JP4799554B2 - 変速機の制御方法及び制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ギヤシフトに必要な機械的エネルギと力とを供給することが可能な、ギヤシフト用の少なくとも１つのアクチュエータを含む、特に自動車用の機械的な変速機に関する。

より正確には、本発明の対象は、クラッチ解除フォークによって制御される入力クラッチと、それぞれが２つの前進ギヤ比のシフトを制御するギヤシフト用の少なくとも２つのアクチュエータとを含む、変速機の制御装置及び制御方法である。

本発明は、一部のギヤシフト操作が、コンピュータの制御下に置かれた電子機械駆動装置によって代行される「ロボット化」された変速機に適用されることが望ましいが、このような適用に限定されるものではない。

ＥＰ １３１８ ３３５には、第２〜第５ギヤ比への連結装置が装備された、２つの電子機械アクチュエータ装置を含む、一種のロボット化された変速機が開示されている。第１の電子機械アクチュエータ装置は、奇数ギヤ比、すなわち第３ギヤ比と第５ギヤ比の係合と、入力クラッチの作動を担当する。第２の電子機械アクチュエータ装置は、偶数ギヤ比、すなわち第２ギヤ比と第４ギヤ比の係合を担当する。

この構成は、入力クラッチの開閉操作に使用されるアクチュエータが故障した場合には自動車を始動させることができないので、自動車が動かなくなる故障状態に陥るという問題を有する。
ＥＰ １３１８ ３３５

上記問題を克服するため、本発明は、第２ギヤ比と第４ギヤ比の係合のためのアクチュエータが入力クラッチの開閉操作に使用されることを可能にする、より信頼性の高い変速機の制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、入力クラッチ制御軸に、それぞれ、通常モードにおいては第１アクチュエータの作用を受け、上記第１アクチュエータが故障したときには第２アクチュエータの作用を受ける、複クラッチ作動噛み合いクラッチまたは２つの単クラッチ作動噛み合いクラッチを取り付けることを提案する。

望ましくは、第１の上記単クラッチ作動噛み合いクラッチまたは上記複クラッチ作動噛み合いクラッチの第１部分は、第３ギヤ比と第５ギヤ比のアクチュエータのギヤシフト用の指状突起と係合し、第２の上記単クラッチ作動噛み合いクラッチ（または上記複クラッチ作動噛み合いクラッチの第２部分）は、第２ギヤ比と第４ギヤ比のアクチュエータのギヤシフト用の指状突起と係合する。

本発明によれば、第２ギヤ比と第４ギヤ比のアクチュエータの指状突起は、ギヤシフト用のフォークの軸の噛み合いクラッチに面する位置と、入力クラッチ制御用の軸の噛み合いクラッチに面する位置との、軸方向の２つの位置を有することができる。

本発明に特有の１実施の形態によれば、２つの上記アクチュエータの各々の軸は２つの位置を有し、上記２つの位置の一方から他方へ、一方向においては電磁力（例えば電磁石）の作用を受けて、反対方向においては戻しバネの作用を受けて移動する。

各上記アクチュエータは、例えば簡単な電気接触器からなる、固有の指状突起の位置の測定手段を有する。

このように、本発明によれば、通常は入力クラッチの操作に使用されるアクチュエータが故障したときには、もう１つのアクチュエータが入力クラッチの操作のために使用される。

本発明の１特徴によれば、通常の動作時に入力クラッチの操作に使用されるアクチュエータは、このアクチュエータが故障したときに入力クラッチの操作に使用されるアクチュエータと同様に、前進の２つのギヤ比へのシフトにも使用される。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照して以下の説明を読むことによって明らかとなるであろう。これらの図面において：
−図１は、アクチュエータの指状突起が、２つとも変速機の内部の連結装置を駆動するための噛み合いクラッチに面して位置する、変速機の制御装置を示し、
−図２は、上のアクチュエータの指状突起は、入力クラッチを駆動するための噛み合いクラッチに面して位置し、側方のアクチュエータの指状突起は、変速機の内部の連結装置を駆動するための噛み合いクラッチに面して位置する、変速機の制御装置を示し、
−図３は、側方のアクチュエータの指状突起は、入力クラッチを駆動するための噛み合いクラッチに面して位置し、上のアクチュエータの指状突起は、変速機の内部の連結装置を駆動するための噛み合いクラッチに面して位置する、変速機の制御装置を示す。

