(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の選択可能な歯車比(GR)を有し、その各々と対応して連結及び切り離される噛み合いジョー部材の対（112,114 ; 116,118)が設けられ、非噛み合いカップリング(C) によって原動機(E) に駆動連結される入力軸(16)、及び車両駆動ホィールに連結する出力軸(90)を有している多速度機械式変速機と、
入力軸回転速度(IS)及び出力軸回転速度(OS)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、選択された噛み合いジョークラッチ部材の対を選択的に連結及び切り離しするシフトアクチュエータ(27)を含むシステムアクチュエータ(23、27、29)へコマンド出力信号を送る制御装置(CPU)とを備えており、
前記シフトアクチュエータは、このアクチュエータがコマンド出力信号に応答して、選択対の噛み合いジョークラッチ部材を常時切り離された位置から初期噛み合い連結位置へ移動させるために必要な時間である応答時間を備えている、形式の車両用機械式自動変速装置(10)のシフトを制御する方法であって、
前記変速機のニュートラル状態から目標歯車比（ＧＲt）へのシフトを実行する必要条件を決定し、
初期の噛み合い係合時の前記目標歯車比に対応した第１、第２ジョークラッチ部材（114/118;112/116)の回転速度差の最大受入れ可能値(Ｋ)を決定し、
前記入力軸回転速度と前記出力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値を感知し、
前記シフトアクチュエータに前記目標歯車比に対応した第１、第２ジョークラッチ部材の係合を開始するように瞬時に指令する場合に、(i)入力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値、(ii)出力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値、(iii) 前記応答時間、の少なくとも１つの関数として、初期噛み合い係合時の前記目標歯車比に対応した前記第１、第２ジョークラッチ部材の予想回転速度を示す値を決定し、
前記目標歯車比と対応した前記第１ジョークラッチ部材の予想回転速度が、前記目標歯車比と対応した前記第２ジョークラッチ部材の予想回転速度に少なくとも等しく、かつ前記２つの予想回転速度の差が最大受入れ可能値よりも大きくない場合、前記目標歯車比と対応した噛み合いジョークラッチ部材の対の係合を開始するために前記シフトアクチュエータにコマンド出力信号を出力し、
前記目標歯車比と対応した前記噛み合いジョークラッチ部材の対の係合を開始させるための前記コマンド出力信号に応答する、各ステップを有し、
次式が成り立つ時にのみ
（ＯＳ・ＧＲt ）＋Ｋ≧ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）
前記コマンド出力信号を前記シフトアクチュエータへ送って、目標歯車比（ＧＲt ）に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始することを特徴とする方法。
ここで、
０Ｓ＝出力軸速度(rpm) 、
ＧＲt ＝目標歯車比の数値、
Ｋ＝正の回転数、
ＩＳ ＝前記目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の初期噛み合い連結時の予想される入力軸速度(rpm) である。
【請求項２】
ＩＳ の値が、入力信号及び応答時間の関数として決定されることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
Ｋが少なくとも約30rpm であることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項４】
Ｋが少なくとも約40rpm であることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項５】
カップリングが摩擦クラッチであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの方法。
【請求項６】
コントローラがマイクロプロセッサベースであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの方法。
【請求項７】
前記装置はさらに、入力軸の回転速度を選択的に遅くする選択的作動式ブレーキ手段(B) を設けていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの方法。
【請求項８】
原動機は、燃料スロットル制御式ディーゼルエンジンであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの方法。
【請求項９】
多速度機械式変速機はレンジ形複式変速機であり、複式レンジアップシフトの場合だけ、さらに、Ｙを正の回転速度として、式：
（ＯＳ・ＧＲt ＞ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）−Ｙ
が成り立つ時だけ、目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの方法。
【請求項１０】
複数の選択可能な歯車比(GR)を有し、その各々と対応して連結及び切り離される噛み合いジョー部材の対（112,114 ; 116,118)が設けられ、非噛み合いカップリング(C) によって原動機(E) に駆動連結される入力軸(16)、及び車両駆動ホィールに連結する出力軸(90)を備える多速度機械式変速機と、
入力軸回転速度(IS)及び出力軸回転速度(OS)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、選択された噛み合いジョークラッチ部材の対を選択的に連結及び切り離しするシフトアクチュエータ(27)を含むシステムアクチュエータ(23、27、29)へコマンド出力信号を送る制御装置(CPU) とを備えており、
前記シフトアクチュエータは、このアクチュエータがコマンド出力信号に応答して、選択対の噛み合いジョークラッチ部材を常時切り離された位置から初期噛み合い連結位置へ移動させるために必要な時間である応答時間を備えている、形式の車両用機械式自動変速装置(10)のシフトを制御する制御装置であって、
前記変速機のニュートラル状態から目標歯車比（ＧＲt）へのシフトを実行する必要条件を決定する手段と、
初期の噛み合い係合時の前記目標歯車比に対応した第１、第２ジョークラッチ部材（114/118;112/116)の回転速度差の最大受入れ可能値(Ｋ）を決定する手段と、
前記入力軸回転速度と前記出力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値を感知する手段と、
前記シフトアクチュエータに前記目標歯車比に対応した第１、第２ジョークラッチ部材の係合を開始するように瞬時に指令する場合に、(i)入力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値、(ii)出力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値、(iii) 前記応答時間、の少なくとも１つの関数として、初期噛み合い係合時の前記目標歯車比に対応した前記第１、第２ジョークラッチ部材の予想回転速度を示す値を決定する手段と、
