JP2001510114A - ギヤシフト動作に反応する車両シフト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 車両上の変速機のシフトを行うためのシフト装置システムは、種々のギヤ位置間を移動可能な手動操作シフトレバー（１５２、２０７）を有するシフト装置（１５０、図２８）と、シフトレバー位置を検知するための、シフト装置上の電気検知装置（１６０、２０６）と、検知装置に接続され、検知装置からのシフトレバー位置を示す信号に基づいて変速機のギヤシフト制御を行うコントローラとを含む。コントローラおよび検知装置により、シフトレバー移動の速度もしくは加速度を測定できるシステムが提供され、コントローラは、該測定結果に従って変速機のシフト制御を変化させるようにプログラムされている。検知装置は、連続出力ポテンショメータ、離散出力ポテンショメータ、一連のスイッチ、膜ポテンショメータ、変形可能可変抵抗ポテンショメータ、光学もしくは機械的読取装置等の種々の異なるセンサの内の任意のものであることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は一般に、シフトレバーの様々な移動、特に様々な運転者の様々なギヤ
シフト動作に反応して車両変速機のギヤシフト動作の制御を行うための制御装置
及びセンサを含んだシフトシステムに関する。

【０００２】 自動車が開発されたばかりの頃、ほとんどの自動車は、シフト動作の一環とし
てクラッチの切断／係合、シフトの速度、及びエンジンの毎分回転数（スロット
ル動作）の制御を別々に運転者が行う手動シフト変速機を備えていた。現在、米
国における車両のほとんどは自動シフト変速機を備え、運転者は単にシフトレバ
ーを所望のギア位置に入れ、アクセルを踏むだけで、車両システムがクラッチの
係合速度及びシフトのタイミングを自動的に制御するようになっている。より詳
細には、現在の自動車両において、運転者はシフトレバーをパーク、バック、ニ
ュートラル、及びドライブのギヤ位置に入れる。しかし、シフトレバーを所望の
ギヤ位置に入れる動作は、実際のギヤシフトの制御とは全く別のものであり、手
動シフト変速機システムが提供するような制御を運転者が行うことはできない。
運転者が、手動の車両用変速機のギヤシフト方法、即ちシフトレバーの操作と同
時にクラッチペダル、ブレーキペダル、アクセルペダルを操作する方法を覚える
必要の無い設計が望まれている。更には、現在の運転技術及び制御技術に適合し
たシステム、ならびに運転者がクラッチを操作したくなければ操作しなくても良
いシステムが提供されることが望まれる。即ち、シフト動作の制御権をより多く
運転者に戻しながらも、運転者が車両の操作方法を再度覚えることを強いること
なく、且つ運転者が自分の望みにより能動的にも受動的にもなることのできるシ
ステムが望まれる。また、現在の車両における電子車両システムを最大限に活用
し、且つ適合させることのできる技術を利用することが望まれる。

【０００３】 現在の自動車メーカーのいくつかは、自動シフトモード（現在の自動変速機車
両シフト装置における「パーク」、「バック」、「ニュートラル」、「ドライブ
」ギヤ位置等）を有しながらも手動シフトモード（シフト装置が強制シフトアッ
プおよびシフトダウンギヤ位置間を移動可能または強制４速、３速、２速、１速
の間を移動可能）を有する自動変速機用シフトシステムの仕様の決定及び／又は
設計段階にある。これらの構成により、運転者は自動変速機においていくつかギ
ヤを強制的に切り換えることが可能になり、制御権がある程度運転者に戻される
ことになる。しかし、これらの既存のシステムは、上述のように、クラッチ、シ
フト速度、及びこれに対するエンジンの反応を運転者が直接的に制御したり影響
を与えたりすることはできず、制御権が「完全」に運転者に与えられることは無
く、また、運転者が初期の手動シフトシステムの操作感を得ることもできない。
例えば、既存のシステムにおいて、クラッチの係合及びギヤの係合は、せいぜい
車両の運転者がアクセルペダルを踏んだ時のその強度によって間接的に影響され
るのみである。運転者はクラッチペダルやクラッチコントローラを操作すること
によってクラッチを直接的に制御することは無い。シフトレバーをギヤ位置に入
れる速さも、クラッチ動作、エンジン／変速機パラメータ、または車両の動作に
直接的に影響しない。

【０００４】 上記に加えて、ギヤ位置を切り換える時の、クラッチ係合の「感覚」に対する
好みは運転者によって違う。例えば、ある運転者は、シフトレバーがギヤ位置間
で移動される際に、粗く、激しい、「ハードなクラッチ」感を好み、他の運転者
は滑らかな、「ソフトなクラッチ」感を好む。同様に、シフト時のエンジン速度
及びエンジンのパフォーマンスに対する好みも運転者によって異なる。重要なこ
とは、特定の運転者の好みも時間とともに変化することである。例えば、道路が
雪又は氷で覆われ滑りやすくなっている場合と道路が乾燥していて良好なトラク
ションが得られる場合とでは運転者の好みは変わる。自動車メーカーは、様々な
タイプの消費者（スポーツカータイプまたは高級車タイプ等の運転者）向けに適
合された種々のシフト装置や変速機を数多く提供することを試みており、また、
シフト装置や変速機を特定の車両モデルを購入すると思われる消費者に適合させ
るように試みてきた。しかし、知り得る限りでは、自動車メーカーは、可変形で
あり、シフトレバー操作時における運転者のシフト動作に感応するシフト装置、
即ち、「リアルタイム」でシフト動作に変化をもたらし、その結果車両の動作に
も変化をもたらすことのできるシフト装置を有するシフトシステムを未だ開発し
ていない。

【０００５】 最近の車両の多くは、ボーダン（Bowdan）トランスミッションケーブルまたは
ロッド型機械的リンク機構等により変速機に機械的に接続されたシフトレバーを
有するシフト装置を備えている。この理由の１つとして、変速機が設けられてい
る車両の下側における環境においても機械的接続手段の信頼性および確実性は非
常に高いと信じられてきたことが挙げられる。しかし、機械的に接続されたシフ
トレバーは高額で、比較的大きく、また多くの部品により構成されている。更に
、このようなシフト装置を車両に組付けることは労働集約的であり、貴重な組立
空間を占有してしまう。

【０００６】 上記問題を解決し、且つ上記利点を有する改良されたシステムが望まれている
。

【０００７】 本発明の第１の様相においては、車両用シフトシステムはギヤ位置間を移動可
能な車両変速機操作用シフトレバーを含むシフト装置と、シフトレバーが所望の
ギヤ位置に向かって動かされつ時の該シフトレバーの速度および加速度を検知す
るための検知装置とを有する。

【０００８】 別の様相においては、本発明には車両上の変速機のギヤシフトを行うためのシ
フトシステムが含まれる。該シフト装置システムは種々のギヤ位置間を移動可能
な手動操作シフトレバーを有するシフト装置を含む。ギヤ位置ではない位置を少
なくとも１つ含む、シフトレバーの位置を検知するための検知装置がシフト装置
上に設けられている。コントローラが検知装置に作動的に接続され、該コントロ
ーラは、シフトレバーの位置および移動速度を示す信号を検知装置から受け取り
、この信号に基づいて変速機の切り換えを制御する構造になっている。コントロ
ーラおよび検知装置により、変速機の制御に使用するシフトレバーの位置および
移動速度を検知することができるシステムが提供される。

【０００９】 本発明の更に別の様相においては、車両上の変速機のギヤシフトを行うための
シフト装置システムは、種々のギヤ位置間を移動可能な手動操作シフトレバーと
、シフト装置上に設けられ、シフトレバーの位置を検知するポテンショメータと
、検知装置に電気的に接続され、シフトレバーの位置を示す信号を検知装置から
受け取り、該信号に基づいて変速機の切り換えを制御するコントローラとを含む
。

【００１０】 本発明の更に別の様相においては、車両上の変速機のギヤシフトを行うための
シフト装置システムは、種々のギヤ位置間を移動可能な手動操作シフトレバーと
、シフト装置上に設けられ、シフトレバーの位置を検知する膜型センサと、検知
装置に電気的に接続され、シフトレバーの位置を示す信号を検知装置から受け取
り、該信号に基づいて変速機の切り換えを制御するコントローラとを含む。

【００１１】 更に別の様相においては、本発明には車両上の変速機のギヤシフトを行うため
のシフト装置システムが含まれる。該シフト装置システムは種々のギヤ位置間を
移動可能な手動操作シフトレバーを有するシフト装置を含む。シフト装置上のセ
ンサは、シフトレバーの位置を示す信号を出力する構造となっている。コントロ
ーラが検知装置に作動的に接続され、該コントローラは、検知装置から受け取っ
た信号に基づいて変速機の制御を行うような構造になっている。コントローラお
よびセンサにより、シフトレバーの移動速度を計算できるシステムが提供され、
コントローラは、該計算結果に従って変速機のシフト動作を制御するようにプロ
グラムされている。

【００１２】 当業者であれば、以下の明細書、クレーム、および添付図面を参照することに
よって本発明の上記およびその他の特徴および利点をより良く理解できるであろ
う。

【００１３】 初めに、本発明を取付けたり組み込んだりできるシフト装置を説明する。続い
て図２３〜２７において、本発明の改良点に焦点を当てて説明する。図面、特に
図１〜８を参照すると、参照番号１０は金属又はプラスチック、好ましくはプラ
スチック製のベースを示す。シフトレバー１２およびベース１３を有するシフト
レバーアセンブリ１１が、側部１５を貫いて延びているシャフト１４によりベー
ス１０に枢着されている。直立支持部材１６および１７がベース１０より上方に
延び、本実施例においてはガイドロッドであるガイド１８を支持している。ガイ
ドロッド１８は、ディテント部材２１が取付けられているか、または一体形成さ
れているブロック２０を有するディテントアセンブリ１９を摺動自在に支持する
。従って、ディテント部材２１を含んだディテントアセンブリはガイドロッド１
８上を摺動可能である。

【００１４】 ディテント部材１９は、ロッド２３を有するストローク増倍アセンブリ（stro
ke multiplier assembly）２２を含む機構によりシフトレバーアセンブリ１１に
作動的に接続されている。ロッド２３の一方の端２３ａが枢着ピン２４によりシ
フトスティック１２に接続されている。ロッド２２の他端２３ｂが枢着ピン２３
ｃによりアーム２６に枢着されている。アーム２６の一端が枢着ピン２７により
ベース１０に結合され、他端２８がリンクロッド３０の一端２９に枢着されてい
る。リンクロッド３０の他端３１がピン３２によりディテントアセンブリ１９に
枢着されている。

【００１５】 図１〜６に開示された図面から明らかなように、ストローク増倍アセンブリ２
２はレバーアセンブリ１１のピボット動作を増倍するために設けられている。該
ピボット動作はディテントアセンブリ１９の摺動動作に変換され、その結果、デ
ィテント部材２１が、ケーブル３３が取付けられた変速機が要求するストローク
に適合するように、ベース１０に沿って水平方向に適当な距離だけ摺動できる。
ストローク増倍アセンブリ２２のこの構成は、ディテントブロック２０の上部に
接続されたケーブルまたはロッド３３により作動される任意の特定の変速機が要
求するストロークに適合するように変更できる。

