JPH0791537A

JPH0791537A - 電子制御変速機

Info

Publication number: JPH0791537A
Application number: JP5264218A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Kuwahata; 光則桑波田; Eiji Nakai; 英二中井
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 1995-04-04
Also published as: US5590563A

Abstract

(57)【要約】【目的】変速機の上下方向のレイアウト性を低下させ
ることなく、シフトドラムを配置できるような電子制御
変速機を提供する。【構成】変速ギヤ機構を３つのシフトロッド７１，７
２，７３を介して操作するシフト機構のシフトドラム８
０は、メインシャフト４５とカウンタシャフトの両軸心
を含む鉛直面から左側へオフセットさせて両軸心に平行
に配置され、シフトドラム８０を回転駆動するラック・
ピニオン機構９０のラック部材９４は、シフトドラム８
０の軸心とメインシャフト４５の軸心との間を通して前
記鉛直面とほぼ平行に配設される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シフトドラムによりシ
フトロッドを操作して変速するように構成した電子制御
変速機に関し、特にシフトドラムの配置及びラック・ピ
ニオン機構のラックの配置を改善したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用のマニュアル変速機にお
いては、通常、各シフトロッドをシフトレバーに連結
し、シフトレバーを操作することで、変速するように構
成されているが、例えば、特開昭６４−４６０４９号公
報に記載されているように、シフトドラムと、このシフ
トドラムを回転駆動する電気的アクチュエータとを備
え、シフトドラムの外周面に各シフトロッドに対応する
シフト溝を形成し、各シフトロッドの基端の係合部を対
応するシフト溝に係合させ、シフトレバーの操作に対応
させてシフトドラムを回転させることにより、シフトロ
ッドを介して変速するように構成してなる電子制御変速
機が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公報には、シフト
ドラムの配置に関しては、詳細には記載されていない
が、後輪駆動車における変速機は、フロアトンネルの下
側の狭い空間に配置される関係上、変速機を極力小型化
することが要請されている。前記シフトレバーが、車室
側に設けられる関係上、前記シフトドラムを変速機の上
端側部位に配置することは、比較的容易であるが、シフ
トドラムをメインシャヤトの真上に平行に配置する場合
には、変速機の上下高さが大きくなるため、フロアトン
ネルが大型化するし、また、前記変速機の上下高さの増
大に応じて、変速機の配置位置を低くすると、最低地上
高を確保するのが困難になる。

【０００４】一方、シフトドラムを駆動するアクチュエ
ータの小ボリューム化を図る為に、そのアクチュエータ
として、ラック・ピニオン機構と、そのラックを駆動す
る油圧シリンダとを適用することができるが、ラックの
長さがある程度長くなるのでこの場合、かなり長いラッ
クの配置に工夫を凝らす必要がある。本発明の目的は、
変速機の上下方向のレイアウト性を低下させずに、コン
パクトにシフトドラムを配置できるような電子制御変速
機を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の電子制御変速
機は、各シフトロッドに対応したシフト溝を有するシフ
トドラムを回転させることによりシフトロッドを動かし
て変速を行うように構成した電子制御変速機において、
前記変速機のメインシャフトと、カウンタシャフトと、
シフトドラムとを、それらの軸心が平行となるように配
置し、前記シフトドラムの軸心を、メインシャフトの軸
心とカウンタシャフトの軸心を含む面からオフセットさ
せたものである。ここで、前記シフトロッドを、メイン
シャフトの軸心とカウンタシャフトの軸心を含む面に対
して、シフトドラムがオフセットした側に配置した構成
（請求項１に従属の請求項２）、前記シフトドラムを回
転駆動する為のラック・ピニオン機構を設け、このラッ
ク・ピニオン機構のラック部材を、メインシャフトの軸
心とカウンタシャフトの軸心を含む面に対してほぼ平行
に配置した構成（請求項１に従属の請求項３）、前記シ
フトドラムを回転駆動する為のラック・ピニオン機構を
設け、このラック・ピニオン機構のラック部材を、メイ
ンシャフトの軸心と、シフトドラムの軸心間を通して配
置した構成（請求項１に従属の請求項４）、等の種々の
態様に構成することができる。

【０００６】

【発明の作用及び効果】請求項１の電子制御変速機にお
いては、前記変速機のメインシャフトと、カウンタシャ
フトと、シフトドラムとを、それらの軸心が平行となる
ように配置し、前記シフトドラムの軸心を、メインシャ
フトの軸心とカウンタシャフトの軸心を含む面からオフ
セットさせたので、シフトドラム配置に伴う変速機の全
高の増加を最小限に抑えることができるため、変速機の
レイアウト性を低下させることなく、シフトドラムをコ
ンパクトに配置できる。

【０００７】ここで、請求項２では、前記シフトロッド
を、メインシャフトの軸心とカウンタシャフトの軸心を
含む面に対して、シフトドラムがオフセットした側に配
置したので、シフトロッドによる変速機の全高の増加を
最小限に抑えて、複数のシフトロッドをコンパクトに配
置することができ、また、シフトドラムによるシフトロ
ッドの駆動性能が低下することもない。請求項３では、
前記シフトドラムを回転駆動する為のラック・ピニオン
機構を設け、このラック・ピニオン機構のラック部材
を、メインシャフトの軸心とカウンタシャフトの軸心を
含む面に対してほぼ平行に配置したので、ラック部材が
変速機の横側方へ突出することがなく、ラック部材をコ
ンパクトに配置できる。請求項４では、前記シフトドラ
ムを回転駆動する為のラック・ピニオン機構を設け、こ
のラック・ピニオン機構のラック部材を、メインシャフ
トの軸心と、シフトドラムの軸心間を通して配置したの
で、請求項３と同様に、ラック部材が変速機の横側方へ
突出することがなく、ラック部材をコンパクトに配置で
きる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ説明する。本実施例は、乗用の後輪駆動型自動車
の電子制御変速機に、本発明を適用した場合の例であ
り、最初に、機械的構成について説明し、その後制御系
について説明する。尚、この変速機は、車体の前後方向
向きに配置されるが、自動車の車体の前後左右を前後左
右と定義して説明する。図１〜図３に示すように、変速
機ＴＭには、クラッチ機構１０と、変速ギヤ機構４０
と、変速ギヤ機構４０を変速操作する為のシフト機構７
０等が設けられ、また、クラッチ機構１０及びシフト機
構７０を駆動制御することにより変速ギヤ機構４０を制
御する為の後述の油圧系及び制御系も設けられている。

