JP3582779B2 - 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、前記その他の従来の変速機シフト操作装置であっては、変速機のシフト操作の場合、シフト操作開始から終了まで、前記のような電動モータを駆動させ、シフト操作中いつでもアシスト作動を行っているが、該モータへの供給電流について下記のような問題点があった。
【０００６】
１）供給電流を大きくすると、作動速度が速くなりすぎ、チェンジレバーが吸込まれる感じがして、操作フィーリングがよくない。
２）供給電流を小さくすると、作動速度が遅くなりすぎ、操作時間がかかりすぎてよくない。
３）また、前記モータに過電流が流れると、該モータを損傷させるので、供給電流に上限を定める必要がある。
４）そこで、最大電流を固定にすると、通常操作では良いが、操作を速くすると該モータの作動がそれに追従できない場合がある。
【０００７】
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、かつ安価で、チェンジレバーによるシフト操作に際し、その操作速度または操作荷重に応じて、最適時間に追従させるとともに、操作フィーリングがよい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。
【０００８】
【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、チェンジレバー（２）と、該チェンジレバー（２）に機械的に接続された変速機（３）のシフト軸（３ａ）を回動させる減速機付電動モータ（６）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作量を検出するシフト操作量検出手段と、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の作動位置を検出する作動位置検出手段と、少なくとも前記シフト操作量検出手段と作動位置検出手段よりの信号を基に前記減速機付電動モータ（６）を駆動制御する制御装置（１０Ａ）とを備える変速機シフト操作装置用制御装置であって、次のとおりである。
【０００９】
前記制御装置（１０Ａ）は、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の作動位置が入力され、シフト軸（３ａ）の現在位置信号を出力するシフト位置演算回路（１１）と、前記チェンジレバー（２）の操作位置が入力され、チェンジレバー（２）のシフト方向の操作位置信号を出力するシフト操作位置検出回路（１５）と、該シフト操作位置検出回路（１５）からの前記操作位置信号がそれぞれ入力され、前記チェンジレバー（２）のシフト操作方向信号を出力する操作方向演算回路（１６）と、前記チェンジレバー（２）のシフト方向の操作速度信号を出力する操作速度演算回路（１７）と、前記シフト位置演算回路（１１）から前記現在位置信号と前記操作方向演算回路（１６）からの前記シフト操作方向信号とが入力され、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の目標位置信号を出力する目標位置演算回路（１２）と、該目標位置演算回路（１２）からの前記目標位置信号と前記シフト位置演算回路（１１）からの前記現在位置信号とがそれぞれ入力され、変速機（３）のシフト軸（ 3a ）のシフト方向信号を出力するシフト方向判別回路（１３）と、シフト軸（３ａ）の目標位置と現在位置との位置差信号を出力する位置差演算回路（１４）と、前記減速機付モータ（６）を駆動制御するモータ駆動制御回路（２０）と、そのモータ駆動制御回路（２０）内に設けられ、前記シフト方向判別回路（１３）からの前記シフト方向信号、前記位置差演算回路（１４）の前記位置差信号と前記操作速度演算回路（１７）からの操作速度信号が入力され、前記モータ（６）へ駆動電流を出力するモータ駆動電流制御回路（２１）とから構成され、
前記制御装置（１０Ａ）は、前記シフト操作量検出手段よりの信号を基に、前記チェンジレバー（２）の操作速度を算出するとともに、シフト軸（３ａ）のシフト方向がギヤ抜き方向かギヤ投入方向かが判別され、かつ、シフト軸（３ａ）の目標位置と現在位置との位置差が演算され、これら操作速度、シフト方向および位置差に応じて前記電動モータ（６）へ供給される駆動電流を制御するものである。
【００１０】
前記シフト操作量検出手段は、チェンジレバーのシフト操作位置を検出するシフト操作位置センサを有し、前記制御装置は、該操作位置センサの出力信号を基に、チェンジレバーの操作速度を算出するものである。
【００１１】
前記シフト操作量検出手段は、前記チェンジレバーのシフト操作方向を検出する操作方向検出スイッチと、該操作方向検出スイッチが動作する前記チェンジレバーの操作力よりも大きい操作力で操作されるときに動作する急操作検出スイッチとを有し、前記制御装置は、前記操作方向検出スイッチの動作から前記急操作検出スイッチの動作までの時間を算出し、該時間による操作速度を基に前記電動モータの駆動電流を制御するものである。
【００１２】
チェンジレバー（２）と、該チェンジレバー（２）に機械的に接続された変速機（３）のシフト軸（３ａ）を回動させる減速機付電動モータ（６）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作量を検出するシフト操作量検出手段と、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の作動位置を検出する作動位置検出手段と、少なくとも前記シフト操作量検出手段と作動位置検出手段よりの信号を基に前記減速機付電動モータ（６）を駆動制御する制御装置（１０Ｄ）とを備える変速機シフト操作装置用制御装置であって、前記シフト操作量検出手段は、前記チェンジレバー（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、該操作方向検出スイッチ（ＳＷ1，ＳＷ2）が動作する前記チェンジレバー（２）の操作力よりも大きい操作力で操作されるときに動作する急操作検出スイッチ（ＳＷ3，ＳＷ4）とを有し、
