JP2002013632A - 変速機のシフトアシスト装置 - Google Patents
変速機のシフトアシスト装置Info
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Abstract
き時の所定領域での操作速度の平均値に基づいてシフト
アシスト力を決定するようにした変速機のシフトアシス
ト装置を提供する。 【解決手段】 変速レバーに連結され変速機の同期装置
を作動をせしめるシフト機構を、該変速レバーのシフト
動作方向と同方向に作動せしめるための電動モータを備
えた変速機のシフトアシスト装置であって、電動モータ
の駆動を制御するコントローラを具備している。コント
ローラは、変速レバーのシフト方向とシフト機構のシフ
トストローク位置に基づいてギヤ抜き操作時またはギヤ
イン操作時を判定し、ギヤ抜き操作時またはギヤイン操
作時におけるシフト操作速度を検出するとともに平均シ
フト操作速度を求め、該平均シフト操作速度に基づいて
電動モータの駆動電力を演算する。
Description
変速機の変速操作におけるシフト操作力を軽減するため
のシフトアシスト装置に関する。
大型のトラックやバスにおいては、シフト操作力を軽減
するためのシフトアシスト装置を備えている。このよう
な大型車両に装備するシフトアシスト装置は、その作動
源として一般に圧縮空気が用いられている。作動源とし
て圧縮空気を用いるシフトアシスト装置は、変速レバー
に連結された変速操作機構を変速レバーのシフト動作と
同方向に作動せしめる空気圧シリンダからなるシフトア
クチュエータを具備している。しかるに、大型車両は一
般にブレーキの作動源として圧縮空気を使用しているの
でシフトアシスト装置にこの圧縮空気を利用することが
できるが、小型および中型車両のように圧縮空気源とし
てのコンプレッサーを具備していない車両においては空
気圧シリンダからなるシフトアクチュエータを用いたシ
フトアシスト装置を装備することはできない。しかしな
がら、近年小型および中型車両にもシフトアシスト装置
を装備する要望が高まり、電動モータを用いたシフトア
シスト装置が提案されており、例えば特開平5ー872
37号公報および特許第2987121号公報等に開示
されている。電動モータを用いたシフトアシスト装置に
おいて、円滑なシフト操作を行うためには、運転者によ
る変速レバーの操作状況に応じて電動モータの駆動力を
制御することが望ましい。上記特開平5ー87237号
公報および特許第2987121号公報に開示されたフ
トアシスト装置は、変速レバーのシフト方向への操作力
を検出し、この操作力に応じて電動モータの駆動力を制
御している。また、特許第2987121号公報には、
シフト操作速度を検出し、シフト操作速度が速くなるに
従い電動モータの駆動力の上昇速度を速くする技術が開
示されている。
いては、ギヤインには同期作用時に最も操作力を必要と
し、次にドッグ歯のチャンファとクラッチスリーブのス
プラインのチャンファとの係合時に操作力を必要とす
る。また、ギヤ抜き時にはギヤ抜き操作開始時からドッ
グ歯とクラッチスリーブのスプラインとの噛合が解除さ
れるまでの間が操作力を必要とする。しかるに、操作力
に応じて電動モータの駆動力を制御するシフトアシスト
装置においては、操作力が所定値に達してから電動モー
タを駆動するので、操作力が大きくなってからアシスト
力が発生するまでにタイムラグが存在する。従って、運
転者はシフト操作において電動モータが駆動してアシス
ト力が発生する直前で大きな力を感じることになる。こ
のような問題を解決するために本出願人は、シフト機構
のシフトストローク位置を検出するシフトストロークセ
ンサーを備え、該シフトストロークセンサーの検出信号
に基づきシフトストローク位置に対応してシフトアシス
ト用の電動モータを制御するようにした変速機のシフト
アシスト装置を特願2000ー46173号として提案
した。
ってそれぞれ癖があり、従ってシフトアシスト力も運転
者の癖を考慮した制御を行うことが望ましい。変速操作
における運転者の癖として、シフト操作速度はシフトア
シスト力を決定するに際して最も大きな要素である。即
ち、シフト操作速度が速い程シフトアシスト力を大きく
することが望ましい。しかるに、シフト操作速度はシフ
ト機構のシフトストローク位置によって大きく変化す
る。即ち、ギヤ抜き時とギヤイン時によってシフト操作
速度は異なり、また、ギヤイン時においても同期作用時
とその他のシフトストローク領域では操作速度が大きく
異なる。従って、運転者の癖を反映しているシフトスト
ローク領域の操作速度を検出して、この操作速度に基づ
いてシフトアシスト力を決定することが望ましい。
で、その主たる技術的課題は、運転者の癖を最も大きく
反映している所定のシフトシフトストローク領域での操
作速度の平均値に基づいてシフトアシスト力を決定する
ようにした変速機のシフトアシスト装置を提供すること
にある。
たる技術的課題を解決するために、変速レバーに連結さ
れ変速機の同期装置を作動をせしめるシフト機構を、該
変速レバーのシフト動作方向と同方向に作動せしめるた
めの電動モータを備えた変速機のシフトアシスト装置に
おいて、該シフト機構のシフトストローク位置を検出す
るシフトストロークセンサーと、該変速レバーの第1の
シフト方向および第2のシフト方向への作動に対応した
信号を出力するシフト方向検出手段と、該シフトストロ
ークセンサーおよび該シフト方向検出手段の検出信号に
基づいて駆動信号を該電動モータに出力するコントロー
ラと、を具備し、該コントローラは、該変速レバーのシ
フト方向と該シフト機構のシフトストローク位置に基づ
いてギヤ抜き操作時またはギヤイン操作時を判定し、ギ
ヤ抜き操作時またはギヤイン操作時におけるシフト操作
速度を検出するとともに平均シフト操作速度を求め、該
平均シフト操作速度に基づいて該電動モータの駆動電力