【０００９】前記クラッチ機構１０は、図１に示すよう
に、エンジンの出力軸に連結されるフライホイール１１
と変速機ＴＭの入力軸１２とを断続する為の一般的なプ
ル型クラッチ機構と同様のものであるが、その操作力入
力機構として、クラッチペダルに作動的に連結されたマ
ニュアル操作力入力機構１３に加えて、自動操作力入力
機構１４とを有する点で特有のものである。このクラッ
チ機構１０において、クラッチディスク１５、プレッシ
ャプレート１６、ダイヤフラムスプリング１７、レリー
ズベアリング１８等については、既存のクラッチと同様
である。

【００１０】前記マニュアル操作力入力機構１３におい
て、クラッチ機構１０のケーシング１９の左側部分の後
壁部には、クラッチペダルに油圧系を介して作動的に連
結されるクラッチシリンダ２０が付設され、ケーシング
１９の左側内部において、第１レリーズフォーク２１が
縦向きの枢支軸回りに回動自在に枢着されて、その内側
端部２１ａは、図６、図７に示すように、レリーズベア
リング１８の上下１対のＬ形断面の第１操作部２２に前
方から当接するように構成され、また、第１レリーズフ
ォーク２１の外側端部は、クラッチシリンダ２０の出力
ロッド２３に連結され、クラッチペダルが踏み込まれる
と、クラッチシリンダ２０に油圧が供給されて出力ロッ
ド２３が進出移動して、レリーズベアリング１８が後方
へ押動され、クラッチ機構１０が分断される。

【００１１】前記自動操作力入力機構１４において、ケ
ーシング１９の右側部分の後壁部には、油圧シリンダか
らなる油圧アクチュエータ２５が付設され、ケーシング
１９の右側内部において、第２レリーズフォーク２８が
縦向きの枢支軸回りに回動自在に枢着されて、その内側
端部２８ａは、図６、図７に示すように、レリーズベア
リング１８の上下１対のコ字状断面の第２操作部２９に
係合され、また、第２レリーズフォーク２８の外側端部
は、油圧アクチュエータ２５の出力ロッド２７に連結さ
れている。

【００１２】前記油圧アクチュエータ２５には、油路を
切換える複数のソレノイド弁２６ａからなる電磁制御バ
ルブ２６が設けられ、油圧アクチュエータ２５に、油圧
が供給されると、出力ロッド２７が進出移動して、レリ
ーズベアリング１８が後方へ押動され、クラッチ機構１
０が分断される。但し、マニュアル操作力入力機構１３
により、レリーズベアリング１８が後方へ押動される際
に、そのレリーズベアリング１８の後方移動が、第２レ
リーブフォーク２８へフィードバックされる。尚、前記
のプル型のクラッチ機構１０に代えて、プッシュ型のク
ラッチ機構を適用できることは勿論である。

【００１３】次に、変速ギヤ機構４０について説明す
る。この変速ギヤ機構４０は、図１、図２に示すよう
に、１速〜５速の変速段とリバースとに切換え可能な一
般的なマニュアル変速ギヤ機構と同様の構成のものなの
で、簡単に説明する。この変速キヤ機構４０において、
ケーシングは、箱状の第１ケース部材４１、筒状の第２
ケース部材４２、壁状の第３ケース部材４３、箱状の第
４ケース部材４４等で構成されている。ケーシング内に
は、メインシャフト４５とカウンタシャフト４６が、上
下に所定間隔空けてそれらの軸心を平行にして（つま
り、メインシャフト４５の軸心とカウンタシャフト４６
の軸心とを含む面が鉛直面となるように）配設されてい
る。前記入力軸１２に形成された入力ギヤ４７は、カウ
ンタシャフト４６の前端の入力ギヤ４８に噛合してい
る。

【００１４】カウンタシャフト４６には、前側から順に
設けられた入力ギヤ４８、３速ギヤ５３、２速ギヤ５
２、１速ギヤ５１、５速ギヤ５５、後退ギヤ４９からな
るギヤ列５０が設けられ、メインシャフト４５には、前
記ギヤ５３，５２，５１，５５，４９に夫々対応する遊
転可能な３速ギヤ６３、２速ギヤ６２、１速ギヤ６１、
５速ギヤ６５、後退ギヤ６６からなるギヤ列６０が設け
られている。更に、メインシャフト４５には、４速／３
速切換え用の第１同期装置６７、２速／１速切換え用の
第２同期装置６８、５速／リバース切換え用の第３同期
装置６９が設けられている。

【００１５】第１同期装置６７を、前側位置に切換える
と入力軸１２から直接メインシャフト４５に回転が伝達
される４速になり、後側位置に切換えると３速になる。
第２同期装置６８を、前側位置に切換えると２速にな
り、後側位置に切換えると１速になる。第３同期装置６
９を、前側位置に切換えると５速になり、また、後側位
置に切換えると後退ギヤ４９の回転が、リバース軸のギ
ヤと、後退ギヤ６６を介してメインシャフト４５に伝達
されるリバースになる。

