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JPH08233087A - 機械式変速装置の制御方法及び制御装置 - Google Patents

機械式変速装置の制御方法及び制御装置

Info

Publication number
JPH08233087A
JPH08233087A JP7317236A JP31723695A JPH08233087A JP H08233087 A JPH08233087 A JP H08233087A JP 7317236 A JP7317236 A JP 7317236A JP 31723695 A JP31723695 A JP 31723695A JP H08233087 A JPH08233087 A JP H08233087A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine speed
vehicle
shift
gear ratio
transmission
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
JP7317236A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Daly
ダリー マイケル
Paul Martin Fowler
マーティン フォウラー ポール
Ian Richard Joseph Bates
リチャード ジョセフ ベイツ イアン
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 JPH08233087A publication Critical patent/JPH08233087A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F16H61/02—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 characterised by the signals used
    • F16H61/0202—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 characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0248—Control units where shifting is directly initiated by the driver, e.g. semi-automatic transmissions
    • 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
    • F16H61/16—Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
    • 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
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H2059/0239—Up- and down-shift or range or mode selection by repeated movement
    • F16H2059/0243—Up- and down-shift or range or mode selection by repeated movement with push buttons, e.g. shift buttons arranged on steering wheel
    • 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
    • F16H59/36—Inputs being a function of speed
    • 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
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    • F16H61/0213—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 characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
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    • Y10T74/19251—Control mechanism
    • Y10T74/19256—Automatic
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の走行性を向上させる。 【解決手段】 車両がホールド作動モードで走行してい
る時、オーバーライド状態（ＥＳ＞ＥＳMAX 、ＥＳ＜Ｅ
ＳMIN 、クルーズ制御復帰モード）が検知されると、ホ
ールド作動モードをオーバーライドして、現在の連結ギ
ヤ比から所望のギヤ比（ＧＲD ）へのシフトを強制的に
開始し、エンストや反応遅れを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両運転者または
オペレータがある程度制御しうる余地を残しながら、車