【００１６】 米国特許出願０８／３３１３５８または米国特許第５４０２８７０号に記載さ
れたようなモジュール５０がディテント部材２１の側部に水平位置で取付けられ
る。また、モジュール５０は、移動可能なディテント部材２１に対して静止状態
に保たれる。なお、米国特許出願０８／３３１３５８および米国特許第５４０２
８７０号の記載を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。モジュ
ール５０は、ロック位置においてはディテント部材２１の「ＰＡＲＫ」切り込み
「Ｐ」（図１３）内へと延びるピン５６の位置を制御する。ピン５６の位置の制
御は、ピン５６のロック位置またはアンロック位置を決定するトグルリンク機構
５２が磁気によって引付けられたり反発したりすることにより行われる。図１４
において最も良く開示されるように、トグルリンク機構５２はハウジング５３内
に取付けられ、３個のリンク５８、５９、および４０を有する。これらのリンク
５８、５９、および４０の一端が「Ｙ」軸を中心として旋回できるように枢着ピ
ン４１ａ上に枢着されている。リンク５８の他端が固定軸「Ｚ」を中心として旋
回できるようにピン４２上に枢着される。リンク５９の他端が枢着ピン４３によ
りロッキング部材ピン５６に枢着されており、「Ｘ」軸回りに枢動できる。ピン
４３の両端は溝４４ｂ内で摺動可能である。ロッキング部材５６がロック位置に
ある場合、「Ｘ」軸および「Ｚ」軸の２軸は実質的に中心線「ＣＬ」上にあり、
「Ｙ」軸は中心線「ＣＬ」から僅かだけ上に位置している。中心線「ＣＬ」と、
その上に位置する「Ｙ」軸との間の距離は、モジュール５０内のコイル５５の上
端に当接しているリンク４０の下端４６により決定される。該距離は、トグルア
ンロック用部材５６が適切な拘束力を提供するように決定される。即ち、「Ｙ」
軸が中心線「ＣＬ」から離れるにつれ、ロック用ピンをロック位置から離脱させ
るのに必要な力が大幅に減少する。従って、中心線「ＣＬ」とその上の「Ｙ」軸
との僅かな間隔は、ピン５６に作用する拘束力が、ブレーキがかけられておらず
、且つハンドル１２ｂ（図６）に設けられたギヤ選択スイッチ６１（図１５）が
作動されていない場合に、運転者がピンをアンロック位置へ向かって移動させて
しなうことを防止するように決定されている。即ち、図１５の回路により開示さ
れるように、モジュール５０のコイル５５を励磁させるためには、車両運転者に
より作動されるギヤ選択スイッチ６１およびブレーキスイッチ６２がいずれも閉
じている必要がある。「ＰＡＲＫ」位置にあり、コイル５５が非励磁状態にある
場合、Ｓ極である磁石４５は通常はコア５７に吸引される。

【００１７】 図１５は、電力を車両に供給する「バッテリー」と、電源の「オン」「オフ」
を行う「点火スイッチ」と、「ブレーキスイッチ」６２および車両におけるその
他の公知の信号源からの信号を受け取る「ロジックモジュール」とを含むブロッ
ク図を開示する。「ロジックモジュール」および「ギヤ選択スイッチ」６１は、
「コントロールモジュール」５０のコイル５５への電圧印加を制御することで上
述のように「コントロールモジュール」の制御を行う。以上全ては当業者にとっ
て周知の事実である。

【００１８】 コイル５５が励磁されると、コア５７は、磁石４５と同様にＳ極になる。この
結果、コア５７は、リンク４０の端に埋め込まれたＳ極である磁石４５に反発力
を作用させる。リンク４０はバンパ５４に当接する位置へと上方に押しやられる
。バンパ５４は弾性表面を有し、柔軟な接触が提供されるため、トグルジョイン
ト５２が上方位置に到達した際に発生し得るクリック音を低減させることができ
る。トグルジョイント５２は、上方に押しやられた際、ロック用部材ピン５６を
駐車ギヤ「Ｐ」用切り込みから実質的に引き出し、シフトレバー１２（図１３参
照）をバックギヤ「Ｒ」位置ならびにニュートラルギヤ「Ｎ」およびオーバード
ライブギヤ「ＯＤ」位置に切り換えることが可能になる。ニュートラルギヤ「Ｎ
」およびオーバードライブギヤ「ＯＤ」位置のドウェル（dwell）がパークギヤ 「Ｐ」位置のドウェルに等しいことが注目される。シフトレバーがニュートラル
ギヤ「Ｎ」およびドライブギヤ位置にある場合、「ロジックモジュール」は、モ
ジュール５０のコイル５５を励磁するための条件からブレーキスイッチの作動を
外す。しかし、コイル５５を励磁するには、ハンドル即ちノブ１２ｂ（図６）内
に設けられたギヤ選択スイッチ６１を作動させる必要性は残る。従って、シフト
レバーを「ＯＤ」位置からギヤシフトする場合、３速ギヤ用切り込み「３ＲＤ」
に切り換えるためには、先にノブ１２ｂ内のスイッチ６１を作動させる必要があ
る。

【００１９】 シフトレバー１２にギヤシフト感を付与するためにいわゆる鶏冠（rooster co
mb）７０が設けられ、該鶏冠はシフトレバーアセンブリ１１に直接接続されてい
るため、シフトレバーが心棒１４を中心として枢動するのに従って移動する。ベ
ース１０に固定されたブラケット７２に取付けられた板ばね７１は、その一端に
ローラアセンブリ７３を有する。ローラアセンブリ７３は、ピン７４に枢動可能
に取付けられ且つ鶏冠７０の波状起伏に係合しているローラ７３ａ（図８）を有
する。

【００２０】 図２〜６は図１のシフト装置機構と実質的に同一である。相違点としては、モ
ジュール５０ａの形状が図１に開示されたモジュール５０の形状と僅かに異なる
ことが挙げられる。更に、図７〜９に開示された機構は図１〜６に開示された機
構とほぼ同一であることは明らかである。ただ１つの相違点として、モジュール
が、参照番号５０ｂで示すハウジング内に設けられていることが挙げられる。

【００２１】 図１０には変形例が開示され、主な相違点は、参照番号１９ａで示されるディ
テントアセンブリを案内するガイド１８にある。本例におけるディテント部材用
のガイド１８は、ブロック２０ａが摺動可能に取付けられるチャネル１８ｂを有
するスライドブロック１８ａである。開示されている通り、接続ロッド３０ａは
、１つの部品、或いは一体的に接続された要素であるブロック２０ａおよびディ
テント部材２１を有するディテントアセンブリ１９ａに枢着されている。図１０
にはサブアセンブリ８０が開示され、図１１にその詳細を示す。サブアセンブリ
８０はモジュール５０ａ、スライドブロック１８ａ、およびディテントアセンブ
リ１９ａを有する。サブアセンブリ８０は、異なる変速機のために異なる移動ス
トロークを有する種々のシフト装置に使用するのが有利である。実質的に全ての
サブアセンブリが、「パーク」ギヤ、「バック」ギヤ、「ニュートラル」ギヤ、
およびドライブギヤ用の種々の切り込みの位置を変更するだけで種々のシフトア
センブリに使用できる。ディテントアセンブリ１９ａは、一体化部品２０ａおよ
び２１、或いは種々の方法で結合された別個の部品２０ａおよび２１を有してい
ても良い。

【００２２】 本シフト装置の１つの様相は、実質的に図１１に開示されたサブアセンブリで
あって、スライドブロック１８ａがモジュール５０ａのためのハウジングに一体
的に結合されているサブアセンブリである。スライドブロック１８ａおよびモジ
ュール５０ａのためのハウジングを１つの部品として成形し、種々の異なるシフ
トアセンブリに取り付け得るようにすることが好ましい。

【００２３】 図１２は他の様相を示し、図１〜１１のストローク増倍アセンブリ２２が除去
され、接続ロッド３０ｂがシフトレバーアセンブリ１１およびディテントアセン
ブリ１９ａに直接的に接続されている。該接続は、端２９ａがピン２９ｂにより
シフトレバーアセンブリ２０ａに枢着され、端３１ａがピン３１ｂによりディテ
ントアセンブリ２０ａに枢着されることで成し遂げられる。図１２に示す配置構
成により、ディテントアセンブリのストロークは非常に短くなる。また、図１〜
１１に開示されたケーブルもしくはロッド３３を使用して変速機を可動のディテ
ントアセンブリ１９と接続することにより変速機のシフト動作を制御するのでは
なく、該シフト制御を、変速機のギヤ位置の各々に対応して種々の信号を発生さ
せることで電子手段により行うのに有用である。

【００２４】 図１７〜２１は、モジュール５０およびロック要素５６に関連して上述のよう
に取付けられたディテントアセンブリ１９ａを有するシフト装置位置スイッチア
センブリを開示する。ディテントアセンブリ１９ａは、ディテント部材２１と、
ブロック２０ａと、図１６の「シフト装置位置スイッチ」の制御を行うスイッチ
パック９０とを有する。ブロック２０ａは、一表面上に一連の小さな窪み９１を
有する。これらの窪みは、スイッチパック９０内に一列に設けられたスイッチ９
０ａ、９０ｂ、９０ｃがディテントアセンブリの位置を判断するのに使用される
。ディテントアセンブリ１９ａが１つのギヤ位置から他のギヤ位置へと移動する
と、窪みの作用によりスイッチが種々の組合せで開閉される。その結果、シフト
レバー１２の枢動、即ちシフトレバーがあるギヤ位置から別のギヤ位置へと動か
され、ディテントアセンブリ１９ａがシフトレバーアセンブリ１１によって移動
されると、スイッチパック９０により種々の信号が生成される。この結果、「シ
フト装置位置スイッチ」内で信号が生成され、該信号は図１６の電子回路に示す
「電子制御変速機回路」へと送られる。即ち、スイッチパック９０は変速機の電
子制御を行う信号を生成する。より多くのスイッチ組合せが必要な場合に３個以
上のスイッチを設置できることは明らかである。

【００２５】 図２２にシフト装置の別の実施例を示す。本実施例は、モジュール５０ｃが、
図１〜９に開示したトグルリンク機構等のメカニカルアドバンテージを有さない
ソレノイドであること以外は図１〜９の実施例と同一である。本シフト装置の最
も広い様相においては、ロック用部材５６を「ＰＡＲＫ」位置において作動させ
るための作動可能な任意の手段を利用できることを理解すべきである。

【００２６】 図２３に示す変形例においては、シフトレバー１２の位置を検知するために電
気的な多位置検知装置、即ちセンサ１００が追加されている。更に、この検知装
置１００は、オンボードコントローラ１０１、即ち車両上のコンピュータに作動
的に接続されている。図に示すコントローラ１０１は、検知装置からの入力を受
け取ることでシフトレバー１２の速度を判断し、また、該コントローラは車両の
パワートレーン１０２に作動的に接続されることで車両の変速機、クラッチ、及
び／又はエンジンの制御を行う。コントローラ１０１がチップ、マイクロプロセ
ッサ、もしくはその他の処理装置を含んでいても良く、又シフト装置自体もしく
は車両内のその他の場所に設置しても良い。更に、コントローラ１０１は独立し
た一つのユニットであっても、車両パワートレーンを動かすための車両上のオン
ボードコントローラ即ちコンピュータとの一体部品であっても良い。図示の検知
装置１００およびコントローラ１０１は、変速機の電子的シフト動作を可能にし
、また、シフト装置と変速機との間の機械的接続を排除し得る（即ち、ボーダン
トランスミッションケーブル及び／又はその他のロッド型機械的リンク機構を排
除し得る）シフト装置システムを構成するが、以下の説明からも明らかなように
、そのシフトレバー速度を検知する機能はボーダンケーブル等を使用するその他
のシフト装置システムと組み合わせることも可能である。また本発明は、ガスエ
ンジンシステム、電気自動車等の車両を作動させるための任意のパワートレーン
システムに使用できる。

