JP4622041B2 - 変速機のシフトアシスト装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載された変速機の変速操作におけるシフト操作力を軽減するためのシフトアシスト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変速操作におけるシフト操作力が大きい大型のトラックやバスにおいては、シフト操作力を軽減するためのシフトアシスト装置を備えている。このような大型車両に装備するシフトアシスト装置は、その作動源として一般に圧縮空気が用いられている。作動源として圧縮空気を用いるシフトアシスト装置は、変速レバーに連結された変速操作機構を変速レバーのシフト動作と同方向に作動せしめる空気圧シリンダからなるシフトアクチュエータを具備している。しかるに、大型車両は一般にブレーキの作動源として圧縮空気を使用しているのでシフトアシスト装置にこの圧縮空気を利用することができるが、小型および中型車両のように圧縮空気源としてのコンプレッサーを具備していない車両においては空気圧シリンダからなるシフトアクチュエータを用いたシフトアシスト装置を装備することはできない。しかしながら、近年小型および中型車両にもシフトアシスト装置を装備する要望が高まり、電動モータを用いたシフトアシスト装置が提案されており、例えば特開平５ー８７２３７号公報および特許第２９８７１２１号公報等に開示されている。電動モータを用いたシフトアシスト装置において、円滑なシフト操作を行うためには、運転者による変速レバーの操作状況に応じて電動モータの駆動力を制御することが望ましい。上記特開平５ー８７２３７号公報および特許第２９８７１２１号公報に開示されたフトアシスト装置は、変速レバーのシフト方向への操作力を検出し、この操作力に応じて電動モータの駆動力を制御している。
【０００３】
同期装置を備えた変速機のシフト操作においては、ギヤインには同期作用時に最も操作力を必要とし、次にドッグ歯のチャンファとクラッチスリーブのスプラインのチャンファとの係合時に操作力を必要とする。また、ギヤ抜き時にはギヤ抜き操作開始時からドッグ歯とクラッチスリーブのスプラインとの噛合が解除されるまでの間が操作力を必要とする。しかるに、操作力に応じて電動モータの駆動力を制御するシフトアシスト装置においては、操作力が所定値に達してから電動モータを駆動するので、操作力が大きくなってからアシスト力が発生するまでにタイムラグが存在する。従って、運転者はシフト操作において電動モータが駆動してアシスト力が発生する直前で大きな力を感じることになる。このような問題を解決するために本出願人は、シフト機構のシフトストローク位置を検出するシフトストロークセンサーを備え、該シフトストロークセンサーの検出信号に基づきシフトストローク位置に対応した駆動力が得られるようにシフトアシスト用の電動モータを制御するようにした変速機のシフトアシスト装置を特願２０００−４６１７３号として提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、シフトストローク位置に対応した駆動力が得られるようにシフトアシスト用の電動モータを制御するシフトアシスト装置においては、シフトストロークが同期範囲に位置するときには電動モータによるアシスト力が最も大きくなるように設定されている。このため、同期終了直後にクラッチスリーブが速い速度で移動せしめられ、この結果、クラッチスリーブがストロークエンドに速い速度で突き当たる、所謂飛び込み現象が発生することが判った。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、シフト操作時におけるクラッチスリーブの飛び込み現象の発生を防止することができる変速機のシフトアシスト装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記主たる技術的課題を解決するために、
「変速レバーに連結され変速機の同期装置を作動させる変速操作機構を該変速レバーのシフト動作方向に作動させる電動モータと、該変速操作機構のシフトストローク位置を検出するシフトストロークセンサーと、該シフトストロークセンサーの検出信号に基づきシフトストローク位置に対応した駆動力信号を該電動モータに出力するコントローラを具備する変速機のシフトアシスト装置において、
該コントローラは、該変速レバーがシフトする該変速機の目標変速段を判定する変速段判定手段と、該変速段判定手段によって判定された目標変速段の同期回転速度差を検出する同期回転速度差検出手段とを具備し、同期作用が完了する前で、かつ、該同期回転速度差検出手段によって検出される該同期回転速度差が、ゼロより大きい所定の回転速度より小さくなったときに、シフトストローク位置に対応した駆動力信号より小さい駆動力信号を該電動モータに出力する」
ことを特徴とする変速機のシフトアシスト装置が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、変速操作機構のセレクト位置を検出するセレクト位置検出センサーと、上記変速レバーの第１のシフト方向および第２のシフト方向への作動に対応した信号を出力するシフト方向検出手段とを具備し、上記変速段判定手段はセレクト位置検出センサーによって検出されたセレクト位置とシフト方向検出手段によって検出されたシフト方向とに基づいて、変速レバーがシフトする変速機の目標変速段を判定する。
