JP2005199869A - 車両用自動変速機のシフト操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 変速レンジを１つずつ切り換える第１シフトスイッチと一度に２つずつ切り換える第２シフトスイッチとを備えており、多様な手動切換操作を行うことができるシフト操作装置の操作性を更に向上させる。
【解決手段】 主レバー通路１１２の５つのレバーポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、および「Ｍ」へ択一的に移動操作されるシフトレバーを、そのレバーポジション「Ｍ」から連結通路１１８を介して、第１シフトスイッチ８０が配置された第１副レバー通路１１４や、第２シフトスイッチ８２が配置された第２副レバー通路１１６へ移動操作することにより、変速レンジを手動で１つずつ切り換えたり一度に２つずつ切り換えたりすることができるため、変速レンジを多様に切り換えることができるだけでなく、複数のレバーや押し釦等を用いて手動切換する場合に比較して操作性が一層向上する。
【選択図】 図４

Description

本発明は車両用自動変速機のシフト操作装置に係り、特に、手動切換モードで変速レンジやギヤ段を１つずつ切り換えたり一度に２つ以上ずつ切り換えたりすることができるシフト操作装置の改良に関するものである。

(a) 自動的に変速が行われる変速範囲が異なる複数の変速レンジ、または変速比が異なる複数のギヤ段を、手動で切り換えるために、運転者によりＯＮ操作されるアップシフト用およびダウンシフト用の一対のスイッチを備えている第１シフトスイッチと、(b) 前記変速レンジまたはギヤ段を手動で切り換えるために、運転者によりＯＮ操作されるアップシフト用およびダウンシフト用の一対のスイッチを備えている第２シフトスイッチと、を有し、(c) 前記第１シフトスイッチがＯＮ操作される毎に前記変速レンジまたはギヤ段を電気的に１つずつ切り換え、前記第２シフトスイッチがＯＮ操作される毎にその変速レンジまたはギヤ段を電気的に２つ以上ずつ切り換える車両用自動変速機のシフト操作装置が、例えば特許文献１に記載されている。このようなシフト操作装置によれば、変速レンジやギヤ段を多様に切り換えることができるため、手動切換操作の操作性が向上する。

特開平１０−７８１１６号公報

しかしながら、上記引用文献１に記載の装置では、駐車位置や後進走行位置、前進走行位置などへ移動操作されるメインのシフトレバーとは別に、手動切換用のレバーが設けられており、前進走行時であっても自動変速か手動切換かによって複数のレバーを使い分ける必要があり、必ずしも使い勝手が良くなく、操作性を更に向上する上で改善の余地があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、変速レンジやギヤ段を１つずつ切り換える第１シフトスイッチと一度に２つ以上ずつ切り換える第２シフトスイッチとを備えており、多様な手動切換操作を行うことができるシフト操作装置の操作性を更に向上させることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 自動的に変速が行われる変速範囲が異なる複数の変速レンジ、または変速比が異なる複数のギヤ段を、手動で切り換えるために、運転者によりＯＮ操作されるアップシフト用およびダウンシフト用の一対のスイッチを備えている第１シフトスイッチと、(b) 前記変速レンジまたはギヤ段を手動で切り換えるために、運転者によりＯＮ操作されるアップシフト用およびダウンシフト用の一対のスイッチを備えている第２シフトスイッチと、を有し、(c) 前記第１シフトスイッチがＯＮ操作される毎に前記変速レンジまたはギヤ段を電気的に１つずつ切り換え、前記第２シフトスイッチがＯＮ操作される毎にその変速レンジまたはギヤ段を電気的に２つ以上ずつ切り換える車両用自動変速機のシフト操作装置において、(d) 所定の変速レンジが設定される前進走行位置を含む複数のレバーポジションが一列で設けられ、その複数のレバーポジションへシフトレバーが択一的に操作される主レバー通路と、(e) その主レバー通路を挟んでその両側に略並列に設けられるとともに、それぞれ前記第１シフトスイッチ、前記第２シフトスイッチのアップシフト用およびダウンシフト用の一対のスイッチが両端部に配置され、前記シフトレバーの操作でそれ等のスイッチのＯＮ、ＯＦＦが切り換えられる手動切換用の第１副レバー通路および第２副レバー通路と、(f) 略Ｈ形状を成すように前記第１副レバー通路および第２副レバー通路の各々の中間位置に接続されるとともに、中央部分で前記主レバー通路に連結され、前記シフトレバーがそれ等のレバー通路内を行き来することを許容する連結通路と、を有することを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用自動変速機のシフト操作装置において、前記主レバー通路は、運転席の中心線から横へずれた位置において車両の前後方向乃至上下方向に略一直線に設けられているとともに、前記第１副レバー通路は、その主レバー通路よりもその運転席に近い側に設けられていることを特徴とする。

なお、前後方向乃至上下方向は、略水平な前後方向や略垂直な上下方向の他に、前方向へ向かうに従って上方へ斜めに傾斜している場合を含む。また、運転席に近い側は、３つのレバー通路が車両の幅方向に並べて設けられている場合は運転席の中心線に近い側で、３つのレバー通路がステアリングコラム等に車両の前後方向に並べて設けられている場合は手前側すなわち車両後側を意味する。

