JP2008064171A - シフトバイワイヤ式変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、運転者が意図しないシフトセレクタの操作の実行を確実に防止し得るシフトバイワイヤ式変速装置を実現することを目的としている。
【解決手段】このため、運転者が操作するシフトセレクタと、このシフトセレクタから出力される信号に応じて変速機の変速段を制御するシフト制御装置とを備えたシフトバイワイヤ式変速装置において、運転者が操作可能で、切換信号をシフト制御装置に出力する切換手段を備え、運転者がシフトセレクタの操作と同時に切換手段を操作することにより、シフトセレクタの操作により選択されたシフトを実行可能に制御する操作許可手段を備えている。
【選択図】図１

Description

この発明はシフトバイワイヤ式変速装置に係り、特に運転者が意図しないシフトセレクタの操作の実行を防止するシフトバイワイヤ式変速装置に関するものである。

車両のシフト変更機構においては、シフトレンジの変更はシフトセレクタを操作して、セレクタケーブルを介して自動変速機（「ＡＴミッション」ともいう。）に設置されているセレクトレバーの変化により、自動変速機内部のシフトレンジが変更されるものである。
つまり、機械的な機構でシフトレンジが変更されていた。
このとき、機械的な構成でシフトレンジの変更を行うものにおいては、車内のレイアウトが制限されるという不具合があった。
この不具合を解消する方策としてシフトバイワイヤ式変速装置が実現されている。
このシフトバイワイヤ式変速装置は、セレクタケーブルをなくし、シフトセレクタの機能を持つシフト操作装置（単に「シフトセレクタ」ともいう。）と、セレクトレバーの代わりに自動変速機にシフトレンジを制御するモータアクチュエータ・コントローラであるシフト制御装置とからなる。
そして、前記シフト操作装置とシフト制御装置とを通信手段でつなぐことにより、前記シフトバイワイヤ式変速装置を実現している。

特開２００４−２５１３０９号公報

ところで、従来のシフトバイワイヤ式変速装置においては、スイッチ操作（「ＳＷ操作」とも記載する。）のように電気的にシフトレンジ変更を指示できるが、スイッチ操作のため意図しない操作、例えば不意に触れてしまった場合や子供のいたずら等でもシフトレンジが変更されることが考えられる。
このとき、車両に前記シフトバイワイヤ式変速装置が適用されるに伴い、シフトセレクト装置のレイアウト上の自由度は向上した。
しかし、スイッチ操作となるため、運転者が意図しないシフトレンジ変更操作をシフト制御装置が受け付けて、車両の走行状態が変更されるという不都合がある。
追記すれば、運転者が意図しないシフトレンジ変更操作としては、例えば、不意にシフト操作装置であるシフトセレクタに触れた場合が考えられ、このような場合に車両の走行状態がＤ（ドライブ）レンジ走行中からＲ（リバース）レンジに入ってしまうというような状況である。

この発明の目的は、運転者が意図しないシフトセレクタの操作の実行を確実に防止し得るシフトバイワイヤ式変速装置を実現することにある。

そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、運転者が操作するシフトセレクタと、このシフトセレクタから出力される信号に応じて変速機の変速段を制御するシフト制御装置とを備えたシフトバイワイヤ式変速装置において、前記運転者が操作可能で、切換信号を前記シフト制御装置に出力する切換手段を備え、前記運転者が前記シフトセレクタの操作と同時に前記切換手段を操作することにより、前記シフトセレクタの操作により選択されたシフトを実行可能に制御する操作許可手段を備えていることを特徴とする。

以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、運転者が操作するシフトセレクタと、シフトセレクタから出力される信号に応じて変速機の変速段を制御するシフト制御装置とを備えたシフトバイワイヤ式変速装置において、運転者が操作可能で、切換信号をシフト制御装置に出力する切換手段を備え、運転者がシフトセレクタの操作と同時に切換手段を操作することにより、シフトセレクタの操作により選択されたシフトを実行可能に制御する操作許可手段を備えている。
従いまして、運転者が意図しないシフトセレクタの操作の実行を防止することが可能である。