【０００８】
更に、本発明によれば、変速機の入力軸の回転速度を検出する入力軸回転速度検出センサーと、変速機の出力軸の回転速度を検出する出力軸回転速度検出センサーとを具備し、上記同期回転速度差検出手段は上記変速段判定手段によって判定された目標変速段と入力軸回転速度検出センサーによって検出された入力軸回転速度に基づいて、変速段判定手段によって判定された目標変速段の変速歯車の回転速度を演算し、該変速歯車の回転速度と出力軸回転速度検出センサーによって検出された出力軸回転速度とを比較して上記同期回転速度差を求める。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された変速機のシフトアシスト装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１０】
図１には、本発明に従って構成された変速機のシフトアシスト装置を備えた変速機構の概略構成図が示されている。
図１に示す変速機構は、同期装置を備えた変速機２の変速操作を行う変速レバー３と、該変速レバー３に連結された変速操作機構５と、該変速操作機構５を変速レバー３のシフト動作方向と同方向に作動せしめるためのシフトアシスト装置８を具備している。
【００１１】
変速機２は図２に示すように前進５段、後進１段の歯車機構を具備している。この変速機２は、入力軸２１と、該入力軸２１と同一軸上に配設された出力軸２２と、該出力軸２２と平行に配設されたカウンターシャフト２３とを具備している。入力軸２１には駆動歯車２４１（図示の実施形態においては第５速歯車）が装着され、出力軸２２には、第４速歯車２４２、第３速歯車２４３、第２速歯車２４４、第１速歯車２４５、および後進歯車２４６が回転可能に配設されている。また、出力軸２２には、第５速歯車２４１と第４速歯車２４２との間と、第３速歯車２４３と第２速歯車２４４との間、および第１速歯車２４５と後進歯車２４６との間にそれぞれ同期装置２５ａ、２５ｂおよび２５ｃが配設されている。一方、上記カウンターシャフト２３には、上記第５速歯車２４１、第４速歯車２４２、第３速歯車２４３、第２速歯車２４４、第１速歯車２４５と常時噛み合うカウンター歯車２６１、２６２、２６３、２６４、２６５が設けられているとともに、上記後進歯車２４６と図示しないアイドル歯車を介して噛み合いするカウンター歯車２６６が設けられている。
【００１２】
次に、上記同期装置２５ａ、２５ｂおよび２５ｃについて図３を参照して説明する。なお、図示の同期装置２５ａ、２５ｂおよび２５ｃは実質的に同一の構成であるので、第５速歯車２４１と第４速歯車２４２との間に配設された同期装置２５ａについて説明する。
図示の同期装置２５ａは、周知のキー式同期装置からなっており、出力軸２２に装着されたクラッチハブ２５１と、該クラッチハブ２５１の外周に設けられた外歯スプラインに摺動可能に嵌合されたクラッチスリーブ２５２と、上記クラッチハブ２５１に径方向に設けられた複数個（例えば３個）のキー溝２５１ａ内にそれぞれ配設されたキー２５３と、該キー２５３の両端部内側に配設されキー２５３をクラッチスリーブ２５２に向けて押圧するキースプリング２５４、２５４と、第５速歯車２４１および第４速歯車２４２にそれぞれ設けられたドッグ歯２４１ａおよび２４２ａと、第５速歯車２４１および第４速歯車２４２にそれぞれ設けられたコーン面２４１ｂおよび２４２ｂ上にそれぞれ配設されたシンクロナイザーリング２５５および２５６とからなっている。このように構成された同期装置２５ａは、クラッチスリーブ２５２の外周に設けられた環状溝２５２ａに後述する変速操作機構５を構成するシフト機構のシフトロッドに装着されたシフトフォークが嵌合され、このシフトフォークによってクラッチスリーブ２５２が図において左または右方向に摺動せしめられることにより、該クラッチスリーブ２５２のスプライン２５２ｂと上記シンクロナイザーリング２５５の歯およびドッグ歯２４１ａまたはシンクロナイザーリング２５６およびドッグ歯２４２ａと噛み合うようになっている。なお、図示の同期装置は周知の構成であるため、更に詳細な説明については省略する。
【００１３】
上述した同期装置２５ａ、２５ｂおよび２５ｃは、変速レバー３と、該変速レバー３に連結された変速操作機構５によって作動せしめられる。変速レバー３は、図１において紙面に垂直な方向（セレクト方向）および左右方向（シフト方向）に図示しない軸を中心として傾動可能に構成されている。この変速レバー３は、上記同期装置２５ａ、２５ｂおよび２５ｃを作動するために図４に示す変速パターンに沿って操作される。変速レバー３のノブ３１にはシフトノブスイッチ４が配設されている。シフトノブスイッチ４は、変速レバー３のノブ３１をシフト方向に傾動する際にその作動方向を検出するために第１のスイッチ４１（ＳＷＩ）と第２のスイッチ４２（ＳＷ２）を備えている。このシフトノブスイッチ４は、例えば変速レバー３のノブ３１を図１において左方に傾動すると第１のスイッチ４１（ＳＷＩ）がＯＮし、変速レバー３を図１において右方に傾動すると第２のスイッチ４２（ＳＷ２）がＯＮするように構成されている。また、シフトノブスイッチ４は、変速レバー３のノブ３１から手を放すと第１のスイッチ４１（ＳＷ１）および第２のスイッチ４２（ＳＷ２）ともＯＦＦするように構成されており、このＯＮ・ＯＦＦ信号を後述するコントローラに送る。なお、このようなシフトノブスイッチは、例えば実開昭５６ー９７１３３号公報に開示されているように周知技術であるため、更に詳細な説明については省略する。
