JP2844493B2 - 機械式変速装置のためのシフト実行制御装置及び方法 - Google Patents

機械式変速装置のためのシフト実行制御装置及び方法

Info

Publication number
JP2844493B2
JP2844493B2 JP2194702A JP19470290A JP2844493B2 JP 2844493 B2 JP2844493 B2 JP 2844493B2 JP 2194702 A JP2194702 A JP 2194702A JP 19470290 A JP19470290 A JP 19470290A JP 2844493 B2 JP2844493 B2 JP 2844493B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
shift
ratio
engine
control device
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2194702A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0361758A (ja
Inventor
アレン ステービー ジョン
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 JPH0361758A publication Critical patent/JPH0361758A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2844493B2 publication Critical patent/JP2844493B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • 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
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/3023—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by fluid pressure
    • 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
    • F16H2306/00—Shifting
    • F16H2306/40—Shifting activities
    • F16H2306/44—Removing torque from current gears
    • 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
    • F16H2306/00—Shifting
    • F16H2306/40—Shifting activities
    • F16H2306/46—Uncoupling of current gear
    • 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
    • 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
    • F16H59/68—Inputs being a function of gearing status
    • 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
    • F16H59/68—Inputs being a function of gearing status
    • F16H59/70—Inputs being a function of gearing status dependent on the ratio established
    • 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
    • F16H63/44—Signals to the control unit of auxiliary gearing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19219—Interchangeably locked
    • Y10T74/19251—Control mechanism
    • Y10T74/19256—Automatic
    • Y10T74/1926—Speed responsive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両用の自動及び半自動機械式変速システ
ム、特に少なくとも機械式変速機の選択ギヤ比の変換す
なわちシフトを部分的に自動で実行する型式であって、
現在のギヤ比をはずそうと予め試みる非トルクロック状
態の感知手段を含み、摩耗を最小化しかつアクチュエー
タ、シフトフォーク及び／またはジョークラッチへの損
傷を少なくした半自動機械式変速システムに関する。
（従来の技術） 従来より、スロットル開度または位置、車速、エンジ
ン速度等を感知して、それに従って車両の変速機を自動
的に切り換える完全に自動化された変速装置が重量形ト
ラック等の重量形車両及び自動車の両方に対して知られ
ている。そのような完全に自動化されたチェンジギヤ変
速装置は、加圧流体によって１つまたは複数の部材を別
の部材または地面に摩擦係合させることによって選択の
ギヤ比を得ることができるようにする自動化された変速
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）クラッチを係脱さ
せることによって所望のギヤ比を得ることができるよう
にする自動化された機械式変速機とが含まれる。そのよ
うな変速機の例が米国特許明細書第3,961,546号、第4,0