このような車両用自動変速機のシフト操作装置においては、主レバー通路に配設されて自動変速機を自動で変速する前進走行位置等の複数のレバーポジションへ操作されるシフトレバーを、連結通路を介して第１副レバー通路や第２副レバー通路へ移動操作することにより、変速レンジやギヤ段を手動で１つずつ切り換えたり一度に２つ以上ずつ切り換えたりすることができるため、変速レンジやギヤ段を多様に切り換えることができるだけでなく、複数のレバーを用いて操作する場合に比較して操作性が一層向上する。特に、一対の第１副レバー通路および第２副レバー通路は、主レバー通路を挟んでその両側に略並列に設けられているため、どちらの副レバー通路へ操作する場合でも主レバー通路から直接移動操作することが可能で、優れた操作性が得られる。

また、第２発明では、変速レンジやギヤ段が１つずつ切り換えられ、走行性能やエンジンブレーキをきめ細かく設定できて、第２副レバー通路に比較して使用頻度が高いと考えられる第１副レバー通路が、運転席に近い側に設けられているため、使い勝手が良くなって操作性が更に向上する。

本発明の車両用自動変速機のシフト操作装置は、例えば遊星歯車式や平行軸式等の有段の自動変速機に好適に適用されるが、変速範囲が異なる複数の変速レンジを有するベルト式、トロイダル型等の無段変速機にも適用され得る。無段変速機については、有段変速機と同様に複数の前進ギヤ段で段階的に変速比を変化させる態様で使用することも可能である。自動的に変速が行なわれる変速レンジの変速範囲は、通常は変速比が最も大きい最低速前進ギヤ段や最低速変速比は同じで、最高速前進ギヤ段や最高速変速比が異なるだけである。

有段変速機の場合、７段或いは８段以上の多段変速機に好適に適用されるが、６段以下の有段変速機に適用することもできる。また、一般には単一のギヤ列が設定されるが、少なくとも一部の変速比が異なる２種類以上のギヤ列や、ギヤ段の数が異なる２種類以上のギヤ列を成立させることが可能で、運転者の選択操作や車両の走行状態などに応じて自動的に所定のギヤ列が設定される有段変速機にも本発明は適用され得る。

手動切換制御としては、変速レンジを切り換えるレンジ切換タイプと、ギヤ段を直接切り換えるギヤ段切換タイプがあるが、本発明はそのどちらの切換タイプにも適用され得る。

主レバー通路には、前進走行位置の他に例えば後進ギヤ段を成立させる後進走行位置、動力伝達を遮断する駐車位置やニュートラル位置等が設けられる。前進走行位置では、自動変速機の総ての前進ギヤ段で変速が行なわれる最上位の変速レンジが設定されることが望ましいが、例えば１段飛びなど一部の前進ギヤ段だけで変速を行なう変速レンジなど、種々の態様が可能である。

主レバー通路は、例えば第２発明のように運転席の中心線から横へずれた位置、例えば運転席横のセンターコンソール部分や前方のインストルメントパネル、ステアリングコラムなどに、車両の前後方向乃至上下方向に略一直線に設けられるが、一列であればＬ字型やコの字型、クランク型など途中で折れ曲がっていても良い。但し、両側に一対の副レバー通路が設けられる部分では、副レバー通路を含めて何れも一直線で互いに略平行となるように設けられることが望ましい。一対の副レバー通路は、主レバー通路を挟んで対称的に位置するように設けることが望ましいが、第２副レバー通路を第１副レバー通路に比較して遠くに離すなど非対称とすることも可能である。

副レバー通路が車両の前後方向乃至上下方向に設けられる場合、アップシフト位置は、例えばその副レバー通路の前側乃至上側の端部に設けられ、ダウンシフト位置は後側乃至下側の端部に設けられるが、逆にアップシフト位置を副レバー通路の後側乃至下側の端部に設け、ダウンシフト位置を前側乃至上側の端部に設けることもできる。

前記連結通路は、例えば車両の前後方向乃至上下方向に設けらた主レバー通路の最も後側乃至下側の端部に、略直角（Ｔ字状）に交差するように設けられ、その交差位置には例えば手動切換位置が設けられるとともに、その手動切換位置の１つ前乃至上に前進走行位置が設けられる。手動切換位置よりも後側乃至下側に、変速範囲の上限が制限された変速レンジを成立させる１乃至複数のレバーポジションが更に設けられても良い。

上記手動切換位置では、変速レンジやギヤ段を前記第１シフトスイッチ、第２シフトスイッチに従って手動で切り換えることができる手動切換モードが成立させられ、前進走行位置では、所定の変速レンジにおいてギヤ段を自動的に切り換える自動変速モードが成立させられるが、副レバー通路へシフトレバーが移動操作された段階で手動切換モードを成立させ、主レバー通路と連結通路との交差位置に前進走行位置を設けるなど、種々の態様が可能である。

前進走行位置から手動切換位置或いは第１副レバー通路や第２副レバー通路へシフトレバーが移動操作されて手動切換モードが成立させられた場合、前進走行位置と同じ変速レンジかその時のギヤ段が初期設定されるようにしても良いが、手動切換位置や副レバー通路への操作は変速意思を表していると見做して、前進走行位置における変速レンジやギヤ段よりも１つ或いは２つ以上低い変速レンジやギヤ段が初期設定されるようにすることもできる。

副レバー通路のアップシフト位置およびダウンシフト位置は、例えば不安定位置とされ、ばねなどの付勢手段によりそれ等の間の中間位置（例えば連結通路の接続位置）にシフトレバーが自動的に戻されるように構成することが望ましい。アップシフトおよびダウンシフトは、基本的にはアップシフト位置、ダウンシフト位置への操作回数に応じて変速レンジやギヤ段が切り換えられるが、この他に、例えば一定時間以上ＯＮ状態が継続した場合には、その継続時間に応じて１つまたは２つ以上のアップシフトやダウンシフトが行われるようにすることも可能である。

