４
８号：同第４２０＆９２９号：同第４，０５９，０６１
号、同第３．９７４．７２０号及び同第３．９４２．５
９３号の各明胤書に記載されているので、ここではこれ
らの全明細書は文献名を挙げるに留めておく。
（発明が解決しようとする問題点） 上記の自動トランスミッション制御装置、及び同様の装
置は、検出されたパラメータの観点で燃料経済と車両性
能のいずれか一方又は双方を最適にしようとする所望の
歯車比を選定しそして次にこの選定した歯車比へのシフ
トを命令することによって自動トランスミッションを制
御するには有効でめるが、一つ又は複数のパターン（普
通にはシフトポイント曲線とも称される）を発生するの
に利用される予め定められ友プログラムは、最良でも、
燃料効操作と所望の車両性能操作との妥協でめった、オ
フロードの高ローリング抵抗車両動作のための操縦者選
択可能な自動モードを提供しない、或いはオフロードの
作動モードのために、所与のスロットル位置に対してエ
ンジンパワー出力がアップシフト後に、アップシフト前
のエンジンパワー出力に少なくとも等しいということを
罹災にするシフトパターンを提供しない、のいずれか又
は全ての理由のために、かかる制御装置は全体的に容認
できるものでは必らずしもなかった。
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、操縦者が選択し次オフロード又は高抵抗車両作動状態
を検知し、これによって発生したシフトパターンを修正
する自動トランスミッション用の新規で且つ改良され几
自動トンノスミッシ目ノ装置を提供することが本発明の
一つの目的であシ、 本発明の他の目的は、操縦者が選択可能なオフロード又
は高抵抗作動モードを有していて、もしエンジンの、現
在の出力軸速度とスロットル位置の下での、次段の高い
駆動比における出力パワーが、現在係合中の駆動比での
出力パワーに少なくとも等しい場合のみにアップシフト
が生じるような改良された自動トランスミッション装置
を提供することである。
（問題点ｔ−解決するための手段） 本発明による第１の発明は、スロットル制御型のエンジ
ン、操縦者作動式のスロットル制御手段、操縦者作動式
の作動モード選択手段、及びニンジンに作動的に連結さ
れたトランスミッション入力軸とトランスミッション出
力軸との間で選択的に係合可能な複数個の歯産比組合せ
を有するトランスミッションを有していて、さらに前記
スロットル制御手段の位置を表わす入力信号、前記エン
ジンの回転速度を表わす入力信号及び前記出力軸の回転
速度を表わす入力信号を含む複数個の入力信号を受け取
る手段を有する情報処理装置ｉ！を有して成り、該処理
装置は、前記入力信号をプログラムに従って処理して入
力信号Ｏ所与の組合せに対して予め定められた歯車比を
提供すると共に出力信号で発生してそれによ、９）ジン
スミッション装置を前記プログラムに従って作動させる
手段と、前記トランスミッションと関連していて、前記
処理装置からの前記出力信号に応答して前記歯単比組合
せの中の一つの係合を行なうように前記トランスミッシ
ョンを作動させるのに有効な手段とを含んでいる、車両
用自動トランスミッション装置において、 前記入力イｇ号はさらに少なくとも二つの選択可能な前
進車両作動モードのうちの一つを選んだ操縦者選択を表
わす入力信号を含んでおり、＃記選択可能な前進作動モ
ードの−りにおける前記プログラムは、エンジンパ出力
パワーが、次段の高い歯車比においてそして現在のスロ
ットル位置と出力軸速度でのエンジンの出力パワー以下
でるるようなエンジン速度においてのみ、前記トランス
ミッションを次段の高い歯車比へアップシフトさせる出
力信号を発生するのに有効でるるとするものでるる。
本発明による第２の発明は、スロットル制御型のエンジ
ン、操縦者作動式のスロットル制御手段、操縦者作動式
の作動モード選択手段、及び前記エンジンに作動的に連
結され九トランスミッション入力軸とトランスミッショ
ン出力軸との間で選択的に係合可能な複数個の歯単比組
合せを有するトランスミッションを有していて、さらに
前記スロットル制御手段の位置を表わす入力信号、前記
エンジンの回転速度を表わす入力信号及び前記出力軸の
回転速度を表わす入力信号を含む複数個の入力信号を受
け取る手段を有する情報処理装置を有して成夛、前記処
理装置は、前記入力信号をプログラムに従って処理して
入力信号の所与の組合せに対して予め定められた歯車比
を提供すると共に出力信号を発生してそれによりトラン
スミッション装置Ｒｔ−前記グ四グラムに従って作動さ
せる手段と、前記トランスミッションと関連していて、
前記処理装置からの前記出力信号に応答して前記歯単比
組合せの中の一つの係合を行なうように前記トランスミ
ッションを作動させるのに有効な手段とを含んでいる、
車両用自動トランスミッション装置において、 前記入力信号はさらに少なくとも二つの選択可能な前進
車両作動モードのうちの一つを選んだ操縦者選択を表わ
す入力信号を含んでおり、前記選択可能な前進作動モー
ドの一つにおける前記プログラムは、エンジンの出力パ
ワーが次段の高い歯車比においてそして最小スロットル
位置及び現在の出力軸速度におけるエンジンの出力パワ
ー以下でらるようなエンジン速度においてのみ、前ａｄ
トラ／スミッシコンを次段の高い歯車比ヘアフプシフト
させる出力信号ｔ−発生するのに有効であるというもの
である。
（作　用） 本発明によれば、従来技術の欠点は、エンジン速度、出
力ｍ速度、及びスロットル位置を含む測足と計算のいず