【００２７】 好都合なことに、本シフト装置システムは、シフトレバー１２の移動速度を検
知、測定、及び／又は計算するようになっており、以下の説明のように、コント
ローラ１０１は、パワートレーンの制御を車両の運転者のシフト動作に応答して
変化させることができる。コントローラ１０１は、更に、シフトレバー１２の加
速度を検知、測定、及び／又は計算することもできると考えらえれる。シフトレ
バーの速度及び／又は加速度を検知／測定／計算することは、いくつかの理由か
ら潜在的に重要及び／又は有用である。シフトシステムは、この情報により、い
つ変速機のギヤシフトを行なうかを予測することができる。この結果、シフト装
置システムは、シフトが行なわれる状況および車両運転者に対して反応性が向上
する。変速機ギヤ及び／又はクラッチの係合を可変にでき、これにより、同一車
両において、車両運転者のシフト動作に応じて、スムースに係合させたり短時間
で素早いく係合させたりすることができる。

【００２８】 図示の検知装置１００(図２３)は、ディテントアセンブリ１９の側部１０５に
取り付けられた膜型ポテンショメータ（membrane potentiometer）１０４と、モ
ジュール５０ａに取り付けられ、ポテンショメータ１０４に係合する、ばねによ
ってバイアスされたローラアセンブリ１０６とを有する。ローラアセンブリ１０
６(図２４)は、モジュール５０ａに固定された状態で取り付けらたハウジング１
０７を有する。伸縮可能なキャリア１０８がハウジング内に伸縮自在且つ摺動自
在に取り付けられ、ばね１０８'により外方に付勢されている。ローラ１０９が キャリア１０８の端に回動自在に取り付けられている。ローラ１０９は、シフト
レバー１２が、パーク「Ｐ」、バック「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、ドライブ「
Ｄ」、及びロードライブ「Ｌ」ギヤ位置を含む種々のギヤ位置間で枢動されるに
伴いポテンショメータ１０４に沿って転動するように位置決めされている。

【００２９】 ポテンショメータ１０４は、例えばスペクトラシンボル社（Spectra Symbol C
ompany、所在地：3101 West 2100 South, Salt Lake City, Utah 84119）によっ
て商標ＳｏｆｔＰｏｔの名称で、またはメントロンテクノロジー社（Memtron Te
chnologies Inc.、所在地：530 N. Franklin Road, Post Office Box 207, Fran
kenmuth, Michigan 48734）によって製造された膜型ポテンショメータである。 膜型ポテンショメータは１０４は複数の層１１０〜１１４（図２４Ａ）を有し、
その少なくとも二つの層（即ち、層１１２と１１４）は互いに押圧されて回路を
構成する。絶縁層１１３は、例えば少なくともギヤ位置ＰＲＮＤを示す複数の個
別位置を規定する。或いは、絶縁層１１３は、電圧が連続的に変化する信号がポ
テンショメータから提供されるように構成されていても良い。この場合、該信号
はシフトレバーの位置を示すアナログ電圧信号である。好都合なことに、ポテン
ショメータ１０４は、比較的劣悪な環境条件においても動作可能であり、このこ
とは近年の車両シフト装置の多くで必要とされるものである。コントローラ１０
１（図２３）は、ポテンショメータ１０４からの信号をワイヤ１１５を通して受
け取るようにプログラムされている。

【００３０】 好ましい形態においては、コントローラ１０１はタイマーを用いるか、及び／
又はプログラムにより、シフトレバー１２の移動速度及び／又は加速度を測定し
、これに従って変速機の制御およびギヤシフトの制御を変化させる。例えば、コ
ントローラ１０１は、シフトレバー１２の速い移動に応答して、変速機をより素
早く、粗く、且つ激しいギヤシフトおよびクラッチ係合を行うようにプログラム
できる。また、コントローラ１０１は、シフトレバー１２の移動速度に反応して
エンジン回転数（ｒｐｍ）を一時的に変化させるか、もしくは空気／燃料混合比
及び／又はスパークプラグの点火を適切に変化させるようにプログラムできる。
車両パワートレーンのために車両に備え付けられたコントローラに関する技術分
野における当業者であれば、コントローラを上記のようにプログラムできると考
えられるため、本発明を理解するために該プログラムの詳細な説明およびその方
法をここで述べる必要はない。該プログラムはユーザの好みや期待に基づくもの
であり、また、自動車メーカーにより指定されるものである。また、車両電子シ
ステムの実際のパラメータ及び状態によっては、望ましくない電気ノイズ及び／
又は車両及びシフト装置の振動によるセンサの誤検出を抑制または排除すること
が必要な場合がある。このような場合、車両電子工学分野の当業者であれば、必
要に応じて電子部品を使用し、電気ノイズ及び／又はセンサの誤検出を抑制また
は排除することができる。

【００３１】 ポテンショメータが定義する個別のギヤ位置の内、ギヤ位置ＰＲＮＤＬと関連
付けられていない一つ以上の個別位置を使用することにより、特にシフトレバー
が特定のギヤ位置がら出たり入ったりする際におけるシフトレバー速度を計算す
るのに必要なデータを得ることができる。例えば、ある個別のセンサ位置を、ド
ライブギヤ位置「Ｄ」を規定する個別センサ位置の直前に配置することによりシ
フトレバー１２がドライブギヤ位置「Ｄ」に入れられる寸前にシフトレバー１２
の位置を検知することが可能になる。この結果、シフト装置は変速機のシフトを
予測できる。シフトレバー１２が実際にドライブギヤ位置「Ｄ」に到達するまで
の経過時間を検知することにより、コントローラがシフトレバー速度を計算し、
該計算に従って変速機のギヤシフトの制御を変化させることができる。

【００３２】 図２５はポテンショメータ１００の代わりに使用することのできるもう一つの
ポテンショメータ１０４Ａを示す。ポテンショメータ１０４Ａは平行な１組の抵
抗を有する導電性ストリップ１２０および１２１を有する。ローラ１０９は導電
性であり、ストリップ１２０および１２１に沿って転動することによりストリッ
プ１２０および１２１間に回路を作る。従って、ストリップ１２０および１２１
ならびにローラ１０９により作られる回路はシフトレバー１２の位置により変化
する。この変化する長さは、シフトレバー１２の位置に対応する可変の抵抗値を
表す。従って、ストリップ１２０と１２１との間の電圧により、シフトレバー１
２の位置を連続的に反映するアナログ信号が生成される。

【００３３】 図２６は、センサ１００の代わりに使用できるもう一つのセンサ１００Ｂを示
す。センサ１００Ｂは複数のホール効果センサ１３０を有し、シフトレバー１２
のギヤ位置ＰＲＮＤＬの各々に少なくとも一つのセンサが対応する。センサ１３
０の各々はローラ１０９が近づくと、ローラ１０９の位置を検知する。図示のセ
ンサ１３０のいくつかはギヤ位置ＰＲＮＤＬの間に配置され、シフトレバー位置
およびシフトレバー速度についての付加データを提供する。

【００３４】 ローラ１０９を、センサ１００Ｂに物理的に接触しないように変形することが
でき、代わりに物理的接触のない近接検知を可能にすることにより摩耗が排除さ
れ、システムの調節を物理的でなく電子的に行い得ることにより組立性が改善さ
れる。更に、センサの作動／非作動特性を変化させるようにセンサのヒステリシ
スを調節したり等、より高度な調節が可能である。更に上記のようなセンサおよ
びセンサ技術は、ホール効果センサをＨＡＬＬ２００という名称および同様の製
品名で販売しているインディアナ州、アンゴラ市におけるＩＴＴ社（ITT Compan
y）等の種々の企業から入手可能である。

【００３５】 図２７は、一端１４０がシフトレバー１２に取り付けられ、もう一つの端１４
１がモジュール５０ａ等の固定部位に取り付けられているセンサ１００Ｃを開示
している。センサ１００Ｃは、シフトレバー１２がギヤ位置間を枢動するに伴っ
て曲がり、且つ変形する本体部１４２を有する。本体部１４２は、屈曲されるに
伴ってその抵抗が変化する材料で作製されるため、常にシフトレバー１２の位置
を表すアナログ出力電圧を出力する。従って、本体部は連続可変の抵抗ポテンシ
ョメータのような働きをする。センサ１００Ｃは、適切な許容（forgiving）／ 伸張可能回路が印刷された弾性膜等の伸張可能センサと置き換えることができる
。或いは、シフトレバー１２とモジュール５０ａ等の固定部位との間に取り付け
られた伸縮自在のポテンショメータと置き換えることもできる。

【００３６】 センサ装置１００、１００Ｂ、および１００Ｃならびにポテンショメータ１０
４、１０４Ａ、および１０４Ｂは、米国特許５２７７０７７号、５２２０９８４
号、および５２１１２７１号に示されるシフト装置等の、従来の構成を有するシ
フト装置に対して使用できる。なお、上記米国特許の内容を本発明書の一部を構
成するものとしてここに援用する。本ギヤシフト技術は手動シフト装置に対して
も使用でき、また、特に、オートモーティブプロダクツ（Automotive Products
所在地：Kongsberg AS, Dymygrate 45, Post Office Box 62, N-3601 Kongsberg
, Norway）社等によって製造された自動クラッチ手動変速機に使用されるシフト
装置に対して使用できる。例えば、検地装置及び／又はポテンショメータを、Ｈ
型シフトパターンを有する手動シフト変速機のシフトレバーの直交型シフト経路
に沿って配置することができる。

【００３７】 本発明を具体化したシフト装置１５０（図２８及び２９）は、ベース１５１と
ベース１５１に枢着されたシフトレバー１５２とを有する。ベース１５１には、
該ベースを車両フロアパンもしくはその他の部品に取り付けるために形成された
開口フランジ１５４を有する底部１５３が含まれる。間隔を空けて配置された一
組のピボットマウント１５５および１５６が底部１５３の両側に形成されている
。ピボットマウント１５５および１５６は位置合わせされた開口を有し、後述の
ように、シフトレバー１５２を枢着するための圧力ばめピボットピン１５７を受
け入れる構成となっている。アーチ１５８がマウント１５５の上方に形成され、
該アーチ１５８は連続出力のポテンショメータ１６０もしくは前述のセンサ等の
その他の検知装置を設けるための円弧状表面１５９を有する。つめマウント１６
１（図２９）がピボットマウント１５６のほぼ真上且つ内側に形成されている。
つめマウント１６１は支持壁１６２および１６３、ならびに補強リブ１６４およ
びシフトレバー止め具１６５により支持されている。支持壁１６２には、以下に
説明する理由から開口１６６が形成されている。ベース全体の高さ（ベースピボ
ットからセンサまでの高さ）は変化させることができるが、検知装置の感度およ
び関連する電子制御システムによっては１インチ以下まで低くすることが可能で
あると考えられる。例えば、ほんの数ミリのストロークでも充分に動作するセン
サが幾つかある。この結果、シフト装置の底部は、安全且つ確実な動作のための
十分な移動距離を得るために寸法をより大きくする必要がある機械的システムと
比較して、予想以上に驚くほど小さく作製されることが可能になる。

【００３８】 シフトレバー１５２は、ポスト１６８（図３０）および該ポスト１６８の基部
に取り付けられた成型ピボット１６９を含む。ポスト１６８の頂部にはハンドル
１７０が取り付けられ、該ハンドル１７０にはばねにより外方へ付勢された起動
ボタン１７１が含まれる。該起動ボタン１７１は、車両シフト装置制御システム
に作動的に配線されたスイッチ１７２を閉じるために移動可能／押し込み可能に
なっている。ポスト１６８、成型ピボット６９、及び／又はハンドル１７０は、
必要に応じて単一成型品として一体成型できることが注目される。成型ピボット
１６９には、ピボットピン１５７を受け入れるための孔を有する拡大された横方
向伸長部１７３が含まれる。ピボットピン１５７は、ピボットマウント１５５及
び１５６内に圧力ばめもしくはスナップ固定され、また、該ピボットピン１５７
の両端に取り付けられたクリップもしくは留め具またはシフトレバー用ピボット
ピンを保持する技術において既知のその他の方法によりピボットマウント内に保
持され得る。

