(57)【要約】【課題】アップシフトブレーキ動作の許容可能レベルを自動的に評価および指令し、摩擦型アップシフトブレーキを熱から保護する機械式自動変速装置のアップシフト制御を提供すること。【解決手段】ＥＣＵ(28)によって作動されかつ２段階以上の減速レベルを変速機入力軸(16)に対して適用可能な摩擦アップシフトブレーキ(26)を有する機械式自動変速装置(10)において、アップシフトブレーキ(26)の過熱が生じることなく変速機入力軸(16)に適用可能な最大減速度を計算し、この最大減速度を、所定の条件を満足してアップシフトを完了させるために必要な減速度と比較して、実行可能なアップシフトを評価および指令するアップシフト動作の制御方法およびシステム。【選択図】図１
2004528519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料制御式エンジン(12)と、該エンジンによって駆動される入力軸(18)を有する多段機械式変速機(14)と、前記入力軸の回転速度を選択的に減速する摩擦アップシフトブレーキ(26)と、エンジン速度(ES)、入力軸速度(IS)、連結ギア比(GR)、および車両速度(OS)を示す１つ以上の信号を含む入力信号(30)を受信し、前記入力信号を論理規則に従って処理し、前記変速機のシフト動作を作動させる変速機アクチュエータ(52)および前記ブレーキを作動させるブレーキアクチュエータ(26A)を含む変速装置アクチュエータに指令出力信号(32)を送信するコントローラ(28)とを備え、
前記ブレーキは、前記入力軸に選択された減速度を与えて種々の入力軸減速度を実現するように作動し、
前記論理規則は、（ａ）感知された車両の作動状態の下でアップシフト実行可能性の判断基準が満足された場合にのみ、目標ギア比へのアップシフトが実行可能であると判断されるような前記判断基準を設定する段階と、（ｂ）判断対象のアップシフトが実行可能であるか否かを判断する段階とを含んでいる、車両用機械式自動変速装置(10)における自動アップシフト動作の制御方法であって、
前記アップシフトが実行可能であるか否かを判断する段階は、
（ｉ）前記ブレーキの最大許容温度（ＴＥＭＰMAX）を設定するステップと、
（ii）ブレーキを作動させない状態での予想入力軸減速度（ＤＥＣＡＹ  ＤＥＣＥＬ）を決定するステップと、
（iii）前記予想入力軸減速度に加えられ、アップシフトの完了時にブレーキの温度が前記最大許容温度を超えることなく適用可能な、入力軸の最大追加減速度（ＭＡＸ  ＤＥＣＥＬ）を決定するステップと、
（iv）前記予想入力軸減速度に加えられ、現在の車両の作動状態の下で前記判断基準を満足しながらアップシフトを完了させるために必要な、入力軸の必須追加減速度（ＲＥＱ  ＤＥＣＥＬ）を決定するステップと、
（v）前記予想入力軸減速度に加えられ、現在の車両の作動状態の下で前記判断基準を満足しながら基準時間内にアップシフトを完了させるための、入力軸の所要追加減速度（ＤＥＳＩＲＥＤ  ＤＥＣＥＬ）を決定するステップと、
（vi）前記最大追加減速度が前記必須追加減速度よりも小さい場合（ＭＡＸ  ＤＥＣＥＬ＜ＲＥＱ  ＤＥＣＥＬ）、前記アップシフトを抑止するステップと、
（vii）前記所要追加減速度が負の場合（ＤＥＳＩＲＥＤ  ＤＥＣＥＬ＜０）、前記ブレーキを使用せずに前記アップシフトを開始するステップと、
（viii）前記所要追加減速度が前記必須追加減速度よりも大きい場合（ＤＥＳＩＲＥＤ  ＤＥＣＥＬ＞ＲＥＱ  ＤＥＣＥＬ）、前記所要追加減速度を与えるように前記ブレーキを使用して、前記アップシフトを開始するステップと、
（ix）前記所要追加減速度が前記必須追加減速度よりも小さい場合（ＤＥＳＩＲＥＤ  ＤＥＣＥＬ＜ＲＥＱ  ＤＥＣＥＬ）、前記必須追加減速度を与えるように前記ブレーキを使用して、前記アップシフトを開始するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記基準時間は、約０．８〜１．５秒であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基準時間は、約１．