JPS6215137A - シフトレバ−構造 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車の手動変速機を操作するシフトレバ−の
構造に関し、特にクラッチペダルを省略しシフトレバ−
の操作に応答してクラッチ９接続状態を電子的に制御す
る手動変速機車用クラッチ電子制御装置に適したシフト
レバ−構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、手動変速機（ＭＴ）を使用した自動車におけるク
ラッチの自動化技術としては、古くはシフトレバ−の把
手にスイッチを設けてそのスイッチのオン、オフに応じ
てクラッチの接続状態を電気的に制御するものがあり、
最近ではシフトレバ−の位置により変速機のギア位置及
びクラッチの接続状態を電気的に制御するシステムがあ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、シフトレバ−の把手にスイッチを設ける
前者の方式は、シフトの度にドライバはスイッチを手に
よって毘作しなければならず面倒であり、スイッチの操
作し忘れ等が生じ易い。一方、後者のシステムは、その
ような問題はないが、このシステムではシフトレバ−に
よって機械的に手動変速機を操作しているわけでなく、
単にスイッチを操作しているだけである。従って、手動
変速機のデア位置を電気的に変更するための機構が必要
となり、既存の手動変速機をそのまま使用することは困
難である。

もし、既存の手動変速機をそのまま使用でき、然も変速
毎にドライバが直接スイッチを操作しないで済むような
手動変速機車用クラッチ電子制御装置が実現できれば、
コストの低減と操作性の向上が共に図れることになる。

そこで、本発明の目的は、そのような手動変速機車用ク
ラッチ電子制御装置に適したシフトレバ−構造を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、手動変速機のシフト
レバ−を、変速機の操作棒と、該操作棒に対し所定の角
度まで前後方向に倒すことができそれ以上の角度で倒し
た場合前記操作棒と一体的に運動し得るように前記操作
棒に連結された把持棒とで構成すると共に、 前記把持棒を前記操作棒に対し所定の位置関係で保持す
る弾性体を前記把持棒と前記操作棒との重なり部分の隙
間に配設し、且つ、 前記把持棒が前方向に倒されたとき働く前スイッチと後
方向に倒されたとき働く後スイッチとを設ける。

〔作用） シフトレバ−がドライバによって操作されていないとき
、弾性体の働きで把持棒は操作棒に対し所定の位置関係
で保持され、前スイッチと後スイッチは共に働かない、
ドライバが変速するため把持棒を前に押し又は後に引く
と、先ず把持棒だけが前または後に倒れ、前スイッチま
たは後スイッチが働き、変速されようとしていることが
検出される。ドライバがなおも把持棒を前に押しまたは
後に引くと、把持棒と操作棒とが一体的に運°動し始め
、操作棒によって手動変速機のギア位置が変更される。

ギア位置が変更され、ドライバが把持棒を押し又は引く
のを止めると、弾性体の働きで把持棒は操作棒に対し元
の状態の位置関係に戻り、前スイッチまたは後スイッチ
が働かなくなり、ドライバがシフト動作を終了したこと
が検出される。

〔実施例〕

第１図は本発明のシフトレバ−の実施例の一部破断側面
図である。

本実施例のシフトレバ−は、従来１本の棒で構成されて
いたシフトレバ−を、図示しない手動変速機のギア位置
を機械的に変更するための操作棒呈と、この操作棒ｌの
端部に設けられた空洞部ｌａに緩挿され、軸２で操作棒
１とある範囲内で回動自在に軸着された把持棒３とで構
成したものである。

また、把持棒３の端部と操作棒ｌの内面との間の少なく
とも前後方向にはゴム、スプリング等の弾性体４．５が
配設され、また操作棒１の端部内面には操作棒ｌが軸３
を中心に前後方向に倒されたときに働く前スイッチ６、
後スイッチ７が設けられている。前スイッチ６、後スイ
ッチ７としては例えば圧力スイッチが用いられる。尚、
８はシフトレバ−のカバーである。

