JPH02248758A - 段階変速比式ギヤボックスの速度制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に自動車における段階変速比式ギヤボック
スの制御装置に関する。この装置は、ギヤボックスと関
連するクラッチ用の自動作動装置を制御するようになっ
ているギヤ選択リンク機構を備えている。

〔従来の技術〕

この種の選択リンク機構としては、米国特許筒４．７２
３，６４２号明細書に記載されているものがあり、ギヤ
シフト装置を操作して、ギヤボックス内のシフト歯車（
スライディング・ビニオン）の軸線上の位置を選択する
装置を備えている。この装置は、選択リンク機構におけ
る作動力の閾値を検出するための閾値検出手段と、ギヤ
シフト手段に連結され、かつ選択リンク機構の「上流側
」端に配置されたギヤシフトレバ−に与えられたギヤシ
フト情報に応答するアナログ式の位置検出器と、クラッ
チの自動作動システムを作動させ、かつ、閾値検出手段
とアナログ式位置検出器とによって得られたデータを処
理する制御回路とを備えている。

上記米国特許明細書に記載された装置では、係合速度が
適合しているか否かを検出することができる。この状態
は、ギヤシフト手段の位置で示され、速度は、ギヤシフ
ト選択軸上の固定カムと、限界位置において制御回路に
接続された接点の作動を制御する２個の触手で構成され
る要素からなるギヤシフト手段が占める限界位置に応じ
て変化する。１つの変形例では、分圧器を備えるアナロ
グ式位置検出器が使用される。

また、定期刊行物「自動車技術（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ
　Ｅｎ−ｇｅｉｎｅｅｒｉｎｇ）Ｊ　１９８４年１０月
号には、少なくとも２個の回転速度センサを用い、その
１つはギヤボックスの出力軸の回転速度を、他の１つは
入力軸の回転速度を検出することにより、ギヤ比を表示
する装置が、記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記米国特許明細書に記載の装置は、係合速度が適合し
ていても適合していなくても表示することができるが、
軸線上の位置選択手段が設定されたレベルにおける速度
を表示することはできない。

また、前記定期刊行物に記載された装置では、ギヤボッ
クスのケースを改造する必要があり、機械加工を追加す
る必要がある。また、情報を回転部分から受けるために
、その時に回転しているギヤのギヤ比のみしか表示でき
ない。

クラッチの自動操作を確実に遂行するためには、ギヤが
回転中であるか否かを問わず、現実に結合されているギ
ヤ比を随時知ることが重要である。

実際に、自動車が停止している場合でも、ある速度比を
設定することはできるし、またたとえば、運転者がギヤ
を第３速にしたままで発車しようとすると、警告を発生
するようにすることは、実用的である。

本発明は、これらの要求に応じた、改善されたクラッチ
の自動制御装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、次のとおりに構
成される。

自動車における段階変速比式ギヤボックスの速度制御装
置であって、入力側にギヤシフトレバ−を備え、ギヤボ
ックスに接続されたクラッチの自動作動装置を制御し、
かつ、ギヤボックス内のシフトギヤの軸線上の位置を選
択するギヤシフト手段を作動させるギヤ選択リンク機構
と、ギヤシフトレバ−に付設されて、ギヤ選択リンク機
構に加えられた力の閾値を検出する閾値検出手段と、ギ
ヤシフト手段に接続されて、ギヤシフトレバ−によるギ
ヤシフトデータを感知する第１のアナログ式位置検出器
と、前記自動作動装置を作動させるとともに、閾値検出
手段、及び第１のアナログ式位置検出手段によって受は
取られるデータを処理するための処理及び制御回路とか
らなるものにおいて、軸線上の位置選択手段へ接続され
るとともに、ギヤシフトレバ−に加えられる軸線上の位
置選択データに応答し、かつ処理及び制御回路へ接続さ
れている第２のアナログ式位置検出器を有することを特
徴とする段階変速比式ギヤボックスの速度制御装置。

第１及び第２の位置検出器は、２つの分圧器と、ギヤシ
フトレバ−の回転又は変位量に応答する可変抵抗器の変
位を示す２つのカーソルとを含み、各カーソルが、ギヤ
シフトレバ−の位置に対応する各電圧調整器の出力電圧
を表示するようにできる。

この場合、ギヤシフト用の軸線方向に移動する制御軸を
、制御軸に形成した溝に係合するフォークにより移動さ
せ、かつ、第２の位置検出器をフォークにより駆動する
ようにしてもよい。