れ卆−万又は両方で求められ友パラメータに基づいて歯
車選択及び７７ト決定がなされ且つ実行され、そしてシ
フトパターンｔ−与える予め定めらｎｆｃプログラムが
操縦者選択の高抵抗車両作動状態を認識し、そして発生
し几シフトパターンを修正し、従ってかかる作動状態の
間でも最適の車両性能を提供するという自動式機械的ト
ランスミッションのような、自動トランスミッションの
几めの制御装置、好ましくは電子式又はマイクロプロセ
ッサのいずれか一方又は両方に基づく制御装置を提供す
ることＫよって、克服又は最小限に抑えることができる
。
上記のことは、検知又は算出され几エンジン速度及びス
ロットル位置に基づいてシフトパターンを発生する中央
処理製置を含み、そしてシフトパターン、少なくともア
ップシフトが命令されるシフト線が、操縦者が高抵抗車
両作動状態に対して自動モードでの作ｍｔ−ｉんでいる
こと老検知する処理装置に応答して修正されるようなト
ランスミッシジノ制御装ａｔｔ−提供することによって
成就される。
出願人は、車両憲積載下、急傾斜面上、砂又は泥中、等
々のような、車両運動に対する高抵抗時の適正な作動に
は、所与のスロットル設定に対して、アップシフト後の
エンジンパワー出力がアップシフト前のエンジンパワー
出力に少なくとも同程度に大きいことを必要とすると決
定した。従って、選択可能な高抵抗（″オフロード″）
作動モードにおいては、処理装置は、検知され友スロッ
トル位置及び出力軸速度（即ち、本両迷度）に対しては
、エンジン出力パワーが次段の高い歯工比においてそし
て同じスロットル設定と出力軸速度とでのエンジンの出
力パワー以下か又は等しいようなエンジン速度において
のみ、アップシフトを命令することになる。
これに代えて、処理装置は、次段の高い歯車比において
そして同じスロットル位置と出力軸速腿におけるエンジ
ン出力パワーを決定し、そして予め定め次出力パワーが
アップシフト前のエンジン出力パワーに少なくとも等し
くなるまでアップシフトを命令しない、公式又は参照用
テーブルのような、手段を設けてもよい。
このように、選択可能な高抵抗又はオフロード作動モー
ドにおいては、トランスミッションは、エンジンが次段
の高い歯車比においてそして同じスロットル位置におい
て車両荷重を牽引することができなければアップシフト
されない。
（実ＩＧ例） 以下本発明の実施例を、図面に基づいて説明すると、第
１図には、Ｊ！ｊＩＪＭ式マスタークラッチ１４を介し
て、ディーゼルエンジンとして良く知られ友ようなスロ
ットル制御型エンジン１２によって駆動される自動式の
多速度歯車変速トランスミッション１０が概略的に図示
されている。自動式トランスミッション１０の出力部は
、従来技術において良く知られているようなドライブア
クスルのディファレンシャル、トラノス７アーケース等
のような適当な車両部品に対するＢＡｆ！ｔｈ連結に採
用され九出力ｉ！１１１１６でめる。上記の動力列の部
品は、幾つかの機器によって作ａ″ｇ、れ且つモニタさ
れるが、これら機器については各々に後でよシ詳細に記
述することにする。
これらの機器には、操縦者の制御による車両スロットル
又は他の燃料スロットル装置の位置を検出するスロット
ル位置又はスロットル開口のモニタ組立体１８、エンジ
ンの回転速度を検出する工／ジン速度センサ２０．クラ
ッチ１４を係合及び係合−説させるクラッチオペレータ
２２、トランスミッション入力軸の速度センサ２４、ト
ランスミッシＮ／１０を選にさルた歯車比へ７７トさせ
るトランスミッションオペレータ２６、及びトランスミ
７７目ノ出力軸の速度センナ２８が含まれる。
上記の機器は、中央処理装置５０への情報の供給と中央
処理装置５０からの命令を受入ルのいずれか一方又は双
方を行なう。中央処理装置３０には、好ましくはマイク
ロプロセツｆ−ｔ−ペースとしたアナログ式とデジタル
式のいずれか又は両方式の電子計算と論理との５回路が
含まれるが、この回路の詳細な形状及び構造は本発明の
何ら一部も形成しない。中央処理装置はまた、操縦者が
車両の後進（Ｒ）、中立ＣＮ）　、オン／〜イクエイ前
進駆動（Ｄ）　　又はオフロード前進駆動（Ｄ、）の作
動モードを選択する手段でろるシフト制御組立体３２か
らの情報を受け入れもする。
選択可能なり１位置を設けるのに代えて、別１１にオン
ハイウェイ／オフロードのセレクタスイッチに設けても
よい。電源（図示せず）又は圧力流体源（図示せず）の
いずれか一方又は双方が、種々の検出、作動又は処理装
置に対する、電気的又は空気式な駆動力を提供する。上
記の型式の駆動列の部品及びそれらのｔめの制御は従来
技術において知られておシそして上記の米国特許第４７
７４０４８号；同第４，０ＩＩＬ８８９号：同第４２２
６．２９５号及び間第４，３６１．０６０号の各明細書
を参照することによってよシ詳細に理解することができ
る。
知られているように、中央処理装置３０は、センサ１８
からは現在のスロットル位置を表わす入力を、センサ２
０からは現在のエンジン速度に表わす入力で、センサ２
４からは現在のトランスミッション入力軸速度を表わす
入力を、゛センナ２８からは現在のトランスミッション
出力軸速度を表わす入力を、そしてセンサ３２からは車
両の操縦者又は運転者によって選択された作動モードを
表わす入力を直接受け入れる。
これらの直接入力に加えて、中央処理装置３０には、セ
ンナ２０からの入力信号を微分してエンジンの加速度を
表わす算術信号を与える回路、センナ２４及び２８から
の入力信号を比較して現在係合している歯車比を計算す
