JP4314734B2 - Shift control device for transmission - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載された変速機のシフト操作を行う電動モータからなるシフトアクチュエータの駆動制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変速操作におけるシフト操作力が大きい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、電動モータからなるシフトアクチュエータを備え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８７２３７号公報および特許第２９８７１２１号公報等に開示されている。
【０００３】
また、変速機の変速操作を行う変速機構をセレクト方向に作動するセレクトアクチュエータと、該変速機構をシフト方向に作動するシフトアクチュエータとを装備し、変速機の目標変速段を指示する目標変速段指示手段からの変速指示に基づいてセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータを制御する変速機が実用化されている。上記セレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータとしては、一般に空気圧や油圧等の流体圧を作動源とした流体圧シリンダが用いられているが、圧縮空気源や油圧源を具備していない車両に搭載する変速機用として、電動モータによって構成したセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、電動モータからなるシフトアクチュエータを駆動してシフト作動する際に、所定時間内に変速機の同期装置の同期作用が完了しないと、電動モータの駆動時間が長くなり、この結果、電動モータが焼損する虞がある。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、シフトアクチュエータを構成する電動モータの焼損を防止することができる変速機のシフト制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記主たる技術的課題を解決するために、
「複数の歯車及び同期装置を備えた変速機と、該変速機の変速操作を行う変速操作機構とを具備しており、かつ、該変速機のギヤ抜き時及びギヤイン時に該変速操作機構をシフト方向に作動する電動モータからなるシフトアクチュエータと、該変速操作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、該シフトストロークセンサーからの検出信号に基づいて該シフトアクチュエータの目標駆動電力を決定するコントローラとを具備する変速機のシフト制御装置において、
該目標駆動電力は、ギヤイン時には、該変速操作機構のシフトストローク位置が同期作用の開始される位置から終了する位置までの同期範囲において最大値となり、同期作用の終了する位置においては該最大値よりも小さい中間値となり、かつ、ギヤ抜き時には、ギヤ抜きの開始から終了する位置までの範囲において該中間値よりも小さい値となるように設定されており、さらに、
該コントローラは、該電動モータの温度に対応した印加可能最大電力を求め、該印加可能最大電力と該目標駆動電力とを比較し該目標駆動電力が該印加可能最大電力以下の場合は該目標駆動電力によって該シフトアクチュエータを駆動し、該目標駆動電力が該印加可能最大電力より大きい場合には該印加可能最大電力によって該シフトアクチュエータを駆動せしめる」
ことを特徴とする変速機のシフト制御装置が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された変速機のシフト制御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。
【０００８】
図１には、本発明に従って構成されたシフト制御装置を変速機のシフトアシスト装置に適用し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。
【０００９】
変速機２は図２に示すように前進５段、後進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２４３、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。
【００１０】
次に、上記同期装置２５ａ、２５ｂおよび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２５２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。
【００１１】
上述した同期装置２５ａ、２５ｂおよび２５ｃ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。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。
【００１２】
次に、上記変速レバー３に連結され上述した同期装置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、６５２、６５３にそれぞれ装着されたシフトブロック６６１、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。
【００１３】
上記シフトレバー６４は、セレクト機構７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７３を中心として回動可能に支持されたセレクトレバー７２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。
【００１４】
図示の実施形態におけるセレクト機構７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。
【００１５】
図示の実施形態においては、上述したシフト機構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、上述したシフト機構６をシフト方向に作動せしめるシフトアシスト用のシフトアクチュエータ８０を備えている。シフトアクチュエータ８０は、正転および逆転駆動可能な電動モータ８１（Ｍ１）と、該電動モータ８１（Ｍ１）の回転速度を減速する減速機８２と、該減速機８２の出力軸８２１に一端が装着された作動レバー８３と、該作動レバー８３の他端部と上記コントロールレバー６２を連結する連結ロッド８４とからなっている。このように構成されたシフトアシスト用のシフトアクチュエータ８０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６２ａで示す方向に作動してアシストする。一方、シフトアクチュエータ８０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。
【００１６】
図示の実施形態におけるシフトアシスト装置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。
【００１７】
