JPH11263150A - 車両用変速システムの制御方法および制御装置 - Google Patents
車両用変速システムの制御方法および制御装置Info
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- JPH11263150A JPH11263150A JP11011736A JP1173699A JPH11263150A JP H11263150 A JPH11263150 A JP H11263150A JP 11011736 A JP11011736 A JP 11011736A JP 1173699 A JP1173699 A JP 1173699A JP H11263150 A JPH11263150 A JP H11263150A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両用変速システムにおいて、停止からの始
動時における車両ドライブトレーンの過度の摩耗および
損傷を防止する。 【解決手段】 変速機16が不適切な始動ギヤ比に係合さ
れているときに、車両を停止状態から始動しようとする
間の車両ドライブトレーンの損傷を防止するための制御
である。この制御は、変速機16が不適切な始動ギヤ比に
係合されている間に車両が始動されるか否かを判断する
ために、変速機16が係合されたギヤ比(GR)および車両速
度(OS)を検知することを含み、そのような状態が検知さ
れたとき、エンジンコントローラ36に指令信号を発信し
て、エンジン出力トルクを所定値、好ましくは最大エン
ジン出力トルクの50％未満の値に制限する。
動時における車両ドライブトレーンの過度の摩耗および
損傷を防止する。 【解決手段】 変速機16が不適切な始動ギヤ比に係合さ
れているときに、車両を停止状態から始動しようとする
間の車両ドライブトレーンの損傷を防止するための制御
である。この制御は、変速機16が不適切な始動ギヤ比に
係合されている間に車両が始動されるか否かを判断する
ために、変速機16が係合されたギヤ比(GR)および車両速
度(OS)を検知することを含み、そのような状態が検知さ
れたとき、エンジンコントローラ36に指令信号を発信し
て、エンジン出力トルクを所定値、好ましくは最大エン
ジン出力トルクの50％未満の値に制限する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、指令信号に応答し
てエンジン出力トルク（すなわちエンジンフライホィー
ルトルク）を制御するためのエンジンコントローラを有
する全自動または一部自動化された車両用変速システム
に関し、特に、車両変速機が停止からの始動状態におい
て比較的高いギヤ比にあるとき、エンジン出力トルクを
制限して、車両動力コンポーネントの損傷を防止または
制限する車両用自動変速システムに関するものである。
てエンジン出力トルク（すなわちエンジンフライホィー
ルトルク）を制御するためのエンジンコントローラを有
する全自動または一部自動化された車両用変速システム
に関し、特に、車両変速機が停止からの始動状態におい
て比較的高いギヤ比にあるとき、エンジン出力トルクを
制限して、車両動力コンポーネントの損傷を防止または
制限する車両用自動変速システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レンジ（大減速比）、スプリッタ（小減
速比）およびレンジ／スプリッタ結合型の複式手動機械
式変速機は、大型車両において広く利用されており、ま
た、米国特許第4,754,665 号、第5,272,929 号、第5,37
0,013 号、第5,390,561 号、第5,546,823 号、第5,609,
062 号および第5,642,643 号に参照されるように、従来
技術において公知であり、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。一般的に、このような変速
機は、手動シフトレバーによって直接または遠隔的にシ
フトされる主部およびこれに直列に連結される１または
それ以上の補助部を含んでいる。これらの補助部は、ほ
とんどが、１またはそれ以上のマスタスイッチの手動操
作に応答して、一般的に空気圧、油圧、機械および電気
的に作動される従属アクチュエータによってシフトされ
る。このようなシステムのためのシフト制御は、米国特
許第4,455,883 号、第4,550,627 号、第4,899,607 号、
第4,920,815 号、第4,974,468 号、第5,000,060 号、第
5,272,931 号、第5,281,902号、第5,222,404 号および
第5,350,561 号に参照され、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。
速比）およびレンジ／スプリッタ結合型の複式手動機械
式変速機は、大型車両において広く利用されており、ま
た、米国特許第4,754,665 号、第5,272,929 号、第5,37
0,013 号、第5,390,561 号、第5,546,823 号、第5,609,
062 号および第5,642,643 号に参照されるように、従来
技術において公知であり、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。一般的に、このような変速
機は、手動シフトレバーによって直接または遠隔的にシ
フトされる主部およびこれに直列に連結される１または
それ以上の補助部を含んでいる。これらの補助部は、ほ
とんどが、１またはそれ以上のマスタスイッチの手動操
作に応答して、一般的に空気圧、油圧、機械および電気
的に作動される従属アクチュエータによってシフトされ
る。このようなシステムのためのシフト制御は、米国特
許第4,455,883 号、第4,550,627 号、第4,899,607 号、
第4,920,815 号、第4,974,468 号、第5,000,060 号、第
5,272,931 号、第5,281,902号、第5,222,404 号および
第5,350,561 号に参照され、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。
【０００３】マイクロプロセッサベースの電子制御ユニ
ット（ＥＣＵ）が様々なシステム作動状態を表す入力信
号を受信し、これらを論理規則に従って処理して１また
はそれ以上のシステムアクチュエータへの指令出力信号
を発信する全自動または一部自動化された変速システム
は、米国特許第4,361,060 号、第4,593,580 号、第4,59
5,986 号、第4,850,236 号、第5,435,212 号、第5,582,
069 号、第5,582,558号、第5,620,392 号、第5,651,292
号、第5,679,096 号および第5,682,790 号に参照され
るように、従来技術において公知であり、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。
ット（ＥＣＵ）が様々なシステム作動状態を表す入力信
号を受信し、これらを論理規則に従って処理して１また
はそれ以上のシステムアクチュエータへの指令出力信号
を発信する全自動または一部自動化された変速システム
は、米国特許第4,361,060 号、第4,593,580 号、第4,59
5,986 号、第4,850,236 号、第5,435,212 号、第5,582,
069 号、第5,582,558号、第5,620,392 号、第5,651,292
号、第5,679,096 号および第5,682,790 号に参照され
るように、従来技術において公知であり、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。
【０００４】機械式変速機を有する従来技術の車両用パ
ワートレーンは、高いギヤ比（すなわち入出力軸速度比
の数値が低いギヤ比）に係合中に運転者が車両の発進を
試みたとき、過度の摩耗および損傷を被る。高いギヤ比
に係合されているときの車両の発進は、高スロットルで
エンジン速度および出力トルクを増大させ、同時にマス
タクラッチをできるだけスリップさせることによって達
成されるが、パワートレーンコンポーネントへの極端な
摩耗および損傷が予想される。
ワートレーンは、高いギヤ比（すなわち入出力軸速度比
の数値が低いギヤ比）に係合中に運転者が車両の発進を
試みたとき、過度の摩耗および損傷を被る。高いギヤ比
に係合されているときの車両の発進は、高スロットルで
エンジン速度および出力トルクを増大させ、同時にマス
タクラッチをできるだけスリップさせることによって達
成されるが、パワートレーンコンポーネントへの極端な
摩耗および損傷が予想される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、手動操作シフトレバーによってシフトされる主
部を有する複式機械式変速機のシフト向上のためのＥＣ
Ｕ補助を提供することである。
目的は、手動操作シフトレバーによってシフトされる主
部を有する複式機械式変速機のシフト向上のためのＥＣ
Ｕ補助を提供することである。
【０００６】更なる目的は、変速機が非始動ギヤ比に係