【００１４】
次に、上記変速レバー３に連結され上述した同期装置２５ａ、２５ｂおよび２５ｃを作動する変速操作機構５について図１および図５を参照して説明する。
変速操作機構５は、シフト機構６とセレクト機構７とからなっている。シフト機構６は、変速レバー３に一端が連結されたプッシュプルケーブル６１と、該プッシュプルケーブル６１の他端と一端部が連結されたコントロールレバー６２と、該コントロールレバー６２の他端部に連結され変速機２の図示しないケースカバーに回動可能に支持されたコントロールロッド６３と、該コントロールロッド６３に軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されたシフトレバー６４を具備している。このシフトレバー６４は、その先端部がシフトロッド６５１、６５２、６５３にそれぞれ装着されたシフトブロック６６１、６６２、６６３と選択的に係合するようになっている。シフトロッド６５１、６５２、６５３には上記同期装置２５ａ、２５ｂ、２５ｃのクラッチスリーブの外周に設けられた環状溝と係合する図示しないシフトフォークがそれぞれ装着されている。なお、上記各シフトロッド６５１、６５２、６５３間には周知のインターロック機構が配設されており、２本のシフトロッドが同時に作動しないようになっている。なお、上記シフト機構６は周知の構成であるため、更に詳細な説明については省略する。
【００１５】
上記シフトレバー６４は、セレクト機構７によって軸方向に摺動され所定のセレクト位置に位置付けられる。セレクト機構７は、変速レバー３に一端が連結されたプッシュプルケーブル７１と、該プッシュプルケーブル７１の他端と一端部が連結され中間部が支軸７３を中心として回動可能に支持されたセレクトレバー７２とを具備しており、該セレクトレバー７２の他端が上記シフトレバー６４の取付けボス部６４１の外周面に形成された嵌合溝６４２に係合している。従って、変速レバー３をセレクト方向に作動することによりプッシュプルケーブル７１およびセレクトレバー７２を介してシフトレバー６４がコントロールロッド６３上を軸方向に摺動せしめられる。そして、シフトレバー６４の他端が上記シフトブロック６６１、６６２、６６３と選択的に係合せしめられる。なお、上記セレクト機構７は周知の構成であるため、更に詳細な説明については省略する。
【００１６】
図示の実施形態におけるセレクト機構７は、シフトレバー６４のセレクト方向の位置を検出するためのセレクト位置検出センサー７５（ＳＥＳ）を備えている。このセレクト位置検出センサー７５（ＳＥＳ）は、上記セレクトレバー７２とロッド７６およびレバー７７を介して連結され、セレクトレバー７２の作動角によってシフトレバー６４のセレクト方向の位置を検出するポテンショメータからなっており、その検出信号をコントローラ１０に送る。
【００１７】
図示の実施形態においては、上述したシフト機構６を変速レバー３のシフト動作方向と同方向に作動せしめるためのシフトアシスト装置８を具備している。シフトアシスト装置８は、動力源としての正転および逆転駆動可能な電動モータ８１（Ｍ１）を備えている。この電動モータ８１（Ｍ１）には減速機８２が連結されており、減速機８２の出力軸８２１に作動レバー８３の一端部が装着されている。作動レバー８３の他端部と上記コントロールレバー６２が連結ロッド８４によって連結されている。このように構成されたシフトアシスト装置８は、電動モータ８１（Ｍ１）を正転駆動すると作動レバー８３を矢印８３ａで示す方向に作動し、連結ロッド８４を介してコントロールレバー６２を矢印６２ａで示す方向に作動してアシストする。一方、シフトアシスト装置８は、電動モータ８１（Ｍ１）を逆転駆動すると作動レバー８３を矢印８３ｂで示す方向に作動し、連結ロッド８４を介してコントロールレバー６２を矢印６２ｂで示す方向に作動してアシストする。
【００１８】
図示の実施形態におけるシフトアシスト装置８は、シフト機構６のシフトストローク位置を検出するためのシフトストロークセンサー８５（ＳＩＳ）を備えている。このシフトストロークセンサー８５（ＳＩＳ）は、上記コントロールレバー６２とロッド８６およびレバー８７を介して連結され、コントロールレバー６２の作動角によってシフトストローク位置を検出するポテンショメータからなっており、その検出信号をコントローラ１０に送る。
【００１９】
