JP2006347313A - シフト操作装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 シフトレバーを中立位置(P位置)からR位置に操作するときにAT側のレンジ選択をスムーズに行うことができるシフト操作装置を提供する。
【解決手段】 シフトレバーを、第1シフト位置(P位置)から第3シフト位置(N位置)を経由して第2シフト位置(R位置)にシフト操作したときに、制御装置2は、N位置検知センサ17からの検知信号に基づいて、シフトレバーが第3シフト位置(N位置)での通過時間を計測し、この通過時間が所定時間以内であると判定した場合、第3シフト位置(N位置)に対応した第3レンジ(Nレンジ)を選択することなく、第1レンジ(Pレンジ)から第2レンジ(Rレンジ)に切り替えるよう電動アクチュエータ7を作動させる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、車両に搭載される自動変速機のシフト操作装置に関し、特に、シフト・バイ・ワイヤ方式によるシフト操作装置に関する。
車両に搭載される自動変速機のシフト装置として、近年、装置の小型化や操作力の低減化において有利な、いわゆるシフト・バイ・ワイヤ方式のシフト装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
シフト・バイ・ワイヤ方式のシフト装置は、運転者がシフトレバーを操作したときのシフト位置をセンサ等によって検知し、その検知信号に基づいてアクチュエータで自動変速機(オートマチック・トランスミッション:以下、ATという)のレンジを切り替える、つまり電気的制御によりATのレンジを切り替える構成となっている。これにより、シフトレバーの操作態様についても設計の自由度が広がり、例えば、所定のシフト位置に入れたシフトレバーから手を離すと、このシフトレバーが復帰機構によって中立位置に自動的に復帰する、いわゆるモーメンタリ機能を持たせることができる。
特開2002−264684号公報(段落番号[0062]〜[0068]、図2)
前記特許文献1のようなシフト・バイ・ワイヤ方式のシフト操作部(シフト装置)では、非操作時にシフトレバーが中立状態に保持される中立位置を有しているので、シフトレバーが中立位置にある状態でもAT側は、例えば、ドライブ(D)レンジやニュートラル(N)レンジであったりする。よって、中立位置を有するシフト・バイ・ワイヤ方式のシフト装置では、シフトレバーのシフトパターンをAT側の各レンジの配列に対応させる必要がないので、シフトレバーのシフトパターンを様々なパターンに設定することができる。
このため、シフト・バイ・ワイヤ方式のシフト装置において、例えば、図6に示すような形状のゲート溝100によってシフトレバー101のシフトパターンが形成されている場合、非操作時にはシフトレバー101は中立位置102に位置している。このゲート溝100は、車両の前後方向に沿って延びる第1ゲート溝100aと、この第1ゲート溝100aの前端(図の上側)から右側に向けて形成した第2ゲート溝100bを有しており、第1ゲート溝100aの前端(図の上側)近傍がN(ニュートラル)位置、第1ゲート溝100aの下端(図の下側)近傍がD(ドライブ)位置、第2ゲート溝100b内がR(リバース)位置である。
シフトレバー101を第1ゲート溝100aのN位置やD位置にシフト操作して、シフトレバー101から手を離すと、シフトレバー101は復帰機構(不図示)によって中立位置102に自動的に復帰する。なお、シフトレバー101をR位置である第2ゲート溝100b内に入れると、ディテント機構(不図示)によって保持され、この保持解除は、シフトレバー101を第1ゲート溝100aのN位置側に手で押すことで行うことができる。また、ゲート溝100の前方側には、プッシュボタン式のP(パーキング)操作ボタン103が設置されており、このP操作ボタン103を押すと電動アクチュエータ(不図示)の駆動によりパーキングロック機構(不図示)を作動させて、ATの出力軸(不図示)を機械的にロック(パーキングロック)することができる。なお、このP操作ボタン103を押す操作時において、シフトレバー101は駐車位置(以下、P位置という)としての中立位置102に位置している。
ところで、図6に示した従来のシフト・バイ・ワイヤ方式のシフト装置では、P操作ボタン103の押圧操作によるパーキングロック状態から車両を後進させるために、シフトレバー101をR位置に操作する場合(パーキングロック時は、シフトレバー101はP位置である中立位置102に位置している)、図7(a)に示すように、シフトレバー101は中立位置(P位置)102からN位置を経由してR位置に操作される。
