(57)【要約】【課題】変速機の操作遅れを回避しつつ、ギヤ抜け現象を防止する。【解決手段】電気エア式機械変速機１００は、機機械式変速機本体１０と、その変速機本体をシフト・セレクト操作するエアシリンダ１６，１７と、シフトレバー２２の位置を検出するレバー位置検出手段２３と、機械式変速機本体１０のギヤ位置を検出するギヤ位置検出手段２６と、レバー位置検出手段がギヤ入れ操作を検出したときセレクト・シフト操作を開始させ，ギヤ位置検出手段がギヤ入れを検出したときから所定時間Ｔ１経過後にそのシフト操作を終了させるコントローラ２１と、車速を検出する車速検出手段２７を備える。コントローラ２１は、車速検出手段２７が停車状態を示す車速を検出したとき所定時間Ｔ１を延長して，その延長された所定時間が経過するか又は車速検出手段が走行状態を検出するまでシフト操作を継続させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械式変速機本体(10)と、前記機械式変速機本体(10)に設けられて前記機械式変速機本体(10)をセレクト・シフト操作するエアシリンダ(16,17)と、シフトレバー(22)の位置を検出するレバー位置検出手段(23)と、前記機械式変速機本体(10)のギヤ位置を検出するギヤ位置検出手段(26)と、前記レバー位置検出手段(23)がギヤ入れ操作を検出したとき前記エアシリンダ(16,17)によるセレクト・シフト操作を開始させ，前記ギヤ位置検出手段(26)がギヤ入れを検出したときから所定時間(T1)経過後に前記エアシリンダ(16,17)によるシフト操作を終了させるコントローラ(21)とを備えた電気エア式機械変速機において、
車速を検出する車速検出手段(27)を備え、
前記コントローラ(21)は、前記車速検出手段(27)が停車状態を示す車速を検出したとき前記所定時間(T1)を延長して，前記ギヤ位置検出手段(26)がギヤ入れを検出したときからその延長された所定時間(T2)が経過するか又は前記車速検出手段(27)が走行状態を示す車速を検出するまで前記エアシリンダ(17)によるシフト操作を継続させるように構成された
ことを特徴とする電気エア式機械変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアシリンダによりセレクト・シフト操作する自動車の電気エア式機械変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の機械式変速機本体をエアシリンダによりセレクト・シフト操作する電気エア式機械変速機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。その具体的な機構は、機械式変速機本体上に設置されたシフト用及びセレクト用エアシリンダと、運転室のシフトレバーの位置を検出するレバー位置検出手段と、そのレバー位置検出手段の検出出力に基づいて前述したエアシリンダを制御するコントローラとを備える。コントローラは、このレバー位置検出手段からのギヤ入れ信号又はギヤ抜き信号により、電磁弁を介してシフト用エアシリンダとセレクト用エアシリンダを制御し、機械式変速機本体における変速を行うようになっている。そして、その機械式変速機本体にはギヤ入れの状態を検出するギヤ位置検出手段が設けられる。
【０００３】
ここで、この電気エア式機械変速機における、車両を発進させる為のギヤ入れ操作を具体的に説明すると、そのギヤ入れ操作にあって、運転者は、クラッチペダルを踏み込んでクラッチを切断し、その後シフトレバーを操作して、そのシフトレバーを発進のためのギヤ位置に移動させる。このシフトレバーの操作によりレバー位置検出手段は発進のためのギヤ入れ操作を検出し、そのギヤ入れ信号に基づいてコントローラはエアシリンダを制御して機械式変速機本体にセレクト・シフト操作を行わせる。このシフト操作により、機械式変速機本体では、シンクロナイザハブに係合するスリーブが移動してそれに隣接する発進のためのギヤに係合し、これにより発進のためのギヤ入れが完了することになる。このギヤ入れが完了したか否かはギヤ位置検出手段により検出され、このギヤ位置検出手段の検出出力はコントローラにフィードバックされる。