(57)【要約】      （修正有）【課題】自動変速機毎の製品公差や、自動変速機の構成部品の経時変化に応じて設定される荷重閾値に基づいて、ギヤ抜けを確実に抑制することができる自動変速機のシフト操作制御装置を提供すること。【解決手段】シフト操作制御装置によれば、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向の移動および軸周りの回転によって所定のドライブギヤおよびドリブンギヤが選択される際に、荷重センサ７２の検出情報に基づいてコイルスプリング６０に作用する荷重の最大値（Ｆｍａｘ）に基づく荷重閾値Ｓを設定する。また、ＴＣＵが、所定期間Ｔ中において、荷重閾値Ｓに基づいてアクチュエータが所定の回数以上駆動されたことを条件として、故障判定を行う。【選択図】図６
2016008676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の変速用ギヤを選択するための変速段のセレクト操作に応じて、シフトケース本体に対して軸線方向に移動自在、かつ、シフト操作に応じて前記シフトケース本体に対して軸周りに回転するように設置されたシフトアンドセレクトシャフトと、
前記シフトアンドセレクトシャフトに固定され、シフトゲートパターンに沿った形状のガイド溝を有するガイド部材と、
前記ガイド溝に挿入される先端部を有し、前記シフトアンドセレクトシャフトのセレクト方向およびシフト方向への移動量を規制するガイドピンと、
前記シフトアンドセレクトシャフトに固定され、外周部にカム面を有するカム部材と、
筒状本体の内部に、前記シフトアンドセレクトシャフトの軸線方向と直交する方向に移動する移動体および前記移動体を前記カム部材の前記カム面に押し付ける弾性体とが収容され、前記シフトアンドセレクトシャフトに前記セレクト方向および前記シフト方向への操作力を付与する操作力設定機構とを備え、
前記シフトケース本体が、前記シフトアンドセレクトシャフトに対向するように前記シフトケース本体と一体形成された支持部を有し、
前記支持部に前記ガイドピンおよび前記操作力設定機構が取付けられた自動変速機のシフト操作制御装置であって、
前記変速段のセレクト操作およびシフト操作に応じて、前記シフトシフトアンドセレクトシャフトの前記軸線方向の移動および前記軸周りの回転を行う駆動部と、
前記操作力設定機構の前記弾性体に作用する荷重を検出する荷重検出部と、
前記シフトアンドセレクトシャフトの前記軸線方向の移動および前記軸周りの回転によって所定の変速用ギヤが選択される際に、前記荷重検出部の検出情報に基づいて前記弾性体に作用する荷重の最大値に基づく荷重閾値を設定し、前記シフトアンドセレクトシャフトが前記所定の変速ギヤに選択後の状態にあることを条件として、前記荷重閾値に基づいて前記駆動部を駆動制御する制御部とを有することを特徴とする自動変速機のシフト操作制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、所定の期間中において、前記荷重閾値に基づいて前記駆動部が所定の回数以上駆動されたことを条件として、故障判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のシフト操作制御装置。
【請求項３】
前記制御部から出力される故障信号に基づいて故障の報知を行う報知部を有し、前記制御部は、前記故障判定の結果に基づいて前記報知部に前記故障信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の自動変速機のシフト操作制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機のシフト操作制御装置に関し、特に、セレクト操作に応じてシフトケース本体に対して軸線方向に移動自在、かつ、シフト操作に応じてシフトケース本体に対して軸周りに回転するように設置されたシフトアンドセレクトシャフトを備えた自動変速機のシフト操作制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載された機械式の自動変速機においては、自動変速機に設けられたアクチュエータをコントローラにより駆動し、アクチュエータによってシフトアンドセレクトシャフトをシフト操作およびセレクト操作して所定の変速用ギヤを選択することで、所定の変速段を選択している。
【０００３】
ところで、このような自動変速機にあっては、車両の急な加減速、凹凸道路の走行、段差越え等で車両にショックがかかると、変速ギヤの噛み合いが離脱されて回転駆動力が伝達されなくなる、所謂、ギヤ抜けが発生することがある。
【０００４】
従来、アクチュエータによってシフトアンドセレクトシャフトをシフト操作およびセレクト操作して所定の変速用ギヤを選択する変速機において、ギヤ抜けを防止できるものとして、例えば、特許文献１に記載された変速機のギヤ抜け防止装置が知られている。
【０００５】
この変速機のギヤ抜け防止装置は、コンピュータからの制御信号により作動して変速機のシフトセレクト操作を行う作動ユニットを備えており、作動ユニットに連結されたシフトレバーの回動位置をセンサによって検出する。
【０００６】
コンピュータは、このセンサの検出情報に基づいてシフタフォークを介してシフタレバーに連結されたスリーブがギヤ抜け方向に所定量以上変位した場合に、作動ユニットを作動させてシフタレバーをギヤ噛み合い回動させることにより、ギヤ抜けを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−９７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来の自動変速機のギヤ抜け防止装置にあっては、シフタレバーに連結されたスリーブがギヤ抜け方向に所定量変位した場合に、作動ユニットを作動させているが、ギヤ抜けを判断する閾値である所定量が具体的に設定されていない。
