(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両等における変速機のギャチェンジを検出するギャチェンジ検出手段と、該ギャチェンジ検出手段の検出出力にもとづき、前記ギャチェンジ中の設定時間はエンジンの点火回路を失火状態に制御する点火制御手段とを備えたギャチェンジ制御装置において、ギャチェンジ検出手段および点火回路間に、前記ギャチェンジ検出手段が出力するギャチェンジ検出信号を微分し、この微分波形を設定レベルにてクリップする波形整形回路と、該波形整形回路の出力信号を一定時間幅の矩形波パルスに整形するワンショットマルチバイブレータと、該ワンショットマルチバイブレータからの矩形波パルスを受けてエンジンの点火回路に点火制御信号を出力する点火制御回路からなる点火制御手段と、を接続したことを特徴とするギャチェンジ制御装置。
【請求項２】
車両等における変速機のギャチェンジを検出するギャチェンジ検出手段と、該ギャチェンジ検出手段の検出出力にもとづき、前記ギャチェンジ中の設定時間はエンジンの点火回路を失火状態に制御する点火制御手段とを備えたギャチェンジ制御装置において、ギャチェンジ検出手段および点火回路間に、前記ギャチェンジ検出手段が出力するギャチェンジ検出信号を微分し、この微分波形を設定レベルにてクリップする波形整形回路と、該波形整形回路の出力信号を一定時間幅の矩形波パルスに整形するワンショットマルチバイブレータと、該ワンショットマルチバイブレータが出力する矩形はパルスを受けて、前記点火回路が失火状態であることを表示する表示回路と、前記ワンショットマルチバイブレータからの矩形波パルスを受けてエンジンの点火回路に点火制御信号を出力する点火制御回路からなる点火制御手段と、を接続したことを特徴とするギャチェンジ制御装置。
【請求項３】
前記ギャチェンジ中はクラッチを接続状態に維持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のギャチェンジ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両等におけるエンジンの回転数を変速して車輪に伝える変速機において、この変速機をギャチェンジ制御するのに用いるギャチェンジ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車などの車両では、速度を変えて走ったり、坂道を上り下りしたり、停止や前進あるいは後退したりという複雑な走行をする必要があるが、これをエンジンのみで行う場合には、巨大なエンジンを作る必要が生じ、その重量およびコストが著しく大きなものとなるほか、エネルギの利用効率も悪くなってしまう。
【０００３】
このため、エンジンの回転を変速機を介して車輪に伝えるようにし、ギャチェンジを中心とするトルク変換手段を介して運転操作に応じた車輪の駆動力と速度を得るようにしている。
【０００４】
この変速機は、例えば、小ギャと大ギャあるいは同程度の歯数のギャを上下２本のシャフトの間に何組みも、ドッグクラッチなどを介して噛み合わせ可能に配置したものからなり、この噛み合わせの切り換えに際してクラッチを一時的に外すようにクラッチ操作される。
【０００５】
図４はかかる従来のギャチェンジ機構を概念的に示す構成図である。同図について説明すると、１は車両用のエンジンであり、このエンジンの出力軸２には、断続機と呼ばれるクラッチ３を介してクラッチ軸４が接続されている。
【０００６】
また、このクラッチ軸４には回転伝達ギャ５が取り付けられており、この回転伝達ギャ５に対向する位置に、１速用ギャ６および２速用ギャ７が配置されている。ここで、１速用ギャ６は２速用ギャ７に対して外径寸法が大きく設定され、これらの間で所定の回転速度比が得られるようになっている。
【０００７】
なお、図示しないが、これらの１速用ギャ６および２速用ギャ７はシンクロメッシュなどを介して車輪駆動用の駆動軸に伝達可能となっている。８は前記回転伝達ギャ５，１速用ギャ６および２速用ギャ７を収納したケースで、このケース８内には底部に図示しない少量の潤滑オイルが収容されている。
【０００８】
かかる構成になるギャチェンジ機構では、エンジン１の回転が出力軸２および閉合中のクラッチ３，クラッチ軸４を介して回転伝達ギャ５に伝えられる。
【０００９】
