JPS59222645A - 変速機付トランスミツシヨンのシフトタイミング警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、変速機付トランスミッションのシフトタイ
ミング警報装置に関するものである。

パワーシフトトランスミッションなどのように、クラッ
チ、プレー鼾の操作にょシギャシ７トを行って多段にわ
たり変速しうるようにした変速機付トランスミッション
にあっては、どのシフト位置からでも変速操作が可能で
あるが、この変速操作を適切なタイミングで行わないと
トルクが急減して車輌の加速が悪くなったり燃費増をき
たすばがシか、場合によってはエンジンやトランスミッ
ションの伝達系を破損する。

従来は、車速とシフトレバ−のシフト位置から、オペレ
ータが経験に基づきシフトタイミングヲ判断して変速操
作を行っていたので、経験が十分でない場合にはシフト
タイミングを誤ることが多く、変速操作を煩雑なものに
していた。

パワーシフトトランスミッションでは、１速。

２速、３速・・・のように各段のシフト位置を並べて９
．　　　　　　表記するとともに、これらシフト位置表
記部の各段間にこれらシフト位置相互間でのシフトに適
切な車速をそれぞれ付記したワッペンを車輌操作室のパ
ネルボードなどに貼付して、オペレータがシフトタイミ
ングを判断する目安とするなどの工夫も試みられている
が、シフトアップのシフト位置と車速とを確認してシフ
トタイミングを判断しなければならないことは変シない
。

この発明は、シフトタイミングの判断をオペレータの経
験に委ねるとと々く、適切なタイミングでの変速操作を
容易に行うことのできる変速機付トランスミッションの
シフトタイミング警報装置を提供することを目的とする
ものである。

この発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づいて以
下に説明する。

この実施例のシフトタイミング警報装置は、第１図に走
行性能曲線を示すように、車速、２速。

３速、４速の変速ギヤ位置を選択しうる変速機付トラン
スミッションに適用したものであって、第２図に示すシ
フトレ）＜−１に設けられそのシフト動作方向がシフト
アップ側であるかシフトダウ・ン側であるかを検出する
シフト方向検出スイッチ２と、現在設定されている変速
ギヤ位置を検出する変速ギヤ位置検出センサ３と、トラ
ンスミッションの出力軸回転速度を検出する速度検出セ
ンサ４と、変速ギヤ位置検出センサ３及び速度検出セン
サ４の各出力を受は現在設定されている変速ギヤ位置で
の出力軸回転速度が次段ギヤ位置へのシフトを許容でき
ないシフト禁止速度範囲（例えば第１図の走行性能曲線
において現在のシフト位置が２速ギヤ位置であるとき同
図中のＡ　−Ｂ速度範囲）内にあるか或いはこの速度範
囲を上まわるか下まわるかを判別する速度比較回路５と
、シフト方向検出スイッチ２及び速度比較回路５の各出
力を受は出力軸回転速度が現在設定されている変速ギヤ
位置でのシフト禁止速度範囲を上まわらない状態にあり
かつシフト方向検出スイッチ２の出力がシフトアップに
相当する信号であるとき及び出力軸回転速度が前記速度
範囲を下まわらない状態にありかつシフト方向検出スイ
ッチ２の出力がシフトダウンに相当する信号であるとき
にシフト動作を停止するように警告するシフ）ｌ雑信号
をそれぞれ出力するシフト適否判別回路６とを備えたも
のである。

シフト方向検出スイッチ２は、第４図に示すようにシフ
トレバ−１のハウジング７の内壁側としバー軸部ｌａ側
とに接点２ａ、２ｂ、２ｃを分設して接点２ｃをコモン
接点とした切替スイッチでアリ、シフトアップ側へシフ
トレバ−１の押動が開始されると接点２ａ、２ｏ間がオ
ンする一方、シフトダウン側へ押動が開始されると接点
２ｂ。

２０間がオンして、これらのオン信号をシフトアップ検
出信号及びシフトダウン検出信号として取シ出せるよう
にしている。なおレバー軸部１ａとハウジング７内壁の
間にはばね８，８を介装して、オペレータがシフト操作
を開始しない限り、接点２ａ　、２ｃ間及び２ｂ　、２
ａ間が簡単にオンしないようにしている。

変速ギヤ位置検出センサ３の具体的構成については図示
しないが、例えばレバーガイドプレート・１ ９におけるそれぞれのシフト位置を定めるレバー保持１
１１９ａ・・・の近傍にフォトカブラなどの近接スイッ
チ或いはリミットスイッチを配置し、シフトレバ−１が
導入されるレバー保持溝９ａにおけるスイッチのオン信
号によシ、このときの変速ギヤ位置を検出するとか、或
いは各油圧アクチュエータに及ぶ油圧のオン・オフを圧
力スイッチにより検出するなどの構成とすればよい。ま
だシフト操作を電気的駆動により行う方式のものでは、
各ソレノイドへ入力される電気信号を検知して、その検
知信号から変速ギヤ位置を検出することもできる。