【００３９】 ディテント形成壁１７５（図３０）が成型ピボット１６９上を前方に且つ伸長
部１７３に対して直角に延びている。ディテント形成壁１７５は、上面１７６お
よび内面１７７を含む。ローラ１７９、ローラキャリア１８０、板ばね１８１を
有するアーム１７８（図２８および３０）がスクリュー１８２により上面１７６
に取り付けられることにより、シフトレバー１５２がギヤ位置間を枢動するに従
ってローラ１７９がポテンショメータ１６０に沿って移動する。本発明には、ポ
テンショメータ１６０およびローラ１７９を、その他の検出器ユニット、即ち光
学的、機械的、磁気的、電気的、およびその他の検知装置と置き換えたものも含
まれると考えられる。

【００４０】 円弧状チャネル１８３（図３０）がディテント形成壁１７５の内面上に形成さ
れている。チャネル１８３には、パークギヤ「Ｐ」、バックギヤ「Ｒ」、ニュー
トラルギヤ「Ｎ」、ドライブギヤ「Ｄ」、２速ギヤ「２」、および１速ギヤ「１
」を含む種々のギヤ位置を規定する複数の窪みが含まれる。各ギヤ位置の窪みの
側部表面は角度がつけられ傾斜しており、後述のように、つめが窪みと係合した
際に、選択されたギヤ位置窪みの中央に向かって所望の偏倚力が発生される。

【００４１】 電気機械的に動作するつめモジュール１９０（図２９）が、ベース１５１のつ
めマウント１６１に取り付けられている。モジュール１９０は、フレーム１９１
と、伸長可能なロッド１９３（図３０）を備えたボイスコイルアクチュエータ１
９２と、バイアス用ばね１９４’を備えたトグルリンク機構１９４と、チャネル
１８３内の窪みと係合するつめ１９５とを含む。フレーム１９１は、スクリュー
もしくは留め具によりつめマウント１６１に取り付けられている。トグルリンク
機構１９４と、つめ１９５と、ロッド１９３を備えたボイスコイルアクチュエー
タ１９２とが相互に作動的に接続され、フレーム１９１上に取り付けられている
。この相互接続構造については、前記図１１および１４に関する説明において詳
述した。好都合なことに、ボイスコイルアクチュエータ１９２は電気的に動作可
能であり、様々なバイアス力を発生させる。即ち、チャネル１８３内に向かって
つめ１９５に加えられるバイアス力を変化させることができ、シフトレバー１５
２のシフト動作時に車両運転者に対して所望のシフト感覚を提供できる。図示の
シフト装置におけるボイスコイルアクチュエータ１９２の使用は新規であり、自
明でないものと考えられる。

【００４２】 ボイスコイルは、小さく且つコンパクトでありながら電磁石より効率的に動作
する点で有利である。ボイスコイルは、様々な大きさの力により二つの相反する
方向のいずれかの方向に偏倚させることができる点で有利である。この結果、ボ
イスコイルは、ギヤ位置の感覚を提供する機能、シフトレバーをギヤ位置で止め
ておく機能、およびシフトレバーをパーク位置でロックする機能等の複数の機能
を提供できる。

【００４３】 図３１は、円弧状表面１５９にバーコードストリップ２００を備え、ブラケッ
ト２０２によりシフトレバー１５２の表面１７６に取り付けられたバーコードリ
ーダ／センサ２０１を有するシフト装置１５０Ａを示す。該装置構成はストリッ
プ２００上のバンドを数えたり読み取ったりすることでシフトレバー位置を検知
する光学エンコーダを形成する。必要であれば、「ゼロ」位置をストリップ２０
０上に印刷することも可能である。

【００４４】 図３２は、機械的エンコーダ２０５がピボットマウント１５５及び回転可能な
ピボットピン１５７に作動的に取り付けられたシフト装置１５０Ｂを示す。シフ
トレバー１５２が回転するとピボットピン１５７が回転し、その結果、エンコー
ダ２０５の内部が回転し、シフトレバー１５０Ａの移動が検知される。シフト装
置の設計の機能的な仕様および要求に従って、シフトレバー１５２の角度位置に
関してエンコーダが提供するデータの量をより多くしたり少なくしたりできる。

【００４５】 図３３は電子回路の一例をブロック図で示し、該回路は本発明のシフト機構か
ら得られた情報を処理したり或いは転送したりするのに使用される。図３３にお
いて示されるように、電子回路は、全体が参照番号２０７で示される、好ましく
はシフトレバーの移動及び位置を検知するためのセンサ２０６を一つ以上有する
。電子回路は更にセンサ２０６と接続されたコントローラ２０８を有する。コン
トローラ２０８はセンサ２０６からの出力を分析し、該センサ２０６からの出力
に基づいてシフト機構２０７の位置および速度を判断し、コントローラ２０８の
内部メモリ（非図示）もしくは外部メモリのいずれかに前もってプログラムされ
保存された基準に基づいてパワートレーン（エンジンおよび変速機）出力／制御
信号を生成する。使用するセンサ２０６のタイプによっては、コントローラ２０
８が引き続き処理を行うために、センサ２０６からのアナログ出力をデジタル数
値に変換するアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２０９を設けても良い。

【００４６】 電気分野の当業者であれば理解できるように、Ａ／Ｄ変換器２０９は、センサ
２０６とコントローラ２０８との間に接続される独立した部品であっても、セン
サ２０６もしくはコントローラ２０８のいずれかと一体の部品であっても良い。

【００４７】 コントローラ２０８には、好ましくは、多くの車両において通常備え付けられ
る車両システム制御プロセッサもしくは変速機制御プロセッサ等のプログラム可
能なマイクロプロセッサが含まれる。或いは、変速機制御プロセッサと対話する
ための独立したプロセッサを設けても良い。該独立したプロセッサは、シフト機
構に近接した位置または車両内のその他の任意の位置に設置できる。本発明の原
理によれば、このようなプロセッサが備える必要のある重要な機能として、セン
サ２０６から出力信号を受け取ることができ、且つ車両変速機が行うギヤシフト
の仕方に対して直接的もしくは間接的に作用し得る制御信号を生成できることが
挙げられる。例えば、コントローラがタイマーを含んでいたり、時間を表す信号
をコントローラに提供するために、時間を調整したシーケンス（timed sequence
）で発生した信号をセンサに送ったりできる。

【００４８】 上述したように、センサ２０６は、種々の様式で構成され、種々の様式でシフ
ト機構２０７に関連して位置決めされる。センサ２０６は、図２６に示すような
個別位置を検知したり、図２５に示すような連続体に沿った位置を検知したりす
る。図２６に示すようなポテンショメータ型センサを使用すると、センサの抵抗
レベルが個別位置１３０の各々について変化する。一定レベルの電流をセンサ１
００Ｂに流し、センサから出力される電圧レベルを検知することでセンサの抵抗
を判断できる。検知した電圧レベルがＡ／Ｄ変換器２０９によりデジタル値に変
換され、コントローラ２０８に渡すようにしても良い。コントローラ２０８は、
Ａ／Ｄ変換器２０９を通してセンサ２０６から受け取ったデジタル値に基づいて
シフトレバーの相対的な位置を判断しても良い。

【００４９】 本発明の好ましい実施例においては、センサ１００Ｂの個別位置は、ＰＲＮＤ
Ｌギヤ位置の個別位置およびＰＲＮＤＬギヤ位置の中間の位置を含む。該中間位
置の出力信号をコントローラ２０８に渡すことにより、コントローラ２０８は、
運転者がシフトレバーをＰＲＮＤＬの内の一つのギヤ位置からいつ動かしたかを
、中間位置信号が提供されない場合よりも早く知ることができる。従来の電子シ
フトシステムにおいては、電子出力信号はシフトレバーがＰＲＮＤＬギヤ位置の
いずれかに入れられている時にのみ出力される。従って、運転者がギヤをロー「
Ｌ」ギヤ位置からドライブ「Ｄ」ギヤ位置に入れた場合、従来の変速機コントロ
ーラにおいては、ローギヤからいずれかのドライブギヤへのギヤシフトは、シフ
トレバーがＤギヤ位置に到達してから開始された。運転者がシフトレバーをＬか
らＤギヤ位置に入れるのに要する時間はほんの１秒だが、コントローラおよび変
速機は、この１秒の間にギヤシフトに備えるための数多くの処理を実行できる。
従って本発明は、上記形態の、シフト機構からの中間フィードバックを利用する
ことで、シフトレバーが後にＤギヤ位置に到達するのを予測してギヤシフト処理
を開始できる。これにより、従来の自動シフト装置におけるシフト動作の際に通
常発生する遅延を大幅に削減でき、または抑制できる。その他のＰＲＤＮＬギヤ
位置の間にも中間フィードバック機能を設けることで、これらのギヤ位置間での
ギヤシフトがより迅速に行われる。

【００５０】 シフトレバーがＰＲＮＤＬギヤ位置に入る移動を検知するための電子センサを
使用する従来のシフト装置は、シフトレバーが、該シフトレバー直前まで位置し
ていたギヤ位置と異なるギヤ位置に到達するまでギヤシフトを開始しない。変速
機コントローラが、センサから信号が出力されなくなった（シフトレバーが前回
の位置から動かされた可能性があることを意味する）ことを検知した後に即座に
シフト動作を行わないのは、シフトレバーが前回の位置から動かされていないに
もかかわらず、振動によりシフトレバーと電子センサとの接触が繋がったり切断
されたりすることがあるからである。従って、従来のシステムは、シフトレバー
が実際に前回の位置とは異なる位置に到達したという明確なフィードバックに依
存する。

【００５１】 変速機コントローラがギヤシフトの予測を行い得るその他の構造として、つめ
スイッチ１７１を押すことによって得られた電子出力信号をコントローラ２０８
への接続により監視する構造が挙げられる。

【００５２】 センサが、図２５に示すような連続体全体にわたって、全ての相対ギヤシフト
位置間で異なる出力信号を発生するような構造となっていた場合、コントローラ
２０８は、ギヤシフトを予測するだけでなく、ギヤ位置間におけるシフトレバー
速度も測定できる。複数の個別位置を各ＰＲＮＤＬギヤ位置間もしくはＲ、1速 、２速、３速、４速、および５速ギヤ位置間に設けることでも速度を判断できる
。手動シフト機構に関する実施例に関連して以下に詳述するように、変速機コン
トローラは、該速度情報を使用することで車両変速機クラッチの制御を変化させ
、「より堅い」または「より滑らかな」ギヤシフトを行う。

【００５３】 コントローラ２０８は、シフトレバーの速度を判断するために、センサ２０６
からのデジタル値を所定の間隔でサンプリングする。８ビットＡ／Ｄ変換器２０
を使用している場合、センサ２０６からの出力は０から２５５の間の任意のデジ
タル数値に変換される。従って、各サンプル間の数値の変化を判断することで相
対速度を測定できる。更に、コントローラ２０８は測定された速度の平均を出し
たり、検知された速度変化に基づいてシフトレバーの加速度を計算したりできる
。コントローラ２０８は、ルックアップ表にアクセスし、計算された速度に基づ
いて該表から適切な制御信号およびタイミング信号を抽出し、該信号を変速機内
の種々のソレノイドおよびバルブに伝送することで、検知された速度に適切なシ
フト動作が行われるようにする。図３１に示す光学エンコーダ等のセンサが使用
された場合、コントローラ２０８は、光学センサが所定の時間内に通過した、等
間隔のバーコードの線の数を数えることで速度を計算するようにプログラムされ
ている。更に、センサが前回のギヤ位置から通過したバーコード線の数を数える
ことにより、シフトレバーが現在どのギヤ位置にあり、また、どのギヤ位置間を
移動しているかを判断できる。