上述の如く発明したことにより、運転者がシフトセレクタの操作と同時に切換手段を操作した際には、操作許可手段によって、シフトセレクタの操作により選択されたシフトを実行可能に制御し、運転者が意図しないシフトセレクタの操作の実行を防止することを可能としている。

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。

図１〜図６はこの発明の第１実施例を示すものである。
図２において、１はシフトバイワイヤ（「ＳＢＷ」とも記載する。）式変速装置である。
このシフトバイワイヤ式変速装置１は、運転者の操作するシフトセレクタ（「シフト操作装置」あるいは「シフトセレクトスイッチ（ＳＷ）」ともいう。）２と、このシフトセレクタ２から出力される信号に応じて変速機（例えば「自動変速機」あるいは「ＡＴミッション」ともいう。）３の変速段を制御するシフト制御装置４とを備えている。
このとき、前記シフトバイワイヤ式変速装置１においては、図２に示す如く、シフトセレクタ２とシフト制御装置４とを通信手段５によりつないでいる。

また、前記シフトセレクタ２は、運転者が操作することによって、シフト変更指示信号を前記シフト制御装置４に出力するものである。
このシフトセレクタ２において、従来は図２に開示するようなノブ型を採用していたが、図４に示す如く、スイッチ型とすることによって、ノブ型の形状である必要はなくなっている。
そして、前記シフトセレクタ２は、図３に示す如く、車両のインスツルメントパネル６の右側部位から車内側に突出し、突出端部に右ハンドル用のステアリングホイール７を取り付けたステアリングコラム８の左側に配設される。
このとき、前記シフトセレクタ２は、パーキング（Ｐ）用シフトセレクトスイッチ９やリバース（Ｒ）用シフトセレクトスイッチ１０、ニュートラル（Ｎ）用シフトセレクトスイッチ１１、ドライブ（Ｄ）用シフトセレクトスイッチ１２等のボタン式スイッチからなり、これらのシフトセレクトスイッチ群９〜１２は、例えば図４（ｃ）に示す如く、前記シフトセレクタ２の運転者側である正面側に夫々配設される。
例えば、シフトセレクトスイッチ群９〜１２の配列状態としては、前記シフトセレクタ２を運転者側である正面側から見た際に、図４（ｃ）に示す如く、右側の中央部位にパーキング用シフトセレクトスイッチ９を配設し、左側の上部から下部に向かって、リバース用シフトセレクトスイッチ１０とニュートラル用シフトセレクトスイッチ１１とドライブ用シフトセレクトスイッチ１２とを順次配設している。
そして、これらのシフトセレクトスイッチ群９〜１２の操作である前記シフトセレクタ２のシフトレンジ変速操作に応じて、前記シフト制御装置４にシフト変更指示信号を出力する通信ボード１３を前記シフトセレクタ２側に配設している。

更に、前記シフト制御装置４は、図２に示す如く、前記シフトセレクタ２の通信ボード１３の出力するシフト変更指示信号を入力するシフト制御コントローラ１４と、前記変速機３と、この変速機３のシフトレンジ設定を行うモータ１５とからなる。
そして、前記シフト制御コントローラ１４は、通信ボード１３からのシフト変更指示信号を入力した際には、現在の変速機３のシフトレンジと目標となるシフト変速指示信号を基に適正なシフト変更のために、前記モータ１５を駆動制御する。

このとき、前記運転者が操作可能で、切換信号を前記シフト制御装置４に出力する切換手段１６を備え、前記運転者が前記シフトセレクタ２の操作と同時に前記切換手段１６を操作することにより、前記シフトセレクタ２の操作により選択されたシフトを実行可能に制御する操作許可手段１７を備える構成とする。
詳述すれば、シフトセレクトスイッチ群９〜１２を前記シフトセレクタ２の操作面である運転者側たる正面側に夫々配設したことに対して、前記切換手段（「操作許可スイッチ（ＳＷ）」ともいう。）１６は、図４に示す如く、少なくともシフトセレクタ２の操作面と共通しない面、例えば運転者から離間する側たるシフトセレクタ２の背面側に設ける。
また、前記切換手段１６は、プッシュタイプのボタン式スイッチ、あるいは運転者が接触していること検知するタッチセンサにより構成することができ、この実施例においては、運転者の操作負荷を軽減するために、前記切換手段１６をタッチセンサにより構成する。