る手段、現在係合している歯車比をセンサ２８からの信
号と比較して、算出されたエンジン速度を与える回路手
段、及びスロットルの全校シ又は解除を検出する手段ｔ
−設けてもよい。中央処″Ａｋ装置はまた、ろる棧の入
力又は算出情報のどちらか又は双方を記憶するためのメ
モリ手段及び予め定められた事象が生じた時にメモリ手
段をクリアするための手段とを含んでもよい。加えて、
中央処理装置は、既知の割合で衰微しそして予め定めら
れた事象が生じた時にリセットされて予め足めらｎた時
間間隔を計る同期装置を含んでもよい。上記の機能を与
える特定の回路は従来技術で知られておシそしてその例
は、前述の米国特許第４．Ｓ６’Ｌ０６０号明細書を参
照することで見ることができる。
もちろん、装置がロックアツプしているとする（マスタ
ークラッチは辷シを生じていない）と、入力軸の速度と
エンジンの速度とは等しい。
加えて、エンジン（又は人力軸）速波、出力軸速度及び
現在係合中の駆動比のうち任意の二つを表わす入力信号
を与えると、処理＆Ｒはこれらパラメータの三つ全てを
検出又は計算することができる。さらに、既知の駆動列
を仮足すると、出力軸速度は車両速度を表わすことにな
シそしてまた逆も成立するでろろう。
中央処理装置ｔ３０に組み入れられたメモリ手段は、直
前のシフトの方向（即ち、アップシフト又はダウンシフ
ト）、スロットルの位置、スロットル位置の変化率、車
両速度等の情報を記憶することができる。メモリ手段は
、エンジン又は車両の速度が予め足められた限界を越え
ること、スロットルの全開、予め定められた限界を越え
る操縦者のスロットル設定、ギアチェンジの発生等の特
別の事象が発生した時にリセ・ノドするようにしてよい
。
センサ１８，２０，２４及び２８は、これらセンサによ
ってモニタされるパラメータに比例するアナログ又はデ
ジタル信号を発生するものであれば任意の既知の型式又
は構造のものでよい。同様に、オペレータ２２及び２６
は、処理％　ｆＬ３０からの命令信号に応答して作動を
実行するもので６れば任意の既知の電気的、空気的又は
電気−空気的な型式のものでよい。センサ１８はまた、
エンジンへの燃料供給を変更して同期的なシフト状態を
達成するオペレータとしてもよい。
中央処理装置ＲＱ目的は、プログラム及び現在又は記憶
されたパラメータに従って、トランスミッションが作動
しているべき最適の歯車比を選択することセしてもし必
要でｊ）７’Ｌば現在又は記憶中の、いずれか一方又は
両方の情報に基づいて選定された最適の歯車比にギアチ
ェンジ又はシフトを命令することでるる。
中央処理装置のプログラム又は論理規則の主たる目的は
、シフトパターン、又は第３図に示されているようなシ
フトポイント曲巌ヲ発生させることでるる。中央処理装
置によって発生されるシフトポイント曲線は、トランス
ミッションが現在得ている歯車比を維持すべきか、次の
高い歯車比へアップシフトすべきか又は次の低い歯車比
へダウンシフトすべきかを決定するでろろう。シフトポ
イント曲線は、現在の又は記憶された情報に基づいて作
用する予め定められたプログラムによって決定され、そ
して通常は、最も燃料効率の良さそうな歯車比における
作動と車両の最適性能特性を与える歯車比における作動
との間の妥協を与えるように選択される。
第３図にグラフ的に図示されたシフトポイント曲縁は、
燃料消費率として表わされる（同様にしばしば最大スロ
ットル位置のパーセントで表示される）スロットル位置
と、エンジン速度との両方の関数である。エンジン速度
は直接に検出してもよいが、好ましくは、駆動列のロッ
クアツプ状態におけるエンジン速度に対応しそして出力
軸速度に、従来技術において知られているようにシフト
変遍中は変化することのない、適当な歯車比を掛は合わ
すことによって決定される、算術エンジン速度である。
入力１咄逮度、出力軸速度、車両速度等のような他の検
出された又は算出された彼藍祝速度は、第３風に表わさ
れたシフトポイント曲、雇におけるエンジン速度の代わ
シに用いてよいことが理屏されるでおろう。
自励トランスミッション１０は自動式の械礪鳳式のもの
が好ましい。表÷１≦には、典゛′塵的な前進１６速度
−後進２速にの自動式トランスミッションにおける出力
軸速度に河する入力軸速度の比が表示されている。前進
の速度ステップ又は速度割シは全て約２０パーセント（
２０％）に等しいことに気付（□であろう。表示のため
ム全ての前退速度ステップ、即ち変速比賦化は、号しい
と考えられる。従って、アップシフト（次の高い駆動比
へのシフト）中に等しい車両速度（即ち一足の出力軸速
度）を維持するためには、入力軸速度（エンジン速度）
は、アップシフトの後はアップシフト前よりも約２０ノ
く一セント（２０％）少なくする必要があろう。もちろ
ん、車両速度が一定でらるとすると、ダウンシフト、即
ち次の低い駆動比へのシフトをするのでろれは、その詔
果エンジン速度は、、ｄ２０パーセント（２０％）増力
口することになろう。
ここで用いられるように、１よシ高い”歯車比又は駆動
比は、出力軸速度に対する入力軸速度の比が小さい歯車
比のことである。例えば、１０番歯車は９番歯車よりも
高くセして９着歯車から１０番歯車へのシフトはアップ
シフトである。
知られているように、高荷重トラックに用いられる制御
型ディーゼルエンジンのような、特定の内燃機関に対し
ては、（スロットル位置によりて定め′られる）各燃料
消費率毎について、エンジンが最適燃料効率状態にめる
エンジン速度（通常毎分当）の回転数、即ち”几ＰＭ’