前記制御装置（１０Ｄ）は、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の作動位置が入力され、シフト軸（３ａ）の現在位置信号を出力するシフト位置演算回路（１１）と、前記シフト位置演算回路（１１）から前記現在位置信号が入力され、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の目標位置信号を出力する目標位置演算回路（１２）と、該目標位置演算回路（１２）からの前記目標位置信号と前記シフト位置演算回路（１１）からの前記現在位置信号とがそれぞれ入力され、変速機（３）のシフト軸（ 3a ）のシフト方向信号を出力するシフト方向判別回路（１３）と、シフト軸（３ａ）の目標位置と現在位置との位置差信号を出力する位置差演算回路（１４）と、前記急操作検出スイッチ（ＳＷ 3 ，ＳＷ 4 ）からの出力信号が入力される急操作検出回路（４２）と、前記減速機付モータ（６）を駆動制御するモータ駆動制御回路（２０）と、そのモータ駆動制御回路（２０）内に設けられ、前記シフト方向判別回路（１３）からの前記シフト方向信号、前記位置差演算回路（１４）の前記位置差信号からの操作速度信号および急操作検出回路（４２）からの出力信号が入力され、前記モータ（６）へ駆動電流を出力するモータ駆動電流制御回路（２１）とから構成され、
前記制御装置（１０Ｄ）は、シフト方向、位置差、急操作判定を基に前記減速機付電動モータ（６）の駆動電流を調整するとともに、シフト方向でのギヤ抜き方向時の駆動電流を、ギヤ投入方向時より小さくするとともに、前記位置差信号について、現位置が目標位置に近づくにつれて駆動電流を小さくし、かつ前記急操作検出スイッチ（ＳＷ3，ＳＷ4）が動作したときは、前記操作方向検出スイッチ（ＳＷ1，ＳＷ2）のみが動作するときよりも前記電動モータ（６）の駆動電流を大きくするものである。
【００１３】
前記制御装置は、シフト操作方向が、変速ギヤ抜け方向か変速ギヤ投入方向かを判別するシフト方向判別手段を有するとともに、該シフト方向判別手段からの信号を基に、前記シフト操作方向に応じて前記電動モータの駆動電流を変えるものである。
【００１４】
前記作動位置検出手段は、前記シフト軸の作動位置を検出する作動位置センサを有し、前記シフト方向判別手段は、前記作動位置センサからの信号と、前記操作位置センサまたは前記操作方向検出スイッチからの信号を基に、シフト操作方向が変速ギヤ抜け方向か変速ギヤ投入方向かを判別するものである。
【００１５】
また、前記制御装置は、シフト操作方向が変速ギヤ抜け方向のときの前記操作速度を演算するギヤ抜け方向操作速度演算手段を有し、その演算操作速度を基に、前記シフト軸が中立位置に到達したときの中立位置保持時間を制御するものである。
【００１６】
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。
（１）チェンジレバーのシフト方向の操作速度、または操作入力、すなわち、緩操作、普通操作、急操作を検出して、それに応じて、前記電動モータの供給電流を制御する。
（２）チェンジレバーのシフト方向の操作速度検出構造は、次のとおりである。
ａ．チェシンレバーのシフト方向の操作回動位置（角度位置）を検出する位置センサ、例えば角度センサを設ける。
ｂ．チェンジレバーのシフトノブに設けられる２個のシフト操作方向検出スイッチの外側に、さらに２個のスイッチを設ける。
すなわち、急操作のため、操作入力が大きくなると、前記シフト操作方向検出スイッチの外側のスイッチを動作させる。そして、前記シフト操作方向検出スイッチ動作の時点から、外側の前記スイッチ動作の時点までの時間を検出して、その時間から算出して、操作速度としてもよい。また、前記外側のスイッチが動作したときは、急操作と判断して前記電動モータの供給電流を制御してもよい。
ｃ．最大供給電流を切換えるための手動切換えスイッチを設ける。
【００１７】
（３）モータ供給電流を制御する方法は、次のとおりである。
ａ．チェシンレバーの前記操作速度に応じて、該モータへの供給電流を大きくする。例えば、前記モータを、定電流のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ パルス幅変調）制御による駆動電流で駆動させる場合（すなわち、パルス高さ一定でパルス幅を変えて該モータを制御、駆動させる場合）において、定電流値を前記操作速度に応じて変更する。
ｂ．操作方向に応じて供給電流を変える。すなわち、変速ギヤ投入方向時よりも、ギヤ抜き方向時のモータへの供給電流を小さくする。
ｃ．変速ギヤ抜き方向時の操作速度に応じて、中立位置での停止時間を変える。すなわち、操作速度が大きい程、停止時間を短くする。
ｄ．操作入力に応じて供給電流を変える。すなわち、前記シフト操作方向検出スイッチの外側に設けられるスイッチの動作時の供給電流を大きくする。
ｅ．外部に設けられる手動切換えスイッチにより、最大供給電流値を変える。
【００１８】
このような変速機シフト操作装置用制御装置によれば、運転者のチェンジレバーによるシフト操作に際し、急操作時の操作速度、または操作荷重に応じて、最適時間に変速追従させるとともに、運転者にとって操作フィーリングを向上させることができる。
【００１９】
【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。
【００２０】
（第１実施例）
図１および図２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である。
【００２１】