第２シフトスイッチがＯＮ操作された場合の切換態様は、例えば変速レンジやギヤ段を１つ或いは２つ以上飛び越して切り換えるように構成されるが、複数の変速レンジやギヤ段を順番に２つ以上連続して切り換えるものでも良い。

変速レンジやギヤ段を切り換える切換手段は、切換後のエンジン回転速度や車両の挙動を安定させるように制御するＶＳＣ（Vehicle Stability Control)等の判断により、その切換或いは変速を制限する切換制限手段を備えていることが望ましい。切換制限手段は、ギヤ段切換えやレンジ切換えを完全に中止するものでも良いが、可能な範囲でギヤ段切換えやレンジ切換えを行なうものが望ましい。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が好適に適用される車両用自動変速機１０の一例を説明する骨子図で、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６、ダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１８、シングルピニオン型の第４遊星歯車装置２０、および第５遊星歯車装置２２を主体として構成されている第２変速部２４とを有し、入力軸２６の回転を変速して出力歯車２８から出力する。入力軸２６は入力部材に相当するもので、トルクコンバータ３２のタービン軸であり、走行用駆動源としてのエンジン（内燃機関）３０のクランク軸３１からトルクコンバータ３２を介して回転が入力される一方、出力歯車２８は出力部材に相当するもので、差動歯車装置などを介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、この車両用自動変速機１０は中心線に対して略対称的に構成されており、図１では中心線の下半分が省略されている。

上記第１変速部１４を構成している第１遊星歯車装置１２のキャリアＣＡ１は入力軸２６に連結されて回転駆動され、サンギヤＳ１は回転不能にケース３４に一体的に固定され、リングギヤＲ１は中間出力部材として入力軸２６の回転を減速して第２変速部２４へ出力する。このように入力軸２６から第１遊星歯車装置１２のキャリアＣＡ１、そのキャリアＣＡ１に配設されたピニオンギヤ、および中間出力部材としてのリングギヤＲ１を経て第２変速部２４へ伝達する経路が第２入力経路ＰＡ２で、第１遊星歯車装置１２のギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１に応じて定められる一定の変速比１／（１−ρ１）で減速される。また、上記第２入力経路ＰＡ２とは別に、第１変速部１４の第１遊星歯車装置１２のキャリアＣＡ１を経由して、入力軸２６の回転を変速比１．０でそのまま第２変速部２４へ伝達する第１入力経路ＰＡ１が設けられている。

前記第２変速部２４は主変速部に相当するもので、第２遊星歯車装置１６は、ピニオンギヤが大径部および小径部を有する段付ピニオン３６にて構成されており、その小径部が第２遊星歯車装置１６のピニオンギヤとして機能している一方、大径部には第５遊星歯車装置２２のリングギヤＲ５が噛み合わされている。また、第２遊星歯車装置１６、第３遊星歯車装置１８のキャリアＣＡ２およびＣＡ３、サンギヤＳ２およびＳ３は、それぞれ共通の部材にて構成されているとともに、第２遊星歯車装置１６のピニオンギヤ（段付ピニオン３６の小径部）は第３遊星歯車装置１８の第１ピニオンギヤ（サンギヤＳ３と噛み合うピニオンギヤ）を兼ねている。

そして、第２変速部２４を構成している第２遊星歯車装置１６、第３遊星歯車装置１８、第４遊星歯車装置２０、および第５遊星歯車装置２２は、一部が互いに連結されることによって６つの回転要素ＲＭ１〜ＲＭ６が構成されており、具体的には、第４遊星歯車装置２０のサンギヤＳ４によって第１回転要素ＲＭ１が構成され、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２によって第２回転要素ＲＭ２が構成され、第５遊星歯車装置２２のリングギヤＲ５によって第３回転要素ＲＭ３が構成され、第２遊星歯車装置１６のキャリアＣＡ２および第３遊星歯車装置１８のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第４回転要素が構成され、第３遊星歯車装置１８のリングギヤＲ３および第４遊星歯車装置２０のキャリアＣＡ４が互いに連結されて第５回転要素ＲＭ５が構成され、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、第３遊星歯車装置１８のサンギヤＳ３、および第４遊星歯車装置２０のリングギヤＲ４が互いに連結されて第６回転要素ＲＭ６が構成されている。

また、上記第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ４）は第１ブレーキＢ１によってケース３４に選択的に連結されて回転停止させられ、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２）は第２ブレーキＢ２によってケース３４に選択的に連結されて回転停止させられ、第４回転要素ＲＭ４（キャリアＣＡ２、ＣＡ３）は第３ブレーキＢ３によってケース３４に選択的に連結されて回転停止させられ、第６回転要素ＲＭ６（サンギヤＳ２、Ｓ３、およびリングギヤＲ４）は第１クラッチＣ１を介して中間出力部材である前記第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１すなわち第２入力経路ＰＡ２に選択的に連結され、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ４）は第２クラッチＣ２を介して同じくリングギヤＲ１すなわち第２入力経路ＰＡ２に選択的に連結され、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２）は第３クラッチＣ３を介して第１入力経路ＰＡ１すなわち入力軸２６に選択的に連結され、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ５）は第４クラッチＣ４を介して第１入力経路ＰＡ１すなわち入力軸２６に選択的に連結され、第５回転要素ＲＭ５（リングギヤＲ３およびキャリアＣＡ４）は前記出力歯車２８に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第１ブレーキＢ１〜第３ブレーキＢ３、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式の油圧式摩擦係合装置である。