２秒であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記入力軸の最大追加減速度を決定するステップ（ステップｂ（iii））において、前記最大追加減速度は、（ａ）ブレーキのシミュレートされた現在の温度（ＴＥＭＰi）、（ｂ）最後のブレーキ動作からの時間（ｔ）、（ｃ）エンジンの慣性（Ｉ）、（ｄ）変速機油溜めの温度（ＴＥＭＰs）、（ｅ）判断対象のアップシフトのギア比の段数（Ｒ）、および（ｆ）判断対象のアップシフトの予想完了時間（ｓ）、のうち２つ以上のパラメータを含むシステム作動パラメータの関数として決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記判断基準は、（ａ）アップシフトは所定の最大許容時間以下の時間内に完了できる（Ｔ＜ＴMAX）こと、（ｂ）所定のエンジン速度を超えるエンジン速度で実質的な同期ができること、および（ｃ）車両は目標ギア比への連結時に少なくとも所定の加速度（ｄＯＳ／ｄｔ）で走行できること、の少なくとも２つを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
燃料制御式エンジン(12)と、該エンジンによって駆動される入力軸(18)を有する多段機械式変速機(14)と、前記入力軸の回転速度を選択的に減速する摩擦アップシフトブレーキ(26)と、エンジン速度(ES)、入力軸速度(IS)、連結ギア比(GR)、および車両速度(OS)を示す１つ以上の信号を含む入力信号(30)を受信し、前記入力信号を論理規則に従って処理し、前記変速機のシフト動作を作動させる変速機アクチュエータ(52)および前記ブレーキを作動させるブレーキアクチュエータ(26A)を含む変速装置アクチュエータに指令出力信号(32)を送信するコントローラ(28)とを備え、
前記ブレーキは、前記入力軸に選択された減速度を与えて種々の入力軸減速度を実現するように作動し、
前記論理規則は、（ａ）感知された車両の作動状態の下で、アップシフト実行可能性の判断基準が満足された場合にのみ目標ギア比へのアップシフトが実行可能であると判断されるような前記判断基準を設定する段階と、（ｂ）判断対象のアップシフトが実行可能であるか否かを判断する段階とを含んでいる、車両用機械式自動変速装置(10)における自動アップシフト動作の制御方法であって、
前記アップシフトが実行可能であるか否かを判断する段階は、
（ｉ）前記ブレーキの最大許容温度（ＴＥＭＰMAX）を設定するステップと、
（ii）ブレーキを作動させない状態での予想入力軸減速度（ＤＥＣＡＹ  ＤＥＣＥＬ）を決定するステップと、
（iii）前記予想入力軸減速度に加えられ、アップシフトの完了時にブレーキの温度が前記最大許容温度を超えることなく適用可能な、入力軸の最大追加減速度（ＭＡＸ  ＤＥＣＥＬ）を決定するステップと、
（iv）前記予想入力軸減速度に加えられ、現在の車両の作動状態の下で前記判断基準を満足しながらアップシフトを完了させるために必要な、入力軸の必須追加減速度（ＲＥＱ  ＤＥＣＥＬ）を決定するステップと、
（v）前記予想入力軸減速度に加えられ、現在の車両の作動状態の下で前記判断基準を満足しながら基準時間内にアップシフトを完了させるための、入力軸の所要追加減速度（ＤＥＳＩＲＥＤ  ＤＥＣＥＬ）を決定するステップと、
（vi）前記最大追加減速度が前記必須追加減速度よりも小さい場合（ＭＡＸ  ＤＥＣＥＬ＜ＲＥＱ  ＤＥＣＥＬ）、前記アップシフトを抑止するステップと、
（vii）前記所要追加減速度が負の場合（ＤＥＳＩＲＥＤ  ＤＥＣＥＬ＜０）、前記ブレーキを使用せずに前記アップシフトを開始するステップと、
（viii）前記所要追加減速度が前記必須追加減速度よりも大きい場合（ＤＥＳＩＲＥＤ  ＤＥＣＥＬ＞ＲＥＱ  ＤＥＣＥＬ）、前記所要追加減速度を与えるように前記ブレーキを使用して、前記アップシフトを開始するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
燃料制御式エンジン(12)と、該エンジンによって駆動される入力軸(18)を有する多段機械式変速機(14)と、前記入力軸の回転速度を選択的に減速する摩擦アップシフトブレーキ(26)と、エンジン速度(ES)、入力軸速度(IS)、連結ギア比(GR)、および車両速度(OS)を示す１つ以上の信号を含む入力信号(30)を受信し、前記入力信号を論理規則に従って処理し、前記変速機のシフト動作を作動させる変速機アクチュエータ(52)および前記ブレーキを作動させるブレーキアクチュエータ(26A)を含む変速装置アクチュエータに指令出力信号(32)を送信するコントローラ(28)とを備え、