コントローラ１０は、マイクロコンピュー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電動モータの温度に対する印加可能最大電力を設定した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、入力インターフェース１０５および出力インターフェース１０６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１０５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（ＳＷ２）、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１０５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（ＳＷ３）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ＯＮ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１０５に入力される。一方、出力インターフェース１０６からは上記シフトアシスト用のシフトアクチュエータ８０を構成する電動モータ８１（Ｍ１）等に制御信号を出力する。
【００１８】
次に、シフトストローク位置に対応したア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２５５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２４１ａ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２４１ａの後端に達する位置のシフトストローク位置がＰ１とされている。
【００１９】
一方、ニュートラル状態から第４速歯車２４２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２５６ａの後端に達する位置のシフトストローク位置がＰ８、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。
【００２０】
図６に示すニュートラル状態からクラッチスリーブ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Ｐ７ａおよびＰ５ａ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シフトアシスト用のシフトアクチュエータ８０を構成する電動モータ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Ｐ７ａおよびＰ５ａ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、同期作用が終了した後の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）、つまり、ギヤ抜きの開始から終了する位置までの範囲において、上記シフトアクチュエータ８０の電動モータ８１（Ｍ１）を駆動してシフト操作をアシストすればよい。
【００２１】
なお、ギヤ抜き時のアシスト力は上記ギヤ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、シフトアクチュエータ８０の電動モータ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、即ちギヤ抜きの開始から終了する位置までの範囲である、クラッチスリーブ２５２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）シフトアクチュエータ８０の電動モータ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。
【００２２】
そして、ニュートラル位置Ｐ６からクラッチスリーブ２５２が同期作用の開始位置であるＰ７に達すると、シフトアクチュエータ８０の電動モータ８１（Ｍ１）は上記Ｖ１より高い電圧Ｖ３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Ｐ７ａを通過する迄の期間（同期期間）電圧Ｖ３での逆転駆動が維持される。シフトストロークが上記Ｐ７ａを通過したら、シフトアクチュエータ８０の電動モータ８１（Ｍ１）は上記電圧Ｖ１より高く電圧Ｖ３より低い電圧Ｖ２で逆転駆動される。つまり、同期作用の終了する位置においては電動モータ８１（Ｍ１）を駆動する電圧はＶ１とＶ３との中間値Ｖ２となり、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。クラッチスリーブ２５２が上記Ｐ１０を通過するとシフトアクチュエータ８０の電動モータ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シフトアクチュエータ８０の電動モータ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、電動モータ８１（Ｍ１）に供給する目標駆動電力が、シフトストローク位置に対応して、ギヤイン時には、変速操作機構のシフトストローク位置が同期作用の開始される位置から終了する位置までの同期範囲において最大値Ｖ３となり、同期作用の終了する位置においては最大値Ｖ３よりも小さい中間値Ｖ２となり、かつ、ギヤ抜き時には、ギヤ抜きの開始から終了する位置までの範囲において中間値Ｖ２よりも小さい値Ｖ１となるように設定されている。このため、アシスト力がシフトストローク位置に対応して適切に制御されるので、シフトアクチュエータ８０を構成する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。
【００２３】
次に、変速操作時における上記コントローラ１０のシフトアシスト制御の動作手順について、図７に示されたメインルーチンを示すフローチャートを参照して説明する。
先ず、コントローラ１０はステップ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に進んでシフトアクチュエータ８０の電動モータ８１（Ｍ１）を停止して終了する。
【００２４】
ステップＳ１においてクラッチペダルスイッチ９１（ＳＷ３）がＯＮされていればコントローラ１０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（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はこの状態でシフトアクチュエータ８０の電動モータ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シフトアクチュエータ８０の電動モータ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、駆動されているシフトアクチュエータ８０の電動モータ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に進んでシフトアクチュエータ８０の電動モータ８１（Ｍ１）を停止するので、上記電動モータ８１（Ｍ１）の焼付きを未然に防止することができる。
【００２５】
上記ステップＳ３においてセレクト位置検出センサー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に進んでシフトアクチュエータ８０の電動モータ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に進んでシフトアクチュエータ８０の電動モータ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。
【００２６】
ステップＳ６においてシフトストローク位置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Ｐ５ａ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Ｐ５ａ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が同期範囲にありギヤイン時の同期範囲におけるシフトアシストをする必要があると判断し、ステップＰ０に進みシフトアクチュエータ８０の電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための駆動電圧制御を実行する。
【００２７】