図１において、自動車の前記変速機シフト操作装置１Ａは、チェンジレバー２と、該チェンジレバー２と変速機３のシフト軸３ａとが機械的に連動するように接続されるシフトケーブル４と、リンク５ａ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（６ａ）付電動モータ６と、リンク５ｂを介して該シフト軸３ａの作動位置を検出するため、車体９に配設された作動位置センサ７と、前記チェンジレバー２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方向で、同図に示す該チェンジレバー２の操作パターンの１，３，５速およびＲ，２，４速の操作方向の操作位置を検出する操作位置センサ８と、制御装置１０Ａとから構成される。ＳＷｃはクラッチスイッチであり、変速機３のクラッチが断のとき、ＯＮ信号を出力する。
【００２２】
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。
また、図示していないが、変速機３のセレクトレバーはセレクト用のワイヤケーブルでチェンジレバー２に連結されている
【００２３】
前記制御装置１０Ａは、以下の説明のとおり、前記作動位置センサ７、前記操作位置センサ８および前記クラッチスイッチＳＷｃからの出力信号により、前記減速機付モータ６を駆動して、前記変速機シフト操作装置１Ａを制御する。
【００２４】
該制御装置１０Aは、図２に示すように、該装置１０A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１０Aは、前記変速機３のシフト軸３ａの前記作動位置センサ７からの出力信号が入力され、シフト軸３ａの現在位置信号を出力するシフト位置演算回路１１と、前記チェンジレバー２の前記操作位置センサ８からの出力信号が入力され、チェンジレバー２のシフト方向の操作位置信号を出力するシフト操作位置検出回路１５と、該シフト操作位置検出回路１５からの前記操作位置信号がそれぞれ入力され、チェンジレバー２のシフト操作方向信号を出力する操作方向演算回路１６と、チェンジレバー２のシフト方向の操作速度信号を出力する操作速度演算回路１７と、前記シフト位置演算回路１１から前記現在位置信号と前記操作方向演算回路１６からの前記シフト操作方向信号とが入力され、前記変速機３のシフト軸３ａの目標位置信号を出力する目標位置演算回路１２と、該目標位置演算回路１２からの前記目標位置信号と前記シフト位置演算回路１１からの前記現在位置信号とがそれぞれ入力され、変速機３のシフト軸3aのシフト方向信号を出力するシフト方向判別回路１３と、シフト軸３ａの目標位置と現在位置との位置差信号を出力する位置差演算回路１４と、前記操作方向演算回路１６からのシフト操作方向信号が入力され、モータ回転方向信号を出力するモータ回転方向設定回路１８と、前記シフト位置演算回路１１からの前記現在位置信号と前記目標位置演算回路１２からの前記目標位置信号とが入力され、シフト完了信号を出力するシフト完了検出回路１９と、前記減速機付モータ６を駆動制御するモータ駆動制御回路２０と、そのモータ駆動制御回路２０内に設けられ、前記シフト方向判別回路１３からの前記シフト方向信号、前記位置差演算回路１４の前記位置差信号と前記操作速度演算回路１７からの操作速度信号が入力され、前記モータ６へ駆動電流を出力するモータ駆動電流制御回路２１とから構成されている。なお、前記クラッチスイッチＳＷcからの出力信号が前記モータ駆動制御回路２０に入力されている。
【００２５】
次いで、図２に基づいて、前記制御装置１０Ａにより、前記減速機付モータ６を介して、シフト方向の制御動作を説明する。
まず、前記作動位置センサ７は、変速機のシフト軸３ａのシフト作動位置（回動位置）を検出するための角度センサで、回動角に比例する信号を出力する。前記シフト位置演算回路１１は、前記作動位置センサ７からの出力信号を基に、前記シフト軸３ａの現在位置を演算して前記現在位置信号を出力する。
【００２６】
前記操作位置センサ８は、前記チェンジレバー２のシフト操作位置（回動位置）を検出するための角度センサで、回動角に比例する信号を出力する。該操作位置センサ８は、チェンジレバー２の出力側の操作ストロークを検出するストロークセンサでもよい。
前記シフト操作位置検出回路１５は、シフト操作位置センサ８からの出力信号により、シフト操作位置（チェンジレバー２のシフト位置）を検出して前記操作位置信号を出力する。前記操作方向演算回路１６は、その操作位置信号の変化により、チェンジレバー２のシフト操作方向を算出し、前記シフト操作方向信号を出力する。前記操作速度演算回路１７は、前記操作位置信号の変化により、チェンジレバー２のシフト操作の操作速度を算出し、前記操作速度信号を出力する。
【００２７】
前記目標位置演算回路１２は、前記シフト位置演算回路１１からの前記現在位置信号と前記操作方向演算回路１６からの前記シフト操作方向信号とにより、変速機３のシフト軸３ａのシフト方向の目標位置を演算し、前記目標位置信号を出力する。
前記シフト方向判別回路１３は、前記シフト位置演算回路１１からの前記現在位置信号と前記目標位置演算回路１２からの目標位置信号とにより、シフト軸３ａのシフト方向を判別して、前記シフト方向信号を出力する。
前記位置差演算回路１４は、前記シフト位置演算回路１１からの前記現在位置信号と前記目標位置演算回路１２からの目標位置信号とにより、シフト軸３ａの目標位置と現在位置との差を算出して、前記位置差信号を出力する。
前記モータ回転方向設定回路１８は、前記操作方向演算回路１６からの前記シフト操作方向信号により、モータ６の回転方向を設定し、前記モータ回転方向信号を出力する。前記シフト完了検出回路１９は、前記シフト位置演算回路１１からの前記現在位置信号と前記目標位置演算回路１２からの前記目標位置信号とにより、シフト軸３ａが目標位置に到達したかを検出し、目標位置に到達したときに前記シフト完了信号を出力する。
【００２８】