合されているとき、停止からの始動状態において、エン
ジン出力トルクが制限されて車両パワートレーンの極端
な摩耗および損傷を防止するようにした全自動または一
部自動化された車両用機械式変速システムを提供するこ
とである。
合されているとき、停止からの始動状態において、エン
ジン出力トルクが制限されて車両パワートレーンの極端
な摩耗および損傷を防止するようにした全自動または一
部自動化された車両用機械式変速システムを提供するこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の好適な実施形態
は、主部が手動操作シフトレバーによってシフトされ、
エンジンが燃料制御され、および／または、補助部が少
なくとも部分的にＥＣＵによって制御されてシフトを向
上させるようにしたコンピュータ補助複式機械式変速シ
ステムに関係する。このＥＣＵは、スプリッタスイッチ
および／またはレンジスイッチ、シフトレバーの位置お
よび／または位置の変化率、係合されたギヤ比、エンジ
ン速度、出力軸速度、クラッチ状態および／またはスロ
ットルペダル位置等のシステム作動パラメータを表す検
知されおよび／または計算された入力信号を利用して、
エンジンへの燃料供給制御、および／または、レンジお
よび／またはスプリッタシフトアクチュエータの作動に
よってシフトを補助する。
は、主部が手動操作シフトレバーによってシフトされ、
エンジンが燃料制御され、および／または、補助部が少
なくとも部分的にＥＣＵによって制御されてシフトを向
上させるようにしたコンピュータ補助複式機械式変速シ
ステムに関係する。このＥＣＵは、スプリッタスイッチ
および／またはレンジスイッチ、シフトレバーの位置お
よび／または位置の変化率、係合されたギヤ比、エンジ
ン速度、出力軸速度、クラッチ状態および／またはスロ
ットルペダル位置等のシステム作動パラメータを表す検
知されおよび／または計算された入力信号を利用して、
エンジンへの燃料供給制御、および／または、レンジお
よび／またはスプリッタシフトアクチュエータの作動に
よってシフトを補助する。
【０００８】本発明によれば、比較的高いギヤ比に係合
中の車両の発進の試みを表す作動状態を検知し、このよ
うな状態を検知したとき、エンジン出力トルクを制限す
るようにした全自動または一部自動化された車両用変速
システムのための制御システムおよび方法の提供によっ
て、従来技術の欠点が最小化または解消される。これ
は、車両パワートレーンの極端な摩耗および／または損
傷を防止または最小化し、始動用に不適切なギヤ比が係
合されていることを運転者に知らせ、また、そのような
状態下で運転者が車両を発進させようとするのを思いと
どまらせる。
中の車両の発進の試みを表す作動状態を検知し、このよ
うな状態を検知したとき、エンジン出力トルクを制限す
るようにした全自動または一部自動化された車両用変速
システムのための制御システムおよび方法の提供によっ
て、従来技術の欠点が最小化または解消される。これ
は、車両パワートレーンの極端な摩耗および／または損
傷を防止または最小化し、始動用に不適切なギヤ比が係
合されていることを運転者に知らせ、また、そのような
状態下で運転者が車両を発進させようとするのを思いと
どまらせる。
【０００９】本発明のこれらの目的および他の目的並び
に利点は、添付図面に関連した以下の好適な実施形態の
説明を読むことによって明らかになるであろう。
に利点は、添付図面に関連した以下の好適な実施形態の
説明を読むことによって明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明のエンジン出力トルクを制
限する制御に利用するのに特に好適なコンピュータによ
って補助された（すなわち、マイクロプロセッサベース
のコントローラによって補助された）車両用複式機械式
変速システム10が図１ないし図７に参照することができ
る。
限する制御に利用するのに特に好適なコンピュータによ
って補助された（すなわち、マイクロプロセッサベース
のコントローラによって補助された）車両用複式機械式
変速システム10が図１ないし図７に参照することができ
る。
【００１１】システム10は、通常のトラクタ／セミトレ
ーラ車両のトラクタ等の大型車両において一般的に利用
される形式のもので、エンジン、一般的にはディーゼル
エンジン12、クラッチハウジングに収容されるマスタ摩
擦クラッチ14、多段速度複式変速機16および駆動車軸ア
センブリ（図示せず）を含む。変速機16は、駆動車軸ア
センブリを駆動するために自在継手24によって車両駆動
軸22に駆動連結される出力軸20を含む。変速機16は、シ
フトレバーアセンブリ30のシフトタワーが直接取付けら
れた変速機ハウジング内に収容されている。本システム
は、キャブオーバーエンジン形式の車両に使用される遠
隔的に取付けられたシフトレバーにも同様に適用するこ
とができる。
ーラ車両のトラクタ等の大型車両において一般的に利用
される形式のもので、エンジン、一般的にはディーゼル
エンジン12、クラッチハウジングに収容されるマスタ摩
擦クラッチ14、多段速度複式変速機16および駆動車軸ア
センブリ（図示せず）を含む。変速機16は、駆動車軸ア
センブリを駆動するために自在継手24によって車両駆動
軸22に駆動連結される出力軸20を含む。変速機16は、シ
フトレバーアセンブリ30のシフトタワーが直接取付けら
れた変速機ハウジング内に収容されている。本システム
は、キャブオーバーエンジン形式の車両に使用される遠
隔的に取付けられたシフトレバーにも同様に適用するこ
とができる。
【００１２】図２は、手動操作シフトレバーによってシ
フトされるレンジ／スプリッタ結合型複式変速機の手動
シフトのためのシフトパターンを示している。簡単にい
えばは、シフトレバー31（シフトセレクタ）は、係合す
べき特定のギヤ比を選択するために横方向すなわちＸ−
Ｘ方向に移動可能で、かつ、様々なギヤ比を選択的に係
合および離脱するために前後方向すなわちＹ−Ｙ方向に
移動可能である。このシフトパターンは、従来技術にお
いて公知のように、自動レンジシフト機能および自動的
なスプリッタシフトの選択および実行を含んでもよい。
この形式のシフト機構およびシフトパターンを利用する
手動変速機は、従来技術において公知であり、前述の米
国特許第5,000,060 号および第5,390,561 号に詳細を参
照することができる。
フトされるレンジ／スプリッタ結合型複式変速機の手動
シフトのためのシフトパターンを示している。簡単にい
えばは、シフトレバー31（シフトセレクタ）は、係合す
べき特定のギヤ比を選択するために横方向すなわちＸ−
Ｘ方向に移動可能で、かつ、様々なギヤ比を選択的に係
合および離脱するために前後方向すなわちＹ−Ｙ方向に
移動可能である。このシフトパターンは、従来技術にお
いて公知のように、自動レンジシフト機能および自動的
なスプリッタシフトの選択および実行を含んでもよい。
この形式のシフト機構およびシフトパターンを利用する
手動変速機は、従来技術において公知であり、前述の米
国特許第5,000,060 号および第5,390,561 号に詳細を参
照することができる。
【００１３】従来技術において公知であり、開示内容が
参考として本説明に含まれる米国特許第5,416,700 号、
第5,678,453 号および第5,385,515 号に参照されるよう
に、このような変速機においては、最初の３段または４
段のギヤ比（すなわち、第１速、第２速、第３速および
／または第４速）は、通常、許容できる始動ギヤ比であ
るとみなせるのに対して、残りのギヤ比はそのようにみ
なせない。許容できない、すなわち、不適切な始動ギヤ
比とは、車両の発進が車両ドライブラインに過度の摩耗
および／または損傷を引き起こす可能性があるそれらの
変速ギヤ比である。
参考として本説明に含まれる米国特許第5,416,700 号、
第5,678,453 号および第5,385,515 号に参照されるよう
に、このような変速機においては、最初の３段または４
段のギヤ比（すなわち、第１速、第２速、第３速および
／または第４速）は、通常、許容できる始動ギヤ比であ
るとみなせるのに対して、残りのギヤ比はそのようにみ
なせない。許容できない、すなわち、不適切な始動ギヤ
比とは、車両の発進が車両ドライブラインに過度の摩耗
および／または損傷を引き起こす可能性があるそれらの
変速ギヤ比である。
【００１４】一般的に、シフトレバーアセンブリ30は、
従来技術において公知であり、前述の米国特許第4,455,
883 号、第4,550,627 号、第4,920,815 号および第5,27
2,931 号に示されるように、シフトフィンガ（図示せ
ず）のようなものを含み、これが、多重レールシフトバ
ーハウジングアセンブリまたは単一シフト軸アセンブリ
等のシフト機構32へ下方に延びている。
従来技術において公知であり、前述の米国特許第4,455,
883 号、第4,550,627 号、第4,920,815 号および第5,27
2,931 号に示されるように、シフトフィンガ（図示せ
ず）のようなものを含み、これが、多重レールシフトバ
ーハウジングアセンブリまたは単一シフト軸アセンブリ
等のシフト機構32へ下方に延びている。
【００１５】自動レンジシフト機能においては、シフト
