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JPH11263153A - 車両用駆動列アセンブリ - Google Patents

車両用駆動列アセンブリ

Info

Publication number
JPH11263153A
JPH11263153A JP10372568A JP37256898A JPH11263153A JP H11263153 A JPH11263153 A JP H11263153A JP 10372568 A JP10372568 A JP 10372568A JP 37256898 A JP37256898 A JP 37256898A JP H11263153 A JPH11263153 A JP H11263153A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
axle
actuator
vehicle
assembly
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.)
Pending
Application number
JP10372568A
Other languages
English (en)
Inventor
Charles R Jones
チャールズ、アー、ジョウンズ
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.)
Dana Inc
Original Assignee
Dana Inc
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 Dana Inc filed Critical Dana Inc
Publication of JPH11263153A publication Critical patent/JPH11263153A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11Stepped gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/02Clutches
    • B60W2710/021Clutch engagement state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10Change speed gearings
    • B60W2710/1005Transmission ratio engaged
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40Control 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
    • F16H63/44Signals to the control unit of auxiliary gearing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用駆動列アセンブリ10の自動化機械式
変速機13及び多重速度車軸アセンブリ14の両方の作
動を自動的に制御する統合システムを提供することにあ
る。 【解決手段】 このシステムは車軸アセンブリ14を任
意の車軸変速比で作動する車軸アクチュエータ17を備
える。車両に所望の総変速比が得られるように、変速機
13を所望の変速機変速比で作動し、車軸アセンブリを
所望の車軸変速比で作動するように電子制御装置20を
設ける。このために電子制御装置は、車両の総変速比の
変更が必要であると判定されると、所望の総変速比が得
られるように変速機アクチュエータ15及び車軸アクチ
ュエータ17の一方又は両方を作動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般に、車両の回転動力
源及び従動車輪の間に所望の減速比が得られるように変
速機及び多速度車軸を備えた車両の駆動列アセンブリ
(drivetrain assembly)に関す
る。ことに本発明は、このような車両の駆動列アセンブ
リ内の自動化機械式変速機及び多速度車軸アセンブリの
両者の作動を自動的に制御する統合システム(inte
grated system)に関する。
【0002】
【従来の技術】現用の実際上全部の陸上車両では、駆動
