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JPH07315080A - 変速装置の制御方法およびその制御装置 - Google Patents

変速装置の制御方法およびその制御装置

Info

Publication number
JPH07315080A
JPH07315080A JP7141135A JP14113595A JPH07315080A JP H07315080 A JPH07315080 A JP H07315080A JP 7141135 A JP7141135 A JP 7141135A JP 14113595 A JP14113595 A JP 14113595A JP H07315080 A JPH07315080 A JP H07315080A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
torque
value
control parameter
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7141135A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Alan Genise
アラン ジェニーズ トーマス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
Publication of JPH07315080A publication Critical patent/JPH07315080A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/30—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of auxiliary equipment, e.g. air-conditioning compressors or oil pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14—Inputs being a function of torque or torque demand
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/70—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for change-speed gearing in group arrangement, i.e. with separate change-speed gear trains arranged in series, e.g. range or overdrive-type gearing arrangements
    • F16H61/702—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for change-speed gearing in group arrangement, i.e. with separate change-speed gear trains arranged in series, e.g. range or overdrive-type gearing arrangements using electric or electrohydraulic control means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666—Engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1006—Engine torque losses, e.g. friction or pumping losses or losses caused by external loads of accessories

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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少なくとも一部自動化された車両用機械式歯
車変速装置の制御装置において、エンジンフライホィー
ルトルクを決定する。 【構成】 データリンクDLから総エンジントルク
（ＴEG）およびベースエンジン摩擦トルク（ＴBEF ）を
得る。入出力軸速度センサ98，100 によって、入出力軸
速度ＩＳ，ＯＳを得る。これらの入力信号から、制御ユ
ニット106 によって、エンジン減速率（ｄＥＳ／ｄｔ）
と補機トルク（ＴACCES ）と間の所定の線形関係（ｄＥ
Ｓ／ｄｔ＝Ａ＋Ｂ・ＴACCES ）に基づき、補機トルク
（ＴACCES ）、フライホィールトルク（ＴFW）及びエン
ジン減速率（ｄＥＳ／ｄｔ）の制御パラメータを表す正
確な値を算出する。このようにして得た正確な制御パラ
メータを用いることにより、変速機のシフト制御をより
正確にし、また、シフト可能性及び自動車連結総重量
（ＧＣＷ）の計算等の高度なアルゴリズムを可能とする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両駆動ホィールで得
られる駆動トルク決定及び／または予想に、少なくとも
一部において基づいた現在の車両作動状態の点から選択
されたアップシフトの望ましさ及び／またはそれを首尾
よく完了する可能性を評価する制御技術等の様々なシフ
ト制御技術を含む、少なくとも一部自動化された車両用
機械式変速装置のためのシフト制御方法／装置に関する
ものである。特に、本発明は、車両駆動ホィールトルク
を表す値を決定し、また、この値を変速装置制御パラメ
ータとして利用する車両マスタークラッチを切り離さな
いでシフトする形式の全自動または一部自動化された車
両用機械式変速装置のための適応シフト制御方法／装置
に関するものである。
【０００２】さらに、本発明は、エンジンフライホィー
ルトルク（すなわち、車両マスタークラッチまたはトル
クコンバータへ送られる入力トルク）を表す制御パラメ
ータの値を継続的に更新し、その値と、連結された歯車
比、タイヤサイズ、効率等の一定の駆動系特性とから駆
動ホィールトルクの正確な決定を行うことができる、車
両用自動機械式変速装置のための適応シフト制御に関す
るものである。自動または一部自動化された機械式変速
装置の場合、多くの制御アルゴリズムにとって、フライ
ホィールでのトルクがわかっていることが望ましい。フ
ライホィールでの真のトルクがわかっていれば、シフト
制御をより正確にし、また、シフト可能性及び自動車連
結総重量（ＧＣＷ）の計算等の高度なアルゴリズムが可
能になる。本発明の制御方法／装置は、これらの制御パ
ラメータを計算するために、車両及びエンジンの加速度
情報と共に、エンジン（好ましくは電子制御エンジン）
からのトルク情報を利用する。
【０００３】
【従来の技術】一般的にマイクロプロセッサベースであ
る電子制御装置を用いた全自動及び半自動の自動車用機
械式変速装置が従来より公知である。そのような自動機
械式変速装置の例が、米国特許第3,961,546 号、第4,36
1,060 号、第4,425,620 号、第4,631,679 号及び第4,64
8,290 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。
【０００４】別の形式の一部自動化された変速装置とし
て、手動だけで制御されるマスタークラッチを備えた車
両に用いられる機械式変速装置の自動または半自動シフ
ト実行システム／方法を用いたものがある。このシステ
ムは、一般的に、自動的または半自動的に実行すべきシ
フトを自動的に事前選択する少なくとも１つの作動モー
ドを備えている。そして、変速機入力軸及び出力軸の速
度及び／またはエンジン速度を表す入力信号を受け取っ
て、それらを所定の論理規則に従って処理することによ
って、(i) 同期状態が存在するか、(ii)自動事前選択モ
ードでは現在の連結比からのアップシフトまたはダウン
シフトが必要か、を決定して、コマンド出力信号を変速
機アクチュエータ及び／またはエンジン燃料コントロー
ラへ送って、そのコマンド出力信号に従って変速機をシ
フトできるようにする電子制御ユニット（ＥＣＵ）が設
けられている。
【０００５】この一般形式の変速装置は、米国特許第5,
050,079 号、第5,053,959 号、第5,053,961 号、第5,05
3,962 号、第5,063,511 号、第5,081,588 号、第5,089,
962、第5,089,965 号及び第5,272,939 号に記載されて
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。