コントローラ１０は、マイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）１０１と、制御プログラムや後述するクラッチ接続速度制御マップおよび変速機２の各変速段に変速比（ギヤ比）等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３と、タイマー（Ｔ）１０４と、入力インターフェース１０５および出力インターフェース１０６とを備えている。このように構成されたコントローラ１０の入力インターフェース１０５には、上記シフトノブスイッチ４を構成する第１のスイッチ４１（ＳＷＩ）と第２のスイッチ４２（ＳＷ２）、セレクト位置検出センサー７５（ＳＥＳ）およびシフトストロークセンサー８５（ＳＩＳ）の検出信号が入力される。また、入力インターフェース１０５には、図示しないエンジンと変速機２との間に配設されるクラッチを作動するクラッチペダル９の操作状態を検出するクラッチペダルスイッチ９１（ＳＷ３）の検出信号が入力される。このクラッチペダルスイッチ９１（ＳＷ３）は、クラッチペダル９が開放即ち踏み込まれていない状態（クラッチ接状態）ではＯＦＦしており、クラッチを断するためにクラッチペダル９が踏み込まれるとＯＮ信号を出力する。なお、シフトノブスイッチ４およびシフトストロークセンサー８５（ＳＩＳ）からの信号に基づいてクラッチを自動的に断・接制御するオートクラッチを搭載した場合には、上記クラッチペダル９の代わりにクラッチの係合量を検出するクラッチストロークセンサーの検出信号が入力インターフェース１０５に入力される。更に、入力インターフェース１０５には、上記変速機２の入力軸２１の回転速度を検出する入力軸回転速度検出センサー２７（ＩＳＳ）および出力軸２２の回転速度を検出する出力軸回転速度検出センサー２８（ＯＳＳ）の検出信号が入力される。一方、出力インターフェース１０６からは上記電動モータ８１（Ｍ１）等に制御信号を出力する。
【００２０】
上述したコントローラ１０は、上記変速レバー３がシフトする変速機２の目標変速段を判定する変速段判定手段としての機能と、判定された目標変速段の同期速度差を検出する同期速度差検出手段としての機能を備えている。変速段判定手段は、上記セレクト位置検出センサー７５（ＳＥＳ）によって検出されてセレクト位置信号と、上記変速レバー３の第１のシフト方向および第２のシフト方向への作動に対応した信号を出力するシフトノブスイッチ４を構成する第１のスイッチ４１（ＳＷＩ）と第２のスイッチ４２（ＳＷ２）からのシフト方向信号とに基づいて、変速レバー３がシフトする変速機２の目標変速段を判定する。また、同期速度差検出手段は、先ず上述した変速段判定手段によって判定された目標変速段と入力軸回転速度検出センサー２７（ＩＳＳ）によって検出された入力軸回転速度に基づいて変速段判定手段によって判定された目標変速段の変速歯車の回転速度（ＮＡ）を演算する。即ち、変速段判定手段によって判定された目標変速段の変速歯車の回転速度（ＮＡ）は、変速段判定手段によって判定された目標変速段の変速比（ギヤ比）をリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２から読み出し、この変速比と入力軸回転速度検出センサー２７（ＩＳＳ）によって検出された入力軸回転速度（Ｎｉｎ）とを乗算することによって求めることができる。変速段判定手段によって判定された目標変速段の変速歯車の回転速度（ＮＡ）が求められたら、この変速歯車の回転速度（ＮＡ）と出力軸回転速度検出センサー２８（ＯＳＳ）によって検出された出力軸回転速度（Ｎｏｕｔ）、即ちクラッチスリーブ２５２の回転速度とを比較して同期回転速度差（ＮＢ）を求める。
【００２１】
次に、シフトストローク位置に対応したアシスト力について図６を参照して説明する。図６には上述したクラッチスリーブ２５２のスプライン２５２ｂと、第５速歯車２４１用のシンクロナイザーリング２５５の歯２５５ａおよびドッグ歯２４１ａと、第４速歯車２４２用のシンクロナイザーリング２５６の歯２５６ａおよびドッグ歯２４２ａとのニュートラル状態での位置関係が示されている。図６に示す実施形態においてはニュートラル状態でのクラッチスリーブ２５２のシフトストローク位置をＰ６としている。このニュートラル状態から第５速歯車２４１側（図６において左側）へクラッチスリーブ２５２を移動し、第５速歯車２４１用のシンクロナイザーリング２５５の歯２５５ａのチャンファ前端に達する位置のシフトストローク位置がＰ５、シンクロナイザーリング２５５の歯２５５ａの後端に達する位置のシフトストローク位置がＰ４、第５速歯車２４１用のドッグ歯２４１ａのチャンファ前端に達する位置のシフトストローク位置がＰ３、ドッグ歯２４１ａのチャンファ後端に達する位置のシフトストローク位置がＰ２、ドッグ歯２４１ａの後端に達する位置のシフトストローク位置がＰ１とされている。一方、ニュートラル状態から第４速歯車２４２側（図６において右側）へクラッチスリーブ２５２を移動し、第４速歯車２４２用のシンクロナイザーリング２５６の歯２５６ａのチャンファ前端に達する位置のシフトストローク位置がＰ７、シンクロナイザーリング２５６の歯２５６ａの後端に達する位置のシフトストローク位置がＰ８、第４速歯車２４２用のドッグ歯２４２ａのチャンファ前端に達する位置のシフトストローク位置がＰ９、ドッグ歯２４２ａのチャンファ後端に達する位置のシフトストローク位置がＰ１０、ドッグ歯２４２ａの後端に達する位置のシフトストローク位置がＰ１１とされている。このシフトストローク位置は、上記シフトストロークセンサー８５（ＳＩＳ）によって検出される。なお、シフトストロークセンサー８５（ＳＩＳ）は、図示の実施形態においてはシフトストローク位置がＰ１のときに最も小さい値の電圧信号を出力し、シフトストローク位置がＰ１１側に行くに従い出力電圧が漸次増大しＰ１１のときに最も大きい値の電圧信号を出力するように構成されている。
