JPH05332428A - 車両の変速制御装置 - Google Patents
車両の変速制御装置Info
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- JPH05332428A JPH05332428A JP4141732A JP14173292A JPH05332428A JP H05332428 A JPH05332428 A JP H05332428A JP 4141732 A JP4141732 A JP 4141732A JP 14173292 A JP14173292 A JP 14173292A JP H05332428 A JPH05332428 A JP H05332428A
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- F16H63/502—Signals to an engine or motor for smoothing gear shifts
Abstract
な構造でスムーズに行わせる。 【構成】 走行用駆動源としてのドライブモータMはド
ライブモータ電子制御ユニット103にFETドライバ
107を介して接続され、シフトドラム62を駆動する
チェンジモータ61はチェンジモータ電子制御ユニット
111にFETドライバ112を介して接続される。ア
クセル開度センサ106及びドライブモータ回転数セン
サ104の検出信号に基づいてドライブモータ電子制御
ユニット103が変速信号を出力すると、ドライブモー
タMの出力が一時的に低減又は停止されてトランスミッ
ションTのギヤ列の噛合面圧が解放され、その間にチェ
ンジモータ61でシフトドラム62が駆動されてシフト
チェンジが行われる。シフトチェンジが完了すると、ド
ライブモータMの出力が滑らかに増加される。
Description
し、特に、シフトペダルを用いずにアクチュエータの駆
動力でシフトチェンジを行う車両の変速制御装置に関す
る。
ている変速装置では、足踏み式のシフトペダルの動きを
ラチェット機構を介してシフトドラムに伝達し、間歇回
転するシフトドラムにカム係合する複数のシフトフォー
クを選択的に作動させてシフトチェンジを行わせてい
る。
装置として、シフトスイッチから出力される変速指令信
号に基づいて作動するモータでシフトドラムを回転させ
るものが知られている(例えば、実開昭61−8104
3号公報参照)。
シフトペダルによるシフトドラム駆動機構であれば、ト
ランスミッションのギヤがスムーズに係合しない場合で
あってもシフト操作を繰り返すことにより最終的にシフ
トチェンジを完了させることができるが、上記電動式変
速装置にあってはシフトチェンジの際にギヤ係合動作を
適切にコントロールするために複雑な制御を必要とす
る。
で、アクチュエータによるシフトチェンジを簡単な構造
でスムーズに行わせることを目的とする。
に、本発明は、走行用駆動源の出力をトランスミッショ
ンを介して駆動輪に伝達する車両の変速制御装置におい
て、変速信号を出力する変速信号出力手段と、前記変速
信号に基づいて走行用駆動源の出力を低減又は停止する
出力低減手段と、走行用駆動源の出力低減中または出力
停止中にトランスミッションを変速するアクチュエータ
と、変速終了後に走行用駆動源の出力を増加させる出力
増加手段とを備えたことを特徴とする。
する。
は鋼管溶接により構成した前部車体フレーム1を備え、
その前側にはハンドル2によって操向される前輪Wfが
支持される。前部車体フレーム1の後部に設けた前部車
体ブラケット3には、車体前後方向に沿って僅かに前上
がりとなるように配設したスィング軸4を介して後部車
体ブラケット5が左右回転自在に支持される。後部車体
ブラケット5には鋼管製の第1後部車体フレーム6の前
端が固着され、この第1後部車体フレーム6に上下揺動
自在に支持した鋼管製の第2後部車体フレーム7に、左
右一対の後輪Wrを有するパワーユニットPが搭載され
る。そして前記第1後部車体フレーム6と前記第2後部
車体フレーム7とは左右一対のリヤクッション8によっ
て連結される。従って、自動三輪車Vの旋回時には、第
1後部車体フレーム6及び第2後部車体フレーム7に対
して前部車体フレーム1を左右に揺動させることがで
き、また第1後部車体フレーム6に対して第2後部車体
フレーム7を上下揺動させることができる。
のボディ9の前部には、運転者を風雨及び直射日光から
遮るウインドシールド10とルーフ11が接続され、そ