前記目標歯車比と対応した前記第１ジョークラッチ部材の予想回転速度が、前記目標歯車比と対応した前記第２ジョークラッチ部材の予想回転速度に少なくとも等しく、かつ前記２つの予想回転速度の差が最大受入れ可能値よりも大きくない場合、前記目標歯車比と対応した噛み合いジョークラッチ対の係合を開始するために前記シフトアクチュエータにコマンド出力信号を出力する手段と、
前記目標歯車比と対応した前記噛み合いジョークラッチ対の係合を開始させるための前記コマンド出力信号に応答する手段とを含み、
前記コマンド出力信号を出力する手段は、次式が成り立つ時にのみ、
（ＯＳ・ＧＲt ）＋Ｋ≧ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）
前記コマンド出力信号を前記シフトアクチュエータへ送って、目標歯車比（ＧＲt ）に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始するためのコマンド出力信号を発生することを特徴とする制御装置。
ここで、
０Ｓ＝出力軸速度(rpm) 、
ＧＲt ＝目標歯車比の数値、
Ｋ＝正の回転数、
ＩＳ＝前記目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の初期噛み合い連結時の予想される入力軸速度(rpm) である。
【請求項１１】
ＩＳの値が、入力信号及び応答時間の関数として決定されることを特徴とする請求項10の制御装置。
【請求項１２】
カップリングが、摩擦クラッチであることを特徴とする請求項10または11の制御装置。
【請求項１３】
前記装置はさらに、入力軸の回転速度を選択的に遅くする選択的作動式ブレーキ手段(B) を設けていることを特徴とする請求項10または11の制御装置。
【請求項１４】
原動機は、燃料スロットル制御式ディーゼルエンジンであることを特徴とする請求項10または11の制御装置。
【請求項１５】
多速度機械式変速機はレンジ形複式変速機であり、複式レンジアップシフトの場合だけ、さらに、Ｙを正の回転速度として、式：
（ＯＳ・ＧＲt ）＞ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）−Ｙ
が成り立つ時だけ、目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始することを特徴とする請求項10または11の制御装置。
【請求項１６】
複数の選択可能な歯車比(GR)を有し、その各々と対応して連結及び切り離される噛み合いジョー部材の対（112,114 ; 116,118)が設けられ、非噛み合いカップリング(C) によって原動機(E) に駆動連結される入力軸(16)、及び車両駆動ホィールに連結する出力軸(90)を備える多速度機械式変速機と、
入力軸回転速度(IS)及び出力軸回転速度(OS)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、選択された噛み合いジョークラッチ部材の対を選択的に連結及び切り離しするシフトアクチュエータ(27)を含むシステムアクチュエータ(23、27、29)へコマンド出力信号を送る制御装置(CPU) とを備えており、
前記シフトアクチュエータは、このアクチュエータがコマンド出力信号に応答して、選択対の噛み合いジョークラッチ部材を常時切り離された位置から初期噛み合い連結位置へ移動させるために必要な時間である応答時間を備えている、形式の車両用機械式自動変速装置(10)のシフトを制御する方法であって、
前記変速機のニュートラル状態から目標歯車比（ＧＲt）へのシフトを実行する必要条件を決定し、
初期の噛み合い係合時の前記目標歯車比に対応した第１、第２ジョークラッチ部材（114/118;112/116)の回転速度差の最大受入れ可能値(Ｋ）を決定し、
前記入力軸回転速度と前記出力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値を感知し、
前記シフトアクチュエータに前記目標歯車比に対応した第１、第２ジョークラッチ部材の係合を開始するように瞬時に指令する場合に、(i)入力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値、(ii)出力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値、(iii) 前記応答時間、の少なくとも１つの関数として、初期噛み合い係合時の前記目標歯車比に対応した前記第１、第２ジョークラッチ部材の予想回転速度を示す値を決定し、
前記目標歯車比と対応した前記第１ジョークラッチ部材の予想回転速度と前記最大受入れ可能値（Ｋ）よりも大きくない値との合算値が、前記目標歯車比と対応した前記第２ジョークラッチ部材の予想回転速度と前記最大受入れ可能値よりも大きくない値との差に等しい場合、前記目標歯車比と対応した噛み合いジョークラッチ部材の対の係合を開始するために前記シフトアクチュエータにコマンド出力信号を出力し、
前記目標歯車比と対応した前記噛み合いジョークラッチ部材の対の係合を開始させるための前記コマンド出力信号に応答する、各ステップを有し、
次式が成り立つ時にのみ、
（ＯＳ・ＧＲt ）＋Ｋ≧ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）−（Ｋ／Ｘ）
前記コマンド出力信号を前記シフトアクチュエータへ送って、目標歯車比（ＧＲt ）に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始することを特徴とする方法。
ここで、
０Ｓ＝出力軸速度(rpm) 、
ＧＲt ＝目標歯車比の数値、
Ｋ＝正の回転数、
Ｘ＞1.0 、
ＩＳ＝前記目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の初期噛み合い連結時の予想される入力軸速度(rpm) である。
【請求項１７】
ＩＳの値が、入力信号及び応答時間の関数として決定されることを特徴とする請求項16の方法。
【請求項１８】
Ｘ≧2.0 であることを特徴とする請求項16または17の方法。
【請求項１９】
多速度機械式変速機はレンジ形複式変速機であり、複式レンジアップシフトの場合だけ、さらに、Ｙを正の回転速度として、式：
（ＯＳ・ＧＲt ）＞ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）−Ｙ
が成り立つ時だけ、目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始することを特徴とする請求項16または17の方法。
【請求項２０】
Ｘ≧2.0 であることを特徴とする請求項19の方法。
【請求項２１】
Ｋが約30rpm であることを特徴とする請求項16または17の方法。
【請求項２２】
Ｋが約30rpm であることを特徴とする請求項19の方法。
【請求項２３】
複数の選択可能な歯車比(GR)を有し、その各々と対応して連結及び切り離される噛み合いジョー部材の対（112,114 ; 116,118)が設けられ、非噛み合いカップリング(C) によって原動機(E) に駆動連結される入力軸(16)、及び車両駆動ホィールに連結する出力軸(90)を備える多速度機械式変速機と、
入力軸回転速度(IS)及び出力軸回転速度(OS)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、選択された噛み合いジョークラッチ部材の対を選択的に連結及び切り離しするシフトアクチュエータ(27)を含むシステムアクチュエータ(23、27、29)へコマンド出力信号を送る制御装置(CPU) とを備えており、
