(57)【要約】【課題】非常用変速装置１４が作動した場合に、クラッチが急に接続したり、クラッチペダルの操作が不能になることを防止する。【解決手段】非常用変速装置１４のスイッチ操作により、コントロールボックス（メインコントローラ）４からの変速制御信号およびクラッチ制御信号を遮断して、直接ギヤシフトユニット６を駆動してトランスミッション８の変速段の切換えを行う。非常用変速装置１４の作動開始条件を満たしていない場合、例えば、自動クラッチ切り制御中や変速中の場合、あるいはクラッチペダルが未操作でスイッチ操作をした場合や、走行中にスイッチ操作をした場合等には、非常用変速装置１４のスイッチ操作を無効とし、条件を満たした後に非常用変速装置１４による制御を開始する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転手によるスイッチ操作により、メインコントローラからの変速制御信号およびクラッチ制御信号を遮断するとともに、ギヤシフトユニットに非常用変速制御信号を送出する制御部を有し、前記非常用変速制御信号に基づき、トランスミッションの変速段の切換えを行う非常用変速装置において、
前記非常用変速制御信号による前記変速段の切換えは、その切換えの作動条件を満たしているか否かを判断する判断部により判断された結果、前記作動条件を満たしていないと判断された場合は、前記スイッチ操作による入力を無効にすることを特徴とする非常用変速装置。
【請求項２】
前記作動条件の１つとしては、自動クラッチの状態であって、前記判断部により、自動クラッチ切り制御中または変速中にスイッチ操作したと判断した場合には、その操作による入力を無効にすることを特徴とする請求項１に記載の非常用変速装置。
【請求項３】
前記作動条件の１つとしては、クラッチペダルの操作状態であって、前記判断部により、クラッチペダル未操作でスイッチ操作したと判断した場合には、その操作による入力を無効にすることを特徴とする請求項１に記載の非常用変速装置。
【請求項４】
前記作動条件の１つとしては、車両の走行状態であって、前記判断部により、車両の走行中にスイッチ操作したと判断した場合には、その操作による入力を無効にすることを特徴とする請求項１に記載の非常用変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全自動または半自動トランスミッションシステム付きの車両において、チェンジレバーを操作しても変速できない状態となった時に、ギヤシフトユニットを直接駆動してトランスミッションの変速段の切換えを行う非常用変速装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
チェンジレバーユニットとコントロールボックスとを電気配線で接続し、チェンジレバーユニットでのチェンジレバーの操作に応じてコントロールボックスにチェンジレバー位置信号を送り、コントロールボックスでクラッチ制御信号とトランスミッション変速制御信号を生成し、この生成した制御信号をクラッチアクチュエータおよびギヤシフトユニットへ送って、クラッチの断接を行うとともに、トランスミッションの変速段を切り換えるようにしたトランスミッション制御システムが従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記トランスミッション制御システムには、チェンジレバーユニット、コントロールボックス、および配線等電気信号系統の異常によりチェンジレバーを操作しても変速することができない場合を想定して、ギヤシフトユニットを直接駆動してトランスミッションの変速段の切換えを可能とする非常用変速装置（エマージェンシースイッチボックス）が設けられている。
【０００４】
非常用変速装置が使用される場合には、コントロールボックス（メインコントローラ）からのクラッチ制御信号とトランスミッション変速制御信号を遮断し、この非常用変速装置からのトランスミッション変速制御信号に基づいて変速段の切換えが行われるようになっている。