〔作　用〕

ギヤシフトレバ−を動かすと、閾値検出手段からクラッ
チは作動システムに信号が入力し、クラッチは自動的に
分離して、ギヤシフト操作を可能にし、かつ第１及び第
２のアナログ式位置検出器により、ギヤシフトレバ−に
よって選択したギヤの種類が示される。

〔実施例〕

本発明の実施例を示す図面において、ギヤ選択リンク機
構（１０）は、ギヤボックス（５５）内のギヤ噛合比を
選択するための手動式のギヤシフトレバ−（１１）を備
えている。以下、説明の便宜のために、レバー（１１）
に近い側を「上流側」とし、ギヤボックス（５５）に近
い側を「下流側」と称する。

手動レバー（１１）は、ギヤ選択リンク機構（ｌＯ）の
上流側の端において、シャシ−（１３）に設置された回
転ジヨイント（１２）に、駆動可能に支承されている。

以下の説明において、「ギヤシフト」とは、たとえば第
１ギヤから第２ギヤへ切り替えることを意味し、また、
「ライン選択」とは、たとえば第１速、第２速のライン
から、第３速、第４速のラインへの変位を意味するもの
とする。

ギヤシフトレバ−（１１）は、下流側で、ギヤシフト装
置とライン選択装置とを制御する。この実施例では、同
装置は、ギヤボックス（５５）内に位置する共通の制御
軸（１４）に設けられている。

リンク（１５）が腕（１６）によって駆動されると、制
御軸（１４）は、矢印（Ｒ）及び（Ｒｏ）で示す方向に
、ギヤシフトの両端位置の間を回転する。第１作動ロッ
ド（１８）が槌軸（１７）を介してリンク（１５）に連
結されており、ギヤシフトレバ−（１１）を矢印（Ｆ）
及び（Ｆｏ）で示す方向に動かすと、ロッド（１８）は
線（Ｌ）に沿って動き、リンク（１５）を回転させる。

また、制御軸（１４）は、それに形成した溝（１９）と
、駆動部材（２０）とによって、矢印（Ｔ）で示す軸線
方向にも移動するようになっている。

この実施例では、駆動部材（２０）はフォーク状をなし
、第２作動ロッド（２１）を矢印（ｒ）及び（ｒｏ）で
示す方向に回転させると、駆動部材（２０）は駆動する
。駆動部材（２０）は、第２作動ロッド（２１）に固着
されている。第２作動ロッド（２１）の両端は、シャシ
−に固設された軸受（２２）　（２３）に枢支してあり
、同ロッド（２１）は、ギヤシフトレバ−（１１）を矢
印（ｆ）（ｆ′）の方向に動かすことにより駆動される
。

制御軸（１４）は、通常の手法によって、ギヤボックス
の中の、同期機構の一部を構成するシフト歯車あるいは
スライディング・ピニオンを移動させ、種々のギヤ比を
設定する。

米国特許第４，７２３，６４２号明細書に記載されてい
る装置と同じように、作動力の閾値検出手段（２４）が
設けられており、その出力データは、処理及び制御回路
（５３）に入力する。この実施例では、回路（５３）は
、電子計算機、たとえばマイクロ・プロセッサとしてあ
り、自動作動システム（２５）にデータを出力する。作
動システム（２５）は、線図で示すクラッチ（２６）の
分離又は結合を制御し、ギヤチェンジ及び自動車の発進
等をさせる。

閾値検出手段（２４）は、運転者により視認可能に、看
・−テ：Ｔ云者の意思に対応するように、変形可能な部
材で構成したリンク機構である。この目的のために、閾
値検出手段（２４）は、変形可能で、かつ分割可能とし
たギヤシフトレバ−（１１）を備えている。

ギヤシフトレバ−（１１）は、運転者により操作される
上部部材（ＩＩＡ　）と、シャシ−に枢着された下部部
材　（ＩＩＢ）とで構成しである。上下の部材（ＩＩＡ
　）（ＩＩＢ　’）は、その軸が前記線（Ｌ）の方向を
向くピボット（２７）により、相対的に角度を変化でき
るようにして、連設されている。上部部材（ＩＩＡ）に
は、下部部材（ＩＩＢ）に固着したケース（２９）内へ
垂下する指針（２８）を設けである。