81,065号及び第4,361,060号に記載されており、それら
の開示内容を参考として本発明に含める。
半自動変速装置はスロットル位置、エンジン速度、入
力軸速度、出力軸速度及び／または車両の速度を感知
し、自動制御された燃料スロットル装置，ギヤシフト装
置及び／または主クラッチ作動装置を用いることによっ
て、運転者が手動選択した変速比の切り換えをほぼ完全
に自動的に実施できるようにする電子制御装置を用いて
いることが従来より知られている。そのような半自動変
速装置の例が、米国特許明細書第4,425,620号、第4,63
1,679号及び第4,648,290号に記載されており、それらの
開示内容を参考として本発明に含める。
（発明が解決しようとする課題） 従来の自動／半自動変速装置は、比較的多数のセンサ
と、主クラッチ及び／または燃料スロットル装置アクチ
ュエータ等の自動制御可能なアクチュエータの準備、設
置及び維持が必要であるため、用途によっては価格が高
くなりすぎる。
一方、もしクラッチ及び／または燃料スロットル装置
アクチュエータを備えていないならば、トルクロック状
態下での現在のギヤ比を外すように指令する傾向にあ
り、その結果アクチュエータ、シフトフォーク及び／ま
たはジョークラッチの耐久性を損うことになる。
このような事情に鑑みて、本発明は従来技術の欠点を
克服または最小化するために、非トルクロック状態を感
知して先に現在の連結比を外すようにした機械式変速機
用のシフト実行装置／方法を提供することを目的として
いる。
（課題を解決するための手段及び作用） 上記目的を達成するため、本発明の変速装置は好まし
くは制御／ディスプレイパネルまたは制御卓、電子制御
ユニット（ECU）、変速機アクチュエータを含んでい
る。
制御卓はオペレータがアップシフト，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ものであり、EC
Uは変速機の入力軸速度と出力軸速度及び手動で選択さ
れたシフトを示す入力信号を受け取り、そして指令出力
信号を出すために所定の論理規則に従って処理するもの
であり、変速機アクチュエータは指令出力信号に従って
変速機をシフトするものである。
力信号を変速機アクチュエータへ送る電子制御装置
（ECU）が設けられている。
制御／ディスプレイ装置はオペレータにより高いギヤ
比、より低いギヤ比、またはニュートラルにシフトを選
択／予選択するのを許し、選択されてはいるがいまだ実
行されていないシフト及び現在の状態をディスプレイす
る。
したがって、少なくとも部分的に自動化され選択シフ
トの実行のための車両用機械式変速装置の制御装置／方
法は、スロットルまたはアクチュエータを必要とせず、
２つの速度入力信号によって非トルクロック状態を感知
し、先に現在の連結ギヤ比を切離しを指令することがで
きる。
（実施例） 先ず以下に使用する用語を説明する。「上向き」「下
向き」「右向き」及び「左向き」とは、参照図面中での
方向を示す。「前方」及び「後方」とは、車両に通常に
取り付けた時の変速機のそれぞれ前端部及び後端部を表
し、第１図に示した変速機のそれぞれ左側及び右側のこ
とである。「内向き」及び「外向き」とは、装置及びそ
の指定部品の構造的中心に対して、それぞれ向かう方向
及び離れる方向を表す。前記用語法には、前記の用語及
びそれの派生語、さらに同様な意味の用語が含まれる。
「複式変速機」という言葉は、前進多速主変速部及び
多速補助変速部とを直列に連結することによって、主変
速部の選択ギヤ減速を補助変速部のさらなる選択ギヤ減
速と組み合わせることができるようにした変速すなわち
チェンジギヤ動力転達装置を表すために使用されてい
る。「同期クラッチアセンブリ」及びそれと同義語は、
確動クラッチによって選択ギヤを軸に非回転状態で連結
するために使用されるクラッチアセンブリを示してお
り、前記クラッチでは、クラッチの部材が比較的大きい
容積でほぼ同期的に回転するまで、それの連結が防止さ
れ、摩擦手段がクラッチ部材と共に使用されて、クラッ
チの連結開始時には、クラッチ部材及びそれと共に回転
する部材全てをほぼ同期した速度で回転させることがで
きるようにしている。
ここで使用する「アップシフト」とは、低速ギヤ比か
ら高速ギヤ比へシフトすることを意味する。ここで使用
する「ダウンシフト」とは、高速ギヤ比から低速ギヤ比
へシフトすることを意味する。ここで使用する「低速ギ
ヤ」、「低速ギヤ」及び／または「第１ギヤ」は全て、
変速機または変速部において前進の最低速作動に用いら
れるギヤ比、すなわち変速機の入力軸に対する減速比が
最も高いギヤ組を表す。
シフトの「選択された方向」とは、あるギヤ比からの
単段または多段のアップシフトまたはダウンシフトを選
択することである。
第１図は、本発明の半自動機械式変速装置によって一
部自動化された型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、レンジ形補助部14に直列に連結さ
れた多速主変速部12を有している。変速機10はハウジン
グＨ内に収容されており、その入力軸16はディーゼルエ
ンジンなどの原動機によって、そのエンジンのクランク
軸20に駆動連結された入力駆動部18及び変速機の入力軸
16に回転可能に取り付けられた従動部22を備えて常時連
結しているが選択的に切り離される摩擦主クラッチＣを
介して、駆動される。
エンジンＥは手動操作のスロットル装置（図示せず）
によって燃料絞り制御され、主クラッチＣはクラッチペ
ダル（図示せず）などによって手動制御される。好まし
くは、公知のようにクラッチペダルのオーバトラベル
（所定寸法以上に動くこと）によって作動する入力軸ブ
レーキＢを設けて、さらに迅速なアップシフトができる
ようにする。
機械式変速機10のような変速機は公知であって、例え
ば米国特許第3,105,395号、第3,283,613号及び第4,754,
665号に記載されており、これらの特許の開示内容を参
考として本説明に含める。