そして、スリーブが発進のためのギヤに係合したとするギヤ位置検出手段からの信号によりコントローラはギヤ入れ完了を認識し、エアシリンダによる発進時に必要なセレクト・シフト操作を終了させることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−９８０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、移動するスリーブを隣接するギヤに係合させる従来の機械式変速機本体では、シフト操作時に、希に移動するスリーブのドッグツース先端が隣接するギヤのドッグツース先端に引っ掛かり、ギヤ入れが完了しない場合がある。このような場合であっても、ギヤ位置検出手段は、安全性のためにスリーブが隣接するギヤに係合したとするギヤ入れ信号を出力するので、コントローラはギヤ入れ完了を認識し、エアシリンダによる発進時に必要なシフト操作を終了させることになる。このように、スリーブが隣接するギヤに引っ掛かってギヤ入れが完了していない状態であるにも係わらず、セレクト・シフト操作を終了させると、エアシリンダへの圧縮エアの供給は遮断されて、エアシリンダは解放されることになる。このため、その後、運転者がクラッチペダルを戻してクラッチを接続すると、スリーブがそれに隣接するギヤから弾かれて、そのスリーブが隣接するギヤから離れてニュートラル状態に戻る、いわゆるギヤ抜け現象を生じさせる場合がある。
【０００６】
この現象を発生させない為に、スリーブが隣接するギヤに係合したとするギヤ位置検出手段からのギヤ入れ信号が入力された後にあっても、コントローラはエアシリンダに圧縮エアを継続して供給し、そのエアシリンダによるシフト操作を所定時間継続する、いわゆる後押しを行うことが考えられる。この後押しを行うと、クラッチの接続時にギヤ抜け現象が生じたとしても、そのクラッチの接続時に継続されているシフト操作により直ちにギヤ入れが行われて、そのギヤ入れを完了させるので、そのギヤ抜け現象を防止し得ると考えられる。
【０００７】
しかし、このギヤ入れに関する後押しは、電磁弁を作動させて特にシフト用エアシリンダに圧縮エアを供給する状態とするので、信頼性のためにその電磁弁を長時間作動させておくことは好ましくない。また、ギヤ入れのためにエアシリンダに圧縮エアが供給されている状態から逆のギヤ抜き操作が行われると、そのエアシリンダに供給されていた圧縮エアの圧力と同等の圧力まで反対側のエアシリンダ内部の圧力が上昇した後に、初めて具体的なギヤ抜きに必要な操作が行われることになり、ギヤ抜きに至る時間が遅れる、いわゆる操作遅れを生じさせる副作用がある。このような操作遅れを回避しつつ電磁弁の信頼性を維持させるために、この後押しが行われる所定時間を比較的長い時間とすることは好ましくない。
【０００８】
前述したように、エアシリンダによるシフト操作を所定時間継続する後押しは、ギヤ抜け現象を防止する上で有効な手段であるけれども、その所定時間を長くすることは好ましくないので、例えば、信号待ちの間に、予めギヤ入れ操作を行っておき、信号が変わってからクラッチを接続するような運転操作を行った場合には、その所定時間が経過した後にクラッチを接続することになる。このように、エアシリンダによるシフト・セレクト操作を所定時間継続するいわゆる後押しを行っても、ギヤ入れ操作からその後のクラッチ接続までの時間が所定時間を超えて長い場合には、そのクラッチ接続時に生じるギヤ抜け現象を防止できないという未だ解決すべき課題が残存していた。
【０００９】
本発明の目的は、ギヤ入れ操作からクラッチ接続までの時間が比較的長い場合であっても、ギヤ抜け現象を防止し得る電気エア式機械変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、機械式変速機本体と、機械式変速機本体に設けられて機械式変速機本体をセレクト・シフト操作するエアシリンダと、シフトレバーの位置を検出するレバー位置検出手段と、機械式変速機本体のギヤ位置を検出するギヤ位置検出手段と、レバー位置検出手段がギヤ入れ操作を検出したときエアシリンダによるセレクト・シフト操作を開始させ，ギヤ位置検出手段がギヤ入れを検出したときから所定時間経過後にエアシリンダによるセレクト・シフト操作を終了させるコントローラとを備えた電気エア式機械変速機の改良である。