前記シフトアクチュエータは、このアクチュエータがコマンド出力信号に応答して、選択対の噛み合いジョークラッチ部材を常時切り離された位置から初期噛み合い連結位置へ移動させるために必要な時間である応答時間を備えている、形式の車両用機械式自動変速装置(10)のシフトを制御する制御装置であって、
前記変速機のニュートラル状態から目標歯車比（ＧＲt）へのシフトを実行する必要条件を決定する手段と、
初期の噛み合い係合時の前記目標歯車比に対応した第１、第２ジョークラッチ部材（114/118;112/116)の回転速度差の最大受入れ可能値(Ｋ）を決定する手段と、
前記入力軸回転速度と前記出力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値を感知する手段と、
前記シフトアクチュエータに前記目標歯車比に対応した第１、第２ジョークラッチ部材の係合を開始するように瞬時に指令する場合に、(i)入力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値、(ii)出力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値、(iii) 前記応答時間、の少なくとも１つの関数として、初期噛み合い係合時の前記目標歯車比に対応した前記第１、第２ジョークラッチ部材の予想回転速度を示す値を決定する手段と、
前記目標歯車比と対応した前記第１ジョークラッチ部材の予想回転速度と前記最大受入れ可能値（Ｋ）よりも大きくない値との合算値が、前記目標歯車比と対応した前記第２ジョークラッチ部材の予想回転速度と前記最大受入れ可能値よりも大きくない値との差に等しい場合、前記目標歯車比と対応した噛み合いジョークラッチ部材の対の係合を開始するために前記シフトアクチュエータにコマンド出力信号を出力する手段と、
前記目標歯車比と対応した前記噛み合いジョークラッチ部材の対の係合を開始させるための前記コマンド出力信号に応答する手段とを含み、
次式が成り立つ時にのみ、
（ＯＳ・ＧＲt ）＋Ｋ≧ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）−（Ｋ／Ｘ）
前記コマンド出力信号を前記シフトアクチュエータへ送って、目標歯車比（ＧＲt ）に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始するための手段(31)を有していることを特徴とする制御装置。
ここで、
０Ｓ＝出力軸速度(rpm) 、
ＧＲt ＝目標歯車比の数値、
Ｋ＝正の回転数、
Ｘ＞1.0 、
ＩＳ ＝前記目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の初期噛み合い連結時の予想される入力軸速度(rpm) である。
【請求項２４】
ＩＳの値が、入力信号及び応答時間の関数として決定されることを特徴とする請求項23の制御装置。
【請求項２５】
Ｘ≧2.0 であることを特徴とする請求項23または24の制御装置。
【請求項２６】
多速度機械式変速機はレンジ形複式変速機であり、複式レンジアップシフトの場合だけ、さらに、Ｙを正の回転速度として、式：
（ＯＳ・ＧＲt ）＞ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）−Ｙ
が成り立つ時だけ、目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始することを特徴とする請求項23または24の制御装置。
【請求項２７】
多速度機械式変速機はレンジ形複式変速機であり、複式レンジアップシフトの場合だけ、さらに、Ｙを正の回転速度とした場合に式：
（ＯＳ・ＧＲt ＞ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）−Ｙ
が成り立つ時だけ、目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始することを特徴とする請求項25の制御装置。
【請求項２８】
カップリングが、摩擦クラッチであることを特徴とする請求項25の制御装置。
【請求項２９】
ｆＧＲt をＧＲt の値の増減に伴って値がそれぞれ増減するＧＲt の関数、Ｋmin を一定の最小値とした時、ＫがｆＧＲt 及びＫmin のうちの大きい方に等しいことを特徴とする請求項１ないし４、16または17のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
Ｋmin が約30rpm であることを特徴とする請求項29の方法。
【請求項３１】
ｆＧＲt をＧＲt の値の増減に伴って値がそれぞれ増減するＧＲt の関数、Ｋmin を一定の最小値とした時、ＫがｆＧＲt 及びＫmin のうちの大きい方に等しいことを特徴とする請求項９の方法。
【請求項３２】
Ｋmin が約30rpm であることを特徴とする請求項31の方法。
【請求項３３】
ｆＧＲt をＧＲt の値の増減に伴って値がそれぞれ増減するＧＲt の関数、Ｋmin を一定の最小値とした時、ＫがｆＧＲt 及びＫmin のうちの大きい方に等しいことを特徴とする請求項19の方法。
【請求項３４】
Ｋmin が約30rpm であることを特徴とする請求項33の方法。
【請求項３５】
ｆＧＲt をＧＲt の値の増減に伴って値がそれぞれ増減するＧＲt の関数、Ｋmin を一定の最小値とした時、ＫがｆＧＲt 及びＫmin のうちの大きい方に等しいことを特徴とする請求項10、11、23または24のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３６】
Ｋmin が約30rpm であることを特徴とする請求項35の装置。
【請求項３７】
多速度機械式変速機はレンジ形複式変速機であり、複式レンジアップシフトの場合だけ、さらに、Ｙを正の回転速度とした場合に式：
（ＯＳ・ＧＲt ＞ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）−Ｙ
が成り立つ時だけ、目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始できるようにする手段を有していることを特徴とする請求項35の装置。
【請求項３８】
多速度機械式変速機はレンジ形複式変速機であり、複式レンジアップシフトの場合だけ、さらに、Ｙを正の回転速度とした場合に式：
（ＯＳ・ＧＲt ）＞ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）−Ｙ
が成り立つ時だけ、目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始することを特徴とする請求項29の方法。
【請求項３９】
Ｋmin が約30rpm であることを特徴とする請求項38の方法。
【請求項４０】
複数の選択可能な歯車比(GR)を有し、その各々と対応して連結及び切り離される噛み合いジョー部材の対（112,114 ; 116,118)が設けられ、非噛み合いカップリング(C) によって原動機(E) に駆動連結される入力軸(16)、及び車両駆動ホィールに連結する出力軸(90)を備える多速度機械式変速機と、
入力軸回転速度(IS)及び出力軸回転速度(OS)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、選択された噛み合いジョークラッチ部材の対を選択的に連結及び切り離しするシフトアクチュエータ(27)を含むシステムアクチュエータ(23、27、29)へコマンド出力信号を送る制御装置(CPU) とを備えており、