主変速部12では、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させる入力ギ
ヤ24が入力軸16に取り付けられている。これらの２つの
ほぼ同一の副軸アセンブリは、入力軸16とほぼ同軸的に
配置された主軸28の直径方向両側に設けられている。副
軸アセンブリの各々は、ハウジングＨ内に軸受32及び34
で支持された副軸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。各副軸には、副軸ギヤ38,40,4
2,44,46及び48からなる同一のギヤ群が共転可能に取り
付けられている。複数の主軸ギヤ50,52,54,56及び58が
主軸28に嵌め付けられており、公知のように、すべりク
ラッチカラー60,62及び64によって選択的に一度に１つ
が主軸28と連結してそれと共転するようになっている。
クラッチカラー60は、入力ギヤ24を主軸28に連結して、
入力軸16と主軸28とを直接駆動状態にするためにも使用
される。
一般的に、クラッチカラー60,62及び64は、公知のよ
うにして、シフトハウジングアセンブリ70に関連させた
シフトフォークによって軸方向に位置決めされる。クラ
ッチカラー60,62および64は、公知の非同期複動ジョー
クラッチ形でもよい。
シフトハウジングまたはアクチュエータ70は圧縮空気
などの圧縮流体によって作動され、米国特許第4,445,39
3号、第4,555,959号、第4,361,060号、第4,722,237号及
び第2,931,237号に記載されているような制御ユニット
によって自動的に制御可能な型式のものであり、これら
の特許の開示内容を参考として本発明に含める。
主軸ギヤ58はリバースギヤであって、従来形中間アイ
ドラギヤ（図示せず）を介して副軸ギヤ48と常に噛み合
い係合している。主軸変速部12は５つの選択可能な前進
速度比を備えてはいるが、最低の前進速度比すなわち主
軸駆動ギヤ56を主軸28に駆動接続することによって得ら
れる速度比は、ギヤ減速比が非常に高いために、厳しい
条件下での車両の始動時のみに使用される低ギヤすなわ
ち「クリーパ」ギヤと考えるべきであることが多く、一
般的には高い変速範囲では使用されないことも注意する
必要がある。従って、主変速部12は前進５速を備えては
いるが、前進の４速のみが共に使用している補助レンジ
変速部14と組み合わされているので、一般的に「４＋
１」主部と呼ばれている。
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の非連結位置、
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、ある時点においてクラッチ60,62及
び64のうちの１つだけが連結可能であり、その他のクラ
ッチを中立位置にロックするために主部連動手段（図示
せず）が設けられている。
補助変速レンジ部14には、ほぼ同一の２つの補助副軸
アセンブリ74及び74Aが設けられており、その各々では
補助副軸76がハウジングＨ内に軸受78及び80によって支
持され、それに２つの補助部副軸ギヤ82及び84がそれと
共転可能に取り付けられている。補助部副軸ギヤ82はレ
ンジ／出力ギヤ86と常時噛み合ってそれを支持している
一方、補助部副軸ギヤ84は、変速機出力軸90に固定され
ている出力ギヤ88と常時噛み合っている。
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位同期ジョークラッチアセンブリ92を設けて、低レ
ンジ作動用にギヤ86を主軸28に連結するか、複式変速機
10の直接的または高レンジ作動用にギヤ88を主軸28に連
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」が第1A図に概略的に示されている。
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
型式のものでよく、これらの特許の開示内容を参考とし
て本発明に含める。
レンジ形補助部14はスパーギヤまたはヘリカルギヤを
用いた２速度部として図示されているが、本発明は３つ
以上の選択可能なレンジ比及び／または遊星ギヤを備え
たスプリッタ／レンジ組合せ形補助部を用いたレンジ形
変速機にも適用できる。また、クラッチ60,62または64
のいずれか、またはその幾つかが同期ジョークラッチ形
でもよく、また変速部12及び／または14が単式副軸形で
あってもよい。
変速機10を半自動シフト作動させるため、入力軸速度
センサ98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、補助部副軸ギヤ82の
回転速度を感知するセンサ102を用いてもよい。もちろ
ん、ギヤ82の回転速度は主軸28の回転速度の既知関数で
あり、またクラッチ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。
本発明の機械式変速装置の半自動シフト実行制御装置
104が第２図に概略的に示されている。上記の機械式変
速装置10に加えて、制御装置104には、好ましくはマイ
クロプロセッサベースにして、入力軸速度センサン98か
ら、出力軸速度センサ100（あるいは主軸速度センサ10
2）から、また運転者の制御盤108から入力信号を受け取
る電子制御装置（ECL）106が設けられている。ECL106は
補助部位置センサ110からも入力を受け取る。
ECLは、所定の論理規制に従って入力を処理して、指
令出力信号を変速機演算部へ、例えば主部アクチュエー
タ70及び補助部アクチュエータ96を制御するソレノイド
マニホールド112や、運転者の制御盤108へ指令出力信号
を送る。
運転者制御盤によって、運転者は現在の連結比からあ
る方向へ、または中立位置へのシフトを手動で選択する
か、半自動予選択作動モードを選択することができ、ま
た現在の作動モード（シフトが自動であるか手動予選択
