JPH10197410A - トランスミッションの変速操作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変速操作の操作時間を短縮して、自動化され
たパターン運転に対する追従性を高める。 【解決手段】 変速指令が切り替えられた際に、アクセ
ルストロークを「０」％にすると同時にクラッチストロ
ークの操作指令を「断」に切り替え、クラッチストロー
クの動作が「断」に切り替えられ始めると同時にシフト
ストロークの操作指令を「＋」または「−」から「０」
に切り替える。シフトストロークが動作し始めると同時
にシフトストロークの操作指令を「０」から「−」また
は「＋」に切り替える。その後、シフトストロークが
「−」または「＋」に切り替えられると同時に、アクセ
ルストロークの開度を少し高めてクラッチストロークの
動作を「接」に切り替え始める。クラッチストロークが
完全に「接」に切り替えられる途中でアクセルストロー
クの開度をさらに高めて、クラッチストロークが完全に
「接」に切り替えられることにより車速が加速される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスミッショ
ンの変速操作方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、自動車の動的な走行性能試験
を室内で行うためにシャシーダイナモメータが用いられ
ている。そのシャシーダイナモメータは、無限軌道とし
てのローラ上に自動車の駆動輪を載置して車両を走行さ
せ、かつ試験時にはローラ軸に実際の負荷(走行抵抗)を
与えて実走行に近似した状態を再現して各種走行を実施
している。また、前記シャシーダイナモメータ上で自動
車の自動運転を行って、各種試験を実施するいわゆるド
ライブロボット装置も知られている。

【０００３】前記ドライブロボット装置とは、自動車の
各種操作部材であるアクセルペダル、クラッチペダル、
シフトレバーのシフトおよびセレクト動作等を個別のア
クチュエータを用いて操作するシステムであり、主とし
て車両の耐久性試験を実施する際に利用されている。

【０００４】図２Ａ、Ｂは、従来法における前記ドライ
ブロボット装置を用いてマニュアルトランスミッション
車(以下、Ｍ／Ｔ車と略称する)を試験する際の変速操作
方法を説明するためのタイムチャート図を示すものであ
る。なお、図２中に記載した細線は操作指令の理想の動
作を示し、太線は実際の動作を示すものである。また、
シフトストロークおよびセレクトストロークの方向は、
図３に示したように通常のＭ／Ｔ車におけるシフトレバ
ーのニュートラルＮを中心とする縦方向の動作をシフト
ストローク、その横方向の動作をセレクトストロークと
し、それぞれ「＋」、「０」、「−」で動作状態を示
す。

【０００５】図２Ａにおいて、変速指令により１速から
２速に切り替えられた際に、時刻ｔ₁からｔ₂にかけてア
クセルストロークを「０」％にする。アクセルストロー
クを動作させてから、クラッチストロークの操作指令を
出力して動作させるまでに要する次動作開始指令時間を
動作時間ｓ₁₁として予め設定し、時刻ｔ₂から動作時間
ｓ₁₁後の時刻ｔ₃でクラッチストロークの動作を「接」
から「断」に切り替え始める。なお、その動作時間ｓ₁₁
の長さは車両に合わせて可変する(後述する動作時間ｓ
₁₂〜ｓ₁₅、ｓ₂₁〜ｓ₂₅についても同様に可変する)。時
刻ｔ₅でクラッチストロークは完全に「断」に切り替え
られる。

【０００６】クラッチストロークを動作させてから、シ
フトストロークの操作指令を出力して動作させるまでに
要する次動作開始指令時間を動作時間ｓ₁₂として予め設
定し、時刻ｔ₅から動作時間ｓ₁₂前の時刻ｔ₄を設定す
る。この時刻ｔ₄を設定することにより、完全にクラッ
チストロークが「断」に切り替えられると同時にシフト
ストロークの動作を「＋」から「−」に切り替え始める
ことができるようになる。時刻ｔ₅から時刻ｔ₆にかけて
シフトストロークが「＋」から「０」に切り替えられて
シフトレバーが一旦ニュートラルＮに入る。

