JPH05296325A - 電気・機械式自動変速装置 - Google Patents

電気・機械式自動変速装置

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JPH05296325A
JPH05296325A JP4115150A JP11515092A JPH05296325A JP H05296325 A JPH05296325 A JP H05296325A JP 4115150 A JP4115150 A JP 4115150A JP 11515092 A JP11515092 A JP 11515092A JP H05296325 A JPH05296325 A JP H05296325A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 歯車選択、増速シフト、減速シフト及びクラ
ッチ係合の制御を正確と定めた命令プログラムに従って
経済的かつ作動的に適切な自動変速を行って燃費効率と
走行性を向上させること。 【構成】 スロットル弁位置信号、エンジン速度信号、
出力シャフト回転数信号の運転情報入力信号を有し、こ
れを処理して変速機を制御する出力信号を発生する。こ
の処理プログラムが情報処理ユニット(24)に設けられ所
定の計算エンジン速度を示し、新しいギア比の選択に続
く所定の時間間隔でプログラムを修正する。また、選択
ギア比の変化に応答して変速機を選択したギア比にシフ
トさせる出力信号応答手段とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子制御の機械的変速
装置及びクラッチ、特に歯車の選択及びシフトの決定を
車両及びエンジンの速度、車両及びエンジンの速度の変
化率などのような計測したパラメータに基づいて行う電
気・機械式自動変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】新式のトラクタートレーラの操縦者はこ
のような車両を駆動するのに十分に訓練され且つ実質的
な程度に熟練していなければならない。おそらく最高の
熟練を必要とする操縦者の機能は、車両を有効に経済的
に且つ安全に駆動するための歯車の選択とクラッチの操
作とである。たとえば操縦者は車両の走行をなめらかに
始めるのに加速ペダル位置従ってエンジン速度をクラッ
チの係合に正確に相関させることができなければならな
い。エンジン速度が過度の場合にクラッチを遅く係合さ
せると、クラッチ面が早く摩耗するようになる。同じ条
件のもとでクラッチを急激に係合させると、トラックは
これが走行を始める際に傾いたりがたついたりする。こ
のような不適正な操作により早期のクラッチ修理が必要
になり又は積荷の損傷が起る。
【０００３】エンジン速度が不十分なときにクラッチを
係合させても同様な障害が起る。エンジンが低い回転数
のとき車両を動かすには十分な動力が生じていないの
で、これ等の条件のもとでクラッチを係合させるとエン
ジンが停止する。上り坂でこのような状態が起ると、車
両は損傷を受けやすく、事故を発生しやすい状態にな
る。
【０００４】歯車同期装置を設けていない重負荷変速機
を備えた大形トラックの操縦も又、次に選んだ歯車の速
度をこの歯車をかみあわせようとする各部片に同期させ
るのに熟練を必要とする。一般にこのことはクラッチ２
度踏みによってできる。すなわち操縦者はクラッチをは
ずし変速機を中立位置にシフトし、次でふたたびクラッ
チを係合させて次に選んだ歯車を駆動しこの歯車をかみ
あわせようとする部片に同期させ、次で操縦者はクラッ
チをはずし変速機を選定した歯車にシフトしこのクラッ
チをふたたび係合させる。この手順が操縦者のかなりの
熟練及び判断を必要とすると共にこの付加的なサイクル
作業によってクラッチ機構の摩耗が促進されるのは明ら
かである。
【０００５】上記の説明は基本的にはトラクタートレー
ラの操縦法についてのものである。操縦には経済的な見
地から望ましい又は調整の見地から必要な付加的な多く
の判定基準及びパラメータがある。たとえば熟練した操
縦者はシフト、クラッチ係合及びその他の操縦機能を十
分に協働させることができるが、一般にこのような人的
制御のもとでは全部の歯車選択及びシフト点が最高の燃
料経済のために最適になるようには要求できない。又こ
のような操作により車両の騒音を最低にし又は車両をつ
ねに車両全体の荷重−性能−速度の見地から最適の性能
を生ずる歯車で駆動することも要求できない。
【０００６】望ましいものは、反復できる広範囲の論理
プログラムによりエンジン及び車両の速度及び加速度を
監視し、適当な歯車比を選び、互いにかみあう変速機部
片を同期させ、クラッチを係合させることを制御する装
置であることが明らかである。論理プログラムは、車両
の受ける全部の操縦条件に応答して反復できる精度によ
って瞬間的な人的判断にとって代る。
【０００７】このような装置は、トルクコンバータ、循
環歯車列及び流体圧ポンプを備えた全く機械的な自動変
速機として従来から知られている。これ等の変速機は自
動車及び軽トラックの分野では広く利用されている。こ
れ等の変速機は高度の適応性を有し、車両速度、エンジ
ン速度の変化及び操縦者の指令にそれぞれ応答する。し
かしこれ等の変速機では一般的に達成できなかった１つ
の目標は手動変速機と同程度に高い全効率を有すること
である。操縦の際にこの低い効率によって、手動変速機
を備えた同等の車両に比べて自動変速機を備えた車両の
方がより多くの燃料消費を呈することが明らかである。
便利さを主として考慮した乗用車では自動変速機による
５ないし10％の燃料消費の増加は許容される。
【０００８】しかし、乗用車に使われているような自動
変速機はしかし、大形のトラクタートレーラ車両に使う
場合にはこれまで特に有効ではなかった。第１に自動変
速機による正規の５ないし10％の燃料消費の増大は、大
型トラック変速機では燃料消費の増加が一層高くなりや
すいから、トラクタの製造者又は使用者は経済的な問題
が大きくなる。さらにトラックは50,000ないし75,000マ
イル／年の走行をするからトラック自動変速機を使用す
る際の実際の費用増加が多大になる。
【０００９】しかしながら、この燃料消費は、軽車両に
使用する型式の変速機をトラックトラクタに適合する場
合にはさして障害になるものではない。トラックトラク
タが能力を発揮するように要求されるきびしいかつ連続
の使用状態によって、増大したトルク及びパワーを与え
るため単に全部品のサイズをそれに応じて大きくしてみ
てもこのような変速機部品に摩擦熱、振動及び衝撃荷重
の著しい増加をもたらすだけであることが分っている。
大型のトラクタートレーラ車両を推進するのに必要な動
力を扱うことのできた従来の全自動変速機も又取扱いに
くい寸法を持っていた。このような変速機をトラック−
トラクタに機械的変速機の場所に協働させようとすれば
トラクタのシャーシー、駆動装置さらには運転室の改造
が必要になる。
【００１０】本発明の装置は、トラックトラクターの使
用に最適な自動歯車選択、歯車同期及びクラッチ係合が
可能となっている。従来の自動変速機に類似の完全に機
械的な装置を用いるのではなく、本発明では普通の手動
変速機と電気式及び空気圧式アクチュエータと電子式ア
ナログデイジタル制御装置とを利用する。この制御装置
は、エンジン速度とエンジン速度の変化率と車両速度と
車両速度の変化率と絞り弁位置とを監視し、アクチュエ
ータに指令し増速シフト又は減速シフトさせ、各変速機
要素を同期させ、クラッチの係合及び係合はずしを行
う。この電子式制御装置は、変速機の操作を変える決定
をこれ等の制御装置の受ける入力信号と論理プログラム
の各ステップとに基づいた１群のプログラムド論理装置
である。論理プログラムは、実験と計算機によるシュミ
レーションと経験的データとを介して得られる妥協点及
び設計上の選択を生ずる演算法則のコード化を表わす。
これ等の妥協点及び設計上の選択については逐次詳しく
述べる。
【００１１】この電子制御装置は、この装置により利用
するために車両及び操縦者からの情報を集める各部品を
備えている。モードセレクタスイッチにより操縦者は、
変速機を電子制御により制御される自動操作モード又は
操縦者が指令する増速シフト及び減速シフト（ただしこ
の指令自体ではクラッチ係合しない）の手動モードを選
定することができる。このセレクタは又中立及び後進の
歯車モードを持つ。絞りペダル又は加速ペダルの位置も
又この電子制御装置により絶えず監視する。
【００１２】電子式回転速度計型センサにより機関速
度、出力軸速度及び中間軸速度を絶えず監視する。これ
等のセンサからの信号は、この電子制御器により装置全
体の直接の状態を評価するのに利用するだけでなく又増
速シフト及び減速シフトを行った場合に変速機の状態を
計算するのに利用する。これ等のセンサはさらにかみあ
わせようとする各歯車間の同期化が得られることを制御
し確認するのに利用する。
【００１３】この電子制御装置は変速機を増速シフト又
は減速シフトする信号を発生する。別の出力によりクラ
ッチの係合又は離脱を制御する。別の出力により、同期
オペレータを駆動し、まさに噛み合うとしている各変速
機部片の速度を同期させる。なお別の出力によりエンジ
ンへの燃料の流れを制御し、絞り位置に関係なく所望に
応じてエンジン速度を低下するように燃料をしゃ断す
る。
【００１４】本発明の目的は、歯車選択、増速シフト、
減速シフト及びクラッチ係合の制御を正確と定めた命令
プログラムに従って経済的かつ作動的に適切な自動変速
を行って燃費効率と走行性を向上させた自動変速装置を
提供しようとするにある。
【００１５】以下本発明による電子−機械式自動変速装
置及び変速機制御装置の実施例を添付図面について詳細
に説明する。
【００１６】図１は本発明による機械式自動変速装置10
の各部品を示す。自動変速装置10は、エンジン13に連続
した普通の摩擦板形クラッチ12に作動的に連結した普通
の多段速度歯車変速機11を備えている。自動変速装置10
の出力は出力軸14により、本発明の一部を構成しない差
動歯車のような適当な車両部品に伝達される。
【００１７】前記した基本的動力系部品すなわち変速機
11、クラッチ12、エンジン13及び出力軸14は、さらに詳
しく後述する複数個の装置の作用を受けこれ等の装置に
より監視される。これ等の装置には、車両の運転情報に
関する複数の入力信号を与えるための入力信号供給手段
と、変速機を所定の選択ギヤ比にシフトさせる出力信号
応答手段として、ここではエンジン13への燃料の流れを
止める燃料しゃ断弁15と、車両絞り弁の位置を検知する
スロットル制御手段としての絞り位置監視装置16と、エ
ンジン13の速度を検知するエンジン速度センサ17と、ク
ラッチ12の係合及び離脱するクラッチ作動装置18と、そ
れぞれ変速機11の中間軸（入力軸）及び変速機11の出力
軸14の速度を検知する中間軸速度センサ19及び出力軸速
度センサ20と、変速機11の選定した歯車の係合及び離脱
を行う変速機シフト作動装置21と、互いに連関させよう
とする変速機11の各部片を協働して同期させる中間軸同
期ブレーキ装置22及び中間軸同期加速装置23とがある。
【００１８】これ等の装置は、情報処理ユニットとして
の中央処理装置24に情報を供給しこれから指令を受け
る。処理装置24は第５図、第６図、第７図、第８図及び
第９図に例示したアナログデイジタル電子計算論理回路
を備えている。この回路については詳しく後述する。中
央処理装置24は又機械式自動変速装置全体を働かせる点
火スイッチ25と変速装置10の操作モードに関して操縦者
の指令を受けるシフト制御装置26とから情報信号（ＩＧ
Ｎ）を受ける。中央処理装置24は、不適正な又は安全で
ない操縦条件を指示する可聴警報器27に信号（ＡＬＡＲ
Ｍ）を供給する。電源28及び加圧空気供給源29は第１図
に例示した機械式自動変速装置10の種々の部品にそれぞ
れ適当な電気及び加圧空気を供給する。
【００１９】図２はエンジン13に協働する機械式自動変
速装置10の部品を示す。燃料しゃ断弁15は、エンジン13
に燃料を供給する燃料管路30に位置させてある。しゃ断
弁15は中央処理装置24の制御のもとにある。弁15は通常
閉じた形式であるが中央処理装置24からの燃料弁信号
（ＦＶ）の存在によって正常な操作中には開く。クラッ
チ12のはずれた歯車シフト時間中にエンジン13の速度を
下げることが必要なときは、弁15を消勢してエンジン13
への燃料の流れを止める。
【００２０】又エンジン13には絞り位置監視装置16を協
働させてある。加速ペダル又は絞りペダル31は気化器又
はディーゼル噴射器のような燃料調整装置32をリンク装
置33により機械的に制御する。燃料調整装置32は、普通
の方式で絞りペダル31の位置に応答してエンジン13への
燃料の流れを調節することによりエンジン13の速度を制
御する。リンク装置33は又２個のスイッチ34，35及び変
換器36を作動する。第１のスイッチすなわち絞りスイッ
チ34は、絞りペダル31の初めの動きを検知して、閉じ絞
りペダル31に乗る操縦者の足の存在を指示し絞りスイッ
チ論理信号（ＴＳ）を生ずる。第２のスイッチすなわち
踏み越し阻止スイッチ35は閉じて絞りペダル31を床板ま
で押し終ったことを指示し全絞り信号（ＲＴＤ）を生ず
る。電位差計から成る変換器36は、第１スイッチ34を開
いたときの無負荷位置から第２のスイッチ35を閉じたと
きの全絞り位置までの絞りペダル31の位置に正比例して
変る絞り位置信号（ＴＰ）を生ずる。各スイッチ34，35
からのオン−オフ信号すなわち絞りスイッチ信号ＴＳ、
踏み越し阻止スイッチ信号ＲＴＤと変換器36からの比例
抵抗信号すなわち信号ＴＰはすべて中央処理装置24に供
給されその倫理制御回路に利用して自動変速装置10を制
御する。
【００２１】ブレーキペダル37は、絞りペダル31に隣接
して取付けられ車両ブレーキ装置（図示してない）を普
通の方式で働かせる。ブレーキペダル37が押され車両ブ
レーキ装置を働かせたときに閉じるブレーキスイッチ38
は、ブレーキの使用状態にあることを示すブレーキ信号
（ＢＳ）を中央処理装置24によって発生する。
【００２２】又エンジン13には、エンジンはずみ車39の
ような歯付き輪に半径方向に整合するように位置させた
磁気ピックアップのようなエンジン速度センサ17を協働