であるか）、現在の変速作動状態（前進、後退、ニュー
トラル）、及び予選択されているがまた確認されていな
いギヤ比の切り換えすなわちシフト（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
知らせる表示が行われる。
制御盤108には、点灯してそれぞれ変速機10が前進駆
動状態、ニュートラル及び後退駆動状態にあることを表
示する３つの表示ライト114,116及び118が設けられてい
る。制御盤にはさらに、運転者がそれぞれアップシフ
ト、自動予選択モード及びダウンシフトを選択できるよ
うにする選択的点灯式の３つの押しボタン120,122およ
び124が設けられている。押しボタン126により中立位置
へのシフトを選択することができる。
選択はいずれか１つのボタン120,122,124または126を
押して行われ、（ボタン120,124または126の場合には実
行前に）ボタンを再度押すことによって切り消される。
変更例として、ボタン120及び124を何度も押すことによ
ってスキップシフトの指令を行うようにすることもでき
る。もつろん、ボタン及び点灯式ボタンを別の選択手段
に、例えばトグルスイッチ及び／またはトグルスイッチ
及びライトまたはその他の表示部材に代えてもよい。後
退の選択用に独立したボタンまたはスイッチを設けても
よいが、後退をニュートラルからのダウンシフトとして
選択するようにしてもよい。また、ニュートラルを後退
のアップシフトとして、またはローからのダウンシフト
として選択してもよい。
次に作用を説明すると、手動でアップシフト及びダウ
ンシフトを選択するためには、運転者が適当なボタン12
0またはボタン124を押す。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か、選択が取り消さ
れるまで、点灯する。
本発明によれば選択されたシフトを実行するために非
ジョークラッチトルクロックを示す状態を感知すること
により、マニホルド112は予め選択されてアクチュエー
タ70が主変速機部12をニュートラルにシフトするように
付勢させる。
これは、オペレータがエンジンへの燃料供給を手動で
瞬時に減少または増加させるか、あるいは手動で主クラ
ッチＣをはずかの両方またはいずれか一方によってトル
クを解除させることにより達成される。
変速機がニュートラルにシフトされ、かつニュートラ
ルがECUによって確認されると、ニュートラル状態の表
示ボタン116が点灯する。選択されたシフトが複合シフ
ト、即ち主部12とレンジ部14の両方のシフト、たとえば
第1A図で示すように４速から５速へシフトするような場
合、ECUは指令出力信号をマニホルド112へ出力し、補助
部アクチュエータ96がレンジシフトを完了させる。
ジョークラッチ、たとえばクラッチ60,62,64を用いる
機械式変速機では良く知られているように、かなりのト
ルクが、連結クラッチたとえばクラッチ60によって移送
されている場合、もしギヤ50が主軸28にクラッチ係合さ
れると、クラッチはシフトフォークを介してアクチュエ
ータによりそこに加えられた力により外れなくなる。
この状態は、一般にジョークラッチの「トルクロッ
ク」と呼ばれている。トルクロックは瞬時に主クラッチ
を外すか、あるいはエンジンへの燃料供給を修正するこ
とにより解除される。
もし、アクチュエータがかなりの時間周期の間トルク
ロックされたジョークラッチを外すように付勢している
と、アクチュエータ、シフトフォーク、およびジョーク
ラッチにかなりの量の摩耗が発生することになる。
トルクロックされたジョークラッチを外す試みを防止
又は最小化するため、EPU106は現在の入力すなわち入力
軸速度又はエンジン速度（エンジン速度と入力軸速度は
本質的に等しい）をモニタし、非トルクロック状態を示
す状態を感知し、このような状態を感知した後に指令出
力信号をアクチュエータに出力して現在の連結比を外す
ようにする。
少なくとも所定の時間を越える予め決められた大きさ
のエンジン／入力軸速度の減少は、連結されたジョーク
ラッチでのトルク伝達はジョークラッチが切離されるよ
うにするためかなり低くあるいは実際的には逆転してい
ることを示していることがわかっている。
ディーゼルエンジン及び変速機10と類似の９速の変速
機を備えた重荷重用トラックでの試験では、40マイクロ
秒（40ms）周期で１分間に50回転（50rpm）よりも大き
な減少が連結したジョークラッチで実際のまたは差し迫
ったトルク逆転に関連した急速なエンジン減速を示す。
エンジン／入力軸速度における最小基準の減少値は固
定されるか、エンジン、変速機、等の型式あるいは開始
のエンジン／入力軸速度、現在の連結比により変化しう
る。
あるいはまた、いくらか高価ではあるが、トルクを感
知するためにトルクセンサ150が設けられ、入力軸16、
主軸28、あるいは駆動列の部材によって伝達され、そこ
に示された入力信号を供給する。
レンジ補助部を適当な比に連結すると、ECUが、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
入力軸の速度の可能範囲すなわち帯域を計算または決定
して変更し続けることにより、連結すべき比が許容でき
る程度で同期して連結される。運転者がスロットルの操
作及び／または入力軸ブレーキを使用して入力軸速度を
許容範囲内まで低下させると、ECU106が、連結すべき主
部比にアクチュエータ70が連結できるようにする指令出
力信号をマニホールド112へ送る。好ましくは、アクチ
ュエータが非常に迅速に応答するようにして、運転者が
入力軸速度を許容範囲内に長時間維持する必要をなく
す。シフトを変速機の中立位置に選択するためには、選
択ボタン126を押す。中立位置が達成されたことをECUが
確認するまで、表示ライト116が点滅し、それが確認さ
れた時点で、変速機が中立位置にある間、ライト116は
連続的に点灯した状態になる。
作動が点灯式押しボタン122を用いて選択された自動