のルーフ11の後端は座席12とトランク13の間に立
設した支柱14の上端に支持される。
6の内側には複数のゴムダンパー21を介してバッテリ
支持枠22が吊持される。バッテリ支持枠22にはバッ
テリボックス本体23が嵌合支持され、そのバッテリボ
ックス本体23の上面はバッテリボックスカバー24に
よって覆われる。バッテリボックス本体23の内部には
パワーユニットPに設けられたドライブモータM(図4
参照)を駆動するバッテリが搭載されると共に、バッテ
リボックスカバー24の内部には電子制御ユニット、F
ETドライバ、バッテリの充電器等が搭載される。
ファン25が配設され、この電動ファン25で外部から
吸入された冷却風は先ずバッテリボックスカバー24の
内部に導入されて前記電子制御ユニット、FETドライ
バ、充電器等を冷却した後、可撓性ダクト26を介して
パワーユニットPの内部に導入され、そこでドライブモ
ータMを冷却する。そしてドライブモータMを冷却して
昇温した冷却風は可撓性ダクト27を介してバッテリボ
ックス本体23の内部に導入され、そこでバッテリを加
温した後に外部に排出される。
ットPの構造を説明する。
2つの垂直な割り面で3分割された左側ケーシング3
3、中央ケーシング34及び右側ケーシング35を備
え、それら3個のケーシング33,34,35は一つの
ブロックを構成するように一体に結合される。左側ケー
シング33はブラケット331 と左アクスルケース33
2との間にドライブモータケース333 を一体に備え
る。中央ケーシング34はブラケット341 の後部にト
ランスミッションTの左半部を覆う左ミッションケース
342 を備え、また右側ケーシング35は右アクスルケ
ース351 の後部にトランスミッションTの右半部を覆
う右ミッションケース352 を備える。
ス333 の内部に配設されるドライブモータMは直流ブ
ラシレスモータであって、ドライブモータケース333
の左端開口部を覆うカバー42に設けたボールベアリン
グ43と、ドライブモータケース333 の右壁に設けた
ボールベアリング44とに支持した回転軸45を備え
る。回転軸45には鉄心46の外周に永久磁石47を配
設した回転子48が装着されると共に、その回転子48
の周囲には鉄心49とその回りに巻回したコイル50と
よりなる固定子51が支持される。
342 と右側ケーシング35の右ミッションケース35
2 との間には、一対のボールベアリング52,53で支
持したメインシャフト54、一対のボールベアリング5
5,56で支持したカウンタシャフト57、一対のボー
ルベアリング58,59で支持したデフケース60が平
行に配設される。そして、メインシャフト54とカウン
タシャフト57には、トランスミッションTの複数のギ
ヤ列が支持される。チェンジモータ61で回転するシフ
トドラム62に支持したシフトフォーク63a〜63c
は前記ギヤ列に係合し、これによりトランスミッション
Tに所望の変速段が確立される(図3参照)。
ャフト54とは同軸に配設され、それらの対向端部はラ
バーカップリング64を介して結合される。デフケース
60の右端に設けられてカウンタシャフト57のファイ
ナルドライブギヤ65に噛合するファイナルドリブンギ
ヤ66には、シフト時のショックを吸収するためのダン
パー67が設けられる。而して、ドライブモータMの駆
動力は、メインシャフト54からカウンタシャフト57
を介してデフケース60に伝達され、そこから更に左右
の車軸68,69に伝達される。
ヤ71の操作によってメインシャフト54をロックする
パーキングブレーキ機構である。
構造を説明する。
ォーク軸81とシフトドラム62が支持される。シフト
フォーク軸81に軸方向摺動自在に支持されて前記ギヤ
列に接続する3本のシフトフォーク63a〜63cは、
シフトドラム62の外周に形成した3本のカム溝621
〜623 に係合して駆動される。
ラム62の一端から延びるシフトドラム軸83は、チェ
ンジモータ61の駆動力によってゼネバストップ機構8
5を介して間歇回転駆動される。即ち、右側ケーシング
35の後部右側面に設けたギヤハウジング86,87の
外側に支持した前記チェンジモータ61の駆動力は、該
チェンジモータ61の出力軸に形成したピニオン84か
ら第1中間軸88に支持したギヤ89,90を介して第
2中間軸91のギヤ92に伝達される。そして前記ゼネ
バストップ機構85は、第2中間軸91の端部に固着し
た駆動ロータ93と前記シフトドラム軸83に相対回転
自在に支持した従動ロータ94から構成される。