把持棒３は弾性体４，５の働きによって、通常は例えば
その長手方向の向きが操作棒１の長手方向の向きとほぼ
同じになっており、この状をで前スイッチ６．後スイッ
チ７に把持棒３が当接しないようになっている０把持棒
３の他端の把手３ａをドライバが把持して弾性体５の力
に抗して把持棒３を前方向に押すと、把持棒３によりて
前スインチロが押され、例えばオン状態となる。なおも
前方向に倒すと、把持棒３が操作棒１の端部の緑に当接
し、操作棒１が前方向に図示しない軸を中心に回動し、
手動変速機のギア位置が変更される。

その後、ドライバが把持棒３を押すのを止めると、弾性
体５の反発力により把持棒３は元の状態に復帰し、前ス
イッチ６は働かなくなり、例えばオフする。

反対に、ドライバが把持棒３を弾性体４０力に抗して引
くと、先ず後スイッチ７が働いて例えばオンし、その後
把持棒３が操作棒１の端部の縁に当接して把持棒３と操
作棒１とが一体となって運動し、手動変速機のギア位置
が変更される。そして、ドライバが把持棒３を引くのを
止めると、弾性体４の反発力により把持棒３は元の状態
に復帰し、後スイッチ７は働かなくなり、例えばオフす
る。

なお、第１図では把持棒３を操作棒１の空洞部に緩挿し
たが、把持棒３の径を操作棒１より大きくして把持棒３
に設けた空洞部に操作棒１を緩挿するように構成しても
良い、また、スイッチ６８７と弾性体４，５の取りつけ
位置を反対にしても良い。

第２図は本発明を適用した手動変速機車用クラッチ電子
制御装置の一例を示すブロック図である同図において、
１０は制御部で、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１１と
、マイクロプロセッサ１１に必要な処理を行なわせる為
のプログラム等を記憶するメモリ１２と、各種センサの
出力をマイクロプロセッサ１１に取込む入力インクフェ
イス１３と、マイクロプロセッサ１１で得られた制御信
号を外部に送出する出力インクフェイス１４とを含む。

制御部１０の入力インタフェイス１３には、エンジン回
転数センサ１５、車速センサ１６、スタータスイッチ１
７、シフトレバ−に設けられた第１図の前スイッチ６と
後スイッチ７、シフトレバ−の位置が１速〜５速、ニュ
ートラル（Ｎ）、バック（Ｒ）の何れにあるかを検出す
るシフトレバ−ポジションセンサ１８と、クラッチ１９
の接続状態を調節するアクチュエータ２０の油圧を検出
する油圧センサ２τの各出力が入力され、ここでＡ／Ｄ
変換すべきものはＡ／Ｄ変換された後にマイクロプロセ
ッサ１１に入力される。また、出方インタフェイス１４
がらはアクチュエータ２０の制御信号とウォーニングラ
・　　ンプ２２の点灯制御信号が送出される。

第３図はマイクロプロセッサ１１が行なう処理の一例を
示すフローチャート、第４図は第３図のステップＳ１４
の詳細を示すフローチャートである。

同図に示すように、マイクロプロセッサ１１”は図示し
ないイグニッションスイッチがオンされて電源が投入さ
れると、内部レジスタ等の初期化を行なった後にアクチ
ェエータ２ｏによりクラッチ１９をフリーにしくＳＬ、
３２）、次いでシフトレバ−ポジシコンセンサ１８の出
力に基づくシフト位置の検出（Ｓ３）、前、後スイッチ
６．７の出力に基づくシフトレバ−状態の検出（Ｓ４）
を行ない、例えばシフトレバ−がＮポジションにあれば
スタータＯＮ可と判別しくＳ５）、そうでないとスター
タＯＮ″不可と判別してウオーニングランプ２２を点灯
させてドライバにシフトレバ−がＮポジションにないこ
とを警告する（Ｓ６）。