【００１６】次に、前記第１〜第３同期装置６７〜６９
を切換えるシフト機構７０について説明する（図１〜図
５参照）。このシフト機構７０は、第１〜第３同期装置
６７〜６９を夫々切換える為の第１〜第３シフトロッド
７１，７２，７３と、３つのシフトロッド７１〜７３に
夫々対応するシフト溝８１，８２，８３を有するシフト
ドラム８０と、シフトドラム８０を正転及び逆転方向に
回転駆動するラック・ピニオン機構９０等で構成されて
いる。

【００１７】前記シフトドラム８０は、メインシャフト
４５のギヤ列６０及びカウンタシャフト４６のギヤ列５
０から軸方向後方へ大きくオフセットさせた部位であっ
て変速機ＴＭの後端側部分の左側の上端近傍部位に、メ
インシャフト４５及びカウンタシャフト４６と平行に、
且つ、メインシャフト４５の軸心とカウンタシャフト４
６の軸心を含む鉛直面から左側へ所定距離オフセットさ
せた位置に配設されている。つまり、シフトドラム８
０の軸心は、メインシャフト４５の軸心及びカウンタシ
フト４６の軸心と平行で、シフトドラム８０の軸心は、
両シャフト４５，４６の軸心を含む面から左側へ所定距
離オフセットしており、かつ、シフトドラム８０の軸心
から適当距離隔てた位置に配置されている。

【００１８】前記シフトドラム８０は、やや大径のドラ
ム本体部８４と、その前端から一体的に延びる軸部８５
とを有し、シフトドラム８０の後端部８４ａには、軸部
材８６がスプライン嵌合されている（図４参照）。シフ
トドラム８０は、軸部８５と後端部８４ａを介して第４
ケース部材４４に回転自在に枢支され、第４ケース部材
４４には、シフトドラム８０の上側部分に接近してその
上側部分を覆うドラムカバー部４４ａが形成されてい
る。

【００１９】シフトドラム８０のドラム本体８４の外周
面には、前側から順に、第１〜第３シフトロッド７１，
７２，７３に夫々対応するシフト溝８１，８２，８３が
形成されている。つまり、第１〜第３同期装置６７，６
８，６９の配列順序と同じ配列順序にて、これら同期装
置に対応するシフト溝８１，８２，８３が形成されてい
る。

【００２０】第１〜第３シフトロッド７１，７２，７３
は、メインシャフト４５の軸心とカウンタシャフト４６
の軸心とを含む鉛直面に対して、シフトドラム８０と同
様に左側にオフセットした位置に配設され、前後方向に
所定距離移動自在となるように、ケーシングの壁部を挿
通して前後方向向きに配置されている。第１〜第３シフ
トロッド７１，７２，７３に夫々固着されたシフトフォ
ーク７４，７５，７６は、第１〜第３同期装置６７，６
８，６９の同期リングの外周溝に夫々相対回転自在に係
合されている。ドラム本体８４には、シフト溝８１，８
２，８３の外周側を夫々覆うように３つの筒体８７，８
８，８９が相対回動自在に外嵌され、筒体８７，８８，
８９の内側に突出状に夫々付設されたローラ７１ａ，７
２ａ，７３ａ（図５参照）は、シフト溝８１，８２，８
３に摺動自在に夫々係合され、筒体８７，８８，８９
は、夫々、腕部材を介して又は直接第１〜第３シフトロ
ッド７１，７２，７３の基端部に夫々固着されている。

【００２１】図５には、３本のシフト溝８１，８２，８
３の展開図が図示してあり、第１シフトロッド７１のロ
ーラ７１ａが、４速位置Ｐ４になると４速に、３速位置
Ｐ３になると３速に切換えられる。第２シフトロッド７
２のローラ７２ａが、２速位置Ｐ２になると２速に、１
速位置Ｐ１になると１速に切換えられる。第３シフトロ
ッド７３のローラ７３ａが、５速位置Ｐ５になると５速
に、リバース位置ＰＲになるとリバースに切換えられ
る。尚、誤動作により、５速からリバースへ切換えられ
るのを防止する為に、シフト溝８３は、５速位置Ｐ５と
リバース位置ＰＲとの間において分断されている。

【００２２】前記ラック・ピニオン機構９０に関して、
シフトドラム８０と一体回転する軸部材８６には、ピニ
オン９３Ａが一体形成され、このピニオン９３Ａに噛合
するピニオン９３Ｂがピニオン９３Ａの下側に設けられ
ている。前記ピニオン９３Ｂに噛合するラック部材９４
は、図３に示すように、メインシャフト４５の軸心とカ
ウンタシャフト４６の軸心とを含む鉛直面に対してほぼ
平行に、両シャフト４５，４６の軸心間を通して、ほぼ
縦向きに配設され、このラック部材９４は、第４ケース
部材４４の後端に固定されるラックケース９５に形成さ
れた案内孔９６に上下動自在に装着されている。

【００２３】ラック部材９４を上下に駆動する為の油圧
アクチュエータは、夫々油圧シリンダからなる第１油圧
アクチュエータ９１と第２油圧アクチュエータ９２とか
らなる。これら両アクチュエータ９１，９２間は、シー
ル部材９８で仕切られて、第１油圧アクチュエータ９１
の油室９１ｂと第２油圧アクチュエータ９２の油室９２
ｂとが形成され、第１油圧アクチュエータ９１のピスト
ン９１ａと、第２油圧アクチュエータ９２のピストン９
２ａと、ラック部材９４とは、一体部材に構成され、両
油室９１ｂ，９２ｂに制御された油圧を供給する為のサ
ーボバルブ９７が設けられている。

【００２４】油室９１ｂに油室に油圧を供給しつつ、油
室９２ｂから油圧を排出すると、ラック９４は上方へ移
動し、後方視にてピニオン９３Ｂは左回りに回転し、ピ
ニオン９３Ａは右回りに回転する。これとは反対に、油
室９１ｂの油圧を排出しつつ、油室９２ｂへ油圧を供給
すると、ラック９４は下方へ移動し、ピニオン９３Ｂは
右回りに回転し、ピニオン９３Ａは左回りに回転する。
従って、油圧アクチュエータ９１，９２に対する油圧の
供給と排出及び流量を制御することにより、シフトドラ
ム８０を所望の方向へ所望の速度にて回転駆動できる。

