JP4399946B2 - オートクラッチ車用シフト操作制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと手動変速機（Ｍ／Ｔ：マニュアルトランスミッション）の間に設置したクラッチを、シフトレバー操作に連動して自動的に接，断するためのオートクラッチ車用シフト操作制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来のオートクラッチ車用シフト操作制御装置を示す図である。図４において、１はシフトノブ装置、２はシフトレバー、３は支点軸、４はコントローラ、５はクラッチ断接用アクチュエータ、６，７はリンク体、８は回動伝達軸、９はリンク機構、１０はクラッチストロークセンサ、１１，１２はリンク体、１３は回動伝達軸、１４はリンク機構、１５はシフトストロークセンサ、１６はクラッチ、１７はトランスミッション（Ｍ／Ｔ：手動変速機）である。
シフトレバー２の頭部にはシフトノブ装置１が搭載されており、運転者がシフトレバー操作をする場合には、シフトノブ装置１を手でつかんで行なうことになる。シフトノブ装置１は、シフトレバー２に対してシフト方向に傾動自在にされている。いずれかのギヤ段にシフトする際、シフトレバー２を前方へ押すか、後方へ引くかするわけであるが、その時シフトノブ装置１は、シフトレバー２に対して前方へ傾けられたり、後方へ傾けられたりする。
【０００３】
シフトノブ装置１には、シフトノブ装置１のシフトレバー２に対する傾動に応じて動作するスイッチ（ノブスイッチ）が内蔵されている。
図５は、シフトノブ装置のスイッチを示す図である。１−１，１−２，１−３は、スイッチを構成する電極である。電極１−２，１−３はシフトレバー２側（シフトレバー２と一体にされているものであって、シフトノブ装置１内に延設されているもの）に配設されており、電極１−１はシフトノブ装置１側に配設されている。
シフトノブ装置１が、図５に示すように、中立位置にある場合、即ち前方，後方のいずれにも傾けられていない場合、どの電極も他の電極とオンしていない。しかし、シフトノブ装置１がシフトレバー２に対して前方へ傾けられた場合、電極１−１は電極１−２にオンし、後方へ傾けられた場合、電極１−３にオンする。これらのスイッチ信号は、コントローラ４へ送られる。
【０００４】
図４に戻るが、運転者がシフトノブ装置１をつかんでシフト操作をする場合、まずシフトノブ装置１が傾き、次にシフトレバー２が傾いてゆくから、コントローラ４は、シフトノブ装置１からのスイッチ信号により、運転者の変速意志をキャッチすることになる。
シフトレバー２の途中には支点軸３が設けられ、下端にはリンク体１１の一端が接続されている。シフトレバー２が前方あるいは後方へ操作されると、支点軸３を中心として回動され、リンク体１１は矢印Ａ方向に動かされる。リンク体１１の他端にはリンク体１２の一端が接続され、リンク体１２の他端は回動伝達軸１３に接続されている。リンク体１２が矢印Ａ方向に動かされると、回動伝達軸１３が回動され、その回動によりトランスミッション１７内でギヤシフトがなされる。
リンク機構１４は、リンク体１２の動きをシフトストロークセンサ１５に伝えるためのものであり、これによりシフトストロークが検出される。
【０００５】
クラッチ断接用アクチュエータ５は、コントローラ４からの制御信号により、リンク体６を突出させたり引っ込めたりする。リンク体６の動きはリンク体７に伝えられ、回動伝達軸８を回動させる。その回動により、クラッチ１６が断または接される。
リンク機構１０は、リンク体７の動きをクラッチストロークセンサ１０に伝えるためのものであり、これによりクラッチストロークが検出される。
【０００６】
以上のような構成とされているので、運転者がシフト操作をしようとシフトノブ装置１を傾けた段階で、まずコントローラ４は運転者の変速意志をキャッチし、そのあと、シフトストロークの度合い等も併せ考慮に入れながら、クラッチ１６の断，接を自動的に制御する。即ち、ギヤシフトに先立ちクラッチを断し、ギヤシフトが完了すればクラッチを接にする。
【０００７】
なお、前記したようなオートクラッチ車用シフト操作制御装置に関する従来の文献としては、例えば実開昭５９−３２７６１号公報，実開平６−１９１９号公報等がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
（問題点）
