(57)【要約】【課題】メイン変速機構及びレンジ変速機構の両方のシンクロ機構を保護する。【解決手段】入力側にメイン変速機構３０が配置され、出力側にレンジ変速機構６０が配置されたマニュアル変速機２０の制御装置であって、入力軸回転数センサ９０と、出力軸回転数センサ９１と、入力軸回転数センサ９０で検出される入力軸回転数と出力軸回転数センサ９１で検出される出力軸回転数から算出されるレンジが切り替わったと仮定した場合のメイン変速機構３０側のシンクロ回転数差が所定の第１閾値以上の場合に、レンジ変速機構６０の切り替えを禁止するＴＣＵ１００とを備えた。【選択図】図２
2017116031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側に複数の変速ギヤ列及びシンクロ機構を含むメイン変速機構が配置され、出力側に低速又は高速に選択的に切り替え可能なレンジ変速機構が配置されたマニュアル変速機の制御装置であって、
前記メイン変速機構の入力軸回転数を検出する第１検出手段と、
前記レンジ変速機構の出力軸回転数を検出する第２検出手段と、
前記第１検出手段で検出される入力軸回転数と前記第２検出手段で検出される出力軸回転数から算出されるレンジが切り替わったと仮定した場合の前記メイン変速機構側のシンクロ回転数差が所定の第１閾値以上の場合に、前記レンジ変速機構の切り替えを禁止する禁止手段と、を備える
ことを特徴とするマニュアル変速機の制御装置。
【請求項２】
前記禁止手段は、さらに、前記第２検出手段で検出される出力軸回転数が所定の第２閾値以上の場合も、前記レンジ変速機構の切り替えを禁止する
請求項１に記載のマニュアル変速機の制御装置。
【請求項３】
前記レンジ変速機構が遊星歯車機構を含む
請求項１又は２に記載のマニュアル変速機の制御装置。
【請求項４】
入力側に複数の変速ギヤ列及びシンクロ機構を含むメイン変速機構が配置され、出力側に低速又は高速に選択的に切り替え可能なレンジ変速機構が配置されたマニュアル変速機の制御方法であって、
前記メイン変速機構の入力軸回転数と前記レンジ変速機構の出力軸回転数から算出されるレンジが切り替わったと仮定した場合の前記メイン変速機構側のシンクロ回転数差が所定の第１閾値以上の場合に、前記レンジ変速機構の切り替えを禁止する
ことを特徴とするマニュアル変速機の制御方法。
【請求項５】
前記レンジ変速機構の出力軸回転数が所定の第２閾値以上の場合も前記レンジ変速機構の切り替えを禁止する
請求項４に記載のマニュアル変速機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機の制御装置及び制御方法に関し、特に、メイン変速機構の出力側に副変速機としてのレンジ変速機構を備えたマニュアル変速機の制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、変速段の細分化を目的として、メイン変速機構に加えて副変速機としてスプリッタ変速機構やレンジ変速機構を備えたマニュアル変速機が実用化されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１１９４５号公報
【特許文献２】特開２００１−３０４４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レンジ変速機構を備えるマニュアル変速機においては、例えば、操作者がレンジ変速機構を高速（ハイレンジ）から低速（ローレンジ）に切り替えてシフトダウンする際に、変速機の出力軸回転数が所定の上限閾値を超えている場合は、レンジ切り替えを禁止することにより、レンジ変速機構側のシンクロ機構を保護することが可能になる。
【０００５】
しかしながら、変速機の出力軸回転数が上限閾値よりも低く、レンジ切り替えが可能な状態にあっても、例えば、飛び段シフトダウン等、操作者によって選択される次の変速段が現在の変速段から離れている場合には、メイン変速機構側のシンクロ回転数差が大きい可能性もある。このような状態で、レンジ切り替えを許可してシフトダウンさせれば、メイン変速機構側のシンクロ機構に大きな負荷が掛かり、耐久性の低下を招く課題がある。