【特許文献１】特許第３４６０９２８号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のようにコントロールボックスは、クラッチ制御とトランスミッション変速制御とを行うが、非常用変速装置は、トランスミッション変速制御だけを行うようになっており、非常用変速装置による制御に切り換えると、クラッチ制御信号をカットして運転手のペダル操作の制御に切り換えられる。従って、例えば自動クラッチ切り制御中に非常用変速装置の制御に切り換えると、電磁弁を介してエアシリンダを作動させることによりクラッチ制御を行う車両では、クラッチが急接続してしまう。また、モーターによりクラッチの断接を制御する車両では、クラッチを断位置から戻すことができず、その後クラッチペダルでの操作ができなくなってしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、運転手によるスイッチ操作により、メインコントローラからの変速制御信号およびクラッチ制御信号を遮断するとともに、ギヤシフトユニットに非常用変速制御信号を送出する制御部を有し、前記非常用変速制御信号に基づき、トランスミッションの変速段の切換えを行う非常用変速装置において、前記非常用変速制御信号による前記変速段の切換えは、その切換えの作動条件を満たしているか否かを判断する判断部により判断された結果、前記作動条件を満たしていないと判断された場合は、前記スイッチ操作による入力を無効にすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の非常用変速装置では、その作動開始条件を満たしていない状態でスイッチ操作が行われた場合には、制御切換えが不適切であると判断してその時点での切換えを行わず、適切な時期や条件になってから制御を開始するようにしたので、電磁弁によるクラッチ制御の車両の場合でも、クラッチが急接続して車両が飛び出してしまうことが防止でき、また、モーター制御の車両の場合でも、その後の走行可能な状態で制御切換え可能とできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
非常用変速装置の作動開始条件を満たしていない状態でスイッチ操作が行われた場合、つまり、自動クラッチ切り制御中や変速中、クラッチペダルを操作していないとき等には、そのスイッチ操作は誤操作である、または非常用変速装置のノイズ等による誤信号であると判定して、適切な時期や条件になってから制御を開始するという構成で、誤操作による車両の危険な危険な挙動防止や非常用変速装置の誤作動を防止するという目的を達成する。
【実施例１】
【０００９】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る非常用変速装置の正面図、図２は前記非常用変速装置を備えたセミオートマチックトランスミッションの制御システムの一例を示すシステム構成図、図３はチェンジレバーユニットによる変速パターンの一例を示す図であり、これらの図により、一般的なトランスミッション制御システムの構成について簡単に説明する。
【００１０】
図２において、２はチェンジレバーユニット（ＣＬＵ）、４はメインコントローラとしてのコントロールボックス（ＥＣＵ）、５はこのコントロールボックス４と通信ライン３によって接続されたエンジンコントロールユニット、６はギヤシフトユニット（ＧＳＵ）、８はトランスミッション、１０はエンジン、１２はエアタンク、１４は非常用変速装置であるエマージェンシースイッチボックス（Ｅ／ＳＷ）、１６はクラッチペダル、１８はクラッチアクチュエータ、１９はアクセルペダル、２０は警報ブザー、２２はディスプレイユニットである。
【００１１】