【０００７】シフトストロークを動作させた後、そのシ
フトストローク(またはセレクトストローク)にさらに操
作指令を出力して動作させるまでに要する次動作開始指
令時間を動作時間ｓ₁₃として予め設定する。時刻ｔ₆か
ら動作時間ｓ₁₃後の時刻ｔ₇でシフトストロークの動作
を「０」から「−」に切り替え始める。時刻ｔ₈でシフ
トストロークが完全に「−」に切り替えられて、シフト
レバーがニュートラルＮから２速に入る。

【０００８】シフトストロークを動作させてから、クラ
ッチストロークの操作指令を出力して動作させるまでに
要する次動作開始指令時間を動作時間ｓ₁₅として予め設
定する。時刻ｔ₈から動作時間ｓ₁₅後の時刻ｔ₉でクラッ
チストロークの動作を「断」から「接」に切り替え始め
ると同時に、アクセルストロークの開度を少し高める。
そして、時刻ｔ₁₀でクラッチストロークが完全に「接」
に切り替えられると同時に、アクセルストロークの開度
をさらに高めることにより２速における車速を加速させ
る。

【０００９】２速の状態で所定時間走行した後、図２Ｂ
に示すように変速指令により２速から３速に切り替えら
れた際に、時刻ｔ₁₁からｔ₁₂にかけてアクセルストロー
クを「０」％にした後、その時刻ｔ₁₂でクラッチストロ
ークの操作指令を「接」から「断」に切り替える。時刻
ｔ₁₂から動作時間ｓ₂₁(動作時間ｓ₁₁と同様)後の時刻ｔ
₁₃で、クラッチストロークの動作を「接」から「断」に
切り替え始める。

【００１０】クラッチストロークは時刻ｔ₁₅で完全に
「断」に切り替えられるが、その時刻ｔ₁₅から動作時間
ｓ₂₂(動作時間ｓ₁₂と同様)前の時刻ｔ₁₄を設定する。こ
の時刻ｔ₁₄を設定することにより、クラッチストローク
が完全に「断」に切り替えられると同時にシフトストロ
ークの動作を「−」から「＋」に切り替え始めることが
できるようになる。また、時刻ｔ₁₅でセレクトストロー
クの操作指令を「−」から「０」に切り替える。

【００１１】時刻ｔ₁₅から動作時間ｓ₂₃(動作時間ｓ₁₃
と同様)後の時刻ｔ₁₆で、シフトストロークが完全に
「０」に切り換えられると同時に、セレクトストローク
の動作を「−」から「０」に切り替え始める。時刻ｔ₁₇
でシフトストロークが完全に「０」に切り替えられて、
シフトレバーが一旦ニュートラルＮに入ると同時に、シ
フトストロークの操作指令を「０」から「＋」に切り替
える。セレクトストロークを動作させてからシフトスト
ロークの操作指令を出力して動作させるまでに要する次
動作開始指令時間を動作時間ｓ₂₄として予め設定し、時
刻ｔ₁₇から動作時間ｓ₂₄後の時刻ｔ₁₈でシフトストロー
クの動作を「０」から「＋」に切り替え始める。

【００１２】時刻ｔ₁₉でシフトストロークが完全に
「＋」に切り換えられシフトレバーが３速に入ると同時
に、クラッチストロークの操作指令を「断」から「接」
に切り換える。時刻ｔ₁₉から動作時間ｓ₂₅(動作時間ｓ
₁₅と同様)後の時刻ｔ₂₀で、クラッチストロークの動作
を「断」から「接」に切り換え始めると同時に、アクセ
ルストロークの開度を少し高める。時刻ｔ₂₁でクラッチ
ストロークが完全に「接」に切り替わると同時に、アク
セルストロークの開度をさらに高めることにより３速に
おける車速が加速される。以下、３速から４速、４速か
ら５速および後進Ｒ断への変速操作においても、基本的
に図２Ａ、Ｂに示したような変速操作形態に基づいて実
施される。