【０００６】
開示の技術は、メイン変速機構及びレンジ変速機構の両方のシンクロ機構を効果的に保護することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の制御装置は、入力側に複数の変速ギヤ列及びシンクロ機構を含むメイン変速機構が配置され、出力側に低速又は高速に選択的に切り替え可能なレンジ変速機構が配置されたマニュアル変速機の制御装置であって、前記メイン変速機構の入力軸回転数を検出する第１検出手段と、前記レンジ変速機構の出力軸回転数を検出する第２検出手段と、前記第１検出手段で検出される入力軸回転数と前記第２検出手段で検出される出力軸回転数から算出されるレンジが切り替わったと仮定した場合の前記メイン変速機構側のシンクロ回転数差が所定の第１閾値以上の場合に、前記レンジ変速機構の切り替えを禁止する禁止手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記禁止手段は、さらに、前記第２検出手段で検出される出力軸回転数が所定の第２閾値以上の場合も、前記レンジ変速機構の切り替えを禁止することが好ましい。
【０００９】
前記レンジ変速機構が遊星歯車機構を含むものであってもよい。
【００１０】
開示の制御方法は、入力側に複数の変速ギヤ列及びシンクロ機構を含むメイン変速機構が配置され、出力側に低速又は高速に選択的に切り替え可能なレンジ変速機構が配置されたマニュアル変速機の制御方法であって、前記メイン変速機構の入力軸回転数と前記レンジ変速機構の出力軸回転数から算出されるレンジが切り替わったと仮定した場合の前記メイン変速機構側のシンクロ回転数差が所定の第１閾値以上の場合に、前記レンジ変速機構の切り替えを禁止することを特徴とする。
【００１１】
前記レンジ変速機構の出力軸回転数が所定の第２閾値以上の場合も前記レンジ変速機構の切り替えを禁止することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
開示の技術によれば、メイン変速機構及びレンジ変速機構の両方のシンクロ機構を効果的に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るマニュアル変速機を示す模式的な全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るレンジ切り替え禁止制御を説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るマニュアル変速機の制御装置及び制御方法について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１５】
図１に示すよう、マニュアル変速機（以下、単に変速機という）２０は、入力側に配置されたメイン変速機構３０と、出力側に配置された副変速機としてのレンジ変速機構６０とを備えて構成されている。なお、図１中において、符号１０はエンジン、符号１２はエンジン出力軸１１と入力軸３１とを断接する乾式単板クラッチ装置、符号８０は図示しない運転室内に設けられたシフト操作装置、符号９０は入力軸回転数センサ（第１検出手段）、符号９１は出力軸回転数センサ（第２検出手段）、符号１００は変速機制御ユニット（以下、ＴＣＵ）をそれぞれ示している。
【００１６】
メイン変速機構３０は、入力側を乾式単板クラッチ装置１２に接続された入力軸３１と、入力軸３１と同軸に配置された主軸３２と、これら入力軸３１及び主軸３２と平行に配置された副軸３３とを備えている。
【００１７】
入力軸３１には、３速／７速用主ギヤ３４が一体回転可能に設けられている。主軸３２には、入力側から順に、第１シンクロ機構５１、４速／８速用主ギヤ３５、２速／６速用主ギヤ３６、第２シンクロ機構５２、１速／５速用主ギヤ３７、第３シンクロ機構５３、リバース用主ギヤ３８が設けられている。これら４速／８速用主ギヤ３５、２速／６速用主ギヤ３６、１速／５速用主ギヤ３７及び、リバース用主ギヤ３８は、主軸３２に相対回転可能に設けられている。