レバーがシフトパターンの中間区間（３／４−５／６）
と右側区間（７／８−９／10）との間の変換領域に移動
して、点ARと交差したとき、機械的または電気的なレン
ジスイッチが作動し、または、位置センサによってこれ
が検出されて、レンジシフトが自動的に実行される。
レバーがシフトパターンの中間区間（３／４−５／６）
と右側区間（７／８−９／10）との間の変換領域に移動
して、点ARと交差したとき、機械的または電気的なレン
ジスイッチが作動し、または、位置センサによってこれ
が検出されて、レンジシフトが自動的に実行される。
【００１６】補助部16B に直列に連結された主部16A を
有する変速機16のシフトは、図１ないし図７に示すされ
る車両用変速システム10によって半自動的に実行／補助
される。主部16A は、入力軸26を含み、入力軸26は、マ
スタクラッチ14によって車両エンジン12の駆動軸すなわ
ちクランク軸28に作動的に連結されており、また、補助
部16B の出力軸20は、一般的には駆動軸24によって車両
の駆動車輪に作動的に連結されている。この補助部16B
は、スプリッタ型であり、好ましくは米国特許第4,754,
665 号および第5,390,561 号に記載されるようにレンジ
／スプリッタ結合型である。
有する変速機16のシフトは、図１ないし図７に示すされ
る車両用変速システム10によって半自動的に実行／補助
される。主部16A は、入力軸26を含み、入力軸26は、マ
スタクラッチ14によって車両エンジン12の駆動軸すなわ
ちクランク軸28に作動的に連結されており、また、補助
部16B の出力軸20は、一般的には駆動軸24によって車両
の駆動車輪に作動的に連結されている。この補助部16B
は、スプリッタ型であり、好ましくは米国特許第4,754,
665 号および第5,390,561 号に記載されるようにレンジ
／スプリッタ結合型である。
【００１７】主変速部16A から利用可能な変速ギヤ比
は、主変速部16A の特定の所望変速ギヤ比の係合のため
に規定されたシフトパターンに従ったシフトレバー31の
手動位置決めによって手動的に選択することができる。
は、主変速部16A の特定の所望変速ギヤ比の係合のため
に規定されたシフトパターンに従ったシフトレバー31の
手動位置決めによって手動的に選択することができる。
【００１８】本システムは、エンジン回転速度(ES)を検
知するためのセンサ31a 、入力軸回転速度(IS)を検知す
るためのセンサ32および出力軸回転速度(OS)を検知する
ためのセンサ34を含み、これらを表す信号を提供するこ
とができる。クラッチ14が結合されて（すなわち、滑り
がない）、変速機が既知のギヤ比に係合されていると
き、ES＝IS＝OS＊GRであることがわかっている（米国特
許第4,361,060 号参照）。したがって、クラッチ14が結
合されてれば、エンジン速度と入力軸速度とは等しいと
みなすことができる。
知するためのセンサ31a 、入力軸回転速度(IS)を検知す
るためのセンサ32および出力軸回転速度(OS)を検知する
ためのセンサ34を含み、これらを表す信号を提供するこ
とができる。クラッチ14が結合されて（すなわち、滑り
がない）、変速機が既知のギヤ比に係合されていると
き、ES＝IS＝OS＊GRであることがわかっている（米国特
許第4,361,060 号参照）。したがって、クラッチ14が結
合されてれば、エンジン速度と入力軸速度とは等しいと
みなすことができる。
【００１９】エンジン12は、電気的に制御されており、
例えばSAEJ-1922 、SAEJ-1939 およびISO 11898 のよう
な工業規格プロトコルの下で作動する電子データリンク
(DL)に接続する電子コントローラ48を含む。スロット位
置（運転者に要求される）は、シフト点および他の制御
論理の選択のために望ましいパラメータである。スロッ
トル位置(THL) は、別個のスロットル位置センサ38によ
ってを得ることができ、または、データリンクから検出
することもできる。グロスエンジントルク(TEG) および
ベースエンジン摩擦トルク(TBEF)も、データリンク上で
利用することができる。
例えばSAEJ-1922 、SAEJ-1939 およびISO 11898 のよう
な工業規格プロトコルの下で作動する電子データリンク
(DL)に接続する電子コントローラ48を含む。スロット位
置（運転者に要求される）は、シフト点および他の制御
論理の選択のために望ましいパラメータである。スロッ
トル位置(THL) は、別個のスロットル位置センサ38によ
ってを得ることができ、または、データリンクから検出
することもできる。グロスエンジントルク(TEG) および
ベースエンジン摩擦トルク(TBEF)も、データリンク上で
利用することができる。
【００２０】従来技術において公知であり、米国特許第
5,509,867 号および許可された同時係属中の米国特許出
願第08／560,458 号に参照されるように、ディーゼルエ
ンジン等の電子制御エンジンは、エンジントルクが選択
された値に制限されるように制御することができる。出
力トルクすなわちフライホィールトルクは制御のために
望ましいパラメータであるのに対して、関連値（例え
ば、SAEJ-1939 に規定された「実エンジンパーセントト
ルク(actual-engine-percent-torqe) 」の値）は制御パ
ラメータとすることができる（米国特許第5,582,069 号
および第5,509,867 号参照）。
5,509,867 号および許可された同時係属中の米国特許出
願第08／560,458 号に参照されるように、ディーゼルエ
ンジン等の電子制御エンジンは、エンジントルクが選択
された値に制限されるように制御することができる。出
力トルクすなわちフライホィールトルクは制御のために
望ましいパラメータであるのに対して、関連値（例え
ば、SAEJ-1939 に規定された「実エンジンパーセントト
ルク(actual-engine-percent-torqe) 」の値）は制御パ
ラメータとすることができる（米国特許第5,582,069 号
および第5,509,867 号参照）。
【００２１】手動クラッチペダル40は、マスタクラッチ
14を制御し、また、センサ42は、クラッチの係合および
離脱状態を表す信号(CL)を提供する。クラッチの状態
は、両信号が利用可能ならば、エンジン速度と入力軸速
度を比較することによって判断することもできる。レン
ジシフトアクチュエータおよびスプリッタアクチュエー
タ46を含む補助部アクチュエータ44は、ＥＣＵ48からの
指令出力信号に従ってレンジクラッチおよびスプリッタ
部クラッチを作動させるために設けられている。シフト
レバー31は、運転者によるスプリッタシフト開始の意志
を検知するスプリッタ選択スイッチ52を含むノブ50を有
している。
14を制御し、また、センサ42は、クラッチの係合および
離脱状態を表す信号(CL)を提供する。クラッチの状態
は、両信号が利用可能ならば、エンジン速度と入力軸速
度を比較することによって判断することもできる。レン
ジシフトアクチュエータおよびスプリッタアクチュエー
タ46を含む補助部アクチュエータ44は、ＥＣＵ48からの
指令出力信号に従ってレンジクラッチおよびスプリッタ
部クラッチを作動させるために設けられている。シフト
レバー31は、運転者によるスプリッタシフト開始の意志
を検知するスプリッタ選択スイッチ52を含むノブ50を有
している。
【００２２】システム10は、選択可能な係合位置をそれ
ぞれ表示する個々に点燈可能な表示要素56，58，60，6
2，64，66による６位置のシフトパターンのグラフィッ
ク表示を有する表示ユニット54を含んでいる。好ましく
は、それぞれのシフトパタン表示要素の半分（すなわ
ち、58A ，58B ）が個々に点燈可能で、係合されたギヤ
比のレバーおよびスプリッタ位置を運転者に知らせる表
示を可能とする。
ぞれ表示する個々に点燈可能な表示要素56，58，60，6
2，64，66による６位置のシフトパターンのグラフィッ
ク表示を有する表示ユニット54を含んでいる。好ましく
は、それぞれのシフトパタン表示要素の半分（すなわ
ち、58A ，58B ）が個々に点燈可能で、係合されたギヤ
比のレバーおよびスプリッタ位置を運転者に知らせる表
示を可能とする。
【００２３】本システムは、コントロールユニットすな
わちＥＣＵ48を含み、好ましくは、ＥＣＵ48は、開示内
容が参考として本説明に含まれる米国特許第4,595,986
号、第4,361,065 号および第5,335,566 号に記載された
形式のマイクロプロセッサベースのコントロールユニッ
トで、入力信号68を受信し、これを所定の論理規則に従
って処理して、スプリッタ部アクチュエータ46、エンジ
ンコントローラ36、レンジシフトアクチュエータおよび
／または表示ユニット54等のシステムアクチュエータへ
指令出力信号を発信する。別個のシステムコントローラ
を利用し、または、電子データリンクに接続するエンジ
ン制御ＥＣＵ36を利用することもできる。
わちＥＣＵ48を含み、好ましくは、ＥＣＵ48は、開示内
容が参考として本説明に含まれる米国特許第4,595,986
号、第4,361,065 号および第5,335,566 号に記載された