一方、AT側のシフトレンジ(例えば、P(パーキング)レンジ、R(リバース)レンジ、N(ニュートラル)レンジ、D(ドライブ)レンジ)の4つのレンジ)は、一般にPレンジ、Rレンジ、Nレンジ、Dレンジの順に作動するように配列されている。このため、このシフトレバー101のシフト操作(中立位置(P位置))→N位置→R位置)に応じて、AT側は図7(b)に示すように、PレンジからRレンジ、Nレンジを経由してRレンジに選択される。
このように、従来では、シフトレバー101のシフト操作(中立位置(P位置)→N位置→R位置)に応じてAT側をPレンジからRレンジに選択するときに、一度Rレンジを通過した後、Nレンジを経由して再びRレンジに戻るといった非能率的な作動が行われることにより、AT側のレンジ選択をスムーズに行うことができなかった。
そこで、本発明は、シフトレバーを中立位置(P位置)からR位置にシフト操作するときにAT側のレンジ選択をスムーズに行うことができるシフト操作装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、第1シフト位置、第3シフト位置、第2シフト位置の順で配列されたシフト位置を含む複数のシフト位置に移動自在に設けたシフトレバー、および前記シフトレバーをシフト操作したときのシフト位置を検知するシフト位置検知手段を備えたシフト装置と、前記シフト位置検知手段からの検知信号に基づいて、電動アクチュエータの作動を制御して自動変速機の複数のレンジを切り替える制御手段とを有し、前記自動変速機は、前記第1シフト位置に対応する第1レンジ、前記第2シフト位置に対応する第2レンジ、前記第3レンジに対応する第3レンジ、の順で配列されたレンジ位置を含む複数のレンジを有するシフト操作装置であって、前記シフトレバーを前記第1シフト位置から前記第3シフト位置を経由して前記第2シフト位置にシフト操作したときに、前記制御手段は、前記シフト位置検知手段からの検知信号に基づいて、前記シフトレバーが前記第3シフト位置での通過時間を計測し、この通過時間が所定時間以内であると判定した場合、前記第3シフト位置に対応した前記第3レンジを選択することなく、前記第1レンジから前記第2レンジに切り替えるよう前記電動アクチュエータを作動させることを特徴としている。
請求項1に記載の発明によれば、シフトレバーを第1シフト位置から第3シフト位置を経由して第2シフト位置にシフト操作するときに、シフトレバーが第3シフト位置での通過時間が所定時間以内の場合は、第3シフト位置に対応した第3レンジを選択することなく、第1レンジから第2レンジに切り替えることができる。
また、請求項2に記載の発明は、前記第1シフト位置は、前記シフトレバーの駐車位置としての中立位置、前記第2シフト位置はリバース位置、前記第3シフト位置はニュートラル位置であり、前記第1レンジは駐車レンジ、前記第2レンジはリバースレンジ、前記第3レンジはニュートラルレンジであることを特徴としている。
請求項2に記載の発明によれば、第1シフト位置を、シフトレバーの駐車位置(P位置)としての中立位置、第2シフト位置をリバース位置(R位置)、第3シフト位置をニュートラル位置(N位置)とし、第1レンジを駐車レンジ(Pレンジ)、第2レンジをリバースレンジ(Rレンジ)、第3レンジをニュートラルレンジ(Nレンジ)としているので、シフトレバーを中立位置(駐車位置)からニュートラル位置を経由してリバース位置に移動させるときに、シフトレバーがニュートラル位置での通過時間が所定時間以内の場合は、ニュートラル位置に対応したニュートラルレンジを選択することなく、中立位置(駐車位置)からリバースレンジに切り替えることができる。
本発明によれば、シフトレバーを第1シフト位置から第3シフト位置を経由して第2シフト位置にシフト操作するときに、シフトレバーが第3シフト位置での通過時間が所定時間以内の場合は、第3シフト位置に対応した第3レンジを選択することなく、第1レンジから第2レンジに切り替えることができるので、スムーズなレンジ切り替えが可能となる。
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る車両に搭載される自動変速機のシフト操作装置を示す概略構成図、図2は、本発明の実施形態におけるシフト装置を示す概略斜視図、図3は、その平面図である。
図1に示すように、AT(自動変速機)1には、制御装置2とシフト装置3とを備えたシフト操作装置4が電気的に接続されている。AT1は、トルクコンバータ5を介してエンジン6のエンジン出力軸(不図示)に連結されている。AT1の油圧制御部7には、AT1のレンジ切り替えを行うための電動アクチュエータ7aが設けられている。油圧制御部7および電動アクチュエータ7aは、制御装置2からの制御信号に基づいて駆動制御される。