前記モータ駆動制御回路２０は、クラッチが断となり前記クラッチスイッチＳＷcからの出力信号が入力され、前記チェンジレバー２が操作されて前記モータ回転方向設定回路１８からの前記モータ回転方向信号が入力されると、そのモータ回転方向信号に応じて前記モータ６の回転方向を設定して前記モータ６を駆動させ、前記シフト完了検出回路１９からの前記シフト完了信号が入力されると前記モータ６の駆動を停止する。そのとき、前記モータ駆動制御回路２０内に設けられた前記モータ駆動電流制御回路２１は、前記シフト方向判別回路１３からの前記シフト方向信号、前記位置差演算回路１４からの前記位置差信号と前記操作速度演算回路１７からの前記操作速度信号とに基づいて、前記モータ6の駆動電流を調整、制御するようにしており、例えば、定電流のパルス幅変調制御(ＰＷＭ制御)により、前記モータ６へ供給する駆動電流の定電流値やハルス幅を調整する。
【００２９】
この場合、前記モータ駆動電流制御回路２１では、前記シフト方向信号に基づき前記シフト軸３ａの作動方向がギヤ抜き方向の場合は、駆動電流をギヤ投入方向より小さくする。また、前記位置差信号に基づき前記シフト軸３ａの作動位置（現在位置）と目標位置との差が小さくなるにつれて駆動電流を小さくし、前記操作速度信号に基づき前記チェンジレバー２の操作速度が大きいほど駆動電流を大きくする、
なお、該モータ駆動電流制御回路２１で、定電流制御でＰＷＭ制御による駆動電流を供給する場合、シフト方向については、前記定電流の値を変え、位置差および操作速度については、そのパルス幅を変えるようにする。
【００３０】
次いで、本実施例の変速機シフト操作装置用制御装置の全体の動作について、説明する。
クランチを断にして前記クラッチスイッチＳＷｃがＯＮになり、前記チェンジレバー２をシフト方向に操作すると、前記操作位置センサ８は前記チェンジレバー２の操作位置に応じた操作位置の信号を送出し、前記作動位置センサ７から前記シフト軸３ａの現在位置（実際の位置）の信号が送出され、これら操作位置センサ８や作動位置センサ７からの信号を基にシフト軸３ａのシフト目標位置が演算され、前記モータ駆動制御回路２０および前記モータ駆動電流制御回路２１により前記電動モータ６が駆動制御され、前記シフト軸３ａが前記シフト目標位置に到達すると前記電動モータ６は停止する。
このとき、前記チェンジレバー２のシフト操作の操作速度が演算されるとともに、前記シフト軸３ａのシフト方向がギヤ抜き方向かギヤ投入方向かが判別され、さらにシフト軸３ａの目標位置と現在位置との位置差が演算され、これら操作速度、シフト方向および位置差に応じて、前記電動モータ６へ供給される駆動電流が制御される。これにより、チェンジレバー２の操作と変速機３のシフト軸３ａの作動とが最適時間に追従され、操作フィーリングがよくなる。
【００３１】
（第２実施例）
図１および図３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１は、前記第１実施例に示す概略構成図、図３は、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において、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。
【００３２】
本実施例における変速機シフト操作装置１Ｂの制御装置１０Ｂは、図３に示すように、該装置１０Ｂ内の各回路から構成、接続されており、図２に対し、前記シフト方向判別回路１３と前記操作速度演算回路１７からのそれぞれの出力信号が入力されるギヤ抜け方向操作速度演算回路２５と、該ギヤ抜け方向操作速度演算回路２５からの出力信号が入力され、前記モータ駆動制御回路２０に出力信号が送出される中立位置停止時間演算回路２６とが、追加されている。
【００３３】
このギヤ抜け方向操作速度演算回路２５は、前記シフト方向判別回路１３からの前記シフト方向信号と、前記操作速度演算回路１７からの前記操作速度信号を基に、ギヤ抜け方向でのチェンジレバー２の操作速度を算出する。
前記中立位置停止時間演算回路２６は、そのギヤ抜け方向での前記操作速度を基に、前記変速機シフト軸３ａが中立位置になったとき、セレクト操作を行うために、該シフト軸３ａを中立位置に保持する停止時間（シフト動作に入らない時間）を設定する。
また、前記モータ駆動制御回路２０は、その停止時間を基に前記モータ６を一時停止させ、前記シフト軸３ａを前記中立位置に保持するように制御する。このセレクト位置での停止時間は、ギヤ抜き速度の増加に伴って短くしている。
本実施例の変速機シフト操作装置用制御装置の全体の動作は、前述のほか、第１実施例の説明とほぼ同様である。
【００３４】
（第３実施例）
図４および図５は、本発明の変速機シフト操作装置用制御装置の第３実施例を示し、図４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５は、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４および図５において、それぞれ図１および図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。
【００３５】
図４の変速機シフト操作装置１Ｃは、図１に対して、作動位置センサ７に代えて、変速機３のシフト軸３ａの回動によって動作し、シフト方向の目標位置，すなわち、シフト位置と中立位置を、それぞれ検出するシフト位置スイッチＬＳ１（チェンジレバー２の操作パターンの１，３，５速）、ＬＳ２（操作パターンのＲ，２，４速）および中立位置スイッチＳＷｎが、前記変速機３に配設されている。
【００３６】
本実施例における制御装置１０Ｃは、図５に示すように、該装置１０Ｃ内の各回路から構成、接続されており、図２に対し、作動位置センサ７に代えて、変速機３のシフト軸３ａの回動によって動作する、シフト位置スイッチＬＳ１、ＬＳ２および中立位置スイッチＳＷｎが接続されるとともに、前記目標位置演算回路１２および位置差演算回路１４が削除され、前記シフト位置演算回路１１に代えて、シフト位置検出回路３１が構成のなかに加わっている。
【００３７】