かくして、閾値検出手段（２４）を備えるギヤシフトレ
バ−（１１）を、対向する２つの方向のいずれか一方へ
動かすと、ギヤシフトレバ−（１１）の動きに応答する
情報が、検出手段（２４）から出力する。これらは、矢
印（Ｆ）（Ｆ’）で示される方向の情報である。

また、閾値検出手段（２４）には、３個の接点（３０）
（３１）及び（３２）を設けてあり、これらは、それぞ
れ接点（３０）（３１）あるいは（３１）　（３２）が
選択的に接触する３線式あるいは双極式の回路遮断器を
形成している。

接点（３１）は、上部部材（ＩＩＡ）の指針（２８）に
取付けられ、接点（３０）と（３２）とは、ケース（２
９）内に、接点（３１）の両側に対向して設置されてい
る。

上部部材（ＩＩＡ）と下部部材（ＩＩＢ）とは、両者を
直線状に並ぶように弾性的に付勢する部材を介して連結
されている。

接点（３０）及び（３２）は、３種の状態をとりうる。

すなわち、第１の状態は、上部部材（ＩＩＡ　）に加わ
る力が弱いか、あるいは力が加わっていなくて、各接点
が離れている状態であり、第２の状態は、上部部材（Ｉ
ＩＡ　）が矢印（Ｆｏ）の方向に押されて、接点（３１
）と（３２）とが接触する状態であり、第３の状態は、
上部部材　（ＩＩＡ）が矢印（Ｆ）の方向に押されて、
接点（３０）と（３１）とが接触する状態である。

クラッチ（２６）は、たとえば、隔板（６０）、カバー
板、作動板、圧力板及び摩擦円板からなる乾式クラッチ
である。カバー板は作動板に固着され、隔板はカバー板
に当接し、圧力板はカバー板に固着されて、ともに回転
する。摩擦円板は、ギヤボックスの入力軸に固着されて
、ともに回転する。隔板は、摩擦円板を、作動板と圧力
板との間に挟持される方向に付勢する。

摩擦円板が、作動板と圧力板との間に完全に挟持される
と、クラッチは結合され、挟持されないときは、クラッ
チは分離する。

クラッチの制御は、作動システム（２５）の一部をなし
、かつコンピュータ（５３）によって制御される補正ス
プリングを備える電気的な作動装置を介して行われる。

この作動装置は、隔板（６０）を作動させてクラッチを
分離させるクラッチ分離フォーク（６１）を有する伝達
機構を作動させる。この構成については、たとえば前述
の定期刊行物「自動車技術」に記載されているので、詳
細な説明を省略する。

また、制御システムには、ギヤシフト手段（１４）〜（
１８）に連結され、ギヤシフトレバ−（１１）により得
られるライン選択データに対応して出力する第１のアナ
ログ式位置検出器（３４）を備えている。

処理及び制御用コンピュータ（５３）は、自動クラッチ
制御システム（２５）を作動させるとともに、作動力の
閾値検出手段（２４）及び第１のアナログ式位置検出器
（３４）からの情報を受けて、処理を行う。

また、制御システムは、ライン選択手段（１４）（１９
）〜（２１）に接続された第２のアナログ式位置検出器
（３３）を備えている。この検出器（３３）は、ギヤシ
フトレバ−（１１）によるライン選択データに対応して
出力し、第１の位置検出器（３４）と同様に、処理及び
制御用コンピュータ（５３）に接続されている。

アナログ式の位置検出器（３３）及び（３４）は、次に
述べるように、ギヤボックス（５５）の状態とは無関係
に、リンク機構（１０）の動きに反応する。

位置検出器（３３）は、ギヤシフトレバ−（１１）が矢
印（ｆ）（ｆ’）の方向に動いて、第２作動ロッド（２
１）が矢印（Ｒ）（ｒ’）方向に回転し、制御軸（１４
）がＴ方向へ移動した際、速度のライン選択データを出
力する。

位置検出器（３４）は、ギヤシフトレバ−（１１）が矢
印（Ｆ）（Ｆ’）の方向に動いて、作動ロッド（１８）
がＬ方向へ移動して、制御軸（１４）が（Ｒ）方向に（
Ｒｏ）回転すると、ギヤシフトのデータを出力する。