次に、電動モータ８１（Ｍ１）の駆動電圧制御について図８に示されたサブルーチンを示すフローチャートに基づいて説明する。
コントローラ１０は、先ずステップＰ１においてシフトアクチュエータ８０を構成する電動モータ８１（Ｍ１）の温度（Ｔ０）を初期設定する。この初期設定は、図示の実施形態においては例えばエンジンを始動する際の変速機の雰囲気温度程度の３０°Ｃに設定し、最初の１回だけ実行する。
【００２８】
次に、コントローラ１０はステップＰ２に進んで、電動モータ８１（Ｍ１）の温度を積算する。先ず、モータの消費電力（印加電力）（Ｗ）を次の数式（１）によって演算する。
【００２９】
【数１】
なお、モータ印加電圧（Ｖ）は、最初は今回の場合シフトストローク位置ＰがＰ５ａ以上でＰ５より小さい範囲に存在するので、この範囲の目標印加電圧Ｖ３とする。また、モータ印加電流（Ｉ）は、モータ印加電圧（Ｖ）とモータ抵抗（Ｒ）とから演算する（Ｉ＝Ｖ÷Ｒ）。なお、モータ抵抗は電動モータ８１（Ｍ１）の設計抵抗値が用いられ、この抵抗値は温度によって変化するが、図示の実施形態においては一定とする。次に、電動モータ８１（Ｍ１）の放熱値（Ｈ）を次の数式（２）によって演算する。
【００３０】
【数２】
なお、モータ温度は、最初は上記初期設定温度（Ｔ０）の３０°Ｃにする。また、変速機の雰囲気温度（ｔ）は、車両が走行中の変速機の雰囲気温度で例えば６０°Ｃとする。このようにして、モータ消費電力およびモータの放熱値が求められたら、モータ温度（Ｔ）を次の数式（３）によって演算する。
【００３１】
【数３】
なお、前回のモータ温度（Ｔ）は、最初は上記初期設定温度（Ｔ０）の３０°Ｃにする。
【００３２】
上記ステップＰ２において、電動モータ８１（Ｍ１）の温度を積算したならば、コントローラ１０はステップＰ３に進んで電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための印加可能最大電力（ＷＭ）を決定する。コントローラ１０のリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２には、ステップＰ３に示すようなモータ温度（Ｔ）に対する印加可能最大電力（ＷＭ）を設定した制御マップが格納されており、この制御マップから上記ステップＰ２で求めたモータ温度（Ｔ）に対応する印加可能最大電力（ＷＭ）を決定する。
【００３３】
次に、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に対応する目標印加電圧（Ｖ０：図６におけるＶ１、Ｖ２、Ｖ３に相当する）に基づいて目標モータ駆動電力（Ｗ０）を次の数式（４）によって演算する。
【００３４】
【数４】
【００３５】
【数５】
【００３６】
上記ステップＰ５において、ステップＰ２で決定した印加可能最大電力（ＷＭ）がステップＰ４で求めた目標モータ駆動電力（Ｗ０）より大きい場合は、目標モータ駆動電力（Ｗ０）で電動モータ８１（Ｍ１）を駆動しても電動モータ８１（Ｍ１）が焼き付きを起こす虞がないので、コントローラ１０はステップＰ８に進んで電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための印加電力（Ｗ）を目標モータ駆動電力（Ｗ０）に決定する。そして、コントローラ１０はステップＰ９に進んで、電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための印加電圧（Ｖ）を目標印加電圧（Ｖ０）に決定する。なお、今回はシフトストローク位置ＰがＰ５ａ以上でＰ５より小さい範囲に存在するので、目標印加電圧はＶ３であり、電動モータ８１（Ｍ１）を印加電圧Ｖ３で駆動する。
【００３７】
上記ステップＳ８においてシフトストローク位置ＰがＰ５ａ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Ｓ９進んでシフトストローク位置ＰがＰ２以上でＰ５ａより小さいか否か、即ちクラッチスリーブ２５２が同期終了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Ｓ９においてシフトストローク位置ＰがＰ２以上でＰ５ａ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が同期終了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ドック歯との係合範囲におけるシフトアシストをする必要があると判断し、ステップＰ０に進みシフトアクチュエータ８０の電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための駆動電圧制御を上述した図８に示すフローチャートに従って実行する。
なお、今回の場合シフトストローク位置ＰがＰ２以上でＰ５ａより小さい範囲に存在するので、この範囲の目標印加電圧（Ｖ０）はＶ２とする。従って、ステップＰ２で決定した印加可能最大電力（ＷＭ）がステップＰ４で求めた目標モータ駆動電力（Ｗ０）より大きい場合は、目標モータ駆動電力（Ｗ０）で電動モータ８１（Ｍ１）を駆動しても電動モータ８１（Ｍ１）が焼き付きを起こす虞がないので、電動モータ８１（Ｍ１）を目標印加電圧（Ｖ０）、即ち今回の場合はＶ２の電圧で駆動する。一方、ステップＰ２で決定した印加可能最大電力（ＷＭ）がステップＰ４で求めた目標モータ駆動電力（Ｗ０）以下の場合は、目標モータ駆動電力（Ｗ０）で電動モータ８１（Ｍ１）を駆動すると電動モータ８１（Ｍ１）が焼き付きを起こす虞があるので、上記ステップＰ６において電動モータ８１（Ｍ１）の駆動電力（Ｗ）を印加可能最大電力（ＷＭ）に決定し、ステップＰ７において印加可能最大電力（ＷＭ）に基づいて電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための印加電圧（Ｖ）を上記数式（５）によって演算する。
【００３８】
上記ステップＳ９においてシフトストローク位置ＰがＰ２以上でＰ５ａ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Ｓ１０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Ｓ１０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Ｓ１１に進み電動モータ８１（Ｍ１）の駆動を停止する。
【００３９】
ステップＳ１０においてシフトストローク位置ＰがＰ５以上でＰ７より小さい状態でない場合には、コントローラ１０はステップＳ１２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Ｓ１２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１０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Ｓ１３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。
【００４０】
上記ステップＳ１２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Ｐ０に進みシフトアクチュエータ８０の電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための駆動電圧制御を上述した図８に示すフローチャートに従って実行する。