前記ブレーキは、前記入力軸に選択された減速度を与えて種々の入力軸減速度を実現するように作動し、
前記論理規則は、（ａ）感知された車両の作動状態の下で、アップシフト実行可能性の判断基準が満足された場合にのみ目標ギア比へのアップシフトが実行可能であると判断されるような前記判断基準を設定する段階と、（ｂ）判断対象のアップシフトが実行可能であるか否かを判断する段階とを含んでいる、車両用機械式自動変速装置(10)における自動アップシフト動作の制御方法であって、
前記アップシフトが実行可能であるか否かを判断する段階は、
（ｉ）前記ブレーキの最大許容温度（ＴＥＭＰMAX）を設定するステップと、
（ii）ブレーキを作動させない状態での予想入力軸減速度（ＤＥＣＡＹ  ＤＥＣＥＬ）を決定するステップと、
（iii）前記予想入力軸減速度に加えられ、アップシフトの完了時にブレーキの温度が前記最大許容温度を超えることなく適用可能な、入力軸の最大追加減速度（ＭＡＸ  ＤＥＣＥＬ）を決定するステップと、
（iv）前記予想入力軸減速度に加えられ、現在の車両の作動状態の下で前記判断基準を満足しながらアップシフトを完了させるために必要な、入力軸の必須追加減速度（ＲＥＱ  ＤＥＣＥＬ）を決定するステップと、
（v）前記最大追加減速度が前記必須追加減速度よりも小さい場合（ＭＡＸ  ＤＥＣＥＬ＜ＲＥＱ  ＤＥＣＥＬ）、前記アップシフトを抑止するステップと、
（vi）入力軸減速度の所要追加減速度が負の場合（ＤＥＳＩＲＥＤ  ＤＥＣＥＬ＜０）、前記ブレーキを使用せずに前記アップシフトを開始するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも部分的に自動化された機械式変速装置のアップシフトを制御する方法およびシステムに関する。特に、本発明は、現在の連結ギア比（ＧＲ）からのアップシフト要求を示す状況を感知すると、無支援式アップシフト、次いでアップシフトブレーキ支援式アップシフトの妥当性を順次評価して、望ましいと判断されるアップシフト動作を指令する車両用機械式自動変速装置のアップシフト制御に関する。
【０００２】
より詳細には、本発明は、アップシフトブレーキの熱特性、ブレーキの推定された現在の温度、直前のアップシフトブレーキ支援式アップシフトからの時間、および直前のアップシフトブレーキ支援式アップシフトもしくは種々の減速レベルでのブレーキ動作を使用した判断対象のアップシフトまたはその両方によって発生する推定熱エネルギー、の１つまたは複数の関数として判断対象のアップシフトブレーキ支援式アップシフトにおけるアップシフトブレーキを制御する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
車両用の自動あるいは半自動機械式変速装置は、特許文献１〜８に開示されているように従来公知であり、これらの開示内容は参考として本説明に含まれる。また、エンジンブレーキ（圧縮ブレーキ、排気ブレーキ、またはジェーク（Jake）ブレーキとも称する）の使用およびエンジンブレーキを使用して変速機を制御することは、特許文献９および１０に開示されているように従来公知であり、これらの開示内容は参考として本説明に含まれる。
【０００４】
アップシフトを迅速に実行するため、慣性ブレーキ（アップシフトブレーキまたは入力軸ブレーキとも称する）およびそのアクチュエータのように、摩擦装置を使用して変速機の入力軸の回転速度を減速することは、特許文献１１および１２に開示されているように公知であり、これらの開示内容は参考として本説明に含まれる。
【０００５】
機械式自動変速装置の制御、特に、単段シフトまたはスキップシフトの実行可能性を評価し、マスタークラッチの連結状態でシフトを完了させることは、特許文献１０および１３〜２４に開示されているように従来公知であり、これらの開示内容は参考として本説明に含まれる。
【０００６】
摩擦アップシフトブレーキの制御を含む機械式自動変速装置の制御は、特許文献２５に開示されているように従来公知であり、この開示内容は参考として本説明に含まれる。
【０００７】
