JP2009168223A - シフト切替装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】運転者のシフトレンジの切り替え要求に適切に応答することができるシフト切替装置を提供すること。
【解決手段】シフトレバー31を複数のシフト位置であるR位置、D位置、N1位置およびN2位置に案内するよう案内溝34が形成されたシフトカバー33と、N1位置を除く各シフト位置に対応して設けられた位置センサ46、47、48とを備え、複数の位置センサ46、47、48のうち何れの位置センサによっても検出されていない時間がN1判定時間を経過した場合に、ニュートラルレンジに切り替えるとともに、N位置センサ48によって検出された時間がN1判定時間より短いN2判定時間を経過した場合に瞬時にニュートラルレンジに切り替えるよう構成する。
【選択図】図2

Description

本発明は、シフト切替装置に関し、特にシフトレバーの操作によりシフトレンジを切り替えるシフト切替装置に関する。
近年、車両に搭載されるシフト切替装置においては、シフトレバーの操作位置を電気的に検出して、変速機の作動状態を切り替え可能なシフトバイワイヤ方式が採用されており、このようなシフト切替装置として、運転者によるシフトレバーの操作に応じて、シフトレンジが切り替えられるようなものもある。
このようなシフト切替装置においては、ニュートラルレンジ以外のドライブレンジおよびリバースレンジに対応した位置にセンサが設けられており、センサによってシフトレバーが検出された状態で、一定の判定時間が経過することによりシフト位置に対応した各シフトレンジに切り替えるようになっている。また、このシフト切替装置は、いずれのセンサにもシフトレバーが検出されない状態で、予め設定されたニュートラル判定時間(以下、N判定時間という)が経過した場合に、シフトレンジをニュートラルレンジに切り替えるようになっている。
従来、このようなシフト切替装置として、非操作時に中立位置に自動的にシフトレバーが復帰するよう構成されたモーメンタリ式が用いられ、シフトレバーが操作されたシフト位置によって、N判定時間を可変とするものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1に記載されたものは、中立位置に対応した位置にセンサが設けられ、中立位置においてシフトレバーが検出されるようになっている。そして、シフトレバーがドライブレンジまたはリバースレンジに対応したシフト位置に操作された場合には、N判定時間を長くし、シフトレバーが中立位置に戻った場合には、N判定時間を短くするよう構成されている。この構成により、シフトレバーがシフト位置から中立位置に復帰する間にニュートラルレンジに切り替えられることがなく、シフトレバーが中立位置から操作されてシフト位置以外で保持された場合には、早期にニュートラルレンジに切り替えるようになっている。
特開2005−7993号公報
しかしながら、特許文献1に記載の従来のシフト切替装置にあっては、シフトレバーがいずれのシフト位置もしくは中立位置にも位置しない状態で、N判定時間が経過した後に、シフトレンジがニュートラルレンジに切り替えられるようになっているため、運転者の意図に反してニュートラルレンジに切り替えられるおそれがあった。例えば、特許文献1に記載のシフト切替装置にあっては、モード変更を行うためにシフトレバーをドライブレンジに対応するシフト位置から再びドライブレンジに対応するシフト位置に操作させる必要がある場合に、N判定時間を短く設定しすぎると、運転者がシフトレバーを各シフト位置に操作している間にニュートラルレンジに切り替えられて、駆動力が抜けてしまうおそれがあった。
このように、運転者の意図に反してニュートラルレンジに切り替えられるのを防止するため、N判定時間を長めに設定することが考えられるが、運転者が意図的にニュートラルレンジに切り替えるよう操作した場合に、瞬時に切り替えることができないという問題があった。これにより、運転者の意図的な操作によるニュートラルレンジの切り替えが遅れるため、切り替えが遅れた分だけエンジンからの駆動力が車輪に伝達されてしまい、運転者の要求に適切に応答することができなかった。
そこで、本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、運転者のシフトレンジの切り替え要求に適切に応答することができるシフト切替装置を提供することを目的とする。