【００１３】通常、Ｍ／Ｔ車における変速操作は乗員の
手操作により行われるが、ドライブロボット装置による
自動化されたパターンに基づく運転を行うために、自動
車の各操作部材に個別のアクチュエータを配備し、あら
かじめ設定されたパターンのモードに基づいてコントロ
ーラから各アクチュエータに操作信号を出力することに
より、その各アクチュエータを動作させて一連の変速操
作を短時間で行うことができるようになっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来法により、Ｍ／Ｔ
車におけるトランスミッションの変速操作を実施する際
に、その変速操作における各動作の完了確認を行ってか
ら次動作の操作指令が発せられ、その操作指令に基づく
変速段が達成されるまでに一定の時間がかかってしま
い、自動化されたパターン運転に対する車速指令追従性
が重視されているモードにおける操作精度に限界が生じ
てしまう。また、変速操作における各動作の完了を確認
するための信号および次動作開始指令に遅れ(動作時間
ｓ₁₁〜ｓ₁₅、ｓ₂₁〜ｓ₂₅：２０〜３０ｍｓ)があるた
め、変速操作に要する時間が増えてしまう。

【００１５】例えば、図２Ａ、Ｂに示すように、１速か
ら２速への変速指令が発せられてからその変速段が達成
させられるまでの操作時間Ｔ₀、すなわち時刻ｔ₁〜ｔ₁₀
までに要する時間と、２速から３速への変速指令が発せ
られてからその変速段が達成させられるまでの操作時間
Ｔ₁、すなわち時刻ｔ₁₁〜ｔ₂₁までに要する時間とは、
ともに約１．５〜２秒かかってしまう。前記操作時間Ｔ
₀、Ｔ₁をさらに短縮する手段として、各アクチュエータ
の動作速度を短縮することが考えられる。しかし、機構
的な面から考慮して、各アクチュエータの動作速度を短
縮するには限界がある。

【００１６】また、トランスミッションの変速切替には
シンクロ機構が採用されているため、シフトストローク
時におけるシフトレバーの動作を無理に速く行ってしま
うと、シンクロギヤを破損してしまう恐れが生じる。ゆ
えに、変速操作における最短時間は、１秒程度が限界で
あるとされる。さらにまた、２速から３速、または４速
から５速においては、シフトストロークに要する時間に
セレクトストロークに要する時間が加算されるため、操
作時間がさらに長くなってしまう。

【００１７】本発明は、前記課題に基づいて成されたも
のであり、アクチュエータによる変速操作に要する時間
を短縮して、自動化されたパターン運転に対する追従性
を高めるトランスミッションの変速操作方法を提供する
ことにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るために、第１発明はマニュアルトランスミッシ
ョンを搭載した自動車のアクセルストローク、クラッチ
ストローク、シフトレバーのシフトストロークおよびセ
レクトストロークの各動作をアクチュエータにより操作
しながら、シャシーダイナモメータ上で車両の走行試験
を行うトランスミッションの変速操作方法において、マ
ニュアルトランスミッションに対する変速指令が切り替
えられた際に、アクセルストロークを「０」％に動作さ
せ、アクセルストロークの動作完了確認前にクラッチス
トロークを動作させ、クラッチストロークが「断」に切
り替え動作完了確認前にシフトストロークを動作させる
と同時にシフトストロークまたはセレクトストロークの
操作指令を出力し、シフトストロークの動作完了と同時
にクラッチストロークおよびアクセルストロークを動作
させることを特徴とする。

【００１９】第２発明は、前記第１発明中の各動作の操
作指令を出力してから動作させるまでに要する動作時間
を予め設定し、動作完了確認前に動作を開始した時間か
ら前記動作時間後に、その動作の完了の有無により変速
操作における異常を判断して保護動作を行うことを特徴
とする。

【００２０】第３発明は、前記第２発明中の動作完了確
認前に開始する動作はアクセルスロットルまたはクラッ
チストロークの動作とすることを特徴とする。

【００２１】第４発明は、前記第２発明中の保護動作は
アクセルストロークを「０」％にし、シフトストローク
をニュートラルに入れることを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】人間が車両を運転する場合の変速
操作における各動作は、下記の例に示すように前動作の
完了確認を意識せずに次動作を開始している。