【００２２】
図６に示すニュートラル状態からクラッチスリーブ２５２を第４速歯車２４２側および第５速歯車２４１側へシフト操作する際（ギヤイン時）に、変速レバー３には上記Ｐ７およびＰ５のシフトストローク位置即ち同期作用が開始される位置から同期作用が終了するＰ８およびＰ４迄の同期範囲に最も大きな操作力が作用する。従って、ギヤイン時には少なくとも同期範囲に上記電動モータ８１（Ｍ１）を駆動してシフト操作をアシストすればよい。また、ギヤイン操作時に変速レバー３には、上記Ｐ９およびＰ３からＰ１０およびＰ２迄のシフトストローク位置即ちクラッチスリーブ２５２のスプライン２５２ｂのチャンファとドッグ歯２４２ａまたは２４１ａのチャンファとの係合範囲に上記同期範囲よりは小さいが比較的大きな力が作用する。従って、ギヤイン時にはドッグ歯とクラッチスリーブのチャンファとの係合期間にも上記電動モータ８１（Ｍ１）を駆動してシフト操作をアシストすることが望ましい。一方、第４速歯車２４２または第５速歯車２４１にギヤインしている状態、即ちクラッチスリーブ２５２が上記Ｐ１１またはＰ１のシフトストローク位置にある状態からニュートラル状態に戻す際には、クラッチスリーブ２５２のスプライン２５２ｂが上記Ｐ１０またはＰ２のシフトストローク位置即ちドッグ歯のチャンファ後端を通過する迄の期間に比較的大きな力が作用する。従って、このギヤ抜き時にはギヤイン状態からドッグ歯のチャンファ後端を通過する迄のシフトストローク間（ドッグ歯とクラッチスリーブ２５２の噛合範囲）に上記電動モータ８１（Ｍ１）を駆動してシフト操作をアシストすればよい。
【００２３】
なお、ギヤ抜き時のアシスト力は上記ギヤイン時のアシスト力より小さくてよい。このアシスト力の制御は、電動モータ８１（Ｍ１）に印加する電圧または電流を制御することによって実行される。なお、電動モータ８１（Ｍ１）を駆動する回転方向は、クラッチスリーブ２５２を図６において左方に向けて作動するとき（上記シフトノブスイッチ４の第１のスイッチ４１（ＳＷＩ）がＯＮしているとき）は例えば正転で、クラッチスリーブ２５２を図６において右方に向けて作動するとき（上記シフトノブスイッチ４の第２のスイッチ４２（ＳＷ２）がＯＮしているとき）は例えば逆転される。例えば、第５速歯車２４１にギヤインしている状態から第４速にシフトダウンする場合には、図６に示すようにＰ１からＰ２までの間即ちクラッチスリーブ２５２のスプライン２５２ｂがドッグ歯２４１ａのチャンファ後端を通過する迄の期間（ドッグ歯とクラッチスリーブ２５２の噛合期間）電動モータ８１（Ｍ１）はＶ１の電圧で逆転駆動され、その後Ｐ５までの間に徐々に電圧を下げて電動モータ８１（Ｍ１）の駆動を停止する。そして、ニュートラル位置Ｐ６からクラッチスリーブ２５２が同期作用の開始位置であるＰ７に達すると、電動モータ８１（Ｍ１）は上記Ｖ１より高い電圧Ｖ２で逆転駆動され、図６において破線で示す例においてはクラッチスリーブ２５２のスプライン２５２ｂがドッグ歯２４２ａのチャンファ後端に相当する上記Ｐ１０を通過する迄の期間電圧Ｖ２での逆転駆動が維持される。クラッチスリーブ２５２が上記Ｐ１０を通過すると電動モータ８１（Ｍ１）に印加する電圧を徐々に下げ、Ｐ１１のシフトストローク位置で電動モータ８１（Ｍ１）の駆動を停止する。
【００２４】
上述したように、ギヤイン時に同期範囲およびクラッチスリーブ２５２のスプライン２５２ｂのチャンファとドッグ歯２４２ａまたは２４１ａのチャンファとの係合範囲の期間電動モータ８１（Ｍ１）を電圧Ｖ２で駆動すると、同期後のアシスト力が大きく、この結果、同期終了直後にクラッチスリーブ２５２が速い速度で移動せしめられ、クラッチスリーブ２５２がストロークエンドに速い速度で突き当たる、所謂飛び込み現象が発生する。この問題を解消するために図示の実施形態においては、図６において実線で示すように上記同期範囲において同期回転速度差が所定の回転速度差以下になったら、電動モータ８１（Ｍ１）に印加する電圧をＶ３に下げる。この電圧Ｖ３は、上記電圧Ｖ２より小さく上記電圧Ｖ１と同程度でよい。なお、電圧Ｖ３による電動モータ８１（Ｍ１）の駆動は、クラッチスリーブ２５２が上記Ｐ１０に達するまで実行する。
【００２５】
次に、変速操作時における上記コントローラ１０のシフトアシスト制御について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
先ず、コントローラ１０はクラッチペダルスイッチ９１（ＳＷ３）がＯＮされているか否か、即ちクラッチペダル９が踏み込まれてクラッチが断されたか否かをチェックする（ステップＳ１）。なお、オートクラッチを搭載した場合には、クラッチの係合量を検出するクラッチストロークセンサーからの信号に基づいて、クラッチの係合量が半クラッチより断側か否かをチェックする。ステップＳ１においてクラッチペダルスイッチ９１（ＳＷ３）がＯＮされていない場合は、コントローラ１０はクラッチが断されないので変速意思がないものと判断し、ステップＳ２に進んで電動モータ８１（Ｍ１）を停止して終了する。