【０００９】
すなわち、閾値を、変速機毎の製品公差や、変速機の構成部品の磨耗等による経時変化に応じて最適なものに設定していない。このため、閾値を固定値として低く設定すると、ギヤ抜けの可能性が低い場合でもギヤ抜け制御を行う可能性があり、閾値を固定値として高くすると、ギヤ抜けの可能性が高まる。この結果、ギヤ抜けを確実に抑制できないという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、自動変速機毎の製品公差や、自動変速機の構成部品の経時変化に応じて設定される荷重閾値に基づいて、ギヤ抜けを確実に抑制することができる自動変速機のシフト操作制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様は、所定の変速用ギヤを選択するための変速段のセレクト操作に応じて、シフトケース本体に対して軸線方向に移動自在、かつ、シフト操作に応じてシフトケース本体に対して軸周りに回転するように設置されたシフトアンドセレクトシャフトと、シフトアンドセレクトシャフトに固定され、シフトゲートパターンに沿った形状のガイド溝を有するガイド部材と、ガイド溝に挿入される先端部を有し、シフトアンドセレクトシャフトのセレクト方向およびシフト方向への移動量を規制するガイドピンと、シフトアンドセレクトシャフトに固定され、外周部にカム面を有するカム部材と、筒状本体の内部に、シフトアンドセレクトシャフトの軸線方向と直交する方向に移動する移動体および移動体をカム部材のカム面に押し付ける弾性体とが収容され、シフトアンドセレクトシャフトにセレクト方向およびシフト方向への操作力を付与する操作力設定機構とを備え、シフトケース本体が、シフトアンドセレクトシャフトに対向するようにシフトケース本体と一体形成された支持部を有し、支持部にガイドピンおよび操作力設定機構が取付けられた自動変速機のシフト操作制御装置であって、変速段のセレクト操作およびシフト操作に応じて、シフトシフトアンドセレクトシャフトの軸線方向の移動および軸周りの回転を行う駆動部と、操作力設定機構の弾性体に作用する荷重を検出する荷重検出部と、シフトアンドセレクトシャフトの軸線方向の移動および軸周りの回転によって所定の変速用ギヤが選択される際に、荷重検出部の検出情報に基づいて弾性体に作用する荷重の最大値に基づく荷重閾値を設定し、シフトアンドセレクトシャフトが所定の変速ギヤに選択後の状態にあることを条件として、荷重閾値に基づいて駆動部を駆動制御する制御部とを有するものから構成されている。
【００１２】
本発明の第２の態様としては、制御部は、所定の期間中において、荷重閾値に基づいて駆動部が所定の回数以上駆動されたことを条件として、故障判定を行うようにしてもよい。
本発明の第３の態様としては、制御部から出力される故障信号に基づいて故障の報知を行う報知部を有し、制御部は、故障判定の結果に基づいて報知部に故障信号を出力してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
このように上記の第１の態様によれば、シフトアンドセレクトシャフトの軸線方向の移動および軸周りの回転によって所定の変速用ギヤが選択される際に、荷重検出部の検出情報に基づいて弾性体に作用する荷重の最大値に基づく荷重閾値を設定する。
これにより、自動変速機毎の製品公差や、自動変速機の構成部品の経時変化に応じて荷重閾値の最適化を計ることができる。
【００１４】
そして、シフトアンドセレクトシャフトが所定の変速ギヤに選択後の状態にあることを条件として、最適化された荷重閾値に基づいて駆動部を駆動制御するので、ギヤ抜けを確実に抑制することができる。
【００１５】
上記の第２の態様によれば、制御部が、所定の期間中において、荷重閾値に基づいて駆動部が所定の回数以上駆動されたことを条件として、故障判定を行う。
これにより、所定の期間中にギヤ抜けを防止するために駆動部が繰り返し駆動される場合に、自動変速機毎の製品公差不良の可能性や自動変速機の構成部品の過度の劣化の可能性が高く、自動変速機の故障の可能性が高いものと判断できる。
【００１６】
上記の第３の態様によれば、報知部が、制御部から出力される故障信号に基づいて故障の報知を行う。これにより、運転者に自動変速機の故障の可能性が高いことを通知して、運転者に自動変速機のメンテナンス作業を行うことを促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、自動変速機の外観斜視図である。
【図２】図２は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、自動変速機の上面図である。
【図３】図３は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、自動変速機の後側面図である。
【図４】図４は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、変速歯車機構およびシフト装置の外観斜視図である。
【図５】図５は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、アウトプットシャフトを除いた変速歯車機構およびシフト装置の外観斜視図である。
