JPH06221416A - 半自動式変速装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 必要なときにニュートラル状態を得ることが
できる半自動式変速装置を提供することを目的とする。 【構成】 同軸上に配設の入力軸と出力軸に対し平行に
配設した２つのカウンターシャフト上の一方に奇数段の
他方に偶数段の各変速用歯車を配設し、入力軸とカウン
ターシャフト間に半クラッチ状態が形成可能なカウンタ
ーシャフト選択用クラッチを介装し、変速操作時に上記
各クラッチを制御装置でON-OFF制御して、変速できる半
自動式変速装置において、シフトレバー15を、所望の変
速段に直接変速できるようレバー操作パターンａを構成
し、各変速で通過する位置にニュートラルポジションを
設け、下り勾配を検出する傾斜計22を設けて、シフトレ
バーがニュートラルポジションで、アクセルが全閉状態
で、下り坂でないときに、両カウンターシャフト選択ク
ラッチがOFF で、且つ変速装置がニュートラルの状態に
なるよう制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、任意の変速段に直接変
速することができ且つ所定条件のときのみニュートラル
状態を経て変速することができる車両用の半自動式変速
装置とその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、現在の半自動式変速装置のシフ
トパターンは、(a) 自動変速装置のように直線的にシフ
トするものと、(b) 手動変速装置のようにＨ型にシフト
するものとに大別できる。

【０００３】前者の自動変速装置のように直線的にシフ
トするものは、シフトレバーが、「Ｐ（パーキング）−
Ｒ（後進）−Ｎ（ニュートラル）−１（第１速）−２
（第２速）−３（第３速）−４（第４速）−５（第５
速）」のように直線的（一般的には前後方向に直線的）
に移動可能な操作パターンに構成され、該シフトレバー
を直線的にシフトする（移動させる）ことによって、前
進の「第１速」，「第２速」，「第３速」，「第４
速」，「第５速」の各モード（モードに代えてレンジと
も呼ばれる）、及び「Ｒ（後進）」モード、「Ｎ（ニュ
ートラル）」，「Ｐ（パーキング）」モード等に変更す
ることができるように構成されている。このタイプのシ
フトパターンのものは、いかなる場合にも、変速途中に
おいて変速装置がニュートラル状態になることはない。

【０００４】また、後者の手動変速装置のようにＨ型に
シフトするものは、シフトレバーが、基本的に所謂Ｈ型
（本明細書においてＨ型の中央にさらに縦方向に変速溝
があるような変形したものも含む）に移動可能な操作パ
ターンに構成され、そのときの変速段から必ず中央の横
軸部分に形成されているニュートラルポジションを経て
所望の変速段に変速可能に構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記自
動変速装置のようなシフトパターンの場合には、変速中
にもニュートラル状態になることがないため、現在セッ
トされている変速モードと所望の変速モードが隣接した
位置でないとき、例えば前進「第１速」から「第３速」
のモードに変速するときには、シフトレバーが直線的に
しか移動できないよう構成されていることに起因して、
必ずそれらの間に位置する「第２速」を経て変速しなけ
ればならず、そのため、迅速に変速をおこないたいとき
にも、一瞬のタイムラグが生じ且つ不必要な変速ショッ
クがある。

【０００６】一方、上記手動変速装置のようなシフトパ
ターンの場合には、変速時に必ずニュートラルポジショ
ンを経て変速されることに起因して、変速中に必ず動力
が瞬間的に（あるいは一時的に）途切れ空走状態が生じ
る。

【０００７】本発明は、上述のような状況もとで、本出
願人の出願にかかる迅速な変速を可能にした変速装置
（特開平3-48059 号) を改良することにより、走行状況
において必要なときのみニュートラル状態を得ることが
でき他のときには動力切れがなく、さらに、ニュートラ
ル経由時は所望の変速段に直接変速することが可能な、
半自動式の変速装置とその制御方法を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる半自動式
変速装置は、同軸上に配設された入力軸と出力軸に対し
て平行に配設された２つのカウンターシャフト上の一方
に奇数段の変速用歯車を他方に偶数段の変速用歯車をそ
れぞれ配設するとともに、上記入力軸とカウンターシャ
フト間にそれぞれ半クラッチ状態が形成可能なカウンタ
ーシャフト選択用クラッチを介装し、変速操作時に上記
カウンターシャフト選択用クラッチを制御装置によりＯ
Ｎ−ＯＦＦ制御することにより、足踏式のクラッチを操
作することなく変速できるよう構成された半自動式変速
装置において、シフトレバーを、他の変速段を経ること
なく所望の変速段に直接変速できるようシフトレバーの
操作パターンを構成し、各変速において通過する位置に
ニュートラルポジションを設けるとともに、車両の下り
勾配を検出する検出手段とアクセルの開度を検出するア
クセルワークセンサーを配設することにより、シフトレ
バーが上記ニュートラルポジションにあり、アクセルが
全閉状態にあり、且つ、車両が所定勾配以上の下り坂を
下っていないときのみ、上記制御装置が、上記２つのカ
ウンターシャフト選択クラッチが共にＯＦＦで、且つ変
速装置がニュートラルの状態になるよう制御するよう構
成されていることを特徴とする。