【０００６】上記の自動及び／または一部自動化された
シフト実行形の車両用機械式変速装置は、それらに意図
された用途に対して充分に適しているが、それらは車両
の作動状態によって許可されない、及び／または完了で
きないシフト試行を開始することがあるため、完全には
満足できない。これは、特に、重積載荷重状態及び／ま
たは登坂中の車両のアップシフト、及び／または自動ク
ラッチアクチュエータ及び／または入力軸ブレーキを備
えていない、従って入力軸の減速がエンジンの通常の、
すなわちエンジンブレーキ補助減衰率によって制限され
る自動機械式変速装置で問題になる。
【０００７】上記の同時係属中の米国特許出願08/179,0
60号および米国特許第5,272,939 号、また、開示内容が
参考として本説明に含まれる米国特許第5,133,229 号、
第5,172,609 号及び第5,231,582 号の発明によれば、現
在の連結歯車比から目標歯車比へのアップシフトの自動
または手動による選択を感知した時、現在感知されてい
る車両作動状態に基づいて、選択されたアップシフトが
実現可能であるか（すなわち、望ましいか、及び／また
は、おそらく完了可能であるか）を決定して、実現可能
なシフトだけを開始する、少なくとも一部自動化された
車両用機械式変速装置用のシフト制御方法／システムを
提供することによって、従来技術の上記問題点が最小限
に抑えられるか、解決される。
【０００８】提案されたアップシフトが実現可能でなけ
れば、シフト要求が修正される（すなわち、スキップシ
フト要求が単段のシフトに変更される）か、所定時間
（例えば10秒間）取消される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来形制御論理
では、駆動ホィールトルクを表す制御パラメータ値が、
これを得るために高価な軸トルクセンサを必要とするこ
と、及び／または、アセンブリ業者が組み込んだ補機類
（例えばエアコン、オルタネータ等）によるトルク損失
及びエンジンの加速を考慮に入れない総エンジントルク
から算出されたものであることから、完全には満足でき
るものではなかった。例えば、重量形トラックが低速歯
車で加速する間は、スロットル全開でエンジンからSAE
J1939 形データリンクで報告されるトルク数は非常に大
きい。しかし、ここでエンジンが発生しているというト
ルクのほとんどは、エンジンの回転慣性の加速を行い、
その報告トルクの一部がフライホィールからクラッチを
通って実際に車両を移動させるだけである。
【００１０】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、現在の車両作動状態におけるエンジン補機トル
ク、エンジンフライホィールトルクおよびエンジンの減
速率を表す値を正確に決定するようにした変速装置の制
御方法および制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の従来技術の問題点
は、現在の車両作動状態におけるエンジンフライホィー
ルトルクを表す値を決定する少なくとも一部自動化され
た車両用機械式変速装置の適応シフト制御を提供するこ
とによって、最小限に抑えられるか解決される。本制御
は、SAE J1922 またはJ1939 に類似したプロトコルに一
致した形式のデータリンクによる電子制御形内燃エンジ
ンに接続された車両用自動機械式変速装置に特に有益で
ある。
【００１２】本発明の好適な実施例では、上記のこと
は、シフト操作中にマスタークラッチを自動的に切り離
さない形式の車両用自動機械式変速装置制御において、
次の関係： ＴEG＝ＴWF＋ＴBEF ＋ＴACCES ＋ＴACCEL 但し、 ＴEG＝総エンジントルク ＴWF＝フライホィールトルク ＴBEF ＝ベースエンジン摩擦トルク（エンジンの内部摩
擦に打ち勝つトルク及びメーカー組込みのエンジン付属
品（すなわち、ウォータポンプ、オイルポンプ等）を回
転させるトルクを含む） ＴACCES ＝補機トルク（エアコン、ファン、ライト等の
車両補機類を作動させるトルク） ＴACCEL ＝エンジンを加速させるトルクであり、エンジ
ン加速度または減速度とエンジンの慣性モーメント
（Ｉ）とから計算されるを利用して達成される。
【００１３】総エンジントルク（ＴEG）及びベースエン
ジン摩擦トルク（ＴBEF ）を表す瞬時値はデータリンク
で得られる。ＴACCEL は、感知されたエンジン加速度
（負の場合もある）及びエンジンの較正慣性モーメント
（Ｉ）から決定される。補機トルク（ＴACCES ）は、変
速機がニュートラル状態で車両がアイドリングしている
とき、正味エンジントルク（すなわちＴEG−ＴBEF ）と
みなすように出願人が定義した一定の決定値であり、車
両の走行時にエンジン減速率に対して既知のほぼ線形の
関係にある。
【００１４】
【作用】上記によって、フライホィールトルクを表す制
御パラメータの値（ＴFW）を継続的に更新する、少なく
とも一部自動化された車両用機械式変速装置のための適
応制御方法／装置が提供される。
【００１５】
【実施例】本発明の上記及び他の目的及び利点は、添付
の図面を参照した好適な実施例の詳細な説明を読めば明
らかになるであろう。
【００１６】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においてそれ
ぞれ変速機の左側及び右側である。「内方」及び「外
方」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義語に適用される。
【００１７】「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することによっ
て、主変速部で選択された歯車減速比をさらに補助変速
部で選択された歯車減速比と組み合わせることができる
ようにした変速機すなわち歯車式変速装置を表すために
用いられている。「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ない噛み合いクラッチ
によって選択歯車を軸にそれと共に回転するように連結
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。比較的大きい容量の摩擦手段がクラッチ部材と共に
用いられて、クラッチ連結の開始時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。
【００１８】ここで使用されている「アップシフト」
は、低速歯車比から高速歯車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
歯車比から低速歯車比へのシフト動作のことである。こ
こで使用されている「低速歯車」、「ロー歯車」及び／
または「第１歯車」は、変速機または変速部分の最も低
速の前進作動に用いられる歯車比、すなわち、変速機の
入力軸の速度に対する減速比が最も高い歯車組のことで
ある。
【００１９】図１は、自動事前選択作動モードを備えた
半自動機械式変速装置によって少なくとも一部自動化さ
れた形式の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に直
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に駆動連結され、従動部22は変
速機入力軸16にそれと共に回転するように固定されてい
る。
【００２０】エンジンＥは、好ましくは電子的に燃料ス
ロットル制御され、SAE J 1922またはJ 1939プロトコル
に定義されている形式の電子データリンクＤＬに接続さ
れており、マスタークラッチＣはクラッチペダル（図示
せず）等によって手動操作される。一般的に、クラッチ
Ｃは、車両の停止からの始動及びインチング運転に使用
されるだけである。
【００２１】機械式変速機10と同様な変速機は公知であ
って、米国特許第3,105,395 号、第3,283,613 号及び第
4,754,665 号を参照すれば理解されるであろう。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。
【００２２】図示の形式の一部自動化された車両用機械
式変速装置は、上記米国特許第5,050,079 号、第5,053,
959 号、第5,053,961 号、第5,053,962 号、第5,063,51
1 号、第5,089,965 号及び第5,272,939 号に記載されて
いる。
【００２３】本発明の制御方法／装置は、自動クラッチ
アクチュエータまたは入力軸ブレーキを備えていない自
動機械式変速装置に特に有益であるが、本発明はそのよ
うな用途に制限されるものではない。
【００２４】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にほぼ同軸的に整合している主軸28の直径方向に向き
