(57)【要約】自動機械式変速システム（１０）の最大の発進用変速比（ＧＲＴ）を制御する方法とシステムである。車両の重量（ＧＣＷ）がシステムに知られている場合、平地から緩やかな傾斜路までの状況下でクラッチ（１６）を保護するため、システムが最大の発進用変速比を定める。この変速比は発進時にクラッチ（１６）に過度のエネルギーを伝えずに、適切な発進を行える最大変速比（ＧＲＴ）として決定される。システム（１０）は車両の加速値が不十分だと感知するとダウンシフトを強制する。一方、ＧＣＷがシステムに知られていない場合、最大の発進用変速比を車両の最大積載時に対して限定する。クラッチ（１６）を通じて過度のパワーが伝わるのを防ぐために、このパワーを決定して、この大きさが所定値より下になるようにエンジントルク／エンジン速度を限定する。このパワーは変速機の入力速度（ＩＳ）、エンジン速度（ＥＳ）及びフライホイールのトルクから決定する。
2004514106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料制御エンジン（１２）、エンジン燃料制御装置（５４）、摩擦マスタクラッチ（１６）によって前記エンジンに連結される多段変速機（１４）及び制御器（２８）を備える、車両用の自動変速システム（１０）に用いる制御方法であって、前記制御器（２８）はエンジン速度（ＥＳ）、変速機の入力速度（ＩＳ）、変速機の出力速度（ＯＳ）、運転者によって操作されるスロットル設定（ＴＨＬ）、クラッチの係合状態と変速比（ＧＲＴ）のうちの一つまたはこれ以上を有する入力信号（３０）を受け取り、該入力信号（３０）をコントロールロジックに従って処理して、指令用の出力信号（３２）を算出して、前記燃料制御装置を有する変速システムのアクチュエータに伝えて、この際、
（ａ）車両の重量が前記システムに知られている場合、前記システムの最大の発進用変速比を決定し、かつ、
（ｂ）車両の重量が前記システムに知られていない場合、前記システムの最大の発進用変速比を前記車両の最大積載時に対して限定させることを特徴とする方法。
【請求項２】
さらに前記システムによって前記車両の加速度が不十分であると感知されたとき、可能な発進用の変速比を決定するステップを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
さらに前記システムによって前記車両の加速度が十分であると感知されるまで、前記変速機のダウンシフトを強制するステップを有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
さらに前記クラッチを通して伝達されるパワーを決定するステップを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記クラッチを通して伝達されるパワーは、変速機の入力速度、エンジン速度及びフライホイールにおけるトルクを用いて決定されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
さらに前記システムによって前記クラッチを通して過度のパワーが伝達されているのが感知されたとき、エンジントルクとエンジン速度のいずれかを制限するステップを有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記クラッチを通して伝達される過度のパワーは、変速機の入力速度、エンジン速度及びフライホイールにおけるトルクを用いて決定されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
車両用の自動化された機械式変速システムに用いる制御システム（１０）であって、
エンジン（１２）、エンジン燃料制御装置（５４）、摩擦マスタクラッチ（１６）によって前記エンジンに連結される多段変速機（１４）及び制御器（２８）を備え、該制御器（２８）はエンジン速度（ＥＳ）、変速機の入力速度（ＩＳ）、変速機の出力速度（ＯＳ）、運転者によって操作されるスロットル設定（ＴＨＬ）、クラッチの係合状態と変速比（ＧＲＴ）のうちの一つまたはこれ以上を有する入力信号を受け取り、マイクロプロセッサを用いて、前記入力信号をコントロールロジックに従って処理して、指令用の出力信号を算出して、変速システムのアクチュエータに伝えて、
第一の入力信号は車両の予め定められた重量（ＧＣＷ）に対応し、
第二の入力信号は車両の加速度に対応し、この際、
車両の予め定められた重量が前記システムに知られている場合、前記マイクロプロセッサは発進用の変速比に対応する第一の出力信号を前記変速機に伝え、かつ、
