JPH0616066A - 半自動機械式変速機の制御装置およびその方法 - Google Patents

半自動機械式変速機の制御装置およびその方法

Info

Publication number
JPH0616066A
JPH0616066A JP5106266A JP10626693A JPH0616066A JP H0616066 A JPH0616066 A JP H0616066A JP 5106266 A JP5106266 A JP 5106266A JP 10626693 A JP10626693 A JP 10626693A JP H0616066 A JPH0616066 A JP H0616066A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
shift
clutch
selection
ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5106266A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul M Menig
エム． メニッグ ポール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
Publication of JPH0616066A publication Critical patent/JPH0616066A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B60W10/111—Stepped gearings with separate change-speed gear trains arranged in series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/1819—Propulsion control with control means using analogue circuits, relays or mechanical links
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/70—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for change-speed gearing in group arrangement, i.e. with separate change-speed gear trains arranged in series, e.g. range or overdrive-type gearing arrangements
    • F16H61/702—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for change-speed gearing in group arrangement, i.e. with separate change-speed gear trains arranged in series, e.g. range or overdrive-type gearing arrangements using electric or electrohydraulic control means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36—Inputs being a function of speed
    • F16H59/46—Inputs being a function of speed dependent on a comparison between speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0248—Control units where shifting is directly initiated by the driver, e.g. semi-automatic transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/682—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings with interruption of drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/46—Signals to a clutch outside the gearbox

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現在連結している歯車比の切り離し及び／ま
たはクラッチ連結を可能にするトルク中断を自動的に実
施できるようにすること。 【構成】 半自動シフト実行用制御装置は、変速機入力
軸(16)及び出力軸(90)の速度を表す入力信号と、現在の
連結歯車比からのアップまたはダウンシフトの選択を表
す運転者操作盤(108) からの入力信号を受け取って、そ
れらを所定の論理規則に従って処理し、コマンド出力信
号を変速機アクチュエータ(112、70、96) 及び非手動作動
式マスター摩擦クラッチオペレータ（ＣＣ）へ送って、
変速機ニュートラルへのシフトを実行する中央処理装置
(106) を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の半自動機械式変
速装置、特に機械式変速機の歯車比の手動式または自動
的に選択されたシフトを一部自動的に実行できる形式の