させてある。はずみ車39の歯は、ピックアップの磁気回
路に、中央処理装置24に出力を供給するコイル内に電圧
変動を誘起する。
【００２３】図３にはクラッチ12、クラッチ作動装置1
8、変速機11、同期ブレーキ装置22及び同期加速装置23
を例示してある。
【００２４】クラッチ12は、ばね付勢され軸方向に移動
できる円形のクラッチ板40を持つ普通の摩擦板構造であ
る。クラッチ板40は、前進してエンジンの出力軸に固定
した同様のクラッチ板に接触し複数個のばね部片41の作
用により後退する。クラッチ板40は、クラッチ板40にア
クチュエータ装置43の運動を伝える複数の第２群のレバ
ー42の運動に応答して動く。アクチュエータ装置43は、
加圧空気を導入する環状室45の一方の壁を構成する膨張
自在な環状のダイヤフラム44により作用を受ける。空気
は室45内に通路46を経て導入する。複数個の普通の電気
的に作動する２位置ソレノイド弁により空気の流れを制
御し、通路46及び室45内の空気圧力を零ｐｓｉから最高
空気圧まで制御する。
【００２５】微調整充てん弁47は約0.020 ｉｎのオリフ
ィス直径を有し、中央処理装置24からの微調整充てん信
号（ＦＦ）により作動すると、加圧空気を比較的遅い割
合で通路46内に流す。荒調整充てん弁48は約0.045 ｉｎ
のオリフィス直径を有し、中央処理装置24からの荒調整
充てん信号（ＣＦ）により作動すると、加圧空気を通路
46内に比較的早い割合で流入させる。正常な操縦の際に
は各弁47，48は加えられる順序に従い作動する。すなわ
ち先ず微調整充てん弁47を作動し、室45に遅く充てんし
又はその中の圧力を次第に高め、次で荒調整充てん弁48
を微調整充てん弁47のほかに作動し、室45に迅速に充て
んする。
【００２６】同様な装置及び操作順序によりクラッチ室
45からの加圧空気の排出を制御する。微調整排出弁50は
約0.030 ｉｎのオリフィス直径を有し、中央処理装置24
からの微調整排出信号（ＦＥ）により作動すると、室45
及び通路46内の加圧空気を比較的遅い割合で大気に排出
する。荒調整排出弁51は約0.060 ｉｎのオリフィス直径
を持ち中央処理装置24からの荒調整排出信号（ＣＥ）に
より作動すると、室45及び通路46内の加圧空気を比較的
早い割合で大気に排出する。急速放出弁52は約0.400 ｉ
ｎのオリフィス直径を有し、作動すると室45及び通路46
内の加圧空気をほぼ瞬間的に大気に排出する。３個の排
出弁50，51，52は付加的に逐次に操作し、すなわち先ず
微調整排出弁50をＦＥ信号により作動しクラッチ室45か
ら遅く排出し又はその中の圧力を徐々に下げ、次で荒調
整排出弁51を微調整排出弁50のほかにＣＥ信号により作
動して室45を一層早くからにすることができる。もし必
要ならば３個の弁50，51，52を全て作動させて室45内の
空気圧力をほぼ瞬間的に零に下げることもできる。
【００２７】２個の圧力スイッチ53，54により通路46内
の空気圧力を検知し中央処理装置24に信号を送る。低圧
スイッチ53は通常閉じそして通路46内の圧力が約16ｐｓ
ｉに達すると開いて、中央処理装置24に低圧信号（Ｌ
Ｐ）を送る。この圧力は、室45内の空気圧力により生じ
クラッチ板40に伝わる力がもどしばね部片41の予備荷重
に等しい点を表わす。従って圧力スイッチ53の開閉によ
り、中央処理装置24に、それぞれクラッチ運動が切迫し
ているか又はちょうど終ったという信号を送る。高圧ス
イッチ54は通路46内の空気圧力が約55ｐｓｉに達すると
閉じ中央処理装置24に高圧信号（ＨＰ）を送る。この圧
力は、室45内の加圧空気がクラッチ板40をエンジン13の
出力軸に取付けた補完のクラッチ板に積極的に押当てる
のに十分な圧力となっている。55ｐｓｉではクラッチの
トルク容量は最高のエンジントルクに等しい。クラッチ
圧力をこのレベルに制限すると、エンジントルクを越え
た過渡的な駆動系トルクが生ずる場合にはクラッチがス
リップすることになる。このようにして駆動系の損傷を
防ぐ。
【００２８】図３には又、入力軸55と、一定の選択でき
る減速比で動力を伝える絶えず互いにかみあう複数個の
駆動歯車56及び従動歯車58と、２本の中間軸57，57Ａ
（図示してない）とを持つ普通の２重中間軸形の変速機
11を示している。複数個の従動歯車58の１個の選定した
歯車のかみあわせは、出力軸14の同軸に取付けた軸線方
向に移動自在な複数個のスプライン付きかみあいクラッ
チ59と中間の対の従動歯車58とによってできる。変速機
ギヤ及びシフト機構は普通のもので当業者には明らかで
あるから詳しい説明は省くことにする。
【００２９】かみあいクラッチ59は変速機シフト作動装
置21により前後に動かし係合させることができる。変速
機シフト作動装置21は複数個の３位置空気圧シリンダ60
を備えている。各シリンダ60はそれぞれかみあいクラッ
チ59の１つをフォーク装置62により前方又は後方のかみ
あい位置と中間の中立位置とに駆動する。図３は２つの
空気圧シリンダ60及びこれに協働する弁を分りやすいよ
うに軸断面にして示してある。シリンダ60の個数はかみ
あいクラッチ59の個数に等しくなければならない。また
一般にかみあいクラッチ59の個数は各かみあいクラッチ
59が２つの歯車比のかみあいを生ずることができるから
変速機の選択される前進及び後進の歯車比の全数の１／
２となることがわかる。
【００３０】各シリンダ60にはそれぞれフォーク装置62
により対応するかみあいクラッチ59に取付けた自動的に
中央に位置するピストン61が設けられている。各ピスト
ン61は２個の端部リング53，64を備えている。各リング
63，64はそれぞれ室65，66内でシリンダ60の隣接端部と
シリンダ60の壁の固定止め片67又はピストン61の外面の
周辺リブ68のうちどちらか先に接触した方との間で滑動
する。このようにして実際上ピストンが中央に位置する
ときは等しくなる差動表面積を持つピストンが得られ
る。作動時にピストン61の両側の空気圧力が等しいとき
は与えられた方向に生ずる力は、各リング63，64が固定
の止め片67に接触するか又は周辺のシリンダリブ68に接
触するかによる。リング63が止め片67に接触すると、リ
ング63に対し加圧空気により生ずる力は止め片67に基づ
き、そしてピストン61に対し加圧空気により生ずる力は
ピストン61の位置をもどすのに利用できる。リング64が
シリンダ60のリブ68に隣接すると、リング64に対し加圧
空気によって生ずる力がピストン61に加わる。この力は
ピストン61の他方の面に対する力より大きい。このよう
にしてピストン61はその両側に等しい圧力が加わること
によりシリンダ60内で積極的に中央位置になる。その理
由はピストンを中心の左方又は右方に位置させると、有
効面積従ってピストン61に対する力がこのピストンを中
央に位置させる方向で一層強くなるからである。
【００３１】右方又は左方の移動限度へのピストン61の
移動は、ピストン61の一端部で室65に加圧空気を供給す
ると共に他方の室66から大気に排出することにより迅速
に行われる。シリンダ60の加圧及び排出は複数個の３方
向ソレノイド弁69とくに各ピストン60用の２個の弁又は
室63或は室64用の１個の弁によりできる。各弁69は、シ
リンダ60に通路70を経て連結され又マニホルド71を経て
車両（図示してない）の空気供給源に連結してある。各
弁69は又、加圧空気を大気に逃がすことのできる排出口
72を備えている。各ソレノイド弁69は、励磁されるとマ
ニホルド71からの加圧空気の流れを阻止しシリンダ60か
ら大気に排出口72を経て空気を排出する普通の電動の３
方向弁である。これに反して各ソレノイド弁69を消磁す
ると、マニホルド71からの加圧空気はシリンダ60内に流
入させ排出口72を閉じる。各弁69を励磁又は消磁する指
令は、各弁69を電気的に接続した中央処理装置24で生ず
る。
【００３２】変速機シフト作動装置21はさらに中立スイ
ッチ73を備えている。中立スイッチ73は、フォーク装置
62の位置を機械的に検知し各フォーク装置62がすべてそ
れぞれの中央位置にあるときは閉じ、変速機11が中立状
態にあることを指示する。このようにして生ずる中立信
号（ＣＮ）は中央処理装置24により後述のようにして使
う。
【００３３】情報は又各速度センサ19，20により中央処
理装置24に供給する。各センサ19，20は、前記した動作
をし速度検知業界ではよく知られている磁気ピックアッ
プから成っている。入力速度センサ19は、中間軸57，57
Ａの一方に取付けた複数個の駆動歯車56の１つに整合
し、変速機11の中間軸速度を検知し、中央処理装置24に
情報を供給する。中間軸57は入力軸55に対し一定の速度
比で回転するから、中間軸速度計測値は又入力軸速度の
計数値として適正な比率で使う。出力軸速度センサ20
は、出力軸14に取付けた歯付き車74に整合し、その速度
を検知し、この情報を中央処理装置24に入力する。
【００３４】自動変速装置10は又、それぞれ変速機11の
前部及び後部に配置した中間軸同期ブレーキ装置22及び
中間軸同期加速装置23を備えている。ブレーキ装置22及
び加速装置23は、互いに連関させようとする各変速機部
品（すなわち歯車58及びかみあいクラッチ59）の各速度
を同期させ又はほぼ同期させるように互いに協働して中
間軸57，57Ａ及び歯車56，58の速度を減速し又は加速す
る。作動の機構及び理論は本発明者による米国特許第
3,478,851号明細書に詳述してあり、物理的及び機械的
の構造の主な違いである本装置及び前記特許明細書に記
載してある構造との間の違いを強調する簡単な説明だけ
を述べる。
【００３５】同期ブレーキ装置22は中間軸57，57Ａ及び
歯車56，58の速度を、かみあいクラッチ59の１つにより
出力軸14に連関させ又はかみあわせようとする特定の歯
車の速度が出力軸14に同期するように減速させる作用を
する。ブレーキ作用は２組の相互に挟み合うクラッチ板
76，79から成る普通の円板パック形クラッチ装置75によ
り行われる。第１のクラッチ板76は、入力軸55に固定し
た複数の組合うスプライン78に係合する複数の内向きの
スプライン77を備えている。第１の組のクラッチ板76は
円板パック形クラッチ装置75内で、第２組のクラッチ板
79と交互に配置されており、このクラッチ板79は変速機
11のハウジングに取付けた複数の組合うスプライン81に
係合する複数の外向きのスプライン80を備えている。環
状のピストン82は、入力軸55と同軸に配置され各クラッ
チ板76，79の相互に挟みあった部分と半径方向に並列さ
れている。環状ピストン82は、円板パック形クラッチ装
置75の相互に挟みあう組のクラッチ板76，79に直交する
向きに伸縮する。環状ピストン82は環状シリンダ83内に
位置している。シリンダ83には通路84を経て単一の電動
３方向弁85から加圧空気を供給する。空気弁85は、排出
口86を有し、作動するとマニホルド71からシリンダ83に
加圧空気を供給し排出口86を閉じる。これに反しソレノ
イド弁85を消磁すると、マニホルド71からの加圧空気の
流れを阻止しシリンダ83からの空気は排出口86を経て大
気に逃げる。シリンダ83に加圧空気を供給することによ
り、円板パック形クラッチ装置75が押圧され、入力軸55
に連結した摩擦板76と変速機11のハウジングに連結した
摩擦板79との間の摩擦抗力を増すことにより、入力軸55
及び２重の中間軸57，57Ａの速度を遅くし選択したかみ
あいクラッチ59と従動歯車58の１つとの係合を容易にす
る。
【００３６】中間軸同期加速装置23は、中間軸同期ブレ
ーキ装置22と全く同じように作動するものであるが、中
間軸57，57Ａ及び歯車56，58を加速するように働かせ
る。この装置は出力軸14及び協働するかみあいクラッチ
59がまさに係合しようとしている歯車58の１つより早く
回転するときに必要である。中間軸同期装置23は２組の
相互に挟みあったクラッチ板89，93を持つ円板パック形
クラッチ装置88を備えている。第１組のクラッチ板89
は、出力軸14に取付けたカラー92の組合うスプライン91
にかみ合う複数の内向きのスプライン90を形成してあ
る。第２組のクラッチ板93は、歯車58の内面の組合うス
プライン95にかみ合う複数の外向きのスプライン94を形
成してある。歯車58は当業界にはよく知られているよう
にして針軸受又はころ軸受により出力軸14に同軸に取付
けられ歯車58が出力軸14に関係的に回転するようにして
ある。円板パック形クラッチ装置88の相互に挟みあった
部分に環状の作動部片96を半径方向に心合わせする。作
動部片96は、環状シリンダ99内に位置させた環状ピスト
ン98から円板パック形クラッチ装置88に軸線方向の力を
伝える。環状作動部片96及び環状ピストン98の間にはス
ラスト軸受装置97を挿入してある。スラスト軸受装置97
は、円板パック形クラッチ装置88と共に回転する環状作
動部片96と出力軸14の軸線に平行に向いあった回転ピン
100 により回転しないようにした環状ピストン98との間
の相対回転を容易にする。回転ピン100 は、環状シリン
ダ99の後壁に固定され、環状ピストン98内の盲穴101 に
突出している。圧縮空気は、通路102 を経て環状シリン
ダ99内に供給され、環状ピストン98を延ばし、環状作動
部片96を円板パック形クラッチ装置88に向い前進させる
ことにより２組の相互に挟みあったクラッチ板89，93間
の摩擦を高める。このようにして各中間軸57，57Ａの速
度を高めて従動歯車58の選定した１つを連結に先だって
その協働するかみあいクラッチ59に確実に同期させる。
マニホルド71に連結した３方向電動ソレノイド弁103 は
排出口104 を形成してある。弁103 を励磁すると排出口
104 が閉じ、加圧空気が弁103 を経て中間軸加速装置23
を前記したようにして働かせる。弁103 を消磁すると、
マニホルド71からの加圧空気の流れが阻止され、環状シ
リンダ99内の空気を排出口104 を経て大気に逃がす。こ
の同期化動作のためのエネルギーは、出力軸14により変
速機11に伝える走行する車両の運動エネルギーによって
生ずる。中間軸加速装置23は、最高の減速を生ずる出力
軸歯車58Ａすなわち第１の歯車と協働して作動し中間軸
加速装置23が各中間軸57，57Ａを各変速機歯車58Ａ及び
各かみあいクラッチ59の同期化が得られるのに必要な最