で表わされる）、又はエンジン速度の範囲がらる。
この最適燃料効ぶ作動状態は第３図の線Ａ−Ａで表わさ
れる。クラッチ１４と完全に係合した時のエンジンが回
転する速度は車両速度と、係合駆動ライン歯車比とによ
って決定されるが、このトランスミッション比のみが、
第１図に図式的に表わされた駆動ラインにおいて、設足
増分毎に、選択的に可変でろるのが通常好都合である。
第２図には、２１０　ｏＲＰＭ　Ｋ：制御される典型的
なディーゼルエンジンに対する１エンジン燃料マツプ２
が図示されている。エンジン出力パワー（制動馬力）が
、種々のエンジン速度と燃料消費速度とで図示されてい
る。線４０，４２゜４４．４６．４Ｂ、ＳＯ及び５２は
、１００％即ち、最大スロットル位置のそれぞれ３０％
、４０％。
５０′に、６０％、７０Ｘ、８０％及び９０９ｇの一足
スロットル位置に略相当する一定の燃料消費速度でるる
。線５４は１００％即ち最大スロットル位置に相当し、
その一方で線５６は燃料マツプの１ガバナードループ”
位置ヲ表わす。
簡単には、従来技術において良く知られているように、
支配されたＲＰＭ以上においては、エンジンへの燃料供
給は制限されて、エンジンＲ，ＰＭが増加するがエンジ
ン出力パワーが減少する。見てとれるよりに、各々の一
足の燃料使用速度に対しては、るる与えられたエンジン
速度１１．Ａ−Ａ）においてエンジン出力パワーが最大
とな）、エンジン速度がこの最大出力パワーを与えるエ
ンジン速度を越えて増加すると出力パワーは減少する。
第３．急は第２：又に類似したエンジンマツプであるが
、この図には、オンハイウェイ時のアップシフ）ｄＨＵ
、オンハイウェイ時のダクンシ７）；ｉＨＤ及びオフロ
ード時のアップシフト繍ＯＨＵが投影されている。第３
１のために、トランスミッション１０の全ての変速ステ
ップは等しいか、又は実質的に等しいとされ、そしてこ
のため各駆動比に対して別々のアップシフト又はダウン
シフトのいずれか一方又は双方は必要でない。もちろん
、単一のシフトポイント曲線はトランスミッションの全
ての歯車比に対して利用してもよいし或いは各々の現在
係合中の歯車比に対して別個の７７　）　腺ｔ−発生さ
せてもよいことが理解されるでろろう。一般に、歯車間
の変通比割プ又はステップの段差を大きくすればする程
、各々の現在係合中の歯車比に対して別のシフトポイン
ト曲線を得るのがよ）望ましいことになる。
オンハイウェイ時又はオーバーハイウェイの作動状態、
即ち車両運動に対する抵抗が比較的小さい状態において
は、運転者は前進作動のハイウェイ又は“Ｄ”モードを
選択する。簡単に述べると、オンハイウェイを選択した
作動状態に対しては、ダウンシフト−ＨＤとアップシフ
）ｉｄ）ｆＵとによって境界づけられる空間内では、ギ
アチェンジは何ら必要でなく、アップシフト、ｄ）ＩＵ
の右における又は該ｂｉ）ＩＵの右へ至る作動状態に対
しては次段の高い歯車比へのアップシフトが必要であシ
そしてダウンシフト１３）ＩＤの左における又はｆｉｉ
ＪＨＤの左への領域における作動状態に対しては次段の
低い歯車比へのダウンシフトが必要である。
燃料効率を最大にするには、トランスミッションをでき
るだけ迅速に且つ頻繁にシフトしてエンジン速度を最大
燃料供給量Ａ　−Ａにできるだけ接近した状態に維持す
べきでろる。このことは、適正な歯車比く対して速度関
連の踊シ（ｈｕｎｔｉｎｇ）を防止するために最小のヒ
ステリシスを少なくとも維持しつつ、アップシフト線Ｈ
Ｕとダウンシフ）歳）ＩＤとを最大燃料効率線入−人に
できるだけ接近させることによって達成することができ
る。
所望の歯車比を選択する際に関心を持つべき別の事、即
ち何時、シフトポイント曲線を発生させるか、は車両性
能でめる。車両性能は、少なくとも所与の変速比におけ
る加速能力と過度Ｄｆｉ度で行なわれるアップシフトと
ダウンシフト、即ちわずられしいシフト動作の回避とじ
て定義することができる。一般に、最適化された車両性
能では、アップシフト線とダウンシフト線とはｉ＆過燃
料効率線Ａ−Ａから比較的離れていることが必要である
。
燃料経済ｆ、最最大することと、車両効率を最大にする
こととはしばしば相反するものであることがわかるでろ
ろう。このため、アップシフト線とダウンシフト線、Ｈ
Ｕ及びｋｌＤｆシフトポイント曲、ＪＫ乗せることは、
燃料効率と車両性能との間の最適な妥協点を得ようとす
る一つの試みでろる。現在又は記憶された情報の下でプ
ログラムに従って作動する中央処理ｇｔｊＬｓ。
によって決定されるように１燃料効率と車両性能の相対
重要性は作動状態が異なると変化するので、アップシフ
ト線とダウンシフト線とは静的なものではなく動的なも
のでろゐのが好ましい。動的にＳ勤するシフ）Ｊは知ら
れており、前述の米国特許第４，５６１，０６０号に詳
細に論じられている。典型的には、シフト−は、直前の
シフトの方向、車両の加速式、エンジンの刀Ｉ］速度、
スロットル位置の変化率、車両ブレーキの作動等という
ような現在のと記憶されたのとのいずれか一方又は双方
の情報に応答して移動する。
シフトポイント曲線はエンジン速度と同様にスロットル
位置に依存していることを理解するのが重要である。セ
レクタ３２の操作によって車両の作動のうち、後進、中
立、又は一つの前進走行モードを選択する以外に、トラ
ンスミッションへの操縦者の唯一の入力は、スロットル
ペダルか、又は場合によるがその他の燃料制御装置の操
作である。従って、シフト１綜を設定しそしてスロット
ル位置に部分的に応答してシフト１塚を修正することに