前記した従来のオートクラッチ車用シフト操作制御装置には、シフトノブ装置１の内部のスイッチをＯＮするよう、シフトノブ装置１をシフトレバー２に対して傾けるのに要する力（以下「レバースイッチＯＮ荷重」と言う）を、どのような値に設定するかに多大な熟練を要するという問題点があった。
【０００９】
（問題点の説明）
（１）レバースイッチＯＮ荷重が小の場合
レバースイッチＯＮ荷重が小であると、シフトレバー２が傾けられ始める前にシフトノブ装置１のスイッチはＯＮする。従って、シフトレバー２が動かされて今入っているギアが抜かれる前に、シフト操作するということがコントローラ４に知らされる。この場合には、ギア抜け前に予定通りクラッチが断される。
しかし、レバースイッチＯＮ荷重が軽過ぎると（小に過ぎると）、車両の振動でシフトノブ装置１が揺れたり、運転者が何気なしにシフトノブ装置１の上に手を置いたり（いわゆる「手乗せ」）した程度で、シフトノブ装置１のスイッチがＯＮしてしまうという誤動作を起こすことがある。
【００１０】
（２）レバースイッチＯＮ荷重が大の場合
レバースイッチＯＮ荷重が大であると、手乗せや車両の振動でシフトノブ装置１が誤動作してしまうということはない。
しかし、シフトレバー２を傾けるのに要する荷重より大きいと、シフトレバー２が既に傾けられ始めているのに、まだシフトノブ装置１のスイッチはＯＮしていないということが起こり得る。即ち、ギア抜けが開始されているのに、クラッチを断する制御はまだ行なわれていないということが起こり得る。これは極めて好ましくない。
なお、シフトノブ装置１は、運転者がシフトする力を増し、レバースイッチＯＮ荷重以上にしたところで、ようやくＯＮすることになる。
（３）レバースイッチＯＮ荷重の設定
以上のような事情から、レバースイッチＯＮ荷重の値は、小に過ぎても大に過ぎても好ましくないので、丁度よい値に設定する必要があるが、その設定には多大の熟練を要していた。
本発明は、このような問題点を解決することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明では、シフトノブ装置，シフトストロークセンサ，クラッチストロークセンサ，およびそれらからの信号を基にクラッチ断接用アクチュエータを制御するコントローラを具備し、手動変速機のシフトレバー操作に連動して、クラッチの断接を自動的に制御するオートクラッチ車用シフト操作制御装置において、ギアシフト操作系を構成する装置の動きによって回動されるよう配設され、ニュートラル領域としての突出した突出カム面と、ギアＩＮ領域としての凹部をなす凹部カム面と、それらの領域の移行領域であるゲートＩＮ領域としての移行領域カム面を有するカムと、該カムの面に当接離間自在にロッドを出没させるロッド出没制御装置とを具え、該ロッド出没制御装置は、ギアインさせようとしてニュートラル位置から前記カムを回動する移行時には前記移行領域カム面に当接させるべく前記ロッドを突出させるよう制御することとした。
【００１２】
（解決する動作の概要）
ギアインされている状態では、ロッドが突出されカムの凹部に嵌められているので、そのギア位置は安定的に維持される。次のギアにシフトしようとする場合、クラッチが断されるまでロッドが突出されたままにされるので、カムは回動し得ず、従って、シフトレバーも傾けることが出来ない。これにより、クラッチ断前に、今のギアが抜けてしまうという誤動作は生じなくなる。また、それゆえ、シフトノブ装置をオンさせる力（レバースイッチＯＮ荷重）を、シフトレバー操作による誤ったギア抜けを心配することなく、設定することが出来る。
ニュートラルから次のギア位置にシフトする際、ロッドを突出させると、その突出力がカムの回動を促進する。このことは、シフト操作力を低減し、シフト操作を軽快にする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係わるオートクラッチ車用シフト操作制御装置を示す図である。符号は図４のものに対応し、１８はカム、１９は電磁ピストンである。図４の従来の構成と相違する点は、ギヤシフトの操作力が伝えられる回動伝達軸１３に、カム１８を配設し、それに隣接して電磁ピストン１９を設けた点である。
カム１８は、トランスミッション１７内にギアシフトの操作力を伝える回動伝達軸１３が回動する際、その回動により回動されるよう配設されたカムである。従って、カム１８は、回動伝達軸１３に固着されてもよいし、回動伝達軸１３に回動力を伝えるリンク体１２に固着されてもよい。いずれにしても、カム１８の回動の中心となる部分が、回動伝達軸１３の中心に一致するよう固着する。