【図６】図６は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、図２のＶI−ＶI方向矢視断面図である。
【図７】図７は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、シフト装置の上面図である。
【図８】図８は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、シフト装置の後側面図である。
【図９】図９は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、シフト装置の右側面図である。
【図１０】図１０は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、シフトアームの断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、図１０のＸI−ＸI方向矢視図である。
【図１２】図１２は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、図４のＸII−ＸII方向矢視断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、図４のＸII−ＸII方向矢視断面において、シフト操作が行われた状態を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、ガイド溝の構成図である。
【図１５】図１５は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、カム部材の外観斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、カム部材の正面図である。
【図１７】図１７は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、カム部材の平面図である。
【図１８】図１８は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、３速および４速にシフトされた場合に、弾性体に作用する荷重とカム部材の回転角度との関係を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の自動変速機のシフト操作制御装置の一実施形態を示す図であり、シフト操作制御のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る自動変速機のシフト操作制御装置の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図１９は、本発明に係る一実施形態の自動変速機のシフト操作制御装置を示す図である。
【００１９】
まず、構成を説明する。
図１〜図３において、車両に搭載される機械式の自動変速機１は、車両の走行状態に応じて内燃機関としての図示しないエンジンの回転速度および回転トルクを変換して図示しない駆動輪に伝える。
【００２０】
自動変速機１の本体を構成する変速機ケース２には、シフト装置３や図４、図５に示す変速歯車機構４等の様々な構成部品が設けられており、図６に示すように、変速機ケース２の開口部２ａにはシフトケース５のシフトケース本体６の外周部が複数のボルト７（図２参照）によって締結されている。
【００２１】
また、シフトケース本体６は、図示しないシール部材を介して変速機ケース２に取付けられることにより、変速機ケース２の内部が密閉されている。このため、変速機ケース２の内部に収容される潤滑油が外部に漏出することが防止される。
【００２２】
図６に示すように、変速機ケース２の内部にはシフトアンドセレクトシャフト８が収容されており、このシフトアンドセレクトシャフト８は、セレクト操作に応じてシフトケース本体６に対して軸線方向に移動自在、かつ、シフト操作に応じてシフトケース本体６に対して軸周りに回転する。
【００２３】
ここで、図６において、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向への移動をセレクト方向９で示し、シフトアンドセレクトシャフト８の軸周りの回転をシフト方向１０で示す。また、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向一端側は、軸受１３を介してシフトケース本体６に支持されており、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向他端側は、変速機ケース２に支持されている。
【００２４】
図１〜図９に示すように、シフトケース本体６の外方に突出するシフトアンドセレクトシャフト８の上端部にはＬ字形状のセレクトアウタレバー１１とシフトアウタレバー１２とが取付けられている。
【００２５】
図８に示すように、セレクトアウタレバー１１の一端部にはアクチュエータ７０が接続されており、セレクトアウタレバー１１は、アクチュエータ７０によって駆動されることにより、シフトアンドセレクトシャフト８を軸線方向に移動させる。
【００２６】
シフトアウタレバー１２の一端部にはアクチュエータ７１が接続されており、シフトアウタレバー１２は、アクチュエータ７１によって駆動されることにより、シフトアンドセレクトシャフト８を軸周りに回転させる。
【００２７】
図６において、シフトアンドセレクトシャフト８にはピン１６によってガイド部材としてのシフトアーム１５が取付けられており、このシフトアーム１５は、シフトアンドセレクトシャフト８と共にセレクト方向９に移動するとともに、シフト方向１０に回転する。