特許文献２４に記載されているシステムでは、車両用の機械式自動変速装置の制御は、現在の連結ギア比からのアップシフトを示す状況を感知し、多段スキップアップシフト、単段スキップアップシフト、無支援式単段アップシフト、アップシフトブレーキ支援式単段アップシフトの妥当性を順次評価し、車両の現在の作動状況において実行可能と判断される最初の目標ギア比へのアップシフトを指令するものである。
【０００８】
アップシフトの実行可能性の評価規則は、次の２つのテストからなる。すなわち、（ａ）アップシフトは、最低エンジン速度を超えるエンジン速度で完了可能かどうか、および（ｂ）アップシフトの完了時、目標ギア比で連結されたエンジンは、少なくとも最低車両加速度が可能な程度に十分なトルクを駆動輪に供給するかどうかである。スキップアップシフトもしくは単段アップシフトまたはその両方が実行可能であるためには、アップシフトが最大許容時間よりも短い時間内に完了する（Ｔ＜ＴMAX）と予想されることが必要な場合もある。
【特許文献１】
米国特許第４，３６１，０６０号明細書
【特許文献２】
米国特許第４，６４８，２９０号明細書
【特許文献３】
米国特許第４，７２２，２４８号明細書
【特許文献４】
米国特許第４，８５０，２３６号明細書
【特許文献５】
米国特許第５，３８９，０５３号明細書
【特許文献６】
米国特許第５，４８７，００４号明細書
【特許文献７】
米国特許第５，４３５，２１２号明細書
【特許文献８】
米国特許第５，７５５，６３９号明細書
【特許文献９】
米国特許第５，４０９，４３２号明細書
【特許文献１０】
米国特許第５，４２５，６８９号明細書
【特許文献１１】
米国特許第５，０８６，６５９号明細書
【特許文献１２】
米国特許第５，７１３，４４５号明細書
【特許文献１３】
米国特許第４，５７６，０６５号明細書
【特許文献１４】
米国特許第４，９１６，９７９号明細書
【特許文献１５】
米国特許第５，３３５，５６６号明細書
【特許文献１６】
米国特許第５，２７２，９３９号明細書
【特許文献１７】
米国特許第５，４７９，３４５号明細書
【特許文献１８】
米国特許第５，５３３，９４６号明細書
【特許文献１９】
米国特許第５，５８２，０６９号明細書
【特許文献２０】
米国特許第５，６２０，３９２号明細書
【特許文献２１】
米国特許第５，４８９，２４７号明細書
【特許文献２２】
米国特許第５，４９０，０６３号明細書
【特許文献２３】
米国特許第５，５０９，８６７号明細書
【特許文献２４】
米国特許第６，１４９，５４５号明細書
【特許文献２５】
米国特許第６，１２３，６４３号明細書
【特許文献２６】
米国特許第５，３９０，５６１号明細書
【特許文献２７】
米国特許第５，７３７，９７８号明細書
【特許文献２８】
米国特許第５，６５５，４０７号明細書
【特許文献２９】
米国特許第４，５９５，９８６号明細書
【特許文献３０】
米国特許第４，８５０，２３６号明細書
【特許文献３１】
米国特許第５，３０５，２４０号明細書
【特許文献３２】
米国特許第５，２１９，３９１号明細書
【特許文献３３】
米国特許第４，９４７，３３１号明細書
【特許文献３４】
米国特許第４，５７６，２６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明に係る制御は、マスタークラッチの連結状態でのシフト動作時に、２段階以上の減速レベルでの作動が可能なアップシフトブレーキを、変速機入力軸およびエンジンクランクシャフト、およびそれらと共に回転するマスタークラッチに対して種々の追加減速度を与えるように制御することに関する。この減速は、“エンジン速度減衰”と呼ばれる摩擦等によるエンジンの自然な減速に追加されるものである。アップシフトブレーキの作動によって、入力軸、クラッチ、およびエンジン組立体に対する減速力が追加され、入力軸の減速度は増大する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
摩擦型アップシフトブレーキの損傷や過度の損耗を防止するため、ブレーキの過熱を生じさせずに（ＴＥＭＰp＜ＴＥＭＰMAX）アップシフトブレーキによって適用可能であると予測される最大減速度を推定すなわちシミュレートし、次いで、この最大減速度を、判断対象のアップシフトを完了させるために必要な減速度と比較する。
【００１１】
最低エンジン速度を超えるエンジン速度でシフトを完了させるため、もしくは最大許容時間内にシフトを完了させるため、またはその両方のために必要な追加減速度が、アップシフトブレーキが損傷（通常、熱損傷）を受けずに供給できる最大追加減速度を超える場合、その目標ギア比へのアップシフトは指令されない。
