JPH11352025A - シフトフィーリングの定量判定方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シフト波形における力積演算の開始と終了時
点を一義的に決定し、もって判定結果の信頼性を向上さ
せること。 【解決手段】 シフトレバー１８をアクチュエータ１９
で駆動し、その負荷をシフト操作力としてパソコン１７
に取込む。シフト操作に伴うトランスミッション１０の
入力側主軸１１の回転数を回転数検出センサ１６で検出
し、その回転数の減少（または増加）開始時点から減少
（または増加）終了時点までを力積の演算期間とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マニュアルトラン
スミッションのシフトフィーリングをシフト操作力の力
積から判定するようにした定量判定方法と装置に係り、
特にシフト操作に伴うマニュアルトランスミッションの
入力側主軸の回転数の減少あるいは増加開始時点から終
了時点までの力積に基づいてシフトフィーリングを判定
するようにした定量判定方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用マニュアルトランスミッション
では、シフトレバーのセレクト操作に続くシフト操作に
より所望の変速段にギアを投入するが、このときのシフ
ト操作の重さを定量的に判定するために、シフト操作力
の力積に基づいた判定方法が従来から採用されている。

【０００３】この判定方法は、例えば特公平５−２９８
６３号のように、シフトレバーをアクチュエータで駆動
し、またシフト操作力を荷重センサで検出するようにし
て、図３に例示するシンクロナイザ機構Ｓの同期スリー
ブ１のスプライン歯のチャンファが同期リング２のスプ
ライン歯のチャンファに係合し始める時点から、同期ス
リーブ１のスプライン歯が同期リング２のスプライン歯
に対してかき分け動作を完了する時点までの最大シフト
操作力とシフト操作力の力積の２つの要素に基づいてシ
フト操作の重さを評価するものである。

【０００４】すなわち、最大シフト操作力だけでなく、
シフト操作力の力積が大きいほどシフト操作が重いとい
う判定を行うもので、力積が所定の範囲内にあるか否か
も考慮してトランスミッションの適否を決定していた。

【０００５】なお、図３で３はトランスミッションの出
力側と連動して回転する主軸、４はクラッチハブ、５は
キー、６はテーパコーン、７はギアスプライン、８は被
同期ギアである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の力積に基づくシ
フトフィーリングの判定方法は、前述のように力積演算
の開始時点をチャンファの係合開始時点とし、力積演算
の終了時点をかき分け動作の終了時点としているが、チ
ャンファの係合開始時点といい、かき分け動作の終了時
点といい、これら開始と終了の時点を具体的にどのよう
に特定するかは未解決のまま残されており、現実にはシ
フト時間をたとえば０．２秒などと仮定した上で、シフ
トレバーのシフト動作開始時点から０．２秒までを力積
の演算期間としていた。

【０００７】しかし、シフト時間は同型式のトランスミ
ッションないし各変速段で必ずしも一定であるとは限ら
ず、このためにシフトフィーリングの判定ごとに、シフ
ト操作力波形の力積として演算する範囲が微妙に異なる
こととなって、力積値のバラツキが大きくなり、判定結
果の信頼性が低く、製品の良否判定あるいは、開発品等
の評価に問題があった。

【０００８】本発明はこのような課題を解決すべくなさ
れたものであって、その目的はシフト波形における力積
演算の開始と終了時点を、シフト操作におけるシンクロ
ナイザリングのチャンファーの係合開始時点と係合終了
時点に対応する点を特定し、合致させることで測定値の
繰返再現精度を高め、これによって判定結果の信頼性を
向上させることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明ではシフト操作におけるシンクロの係合開始
時点および終了時点を特定する方法として、入力側主軸
の回転数変化曲線が係合開始および終了時点で大きく変
化することに着目し、回転数曲線の変曲点をもって、係
合の開始および終了点とする方法を提供した。

【００１０】すなわち、変速前の変速段で一定回転数で
回転している状態からシフト操作を行う場合、まずクラ
ッチを切断し係合を開放する。入力側および出力側はそ
れぞれ慣性でほぼ解放前と同一回転数で回転を持続して
いる。この時、出力軸に車体相当の質量のフライホイー
ルが負荷されており、入力軸の慣性質量と大きな差があ
る場合、係合が開始しても出力軸は負荷の慣性によっ
て、そのままの回転数で回転を持続する。これに対し
て、入力軸は、シフトアップ時はギヤ比が小さくなるの
で回転数は大きく減少し始める。シフトダウン時は反対
にギヤ比が大きくなり入力軸回転数は増速し始める。係
合が終了する時点でこの回転数変化は止まり一定回転数
となる。