【００２８】
図１０に示すように、シフトアーム１５は、シフトアンドセレクトシャフト８が挿通される挿通穴１５Ａを有している。また、図１０、図１１に示すように、シフトアーム１５の外周面には爪部１５ａが形成されており、この爪部１５ａは、３つのシフトヘッド１７〜１９（図４参照）のいずれかに係合してシフトヘッド１７〜１９のいずれかをシフト方向１０に回転させる。
【００２９】
図４、図５、図８、図９に示すように、シフトアンドセレクトシャフト８にはシフトアーム１５を覆うようにインターロックプレート２０が取付けられており、インターロックプレート２０は、シフトアンドセレクトシャフト８に対して回転自在になっている。
【００３０】
図９に示すように、インターロックプレート２０には開口部２０ａが形成されており、シフトアーム１５の爪部１５ａは、開口部２０ａを通して外方に突出している。このインターロックプレート２０は、二重噛み合い防止装置であり、シフトアーム１５がシフトヘッド１７〜１９のうちの２つのシフトヘッドを選択することを防止する機能を有する。
【００３１】
図４、図５に示すように、シフトヘッド１７は、フォークシャフト２１に連結されており、シフトヘッド１８は、フォークシャフト２２に連結されている。また、シフトヘッド１９は、フォークシャフト２３に連結されている。
【００３２】
それぞれのフォークシャフト２１〜２３は、シフトアンドセレクトシャフト８と直交で、かつ、互いに平行に延びており、フォークシャフト２１〜２３の延在方向は、エンジンの図示しないクランクシャフトと略平行となっている。
【００３３】
フォークシャフト２１は、シフトフォーク２４の一端部を保持しており、フォークシャフト２２は、シフトフォーク２５の一端部を保持している。また、フォークシャフト２３は、シフトフォーク２６の一端部を保持している。
【００３４】
また、シフトフォーク２４〜２６の他端部は、それぞれハブスリーブ２７〜２９に連絡しており、シフトフォーク２４〜２６がハブスリーブ２７〜２９を図４中、左右方向に移動させることで変速が行なわれる。
【００３５】
図１２に示すように、インターロックプレート２０は、その中央部に形成された開口部２０ａに爪部１５ａが嵌合されており、爪部１５ａは、シフトヘッド１７〜１９のいずれか１つに係合し、シフトヘッド１７〜１９のいずれかをフォークシャフト２１〜２３の延在方向に移動させる。
【００３６】
このとき、図１３に示すように、シフトヘッド１７〜１９の残りの２つは、インターロックプレート２０の外周面に当接して、爪部１５ａに係合しないため、インターロックプレート２０は、二重噛み合い防止機能を発揮する。
【００３７】
すなわち、シフト装置３は、シフトアンドセレクトシャフト８がセレクト方向９に移動すると、爪部１５ａに係合されるシフトヘッド１７〜１９が選択される。その後、シフトアンドセレクトシャフト８がシフト方向１０に回転すると、爪部１５ａに係合したシフトヘッド１７〜１９のいずれか１つに連結されるシフトフォーク２４〜２６のいずれか１つが、ハブスリーブ２７〜２９のいずれか１つをシフト方向１０である図４中、左右方向に移動させることで変速が行なわれる。
【００３８】
図４、図５において、変速歯車機構４は、図示しないクラッチを介してエンジンの出力が伝達されるインプットシャフト３０と、インプットシャフト３０に取付けられた複数のドライブギヤ３１とを備えており、ドライブギヤ３１のうちの幾つかは、インプットシャフト３０に固定されてインプットシャフト３０と一体回転する。
【００３９】
また、残りのドライブギヤ３１は、インプットシャフト３０に対して空転するようになっており、上述したようにシフトアンドセレクトシャフト８が、シフト方向１０に回転されてハブスリーブ２７またはハブスリーブ２８がフォークシャフト２１、２２の軸線方向に移動すると、空転するドライブギヤ３１のいずれか１つがインプットシャフト３０に結合してインプットシャフト３０と共に回転する。
【００４０】
また、変速歯車機構４は、インプットシャフト３０と平行に設けられた図示しないディファレンシャル装置を介して駆動輪に動力を伝達するアウトプットシャフト３２と、アウトプットシャフト３２に取付けられた複数のドリブンギヤ３３とを備えており、ドリブンギヤ３３の幾つかは、アウトプットシャフト３２に固定されてアウトプットシャフト３２と共に回転する。
【００４１】
また、残りのドリブンギヤ３３は、アウトプットシャフト３２に対して空転するようになっており、上述したようにシフトアンドセレクトシャフト８が、シフト方向１０に回転されてハブスリーブ２９がフォークシャフト２３の軸線方向に移動すると、空転するドリブンギヤ３３のいずれか１つがアウトプットシャフト３２に噛み合ってアウトプットシャフト３２と共に回転する。そして、インプットシャフト３０に固定されたドライブギヤ３１と、このドライブギヤ３１に噛合してアウトプットシャフト３２に固定されたドリブンギヤ３３とによって１速〜５速またはリバースのいずれか１つの変速段が構成される。
【００４２】
ここで、本実施形態のドライブギヤ３１およびドリブンギヤ３３は、変速用ギヤを構成する。また、シフトアンドセレクトシャフト８は、所定の変速用ギヤとして所定のドライブギヤ３１およびドリブンギヤ３３を選択するための変速段のセレクト操作に応じて、シフトケース本体６に対して軸線方向に移動自在、かつ、シフト操作に応じてシフトケース本体６に対して軸周りに回転するように設置される。
【００４３】
このように本実施形態の変速歯車機構４は、複数のドライブギヤ３１と複数のドリブンギヤ３３の組み合わせによって１速〜５速の変速段が構成されるが、本実施形態の自動変速機１は、５速の変速段に限定されるものではなく、４速以下または６速以上であってもよい。