【００１２】
アップシフトが実行可能な場合、アップシフトブレーキを使用して、最低エンジン速度を越えるエンジン速度で、かつ可能な場合は所望の時間内（たとえば、大型トラックの場合は１．２秒以内）に、シフト動作を実行できるようにするための減速を実施する。
【００１３】
これによって、判断対象のアップシフトブレーキ支援式アップシフトのためにアップシフトブレーキ動作の許容可能レベルを自動的に評価および指令し、摩擦型アップシフトブレーキを熱から保護する機械式自動変速装置の改善されたアップシフト制御が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の上記および他の目的と利点は、添付図面と共に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。
【００１５】
少なくとも部分的に自動化された車両用機械式変速装置の概略を図１に示す。自動変速装置（システム）１０は、燃料制御式エンジン１２（周知のディーゼルエンジン等）、多段機械式変速機１４、およびエンジンと変速機の入力軸１８との間に配置されて動力を伝達する非噛み合い式継手１６（摩擦マスタークラッチ等）を有している。変速機１４は、主変速部とスプリッタ型もしくはレンジ型またはその両方の補助部とを直列に連結させた複式変速機でもよい。この種の複式変速機は、特に大型車両に使用されており、一般的に９、１０、１２、１３、１６、または１８段の前進段速度を有している。このような変速機は、特許文献２７および２８に開示されており、その開示内容は参考として本説明に含まれる。
【００１６】
変速機の出力軸２０は変速機１４から外方に延びており、通常、推進軸２４を介して車両の駆動軸２２に動力を伝達するように連結されている。図示されたマスター摩擦クラッチ１６は、エンジンのクランクシャフト／フライホイールに連結された駆動部１６Ａと、変速機の入力軸１８に連結され、駆動部１６Ａと摩擦係合する被駆動部１６Ｂを有している。周知のように、アップシフトをより迅速に実行するために、入力軸１８の回転速度を選択的に減速させるアップシフトブレーキ２６（入力軸ブレーキまたは慣性ブレーキとも称する）を使用することもできる。アップシフトブレーキ２６は、２段以上の選択可能な減速段階を有するものであっても、あるいは無段階減速を実施するように作動するものであってもよい。摩擦型の入力軸ブレーキあるいはアップシフトブレーキは、特許文献１２および２８に開示されているように従来公知である。
【００１７】
システム１０は、マイクロプロセッサベースの電子制御ユニット（ＥＣＵ）２８を備えており、このＥＣＵは、入力信号３０を受信してこれを予め定められた論理規則に従って処理し、たとえばアップシフトブレーキアクチュエータ２６Ａのような種々のシステムアクチュエータに指令出力信号３２を送信するものである。この種のマイクロプロセッサベースのコントローラは、特許文献２９に例示されるように従来公知である。
【００１８】
システム１０は、エンジンの回転速度を感知してその速度を示す出力信号（ＥＳ）を供給する回転速度センサ３４と、入力軸１６の回転速度を感知してその速度を示す出力信号（ＩＳ）を供給する回転速度センサ３６と、出力軸２０の回転速度を感知してその速度を示す出力信号（ＯＳ）を供給する回転速度センサ３８を備えている。さらに、システム１０は、スロットルペダルの変位を感知してその変位を示す出力信号（ＴＨＬ）を供給するセンサ４０を備えることもでき、運転者が変速装置の作動モードを選択できるようにしてその作動モードを示す出力信号（ＧＲT）を供給するシフト制御コンソール４２を備えることもできる。
【００１９】
周知のように、クラッチ１６が滑りなく連結されている場合、エンジンの回転速度は、入力軸の速度、または出力軸の速度と連結ギア比から決定することができる（ＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ＊ＧＲ）。また、クラッチが連結されている状態において、入力軸１８、クラッチ１６、およびエンジンのクランクシャフト／フライホイールは、一体として回転する。
【００２０】
システム１０は、車両のフットブレーキ（サービスブレーキとも称する）およびエンジンブレーキの手動操作を感知して、それぞれの信号ＦＢおよびＥＢを供給するセンサ４４および４６も備えている。