【００２６】
ステップＳ１においてクラッチペダルスイッチ９１（ＳＷ３）がＯＮされていればコントローラ１０はクラッチが断され変速意思があるものと判断して、ステップＳ３に進み上記シフトノブスイッチ４の第１のスイッチ４１（ＳＷ１）がＯＮされているか否か、即ち第１速、第３速、第５速側へ変速操作を開始したか否かをチェックする。ステップＳ３において第１のスイッチ４１（ＳＷ１）がＯＮされていれば、コントローラ１０はステップＳ４に進んで電動モータ８１（Ｍ１）の回転方向を正転に設定し、更にステップＳ５に進んでシフトストロークセンサー８５（ＳＩＳ）によって検出されたシフトストローク位置ＰがＰ２より小さいか否か、即ちクラッチスリーブ２５２がドッグ歯２４１ａのチャンファ後端よりギヤイン側か否かをチェックする。ステップＳ５においてシフトストローク位置ＰがＰ２より小さい場合には、コントローラ１０はクラッチスリーブ２５２がドッグ歯２４１ａのチャンファ後端よりギヤイン側にあり、シフトアシストをする必要がないと判断し、ステップＳ６に進んで電動モータ８１（Ｍ１）に印加する電圧を徐々に低下してシフトストローク位置ＰがＰ１に達したら電圧を零（０）にする。
【００２７】
ステップＳ５においてシフトストローク位置ＰがＰ２より大きい場合には、コントローラ１０はステップＳ７に進んでシフトストローク位置ＰがＰ２以上でＰ５より小さいか否か、即ちクラッチスリーブ２５２が同期開始位置からドック歯のチャンファとの係合位置の範囲にあるか否かをチェックする。ステップＳ７においてシフトストローク位置ＰがＰ２以上でＰ５より小さい場合には、コントローラ１０はクラッチスリーブ２５２が同期開始位置からドック歯のチャンファとの係合位置の範囲にありギヤイン時のシフトアシストをする必要があると判断し、ステップＳ８に進んで上記変速レバー３によってシフトされた変速機２の目標変速段を判定する。この目標変速段の判定は、上述したようにセレクト位置検出センサー７５（ＳＥＳ）からのセレクト位置信号と、シフトノブスイッチ４を構成する第１のスイッチ４１（ＳＷＩ）と第２のスイッチ４２（ＳＷ２）からのシフト方向信号とに基づいて判定される。
【００２８】
ステップＳ８において目標変速段を判定したら、コントローラ１０はステップＳ９に進んで判定された目標変速段と入力軸回転速度検出センサー２７（ＩＳＳ）によって検出された入力軸回転速度（Ｎｉｎ）に基づいて変速段判定手段によって判定された目標変速段の変速歯車の回転速度（ＮＡ）を演算する。この変速歯車の回転速度は、上述したように変速段判定手段によって判定された目標変速段の変速比（ギヤ比）をリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２から読み出し、この変速比と入力軸回転速度検出センサー２７（ＩＳＳ）によって検出された入力軸回転速度（Ｎｉｎ）とを乗算して求める。
【００２９】
次に、コントローラ１０はステップＳ１０に進んで、同期回転速度差（ＮＢ）を演算する。この同期回転速度差（ＮＢ）は、上記変速歯車の回転速度（ＮＡ）から出力軸回転速度検出センサー２８（ＯＳＳ）によって検出された出力軸回転速度（Ｎｏｕｔ）を減算して求める。
【００３０】
ステップＳ１０において同期回転速度差（ＮＢ）が求められたならば、コントローラ１０はステップＳ１１に進んで同期回転速度差（ＮＢ）の絶対値が所定の回転速度、例えば２００ｒｐｍ以上か否かをチェックする。ステップＳ１１において同期回転速度差（ＮＢ）の絶対値が２００ｒｐｍ以上場合は同期回転速度差が大きいので、コントローラ１０はステップＳ１２に進み電動モータ８１（Ｍ１）をＶ２の電圧で駆動する。ステップＳ１１において同期回転速度差（ＮＢ）の絶対値が２００ｒｐｍより小さい場合は同期作用が完了間近であると判断し、ステップＳ１３に進んで電動モータ８１（Ｍ１）をＶ３の電圧で駆動する。このように、同期回転速度差（ＮＢ）の絶対値が２００ｒｐｍより小さい場合は、上記電圧Ｖ２より低いＶ３の電圧で電動モータ８１（Ｍ１）を駆動するので、同期後の電動モータ８１（Ｍ１）によるアシスト力が低減する。この結果、シフト操作時におけるクラッチスリーブ２５２の飛び込み現象の発生を防止することができる。
【００３１】
上記ステップＳ７においてシフトストローク位置ＰがＰ２以上でＰ５より小さい状態でない場合には、コントローラ１０はステップＳ１４に進んでシフトストローク位置ＰがＰ５以上でＰ７より小さいか否か、即ちクラッチスリーブ２５２が両シンクロナイザーリング２５５と２５６との間に位置しているか否かをチェックする。ステップＳ１４においてシフトストローク位置ＰがＰ５以上でＰ７より小さい場合には、コントローラ１０はクラッチスリーブ２５２が両シンクロナイザーリング２５５と２５６との間に位置しておりシフト操作をアシストする必要がないと判断し、ステップＳ１４に進み電動モータ８１（Ｍ１）の駆動を停止する。
【００３２】