も早い速度に駆動できるようにしなければならないのは
もちろんである。
【００３７】中央処理装置24は６つのサブシステムすな
わち、速度同期回路112 と歯車計数回路113 と指令論理
回路114 とシフト開始回路115 とクラッチ制御回路116
と電源117 とに分けられる。操縦者シフト制御装置26は
中央処理装置24に全部のモード及び手動シフト命令を与
える。そして制御装置26が初めて処理装置24内の各論理
回路に接続してあるから、この制御装置26の説明は以下
で行う。
【００３８】操縦者シフト制御装置26の論理信号は、４
つの動作モードすなわち自動（ＡＵＴＯ）、手動（ＭＡ
Ｎ）、中立（ＮＥＵＴ）及び後進（ＲＥＶ）の各信号と
共に操縦者が手動モードでシフトを指令するのに使う２
つの瞬間的指令すなわち増速シフト（ＭＵＰ）及び減速
シフト（ＭＤＮ）の信号を含んでいる。これ等の６つの
論理信号は歯車計数回路113 に供給する。
【００３９】磁気ピックアップ201, 204, 207 は、変速
機入力軸55又は各中間軸57，57Ａ、出力軸14及びエンジ
ン13の速度に関して速度同期回路112 に情報を送る。エ
ンジン13に対しては速度同期回路112 は軸速度に正比例
する直流信号即ちエンジン信号（ＥＳ）を生ずる。変速
機出力軸14に対して２つの直流信号が生ずる。第１の信
号（ＯＳ）は出力軸14の速度に正比例する出力軸信号で
ある。この出力軸信号は又車両走行速度の直接の計測値
である。さらに出力軸速度信号（ＯＳ）は歯車計数回路
113 により選んだ変速機歯車比の数値に等しい係数だけ
増幅される（乗じられる）。これは変速機11が選定した
歯車でクラッチ12を入れればエンジン速度に等しい直流
電圧を生ずる。この第２の信号は計算エンジン速度信号
（ＧＯＳ）と称する。このＧＯＳ信号は出力軸速度の計
測値に選定された歯車の減速比を掛けて得られるエンジ
ン速度の計算値である。
【００４０】これ等のアナログ信号に加えて、速度同期
回路112 は、軸速度が前もって設定した値より大きいか
小さいかを示す複数の論理出力信号を与える。これ等の
信号は、ＧＯＳ信号から誘導される加速度信号（Ｏ）と
出力軸14の速度から誘導される自動車不足速度信号
（Ｕ）とである。
【００４１】速度同期回路112 は又出力軸信号（ＯＳ）
及び計算出力軸信号の間の差を監視する。この差は、選
定した出力軸歯車58Ａと出力軸14との間の実際の速度誤
差を表わす。この誤差の絶対値が所定の限度を越えると
つねに、クラッチ制御回路116 に誤差信号（Ｅ）が出力
される。
【００４２】指令論理回路114 から１つの信号が出力さ
れると、速度同期回路112 は適当な同期装置22，23に同
期ブレーキ駆動信号（ＳＢ）、同期クラッチ駆動信号
（ＳＣ）を送る。
【００４３】歯車計数回路113 からの主な出力は、回路
113 により選定した特定の歯車を識別する２進符号化情
報信号即ち歯車計数信号（ＧＣＮ）である。中立歯車及
び前進歯車に対して直線の３ビット２進符号を使う。第
４のビットは後進のために使う。歯車計数回路113 から
の他の出力即ち警報信号（ＡＬＡＲＭ）は、操縦者シフ
ト制御装置26を経て不法なシフトの要求されたという信
号を操縦者に送る。歯車計数回路113 は又忘れるように
命令されるまで最後のシフトの方向を示す増速シフト又
は減速シフトのいずれかを示す最後の増速信号（Ｌ
Ｕ）、最後の減速信号（ＬＤ）を生ずる。又歯車計数回
路113 は４ビット増−減算計数器及び協働する制御論理
回路から成っている。許容できる妥当なシフト要求に応
答して論理回路は計数器へのクロック入力を与え、この
計数器に方向に応じて加算又は減算をさせる。自動モー
ド（ＡＵＴＯ）ではシフトの要求はシフト開始回路115
により生ずる。手動モード（ＭＡＮ）ではシフトの要求
は増速シフト（ＭＵＰ）又は減速シフト（ＭＤＮ）の位
置への操縦者シフト制御装置26の移動により生ずる。操
縦者シフト制御装置26からの中立指令（ＮＥＵＴ）によ
り計数器をリセットする。後進指令（ＲＥＶ）は妥当で
あれば又計数器をリセットしビット４の出力を生じる。
【００４４】指令論理回路114 は、機械式自動変速装置
10の状態を指示する２進符号化歯車計数信号（ＧＣ
Ｎ）、自動車不足速度信号（Ｕ）及び誤差信号（Ｅ）の
ような信号を受ける。これ等の入力に基づいて論理回路
114 は２種類の指令を出す。第１の種類は燃料しゃ断弁
（ＦＶ）15及び変速機作動装置21への直接信号（Ｍ１）
ないし（Ｍ６）及び（ＭＲ）である。これ等は、エンジ
ン13への燃料の流れをしゃ断し又は変速機11の特定の歯
車比に係合させるような特定の機械的機能を果す直接指
令と見做される。第２の種類は、他の作動装置及び回
路、主として同期装置22，23及びクラッチ作動装置18の
動作を制御するのに使う間接指令（ＳＥ，ＱＤ，ＣＤ）
である。指令論理回路114 は複合の論理遅延回路から成
っている。
【００４５】シフト開始回路115 は自動モードで増速シ
フト（ＡＵ）及び減速シフト（ＡＤ）のための論理指令
を生ずる。又回路115 は自動モード及び手動モードの両
方に使う減速シフト可能化信号（ＤＥ）を生ずる。さら
に不適正なシフトを抑止し又は若干の環境でシフトを始
めるのに使う最後の増速（ＬＤ）及び最後の減速（Ｌ
Ｄ）の信号のような種々の他の入力がある。
【００４６】自動モードではシフトは、計算エンジン速
度（ＧＯＳ）、車両加速度、絞り部片31の位置（Ｔ
Ｐ）、絞り位置の変化率、（ＬＵ）及び（ＬＤ）の方向
及び最後のシフトからの経過時間を含む複数の要因に基
づいてシフト開始回路115 により始める。各歯車では絞
り位置変換器36からの信号を修正して増速シフト点及び
減速シフト点を共に生ずるようにする。
【００４７】クラッチ制御回路116 はクラッチ作動装置
18に駆動信号を生ずる。クラッチ12の動作には３つの主
な状態すなわち係合をはずした、係合している及び係合
させた各状態がある。はずし指令（ＣＤ）は指令論理回
路114 により生ずる。この場合にはクラッチ制御回路11
6 はクラッチ作動装置18に単に駆動信号（ＣＤ）を送る
だけである。はずし指令がない場合には、クラッチ12の
動作はクラッチ回路116 により全く制御される。クラッ
チ12を係合させるモードは２つある。すなわち始動及び
走行のモードである。計算エンジン速度が絞り位置に依
存する値より低いときは、クラッチ12は始動モードで係
合する。その他の場合はクラッチ12は走行モードで係合
する。実際のエンジン速度が計算エンジン速度に対し高
いか低いか等しいかに従って走行モードで係合させるの
に３つの区分がある。クラッチ制御回路116 内の各比較
器によりこの決定を行う。この決定の結果は燃料しゃ断
の決定に使うために指令論理回路114 に送る。クラッチ
12を係合し終ったときは、高圧スイッチ54からの高圧
（ＨＰ）信号がクラッチ制御回路116 を係合した状態に
する。
【００４８】給電源117 は車両用電気装置から作動し各
電子機器を操作するのに必要な全部の所要電圧レベルを
生ずる。これは、たとえばろ波した未調整の正の電源電
圧、調整した＋８Ｖ及び−６Ｖを含む。この−６Ｖは当
業界にはよく知られている直流−直流変換器のような装
置から得られる。
【００４９】図３及び図４に示すように速度同期回路11
2 は、磁気ピックアップ201 を備えた変速機出力速度セ
ンサ20を備えている。磁気ピックアップ201 は、出力軸
14に取付けた歯付き車74（第３図）の歯の通過を検知す
る。この構造により変速機出力軸14の回転速度に正比例
する周波数を持つ交流電圧が生ずる。磁気ピックアップ
201 からの作動により回転速度計回路202 が出力線203
に、ピックアップ信号の周波数に従い出力軸14の回転速
度に正比例する直流電圧を生ずる。
【００５０】公知の回転速度計（又は周波数−電圧変換
器）回路の多くのものが使用できる。たとえばこれ等の
回路は零軸交さ検知器として作用する比較器から成って
いる。この比較器の出力は、各トリガに対し一定の幅の
振幅パルスを生ずるパルスゼネレータをトリガする。回
転速度計回路202 内の低減のフィルタは高い方の周波数
成分を除き出力軸14の速度に比例する直流信号を残す。
又回転速度計はナショナル・セミコンダクタ（National
Semiconductor）社によるＬＭ２９１７のような単チッ
プ回転速度計回路を使ってもよい。
【００５１】入力軸速度センサ19は、回転速度計回路20
5 に交流信号を送る同様な磁気ピックアップ204 を備え
ている。出力線206 による回転速度計回路205 の出力は
入力軸55及び中間軸57，57Ａの速度に比例する直流電圧
である。同様にエンジン速度センサ17は、回転速度計回
路208 を駆動する磁気ピックアップ207 を備えている。
回転速度計回路208 は、その出力線209 にエンジン13の
速度に比例する直流電圧を生ずる。
【００５２】出力線203 における出力軸速度信号は演算
増幅器212 により増幅される。６個の帰還抵抗器214, 2
15, 216, 217, 218, 219の適正な１つを選ぶ６線対１線
マルチプレクサ213 は歯車計数回路113 から歯車計数信
号（ＧＣＮ）を受けており、このマルチプレクサ213 を
使うことにより演算増幅器212 の利得は入出力軸歯車比
に正比例し、入力抵抗器211 に対するこれ等の帰還抵抗
器の比が演算増幅器212 に入出力軸歯車比に等しい利得
を生ずるようになっている。こうして得られる信号は、
変速機11が歯車計数信号（ＧＣＮ）により選んだ歯車の
状態にあるとき入力軸55からの計算エンジン速度（ＧＯ
Ｓ）を表わす。つまり出力線220 の信号は、ドライブラ
インがロックされたときすなわち変速機11が歯車計数信
号（ＧＣＮ）により選定した歯車の状態にありクラッチ
12が係合されているときエンジン速度を表わす。実際、
出力線220 の信号はこの選定歯車における計算エンジン
速度（ＧＯＳ）である。
【００５３】種々の論理判断のためには入力軸55〔及び
中間軸57，57Ａ〕又はエンジン13がシフトの完了時に過
度の速度になるかどうかを知る必要がある。この計算エ
ンジン速度に基づく過速度信号（Ｏ）は比較器221 及び
そのバイアス抵抗器222, 223により生ずる。入力軸55か
らの計算エンジン速度（ＧＯＳ）を表わす導線220 の電
圧がバイアス抵抗器222, 223により生ずる基準電圧を越
えるときはつねに、比較器221 により正の過速度信号
（Ｏ）が生ずる。導線224 の過速度信号（Ｏ）は新たな
歯車を選定した直後にかつ入力軸55及び中間軸57，57Ａ
又はエンジン13が加速し終る前に利用できる。このため
出力線224 の過速度信号（Ｏ）は過速度条件にあるとき
シフトを抑制することができる。たとえば過速度指示
は、エンジン13の無負荷調整速度に又はこれよりわずか
に高い速度で生ずるように設定する。同様に車両速度が
前もって設定した最低速度より高いか又は低いかを知る
必要がある。導線203 の出力軸速度信号は、車両速度が
前もって設定した最低速度より低いときはつねに導線22
8 に正の自動車不足信号（Ｕ）を生ずる比較器225 に供
給する。
【００５４】導線206 の入力軸電圧信号は極性反転演算
増幅器232 に抵抗器231 を経て送る。増幅器232 の利得
は６線対１線マルチプセクサ233 及び協働する帰還抵抗
器234, 235, 236, 237, 238, 239により調節する。マル
チプレクサ233 は歯車計数回路113 から３ビット２進符
号化情報を受け、各帰還抵抗器234, 235, 236, 237,23
8, 239のうち歯車計数回路113 からの歯車計数信号（Ｇ
ＣＮ）により指示した歯車比に対応する抵抗器を演算増
幅器232 の入力端子に接続する。帰還抵抗器234, 235,
236, 237, 238, 239の値は、各歯車に対し演算増幅器23
2 の利得が入力軸55〔又は中間軸57，57Ａ〕及び入力軸
14の間の歯車比に逆比例するような値である。すなわち
導線241 の出力電圧は、演算増幅器232 の帰還回路の選
定した歯車比に対応する適当な抵抗器234, 235, 236, 2
37, 238, 239を利用することによって入力軸速度信号を
分割することにより計算する。さらに演算増幅器232 は
極性反転増幅器として接続してあるから、導線241 の信
号は極性反転され、すなわち選定した歯車比により分割
した負の入力軸速度に等しくなる。
【００５５】極性反転演算増幅器232 の出力は分圧抵抗
器242 を経て送られ、又回転速度計回路202 の導線203
による出力は分圧抵抗器243 を経て増幅器244 に送られ
る。帰還抵抗器245 は増幅器244 の入力端子及び出力端
子の間に接続してある。増幅器244 の導線246 による出
力は、センサ20により監視した出力軸14の正の実際速度
と入力軸速度センサ19から信号を受ける極性反転演算増
幅器232 −マルチプレクサ233 の組合わせにより生ずる
出力軸の負の計算した速度との間の差を表わす。導線24
6 の信号は誤差信号であり、互に連関する変速機部品す
なわち入力軸55に対し歯車のかみあった関係で回転する
歯車計数信号（ＧＣＮ）により識別した主軸歯車58と出
力軸14と一緒に回転するかみあいクラッチ59との速度の
相対差を表わす。
【００５６】導線246 のこの誤差信号は、次で相補の電
圧比較器247, 250に送られる。電圧比較器247 の出力
は、選定した主軸歯車58の速度が出力軸19の実際の速度
を各分圧抵抗器248, 249により設定した基準レベルに等
しい量だけ越すときはつねに正になる。同様に比較器25
0 の出力は、選定した主軸歯車58の速度が出力軸58の実
際の速度より、各分圧抵抗器251, 252により設定した基
準レベルに等しい量だけ低いときはつねに正になる。こ
れ等の基準レベルはかみあいクラッチ59を係合させるよ
うに、承認できる速度誤差すなわち選定した主軸歯車58
及び出力軸14の回転速度間の相対差に等しく又はこれよ
りも低く設定する。たとえばこの基準レベルは25ｒｐｍ
又はそれ以下の程度である。
【００５７】各比較器247, 250からの出力信号は図５に
例示したように論理和ゲート253 と２個の論理積ゲート
254, 255とに送る。論理和ゲート253 は、各変速機部品
間に承認できるレベルより大きい速度誤差が存在するこ