また、前記シフト制御装置４は操作許可手段１７を有しており、前記運転者が前記シフトセレクタ２の操作と同時に前記切換手段１６を操作することによって、操作許可手段１７がオン状態、つまり操作許可状態となり、前記シフトセレクタ２の操作により選択されたシフトを実行可能とするものである。
なお、機械式のシフトセレクタのシフトセレクトスイッチにおいては、ボタン操作により機械的にロックを外し、Ｐレンジ位置からのシフトポジションの操作が可能となるものである。
これに対して、この実施例においては、シフトバイワイヤ式のシフトセレクタ２と切換手段１６とを用いることで、前記シフト制御装置４のシフト制御コントローラ１４は、現在の変速機３のシフトポジションや車速、ブレーキスイッチのオン・オフ状態、進行方向等の入力信号と、前記シフトセレクタ２のシフトセレクトスイッチ群９〜１２からのシフト変更指示信号と、前記切換手段１６からのシフト変更の切換許可信号とを電気的に区別して判断することが可能となる。

更に、図６（ａ）及び（ｂ）の上段に示す如く、前記シフトセレクタ２と前記切換手段１６とを同時に操作した際に、前記操作許可手段１７がオン状態、つまり操作許可状態となるように設定したが、同時の操作でなくとも、運転者により正常にシフト動作が行われている可能性もあるため、図６（ａ）及び（ｂ）の下段に示す如く、前記切換手段１６により一旦出力させた操作許可指令は、切換手段１６を離した後も設定された時間内は有効とする設定とすることもできる。
つまり、操作許可状態の時間的な有効範囲を広げ、前記切換手段１６から指を離しても、設定された時間内は切換手段１６から出力される操作許可指令を前記シフト制御装置４が受け付けることとする。

なお、前記シフト制御装置４は、前記シフトセレクタ２からのシフト変更指示信号や前記切換手段１６からの操作許可指令を受け付けているが、一般的でないシフト変更指示は受付を禁止する機能を有している。
この一般的でないシフト変更指示としては、例えば、Ｄレンジで４０ｋｍ／ｈ走行中におけるＲレンジへのシフト変更指示やＰレンジへのシフト変更指示などが該当する。

次に作用を説明する。

前記シフトセレクタ２及び前記切換手段１６を使用してシフト変更を行う際には、図５に示す如く、運転者の左手１８でシフトセレクタ２を包み込むように持つ。
そして、シフトセレクタ２の運転者側である正面側に左手１８の親指１９を位置させ、左手１８の親指１９で前記シフトセレクトスイッチ群９〜１２によるシフト変更操作を行い、通信ボード１３を介して前記シフト制御装置４にシフト変更指示信号を出力する。
このとき、上述したシフトセレクタ２のシフト変更操作と同時に、シフトセレクタ２の運転者から離間する側である背面側に左手１８の人差し指もしくは中指２０を位置させ、前記シフトセレクタ２の操作により選択されたシフトを実行可能にする操作許可を行う。
この操作許可は、実際には前記切換手段１６をタッチセンサにより構成したことによって、切換手段１６に左手１８の人差し指もしくは中指２０が接触するのみで完了し、通信ボード１３を介して前記シフト制御装置４の前記操作許可手段１７に操作許可信号が出力され、操作許可手段１７がオン状態、つまり操作許可状態となる。
そして、前記シフト制御装置４のシフト制御コントローラ１４は、シフトセレクタ２のシフト変更指示信号と前記切換手段１６からの操作許可信号による操作許可手段１７のオン状態、つまり操作許可状態とを確認した後に、現在の変速機３のシフトレンジと目標となるシフト変速指示信号を基に適正なシフト変更となるように、前記モータ１５を駆動制御する。