【００１８】
副軸３３には、入力側から順に、３速／７速用主ギヤ３４と常時噛合する３速／７速用副ギヤ４０、４速／８速用主ギヤ３５と常時噛合する４速／８速用副ギヤ４１、２速／６速用主ギヤ３６と常時噛合する２速／６速用副ギヤ４２、１速／５速用主ギヤ３７と常時噛合する１速／５速用副ギヤ４３及び、リバース用主ギヤ３８とアイドラギヤ４４を介して常時噛合するリバース用副ギヤ４５が一体回転可能に設けられている。
【００１９】
第１〜３シンクロ機構５１〜５３は、主軸３２に固定されたシンクロハブ５４と、図示しないシフトフォークによってシフト移動されるシンクロスリーブ５５と、図示しないシンクロリングと、各主ギヤ３４〜３８に固定されたドグギヤ５６とを備えて構成されている。各シンクロ機構５１〜５３とシフト操作装置８０は図示しないリンク機構、ケーブル等で機械的に接続しており、シフト操作装置８０での各シフトポジション（１〜８速、リバース、ニュートラル等）への変速操作が直接動力となり、各シンクロ機構５１〜５３が作動して、各主ギヤ３４〜３８を主軸３２と選択的に係合状態（ギヤイン）又は非係合状態（ニュートラル状態）に切り替えるようになっている。
【００２０】
レンジ変速機構６０は、遊星歯車機構６１と、出力軸６６と、第４シンクロ機構７０とを備えている。遊星歯車機構６１は、主軸３２に接続されたサンギヤ６２と、リングギヤ６３と、サンギヤ６２及びリングギヤ６３と噛合する複数のピニオンギヤ６４と、出力軸６６に接続されてピニオンギヤ６４を自転及び公転自在に支持するキャリア６５とを備えている。
【００２１】
第４シンクロ機構７０は、リングギヤ６３に固定されたシンクロハブ７１と、図示しない変速機ケースに固定された第１ドグギヤ７２と、出力軸６６に固定された第２ドグギヤ７３と、図示しないシフトフォークによってシフト移動されるシンクロスリーブ７４とを備えて構成されている。第４シンクロ機構７０とシフト操作装置８０は機械的に接続しておらず、シフト操作装置８０のレンジ切り替え操作を信号として図示しない空圧等を動力として、第４シンクロ機構７０が作動し、シフト操作装置８０の操作に応じてシンクロスリーブ７４が第１ドグギヤ７２と噛合して、リングギヤ６３が固定されると、レンジ変速機構６０は低速用のローレンジとなる。一方、シンクロスリーブ７４が第２ドグギヤ７３と噛合して、リングギヤ６３が出力軸６６と一体回転する直結状態になると、レンジ変速機構６０は高速用のハイレンジとなる。また、第４シンクロ機構７０はメイン変速機構３０が非係合状態（ニュートラル状態）でないと作動しないように制御されている。
【００２２】
すなわち、第１シンクロ機構５１によって３速／７速用主ギヤ３４が主軸３２と係合（ギヤイン）された状態において、レンジ変速機構６０がローレンジに設定されると、出力軸６６は３速相当で回転し、レンジ変速機構６０がハイレンジに切り替えられると、出力軸６６は７速相当で回転するようになっている。
【００２３】
また、第１シンクロ機構５１によって４速／８速用主ギヤ３５が主軸３２と係合（ギヤイン）された状態において、レンジ変速機構６０がローレンジに設定されると、出力軸６６は４速相当で回転し、レンジ変速機構６０がハイレンジに切り替えられると、出力軸６６は８速相当で回転するようになっている。
【００２４】
また、第２シンクロ機構５２によって２速／６速用主ギヤ３６が主軸３２と係合（ギヤイン）された状態において、レンジ変速機構６０がローレンジに設定されると、出力軸６６は２速相当で回転し、レンジ変速機構６０がハイレンジに切り替えられると、出力軸６６は６速相当で回転するようになっている。
【００２５】
また、第２シンクロ機構５２によって１速／５速用主ギヤ３７が主軸３２と係合（ギヤイン）された状態で、レンジ変速機構６０がローレンジに設定されると、出力軸６６は１速相当で回転し、レンジ変速機構６０がハイレンジに切り替えられると、出力軸６６は５速相当で回転するようになっている。
