JP5777116B2 - 機械式自動トランスミッション装置 - Google Patents

Description

本発明は、チェンジレバーの変速操作により発信する電気信号に基づいてトランスミッションの変速段を切換える機械式自動トランスミッション装置に関する。

車両に搭載されるトランスミッションの変速操作、及び操作用リンク系統の配索容易化のため、チェンジレバーの変速操作によって、発信する電気信号に基づいて、制御装置がトランスミッションに取付けられている操作装置を作動させて、トランスミッションの変速段を切換える装置が広く使用されている。
ところが、チェンジレバーの変速操作はスイッチによる電気信号のため、操作力が軽いため、素早く変速操作する場合がある。
その場合、ドライバーの意図した変速段まで十分に操作されないことがある。即ち、変速段と変速段の中間位置（不感帯）に保持された場合、制御装置はチェンジレバーがどの変速段に操作されたのか認識できない。
更に、ドライバーがチェンジレバーを把持した状態、または、チェンジレバーの作動が渋りを生じた場合、チェンジレバーに収納袋を掛けていることによるチェンジレバーが中間位置（不感帯）に維持されることが考えられる。
従って現状では、制御装置はチェンジレバー操作前の変速段を維持するようになっている。
しかし、ドライバーの意図した変速段にトランスミッションが変速されていないので、戸惑いを感じる。

チェンジレバーの変速段認識に関する技術として、特許文献１が開示されている。
中立位置を挟んで対向する２つの変速段選択位置間でチェンジレバーをシフト操作することにより、目標とする変速段に変速が行われ、該チェンジレバーを中立位置に戻すと、動力伝達不能なニュートラル（中立）状態にされるトランスミッションに用いられ、チェンジレバーの操作量を検出して連続的なセンサ出力を発生するチェンジレバー操作量センサからのセンサ出力に基づいて、チェンジレバーが中立位置から目標変速段にシフト操作された時の操作量に相応する中立位置センサ出力からのセンサ出力量が基準出力量になった時点をもって、チェンジレバーが目標とする変速段選択位置に操作されたと認識するチェンジレバー操作位置検出装置が開示されている。

特開２０１０−２５２７６号公報

ところが、電気的にチェンジレバーの変速段認識を行う際、隣合う変速段、例えばＮ（ニュートラル位置）とＤ（ドライブ位置）の間には、どちらとも認識できない領域（不感帯）が設けられている。
この不感帯はＮ（ニュートラル位置）とＤ（ドライブ位置）間の電気的絶縁と、変速操作時の操作節度感を発揮させるために必要な領域である。
チェンジレバーがＮとＤの間に保持された状況下では、制御装置が認識できない状態になる。
特許文献１には、チェンジレバーが不感帯に維持された場合の対処方法に関する開示が成されていない。
一般的に、電気的変速装置の場合、例えば、ドライバーがチェンジレバーの変速段をＮ位置にある状態からＲ（後退位置）の位置に操作したつもりが、ＮとＲの間の不感帯に操作され、維持されると制御装置はＮと認識する。
従って、トランスミッション側はＮの状態が維持され、車両を後退させようと意図しても、車両は動かず、内燃機関は所謂空ふかしの状態になり、ドライバーは操作意図と異なるため不快を感じる。

本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みなされた発明であって、チェンジレバーの変速操作経路を求め、変速操作経路の最終認識変速段にトランスミッションを操作するようにして、ドライバー意志に反した自動変速機の運転状態を防止する機械式自動トランスミッション装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため本発明によれば、チェンジレバーを一定の変速操作パターンに沿って操作することにより発信する電気信号に基づいて、トランスミッションの変速段を切換える機械式自動トランスミッション装置において、
前記チェンジレバーと、
前記トランスミッション変速段切換え操作を行うギヤシフトユニットと、
前記チェンジレバーの操作に基づいて前記ギヤシフトユニットの作動を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記チェンジレバー操作による変速段が認識できない場合に、前記チェンジレバーの操作前変速段と、現在のチェンジレバー位置までの変速操作経路を求め、前記変速操作経路の最終認識変速段を、前記ギヤシフトユニットへの出力制御を行うための変速段として認識するようにし、前記制御装置は前記チェンジレバーのシフトパターンに基づいて予め設定されたチェンジレバーの変速操作経路マップを備え、前記チェンジレバーの操作前変速段と現チェンジレバー位置情報に基づいて、前記変速操作経路マップから変速操作経路を求めるようにしたことを特徴とする機械式自動トランスミッション装置を提供できる。