予選択モードである場合、記憶されている論理規則、
（入力軸速度を出力軸速度と比較して計算される）現在
の連結比及び出力軸速度即ち車両速度に基づいて、ECU
がアップシフトまたはダウンシフトの必要を判断してそ
れを予選択する。運転者には、アップシフトまたはダウ
ンシフトが予選択されて半自動的に実行されることを、
ECU106からの指令出力信号によって点灯式押しボタン12
0または点灯式押しボタン124を点滅及び／または音響シ
フト警告信号を発生して知らせる。運転者は、上記のよ
うにして自動的に予選択されたシフトを半自動的に実行
し始めるか、押しボタン122を押して自動モードを取り
消すことができる。
変更例として、中立状態表示ライト116を省略して、
ニュートラル選択押しボタン126を点灯式押しボタンに
代えてもよい。
変更形の運転者用の制御及び表示盤130が第３図に示
されている。ジョイスティック132が弾性付勢力に抗し
て中心位置から移動可能であって、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予選択モ
ードをそれぞれ上下左右への移動によって選択できるよ
うにしている。表示ライト134及び136が点灯して、アッ
プシフトまたはダウンシフトが予選択されたことを表示
する。表示ライト138及び140が点灯して、それぞれ車両
の前進作動モードまたは後退作動モードを表示する。表
示ライト142は、継続的点灯状態によって変速機の中立
状態を表示し、点滅によって予選択されているがまた確
認されていない中立状態を表示する。表示ライト144の
点灯により、装置104が自動予選択作動モードで作動し
ていることを表示する。
（発明の効果） 以上説明したように、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システムは、比較的簡単かつ低
価格で構成することができ、しかもトルクロックされた
ジョークラッチを外そうとする試みを最小限に押えるの
で、シフト作動部材の摩耗が減少して装置の寿命を向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の装置により一部自動化された車両用
機械式変速装置の概略図、 第1A図は、第１図の変速機のシフトパターン図、 第２図は、本発明の機械式変速装置の半自動シフト実行
装置の概略図、 第３図は、第２図の装置に使用する制御盤の変更例を示
す概略図である。 10……機械式変速機、12……主変速部 16……入力軸、70……アクチュエータ 90……出力軸 96……レンジ部アクチュエータ 98……入力軸速度センサ 100……出力軸速度センサ 104……制御装置、106……電子制御装置 108……運転者制御盤、112……マニホールド 116,142……表示ライト、126……ボタン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 59:42 59:68 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/36 F16H 63/00 - 63/48

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】手動制御式燃料スロットルによって制御さ
    れたエンジン（Ｅ）と、多速チェンジギヤ機械式変速機
    （10）と、エンジンと変速機との間に駆動連結された手
    段制御式主摩擦クラッチ（Ｃ）と、（ｉ）変速機入力軸
    （16）の回転速度または（ii）エンジンの回転速度のい
    ずれか一方を表す第１入力信号を発生する第１センサ
    （98）と、少なくとも前記第１入力信号を受け取って、
    それを所定の論理規則に従って処理して指令出力信号を
    発生する中央処理装置（106）と、変速機のシフトを制
    御する非手動制御式変速機アクチュエータ（112,70/9
    6）とを有する機械式チェンジギヤ変速装置の選択され
    たシフトを少なくとも一部自動的に実行するための制御
    装置（104）であって、 （ｉ）現在の連結比からの変速機シフトの選択及び（i
    i）非ジョークラッチトルクロック状態を表す状態の感
    知に対応して、変速機を前記現在の連結比からシフトさ
    せるために指令出力信号を前記アクチュエータへ送る手
    段を有していることを特徴とする制御装置。
  2. 【請求項２】非ジョークラッチトルクロック状態を表す
    状態が、第２の所定時間中に前記第１信号が少なくとも
    第１所定値だけ減少することである請求項１記載の制御
    装置。
  3. 【請求項３】第１入力信号がエンジンの回転速度を表し
    ている請求項２記載の制御装置。
  4. 【請求項４】前記所定時間に対する第１所定値の比が現
    在の連結比の関数である請求項２または３記載の制御装
    置。
  5. 【請求項５】前記所定時間に対する第１所定値の比が前
    記第１入力信号の初期値の関数である請求項２または４
    記載の制御装置。
  6. 【請求項６】手動制御式燃料スロットルによって制御さ
    れたエンジン（Ｅ）と、多速チェンジギヤ機械式変速機
    （10）と、エンジンと変速機との間に駆動連結された手
    動制御式主摩擦クラッチ（Ｃ）と、（ｉ）変速機入力軸
    （16）の回転速度または（ii）エンジンの回転速度のい
    ずれか一方を表す第１入力信号を発生する第１センサ
    （98）と、少なくとも前記第１入力信号を受け取って、
    それを所定の論理規則に従って処理して指令出力信号を
    発生する中央処理装置（106）と、変速機のシフトを制
    御する非手動制御式変速機アクチュエータ（112,70/9
    6）とを有する機械式チェンジギヤ変速装置の選択され
    たシフトを少なくとも一部自動的に実行するための制御
    方法であって、 （ｉ）現在の連結比からの変速機シフトの選択及び（i