【００２１】
マスタークラッチ１６は、クラッチペダル４８によって制御することも、またはＥＣＵ２８からの出力信号に応答するクラッチアクチュエータ５０によって制御することもできる。また、制御出力信号に応答するアクチュエータを設ける一方、手動クラッチペダルの操作がそのアクチュエータの動作に優先するものであってもよい。好適な実施形態では、クラッチは手動で制御され、車両を発進させるためにだけ使用される（特許文献１０、１６、および３０を参照）。変速機１４は、変速機アクチュエータ５２を備えており、この変速機アクチュエータは、ＥＣＵ２８からの出力信号への応答、もしくはアクチュエータの選択された位置を示す入力信号のＥＣＵ２８への送信、またはその両方を実行する。いわゆるＸ−Ｙシフト形式と呼ばれるこの形式のシフト機構は、特許文献３１および３２に開示されているように従来公知である。アクチュエータ５２は、変速機１４の主部もしくは補助部またはその両方をシフトさせることができる。クラッチ１６の連結および連結解除の状態は、位置センサ（図示しない）により感知することも、または、エンジン速度（ＥＳ）と入力軸速度（ＩＳ）を比較して決定することもできる。
【００２２】
エンジンへの燃料供給は、好ましくは電子エンジンコントローラ５４によって制御され、このエンジンコントローラは、ＥＣＵ２８からの指令信号の受信、もしくはＥＣＵ２８への入力信号の供給、またはその両方を実行する。好ましくは、エンジンコントローラ５４は、ＳＡＥＪ１９２２、ＳＡＥＪ１９３９、およびＩＳＯ１１８９８などの周知の工業用プロトコルに準拠した業界標準のデータリンク（ＤＬ）で通信する。ＥＣＵ２８は、エンジンコントローラ５４内に組み込むこともできる。
【００２３】
シフト動作を自動化するには、アップシフトおよびダウンシフトが要求される時点、および単段シフトあるいはスキップシフトが望ましいか否かをＥＣＵ２８により決定しなければならない（特許文献１、１３、１４、２４、および３３を参照）。
【００２４】
図２は、ＥＣＵ２８が、シフトアクチュエータ５２を含むシステムアクチュエータへシフト指令を送信すべき時点を決定するために利用されるシフトポイント変速線のグラフである。連続線６０はデフォルトのアップシフト変速線であり、また、連続線６２はデフォルトのダウンシフト変速線である。シフト変速線６０は、現在の連結ギア比（ＧＲ）からのアップシフトを示すエンジン速度（ＥＳU/S）を、スロットル位置の変位量（すなわち、要求）に対応させて示したグラフである。従来公知のように、車両がアップシフト変速線６０の右側で作動している場合、変速機１４のアップシフトを指令する必要があり、一方車両がダウンシフト変速線６２の左側で作動している場合、ダウンシフトを指令する必要がある。車両が変速線６０と６２の間で作動している場合は、変速機のシフト動作の必要はない。
【００２５】
本発明の好適な実施の形態における制御によれば、現在の連結ギア比（ＧＲ）からのアップシフトが要求された場合（すなわち、現在のスロットル変位量において、エンジン速度（ＥＳ）がシフトポイント変速線６０上のアップシフトエンジン速度（ＥＳU/S）よりも大きい場合）、望ましいアップシフト目標ギア比（ＧＲTARGET）が存在すれば、そのギア比を特定するためのシーケンスが開始される。好適な実施形態では、無支援式もしくは支援式またはその両方のスキップアップシフト、次いで無支援式単段アップシフト、次いでアップシフトブレーキ支援式単段アップシフトの妥当性を順次評価して、望ましいと判断される最初の目標ギア比へのアップシフトが指令される。
【００２６】
好適な実施形態では、アップシフトを完了するための最大時間は、シフトの質(shift quality)、車両性能などを考慮して設定される。たとえば、大型トラックでは、この最大時間は約１．０〜２．０秒である。
【００２７】
２つの実行可能性テストは、次のように設定されている。