図５において、前記変速機３のシフト軸３ａが各シフト完了位置や中立位置にあるときに、それに対応したスイッチが出力信号を出力する前記シフト位置スイッチＬＳ１，ＬＳ２および中立位置スイッチＳＷｎのそれぞれの出力信号が、前記シフト位置検出回路３１に入力され、このシフト位置検出回路３１は、前記各位置スイッチＬＳ１，ＬＳ２，ＳＷｎからの出力信号に応じて、前記シフト軸３ａが各シフト完了位置または中立位置にあるときにシフト位置検出信号を出力する。前記シフト方向判別回路１３は、前記シフト位置検出回路３１からのシフト位置検出信号と、前記操作方向演算回路１６からの前記シフト操作方向信号とを入力して、前記シフト軸３ａの前記シフト信号を出力する。
また、前記シフト完了検出回路１９は、前記モータ回転方向設定回路１８からの前記モータ回転方向信号と、前記シフト位置検出回路３１からの前記シフト位置検出信号とが入力され、シフト軸３ａがシフト完了すると前記シフト完了信号を出力する。
【００３８】
前記モータ駆動電流制御回路２１は、前記シフト方向判別回路１３からの前記シフト方向信号と、前記操作速度演算回路１７からの前記操作速度信号を基に、前記モータ６へ供給される駆動電流が制御される。この実施例では、第１実施例で行われている目標位置と現在位置との位置差に応じた制御が削除されているが、その他の制御は第１実施例とほぼ同じである。
【００３９】
（第４実施例）
図６および図７は、本発明の変速機シフト操作装置用制御装置の第４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である。図６および図７において、それぞれ図１および図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。
【００４０】
図６の変速機シフト操作装置１Ｄは、図１に対して、操作位置センサ８に代えて、チェンジレバー２のノブ２ａに、該チェンジレバー２のシフト操作方向で、同図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、該両操作方向検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２のそれぞれの外側に、該検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２が閉成（ＯＮ）するチェンジレバー２の操作力（荷重）より大きい、操作力で閉成（ＯＮ）する２個の急操作検出スイッチＳＷ３，ＳＷ４がそれぞれ配設されている。同時に、変速機３に、該変速機３の操作用シフト軸３ａの中立位置を検出する中立位置検出スイッチＳＷｎが配設されている。
【００４１】
本実施例における制御装置１０Ｄは、図７に示すように、該装置１０Ｄ内の各回路から構成、接続されており、図２に対し、操作位置センサ８に代えて、前記チェンジレバー２のそれぞれ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、該両操作方向検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２のそれぞれの外側にある２個の急操作検出スイッチＳＷ３，ＳＷ４とが、接続されるとともに、前記シフト操作位置検出回路１５，操作方向演算回路１６および操作速度演算回路１７に代えて、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操作方向検出回路４１と、前記急操作検出スイッチＳＷ３，ＳＷ４からの出力信号が入力される急操作検出回路４２とが構成のなかに加わっている。
そして、前記操作方向検出回路４１からの出力信号は、前記目標位置演算回路１２と前記モータ回転方向設定回路１８とに、それぞれ送出され、前記急操作検出回路４２からの出力信号は、前記モータ駆動電流制御回路２１に送出される。
【００４２】
前記急操作検出スイッチＳＷ３，ＳＷ４と急操作検出回路４２とを設けることにより、前記操作方向検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２が閉成（ＯＮ）する前記チェンジレバー２の操作力より、大きい操作力（例えば、急操作時に操作される大きな操作力）で操作されると、閉成（ＯＮ）する前記急操作検出スイッチＳＷ３，ＳＷ４の動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を検出して、急操作かどうか判定する。
前記モータ駆動電流制御回路２１は、シフト方向（変速ギヤ抜け方向またはギヤ投入方向）、位置差、急操作判定を基に、前記モータ６の駆動電流を調整する。この場合、シフト方向でのギヤ抜き方向時の駆動電流を、ギヤ投入方向時より小さくするとともに、前記位置差信号について、現位置が目標位置に近ずくにつれて、該駆動電流を小さくする。さらに、急操作判定時は、前記駆動電流を大きくするように調整する。
【００４３】
次いで、本実施例の変速機シフト操作装置用制御装置の全体の動作について、説明する。
前記チェンジレバー２のノブ２ａに配設されている、前記操作方向検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２のいずれかが、ＯＮするときは、前記モータ６への駆動電流を低電流とし、前記急操作検出スイッチＳＷ３，ＳＷ４のいずれかが、動作、例えばＯＮするときは、前記モータ６への駆動電流を高電流として、前記チェンジレバー２のノブ２ａへの操作力（操作荷重）に応じて、前記モータ６への駆動電流を変化させて、運転者の操作に応じて、アシストの応答速度を適切に制御している。
このほかは、第１実施例の説明とほぼ同様である。
【００４４】
（第５実施例）
図６および図８は、本発明の変速機シフト操作装置用制御装置の第５実施例を示し、図６は、第４実施例と同じの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８は、第５実施例の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において、図７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。
【００４５】