本発明によれば、従来、チェンジレバーの変速段が、変速段と変速段の中間位置に操作された場合、制御装置は変速前の変速段を維持するようになっている。そのため、ドライバーのチェンジレバー位置選択意志と制御装置の認識状態がドライバーの変速意志とアンマッチになっていた。
チェンジレバー操作による変速段が認識できない場合に、制御装置は、チェンジレバーの変速操作経路を求め、変速ルートの最終認識変速段を変速段と認識して、トランスミッションの変速段を変速させる制御を実施することで、ドライバーの変速意志に反した機械式自動トランスミッションの運転状態の防止と、ドライバー自身の操作ミスであることが理解できるので、シフト操作に対する不快感を減少させ、安全運転につなげることができる。

また、前記制御装置は前記チェンジレバーのシフトパターンに基づいて予め設定されたチェンジレバーの変速操作経路マップを備え、前記チェンジレバーの操作前変速段と現チェンジレバー位置情報に基づいて、前記変速操作経路マップから変速操作経路を求めるようにしている。

このような構成にすることにより、変速ルートをチェンジレバー変速操作経路マップから読取る方法にしたので、装置構成及び制御方法が簡素化され、装置のコスト抑制が可能となる。

また、本発明において好ましくは、前記各変速段を認識できる電気接点範囲は、各変速段間の変速段を認識できない不感帯範囲より大きくするとよい。

このような構成にすることにより、変速段を認識できる電気接点範囲を、変速段間の変速段を認識できない範囲より大きくすることにより、ドライバー意志に沿った自動機械式トランスミッションの運転感覚が得易くなる。

このようにすることで、変速経路の最終認識変速段を変速位置と認識して、トランスミッションの変速段を変速するので、ドライバーの変速意志に反した機械式自動トランスミッションの運転状態を防止することが可能となる。

本発明の実施形態が適用された、機械式自動トランスミッション装置の概略構成図を示す。 本発明の実施形態が適用された、チェンジレバー装置の概略構造図を示す。 図２のＡ部拡大図を示す。 チェンジレバーのシフトパターンの一実施形態を示す。 チェンジレバー認識位置にシフトされた場合のシフトルートマップの一例を示す。 チェンジレバー位置認識制御のフロー図を示す。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。
但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は、本発明の実施形態が適用された、機械式自動トランスミッション装置の概略構成図を示す。
機械式自動トランスミッション装置１０は、エンジン１の動力を、後述の機械式自動トランスミッション（以後ＡＭＴと称す）３に断接作動を行うデュアルクラッチ２と、車両走行時のスピード及び変速段を任意に指示するチェンジレバー装置８と、チェンジレバー装置８の操作によって電気的に発信する信号に基づいて、後述するギヤシフトユニット５の作動及びデュアルクラッチ２の断接作動の制御を行う制御装置６と、制御装置６の制御信号に基づいてデュアルクラッチ２からの動力回転数を切換えて、車両の駆動輪に出力するＡＭＴ３と、を備えている。
ＡＭＴ３は、機械式トランスミッション４と、該機械式のトランスミッション４に装着され、制御装置６からの制御信号に基づいて、機械式トランスミッション４の変速段の変換を行うギヤシフト５と、を備えている。

デュアルクラッチ２は、エンジン１の動力をデュアルクラッチ２内に取入れるダンパー機能を備えた動力導入部２５と、動力導入部２５の回転軸に同軸状に配設された歯車によって駆動されるオイルポンプ２１と、デュアルクラッチ本体部２６と、デュアルクラッチ２の作動油を冷却するオイルクーラ２２と、を備えている。
デュアルクラッチ本体部２６は、湿式のＷクラッチでアウタクラッチ２６ａと、インナクラッチ２６ｂとが同軸線上に配置され、夫々がアウタメインシャフト２６ｄ及びインナメインシャフト２６ｅに連結されている。