したピン931 と、そのピン931の反対側に形成され
た円弧状の位置決め凸部932 を備える。一方、従動ロ
ータ94は60°間隔で半径方向に延びて前記ピン93
1 が係合する5本の溝941と、その外周に60°間隔
で形成されて前記位置決め凸部932 が係合する6個の
円弧状の位置決め凹部942 を備える。ギヤハウジング
87には第2中間軸91の回転位置、即ちゼネバストッ
プ機構85の駆動ロータ93が所定の回転位置にあるこ
とを検出するためのリミットスイッチ95が設けられる
と共に、シフトドラム軸83の端部にはシフトドラム6
2の回転位置、即ちシフトドポジションを検出するロー
タリエンコーダ96が設けられる。
された従動ロータ94の回転は、ロストモーション機構
97を介してシフトドラム軸83に伝達される。ロスト
モーション機構97は従動ロータ94の溝941 の無い
部分に植設したピン98と、シフトドラム軸83に固着
されて前記ピン98の内側に平行に延びる突起991を
有する従動部材99と、シフトドラム軸83に巻付けら
れて両端に前記ピン98と従動部材99の突起991 を
挟む一対の係合部1001 を有するコイルばね100か
ら構成される。
ータコントロール系及びミッションコントロール系から
構成される制御装置を説明する。
ス本体23の内部に搭載された複数のバッテリBと、こ
のバッテリBを充電するための充電器101と、停車時
にバッテリBの出力電圧48Vを12Vに降圧するDC
/DCコンバータ102とを備える。充電器101は外
部の家庭用交流電源に接続するプラグを備え、この充電
器101による充電中にバッテリBから延びる電源回路
は遮断される。
ブモータ電子制御ユニット103を備える。ドライブモ
ータ電子制御ユニット103には、ドライブモータMの
回転数を検出するドライブモータ回転数センサ104、
左右の後輪Wrの回転数を検出する後輪回転数センサ1
05、アクセルグリップの回転角を検出するアクセル開
度センサ106及び後述のチェンジモータ電子制御ユニ
ットからの信号が入力される。ドライブモータ電子制御
ユニット103はFETドライバ107を介してドライ
ブモータMの駆動を制御すると共に、DC/DCコンバ
ータ102及びバッテリ残容量計108を作動させるべ
く、それらに信号を出力する。更に、ドライブモータ電
子制御ユニット103には、ドライブモータMの温度を
検出するドライブモータ温度センサ109の出力によっ
て作動し、ドライブモータMの温度が所定値を越えて上
昇すると前記電動ファン25を作動させる温度スイッチ
110が設けられる。
タ電子制御ユニット111は、前記ドライブモータ電子
制御ユニット103、アクセル開度センサ106、シフ
トドラム62の位置を検出する前記ロータリエンコーダ
96及びゼネバストップ機構85の駆動ロータ93の位
置を検出する前記リミットスイッチ95からの信号が入
力される。そして、チェンジモータ電子制御ユニット1
11はFETドライバ112を介してチェンジモータ6
1の駆動を制御する。
の作用を説明する。
ニットPのドライブモータMが駆動されると、その回転
軸45の回転はラバーカップリング64を介してトラン
スミッションTのメインシャフト54に伝達される。メ
インシャフト54の回転は所定の変速段のギヤ列で減速
されてカウンタシャフト57に伝達され、そこからファ
イナルドライブギヤ65、ダンパー67、ファイナルド
リブンギヤ66及びデフケース60を介して左右の後輪
Wrに伝達される。
き、図6に示すようにゼネバストップ機構85の駆動ロ
ータ93の位置決め凸部932 は従動ロータ94の何れ
かの位置決め凹部942 に係合し、該従動ロータ94を
所定位置に位置決めした状態にある。従って、従動ロー
タ94のピン98に対して、シフトドラム軸83に固定
したロストモーション機構97の突起991 がコイルば
ね100の両端の係止部1001 に挟持されて同位置に
位置決めされるため、シフトドラム62も前記従動ロー
タ94の停止位置に対応する停止位置に位置決めされ
る。
子制御ユニット103が例えばシフトアップの変速信号
を発すると、チェンジモータ電子制御ユニット111及
びFETドライバ112を介してチェンジモータ61が
駆動される。チェンジモータ61の回転によって駆動ロ
ータ93のピン931 が図8(A)に位置に達してシフ
トチェンジが開始されると同時にリミットスイッチ95
が作動する。リミットスイッチ95の信号がチェンジモ
