JP2009515103A - 自動機械式トランスミッションと電子制御装置とを自己設定する方法 - Google Patents
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Abstract
自動機械式トランスミッション(AMT)と電子制御装置(ECU)との間を自己設定する方法は、これらの間の適合性を確実にする。この方法は、車両が初期出力上昇を行い、シフトオペレータが所望の位置に移動する場合、プログラムあるいはサブルーチンを企てることを含んでいる。このシフトオペレータは、フルストロークセンサを含んでいる。命令されたシフトパターンとトランスミッションの実際のシフトパターンとの相違により、トランスミッションの特殊なタイプ、例えば、12速あるいは16速が決定される。
Description
本発明は、概して、自動機械式トラックトランスミッションと制御装置とを自己設定する方法に関し、とりわけ、自動機械式トラックトランスミッションと電子制御装置との間の適合性を自己設定するとともにチェックする方法に関する。
初めに、大型トラックのトランスミッションは、手により操作されるギアシフト、および足により操作されるメイン摩擦クラッチを含むマニュアル式、すなわち、運転者が調整する装置を備えている。この操作構造は、自動車が出現した後、実質的には長年に渡って変わることがなかった。
この数十年の間、トラック等の大型車両のギアシフトおよびメインクラッチのマニュアル、すなわち運転者による操作は、今日において次第に自動化され、さまざまな速度および位置センサからデータを提供される電子制御装置(ECU)は、メイン摩擦クラッチの係合および解放と同じようにメイントランスミッション、並びにスプリッタおよび遊星ギア装置等の補助装置内においてギア比を選択することを制御している。この間、自動トランスミッションおよび電子制御装置は、次第に高度化されてきた。
最近、電子制御装置は、特に複雑なメモリと、適切な適合性を有するトランスミッションに連結された最新のソフトウェアのサブルーチン、参照テーブル等を素早く処理することができる処理装置とからなっている。当然のことながら、それらの間の適合性を確実にするためにソフトウェアとハードウェアが適切に連結されることが望ましい。また、車両が機械的に出力を上げて走行する前にでさえ、この適合性を検出して確実にすることが望ましい。このことは特に必要なことであって、どんなに妥当な物理的あるいは電気的な試験あるいはテストを用いても、電子制御装置に取り込まれたソフトウェアを決定する物理的証拠あるいは方法がほとんど存在しないためである。
本発明は、この課題に対処し、特殊なタイプを示し、電子制御装置とそのソフトウェアとトランスミッションとの間の適合性を確認するあるいは確認することがないトランスミッションの特定可能な変化を考慮して電子制御装置に情報を与える検出サブルーチンを提供する。
自動機械式トランスミッション(AMT)と電子制御装置(ECU)とを自己設定する装置および方法により、それらの間の適合性が確実になる。この方法は、車両が、まず出力を上げて位置の所望のシリーズを通ってシフトレールオペレータを移動させる場合、プログラムまたはサブルーチンを企てることを含む。シフト作動装置は、メインギアボックスオペレータのXY平面内において動きを検出することができるフルストロークセンサを含む。命令されるシフトパターンとチェックされる特別なトランスミッションの実際のシフトパターンとの相違により、トランスミッションの特殊なタイプ、例えば、12速あるいは16速を決定することができる。電子制御装置とトランスミッションとが適合性がない、すなわち12速のトランスミッションと16速の電子制御装置である場合、故障あるいはシャットダウン信号が発せられる。
このように、本発明は、電子制御装置と自動機械式トランスミッションとの間の適合性を確実にする方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、確実なギアシフトを命令するとともに、トランスミッションシフトの動作を表示することにより、自動車トランスミッションの特定あるいは設定を決定する方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、トランスミッションの設定および特定を明らかにする確実なシフトを命令するソフトウェアを提供することにより、自動機械式トランスミッションの設定を決定する方法を提供することを目的とする。
また、本発明の目的と利点は、好ましい実施の形態の後述する記述と、同一部材、要素、あるいは特徴に対して同一の符号を付した添付図面を参照することにより明らかになる。