前記シフトアクチュエータは、このアクチュエータがコマンド出力信号に応答して、選択対の噛み合いジョークラッチ部材を常時切り離された位置から初期噛み合い連結位置へ移動させるために必要な時間である応答時間を備えている、形式の車両用機械式自動変速装置(10)のシフトを制御する方法であって、
前記変速機のニュートラル状態から目標歯車比（ＧＲt）へのシフトを実行する必要条件を決定し、
初期の噛み合い係合時の前記目標歯車比に対応した第１、第２ジョークラッチ部材（114/118;112/116)の回転速度差の最大受入れ可能値(Ｋ）を決定し、
最小合計同期域（Ｚ）を決定し、
前記入力軸回転速度と前記出力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値を感知し、
前記シフトアクチュエータに前記目標歯車比に対応した第１、第２ジョークラッチ部材の係合を開始するように瞬時に指令する場合に、(i)入力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値、(ii)出力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値、(iii) 前記応答時間、の少なくとも１つの関数として、初期噛み合い係合時の前記目標歯車比に対応した前記第１、第２ジョークラッチ部材の予想回転速度を示す値を決定し、
前記目標歯車比と対応した前記第１ジョークラッチ部材の予想回転速度と、前記最大受入れ可能値（Ｋ）と前記最小合計同期域（Ｚ）との差（Ｚ−Ｋ）に等しい値との合算値が、前記目標歯車比と対応した前記第２ジョークラッチ部材の予想回転速度と前記最大受入れ可能値（Ｋ）よりも大きくない値との合計値に等しい場合、前記目標歯車比と対応した噛み合いジョークラッチ部材の対の係合を開始するために前記シフトアクチュエータにコマンド出力信号を出力し、
前記目標歯車比と対応した前記噛み合いジョークラッチ部材の対の係合を開始させるための前記コマンド出力信号に応答する、各ステップを有し、
次式が成り立つ時にのみ
Ｋ≧Ｚでは、（ＯＳ・ＧＲt ）＋Ｋ≧ＩＳ ＞（ＯＳ・ＧＲt ）
Ｋ＜Ｚでは、（ＯＳ・ＧＲt ）＋Ｋ≧ＩＳ ＞（ＯＳ・ＧＲt ）−（Ｚ−Ｋ）
前記コマンド出力信号を前記シフトアクチュエータへ送って、目標歯車比（ＧＲt ）に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始することを特徴とする方法。
ここで、
０Ｓ＝出力軸速度(rpm) 、
ＧＲt ＝目標歯車比の数値、
Ｋ＝正の回転数、
Ｚ＝最小合計同期域(rpm) 、
ＩＳ ＝前記目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の初期噛み合い連結時の予想される入力軸速度(rpm) である。
【請求項４１】
ＩＳ の値が、入力信号及び応答時間の関数として決定されることを特徴とする請求項40の方法。
【請求項４２】
ｆＧＲt をＧＲt の値の増減に伴って値がそれぞれ増減するＧＲt の関数、Ｋmin を一定の最小値とした時、ＫがｆＧＲt 及びＫmin のうちの大きい方に等しいことを特徴とする請求項40または41の方法。
【請求項４３】
Ｋmin が約30rpm であることを特徴とする請求項42の方法。
【請求項４４】
Ｚが約45rpm であることを特徴とする請求項40または41の方法。
【請求項４５】
Ｚが約45rpm であることを特徴とする請求項42の方法。
【請求項４６】
Ｚが約45rpm であることを特徴とする請求項43の方法。
【請求項４７】
複数の選択可能な歯車比(GR)を有し、その各々と対応して連結及び切り離される噛み合いジョー部材の対（112,114 ; 116,118)が設けられ、非噛み合いカップリング(C) によって原動機(E) に駆動連結される入力軸(16)、及び車両駆動ホィールに連結する出力軸(90)を備える多速度機械式変速機と、
入力軸回転速度(IS)及び出力軸回転速度(OS)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、選択された噛み合いジョークラッチ部材の対を選択的に連結及び切り離しするシフトアクチュエータ(27)を含むシステムアクチュエータ(23、27、29)へコマンド出力信号を送る制御装置(CPU) とを備えており、
前記シフトアクチュエータは、このアクチュエータがコマンド出力信号に応答して、選択対の噛み合いジョークラッチ部材を常時切り離された位置から初期噛み合い連結位置へ移動させるために必要な時間である応答時間を備えている、形式の車両用機械式自動変速装置(10)のシフトを制御する制御装置であって、
前記変速機のニュートラル状態から目標歯車比（ＧＲt）へのシフトを実行する必要条件を決定する手段と、
初期の噛み合い係合時の前記目標歯車比に対応した第１、第２ジョークラッチ部材（114/118;112/116)の回転速度差の最大受入れ可能値(Ｋ）を決定する手段と、
最小合計同期域（Ｚ）を決定する手段と、
前記入力軸回転速度と前記出力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値を感知する手段と、
前記シフトアクチュエータに前記目標歯車比に対応した第１、第２ジョークラッチ部材の係合を開始するように瞬時に指令する場合に、(i)入力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値、(ii)出力軸回転速度を示す前記入力信号の現在値、(iii) 前記応答時間、の少なくとも１つの関数として、初期噛み合い係合時の前記目標歯車比に対応した前記第１、第２ジョークラッチ部材の予想回転速度を示す値を決定する手段と、
前記目標歯車比と対応した前記第１ジョークラッチ部材の予想回転速度と、前記最大受入れ可能値（Ｋ）と前記最小合計同期域（Ｚ）との差（Ｚ−Ｋ）に等しい値との合算値が、前記目標歯車比と対応した前記第２ジョークラッチ部材の予想回転速度と前記最大受入れ可能値（Ｋ）よりも大きくない値との合計値に等しい場合、前記目標歯車比と対応した噛み合いジョークラッチ部材の対の係合を開始するために前記シフトアクチュエータにコマンド出力信号を出力する手段と、
前記目標歯車比と対応した前記噛み合いジョークラッチ部材の対の係合を開始させるための前記コマンド出力信号に応答する手段とを含み、
次式が成り立つ時にのみ
Ｋ≧Ｚでは、（ＯＳ・ＧＲt ）＋Ｋ≧ＩＳ ＞（ＯＳ・ＧＲt ）
Ｋ＜Ｚでは、（ＯＳ・ＧＲt ）＋Ｋ≧ＩＳ ＞（ＯＳ・ＧＲt ）−（Ｚ−Ｋ）
前記コマンド出力信号を前記シフトアクチュエータへ送って、目標歯車比（ＧＲt ）に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始するための手段(31)を有していることを特徴とする制御装置。
ここで、
０Ｓ＝出力軸速度(rpm) 、
ＧＲt ＝目標歯車比の数値、
Ｋ＝正の回転数、
Ｚ＝最小合計同期域(rpm) 、
ＩＳ ＝前記目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の初期噛み合い連結時の予想される入力軸速度(rpm) である。
【請求項４８】
ＩＳ の値が、入力信号及び応答時間の関数として決定されることを特徴とする請求項47の制御装置。
【請求項４９】