本発明に係るシフト切替装置は、上記目的を達成するため、(1)複数のシフト位置に選択的に操作されるシフトレバーと、前記複数のシフト位置に案内するよう前記シフトレバーの操作経路が形成された案内手段と、前記複数のシフト位置のうちニュートラル位置を除く各シフト位置にそれぞれ対応して設けられ、前記シフトレバーを検出する複数の検出手段と、前記複数の検出手段のうち何れかの検出手段によって検出された場合に、前記各シフト位置に応じたシフトレンジに切り替えるとともに、前記複数の検出手段のうち何れの検出手段によっても検出されていない時間が第1の判定時間を経過した場合に、ニュートラルレンジに切り替える切替手段とを備えたシフト切替装置であって、前記案内手段には、前記複数のシフト位置とは異なる追加シフト位置に前記シフトレバーを案内するように追加操作経路が形成されており、前記追加シフト位置に対応した位置に設けられ、前記シフトレバーを検出する追加検出手段をさらに備え、前記切替手段が、前記追加検出手段によって検出されている時間が前記第1の判定時間より短い第2の判定時間を経過した場合に、前記ニュートラルレンジに切り替えるよう構成する。
この構成により、第2のN判定時間が第1のN判定時間よりも短いので、運転者は、意図的にシフトレバーを追加シフト位置に操作することによりニュートラルレンジに切り替えることができる。例えば、第2のN判定時間を第1のN判定時間よりも大幅に短く設定した場合には、瞬時にシフトレンジをニュートラルレンジに切り替えることができる。
一方、第1のN判定時間を第2のN判定時間よりも長く設定しているので、運転者が意図的にニュートラルレンジ以外のシフトレンジに切り替えるようシフトレバーを操作した場合に、運転者の意図に反してシフトレンジがニュートラルレンジに切り替えられることがない。このように、本発明によれば、運転者のシフトレンジの切り替え要求に適切に応答することができる。
また、上記(1)に記載のシフト切替装置において、(2)前記ニュートラル位置に設けられ、前記シフトレバーを検出するニュートラル位置検出手段をさらに備え、前記切替手段が、前記複数の検出手段のうち何れの検出手段によっても検出されない状態で、前記ニュートラル位置検出手段によって検出されている時間が前記第1の判定時間を経過した場合に、ニュートラルレンジに切り替えるよう構成する。
この構成により、ニュートラル位置検出手段によりニュートラル位置にシフトレバーが位置することを検出するため、シフトレバーをニュートラル位置に操作することにより前記ニュートラルレンジに切り替えることができる。
また、上記(1)または(2)に記載のシフト切替装置において、(3)前記操作経路が、前記複数のシフト位置のうちドライブ位置とリバース位置とを結ぶ第1の操作経路と、前記第1の操作経路の一部の位置と前記シフトレバーの操作の基点となる中立位置とを結ぶ第2の操作経路とからなり、非操作時に前記シフトレバーを前記中立位置に自動的に復帰させる復帰手段をさらに備え、前記追加シフト位置が、前記複数のシフト位置と同一平面に配置されるよう構成する。
この構成により、非操作時にシフトレバーが自動的に中立位置に復帰するシフト切替装置において、追加シフト位置が、複数のシフト位置と同一平面に配置されるため、簡易な操作によりシフトレバーを追加シフト位置に到達させることができる。
また、上記(1)または(2)に記載のシフト切替装置において、(4)前記操作経路が、前記複数のシフト位置のうちドライブ位置とリバース位置とを結ぶ第1の操作経路と、前記第1の操作経路の一部の位置と前記シフトレバーの操作の基点となる中立位置とを結ぶ第2の操作経路とからなり、非操作時に前記シフトレバーを前記中立位置に自動的に復帰させる復帰手段をさらに備え、前記追加シフト位置が、前記複数のシフト位置のうち何れかのシフト位置に対し垂直方向に離間した位置に配置されるよう構成する。
この構成により、非操作時にシフトレバーが自動的に中立位置に復帰するシフト切替装置において、追加シフト位置が、複数のシフト位置のうち何れかのシフト位置に対し垂直方向に離間した位置に配置されるため、シフトレバーの押込み操作または引き出し操作によりニュートラルレンジに切り替えることができる。また、シフトレバーの操作範囲を狭くすることができ、省スペース化を図ることができる。