各位置検出器（３３）　（３４）は、回路（５３）に、
それぞれ３本の線で接続されており、また、閾値検出手
段（２４）の各接点（３０）（３１）（３２）は、別の
３本の線で接続されている。

この実施例において、第２の位置検出器（３３）は、基
準電圧を供給する１対の端子（Ａ）（Ｂ）を有する抵抗
器（３６）と、抵抗器（３６）に沿って移動可能なカー
ソル（３７）とを備える分圧整器（３５）（以下、第２
分圧器という）で構成さている。

カーソル（３７）は、ギヤシフトレバ−（１１）の矢印
（ｆ）（ｆ’）方向の移動による制御軸（１４）のＴ方
向の移動に連動して移動する。カーソル（３７）と一体
をなす腕（３８）は、固定軸（３９）に枢支されており
、カーソルが固定軸（３９）回りに回転すると、カーソ
ルの端子（Ｃ）と端子（Ａ）又は（Ｂ）との間の電位差
により、カーソル（３７）の位置が示されるようにしで
ある。

腕（３８）は、変形可能な平行四辺形の１つの辺を形成
し、その第２の辺は、駆動ロッド（４０）である。

平行四辺形の第３の辺は、制御腕（４１）であり、第４
の辺は、仮想線（４２）で示しである。

この平行四辺形は、定点である固定軸（３９）及び取付
部（４５）と、移動点である枢軸（４３）及び（４４）
の４点の関節を有している。取付部（４５）は、作動部
材（２０）の第２作動ロッド（２１）に対する取付部で
あり、その下方に、作動部材（２０）と一体をなす作動
腕（４１）が延びている。

第１のアナログ式位置検出器（３４）は、基準電圧を供
給する１対の端子（Ｄ　）（Ｅ　）を備える抵抗器（４
７）と、抵抗器（４７）に沿って移動可能な力＝ツル（
４８）とを備える。もう１つの分圧器（４６）（以下、
第１分圧器という）で構成されている。

カーソル（４８）は、ギヤシフトレバ−（１１）が矢印
（Ｆ）（Ｆ’）の方向の移動による制御軸（１４）の（
Ｒ）（Ｒｏ）の回転に連動して回転するようにしである
。

カーソル（４８）の端子（Ｇ）と、端子（Ｄ）又は（Ｅ
）との間の電位差により、カーソル（４８）の位置が示
される。

カーソル（４８）の下方には、腕（４９）が延設され、
腕（４９）の上端は、軸（５０）により枢支されている
。

腕（４９）は、リンク（１５）の上方の延設部（１５ａ
）と、腕（４９）の下端との間に架設したリンク腕（５
１）により、リンク（１５）の回転に連動するようにし
である。

リンク（１５）は、前述のように制御軸（１４）に固着
されており、ギヤシフトレバ−（１１）が（Ｆ）あるい
は（Ｆｏ）方向へ動かされて、作動ロッド（１８）のし
方向への移動に連動して回転する。

処理及び制御用コンピュータ（５３）は、位置検出器（
３３）　（３４）及び閾値検出手段（２４）の位置の関
数として機能し、ギヤチェンジ操作に際して、クラッチ
（２６）を分離させ、次いで、所望のギヤが噛み合わさ
れた時に再結合させるように、作動システム（２５）を
作動させる。

コンピュータ（５３）は、ギヤシフトレバ−（１１）が
結合限界位置に達しない間、または中立位置に置かれて
いる間は、作動システム（２５）をクラッチを分離させ
るように制御する。

本発明においては、閾値検出手段（２４）は、必要な時
にクラッチを分離させ、また、位置検出器（３３）及び
（３４）により、コンピュータ（５３）の作動を介して
、ギヤの結合を確認できる。そのため、通常の、あるい
は異例の発進に際して、第１速のギヤによってではなく
、高速用ギヤによって発信するという不都合は解消され
る。誤操作があった場合に、警告信号を発するように構
成するようにしてもよい。

また、たとえば第３速から第２速にシフトダウンするよ
うな場合は、第２速から第３速にアップする場合よりも
、クラッチを再結合するまでの時間を長くとる必要があ
るが、本発明によれば、このような際に、より快適な運
転操作が可能となる。