車両の予め定められた重量が前記システムに知られていない場合、前記マイクロプロセッサは最大積載時の車両での最大の発進用の変速比に対応する第二の出力信号を前記変速機に伝えることを特徴とする制御システム。
【請求項９】
前記システムによって前記車両の加速度が不十分であると感知されたとき、前記マイクロプロセッサは前記システムの可能な発進用の変速比を決定することを特徴とする請求項８に記載の制御システム。
【請求項１０】
前記システムによって前記車両の加速度が十分であると感知されるまで、前記マイクロプロセッサは前記変速機のダウンシフトを強制する信号を伝えることを特徴とする請求項９に記載の御装システム。
【請求項１１】
前記マイクロプロセッサは、変速機の入力速度、エンジン速度及びフライホイールにおけるトルクに基いて、前記クラッチを通して伝達されるパワーを決定することを特徴とする請求項８に記載の制御システム。
【請求項１２】
前記システムによって前記クラッチを通して過度のパワーが伝達されているのが感知されたとき、前記マイクロプロセッサはエンジントルクとエンジン速度のいずれかを予め決められた値に対して限定させることを特徴とする請求項１１に記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、少なくとも部分的に自動化された機械式変速システム（若しくは変速装置）を有する車両の発進（即ち、車両の始動）を制御する制御方法と制御システム（若しくは制御装置）に関する。特に、本発明は、変速システムによって、車両の発進を示す状態、例えば、非常に低い車両の接地速度や、摩擦マスタクラッチが完全に係合されていない状態等を感知して、そしてクラッチ係合が実質的に完全に行われたのが感知されるまで最大エンジン速度を限定する、車両用の機械式自動変速システムの発進制御に関する。
【０００２】
（背景技術）
車両用の完全にまたは部分的に自動化された機械式変速システムは従来技術において公知であって、例えば、米国特許明細書第４，３６１，０６０号公報、第４，６４８，２９０号公報、第４，７２２，２４８号公報、第４，８５０，２３６号公報、第５，３８９，０５３号公報、第５，４８７，００４号公報、第５，４３５，２１２号公報及び第５，７５５，６３９号公報の開示例を挙げることができる。
【０００３】
マスタクラッチを係合させながら、及び／または車両の発進と停車時においてのみマスタクラッチをマニュアル操作によって制御し、かつ係合を切断するようにしてダイナミックシフト操作を行うことを特徴とした、自動化された機械式変速システムの制御は従来技術において公知であって、例えば、米国特許明細書第４，５７６，０６５号公報、第４，９１６，９７９号公報、第５，３３５，５６６号公報、第５，４２５，６８９号公報、第５，２７２，９３９号公報、第５，４７９，３４５号公報、第５，５３３，９４６号公報、第５，５８２，０６９号公報、第５，５８２，５５８号公報、第５，６２０，３９２号公報、第５，４８９，２４７号公報、第５，４９０，０６３号公報及び第５，５０９，８６７号公報の開示例を挙げることができる。
【０００４】
従来の変速システム、特に、発進時にクラッチペダルをマニュアル操作して制御する従来の変速システムでは、発進時に運転者がスロットルを完全に押し下げて、急にクラッチを操作するように酷使するおそれがあった。このようなクラッチの「ポッピング」は、車両のドライブラインを構成する様々な部品に対して過度の磨耗や、損傷を与える場合があった。
【０００５】
（発明の開示）
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、車両の発進を示す状態を感知し、マスタクラッチが完全にまたは実質的に完全に係合されるまで車両に衝撃が伝わるのを防ぐ、車両用の自動化された機械式変速システムを提供することを目的とする。上記目的を達成するために、本発明は、操作状態を感知または決定して、そして車両の発進状態を感知することによってエンジン速度（ＥＳ）を制御する（例えば、車両の対地速度が低く（ＯＳ＜ＲＥＦ）、変速機が変速比で噛合い、スロットルが下げられ（ＴＨＬ＞ＲＥＦ）、かつ、マスタクラッチが完全に係合していなければ、エンジン速度の最大速度がアイドル速度よりも約２００〜３００ＲＰＭ高い速度によって支配されるようにする（例えば、ＥＳ＜ＥＳＩＤＬＥ＋３００ＲＰＭ））、システムを提供することにより可能となる。
【０００６】
