JP2015230046A

JP2015230046A - 変速装置

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Publication number: JP2015230046A
Application number: JP2014116647A
Authority: JP
Inventors: 勇亮中村; Yuryo Nakamura
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2014-06-05
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2015-12-21
Anticipated expiration: 2034-06-05
Also published as: CN105829772A; DE112015002661T5; JP6326987B2; CN105829772B; WO2015186698A1; DE112015002661B4

Abstract

【課題】シフトタワーの位置が正常であるにもかかわらず異常であると誤判定されてしまうことを防止することができる変速装置を提供すること。【解決手段】位置が変更されることにより変速段を変更するシフトタワーと、シフトタワーと連動しながら移動されることによりシフトタワーの位置を変更するセレクトピストンと、セレクトピストンを移動させるセレクトアクチュエータと、セレクトアクチュエータを制御するＥＣＵと、セレクトピストンに設けられた被検出体の位置を検出することでシフトタワーの位置を検出するセレクトポジションセンサとを備え、ＥＣＵは、セレクトポジションセンサの検出結果に異常があると判定したときには（ステップＳ２）、セレクトピストンをシフトタワーに接近する方向に移動させるようにセレクトアクチュエータを制御する（ステップＳ３）。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の変速装置に関する。

従来、手動変速機構に形成させる変速段が電気制御によって切り換えられる変速装置が知られている。例えば、特許文献１では、スプリングの復元力とセレクト作動室に給排する作動油の油圧との釣り合いによりセレクトピストンを往復動させるセレクトアクチュエータと、第１、第２シフト作動室に給排する作動油の油圧によりシフトピストンを往復動させるシフトアクチュエータと、セレクトピストンでセレクト方向に作動されるとともに、シフトピストンでシフト方向に作動される変速部材（以下、「シフトタワー」という）と、液圧源から供給される作動油を通電量に比例する油圧または油量に調整する比例制御電磁弁とを備えた変速装置が提案されている。

特許文献１で提案されたような従来の変速装置において、セレクトピストン及びシフトピストンにそれぞれ設けられた被検出体の位置を検出することでシフトタワーの位置を検出することにより、手動変速機構に形成させる変速段を検出するものも知られている。

特開２００４−３０１１４２号公報

上述した従来の変速装置においては、シフトタワーの位置を規制するためのガイドピンが設けられ、シフトタワーには、ガイド溝が形成されている。このガイド溝がガイドピンをガイドするようにシフトタワーが移動することによってシフトタワーの位置が規制される。

ここで、従来の変速装置は、セレクトアクチュエータ及びシフトアクチュエータを駆動させて変速動作が完了した後に、シフトタワーのセレクト方向の位置を維持するために、セレクト作動室内の作動油の油圧を下げることによりスプリングの復元力によって、シフトタワーのガイド溝の壁をガイドピンに押し当てるようになっている。

このとき、スプリングの復元力によってシフトタワーが跳ね上げられ、これに連れてセレクトピストンが跳ね上げられ、セレクトピストンがシフトタワーに対する本来の位置から離れてしまうことがある。

このようにセレクトピストンがシフトタワーに対する本来の位置から離れてしまうことを防止するために、従来の変速装置には、セレクトピストンをシフトタワーに接近させる方向に、セレクトソレノイド側からセレクトピストンを押し込むスプリングが設けられているが、セレクトピストンのフリクションが相対的に大きい場合には、セレクトピストンがシフトタワーに対して本来の位置まで戻らないことがある。

また、従来の変速装置においては、セレクトアクチュエータが作動していないとき、すなわち、所定の変速段が形成されているときに、セレクトソレノイドと油圧回路を共有しているオイルポンプが作動した場合などに、オイルタンクに発生した負圧によって、セレクトピストンが引かれ、セレクトピストンがシフトタワーに対する本来の位置から離れてしまうことがあった。