【００４４】
一方、図１０、図１１に示すように、爪部１５ａが形成された外周面と直交するシフトアーム１５の外周面にはガイド溝４５が形成されている。図１４に示すように、ガイド溝４５は、１速用の溝４６、２速用の溝４７、３速用の溝４８、４速用の溝４９、５速用の溝５０およびリバース用の溝５１を備えている。
【００４５】
１速用の溝４６と２速用の溝４７とはシフト方向１０に連通し、３速用の溝４８と４速用の溝４９とはシフト方向１０に連通し、５速用の溝５０とリバース用の溝５１とはシフト方向１０に連通している。このようにシフトアーム１５の外周面にはシフトゲートパターンに沿った形状のガイド溝４５が形成されている。
【００４６】
図６に示すように、ガイド溝４５にはガイドピン５２の先端５２ａが挿入されており、このガイドピン５２は、支持部としての柱状支持部５３に形成された第１の支持孔としての支持孔５３ａに挿入されることにより、柱状支持部５３に支持される。
【００４７】
ガイドピン５２は、シフトアンドセレクトシャフト８がセレクト方向９に移動するとともに、シフト方向１０に回転するのに伴ってガイド溝４５に沿って移動する。ガイドピン５２は、シフト終了後（変速終了後）に先端５２ａがガイド溝４５の壁面に当接することにより、シフトアンドセレクトシャフト８のセレクト方向９およびシフト方向１０への移動量が規制されて、シフトアンドセレクトシャフト８がセレクト方向９およびシフト方向１０にがたつくことが防止される。
【００４８】
一方、柱状支持部５３は、シフトケース本体６に一体形成されてシフトケース本体６と共にシフトケース５を構成しており、柱状支持部５３は、シフトアンドセレクトシャフト８に対向するようにシフトケース本体６から変速機ケース２の内方に向かって延在している。また、柱状支持部５３は、変速機ケース２の内方側の端部からシフトケース本体６側の端部に向かって断面積が漸次増大するように形成されている。
【００４９】
また、図２、図４、図７に示すように、シフトケース本体６をシフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向から見た場合に、シフトケース本体６は、長辺６ａおよび短辺６ｂを有する矩形状に形成されており、シフトアンドセレクトシャフト８と柱状支持部５３とは、シフトケース本体６の長辺６ａに沿って並列されている。
【００５０】
図６、図８に示すように、シフトアンドセレクトシャフト８には図１５〜図１７に示すカム部材５４がピン５５によって固定されており、柱状支持部５３に対向するカム部材５４の対向面にはカム面５６が形成されている。また、図１５、図１７に示すように、カム部材５４は、シフトアンドセレクトシャフト８が挿通される挿通穴５４Ａを有している。
【００５１】
図６、図８、図１５〜図１７において、カム面５６にはレール溝５６ａが形成されており、このレール溝５６ａは、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向に延在している。また、レール溝５６ａは、第１のテーパ面５６ｂおよび第２のテーパ面５６ｃを有している。
【００５２】
図６、図１５、図１６において、第１のテーパ面５６ｂは、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向のカム面５６の中心部（ニュートラル位置）５６ｄに対して、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向上方側に向かうに従ってシフトアンドセレクトシャフト８の軸線から離れる方向に傾斜している。
【００５３】
また、第２のテーパ面５６ｃは、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向のカム面５６の中心部５６ｄに対して、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向下方側に向かうに従ってシフトアンドセレクトシャフト８の軸線から離れる方向に傾斜している。
【００５４】
また、カム面５６は、第３のテーパ面５６ｅと第４のテーパ面５６ｆとを有している。図６、図１５、図１７において、第３のテーパ面５６ｅは、レール溝５６ａに対してシフトアンドセレクトシャフト８の回転方向（シフト方向１０）の一方側に向かうに従ってシフトアンドセレクトシャフト８の軸線に近づく方向に傾斜している。また、第４のテーパ面５６ｆは、レール溝５６ａに対してシフトアンドセレクトシャフト８の回転方向の他方側に向かうに従ってシフトアンドセレクトシャフト８の軸線に近づく方向に傾斜している。
【００５５】
図６に示すように、カム部材５４に対向する柱状支持部５３には操作力設定機構５７が設けられている。操作力設定機構５７は、柱状支持部５３に形成された第２の支持孔としての支持孔５３ｂに挿入される筒状本体５８と、筒状本体５８の内部に設けられ、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向と直交する方向に移動自在な移動体５９と、移動体５９と筒状本体５８の底面との間に介装され、移動体５９をカム部材５４のカム面５６に押し付ける弾性体としてのコイルスプリング６０とを備えている。
【００５６】
ここで、支持孔５３ｂは、支持孔５３ａに対して上方、すなわち、シフトケース本体６側に形成されており、筒状本体５８は、シフトアーム１５に対してシフトケース本体６側に設けられている。
【００５７】