図1において、本発明による自動機械式トランスミッションが図式的に示され、概して参照符号8で示されている。自動機械式トランスミッション8は、主要な摩擦クラッチ(図示せず)によって駆動されるとともに、遊星2速ギアボックス14を駆動するメインの、すなわち第1の3速あるいは4速(前進)ギアボックス12を駆動し、スプリッタ(splitter)、すなわち2速のギアボックス10を備えている。ハウジングは、これら上述したギアボックス10、12、および14を収納し、取り付けて保護している。
電子制御装置(ECU)16は、ソフトウェアと、参照テーブルと、メモリ等を有し、車両のオペレータ、種々の車両、駆動系センサからデータを受信し、制御信号を、とりわけ、シフトオペレータ組立体18に提供している。
図2に示すように、シフトオペレータ組立体18は、スプリッタシフト分岐部26に固定される第1のダブル作動ピストンとシフトロッドとの組立体24を収納し、第1の長手方向を向くシリンダ22を含むスプリッタシフト組立体20を有している。このスプリッタシフト分岐部26は、一般的であって、トランスミッション8のスプリッタすなわち第1のギアボックス10のギア間を係合して移動するように適切に構成された係合構造体32を含む2つのアーム28を形成している。第1のピストンとシフトロッドとの組立体24は、前方の係合位置と、中央あるいは中間のニュートラル位置と、後方の係合位置との間を移動する。第1のシリンダ22に連結される第1の線形センサすなわち変換器34は、第1のピストンとシフトロッドとの組立体24の最新あるいは現在の位置を表す出力を与える。
また、シフトオペレータ組立体18は、遊星シフト分岐部46において終端する第2のダブル作動ピストンとシフトロッドとの組立体44を収納し、第2の長手方向を向くシリンダ42を含む遊星シフト組立体40を有している。前述と同じように、シフト分岐部46は、一般的であって、トランスミッション8の後方に配置された遊星2速ギアボックス14の変速比を変えるギア係合構造体52において終端する一対のアーム48を含んでいる。第2のピストンとシフトロッドとの組立体44は、前方の係合位置と、中央あるいは中間のニュートラル位置と、後方の係合位置との間を移動する。第2のシリンダ42に連結される第2の線形センサすなわち変換器54は、第2のピストンとシフトロッドとの組立体44の最新あるいは現在の位置を表す第2の出力を与える。
スプリッタシフト組立体20と遊星シフト組立体40との間に、係合すなわちメインギアボックスシフト組立体60が介在している。係合すなわちメインギアボックスシフト組立体60は、同様に、前方の係合位置と、中央あるいは中間のニュートラル位置と、後方の係合位置との間を軸方向に移動する第3のダブル作動ピストンとシフトロッドとの組立体64を収納する第3のシリンダ62を含んでいる。第3のピストンとシフトロッドとの組立体64が軸方向に移動することにより、メインシフト分岐部組立体66が同様に移動する。メインシフト分岐部組立体66は、同様にギア係合構造体74を含み、前方および後方の一対のシフト分岐部68および72を有している。第3のシリンダ62に連結された第3の線形センサすなわち変換器76は、第3のピストンとシフトロッドとの組立体64の最新あるいは現在の位置を表す第3の出力を与える。
図2および図3に示すように、軸方向移動に加えて、第3のピストンとシフトロッドとの組立体64は、その長手方向軸の周りに制限範囲内で回転自在になっている。このような回転は、選択シフト組立体80の作動によって得られる。選択シフト組立体80は、溝88を形成するU字形状オペレータすなわち作動ブロック86において終端する第4の横方向を向くピストンとシフトロッドとの組立体84を収納し、横方向を向く第4のシリンダ82を含んでいる。この溝は長手方向を向き、第3のピストンとシフトロッドとの組立体64に対して横方向に移動する。ブロック86の溝88内に、第3のピストンとシフトロッドとの組立体64から半径方向に延びる作動すなわち位置決めピン92が収納されている。従って、作動ブロック86と同様に第4のピストンとシフトロッドとの組立体84はそれらの軸に沿って移動するため、溝88内における作動ピン92が移動することにより、第3のピストンとシフトロッドとの組立体64がその長手方向軸の周りに回転することが制限される。第4のピストンとシフトロッドとの組立体84は、左側位置と、中央あるいは中間位置と、右側位置との間を移動する。第4のシリンダ82に連結される第4の線形センサすなわち変換器96は、第4のピストンとシフトロッドとの組立体84の最新あるいは現在の位置を表す第4の出力を与える。選択シフト組立体80の3つの位置すなわちメインシフト組立体60の前方、中央および後方位置を連結する係合は、9つの異なる位置を与えることができる。適切な戻り止め機構98が、シフトロッド組立体24および44と同様に、第3のピストンとシフトロッドとの組立体64に沿って長手方向戻り止め位置を提供している。