制御装置2は、車室内に設けられたシフト・バイ・ワイヤ方式のシフト装置3と電気的に接続されており、シフト装置3のシフト操作状況に応じた検知信号が制御装置2に入力される。制御装置2は、シフト装置3から入力される検知信号に基づいて、油圧制御部7および電動アクチュエータ7aに制御信号を出力して両者を駆動制御する。
AT1のシフトレンジは、本実施形態ではPレンジ、Rレンジ、Nレンジ、Dレンジ、L(ロー)レンジを有しており、各レンジの配列はPレンジ、Rレンジ、Nレンジ、Dレンジ、Lレンジの順に設定されている。なお、AT1がNレンジに選択された場合は、AT1のエンジン6側と駆動輪(不図示)側との動力伝達を遮断した中立状態に設定され、また、Pレンジに選択された場合は、エンジン6側と駆動輪(不図示)側との動力伝達を遮断した中立状態に設定されるとともに、パーキングロック機構(不図示)が作動してAT1の出力軸8を機械的にロックする。
図2、図3に示すように、シフト装置3には、上カバー9にシフトパターンを形成するゲート溝10が設けられており、このゲート溝10にはシフトレバー11が挿通されている。なお、シフト装置3は、例えば運転席近傍のフロア(不図示)上に設置されている。
ゲート溝10は、車両の前後方向(図3の上下方向)に沿って延びる第1ゲート溝10aと、この第1ゲート溝10aの前端(図3の上側)から右側に向けて形成した第2ゲート溝10bと、この第1ゲート溝10aの後端(図3の下側)から左側に向けて形成した第3ゲート溝10cを有しており、第1ゲート溝10aの前端(図3の上側)近傍がN(ニュートラル)位置、第1ゲート溝10aの後端(図3の下側)近傍がD(ドライブ)位置、第2ゲート溝10b内がR(リバース)位置、第3ゲート溝10c内がL(ロー)位置である。ゲート溝10の周囲には、前記R、N、D、Lの各位置に合わせて「R」、「N」、「D」、「L」の記号が付されている。なお、ゲート溝10のR、N、D、Lの各位置は、前記AT1のRレンジ、Nレンジ、Dレンジ、Lレンジにそれぞれ対応している。
また、上カバー9の前端側(図3の上側)には、プッシュボタン方式のP(パーキング)操作ボタン12が設けられている。
シフト装置3のケース本体13内には、シフトレバー11の上部側をゲート溝10(第1ゲート溝10a、第2ゲート溝10b、第3ゲート溝10c)に沿って移動(揺動)自在に支持する支持機構(不図示)と、シフトレバー11を第1ゲート溝10a内のN位置およびD位置のいずれかに操作した後に手を放すことにより、中立位置(ホームポジション)14に自動的に復帰させる復帰機構(不図示)が設けられている。なお、このとき、シフトレバー11が中立位置14に復帰した状態でも、AT1はNレンジもしくはDレンジに保持されている。
また、シフトレバー11をR位置である第2ゲート溝10b内に入れたとき、およびシフトレバー11をL位置である第3ゲート溝10c内に入れたときには、ディテント機構(不図示)によってその位置に保持するように構成されている。この保持解除は、シフトレバー11を第1ゲート溝10a側に手で押して戻すことで行うことができる。なお、P操作ボタン12を押すP(パーキング)時には、シフトレバー11は中立位置14に位置している。
また、シフト装置3のケース本体13内には、シフトレバー11の下端の下方に位置するようにして、シフトレバー11の操作位置(シフトポジション)を検知するための非接触式の複数のシフト位置検知センサ(シフト位置検知手段)が基板15上に設置されている。前記各シフト位置検知センサは、シフトレバー11がR、N、D、Lおよび中立位置14の各位置にそれぞれ操作されたときに、これらの操作位置に対応した検知信号を制御装置2に出力するR位置検知センサ16、N位置検知センサ17、D位置検知センサ18、L位置検知センサ19、および中立位置検知センサ20である。
前記R位置検知センサ16、N位置検知センサ17、D位置検知センサ18、L位置検知センサ19、中立位置検知センサ20として、例えば、公知のホールセンサを用いることができる。この場合、シフトレバー11の下端面に固定した磁石(不図示)が、このシフトレバー11のシフト操作によって前記センサのいずれかと相対すると、シフトレバー11の操作位置に応じた検知信号が制御装置2に出力されるように構成されている。
なお、シフトレバー11は、その中間部が揺動自在な支持機構(不図示)で支持されているので、シフトレバー11の下端側はシフト操作方向と逆方向に揺動するので、各位置検知センサ(R位置検知センサ16、N位置検知センサ17、D位置検知センサ18、L位置検知センサ19)は、ゲート溝10のR、N、D、Lの各位置と逆の位置に対応して設けられている。
