JP3956162B2 - Gaster change control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両等におけるエンジンの回転数を変速して車輪に伝える変速機において、この変速機をギャチェンジ制御するのに用いるギャチェンジ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車などの車両では、速度を変えて走ったり、坂道を上り下りしたり、停止や前進あるいは後退したりという複雑な走行をする必要があるが、これをエンジンのみで行う場合には、巨大なエンジンを作る必要が生じ、その重量およびコストが著しく大きなものとなるほか、エネルギの利用効率も悪くなってしまう。
【0003】
このため、エンジンの回転を変速機を介して車輪に伝えるようにし、ギャチェンジを中心とするトルク変換手段を介して運転操作に応じた車輪の駆動力と速度を得るようにしている。
【0004】
この変速機は、例えば、小ギャと大ギャあるいは同程度の歯数のギャを上下2本のシャフトの間に何組みも、ドッグクラッチなどを介して噛み合わせ可能に配置したものからなり、この噛み合わせの切り換えに際してクラッチを一時的に外すようにクラッチ操作される。
【0005】
図4はかかる従来のギャチェンジ機構を概念的に示す構成図である。同図について説明すると、1は車両用のエンジンであり、このエンジンの出力軸2には、断続機と呼ばれるクラッチ3を介してクラッチ軸4が接続されている。
【0006】
また、このクラッチ軸4には回転伝達ギャ5が取り付けられており、この回転伝達ギャ5に対向する位置に、1速用ギャ6および2速用ギャ7が配置されている。ここで、1速用ギャ6は2速用ギャ7に対して外径寸法が大きく設定され、これらの間で所定の回転速度比が得られるようになっている。
【0007】
なお、図示しないが、これらの1速用ギャ6および2速用ギャ7はシンクロメッシュなどを介して車輪駆動用の駆動軸に伝達可能となっている。8は前記回転伝達ギャ5,1速用ギャ6および2速用ギャ7を収納したケースで、このケース8内には底部に図示しない少量の潤滑オイルが収容されている。
【0008】
かかる構成になるギャチェンジ機構では、エンジン1の回転が出力軸2および閉合中のクラッチ3,クラッチ軸4を介して回転伝達ギャ5に伝えられる。
【0009】
いま、車両が1速で走行している場合を考えると、回転伝達ギャ5は図4(a)に示すように1速用ギャ6に噛合して、エンジン1の回転をこれらの各ギャ5,6により低速に変換して、車輪の駆動軸に伝達する。
【0010】
ここで、車両を2速に変速して走行させようとする場合には、運転者はクラッチペダルを踏むなどして前記クラッチ3を図4(b)に示すように開くとともに、回転伝達ギャ5の1速用ギャ6に対する噛合を解除するような操作を行う。
【0011】
このため、回転伝達ギャ5は1速用ギャ6および2速用ギャ7のいずれにも噛合されず、続く運転者の操作によって、回転伝達ギャ5が2速用ギャ7に噛合される。
【0012】
そして、このような回転伝達ギャ5の2速用ギャ7に対する噛合が図4(c)に示すように確実に行われた後は、運転者はクラッチ3を徐々に繋ぐ操作を実施することで、エンジン1の回転をそのクラッチ3および回転伝達ギャ5を介して2速用ギャ7に伝達可能にし、車両をゆっくりかつスムースに2速にて走行可能にする。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のギャチェンジ機構にあっては、運転者はギャチェンジの操作ごとに、この操作の前後にクラッチ操作をしなければならず、この2つの操作を順次一定のタイミングで実施する作業が面倒であるほか、この操作の間、ハンドル操作に専念できず、緊急な事態に対応できなくなる場合があるという課題があった。
【0014】
特に、レース用の車両などでは運転に専念することが望まれ、このようなクラッチ操作がレーサにとって極めて煩わしいという課題があった。
【0015】
この発明は前記のような従来の課題を解決するためになされたものであり、クラッチ操作なしでギャチェンジを簡単に実現でき、これにより運転者は常に運転に専念することができるギャチェンジ制御装置を提供することを目的とする。
【0016】
また、この発明はギャチェンジ操作によるギャチェンジスイッチのチャタリング動作によってギャチェンジ動作が不安定になるのを防止できるギャチェンジ制御装置を得ることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
前記目的達成のために、請求項1の発明にかかるギャチェンジ制御装置は、車両等における変速機のギャチェンジの操作に応動して開閉されるギャチェンジスイッチと、該ギャチェンジスイッチのスイッチ出力にもとづき、前記ギャチェンジ中の設定時間はエンジンの点火回路を失火状態に制御する点火制御手段と、前記ギャチェンジスイッチの動作後一定時間は、ギャチェンジ出力キャンセル回路に、前記ギャチェンジスイッチのスイッチ出力をキャンセルさせ、前記失火状態を強制的に保持させるようにしたものである。
【0018】
また、請求項2の発明にかかるギャチェンジ制御装置は、前記一定時間を、前記ギャチェンジスイッチの動作時に急速充電されるコンデンサと、該コンデンサに並列接続された放電抵抗とによって定まる放電時定数により設定するようにしたものである。