列アセンブリで内燃機関又はディーゼルエンジンのよう
な車両回転動力源と車両の従動の車軸及び車輪との間に
変速機を設けてある。典型的な変速機は、変速機入力
軸、変速機出力軸及び複数個のかみ合いギヤを入れたケ
ースを備える。変速機入力軸及び変速機出力軸の間のか
み合いギヤのうちの選定したギヤを互いに連結しこれ等
の軸の間に所望の減速比が得られるようにする手段を設
けてある。変速機ケース内に入れたかみ合いギヤは複数
種類のこのような歯車比すなわち変速比(gear r
atio)が得られるように種種の寸法を持つ。これ等
の種種の変速比の間の適当なシフト作用により、車両の
加速及び減速を平滑かつ有効に行うことができる。
【0003】変速機の作動を容易にするのに、車両エン
ジン及び変速機の間にクラッチを設けることはよく知ら
れている。このクラッチを係合させると、変速機が車両
エンジンにより駆動され車両を選定した変速比で作動す
る。変速機を第1変速比から第2変速比にシフトするに
は、クラッチを初めに係合をはずし車両エンジンから変
速機に動力が伝わらないようにする。このようにして、
非トルク装荷条件のもとで変速機内にギヤ・シフト作用
を生じさせかみ合いギヤ歯の望ましくない衝突を防ぐよ
うにすることができる。次いでクラッチをふたたび係合
させ動力を車両エンジンから変速機に伝え車両を第2変
速比で作動するようにする。
【0004】車両クラッチの典型的な構造では、車両エ
ンジンの出力軸の端部にこの出力軸と一緒に回転するよ
うに固定したフライホイールに連結したカバーを設けて
ある。クラッチ内にはカバー及びフライホイールの間に
圧力板を配置してある。圧力板は、フライホイール及び
カバーと一緒に回転するように連結してあるが、これ等
に対して軸線方向に移動することができる。すなわちフ
ライホイール、カバー及び圧力板はすべて車両エンジン
により絶えず回転駆動される。フライホィール及び圧力
板の間には被駆動ディスク・アセンブリを配置してあ
る。この被駆動ディスク・アセンブリは、変速機入力軸
にこの軸と一緒に回転するように支えてあるがこの軸に
対し軸線方向に移動することができる。このクラッチを
係合させるには、圧力板をフライホィールに向かい係合
位置に軸線方向に移動させる。この係合位置では従動デ
ィスク・アセンブリがフライホィール及び圧力板の間で
摩擦を伴って係合する。従って従動ディスク・アセンブ
リ(とこのアセンブリを支えた変速機入力軸と)は、フ
ライホィール、カバー及び圧力板と一緒に回転駆動され
る。このクラッチの係合をはずすには圧力板をフライホ
ィールから遠ざかる向きに係合離脱位置に軸線方向に移
動させる。圧力板を係合離脱位置に軸線方向に移動させ
るときは、従動ディスク・アセンブリはフライホィール
及び圧力板の間で摩擦を伴って係合しない。従って従動
ディスク・アセンブリ(とこのアセンブリを支えた変速
機入力軸と)は、フライホィール、カバー及び圧力板と
一緒には回転駆動されない。
【0005】係合位置及び係合離脱位置の間で圧力板の
このような軸線方向移動を生じさせるように、多くの車
両クラッチには、変速機入力軸のまわりに配置した大体
において中空円筒形のリリーズ・スリーブ(relea
se sleeve)を備えたリリーズ・アセンブリ
(release assembly)を設けてある。
リリーズ・スリーブの前端部は、クラッチ内に延び複数
のレバー又はその他の機械的機構を介して圧力板に連結
してある。このようにしてリリーズ・スリーブの軸線方
向運動により、係合位置及び係合離脱位置の間の圧力板
の対応する軸線方向移動が生ずる。通常クラッチ内には
圧力板を係合位置に向かい付勢するように1個又は複数
個の係合ばねを設けてある。係合ばねは典型的にはリリ
ーズ・スリーブ及びカバーの間で反作用を及ぼし通常ク
ラッチを係合状態に保持する。リリーズ・スリーブの後
端部は、カバーを貫いて形成した中心穴を貫いてクラッ
チから外方に延びる。リリーズ・スリーブはクラッチの
カバー及び圧力板に連結してあるから、このリリーズ・
スリーブも又車両エンジンが作動しているときはつねに
絶えず回転駆動される。すなわち環状のリリーズ軸受は
通常リリーズ・スリーブの後端部に取付けてある。この
リリーズ軸受は、リリーズ・スリーブに軸線方向に固定
され、リリーズ・スリーブと共に回転する内レースと、
回転しないように拘束された外レースと、このような相
対回転ができるように内レース及び外レースの間に配置
した複数個の軸受とを備えている。リリーズ軸受の非回