なお、今回の場合上記ステップＳ６、ステップＳ８、ステップＳ９、ステップＳ１０およびステップＳ１２の判定結果から、シフトストローク位置ＰがＰ１とＰ２の範囲に存在するので、この範囲の目標印加電圧（Ｖ０）はＶ１とする。従って、ステップＰ２で決定した印加可能最大電力（ＷＭ）がステップＰ４で求めた目標モータ駆動電力（Ｗ０）より大きい場合は、目標モータ駆動電力（Ｗ０）で電動モータ８１（Ｍ１）を駆動しても電動モータ８１（Ｍ１）が焼き付きを起こす虞がないので、電動モータ８１（Ｍ１）を目標印加電圧（Ｖ０）、即ち今回の場合はＶ１の電圧で駆動する。一方、ステップＰ２で決定した印加可能最大電力（ＷＭ）がステップＰ４で求めた目標モータ駆動電力（Ｗ０）以下の場合は、目標モータ駆動電力（Ｗ０）で電動モータ８１（Ｍ１）を駆動すると電動モータ８１（Ｍ１）が焼き付きを起こす虞があるので、上記ステップＰ６において電動モータ８１（Ｍ１）の駆動電力（Ｗ）を印加可能最大電力（ＷＭ）に決定し、ステップＰ７において印加可能最大電力（ＷＭ）に基づいて電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための印加電圧（Ｖ）を上記数式（５）によって演算する。
【００４１】
次に、上記ステップＳ４においてシフトノブスイッチ４の第１のスイッチ４１（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（ＳＷ１）がＯＮされていない場合には、コントローラ１０はステップＳ１４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Ｓ１４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。
【００４２】
ステップＳ１４において第２のスイッチ４２（ＳＷ２）がＯＮされていれば、コントローラ１０はステップＳ１５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Ｓ１６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Ｓ１６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Ｐ１１に達したら電圧を零（０）にする。
【００４３】
ステップＳ１６においてシフトストローク位置ＰがＰ１０より小さい場合には、コントローラ１０はステップＳ１７に進んでシフトストローク位置ＰがＰ７以上でＰ７ａより小さいか否か、即ちクラッチスリーブ２５２が同期範囲にあるか否かをチェックする。ステップＳ１７においてシフトストローク位置ＰがＰ７以上でＰ７ａ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が同期範囲にありギヤイン時の同期範囲におけるシフトアシストをする必要があると判断し、ステップＰ０に進みシフトアクチュエータ８０の電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための駆動電圧制御を上述した図８に示すフローチャートに従って実行する。
なお、今回の場合シフトストローク位置ＰがＰ７以上でＰ７ａより小さい範囲に存在するので、この範囲の目標印加電圧（Ｖ０）はＶ３とする。従って、ステップＰ２で決定した印加可能最大電力（ＷＭ）がステップＰ４で求めた目標モータ駆動電力（Ｗ０）より大きい場合は、目標モータ駆動電力（Ｗ０）で電動モータ８１（Ｍ１）を駆動しても電動モータ８１（Ｍ１）が焼き付きを起こす虞がないので、電動モータ８１（Ｍ１）を目標印加電圧（Ｖ０）、即ち今回の場合はＶ３の電圧で駆動する。一方、ステップＰ２で決定した印加可能最大電力（ＷＭ）がステップＰ４で求めた目標モータ駆動電力（Ｗ０）以下の場合は、目標モータ駆動電力（Ｗ０）で電動モータ８１（Ｍ１）を駆動すると電動モータ８１（Ｍ１）が焼き付きを起こす虞があるので、上記ステップＰ６において電動モータ８１（Ｍ１）の駆動電力（Ｗ）を印加可能最大電力（ＷＭ）に決定し、ステップＰ７において印加可能最大電力（ＷＭ）に基づいて電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための印加電圧（Ｖ）を上記数式（５）によって演算する。
【００４４】
上記ステップＳ１７においてシフトストローク位置ＰがＰ７以上でＰ７ａ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Ｓ１８シフトストローク位置ＰがＰ７ａ以上でＰ１０より小さいか否か、即ちクラッチスリーブ２５２が同期終了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Ｓ１８においてシフトストローク位置ＰがＰ７ａ以上でＰ１０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が同期終了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ドック歯との係合範囲におけるシフトアシストをする必要があると判断し、ステップＰ０に進みシフトアクチュエータ８０の電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための駆動電圧制御を上述した図８に示すフローチャートに従って実行する。
なお、今回の場合シフトストローク位置ＰがＰ７ａ以上でＰ１０より小さい範囲に存在するので、この範囲の目標印加電圧（Ｖ０）はＶ２とする。従って、ステップＰ２で決定した印加可能最大電力（ＷＭ）がステップＰ４で求めた目標モータ駆動電力（Ｗ０）より大きい場合は、目標モータ駆動電力（Ｗ０）で電動モータ８１（Ｍ１）を駆動しても電動モータ８１（Ｍ１）が焼き付きを起こす虞がないので、電動モータ８１（Ｍ１）を目標印加電圧（Ｖ０）、即ち今回の場合はＶ２の電圧で駆動する。一方、ステップＰ２で決定した印加可能最大電力（ＷＭ）がステップＰ４で求めた目標モータ駆動電力（Ｗ０）以下の場合は、目標モータ駆動電力（Ｗ０）で電動モータ８１（Ｍ１）を駆動すると電動モータ８１（Ｍ１）が焼き付きを起こす虞があるので、上記ステップＰ６において電動モータ８１（Ｍ１）の駆動電力（Ｗ）を印加可能最大電力（ＷＭ）に決定し、ステップＰ７において印加可能最大電力（ＷＭ）に基づいて電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための印加電圧（Ｖ）を上記数式（５）によって演算する。
【００４５】
上記ステップＳ１８においてシフトストローク位置ＰがＰ７ａ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Ｓ１９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Ｓ１９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Ｓ１１に進み電動モータ８１（Ｍ１）の駆動を停止する。
【００４６】
ステップＳ１８においてシフトストローク位置ＰがＰ５以上でＰ７より小さい状態でない場合には、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Ｓ２０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Ｓ１３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。
【００４７】
上記ステップＳ２０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、ステップＰ０に進みシフトアクチュエータ８０の電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための駆動電圧制御を上述した図８に示すフローチャートに従って実行する。
