(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料制御エンジン(14)と、多速度機械式変速機(12)と、前記エンジンと変速機との間に介在して駆動され、選択的に連結及び切り離しが行われる摩擦マスタークラッチ(16)と、変速機に対する入力軸の回転速度を選択的に減速するための入力軸ブレーキ(18)と、エンジン速度（ＥＳ）及び変速機の連結状態（ＧＲ／ＧＮ）を含む監視システムパラメータを表す入力信号を発生する感知手段(22,28,32,34,36)と、前記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燃料制御部(26)を含む装置アクチュエータへコマンド出力信号を送る制御ユニット(42)と、マスタークラッチオペレータ(30)と、変速機オペレータ(34)とを有している自動機械式変速装置(10)を制御する方法であって、
前記制御ユニット(42)は、前記エンジンの速度を増減させるための前記エンジンへの燃料供給の操作を含むダウンシフトシーケンスによって、現在の連結歯車比（ＧＲc）から目標歯車比（ＧＲt）へのダウンシフトを開始するために、コマンド出力信号を前記アクチュエータへ送り、前記シーケンスは、マスタークラッチが連結され、そして前記変速機が非連結（ＧＮ）状態にある間に、前記目標歯車比（ＧＲt)に連結するためにほぼ同期状態にさせるようになっており、また、
前記制御ユニット(42)は、コマンド出力信号を入力軸ブレーキオペレータ(31)に送り、またコマンド出力信号を前記アクチュエータへ送って、マスタークラッチが切り離され、そして変速機が非連結状態にある間に変速機入力軸の速度の操作を含むアップシフトシーケンスによって現在の連結歯車比（ＧＲc）から目標歯車比（ＧＲt）へのアップシフトを開始するようになっており、
現在の連結歯車比から目標歯車比へのアップシフトまたはダウンシフトのいずれかの選択の後に、前記変速機の非連結状態が感知されない場合、前記変速機オペレータによって前記変速機を非連結状態に付勢し、また前記燃料制御部によってエンジンの燃料供給量を減少させ、さらに、
現在の連結歯車比から目標歯車比へのダウンシフトを選択した後、
前記変速機の連結または非連結状態を感知し、
前記変速機の非連結状態を感知した場合、前記マスタークラッチを完全連結状態にしてそれを維持するようにさせ、
所定時間後、前記変速機の非連結状態が感知されない場合、前記マスタークラッチを切り離すようにし、また、
現在の連結歯車比から目標歯車比へのアップシフトを選択した後、
前記変速機の連結または非連結状態を感知し、
所定時間後、前記変速機の非連結状態が感知されない場合、前記マスタークラッチを切り離し、
前記変速機の非連結状態を感知すると直ちに、前記マスタークラッチを切り離し、そしてその切り離し状態を維持するようにした、ことを特徴とする制御方法。
【請求項２】
さらに、アップシフトまたはダウンシフトのいずれかの選択の後、所定の時間経過する前に変速機の非連結状態が感知されない場合、及び前記エンジンへの燃料供給量が所定の燃料供給基準値（ＲＥＦfuel）より少ない場合、マスタークラッチを切り離すようにするステップを有していることを特徴とする請求項１の制御方法。
【請求項３】
燃料供給基準値（ＲＥＦfuel）は、エンジンの最大燃料供給量の約１０％であることを特徴とする請求項２の制御方法。
【請求項４】
監視システムパラメータを表す入力信号は、オペレータによるエンジンへの燃料供給要求量を表す入力信号（ＴＨＬ）を含み、さらに、アップシフトまたはダウンシフトのいずれかの選択の後に、変速機の非連結状態が所定時間の経過前に感知されず、オペレータによるエンジンへの燃料供給要求量が基準燃料要求値（ＲＥＦTHL）より少ない場合、マスタークラッチを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１の制御方法。
【請求項５】
基準燃料要求値（ＲＥＦTHL）は、エンジンの最大燃料供給量の約２０％であることを特徴とする請求項４の制御方法。
【請求項６】
変速装置(10)は、さらに、エンジンブレーキ(17)を有しており、前記変速装置(10)を制御する方法は、さらに、アップシフトまたはダウンシフトのいずれの選択後も、所定時間の経過前に変速機の非連結状態が感知されず、エンジンへの燃料供給量がエンジン燃料供給基準値より少なく、また現在の連結歯車比から目標歯車比へのシフトの開始時にエンジンブレーキが加えられていない場合、マスタークラッチが切り離されるステップを有していることを特徴とする請求項１の制御方法。
【請求項７】
燃料供給基準値は、エンジンの最大燃料供給量の約１０％であることを特徴とする請求項６の制御方法。
【請求項８】