形式のマイクロプロセッサベースのコントロールユニッ
トで、入力信号68を受信し、これを所定の論理規則に従
って処理して、スプリッタ部アクチュエータ46、エンジ
ンコントローラ36、レンジシフトアクチュエータおよび
／または表示ユニット54等のシステムアクチュエータへ
指令出力信号を発信する。別個のシステムコントローラ
を利用し、または、電子データリンクに接続するエンジ
ン制御ＥＣＵ36を利用することもできる。
【００２４】米国特許第5,651,292 号（開示内容が参考
として本説明に含まれる）および同時係属米国特許出願
第08／597,304 号（本出願の譲受人に譲渡されている）
に参照されるように、スプリッタアクチュエータ46は、
好ましくは、３位置装置であり、ニュートラル部ニュー
トラルの選択および維持を可能とする。代わりに、スプ
リッタクラッチが中間の非結合位置にあるとき、スプリ
ッタアクチュエータを停止することによって「疑似」ス
プリッタニュートラルを得ることもできる。
として本説明に含まれる）および同時係属米国特許出願
第08／597,304 号（本出願の譲受人に譲渡されている）
に参照されるように、スプリッタアクチュエータ46は、
好ましくは、３位置装置であり、ニュートラル部ニュー
トラルの選択および維持を可能とする。代わりに、スプ
リッタクラッチが中間の非結合位置にあるとき、スプリ
ッタアクチュエータを停止することによって「疑似」ス
プリッタニュートラルを得ることもできる。
【００２５】前進10速レンジ／スプリッタ結合型変速機
16の構造は、図３に概略的に示されている。この一般的
な形式の変速機は、前述の米国特許第5,000,060 号、第
5,370,013 号および第5,390,561 号に開示されている。
16の構造は、図３に概略的に示されている。この一般的
な形式の変速機は、前述の米国特許第5,000,060 号、第
5,370,013 号および第5,390,561 号に開示されている。
【００２６】変速機16は、主部16A および補助部16B を
含み、これらは共にハウジング内に収容されており、ハ
ウジングは、クラッチハウジングによって形成される前
端壁16C および後端壁16D を含むが、（この特定の実施
形態においては）中間壁を含まない。
含み、これらは共にハウジング内に収容されており、ハ
ウジングは、クラッチハウジングによって形成される前
端壁16C および後端壁16D を含むが、（この特定の実施
形態においては）中間壁を含まない。
【００２７】入力軸26は、これと共転するように固定さ
れた入力ギヤ76を支持し、また、出力軸20の縮径延長部
が挿入される後方開口ポケットを形成している。非摩擦
ブッシュのようなものが、このポケットすなわち盲穴内
に設けられている。入力軸26の後端部は、前端壁16C の
ベアリング78によって支持されているのに対して、出力
軸20の後端部は、後端壁16D のベアリングアセンブリ80
によって支持されている。
れた入力ギヤ76を支持し、また、出力軸20の縮径延長部
が挿入される後方開口ポケットを形成している。非摩擦
ブッシュのようなものが、このポケットすなわち盲穴内
に設けられている。入力軸26の後端部は、前端壁16C の
ベアリング78によって支持されているのに対して、出力
軸20の後端部は、後端壁16D のベアリングアセンブリ80
によって支持されている。
【００２８】主軸クラッチ84，86および主軸スプリッタ
クラッチ88を支持する主軸82は、外側スプラインが形成
された外表面および出力軸20を挿通させるための軸方向
に延びる貫通ボアを有する略管状の本体によって形成さ
れている。シフトフォーク90および92は、クラッチ84お
よび86をそれぞれシフトするために設けられている（図
５参照）。主軸82は、入力軸26および出力軸20に対して
独立して回転可能であり、好ましくは、これらに対して
ある程度径方向に移動自在となっている。
クラッチ88を支持する主軸82は、外側スプラインが形成
された外表面および出力軸20を挿通させるための軸方向
に延びる貫通ボアを有する略管状の本体によって形成さ
れている。シフトフォーク90および92は、クラッチ84お
よび86をそれぞれシフトするために設けられている（図
５参照）。主軸82は、入力軸26および出力軸20に対して
独立して回転可能であり、好ましくは、これらに対して
ある程度径方向に移動自在となっている。
【００２９】主部16A は、各々が副軸ギヤ98， 100， 1
02， 104， 106を固定して支持する主部副軸96からなる
２つのほぼ等しい主部副軸アセンブリ94を含んでいる。
ギヤ対98， 100， 102， 104および 106は、それぞれ入
力ギヤ76、主軸ギヤ 108， 110および後退主軸ギヤ 112
に噛み合うアイドラギヤ（図示せず）に常時噛み合わさ
れている。
02， 104， 106を固定して支持する主部副軸96からなる
２つのほぼ等しい主部副軸アセンブリ94を含んでいる。
ギヤ対98， 100， 102， 104および 106は、それぞれ入
力ギヤ76、主軸ギヤ 108， 110および後退主軸ギヤ 112
に噛み合うアイドラギヤ（図示せず）に常時噛み合わさ
れている。
【００３０】主部副軸96は、後方へ補助部内に延びてお
り、その後端部がハウジングの後端壁16D に直接または
間接的に支持されている。
り、その後端部がハウジングの後端壁16D に直接または
間接的に支持されている。
【００３１】変速機16の補助部16B は、各々が補助部副
軸ギヤ 118， 120および 122を共転するように支持する
補助部副軸 116を含む２つのほぼ等しい補助部副軸アセ
ンブリ 114を含んでいる。補助部副軸ギヤ対 118， 120
および 122は、それぞれスプリッタギヤ 124、スプリッ
タ／レンジギヤ 126およびレンジギヤ 128に常時噛み合
わされている。スプリッタクラッチ88は、主軸82に固定
されて、ギヤ 124または 126を選択的に主軸82にクラッ
チ結合するのに対して、同期レンジクラッチ 130は、出
力軸20に固定されて、ギヤ 126またはギヤ 128を選択的
に出力軸20にクラッチ結合する。
軸ギヤ 118， 120および 122を共転するように支持する
補助部副軸 116を含む２つのほぼ等しい補助部副軸アセ
ンブリ 114を含んでいる。補助部副軸ギヤ対 118， 120
および 122は、それぞれスプリッタギヤ 124、スプリッ
タ／レンジギヤ 126およびレンジギヤ 128に常時噛み合
わされている。スプリッタクラッチ88は、主軸82に固定
されて、ギヤ 124または 126を選択的に主軸82にクラッ
チ結合するのに対して、同期レンジクラッチ 130は、出
力軸20に固定されて、ギヤ 126またはギヤ 128を選択的
に出力軸20にクラッチ結合する。
【００３２】補助部副軸 116は、ほぼ管形状で、主部副
軸96の後方延長部を収容する貫通ボアを形成している。
主部副軸96上で補助部副軸 116を回転可能に支持するた
めにベアリングまたはブッシュが設けられている。
軸96の後方延長部を収容する貫通ボアを形成している。
主部副軸96上で補助部副軸 116を回転可能に支持するた
めにベアリングまたはブッシュが設けられている。
【００３３】スプリッタジョークラッチ88は、ギヤ 126
またはギヤ 124をそれぞれ主軸に結合させるために右側
または左側に選択的に位置決めすることができ、また、
中間位置ではギヤ 126またはギヤ 124のいずれも主軸に
クラッチ結合しない複動非同期クラッチアセンブリであ
る。スプリッタジョークラッチ88は、例えばシフトノブ
上のボタンのような運転者選択スイッチ、また、従来技
術において公知のように、ＥＣＵ48からの信号（米国特
許第5,661,998 号参照）に応答するピストンアクチュエ
ータ等の３位置アクチュエータによって制御されるシフ
トフォーク98によって軸方向に位置決めされる。２位置
同期レンジクラッチアセンブリ 130は、ギヤ 128または
126をそれぞれ出力軸20に選択的にクラッチ結合するた
めに、その右側位置または左側位置に選択的に位置決め
することができる２位置クラッチである。クラッチアセ
ンブリ 130は、２位置ピストン装置によって作動される
シフトフォーク（図示せず）によって位置決めされる。
いずれのピストンアクチュエータも、ボールスクリュ機
構、ボールランプ機構等の機能的に同等のアクチュエー
タによって置換えることもできる。
またはギヤ 124をそれぞれ主軸に結合させるために右側
または左側に選択的に位置決めすることができ、また、
中間位置ではギヤ 126またはギヤ 124のいずれも主軸に
クラッチ結合しない複動非同期クラッチアセンブリであ
る。スプリッタジョークラッチ88は、例えばシフトノブ
上のボタンのような運転者選択スイッチ、また、従来技
術において公知のように、ＥＣＵ48からの信号（米国特
許第5,661,998 号参照）に応答するピストンアクチュエ
ータ等の３位置アクチュエータによって制御されるシフ
トフォーク98によって軸方向に位置決めされる。２位置
同期レンジクラッチアセンブリ 130は、ギヤ 128または
126をそれぞれ出力軸20に選択的にクラッチ結合するた
めに、その右側位置または左側位置に選択的に位置決め