図4において、12速トラックトランスミッションの典型的なシフトパターンが図式的に示され、参照符号100により指定されている。メインシフト組立体60および選択シフト組立体80のシフトパターン100はH形に形成されている。シフトパターン100の左上角部にバックギアがあり、このバックギアは、メインすなわち係合シフト組立体60が前方位置にあるとともに、選択シフト組立体80がその左側位置にある場合に係合する。スプリッタシフト組立体20により提供される2つのギア比の間を選択することにより、バック高速(RH)あるいはバック低速(RL)が選択される。1段目のギアおよび関連するギア(2段目、7段目、および8段目)は、(バックから)選択シフト組立体80を作動させることなく、メインすなわち係合シフト組立体60をその後方位置に移動させることにより得られる。これらシフト組立体の両方が、それらの中心位置にある場合あるいは中心位置に移動した場合、ニュートラルが得られる。3段目のギアおよび関連するギア(4段目、9段目、および10段目)は、(1段目のギア位置から)選択シフト組立体80が右側に引き込められるとともにメインすなわち係合シフト組立体60が前方に移動した場合に得られる。この3段目および関連するギア位置から5段目のギアおよび関連するギア(6段目、11段目、および12段目)は、選択シフト組立体80は作動させることなく、メインすなわち係合シフト組立体60が後方に移動した場合に得られる。スプリッタシフト組立体20を操作させることにより、例えば1段目および2段目のギア、9段目および10段目、あるいは5段目および6段目のようなメインギアボックス12の所望の位置において隣接するギア比の選択が典型的に得られる。
図4に示す一般の12速トランスミッションのシフトパターン100が、図5に示す一般の16速トランスミッションのシフトパターン102と対比されている。ここでは、シフトパターンの左上角部に1段目のギアおよび関連するギア(2段目、9段目、および10段目)がある。シフトパターン102の左下部に3段目のギアおよび関連するギア(4段目、11段目、および12段目)がある。シフトパターン102の右上角部に5段目および関連するギア(6段目、13段目、および14段目)がある。そして、シフトパターン102の右下角部に7段目および関連するギア(8段目、15段目、および16段目)がある。高速および低速バックギアの両方が、選択シフト組立体80をその中心位置に移動させるとともにメインシフト組立体60をその後方位置に移動させることにより係合される。
図6において、12速トラックトランスミッションの他のシフトパターンが図式的に示され、参照符号104により指定されている。メインシフト組立体60および選択シフト組立体80のシフトパターン104はH形に形成されている。シフトパターン104の左上角部にバックギアがあり、このバックギアは、メインすなわち係合シフト組立体60がその前方位置にあるとともに、選択シフト組立体80がその左側位置にある場合に係合する。1段目のギアおよび関連するギア(4段目、7段目および11段目)は、(バックから)選択シフト組立体80を作動させることなく、メインすなわち係合シフト組立体60をその後方位置に移動させることにより得られる。これらのシフト組立体の両方が、それらの中心位置にある場合、ニュートラルが得られる。3段目のギアおよび関連するギア(5段目、8段目、および11段目)は、(1段目のギアから)選択シフト組立体80が右側に引き込められるとともにメインすなわち係合シフト組立体60が前方に移動した場合に得られる。3段目のギアおよび関連するギア(6段目、9段目、および12段目)は、(2段目のギアから)選択シフト組立体80を作動させることなく、メインすなわち係合シフト組立体60が後方に移動した場合に得られる。
図6に示す他の12速トランスミッションシフトパターン104は、図7に示す他の16速トランスミッションシフトパターン106と対比される。ここでは、シフトパターンの左上角部に1段目のギアおよび関連するギア(5段目、9段目、および13段目)がある。シフトパターン106の左下部に3段目および関連するギア(6段目、10段目、および14段目)がある。シフトパターン106の右上角部に、5段目および関連するギア(7段目、11段目、および15段目)がある。そして、シフトパターン106の右下角部に7段目および関連するギア(8段目、12段目、および16段目)がある。バックギアは、選択シフト組立体80をその中心位置に移動させるとともに、メインシフト組立体60をその後方位置に移動させることにより係合される。