また、請求項3の発明にかかるギャチェンジ制御装置は、前記ギャチェンジスイッチに、前記一定時間中オンとなって該ギャチェンジスイッチの出力をシャントする半導体スイッチを並列接続するようにしたものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。図1はこの発明のギャチェンジ制御装置を具体的に示す回路図であり、同図において、Dは交流電源に接続された整流用ダイオード、Cは平滑用コンデンサである。また、11はギャチェンジ検出手段であり、ここではギャチェンジスイッチ12からなり、これの一端は接地されている。
【0020】
また、13はギャチェンジ検出手段11から抵抗12aを介して入力されたギャチェンジ検出信号を微分し、この微分波形を所定レベルにクリップする波形整形回路で、これが電源(+12V)に抵抗14a,14bを介して接続された2入力短絡タイプのナンドゲート15と、微分回路を構成するコンデンサ16および抵抗17と、直列抵抗18と、この直列抵抗18に接続されたもう1つのナンドゲート19とから構成されている。なお、14Cはナンドゲート15の入力端子と接地との間に接続されたノイズ吸収用のコンデンサ、QはIC用の電源供給端子である。
【0021】
また、20はギャチェンジ出力キャンセル回路であり、このギャチェンジ出力キャンセル回路の直流電源の正負端子間には抵抗21,電界効果トランジスタ22,ダイオード23およびコンデンサ24と放電抵抗25とからなる並列(時定数回路)が直列接続されている。
【0022】
そして、この電界効果トランジスタ22のゲートには、後述のワンショットマルチバイブレータの出力電圧を導入する抵抗26が接続されている。
【0023】
さらに、ギャチェンジ出力キャンセル回路20において、前記ギャチェンジスイッチ12および抵抗12aの接続点および接地間には半導体スイッチとしての電界効果トランジスタ27が接続されており、この電界効果トランジスタ27のゲートと前記ダイオード23のカソードとの間に抵抗28が接続されている。
【0024】
さらに、30は波形整形回路の出力信号を一定時間幅の矩形波パルスに整形する前記のワンショットマルチバイブレータであり、これが2つのナンドゲート31,32と、時定数回路を形成する可変抵抗33およびコンデンサ34とからなる。
【0025】
35はワンショットマルチバイブレータ30からの矩形波パルスを受けてエンジンの点火回路37に電界効果トランジスタ39を介して点火制御信号を出力する点火制御回路であり、これが前記ナンドゲート31の出力端子に一端が接続された抵抗38と、この抵抗38の他端にゲートを接続した前記電界効果トランジスタ39と、前記抵抗38の他端と接地との間に接続したコンデンサ40とからなる。
【0026】
また、41はワンショットマルチバイブレータ30が出力する矩形波パルスを受けて、前記点火回路37が失火状態であることを表示する表示回路であり、これが前記ナンドゲート31の出力端子に抵抗42を介してベースが接続されたトランジスタ43と、このトランジスタ43のコレクタおよび正の電源ライン間に接続された発光ダイオード44および抵抗46の直列回路と、そのトランジスタ43のエミッタおよび正の電源ライン間に接続された発光ダイオード45および抵抗47の電源ランプ回路42とからなる。
【0027】
なお、前記波形整形回路13,ギャチェンジ出力キャンセル回路20,ワンショットマルチバイブレータ30,点火制御回路35および表示回路41は点火制御手段Pを構成している。
【0028】
次に動作について、図2のギャチェンジ機構の動作に関連付けて説明する。いま、エンジン1の回転が出力軸2,閉合中のクラッチ3,クラッチ軸4を介して回転伝達ギャ5に伝えられている状態を、ギャチェンジ前の状態とする。
【0029】
また、この状態では車両は1速で走行中であり、回転伝達ギャ5は図2(a)に示すように1速用ギャ6に噛合して、エンジン1の回転をこれらのギャ5,6により低速に変換して、車輪の駆動軸に伝達する。
【0030】
そこで、車両を2速に変速して走行させようとする場合には、そのまま変速機を2速に入れるように直接ギャチェンジ操作する。つまり、クラッチ3の操作を全く行うことなくギャチェンジのみを行う。
【0031】
このため、前記回転伝達ギャ5は1速用ギャ6から離れて、これとの噛合が解除されて、図2(b)に示すように無負荷のフリー状態となり、回転速度が上昇する。なお、このときクラッチは閉じたままで開かれていない。
【0032】
一方、1速から2速への前記ギャチェンジ操作によって、図1に示す回路中のギャチェンジスイッチ12が図3(a)に示すようにオンとなり、これによって、これまで電源電圧のレベルにあったナンドゲート15の入力側の電位が、図3(b)に示すような接地電位に低下し、このナンドゲート15の出力電位は図3(c)に示すように再び反転する。
【0033】
そして、この出力電位はコンデンサ16および抵抗17からなる微分回路に入力されて、図3(d)に示すような微分波形に変換され、さらにこの微分波形のうち立ち上がった波形を適当なスレッシュホルドレベルでクリップして、図3(e)に示すような整形波のパルス信号を出力させる。
【0034】