よって、運転者がシフト装置3のシフトレバー11をシフト操作して、例えば、中立位置14からD位置に操作すると、この操作状況がD位置検知センサ18によって検知され、D位置検知センサ18からD位置に対応した検知信号がシフト制御装置2に出力される。そして、制御装置2は、入力される検知信号(D位置信号)に応じてAT1のDレンジが選択されるように油圧制御部7および電動アクチュエータ7aに制御信号を出力して、両者を駆動制御する。これにより、AT1のDレンジに対応したマニュアルバルブ(不図示)が駆動され、Dレンジに切り替えられる。
また、車両の停止(駐車)時に、運転者がシフト装置3のP操作ボタン12を押圧操作すると、P操作ボタン12から信号が制御装置2に出力される。そして、制御装置2は、入力される信号(P位置信号)に応じてAT1のPレンジが選択されるように油圧制御部7および電動アクチュエータ7aに制御信号を出力して、両者を駆動制御する。そして、これにより、Pレンジに対応したマニュアルバルブ(不図示)が駆動され、エンジン6側と駆動輪(不図示)側との動力伝達を遮断した中立状態に切り替えられる。さらに、制御装置2は入力される信号(P位置信号)に基づいて、パーキング用電動アクチュエータ(不図示)を駆動してパーキングロック機構(不図示)を作動させ、ATの出力軸8を機械的にロック(パーキングロック)する。なお、このP操作ボタン12を押圧するパーキング時は、シフトレバー11はP位置としての中立位置14に位置している。
そして、このP操作ボタン12の押圧によるパーキング時(シフトレバー11は中立位置(P位置))からシフトレバー11をR位置に操作する場合、すなわち、車両を停止(駐車)状態から後進(バック)させるときには、ブレーキペダル(不図示)を踏み込み、かつシフトレバー11に設けたシフトロック解除ボタン(不図示)を押してシフトロックを解除して、シフトレバー11をゲート溝10の中立位置(P位置)14からN位置(「N」)を経由してR位置(「R」)に移動させる。シフトレバー11がN位置を通過するときに、N位置検知センサ17から制御装置2に検知信号(N位置信号)が出力され、その後、シフトレバー11がR位置に移動すると、R位置検知センサ16から制御装置2に検知信号(R位置信号)が出力される。
このように、シフトレバー11を中立位置(P位置)14からR位置にシフト操作する場合、シフトレバー11は、中立位置(P位置)14からN位置を経由してR位置に移動する。一方、AT1のシフトレンジは、前記したようにPレンジ→Rレンジ→Nレンジ→Dレンジ→Lレンジの順に配列されている。
このため、従来では、シフトレバー11のシフト操作(中立位置(P位置)14→N位置→R位置)に応じて、AT1は、Rレンジを選択する前に一旦Nレンジを選択する。よって、従来では、AT1は、Pレンジ→Rレンジ→Nレンジ→Rレンジの順に切り替わり、非能率的な作動を行っていた。
そこで、本発明では、シフトレバー11を中立位置(P位置)14からN位置を経由してR位置にシフト操作する場合に、シフトレバー11のN位置における通過時間(経過時間)に基づいて、AT1のNレンジを選択するか否かの判定を制御装置2で行うようにした。
以下、シフトレバー11を中立位置(P位置)14からN位置を経由してR位置にシフト操作するときの、AT1のNレンジを選択するか否かの判定制御を、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、運転者によって、シフトレバー11を(P位置)中立位置からN位置側に操作し(ステップS1)、さらにN位置を経由してR位置にシフト操作するときに、制御装置2は、N位置検知センサ17から入力される検知信号(N位置信号)に基づきシフトレバー11がN位置に達したか否かを判定する(ステップS2)。なお、前記ステップS1、S2では、AT1はPレンジに保持されている。
ステップS2で、N位置検知センサ17から入力される検知信号(N位置信号)に基づいてシフトレバー11がN位置の領域にあるとき(ステップS2のYes)と制御装置2が判定した場合、制御装置2は、N位置検知センサ17から入力される検知信号(N位置信号)からシフトレバー11がN位置の領域を通過する時間を計測する(ステップS3)。