図１のシフトバイワイヤ式変速装置１の制御用フローチャートに沿って説明する。

先ず、シフトバイワイヤ式変速装置１の制御用プログラムがスタート（１０１）すると、「操作許可ＳＷ判定」の処理（１０２）に移行し、「操作許可ＳＷ」のＯＮ・ＯＦＦ判断（１０３）に移行する。
つまり、この処理（１０２）及び判断（１０３）は、前記切換手段１６からの操作許可信号の有無を判断するものである。

また、上述の「操作許可ＳＷ」のＯＮ・ＯＦＦ判断（１０３）において、判断（１０３）がＯＮ、つまり、前記切換手段１６からの操作許可信号があった場合には、「シフトセレクトＳＷ判定」の処理（１０４）に移行する。
この「シフトセレクトＳＷ判定」の処理（１０４）は、前記シフトセレクタ２のシフトセレクトスイッチ群９〜１２によるシフト変更操作の有無を判定するものである。
そして、「シフトセレクトＳＷ判定」の処理（１０４）において、シフトセレクトスイッチ群９〜１２によるシフト変更操作があった場合には、前記運転者が前記シフトセレクタ２の操作と同時に前記切換手段１６を操作したこととなるため、前記操作許可手段１７がオン状態たる操作許可状態となって、前記シフトセレクタ２の操作により選択されたシフトを実行可能に制御し、「指示シフトレンジへ変更」の処理（１０５）に移行する。
なお、上述の「シフトセレクトＳＷ判定」の処理（１０４）において、シフトセレクトスイッチ群９〜１２によるシフト変更操作がない場合には、前記運転者が前記シフトセレクタ２の操作と同時に前記切換手段１６を操作したこととはならないため、前記操作許可手段１７がオン状態たる操作許可状態とはならず、オフ状態たる非操作許可状態となり、「指示シフトレンジへ変更」は行われない。

更に、上述の「操作許可ＳＷ」のＯＮ・ＯＦＦ判断（１０３）において、判断（１０３）がＯＦＦ、つまり、前記切換手段１６からの操作許可信号がない場合には、「シフトセレクトＳＷ判定」の処理（１０６）に移行する。
この「シフトセレクトＳＷ判定」の処理（１０６）は、上述の処理（１０４）と同様に、前記シフトセレクタ２のシフトセレクトスイッチ群９〜１２によるシフト変更操作の有無を判定するものである。
そして、「シフトセレクトＳＷ判定」の処理（１０６）において、シフトセレクトスイッチ群９〜１２によるシフト変更操作がない場合には、前記運転者が前記シフトセレクタ２の操作と前記切換手段１６の操作とのいずれも行っていないため、前記操作許可手段１７がオン状態たる操作許可状態とはならず、オフ状態たる非操作許可状態となり、「シフトレンジ変更しない」の処理（１０７）に移行する。
なお、上述の「シフトセレクトＳＷ判定」の処理（１０６）において、シフトセレクトスイッチ群９〜１２によるシフト変更操作があった場合でも、前記運転者が前記シフトセレクタ２の操作と同時に前記切換手段１６を操作したこととはならないため、前記操作許可手段１７がオン状態たる操作許可状態とはならず、オフ状態たる非操作許可状態となり、「指示シフトレンジへ変更」は行われずに、「シフトレンジ変更しない」の処理（１０７）に移行することとなる。

これにより、前記シフトバイワイヤ式変速装置１において、前記運転者が操作可能で、切換信号を前記シフト制御装置４に出力する切換手段１６を備え、前記運転者が前記シフトセレクタ２の操作と同時に前記切換手段１６を操作することにより、前記シフトセレクタ２の操作により選択されたシフトを実行可能に制御する操作許可手段１７を備えている。
従いまして、運転者が意図しないシフトセレクタ２の操作の実行を防止することが可能であり、信頼性の高いシフトバイワイヤ式変速装置１を実現することができる。