両の変速ギヤ比の切り換え（ギヤシフト）を少なくとも
一部自動的に制御するための、手動操作式シフトセレク
タを含む機械式自動変速装置のための制御方法及び装置
に関するものである。特に、本発明は、運転者の選択に
よる許容可能な変速比シフトを少なくとも一部自動的に
実行する作動モードを備えた機械式チェンジギヤ変速装
置を少なくとも一部自動的に制御するための制御方法及
び装置に関するものである。さらに言えば、本発明は、
現在の連結ギヤ比（ＧＲC ）から目標ギヤ比（ＧＲT ）
へ自動的にシフトを実行するためには運転者による手動
選択が必要である作動モードを備えており、所定のオー
バーライド状態を検知する手段を設けて、変速機の強制
的自動シフトを行うようにした、少なくとも一部自動化
された機械式変速装置を制御する方法及び装置に関する
ものである。例えば、そのようなオーバーライド状態に
は、エンジン速度（ＥＳ）が最低基準値（ＥＳMIN ）よ
り低い状態、エンジン速度が最高基準値（ＥＳMAX ）を
超える状態、及びクルーズ制御「復帰モード」での作
動、またはそのいずれかが含まれる。
【０００２】
【従来の技術】スロットル位置、車両速度、エンジン速
度等を検知して、それに従って車両変速機を自動的にシ
フトする、例えば重量形トラックやバス等の重量形車両
に一般的に用いられる全自動変速装置が従来より公知で
ある。そのような機械式自動変速装置は、内燃機関によ
って摩擦カップリングを介して駆動される多段速度機械
式変速機を備えており、所望のギヤ比を達成できるよう
に機械式（すなわち噛み合い）クラッチの連結及び切り
離しを行うために電子、油圧式及び空気圧論理素子のい
ずれかと、アクチュエータとを用いている。そのような
変速機の例が、米国特許第3,961,546 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文献
として本説明に含まれる。
【０００３】通常は、特定のギヤ比の切り換えをいつ行
うのか、またすぐ上側または下側に続いた比を選択する
のか、１段または複数段のギヤ比を飛び越すスキップシ
フトを行うのかを運転者が選択できるようにしながら、
複数のギヤ比の間での自動切り換えが行われるようにし
た機械式半自動変速機の制御方法及び装置を提供するこ
とは公知である。さらに、半自動制御装置は、運転者に
選択されたより高い比へのシフト（すなわちアップシフ
ト）が、エンジン速度をアイドル速度より低下させる
（すなわちエンスト及び低速でのエンジンの過負荷の少
なくとも一方を発生させる）ことになる場合や、より低
いギヤ比へのシフト（すなわちダウンシフト）によっ
て、エンジンの超過回転数を生じることになる場合に
は、それらのシフトの実行を禁止する。そのような半自
動変速機制御方法及び装置の例が、米国特許第4,648,29
0 号、第4,800,360 号、第4,930,081 号及び第4,930,07
8 号に記載されており、これらの開示内容は参考文献と
して本説明に含まれ、またヨーロッパ特許出願公報第05
85020A3 にも記載されている。
【０００４】同様に、変速機がその時の連結比に維持
（または保持）されて、それからシフトするためには、
運転者がアップ／ダウンセレクタで手動選択する必要が
ある「ホールド」すなわち「Ｈ」作動モードを備えた一
部または全自動化された機械式変速機が提供されている
ことは公知である。このような形式の変速装置の例が、
米国特許第4,690,008 号、第5,274,553 号及び第5,323,
669 号に、またヨーロッパ特許第602685A 号に記載され
ており、これらの開示内容は参考文献として本説明に含
まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成をなす従来の機械式変速装置の制御方法及び装置で
は、一定の車両作動状態で、変速機が現在連結ギヤ比で
固定されることが望ましくないことがあり、上記の「ホ
ールド」作動モードは完全には満足できるものではなか
った。
【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、「ホールド」モードで
作動する少なくとも一部自動化された機械式変速装置の
ための、新規で改良された制御方法及び装置によって、
所定の状態を検知した時に「ホールド」モードであって
も、自動シフト開始及び実行を強制することで、車両の
運動性、操作性を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明にかかる手段として、変速機が自動シフトの実
行を手動選択することが必要な作動モードにあるとき
に、所定の作動状態では手動選択モードをオーバーライ
ドして、現在連結ギヤ比からのシフトが自動的に開始、
実行されるようにした制御装置及び方法を提供すること
によって、解決されるか、最小限に抑えられる。
【０００８】また、車両が「ホールド」モードで作動中
で、エンジン速度が許容範囲から逸脱する場合、及びク
ルーズ制御モードで選択されている高速走行速度に復帰
する時の両方またはいずれかにおいて、自動シフト開始
及び実行を強制することによって、望ましくない車両作
動状態を回避する。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発明の実施の形態の詳
細な説明を読めば、明らかになるであろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。なお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。