よって、トランスミッションが作動すべき最適の歯車比
全決定した時には中央処理装置によって操縦者の所望す
るところが明らかにさｎる。
ここで用いられている用語１スロツトル“は、車両の操
縦者がエンジンに供給しようと欲する燃料の盆をその操
縦者が指示する装置又は機構ｔ−意床する。晋通、操縦
者は取大燃料供給麓の零パーセント（スロットル閉）か
ら１００パーセント（スロットル全開又は広間）まで変
わシ得るどの燃料量にも選択できる。制御される実際の
機器は中ヤプレータ、燃料噴射器そして燃料噴射ラック
等としてもよい。ここで用いられるスロットル位置、こ
れはガバナーに従属していて、燃料消費率を決定するの
でろるが、ここでは最大燃料供給量の百分率として表わ
された、操縦者の選択によるエンジンへの希望燃料供給
量を意味する。これは、ディーゼルエンジンについての
１ミニ−マックス”又は自動本型ガバナーの象徴である
。
オンハイウェイシフト白服、）ＩＤ及びｆ（Ｕは、ある
論理規則に従って中央処理袋［３０によって移動される
ように、燃料効率と車両性能との間に最適な動的妥協点
を与えるのに非常に望ましいものであるが、オンノーイ
クエイアププシフト曲騰は、ある種のオフロードの五両
作動状態にとっては理想的に適しているわけではない。
急傾斜（１５％を越える）、重い車両積載、砂、泥、雪
等の中での操作のような車両運！功に対する抵抗が高い
ある種の状態の下では、ＨＵ曲線に従ったアップシフト
動作を行なっても望ましい車両操作が得られない。
抵抗の高いある状態の下で作動する時に、もシ、アップ
シフトの結果として、新しく係合した駆動比に〉けるエ
ンジン出力パワーがアップシフト前のエンジン出力パワ
ーよルも小さいと、車両の慣性が比較的大きいために原
画は急速に減速又はエンジンが失速することになるでろ
ろう。
この問題を＠滅する几めに、操縦者はオフロードの作動
モード（Ｄｌ）を選択することができる。オフロードの
作動モードでは、アップシフトは第３図に見えるオフロ
ードアップシフトポイント、１０ＨＵに従って行なわれ
、オフロードアップフット線ＯＨＵに、現在の車両速度
（即ち、一定の出力朝速度）と現在のスロットル位ｆｔ
（即５、一定の燃料消費率）において現在係合中の駆動
比からのアップシフト後（即ち、現在の駆動比における
入力軸速度の出力軸速度に対する比で割った、次段の高
い駆動比における入力軸速度の出力軸速度に対する比が
現在のエンジン速度に乗算されたのに等しいエンジン速
度で〕のエンジンの出カッくワーは、現在のエンジン出
力パワーに等しいか又は大きく、好ましくハ少なくとも
１０パーセント（１０％）大きいＯ 例を挙げると、第ＢＡｔ−参照して、操作が６０％スロ
ットル（−４６の燃料消費率）でｇ１４連枢動比にるる
とすると、アップシフトは、エンジン速度が約２２５０
１１１ＰＭで１３０制動馬力のエンジン出力パワーの時
に生じるでろろう。車両速度とスロットル位置が一定で
るるとすると、アップシフト後、即ち第１５遍駆動比で
のエンジン速度は： （２２５０Ｂ−ＰＭ）・（第１５速変速比／第１４速変
逮比〕即ち ２２５０ＲＰＭｘ　（ｔＯＯ／Ｌ２０　）即ち １８７５ＲＰＭとなる。
これかられかるように、スロットル位置６０％でエンジ
ン速度が１８７５ＲＰＭの時には、エンジン出力パワー
は約１６２制動馬力で６）、スロットル位置が一定の時
にはエンジンはアップシフト後には車両ｔ−動かし続け
ることが確実になる。たとえ、車両がシフト操作中に１
０（Ｘ速度を落とす、即ちエンジン速度がアップシフト
後に約１６９ＯＲＰＭに等しくなるとしても、エンジン
出力パワーはアップシフト後には約１６５制動馬力に等
しくなるであろう。
オフロードアップシフト曲線０）ＩＵの選定は、車両速
度とスロットル位置が一定でるるとすると、アップシフ
ト後のエンジン出力パワーが所与のパーセント（少なく
とも１０％が好ましい〕だけ現在係合中の駆動比におけ
るエンジン出力パワーを上回るように行なわれる。オフ
ハイウェイアップシフト曲線ＯＨＵの選定もまた、スロ
ットル位置が一定でそしてアップシフト中の車両速度の
減少が所与のもの（少なくとも１０％が好ましい）とす
ると、アップシフト後のエンジン出力パワーは、現在係
合中の駆動比における現在のエンジン出力パワーに少な
くとも等しいよう（行なわれる。
これに代えて、オフハイクエイ作動そ一ド、即ち運転者
の選択がり、でろる場合には、もし次段の高い比におい
てそして現在の出力軸速度で且つ全開スロットルの時（
線５４及び５６を参照）のエンジン出力パワーがアップ
シフトに先立つエンジン出力パワーと少なくとも同じ大
きさの程度でないのならアップシフトの命令が出されな
いように、制御は簡単に修正することができる。例を挙
げると、賀逮比割りが等しく２０％であるとして、エン
ジン速度が２２０ＯＲＰＭの時に最大エンジン出力パワ
ーが約２１５制動馬力でろ）、その一方で、１８ｓｏＲ
ＰＭのエンジン速度（次段の高い駆動比へのアップシフ
ト後で且つ一定の出力軸速度）ではスロットル全開時の
エンジン出力パワーは約２２５　ｉＪ［ｌ動馬力である
ので、エンジン速度が２２００几ＰＭの時には如何なる
アップシフトも許容されるでろろう。
理解されるように、オフロードアップシフト曲線ＯＨＵ
は、前述の論理規則の組合せによって発生することがで
きる。
従って、操縦者の選択し九オフロード作動モードでは、
もしエンジンが次段の高い駆動比での同じ（又は最大値
と同程度に）スロットル設定で車両Ｋｍ力を与えること