図２の(a) は、上記第１変速部１４および第２変速部２４の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「０」で、上の横線が回転速度「１．０」すなわち入力軸２６と同じ回転速度である。また、第１変速部１４の各縦線は、左側から順番にサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、キャリアＣＡ１を表しており、それ等の間隔は第１遊星歯車装置１２のギヤ比ρ１に応じて定められる。図は、ギヤ比ρ１＝０．４２７の場合である。第２変速部２４の６本の縦線は、左側から順番に第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ４）、第２回転要素ＲＭ２（リングギヤＲ２）、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ５）、第４回転要素ＲＭ４（キャリアＣＡ２、ＣＡ３）、第５回転要素ＲＭ５（リングギヤＲ３およびキャリアＣＡ４）、第６回転要素ＲＭ６（サンギヤＳ２、Ｓ３、およびリングギヤＲ４）を表しており、それ等の間隔は第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρ２、第３遊星歯車装置１８のギヤ比ρ３、第４遊星歯車装置２０のギヤ比ρ４、第５遊星歯車装置２２のギヤ比ρ５に応じて定められる。図は、ギヤ比ρ２＝０．３４９、ρ３＝０．４１９、ρ４＝０．３０１、ρ５＝０．２６２の場合である。なお、第２変速部２４の丸付きの数字「１」〜「６」はそれぞれ第１回転要素ＲＭ１〜第６回転要素ＲＭ６を表している。

そして、この共線図から明らかなように、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３が係合させられて、第６回転要素ＲＭ６が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第４回転要素ＲＭ４が回転停止させられると、出力歯車２８に連結された第５回転要素ＲＭ５は「１ｓｔ」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比（＝入力軸２６の回転速度／出力歯車２８の回転速度）の第１速前進ギヤ段「１ｓｔ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられて、第６回転要素ＲＭ６が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられると、出力歯車２８に連結された第５回転要素ＲＭ５は「２ｎｄ」で示す回転速度で回転させられ、第１速前進ギヤ段「１ｓｔ」よりも変速比が小さい第２速前進ギヤ段「２ｎｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第６回転要素ＲＭ６が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第１回転要素ＲＭ１が回転停止させられると、第５回転要素ＲＭ５は「３ｒｄ」で示す回転速度で回転させられ、第２速前進ギヤ段「２ｎｄ」よりも変速比が小さい第３速前進ギヤ段「３ｒｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられて、第２変速部２４が第１変速部１４を介して一体的に減速回転させられると、第５回転要素ＲＭ５は「４ｔｈ」で示す回転速度すなわち第１変速部１４のリングギヤＲ１と同じ回転速度で回転させられ、第３速前進ギヤ段「３ｒｄ」よりも変速比が小さい第４速前進ギヤ段「４ｔｈ」が成立させられる。

第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合させられて、第６回転要素ＲＭ６が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第２回転要素ＲＭ２が入力軸２６と一体回転させられると、第５回転要素ＲＭ５は「５ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第４速前進ギヤ段「４ｔｈ」よりも変速比が小さい第５速前進ギヤ段「５ｔｈ」が成立させられる。この第５速前進ギヤ段「５ｔｈ」は、第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４を係合させて成立させることもできる。第３クラッチＣ３および第４クラッチＣ４が係合させられて、第２変速部２４が入力軸２６と一体回転させられると、第５回転要素ＲＭ５は「６ｔｈ」で示す回転速度すなわち入力軸２６と同じ回転速度で回転させられ、第５速前進ギヤ段「５ｔｈ」よりも変速比が小さい第６速前進ギヤ段「６ｔｈ」が成立させられる。この第６速前進ギヤ段「６ｔｈ」の変速比は１．０である。第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合させられて、第１回転要素ＲＭ１が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第２回転要素ＲＭ２が入力軸２６と一体回転させられると、第５回転要素ＲＭ５は「７ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第６速前進ギヤ段「６ｔｈ」よりも変速比が小さい第７速前進ギヤ段「７ｔｈ」が成立させられる。第３クラッチＣ３および第１ブレーキＢ１が係合させられて、第２回転要素ＲＭ２が入力軸２６と一体回転させられるとともに第１回転要素ＲＭ１が回転停止させられると、第５回転要素ＲＭ５は「８ｔｈ」で示す回転速度で回転させられ、第７速前進ギヤ段「７ｔｈ」よりも変速比が小さい第８速前進ギヤ段「８ｔｈ」が成立させられる。

また、第２クラッチＣ２および第２ブレーキＢ２が係合させられると、第１回転要素ＲＭ１が第１変速部１４を介して減速回転させられるとともに第２回転要素ＲＭ２が回転停止させられることにより、第５回転要素ＲＭ５は「Ｒｅｖ」で示す回転速度で逆回転させられ、後進ギヤ段「Ｒｅｖ」が成立させられる。なお、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３を係合させ、第１回転要素ＲＭ１を第１変速部１４を介して減速回転させるとともに第４回転要素ＲＭ４を回転停止させることにより、上記後進ギヤ段「Ｒｅｖ」よりも変速比が大きい後進ギヤ段を成立させることも可能で、どちらの後進ギヤ段を採用しても良いし、必要に応じて２段で変速することも可能である。

