JPH05319145A - エンジントランスミッション制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 エンジンとパワートランスミッションの動作
を調和させ、より大きなフレキシビリティを大型オフロ
ード車の動作に与える。 【構成】 パワーシフトトランスミッション６４をシフ
トさせ、複数の前進ギヤのうちの１つのギヤで動作する
ように命令するトランスミッション制御信号を供給する
第１の電子コントローラ９０と、エンジン５２に多数の
異なる希望エンジン回転数のうちの１つで動作するよう
に命令し、実際のエンジン回転数を監視するためにエン
ジン制御信号を供給する第２の電子コントローラ９６と
を備え、希望対地速度がオペレータによって指定される
と、希望速度を達成するために必要なトランスミッショ
ンギヤおよびエンジン回転数を自動的に選択し、自動シ
フトアップまたはシフトダウンも実行する。本システム
はさらに快適モード、燃料節約モードおよび最大馬力モ
ード、疑似ギヤモードを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的にはエンジン及
び多段トランスミッションを有する自走式オフロード車
の電子式トランスミッション制御システムに係り、特
に、エンジン／トランスミッションの組合せを効率良く
運転するための新規な電子式コントローラ及び新規な方
法を具備する制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】トラン
スミッションは、変速ギヤ比（もしくは、簡単には「ギ
ヤ」）として知られる異なる入出力駆動比で動力伝達す
るために多数の異なるパターンで係合できる多数のギ
ヤ，シャフト，クラッチ装置を有する。かかるトランス
ミッションでは、適当なパターンの電気信号を油圧バル
ブの選択ソレノイドアクチュエータに伝えることによ
り、いかなるギヤでも選択することができる。多くの種
類の高荷重オフロード車に要求されるトランスミッショ
ンの型式である大型多段トランスミッションへ機械的に
オペレータ起動制御を接続する際に生ずる問題を、上記
電気式制御トランスミッションは解決できる。トランス
ミッション用のマイクロプロセッサベースの電子式コン
トローラは永年にわたり各社で使用されてきた。かかる
電子式コントローラの一例は、米国特許第4,425,620 号
「トランスミッション用の電子式制御」に開示されてお
り、この米国特許は参考資料として本明細書に組込まれ
るものである。前記特許には、オペレータがトランスミ
ッションを操作しようとする車両の向きとギヤとを支持
するためのモード選択レバーおよび上下段シフト機構パ
ルサレバーを有するマイクロプロセッサベース電子制御
システムが開示されている。

【０００３】荷重時にオペレータがトランスミッション
のクラッチを瞬間的に係合解除し、その後クラッチを再
係合させると、通常のトランスミッションではトランス
ミッションの出力シャフトの速度が対地速度と整合して
いないときには衝撃が生ずる。前記特許に述べられた電
子制御は、トランスミッション出力をオフロード車の地
上速度と完全に整合させるトランスミッションギヤを自
動的に選択することにより、その衝撃を実質的に無くす
ものである。前記特許では、また、衝撃をなくすのを補
助するように設計された対地速度整合アルゴリズムの特
別の使用について開示している。しかしながら、開示さ
れた制御システムでは、変速中にトランスミッションク
ラッチを電子制御により徐々に係合させるのではなく、
単にオンオフでソレノイドを操作する。従来のトランス
ミッションでは、クラッチ係合速度は、オリフィスやア
キュミュレータ（１つあるいは２つ以上の）のような油
圧機械式制御に依存している。かかる機械式制御は、そ
れ自身では、全ての条件下でスムースなまたは衝撃のな
い変速（ギヤシフト）を効果的に提供できるわけではな
い。

【０００４】農業機械や建設機械の技術では、トルクモ
ータで操作する油圧バルブのような比例式アクチュエー
タ装置の使用が知られており、これによれば比較的ソフ
トな係合が可能であり、従って変速中の回避できる。か
かる比例式アクチュエータ装置は、度々、パルス幅変調
（ＰＷＭ）信号により操作される。この場合のＰＷＭ信
号のデューティサイクルは、アクチュエータによって生
成されることが望ましいＤＣ値または所望平均値に比例
して変動する。トランスミッションを無衝撃ソフト係合
で操作する上記ＰＷＭ信号を使用する電子制御システム
は、米国特許第4,855,913 号「パワーシフトトランスミ
ッション用電子制御システム」に開示されており、この
米国特許も参考文献として本明細書に組込まれるもので
ある。

【０００５】前記のトランスミッション用電子制御が有
用であることは分っているが、これはエンジン／トラン
スミッション組合せ全体の半分を制御しているに過ぎな
い。すなわちトランスミッションのみでエンジンではな
い。エンジンとトランスミッションとを組合せで考える
時は、以下の議論で示すように別の問題が提起される。

【０００６】高荷重オフロード車に用いられた旧型のデ
ィーゼル動力装置では、馬力−エンジン回転数曲線がエ
ンジン回転数の比較的狭い範囲でピークに達していた。
図１のトルク曲線３６および馬力曲線３８がこのことを
示しており、ほとんどエンジンだけが駆動されている範
囲は水平線４２を越える曲線３６の動力範囲４０として
示されている。この比較的狭いパワーバンド４０はエン
ジン回転数約１８６０ＲＰＭ〜約２０００ＲＰＭ範囲に
あり、ここで車両は最も効率よく運転され、最大量の利
用可能牽引力がエンジンから引出せる範囲である。曲線
３６で表わされるこの種のトルク−エンジン回転数特性
のために、車両をその最大定格馬力近くで運転する必要
のあるオペレータは、業務を遂行すべくエンジンから十
分なトルクを得るためには、極めて正しいギヤでトラン
スミッションを動かさなければならない。

【０００７】かかる旧式エンジンはかなり狭い範囲の回
転数でのみ効率よく動くので、いかにして車両から最大
馬力近くを引出すかの問題は１２，１６，２４段および
３６段ギヤさえもの多くのギヤを有するトランスミッシ
ョンの開発により解決された。かかるギヤの追加はトラ
ンスミッションのコストを大きく増加させるという第２
の問題を生ずるけれども、広範囲の速度に亘りエンジン
から最大馬力を引出すことができ、特定の速度で走り、
かつエンジンからほとんどフルパワーを得られることの
メリットは、かかるトランスミッションコストの増加を
正当化させるだけの価値があるものとされてきた。

【０００８】多数のギヤを有するトランスミッションは
非常に人気があった。ある使用例では、特にある種の農
業用トラクタの場合は、動力装置が受ける荷重の変動に
対しスロットルまたはギヤを調節せずに、比較的一定速
度で車両を動かしたいことが度々ある。この種の使用に
は、種子まき，施肥，取り入れまたはその他達成される
結果の一様性が比較的一定の車両対地速度を維持できる
のかどうかなり依存しているものを含む。他の使用、と
りわけ農業ではオペレータの注意はかじ取り、またはオ
フロード車に掛けられている道具の監視にとられる。更
にある使用では動力装置の損耗を最小にするために単一
ギヤで一定速度で車両が走ることをオペレータは望んで
いる。更に別の使用では、今行っている操作を停止する
だけで、どんなギヤシフトも有効に実施できるものもあ
る。例えば、畑を深く耕す場合、地中に埋まってしまう
すきにより生ずる制動作用により、トラクタが即座に動
きを停止するので、トラクタのギヤを容易に切換えるこ
とはできない。こういった理由で、多くの農場主は、あ
る決った使用には単一のギヤ、単一の速度調節でトラク
タが走るよう設定するのに慣れている。このやり方では
過度の燃料消費という問題が生ずる。

【０００９】最近、カミンズ・エンジン・カンパニー
（Cummins Engine Company)(アメリカ合衆国・インディ
アナ州・コロンブス）等の大型ディーゼルエンジンのメ
ーカーが、幅広で比較的フラットなトルク−エンジン回
転数曲線をもつエンジンを作り出すことができるように
なった。これらの進歩はエンジンの電子制御の進歩によ
りある程度可能である。カミンズ・エンジン・カンパニ
ーには、大型ディーゼルエンジンの電子式エンジン制御
システムを設計，製造する子会社、カミンズ・エレクト
ロニクス（Cummins Elctronics）（アメリカ合衆国・イ
ンディアナ州・コロンブス）がある。図１のトルク曲線
４４および馬力曲線４６がこの新型エンジンで得られる
幅広の性能範囲の種類を説明している。目立つのはトル
ク曲線４４は大きく比較的フラットまたは一定のトルク
部分４８を有しており、このトルク部分４８は約１７０
０ＲＰＭから約２１００ＲＰＭまで水平線４２の上にあ
る。

【００１０】オフロード車両用に上記のようなエンジン
が作られ始めると、駆動系性能を最適化し、且つ、トラ
スミッション付オフロード車を運転するモード数を増加
することにより上記問題を解決することが考えられる。

【００１１】電子式トランスミッション制御システムに
よりトランスミッション操作と電子制御エンジンとを統
合して、大型オフロード車の運転に柔軟性を増すのが本
発明の主要目的である。本発明の重要な関連目的に、マ
スタコントローラとしてトランスミッション制御システ
ムを用いることにより、最大馬力モードおよび燃料節約
モードを含む、オフロード車運転の多重モードを提供す
ることがある。

【００１２】本発明の他の目的は、新しいディーゼルエ
ンジンにおいて幅広のトルク−エンジン回転数特性を採
用することであり、従来のエンジン／トランスミッショ
ン組合せで必要であったギヤより少ないギヤにより、特
にトラクタその他の農業用機器等の大型オフロード車に
おいてほとんど無段階の速度選択とギヤ調節とを可能に
することである。

【００１３】更に本発明の他の目的は、実際に存在する
より多くのギヤをオフロード車が有しているようにオペ
レータに思わせるべく、エンジン／トランスミッション
組合せに擬似ギヤモードを提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく考
案された本発明によれば、エンジン及び多数のギヤを備
えたパワーシフトトランスミッションを有する自走式オ
フロード車用の電子制御システムであって、前記パワー
シフトトランスミッションを制御すると共に、前記エン
ジンが動作すべき回転数を指定するための１つ以上の制
御信号を前記エンジンに供給するための電子制御システ
ムであって、前記電子制御システムは、前記パワーシフ
トトランスミッションが動作すべき前進ギヤの特定の１
つを指定するトランスミッション制御信号を供給するた
めの、記憶されたプログラム制御のもとで動作可能な第
１の電子コントローラ手段と、所定の範囲内で多数の異
なるエンジン回転数のうちの１つで動作するように前記
エンジンに命令するために必要な１つ以上のエンジン制
御信号を供給するための、記憶されたプログラム制御の
もとで動作可能な第２の電子コントローラ手段とを備え
ており、前記第１のコントローラ手段は、現トランスミ
ッション制御信号によって指定された特定のギヤで動作
するように前記トランスミッションに命令するための第
１の電気的出力手段と、前記第２の電子コントローラ手
段との間でディジタル信号を送受信するための通信手段
とを有し、前記第２のコントローラ手段は、前記エンジ
ン制御信号によって指示された特定のエンジン回転数で
動作するように前記エンジンに命令するための第２の電
気的出力手段と、前記第１の電子コントローラ手段との
間でディジタル信号を送受信するための通信手段とを有
することを特徴とする電子制御システムが提供される。

【００１５】

【発明の概要】本発明の電子制御システムはトランスミ
ッションを制御し、エンジン速度を指定するためにエン
ジンに少くとも１つの制御信号を生成する。本電子制御
システムは、どの前進ギヤにトランスミッションをシフ
トすべきかを指定する変速制御信号を生成するための第
１電子コントローラ手段と、所定範囲内の多数の異なる
エンジン回転数の１つでエンジンを運転するよう指令す
るのに必要な少くとも１つのエンジン制御信号を生成す
るための第２電子式コントローラ手段とからなる。

【００１６】第１コントローラ手段には、最新のトラン
スミッション制御信号により指定される特定ギヤで運転
するようにトランスミッションに指令するための第１電
気出力手段が含まれている。第２コントローラ手段に
は、エンジン制御信号により指示される特定エンジン回
転数で運転するようにエンジンに指令するための第２電
気出力手段が含まれている。両コントローラ手段とも、
相手の電子コントローラ手段との間でディジタル信号を
送受信するための通信手段を有している。

【００１７】本電子制御システムはまた、好ましくはコ
ントローラ手段の少なくとも１つに接続されて該コント
ロール手段に応答し作動する表示手段を含む。この表示
手段は現在の（運転中の）トランスミッションのギヤと
現在のエンジン回転数とをオペレータに指示するための
ものである。この表示手段は更に、その他の情報（他の
コントローラ手段から受信した情報を含む）も表示す
る。

【００１８】電子式制御システムには、好ましくはより
高速のギヤまたは低速のギヤへの変速を制御する自動化
手段も含まれる。自動化手段はまた、一連の連続的なシ
フトアップまたはシフトダウン指令を生成するための手
段として設けられることもある。さらに、本システム
は、少なくとも部分的は対地速度に基づいて、次はどの
ギヤにシフトすべきかを決定する自動手段すなわち自動
地上速度適合手段を備えることもある。

【００１９】本発明の第２の態様によれば、上に説明し
たのと同じ基本適用例として第２電子制御システムが提
供される。この制御システムは、オペレータが選択する
希望車速を受理する手段と、どの前進ギヤが指示されて
も運転するようトランスミッションに指令するのに必要
なトランスミッション制御信号を提供すると共に、可能
エンジン回転数の範囲ならどの回転数でも運転するよう
エンジンに指令するのに必要な少なくとも１個のエンジ
ン制御信号を提供するための電子コントローラ手段とか
らなる。本システムでは、コントローラ手段には、エン
ジン制御信号により指示されるエンジン回転速でエンジ
ンを運転させるための第１及び第２電気的出力手段が含
まれる。

【００２０】コントローラ手段には、変速ギヤに対する
オペレータの選択を、次に希望車速を達成するのに必要
な希望エンジン回転数を受理する手段に応答する第１自
動手段も含まれる。前述の場合と同じく、コントローラ
手段には、好ましくは一連のギヤシフトコマンドを生成
する第２自動手段が含まれる。このシフト指令は好まし
くは、もし前にシフトコマンドがあるならば該前のシフ
トコマンド完了後、所定の最少時間間隔で生成される。

【００２１】第２制御システムには、さらにエンジンを
運転できる多数モード中の１モード選択をオペレータか
ら受理するオペレータ入力手段が含まれてもよい。選択
すべき可能運転モードは燃料節約モードおよび最大出力
モードを含む。

【００２２】最大出力モードでは、電子式コントロール
手段は変速ギヤおよびエンジン／トランスミッション組
合せから実質上最大出力を生ずるエンジン回転数を選択
する。燃料節約モードでは、コントローラ手段は変速ギ
ヤおよびエンジン／トランスミッション組合せから実質
上最適燃料節約を達成するエンジン回転数を選択する。

【００２３】本発明の第３の態様（方法）によれば、自
走オフロード車に対し特別のオペレータインタフェース
を与えることができる。本方法では、トランスミッショ
ンが実際よりも多くの前進ギヤを有することを、表示そ
の他の手段でオペレータに指示する。かなり広い範囲の
エンジン回転数にわたってかなり高いトルクで運転する
電子コントローラ付きの新世代ディーゼル駆動装置を利
用するために、この方法が考案された。各実際のギヤに
対し、エンジンは好ましくは２つの異なる回転数で運転
され、車両が１つの狭いトルク−エンジン回転数曲線と
実際の各変速ギヤに対し２つの別のギヤを有しているか
のような錯覚をオペレータに起こさせる。従って、例え
ば１２前進ギヤ付きトランスミッションは２４前進ギヤ
を有するかのように見せることができる。この様にし
て、ある特定の車速を得るのにある決まった変速ギヤを
選択する習慣を有するオペレータでも、非常に慣れた方
法で、実際にはずっと少ないギヤしか備えてないオフロ
ード車を運転することができる。

【００２４】上述及びその他の本発明の態様、目的、特
徴および利点は、図面を参照しながら読まれるべき以下
の詳細な説明と特許の請求の範囲とから完全に理解され
るであろう。

【００２５】

【実施例】以下の本発明についての記述は、本質的には
単なる例示であり、特許の請求の範囲に記載された発明
またはその適用例，使用法を制限するものではない。特
に、ここの開示された内容（ハードウエア及びソフトウ
エアを含む）は、当該技術分野における通常の知識があ
れば修正，変更され得るというることを当業者は理解す
べきである。

【００２６】図２は本発明のトランスミッション制御シ
ステム６０を利用するオフロード車の駆動システム５０
を示す。車両駆動システム５０には、継手手段５８およ
びトランスミッション６４の入力駆動軸６２を含む駆動
トレーンを介してエンジン出力駆動軸５６に出力を供給
する電子式エンジンコントローラ５４付きエンジン５２
が含まれる。本発明の好適実施例では、トランスミッシ
ョン６４は多数のギヤ比を有するタイプのものであり、
ギヤ比は油圧弁６６の作動により選択される。油圧弁は
ソレノイド６８の励磁に伴い選択される。通常は、各油
圧弁はソレノイドを励磁するとシフトし、ソレノイドを
脱磁すると、一般には弁の内部スプリングにより元に戻
る。

【００２７】トランスミッション６４はまた、駆動出力
軸６８および出力分岐（ＰＴＯ）軸７０を有す。トラン
ンスミッションに何個のギヤがあるかにもよるが、一般
にはトランンスミッションには追加中間軸（図示せず）
が設けられている。

【００２８】クラッチ装置７２，７４，７６で示すよう
に、１個又は複数のクラッチ装置が軸６２，６８，７０
等の各軸と関係しており、その状態が関連ギヤ（ギヤ８
２，８４等）が夫々の軸と連結さているか、それともフ
リーホイール状態であるかを定める。

【００２９】本発明のシステムを使用する試作車両にお
いては、１２前進ギヤ，２後進ギヤ，８クラッチ付きの
富士鐵工所（静岡県湖西市）製の富士鐵工トランスミッ
ション，モデルＮｏ．ＥＷ１６をトランスミッション６
４として採用し、カミンズ社製ディーゼルエンジンモデ
ルＮｏ．ＮＴＡ８５５をエンジン５２として採用し、ま
たカミンズ・エレクトロニクス社製オフハイウェイエン
ジンコントローラをエンジン・トランスミッション５４
として採用した。

【００３０】制御システム６０はまた、コントローラシ
ステム９０，ダッシュボード９２，トランスミッション
制御スイッチ・レバーセット９４，エンジン機能・アク
セサリ制御スイッチ９６，車両点火スイッチ９８，エン
ジンスロットルユニット１００、及び被制御電気出力ユ
ニット１０２を有する。再プログラミングパネル１０４
をオプションとして、制御システム９０の再プログラム
に使用することもできる。

【００３１】トランスミッション６４は、スプリング式
ピボッテッドレバー１１４に取付けたペダル１１２を有
する普通のクラッチペダルアセンブリ１１０を有し、機
械的結合を示す点線１１６で示すように、トランスミッ
ションのマスタクラッチ（図示せず）を手動で係合解除
するのにこれを用いることができる。