半自動機械式変速装置に関するものである。この形式の
変速装置は、本出願の譲受人に譲渡されている米国特許
第5,053,961 号及び第5,053,962 号に記載されており、
これらの特許の開示内容は参考として本説明に含まれ
る。さらに言えば、本発明は、システム制御装置によっ
て制御されたクラッチアクチュエータを備えた上記形式
の半自動変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】重量形トラック等の大型車両及び自動車
の両方に対して、スロットルの開度すなわち位置、車
速、エンジン速度等を感知し、それらに従って車両変速
機を自動的にシフトする全自動変速装置が従来より公知
である。
【０００３】そのような全自動チェンジギヤ変速装置に
は、加圧流体を利用して１つまたは複数の部材を他の部
材または地面と摩擦係合させる自動変速機と共に、電子
及び／または空気圧論理及びアクチュエータを用いて機
械式（すなわち確動）クラッチの連結及び切り離しを行
うことによって、所望の歯車比が得られるようにした自
動機械式変速機が含まれる。そのような変速機の例が、
米国特許第3,961,546号、第4,081,065 号及び第4,361,0
60 号に示されており、それらの特許の開示内容は参考
として本説明に含まれる。
【０００４】そのような全自動チェンジギヤ変速機は、
特に一般的に大量には販売されていない最大重量形車両
用では容認し難いほどに高価になり得る。また、加圧流
体及び／またはトルクコンバータを用いた自動チェンジ
ギヤ変速機は、それらの入力軸及び出力軸間で動力が散
逸するために比較的非効率的になりがちである。
【０００５】スロットル位置、エンジン、入力軸、出力
軸及び／または車両の各速度を感知して、自動制御され
た燃料スロットル装置、歯車シフト装置及び／またはマ
スタークラッチ作動装置を用いることによって運転者に
よる手動選択変速比の変更をほぼ全自動式に実行する電
子制御装置を用いた半自動変速装置が従来より公知であ
る。そのような半自動変速装置の例として、米国特許第
4,425,620 号、第4,631,679 号及び第4,648,290 号があ
り、それらの開示内容は参考として本説明に含まれる。
【０００６】そのような半自動機械式変速装置は、全自
動変速装置よりは幾分低価格であること、低速作動の場
合には手動クラッチ制御が可能であること、及び／また
は作動歯車比の自動選択が不必要であるために非常によ
く受け入れられているが、比較的多数のセンサ及び自動
制御可能なアクチュエータ、例えばマスタークラッチ及
び／または燃料スロットル装置アクチュエータの用意、
設置及び維持が必要であるので、用途によっては費用が
掛かりすぎることがある。
【０００７】手動だけで制御されるエンジンスロットル
手段及び手動だけで制御されるマスタークラッチを備え
た車両に用いられる機械式変速装置のための半自動シフ
ト実行装置／方法が上記米国特許第5,053,961 号及び第
5,053,962 号に記載されている。この装置には、運転者
がアップシフト、ダウンシフトまたはニュートラルへの
シフトを選択するための制御／表示パネルまたは制御盤
と、変速機入力及び出力軸速度及び手動選択されたシフ
トを表す入力信号を受け取って、それらを所定の論理規
則に従って処理してコマンド出力信号を発生する電子制
御装置（ＥＣＵ）と、コマンド出力信号に従って変速機
をシフトする変速機アクチュエータとが設けられてい
る。
【０００８】制御／表示装置によって、運転者は高い段
側の比、低い段側の比またはニュートラルへのシフトを
選択／事前選択することができ、好ましくは変速機の現
在の状態と共に選択されているがまだ実行されていない
シフトを表示する。制御装置は、自動事前選択作動モー
ドにおける作動選択も可能にすることが好ましい。
【０００９】従って、スロットルまたはクラッチアクチ
ュエータを必要とせず、２つの速度信号入力だけを必要
とする運転者及び／またはコントローラ選択の変速機シ
フトを一部自動的に実行するための車両用半自動機械式
変速装置のための制御装置／方法が提供されていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この形式の変速装置
は、一定の状況では操作しやすくなるため、特に未熟な
運転者には受け入れられていたが、自動トルク中断及び
／または停止から始動のクラッチ連結機能を付与する自
動クラッチコントローラがないために、全面的には満足
できなかった。
【００１１】このような事情に鑑みて、本発明は、車両
の停止からの車両始動状態において現在連結している歯
車比の切り離し及び／またはクラッチ連結を可能にする
トルク中断を自動的に実施できるようにした半自動変速
装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、上記米国特許第5,053,961 号及び第5,05
3,962 号に記載されている一般形式の半自動変速装置に
車両マスタークラッチの連結及び切り離を選択的に行う
アクチュエータを設けている。マスタークラッチアクチ
ュエータは、本発明の制御装置からのコマンド出力信号
によって制御される。
【００１３】すなわち、現在の連結変速比から、または
ニュートラルから選択比へのアップシフトまたはダウン
シフトを選択して、その選択を表す第３入力信号を発生
する手段と、前記第１、第２及び第３入力信号を受け取
って、それらを所定の論理規則に従って処理することに
よってコマンド出力信号を発生する中央処理装置とを有
し、該中央処理装置は、（ａ）現在の連結比からの変速
機シフトの選択に応答して、変速機をニュートラルへシ
フトさせるために前記アクチュエータへ、また前記マス