上記コントロールロジック（制御論理）は、マスタクラッチを高速度で急に係合する（ポッピングを行う）ことで生じるドライブラインへの大きな衝撃を最小にできるとともに、登坂路で車両を発進するときに手軽なエンジン速度用のガバナ（調速機）を提供することができる。例えば、車両を登坂路や、または他の高負荷を受けた状況下で発進させる際、運転者は加速装置を十分に押し込んで、クラッチをゆっくり操作することができる。そしてクラッチが完全に係合すると、エンジン速度制御は終了し、車両は通常通り加速する。従って、運転手は、速度限界を電子制御することによる利点を有しながら、困難な状況下で車両を発進させるために、高速のエンジン速度を利用することができる。尚、登坂路での発進時には、運転者は発進中に車両が後方に転がるのを防ぐために、トレーラブレーキや、他の登坂路での発進用の援助手段を使用してもよい。
【０００７】
従って、本発明は、クラッチの「ポッピング」に起因するドライブラインへの衝撃を最小にするとともに、登坂路での良好な発進性能を提供する、自動化された機械式変速システム用の向上した発進用の制御を提供する。
【０００８】
本発明に係る他の特徴として、車両用の自動化された変速システムを制御するためのシステム（装置）と方法を提供する。この方法は、次のステップから構成される。即ち、
（ａ）車両のグロスコンビネイションウエイト（ＧＣＷ：積載物と組み合わせた車両総重量）がシステムに知られている場合、システムの最大の発進用変速比を決定し、かつ、
（ｂ）ＧＣＷがシステムに知られていない場合、システムの最大の発進用変速比を車両の最大積載時に対して限定させる。
【０００９】
さらに、上記方法は、システムによって車両の加速度が不十分だと感知されたとき、可能な発進用の変速比を決定して、かつ、システムによって十分な車両の加速度が感知されるまで、変速機のダウンシフトを強制するステップを備える。さらに、上記方法は、変速機の入力速度、エンジン速度及びフライホイールにおけるトルクを用いてクラッチを通して伝達されるパワーを決定し、かつ、システムによってクラッチを通して過度のパワーが伝達されるのを感知されたとき、エンジントルクとエンジン速度のうちのいずれかを限定するステップを備える。
【００１０】
本発明に係るシステムはマイクロプロセッサを備えて、入力信号をコントロールロジックに従って処理して、指令用の出力信号を算出して、変速システムのアクチュエータに伝える。特に、マイクロプロセッサは、車両の予め定められた重量に対応する第一の入力信号と、システムによって車両の予め定められた重量が知られているときのシステムの発進用の変速比に対応する第二の入力信号とを受取り、システムによって車両の予め定められた重量が知られていないときにシステムの発進用の最大の変速比を車両の最大積載時に対して限定する出力信号を送るようにする。さらに、システムによって車両の加速度が不十分であると感知されたとき、システムの可能な発進用の変速比を決定し、かつ、システムによって車両の加速度が十分であると感知されるまで、変速機のダウンシフトを強制するようにする。また、システムはクラッチを通して伝達されるパワーを決定し、かつ、システムによってクラッチを通して過度のパワーが伝達されていると感知されたとき、エンジントルクとエンジン速度の双方またはいずれか一方を予め決められた値に限定するようにする。
【００１１】
本発明に係る様々な特徴と長所は、当業者であれば、添付する図面とともに、後述する発明の実施の形態の説明を参照することで明らかになる。
【００１２】
（好適な実施形態の説明）
以下、本発明に係る好適な実施形態について、添付した図を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る、車両用の、少なくとも部分的に自動化された機械式の変速システム（若しくは変速装置）１０を示す略図である。図示するように、自動変速システム１０は燃料制御式のエンジン１２（例えば、従来公知のディーゼルエンジンや他の同様のエンジン）、多段変速式の歯車変速機１４及びエンジンと変速機の入力軸１８との間で動力を伝達するように配置されるノンポジティブカップリング１６（例えば、摩擦マスタクラッチ）を有している。この際、変速機１４は、主変速機に対してスプリッタタイプ及び／またはレンジタイプの補助変速機を直列連結した複合型でもよい。この種の変速機は、特にヘビーデューティビークルに利用され、典型的に６、７、８、９、１０、１２、１３、１６または１８段の前進速度を有している。この変速機の例として、米国特許明細書第５，３９０，５６１号及び第５，７３７，９７８号の開示例を挙げることができる。以下、これら開示内容は、参考として本説明に含まれるものとする。