転外レースは典型的にはリリーズ・スリーブ(と従って
圧力板と)を係合位置及び係合はずれ位置の間で移動さ
せクラッチを作動するようにする作動機構により係合さ
せる。
【0006】従来の機械式変速機ではクラッチの作動と
変速機のギヤ・シフト作用とは共に、車両の運転者が手
動で行う。たとえばクラッチは、車両の運転者区画内に
位置させたクラッチ・ペダルを押すことにより係合をは
ずすことができる。クラッチペダルは機械的リンケージ
を介しクラッチのリリーズ軸受の外レースに連結されク
ラッチ・ペダルを押したときにクラッチの圧力板が係合
位置から係合はずれ位置に動かされるようにしてある。
クラッチ・ペダルを解放すると、クラッチ内に設けた係
合ばねが圧力板を係合離脱位置から係合位置に戻す。同
様に変速機のギヤシフト作用は、変速機から車両の運転
者区画内に延びるシフト・レバーを手動で動かすことに
よりクラッチの係合をはずしたときに行うことができ
る。このような形式の手動式クラッチ/変速機アセンブ
リは、当業界にはよく知られ構造及び操作が比較的簡単
安価で軽量である。従って中負荷及び高負荷用の現用の
トラックの大部分は手動操作式である。
【0007】なお近年ではしかし従来使われている手動
のクラッチ/変速機アセンブリを改良するように、通常
は手動の変速機のシフト作用を部分的に又は完全に自動
化する種種の構造が提案されている。部分的又は完全な
自動化手動変速機では運転者操作クラッチ・ペダルの代
りに流体圧式又は空気圧式のアクチュエータのような自
動式クラッチ・アクチュエータを使う。自動式クラッチ
・アクチュエータの作動は、電子制御装置又はその他の
制御機構により制御され運転者が手動操作を行わないで
クラッチを選択的に係合させ又係合を離脱することがで
きる。同様に運転者操作シフトレバーの代りに又、所望
の使用変速比を選定し係合させるように電子制御装置又
はその他の制御機構により制御する流体圧式又は空気圧
式のアクチュエータのような自動変速機アクチュエータ
を使ってもよい。
【0008】前記したクラッチ/変速機構造のほかに、
多くの陸上車両はさらに、変速機出力軸から車両の被駆
動車輪に回転動力を伝える車軸アセンブリを備える。典
型的な車軸アセンブリは、ディフアレンシャルギヤ・ア
センブリを介し1対の車軸出力軸に連結した車軸入力軸
を入れたハウジングを備える。車軸入力軸は駆動軸アセ
ンブリにより変速機出力軸に連結され、この変速機出力
軸により回転駆動されるようにする。ディフアレンシャ
ルギヤ・アセンブリは、車軸入力軸からの回転動力を2
本の車軸出力軸に分割し従って車両の車輪を回転駆動す
る。若干の例では車軸アセンブリは、車軸入力軸及び車
軸出力軸間に単一の減速変速比だけを生ずるように構成
してある。しかし他の例では車軸アセンブリは、車軸入
力軸及び車軸出力軸間に2種類(又はおそらくそれ以
上)の減速変速比を生ずるように構成してある。多速度
車軸アセンブリは、これ等のアセンブリが比較的簡単に
費用上有効に、変速機により生ずる値を越えた若干の減
速変速比にわたるから、望ましいものである。たとえば
2速車軸アセンブリと協働して作動する4速変速機は全
部で8種類の利用可能変速比を生ずる。
【0009】これ等の多速度車軸アセンブリでは、各車
軸変速比の間でシフトする手動機構を設けてある。従来
のこの手動機構は車両の運転者区画から車軸アセンブリ
に延びる機械的リンケージを備えていた。車両の運転者
は機械的リンケージを物理的に動かし車軸変速比間でシ
フトするようにした。しかしなお近年ではこの手動機構
は、車軸アセンブリに設けた電動機を作動するように接
続した電気スイッチを備えていた。車両の運転者はこの
電気スイッチを手動で操作し電動機の作動を制御し各車
軸変速比間でシフトするようにした。
【0010】前記したように手動の変速機のシフト作用
を部分的に又は完全に自動化することはよく知られてい
る。しかし部分的に又は完全に自動化した変速機は手動
の多速度車軸アセンブリと共に使うことは容易でない。
前記したように多速度車軸アセンブリの使用は、このア
センブリが変速機により生ずる値を越えた若干の減速変
速比に比較的簡単安価に有効に拡張できるので望まし
い。すなわち車両用駆動列アセンブリにおいて、自動化
機械式変速機及び多速度車軸アセンブリの両者の作動を
自動的に制御する統合システム(integrated
system)を提供することが望ましい。
【0011】
【発明の開示】本発明は、車両用駆動列アセンブリの自