図１は、第２ギヤ比と第４ギヤ比のスライドギヤを制御するための第１フォーク２０を含む、変速機の制御装置１０の全体を示す。第１フォーク２０は、軸１２０によって支持された複指状突起１１０を介して、第１制御装置である第２アクチュエータ１００と連携する、噛み合いクラッチ２２を有する軸２１によって支持される。このようにして、第２アクチュエータ１００は、通常の作動中の２つの前進ギヤ比を制御する。

制御装置１０は、第３ギヤ比と第５ギヤ比のスライドギヤを制御するための第２フォーク３０を含む。第２フォーク３０は、軸２２０によって支持された指状突起２１０を介して、第２制御装置である第１アクチュエータ２００と連携する、噛み合いクラッチ３２を有する軸３１によって支持される。このようにして、第１アクチュエータ２００も、２つの前進ギヤ比を制御する。このように、提供される制御装置は、入力クラッチと、第１ギヤ比よりも高い２つの前進ギヤ比とを作動させる第１アクチュエータ２００と、第１ギヤ比よりも高い、その他の２つの前進ギヤ比をシフトさせるためと、第１アクチュエータが故障したときに入力クラッチを作動させるための、第２アクチュエータ１００とを含む。

クラッチ解除フォークである第３フォーク５０は、入力クラッチを制御する。第３フォークは、通常モードにおいては、第１アクチュエータ２００の作用を受け、第１アクチュエータ２００が故障したときには第２アクチュエータ１００の作用を受ける、複クラッチ作動噛み合いクラッチ５２を有する、第３軸５１によって支持される。

変形として、制御装置は、それぞれ、通常モードにおいては、第１アクチュエータ２００の作用を受け、第１アクチュエータ２００が故障したときには第２アクチュエータの作用を受ける、２つの単クラッチ作動噛み合いクラッチを含んでもよい。

第４フォーク６０は、第１ギヤ比と後進ギヤ比のスライドギヤを制御する。第４フォーク６０は、指状突起３１０を介して第３アクチュエータである手動操作手段３００と連携する、噛み合いクラッチ６２を有する軸６１によって支持される。第１ギヤ比と後進ギヤ比は、第１アクチュエータ２００及び第２アクチュエータ１００とは別個に、機械タイプの手動操作手段３００によって制御される。

このように、制御装置の全体は、２つの位置を有する、２つの制御装置である、第１アクチュエータ２００と第２アクチュエータ１００を含む。

第１アクチュエータ２００と第２アクチュエータ１００は、それぞれ、第１動力源と、第２動力源を含む。第１動力源は、減速機構を介してそれぞれ複指状突起１１０と指状突起２１０へ連結され、これらの指状突起に回転運動をもたらす電気モータ１３０、電気モータ２３０からなる。第２動力源１４０、２４０は、例えば、機械的戻し手段（例えば戻しバネ）と位置測定手段（例えば電気接触器）とを組み込んだ電気磁石からなる。この電気磁石は、複指状突起１１０と指状突起２１０に軸方向の運動をもたらす。このようにして、第１アクチュエータ２００と第２アクチュエータ１００の各々は、一方の方向への電磁力の作用と、反対方向への戻しバネの作用の下に、２つの軸方向の位置の一方から他方へ移動する。