（１）テストの１つは、エンジンおよび車両の現在の減速率あるいは予想される減速率の下で、エンジン速度が所定の最低エンジン速度（ＥＳMIN）よりも大きな同期値になるかどうかである。最低エンジン速度（ＥＳMIN）は、たとえば、一般的な大型ディーゼルエンジンに対してほぼピークトルク回転数である約１１００〜１３００ｒｐｍに選定される。エンジン減速率は、エンジンブレーキを使用して評価される場合もあり、エンジンブレーキを使用せずに評価される場合もある。この制御ロジックは、参考として本説明に含まれる特許文献１０および１５に開示されている。エンジンブレーキとは別にあるいはエンジンブレーキに加えて、摩擦アップシフトブレーキ２６を使用することもできる。シフト動作を向上させるためにエンジンブレーキ（排気ブレーキおよびジェーク（Jake）ブレーキとも称する）を使用することは、特許文献９に開示されているように公知である。
（２）もう１つのテストは、目標のアップシフトが完了した時、少なくとも最低車両加速度のために十分な駆動輪トルクが供給されるかどうかである(開示内容が参考として本説明に含まれる特許文献１６および１７を参照)。
【００２８】
アップシフトが実行可能であるためには、そのアップシフトの予想される完了時間（Ｔ）が、最大許容時間よりも短いこと（Ｔ＜ＴMAX）が必要な場合もある。これらの１つ以上の実行可能性テストが満足されない場合には、目標ギア比（ＧＲ＋１、２、３、…）へのアップシフトは実行可能ではなく、指令されない。
【００２９】
摩擦型のアップシフトブレーキを熱から保護しながら、アップシフトブレーキによる効果を最大限に発揮するため、摩擦アップシフトブレーキ２６の使用によって適用可能な入力軸の最大追加減速度が、シミュレーション手法を使用して計算される。ここで、目標のアップシフトの完了時におけるブレーキの予想温度（ＴＥＭＰp）が、入力軸の最大追加減速度を決定する最大許容温度と比較される。たとえば、同時係属中の米国特許出願第０９／５７３８７３号に記載されているように、この予想温度は、次のような関係式から計算すなわちシミュレートされる。
ＴＥＭＰMAX＝ＴＥＭＰp＝ＴＥＭＰi＋ＴＥＭＰb−ＴＥＭＰc
ここで、
ＴＥＭＰp＝アップシフトブレーキ支援式アップシフトの完了時におけるブレーキの予想温度
ＴＥＭＰi＝ブレーキの初期（現在の）温度
ＴＥＭＰb＝ブレーキ支援式アップシフトによる温度上昇
ＴＥＭＰc＝ブレーキ支援式アップシフトの間の温度降下
である。
【００３０】
ブレーキのシミュレートされた初期すなわち現在の温度（ＴＥＭＰi）は、（i）最小値（約２００°Ｆ（９３．３°Ｃ））、および（ii）最後の予測値を、最後のブレーキ動作以後、選択した冷却率（たとえば毎秒−７°Ｆ（−３．９°Ｃ））で減少させた値、のうち高温の方である。
【００３１】
ブレーキ動作による予想温度上昇（ＴＥＭＰb）は、（i）目標のエンジン減速率、（ii）エンジンの自然減衰率、（iii）エンジンの慣性（Ｉ）（しばしば、データリンクから取得可能）（iv）現在のエンジン速度（ＲＰＭ）、（v）目標のアップシフトの段数、（vi）エンジン減速率、および（vii）定数、の１つまたは複数の関数である。
【００３２】
支援式シフトの間の冷却（ＴＥＭＰc）は、（i）変速装置油溜め（sump）の温度（ＴＥＭＰS）、（ii）予想されるシフト時間、および（iii）第２の定数の関数である。
【００３３】
以上のように、目標のシフトの完了時におけるブレーキの予想温度（ＴＥＭＰp）を様々なシステムパラメータを使用してシミュレートし、最大基準値（ＴＥＭＰMAX）（たとえば、約３５０°Ｆ（１７６．７°Ｃ））と比較して、特定のアップシフトに対してアップシフトブレーキの支援が可能か否か、もしくは損傷や過度の損耗の危険性なしにブレーキによって実現できる追加減速度の最大レベル、またはその両方を決定することができる。
【００３４】
予想温度（ＴＥＭＰp）をシミュレートするために使用されるパラメータには、（i）ブレーキのシミュレートされた初期温度、（ii）最後のブレーキ動作からの時間、（iii）非動作時におけるブレーキの推定冷却率、（iv）最後の支援式アップシフト完了時の温度、（vi）所望のエンジン減速率、（vii）エンジン減衰率、（viii）現在のエンジン速度、（ix）同期エンジン速度、（x）エンジンの慣性、（xi）ギア比の段数、（xii）計算されたシフト時間、（xiii）ブレーキ動作中の冷却率、および（xiv）仮定される様々な定数、の１つまたは複数が含まれる。もちろん、上記パラメータよりも少数あるいは多数のパラメータを使用して、ブレーキの予想温度（ＴＥＭＰp）を推定すなわちシミュレートすることもできる。従来の温度シミュレーション手法は特許文献３４に開示されており、この開示内容は参考として本説明に含まれる。
【００３５】