【００２３】例１：アクセルペダルを戻すと同時にクラ
ッチペダルを操作開始する。

【００２４】例２：クラッチペダルの操作中にシフトレ
バーを操作開始する。

【００２５】本発明は、人間と同様に変速操作における
前動作の完了確認をせずに次動作を開始することが可能
なトランスミッションの変速操作方法であり、以下に本
発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００２６】図１Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態におけ
るトランスミッションの変速操作方法を説明するための
タイムチャート図を示すものである。なお、図２Ａ、Ｂ
および図３と同一なものは同一符号を付してその詳細な
説明を省略する。図１Ａにおいて、変速指令により１速
から２速に切り替えられた際、時刻ｔ₁でアクセルスト
ロークの動作を「０」％に切り替え始めると同時にクラ
ッチストロークの操作指令を「接」から「断」に切り替
える。その時刻ｔ₁から動作時間ｓ₁₁後の時刻ｔ₂でアク
セルストロークが完全に「０」％になると同時にクラッ
チストロークの動作を「断」に切り替え始める。

【００２７】時刻ｔ₂から動作時間ｓ₁₂後、かつクラッ
チストロークが完全に「断」に切り替えられる途中の時
刻ｔ₃で、シフトストロークの動作を「＋」から「０」
に切り替え始めると同時にシフトストロークの操作指令
を「０」から「−」に切り替える。時刻ｔ₃から動作時
間ｓ₁₃後の時刻ｔ₄で、クラッチストロークが完全に
「断」に切り替えられると同時に、シフトストロークが
「＋」から「０」に切り替えられてシフトレバーが一旦
ニュートラルＮに入り、シフトストロークの動作を
「０」から「−」に切り替え始める。

【００２８】そして、時刻ｔ₅でシフトストロークが
「０」から「−」に切り替えられてシフトレバーがニュ
ートラルＮから２速に入ると同時に、クラッチストロー
クの動作を「断」から「接」に切り替え始め、アクセル
ストロークの開度を少し高める。クラッチストロークが
完全に「接」に切り替えられる途中の時刻ｔ₆でアクセ
ルストロークの開度をさらに高めて、時刻ｔ₇でクラッ
チストロークが完全に「接」に切り替えられることによ
り、２速における車速が加速される。

【００２９】２速の状態で所定時間走行した後、図１Ｂ
に示すように変速指令により２速から３速に切り替えら
れた際、時刻ｔ₈でアクセルストロークの動作を「０」
％に切り替えると同時にクラッチストロークの操作指令
を「接」から「断」に切り替える。その時刻ｔ₈から動
作時間ｓ₂₁後の時刻ｔ₉でアクセルストロークが完全に
「０」％になると同時に、クラッチストロークの動作を
「接」から「断」に切り替え始め、シフトストロークの
操作指令を「−」から「０」に切り替える。時刻ｔ₉か
ら動作時間ｓ₂₂後、かつクラッチストロークが完全に
「断」に切り替えられる途中の時刻ｔ₁₀でセレクトスト
ロークの操作指令を「−」から「０」に切り替える。

【００３０】時刻ｔ₁₁でクラッチストロークが完全に
「断」に切り替えられると同時に、シフトストロークが
「０」に切り替えられてシフトレバーが一旦ニュートラ
ルＮに入り、セレクトストロークの動作を「−」から
「０」に切り替え始め、シフトストロークの操作指令を
「０」から「＋」に切り替える。時刻ｔ₁₁から動作時間
ｓ₂₄後の時刻ｔ₁₂でセレクトストロークが「０」に切り
替えられると同時に、シフトストロークの動作を「０」
から「＋」に切り替え始める。