ステップＳ１４においてシフトストローク位置ＰがＰ５以上でＰ７より小さい状態でない場合には、コントローラ１０はステップＳ１６に進んでシフトストローク位置ＰがＰ７以上でＰ１０より小さいか否か、即ちクラッチスリーブ２５２とドッグ歯２４２ａとの噛合が外れギヤ抜きが完了したか否かをチェックする。ステップＳ１６においてシフトストローク位置ＰがＰ７以上でＰ１０より小さい場合には、コントローラ１０はクラッチスリーブ２５２とドッグ歯２４２ａとの噛合が外れギヤ抜きが完了したものと判断し、ステップＳ１７に進んで電動モータ８１（Ｍ１）に印加する電圧を徐々に低下してシフトストローク位置ＰがＰ７に達したら電圧を零（０）にする。
【００３３】
上記ステップＳ１６においてシフトストローク位置ＰがＰ７以上でＰ１０より小さい状態でない場合には、コントローラ１０はクラッチスリーブ２５２とドッグ歯２４２ａとが噛合中でありギヤ抜き時のシフトアシストをする必要があると判断し、ステップＳ１８に進んで電動モータ８１（Ｍ１）をＶ１の電圧で駆動する。
【００３４】
次に、上記ステップＳ３においてシフトノブスイッチ４の第１のスイッチ４１（ＳＷ１）がＯＮされていない場合について説明する。
ステップＳ３においてシフトノブスイッチ４の第１のスイッチ４１（ＳＷ１）がＯＮされていない場合には、コントローラ１０はステップＳ１９に進んで第２のスイッチ４２（ＳＷ２）がＯＮされているか否か、即ち第２速、第４速、後進側へ変速操作を開始したか否かをチェックする。ステップＳ１９において第２のスイッチ４２（ＳＷ２）がＯＮされていない場合には、コントローラ１０は変速意思がないものと判断し、ステップＳ２に進んで電動モータ８１（Ｍ１）を停止して終了する。
【００３５】
ステップＳ１９において第２のスイッチ４２（ＳＷ２）がＯＮされていれば、コントローラ１０はステップＳ２０に進んで電動モータ８１（Ｍ１）の回転方向を逆転に設定し、更にステップＳ２１に進んでシフトストロークセンサー８５（ＳＳ）によって検出されたシフトストローク位置ＰがＰ１０以上か否か、即ちクラッチスリーブ２５２がドッグ歯２４２ａのチャンファ後端よりギヤイン側か否かをチェックする。ステップＳ２１においてシフトストローク位置ＰがＰ１０より大きい場合には、コントローラ１０はクラッチスリーブ２５２がドッグ歯２４２ａのチャンファ後端よりギヤイン側にあり、シフトアシストをする必要がないと判断し、上記ステップＳ６に進んで電動モータ８１（Ｍ１）に印加する電圧を徐々に低下してシフトストローク位置ＰがＰ１１に達したら電圧を零（０）にする。
【００３６】
ステップＳ２１においてシフトストローク位置ＰがＰ１０より小さい場合には、コントローラ１０はステップＳ２２に進んでシフトストローク位置ＰがＰ７以上でＰ１０より小さいか否か、即ちクラッチスリーブ２５２が同期開始位置からドック歯のチャンファとの係合位置の範囲にあるか否かをチェックする。ステップＳ２２においてシフトストローク位置ＰがＰ７以上でＰ１０より小さい場合には、コントローラ１０はクラッチスリーブ２５２が同期開始位置からドック歯のチャンファとの係合位置の範囲にありギヤイン時のシフトアシストをする必要があると判断し、上記ステップＳ８乃至ステップＳ１３を実行する。
【００３７】
上記ステップＳ２２においてシフトストローク位置ＰがＰ７以上でＰ１０より小さい状態でない場合には、コントローラ１０はステップＳ２３に進んでシフトストローク位置ＰがＰ５以上でＰ７より小さいか否か、即ちクラッチスリーブ２５２が両シンクロナイザーリング２５５と２５６との間に位置しているか否かをチェックする。ステップＳ２３においてシフトストローク位置ＰがＰ５以上でＰ７より小さい場合には、コントローラ１０はクラッチスリーブ２５２が両シンクロナイザーリング２５５と２５６との間に位置しておりシフト操作をアシストする必要がないと判断し、上記ステップＳ１５に進み電動モータ８１（Ｍ１）の駆動を停止する。
【００３８】
ステップＳ２３においてシフトストローク位置ＰがＰ５以上でＰ７より小さい状態でない場合には、コントローラ１０はステップＳ２４に進んでシフトストローク位置ＰがＰ２以上でＰ５より小さいか否か、即ちクラッチスリーブ２５２とドッグ歯２４１ａとの噛合が外れギヤ抜きが完了したか否かをチェックする。ステップＳ２４においてシフトストローク位置ＰがＰ２以上でＰ５より小さい場合には、コントローラ１０はクラッチスリーブ２５２とドッグ歯２４１ａとの噛合が外れギヤ抜きが完了したものと判断し、上記ステップＳ１７に進んで電動モータ８１（Ｍ１）に印加する電圧を徐々に低下してシフトストローク位置ＰがＰ５に達したら電圧を零（０）にする。
【００３９】
上記ステップＳ２４においてシフトストローク位置ＰがＰ２以上でＰ５より小さい状態でない場合には、コントローラ１０はクラッチスリーブ２５２とドッグ歯２４１ａとが噛合中でありギヤ抜き時のシフトアシストをする必要があると判断し、ステップＳ１８に進んで電動モータ８１（Ｍ１）をＶ１の電圧で駆動する。
【００４０】
【発明の効果】
本発明による変速機のシフトアシスト装置は以上のように構成されているので、以下に述べる作用効果を奏する。
【００４１】