【００１３】
変速機１４は外側に変速機の出力軸２０を延ばしており、通常、プロペラシャフト２４を介して、車両のドライブアクスル（駆動軸）２２と動力を伝達するように連結されている。図示する摩擦マスタクラッチ１６はエンジンのクランクシャフトやフライホイールに連結される駆動部１６Ａと、変速機の入力軸１８と連結されて駆動部分１６Ａと摩擦係合するように操作される被駆動部１６Ｂとを有する。この例として、米国特許明細書第５，６３４，５４１号、第５，４５０，９３４号、および第５，９０８，１００号の開示例を挙げることができる。以下、これら開示内容は、参考として本説明に含まれるものとする。また、当業者には公知なように、より素早いアップシフトを行うために、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）を備えてもよい。入力軸ブレーキやアップシフトブレーキは従来技術において公知であって、例えば、米国特許明細書第５，６５５，４０７号、および第５，７１３，４４５号の開示例を挙げることができる。以下、これら開示内容は、参考として本説明に含まれるものとする。
【００１４】
さらに、図示するように、マイクロプロセッサを有する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２８を備えて、入力信号３０を受け取り、この信号を所定のコントロールロジック（ロジックルール）に従って処理して、指令用の出力信号３２を出力して、様々なシステムアクチュエータや同等物に伝える。この種のマイクロプロセッサ仕様のコントローラは従来技術において公知であって、例えば、米国特許明細書第４，５９５，９８６号の開示例を挙げることができる。以下、この開示内容は、参考として本説明に含まれるものとする。
【００１５】
さらに、変速システム１０は、エンジンの回転速度を感知して、これに該当する出力信号（ＥＳ）を出力する回転速度センサ３４と、入力軸１８の回転速度を感知して、これに該当する出力信号（ＩＳ）を出力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、これに該当する出力信号（ＯＳ）を出力する回転速度センサ３８を備えている。さらに、スロットルペダルの変位を感知し、これに該当する出力信号（ＴＨＬ）を出力するセンサ４０を備えてもよい。また、シフト操作用のコンソール４２を備えて、運転者が変速装置の作動モードを選択できるようにするとともに、該当する出力信号（ＧＲＴ）を出力できるようにしてもよい。
【００１６】
当業者には公知なように、クラッチが係合すると、エンジンの回転速度は入力軸速度と、または出力軸速度と選択されている変速比（速度伝達比）の積から決定することができる（ＥＳ＝ＩＳ＝ＯＳ＊ＧＲＴ）。
【００１７】
さらに、変速システム１０は車両のフットブレーキ（またはサービスブレーキ）とエンジンブレーキの作動を感知するセンサ４４、４６を夫々備えて、これらに該当する信号ＦＢ、ＥＢを出力してもよい。
【００１８】
マスタクラッチ１６はクラッチペダル４８によって制御されてもよく、あるいはＥＣＵ２８から送られる出力信号に応答するクラッチアクチュエータ５０によって制御されてもよい。
【００１９】
さらに、（マスタクラッチ１６の制御を行うために）制御用の出力信号に応答して作動するアクチュエータを設けてもよく、この際、このアクチュエータの作動に対して、クラッチペダルのマニュアル操作が優先されるようにしてもよい。本発明に係る好適な実施の形態では、クラッチはマニュアル操作されて、車両の発進と停車操作にのみ用いられる（例えば、米国特許明細書第４，８５０，２３６号、第５，２７２，９３９号、および第５，４２５，６８９号を参照されたい。以下、これら開示内容は、参考として本説明に含まれるものとする）。また、変速機１４は変速機用のアクチュエータ５２を備えて、ＥＣＵ２８からの出力信号に応答したり、またはアクチュエータの選択されている位置を示す入力信号をＥＣＵ２８に伝えてもよい。通常、この種のシフト機構はＸ−Ｙシフタータイプと呼ばれ、従来技術において公知であって、例えば、米国特許明細書第５，３０５，２４０号および第５，２１９，３９１号の開示例を挙げることができる。以下、これら開示内容は、参考として本説明に含まれるものとする。尚、アクチュエータ５２は変速機１４の主変速機と補助変速機の両方をシフトしてもよく、またはいずれか一方をシフトしてもよい。また、クラッチ１６の係合状態と非係合（即ち、切り離し）状態は位置センサ１６Ｃを用いて感知してもよく、またはエンジン速度（ＥＳ）と入力軸速度（ＩＳ）とを比較することで決定してもよい。
