JP2574850B2

JP2574850B2 - シフトフイーリング評価方法

Info

Publication number: JP2574850B2
Application number: JP63041389A
Authority: JP
Inventors: 紀之瀬戸
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-02-24
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1997-01-22
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JPH01216233A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車等に搭載されるマニュアルトランス
ミッションのシフト操作の滑らかさを定量的に評価する
シフトフィーリング評価方法に関する。

（従来の技術）自動車等に搭載される手動変速機は、通常、入力軸
と、入力軸により回転せしめられるカウンタ軸と、カウ
ンタ軸に平行に配置された出力軸と、入力軸の回転をカ
ウンタ軸を介して出力軸に伝達する複数のギア列とを有
し、シフトレバーがシフト操作されることにより、複数
のギア列を構成するギアのうちの出力軸上に回転自在に
配置されたものの一つが同期噛合機構を介して出力軸に
結合されて、当該ギアを含むギア列のギア比に応じた変
速段が得られ、また、入力軸が同期噛合機構を介して出
力軸に結合され、それによって一つの変速段が得られる
ようにされる。

マニュアルトランスミッションに設けられた同期噛合
機構は、基本的には、出力軸に嵌合固定され、外周部に
スプライン歯が形成されたクラッチハブと、クラッチハ
ブに噛合するスプライン歯が内周部に形成された同期ス
リーブと、外周部にスプライン歯が形成され、出力軸上
に回転自在に配置される、もしくは、入力軸に固定され
るギア（被同期ギア）と一体的に設けられたクラッチギ
アとを有するものとされ、シフトレバーの操作により、
同期スリーブが出力軸に沿って移動し、同期スリーブに
形成されたスプライン歯が、クラッチハブに形成された
スプライン歯及びクラッチギアに形成されたスプライン
歯の両方に跨がって噛合するものとされ、被同期ギアの
回転が、クラッチギア，同期スリーブ及びクラッチハブ
を介して出力軸に伝達されるようになされている。

斯かる構成を有する同期噛合機構は、同期スリーブの
スプライン歯とクラッチギアのスプライン歯とを円滑に
噛合させるため、同期スリーブと一体的に回転する出力
軸の回転と、出力軸もしくは入力軸に配された被同期ギ
アの回転とを同期させる必要があり、一般的に、同期ス
リーブとクラッチギアとの間には、外周部に同期スリー
ブのスプライン歯に噛合するスプライン歯が形成された
同期リングが配置され、同期スリーブ，同期リング及び
クラッチギアの夫々に形成されたスプライン歯の端部
に、それらを噛合可能な位置関係にかき分けるためのチ
ャンファが形成される。

このような同期リングを有する同期噛合機構にあって
は、シフトレバー操作されることにより、同期スリーブ
がクラッチギア側に移動せしめられ、同期スリーブに伴
うものとされた同期キーによって同期リングが押圧され
て、同期リングがクラッチギア側に移動せしめられる。
それにより、同期リングが、被同期ギアに設けられた同
期スリーブ側に突出するコーン部に嵌合する状態とさ
れ、同期リングとコーン部との間に生じる摩擦力によっ
て、出力軸，クラッチハブ及び同期スリーブの回転に被
同期ギアの回転が同期せしめられる。このように同期ス
リーブの回転と被同期ギアとの回転とが同期せしめられ
た状態のもとで、同期スリーブに形成されたスプライン
歯によるかき分け動作が行われ、同期スリーブに形成さ
れたスプライン歯と同期リングに形成されたスプライン
歯との噛合がなされる。斯かる状態から同期スリーブは
さらに移動せしめられ、同期スリーブに形成されたスプ
ライン歯による、クラッチギアに形成されたスプライン
歯に対するかき分け動作が行われて、同期スリーブに形
成されたスプライン歯とクラッチギアに形成されたスプ
ライン歯との噛合がなされる。

（発明が解決しようとする課題）上述の如くの同期噛合機構にあっては、シフトレバー
のシフト操作時に、同期スリーブとクラッチギアとの同
期動作，同期スリーブのスプライン歯による同期リング
のスプライン歯に対するかき分け及び噛合動作、及び、
同期スリーブのスプライン歯によるクラッチギアのスプ
ライン歯に対するかき分け及び噛合動作が順次行われ、
それら順次行われる各動作に伴い、シフトレバーに作用
する荷重及びシフトレバーの操作速度が、時間の経過に
従って変化せしめられる。そして、このようなシフトレ
バーに作用する荷重及びシフトレバーの操作速度の変化
により、シフトレバーに対するシフト操作の重さ，滑ら
かさ，節度感等のフィーリングの良否が左右される。

そのため、マニュアルトランスミッションの開発段階
においては、操作者が、シフトレバーの操作に際して良
好なシフトフィーリングを得ることができるように設計
が進められ、試作品が製作されるとともに、試作品によ
るシフトフィーリングを評価するための試験が行われ、
また、生産段階においても、その最終工程でシフトフィ
ーリングを評価するための試験が行われる。

しかしながら、通常、シフトフィーリングを評価する
ための試験は操作者の感覚に頼って行われているので、
同一のトランスミッションであっても、評価が異なるも
のとなり、従って、開発段階においては、各構成部品の
仕様が感覚的に選定されることになって、的確な設計が
行われ難く、しかも、最適の仕様を見出すためには、各
構成部品を仕様の異なるものに順次組換えて、その夫々
についての試験が繰り返し行わなければならないことに
なり、膨大な開発工数が必要とされるという問題が生
じ、また、生産段階においては、品質の均一性が得られ
難いという問題が生じる虞がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、同期スリーブ及び同期リ
ングを含んで構成される同期噛合機構を備えたマニュア
ルトランスミッションにおいて、シフトレバーにおける
シフト操作の滑らかさを、操作者の感覚に頼ることなく
定量的に評価でき、その評価が、操作者の受けるシフト
操作の滑らかさの感覚に適合したものとなるシフトフィ
ーリング評価方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上述の目的を達成すべく、本発明に係るシフトフィー
リング評価方法は、マニュアルトランスミッションに設
けられた複数のギア列のうちのいずれかを、同期スリー
ブ，同期リング及びクラッチギアを含んで構成される同
期噛合機構を介して動力伝達状態にすべく、マニュアル
トランスミッションに備えられたシフトレバーをシフト
操作し、同期スリーブの回転とクラッチギアの回転とが
同期し、かつ、同期スリーブに形成されたスプライン歯
の同期リングに形成されたスプライン歯に対する第１の
かき分け動作が完了した後において、同期スリーブに形
成されたスプライン歯のチャンファとクラッチギアに形
成されたスプライン歯のチャンファとが係合し始める時
点から同期スリーブに形成されたスプライン歯のクラッ
チギアに形成されたスプライン歯に対する第２のかき分
け動作が完了する時点までの期間におけるシフトレバー
に作用する荷重の測定を行う。そして、その荷重の測定
により得られるデータを用いて、第２のかき分け動作が
行われる期間におけるシフトレバーに作用する荷重の正
の変化率を算出し、算出された正の変化率に基づいてシ
フトレバーにおけるシフト操作の滑らかさを評価するよ
うにされる。

（作用）上述の如くの構成とされる、本発明に係るシフトフィ
ーリング評価方法においては、シフトレバーのシフト操
作時に行われる同期噛合機構に備えられた同期スリーブ
とクラッチギアとのかきわけ動作に際してシフトレバー
に作用する荷重の測定を行って、同期スリーブのクラッ
チギアに対する第２のかき分け動作期間におけるシフト
レバーに作用する荷重の正の変化率を算出し、その算出
された正の変化率に基づいてシフト操作の重さを評価す
る。

このような本発明に係るシフトフィーリング評価方法
によれば、シフト操作の滑らかさが、第２のかき分け動
作期間におけるシフトレバーに作用する荷重に基づいて
算出される正の変化率によって定量的に評価され、斯か
る評価は、操作者が受けるシフト操作の感覚に適合する
ものとなる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に係るシフトフィーリング評価方法
の一例の実施に用いられる、マニュアルトランスミッシ
ョン（以下、単にトランスミッションと称す）のシフト
フィーリング評価の試験装置に、シフトフィーリングの
評価が行われるトランスミッションが配置された状態を
概略的に示す。

試験装置10は、トランスミッション１を駆動するモー
タ11,トランスミッション１の入力軸12に配設されたク
ラッチ13,トランスミッション１の出力軸14に接続さ
れ、トランスミッション１が搭載される車体に相当する
慣性質量をトランスミッション１の出力軸14に作用させ
るフライホイール15,トランスミッション１の変速段を
切換えるためのシフトレバー２を所定の態様に従って操
作するアクチュエータ17を有するとともに、モータ11の
回転数を検出し、その検出された回転数に応じた検出信
号Smを送出するモータ回転数センサ21,トランスミッシ
ョン１の入力軸12の回転数を検出し、その回転数に応じ
た検出信号Siを送出する入力軸回転数センサ22,出力軸1
4の回転数を検出し、その回転数に応じた検出信号Soを
送出する出力軸回転数センサ23,シフトレバー２に作用
する荷重及びそのストロークを夫々検出し、それら荷重
及びストロークに応じた検出信号Sw及びそのSsを送出す
る荷重センサ26及びストロークセンサ27,トランスミッ
ション１の出力トルクを検出し、その出力トルクに応じ
た検出信号Stを送出するトルクセンサ28が夫々所定の態
様で配されている。

モータ回転数センサ21,入力軸回転数センサ22及び出
力軸回転数センサ23から得られる検出信号Sm,Si及びSo
は、夫々、F/V（周波数−電圧）変換回路31,32及び33に
供給された後、A/D（アナログ／ディジタル変換回路34,
35及び38においてディジタル化され、夫々ディジタル信
号Sm′,Si′及びSo′とされて、A/D変換回路34,35及び3
8の出力端からデータ処理ユニット60におけるCPU（中央
演算処理部）を内蔵したコントローラ70と、駆動制御ユ
ニット80におけるCPUを内蔵したコントローラ90とに供
給される。また、荷重センサ26,ストロークセンサ27及
びトルクセンサ28から得られる検出信号Sw,Ss及びStは
夫々、A/D変換回路36,37及び39においてディジタル化さ
れて、夫々、ディジタル信号Sw′,Ss′及びSt′とされ
てA/D変換回路36,37及び39の出力端からデータ処理ユニ
ット60におけるコントローラ70及び駆動制御ユニット80
におけるコントローラ90に供給される。

データ処理ユニット60におけるコントローラ70及び駆
動制御ユニット80におけるコントローラ90には、ディジ
タル信号Sm′,Si′,So′,Sw′,Ss′及びSt′の他に、キ
ーボード等のデータ入力部41及び42から入力データ信号
Dx及びDyが夫々供給される。データ処理ユニット60は、
コントローラ70に加えて、コントローラ70におけるデー
タ処理のための演算プログラムの書込み及び読出しが行
われるRAM（ランダム・アクセス・メモリ）71と、コン
トローラ70において得られる演算データの書込み及び読
出しが行われるRAM72とを有し、出力データ信号Oaを、
フロッピィディスク装置等の演算出力データメモリ74,
プリンタ75及び表示装置76に供給する。

また、駆動制御ユニット80は、コントローラ90に加え
て、コントローラ90におけるデータ処理のための演算プ
ログラムの読出しが行われるROM（リード・オンリー・
メモリ）91と、コントローラ90において得られる演算デ
ータの書込み及び読出しが行われるRAM92とを有し、ラ
ンプ83に制御信号Crを供給しそれを点灯状態にするとと
もに、モータ11,クラッチ13及びアクチュエータ17の動
作制御を行うべく、制御信号Ca,Cb及びCcをD/A（ディジ
タル／アナログ）変換回路84,85及び86に夫々供給す
る。

制御信号Ca,Cb及びCcは、D/A変換回路84,85及び86に
おいてアナログ化されて夫々駆動制御部87,88及び89に
供給される。駆動制御部87は、制御信号Caに応じた駆動
信号Ca′を形成して、それをモータ11に供給し、駆動制
御部88は、制御信号Cbに応じた駆動信号Cb′を形成し
て、それをクラッチ13に供給する。また、駆動制御部89
は、制御信号Ccに応じた駆動信号Cc′を形成して、それ
をアクチュエータ17に供給する。そして、モータ11,ク
ラッチ13及びアクチュエータ17は、夫々、駆動信号C
a′,Cb′及びCc′に応じた動作制御が行われるものとさ
れる。

一方、トランスミッション１は、シフトレバー２が操
作されることにより、例えば、前進４段後退１段の各変
速段を選択的に取るものとされ、各変速段の切換えが、
第２図に示される如くのトランスミッション１に設けら
れた同期噛合機構50を介して行われる。

第２図に示される同期噛合機構50は、トランスミッシ
ョン１の出力軸14に嵌合せしめられて出力軸14に伴って
回転するものとされ、外周部にスプライン歯46aが形成
されたクラッチハブ４と、クラッチハブ46のスプライン
歯46aに噛合するスプライン歯47aが内周部に形成され、
出力軸14に沿って摺動可能とされた同期スリーブ47と、
クラッチハブ46及び同期スリーブ47の夫々におけるスプ
ライン歯46a及び47aの噛合部における周方向で見て複数
箇所に配され、リング状のスプリング49a及び49bにより
同期スリーブ47に押し付けられる同期キー51と、出力軸
14に回転自在に配されてカウンタ軸に固定されたギア48
に噛合する被同期ギア52と一体形成され、同期スリーブ
47のスプライン歯47aに噛合せしめられるスプライン歯5
3aが外周部に形成されたクラッチギア53と、被同期ギア
52と一体形成されてクラッチハブ46側に突出するコーン
部54と、コーン部54に嵌合するコーン状内周面が形成さ
れ、外周部に同期スリーブ47のスプライン歯47aに噛合
せしめられるスプライン歯55aが形成された同期リング5
5とを備えるものとされており、同期スリーブ47のスプ
ライン歯47aにおける両端部には、チャンファ47bが形成
されるとともに、クラッチギア53及び同期リング55に夫
々設けられたスプライン歯53a及び55aにおけるクラッチ
ハブ46側端部には、チャンファ47bに対抗するチャンフ
ァ53b及び55bが夫々形成されている。

斯かる構成を有する同期噛合機構50にあっては、シフ
トレバー２が、例えば、トランスミッション１における
変速段のシフトアップを行うべくシフト操作されたと
き、第３図Ａ〜Ｆに示される如くの動作を順次行い、被
同期ギア52を出力軸14に結合させる。その際における、
シフトレバー２に作用する荷重L,シフトレバー２のスト
ロークK,被同期ギア52の回転速度Ｎ及び出力軸14の出力
トルクＲは、夫々、第４図Ａ〜Ｄに示される如くに変化
するものとされる。

第４図Ａ〜Ｄに示される時点t₀においてシフトレバー
２のシフト操作が開始されると、同期スリーブ47が第２
図において矢印ｙで示される方向（以下、ｙ方向とい
う）に移動せしめられる。シフトレバー２によって同期
スリーブ47が、第２図及び第３図Ａに示される中立状態
から、第４図Ｂに示されるシフトレバー２の初期のスト
ローク値K₁に対応する距離をもって、クラッチギア53側
に移動せしめられると、それに伴って同期キー51が同期
リング55をｙ方向に押圧する状態となる。それにより、
同期リング55が、クラッチギヤ53側に移動せしめられ
て、コーン部54の外周面に押し付けられ、それに続いて
同期スリーブ47のスプライン歯47aに形成されたチャン
ファ47bが、第３図Ｂに示される如く、第４図Ａ〜Ｄに
示される時点t₁において同期リング55のスプライン歯55
aに形成されたチャンファ55bに係合し始め、被同期ギア
52と同期スリーブ47との同期動作が開始される。

斯かる時点t₁においては、第４図Ｃに示される如く、
被同期ギア52の回転速度Ｎと出力軸14の回転速度N₀との
間に差があり、同期リング55のコーン状内周面とコーン
部54の外周面とが摺接して、それら摺接面間に、シフト
レバー２による同期スリーブ47をｙ方向に押圧する力に
応じた摩擦力が発生する。そして、この摩擦力によっ
て、被同期ギア52の回転が、同期リング55及びコーン部
54を介して、出力軸14と一体的に回転する同期スリーブ
47の回転に同期せしめられ、第４図Ｃに示される如く、
第４図Ａ〜Ｄに示される時点t₂において、被同期ギア52
の回転速度Ｎと同期スリーブ47の回転速度N₀とが等しい
ものとなる。このような、被同期ギア52と同期スリーブ
47とが同期し始める同期動作開始時点t₁から被同期ギア
52と同期スリーブ47との同期が完了する同期動作完了時
点t₂までの同期動作期間Taにおいては、第４図Ｂに示さ
れる如く、シフトレバー２の操作が極めて小なるストロ
ーク値K₂をもって行われるとともに、第４図Ａに示され
る如く、シフトレバー２に作用する荷重Ｌが、同期リン
グ55とコーン部54との間に摩擦力が発生したことによっ
て比較的大なるものとされる。また、第４図Ｄに示され
る如く、出力軸14には、被同期ギア52及びそれに回転せ
しめられる回転部材の回転慣性力に応じた出力トルクＲ
が発生する。

このように同期スリーブ47と被同期ギア52との同期動
作が完了すると、引き続き、シフトレバー２によって同
期スリーブ47に加えられているｙ方向の力により、同期
スリーブ47のスプライン歯47aによる同期リング55のス
プライン歯55aに対するかき分け動作が行われる。この
かき分け動作時においては、同期スリーブ47は、第３図
Ｂに示される如くの、同期スリーブ47のスプライン歯47
aに形成されたチャンファ47bが、同期リング55のスプラ
イン歯55aに形成されたチャンファ55bに係合した状態か
ら、第４図Ｂに示されるシフトレバー２のストローク値
K₃に対応する距離だけ、ｙ方向に移動する。それによ
り、同期リング55は同期スリーブ47に対して一定量だけ
相対回転する。その際、同期リング55は、被同期ギア52
と一体的に回転するものとされているので、被同期ギア
52の回転速度Ｎと出力軸14の回転速度Noとの間に、第４
図Ｃに示される如くの回転速度差ΔV₁が発生する。

そして、第４図Ａ〜Ｄに示される時点t₃において、同
期スリーブ47のスプライン歯47aと同期リング55のスプ
ライン歯55aとが、第３図Ｃに示される如くに噛合する
状態となり、同期スリーブ47による同期リング55に対す
るかき分け動作が完了する。斯かるかき分け動作が行わ
れる時点t₂から時点t₃までのかき分け動作期間Tbにおい
ては、シフトレバー２によって同期スリーブ47に加えら
れているｙ方向の力により、同期リング55及び被同期ギ
ア52が同期スリーブ47に対して一定量だけ相対回転され
るので、第４図Ａに示される如く、シフトレバー２には
比較的大なる荷重Ｌが作用する。

このようにして、時点t₃において、同期スリーブ47に
よる同期リング55に対するかき分け動作が完了すると、
時点t₃以後においては、同期スリーブ47がｙ方向に移動
して、同期スリーブ47のスプライン歯47aと同期リング5
5のスプライン歯55aとが噛合せしめられるが、斯かる際
には、同期スリーブ47のｙ方向への移動に対する抵抗が
減少するので、第４図Ａに示される如く、シフトレバー
２に作用する荷重Ｌが急速に減少し、同期スリーブ47が
ｙ方向に容易に移動するものとなり、同期スリーブ47の
スプライン歯47aが、同期リング55のスプライン歯55aに
噛合する。そして、同期スリーブ47が、第４図Ｂに示さ
れるシフトレバー２のストローク値K₄に対応する距離だ
け移動した、第４図Ａ〜Ｄに示される時点t₄において、
第３図Ｄに示される如く、同期スリーブ47のスプラリン
歯47aに形成されたチャンファ47bが、クラッチギア53の
スプライン歯53aに形成されたチャンファ53bに係合す
る。斯かる時点t₃から時点t₄における噛合期間Tcにおい
て同期スリーブ47と同期リング55との噛合が終了し、同
期スリーブ47によるクラッチギア53に対するかき分け動
作が開始される。

同期スリーブ47によるクラッチギア53に対するかき分
け動作時には、同期スリーブ47及び同期リング55に対し
て、クラッチギア53及び被同期ギア52が相対回転せしめ
られるが、斯かる相対回転は、コーン部54と同期リング
55との対接面部における摩擦抵抗に抗して行われるの
で、時点t₄直後においては、第４図Ａに示される如く、
シフトレバー２に再び大なる荷重Ｌが作用し始める。そ
して、荷重Ｌが、コーン部54と同期リング55との摺接面
部における摩擦抵抗を上回ると、同期リング55とコーン
部54とが相対回転せしめられ、それにより、同期スリー
ブ47と被同期ギア52とが相対回転を開始し、時点t₅にお
いて荷重Ｌが極大値をとるものとなる。そして、同期ス
リーブ47が、第４図Ｂに示されるシフトレバー２のスト
ローク値K₅に対応する距離だけ移動した、第４図Ａ〜Ｄ
に示される時点t₆において、同期スリーブ47のスプライ
ン歯47aと、クラッチギア53のスプライン歯53aとが、第
３図Ｅに示される如くに噛合する状態となり、シフトレ
バー２に作用する荷重Ｌが、第４図Ａに示される如く急
速に減少し極小値をとるものとなる。また、第４図Ｃに
示される如く、出力軸14の回転速度Noと被同期ギア52の
回転速度Ｎとの間に回転速度差ΔV₂が発生する。

そして、時点t₄から時点t₆までの同期スリーブ47のク
ラッチギア53に対するかき分け動作が行われるかき分け
動作期間Tdが通過した後、シフトレバー２の操作により
同期スリーブ47がさらに移動せしめられて、第３図Ｆに
示される如く、同期スリーブ47のスプライン歯47aがク
ラッチギア53のスプライン歯53aに噛合するものとさ
れ、出力軸14とクラッチギア53との結合動作が完了す
る。

上述の如くの動作を行う同期噛合機構50が備えられた
マニュアルトランスミッション１におけるシフトレバー
２について、そのシフト操作の滑らかさの評価に用いら
れるデータの作成が、第１図に示される試験装置10が用
いられて、本発明に係るシフトフィーリング評価方法が
実施されることにより行われる。その際、試験装置10に
おいては、まず、トランスミッション１が搬入される。
その際、搬入されたトランスミッション１の機種名の読
み取りが行われて、機種名をあらわすデータ入力信号Dx
が、データ入力部41からデータ処理ユニット60における
コントローラ70に供給されるとともに、機種名に応じて
試験装置10における各部の段取りがなされる。

次いで、トランスミッション１が試験装置10における
所定の位置にセットされるとともに、モータ回転数セン
サ21,入力軸回転数センサ22,出力軸回転数センサ23,荷
重センサ26,ストロークセンサ27及びトルクセンサ28が
退避位置をとる状態から検出位置をとる状態とされ、さ
らに、アクチュエータ17がシフトレバー２を操作すべく
配置される。また、モータ11の回転軸とトランスミッシ
ョン１の入力軸12とがクラッチ13を介して連結されると
ともに、トランスミッション１の出力軸14がフライホイ
ール15に接続される。

このようにして、準備が完了すると、データ入力部42
から試験開始を指示する入力データ信号Dyが、駆動制御
ユニット80におけるコントローラ90に供給される。コン
トローラ90は、入力データ信号Dyに応じた制御信号Cbを
送出する。制御信号Cbは、D/A変換回路85を通じて駆動
制御部88に供給され、駆動制御部88において制御信号Cd
に基づく駆動信号Cb′が形成されてクラッチ13に供給さ
れる。それにより、クラッチ13が締結状態とされる。ま
た、コントローラ90は、入力データ信号Dyに基づく制御
信号Caを送出する。制御信号Caは、D/A変換回路84を通
じて駆動制御部87に供給され、駆動制御部87において制
御信号Caに基づく駆動信号Ca′が形成されてモータ11に
供給される。それにより、モータ11が回転せしめられ
て、入力軸12がそれに伴って回転するものとなる。さら
に、コントローラ90は、ディジタル信号Sm′に基づい
て、モータ11の回転速度が所定の回転数に達したか否か
を判断し、モータ11の回転数が所定の回転数に達したと
きには、クラッチ13を遮断状態にすべく、制御信号Cbを
送出するとともに、ランプ83に制御信号Crを供給してそ
れを点灯させ、試験装置10が試験動作状態にあることを
表示する。

コントローラ90によりクラッチ13が遮断状態にされる
と、モータ11の回転速度と入力軸12の回転速度とに回転
速度差が生じ始め、回転速度差が所定の値以上になった
とき、コントローラ90は、トランスミッション１の変速
段の切換えを行うべく、D/A変換回路86に制御信号Ccを
供給する。制御信号Ccは、D/A変換回路86を通じて駆動
制御部89に供給され、駆動制御部89において制御信号Cc
に基づく駆動信号Cc′が形成されてアクチュエータ17に
供給される。それにより、アクチュエータ17が作動せし
められる。

アクチュエータ17は、駆動信号Cc′が供給されること
により、所定の態様に従ってシフトレバー２のシフト操
作を行い、トランスミッション１における変速段を切り
変える。アクチュエータ17によるシフトレバー２のシフ
ト操作が終了すると、コントローラ90は、再び制御信号
Caを送出してモータ11の作動を開始し、モータ11の回転
速度と入力軸12の回転速度とが一致すると、制御信号Cb
を送出してクラッチ13を締結状態にする。試験装置10
は、このような動作制御を他の変速段の切換操作におい
ても、予め定められた順序に従って行い、また、必要に
応じて、各変速段についての切換えを、モータ11の回転
速度やシフトレバー２の操作速度等の運転パターンを変
更して複数回実行し、当該トランスミッション１につい
ての動作制御を終了する。

斯かる試験装置10における動作制御は、主として駆動
制御ユニット80におけるコントローラ90によって実行さ
れるが、斯かるコントローラ90が実行するプログラムの
一例を、第５図のフローチャートを参照して説明する。

第５図のフローチャートで示されるプログラムにおい
ては、スタート後、プロセス101において初期設定を行
う。この初期設定により各種信号に対する取込状態が整
えられる。次に、ディシジョン102において、試験開始
を指示する入力データ信号Dyが到来したか否かを判断
し、試験開始を指示する入力データ信号Dyが到来してい
ないと判断された場合には、斯かる判断を試験開始を指
示する入力データ信号Dyが到来するまで繰り返して行
い、また、試験開始を指示する入力データ信号Dyが到来
したと判断された場合には、プロセス103において制御
信号Cbを送出してクラッチ13を締結状態にし、続くプロ
セス104において制御信号Caを送出してモータ11を作動
状態にする。そして、ディシジョン105において、ディ
ジタル信号Sm′に基づき、モータ11の回転速度Nmが所定
の値N₁以上となったか否かを判断し、回転速度Nmが値N₁
に達していないと判断された場合にはプロセス104に戻
り、また、回転速度Nmが値N₁以上となったと判断された
場合には、プロセス106において、制御信号Crを送出し
てランプ83を点灯状態にする。続いて、プロセス107に
おいて制御信号Cbを送出してクラッチ13を遮断状態に
し、ディシジョン108に進む。

ディシジョン108においては、モータ11の回転速度Nm
の入力軸12の回転速度Niとの差ΔNuが所定の値α以上と
なったか否かを判断する。差ΔNuが所定の値α以上でな
いと判断された場合には、斯かる判断を差ΔNuが値α以
上となるまで繰り返して行い、差ΔNuが値α以上になっ
たと判断された場合には、プロセス109において、予め
定められた態様に従って制御信号Ccを送出し、トランス
ミッション１における変速段を切換えるべくアクチュエ
ータ17を作動させてシフトレバー２のシフト操作を行
う。そして、シフトレバー２のシフト操作が終了した
後、再び、プロセス110において制御信号Caを送出して
モータ11の動作制御を行い、ディシジョン111におい
て、モータ11の回転速度Nmが入力軸12の回転速度Niに一
致したか否かを判断し、回転速度Nmが回転速度Niに一致
していないと判断された場合には、プロセス110に戻
り、回転速度Nmが回転速度Niに一致したと判断された場
合には、プロセス112に進み、制御信号Cbを送出してク
ラッチ13を締結状態にし、プロセス114において後続プ
ログラムを実行し、上述と同様にトランスミッション１
における他の変速段の切換操作を順次行って、プログラ
ムを終了する。

試験装置10における上述の如くの動作制御が、駆動制
御ユニット80による制御に基づいて行われるもとで、シ
フトレバー２のシフト操作の滑らかさを評価するための
データの作成が行われる。斯かるデータの作成にあたっ
ては、先ず、データ処理ユニット60におけるコントロー
ラ70に、データ入力部41から試験装置10のデータ作成開
始を指示する入力データ信号Dxが供給される。入力デー
タ信号Dxが供給されると、コントローラ70は、クラッチ
13が遮断状態にされたことを、ディジタル信号Sm′があ
らわすモータ11の回転速度Nmと、ディジタル信号Si′が
あらわす入力軸12の回転速度Niとの差ΔNuが、所定の値
α以上になることに基づいて検知する。

そして、ディジタル信号Sc′に基づき、シフトレバー
２のストロークＫがストローク値K₁,K₂,K₃及びK₄の和に
相当するストローク値Kaになる時点t₄から、ストローク
Ｋがストローク値K₁,K₂,K₃,K₄及びK₅の和に相当するス
トローク値Kbになる時点t₆までのかき分け動作期間Tdの
間、所定の周期をもってディジタル信号Sw′があらわす
シフトレバー２に作用する荷重Ｌを微分してその変化率
ΔＬを算出し、算出された変化率ΔＬのうちの最大値Δ
LmaxをRAM72に書き込む。

以後、同様にして、トランスミッション１における変
速段のシフト操作が行われる毎に、かき分け動作期間Td
における荷重Ｌの変化率ΔＬのうちの最大値ΔLmaxを求
め、それをRAM72に書き込む。そして、かき分け動作期
間Tdにおける荷重Ｌの変化率ΔＬのうちの最大値ΔLmax
のRAM72への書き込みが終了した後においては、データ
入力部41からデータ出力を指示する入力データ信号Dxが
コントローラ70に供給され、コントローラ70から演算出
力データメモリ74,プリンタ75及び表示装置76に出力デ
ータ信号Oaが送出される。それにより、かき分け動作期
間Tdにおける荷重Ｌの変化率ＬΔのうちの最大値ΔLmax
をあらわすデータが、プリンタ75からプリントアウトさ
れるとともに、表示装置76により表示され、また、演算
出力データメモリ74に格納される。

上述の如くにしてなされるシフト操作の滑らかさを評
価するためのデータの作成は、主としてデータ処理ユニ
ット60におけるコントローラ70により行われるが、斯か
るデータの作成にあたってコントローラ70が実行するプ
ログラムの一例を、第６図のフローチャートを参照して
説明する。

第６図のフローチャートで示されるプログラムにおい
ては、スタート後、プロセス151において初期設定を行
う。この初期設定により各種信号に対する取込状態が整
えられる。次に、ディシジョン152において、データ作
成開始を指示する入力データ信号Dxが到来した否かを判
断し、データ作成開始を指示する入力データ信号Dxが到
来していないと判断された場合には、斯かる判断を入力
データ信号Dxが到来するまで繰り返して行い、また、デ
ータ作成開始を指示する入力データ信号Dxが到来したと
判断された場合には、ディシジョン153に進む。

ディシジョン153においては、ディジタル信号Sm′が
あらわすモータ11の回転速度Nmからディジタル信号Si′
があらわす入力軸12の回転速度Niを減じ、得られる差Δ
Nuが所定の値α以上であるか否かを判断する。そして、
ディシジョン153において、差ΔNuが値αに達していな
いと判断された場合には、斯かる判断を差ΔNuが値α以
上となるまで繰り返して行い、差ΔNuが値α以上である
と判断された場合には、ディシジョン154において、シ
フトレバー２のストロークＫがストローク値K₁,K₂,K₃及
びK₄の和に相当するストローク値Ka以上であるか否かを
判断する。ディシジョン154において、ストロークＫが
ストローク値Ka以上でないと判断された場合には、斯か
る判断をストロークＫがストローク値Ka以上となるまで
繰り返して行い、また、ストロークＫがストローク値Ka
以上であると判断された場合には、プロセス156におい
て、ディジタル信号Sw′があらわすシフトレバー２に作
用する荷重Ｌを検知し、それを微分して、シフトレバー
２に作用する荷重Ｌの変化率ΔＬを算出し、ディシジョ
ン158に進む。

ディシジョン158においては、変化率ΔＬが最大値ΔL
max以上であるか否かを判断し、変化率ΔＬが最大値ΔL
max以上であると判断された場合には、プロセス159にお
いて、その変化率ΔＬの値を最大値ΔLmaxとおいてディ
シジョン160に進み、また、ディシジョン158において、
変化率ΔＬが最大値ΔLmax未満であると判断された場合
には、プロセス159を経由することなくディシジョン160
に進む。ディシジョン160においては、シフトレバー２
のストロークＫがストローク値K₁,K₂,K₃,K₄及びK₅の和
に相当するストローク値Kb以上であるか否かを判断し、
ストロークＫがストローク値Kb以上でないと判断された
場合には、プロセス156以降の各ステップを上述と同様
に実行し、ストロークＫがストローク値Kb以上であると
判断された場合には、プロセス161においてプロセス159
で設定された最大値ΔLmaxをRAM72に格納してプロセス1
62に進む。プロセス162においては、トランスミッショ
ン１の変速段のシフト操作が行われる毎に、上述の如く
にしてかき分け動作期間Tdにおける荷重Ｌの変化率ΔＬ
の最大値ΔLmaxを求め、それらをRAM72に格納して、プ
ログラムを終了する。

このようにして、算出されたかき分け動作期間Tdにお
ける荷重Ｌの変化率ΔＬをあらわすデータが、プリンタ
75によりプリントアウトされ、あるいは、表示装置76に
より表示されるが、それらのデータを用いてシフト操作
の滑らかさを、例えば、次のようにして評価する。

先ず、上述の如くにして算出されたかき分け動作期間
Tdにおける荷重Ｌの変化率ΔＬの最大値ΔLmaxを、変化
率ΔＬが縦軸にとられ、横軸に時間Ｈがとられた第７図
に示される如くの評価基準特性図上に表わし、変化率Δ
Ｌの最大値ΔLmaxが、評価基準特性図に表わされた許容
ラインＸより上側の領域X₁及び下側の領域X₂のいずれに
あるかにより、シフト操作の滑らかさが許容範囲内にあ
るか否かを評価する。

その場合、シフトレバー２に作用する荷重Ｌが、かき
分け動作期間Tdの前における噛合期間Tcにおいては急激
に減少し、かき分け動作期間Tdにおいて再び増大するも
のとなるが、斯かる荷重Ｌの２番目の増大は、シフト操
作を行う操作者に抵抗感を与えて、滑らかなシフト操作
を阻害する主要因となるものである。そして、その抵抗
感は、かき分け動作期間Tdにおける荷重Ｌの最大値だけ
でなく、かき分け動作期間Tdにおける荷重Ｌの変化率Δ
Ｌによっても異なり、かき分け動作期間Tdにおける荷重
Ｌの正の変化率ΔＬが比較的大とされて、荷重Ｌの増大
が急激なものであるときには抵抗感が強く、逆に正の変
化率ΔＬが比較的小であるときには抵抗感が弱いものと
なる。従って、かき分け動作期間Tdにおける荷重Ｌの変
化率ΔＬの最大値ΔLmaxが、上述の如くの評価基準特性
図上における領域X₂にある場合には、シフト操作の滑ら
かさが許容範囲内にあると評価し、最大値ΔLmaxが領域
X₁にある場合には、シフト操作の滑らかさが許容範囲内
にないと判定することにより、シフト操作の滑らかさ
が、シフト操作時に操作者が受ける滑らかさの感覚に良
く対応した評価が定量的に得られることになる。

なお、上述の例において、かき分け動作期間Tdにおけ
る荷重Ｌの変化率ΔＬの最大値ΔLmaxに基づいてシフト
操作の滑らかさを評価するようにしているが、本発明に
係るシフトフィーリング評価方法は、必ずしもそのよう
にする必要はなく、例えば、第４図における時点t₄から
時点t₅までの期間におけるシフトレバー２に作用する荷
重の正の変化率に基づいて、シフト操作の滑らかさを評
価するようにしてもよい。

（発明の効果）以上の説明から明らかな如く、本発明に係るシフトフ
ィーリング評価方法によれば、シフト操作の滑らかさ
を、定量的、かつ、統一的に、しかも実際のシフトフィ
リーングに適合した態様をもって評価することができ
る。それにより、本発明に係るシフトフィーリング評価
方法は、同期噛合機構に備えられるマニュアルトランス
ミッションの生産段階においては品質の統一性の確保
に、また、開発段階においては適性な設計の実現に寄与
することになる。さらに、本発明に係るシフトフィーリ
ング評価方法によって、マニュアルトランスミッション
の構成部品の夫々についてのシフト操作の滑らかさに対
する寄与率を定量的に把握することが可能となり、斯か
る寄与率についての基礎データを用いることにより、所
望のシフトフィーリングが得られる仕様の設定を比較的
容易に行えて、開発工数の大幅な削減が図れることにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシフトフィーリング評価方法の一
例の実施に用いられる試験装置を示す概略構成図、第２
図は第１図に示される試験装置に供されてシフトフィー
リングの評価がなされるマニュアルトランスミッション
の主要部を示す部分断面図、第３図Ａ〜Ｆは第２図に示
されるマニュアルトランスミッションの動作説明に供さ
れる図、第４図Ａ〜Ｄは第２図に示されるマニュアルト
ランスミッションの動作説明に供されるタイムチャー
ト、第５図及び第６図は第１図に示されるデータ処理ユ
ニット及び駆動制御ユニットが実行するプログラムの一
例を示すフローチャート、第７図は第１図に示されるデ
ータ処理ユニットから得られるデータを用いてなされる
シフト操作の滑らかさの評価の説明に供される図であ
る。図中、11はモータ、12は入力軸、13はクラッチ、14は出
力軸、15はフライホイール、17はアクチュエータ、21は
モータ回転数センサ、22は入力軸回転数センサ、23は出
力軸回転数センサ、26は荷重センサ、27はストロークセ
ンサ、28はトルクセンサ、41及び42はデータ入力部、60
はデータ処理ユニット、70はコントローラ、74は演算出
力データメモリ、75はプリンタ、76は表示装置、80は駆
動制御ユニット、90はコントローラである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】マニュアルトランスミッションに設けられ
た複数のギア列のうちのいずれかを、同期スリーブ，同
期リング及びクラッチギアを含んで構成される同期噛合
機構を介して動力伝達状態にすべく、上記マニュアルト
ランスミッションに備えられたシフトレバーをシフト操
作し、上記同期スリーブの回転と上記クラッチギアの回
転とが同期し、かつ、上記同期スリーブに形成されたス
プライン歯の上記同期リングに形成されたスプライン歯
に対するかき分け動作が完了した後において、上記同期
スリーブに形成されたスプライン歯のチャンファと上記
クラッチギアに形成されたスプライン歯のチャンファと
が係合し始める時点から上記同期スリーブに形成された
スプライン歯の上記クラッチギアに形成されたスプライ
ン歯に対するかき分け動作が完了する時点までの期間に
おける上記シフトレバーに作用する荷重の測定を行い、
該荷重の測定により得られるデータを用いて上記期間に
おける上記シフトレバーに作用する荷重の正の変化率を
算出し、算出された正の変化率に基づいて上記シフトレ
バーにおけるシフト操作の滑らかさを評価することを特
徴とするシフトフィーリング評価方法。