【００５４】 図３４は、一定時間間隔における車両変速機クラッチの制御の変化を示す。実
線２１０は、例えば２〜３秒間で行われる、「通常」または平均的なクラッチ係
合を示す。実際の時間は、コントローラ２０８の制御により、平均的な時間より
も長い４秒以上となることもあり、また数分の１秒間のような短い時間になるこ
ともある。説明のため、線２１０は３秒間でクラッチが完全に係合される場合を
示し、該係合は正弦曲線型の係合である。破線２１１はよりシャープでハードな
係合の線を示し、クラッチは２秒間で完全に係合される。この係合は、運転者が
シフトレバーを所望のギヤ位置に比較的急激な速度で素早く移動したり、シフト
レバーが所望のギヤ位置に移動する際にシフトレバーを急激に加速／減速させた
場合に行われるようにプログラムされる。破線２１１は「スポーツシフト」型の
係合を表す。第２の破線２１２は「ラグジュアリーなシフト」型のクラッチ機構
を示し、クラッチの係合はより緩やかに、約４秒間かけて行われる。点／破線２
１３は線２１０と良く似た、約３秒間かけて行われるクラッチ係合を示す。しか
し線２１３においては、クラッチ係合のほとんどは１〜２秒間の間に行われる。
従って、運転者は、クラッチが係合する際に急激な係合を感じるが、最初のシフ
トレバー移動と実際の変速機係合との間に約１秒間の時間の遅延が期待通り発生
する。線２１０から線２１３への変化は、約１０％、即ち役０．５秒のクラッチ
係合時間の変化を表す。線２１０から線２１２への変化は約２５％、即ち約１秒
のクラッチ係合時間の変化を表す。クラッチ係合におけるこの変化は、異なる手
段によって実現でき、例えば、コントローラ２０８がエンジン毎分回転数（ＲＰ
Ｍ）、変速機圧力、及び／又は変速機作動液の放出（delivery）を制御したり、
クラッチ係合部品をソレノイドで構成したり電気機械的に作動させたり、クラッ
チ係合機構の制御の分野の当業者に知られているその他の手段により実現できる
。

【００５５】 図３５〜３８は、本発明の様相を使用した別のシフトパターンを示す。これら
の図は本発明の概念の柔軟性を示す。しかし、本発明の概念はここに開示された
実施例のみに限定されるものではない。図３５は「ダブルＨ」型５速シフトパタ
ーン２１４を示し、４個のポテンショメータ２１５〜２１８がシフト装置経路の
各部分に隣接して配置される。即ち、ポテンショメータ２１５は１〜２速ギヤシ
フト面に沿って配置され、ポテンショメータ２１６は３〜４速ギヤシフト面に沿
って配置され、ポテンショメータ２１７は５速〜バックギヤシフト面に沿って配
置され、ポテンショメータ２１８は横方向ニュートラルギヤシフト面に沿って配
置される。シフトレバーが経路２１４に沿って移動された際にポテンショメータ
２１５〜２１８に沿って移動し該ポテンショメータと接触するすべり接点（具体
的には示されていない）がシフトレバーに取り付けられている。これらの追加の
センサからの出力を受け取るための入力ポートをコントローラ２０８上に別に設
けることで、コントローラ２０８がシフトレバーの位置および移動速度を常に把
握することが可能になる。シフトレバーが、ニュートラルギヤから１速ギヤ、お
よびニュートラルギヤから２速ギヤに移動するのを検知するのに、単一のポテン
ショメータ２１５を使用する代わりに独立した２つのポテンショメータを使用す
ることもできる。ポテンショメータ２１６〜２１８についても同様である。更に
、全てのポテンショメータ２１５〜２１８を複数の特定位置／個別位置センサ（
図２４Ａ、２６、３１参照）と置き換えることができる。従って、ニュートラル
位置はギヤ位置の１つであると考える。

【００５６】 図３６は、直交する「Ｘ］方向および「Ｙ」方向に沿ったシフトレバーの移動
を検知するように構成された２次元センサパッド２２０（破線で示す）を示す。
５速「ダブルＨ」型シフト経路２１４がセンサパッド２２０上に設けられている
。センサパッド２２０上の任意の点の位置は車両コントローラにより（Ｘ、Ｙ）
点として読取られ、コントローラがギヤシフトを制御するために、シフトレバー
の正確な位置および移動についての情報が連続的にコントローラへと提供される
。

【００５７】 シフトレバーの２次元の移動を監視するために、コントローラ２０８は、一方
がセンサパッド２２０からＸ成分を受け取り、もう一方がＹ成分を受け取る２つ
の入力ポートを有する。スペクトラシンボル（Spectral Symbol所在地：3101 We
st 2100 South, Salt Lake City, Utah 84119）社から入手可能なポテンショメ ータ型の２次元センサパッド２２０を使用すると、センサの抵抗性はＸ方向およ
びＹ方向について独立的に変化する。例えば、シフトレバーが１速ギヤ位置と２
速ギヤ位置との間の平面２１４に沿って動かされた場合、センサパッド２２０の
Ｘ出力についての抵抗性は一定に保たれ、Ｙ出力に現れる抵抗は１速ギヤ位置と
２速ギヤ位置との間で連続的に変化する。図３６に示すパターンの場合、任意の
時点において、コントローラ２０８によって検知される２つのデジタル値の一方
のみが変化することは明らかである。例えば、コントローラ２０８が、シフトレ
バーのＸ方向への移動に対応する入力デジタル値が変化し、Ｙ方向の値がほぼ一
定であると判断した場合、コントローラ２０８は、シフトレバーがニュートラル
面を移動していると判断するだろう。同様に、Ｘの値がほぼ一定で第１の所定範
囲内にあり、Ｙの値が変化している場合、コントローラ２０８は、シフトレバー
が１〜２速ギヤシフト面を移動していると判断するだろう。Ｙの値が変化してい
るがＸの値が第２の所定範囲内にある場合、コントローラ２０８は、シフトレバ
ーが３〜４速ギヤシフト面を移動していると判断するだろう。同様に、Ｘの値が
ほぼ一定で第３の所定範囲内にあり、Ｙの値が変化している場合、コントローラ
２０８は、シフトレバーが５速〜バックギヤシフト面を移動していると判断する
だろう。重要なことは、クラッチの係合がシフトレバーの位置に関連しているこ
とである。例えば、この結果、コントローラは、自動もしくは自動クラッチ型手
動変速機の実際のクラッチ係合だけでなく、特定の変速機の作動油の圧力の上昇
又は下降を開始する等、ギヤシフトの準備としていくつかの手順を開始し、また
ロック機構又は安全機構の解除を開始することができる。

【００５８】 自動クラッチ型手動変速機においては、クラッチの係合はシフトレバーの位置
に更に関連付けられている。例えば、コントローラは、ギヤシフト面の各々にお
けるシフトレバー位置に応じて自動クラッチの制御を行う。この場合、コントロ
ーラは、クラッチ係合の堅さを制御できるだけでなく、ギヤシフト面における特
定の中間位置にあるシフトレバーの位置に基づいてクラッチを部分的に係合／非
係合状態に維持することができる。この結果、シフトレバーはクラッチペダルと
同様の働きをすることになる。シフトレバーがギヤ位置にある場合、コントロー
ラは自動クラッチ機構を完全に係合させる。シフトレバーがニュートラル位置に
ある場合、コントローラは自動クラッチ機構を完全に離脱させる。しかし、シフ
トレバーがギヤ位置からニュートラル位置へと動かされた場合、コントローラは
、ギヤ位置とニュートラル位置との間にあるシフトレバーの位置に応じて比例的
に自動クラッチを離脱させる。同様に、シフトレバーがニュートラル位置からギ
ヤ位置へと動かされた場合、コントローラは、ニュートラル位置とギヤ位置との
間にあるシフトレバーの位置に応じて自動クラッチを比例的に係合させる。従っ
て、シフトレバーがコントローラを介して自動クラッチに接続された場合、シフ
トレバーの移動もしくは位置がクラッチペダルの移動もしくは位置と同様の働き
をする。

【００５９】 上述のシフトシステムは、変速機がシフトレバーの位置に比例的に反応するよ
うに設計／適合されている場合、手動変速機、自動変速機、もしくは連続可変変
速機等の種々の変速機に使用できる。また、レバー、スライド、パドル、もしく
はボタン等の種々のタイプのシフト装置を使用できる。更に、シフト装置は床上
、コンソール内、ハンドル上、ドア等に設置したり、座席に取付けたりできる。

【００６０】 センサパッド２２０は２次元長方形のパッドとして示されているが、２つ以上
の１次元ポテンショメータを使用したり、複数のポテンショメータを各シフト装
置ゲートに配置したりすることで、２次元移動を検知できるセンサを作製できる
。

【００６１】 １〜５速、バックギヤシフト位置の各々に特定の範囲もしくは値を設定するこ
とで、コントローラ２０８は、運転者がどのギヤを選択したかを容易に把握でき
る。実際のシフトレバー位置は、シフト機構の機械的構造ではなくソフトウェア
を使用して対応するギヤシフト位置へと変換されるため、シフト機構の機械的構
造を変更することなく単にコントローラ２０８を再プログラミングするだけでシ
フトパターンを車両ごとに変化させたり、特定の運転者に合わせて仕様変更した
りできる。例えば、特定の製造業者もしくは運転者が、図３６に示すシフトパタ
ーンにおいて、バックギヤ位置を５速ギヤ位置へと変更し、５速ギヤ位置を４速
ギヤ位置へと変更し、４速ギヤ位置を３速ギヤ位置へと変更し、３速ギヤ位置を
２速ギヤ位置へと変更し、２速ギヤ位置を１速ギヤ位置へと変更し、１速ギヤ位
置をバックギヤ位置へと変更するようにシフトパターンの変更を行うことができ
る。

【００６２】 図３７および図３８は、自動モードおよび手動モードを有するシフト装置のた
めのシフトパターンを示す。図３７において、経路は「Ｚ」の形をしており、通
常のＰＲＮＤ自動シフトギヤ位置を規定する第１セクション２２５を含む。第２
セクション２２６は各ギヤ固有の位置を規定し、変速機は選択された特定のギヤ
に切り換えられる。コントローラは、危険なギヤシフトを防止するようにプログ
ラムされ、例えば運転者は高速走行中にシフトレバーを１速ギヤに入れることが
できない。横断シフトオーバー経路部２２７がセクション２２５とセクション２
２６との間に設けられている。ポテンショメータ２２８〜２３０がそれぞれセク
ション２２５〜２２７に沿って配置されることでシフト装置の位置が検知される
。図３８のシフト装置経路はＨの形状をしており、部分２２５および部分２２７
、ならびに対応するポテンショメータ２２８および２３０を有する。しかし、変
形部分２２６Ａが部分２２７に隣接して配置され、該変形部分２２６Ａはシフト
アップまたは「＋」位置、およびシフトダウンまたは「−」位置を有する。ポテ
ンショメータ２２９Ａが部分２２６Ａに隣接して配置され、該ポテンショメータ
２２９Ａはシフトレバーの位置を常に検知するように適合されている。