【００２０】
好ましくは、エンジンの燃料供給は電子制御式のエンジンコントローラ５４によって制御されるが、このコントローラはＥＣＵ２８からの命令信号の受信と、ＥＣＵ２８への入力信号の送信の双方またはいずれか一方を行う。好ましくは、エンジンコントローラ５４はＳＡＥ Ｊ１９２２、ＳＡＥ Ｊ１９３９及び／またはＩＳＯ１１８９８等の従来公知のインダストリープロトコルに従った工業規格データリンクＤＬと関連して情報を伝達する。尚、ＥＣＵ２８はエンジンコントローラ５４内に内蔵されてもよい。
【００２１】
当業者には公知なように、自動シフト操作を可能にするためには、ＥＣＵ２８は何時アップシフトとダウンシフトが必要とされ、また一回のシフト操作やシフト操作のスキップが必要とされるのかを決定しなければならない。（例えば、米国特許明細書第４，３６１，０６０号、第４，５７６，０６５号、第４，９１６，９７９号、および第４，９４７，３３１号を参照されたい。以下、これら開示内容は、参考として本説明に含まれるものとする）。
【００２２】
ただし、発進時にマニュアル操作されるクラッチを備えた、マニュアル式のトラック用変速機では、従来、運転者によってドライブラインが酷使される場合があった。例えば、（車両を停車時から発進する時）運転者がアクセルを押し込み、そしてクラッチを急に解放するように操作して、クラッチを通じて過度のパワーを伝えたり、またドライブラインに過度のトルクのスパイク（衝撃）を伝える場合があった。このことはドライブラインの様々な構成部品を損傷させるおそれが強いため、従来、ドライブラインの構成部品のメーカーは、構成部品がこの酷使に耐えるように設計するために、設計強度を必要以上に高めたり、高価な部品を使用する必要にせまられていた。
【００２３】
本発明の実施の形態では、マニュアル式クラッチを有する機械式自動変速機は発進時にクラッチを係合するとき、最大エンジン速度が許容されないようにすることによって、上記酷使のほとんどを防ぐことができるようにする。
【００２４】
つまり、車両が停車状態から発進するときの状態にあるとき（即ち、車両速度は低く、ギアは噛合っており、クラッチは係合されておらず、スロットルは下げられている状態等）、エンジン速度を（例えば、Ｊ１９３９コマンドや同様のデータバスを利用して）アイドル速度より高い、小さな範囲内（２００〜３００ＲＰＭ）に限定させる。尚、最高速度が約２１００ＲＰＭによって支配されている典型的なディーゼルエンジンでは、アイドル速度は約６００ＲＰＭである。このように（エンジン速度を）支配することで、次の２つの利点を得ることができる。即ち、（１）高速のエンジン速度でクラッチを急速に係合すること（ポッピング）に起因する、ドライブラインに伝わる大きな衝撃を防ぐことができる。また、（２）登坂路（傾斜面上）での発進時に、手ごろなエンジン速度用のガバナ（調速機）を提供することができる。このため、例えば、車両を登坂路や、積載量の大きな状態で発進するとき、運転者はアクセルを完全に押し下げて、クラッチ操作をゆっくりと行うことが可能になる。クラッチが完全に係合すると、エンジン速度の制御は終了し、車両は通常通りに加速される。エンジン速度制御が終了すると、運転者は速度制限を電子制御することの利益を受けながら、困難な環境の状態下で発進するために、高速のエンジン速度を利用することができる。尚、登坂路で発進する際、運転者はトレーラブレーキや他の登坂路での発進用の補助手段を用いて、車両が発進中に後方に転がらないように保持させてもよい。
【００２５】
具体例を示すと、車両が停止していたり、または非常にゆっくりと（３〜５ＭＰＨまたは１．３４１〜２．２３５ｍ／ｓよりも遅い速度で）走行する場合に、スロットルペダルが（ＴＨＬ＞完全変位量の２０〜５０％で）変位して、変速機が（選択された）変速比のギアを噛み合わせて、かつクラッチが完全に係合していない状態のとき、エンジン燃料制御装置は、エンジン速度がアイドル速度（ＥＳＩＤＬＥ）に所定のＲＰＭ（約３００ＲＰＭ）を加えた値を越えない、即ち、ＥＳ＜（ＥＳＩＤＬＥ＋３００ＲＰＭ）となるようにエンジンへの燃料供給を命令する。好ましくは、エンジンはＳＡＥ Ｊ１９３９または同等のプロトコルに従う電子データリンクを通じて制御される。
【００２６】