合う両側に配置されている。副軸アセンブリの各々は、
一部分だけが概略的に図示されているハウジングＨ内に
軸受32及び34によって支持されている副軸30を有してい
る。副軸の各々には、同一群の副軸歯車38、40、42、4
4、46及び48がそれと共転できるように固着されてい
る。複数の主軸歯車50、52、54、56及び58が主軸28を挿
通させるように設けられており、公知のように摺動クラ
ッチカラー60、62及び64によって一度に１つが主軸28に
選択的にクラッチ連結されてそれと共転できるようにな
っている。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。
【００２５】一般的に、クラッチカラー60、62及び64
は、公知のようにシフトハウジングアセンブリ70に連動
したシフトフォークによって軸方向に位置決めされる。
クラッチカラー60、62及び64は、公知の非同期式複動形
ジョークラッチ形式にすることができる。
【００２６】シフトハウジングすなわちアクチュエータ
70（図３参照）は、圧縮空気等の加圧流体によって作動
され、米国特許第4,445,393 号、第4,555,959 号、第4,
361,060 号、第4,722,237 号、第4,873,881 号、第4,92
8,544 号及び第2,931,237 号を参照すれば明らかになる
制御装置によって自動的に制御可能な形式のものであっ
て、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。
【００２７】主軸歯車58は後退歯車であって、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と常
時噛み合っている。また、主変速部12には５段階の選択
可能な前進速度比が設けられているが、最も低い前進速
度比、すなわち主軸駆動歯車56を主軸28に駆動連結する
ことによっ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ことに注意されたい。従っ
て、主変速部12には５段階の前進速度が設けられている
が、前進速度の４つだけが併用の補助レンジ変速部14と
組み合わされるので、一般的には「４＋１」主部と呼ば
れている。
【００２８】ジョークラッチ60、62及び64は３位置クラ
ッチであって、アクチュエータ70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
決めできる。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）を設けてもよい。
【００２９】補助変速レンジ部14には、２つのほぼ同一
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内に軸受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、レンジ／出力歯車86と常時噛
み合ってそれを支持しているのに対して、補助部副軸歯
車84は出力歯車88と常時噛み合っている。
【００３０】シフトフォーク（図示せず）及びレンジ部
シフトアクチュエータアセンブリ96（図３参照）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の直結または高
レンジ作動用に歯車86を出力軸90に、または、複式変速
機10の低レンジ作動用に歯車88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用の
「シフトパターン」が図２に概略的に示されている。
【００３１】レンジ部アクチュエータ96は、米国特許第
3,648,546 号、第4,440,037 号及び第4,614,126 号に記
載されている形式のものでよく、それらの開示内容は参
考として本説明に含まれる。
【００３２】レンジ形補助部14は平歯車またははすば歯
車装置を用いた２速度部として図示されているが、本発
明は、３つ以上の選択可能なレンジ比を備えたレンジ形
変速機、また、スプリッタ／レンジ結合形補助部及び／
または遊星形歯車装置を用いた変速機にも適用できるこ
とを理解されたい。また、クラッチ60、62及び64のいず
れか１つまたは複数を同期ジョークラッチ形式にしても
よく、変速部12及び／または14は単一副軸形にすること
もできる。
【００３３】変速機10の自動事前選択作動モード及び自
動または半自動シフト実行作動を行うため、入力軸速度
（ＩＳ）センサ及び出力軸速度（ＯＳ）センサ100 が用
いられている。出力軸速度センサ100 の代わりに、補助
部副軸歯車82の回転速度を感知するセンサ102 を用いる
こともできる。歯車82の回転速度は、もちろん主軸28の
回転速度の既知関数であり、また、クラッチ92が既知の
位置に連結している場合、出力軸90の回転数の関数であ
る。さらに、主クラッチＣが完全に連結している場合、
入力軸速度（ＩＳ）がエンジン速度（ＥＳ）に等しくな
る。
【００３４】本発明の機械式変速装置のための自動事前
選択及び自動または半自動シフト実行制御装置104 が図
３に概略的に示されている。制御装置104 には、上記の
機械式変速装置10に加えて、入力軸速度センサ98から、
出力軸速度センサ100 （または、これに代えて主軸速度
センサ102 ）から、運転者操作盤108 から、スロットル
ペダルＰ位置センサ152 から、また、データリンクＤＬ
を介してエンジンＥから入力信号を受け取る、好ましく
はマイクロプロセッサベースの電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）106 が含まれている。一般的に、少なくともエンジ
ン速度（ＥＳ）、総エンジントルク（ＴEG）及びベース
エンジン摩擦トルク（ＴBEF ）を表す情報がデータリン
クから入手可能である。ＥＣＵ106 は補助部位置センサ
110 からも入力を受け取ることができる。
【００３５】ＥＣＵ 106は、米国特許第4,595,986 号に
概略的に記載されている形式のものでよく、その開示内
容は参考として本説明に含まれる。このＥＣＵは、所定
の論理規則に従って入力を処理して、主部アクチュエー
タ70及び補助部アクチュエータ96を制御するソレノイド
マニホールド112 等の変速機オペレータへ、運転者操作
盤108 へ、また、データリンクＤＬを介してエンジンＥ
へコマンド出力信号を送る。
【００３６】好適な実施例では、運転者操作盤108 によ
って運転者は現在の連結比からある方向への（アップま
たはダウン）シフトまたはニュートラルへのシフトを手
動で選択するか、半自動事前選択作動モード（Ｄ）を選
択することができ、好ましくは、現在の作動モード（シ
フト動作の自動または手動事前選択）、現在の変速機作
動状態（前進、後進またはニュートラル）、及び事前選
択されているがまだ実行されていない歯車比変更すなわ
ちシフト（アップシフト、ダウンシフトまたはニュート
ラルへのシフト）を運転者に知らせる表示を行なう。
【００３７】運転者操作盤108 は、手動アップシフト及
びダウンシフトセレクタを備えた「Ｒ−Ｎ−Ｄ−Ｈ−
Ｌ」（すなわち、後退／ニュートラル／ドライブ／ホー
ルド／ロー）形式でもよい。
【００３８】選択されたシフトを実行するためには、ア
クチュエータ70を付勢して主変速部12をニュートラルに
シフトさせることができるようにマニホルド112 が事前
選択される。これは、運転者またはＥＣＵコントローラ
がエンジンへの燃料供給量を一時的に増減させることに
よりトルクを反転させることによって達成され、これに
ついては、開示内容が参考として本説明に含まれる米国
特許第4,850,236 号を参照。変速機がニュートラルへシ
フトし、ニュートラルがＥＣＵによって確認される（ニ
ュートラルが所定時間、例えば1.5 秒間感知される）
と、選択されたシフトが複式シフトである場合、すなわ
ち主部12及びレンジ部14の両方のシフト、例えば図２に
おいて第４速から第５速へのシフトである場合、ＥＣＵ
は、ニュートラルがフロントボックス内で感知された後
に補助部アクチュエータ96がレンジシフトを完了できる
ようにするコマンド出力信号をマニホルド112 へ送る。
【００３９】レンジ補助部が適当な比に連結した時、Ｅ
ＣＵは感知された出力軸（車両）速度及び連結すべき比
（ＧＲTARGET）に基づいて入力軸速度の使用可能範囲ま
たは帯域を計算もしくは他の方法で決定して更新し続
け、これによって連結すべき比の許容できる同期連結が
得られる。スロットル操作によって運転者またはＥＣＵ
が入力軸速度を許容範囲内まで落とすと、ＥＣＵ106 は
アクチュエータ70が連結すべき主部比を連結できるよう
にするコマンド出力信号をマニホルド112 へ送る。
【００４０】車両の一定の作動状態では、自動または手
動選択されたシフトを完了できないか、アップシフトの