変速装置(10)は、クラッチの初期連結点（ＬＰ）を感知する手段を備え、前記クラッチは、その初期連結点へ切り離されるのみであることを特徴とする請求項１の制御方法。
【請求項９】
さらに、ダウンシフトの選択後、変速機の非連結及びマスタークラッチの連結を感知すると直ちに、燃料制御部によって、目標歯車比を連結するための同期状態が発生するようにエンジンの速度を調整するステップを有していることを特徴とする請求項１の制御方法。
【請求項１０】
さらに、アップシフトの選択後、変速機の非連結及びマスタークラッチの切り離しを感知すると直ちに、目標歯車比を連結するための同期状態が発生するように入力軸ブレーキを加えるステップを有していることを特徴とする請求項１の制御方法。
【請求項１１】
燃料制御エンジン(14)と、多速度機械式変速機(12)と、前記エンジンと変速機との間に介在して駆動され、選択的に連結及び切り離しが行われる摩擦マスタークラッチ(16)と、エンジン速度（ＥＳ）及び変速機の連結状態（ＧＲ／ＧＮ）を含む監視システムパラメータを表す入力信号を発生する感知手段(22,28,32,34,36)と、前記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燃料制御部(26)を含む装置アクチュエータへコマンド出力信号を送る制御ユニット(42)と、マスタークラッチオペレータ(30)と、変速機オペレータ(34)とを有している自動機械式変速装置(10)を制御する方法であって、
前記制御ユニット(42)は、マスタークラッチが切り離され、前記変速機が非連結状態にある間に変速機入力軸の速度の操作を含むシーケンスによって現在の連結歯車比（ＧＲc）から目標歯車比（ＧＲt）へのアップシフトを開始す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ようになっており、
現在の連結歯車比から目標歯車比へのアップシフトを選択した後、
前記変速機の連結または非連結状態を感知し、
前記所定時間後、前記変速機の非連結状態が感知されない場合、前記マスタークラッチを切り離し、
前記変速機の非連結状態を感知すると直ちに、前記マスタークラッチを切り離し、そしてその切り離し状態を維持するようにしたことを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
さらに、現在の連結歯車比から目標歯車比へのアップシフトの選択後、前記変速機の非連結状態が感知されない場合、変速機オペレータによって変速機を非連結状態に付勢し、また燃料制御部によってエンジンの燃料供給量を減少させるステップを有していることを特徴とする請求項１１の制御方法。
【請求項１３】
さらに、アップシフトの選択後、所定の時間経過する前に変速機の非連結状態が感知されない場合、及びエンジンへの燃料供給量が所定の燃料供給基準値（ＲＥＦfuel）より少ない場合、マスタークラッチを切り離すようにさせるステップを有していることを特徴とする請求項１２の制御方法。
【請求項１４】
燃料供給基準値（ＲＥＦfuel）は、エンジンの最大燃料供給量の約１０％であることを特徴とする請求項１３の制御方法。
【請求項１５】
さらに、アップシフトの選択後、変速機の非連結及びマスタークラッチの切り離しを感知すると直ちに、目標歯車比を連結するための同期状態が発生するように入力軸ブレーキを加えるステップを有していることを特徴とする請求項１１の制御方法。
【請求項１６】
燃料制御エンジン(14)と、多速度機械式変速機(12)と、前記エンジンと変速機との間に介在して駆動され、選択的に連結及び切り離しが行われる摩擦マスタークラッチ(16)と、エンジン速度（ＥＳ）及び変速機の連結状態（ＧＲ／ＧＮ）を含む監視システムパラメータを表す入力信号を発生する感知手段(22,28,32,34,36)と、前記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燃料制御部(26)を含む装置アクチュエータへコマンド出力信号を送る制御ユニット(42)と、マスタークラッチオペレータ(30)と、変速機オペレータ(34)とを有している自動機械式変速装置(10)を制御する方法であって、
前記制御ユニット(42)は、前記変速機が非連結（ＧＮ）状態にある間に、目標歯車比（ＧＲt）に連結するためのほぼ同期状態が発生するようにする、前記変速機の入力軸の速度の操作を含むシーケンスによって現在の連結歯車比（ＧＲc）から目標歯車比（ＧＲt）へのシフトを完了す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ようになっており、
前記変速機の連結及び非連結状態を監視し、