【００２５】前記シフトドラム８０をニュートラル位置
に付勢する機構として、前記軸部材８６には、ピニオン
９３Ａよりも前側において、星形の規制板１０６が一体
形成され、ラックケース９５の左側部分には、ラック・
ピニオン機構９０よりも左側に位置するほぼ縦向きの装
着孔１０７が形成され、装着孔１０７の上部には、ロッ
ド１０８が移動自在に装着され、このロッド１０８の上
端部には、星形の規制板１０６の谷部に係合するローラ
１０８ａが取付けられている。前記装着孔１０７の下部
には、ネジ部材１０９が螺着され、装着孔１０７内にお
いて、ネジ部材１０９とロッド１０８間には、ロッド１
０８を規制板１０６の方へ付勢する圧縮スプリング１０
９ａが装着されている。シフトドラム８０が、ニュート
ラル位置にあるとき、ロッド１０８の上端のローラ１０
８ａが星形の規制板１０６の谷部に係合し、シフトドラ
ム８０をニュートラル位置に付勢するように構成してあ
る。これにより、シフト機構７０のフェイルセーフが図
られている。

【００２６】次に、シフトドラム８０の潤滑やメインシ
ャフト４５の回転状態検出の為の構成について簡単に説
明する（図１〜図３参照）。メインシャフト４５には、
シフトドラム８０に対応する前後方向位置において、メ
インシャフト４５の回転状態検出の為のロータ部材９９
が固着され、ロータ部材９９には、放射状の６つのフィ
ンが一体形成されている。ロータ部材９９の半径は、
メインシャフト４５の軸心からシフトドラム８０の外周
面までの距離よりも小さく設定してあるので、シフトド
ラム８０との干渉は生じない。

【００２７】このロータ部材９９に対応する前後方向位
置において、ケーシングの下部には、ロータ部材９９の
フィンの先端の回転周面に近接して臨む３つの電磁ピッ
クアップセンサ１０１，１０２，１０３が付設され、こ
れらセンサ１０１〜１０３によりフィンを検出した検出
信号から、メインシャフト４５の回転速度と回転方向を
正確に検出するように構成してある。そして、これらセ
ンサ１０１〜１０３は、それらの検出端が、メインシャ
フト４５よりも低く、ケーシング内のオイルの油面より
も低くなるように配設されている。

【００２８】メインシャフト４５が回転しているとき、
ロータ部材９９のフィンによりオイルが多量に飛散され
て、シフトドラム８０に、常時供給されるため、ローラ
７１ａ，７２ａ，７３ａとシフト溝８１，８２，８３と
の摺接部が十分に潤滑され、シフトドラム８０の軸支部
も潤滑される。このように、特別の部材を設けることな
く、メインシャフト４５の回転状態検出の為のロータ部
材９９を有効活用してシフトドラム８０を確実に潤滑す
ることができる。

【００２９】そして、第４ケース部材４４には、シフト
ドラム８０の上部の外側近傍を覆うドラムカバー部４４
ａを設けたので、ロータ部材９６で飛散されたオイル
が、効果的にシフトドラム８０に供給されることにな
る。しかも、電磁ピックアップセンサ１０１，１０２，
１０３の検出端がオイル内に没っしているため、検出端
は常にオイルで洗浄されるから、検出端に鉄粉等の異物
が付着するのを確実に防止し、センサ１０１，１０２，
１０３の信頼性を確保することができる。

【００３０】次に、電子制御変速機ＴＭの油圧及び制御
系について、図８を参照しつつ説明する。この電子制御
変速機ＴＭの制御装置１００は、シフトレバー１１０の
操作に応じて、クラッチ機構１０の油圧アクチュエータ
２５と、シフト機構７０の油圧アクチュエータ９１，９
２と、エンジンの吸気系の電気制御式スロットルバルブ
機構１３３と、変速段表示用のディスプレイ１５０等を
制御するものである。シフトレバー１１０は、インクリ
メント方式のもので、シフトアップ指令と、シフトダウ
ン指令と、自動変速モードであるドライブレンジへの切
換え指令と、リバースへの切換え指令とを出力可能に構
成され、このシフトレバー１１０に設けられた複数のス
イッチからの指令信号は制御装置１００に供給されてい
る。

【００３１】油圧供給源１２０は、リレー１２１を介し
て駆動されるモータ１２２と、そのモータ１２２で駆動
される油圧ポンプ１２３と、レギュレータ１２４と、ア
キュムレータ１２５と、電磁方向切換え弁１２６等から
なり、矢印Ｈで示すように、所定圧の油圧が出力され
る。尚、油圧系における丸付きの「Ｐ」は油圧センサ、
丸付きの「Ｔ」は油温センサを示す。クラッチ機構１０
の油圧アクチュエータ２５は、流量制御機能のある電磁
制御バルブ２６を介して駆動制御されるが、油圧アクチ
ュエータ２５の出力ロッド２７の位置を検出するポジシ
ョンセンサ１１２からの検出信号が制御装置１００に供
給されている。

【００３２】電気制御式スロットルバルブ機構１３３
は、スロットル弁１３１よりも上流側において吸気管１
３０内に設けられた副スロットル弁１３４と、この副ス
ロットル弁１３４を駆動するモータ１３５とからなり、
モータ１３５は制御装置１００で制御される。尚、スロ
ットル弁１３１の開度を検出するスロットル開度センサ
１３２からの検出信号が、制御装置１００に供給されて
いる。