を演算し、該演算した駆動電力で該電動モータを駆動せ
しめる、ことを特徴とする変速機のシフトアシスト装置
が提供される。
度は、上記同期装置のクラッチスリーブとドッグ歯との
噛合が解除するシフトストローク位置からニュートラル
位置までの所定区間の操作速度であることが望ましい。
また、上記ギヤイン操作時におけるシフト操作速度は、
上記同期装置の同期終了位置からギヤイン最終シフトス
トローク位置までの所定区間の操作速度であることが望
ましい。
は、シフトストローク位置に対応して設定された初期設
定電力と、ギヤ抜き操作時における平均シフト操作速度
に基づいて算出された補正電力とを加算して求められ
る。
変速機のシフトアシスト装置の好適実施形態を図示して
いる添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
機のシフトアシスト装置を備えた変速機構の概略構成図
が示されている。図1に示す変速機構は、同期装置を備
えた変速機2の変速操作を行う変速レバー3と、該変速
レバー3に連結された変速操作機構5と、該変速操作機
構5を変速レバー3のシフト動作方向と同方向に作動せ
しめるためのシフトアシスト装置8を具備している。
進1段の歯車機構を具備している。この変速機2は、入
力軸21と、該入力軸21と同一軸上に配設された出力
軸22と、該出力軸22と平行に配設されたカウンター
シャフト23とを具備している。入力軸21には駆動歯
車241(図示の実施形態においては第5速歯車)が装
着され、出力軸22には、第4速歯車242、第3速歯
車243、第2速歯車244、第1速歯車245、およ
び後進歯車246が回転可能に配設されている。また、
出力軸22には、第5速歯車241と第4速歯車242
との間と、第3速歯車243と第2速歯車244との
間、および第1速歯車245と後進歯車246との間に
それぞれ同期装置25a、25bおよび25cが配設さ
れている。一方、上記カウンターシャフト23には、上
記第5速歯車241、第4速歯車242、第3速歯車2
43、第2速歯車244、第1速歯車245と常時噛み
合うカウンター歯車261、262、263、264、
265が設けられているとともに、上記後進歯車246
と図示しないアイドル歯車を介して噛み合いするカウン
ター歯車266が設けられている。
25cについて図3を参照して説明する。なお、図示の
同期装置25a、25bおよび25cは実質的に同一の
構成であるので、第5速歯車241と第4速歯車242
との間に配設された同期装置25aについて説明する。
図示の同期装置25aは、周知のキー式同期装置からな
っており、出力軸22に装着されたクラッチハブ251
と、該クラッチハブ251の外周に設けられた外歯スプ
ラインに摺動可能に嵌合されたクラッチスリーブ252
と、上記クラッチハブ251に径方向に設けられた複数
個(例えば3個)のキー溝251a内にそれぞれ配設さ
れたキー253と、該キー253の両端部内側に配設さ
れキー253をクラッチスリーブ252に向けて押圧す
るキースプリング254、254と、第5速歯車241
および第4速歯車242にそれぞれ設けられたドッグ歯
241aおよび242aと、第5速歯車241および第
4速歯車242にそれぞれ設けられたコーン面241b
および242b上にそれぞれ配設されたシンクロナイザ
ーリング255および256とからなっている。このよ
うに構成された同期装置25aは、クラッチスリーブ2
52の外周に設けられた環状溝252aに後述する変速
操作機構5を構成するシフト機構のシフトロッドに装着
されたシフトフォークが嵌合され、このシフトフォーク
によってクラッチスリーブ252が図において左または
右方向に摺動せしめられることにより、該クラッチスリ
ーブ252のスプライン252bと上記シンクロナイザ
ーリング255の歯およびドッグ歯241aまたはシン
クロナイザーリング256およびドッグ歯242aと噛
み合うようになっている。なお、図示の同期装置は周知
の構成であるため、更に詳細な説明については省略す
る。
5cは、変速レバー3と、該変速レバー3に連結された
変速操作機構5によって作動せしめられる。変速レバー
3は、図1において紙面に垂直な方向(セレクト方向)
および左右方向(シフト方向)に図示しない軸を中心と
して傾動可能に構成されている。この変速レバー3は、
上記同期装置25a、25bおよび25cを作動するた
めに図4に示す変速パターンに沿って操作される。変速
レバー3のノブ31にはシフトノブスイッチ4が配設さ
れている。シフトノブスイッチ4は、変速レバー3のノ
ブ31をシフト方向に傾動する際にその作動方向を検出
するために第1のスイッチ41(SWI)と第2のスイ
ッチ42(SW2)を備えている。このシフトノブスイ
ッチ4は、例えば変速レバー3のノブ31を図1におい
て左方(第1のシフト方向)に傾動すると第1のスイッ
チ41(SWI)がONし、変速レバー3を図1におい
て右方(第2のシフト方向)に傾動すると第2のスイッ
チ42(SW2)がONするように構成されている。ま
た、シフトノブスイッチ4は、変速レバー3のノブ31
から手を放すと第1のスイッチ41(SW1)および第
2のスイッチ42(SW2)ともOFFするように構成
されており、このON・OFF信号を後述するコントロ
ーラに送る。このようにシフトノブスイッチ4は、変速
レバー3の第1のシフト方向および第2のシフト方向へ
の作動に対応した信号を出力するシフト方向検出手段と
して機能する。なお、このようなシフトノブスイッチ
は、例えば実開昭56ー97133号公報に開示されて
いるように周知技術であるため、更に詳細な説明につい
ては省略する。
た同期装置25a、25bおよび25cを作動する変速
操作機構5について図1および図5を参照して説明す
る。変速操作機構5は、シフト機構6とセレクト機構7