これらの4つのシフトパターンを比較することにより、12速シフトパターン100および104の左上角部がバックギアであるのに対し、16速トランスミッションシフトパターン102および106の左上角部は1段目のギアであることが明らかになる。
これらの位置にある結果、12速トランスミッションで使用するために設定されて意図された電子制御装置が不意に16速トランスミッションを導入した場合、1段目のギアは、バックすることが指示されて意図する場合に係合する。1段目のギアが要求された場合、対向する位置(12速トランスミッションに導入された16速制御装置)にあると、バックが選択される。車両の初期の出力アップおよびテストの間でさえも、意図して予期した方向とは反対方向へのこのような予期することができない動きは避けることができる。本発明により、自動シフト組立体18と協動して、まず最初に車両は出力アップを行い、12あるいは16速トランスミッションのための電子制御装置16が12あるいは16速トランスミッションに適切に確実に連結されるトランスミッション8のシフトパターンが検出される。
この自己チェックあるいは自己設定は、12速トランスミッションシフトパターン100が一般の4つの角部Hパターンを形成するのに対して、中心、後方位置を含む16速トランスミッションの異なるシフトパターン102を物理的に検出することにより得られる。実際、12速と16速トランスミッションとの間の違いは、メイン(係合)および選択シフト組立体60および80の中心、後方への動きが16速トランスミッションにおいてバックに係合し、このようにして運転者はバックギアを選択する場合の行程の有限量だけを経験しあるいは成し遂げるという事実に基づいて決定される。これに反して、12速トランスミッションにおいて、シフト組立体60および80が中心に位置しその後、後方に移動する場合、動きを妨げる特徴あるいは構造はなく、メインすなわち係合シフト組立体60はその行程の全範囲に渡って移動する。このことにより、係合されるバックギアがないことが明らかになり、またこのことにより、トランスミッションが12速トランスミッションと確認される。
本発明は、あらゆるタイプの機械式装置に利用することができ、各線形変換器あるいはセンサに連結される空気式、水圧式、あるいは電気式作動装置が一つあるいは多数の軸に沿って部材あるいは構造物を移動させるために利用される。ある一つの軸あるいは各軸の組み合わせに沿った行程が、所望の部材あるいは部材のタイプを可能にすることを超える場合、このような付加的な動きは、所望の部材の欠点あるいは失敗を示すだけでなく、他の部材を表すものとして解釈される。
図6において、本発明によるコンピュータの自己設定あるいは特定のプログラムあるいはソフトウェア110のフローチャートが示されている。このプログラム110は、あらゆるデータの記録を初期化するとともに消去するスタート命令112により始まる。次に、プログラム110は、これが初期のシステム出力上昇であるかどうか、すなわちこれが車両、具体的にはトランスミッションおよび電子制御装置の最初の出力上昇であるかどうかが要求される決定点114に進む。そうでない場合、決定点114からNOに進み、そしてプログラムは終点130で終了する。これが初期のシステム出力上昇である場合、決定点114からYESに進み、プログラム110は、トランスミッションおよびシフト組立体の自己チェックの実行を始めるステップ116に進む。自己チェックの第1ステップは、4つの全てのオペレータ、スプリッタ、遊星、およびメインすなわち係合、および選択シリンダのオペレータをニュートラル、すなわちそれらの中心位置に移動させることである。また、少なくとも係合すなわちメインおよび選択シフト組立体60および80は、自己設定または特定のプログラム110がスプリッタまたは遊星シフト組立体20および40の作動あるいは位置を含まないため、ニュートラルに移動する必要がある。
次に、プログラム110は、図5に示す16速トランスミッションのバックギアの方向へメインすなわち係合シフト組立体60の移動を始めるステップ120に進む。メインすなわち係合シフト組立体60がバックに係合した後、あるいはこのような動きが起きている間、ステップ122において、メインすなわち係合シフト組立体60の3段目の変換器76の出力が読み取られ、係合すなわちメインピストンとシフトロッドとの組立体64の行程の範囲を決定することが企てられる。次に、決定点124において、3段目すなわち係合変換器76(およびメインピストンとシフトロッドとの組立体64)の行程が16速トランスミッションをバックギアに入れることが予想される場合、より大きいかどうかが要求される。