また、第１アクチュエータ２００と第２アクチュエータ１００は、それぞれ複指状突起１１０と指状突起２１０の角度位置測定手段１５０、２５０を有する。

本発明によれば、変速機の制御装置には、このように、入力クラッチを操作するための２つの機構が設けられる。この変速機の制御装置の動作は以下のとおりである。

自動車を始動するときには、上方の第１アクチュエータ２００の指状突起２１０は、図２に示すように、下方位置にある。指状突起２１０は、入力クラッチを解除する第３フォーク５０を作動させるために、噛み合いクラッチの分枝５２ａに面する。ギヤシフト管理装置は、入力クラッチを開き、運転者が、機械的なリンクからなる制御装置を介して第４フォーク６０を直接操作することによって、後進ギヤ比または第１ギヤ比（この係合は、ギヤシフト管理装置によって、前進ギヤとして解釈される）を係合させることを可能にする。同様に、側方の第２アクチュエータ１００の制御用の複指状突起１１０の分枝１１０ａは、第２ギヤ比と第４ギヤ比を係合するために、噛み合いクラッチ２２に面する。このようにして、制御装置は、第１ギヤ比で走行中の自動車の速度が所定の速度以上になったときに、第２ギヤ比に係合できるようになる。この第１ギヤ比は、より高いギヤ比の係合中に係合解除されない。

自動車が第２ギヤ比における所定の速度に達すると、第１アクチュエータ２００の指状突起２１０は、上方位置へ移動し、第３ギヤ比と第５ギヤ比を作動させるために、噛み合いクラッチ３２に面して位置する。これが、変速機の制御装置の通常の動作である。

上方の第１アクチュエータ２００が故障、すなわち指状突起２１０を下方位置に置くことが不可能または第１動力源２３０が故障したときには、図３に示すように、変速機の制御装置は、分枝１１０ａが、入力クラッチを操作するための噛み合いクラッチの分枝５２ｂに面して配置されるように、複指状突起１１０を動かすことによって対応する。このようにして、ギヤシフト管理装置は、入力クラッチを開き、運転者が後進ギヤ比または第１ギヤ比に係合することを可能にする。このとき、全体の機能は低下モードにあり、変速機は、第１ギヤ比、後進ギヤ比、第２ギヤ比及び第４ギヤ比のみを使用可能である。

側方の第２アクチュエータ１００が故障したときには、第２ギヤ比及び第４ギヤ比は使用不能である。ギヤシフト管理装置は、上方の第１アクチュエータ２００を作用させることによって入力クラッチを開くことができ、運転者が後進ギヤ比または第１ギヤ比に係合することを可能にする。変速機は、第１ギヤ比、後進ギヤ比、第３ギヤ比及び第５ギヤ比を使用可能である。

結論として、本発明は、入力クラッチの二重制御によって、２つの制御アクチュエータの１つが故障したときにも、自動車を始動させることが不可能であることによって、自動車が動かなくなるリスクを減少させる。

すなわち、通常は入力クラッチの操作を可能にする、第３ギヤ比と第５ギヤ比のアクチュエータが故障したときには、変速機のギヤシフト管理装置は、第２ギヤ比と第４ギヤ比のアクチュエータを利用する。

入力クラッチの通常のアクチュエータが故障したこの特殊な状態において、変速機は、第１ギヤ比、後進ギヤ比、第２ギヤ比及び第４ギヤ比を使用可能である。更に、第２ギヤ比と第４ギヤ比のアクチュエータの故障の際には、変速機は、第１ギヤ比、後進ギヤ比、第３ギヤ比及び第５ギヤ比を使用可能である。

Claims (16)