本発明によれば、運転者のシフトレンジの切り替え要求に適切に応答することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るシフト切替装置の概略ブロック構成図である。
まず、構成について説明する。
図1に示すように、本実施の形態に係るシフト切替装置1は、エンジンECU(以下、ENG−ECUという)2と、電子制御式トランスミッションECU(以下、ECT−ECUという)3と、シフトバイワイヤECU(以下、SBW−ECUという)4とを備えている。また、ENG−ECU2はエンジン5に、ECT−ECU3は変速機6を制御する油圧制御装置7に、SBW−ECU4は切替駆動装置8にそれぞれ接続されている。
ENG−ECU2、ECT−ECU3およびSBW−ECU4は、いずれもCPU(Central Processing Unit)を中心とするマイクロコンピュータを主体に構成された電気回路であり、CPUの他に、一時的にデータを記憶するRAM(Random Access Memory)、処理プログラム等を記憶するROM(Read Only Memory)、A/D変替器等を含む入出力インターフェース回路およびタイマーを備え、車内LAN回線9または図示しないシリアル通信線等を介して電気的に相互に接続されている。
ENG−ECU2は、エンジン5を統括制御するものであり、このエンジン5は、図示しないスロットルバルブ、インジェクタおよび点火プラグを有している。そして、ENG−ECU2は、車両の走行状況に応じて、スロットルバルブを介して気筒内に送り込まれる吸入空気量およびインジェクタにより気筒内に噴射される燃料噴射量を決定し、適切なタイミングで点火プラグを駆動することによりエンジン5に動力を発生させるようになっている。
ECT−ECU3は、ENG−ECU2から出力された制御信号に基づいて油圧制御装置7を介して変速機6を制御するようになっている。変速機6は、エンジン5の出力軸に連結し、車両の走行状況に応じて変速比、すなわち変速段に切り替えるようになっている。また、変速機6の内部には、変速比を選択するためのクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素が設けられており、この摩擦係合要素の係合・解放に基づいて変速比を制御して、エンジン5から伝達される回転数やトルクを変化させるようになっている。なお、摩擦係合要素の係合・解放により、エンジン5からの駆動力を車輪に伝達させないといったニュートラル状態に切り替えるようになっている。
油圧制御装置7は、変速機6の摩擦係合要素に対する油圧制御により係合・解放を切り替えるソレノイドバルブ11と、摩擦係合要素の駆動および油圧制御の元圧となるライン油圧によりシフトレンジを切り替えるためのシフトバルブ12とを備えている。ソレノイドバルブ11は、ECT−ECU3に電気的に接続されており、ECT−ECU3から出力された制御信号に基づいて摩擦係合要素の係合・解放が切り替えられるよう制御され、変速機6が変速するようになっている。なお、本実施形態におけるENG−ECU2から出力された制御信号とは、エンジン5の出力軸の回転数を含むものである。
SBW−ECU4は、シフトレンジを選択するシフトレバー装置15に接続されており、シフトレバー装置15から出力された選択信号に基づいて切替駆動装置8を制御してシフトレンジを切り替えるようになっている。また、SBW−ECU4は、シフトレンジを表示するシフト表示装置16に接続されており、切り替えられたシフトレンジに応じてシフト表示装置16の表示を切り替えるようになっている。
シフトレバー装置15は、シフトレバー31とパーキングボタン32とを有し、シフトレバー31の操作によりリバースレンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジを選択でき、パーキングボタン32の押下によりパーキングレンジを選択できるようになっている。そして、シフトレバー装置15は、シフトレバー31の操作により選択されたシフトレンジに対応する選択信号をSBW−ECU4に出力するようになっている。