移動体５９は、ボール部材６１と、ベアリングを介してボール部材６１を転動自在に支持する支持部材６３とを含んで構成されており、コイルスプリング６０によって支持部材６３が付勢されると、ボール部材６１がカム部材５４のカム面５６に押し付けられる。
【００５８】
この操作力設定機構５７は、シフトアンドセレクトシャフト８がニュートラル位置から１速−２速側または５速−リバース側のセレクト方向９に移動する場合と、シフトアンドセレクトシャフト８が１速−２速または５速−リバースからニュートラル位置側のセレクト方向９に移動する場合とにおいて、カム部材５４の第１のテーパ面５６ｂまたは第２のテーパ面５６ｃに沿ってボール部材６１が転動する。
【００５９】
第１のテーパ面５６ｂおよび第２のテーパ面５６ｃは、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向のカム面５６の中心部５６ｄに対して、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向一方側および他方側に向かうに従って、言い換えれば、レール溝５６ａから上方および下方に向かうに従ってシフトアンドセレクトシャフト８の軸線から離れる方向に傾斜している。
【００６０】
これにより、シフトアンドセレクトシャフト８がセレクト方向９に移動するときに、コイルスプリング６０が圧縮されてコイルスプリング６０から第１のテーパ面５６ｂおよび第２のテーパ面５６ｃに押圧力が作用する。この押圧力により、シフトアンドセレクトシャフト８にセレクト方向９への操作力が付与される。
【００６１】
また、操作力設定機構５７は、シフトアンドセレクトシャフト８がニュートラル位置から１速、３速、５速側または２速、４速、リバース側のシフト方向１０に回転するときに、カム部材５４の第３のテーパ面５６ｅまたは第２のテーパ面５６ｆに沿ってボール部材６１が転動する。
【００６２】
第３のテーパ面５６ｅおよび第４のテーパ面５６ｆは、レール溝５６ａに対してシフトアンドセレクトシャフト８の回転方向の一方側および他方側に向かうに従ってシフトアンドセレクトシャフト８の軸線に近づく方向に傾斜している。
【００６３】
これにより、シフトアンドセレクトシャフト８がシフト方向１０に回転するときに、コイルスプリング６０が伸長されてコイルスプリング６０から第１のテーパ面５６ｂおよび第２のテーパ面５６ｃに押圧力が作用する。この押圧力により、シフトアンドセレクトシャフト８にシフト方向１０への操作力が付与される。
【００６４】
ここで、上述したシフトケース５、シフトアンドセレクトシャフト８、シフトアーム１５、ガイドピン５２、カム部材５４および操作力設定機構５７がシフト装置３を構成している。
【００６５】
図６において、筒状本体５８の内部には荷重センサ７２が設けられており、荷重センサ７２は、コイルスプリング６０に作用する荷重（以下、ディテント荷重という）を電気信号に変換して図８に示すＴＣＵ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）７３に出力する。ここで、本実施形態の荷重センサ７２は、本発明の荷重検出部を構成する。
【００６６】
図８において、アクチュエータ７０、７１は、シフトアンドセレクトシャフト８の上方に設けられており、ＴＣＵ７３にはシフトポジションセンサ７４からシフト信号に基づいてアクチュエータ７０、７１を駆動制御する。ここで、アクチュエータ７０、７１は、本発明の駆動部を構成する。
【００６７】
シフトポジションセンサ７４は、運転者がシフトレンジの切換操作を入力するシフトレバー等の操作部に設けられており、シフトレバーによって選択された１速〜５速およびリバースのいずれかのシフトレンジに応じたレンジ要求信号をＴＣＵ７３に出力する。
【００６８】
ＴＣＵ７３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を含んで構成されており、演算機能と記憶機能とを有する。
【００６９】
ＴＣＵ７３は、シフトポジションセンサ７４から入力したレンジ要求信号に基づいてアクチュエータ７０、７１を駆動することにより、セレクトアウタレバー１１およびシフトアウタレバー１２を操作する。
【００７０】
これにより、シフトアンドセレクトシャフト８が軸線方向および軸周りに回転して、１速〜５速およびリバースのうちのいずれかのドライブギヤ３１およびドリブンギヤ３３の組合せが選択される。
ここで、アクチュエータ７０、７１は、油圧式、空気式、電動式のいずれかのアクチュエータでもよく、特に限定されるものではい。
【００７１】
ＴＣＵ７３は、各変速段に変速が行われる度に、荷重センサ７２から入力される信号に基づいてコイルスプリング６０に作用するディテント荷重の最大値に基づく荷重閾値を設定する。
【００７２】
ここで、シフトアンドセレクトシャフト８がセレクト方向９に移動するとともにシフト方向１０に回転するときに、コイルスプリング６０が圧縮されてコイルスプリング６０からカム部材５４のカム面５６に押圧力が作用する。
【００７３】
この押圧力は、ニュートラルから各変速段に変速されるときに大きくなる。例えば、ニュートラル（Ｎ）に位置にある場合には、カム部材５４の回転角度が０°であり、ニュートラル（Ｎ）から変速されるときには、カム部材５４が回転する。
【００７４】
例えば、カム部材５４が３速または４速のシフト方向１０に回転するときに、ボール部材６１がカム部材５４の第１のテーパ面５６ｂまたは第２のテーパ面５６ｃから第３のテーパ面５６ｅまたは第４のテーパ面５６ｆに沿って転動する。
【００７５】