また、この整形波のパルス信号はワンショットマルチバイブレータ30に入力され、可変抵抗33およびコンデンサ34からなる時定数の影響を受けてナンドゲート31の出力側に図3(f)に示すような比較的大きい時間幅の矩形波の信号を出力する。なお、ナンドゲート32の出力側には図3(g)に示すような矩形波の信号を出力し、可変抵抗33およびコンデンサ34の接続点における電位は図3(h)に示すような積分波形となる。
【0035】
そして、このワンショットマルチバイブレータ30の出力信号は点火制御回路35に入力され、その出力信号が電界効果トランジスタ39をオンする所定レベルに達すると、この電界効果トランジスタ39を通して点火回路37への制御入力電位が図3(i)に示すように接地レベルに低下し、点火回路37は失火状態となる。
【0036】
すなわち、車両の変速機を2速にギャチェンジすることによって、回転伝達ギャ5は直ちに1速用ギャ6から前記のようにして離れ、続いて、エンジン1は失火状態に陥ることになり、回転伝達ギャ5の回転もその失火によって回転の上昇が抑えられる。
【0037】
このため、この回転伝達ギャ5は、前記ギャチェンジの操作によって、従来のようなクラッチ操作がなくても、図2(c)に示すように2速用ギャ7にスムースに噛合させることが可能となり、つまり、変速機を2速にギャチェンジして車両を2速にて走行させることができる。
【0038】
このように、車両などの変速機のギャチェンジの際に、クラッチ操作をすることなく、1速から2速へスムースにギャチェンジを行うことができ、これにより車両の変速操作の簡素化を図ることができる。
【0039】
なお、前記実施の形態では1速から2速へのギャチェンジについて説明したが、2速以上への変速段相互の図示しないギャチェンジも、前記失火制御によって前記実施の形態と同様にして実施可能となることは言うまでもない。
【0040】
ところで、かかるギャチェンジ制御装置にあっては、前記ギャチェンジ操作によるギャチェンジスイッチ12のチャタリング動作を伴うことがある。つまり、前記ギャチェンジスイッチ12は接点の摩耗などによって、エンジンの振動を受けるなどしてこのギャチェンジスイッチ12がオン,オフを繰り返すチャタリング現象を発生することがある。
【0041】
従って、かかるチャタリング現象によれば、前記ギャチェンジ操作によって点火回路37を失火動作させようとしても、再び前記点火が継続されてしまい、前記回転伝達ギャ5の2速用ギャ7への噛合をスムースに行えなくなるという場合が考えられる。
【0042】
しかし、この発明では、変速のため前記ギャチェンジスイッチ12が一旦オンとされると、前記のようにワンショットマルチバイブレータ30の出力、すなわちナンドゲート31からの時間幅の大きい矩形波出力が、抵抗26を介して電界効果トランジスタ22のゲートに印加される。
【0043】
このため、この電界効果トランジスタ22がオンとなり、電源から前記抵抗21および逆流防止用のダイオード23を介してコンデンサ24に直ちに充電が行われる。
【0044】
これと同時に、前記ダイオード23および抵抗28を介して電界効果トランジスタ27のゲートにゲート電圧が印加されてることとなり、この電界効果トランジスタ27が直ちにオンとなる。このため、ギャチェンジスイッチ12のオン,オフのいかんに拘らず、このギャチェンジスイッチ12側の抵抗12aの一端が接地され、結果として、そのギャチェンジスイッチ12のスイッチ出力をキャンセル状態にして、ナンドゲート15の入力電位を強制的にローレベルにする。
【0045】
この結果、前記ワンショットマルチバイブレータ30のナンドゲート31の出力は、前記ギャチェンジスイッチ12がオン操作されたときと同様に時間幅の大きい矩形波信号を出力する。
【0046】
すなわち、前記ギャチェンジスイッチ12のオン操作に続いて、スイッチ接点のチャタリングによって、これが再びオフとなるようなことがあっても、このオフ時にあっては、前記ギャチェンジスイッチ12のオン時に前記コンデンサ24に充電された電荷が、一定の時定数で放電抵抗25に放電されて所定レベルの電位を保っているため、前記電界効果トランジスタ27は引き続きオン状態となって、ナンドゲート15の入力電位を低下させ、引き続き前記失火状態を維持することとなる。
【0047】
そして、前記コンデンサ24の放電により放電抵抗25の両端に得られる電位が所定レベル以下に低下したとき、電界効果トランジスタ27がオフとなることで、前記失火状態を停止し、前記時定数の時間内に回転伝達ギャ5の2速用ギャ7に対する噛合(ギャチェンジ)を完了して、再びエンジンの点火による加速を実現可能にする。
【0048】
すなわち、この発明ではギャチェンジスイッチ12の操作時に生じるチャタリングによって失火制御が不安定になるのを防止して、回転伝達ギャ5を2速用などの各ギャにスムースに噛合させることが可能にしている。
【0049】
【発明の効果】
以上のように、請求項1の発明によれば、車両等における変速機のギャチェンジ操作に応動して開閉されるギャチェンジスイッチと、該ギャチェンジスイッチのスイッチ出力にもとづき、前記ギャチェンジ中の設定時間はエンジンの点火回路を失火状態に制御する点火制御手段と、前記ギャチェンジスイッチの動作後一定時間は、ギャチェンジ出力キャンセル回路に、前記ギャチェンジスイッチのスイッチ出力をキャンセルさせ、前記失火状態を強制的に保持させるように構成したので、クラッチ操作なしでギャチェンジを簡単に実現でき、これにより運転者は常に安全運転,計画運転に専念できるほか、ギャチェンジ時に生じるギャチェンジスイッチのチャタリングに関係なく、点火回路の失火制御を保持して、スムースなギャチェンジを実現できるものが得られる効果がある。