このように、従来の変速装置は、セレクトピストンがシフトタワーに対する本来の位置から離れてしまうことがあるため、セレクトピストンに設けられたポジションセンサの被検出体の位置がずれてしまい、ポジションセンサの検出値に誤差が生じ、シフトタワーの位置が正常であるにもかかわらず異常であると誤判定されてしまうことがあるといった課題があった。

そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、シフトタワーの位置が正常であるにもかかわらず異常であると誤判定されてしまうことを防止することができる変速装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、位置が変更されることにより変速段を変更するシフトタワーと、シフトタワーと連動しながら移動されることによりシフトタワーの位置を変更するピストンと、ピストンを移動させるアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御部と、ピストンに設けられてシフトタワーの位置を検出するポジションセンサと、を備え、制御部は、ポジションセンサの検出結果に異常があると判定したときには、ピストンをシフトタワーに接近する方向に移動させるようにアクチュエータを制御するように構成されている。

本発明の第２の態様として、変速装置の異常を報知装置に報知させる報知部を備え、制御部は、ピストンをシフトタワーに接近する方向に移動させるようにアクチュエータを制御した後に、ポジションセンサの検出結果に異常があると判定した場合には、報知装置に報知させるよう報知部を制御するようにしてもよい。

このように、上記の第１の態様は、ポジションセンサの検出結果に異常があると判定したときには、ピストンをシフトタワーに接近する方向に移動させるようにアクチュエータを制御することにより、ピストンをシフトタワーに接近させ、ピストンに設けられたポジションセンサの位置を本来の位置に戻すため、シフトタワーの位置が正常であるにもかかわらずシフトタワーの位置が異常であると誤判定されてしまうことを防止することができる。

上記の第２の態様は、ピストンがシフトタワーに対する本来の位置から離れていると判断される状態で、ポジションセンサの検出結果に異常があると判定したときには、報知装置に異常を報知させずに、ピストンをシフトタワーに接近する方向に移動させるようにアクチュエータを制御した後に、ポジションセンサの検出結果に異常があると判定したときに、報知装置に異常を報知させるため、不必要に報知装置が異常を報知することを防止することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る変速装置を搭載した車両の要部を示す構成図である。図２は、本発明の実施の形態に係る変速装置によって実行される異常判定動作を示すフローチャートである。図３は、本発明の実施の形態に係る変速装置においてセレクトピストンが跳ね上げられた状態を示す構成図である。図４は、本発明の実施の形態に係る変速装置においてセレクトピストンが本来の位置に戻った状態を示す構成図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１に示すように、本発明の実施の形態に係る変速装置を搭載した車両１は、変速装置２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３とを備えている。

変速装置２は、オートメーテッドマニュアルトランスミッション（Automated Manual Transmission）によって構成され、シフトアンドセレクトシャフト８を有している。シフトアンドセレクトシャフト８は、変速装置２の本体５に対して、軸線方向に移動自在、かつ、軸周りに回転自在に設けられている。

なお、図１において、シフトアンドセレクトシャフト８が移動する軸線方向は、セレクト方向９として示され、シフトアンドセレクトシャフト８が回転する軸周り方向は、シフト方向１０として示されている。

シフトアンドセレクトシャフト８には、シフトタワー１２が固定されている。また、シフトタワー１２には、図示しない変速機構を構成するコントロールシャフトが固定されている。

したがって、シフトタワー１２の位置が変更されることにより、変速機構に形成される変速段が変更される。なお、変速機構は、公知の手動変速機構によって構成することができるため、変速機構についての詳細な説明は、省略する。

変速装置２の本体５には、シフトタワー１２の位置を規制するためのガイドピン１３が固定されている。シフトタワー１２には、ガイド溝１４が形成され、ガイド溝１４がガイドピン１３をガイドするようにシフトタワー１２が移動することによって、シフトタワー１２の位置が規制されながら移動する。