前記変速機オペレータを付勢して前記変速機を非連結状態にして、現在の連結歯車比から目標歯車比へのシフトの開始時に前記燃料制御部によって前記エンジンへの燃料供給量を漸減させ、所定時間の経過前に前記変速機の非連結状態が感知されず、前記エンジンへの燃料供給量が所定の燃料供給基準値（ＲＥＦfuel）より少ない場合、前記マスタークラッチを切り離すようにすることを特徴とする制御方法。
【請求項１７】
燃料供給基準値は、最大エンジン燃料供給量の約１０％であることを特徴とする請求項１６の制御方法。
【請求項１８】
前記所定時間は約２５０ミリ秒であることを特徴とする請求項１６の制御方法。
【請求項１９】
燃料制御エンジン(14)と、多速度機械式変速機(12)と、前記エンジンと変速機との間に介在して駆動され、選択的に連結及び切り離しが行われる摩擦マスタークラッチ(16)と、変速機に対する入力軸の回転速度を選択的に減速するための入力軸ブレーキ(18)と、エンジン速度（ＥＳ）及び変速機の連結状態（ＧＲ／ＧＮ）を含む監視システムパラメータを表す入力信号を発生する感知手段(22,28,32,34,36)と、前記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燃料制御部(26)を含む装置アクチュエータへコマンド出力信号を送る制御ユニット(42)と、マスタークラッチオペレータ(30)と、変速機オペレータ(34)とを有している自動機械式変速装置(10)を制御する装置であって、
前記制御ユニット(42)は、マスタークラッチが連結され、そして前記変速機が非連結（ＧＮ）状態にある間に前記エンジンの速度を増減させるための前記エンジンへの燃料供給の操作を含んで、目標歯車比（ＧＲt）に連結するためにほぼ同期状態にさせるためのダウンシフトシーケンスによって、現在の連結歯車比（ＧＲc）から目標歯車比（ＧＲt）へのダウンシフトを開始するため、コマンド出力信号を前記アクチュエータへ送るようになっており、また、
前記制御ユニット(42)は、コマンド出力信号を入力軸ブレーキオペレータ(31)に送り、またコマンド出力信号を前記アクチュエータへ送って、マスタークラッチが切り離され、そして変速機が非連結状態にある間に変速機の入力軸の速度の操作を含むアップシフトシーケンスによって現在の連結歯車比（ＧＲc）から目標歯車比（ＧＲt）へのアップシフトを開始するようになっており、
現在の連結歯車比から目標歯車比へのアップシフトまたはダウンシフトのいずれの選択後も作動して、前記変速機の非連結状態が感知されない場合、前記変速機オペレータによって前記変速機を非連結状態に付勢し、また前記燃料制御部によって前記エンジンの燃料供給量を減少させる手段と、
現在の連結歯車比から目標歯車比へのダウンシフトを選択した後に作動して、前記変速機の連結または非連結状態を感知し、前記変速機の非連結状態を感知した時、前記マスタークラッチを完全連結状態にしてそれを維持するようにさせ、所定時間後、前記変速機の非連結状態が感知されない場合、前記マスタークラッチを切り離すようにした制御手段と、
現在の連結歯車比から目標歯車比へのアップシフトを選択した後に作動して、前記変速機の連結または非連結状態を感知し、所定時間後、前記変速機の非連結状態が感知されない場合、前記マスタークラッチを切り離し、前記変速機の非連結状態を感知すると直ちに、前記マスタークラッチを切り離し、そしてその切り離し状態を維持するための手段と、を設けたことを特徴とする制御装置。
【請求項２０】
さらに、アップシフトまたはダウンシフトのいずれの選択後も作動して、所定時間の経過前に変速機の非連結状態が感知されない場合、及びエンジンへの燃料供給量が所定の燃料供給基準値（ＲＥＦfuel）より少ない場合、マスタークラッチを切り離すようにした手段を有していることを特徴とする請求項１９の制御装置。
【請求項２１】
燃料供給基準値（ＲＥＦfuel）は、エンジンの最大燃料供給量の約１０％であることを特徴とする請求項２０の制御装置。
【請求項２２】
監視システムパラメータを表す入力信号は、オペレータによるエンジンへの燃料供給要求量を表す入力信号（ＴＨＬ）を含み、さらに、アップシフトまたはダウンシフトのいずれの選択後も作動して、所定時間の経過前に変速機の非連結状態が感知されず、オペレータによるエンジンへの燃料供給要求量が基準燃料要求値（ＲＥＦTHL）より少ない場合、マスタークラッチを切り離すようにした手段を有していることを特徴とする請求項２０の制御装置。
【請求項２３】
基準燃料要求値（ＲＥＦTHL）は、エンジンの最大燃料供給量の約２０％であることを特徴とする請求項２２の制御装置。
【請求項２４】