また、スタータがオンされたことをスタータスイッチ１
７の出力から判別すると（Ｓ７）、前述と同様にシフト
位置の検出と（Ｓ８）、シフトレバ−状態の検出と（Ｓ
９）、更に車速センサ１６の出力に基づく車速の検知と
（ＳＩＯ）　、エンジン回転数センサ１５の出力に基づ
くエンジン回転数の検知とを行ない（３１１）　、例え
ばエンジン回転数が所定値以下であるとエンジンストー
ルと判別しテステップＳ２に復帰する（３１２＞　、　
シかし、エンジンストールしていす、エンジンが完爆さ
れた後は、アクチェエータ２０の油圧検知と（Ｓ１３）
　、クラッチ制御とを行ない（Ｓ１４）、以下５８−５
９−３１０−５１１−３１２−５１３−５１４−３８　
（７）ループで制御が行なわれる。

ステップ３１４では、第４図に示すように、先ず半クラ
ツチ用タイマが零か否かが判別され（Ｓ２０）・零でな
ければアクチュエータ２ｏを制御してクラッチ１９を半
クラツチ状態に制御する（Ｓ３０）。また、半クラ、チ
用タイマが零であれば、クラッチフリー制御が必要か否
がが判別され（３２１）、必要があるときアクチュエー
タ２ｏによりクラッチ１９がフリー状態に制御される（
３２８）。ステップ５２１で、クラッチフリー制御が必
要とされるのは、例えばシフトレバ−がＮ以外の何れか
のポジションにあるときに前、後スイッチ６．７がオン
されたとき及びそれからシフトレバ−がＮ以外の何れか
のポジションに移動される途中にあるときである。

ステップＳ２１でクラッチフリーの必要がないと判別さ
れたときは半クラッチの必要性が判別され（３２２）　
、必要があれば半クラツチ用タイマをセットしく３２４
）、半クラツチ制御を行なう（Ｓ３０）。

ステップＳ２２で半クラッチの必要性が判別されるのは
、例えばシフトレバ−が移動されてニュートラル以外の
ポジションに移動されたときがら前。

後スイッチ６．７がオンされているとき、及びシフトレ
バーがＲポジションへ入れられ車速か零になったときで
ある。

スイッチ３２２で半クラッチの必要性がないと判別され
ると、次に検知したギアポジションとエンジン回転数と
車速とからメモリ１２のマツプを参照し、車速か一定値
以下（この閾値は各ギア毎に設定される）でエンジン回
転数が一定値位置（この闇値も各ギア毎に設定する）の
場合に半クラツチ必要と判別しく５２５）　、ノロノロ
運転時の半クラツチ制御が行なわれる（３３０）。

また、ステップＳ２５で半クラッチが必要でないと判別
されたときは、シフトレバ−がＲポジションにあり、前
、後スイッチ６．７がオンされており即ちシフトレバ−
が押され或いは引かれており且つ車速か零でない条件を
チェックしく５２６）、そのような条件が成立しておれ
ばクラッチフリーの必要ありと判別しく５２７）、クラ
ッチ１９をフリーとする（３２８）。これは、自動車が
動いている間にシフトレバ−がＲポジションから１〜５
速へ又はその逆に移動されクラッチがロックされるのを
防止するためである。

また、ステップＳ２７でクラッチフリーの必要性がない
と判別された場合、アクチュエータ２ｏによりクラッチ
１９をロック状態とする制御が行なわ孔る（３２９）　
。

マイクロプロセンサＩＩで以上のような制御が行なわれ
る為、ドライバの各操作に応じクラッチは次のように制
御されることになる。

〔エンジン始動時〕

エンジン始動時はクラッチ１９はフリー状態である（Ｓ
２）。もしシフトレバ−がＮポジションでなければウオ
ーニングランプ２２によりギアがＮポジションでないこ
とがドライバに通知される゛（Ｓ６）。Ｎポジションに
シフトレバ−を戻してやると、ウオーニングランプ２２
は消える。

（ギアチェンジ時〕 １）シフトレバ−を前へ押して１．３．５速へシフトす
る場合 シフトレバ−を前へ押すと、前スイッチ６がオンする為
、シフトレバ−が２．４．Ｒの何れかにあればステ、プ
５２１でクラッチフリー必要と判別され・クラッチ１９
は瞬時にフリーにされる（３２８）。