このため、ボール部材６１が第１のテーパ面５６ｂまたは第２のテーパ面５６ｃから第３のテーパ面５６ｅまたは第４のテーパ面５６ｆに転動する瞬間がコイルスプリング６０の圧縮量が最も大きい。すなわち、図８に示すように、ディテント荷重（Ｎ）は、カム部材５４の回転開始時が最も大きく、荷重センサ７２は、カム部材５４の回転角度が小さい状態で最大荷重Ｆｍａｘを検出する。
【００７６】
ＴＣＵ７３は、荷重センサ７２から入力される最大荷重Ｆｍａｘを変速段毎に記憶し、この最大荷重Ｆｍａｘに基づいて荷重閾値Ｓを設定する。そして、ＴＣＵ７３は、シフトアンドセレクトシャフト８がドライブギヤ３１およびドリブンギヤ３３を選択後の状態、すなわち、ニュートラル以外の変速段にあることを条件として、荷重閾値Ｓに基づいてアクチュエータ７０、７１を駆動制御することにより、ギヤ抜けが発生しない方向にセレクトアウタレバー１１およびシフトアウタレバー１２を操作する。
【００７７】
また、ＴＣＵ７３は、所定の期間中（以下、所定期間Ｔ中という）において、荷重閾値Ｓに基づいてアクチュエータ７０、７１が所定の回数以上駆動されたことを条件として、故障判定を行い、表示部７５に故障信号を出力する。ここで、表示部７５は、本発明の報知部を構成する。
【００７８】
表示部７５は、例えば、図示しないインストルメントパネルに設けられた液晶ディスプレイ、７セグ、ランプ等から構成される。表示部７５は、ＴＣＵ７３から故障信号が入力した場合に、故障である旨の表示、点灯、点滅等を行うことにより、自動変速機１の故障の可能性が高いことを運転者に報知する。
なお、本実施形態のアクチュエータ７０、荷重センサ７２およびＴＣＵ７３は、シフト操作制御装置７６を構成する。
【００７９】
次に、図１９に示すフローチャートに基づいてシフト操作制御を説明する。なお、図１９に示すフローチャートは、ＴＣＵ７３によって実行されるシフト操作制御プログラムである。
ＴＣＵ７３は、シフトポジションセンサ７４からの入力信号に基づいて現在の変速段（シフトポジション）を検出した後（ステップＳ１）、変速段がニュートラル以外であるか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００８０】
ステップＳ２において、ＴＣＵ７３は、変速段がニュートラルであると判断した場合には、今回の処理を終了し、変速段がニュートラル以外であるものと判断した場合には、変速指示があるか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００８１】
ＴＣＵ７３は、シフトポジションセンサ７４からＴＣＵ７３にシフト信号が入力した場合に変速指示があるものと判断し、アクチュエータ７０、７１を駆動して（ステップＳ４）、セレクトアウタレバー１１およびシフトアウタレバー１２を操作する。
【００８２】
これにより、シフトアンドセレクトシャフト８が軸線方向および軸周りに回転して、１速〜５速およびリバースのうち、シフト信号に応じたいずれかのドライブギヤ３１およびドリブンギヤ３３の組合せが選択され、シフト信号に応じた変速段に変速される。
【００８３】
次いで、ＴＣＵ７３は、荷重センサ７２からの入力信号に基づいて変速時の最大荷重Ｆｍａｘを検出する（ステップＳ５）。図１８において、３速または４速に変速された場合には曲線の最も高い部分がディテント荷重の最大荷重Ｆｍａｘとなる。
【００８４】
次いで、ＴＣＵ７３は、最大荷重Ｆｍａｘを更新する（ステップＳ６）。具体的には、ＴＣＵ７３は、選択された変速段に応じて検出された最大荷重Ｆｍａｘの過去数回の平均値に、今回検出した変速段の最大荷重Ｆｍａｘを加算して、新たな平均値としてこの最大荷重Ｆｍａｘの平均値をＦｍａｘとして更新して記憶する。
【００８５】
ここで、最大荷重Ｆｍａｘの平均値を算出するための回数が、例えば、５回に設定される場合には、下記（１）式に基づいて最大荷重Ｆｍａｘの平均値を算出する。
Ｆｍａｘ＝（Ｆ１ｍａｘ＋Ｆ２ｍａｘ＋Ｆ３ｍａｘ＋Ｆ４ｍａｘ＋Ｆ５ｍａｘ）／５……（１）
【００８６】
ここで、Ｆ１ｍａｘが今回検出された最大荷重Ｆｍａｘであり、Ｆ２ｍａｘは、前回、Ｆ３ｍａｘは、前々回というように番号が大きくなるに従って検出される最大荷重Ｆｍａｘの時期が古くなる。なお、平均値を算出するための回数は、任意であり、特に限定されるものではない。また、最大荷重Ｆｍａｘの更新の方法は、上述したものに限定されるものではない。
本実施形態の自動変速機１は、１速〜５速およびリバースの６つの変速段を有するため、ＴＣＵ７３は、各変速段に応じた６つの更新された最大荷重Ｆｍａｘを記憶する。
【００８７】
次いで、ＴＣＵ７３は、更新されたＦｍａｘに安全率Ｋ（但し、Ｋは、１より小さい値）を掛けた値、Ｆｍａｘ×Ｋを最新の荷重閾値Ｓ（図１８参照）として設定し、今回の処理を終了する（ステップＳ７）。このため、荷重閾値Ｓは、固定値ではなく、自動変速機１の製品公差や、自動変速機１の構成部品の経時変化に応じた最新の荷重閾値Ｓとなる。
【００８８】
一方、ＴＣＵ７３は、ステップＳ３で変速指示がないものと判断した場合には、変速段がニュートラル以外の変速段にあるものと判断し、荷重センサ７２から入力されたるディテント荷重Ｆを読み込む（ステップＳ８）。
【００８９】
ステップＳ８で、ＴＣＵ７３は、ディテント荷重Ｆが荷重閾値Ｓより大きいか否かを判別し（ステップＳ９）、ディテント荷重Ｆが荷重閾値Ｓより小さいと判断した場合には、ステップＳ３に処理を移す。
【００９０】
ステップＳ８で、ＴＣＵ７３は、ディテント荷重Ｆが荷重閾値Ｓより大きいものと判断した場合には、車両の急な加減速、凹凸道路の走行、段差越え等で車両にショックがかかり、ドライブギヤ３１とドリブンギヤ３３との噛み合いが離脱されて回転駆動力が伝達されなくなる、所謂、ギヤ抜けが発生する可能性があるものと判断する。