変速装置(10)は、さらに、エンジンブレーキ(17)を有しており、前記変速装置(10)を制御する装置は、さらに、アップシフトまたはダウンシフトのいずれの選択後も作動して、所定時間の経過前に変速機の非連結状態が感知されず、エンジンへの燃料供給量がエンジン燃料供給基準値より少なく、また現在の連結比から目標歯車比へのシフトの開始時にエンジンブレーキが加えられていない場合、マスタークラッチを切り離すようにした手段を有していることを特徴とする請求項２２の制御装置。
【請求項２５】
燃料供給基準値は、エンジンの最大燃料供給量の約１０％であることを特徴とする請求項２４の制御装置。
【請求項２６】
変速装置(10)は、クラッチの初期連結点（ＬＰ）を感知する手段を備え、前記クラッチは、その初期連結点へ切り離されるのみであることを特徴とする請求項１９の制御装置。
【請求項２７】
燃料制御エンジン(14)と、多速度機械式変速機(12)と、前記エンジンと変速機との間に介在して駆動され、選択的に連結及び切り離しが行われる摩擦マスタークラッチ(16)と、エンジン速度（ＥＳ）及び変速機の連結状態（ＧＲ／ＧＮ）を含む監視システムパラメータを表す入力信号を発生する感知手段(22,28,32,34,36)と、前記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燃料制御部(26)を含む装置アクチュエータへコマンド出力信号を送る制御ユニット(42)と、マスタークラッチオペレータ(30)と、変速機オペレータ(34)とを有している自動機械式変速装置(10)を制御する制御装置であって、
前記制御ユニット(42)は、前記変速機が非連結（ＧＮ）状態にある間に、目標歯車比（ＧＲt）に連結するためのほぼ同期状態が発生するようにする、前記変速機の入力軸の速度の操作を含むシーケンスによって現在の連結歯車比（ＧＲc）から目標歯車比（ＧＲt）へのシフトを完了す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ようになっており、
前記変速機の連結及び非連結状態を監視する手段と、
前記変速機オペレータを付勢して前記変速機が非連結状態になるようにし、現在の連結比から目標歯車比へのシフトの開始時に前記燃料制御部によって前記エンジンへの燃料供給量を漸減させ、所定時間の経過前に前記変速機の非連結状態が感知されず、前記エンジンへの燃料供給量が所定の燃料供給基準値（ＲＥＦfuel）より少ない場合、前記マスタークラッチを切り離す手段とを有していることを特徴とする制御装置。
【請求項２８】
燃料供給基準値は、最大エンジン燃料供給量の約１０％であることを特徴とする請求項２７の制御装置。
【請求項２９】
前記所定時間は約２５０ミリ秒であることを特徴とする請求項２７の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両用自動機械式変速装置における摩擦マスタークラッチの切り離しを制御する装置および方法、特に現在の連結変速比から目標変速比または変速機ニュートラルへのシフトの開始時における摩擦マスタークラッチの切り離しを制御する装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用全自動または半自動機械式変速装置が従来から知られている。そのような変速装置の例が、米国特許第４，３６１，０６０  号、第４，５９５，９８６  号、第４，６４８，２９０  号及び第４，８５０，２３６  号に記載されており、これらの開示内容は参考として本説明に含まれる。
【０００３】
簡単に説明すると、車両用自動変速装置は、燃料制御エンジンと、多速度機械式変速機と、エンジンと変速機との間で駆動するように介在して選択的に連結及び切り離しが行われるマスター摩擦クラッチとを有している。ダウンシフトを迅速化するため、一般的にダウンシフト用として入力軸ブレーキが設けられており、さらに効率的に車両を減速するため、エンジン排気ブレーキを設けることもできる。
【０００４】
一般的にマイクロプロセッサベースのＥＣＵである制御ユニットが、複数の入力信号を受け取り、所定の論理規則に従って入力信号を処理して、燃料制御部、クラッチオペレータ、入力軸ブレーキオペレータ及び／または変速機オペレータ等の様々なアクチュエータへコマンド出力信号を送る。
【０００５】
従来形の全自動または半自動機械式変速装置は一般的に、現在の連結比に関連したかみ合いジョークラッチを確実に切り離すことができるように、シフトの開始時にマスタークラッチが切り離されるシフトシーケンスで作動する。マスタークラッチの切り離しは、早期である場合、またはエンジンブレーキが加えられる時、マスタークラッチの切り離しで駆動系統のトルクが緩むため、車両運転席に望ましくない急激な片揺れを発生することがある。
【０００６】