アウタクラッチ２６ａには、オイルポンプ２１からの油圧を断接するアウタクラッチ用油圧バルブ２３、インナクラッチ２６ｂには、オイルポンプ２１からの油圧を断接するインナクラッチ用油圧バルブ２４が夫々接続されている。
アウタクラッチ２６ａ及びインナクラッチ２６ｂは共に、油圧が作用するとエンジン１からの動力を伝達するようになっている。
アウタクラッチ２６ａとインナクラッチ２６ｂとは交互に断接を繰返して、ＡＭＴ３内で機械式に噛合った歯車によって回転数を変換して、図示省略の駆動輪に出力するようになっている。

図２に、チェンジレバー装置８の概略構造図を示す。
チェンジレバー装置８は、コンソールカバー８８の上面にレバー８１が上方（運転室内）へ突出した状態で配設されている。
チェンジレバー装置８は、ドライバーが操作するレバー８１と、レバー８１の中間部を回動自在に軸支するチェンジレバー本体部８２と、チェンジレバー本体部８２内に配設され、変速段毎に設けられ、制御装置６への電気信号を発信するスイッチ８４ａ、８４ｂ、・・が配設されたスイッチ盤８４と、レバー８１に配設され、レバー８１の揺動によってスイッチ盤８４のスイッチ８４ａ、８４ｂ等の各変速段に該当するスイッチＯＮさせるスイッチ起動突起８３と、レバー８１の操作節度を生起させるディテント部８５が配設されている。

レバー８１は、該レバー８１の長手方向（上下方向）中間部が回転軸受部となる球状のボール部８１ａと、一端に、ドライバーが変速操作を行うために把持するシフトノブ部８１ｅと、他端に、チェンジレバー装置８の変速操作の節度感を生起させるディテント機構の一部を構成するディテントプランジャ８６と、を備えている。
ディテントプランジャ８６は、レバー８１ｄの軸線に沿って進退可能に支持され、図示しないコイルスプリングによって、外方（後述するディテントブロック８７側）へ付勢された状態に維持されている。

球状のボール部８１ａは、チェンジレバー本体部８２に固定され、球面状の凹部８２ａを有した軸受部材８２ｂによって回動自在に軸支されている。
ボール部８１ａに配設されているピボットピン８１ｂは、軸受部材８２ｂに設けられたガイド孔８２ｃ内をレバー８１の揺動と共に動き、レバー８１の揺動範囲を規制している。
ディテント部８５は、ディテントプランジャ８６と、ディテントプランジャ８６が表面の凹凸に沿って摺動するディテントブロック８７とを有している。

図３に、図２Ａ部の拡大図を示す。
ディテント部８５は、ドライバーによるレバー８１の操作力によって、ディテントブロック８７の凹凸表面をディテントプランジャ８６の半球形状の先端部８６ａが摺接することにより、ディテントプランジャ８６がレバー８１の軸線に沿って進退する。
ディテントプランジャ８６の進退は、ディテントプランジャ８６を軸線方向外側に付勢しているコイルスプリングの圧縮、伸張によって行われる。
例えば、レバー８１がＮ変速段位置からＲ変速段位置に操作される場合、ディテントプランジャ８５ａがディテントブロック８５ｂの凸部の上り傾斜面８７ｂを頂部８７ａに向かって摺動する。コイルスプリングは圧縮され、レバー８１の操作力は上昇していく。
ディテントプランジャ８５ａが頂部８７ａに達し、頂部８７ａから下り傾斜面８７ｃに移ると、コイルスプリングは伸張する。コイルスプリングの伸張力はレバー８１をＲ変速段位置側に移動させる作用力になる。
このコイルスプリングの圧縮、伸張の反力がチェンジレバー装置８の操作節度感としてレバー８１を介してドライバーに伝達する。