カップリングが、摩擦クラッチであることを特徴とする請求項47または48の制御装置。
【請求項５０】
ｆＧＲt をＧＲt の値の増減に伴って値がそれぞれ増減するＧＲt の関数、Ｋmin を一定の最小値とした時、ＫがｆＧＲt 及びＫmin のうちの大きい方に等しいことを特徴とする請求項47または48の装置。
【請求項５１】
Ｋmin が約30rpm であることを特徴とする請求項50の装置。
【請求項５２】
多速度機械式変速機はレンジ形複式変速機であり、複式レンジアップシフトの場合だけ、さらに、Ｙを正の回転速度とした場合に式：
（ＯＳ・ＧＲt ）＞ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）−Ｙ
が成り立つ時だけ、目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始することを特徴とする請求項50の装置。
【請求項５３】
Ｋmin が約30rpm であることを特徴とする請求項52の装置。
【請求項５４】
多速度機械式変速機はレンジ形複式変速機であり、複式レンジアップシフトの場合だけ、さらに、Ｙを正の回転速度とした場合に式：
（ＯＳ・ＧＲt ）＞ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）−Ｙ
が成り立つ時だけ、目標歯車比に対応した噛み合いクラッチ部材の対の連結を開始することを特徴とする請求項47の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、少なくとも半自動化した車両用機械式変速装置における噛み合いジョークラッチの連結を制御する装置および方法に関するものである。特に、本発明は、エンジン／入力軸で駆動されるクラッチ部材が出力軸と駆動関係にあるクラッチ部材よりわずかに（好ましくは約１０ないし５０ｒｐｍ  だけ）高速の回転速度で回転している時、変速機ジョークラッチを連結させるか、連結するように押し付ける、自動化した車両用機械式変速装置用の制御装置／方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば重量形トラクタ−セミトレーラ車両等の車両用の全自動または半自動機械式変速装置は公知であり、米国特許第４，３６１，０６０  号、第４，５９５，９８６  号、第４，６１４，１２６  号、第４，６４８，２９０  号、第４，６７６，１１５  号第４，７８４，０１９  号、第４，８７４，８８１  号、第４，８９９，６０７  号、第５，０５０，４２７  号及び第５，１３６，８９７  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、これらの自動変速装置は一般的にセンサを利用して、駆動モードまたはシフト選択、スロットルペダル位置、現在の連結比、及びエンジン、入力軸及び／または出力軸の速度等の情報をコントローラへ送っていた。一般的にマイクロプロセッサベースのコントローラがこれらの入力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様々なアクチュータ、例えばエンジン燃料供給装置、マスタークラッチオペレータ及び／または変速機シフトアクチュエータへ送った。一般的に、入力軸及びそれに関連した歯車機構を出力軸回転速度にほぼ同期した回転速度で目標歯車比で回転させるために、エンジン燃料供給操作、入力軸またはエンジンブレーキ及び／または動力シンクロナイザが用いられていた。
【０００４】
様々なアクチュエータの既知の応答時間を考えて、入力軸速度（ＩＳ）  が同期域（同期ウインドー）に、すなわち出力軸速度に目標歯車比の数値を掛けた積（ＯＳ・ＧＲｔ  ）±許容値（一般的に約±４０ｒｐｍ  ）に接近すると、目標比ジョークラッチ部材が初期連結した時に予想入力軸速度（ＩＳｅ  ）が許容範囲に入ると予想して、目標歯車比に対応したジョークラッチが連結するように命じられた。
【０００５】
従来形車両用機械式自動変速装置のコントローラは、一般的に満足できるもので、十分に同期したジョークラッチ連結を行うことができたが、完全には満足できるものではなく、特にダウンシフトでは、連結中の目標歯車比に対応したジョークラッチが、入力軸と駆動関係にあるジョークラッチ部材が出力軸と駆動関係にあるジョークラッチ部材より低速で回転している時に連結する傾向があった。入力軸が正確な同期速度よりわずかに低速である時にジョークラッチを連結することによって、車両がわずかに制動されるが、これは、運転者にとっては、入力軸が真の同期速度よりわずかに高速である時にジョークラッチを連結することによって得られるわずかな「プッシュ」ほど心地よいものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、現在の車両速度（ＯＳ）で目標歯車比（ＧＲｔ  ）の連結を行うための入力軸の正確な同期速度と同じか、それよりわずかに高速の入力軸速度でジョークラッチを連結させる、または連結するようにする車両用の少なくとも半自動化された機械式変速装置の制御装置／方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、請求項１，１０，１６，２３，４０，４７，５５，５７に記載する構成を備えており、各項における式の判定条件での入力軸速度でジョークラッチを連結させるものである。
【０００８】
即ち、本発明の車両用全自動または半自動化機械式変速装置の制御方法／装置では、アップシフト及びダウンシフトの両方に対して、入力軸が正確な同期速度（ＯＳ・ＧＲｔ  ）と同じか、それよりわずかに高速である時にジョークラッチを連結させる。
【０００９】
これにより、従来技術の欠点を解決または最小限に抑え、ジョークラッチの連結時に車両はわずかな「プッシュ感」を感じるが、これは非常に望ましいものである。
【００１０】
好適な実施例では、これは、ＩＳ＝入力軸速度、０Ｓ＝出力軸速度、ＧＲｔ  ＝目標歯車比における減速率の数値、Ｋ＝正の定数（約２０ないし４０ｒｐｍ  ）である場合、同期域を（ＯＳ・ＧＲ）＋Ｋ≧ＩＳ≧（ＯＳ・ＧＲ）−Ｋから（ＯＳ・ＧＲ）＋Ｋ≧ＩＳ＞（ＯＳ・ＧＲ）に変更することによって達成される。
【００１１】
許容係数Ｋの値は、最も荒い許容シフトの関数として選択され、例えば米国特許第５，０５２，５３５  号を参照されたい。その開示内容は参考として本説明に含まれる。以下にさらに詳細に説明するように、Ｋの値は、目標歯車比の数値の関数でもよい。
【００１２】
本発明の幾分望ましくない変更例として、アクチュエータ及びコントローラがジョークラッチを上記同期域で連結させることができる十分な応答性を備えていない場合、同期域を、Ｘが１より大きい正の数である時に（ＯＳ・ＧＲ）＋Ｋ≧ＩＳ＞（ＯＳ・ＧＲ）−（Ｋ／Ｘ）で定めることができる。
【００１３】
例えば、Ｋ＝３０、Ｘ＝２の場合、
同期域は（ＯＳ・ＧＲ）＋３０≧ＩＳ＞（ＯＳ・ＧＲ）−１５になり、装置が「プッシュ」でジョークラッチを連結する傾向は２：１（すなわち約６７％）になる。
【００１４】
さらなる変更例として、低い歯車比（高い減速率）の場合、Ｋの値を、最小値、例えば３０ｒｐｍ  に達するまでは、目標歯車比の減速率の数値に伴って変化させることができる。
【００１５】
さらなる実施例では、最小合計同期域Ｚが定められ（例えば45rpm ）、Ｋが最小値（例えば30rpm ）を備えた減速率の数値の関数であり、同期域が、Ｋ≧Ｚでは（ＯＳ・ＧＲ）＋Ｋ≧ＩＳ＞（ＯＳ・ＧＲ）で、Ｋ＜Ｚでは（ＯＳ・ＧＲ）＋Ｋ≧ＩＳ＞（ＯＳ・ＧＲ）−（Ｚ−Ｋ）で定められる。
【００１６】