【0050】
また、請求項2の発明によれば、前記一定時間を、前記ギャチェンジスイッチの動作時に急速充電されるコンデンサと、該コンデンサに並列接続された放電抵抗とによって定まる放電時定数により設定するように構成したので、前記チャタリングの発生にも拘らず必要とする失火時間を確保して、この間に回転伝達ギャの変速側のギャへの噛合をスムースに実施および完了することができるという効果が得られる。
【0051】
さらに、請求項3の発明によれば、前記ギャチェンジスイッチに、前記一定時間中オンとなって該ギャチェンジスイッチの出力をシャントする半導体スイッチを並列接続するように構成したので、前記ギャチェンジスイッチのシャント制御を高速,かつ高感度に行わせることができ、かつ制御動作の安定化を期待できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の一形態によるギャチェンジ制御装置を示す回路図である。
【図2】この発明によるギャチェンジの手順を説明するためのギャチェンジ機構を示す概念図である。
【図3】図1の回路各部における信号波形を示すタイミングチャートである。
【図4】従来のギャチェンジの手順を説明するためのギャチェンジ機構を示す概念図である。
【符号の説明】
1 エンジン
11 ギャチェンジ検出手段
12 ギャチェンジスイッチ
20 ギャチェンジ出力キャンセル回路
24 コンデンサ
25 放電抵抗
P 点火制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gear change control device used for gear change control of a transmission in a transmission that changes the number of revolutions of an engine in a vehicle or the like and transmits it to wheels.
[0002]
[Prior art]
In general, in vehicles such as automobiles, it is necessary to run at a different speed, to go up and down hills, to stop, advance or reverse, but when doing this only with the engine, It becomes necessary to make a huge engine, its weight and cost are significantly increased, and energy utilization efficiency is also lowered.
[0003]
For this reason, the rotation of the engine is transmitted to the wheels via the transmission, and the driving force and speed of the wheels corresponding to the driving operation are obtained via the torque conversion means centering on the gear change.
[0004]
This transmission is composed of, for example, a small gear and a large gear or gears having the same number of teeth arranged between two upper and lower shafts so that they can be meshed via a dog clutch. The clutch is operated so as to temporarily remove the clutch when switching the meshing.
[0005]
FIG. 4 is a block diagram conceptually showing such a conventional gear change mechanism. Referring to FIG. 1,
[0006]
A
[0007]
Although not shown, these first-
[0008]
In the gear change mechanism having such a configuration, the rotation of the
[0009]
Considering the case where the vehicle is traveling at the first speed, the
[0010]
Here, when the vehicle is to be shifted to the second speed and driven, the driver depresses the clutch pedal to open the
[0011]
For this reason, the
[0012]