タークラッチを瞬間的に切り離すために前記クラッチオ
ペレータへコマンド出力信号を送る手段と、（ｂ）(i)
現在の連結比から選択比へのシフトの選択及び(ii)変速
機ニュートラル状態の確認に応答して、(i) 変速機の実
質的な手動同期化を感知し、(ii)その後に変速機を選択
比へシフトさせるためのコマンド出力信号を前記アクチ
ュエータへ送る手段とを備えていることを特徴とする。
マスタークラッチアクチュエータは、システム制御装置
からのコマンド出力信号によって制御される。
【００１４】
【作用】上記構成により、変速機入力軸及び出力軸の速
度を表す入力信号と、現在の連結歯車比からのアップシ
フトまたはダウンシフトの選択を表す運転者操作盤から
の入力信号とを受け取って、それらを所定の論理規則に
従って処理することによって、コマンド出力信号を変速
機アクチュエータ及び非手動作動式マスター摩擦クラッ
チオペレータへ送る。
【００１５】そして、変速機ニュートラルへのシフトを
実行してから、自動作動式スロットル制御装置を必要と
せずに、変速機の実質的な手動同期化時に選択されたア
ップシフト及びダウンシフトを半自動的に実行すること
ができる。
【００１６】
【実施例】本発明の上記及び他の目的及び利点は、添付
の図面を参照した好適な実施例の詳細な説明を読めば明
らかになるであろう。
【００１７】以下の説明において、便宜上一定の用語を
用いるが、それらは参考にすぎず、制限的なものではな
い。「上方」「下方」「右方向」及び「左方向」は、参
照している図面上での方向を示している。「前方」及び
「後方」は、それぞれ従来通りに車両に取り付けた時の
変速機の前及び後端部を示しており、図１において変速
機の左側及び右側である。「内向き」及び「外向き」
は、装置または指定部品の構造中心に対してそれぞれ向
かう方向及び離れる方向を示している。以上の定義は、
上記用語及びその派生語及び類似語に適用される。
【００１８】「複式変速機」は、多段前進速度主変速部
と多段速度補助変速部とを直列に接続して、主変速部で
選択された歯車減速比をさらに補助変速部で選択された
歯車減速比と組み合わせることができるようにした変速
またはチェンジギヤ伝達装置を表すために用いられてい
る。「同期クラッチアセンブリ」及び同様な意味の言葉
は、クラッチの部材がほぼ同期回転するまでそのクラッ
チの連結が試みられず、またクラッチ連結の初期におい
てクラッチ部材及びそれと共転するすべての部材をほぼ
同期速度で回転させることができる比較的大きい容量の
摩擦手段がクラッチ手段と共に使用されている確動クラ
ッチによって選択歯車を軸に非回転式に連結するために
用いられるクラッチアセンブリを示している。
【００１９】ここで使用されている「アップシフト」
は、低速歯車比から高速歯車比へのシフト動作のことで
ある。ここで使用されている「ダウンシフト」は、高速
歯車比から低速歯車比へのシフト動作のことである。こ
こで使用されている「低速歯車」、「低歯車」及び／ま
たは「第１歯車」はすべて、変速機または変速部の最低
前進速度作動に用いられる歯車比、すなわち変速機の入
力軸に対して最高の減速比を有する歯車組のことであ
る。
【００２０】シフト動作の「選択方向」は、特定の歯車
比からの単段または多段アップシフトまたはダウンシフ
トの選択に関するものである。
【００２１】図１は、本発明の半自動機械式変速装置に
よって一部自動化された形式のレンジ形複式変速機10を
示している。複式変速機10は、多段速度主変速部12をレ
ンジ形補助部14と直列に接続して構成されている。変速
機10は、ハウジングＨ内に収容されており、常時連結し
ているが選択的に切り離される摩擦マスタークラッチＣ
を介してディーゼルエンジンＥ等の原動機により駆動さ
れる入力軸16を設けており、マスタークラッチＣの入力
すなわち駆動部18は、エンジンクランク軸20に駆動連結
され、従動部22は変速機入力軸16に回転可能に固着され
ている。
【００２２】エンジンＥは、手動操作式スロットル装置
（図示せず）によって燃料スロットル制御され、マスタ
ークラッチＣはクラッチペダル（図示せず）等によって
手動操作される。従来から公知のように、クラッチペダ
ルのオーバートラベル（動き過ぎ）によって作動する入
力軸ブレーキＢを設けることによってアップシフトの迅
速化を図ることが好ましい。
【００２３】機械式変速機10に類似した変速機は公知で
あって、米国特許第3,105,395 号、第3,283,613 号及び
第4,754,665 号を参照すれば理解されるであろう。これ
らの開示内容は参考として本説明に含まれる。
【００２４】主変速部12では、入力軸16に入力歯車24が
取り付けられて、複数のほぼ同一の副軸アセンブリ26及
び26Ａをほぼ同一回転速度で同時に駆動できるようにな
っている。２つのほぼ同一の副軸アセンブリは、入力軸
16にほぼ同軸的に配置されている主軸28の直径方向に向
き合う位置に配置されている。副軸アセンブリの各々
は、ハウジングＨ内で軸受32及び34によって支持されて
いる副軸30を有しており、その一部分だけが概略的に図
示されている。副軸アセンブリの各々には、同一群の副
軸歯車38、40、42、44、46及び48がそれと共転可能に固
着されている。複数の主軸歯車50、52、54、56及び58が
主軸28を取り囲むように設けられており、公知のように
滑りクラッチカラー60、62及び64よって一度に１つが主
軸に選択的にクラッチ連結されてそれと共転する。クラ
ッチカラー60はまた、入力歯車24を主軸28にクラッチ連
結して入力軸16と主軸28との間を直結するためにも使用
できる。
【００２５】一般的に、クラッチカラー60、62及び64