いま、車両が１速で走行している場合を考えると、回転伝達ギャ５は図４（ａ）に示すように１速用ギャ６に噛合して、エンジン１の回転をこれらの各ギャ５，６により低速に変換して、車輪の駆動軸に伝達する。
【００１０】
ここで、車両を２速に変速して走行させようとする場合には、運転者はクラッチペダルを踏むなどして前記クラッチ３を図４（ｂ）に示すように開くとともに、回転伝達ギャ５の１速用ギャ６に対する噛合を解除するような操作を行う。
【００１１】
このため、回転伝達ギャ５は１速用ギャ６および２速用ギャ７のいずれにも噛合されず、続く運転者の操作によって、回転伝達ギャ５が２速用ギャ７に噛合される。
【００１２】
そして、このような回転伝達ギャ５の２速用ギャ７に対する噛合が図４（ｃ）に示すように確実に行われた後は、運転者はクラッチ３を徐々に繋ぐ操作を実施することで、エンジン１の回転をそのクラッチ３および回転伝達ギャ５を介して２速用ギャ７に伝達可能にし、車両をゆっくりかつスムースに２速にて走行可能にする。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のギャチェンジ機構にあっては、運転者はギャチェンジの操作ごとに、この操作の前後にクラッチ操作をしなければならず、この２つの操作を順次一定のタイミングで実施する作業が面倒であるほか、この操作の間、ハンドル操作に専念できず、緊急な事態に対応できなくなる場合があるという課題があった。
【００１４】
特に、レース用の車両などでは運転に専念することが望まれ、このようなクラッチ操作がレーサにとって極めて煩わしいという課題があった。
【００１５】
この発明は前記のような従来の課題を解決するためになされたものであり、クラッチ操作なしでギャチェンジを簡単に実現でき、これにより運転者は常に運転に専念することができるギャチェンジ制御装置を提供することを目的とする。
【００１６】
請求項１の発明にかかるギャチェンジ制御装置は、車両等における変速機のギャチェンジを検出するギャチェンジ検出手段と、該ギャチェンジ検出手段の検出出力にもとづき、前記ギャチェンジ中の設定時間はエンジンの点火回路を失火状態に制御する点火制御手段とを備えたギャチェンジ制御装置において、ギャチェンジ検出手段および点火回路間に、前記ギャチェンジ検出手段が出力するギャチェンジ検出信号を微分し、この微分波形を設定レベルにてクリップする波形整形回路と、該波形整形回路の出力信号を一定時間幅の矩形波パルスに整形するワンショットマルチバイブレータと、該ワンショットマルチバイブレータからの矩形波パルスを受けてエンジンの点火回路に点火制御信号を出力する点火制御回路からなる点火制御手段と、を接続したことを特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明にかかるギャチェンジ制御装置は、車両等における変速機のギャチェンジを検出するギャチェンジ検出手段と、該ギャチェンジ検出手段の検出出力にもとづき、前記ギャチェンジ中の設定時間はエンジンの点火回路を失火状態に制御する点火制御手段とを備えたギャチェンジ制御装置において、ギャチェンジ検出手段および点火回路間に、前記ギャチェンジ検出手段が出力するギャチェンジ検出信号を微分し、この微分波形を設定レベルにてクリップする波形整形回路と、該波形整形回路の出力信号を一定時間幅の矩形波パルスに整形するワンショットマルチバイブレータと、該ワンショットマルチバイブレータが出力する矩形はパルスを受けて、前記点火回路が失火状態であることを表示する表示回路と、前記ワンショットマルチバイブレータからの矩形波パルスを受けてエンジンの点火回路に点火制御信号を出力する点火制御回路からなる点火制御手段と、を接続したことを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明にかかるギャチェンジ制御装置は、ギャチェンジ中はクラッチを接続状態に維持することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。図１はこの発明のギャチェンジ制御装置を具体的に示す回路図であり、同図において、１１はギャチェンジ検出手段であり、ここではギャチェンジスイッチ１２からなり、これの一端は接地されている。
【００２０】