とを指示する論理誤差信号（Ｅ）を指令論理回路114 に
送る。この誤差信号（Ｅ）はシフト過程を制御し順序を
定めるように指令論理回路114 により利用する。
【００５８】変速機11を同期させようとすることは、ク
ラッチ12をはずして変速機11が中立であることを含む若
干の条件に合いさえすれば起るわけである。全部の条件
が実現し変速機11を同期させることが望ましいときは、
指令論理回路114 は同期可能化信号（ＳＥ）を導線256
で論理積ゲート254, 255に送る。同期可能化信号（Ｓ
Ｅ）が存在し比較器247 又は比較器250 からの正の信号
が存在するときは、論理積ゲート254 又は論理積ゲート
255 は緩衝器257, 258を経て、入出力速度誤差の大きさ
及び方向により必要に応じて同期ブレーキ装置22又は同
期加速装置23に必要な同期ブレーキ駆動信号（ＳＢ）又
は同期クラッチ駆動信号（ＳＣ）を送る。速度同期回路
112 はさらに導線209 の実際のエンジン速度信号（Ｅ
Ｓ）と導線220 の計算エンジン速度信号（ＧＯＳ）とに
より駆動する補完的な一対の比較器261, 262を備えてい
る。各信号（ＥＳ），（ＧＯＳ）は図５に示すように接
続した４個の分圧抵抗器263, 264, 265, 266を経て各比
較器261, 262に供給する。比較器261 は、指令論理回路
114 及びクラッチ制御回路116 に実際のエンジン速度が
計算エンジン速度より高いことを指示するエンジン高速
（ＦＨ）信号を送る。比較器262 はクラッチ制御回路11
6 に実際のエンジン速度が計算エンジン速度より低いこ
とを指示するエンジン低速（ＥＬ）信号を送る。
【００５９】図５には歯車計数回路113 を例示してあ
る。歯車計数回路113 の主な機能は、これに供給する論
理信号に応答して変速機11の適当な歯車比を選び他の回
路により使うための選定した歯車比を表わす２進符号化
歯車計数信号（ＧＣＮ）を生ずることである。
【００６０】歯車計数回路113 は、速度同期回路112 、
シフト開始回路115 、点火スイッチ25、操縦者シフト制
御装置26、絞りスイッチ34、踏み越し阻止（ride-throu
gh-detent ）スイッチ35、ブレーキスイッチ38及び中立
スイッチ73から信号を受ける。これ等の信号は、フィー
ルドプログラミングのできる論理配列301 に供給され歯
車選択が基にする情報を生ずる。又格別の論理素子も利
用できる。フィールドプログラミングのできる論理配列
301 への入力端子の数によって２個の付加的な論理デバ
イスすなわち２個の固定記憶装置（ＲＯＭ）302, 303を
利用し、それぞれシフト開始回路115 及び操縦者シフト
制御装置26から受ける情報を前もって符号化する。フィ
ールドプログラミングのできる論理配列301 とＲＯＭ30
2, 303との論理命令は論理法則（ｑ，ｖ・）に含まれ
る。基本的には各論理デバイスすなわち論理配列301 及
びＲＯＭ302, 303は、２進符号化歯車計数信号を変速機
11内に含まれる前進歯車の個数に制限し、シフト開始回
路115 に対する要求に応答して自動モードに新たな歯車
を選定し、操縦者シフト制御装置26による明示の操縦者
指令に応答して手動モードに新たな歯車を選定し、自動
モードで始動歯車、通常第１の歯車へのシフトを開始
し、任意のモードでエンジン13の過速度を生ずる歯車の
選択を抑止し、システム内に若干の欠陥条件を検出した
場合に新たな歯車の選択を抑止し、付勢及び停止の順序
を生ずるようにプログラムを定める。
【００６１】歯車計数信号（ＧＣＮ）は、フィールドプ
ログラミングのできる論理配列301の論理出力により駆
動するクロックパルス発振器305 及び増加−減少計数器
306により生ずる。フィールドプログラミングのできる
論理配列301 は、導線304 にクロックパルス発振器305
を付勢するクロック可能化信号（ＣＬＥ）を、導線307
に増速シフトを指令すると正又は真であり減速シフトを
指令すると零又は真でない論理信号（ＵＰ）を、導線30
8 に又増加−減少計数器306 を零にリセットする論理信
号（ＲＥＳＥＴ）をそれぞれ生ずる。クロックパルス発
振器305 はたとえば100 Ｈｚの繰返し割合でクロックパ
ルスを生ずる。クロック周波数は臨界的でない。このク
ロック周波数は、種々の回路とくに速度同期回路112 及
びシフト開始回路115 が新たな歯車選定に応答するのに
十分なだけ低くなければならない。これと同時に装置の
各機械的部品が応答できる前に適正な歯車選定ができる
ように十分早くなければならない。歯車計数信号（ＧＣ
Ｎ）は４本の導線309, 310, 311, 312で搬送する。増加
−減少計数器306 は、導線307 に正の増速シフト信号
（ＵＰ）が存在する間にクロックパルス発振器305 によ
りパルスを受けると増加計数する。これに反し増加−減
少計数器306 は、導線307 に信号が存在しない間にクロ
ックパルス発振器305 によりパルスを受けると減少計数
する。歯車計数回路113 により選定した前進歯車は３本
の導線309, 310, 311 に２進符号化の形で表わす。導線
308 のリセット信号（ＲＥＳＥＴ）により増加−減少計
数器306をリセットし、３本の導線309, 310, 311 の信
号が零になる。フィールドプログラミングのできる論理
配列301 は又第４の歯車計数導線312 に後進歯車に対応
する論理信号即ちシフトリセット信号（ＳＲ）を生ず
る。図５に例示した各導線309, 310, 311, 312は１ビッ
トの歯車計数信号（ＧＣＮ）を搬送する。
【００６２】遅延装置319 はフィールドプログラミング
のできる論理配列301 の可能化入力端子に信号を送る。
この信号は、供給電圧を許容できるレベルまで高めるこ
とにより生じその後数分の１ｓｅｃだけ持続する。遅延
装置319 からの信号が存在する間にフィールドプログラ
ミングのできる論理配列301 の出力端子は可能化されな
い。この状態ではフィールドプログラミングのできる論
理配列301 からの出力の論理レベルはこれ等の出力端子
から接続した各抵抗器によりアース電位又は電源電圧レ
ベルに定まる。
【００６３】各抵抗器313, 314, 315, 316, 317 の配置
は、計数器306 がリセットし発振器は働かないか又は警
報を生じないようにしてある。又後進符号導線312 は論
理零にセットする。このようにして歯車計数器306 は付
勢時にはつねに強制的に中立選定する。
【００６４】ラッチ回路321 は、増加−減少計数器306
が操縦者シフト制御装置26による明白な増速又は減速の
各要求に応答して１ステップだけ計数する。導線322 の
信号は、ＲＯＭ303 への自動（ＡＵＴＯ）又は手動（Ｍ
ＡＮ）の信号の存在により通常セットされ高い値に保た
れる。操縦者シフト制御装置26を介し増速（ＭＵＰ）又
は減速（ＭＤＶ）のシフトを要求するときはつねに、導
線322 に信号が存在しない。導線322 に信号が存在しな
くてこれと共に導線323 にクロックパルスが存在しない
ときは、ラッチ回路321 の出力（ＯＮＥ）を低い値にセ
ットしそれ以上のシフト作用を防ぐ。従って増速又は減
速の要求ごとに操縦者は操縦者シフト制御装置26を手動
位置又は自動位置にもどし、別のシフトの要求を受入れ
る前に出力（ＯＮＥ）を高い値にセットしなければなら
ない。
【００６５】歯車計数回路113 は又、最後のシフトの方
向を指示する最後の増速信号（ＬＵ）、最後の減速信号
（ＬＤ）を生ずる。各ラッチ回路333, 336はそれぞれの
出力導線334, 337に、それぞれクロック入力線323 の電
圧上昇時にデータ入力線307,339Ａに存在する信号を記
憶する。ラッチ回路333 へのデータ入力は導線307 の
（ＵＰ）信号である。インバータ339 は（ＵＰ）信号線
307 とラッチ回路336 のデータ入力端子との間に接続し
てある。すなわちラッチ回路336 へのデータ入力は（Ｕ
Ｐ）信号が正でないときは正である。
【００６６】すなわち導線334 におけるラッチ回路333
の出力（ＬＵ）は、計数器306 が増加計数を行うときは
つねに正になる。同様に導線337 におけるラッチ回路33
6 の出力である最後の減速信号（ＬＤ）は、計数器306
が減少計数を行うまで又は次に述べるリセット導線335
の信号によりリセットするまで正のままになる。同様に
導線337 における最後の減少信号（ＬＤ）は１度セット
すると計数器306 が増加計数を行うまでは又は以下に述
べるリセット導線329 の信号によりリセットするまで正
のままになる。
【００６７】導線323 のクロックパルス（ＣＰ）信号は
又遅延装置325 に供給する。遅延装置325 は、クロック
パルスと同時に生じ約0.5 ｓｅｃだけ続くパルスを生ず
る。この長くしたクロックパルスは次で極性反転増幅器
326 の入力端子に供給する。極性反転増幅器326 は、遅
延装置325 により生ずる長くしたクロックパルスが増幅
器326 の入力端子に存在しないときはつねに真の又は高
い信号を生ずる。極性反転増幅器326 の出力は３重入力
端子付き論理積ゲート327 の１個の入力端子に供給す
る。３重入力端子付き論理積ゲート327 は又シフト開始
回路115 から導線331 にシフトリセット（ＳＲ）信号を
受ける。３重入力端子付き論理積ゲート327 への第３の
入力はラッチ回路333 の出力端子から供給する。ラッチ
回路333 は導線334 の最後の増速（ＬＵ）信号をシフト
開始115 及び３重入力端子付き論理積ゲート327 に供給
する。この増速（ＬＵ）信号は最後のシフトの方向が増
速であった場合に正又は真である。この信号は減速シフ
ト指令を与えるまで正のままになる。最後の増速（Ｌ
Ｕ）信号が導線334 に存在するときは、導線331 にシフ
トリセット（ＳＲ）信号が存在し、極性反転増幅器326
の入力端子に遅延したクロックパルスが存在しなくて増
幅器326 の出力が正になり、３重入力端子付き論理積ゲ
ート327 がリセット導線335 でラッチ回路333 に正の信
号を送りラッチ回路333 の出力を零状態にリセットす
る。
【００６８】同様な回路により最後の減速（ＬＤ）信号
をリセットする。この信号はシフト開始回路115 に供給
される。第２の３重入力端子付き論理積ゲート328 も又
極性反転増幅器326 から極性反転し遅延したクロックパ
ルス出力を受ける。さらに３重入力端子付き論理積ゲー
ト328 は、極性反転増幅器332 から極性反転したシフト
リセット（ＳＲ）信号を受け又ラッチ回路336 から導線
337 で最後の減速（ＬＤ）信号を受ける。これらの３つ
の条件が真であるときはつねに、３重入力端子付き論理
積ゲート328 は導線329 に、ラッチ回路336 の出力を零
状態にリセットする正の信号を生ずる。
【００６９】このように本発明では、メモリ手段として
ラッチ回路333, 336は、先のシフト指令を示す最後の増
速信号（ＬＵ）又は減速信号（ＬＤ）に対して、次に続
いて指令されるシフトが同一方向へのシフトであるなら
ば、メモリの内容を変化させない。
【００７０】しかし、シフトが反対方向へのシフトであ
るときは論理積ゲート327 ，又は378 から対応するラッ
チ回路へリセット信号を出してメモリの内容を変えるよ
うになっている。
【００７１】図６には主としてクラッチ13、燃料しゃ断
弁15及びシフトソレノイド69の動作を制御する指令論理
回路114 を例示してある。全部の場合にこれ等の部品の
動作は、変速機11が適正な歯車になっていないという指
令論理回路114 による決定から生ずる。この決定は２つ
の方法で行われる。その第１は歯車計数回路113 により
この場合選んだ歯車に合致してソレノイド弁69に送る付
勢信号であり第２には歯車計数回路113 によりこの場合
選んだ歯車に等しい、入力軸55の速度に対する出力軸14
の速度の比である。
【００７２】第１の決定は次のようにして行う。歯車計
数回路113 からの歯車計数信号（ＧＣＮ）は４ビットラ
ッチ回路401 に供給される。４ビットラッチ回路401 の
出力は固定記憶装置（ＲＯＭ）402 に供給される。ＲＯ
Ｍ402 は、各歯車に協働する各ソレノイド弁69に対する
特定の信号に２進歯車符号をデコードする。複数個の増
幅器404 はＲＯＭ402 からの各ソレノイド弁69に対する
特定の信号をソレノイド弁69の駆動に十分なレベルに増
幅する。４ビットラッチ回路401 に対する歯車計数信号
（ＧＣＮ）は、変速機11を或る歯車に入れようとすると
きだけラッチ回路401 の出力端子にストローブされる。
論理比較器403 はラッチ回路401 の入力及び出力を比較
し、ラッチ回路401 の入力符号及び出力符号が一致しな
いときは、つねに論理インバータ405 を経て導線406 に
信号を生ずる。すなわち任意のときに歯車計数回路113
により選定した歯車が変速機11によりかみあわせた又は
かみあわせようとする歯車に一致しなければ、信号を生
ずる。
【００７３】変速機11が適正な歯車かみあいになってい
ないことを決定する第２の方法は、入力軸55及び出力軸
14の各速度の比較による。速度同期回路112 は、出力軸
14の実際の速度が現在かみあっている歯車比により入力
軸55の計測速度を割る（又は乗ずる）ことによって得ら
れる出力軸14の計算速度とは異るときに、誤差信号を生
ずる。
【００７４】速度同期回路112 からの誤差信号（Ｅ）と
導線406 の信号とは、論理和ゲート407 に供給され、そ
の出力がＲ−Ｓフリップ・フロップ408 のセット入力に
加えられる。従ってこれ等の決定法のどちらかにより変
速機が選定した歯車でかみあっていないことを指示する
と、フリップ・フロップ408 がセットされ、導線409に
シフト順序指令を生ずる。Ｒ−Ｓフリップ・フロップ40
8 は導線417 による論理積ゲート416 からの信号により
リセットされる。
【００７５】指令論理回路114 は又導線256 に、同期ブ
レーキ装置22及び同期加速装置23の動作を速度同期回路
112 を介して制御する同期可能化信号（ＳＥ）を生ず
る。導線256 の同期可能化信号（ＳＥ）は３重入力端子
付き論理積ゲート411 により生ずる。３重入力端子付き
論理積ゲート411 の出力は導線409 によるＲ−Ｓフリッ
プ−フロップ408 からのシフト順序指令と低圧スイッチ