することができる２位置クラッチである。クラッチアセ
ンブリ 130は、２位置ピストン装置によって作動される
シフトフォーク（図示せず）によって位置決めされる。
いずれのピストンアクチュエータも、ボールスクリュ機
構、ボールランプ機構等の機能的に同等のアクチュエー
タによって置換えることもできる。
【００３４】スプリッタクラッチ88およびレンジクラッ
チ 130の両方の選択的な前後軸方向の位置決めによっ
て、主軸回転と出力軸回転との４つの異なる比を得るこ
とができる。したがって、補助変速部16B は、その入力
（主軸82）と出力（出力軸20）との間で４つの選択可能
な速度比すなわち駆動比を提供するレンジおよびスプリ
ッタ結合型の３層補助部である。しかしながら、選択可
能な主部前進ギヤ比の１つは、主軸ギヤ 110に関連する
低速ギヤ比であり、ハイレンジでは利用されない。この
ため、変速機16は、その低速ギヤ比を分割することの望
ましさおよび実用性から、正確には、９速または10速の
選択可能な前進速を提供する「（２＋１）×（２×
２）」形式として表される。
チ 130の両方の選択的な前後軸方向の位置決めによっ
て、主軸回転と出力軸回転との４つの異なる比を得るこ
とができる。したがって、補助変速部16B は、その入力
（主軸82）と出力（出力軸20）との間で４つの選択可能
な速度比すなわち駆動比を提供するレンジおよびスプリ
ッタ結合型の３層補助部である。しかしながら、選択可
能な主部前進ギヤ比の１つは、主軸ギヤ 110に関連する
低速ギヤ比であり、ハイレンジでは利用されない。この
ため、変速機16は、その低速ギヤ比を分割することの望
ましさおよび実用性から、正確には、９速または10速の
選択可能な前進速を提供する「（２＋１）×（２×
２）」形式として表される。
【００３５】変速機16のスプリッタシフトは、通常シフ
トレバーノブに配置されるスプリッタボタン52等の運転
者の操作に応答して開始されて達成されるのに対して、
レンジクラッチシフトアセンブリの作動は、図２に示さ
れるように、シフトパターンの中央区間と右側区間との
間のギヤシフトレバーの移動に応答して自動的になされ
る。代わりに、スプリッタシフトが自動的になされるよ
うにすることもできる（米国特許第5,435,212 号参
照）。この一般的な形式のレンジシフト装置は、従来技
術において公知であり、前述の米国特許第3,429,202
号、第4,455,883 号、第4,561,325 号および第4,663,72
5 号に参照することができる。
トレバーノブに配置されるスプリッタボタン52等の運転
者の操作に応答して開始されて達成されるのに対して、
レンジクラッチシフトアセンブリの作動は、図２に示さ
れるように、シフトパターンの中央区間と右側区間との
間のギヤシフトレバーの移動に応答して自動的になされ
る。代わりに、スプリッタシフトが自動的になされるよ
うにすることもできる（米国特許第5,435,212 号参
照）。この一般的な形式のレンジシフト装置は、従来技
術において公知であり、前述の米国特許第3,429,202
号、第4,455,883 号、第4,561,325 号および第4,663,72
5 号に参照することができる。
【００３６】本発明は、中間壁を有していない複式変速
機の実施形態において示されているが、本発明は、前述
の米国特許第4,754,665 号、第5,193,410 号および第5,
368,145 号に示される形式の変速機にも同様に適用する
ことができる。
機の実施形態において示されているが、本発明は、前述
の米国特許第4,754,665 号、第5,193,410 号および第5,
368,145 号に示される形式の変速機にも同様に適用する
ことができる。
【００３７】シフトレバー31の位置、すなわち、これに
よって制御されるシフト機構32の位置は、位置センサ装
置によって検知することができる。様々な位置検知アセ
ンブリが従来技術において公知であり、好ましい形式の
ものが本出願の譲受人に譲渡され、許可された米国特許
出願第08／695,052 号に記載されており、その開示内容
は参考として本説明に含まれる。この形式のセンサは、
実際の係合ギヤ比または少なくとも変速機がハイレンジ
位置かローレンジ位置にあるかを表す信号を提供する。
よって制御されるシフト機構32の位置は、位置センサ装
置によって検知することができる。様々な位置検知アセ
ンブリが従来技術において公知であり、好ましい形式の
ものが本出願の譲受人に譲渡され、許可された米国特許
出願第08／695,052 号に記載されており、その開示内容
は参考として本説明に含まれる。この形式のセンサは、
実際の係合ギヤ比または少なくとも変速機がハイレンジ
位置かローレンジ位置にあるかを表す信号を提供する。
【００３８】図５および図６を参照すると、シフト機構
32は、シフトレバー31のＸ−Ｘ方向の移動に応答して回
転可能であり、また、シフトレバー31のＹ−Ｙ方向の移
動に応答して軸方向に移動可能な軸 162を有する単一シ
フト軸装置 160として示されている。この形式の機構
は、前述の米国特許第4,920,815 号に詳細に記載されて
いる。
32は、シフトレバー31のＸ−Ｘ方向の移動に応答して回
転可能であり、また、シフトレバー31のＹ−Ｙ方向の移
動に応答して軸方向に移動可能な軸 162を有する単一シ
フト軸装置 160として示されている。この形式の機構
は、前述の米国特許第4,920,815 号に詳細に記載されて
いる。
【００３９】シフト軸 162は、主部シフトフォーク90お
よび92を支持して、これらと共に軸方向に移動し、ま
た、シフトブロック部材 164を支持して、シフトフィン
ガのようなものを受ける。一対のコイル 166および 168
は、軸 162の軸方向および回転方向の位置、したがっ
て、図２に示されるシフトパターンに対するシフトレバ
ーの位置を表す一対の信号（集合的にGR）を提供する。
好ましくは、位置の変化率（ｄGR／ｄｔ）も決定され
て、システム10のシフト改善のために利用される。
よび92を支持して、これらと共に軸方向に移動し、ま
た、シフトブロック部材 164を支持して、シフトフィン
ガのようなものを受ける。一対のコイル 166および 168
は、軸 162の軸方向および回転方向の位置、したがっ
て、図２に示されるシフトパターンに対するシフトレバ
ーの位置を表す一対の信号（集合的にGR）を提供する。
好ましくは、位置の変化率（ｄGR／ｄｔ）も決定され
て、システム10のシフト改善のために利用される。
【００４０】例えば、図２を参照して、シフトレバー位
置が検知できれば、点ARに固定されたスイッチよってロ
ーレンジとハイレンジとの間のシフトの開始の要求を検
知する必要性は解消される。さらに、物理的なスイッチ
は、もはや必要とせず、レンジシフトが指令されるシフ
トパターン位置は、点 180， 182および 184のように、
様々な状態下でシステムの性能を向上させように、変化
させることができる。
置が検知できれば、点ARに固定されたスイッチよってロ
ーレンジとハイレンジとの間のシフトの開始の要求を検
知する必要性は解消される。さらに、物理的なスイッチ
は、もはや必要とせず、レンジシフトが指令されるシフ
トパターン位置は、点 180， 182および 184のように、
様々な状態下でシステムの性能を向上させように、変化
させることができる。
【００４１】第１速ないし第４速にある場合は、ハイレ
ンジへのシフトの可能性が低く、自動レンジシフト開始
点は、（予想されるシフトレバー経路から離れた）位置
184へ移動して、不注意によるレンジシフトの作動を防
止する。エンジンが高速度で第６速にある場合は、ハイ
レンジへのシフトの可能性が高く、自動レンジシフトの
開始点は、より迅速にレンジシフトを開始できる位置 1
80へ移動する。
ンジへのシフトの可能性が低く、自動レンジシフト開始
点は、（予想されるシフトレバー経路から離れた）位置
184へ移動して、不注意によるレンジシフトの作動を防
止する。エンジンが高速度で第６速にある場合は、ハイ
レンジへのシフトの可能性が高く、自動レンジシフトの
開始点は、より迅速にレンジシフトを開始できる位置 1
80へ移動する。
【００４２】本発明によれば、現在の車両運転状態が、
スロットルペダルの運転者による操作が現在の目標ギヤ
比に対してジョークラッチを係合できないことを示して
いない限り、運転者は、エンジンへの燃料供給を制御す
ることができる。運転者によるスロットルペダルの設定
を含む運転状態が、運転者が目標ギヤ比へのスプリッタ
シフトを実行しようとしていることを示しているとき、
エンジンには、運転者によるスロットルの設定にしたが
って燃料が供給される。そうでなければ、自動的なエン
ジンへの燃料供給を行う。主部に先立ってスプリッタ部
が係合したとき、好ましくは、運転者は、エンジンへの
燃料供給の完全な制御で主部を係合することによってシ
フトを完了すべきである。
スロットルペダルの運転者による操作が現在の目標ギヤ
比に対してジョークラッチを係合できないことを示して
いない限り、運転者は、エンジンへの燃料供給を制御す
ることができる。運転者によるスロットルペダルの設定
を含む運転状態が、運転者が目標ギヤ比へのスプリッタ
シフトを実行しようとしていることを示しているとき、