完了後の車両性能が許容できないものになることがあ
る。これらの状態として、一般的に、車両の重積載荷重
時、及び／または、泥の中の走行、急勾配の登坂及び／
または強い向かい風での走行等の大きい抵抗に逆らって
走行している時のアップシフトが含まれる。
【００４１】例えば、ほぼ同期状態を達成してアップシ
フトを完了するためには、入力軸16の速度（マスターク
ラッチが連結した状態ではエンジンＥの速度にほぼ等し
い）を出力軸90の速度（車両速度に正比例している）に
目標歯車比を乗じた積にほぼ等しくなるまで減速しなけ
ればならない。自動クラッチアクチュエータ及び入力軸
ブレーキが設けられていないので、入力軸速度はエンジ
ン速度の減衰率で減速する。このため、目標比に連結で
きるようにほぼ同期状態を達成するため、ＩＳがＯＳ・
ＧＲTARGETにほぼ等しくなければならず、そして、マス
タークラッチが完全に連結した状態では、ＩＳがＥＳに
ほぼ等しくなる。
【００４２】図示の自動機械式変速装置のアップシフト
のシーケンスが図４にグラフで示されている。線200
は、アップシフト点202 以前の車両状態における入力軸
速度（ＩＳ）を表しており、この時には現在の歯車比
（ＧＲ）が完全連結し、マスタークラッチＣが完全連結
し、ＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ・ＧＲである。ニュートラルへシ
フトする時、エンジンへの燃料供給が抑えられる（すな
わち、エンジンへの燃料供給が最小値まで減少する）の
で、入力軸速度及びエンジン速度が線 204で表される一
定の（必ずしも直線的ではない）割合（ｄＩＳ／ｄｔ）
で低下して、やがてアイドル速度206 に達する。車両駆
動ホィールにゼロエンジントルクが加えられるシフト過
渡時の出力軸90の予想速度（ＯＳEXPECTED）に目標歯車
比（ＧＲTARG ET）を乗じた積が入力軸／エンジンの必要
同期速度であり、線208 及び210 が、それぞれ車両の移
動に対する抵抗が小さい場合と大きい場合を示してい
る。図面からわかるように、抵抗が小さい状態（線208
）では、点212 で同期が発生して、選択されたアップ
シフトが実現可能であるのに対して、抵抗が大きい状態
（線210 ）では、実質的な同期が発生せず、選択アップ
シフトを実現できない。
【００４３】重量形トラックの一般的なディーゼルエン
ジンでは、エンジン／入力軸減衰率が毎秒約300 〜800R
PM程度であり、エンジン及び車両の両方の減速がほぼ直
線的になるであろう。エンジン及び／または入力軸の固
有減衰率は、燃料供給抑制状態の間にＥＳ及び／または
ＩＳ信号の値を微分することによって知ることができる
（例えば上記米国特許第4,361,060 号を参照された
い）。しかしながら、この減衰率は温度及びエンジン駆
動の補機類の使用によって大きく変動するであろう。
【００４４】図４を参照すればわかるように、点202 で
の初期入力軸速度及び入力軸の加速度（ｄＩＳ／ｄｔ）
によって決定される入力軸速度（ＩＳ）と、出力軸速度
の初期値ＯＳ（＝ＩＳ／ＧＲ）及び現在の車両移動抵抗
での車両加速度（ｄＯＳ／ｄｔ）によって決定される車
両駆動ホィールに対するトルクがゼロの時の予想出力軸
速度（ＯＳEXPECTED）に目標歯車比（ＧＲTARGET）の数
値を乗じた積とが、基準値（エンジンアイドル速度206
等）より大きい値で等しくなる場合に、選択された目標
歯車比への同期シフトの達成が実現可能である。そうで
ない場合、選択された目標歯車比へのほぼ同期したシフ
トの達成は実現不可能である。もちろん、ＯＳ及びｄＯ
Ｓ／ｄｔ信号は、それぞれ車両速度及び車両加速度信号
に相当している。基準値は、エンジンアイドル速度206
として示されているが、マスタークラッチが手動または
自動で切り離される場合、もっと小さい正の値にするこ
とができる。
【００４５】実現可能性を決定するため、自動車連結総
重量（ＧＣＷ）すなわち車両、燃料、運転者、さらに、
積み荷及び乗客があるときにはこれらを含めた合計重量
が大きく変動する車両の場合、コントローラは現在のＧ
ＣＷを決定する。この情報から、システムは、ゼロ駆動
系統トルクでの車両加速度（一般的に減速度）が何であ
るか、すなわち線208 または210 の勾配を決定すること
ができる。この情報及びエンジン減衰率の現在値または
学習値、すなわち、エンジン速度、作動温度、エンジン
ブレーキ装置の作動等と共に変化する線204 の勾配に基
づいて、ＥＣＵは、次に、現在の車両作動状態でシステ
ムが提案のアップシフトをうまく完了できるか否かを決
定することができる。この情報に基づいて、制御システ
ムは、次に、(i) 提案のアップシフトを実行するための
コマンド信号の発生、(ii)提案のシフトの修正（一般的
にスキップから単段のアップシフトをコマンド）、また
は(iii) 所定時間中（例えば約10秒間）のシフト要求の
取り消し／禁止を行うことができる。
【００４６】簡単に説明すると、駆動ホィールへのトル
クがゼロの時の車両の加速度Ａ0 TO RQUEは次式で概算で
きる。 Ａ0 TORQUE＝Ａi −（Ｔi ／ＣＷ） 但し、Ａi ＝駆動ホィールへのエンジントルクｉでの車
両加速度 Ｃ＝定数 Ｔi ＝駆動ホィールへのエンジントルクｉ Ｗ＝自動車連結総重量
【００４７】図５は、ＯＳ及び／またはＥＳ等の様々な
入力信号222 を微分して、その時間に関する導関数ｄＯ
Ｓ／ｄｔ及び／またはｄＥＳ／ｄｔを出力信号224 とし
て決定する論理素子すなわちサブルーチン220 を概略的
に示している。
【００４８】図６は、エンジントルク及び車両加速度
（ｄＯＳ／ｄｔ）を表す信号を含む入力信号228 を上記
設定の論理規則に従って処理することによって、エンジ
ントルクが車両の駆動ホィールにまったく加えられない
シフト過渡時の予想車両加速度（ｄＯＳ／ｄｔ）を表す
出力信号値230 を決定する論理素子すなわちサブルーチ
ン226 を概略的に示している。
【００４９】以上に、現在の車両作動状態における、手
動または自動的に事前選択されたシフトの実現可能性を
自動的に評価して、その提案のシフトの実行、修正また
は取り消しのいずれかを行う制御システムを説明してき
た。手動選択されたアップシフトが実現不可能であると
決定された場合、運転者に触覚的、聴覚的または視覚的
な警告を与えるようにすることができる。
【００５０】以上に説明したように、全自動または一部
自動化された機械式変速装置では、多くの制御アルゴリ
ズムのためにフライホィールでのトルクを知ることが望
ましい。フライホィールでの真のトルクを知ることによ
ってシフト制御をさらに正確にし、またシフト可能性及
びＧＣＷ計算等の高度なアルゴリズムを可能にすること
ができる。本発明の制御では、これらの制御パラメータ
を計算するために、車両及びエンジン加速度情報と共に
エンジン（好ましくは電子制御エンジン）からのトルク
情報が用いられる。
【００５１】全自動または一部自動化された機械式変速
装置を制御するためには、駆動ホィールトルクを表す正
確な値を決定できることが重要である。現在の変速歯車
比、駆動車軸歯車比、駆動系効率及びタイヤサイズ等の
駆動系パラメータが既知である場合、駆動ホィールトル
クはエンジンフライホィールトルク（すなわち車両マス
タークラッチまたはトルクコンバータへ送られる入力ト
ルク）の関数である。
【００５２】SAE J1922 及びJ1939 プロトコルに定めら
れた形式のデータリンクに接続された電子制御形エンジ
ンを備えた重量形車両の場合、エンジントルクは次の関
係： ＴEG＝ＴFW＋ＴBEF ＋ＴACCES ＋ＴACCEL 但し、 ＴEG＝総エンジントルク ＴFW＝フライホィールトルク ＴBEF ＝ベースエンジン摩擦トルク ＴACCES ＝補機トルク ＴACCEL ＝エンジンを加速させるトルク で表される。
【００５３】総エンジントルク（ＴEG）及びエンジンメ
ーカー組込みの装置（オイルポンプ等）の駆動及び内部
エンジン摩擦の克服に必要なトルクであるベースエンジ
ン摩擦トルク（ＴBEF ）は、電子データバス（ＤＬ）で
得られるパラメータである。エンジンを加速させるトル
ク（ＴACCEL ）は、感知されたエンジン加速度及び既知
のエンジン慣性モーメント（ＩENGINE）の関数として決
定される（ＴACCEL ＝ｄＥＳ／ｄｔ・ＩENGINE）。Ｔ
ACCEL は正負のいずれの値もとることに注意されたい。
【００５４】従って、シフト可能性論理、ＧＣＷ決定論
理等の制御パラメータであるフライホィールトルク（Ｔ
FW）を決定するためには、補機トルク（ＴACCES ）を決
定する制御技術を提供する必要がある。補機トルク（Ｔ
ACCES ）の値は、ライト、エアコン、ファン駆動装置等
の車両補機類が自動的または運転者及び／または乗客に
よってオン・オフされる時に大きく変動することが多
い。
【００５５】燃料供給を抑制している間、エンジンの減
速が補助されない（エンジンブレーキ装置が作動しな