本実施例の変速機シフト操作装置１Ｅにおける制御装置１０Ｅは、図８に示すように、該装置１０Ｅ内の各回路から構成、接続されており、図７に対し、前記急操作検出回路４２と前記モータ駆動電流制御回路２１との間に、タイマ回路５１と操作速度演算回路５２とが、この順に直列に接続されて、挿入されている。そして、該タイマ回路５１には、前記操作方向検出回路４１からの出力信号が入力されている。
前記タイマ回路５１は、前記操作方向検出スイッチＳＷ１またはＳＷ２のＯＮから、前記急操作検出スイッチＳＷ３またはＳＷ４のＯＮまでの時間を算出し、前記操作速度演算回路５２は、その時間より前記チェンジレバー２の操作速度を算出する。そして、前記モータ駆動電流制御回路２１は、急操作判定に代えて、この操作速度を基に該駆動電流を調整している。
【００４６】
本実施例の変速機シフト操作装置用制御装置の全体の動作は、前述のほか、第４実施例の説明とほぼ同様である。しかし、前記実施例４より、より精密な制御ができるという利点がある。
【００４７】
（第６実施例）
図９および図１０は、本発明の変速機シフト操作装置用制御装置の第６実施例を示し、図９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１０は、該制御装置内の制御系統を示す制御ブロック図で、第４実施例の図６および図７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９において、作動位置センサ７に代えて、変速機３のシフト軸３ａの回動によって動作し、シフト方向の目標位置，すなわち、シフト位置と中立位置を、それぞれ検出するシフト位置スイッチＬＳ１（チェンジレバー２の操作パターンの１，３，５速）、ＬＳ２（操作パターンのＲ，２，４速）および中立位置スイッチＳＷｎが、前記変速機３に配設されている。
【００４８】
本実施例の変速機シフト操作装置１Ｆにおける制御装置１０Ｆは、図１０に示すように、該装置１０Ｆ内の各回路から構成、接続されており、図７に対し、作動位置センサ７に代えて、変速機３のシフト軸３ａの回動によって動作し、シフト方向の目標位置，すなわち、シフト位置と中立位置を、それぞれ検出するシフト位置スイッチＬＳ１、ＬＳ２および中立位置スイッチＳＷｎが接続されるとともに、前記目標位置演算回路１２および位前記置差演算回路１４が削除され、前記目標位置演算回路１１に代えて、シフト位置検出回路６１が構成のなかに加わっている。
【００４９】
図１０において、前記シフト位置スイッチＬＳ１、ＬＳ２および中立位置スイッチＳＷｎからのそれぞれの出力信号が、入力される前記シフト位置検出回路６１にて、前記変速機３のシフト軸３ａが各シフト完了位置や中立位置にあるときに、それに対応する前記位置スイッチからの出力信号に応じて、シフト位置検出信号が出力される。前記シフト方向判別回路１３には、前記シフト位置検出回路６１と前記操作方向検出回路４１からの出力信号が入力され、出力信号を前記モータ駆動電流制御回路２１に送出する。また、前記シフト位置検出回路６１からの出力信号は、前記シフト完了検出回路１９にも入力されている。
【００５０】
このシフト方向判別回路１３は、前記シフト位置検出回路６１からの前記シフト位置検出信号と、前記操作方向検出回路４１からの出力信号が入力され、前記シフト軸３ａのシフト方向が変速ギヤ抜き方向かギヤ投入方向かを判別し、前記シフト方向信号を出力する。前記モータ駆動電流制御回路２１は、前記シフト方向信号と前記急操作検出回路４２からの出力信号を基に、前記モータ６への駆動電流を調整する。このとき、前記急操作検出回路４２からの出力信号があるときには、該駆動電流を大きくしている。
本実施例の変速機シフト操作装置用制御装置の全体の動作は、前述のほか、第４実施例の説明とほぼ同様である。
【００５１】
（第７実施例）
図１１および図１２は、本発明の変速機シフト操作装置用制御装置の第７実施例を示し、図１１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１２は、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１１および図１２において、それぞれ図６および図７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。
【００５２】
図１１の変速機シフト操作装置１Ｇは、図６に対して、急操作検出スイッチＳＷ３，ＳＷ４に代えて、外部に手動の電流切換スイッチＳＷ５を設けるとともに、変速機３の前記操作用シフト軸３ａの中立位置を検出する中立位置検出スイッチＳＷｎを削除している。
【００５３】
本実施例における制御装置１０Ｇは、図１２に示すように、該装置１０Ｇ内の各回路から構成、接続されており、図７に対し、急操作検出スイッチＳＷ３，ＳＷ４に代えて、外部に設けられた手動の電流切換スイッチＳＷ５が接続されるとともに、前記急操作検出回路４２に代えて、前記電流切換スイッチＳＷ５からの手動切換の出力信号が入力される駆動電流切換回路７１が構成のなかに加わっている。
そして、前記駆動電流切換回路７１からの出力信号は、前記モータ駆動電流制御回路２１に送出される。
【００５４】
前記電流切換スイッチＳＷ５は、運転者の好みなどにより、より速い動作や、より緩やかな動作などを望む場合、該切換スイッチＳＷ５を切換えて前記モータ６の駆動電流を切り換えることができる。該切換スイッチＳＷ５の配置される位置は、少なくとも２箇所以上の配置が好ましい。前記モータ駆動電流制御回路２１は、シフト方向、位置差、電流切換位置を基に、モータ６の駆励電流を調整する。前記電流切換は、より速い動作位置の場合は、駆動電流を大きくする。また、運転者の好みなどに応じて、該駆動電流を切り換えて、動作速度を変えることができる。
【００５５】
本実施例の変速機シフト操作装置用制御装置の全体の動作は、前述のほか、第４実施例の説明とほぼ同様である。
【００５６】
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。
【００５７】