53から導線412 によるクラッチ12がはずれているという
低圧信号（ＬＰ）と、変速機中立スイッチ58から導線41
3 により変速機11が中立であることを指示する中立信号
（ＧＮ）とが存在するときに正になる。
【００７６】速度同期回路112 からの誤差信号（Ｅ）は
又極性反転増幅器414 に供給され、導線415 の信号はこ
のようにして、増幅器414 の入力端子に誤差信号の存在
しないことを指示し又この逆のときは反対であることを
指示する。導線415 のこの極性反転した誤差信号と導線
256 の同期可能化信号（ＳＥ）とは共に２重入力端子付
き論理積ゲート416 に供給する。論理積ゲート416 への
両入力信号が正になると、論理積ゲート416 はＲ−Ｓフ
リップ・フロップ408 のリセット入力端子と遅延装置41
8 とに導線417 により論理信号を送る。遅延装置418
は、導線417 の信号が正になるとすぐに導線417 により
論理信号を２重入力端子付き論理積ゲート419 の一方の
入力端子に送り、そして導線417 の信号がなくなった
後、約１／１０ｓｅｃだけ２重入力端子付き論理積ゲー
ト419 の入力端子に信号を送り続ける。すなわち遅延装
置418 と２重入力端子付き論理積ゲート419 の一方の入
力端子との間の導線の信号は、速度同期回路112 からの
誤差信号（Ｅ）が存在せず、しかも導線256 の同期可能
信号（ＳＥ）が存在するという変速装置条件を表わす。
さらに遅延装置418 と２重入力端子付き論理積ゲート41
9 の一方の入力端子との間の導線の信号は、前記した条
件のどちらかが存在しなくなった後約１／１０ｓｅｃだ
け続く。
【００７７】速度同期回路112 からの不足速度信号
（Ｕ）は極性反転増幅器422 に加え、そして不足速度信
号のないことを指示する出力は２重入力端子付き論理積
ゲート419 の他方の入力端子に接続する。すなわち論理
積ゲート419 の出力は、遅延装置418 と２重入力端子付
き論理積ゲート419 の一方の入力端子との間の導線に論
理信号が存在するという変速装置条件を表わし、そして
極性反転増幅器422 の出力は正であり不足速度条件のな
いことを指示する。
【００７８】絞りスイッチ34からの絞りスイッチ信号
（ＴＳ）は極性反転増幅器423 に供給される。極性反転
増幅器423 の出力はすなわち、操縦者の足が絞りペダル
31に乗っていなくて絞りスイッチ34が閉じてないときは
正になる。極性反転増幅器423からの信号は２重入力端
子付き論理積ゲート424 の一方の入力端子に供給する。
速度同期回路112 からの不足速度信号は２重入力端子付
き論理積ゲート424 の第２の入力端子に送る。２重入力
端子付き論理積ゲート424 の出力はこのようにして、車
両の不足速度条件が速度同期回路112 により信号を受け
絞りスイッチ34及び極性反転増幅器423 が絞りペダル31
に操縦者の足が乗っていないことを指示する信号を生ず
るときは正になる。
【００７９】３つの信号、すなわち導線409 によるＲ−
Ｓフリップ・フロップ408 の出力端子からの出力と、２
重入力端子付き論理積ゲート419 からの出力と、２重入
力端子付き論理積ゲート424 からの出力とが３重入力端
子付き論理和ゲート425 に供給される。論理和ゲート42
5 は、３つの入力のうち少くとも１つが正であるときは
つねに正の出力を生ずる。３重入力端子付き論理和ゲー
ト425 の出力はクラッチはずし信号（ＣＤ）でありクラ
ッチ制御回路116 及び増幅器426 に供給する。増幅器42
6 は、増幅器404 と同様であり３重入力端子付き論理和
ゲート425 からの出力信号をクラッチ操作装置18内の急
速放出ソレノイド52を直接駆動するのに十分なレベルま
で増す。
【００８０】通常増幅シフトが起ると、絞りペダル31の
絞り弁が開く。クラッチ12がはずれると、エンジン13は
その無負荷調整速度まで加速する。この理由でエンジン
13の速度をこのエンジンがシフトを終えた後に達する近
似速度まで下げるようにシフト中に絞りを増すようにす
る。速度同期回路112 の比較器261, 262は、実際のエン
ジン速度が計算エンジン速度より高いとき又は低いとき
を指示する。比較器261 からのエンジンの高速信号（Ｅ
Ｈ）は３重入力端子付き論理積ゲート428 の１個の入力
端子と極性反転増幅器429 とに供給する。３重入力端子
付き論理積ゲート428 は又極性反転増幅器422 からエン
ジンに不足速度条件のないことを指示する信号を受け又
導線409 でＲ−Ｓフリップ・フロップ408 により生ずる
シフト順序指令を受ける。３重入力端子付き論理積ゲー
ト428 の３つの入力がすべて正であるときは、理論積ゲ
ート428 は、Ｒ−Ｓフリップ・フロップ430 のセット入
力端子に送る正の出力を生ずる。エンジン高速信号（Ｅ
Ｈ）がないときに正である極性反転増幅器429 の出力は
２重入力端子付き論理和ゲート431 の一方の入力端子に
供給される。２重入力端子付き論理和ゲート431 の第２
の入力端子は、極性反転増幅器422 及び２重入力端子付
き論理積ゲート419 に送る不足速度信号（Ｕ）を受け
る。すなわち極性反転増幅器429 からの出力の存在によ
り指示されるエンジン高速信号（ＥＨ）がないとき又は
不足速度信号（Ｕ）があるときに、Ｒ−Ｓフリップ・フ
ロップ430 のリセット入力端子に送られる２重入力端子
付き論理和ゲート431 からの正出力が生ずる。そしてラ
ッチ回路又はＲ−Ｓフリップ・フロップ430 の出力は、
３重入力端子付き論理積ゲート428 の入力がすべて正で
あるからセット入力が正のときはつねに、正であり正の
ままになっている。ラッチ回路又はＲ−Ｓフリップ・フ
ロップ430 の出力は、ラッチ回路又はフリップ・フロッ
プ430 のリセット入力が２重入力端子付き論理和ゲート
431 の一方又は両方が正であることによって正であると
きはつねに止まる。ラッチ回路又はＲ−Ｓフリップ・フ
ロップ430 の出力は２重入力端子付き論理積ゲート432
の一方の入力端子に供給される。２重入力端子付き論理
積ゲート432 の第２の入力端子は、点火スイッチがオン
位置にあることを指示する点火信号（ＩＮＧ）により駆
動される。従ってラッチ回路又はＲ−Ｓフリップ・フロ
ップ430 の出力と点火スイッチ25からの点火オン信号
（ＩＮＧ）とが共に正であるときは、正の出力が２重入
力端子付き論理積ゲート432 により生じ演算増幅器433
により増幅される。演算増幅器433 の出力は、しゃ断弁
15を駆動しエンジン13に燃料を送るのに十分な電圧レベ
ルである。
【００８１】図７にはシフト開始回路115 を例示してあ
る。シフト開始回路115 は計算エンジン速度（ＧＯＳ）
に対する絞り位置（ＴＰ）信号に主として基づくシフト
可能化信号を生ずる。
【００８２】増幅器501 は、絞り変換器36から信号を受
け減速シフトのための基本的絞り修正シフト点信号を生
ずる。帰還抵抗器502 は増幅器501 の入力端子及び出力
端子の間に接続してある。増幅器501 の利得は複数個の
抵抗器504, 505, 506, 507,508, 509, 510 の１つを電
子スイッチ503 の使用により増幅器501 の帰還回路に選
択的に導入することにより調節する。各抵抗器504, 50
5, 506, 507, 508, 509, 510 は変速機11で利用できる
歯車比を一般に表わすように比例して基準化してある。
電子スイッチ503 は歯車計数回路113 から現在の選定歯
車を表わす２進符号化歯車係数信号（ＧＣＮ）を受け
る。この電子スイッチ503 は複数個の抵抗器504, 505,
506, 507, 508, 509, 510 のうちで現在の選定した歯車
を表わす１つの抵抗器を接地線と増幅器501 の帰還回路
との間に接続する。すなわち増幅器501 の利得は帰還抵
抗器502 と電子スイッチ503 により選定した抵抗器とに
より制御され導線511 の信号が、歯車計数回路113 によ
り現在の選定歯車に対応する抵抗器により定まる値によ
って比例した絞り変換器36からの信号を表わすようにし
てある。導線511 の信号は比較器512 の第１の入力端子
に分圧抵抗器513 を経て供給される。又比較器512 の第
１の入力端子に歯車計数回路113 から最後の増速信号
（ＬＵ）を送る。この信号は比較器512 に分圧抵抗器51
4 を経て供給される。
【００８３】絞り変換器36からの信号（ＴＰ）は又増幅
器515 の入力端子にコンデンサ516を経て供給される。
帰還抵抗器517 は増幅器515 の入力端子及び出力端子の
間に接続してある。このように接続すると、増幅器515
は絞り変換器36の変化率に比例した出力を導線518 に生
ずる差動増幅器として動作する。増幅器515 の極性は、
絞り変換器36の位置の変化率が減少するときは出力が正
になり、又絞り変換器36の位置の変化率が増加するとき
は、出力が負になるようにしてある。差動増幅器515 の
出力は、又比較器512 の第１の入力端子に分圧抵抗器51
9 を経て加えられる。
【００８４】出力軸速度の変化率を表わす第４の信号は
又比較器512 の第１の入力端子に送る。速度同期回路11
2 からの出力軸14の速度を表わす信号は増幅器520 にコ
ンデンサ521 を経て供給される。帰還抵抗器522 は増幅
器220 の入力端子及び出力端子の間に接続されている。
このように接続すると、増幅器520 は差動増幅器として
動作する。このようにして導線523 の信号は、出力軸速
度の変化率を表わす。差動増幅器520 の出力は極性反転
する。すなわち出力軸14の速度が増しているときは、差
動増幅器520 の出力は負であり反対のときは正である。
導線523 の信号は次に比較器512 に分圧抵抗器524 を経
て供給される。
【００８５】速度同期回路112 からの計算エンジン速度
を表わす信号（ＧＯＳ）は導線525で比較器512 の第２
の入力端子に供給される。導線525 の計算エンジン速度
信号（ＧＯＳ）が分圧抵抗器513, 514, 519, 524を経て
比較器512 の第１の入力端子に送る各電圧の和より低い
ときは、つねに自動減速（ＡＤ）信号が比較器512 の出
力端子に生ずる。この減速シフトを要求する自動減速信
号（ＡＤ）は歯車計数回路113 により利用し減速指令を
生ずる。
【００８６】同様な回路を利用して増速シフトを要求す
る自動増速信号（ＡＵ）を生ずる。絞り変換器36からの
信号（ＴＰ）は又増幅器531 に供給される。帰還抵抗器
532は増幅器531 の入力端子及び出力端子の間に接続さ
れている。複数個の個々に選定できる抵抗器533, 534,
535, 536, 537, 538と電子スイッチ539 とは又増幅器53
1 の帰還回路に接続されている。電子スイッチ539 は歯
車計数回路113 から、この回路により現在の選定歯車を
指示する歯車計数信号（ＧＣＮ）を受け、現在の選定歯
車に対応する抵抗器を増幅器531 の帰還回路内に接続す
る。すなわち増幅器531 の利得は歯車計数回路113 によ
り、現在の選定歯車に従って電子スイッチ539 により選
択される。そして導線540 の信号は増幅器531 により修
正した絞り変換器36の位置を表わす。導線540 の信号は
比較器541 の第１の入力端子に抵抗器542 を経て送られ
る。又比較器541 の第１の入力端子では歯車計数回路11
3からの最後の減速（ＬＤ）信号を加算する。この信号
（ＬＤ）は導線543 で抵抗器544 を経て送られる。
【００８７】付加的な入力すなわち絞り位置の変化割合
と出力軸速度の変化率とを又比較器541 の第１の入力端
子に加算する。導線518 の信号は、絞り変換器36の位置
変化率を表わし比較器541 の第１の入力端子に抵抗器54
5 を経て送られる。導線523の信号は出力軸14の速度の
変化率を表わし比較器541 の第１の入力端子に抵抗器54
6 を経て送られる。
【００８８】導線525 によりシフト同期回路112 から送
る計算エンジン速度信号（ＧＯＳ）は比較器541 の第２
の入力端子に送られる。この場合、比較器541 の第２入
力端子で計算エンジン速度信号（ＧＯＳ）が比較器541
の第１入力端子における各信号の和より高いときは、自
動増速（ＡＵ）信号が比較器541 により生じ歯車計数回
路113 に送る。
【００８９】シフト開始回路115 はさらに、各歯車に対
する最高容減速シフト速度の計算エンジン速度（ＧＯ
Ｓ）に対する比較に基づく要求シフトを許容し又は抑止
する減速可能化信号（ＤＥ）を表わす。電子スイッチ55
0 と複数個の分圧抵抗器551, 552, 553, 554, 555, 556
は、歯車計数回路113 から電子スイッチ550 に送る２進
符号化歯車計数信号（ＧＣＮ）により指示されている現
在の選定歯車に比例した電圧を導線557 に生ずる。電子
スイッチ550 は、導線558 で一定の電圧を受け、複数個
の抵抗器551, 552, 553, 554, 555, 556のうちで歯車計
数回路113 により選定された現在の歯車に対応する１つ
の抵抗器を選定し、導線557 に現在の選定歯車により定
まる電圧を生ずる。抵抗器559 は導線557 及び接地回路
の間に接続してある。導線557 の電圧は２重入力端子付
き比較器560 の一方の入力端子に送られ、又比較器560
の他方の入力端子は導線525 で計算エンジン速度信号
（ＧＣＳ）により駆動する。
【００９０】導線557 の電圧は複数の付加的信号の存在
又は非存在により修正する。踏み越し阻止スイッチ35か
らの信号（ＲＴＤ）は抵抗器562 を経て導線557 の信号
を加算する。同様に最後の増速（ＬＵ）信号は抵抗器56
4 によりその電圧レベルを定め導線557 で加算する。最
後に操縦者シフト制御装置26の手動位置からの手動信号
（ＭＡＮ）又はブレーキスイッチ38からのブレーキ信号
（ＢＳ）はそれぞれダイオード565, 566を経て抵抗器56
7 を通り導線557 に送られる。踏み越し阻止スイッチ35
からの信号（ＲＴＤ）と歯車計数回路113 からの最後の
増速信号（ＵＰ）とブレーキスイッチ38からのブレーキ
信号（ＢＳ）と操縦者シフト制御装置26からの手動信号
（ＭＡＮ）との存在又は非存在の信号はすべて導線557
で加算され、比較器560 により減速可能化信号（ＤＥ）
を生ずる動作点を修正する。導線525 における計算エン
ジン速度を表わす信号（ＧＯＳ）が導線557 の信号の和