【００３１】時刻ｔ₁₃でシフトストロークが「＋」に切
り替えられると同時に、クラッチストロークの動作を
「断」から「接」に切り換え始め、アクセルストローク
の開度を少し高める。クラッチストロークが完全に
「接」に切り替えられる途中の時刻ｔ₁₄でアクセルスト
ロークの開度をさらに高め、時刻ｔ₁₅でクラッチストロ
ークが完全に「接」に切り替えられることにより、３速
における車速が加速される。以下、３速から４速、４速
から５速および後進Ｒ断への変速操作においても、基本
的に図１Ａ、Ｂに示したような変速操作形態に基づいて
実施される。

【００３２】以上図１Ａ、Ｂに示したように、１速から
２速に変速指令が発せられてからその変速段が達成させ
られるまでの操作時間Ｔ₂は図２に示す操作時間Ｔ₀より
短くなり、２速から３速に変速指令が発せられてからそ
の変速段が達成させられるまでの操作時間Ｔ₃は図２に
示す操作時間Ｔ₁より短くなった。

【００３３】変速操作における前動作がアクチュエータ
の引っ掛かり等により途中で停止した場合、無理に次動
作を行ってシンクロギヤ等を破損させてしまうことがな
いように、以下に示す方法により保護動作を行う。変速
操作における各動作の開始時間からその各動作に設定さ
れいる動作時間(前記動作時間ｓ₁₁〜ｓ₁₃、ｓ₂₁〜ｓ₂₄)
後に、各動作の完了確認信号が検出されない場合には異
常状態であることを判断し、次動作に進行せずにシフト
ストロークを「０」に切り換えてシフトレバーがニュー
トラルＮに入るようにし、アクセルストロークを「０」
％にする。

【００３４】たとえ異常状態であることを判断した際に
次動作が既に行われている最中でも瞬時に保護動作に移
行するため、シンクロギヤを破損させてしまう等の重大
故障を引き起こさないようにすることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上示したように本発明によれば、トラ
ンスミッションにおける変速操作の操作時間を短縮する
ことができ、自動化されたパターン運転に対する車速指
令追従性が改善される。また、変速操作における前動作
がアクチュエータの引っ掛かり等により途中で停止した
場合に無理に次動作を行ってしまっても、保護動作を行
うことにより重大故障を引き起こすことがなくなるため
安全性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるトランスミッショ
ンの変速操作方法を説明するためのタイムチャート図。

【図２】従来法におけるトランスミッションの変速操作
方法を説明するためのタイムチャート図。

【図３】トランスミッションの変速操作例を示す概要
図。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マニュアルトランスミッションを搭載し
   た自動車のアクセルストローク、クラッチストローク、
   シフトレバーのシフトストロークおよびセレクトストロ
   ークの各動作をアクチュエータにより操作しながら、シ
   ャシーダイナモメータ上で車両の走行試験を行うトラン
   スミッションの変速操作方法において、 マニュアルトランスミッションに対する変速指令が切り
   替えられた際に、アクセルストロークを「０」％に動作
   させ、アクセルストロークの動作完了確認前にクラッチ
   ストロークを動作させ、クラッチストロークが「断」に
   切り替え動作完了確認前にシフトストロークを動作させ
   ると同時にシフトストロークまたはセレクトストローク
   の操作指令を出力し、シフトストロークの動作完了と同
   時にクラッチストロークおよびアクセルストロークを動
   作させることを特徴とするトランスミッションの変速操
   作方法。
2. 【請求項２】 前記各動作の操作指令を出力してから動
   作させるまでに要する動作時間を予め設定し、動作完了
   確認前に動作を開始した時間から前記動作時間後に、そ
   の動作の完了の有無により変速操作における異常を判断
   して保護動作を行うことを特徴とする請求項１記載のト
   ランスミッションの変速操作方法。
3. 【請求項３】 前記動作完了確認前に開始する動作はア
   クセルスロットルまたはクラッチストロークの動作とす
   ることを特徴とする請求項２記載のトランスミッション
   の変速操作方法。
4. 【請求項４】 前記保護動作は、アクセルストロークを
   「０」％にし、シフトストロークをニュートラルに入れ
   ることを特徴とする請求項２記載のトランスミッション
   の変速操作方法。