は、公知のようにシフトハウジングアセンブリ70に連動
したシフトフォークによってそれぞれ軸方向に位置決め
される。クラッチカラー60、62及び64は、公知の非同期
複動作動形ジョークラッチ形式にすることができる。
【００２６】シフトハウジングまたはアクチュエータ70
は、圧縮空気等の圧縮流体によって作動され、米国特許
第4,445,393 号、第4,555,959 号、第4,361,060 号第4,
722,237 号及び第2,931,237 号を参照すれば明らかにな
る制御装置によって自動的に制御可能な形式のものであ
って、これらの特許の開示内容は参考として本説明に含
まれる。
【００２７】主軸歯車58は後進歯車であって、従来形の
中間アイドラ歯車（図示せず）を介して副軸歯車48と継
続的に噛み合っている。また、主変速部12には５ステッ
プの選択可能な前進速度比が設けられているが、最も低
い前進速度比、すなわち主軸駆動歯車56を主軸28に駆動
連結することによって得られる速度比は減速比が非常に
高いため、厳しい状態での車両の始動だけに使用され、
高い変速レンジでは一般的に使用されない低速歯車比ま
たは「クリーパ」歯車比と見なす必要がある場合が多
い。従って、主変速部12には５ステップ前進速度が設け
られているが、前進速度の４つだけが併用の補助レンジ
変速部14と組み合わされるので、一般的には「４＋１」
主部と呼ばれている。
【００２８】ジョークラッチ60、62及び64は３位置クラ
ッチであって、シフトレバー72によって図示の中央非連
結位置、最右側連結位置または最左側連結位置に位置決
めされる。公知のように、クラッチ60、62及び64の１つ
だけが一度に連結可能であって、その他のクラッチをニ
ュートラル状態にロックするために主部インターロック
手段（図示せず）が設けられている。
【００２９】補助変速レンジ部14には２つのほぼ同一の
補助副軸アセンブリ74及び74Ａが設けられており、その
各々は、ハウジングＨ内の軸受78及び80によって支持さ
れている補助副軸76を有しており、それに２つの補助部
副軸歯車82及び84がそれと共転可能に支持されている。
補助部副軸歯車82は、レンジ／出力歯車86と常時噛み合
ってそれを支持しているのに対して、補助部副軸歯車84
は、変速機出力軸90に固定されている出力歯車88と常時
噛み合っている。
【００３０】シフトフォーク（図示せず）及びレンジ部
シフトアクチュエータアセンブリ96によって軸方向に位
置決めされる２位置同期ジョークラッチアセンブリ92が
設けられて、複式変速機10の低レンジ作動用に歯車86を
主軸28に、あるいは直接または高レンジ作動用に歯車88
を主軸28にクラッチ連結できるようにしている。複式レ
ンジ形変速機10のシフトパターンが図２に概略的に示さ
れている。
【００３１】レンジ部アクチュエータ96は、米国特許第
3,648,546 号、第4,440,037 号及び第4,614,126 号に記
載されている形式のものでよく、それらの開示内容は参
考として本説明に含まれる。
【００３２】レンジ形補助部14は、直歯またはらせん形
の歯車を用いた２速部として図示されているが、３つ以
上の選択可能なレンジ比及び／または遊星形歯車を備え
たスプリッタ／レンジ結合形補助部を用いたレンジ形変
速機にも本発明を適用できることを理解されたい。ま
た、いずれか１つまたは複数のクラッチ60、62または64
を同期ジョークラッチ形にし、また変速部12及び／また
は14を単一副軸形にすることもできる。
【００３３】変速機10の半自動シフト実行作動を行うた
め、入力軸速度センサ及び出力軸速度センサ100 が用い
られている。出力軸速度センサ100 の代わりに、補助部
副軸歯車82の回転速度を感知するセンサ102 を用いるこ
ともできる。歯車82の回転速度は、もちろん主軸28の回
転速度の既知関数であり、クラッチ92が既知位置に連結
している場合、出力軸90の回転速度の関数である。
【００３４】本発明の機械式変速装置のための半自動シ
フト実行制御装置104 が図３に概略的に示されている。
機械式変速装置10に加えて、制御装置104 には入力軸速
度センサ98、出力軸速度センサ100 （または主軸速度セ
ンサ102 ）及び運転者操作盤108 からの入力信号を受け
取る電子制御装置106 、好ましくはマイクロプロセッサ
ベースのものが含まれる。ＥＣＵ106 は補助部位置セン
サ110 からも入力を受け取ることができる。
【００３５】ＥＣＵは所定の論理規則に従って入力を処
理して、変速機オペレータ、例えば主部アクチュエータ
70、補助部アクチュエータ96及びマスタークラッチアク
チュエータＣＣを制御するソレノイドマニホルド112 や
運転者操作盤108 へコマンド出力信号を送る。
【００３６】運転者操作盤によって運転者は現在の連結
比からある方向へのシフトまたはニュートラルへのシフ
トを手動で選択するか、半自動事前選択作動モードを選
択することができ、現在の作動モード（シフト動作の自
動または手動事前選択）、現在の変速機作動状態（前
進、後進またはニュートラル）及び事前選択されている
がまだ実行されていない歯車比変更すなわちシフト（ア
ップシフト、ダウンシフトまたはニュートラルへのシフ
ト）を運転者に知らせる表示が行なわれる。
【００３７】操作盤108 には３つの表示ライト114 、11
6 及び118 が設けられており、点灯することによって変
速機がそれぞれ前進駆動、ニュートラルまたは後進駆動
状態にあることを表示する。操作盤にはさらに、運転者
がアップシフト、自動事前選択モードまたはダウンシフ
トを選択できるようにする、選択的に点灯する３つの押
しボタン120 、122 及び124 も設けられている。押しボ