前記チェンジレバーユニット２は運転手のギヤシフト操作を電気信号に変えるもので、そのシフトパターンの一例を図３に示す。このシフトパターンはオートマチックトランスミッション用またはセミオートマチックトランスミッション用のもので、上下方向に配置された左右２列のシフトラインと、これらシフトライン間を接続するセレクトラインとを有しており、第１のシフトライン（図３の右側のシフトライン）は上方がリバースＲ、中央がニュートラルＮそして下方が走行（発進から自動変速）Ｄであり、第２のシフトライン（図３の左側のシフトライン）は、手動操作用のアップシフトＵＰとホールド（一定走行保持）ＨＯＬＤとダウンシフトＤＯＷＮであり、通常、チェンジレバー２ａを、自動変速にて前進走行中の前記Ｄの位置から、セレクトラインを通って、前記左側のシフトラインＵＰ−ＨＯＬＤ−ＤＯＷＮの一定走行中の前記ＨＯＬＤ位置に移動させて、手動でアップシフトまたはダウンシフト操作を行う。前記チェンジレバー２ａの操作によるいずれかの前記ポジションに応じたチェンジレバー位置信号Ｇがコントロールボックス４に送られる。
【００１２】
コントロールボックス４は、エンジンコントロールユニット５を介して入力されるエンジン１０の回転数信号Ｎｅやアクセルペダル１９からのアクセル踏み込み量信号Ａ、および車速信号Ｖ等により最適ギヤ位置を決定し、ギヤシフトユニット６にＴ／Ｍ（トランスミッション）ギヤ制御信号Ｓを、そして、クラッチアクチュエータ１８にクラッチ断・接制御信号Ｃを送る。このコントロールボックス４には、前記電気信号の他にクラッチペダル１６の踏み込みを検出するクラッチスイッチ１６ａからの信号Ｃａ、クラッチ側からのクラッチ回転数信号Ｃｒ等が入力される。また、エンジンコントロールユニット５は、エンジン１０にエンジン制御信号Ｅｃを送ってエンジン１０の駆動を制御するとともに、前述のように、エンジン１０側からはエンジン回転数信号Ｎｅが、また、運転手の操作するアクセルペダル１９からアクセル踏み込み量信号Ａが入力される。
【００１３】
ギヤシフトユニット６は、コントロールボックス４からのＴ／Ｍギヤ制御信号Ｓを受けてトランスミッション８の変速段を切り換える。ギヤシフトユニット６の内部構成については図示を省略するが、シフトシリンダ、セレクトシリンダ、これら各シリンダにそれぞれエアを給排する電磁弁等を有しており、前記Ｔ／Ｍギヤ制御信号Ｓによって、電磁弁が選択的に駆動され、エアタンク１２からの圧縮空気の供給状況が切り換えられてトランスミッション８の変速段が切り換えられる。
【００１４】
シフトシリンダおよびセレクトシリンダにはそのピストンの位置を検出するセンサが設けられており、このセンサが検出したピストン位置がギヤ位置検出信号ＧＰとしてコントロールボックス４に与えられる。また、ギヤシフトユニット６からのギヤ位置検出信号ＧＰは、ディスプレイユニット２２にも与えられ、このディスプレイユニット２２に現在のギヤ位置が表示される。
【００１５】
非常用変速装置（Ｅ／ＳＷ）１４は、チェンジレバーユニット２、コントロールボックス４および配線等の電気信号系統に異常が発生し、チェンジレバー２ａを操作しても変速ができない場合に、ギヤシフトユニット６を直接駆動してトランスミッション８の変速段の切換えを可能とするために設けられている。この非常用変速装置１４は、ロータリスイッチ２４（図１参照）と、このロータリスイッチ２４の操作によるポジション信号を受け、このポジション信号に基づいて処理・判断を行う処理判断手段（判断部）と、この処理判断手段の出力に応じた変速制御信号を前記ギヤシフトユニット６に送出する信号送出手段（制御部）を含むマイコン（図示せず）を備えている。このロータリスイッチ２４を操作して図１の右方向に回転させると前進、左方向に回転させると後進であり、通常は一般走行位置（ＯＦＦ位置）に保持されている。
【００１６】
ロータリスイッチ２４をＯＦＦ位置から時計回り方向へ一段回転させると、非常用変速装置１４は、コントロールボックス４からのＴ／Ｍギヤ制御信号Ｓの送出を阻止する制御停止信号Ｅを送出するとともに、任意のニュートラル位置に応じた変速制御信号（ギヤ抜き信号Ｓａ）を生成する。このギヤ抜き信号Ｓａは、コントロールボックス４からのＴ／Ｍギヤ制御信号Ｓに変わってギヤシフトユニット６に送られる。このギヤ抜き信号Ｓａを受けてトランスミッション８は、任意のニュートラル位置とされる。
【００１７】