エンジンには、運転者によるスロットルの設定にしたが
って燃料が供給される。そうでなければ、自動的なエン
ジンへの燃料供給を行う。主部に先立ってスプリッタ部
が係合したとき、好ましくは、運転者は、エンジンへの
燃料供給の完全な制御で主部を係合することによってシ
フトを完了すべきである。
【００４３】主変速部16A の係合状態（すなわち、係合
またはニュートラル）は、システム10にとって重要な制
御パラメータである。例えば、主部のニュートラルが検
知されたとき、同期状態の有無にかかわらず、スプリッ
タ部の全力での係合が指令される。スプリッタ部がニュ
ートラルにあるときに主部が係合された場合、本システ
ムは、ほぼ同期が検知されるまでスプリッタの係合を行
わず、また、必要であれば自動燃料制御を開始する。も
ちろん、主部のニュートラルおよび／または係合状態の
誤判定を防止または最小限にすることが重要である。
またはニュートラル）は、システム10にとって重要な制
御パラメータである。例えば、主部のニュートラルが検
知されたとき、同期状態の有無にかかわらず、スプリッ
タ部の全力での係合が指令される。スプリッタ部がニュ
ートラルにあるときに主部が係合された場合、本システ
ムは、ほぼ同期が検知されるまでスプリッタの係合を行
わず、また、必要であれば自動燃料制御を開始する。も
ちろん、主部のニュートラルおよび／または係合状態の
誤判定を防止または最小限にすることが重要である。
【００４４】図６を参照して、湾曲部分 200からの垂直
変位の狭い第１帯域 202および広い第２帯域 204は、主
部がニュートラルか否かの判定に利用される。変速機の
主部が、ニュートラルであることが確認されていないと
き、そのニュートラル確認帯域は狭い帯域 202とされ
る。これは、主部がニュートラル状態を示す前に、主部
16A が実際にニュートラルにあることを保証する。変速
機の主部16A がニュートラルにあることが確認されてい
るとき、ニュートラル確認帯域は、広い帯域204とされ
る。これは、ニュートラルの単なるオーバーシュートま
たは主部のジョークラッチのひっかきが間違って主部の
係合状態と判断されないことを保証する。
変位の狭い第１帯域 202および広い第２帯域 204は、主
部がニュートラルか否かの判定に利用される。変速機の
主部が、ニュートラルであることが確認されていないと
き、そのニュートラル確認帯域は狭い帯域 202とされ
る。これは、主部がニュートラル状態を示す前に、主部
16A が実際にニュートラルにあることを保証する。変速
機の主部16A がニュートラルにあることが確認されてい
るとき、ニュートラル確認帯域は、広い帯域204とされ
る。これは、ニュートラルの単なるオーバーシュートま
たは主部のジョークラッチのひっかきが間違って主部の
係合状態と判断されないことを保証する。
【００４５】点 206でシフトレバーを検知することによ
って、常に、主部がニュートラルにあると判断され、ま
た、点 208でシフトレバーを検知することによって、常
に、主部が係合されていると判断される。しかしなが
ら、シフトレバーが点 210で検知されたとき、これは、
以前のニュートラルまたは係合状態の決定を変更させな
い。
って、常に、主部がニュートラルにあると判断され、ま
た、点 208でシフトレバーを検知することによって、常
に、主部が係合されていると判断される。しかしなが
ら、シフトレバーが点 210で検知されたとき、これは、
以前のニュートラルまたは係合状態の決定を変更させな
い。
【００４６】他の車両運転状態に加えて、主部16A の現
在の係合またはニュートラル状態は、ニュートラル検知
帯域の変更に利用することができる。
在の係合またはニュートラル状態は、ニュートラル検知
帯域の変更に利用することができる。
【００４７】本発明の方法およびシステムによれば、変
速機が第７速、第８速、第９速および第10速等の不適切
な始動ギヤ比に係合されているとき、運転者が車両を発
進させようとした場合、コントローラ48は、エンジンコ
ントローラ36に、最大出力トルクを所定値に制限するよ
うにエンジンへ燃料を供給させる。この値は個々のギヤ
比によって変化させ、または、全ての不適切なギヤ比で
固定してもよい。例えば、トルクは、最大出力トルク未
満、最大出力トルクの50％未満、最大出力トルクの30％
または40％に制限してもよい。本発明の制御フローの一
例を図７に示す。
速機が第７速、第８速、第９速および第10速等の不適切
な始動ギヤ比に係合されているとき、運転者が車両を発
進させようとした場合、コントローラ48は、エンジンコ
ントローラ36に、最大出力トルクを所定値に制限するよ
うにエンジンへ燃料を供給させる。この値は個々のギヤ
比によって変化させ、または、全ての不適切なギヤ比で
固定してもよい。例えば、トルクは、最大出力トルク未
満、最大出力トルクの50％未満、最大出力トルクの30％
または40％に制限してもよい。本発明の制御フローの一
例を図７に示す。
【００４８】これは、車両パワートレーンへの過度の摩
耗および／または損傷を最小限にして、このような状態
下での車両の試行を思いとどまらせ、また、不適切な始
動ギヤ比が選択されていることを運転者に知らせる。
耗および／または損傷を最小限にして、このような状態
下での車両の試行を思いとどまらせ、また、不適切な始
動ギヤ比が選択されていることを運転者に知らせる。
【００４９】比較的簡単なシステムでは、AR−検知機
構、レンジスイッチまたはレンジセレクタによって検知
されるように変速機が高レンジにあるとき、比較的低車
両速度（すなわち、出力軸速度が約80RPM 未満、あるい
は、車両速度が２MPH (3.219km／h)以下）でトルク制限
機能が開始される。代わりに、係合された特定のギヤ比
がレバー位置センサ 166および 168によって検知され
て、エンジン出力トルクが固定された値または検知され
た係合ギヤ比によって変化する値に制限される。他の実
施形態においては、車両総重量が決定または推定されて
（開示内容が本説明に含まれる米国特許第5,487,005 号
および第5,490,063 号参照）、始動ギヤ比の適切性が車
両重量の関数として判定される。
構、レンジスイッチまたはレンジセレクタによって検知
されるように変速機が高レンジにあるとき、比較的低車
両速度（すなわち、出力軸速度が約80RPM 未満、あるい
は、車両速度が２MPH (3.219km／h)以下）でトルク制限
機能が開始される。代わりに、係合された特定のギヤ比
がレバー位置センサ 166および 168によって検知され
て、エンジン出力トルクが固定された値または検知され
た係合ギヤ比によって変化する値に制限される。他の実
施形態においては、車両総重量が決定または推定されて
（開示内容が本説明に含まれる米国特許第5,487,005 号
および第5,490,063 号参照）、始動ギヤ比の適切性が車
両重量の関数として判定される。
【００５０】したがって、不適切な始動ギヤ比に係合さ
れているときに車両の始動を試みることによるパワート
レーンの損傷を最小限にまたは防止する自動変速システ
ムを提供する新規で改良された制御システム／方法が提
供されたことがわかる。
れているときに車両の始動を試みることによるパワート
レーンの損傷を最小限にまたは防止する自動変速システ
ムを提供する新規で改良された制御システム／方法が提
供されたことがわかる。
【００５１】本発明が特定の実施形態について説明され
てきたが、この好適な実施形態の説明は、例示に過ぎ
ず、特許請求の範囲に示す本発明の技術的思想および範
囲から逸脱することなく多くの形態および詳細の変更が
可能である。
てきたが、この好適な実施形態の説明は、例示に過ぎ
ず、特許請求の範囲に示す本発明の技術的思想および範
囲から逸脱することなく多くの形態および詳細の変更が
可能である。
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン出力トルク
制限制御を好適に利用したＥＣＵ補助複式機械式変速シ
ステムの概略図である。
制限制御を好適に利用したＥＣＵ補助複式機械式変速シ
ステムの概略図である。
【図２】図１の変速機のためのシフトパターンおよび代
表的なギヤ比の数値を示す説明図である。
表的なギヤ比の数値を示す説明図である。
【図３】図１の複式機械式変速機の構造を示す概略図で
ある。
ある。
【図４】図１の変速システムに利用される３位置スプリ
ッタアクチュエータの概略図である。
ッタアクチュエータの概略図である。
【図５】図１の変速システムに利用されるシフト軸位置
センサ機構の要部を示す図である。
センサ機構の要部を示す図である。
【図６】図１の変速システムに利用されるシフト軸位置
センサの概略図である。
センサの概略図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る制御を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
10 車両用複式機械式変速システム 12 エンジン 16 変速機 16A 主部 16B 補助部 31 シフトレバー 36 エンジンコントローラ 48 システムコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ.