【００１０】「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ギヤ減速比をさらに補助変速
部で選択されたギヤ減速比と組み合わせることができる
ようにした変速またはチェンジギヤ伝達装置を表すため
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
チによって選択ギヤを軸に非回転式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お
り、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。
【００１１】ここで使用されている「アップシフト」
は、低速ギヤ比から高速ギヤ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
ギヤ比から低速ギヤ比へのシフト動作のことである。こ
こで使用されている「低速ギヤ」、「ローギヤ」及び
「第１ギヤ」またはそのいずれかは、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ギヤ比（すなわ
ち、変速機の入力軸に対する減速比が最も高いギヤ組）
のことである。
【００１２】「自動シフト開始」は、上記米国特許第4,
361,060 号及び第5,109,721 号に示されている全自動シ
フトの開始と、上記米国特許第5,053,961 号及び第5,05
3,962 号に示されているシフトの自動事前選択及びシフ
トの指示メッセージの発生またはいずれか一方とに当て
はまるものである。自動シフト開始は、運転者の手動に
よる開始指令を必要としない。
【００１３】エンジン速度を表す信号には、エンジン速
度センサからの信号、入力軸速度センサからの信号及び
エンジン速度（ＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ・ＧＲ）の、計算また
は予想の少なくとも一方に使用できる出力軸速度信号や
ギヤ比信号等の信号が含まれる。
【００１４】図１は、本発明の機械式半自動変速装置に
よって一部自動化された形式のレンジ形（大減速比形）
複式変速機10を示している。この複式変速機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の入力部すなわち駆動部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
と共に回転可能となるように支持されている。
【００１５】エンジンＥは、手動または自動的に制御さ
れたスロットル装置（図示せず）によって燃料スロット
ル制御され、マスタークラッチＣは、クラッチペダル
（図示せず）によって手動操作されるか、クラッチアク
チュエータ等によって自動的に制御される。好ましく
は、一般的にクラッチペダルのオーバートラベルによっ
て作動する入力軸ブレーキＢが、従来技術から公知のよ
うに、アップシフト動作を高速化するために設けられ
る。
【００１６】複式機械式変速機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、
第4,735,109 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文献とし
て本説明に含まれる。また、複式機械式変速機10にエン
ジンの回転速度を検知して、それを表す信号を発生する
ためのセンサ11を設けてもよい。
【００１７】主変速部12では、入力軸16に入力ギヤ24が
取り付けられて、複数のほぼ同一の副軸機構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機構26及び26Ａ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。副軸機構の各々は、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、同一群の副軸ギヤ38、40、42、44、46、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
ギヤ50、52、54、56、58が主軸28を取り囲むように設け
られており、公知のように滑りクラッチカラー60、62、
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、入力ギヤ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。
【００１８】一般的に、クラッチカラー60、62、64は、
公知のようにシフトハウジング70（図２）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、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。
【００１９】シフトハウジングすなわちアクチュエータ
70は、電気モータによって、または圧縮空気等の圧縮流
体によって作動され、米国特許第4,445,393 号、第4,55
5,959 号、第4,361,060 号、第4,676,115 号、第4,873,
881 号及び第4,899,607 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文献として本説明に