また、SBW−ECU4は、シフトレンジに対応したシフト位置にシフトレバー31が一定時間保持されることによりシフトレンジを切り替えるよう切替駆動装置8を制御するようになっている。SBW−ECU4のROMには、シフトレバー31の現在位置を判定するための各シフトレンジに応じた判定時間が記憶され、タイマーにより計時された選択信号の出力時間と判定時間を比較してシフトレバー31の現在位置を判定し、切替駆動装置8を制御するようになっている。なお、シフトレバー装置15の詳細構成については、後述する。
切替駆動装置8は、シフトバルブ12を所定のレンジに設定するためのディテントレバー18と、ディテントレバー18を駆動するSBWモータ19とを有している。
ディテントレバー18は、略扇形の板状部材であって、その円弧状の周面には4つの凹部21が形成され、板面にはシフトバルブ12が連結されている。そして、ディテントレバー18は、SBWモータ19の駆動により回動するようになっており、ディテントレバー18が回動することによりシフトバルブ12がスライドし、油圧制御装置7において各シフトレンジに対応したライン油圧が調整されるとともに、変速段に対応した摩擦係合要素に油圧が供給されるようになっている。
そして、ローラ22を先端に設けた板バネ23が片持ちで図示しない固定部に設けられており、板バネ23の付勢力によりローラ22がいずれかの凹部21に強制的に係合するようになっている。4つの凹部21a、21b、21c、21dは、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジにそれぞれ対応しており、ローラ22がいずれかの凹部21に完全に係合することにより、その凹部21に対応するシフトレンジをとるようにシフトバルブ12が制御されるようになっている。
なお、ニュートラルレンジに対応する凹部21cは、リバースレンジに対応する凹部21bとドライブレンジに対応する凹部21dとの間に位置するため、リバースレンジからドライブレンジに切り替えられる場合、または、ドライブレンジからリバースレンジに切り替えられる場合に、必ずニュートラルレンジに切り替えられた後に切り替えられるようになっている。
また、ディテントレバー18は、パーキングロック機構25に接続されており、ローラ22がパーキングレンジに対応する凹部21aに係合することにより、図示しないパーキングポールが図示しないパーキングギアに係合して変速機6の出力軸を機械的に回転不能にロックするようになっている。
このように、SBW−ECU4は、シフトレバー装置15から入力された選択信号に基づいてSBWモータ19を駆動することにより、ディテントレバー18を回動させてシフトバルブ12を制御して所望のシフトレンジに切り替えられるようになっている。
シフト表示装置16は、シフトレンジがパーキングレンジであることを示すPレンジランプと、シフトレンジがリバースレンジであることを示すRレンジランプと、シフトレンジがニュートラルレンジであることを示すNレンジランプと、シフトレンジがドライブレンジであることを示すDレンジランプとを有している。そして、シフト表示装置16は、切替駆動装置8によりシフトレンジが切り替えられると、切り替えられたシフトレンジに対応したレンジランプを点灯させ、運転者に現在のシフトレンジを認識させるようになっている。
ここで、図2を参照してシフトレバー装置15の詳細構成について説明する。
図2は、本発明の第1の実施の形態に係るシフトレバー装置の上面模式図である。
図2に示すように、シフトレバー装置15は、モーメンタリ式であって、車両に設置された図外のベース部材と、ベース部材に支持されたシフトレバー31と、ベース部材を覆うとともに、シフトレバー31の操作をガイドするシフトカバー33とから構成されている。シフトカバー33にはシフトレバー31の操作をガイドする十字状の案内溝34が形成されており、案内溝34の各端部は、シフトレバー31の操作の基点となる中立位置および各シフトレンジに対応したシフト位置であるR位置、D位置、N2位置となっており、十字状の案内溝34の交差位置は、ニュートラルレンジに対応したシフト位置であるN1位置となっている。
N2位置は、中立位置とN1位置とを結ぶ操作経路の延長上に位置し、N1位置とN2位置とを結ぶ操作経路の長さは、N2位置がN1位置に隣接する程度に短くなっている。また、シフトカバー33の上面には、各シフト位置の近傍に、対応するレンジ表示がそれぞれ付されており、運転者がレンジ表示を目安にシフトレバー31を目的のシフト位置に操作するようになっている。