その行程が、16速トランスミッションをバックギアに置いていることが連想される行程より大きい場合、決定点124はYESに進み、そしてプログラム110は、電子制御装置16が12速トランスミッションとして連結されるトランスミッション8を指定するフラッグを確認するあるいはセットする。ここで、プログラム110は、このトランスミッション8が連結される電子制御装置16が12速制御装置であるかどうかが要求される決定点128に進む。そうである場合、決定点128はYESに進み、プログラム110はステップ130で終了する。電子制御装置16が12速制御装置ではない場合、決定点128はNOに進み、トランスミッション8と電子制御装置16との間が不適合であるとしてステップ132において自己チェックプログラム110は実行されないあるいは止められる。
また、3段目すなわち係合変換器76の移動がバックギアを得るために要求される行程以下である場合、決定点124からNOに進む。この場合、トランスミッション8は16速トランスミッションであって、プログラム110は、トランスミッション8が16速トランスミッションであることを示す電子制御装置16にフラッグを確認するあるいはセットするステップ134へ進む。次に、プログラム110は、自己チェックを経験する特別なトランスミッション8に連結される電子制御装置16が16速制御装置であるかどうかが要求される決定点136に進む。そうである場合、2つの装置の間に適合性があり、決定点136からYESに進み、プログラム110は終点130で終了する。電子制御装置16が16速制御装置でない場合、決定点136からNOに進み、そしてプログラム110はステップ132において実行されないあるいは止められる。不適合の故障ランプあるいは他の表示灯(図示せず)が、ステップ132において照らされ、あるいは提供される、もしくはデータが、トランスミッション8と電子制御装置16との間の不適合を示すためにプリントアウトが試みられる等の、いくつかの他の方法により提供される。
また、電子制御装置16が十分なメモリと、12速トランスミッションと16速トランスミッションの両方を演算する演算能力とを有している場合、ステップ126および134においてセットされたフラッグは、電子制御装置16により読み取られる。12速トランスミッションのフラッグがセットされた場合、12速トランスミッションに関連する図4に示すシフトパターン100に基づいて次の全てのシフト命令がなされる。16速トランスミッションを示すフラッグがステップ134においてセットされる場合、図5に示されるシフトパターン102に基づくとともに利用される次の全てのシフト命令がなされる。
前述のように開示された内容は、本発明を実施するために発明者によって考案された最良の形態である。しかしながら、修正および変形を組み入れた方法および装置は自動機械式トランスミッションおよび電子制御装置の当業者にとって自明であることが明らかである。前述の開示は、本発明を実施するために関連技術分野における当業者により可能にさせようとしているため、これにより制限されると解釈すべきではなく、例えば上述した自明な変形が含まれると解釈すべきであって、添付した特許請求の範囲の精神および範囲によってのみ制限されるべきである。
Claims (20)
- 車両内の自動機械式トランスミッションと電子制御装置とを連結する方法において、
所望の位置にトランスミッションのギア選択部材を移動させる複数の作動装置を準備する工程と、
この移動を検出する複数のセンサを準備する工程と、
少なくとも一つの所望のギア位置を選択するプログラムを有する制御装置を準備する工程と、
前記プログラムを実行するとともに、前記所望のギア位置の選択に関係する前記制御装置に蓄積されたデータと、前記センサからのデータとを比較する工程と、
前記センサからの前記データと前記蓄積されたデータとを比較することによりトランスミッションのタイプを決定する工程と、を備えたことを特徴とする方法。 - 不適合が検出された場合、操作を終了する工程を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のトランスミッションと制御装置とを連結する方法。
- 前記不適合が、前記トランスミッションと前記制御装置との間にあることを特徴とする請求項2に記載のトランスミッションと制御装置とを連結する方法。
- 前記不適合が、ギアシフトパターンに関連することを特徴とする請求項2に記載のトランスミッションと制御装置とを連結する方法。
- 前記制御装置において、前記決定されたトランスミッションのタイプに適合するソフトウェアを選択する工程を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のトランスミッションと制御装置とを連結する方法。