また、１３はギャチェンジ検出信号を微分し、この微分波形を所定レベルにクリップする波形整形回路で、これが電源（＋１２Ｖ）に抵抗１４を介して接続された２入力短絡タイプのナンドゲート１５と、微分回路を構成するコンデンサ１６および抵抗１７と、直列抵抗１８と、この直列抵抗１８に接続されたもう１つのナンドゲート１９とから構成されている。なお、ナンドゲート１５及び１９を、通常のノットゲートＩＣに置き換えてもよい。
【００２１】
さらに、２０は波形整形回路の出力信号を一定時間幅の矩形波パルスに整形するワンショットマルチバイブレータであり、これが２つのナンドゲート２１，２２と、時定数回路を形成する可変抵抗２３およびコンデンサ２４と、コンデンサ２５とからなる。なお、ナンドゲート２１及び２２などで構成するワンショットマルチバイブレータを、通常のリセットセットフリップフロップＩＣに置き換えてもよい。
【００２２】
２６はワンショットマルチバイブレータ２０からの矩形波パルスを受けてエンジンの点火回路２７に点火制御信号を出力する点火制御回路であり、これが抵抗２８，２９とこれらの一端をゲートに接続したサイリスタ３０とからなる。なお、このサイリスタ３０のアノードは前記点火回路２７に導かれ、カソードは接地されている。また、抵抗２８，２９はサイリスタ３０のゲート電位を決定する。また、３１はワンショットマルチバイブレータ２０が出力する矩形波パルスを受けて、前記点火回路２７が失火状態であることを表示する表示回路であり、これが抵抗３２およびトランジスタ３３と、このトランジスタ３３のコレクタ・エミッタ間に接続された発光ダイオード３４，３５と、各発光ダイオード３４，３５に直列接続された抵抗３６，３７とからなる。
【００２３】
なお、前記波形整形回路１３，ワンショットマルチバイブレータ２０，点火制御回路２６および表示回路３１は点火制御手段Ｐを構成している。
【００２４】
次に動作について、図２のギャチェンジ機構の動作に関連付けて説明する。いま、エンジン１の回転が出力軸２，閉合中のクラッチ３，クラッチ軸４を介して回転伝達ギャ５に伝えられている状態を、ギャチェンジ前の状態とする。
【００２５】
また、この状態では車両は１速で走行中であり、回転伝達ギャ５は図２（ａ）に示すように１速用ギャ６に噛合して、エンジン１の回転をこれらのギャ５，６により低速に変換して、車輪の駆動軸に伝達する。
【００２６】
そこで、車両を２速に変速して走行させようとする場合には、そのまま変速機を２速に入れるように直接ギャチェンジ操作する。つまり、クラッチ３の操作を全く行うことなくギャチェンジのみを行う。
【００２７】
このため、前記回転伝達ギャ５は１速用ギャ６から離れて、これとの噛合が解除されて、図２（ｂ）に示すように無負荷のフリー状態となり、回転速度が上昇する。なお、このときクラッチは閉じたままで開かれていない。
【００２８】
一方、１速から２速への前記ギャチェンジ操作によって、図１に示す回路中のギャチェンジスイッチ１２が図３（ａ）に示すようにオンとなり、これによって、これまで電源電圧のレベルにあったナンドゲート１５の入力側の電位が、図３（ｂ）に示すような接地電位に低下し、このナンドゲート１５の出力電位は図３（ｃ）に示すように再び反転する。
【００２９】
そして、この出力電位はコンデンサ１６および抵抗１７からなる微分回路に入力されて、図４（ｄ）に示すような微分波形に変換され、さらにこの微分波形のうち立ち上がった波形を適当なスレッシュホルドレベルでクリップして、図４（ｅ）に示すような整形波のパルス信号を出力させる。
【００３０】
また、この整形波のパルス信号はワンショットマルチバイブレータ２０に入力され、可変抵抗２３および抵抗２４からなる時定数の影響を受けてアンドゲート２１の出力側に図３（ｆ）に示すような設定時間である比較的大きい時間幅の矩形波の信号を出力する。なお、アンドゲート２２の出力側には図３（ｇ）に示すような矩形波の信号を出力し、可変抵抗２３およびコンデンサ２４の接続点における電位は図３（ｈ）に示すような積分波形となる。
【００３１】
そして、このワンショットマルチバイブレータ２０の出力信号は点火制御回路２６に入力され、その出力信号がサイリスタ３０をターンオンする所定レベルに達すると、このサイリスタ３０を通して点火回路２７への制御入力電位が図３（ｉ）に示すように接地レベルに低下し、点火回路２７は失火状態となる。
【００３２】