また、シフトカバー33内には、中立位置においてシフトレバー31を検出する中立位置センサ49と、N1位置以外のシフト位置であるR位置、D位置、N2位置においてシフトレバー31を検出するR位置センサ46、D位置センサ47、N位置センサ48とが設けられている。そして、中立位置センサ49、R位置センサ46、D位置センサ47およびN位置センサ48によりシフトレバー31が検出された結果に基づいてシフトレバー31の現在位置が判定されるようになっている。また、シフトレバー31の現在位置が判定されるとSBW−ECU4は、シフトレバー31の現在位置に対応したシフトレンジに切り替えるよう切替駆動装置8を制御するようになっている。
シフトレバー31は、上端部にシフトノブが取り付けられ、下端部が球体状に形成されており、下端部がベース部材に設けられた図示しない球面軸受によって、3次元的に回動自在に支持されている。また、シフトレバー31は、図示しないバネにより中立位置側に付勢されており、非操作時に自動的に中立位置に復帰するようになっている。すなわち、本実施の形態では、ベース部材およびバネにより、本発明に係る復帰手段が構成されている。
なお、本実施の形態では、SBW−ECU4および切替駆動装置8が本発明に係る切替手段、シフトカバー33が本発明に係る案内手段、R位置センサ46およびD位置センサ47が本発明に係る複数の検出手段、N位置センサ48が本発明に係る追加検出手段を構成している。
また、本実施の形態では、R位置、D位置、N1位置が本発明に係る複数のシフト位置、N2位置が本発明に係る追加シフト位置に対応している。また、本実施の形態では、R位置とD位置とを結ぶ操作経路が本発明に係る第1の操作経路、中立位置とN1位置とを結ぶ操作経路が本発明に係る第2の操作経路、N1位置とN2位置とを結ぶ操作経路が本発明に係る追加操作経路を構成している。
ここで、シフト切替処理について説明する前に、判定時間について説明する。
SBW−ECU4のROMには、シフトレバー31の現在位置を特定するための判定時間として、中立判定時間、R判定時間、D判定時間、N1判定時間およびN2判定時間が記憶されている。中立判定時間は、シフトレバー31が中立位置センサ49に検出されてからシフトレバー31の現在位置が中立位置であるとSBW−ECU4に判定させるまでの待ち時間を示している。
R判定時間は、シフトレバー31がR位置センサ46に検出されてからシフトレバー31の現在位置がR位置であるとSBW−ECU4に判定させるまでの待ち時間を示している。D判定時間は、シフトレバー31がD位置センサ47に検出されてからシフトレバー31の現在位置がD位置であるとSBW−ECU4に判定させるまでの待ち時間を示している。
N1判定時間は、シフトレバー31が中立位置センサ49、R位置センサ46、D位置センサ47、N位置センサ48に検出されなくなってからシフトレバー31の現在位置が中立位置、R位置、D位置およびN2位置にないとSBW−ECU4に認識させるまでの待ち時間を示している。SBW−ECU4は、シフトレバー31の現在位置が中立位置、R位置、D位置およびN2位置にないと認識した場合、シフトレバー31の現在位置がN1位置であると判定するようになっている。
N2判定時間は、シフトレバー31がN位置センサ48に検出されてからシフトレバー31の現在位置がN2位置であるとSBW−ECU4に判定させるまでの待ち時間を示している。N2判定時間は、中立判定時間、R判定時間、D判定時間と同様に、N1判定時間よりも十分短く設定され、シフトレバー31がN位置センサ48に検出されると、SBW−ECU4に瞬時にシフトレバー31の現在位置をN2位置と判定させるようになっている。
すなわち、運転者によって、シフトレバー31がR位置、D位置、N2位置に操作された場合は、それぞれR位置センサ46、D位置センサ47、N位置センサ48に検出されて、シフトレバー31の現在位置がR判定時間、D判定時間、N2判定時間に基づいて判定される。一方、シフトレバー31がN1位置に操作された場合は、何れの位置センサにも検出されないため、シフトレバー31の現在位置がN1判定時間に基づいて判定される。
ここで、図3を参照して、リバースレンジからドライブレンジに切り替える際のシフト切替処理について説明する。
図3は、本発明の第1の実施の形態に係るシフトレバーがR位置からD位置に操作される際のタイムチャートである。