【００１１】
その特徴ある構成は、車速を検出する車速検出手段を備え、コントローラは、車速検出手段が停車状態を示す車速を検出したとき所定時間を延長して，ギヤ位置検出手段がギヤ入れを検出したときからその延長された所定時間が経過するか又は車速検出手段が走行状態を示す車速を検出するまでエアシリンダによるシフト操作を継続させるところにある。
【００１２】
ここで、この明細書において、「ギヤ位置検出手段がギヤ入れを検出したとき」とは、移動するスリーブが隣接するギヤに正常に係合してギヤ入れが完了したときの他に、移動するスリーブのドッグツース先端が隣接するギヤのドッグツース先端に引っ掛かり、ギヤ入れが完了していないときの双方を含むものとする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電気エア式機械変速機では、レバー位置検出手段がギヤ入れ操作を検出したときエアシリンダによるセレクト・シフト操作を開始させ、ギヤ位置検出手段がギヤ入れを検出したときから所定時間経過後にエアシリンダによるシフト操作を終了させるので、ギヤ入れ操作の後に直ちにクラッチを接続させるような車両走行時の変速操作時には、そのギヤ入れが検出された後にあっても、所定時間シフト操作を継続する、いわゆる後押しが行われるので、ギヤ入れ操作の後に直ちに行われるクラッチの接続時にギヤ抜け現象が生じたとしても、その所定時間継続されるシフト・セレクト操作により再びギヤ入れが行われてそのギヤ入れを完了させることができる。これにより車両走行時のギヤ抜け現象は防止される。
【００１４】
一方、本発明の電気エア式機械変速機では、車速検出手段が停車状態を示す車速を検出したときその所定時間を延長する。そして、ギヤ位置検出手段がギヤ入れを検出したときからその延長された所定時間が経過するか、又は車速検出手段が走行状態を示す車速を検出するまでエアシリンダによるシフト操作を継続させるので、例えば、信号待ちの間に、予めギヤ入れ操作を行っておき、信号が代わってからクラッチを接続するような運転操作を行っても、後押しが行われる所定時間を延長するので、そのクラッチを接続する時に後押しが行われるようにすることができる。即ち、その延長された所定時間を比較的長く設定することにより、ギヤ入れ操作からクラッチを接続するまでの間の時間がその延長された所定時間以内であれば、そのクラッチ接続時におけるいわゆるギヤ抜け現象を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明実施形態の電気エア式機械変速機の変速操作時における流れ示す図である。
【図２】その電気エア式機械変速機による停車時からの発進制御を示す作動ステップである。
【図３】その電気エア式機械変速機による車両走行時における変速制御を示す図２に対応する作動ステップである。
【図４】その電気エア式機械変速機を示す斜視図である。
【図５】その機械式変速機本体の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図４に示すように、本発明の電気エア式機械変速機１００は、エアシリンダ１６，１７により自動的にシフト・セレクト作動する機械式変速機本体１０を備える。この実施の形態における機械式変速機本体１０を図５に示す。この図５に示すように、この実施の形態における機械式変速機本体１０は、ギヤケース１１と、そのギヤケース１１内に設けられて図示しないクラッチを介してエンジンの回転軸に連結されたインプットシャフト２と、そのインプットシャフト２に連結してそのインプットシャフト２に同軸に設けられたアウトプットシャフト３と、アウトプットシャフト３に支持されてそのアウトプットシャフト３の周囲で空転する複数のドリブンギヤ５ａ〜５ｅとを備える。
【００１８】