すなわち、車両の変速機を２速にギャチェンジすることによって、回転伝達ギャ５は直ちに１速用ギャ６から前記のようにして離れ、続いて、エンジン１は前記設定時間中失火状態に陥ることになり、回転伝達ギャ５の回転もその失火によって回転の上昇が抑えられる。
【００３３】
このため、この回転伝達ギャ５は、前記ギャチェンジの操作によって、従来のようなクラッチ操作がなくても、図２（ｃ）に示すように２速用ギャ７にスムースに噛合させることが可能となり、つまり、変速機を２速にギャチェンジして車両を２速にて走行させることができる。
【００３４】
このように、車両などの変速機のギャチェンジの際に、クラッチ操作をすることなく、１速から２速へスムースにギャチェンジを行うことができ、これにより車両の変速操作の簡素化を図ることができる。
また、このような変速動作においては、ギャチェンジ中の設定時間、つまり回転伝達ギャ５が１速用ギャから離れようとする瞬間から、さらに２速用ギャ７に噛合開始されてさらに噛合が完成するまでの設定期間(後述のように噛合する前の一定時間ではない)、点火回路を失火状態にする。このため、失火により速度変化した回転伝達ギャ５と２速用ギャ７との相対速度が近づいた状態にて、スムースかつ確実にこれらの各ギャ５、７を噛合させることができる。
【００３５】
なお、前記実施の形態では１速から２速へのギャチェンジについて説明したが、その逆の２速から１速へのギャチェンジのみならず、２速以上の変速段相互の図示しないギャチェンジも、前記失火制御によって前記実施の形態と同様にして実施可能となることは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、車両等における変速機のギャチェンジを検出するギャチェンジ検出手段と、該ギャチェンジ検出手段の検出出力にもとづき、前記ギャチェンジ中の設定時間はエンジンの点火回路を失火状態に制御する点火制御手段とを備えたギャチェンジ制御装置において、ギャチェンジを検出するギャチェンジ検出手段および点火回路間に、前記ギャチェンジ検出手段が出力するギャチェンジ検出信号を微分し、この微分波形を設定レベルにてクリップする波形整形回路と、該波形整形回路の出力信号を一定時間幅の矩形波パルスに整形するワンショットマルチバイブレータと、該ワンショットマルチバイブレータからの矩形波パルスを受けてエンジンの点火回路に点火制御信号を出力する点火制御回路からなる点火制御手段と、を接続するようにしたので、クラッチ操作なしでギャチェンジを簡単に実現でき、これにより運転者は常に安全運転，計画運転に専念できるものが得られる。また、前記のような電子回路の組み合わせにより、ギャチェンジ信号にもとづくエンジンの失火制御を自動的に行わしめることが可能となり、その失火制御およびこれに伴うギャチェンジ動作の信頼性を向上できるという効果が得られる。
【００３７】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の構成に加えて、点火回路が失火状態であることを表示する表示回路を設けたので、失火の有無を外部から容易に判定することができるという効果が得られる。
【００３８】
さらに、請求項３の発明によれば、ギャチェンジ中はクラッチを接続状態に維持するように構成したので、ギャチェンジ操作の簡素化を図ることができ、運転者は車両の運転に専念することができ、安全運転を確保できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態によるギャチェンジ制御装置を示す回路図である。
【図２】この発明によるギャチェンジの手順を説明するためのギャチェンジ機構を示す概念図である。
【図３】図１の回路各部における信号波形を示すタイミングチャートである。
【図４】従来のギャチェンジの手順を説明するためのギャチェンジ機構を示す概念図である。
【符号の説明】
１  エンジン
１１  ギャチェンジ手段
１３  波形整形回路
２０  ワンショットマルチバイブレータ
２６  点火制御回路
２７  点火回路
３１  表示回路
Ｐ  点火制御手段
【図１】
0003606480.tif 000002
【図２】
0003606480.tif 000003
【図３】
0003606480.tif 000004
【図４】
0003606480.tif 000005