【０００９】本発明にかかる半自動式変速装置の制御方
法は、同軸上に配設された入力軸と出力軸に対して平行
に配設された２つのカウンターシャフト上の一方に奇数
段の変速用歯車を他方に偶数段の変速用歯車をそれぞれ
配設するとともに、上記入力軸とカウンターシャフト間
にそれぞれ半クラッチ状態が形成可能なカウンターシャ
フト選択用クラッチを介装し、変速操作時に上記カウン
ターシャフト選択用クラッチを制御装置によりＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御することにより、足踏式のクラッチを操作する
ことなく変速できるよう構成するとともに、シフトレバ
ーの操作パターンを他の変速段を経ることなく所望の変
速段に直接変速できるよう構成し、各変速において通過
する位置にニュートラルポジションを設けるとともに、
車両の下り勾配を検出する検出手段と、アクセルの開度
を検出するアクセルワークセンサーを設けた、半自動式
変速装置の制御方法であって、上記シフトレバーがニュ
ートラルポジションにあり、アクセルが全閉状態にあ
り、且つ、車両が所定勾配以上の下り坂を下っていない
という三つの条件が満たされたときのみ、上記制御装置
が、上記２つのカウンターシャフト選択クラッチが共に
ＯＦＦで、且つ変速装置がニュートラルの状態になるよ
う制御するとともに、いずれかの変速段にシフトされる
のを待ってその変速段を形成するための上記いずれかの
カウンターシャフト選択クラッチをＯＮにするよう制御
し、一方、変速操作中に、上記三つの条件のいずれか一
つでも満たされないときであって、変速が奇数段から偶
数段にあるいはその逆の変速がおこなわれているときに
は、これから変速段を形成するためのカウンターシャフ
ト選択クラッチをＯＮにするとともに、前の変速段を形
成していたカウンターシャフト選択クラッチをＯＦＦ
に、半クラッチ状態を経て直接切り換えられるよう制御
することを特徴とする。

【００１０】

【作用】しかして、本発明にかかる半自動変速装置とそ
の制御方法によれば、迅速な加速が必要な状況では、ア
クセルペダルを操作し続けた状態においてシフトレバー
で順次変速操作をすれば、足踏式クラッチを操作するこ
となく、第１速から最高速（第５速）まで、各変速段の
切換時に非接続状態がない状態で、迅速な加速状態を得
ることができる。

【００１１】そして、比較的緩やかな加速でよいとき、
あるいはその速度のままで走行するときには、変速操作
時にアクセルペダルを一時的に解放（全閉に）すれば、
下り坂以外の状態において、シフトレバーがニュートラ
ルポジションを通過する変速時に一時的に動力が伝達さ
れない状態が形成され、任意の変速段に変速のショック
がない状態で変速することができる。また、所定の勾配
以上の下り坂では、シフトレバーがニュートラルポジシ
ョンを通過する変速時にも動力が伝達された状態が形成
され、所望のエンジンブレーキを効かすことができる。

【００１２】また、このように、いずれの変速段からも
所望の変速段に直接変速操作することが可能になるが、
この場合においても、奇数段のいずれかの変速段から偶
数段のいずれかの変速段への２つ飛びの変速（例えば、
第１速から第４速への変速）あるいはその逆への変速に
おいて、変速時にアクセルペダルを操作し続けた状態で
は、変速の切換時に非接続状態がない状態で、迅速な加
速状態を得ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例にかかる車両用の半自
動変速装置について図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は本実施例にかかる半自動変速装置の
全体の構成を示す概略図、図２はシフトレバーの操作パ
ターンを示すその部分の平面図、図３は図１に示す制御
装置の制御ステップを示すフローチャートである。