図２の(b) は、上記各ギヤ段とクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態との関係をまとめて示す作動表で、「○」は係合、空欄は解放を表しており、クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１〜Ｂ３の何れか２つを掴み替えるだけで、連続する各前進ギヤ段の変速を行うことができる。また、各前進ギヤ段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、第３遊星歯車装置１８、第４遊星歯車装置２０の各ギヤ比ρ１〜ρ４によって適宜定められ、例えばρ１＝０．４２７、ρ２＝０．３４９、ρ３＝０．４１９、ρ４＝０．３０１とすれば、図２(b) に示す変速比が得られ、変速比ステップが略一定で適切な値であるとともに、トータルの変速比幅（＝４．１６９／０．６０２）も６．９２１程度と大きく、後進ギヤ段「Ｒｅｖ」の変速比も適当で、全体として適切な変速比特性が得られる。

なお、上記第７速前進ギヤ段「７ｔｈ」および第８速前進ギヤ段「８ｔｈ」は、第３クラッチＣ３を係合させる代わりに第４クラッチＣ４を係合させ、第３回転要素ＲＭ３を入力軸２６と一体回転させることによっても成立させることが可能で、それ等の変速比は、図２(a) における第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ５）の位置すなわち第５遊星歯車装置２２のギヤ比ρ５に応じて適宜定められる。すなわち、上記車両用自動変速機１０は、第７速前進ギヤ段「７ｔｈ」および第８速前進ギヤ段「８ｔｈ」の変速比が異なる２種類のギヤ列を成立させることが可能で、運転者の選択などで何れかのギヤ列が設定されるようになっている。

図３は、上記自動変速機１０やエンジン３０などを制御するために車両に設けられた制御系統の概略を説明するブロック線図で、アクセルペダル５０の操作量Ａccがアクセル操作量センサ５１により検出されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。エンジン３０の吸気配管には、スロットルアクチュエータ５４によってアクセル操作量Ａccに応じた開き角（開度）θ_THとされる電子スロットル弁５６が設けられている。また、アイドル回転速度制御のために上記電子スロットル弁５６をバイパスさせるバイパス通路５２には、エンジン３０のアイドル回転速度ＮＥ_IDL を制御するために電子スロットル弁５６の全閉時の吸気量を制御するＩＳＣ（アイドル回転速度制御）バルブ５３が設けられている。この他、エンジン３０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン３０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θ_THを検出するためのアイドルスイッチ付スロットル弁開度センサ６２、車速Ｖ（出力歯車２８の回転速度Ｎout に対応）を検出するための車速センサ６４、タービン回転速度ＮＴ（＝入力軸２６の回転速度Ｎin）を検出するためのタービン回転速度センサ６６、常用ブレーキであるフットブレーキの操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ６８、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）Ｐ_SHを検出するためのレバーポジションセンサ７４、Ｍモードスイッチ７６、第１シフトスイッチ８０、第２シフトスイッチ８２などから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、スロットル弁開度θ_TH、車速Ｖ、タービン回転速度ＮＴ、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のレバーポジションＰ_SH、Ｍモード（手動切換モード）の選択の有無を表す信号や、変速レンジのアップダウンを要求する第１シフト要求信号ＳＲ１、第２シフト要求信号ＳＲ２、などが電子制御装置９０に供給されるようになっている。

電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン３０の出力制御や自動変速機１０の変速制御などを実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。電子制御装置９０にはまた、インストルメントパネル等に設けられたＭモードインジケータ１００、レンジインジケータ１０２、ギヤ段インジケータ１０４が接続されており、Ｍモードインジケータ１００に手動切換モードが選択されている旨を表示し、レンジインジケータ１０２に変速レンジを表示し、ギヤ段インジケータ１０４にギヤ段を表示する。

上記電子制御装置９０によるエンジン３０の出力制御は、スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５６を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射装置９２を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９４を制御し、アイドル回転速度制御のためにＩＳＣバルブ５３を制御する。電子スロットル弁５６の制御は、アクセル操作量Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ５４を駆動し、アクセル操作量Ａccが増加するほどスロットル弁開度θ_THを増加させる。また、エンジン３０の始動時には、スタータ（電動モータ）９６によってエンジン３０のクランク軸３１をクランキングする。

自動変速機１０の変速制御は、シフトレバー７２のレバーポジションＰ_SHに応じて行われる。シフトレバー７２は運転席の近傍（実施例では左横のセンターコンソール部分）に配設され、図４に示すシフトパターン１１０に従って移動操作されるようになっており、シフトパターン１１０は、車両の前後方向と平行に略一直線に設けられた主レバー通路１１２と、その主レバー通路１１２を挟んで両側に略並列に一直線に設けられた一対の第１副レバー通路１１４および第２副レバー通路１１６とを備えている。主レバー通路１１２には５つのレバーポジション「Ｐ（パーキング）」、「Ｒ（リバース）」、「Ｎ（ニュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、および「Ｍ（マニュアル）」が設けられており、シフトレバー７２はその何れかのレバーポジションへ択一的に操作される。一対の副レバー通路１１４および１１６は、主レバー通路１１２の後端部すなわちレバーポジション「Ｍ」の両側に設けられているとともに、その両端すなわち車両の前後方向の両端部にはそれぞれ「＋」位置および「−」位置が設けられている。また、それ等の副レバー通路１１４、１１６は、車両の幅方向に設けられた連結通路１１８を介して略Ｈ形状を成すように接続されているとともに、その一対の副レバー通路１１４、１１６が主レバー通路１１２を挟んで略対称に位置するように、その連結通路１１８と主レバー通路１１２とが略直角（Ｔ字状）に交差するように連結されており、シフトレバー７２がそれ等の間を行き来できるようになっている。なお、図４の１２０は運転席で、１２２はステアリングホイールであるが、それ等の位置関係を正確に示したものではなく、右ハンドル車両の運転席１２０の左横にシフトレバー７２が配置され、図の上方が車両の前方側であることを示すものである。