【００３３】前記変速ギヤ機構４０のカウンタシャフト
４６の入力ギヤ４８のギヤ歯を検出してカウンタシャフ
ト４６の回転数を検出する電磁ピックアップセンサ１０
４の検出信号、メインシャフト４５の回転状態（回転数
と回転方向）を検出する前記３つの電磁ピックアップセ
ンサ１０１，１０２，１０３の検出信号も制御装置１０
０に供給されている。

【００３４】前記シフト機構７０のラック・ピニオン機
構９０の第１及び第２油圧アクチュエータ９１，９２に
は、油圧供給源１２０からの油圧の供給を受けるデュー
ティソレノイドバルブ１４０と、サーボ弁１４１とを介
して制御された油圧、方向、流量の油圧が供給される。
そして、ラック・ピニオン機構９０のピニオン９３Ａの
回転角度を検出する電磁ピックアップ型のポジションセ
ンサ１４２が設けられ、その検出信号が制御装置１００
に供給され、また、シフトドラム８０の軸方向位置を検
出するポテンショメータ型のポジションセンサ１４３が
設けられ、その検出信号が制御装置１００に供給されて
いる。

【００３５】更に、制御装置１００には、エンジン回転
数センサ１４４の検出信号、車速センサ１４５の検出信
号、車体に作用するヨーレイトを検出するヨーレイトセ
ンサ１４７からの検出信号、ブレーキスイッチ１４６の
スイッチ信号等も供給され、その他の種々の信号（スタ
ータのスイッチ信号、アンチスキッドブレーキ制御装置
からの路面摩擦を示す信号及び４輪のスリップ率を示す
信号、等々）も供給されている。前記ディスプレイ１５
０は、主として変速段を表示する為のもので、１速〜５
速に夫々対応する「１」〜「５」、リバースに対応する
「Ｒ」、シフト禁止を示す「０」、自動変速モードに対
応する「Ａ」、システムフェイルに対応する「Ｆ」等を
表示するように構成されている。この制御装置１００
は、その基本的な制御態様としてシフトレバー１１０か
らの指令信号に応じて、クラッチ機構１０の油圧アクチ
ュエータ２５を制御する一方、シフト機構７０を介して
変速ギヤ機構４０を切換える。

【００３６】例えば、発進直後には、１速に制御し、そ
のシフトレバー１１０によりアップシフトされる毎に順
次現在の変速段を１段ずつインクリメントし、１速から
２速、２速から３速、３速から４速、４速から５速、の
ように切換え、また、ダウンシフトされる毎に順次現在
の変速段を１段ずつデクリメントし、５速から４速、４
速から３速、３速から２速、２速から１速、１速からニ
ュートラル位置、のように切換え、また、シフトレバー
１１０によりリバースが指令されると、リバースに切換
える。また、シフトレバー１１０により、ドライブレン
ジ（自動変速モード）が設定された場合には、予め入力
格納している変速マップと、検出車速と、検出スロット
ル開度とに基いて、通常の自動変速機と同様に、シフト
機構７０を介して、自動的に変速機ギヤ機構４０とクラ
ッチ機構１０とを制御するように構成されている。

【００３７】前記制御装置１００には、自動変速モード
における自動変速制御の制御プログラム以外に、以下に
説明するマニュアル変速モードにおける変速機制御の制
御プログラムが予め格納してあり、以下、マニュアル変
速モードにおける変速機制御について、図８以降の図面
を参照しつつ説明する。尚、フローチャートにおいて、
符号Ｓｉ（ｉ＝１，２，３・・・）は各ステップを示す
ものである。

【００３８】図９に示すメーインルーチンにおいて、こ
のエンジンのイグニションスイッチ（キースイッチ）の
ＯＮにより制御が開始されると、油圧ポンプ１２３が駆
動され（Ｓ１）、次に各種センサ信号等が読み込まれ
（Ｓ２）、次にエンジン回転数ＮＥ、入力軸１２の回数
数ＮＩが演算され（Ｓ３）、次にエンジン始動か否か判
定し（Ｓ４）、エンジン始動の場合には、Ｓ５において
エンジン始動モードにおける図１０のサブルーチンが実
行される。車速Ｖが所定値以下の場合には、Ｓ７におい
て、図１１、図１２に示す発進モードにおけるサブルー
チンが実行される。そして、シフト指令が入力された場
合には、Ｓ９において図１３、図１４に示すシフトチェ
ンジモードにおけるサブルーチンが実行される。

【００３９】図９に示すエンジン始動モードにおけるサ
ブルーチンが開始されると、スタータスイッチがＯＦＦ
の間は、スタータモータのリレーがＯＦＦとされ（Ｓ２
０，Ｓ２１）、また、スタータスイッチがＯＮになる
と、油圧供給源の油圧がＯＫか否か判定され（Ｓ２０，
Ｓ２２）、油圧がＯＫでないうちは、スタータモータの
リレーがＯＦＦとされ（Ｓ２３）、そして、油圧がＯＫ
になると、クラッチ機構１０の電磁制御バルブ２６を介
して油圧アクチュエータ２５に油圧を供給し、クラッチ
機構１０をリリース（分断）してから、スタータモータ
のリレーをＯＮとしてスタータモータが起動され、エン
ジンが起動される。

【００４０】次に、図１１、図１２に示す発進モードの
サブルーチンについて説明する。この制御は、急発進
と、普通発進と、微低速発進と、リバース発進とにおけ
るクラッチの接続を制御するものである。最初に、１速
であってブレーキスイッチ信号ＢＲＫがＯＮか否か判定
し（Ｓ３０，Ｓ３１）、１速でブレーキ作動中の場合に
は、エンジン回転数ＮＥが３０００ｒｐｍより大きく、
且つブレーキスイッチがＯＦＦで、且つスロットル弁１
３１のスロットル開度ＴＶＯが１／２より大きいとき
（Ｓ３２，Ｓ３４，Ｓ３５）には、急発進であるので、
Ｓ３６において、急速にクラッチミート（接続）が開始
され、次に、エンジン回転数ＮＥが５９０ｒｐｍ以上
で、エンストの虞がないことを条件として、クラッチが
ミートされる（Ｓ３７，Ｓ３９）。但し、エンジン回転
数ＮＥが５９０ｒｐｍとなってエンストの虞が発生した
ときには、クラッチがリリースされる（Ｓ３８）。