【００１５】図において、１は入力軸、２は上記入力軸
１と同軸状に配設されている出力軸、３は上記入力軸１
及び出力軸２と平行に配設されている第１カウンターシ
ャフト、４は同じく上記入力軸１及び出力軸２と平行に
配設されている第２カウンターシャフトである。

【００１６】そして、上記第１カウンターシャフト３上
には、奇数段の変速用歯車である第５速、第３速、第１
速用の歯車５，６，７と、後進用の歯車８がそれぞれ軸
受を介して回転自在に配設されている。

【００１７】また、上記第２カウンターシャフト４に
は、偶数段の変速用の歯車である第６速、第４速、第２
速用の歯車９，10,11 が軸受を介して回転自在に配設さ
れている。

【００１８】そして、上記第１カウンターシャフト３と
第２カウンターシャフト４は、それぞれカウンターシャ
フト選択用クラッチ12,13 によって、上記入力軸１と連
結自在に構成されている。上記カウンターシャフト選択
用クラッチ12,13 は、制御弁Ｖによる油圧ポンプＰから
の圧油の供給・停止によって、上述のように第１カウン
ターシャフト３，第２カウンターシャフト４と入力軸１
とを連結・解除可能に構成されている。

【００１９】また、上記油圧ポンプＰの制御弁Ｖは、電
気的に制御装置Ｃと接続され、制御装置Ｃの制御信号に
よって該制御弁Ｖが操作され、上記第１カウンターシャ
フト選択用クラッチ12，第２カウンターシャフト選択用
クラッチ13に圧油を供給し、所望のカウンターシャフト
選択用クラッチ12,13 を作動させるよう構成されてい
る。

【００２０】そして、上記制御装置Ｃは、アクセルの開
度を検出するため、アクセルワークセンサー20と電気的
に接続されるとともに、シフトレバー15 (図２参照）の
ニュートラルポジションを検出するため、シフトレバー
センサー21と電気的に接続され、さらに、車両の前後の
傾斜を検出するため傾斜計22と電気的に接続されてい
る。

【００２１】そして、上記シフトレバー15は、図２に図
示するように、従来の手動式変速装置のシフトレバーの
操作パターンと同じく、操作パターンが他の変速段を経
ることなく所望の変速段に直接変速できる所謂Ｈ型に形
成され且つこの「Ｈ型」の横軸部分ａがニュートラルポ
ジションに構成されている。また、本実施例では、上記
シフトレバー15の操作がシフトレバーセンサー21により
電気的に検出され、この検出した電気信号に基づいて、
周知の変速装置のシフト機構 (変速装置内で実際の変速
操作をおこなうフォーク部材等からなるシフト機構をい
う) のアクチュエータ (例えば、油圧シリンダあるいは
電動アクチュエータ) が動作し、その変速段が形成され
るよう (あるいはニュートラルポジションになるよう)
構成されている。なお、図１において、Ｓはシフト機構
のフォーク部材によって操作される歯車選択手段であ
る。

【００２２】そして、上記制御装置Ｃは、この半自動式
変速装置の変速時に以下のように制御する。以下、この
半自動式変速装置の作用とともに、制御装置の制御内容
（制御方法）について説明する。

【００２３】即ち、図２に図示するような操作パターン
によってシフトレバー15を変速操作すると、その際、操
作パターンが所謂Ｈ型に且つその横軸部分ａがニュート
ラルポジションになっているため、常に、ニュートラル
ポジションを通過する。そして、このとき、図３のフロ
ーチャートに図示するように、その変速操作時にシフト
レバー15がニュートラルポジションにあるか否かシフト
レバーセンサー21でチェック (ステップ１）し、ニュー
トラルポジションにあるときには、そのときアクセルペ
ダルが踏み込まれている状態か否か上記アクセルワーク
センサー20によってチェックする (ステップ２）。そし
て、アクセルワークセンサー20が「ゼロ」つまりアクセ
ルペダルが踏み込まれていないときには、上記傾斜計22
で車両が所定勾配以上の下り坂を下っている状態にある
か否かチェックする（ステップ３）。そして、制御装置
Ｃが、車両が下っていないと判断したときには、制御ポ
ンプＰの両方のカウンターシャフト選択用クラッチ12,1
3 へ圧油を送る制御弁を「閉」にするよう制御する。こ
の結果、上記カウンターシャフト選択用クラッチ12,13
が両方ともＯＦＦになって（ステップ４）、図示しない
エンジンからの動力が出力軸２側（駆動輪側）に一時的
に伝達されない状態が形成される。また、このとき、全
ての歯車選択手段Ｓがニュートラル状態になる。