- 前記トランスミッションのタイプが、12速トランスミッションおよび16速トランスミッションのうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項1に記載のトランスミッションと制御装置とを連結する方法。
- 前記少なくとも一つの所望のギア位置がバックであることを特徴とする請求項1に記載のトランスミッションと制御装置とを連結する方法。
- 多速自動機械式トランスミッションと電子制御装置との間の適合性を決定する方法において、
複数の作動装置と、出力をもつ連結された位置センサとを含むシフトオペレータ組立体を有する多速トランスミッションを準備する工程と、
プログラムを有する電子制御装置を準備する工程と、を備え、
この電子制御装置を準備する工程において、第1のタイプのトランスミッションにおける操作ギアを選択するとともに第2のタイプのトランスミッションにおけるギア位置を選択することがないシフト位置を移動するように前記作動装置の一つに命令し、
前記移動する作動装置に連結された前記位置センサのうちの一つからの出力を読み取ることにより前記移動作動装置の移動を決定し、
前記第1のタイプのトランスミッション内の前記操作ギアを選択することに対応して所望の値と前記位置センサの前記移動とを比較し、
前記移動が前記所望の値以下である場合、第1のタイプとして前記トランスミッションを特定するとともに、前記移動が前記所望の値より大きい場合第2のタイプとして前記トランスミッションを特定することを特徴とする方法。 - 前記第1のトランスミッションは16速トランスミッションであるとともに、前記第2のトランスミッションは12速トランスミッションであることを特徴とする請求項8に記載のトランスミッションと制御装置との間の適合性を決定する方法。
- 不適合が検出された場合、操作を終了する工程を更に備えたことを特徴とする請求項8に記載のトランスミッションと制御装置との間の適合性を決定する方法。
- 前記不適合が、前記トランスミッションと前記制御装置との間にあることを特徴とする請求項10に記載のトランスミッションと制御装置との間の適合性を決定する方法。
- 前記不適合が、ギアシフトパターンに関連することを特徴とする請求項10に記載のトランスミッションと制御装置との間の適合性を決定する方法。
- 前記制御装置において、前記決定されたトランスミッションのタイプに適合するソフトウェアを選択する工程を更に備えたことを特徴とする請求項8に記載のトランスミッションと制御装置との間の適合性を決定する方法。
- 電子制御装置に対してトランスミッションの適合可能な組立体を決定する方法において、
連結された移動変換器を含む少なくとも一つのギア選択オペレータを有するトランスミッションを準備する工程と、
前記変換器と制御する前記オペレータからの信号を受ける制御装置を準備する工程と、
所望のギアに移動するように前記オペレータに命令する工程と、
前記変換器の移動を読み取る工程と、
前記移動が所望の値以下である場合第1のトランスミッションタイプを決定するとともに、前記移動が前記所望の値より大きい場合第2のトランスミッションタイプを決定する工程と、を備えたことを特徴とする方法。 - 前記第1のタイプのトランスミッションおよび第2のタイプのトランスミッションのうちの一つが前記電子制御装置と不適合である場合、前記トランスミッションおよび電子制御装置の操作を終了する工程を更に備えたことを特徴とする請求項14に記載の適合可能な組立体を決定する方法。
- 前記所望のギアはバックギアであることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記決定されたトランスミッションタイプに適合する前記電子制御装置を設定する工程を更に備えたことを特徴とする請求項14に記載の適合可能な組立体を決定する方法。
- 前記トランスミッションタイプは、12速トランスミッションおよび16速トランスミッションのうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項14に記載の適合可能な組立体を決定する方法。
- 不適合が検出された場合、前記トランスミッションおよび前記電子制御装置の操作を終了する工程を更に備えたことを特徴とする請求項14に記載の適合可能な組立体を決定する方法。
- 前記不適合がギアシフトパターンに関連することを特徴とする請求項19に記載の適合可能な組立体を決定する方法。
Applications Claiming Priority (2)
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