この反応は、一般的に「運転席ラーチ」または「運転席ディップ」と呼ばれているが、エンジンへの燃料供給量が比較的大きい時、駆動系統のトルクが比較的高い時、及び／またはエンジンブレーキが完全に切り離されていない時にマスタークラッチが切り離される場合、特に不都合である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような事情に鑑みて、本発明は、少なくとも一部自動化された車両用機械式変速装置におけるクラッチの切り離しを制御する方法および装置を提供することである。
【０００８】
また、本発明のさらなる目的は、従来技術の欠点を解消するために、いわゆる「運転席ラーチ」を最小限に抑え、またシフト動作期間を最短にすることができるようにシフト動作の開始時にマスタークラッチの切り離しを制御することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】および【作用】
上記目的を達成するため、本発明では、シフトの開始時に、歯車ニュートラル状態を選択または事前選択し、シフトシーケンスが開始されてからの時間、現在のエンジンへの燃料供給量、変速機状態、クラッチ位置及び／またはエンジンブレーキの作動等の選択システムパラメータを監視する。
【００１０】
そして、ダウンシフトでは、歯車ニュートラルが感知された場合、迅速にクラッチを連結状態に維持するか、再連結させて、目標歯車比に連結するための同期状態が発生するようにエンジン速度の調整を直ちに開始し、また歯車ニュートラルが感知されない場合、エンジンへの燃料供給量が所定量まで減少したり、所定時間が経過する等の一定の先決条件まで、シフトシーケンスの開始時のマスタークラッチの切り離しを遅らせる。
【００１１】
また、アップシフトでは、歯車ニュートラルの感知または先決条件の発生時にマスタークラッチを切り離して、歯車ニュートラル及びマスタークラッチの切り離しが感知されるとすぐに、入力軸ブレーキを加えて同期化を開始する。
【００１２】
従って、本発明によれば、シフト時間を最短にし、現在の連結歯車比から選択目標変速比またはニュートラルへのシフトを開始する時の「運転席ディップ」とも呼ばれる「運転席ラーチ」を軽減または解消することができる。
【００１３】
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についての以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１４】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、選択的に連結及び切り離しが行われる摩擦マスタークラッチ１６を介して公知のディーゼルエンジン等の燃料制御エンジン１４によって駆動される自動多速度複式機械式チェンジギヤ変速機１２を含む車両用自動機械式変速装置１０を概略的に示している。
【００１５】
従来から公知のように、アップシフトをさらに迅速にするため、エンジン１４の回転速度を減速することによって車両速度を減速する排気ブレーキ１７等のエンジンブレーキと、クラッチ１６の切り離し時に変速機入力軸に減速力を加えることができる入力軸ブレーキ１８の両方またはいずれか一方を設けることができる。
【００１６】
自動変速機１２の出力部は出力軸２０であり、これは公知のように駆動車軸のディファレンシャル、トランスファーケース等の適当な車両部品に駆動連結される。上記の駆動系統部品は、以下に詳細に説明する幾つかの装置の作用を受け、それによって監視される。
【００１７】
これらの装置には、運転者操作式車両スロットル装置２４の位置（ＴＨＬ）を感知するスロットルペダル位置モニターアセンブリ２２と、エンジン１４への燃料供給量を制御する燃料制御部２６と、エンジンの回転速度（ＥＳ）を感知するエンジン速度センサ２８と、カップリングクラッチ１６の連結及び切り離しを行い、またクラッチの状態に関する情報を発生するクラッチオペレータ３０と、入力ブレーキオペレータ３１と、変速機入力軸速度（ＩＳ）センサ３２と、変速機１２を選択歯車比（ＧＲ）へシフトさせ、また歯車ニュートラル（ＧＮ）状態及び／または現在の連結歯車比（ＧＲｃ）を表す信号を発生する変速機オペレータ３４と、変速機出力軸速度（ＯＳ）センサ３６とが含まれている。車両ブレーキモニター３８が、車両ブレーキペダル４０の作動を感知する。
【００１８】
クラッチオペレータ３０はいずれの形式でもよく、幾つかの例が、米国特許第４，０８１，０６５  号、第４，７２９，４６２  号及び第５，００４，０８６  号に示されており、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。シフトアクチュエータは、米国特許第４，９３６，１５６  号、第４，９２８，５４４  号、第４，８９９，６０７  号及び第４，７２２，２３７  号に示されている「Ｘ−Ｙ」形の米国特許第４，７２２，２３７  号に示されている平行ピストン形式または別の形式にすることができる。これらの特許の開示内容はすべて参考として本説明に含まれる。