ギヤケース１１にはアウトプットシャフト３の下方にそのアウトプットシャフト３に平行にカウンタシャフト４が設けられ、このカウンタシャフト４にはドライブギヤ６ａ〜６ｅが一体的に形成される。アウトプットシャフト３に支持されたドリブンギヤ５ａ〜５ｅは、カウンタシャフト４のドライブギヤ６ａ〜６ｅと常時噛み合っており、各ドリブンギヤ５ａ〜５ｅのそれぞれの間のアウトプットシャフト３には、円盤状のシンクロナイザハブ５ｆ〜５ｈがそれぞれ一体的に設けられる。そして、その複数のシンクロナイザハブ５ｆ〜５ｈの外周には、軸方向に伸びるスプラインが形成され、そのスプライン上に複数の結合スリーブ７ａ〜７ｃが摺動可能に設けられる。
【００１９】
また、この変速機本体１０では、アウトプットシャフト３の上方にそのアウトプットシャフト３に平行な複数のシフタロッド９（図では１本のみ示す。）が長手方向に移動可能に設けられ、この複数のシフタロッド９には、シフタフォーク８ａ〜８ｃの上端がそれぞれ設けられる。シフタフォーク８ａ〜８ｃの下部は結合スリーブ７ａ〜７ｃに連結され、そのシフタロッド９を選択的に軸方向に移動させることにより、その移動するシフタロッド９とともに移動するシフタフォーク８ａ〜８ｃは、その下端に連結された結合スリーブ７ａ〜７ｃを摺動させるように構成される。  そして、複数のシンクロナイザハブ５ｆ〜５ｈの外周におけるスプライン上に設けられた複数の結合スリーブ７ａ〜７ｃを摺動させて、隣接するドリブンギヤ５ａ〜５ｅに係合させと、カウンタシャフト２６とアウトプットシャフト３は連結することになる。これによりギヤ入れは完了し、カウンタシャフト２６の回転をアウトプットシャフト２２の回転に伝達するように構成される。
【００２０】
ギヤケース１１の上部にはアッパカバー１２が設けられる。このギヤケース１１及びアッパカバー１２は鋳造品であって、そのアッパカバー１２は、図示しないボルトによってギヤケース１１に固定される。アッパカバー１２には、上方からの平面視でシフタロッド９に直交するギヤシフト軸１３が設けられる。このギヤシフト軸１３にはスライディングレバー１４がスプライン嵌合されて、このスライディングレバー１４はそのギヤシフト軸１３の軸方向に移動可能に構成される。そして、スライディングレバー１４がギヤシフト軸１３の軸線方向に移動して、シフタロッド９に選択的に対向すると、このスライディングレバー１４はその対向するシフタロッド９と係合するように構成される。
【００２１】
スライディングレバー１４の移動は後述するセレクト用エアシリンダ１６のセレクト操作により行われ、スライディングレバー１４がシフタロッド９に選択的に係合した状態で、後述するシフト用エアシリンダ１７のシフト操作によりギヤシフト軸１３がスライディングレバー１４とともに回動することになる。すると、スライディングレバー１４の回動方向に応じてスライディングレバー１４に係合するシフタロッド９が軸線方向に移動し、そのシフタロッド９とともにシフタフォーク８ａ〜８ｃが前進又は後退することにより、所望のシフト・セレクト操作がなされるように構成される。これにより、この変速機本体１０は、メインシャフト１２の回転数を変える変速操作が可能に構成される。
【００２２】
図４に戻って、このような機械式変速機本体１０の上部には、この機械式変速機本体１０をシフト・セレクト操作するエアシリンダ１６，１７が設けられる。具体的に、この変速機本体１０の上部には、スライディングレバー１４（図５）を移動させるセレクト用エアシリンダ１６と、そのスライディングレバー１４とともにギヤシフト軸１３（図５）を回動させるシフト用エアシリンダ１７が設置される。シフト用エアシリンダ１７には、このシフト用エアシリンダ１７をエア圧により作動させる２つの電磁弁１７ａ，１７ｂが設けられ、セレクト用エアシリンダ１６には、このセレクト用エアシリンダ１６をエア圧により作動させる３つの電磁弁１６ａ〜１６ｃが設けられる。これらの各電磁弁１６ａ〜１６ｃ，１７ａ，１７ｂには、エア源１８からのエア供給管１９が接続される。また、各電磁弁１６ａ〜１６ｃ，１７ａ，１７ｂを介してこれらのエアシリンダ１６，１７を制御するコントローラ２１からは、そのコントローラ２１における制御出力が各電磁弁１６ａ〜１６ｃ，１７ａ，１７ｂに電気的に接続される。