【００６３】 ２次元センサパッド２２０を使用し、ギヤ位置間でのシフトレバー移動を監視
することで変速機コントローラが車両のギヤシフト先のギヤを予測する手動ギヤ
シフト機構を提供できる。例えば、運転者が車両のギヤを１速から直接３速へギ
ヤシフトする場合、コントローラ２０８は、ＸおよびＹ出力値から、シフトレバ
ーが２速ギヤに向かって引き続き１−２速ギヤシフト面を移動しているのではな
くニュートラルギヤ面を移動しているのを判断する。それと同時に、コントロー
ラ２０８は、車両のギヤが２速へとギヤシフトされているのではないことを素早
く判断する。次いで、コントローラ２０８は、シフトレバーがニュートラルギヤ
面から３−４速ギヤシフト面を３速ギヤ位置に向かって動かされると同時に３速
へのギヤシフトを予測し、シフトレバーが３速ギヤ位置に到達する前に、３速ギ
ヤへのギヤシフトを開始するために適切な制御およびタイミング信号を変速機内
の種々の部品へと送り始める。従って、ギヤシフトは、シフトレバーが３速ギヤ
位置に到達するまで３速ギヤへのギヤシフトが開始されない従来の電子ギヤシフ
ト機構で生じる遅延なしに行われる。この機能により、本発明のシフト機構は、
機械的リンク機構を利用した手動ギヤシフト機構によって成し得た変速機のギヤ
シフト制御と同様の制御を行い得る。本質的に、レバーの速度および移動をクラ
ッチの係合／離脱と似せることができる。

【００６４】 上述のように、本発明のシフト機構は、各ギヤ位置間に中間位置情報を設定す
ることにより、シフトレバーの移動速度を計算できるような情報を変速機コント
ローラに提供し、ギヤ間での「ハードな」または「スムースな」ギヤシフトを実
現させる。シフトレバー速度の検知によるギヤシフト感の変動量は車両によって
異なる。例えば、高級車における変動量をスポーツカーにおける変動量よりも大
きくすることができる。本発明のシフト機構は、車両によって変動量が異なって
いても、異なるタイプの車両の各々に構造を変更することなく実装させることが
できる。コントローラ２０８は、該コントローラが実装される各車両タイプにつ
いて別々にプログラムすることにより各車両タイプに合わせて変動量を変化させ
ることができる。このようなプログラミングは、その特定の部品の製造業者自身
の施設で行ってもよく、組立工場において車両への実装前又は実装後に行っても
良い。

【００６５】 更に、販売代理店もしくはその他のサービスセンターにて車両のギヤシフトプ
ロファイルをプログラミングしたり、再プログラミングによって修正しても良い
。このように、本発明が提供する特定のギヤシフトのレスポンスは、各運転者の
好みにあわせてカスタマイズできる。例えば、本発明のシフト機構を実装した車
両を二人の人間が共用する場合、コントローラが各々のユーザについて異なるギ
ヤシフトプロファイルを使用しても良い。以上のようなカスタマイズを可能にす
るため、コントローラ２０８は、好ましくは車両のアクセサリーコントローラと
結合された追加の入力ポートを有し、各運転者の運転者識別コードを各運転者の
遠隔キーレスエントリシステムのキーフォッブ（key fob）から受け取る。

【００６６】 シフトレバーのギヤ位置間における移動を監視することの更なる利点として、
コントローラ２０８が、不注意によりギヤがバックギヤに入れられるのを防ぐた
めにバックギヤへの如何なる移動を注意深く監視できることが挙げられる。車両
速度を表すデータをコントローラ２０８に提供することで、コントローラ２０８
は、車両がある程度の速度で前方に移動している時にバックギヤへのギヤシフト
が行われるのを防止できる。

【００６７】 ある特定ギヤ間でのギヤシフト時に、どのギヤシフト制御パラメータを使用す
るかをコントローラ２０８が決定するのにその他のパラメータを考慮に入れるよ
うに該コントローラをプログラムできることは、当業者によって理解できるであ
ろう。例えば、コントローラ２０８がギヤシフトの堅さや滑らかさを適切に決定
するために、車両スピードメータからデータを受け取り、シフトレバー速度に加
えてギヤシフト時の車両加速度をも考慮に入れるように該コントローラをプログ
ラムし、コンフィギュレーションを設定しても良い。利用可能なその他のパラメ
ータとしては、スロットル位置、エンジン速度、入力シャフト速度、出力シャフ
ト速度、および要求されたギヤシフトを行うためのクラッチに必要な作動油量等
が挙げられる。

【００６８】 上述のように、シフトレバー速度または「スピード」データは、変速機がギヤ
間で行うシフトの堅さ又は滑らかさを決定するのに使用されるが、該シフトレバ
ー速度データは車両に備え付けられたコントローラによって種々の様式で利用さ
れ、操作されても良い。更に、中間位置シフトレバーデータも、上記とは異なる
種々の様式で利用されても良い。また、変速機がギヤシフトの堅さや滑らかさの
変更を行う特定の様式も大きく異ならせることが可能である。例えば、変速機コ
ントローラは、ギヤが動かされる速度及び／又は検知したシフト速度に応答して
自動クラッチ型手動変速機のクラッチ係合／離脱速度を変化させることができる
。

【００６９】 更に、コントローラ２０８は、運転者がシフトアップもしくはシフトダウンの
いずれを行うかによって、センサから得た種々の値を異なる視点でみるようにプ
ログラムされても良い。例えば、より高いギヤへのギヤシフトを行う場合、シフ
トレバー移動速度が速くなるに従ってギヤシフトの堅さ(hardness) を増加させ ることが好ましい。しかし、より低いギヤへのギヤシフトは滑らかに行われるこ
とがより好ましいため、より低いギヤへのギヤシフトを行う場合には上記の制御
を行うには好ましくない。ただし、車両がスポーツカーである場合は、運転者が
、より低いギヤへのギヤシフト時でもシフトレバーをより素早く動かすことでよ
り堅いギヤシフトが行われるようにできることが好ましい。

【００７０】 コントローラ２０８が、センサから受け取った位置データを、シフトレバーが
ギヤ位置から移動されたのか、もしくは該ギヤ位置へと移動されたのかによって
異なる視点で見るようにしても良い。例えば、コントローラは、シフトレバーが
１速ギヤ位置にある場合、センサから受け取ったデジタル値が第１所定範囲内に
ある限りシフトレバーが１速位置にあると判断する。コントローラ２０８は、シ
フトレバーが１速ギヤ位置から動かされ、センサからの出力がもはや第１所定範
囲内にない場合には、シフトレバーがもはや１速ギヤ位置にはないと判断する。
反対に、コントローラ２０８は、シフトレバーが他のギヤ位置から１速ギヤ位置
に動かされた場合に、１速ギヤ位置を規定する所定の範囲を別に設定してもよい
。このようにして、コントローラ２０８を適切にプログラミングすることで任意
の２つのギヤ位置間にヒステリシスが設定される。

【００７１】 本発明が提供する主利点は、車両ギヤシフト機構からの付加情報を車両のプロ
セッサに提供し、該プロセッサが付加情報に反応するようにプログラムできるよ
うにしたことにある。プロセッサが該付加情報に反応するようにプログラムされ
る様式は、数多くの自動車メーカおよび車両の性能をカスタマイズすることを望
む運転者等により大きく異なると思われる。

【００７２】 本発明は、図３９に示すようなプッシュボタン操作型シフトシステムも含むも
のであると考えられる。ギヤ位置ＰＲＮＤを選択するためのプッシュボタン２３
５〜２３８がモジュール、即ち計器盤２３９内に設けられている。該プッシュボ
タン２３５〜２３８の内の１つを押すことにより、スイッチ２３９〜２４２の内
の対応する１つが車両変速機の制御を行うために作動される。ポテンショメータ
２４３〜２４６はプッシュボタン２３５〜２３８に対応し、車両コントローラ２
４７へ接続され、ボタン２３５〜２３８が押し下げられた際にボタン勢いもしく
は移動の速度を検知する。同様のシステム／センサが、例えば電子ピアノ鍵盤に
も使用されており、ピアノ鍵盤を叩いた強さに応じて発生する音の大きさが決ま
る。コントローラ２４７が、プッシュボタン２３５〜２３８を検知し、且つボタ
ン押し下げ速度を検知するようにプログラミングを行うことで、スイッチ２３９
〜２４２を省略できる。

【００７３】 本検知システムは、手動クラッチ型手動変速機、自動クラッチ型手動変速機、
「クラッチレス」手動変速機に使用できる。自動クラッチ型手動変速機と「クラ
ッチレス」手動変速機との相違は、「クラッチレス」手動変速機がギヤボックス
への手動による接続が必要な点にある。「クラッチレス」手動変速機おいては、
運転者は、ケーブルもしくはその他の機械的リンク機構を介してギヤを実際に移
動させる。クラッチ機能のみが自動機械化されている。自動クらラッチ型手動変
速機においては、クラッチ及びギヤ切り換え機能の両方が自動化されているが、
該切り換えは変速機に取付けられた機構を使用して行われる。これに対し、自動
変速機においては、該切り換えは自動変速機ケーシング内に内蔵された部品を使
用して行われる。全ての変速機は、シフト装置から信号を受け取るプロセッサ等
により少なくとも部分的に制御され得る。

【００７４】 本発明は、ここに開示された本発明の概念から逸脱することなく変形を施し得
ることは当業者であれば容易に理解できるであろう。該変形は、以下のクレーム
において例外であると明言していない限り、以下のクレームに包含されるもので
あると考えられる。

【図面の簡単な説明】

図１は、シフト装置の上面を側面を示す斜視図である。 図２〜５は、図１の実施例の側面を上面を示す斜視図であるが、コントロール
モジュールの形状が図１と僅かに異なる。 図６は、図２〜５のシフト装置機構の正面と上面を示す斜視図である。 図７は、図１〜６のシフト装置機構の側面図であり、コントロールモジュール
がハウジング内に収容された状態を示す。 図８は、図７のシフト装置機構の平面図である。 図９は、図７および８のシフト装置機構の背面図である。 図１０は、ディテント部材がスライドボックスに摺動可能に取付けられた変形
シフト装置機構の上面から見た斜視図である。 図１１は、図１０に開示されたシフト装置機構のサブアセンブリの側面と上面
を示す斜視図である。 図１２は、図１１と類似の側面と上面とを示す斜視図であるが、シフトレバー
の配置が、ディテント部材への動作伝達をより短い操作で実現する点で相違する
シフトレバー機構の設計が開示しており、該設計は電子信号で変速機を制御する
ために特別に設計されたものである。。 図１３は、図１〜１１のシフト装置機構において利用される典型的なディテン
ト部材の切り込みの輪郭を示す。 図１４は、コントロールモジュールの１つのタイプを例示するために以前に参
照され、本明細書において援用する米国特許第５４９４１４１号からの図である
。 図１５は、図１〜１１のコントロールモジュール内のコイルの励磁を制御する
ための回路の図である。 図１６は、図１２のシフト装置機構を利用する電子制御型変速機を制御するた
めの回路を示す回路図である。 図１７は、図１２のシフト装置機構を利用する電子制御型変速機を制御するた
めの信号を生成するシフト装置位置スイッチアセンブリの概略平面図である。 図１８は、図１７のシフト装置位置スイッチアセンブリの端面図である。 図１９は、図１７のシフト装置位置スイッチアセンブリの側面図である。 図２０は、図１７の平面ＸＶＩＩＩ〜ＸＶＩＩＩに沿って切った断面図である
。 図２１は、図１７のアセンブリの一部分の底面、側面図である。 図２２は、本発明のもう１つの変形例の背面と上面を示す斜視図である。 図２３は、本発明を具体化した、シフト装置の変形例の部分斜視図であり、こ
のシフト装置は、シフトレバーの位置を検知するための個別位置検知（discrete
location-sensing）膜型ポテンショメータを有する検知装置を含んでいる。 図２４は、膜型ポテンショメータおよび該ポテンショメータに作動的に係合す
るローラを含む、図２３に示すシフト装置の部分平面図である。 図２４Ａは、図２４に示す膜ポテンショメータの概略側面図である。 図２５は、図２４に示すポテンショメータの代わりに使用できる、連続検知型
、可変抵抗型膜ポテンショメータの平面図である。 図２６は、複数のホール効果センサを有する変形例による検知装置である。 図２７は、可撓性部材を含んだ、シフトレバーとシフト装置ベースとの間に作
動的に接続された検知装置の斜視図である。 図２８は、ベースに枢着されたシフトレバーとシフトレバーの角度位置を検知
するために周囲方向に位置決めされたポテンショメータとを含む、本発明を具体
化したもう１つのシフト装置の斜視図である。 図２９は、図２８に示すシフト装置を図２８とは別の側から見た斜視図である
。 図３０は、図２９に示すシフト装置の分解斜視図である。 図３１は、図２８のシフト装置と似ているが、バーコードリーダを備えた変形
シフト装置の斜視図である。 図３２は、図２０のシフト装置と似ているが、軸方向に取り付けられたエンコ
ーダを備えたもう１つの変形シフト装置の斜視図である。 図３３は、図２８、３１、および３２のシフト装置のための電気回路の概略図
である。 図３４は、クラッチ係合の速度およびクラッチ係合速度がどのように影響を受
けるかを示す概略図である。 図３５〜３８は種々のシフトパターンと、シフトレバーの直交方向の移動を検
知するために該シフトパターン上に配置されたポテンショメータとを示す概略図
である。 図３９は、変速機を制御するためのプッシュボタン装置の概略図を示し、概装
置は、ギヤを選択するためにボタンが押された時のボタンの移動速度を検知する
ためのポテンショメータを含んでいる。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年１月１４日（２０００．１．１４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０８／９６２，４３７ (32)優先日 平成９年10月31日(1997．10．31) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＣＡ，Ｊ Ｐ，ＭＸ，ＵＳ (72)発明者 フィッシャー，ダニエル，ジェー. アメリカ合衆国 49460 マイアミ州 ウ エスト オリーブ バターナット ドライ ブ 6051 (72)発明者 ブライアント，エリック，ダブリュー. アメリカ合衆国 49417 マイアミ州 グ ランド ヘイブン ウェイバリー 1732 Ｆターム(参考） 3D040 AA03 AA33 AA40 AB01 AC36 AF29