    i）非ジョークラッチトルクロック状態を表す状態の感
    知に対応して、変速機を前記現在の連結比からシフトさ
    せるために指令出力信号を前記アクチュエータへ送る段
    階を有していることを特徴とする制御方法。
  7. 【請求項７】非ジョークラッチトルクロック状態を表す
    状態が、所定時間中に前記第１信号に第１所定値と等し
    い減少を感知することである請求項６記載の制御方法。
  8. 【請求項８】前記第１入力信号がエンジンの回転速度を
    表している請求項７記載の制御方法。
  9. 【請求項９】前記所定時間に対する前記第１所定値の比
    が現在の連結比の関数である請求項７または８記載の制
    御方法。
  10. 【請求項１０】所定時間に対する第１所定値の比が第１
    入力信号の初期値の関数である請求項８または９記載の
    制御方法。
  11. 【請求項１１】手動制御式燃料スロットルによって制御
    されたエンジン（Ｅ）と、多速チェンジギヤ機械式変速
    機（10）と、エンジンと変速機との間に駆動連結された
    手動制御式主摩擦クラッチ（Ｃ）と、変速機入力軸（1
    6）の回転速度を表す第１入力信号を発生する第１セン
    サ（97）と、少なくともある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）と、変速機のシフトを制御する非手動制御
    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、 現在連結している変速比からのアップシフトまたはダウ
    ンシフト、または中立位置から選択された比へのシフト
    を手動で選択して、前記選択を表す第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して指令出力信号を発生
    する中央処理装置（106）とを有しており、前記中央処
    理装置が、 （ａ）（ｉ）現在の連結比からの変速機シフトの選択及
    び（ii）非ジョークラッチトルクロック状態を表す状態
    の感知に対応して、変速機を中立位置へシフトさせるた
    めの指令出力信号を前記アクチュエータへ送る手段と、 （ｂ）（ｉ）現在の連結比から選択された比へのシフト
    の手動選択及び（ii）変速機中立状態の確認に対応し
    て、（ｉ）変速機の手動によるおよその同期化を感知し
    て（ii）その後、前記アクチュエータへ指令出力信号を
    送って、変速機を選択された比へシフトさせるようにす
    る手段とを有していることを特徴とする制御装置。
  12. 【請求項１２】非ジョークラッチトルクロック状態を表
    す状態が、第２の所定時間中に前記第１信号が少なくと
    も第１所定値だけ減少することである請求項12記載の制
    御装置。
  13. 【請求項１３】前記第１入力信号がエンジンの回転速度
    を表している請求項12記載の制御装置。
  14. 【請求項１４】前記所定時間に対する前記第１所定値の
    比が前記第１入力信号の初期値の関数である請求項12記
    載の制御装置。
JP2194702A 1989-07-24 1990-07-23 機械式変速装置のためのシフト実行制御装置及び方法 Expired - Fee Related JP2844493B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/383,685 US5105357A (en) 1989-07-24 1989-07-24 Shift implementation control system and method for mechanical transmission system
US383685 1989-07-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0361758A JPH0361758A (ja) 1991-03-18
JP2844493B2 true JP2844493B2 (ja) 1999-01-06

Family

ID=23514238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2194702A Expired - Fee Related JP2844493B2 (ja) 1989-07-24 1990-07-23 機械式変速装置のためのシフト実行制御装置及び方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5105357A (ja)
EP (1) EP0410592B1 (ja)
JP (1) JP2844493B2 (ja)
CA (1) CA2020109C (ja)
DE (1) DE69012250T2 (ja)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5335566A (en) * 1992-07-06 1994-08-09 Eaton Corporation Shift control method/system
US5436833A (en) * 1993-09-07 1995-07-25 Eaton Corporation Shift-to-neutral reminder prompt system/method
US5487004A (en) * 1993-10-29 1996-01-23 Eaton Corporation Control system/method for automated mechanical transmission systems
US5448925A (en) * 1994-02-16 1995-09-12 Mcfadden; Patrick A. Shifting apparatus for controlling a transmission in a vehicle