速度検出センサ４は発電式のタコメータからなす、トラ
ンスミッションの出力軸回転速度に応じたレベルの電圧
が取シ出される。この実施例では、上記のように出力軸
回転速度を検出するようにしているが、トランスミッシ
ョンを装置した車輌自体の走行速度を直接検出しても実
質的に同じである。

速度比較回路５およびシアート適否判別回路６は、それ
ぞれの処理プロセスのプログラムをインプットしたマイ
クロコンピュータで構成できるが、第３図には各回路５
．６の処理機能を図式的に理解できるように、その構成
の一例を論理回路で示している。同図において、ＯＰｌ
　　＊　ＯＰｓ　　＋　ＯＰｓはそれぞれ、第１図にお
ける走行性能曲線の点Ａ。

Ｂ、Ｏでの出力軸回転速度に対応するｔＥＥＶＡ。

Ｖｎ、’Ｖａを比較基準電圧として、これと速度検出セ
ンサ４からの出力電圧とを比較するコンパレータ、１１
ｔＸ−ＯＲ，、ＥＸ−ＯＲ，、ＮＯＴ　　。

ＡＮＤ、　ＮＡＮＤｌ、、ＯＲ１〜０Ｒ１１はゲートで
ある。

シフト適否判別回路６の次段にはブザーにどからなるシ
フト中止警報器１０を接続して、シフト適否判別回路６
より出力されるシフト警報信号によシフト中止警報器ｌ
Ｏを鳴動させ、適切なシフトタイミングでないときシフ
ト操作を行おうとするオペレータに警告を与えるように
している。

このシフト中止警報器１０はランプなど視覚的なもので
構成してもよいが、ブザーのように音声によシ警告を与
える場合には目を警報器数（−１位置に向けないで知覚
できるので、瞬間的にオペレータに警告を与えることが
でき、注意喚起効果はよシ高い。

速度比較回路５の次段には、シフト適否判別回路６とは
別に、回路５から出力される信号すなわち出力軸回転速
度がこのときの変速ギヤ位置でのシフト禁止速度範囲内
にあるか或いはこの速度範囲を上まわるか下まわるかの
３種類の判別信号に応じてそれぞれ点灯する表示部１１
ｂ、ｌｉｅ。

１１ａを接続するとともに、これら各表示部ｌｅａ。

１１ｂ、ｌｌａを車輌運転席のパネルボードに配設する
ことにより、視覚的にシフトタイミングが示されるよう
にしている。例えば出力軸回転速度がシフト禁止速度範
囲内にあるときは、′現在のシフト位置を保持せよ１と
いう趣旨を表記した表示部１１ｂが点灯する一方、出力
軸回転速度がシフト禁止速度範囲を上まわるときは、′
現在のシフト位置からシフトアップせよ１という趣旨を
表記した表示部１１＆が点灯し、逆に出力軸回転速、１
　　　　　　　度がシフト禁止速度範囲を下まわるとき
は、′現在のシフト位置からシフトダウンせよ１という
趣旨を表記した表示部１１ｃが点灯する。

この実施例では、それぞれの変速ギヤ位置におけるシフ
ト禁止速度範囲として、前後のクラッチ点で挾まれる速
度区間（２速ギヤ位置の場合について第１図で示せば区
間Ａ−Ｂ）を選んでいるが−このシフト禁止速度範囲の
下限として、例えば１段下位の変速ギヤ位置の走行性能
曲線がトルクＯを示す点（２速ギヤ位置の場合について
第１図で示せば点ｈｌ　）を選んでもよい。

ｔたシフト方向検出スイッチ２は、シフトレバ−１のハ
ウジング７内に設けた第４図の取付構成に替えて、第５
図に示すようにシフトレバ−１のノブ１ｂの内壁側とレ
バー軸部ｌ＆とに接点２ａ。

２ｂ　、２ｃを分設した構成としてもよい。この場合に
も、レバー軸部１ａとノブ１ｂの内壁の間にはばね８，
８を介装して、シフト操作に必要な所定以上の力が加わ
らない限シー接点２ａ、２ｃ問および２ｂ　、２ｃ間が
簡単にはオンしないようにすることが必要である０ つぎに、このシフトタイミング警報装置の動作を、２途
ギヤ位置から３速ギヤ位置へシフトアップする場合と、
ｌ速ギヤ位賃へシフトダウンする場合に分けて説明する
。