上記レバーポジション「Ｐ」は駐車位置で、自動変速機１０は動力伝達遮断状態とされるとともに、例えばシフトレバー７２の移動操作に従ってパーキングロック機構などにより機械的に出力歯車２８、すなわち駆動輪が回転不能に固定される。レバーポジション「Ｒ」は後進走行を行なう後進走行位置で、例えばシフトレバー７２の移動操作に従って油圧制御回路９８（図３参照）のマニュアルバルブが機械的に切り換えられることにより、自動変速機１０は前記後進ギヤ段「Ｒｅｖ」が成立させられる。レバーポジション「Ｎ」はニュートラル位置で、例えばシフトレバー７２の移動操作に従ってマニュアルバルブが機械的に切り換えられることにより、自動変速機１０はクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ３の全部または一部が解放されて動力伝達遮断状態とされる。これらのレバーポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」へシフトレバー７２が操作されると、そのことがレバーポジションセンサ７４によって検出され、レンジインジケータ１０２にそれ等のポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」である旨が表示される。

レバーポジション「Ｄ」は、自動変速機１０の前進ギヤ段を自動的に切り換えて前進走行する前進走行位置で、例えばシフトレバー７２の移動操作に従ってマニュアルバルブが機械的に切り換えられることにより、総ての前進ギヤ段「１ｓｔ」〜「８ｔｈ」を成立させることが可能とされ、それ等の総ての前進ギヤ段「１ｓｔ」〜「８ｔｈ」を用いて自動的に変速する最上位のＤレンジが成立させられる。すなわち、シフトレバー７２がレバーポジション「Ｄ」へ操作されると、そのことをレバーポジションセンサ７４の信号から判断してＤレンジを電気的に成立させ、第１速前進ギヤ段「１ｓｔ」〜第８速前進ギヤ段「８ｔｈ」の総ての前進ギヤ段を用いて変速制御を行う。具体的には、油圧制御回路９８に設けられた複数のソノレイド弁やリニアソレノイド弁のＡＴソレノイド９９の励磁、非励磁を制御することにより油圧回路を切り換え、図２(b) に示すようにクラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態を変化させて、第１速前進ギヤ段「１ｓｔ」〜第８速前進ギヤ段「８ｔｈ」の何れかの前進ギヤ段を成立させるのである。この変速制御は、例えば車速Ｖおよびスロットル弁開度θ_THをパラメータとして予め記憶された変速マップ（変速条件）に従って行われ、車速Ｖが低くなったりスロットル弁開度θ_THが大きくなったりするに従って変速比が大きい低速側の前進ギヤ段を成立させる。このレバーポジション「Ｄ」では、レバーポジションセンサ７４からの信号に基づいてＤレンジであることがレンジインジケータ１０２に表示されるとともに、変速制御によって逐次切り換えられる実際の前進ギヤ段がギヤ段インジケータ１０４に表示される。

レバーポジション「Ｍ」は、図５に示す８つの変速レンジを手動操作で切り換えることができる手動切換位置で、シフトレバー７２がそのレバーポジション「Ｍ」へ移動操作されたことをＭモードスイッチ７６からのＯＮ信号によって判断し、シフトレバー７２が更に副レバー通路１１４または１１６の「＋」位置または「−」位置へ操作されることにより変速レンジを電気的にアップダウンすることができる手動切換モードに設定するとともに、その旨を前記Ｍモードインジケータ１００に表示する。図５は、本実施例で電気的に設定される変速レンジとその変速範囲を示した図で、ギヤ段の欄の数字「１」〜「８」は第１速前進ギヤ段「１ｓｔ」〜第８速前進ギヤ段「８ｔｈ」を表しており、変速比が最も大きい最低速前進ギヤ段は何れも第１速前進ギヤ段「１ｓｔ」で、最高速前進ギヤ段が１つずつ変化している。また、各変速レンジでは、第１速前進ギヤ段「１ｓｔ」からその最高速前進ギヤ段までの範囲で、前記Ｄレンジと同じ変速マップに従って自動的に変速が行なわれる。なお、レバーポジション「Ｍ」へ操作されて手動切換モードが設定された時の初期レンジは、本実施例ではレバーポジション「Ｄ」と同じＤレンジであるが、レバーポジション「Ｍ」への操作は変速意思を表していると見做して、Ｄレンジより１つ低い７レンジ等を初期レンジとして設定することもできる。

前記「＋」位置はアップシフト位置で、「−」位置はダウンシフト位置であり、シフトレバー７２がそれ等の「＋」位置または「−」位置へ移動操作されると、運転席１２０に近い第１副レバー通路１１４側では前記第１シフトスイッチ８０によってその移動操作が検出され、第１シフト要求信号ＳＲ１が前記電子制御装置９０に出力されるとともに、その第１シフト要求信号ＳＲ１に従って変速レンジが電気的に１つずつアップダウンされる。第２副レバー通路１１６側では、前記第２シフトスイッチ８２によって上記移動操作が検出され、第２シフト要求信号ＳＲ２が電子制御装置９０に出力されるとともに、その第２シフト要求信号ＳＲ２に従って変速レンジが電気的に一度に２つずつアップダウンされる。第１シフトスイッチ８０、第２シフトスイッチ８２は、それぞれ「＋」位置に配置されたアップシフトスイッチ８０ａ、８２ａ、および「−」位置に配置されたダウンシフトスイッチ８０ｂ、８２ｂを備えて構成されている。