【００２６】
以下、本実施形態に係る自動マニュアル変速機２０の各変速段のメイン変速機構３０及びレンジ変速機構６０の組み合わせを表１に示す。
【００２７】
【表１】
2017116031.tif 000003
【００２８】
なお、上記表１に示す組み合わせは、本実施形態の一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でギヤ配列等を変更することで、他の組み合わせにすることも可能である。
【００２９】
次に、ＴＣＵ１００の詳細について説明する。ＴＣＵ１００は、本発明の禁止手段であって、運転者によってシフト操作装置８０がシフトアップ操作又はシフトダウン操作される際に、各シンクロ機構５１〜５３，７０に大きな負荷が掛かる可能性がある場合には、レンジ変速機構６０のレンジ切り替えを禁止するレンジ切り替え禁止処理を実施するもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。レンジ切り替え禁止処理を制御するために、ＴＣＵ１００には、入力軸回転数センサ９０、出力軸回転数センサ９１の各種センサ値及び、シフト操作装置８０からのレンジ切り替え操作信号等が入力される。
【００３０】
より詳しくは、運転者によってシフト操作装置８０が所定の変速段（１〜８速）からニュートラル位置Ｎに操作された際に、出力軸回転数センサ９１で検出される出力軸回転数ＲＯｕｔが所定の回転数閾値ＲＭａｘに達している場合（ＲＯｕｔ≧ＲＭａｘ）には、ＴＣＵ１００はレンジ変速機構６０のレンジ切り替えを禁止する。所定の回転数閾値ＲＭａｘは、例えば、レンジ切り替えを行った場合に、第４シンクロ機構７０に耐久性の低下を招く大きな負荷が掛かる出力軸６６の回転数に基づいて設定される。
【００３１】
このように、シフト操作時にレンジ変速機構６０のシンクロ機構７０に大きな負荷が掛かる可能性がある場合には、レンジ変速機構６０のレンジ切り替えを禁止することにより、第４シンクロ機構７０の保護が図られるようになっている。
【００３２】
また、ＴＣＵ１００は、運転者によってシフト操作装置８０が所定の変速段（１〜８速）からニュートラル位置Ｎに操作された際に、出力軸回転数センサ９１で検出される出力軸回転数ＲＯｕｔが回転数閾値ＲＭａｘ未満（ＲＯｕｔ＜ＲＭａｘ）であっても、入力軸回転数センサ９０で検出される入力軸回転数ＲＩｎと、出力軸回転数センサ９１で検出される出力軸回転数ＲＯｕｔから算出されるレンジが切り替わったと仮定した場合のメイン変速機構３０側のシンクロ回転数差ΔＲの絶対値が、所定のシンクロ回転数差閾値ΔＲＭａｘに達している場合（｜ΔＲ｜≧ΔＲＭａｘ）も、レンジ変速機構６０のレンジ切り替えを禁止する。所定のシンクロ回転数差閾値ΔＲＭａｘは、例えば、レンジ切り替えを行った場合に、メイン変速機構３０のシンクロ機構５１〜５３に耐久性の低下を招く大きな負荷が掛かるシンクロ回転数差に基づいて設定される。
【００３３】
このように、シフト操作時に、レンジ変速機構６０の第４シンクロ機構７０に大きな負荷が掛からなくても、メイン変速機構３０の各シンクロ機構５１〜５３に大きな負荷が掛かる可能性がある場合には、レンジ変速機構６０のレンジ切り替えを禁止することにより、レンジ変速機構６０のシンクロ機構７０及び、メイン変速機構３０のシンクロ機構５１〜５３の両方の保護が図られるようになっている。
【００３４】
次に、図２に基づいて、本実施形態のレンジ切り替え禁止制御のフローを説明する。
【００３５】
ステップＳ１００では、シフト操作装置８０が所定の変速段（１〜８速）からニュートラル位置Ｎに移動されるシフト操作がなされたか否かが判定される。シフト操作がなされた場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１１０に進む。
【００３６】