ここで、アップシフトブレーキによる「追加減速度」は、エンジンの自然減衰率に対して加えられる減速度である。入力軸ブレーキ２６は、エンジンの回転速度についていくつかの減速段階を有するものであっても、または無段階減速を実施するものであってもよい。また、これまでの説明で使用されたように、減速度は正の量とする。すなわち、減速力が増大すると、減速度は増大する。たとえば、−５ＲＰＭ／sec2は、−１０ＲＰＭ／sec2よりも小さな減速度である。
【００３６】
アップシフトブレーキによって実現可能なエンジンの最大追加減速度（ＭＡＸ  Ｄｅｃｅｌ）の計算に加えて、制御ロジックは、以下の事項を計算または決定する。
（ａ）所望の時間内にシフト動作を完了させるために必要な、エンジンの所要追加減速度（Ｄｅｓｉｒｅｄ  Ｄｅｃｅｌ）。所望の時間は、たとえば１．０〜１．２秒としてもよい。
（ｂ）選択されたエンジン速度を超えるエンジン速度で目標のアップシフトを完了させるために必要な、エンジンの必須追加減速度（Ｒｅｑｕｉｒｅｄ  Ｄｅｃｅｌ）。
【００３７】
次いで、制御ロジックは、変速機のシフトアクチュエータ５２、エンジンコントローラ５４、および入力軸ブレーキアクチュエータ２６Ａの１つまたは複数に、次のロジックに従って指令出力信号を送信する。
【００３８】
アップシフトが要求された場合、すなわち、特定のスロットル位置に対してエンジン速度（ＥＳ）がアップシフト変速線６０の右側にある場合、判断対象の目標ギア比（ＧＲT）へのシフトが次のように評価される。
（ａ）所要追加減速度が負の場合（Ｄｅｓｉｒｅｄ  Ｄｅｃｅｌ＜０）、慣性ブレーキすなわちアップシフトブレーキ２６を使用せずにＧＲTへのシフトを開始する。
（ｂ）最大追加減速度が必須追加減速度よりも小さい場合（ＭＡＸ  Ｄｅｃｅｌ＜Ｒｅｑｕｉｒｅｄ  Ｄｅｃｅｌ）、ＧＲTへのシフトは開始しない。
（ｃ）所要追加減速度が正であって（Ｄｅｓｉｒｅｄ  Ｄｅｃｅｌ＞０）、かつ必須追加減速度が最大追加減速度よりも小さく（Ｒｅｑｕｉｒｅｄ  Ｄｅｃｅｌ＜ＭＡＸ  Ｄｅｃｅｌ）、かつ所要追加減速度が必須追加減速度よりも大きい（Ｄｅｓｉｒｅｄ  Ｄｅｃｅｌ＞Ｒｅｑｕｉｒｅｄ  Ｄｅｃｅｌ）場合、所要追加減速度に応じた減速レベルでアップシフトブレーキ２６を使用し、ＧＲTへのシフトを開始する。
（ｄ）所要追加減速度が正であって（Ｄｅｓｉｒｅｄ  Ｄｅｃｅｌ＞０）、かつ必須追加減速度が最大追加減速度よりも小さく（Ｒｅｑｕｉｒｅｄ  Ｄｅｃｅｌ＜ＭＡＸ  Ｄｅｃｅｌ）、かつ所要追加減速度が必須追加減速度よりも小さい（Ｄｅｓｉｒｅｄ  Ｄｅｃｅｌ＜Ｒｅｑｕｉｒｅｄ  Ｄｅｃｅｌ）場合、必須追加減速度に応じた減速レベルでアップシフトブレーキ２６を使用し、ＧＲTへのシフトを開始する。
【００３９】
上記のロジックは、エンジンブレーキを使用したアップシフトを評価するために使用されるロジックとは異なるものであるが、それは、エンジンブレーキ（通常、エンジン圧縮ブレーキ）を使用したアップシフトは、そのシフト動作の遅さ、粗さ、または耳障りな騒音発生の可能性のため、最初の選択肢とはならないからである。損耗を除けば、摩擦アップシフトブレーキ２６の使用にこのような短所は伴わない。
【００４０】
図３Ａおよび図３Ｂに、本発明をフローチャート形式で示す。
【００４１】
以上、本発明をある程度具体的に説明してきたが、好適な実施形態の記載は単なる例示であり、添付請求項に記載された本発明の思想および範囲から逸脱することなく、その形態および詳細に対して種々の変更が可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明に係る制御を使用する機械式自動変速装置をブロック図形式で示す概略図である。
【図２】図２は、図１の変速装置のシフトポイント変速線をグラフ形式で示した概略図えある。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明に係る制御をフローチャート形式で示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明に係る制御をフローチャート形式で示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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