なお、今回の場合上記ステップＳ１６、ステップＳ１７、ステップＳ１８、ステップＳ１９およびステップＳ２０の判定結果から、シフトストローク位置ＰがＰ１とＰ２の範囲に存在するので、この範囲の目標印加電圧（Ｖ０）はＶ１とする。従って、ステップＰ２で決定した印加可能最大電力（ＷＭ）がステップＰ４で求めた目標モータ駆動電力（Ｗ０）より大きい場合は、目標モータ駆動電力（Ｗ０）で電動モータ８１（Ｍ１）を駆動しても電動モータ８１（Ｍ１）が焼き付きを起こす虞がないので、電動モータ８１（Ｍ１）を目標印加電圧（Ｖ０）、即ち今回の場合はＶ１の電圧で駆動する。一方、ステップＰ２で決定した印加可能最大電力（ＷＭ）がステップＰ４で求めた目標モータ駆動電力（Ｗ０）以下の場合は、目標モータ駆動電力（Ｗ０）で電動モータ８１（Ｍ１）を駆動すると電動モータ８１（Ｍ１）が焼き付きを起こす虞があるので、上記ステップＰ６において電動モータ８１（Ｍ１）の駆動電力（Ｗ）を印加可能最大電力（ＷＭ）に決定し、ステップＰ７において印加可能最大電力（ＷＭ）に基づいて電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するための印加電圧（Ｖ）を上記数式（５）によって演算する。
【００４８】
以上、本発明を図示の実施形態に基づき変速機のシフトアシスト装置に適用した例について説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではない。例えば、変速機の目標変速段を指示する目標変速段指示手段からの変速指示に基づいてアクチュエータを駆動して変速操作する所謂パワーシフト式変速機、または自動変速機のシフトアクチュエータを電動モータによって構成した変速機構にも適用することができる。パワーシフト式変速機や自動変速機のシフトアクチュエータの場合、目標モータ駆動電力（Ｗ０）は例えば目標シフトストローク位置（ギヤイン位置またはニュートラル位置）と現在にシフトストローク位置との距離に対応して設定される。
【００４９】
【発明の効果】
本発明による変速機のシフト制御装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。
【００５０】
即ち、本発明によれば、シフトアクチュエータを構成する電動モータの温度に対応した印加可能最大電力を求め、該印加可能最大電力とシフトストローク位置に基づいて決定される目標駆動電力とを比較し目標駆動電力が印加可能最大電力以下の場合は目標駆動電力によってシフトアクチュエータを駆動し、目標駆動電力が印加可能最大電力より大きい場合には印加可能最大電力によってシフトアクチュエータを駆動せしめるようにしたので、シフトアクチュエータを構成する電動モータの焼損を未然に防止することができる。そして、目標駆動電力は、変速操作機構において最も大きな操作力を必要とするシフトストローク位置、すなわち、ギヤインの際に同期作用の開始される位置から終了する位置までの同期範囲において最大値となり、同期作用の終了後においては最大値よりも小さい中間値となるように設定され、しかも、ギヤ抜き時には、中間値よりも小さい値となるように設定されている。そのため、電動モータにおける発熱量が小さくなってその温度の上昇が防止され、電動モータの焼損の可能性を可及的に少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されたシフト制御装置を変速機のシフトアシスト装置に適用した変速機構の概略構成図。
【図２】図１に示す変速機の歯車機構を示す概略構成図。
【図３】図２の変速機に装備される同期装置の断面図。
【図４】図１に示す変速機構の変速レバーのシフトパターンを示す図。
【図５】図１に示す変速機構を構成するシフト機構の要部斜視図。
【図６】図２に示す同期装置のクラッチスリーブのシフ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。
【図７】本発明に従って構成された変速機のシフトアシ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のメインルーチンを示すフローチャート。
【図８】本発明に従って構成された変速機のシフトアシ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における駆動電圧制御の動作手順のサブルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
２：変速機
２１：変速機の入力軸
２２：変速機の出力軸
２３：変速機のカウンターシャフト
２４１：駆動歯車（第５速歯車）
２４１ａ：ドッグ歯
２４２：第４速歯車
２４２ａ：ドッグ歯
２４３：第３速歯車
２４４：第２速歯車
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ：同期装置
２６１、２６２、２６３、２６４、２６５、２６６：カウンター歯車
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
８０：シフトアクチュエータ
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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to drive control of a shift actuator including an electric motor that performs a shift operation of a transmission mounted on a vehicle.
[0002]
[Prior art]
A large truck or bus having a large shift operation force in a shift operation is provided with a shift assist device for reducing the shift operation force. The shift assist device equipped in such a large vehicle generally uses compressed air as its operating source. A shift assist device using compressed air as an operation source includes a shift actuator including a pneumatic cylinder that operates a shift operation mechanism coupled to a shift lever in the same direction as the shift operation of the shift lever. However, since a large vehicle generally uses compressed air as a brake operating source, this compressed air can be used in a shift assist device. However, a compressor as a compressed air source is provided like small and medium-sized vehicles. A vehicle that is not equipped with a shift assist device using a shift actuator composed of a pneumatic cylinder cannot be equipped. However, in recent years, there has been a growing demand to equip small and medium-sized vehicles with a shift assist device, and a shift assist device including a shift actuator composed of an electric motor has been proposed, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-87237 and Japanese Patent No. 2987121. It is disclosed in the gazette.