実際に、入力軸速度は、ダウンシフト中は同期が得られるまで一般的に増加し、アップシフト中は同期が得られるまで一般的に減少するので、本発明の制御装置／方法によれば、ジョークラッチを連結するコマンドは、従来技術に較べてダウンシフトの場合はわずかに遅れ、アップシフトの場合はおそらくわずかに進むであろう。
【００１７】
上記実施例で考えられる例外は、レンジ形複式変速機の場合であり、これは米国特許第５，１９３，４１０  に記載されており、その開示内容が参考として本説明に含まれているが、その場合には複式レンジアップシフトで、レンジ部シンクロナイザの適正な作動を確保するため、目標歯車比の主部ジョークラッチに連結できるように変速機を付勢することによって、Ｚを正の回転速度とした場合に（ＯＳ・ＧＲ）＞ＩＳ≧（ＯＳ・ＧＲ）−Ｚとなるようにして、シフト特性の調整が図られる。
【００１８】
【実施例】
好適な実施例についての以下の説明から、この考えられる例外が理解されるであろう。
【００１９】
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説明を読めば明らかになるであろう。
【００２０】
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。「内向き」及び「外向き」は、それぞれ装置またはその一部分の構造中心に向かう方向、及びそれから離れる方向を示している。この用語定義には、上記の語句、その派生語、及び同様な意味の語句が含まれる。
【００２１】
「複式変速機」は、前進多速度主変速部と多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をさらに補助変速部で選択された歯車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伝達装置を表すために用いられている。
【００２２】
「同期クラッチアセンブリ」及び同様な意味の言葉は、クラッチの部材と共に使用された、クラッチ連結の開始時に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において、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ないようにした噛み合い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。
【００２３】
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シフトすることである。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シフトすることである。
【００２４】
本発明の制御装置／方法によって制御するのに特に適した形式の車両用機械式自動変速装置１０が、図１及び図２に概略的に示されている。全自動及び半自動化された機械式変速装置は従来より公知であり、例えば上記米国特許第４，３６１，０６０  号、第４，５９５，９８６  号、第４，６１４，１２６  号、第４，６４８，２９０  号、第４，６７６，１１５  号第４，７８４，０１９  号、第５，０５３，９６１  号及び第５，１３６，８９７  号に記載されている。
【００２５】
図１に概略的に示されているように、車両用機械式自動変速装置１０には、摩擦マスタークラッチＣ等のカップリングを介して公知のディーゼルエンジン等の燃料制御形エンジンＥによって駆動される自動化多速度チェンジギヤ変速機１１が設けられている。自動化変速機１１の出力部は、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材に駆動連結される出力軸９０であり、公知である。
【００２６】
エンジンＥのクランク軸２０は、マスター摩擦クラッチＣの駆動プレート１８を駆動し、そのプレートは変速機１１の入力軸１６を駆動する従動プレート２２と摩擦係合可能である。
【００２７】
上記の動力系統部品は、以下に簡単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。これらの装置には、運転者操作式スロットル装置の運転者設定位置（ＴＨＬ）を感知するスロットルペダル位置またはスロットル開度モニターアセンブリ21と、エンジンＥへの燃料供給量を制御する燃料制御装置23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25と、マスタークラッチＣ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シフトアクチュエータ27と、変速機入力軸16の回転速度を感知する入力軸速度センサ98と、変速機11を選択歯車比へシフトさせ、また歯車ニュートラル状態及び／または現在の連結歯車比を表す信号を発生する変速機アクチュエータ29と、出力軸90の回転速度を感知する出力軸速度センサ100 とが含まれている。
【００２８】
シフトアクチュエータ27はいずれの公知の形式でもよく、例えば上記米国特許第4,874,881 号及び第4,899,607 号に示されている。
【００２９】
上記装置は情報を中央処理装置すなわちコントローラ３１へ送り、それからコマンド信号を受け取る。中央処理装置３１には、従来より公知のアナログ及び／またはデジタル電子計算及び論理回路が含まれる。好ましくは、中央処理装置はマイクロプロセッサベースであり、その一例が上記米国特許第４，５９５，９８６  号に記載されている。
【００３０】
中央処理装置３１はまた、運転者が車両の後進（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）または前進（Ｄ）作動モードを選択できるシフト制御アセンブリ３３からも情報を受け取る。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／または空気圧力を様々な感知、作動及び／または処理装置へ送る。
【００３１】
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、米国特許第４，９５９，９８６  号、第４，５７６，０６５  号及び第４，４４５，３９３  号に詳細に記載されており、それらの開示内容は参考として本説明に含まれる。
【００３２】
センサ21、23、25、27、98、29及び100 は、それらによって監視されたパラメータ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、アクチュエータ23、27及び29は、中央処理装置31からのコマンド出力信号に応じた作動を実施する公知の電気、空気圧または電気空気式のものにすることができる。
【００３３】
中央処理装置３１は、複数の直接入力に加えて、少なくともセンサ２３、２５及び／または９８からの入力信号を微分してエンジン、変速機入力軸及び／または変速機出力軸の回転加速率及び／または減速率を表す計算信号を発生する回路を備えることができる。また、中央処理装置３１には、センサ９８及び１００  からの入力信号を比較して、変速機１１が特定の歯車比に連結していることを確認及び認識できるようにする回路及び論理規則等を設けることもできる。
【００３４】
自動変速機１１の構造的詳細は、図２を参照すればわかるであろう。複式変速機１１では、多速度主変速部１２がレンジ形補助部１４に直列に連結されている。変速機１１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等の原動機によって駆動される入力軸１６を備えており、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が変速機入力軸１６に回転可能に固着されている。