い）と仮定すると、エンジン補機トルク（ＴACCES ）と
エンジン減速率（ｄＥＳ／ｄｔ）とが互いに従属し合っ
て変化することがわかっている。エンジン減速率（ｄＥ
Ｓ／ｄｔ）は、変速機がニュートラルにある状態及び／
またはマスタークラッチが完全に切り離されている状態
で、また、燃料供給が最小値に設定されている状態でエ
ンジンが減速する割合である。補機類の負荷の増大に比
例して、エンジン減速率も増加する。
【００５６】自動機械式変速装置を制御するためには、
車両が走行していない時及び／またはシフト動作中でな
い時のエンジン減速率（ｄＥＳ／ｄｔ）を決定する必要
もある。
【００５７】車両が走行中及びアップシフト動作中のエ
ンジン減速度は以下のように決定される。SAE J1922 ま
たはJ1939 プロトコルに定められた形式の電子データリ
ンクでＥＣＵによって制御されたエンジンを備えた形式
の自動変速装置の場合、エンジンは現在比の切り離し以
前は「プレディップ(predip)」モードで、現在比からニ
ュートラルへのシフト後は「同期」モードで、また、目
標歯車比に連結した直後は「スロットル回復」モードで
作動する。これらのモードでのエンジン及び入力軸速度
が図７に示されている。「プレディップ」モードでは、
トルクロック状態を解除するために駆動系トルクの反転
を発生させられるように燃料供給が調節される。「同
期」モードでは、エンジン燃料供給が最小限に抑えられ
て、エンジン及び入力軸速度が、目標歯車比に連結する
ための同期速度まで低下する（ＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ・ＧＲ
TARGET）。「スロットル回復」モードでは、エンジンへ
の燃料供給が、運転者によるスロットルペダルの位置決
めによって表される値まで滑らかに復帰する。
【００５８】エンジンの同期作動モードにある時の現在
のエンジン減速率の値を正確に決定し、ノイズ、ねじれ
等の影響を最小限に抑えるため、測定毎に、初期及び最
終エンジン速度間の最大許容差を利用し、フィルタリン
グ技術を用いることが重要である。従って、現在のエン
ジン減速率を表す値を決定するためには、アップシフト
の同期エンジン制御段階中に読み取りを行わなければな
らず、同期エンジン制御段階が初めて開始された図７の
Ａ点またはその付近で第１読み取りを、同期エンジン制
御段階が終了またはほぼ終了する図７のＢ点またはその
付近で第２読み取りを行う必要がある。そして、エンジ
ン減速度の現在値（ｄＥＳCURRENT ）は（ＲＰＭA −Ｒ
ＰＭB ）÷（時間A −時間B ）になる。次に、この値を
フィルタ処理して、更新された制御パラメータを得る。
例えば、 ｄＥＳUPDATED ＝（ｄＥＳCURRENT ＋７・ｄＥＳ
PREVIOUS）÷８
【００５９】Ａ点の発生は、同期モードでの作動が感知
された最初の時点であると見なされる。Ｂ点の発生は、
スロットル回復モードでの作動が感知された最初の時点
であると見なされる。アップシフトエンジン制御サブル
ーチンに入る間の周期時間（すなわち約40ミリ秒間程
度）内にはエンジン速度に測定可能な変化が予想されな
いため、これは各アップシフトの同期作動中でのエンジ
ン速度の最大変化を得ることができる非常に正確な方法
である。
【００６０】経験から重量形車両においては、４：１か
ら20：１のフィルタリング技術、好ましくは約７：１の
フィルタリング技術が、振動、ねじれなどによる駆動系
ノイズを除去しながら適当な応答性を与えることがわか
っている。
【００６１】本発明は、車両が走行中または停止中に補
機トルク及びエンジン減速率を決定できる、少なくとも
一部自動化された車両用機械式変速装置を制御するため
の制御方法／装置を提供している。
【００６２】エンジンがアリドリング状態において、変
速機がニュートラルにあるか、または、マスタークラッ
チが切り離されている状態で車両が停止している時、補
機トルク（ＴACCES ）は、総エンジントルクからベース
エンジン摩擦トルクを引いた値（ＴEG−ＴBEF ）にほぼ
等しい。ＴEG−ＴBEF は「正味トルク」とも呼ばれる。
この値は、好ましくはデータバスまたはデータリンク
（ＤＬ）から感知され、好ましくはフィルタリング処理
による平均化が行われる。
【００６３】「Ａ」及び「Ｂ」を所定の記憶パラメータ
とした場合、エンジン減速率が（Ａ＋Ｂ×補機トルク）
になるという所定のぼほ線形の関係でエンジン減速率
（ｄＥＳ／ｄｔ）を補機トルク（ＴACCES ）に関連づけ
る情報がシステムコントローラに与えられている。ｄＥ
Ｓ／ｄｔの単位がＲＰＭ／秒、ＴACCES の単位がポンド
・フィートである場合、「Ａ」の単位はＲＰＭ／秒、
「Ｂ」の単位は（ＲＰＭ／秒）／ポンド・フィートにな
る。図８は、この関係をグラフ表示したものである。
【００６４】上記関係及び補機トルクの現在値を用い
て、車両が停止中に予想エンジン減速率を決定すること
ができる。このように決定または算出された減速率は、
システム論理が車両始動に使用する概算値であり、車両
が走り出してアップシフトをするとすぐに、フィルタ処
理された実際の感知エンジン減速値を用いて補正及び更
新される。
【００６５】車両が走行中でアップシフトを実行した
時、変速機がニュートラルにあり、エンジン燃料供給が
最小値まで減少した時の実際のエンジン減速度を観察し
て、好ましくは観察値のフィルタ平均化処理値を計算す
ることによって、エンジン減速率（ｄＥＳ／ｄｔ）を決
定することができる。例えば、上記同時係属中の「エン
ジン減速度決定方法／システム」と題する米国特許出願
を参照されたい。次に、前述と同様な所定の線形関係
（dES/dt＝Ａ＋Ｂ・ＴACCES ）、すなわち、式：Ｔ
ACCES ＝（エンジン減速率−Ａ）÷Ｂから補機トルク
（ＴACCES ）が決定される。図８の例で見ると、エンジ
ン減速率は−385 ＋（−２・ＴACCES ）であり、−500
ＲＰＭ／秒の観察平均エンジン減速率（ｄＥＳ／ｄｔ）
では、補機トルク（ＴACCES ）が約81.25 ポンド・フィ
ードになる。
【００６６】エンジン減速率と補機トルクとの間の線形
関係は車両構成毎に事前決定されるものとして定められ
ているが、その関係をコントローラ論理が適応学習した
り、また、車両組立ラインの終了時に実験的に決定する
こともできる。例えば、このほぼ線形の関係を車両組立
ラインの点検・検査手続きの終了時に決定するために
は、以下の手順で行う。 （１）車両エンジンを公称作動温度までウォームアップ
する。 （２）車両をニュートラルで停止した状態ですべての補
機類（ライト、エアコン等）をオフにしてから、アクセ
ルペダルを踏み込んでエンジンを調整速度まで加速した
後、ペダルを離して、最大作動速度（すなわち約1,800
ＲＰＭ）でのエンジン減速率を監視して記録する。 （３）エンジンをアイドル状態にし、エンジンデータリ
ンクを監視することによって補機トルクを観察する。こ
れが図８の線上の１つの点である。 （４）車両をニュートラルで停止した状態ですべての補
機類をオンにしてから、アクセルペダルを踏み込んでエ
ンジンを調整速度まで加速した後、ペダルを離して、エ
ンジン減速率を監視して記録する。 （５）エンジンをアイドル状態にし、データリンクを監
視することによって補機トルクを観察する。これが図８
の線上の第２の点である。 （６）このようにして決定された２点を用いて、線形方
程式を決定し、変速装置コントローラに対応する較正を
行う。
【００６７】上記手続きは、手動またはライン終端の較
正コンピュータ論理のルーチンとして実行できることに
注意されたい。あるいは、同様な手続きを変速機コント
ローラ論理に組み込んでもよい。
【００６８】上記技術を用いて、ＴFW＝ＴEG−ＴBEF −
ＴACCES −ＴACCEL の正確な値を決定することができ
る。本発明のフライホィールトルク（ＴFW）の決定方法
／装置が、図９及び図10にフローチャートで概略的に示
されている。
【００６９】従って、現在の入力信号と、補助なしのエ
ンジン減速率（ｄＥＳ／ｄｔ）と補機トルク（Ｔ
ACCES ）と間の所定の関係とを利用して、フライホィー
ルトルク（ＴFW）の制御パラメータを表す正確な値を得
ることができる、自動機械式変速装置10のための比較的
簡単で低価格のシフト実行制御方法／装置が提供されて
いることがわかるであろう。
【００７０】以上に本発明をある程度特定化して説明し
てきたが、特許請求の範囲に記載されている発明の技術
的思想の範囲内において、形態および細部に対する様々
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。
【００７１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の変速装置
の制御方法およびその制御装置によれば、エンジン減速
率（ｄＥＳ／ｄｔ）と補機トルク（ＴACCES ）と間の所