動化機械式変速機及び多速度車軸アセンブリの両者の作
動を自動的に制御する統合システムに係わる。このシス
テムは、変速機を複数の変速機変速比の任意の1つで作
動する変速機アクチュエータを備える。このシステムは
さらに、車軸アセンブリを複数の車軸変速比のうちの任
意の車軸変速比で作動する車軸アクチュエータを備え
る。車両に所望の総変速比が得られるように、変速機を
複数の変速機変速比のうちの所望の変速機変速比で作動
し又車軸アセンブリを複数の車軸変速比のうちの所望の
車軸変速比で作動する電子制御装置を設けてある。この
ためにこの電子制御装置は車両の作動パラメータを表わ
す1つ又は複数の信号に応答する。車両の全変速比の変
更が必要であることを判定すると、この電子制御装置は
変速機アクチュエータ及び車軸アクチュエータの一方又
は両方を作動し所望の総変速比が得られるようにする。
変速機アクチュエータだけを作動するかどうか、車軸ア
クチュエータだけを作動するかどうか、或は変速機アク
チュエータ及び車軸アクチュエータの両方を作動するか
どうかの判定は、変速機アクチュエータ及び車軸アクチ
ュエータにより得られる特定の変速比、現用の総変速比
及びその他の要因による。
【0012】本発明の種種の目的及び利点は添付図面に
よる好適な実施例についての以下の詳細な説明から当業
者には明らかである。
【0013】
【実施例】添付図面の図1には本発明による車両用の駆
動列アセンブリ10を示してある。駆動列アセンブリ1
0は、従来のエンジン11又はその他の回転動力源を備
えている。エンジン11は、エンジン11のクランク軸
のような出力軸11aを介してクラッチ12に連結して
ある。クラッチ12も又普通のものでエンジン11の出
力軸11aを変速機13の入力軸13aに選択的に連結
するように作用する。変速機13は、入力軸13a及び
出力軸13bの間に選択的に連結される複数個のかみ合
いギヤ(図示してない)を納めてある。変速機13内に
入れた各かみ合いギヤは複数のこのような変速比を生ず
るように寸法を変えられる。これ等の種種の変速比の間
で適当にシフトすることにより、変速機13の入力軸1
3a及び出力軸13bの間に所望の減速変速比が得られ
る。
【0014】変速機13の出力軸13bは従来の駆動軸
(図示してない)を介して従来の多速度車軸アセンブリ
14に連結してある。車軸アセンブリ14は、クラッチ
12を係合させるとつねにエンジン11により回転駆動
される1つ又は複数の車輪(図示してない)を備える。
多速度車軸アセンブリ14は又、変速機13の出力軸1
3bと車両車輪との間に選択に連結される複数個のかみ
合いギヤ(図示してない)を含む。多速度車軸アセンブ
リ14内に入れた各かみ合いギヤは複数(典型的には2
種類)の変速比が得られるように種種の寸法を持つ。こ
れ等の種種の変速比間で適当にシフトすることにより、
変速機13の出力軸13bと車両車輪との間に所望の減
速変速比が得られる。変速機13及び多速度車軸アセン
ブリ14の両方で得られる種種の減速変速比の間で適当
にシフトすることにより、車両の加速及び減速は平滑有
効に得られる。以上述べた駆動列アセンブリ10の一般
構造は当業界にはよく知られている。
【0015】例示した変速機13は部分的に又は完全に
自動化機械式変速機でよい。典型的な部分自動化手動変
速機では運転者操作シフトレバー(図示してない)は、
第1の組の使用変速比に係合させるように、変速機内に
入れた複数のシフトレールの若干条を係合させて動か
す。しかし自動シフト式変速機アクチュエータ15は変
速機13に設けられ残りのシフトレールを係合させて動
かし第2組の使用変速比に係合させる。たとえば、低い
方の変速比はシフトレバーを使う車両運転者が手動で選
定して係合させるが高い方の変速比は変速機アクチュエ
ータ15により自動的に選定して係合させる部分自動化
手動変速機の得られることが知られている。このような
構造の典型的な部分自動化手動変速機の1例は、本出願
の譲受け人による米国特許第5,450,767号明細
書に詳述してある。この特許明細書の記述は本説明に参
照してある。全自動化手動変速機では通常運転者操作シ
フトレバーの代りに変速機アクチュエータ15を設けて
ある。変速機アクチュエータ15は、変速機内に入れた
シフトレールの全部をシフトさせるように作用し全部の
利用できる変速比を選定して係合させる。前記した特許
明細書には前記した変速機のシフト作用を完全に自動化