Claims (31)
- 【請求項１】 許容できる複数の始動ギヤ比および許容
できない複数の始動ギヤ比を有し、最大出力トルクを有
する燃料制御エンジンによって駆動される多段速変速機
と、既定のシフトパターンにしたがって前記変速機をシ
フトするための手動操作されるシフトセレクタと、エン
ジン出力トルクを制限する作動モードを有し、指令信号
に応答して前記エンジンへの燃料供給を制御するための
エンジンコントローラと、複数の入力信号を受信し、こ
れらを所定の論理規則に従って処理し、車両速度および
係合変速ギヤ比を含む車両運転状態を表す制御パラメー
タの値を決定して、前記エンジンコントローラを含むシ
ステムアクチュエータへ指令出力信号を発信するための
システムコントローラと備えた車両用変速システムの制
御方法であって、 車両速度が所定速度値より低いとき、前記変速機が許容
できない始動ギヤ比に係合されているかどうかを車両運
転状態を表す前記制御パラメータ値の関数として判定
し、 車両速度が前記所定速度値未満であるとき、前記変速機
が許容できない始動ギヤ比に係合されているならば、前
記エンジンコントローラへエンジン出力トルクを所定エ
ンジントルク値に制限する指令出力信号を発信すること
を特徴とする制御方法。 - 【請求項２】 前記所定エンジントルク値は、前記エン
ジンの最大出力トルクの50％未満であることを特徴とす
る請求項１に記載の制御方法。 - 【請求項３】 前記所定速度値は、２MPH (3.219km／h)
以下であることを特徴とする請求項１に記載の制御方
法。 - 【請求項４】 前記入力信号は、エンジン回転速度およ
び変速機出力軸回転速度を表す信号を含むことを特徴と
する請求項１に記載の制御方法。 - 【請求項５】 前記変速機は、手動操作される前記シフ
トセレクタによってシフトされる主変速部と、該主変速
部と直列に連結されるハイレンジギヤ比およびローレン
ジギヤ比を有する２速レンジ部とを備えた複式変速機で
あり、前記許容できる始動ギヤ比が前記ローレンジギヤ
比に係合された前記レンジ部によって形成され、前記許
容できない始動ギヤ比が前記ハイレンジギヤ比に係合さ
れた前記レンジ部によって形成され、また、前記入力信
号が前記レンジ部の係合されたレンジギヤ比を表す信号
を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の制御方
法。 - 【請求項６】 前記シフトセレクタは、手動操作される
シフトレバーであることを特徴とする請求項１に記載の
制御方法。 - 【請求項７】 許容できる複数の始動ギヤ比および許容
できない複数の始動ギヤ比を有し、最大出力トルクを有
する燃料制御エンジンによって駆動される多段速変速機
と、既定のシフトパターンにしたがって前記変速機をシ
フトするための手動操作されるシフトセレクタと、エン
ジン出力トルクを制限する作動モードを有し、指令信号
に応答して前記エンジンへの燃料供給を制御するための
エンジンコントローラと、複数の入力信号を受信し、こ
れらを所定の論理規則に従って処理し、車両速度および
係合変速ギヤ比を含む車両運転状態を表す制御パラメー
タの値を決定して、前記エンジンコントローラを含むシ
ステムアクチュエータへ指令出力信号を発信するための
システムコントローラと備えた車両用変速システムの制
御装置であって、 車両速度が所定速度値より低いとき、前記変速機が許容
できない始動ギヤ比に係合されているかどうかを車両運
転状態を表す前記制御パラメータ値の関数として判定す
るための手段と、 車両速度が前記所定速度値未満であるとき、前記変速機
が許容できない始動ギヤ比に係合されているならば、前
記エンジンコントローラへエンジン出力トルクを所定エ
ンジントルク値に制限する指令出力信号を発信するため
の手段とを備えていることを特徴とする制御装置。 - 【請求項８】 前記所定エンジントルク値は、前記エン
ジンの最大出力トルクの50％未満であることを特徴とす
る請求項７に記載の制御装置。 - 【請求項９】 前記所定速度値は、２MPH (3.219km／h)
以下であることを特徴とする請求項７に記載の制御装
置。 - 【請求項１０】 前記入力信号は、エンジン回転速度お
よび変速機出力軸回転速度を表す信号を含むことを特徴
とする請求項７に記載の制御装置。 - 【請求項１１】 前記変速機は、手動操作される前記シ
フトセレクタによってシフトされる主変速部と、該主変
速部と直列に連結されるハイレンジギヤ比およびローレ
ンジギヤ比を有する２速レンジ部とを備えた複式変速機
であり、前記許容できる始動ギヤ比が前記ローレンジギ
ヤ比に係合された前記レンジ部によって形成され、前記
許容できない始動ギヤ比が前記ハイレンジギヤ比に係合
された前記レンジ部によって形成され、また、前記入力
信号が前記レンジ部の係合されたレンジギヤ比を表す信
号を含んでいることを特徴とする請求項７に記載の制御
装置。 - 【請求項１２】 前記シフトセレクタは、手動操作され
るシフトレバーであることを特徴とする請求項７に記載
の制御装置。 - 【請求項１３】 許容できる複数の始動ギヤ比および許
容できない複数の始動ギヤ比を有し、最大出力トルクを
有する燃料制御エンジンによって駆動される多段速変速
機と、既定のシフトパターンにしたがって前記変速機を
シフトするための手動操作されるシフトセレクタと、エ
ンジン出力トルクを制限する作動モードを有し、指令信
号に応答して前記エンジンへの燃料供給を制御するため
のエンジンコントローラと、複数の入力信号を受信し、
これらを所定の論理規則に従って処理し、車両速度およ
び係合変速ギヤ比を含む車両運転状態を表す制御パラメ
ータの値を決定して、前記エンジンコントローラを含む
システムアクチュエータへ指令出力信号を発信するため
のシステムコントローラと備えた車両用変速システムを
制御するためのコンピュータプログラム製品であって、 車両速度が所定速度値より低いとき、前記変速機が許容
できない始動ギヤ比に係合されているかどうかを車両運
転状態を表す前記制御パラメータ値の関数として判定
し、 車両速度が前記所定速度値未満であるとき、前記変速機
が許容できない始動ギヤ比に係合されているならば、前
記エンジンコントローラへエンジン出力トルクを所定エ
ンジントルク値に制限する指令出力信号を発信するため
のコードを有していることを特徴とするコンピュータプ
ログラム製品。 - 【請求項１４】 前記所定エンジントルク値は、前記エ
ンジンの最大出力トルクの50％未満であることを特徴と
する請求項13に記載のコンピュータプログラム製品。 - 【請求項１５】 前記所定速度値は、２MPH (3.219km／
h)以下以下であることを特徴とする請求項13に記載のコ
ンピュータプログラム製品。 - 【請求項１６】 前記入力信号は、エンジン回転速度お
よび変速機出力軸回転速度を表す信号を含むことを特徴
とする請求項13に記載のコンピュータプログラム製品。 - 【請求項１７】 前記変速機は、手動操作される前記シ
フトセレクタによってシフトされる主変速部と、該主変
速部と直列に連結されるハイレンジギヤ比およびローレ
ンジギヤ比を有する２速レンジ部とを備えた複式変速機
であり、前記許容できる始動ギヤ比が前記ローレンジギ
ヤ比に係合された前記レンジ部によって形成され、前記
許容できない始動ギヤ比が前記ハイレンジギヤ比に係合
された前記レンジ部によって形成され、また、前記入力