シフトアンドセレクトシャフト８には、その復元力によってシフトアンドセレクトシャフト８を図中上方に押し上げながら、シフトアンドセレクトシャフト８を変速装置２の本体５に保持するように、シフトアンドセレクトシャフト８に巻き回されたスプリング１５が設けられている。

変速装置２は、シフトアンドセレクトシャフト８から図中上方に向けて、セレクトピストン１６と、セレクトアクチュエータ１７とを有している。セレクトピストン１６は、シフトアンドセレクトシャフト８上に保持され、シフトアンドセレクトシャフト８とセレクトアクチュエータ１７とに挟まれるように設けられている。セレクトピストン１６は、本発明におけるピストンを構成する。

セレクトアクチュエータ１７は、本発明におけるアクチュエータを構成し、ＥＣＵ３の制御によりセレクトピストン１６をシフトタワー１２と連動しながら図中下方に向けて移動させるように設けられている。

また、変速装置２は、シフトタワー１２のセレクト方向９の位置を検出するセレクトポジションセンサ２０を有している。セレクトポジションセンサ２０は、本発明におけるポジションセンサを構成し、例えば、セレクトピストン１６のセレクトアクチュエータ１７側の端部に設けられた被検出体としての磁石２１を有している。セレクトポジションセンサ２０は、磁石２１が生成する磁界の大きさ及びその変化量を測ることにより磁石２１のセレクト方向９の位置を検出するようになっている。

セレクトアクチュエータ１７の図中上方には、本体５に固定されたセレクトガイドピン２５が設けられている。セレクトガイドピン２５には、セレクトピストン１６をシフトタワー１２側に復元力をもって押し付けるスプリング２６が巻き回されている。なお、スプリング２６は、スプリング１５と比較すると、復元力が非常に小さいものが用いられる。

変速装置２は、シフトアンドセレクトシャフト８をシフト方向に移動させるためのシフトピストン３０と、シフトアクチュエータ３１ａ、３１ｂとを有している。シフトアクチュエータ３１ａ、３１ｂは、ＥＣＵ３の制御によりシフトピストン３０を図中左右に移動させ、シフトアンドセレクトシャフト８を回転させるように設けられている。

また、変速装置２は、シフトピストン３０のシフト方向１０の位置を検出するシフトアクチュエータポジションセンサ３２を有している。シフトアクチュエータポジションセンサ３２は、例えば、シフトアクチュエータ３１ｂに設けられた磁石３３を有している。シフトアクチュエータポジションセンサ３２は、磁石３３が生成する磁界の大きさ及びその変化量を測ることにより磁石３３のシフト方向１０の位置を検出するようになっている。

ＥＣＵ３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートと、ネットワークモジュールとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

ネットワークモジュールは、他のＥＣＵとＣＡＮ（Controller Area Network）又はフレックスレイ等の規格に準拠した車内ＬＡＮ（Local Area Network）を介して通信を行うことができるようになっている。

ＥＣＵ３のＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ３として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＥＣＵ３において、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＥＣＵ３として機能する。

ＥＣＵ３の入力ポートには、セレクトポジションセンサ２０及びシフトアクチュエータポジションセンサ３２に加えて、シフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ３４などの各種センサ類が接続されている。

また、ＥＣＵ３の出力ポートには、セレクトアクチュエータ１７及びシフトアクチュエータ３１ａ、３１ｂなどの各種制御対象類に加えて、インストルメントパネルなどの表示装置及びスピーカなどの音声出力装置（以下、総称して「報知装置３５」という）などの各種周辺装置類が接続されている。

ＥＣＵ３は、入力ポートに接続された各種センサ類から得られた情報に基づいて、出力ポートに接続された各種制御対象類及び各種周辺装置類を制御するようになっている。例えば、ＥＣＵ３は、シフトポジションセンサ３４の検出結果及び他のＥＣＵから得られた車両１の運転状態に係る情報に基づいて、変速装置２に形成させる変速段を決定し、決定した変速段が形成されるようセレクトアクチュエータ１７及びシフトアクチュエータ３１ａ、３１ｂを制御するようになっている。特に、本実施の形態において、ＥＣＵ３は、セレクトアクチュエータ１７を制御する制御部４０を構成する。