【００１９】
上記装置は情報を中央処理装置すなわち制御ユニット４２へ送り、それからコマンドを受け取る。制御ユニット４２には、タイマー、クロック、カウンタ及びアナログ及び／またはデジタル電子計算回路及び論理回路が含まれるが、それの特殊な形状及び構造は本発明の構成部分ではない。
【００２０】
また、制御ユニットは、運転者が車両の後進（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）、オンハイウエイ前進（Ｄ）またはオフロード前進（ＤＯＲ）作動モードを選択できるシフト制御アセンブリ４４からも情報を受け取る。
【００２１】
電源（図示せず）及び／または加圧流体源（図示せず）が、電力及び／または空気圧力または油圧を様々な感知、作動及び／または処理装置へ送る。上記形式の駆動系統部品及びそれの制御装置は公知であり、上記米国特許第４，５９５，９８６  号、第４，０８１，０６５  号、第４，３６１，０６０  号及び第４，６４８，２９０  号に詳細に記載されている。
【００２２】
センサ２２，２８，３２，３６，３８，４０  は、それらによって感知されたパラメータに比例したパラメータのアナログまたはデジタル信号に比例したアナログまたはデジタル信号を発生する構造の公知の形式のものにすることができる。同様に、オペレータ１７，１８，２６，３０，３４は、制御ユニット４２からのコマンド信号に応じた作動の実施及び／またはそれへの入力信号の発生を行う公知の電気、油圧、空気圧または電気空気式のものにすることができる。
【００２３】
燃料制御部２６は、通常はスロットルペダル２４の運転者による設定に従ってエンジン１４へ燃料を供給するが、制御ユニット４２からのコマンドに従って燃料を減量（燃料ディップ）または増量（燃料ブースト）して供給することができる。
【００２４】
クラッチオペレータ３０は、制御ユニット４２によって制御することが好ましく、上記米国特許第４，０８１，０６５  号に記載されているように、マスタークラッチ１６の連結及び／または切り離しを行うことができる。変速機１２は、選択比の連結及び切り離しを行うためにかみ合いジョークラッチを用いた機械式変速機である。変速機１２は、米国特許第３，１０５，３９５  号及び第４，６４８，２９０  号に記載されているような２副軸形であることが好ましいが、必ずしもそうでなくてもよく、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。
【００２５】
直接入力に加えて、制御ユニットには、様々な入力信号、例えばセンサ２８からの入力信号を微分してエンジンの加速率を表す計算信号を発生する回路を設けることができる。
【００２６】
図１に示されている自動機械式変速装置１０では、制御ユニット４２の主な目的は、所定の論理規則及び現在のまたは記憶したパラメータに従って変速機を作動させる最適歯車比を選択し、必要に応じて現在及び／または記憶の情報に基づいて選択された最適歯車比すなわち目標歯車比（ＧＲｔ  ）へのギヤチェンジすなわちシフトを命令することである。
【００２７】
運転者の要求は、セレクタアセンブリ４４によって送られる。セレクタ４４には、道路走行モード（Ｄ）及びオフロード（ＤＯＲ）モードを含む少なくとも２つの選択可能な前進作動モードが設けられており、この内のいずれかを運転者が選択できる。オフロードモードでは、おそらくは経済性及び／または車両快適性を犠牲にして運転性能を最大にする。
【００２８】
変速機１２をアップシフトするためには、特に自動変速装置１０にエンジン（排気）ブレーキ１７及びアップシフトまたは入力軸ブレーキ１８が設けられている時、次の事象が必要である。
【００２９】
現在の連結比から目標比にアップシフトする場合、現在の連結比ＧＲｃ  からニュートラルＧＮへシフトできるように変速機アクチュエータ３４を付勢すなわち事前選択し、駆動系統のトルクを低減させることができるようにエンジンへの燃料供給量を所定割合で減少させ、変速機をニュートラルへシフトできるようにすると共に、入力軸ブレーキ１８を作動させることができるようにクラッチ１６を切り離し、入力軸ブレーキ１８を加えて、目標歯車比に連結するための同期状態を発生させ、目標歯車比に連結してから、マスタークラッチを再連結する。
【００３０】
現在の連結比ＧＲｃ  から目標歯車比ＧＲｔ  にダウンシフトする場合、現在の連結比から歯車ニュートラルＧＮへシフトできるように変速機アクチュエータを付勢すなわち事前選択し、駆動系統のトルクを低減させることができるようにエンジンへの燃料供給を減少させ、必要に応じて変速機をニュートラルへシフトできるようにマスタークラッチ１６を切り離し、歯車ニュートラル状態の感知時にマスタークラッチを再連結するか、連結状態に維持し、エンジンへの燃料供給を増量して、目標歯車比に連結するための同期状態を発生させ、それから（一般的にマスタークラッチを連結状態に維持しながら）目標歯車比に連結する。