定の関係とを利用して、フライホィールトルク（ＴFW）
の制御パラメータを表す正確な値を得ることができる。
その結果、変速機のシフト制御をより正確にし、また、
シフト可能性及び自動車連結総重量（ＧＣＷ）の計算等
の高度なアルゴリズムを可能とすることができるという
優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置によって一部自動化された車両用
機械式変速装置の概略図である。
【図２】図１の変速機のシフトパターンの概略図であ
る。
【図３】本発明に係る機械式変速装置のための自動事前
選択及び半自動シフト実行装置の概略図である。
【図４】実現可能及び実現不可能な試行シフトの両方を
示すアップシフト事象のグラフである。
【図５】現在の車両及びエンジン速度を表す信号を微分
する論理の概略図である。
【図６】駆動ホィールに加えられるエンジントルクがゼ
ロであるシフト過渡時の予想車両加速度を計算する論理
の概略図である。
【図７】図４と同様な、アップシフト中のエンジン速度
及び入力軸速度を表すグラフである。
【図８】補機トルクとエンジン減速率との間のほぼ線形
関係を示すグラフである。
【図９】本発明に係る制御方法を示すフローチャートで
ある。
【図１０】図９のフローチャートのサブルーチンを示す
図である。
【符号の説明】
10 変速機 16 入力軸 70 アクチュエータ 90 出力軸 106 制御装ユニット Ｃ マスター摩擦クラッチ DL データリンク Ｅ エンジン Ｐ スロットルペダル

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料スロットル制御内燃エンジン(E)
    と、マスター摩擦クラッチ(C) によって前記エンジンに
    駆動連結された入力軸(16)及び車両の駆動ホィールを駆
    動する出力軸(90)を備えた多段速度機械式歯車変速機(1
    0)と、入力軸またはエンジンの回転速度（IS、ES）を表
    す入力信号を含む入力信号を受け取って、該信号を所定
    の論理規則に従って処理することによって制御パラメー
    タを決定して、変速装置アクチュエータへコマンド出力
    信号を送る制御ユニット(106) と、エンジンの燃料供給
    を制御する手段と、変速機のシフト動作を制御する手段
    (70)とを備えてなる車両用自動機械式変速装置におい
    て、内燃エンジン(E) のエンジンフライホィールトルク
    （ＴFW）を表す制御パラメータの値を決定して変速装置
    を制御する方法であって、 エンジン減速率(dES/dt)と補機トルク（ＴACCES ）との
    間の関係（dES/dt＝Ａ＋Ｂ・ＴACCES ）を決定し、 エンジン減速率(dES/dt)を表す制御パラメータの値を決
    定し、 前記エンジン減速率と補機トルクとの間の関係及び前記
    エンジン減速率を表す制御パラメータの値の関数とし
    て、補機トルク（ＴACCES ）を表す制御パラメータの値
    を決定し、 前記補機トルク（ＴACCES ）を表す制御パラメータの値
    の関数として、前記フライホィールトルク（ＴFW）を表
    す制御パラメータの値を決定することを特徴とする変速
    装置の制御方法。
  2. 【請求項２】 前記エンジン及び前記制御ユニットは、
    総エンジントルク（ＴEG）及びベースエンジン摩擦トル
    ク（ＴBEF ）を表す信号を搬送する電子データリンク(D
    L)によって接続されており、前記フライホィールトルク
    （ＴFW）を表す制御パラメータは、補機トルク（Ｔ
    ACCES ）、総エンジントルク（ＴEG）及びベースエンジ
    ン摩擦トルク（ＴBEF ）の関数として決定されることを
    特徴とする請求項１に記載の制御方法。
  3. 【請求項３】 前記データリンクは、SAE J1922 または
    SAE J1939 で規定されるプロトコルにほぼ一致して作動
    することを特徴とする請求項２に記載の制御方法。
  4. 【請求項４】 前記エンジン減速率と補機トルクとの間
    の関係は、前記制御ユニットによって事前決定されて記
    憶されることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
  5. 【請求項５】 前記エンジン減速率と補機トルクとの間
    の関係はほぼ線形であることを特徴とする請求項２に記
    載の制御方法。
  6. 【請求項６】 前記入力信号は、現在連結している変速
    歯車比(GR)を表す入力信号を含み、さらに、 前記フライホィールトルク（ＴFW）及び連結変速歯車比
    (GR)を表す制御パラメータの値の関数として、駆動ホィ
    ールトルク（ＴDW）を表す制御パラメータの値を決定
    し、 該駆動ホィールトルク（ＴDW）を表す制御パラメータの
    値の関数として、変速機のシフト動作を制御することを
    特徴とする請求項１に記載の制御方法。
  7. 【請求項７】 前記変速装置は、作動シーケンスにおい
    て、マスタークラッチを全く切り離さず、また、運転者
    によるスロットル装置の設定に無関係に、連結歯車比か
    ら目標歯車比への動的アップシフトを実行するようにな
    っており、 （ａ）エンジンの燃料供給を操作して連結歯車比を切り
    離すことができるようにするプレディップ作動と、 （ｂ）連結歯車比の切り離しの確認後、エンジンの燃料
    供給を減少させて、目標歯車比に連結するための同期速
    度（ＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ・ＧＲTARGET）に近づくようにエ
    ンジン回転速度を低下させる同期化作動と、 （ｃ）前記エンジンのほぼ同期した回転速度が達成さ
    れ、前記目標歯車比に連結した後、運転者による前記ス
    ロットル装置の設定を関知してエンジンの燃料供給を制
    御するスロットル回復動作とを備えており、さらに、 プレディップ作動中にエンジン速度を感知し、 前記同期化作動の開始を感知して、該同期化作動の開始
    を感知した時点で、感知エンジン速度をエンジン速度初
    期値（ＲＰＭA ）として、タイミングシーケンスを開始
    し、 スロットル回復作動の開始を感知して、該スロットル回
    復作動の開始を感知した時点で、感知エンジン速度をエ
    ンジン速度最終値（ＲＰＭB ）として、前記タイミング
    シーケンスの開始からの経過時間を感知し、そして、 エンジン速度最終値とエンジン速度初期値との間の差及
    び経過時間の関数として、エンジン減速率(dES/dt)を表
    す制御パラメータの現在値を決定することを特徴とする
    請求項１に記載の制御方法。
  8. 【請求項８】 燃料スロットル制御内燃エンジン(E)
    と、マスター摩擦クラッチ(C) によって前記エンジンに
    駆動連結された入力軸(16)及び車両の駆動ホィールを駆
    動する出力軸(90)を備えた多段速度機械式歯車変速機(1
    0)と、入力軸またはエンジンの回転速度（IS、ES）を表
    す入力信号、総エンジントルク（ＴEG）を表す入力信号
    及びベースエンジン摩擦トルク（ＴBEF ）を表す入力信
    号を含む入力信号を受け取って、該信号を所定の論理規
    則に従って処理することによって制御パラメータを決定
    して、変速装置アクチュエータへコマンド出力信号を送
    る制御ユニット(106) と、エンジンの燃料供給を制御す
    る手段と、変速機のシフト動作を制御する手段(70)とを
    備えてなる車両用自動機械式変速装置において、内燃エ
    ンジン(E) のエンジンフライホィールトルク（ＴFW）を
    表す制御パラメータの値を決定して変速装置を制御する
    方法であって、 エンジンの慣性モーメント（Ｉ）を表す制御パラメータ
    の値を決定し、 エンジン減速率(dES/dt)と補機トルク（ＴACCES ）との
    間の関係（dES/dt＝Ａ＋Ｂ・ＴACCES ）を決定し、 エンジンの慣性モーメントに現在のエンジン減速率を乗
    じた積（Ｉ・dES/dt）の関数として、加速トルク（Ｔ
    ACCEL ）を表す制御パラメータの値を決定し、 エンジン減速率(dES/dt)を表す制御パラメータの値を決
    定し、 前記エンジン減速率と補機トルクとの間の関係及び前記
    エンジン減速率を表す制御パラメータの値の関数とし
    て、前記補機トルク（ＴACCES ）を表す制御パラメータ
    の値を決定し、そして、 式：ＴFW＝ＴEG−ＴBEF −ＴACCES −ＴACCEL の関数として前記フライホィールトルク（ＴFW）を表す