とからなっている。シフト機構6は、変速レバー3に一
端が連結されたプッシュプルケーブル61と、該プッシ
ュプルケーブル61の他端と一端部が連結されたコント
ロールレバー62と、該コントロールレバー62の他端
部に連結され変速機2の図示しないケースカバーに回動
可能に支持されたコントロールロッド63と、該コント
ロールロッド63に軸方向に摺動可能にスプライン嵌合
されたシフトレバー64を具備している。このシフトレ
バー64は、その先端部がシフトロッド651、65
2、653にそれぞれ装着されたシフトブロック66
1、662、663と選択的に係合するようになってい
る。シフトロッド651、652、653には上記同期
装置25a、25b、25cのクラッチスリーブの外周
に設けられた環状溝と係合する図示しないシフトフォー
クがそれぞれ装着されている。なお、上記各シフトロッ
ド651、652、653間には周知のインターロック
機構が配設されており、2本のシフトロッドが同時に作
動しないようになっている。なお、上記シフト機構6は
周知の構成であるため、更に詳細な説明については省略
する。
によって軸方向に摺動され所定のセレクト位置に位置付
けられる。セレクト機構7は、変速レバー3に一端が連
結されたプッシュプルケーブル71と、該プッシュプル
ケーブル71の他端と一端部が連結され中間部が支軸7
3を中心として回動可能に支持されたセレクトレバー7
2とを具備しており、該セレクトレバー72の他端が上
記シフトレバー64の取付けボス部641の外周面に形
成された嵌合溝642に係合している。従って、変速レ
バー3をセレクト方向に作動することによりプッシュプ
ルケーブル71およびセレクトレバー72を介してシフ
トレバー64がコントロールロッド63上を軸方向に摺
動せしめられる。そして、シフトレバー64の他端が上
記シフトブロック661、662、663と選択的に係
合せしめられる。なお、上記セレクト機構7は周知の構
成であるため、更に詳細な説明については省略する。
は、シフトレバー64のセレクト方向の位置を検出する
ためのセレクト位置検出センサー75(SES)を備え
ている。このセレクト位置検出センサー75(SES)
は、上記セレクトレバー72とロッド76およびレバー
77を介して連結され、セレクトレバー72の作動角に
よってシフトレバー64のセレクト方向の位置を検出す
るポテンショメータからなっており、その検出信号をコ
ントローラ10に送る。
ト機構6を変速レバー3のシフト動作方向と同方向に作
動せしめるためのシフトアシスト装置8を具備してい
る。シフトアシスト装置8は、動力源としての正転およ
び逆転駆動可能な電動モータ81(M1)を備えてい
る。この電動モータ81(M1)には減速機82が連結
されており、減速機82の出力軸821に作動レバー8
3の一端部が装着されている。作動レバー83の他端部
と上記コントロールレバー62が連結ロッド84によっ
て連結されている。このように構成されたシフトアシス
ト装置8は、電動モータ81(M1)を正転駆動すると
作動レバー83を矢印83aで示す方向に作動し、連結
ロッド84を介してコントロールレバー62を矢印62
aで示す方向に作動してアシストする。一方、シフトア
シスト装置8は、電動モータ81(M1)を逆転駆動す
ると作動レバー83を矢印83bで示す方向に作動し、
連結ロッド84を介してコントロールレバー62を矢印
62bで示す方向に作動してアシストする。
置8は、シフト機構のシフトストローク位置を検出する
ためのシフトストロークセンサー85(SIS)を備え
ている。このシフトストロークセンサー85(SIS)
は、上記コントロールレバー62とロッド86およびレ
バー87を介して連結され、コントロールレバー62の
作動角によってシフトストローク位置を検出するポテン
ショメータからなっており、その検出信号をコントロー
ラ10に送る。
タによって構成されており、制御プログラムに従って演
算処理する中央処理装置(CPU)101と、制御プロ
グラムや後述するクラッチ接続速度制御マップ等を格納
するリードオンリメモリ(ROM)102と、演算結果
等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ
(RAM)103と、タイマー(T)104と、カウン
ター(C)105と、入力インターフェース106およ
び出力インターフェース107とを備えている。このよ
うに構成されたコントローラ10の入力インターフェー
ス106には、上記シフトノブスイッチ4を構成する第
1のスイッチ41(SWI)と第2のスイッチ42(S
W2)、セレクト位置検出センサー75(SES)およ
びシフトストロークセンサー85(SIS)の検出信号
が入力される。また、入力インターフェース106に
は、図示しないエンジンと変速機2との間に配設される
クラッチを作動するクラッチペダル9の操作状態を検出
するクラッチペダルスイッチ91(SW3)の検出信号
が入力される。このクラッチペダルスイッチ91(SW
3)は、クラッチペダル9が開放即ち踏み込まれていな
い状態(クラッチ接状態)ではOFFしており、クラッ
チを断するためにクラッチペダル9が踏み込まれるとO
N信号を出力する。なお、シフトノブスイッチ4および
シフトストロークセンサー85(SIS)からの信号に
基づいてクラッチを自動的に断・接制御するオートクラ
ッチを搭載した場合には、上記クラッチペダル9の代わ
りにクラッチの係合量を検出するクラッチストロークセ
ンサーの検出信号が入力インターフェース106に入力
される。一方、出力インターフェース107からは上記
電動モータ81(M1)等に制御信号を出力する。
シスト力について図6を参照して説明する。図6には上
述したクラッチスリーブ252のスプライン252b
と、第5速歯車241用のシンクロナイザーリング25
5の歯255aおよびドッグ歯241aと、第4速歯車