タン126 によってニュートラルへのシフトを選択するこ
とができる。
【００３８】ボタン120 、122 、124 または126 のいず
れか１つを押圧することによって選択を行うことがで
き、ボタンを再度押圧することによって（ボタン120 、
124 及び126 の場合には実行前に）取り消すことができ
る。あるいは、スキップシフト用のコマンドとしてボタ
ン120 及び124 を複数回押圧することもできる。もちろ
ん、ボタン及び照明付きボタンを他の選択手段、例えば
トグルスイッチ及び／またはトグルスイッチ及びライト
または他の表示部材に代えることもできる。後進の選択
用に個別のボタンまたはスイッチを設けてもよいが、ニ
ュートラルからのダウンシフトとして後進を選択しても
よい。また、ニュートラルは後進からのアップシフトま
たはローからのダウンシフトとして選択することができ
る。
【００３９】作用を説明すると、手動でアップシフトま
たはダウンシフトを選択するためには、運転者が適当な
ボタン120 または124 を押圧する。すると、選択された
ボタンは、選択されたシフトが実行されるまで、または
選択が取り消されるまで点灯する。
【００４０】あるいは、あるエンジン速度（例えば1700
RPM 以上）でアップシフトボタンが点灯して、ボタンを
押圧することによってアップシフトが選択されるまで点
灯し続けるようにしてもよい。
【００４１】選択されたシフトを実行するため、主変速
部12をニュートラルにシフトするようにアクチュエータ
70が付勢されるようにマニホルド112 が事前選択され
る。これは、運転者がエンジンへの燃料供給量を手動で
瞬間的に増減させること及び／またはマスタークラッチ
Ｃを切り離すことによってトルクを反転させることによ
って達成される。クラッチオペレータＣＣがマスターク
ラッチＣを自動的に切り離し、運転者が手動でトルク中
断を行う必要がなくなる。変速機がニュートラルへシフ
トし、ニュートラルがＥＣＵによって確認される（ニュ
ートラルが所定時間、例えば1.5 秒間感知される）と、
ニュートラル状態表示ボタン116 が点灯する。選択のシ
フトが複式シフトである場合、すなわち主部12及びレン
ジ部14の両方のシフト、例えば図２において第４速から
第５速へのシフトである場合、ＥＣＵは、ニュートラル
がフロントボックス内で感知された後に補助部アクチュ
エータ96がレンジシフトを完了できるようにするコマン
ド出力信号をマニホルド112へ送る。
【００４２】レンジ補助部が適当な比に連結した時、Ｅ
ＣＵは感知された出力軸（車両）速度及び連結すべき比
に基づいて入力軸速度の使用可能範囲または帯域を計算
もしくは決定して更新し続け、これによって連結すべき
比の許容できる同期連結が得られる。運転者がスロット
ル操作及び／または入力軸ブレーキの使用によって入力
軸速度を許容範囲内へ低下させると、ＥＣＵ106 はアク
チュエータ70が連結すべき主部比を連結できるようにす
るコマンド出力信号をマニホルド12に送る。好ましく
は、アクチュエータが非常に迅速に反応できるようにし
て、運転者が入力軸速度を長時間に渡って許容範囲内に
維持する必要をなくす。変速機ニュートラルへのシフト
を選択するためには、選択ボタン126 を押す。ニュート
ラルが得られたことをＥＣＵが確認するまで表示ライト
116 が点滅し、確認した時点から変速機がニュートラル
にある間、ライト116 は継続点灯状態を取る。
【００４３】必要に応じて、シフト品質を向上させる
（より滑らかにする）ため、目標歯車比の連結中にクラ
ッチオペレータＣＣも用いてもよい。
【００４４】照明付き押しボタン122 を用いて選択され
た自動事前選択作動モードでは、ＥＣＵは、記憶されて
いる論理規則、現在の連結比（これは入力軸速度を出力
軸速度と比較することによって計算される）及び出力軸
速度に基づいて、アップシフトまたはダウンシフトが必
要かを決定して、それを事前選択する。アップシフトま
たはダウンシフトが事前選択されて、照明付き押しボタ
ン120 または照明付き押しボタン124 を点滅させるＥＣ
Ｕ106 からのコマンド出力信号及び／または可聴シフト
警報信号によって半自動的に実行されることが運転者に
知らされる。運転者は、上記のように自動事前選択され
たシフトの半自動実行を開始するか、押しボタン122 を
押圧することによって自動モードを取り消すことができ
る。
【００４５】変更例として、ニュートラル状態表示ライ
ト116 を省略して、ニュートラル選択押しボタン126 を
照明付き押しボタンに代えることもできる。
【００４６】変更形の運転者制御及び表示盤130 が図４
に示されている。ジョイスティック132 がその中心位置
から弾性バイアスに抵抗しながら移動可能であって、図
示のようにそれぞれ上下左右への移動によってアップシ
フト、ダウンシフト、ニュートラルへのシフトまたは自
動事前選択モードを選択することができる。表示ライト
134 及び136 が点灯することによって、それぞれアップ
シフトまたはダウンシフトが事前選択されたことが表示
される。表示ライト138 及び140 が点灯することによっ
て、それぞれ車両の前進または後進作動モードが表示さ
れる。表示ライト142 は、安定的に点灯することによっ
て変速機のニュートラル状態を表示し、点滅することに
よって事前選択されているがまだ確認されていないニュ
ートラル状態を表示する。表示ライト144 が点灯するこ
とによって、装置104 が自動事前選択作動モードで作動
中であることが表示される。
【００４７】本発明の半自動変速装置の操作を容易にす
るさらなる改良として、車両を停止状態から始動させる
時にクラッチオペレータＣＣを用いてマスタークラッチ