[0003]
A target gear stage instruction for instructing a target gear position of the transmission is provided with a select actuator that operates a speed change mechanism for the transmission in the select direction and a shift actuator that operates the speed change mechanism in the shift direction. A transmission that controls a select actuator and a shift actuator based on a shift instruction from the means has been put into practical use. As the select actuator and the shift actuator, a fluid pressure cylinder using a fluid pressure such as air pressure or oil pressure as a working source is generally used. However, for a transmission mounted on a vehicle not equipped with a compressed air source or a fluid pressure source. A select actuator and a shift actuator constituted by an electric motor have been proposed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, when a shift operation is performed by driving a shift actuator composed of an electric motor, the driving time of the electric motor becomes long unless the synchronization operation of the transmission synchronizer is completed within a predetermined time. The motor may burn out.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described facts, and a main technical problem thereof is to provide a shift control device for a transmission that can prevent burning of an electric motor constituting a shift actuator.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in order to solve the main technical problem,
"Multiple gears andA transmission provided with a synchronizer, and a transmission operation mechanism for performing a transmission operation of the transmission;And at the time of gear disengagement and gear-in of the transmissionA shift actuator composed of an electric motor that operates the shift operation mechanism in the shift direction, a shift stroke sensor that detects a shift stroke position of the shift operation mechanism, and a target of the shift actuator based on a detection signal from the shift stroke sensor In a shift control device for a transmission comprising a controller for determining drive power,
The target drive power isDuring gear-in,The shift stroke position of the speed change operation mechanism becomes the maximum value in the synchronization range from the position where the synchronization action starts to the position where it ends.At the position where the synchronization action ends, the intermediate value is set to be smaller than the maximum value, and at the time of gear release, the value is set to be smaller than the intermediate value in the range from the start of gear release to the end position. In addition,
The controller obtains the maximum applicable power corresponding to the temperature of the electric motor, compares the maximum applicable power with the target drive power, and if the target drive power is less than the maximum applicable power, the target drive The shift actuator is driven by electric power, and when the target driving power is larger than the maximum applicable power, the shift actuator is driven by the maximum applicable power.
A shift control apparatus for a transmission is provided.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a shift control apparatus for a transmission constructed according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
[0008]
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a speed change mechanism in which a shift control device configured according to the present invention is applied to a shift assist device of a transmission.
The transmission mechanism shown in FIG. 1 includes a
[0009]
As shown in FIG. 2, the
[0010]
Next, the
The illustrated
[0011]
The above-described
[0012]
Next, the
The speed
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
In the illustrated embodiment, a shift assist device 8 for operating the
[0016]
The shift assist device 8 in the illustrated embodiment includes a shift stroke sensor 85 (SIS) for detecting the shift stroke position of the shift mechanism. The shift stroke sensor 85 (SIS) is connected to the
[0017]
The
[0018]
Next, the assist force corresponding to the shift stroke position will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the above-described
[0019]
On the other hand, the
[0020]
When shifting the
[0021]
In addition, the assist force at the time of gear removal may be smaller than the assist force at the time of the gear-in. The assist force is controlled by controlling the power (voltage or current) applied to the electric motor 81 (M1) of the
[0022]
When the
[0023]
Next, the operation procedure of the shift assist control of the
First, the
[0024]
If the clutch pedal switch 91 (SW3) is turned on in step S1, the
[0025]
When the select direction position of the
[0026]
If the shift stroke position P is larger than P2 in step S6, the
[0027]
Next, drive voltage control of the electric motor 81 (M1) will be described based on a flowchart showing a subroutine shown in FIG.
First, in step P1, the
[0028]
Next, the
[0029]
[Expression 1]
Since the motor applied voltage (V) is initially in a range where the shift stroke position P is greater than or equal to P5a and smaller than P5 in this case, it is set as the target applied voltage V3 in this range. The motor applied current (I) is calculated from the motor applied voltage (V) and the motor resistance (R) (I = V ÷ R). As the motor resistance, the design resistance value of the electric motor 81 (M1) is used, and this resistance value varies with temperature, but is constant in the illustrated embodiment. Next, the heat dissipation value (H) of the electric motor 81 (M1) is calculated by the following mathematical formula (2).
[0030]
[Expression 2]
The motor temperature is initially set to 30 ° C., which is the initial set temperature (T0). The atmospheric temperature (t) of the transmission is, for example, 60 ° C. as the atmospheric temperature of the transmission in which the vehicle is traveling. When the motor power consumption and the motor heat dissipation value are obtained in this way, the motor temperature (T) is calculated by the following equation (3).
[0031]
[Equation 3]
The previous motor temperature (T) is initially set to 30 ° C., which is the initial set temperature (T0).
[0032]
If the temperature of the electric motor 81 (M1) is integrated in step P2, the
[0033]
Next, the
[0034]
[Expression 4]
[0035]
[Equation 5]
[0036]
In step P5, when the maximum applicable power (WM) determined in step P2 is larger than the target motor driving power (W0) obtained in step P4, the electric motor 81 (M1) is driven with the target motor driving power (W0). Since there is no possibility that the electric motor 81 (M1) will be burned even if it is driven, the
[0037]
If the shift stroke position P is greater than or equal to P5a and less than P5 in step S8, the
In this case, since the shift stroke position P is in the range of P2 or more and smaller than P5a, the target applied voltage (V0) in this range is set to V2. Therefore, when the maximum applicable power (WM) determined in step P2 is larger than the target motor driving power (W0) obtained in step P4, the electric motor 81 (M1) is driven with the target motor driving power (W0). Since there is no possibility that the electric motor 81 (M1) will be burned, the electric motor 81 (M1) is driven with the target applied voltage (V0), that is, the voltage V2 in this case. On the other hand, when the maximum applicable power (WM) determined in step P2 is equal to or less than the target motor drive power (W0) obtained in step P4, the electric motor 81 (M1) is electrically driven by driving the target motor drive power (W0). Since there is a risk of the motor 81 (M1) being burned, the drive power (W) of the electric motor 81 (M1) is determined as the maximum applicable power (WM) in step P6 and the maximum applicable power (WM) in step P7. Based on (WM), the applied voltage (V) for driving the electric motor 81 (M1) is calculated by the above equation (5).