【００２３】
一方、コントローラ２１における制御入力には、運転室のシフトレバー２２に設けられて、そのシフトレバーの位置を検出するレバー位置検出手段であるレバー位置センサ２３の検出出力と、クラッチペダル２４に設けられたクラッチセンサ２５の検出出力がそれぞれ接続される。そして、クラッチペダル２４が踏み込まれた旨のクラッチセンサ２５の検出出力が入力された状態で、シフトレバー２２の操作によるシフト・セレクト信号がレバー位置センサ２３からコントローラ２１に入力されると、そのコントローラ２１は各電磁弁１６ａ〜１６ｃ，１７ａ，１７ｂに制御信号を出力するように構成される。そして、エア源１８からはエア供給管１９を介して圧縮エアがシフト用エアシリンダ１７とセレクト用エアシリンダ１６にそれぞれ供給され、その圧縮エアにより駆動する各エアシリンダ１６，１７により機械式変速機本体１０がシフト・セレクト作動するように構成される。ここで、図示しないが、シフトレバー２２には、そのシフトレバー２２に運転者が感じる反力を生じさせる反力シリンダが設けられる。
【００２４】
また、この電気エア式機械変速機１００は、その機械式変速機本体１０におけるギヤ位置を検出するギヤ位置検出手段としてのギヤ位置センサ２６と、車速を検出する車速検出手段を備える。この実施の形態におけるギヤ位置センサ２６は機械式変速機本体１０に直接取付けられて、その検出出力はコントローラ２１における制御入力に接続される。また、この実施の形態における車速検出手段は、機械式変速機本体１０に設けられてその機械式変速機本体１０のアウトプットシャフト３の回転速度を検出する車速センサ２７であって、この車速センサ２７の検出出力もコントローラ２１における制御入力に接続される。そして、コントローラ２１は、これらの各センサ２６，２７の検出出力に基づいても、上述した各電磁弁１６ａ〜１６ｃ，１７ａ，１７ｂを介してエアシリンダ１６，１７を制御するように構成される。
【００２５】
具体的に、このコントローラ２１は、図１に示すように、レバー位置検出手段であるレバー位置センサ２３がギヤ入れ操作を検出したとき（Ｓ０１）、エアシリンダ１６，１７によるセレクト・シフト操作を開始させ（Ｓ０２）、ギヤ位置検出センサ２６がギヤ入れを検出したとき（Ｓ０４）から所定時間Ｔ１経過後に（Ｓ０７）そのエアシリンダ１６，１７によるシフト操作を終了させる（Ｓ０９）ように構成される。ここで、本発明の特徴ある構成は、車速検出手段２７が停車状態を示す車速を検出したときその所定時間Ｔ１（図１）を延長するところにある。即ち、コントローラ２１は、車速検出手段２７が停車状態を示す車速を検出したとき（Ｓ０６）、ギヤ位置検出手段２６がギヤ入れを検出したときからその延長された所定時間Ｔ２（図１）が経過するか、又は車速検出手段２７が走行状態を示す車速を検出するまで、エアシリンダ１７によるシフト操作を継続させるように構成される（Ｓ０８）。
【００２６】
ここで、停車状態を示す車速とは、車速検出手段であるセンサ２７の検出能力の最低値近傍の速度であり、６〜１４ｋｍ／ｈより遅い速度であることが例示される。逆に、走行状態を示す車速とは、この６〜１４ｋｍ／ｈ以上の速度であることが例示される。また、所定時間Ｔ１とは、走行時におけるギヤ入れが行われてからクラッチを接続させるまでの時間を越える時間であることが要件とされる。けれども、所定時間Ｔ１は、比較的短く設定され、具体的には０．１〜０．５秒程度であることが好ましい。更に、延長された所定時間Ｔ２とは、例えば、信号待ちの間に予めギヤ入れ操作を行った場合に、そのギヤ入れ操作から信号が代わってからクラッチを接続する間までの十分な時間であって、具体的には１０〜３０秒程度であることが好ましい。
【００２７】
次に、このように構成された電気エア式機械変速機における動作を説明する。
【００２８】