【００１４】
図２は、カム１８と電磁ピストン１９の部分の拡大図である。符号は図１のものに対応し、２０はロッド、２１は励磁コイル、２２はスプリング、２３は支持体、２４は取付ネジ、２５，２６は凹部、２７はニュートラル領域、２８，３０はゲートＩＮ領域、２９，３１はギアＩＮ領域である。
支持体２３は電磁ピストン１９を固定支持するためのものであり、取付ネジ２４によりトランスミッション１７のハウジング等に取り付けられる。
電磁ピストン１９は、カム１８に向かって突出するロッド２０と、ロッド２０を弾発するスプリング２２と、励磁コイル２１とを具えた構成とされている。励磁コイル２１は、付勢された場合、ロッド２０を内部に引き込む。
【００１５】
一方、カム１８は、回動半径が最も大とされて突出されているニュートラル領域２７と、最も小とされているギアＩＮ領域２９，３１（凹部２５，２６の領域）と、ニュートラル領域からギアＩＮ領域へ移行する途中のゲートＩＮ領域２８，３０とを有している。そして、それらは、ニュートラル領域２７を中心として対称的に設けられる形状とされている。
そして、カム１８と電磁ピストン１９との配設関係は、電磁ピストン１９のロッド２０の先端が、カム１８の前記領域のカム面に当接し得る位置に配設されている。
【００１６】
シフトレバー２が操作され、リンク体１２が回動されると、カム１８も回動伝達軸１３を中心として回動する。カム１８の回動状況に対応して、ロッド２０の先端はニュートラル領域２７のカム面に当接したり、ゲートＩＮ領域２８，３０のカム面に当接したり、ギアＩＮ領域２９，３１のカム面に当接したりする。
シフトレバー２がニュートラルである場合、カム１８およびロッド２０の位置関係は、図２に示す通りである。シフトレバー２が前方へ押されると、図２のカム１８は反時計回りに回動され、ロッド２０の先端の前には、まずゲートＩＮ領域３０が到来し、ついでギアＩＮ領域３１が到来する。逆に、シフトレバー２が後方へ引かれると、カム１８は時計回りに回動され、ロッド２０の先端の前には、まずゲートＩＮ領域２８が到来し、ついでギアＩＮ領域２９が到来する。
【００１７】
ギアＩＮ領域２９（３１）の形状は凹部２５（２６）とされているので、そこへロッド２０の先端が嵌まり込み、スプリング２２により突出するよう弾発されていると、機械的に取り得る位置状態としては安定な状態となる。
ロッド２０を突出させた状態でこの位置より抜け出させるには、カム１８を回動させ、ゲートＩＮ領域２８（３０）やニュートラル領域２７のカム面でロッド２０を押し戻しつつ、カム面を移動させる必要がある。それには、スプリング２２に抗して押し戻す力をカム面よりロッド２０に与えるに充分な回動力を、カム１８に加える必要がある。それは、極めて大きな力である。
つまり、本発明によると、ギア抜けに必要な力を大にすることが出来る（その力は、スプリング２２の強さによって設定される。）。そのため、シフト操作する際、シフトノブ装置１がＯＮする前に、ギア抜けしてしまうことを防止することが出来る。
【００１８】
他方、ニュートラルからいずれかのギアに入れる際、ロッド２０がスプリング２２によって弾発されていると、次のような理由により、ギアインする力を従来より低減することが出来る。
即ち、ギアイン操作によりカム１８が少し回動されると、ロッド２０の先端に当たっているカム面は、ニュートラル領域２７からゲートＩＮ領域２８（３０）の面に移行する。その面は凹部２５（２６）であるギアＩＮ領域２９（３１）に向かって傾斜した面とされているので、弾発されているロッド２０は、その傾斜面を滑って突出しようとする。突出時にロッド２０が傾斜面を押す力の分力は、カム１８に対し回動力となって作用し、その回動を促進する。カム１８に与えられた回動力は回動伝達軸１３に伝えられるので、リンク体１２から回動伝達軸１３に与えるべき回動力は、その分だけ少なくても所要の回動をなすことが可能となる。即ち、運転者がギアインするために出さなければならない力は、その分だけ低減され、ギアインは軽快となる。
【００１９】
一方、ロッド２０がギアＩＮ領域２９（３１）にある時、励磁コイル２１に通電してロッド２０を引っ込めた場合、カム１８はロッド２０の影響を受けることなく回動することが出来るから、この場合は、ロッド２０を突出させたままの前記場合に比べて、ギア抜けに要する力を小とすることが出来る。