【００４１】Ｓ３０，Ｓ３１の判定の結果、１速で且つ
ブレーキスイッチ信号ＢＲＫがＯＦＦの場合は、普通発
進の場合であり、Ｓ４０以降が実行される。最初に０．
１秒間待機してから（Ｓ４０）、エンジン回転数ＮＥが
１０００ｒｐｍより大きい場合に、急速にクラッチミー
ト（接続）が開始され（Ｓ４２）、エンジン回転数ＮＥ
が５９０ｒｐｍ以上のときには、クラッチストロークを
３ｍｍ未満にした半クラッチ状態を保持してから（Ｓ４
３〜Ｓ４５）、エンジン回転数ＮＥが５９０ｒｐｍ以上
で、且つエンジン回転数ＮＥと入力軸１２の回転数ＮＩ
とがほぼ等しくなったことを条件として、クラッチがミ
ートされる（Ｓ４６〜Ｓ４８）。

【００４２】１速以外の速度段で、リバースでなく、ブ
レーキスイッチ信号ＢＲＫがＯＦＦのときには（Ｓ３
０，Ｓ４９，Ｓ５０）、微低速発進の場合であり、Ｓ５
１以降が実行される。この場合、微低速でクラッチミー
トが開始され（Ｓ５１）、次に、エンジン回転数ＮＥが
５９０ｒｐｍ以上のときには、クラッチストロークを３
ｍｍ未満にした半クラッチ状態を保持してから（Ｓ５２
〜Ｓ５４）、エンジン回転数ＮＥが５９０ｒｐｍ以上
で、且つエンジン回転数ＮＥと入力軸１２の回転数ＮＩ
とがほぼ等しくなったことを条件としてクラッチがミー
トされる（Ｓ４６〜Ｓ４８）。

【００４３】リバースが指令され、ブレーキスイッチ信
号ＢＲＫがＯＦＦのときには（Ｓ４９，Ｓ５５）、リバ
ース発進の場合で、この場合には、微低速でクラッチミ
ートが開始され（Ｓ５６）、次に、エンジン回転数ＮＥ
が５９０ｒｐｍ以上のときには、クラッチストロークを
３．２ｍｍ未満にした半クラッチ状態を保持してから
（Ｓ５７〜Ｓ５９）、エンジン回転数ＮＥが５９０ｒｐ
ｍ以上で、且つエンジン回転数ＮＥと入力軸１２の回転
数ＮＩとがほぼ等しくなったことを条件として、クラッ
チがミートされる（Ｓ６０〜Ｓ６２）。以上のようにし
て、急発進、普通発進、微低速発進、リバース発進にお
けるクラッチ接続制御がなされる。尚、図１５は、急発
進時のクラッチストロークの特性、図１６は、普通発進
時のクラッチストロークの特性、図１７は、微低速発進
時のクラッチストロークの特性を示すものである。

【００４４】次に、シフトチェンジモードのサブルーチ
ンについて、図１３、図１４を参照しつつ説明する。最
初に、駐停車中か否か判定し（Ｓ７０）、Yes のときに
は、Ｓ７１においてシフトドラム８０が指示された変速
段の位置まで回転駆動され、その後Ｓ９７へ移行する。
駐停車中でない場合には、ヨーレイトセンサ１４７で検
出されるヨーレイトに基いて、旋回限界か否か判定し
（Ｓ７２）、旋回限界で走行中には、変速段の切換えを
せずに、シフト禁止を示す「０」がディスプレイ１５０
に表示され、その後リターンする。

【００４５】旋回限界でない場合には、ブレーキスイッ
チ信号ＢＲＫがＯＮで、かつアクセルがＯＦＦか否か判
定することで、急減速状態か否か判定し（Ｓ７４）、急
減速状態のときには副スロットル１３４が全閉となるよ
うにモータ１３５を制御（Ｓ７５）してから、クラッチ
がリリースされる（Ｓ７６）。但し、急減速状態でない
ときには、Ｓ７５がスキップされる。次に、ＡＢＳ制御
から供給される路面μ（摩擦係数）から、極低μ路か否
か判定し（Ｓ７７）、極低μ路の場合には、シフトドラ
ム８０が、指示された変速段の位置まで、予め設定され
た極低速にてゆっくりと回転され（Ｓ７８）、また、極
低μ路でないときには、シフトドラム８０が、指示され
た変速段の位置まで、普通の速度で回転される（Ｓ７
９）。この場合、シフトドラム８０の回転速度は、エン
ジン回転数ＮＥと、変速段とをパラメータとして、エン
ジン回転数ＮＥが大きくなる程速くなるように、また、
変速段が高くなる程遅くなるように、予めマップや演算
式にて設定してある。

【００４６】Ｓ７８又はＳ７９の後、クラッチミートが
開始され（Ｓ８０）、次にアクセルがＯＦＦで、かつブ
レーキスイッチ信号ＢＲＫがＯＮのときには、クラッチ
が通常の速度で接続され始める（Ｓ８１，Ｓ８２，Ｓ８
３）。その後、駆動輪のスリップ率を用いて判定するＳ
８４の判定を介して、ホイールスピン状態のときにはＳ
８９へ移行し、また、ホイールスピン状態でないときに
は、Ｓ８５においてクラッチミートが完了し、その後Ｓ
９７へ移行する。次に、アクセルがＯＦＦで、かつブレ
ーキスイッチ信号ＢＲＫがＯＦＦのときには、クラッチ
がゆっくりと接続され始める（Ｓ８１，Ｓ８２，Ｓ８
６）。また、アクセルがＯＦＦでないときには、クラッ
チが通常の速度で接続され始める（Ｓ８１，Ｓ８７）。