上記「＋」位置は、車両の前後方向に設けられた直線状の副レバー通路１１４、１１６の前側端部に設けられている一方、「−」位置は後側端部に設けられている。また、これ等の「＋」位置および「−」位置は何れも不安定位置で、シフトレバー７２はばね等の付勢手段により自動的に中間位置１２４、１２６へ戻されるようになっている。これ等の中間位置１２４、１２６は、連結通路１１８が接続された接続位置で、レバーポジション「Ｍ」の真横の位置である。また、前記Ｍモードスイッチ７６は、シフトレバー７２がレバーポジション「Ｍ」へ操作されている場合は勿論、副レバー通路１１４、１１６或いは連結通路１１８内に位置している間もＯＮ信号を出力するようになっており、レバーポジション「Ｄ」へ戻されるまでＯＮ状態を継続して手動切換モードが維持される。

図６は、電子制御装置９０によって行なわれる変速制御に関する一連の信号処理のうち、上記手動切換モードで実施される手動切換制御に関する部分を説明する機能ブロック線図で、レンジ切換手段１３０、変速手段１３２、切換制限手段１３４を備えており、図７に示すフローチャートに従って信号処理を行う。図７は手動切換制御の基本部分で、主としてレンジ切換手段１３０によって実行され、そのうちのステップＳ５、Ｓ１０を実行する部分はエンジン３０のオーバーランなどを防止するための切換制限手段１３４によって実行される。レンジ切換手段１３０は切換手段に相当する。

図７のステップＳ１では、Ｍモードスイッチ７６がＯＮの手動切換モードか否かを判断し、手動切換モードであればステップＳ２を実行する。ステップＳ２では第２シフトスイッチ８２から第２シフト要求信号ＳＲ２が供給されているか否かを判断し、第２シフト要求信号ＳＲ２がアップダウン共にＯＦＦの場合は、ステップＳ３において第１シフトスイッチ８０から第１シフト要求信号ＳＲ１が供給されているか否かを判断する。そして、第１シフト要求信号ＳＲ１がアップダウン共にＯＦＦの場合は、ステップＳ６を実行して現在の変速レンジをそのまま維持する。

第１シフトスイッチ８０から第１シフト要求信号ＳＲ１が供給されている場合は、ステップＳ３に続いてステップＳ４を実行し、その第１シフト要求信号ＳＲ１がダウンシフトを要求するもの（ダウンシフトスイッチ８０ｂからの信号）か否かを判断する。ダウンシフトを要求するものでない場合、すなわちアップシフトを要求するもの（アップシフトスイッチ８０ａからの信号）である場合は、ステップＳ８で１つだけ上位の変速レンジへ切り換えるとともに、前記変速マップのアップシフト条件に従って必要に応じて変速手段１３２により自動変速機１０のギヤ段をアップシフトする。これにより、通常は変速レンジの切換に伴ってギヤ段が１つアップシフトされ、その切換後の変速レンジやギヤ段がレンジインジケータ１０２、ギヤ段インジケータ１０４に表示される。

上記第１シフト要求信号ＳＲ１がダウンシフトを要求するものである場合は、ステップＳ４に続いてステップＳ５を実行し、切換制限手段１３４により１レンジだけ下位の変速レンジへ切り換えることが可能か否かを判断する。具体的には、１レンジだけ下位の変速レンジへの切換に伴ってその変速範囲内の最高速ギヤ段（例えばＬレンジの場合は第１速前進ギヤ段「１ｓｔ」）へダウンシフトしても、エンジン３０がオーバーランしたり車両の挙動が不安定になったりしないか否かを、その時の運転状態（エンジン回転速度ＮＥなど）に基づいてＶＳＣ等を用いて判断する。そして、その下位レンジへの切換が可能であれば、ステップＳ７を実行してその下位レンジへ切り換えるとともに、必要に応じて変速手段１３２により自動変速機１０のギヤ段をダウンシフトする。これにより、通常は変速レンジの切換に伴ってギヤ段が１つダウンシフトされ、その切換後の変速レンジやギヤ段がレンジインジケータ１０２、ギヤ段インジケータ１０４に表示される。下位レンジへの切換が不可の場合は、ステップＳ６を実行して現在の変速レンジをそのまま維持するとともに、その切換が不可である旨がレンジインジケータ１０２等に表示される。

一方、前記ステップＳ２の判断がＹＥＳ（肯定）の場合、すなわち第２シフトスイッチ８２から第２シフト要求信号ＳＲ２が供給されている場合は、ステップＳ２に続いてステップＳ９を実行し、その第２シフト要求信号ＳＲ２がダウンシフトを要求するもの（ダウンシフトスイッチ８２ｂからの信号）か否かを判断する。ダウンシフトを要求するものでない場合、すなわちアップシフトを要求するもの（アップシフトスイッチ８２ａからの信号）である場合は、ステップＳ１２で２つ上位の変速レンジになるように１レンジ飛び越して切り換えるとともに、前記変速マップのアップシフト条件に従って必要に応じて変速手段１３２により自動変速機１０のギヤ段をアップシフトする。これにより、通常は変速レンジの飛越し切換に伴ってギヤ段が２つアップされ、その切換後の変速レンジやギヤ段がレンジインジケータ１０２、ギヤ段インジケータ１０４に表示される。