なお、シフトレバ−がＮポジションならクラッチフリー
のままである。

シフトレバ−のポジションが１．３，５速の何れかに入
ったことがシフトレバーポジシシンセンサ１８で検出さ
れたとき、まだシフトレバ−が前に押されていれば半ク
ラッチにされ（Ｓ２２．　３２４゜５３０）、押すのが
止められ前スイッチ６がオフすると、徐々にクラッチが
ロックされる（、Ｓ２０．　５３０）。

２）シフトレバ−を引いて２．４．Ｒヘシフトする場合 １）と逆の動作になるが、シフトレバ−が１゜３．５速
の何れかのポジションにあり、２，４゜Ｒヘシフトしよ
うとするとき、シフトレバ−を引くことになる。そうす
ると、後スイッチ７がオンするので、その瞬間にクラッ
チがフリーにされる（３２１．　３２Ｂ）。シフトレバ
−のポジションが２゜４、　Ｒ速の何れかに入ったとき
、後スイッチ７がオンしている間は半クラツチ状態にさ
れ（Ｓ　２２゜３２４、　３３０）　、シフトレバ−を
引くのを止めて後スイッチ７がオフすると、徐々にクラ
ッチがロックされる（Ｓ２０．　　Ｓ３０．　３２９）
。

３）１，３．５速にあるシフトレバ−を引いて１゜３．
５速にシフトする場合 シフトレバ−が１．３．５速の何れかにあり、シフトレ
バ−が引かれた瞬間には後スイッチ７がオンするのでク
ラッチは瞬時にフリーにされ（Ｓ　　２１、３２Ｂ）　
、Ｎポジションを通過して１：　　３．　５速の何れか
にシフトレバ−が入ったとき、シフトレバ−かまで押さ
れていて前スイッチ６がオンのときはクラッチ１９を半
クラツチ状態にしく　Ｓ　２２゜３２４、　５３０）　
、押すのが止められて前スイッチ６がオフになったら、
徐々にクラッチがロックされる（３２０．３３０．３２
９）。

４）２，４．Ｒ速にあるシフトレバ−を押して２゜４、
Ｒ速にシフトする場合 シフトレバ−が２．４．Ｒ速の何れかにあり、シフトレ
バ−が押された瞬間には前スイッチ６がオンするのでク
ラッチは瞬時にフリーにされ（３２１，３２８）　、Ｎ
ポジションを通過して２．　４．　Ｒ速の何れかのポジ
ションに入ったとき、まだシフトレバ−が引かれ後スイ
ッチ７がオンしているときは半クラツチ状態にされ（Ｓ
２２．　　Ｓ２４．　５３０）、引くのが止められ後ス
イッチ７がオフすると、徐々にクラッチがロックされる
（Ｓ２０．　　Ｓ３０．　５２９）　。

５）Ｒ速にあるシフトレバ−を１〜５速にシフトし又は
１〜５速にあるシフトレバ−をＲ速にシフトする場合 Ｒ速を使用するシフトの場合は車体がストツブするまで
クラッチはフリーにされる。即ち、Ｒ速から１〜５速に
シフトレバ−を入れようとするとき、又は２〜５速から
シフトレバ−をＲ速に入れようとするときは、車体が停
止されるまでクラッチはフリーにされ（３２６，３２７
，３２８）　、車体が停止したのちは半クラツチ状態を
経てロック状態となる（Ｓ２２．３２４．　　Ｓ３０．
　３２９）　。

６）渋滞時などのノロノロ運転時のクラッチ制御車速が
各ギアで定まる一定値以下で、且つエンジン回転数も各
ギアで定まる一定値以下の場合、半クラツチ状態にされ
る（５２３．　３２５．　３３０）。

第５図はシフトレバ−ポジションセンサ１８の実施例の
平面図である。このシフトレバ−ポジションセンサは、
シフトレバ−が移動する各シフト位置の溝の両側に発光
ダイオード等の発光素子５０とフォトトランジスタ等の
受光素子５１を配設したものであり、シフトレバ−が各
シフト位置に位置したときに発光素子５０の光を遮るこ
とでシフトレバ−のポジションが検出される。