図１に示すように、コントローラ２１は、レバー位置検出手段であるセンサ２３がギヤ入れ操作を検出し、そのギヤ入れ信号を受信すると（Ｓ０１）、エアシリンダ１６，１７によるセレクト・シフト操作を開始させる（Ｓ０２）。次にコントローラ２１はギヤ位置センサ２６からのギヤ位置信号を入力し（Ｓ０３）、ギヤ入れが成されたか否かを判断する（Ｓ０４）。エアシリンダ１７によるシフト操作により、ギヤ入れが成されたならば、次に車速を入力し（Ｓ０５）、車両が走行状態を示す車速であれば（Ｓ０６）、ギヤ位置検出手段であるセンサ２６がギヤ入れを検出したときから所定時間Ｔ１経過後に（Ｓ０７）、エアシリンダ１６，１７によるセレクト・シフト操作を終了させる（Ｓ０９）。
【００２９】
ここで、車両走行時の変速制御を示す作業ステップを図３に具体的に示す。この図３に示すように、この車両の走行時のギヤ入れ操作にあって、運転者は先ず、クラッチペダル２４を踏み込んで図示しないエンジンと変速機本体１０との間の動力伝達を遮断し（Ｓ１０）、その後シフトレバー２２を操作することになる。例えば、このシフトレバー２２を３速から４速に変更する場合であれば、ギヤ入れされている３速からギヤ抜きを行ってそのシフトレバー２２をニュートラル位置とし（Ｓ１１）、ニュートラル位置からセレクトした後（Ｓ１２）、新たに４速まで移動させるように操作する（Ｓ１３）。そして、その後踏み込んだクラッチペダル２４を戻して（Ｓ１５）クラッチを接続することになる。運転者がシフトレバー２２を３速位置からニュートラル位置を経由して４速位置まで移動させると、レバー位置センサ２３からは３速から４速に変速するためのセレクト信号（Ｓ２２）とシフト信号（Ｓ２１，Ｓ２３）が出力される。
【００３０】
コントローラ２１における制御は、３速位置からニュートラル位置へのギヤ抜きシフト信号（Ｓ２１）に基づいて圧縮エアをシフト用エアシリンダ１７に供給して作動させ（Ｓ３１）、ギヤシフト軸１３（図５）をそのスライディングレバー１４とともに回動させてニュートラル位置にする。また、コントローラ２１は、そのシフト用エアシリンダ１７を制御するとともに、図示しない反力シリンダを作動させて、シフトレバー２２に運転者が感じる反力を生じさせる（Ｓ３０）。
【００３１】
その後、コントローラ２１はセレクト信号（Ｓ２２）に基づいて圧縮エアをセレクト用エアシリンダ１６に供給して作動させ（Ｓ３２）、スライディングレバー１４（図５）を４速に変速するためのシフタロッド９に対向させる（図５）。その位置がギヤ位置センサ２６により検出されると（Ｓ４２）、圧縮エアの供給を遮断してそのセレクト用エアシリンダ１６を解放し（Ｓ５２）、そのセレクト操作を終了させる。
【００３２】
更にその後、コントローラ２１はニュートラル位置から４速位置へのシフト信号（Ｓ２３）に基づいて圧縮エアをシフト用エアシリンダ１７に供給して再び作動させ（Ｓ３３）、ギヤシフト軸１３をそのスライディングレバー１４とともに４速に変速する方向に回動させることになる。すると、スライディングレバー１４に係合するシフタロッド９が軸線方向に移動し、シンクロナイザハブに係合するスリーブが移動してそれに隣接する４速のギヤに係合することになる。そして、ニュートラル位置から４速位置へのギヤシフト軸１３の回動をギヤ位置センサ２６が検出すると（Ｓ４３）、反力シリンダを解放し（Ｓ５３）、シフトレバー２２における反力を消滅させる（Ｓ１４）。この反力の消滅により、運転者はギヤ入れが完了したことを認識し、その後踏み込んだクラッチペダル２４を戻してクラッチを接続させることになる（Ｓ１５）。これにより、エンジンの動力は、変速機本体１０により３速から４速に変更された状態で駆動輪に伝達され、車両を更に走行せることができることになる。
【００３３】
ここで、図５に示すように、移動するスリーブ７ａ〜７ｃを隣接するギヤ５ａ〜５ｅに係合させる変速機本体１０にあっては、そのシフト・セレクト操作時に、希に移動するスリーブ７ａ〜７ｃのドッグツース先端が隣接するギヤ５ａ〜５ｅのドッグツース先端に引っ掛かり、ギヤ入れが完了しない場合がある。けれども、本発明の電気エア式機械変速機１００では、ギヤ位置センサ２６がギヤ入れを検出したとき（Ｓ４３）から所定時間経過後（Ｓ５４）にエアシリンダ１７によるシフト操作を終了させるので（Ｓ５５）、ニュートラル位置から４速位置へのギヤシフト軸１３の回動をギヤ位置センサ２６が検出した後にあっても（Ｓ４３）、シフト用エアシリンダ１７の作動は継続し、ギヤシフト軸１３はスライディングレバー１４とともに４速に変速する方向に回動付勢されることになる。このため、ギヤ入れを位置センサ２６が検出した後に直ちに行われるクラッチの接続時にギヤ抜け現象が生じたとしても、継続して４速に変速する方向に回動付勢されるギヤシフト軸１３は、スライディングレバー１４とともに４速に変速する方向に再び回動し、４速への変速は完了することになる。これにより車両走行時のギヤ抜け現象を防止することができる。