上記第２シフト要求信号ＳＲ２がダウンシフトを要求するものである場合は、ステップＳ９に続いてステップＳ１０を実行し、切換制限手段１３４により２レンジだけ下位の変速レンジへ切り換えることが可能か否かを判断する。具体的には、２レンジだけ下位の変速レンジへの切換に伴ってその変速範囲内の最高速ギヤ段へダウンシフトしても、エンジン３０がオーバーランしたり車両の挙動が不安定になったりしないか否かを、その時の運転状態に基づいてＶＳＣ等を用いて判断する。そして、その下位レンジへの切換が可能であれば、ステップＳ１１を実行してその下位レンジへ１レンジ飛び越して切り換えるとともに、必要に応じて変速手段１３２により自動変速機１０のギヤ段をダウンシフトする。これにより、通常は変速レンジの飛越し切換に伴ってギヤ段が１つ飛び越してダウンシフトされ、その切換後の変速レンジやギヤ段がレンジインジケータ１０２、ギヤ段インジケータ１０４に表示される。２レンジ下位の変速レンジへの切換が不可の場合は、前記ステップＳ５以下を実行し、ステップＳ７で１レンジだけ下位の変速レンジへ切り換えるとともに必要に応じてダウンシフトするか、ステップＳ６で現在の変速レンジをそのまま維持し、何れの場合も、要求通りの切換が不可である旨がレンジインジケータ１０２等に表示される。

ここで、本実施例のシフト操作装置においては、主レバー通路１１２に配設されて５つのレバーポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、および「Ｍ」へ択一的に移動操作されるシフトレバー７２を、そのレバーポジション「Ｍ」から連結通路１１８を介して第１副レバー通路１１４や第２副レバー通路１１６へ移動操作することにより、変速レンジを手動で１つずつ切り換えたり一度に２つずつ切り換えたりすることができるため、変速レンジを多様に切り換えることができるだけでなく、複数のレバーや押し釦等を用いて手動切換する場合に比較して操作性が一層向上する。

特に、一対の第１副レバー通路１１４および第２副レバー通路１１６は、主レバー通路１１２を挟んでその両側に略並列に設けられているため、どちらの副レバー通路１１４または１１６へ操作する場合でも主レバー通路１１２から直接移動操作することが可能で、優れた操作性が得られる。

また、主レバー通路１１２を挟んで略対称に設けられた一対の副レバー通路１１４および１１６のうち、変速レンジが１つずつ切り換えられ、走行性能やエンジンブレーキをきめ細かく設定できて使用頻度が高いと考えられる第１副レバー通路１１４が、運転席１２０に近い側に設けられているため、使い勝手が良くなって操作性が更に向上する。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が好適に適用される車両用自動変速機の一例を説明する骨子図である。 図１の車両用自動変速機の共線図および作動表を示す図である。 図１の自動変速機が備えている車両の制御系統の要部を説明するブロック線図である。 図３のシフトレバーの配設位置およびシフトパターンを説明する概略図である。 シフトレバー操作で切り換えられる変速レンジとその変速範囲を説明する図である。 変速レンジの手動切換換制御に関して、図３の電子制御装置が備えている機能を説明するブロック線図である。 図６の各手段によって実施される手動切換制御を具体的に説明するフローチャートである。

符号の説明

１０：車両用自動変速機 ７２：シフトレバー ８０：第１シフトスイッチ ８２：第２シフトスイッチ ９０：電子制御装置 １１２：主レバー通路 １１４：第１副レバー通路 １１６：第２副レバー通路 １１８：連結通路 １２０：運転席

Claims (2)

1. 自動的に変速が行われる変速範囲が異なる複数の変速レンジ、または変速比が異なる複数のギヤ段を、手動で切り換えるために、運転者によりＯＮ操作されるアップシフト用およびダウンシフト用の一対のスイッチを備えている第１シフトスイッチと、
   前記変速レンジまたはギヤ段を手動で切り換えるために、運転者によりＯＮ操作されるアップシフト用およびダウンシフト用の一対のスイッチを備えている第２シフトスイッチと、
   を有し、前記第１シフトスイッチがＯＮ操作される毎に前記変速レンジまたはギヤ段を電気的に１つずつ切り換え、前記第２シフトスイッチがＯＮ操作される毎に該変速レンジまたはギヤ段を電気的に２つ以上ずつ切り換える車両用自動変速機のシフト操作装置において、
   所定の変速レンジが設定される前進走行位置を含む複数のレバーポジションが一列で設けられ、該複数のレバーポジションへシフトレバーが択一的に操作される主レバー通路と、
   該主レバー通路を挟んでその両側に略並列に設けられるとともに、それぞれ前記第１シフトスイッチ、前記第２シフトスイッチのアップシフト用およびダウンシフト用の一対のスイッチが両端部に配置され、前記シフトレバーの操作でそれ等のスイッチのＯＮ、ＯＦＦが切り換えられる手動切換用の第１副レバー通路および第２副レバー通路と、
   略Ｈ形状を成すように前記第１副レバー通路および第２副レバー通路の各々の中間位置に接続されるとともに、中央部分で前記主レバー通路に連結され、前記シフトレバーがそれ等のレバー通路内を行き来することを許容する連結通路と、
   を有することを特徴とする車両用自動変速機のシフト操作装置。
2. 前記主レバー通路は、運転席の中心線から横へずれた位置において車両の前後方向乃至上下方向に略一直線に設けられているとともに、前記第１副レバー通路は、該主レバー通路よりも該運転席に近い側に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機のシフト操作装置。

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