図3に示すように、シフトレバー31がR位置に位置しているときはR位置センサ46によりシフトレバー31が検出されつづけており、シフトレバー31がR位置から外れると、タイマーにより中立位置センサ49、R位置センサ46、D位置センサ47、N位置センサ48に検出されなくなってからの時間が計時される。そして、シフトレバー31の操作が遅れてタイマーの計時時間がN1判定時間を経過すると、SBW−ECU4がシフトレバー31の現在位置をN1位置と判定し、切替駆動装置8を制御してシフトレンジをリバースレンジからニュートラルレンジに切り替えるようになっている。
シフトレバー31が操作されD位置に到達すると、D位置センサ47によってシフトレバー31が検出され、タイマーによりD位置センサ47に検出されてからの時間が計時される。そして、D位置センサ47によりシフトレバー31が検出された状態でD判定時間が経過すると、SBW−ECU4がシフトレバー31の現在位置をD位置と判定し、切替駆動装置8を制御してシフトレンジをニュートラルレンジからドライブレンジに切り替えるようになっている。
シフトレバー31の操作が遅れず、N1判定時間を経過する前にR位置からD位置まで操作されてD判定時間が経過すると、リバースレンジからドライブレンジに切り替えられる。
なお、N1位置にN1位置センサを設け、中立位置センサ49、R位置センサ46、D位置センサ47に検出されない状態で、N1位置センサによって検出されている時間がN1判定時間を経過した場合に、切替駆動装置8によってニュートラルレンジに切り替えられるようにしてもよい。これにより、N1位置センサによりN1位置にシフトレバーが位置することを検出するため、シフトレバー31をN1位置に操作することによりニュートラルレンジに切り替えることができる。この場合、N1位置が本発明に係るニュートラル位置に対応し、N1位置センサが本発明に係るニュートラル位置検出手段を構成している。
次に、図4を参照して、運転者の意図的な操作によりニュートラルレンジに切り替えるシフト切替処理について説明する。
図4は、本発明の第1の実施の形態に係るシフトレバーが中立位置からN2位置に操作される場合のタイムチャートである。
図4に示すように、シフトレバー31が中立位置に位置しているときは、中立位置センサ49によりシフトレバー31が検出されつづけており、シフトレバー31が中立位置から外れると、タイマーにより中立位置センサ49、R位置センサ46、D位置センサ47、N位置センサ48に検出されなくなってからの時間が計時される。そして、シフトレバー31が操作されてN2位置に到達すると、N位置センサ48によりシフトレバー31が検出され、タイマーによりN位置センサ48により検出されてからの時間が計時される。そして、N位置センサ48によりシフトレバー31が検出された状態でN2判定時間が経過すると、SBW−ECU4がシフトレバー31の現在位置をN2位置と判定し、切替駆動装置8を制御してシフトレンジを前レンジからニュートラルレンジに切り替えるようになっている。
このように、意図的にニュートラルレンジに切り替える場合には、中立位置、R位置、D位置およびN2位置以外の位置でN1判定時間が経過するまでシフトレバー31を保持して待つ必要がなく、シフトレバー31をN2位置に操作することによって瞬時に切り替えることができるようになっている。
次に、動作について説明する。
図5は、本発明の第1の実施の形態に係るシフト切替装置の位置判定処理を示すフローチャートである。
最初に、SBW−ECU4は、中立位置センサ49がOFFか否かを判定する(ステップS11)。
次に、SBW−ECU4は、中立位置センサ49がOFFではないと判定すると(ステップS11でNo)、R位置センサ46とD位置センサ47とN位置センサ48とがOFFという条件を満たすか否かを判定する(ステップS12)。
次に、SBW−ECU4は、R位置センサ46とD位置センサ47とN位置センサ48とがOFFという条件を満さないと判定すると(ステップS12でNo)、位置センサ46、47、48、49に異常があるとして処理を終了する。
一方、SBW−ECU4は、R位置センサ46とD位置センサ47とN位置センサ48とがOFFという条件を満たすと判定すると(ステップS12でYes)、中立位置センサ49だけがONになっているとして、タイマーの計時時間が中立判定時間を経過したか否かを判定する(ステップS13)。