【００３２】制御システム６０はまた１個又は複数の速
度センサシステム（いかなる既知の形式であってもよ
い）を備える。エンジン回転数センサは、エンジン出力
軸５６に連結されるフライホイールギヤ１２０の歯を検
知する可変リラクタンスセンサ１１８であってもよい
（センサ１１８の前を通過する歯を検知する）。トラン
スミッション出力回転数は、出力トランスミッション駆
動軸６８に連結される回転ギヤ１２４の通過する歯を検
知する可変磁気リラクタンスセンサ１２２を含む他のセ
ンサシステムにより検知される。出力軸６８は車両の被
駆動車輪１２８に連結されているので、センサ１２２は
見かけの対地速度を示す。よく知られている通り、地面
を深く耕作する等の重農作業では特に、被駆動車輪はス
リップし易い。

【００３３】真の対地速度指示を得るためには、地表面
１３６からマイクロ波信号１３４をバウンスする普通の
レーダホーンユニット１３２を用いて、真の対地速度を
極めて正確に読取ればよい。別の方法として、もし車両
が図２の下右端に示すタイヤ１３８のような自由転輪タ
イヤを有するなら、タイヤ１３８のホイール・リムアセ
ンブリを支持する車軸１４６に支持されたギヤ１４４の
通過する歯を監視することにより、別の可変リラクタン
スセンサ１４２を用いて真の対地速度信号を得ることが
できる。

【００３４】電子制御システム９０は、ポート１５０〜
１５８のような適当な数のディジタルおよびアナログの
入力および出力ポートを備え、太線および細線１６０〜
１８０で示すように電気信号を送受信する。各線は１個
又は複数の電気回路を表わし、各線はケーブルでも電線
でもワイヤハーネスでもよい（必要に応じて、電気回路
の１個又は複数の箇所に光ファイバ信号パスを用いても
よい）。

【００３５】被制御出力ユニット１０２には電源部１８
２および電源切換リレー部１８４が設けられる。制御シ
ステム９０には電源部のリレーに電気的に結合され、リ
レーを作動させる監視タイマ回路１８６が設けられる。
もしなんらかの理由で、制御システム９０内のマイクロ
プロセッサにより決められた通りに監視タイマが定期的
にリセットされない場合は、リンプホームモード（limp
-home mode）に入るよう電源切換部に命令する。電子制
御システム９０およびユニット１０２の内部ハードウエ
アの詳細は図４に詳細に示されている。被制御電源ユニ
ット１０２の構成の詳細（その部分１８２〜１８６およ
び電子制御システム９０とのインタフェースを含む）は
前記の米国特許出願第07/700,629号に詳細に述べらてい
るので、ここでは省略する。

【００３６】ダッシュボード表示ユニット９２は必要に
応じて簡単にも複雑にもできる。複雑な場合の表示ユニ
ット９２が図２に示してあり、専用のマイクロプロセッ
サ１９０が設けられている。このマイクロプロセッサ１
９０は、シリアルポートインタフェース１９２により回
線１６０を介して電子制御システム９０と交信できるよ
うになっている。表示ユニット９２はバッファ／ドライ
バ／ラッチ（ＢＤＬ）部１９４を有し、ライン２１０の
ようなＢＤＬ部から延びるラインで表わされる電気配線
回路を介して各個別表示１９６〜２０８を操作するため
の信号が提供される。表示部１９６〜２０８は通常形式
のいかなる形式をとってもよい（例えば、本実施例では
個別表示部として示されているが、必要ならば同じ情報
を示すのに２次元フラットパネル表示部又は陰極線管を
代りに使うこともできる）。表示部１９６は実際のエン
ジン回転数を指示する回転計であり、ディジタル形式ま
たはアナログ形式表示装置のどちらでもよい。表示部１
９８〜２０４は好ましくは所要値を表示するのに必要な
だけの桁数および小数点を有する７セグメントの発光ダ
イオード（ＬＥＤ）表示又は液晶表示（ＬＣＤ）から成
る。表示部１９８および２００は好ましくは実ギヤおよ
び所望（希望）ギヤをそれぞれの２桁で表示する。表示
部２０２および２０４は好ましくは実対地速度および所
望対地速度それぞれを表示するため、第２桁と第３桁の
間に単一小数点を付けた３桁の表示部である。表示部２
０６は好ましくは、例えば制御システム９０の現在の操
作モード等を示す１個又は複数の英数字メッセージや指
示，警告又はエラーのコード（あるいはメッセージ）を
示すための２０乃至４０文字ドットマトリックス表示部
である。より長い全文書メッセージも通常の画面移動手
法またはメッセージの連続的部分表示により表わすこと
ができる。

【００３７】表示部２０８は約２８の分離バーセグメン
トを有するオプションの背面照明ＬＣＤバーグラフ表示
部であり、セグメントは５つごとに隣設バーセグメント
より大きくなっている。このバーグラフ表示は、オフロ
ード車用のダッシュボード表部示の一部として、本出願
の譲受人フィーニックス・インターナショナル・コーポ
レーション（Phoenix International Corporation)（ア
メリカ合衆国・ノースダコタ州・ファーゴ）から入手で
きる。本発明では、表示部２０８は別の新しい目的で利
用されている。即ち、現ギヤに対するシフトアップおよ
びシフトダウン点から見て現在の希望エンジン回転数又
は現在の実対地速度がどこにあるかの相対表示するため
に用いられている。例えば、端末バーセグメント２１
２，２１４を照明発光させてシフトダウン，シフトアッ
プ点を表示し、一方で両端末セグメント間のセグメント
２１６等の別のセグメントを照明発光させて現エンジン
回転数を表示させることにより上記相対表示が可能とな
る。エンジン回転数（または対地速度）が変ると、セグ
メント２０６をオフにし、隣りのセグメントをオンにす
ることにより、中間の照明発光セグメントの位置は表示
部２０８上を左右に自由に移動することができる。この
ように、照明発光中間セグメントの相対位置によって、
希望エンジン回転数（または実際対地速度）がシフトポ
イントに対してどのように変化しているかが表示され
る。代替案として、セグメント２１６の左側全部のバー
セグメントを照明発光させてもよい。いずれの方法で
も、オペレータには、シフトアップおよびシフトダウン
点に対して現在のギヤで、車両がどこで操作されている
かについての情報が図表的に表示される。前述の記述が
あれば、ダッシュボード表示アセンブリ９２の構成およ
び作用（ブロック１９０〜１９４で表わす内部コントロ
ーラおよび内部表示１９６〜２０８を含む）は、当業者
の技術範囲のものとなり、これ以上の説明は省略する。

【００３８】再プログラミング（ＲＰ）パネル１０４は
適当なあるいは通常の形式のものでもよい。例えば、工
場内なら、ＲＰパネル１０４は可搬式パソコンでよい。
工場から離れた現場では、ＲＰパネル１０４は、適当な
多数押しボタン式のオペレタータ・インタフェースパッ
ドと、２列ＬＣＤディスプレイのような所定記号表示装
置とを有する可搬式手持電卓状装置の形をとることもで
きる。

【００３９】図２に示すように、オペレータスイッチ・
レバーのセット９４および９６は、オフロード車のオペ
レータが制御システム９０に所要の操作命令とモードを
伝えるために、通常の又は適当な形式をとってもよい。
従って以下に図示および説明してある個別スイッチ，レ
バーは、かかるオペレータインタフェース用に用いるこ
とができる多くの可能なオペレータ入力装置セットのほ
んの一部にすぎない。例えば、多数押しボタン式キーパ
ッド又はコード化したサムホイールスイッチを希望値又
は希望モードの命令又はディジタル表示の入力に使用す
ることができるし、また、この目的のために個別スイッ
チおよびポテンショメータを用いることもできる。

【００４０】スイッチ・レバーのセット９４はトランス
ミッションコマンドの選択および指定に使用されてい
る。上記セット９４にはスイッチ２２４，２２６および
ピボットレバー・アセンブリ２２８，２３０が含まれ
る。スイッチ２２４はトランスミッション操作の出力モ
ードを選択するのに用いられ、３ポジション、即ちオフ
（中央ポジション）、最大馬力（「最大馬力」用の左ポ
ジション）、および燃料節約（「燃料節約」用の右ポジ
ション）を含む。スイッチ２２６はトランスミッション
の運転モードを選択するのに用いられ、２ポジション、
即ちＧＳ（「対地速度」用の左ポジション）およびパル
サ（右ポジション）を有する。レバーアセンブリ２２８
はピボットハンドレバー２３２により方向を選択するの
に用いられ、３ポジション、即ちニュートラル（中央ポ
ジション）、前進（左ポジション）、後進（右ポジショ
ン）を有する。レバーアセンブリ２２８のベース２３４
には、レバー２３２が前進，ニュートラル，後進ポジシ
ョンにあることをそれぞれ示す３個のスイッチ２３６，
２３８，２４０が設けられてもよい。レバーが置かれた
最終ポジションに留まって動かないように、アセンブリ
２２８はディテントを有することが望ましい。レバーア
センブリ２３０は、３ポジション、即ちノーアクション
ポジション（中央）、上（左ポジション）、下（右ポジ
ション）を有するピボットハンドレバー２４２を有す。
ベース２４４は、レバー２４２が上，下ポジションにあ
る時それぞれ示すリミットスイッチ２４６，２５０を有
す（レバー２４２が中央ポジションにあることは、スイ
ッチ２４６もスイッチ２５０も共に入っていないという
ことを見れば容易にわかる）。アセンブリ２３０は、レ
リースされるとレバー２４２をその中央ポジションに戻
すようスプリング付勢されていることが望ましい。スイ
ッチ２３６〜２４０および２４６〜２５０は、マイクロ
スイッチ，非接触型磁気作動リードスイッチ又はこの組
合せを含むいかなる適当な形式であってもよい。レバー
アセンブリ２２８，２３０は、車両の前後軸の方向にレ
バー２３２，２４２が前後に動くように配置構成される
のが望ましい。基本のオペレータインタフェース機能が
果せる限り、上に述べたのとは別のレバー又はジョイス
ティック配置を用いてもよい。使用される正確な配置構
成は本発明を制限するものではなく、他の配置構成も取
り得る。

【００４１】スイッチのセット９６はエンジン機能もし
くはコマンド，又はアクセサリ機能もしくはコマンドの
いずれかを選択又は指定するのに用いられ、２つの「オ
ンオフ」切換スイッチ２５６，２５８を含む。スイッチ
２５６は、ソレノイド励起油圧弁（図示なし）によりＰ
ＴＯ軸をオンオフするのに用いられる。スイッチ２５８
はエンジンコントローラ５４の「ドループ」機能がオン
かオフかを指定するのに用いられる。ドループ機能がオ
ンの時は、通常のエンジンと同じように、負荷が増す
と、エンジンコントローラ５４によりエンジン５２には
減速する（即ち、そのＲＰＭが減少する）。ドループス
イッチ２５８がオフポジションにあると、エンジンへの
負荷がかなり変ったとしても、エンジンコントローラ５
４はエンジン５２の回転数を希望のエンジン回転数に正
確に維持しようとする。

【００４２】上に述べたセレクタおよびレバースイッチ
２２４〜２５８は図２の電気回路１８０で示された１個
又は複数のワイヤハーネスに結合されている。このスイ
ッチの一部は、必要ならば被制御出力ユニット１０２に
接続することも可能である。例えば、車両が車両「オン
オフ」スイッチ９８により最初にオンにされる場合、ト
ランスミッションのいずれかのクラッチに係合する以前
に方向レバー２３２がニュートラルポジションにあるこ
とを確かめることは重要である。被制御出力ユニット１
０２とスイッチセット９４，９６との間の電気的相互接
続はライン２６０で表わされている。ライン２６２は被
制御出力ユニット１０２から延びており、ユニット１０
２とトランスミッション６４のソレノイドバンク６８と
の間の電気的直接接続を表わす。「リンプホーム」操作
に必要な機能および電気接続は前記した２つの米国特許
及び審査中の特許出願に記載されているので、ここでは
省略する。

【００４３】図２に示すクラッチペダルアセンブリ１１
０は、スイッチ２０２および２７４をも有しており、こ
れらスイッチ２０２及び２７４はそれぞれペダル１１２
がその完全押下げポジションおよび完全上昇ポジション
にあることを検知するのに用いられる。これらリミット
スイッチ２０２及び２７４は、マイクロスイッチ，リー
ドスイッチ又はこの２つの組合せ等のいかなる通常の適
当な形式をとってもよい。

【００４４】エンジンスロットルレバー１００は適当な
基部２７８の上に装着され、エンジンスロットルレバー
１００はポテンショメータ，リゾルバー，エンコーダ等
の適当な形式のポジション指示装置２８０を有してい
る。装置２８０の回線１７２をを介してアナログまたは
ディジタル信号を制御システム９０へ提供し、その量ま
たは値はレバー１００のポジションまたは設定を表わす
ものである。この信号は、次に、電気回線１６８を介し
て電子式エンジンコントローラ５４に送信される。ま
た、回線１７２の電気信号の値は、オペレタータからの
スロットルポジションコマンドとして制御システム９０
により読み取られる。スロットルレバー１００は好まし
くはレリース可能なディテント機構を有す。ディテント
機構はレリースボタン２８４により操作される小型スプ
リング式バンドブレーキ（図示せず）等のいかなる形式
でもよい。レリースボタンは、オペレータが一旦セット
すると、レバーを所定の位置に維持する。当業者であれ
ば、レバーの代りにポテンショメータのようなノブ付き
ポジション指示装置を使用できることがわかるであろ
う。スロットルレバー１００およびその基部２７８の代
りに、入力値を保持するための適当な電子式ラッチ回路
付きのキーパッドを使用することも可能である。

【００４５】図３は本発明の試作高荷重トラクタシステ
ムに用いられた富士鐵工モデルＥＷ１６トランスミッシ
ョンの各ギヤを係合させるために励磁をしなければなら
ないソレノイドを示している。本試作システムが本開示
の基礎になっているが、他の会社のトランンスミッショ
ンも類似原理で作動するので、ここでの議論が他のトラ
ンスミッションにも等しく適用されることは当業者には
理解できるはずである。トランスミッション６４には、
ソレノイド起動油圧弁により各々制御される８個のクラ
ッチ装置が設けられている。図３のパターン２９０を左
から右に読むと、ソレノイドにはＹ，Ｚ，Ｘ，Ｗ，Ｖ，
Ｔ，Ｓ，Ｑのラベルが付けられ、列（縦方向）は各ソレ
ノイドに対応している。行（横方向）は方向（前進又は
後進）およびトランスミッションのギヤ（１から１２）
を指す。パターン２９０によれば、第１ギヤのトランス
ミッションを後進にするには各行にある「Ｘ」で示され
るように、ソレノイドＹ，Ｖ，Ｓの励磁が必要である。
各方向とギヤを選択するためには、各方向とギヤとは励
磁すべき３個のソレノイドの独特な組合せを有している
ことをパターン２９０は示している。富士鐵工トランス
ミッションモデルＥＷ１６の構造および操作について
は、富士鐵工所から入手できる文献に記されており、こ
こでは省略する。

【００４６】図４は電子式トランスミッション制御シス
テム９０を、図２からの選ばれた外部構成品（図４の説
明を容易化するため図４に含まれている）と共に示す詳
細なブロック図である。制御システム９０は、１個の大
型マイクロプロセッサベースコントローラ、又はコント
ローラ３０１，３０２（本質的には同じ構造でよい）の
ような複数の小型電子コントローラ装置を含んで構成さ
れてもよい。ある適用例において、コントローラ３０１
又は３０２の特定の機能特徴が利用されない場合には、
利用されない回路構成品又は集積回路チップを単に取外
す（又は付設しない）ことにより、コントローラのコス
トを下げることができる。

【００４７】コントローラ３０１は、水晶発振器のよう
な適当なタイムベース付きのマイクロプロセッサ３０
４、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３１０、バスド
ライバ，チップ選択（ＢＤ／ＣＳ）回路３０８、及び読
出し専用メモリ（ＲＯＭ）３０６により構成されるマイ
クロコンピュータ３０３を有す。不揮発性読出し書込み
用メモリも電気的消去可能なプログラマブル読出し専用
メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）３１２として設けられるのが好
ましい。更にコントローラ３０１は図２の電気回路１８
０に接続される各種オペレータインタフェース装置の状
態を読取るバッファ付きディジタル入力回路３１６を備
える。コントローラ３０１は、また、ライン３２０上の
入力アナログ信号をディジタル形に変換するアナログ−
ディジタル入力回路３１８およびアナログ回路装置に低
電圧電源を与えるフィルタ付きＤＣ電源回路を備えてい
る。コントローラ３０１はさらに、エンジン回転計セン
サ１１８および対地速度ユニットそれぞれのコンダクタ
３２６および３２８のパルス状波形信号を受信する周波
数入力回路３２４を備える。対地速度ユニットは図２で
前に述べた３つのセンサ１２２，１３２，１４２のいず
れか１つでよい。必要ならば、複数の対地速度入力を利
用することもできる。このことは、例えば、センサ１２
２からの見掛け対地速度を、センサ１３２または１４２
によって定める真の対地速度と比較することによりトラ
クタの車輪の滑りを監視する場合には、効果的かもしれ
ない。

【００４８】コントローラ３０１は、電源出力ポート３
３２および３３４を有する。各電源出力ポートは、図２
に示すソレノイドグループ６８の４つのソレノイドを駆
動する。図示していないが、出力回路３３２および３３
４は好ましくは、各ソレノイドへの電流が流れる低値シ
ャント抵抗を含む。これは電流に比例するアナログ電圧
を発生するためのものであり、電流は次にＡ／Ｄ回路３
１８によりアナログ入力信号として監視される。よく知
られているように、かかる手法はソレノイド駆動回路３
２４，３３４の短絡化および開路化を監視するのに有用
である。コントローラ３０１は、出力ポート３３６等の
追加ディジタル出力，高速同期シリアル通信出力ポート
３３８、低速非同期シリアル通信ポート３３９および再
プログラミングパネル入出力ポート３４０を有してもよ
い。電源出力ポート３３６は、トランスミッション６４
の電源取り出しクラッチを係合させるのに用いるソレノ
イド３４２のような追加電源装置を駆動することがあ
る。シリアル通信ポート３３８は電気回線３４４を介し
てコントローラ３０２側の類似のシリアル通信ポートと
通信するのに用いられる。シリアル通信ポート３３９は
電気回線３４５を介してダッシュボード表示部９２と通
信する。コントローラ３０１，３０２は各々モトローラ
モデルＮｏ．ＭＣ６８ＨＣ１１シリーズマイクロコント
ローラを含んで構成することができる。マイクロコント
ローラは、ポート３３８に使用できる高速同期型周辺イ
ンタフェース（５０Ｋボーと１Ｍボーの間で作動する）
と、ポート３３９に使用できる汎用非同期型送受信器と
を有す。

【００４９】内部では、入出力ポート又は回路をマイク
ロコンピュータ３０３に相互接続するために、適当なデ
ータ，アドレス，制御バスが設けられている（これらを
電気回線３４６で表わす）。被制御電源ユニット１０２
への適当な電源接続がターミナル３４８，３４９で行な
われ、もし必要ならば通常の手法を用いて車両バッテリ
電圧を監視することもできる。コントローラ３０１の内
部構造は審査中の米国特許出願第07/700,629号に詳細に
説明されている。

【００５０】図４の下部に示すように、コントローラ３
５１（その頂部は点線で図示されている）等の追加コン
トローラが、ポート３５８等のシリアル通信ポートを介
して他のコントローラに相互接続されてもよい。この追
加電気接続はライン３５４で表わされ、シリアル通信Ｓ
ＰＩポート３５８に接続されている。コントローラ３０
２および３５１はコントローラ３０１と同一または実質
的に類似のものであってもよい。更に以下説明するよう
に、２個以上のコントローラを調整をとって作動させる
のに必要なすべての情報は、米国自動車技術者協会（Ｓ
ＡＥ）シリアル通信規格Ｊ１７０８に述べられたものの
ようなよく知られたシリアル通信手法を用い電気回路３
４５に沿って双方向にパスすることができる。この方法
によれば、制御システムを構成する別々のコントローラ
をリアルタイムベースで１ユニットとして作動させるこ
とができる。