    制御パラメータの値を決定することを特徴とする変速装
    置の制御方法。
  9. 【請求項９】 前記制御パラメータの少なくとも一部の
    現在値はフィルタによる平均化処理値として決定される
    ことを特徴とする請求項８に記載の制御方法。
  10. 【請求項１０】 前記エンジン及び前記制御ユニット
    は、総エンジントルク（ＴEG）及びベースエンジン摩擦
    トルク（ＴBEF ）を表す信号を搬送する電子データリン
    ク(DL)によって接続されていることを特徴とする請求項
    ８に記載の制御方法。
  11. 【請求項１１】 前記データリンクは、SAE J1922 また
    はSAE J1939 で規定されるプロトコルにほぼ一致して作
    動することを特徴とする請求項10に記載の制御方法。
  12. 【請求項１２】 前記エンジンの慣性モーメント（Ｉ）
    を表す制御パラメータの値は、前記制御ユニットに記憶
    された所定値であることを特徴とする請求項８に記載の
    制御方法。
  13. 【請求項１３】 前記エンジンの慣性モーメント（Ｉ）
    を表す制御パラメータの値は、前記制御ユニットに記憶
    された所定値であることを特徴とする請求項11に記載の
    制御方法。
  14. 【請求項１４】 前記エンジン減速率と補機トルクとの
    間の関係は前記制御ユニットによって事前決定されて記
    憶されることを特徴とする請求項８に記載の制御方法。
  15. 【請求項１５】 前記エンジン減速率と補機トルクとの
    間の関係は前記制御ユニットによって事前決定されて記
    憶されることを特徴とする請求項11に記載の制御方法。
  16. 【請求項１６】 前記エンジン減速率と補機トルクとの
    間の関係は前記制御ユニットによって事前決定されて記
    憶されることを特徴とする請求項13に記載の制御方法。
  17. 【請求項１７】 前記エンジン減速率と補機トルクとの
    間の関係はほぼ線形であることを特徴とする請求項10に
    記載の制御方法。
  18. 【請求項１８】 前記入力信号は、現在連結している変
    速歯車比(GR)を表す入力信号を含み、さらに、 前記フライホィールトルク（ＴFW）及び連結変速歯車比
    (GR)を表す制御パラメータの値の関数として、駆動ホィ
    ールトルク（ＴDW）を表す制御パラメータの値を決定
    し、そして、 該駆動ホィールトルク（ＴDW）を表す制御パラメータの
    値の関数として、変速機のシフト動作を制御することを
    特徴とする請求項８に記載の制御方法。
  19. 【請求項１９】 前記変速装置は、作動シーケンスにお
    いて、マスタークラッチを全く切り離さず、また、運転
    者によるスロットル装置の設定に無関係に、連結歯車比
    から目標歯車比への動的アップシフトを実行するように
    なっており、 （ａ）エンジンの燃料供給を操作して連結歯車比を切り
    離すことができるようにするプレディップ作動と、 （ｂ）連結歯車比の切り離しの確認後、エンジンの燃料
    供給を減少させて、目標歯車比に連結するための同期速
    度（ＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ・ＧＲTARGET）に近づくようにエ
    ンジン回転速度を低下させる同期化作動と、 （ｃ）前記エンジンのほぼ同期した回転速度が達成さ
    れ、前記目標歯車比に連結した後、運転者による前記ス
    ロットル装置の設定を関知してエンジンの燃料供給を制
    御するスロットル回復動作とを備えており、さらに、 プレディップ作動中にエンジン速度を感知し、 前記同期化作動の開始を感知して、該同期化作動の開始
    を感知した時点で、感知エンジン速度をエンジン速度初
    期値（ＲＰＭA ）として、タイミングシーケンスを開始
    し、 スロットル回復作動の開始を感知して、該スロットル回
    復作動の開始を感知した時点で、感知エンジン速度をエ
    ンジン速度最終値（ＲＰＭB ）として、前記タイミング
    シーケンスの開始からの経過時間を感知し、そして、 エンジン速度最終値とエンジン速度初期値との間の差及
    び経過時間の関数として、エンジン減速率(dES/dt)を表
    す制御パラメータの現在値を決定することを特徴とする
    請求項８に記載の制御方法。
  20. 【請求項２０】 さらに、次のアップシフトの実現可能
    性を前記フライホィールトルク（ＴFW）を表す制御パラ
    メータの値の関数として評価することを特徴とする請求
    項８に記載の制御方法。
  21. 【請求項２１】 さらに、次のアップシフトの実現可能
    性を前記フライホィールトルク（ＴFW）を表す制御パラ
    メータの値の関数として評価することを特徴とする請求
    項19に記載の制御方法。
  22. 【請求項２２】 前記変速装置は、作動シーケンスにお
    いて、マスタークラッチを全く切り離さず、また、運転
    者によるスロットル装置の設定に無関係に、連結歯車比
    から目標歯車比への動的アップシフトを実行するように
    なっており、 （ａ）エンジンの燃料供給を操作して連結歯車比を切り
    離すことができるようにするプレディップ作動と、 （ｂ）連結歯車比の切り離しの確認後、エンジンの燃料
    供給を減少させて、目標歯車比に連結するための同期速
    度（ＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ・ＧＲTARGET）に近づくようにエ
    ンジン回転速度を低下させる同期化作動と、 （ｃ）前記エンジンのほぼ同期した回転速度が達成さ
    れ、前記目標歯車比に連結した後、運転者による前記ス
    ロットル装置の設定を関知してエンジンの燃料供給を制
    御するスロットル回復動作とを備えており、さらに、 プレディップ作動中にエンジン速度を感知し、 前記同期化作動の開始を感知して、該同期化作動の開始
    を感知した時点で、感知エンジン速度をエンジン速度初
    期値（ＲＰＭA ）として、タイミングシーケンスを開始
    し、 スロットル回復作動の開始を感知して、該スロットル回
    復作動の開始を感知した時点で、感知エンジン速度をエ
    ンジン速度最終値（ＲＰＭB ）として、前記タイミング
    シーケンスの開始からの経過時間を感知し、そして、 エンジン速度最終値とエンジン速度初期値との間の差及
    び経過時間の関数として、エンジン減速率(dES/dt)を表
    す制御パラメータの現在値を決定することを特徴とする
    請求項18に記載の制御方法。
  23. 【請求項２３】 前記エンジン減速率と補機トルクとの
    間のほぼ線形の関係は、 （１）車両エンジンを公称作動温度までウォームアップ
    し、 （２）車両をニュートラルで停止した状態で、全ての補
    機類をオフにしてから、エンジンの燃料供給を増加させ
    ることによってエンジンを調整速度まで加速した後、エ
    ンジンの燃料供給を抑えて、最大作動速度でのエンジン
    減速率を監視して記録し、 （３）次に、エンジンをアイドル状態にし、エンジンデ
    ータリンクを監視して補機トルクを観察することによっ
    て１つの点を決定し、 （４）次に、車両をニュートラルで停止した状態ですべ
    ての補機類をオンにしてから、エンジンに燃料供給する
    ことによってエンジンを調整速度まで加速した後、エン
    ジンの燃料供給を抑えて、エンジン減速率を監視して記
    録し、 （５）次に、エンジンをアイドル状態にし、データリン
    クを監視して補機トルクを観察することによって第２の
    点を決定し、 （６）このようにして決定された２点を用いて、前記線
    形関係を決定するという手順に従って決定されることを
    特徴とする請求項５に記載の制御方法。
  24. 【請求項２４】 前記エンジン減速率と補機トルクとの
    間のほぼ線形の関係は、 （１）車両エンジンを公称作動温度までウォームアップ
    し、 （２）車両をニュートラルで停止した状態で、全ての補
    機類をオフにしてから、エンジンの燃料供給を増加させ
    ることによってエンジンを調整速度まで加速した後、エ
    ンジンの燃料供給を抑えて、最大作動速度でのエンジン
    減速率を監視して記録し、 （３）次に、エンジンをアイドル状態にし、エンジンデ
    ータリンクを監視して補機トルクを観察することによっ
    て１つの点を決定し、 （４）次に、車両をニュートラルで停止した状態ですべ
    ての補機類をオンにしてから、エンジンに燃料供給する
    ことによってエンジンを調整速度まで加速した後、エン