Claims (73)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】
   車両用シフト装置システムであって、 車両変速機を動作させるためにギヤ位置間で移動可能なシフトレバーを有する
   シフト装置と、 シフトレバーに作動的に結合された検知装置を有する回路とを備え、 検知装置が、シフトレバーの移動に関連して信号を出力するように構成され、シ
   フトレバーが選択されたギヤ位置に向かって動かされた時のシフトレバーの速度
   および加速度の一方を測定するために車両制御部品と協働するように適合されて
   いるシフト装置システム。
2. 【請求項２】請求項１に記載のシフト装置システムであって、検知装置がポテ
   ンショメータを含むシフト装置システム。
3. 【請求項３】請求項２に記載のシフト装置システムであって、ポテンショメー
   タが連続出力型ポテンショメータを有するシフト装置システム。
4. 【請求項４】請求項２に記載のシフト装置システムであって、ポテンショメー
   タが膜型ポテンショメータを有するシフト装置システム。
5. 【請求項５】請求項１に記載のシフト装置システムであって、検知装置は少な
   くとも１つのホール効果センサを含むシフト装置システム。
6. 【請求項６】請求項１に記載のシフト装置システムであって、検知装置は膜セ
   ンサを含むシフト装置システム。
7. 【請求項７】請求項１に記載のシフト装置システムであって、検知装置は、シ
   フトレバーに接続され、シフトレバーの移動に関連して可変出力信号を出力する
   ように適合されている可変抵抗部材を含むシフト装置システム。
8. 【請求項８】請求項１に記載のシフト装置システムであって、シフト装置はベ
   ースを含み、検知装置は、シフトレバーが移動された際、べースとシフトレバー
   の内の一方に取り付けられた目盛を読取るためにべースとシフトレバーの内の他
   方に取り付けられたエンコーダを含むシフト装置システム。
9. 【請求項９】請求項１に記載のシフト装置システムであって、検知装置に作動
   的に接続されたタイマを含むシフト装置システム。
10. 【請求項１０】請求項９に記載のシフト装置システムであって、検知装置がシ
    フト装置上に少なくとも２つの位置センサを含み、シフトレバーが該２つの位置
    センサ間を通過するのに要する時間を測定するための回路に前記タイマが作動的
    に接続されているシフト装置システム。
11. 【請求項１１】請求項１０に記載のシフト装置システムであって、タイマを内
    蔵したコントローラを含むシフト装置システム。
12. 【請求項１２】車両変速機のシフトを行うためのシフト装置システムであって
    、 種々のギヤ位置間で移動可能な手動操作型シフトレバーを有するシフト装置と
    、 ギヤ位置ではない位置を少なくとも１つ含むシフトレバー位置を検知するため
    の、シフト装置に取り付けられた検知装置と、 検知装置に作動的に接続され、検知装置からの、シフトレバーの位置および速
    度を示す信号に基づいて変速機のシフト制御を行うように構成されたコントロー
    ラとを有し、 コントローラおよび検知装置がシフトレバーの位置および移動速度を測定し得
    るシステムを構成するシフト装置システム。
13. 【請求項１３】請求項１２に記載のシフト装置システムであって、検知装置は
    ポテンショメータを含むシフト装置システム。
14. 【請求項１４】請求項１２に記載のシフト装置システムであって、検知装置は
    少なくとも１つのホール効果センサを含むシフト装置システム。
15. 【請求項１５】請求項１２に記載のシフト装置システムであって、検知装置は
    膜センサを含むシフト装置システム。
16. 【請求項１６】請求項１２に記載のシフト装置システムであって、検知装置は
    シフトレバーとシフト装置上の固定部位とに接続された変形可能な部材を含むシ
    フト装置システム。
17. 【請求項１７】請求項１２に記載のシフト装置システムであって、検知装置は
    、シフトレバーに接続され、シフトレバーの移動に関連して可変出力信号を出力
    するように適合されている可変抵抗部材を含むシフト装置システム。
18. 【請求項１８】請求項１２に記載のシフト装置システムであって、シフト装置
    はベースを含み、検知装置は、シフトレバーが移動された際に、べースとシフト
    レバーの内の一方に取り付けられた目盛を読取るためにべースとシフトレバーの
    内の他方に取り付けられたエンコーダを含むシフト装置システム。
19. 【請求項１９】車両変速機のシフトを行うためのシフト装置システムであって
    、 種々のギヤ位置間で移動可能な手動操作型シフトレバーを有するシフト装置と
    、 シフトレバー位置を検知するための、シフト装置に取り付けられたポテンショ
    メータと、 ポテンショメータに対して電気的に接続され、ポテンショメータからの、シフ
    トレバーの位置を示す信号に基づいて変速機のシフト制御を行うように構成され
    たコントローラとを有するシフト装置システム。
20. 【請求項２０】請求項１９に記載のシフト装置システムであって、ポテンショ
    メータは連続出力ポテンショメータを含むシフト装置システム。
21. 【請求項２１】請求項１９に記載のシフト装置システムであって、ポテンショ
    メータは膜ポテンショメータを含むシフト装置システム。
22. 【請求項２２】車両変速機のシフトを行うためのシフト装置システムであって
    、 種々のギヤ位置間で移動可能な手動操作型シフトレバーを有するシフト装置と
    、 シフトレバー位置を検知するための、シフト装置に取り付けられた膜センサと
    、 膜センサに対して電気的に接続され、膜センサからの、シフトレバーの位置を
    示す信号に基づいて変速機のシフト制御を行うように構成されたコントローラと
    を有するシフト装置システム。
23. 【請求項２３】乗客用車両であって、 車両を動作させるために構成された車両上のパワートレーンシステムと、 車両用シフト装置システムとを有し、 該車両用シフト装置システムは 種々のギヤ位置間で移動可能な手動操作型シフトレバーを有するシフト装置と
    、 シフトレバーの増分的に変化する位置を示す信号を提供するように構成された
    、シフト装置上のセンサと、 センサに作動的に接続され、センサからの信号に基づいてパワートレーンシス
    テムの制御を行うように構成されたコントローラとを有し、 コントローラおよび検知装置がシフトレバーの移動速度を測定し得るシステム
    を構成し、コントローラは該移動速度に従ってパワートレーンシステムの制御を
    変化させるようにプログラムされている乗用車両。
24. 【請求項２４】請求項２３に記載の乗用車両であって、パワートレーンシステ
    ムは変速機を含む乗用車両。
25. 【請求項２５】請求項２４に記載の乗用車両であって、パワートレーンシステ
    ムはクラッチを含む乗用車両。
26. 【請求項２６】請求項２５に記載の乗用車両であって、変速機は手動変速機で
    、クラッチは該手動変速機に作動的に取付けられた自動クラッチを有する乗用車
    両。
27. 【請求項２７】請求項２５に記載の乗用車両であって、コントローラはクラッ
    チ係合速度を最高０．５秒の変動量で変化させるように構成されている乗用車両
    。
28. 【請求項２８】請求項２５に記載の乗用車両であって、クラッチ係合速度が、
    係合に要する時間全体の最大１０％まで変動可能である乗用車両。
29. 【請求項２９】請求項２４に記載の乗用車両であって、パワートレーンシステ
    ムはガスエンジンを含み、変速機は複数ギヤ自動変速機を含む乗用車両。
30. 【請求項３０】車両上の変速機のシフトを行うためのシフト装置システムであ
    って、 種々のギヤ位置間で移動可能な手動操作型シフトレバーを有するシフト装置と
    、 ギヤ位置ではない位置を少なくとも１つ含むシフトレバー位置を検知するため
    の、シフト装置上の電気的検知装置とを含み、 前記少なくとも１つの位置は、所定位置にある、選択したギヤ位置に近接して
    配置されており、シフトレバーの前記選択したギヤ位置への出入を示すデータを
    コントローラに提供するシフト装置システム。
31. 【請求項３１】車両を動作させる方法であって、 車両を動かすための変速機とパワートレーンのためのコントロールシステムと
    を含むパワートレーンを有する車両を用意するステップと、 異なるギヤ位置間を移動可能な変速機シフト装置と、シフト装置の移動を測定
    するためのセンサとを有する車両上変速機シフト装置システムを用意するステッ
    プと、 車両を動作させるためにシフト装置が動かされた際に、シフト装置の移動速度
    を判断するステップと、 シフト装置の移動速度に応じてパワートレーンの制御を変化させるステップと
    、 を含む方法。
32. 【請求項３２】請求項３１に記載の方法であって、シフト装置はシフトレバー
    を含む方法。
33. 【請求項３３】請求項３２に記載の方法であって、パワートレーンはクラッチ
    を含み、コントロールシステムはクラッチシフトを制御するように構成されてい
    るコントローラを含む方法。
34. 【請求項３４】車両を動作させる方法であって、 車両を動かすための変速機とパワートレーンのためのコントロールシステムと
    を含むパワートレーンを有する車両を用意するステップと、 ニュートラルギヤ位置を含む異なるギヤ位置間を移動可能な変速機シフト装置
    と、シフト装置の移動を測定するためのセンサとを有する車両上変速機シフト装
    置システムを用意するステップと、 シフト装置が、前記ギヤ位置間における非ギヤ位置へ動かされたかどうかを検
    出するステップと、 非ギヤ位置にシフト装置があることが検出されたことに応じてパワートレーン
    の制御を変化させるステップと、 を含む方法。
35. 【請求項３５】請求項３４に記載の方法であって、変速機は自動クラッチ型手
    動変速機であり、パワートレーンの制御は、前記ギヤ位置間におけるシフト装置
    の位置に応じて自動クラッチの係合を制御することにより変化される方法。
36. 【請求項３６】車両変速機のシフトを制御するためのシフト装置システムであ
    って、 運転者が変速機ギヤを手動で選択できるようにするための手動操作シフトアク
    チュエータと、 運転者がどのギヤを選択したかを検知し、電気出力信号を生成するための、前
    記シフトアクチュエータと結合されたセンサとを含み、 前記センサは、前記シフトアクチュエータが選択されたギヤに到達する前に、
    ギヤ位置間で運転者により操作される前記シフトアクチュエータの速度を測定す
    るために、生成した電気出力信号をコントローラへ供給するような構成となって
    いるシフトシステム。
37. 【請求項３７】請求項３６に記載のシフトシステムであって、前記シフトアク
    チュエータは複数のプッシュボタンを含み、前記複数のプッシュボタンの各々は
    選択可能な変速機ギヤと関連付けられているシフトシステム。
38. 【請求項３８】請求項３７に記載のシフトシステムであって、前記センサは前