より低いときはつねに、比較器560 により減速可能化信
号（ＤＥ）を生ずる。
【００９１】歯車計数回路113 からの信号又は電子スイ
ッチ570 に送る。電子スイッチ570は、導線571 で一定
の電圧を受け導線572 に、歯車計数回路113 から送る２
進符号化歯車計数信号（ＧＣＮ）により指示する現在の
選定歯車に正比例した電圧を生ずる。このことは前記し
たように変速機11の歯車比に比例して等級化した値を持
つ複数個の分圧抵抗器573, 574, 575, 576, 577, 578の
１つを選定することによってできる。抵抗器579 を経て
等級化した踏み越し阻止スイッチ35からの信号（ＲＴ
Ｄ）と抵抗器580 を経て歯車計数回路113 からの最後の
減速（ＬＤ）信号を搬送する導線543 からの信号とは、
導線572 において加算される。比較器582の他方の入力
端子は導線525 の計算エンジン速度信号（ＧＯＳ）によ
り駆動される。計算エンジン速度を表わす導線525 の信
号が、踏み越し阻止スイッチ35の信号（ＲＴＤ）と歯車
計数回路113 からの導線543 の最後の減速信号（ＬＤ）
とにより修正した現在の選定歯車比を表わす導線572 の
信号より高いときはつねに、比較器582 は増速限度信号
（ＵＬ）を生ずる。
【００９２】最後に絞り変換器36は又比較器582 の一方
の入力端子に抵抗器584 を経て絞り位置信号（ＴＰ）を
送る。導線525 における計算エンジン速度信号（ＧＯ
Ｓ）は、抵抗器585 を経て比較器583 の入力端子に供給
される。比較器583 の他方の入力端子は接地してある。
導線525 における計算エンジン速度を表わす信号（ＧＯ
Ｓ）は、絞り変換器36からの信号（ＴＰ）を加算され、
そして比較器583 の入力電圧がしきい値を越えると、比
較器583 は、最後の増幅信号（ＬＵ）及び最後の減速信
号（ＬＤ）を生ずる歯車計数回路113 に歯車計数回路11
3 内の各ラッチ回路333, 336に対しシフトリセット信号
（ＳＲ）を供給する。
【００９３】図８にはクラッチ制御回路116 を例示して
ある。クラッチ制御回路116 は速度同期回路112 からエ
ンジン速度信号（ＥＳ）を導線601 で受ける。この信号
はコンデンサ602 を経て極性反転増幅器603 に送られ
る。このように接続すると極性反転増幅器603 は差動増
幅器として動作し、エンジン速度の変化率を表わす出力
を生ずる。差動極性反転増幅器603 の利得は、増幅器60
3 の帰還回路に接続した複数個の抵抗器604, 605, 606,
607, 608, 609及び電子スイッチ610 により制御する。
電子スイッチ610 は、歯車計数回路113 から歯車計数信
号（ＧＣＮ）を受け複数個の抵抗器604, 605, 606, 60
7, 608, 609の１つの抵抗を選定する。すなわち導線611
の信号は、歯車計数回路113 により現在の選定歯車に
より定まる値により等級化したエンジン速度の極性反転
変化率を表わす。導線611 の信号は抵抗器612 を経て増
幅器613 に送られる。増幅器613 は極性反転増幅器とし
て接続され、従って増幅器613 の出力はエンジン速度の
正の変化率を表わす。帰還抵抗器615 は増幅器613 の入
力端子及び出力端子の間に接続されている。そして各抵
抗器612, 615の値は、増幅器613 の利得が１になるよう
に調節する。エンジン速度の正の変化率を表わす導線61
4 の信号とエンジン速度の極性反転した又は負の変化率
を表わす導線611 の信号とは、それぞれ抵抗器617, 618
を経てマルチプレクサ616 に送られる。導線601 のエン
ジン速度信号（ＥＳ）は抵抗器619 を経てマルチプレク
サ616 に送られる。
【００９４】クラッチ制御回路116 は又絞り位置変換器
36から導線620 で信号（ＴＰ）を受ける。絞り変換器36
からの信号は各抵抗器621, 622, 623 及びツエナーダイ
オード624 により修正され極性反転増幅器625 の入力端
子に送る。又極性反転増幅器625 には、増幅器625 の入
力端子に正のオフセット電圧を送る。抵抗器626 により
送るオフセット電圧の大きさは、エンジン13の無負荷運
転時に絞り変換器36により生ずる電圧に対し等しいか又
はわずかに大きい。帰還抵抗器627 は、極性反転増幅器
625 の入力端子及び出力端子の間に接続され増幅器625
の利得を制御する。ツエナーダイオード624 は、全絞り
において絞り変換器36により送る電圧のたとえば60ない
し70％に等しい電圧定格を持つ。ダイオード624 のツエ
ナー電圧以下の絞り設定値では各抵抗器622, 623の接合
部における電圧が零になる。極性反転増幅器625 の出力
電圧はこのようにして絞り変換器36の位置に関連して直
線的に増す。増幅器625 の利得は各抵抗器627, 621の値
と抵抗器626 を経て送るオフセット電圧との和により設
定する。絞り変換器36により生ずる導線620 の電圧がツ
エナーダイオード624 のツエナー電圧より高いときは、
絞り電圧及びツエナー電圧間の差は抵抗器622 を経て増
幅器625 への付加的入力信号として現われる。すなわち
極性反転増幅器625 の出力端子から導線628 への信号
は、ツエナーダイオード624 が導通し始めるまで増加し
た絞り位置に伴い直線的に負の値で増加する。この導通
時には直線の傾斜は直線的な負の増大変化を示す。
【００９５】導線628 の負の絞り信号は又別の極性反転
増幅器630 に送られる。極性反転増幅器630 はその協働
する入力抵抗器631 及び帰還抵抗器632 によりふたたび
１を持つように調節され、極性反転増幅器625 により送
る極性反転絞り位置信号（ＴＰ）をふたたび極性反転し
て極性反転増幅器630 の出力端子で導線633 により、絞
り位置信号（ＴＰ）の増加に伴い信号が正の値で増加す
る。さらに導線628 の極性反転信号の場合と同様にツエ
ナーダイオード624 が導通し始めると、絞り位置と導線
633 の電圧との間の関係を表わす直線の傾斜が変る。導
線633 の信号は、２重入力端子付き比較器635 の一方の
入力端子に、比較器635 の一方の入力端子に接続した抵
抗器636 と同じ点から接地した抵抗器637 とから成る抵
抗分圧器を経て送られる。２重入力端子付き比較器635
の第２の入力端子は、導線638 において速度同期回路11
2 から計算エンジン速度信号（ＧＯＳ）を受け入れる。
導線638 の計算エンジン速度信号（ＧＯＳ）が極性反転
増幅器630 により２重入力端子付き比較器635 に送られ
る信号より低いときはつねに、正の信号が比較器635 に
より生じた導線640 に現われる。導線640 の正の信号に
よりクラッチ12によるいわゆるＡモード係合サイクルを
可能にする。Ａモード係合サイクルは次に述べる。
【００９６】クラッチ制御回路116 は又指令論理回路11
4 から導線641 でクラッチはずれ信号（ＣＤ）を受け
る。この信号は２重入力端子付き論理和ゲート642 の一
方の入力端子に送られる。２重入力端子付き論理和ゲー
ト642 の第２の入力端子は、導線643 においてクラッチ
12と協働する高圧スイッチ54から高圧信号（ＨＰ）を受
ける。導線641 のクラッチはずれ信号（ＣＤ）又は導線
643 の高圧信号（ＨＰ）が正であるときは、２重入力端
子付き論理和ゲート642 は導線644 でマルチプレクサ61
6 に正の信号を送る。導線641 のクラッチはずれ信号
（ＣＤ）は又極性反転増幅器660 に送られる。
【００９７】２つの付加信号はクラッチ制御回路116 に
速度同期回路112 から送られる。これ等は導線646 で送
るエンジン高速信号（ＥＨ）と導線647 で送るエンジン
低速信号（ＥＬ）とである。エンジン高速信号（ＥＨ）
はエンジン速度センサ17により検知したエンジン13の速
度が変速機入力速度センサ19により検知した変速機11の
入力軸55の速度より早いときはつねに正である。エンジ
ン低速信号（ＥＬ）は、エンジン速度センサ17により検
知したエンジン13の速度が変速機入力速度センサ19によ
り検知した変速機11の入力軸55の速度より遅いときはつ
ねに正である。エンジン高速信号（ＥＨ）は２重入力端
子付き論理積ゲート648 の一方の入力端子に送られる。
２重入力端子付き論理積ゲート648 の第２の入力端子は
極性反転増幅器649 の出力により駆動される。極性反転
増幅器649 の入力端子は導線640のＡモード信号により
駆動する。すなわち極性反転増幅器649 の出力は、Ａモ
ード信号が導線640 に存在しないときは正になりその反
対のときは負になる。従って２重入力端子付き論理積ゲ
ート648 の導線650 のＢモードと称する出力は、Ａモー
ド条件が存在しなくてエンジン高速信号（ＥＨ）が存在
するときは正になる。導線650 のＢモード信号は又マル
チプレクサ616 に送る。Ａモード信号が存在しないとき
に正である極性反転増幅器649 の出力は又２重入力端子
付き論理積ゲート651 の一方の入力端子に送る。２重入
力端子付き論理積ゲート651 の第２の入力端子は導線64
7 のエンジン低速信号（ＥＬ）により駆動する。すなわ
ちＡモード信号及びエンジン低速信号（ＥＬ）が存在し
ないときは、２重入力端子付き論理積ゲート651 は導線
652 に正のＣモード信号を生ずる。導線652 のＣモード
信号は又マルチプレクサ616 に送られる。
【００９８】クラッチ制御回路116 の説明を続ける前に
クラッチ係合の４つのモードすなわちＡモード、Ｂモー
ド、Ｃモード及びＤモードの意義を述べる。これ等のモ
ードはクラッチを係合させることが要求される４つの可
能な条件のことである。Ａモードは出力軸14が回転して
いない又は遅く回転しているクラッチ係合条件を表わ
す。Ｂモードは、エンジン13が変速機11の入力軸55の速
度を越える速度で作動する条件のことである。この係合
条件のもとではエンジン13は一般にクラッチ12を係合さ
せる際に遅くなる。Ｃモードの係合は、エンジン13の速
度が変速機入力軸55の速度より遅い条件のことである。
この場合エンジン13の速度は一般にクラッチ12を係合さ
せると増す。クラッチ係合の第４のモードすなわちＤモ
ードは車両が走行しエンジン速度及び入力軸速度が互に
等しいか又はほとんど等しいときにすなわちＡモード、
Ｂモード又はＣモードが存在しないときに存在する。
【００９９】マルチプレクサ616 は、導線640 でＡモー
ド信号、導線650 でＢモード信号、導線652 でＣモード
信号、導線644 で抑止信号をそれぞれ受ける。これ等の
信号はマルチプレクサ616 への制御入力である。導線64
4 の抑止信号が零のときは、マルチプレクサ616 はその
入力端子の１つをそれぞれ導線654, 655, 656 又は導線
684 に接続し、その出力端子を導線686 に接続してあ
る。導線640 の正のＡモード信号により導線654 を出力
導線686 に接続する。導線650 の正のＢモード信号によ
り導線655 を出力導線686 に接続する。導線652 の正の
Ｃモード信号により導線656 を出力導線686 に接続す
る。導線640 にＡモード信号、導線650 にＢモード信
号、導線652 にＣモード信号がそれぞれ存在しなけれ
ば、マルチプレクサ616 は導線685 を出力線686 に接続
する。これはＤモード条件に相当する。導線684 の抑止
信号が正であればマルチプレクサ616 は出力線686 から
全部の入力端子の接続を切る。すなわちＡモードの係合
では、導線614 の正のエンジン速度の変化率信号は抵抗
器617 を経て、導線601 のエンジン速度信号（ＥＳ）は
抵抗器619 を経て又導線628 の負の絞り信号は抵抗器62
9 を経てすべて、マルチプレクサ616 の出力線686 に送
られる。
【０１００】Ｂモードの係合では導線614 の正のエンジ
ン速度変化率は抵抗器618 を経て又導線633 の正の絞り
信号は抵抗器634 を経てすべて、マルチプレクサ616 の
出力線686 に送られる。
【０１０１】Ｃモードの係合では導線611 の負のエンジ
ン速度変化率信号は、抵抗器659 を経て又正の絞り信号
は抵抗器645 を経てすべてマルチプレクサ616 の出力線
686に送られる。
【０１０２】Ｄモードの係合では抵抗器684 を介する正
の電源電圧はマルチプレクサ616 の出力線686 に加わ
る。
【０１０３】増幅器660 は機関抵抗器661 をその導線66
2 の出力端子からマルチプレクサ616 の出力端子側にあ
る導線686 の負の入力端子に接続してある。このように
接続すると、増幅器660 及びその協働する抵抗器661 は
極性反転増幅器として作用する。増幅器660 の正の入力
は導線641 のクラッチはずし信号（ＣＤ）である。クラ
ッチはずし信号（ＣＤ）が存在するときを除いて、この
入力はアース電位になる。係合中には従って導線662 内
の増幅器660 の出力は各入力信号の重みつき和である。
この重みつけは、マルチプレクサ616 を介し増幅器660
に接続した入力抵抗器に対する帰還抵抗器661 の比に比
例する。
【０１０４】導線662 の信号は各２重入力端子付き比較
器664, 665, 666, 667の一方の入力端子に送る。各分圧
抵抗器670, 671, 672, 673, 674, 675は正負の電圧源か
ら種々の正負の電圧を受け各比較器664, 665, 666, 667
に対する電圧設定点を形成する。各比較器664, 665, 66
6, 667の出力はそれぞれ増幅器680, 681, 682, 683を駆
動し、これ等の増幅器は排出弁51，50及び充てん弁47，
48を作動する。導線662 内の信号が最低設定点電圧すな
わち比較器665 、微調整排出弁50、比較器666及び微調
整充てん弁47の動作に協働する電圧より低ければ、全部
の比較器出力が零になり全部のクラッチ空気弁が閉じ
る。クラッチ誤差信号が零から離れ、各比較器664, 66
5, 666, 667の設定点電圧以上で正又は負の方向に増す
と、１個又は複数個の比較器が出力を生じ対応するクラ
ッチ空気弁を作動する。
【０１０５】Ａモードの係合は通常、車両が停止から又
はほぼ停止状態から始動するときに起る。この条件では
導線662 による増幅器660 の出力は絞り位置信号（Ｔ