【００３５】
従来技術から公知のように、迅速なアップシフトを行うことができるように、ＣＰＵ３１で操作される入力軸ブレーキＢを設けることが好ましい。
【００３６】
機械式変速機１１のような変速機は公知であり、例えば米国特許第３，１０５，３９５  号、第３，２８３，６１３  号、第４，７５４，６６５  号及び第５，１９３，４１０  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。
【００３７】
主変速部１２では、入力軸１６が入力歯車２４を備えて、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た主軸２８の径方向に対向する位置に配置されている。
【００３８】
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。副軸の各々には、同一群の副軸歯車３８、４０、４２、４４、４６及び４８が固定されてともに回転することができる。
【００３９】
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、公知のようにすべりジョークラッチカラー６０、６２及び６４よって一度に１つが主軸２８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。
【００４０】
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アクチュエータ27に対応し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及び64は、公知の非同期複動形ジョークラッチ形式にすることができる。
【００４１】
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と常時噛み合っている。また、主変速部１２には５段階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率が非常に高いため、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ローすなわち「クリーパ」歯車と見なす必要がある場合が多いことに注意されたい。
【００４２】
従って、主変速部１２には５段階の前進速度が設けられているが、前進速度のうちの４段階だけが、共に使用されている補助レンジ変速部１４と組み合わされるので、一般的に「４＋１」主部と呼ばれている。
【００４３】
ジョークラッチ60、62及び64は３位置クラッチであって、シフトアクチュエータ27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、一度にクラッチ60、62及び64のうちの１つだけが連結可能であり、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。
【００４４】
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内で軸受７８及び８０によって支持されている副軸７６を有しており、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に固定された出力歯車８８と常時噛み合っている。
【００４５】
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、複式変速機１０の低レンジ作動用に歯車８６を主軸２８に、あるいは直結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設けられている。
【００４６】
レンジ形補助部１４は、平歯車またはらせん形歯車機構を用いた２速度部として図示されているが、本発明は、スプリッタまたはスプリッタ／レンジ結合形補助部を用いた複式変速機、選択可能なレンジ比が３つ以上あるもの、及び／または遊星形歯車機構を用いたものにも適用可能である。また、クラッチ６０、６２または６４のいずれか１つまたは複数が同期ジョークラッチ形式であり、変速部１２及び／または１４が単一副軸形でもよい。
【００４７】
図３は、本発明の制御装置／方法によって自動化された形式の大型車用機械式チェンジギヤ変速機に用いられる典型的なジョークラッチ構造を示している。
【００４８】
簡単に説明すると、主軸歯車５４及び５６が、主軸２８を取り囲んで半径方向に浮動した状態で設けられて、スペーサ部材１０２  によって主軸２８に対して所定の軸方向位置に維持されており、これは米国特許第３，８９４，６２１  号及び第４，９４９，５８９  号にさらに詳細に記載されており、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。
【００４９】
クラッチカラー６２及び６４には、主軸２８の外径表面に設けられた外側スプライン１０６  とすべり係合する内側スプライン１０４  が設けられている。クラッチカラー６２及び６４は、それぞれシフトアクチュエータ２７によって制御されるシフトフォーク１０８  及び１１０  によって主軸２８上で軸方向の位置決めが行われる。シフトカラー６２には、主軸歯車５４に設けられたジョークラッチ歯１１４  と選択的に噛み合うジョークラッチ歯１１２  が設けられている。シフトカラー６４には、主軸歯車５６に設けられたジョークラッチ歯１１８  と選択的に噛み合うジョークラッチ歯１１６  が設けられている。
【００５０】
公知のように、歯車５４を主軸２８に滑らかに連結するため、主軸歯車５４が主軸２８及びそれと共転しているクラッチカラー６２の回転速度にほぼ等しい回転速度で回転している時に、クラッチカラー６２を最右側へ移動させてクラッチ歯１１２  をクラッチ歯１１４  に噛み合わせなければならない。
【００５１】
補助レンジ部１４がその高速または低速比に連結したままであるとすると、クラッチカラー及び主軸２８の回転速度は、レンジ部の比及び出力軸の回転速度（ＯＳ）によって決定される。主変速部１２のギヤチェンジ作業中は、車両の対地速度、従って出力軸９０の回転速度がほぼ一定のままである。主軸歯車５４及び５６の回転速度は、その歯車比及び入力軸１６の回転速度（ＩＳ）の関数である。
【００５２】
従って、主軸歯車の１つを連結するためのほぼ同期した状態を得るため、エンジンＥへの燃料供給の制御及び／またはアップシフトブレーキＢの操作によって入力軸１６の速度を調整する。
【００５３】
従来から公知のように、特定の目標歯車比を連結するために正確に同期した状態であれば、ＩＳ＝ＯＳ×ＧＲt であり、クラッチＣがすべりを生じずに完全に連結した場合、ＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ×ＧＲt である。実際に、ジョークラッチ部材が所定量、例えば約20〜40 rpmだけ同期が外れていても、許容シフトを達成できる。従って、特定の目標歯車比に連結するためのシフト同期域は、ＩＳ＝（ＯＳ×ＧＲt ）±20〜40 rpmになる。
【００５４】
従来の全自動または半自動化変速装置では様々なアクチュエータの反応時間は、エンジン及び／または入力軸の回転速度の変化率と同様に、既知または所定値であった。これらのパラメータに基づいて、入力軸がほぼ同期速度に近づくと、予想される入力軸回転速度（ＩＳ ）が出力軸速度に目標歯車比を掛けた積±所定の定数になった時にクラッチ歯が連結すると予想して、ＥＣＵ31は様々なアクチュエータへコマンド出力信号を送って、選択された目標歯車比へのシフトを開始できるようにした。