また、前記切換手段１６は、少なくともシフトセレクタ２の操作面と共通する面に設けていない。
つまり、この実施例においては、図４に示す如く、前記シフトセレクトスイッチ群９〜１２を前記シフトセレクタ２の操作面である運転者側たる正面側に夫々配設したことに対して、前記切換手段１６は少なくともシフトセレクタ２の操作面と共通しない面、例えば運転者から離間する側たるシフトセレクタ２の背面側に設けている。
従いまして、シフトセレクタ２の操作面とは、異なる操作面に切換手段１６が設けられているので、運転者が意図せずに不意にシフトセレクタ２と切換手段１６との両方を操作する可能性が低く、運転者が意図しないシフトセレクタ２の操作の実行を確実に防止することができる。

更に、前記切換手段１６は、プッシュタイプのスイッチ、あるいは運転者が接触していること検知するタッチセンサにより構成されている。
つまり、この実施例においては、前記切換手段１６をタッチセンサにより構成している。
従いまして、簡単な構造によって構成されているので、システムを複雑にすることなく誤操作防止手段を追加することが可能である。

更にまた、前記切換手段１６により一旦出力させた操作許可指令は、設定された時間内は有効とする構成とすることも可能である。
つまり、この実施例においては、図６（ａ）及び（ｂ）の上段に示す如く、前記シフトセレクタ２と前記切換手段１６とを同時に操作した際に、前記操作許可手段１７がオン状態、つまり操作許可状態となるように設定した。
しかし、同時の操作でなくとも、運転者により正常にシフト動作が行われている可能性もあるため、図６（ａ）及び（ｂ）の下段に示す如く、前記切換手段１６により一旦出力させた操作許可指令は、切換手段１６を離した後も設定された時間内は有効とする設定とすることも可能である。
従いまして、運転者により正常にシフト動作が行われている可能性が高い場合には、切換信号がオフしてからもしばらくは切換信号のオン状態を有効とみなしているので、すばやいシフト操作が実施可能である。

図７はこの発明の第２実施例を示すものである。この第２実施例において、上述第１実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。

上述第１実施例においては、シフトセレクタ２のパーキング（Ｐ）用シフトセレクトスイッチ９やリバース（Ｒ）用シフトセレクトスイッチ１０、ニュートラル（Ｎ）用シフトセレクトスイッチ１１、ドライブ（Ｄ）用シフトセレクトスイッチ１２をボタン式スイッチとしたが、この第２実施例の特徴とするところは、スライド型のシフトセレクタ２１とした点にある。
すなわち、前記シフトセレクタ２１の操作面である運転者側たる正面側において、図７（ｃ）に示す如く、右側の中央部位近傍にボタン式のパーキング用シフトセレクトスイッチ２２を配設し、左側には案内枠部２３内をスライド移動する丸型スイッチタイプのスライダ２４を配設し、前記シフトセレクタ２１をスライド型とするものである。
このとき、前記案内枠部２３は、図７（ｃ）に示す如く、上下方向に延びるとともに、中央部位から右方向に延びる形状に形成され、例えば上部位置をリバースレンジ位置とし、下部位置をドライブレンジ位置とするとともに、右部位置をニュートラルレンジ位置とする。
そして、左手の親指によって前記スライダ２４が案内枠部２３内をスライド移動されることにより、スライダ２４の移動位置からリバースレンジ位置やドライブレンジ位置、ニュートラルレンジ位置を読み取り、前記シフトセレクタ２１からシフト制御装置側にシフト変更指示信号を出力するものである。
なお、図７（ａ）に示す如く、前記シフトセレクタ２１の操作面と共通しない面、例えば上述第１実施例と同様に、運転者から離間する側たるシフトセレクタ２の背面側には、切換手段１６を設けている。
さすれば、スライド型のシフトセレクタ２１にも切換手段１６を設けることができ、運転者が意図しないシフトセレクタ２１の操作の実行を防止することが可能であり、信頼性の高いシフトバイワイヤ式変速装置を実現することができる。