【００３１】
ここで使用する「アップシフト」とは、低速側から高速側へ歯車比をシフトすることを意味しており、ここで使用する「ダウンシフト」とは、高速側から低速側へ歯車比をシフトすることを意味している。ここで使用する「低速歯車」とは、変速機の最も低速の前進作動に使用される歯車比、すなわち変速機の入力軸に対する入力軸速度の減速比が最も高い歯車組のことである。
【００３２】
入力軸速度（ＩＳ）が出力軸速度（ＯＳ）の目標歯車比（ＧＲｔ  ）倍に等しいか、ほぼ等しい、すなわちＩＳ＝０Ｓ×ＧＲｔ  の時、目標歯車比に連結するための同期状態が存在する。マスタークラッチが完全に連結している時、エンジン速度は入力軸速度に等しく、同期状態においてＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ×ＧＲｔ  である。
【００３３】
現在の連結比ＧＲｃ  からニュートラルＧＮへシフトする間、現在の連結歯車比に連結している変速機ジョークラッチは、切り離されるようにシフト機構３４によって付勢される、すなわち予荷重が加えられる。予荷重力は、切り離しに抵抗する駆動系統トルクによって発生する摩擦力よりも一般的に小さく、「トルクロック」のためにジョークラッチは連結したままとなる。
【００３４】
高いトルクを伝達している時にマスタークラッチ１６が早期に切り離されると、駆動系統全体が緩むため、直ちに非常に不快な運転席ラーチが発生する。また、変速機が噛み合っており、エンジンブレーキがまだ車両を減速中である、すなわち完全には切り離されていない間にマスタークラッチを切り離すと、非常に不快な運転席ラーチが発生しやすい。
【００３５】
マスタークラッチの早期切り離しを防止することが重要であるが、装置１０の満足できる性能を得るためにはシフトシーケンスの不必要な遅れを避けることも同様に重要である。
【００３６】
従って、ダウンシフト中に、マスタークラッチの完全切り離しの前にニュートラル（ＧＮ）へのシフトが感知された場合、クラッチ１６は切り離されないか、または迅速に再連結されて、同期化動作が直ちに開始され、ニュートラルが感知されない場合、運転席ラーチを最小限に抑えると同時に、クラッチができるだけ早く切り離される。
【００３７】
好ましくは、アップシフト中に、歯車ニュートラル（同期化のために入力軸ブレーキを迅速に掛けることができるようにするためのＧＮ）が感知された時、直ちにマスタークラッチが切り離される。
【００３８】
さらに、シフト動作の時間長さを最短にするため、変速装置１０にクラッチ位置感知手段が設けられていると仮定して、クラッチは完全切り離し位置ではなく、まさに「接触点」すなわち「初期連結点」へ切り離される（米国特許第４，６４６，８９１  号参照、この特許の開示内容は参考として本説明に含まれる）。あるいは、クラッチを完全に切り離してから、接触点（ＬＰ）付近へ迅速に戻される。
【００３９】
シフト動作時間を最短にする一方で、運転席ラーチを最小限に抑えるか解消するため、本発明の制御装置／方法が利用される。本発明の制御装置／方法は、図２〜図４にフローチャートで概略的に示されている。
【００４０】
現在の連結比からのシフトを運転者が要求してから所定時間が経過した場合、本発明の制御が決定される。遅延タイマーまたは遅延カウンタを利用することができる。エンジン排気ブレーキが連結しているか、運転者の燃料要求量（ＴＨＬ）が、最大エンジン燃料供給量の約２０％の要求に等しい基準値（ＲＥＦＴＨＬ  ）より低い場合だけ、この遅れが加えられる。
【００４１】
ディーゼルエンジン及びエンジン排気ブレーキを備えた一般的な重量形車両の場合、現在の連結比からのシフトの開始及びスロットルの踏み込み（ディップ）の前に約３００  ミリ秒の遅れを設けることによって、エンジンブレーキを完全に解除して、マスタークラッチの切り離しによって発生する運転席ラーチをなくすか、最小限に抑えることができる。
【００４２】
タイマーまたはカウンタがタイムアウトし、エンジンの燃料供給量が約１０％の所定の燃料供給基準値（ＲＥＦｆｕｅｌ）より少なくなった場合、クラッチ１６が少なくとも接触点まで切り離されて、論理は、適当な同期化手順を開始する前に歯車のニュートラルが達成されて確認されるのを待つ。
【００４３】