【００２０】
図３は、カム１８と電磁ピストン１９による制御動作を説明するフローチャートである。
ステップ１…ギアのシフト位置が、ギアＩＮ領域であるか否か調べる。これは、シフトストロークセンサ１５からの検出信号により調べることが出来る。
ステップ２…ギアＩＮ領域である場合、クラッチが断の状態か否か調べる。これは、クラッチストロークセンサ１０からの検出信号により調べることが出来る。
ステップ３…電磁ピストン１９をオンする。即ち、ロッド２０を引っ込める。ステップ１からステップ２を経てステップ３に来た場合は、ギアがギアＩＮ領域にあり、クラッチが断にされているという場合であるが、これはこれから異なったギアにシフトしようとする場合であるから、シフト操作はし易い方がいい。そこで、ロッド２０を引っ込めて、シフト操作を軽い力で出来るようにする。
【００２１】
ステップ４…電磁ピストン１９をオフする。即ち、ロッド２０をスプリング２２の弾発力により突出させる。ステップ１からステップ２を経てステップ４に来た場合は、ギアがギアＩＮ領域にあり、クラッチが接にされているという場合であるが、これはそのギアに維持してよいという場合であるから、ギア抜けし難いようにした方がいい。そこで、電磁ピストン１９をオフし、ロッド２０を突出した状態にする。
ステップ５…ステップ１でシフト位置がギアＩＮ領域でなかった場合、ゲートＩＮ領域であるか否か調べる。これは、シフトストロークセンサ１５からの検出信号により調べることが出来る。
【００２２】
ステップ６…シフト位置がゲートＩＮ領域であった場合、ニュートラル領域２７から移動して来たのか、それともギアＩＮ領域２９（３１）から移動して来たのかを調べる。これは、シフトストロークの変化を見ることによって、調べることが出来る。
ニュートラル領域２７から移動して来た場合は、これからギアＩＮ領域２９（３１）に向かう途中であるから、それをし易くするため、ステップ４に進み、電磁ピストン１９をオフにする（ロッド２０がカム１８のカム面に押しつけられ、カム１８の回動を促進する）。
ギアＩＮ領域２９（３１）から移動してきた場合は、ニュートラルにされる途中であるから、それをし易くするため、ステップ３に進み、電磁ピストン１９をオンにする（ロッド２０がカム１８から離され、カム１８はロッド２０の妨害力を受けることなく回動出来る。）。
【００２３】
ステップ７…ステップ５でシフト位置がゲートＩＮ領域でなかった場合、ニュートラル領域２７であるか否か調べる。ニュートラル領域２７の場合、ステップ４に進み、電磁ピストン１９をオフにする。図２に示すように、ニュートラル領域２７には凹部は設けられていないので、ロッド２０の先端がカム面に当接されていても、ロッド２０を一定の位置に位置決めすることはない。
【００２４】
前記した例では、ロッド２０を出没させるピストンとして電磁ピストンを用いたが、電磁ピストンの代わりに空圧ピストンを用いたり、油圧ピストンを用いたりしてもよい。要するに、制御信号によりロッドを出没し得る装置（ロッド出没制御装置）であればよい。なお、油圧ピストンを用いる場合は、カム面からの力で押し戻される必要があるから、ロッドは或る程度の力で押し戻されるようにしておく。
【００２５】
また、カム１８の配設位置であるが、前記した例ではトランスミッション１７にギアシフト操作のための回動力を伝える回動伝達軸１３に関係付けて配設したが、ギアシフト操作系を構成するいずれかの装置（例えば、シフトレバー２あるいはリンク体１１，１２）に関係付けて配設してもよい。その場合、それらの動きによりカム１８が回動されるように配設する。当然のことながら、電磁ピストン１９は、カム１８に隣接した位置に配設する。
更に、ロッド２０の先端は、ローラを取り付けたものにすることが出来る。ローラを取り付けると、カム１８とロッド２０との摩擦を低減することが出来、シフト操作のフィーリングが良好となる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のオートクラッチ車用シフト操作制御装置によれば、次のような効果を奏する。
▲１▼クラッチを断する前に、ギア抜けが生じることがなくなる。
従来、レバースイッチＯＮ荷重が大にされている場合、シフトノブ装置１がまだオンしないうちにシフトレバー２が傾き始めることにより、クラッチを断する前にギア抜けが生じることがあった。