ステップＳ１１０では、出力軸回転数センサ９１で検出される出力軸回転数ＲＯｕｔが回転数閾値ＲＭａｘに達しているか否かが判定される。出力軸回転数ＲＯｕｔが回転数閾値ＲＭａｘに達している場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１２０に進んで、レンジ変速機構６０のレンジ切り替えが禁止される。一方、出力軸回転数ＲＯｕｔが回転数閾値ＲＭａｘ未満の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１３０に進む。
【００３７】
ステップＳ１３０では、入力軸回転数センサ９０で検出される入力軸回転数ＲＩｎと、出力軸回転数センサ９１で検出される出力軸回転数ＲＯｕｔから算出されるレンジが切り替わったと仮定した場合のメイン変速機構３０側のシンクロ回転数差ΔＲの絶対値が、シンクロ回転数差閾値ΔＲＭａｘに達しているか否かが判定される。シンクロ回転数差ΔＲの絶対値がシンクロ回転数差閾値ΔＲＭａｘに達している場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１２０に進んでレンジ変速機構６０のレンジ切り替えが禁止される。すなわち、出力軸回転数ＲＯｕｔが回転数閾値ＲＭａｘ未満であっても、シンクロ回転数差ΔＲの絶対値がシンクロ回転数差閾値ΔＲＭａｘに達している場合は、レンジ変速機構６０のレンジ切り替えが禁止される。
【００３８】
ステップＳ１３０にて、シンクロ回転数差ΔＲの絶対値がシンクロ回転数差閾値ΔＲＭａｘ未満の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１４０に進み、レンジ変速機構６０のレンジ切り替えが許可される。ステップＳ１５０では、シフト操作装置８０によって選択された次の変速段にギヤイン（シフトアップ又はシフトダウン）されて、本制御はその後リターンされる。
【００３９】
以上詳述したように、本実施形態では、運転者によるシフト操作時に出力軸回転数ＲＯｕｔが回転数閾値ＲＭａｘに達している場合は、レンジ変速機構６０のレンジ切り替えが禁止されると共に、出力軸回転数ＲＯｕｔが回転数閾値ＲＭａｘ未満であっても、入力軸回転数ＲＩｎと出力軸回転数ＲＯｕｔから算出されるレンジが切り替わったと仮定した場合のメイン変速機構３０側のシンクロ回転数差ΔＲがシンクロ回転数差閾値ΔＲＭａｘに達している場合も、レンジ変速機構６０のレンジ切り替えが禁止される。
【００４０】
すなわち、シフト操作時に、レンジ変速機構６０のシンクロ機構７０に大きな負荷が掛かる場合のみならず、メイン変速機構３０のシンクロ機構５１〜５３に大きな負荷が掛かる場合も、レンジ変速機構６０のレンジ切り替えを禁止するように構成されている。これにより、レンジ変速機構６０のシンクロ機構７０、並びに、メイン変速機構３０のシンクロ機構５１〜５３の両方の保護を効果的に図ることが可能になる。
【００４１】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００４２】
例えば、レンジ変速機構６０は、遊星歯車機構６１を備えるものとして説明したが、平行軸式の副変速機構であってもよい。また、メイン変速機構３０のギヤ配列やギヤ段数は、上記実施形態に限定されず、他のギヤ配列やギヤ段数の変速機にも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  エンジン
１２  乾式単板クラッチ装置
２０  自動マニュアル変速機
３０  メイン変速機構
３１  入力軸
３２  主軸
３３  副軸
５１  第１シンクロ機構
５２  第２シンクロ機構
５３  第３シンクロ機構
６０  レンジ変速機構
６１  遊星歯車機構
６６  出力軸
７０  第４シンクロ機構
８０  シフト操作装置
９０  入力軸回転数センサ
９１  出力軸回転数センサ
１００  ＴＣＵ
【図１】
2017116031.tif 000004
【図２】
2017116031.tif 000005