After such engagement of the
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional change gear mechanism, the driver must perform a clutch operation before and after this operation for every change operation, and the two operations are sequentially performed at a constant timing. In addition to being troublesome, there was a problem that during this operation, it was not possible to concentrate on the steering wheel operation and sometimes it was impossible to respond to an emergency situation.
[0014]
In particular, it is desired to concentrate on driving in a racing vehicle, and there is a problem that such a clutch operation is extremely troublesome for the racer.
[0015]
The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and it is possible to easily realize a gear change without a clutch operation, whereby the driver can always concentrate on driving. The purpose is to provide.
[0016]
Another object of the present invention is to provide a gear change control device that can prevent the gear change operation from becoming unstable due to the chattering operation of the gear change switch by the gear change operation.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a gear change control device according to the first aspect of the present invention provides a gear change switch that is opened and closed in response to a gear change operation of a transmission in a vehicle or the like, and a switch output of the gear change switch. Based on the ignition control means for controlling the engine ignition circuit to a misfire state during the gaster change, and for a certain period of time after the operation of the gai change switch, the gamma change switch canceling circuit outputs the switch output of the gai change switch. Is canceled and the misfire state is forcibly held.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a gear change control device according to a discharge time constant determined by a capacitor that is rapidly charged during operation of the gear change switch and a discharge resistor connected in parallel to the capacitor. It is something that is set.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a gear change control device in which a semiconductor switch that is turned on for a predetermined time and shunts the output of the change switch is connected in parallel to the change switch. .