【００１１】このように入力軸回転数の変曲点を知るこ
とで係合の開始と終了を知ることができる。

【００１２】従って、この係合開始の変曲点と係合終了
の変曲点に対応する期間の操作力曲線の力積を演算する
ことで、繰返し再現精度の高い力積値を得ることができ
る。

【００１３】また、本発明のシフトフィーリングの定量
判定装置は、マニュアルトランスミッションの入力側主
軸にクラッチを介して連結されたモータと、前記マニュ
アルトランスミッションの出力側主軸に車体相当の慣性
質量を作用させるフライホイールと、前記クラッチを切
った状態で前記マニュアルトランスミッションのシフト
レバーをシフト操作するアクチュエータと、前記アクチ
ュエータの負荷をシフト操作力として検出するシフト力
センサと、前記入力側主軸の回転数を検出すると共に、
前記シフト操作に伴う前記入力側主軸の回転数の減少あ
るいは増加開始時点と減少あるいは増加終了時点をそれ
ぞれ検出する回転数検出センサと、前記シフト力センサ
および前記回転数検出センサからの信号に基づいて、前
記入力側主軸の回転数の減少あるいは増加開始時点から
減少あるいは増加終了時点までのシフト操作力の力積を
演算する演算手段とを具備する。回転数検出センサの回
転数の減少（増加）開始時点と減少（増加）終了時点
は、例えば回転数の変曲点から検出することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図に
基づいて説明する。図１は本発明の判定方法に使用する
判定装置の概略を示すものである。トランスミッション
１０の入力側主軸１１にはクラッチ板１２を介してエン
ジンの代わりとなるモータ１３が連結されている。また
トランスミッション１０の出力側主軸１４には車体相当
の慣性質量を作用させるフライホイール１５が取付けら
れている。トランスミッション１０の入力側主軸１１の
回転数は、被駆動側クラッチ板１２の外周部に隣接して
配設された回転数検出センサ１６によって検出され、パ
ソコン１７に入力されるようになっている。トランスミ
ッション１０のシフトレバー１８はアクチュエータ１９
にてシフト駆動されるようになっており、このアクチュ
エータ１９の負荷はアクチュエータ１９に内蔵されたシ
フト力センサによって検出されてシフト荷重としてパソ
コン１７に入力されるようになっている。

【００１５】判定装置は概略上述の如く構成されてな
り、この判定装置を使用したシフトフィーリングの判定
は次のようになされる。すなわち、トランスミッション
１０をニュートラルにしておき、この状態からモータ１
３を回転させ、続いてクラッチ板１２の断接操作とシフ
トレバー１８のシフト操作によりトランスミッション１
０を所定の変速段に投入する。

【００１６】この際、トランスミッション１０のシフト
荷重はアクチュエータ１９の負荷として検出されてパソ
コン１７に入力され、シフト時間を横軸としシフト操作
力を縦軸とする図２（Ａ）のようなグラフがパソコン１
７のモニタ上に表示される。このシフト波形の原点立上
がり部２０はシンクロナイザ機構Ｓの同期スリーブ１の
スプライン歯のチャンファが同期リング２のスプライン
歯のチャンファに係合し始める時点に対応しており、ま
たシフト波形の降下終了部２１は同期スリーブ１のスプ
ライン歯が同期リング２のスプライン歯に対してかき分
け動作を完了する時点と対応している。このような対応
関係は従来の判定方法では明確に決定できなかったが、
本発明では図２（Ｂ）のクラッチ回転数（ここではシフ
トアップの場合を示す）から前記対応関係を容易に決定
することが可能となった。