ータ電子制御ユニット111を介してドライブモータ電
子制御ユニット103に伝達されると、ドライブモータ
電子制御ユニット103はFETドライバ107を介し
てドライブモータMに供給する電流を減少させる。これ
によりトランスミッションTに現在確立されている変速
段のギヤ列の噛合面圧が一瞬消滅し、その間にシフトド
ラム62が回転することにより新たな変速段がスムーズ
に確立される。
から矢印方向に回転すると、そのピン931 が従動ロー
タ94の溝941 の1つに係合して該従動ロータ94を
60°だけシフトアップ方向回転させる。このようにし
てゼネバストップ機構85の従動ロータ94が60°回
転すると、そのピン98の動きがコイルばね100を介
して従動部材99の突起991 に伝達されるため、シフ
トドラム62も60°回転して新たなシフトポジション
において停止する。そしてシフトドラム62に回転によ
り、そのカム溝621 〜623 に係合するシフトフォー
ク63a〜63cがシフトフォーク軸81に沿って移動
し、トランスミッションTに新たな変速段を確立させ
る。
ことをシフトドラム軸83に連結したロータリエンコー
ダ96が検出すると、その信号がチェンジモータ電子制
御ユニット111を介してドライブモータ電子制御ユニ
ット103に伝達され、ドライブモータ電子制御ユニッ
ト103はFETドライバ107を介して変速ショック
を最小限に止めるべくドライブモータMに供給する電流
を滑らかに増加させる。また駆動ロータ93が図8
(B)の位置に達したことをリミットスイッチ95が検
出すると、チェンジモータ電子制御ユニット111はF
ETドライバ112を介してチェンジモータ61に対す
る電流の供給を停止させる。
ドライブモータMに供給される電流の変化を示すもので
ある。同図から明らかなように、リミットスイッチ95
によるシフトチェンジの開始検出と同時にドライブモー
タMに供給される電流が急激に減少され、ロータリエン
コーダ96によるシフトチェンジの完了検出と同時に前
記電流が漸増される。そしてシフトチェンジの前後でド
ライブモータMの出力が等しくなるように、シフトアッ
プ完了後の電流値はシフトアップ開始前の電流値よりも
低く設定される。
がスムーズに行われず、シフトフォーク63a〜63c
及びシフトドラム62が瞬間的にストップ状態になる場
合があるが、シフトドラム62とゼネバストップ機構8
5の間に設けたロストモーション機構97の作用によっ
てチェンジモータ61に過剰な負荷が加わることが防止
される。即ち、シフトドラム62と一体の従動部材99
が一時的にストップ状態にある時にゼネバストップ機構
85の従動ロータ94に設けたピン98が回転すると、
そのピン98と従動部材99の突起991 とが相対回転
し、コイルばね100の一対の係止部1001 を相互に
離間するように弾性変形させる。その結果、シフトドラ
ム62がストップしてもチェンジモータ61は回転する
ことができ、そのチェンジモータ61に過負荷が加わる
ことが回避される。そして前記ストップしたシフトドラ
ム62がはコイルばね100を介して弾発力が作用して
いるため、前記ストップが解除されるとシフトドラム6
2はコイルばね100の弾発力で所定位置まで回転し、
所望の変速段が確立される。
れるシフトドラム62が一時的にストップしても、ゼネ
バストップ機構85とシフトドラム62間に介装したロ
ストモーション機構97の作用により、チェンジモータ
61に過負荷が加わることが防止されるだけでなく、シ
フトチェンジをスムーズに行わせることができる。しか
も、上記シフトチェンジの過程において、ドライブモー
タMの回転軸45とトランスミッションTのメインシャ
フト54間に設けたラバーカップリング64及びファイ
ナルドリブンギヤ66に設けたダンパー67の作用によ
り変速ショックが吸収される。
作を同様にして行われる。即ち、ドライブモータ電子制
御ユニット103が発するシフトダウンの変速信号によ
ってチェンジモータ61が前述と逆方向に回転し、駆動
ロータ93が図6の位置から図8(B)の位置に達する
とドライブモータMに供給する電流を減少させ、その間
にゼネバストップ機構85を介してシフトドラム62を
回転させることによりトランスミッションTに新たな変
速段を確立させる。シフトダウンが完了するとドライブ
モータMに対する電流の供給を滑らかに増加させると共
に、駆動ロータ93が図8(A)に位置に達するとチェ
ンジモータ61に対する電流の供給を停止する。
03がシフトアップあるいはシフトダウンの変速信号を