ロータリスイッチ２４をさらに時計回り方向へ一段回転させる、すなわちＯＦＦ位置から時計回り方向へ２段階回転させた操作位置とすると、非常用変速装置１４は、先ず、ポジション「Ｎ」に応じた変速制御信号（セレクト信号）Ｓｂを生成する。このセレクト信号Ｓｂはギヤシフトユニット６に与えられる。このセレクト信号Ｓｂを受けて、ギヤシフトユニット６では図示しない電磁弁が駆動され、トランスミッション８はニュートラル位置「Ｎ」とされる。
【００１８】
続いて、非常用変速装置１４は、セレクト信号Ｓｂに変えて、ポジション「２」に応じた変速制御信号（シフト信号）Ｓｃを生成する。このシフト信号Ｓｃはギヤシフトユニット６に与えられ、トランスミッション８はポジション「２」すなわち前進側の２段位置とされる。
【００１９】
以下、同様にして、「２〜３」、「３〜４」、「４〜５」、「ＯＦＦ〜Ｒ」へのロータリスイッチ２４の操作に際し、一段目ではギヤ抜き信号Ｓａが生成され、２段目では、セレクト信号Ｓｂおよびシフト信号Ｓｃが順次生成され、トランスミッション８の各変速段の切換えが２段階操作で行われる。
【００２０】
前述のように、非常用変速装置１４を使用する場合には、メインコントローラであるコントロールボックス４からのクラッチ制御信号Ｃおよびトランスミッション制御信号Ｓをカットして、この非常用変速装置１４からの出力信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃに基づいてトランスミッション８の変速操作が行われる。従って、この非常用変速装置１４の作動開始時に、作動開始条件を満たしていない場合には、前述のようにクラッチの急接続や、クラッチペダル操作不能等の危険な状況に陥るおそれがある。そこで、非常用変速装置１４のスイッチ操作時に、判断部において、この操作が禁止された操作である、あるいは誤操作である等の判断をしてその時点では作動を行わないようにし、その後、適切な時期や条件を満たした後非常用変速装置１４による制御を可能とした。
【００２１】
前記判断を行うために、非常用変速装置１４のマイコンに、外部からクラッチペダル位置情報ＣＰ、ギヤ位置情報ＧＰ、速度情報Ｖを入力し、この入力信号に基づいて非常用変速装置１４の作動開始条件を判定する。なお、前記各情報ＣＰ、ＧＰ、Ｖの非常用変速装置１４のマイコンへの入力は、メインコントロールボックス４のマイコンからの通信による手段でも良い。前記入力信号により非常用変速装置４の作動開始条件を満たしていないと判断したときには、条件を満たすまで制御を開始しない。また、同時に警報を発して、操作待ちの状態であることを知らせることもできる。警報の出力としては、ブザー、ランプ等を用いることができる。
【００２２】
非常用変速装置１４の作動開始条件を満たしていない場合の具体例について説明する。コントロールボックス４によるクラッチ制御中の非常用変速装置１４のスイッチ操作、つまり自動クラッチ切り制御中や変速中に非常用変速装置１４のロータリスイッチ２４を操作したときには、そのクラッチ制御を完了してから非常用変速装置１４の制御を開始する。図４は、このクラッチ制御中に非常用変速装置１４のロータリスイッチ２４が操作された場合の制御フローである。ステップ１（Ｓ１）で非常用変速装置１４のロータリスイッチ２４がＯＦＦ位置以外に操作された場合には、ステップ２（Ｓ２）で非常用変速装置制御中の信号を出力する。
【００２３】
続いて、ステップ３（Ｓ３）において、コントロールボックス（メインコントローラ）４によるクラッチ制御中であるか否かを判断する。クラッチ制御中の場合には、ステップ４（Ｓ４）でクラッチ制御終了要求を出力して、再度ステップ３（Ｓ３）に戻る。ステップ３（Ｓ３）でコントロールボックス４がクラッチ制御中でない場合には、ステップ５（Ｓ５）で駆動切換え信号を出力して、非常用変速装置１４の制御を開始する。このようにクラッチ制御中に非常用変速装置１４の操作が行われたときには、そのクラッチ制御が完了してから非常用変速装置１４の制御を開始するようにしたので、従来のようにクラッチ制御信号がカットされたため、クラッチが急接して車両が急に飛び出したり、クラッチペダル１６の操作が不能になる等を防止できる。なお、自動クラッチ切り制御中や変速中は、本来非常用変速装置１４の操作は禁止されているので、非作動にしても何ら問題は生じない。また、何らかの故障で上記制御を終了できない場合には、コントロールボックス４からの故障情報によりこの機能を解除したり（電磁弁によるクラッチ制御の場合）、追加制御（モーターによるクラッチ制御の場合）することにより走行可能にしても良い。
