JP4867104B2 - 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。このようなシフトアシスト装置は、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スイッチと、変速機とエンジンとの間に配設されたクラッチの断・接状態を検出するクラッチ状態検出手段と、シフト方向検出スイッチおよびクラッチ状態検出手段からの信号に基づいてシフトアクチュエータを変速レバーのシフト方向と同方向に作動制御するコントローラとを具備している。そして、オートクラッチ搭載車においては、コントローラはシフト方向検出スイッチにより変速レバーのシフト方向への作動を検出したらクラッチを断操作し、クラッチ状態検出手段がクラッチの断を確認してから変速レバーのシフト方向に対応してシフトアクチュエータを所定のアシスト力が得られるように作動する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記従来のシフトアシスト制御は、クラッチの断を確認してから変速レバーのシフト方向に対応してシフトアクチュエータを作動するので、クラッチが断するまでの間はアシスト力が作用しないため、運転者には変速レバーによるシフト操作力が重く感じられる。
【０００４】
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、変速レバーによる変速操作を開始してからクラッチが断するまでの間においてもアシスト力を作用せしめることにより、クラッチが断するまでの間重く感じる操作力を軽減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。
【０００５】
【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せしめるシフト機構を、該変速レバー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クチュエータを備えた変速機のシフトアシスト装置において、
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信号を出力するシフト方向検出手段と、
該変速機とエンジンとの間に配設されたクラッチの断・接状態を検出するクラッチ状態検出手段と、
該シフト方向検出手段および該クラッチ状態検出手段からの信号に基づいて該シフトアクチュエータを制御するコントローラと、を具備し、
該コントローラは、該シフト方向検出手段が該変速レバーの第１のシフト方向または第２のシフト方向への作動を検出した場合には、該クラッチの断操作を実行し、さらに、
該クラッチ状態検出手段が該クラッチの断を検出したときは、第１のアシスト力で該シフトアクチュエータを作動させるとともに、該シフト方向検出手段が該変速レバーのシフト方向への作動を検出してから該クラッチ状態検出手段が該クラッチの断を検出するまでは、第１のアシスト力より小さい第２のアシスト力で該シフトアクチュエータを作動させる」
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。
【０００６】
【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。
【０００７】
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に連結されたシフト機構６と、該シフト機構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。
【０００８】
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、変速機２の同期装置を作動するために周知のＨ型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（第１のシフト方向）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（第２のシフト方向）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。このようにシフトノブスイッチ４は、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方向検出手段として機能する。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。なお、シフト方向検出手段としては、変速レバー３に装着され変速レバー３に作用するシフト操作力を検出する歪みゲージ等からなるシフト操作力検出センサを用いてもよい。
【０００９】
上記シフト機構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たコントロールロッド６３とを具備し、該コントロールロッド６３に図示しないシフトレバーが装着されている。なお、図示しないシフトレバーは、その先端部が変速機２の図示しない同期装置のクラッチスリーブと係合するシフトフォークを取り付けたシフトロッドに装着されたシフトブロックと選択的に係合するようになっている。
【００１０】
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、シフトアクチュエータの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、シフトアクチュエータを構成する電動モータ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、シフトアクチュエータを構成する電動モータ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。
【００１１】
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（ＳＳ）を備えている。このシフトストロークセンサー８５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。このシフトストロークセンサー８５は、上記コントロールレバー６２に装着された図示しないシフトレバーの作動位置、即ち該シフトレバーによって作動せしめられる変速機２の同期装置を構成するクラッチスリーブの作動位置を検出する。
【００１２】
また、図示の実施形態におけるシフトアシスト装置８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９（ＣＬＴ）を作動するクラッチアクチュエータ９１の作動位置を検出するクラッチストロークセンサ９２（ＣＳ）を備えている。このクラッチストロークセンサ９２（ＣＳ）は、クラッチ９（ＣＬＴ）の係合状態を検出するもので、従って、クラッチ９（ＣＬＴ）の断・接状態を検出するクラッチ状態検出手段としても機能する。
【００１３】
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）とシフトストロークセンサー８５（ＳＳ）およびクラッチストロークセンサ９２（ＣＳ）等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）やクラッチアクチュエータ９１等に制御信号を出力する。