信号が前記レンジ部の係合されたレンジギヤ比を表す信
号を含んでいることを特徴とする請求項13に記載のコン
ピュータプログラム製品。 - 【請求項１８】 前記シフトセレクタは、手動操作され
るシフトレバーであることを特徴とする請求項13に記載
のコンピュータプログラム製品。 - 【請求項１９】 多段ギヤ比歯車変速機(16)を含む車両
用ドライブトレーンシステムに駆動連結された最大出力
トルクを有する燃料制御エンジン(12)と、指令信号に応
答してエンジンへの燃料供給を制御し、少なくとも１つ
の作動モードにおいてエンジンの出力トルクを制限する
エンジンコントローラ(36)とを備えた車両用パワートレ
ーンシステム(10)の制御方法であって、 車両速度および係合変速ギヤ比を含むドライブトレーン
作動状態を表す制御パラメータ値を決定し、 該制御パラメータ値を前記変速機が車両のほぼ停止状態
からの始動に不適切と思われるギヤ比に係合され、か
つ、車両がほぼ停止状態から始動されるようなドライブ
トレーン作動状態中の前記制御パラメータ値に対応する
基準値と比較し、 前記制御パラメータの検出値が、前記変速機が不適切な
ギヤ比に係合されている間に前記車両が始動されようと
していることを表しているとき、前記エンジンコントロ
ーラにエンジン出力トルクを最大エンジン出力トルクの
50％未満の値に制限させることを特徴とする制御方法。 - 【請求項２０】 前記変速機は、高速レンジギヤ比およ
び低速レンジギヤ比を有する２速レンジ部を含む複式変
速機であり、車両のほぼ停止状態からの始動に不適切な
ギヤ比への前記変速機の係合を表す前記制御パラメータ
は、前記変速機のレンジ部の高速レンジギヤ比への係合
の検知を含むことを特徴とする請求項19に記載の制御方
法。 - 【請求項２１】 許容できる複数の始動ギヤ比および許
容できない複数の始動ギヤ比を有し、最大出力トルクを
有する燃料制御エンジンによって駆動される多段速変速
機と、手動操作されるシフトセレクタと、エンジン出力
トルクを制限する作動モードを有し、指令信号に応答し
て前記エンジンへの燃料供給を制御するためのエンジン
コントローラと、複数の入力信号を受信し、これらを所
定の論理規則に従って処理し、車両速度および係合変速
ギヤ比を含む車両運転状態を表す制御パラメータの値を
決定して、前記エンジンコントローラを含むシステムア
クチュエータへ指令出力信号を発信するためのシステム
コントローラと備えた車両用変速システムの制御方法で
あって、 車両速度が所定速度値より低いとき、前記変速機が許容
できない始動ギヤ比に係合されているかどうかを車両運
転状態を表す前記制御パラメータ値の関数として判定
し、 車両速度が前記所定速度値未満であるとき、前記変速機
が許容できない始動ギヤ比に係合されているならば、前
記エンジンコントローラへエンジン出力トルクを所定エ
ンジントルク値に制限する指令出力信号を発信すること
を特徴とする制御方法。 - 【請求項２２】 前記所定エンジントルク値は、前記エ
ンジンの最大出力トルクの50％未満であることを特徴と
する請求項21に記載の制御方法。 - 【請求項２３】 前記所定速度値は、２MPH (3.219km／
h)以下であることを特徴とする請求項21に記載の制御方
法。 - 【請求項２４】 前記入力信号は、エンジン回転速度お
よび変速機出力軸回転速度を表す信号を含むことを特徴
とする請求項21に記載の制御方法。 - 【請求項２５】 前記変速機は、主変速部と、該主変速
部と直列に連結されるハイレンジギヤ比およびローレン
ジギヤ比を有する２速レンジ部とを備えた複式変速機で
あり、前記許容できる始動ギヤ比が前記ローレンジギヤ
比に係合された前記レンジ部によって形成され、前記許
容できない始動ギヤ比が前記ハイレンジギヤ比に係合さ
れた前記レンジ部によって形成され、また、前記入力信
号が前記レンジ部の係合されたレンジギヤ比を表す信号
を含んでいることを特徴とする請求項21に記載の制御方
法。 - 【請求項２６】 許容できる複数の始動ギヤ比および許
容できない複数の始動ギヤ比を有し、最大出力トルクを
有する燃料制御エンジンによって駆動される多段速変速
機と、手動操作されるシフトセレクタと、エンジン出力
トルクを制限する作動モードを有し、指令信号に応答し
て前記エンジンへの燃料供給を制御するためのエンジン
コントローラと、複数の入力信号を受信し、これらを所
定の論理規則に従って処理し、車両速度および係合変速
ギヤ比を含む車両運転状態を表す制御パラメータの値を
決定して、前記エンジンコントローラを含むシステムア
クチュエータへ指令出力信号を発信するためのシステム
コントローラと備えた車両用変速システムの制御装置で
あって、 車両速度が所定速度値より低いとき、前記変速機が許容
できない始動ギヤ比に係合されているかどうかを車両運
転状態を表す前記制御パラメータ値の関数として判定す
るための手段と、 車両速度が前記所定速度値未満であるとき、前記変速機
が許容できない始動ギヤ比に係合されているならば、前
記エンジンコントローラへエンジン出力トルクを所定エ
ンジントルク値に制限する指令出力信号を発信するため
の手段とを備えていることを特徴とする制御装置。 - 【請求項２７】 前記所定エンジントルク値は、前記エ
ンジンの最大出力トルクの50％未満であることを特徴と
する請求項26に記載の制御装置。 - 【請求項２８】 前記所定速度値は、２MPH (3.219km／
h)以下であることを特徴とする請求項26に記載の制御装
置。 - 【請求項２９】 前記入力信号は、エンジン回転速度お
よび変速機出力軸回転速度を表す信号を含むことを特徴
とする請求項26に記載の制御装置。 - 【請求項３０】 前記変速機は、主変速部と、該主変速
部と直列に連結されるハイレンジギヤ比およびローレン
ジギヤ比を有するレンジ部とを備えた複式変速機であ
り、前記許容できる始動ギヤ比が前記ローレンジギヤ比
に係合された前記レンジ部によって形成され、前記許容
できない始動ギヤ比が前記ローレンジギヤ比以外のレン
ジギヤ比に係合された前記レンジ部によって形成され、
また、前記入力信号が前記レンジ部の係合されたレンジ
ギヤ比を表す信号を含んでいることを特徴とする請求項
26に記載の制御装置。 - 【請求項３１】 多段ギヤ比歯車変速機(16)を含む車両
用ドライブトレーンシステムに駆動連結された最大出力
トルクを有する燃料制御エンジン(12)と、指令信号に応
答してエンジンへの燃料供給を制御し、少なくとも１つ
の作動モードにおいてエンジンの出力トルクを制限する
エンジンコントローラ(36)とを備えた車両用パワートレ
ーンシステム(10)の制御方法であって、 車両速度および係合変速ギヤ比を含むドライブトレーン
作動状態を表す制御パラメータ値を決定し、 該制御パラメータ値を前記変速機が車両のほぼ停止状態
からの始動に不適切と思われるギヤ比に係合され、か
つ、車両がほぼ停止状態から始動されるようなドライブ
トレーン作動状態中の前記制御パラメータ値に対応する
基準値と比較し、 前記制御パラメータの検出値が、前記変速機が不適切な
ギヤ比に係合されている間に前記車両が始動されようと
していることを表しているとき、前記エンジンコントロ
ーラにエンジン出力トルクを最大エンジン出力トルク未
満の値に制限させることを特徴とする制御方法。
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