【００５１】単一制御システム９０に多重コントローラ
を使用する主な利点は、システム９０の製造コストをど
んな適用ニーズにも非常にマッチさせ得ることである。
換言すれば、ある適用例において、追加のリアルタイム
計算用電源または追加のアナログまたはディジタル入出
力ポートが必要になると、１個または複数のコントロー
ラ３０２および３５１を必要なだけ制御システム９０に
追加できる。例えば、本発明の試作システムでは、富士
鐵工所製トランスミッションおよびカミンズ社製ディー
ゼルエンジンを用いて、コントローラ３０１はトランス
ミッション６４を操作するために主にリアルタイム制御
および計算要求を処理し、一方コントローラ３０２は主
に電子式エンジンコントローラ５４から／への入出力信
号をリアルタイムで監視・制御し、表示部９２を駆動す
るのに用いられる。このようにして、このエンジン／ト
ランスミッション組合せの作動を監視・制御するのに必
要な全体のソフトウエアコードはコントローラ３０１と
３０２との間で分割され、以下詳しく述べるように、す
べての機能を短いリアルタイムインターバル内で実行す
ることができる。

【００５２】次に、コントローラ３０２に付設された入
出力装置（図４）について説明する。コントローラ３０
２では、ディジタルおよびアナログ入出力（Ｉ／Ｏ）回
路またはポート３６６〜３９０用の手段が設けられてい
るが、これら手段はコントローラ３０１の入出力回路・
ポートに設けられた手段と同じタイプのものである（参
照番号の違いは５０である）。Ｉ／Ｏ回路３６６，３７
４，３８２，３８４は使用されないので、これらはコン
トローラ３０２には設けられていない。つまり、Ｉ／Ｏ
ポートに必要な部品や集積回路の半田付けやプラグ差入
を行わなければよい。

【００５３】図４では、ブロック３９２は回路３９４に
よりアナログ入力回路３６８に加えられるエンジン基準
電圧信号（ＶＲＥＦ）を表し、この信号は少くとも８ビ
ット分解能を有するのが好ましい。スロットルポット２
８０もコンダクタ３９６により回路３６８に付設するこ
とができる。スロットルポット２８０はコントローラ３
０２のＤＣ電源部３７２からフィルタずみ電源を受信す
る。

【００５４】本発明の試作システム６０においては、コ
ントローラ３０２は信号経路３９８を介して電子式エン
ジンコントローラ５４に希望のエンジン回転数信号また
はコマンドを送信するが、この信号またはコマンドはポ
ート３８６から出力されるデジタル値として送信される
ことになる。もしエンジンコントローラ５４がディジタ
ル信号ではなくアナログ信号を要求するなら、Ｄ／Ａ変
換器４００によりこの変換を実施することができる。も
し使用するなら、Ｄ／Ａ変換器４００は少くとも８ビッ
ト分解能を有することが好ましい。コンダクタ４０２は
図２の制御システム９０およびコントローラ５４に示す
回線１６８の一部をなす。

【００５５】図５は本発明の試作システム６０に使用さ
れたカミンズ社製エンジンにおける入力電圧パーセント
（ＶＲＥＦ）と希望エンジン回転数との関係を示す。図
４のライン４０２上のアナログ入力電圧は希望エンジン
回転数コマンドと解釈される。このＤＣ電圧レベル信号
がエンジンコントローラ５４から信号ＶＲＥＦの値の１
００％の一部分としてエンジンコントローラ５４に送信
される（一般には約５ボルトＤＣである）。この電圧信
号ＶＲＥＦは図４ではブロック３９２として描かれてお
り、アナログ入力ポート３６８により監視される。トラ
ンスミッションコントローラにより利用されるエンジン
回転数の正常範囲は８５０ＲＰＭから２１００ＲＰＭま
であり、これら値（８５０ＲＰＭと２１００ＲＰＭ）は
それぞれＶＲＥＦ値の１０％および８０％を表わす。エ
ンジン５２の最小アイドル回転数は６５０ＲＰＭであ
り、スロットル全開無負荷エンジン回転数は２４００Ｒ
ＰＭである。ここで述べる制御を行うためには、エンジ
ンを８５０ＲＰＭと２１００ＲＰＭ間で運転するだけで
よい。これは希望エンジン回転数信号の高い方の値（８
０％）には２０％の不感帯を、低い方の値（１０％）に
は１０％の不感帯を与える。従って、図４に示す電子式
エンジンコントローラ５４およびコントローラ９０は、
Ｄ／Ａ変換器４００からの電圧コマンド信号を監視で
き、開路や短絡回路状態がないことを保証する。

【００５６】エンジンコントローラ５４がＶＲＥＦ信号
の値の１０％〜８０％内のコマンド信号４０２を受信し
ているときは、コントローラ５４は一般に、機械的エン
ジンシステムの制限内でこのコマンドにより表わされる
エンジン回転数を維持するのに必要なすべてのことを実
行する。一般に、コントローラ５４はエンジン回転数
と、機械的にタイミング設定された燃料噴射器の前にあ
る燃料ポンプの圧力とを監視することにより閉ループフ
ィードバックを採用し、エンジン回転数を調整するよう
燃料ポンプ圧力を調節する。他のエンジンコントローラ
では、燃料圧力を一定に維持しながら燃料噴射器からの
燃料供給のタイミングを変化させる等の別の方法で、エ
ンジン回転数を調整することもできる。エンジン回転数
がかなり正確かつ迅速に制御できる限り、エンジン回転
数を制御するためにコントローラ５４が用いる個々の方
法は重要ではない。

【００５７】当業者であれば、他の電圧レベルまたは異
なる制御信号を希望のエンジン回転数コマンドのために
使用できることに気付くであろう。例えば、コントロー
ラ５４と９０の間にディジタル通信を行うことも可能で
ある。その場合には、図４に示すＤ／Ａ変換器４００を
完全に除去することができ、また希望エンジン回転数は
８ビット，１０ビットまたは１２ビット値として送信さ
せることができる。このとき、双方向性ハンドシェーク
方式を用いて情報転送の完全性を保証する。

【００５８】図６は本発明の試作システム９０の対地速
度整合機能との関連で用いる３セットのデータ点を示
す。「アスタリスク」記号は１２前進ギヤの各々に対す
る１０００ＲＰＭデータ点を表わし、「プラス」記号は
１２前進ギヤに対する２０００ＲＰＭエンジン回転数に
対するデータ点を表し、中空四角は前進ギヤでの３００
０ＲＰＭエンジン回転数に対するデータ点を表わす。前
に説明したように、トランスミッションが少しの間係合
解除され、その後車両がまだ移動しているときに再係合
する場合は、常に、対地速度整合を利用するのが好まし
い。もし車両に荷重がかかっていたり、または係合解除
が十分長い間継続すると、実車両速度または実エンジン
回転数または両方ともに変化する（典型的には減少す
る）。しかし、トランスミッションを係合解除した後、
減速しつつあるエンジンから負荷を取り去り、且つ一方
でエンジン回転数コマンド信号が減少しないなら、エン
ジン回転数は増加することがある。このような状態で
は、エンジンは未だ希望速度でなければ、急速に回転数
を増加し始めるであろう。前に述べたように、もしトラ
ンスミッション出力軸６８が、トランスミッション６４
のギヤ比を考慮してトランスミッション出力軸６２の回
転数にマッチしていないならば、同じトランスミッショ
ンギヤを再係合させるとオペレータに感じられる揺れ・
衝撃が生ずるであろう。もしこれが突然起ると（普通は
そうである）、係合しているギヤと関連軸およびトラン
スミッションのクラッチ装置に大きな過渡的な力がかか
り、トランスミッションおよびエンジンの摩耗と損耗を
生ずる。

【００５９】トランスミッションコントローラによる自
動対地速度整合は、現在のエンジン回転数を、ギヤ比を
考慮した対地速度に精密にマッチさせることにより上記
揺れ・衝撃を大幅に回避させるものである。この手法に
よれば、トランスミッション軸の入力軸と出力軸との回
転数の差によりトランスミッションを通過するエネルギ
の移動を最小にすることができる。図６のグラフはトラ
ンスミッションを１０００ＲＰＭ，２０００ＲＰＭ，３
０００ＲＰＭで係合するときの好ましいギヤを示してい
る。３０００ＲＰＭデータ点の中心を結ぶ曲線の形は１
段ギヤから１２段ギヤまで非線形である。２０００ＲＰ
Ｍおよび１０００ＲＰＭデータ点に対する曲線は３００
０ＲＰＭ曲線に類似し、全体としては正比例関係にある
ことに注目する必要がある。従って、本発明の制御シス
テム９０においては、各ギヤに対し１セットの値のみ
（好ましくはそのギヤからの３０００ＲＰＭデータ点ボ
ックスに対する最高および最低車速を表わす２値）を記
憶すればよい。これら１２セットの記憶値から、他のＲ
ＰＭに対する値は必要な時直ちに補間計算され、オペレ
ターがトランスミッションを再係合させると、対地速度
整合のためにはどのギヤにトランスミッションをシフト
するべきかが決定される。特に、３０００ＲＰＭ値に対
する望ましいギヤは車速によりアクセスされる参照用テ
ーブルに記憶される。従って、もしエンジンが１０００
ＲＰＭで運転しており車速が毎時５．５マイル（約８．
８５ｋｍ）ならば、テーブルにアクセスする車速として
は、上記車速に３を乗じた毎時１６．５マイル（約２
６．５５ｋｍ）である。次に参照用テーブルにアクセス
すると、その車速に対し記憶されている値から、クラッ
チの再係合には１０段ギヤにトランスミッションをシフ
トすべきだということが指示され、この動作が実行され
る。この手順をどの時点で実行するかの特別な方法につ
いては、図１１以降の流れ図を用いて更に説明する。

【００６０】トランスミッション制御システム９０は駆
動システム５０を、「パルサ」モードとして知られる通
常の運転モードと、「対地速度（グランド・スピー
ド）」（ＧＳ）モードとして知られる新しい３つの動作
モードとで作動する。３つのＧＳモード中最も単純なの
は「快適」モードであり、このモードでは実際対地速度
を、オペレータが選択した希望対地速度のできるだけ近
くに維持し、一方では同時にエンジン回転数を、変動荷
重に応ずるように変えることによりトランスミッション
シフトの数を減らす。他の２つのＧＳモードは「最大馬
力」ＧＳモードおよび「燃料節約」モードであり、この
モードについて簡単に述べる。

【００６１】パルサモードでは、オペレータは希望ギヤ
とエンジンの希望スロットル回転数を選択する。これは
トランスミッションシフトレバー２４２およびエンジン
スロットルレバー１００を使用して行う。切換スイッチ
２２６でパルサモードを選択した後、オペレータはシフ
トレバー２４２を用いて、操作したいと思う希望のギヤ
を選択する。その後（又はその前）に希望エンジン回転
数も選択する。一旦ギヤとエンジン回転数が分れば、車
輪の滑りを考慮して対地速度は計算できるので、ギヤお
よび特定のエンジン回転数を選択すると対地速度を事実
上選択したことになることは当業者には明らかであろ
う。パルサモードでは、選択したトランスミッションギ
ヤは自動的には変更されず、その代りエンジンが著しく
ラッグダウン（lug down）した時でも同じギヤにとどま
る。

【００６２】図７はエンジン−トランスミッション組合
せを作動または運転する新しい３つのモードの説明する
ための図であり、このモードを対地速度（ＧＳ）モード
または「可変対地速度」（ＶＧＳ）モードと呼ぶ。「可
変」という用語は（レバー１００およびポット２８０と
は独立に、信号４０２により）エンジン回転数コマンド
を調整することによりコントローラ３０２が車両対地速
度を変化させ得るという理由で使用している。後に説明
するように、スロットルレバー１００はマスターレギュ
レータまたはガバナとして作動し、コントローラ３０２
が許容できる最大エンジン回転数を制限する。

【００６３】制御システム６０は別の運転モード（「パ
ルサ」モードとして知られる通常モード）をも有してい
る。ＧＳまたはパルサのいずれかで制御システム９０を
作動させる基本モードは、図２のブロック図に示される
切換スイッチ２２６により選択される。ここでパルサモ
ードを簡単に説明する。一旦ギヤとエンジン回転数が分
れば、車輪の滑りを考慮すると、対地速度が計算できる
から、ギヤと特定のスロットル回転数を選択したことは
事実上対地速度を選択したことと同じであるということ
を当業者は理解するであろう。パルサモードの操作で
は、トラクタはあるギヤで実質的に固定された回転速度
（一定エンジン回転数）で走行する（ギヤと回転速度の
両方ともオペレータが選択する）。もしオフロード車に
対する荷重または地面状態によって、エンジンへ過大な
負荷が作用するために、上記パルサモードの動作が不可
能な場合には、トランスミッションはオペレータが選択
したギヤのままでいるので、エンジンはラッグダウンま
たは失速さえするであろう。

【００６４】新しい対地速度モードはいずれもパルサモ
ードとは明らかに異なる。いずれのＧＳモードにおいて
も、トランスミッションギヤもエンジン回転数も固定さ
れず、エンジン／トランスミッションの組合せにおける
その他のパラメータまたは条件を希望の状態またはその
近傍に維持するために必要なだけ変動できるようになっ
ている。本発明では、非常に重要なものとして選択でき
る３つのパラメータまたは条件があり、これらは希望の
状態またはその近傍に保持される。この保持は図２に示
す電源モード切換スイッチ２２４により行われ、電源モ
ード切換スイッチ２２４には、３つのポジション即ち、
快適，最大馬力，燃料節約がある。スイッチ２２４が快
適モードにあり、運転モードスイッチ２２６がＧＳポジ
ションにあるときは、制御システム９０は希望対地速度
を維持するべくエンジン回転数またもし必要なら選択し
たギヤを変えることにより、トラクタを一定対地速度に
保持しようとする。エンジン用の対地速度帯（どのギヤ
にシフトされていてもこの速度帯の範囲でエンジンが作
動する）は図７に示す各ギヤに対する白抜きおよび斜線
四角の組合せの速度領域で示されている。

【００６５】切換スイッチ２２４が「最大馬力」ポジシ
ョンにあり、切換スイッチ２２６が「ＧＳ」ポジション
にあるときは、制御システム９０は業務に対し有効最大
馬力を生ずるようなエンジン回転数とギヤで、エンジン
／トランスミッションの組合せを運転しながら希望の対
地速度を維持しようとする。駆動システム用の対地速度
帯（どのギヤにシフトされていても、この速度帯の範囲
で駆動システム５０が作動する）は各ギヤの白抜き四角
により図７に示されている。この制御システム６０の運
転手法によれば、最大馬力をオフロード車の駆動システ
ム５０から引出すことができることを、当業者ならば理
解できるはずである。この運転モードでは、エンジン回
転数が、また必要なら選択したギヤも、必要に応じ変更
される。また、制御システム６０が低いギヤへシフトし
なけれならない程に荷重が大きくったときは、車両が受
ける荷重および／または地面により駆動システムに作用
する高荷重に対処するために、対地速度はいくらか変動
することがある。

【００６６】切換スイッチ２２４が「燃料節約」ポジシ
ョンにあり、切換スイッチ２２６がＧＳポジションにあ
るときは、制御システム９０は燃料消費を最小にするよ
うに駆動装置５０を操作する。トラクタ等のオフロード
車に比較的軽荷重しか作用せず、また適度の低速を維持
しなければならない業務に使用されている場合には、こ
の操作モードが有効である。制御システム９０は燃料節
約を最大にするようギヤとエンジン回転数を選択する。
どのような対地速度が設定されていても、駆動システム
５０を図７の斜線つき四角で指定されるギヤで運転する
ことにより上記選択を実行することができる。一般に燃
料節約ＧＳモードは比較的高いトランスミッションギヤ
を選択する結果になり、従って、最大馬力運転モードを
選択した場合より低いＲＰＭでエンジンが運転される。
最大馬力モードの場合と同じように、制御システム６０
は、燃料節約を最適化することと希望エンジン回転数を
維持することの双方を同時に行うことができない場合が
あり得る。その場合には、制御システム９０は快適モー
ドにプログラムされ、シフトダウンしＲＰＭを増加させ
ることにより、自動的に対地速度の維持をするようにす
る。最適ギヤおよび最適エンジン回転数からの偏差は、
必要ならダッシュボード９２に表示される。

【００６７】以上要約すると、ＧＳ運転モードのいずれ
でも大抵の状態下で、同じギヤを用いてもかなり一様な
運転速度で車両を操作することができる。しかし、もし
希望速度を維持できない程、勾配，地面の種類または荷
重が変動するならば、制御システム９０はエンジンスロ
ットルを必要なだけ自動的に調節し、またトランスミッ
ションをシフトアップもしくはシフトダウンして、実対
地速度を希望対地速度にできるだけ近づけるようする。
いずれのＧＳモードでもこれを実行するには、システム
９０は希望対地速度を維持するのに必要なだけ、エンジ
ンコントローラ５４に与える希望エンジン回転数信号を
変更する。もし希望エンジン回転数信号をその最大許容
値に増加させても、実際対地速度を増加することができ
ない場合（エンジンがラッグダウンしているときか、過
負荷時に起ることがある）には、システム９０はトラン
スミッション６４をシフトダウンして車両の被駆動輪で
より大きなオーバシフトパワを得る。トラクタを高度に
自動化した方法で操作すれば、オペレータの疲労を減ら
すのに非常に有効であると考えられ、特にオペレータが
何時間もハンドルを握っている場合には尚更である。高
度に訓練され熟練したオペレータ以外には、最大燃料節
約または最大馬力で長時間オフロード車を運転しつづけ
ることはできないと思われる。従って、上記２つのＧＳ
運転モードは共に極めて有用であると考えられる。例え
ば燃料節約モードで１日の運転を行えば相当量の燃料を
節減できる。同様に最大馬力モードで運転を行えば、農
作業者は暴風雨が近づいてきても最小時間で耕地の耕作
を完了できる。快適モードは、オフロード車への要求が
かなり変動し、また頻繁な自動シフトが望ましくない状
況で作業する場合に有効である。例えば、ゆるい丘陵地
であったり、または土壌が変化する耕地を耕作する農作
業者はトラクタのギヤを頻繁に変えたくないことがあ
る。快適モードでは、トランスミッションの各ギヤをよ
り広い範囲のエンジン回転数に亘って使用することをが
でき、従って必要なシフトの数は相当減少するので、ギ
ヤシフトを頻繁に行う必要がなくなる。これにより乗心
地はよりスムースになり従ってオペレータにはより快適
になる。さらに、トランスミッションやその付属品はよ
り安定した引張り力を受けるので摩耗，損耗の減少にも
役立つ。