ができなければ、アップシフト曲５０ＨＵによれば、ア
ップシフトがなされないことが確実である。
高抵抗状態で作動するには同様に、低い歯車比で始動す
ることが必要であろう。典型的には、＠Ｄ′″において
は車両は第５速歯車で始動するが、＠Ｄ″においては車
両は第１速歯ぷで始動されるでろろう。
クラッチオペレータ２２は中央処理装置によって始動す
るのが好ましく、そして米国特許第４０８１．０６５号
明７ｉａｆに記載されているようにマスククラッチ１４
と係合及び係合庫脱を行なってよいが、ここでは文献名
だけを挙げておく。
トランスミッション１０は米国特許第３，４７８，８５
１号明細書に記載されているような加速器又はブレーキ
機構の如き同期手段を含んでもよいが、こｎについても
ここでは文献名だけを挙げて２く。トランスミッシａ／
１０は、必らずというわけでにないが、米国特許第へ１
０５，５９５号明細書に見られるようなツインカクンタ
シャフト型のものが好ましいが、これについてもここで
は文献名を挙げるに留めておく。
本発明をする程度詳細に記述してきたが、冒頭の特許請
求の範囲に記載されたような本発明の精神及び範囲から
逸脱しなければ種々の変更か可能でるることが理解され
るでろろう。
（発明の効果） 以上から明らかなように、本発明に係る第１発明では、
操縦者が選択したオフロード又は高抵抗車両作動状態を
検知し、これによって発生したシフトパターンを修正す
ることがで返るため、 また、第２発明では、操縦者が選択可能なオフロード又
は高抵抗作動モードを有していて、もしエンジンの、現
在の出力軸速度とスロットル位置の下での、次段の高い
駆動比における出力パワーが、現在係合中の駆動比での
出力パワーに少なくとも等しい場合のみにアップシフト
が生じるようにしたので、燃料経済または車両性能のい
ずれか一方または双方を最適にすることができる。
【図面の簡単な説明】
ッショ／制御装置の部品及び相互連結の概略図である。 第２図は、糧々の燃料使用速度（スロットル位置）及び
エンジン速度におけるエンジン出力を表わす、典型的な
スロットル制御、調節部ディーゼルエ／ジ／の、通常“
エンジン燃料マツプ”と称されるグラフでわる。 第３図は、オンハイウェイ時のアップシフトとダウンシ
フト曲線を表わしそしてその上にオフロードアップシフ
ト曲線を重ね描いた、第２図に類似したエンジン燃料マ
ツプである。 １０・・・多速度歯車変速トランスミッション１２・・
・スロットル制御型エンジン １４・・・マスタークラッチ １６・・・出力軸 １８・・・スロットル位置モニタ組立体２０・・・エン
ジン速度上ンサ ２２・・・クラッチオペレータ ２４・・・トランスミツジョン入力軸速センンサ２６・
・・トランスミッションオペレータ２８・・・トランス
ミッションｍ力軸ＭＷセフ９　　　＝３０・・・中央処
理装置 ６２・・・シフト制御組立体 工）リン速度−Ｒｋ ｈ夕・２

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）スロットル制御型のエンジン、操縦者作動式のス
    ロットル制御手段、操縦者作動式の作動モード選択手段
    、及びエンジンに作動的に連結されたトランスミッショ
    ン入力軸とトランスミッション出力軸との間で選択的に
    係合可能な複数個の歯車比組合せを有するトランスミッ
    ションを有していて、さらに前記スロットル制御手段の
    位置を表わす入力信号、前記エンジンの回転速度を表わ
    す入力信号及び前記出力軸の回転速度を表わす入力信号
    を含む複数個の入力信号を受け取る手段を有する情報処
    理装置を有して成り、該処理装置は、前記入力信号をプ
    ログラムに従って処理して入力信号の所与の組合せに対
    して予め定められた歯車比を提供すると共に出力信号を
    発生してそれによりトランスミッション装置を前記プロ
    グラムに従って作動させる手段と、前記トランスミッシ
    ョンと関連していて、前記処理装置からの前記出力信号
    に応答して前記歯車比組合せの中の一つの係合を行なう
    ように前記トランスミッションを作勧させるのに有効な
    手段とを含んでいる、車両用自動トランスミッション装
    置において、 前記入力信号はさらに少なくとも二つの選 択可能な前進車両作動モードのうちの一つを選んだ操縦
    者選択を表わす入力信号を含んでおり、前記選択可能な
    前進作動モードの一つにおける前記プログラムは、エン
    ジンの出力パワーが、次段の高い歯車比においてそして
    現在のスロットル位置と出力軸速度でのエンジンの出力
    パワー以下であるようなエンジン速度においてのみ、前
    記トランスミッションを次段の高い歯車比へアップシフ
    トさせる出力信号を発生するのに有効であるとしたこと
    を特徴とする自動トランスミッション装置。
  2. （２）前記スロットル制御型のエンジンは、所与のエン
    ジン速度以上ではエンジンへの燃料供給を減少させる燃
    料ガバナ手段を有するディーゼルエンジンである特許請
    求の範囲第１項に記載の装置。
  3. （３）前記選択可能な前進作動モードの前記一つにおけ
    る前記プログラムは、エンジンの出力パワーが次段の高
    い比においてそして現在のスロットル位置と出力軸速度
    でのエンジンの出力パワーよりも所与の割合だけ小さい
    ようなエンジン速度においてのみ、前記トランスミッシ
    ョンをアップシフトする出力信号を発生させる特許請求