制御論理は、目標歯車比（ＧＲｔ  ）へシフトするために現在の連結歯車比（ＧＲｃ  ）の切り離しを開始してから歯車ニュートラル（ＧＮ）が達成されるまでの時間長さを含み、（ｉ）ダウンシフトでは、マスタークラッチを連結して、目標歯車比に連結するための同期状態を発生するためにエンジンの加速／減速を直ちに使用できるようにし、（ｉｉ）アップシフトでは、マスタークラッチを少なくとも接触点（ＬＰ）まで切り離して、目標歯車比を連結するための同期状態を発生するために入力軸ブレーキを使用できるようにする。
【００４４】
シフト動作の期間を最短にするため、ＣＰＵ４２が現在の連結比（ＧＲｃ  ）からニュートラル（ＧＮ）へのシフトを命令していると、歯車ニュートラル状態が感知及び確認されると直ちに、ダウンシフトではＣＰＵがマスタークラッチを再連結させるか、連結状態に維持して、同期化作動を開始するように燃料制御オペレータにコマンドを送り、またアップシフトではマスタークラッチを切り離して、同期化作動を開始できるように直ちに入力軸ブレーキを加える。
【００４５】
歯車ニュートラル（ＧＮ）は、オペレータ３４内の位置センサによるか、または軸速度センサ３２及び３６を監視して出力軸速度で割った入力軸速度（ＩＳ／ＯＳ）が既知の歯車比（ＧＲ）にならないことを決定することによって確認される。シフトの開始時に歯車ニュートラル（ＧＮ）が感知されない場合、現在の連結比の切り離しを事前選択するコマンドがシフトアクチュエータ３４へ送られ、エンジン１４への燃料供給を漸減するコマンドが燃料制御装置２６へ送られる。
【００４６】
もちろん燃料制御部を電子制御形エンジンに一体化すること、及び／またはエンジンのトルク出力を漸減することによって燃料を減少させることができる。これを達成するために様々な車両データバスのプロトコル、例えばＳＡＥ  Ｊ１９３９  を利用できる。
【００４７】
歯車ニュートラルが感知されず、タイマー／カウンタがタイムアウトしていない場合、またシフト動作の開始前にエンジンブレーキが加えられていない場合、エンジンへの燃料供給量が最大燃料供給量の約１０％である基準値（ＲＥＦｆｕｅｌ）より少ない場合、及び／または運転者によるスロットルペダル２４の位置決めから、運転者の燃料要求量ＴＨＬが最大エンジン燃料供給量の約２０％である基準値（ＲＥＦＴＨＬ  ）より少ないことがわかる場合、クラッチ１６はやはり切り離される。
図２ないし図４に示されている制御ループまたはサブルーチンは、１０ミリ秒毎に１回実行される。
【００４８】
従って、「運転席ラーチ」事象を最小限に抑えるか解消する一方で、シフト時間を最短にする自動機械式変速装置１０用のクラッチ制御方法／システムが提供されていることがわかるであろう。
【００４９】
以上に本発明をある程度特定化して説明してきたが、好適な実施例の本開示は説明のためのものであって、発明の精神の範囲内において様々な変更を加えることができることは理解されるであろう。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、制御ユニットがコマンド出力信号をアクチュエータへ送り、歯車ニュートラルが感知された場合、迅速にクラッチを連結状態に維持するか、再連結させて、目標歯車比に連結するための同期状態が発生するようにエンジン速度の調整を直ちに開始し、また歯車ニュートラルが感知されない場合、エンジンへの燃料供給量が所定量まで減少したり、所定時間が経過する等の一定の先決条件まで、シフトシーケンスの開始時のマスタークラッチの切り離しを遅らせることができ、また、アップシフトでは、歯車ニュートラルの感知または先決条件の発生時にマスタークラッチを切り離して、歯車ニュートラル及びマスタークラッチの切り離しが感知されるとすぐに、入力軸ブレーキを加えて同期化を開始する。この結果、シフト移行時間が最短にするとともに「運転席ラーチ」を軽減または解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用自動機械式変速装置の概略図である。
【図２】本発明のダウンシフトを実行するための制御を概略的に示すフローチャートである。
【図３】歯車ニュートラルが感知されない場合のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】ダウンシフトを実行しない場合のサブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  変速装置
１２  変速機
１４  エンジン
１６  摩擦マスタークラッチ
１８  入力軸ブレーキ
２２、２８、３２、３４、３６  センサ
２６  燃料制御部
３０  マスタークラッチオペレータ
３１  入力軸ブレーキオペレータ
３４  変速機オペレータ
４２  制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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