ここで、フローチャートの形態の図２を参照して、本発明の実施の形態に係る制御プロセスについて説明する。図示するように、プロセスはステップ２．１から開始する。次に、ステップ２．２に移って、コントローラ２８はエンジン速度、変速機の入力速度、変速機の出力速度、運転者によって操作されるスロットル設定、クラッチの係合状態及び／または変速比のうちの一つまたはこれ以上に関する入力信号を受取る。そして、コントローラ２８は受取った信号をコントロールロジックに従って処理して、指令用の出力信号を算出して、変速システムのアクチュエータに伝える。次に、ステップ２．３に移って、システム１０は入力軸１８の回転速度を示す出力信号（ＯＳ）が参照値よりも小さいことを示しているか否かを決定する。この結果、小さくなければ、ステップ２．８に移って制御プロセスを終了させる。
【００２７】
一方、入力軸１８の回転速度が参照値よりも小さければ、次に、ステップ２．４に移って、システム１０はスロットルペダルの変位を示す出力信号（ＴＨＬ）が参照値よりも大きいか否かを決定する。この結果、大きくなければ、ステップ２．８に移って制御プロセスを終了させる。
【００２８】
一方、スロットルペダルの変位が参照値よりも大きければ、次に、ステップ２．５に移って、システム１０は運転者が変速システムの操作モードを選択して（該当する変速比のギアが噛合って）いるか否かを決定する。この結果、変速比のギアが噛合っていなければ、ステップ２．８に移って制御プロセスを終了させる。
【００２９】
一方、変速比のギアが噛合っていれば、（次に、ステップ２．６に移って）システム１０は運転者がクラッチを完全に係合させていないかを決定する。この結果、クラッチが完全に係合されていれば、ステップ２．８に移って制御プロセスを終了させる。
【００３０】
一方、クラッチが完全に係合されていなければ、（次に、ステップ２．７に移って）システム１０はエンジン速度がアイドル速度（ＥＳＩＤＬＥ）に所定のＲＰＭ値（約３００ＲＰＭ）を加えた大きさよりも超えることがないように、即ち、ＥＳ＜ＥＳＩＤＬＥ＋３００ＲＰＭとなるように、エンジンに燃料を供給するようにエンジン燃料制御を指示する。そして、ステップ２．８に移って制御プロセスを終了させる。
【００３１】
上述したように、本発明の実施の形態に係るコントロールロジックは、クラッチ操作の「ポッピング」に起因するドライブラインに伝わる衝撃を抑止、または最小にするため、より低コストな部品がドライブラインに使用できるようにする。また、本発明の実施の形態に係るコントロールロジックは、登坂路での車両の発進の操作性を高めることができる。従って、本発明の実施の形態は、少なくとも部分的に自動化された機械式変速システムに用いられる、改良された制御システムと制御方法を提供することができる。
【００３２】
また、本発明の実施の形態に係る、マニュアル式のクラッチ操作を備える自動の機械式変速機は、連続して滑らかなシフト操作を行うとともに、シフト操作によってギアボックスが酷使されることを最小にするのに効果的できる。さらに、本発明の実施の形態に係る自動の機械式変速機は、クラッチの係合と切断の操作数を減らすことによって、マニュアル操作されるマスタクラッチに磨耗が生じることを減らすことができる。しかしながら、マスタクラッチが運転者によって操作されて、自動の機械式変速機が様々な変速比で停車時から発進するように操作される場合には、グロスコンビネイションウエイト（ＧＣＷ）や路面状況（例えば、傾斜角度や発進時の障害や他の同等物）に対応するために不適切な変速比を選択して発進することによって、クラッチを酷使するおそれが依然として残されている。
【００３３】
このため、上述したように、本発明の実施の形態に係る制御装置では、車両が停車状態から発進する際に、適切な発進用の変速比を強制することによって、クラッチに過度の磨耗が生じたり酷使されたりすることを防ぐようにする。即ち、図３に示すように、本発明の実施の形態は、さらなる特徴として、車両が停車状態から発進する際に、マスタクラッチを保護するためのコントロールロジックを使用する。図３に示すフローチャートでは、この制御システムはステップ３．１から開始することを示している。次に、システム１０はステップ３．２に移って、自動の機械式変速機が車両のＧＣＷを知っているか否かを決定する。システム１０が適切なＧＣＷを知っている場合には、ステップ３．３に移って、システム１０は、例えば平地等の通常の路面から、例えば泥、雪、砂の路面やゆるやかな傾斜の登坂路（２〜３％まで）等の路面までの状況下で、クラッチを保護するために最大の発進用の変速比を算出する。
【００３４】