【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、該制御装置は、シフト操作量検出手段よりの信号を基に、チェンジレバーの操作速度を算出するとともに、該操作速度を基に電動モータの駆動電流を制御するので、チェンジレバーによるシフト操作に際し、その操作速度または操作荷重に応じて、最適時間に追従させるとともに、運転者にとって操作フィーリングがよい。
【００５８】
すなわち、シフト操作における操作量の時間的変化から操作速度を算出して、その操作速度に応じて、変速操作装置を最適に追従させることができる。また、チェンジレバーのシフト操作方向に設けられる、それぞれ低荷重および高荷重検出用のスイッチの動作により、該操作装置を最適に追従させることができる。
そのため、変速時の操作性や操作フィーリングが向上させることができる。
【００５９】
また、車両に、流体圧源、例えば空気圧源（圧縮空気源）を搭載すなわち必要がない。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】本発明の変速機シフト操作装置制御装置の第２実施例における、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４】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。
【図５】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６】本発明の変速機シフト操作装置制御装置の第４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】本発明の変速機シフト操作装置制御装置の第５実施例における、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９】本発明の変速機シフト操作装置制御装置の第６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１０】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１１】本発明の変速機シフト操作装置制御装置の第７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１２】該制御装置内の制御系統を示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ〜１Ｇ 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 作動位置センサ
８ 操作位置センサ
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ〜１０Ｇ 制御装置
１１ シフト位置演算回路
１２ 目標位置演算回路
１３ シフト方向判別回路
１４ 位置差演算回路
１５ シフト操作位置検出回路
１６ 操作方向演算回路
１７，５２ 操作速度演算回路
１８ モータ回転方向設定回路
１９ シフト完了検出回路
２０ モータ駆動制御回路
２１ モータ駆動電流制御回路
２５ ギヤ抜け方向操作速度演算回路
２６ 中立位置停止演算回路
３１，６１ シフト位置検出回路
４１ 操作方向検出回路
４２ 急操作方向検出回路
５１ タイマ回路
７１ 駆動電流切換回路
ＬＳ１，ＬＳ２ シフト位置スイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２ 操作方向検出スイッチ
ＳＷ３，ＳＷ４ 急操作方向検出スイッチ
ＳＷ５ 電流切換スイッチ
ＳＷｃ クラッチスイッチ
ＳＷｎ 中立位置検出スイッチ

Claims (7)

1. チェンジレバー（２）と、該チェンジレバー（２）に機械的に接続された変速機（３）のシフト軸（３ａ）を回動させる減速機付電動モータ（６）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作量を検出するシフト操作量検出手段と、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の作動位置を検出する作動位置検出手段と、少なくとも前記シフト操作量検出手段と作動位置検出手段よりの信号を基に前記減速機付電動モータ（６）を駆動制御する制御装置（１０Ａ）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（１０Ａ）は、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の作動位置が入力され、シフト軸（３ａ）の現在位置信号を出力するシフト位置演算回路（１１）と、前記チェンジレバー（２）の操作位置が入力され、チェンジレバー（２）のシフト方向の操作位置信号を出力するシフト操作位置検出回路（１５）と、該シフト操作位置検出回路（１５）からの前記操作位置信号がそれぞれ入力され、前記チェンジレバー（２）のシフト操作方向信号を出力する操作方向演算回路（１６）と、前記チェンジレバー（２）のシフト方向の操作速度信号を出力する操作速度演算回路（１７）と、前記シフト位置演算回路（１１）から前記現在位置信号と前記操作方向演算回路（１６）からの前記シフト操作方向信号とが入力され、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の目標位置信号を出力する目標位置演算回路（１２）と、該目標位置演算回路（１２）からの前記目標位置信号と前記シフト位置演算回路（１１）からの前記現在位置信号とがそれぞれ入力され、変速機（３）のシフト軸（ 3a ）のシフト方向信号を出力するシフト方向判別回路（１３）と、シフト軸（３ａ）の目標位置と現在位置との位置差信号を出力する位置差演算回路（１４）と、前記減速機付モータ（６）を駆動制御するモータ駆動制御回路（２０）と、そのモータ駆動制御回路（２０）内に設けられ、前記シフト方向判別回路（１３）からの前記シフト方向信号、前記位置差演算回路（１４）の前記位置差信号と前記操作速度演算回路（１７）からの操作速度信号が入力され、前記モータ（６）へ駆動電流を出力するモータ駆動電流制御回路（２１）とから構成され、