含まれる。
【００２０】主軸ギヤ58は後進ギヤであって、従来形の
中間アイドラギヤ（図示せず）を介して副軸ギヤ48と継
続的に噛み合っている。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、すなわち主軸駆動ギヤ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
ことが多いため、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」ギヤ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。米国特許第4,754,665 号及び
第4,974,468 号に示されているように、同様な変速機が
９段、10段、13段、16段または18段の前進速度を備えて
いる。
【００２１】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の主部インターロッ
ク手段（図示せず）が設けられている。
【００２２】補助変速レンジ部14は２つのほぼ同一の補
助副軸機構74及び74Ａを備えており、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つの補助部副軸ギヤ82及
び84がそれと共転可能に支持されている。補助部副軸ギ
ヤ82は、レンジ／出力ギヤ86と常時噛み合ってそれを支
持しているのに対して、補助部副軸ギヤ84は、変速機出
力軸90に固定されている出力ギヤ88と常時噛み合ってい
る。
【００２３】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96（図２）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92が設けられて、
複式変速機10の低レンジ作動時にはギヤ86を主軸28に連
結し、高レンジ作動時にはギヤ88を主軸28にクラッチ連
結できるようにしている。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
の開示内容は参考文献として本説明に含まれる。
【００２４】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段階速度部として図示されている
が、本発明は、単式変速機にも、また３つ以上の選択可
能なレンジまたはスプリッタ比を備えて、遊星歯車装置
を用いているか、またはそれらの少なくとも一方のスプ
リッタ形またはスプリッタ／レンジ結合形補助部を用い
た複式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、また、変速部12
及び14の両方またはいずれか一方を単一副軸形にしても
よい。さらに、本発明は、選択ギヤ比に連結するため
に、ジョークラッチではなく摩擦クラッチを用いた自動
変速機にも適用可能である。
【００２５】本発明の機械式変速装置のための半自動シ
フト実行制御装置104 が図２に概略的に示されている。
制御装置104 は、上記の機械式変速装置10に加えて、エ
ンジン速度センサ11、入力軸速度センサ98、出力軸速度
センサ100 または主軸速度センサ102 ）、及び運転者制
御コンソール210 から入力信号を受け取るための、好ま
しくはマイクロプロセッサベースの電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）106 を備えている。ＥＣＵ106 は、補助部位置セン
サ110 からも入力信号を受け取ることができる。さら
に、ＥＣＵ106 は、SAE J 1922またはSAE J 1939プロト
コルに一致するような電子データバスによってエンジン
Ｅに接続させてもよい。
【００２６】ＥＣＵ106 は、所定の論理規則に従って入
力信号を処理して、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、また運転者制御コンソール21
0 へコマンド出力信号を送ることができる。この形式の
ＥＣＵは、米国特許第4,595,986 号に記載されているよ
うな従来技術から公知であり、その特許の開示内容は参
考文献として本説明に含まれる。
【００２７】運転者制御及びディスプレイコンソール
は、運転者が現在の連結比からある方向へのシフト（す
なわちアップシフト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ための手動またはホ
ールド作動モードを選択するか、半自動事前選択作動モ
ードを選択することができるようにし、また好ましく
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
ていないギヤ比切り換えすなわちシフト（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
転者に知らせるディスプレイ230 を備えている。
【００２８】運転者制御コンソール210 が図３に示され
ている。簡単に説明すると、この運転者制御コンソール
210 によって、後退（Ｒ）212 、ニュートラル（Ｎ）21
4 、ドライブ（自動）（Ｄ）216 、ホールド（手動）
（Ｈ）218 及びロー（Ｌ）220を選択することができ
る。転者制御コンソール210 は、後退インターロック解
除ボタン224 と、アップシフト選択ボタン226 及びダウ
ンシフト選択ボタン228 とを備えたハンドル222 を設け