なお、この発明は上述第１及び第２実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。

例えば、この発明の第１及び第２実施例においては、運転者が操作可能で、切換信号をシフト制御装置に出力する切換手段をシフトセレクタの操作面と共通しない面、例えば背面側に設ける構成としたが、切換手段を、シフトセレクタではなく、ステアリングホイールに設ける特別構成とすることも可能である。
すなわち、通常、右ハンドルの場合には、左手でシフト操作をする必要があるため、右ハンドル用のステアリングホイールの右側部位にタッチセンサにより構成される切換手段を設けるものである。
さすれば、この切換手段に右手が置かれている場合には、切換手段が切換信号を出力するため、シフト許可状態とすることができ、切換手段の配設位置に関して設計の自由度を大とし得て、実用上有利であるとともに、使い勝手の向上を図ることも可能である。

また、シフトセレクタをカード型とする特別構成とすることも可能である。
すなわち、シフトバイワイヤ式ではなく、無線でシフト操作信号をシフト制御装置側に送信するものである。
この場合にも、カードの表面側にパーキング用シフトセレクトスイッチやリバース用シフトセレクトスイッチ、ニュートラル用シフトセレクトスイッチ、ドライブ用シフトセレクトスイッチを設けるとともに、カードの裏面側には運転者が操作可能で、切換信号をシフト制御装置に出力する切換手段を設ける。
さすれば、設置場所にとらわれないシフトセレクタの構成を実現することが可能である。

更に、前記切換手段に指紋センサ機能を付加する特別構成とすることも可能である。
さすれば、指紋センサ機能を有する切換手段によって、ユーザ認証を行うことが可能となり、ユーザ以外の者の切換操作が禁止できることとなり、システムの信頼性の向上に寄与し得るとともに、盗難の際の車両移動も禁止できる。

この発明の第１実施例を示すシフトバイワイヤ式変速装置の制御用フローチャートである。 シフトバイワイヤ式変速装置の概略構成図である。 シフトセレクタの取付状態を示す概略図である。 シフトセレクタを示し、（ａ）はシフトセレクタの背面図、（ｂ）はシフトセレクタの平面図、（ｃ）はシフトセレクタの正面図である。 シフトセレクタの操作状況を示す概略平面図である。 操作許可状態の有効範囲を示し、（ａ）は操作許可ＳＷの操作許可状態の有効範囲を示す図、（ｂ）はシフトセレクタの操作許可状態の有効範囲を示す図である。 この発明の第２実施例のシフトセレクタを示し、（ａ）はシフトセレクタの背面図、（ｂ）はシフトセレクタの平面図、（ｃ）はシフトセレクタの正面図である。

符号の説明

１ シフトバイワイヤ（「ＳＢＷ」とも記載する。）式変速装置
２ シフトセレクタ
３ 変速機
４ シフト制御装置
５ 通信手段
６ インスツルメントパネル
７ 右側用ハンドル
８ ステアリングコラム
９ パーキング（Ｐ）用シフトセレクトスイッチ
１０ リバース（Ｒ）用シフトセレクトスイッチ
１１ ニュートラル（Ｎ）用シフトセレクトスイッチ
１２ ドライブ（Ｄ）用シフトセレクトスイッチ
１３ 通信ボード
１４ シフト制御コントローラ
１５ モータ
１６ 切換手段
１７ 操作許可手段
１８ 左手
１９ 親指
２０ 人差し指もしくは中指

Claims (4)

1. 運転者が操作するシフトセレクタと、このシフトセレクタから出力される信号に応じて変速機の変速段を制御するシフト制御装置とを備えたシフトバイワイヤ式変速装置において、前記運転者が操作可能で、切換信号を前記シフト制御装置に出力する切換手段を備え、前記運転者が前記シフトセレクタの操作と同時に前記切換手段を操作することにより、前記シフトセレクタの操作により選択されたシフトを実行可能に制御する操作許可手段を備えていることを特徴とするシフトバイワイヤ式変速装置。
2. 前記切換手段は、少なくともシフトセレクタの操作面と共通する面に設けていないことを特徴とする請求項１に記載のシフトバイワイヤ式変速装置。
3. 前記切換手段は、プッシュタイプのスイッチ、あるいは運転者が接触していること検知するタッチセンサにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシフトバイワイヤ式変速装置。
4. 前記切換手段により一旦出力させた操作許可指令は、設定された時間内は有効であることを特徴とする請求項１に記載のシフトバイワイヤ式変速装置。

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