【００３４】
なお、コントローラ２１は、その所定時間Ｔ１が経過後（Ｓ５４）、圧縮エアの供給を遮断してそのシフト用エアシリンダ１７を解放し（Ｓ５５）、４速に変速する方向へのシフト操作を終了させる。そして、この所定時間Ｔ１は、ギヤ入れを位置センサ２６が検出してからクラッチを接続させるまでの時間を越える時間であるけれども、０．１〜０．５秒のように比較的短く設定することにより、エアシリンダ１７に圧縮エアの給排を行う各電磁弁１７ａ，１７ｂの信頼性を確保するとともに、その後のギヤ抜きが遅れるいわゆる操作遅れを回避することができる。
【００３５】
図１に戻って、エアシリンダ１６，１７によるセレクト・シフト操作を開始させた（Ｓ０２）コントローラ２１は、車速検出手段であるセンサ２７が停車状態を示す車速を検出したとき（Ｓ０６）、その所定時間を延長する（Ｓ０８）。即ち、停車している車両を発進させる為、ニュートラル状態から発進ギヤに変速させると、そのレバー位置検出手段であるセンサ２３がギヤ入れ操作を検出したとき（Ｓ０１）、コントローラ２１は、エアシリンダ１６，１７によるセレクト・シフト操作を開始させる。その後、コントローラ２１は、ギヤ位置検出手段であるセンサ２６がギヤ入れを検出したとき（Ｓ０４）から、その延長された所定時間Ｔ２経過するか（Ｓ０８）、又は、車速検出手段であるセンサ２７が走行状態を示す車速を検出するまで（Ｓ０６）、エアシリンダ１７によるシフト操作を継続させる。
【００３６】
このような、停車している車両を発進させる発進時の変速制御を示す作業ステップを図２に具体的に示す。この図２に示すように、車両の発進時のギヤ入れ操作にあっては、運転者は先ず、クラッチペダル２４を踏み込んで図示しないエンジンと変速機本体１０との間の動力伝達を遮断し（Ｓ６０）、その後シフトレバー２２をニュートラル位置においてセレクトした後（Ｓ６１）、発進ギヤ位置まで移動させるように操作し（Ｓ６２）、その後踏み込んだクラッチペダル２４を戻してクラッチを接続させることになる（Ｓ６４）。このように運転者がシフトレバー２２をニュートラル位置から発進ギヤ位置まで移動させると、レバー位置センサ２３からは発進ギヤ位置に変速するためのセレクト信号（Ｓ７１）とシフト信号（Ｓ７２）が出力される。
【００３７】
コントローラ２１はセレクト信号（Ｓ７１）に基づいて先ず圧縮エアをセレクト用エアシリンダ１６に供給して作動させ（Ｓ８１）、スライディングレバー１４を発進ギヤに変速するためのシフタロッド９に対向させる（図５）。その位置がギヤ位置センサ２６により検出されると（Ｓ９１）、圧縮エアの供給を遮断してそのセレクト用エアシリンダ１６を解放し（Ｓ１０１）、そのセレクト操作を終了させる。また、コントローラ２１は、そのセレクト用エアシリンダ１６を制御するとともに、図示しない反力シリンダを作動させて、シフトレバー２２に運転者が感じる反力を生じさせる（Ｓ８０）。
【００３８】
その後、コントローラ２１は発進ギヤにシフトするシフト信号（Ｓ７２）に基づいて圧縮エアをシフト用エアシリンダ１７に供給して作動させ（Ｓ８２）、ギヤシフト軸１３をそのスライディングレバー１４とともに発進ギヤに変速する方向に回動させることになる。すると、スライディングレバー１４に係合するシフタロッド９が軸線方向に移動し、シンクロナイザハブ５ｆ〜５ｈに係合するスリーブ７ａ〜７ｃが移動してそれに隣接する発進ギヤに係合することになる。そして、発進ギヤ位置へのギヤシフト軸１３の回動をギヤ位置センサ２６が検出すると（Ｓ９２）、その反力シリンダを解放し（Ｓ１０２）、シフトレバー２２における反力を消滅させる（Ｓ６３）。この反力の消滅により、運転者は発進ギヤへのギヤ入れが完了したことを認識し、その後踏み込んだクラッチペダル２４を戻してクラッチを接続させることになる（Ｓ６４）。これにより、エンジンの動力は駆動輪に伝達され、停車している車両を発進させることができる。