1. ギヤシフト用の少なくとも２つのアクチュエータ（２００、１００）を含み、上記アクチュエータのうちの第１アクチュエータ（２００）は、通常の動作時における入力クラッチの開閉に使用される、変速機の制御方法において、上記第１アクチュエータの故障時に、上記アクチュエータのうちの第２アクチュエータ（１００）が上記入力クラッチの操作に使用され、
   上記第１アクチュエータ（２００）は、２つの前進ギヤ比へのシフトにも使用され、
   上記第２アクチュエータ（１００）が、上記２つの前進ギヤ比以外の２つの前進ギヤ比の作動を制御することを特徴とする、変速機の制御方法。
2. 第１ギヤ比と後進ギヤ比の係合は、上記第１アクチュエータ（２００）及び上記第２アクチュエータ（１００）から独立に実行されることを特徴とする、請求項１に記載の変速機の制御方法。
3. 第１ギヤ比と後進ギヤ比の係合は、手動操作手段（３００）によって実行されることを特徴とする、請求項１または２に記載の変速機の制御方法。
4. 第１ギヤ比が、より高いギヤ比の係合時に係合解除されないことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の変速機の制御方法。
5. クラッチ解除フォーク（５０）によって制御される入力クラッチと、それぞれが２つの前進ギヤ比のシフトを制御する、ギヤシフト用の少なくとも２つのアクチュエータ（２００、１００）とを含む、変速機の制御装置において、上記クラッチ解除フォーク（５０）の制御用の軸は、２つの上記アクチュエータ（２００、１００）の一方または他方によって動かすことができ、
   通常モードにおいては上記アクチュエータのうちの第１アクチュエータ（２００）から操作され、上記第１アクチュエータの故障時には、上記アクチュエータのうちの第２アクチュエータ（１００）から操作される、複クラッチ作動噛み合いクラッチ（５２）をさらに含むことを特徴とする、変速機の制御装置。
6. ２つの上記アクチュエータ（２００、１００）の各々は、それぞれ２つの位置を有することを特徴とする、請求項５に記載の変速機の制御装置。
7. 各上記アクチュエータ（２００、１００）は、上記２つの位置の一方から他方へ、一方向においては電磁力の作用を受けて、反対方向においては戻しバネの作用を受けて移動することを特徴とする、請求項６に記載の変速機の制御装置。
8. 上記入力クラッチと、第１ギヤ比より高い２つのギヤ比を作動させる第１アクチュエータ（２００）と、上記第１ギヤ比より高い２つの上記ギヤ比以外の、上記第１ギヤ比より高い２つのギヤ比へシフトし、上記第１アクチュエータ（２００）の故障時に上記入力クラッチを操作するための第２アクチュエータ（１００）とを含むことを特徴とする、請求項５に記載の変速機の制御装置。
9. 上記第１ギヤ比と、後進ギヤ比をシフトするための第３アクチュエータ（３００）を含むことを特徴とする、請求項８に記載の変速機の制御装置。
10. 上記第３アクチュエータ（３００）は、機械的なアクチュエータであることを特徴とする、請求項９に記載の変速機の制御装置。
11. クラッチ解除フォーク（５０）によって制御される入力クラッチと、それぞれが２つの前進ギヤ比のシフトを制御する、ギヤシフト用の少なくとも２つのアクチュエータ（２００、１００）とを含む、変速機の制御装置において、上記クラッチ解除フォーク（５０）の制御用の軸は、２つの上記アクチュエータ（２００、１００）の一方または他方によって動かすことができ、
    それぞれ、通常モードにおいては上記アクチュエータのうちの第１アクチュエータ（２００）から操作され、上記第１アクチュエータの故障時には、上記アクチュエータのうちの第２アクチュエータ（１００）から操作される、入力クラッチ操作用の２つの噛み合いクラッチをさらに含むことを特徴とする、変速機の制御装置。
12. ２つの上記アクチュエータ（２００、１００）の各々は、それぞれ２つの位置を有することを特徴とする、請求項１１に記載の変速機の制御装置。
13. 各上記アクチュエータ（２００、１００）は、上記２つの位置の一方から他方へ、一方向においては電磁力の作用を受けて、反対方向においては戻しバネの作用を受けて移動することを特徴とする、請求項１２に記載の変速機の制御装置。
14. 上記入力クラッチと、第１ギヤ比より高い２つのギヤ比を作動させる第１アクチュエータ（２００）と、上記第１ギヤ比より高い２つの上記ギヤ比以外の、上記第１ギヤ比より高い２つのギヤ比へシフトし、上記第１アクチュエータ（２００）の故障時に上記入力クラッチを操作するための第２アクチュエータ（１００）とを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の変速機の制御装置。
15. 上記第１ギヤ比と、後進ギヤ比をシフトするための第３アクチュエータ（３００）を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の変速機の制御装置。
16. 上記第３アクチュエータ（３００）は、機械的なアクチュエータであることを特徴とする、請求項１５に記載の変速機の制御装置。

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