ている。他の形式の制御部、例えば押しボタンおよびジ
ョイスティックの両方またはいずれか一方を用いた制御
部を用いることもできる。
【００２９】選択されたシフトを実行するためには、主
変速部12をニュートラルにシフトさせるようにアクチュ
エータ70を付勢するべく、マニホールド112 が事前選択
される。これは、運転者がエンジンへの燃料供給量の手
動による一時的な減少及び増加の両方またはいずれか一
方と、マスタークラッチＣの手動による切り離しとの両
方またはいずれか一方によってトルクを遮断または逆転
させることによって達成される。変速機がニュートラル
へシフトした時、ニュートラルがＥＣＵ106 によって
（ニュートラルが所定時間、例えば1.5 秒間検知される
ことによって）確認される。選択されたシフトが複式シ
フト（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１において第４速から第５速へのシフト）であ
る場合、ＥＣＵ106 は、ニュートラルが主変速部12内で
検知された後に補助部アクチュエータ96が補助部のシフ
トを完了できるようにするコマンド出力信号をマニホー
ルド112 へ送る。
【００３０】レンジ補助部14が適当な比に連結した時、
ＥＣＵ106 は、検知された出力軸（車両）速度及び連結
すべき比に基づいて、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可能な同期連結が得られ
る。また、燃料操作と入力軸ブレーキの使用との両方ま
たはいずれか一方によって運転者または制御装置が入力
軸速度を許容範囲内に入れると、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ールド112 へ送る。
【００３１】制御アルゴリズムにおいて、目標ギヤ比
（ＧＲT ）を連結するためのコマンド出力信号は、変速
機（すなわち入力軸）が許容可能な同期点に手動でシフ
ト操作されることによって発生する。この同期点は、一
般的に回転数の誤差ゼロ（ＩＳ＝ＯＳ・ＧＲT 、すなわ
ち、入力軸速度が出力軸の速度に目標ギヤ比の数値を掛
けた積に等しい時）を中心にした回転数範囲（誤差帯
域）にある。制御電子機器は、入力軸速度が誤差帯域内
に入ったことを検知した時、マニホールド112 のソレノ
イドを起動させることによって、目標ギヤ比を連結させ
る。誤差帯域は、各ギヤ比で最良のシフト性が得られる
ように選択される。これらの誤差帯域は、一般的に目標
ギヤ比の関数として索引表テーブルの形式でソフトウェ
アに記憶されている。最良のシフト性が得られるように
これらのテーブルを作成する時には、目標ギヤを連結す
る時の「ガクンという衝撃」を最小限に抑えるため、帯
域を狭くしなければならない。狭い誤差帯域にすると、
運転者が変速機を正確な同期点に入れることが困難にな
り、それを完全に逃がして、ニュートラルの状態で終了
することがある。
【００３２】上記米国特許第5,063,511 号は、ニュート
ラルが検知されてから短時間（１秒）後に第２組目のテ
ーブルにアクセスする誤シフト回復アルゴリズムを提供
している。ところで、通常のシフトでは、運転者が変速
機を同期点へ移動させるのに１秒あれば十分である。ニ
ュートラル状態が許容時間より長く存続した場合、アル
ゴリズムは、運転者がシフトに失敗して新たな組のテー
ブルを要求しているものと見なす。この第２組目のテー
ブルは、誤差帯域を広げることによりシフトは荒くなる
が、運転者の努力次第では、ニュートラルに留まらない
で目標ギヤ比を連結できる可能性が高くなるシフトを認
めるものである。
【００３３】セレクタ210 を「Ｄ」位置へ移動させるこ
とによって選択される自動事前選択作動モードでは、Ｅ
ＣＵ106 は記憶論理規則、（入力軸速度と出力軸速度と
を比較することにより、位置の検知または計算の少なく
とも一方によって得られる）現在の連結比、及び出力軸
速度に基づいて、アップシフトまたはダウンシフトが必
要かを決定し、それを事前選択する。
【００３４】セレクタ210 を「Ｈ」位置へ移動させるこ
とによって選択される「ホールド」作動モードでは、運
転者がアップシフト226 及びダウンシフト228 選択ボタ
ンを用いて手動でシフト要求をしない限り、ＥＣＵ106
は通常は現在の連結ギヤ比（ＧＲC ）からのシフトを開
始しない。
【００３５】図１、図２及び図３に示されている一部自
動化された機械式変速装置について本発明を説明してき
たが、他の形式の少なくとも一部自動化された機械式変
速装置、例えば上記米国特許第4,361,060 号、第4,648,
290 号、第4,690,002 号及び第4,930,078 号、及びヨー
ロッパ特許出願公報第0585020A3 号に記載されている装
置にも適用できる。
【００３６】図４、図５及び図６は、出力軸320 、エン
ジン314 及びマスター摩擦クラッチ316 を備えた変速機
312 を用いた機械式半自動変速装置310 を示している。
シフトを迅速化するため、エンジンブレーキ317 および
入力軸ブレーキ318 の少なくとも一方を設けることがで
きる。これらの駆動系統の各構成要素は、燃料コントロ
ーラ326 、エンジン速度センサ328 、クラッチオペレー
タ330 、入力軸速度センサ332 、変速機オペレータ及び
位置センサ334 及び出力軸速度センサ336 によって作動
及び／または監視される。これらのアクチュエータ及び
センサは、中央処理装置342 との間でコマンド信号の送