US5564999A (en) * 1995-06-07 1996-10-15 Cummins Engine Company, Inc. Method and apparatus for gear down operation prevention
US5573477A (en) * 1995-07-27 1996-11-12 Rockwell International Corporation Method and apparatus for assisting in shifting transmission to neutral
US5571059A (en) * 1995-07-27 1996-11-05 Rockwell International Corporation Operator input system for gear shift assist mechanism
EP0805061B1 (en) * 1996-04-30 2002-06-19 Eaton Corporation Intent-to-shift semi-automatic shift implementation
US5755639A (en) * 1996-04-30 1998-05-26 Eaton Corporation Semi-automatic shift implementation with automatic splitter shifting
US5682790A (en) 1996-04-30 1997-11-04 Eaton Corporation Synchronizing and gear engagement sensing logic for automated mechanical transmission system
US5735771A (en) * 1996-04-30 1998-04-07 Eaton Corporation Semi-automatic shift implementation
US5904068A (en) * 1996-04-30 1999-05-18 Eaton Corporation Semi-automatic shift implementation with synchronized transmission emulation
US6496099B2 (en) * 1996-06-24 2002-12-17 Computer Motion, Inc. General purpose distributed operating room control system
US6007455A (en) * 1997-02-25 1999-12-28 Eaton Corporation Semi-automatic shift implementation with automatic engine control enable switch
US6052637A (en) * 1997-06-09 2000-04-18 Eaton Corporation Clutch adjustment determination
US6577938B1 (en) 1997-10-06 2003-06-10 Cummins, Inc. System for selecting between automatic and manual control of a number of gear ratios of a semiautomatic transmission
US8337361B2 (en) 2010-01-25 2012-12-25 Ford Global Technologies, Llc Multiple-ratio automatic transmission control method and system for ratio upshifts
US8328688B2 (en) 2010-01-25 2012-12-11 Ford Global Technologies, Llc Ratio shift control system and method for a multiple-ratio automatic transmission
US8775044B2 (en) 2011-06-08 2014-07-08 Ford Global Technologies, Llc Clutch torque trajectory correction to provide torque hole filling during a ratio upshift
US8636613B2 (en) 2011-12-19 2014-01-28 Ford Global Technologies, Llc Clutch torque trajectory correction to provide torque hole filling during a ratio upshift
US8808141B2 (en) 2012-05-07 2014-08-19 Ford Global Technologies, Llc Torque hole filling in a hybrid vehicle during automatic transmission shifting
US8827060B2 (en) 2012-09-13 2014-09-09 Ford Global Technologies, Llc Transmission and method of controlling clutch during ratio change
US8938340B2 (en) 2013-03-13 2015-01-20 Ford Global Technologies, Llc Automatic transmission shift control based on clutch torque capacity detection using calculated transmission input torque