242用のシンクロナイザーリング256の歯256a
およびドッグ歯242aとのニュートラル状態での位置
関係が示されている。図6に示す実施形態においてはニ
ュートラル状態でのクラッチスリーブ252のシフトス
トローク位置をP6としている。このニュートラル状態
から第5速歯車241側(図6において左側)へクラッ
チスリーブ252を移動し、第5速歯車241用のシン
クロナイザーリング255の歯255aのチャンファ前
端に達する位置のシフトストローク位置(ギヤイン時に
おける同期開始位置)がP5、第5速歯車241用のシ
ンクロナイザーリング255の歯255aのチャンファ
後端に達する位置のシフトストローク位置(ギヤイン時
における同期終了位置)がP5a、シンクロナイザーリ
ング255の歯255aの後端に達する位置のシフトス
トローク位置がP4、第5速歯車241用のドッグ歯2
41aのチャンファ前端に達する位置のシフトストロー
ク位置がP3、ドッグ歯241aのチャンファ後端に達
する位置のシフトストローク位置(ギヤ抜き時における
クラッチスリーブ252のドッグ歯241aとの噛合が
解除するシフトストローク位置)がP2、ドッグ歯24
1aの後端に達する位置のシフトストローク位置(ギヤ
イン最終シフトストローク位置)がP1とされている。
42側(図6において右側)へクラッチスリーブ252
を移動し、第4速歯車242用のシンクロナイザーリン
グ256の歯256aのチャンファ前端に達する位置の
シフトストローク位置(ギヤイン時における同期開始位
置)がP7、第4速歯車242用のシンクロナイザーリ
ング256の歯256aのチャンファ後端に達する位置
のシフトストローク位置(ギヤイン時における同期終了
位置)がP7a、シンクロナイザーリング256の歯2
56aの後端に達する位置のシフトストローク位置がP
8、第4速歯車242用のドッグ歯242aのチャンフ
ァ前端に達する位置のシフトストローク位置がP9、ド
ッグ歯242aのチャンファ後端に達する位置のシフト
ストローク位置(ギヤ抜き時におけるクラッチスリーブ
252のドッグ歯242aとの噛合が解除するシフトス
トローク位置)がP10、ドッグ歯242aの後端に達
する位置のシフトストローク位置(ギヤイン最終シフト
ストローク位置)がP11とされている。このシフトス
トローク位置は、上記シフトストロークセンサー85
(SIS)によって検出される。なお、シフトストロー
クセンサー85(SIS)は、図示の実施形態において
はシフトストローク位置がP1のときに最も小さい値の
電圧信号を出力し、シフトストローク位置がP11側に
行くに従い出力電圧が漸次増大しP11のときに最も大
きい値の電圧信号を出力するように構成されている。
スリーブ252を第4速歯車242側および第5速歯車
241側へシフト操作する際(ギヤイン時)に、変速レ
バー3には上記P7およびP5のシフトストローク位置
即ち同期作用が開始される位置から同期作用が終了する
P8およびP4迄の同期範囲に最も大きな操作力が作用
する。従って、ギヤイン時には少なくとも同期範囲に上
記電動モータ81(M1)を駆動してシフト操作をアシ
ストすればよい。また、ギヤイン操作時に変速レバー3
には、上記P9およびP3からP10およびP2迄のシ
フトストローク位置即ちクラッチスリーブ252のスプ
ライン252bのチャンファとドッグ歯242aまたは
241aのチャンファとの係合範囲に上記同期範囲より
は小さいが比較的大きな力が作用する。従って、ギヤイ
ン時にはドッグ歯とクラッチスリーブのチャンファとの
係合期間にも上記電動モータ81(M1)を駆動してシ
フト操作をアシストすることが望ましい。一方、第4速
歯車242または第5速歯車241にギヤインしている
状態、即ちクラッチスリーブ252が上記P11または
P1のシフトストローク位置にある状態からニュートラ
ル状態に戻す際(ギヤ抜き時)には、クラッチスリーブ
252のスプライン252bが上記P10またはP2の
シフトストローク位置即ちドッグ歯のチャンファ後端を
通過する迄の期間に比較的大きな力が作用する。従っ
て、このギヤ抜き時にはギヤイン状態からドッグ歯のチ
ャンファ後端を通過する迄のシフトストローク間(ドッ
グ歯とクラッチスリーブ252の噛合範囲)に上記電動
モータ81(M1)を駆動してシフト操作をアシストす
ればよい。
イン時のアシスト力より小さくてよい。このアシスト力
の制御は、電動モータ81(M1)に印加する電力(電
圧または電流)を制御することによって実行される。な
お、電動モータ81(M1)を駆動する回転方向は、ク
ラッチスリーブ252を図6において左方に向けて作動
するとき(上記シフトノブスイッチ4の第1のスイッチ
41(SWI)がONしているとき)は例えば正転で、
クラッチスリーブ252を図6において右方に向けて作
動するとき(上記シフトノブスイッチ4の第2のスイッ
チ42(SW2)がONしているとき)は例えば逆転さ
れる。例えば、第5速歯車241にギヤインしている状
態から第4速にシフトダウンする場合には、図6に示す
ようにP1からP2までの間即ちクラッチスリーブ25
2のスプライン252bがドッグ歯241aのチャンフ
ァ後端を通過する迄の期間(ドッグ歯とクラッチスリー
ブ252の噛合期間)電動モータ81(M1)はV1の
電圧で逆転駆動され、その後P5までの間に徐々に電圧
を下げて電動モータ81(M1)の駆動を停止する。こ
のギヤ抜き時におけるアシスト力、即ち電動モータ81
(M1)に印加する電圧V1は、図示の実施形態におい
てはギヤ抜き時におけるシフトストローク位置に対応し
て設定された初期設定電圧V1aと、ギヤ抜き操作時に
おけるシフト操作速度に基づいて算出された補正電圧と
を加算して求める。なお、ギヤ抜き時における電動モー
タ81(M1)に印加する電圧V1の決定方法について
は、後で詳細に説明する。