【００２４】
クラッチペダル未操作時に非常用変速装置の切換え操作を行った場合には、非常用変速装置１４のマイコンに入力されているクラッチペダル位置情報ＣＰにより、クラッチペダル１６を踏むまで非常用変速装置１４の制御を開始しない。また、このときには、同時にブザーやランプ等により警報を出して操作待ち状態であることを知らせることもできる。図５はクラッチペダル未操作時の制御フローである。ステップ１１（Ｓ１１）で非常用変速装置１４のロータリスイッチ２４がＯＦＦ位置以外に操作された場合には、ステップ１２（Ｓ１２）で非常用変速装置制御中の信号を出力する。次に、ステップ１３（Ｓ１３）で、クラッチペダル１６を踏んでいるか否かを判断し、踏んでいないときには、ステップ１４（Ｓ１４）で警報出力をＯＮにするとともに、ステップ１３（Ｓ１３）の判断に戻り、クラッチペダル１６を踏んでいるときには、ステップ１５（Ｓ１５）で駆動切換え信号を出力して、非常用変速装置１４の制御を開始する。この制御の場合のように、非常用変速装置１４の切換え操作時の禁止操作や誤操作に対して、ブザーを鳴らしたりランプを点灯する、あるいは無反応や作動遅延等による警報出力を併用することで、運転者に気付かせ、操作戻しや、再操作、追加操作等次に行うべき操作を誘導することが出来る。
【００２５】
また、走行中に非常用変速装置１４のスイッチ操作が行われた場合には、本来、車速ゼロつまり停車中であり、かつクラッチペダル１６が踏まれることが、非常用変速装置１４の作動開始条件であるから、走行中のスイッチ操作は誤操作、誤作動以外あり得ないので、非常用変速装置１４のマイコンに入力された速度情報Ｖにより、走行中の制御開始は無効にする。
【００２６】
図６は、走行中に非常用変速装置１４が操作された場合の制御フローであり、先ず、ステップ（２１）で、ロータリスイッチ２４がＯＦＦ位置からＯＦＦ位置以外のポジションに操作された場合には、ステップ２２（Ｓ２２）で、速度がゼロであるか、または停車中信号を受信したかを判断する。速度がゼロでなく、また、停車中信号を受信していないときには、ステップ２３（Ｓ２３）に移り、ロータリスイッチ２４の入力がＯＦＦ位置であると認識して、ステップ２１（Ｓ２１）に戻る。一方、ステップ（Ｓ２２）で、速度がゼロであるかまたは停車中信号を受信した場合には、ステップ２４（Ｓ２４）で非常用変速装置１４が制御中であるという信号を出力する。その後、ステップ２５（Ｓ２５）で駆動切換え信号を出力し、非常用変速装置１４による制御を開始する。このように、走行中の非常用変速装置１４の切換え操作のようにそのときの車両状態であり得ない非常用変速装置１４の制御開始を無効にすることにより、車両の危険な動作や、装置の破損、誤作動等を阻止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】非常用変速装置の正面図である。（実施例１）
【図２】前記非常用変速装置を備えたトランスミッション制御システムの一例を示すシステム構成図である。
【図３】チェンジレバーユニットによる変速パターンを示す図である。
【図４】本実施例の具体例の一つを示す制御フローである。
【図５】本実施例の他の具体例を示す制御フローである。
【図６】本実施例の他の具体例を示す制御フローである。
【符号の説明】
【００２８】
４    メインコントローラ（コントロールボックス）
６    ギヤシフトユニット
８    トランスミッション
１４    非常用変速装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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