■　シフトアップの場合 シフトレバ−１はレバーガイドプレート９の２連用レバ
ー保持溝９ａに保持されておシ、このレバー保持溝９＆
の近傍に配置されている変速ギヤ位置検出センサ３ｂが
これを検出して、その検出信号は速度比較回路５に入力
される。

出力軸回転速度が２声ギヤ位置におけるシフト禁止速度
範囲、すなわち第１図において区間Ａ〜３内にある状態
では、速度検出センサ４の出力を受けた速度比較回路５
から、これに対応する判別信号（第３図において信号ａ
）が出力される０この判別信号ａを受けて表示部１１ｂ
が点灯し、現在の出力軸回転速度がシフト操作を行って
はい　。

けない速度範囲内にあることをオペレータに知らせる。

このような速度状態のもとで、シフトレバ−１を操作し
てシフトアップをはかろうとすると１シフトレバ−１に
装置されたシフト方向検出スイッチ２の接点２．ａ、２
ｃ間がオンして・この検知信号（第３図において信号ｂ
）はシフト適否判別回路６へ入力される。

シフト方向検出スイッチ２からの検知信号すと速度比較
回路５からの判別信号ａを受けて、シ７ト適否判別回路
６はこのシフトアップ動作を中止するように警告するだ
めのシフ）ｌ＋告信号Ｃを出力する。との信号Ｃを受け
てシフト中止警報器ｌＯが鳴動し、オペレータはシフト
アップ操作を中止する。

一方、出力軸回転速成が十分増大して、シフト禁止速度
範囲を上まわる状態になると、速度比較回路５からはこ
れに対応する判別信号（第３図において信号ｄ）が出力
される。

この判別信号ｄを受けて表示部１１ａが点灯し〜現在の
出力軸回転速度がシフトアップに適切な速度範囲にある
ことケオペレータに知らせる。

・１ この表示部１１＆の点灯を確認して１シフトレバ−１を
３速ギヤ位置へシフトアップ操作すれば、適切なタイミ
ングで変速操作かはたされる０■　シフトダウンの場合 出力軸回転速度が２連ギヤ位置におけるシフト禁止速度
範囲内にあるとき、シフトレバ−１を操作してｌ速ギヤ
位置側へシフトダウンをはかろうとすると、シフト方向
検出スイッチ２の接点２ｂ・２０間がオンして、この検
知信号（第３図において信号ｉ）がシフト適否判別回路
６へ入力される。

このとき速度比較回路５よりシフト適否判別回路６へ入
力される判別信号ａは、出力軸回転速度がシフト禁止速
度範囲内にあることに相当するものであるから、シフト
適否判別回路６からはこのシフトダウン動作を中止する
ように警告するためのシフト警告信号ｅを出力する。こ
の信号ｅを受けてシフト中止警報器ｌＯが鳴動し、オペ
レータはシフトダウン操作を中止する。

一方、出力軸回転速度が十分減少しで゛、シフト禁止速
度範囲を下まわる状態になると、速度比較回路５からは
これに対応する判別信号（第３図において信号ｆ）が出
力される。

この判別信号ｆを受けて表示部１１ｏが点灯するので、
オペレータは現在の出力軸回転速度がシフトダウンに適
切な速度範囲にあることを知ることができる。

第３図では、シフトアップを中止すべき旨の警告信号と
、シフトダウンを中止すべき旨の警告信号とを１つのシ
フト中止警報器ｌＯに入力して、シフトアップを警告す
る場合とシフトダウンを警告する場合とを区別していな
いが、これを区別して警報する場合には、これらの２種
類の訃告信号に対応させて２つの警報器を用意し、互に
鳴動の態様を異ならせればよい。

この実施例では、適切なシフトタイミングでないときに
シフト操作しようとすると扮告を発するだけにとどめ、
シフト禁止速度範囲のもとてギヤシフトを行う必要のあ
る緊急の場合などに対応できるようＫしているが、この
ような考慮を払う必要がない場合には、警告信号により
シフトレバ−１の動作を規制するフルオートマチックシ
フトとすることも可能であることは勿論である。