   前記制御装置（１０Ａ）は、前記シフト操作量検出手段よりの信号を基に、前記チェンジレバー（２）の操作速度を算出するとともに、シフト軸（３ａ）のシフト方向がギヤ抜き方向かギヤ投入方向かが判別され、かつ、シフト軸（３ａ）の目標位置と現在位置との位置差が演算され、これら操作速度、シフト方向および位置差に応じて前記電動モータ（６）へ供給される駆動電流を制御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。
2. 前記シフト操作量検出手段は、チェンジレバーのシフト操作位置を検出する操作位置センサを有し、前記制御装置は、該操作位置センサの出力信号を基に、チェンジレバーの操作速度を算出することを特徴とする請求項１に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。
3. 前記シフト操作量検出手段は、前記チェンジレバーのシフト操作方向を検出する操作方向検出スイッチと、該操作方向検出スイッチが動作する前記チェンジレバーの操作力よりも大きい操作力で操作されるときに動作する急操作検出スイッチとを有し、前記制御装置は、前記操作方向検出スイッチの動作から前記急操作検出スイッチの動作までの時間を算出し、該時間による操作速度を基に前記電動モータの駆動電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。
4. チェンジレバー（２）と、該チェンジレバー（２）に機械的に接続された変速機（３）のシフト軸（３ａ）を回動させる減速機付電動モータ（６）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作量を検出するシフト操作量検出手段と、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の作動位置を検出する作動位置検出手段と、少なくとも前記シフト操作量検出手段と作動位置検出手段よりの信号を基に前記減速機付電動モータ（６）を駆動制御する制御装置（１０Ｄ）とを備える変速機シフト操作装置用制御装置であって、前記シフト操作量検出手段は、前記チェンジレバー（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、該操作方向検出スイッチ（ＳＷ1，ＳＷ2）が動作する前記チェンジレバー（２）の操作力よりも大きい操作力で操作されるときに動作する急操作検出スイッチ（ＳＷ3，ＳＷ4）とを有し、
   前記制御装置（１０Ｄ）は、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の作動位置が入力され、シフト軸（３ａ）の現在位置信号を出力するシフト位置演算回路（１１）と、前記シフト位置演算回路（１１）から前記現在位置信号が入力され、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の目標位置信号を出力する目標位置演算回路（１２）と、該目標位置演算回路（１２）からの前記目標位置信号と前記シフト位置演算回路（１１）からの前記現在位置信号とがそれぞれ入力され、変速機（３）のシフト軸（ 3a ）のシフト方向信号を出力するシフト方向判別回路（１３）と、シフト軸（３ａ）の目標位置と現在位置との位置差信号を出力する位置差演算回路（１４）と、前記急操作検出スイッチ（ＳＷ 3 ，ＳＷ 4 ）からの出力信号が入力される急操作検出回路（４２）と、前記減速機付モータ（６）を駆動制御するモータ駆動制御回路（２０）と、そのモータ駆動制御回路（２０）内に設けられ、前記シフト方向判別回路（１３）からの前記シフト方向信号、前記位置差演算回路（１４）の前記位置差信号からの操作速度信号および急操作検出回路（４２）からの出力信号が入力され、前記モータ（６）へ駆動電流を出力するモータ駆動電流制御回路（２１）とから構成され、
   前記制御装置（１０Ｄ）は、シフト方向、位置差、急操作判定を基に前記減速機付電動モータ（６）の駆動電流を調整するとともに、シフト方向でのギヤ抜き方向時の駆動電流を、ギヤ投入方向時より小さくするとともに、前記位置差信号について、現位置が目標位置に近づくにつれて駆動電流を小さくし、かつ前記急操作検出スイッチ（ＳＷ3，ＳＷ4）が動作したときは、前記操作方向検出スイッチ（ＳＷ1，ＳＷ2）のみが動作するときよりも前記電動モータ（６）の駆動電流を大きく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。
5. 前記制御装置は、シフト操作方向が、変速ギヤ抜け方向か変速ギヤ投入方向かを判別するシフト方向判別手段を有するとともに、該シフト方向判別手段からの信号を基に、前記シフト操作方向に応じて前記電動モータの駆動電流を変えることを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。
6. 前記作動位置検出手段は、前記シフト軸の作動位置を検出する作動位置センサを有し、前記シフト方向判別手段は、前記作動位置センサからの信号と、前記操作位置センサまたは前記操作方向検出スイッチからの信号を基に、シフト操作方向が変速ギヤ抜け方向か変速ギヤ投入方向かを判別することを特徴とする請求項５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、シフト操作方向が変速ギヤ抜け方向のときの前記操作速度を演算するギヤ抜け方向操作速度演算手段を有し、その演算操作速度を基に、前記シフト軸が中立位置に到達したときの中立位置保持時間を制御することを特徴とする請求項５に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。

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