を連結させることができるようにする十分な入力及び論
理規則をＥＣＵ106 に与えることもできる。
【００４８】トルクの中断及び／またはほぼ同期した後
の目標歯車係合の向上だけに用いられる場合、クラッチ
オペレータＣＣはクラッチＣを完全連結位置及び完全切
り離し位置間でほぼ非調整移動させるだけの２位置アク
チュエータであってもよい。この形式のクラッチアクチ
ュエータは公知であって、例えば米国特許第5,048,656
号に記載されている。しかし、停止状態から始動するク
ラッチ連結機能を与える場合、さらに正確に制御された
クラッチアクチュエータがさらに高度なクラッチ制御論
理と共に必要である。
【００４９】停止状態から始動するクラッチ連結を可能
にする自動化クラッチオペレータ及びそのための制御論
理は公知であって、例えば米国特許第4,081,065 号、第
4,899,858 号及び第4,874,070 号に記載されており、そ
れらの開示内容は参考として本説明に含まれる。
【００５０】従って、変速機シフトアクチュエータ(112
/70/96) 、簡単なクラッチオペレータＣＣ及び２つの回
転速度入力(98/100)を車両の機械式変速装置に加えるだ
けでよい機械式変速機10用の比較的簡単で低価格の半自
動シフト実行制御装置(104)方法が提供されていること
がわかるであろう。これらの２つの速度入力及び運転者
操作盤からの入力を受け取って、コマンド出力信号をア
クチュエータ及び運転者操作盤の表示部に送る電子制御
装置106 も設けられている。この装置は、手動または自
動的に事前選択されたシフトを半自動的に実行し、選択
された主部比を連結するためのほぼ同期した回転を発生
させるようにオペレータに命令するため、自動作動式ス
ロットル制御装置を必要としないで装置を作動させるこ
とができる。
【００５１】以上に本発明をある程度詳細に説明してき
たが、本発明の精神の範囲内において形式及び詳細に様
々な変更を加えることができることを理解されたい。
【００５２】
【発明の効果】本発明によれば、車両の機械式変速装置
に変速機シフトアクチュエータ、簡単なクラッチオペレ
ータ及び２つの回転速度入力を加えるだけで、２つの速
度入力及び運転者操作盤からの入力を受け取って、コマ
ンド出力信号をアクチュエータ及び運転者操作盤の表示
部に送り、手動または自動的に事前選択されたシフトを
半自動的に実行し、選択された主部歯車比を連結するた
めのほぼ同期した回転を発生させるようにオペレータに
命令することが可能となるので、自動作動式スロットル
制御装置を必要とせずに、機械式変速装置の手動または
自動的に選択されたアップシフト及びダウンシフトを半
自動的に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御装置によって一部自動化された車
両用機械式変速装置の概略図である。
【図２】図１の変速機のシフトパターンの概略図であ
る。
【図３】本発明の機械式変速機のための半自動シフト実
行装置の概略図である。
【図４】図２の装置のための変更形操作盤の概略図であ
る。
【符号の説明】
10 多段チェンジギヤ変速機 16 変速機入力軸 70 主部アクチュエータ 90 変速機出力軸 96 補助部アクチュエータ 98 入力軸速度センサ 100 出力軸速度センサ 106 電子制御装置 112 ソレノイドマニホルド 120、124、132 押しボタン Ｃ マスタークラッチ ＣＣ マスタークラッチオペレータ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 手動制御された燃料スロットルで制御さ
    れるエンジン(E) と、多段速度チェンジギヤ機械式変速
    機(10)と、エンジン及び変速機間に介在して駆動するマ
    スター摩擦クラッチ(C) と、前記マスタークラッチの連
    結及び切り離しを行うための非手動制御式マスタークラ
    ッチオペレータ(CC)と、変速機入力軸(16)の回転速度を
    表す第１入力信号を発生する第１センサ(98)と、少なく
    とも一定の変速機作動状態において変速機入力軸に対し
    て独立的に回転可能な変速機出力軸(90)の回転速度を表
    す第２入力信号を発生する第２センサ(100) 、変速機の
    シフトを制御するための非手動制御式変速機アクチュエ
    ータ(112、70、96) とを有する機械式チェンジギヤ変速装
    置の選択されたシフトを半自動的に実行するための制御
    装置(104) であって、 現在の連結変速比から、またはニュートラルから選択比
    へのアップシフトまたはダウンシフトを選択して、その
    選択を表す第３入力信号を発生する手段(120、124/132)
    と、 前記第１、第２及び第３入力信号を受け取って、それら
    を所定の論理規則に従って処理することによってコマン
    ド出力信号を発生する中央処理装置(106) とを有してお
    り、該中央処理装置は、 （ａ）現在の連結比からの変速機シフトの選択に応答し
    て、変速機をニュートラルへシフトさせるために前記ア
    クチュエータへ、また前記マスタークラッチを瞬間的に
    切り離すために前記クラッチオペレータへコマンド出力
    信号を送る手段と、 （ｂ）(i) 現在の連結比から選択比へのシフトの選択及
    び(ii)変速機ニュートラル状態の確認に応答して、(i)
    変速機の実質的な手動同期化を感知し、(ii)その後に変
    速機を選択比へシフトさせるためのコマンド出力信号を
    前記アクチュエータへ送る手段とを備えていることを特
    徴とする制御装置。