[0038]
If the shift stroke position P is not less than P2 and not smaller than P5a in step S9, the
[0039]
If it is determined in step S10 that the shift stroke position P is not less than P5 and less than P7, the
[0040]
If the shift stroke position P is greater than or equal to P7 and less than P10 in step S12, the
In this case, since the shift stroke position P exists in the range of P1 and P2 from the determination results of step S6, step S8, step S9, step S10 and step S12, the target applied voltage (V0) in this range is V1. Therefore, when the maximum applicable power (WM) determined in step P2 is larger than the target motor driving power (W0) obtained in step P4, the electric motor 81 (M1) is driven with the target motor driving power (W0). Since there is no possibility that the electric motor 81 (M1) will be burned, the electric motor 81 (M1) is driven by the target applied voltage (V0), that is, the voltage V1 in this case. On the other hand, when the maximum applicable power (WM) determined in step P2 is equal to or less than the target motor drive power (W0) obtained in step P4, the electric motor 81 (M1) is electrically driven by driving the target motor drive power (W0). Since there is a risk of the motor 81 (M1) being burned, the drive power (W) of the electric motor 81 (M1) is determined as the maximum applicable power (WM) in step P6 and the maximum applicable power (WM) in step P7. Based on (WM), the applied voltage (V) for driving the electric motor 81 (M1) is calculated by the above equation (5).
[0041]
Next, the case where the first switch 41 (SW1) of the
When the first switch 41 (SW1) of the
[0042]
If the second switch 42 (SW2) is turned on in step S14, the
[0043]
If the shift stroke position P is smaller than P10 in step S16, the
In this case, since the shift stroke position P is in the range of P7 or more and smaller than P7a, the target applied voltage (V0) in this range is V3. Therefore, when the maximum applicable power (WM) determined in step P2 is larger than the target motor driving power (W0) obtained in step P4, the electric motor 81 (M1) is driven with the target motor driving power (W0). Since there is no possibility that the electric motor 81 (M1) will burn, the electric motor 81 (M1) is driven by the target applied voltage (V0), that is, the voltage V3 in this case. On the other hand, when the maximum applicable power (WM) determined in step P2 is equal to or less than the target motor drive power (W0) obtained in step P4, the electric motor 81 (M1) is electrically driven by driving the target motor drive power (W0). Since there is a risk of the motor 81 (M1) being burned, the drive power (W) of the electric motor 81 (M1) is determined as the maximum applicable power (WM) in step P6 and the maximum applicable power (WM) in step P7. Based on (WM), the applied voltage (V) for driving the electric motor 81 (M1) is calculated by the above equation (5).
[0044]
If the shift stroke position P is not less than P7a and not greater than P7a in step S17, the
In this case, since the shift stroke position P is in the range of P7a or more and smaller than P10, the target applied voltage (V0) in this range is V2. Therefore, when the maximum applicable power (WM) determined in step P2 is larger than the target motor driving power (W0) obtained in step P4, the electric motor 81 (M1) is driven with the target motor driving power (W0). Since there is no possibility that the electric motor 81 (M1) will be burned, the electric motor 81 (M1) is driven with the target applied voltage (V0), that is, the voltage V2 in this case. On the other hand, when the maximum applicable power (WM) determined in step P2 is equal to or less than the target motor drive power (W0) obtained in step P4, the electric motor 81 (M1) is electrically driven by driving the target motor drive power (W0). Since there is a risk of the motor 81 (M1) being burned, the drive power (W) of the electric motor 81 (M1) is determined as the maximum applicable power (WM) in step P6 and the maximum applicable power (WM) in step P7. Based on (WM), the applied voltage (V) for driving the electric motor 81 (M1) is calculated by the above equation (5).
[0045]
If the shift stroke position P is greater than or equal to P7a and less than P10 in step S18, the
[0046]
If it is determined in step S18 that the shift stroke position P is not less than P5 and less than P7, the
[0047]
In step S20, if the shift stroke position P is not less than P2 and less than P5, the
In this case, since the shift stroke position P exists in the range of P1 and P2 from the determination results of step S16, step S17, step S18, step S19, and step S20, the target applied voltage (V0) in this range is V1. Therefore, when the maximum applicable power (WM) determined in step P2 is larger than the target motor driving power (W0) obtained in step P4, the electric motor 81 (M1) is driven with the target motor driving power (W0). Since there is no possibility that the electric motor 81 (M1) will be burned, the electric motor 81 (M1) is driven by the target applied voltage (V0), that is, the voltage V1 in this case. On the other hand, when the maximum applicable power (WM) determined in step P2 is equal to or less than the target motor drive power (W0) obtained in step P4, the electric motor 81 (M1) is electrically driven by driving the target motor drive power (W0). Since there is a risk of the motor 81 (M1) being burned, the drive power (W) of the electric motor 81 (M1) is determined as the maximum applicable power (WM) in step P6 and the maximum applicable power (WM) in step P7. Based on (WM), the applied voltage (V) for driving the electric motor 81 (M1) is calculated by the above equation (5).