Ｐ）からエンジン速度信号（ＥＳ）及びエンジン速度変
化率を差引いた重みつけ和に等しい。エンジン速度及び
エンジン加速度の信号組合わせが重みつけ絞り信号より
低ければ、増幅器660 の出力は正になりその大きさに従
って比較器665 又は各比較器665, 664により微調整排出
弁50又は微調整排出弁50及び荒調整排出弁51を作動す
る。これ等の弁作動の結果としてクラッチ室45内の空気
圧力が低下し従ってクラッチトルクが減少する。この減
少したトルクによりエンジン13のトルク荷重が減りエン
ジン13を加速する。
【０１０６】これに反してエンジン速度及びエンジン加
速度の信号組合わせが重みつけ絞り信号より高ければ、
導線662 による増幅器660 の出力が負になる。同様に導
線662 の信号の大きさに従ってこの場合比較器666 又は
各比較器666, 667により微調整充てん弁48を作動する。
これ等の弁を作動するとクラッチ室45内の空気圧力が増
し従ってクラッチのトルク能力が増す。このようにして
エンジン13に負荷がかかる。
【０１０７】エンジン速度及びエンジン速度変化割合の
信号組合わせが重みつけ絞り信号に等しいか又はほぼ等
しいときは、導線662 による増幅器666 の出力はわずか
で弁を作動しない。すなわち全装置応答はクラッチトル
クをエンジン13が重みつけ絞り位置により設定した速度
で又はこの速度に近い値で作動するように調節すること
である。
【０１０８】正規のＡモードの始動では操縦者は絞りペ
ダル31を押すとエンジン13への燃料の流れを増しエンジ
ン13を加速する。これと同時にクラッチ制御回路116 に
より、エンジン速度を重みつけ絞り位置信号によって設
定した速度に保持するまでクラッチトルクを高める。こ
のようにして得られるトルクにより車両を加速する。こ
の時間中にクラッチ12は変速機入力軸速度より高いエン
ジン速度ですべりながらトルクを伝えている。車両路上
速度が増すと、変速機入力軸速度が増す。結局入力軸55
及びエンジン13は同じ速度になる。このときにはエンジ
ン速度が増し始めクラッチを迅速に係合させる。
【０１０９】Ｂモードの係合は車両が走行しているとき
に起り、係合時のエンジン速度は変速機入力軸速度より
高い。通常この状態は増速シフト後に起る。このモード
では増幅器660 にマルチプレクサ616 を介して送る入力
は導線655 に送る入力である。これ等の入力はエンジン
速度の正の変化率信号と正の重みつき絞り位置信号とで
ある。前記したように増幅器660 の出力端子に現われる
これ等の信号の重みつきの和は、増幅器出力の方向及び
大きさに従って充てん弁又は排出弁の１個又は複数個を
作動させる。この場合増大したクラッチトルクによりエ
ンジン13を低下させる。このエンジン速度により導線61
4 に負の電圧が現われる。導線633 の重みつき絞り信号
により増幅器660 の出力が負になり微調整弁47又は荒調
整弁48或はこれ等の両方の弁を作動させる。このように
して生ずるクラッチ空気圧力の増加によりクラッチトル
クが増しエンジン13の減速が増す。この過程は、エンジ
ン減速から導線614 に生ずる負の信号が導線633 の正の
重みつき絞り信号につりあうまで続く。
【０１１０】変速装置作用は、Ｂモードの係合中にエン
ジン13を重みつき絞り信号により設定した割合で減速さ
せる。つりあい条件における各量の相対値すなわち増幅
器660 からの出力のないことは、各抵抗器618, 634の比
により設定される。さらにエンジン速度の変化率は、係
合した変速機歯車に従って増幅器603 の利得により重み
つけする。
【０１１１】すなわちＢモードの係合中にクラッチ12
は、エンジン速度を絞り位置及び変速機歯車比の両方に
従って或る割合で減速させるように係合させる。あらゆ
る環境において適正な歯車係合が生ずるように種々の要
因を重みつけする。クラッチ12により生ずるトルクは駆
動系とエンジン−変速機の各取付体とを経て反作用を及
ぼす。不適正な歯車係合は駆動系の望ましくない高い過
渡トルク又は、操縦者にとっての荒い又は急激な歯車係
合の感じ或はこれ等の両方をもたらすことになる。
【０１１２】変速機歯車比の変化は、増幅器603 の利得
の変化により導線614 に生ずるエンジン速度に関する大
きさの変化によって補償される。さらに軽い絞り設定で
は、導線633 の重みつき絞り信号が比較的小さいことか
ら比較的小さいエンジン速度比を要求する。これ等の条
件のもとでは、つりあい時の生成トルクは小さい。絞り
ペダル31をさらに押すと、導線633 の重みつき絞り信号
が増し一層大きいエンジン速度比合従って一層高いトル
クを要求する。すなわち軽い絞り時の係合は全部の歯車
で極めてなめらかに行われる。絞りペダル31を押すと、
係合は一層早くなるがトルクが一層増加する。
【０１１３】Ｃモードの係合は、車両が走行し係合時の
エンジン速度が変速機入力軸速度より低いときに起る。
通常これは減速シフトの結果である。この条件ではクラ
ッチ12を係合させることにより生ずるトルクによりエン
ジン13を加速する。加速するエンジンにより導線611 に
負の信号を生ずる。Ｂモードの係合の場合と同様に導線
611 のこの信号は導線633 の重みつき絞り位置信号によ
ってバランスされている。他の全ての点でＣモード係合
はエンジン13が加速していることを除いてＢモード係合
と同じである。
【０１１４】Ｂモード又はＣモードのどちらの係合でも
クラッチトルクの結果によりエンジン速度を入力軸速度
に近づける。この差が小さいか又は零のときは、Ｄモー
ドの係合条件が生ずる。これ等の条件のもとではマルチ
プレクサ616 は導線685 を増幅器660 に導線686 を介し
て接続する。この場合増幅器660 への入力信号は抵抗器
684 を通る正の電源電圧である。このようにして導線66
2 の増幅器660 の出力により微調整充てん弁47及び荒調
整充てん弁48を作動する大きい負の信号を生ずる。この
結果としてクラッチ12をできるだけ早い割合で係合させ
る。クラッチ12の両側の速度差は零が有効であるから早
い係合では過渡的駆動系トルクが生じない。
【０１１５】導線641 のクラッチはずれ信号（ＣＤ）と
導線643 の高圧信号（ＨＰ）は、マルチプレクサ616 を
経てクラッチ12の係合に直接影響を及ぼす。抑止信号
（ＩＮＨＩＢＩＴ）は、クラッチはずれ信号（ＣＤ）又
は高圧信号（ＨＰ）が存在するときはつねに２重入力端
子付き論理和ゲート642 により生ずる。導線644 の抑止
信号（ＩＮＨＩＢＩＴ）により極性反転増幅器660 の入
力端子を、マルチプレクサ616 に送る全ての速度信号及
び絞り位置情報から切離す。クラッチはずれ信号（Ｃ
Ｄ）だけが存在するときは、抑止信号（ＩＮＨＩＢＩ
Ｔ）は前記したように論理和ゲート642 により生じ、そ
してクラッチ誤差信号は導線641 のクラッチはずれ信号
（ＣＤ）により生ずる。クラッチはずれ信号（ＣＤ）は
極性反転増幅器660 の正の入力端子に送られる。クラッ
チはずれ信号（ＣＤ）が存在するときは、導線662 のク
ラッチ誤差信号は、強く正になり両比較器664, 665をト
リガして、それぞれ荒調整弁51及び微調整弁50を開く。
高圧信号（ＨＰ）だけが存在するときは、２重入力端子
付き論理和ゲート642 は導線644 に抑止信号（ＩＮＨＩ
ＢＩＴ）を生ずる。この抑止信号が存在するときは、マ
ルチプレクサ616 は極性反転増幅器660 への全部の入力
を切離し、導線662 のクラッチ誤差信号が零になる。す
なわち充てん弁又は排出弁が作動しない。このようにし
てクラッチ作動装置18の室45内の圧力は一定の所定の準
位に保つことができる。
【０１１６】次に図９について変速装置10によるシフト
点の生成を述べる。
【０１１７】歯車選択、エンジン運転条件及び車両性能
は相互に関連する。シフト開始回路115 は歯車選択を最
適の性能を保つよう制御する。この最適性能は、種々の
車両の形状、用途と購入者又は操縦者の目標とを満足さ
せる構造により変る。これ等の種々の要求に沿うよう
に、互に隣接する歯車におけるエンジン速度信号、車両
加速度信号、絞り位置信号、絞り位置変化率信号、最後
のシフトからの方向及び経過時間の信号及び最後のシフ
トからのエンジン速度の経歴信号を含む若干の入力信号
を利用する。
【０１１８】これ等の回路の説明のために図９について
変速機11の６個の前進歯車に対する静的シフト点限界線
の図表を参照する。計算エンジン速度信号（ＧＯＳ）を
横軸にプロットし、絞り位置を縦軸にプロットする。
【０１１９】シフト点限界線は３区間から成っている。
第１の区間は、各シフト点が絞り位置により直線的に増
す絞り位置の35ないし 100％の領域である。第２に各歯
車に対し全絞りの増速シフト及び減速シフトの１連の限
界がある。これ等は限界線に沿い 100％の絞り位置以上
で例示してある。最後に０ないし35％の絞り領域では減
速シフト点は35％絞り値で一定であるが、増速シフトは
全絞り増速シフト限度値で一定である。
【０１２０】各歯車では絞り位置信号（ＴＰ）から誘導
した１対の電圧信号が生ずる。これ等の電圧は計算エン
ジン速度（ＧＯＳ）を表わす電圧信号と比較される。す
なわち減速シフト線及び増速シフト線はこれ等の生じた
電圧と絞り位置信号（ＴＰ）との間の関係を線図的に表
わしているが、それぞれの対応するエンジン速度相当値
でプロットしてある。これ等の線は絞り調整シフト限界
と称する。
【０１２１】通常作動点１は左側の減速シフト限界線と
右側の増速シフト限界線との間に落ちる。エンジン作動
点１が減速シフト限界線の左方に移動すると、自動減速
（ＡＤ）の要求が歯車計数回路113 に送られる。これに
対応して作動点１が増速シフト限界線の右方に移動する
と、自動増速（ＡＵ）の要求が生ずる。
【０１２２】シフト開始回路115 は各歯車に対し１対の
このような限界線を生ずる（第１の最高速歯車の場合に
１つの限界は無意味である。すなわち増速シフトは最高
速歯車以上ではできない）。
【０１２３】各シフト限界線は燃料消費曲線のピークの
各側で互に等しい変位をすることにより燃料の最も有効
な領域内で作動を拘束する。燃料効率の見地からピーク
にできるだけ近いシフト限界線を持つことが望ましい。
しかしこれ等は少くとも変速機11の種々の歯車比間の距
離だけ互に間隔を隔てている。
【０１２４】図示の変速装置10では変速機11は１から６
までの歯車がそれぞれ7.47，4.08，2.26，1.47，1.00及
び0.778 の比を持つ。静的な増速シフト及び減速シフト
の限界線だけを利用することにより得られる限定した成
功の１例として、車両が第５の歯車で運転し徐々に加速
するものとする（点２）。1600ｒｐｍで第６歯車への増
速シフトが要求される。第６歯車ではエンジン速度は第
６歯車比に対する第５歯車比の数値比だけ低下しすなわ
ち1600÷1.00／0.778 又は1250ｒｐｍになる。これは図
９の点２に相当する。図示のように点３は減速シフト線
の右側にあり、従って増速シフトが行われる。各シフト
限界線が互に一層近ければ、点３が減速シフト限界線の
左方に位置する状態が起る。これが起れば変速機はハン
チング現象を生じ、すなわち増速シフトごとにすぐに減
速シフトの指令が生じ又別の増速シフトが生ずる。この
ような不安定性すなわちハンチング現象は許容できな
い。前記の例では全ての条件はシフトの間中及びシフト
の直後に一定のままであると仮定した。実際上これ等の
条件のうちわずかなものしか一定でない。シフト中に駆
動系トルクは瞬間的に中断する。従って車両速度は一定
のままではない。所要馬力の要求は、車両が坂道に出会
うと起るように急速に変化する。又操縦者はシフトの
前、間又はその結果として絞り設定を変える。
【０１２５】シフト開始回路115 では基本的な絞り調整
シフト限界は、種々の動的条件を適正に考慮し絞りペダ
ルの運動により指示するような操縦者の意志を解釈する
ように修正する。これ等の種々の修正及びその目的につ
いては以下に述べる。
【０１２６】図９に示した絞り調整シフト限界線の間隔
をできるだけ近づけるように最近の経歴に従って各限界
の場所を変えるようにしてある。これができるように歯
車計数回路113 は最後のシフトの方向を指示する信号を
生ずる。これ等の信号すなわち最後の増速（ＬＵ）及び
最後の減速（ＬＤ）の信号は、歯車計数の変るときに生
じ記憶する。
【０１２７】各増速シフト後に最後の増速（ＬＵ）信号
により減速シフト限界線を修正する。この修正は２つの
成分を持つ。静的成分で減速シフト限界線を図９に例示
した正規の位置から動かしエンジン速度を下げるように
する。このオフセット量は、たとえば100 ないし150 ｒ
ｐｍである。この静的シフトのほかに増速シフト限界線
は一時的にさらに100 ないし150 ｒｐｍだけオフセット
させる。次でこの減速シフト限界線は数ｓｅｃの時間に
わたって100 ないし150 ｒｐｍだけ静的に左方へオフセ
ットしてもどす。
【０１２８】同様に増速シフト限界線は各減速シフト後
に右方に動かす。
【０１２９】前記したようにオフセットの静的部分は、
最後の増速（ＬＵ）または最後の減速（ＬＤ）の信号が
留まる間は保持する。記憶装置をリセットするように付
加的な回路を設けてある。各増速シフト後に記憶装置の
リセットはエンジン作動点がリセット線ＲＲに左方から
右方に交差するときに生ずる。減速シフト後にリセット
信号は、作動点がリセット線ＲＲに右方から左方に交差
すると生ずる。
【０１３０】リセット線ＲＲは動的に動かすことができ
る。たとえばこの場合リセット線ＲＲは増速シフト後に
左方に約300 ｒｐｍだけ又減速シフト後に右方に同じ量
だけ動かす。
【０１３１】これらの増速・減速シフトに係るリセット
線の動きにより踊り現象を生じないで絞り調整シフト限
界線を相互に近接させることができる。さらに過渡的部
分により本装置はシフトの結果として起る駆動系の種々
の過渡的振動を無視することができる。リセットにより
静的（オフセットなし）な絞り調整限界により定まる領
域の外側で作動する確率を最少にする。
【０１３２】静的の減速シフト及び増速シフトの限界線
は又車両の加速及び減速の効果を無視する。シフト開始
回路115 ではこの要因は、絞り調整減速シフト及び増速
シフトの限界線を車両の加速度及び減速度に比例した量
だけオフセットすることによりシフト決定する場合に含
まれる。たとえば減速シフト限界線は車両の加速度の7.