  2. 【請求項２】 さらに、手動操作式マスター摩擦クラッ
    チオペレータを有しており、前記クラッチオペレータの
    各々は他方のクラッチオペレータの位置に無関係に前記
    マスター摩擦クラッチを選択的に切り離すように作動す
    ることを特徴とする請求項１の制御装置。
  3. 【請求項３】 前記選択シフトは手動式に選択されるこ
    とを特徴とする請求項１の制御装置。
  4. 【請求項４】 前記選択シフトは自動的に選択されるこ
    とを特徴とする請求項１の制御装置。
  5. 【請求項５】 手動制御された燃料スロットルで制御さ
    れるエンジン(E) と、多段速度チェンジギヤ機械式変速
    機(10)と、エンジン及び変速機間に介在して駆動するマ
    スター摩擦クラッチと、前記マスタークラッチの連結及
    び切り離しを行うための非手動制御式マスタークラッチ
    オペレータ(CC)と、変速機入力軸(16)の回転速度を表す
    入力信号を発生する第１センサ(98)と、少なくとも一定
    の変速機作動状態において変速機入力軸に対して独立的
    に回転可能な変速機出力軸(90)の回転速度を表す入力信
    号を発生する第２センサ(100) と、変速機のシフト動作
    を制御するための非手動制御式変速機アクチュエータ(7
    0、96) と、現在の連結比またはニュートラルから選択比
    へのアップシフトまたはダウンシフトを手動式に選択
    し、それを表す信号を発生する手段(120、124/132) を含
    む運転者操作盤(108) と、前記入力信号を受け取って、
    それらを所定の論理規則に従って処理することによって
    コマンド出力信号を発生する中央処理装置(106) とを有
    する半自動機械式チェンジギヤ変速装置(104) の選択さ
    れたシフトの半自動的な実行を制御する制御方法であっ
    て、 （ａ）現在の連結比からのシフトの感知された選択に応
    答して、変速機をニュートラルへシフトさせるために前
    記アクチュエータへ、また前記マスタークラッチを瞬間
    的に切り離すために前記クラッチオペレータへコマンド
    出力信号を送り、 （ｂ）(i) 現在の連結比から選択比へのシフトの感知さ
    れた選択及び(ii)変速機ニュートラル状態の確認に応答
    して、(i) 変速機の実質的な手動同期化を感知し、(ii)
    その後に変速機を選択比へシフトさせるためのコマンド
    出力信号を前記変速機アクチュエータへ送る、各ステッ
    プを有していることを特徴とする制御方法。
  6. 【請求項６】 さらに、手動操作式マスター摩擦クラッ
    チオペレータを有しており、該クラッチオペレータの各
    々は他方のクラッチオペレータの位置に無関係に前記マ
    スター摩擦クラッチを選択的に切り離すステップを有し
    ていることを特徴とする請求項５の制御方法。
  7. 【請求項７】 前記選択シフトは手動式に選択されるこ
    とを特徴とする請求項５の制御方法。
  8. 【請求項８】 前記選択シフトは自動的に選択されるこ
    とを特徴とする請求項５の制御方法。
JP5106266A 1992-04-10 1993-04-08 半自動機械式変速機の制御装置およびその方法 Pending JPH0616066A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US86730292A 1992-04-10 1992-04-10
US867302 1992-04-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0616066A true JPH0616066A (ja) 1994-01-25

Family

ID=25349517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5106266A Pending JPH0616066A (ja) 1992-04-10 1993-04-08 半自動機械式変速機の制御装置およびその方法

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0565257A1 (ja)
JP (1) JPH0616066A (ja)
KR (1) KR930021977A (ja)
CN (1) CN1078945A (ja)
BR (1) BR9300935A (ja)
CA (1) CA2092463A1 (ja)
CZ (1) CZ61393A3 (ja)
HU (1) HU9301037D0 (ja)
PL (1) PL298424A1 (ja)
ZA (1) ZA932496B (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5261288A (en) * 1992-12-18 1993-11-16 Eaton Corporation Enhanced missed shift from neutral recovery for automated or semi-automated mechanical transmission system
GB9507462D0 (en) * 1995-04-11 1995-05-31 Automotive Products Plc Vehicle transmisions
GB2303415B (en) * 1995-04-11 1999-01-27 Automotive Products Plc Vehicle transmissions