【００６８】ＧＳ運転モードは以下のように入力され、
操作されるのが好ましい。最初にオペレータは切換スイ
ッチ２２６をＧＳポジションに廻し、切換スイッチ２２
４により最大馬力、快適または燃料節約のパワーモード
を選択する。次にオペレータはシフトレバー２４２を用
いてダッシュボードコンソール９２の表示部２０４上で
希望対地速度にダイアルする。表示部２０４の数字はシ
フトレバーがアプポジションに保持される限り自動的に
増加し、シフトレバーがダウンポジションに保持される
限り減少する。表示される数字が希望対地速度に達した
時、オペレータがスプリング式シフトレバー２４２を解
放するとシフトレバー２４２は自ら中央ポジションに戻
る。制御システム９０は希望対地速度とパワモード選択
を使用して、どのギヤ，どんなエンジン回転数で車両を
走行すべきかを決める。次にオペレータが方向レバー２
３２を前方ポジションにして、クラッチペダル１１２を
解放すると、車両は１段ギヤで前方に動き始める。エン
ジン回転数は、、クラッチペダルが完全解放されるまで
は（完全解放はクラッチペダル１１２のトップスイッチ
２７４の起動により定められる）スロットルレバー１０
０により選択される回転数のままにとどまる。どの運転
モード（パルサまたは対地速度）においても許容最大エ
ンジン回転数はポット２８０により定められる。通常は
オペレータは車両が迅速に希望速度に達することを欲す
るので、スロットルレバー１００を最大回転数セッティ
ングに動かしそのままにしておく。一度こうされると、
制御システム９０は希望対地速度に達するまで、連続し
たギヤシフトにより車両を加速するよう、直ちに希望エ
ンジン回転数信号を調整する。もしスロットルレバー１
００がフルパワー（１００％）セッティング未満に、例
えば９５％設定に設定されると、制御システム９０は図
５のグラフで決められるように、通常通りに作動する。
但し、最高実運転回転数は上記９５％値を超過すること
ができない。

【００６９】制御システム９０は自動シフトポイントを
その再プログラム可能な不揮発性メモリ３１２に記憶す
る。典型的なシフトポイントの例を下記の表１および表
２に示す。表１は切換スイッチ２２４が最大馬力ポジシ
ョンに、運転モード切換スイッチ２２６がＧＳポジショ
ンにある場合に用いられる自動シフトポイントを示す。

【００７０】

【表１】

【００７１】表２は切換スイッチ２２４が燃料節約ポジ
ションに、運転モード切換スイッチ２２６がＧＳポジシ
ョンにある場合に制御システム９０が用いる自動シフト
ポイントを示す。

【００７２】

【表２】

【００７３】表１および表２の値は全般的に図７のグラ
フのデータポイントに対応している。しかし、ある程度
の変動はあり、表１及び表２は本発明の試作システムで
用いたシフトポイントをよりよく表わしている。表１及
び表２では、各ギヤについて、シフトアップ速度とシフ
トダウン速度との間でオーバーラップがあることに注意
を要する。

【００７４】図８はシフトマップ、すなわち、各前進ギ
ヤに対しての自動シフトアップポイント及びシフトダウ
ンポイントのマップである。切換スイッチ２２６が対地
速度モードに、切換スイッチ２２４が快適ポジションに
あるときは、制御システム９０はこれらのポイントを使
用するのが好ましい。この条件では、制御システムの主
機能は希望エンジン回転数を自動的に増減させて希望対
地速度またはその近傍に実際対地速度を維持することで
あり、もし必要ならエンジンコントローラ５４に送られ
る希望エンジン回転数コマンドにおいて必要なだけの付
加的変更により別のギヤにシフトすることも行われる
（表１および表２のシフトポイントは、必要ならば図８
のシフトマップのようなグラフ形式で表わすことも可能
である）。

【００７５】図８に示すシフトポイントは、丘陵地また
は駆動システム５０に不規則な荷重がかかる場合に必要
となるシフトの回数を減じ、また本発明の試作駆動シス
テム６０におけるシフトの円滑性を最大にするように選
んだものである。特に多重クラッチ装置が係合される場
合にギヤの衝撃を減らすように、シフトポイントを合わ
せてある。例えば図３に示すように、前進ギヤ６から前
進ギヤ７へのシフトにはソレノイドＷ，Ｔ，Ｓにより３
個のクラッチ装置の係合を解除し、ソレノイドＺ，Ｖ，
Ｑにより他の３個のクラッチ装置を係合させることが必
要である。トランスミッション内の油圧供給システムは
限られた能力しか有さないので、かかるシフトを生ぜし
めるためには追加の時間が必要になる。同様にギヤ３と
ギヤ４との間、およびギヤ９と１０との間のシフトに
は、図３で示す通り２個のクラッチ装置の係合解除と２
個の追加クラッチ装置の係合が必要となる。どちらの場
合にもクラッチ装置は、シフトするのに追加時間が必要
であり、こういったシフトは必要になるまでしない方が
好ましい。このため、前進ギヤ３，６，９のシフトアッ
プポイントは、こういったことがなかったとしたときよ
りも（通常の場合よりも）高めにセットされている。揺
れ・衝撃等を最小限にする特別のシフトアップ，シフト
ダウンポイントは、実験的に、または車両の試験走行中
にポイントを単純に変更してみたり、結果を感覚で判断
することによる試行錯誤により決定することができる。
自動シフトポイントは再プログラム可能な不揮発性メモ
リに記憶されているので、当業者ならば適当に円滑なシ
フトパターンが得られるまでこういった実験を容易に実
施できる。同様の手法を用いると、シフト手順を円滑化
するのに表１および表２のシフトポイントを修正する助
けになる。

【００７６】図９および図１０は、ギヤ１〜６およびギ
ヤ７〜１２のそれぞれのスロットルマップを示す。図９
では、横軸は希望対地速度を毎時マイルで示し、縦軸は
所要パーセントスロットルをＶＲＥＦ信号の許容範囲
（１０％〜８０％）の百分率で表す。換言すれば、図９
の縦軸上の０％及び１００％は、それぞれ図５の縦軸上
の１０％及び８０％に対応する。このグラフまたはマッ
プは、ギヤが決まると、希望対地速度の値に対しどんな
エンジン回転数コマンド信号（図５に基づいて前述し
た）を送信すべきかを示すものである。図１０のマップ
はギヤ７〜１２に対する希望エンジン回転数コマンド信
号に関する同じ情報を提供する。図９および図１０に示
すグラフでは、車輪の滑りはなく、エンジン性能にドル
ープ機能がないと仮定している。

【００７７】図９および図１０に示すスロットルマップ
情報は、切換スイッチ２２６が対地速度ポジションにあ
るときにはコントローラ９０によって使用される。特に
エンジンコトローラ５４からいかなるエンジン回転数を
要求すべきかを決めるときに、制御システムにより用い
られる（表１もしくは表２の情報または図８はトランス
ミッションをどのギヤにシフトすべきかを決めるのに用
いられる）。グラフは直線であるから、この情報は数式
形式または表形式でも容易に記憶できる。いずれかの形
式で記憶された情報の使用法については、当業者の技術
範囲内のものであり、ここではその説明を省略する。

【００７８】制御システム９０のソフトウエアについて 次に、図２に示す電子制御システム９０の内部動作を、
図１１から図２７により、ソフトウエアおよびプログラ
ミングの観点から説明する。ソフトウエア流れ図では、
まず、流れ図、図１１から図１９によってパルサトラン
スミッション制御シーケンスについて説明する。次に、
図２０から図２４によって、可変対地速度制御モード、
すなわち、快適モード、最大馬力モード及び燃料節約モ
ードについて説明する。最後に、図２５から図２７によ
って、駆動系が実際に存在するよりも多数のトランスミ
ッションギヤを有するとみなされる、疑似ギヤ制御モー
ドについて説明する。

【００７９】電源投入時、コントローラ３０１および３
０２の各マイクロプロセッサはそれぞれ、内部レジスタ
の初期化、ウォッチドッグタイマのサービス、チェック
サム手続きによる記憶プログラムの保全性の検査、診断
コードの初期化、及び、マイクロプロセッサの起動のた
めの他のルーチン手続きの実行を含む、従来の起動ルー
チンを実行する。

【００８０】図１１は、コントローラ３０１によって反
復的に実行されるソフトウエアメインループを示す。電
源投入ルーチンが完了すると、メインループの開始点４
５０に入る。初めに、外部および内部のウォッチドッグ
タイマが、動作ブロック４５２に示す通り、サービスを
受ける。次に、アナログ／ディジタル変換ルーチン４５
４が実行され、図４に示すアナログ入力回路３１８でコ
ントローラ３０１に供給されるいずれかのアナログ入力
の値を取得する。

【００８１】コントローラ３０１は、マイクロコントロ
ーラ３０１に付与されたリアルタイム割り込み生成ハー
ドウエアタイマまたはソフトウエアクロックのいずれか
にすることができる各種内部タイマを使用する。（適切
に設計され試験された高速実行ソフトウエアコードを用
いれば、ソフトウエアタイマが極めて正確となり、リア
ルタイムプロセス制御に適することは、当業者には理解
されよう。）コントローラ３０１で使用される内部タイ
マは、４．０９６ミリ秒（約４ミリ秒）タイマ、１６．
３８４ミリ秒（約１６ミリ秒）タイマ、５２４ミリ秒タ
イマ、および、１０４８ミリ秒タイマを含む。簡略化の
ために、前者の２つのタイマは、以下では通常、４ミリ
秒タイマおよび１６ミリ秒タイマと称する。同様に、
「ミリ秒」は「ＭＳ」と略記する場合もある。

【００８２】図１１において、判定ブロック４５６で
は、周波数入力遷移が生じたか否かが判定される。これ
は、入力回路３２４（図４参照）で検出される信号遷移
によって発生する割り込みを検査することによって判定
される。割り込みコードは、個々の周波数入力が当該瞬
時値を格納するための各自の記憶場所をＲＡＭ内に有す
ることにより、マイクロプロセッサの高速リアルタイム
クロックの瞬時値を取得する。割り込みが発生した場
合、ブロック４５８に移行する。ここで、取得された瞬
時値は、フィルタ過渡値がそのアナログ入力の実際速度
またはＲＰＭ値の表す状態を判定するのを助ける従来の
平均化ルーチンによって処理される。こうした計算は、
可変磁気抵抗センサによって生成される形式などの脈動
信号の周期と周波数との間の公知の逆関係にもとづく。
そのような速度（ＲＰＭ）値が決定されると、それらの
値は他のルーチンによって使用されるためにＲＡＭの異
なる記憶場所に格納される。

【００８３】その後は、判定ブロック４６６へつながる
否定経路４６２へ移行する。ブロック４６６では、上述
の４ミリ秒内部タイマが満了しているか否かが判定され
る。満了していれば、ルーチン４７０、すなわち、４ミ
リ秒ループシフト制御ルーチンが実行される。これにつ
いては図１２および１３を用いて後述する。その後ブロ
ック４６６から、上述の１６ミリ秒内部タイマが満了し
ているか否かが問われる判定ブロック４７４へつながる
否定経路４７２へ移行する。判定結果が肯定であれば、
ブロック４７６で図１４に示す１６ミリ秒タイマルーチ
ンが実行された後、ダッシュボード通信ルーチン４８０
へ移行する。ルーチン４８０は、図２に示す表示装置９
２へディジタルデータ値を送信し、表示装置９２の内部
コントローラ１９０はただちに表示を行うことになる。

【００８４】その後、ブロック４８２で、ディジタルス
イッチ入力値が検査（チェック）されディバウンスさ
れ、それによって、コントローラ３０１の入力部３１６
を経て受信されたいずれかのディジタル入力の適合状態
を確立する。その間、コントローラ３０２は、ポテンシ
ョメータ２８０（図４参照）から収集されたスロットル
位置出力の現在値などの各種プロセスデータをコントロ
ーラ３０１へ送信することができる。図１１に示されて
いるように、ブロック４８４は、こうしたプロセスデー
タを、コントローラ３０２（ソフトウエアでは「フレー
ム２」と称する）からＳＰＩ通信経路３４４を介してコ
ントローラ３０１（ソフトウエアでは「フレーム１」と
称する）へロードする。

【００８５】ブロック４８６では、ブロック４５４が数
マイクロ秒後に実行される際にアナログ値が正しく読み
出されるようにＤＣ基準値による自己自身の再校正とい
った、コントローラ３０１によって実行される各種ハウ
スキーピングが実行される。ルーチン４８６はまた、Ｅ
ＥＰＲＯＭ３１２に記憶されたシステムパラメータ情報
の保全性も検査（チェック）する。これらの情報は、図
１の上位パワー帯のＲＰＭ点および下位パワー帯のＲＰ
Ｍ点といったエンジンや、あるギヤから別のギヤへの遷
移に関係したソレノイドのシフト時間などに関する情報
を含むことができる。最後に、段階４８８で、マイクロ
プロセッサは、ソフトウエアの保全性およびコントロー
ラ機器構成を保証するために他の従来の検査を実行す
る。これらは、入出力ポートのデータ方向および、現在
ＲＡＭに記憶されているＥＥＰＲＯＭからの時間値のリ
フレッシュ、さらに、過渡値がいずれにせよ望ましくな
い形でメモリの一部を再構成していないことを保証する
ために、チェックサムその他の誤り検出法によるコード
の重要部分の検査を含む。その後、結合子５００によっ
て図示された通り、メインループ全部を再度実行するた
めに図１１のメインループ開始点４５０へ移る。

【００８６】図１２および図１３は、パワーシフトトラ
ンスミッション６４におけるギヤの変更を制御するため
に使用される手法を説明する流れ図である。前述の通
り、あるギヤから別のギヤへ変えるには、図３に示すよ
うに、１ないし３個のソレノイドの脱磁及び１ないし３
個のソレノイドの励磁を要する。当該技術分野では公知
のように、トランスミッションにおけるギヤ間のシフト
の円滑さは、作用を受けるソレノイドの必要な脱磁およ
び励磁が特定のタイミング順序で行われた場合に、改善
され得る。例えば、トランスミッションが瞬間的にフリ
ーホイーリングを生じないようにするには、１つのクラ
ッチ装置が完全に遮断（係合解除）される以前に、係合
すべき別のクラッチ装置がすでに係合するようにするこ
とが有効である。このことがシフト中のギヤのラッシュ
を最小限にする。がたつきを最小限にし、シフティング
を改善するために弁およびクラッチ装置の脱磁および励
磁をそのように制御することは、トランスミッション技
術において公知であるので、機械的またはタイミングの
観点からこれ以上説明する必要はないと思われる。その
代わりに、マイクロプロセッサによるソフトウエア制御
のもとでのそうしたトランスミッションシフトを実行す
るための好ましい方法を図１２および１３を用いて説明
する。

【００８７】開始点５１０でシフト制御ルーチンに入る
と、コントローラ３０１はまず、１．５秒の電源投入遅
延が完了したか否かを判定するために判定ブロック５１
２で検査を行う。この遅延は、制御システム９０が何ら
かの物理的動作を指示する前に、エンジン／トランスミ
ッション制御システム６０の機械的および電気的状態を
電源投入時に安定させるのを補助する。この遅延が完了
していなければ、否定経路５１４によって、図１３の最
下部に示されたシフトルーチンの終了点５１６につなが
る「シフト９９９」と記された結合子に移る。

【００８８】電源投入遅延が完了すると、ブロック５１
２から肯定経路（ＹＥＳ経路）へ進む。その後判定ブロ
ック５２０では、スイッチ２７４が作動され、スイッチ
２７２が解除されることによって指示されるように、ク
ラッチペダル１１２（図２参照）が完全にレリースされ
たか否かを判定する。判定結果が否定であれば、コント
ローラ３０１は、（図１１のブロック４５８で判定され
る）現在の車速を検査し、その値を使用して、ブロック
５７０で、所定の車速およびエンジン回転数に整合する
対地速度のために必要な正しいギヤを指定した、対地速
度整合データ表にアクセスするために探索値Ｘを計算す
る。このような表の使い方は、図６によってすでに説明
しているので、ここでは省略する。ブロック５７２およ
び５７４で、現ギヤおよび要求ギヤは、参照用テーブル
における値Ｘにより指示された位置で指定されたギヤに
設定される。その後、結合子５２８から図１３の結合子
５３０へ移行する。

【００８９】図１３の判定ブロック５４０では、現ギヤ
が前進または後進いずれかの第１速であるか否かを判定
する。判定結果が肯定であり、さらに、判定ブロック５
４２での判定に従ってクラッチペダルが完全に踏み込ま
れていない場合、経路５４６によって動作ブロック５４
８へ移行する。このブロック５４８では、選択された方
向にもとづき、第１速前進または第１速後進に必要なソ
レノイドが励磁される。判定ブロック５４２での判定に
従ってクラッチペダルが完全に踏み込まれていれば、肯
定経路によって、車速を検査する判定ブロック５５２へ
移行する。もし車速がゼロであれば、肯定経路５５４に
よって動作ブロック５５６へ移行する。ブロック５５６
では、トランスミッションがビスカスカップリングによ
ってニュートラルにある場合に生じ得るトランスミッシ
ョン６４での軸のフリーホイーリングを防止するため
に、ソレノイドＶおよびＴが励磁される。ソレノイドＶ
およびＴを励磁させることで、トランスミッション６４
はニュートラルに保持されるが、中間軸およびクラッチ
装置を係合させることによりフリーホイーリングは止め
られる。但し、入力軸または出力軸は停止させない。こ
うしたフリーホイーリングを止めないと、トランスミッ
ションが後に再び係合した際にしばしば騒音が発生する
ことになる。ブロック５５２で車速がゼロではないと判
定された場合、動作ブロック５４８へ移り、いずれの方
向に選択されているかにもとづいて（前述の判定ブロッ
ク５４０での検査を参照）ソレノイドが前進または後進
の第１速用に作動される。

【００９０】図１３において、判定ブロック５４０の結
果がＮＯとなり、ブロック５７２（図１２）からの表引
きの結果によって選択された現ギヤが前進または後進の
第１速ではないことを指示する場合があり得る。その場
合、ソレノイドをオフ状態にさせるブロック５６２へ移
行する。この後者の動作は、図１２の判定ブロック５６
２で、クラッチペダルが完全にレリースされていないこ
とが数マイクロ秒前に判定されていたために起こる。マ
スタメカニカルクラッチが部分的にしか係合していない
場合に発生する可能性がある、トランスミッションにお
ける放熱の問題を避けるために、全部のソレノイドがオ
フ状態にされ、これにより、トランスミッションをギヤ
から外し、車両の惰行を可能にする。その後、シフトル
ーチンの終了点５１６へ移行する。