チスリーブ252が同期作用の開始位置であるP7に達
すると、電動モータ81(M1)は上記V1より高い電
圧V2で逆転駆動され、図6に示す実施形態においては
クラッチスリーブ252のスプライン252bがドッグ
歯242aのチャンファ後端に相当する上記P10を通
過する迄の期間電圧V2での逆転駆動が維持される。こ
のギヤイン時におけるアシスト力、即ち電動モータ81
(M1)に印加する電圧V2は、ギヤイン時におけるシ
フトストローク位置に対応して設定された初期設定電圧
V2aと、ギヤ抜き操作時におけるシフト操作速度に基
づいて算出された補正電圧とを加算して求める。なお、
ギヤイン時における電動モータ81(M1)に印加する
電圧V2の決定方法については、後で詳細に説明する。
52が上記P10を通過すると電動モータ81(M1)
に印加する電圧を徐々に下げ、P11のシフトストロー
ク位置で電動モータ81(M1)の駆動を停止する。以
上のように、図示の実施形態におけるシフトアシスト装
置においては、シフトストローク位置に対応してアシス
ト力が制御されるので、電動モータの駆動時にタイムラ
グが発生することがなく、シフト操作の全ストロークに
渡って変速レバーの操作力を均一化することができる。
ラ10のシフトアシスト制御について、図7および図8
に示すフローチャートを参照して説明する。図7はシフ
トアシスト制御のメインルーチンを示すフローチャート
であり、図8はシフト操作速度を求めるためのサブルー
チンを示すフローチャートである。先ず、コントローラ
10は図7に示すメインルーチンのステップS1におい
て、クラッチペダルスイッチ91(SW3)がONされ
ているか否か、即ちクラッチペダル9が踏み込まれてク
ラッチが断されたか否かをチェックする。なお、オート
クラッチを搭載した場合には、クラッチの係合量を検出
するクラッチストロークセンサーからの信号に基づい
て、クラッチの係合量が半クラッチより断側か否かをチ
ェックする。ステップS1においてクラッチペダルスイ
ッチ91(SW3)がONされていない場合は、コント
ローラ10はクラッチが断されないので変速意思がない
ものと判断し、ステップS2に進んで電動モータ81
(M1)を停止して終了する。
ッチ91(SW3)がONされていればコントローラ1
0はクラッチが断され変速意思があるものと判断して、
ステップS3に進みセレクト位置検出センサー75(S
ES)によって検出されたシフトレバー64のセレクト
方向位置が所定のセレクト位置に位置付けられているか
否かをチェックする。即ちシフトレバー64が上記シフ
トロッド651、652、653にそれぞれ装着された
シフトブロック661、662、663のいずれか1つ
のみと係合する位置関係にあるか否かをチェックする。
ステップS3においてシフトレバー64が所定のセレク
ト位置に位置付けられていない場合には、コントローラ
10はこの状態で電動モータ81(M1)が駆動される
とシフトレバー64が2つのシフトブロックと係合する
ことになると判断し、ステップS2に進んで電動モータ
81(M1)を停止して終了する。もし、シフトレバー
64が所定のセレクト位置に位置付けられていない状態
で電動モータ81(M1)が駆動されると、シフトレバ
ー64が2つのシフトブロックと係合して2本のシフト
ロッドを同時に作動することになるため、インターロッ
ク機構が機能してシフトロッドの作動が規制されるの
で、駆動されている電動モータ81(M1)に焼付きが
発生する。しかるに、図示の実施形態においては上述し
たようにシフトレバー64が所定のセレクト位置に位置
付けられていない場合には、ステップS2に進んで電動
モータ81(M1)を停止するので、上記電動モータ8
1(M1)の焼付きを未然に防止することができる。
出センサー75(SES)によって検出されたシフトレ
バー64のセレクト方向位置が所定のセレクト位置に位
置付けられている場合に、コントローラ10はステップ
S4に進んで上記シフトノブスイッチ4の第1のスイッ
チ41(SW1)がONされているか否か、即ち第1
速、第3速、第5速側へ変速操作を開始したか否かをチ
ェックする。ステップS4において第1のスイッチ41
(SW1)がONされていれば、コントローラ10はス
テップS5に進んで電動モータ81(M1)の回転方向
を正転に設定し、更にステップS6に進んでシフトスト
ロークセンサー85(SIS)によって検出されたシフ
トストローク位置PがP2より小さいか否か、即ちクラ
ッチスリーブ252がドッグ歯241aのチャンファ後
端よりギヤイン側か否かをチェックする。ステップS6
においてシフトストローク位置PがP2より小さい場合
には、コントローラ10はクラッチスリーブ252がド
ッグ歯241aのチャンファ後端よりギヤイン側にあ
り、シフトアシストをする必要がないと判断し、ステッ
プS7に進んで電動モータ81(M1)に印加する電圧
を徐々に低下してシフトストローク位置PがP1に達し
たら電圧を零(0)にする。
置PがP2より大きい場合には、コントローラ10はス
テップS8に進んでシフトストローク位置PがP2以上
でP5より小さいか否か、即ちクラッチスリーブ252
が同期開始位置からドック歯のチャンファとの係合位置
の範囲にあるか否かをチェックする。ステップS8にお
いてシフトストローク位置PがP2以上でP5より小さ
い場合には、コントローラ10はクラッチスリーブ25
2が同期開始位置からドック歯のチャンファとの係合位
置の範囲にありギヤイン時のシフトアシストをする必要
があると判断し、ステップS9に進み電動モータ81
(M1)を駆動するための電圧V2を演算する(V2=
V2a+(1/Ts)C2)。この電圧V2を求める計
算式において、V2aは初期設定電圧、Tsはギヤ抜き
時における上記シフトストローク位置PがP2からP5
およびP10からP7間を移動する平均シフト操作時間
(この平均シフト操作時間Tsは所定の区間をシフトす
る平均操作時間であるので、平均シフト操作速度とみる
ことができる)、C2は定数である。このように、図示
の実施形態においては、ギヤイン時におけるアシスト
力、即ち電動モータ81(M1)に印加する電圧V2
は、ギヤ抜き時における上記シフトストローク位置がP
2からP5およびP10からP7間のシフト操作時間
(シフト操作速度)Tsに基づいて決定される。上記の
ようにしてギヤイン時において電動モータ81(M1)
に印加する電圧V2が求められたら、コントローラ10
はステップS10に進んで電動モータ81(M1)をV
2の電圧で駆動する。
(平均シフト操作速度)Tsの求め方の一実施形態につ
いて、図8に示すサブルーチンを参照して説明する。こ
の図8に示すサブルーチンは、図7に示すメインルーチ
ンを実行中に例えば5msec毎に割り込み制御され
る。先ず、コントローラ10は、ステップP1において
ギヤ抜き時であるか否かをチェックする。このギヤ抜き
時であるか否かは、シフト方向検出手段として機能する
上記シフトノブスイッチ4の第1のスイッチ41(SW
1)がONしておりシフトストローク位置がP7からP
11のシフトストローク区間に位置する場合、または、
上記シフトノブスイッチ4の第2のスイッチ42(SW
2)がONしておりシフトストローク位置がP1からP
5のシフトストローク区間に位置する場合に、コントロ
ーラ10はギヤ抜き時であると判定する。
定した場合には、コントローラ10はステップP2に進
んでシフトストローク位置PがP7以上でP10以下で
あるか否かをチェックする。ステップP2においてシフ
トストローク位置PがP7以上でP10以下である場合
には、コントローラ10はステップP3に進んでシフト
ストローク位置PがP10からP7にシフト操作する間
のシフト操作時間(T)を計測する。即ち、シフト操作
時間(T)は、シフトストローク位置PがP7以上でP
10以下に位置している間は5msec毎にプラス1
(+1)される。上記ステップP2においてシフトスト
ローク位置PがP7以上でP10以下でない場合には、
コントローラ10はステップP4に進んでシフトストロ
ーク位置PがP2以上でP5以下であるか否かをチェッ
クする。ステップP4においてシフトストローク位置P
がP2以上でP5以下である場合には、コントローラ1
0は上記ステップP3に進んでシフトストローク位置P
がP2からP5にシフト操作する間のシフト操作時間
(T)を計測する。以上のように、ギヤ抜き時でシフト
ストローク位置PがP7以上でP10以下およびP2以
上でP5以下である期間は、シフト操作時間(T)が5
msec毎にプラス1(+1)される。なお、図示の実
施形態において、ギヤ抜き時におけるシフトストローク
位置PがP7以上でP10以下およびP2以上でP5以
下の区間におけるシフト操作時間(シフト操作速度)を
検出しているのは、上記区間の変速操作速度が運転者の
癖を最も大きく反映していると考えられるからである。
なお、シフト操作時間(シフト操作速度)を検出するる
シフトストローク区間としては、ギヤ抜き時におけるク
ラッチスリーブのドッグ歯との噛合が解除するシフトス
トローク位置P2およびP10からニュートラル位置P
6までの所定区間が望ましい。
ないと判定したとき、および上記ステップP4において
シフトストローク位置PがP2以上でP5以下でない場
合には、コントローラ10はステップP5に進んで計測
したシフト操作時間(T)が今までの平均シフト操作時
間(Ts)の2倍より大きいか否か(T>Ts×2)、
或いは計測したシフト操作時間(T)が今までの平均シ
フト操作時間(Ts)の0.5倍より小さいか否か(T
<Ts×0.5)をチェックする。これは計測したシフ
ト操作時間(T)が今までの平均シフト操作時間(T
s)と大きく変化している場合には平均シフト操作時間
(Ts)を崩すことになり、計測したシフト操作時間
(T)が今までの平均シフト操作時間(Ts)と大きく
変化している場合にこの値を除外するためにチェックす
る。従って、データとして除外する値を平均シフト操作
時間(Ts)の何倍にするかは任意に設定すればよい。
時間(T)が今までの平均シフト操作時間(Ts)の2
倍以下、或いは計測したシフト操作時間(T)が今まで
の平均シフト操作時間(Ts)の0.5倍以上の場合、
即ち計測したシフト操作時間(T)が異常値でない場合
には 、コントローラ10はステップP6に進んで計測
したシフト操作時間(T)が零(0)か否かをチェック
する。上記ステップP3を実行していればシフト操作時
間(T)は零(0)でなく、ステップP3を実行してい
ない場合にはギヤ抜き時におけるシフトストローク位置
PがP7以上でP10以下およびP2以上でP5以下の
区間におけるシフト操作速度を検出していないので零
(0)となる。ステップP6においてシフト操作時間
(T)が零(0)でない場合には、コントローラ10は
ステップP7に進んで平均シフト操作時間(Ts)を更
新する。この更新する平均シフト操作時間(Ts)は、
例えば、Ts=(Ts×4+T)/5で求める。このよ
うに平均シフト操作時間(Ts)を4倍した値と今回測
定したシフト操作時間(T)との平均を求めるようにし
たのは、今までの平均シフト操作時間(Ts)を重視し
たほうが大きく変動することがなく、運転者の癖を反映
することができるからである。
(Ts)を更新したならば、コントローラ10はステッ
プP8に進んでシフト操作時間(T)をクリアする。ま
た、上記ステップP5において計測したシフト操作時間
(T)が今までの平均シフト操作時間(Ts)の2倍よ
り大きい場合、或いは計測したシフト操作時間(T)が
今までの平均シフト操作時間(Ts)の0.5倍より小
さい場合には、コントローラ10は計測したシフト操作
時間(T)は異常値であると判断し、ステップP8に進
んでシフト操作時間(T)をクリアする。なお、上記ス