US10399557B2 (en) 2017-11-10 2019-09-03 Ford Global Technologies, Llc Engine/motor torque control for torque hole filling in a hybrid vehicle during automatic transmission shifting

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4361060A (en) * 1978-01-24 1982-11-30 Smyth Robert Ralston Mechanical automatic transmission
US4551802A (en) * 1982-11-17 1985-11-05 Eaton Corporation Automatic transmission control method
US4527447A (en) * 1982-12-06 1985-07-09 Eaton Corporation Automatic mechanical transmission system
US4555959A (en) * 1983-05-09 1985-12-03 Eaton Corporation Shift control system
DE3334721C2 (de) * 1983-09-26 1996-03-07 Wabco Gmbh Voll- oder teilautomatische Gangschaltung
GB8418749D0 (en) * 1984-07-23 1984-08-30 Eaton Ltd Semi-automatic transmission control
US4698763A (en) * 1985-03-15 1987-10-06 Eaton Corporation Automatic mechanical transmission control
JPS6262048A (ja) * 1985-09-06 1987-03-18 Komatsu Ltd 電子制御式自動変速装置
US4849899A (en) * 1986-04-07 1989-07-18 Eaton Corporation Method for controlling AMT system including speed sensor signal fault detection and tolerance

Also Published As

Publication number Publication date
CA2020109C (en) 1994-10-18
EP0410592A3 (en) 1991-07-17
EP0410592B1 (en) 1994-09-07
DE69012250D1 (de) 1994-10-13
JPH0361758A (ja) 1991-03-18
EP0410592A2 (en) 1991-01-30
DE69012250T2 (de) 1995-05-04
US5105357A (en) 1992-04-14
CA2020109A1 (en) 1991-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
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
EP0404353B1 (en) Semi-automatic shift implementation for mechanical transmission system
EP0404387B1 (en) Automatic shift preselection made for mechanical transmission system with semi-automatic shift
CA2049242C (en) Mode control for mechanical transmission system with semi-automatic shift implementation and manual and automatic shift preselection modes
JP3590939B2 (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
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
CA2017052C (en) Control system and method for sensing and indicating neutral in a semi-automatic mechanical transmission system
JP2844490B2 (ja) 変速装置の半自動シフト実行制御装置および方法
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
JPH1047099A (ja) 車両用の半自動シフト実行装置
JPH1054261A (ja) 車両用変速装置及びその制御装置とシステムコントローラ
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
JPH06257664A (ja) 変速装置の始動制御方法およびその装置
JP3528093B2 (ja) 機械式変速装置用シフト制御装置
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
US5261298A (en) Enhanced semi-automated mechanical transmission system
JPH0616066A (ja) 半自動機械式変速機の制御装置およびその方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees