JP3582774B2 - 変速機シフト操作装置用制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の変速機シフト操作に適した変速機シフト操作装置を制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の変速機シフト操作装置としては、車両、特に大型変速機を有するバスやトラックでは、該装置に流体圧シリンダ、特に空気圧シリンダを使用したアクチュエータが組み込まれ、チェンジレバーの軽い操作力で円滑な変速操作をすることができるようになっている。
【０００３】
また、その他の従来の変速機シフト操作装置としては、例えば、チェンジレバーからのシフト操作を、シフトケーブルを介してパワーシフタ内のコントロールバーに伝達し、このコントロールバーの変位を検出した後、制御装置からの出力電流によって、該パワーシフタのモータを駆動し、該モータにより、パワーロッドを介して、変速機操作用シフト軸を操作するものがある。
そして、該制御装置は、変位センサから検出された前記コントロールバーの変位信号に基づいて、シフト速度を算出するとともに、該シフト速度に対応して、該モータの駆動力の変化速度を変えて、シフト操作力を一定にするように、前記モータを制御するものである。（特開平１０ー２９９８９２号公報）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の変速機シフト操作装置であっては、該装置内に流体圧シリンダ、例えば空気圧シリンダを使用したアクチュエータが組み込まれるものは、車両に、流体圧源、例えば空気圧源（圧縮空気源）を搭載しなければならず、高価になるという問題点があった。
【０００５】
また、その他の従来の変速機シフト操作装置にあっては、全体が、構造上大きくなるとともに、該制御装置については、該モータの駆動力を制御してシフト操作力を一定にしているため、変速機操作用シフト軸を最適時間で目標位置に操作し得ないという問題点があった。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は前記問題点を解消し、変速機シフト操作装置全体が小型化され、かつ安価で、チェンジレバーのシフト操作に対して、応答性よく、すなわち最適短時間に、変速機操作ができる変速機シフト操作装置用制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の構成は、シフト操作時にチェンジレバー（２）のシフト操作方向を検出する操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）と、前記チェンジレバー（２）に機械的に接続された変速機のシフト軸を回動させる減速機付電動モータ（６）と、前記変速機のシフト軸（３ａ）の目標作動位置を検出するシフト完了検出スイッチ（ＬＳ１，ＬＳ２）および中立位置検出スイッチ（ＳＷｎ）と、制御装置（７）とを備える変速機シフト操作装置用制御装置であって、
前記制御装置（７）は、前記操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）からの出力信号が入力される正回転制御回路（１１）、逆回転制御回路（１２）と、これら正回転制御回路（１１）、逆回転制御回路（１２）からの出力信号が入力される第２のタイマ回路（１３）、第３のタイマ回路（１４）と、これらタイマ回路（１３，１４）からの時間遅れのない出力信号がそれぞれ入力され、前記モータ（６）を正逆回転駆動する正回転駆動回路（１５）、逆回転駆動回路（１６）と、上記シフト完了検出スイッチ（ＬＳ１，ＬＳ２）からの出力信号が入力され、それぞれシフト完了検出信号を前記タイマ回路（１３，１４）に出力する正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）と、前記中立位置検出スイッチ（ＳＷｎ）からの出力信号が入力され、その時間遅れ信号を、前記正回転制御回路（１１）、逆回転制御回路（１２）、正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）にそれぞれ出力する第１のタイマ回路（１０）と、前記正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）からの出力信号が入力され、前記第２と第３のタイマ回路（１３，１４）に出力信号を送出する別のタイマ回路（１９）を備え、
前記第２と第３のタイマ回路（１３，１４）は、前記正回転制御回路（１１）と逆回転制御回路（１２）からの出力信号が入力されると所定時間、正回転駆動回路（１５）、逆回転駆動回路（１６）に出力信号を出力し、正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）からの出力信号が入力されると前記正回転駆動回路（１５）と逆回転駆動回路（１６）への出力を停止するように動作し、
前記制御装置（７）は、前記操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）からの信号により、前記電動モータ（６）に駆動電流を供給して前記電動モータ（６）を正転方向、または逆転方向に駆動し、前記シフト完了検出スイッチ（ＬＳ１，ＬＳ２）からの信号により、前記電動モータ（６）への駆動電流の供給を停止して前記電動モータ（６）を停止させるものである。
【０００８】
シフト操作時にチェンジレバー（２）のシフト操作方向を検出する操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）と、前記チェンジレバー（２）に機械的に接続された変速機のシフト軸を回動させる減速機付電動モータ（６）と、前記変速機のシフト軸（３ａ）の作動位置を検出する作動位置検出センサ（ＤＳ）および中立位置検出スイッチ（ＳＷｎ）と、前記操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）からの信号と前記作動位置検出センサ（ＤＳ）からの信号を基に、前記電動モータ（６）ヘの駆動電流の供給、停止を制御する制御装置（７）とを備える変速機シフト操作装置用制御装置であって、
前記制御装置（７）は、前記操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）からの出力信号が入力される正回転作動開始検出回路（２２）、逆回転作動開始検出回路（２３）と、これら正回転作動開始検出回路（２２）、逆回転作動開始検出回路（２３）からの出力信号が入力される第２と第３のタイマ回路（１３，１４）と、該タイマ回路（１３，１４）からの時間遅れのない出力信号がそれぞれ入力され、前記モータ（６）を正逆回転駆動する正回転駆動回路（１５）、逆回転駆動回路（１６）と、作動位置検出センサ（ＤＳ）からの出力信号が入力され、それぞれシフト完了検出信号を前記タイマ回路（１３，１４）に出力する正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）と、前記中立位置検出スイッチ（ＳＷｎ）からの出力信号が入力され、その時間遅れ信号を、前記正回転作動開始検出回路（２２）、逆回転作動開始検出回路（２３）、正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）にそれぞれ出力する第１のタイマ回路（１０）と、
作動位置検出センサ（ＤＳ）と正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）との間に配置されたシフト位置演算回路（２４）と、正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）からの出力信号が入力され、前記タイマ回路（１３，１４）に出力信号を送出する別のタイマ回路（１９）を備え、
前記第２と第３のタイマ回路（１３，１４）は、正回転作動開始検出回路（２２）、逆回転作動開始検出回路（２３）からの出力信号が入力されると所定時間、正回転駆動回路（１５）、逆回転駆動回路（１６）に出力信号を出力し、正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）からの出力信号が入力されると正回転駆動回路（１５）、逆回転駆動回路（１６）への出力を停止するように動作し、
かつ前記制御装置（７）は、前記操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）からの信号と前記作動位置検出センサ（ＤＳ）からの信号を基に目標作動位置を算出し、該目標作動位置と前記作動位置検出センサ（ＤＳ）からの信号を基に算出される実位置との差を基に、前記電動モータ（６）の駆動電流を制御して、前記変速機のシフト軸（３ａ）を最適時間で前記目標作動位置に操作するものである。
【０００９】
さらに、クラッチの断接を検出するクラッチスイッチを備え、前記制御装置は、前記クラッチスイッチからのクラッチ断信号と前記操作方向検出スイッチからの信号の入力が共に所定時間継続すると、前記電動モータヘの駆動電流の供給を開始するものである。
【００１０】
前記制御装置は、前記電動モータを駆動して、前記変速機のシフト軸が前記目標作動位置に到達したのを検出すると、前記電動モータを一定時間停止させて、前記目標作動位置に留止するものである。
【００１１】
前記制御装置は、前記電動モータを駆動して、前記変速機のシフト軸が前記目標作動位置に到達したのを検出すると、前記電動モータの駆動電流の供給を停止するとともに、該電動モータの両端を一定時間短絡させた後、その短絡を開放するものである。
【００１２】
前記制御装置は、前記電動モータを駆動開始してから所定時間経過すると、前記変速機のシフト軸の前記目標作動位置への到達の有無にかかわらず、前記電動モータの駆動を停止するものである。
【００１３】
前記制御装置は、前記操作方向検出スイッチからの信号と前記作動位置検出センサからの信号を基に、前記電動モータの回転方向と前記目標作動位置を算出するものである。
【００１４】
本発明は以上のように構成されているので、前記制御装置は、下記のような特徴的動作を行う。
ａ．シフト操作時にチェンジレバーのシフト操作方向を検出すると、その操作方向に応じた回転方向に電動モータを駆動させ、変速機のシフト軸が目標作動位置に到達したら電動モータを停止させる。
ｂ．変速機のシフト軸の目標作動位置と実位置との差を基に、電動モータの駆動電流を制御して最適時間で目標作動位置に操作する。
【００１５】
ｃ．クラッチの断状態とチェンジレバーの操作方向の検出とが、所定時間継続したら、電動モータの駆動を開始する。
ｄ．チェンジレバーの操作方向と変速機のシフト軸の現在位置により、電動モータの回転方向と目標作動位置を決める。
ｅ．変速機のシフト軸が目標作動位置に到達したら、その位置で一定時間停止させる。
【００１６】
ｆ．変速機のシフト軸が目標作動位置に到達すると、電動モータヘの駆動電流を停止するとともに、電動モータの電機子の両端を一定時間短絡し、急ブレーキをかけて目標作動位置に停止させ、その後、その短絡を開放する。
ｇ．電動モータの駆動開始後、所定時間経過しても変速機のシフト軸が目標作動位置に到達しないときは、電動モータの駆動を停止し、その後のチェンジレバーの操作に従う。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。
【００１８】
図１ないし図５は、本発明の変速機シフト操作装置用制御装置の第１実施例を示し、図１は、該変速機シフト操作装置とその制御装置との配置関係を示す概略構成図、図２は、該制御装置内の制御系統を示す制御ブロック図、図３は、モータ正転駆動制御時の制御フローチャート、図４は、モータ逆転駆動制御時の制御フローチャート、図５は、前記制御装置内の原理回路図である。
【００１９】
図１において、前記変速機シフト操作装置１は、自動車のチェンジレバー２のノブ２ａに配設され、該チェンジレバー２のセレクトまたはシフト操作のうち、シフト操作時に該チェンジレバー２の操作方向で、図５に示す該チェンジレバー２の操作パターンの１，３，５速の操作方向を検出する操作方向検出スイッチＳＷ１と、該操作パターンのＲ，２，４速の操作方向を検出する操作方向検出スイッチＳＷ２と、変速機３の操作用シフト軸３ａに配設され、前記操作方向の目標位置、すなわちシフト完了位置と中立位置をそれぞれ検出するシフト完了検出スイッチＬＳ１（１，３，５速方向）、ＬＳ２（Ｒ，２，４速方向）、中立位置検出スイッチＳＷｎと、該シフト軸３ａと前記チェンジレバー２とが連動するように接続されるシフトケーブル４と、リンク５を介して前記変速機３のシフト軸３ａを回動させるため、車体９に配設された減速機付モータ６と、制御装置７とから構成される。なお、前記シフトケーブル４は、前記変速機シフト操作装置１のフェールセーフ用のもので、該シフトケーブル４を介して、手動で前記変速機３のシフト操作ができるようになっている。
【００２０】
前記操作方向検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、非動作時はＯＦＦ信号を出力し、前記チェンジレバー２の操作時、操作方向にある前記スイッチＳＷ１またはＳＷ２はＯＮ信号を出力する。前記シフト完了検出スイッチＬＳ１，ＬＳ２及び中立位置検出スイッチＳＷｎは、前記前記変速機３の前記シフト軸３ａがシフト完了位置および中立位置にあるとき、それぞれＯＮ信号を出力する。また、クラッチスイッチＳＷｃは、変速機３のクラッチが断のとき、ＯＮ信号を出力する。
【００２１】
前記制御装置７は、図２に示すように、該装置７内の各回路から構成、接続されている。
すなわち、該制御装置７は、前記チェンジレバー２の前記操作方向検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２からの出力信号が、それぞれ入力される正回転制御回路１１，逆回転制御回路１２と、該正回転制御回路１１，逆回転制御回路１２からの出力信号がそれぞれ入力される第２のタイマ回路１３，第３のタイマ回路１４と、該タイマ回路１３，タイマ回路１４からの時間遅れのない出力信号がそれぞれ入力され、前記モータ６をそれぞれ正回転、または逆回転方向に駆動する正回転駆動回路１５，逆回転駆動回路１６と、前記シフト完了検出スイッチＬＳ１，ＬＳ２からの出力信号がそれぞれ入力され、それぞれのシフト完了検出信号を前記第２のタイマ回路１３，第３のタイマ回路１４にそれぞれ出力する正回転作動完了検出回路１７、逆回転作動完了検出回路１８と、前記中立位置検出スイッチＳＷｎからの出力信号が入力され、その時間遅れ信号を、前記正回転制御回路１１，逆回転制御回路１２，正回転作動完了検出回路１７、逆回転作動完了検出回路１８にそれぞれ出力する第１のタイマ回路１０と、前記正回転作動完了検出回路１７と逆回転作動完了検出回路１８からの出力信号が入力され、前記第２と第３のタイマ回路１３，１４に出力信号を送出する第４のタイマ回路１９からなる。
【００２２】
そして、前記第２、第３のタイマ回路１３，１４は、それぞれ前記正回転制御回路１１と逆回転制御回路１２からの出力信号が入力されると、所定時間（例えば、約０．５秒）それぞれ前記正回転駆動回路１５と逆回転駆動回路１６に出力信号を出し、それぞれ前記正回転作動完了検出回路１７と逆回転作動完了検出回路１８からの出力信号が入力されると、それぞれ前記正回転駆動回路１５と逆回転駆動回路１６への出力信号を停止する。また、それぞれ前記正回転作動完了検出回路１７、逆回転作動完了検出回路１８からの出力信号が入力されなくても、前記所定時間が経過すると、それぞれ前記正回転駆動回路１５と逆回転駆動回路１６への出力信号を停止するようになっており、前記第２、第３のタイマ回路１３，１４は、モータ６が長時間連続駆動され、過熱等により該モータ６が破損等するのを防止するモータ保護機能を有している。
【００２３】
また、前記第４のタイマ回路１９は、前記正回転作動完了検出回路１７と逆回転作動完了検出回路１８のいずれかより出力信号が入力されると、前記第２、第３のタイマ回路１３，１４にリセット信号を所定時間（例えば、約０．４秒）出力し、たとえ前記正回転制御回路１１や逆回転制御回路１２からの出力信号が前記第２、第３のタイマ回路１３，１４に入力されても、その所定時間内は、前記第２、第３のタイマ回路１３，１４がそれぞれ前記正回転駆動回路１５と逆回転駆動回路１６への出力信号を出さないようにしている。したがって、前記第４のタイマ回路１９は、シフト操作が完了したとき、所定時間そのシフト操作完了位置を保持する機能を有している
【００２４】
また、前記正回転制御回路１１，逆回転制御回路１２は、それぞれ前記シフト完了検出スイッチＬＳ１，ＬＳ２からの出力信号と、前記クラッチスイッチＳＷｃからの出力信号とが入力されるとともに、前記第３のタイマ回路１４，第２のタイマ回路１３からのそれぞれの出力信号が互いに交差するように、入力されている。
さらに、第５のタイマ回路２０とモータ短絡回路２１は、前記正回転制御回路１１，逆回転制御回路１２からの出力信号がなくなったとき、前記モータ６を直ちに停止させるため、該モータ６の電機子の両端を、所定時間短絡して、該モータ６にブレーキをかけ、変速機のシフト軸がオーバーランせずに、目標作動位置に確実に止まれるようにしている。
【００２５】
次いで、図３のフローチャートにより、前記モータ６の正回転方向の制御動作を説明する。（図３、図４中、Ｔ１〜Ｔ６は、タイマカウント時間を比較する所定時間で、記憶装置にあらかじめ記憶させている値であり、Ａ〜Ｄは、そのときの状態を表すもので、記憶装置にそのときの状態を表す数値を記憶させるものである。（例えば、Ａ：タイマ１のカウント時間が所定時間Ｔ１以上になったとき、記憶装置Ａに記憶されている数値を「０」から「１」に変更する。））
前記制御装置７のスタート後、各ステップ（以下、単にＳで示す）のうち、
Ｓ１〜Ｓ７：クラッチスイッチＳＷｃと、操作方向検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２のいずれかのスイッチ、例えばスイッチＳＷ２とが、ともにＯＮ信号が正回転制御回路１１に入力され、前記クラッチスイッチＳＷｃとスイッチＳＷ２のＯＮ信号が共に継続して所定時間入力されると、該正回転制御回路１１は、モータ駆動処理に移る。この場合、前記クラッチスイッチＳＷｃ、操作方向検出スイッチＳＷ２（またはＳＷ１）いずれかのスイッチがＯＦＦの場合は、元に戻る。この処理は、クラッチ接時での変速の防止と、運転者のシフト操作の意志の確認を行う。すなわち、クラッチ接時や、運転者が間違えてチェンジレバー２のノブ２ａをシフト操作した時のシフトを防止する。
【００２６】
Ｓ８〜Ｓ１０：前記正回転制御回路１１は、シフト完了検出スイッチＬＳ２と中立位置検出スイッチＳＷｎとからの出力信号により、現在のシフト位置を確認し、１）モータ６の回転方向に動けない場合（シフトＢ位置）は、元に戻るか、２）中立位置かどうかを確認する。
【００２７】
Ｓ１１〜Ｓ１６：次いで、前記第２のタイマ回路１３は、前記正回転制御回路１１よりの出力信号により前記正回転駆動回路１５に出力信号を送出し、前記モータ６は正回転駆動を行う。それとともに、前記シフト完了検出スイッチＬＳ２と中立位置検出スイッチＳＷｎにより前記正回転作動完了検出回路１７は、シフト操作が完了したか確認する。
また、前記第２のタイマ回路１３は、モータ６の駆動開始よりの時間を確認しており、Ｓ１６で駆動開始よりの時間が、所定時間Ｔ２以上になるとＳ２３に移行してモータを停止する。これにより、モータ６が長時間連続駆動されるのを防止している。
【００２８】
ここで、Ｓ１４，Ｓ１５で、変速機のシフト軸の最初の位置に応じてモータ６を停止する位置を判断し、次のＳ１７でモータを停止するようにしているが、この処理だと下記のようになる。すなわち、
・現位置が中立位置の場合は、シフトＢ位置でモータを停止させる。
・現位置がシフトＡ位置の場合は、中立位置でモータを停止させる。
・中立位置検出スイッチＳＷｎ、シフト完了検出スイッチＬＳ２がともにＯＦＦの場合は、最初に到達した中立位置か、シフトＢ位置のいずれかでモータ６を停止させる。
・中立位置で停止の場合は、最初の位置は、中立位置とシフトＡ位置との間にあり、シフトＢ位置で停止の場合は、最初の位置は、中立位置とシフトＢ位置との間にある。
【００２９】
Ｓ１７〜Ｓ２１：前記正回転作動完了検出回路１７は、変速機３のシフト軸３ａが目標作動位置に到達すると、前記第２のタイマ回路１３に出力し、前記第２のタイマ回路１３は、前記正回転駆動回路１５への出力信号を停止して前記モータ６を停止する。
それと同時に、前記第５のタイマ回路２０とモータ短絡回路２１とにより、モータ６の電機子の両端を短絡し、所定時間（例えば、約０．１秒）保持した後、その短絡を開放する。これは、モータ６への駆動電流を停止しても、モータ６の慣性によりモータ６の回転は直ちには停止せず、シフト軸３ａが目標作動位置をオーバーランするおそれがあるので、モータ６の両極を短絡してブレーキをかけて、シフト軸３ａが目標作動位置に停止できるようにしようとするものである。なお、このフローチャートでは、モータ６を短絡する時間とシフト操作完了後その操作位置を保持する時間を同じにしているが、図２の制御ブロック図に示すように、モータ６を短絡する時間と操作完了後の保持時間を設定するタイマ回路を別々に設けて、それらの時間を別々に設定するようにしてもよい。
【００３０】
前記第２、第３のタイマ回路１３，１４からのそれぞれの出力信号が、互いに交差するように、他方向の回転制御回路１２，１１に入力されている。これは、一方向にモータ６が駆動されているとき、他方向の回転制御回路１２または１１の動作を制限するためである。
【００３１】
また、前記変速機３の操作用シフト軸３ａの中立位置に配設されている中立位置検出スイッチＳＷｎに接続されている第１のタイマ回路１０は、前記モータ６により前記変速機操作用シフト軸３ａを該中立位置に到達させた後、前記チェンジレバー２のセレクト操作のため、前記モータ６を一定時間停止させておくための、時間遅れ（例えば、約０．１秒）を形成する回路である。
【００３２】
図４のフローチャートは、図３のフローチャートの前記モータ６の逆回転駆動制御を示すもので、その処理内容については、図３と同様で、モータの回転方向や目標位置等が異なるだけであるため、その説明を省略する。
【００３３】
図５は、図１の概略構成図を基にした、前記制御装置７内の具体的な原理回路図の一例である。
【００３４】
図６ないし図１０は、本発明の変速機シフト操作装置用制御装置の第２実施例を示し、図６は、該変速機シフト操作装置とその制御装置との配置関係を示す概略構成図、図７は、該制御装置内の制御系統を示す制御ブロック図、図８は、モータ正転駆動制御時の制御フローチャート、図９は、モータ逆転駆動制御時の制御フローチャート、図１０は、前記制御装置内の原理回路図である。
【００３５】
図６において、図１と同一要素および部材には、同一符号を付して、その説明を省略する。
図６中、図１のシフト完了検出スイッチＬＳ１，ＬＳ２に代えて、変速機３のシフト軸３ａの作動位置検出センサとしてのシフト位置センサＤＳが、変速機３の操作用シフト軸３ａに連動して配設され、該シフト軸３ａが操作された位置を検出するとともに、前記両操作方向の目標位置、すなわち両シフト完了位置をそれぞれ検出する。
【００３６】
前記制御装置７は、図７に示すように、該装置７内の各回路から構成、接続されている。図７で、図２と同一要素および部材には、同一符号を付して、その説明を省略する。図２の正回転制御回路１１および逆回転制御回路１２に代えて、正回転作動開始検出回路２２および逆回転作動開始検出回路２３が、それぞれ配設され、さらに、図２のシフト完了検出スイッチＬＳ1，ＬＳ2に代えて、前記変速機３の操作用シフト軸３ａに連動して、車体９に配設される前記シフト位置センサＤＳの出力端と、前記正回転作動完了検出回路１７、逆回転作動完了検出回路１８のそれぞれの入力端との間に挿入されるシフト位置演算回路２４と、前記第２、第３のタイマ回路１３，１４のそれぞれの出力端と、前記モータ６の正回転、逆回転駆動回路１５，１６との間に、この順序で直列に配設される、目標位置設定回路２５とモータ駆動制御回路２６とが、追加、構成されている。そして、前記シフト位置センサＤＳからの出力信号は、前記モータ駆動制御回路２６に入力されるとともに、前記シフト位置演算回路２４からの出力信号は、前記目標位置設定回路２５に入力されている。
【００３７】
その他の構成は、図２の制御ブロック図と同じである。
前記正回転作動開始検出回路２２、逆回転作動開始検出回路２３は、クラッチスイッチＳＷｃの出力信号と、中立位置検出スイッチＳＷｎの出力信号（第１のタイマ回路１０を介して）と、操作方向検出スイッチＳＷ１とＳＷ２のいずれかの出力信号とが入力され、それらの出力信号に応じて、それぞれ正回転作動や逆回転作動の開始を検出して、第２または第３のタイマ回路１３，１４に出力信号を出力するもので、例えば、クラッチの断状態を示す前記クラッチスイッチＳＷｃのＯＮ信号と前記操作方向検出スイッチＳＷ１またはＳＷ２の出力信号が所定時間継続して入力されると、前記第２または第３のタイマ回路１３，１４に出力信号を出力する。
【００３８】
前記シフト位置演算回路２４は、前記シフト位置センサＤＳからの信号を入力して、変速機３のシフト軸３ａの位置を演算して出力する。
また、前記目標位置設定回路２５は、前記第２または第３のタイマ回路１３，１４からの出力信号と前記シフト位置演算回路２４からの出力信号を基に、目標作動位置とモータ駆動回転方向を演算して出力する。
また、前記モータ駆動制御回路２６は、前記目標位置設定回路２５からの目標作動位置とモータ駆動回転方向に関する出力信号と、前記シフト位置センサＤＳからの出力信号を入力して、例えば、目標作動位置と実位置との差を演算し、その差を基に、最適時間で目標位置に達するようにモータ駆動電流を制御して、正回転駆動回路１５または逆回転駆動回路１６に出力する。
【００３９】
次いで、図８のフローチャートにより、前記モータ６の正回転方向の制御動作を説明する。（図８、図９中、Ｔ１〜Ｔ６は、タイマカウント時間を比較する所定時間で、記憶装置にあらかじめ記憶させている値であり、Ａ，Ｃは、そのときの状態を表すもので、記憶装置にそのときの状態を表す数値を記憶させるものである。（例えば、Ａ：タイマ１のカウント時間が所定時間Ｔ１以上になったとき、記憶装置Ａに記憶されている数値を「０」から「１」に変更する。））
制御装置のスタート後、各ステップ（以下、単にＳで示す）のうち、
Ｓ１〜Ｓ７：図３のフローチャートのＳ１〜Ｓ７と同様である。
Ｓ８〜Ｓ９：現シフト位置を検出して、シフト目標位置を決定（設定）する。
Ｓ１０〜Ｓ１２：現シフト位置と目標位置との差を求め、その差に応じてモータ６に供給する電流の大きさやデューティ比などを設定したり、図１０に示すＰＩＤ制御等により、モータ６に供給する駆動電流を制御してモータ６を駆動する。この処理により、モータ６を駆動する。この処理は、前記特徴的動作ｂに対応するもので、現位置が目標位置から離れている場合には、該モータ６を速く回転させ、近づいたら遅くして、最適時間に目標位置に達するようにモータ駆動を制御しようとするものである。
【００４０】
Ｓ１３〜Ｓ１７：モータ６の駆動開始と同時に、Ｓ１３で駆動開始からの経過時間をカウントし、Ｓ１４で現シフト位置を検出して目標作動位置に到達したら、Ｓ１７でモータ６を停止させる。なお、Ｓ１６で駆動開始からの経過時間が所定時間Ｔ２以上になると、Ｓ２３に移行してモータ６を停止させる。これは、図３のフローチャートにおけるステップのＳ１６，Ｓ２３の処理と同じで、モータ６の長時間連続駆動を防止しようとするものである。
Ｓ１８〜Ｓ２１；図３のフローチャートにおけるステップのＳ１７〜Ｓ２１と同じである。
【００４１】
図９のフローチャートは、図８のフローチャートの前記モータの逆回転駆動制御を示すもので、その処理内容については、図８と同様で、モータの回転方向や目標位置等が異なるだけであるため、その説明を省略する。
図１０は、図６の概略構成図を基にした、前記制御装置７内の具体的な原理回路図の一例である。
【００４２】
以上の本実施の形態による制御装置（または制御システム）７は、該装置７を実施している制御対象の前記変速機シフト操作装置は、新しいものなので、その制御方法全体から下記のような特徴的作用を呈する。
【００４３】
すなわち、1)変速機３のシフト軸３ａが、目標位置に到達したとき、チェンジレバー２のノブ２ａに配設されている操作方向検出スイッチＳＷ1，ＳＷ2の誤切換えによる誤動作するのを防止（例えば、Ｒ，２，４段へのシフト操作の場合、チェンジレバー２の操作方向検出スイッチＳＷ2がＯＮしているが、シフト完了時、チェンジレバー２のノブ２ａのシフト方向の動きにより、前記スイッチＳＷ1がＯＮされてしまう恐れがある。該スイッチＳＷ1がＯＮすると、折角、シフトが完了したのに、再び中立位置に戻されてしまう。このため、前記シフト軸３ａが目標位置に到達後は、前記第４のタイマ回路１９にて所定時間内（例えば、約０．４秒）は、チェンジレバー２の操作方向検出スイッチＳＷ1，ＳＷ2の作動を無効にし、その所定時間内は、到達した目標作動位置に保持するようにする。図２および図７の制御ブロック図の第４のタイマ回路１９と、図３、図４、図８、図９のフローチャートのステップＳ１９，Ｓ２０がこれに対応する。
【００４４】
２）駆動されるモータ６の慣性により、目標位置に到達したとき、該モータ６ヘの供給電流を停止させても、該モータ６は回転し続け、ａ）中立位置では、該中立位置を通り過ぎてしまう恐れがあり、２）シフト位置では、変速機３に無理な力がかかってしまう。
このため、前記シフト軸３ａが目標位置に到達したら、該モータ６の電機子の両端を所定時間、短絡させる。この短絡により、モータ６の回転にブレーキがかかり、モータ６の電流の停止からの回転を短くできる。該所定時間短絡後、開放する。（短絡のままだと、該モータ６をマニュアルで動かすとき、重い。）
図２および図７の制御ブロック図の第５のタイマ回路２０、モータ短絡回路２１と、図３、図４、図８、図９のフローチャートのステップＳ１８〜Ｓ２１がこれに対応する。
【００４５】
３）前記シフト軸３ａを中立位置にしたとき、セレクト操作する時間を確保しておく必要がある。すなわち、中立位置になった時、チェンジレバー２の操作方向検出スイッチＳＷ１またはＳＷ２がＯＮすると、そのままシフト動作に入ってしまい、セレクト操作を行えない。
このため、中立位置を前記スイッチＳＷｎで検出したら、所定時間、例えば約０．１秒間モータ６を停止させる。（所定時間、チェンジレバー２の該操作方向検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２の動作を無効にする。）
図２および図７の制御ブロック図の第１のタイマ回路１０、第４のタイマ回路１９と、図３、図４、図８、図９のフローチャートのステップＳ１９，Ｓ２０がこれに対応する。
【００４６】
４）前記変速機シフト操作装置１で、変速機３のシフト軸３ａの位置を、中立位置検出スイッチＳＷｎとシフト完了検出スイッチＬＳ１，ＬＳ２で検出する場合、両スイッチがともにＯＦＦの状態になると、シフト動作が行えなくなる。
このため、チェンジレバーノブ２ａの操作方向検出スイツチＳＷ１，ＳＷ２に応じて、モータ６の駆動方向を決める。
図３、図４のフローチャートのＳ９〜Ｓ１４がこれに対応する。
なお、通常は、シフト完了検出スイッチＬＳ１またはＬＳ２が、ＯＮしている方向には、モータ６は回転されない。
【００４７】
５）変速時間の短縮について、前記変速機シフト操作装置１で、変速機３のシフト軸３ａの位置を、角度センサ、または変位センサＤＳで制御する場合、チェンジレバーノブ２ａのシフト操作方向を検出したら、前記目標位置設定回路２５で、前記シフト位置演算回路２４からの現在位置信号と前記第２または第３のタイマ回路１３または１４からの信号を基に、目標作動位置とモータ駆動回転方向を演算して出力し、前記モータ駆動制御回路２６で、その目標作動位置と実位置との差を演算して、その差を基に、例えばＰＩＤ制御等により最適時間で目標作動位置に到達させるようにモータの駆動電流を制御する。
図７の制御ブロック図の目標設定回路２５、モータ駆動制御回路２６と、図８、図９のフローチャートのステップＳ８〜Ｓ１５がこれに対応する。
【００４８】
６）前記モータ６に駆動電流を供給して駆動させる場合、長時間連続駆動させると前記モータ６が過熱して損傷してしまうおそれがある。そこで、前記モータ６に駆動電流を供給開始からの時間を、前記第２または第３のタイマ回路１３または１４で検出し、駆動電流供給開始からの時間が所定時間（例えば、約０．５秒）経過すると、前記モータ６への駆動電流の供給を停止するようにしている。
図２および図７の制御ブロック図の第２および第３のタイマ回路１３，１４と、図３、図４のフローチャートのステップＳ１２，Ｓ１６，Ｓ２３と、図８、図９のフローチャートのステッブＳ１３，Ｓ１６，Ｓ２３がこれに対応する。
【００４９】
７）前記変速機シフト操作装置１で、クラッチ接時や、運転者が間違えてチェンジレバー２のシフト操作を行った場合に、シフト作動を防止するため、前記クラッチスイッチＳＷｃのクラッチ断の０Ｎ信号と前記操作方向検出スイッチＳＷ１またはＳＷ２の出力信号がともに継続して出力され、所定時間経過したのを検出すると、前記モータ６に駆動電流を供給するようにしている。
図２の制御ブロック図の正回転制御回路１１、逆回転制御回路１２と、図７の制御ブロック図の正回転作動開始検出回路２２、逆回転作動開始検出回路２３、図３、図４、図８、図９のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ７がこれに対応する。
【００５０】
図１１は、本発明の変速機シフト操作装置用制御装置の第３実施例を示す変速機シフト操作装置とその制御装置との配置関係を示す概略構成図で、第１実施例の変形でもある。このため、図１１において、図１と同一要素および部材には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５１】
図１１中、図１のシフト完了検出スイッチＬＳ１，ＬＳ２に代えて、チェンジレバーユニット内に設けられるシフト方向のリミットスイッチＣＬＳ１，ＣＬＳ２を使用し、これらのリミットスイッチＣＬＳ１，ＣＬＳ２を、前記操作方向の目標位置を検出するシフト完了検出スイッチにしている。
【００５２】
同時に、前記減速機付きモータ６の減速機６ａの出力軸からの出力は、ラック機構６ｂおよび前記リンク機構５を介して、前記変速機３の操作用シフト軸３ａをシフト方向に操作するとともに、該シフト軸３ａの動きを、前記シフトケーブル４により、前記チェンジレバー２に連動するように伝達して、前記リミットスイッチＣＬＳ１，ＣＬＳ２を、前記操作方向の目標位置を検出するシフト完了検出スイッチにしている。なお、前記変速機３のセレクト方向の操作は、セレクトケーブル８および該変速機３のセレクトレバー３ｂを介して、前記チェンジレバー２により行われる。
【００５３】
本実施例による変速機シフト操作装置３１によれば、前記制御装置７は、前記チェンジレバー２のノブ２ａにあるシフト操作方向の検出スイッチＳＷ１またはＳＷ２からの信号により、駆動電流を出力して前記モータ６を正転方向、または逆転方向に駆動し、前記シフト完了検出スイッチＣＬＳ１，ＣＬＳ２からの信号により、前記モータ６を停止させるようにしている。
その他については、前記第１実施例に記載のとおりである。
【００５４】
なお、本発明の技術は前記実施の形態における技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の変速機シフト操作装置用制御装置によれば、チェンジレバーのシフト操作に対して、応答性よく、すなわち最適短時間に、変速機操作ができるとともに、かつ、車両に、流体圧源、例えば空気圧源（圧縮空気源）を搭載する必要がない。このため、該変速機シフト操作装置全体が小型化され、安価で、原価低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の変速機シフト操作装置制御装置の第１実施例を示し、該変速機シフト操作装置とその制御装置との配置関係を示す概略構成図である。
【図２】該制御装置内の制御系統を示す制御ブロック図である。
【図３】モータ正転駆動制御時の制御フローチャートである。
【図４】モータ逆転駆動制御時の制御フローチャートである。
【図５】前記制御装置内の原理回路図の一例である。
【図６】本発明の変速機シフト操作装置制御装置の第２実施例を示し、該変速機シフト操作装置とその制御装置との配置関係を示す概略構成図である。
【図７】該制御装置内の制御系統を示す制御ブロック図である。
【図８】モータ正転駆動制御時の制御フローチャートである。
【図９】モータ逆転駆動制御時の制御フローチャートである。
【図１０】前記制御装置内の原理回路図の一例である。
【図１１】本発明の変速機シフト操作装置制御装置の第３実施例を示し、該変速機シフト操作装置とその制御装置との配置関係を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１，３１ 変速機シフト操作装置
２ チェンジレバー
２ａ ノブ
３ 変速機
３ａ シフト軸
４ シフトケーブル
６ 減速機付きモータ
７ 制御装置
１０ 第１のタイマ回路
１１ 正回転制御回路
１２ 逆回転制御回路
１３ 第２のタイマ回路
１４ 第３のタイマ回路
１５ 正回転駆動回路
１６ 逆回転駆動回路
１７ 正回転作動完了検出回路
１８ 逆回転作動完了検出回路
１９ 第４のタイマ回路
２０ 第５のタイマ回路
２１ モータ短絡回路
２２ 正回転作動開始検出回路
２３ 逆回転作動開始検出回路
２４ シフト位置演算回路
２５ 目標位置設定回路
２６ モータ駆動制御回路
ＣＬＳ１，ＣＬＳ２，ＬＳ１，ＬＳ２ シフト完了検出スイッチ
ＤＳ シフト位置センサ
ＳＷ１，ＳＷ２ 操作方向検出スイッチ
ＳＷｃ クラッチスイッチ
ＳＷｎ 中立位置検出スイッチ

Claims (7)

1. シフト操作時にチェンジレバー（２）のシフト操作方向を検出する操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）と、前記チェンジレバー（２）に機械的に接続された変速機のシフト軸を回動させる減速機付電動モータ（６）と、前記変速機のシフト軸（３ａ）の目標作動位置を検出するシフト完了検出スイッチ（ＬＳ１，ＬＳ２）および中立位置検出スイッチ（ＳＷｎ）と、制御装置（７）とを備える変速機シフト操作装置用制御装置であって、
   前記制御装置（７）は、前記操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）からの出力信号が入力される正回転制御回路（１１）、逆回転制御回路（１２）と、これら正回転制御回路（１１）、逆回転制御回路（１２）からの出力信号が入力される第２のタイマ回路（１３）、第３のタイマ回路（１４）と、これらタイマ回路（１３，１４）からの時間遅れのない出力信号がそれぞれ入力され、前記モータ（６）を正逆回転駆動する正回転駆動回路（１５）、逆回転駆動回路（１６）と、上記シフト完了検出スイッチ（ＬＳ１，ＬＳ２）からの出力信号が入力され、それぞれシフト完了検出信号を前記タイマ回路（１３，１４）に出力する正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）と、前記中立位置検出スイッチ（ＳＷｎ）からの出力信号が入力され、その時間遅れ信号を、前記正回転制御回路（１１）、逆回転制御回路（１２）、正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）にそれぞれ出力する第１のタイマ回路（１０）と、前記正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）からの出力信号が入力され、前記第２と第３のタイマ回路（１３，１４）に出力信号を送出する別のタイマ回路（１９）を備え、
   前記第２と第３のタイマ回路（１３，１４）は、前記正回転制御回路（１１）と逆回転制御回路（１２）からの出力信号が入力されると所定時間、正回転駆動回路（１５）、逆回転駆動回路（１６）に出力信号を出力し、正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）からの出力信号が入力されると前記正回転駆動回路（１５）と逆回転駆動回路（１６）への出力を停止するように動作し、
   前記制御装置（７）は、前記操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）からの信号により、前記電動モータ（６）に駆動電流を供給して前記電動モータ（６）を正転方向、または逆転方向に駆動し、前記シフト完了検出スイッチ（ＬＳ１，ＬＳ２）からの信号により、前記電動モータ（６）への駆動電流の供給を停止して前記電動モータ（６）を停止させることを特徴とする変速機シフト操作装置用制御装置。
2. シフト操作時にチェンジレバー（２）のシフト操作方向を検出する操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）と、前記チェンジレバー（２）に機械的に接続された変速機のシフト軸を回動させる減速機付電動モータ（６）と、前記変速機のシフト軸（３ａ）の作動位置を検出する作動位置検出センサ（ＤＳ）および中立位置検出スイッチ（ＳＷｎ）と、前記操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）からの信号と前記作動位置検出センサ（ＤＳ）からの信号を基に、前記電動モータ（６）ヘの駆動電流の供給、停止を制御する制御装置（７）とを備える変速機シフト操作装置用制御装置であって、
   前記制御装置（７）は、前記操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）からの出力信号が入力される正回転作動開始検出回路（２２）、逆回転作動開始検出回路（２３）と、これら正回転作動開始検出回路（２２）、逆回転作動開始検出回路（２３）からの出力信号が入力される第２と第３のタイマ回路（１３，１４）と、該タイマ回路（１３，１４）からの時間遅れのない出力信号がそれぞれ入力され、前記モータ（６）を正逆回転駆動する正回転駆動回路（１５）、逆回転駆動回路（１６）と、作動位置検出センサ（ＤＳ）からの出力信号が入力され、それぞれシフト完了検出信号を前記タイマ回路（１３，１４）に出力する正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）と、前記中立位置検出スイッチ（ＳＷｎ）からの出力信号が入力され、その時間遅れ信号を、前記正回転作動開始検出回路（２２）、逆回転作動開始検出回路（２３）、正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）にそれぞれ出力する第１のタイマ回路（１０）と、
   作動位置検出センサ（ＤＳ）と正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）との間に配置されたシフト位置演算回路（２４）と、正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）からの出 力信号が入力され、前記タイマ回路（１３，１４）に出力信号を送出する別のタイマ回路（１９）を備え、
   前記第２と第３のタイマ回路（１３，１４）は、正回転作動開始検出回路（２２）、逆回転作動開始検出回路（２３）からの出力信号が入力されると所定時間、正回転駆動回路（１５）、逆回転駆動回路（１６）に出力信号を出力し、正逆回転作動完了検出回路（１７，１８）からの出力信号が入力されると正回転駆動回路（１５）、逆回転駆動回路（１６）への出力を停止するように動作し、
   かつ前記制御装置（７）は、前記操作方向検出スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）からの信号と前記作動位置検出センサ（ＤＳ）からの信号を基に目標作動位置を算出し、該目標作動位置と前記作動位置検出センサ（ＤＳ）からの信号を基に算出される実位置との差を基に、前記電動モータ（６）の駆動電流を制御して、前記変速機のシフト軸（３ａ）を最適時間で前記目標作動位置に操作することを特徴とする変速機シフト操作装置用制御装置。
3. さらにクラッチの断接を検出するクラッチスイッチを備え、前記制御装置は、前記クラッチスイッチからのクラッチ断信号と前記操作方向検出スイッチからの信号の入力が共に所定時間継続すると、前記電動モータヘの駆動電流の供給を開始することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。
4. 前記制御装置は、前記電動モータを駆動して、前記変速機のシフト軸が前記目標作動位置に到達したのを検出すると、前記電動モータを一定時間停止させて、前記目標作動位置に留止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。
5. 前記制御装置は、前記電動モータを駆動して、前記変速機のシフト軸が前記目標作動位置に到達したのを検出すると、前記電動モータの駆動電流の供給を停止するとともに、該電動モータの両端を一定時間短絡させた後、その短絡を開放することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。
6. 前記制御装置は、前記電動モータを駆動開始してから所定時間経過すると、前記変速機のシフト軸の前記目標作動位置への到達の有無にかかわらず、前記電動モータの駆動を停止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。
7. 前記制御装置は、前記操作方向検出スイッチからの信号と前記作動位置検出センサからの信号を基に、前記電動モータの回転方向と前記目標作動位置を算出することを特徴とする請求項２に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。

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