【００３９】
ここで、図５に示すように、移動するスリーブ７ａ〜７ｃを隣接するギヤ５ａ〜５ｅに係合させる変速機本体１０にあっては、この発進時にあっても、希に移動するスリーブ７ａ〜７ｃのドッグツース先端が隣接するギヤ５ａ〜５ｅのドッグツース先端に引っ掛かり、ギヤ入れが完了しない場合がある。けれども、本発明の電気エア式機械変速機１００では、車速検出手段であるセンサ２７が停車状態を示す車速を検出したとき、その所定時間Ｔ１を延長するので、発進ギヤ位置へのギヤシフト軸１３の回動をギヤ位置センサ２６が検出した後にあっても（Ｓ９２）、シフト用エアシリンダ１７の作動は継続し、ギヤシフト軸１３はスライディングレバー１４とともに発進ギヤ位置に変速する方向に回動付勢されることになる。このため、例えば、信号待ちの間に予めギヤ入れ操作を行っておき、信号が変わってからクラッチを接続するような、ギヤ入れ操作からクラッチを接続する（Ｓ６４）までの時間が比較的長いような場合であっても、延長された所定時間Ｔ２の間であれば、そのクラッチの接続時にギヤ抜け現象が生じたとしても、継続して発進ギヤに変速する方向に回動付勢されるギヤシフト軸１３は、スライディングレバー１４とともに発進ギヤに変速する方向に再び回動し、発進ギヤへの変速は完了することになる。これにより発進時のギヤ抜け現象は回避され、そのクラッチの接続により車両を確実に発進させることができる。
【００４０】
一方、この発進時のエアシリンダ１７による延長された所定時間Ｔ２のシフト操作は、その延長された所定時間Ｔ２が経過するか、又は車速センサ２７が走行を示す車速を検出するまで継続される（Ｓ１０３）。このため、車両が走行すれば、電磁弁１７ａ，１７ｂを介する圧縮エアの供給を遮断してそのシフト用エアシリンダ１７を解放し（Ｓ１０４）、発進ギヤに変速する方向へのシフト操作を終了させることになる。よって、シフト操作の不要な継続時間は無くなり、エアシリンダ１７に圧縮エアの給排を行う各電磁弁１７ａ，１７ｂの信頼性を確保するとともに、車両走行後のギヤ抜きが遅れるいわゆる操作遅れを回避することができる。
【００４１】
即ち、本発明にあっては、停車中の車両を発進させるために、発進ギヤへのギヤ入れ時にのみ、シフト・セレクト操作を継続するいわゆる後押しを行う所定時間Ｔ１を大幅に延長するので、その後押しが成される所定時間Ｔ１を延長することによる副作用である操作遅れを回避しつつ、その車両発進時におけるギヤ抜け現象を確実に防止することができるのである。
【００４２】
なお、上述した実施の形態では、シフトレバー２２の位置を検出するレバー位置検出手段として、シフトレバー２２に設けられたレバー位置センサ２３を例示したけれども、このレバー位置検出手段は、シフトレバー２２に設けられたものに限定されるものではなく、その他の場所に設けられたものであっても良い。
【００４３】
また、上述した実施の形態では、車速検出手段として、機械式変速機本体１０に設けられてその機械式変速機本体１０のアウトプットシャフト３の回転速度を検出する車速センサ２７を例示したけれども、車速検出手段はこれに限定されるものではなく、車速を検出し得る限り、他の形式のセンサであっても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１０  機械式変速機本体
１６  セレクト用エアシリンダ（エアシリンダ）
１７  シフト用エアシリンダ（エアシリンダ）
２１  コントローラ
２２  シフトレバー
２３  レバー位置センサ（レバー位置検出手段）
２６  ギヤ位置センサ（ギヤ位置検出手段）
２７  車速センサ（車速検出手段）
【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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