出力する過程、即ち新たな変速段がどのようにして選択
されるかを説明する。
04で検出されるドライブモータMの回転数とドライブ
モータMの効率との関係を、アクセル開度センサ106
で検出される種々のアクセル開度において示すものであ
る。例えば、アクセル開度がθの状態にあるときにドラ
イブモータMの回転数がNeであれば、そのアクセル開
度θにおいてドライブモータMは最大の効率ηで運転さ
れることになる(A点参照)。しかしながら、アクセル
開度θにおいてドライブモータMの回転数が前記Neを
上回っていれば、ドライブモータMの効率は前記ηを下
回ることになり(B点参照)、この場合はシフトアップ
によって負荷を増加させてドライブモータMの回転数を
低下させることにより前記効率ηを保持することができ
る。一方、アクセル開度がθの状態にあるときにドライ
ブモータMの回転数がNeを下回っていれば、ドライブ
モータMの効率も前記ηを下回ることになり(C点参
照)、この場合はシフトダウンによって負荷を低下させ
てドライブモータMの回転数を増加させることにより前
記効率ηを保持することができる。
イブモータMの最大の効率が得られる目標回転数をマッ
プ検索により求め、ドライブモータMの実際の回転数が
前記目標回転数から所定量だけ外れた場合にシフトアッ
プ又はシフトダウンの変速信号を出力することにより、
各アクセル開度において図10にそれぞれ矢印で示す高
効率の領域でドライブモータMを運転し、これによりバ
ッテリBの消費電力を削減して走行可能距離を延長する
ことが可能となる。
ライブモータMの回転数と出力とによって該ドライブモ
ータMの効率がどのように変化するかを示すものであ
る。例えばドライブモータMの出力W1 が要求される場
合には、ドライブモータMの回転数がNe1 であれば、
その時に可能な最大の効率90%を得ることができる
(A点参照)。従って、回転数が前記Ne1 を上回って
いればシフトアップを行い、下回っていればシフトダウ
ンを行うことにより、ドライブモータMの回転数を前記
Ne1 に収束させて効率を高めることができる。同様
に、ドライブモータMの出力W2 が要求される場合に
は、ドライブモータMの回転数がNe2 となるようにシ
フトチェンジすることにより、可能な最大の効率75%
を得ることができる(B点参照)。
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の小設計
変更を行うことが可能である。
ドライブモータMの出力を低減しているが、その出力を
停止することも可能である。また、実施例では電気モー
タを走行用駆動源とした車両を例示したが、本発明は内
燃機関を走行用駆動源とする車両に対しても適用するこ
とができる。この場合、走行用駆動源の出力低減や出力
停止は、点火リタード制御やクラッチのオフ制御によっ
て達成される。更に、シフトチェンジを開始させる変速
信号をマニュアルスイッチによって出力させることも可
能である。更にまた、駆動ロータ93が図8(A)の位
置と図8(B)の位置に達したことを1個のリミットス
イッチ95で検出する代わりに、2個のリミットスイッ
チでそれぞれ検出することができる。
に基づいて走行用駆動源の出力を低減又は停止すること
によりトランスミッションのギヤ列の噛合面圧を一時的
に開放し、その間にアクチュエータでトランスミッショ
ンを変速すると共に、変速終了後に走行用駆動源の出力
を再び増加させるので、アクチュエータによるシフトチ
ェンジを簡単な構造でスムーズに行わせることが可能と
なる。
流変化を示すグラフ
ラフ
ラフ
号出力手段) 107 FETドライバ(出力低減手段、出力増加
手段) M ドライブモータ(走行用駆動源) T トランスミッション Wr 後輪(駆動輪)
Claims (1)
- 【請求項1】 走行用駆動源(M)の出力をトランスミ
ッション(T)を介して駆動輪(Wr)に伝達する車両
の変速制御装置において、 変速信号を出力する変速信号出力手段(103)と、前
記変速信号に基づいて走行用駆動源(M)の出力を低減
又は停止する出力低減手段(107)と、走行用駆動源
(M)の出力低減中または出力停止中にトランスミッシ
ョン(T)を変速するアクチュエータ(61)と、変速
終了後に走行用駆動源(M)の出力を増加させる出力増
加手段(107)とを備えたことを特徴とする、車両の
変速制御装置。
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