【００４７】次に、Ｓ８８の判定を介して、ホイールス
ピン状態のときには、Ｓ８９においてクラッチ位置を保
持してから、エンジン回転数ＮＥと入力軸１２の回転速
度ＮＩとがほぼ等しくなると、クラッチミートが実行さ
れる（Ｓ８９，Ｓ９１，Ｓ９２）。ホイールスピン状態
でないときには、半クラッチ位置（ハンクラ位置）に保
持してから、エンジン回転数ＮＥと入力軸１２の回転速
度ＮＩとがほぼ等しくなると、クラッチミートが実行さ
れる（Ｓ８８，Ｓ９０〜Ｓ９２）。尚、半クラッチ位置
は、エンジン回転数ＮＥとシフトパターンとをパラメー
タとするマップで予め設定してある。

【００４８】次に、アクセルがＯＦＦで、かつブレーキ
スイッチ信号ＢＲＫがＯＦＦのときには、副スロットル
弁１３４がゆっくりと開かれ（Ｓ９３，Ｓ９４，Ｓ９
５）、その後Ｓ９７へ移行する。これにより、トルクシ
ョックを防止できる。一方、アクセルがＯＦＦでないと
きには（Ｓ９３：Ｎｏ）のときには、副スロットル弁１
３４が速度Ｖｔｏで開かれる（Ｓ９６）。この速度Ｖｔ
ｏは、トルク変化が大きいとき程遅くなるように、ま
た、トルクが大きくなる程速くなるように、予めマップ
や演算式に設定してある。Ｓ９６のステップにより、ト
ルクショックを防止することができる。Ｓ７１、Ｓ８
５、Ｓ９５、Ｓ９６の何れかからＳ９７へ移行すると、
油圧ポンプの駆動が実行され、その後リターンする。

【００４９】次に、以上説明した電子制御変速機の作用
について説明する。前記クラッチ機構１０に関して、マ
ニュアル操作力入力機構１３と、自動操作力入力機構１
４とを設けたので、クラッチペダルからのマニュアル操
作と、制御装置１００による油圧アクチュエータ２５を
介しての自動操作とを両立させることができる。特に、
自動操作力入力機構１４のフェイル時には、マニュアル
操作力入力機構１３による操作が可能である。

【００５０】第１レリーズフォーク２１の内側端部２１
ａを、レリーズベアリング１８の第１操作部２２に前側
から当接させ、また、第２レリーズフォーク２８の内側
端部２８ａを、レリーズベアリング１８の第２操作部２
９に係合させたので、第１レリーズフォーク２１による
操作と、第２レリーズフォーク２８による操作とが干渉
することがないし、また、第１レリーズフォーク２１に
よる操作は、第２レリーズフォーク２８にフィードバッ
クされるので、自動操作力入力機構１４によるクラッチ
操作を誤動作なく確実に行うことができる。しかも、ク
ラッチシリンダ２０と、アクチュエータ２５とを入力軸
１２の左右両側に略対称に配置したので、両レリーズフ
ォーク２１，２８の機械的な相互干渉を防止して作動確
実化を図ることができる。

【００５１】前記シフト機構７０に関して、シフトドラ
ム８０は、メインシャフト４５のギヤ列６０及びカウン
タシャフト４６のギヤ列５０に対して、軸方向後方に大
きくオフセットさせた位置に配設され、シフトドラム８
０の３つのシフト溝８１，８２，８３は、３つのシフト
ロッド７１，７２，７３が夫々係合する３つの同期装置
６７，６８，６９の配列順序と同じ配列順序に配列され
ているので、３つのシフトロッド７１，７２，７３の入
力点から出力点までの距離のバラツキ度合いが小さくな
るため、３つのシフトロッド７１，７２，７３の操作力
伝達特性のバラツキ度合いが小さくなることから、シフ
トドラム８０の回転を円滑化する上で有利である。

【００５２】メインシャフト４５と、カウンタシャフト
４６と、シフトドラム８０とを、それらの軸心が平行と
なるように配置し、前記シフトドラム８０の軸心を、メ
インシャフト４５の軸心とカウンタシャフト４６の軸心
を含む面からオフセットさせたので、シフトドラム８０
配置に伴う変速機の全高の増加を最小限に抑えることが
できるため、変速機のレイアウト性を低下させることな
く、シフトドラム８０をコンパクトに配置できる。

【００５３】更に、シフトロッド７１，７２，７３を、
メインシャフト４５の軸心とカウンタシャフト４６の軸
心を含む面に対して、シフトドラム８０がオフセットし
た側に配置したので、シフトロッド７１，７２，７３に
よる変速機の全高の増加を最小限に抑えて、複数のシフ
トロッド７１，７２，７３をコンパクトに配置すること
ができ、また、シフトドラム８０によるシフトロッド７
１，７２，７３の変速作動が低下することもない。

【００５４】前記シフトドラム８０を駆動するラック・
ピニオン機構９０を設け、このラック・ピニオン機構９
０のラック部材９４を、メインシャフト４５の軸心とカ
ウンタシャフト４６の軸心を含む面に対してほぼ平行に
配置したので、ラック部材９４が変速機の横側方へ突出
することがなく、ラック部材９４をコンパクトに配置で
きる。前記ラック部材９４を、メインシャフト４５の軸
心と、シフトドラム８０の軸心間を通して配置したの
で、ラック部材９４が変速機の横側方へ突出することが
なく、ラック部材９４をコンパクトに配置できる。