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram specifically showing a gaster change control device according to the present invention, in which D is a rectifying diode connected to an AC power source, and C is a smoothing capacitor. Reference numeral 11 denotes a change gear detection means, which comprises a
[0020]
[0021]
[0022]
A
[0023]
Further, in the gaster change output cancel
[0024]
Further,
[0025]
35 is an ignition control circuit that receives a rectangular wave pulse from the one-
[0026]
[0027]
The
[0028]
Next, the operation will be described in relation to the operation of the gaster change mechanism of FIG. Now, the state in which the rotation of the
[0029]
In this state, the vehicle is traveling at the first speed, and the
[0030]
Therefore, when the vehicle is to be shifted to the second speed and traveled, the gear change operation is directly performed so that the transmission is put into the second speed as it is. That is, only the gear change is performed without operating the clutch 3 at all.
[0031]
For this reason, the
[0032]
On the other hand, the
[0033]
This output potential is input to a differentiation circuit composed of a
[0034]
Further, the shaped wave pulse signal is input to the one-
[0035]
The output signal of the one-
[0036]
That is, by changing the transmission of the vehicle to the second speed, the
[0037]
For this reason, the
[0038]
Thus, when changing gears of a transmission such as a vehicle, it is possible to smoothly change gears from the first speed to the second speed without operating the clutch, thereby simplifying the speed change operation of the vehicle. be able to.
[0039]
In the above-described embodiment, the gear change from the first speed to the second speed has been described. However, the gear change (not shown) between the two or more speed stages can be performed in the same manner as the above-described embodiment by the misfire control. It goes without saying that.
[0040]
By the way, such a gaster change control device may be accompanied by chattering operation of the
[0041]
Therefore, according to the chattering phenomenon, even if the
[0042]
However, in the present invention, once the
[0043]
As a result, the
[0044]
At the same time, a gate voltage is applied to the gate of the
[0045]
As a result, the output of the
[0046]
In other words, even if the switch switch chattering causes the switch to be turned off again after the switch operation of the
[0047]
When the potential obtained at both ends of the
[0048]
That is, in the present invention, the misfire control is prevented from becoming unstable due to chattering generated when the
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the gear change switch that opens and closes in response to the gear change operation of the transmission in a vehicle and the like, and the switch output of the gear change switch A set time is an ignition control means for controlling the ignition circuit of the engine to a misfire state, and a fixed time after the operation of the gaichang switch is to cause the gaichange output cancel circuit to cancel the switch output of the gaichang switch, and the misfire state. Because it is configured to forcibly hold the gear, it is possible to easily realize the gear change without the clutch operation, so that the driver can always concentrate on safe driving and planned driving, as well as chattering of the gear change switch that occurs at the time of the gear change. Regardless of the misfire control of the ignition circuit, smooth changeover There is an effect that it can now be obtained.
[0050]
According to a second aspect of the present invention, the fixed time is set by a discharge time constant determined by a capacitor that is rapidly charged during operation of the change gear switch and a discharge resistor connected in parallel to the capacitor. As a result, the necessary misfire time is ensured regardless of the occurrence of chattering, and the meshing of the rotation transmission gear with the gear on the speed change side can be performed and completed smoothly during this time. .
[0051]
Further, according to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a gear change control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a gear change mechanism for explaining a gear change procedure according to the present invention.
FIG. 3 is a timing chart showing signal waveforms at various parts of the circuit of FIG. 1;
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a gear change mechanism for explaining a conventional gear change procedure.
[Explanation of symbols]
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1996
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