受信をする。
【００３７】中央処理装置すなわちＥＣＵ342 は、スロ
ットルペダル324 の位置を検知するスロットル位置セン
サ322 、ブレーキセンサ304 及びシフトセレクタ301 か
らも入力信号を受け取る。ＥＣＵ342 は、好ましくはコ
マンド信号をディスプレイ302 へ送る。さらに、停止か
らの始動用に手動クラッチペダル303 を設けてもよい。
変速装置310 と同様な装置は、上記米国特許第4,648,29
0 号に詳細に記載されている。
【００３８】シフトセレクタ301 及びディスプレイ302
が、図５及び図６に示されている。簡単に説明すると、
ディスプレイ302"' に表示されている現在の連結ギヤ比
から許容可能な目標ギヤ比までの単段またはスキップシ
フトを選択するため、セレクタ301 をその中央の「ホー
ルド」位置からアップシフトまたはダウンシフトのいず
れか一方向へ、１回または複数回移動させる。ディスプ
レイの部分302'及び302"はそれぞれ、現在の車両作動状
態において許容できる高い方の比及び低い方の比の数を
表示する。
【００３９】装置310 及び図１、図２及び図３に示され
ている装置の場合、ホールド（「Ｈ」）モードで作動し
ている時、前述の論理規則に基づいて、変速機10及び31
2 のそれぞれは、手動シフトセレクタ（すなわちそれぞ
れレバー301 及びボタン226、228 ）を用いて運転者が
シフトを要求しなければ、現在の連結ギヤ比のままにな
る。ところで本発明によれば、一定の車両作動状態で
は、ホールド形作動モードでの通常の手動シフト開始要
求をオーバーライドして、自動シフト開始及び実行を強
制することが可能である。
【００４０】そのようなオーバーライドを実行する車両
の走行状態の一例は、現在の連結比で車両の作動を継続
すると、エンジン速度（ＥＳ）が許容可能な最高エンジ
ン速度（ＥＳMAX ）または最低エンジン速度（ＥＳ
MIN ）によって定められる所定範囲から逸脱する時であ
る。最高・最低エンジン速度は、燃料の経済性、所望の
性能または他の基準を達成するため、エンスト、反応遅
れの発生及び超過回転速度またはそのいずれかを回避で
きるように設定される。
【００４１】そのような状態の別の例は、下記のクルー
ズ制御装置の復帰作動モードで走行する状態である。12
段前進速度変速機の第12速（ＧＲC ）でのホールドモー
ドで走行中で、運転者が65mph （105km/h ）でのクルー
ズ制御の作動を選択しているときに、一旦25mph （40km
/h）まで減速してから、再び選択速度へ戻るために「復
帰」を選択したとする。第12速での走行を継続すると、
エンストまたは反応遅れが発生し、選択速度に回復する
までの加速が著しく遅くなる。これらの状態では、許容
可能な比、おおむね第７速または第８速を所望のギヤ比
（ＧＲD ）として、該所望のギヤ比までの自動ダウンシ
フトを強制してから、車両が第12速で65mph （105km/h
）の速度で走行する状態に戻るまで、必要に応じてア
ップシフトを強制することが望ましい。
【００４２】また、ホールドモードをオーバーライドし
て、強制的な自動シフト開始を行うべき作動状態の別の
例としては、坂の上り及び下り時にクルーズ制御の選択
走行速度を維持する場合も考えられ、これも本発明の範
囲内に入る。なお、本発明の制御方法及び装置における
作動手順が、図７にフローチャートで概略的に示されて
いる。以上に本発明をある程度特定化して説明してきた
が、発明の特許請求の範囲内において様々な変更を加え
ることができることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る機械式変速装置の概
略図である。
【図２】図１の機械式変速装置におけるホールド作動モ
ードを備えたシフト実行装置の概略図である。
【図３】図２のシフト実行装置の運転者制御コンソール
を示す立面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る変更形の半自動機械
式変速装置の概略図である。
【図５】シフトセレクタを示す斜視図である。
【図６】図５に示すシフトセレクタのディスプレイ部を
示す摸式図である。
【図７】本発明の制御方法及び制御装置における作動手
順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 多段速度機械式変速機 106 電子制御装置 112 変速機オペレータ 226 アップシフト選択ボタン 228 ダウンシフト選択ボタン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ポール マーティン フォウラー イギリス国 バークシャー エスエル５ ８イーエー アスコット プライオリー ロード ホームレイ １ (72)発明者 イアン リチャード ジョセフ ベイツ イギリス国 ウエストヨークシャー エッ チディー３ ３エックスズィー ハダース フィールド サレンダイン ノック ハド リアン クローズ ５

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料スロットル制御形エンジン(E) と、
    多段速度機械式変速機(10)と、手動操作式シフト選択装
    置(226/228、301)と、中央処理装置(106) とを有してお
    り、該中央処理装置は、車両の作動状態を表す入力信号
    を受け取って、それを所定の論理規則に従って処理する
    ことによって、変速機オペレータ(112) を含む自動制御