【００９１】図１２に示す４ミリ秒ループシフト制御ル
ーチンは、４ミリ秒ごとに実行される。いずれかの時点
で、クラッチペダルは完全にレリースされることにな
る。その時、判定ブロック５２０の肯定経路がとられ、
ブロック５２２でシフトタイマが増分される。次に、判
定ブロック５８０で、現ギヤが要求ギヤであるか否かを
検査・判定する。対地速度整合ルーチンが現ギヤおよび
要求ギヤ双方を修正しているので、現ギヤは要求ギヤに
等しいはずであり、そのギヤのソレノイドは動作ブロッ
ク５８２でオン状態にされる。言い換えれば、クラッチ
ペダルをレリースすると、トランスミッションは、車速
およびエンジン回転数の比に最も近似的に整合するギヤ
に入る。いずれかの時点で、現ギヤが要求ギヤに等しく
ないことがあり得るが、それは、オペレータが、トラン
スミッションが現在入っているギヤとは異なるギヤを選
択したことを意味する。その場合、判定ブロック５８０
から判定ブロック５８６へ移り、要求ギヤが現ギヤより
も低いか否かを判定する。判定結果が肯定であれば、次
のシフトダウンに関する情報がメモリから検索される。
シフトダウンに関する情報には、どのソレノイドの状態
が変化するか、及び、要求された特定のシフトダウンに
ついてそうした状態変化が生ずるシフト時間またはシフ
トポイントはいつなのかという情報が含まれている（励
磁または脱磁される各ソレノイドのシフト時間はシフト
の始まりからシフトポイントまでの経過時間を表す数と
してＥＰＲＯＭに記憶されている。）。この動作はブロ
ック５８８によって表現されている。シフトアップが必
要な場合、ブロック５９０へ移行し、同様に、ソレノイ
ド状態変化および見つかった特定のシフトアップのシフ
トタイミングをロードする。その後、「シフト２００」
と記された結合子によって図１３の動作ブロック５９２
へ移行する。このブロックで、その特定のシフト時間値
が現シフト時間値に照合検査され、各特定シフトポイン
ト時間が経過すると、その特定の選択ソレノイドは継続
シフトシーケンスの一部としての要求に従って、オン状
態またはオフ状態にされる。判定ブロック５９４では、
全シフト時間が完了したか否かが検査される。判定結果
が否定であれば、終了点５１６に移行し、４ミリ秒後に
シフト制御ループが再実行される。最終的に、シフト制
御ルーチンの反復実行時に、図１３の判定ブロック５９
４の結果はＹＥＳとなる。その後、ブロック５９６およ
び５９８に示す通り、現ギヤを新しいギヤにが設定し、
シフトタイマはクリアされる。ここで新しいギヤとは、
完了したばかりのシフトシーケンスによって切換えられ
るトランスミッションの新しいギヤをいう。

【００９２】図１４は１６ミリ秒タイマルーチンを示
す。ブロック６００で実行される第１ステップは、「１
６ＭＳフリーランニングタイマ」と称するカウンタを１
だけ増分することである。次にブロック６０２で、不揮
発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）に永久的に記録されている
必要があるパラメータその他の値の何らかの変更が行わ
れる。ブロック６０４では、１６ＭＳフリーランニング
タイマの値が６４で割られ、剰余がゼロであるかどうか
を確かめるための検査判定が行われる。判定結果が肯定
であれば、剰余が最後にゼロであった時から１０４８ミ
リ秒が経過しており、ブロック６０６で周波数入力診断
が実行される。これらの診断では、トランスミッション
ギヤ比及び実エンジン回転数が既知であるために既知と
なっている、予想対地速度及びエンジン回転数と報告値
とが合理的に一致するかを確かめることによって、対地
速度インジケータが正しい動作をしているかの検査も行
われる。いずれかのセンサが範囲外指示を示した場合、
エラー状態モードが起動され、駆動系５０は疑わしい指
示を示すことなく限定された方式で機能することがで
き、同じ指示を示すエラーコードが生成されダッシュボ
ード９２に表示される。例えば、対地速度センサが故障
した場合、現トランスミッションギヤ比×実際速度×タ
イヤ径×妥当な倍率定数の積から、実際の対地速度が計
算される。対地速度が実際に測定されたものではなく間
接的な測定値から導かれているので、駆動系５０の性能
は制限とされると考えられる。

【００９３】その後、判定ブロック６０８へ移行し、１
６ＭＳタイマの値を３２で割り、剰余がゼロであるかど
うかを確かめる検査判定が行われる。判定結果が肯定で
あれば、剰余が最後にゼロであった時から約５２４ミリ
秒が経過しており、ブロック６１０に示されるように、
システム電圧が監視される。車両供給電圧が低すぎると
判定された場合、警告メッセージがダッシュボード９２
に表示され、想定される問題をオペレータに警告する
（著しく低い供給電圧状態では、トランスミッションソ
レノイドが正しく励磁しないこともある）。

【００９４】図１４に示されるように、次に判定ブロッ
ク６１４に移行し、オペレータの入力が、図２に示す設
定９４および９６から切り換わっているか否かを検査判
定する。いずれかのスイッチにおける状態の妥当な変更
が検出されると、モード制御ルーチン６１６が１度だけ
実行される。すなわち、モード制御ルーチンへ入るの
は、オペレータ制御され、オペレータインタフェースの
一部を成す指令スイッチが何らかの形で状態を変更した
場合のみである。その後、経路６１８によって周波数入
力ドロップアウトルーチン６２０へ移行する。このルー
チンは、周波数入力回路３２４（図４参照）で受信され
た周波数入力のうちのいずれかの周波数が計算ｆ＝１／
Ｔ（式中、ｆは周波数、Ｔは測定周期を表す）において
桁あふれ状態を生じるほど低いか否かを検査判定する。
この状態は極めてゼロに近い速度の検出に相当し、その
結果はそのような周波数入力値用に確保されているＲＡ
Ｍの記憶場所にゼロとして記録される。

【００９５】次に、シーケンシャルシフティングルーチ
ン６２２が実行される。基本的に、このルーチンは、シ
フトアップスイッチまたはシフトダウンスイッチを励磁
させたままにすることによって生じる多段シフトを実行
する役割を有す。詳しくは、こうした多段シフトは、こ
のルーチンがシフト間に要する既定の最小時間を指定し
ていることにより、単一ギヤシフトと同様に、ギヤ当た
りにもとづく所定の時間量で実行される。このルーチン
の動作は図１７で詳述する。

【００９６】図１４では次に、ソレノイド／ドライバ診
断ルーチン６２４が示されている。このルーチンは、当
該技術分野で公知の方式で出力回路３３２および３３４
によってソレノイドへ供給される電流を測定する。詳し
くは、いかなる短絡または開路も存在しないと効果的に
保証できるようにソレノイドドライバ回路の電流レベル
を検査する。次に、ブロック６２６で、コントローラ３
０１および３０２で使用されているモトローラ社のＭＣ
６８ＨＣ１１シリーズマイクロプロセッサの一部である
同期周辺インタフェース（ＳＰＩ）ポートによってコン
トローラ３０１からコントローラ３０２への情報の転送
が開始される。最後に、１６ＭＳタイマルーチンの終了
点６２８に到達し、図１１のメインルーチンに戻る。

【００９７】図１５は、図１４の１６ＭＳタイマルーチ
ンによって呼び出され、その一部を成すモード制御ルー
チン６１６を示す。モード制御ルーチン６１６は、所定
のスイッチの状態への遷移に対し一度だけ応答する。再
びモード制御ルーチン６１６を通過するフローになる場
合、もしスイッチがそのまま同じ状態にあるならば、そ
れは、それ以上のいかなる動作も生じさせない。この
点、このモード制御ルーチン６１６は、スイッチ状態駆
動形というよりもむしろ遷移駆動形であるといえよう。
上記ルーチン６１６は、制御システム９０が動作するべ
き精確なモードを確立するために、図２に示すオペレー
タインタフェーススイッチセット９４および他のスイッ
チの状態を検査する。この制御コードは、制御システム
９０のマスタコントローラとして動作するコントローラ
３０１に常駐する点に留意されたい。

【００９８】モード制御ルーチン６１６では最初に、方
向レバー２３２のニュートラルスイッチ２３８の状態が
検査される。スイッチが入っていれば、「モード制御９
９９５」と記された結合子６３２を介して図１５から図
１６の最下部の入口点６３４へ移行する。その後、動作
ブロック６３６で、モード状態がニュートラルに設定さ
れ、全部のトランスミッションソレノイドがオフ状態に
される。次に、モード制御ルーチン６１６の終了点６４
０に達し、図１４の経路６１８へ復帰する。

【００９９】図１５の最上部に戻って、ニュートラルス
イッチが入っていない場合には、否定経路６４２によっ
て判定ブロック６４４に移行する。このブロック６４４
では、図１２の判定ブロック５１２に関して前述した
０．５秒電源投入遅延タイマを検査する。電源投入遅延
が完了していれば、判定ブロック６４６で、スイッチ状
態の妥当な組合せが存在するか否かを判定するために全
部のディバウンスされたスイッチの状態を検査判定す
る。存在しない場合は、システムは、出口ブロック６３
２を経て、図１６の最下部に示す動作ブロック６３６に
移りニュートラルにされる。スイッチ状態が妥当な組合
せを表現していれば、スイッチレバー２４２のダウンス
イッチ２５０の遷移が判定ブロック６５０によって検査
判定される。ダウンスイッチ２５０が作動されていれ
ば、ブロック６５２でシーケンシャルシフトタイマ（図
１７を用いて後述する）をクリアする。ダウンスイッチ
が作動していない場合、経路６５６によって判定ブロッ
ク６５８に移行し、スイッチレバー２４２（図２参照）
のアップスイッチ２４６を検査する。アップスイッチ２
４６が入っている場合、ブロック６６０はシーケンシャ
ルシフトタイマをクリアし、判定ブロック６６２へ移行
する。アップスイッチ２４６が入っていなければ、「モ
ード制御１９００」と記された結合子６６４を経て図１
６の最上部の判定ブロック６６６へ移行する。

【０１００】判定ブロック６７２は前進スイッチ２３６
（図２参照）を検査する。方向レバー２３２が前進位置
にある場合、スイッチは作動し、判定ブロック６７４へ
移る。前進位置になければ、判定ブロック６７６へ移
り、方向レバー２３２が後進位置にあるか否かを判定す
るために後進スイッチ２４０を検査する。判定結果が肯
定であれば、判定ブロック６７８へ移り、否定であれ
ば、制御モード状態へ移る。

【０１０１】図１５に戻って、クラッチが完全にレリー
スされた際に実行される判定ブロック６５４の肯定経路
６８４から説明を続ける。判定ブロック６８６は車両が
後進しているか否かを検査判定する。後進していれば、
ブロック６８６に達するべく判定ブロック６５０による
判定に従ってダウンスイッチが作動しているので、要求
ギヤは第１速後進ギヤである。従って、ブロック６８８
に示すように、要求ギヤが第１速後進ギヤに設定され
る。方向レバー２３２が前進位置にある場合、判定ブロ
ック６９０から、シフトダウンルーチン６９２（図１８
により詳述する）へ移行する。判定ブロック６９０から
否定経路６９４に進む場合、方向レバー２３２はニュー
トラル位置にある。車両が前進しているか否かにかかわ
らず、最終的に判定ブロック６５８に移行し、アップス
イッチが入っていなければ、図１６の判定ブロック６７
２および６７４へ移る。判定ブロック６７４で、車両が
停止しているか、または、前進もしくは低速後進してい
ると判定された場合、コントローラ３０１は、ブロック
６９６に示す通り、要求されたギヤを、図１８のシフト
ダウンルーチンまたは図１９のシフトアップルーチンで
の判定に従って要求される前進ギヤに等しくさせる。同
様に、判定ブロック６７６で後進スイッチが入っている
場合、さらに、判定ブロック６７８で、車両が停止して
いるか、または、後進もしくは低速前進していると判定
された場合、判定ブロック６７８の肯定経路を経てブロ
ック６９８に到り指示された要求後進ギヤにトランスミ
ッションをシフトさせても何ら問題はない。いずれの経
路も、図１６の最下部のモード制御の終了点６４０につ
ながる。

【０１０２】図１５の下部の判定ブロック６６２は、ク
ラッチが完全にレリースされたか否かを判定する。判定
結果が肯定であれば、「モード制御１８０５」と記され
た結合子７００を介して図１６の判定ブロック７０２へ
移行する。判定ブロック７０２では、車両が後進してい
るか否かを判定する。判定結果が肯定であれば、判定ブ
ロック６５８で判定された通りアップスイッチが入って
いるので、ブロック７０４で要求ギヤは第２速後進ギヤ
に等しく設定される。その後、判定ブロック６７２，６
７６および６７８ならびにブロック６９８を経て、終了
点６４０へ到達する。

【０１０３】判定ブロック７０２で車両が後進していな
い場合、方向レバー２３２（図２参照）を監視すること
によって判定される通り、車両が前進しているか否かを
問う判定ブロック７０６へ移行する。判定結果が肯定で
あれば、図１５の判定ブロック６５８で判定された通り
アップスイッチが入っているので、図１９に詳述するシ
フトアップサブルーチン７０８へ移る。これが実行され
た後、判定ブロック６７２および６７４を経て、図１６
の最下部にあるモード制御の終了点６４０へ移る。

【０１０４】図１７は、図１４でブロック６２２と称し
ていた１６ＭＳタイマルーチンからアクセスされるシー
ケンシャルシフトルーチン６２２を説明している。ルー
チン６２２はまず、車両方向レバー２３２が前進である
か否かを判定ブロック７２０で検査判定する。判定結果
が肯定であれば、判定ブロック７２２はアップスイッチ
２４４またはダウンスイッチ２５０のいずれかが入って
いるか否かを検査判定する。判定結果が肯定であれば、
判定ブロック７２４はクラッチがレリースされているか
否かを検査判定する。判定結果が肯定であれば、判定ブ
ロック７２６は現ギヤが１速よりも高いか否かを検査判
定する。判定ブロック７２０から７２６によってなされ
た４つの質問全部の応答が肯定であれば、シーケンシャ
ルシフトタイマはブロック７３０に示すように増分され
る。判定ブロック７２０から７２６の質問のいずれか１
つでも応答が否定であれば、経路７３２によってブロッ
ク７３４へ移り、シーケンシャルシフトタイマはクリア
される。その後、シーケンシャルシフトルーチン終了点
３２６へ移り、図１４の右隅部分へ戻る。

【０１０５】判定ブロック７４０で、シーケンシャルシ
フトタイマの現在値は、実行されている特定のシフトに
ついて確立された全シーケンスシフト時間と比較され
る。この全シーケンスシフト時間が経過していれば、判
定ブロック７４２へ移り、ダウンスイッチ２５０の状
態、従って、シフトレバー２４２の状態を検査する。ダ
ウンスイッチが入っていれば、シフトダウンサブルーチ
ン７４８が呼び出される。入っていなければ、シフトア
ップサブルーチン７５０が呼び出される。これらのサブ
ルーチンは、それぞれ、図１８および図１９に示され
る。適切なサブルーチンが実行された後、シーケンシャ
ルシフトタイマはブロック７３４でクリアされ、シーケ
ンシャルシフトルーチン終了点７３６に到達する。

【０１０６】図１８は、図１５のブロック６９２および
図１７のブロック７４８によって呼び出されるシフトダ
ウンサブルーチンを示す。シフトダウンサブルーチンは
まず、ブロック７６０で要求ギヤが第１速よりも高いか
否かを判定する。判定結果が否定であれば、要求ギヤは
すでに第１速になっており、いかなる動作も要さない。
従って、出口点７６２へ移行する。要求ギヤが第１速よ
りも高い場合、ブロック７６２は要求ギヤを１だけ減分
する。その後、サブルーチン出口７６２に移行する。

【０１０７】図１９は、図１６のブロック７０８および
図１７のブロック７５０によって呼び出されるシフトア
ップサブルーチンを示す。判定ブロック７７０は要求ギ
ヤが第１２速未満であるか否かを判定する。判定結果が
否定であれば、それは、要求ギヤが最大ギヤ値である第
１２速になっていることを示し、出口点７７２へ移行す
る。要求ギヤが第１２速未満である場合、ブロック７７
４は要求ギヤを１だけ増分し、その後、サブルーチン出
口点７７２へ移行する。

【０１０８】図２０および図２１は、制御システム９０
がノーマルパルサモードで動作する場合に、コントロー
ラ３０２で使用されるソフトウエアの動作を機能的に説
明する。コントローラ３０２のソフトウエアは、コント
ローラ３０２のソフトウエアの大部分を利用しており、
ある程度、ソフトウエアコードのそのような共通利用が
存在するので、その説明は繰り返さない。それらの差異
のみを以下に説明する。

【０１０９】コントローラ３０１と同様、コントローラ
３０２は、図１１に示すメインループと全体構成の点で
類似したメインループを含む。コントローラ３０２は、
４ミリ秒タイマ４６６を全く必要とせず、１６ミリ秒内
部タイマだけを使用する。動作ブロック８００は、ウォ
ッチドッグタイマをサービスする。Ａ／Ｄ変換ルーチン
８０１は、Ａ／Ｄ変換回路をそれらの使用範囲までサー
ビスする（アナログＶＲＥＦ信号およびポテンショメー
タ２８０からのアナログスロットル位置信号の監視を示
す図４参照）。次に、判定ブロック８０２で、コントロ
ーラ３０２の１６．３８４ミリ秒内部タイマが満了した
か否かを検査判定する。判定結果が肯定であれば、図２
１に示す１６ミリ秒タイマルーチン８０４が実行され
る。その後、スイッチ入力検出・ディバウンスブロック
８０５に移行し、さらに、ブロック８０６から８１０ま
でを順次実行し、最後にメインループ戻って結合子８１
２へ移り、図２０で「メインループ０００」と記された
開始点へ戻る。

【０１１０】ブロック８０６は、コントローラ３０１か
らＳＰＩポート３８８を通じてメッセージが受信された
か否かを検査する。ブロック８０７は、ポート３８９に
よる外部シリアル通信を検査する。ブロック８０８は、
図１１のブロック４８６に関して説明したのと同じ目的
で、校正・検証ルーチンを実行し、ブロック８１０は、
図１１のブロック４８８に関して説明した理由でマイク
ロプロセッサの診断を実行する。

【０１１１】図２１は、図２０で述べた１６ミリ秒タイ
マルーチン８０４を示す。図では、ブロック８２０は１
６ミリ秒フリーランニングタイマを増分し、ブロック８
２２は、図１４のブロック６０２について述べたのと同
じ基本的理由で実行される、コントローラ３０２のいず
れかの必要なＥＥＰＲＯＭプログラミングを実行する。

【０１１２】次に、判定ブロック８２６は、別の５２４
ミリ秒（約０．５秒）時間間隔が始まっているか否かを
確かめる検査判定する。判定結果が肯定であれば、図１
４のブロック６０２について説明したのと同様の理由で
システム電圧を監視するためにブロック８２８が実行さ
れる（図１４に示す１６ＭＳタイマルーチンと同様、こ
の図２１のルーチンも、１６ＭＳフリーランニングタイ
マの値を３２または４などの数で除算することによって
さらに長い間隔を計算し、剰余がゼロであるかどうかを
確かめることによってそうした長い間隔の始まりを見つ
けることに留意されたい。）。

【０１１３】各６６ミリ秒間隔の開始時に、判定ブロッ
ク８３０の肯定経路によって、６６ＭＳタイマルーチン
に相当する点線ブロック８３１へ移行する。ルーチン８
３１のブロック８３２は、希望のスロットル位置センサ
（ＴＰＳ）、すなわち、ポット２８０を、コントローラ
３０２のアナログ入力回路３６８に供給された電圧とし
て読み出す。ブロック８３４は、スロットルレバーが完
全に前進に入った状態および完全に後進に入った状態を
表わす所定の最大値および最小値と取得値とを比較する
ことによって決定される、ポット２８０の許容行程の全
範囲のパーセントとして受信されたディジタル化アナロ
グ値を単純に計算する。ブロック８３６では、ブロック
８３４からの計算結果すなわちスロットル出力パーセン
ト（ＴＰＳ％）が、それをゲイン値およびオフセット値
を用いて調整することによってディジタル回転速度コマ
ンド信号に変換される。その後ブロック８３８では、ソ
フトウエアおよびハードウエアが組合されて、図４のア
ナログ入力回路３６８によって読み出された電圧値ＶＲ
ＥＦの関数として、図４に示すＤ／Ａコンバータ４００
へ出力値を供給する。計算されたばかりのこのディジタ
ル値（スロットル出力％）はこの後、ディジタル出力ポ
ート３８６を通じてＤ／Ａコンバータ４００へ書き込ま
れる。これにより図２０の１６ＭＳタイマルーチン８０
４は完了する。