するのに前記の部分自動化変速機アクチュエータ15の
適合性を記載してある。しかし本発明は変速機13及び
変速機アクチュエータ15に対し任意所望の構造によっ
て実施できるのは明らかである。
【0016】変速機15の自動シフト作用が容易になる
ように、クラッチ12にクラッチ・アクチュエータ16
を設けてある。クラッチ・アクチュエータ16の構造及
び作用は当業界には普通のものである。要するにクラッ
チ・アクチュエータ16は、運転者操作クラッチペダル
の代りに設けられクラッチ12の作動を部分的に又は完
全に自動化する。クラッチ・アクチュエータ16は、ク
ラッチ12を係合モード又は係合離脱モードで作動する
ように作用する。クラッチ12を係合させると、変速機
13は車両エンジン11により駆動され車両を選定した
変速比で作動する。変速機13を第1変速比から第2変
速比にシフトするには、初めにクラッチ12の係合を離
脱し車両エンジン11から変速機13に動力が伝わらな
いようにする。このようにして変速機アクチュエータ1
5により、各かみ合いギヤ歯の望ましくない衝突を防ぐ
ように非トルク負荷条件のもとで変速機13内にギヤシ
フト作用を生じさせることができる。次いでクラッチ1
2をふたたび係合させ、動力を車両エンジン11から変
速機13に伝え車両を第2変速比で運転するようにす
る。クラッチ・アクチュエータ16に適合できることが
分った構造例は、共有の1997年7月9日付米国特許
願08/891,625号明細書に記載してある。この
明細書の記載は本説明に参照してある。しかし本発明が
クラッチ12及びクラッチ・アクチュエータ16に対し
任意所望の構造により実施できるのは明らかである。
【0017】多速度車軸アセンブリ14の自動シフト作
用を容易にするように車軸アクチュエータ17を設けて
ある。車軸アクチュエータ17の構造及び作用は当業界
では普通のものである。簡単に述べると、運転者操作機
械的リンケージ又は電気スイッチ/モータ・アセンブリ
の代りに車軸アクチュエータ17を設けて車軸アセンブ
リ14の作用を自動化する。車軸アクチュエータ17
は、車軸アセンブリ14を所望の変速比で作動するよう
に作用する電動機(図示してない)を備えることができ
る。典型的には車軸アセンブリ14は、2種類の変速比
すなわち第1の比較的低い変速比及び第2の比較的高い
変速比を生ずることができる。すなわち第1の変速比に
係合させると、車両の車輪が車両エンジン11により駆
動され車両を変速機13の出力軸13bの回転速度に対
し比較的低い変速比で作動する。同様に第2の変速比に
係合させると、車両の車輪は車両エンジン11により駆
動され車両を変速機13の出力軸13bの回転速度に対
し比較的高い変速比で作動する。車軸アセンブリ14を
第1及び第2の変速比の間で後述のようにしてシフトす
るように車軸アクチュエータ17を設けてある。車軸ア
クチュエータ17に適合できることが分かった構造例は
共有の1988年12月27日付米国特許第4,79
3,458号明細書に記載してある。この明細書の記述
は本説明に参照してある。しかし本発明が車軸アセンブ
リ14及び車軸アクチュエータ17に対し任意所望の構
造により実施できるのは明らかである。
【0018】クラッチ・アクチュエータ16、変速機ア
クチュエータ15及び車軸アクチュエータ17の作動は
電子制御装置20により制御される。電子制御装置20
は、クラッチ・アクチュエータ16(クラッチ12の自
動的係合離脱及び係合を生じさせる)と変速機アクチュ
エータ15(クラッチ12の係合を離脱したときに変速
機13の自動シフト作用を生ずる)と車軸アクチュエー
タ17(車軸アセンブリ14の自動シフト作用を生ず
る)とを前記したように作動するようにプログラム作成
することのできる任意普通のマイクロプロセッサ又は類
似の計算機装置として構成することができる。電子制御
装置20の作用は詳しく後述する。変速機出力軸速度セ
ンサ21は電子制御装置20に入力信号を送る。変速機
出力軸速度センサ21は、当業界には普通のものであり
変速機13の出力軸13bの実際の回転速度を表わす電
気信号を生ずるようにしてある。クラッチ位置センサ2
2も又電子制御装置20に入力信号を送る。クラッチ位
置センサ22の構造及び作用は、当業界には普通のもの
であり、クラッチ12を係合位置及び係合離脱位置の間
で動かす際にクラッチ12の実際の位置を表わす電気信
号を電子制御装置20に送ることができる。
【0019】車両エンジン11の作動を制御するように