    の範囲第１項に記載の装置。
  4. （４）前記予め定められた割合は少なくとも１０％であ
    る特許請求の範囲第３項に記載の装置。
  5. （５）前記選択可能な前進作動モードの前記一つにおけ
    る前記プログラムは、エンジンの出力パワーが次段の高
    い比においてそして現在のスロットル位置と出力軸速度
    でのエンジンの出力パワーよりも所与の割合だけ小さい
    ようなエンジン速度においてのみ、前記トランスミッシ
    ョンをアップシフトする出力信号を発生させる特許請求
    の範囲第２項に記載の装置。
  6. （６）前記予め定められた割合は少なくとも１０％であ
    る特許請求の範囲第５項に記載の装置。
  7. （７）前記選択可能な前進作動モードの前記一つにおけ
    る前記プログラムは、次段の高い歯車比においてそして
    現在のスロットル位置であってそして出力軸速度が現在
    の値の予め定められた割合以下である時のエンジンの出
    力パワーがエンジンの現在の出力パワーと少なくとも同
    じ程度の大きさであるようなエンジン速度においてのみ
    、前記トランスミッションをアップシフトする出力信号
    を発生する特許請求の範囲第１項に記載の装置。
  8. （８）現在の出力軸速度の前記予め定められた割合は９
    ０％以下である特許請求の範囲第７項に記載の装置。
  9. （９）前記選択可能な前進作動モードの前記一つにおけ
    る前記プログラムは、次段の高い歯車比においてそして
    現在のスロットル位置であってそして出力軸速度が現在
    の値の予め定められた割合以下である時のエンジンの出
    力パワーが、エンジンの現在の出力パワーと少なくとも
    同じ程度の大きさであるようなエンジン速度においての
    み、前記トランスミッションをアップシフトする出力信
    号を発生する特許請求の範囲第２項に記載の装置。
  10. （１０）現在の出力軸速度の前記予め定められた割合は
    ９０％以下である特許請求の範囲第９項に記載の装置。
  11. （１１）前記選択可能な前進作動モードの前記一つにお
    ける前記プログラムは、次段の高い歯車比において現在
    のスロットル位置であってそして出力軸速度が現在の値
    の予め定められた割合以下の時である時のエンジンの出
    力パワーが、エンジンの現在の出力パワーと少なくとも
    同じ程度の大きさであるようなエンジン速度においての
    み、前記トランスミッションをアップシフトする出力信
    号を発生する特許請求の範囲第３項に記載の装置。
  12. （１２）前記選択可能な前進作動モードの前記一つは前
    進車両作動状態に対する高い抵抗ため に意図されており、そして前記選択可能な前進作動モー
    ドの他の一つは前進車両作動状態に対する比較的低い抵
    抗のために意図されている特許請求の範囲第１項に記載
    の装置。
  13. （１３）前記選択可能な前進作動モードの前記一つは前
    進車両作動状態に対する高い抵抗のために意図されてお
    りそして前記選択可能な前進作動モードの別の一つは前
    進車両作動状態に対する比較的低い抵抗のために意図さ
    れている特許請求の範囲第２項に記載の装置。
  14. （１４）前記選択可能な前進作動モードの前記一つは前
    進車両作動状態に対する高い抵抗のために意図されてお
    りそして前記選択可能な前進作動モードの別の一つは前
    進車両作動状態に対する比較的低い抵抗のために意図さ
    れている特許請求の範囲第３項に記載の装置。
  15. （１５）前記選択可能な前進作動モードの前記一つは前
    進車両作動状態に対する高い抵抗のために意図されてお
    りそして前記選択可能な前進作動モードの別の一つは前
    進車両作動状態に対する比較的低い抵抗のために意図さ
    れている特許請求の範囲第７項に記載の装置。
  16. （１６）前記選択可能な前進作動モードの前記一つは前
    進車両作動状態に対する高い抵抗のために意図されてお
    りそして前記選択可能な前進作動モードの別の一つは前
    進車両作動状態に対する比較的低い抵抗のために意図さ
    れている特許請求の範囲第１０項に記載の装置。
  17. （１７）前記処理手段は、現在係合中の歯車比を検出又
    は計算する手段を含んでいる特許請求の範囲第１項に記
    載の装置。
  18. （１８）前記処理手段は、現在係合中の歯車比を検出又
    は計算する手段を含んでいる特許請求の範囲第３項に記
    載の装置。
  19. （１９）前記処理手段は、現在係合中の歯車比を検出又
    は計算する手段を含んでいる特許請求の範囲第７項に記
    載の装置。
  20. （２０）前記処理手段は、現在係合中の歯車比を検出又
    は計算する手段を含んでいる特許請求の範囲第１２項に
    記載の装置。
  21. （２１）前記トランスミッションは複数個の選択可能な
    前進歯車比を有しておりそして前記歯 車比の一つから前記歯車比の別の一つへの前記トランス
    ミッションのシフト動作には、一つの確実クラッチ組立
    体の係合離脱とその次に来る別の確実クラッチ組立体の
    係合とが含まれる特許請求の範囲第１項に記載の装置。
  22. （２２）前記トランスミッションは複数個の選択可能な