【００２４】この状態から、シフトレバー15が所望の変
速段に、例えば、そのままの速度で走行するべく、第３
速から第５速に１つ飛んで、変速されると、シフトレバ
ーセンサー21がこのシフト動作を検出して (ステップ
５）、第５速用歯車選択手段Ｓが油圧アクチュエータに
よりシフトを実行し、その後、制御装置Ｃにその旨の信
号を送る。制御装置Ｃはこの信号を受けると、その変速
段、例えば第５速用の歯車５が配設されている上記第１
カウンターシャフト３を入力軸１に接続すべく、油圧ポ
ンプＰの制御弁を操作して、カウンターシャフト選択用
クラッチ12に円滑な立ち上がり状態で圧油を送るよう制
御する（ステップ６）。

【００２５】従って、上述のように、シフトレバー15が
ニュートラルで、アクセルペダルが解放され、且つ下り
坂でないときには、シフト操作中に動力を一時的に伝達
させない状態を経て、変速のショックを緩和させる。つ
まり、比較的緩やかな加速でよいとき (あるいはそのま
まの速度を維持すればよいとき) には、変速操作時にア
クセルペダルを一時的に解放（全閉に）すれば、所定勾
配以上の下り坂以外の状態では、変速時に一時的に動力
が伝達されない状態が形成され、変速のショックがない
状態で変速することができる。

【００２６】一方、上記ステップ１〜ステップ３におい
て、上記３つの条件が１つでも満たされないとき、未だ
変速されていない状態のときにはいずれかの変速段に変
速されるのを待って、変速がどの変速段に変速されたか
上記シフトレバーセンサー21で検出する (ステップ
７）。ここで、制御装置Ｃは、上記信号等に基づいて、
変速がどの変速段からどの変速段に変速されたか判断
し、変速が奇数段の１つの変速段から奇数段の他の変速
段 (あるいは偶数段の１つの変速段から偶数段の他の変
速段) へ変速されたか否かチェックし (ステップ８）、
そのような変速（例えば、第３速から第５速への変速）
がおこなわれている場合には、運転席近傍に設けられた
図示しない警報ブザーと警報ランプを作動させて警報を
発する（ステップ９）。なお、この場合には、上記各歯
車選択手段Ｓを操作する油圧アクチュエータには圧油が
供給されず、この結果シフトは実行されず、変速段はそ
のままとなる。

【００２７】一方、シフトレバー15が、奇数段の１つの
変速段から偶数段の１つの変速段（あるいはその逆）へ
シフトされた場合、例えば第３速から第４速への変速が
おこなわれた場合、第４速を形成する歯車選択手段Ｓを
操作する油圧アクチュエータには圧油が供給されている
ので、第４速へのシフトが実行され、その後、制御装置
Ｃは、カウンターシャフト選択用クラッチ12への圧油の
供給を徐々に低減するとともカウンターシャフト選択用
クラッチ13への圧油の供給を徐々に増加させて、第１カ
ウンターシャフト選択用クラッチ12からカウンターシャ
フト選択用クラッチ13に、共に半クラッチ状態を経て、
切り換えるような制御をおこなう (ステップ10）。そし
て、上記第１カウンターシャフト選択用クラッチ12の油
圧が「０（ゼロ）」になると、奇数段用（即ちこの場合
には第３速）を形成する歯車選択手段Ｓを操作する油圧
アクチュエータへ、その奇数段の歯車をニュートラル状
態にするべく圧油が供給される。