エンジン制御装置23を設けてある。エンジン制御装置
23も又、エンジン11を所望通りに作動するようにプ
ログラム作成することのできる任意普通のマイクロプロ
セッサ又は類似の計算機装置として構成することができ
る。第1にエンジン制御装置23は、アクセル・ペダル
位置センサ24により生ずる入力信号に応答してエンジ
ン11の作動を制御する。アクセル・ペダル位置センサ
24は、当業界には普通のもので車両のアクセル・ペダ
ル(図示してない)の実際の位置を表わす電気信号を生
ずることができる。よく知られているようにアクセル・
ペダルは、車両の作動を制御するように車両の運転者が
足により物理的に操作する。アクセル・ペダルは、エン
ジン11の速度を高めて車両を動かそうとするときに運
転者が押す。これに反してアクセル・ペダルは、エンジ
ン11の速度を低下させ車両のこのような動きを遅くし
又は停止させようとすときに解放する。すなわちエンジ
ン制御装置23は、運転者が所望に応じ車両を運転する
ようにアクセル・ペダル位置センサ24からの信号に応
答してエンジン11の速度を制御する。アクセル・ペダ
ル位置センサ24は所望により、車両の所望の速度又は
運転モードを表わす信号を生ずる絞り位置センサ(図示
してない)又はその他の運転者−応答センサを代りに使
ってもよい。エンジン制御装置23への第2の入力はエ
ンジン出力軸速度センサ25から送られる。エンジン出
力軸速度センサ25は、当業界には普通のもので、エン
ジン11の出力軸11aの実際の回転速度を表わす電気
信号を生ずることができる。
【0020】電子制御装置20及びエンジン制御装置2
3は、これ等の間に延びるデータ母線26により相互に
連通する。当業界では一般に普通なように電子制御装置
20及びエンジン制御装置23は相互に連通して協働し
車両の運転者が車両の運転を所望通りに制御するように
プログラム作成してある。とくに電子制御装置20及び
エンジン制御装置23は、乗用車の従来の自動変速機と
同様にアクセル・ペダル及びブレーキ・ペダルの物理的
操作だけにより車両を始動し停止することができるよう
にしてエンジン11、クラッチ12、変速機13及び車
軸アセンブリ14の作動を制御するように作用する。こ
のためにアクセル・ペダル位置センサ24及びエンジン
出力軸速度センサ25からの信号をデータ母線26によ
り電子制御装置20に利用することができる。或はアク
セル・ペダル位置センサ24及びエンジン出力軸速度セ
ンサ25からの信号は電子制御装置20に直接送給する
ことができる。
【0021】図示の実施例では電子制御装置20は速度
センサ21、クラッチ位置センサ22及びエンジン制御
装置23により生ずる入力信号に応答してクラッチ・ア
クチュエータ16、変速機アクチュエータ15及び車軸
アクチュエータ17の作動を制御する。しかし電子制御
装置20は、とくに示した以外の車両の運転パラメータ
を表わす信号を含む任意所望の数の入力信号に応答して
クラッチ・アクチュエータ16、変速機アクチュエータ
15及び車軸アクチュエータ17の作動を制御する。電
子制御装置20により実行するアルゴリズム又はプログ
ラムの特性は各車両ごとにいくぶん異なる。しかし一般
に電子制御装置20は、入力信号に応答して、変速機1
3及び車軸アセンブリ14のいずれか一方又は両方にシ
フト作用を生じさせこの車両に対し所望の総変速比が得
られるようにする。変速機13及び車軸アセンブリ14
を適当にシフトさせることにより、車両の加速及び減速
を平滑かつ有効に生じさせることができる。
【0022】図2は、図1に例示した電子制御装置20
の作用を制御する簡略化したアルゴリズム(algor
ithm)30を示す流れ図である。このアルゴリズム
30の第1のステップ31では電子制御装置20はこれ
に供給される入力信号の若干又は全部を読取る。次いで
アルゴリズム30は判定点32に入る。判定点32では
電子制御装置20は、車両の総変速比の変更が所定の基
準に基づいて必要であるかどうかを判定する。典型的に
はこの所定の基準は、電子制御装置20の固定記憶装置
に記憶する。前記したようにこの所定の基準の特性は各
車両ごとに異なる。本発明は、車両の総変速比の変更が
必要であるかどうかを判定するのに任意所望の判定基準
を使えるようにしてある。電子制御装置20が車両の総
変速比の変更をこの場合必要としないことを判定する
と、アルゴリズム30は第1ステップ31に戻る。この
場合電子制御装置20はこれに供給される入力信号の若