【０１１４】図２２および図２３は、本発明の可変対地
速度モードのいずれか一つを実施するために、コントロ
ーラ３０１で使用されたソフトウエアに必要な修正を示
す。図２２は修正された４ミリ秒シフト制御ルーチン
を、図２３は修正モード制御ルーチンを例示する。図２
２のソフトウエアルーチンは、図１２および図１３に基
づいて説明したソフトウエア制御ルーチンを補足してお
り、図２３に示すソフトウエアルーチンは、図１５およ
び図１６に基づいて説明した同一名称のソフトウエアル
ーチンを簡略化して示したものである。

【０１１５】図２２は、図１１のブロック４７０に代わ
るものである。判定ブロック８５０は、走行モードスイ
ッチ２２６（図２参照）が対地速度位置にあるか否かを
判定する。判定結果が否定であれば、セレクタスイッチ
２２６はパルサスイッチの位置にあるはずであり、制御
システム９０は対地速度位置にないことを意味する。従
って、判定ブロック８５０によってなされた質問に対す
る応答がＮＯであれば、経路８５２によって図２２の最
下部に移行し、図１２および図１３に基づいて前述した
４ミリ秒ループシフト制御ルーチン４７０へ移り実行さ
れる。そのルーチンが完了すると、出口点８５４に移行
し終了する。

【０１１６】判定ブロック８５０によってなされた質問
に対する応答が肯定であれば、トランスミッションシフ
トが進行中であることを問う判定ブロック８６０へ移行
する。シフトタイマの値（図１３のブロック５９８参
照）がゼロでなければ、シフトは進行中であり、経路８
５２によって図２２の最下部へ移行する。そこで、シフ
ト制御ルーチン（ブロック４７０）が実行される。すな
わち、トランスミッションシフティングが進行中であれ
ば、ブロック８６０での判定に従って、トランスミッシ
ョンコントローラ３０１は、いずれかの付加的な動作を
行う前に、シフトを正常に完了するための手続きを進め
る。

【０１１７】判定ブロック８６０に対する応答が否定で
あれば、ブロック８７２へ移行する。ここでは、「最大
シフト速度」と称する可変パラメータが、希望対地速度
と実際対地速度との差に比例した値に設定される。最大
シフト速度は、トランスミッションがあるギヤから次の
ギヤへシフトすることが可能となる時期を決定するため
に使用される。希望対地速度と実際対地速度との差が大
きくなればなるほど、トランスミッションはより速くシ
フトできることになる。この高速シフティングは、連続
するシフト間の遅延時間を低減することによって行われ
る。従って、車両の実際速度が希望速度に近くなると、
トランスミッションは、次のシフトを開始するまでに１
つのシフトの完了後に長時間待たされるようになる。シ
フト間のこの長時間の遅延時間により、閉ループフィー
ドバックモードで動作するコントローラ３０２は、エン
ジンに送信されるエンジン回転数コマンド信号の値を変
化させることによって、希望対地速度と実際対地速度と
の誤差を少なくする機会を持つことができる。エンジン
回転数が所定のギヤで変えられると、車両速度は同一方
向で変化することになる。従って、ギヤシフト間の遅延
の増大は、対地速度誤差値が小さくなるので、オーバシ
ュートおよびハンティングを回避するのに役立つ。最大
シフト速度は、希望／ユーザ選択速度と実際速度との差
ｘゲイン値によって決定される絶対値に等しく設定され
る。いずれかの所定のエンジン／トランスミッションの
組合せについて、試験中に、適切なゲイン値を経験的に
決定することができる。

【０１１８】次に図２２では、ブロック８７４がシフト
遅延タイマを増分し、判定ブロック８７６へ移行する。
判定ブロック８７６では、シフト遅延タイマが最大シフ
ト速度値よりも大きい値を有するか否かを判定する。判
定結果が否定であれば、それ以上のシフトを行わないよ
うにするために経路８５２によって図の最下部へ移行す
る。判定ブロック８７６の応答が肯定であれば、対地速
度誤差の絶対値を減少させるために、シフトアップまた
はシフトダウンが可能となる。すなわち、判定ブロック
８７６は、ギヤが最後のシフトから安定するために十分
な時間があったかどうかについて判定する。判定ブロッ
ク８７６は、ギヤシフト間の最小値を効果的に定める。

【０１１９】その後、判定ブロック８８０へ移行し、現
ギヤが第１速よりも高いか否かを判定する。高くなけれ
ば、シフトダウンはまったく要求されることはなく、判
定ブロック８６２へ移る。現ギヤが第１速よりも高い場
合、シフトダウンが必要とされる可能性がある。ブロッ
ク８８４で、コントローラ３０１は、現ギヤにもとづい
てシフトダウン速度を決定するために表引き（表索引）
を実行する。現対地速度が索引されたシフトダウン速度
よりも低い場合、判定ブロック８８６からブロック８８
８に移行する。そこで、要求ギヤが（現ギヤ−１）に等
しく設定され、経路８７０によって図２２の最下部へ移
行する。

【０１２０】判定ブロック８８６でシフトダウンが必要
であると判定した場合、判定ブロック８６２へ移行す
る。判定ブロック８６２では、現ギヤが最高ギヤ、すな
わち、第１２速ギヤよりも低いか否かを判定する。判定
結果が否定であれば、トランスミッション６４は第１２
速ギヤに入っており、シフトアップは不可能である。こ
の場合には、否定経路８７０を介して図２２の最下部の
ブロック４７０へ移行する。現ギヤが最高ギヤよりも低
い場合、判定ブロック８６２から判定ブロック８８５へ
移行する。ここで、コントローラ３０１は、現ギヤが希
望速度にとって最適ギヤであるか否かを判定する。ここ
での判定結果は、パワーモードスイッチの設定によって
異なる。図２で説明したように、このスイッチには、最
大馬力モード、快適モードおよび燃料節約モードの３種
類の設定がある。

【０１２１】判定ブロック８８５で、スイッチ２２４が
快適モード位置にある場合、現ギヤは、図７の白抜きお
よび斜線入りブロックの合計によって規定された範囲内
に車速がある限り、図７に図示した希望現ギヤに関して
は、最適ギヤとしてみなされる。または、車速が図８の
シフトアップポイントとシフトダウンポイントとの間の
範囲内にある場合も、現ギヤは最適ギヤとしてみなされ
る。

【０１２２】判定ブロック８８５で、スイッチ２２４が
最大馬力モードに入っている場合、コントローラ３０１
は、希望ギヤが現ギヤについて上述の表１に示された通
り、シフトアップ速度およびシフトダウン速度との間に
あるかどうかを確かめる検査判定を行う。判定結果が肯
定であれば、現ギヤは最適ギヤであり、シフトアップは
できない。

【０１２３】現ギヤが、システムが入っている特定のＧ
Ｓモードの最適ギヤではない場合、経路８９２によって
ブロック８９４へ移行する。ここで、現ギヤおよびＧＳ
モードにもとづいて、シフトアップ速度を決定するため
に表引きが実行される。次に、ブロック８８０で、現在
の希望速度が現ギヤのシフトアップ速度と比較される。
現在の車速がシフトアップ速度よりも高い場合、ブロッ
ク８８２へ移行し、必要なギヤを１だけ増分する。その
後、第２のシフト制御ルーチン４７０へ移行し、さらに
高いギヤへのシフトを実行する。

【０１２４】図２３は、走行モードスイッチ２２６が対
地速度位置に入っている場合に使用されるモード制御ル
ーチン６１６を示す。図２３のモード制御ルーチン６１
６は、図１４に示す１６ミリ秒タイマルーチンの後半部
分として実行される。図２３の第１ステップは、方向レ
バー２３２のニュートラルスイッチが入っているか否か
を判定することである。判定結果が肯定であれば、全部
のソレノイドがオフ状態にされる動作ブロック９０６へ
経路９０４によって移行する。ニュートラルスイッチが
入っていなければ、判定ブロック９０８へ移行し、スイ
ッチ状態の現在構成が妥当な組合せであるか否かを確か
めるための検査判定を行う。判定結果が否定であれば、
適切なエラーメッセージがダッシュボード９２に表示さ
れ、経路９０４によってブロック９０６に移行し、トラ
ンスミッションをニュートラルに入れる。

【０１２５】判定ブロック９０８によってなされた質問
の応答が肯定であれば、アップスイッチ２４４が入って
いるか否かを検査判定するブロック９１０へ移行する。
判定結果が肯定であれば、判定ブロック９１２は、クラ
ッチが完全にレリースされたか、すなわち、図２のスイ
ッチ２７４が作動したか否かを検査判定する。判定結果
が肯定であれば、ブロック９１４で可変対地速度モード
へ入る。次に、判定ブロック９１６でクラッチスイッチ
２７４のトップがレリースされたか否かを判定し、判定
結果が肯定であれば、ブロック９１８で可変対地速度モ
ードフラグがクリアされる。判定ブロック９２０では、
方向レバーアセンブリ２２８の前進スイッチ２３６が、
入っているか否かを確かめる検査判定される。判定結果
が否定であれば、経路９２２によって判定ブロック９２
６へ渡り、方向レバーアセンブリ２２８の後進スイッチ
２４０が入っているか否かを検査する。判定結果が否定
であれば、出口９３０への経路９２８がとられる。

【０１２６】図２３の判定ブロック９２０で前進スイッ
チが入っている場合、判定ブロック９３４では、車両が
停止しているか、前進移動しているか、または、低速後
進しているか否かを判定する。判定結果が否定であれ
ば、車両は過度に急速後進しており、前進ギヤの係合は
認められず、適切なエラーメッセージが表示され、経路
９０４によってブロック９０６へ移行し、トランスミッ
ションはニュートラルへ入れられる。判定ブロック９３
４の応答が肯定であれば、要求ギヤは要求された前進ギ
ヤに等しく設定される。その後、後進スイッチが入って
いるか否かを問う判定ブロック９２６へ移行する。判定
結果が否定であれば、ルーチンは出口点９３０で終了す
る。判定結果が肯定であれば、トランスミッションは、
後進ギヤが許されないので、可変対地速度モードに入る
ことはできない。次に、判定ブロック９４０では、車両
が停止しているか、後進移動しているか、または、低速
前進しているか否かを判定する。判定結果が否定であれ
ば、車両が高速で前進移動していることになる。いずれ
の場合も、経路９０４によってブロック９０６へ移行
し、全部のソレノイドをオフ状態にすることによってト
ランスミッション６４をニュートラルにする。判定ブロ
ック９４０の判定結果が肯定であれば、要求ギヤはブロ
ック９４２で要求される後進ギヤに等しく設定され、図
１４に復帰すべく出口点９３０へ移行する。

【０１２７】図２４は、走行モードスイッチ２２６が対
地速度位置に入っている場合に使用される６６ミリ秒タ
イマルーチンであり、これは、スイッチ２２６がパルサ
位置に入っている場合に使用される図２１の点線ブロッ
ク８３１に代わるものである。図２４のルーチンは、判
定ブロック９５２でシフトレバー２４２のアップスイッ
チ２４４を検査することによって始まる。アップスイッ
チに入っていなければ、シフトレバー２４２のダウンス
イッチ２４４が判定ブロック９５４で検査される。これ
にも入っていなければ、否定経路によってブロック９５
６へ移行し、希望スロットル位置センサ、すなわち、図
２に示したポテンショメータ２８０が、図４に示すアナ
ログ入力ブロック３６８によって読み取られる。次に、
ブロック９５８は、その取得値をパーセント値ＴＰＳ％
に変換する。その後、判定ブロック９６０へ移行し、図
２３のブロック９１４から入る可変対地速度モードにシ
ステム６０があるかどうかを確かめるために検査する。
それがオフ状態であれば、図２４のルーチンの出口点９
６４へ延びる否定経路９６２がとられる。システムが対
地速度モードにあれば、判定ブロック９６０からブロッ
ク９６８へ肯定経路がとられる。ブロック９６８で、コ
ントローラ３０２は、現トランスミッションギヤにもと
づいて希望速度に要するスロットル設定（すなわち、エ
ンジン回転数コマンド）を決定するために表引きを実行
する。コントローラ３０１が、現ギヤ情報をＳＰＩポー
トを介してコントローラ３０２に送信することに留意さ
れたい。この動作に使用される表は、図９および図１０
に示す情報に対応するデータを含む。図９および図１０
のグラフは直線なので、すべてのデータポイントを格納
する必要はない。このソフトウエアは、好ましくは、パ
ーセントスロットル要求値（ＴＰＳ％）を補間するよう
に設定されている。判定ブロック９６９でコントローラ
３０２は、ブロック９６８での表引きの結果が車両オペ
レータによって選択されたスロットル設定よりも小さい
か否かを検査判定する。判定結果が否定であれば、スロ
ットル設定が許容された最大エンジン回転数コマンドを
管理しているので、ＴＰＳ％値は変更されないままであ
る。判定ブロック９６９の判定結果が肯定であれば、ブ
ロック９７０へ移行し、ＴＰＳ％値はブロック９６８の
表引きの結果に等しく設定される。

【０１２８】判定ブロック９７２で、コントローラ３０
２は、１５秒を超える期間について、実際車速が「希望
車速−１ ｍｐｈ（マイル／時間）」未満であるかを確
かめる検査判定を行う。判定結果が否定であれば、コン
トローラ３０２は、車両がほぼ正しい速度で動作してい
ると判断する。判定ブロック９７２の応答が肯定であれ
ば、制御システム９０は、そのループを閉じることがで
きなかった、すなわち、実際車速を希望対地速度に等し
くすることができなかったと判断する。このような事態
が生じないようにするために、希望対地速度は「実際車
速＋１マイル／時間」に等しく設定され、それにより、
車両への荷重が取り除かれた場合に車両が過度に加速さ
れないようにしている。

【０１２９】図２４において、シフトレバー２４２のア
ップスイッチ２２４またはダウンスイッチ２５０のいず
れが作動しているかによって、異なる制御シーケンスが
実行される。オペレータがシフトレバーをアップ位置に
入れた場合、それは希望速度が増加されるべきことを示
している。この場合、判定ブロック９５２から肯定経路
を介してブロック９７６へ移行し、希望対地速度値は現
在の希望対地速度値＋０．１ ｍｐｈに設定される。同
様に、レバー２４２のダウンスイッチ２５０がオン状態
にある場合は、オペレータが減速を望んでいることを意
味している。従って、図２４の判定ブロック９５４から
肯定経路を介してブロック９７８へ移行し、内部希望対
地速度値は現在の希望対地速度値−０．１ ｍｐｈに設
定される。その後、ブロック９７６または９７８からブ
ロック９５６へ移行し、希望スロットル位置センサが読
み出され、前述の通り６６ＭＳタイマルーチンが継続実
行される。

【０１３０】車両オペレータが０．１ ｍｐｈ増分で車
速を増加できるようにするために、判定ブロック９５２
は好ましくは以下のように動作する遅延機能を含む。オ
ペレータが最初にアップスイッチを作動させると、ブロ
ック９７６は、作動された最初の０．７５秒で１度だけ
実行されるにすぎない。その後アップスイッチが０．７
５秒を超える期間作動状態に維持された場合、ブロック
９７６は、図２４のルーチンが実行されるごとに実行さ
れる。このようにして、オペレータは、シフトレバーを
アップ位置に保持し続けることによって、希望対地速度
をより素早く増分させることができる。判定ブロック９
５４は好ましくはこうした形式の遅延機能を含む。

【０１３１】図２５から図２７は、疑似ギヤモードを実
施するために必要な制御システム９０の重要なソフトウ
エア上の変更を示している。前述の通り、このモード
は、制御システム９０によって、トランスミッション６
４が実際に存在するよりも多数の前進ギヤを有するかの
ようにオペレータに思わせる動作モードである。見かけ
のギヤの数は、車両が２つの異なる速度または異なる速
度帯で動作することが可能な場合、必要に応じて、それ
ぞれの実際の前進ギヤに対して、実際の前進ギヤ数の２
倍とすることができる。各ギヤの高いほうの速度は、好
ましくは、スロットルレバー設定の１００％またはほぼ
１００％であるのに対し、低いほうの設定点はスロット
ルレバー設定のほぼ８０％ないし８５％である。このこ
とは、以下の説明によってさらに明らかとなる。

【０１３２】図２５および図２６のシフトダウンサブル
ーチン及びシフトアップサブルーチンは、そのオフロー
ド車が疑似ギヤモードで動作するように設定された場
合、図１８および図１９に示したシフトダウンサブルー
チン及びシフトアップサブルーチンの代わりとなるもの
である。図２５のシフトダウンサブルーチンはまず、判
定ブロック９７８において、要求疑似ギヤが１速よりも
高いか否かを判定する。判定結果が否定であれば、１速
以下のギヤのシフトダウンは不可能であるので、サブル
ーチン出口点９８１へ続く経路９８０がとられる。要求
疑似ギヤが１速よりも高ければ、ブロック９８２へ移行
し、要求疑似ギヤ値を１だけ減ずる。その後、判定ブロ
ック９８３は、要求疑似ギヤ値が偶数か否かを判定す
る。判定結果が肯定であれば、判定ブロック９８４は、
要求疑似ギヤが１速より大きいか否かを判定する。判定
結果が肯定であれば、実際の要求ギヤはブロック９８５
で１だけ減じられる。判定ブロック９８３または９８４
の応答が否定であれば、サブルーチンは単に出口点９８
１を経て戻る。

【０１３３】図２６のシフトアップサブルーチンは、上
述のシフトダウンサブルーチンと同様である。初めに、
判定ブロック９８８で、要求疑似ギヤが２４未満である
か否かを検査判定し、判定結果が否定であれば、経路９
９０を介して出口点９９１へ移行する。理由は、試作ト
ランスミッションには１２個の実際ギヤしか存在してお
らず、また、この例では、２４個の疑似ギヤが存在する
にすぎないためである。従って、疑似ギヤ数は２４より
大きくならない。

【０１３４】判定ブロック９８８での質問の応答が肯定
であれば、シフトアップが可能であり、ブロック９９２
へ移行する。そこで、要求疑似ギヤ値が１だけ減じられ
る。次に、ソフトウエアの判定ブロック９９３で、要求
疑似ギヤが奇数であるか否かを検査判定する。判定結果
が否定であれば、サブルーチンを抜け出る。判定結果が
肯定であれば、判定ブロック９９４は、要求された実際
ギヤが１２未満であるか否かを検査判定する。判定結果
が肯定であれば、シフトアップを行うためには実際のギ
ヤシフトが必要となり、ブロック９９４は要求ギヤを１
だけ増分する。その後、サブルーチンから抜け出る。

【０１３５】上述のシフトダウンサブルーチンおよびシ
フトアップサブルーチンの両者は、疑似ギヤ値および要
求ギヤ値を減分または増分する。要求ギヤ値は、図１１
から図１９によって前述したように使用される。疑似ギ
ヤ値は、疑似ギヤモードでシフトダウンサブルーチンお
よびシフトアップサブルーチンのソフトウエアコードが
記憶されているコントローラ３０１によって、図４で説
明したＳＰＩ通信経路を介してコントローラ３０２へ転
送される。このようにして転送された要求疑似ギヤ値の
例は次の図２７で説明する。