また、ＥＣＵ３は、セレクトアクチュエータ１７及びシフトアクチュエータ３１ａ、３１ｂを制御して変速装置２に変速段を形成させた後に、シフトタワー１２のセレクト方向９の位置を維持するために、セレクトアクチュエータ１７の作動油の油圧を下げることによりスプリング１５の復元力によって、シフトタワー１２のガイド溝１４の壁をガイドピン１３に押し当てるようになっている。

また、ＥＣＵ３は、上述した変速動作が完了した後に、セレクトポジションセンサ２０の検出結果に異常があると判定したときには、セレクトピストン１６をシフトタワー１２に接近する方向に移動させるようにセレクトアクチュエータ１７を制御するようになっている。

また、本実施の形態において、ＥＣＵ３は、変速装置２の異常を報知装置３５に報知させる報知部４１を構成し、セレクトピストン１６をシフトタワー１２に接近する方向に移動させるようにセレクトアクチュエータ１７を制御した後に、セレクトポジションセンサ２０の検出結果に異常があると判定した場合には、報知装置３５に報知させるようになっている。

以上のように構成された本発明の実施の形態に係る変速装置の異常判定動作について図２を参照して説明する。なお、以下に説明する異常判定動作は、ＥＣＵ３による変速動作が完了する度にスタートするが、定期的にスタートするようにしてもよい。

まず、ＥＣＵ３は、セレクトアクチュエータ１７が非駆動状態にあるか否かを判断する（ステップＳ１）。すなわち、ＥＣＵ３は、変速動作が完了しているか否かを判断する。ここで、セレクトアクチュエータ１７が非駆動状態にないと判断した場合には、ＥＣＵ３は、異常判定動作を終了する。

一方、セレクトアクチュエータ１７が非駆動状態にあると判断した場合には、ＥＣＵ３は、セレクトポジションセンサ２０の検出値が規定値より所定値以上ずれているか否かを判断する（ステップＳ２）。ここで、規定値は、変速装置２に形成させるギヤ段毎に予め実験的に定められた適合値であり、所定値もギヤ段毎に定められた適合値である。

ステップＳ２において、セレクトポジションセンサ２０の検出値が規定値より所定値以上ずれていないと判断した場合には、ＥＣＵ３は、変速装置２に異常がないと判定し、異常判定動作を終了する。

一方、セレクトポジションセンサ２０の検出値が規定値より所定値以上ずれていると判断した場合には、ＥＣＵ３は、セレクトアクチュエータ１７を駆動し、規定値と、セレクトポジションセンサ２０の検出値との差分に相当する分だけセレクトピストン１６を移動させる（ステップＳ３）。

次いで、ＥＣＵ３は、セレクトポジションセンサ２０の検出値が規定値より所定値以上ずれているか否かを判断する（ステップＳ４）。ここで、セレクトポジションセンサ２０の検出値が規定値より所定値以上ずれていないと判断した場合には、ＥＣＵ３は、変速装置２に異常がないと判定し、異常判定動作を終了する。

一方、セレクトポジションセンサ２０の検出値が規定値より所定値以上ずれていると判断した場合には、ＥＣＵ３は、報知装置３５に変速装置２に異常がある旨を報知させ（ステップＳ５）、異常判定動作を終了する。

以上のように説明した異常判定動作の作用について、図３及び図４を参照して説明する。なお、図３及び図４は、変速装置２に１速の変速段が形成されている状態を示している。

図３に示すように、変速装置２に変速段を形成させた後に、シフトタワー１２のセレクト方向９の位置を維持するために、セレクトアクチュエータ１７の作動油の油圧が下げられることにより、スプリング１５の復元力によって、シフトタワー１２のガイド溝１４の壁がガイドピン１３に押し当てられる。