干又は全部をふたたび読取る。
【0023】しかし電子制御装置20がこの場合車両の
総変速比の変更を必要とすることを判定すると、アルゴ
リズム30は命令点33に枝分れする。命令点33では
変速機アクチュエータ15及び車軸アクチュエータ17
の一方又は両方を作動し所望の変速比が得られるように
する。変速機アクチュエータ15だけを作動するかどう
か、車軸アクチュエータ17だけを作動するかどうか、
又は変速機アクチュエータ15及び車軸アクチュエータ
17を共に作動するかどうかの判定は、変速機13及び
車軸アクチュエータ17により生ずる特定の変速比と現
用の総変速比と望ましい総変速比と当業界にはよく知ら
れたその他の要因とによる。通常クラッチアクチュエー
タ16は、変速機13をシフトするように変速機アクチ
ュエータ15を作動するのに先だって初めに電子制御装
置20により作動されクラッチ12の係合を離脱する。
車軸アクチュエータ17は同時に作動され非トルク装荷
条件のもとでシフト作用が生ずるようにする。或は車軸
アクチュエータ17は、加わるトルクの大きさが所定の
レベル以下に低下するときはつねに自動的にシフトする
ように車軸アセンブリ14を前もって付勢する普通のば
ね付勢構造を使って構成してもよい。適当なシフト作用
が生じた後、アルゴリズム30は第1ステップ31に分
岐して戻る。この場合電子制御装置20は、これに供給
される入力信号の若干又は全部をふたたび読取る。
【0024】例示のために変速機13が第1、第2、第
3及び第4の変速機変速比と称する互いに異なる4種類
の前進変速比を生ずることができるものとする。さらに
車軸アセンブリ14は低い又高い車軸変速比と称する2
種類の互いに異なる変速比を生ずることができるものと
し又これ等の車軸変速比間の差は互いに隣接する変速機
変速比のうち任意の変速比の間の差より大きいものとす
る。加速ペダルを押すときに車両が停止している場合
に、電子制御装置20は車両が第1の総変速比で運転さ
れなければならないことを判定する。このために電子制
御装置20は初めに変速機アクチュエータ15を作動し
変速機13を第1の変速機変速比にシフトさせ車軸アク
チュエータ17を作動し車軸アセンブリ14を低い車軸
変速比にシフトさせる。第1変速機変速比と低い車軸変
速比との組合せにより第1総変速比が得られる。車両を
徐徐に加速すると、電子制御装置20は引続いて、車両
を逐次に第2、第3及び第4の総変速比を経て運転しな
ければならないことを判定する。このことは、車軸アセ
ンブリ14を低い車軸変速比に保持しながら、変速機1
3を第2、第3及び第4の変速機変速比にシフトするよ
うに変速機アクチュエータ15を作動することによって
行われる。
【0025】第5の総変速比が得られるようにするのに
電子制御装置20は次いで変速機アクチュエータ16を
作動し変速機13をシフトさせ第1変速機変速比に戻す
と共に車軸アクチュエータ17を作動し車軸アセンブリ
14を高い車軸変速比にシフトする。次いで電子制御装
置20は変速機アクチュエータ16を作動し変速機13
を逐次に第2、第3及び第4の変速機変速比を経てシフ
トさせると共に車軸アセンブリ14は高い車軸変速比に
保持して第6、第7及び第8の総変速比が得られるよう
にする。ダウンシフト作用は同様にして行われる。車両
の運転条件に従って1種類又は数種類の変速比をスキッ
プしてもよいのは明らかである。さらに変速機13及び
車軸アセンブリ14のシフト作用はこのようにして得ら
れる特定の変速比に従って前記したシフト作用とは変え
てもよいのは明らかである。
【0026】前記した電子制御システムは、車両駆動列
アセンブリ10で自動化機械式変速機13及び多重速度
車軸アセンブリ14の両方の作動を自動的に制御する総
合システムを構成するのは明らかである。従って得られ
る総変速比の数は変速機13及び車軸アセンブリ14に
より個別に得られる数をかなり越える数に及んでいる。
さらにこれ等の付加的な総変速比の設定は比較的簡単安
価に行われるが変速機13及び車軸アセンブリ14の両
方の部分的又は完全なシフト作用ができる。
【0027】以上本発明の作用の原理及びモードを好適
な実施例について例示し述べた。しかし本発明はなおそ
の精神を逸脱しないで種種の変化変型を行うことができ
るのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動化機械式変速機及び多速度車軸アセンブリ