しかし、本発明では、図３のステップ２からステップ４に進む場合の動作からも分かるように、クラッチが断されるまではロッド２０が突出されていて、カム１８の回動を阻止しているから、レバースイッチＯＮ荷重がある程度大にされていても、クラッチを断する前にシフトレバー２が傾き始めることはなく、ギア抜けが生じることはなくなる。
【００２７】
▲２▼手乗せや車両の振動等の軽い力が加えられただけでは、シフトノブ装置が誤動作することがなくなる。
本発明では、（シフトノブ装置１がオンして）クラッチが断されるまでは、ギア抜けする恐れがない（シフトレバー２を傾けれない）ので、レバースイッチＯＮ荷重を大に設定することが出来る。即ち、シフトノブ装置１に少々の力が加えられた程度では、シフトノブ装置１はオンしないように出来る。従って、手乗せや車両の振動等により、シフトノブ装置１が誤動作することはない。
【００２８】
▲３▼ギアインするに必要な力を低減出来る。
本発明では、図３のステップ６からステップ４に進む場合の動作からも分かるように、ニュートラルから次のギアにギアインする際、ロッド２０が突出され、カム１８の回動を促進するので、ギアインに要する力を低減することが出来る。
▲４▼ギアインされた状態では、ギア位置が安定的に維持される。
ギアインされると、ロッド２０がスプリング２２の弾発力により突出され、カム１８の凹部２５（２６）に嵌まった状態にされるので、ギア位置が安定的に維持される。そのギア位置から抜け出させるためには、カム面よりロッド２０に力を加え、ロッド２０を押し戻しつつカム１８を回動させなければならないが、そのためには極めて大きな力でカム１８を回動しなければならない。それは、運転者が通常加える力では困難である。従って、誤ってギア抜けすることは殆どなくなる。
【００２９】
▲５▼レバースイッチＯＮ荷重の設定に熟練を要することがなくなった。
本発明では、図３のステップ２からステップ３に進む場合の動作からも分かるように、シフトノブ装置１からの信号によりクラッチが断された後でないと、シフトレバー２を傾けることは極めて困難である。そのため、レバースイッチＯＮ荷重は、手乗せ等による誤動作を防止できる範囲で適宜設定することが出来、その設定にはあまり熟練を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わるオートクラッチ車用シフト操作制御装置を示す図
【図２】 カムと電磁ピストン部分の拡大図
【図３】 カムと電磁ピストンによる制御動作を説明するフローチャート
【図４】 従来のオートクラッチ車用シフト操作制御装置
【図５】 シフトノブ装置のスイッチを示す図
【符号の説明】
１…シフトノブ装置、１−１，１−２，１−３…電極、２…シフトレバー、３…支点軸、４…コントローラ、５…クラッチ断接用アクチュエータ、６，７…リンク体、８…回動伝達軸、９…リンク機構、１０…クラッチストロークセンサ、１１，１２…リンク体、１３…回動伝達軸、１４…リンク機構、１５…シフトストロークセンサ、１６…クラッチ、１７…トランスミッション、１８…カム、１９…電磁ピストン、２０…ロッド、２１…励磁コイル、２２…スプリング、２３…支持体、２４…取付ネジ、２５，２６…凹部、２７…ニュートラル領域、２８，３０…ゲートＩＮ領域、２９，３１…ギアＩＮ領域

Claims (1)

1. シフトノブ装置，シフトストロークセンサ，クラッチストロークセンサ，およびそれらからの信号を基にクラッチ断接用アクチュエータを制御するコントローラを具備し、手動変速機のシフトレバー操作に連動して、クラッチの断接を自動的に制御するオートクラッチ車用シフト操作制御装置において、
   ギアシフト操作系を構成する装置の動きによって回動されるよう配設され、ニュートラル領域としての突出した突出カム面と、ギアＩＮ領域としての凹部をなす凹部カム面と、それらの領域の移行領域であるゲートＩＮ領域としての移行領域カム面を有するカムと、
   該カムの面に当接離間自在にロッドを出没させるロッド出没制御装置と
   を具え、
   該ロッド出没制御装置は、ギアインさせようとしてニュートラル位置から前記カムを回動する移行時には前記移行領域カム面に当接させるべく前記ロッドを突出させるよう制御することを特徴とするオートクラッチ車用シフト操作制御装置。

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