以上は、通常のギヤシフト機構のパワーシフトトランス
ミッションに適用した場合の説明であるが、次に述べる
ようにパワートレンにロックアツプ装置を用いたトラン
スミッションにも適用することができる〇 上記りツク了ツブ装置を用いたトランスミッシヨンでは
、所定の変速ギヤ位置においてロックアツプ装置をオン
することにより、走行性能曲線が第６図に実線Ｉで示す
状態から破線■で示す状態に替えられる。このロックア
ツプ装置のオン・オフ操作のタイミングも、通常のシフ
ト操作の場合と同様にトルク比１に対応する速度付近（
第６図においてαで示す）で行う必要がある。ところで
ロックアツプ装置のオン・オフ手動操作は、第７図に示
すようにレバーガイ□ドブレート９′のレノ（−保持溝
９′８．に連続して形成゛したロックアツプ用ガイド溝
ｇｌ　ｂに沿って・通常あシフトガイドｉｉ　９’　０
に対しほぼ直角の方向に行うようにされているのが通例
である。そこで、この方向へのシフトレバ−１の操作に
伴いオン・オフするように、先のシフト方向検出スイッ
チ２とほぼ同様の構成の別のシフト方向検出スイッチを
シフトレノ＜−１の一部に装置して、例えばロックアツ
プ・オンを先のシフトアップに、ロックアツプ・オフを
先のシフトダウンに見立てることにより、同様にロック
アツプ装置のオン・オフ操作についても、そのタイミン
グの適否表示やタイミングが適切でない場合の警告など
を行わせることが可能である。この場合−先の実施例に
おけるシフト禁止速度範囲に相当するものは、第６図に
ついていえば区間α−０である０ この発明によれば、シフトレバ−のシフト動作方向を検
出するシフト方向検出手段と、設定されている速度比位
置を検出する速度比位置検出手段と、出力軸回転速度を
検出する速度検出手段と、速度比位置検出手段及び速度
検出手段の各出力を受は設定されている速度比位置での
出力軸回転速度がこの速度比位置から次段速度比位置へ
のシフトを許容できまい所定のシフ）禁止速度範囲内に
あるかこの速度範囲を上まわるか下まわるかを判別する
速度比較回路と、シフト方向検出手段及び速度比較回路
の各出力を受は出力軸回転速度がシフト禁止速度範囲を
上まわらない状態でシフト方向検出手段からシフトアッ
プに相当する出力があるとき及び出力軸回転速度が前記
速度範囲を下まわらない状態でシフト方向検出手段から
シフトダウンに相当する出力があるときにシフト警告信
号を出力するシフト適否判別回路とを備えたものである
から、次に挙けるような効果が得られる。

（イ）経験に頼ることなく、変速操作に適切なタイミン
グを知ることができるから、変速操作が容易になりその
操作を円滑に行うことができる。

（ロ）適切な変速操作タイミングが選べることよシ、燃
費を低減でき走向性能も向上する。

（ハ）円滑な変速操作が可能であるから、パワートレン
の待命が延び、特にシフトダウンに杓ジエンジンがオー
バランしたシ、エンジンやパワートレンを破損するとい
った事故を防止できる。このシフトタイミング警報装置
は、特にトルクコンバータやフルードカップリングを用
いたパワーシフトトランスミッションに用いて大きな効
果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を適用した変速機付トラン
スミッションの走行性能曲線を示す説明図、第２図は変
速機の操作部を示す斜面図、第３図はこの発明の一実施
例を示すブロック図、第４図はシフト方向検出スイッチ
の一構成例を示す図、第５図はシフト方向検出スイッチ
の他の構成例を示す図、第６図はパワートレンにロック
アツプ装置を用いたトランスミッションの走行性能曲線
を示す説明図、第７図はロックアツプ装置のオン・オフ
操作方向の説明図である。 １・・・シフトレバ−１２・・・シフト方向検出スイッ
チ（シフト方向検出手段）、３・・・変ｉギヤ位置検出
センサ（速度比位置検出手段）、鴛・・・速度検出セン
サ（速度検出手段）、５・・・速度郡較回路、６・・・
シフト適否判別回路、１０・・・シフト中止警報器第１
図　　　　　　　第４図 第２図　　　　　　　　第６図 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シフトレバ−のシフト動作方向を検出するシフト方向検
   出手段、設定されている速度比位置を検出する速度比位
   置検出手段、出力軸回転速度を検出する速度検出手段、
   速度比位置検出手段及び速度検出手段の各出力を受は設
   定されている速度比位置での出力軸回転速度がこの速度
   比位置から次段速度比位置へのシフトを許容できない所
   定のシフト禁止速度範囲内にあるかこの速度範囲を上ま
   わるか下まわるかを判別する速度比較回路およびシフト
   方向検出手段及び速度比較回路の各出力を受は出力軸回
   転速度がシフト禁止速度範囲を上まわらない状態でシフ
   ト方向検出手段からシフトアップに相当する出力がある
   とき及び出力軸回転速度が前記速度範囲を下まわらない
   状態でシフト方向検出手段からシフトダウンに相当する
   出力があるときにシフト警告信号を出力するシフト適否
   判別回路を備えた変速機付トランスミッションのシフト
   タイミング警報装置