の両方の作動を自動的に制御する統合システムを備えた
本発明車両駆動列アセンブリのブロック図である。
【図2】図1に例示した電子制御装置の作動する簡略化
したアルゴリズムを示す流れ図である。
【符号の説明】
10駆動列アセンブリ 11回転動力源(エンジン) 13変速機 14車軸アセンブリ 15変速機アクチュエータ 17車軸アクチュエータ 20制御装置

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転動力源と、この回転動力源に連結さ
    れ、複数の変速機変速比で作動できる変速機と、 この変速機に連結され、複数の車軸変速比で作動できる
    車軸アセンブリと、 車両に対する所望の総変速比が得られるように、前記変
    速機を前記複数の変速機変速比のうちの所望の変速機変
    速比で作動し、前記車軸アセンブリを前記の複数の車軸
    変速比のうちの所望の車軸変速比で作動する制御装置
    と、を包含する車両用駆動列アセンブリ。
  2. 【請求項2】 前記変速機に、この変速機を前記の複数
    の変速機変速比の間でシフトする変速機アクチュエータ
    を設け、前記制御装置が前記変速機アクチュエータを作
    動するようにした請求項1の車両用駆動列アセンブリ。
  3. 【請求項3】 前記車軸に、前記車軸アセンブリを前記
    複数の車軸変速比の間でシフトする車軸アクチュエータ
    を設け、前記制御装置が、前記車軸アクチュエータを作
    動するようにした請求項1の車両用駆動列アセンブリ。
  4. 【請求項4】 前記変速機に、この変速機を前記複数の
    変速機変速比の間でシフトする変速機アクチュエータを
    設け、前記車軸に、前記車軸アセンブリを前記複数の車
    軸変速比の間でシフトする車軸アクチュエータを設け、
    前記制御装置が前記変速機アクチュエータ及び車軸アク
    チュエータを作動するようにした請求項1に記載の車両
    用駆動列アセンブリ。
  5. 【請求項5】 前記回転動力源と前記変速機との間に連
    結したクラッチをさらに備えた請求項1の車両用駆動列
    アセンブリ。
  6. 【請求項6】 前記クラッチに、前記回転動力源を前記
    変速機に選択的に連結するクラッチ・アクチュエータを
    設け、前記制御装置が前記クラッチ・アクチュエータを
    作動するようにした請求項5の車両用駆動列アセンブ
    リ。
  7. 【請求項7】 前記クラッチに、前記回転動力源を前記
    変速機に選択的に連結するクラッチ・アクチュエータを
    設け、前記変速機に、この変速機を前記複数の変速機変
    速比の間でシフトする変速機アクチュエータを設け、前
    記車軸に、前記車軸アセンブリを前記複数の車軸変速比
    の間でシフトする車軸アクチュエータを設け、前記制御
    装置が、前記クラッチ・アクチュエータ、変速機アクチ
    ュエータ及び車軸アクチュエータを作動するようにした
    請求項5の車両用駆動列アセンブリ。
  8. 【請求項8】 前記制御装置が、電子制御装置である請
    求項1の車両用駆動列アセンブリ。
  9. 【請求項9】 車両の運転条件を表わす信号を生ずるセ
    ンサをさらに備え、前記車両に対する所望の総変速比が
    得られるように、前記変速機を、前記複数の変速機変速
    比のうちの所望の変速機変速比で作動し、前記車軸アセ
    ンブリを前記複数の車軸変速比のうちの所望の車軸変速
    比で作動するように、前記制御装置が前記信号に応答す
    るようにした請求項1の車両用駆動列アセンブリ。
  10. 【請求項10】 車両の複数の運転条件を表わす信号を
    生ずる複数個のセンサをさらに備え、前記車両に対する
    所望の総変速比が得られるように、前記変速機を、前記
    複数の変速機変速比のうちの所望の変速機変速比で作動
    し、前記車軸アセンブリを、前記複数の車軸変速比のう
    ちの所望の車軸変速比で作動するように、前記制御装置
    が前記信号に応答するようにした請求項1の車両用駆動
    列アセンブリ。
JP10372568A 1997-12-31 1998-12-28 車両用駆動列アセンブリ Pending JPH11263153A (ja)

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