即ち、本発明によれば、シフトストローク位置に対応した駆動力信号をシフトアシスト用の電動モータに出力するコントローラを具備する変速機のシフトアシスト装置において、同期回転速度差が所定の回転速度より小さい場合には、シフトストローク位置に対応した駆動力より小さい駆動力信号を電動モータに出力するように構成したので、同期後の電動モータによるアシスト力が低減する。この結果、シフト操作時におけるクラッチスリーブの飛び込み現象の発生を防止することができ、シフトストローク位置に対応した駆動力が得られるようにシフトアシスト用の電動モータを制御するシフトアシスト装置の問題点を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された変速機のシフトアシスト装置を備えた変速機構の概略構成図。
【図２】図１に示す変速機の歯車機構を示す概略構成図。
【図３】図２の変速機に装備される同期装置の断面図。
【図４】図１に示す変速機構の変速レバーのシフトパターンを示す図。
【図５】図１に示す変速機構を構成するシフト機構の要部斜視図。
【図６】図２に示す同期装置のクラッチスリーブのシフトストローク位置とシフトアシスト装置の電動モータに印加する電圧との関係を示す説明図。
【図７】本発明に従って構成された変速機のシフトアシスト装置を構成するコントローラのシフトアシスト制御の動作手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
２：変速機
２１：変速機の入力軸
２２：変速機の出力軸
２３：変速機のカウンターシャフト
２４１：駆動歯車（第５速歯車）
２４１ａ：ドッグ歯
２４２：第４速歯車
２４２ａ：ドッグ歯
２４３：第３速歯車
２４４：第２速歯車
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ：同期装置
２５１：クラッチハブ
２５２：クラッチスリーブ
２５３：キー
２５４：キースプリング
２５５、２５６：シンクロナイザーリング
２６１、２６２、２６３、２６４、２６５、２６６：カウンター歯車
２７：入力軸回転速度検出センサー（ＩＳＳ）
２８：出力軸回転速度検出センサー（ＯＳＳ）
３：変速レバー
３１：変速レバーのノブ
４：シフトノブスイッチ
４１：第１のスイッチ（ＳＷＩ）
４２：第２のスイッチ（ＳＷ２）
５：変速操作機構
６：シフト機構
６１：プッシュプルケーブル
６２：コントロールレバー
６３：コントロールロッド
６４：シフトレバー
６５１、６５２、６５３：シフトロッド
６６１、６６２、６６３：フトブロック
７：セレクト機構
７１：プッシュプルケーブル
７２：セレクトレバー
７５：セレクト位置検出センサー（ＳＥＳ）
８：シフトアシスト装置
８１：電動モータ（Ｍ１）
８２：減速機
８３：作動レバー
８４：連結ロッド
８５：シフトストロークセンサー（ＳＩＳ）
８６：ロッド
８７：レバー
９：クラッチペダル
９１：クラッチペダルスイッチ（ＳＷ３）
１０：コントローラ

Claims (3)

1. 変速レバーに連結され変速機の同期装置を作動させる変速操作機構を該変速レバーのシフト動作方向に作動させる電動モータと、該変速操作機構のシフトストローク位置を検出するシフトストロークセンサーと、該シフトストロークセンサーの検出信号に基づきシフトストローク位置に対応した駆動力信号を該電動モータに出力するコントローラを具備する変速機のシフトアシスト装置において、
   該コントローラは、該変速レバーがシフトする該変速機の目標変速段を判定する変速段判定手段と、該変速段判定手段によって判定された目標変速段の同期回転速度差を検出する同期回転速度差検出手段とを具備し、同期作用が完了する前で、かつ、該同期回転速度差検出手段によって検出される該同期回転速度差が、ゼロより大きい所定の回転速度より小さくなったときに、シフトストローク位置に対応した駆動力信号より小さい駆動力信号を該電動モータに出力することを特徴とする変速機のシフトアシスト装置。
2. 該変速操作機構のセレクト位置を検出するセレクト位置検出センサーと、該変速レバーの第１のシフト方向および第２のシフト方向への作動に対応したシフト方向信号を検出するシフト方向検出手段とを具備し、
   該変速段判定手段は、該セレクト位置検出センサーによって検出されたセレクト位置と該シフト方向検出手段によって検出されたシフト方向信号とに基づいて、該変速レバーがシフトする該変速機の目標変速段を判定する請求項１記載の変速機のシフトアシスト装置。
3. 該変速機の入力軸回転速度を検出する入力軸回転速度検出センサーと、該変速機の出力軸回転速度を検出する出力軸回転速度検出センサーとを具備し、
   該同期回転速度差検出手段は、該変速段判定手段によって判定された目標変速段と該入力軸回転速度検出センサーによって検出された入力軸回転速度に基づいて、該変速段判定手段によって判定された目標変速段の変速歯車の回転速度を演算し、該変速歯車の回転速度と該出力軸回転速度検出センサーによって検出された出力軸回転速度とを比較して該同期回転速度差を求める請求項１記載の変速機のシフトアシスト装置。

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