2 ｒｐｍ／ＭＰＨ／ｍｉｎの割合で左方にオフセットさ
せ車両減速度に対し対応する量だけ右方にオフセットす
る。増速シフト限界線は車両減速の16.4ｒｐｍ／ＭＰＨ
／ｍｉｎの割合で右方にオフセットする。車両加速度に
対しては増速シフトの限界線の対応する左方へのオフセ
ットがない。
【０１３３】この移動のオフセットは２つの例で示すこ
とができる。第１に図９の点４で運転する車両の場合を
考える。安定な運転は、絞り位置をエンジンにより送り
出す動力が車両により消費する動力に合うように、すな
わち車両の速度が一定になるように調節されたことを意
味する。操縦者がこの場合全絞りにするものと仮定す
る。運転点は点５に移る。静的シフト限界線をもとにし
てこの場合運転条件を点６に移動する減速シフトが生ず
る。この場合エンジン馬力は実質的に要求以上であり車
両が加速しもとの歯車への増速シフトの要求が生ずる。
【０１３４】車両加速度によりシフト限界線を左方に動
かすと点５を離れ減速シフト線の右方に進み減速シフト
が起らない。車両を加速するには超過馬力がなお適当で
あり、不必要な順序のシフトを避ける。
【０１３５】第２の例として、減速シフトの要求を生ず
るのに十分な坂道に出会う1600ｒｐｍ以上の全絞りで運
転する車両を考える。静的基準ではエンジン速度は減速
シフトの起る前に1300ｒｐｍまでずっと低下しなければ
ならない。シフト限界線の移動を誘起する減速により一
層高いエンジン速度で減速シフトを生じさせエンジン性
能を高める。
【０１３６】さらにシフト限界線は絞りの動き割合に応
答して移動する。たとえば操縦者が加速を望まない下り
坂に出会う、点７で運転する車両を考える。この操縦者
の正規の応答は運転点７に移動する絞りから離れること
である。点７では、歯車計数回路113 が零の絞りで増速
シフトを行わないから増速シフトが生じない。又運転点
が点７及び点８の間の領域を横切ると増速シフトが起
る。絞り部分の変化率により増速シフト限界線を右方に
動かすとこの問題を避けられる。同様に点８から点７に
もどる際に増速シフト限界線はふたたび右方に移動す
る。すなわち増速シフト限界線はたとえば絞り位置の変
化率の絶対値だけ右方に移動する。
【０１３７】絞り調整シフト限界は単独で不適正なシフ
トを生ずる。たとえばどの場合にも過度のエンジン速度
を生ずる減速シフトができない。すなわちシフト開始回
路115 は各歯車に対し限定する減速シフト速度を含む。
減速シフトが自動モード又は手動モードで起るように、
計算エンジン速度（ＧＯＳ）は減速可能化（ＤＥ）の値
より低くなければならない。
【０１３８】増速シフトに対する制限速度すなわち増速
シフト限度（ＵＬ）も又設ける。この限度は２つの理由
で望ましい。第１に多くの場合にとくに各歯車間に大き
い間隔があると、絞り調整シフト限界は全絞りで過度に
高い増速度を生ずる。第２に増速シフト限界線を動かす
種々の要因は増速シフトを一層高い速度までも移動させ
る。
【０１３９】各歯車に対し１つずつ全種類の設定があ
る。たとえば増速シフト限度（ＵＬ）値は、エンジン調
速機が全絞り馬力を拘束し始める速度に近く設定する。
減速可能化（ＤＥ）限度は、この場合この限度が次に低
速の歯車に対する上限設定以下の歯車間隔に近くなるよ
うに設定する。たとえば第５及び第６の歯車の間に1.28
の間隔を持つ変速機の場合には、第６の歯車に対する減
速可能設定は第４の歯車に対する上限設定を1.28で割っ
た値に大体等しい。
【０１４０】これ等の限度信号（ＵＬ）、（ＤＥ）の間
隔は歯車間隔により調整する。調整した限界線の場合に
はこれ等の限界値は最後の増速信号（ＬＵ）及び最後の
減速信号（ＬＤ）により移す。図９に示すように減速可
能化速度は最後の増速信号（ＬＵ）により下げるが、増
速シフト限度（ＵＬ）速度は最後の減速信号（ＬＤ）に
より高める。
【０１４１】又通常限度信号は他の運転条件に応答して
動かすようにしてある。減速可能化信号（ＤＥ）は手動
（ＭＡＮ）モードで作用する。手動ではこの限度は、減
速シフトをエンジンの無負荷調整速度を越えないで安全
に行うことのできる最高値の近くまで安全に上げること
ができる。
【０１４２】若干の用途ではシフト点に対し操縦者が付
加的な制御ができるようにすることが望ましい。
【０１４３】減速可能化信号（ＤＥ）により、計算エン
ジン速度（ＧＯＳ）が設定点以下でさえあれば手動（Ｍ
ＡＮ）モードで減速シフトができる。手動（ＭＡＮ）モ
ードで減速可能化（ＤＥ）設定点は通常各歯車で、安全
な最高エンジン速度を越えないで減速シフトを終えるこ
とのできる最高速度まで移動させる。
【０１４４】長い又はけわしい坂道を下るときはエンジ
ン圧縮ブレーキ作用を使うことが望ましいか又は必要で
あり或は望ましく且つ必要である。これ等の条件のもと
では操縦者の足は絞りペダルに乗せてなくて減速シフト
が低いエンジン速度で起りエンジンの遅れはほとんど起
らない。従って歯車計数回路113 は車両にブレーキを掛
けると信号（ＢＳ）を生ずる。このときには減速可能化
信号（ＤＥ）が生ずるとすぐに減速シフトが起る。これ
と同時にブレーキ信号（ＢＳ）は減速可能化設定を正規
速度より高い速度に上げる。この場合最も有効なエンジ
ン圧縮ブレーキ作用が起るのはもちろんである。
【０１４５】若干の用途では若干の乗用車変速機に生ず
るのと同様なキックダウン作用を生じさせることが望ま
しい。この変速機は絞りペダル移動の限度で駆動する戻
り止めスイッチを備えている。絞りペダルを限度状態ま
で押すと踏み越し阻止スイッチ35により踏み越し阻止信
号（ＲＴＤ）が生ずる。
【０１４６】踏み越し阻止条件のもとでは減速可能化信
号（ＤＥ）及び増速シフト限度信号（ＵＬ）の各速度が
増す。この場合とくに坂道で有利な歯車選択の付加的な
制御ができる。正規の増速シフト限度設定では増速シフ
トにより比較的低いエンジン速度で一層低いエンジン馬
力の利用ができる。たとえば坂道で、増速シフトが車両
速度を維持するのに不十分な動力となる場合がある。こ
の問題は、これ等の条件のもとで車両速度がシフト中に
著しく低下することによってさらに悪化する。踏み越し
阻止条件のもとで増速シフト限界を上げることによりこ
の問題を解決できる。増速シフト限界（ＵＬ）設定は、
増速シフト後に利用できる馬力又はトルクがつねに増す
ように調速機を絞る領域に移せばよい。通常この場合シ
フト中に車両の減速を考慮する。
【０１４７】減速可能化信号（ＤＥ）設定を増すと操縦
者に早期の減速シフトを行わせる。このことは、操縦者
が減速シフトを要求する坂道を予期するときに有利であ
る。早期の減速シフトにより車両速度の低下が最少にな
る。踏み越し阻止装置は又別の車両を追越すような場合
に対し付加的な加速を行うのに利用することができる。
【０１４８】絞り調整シフト限界の場合と同様に制限シ
フト点の場所及び移動は他の目標を充足するように調節
できる。たとえば燃料経済を改良するのに最高速歯車に
次ぐ歯車に対する増速シフト限度（ＵＬ）は他の歯車に
対するより幾分低く設定し、さらにＲＴＤ信号又は最後
の減速信号（ＬＤ）により動かさなくてもよい。この結
果として車両が高い路上速度で走行しているときは最高
エンジン速度を制限する。
【０１４９】シフト点のその他の修正は特殊な場合に望
ましい。若干の車両構造では増速シフトが車両を急速に
加速する間は起らなければはるかになめらかな乗心地が
得られる。このことは、出力軸の変化率が前もって設定
したレベルを越える間は増速シフトを抑制することによ
ってできる。
【０１５０】又減速シフトを要求する状態下にあっては
必要な最低の計算エンジン速度を設けるのが便利である
ことが分った。この速度は絞り調整シフト点特性を適当
に形成することにより一部は得られる。車両の加速及び
その他の要因によるこの限界線の移動によってエンジン
停止条件に近ずく状態になる。このおそれを避けるよう
に、計算エンジン速度（ＧＯＳ）が前もって設定したレ
ベル以下に下がるときはつねに不足速度信号を生ずる。
この不足速度信号により減速シフト（ＡＤ）を要求す
る。
【０１５１】以上説明したことから明らかなように、本
発明の自動変速装置は、スロットル制御手段の弁位置を
表示する信号、エンジン速度を表示する信号、出力シャ
フトの回転数を表示する信号を含む複数の入力信号を受
信し、この信号の一定の組み合わせに対して所定のギア
比を与えるプログラムを有しており、この情報処理ユニ
ットのプログラムが検知された各スロットル制御手段の
弁位置に関してアップシフトとダウンシフトを命じられ
る所定の計算したエンジン速度を示し、さらに新しいギ
ア比の選択に続く所定の時間間隔でこのプログラムを修
正するので、たえず事前の運転者の運転状態を把握した
計算エンジン速度により自動変速を適切にかつ迅速に行
うことができる。
【０１５２】また、アップシフトおよびダウンシフトが
命じられてエンジンの速度を修正するとともに、スロッ
トル弁位置を表示する入力信号を時間に関して差動さ
せ、この差動したスロットル弁の弁位置信号を含む全て
の入力信号に応答して変速機をある所定のギア比から別
の最適なギア比へシフトするエンジン速度を修正するこ
とにより、ドライバーの運転状況における先見性を自動
変速機に取入れることから、例えば急な加速や原則に対
して検知されたスロットル位置の素早い変化に即応して
適切なシフト切換を行うことができる。
【０１５３】このように、本発明の各々は変速機のハン
チング現象、すなわち、ある臨界動作点でアップシフト
あるいはダウンシフトを行う際、エンジンのアイドルス
ピードが安定せず、早くなったり止まりそうになったり
することを防いでスムーズにギアシフトを行うととも
に、変速機の自動切換えを、その都度の運転条件に最適
に合わせるので、燃料を節約して燃費の向上を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る機械式自動変速装置のブロック配
置図である。
【図２】図１の変速装置の各部品の側面図である。
【図３】図１の変速装置における変速機，同期装置，ク
ラッチ装置の軸断面図である。
【図４】本発明に係る制御装置の速度同期回路の配線図
である。
【図５】本発明に係る制御装置の歯車計数回路の配線図
である。
【図６】本発明に係る制御装置の指令論理回路の配線図
である。
【図７】本発明に係る制御装置のシフト開始回路の配線
図である。
【図８】本発明に係る制御装置のクラッチ制御回路の配
線図である。
【図９】本発明に係る変速装置の各シフト点を例示する
エンジン速度対絞り位置のグラフである。
【符号の説明】
１０ 自動変速装置 １１ 変速機 １２ クラッチ １３ エンジン １４ 出力軸 １６ 絞り位置監視装置 １７ エンジン速度センサ ２１ シフト作動装置 ２４ 情報処理装置 ３１ 絞りペダル ５１５ 差動増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592099134 ジアン エイ． ラハイヴ アメリカ合衆国 マサチューシツツ州 02066 シテユエイト ニールゲイト・ス トリート 77番 (72)発明者 ラバト アー． スミス アメリカ合衆国 ミシガン ブルーム フ ィールド ヒルズ ロウン パイン ロー ド 1786

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン(13)、該エンジンの速度を制御
    するスロットル制御手段(16)、入力シャフトと出力シャ
    フトを有し、この入出力シャフト間を選択的に係合させ
    複数のギア比の組み合せを可能とする変速機(11)及び操
    縦可能な状態に前記エンジンに入力シャフトを接続する
    連結手段を包含する車両用変速制御装置であって、 車両の運転情報に関する複数の入力信号が、(a) 前記ス
    ロットル制御手段の弁位置を表示する信号、(b) 前記エ
    ンジンの速度を表示する信号、(c) 前記出力シャフトの
    回転数を表示する信号を含み、これらの信号を提供する
    ための入力信号供給手段と、 前記複数の入力信号を受信する手段と出力信号を発生す
    る手段を含む構成を有し、しかも入力信号の一定の組み
    合せに対して所定のギア比を提供するプログラムに従っ
    て前記入力信号を処理し変速機を制御する出力信号を発
    生する手段を包含し、前記プログラムが検知された各ス
    ロットル制御手段の弁位置に関してアップシフトとダウ
    ンシフトを命じられる所定のエンジン速度を示し、さら
    に、新しいギア比の選択に続く所定の時間間隔で、前記
    プログラムを修正することによってアップシフト及びダ
    ウンシフトが命じられるエンジン速度を修正する手段を
    備える前記プログラムを修正する手段を包含する情報処
    理ユニット(24)と、 この情報処理ユニットからの出力信号により前記連結手
    段及び変速機を始動させるとともに選択ギア比の変化に
    応答して変速機を選択したギア比にシフトさせる出力信
    号応答手段とを包含する車両用電気機械式自動変速装
    置。
  2. 【請求項２】 エンジン(13)、該エンジンの速度を制御
    するスロットル制御手段(16)、入力シャフトと出力シャ
    フトを有し、この入出力シャフト間を選択的に係合させ
    複数のギア比の組み合せを可能とする変速機(11)及び操
    縦可能な状態に前記エンジンに入力シャフトを接続する
    連結手段を包含する車両用変速制御装置であって、 車両の運転情報に関する複数の入力信号が、(a) 前記ス
    ロットル制御手段の弁位置を表示する信号、(b) 前記エ
    ンジンの速度を表示する信号、(c) 前記出力シャフトの
    回転数を表示する信号を含み、これらの信号を提供する
    ための入力信号供給手段と、 前記複数の入力信号を受信する手段と出力信号を発生す
    る手段を含む構成を有し、しかも入力信号の一定の組み
    合せに対して所定のギア比を提供するプログラムに従っ
    て前記入力信号を処理し変速機を制御する出力信号を発
    生する手段を包含し、前記プログラムが検知された各ス
    ロットル制御手段の弁位置に関してアップシフト及びダ
    ウンシフトが命じられる所定のエンジン速度を示し、さ
    らにアップシフト及びダウンシフトが命じられるエンジ
    ンの速度を修正する手段を備える前記プログラムを修正
    する手段を包含し、前記スロットル制御手段の位置を表
    示する前記入力信号がスロットル制御手段の弁位置に対
    応して変化し、この弁位置を表示する前記入力信号を時
    間に関して差動させる手段(515) 、及びこの差動したス
    ロットル弁の弁位置信号を含む全ての前記入力信号に応
    答して変速機をある所定のギア比から別のギア比へシフ
    トするエンジンの速度を修正する手段を包含する情報処
    理ユニット(24)と、 この情報処理ユニットからの出力信号により前記連結手
    段及び変速機を始動させるとともに選択ギア比の変化に
    応答して変速機を選択したギア比にシフトさせる出力信
    号応答手段とを包含することを特徴とする車両用変速制
    御装置。
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