【００１７】すなわち、図２（Ｂ）は回転数検出センサ
１６の検出結果すなわちクラッチ回転数を示しており、
そのＡ部ではクラッチ切断直後のクラッチ板１２がモー
タ１３の回転数をほとんどそのまま維持しているが、Ｂ
部ではシンクロナイザ機構Ｓの同期スリーブ１のスプラ
イン歯のチャンファが同期リング２のスプライン歯のチ
ャンファに係合し始めるため回転数が減少し始める。ま
たＣ部では同期の進行と共にクラッチ回転数が徐々に低
下していることを示している。Ｄ部では同期が完了して
同期スリーブ１のスプライン歯が同期リング２のスプラ
イン歯に対してかき分け動作を完了したことを示してい
る。またＥ部ではクラッチ回転数が一定のまま同期スリ
ーブ１のスプライン歯がギアスプライン７に噛合するこ
とを示している。前記Ｂ部とＤ部はクラッチ回転数の曲
線の変曲点をもって決定されるもので、具体的にはパソ
コン１７の内部の微分プログラムによって演算処理され
る。このＢ部とＤ部を通る縦軸で挟まれた図２（Ａ）の
斜線で示すシフト操作力の領域面積が判定で使用する力
積となる。

【００１８】なお、図２（Ｂ）は前述の如くシフトアッ
プの場合のクラッチ回転数の変化曲線を示すが、シフト
ダウンの場合はクラッチ回転数がシフト時間と共に増大
する曲線となり、このとき回転数検出センサは入力側主
軸の回転数の増加開始時点と増加終了時点をそれぞれ検
出する。

【００１９】

【発明の効果】本発明は前述の如く、トランスミッショ
ンの入力側主軸の回転数の減少あるいは増加開始と減少
あるいは増加停止によりシフト波形の力積演算の範囲を
画定するので、力積演算領域が一義的に画定されて判定
の信頼性を大幅に向上させることができる。また信頼性
の向上に伴い従来検出できなかったシフト操作に関連し
た各所ロックボールやシンクロナイザ機構の部品組み忘
れなどを容易に検出することができるから、判定装置を
トランスミッションの製造工程にインラインで導入する
ことにより後工程への不良品の流出を未然に防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシフトフィーリングの定量判定装
置の概略図。

【図２】（Ａ）はシフト時間とシフト操作力の関係図、
（Ｂ）はシフトアップ時のシフト時間とクラッチ回転数
の関係図。

【図３】マニュアルトランスミッションのシンクロナイ
ザ機構の断面図。

【符号の説明】

１０ マニュアルトランスミッション １１ 入力側主軸 １２ クラッチ板 １３ モータ １４ 出力側主軸 １５ フライホイール １６ 回転数検出センサ １７ パソコン １８ シフトレバー １９ アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 一郎 東京都板橋区小豆沢４丁目28番13号 オー トマックス株式会社内 (72)発明者 大滝 智利 東京都板橋区小豆沢４丁目28番13号 オー トマックス株式会社内 (72)発明者 楢原 和宏 東京都板橋区小豆沢４丁目28番13号 オー トマックス株式会社内

Claims (3)

【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のシフト
   レバーに作用する荷重の力積に基づいてシフト操作の重
   さを評価するようにしたシフトフィーリングの定量判定
   方法において、 前記シフト操作に伴う前記トランスミッションの回転数
   の減少あるいは増加開始時点から減少あるいは増加終了
   時点までの力積に基づいてシフト操作の重さを評価する
   ようにしたことを特徴とするシフトフィーリングの定量
   判定方法。
2. 【請求項２】 マニュアルトランスミッションの入力側
   主軸にクラッチを介して連結されたモータと、 前記マニュアルトランスミッションの出力側主軸に車体
   相当の慣性質量を作用させるフライホイールと、 前記クラッチを切った状態で前記マニュアルトランスミ
   ッションのシフトレバーをシフト操作するアクチュエー
   タと、 前記アクチュエータの負荷をシフト操作力として検出す
   るシフト力センサと、前記入力側主軸の回転数を検出す
   ると共に、前記シフト操作に伴う前記入力側主軸の回転
   数の減少あるいは増加開始時点と減少あるいは増加終了
   時点をそれぞれ検出する回転数検出センサと、 前記シフト力センサおよび前記回転数検出センサからの
   信号に基づいて、前記入力側主軸の回転数の減少あるい
   は増加開始時点から減少あるいは増加終了時点までのシ
   フト操作力の力積を演算する演算手段とを具備したこと
   を特徴とするシフトフィーリングの定量判定装置。
3. 【請求項３】 前記回転数検出センサの回転数の減少あ
   るいは増加開始時点と減少あるいは増加終了時点を回転
   数の変曲点から検出するようにしたことを特徴とする請
   求項２記載のシフトフィーリングの定量判定装置。