【００９１】
このとき、ＴＣＵ７３は、ギヤ抜けを防ぐためにアクチュエータ７０、７１を駆動制御して（ステップＳ１０）、ギヤ抜けが発生しない方向にセレクトアウタレバー１１およびシフトアウタレバー１２を操作して、ギヤ抜けが発生することを未然に防ぐ。
このことから明らかなように、本実施形態のシフト操作制御装置７６は、荷重閾値ＳがＦｍａｘに１よりも小さい安全率を取ることで荷重閾値Ｓに余裕を持たせることができ、ギヤ抜けが発生することをより確実に防止できる。
【００９２】
次いで、ＴＣＵ７３は、ギヤ抜けを防止するためにアクチュエータ７０、７１が駆動されたことをカウントし、カウント数を更新する（ステップＳ１１）。次いで、ＴＣＵ７３は、所定期間Ｔ中において、荷重閾値Ｓに基づいてアクチュエータ７０、７１が所定の回数以上駆動されたか否か判別する。すなわち、所定期間Ｔ中にカウント数Ｎが所定の回数であるカウント値Ｎａ以上であるか判別する（ステップＳ１２）。ここで、カウント値Ｎａは、例えば、５回、１０回等に設定されており、特に限定されるものではない。または、所定期間Ｔは、１０時間、２０時間等の時間、１日、２日等の日数に設定されており、特に限定されるものではない。
【００９３】
ＴＣＵ７３は、所定期間Ｔ中にカウント数Ｎがカウント値Ｎａ未満であるものと判断した場合には、ステップＳ８に処理を移す。また、ステップＳ１２において、ＴＣＵ７３は、所定期間Ｔ中にカウント数Ｎがカウント値Ｎａ以上であるものと判断した場合には、表示部７５に故障信号を出力して（ステップＳ１３）、今回の処理を終了する。
表示部７５は、故障である旨の表示、点灯、点滅等を行い、運転者に自動変速機１の故障が高い可能性があることを報知する。
【００９４】
このように本実施形態のシフト操作制御装置７６によれば、シフトアンドセレクトシャフト８の軸線方向の移動および軸周りの回転によって所定のドライブギヤ３１およびドリブンギヤ３３が選択される際に、荷重センサ７２の検出情報に基づいてコイルスプリング６０に作用する荷重の最大値（Ｆｍａｘ）に基づく荷重閾値Ｓを設定している。
これにより、自動変速機１毎の製品公差や、自動変速機１の構成部品の経時変化に応じて荷重閾値Ｓの最適化を計ることができる。
【００９５】
そして、シフトアンドセレクトシャフト８が所定のドライブギヤ３１およびドリブンギヤ３３の選択後の状態にあることを条件として、最適化された荷重閾値Ｓに基づいてアクチュエータ７０、７１を駆動制御するので、ギヤ抜けを確実に抑制することができる。
【００９６】
また、本実施形態のシフト操作制御装置７６によれば、ＴＣＵ７３が、所定期間Ｔ中において、荷重閾値Ｓに基づいてアクチュエータ７０、７１が所定の回数以上駆動されたことを条件として、故障判定を行う。
【００９７】
これにより、所定期間Ｔ中にギヤ抜けを防止するためにアクチュエータ７０、７１が繰り返し駆動される場合に、自動変速機１毎の製品公差不良の可能性や自動変速機１の構成部品の過度の劣化の可能性が高く、自動変速機１の故障の可能性が高いものと判断できる。
【００９８】
また、本実施形態のシフト操作制御装置７６によれば、ＴＣＵ７３から出力される故障信号に基づいて故障の表示を行う表示部７５を有し、ＴＣＵ７３が故障判定の結果に基づいて表示部７５に故障信号を送信する。
【００９９】
これにより、運転者に自動変速機１の故障の可能性が高いことを通知して、運転者に自動変速機１のメンテナンス作業を行うことを促すことができる。なお、報知部としては、表示部７５に代えて、故障を報知するブザーや、音声を出力するスピーカ等から構成してもよい。
【０１００】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【０１０１】
１…自動変速機、５…シフトケース、６…シフトケース本体、８…シフトアンドセレクトシャフト、９…      セレクト方向、１０…シフト方向、３１…ドライブギヤ（変速用ギヤ）、３３…ドリブンギヤ（変速用ギヤ）、４５…ガイド溝、５２…ガイドピン、５２ａ…先端、５３…柱状支持部（支持部）、５４…カム部材、５６…カム面、５７…操作力設定機構、５９…移動体、６０…コイルスプリング（弾性体）、７０，７１…アクチュエータ（駆動部）、７２…荷重センサ（荷重検出部）、７３…ＴＣＵ（制御部）、７５…表示部（報知部）、７６…シフト操作制御装置
【図１】
2016008676.tif 000003
【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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【図７】
2016008676.tif 000009
【図８】
2016008676.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2016008676.tif 000012
【図１１】
2016008676.tif 000013
【図１２】
2016008676.tif 000014
【図１３】
2016008676.tif 000015
【図１４】
2016008676.tif 000016
【図１５】
2016008676.tif 000017
【図１６】
2016008676.tif 000018
【図１７】
2016008676.tif 000019
【図１８】
2016008676.tif 000020
【図１９】
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