【００１４】
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２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はステップＳ１において、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（ＳＷ１）または第２のスイッチ４２（ＳＷ２）がＯＮされたか否か、即ち上記変速レバー３による変速操作が行われているか否かをチェックする。ステップＳ１において第１のスイッチ４１（ＳＷ１）と第２のスイッチ４２（ＳＷ２）がいずれもＯＮされていない場合は、コントローラ１０は変速レバー３による変速操作が行われてい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。
【００１５】
ステップＳ１において第１のスイッチ４１（ＳＷ１）または第２のスイッチ４２（ＳＷ２）がＯＮされているならば、コントローラ１０は変速レバー３による変速操作が行われていると判断し、ステップＳ３に進んでクラッチ９（ＣＬＴ）が断されたか否かをチェックする。なお、変速レバー３による変速操作が開始されると、コントローラ１０はクラッチアクチュエータ９１を作動してクラッチ９（ＣＬＴ）の断操作を実行する。そして、コントローラ１０はクラッチストロークセンサ９２（ＣＳ）からの信号に基づいて、クラッチ９（ＣＬＴ）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Ｓ３においてクラッチ９（ＣＬＴ）が断されている場合には、コントローラ１０はステップＳ４に進んで通常のシフトアシスト制御を実行する。
【００１６】
ここで、通常のシフトアシスト制御について、簡単に説明する。
コントローラ１０は第１のスイッチ４１（ＳＷ１）と第２のスイッチ４２（ＳＷ２）のどちらがＯＮしているかを確認して、第１のスイッチ４１（ＳＷ１）がＯＮしている場合は電動モータ８１（Ｍ１）の回転方向を正転に設定し、第２のスイッチ４２（ＳＷ２）がＯＮしている場合は電動モータ８１（Ｍ１）の回転方向を逆転に設定する。そして、コントローラ１０はシフトストロークセンサー８５（ＳＳ）からのシフトストローク位置と上記第１のスイッチ４１（ＳＷ１）と第２のスイッチ４２（ＳＷ２）からの信号に基づいてギヤ抜き時かギヤイン時かを判定して、ギヤ抜き時には電動モータ８１（Ｍ１）を例えば所定の電圧Ｖ２で駆動し、ギヤイン時には電動モータ８１（Ｍ１）を例えば上記電圧Ｖ２より高い所定の電圧Ｖ３で駆動する。なお、電動モータ８１（Ｍ１）に印加する電圧は、シフトストローク位置に対応して例えばギヤイン時における同期範囲を上記電圧Ｖ３より更に高い値に設定してもよい。また、変速レバー３に作用するシフト操作力を検出するシフト操作力検出センサを装備している場合には、シフト操作力に対応して電動モータ８１（Ｍ１）に印加する電圧を設定してもよい。
【００１７】
上記ステップＳ３においてクラッチ９（ＣＬＴ）が断されていない場合、即ちクラッチ９（ＣＬＴ）が接状態の場合には、コントローラ１０はステップＳ５に進んで上記第１のスイッチ４１（ＳＷ１）がＯＮしているか否かをチェックする。第１のスイッチ４１（ＳＷ１）がＯＮしている場合には、コントローラ１０はステップＳ６に進んで電動モータ８１（Ｍ１）を上記電圧Ｖ２より低い所定の電圧Ｖ１で正転駆動する。一方、ステップＳ５において第１のスイッチ４１（ＳＷ１）がＯＮしていない場合には、コントローラ１０は第２のスイッチ４２（ＳＷ２）がＯＮしていると判断し、ステップＳ７に進んで電動モータ８１（Ｍ１）を所定の電圧Ｖ１で逆転駆動する。
このように、クラッチ９（ＣＬＴ）が断されていない場合には変速レバー３のシフト方向に対応してシフトアクチュエータを構成する電動モータ８１（Ｍ１）を通常のシフトアシスト制御時の上記電圧Ｖ２、Ｖ３より低い所定の電圧Ｖ１で駆動し、通常のシフトアシスト制御時のシフトアシスト力（第１のアシスト力）より小さいアシスト力（第２のアシスト力）でシフトアシストする。従って、変速レバーによる変速操作を開始してからクラッチが断するまでの間においても電動モータ８１（Ｍ１）の駆動により軽くアシスト力を作用させることができるので、クラッチが断するまでの間重く感じる操作力が軽減される。
【００１８】
以上、本発明を図示の実施形態の基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではない。例えば、図示の実施形態においてはシフトアクチュエータの駆動源として電動モータを用いた例を示したが、駆動源として電磁ソレノイドや流体シリンダを用いたシフトアクチュエータを備えたシフトアシスト装置に本発明を適用してもよい。
【００１９】
【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。
【００２０】
即ち、本発明によれば、変速レバーによる変速操作を開始してからクラッチが断するまでの間においてもシフトアクチュエータを通常のシフトアシスト制御におけるアシスト力より小さいアシスト力となるように作動するので、クラッチが断するまでの間重く感じる操作力が軽減される。
【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】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
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）
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
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（ＳＳ）
９：クラッチ（ＣＬＴ）
９１：クラッチアクチュエータ
９２：クラッチストロークセンサ（ＣＳ）
１０：コントローラ

Claims (1)

1. 変速レバーに連結され変速機の同期装置を作動せしめるシフト機構を、該変速レバー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クチュエータを備えた変速機のシフトアシスト装置において、
   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信号を出力するシフト方向検出手段と、
   該変速機とエンジンとの間に配設されたクラッチの断・接状態を検出するクラッチ状態検出手段と、
   該シフト方向検出手段および該クラッチ状態検出手段からの信号に基づいて該シフトアクチュエータを制御するコントローラと、を具備し、
   該コントローラは、該シフト方向検出手段が該変速レバーの第１のシフト方向または第２のシフト方向への作動を検出した場合には、該クラッチの断操作を実行し、さらに、
   該クラッチ状態検出手段が該クラッチの断を検出したときは、第１のアシスト力で該シフトアクチュエータを作動させるとともに、該シフト方向検出手段が該変速レバーのシフト方向への作動を検出してから該クラッチ状態検出手段が該クラッチの断を検出するまでは、第１のアシスト力より小さい第２のアシスト力で該シフトアクチュエータを作動させることを特徴とする変速機のシフトアシスト装置。

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