テップP6においてシフト操作時間(T)が零(0)の
場合にも、コントローラ10はステップP8に進んでシ
フト操作時間(T)をクリアする。このように平均シフ
ト操作時間(Ts)は変速操作が行われる都度更新され
ており、上記ステップPにおける電動モータ81(M
1)に印加する電圧V2の演算においては、この更新さ
れた平均シフト操作時間(Ts)が用いられる。
説明を続けると、上記ステップS8においてシフトスト
ローク位置PがP2以上でP5より小さい状態でない場
合には、コントローラ10はステップS11に進んでシ
フトストローク位置PがP5以上でP7より小さいか否
か、即ちクラッチスリーブ252が両シンクロナイザー
リング255と256との間に位置しているか否かをチ
ェックする。ステップS11においてシフトストローク
位置PがP5以上でP7より小さい場合には、コントロ
ーラ10はクラッチスリーブ252が両シンクロナイザ
ーリング255と256との間に位置しておりシフト操
作をアシストする必要がないと判断し、ステップS12
に進み電動モータ81(M1)の駆動を停止する。
位置PがP5以上でP7より小さい状態でない場合に
は、コントローラ10はステップS13に進んでシフト
ストローク位置PがP7以上でP10より小さいか否
か、即ちクラッチスリーブ252とドッグ歯242aと
の噛合が外れギヤ抜きが完了したか否かをチェックす
る。ステップS13においてシフトストローク位置Pが
P7以上でP10より小さい場合には、コントローラ1
0はクラッチスリーブ252とドッグ歯242aとの噛
合が外れギヤ抜きが完了したものと判断し、ステップS
14に進んで電動モータ81(M1)に印加する電圧を
徐々に低下してシフトストローク位置PがP7に達した
ら電圧を零(0)にする。
ーク位置PがP7以上でP10より小さい状態でない場
合には、コントローラ10はクラッチスリーブ252と
ドッグ歯242aとが噛合中でありギヤ抜き時のシフト
アシストをする必要があると判断し、ステップS15に
進み電動モータ81(M1)を駆動するための電圧V1
を演算する(V1=V1a+(1/Ts)C2)。この
電圧V1を求める計算式において、V1aは初期設定電
圧、Tsは上記図8に示すフローチャートに基づいて求
められたギヤ抜き時における上記シフトストローク位置
PがP2からP5およびP10からP7間を移動する平
均シフト操作時間(この平均シフト操作時間Tsは所定
の区間をシフトする平均操作時間であるので、平均シフ
ト操作速度とみることができる)、C1は定数である。
このように、図示の実施形態においては、ギヤ抜き時に
おけるアシスト力、即ち電動モータ81(M1)に印加
する電圧V1は、ギヤ抜き時における上記シフトストロ
ーク位置がP2からP5およびP10からP7間のシフ
ト操作時間(シフト操作速度)Tsに基づいて決定され
る。上記のようにしてギヤイン時において電動モータ8
1(M1)に印加する電圧V1が求められたら、コント
ローラ10はステップS16に進んで電動モータ81
(M1)をV1の電圧で駆動する。
ブスイッチ4の第1のスイッチ41(SW1)がONさ
れていない場合について説明する。ステップS4におい
てシフトノブスイッチ4の第1のスイッチ41(SW
1)がONされていない場合には、コントローラ10は
ステップS17に進んで第2のスイッチ42(SW2)
がONされているか否か、即ち第2速、第4速、後進側
へ変速操作を開始したか否かをチェックする。ステップ
S17において第2のスイッチ42(SW2)がONさ
れていない場合には、コントローラ10は変速意思がな
いものと判断し、ステップS2に進んで電動モータ81
(M1)を停止して終了する。
2(SW2)がONされていれば、コントローラ10は
ステップS18に進んで電動モータ81(M1)の回転
方向を逆転に設定し、更にステップS19に進んでシフ
トストロークセンサー85(SS)によって検出された
シフトストローク位置PがP10以上か否か、即ちクラ
ッチスリーブ252がドッグ歯242aのチャンファ後
端よりギヤイン側か否かをチェックする。ステップS1
9においてシフトストローク位置PがP10より大きい
場合には、コントローラ10はクラッチスリーブ252
がドッグ歯242aのチャンファ後端よりギヤイン側に
あり、シフトアシストをする必要がないと判断し、上記
ステップS7に進んで電動モータ81(M1)に印加す
る電圧を徐々に低下してシフトストローク位置PがP1
1に達したら電圧を零(0)にする。
位置PがP10より小さい場合には、コントローラ10
はステップS20に進んでシフトストローク位置PがP
7以上でP10より小さいか否か、即ちクラッチスリー
ブ252が同期開始位置からドック歯のチャンファとの
係合位置の範囲にあるか否かをチェックする。ステップ
S20においてシフトストローク位置PがP7以上でP
10より小さい場合には、コントローラ10はクラッチ
スリーブ252が同期開始位置からドック歯のチャンフ
ァとの係合位置の範囲にありギヤイン時のシフトアシス
トをする必要があると判断し、上記ステップS9に進み
ギヤイン時における電動モータ81(M1)に印加する
電圧V2を演算し、ステップS10に進んでステップS
9において求めた駆動電圧V2で電動モータ81(M
1)を駆動する。
ーク位置PがP7以上でP10より小さい状態でない場
合には、コントローラ10はステップS21に進んでシ
フトストローク位置PがP5以上でP7より小さいか否
か、即ちクラッチスリーブ252が両シンクロナイザー
リング255と256との間に位置しているか否かをチ
ェックする。ステップS21においてシフトストローク
位置PがP5以上でP7より小さい場合には、コントロ
ーラ10はクラッチスリーブ252が両シンクロナイザ
ーリング255と256との間に位置しておりシフト操
作をアシストする必要がないと判断し、上記ステップS
12に進み電動モータ81(M1)の駆動を停止する。
位置PがP5以上でP7より小さい状態でない場合に
は、コントローラ10はステップS22に進んでシフト
ストローク位置PがP2以上でP5より小さいか否か、
即ちクラッチスリーブ252とドッグ歯241aとの噛
合が外れギヤ抜きが完了したか否かをチェックする。ス
テップS22においてシフトストローク位置PがP2以
上でP5より小さい場合には、コントローラ10はクラ
ッチスリーブ252とドッグ歯241aとの噛合が外れ
ギヤ抜きが完了したものと判断し、上記ステップS14
に進んで電動モータ81(M1)に印加する電圧を徐々
に低下してシフトストローク位置PがP5に達したら電
圧を零(0)にする。
ーク位置PがP2以上でP5より小さい状態でない場合
には、コントローラ10はクラッチスリーブ252とド
ッグ歯241aとが噛合中でありギヤ抜き時のシフトア
シストをする必要があると判断し、上記ップS15に進
みギヤ抜き時における電動モータ81(M1)に印加す
る電圧V1を演算し、ステップS16に進んでステップ
S15において求めた駆動電圧V1で電動モータ81
(M1)を駆動する。
シフト操作速度をギヤ抜き時における同期装置のクラッ
チスリーブとドッグ歯との噛合が解除するシフトストロ
ーク位置P10、P2からシンクロナイザーリングの歯
のチャンファ前端に達するシフトストローク位置P7、
P5の区間の操作速度に基づいて求める例を示したが、
平均シフト操作速度はギヤイン時における操作速度に基
づいて求めても運転者の癖を反映させることができる。
このギヤイン時における平均シフト操作速度求める場合
は、同期装置の同期終了位置P7a、P5aからギヤイ
ン最終シフトストローク位置P11、P1までの所定区
間の操作速度に基づいて求めることが望ましい。
置は以上のように構成されているので、以下に述べる作
用効果を奏する。
トストローク領域での平均シフト操作速度に基づいてシ
フトアシスト用電動モータの駆動電力を演算し、該演算
した駆動電力で電動モータを駆動せしめるように構成し
たので、運転者の癖を反映したシフトアシスト力を得る
ことができる。
スト装置を備えた変速機構の概略構成図。
図。
ーンを示す図。
部斜視図。
トストローク位置とシフトアシスト装置の電動モータに
印加する電圧との関係を示す説明図。
スト装置を構成するコントローラのシフトアシスト制御
の動作手順を示すフローチャート。
スト装置を構成するコントローラの平均シフト操作速度
を求める制御の動作手順を示すフローチャート。
ウンター歯車 251:クラッチハブ 252:クラッチスリーブ 253:キー 254:キースプリング 255、256:シンクロナイザーリング 3:変速レバー 31:変速レバーのノブ 4:シフトノブスイッチ 41:第1のスイッチ(SWI) 42:第2のスイッチ(SW2) 5:変速操作機構 6:シフト機構 61:プッシュプルケーブル 62:コントロールレバー 63:コントロールロッド 64:シフトレバー 651、652、653:シフトロッド 661、662、663:シフトブロック 7:セレクト機構 71:プッシュプルケーブル 72:セレクトレバー 75:セレクト位置検出センサー(SES) 8:シフトアシスト装置 81:電動モータ(M1) 82:減速機 83:作動レバー 84:連結ロッド 85:シフトストロークセンサー(SIS) 86:ロッド 87:レバー 9:クラッチペダル 91:クラッチペダルスイッチ(SW3) 10:コントローラ
Claims (4)
- 【請求項1】 変速レバーに連結され変速機の同期装置
を作動をせしめるシフト機構を、該変速レバーのシフト
動作方向と同方向に作動せしめるための電動モータを備
えた変速機のシフトアシスト装置において、 該シフト機構のシフトストローク位置を検出するシフト
ストロークセンサーと、 該変速レバーの第1のシフト方向および第2のシフト方
向への作動に対応した信号を出力するシフト方向検出手
段と、 該シフトストロークセンサーおよび該シフト方向検出手
段の検出信号に基づいて駆動信号を該電動モータに出力
するコントローラと、を具備し、 該コントローラは、該変速レバーのシフト方向と該シフ
ト機構のシフトストローク位置に基づいてギヤ抜き操作
時またはギヤイン操作時を判定し、ギヤ抜き操作時また
はギヤイン操作時におけるシフト操作速度を検出すると
ともに平均シフト操作速度を求め、該平均シフト操作速
度に基づいて該電動モータの駆動電力を演算し、該演算
した駆動電力で該電動モータを駆動せしめる、 ことを特徴とする変速機のシフトアシスト装置。 - 【請求項2】 ギヤ抜き操作時におけるシフト操作速度
は、該同期装置のクラッチスリーブとドッグ歯との噛合
が解除するシフトストローク位置からニュートラル位置
までの所定区間の操作速度である、請求項1記載の変速
機のシフトアシスト装置。 - 【請求項3】 ギヤイン操作時におけるシフト操作速度
は、該同期装置の同期終了位置からギヤイン最終シフト
ストローク位置までの所定区間の操作速度である、請求
項1記載の変速機のシフトアシスト装置。 - 【請求項4】 該電動モータを駆動せしめる駆動電力
は、シフトストローク位置に対応して設定された初期設
定電力と、該ギヤ抜き操作時における平均シフト操作速
度に基づいて算出された補正電力とを加算して求める、
請求項1記載の変速機のシフトアシスト装置。
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
JP2000196956A JP4622053B2 (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 変速機のシフトアシスト装置 |
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