KR100308083B1 (ko) * 1999-06-30 2001-09-24 양재신 엔진지게차의 기어변속 제어장치 및 그 방법
US6935204B2 (en) 2003-10-31 2005-08-30 Caterpillar Inc Automated manual transmission and shift method
KR101219939B1 (ko) * 2010-04-22 2013-01-08 엘에스엠트론 주식회사 차량용 자동화 변속 장치
DE102011080849A1 (de) 2011-08-11 2013-02-14 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Gruppengetriebes
DE102011121476B4 (de) * 2011-12-17 2017-05-18 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Handschaltgetriebes in einem Kraftfahrzeug
CN103671896A (zh) * 2013-12-11 2014-03-26 徐州凯尔农业装备股份有限公司 大功率轮式拖拉机自动换挡系统的控制装置
CN106218631A (zh) * 2016-08-14 2016-12-14 邹霞 自动机械变速系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1310515A (en) * 1969-07-07 1973-03-21 Cav Ltd Transmission systems
JPS58146748A (ja) * 1982-02-22 1983-09-01 Mazda Motor Corp 複合クラッチ式多段歯車変速機の変速制御方法
US5053961A (en) * 1989-06-19 1991-10-01 Eaton Corporation Semi-automatic shift implementation for mechanical transmission system
US5136897A (en) * 1991-05-09 1992-08-11 Eaton Corporation Smooth upshift control method/system

Also Published As

Publication number Publication date
CA2092463A1 (en) 1993-10-11
CN1078945A (zh) 1993-12-01
PL298424A1 (en) 1993-10-18
EP0565257A1 (en) 1993-10-13
BR9300935A (pt) 1993-10-13
KR930021977A (ko) 1993-11-23
HU9301037D0 (en) 1993-06-28
ZA932496B (en) 1993-11-01
CZ61393A3 (en) 1993-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0404353B1 (en) Semi-automatic shift implementation for mechanical transmission system
JP2844493B2 (ja) 機械式変速装置のためのシフト実行制御装置及び方法
CA2049242C (en) Mode control for mechanical transmission system with semi-automatic shift implementation and manual and automatic shift preselection modes
EP0404387B1 (en) Automatic shift preselection made for mechanical transmission system with semi-automatic shift
JPH03129168A (ja) 機械式変速機の半自動シフト実行のための制御装置
EP0404354B1 (en) Control system and method for sensing and indicating neutral in a semi-automatic mechanical transmission system
US5081588A (en) Start from stop control method
JP3641789B2 (ja) レンジ形複式変速機のシフト制御装置及びその方法
JP2844490B2 (ja) 変速装置の半自動シフト実行制御装置および方法
JPH07167276A (ja) 駆動系統トルクの検出に基づく変速機の制御装置およびその方法
JPH05203031A (ja) 自動シフトを行う機械式変速装置の再係合制御方法及びその装置
JPH04351371A (ja) 車両の半自動機械式ギヤ変速システムの制御方法および装置
JP3528093B2 (ja) 機械式変速装置用シフト制御装置
JPH08210498A (ja) 変速装置の始動比制御方法及びその装置
JPH05196135A (ja) 車両用半自動機械式変速装置を制御する方法およびその装置
JPH0328569A (ja) レンジ型複式変速機のシフト制御装置およびその方法
JPH06199159A (ja) 変速装置の半自動シフト実行のための制御装置およびその方法
EP0565257A1 (en) Enhanced semi-automated mechanical transmission system