そして、制御装置2は、この計測結果に基づいて、計測した通過時間が予め設定した設定時間(シフトレバー11がN位置の領域でしばらくホールド状態に保持されるような時間(例えば、2秒間程度))よりも短いと判定したとき(すなわち、シフトレバー11がN位置の領域でホールドされることなく短時間で通過してR位置に移動したとき:ステップS3のYes)は、AT1のNレンジを選択しない信号を、油圧制御部7および電動アクチュエータ7aに出力する(ステップS4)。なお、ステップS2で、シフトレバー11がまだN位置まで移動していないとき(ステップS2のNo)には、ステップS2の前に戻る。
一方、ステップS3で、計測した通過時間が予め設定した設定時間よりも長いと判定したとき(すなわち、シフトレバー11がN位置の領域で所定時間以上ホールドされたとき:ステップS3のNo)は、AT1のNレンジを選択する信号を、油圧制御部7および電動アクチュエータ7aに出力し(ステップS5)、AT1をNレンジに切り替える。
よって、図5(a)に示すように、シフトレバー11を中立位置(P位置)からN位置の領域でホールドすることなく設定時間よりも短い時間で通過させてR位置に移動させる通常のシフト操作((中立位置(P位置))→N位置→R位置)を行うことにより、制御装置2は、図5(b)に示すように、PレンジからRレンジ(Pレンジ→Rレンジ)に選択されるように油圧制御部7および電動アクチュエータ7aに制御信号を出力して、両者を駆動制御する。これにより、AT1のRレンジに対応したマニュアルバルブ(不図示)が駆動され、PレンジからRレンジに切り替えられる。
このように、前記した本発明の実施形態に係るシフト操作装置4によれば、シフト装置3のシフトレバー11をゲート溝10の中立位置(P位置)14からN位置を経由してR位置に移動させるシフト操作を行うときにおいて、シフトレバー11をN位置の領域でホールドすることなく設定時間よりも短い時間で通過させてR位置に移動させる通常のシフト操作を行うことによって、AT1はNレンジを選択することなく、PレンジからRレンジ(Pレンジ→Rレンジ)に選択されることにより、AT1のスムーズなレンジ切り替えが可能となる。
本発明の実施形態に係るシフト操作装置を示す概略構成図。 本発明の実施形態におけるシフト装置を示す概略斜視図。 本発明の実施形態におけるシフト装置を示す平面図。 ATのNレンジを選択するか否かの判定制御を示すフローチャート。 (a)は、本発明の実施形態におけるシフトレバーの中立位置(P位置)からR位置へのシフト操作を示す図、(b)は、このシフト操作時におけるAT側のシフトレンジの切り替えを示す図。 従来のシフト・バイ・ワイヤ方式のシフト装置のシフトパターンの一例を示す図。 (a)は、従来のシフト装置におけるシフトレバーの中立位置(P位置)からR位置へのシフト操作を示す図、(b)は、このシフト操作時における従来のAT側のシフトレンジの切り替えを示す図。
符号の説明
1 AT(自動変速機)
2 制御装置(制御手段)
3 シフト装置
4 シフト操作装置
6 エンジン
7 油圧制御部
7a 電動アクチュエータ
10 ゲート溝
11 シフトレバー
12 P操作ボタン

Claims (2)

  1. 第1シフト位置、第3シフト位置、第2シフト位置の順で配列されたシフト位置を含む複数のシフト位置に移動自在に設けたシフトレバー、および前記シフトレバーをシフト操作したときのシフト位置を検知するシフト位置検知手段を備えたシフト装置と、前記シフト位置検知手段からの検知信号に基づいて、電動アクチュエータの作動を制御して自動変速機の複数のレンジを切り替える制御手段とを有し、前記自動変速機は、前記第1シフト位置に対応する第1レンジ、前記第2シフト位置に対応する第2レンジ、前記第3レンジに対応する第3レンジ、の順で配列されたレンジ位置を含む複数のレンジを有するシフト操作装置であって、
    前記シフトレバーを前記第1シフト位置から前記第3シフト位置を経由して前記第2シフト位置にシフト操作したときに、
    前記制御手段は、前記シフト位置検知手段からの検知信号に基づいて、前記シフトレバーが前記第3シフト位置での通過時間を計測し、この通過時間が所定時間以内であると判定した場合、前記第3シフト位置に対応した前記第3レンジを選択することなく、前記第1レンジから前記第2レンジに切り替えるよう前記電動アクチュエータを作動させる、
    ことを特徴とするシフト操作装置。
  2. 前記第1シフト位置は、前記シフトレバーの駐車位置としての中立位置、前記第2シフト位置はリバース位置、前記第3シフト位置はニュートラル位置であり、前記第1レンジは駐車レンジ、前記第2レンジはリバースレンジ、前記第3レンジはニュートラルレンジである、
    ことを特徴とする請求項1に記載のシフト操作装置。
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