【０１３６】図２７は、オフロード車を疑似ギヤモード
で運転するために必要な６６ミリ秒タイマルーチンを示
す。図示の通り、これは、図２１の点線ブロック８３１
で指定した６６ミリ秒タイマルーチンの代わりに使用さ
れる。図２７のルーチンでは、希望スロットル位置セン
サはブロック１００２で読み取られるが、これは図２１
のブロック８３２によって実行される同一の動作に一致
する。次に、判定ブロック１００４では、要求疑似ギヤ
が偶数か奇数であるかを判定する。奇数であれば、ブロ
ック１００６への肯定経路がとられる。偶数であれば、
ブロック１００８への否定経路がとられる。ブロック１
００６では、現スロットルパーセント値を、スロットル
レバーポット２８０から読み取られた現在値の０．８１
に設定し、これが低いほうのエンジン回転数となる。ブ
ロック１００８では、スロットル位置パーセント値はス
ロットルレバーポット２８０から読み取られた現在値の
１００％に設定され、現在の実際ギヤについて高いほう
のエンジン回転数となる。従って、当業者であれば、同
一の実際ギヤの範囲内であっても、奇数の疑似ギヤを選
択するほうが偶数の疑似ギヤよりも若干低いエンジン回
転数を得ることになるということが理解できるはずであ
る。それゆえ、車両のエンジンは、各実際ギヤについ
て、２つの速度の一方で、すなわち、２つの異なる対地
速度を生じる設定点の一方で動作する。このようにし
て、１２個の実際ギヤを備えた試作車両は、オペレータ
にとっては２４個のギヤを有するように感じられる。ス
ロットル位置はオペレータによって調整可能であるの
で、それによりオペレータは、最大エンジン回転数を増
減調整できるようになることに留意されたい。現スロッ
トルコマンドは、スロットル速度ポット設定の所定部分
として設定されているので、オペレータは、エンジン回
転数スロットルレバーによって各疑似ギヤの対地速度を
互いに比例するように同時に変えることができる。さら
に、この特徴によれば、トランスミッション制御システ
ム９０を用いて、許容最大エンジン回転数を調整するこ
とによって、オペレータが希望するほとんどあらゆる対
地速度でトランスミッション６４を作動できる。従っ
て、その名称を「エンジン可変」トランスミッション制
御システムと称することができる。

【０１３７】当業者ならば、図２５から図２７によって
説明した手法が、実際ギヤ１つに対し２つの設定点では
なく、実際ギヤ１つに対し３つの設定点を有する場合に
も適用できることが理解できるであろう。例えば、本発
明の試作システムの１２ギヤトランスミッションは、各
実際ギヤについて３つの設定点を与えることによって、
３６ギヤトランスミッションであるかのようにすること
が可能である。そのようなシステムでは、最高設定点は
好ましくはスロットルポット設定の１００％に設定さ
れ、中間設定点はスロットルポット設定の８７．５％に
設定され、第３の最低設定点はスロットルポット設定の
７５％に設定される。当業者であれば、これらのパーセ
ント値が、必要に応じて、スロットルポット設定の１０
０％，９０％及び８０％、または、他のパーセント値に
調整できることを理解するであろう。制御システム９０
が疑似ギヤモードで動作するように設定された場合、図
１５，図１６及び図１７におけるシフトアップまたはシ
フトダウンサブルーチンの呼び出しによって、図１８ま
たは図１９ではなく図２５または図２６のサブルーチン
にアクセスするソフトウエアコードを生じるため、シフ
トレバー２４２が動くと疑似ギヤ値が増加または減少さ
れる。各種のシフトアップおよびシフトダウンサブルー
チンへのそれらの呼び出しを除き、図１５，図１６およ
び図１７のモード制御およびシーケンシャルシフティン
グソフトウエアは変わらない。

【０１３８】フレーム１とフレーム２、すなわち、コン
トローラ３０１とコントローラ３０２との間でメッセー
ジを転送するために使用される通信ルーチンを以下に説
明する。前述の通り、コントローラ３０１は好ましく
は、マスタコントローラとして動作するために設定され
た自己のソフトウエアコードを有する。そのＳＰＩ転送
メッセージルーチンは、１６ＭＳタイマルーチンであ
り、図１４の最下部にブロック６２６として示されてい
る。従って、それらのメッセージは約１６ミリ秒ごとに
マスタコントローラ３０１によって転送される。ブロッ
ク６２６のルーチンは以下のように実行される。初め
に、現エンジン回転数、現車速ならびに現ギヤ及びスイ
ッチ状態に関する情報がＲＡＭのバッファレジスタに格
納される。次に、同期周辺インタフェース（ＳＰＩ）
は、それらの４種類の値を一度に１バイトずつコントロ
ーラ３０２へ送信するように命令される。このＳＰＩは
割り込み駆動形であるので、１バイトが転送され、その
転送バッファが空になるごとに、転送割り込みが発生す
る。この割り込みコードは、バッファから次のバイトを
ロードさせ、その転送を開始する。このプロセスが、メ
ッセージ全体が転送されるまで繰り返される。各転送バ
イトが受信されると、それによって、受信側ＳＰＩによ
る割り込みが発生し、コントローラ３０２によって処理
される。コントローラ３０２のこの割り込みコードは単
にこれらのバイトをＲＡＭの指定記憶場所にロードさせ
るだけである。その後、図２０のブロック８０６に指示
された通り、これらのＳＰＩメッセージはそれらの記憶
場所からアクセスされ、エラーチェックを受け、それら
のパラメータにアクセスする必要のあるコントローラ３
０２のソフトウエアコードの他の部分にとって使用可能
な状態になる。

【０１３９】コントローラ３０１から完了メッセージを
受信した後、数マイクロ秒以内に、コントローラ３０２
のメインループ（図２０）のブロック８０６は、その受
信メッセージを処理し、受信情報に対する応答を送信す
る。

【０１４０】このルーチンでは、ポテンショメータ２８
０によって測定された現スロットル位置および希望対地
速度を、ＳＰＩポートを通じてコントローラ３０１へ転
送するためにバッファレジスタにロードする。また、必
要に応じて、機能性検査、エラーコードその他の何らか
の情報を、単にそうしたコードを転送されるメッセージ
に付加することによって、いずれかの方向で転送の一部
として授受し合うこともできる。これは、単に転送され
るバイト数を増やすことによって成し得ることである。

【０１４１】例えば、制御システム６０が現在入ってい
るモードに関する情報を、コントローラ３０１によって
コントローラ３０２へ転送することができる。可変対地
速度モードに入っているか否か（入っているとすればい
ずれのモードか）、アップスイッチまたはダウンスイッ
チが作動しているか否か、希望ギヤであるかどうかとい
ったことを指示するビットまたはフラグを送信すること
ができる。同様に、可変対地速度制御解除要求といった
コマンド状態をコントローラ間で転送することもでき
る。このような要求は、ハンチングなどの望ましくない
エンジン状態から保護するようにソフトウエアがプログ
ラムされている場合、コントローラ３０２から発せられ
ることもある。上記望ましくないエンジン状態とは、コ
ントローラ３０１が可変対地速度モードを終了し、適切
なエラーコードメッセージを表示させる原因となり得る
状態である。

【０１４２】当業者であれば、パワーシフトトランスミ
ッションもしくはエンジンまたは両者を制御するために
使用されるこれらの電子コントローラが、リアルタイム
で動作することを理解するはずである。従って、上述の
各種タイミング制御ループ等のソフトウエアの設計にお
いて、車両の動作に関係するソフトウエアコードのすべ
ての重要部分が１秒以下の極めて短時間に相当する定期
間隔で実行されることを保証するための処置を取ること
が望ましい。これにより、内部または外部の状態の何ら
かの変化に対する機敏な反応が保証される。

【０１４３】上述の詳細な説明並びにハードウエアブロ
ック図及びソフトウエア流れ図を理解すれば、高荷重オ
フロード車に使用される電子制御システムのハードウエ
アおよびソフトウエアの設計技術の当業者であるなら
ば、上述の電子制御システムおよびその方法を活用すべ
く、マイクロプロセッサを用いて適切なハードウエア回
路を設計し、適切なプログラムを作成することが容易に
可能であろう。このようなプログラムは、複数のアセン
ブリ言語、または、Ｃ言語などの高水準言語で書くこと
ができる。それらのプログラムは、好ましくは、制御シ
ステム内で使用される電子コントローラの核心を成すマ
イクロプロセッサ用に特に設計されたコンピュータプロ
グラミング言語で書かれる。例えば、モトローラ社のＨ
Ｃ６８１１マイクロプロセッサを２個使用した本発明の
試作システムでは、モトローラ社のこれらのプロセッサ
用アセンブリ言語が使用されている。その理由は、この
言語が、実行速度が速く、コンパクトであり、かつ、高
効率だからである。極めてコンパクトにするために、コ
ードは上述のように多数の個別ルーチンによって書かれ
ており、その結果、同一コードを記憶する必要性がなく
なる。

【０１４４】前述の詳細な説明は、１２個の前進ギヤお
よび２個の後進ギヤを有するパワーシフトトランスミッ
ションについてされてきたが、当業者であれば、本発明
の思想が、例えば、８個の前進ギヤおよび２個の後進ギ
ヤを有するといったような他のパワーシフトトランスミ
ッションにも等しく適用可能であることを理解できるは
ずである。

【０１４５】本発明の制御システムおよび制御方法は、
好ましくは、トラクタやコンバインなどの農業車に対し
て使用されるが、大型ダンプ車、ロードグレーダ、ショ
ベルローダといった他の各種形式の高荷重オフロード車
にも適用することができる。本発明のシステムおよび方
法の実施によって得られる利益を最大限にするには、比
較的広範なトルク−エンジン回転数曲線を有するエンジ
ンを使用することが重要である。そのようなエンジンを
使用した場合、疑似ギヤの概念は、そのエンジンが各ト
ランスミッションギヤについて２つ以上の異なる速度で
作動できることから、実用的となり、また、快適モー
ド、燃料節約モードおよび最大馬力モードも極めて実用
的となる。

【０１４６】本明細書で使用された用語「オフロード
車」は、主として農業、建設または鉱業で使用される自
動車を含むものである。このようなオフロード車は、上
述の例に限られるものではなく、トラクタ、コンバイ
ン、ダンプ車、ショベルローダ、ブルドーザ及びロード
グレーダを含む。用語「パワーシフトトランスミッショ
ン」は、２つ以上の油圧作動クラッチおよびこれらと関
係する電気作動油圧弁によって動作するギヤの選択的係
合による動力伝達関係で一体に結合することができる１
本以上の回転パワー入力軸および１本の回転パワー出力
軸を有する比較的高荷重のパワートランスミッション装
置を含む。

【０１４７】本明細書で使用された用語「電気作動油圧
弁」は、ソレノイド、コイル、電気巻線その他のいずれ
かの形式の電気的作用子を有する油圧弁などを含む。

【０１４８】本明細書で使用された用語「電気信号」
は、方形波、三角波または正弦波などの周期的または反
復的波形を有し得る（必ずしも有する必要はないが）直
流信号および脈動信号を含む。また、本明細書で説明し
たＰＷＭ信号といった正味直流成分を有するような信号
も含む。

【０１４９】本明細書で使用された用語「コントローラ
手段」または「コントローラ」は、ファームウエアまた
はソフトウエアにより動作可能な１個以上のＭＳＩ，Ｌ
ＳＩまたはＶＬＳＩ集積回路を用いたマイクロプロセッ
サ、マイクロコンピュータまたはディジタル電子システ
ムを含む。ファームウエアおよびソフトウエアの両者
は、記憶されたプログラム制御の形態をとると考えられ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】トルク−エンジン回転数（ＲＰＭ）の２つの曲
線を示すグラフであり、オフロード車の旧式エンジンと
新式エンジンとの違いを図示している。

【図２】本発明の電子制御システムの全体構成の一例を
示すブロック図であり、各種のオペレータインタフェー
ス装置ならびにトランスミッションおよびエンジンの電
子式エンジンコントローラに結合された車両センサを有
する電子制御システムが示されている。

【図３】ソレノイド励磁のパターンを、１２前進ギヤお
よび２後進ギヤを有するトランスミッションの各ギヤと
共に示している。

【図４】図２の制御システム内で用いられる第１及び第
２電子コントローラ並びに上記コントローラへの及びコ
ントローラ間の電気的接続の詳細ブロック図である。

【図５】特定のエンジンコントローラについての入力電
圧−エンジン回転数の図である。

【図６】図２のトランスミッションの特定ギヤに関し、
１０００ＲＰＭ，２０００ＲＰＭ，３００ＲＰＭの対地
速度を、対地速度整合目的に使用する場合を描いた図で
ある。

【図７】図２のトランスミッションを用いた場合の、最
大馬力モードおよび燃料節約モードでの希望対地速度−
希望前進ギヤの関係を示す図である。

【図８】図２のトランスミッショのシフトマップを示し
ており、各前進ギヤに対し自動シフトアップポイント，
シフトダウンポイントを車速に関し示している。

【図９】図２のトランスミッションの前進ギヤ１〜６に
対するスロットルマップを示している。

【図１０】図２のトランスミッションの前進ギヤ７〜１
２に対するスロットルマップである。

【図１１】本発明の図２の制御システムの第１またはト
ランスミッションコントローラを、そのパルサトランス
ミッションモードで運転するのに用いるソフトウエアを
説明する流れ図であり、メインソフトウエアループの各
機能を説明する。

【図１２】本発明の図２の制御システムの第１またはト
ランスミッションコントローラを、そのパルサトランス
ミッションモードで運転するのに用いるソフトウエアを
説明する流れ図であり、トランスミッションのギヤ間の
シフトを制御するのに用いる４ミリ秒シフト制御ソフト
ウエアループを説明する。

【図１３】本発明の図２の制御システムの第１またはト
ランスミッションコントローラを、そのパルサトランス
ミッションモードで運転するのに用いるソフトウエアを
説明する流れ図であり、トランスミッションのギヤ間の
シフトを制御するのに用いる４ミリ秒シフト制御ソフト
ウエアループを説明する。

【図１４】本発明の図２の制御システムの第１またはト
ランスミッションコントローラを、そのパルサトランス
ミッションモードで運転するのに用いるソフトウエアを
説明する流れ図であり、第１トランスミッションの各部
を更新制御するのに用いる１６ミリ秒タイマソフトウエ
アルーチンを説明する。

【図１５】本発明の図２の制御システムの第１またはト
ランスミッションコントローラを、そのパルサトランス
ミッションモードで運転するのに用いるソフトウエアを
説明する流れ図であり、モード制御ソフトウエアルーチ
ンを説明する。

【図１６】本発明の図２の制御システムの第１またはト
ランスミッションコントローラを、そのパルサトランス
ミッションモードで運転するのに用いるソフトウエアを
説明する流れ図であり、モード制御ソフトウエアルーチ
ンを説明する。

【図１７】本発明の図２の制御システムの第１またはト
ランスミッションコントローラを、そのパルサトランス
ミッションモードで運転するのに用いるソフトウエアを
説明する流れ図であり、シーケンシャルシフティングル
ーチンを説明する。

【図１８】本発明の図２の制御システムの第１またはト
ランスミッションコントローラを、そのパルサトランス
ミッションモードで運転するのに用いるソフトウエアを
説明する流れ図であり、シフトダウン及びシフトアップ
のそれぞれのルーチンを説明する。

【図１９】本発明の図２の制御システムの第１またはト
ランスミッションコントローラを、そのパルサトランス
ミッションモードで運転するのに用いるソフトウエアを
説明する流れ図であり、シフトダウン及びシフトアップ
のそれぞれのルーチンを説明する。

【図２０】本発明の図２の制御システムの第２またはエ
ンジンコントローラを、その正規トランスミッションモ
ードで運転するのに用いるソフトウエアを説明する流れ
図であり、メインソフトウエアループの機能を説明す
る。

【図２１】本発明の図２の制御システムの第２またはエ
ンジンコントローラを、その正規トランスミッションモ
ードで運転するのに用いるソフトウエアを説明する流れ
図であり、１６秒ミリタイマルーチンを説明する。

【図２２】本発明の図２の制御システムのトランスミッ
ションコントローラを、その可変対地速度制御モードで
運転するのに用いるソフトウエアの修正を説明する流れ
図であり、トランスミッションのギヤ間のシフトを制御
するのに用いる４ミリ秒シフト制御ソフトウエアループ
を説明する。

【図２３】本発明の図２の制御システムのトランスミッ
ションコントローラを、その可変対地速度制御モードで
運転するのに用いるソフトウエアの修正を説明する流れ
図であり、モード制御ルーチンを説明する。

【図２４】本発明の図２の制御システムのエンジンコン
トローラを、その可変対地速度制御モード、即ち修正６
６ミリ秒タイマルーチンで運転するのに用いるソフトウ
ェアの修正を説明する流れ図である。

【図２５】本発明の図２の制御システムのトランスミッ
ションコントローラを、その擬似ギヤ制御モードで運転
するのに用いるソフトウエアの修正を説明する流れ図で
あり、シフトアップ及びシフトダウンのそれぞれのルー
チンを説明する。

【図２６】本発明の図２の制御システムのトランスミッ
ションコントローラを、その擬似ギヤ制御モードで運転
するのに用いるソフトウエアの修正を説明する流れ図で
あり、シフトアップ及びシフトダウンのそれぞれのルー
チンを説明する。

【図２７】本発明の図２制御システムのエンジンコント
ローラを、その擬似ギヤモードで運転するのに用いるソ
フトウエアの修正を説明する流れ図である。

【符号の説明】

３６，４４ トルク曲線 ３８，４６ 馬力曲線 ４０ パワーバンド ４２ 水平線 ４８ トルク部分 ５０ 駆動システム ５２ エンジン ５４ エンジンコントローラ ５６ エンジン出力駆動軸 ５８ 継手手段 ６０ トランスミッション制御システム ６２ 入力駆動軸 ６４ トランスミッション ６６ 油圧弁 ６８ 出力駆動軸 ７０ 出力分岐（ＰＴＯ）軸 ７２，７４，７６ クラッチ装置 ９０ 電気制御システム ９２ ダッシュボード ９４ トランスミッション制御スイッチ・レバーセット ９６ エンジン機能・アクセサリ制御スイッチセット ９８ 車両点火スイッチ １００ スロットルレバー １０２ 被制御電気出力ユニット １０４ 再プログラミング（ＰＲ）パネル １１０ クラッチペダルアセンブリ １１２ ペダル １１４ スプリング付きピボットレバー １１６ 点線 １１８，１４２ 可変リラクタンスセンサ １２０ フライホイールギヤ １２２ 可変磁気リラクタンスセンサ １２４ 回転ギヤ １２８ 被駆動車輪 １３２ レーダホーンユニット １３６ 地表面 １３８ タイヤ １４４ ギヤ １４６ 車軸 １５０〜１５８ ポート １６０〜１８０ 電気回線（ライン） １８２ 電源 １８４ 電源切換リレー部 １８６ 監視タイマ回路 １９０ マイクロプロセッサ １９２ シリアルポートインタフェース １９４ バッファ／ドライバ／ラッチ（ＢＤＬ）部 １９６〜２０８ 表示部 ２１０，２６０，２６２，３２０ ライン ２１２，２１４，２１６ セグメント ２２４，２２６，２５６，２５８ 切換スイッチ ２２８，２３０ ピボットレバーアセンブリ ２３２ ピボットハンドレバー（方向レバー） ２３４，２４４，２７８ 基部 ２３６，２３８，２４０ スイッチ ２４２ ピボットハンドレバー（シフトレバー） ２４６，２５０ リミットスイッチ ２７２，２７４ スイッチ ２８０ ポジション指示装置（スロットルポット） ２８４ レリースボタン ２９０ 表 ３０１，３０２，３５１ コントローラ ３０３，３０４ マイクロプロセッサ ３０６ 読出し専用メモリ（ＲＯＭ） ３０８ バスドライバ（チップ選択（ＢＤ／ＣＳ）回
路） ３１２ 消去可能なプログラマブル読出し専用メモリ
（ＥＥＰＲＯＭ） ３１６ ディジタル入力回路 ３１８ アナログ−ディジタル入力回路 ３２４ 周波数入力回路 ３２６，３２８ パルス状波形信号 ３３２〜３４０，３５８ ポート ３４２ ソレノイド ３４４〜３４６，３９４ 電気回路 ３４８，３４９ ターミナル ３６０〜３９０ アナログ入出力（Ｉ／Ｏ）回路または
ポート ３９２ ブロック ３９６ コンタクタ ３９８ 信号経路 ４００ Ｄ／Ａ変換器 ４０２ コンダクタラインコマンド信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケヴィン・エル・ブレッケストラン アメリカ合衆国・58103・ノース ダコタ 州・ファーゴ・トゥエンティーサード ア ヴェニュー サウス・2922 (72)発明者 バリー・ディー・バチェラ アメリカ合衆国・58078・ノース ダコタ 州・ウエスト ファーゴ・エイトス アヴ ェニュー イースト・619