【００５５】
従来形車両用機械式自動変速装置コントローラは一般的に満足できるもので、十分に同期したジョークラッチ連結を行うことができたが、完全には満足できるものではなく、特にダウンシフトでは、連結中の目標歯車比に対応したジョークラッチが、入力軸と駆動関係にある第１ジョークラッチ部材、すなわち主軸歯車側のクラッチ歯が、出力軸と駆動関係にある第２ジョークラッチ部材（すなわちジョークラッチカラー側のクラッチ歯）より低速で回転している時に連結する傾向があった。
【００５６】
その結果、入力軸が正確な同期速度よりわずかに低速である時にジョークラッチが連結することによって、車両がわずかに制動される。この制動は、入力軸が真の同期速度よりわずかに高速の回転速度である時にジョークラッチを連結することによって得られるわずかな「プッシュ動作」と比べると、運転者には心地よいものではない。
【００５７】
本発明の制御装置／方法によれば、図４のフローチャートに概略的に示されているように、入力軸が目標歯車比に連結するための正確な同期速度と同じか、それよりわずかに高速で回転している時、ＥＣＵがジョークラッチを連結させるか、させようとする。これによって、ジョークラッチの連結時に車両はわずかな「プッシュ感」を感じるか、感じる傾向にあり、これは運転者に非常に望ましい感覚であることがわかっている。
【００５８】
これは、ＩＳ＝予想される入力軸速度、０Ｓ＝出力軸速度、ＧＲt ＝目標歯車比における減速率の数値、Ｋ＝正の定数（例えば40 rpm以上）である場合、同期域を
（ＯＳ×ＧＲt ）＋Ｋ≧ＩＳ ＞（ＯＳ×ＧＲt ）−Ｋ
から
（ＯＳ×ＧＲ）＋Ｋ≧ＩＳ≧（ＯＳ×ＧＲt ）
に変更することによって達成される。
【００５９】
実際に、入力軸速度は、ダウンシフト中は同期が得られるまで一般的に増加し、アップシフト中は同期が得られるまで一般的に減少するので、本発明の制御装置／方法によれば、ジョークラッチを連結するコマンドは、従来技術に較べてダウンシフトの場合はわずかに遅れ、アップシフトの場合はおそらくわずかに進むであろう。
【００６０】
図４に示されている本発明の制御装置／方法を説明するフローチャートを参照しながら説明すると、予想されるＩＳは、様々なアクチュエータがＣＰＵ31からのコマンド出力信号に応答して目標歯車比に対応したジョークラッチ歯を初期連結させる時間にほぼ等しい時間が経過した後の入力軸回転速度の予想値である。
【００６１】
従って、本発明の好適な実施例は、入力軸の回転速度が、現在の車両状態で目標歯車比の連結を行うための正確な同期回転速度と同じか、それよりわずかに高速である時にジョークラッチを連結することができるようにする機械式自動変速装置の制御方法およびその装置を提供していることがわかるであろう。
【００６２】
許容係数Ｋの値は、最も荒い許容シフトの関数として選択され、例えば前記米国特許第５，０５２，５３５  号を参照されたい。Ｋの値は、目標比の数値の関数でもよい。
【００６３】
本発明の幾分望ましくない変更例として、アクチュエータ及びコントローラがジョークラッチを上記同期域で連結させることができる十分な応答性を備えていない場合、同期域を、
Ｘが１より大きい正の数である時に、
（ＯＳ・ＧＲ）＋Ｋ≧ＩＳ＞（ＯＳ・ＧＲ）−（Ｋ／Ｘ）
で定めることができる。
【００６４】
例えば、Ｋ＝３０、Ｘ＝２の場合、同期域は（ＯＳ・ＧＲ）＋３０≧ＩＳ＞（ＯＳ・ＧＲ）−１５になり、装置が「プッシュ」でジョークラッチを連結する傾向は２：１（すなわち約６７％）になる。
【００６５】
さらなる変更例として、低い歯車比（高い減速率）の場合、Ｋの値を、最小値、例えば３０  ｒｐｍに達するまでは、目標歯車比の減速率の数値に伴って変化させることができる。
【００６６】
【表１】
0003581991.tif 000002
に示されているように、Ｋは｛（２０・ＧＲ）−１９｝及び３０のうちの大きい方の値を取る。図１及び図２に示されている形式の変速機用の減速比率及び典型的な許容係数値を示す表である。
【００６７】
さらなる実施例では、最小合計同期域Ｚが定められ（例えばＺ＝45 rpm）、Ｋが最小値（例えば30 rpm）を備えた減速率の数値の目標歯車比の数値の関数（例えば｛（20・ＧＲ）−19｝であり、同期域が、
Ｋ≧Ｚでは（ＯＳ・ＧＲ）＋Ｋ≧ＩＳ＞（ＯＳ・ＧＲ）で、
Ｋ＜Ｚでは（ＯＳ・ＧＲ）＋Ｋ≧ＩＳ＞（ＯＳ・ＧＲ）−（Ｚ−Ｋ）
で定められる。表１の第４欄の同期域は、上記例によって定められた同期域を示している。
【００６８】
高い減速率の低速比、例えば前進１０速変速機の第１〜第５速比では、幾分広い同期域を用いることが望ましく、許容できる。車両の登坂時に、すなわちＥＳ／ＩＳ及びＯＳの両方が減少する時にアップシフトを行うことができるようにするため、広い同期域が必要である。さらに、それらの速度比では、減速率が大きいほど、駆動系統のばね率が低くなる、すなわち弱くなるため、同期ジョークラッチ連結の荒さが緩和される。
【００６９】
上記実施例で考えられる例外は、レンジ形複式変速機の場合であり、これは米国特許第５，１９３，４１０  に記載されており、その場合には複式レンジアップシフト、例えば第５速から第６速へのアップシフト、または第５速から第７速へのスキップアップシフトで、レンジ部シンクロナイザの適正な作動を確保するため、目標歯車比の主部ジョークラッチに連結できるように変速機を付勢することによって、
（ＯＳ・ＧＲ）＞ＩＳ≧（ＯＳ・ＧＲ）−Ｋ（またはＹ、いずれか大きい方）となるようにして、シフト特性の調整が図られる。
【００７０】
好適な実施例についての説明から、この考えられる例外が理解されるであろう。
【００７１】
以上に本発明を詳細に説明してきたが、明細書を読んで理解すれば、当業者であれば様々な変更を考えることができるであろう。発明の精神の範囲内のそのような変更は、本発明に含まれる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、予想される入力軸速度の同期域を（ＯＳ・ＧＲt ）＋Ｋ≧ＩＳ ≧（ＯＳ・ＧＲt ）の判定条件により定め、入力軸が真の同期速度ＯＳ・ＧＲt と同じか、それよりわずかに高速で回転している時にジョークラッチを連結させることができるようにし、これによりジョークラッチの連結時に「プッシュ」感を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御方法／装置によって制御するのに特に適した形式の機械式自動変速装置の概略図である。
【図２】本発明の制御装置／方法によって制御される車両用機械式変速装置の概略図である。
【図３】図１及び２の機械式自動変速装置に用いられている典型的な噛み合いジョークラッチアセンブリの部分断面図である。
【図４】本発明の制御装置／方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１０  車両用機械式自動変速装置
１６  入力軸
２３  燃料制御装置
２７  クラッチオペレータ
２９  変速機オペレータ
９０  出力軸
１１２，１１４  ；１１６，１１８    ジョークラッチ歯
３１  中央処理装置
ＧＲ  歯車比
ＩＳ  入力軸回転速度
ＯＳ  出力軸回転速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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