既述の通り、チェンジレバー本体部８２内には変速段位置毎に設けられたスイッチ８４ａ（変速段Ｐ）、８４ｂ（変速段Ｎ）、８４ｃ（変速段Ｒ）・・・等を配置したスイッチ盤８４と、レバー８１に取付けられ、スイッチ盤８４のスイッチ８４ａ、８４ｂ、８４ｃ・・・をスイッチＯＮさせるスイッチ起動突起８３とが配設されている。
図４に示すように、スイッチ盤８４における各スイッチ８４ａ、８４ｂ、８４ｃ・・・の配列パターン（レバー８１のドライバー把持側の位置に置換えて表示する。）は、本実施形態の場合、運転席側（右ハンドル車）の第１列目が車両前側から、Ｐ（パーキング）、不感帯１、Ｎ（ニュートラル）、不感帯２、Ｒ（後退）の順に配設されている。
第１列目に対し助手席側に不感帯３を有して第２列目が車両前側から、Ｕｐ（シフトアップ）、不感帯４、Ｄ（前進）不感帯５、Ｄｎ（シフトダウン）の順に配設されている。
また、第３列目が更に助手席側に不感帯６を介して、ＡＭ（自動変速⇔マニュアル変速切替）が前後方向中央（Ｎと前後方向同一）に配設されている。
不感帯とは、チェンジレバー装置８が電気信号発信装置であるため、スイッチとスイッチとの間に電気的絶縁エリアを設ける必要があると共に、既述の操作節度感を生起させるために設けてある。

また、図に示すように、スイッチ盤８４の各変速段に対応するスイッチは、電気接点範囲である変速段認識範囲Ｌが変速段を認識できない範囲である不感帯範囲Ｍより長く配設されている。
更に、図３に示すように、レバー８１の操作範囲としては、ディテントブロック８７の頂部８７ａを中心とした両側の傾斜面８７ｂの中間部と、８７ｃの中間部との間を不感帯範囲Ｍに相当する操作範囲とし、頂部８７に対して長い稜線を有した凹状の底部８７ｄを中心とした変速段認識範囲Ｌとなるように配設されたスイッチ盤８４の各変速段に対応したスイッチ８４ａ、８４ｂ・・に対し、スイッチ起動突起８３が作動可能に配設されている。
このような構造にすることにより、レバー８１の操作を素早く行うような操作ミスの発生を抑制することができる。

制御装置６は、チェンジレバー装置８の操作によって、発信される変速段別の電気信号を受け、ギヤシフトユニット５に変速段別信号を送信して、ＡＭＴ３を該当する変速段に切換える。
一方、切換えられた変速段が配置されているメインシャフト（インナメインシャフト２６ｅ又は、アウタメインシャフト２６ｄ）が連結されているクラッチを接続するクラッチ用油圧バルブ２３（又は２４）を開弁して、エンジン１の動力を接続し、他方のクラッチ用油圧バルブ２４（又は２３）を閉弁してエンジン１の動力を遮断する。
制御装置６は、特に制御装置６とチェンジレバー装置８との間をＣＡＮ通信で連結しており、レバー８１の操作状況を常に把握できるようになっている。

制御装置６がチェンジレバー装置８からの電気信号に基づいて、ＡＭＴ３の切換える変速段を決定する変速操作経路マップの一例を図５に基づいて説明する。
図５は、チェンジレバー装置８の変速パターンに基づいて、各変速段から目標の変速段に操作する場合の変速操作経路をデータ化したマップの一例である。
尚、各変速段の表記を、例えばＲ変速段→Ｒ、Ｄ変速段→Ｄのように記載することとする。
例えば、チェンジレバー装置８をＲ→Ｐに操作する場合の変速操作経路は、Ｒ→不感帯２→Ｎ→不感帯１→Ｐとなるデータが収納されている。
また、Ｒ→Ｄに操作する場合の変速操作経路は、Ｒ→不感帯２→Ｎ→不感帯３→Ｄとなるデータが収納されている。
更に、ＡＭ→Ｐに操作する場合の変速操作経路は、ＡＭ→不感帯６→Ｄ→不感帯３→Ｎ→不感帯１→Ｐとなるデータが収納されている。

制御装置６のチェンジレバー位置認識制御について、図６のフロー図に沿って説明する。
ステップＳ１において、チェンジレバー位置認識制御が開始される。
ステップＳ２において、認識制御開始時のチェンジレバー装置８のレバー８１の位置を読み取る。
ステップＳ３において、レバー８１が操作される。
ステップＳ４において、レバー８１操作後の現在位置を読取る。
ステップＳ５において、レバー８１が変速段認識範囲に位置しているか否かを判定する。
レバー８１が変速段認識範囲に位置していると判定した場合は、Ｙｅｓを選択してステップＳ６に進む。
この場合は、図３に示すディテントブロック８７の変速段認識範囲Ｌ内に、ディテントプランジャ８６が位置していることになる。
従って、制御装置６は、レバー８１が位置している変速段に更新する。
ステップＳ７において、制御装置６によるレバー８１の変速段認識制御は終了する。