    ジンの燃料供給を抑えて、エンジン減速率を監視して記
    録し、 （５）次に、エンジンをアイドル状態にし、データリン
    クを監視して補機トルクを観察することによって第２の
    点を決定し、 （６）このようにして決定された２点を用いて、前記線
    形関係を決定するという手順に従って決定されることを
    特徴とする請求項10に記載の制御方法。
  25. 【請求項２５】 燃料スロットル制御内燃エンジン(E)
    と、マスター摩擦クラッチ(C) によって前記エンジンに
    駆動連結された入力軸(16)及び車両の駆動ホィールを駆
    動する出力軸(90)を備えた多段速度機械式歯車変速機(1
    0)と、入力軸またはエンジンの回転速度（IS、ES）を表
    す入力信号を含む入力信号を受け取って、該信号を所定
    の論理規則に従って処理することによって制御パラメー
    タを決定して、変速装置アクチュエータへコマンド出力
    信号を送る制御ユニット(106)と、エンジンの燃料供給
    を制御する手段と、変速機のシフト動作を制御する手段
    (70)とを備えてなる車両用自動機械式変速装置におい
    て、車両用内燃エンジン(E) のエンジンフライホィール
    トルク（ＴFW）を表す制御パラメータの値を決定して変
    速装置を制御する装置であって、 エンジン減速率(dES/dt)と補機トルク（ＴACCES ）との
    間の関係（dES/dt＝Ａ＋Ｂ・ＴACCES ）を決定する手段
    と、 エンジン減速率(dES/dt)を表す制御パラメータの値を決
    定する手段と、 前記エンジン減速率と補機トルクとの間の関係及び前記
    エンジン減速率を表す制御パラメータの値の関数とし
    て、補機トルク（ＴACCES ）を表す制御パラメータの値
    を決定する手段と、 前記補機トルク（ＴACCES ）を表す制御パラメータの値
    の関数として、前記フライホィールトルク（ＴFW）を表
    す制御パラメータの値を決定する手段と、 該フライホィールトルク（ＴFW）を表す制御パラメータ
    の値の関数として前記変速装置を制御する手段とを備え
    てなることを特徴とする変速装置の制御装置。
  26. 【請求項２６】 前記エンジン及び前記制御ユニット
    は、総エンジントルク（ＴEG）及びベースエンジン摩擦
    トルク（ＴBEF ）を表す信号を搬送する電子データリン
    ク(DL)によって接続されており、また、前記フライホィ
    ールトルク（ＴFW）を表す制御パラメータは、補機トル
    ク（ＴACCES ）、総エンジントルク（ＴEG）及びベース
    エンジン摩擦トルク（ＴBEF ）の関数として決定される
    ことを特徴とする請求項25に記載の制御装置。
  27. 【請求項２７】 前記データリンクは、SAE J1922 また
    はSAE J1939 で規定されるプロトコルにほぼ一致して作
    動することを特徴とする請求項26に記載の制御装置。
  28. 【請求項２８】 前記エンジン減速率と補機トルクとの
    間の関係は、前記制御ユニットによって事前決定されて
    記憶されることを特徴とする請求項25に記載の制御装
    置。
  29. 【請求項２９】 前記エンジン減速率と補機トルクとの
    間の関係は、ほぼ線形であることを特徴とする請求項25
    に記載の制御装置。
  30. 【請求項３０】 前記入力信号は、現在連結している変
    速歯車比(GR)を表す入力信号を含み、さらに、 前記フライホィールトルク（ＴFW）及び連結変速歯車比
    (GR)を表す制御パラメータの値の関数として、駆動ホィ
    ールトルク（ＴDW）を表す制御パラメータの値を決定す
    る手段を有しており、 前記駆動ホィールトルク（ＴDW）を表す制御パラメータ
    の値の関数として、前記変速装置を制御することを特徴
    とする請求項25に記載の制御装置。
  31. 【請求項３１】 前記変速装置は、作動シーケンスにお
    いて、マスタークラッチを全く切り離さず、また、運転
    者によるスロットル装置の設定に無関係に、連結歯車比
    から目標歯車比への動的アップシフトを実行するように
    なっており、 （ａ）エンジンの燃料供給を操作して連結歯車比を切り
    離すことができるようにするプレディップ作動と、 （ｂ）連結歯車比の切り離しの確認後、エンジンの燃料
    供給を減少させて、目標歯車比に連結するための同期速
    度（ＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ・ＧＲTARGET）に近づくようにエ
    ンジン回転速度を低下させる同期化作動と、 （ｃ）前記エンジンのほぼ同期した回転速度が達成さ
    れ、前記目標歯車比に連結した後、運転者による前記ス
    ロットル装置の設定を関知してエンジンの燃料供給を制
    御するスロットル回復動作とを備えており、さらに、 前記エンジン減速率(dES/dt)を表す制御パラメータの値
    を決定する手段は、 プレディップ作動中にエンジン速度を感知する手段と、 前記同期化作動の開始を感知して、該同期化作動の開始
    を感知した時点で、感知エンジン速度をエンジン速度初
    期値（ＲＰＭA ）として、タイミングシーケンスを開始
    する手段と、 スロットル回復作動の開始を感知して、該スロットル回
    復作動の開始を感知した時点で、感知エンジン速度をエ
    ンジン速度最終値（ＲＰＭB ）とし、前記タイミングシ
    ーケンスの開始からの経過時間を感知する手段と、 エンジン速度最終値とエンジン速度初期値との間の差及
    び経過時間の関数としてエンジン減速率を表す制御パラ
    メータの現在値を決定する手段とを備えていることを特
    徴とする請求項25に記載の制御装置。
  32. 【請求項３２】 燃料スロットル制御内燃エンジン(E)
    と、マスター摩擦クラッチ(C) によって前記エンジンに
    駆動連結された入力軸(16)及び車両の駆動ホィールを駆
    動する出力軸(90)を備えた多段速度機械式歯車変速機(1
    0)と、入力軸またはエンジンの回転速度（IS、ES）を表
    す入力信号、総エンジントルク（ＴEG）を表す入力信号
    及びベースエンジン摩擦トルク（ＴBEF ）を表す入力信
    号を含む入力信号を受け取って、該信号を所定の論理規
    則に従って処理することによって制御パラメータを決定
    して、変速装置アクチュエータへコマンド出力信号を送
    る制御ユニット(106) と、エンジンの燃料供給を制御す
    る手段と、変速機のシフト動作を制御する手段(70)とを
    備えてなる車両用自動機械式変速装置において、車両用
    内燃エンジン(E) のエンジンフライホィールトルク（Ｔ
    FW）を表す制御パラメータの値を決定して変速装置を制
    御する装置であって、 エンジンの慣性モーメント（Ｉ）を表す制御パラメータ
    の値を決定する手段と、 エンジン減速率(dES/dt)と補機トルク（ＴACCES ）との
    間の関係（dES/dt＝Ａ＋Ｂ・ＴACCES ）を決定する手段
    と、 エンジンの慣性モーメントに現在のエンジン減速率を乗
    じた積（Ｉ・dES/dt）の関数として加速トルク（Ｔ
    ACCEL ）を表す制御パラメータの値を決定する手段と、 エンジン減速率(dES/dt)を表す制御パラメータの値を決
    定する手段と、 前記エンジン減速率と補機トルクとの間の関係及び前記
    エンジン減速率を表す制御パラメータの値の関数とし
    て、前記補機トルク（ＴACCES ）を表す制御パラメータ
    の値を決定する手段と、 式：ＴFW＝ＴEG−ＴBEF −ＴACCES −ＴACCEL の関数として、前記フライホィールトルク（ＴFW）を表
    す制御パラメータの値を決定する手段と、 該フライホィールトルク（ＴFW）を表す制御パラメータ
    の値の関数として、前記変速装置の作動を制御する手段
    とを備えてなることを特徴とする変速装置の制御装置。
  33. 【請求項３３】 前記エンジン及び制御ユニットは、総
    エンジントルク（ＴEG）及びベースエンジン摩擦トルク
    （ＴBEF ）を表す信号を搬送する電子データリンク(DL)
    によって接続されていることを特徴とする請求項32に記
    載の制御装置。
  34. 【請求項３４】 前記データリンクは、SAE J1922 また
    はSAE J1939 で規定されるプロトコルにほぼ一致して作
    動することを特徴とする請求項33に記載の制御装置。
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