    前進歯車比を有しており、そして前記歯車比の一つから
    前記歯車比の別の一つへの前記トランスミッションのシ
    フト動作には、一つの確実クラッチ組立体の係合離脱と
    その次に来る別の確実クラッチ組立体の係合とが含まれ
    る特許請求の範囲第５項に記載の装置。
  23. （２３）前記トランスミッションは複数個の選択可能な
    前進歯車比を有しており、そして前記歯車比の一つから
    前記歯車比の別の一つへの前記トランスミッションのシ
    フト動作には、一つの確実クラッチ組立体の係合離脱と
    その次に来る別の確実クラッチ組立体の係合とが含まれ
    る特許請求の範囲第７項に記載の装置。
  24. （２４）前記トランスミッションは複数個の選択可能な
    前進歯車比を有しており、そして前記歯車比の一つから
    前記歯車比の別の一つへの前記トランスミッションのシ
    フト動作には、一つの確実クラッチ組立体の係合離脱と
    その次に来る別の確実クラッチ組立体の係合とが含まれ
    る特許請求の範囲第１０項に記載の装置。
  25. （２５）前記トランスミッションは複数個の選択可能な
    前進歯車比を有しておりそして前記歯 車比の一つから前記歯車比の別の一つへの前記トランス
    ミッションのシフト動作には、一つの確実クラッチ組立
    体の係合離脱とその次に来る別の確実クラッチ組立体の
    係合とが含まれる特許請求の範囲第１２項に記載の装置
    。
  26. （２６）前記トランスミッションは複数個の選択可能な
    前進歯車比を有しており、そして前記歯車比の一つから
    前記歯車比の別の一つへの前記トランスミッションのシ
    フト動作には、一つの確実クラッチ組立体の係合離脱と
    その次に来る別の確実クラッチ組立体の係合とが含まれ
    る特許請求の範囲第１７項に記載の装置。
  27. （２７）スロットル制御型のエンジン、操縦者作動式の
    スロットル制御手段、操縦者作動式の作動モード選択手
    段、及び前記エンジンに作動的に連結されたトランスミ
    ッション入力軸とトランスミッション出力軸との間で選
    択的に係合可能な複数個の歯単比組合せを有するトラン
    スミッションを有していて、さらに前記スロットル制御
    手段の位置を表わす入力信号、前記エンジンの回転速度
    を表わす入力信号及び前記出力軸の回転速度を表わす入
    力信号を含む複数個の入力信号を受け取る手段を有する
    情報処理装置を有して成り、前記処理装置は、前記入力
    偏号をプログラムに従って処理して入力信号の所与の組
    合せに対して予め定められた歯車比を提供すると共に出
    力信号を発生してそれによりトランスミッション装置を
    前記プログラムに従って作動させる手段と、前記トラン
    スミッションと関連していて、前記処理装置からの前記
    出力信号に応答して前記歯車比組合せの中の一つの係合
    を行なうように前記トランスミッションを作動させるの
    に有効な手段とを含んでいる、車両用自動トランスミッ
    ション装置において、 前記入力信号は店らに少なくとも二つの選 択可能な前進車両作動モードのうちの一つを選んだ操縦
    者選択を表わす入力信号を含んでおり前記選択可能な前
    進作動モードの一つ における前記プログラムは、エンジンの出力パワーが次
    段の高い歯車比においてそして最小スロットル位置及び
    現在の出力軸速度におけるエンジンの出力パワー以下で
    あるようなエンジン速度においてのみ、前記トランスミ
    ッションを次段の高い歯車比へアップシフトさせる出力
    信号を発生するのに有効であるとしたことを特徴とする
    自動トランスミッション装置。
  28. （２８）前記選択可能な前進作動モードの前記一つにお
    ける前記プログラムは、エンジンの出力パワーが、次段
    の高い歯車比においてそして最大のスロットル位置と現
    在の出力軸速度におけるエンジンの出力パワーの少なく
    とも所与の割合以下であるようなエンジン速度において
    のみ、前記トランスミッションをアップシフトさせる出
    力信号を発生する特許請求の範囲第２７項に記載の装置
    。
  29. （２９）前記予め定められた割合は少なくとも１０％で
    ある特許請求の範囲第２８項に記載の装置。
  30. （３０）前記選択可能な前進作動モードの前記一つにお
    ける前記プログラムは、次段の高い歯車比においてそし
    て最大スロットル位置であって出力軸速度が現任の値の
    予め定められた割合しかない時のエンジンの出力パワー
    が、エンジンの現在のエンジン出力パワーと少なくとも
    同じ程度の大きさであるようなエンジン速度においての
    み、前記トランスミッションをアップシフトする出力信
    号を発生する特許請求の範囲第２７項に記載の装置。
  31. （３１）現在の出力軸速度の前記予め定められた割合は
    ９０％を越えない特許請求の範囲第３０項に記載の装置
    。
JP60202492A 1984-09-12 1985-09-12 自動トランスミツシヨン装置 Expired - Fee Related JPH0659790B2 (ja)

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