このとき、スプリング１５の復元力によってシフトタワー１２が跳ね上げられ、これに連れてセレクトピストン１６が跳ね上げられ、図３に示すように、セレクトピストン１６がシフトタワー１２に対する本来の位置から離れてしまい、ギャップ４５が発生してしまうことがある。

このため、スプリング２６が設けられているが、セレクトピストン１６のフリクションが相対的に大きい場合には、セレクトピストン１６がシフトタワー１２に対して本来の位置まで戻らないことがある。

また、セレクトアクチュエータ１７が作動していないとき、セレクトアクチュエータ１７と油圧回路を共有している図示しないオイルポンプが作動した場合などに、図示しないオイルタンクに発生した負圧によって、セレクトピストン１６が引かれ、セレクトピストン１６がシフトタワー１２に対する本来の位置から離れてしまい、ギャップ４５が発生してしまうことがある。

このような状態で、図２に示した異常判定動作を実行することにより、セレクトピストン１６がシフトタワー１２に接近する方向にギャップ４５だけ移動されるため、図４に示すように、セレクトピストン１６がシフトタワー１２に対する本来の位置まで戻り、ギャップ４５がなくなる。

以上のように、本実施の形態は、セレクトポジションセンサ２０の検出結果に異常があると判定したときには、セレクトピストン１６をシフトタワー１２に接近する方向に移動させるようにセレクトアクチュエータ１７を制御する。

これにより、本実施の形態は、セレクトピストン１６をシフトタワー１２に接近させ、セレクトピストン１６に設けられたセレクトポジションセンサ２０の位置を本来の位置に戻すため、シフトタワー１２の位置が正常であるにもかかわらずシフトタワー１２の位置が異常であると誤判定されてしまうことを防止することができる。

また、本実施の形態は、セレクトピストン１６がシフトタワー１２に対する本来の位置から離れていると判断される状態で、セレクトポジションセンサ２０の検出結果に異常があると判定したときには、報知装置３５に異常を報知させずに、セレクトピストン１６をシフトタワー１２に接近する方向に移動させるようにセレクトアクチュエータ１７を制御した後に、セレクトポジションセンサ２０の検出結果に異常があると判定したときに、報知装置３５に異常を報知させるため、不必要に報知装置３５が異常を報知することを防止することができる。

なお、本実施の形態においては、セレクト方向９に対する変速装置２の異常判定動作について説明したが、変速装置２のシフト方向１０に対する構成をセレクト方向９に対する構成と同様にすることにより、本発明は、シフト方向１０に対する変速装置２の異常判定動作にも適用可能である。

以上、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が特許請求の範囲に記載された請求項に含まれることが意図されている。

１車両
２変速装置
１２シフトタワー
１６セレクトピストン（ピストン）
１７セレクトアクチュエータ（アクチュエータ）
２０セレクトポジションセンサ（ポジションセンサ）
２１磁石（被検出体）
３５報知装置
４０制御部
４１報知部

Claims

位置が変更されることにより変速段を変更するシフトタワーと、
前記シフトタワーと連動しながら移動されることにより前記シフトタワーの位置を変更するピストンと、
前記ピストンを移動させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御部と、
前記ピストンに設けられて前記シフトタワーの位置を検出するポジションセンサと、を備え、
前記制御部は、前記ポジションセンサの検出結果に異常があると判定したときには、前記ピストンを前記シフトタワーに接近する方向に移動させるように前記アクチュエータを制御する変速装置。
前記変速装置の異常を報知装置に報知させる報知部を備え、
前記制御部は、前記ピストンを前記シフトタワーに接近する方向に移動させるように前記アクチュエータを制御した後に、前記ポジションセンサの検出結果に異常があると判定した場合には、前記報知装置に報知させるよう前記報知部を制御する請求項１に記載の変速装置。