一方、ステップＳ５において、レバー８１が変速段認識範囲Ｌ以外の位置、即ち、不感帯範囲Ｍに操作されている場合は、Ｎｏを選択してステップＳ８に進む。
ステップＳ８において、制御装置６は次のような制御を実施する。
例えば、ドライバーがレバー８１をＡＭ→Ｒに操作する予定であったが、レバー８１は、Ｒ直前の不感帯で停止の状態となっている。
レバー８１が不感帯２で停止する状況としては、ドライバーがレバー８１を把持した状態、レバー８１の作動が渋りを生じた場合、又はレバー８１に収納袋を掛けている場合に発生することが考えられる。
更に、制御装置６はドライバーの操作速度が速いため、レバー８１がパターンに沿った変速操作経路の信号を見落とし不感帯に停止する等の好ましくない変速操作が実施されることが考えられる。

このような場合、制御装置６は、レバー８１の操作前の変速段ＡＭと現位置の不感帯２とから、レバー８１の変速操作経路が、ＡＭ→不感帯６→Ｄ→不感帯３→Ｎ→不感帯２であることをマップから読取る。
ステップＳ９にて、制御装置６は、変速操作経路の最後の認識変速段Ｎを新しい変速段として特定する。
ステップＳ７に進み、レバー８１の位置認識を終了する。

このようにすることによって、チェンジレバー操作による変速段が認識できない場合に、制御装置は、チェンジレバーの変速操作経路を求め、変速ルートの最終認識変速段を変速段と認識して、トランスミッション４の変速段を変更することで、ドライバー自身の操作ミスであることが理解できるので、ドライバーの変速意志に反した機械式自動トランスミッション４の運転状態の防止と、シフト操作に対する不快感を減少させ、安全運転につなげることができる。

チェンジレバーの変速操作により発信する電気信号に基づいてトランスミッションの変速段を切換える機械式自動トランスミッション装置に利用できる。

１ エンジン
２ デュアルクラッチ
３ ＡＭＴ（機械式自動トランスミッション）
４ トランスミッション
５ ギヤシフトユニット
６ 制御装置
８ チェンジレバー装置
１０ 機械式自動トランスミッション装置
６１ 変速操作経路マップ
８１ レバー（チェンジレバー）
８２ チェンジレバー本体部
８３ スイッチ起動突起
８４ スイッチ盤
８５ ディテント部
８６ ディテントプランジャ
８７ ディテントブロック
Ｌ 変速段認識範囲（電気接点範囲）
Ｍ 不感帯範囲（変速段を認識できない範囲）

Claims (2)

1. チェンジレバーを一定の変速操作パターンに沿って操作することにより発信する電気信号に基づいて、トランスミッションの変速段を切換える機械式自動トランスミッション装置において、
   前記チェンジレバーと、
   前記トランスミッションの変速段切換え操作を行うギヤシフトユニットと、
   前記チェンジレバーの操作に基づいて前記ギヤシフトユニットの作動を行う制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記チェンジレバー操作による変速段が認識できない場合に、前記チェンジレバーの操作前変速段と、現在のチェンジレバー位置までの変速操作経路を求め、前記変速操作経路の最終認識変速段を、前記ギヤシフトユニットへの出力制御を行うための変速段として認識するようにし、
   前記制御装置は前記チェンジレバーのシフトパターンに基づいて予め設定されたチェンジレバーの変速操作経路マップを備え、
   前記チェンジレバーの操作前変速段と現チェンジレバー位置情報に基づいて、前記変速操作経路マップから変速操作経路を求めるようにしたことを特徴とする機械式自動トランスミッション装置。
2. 前記各変速段を認識できる電気接点範囲は、各変速段間の変速段を認識できない不感帯範囲より大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の機械式自動トランスミッション装置。

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