【００２８】従って、この場合には、変速操作の途中で
エンジン側から出力軸側への動力の伝達が途切れること
がなく、迅速な加速状態が得られることになる。

【００２９】

【発明の効果】本発明にかかる半自動式変速装置とその
制御方法によれば、迅速な加速が必要なときには、アク
セルペダルを踏み込んだ状態で変速すれば、変速中にお
いて動力が途切れることがない状態で変速することがで
き、比較的緩やかな加速でよいとき、あるいはその速度
を維持して走行すればよいときには、変速操作時にアク
セルペダルを一時的に解放（全閉に）すれば、下り坂以
外の状態において、変速のショックがない状態で変速す
ることができる。そして、所定の勾配以上の下り坂で
は、変速時にも動力が伝達された状態が形成され、連続
して円滑に所望のエンジンブレーキを効かすことができ
る。また、このように、いずれの変速段からも所望の変
速段に直接変速操作することが可能になるが、この場合
においても、奇数段のいずれかの変速段から偶数段のい
ずれかの変速段への変速あるいはその逆への変速におい
て、変速時にアクセルペダルを操作し続けた状態では、
変速の切換時にも非接続状態がない状態で、迅速な加速
状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例にかかる半自動変速装置の全体の構
成を示す概略図である。

【図２】 シフトレバーの操作パターンを示すその部分
の平面図である。

【図３】 図１に示す制御装置の制御ステップを示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…入力軸 ２…出力軸 ３…第１カウンターシャフト ４…第２カウンターシャフト 12,13 …カウンターシャフト選択用クラッチ 15…シフトレバー Ｃ…制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸上に配設された入力軸と出力軸に対
   して平行に配設された２つのカウンターシャフト上の一
   方に奇数段の変速用歯車を他方に偶数段の変速用歯車を
   それぞれ配設するとともに、上記入力軸とカウンターシ
   ャフト間にそれぞれ半クラッチ状態が形成可能なカウン
   ターシャフト選択用クラッチを介装し、変速操作時に上
   記カウンターシャフト選択用クラッチを制御装置により
   ＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、足踏式のクラッチを
   操作することなく変速できるよう構成された半自動式変
   速装置において、 シフトレバーを、他の変速段を経ることなく所望の変速
   段に直接変速できるようシフトレバーの操作パターンを
   構成し、各変速において通過する位置にニュートラルポ
   ジションを設けるとともに、車両の下り勾配を検出する
   検出手段とアクセルの開度を検出するアクセルワークセ
   ンサーを配設することにより、シフトレバーが上記ニュ
   ートラルポジションにあり、アクセルが全閉状態にあ
   り、且つ、車両が所定勾配以上の下り坂を下っていない
   ときのみ、上記制御装置が、上記２つのカウンターシャ
   フト選択クラッチが共にＯＦＦで、且つ変速装置がニュ
   ートラルの状態になるよう制御するよう構成されている
   ことを特徴とする半自動式変速装置。
2. 【請求項２】 同軸上に配設された入力軸と出力軸に対
   して平行に配設された２つのカウンターシャフト上の一
   方に奇数段の変速用歯車を他方に偶数段の変速用歯車を
   それぞれ配設するとともに、上記入力軸とカウンターシ
   ャフト間にそれぞれ半クラッチ状態が形成可能なカウン
   ターシャフト選択用クラッチを介装し、変速操作時に上
   記カウンターシャフト選択用クラッチを制御装置により
   ＯＮ−ＯＦＦ制御することにより、足踏式のクラッチを
   操作することなく変速できるよう構成するとともに、シ
   フトレバーの操作パターンを他の変速段を経ることなく
   所望の変速段に直接変速できるよう構成し、各変速にお
   いて通過する位置にニュートラルポジションを設けると
   ともに、車両の下り勾配を検出する検出手段と、アクセ
   ルの開度を検出するアクセルワークセンサーを設けた、
   半自動式変速装置の制御方法であって、 上記シフトレバーがニュートラルポジションにあり、ア
   クセルが全閉状態にあり、且つ、車両が所定勾配以上の
   下り坂を下っていないという三つの条件が満たされたと
   きのみ、上記制御装置が、上記２つのカウンターシャフ
   ト選択クラッチが共にＯＦＦで、且つ変速装置がニュー
   トラルの状態になるよう制御するとともに、いずれかの
   変速段にシフトされるのを待ってその変速段を形成する
   ための上記いずれかのカウンターシャフト選択クラッチ
   をＯＮにするよう制御し、一方、変速操作中に、上記三
   つの条件のいずれか一つでも満たされないときであっ
   て、変速が奇数段から偶数段にあるいはその逆の変速が
   おこなわれているときには、これから変速段を形成する
   ためのカウンターシャフト選択クラッチをＯＮにすると
   ともに、前の変速段を形成していたカウンターシャフト
   選択クラッチをＯＦＦに、半クラッチ状態を経て直接切
   り換えられるよう制御することを特徴とする半自動式変
   速装置の制御方法。