[0048]
As described above, the example in which the present invention is applied to the shift assist device of the transmission based on the illustrated embodiment has been described, but the present invention is not limited only to the embodiment. For example, a so-called power shift transmission that drives an actuator based on a shift instruction from a target shift stage instructing means that instructs a target shift stage of the transmission, or a shift actuator of an automatic transmission is configured by an electric motor. The present invention can also be applied to the transmission mechanism. In the case of a shift actuator for a power shift type transmission or an automatic transmission, the target motor drive power (W0) is set according to the distance between the target shift stroke position (gear-in position or neutral position) and the current shift stroke position, for example. The
[0049]
【The invention's effect】
Since the shift control device for a transmission according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0050]
That is, according to the present invention, the maximum applicable power corresponding to the temperature of the electric motor that constitutes the shift actuator is obtained, and the maximum applicable power and the target drive power determined based on the shift stroke position are compared. When the drive power is less than the maximum applicable power, the shift actuator is driven by the target drive power, and when the target drive power is greater than the maximum applicable power, the shift actuator is driven by the maximum applicable power. Burnout of the electric motor constituting the actuator can be prevented beforehand. The target drive power is the shift stroke position that requires the largest operating force in the speed change operation mechanism, that is,When gearing inIt becomes the maximum value in the synchronization range from the position where the synchronization action starts to the position where it ends,It is set to be an intermediate value smaller than the maximum value after the end of the synchronization action, and is set to be a value smaller than the intermediate value when the gear is released.As a result, the amount of heat generated in the electric motor is reduced and the temperature rise is prevented, and the possibility of burning out of the electric motor can be reduced as much as possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a transmission mechanism in which a shift control device configured according to the present invention is applied to a shift assist device of a transmission.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a gear mechanism of the transmission shown in FIG.
3 is a cross-sectional view of a synchronization device provided in the transmission of FIG. 2;
4 is a diagram showing a shift pattern of a shift lever of the speed change mechanism shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a perspective view of a main part of a shift mechanism constituting the speed change mechanism shown in FIG. 1;
6 is an explanatory diagram showing the relationship between the shift stroke position of the clutch sleeve of the synchronization device shown in FIG. 2 and the voltage applied to the electric motor of the shift assist device.
FIG. 7 is a flowchart showing a main routine of an operation procedure of shift assist control of a controller constituting the shift assist device of the transmission configured according to the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a sub-routine of an operation procedure of drive voltage control in shift assist control of a controller constituting the shift assist device of the transmission configured according to the present invention.
[Explanation of symbols]
2: Transmission
21: Input shaft of transmission
22: Output shaft of transmission
23: Transmission countershaft
241: Drive gear (fifth speed gear)
241a: Dog teeth
242: 4th speed gear
242a: Dog teeth
243: 3rd speed gear
244: 2nd speed gear
25a, 25b, 25c: synchronization device
261, 262, 263, 264, 265, 266: counter gear
251: Clutch hub
252: Clutch sleeve
253: Key
254: Key spring
255, 256: Synchronizer ring
3: Shift lever
31: Shift lever knob
4: Shift knob switch
41: First switch (SWI)
42: Second switch (SW2)
5: Shifting operation mechanism
6: Shift mechanism
61: Push-pull cable
62: Control lever
63: Control rod
64: Shift lever
651, 652, 653: Shift rod
661, 662, 663: Shift block
7: Select mechanism
71: Push-pull cable
72: Select lever
75: Select position detection sensor (SES)
8: Shift assist device
80: Shift actuator
81: Electric motor (M1)
82: Reducer
83: Actuating lever
84: Connecting rod
85: Shift stroke sensor (SIS)
86: Rod
87: Lever
9: Clutch pedal
91: Clutch pedal switch (SW3)
10: Controller
Claims (3)
該目標駆動電力は、ギヤイン時には、該変速操作機構のシフトストローク位置が同期作用の開始される位置から終了する位置までの同期範囲において最大値となり、同期作用の終了する位置においては該最大値よりも小さい中間値となり、かつ、ギヤ抜き時には、ギヤ抜きの開始から終了する位置までの範囲において該中間値よりも小さい値となるように設定されており、さらに、
該コントローラは、該電動モータの温度に対応した印加可能最大電力を求め、該印加可能最大電力と該目標駆動電力とを比較し該目標駆動電力が該印加可能最大電力以下の場合は該目標駆動電力によって該シフトアクチュエータを駆動し、該目標駆動電力が該印加可能最大電力より大きい場合には該印加可能最大電力によって該シフトアクチュエータを駆動せしめることを特徴とする変速機のシフト制御装置。A transmission provided with a plurality of gears and a synchronization device; and a transmission operation mechanism for performing a transmission operation of the transmission ; and the transmission operation mechanism is shifted in a shift direction when the transmission is out of gear and in gear. A shift actuator composed of an electric motor that operates at a time, a shift stroke sensor that detects a shift stroke position of the shift operation mechanism, and a controller that determines target drive power of the shift actuator based on a detection signal from the shift stroke sensor; In a transmission shift control apparatus comprising:
The target drive power, at the time of gear-engaging, the maximum value in synchronization range up to the position where ends from a position shift stroke position of the speed change operation mechanism is initiated synchronization action, than the maximum value in a position to end the synchronizing operation Is also set to be a small intermediate value, and at the time of gear removal, it is set to be a value smaller than the intermediate value in the range from the start to the end of gear removal.
The controller obtains the maximum applicable power corresponding to the temperature of the electric motor, compares the maximum applicable power with the target drive power, and if the target drive power is less than the maximum applicable power, the target drive A shift control apparatus for a transmission, wherein the shift actuator is driven by electric power, and the shift actuator is driven by the maximum applicable power when the target driving power is larger than the maximum applicable power.
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