    形オペレータへ出力信号を送るものであって、前記手動
    操作式シフト選択装置を用いて現在連結ギヤ比（ＧＲ
    C ）から目標ギヤ比（ＧＲT ）へのシフトを手動で開始
    するまで、前記変速機が前記現在連結ギヤ比に連結した
    状態に維持されるホールド作動モードを有する、車両用
    の機械式自動変速装置の制御方法であって、 前記ホールド作動モードの実行中に、所定のオーバーラ
    イド状態の存在を感知するステップと、 前記オーバーライド状態の存在を検知した時、検知され
    た作動状態の関数として所望のギヤ比（ＧＲD ）を決定
    し、前記ホールド作動モードをオーバーライドして、前
    記現在連結ギヤ比から前記所望のギヤ比へのシフトを自
    動開始させるステップとを有していることを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項２】 さらに、所望する最高エンジン速度（Ｅ
    ＳMAX ）を予め決定するステップを有しており、前記車
    両の作動状態を表す入力信号は、現在エンジン速度（Ｅ
    Ｓ）を表す信号を含み、前記オーバーライド状態は、現
    在エンジン速度が前記最高エンジン速度を超える（ＥＳ
    ＞ＥＳMAX ）状態を含むことを特徴とする請求項１の方
    法。
  3. 【請求項３】 さらに、所望する最低エンジン速度（Ｅ
    ＳMIN ）を予め決定するステップを有しており、前記車
    両の作動状態を表す入力信号は、現在エンジン速度（Ｅ
    Ｓ）を表す信号を含み、前記オーバーライド状態は、現
    在エンジン速度が前記最低エンジン速度より低い（ＥＳ
    ＜ＥＳMIN ）状態を含むことを特徴とする請求項１の方
    法。
  4. 【請求項４】 さらに、最高エンジン速度（ＥＳMAX ）
    を予め決定するステップを有しており、前記オーバーラ
    イド状態はさらに、現在エンジン速度が前記最高エンジ
    ン速度を超えるか最低エンジン速度より低い（ＥＳ＜Ｅ
    ＳMIN またはＥＳ＞ＥＳMAX ）状態を含むことを特徴と
    する請求項３の方法。
  5. 【請求項５】 前記車両は、車両を事前選択されている
    走行速度に戻す選択可能な復帰作動モードを備えたクル
    ーズ制御装置を装備しており、前記オーバーライド状態
    は、前記クルーズ制御装置を復帰作動モードで作動させ
    ることを含むことを特徴とする請求項１の方法。
  6. 【請求項６】 燃料スロットル制御形エンジン(E) と、
    多段速度機械式変速機(10)と、手動操作式シフト選択装
    置(226/228、301)と、中央処理装置(106) とを有してお
    り、該中央処理装置は、車両の作動状態を表す入力信号
    を受け取って、それを所定の論理規則に従って処理する
    ことによって、変速機オペレータ(112) を含む自動制御
    形オペレータへ出力信号を送るものであって、前記手動
    操作式シフト選択装置を用いて現在連結ギヤ比（ＧＲ
    C ）から目標ギヤ比（ＧＲT ）へのシフトを手動で開始
    するまで、前記変速機が前記現在連結ギヤ比に連結した
    状態に維持されるホールド作動モードを有する、車両用
    の機械式自動変速装置の制御装置であって、 前記ホールド作動モードで作動している時、所定のオー
    バーライド状態の存在を監視し、該オーバーライド状態
    を検知した時に、検知された作動状態の関数として所望
    のギヤ比（ＧＲD ）を決定し、前記ホールド作動モード
    をオーバーライドして、前記現在連結ギヤ比から前記所
    望のギヤ比へのシフトを自動開始させる手段を有してい
    ることを特徴とする装置。
  7. 【請求項７】 さらに、所望する最高エンジン速度（Ｅ
    ＳMAX ）を予め決定する手段を有しており、前記車両の
    作動状態を表す入力信号は、現在エンジン速度（ＥＳ）
    を表す信号を含み、前記オーバーライド状態は、現在エ
    ンジン速度が前記最高エンジン速度を超える（ＥＳ＞Ｅ
    ＳMAX ）状態を含むことを特徴とする請求項６の装置。
  8. 【請求項８】 さらに、所望する最低エンジン速度（Ｅ
    ＳMIN ）を予め決定する手段を有しており、前記車両の
    作動状態を表す入力信号は、現在エンジン速度（ＥＳ）
    を表す信号を含み、前記オーバーライド状態は、現在エ
    ンジン速度が前記最低エンジン速度より低い（ＥＳ＜Ｅ
    ＳMIN ）状態を含むことを特徴とする請求項６の装置。
  9. 【請求項９】 さらに、最高エンジン速度（ＥＳMAX ）
    を予め決定する手段を有しており、前記オーバーライド
    状態はさらに、現在エンジン速度が前記最高エンジン速
    度を超えるか最低エンジン速度より低い（ＥＳ＜ＥＳ
    MIN またはＥＳ＞ＥＳMAX ）状態を含むことを特徴とす
    る請求項８の装置。
  10. 【請求項１０】 前記車両は、車両を予め選択された走
    行速度に戻す選択可能な復帰作動モードを備えたクルー
    ズ制御装置を装備しており、前記オーバーライド状態
    は、前記クルーズ制御装置の復帰作動モードにおける作
    動の検知を含むことを特徴とする請求項６の装置。
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