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン及び複数のギヤを備えたパワー
   シフトトランスミッションを有する自走式オフロード車
   用の電子制御システムであって、前記パワーシフトトラ
   ンスミッションを制御すると共に、前記エンジンが動作
   すべき回転数を指定するための１つ以上の制御信号を前
   記エンジンに供給するための電子制御システムであっ
   て、 前記電子制御システムは、前記パワーシフトトランスミ
   ッションが動作すべき前進ギヤの特定の１つを指定する
   トランスミッション制御信号を供給するための、記憶さ
   れたプログラム制御のもとで動作可能な第１の電子コン
   トローラ手段と、 所定の範囲内で多数の異なるエンジン回転数のうちの１
   つで動作するように前記エンジンに命令するために必要
   な１つ以上のエンジン制御信号を供給するための、記憶
   されたプログラム制御のもとで動作可能な第２の電子コ
   ントローラ手段とを備えており、 前記第１のコントローラ手段は、現トランスミッション
   制御信号によって指定された特定のギヤで動作するよう
   に前記トランスミッションに命令するための第１の電気
   的出力手段と、前記第２の電子コントローラ手段との間
   でディジタル信号を送受信するための通信手段とを有
   し、 前記第２のコントローラ手段は、前記エンジン制御信号
   によって指示された特定のエンジン回転数で動作するよ
   うに前記エンジンに命令するための第２の電気的出力手
   段と、前記第１の電子コントローラ手段との間でディジ
   タル信号を送受信するための通信手段とを有することを
   特徴とする電子制御システム。
2. 【請求項２】 前記トランスミッションが現在動作して
   いるギヤおよび前記エンジンが動作している回転数をオ
   ペレータに指示するための、前記コントローラ手段の少
   なくとも一方に応答する表示手段をさらに備えることを
   特徴とする請求項１記載の電子制御システム。
3. 【請求項３】 前記表示手段は第１および第２のコント
   ローラ手段のうちの選択された一方によって動作され、 第１及び第２のコントローラ手段のうちの選択された一
   方は前記表示手段によって表示される情報を他方のコン
   トローラ手段から受信することを特徴とする請求項２記
   載の電子制御システム。
4. 【請求項４】 前記トランスミッションが動作すべきい
   ずれかのギヤをオペレータが選択できるようにするため
   のインタフェース手段と、 前記トランスミッションが動作する許容回転数の既定範
   囲内でいずれかのエンジン回転数をオペレータが選択で
   きるようにするためのオペレータインタフェース手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の電子制
   御システム。
5. 【請求項５】 前記第１のコントローラ手段がさらに、 シフトアップコマンドの受信に伴い、現ギヤから高速ギ
   ヤへのトランスミッションのシフトを制御するための自
   動手段と、 シフトダウンコマンドの受信に伴い、現ギヤから低速ギ
   ヤへのトランスミッションのシフトを制御するための自
   動手段と、 もし前にシフトアップコマンドがあるならば、該前のシ
   フトアップコマンドに応答してトランスミッションによ
   るシフトの完了後に所定の時間間隔で生成されるコマン
   ドから成る一連の連続的なシフトアップコマンドを生成
   するための自動手段と、 もし前にシフトダウンコマンドがあるならば、該前のシ
   フトダウンコマンドに応答してトランスミッションによ
   るシフトの完了後に所定の時間間隔で生成されるコマン
   ドから成る一連の連続的なシフトダウンコマンドを生成
   するための自動手段とを有することを特徴とする請求項
   １記載の電子制御システム。
6. 【請求項６】 前記第１のコントローラ手段がさらに、 少なくとも部分的には車両対地速度に基づいて、次にど
   のギヤへシフトすべきかを判定するための自動判定手段
   を有することを特徴とする請求項１記載の電子制御シス
   テム。
7. 【請求項７】 前記自動判定手段が、次のシフトを行う
   ために対地速度整合を使用すべきか否かをチェックする
   ための手段を有することを特徴とする請求項６記載の電
   子制御システム。
8. 【請求項８】 前記パワーシフトトランスミッション
   が、一連の油圧クラッチ装置と、関係する弁のソレノイ
   ドが励磁された際に当該パックを充填させるための関係
   するソレノイド作動制御弁とを有しており、 前記第１のコントローラ手段がさらに、 前記パワーシフトトランスミッションを前記トランスミ
   ッションが現在入っているギヤから希望する他のギヤへ
   シフトする際に用いられる時間遅延を決定するための特
   定の情報を記憶するための手段と、 前記記憶情報にも基づいて決定されたタイミング遅延に
   従って前記パワーシフトトランスミッションのシフトを
   実行するための自動実行手段とを有することを特徴とす
   る請求項１記載の電子制御システム。
9. 【請求項９】 前記第１のコントローラ手段がさらに、 車両の対地速度に反比例する周期を有する信号を受信す
   るための手段と、当該受信信号から車両の対地速度を判
   定するための手段と、前記自動判定手段によって使用さ
   れるために当該対地速度をディジタル値として記憶する
   ための手段とを有することを特徴とする請求項１記載の
   電子制御システム。
10. 【請求項１０】 その周期が対地速度に対して反比例関
    係にある前記受信信号が車両のアウトプットパワーシャ
    フトに直結された回転構成要素から取得され、それによ
    り、見かけ上の対地速度が表示されることを特徴とする
    請求項９記載の電子制御システム。
11. 【請求項１１】 その周期が対地速度に対して反比例関
    係にある前記受信信号が、真の車両対地速度を表示する
    機構から取得されることを特徴とする請求項９記載の電
    子制御システム。
12. 【請求項１２】 車両のオペレータによって選択された
    現在のスロットル位置に対応した値を指示する制御信号
    を生成するための手段をさらに備える請求項１記載の電
    子制御システムであって、 前記第２のコントローラ手段がさらに、 現在のスロットル位置を指示する制御信号の値の変化に
    応答する、オペレータによって選択されたスロットル位
    置の変更に応答してエンジン制御信号の値の変化を容易
    にするための自動容易化手段を有することを特徴とする
    請求項１記載の電子制御システム。
13. 【請求項１３】 エンジンおよび多段ギヤパワーシフト
    トランスミッションを有する自走式オフロード車用の電
    子制御システムであって、前記制御システムは前記パワ
    ーシフトトランスミッションを制御し、前記エンジンが
    動作する回転数を指定するための１つ以上の制御信号を
    前記エンジンに供給するための電子制御システムであ
    り、 前記電子制御システムは、希望車速のオペレータ選択を
    受信するための手段と、 前記パワーシフトトランスミッションがその前進ギヤの
    いずれかの所定の１つで動作するように命令するために
    必要なトランスミッション制御信号を供給し、可能なエ
    ンジン回転数の範囲内のいずれかの所定の回転数で動作
    するように前記エンジンに命令するために必要な１つ以
    上のエンジン制御信号を供給するための電子コントロー
    ラ手段とを備えており、 前記コントローラ手段は、トランスミッション制御信号
    によって指示された所定のトランスミッションギヤで前
    記トランスミッションを動作させるための第１の電気的
    出力手段、エンジン制御信号によって指示された所与の
    エンジン回転数で前記エンジンを動作させるための第２
    の電気的出力手段、および、希望車速を得るために要す
    るトランスミッションギヤ及び希望エンジン回転数を選
    択するための、前記受信手段に応答する第１の自動手段
    とを有することを特徴とする電子制御システム。
14. 【請求項１４】 前記コントローラ手段が記憶されたプ
    ログラム制御のもとで動作することを特徴とする請求項
    １３記載の電子制御システム。
15. 【請求項１５】 前記電子コントローラ手段が第１及び
    第２の電子コントローラを有し、それらの各コントロー
    ラは他方のコントローラ手段との間で情報を交換するた
    めの通信手段を有しており、かつ、各コントローラは異
    なる記憶されたプログラムの制御のもとで動作可能であ
    ることを特徴とする請求項１４記載の電子制御システ
    ム。
16. 【請求項１６】 コントローラ手段に接続されてコント
    ローラ手段からの表示信号を受信する表示手段であっ
    て、現在車速、トランスミッションが動作している現ギ
    ヤ、及び、エンジンが動作している現エンジン回転数を
    オペレータに指示するための表示手段をさらに備えるこ
    とを特徴とする請求項１４記載の電子制御システム。
17. 【請求項１７】 前記電子コントローラがさらに、 選択されたトランスミッションギヤおよび希望エンジン
    回転数に応答する、トランスミッションを選択されたト
    ランスミッションギヤに入れさせるために必要なそれら
    のギヤによってトランスミッションをシフトさせるため
    の第２の自動手段と、 選択されたエンジン回転数に応答する、エンジンを希望
    エンジン回転数で回転させるための第３の自動手段とを
    有することを特徴とする請求項１４記載の電子制御シス
    テム。
18. 【請求項１８】 前記第２の自動手段が、実際エンジン
    回転数と希望エンジン回転数との間の著しい差異をなく
    すために、もし前にシフトコマンドがあるならば、該前
    のシフトコマンドの完了後に既定の時間間隔で生成され
    るコマンドから成る一連のギヤシフトコマンドを生成す
    るための手段を有することを特徴とする請求項１７記載
    の電子制御システム。
19. 【請求項１９】 前記電子手段がさらに、 希望対地速度が現対地速度に近似している程度に応じ
    て、以前のシフトコマンドの完了後の既定の時間間隔を
    調整するための手段を有することを特徴とする請求項１
    ８記載の電子制御システム。
20. 【請求項２０】 前記コントローラ手段がさらに、 少なくとも一部は車両対地速度に基づいて、いずれのギ
    ヤが次のギヤへシフトすべきかを判定するための自動判
    定手段を含むことを特徴とする請求項１３記載の電子制
    御システム。
21. 【請求項２１】 前記自動判定手段が、シフトする次の
    ギヤの指定を助けるために対地速度整合が使用されるべ
    きか否かをチェックするための手段を有することを特徴
    とする請求項２０記載の電子制御システム。
22. 【請求項２２】 選択可能なモードとして燃料節約モー
    ド及び最大パワーモードを有するオペレータ入力手段で
    あって、エンジンが動作可能な複数のモードのうちの１
    つのモードのオペレータによる選択を受信するべく前記
    コントローラ手段に接続されたオペレータ入力手段をさ
    らに備えることを特徴とする請求項１３記載の電子制御
    システム。
23. 【請求項２３】 最大パワーモードが選択されると、前
    記電子コントローラ手段が希望車速に応じて、エンジン
    ／トランスミッションの組合せが事実上最大出力馬力を
    生じるようなトランスミッションギヤおよびエンジン回
    転数を選択することを特徴とする請求項２２記載の電子
    制御システム。
24. 【請求項２４】 燃料節約モードが選択されると、前記
    電子コントローラ手段が希望車速に応じて、選択された
    対地速度でエンジン／トランスミッションの組合が事実
    上最適な燃料節約を行うようなトランスミッションギヤ
    およびエンジン回転数を選択することを特徴とする請求
    項２２記載の電子制御システム。
25. 【請求項２５】 エンジン及び多段ギヤパワーシフトト
    ランスミッションを有する自走式オフロード車用の電子
    制御システムであって、前記制御システムは前記パワー
    シフトトランスミッションを制御し、前記エンジンが動
    作する回転数を指定するための１つ以上の制御信号を前
    記エンジンに供給するための電子制御システムであり、 前記電子制御システムは、オペレータが選択する希望車
    速を受信するための手段と、 前記エンジンが動作できる、少なくとも燃料節約モード
    および最大パワーモードを含む多数のモードのうちオペ
    レータが選択した１つのモードを受信するための手段
    と、 その前進ギヤのいずれかの所定の１つで前記パワーシフ
    トトランスミッションに命令するために必要なトランス
    ミッション制御信号を供給し、かつ、可能なエンジン回
    転数の範囲内のいずれかの回転数で動作するように前記
    エンジンに命令するために必要な１つ以上のエンジン制
    御信号を供給するための電子コントローラ手段とを備え
    ており、 最大パワーモードが選択されると、前記コントローラ手
    段は希望車速に応じて、エンジン／トランスミッション
    の組合せが事実上最大出力馬力を生じるようなトランス
    ミッションギヤおよびエンジン回転数を選択し、また、
    燃料節約モードが選択されると、希望車速に応じて、選
    択された対地速度のエンジン／トランスミッションの組
    合せが事実上最適な燃料節約を行うようなトランスミッ
    ションギヤおよびエンジン回転数を選択することを特徴
    とする前記電子制御システム。
26. 【請求項２６】 前記電子コントローラ手段は、トラン
    スミッション制御信号によって指示された特定のトラン
    スミッションギヤで前記トランスミッションに動作する
    ように命令するための第１の電気的出力手段と、 エンジン制御信号によって指示された特定のエンジン回
    転数で前記エンジンに動作するように命令するための第
    ２の電気的出力手段と、 希望トランスミッションギヤにシフトするために必要な
    トランスミッションギヤと、希望車速に到達するために
    必要な希望エンジン回転数とを選択するための、前記受
    信手段に応答する第１の自動手段とを有することを特徴
    とする請求項２５記載の電子制御システム。
27. 【請求項２７】 電子制御システムによって制御される
    エンジン及び多段ギヤパワーシフトトランスミッション
    を有する自走式オフロード車用のオペレータインタフェ
    ース付与方法であって、前記方法は実際に存在するより
    も多数の前進ギヤを前記トランスミッションが有するこ
    とをオペレータに指示するものであり、 （ａ）前記電子制御システムによって、前記トランスミ
    ッションに特定の実際のトランスミッションギヤで動作
    するように命令するステップと、 （ｂ）前記電子制御システムによって、前記エンジンに
    特定の希望のエンジン回転数で動作するように命令する
    ステップと、 （ｃ）前記トランスミッションが実際に動作している実
    際のトランスミッションギヤ以外のトランスミッション
    ギヤで動作していることをオペレータに知らせるステッ
    プとを具備することを特徴とするオペレータインターフ
    ェース付与方法。
28. 【請求項２８】 前記トランスミッションがＸ（ただ
    し、Ｘは４以上の値を有する整数）個の前進ギヤを有し
    ており、前記方法がさらに、 前記電子コントローラからのオペレータ表示情報によっ
    て、前記トランスミッションが２Ｘ個の前進ギヤを有す
    るとシミュレート（擬似）するステップを具備すること
    特徴とする請求項２７記載の方法。
29. 【請求項２９】 （ａ）オペレータ選択の希望車速を前
    記電子制御システムに伝えるステップと、 （ｂ）前記希望車速に到達するために、前記トランスミ
    ッションが動作すべき、特定の実際トランスミッション
    ギヤおよび実際エンジン回転数を決定するステップとを
    さらに具備すること特徴とする請求項２８記載の方法。
30. 【請求項３０】 （ｄ）実際のトランスミッションギヤ
    の各々に対して、前記電子コントローラにプログラムさ
    れた情報によって、２つの擬似トランスミッションギ
    ヤ、すなわち、低速擬似ギヤおよび高速擬似ギヤを与え
    るステップをさらに具備すること特徴とする請求項２７
    記載の方法。
31. 【請求項３１】 各実際のギヤの各低速擬似ギヤおよび
    各高速擬似ギヤに対して、各当該擬似ギヤが関係するエ
    ンジン回転数の範囲を割り当てるステップをさらに具備
    する請求項３０記載の方法であって、 各実際ギヤについて、関係する低速模擬ギヤの割り当て
    られたエンジン回転数の範囲は高速模擬ギヤの割り当て
    られたエンジン回転数の範囲よりも一般に少ない毎分回
    転数であること特徴とする請求項３０記載の方法。
32. 【請求項３２】 エンジン及び多段ギヤパワーシフトト
    ランスミッションを有する自走式オフロード車用の、実
    際に存在するよりも多数の前進トランスミッションギヤ
    を前記トランスミッションが有することをオペレータに
    指示するオペレータインタフェース付与電子制御システ
    ムであって、 前記パワーシフトトランスミッションにその前進ギヤの
    うちのいずれかの特定のギヤで動作するように命令する
    ために必要なトランスミッション制御信号、および、前
    記エンジンに多数の異なる希望エンジン回転数のうちの
    いずれかで動作するように命令するために必要なエンジ
    ン制御信号を供給するための、１つ以上の記憶されたプ
    ログラムに従って動作する電子コントローラ手段と、 前記電子コントローラ手段からのトランスミッション制
    御信号によって指示された特定の実際トランスミッショ
    ンギヤで前記トランスミッションに動作するように命令
    するための第１の電気的出力手段と、 前記電子コントローラ手段からの１つ以上のエンジン制
    御信号によって指示された特定のエンジン回転数で前記
    エンジンに動作するように命令するための第２の電気的
    出力手段と、 前記コントローラ手段に応答して、前記トランスミッシ
    ョンが現在実際に動作している実際トランスミッション
    ギヤ以外のトランスミッションギヤで動作していること
    をオペレータに知らせるための表示手段とを備えること
    を特徴とする電子制御システム。
33. 【請求項３３】 前記コントローラ手段が、前記トラン
    スミッション制御信号を発生するための第１の電子コン
    トローラ手段、および、前記１つ以上のエンジン制御信
    号を発生するための第２の電子コントローラ手段を有し
    ており、 前記第１および第２の電子コントローラ手段はそれぞ
    れ、相互に情報を交換するための通信手段を有し、か
    つ、それぞれは異なる記憶されたプログラムの制御のも
    とで動作可能であることを特徴とする請求項３２記載の
    電子制御システム。
34. 【請求項３４】 前記表示手段が前記第１および第２の
    電子コントローラ手段のうちの選択された一方によって
    動作し、 前記第１および第２の電子コントローラ手段のうちの選
    択された一方は、前記表示手段によってオペレータに示
    される情報を前記電子コントローラ手段の他方から受信
    することを特徴とする請求項３３記載の電子制御システ
    ム。