【００５５】更に、メインシャフト４５にロータ部材９
９を付設し、その回転するロータ部材９９により、変速
機のケーシング内のオイルを多量に上方へ飛散させて、
シフトドラム８０の外周面へ常時オイルを供給できるの
で、シフトドラム８０を十分に潤滑することができる。
このように、メインシャフト４５の回転状態検出の為の
ロータ部材９９を有効活用して簡単な構成でシフトドラ
ム８０の潤滑を図ることができる。しかも、ケーシング
に、シフトドラム８０の上部の外側近傍を覆うドラムカ
バー部４４ａを設けたので、ロータ部材９９で飛散され
たオイルが、効率よくシフトドラム８０に供給される
し、ドラムカバー部４４ａに付着するオイルもシフトド
ラム８０に供給される。

【００５６】前記シフトドラム８０を往復動型のラック
・ピニオン機構９０により回転駆動するように構成した
ので、小型でシンプルな機構でもってシフトドラム８０
を駆動することができる。特にラック部材９４を１対の
油圧アクチュエータ９１，９２で駆動するため、小型の
アクチュエータ９１，９２により強力に駆動できる。前
記ロータ部材９９に臨む電磁ピックアップセンサ１０
１，１０２，１０３を、メインシャフト４５よりも低く
配置して、それらの検出端がオイル内に没するように配
置し、それらセンサの検出端を、ロータ部材９９が攪拌
するオイルで常時洗浄するように構成したため、それら
検出端に鉄粉等の異物が付着することがなくなるから、
センサ１０１，１０２，１０３の信頼性を確保できる。

【００５７】しかも、３つのセンサ１０１，１０２，１
０３を設けたので、メインシャフト４５の回転数は元よ
り、回転方向を確実に検出でき、メインシャフト４５の
回転状態検出の信頼性を高め得る。更に、カウンタシャ
フト４６の回転数検出の為の電磁ピックアップセンサ１
０４は、最も大径の入力ギヤ４８の歯を検出するように
配置したので、入力ギヤ４８の多くの歯を介してカウン
タシャフト４６の回転数を高精度に検出できる。

【００５８】以下、前記実施例の一部を、次のように変
更することもできる。１〕前記シフトロッド７１，７
２，７３の基端に固着される筒体８７，８８，８９を省
略して、シフトロッド７１，７２，７３の基端にローラ
７１ａ，７２ａ，７３ａを夫々直接固着し、それらロー
ラ７１ａ，７２ａ，７３ａを、シフト溝８１，８２，８
３に夫々摺動自在に係合させてもよい。２〕前記シフ
トレバー１１０の代わりに、操舵ハンドルに、アップ指
令用の操作部材と、ダウン指令用の操作部材とを設け、
操舵ハンドル又はインストルメントパネルに、リバース
とドライブレンジを指令する操作スイッチ等を設けても
よい。但し、シフトレバー１０６としては、前記シーケ
ンシャル方式のものに限定されず、通常のマニュアル変
速機のシフトレバーと同様に構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る電子制御変速機の横断平面図であ
る。

【図２】図１の電子制御変速機の縦断側面図である。

【図３】シフト機構のラック・ピニオン機構を示す縦断
図である。

【図４】シフトドラムとその近傍部の縦断面図である。

【図５】図１の電子制御変速機のシフトドラムのシフト
溝の展開図である。

【図６】図１の電子制御変速機のクラッチ機構の要部正
面図である。

【図７】図５のクラッチ機構のレリーズベアリングの縦
断側面図である。

【図８】図１の電子制御変速機の油圧供給系と制御系の
構成図である。

【図９】図１の電子制御変速機を制御するメインルーチ
ンのフローチャートである。

【図１０】図８のルーチンにおけるエンジン始動モード
の処理のフローチャートである。

【図１１】図８のルーチンにおける発進モードの処理の
フローチャートの一部である。

【図１２】図８のルーチンにおける発進モードの処理の
フローチャートの残部である。

【図１３】図８のルーチンのシフトチェンジモードの処
理のフローチャートの一部である。

【図１４】図８のルーチンのシフトチェンジモードの処
理のフローチャートの残部である。

【図１５】発進モードにおける急発進時のクラッチスト
ローク特性の線図である。

【図１６】発進モードにおける普通発進時のクラッチス
トローク特性の線図である。

【図１７】発進モードにおける微低速発進時のクラッチ
ストローク特性の線図である。

【符号の説明】

ＴＭ電子制御変速機１０クラッチ機構４０変速ギヤ機構４５メインシャフト７０シフト機構７１，７２，７３シフトロッド８０シフトドラム９０ラック・ピニオン機構９４ラック部材１００制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各シフトロッドに対応したシフト溝を有
するシフトドラムを回転させることによりシフトロッド
を動かして変速を行うように構成した電子制御変速機に
おいて、前記変速機のメインシャフトと、カウンタシャフトと、
シフトドラムとを、それらの軸心が平行となるように配
置し、前記シフトドラムの軸心を、メインシャフトの軸心とカ
ウンタシャフトの軸心を含む面からオフセットさせたこ
とを特徴とする電子制御変速機。
【請求項２】前記シフトロッドを、メインシャフトの
軸心とカウンタシャフトの軸心を含む面に対して、シフ
トドラムがオフセットした側に配置したことを特徴とす
る請求項１に記載の電子制御変速機。
【請求項３】前記シフトドラムを回転駆動する為のラ
ック・ピニオン機構を設け、このラック・ピニオン機構
のラック部材を、メインシャフトの軸心とカウンタシャ
フトの軸心を含む面に対してほぼ平行に配置したことを
特徴とする請求項１に記載の電子制御変速機。
【請求項４】前記シフトドラムを回転駆動する為のラ
ック・ピニオン機構を設け、このラック・ピニオン機構
のラック部材を、メインシャフトの軸心と、シフトドラ
ムの軸心間を通して配置したことを特徴とする請求項１
に記載の電子制御変速機。