これは、実際に噛み合っているギヤ変速比が確認できる
ように構成されているからである。

上述説明は、図示の実施例に基づいて記載したが、本発
明は、上述内容に限定されるものではなく、各種の変形
が可能である。

たとえば、位置検出器（３４）及び（３３）の分圧器を
、ギヤボックス（５５）の内部において、制御軸（１４
）の一端に設置してもよい。

また、これらの２個の分圧器に代えて、制御軸（１４）
の自由端に１個のセンサーを機械的に結合し、制御軸の
回転及び軸線方向の移動を検出するようにしてもよい。

この場合は、２個の分圧器に接続された６本の電線の数
を、４本に減少させることができる。

位置検出器（３４）の分圧器（４７）に代えて、たとえ
ばホール効果素子や光電素子等のアナログ型位置検出器
を使用してもよいことは、云うまでもない。

ギヤシフト手段とライン選択手段とを、別個の２個の軸
として、その一方を回転させ、他方を軸線方向に移動さ
せるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

（１）ギヤシフトレバ−の操作に連動して、クラッチの
分離及び再結合が自動的に行われるので、運転者の負担
が軽減され、安全性が向上する。

（２）２個の位置検出器により、選択したギヤ比が示さ
れるため、たとえば高速用のギヤ比で発進する等の、不
適切な運転操作を防止することができる。

（３）一般的なノー・クラッチ式の自動車に使用される
トルクコンバータに比して、構造が簡易であり、低コス
トで実施できる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明によるギヤボックスの速度制御装置の実施
例を示す斜視図である。 （ｌＯ）リンク機構　　　　（１１）ギヤシフトレバ−
（１２）回転ジヨイント　　（１３）シャシ−（１４）
制御軸　　　　　　（１５）リンク（１６）腕　　　　
　　　　（１７）８１！軸（１８）第１作動ロッド　　
（１９）溝（２０）作動部材（フォーク０２１）第２作
動ロッド（２２）　（２３）軸受　　　　　（２４）閾
値検出手段（２５）作動システム　　　（２６）クラッ
チ（２７）ピボット　　　　　（２８）指針（２９）ケ
ース　　　　　　（３０）　（３１）　（３２）接点（
３３）位置検出器　　　　（３４）位置検出器（３６）
抵抗器　　　　　　（３７）カーソル（３８）腕　　　
　　　　　（３９）固定軸（４０）駆動ロッド　　　　
（４１）制御腕（３９）　（４３）　（４４）枢軸　　
　（４５）取付部（４６）分圧器　　　　　　（４７）
抵抗器（４８）カーソル　　　　　（４９）腕（５１）
リンク腕　　　　　（５３）コンピュータ（５５）ギヤ
ボックス　　　（６０）隔板（６１）クラッチ作動アー
ム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車における段階変速比式ギヤボックスの速度
   制御装置であって、 入力側にギヤシフトレバーを備え、ギヤボックスに接続
   されたクラッチの自動作動装置を制御し、かつ、ギヤボ
   ックス内のシフトギヤの軸線上の位置を選択するギヤシ
   フト手段を作動させるギヤ選択リンク機構と、 ギヤシフトレバーに付設されて、ギヤ選択リンク機構に
   加えられた力の閾値を検出する閾値検出手段と、 ギヤシフト手段に接続されて、ギヤシフトレバーによる
   ギヤシフトデータを感知する第１のアナログ式位置検出
   器と、 前記自動作動装置を作動させるとともに、閾値検出手段
   、及び第１のアナログ式位置検出手段によって受け取ら
   れるデータを処理するための処理及び制御回路とからな
   るものにおいて、 軸線上の位置選択手段へ接続されるとともに、ギヤシフ
   トレバーに加えられる軸線上の位置選択データに応答し
   、かつ処理及び制御回路へ接続されている第２のアナロ
   グ式位置検出器を有することを特徴とする段階変速比式
   ギヤボックスの速度制御装置。
2. （２）第１及び第２の位置検出器が、２つの分圧器と、
   ギヤシフトレバーの回転又は変位量に応答する可変抵抗
   器の変位を示す２つのカーソルとを含み、各カーソルが
   、ギヤシフトレバーの位置に対応する各分圧器の出力電
   圧を表示するようにしたことを特徴とする請求項（１）
   記載のギヤボックスの速度制御装置。
3. （３）ギヤシフト用の軸線方向に移動する制御軸を、制
   御軸に形成した溝に係合するフォークにより移動させ、
   かつ、第２の位置検出器をフォークにより駆動するよう
   にしたことを特徴とする請求項（２）記載のギヤボック
   スの速度制御装置。