第６図はクラッチ１９の状態を調節するアクチュエータ
２０の実施例の構成図である。

このアクチェエータは、制御部１０の出力インクフェイ
ス１４からの信号でソレノイドパルプ６０が開かれ且つ
ソレノイドパルプ６８が閉じられたとき、油槽６１の油
がモータ６２によりアキュムレータ６３゜ソレノイドパ
ルプ６０を介してシリンダ６４内に供給され、ピストン
６５が右方向に押されることによって、ピストン６５に
連結されたリンク６６を右方向に゛動かしてクラッチ１
９をフリー状態或いは半クラツチ状態とする。フリー状
態、半クラツチ状態の制御は、リンク６６の移動量を電
気信号に変換するポテンショメータ（油圧センサとして
働＜）６７の出力をマイクロプロセッサ１１が検出し、
油圧すなわちリンク６６の位置がフリー状態或いは半ク
ラツチ状態となる位置に切り替えることで行なわれる。

また、制御部１０の出力インタフェイス１４からの信号
でソレノイドパルプ６０が閉じられ且つソレノイドパル
プ６８が開かれると、シリンダ６４内の油はソレノイド
パルプ６８を経由して自由に油槽６１に流れ込める状態
となり、スプリング６９の力でピストン６５およびリン
ク６６が左方向に動かされ、クラッチ１９がロック状態
となる。

なお第２図の実施例は、アクチェエータ２０と油圧セン
サ２１と通常の機械式クラッチを使用したが、公知の電
磁パウダ一式クラッチを使用してアクチュエータ２０．
油圧センサ２１を省略することも勿論可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、シフトレバ−を、ある
角度までは互いに独立して運動しそれ以上の角度では一
体的に運動する把持棒と操作棒の２段構造とし、通常は
把持棒を操作棒に対し例えばほぼ真っ直ぐな所定の位置
関係に保つ弾性体と、把持棒が操作棒に対し前後方向に
倒されたとき働く前スイッチ、後スイッチを二つの棒の
隙間に配設した構造を有するため、ドライバが変速動作
を開始したことを前スイッチ、後スイッチで検出し終え
た後に操作棒によって手動変速機のギア位置が変更され
ることになり、また、ドライバが変速動作を終了し終え
ると把持棒が元の状態に復帰して前スイッチ、後スイッ
チが働かなくなるので、前スイッチ、後スイッチの状態
に応じてクラ、千の接続状態を調節するような制御が可
能となる。

また、ドライバ自身は前スインチ、′４１Ｌスイッチを
手で直接に操作する必要はなく、単に把持棒を操作すれ
ば良いので操作性を損ねることもなく、更に手動変速機
のギア位置は従来と同様に操作棒によって機械的に変更
されるので、既存の手動変速機をそのまま使用すること
ができる。従って、操作性が良好で且つコストの安い手
動変速機車用クラッチ電子制御装置の実現が期待できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシフトレバ−構造の実施例を示す図、 第２図は本発明を適用した手動変速機車用クラッチ電子
制御装置の一例を示すブロック図、第３図はマイクロプ
ロセッサ１１が行なう処理の一例を示すフローチャート
、 第４図は第３図のステップＳ１４の詳細を示すフローチ
ャート、 第５図はシフトレバ−ポジションセンサ１８の実施例の
平面図および、 第６図はクラフチ１９の状態を調節するアクチュエータ
２０の実施例の構成図である。 図において、１は操作棒、２は軸、３は把持棒、４．５
は弾性体、６は前スイッチ、７は後スイッチである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 手動変速機のシフトレバーを、変速機の操作棒と、該操
   作棒に対し所定の角度まで前後方向に倒すことができそ
   れ以上の角度で倒した場合前記操作棒と一体的に運動し
   得るように前記操作棒に連結された把持棒とで構成する
   と共に、 前記把持棒を前記操作棒に対し所定の位置関係で保持す
   る弾性体を前記把持棒と前記操作棒との重なり部分の隙
   間に配設し、且つ、 前記把持棒が前方向に倒されたとき働く前スイッチと後
   方向に倒されたとき働く後スイッチとを設けたことを特
   徴とするシフトレバー構造。