    記プッシュボタンの少なくとも１つの押し下げ速度を検知することで操作速度の
    位置を検知するシフトシステム。
39. 【請求項３９】請求項３８に記載のシフトシステムであって、前記プッシュボ
    タンは非作動位置と完全作動位置との間を移動可能であり、前記センサは、少な
    くとも１つのプッシュボタンが前記非作動位置と完全作動位置との間で動かされ
    た際に該プッシュボタンの位置を検知するシフトシステム。
40. 【請求項４０】請求項３６に記載のシフトシステムであって、更に、ギヤ位置
    間で運転者により操作されるシフトアクチュエータの速度を測定するためのセン
    サと結合されたコントローラを含むシフトシステム。
41. 【請求項４１】請求項３６に記載のシフトシステムであって、前記シフトアク
    チュエータはギヤ位置間を移動可能なシフトレバーを含むシフトシステム。
42. 【請求項４２】請求項４１に記載のシフトシステムであって、前記センサは各
    ギヤ位置の中間に位置する複数の位置におけるシフトレバーの存在を検知するシ
    フトシステム。
43. 【請求項４３】車両上の変速機のシフトを行うためのシフト装置システムであ
    って、 少なくとも２つのギヤ位置間で移動可能な手動操作型シフトレバーを有するシ
    フト装置と、 前記２つのギヤ位置の中間の位置を少なくとも１つ含むシフトレバー位置を検
    知するための、シフト装置上の電気的検知装置とを含み、 前記検知装置は、前記少なくとも１つの中間位置におけるシフトレバーの存在
    を探知した際に、前記２つのギヤ位置間でのシフトレバー移動を示す電気出力信
    号を生成するシフト装置システム。
44. 【請求項４４】請求項４３に記載のシフトシステムであって、前記少なくとも
    ２つのギヤ位置はパーク、バック、ニュートラル、およびドライブギヤ位置を含
    み、前記少なくとも１つの中間位置は、パークギヤおよびバックギヤ位置の間、
    バックギヤおよびニュートラルギヤ位置の間、ならびにニュートラルギヤおよび
    ドライブギヤ位置の間の内の少なくとも１つの間に位置するシフトシステム。
45. 【請求項４５】請求項４３に記載のシフトシステムであって、前記少なくとも
    ２つのギヤ位置はパーク、バック、ニュートラル、ドライブおよびローギヤ位置
    を含み、前記少なくとも1つの中間位置はパークギヤおよびバックギヤ位置の間 、バックギヤおよびニュートラルギヤ位置の間、ニュートラルギヤおよびドライ
    ブギヤ位置の間、ならびにドライブギヤおよびローギヤ位置の間の内の少なくと
    も１つの間に位置するシフトシステム。
46. 【請求項４６】請求項４３に記載のシフトシステムであって、前記少なくとも
    ２つのギヤ位置はバック、１速、２速、３速、および４速ギヤ位置を含み、前記
    少なくとも１つの中間位置は各ギヤ位置間における複数の中間位置を含むシフト
    システム。
47. 【請求項４７】請求項４３に記載のシフトシステムであって、前記少なくとも
    ２つのギヤ位置はバック、１速、２速、３速、４速、および５速ギヤ位置を含み
    、前記少なくとも１つの中間位置は各ギヤ位置間における複数の中間位置を含む
    シフトシステム。
48. 【請求項４８】請求項４３に記載のシフトシステムであって、前記少なくとも
    ２つのギヤ位置はパーク、バック、ニュートラル、ドライブ、インクリメント、
    およびデクリメントギヤ位置を含み、前記少なくとも１つの中間位置はインクリ
    メントギヤおよびデクリメントギヤ位置間であるシフトシステム。
49. 【請求項４９】請求項４８に記載のシフトシステムであって、前記少なくも１
    つの中間位置はインクリメントギヤおよびデクリメントギヤ位置間における複数
    の中間位置を含むシフトシステム。
50. 【請求項５０】請求項４９に記載のシフトシステムであって、前記少なくも１
    つの中間位置は更に、パークギヤおよびバックギヤ位置の間、バックギヤおよび
    ニュートラルギヤ位置の間、ならびにニュートラルギヤおよびドライブギヤ位置
    の間の内の少なくとも１つの間に位置する中間位置を含むシフト装置システム。
51. 【請求項５１】請求項４３に記載のシフト装置システムであって、前記センサ
    は少なくとも２つ以上の中間位置においてシフトレバーの位置を検知し、シフト
    レバー速度を導出し得る電気出力信号を生成する。
52. 【請求項５２】請求項４３に記載のシフトシステムであって、前記センサはギ
    ヤ位置間における任意の位置においてシフトレバーの位置を検知し、運転者によ
    り動かされたシフトレバーの速度を判断し得る位置情報を含んだ電気出力信号を
    生成するシフトシステム。
53. 【請求項５３】請求項４３に記載のシフトシステムであって、シフトレバーは
    複数のギヤシフト位置間を少なくとも２次元において移動可能であり、前記検知
    装置はシフトレバー位置を２次元で検知するシフトシステム。
54. 【請求項５４】請求項５３に記載のシフトシステムであって、前記検知装置は
    ２次元膜センサパッドであるシフトシステム。
55. 【請求項５５】請求項４３に記載のシフトシステムであって、更に、前記検知
    装置から出力信号を受け取った時にギヤシフトを予測して車両変速機のギヤシフ
    ト制御を開始するコントローラを含むシフトシステム。
56. 【請求項５６】請求項４３に記載のシフトシステムであって、前記検知装置は
    複数の可視目盛とシフトレバーがギヤ位置間で動かされた際に前記目盛を検知す
    るための光学センサとを含むシフトシステム。
57. 【請求項５７】手動操作シフトアクチュエータの動作に応じて電気制御車両変
    速機のシフトを制御する方法であって、 ギヤ位置間で運転者により動かされたシフトアクチュエータの速度を測定する
    ステップと、 シフトアクチュエータ速度に基づいて選択されたギヤシフト制御パラメータを
    変速機に供給することで電気制御変速機のギヤシフトを制御するステップとを含
    む方法。
58. 【請求項５８】請求項５７に記載の方法であって、間隔が既知の複数の位置で
    シフトアクチュエータの存在を検知し、シフトアクチュエータが複数位置間を移
    動する際に経過した時間を測定することによりシフトアクチュエータの速度を測
    定する方法。
59. 【請求項５９】請求項５８に記載の方法であって、複数の位置は２つのギヤ位
    置および該２つのギヤ位置の中間の位置を含み、アクチュエータの速度はシフト
    アクチュエータが該２つのギヤ位置のいずれかから該中間位置へ移動した際の経
    過時間を測定することで測定される方法。
60. 【請求項６０】複数のギヤ位置間で少なくとも２次元にわたって移動可能なシ
    フトレバーを有する車両ギヤシフト機構のための電気検知システムであって、 シフトレバー位置を２次元で検知し、検知されたシフトレバー位置を表す電気
    出力信号を生成するための検知手段と、 特定の変速機ギヤと前記検知手段により検知されたシフトレバーの定義された
    位置とを関連付けるコントローラとを有し、 コントローラがどの変速機ギヤをどの定義位置と関連付けるかを運転者が選べ
    るようにする手段を前記コントローラが含む電気検知システム。
61. 【請求項６１】請求項６０に記載の電気検知システムであって、前記検知手段
    は２次元膜センサパッドを含む電気検知システム。
62. 【請求項６２】請求項６０に記載の電気検知システムであって、前記検知手段
    は２つのギヤ位置の中間の位置を少なくとも１つ含むシフトレバー位置を検知し
    、前記検知装置は前記少なくとも１つの中間位置におけるシフトレバーの存在を
    探知した際に、前記２つのギヤ位置間でのシフトレバーの移動を示す電気出力信
    号を生成するシフト装置システム。
63. 【請求項６３】請求項６２に記載の電気検知システムであって、前記少なくと
    も２つのギヤ位置はバック、１速、２速、３速、および４速ギヤ位置を含み、前
    記少なくとも１つの中間位置は各ギヤ位置間における複数の中間位置を含むシフ
    ト装置システム。
64. 【請求項６４】請求項６２に記載の電気検知システムであって、前記少なくと
    も２つのギヤ位置はバック、１速、２速、３速、４速、および５速ギヤ位置を含
    み、前記少なくとも１つの中間位置は各ギヤ位置間における複数の中間位置を含
    むシフト装置システム。
65. 【請求項６５】請求項６０に記載の電気検知システムであって、前記検知手段
    によって生成された電気出力信号は、ギヤ位置間で運転者によって操作されたシ
    フトレバーの速度を測定するための位置情報をふくむ電気検知システム。
66. 【請求項６６】請求項６５に記載の電気検知システムであって、検知手段は各
    ギヤ位置間の複数の中間位置においてシフトレバーの存在を検知する電気検知シ
    ステム。
67. 【請求項６７】請求項５７に記載の方法であって、シフトアクチュエータの位
    置に基づいて、変速機のクラッチを部分的に係合させることを含む方法。
68. 【請求項６８】請求項３４に記載の方法であって、パワートレーンのための制
    御システムはクラッチを含み、前記方法は、シフト装置が異なるギヤ位置の内の
    選択された位置に完全に位置決めされていないが、それに近接した位置に位置決
    めされたことに応答してクラッチを部分的に係合させるステップを含んでいる方
    法。
69. 【請求項６９】請求項６８に記載の方法であって、クラッチと変速機が組み合
    わされ、相互に接続されて自動クラッチ式手動変速機システムを構成している方
    法。
70. 【請求項７０】請求項３４に記載の方法であって、シフト装置がシフトレバー
    を含み、変速機シフト装置システムを用意するステップは、クラッチを提供する
    ことを含み、検出ステップは、シフト装置が異なるギヤ位置の内の選択された位
    置に完全に位置決めされていないがそれに近接した位置に位置している時に、シ
    フトレバーが非ギヤ位置に位置することを検知することを含み、制御を変化させ
    るステップは、シフトレバーが非ギヤ位置に位置する時にクラッチを部分的に係
    合させることを含む方法。
71. 【請求項７１】請求項１２に記載のシフト装置システムであって、シフトレバ
    ーの位置を示す、検知装置からの信号に応答して、変速機のクラッチの係合速度
    を可変的に制御するようにコントローラがプログラムされているシフト装置シス
    テム。
72. 【請求項７２】請求項１２に記載のシフト装置システムであって、シフトレバ
    ーの移動速度を示す、検知装置からの信号に応答して、変速機のクラッチの係合
    速度を可変的に制御するようにコントローラがプログラムされているシフト装置
    システム。
73. 【請求項７３】請求項１２に記載のシフト装置システムであって、作動的に取
    り付けられたクラッチを有する自動クラッチ式手動変速機を含み、自動クラッチ
    式手動変速機のシフトのためにクラッチを制御するようコントローラがプログラ
    ムされているシフト装置システム。