ここで具体例を挙げて説明すると、例えば、車両のＧＣＷが大凡８０，０００ｌｂｓ．（または３６，２８７ｋｇ）であるならば、システム１０は、停車時から発進する際、クラッチ１６に過度のエネルギーが伝わることなく、適切な発進が行えるように、最も高い発進用の変速比を決定する。この計算は、例えば、特定の車両ごとに基準となる発進能力／登坂能力値を分類したテーブル（表）を参照することによって行われてもよい。
【００３５】
次に、システム１０はステップ３．４に移って、運転者が選択された、許容された発進用の変速比で車両を停車状態から発進させようとするとき、例えば車両が登坂路や大きなころがり抵抗を受けている等の理由によって、十分な発進用の加速度が得られていないかをフライホイールにて算出されたトルクから決定する。そして、（十分な発進用の加速度が得られていなければ）システム１０はステップ３．５に移って、運転者が（十分な発進が行える）しきい値の速度よりも早く車両を始動させられるまで、ダウンシフトを強制して、新しく、より低い変速比が選択されるようにする。この際、停車時から車両の発進を可能にするために必要な加速が得られるように、加速度の十分な大きさが定められる。この加速度の十分なまたは許容できる大きさは、車両のＧＣＷと逆比例の関係で定められてもよい。即ち、小さなＧＣＷの車両と比較して、大きなＧＣＷの車両の場合には、加速度の十分な大きさは、より小さくてもよい。このプロセスは、システム１０によって、十分な、最大の発進用の変速比が決定されるまで続けられる。従って、この新しい、より小さな変速比は、一段低い変速比でもよく、または、これよりさらに低い変速比でもよい。
【００３６】
一方、ＧＣＷがまだ知られていない場合には、ステップ３．６に移って、最大の発進用の変速比を、車両が最大積載時のとき、例えば、８０，０００ｌｂｓ．のときに限定させる。また、ステップ３．３において、システム１０がギアを噛合わせて発進する際に、フライホイールにおけるトルクに対応する十分な加速が得られないと判断したら、ステップ３．４に移って、システム１０は車両がしきい値の速度を得るまで、ダウンシフトを強制して、新しく、より低い、最大の発進用の変速比が得られるようにする。
【００３７】
上述したように、ドライバーが適切な変速比で発進したとしても、加速ペダルを押し下げて、及び／またはクラッチ１６を急に係合する場合には、過度のパワーがクラッチ１６を通じて伝達される可能性がある。このクラッチ１６を通じて過度のパワーが伝達されるのを防ぐために、ステップ３．７では、クラッチ１６を通じて伝達されるパワーを決定する。ただし、クラッチ１６を通じて伝達されるパワーは変速機の入力速度、エンジン速度及びフライホイールにおけるトルクから決定することができる。尚、フライホイールにおけるトルクを決定する方法については、米国特許明細書第５，５０９，８６７号を参照されたい。以下、この開示内容は、参考として本説明に含まれるものとする。この際、エンジントルクを予め定められた値に限定させて（例えばＪ１９３９コマンドや同様のデータバスを介して行って）、クラッチ１６を通じて伝達されるパワーが予め定められた限界値よりも下に保たれるようにしてもよい。さらに、ステップ３．８において、エンジン速度をアイドル速度よりも約２００〜３００ＲＰＭ高い大きさの、予め定められた値に限界させる（例えばＪ１９３９コマンドや同様のデータバスを介して行う）。そして、ステップ３．９に移って制御プロセスを終了させる。
【００３８】
以上、本発明に係る好適な実施の形態について説明した。しかしながら、当該分野における通常の知識を有する者であれば、上述した好適な実施の形態に対して、様々な変形を行うことは可能であると思料する。故に、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定められることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御を用いた、自動化された機械式の変速システムをブロックダイアグラム形式で示す図である。
の図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る制御をフローチャート形式で示す図である。
【図３】本発明のさらなる実施の形態に係る制御をフローチャート形式で示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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