次に、SBW−ECU4は、タイマーの計時時間が中立判定時間を経過した場合(ステップS13でYes)、シフトレバー31の現在位置を中立位置と判定し(ステップS14)、タイマーの計時時間が中立判定時間を経過しない場合(ステップS13でNo)、処理を終了する。
次に、SBW−ECU4は、ステップS11において、中立位置センサ49がOFFであると判定すると(ステップS11でYes)、R位置センサ46がON、D位置センサ47とN位置センサ48とがOFFという条件を満たすか否かを判定する(ステップS15)。
次に、SBW−ECU4は、R位置センサ46がON、D位置センサ47とN位置センサ48とがOFFという条件を満たすと判定すると(ステップS15でYes)、R位置センサ46だけがONになっているとして、タイマーの計時時間がR判定時間を経過したか否かを判定する(ステップS16)。
次に、SBW−ECU4は、タイマーの計時時間がR判定時間を経過した場合(ステップS16でYes)、シフトレバー31の現在位置をR位置と判定し(ステップS17)、切替駆動装置8を制御して前レンジからリバースレンジに切り替えるとともに、シフト表示装置16のRレンジランプを点灯させる。
一方、SBW−ECU4は、タイマーの計時時間がR判定時間を経過しない場合(ステップS16でNo)、処理を終了する。
次に、SBW−ECU4は、ステップS15において、R位置センサ46がON、D位置センサ47とN位置センサ48とがOFFという条件を満たさないと判定すると(ステップS15でNo)、D位置センサ47がON、R位置センサ46とN位置センサ48とがOFFという条件を満たすか否かを判定する(ステップS18)。
次に、SBW−ECU4は、D位置センサ47がON、R位置センサ46とN位置センサ48とがOFFという条件を満たすと判定すると(ステップS18でYes)、D位置センサ47だけがONになっているとして、タイマーの計時時間がD判定時間を経過したか否かを判定する(ステップS19)。
次に、SBW−ECU4は、タイマーの計時時間がD判定時間を経過した場合(ステップS19でYes)、シフトレバー31の現在位置をD位置と判定し(ステップS20)、切替駆動装置8を制御して前レンジからドライブレンジに切り替えるとともに、シフト表示装置16のDレンジランプを点灯させる。
一方、SBW−ECU4は、タイマーの計時時間がD判定時間を経過しない場合(ステップS19でNo)、処理を終了する。
次に、SBW−ECU4は、ステップS18において、D位置センサ47がON、R位置センサ46とN位置センサ48とがOFFという条件を満たさないと判定すると(ステップS18でNo)、R位置センサ46とD位置センサ47とがOFFという条件を満たすか否かを判定する(ステップS21)。
次に、SBW−ECU4は、R位置センサ46とD位置センサ47とがOFFという条件を満たさないと判定すると(ステップS21でNo)、R位置センサ46、D位置センサ47、N位置センサ48のうち2つ以上の位置センサがONであるセンサ異常として処理を終了する。
次に、SBW−ECU4は、R位置センサ46とD位置センサ47とがOFFという条件を満たすと判定すると(ステップS21でYes)、N位置センサ48がONであるか否かを判定する(ステップS22)。
次に、SBW−ECU4は、N位置センサ48がONであると判定すると(ステップS22でYes)、N位置センサ48だけがONになっているとして、タイマーの計時時間がN2判定時間を経過したか否かを判定する(ステップS23)。
次に、SBW−ECU4は、タイマーの計時時間がN2判定時間を経過した場合(ステップS23でYes)、シフトレバー31の現在位置をN2位置と判定し(ステップS24)、切替駆動装置8を制御して前レンジからニュートラルレンジに切り替えるとともに、シフト表示装置16のNレンジランプを点灯させる。
一方、SBW−ECU4は、タイマーの計時時間がN2判定時間を経過しない場合(ステップS23でNo)、処理を終了する。
次に、SBW−ECU4は、ステップS22において、N位置センサ48がONではないと判定すると(ステップS22でNo)、中立位置センサ49、R位置センサ46、D位置センサ47、N位置センサ48が全てOFFになっているとして、タイマーの計時時間がN1判定時間を経過したか否かを判定する(ステップS25)。
次に、SBW−ECU4は、タイマーの計時時間がN1判定時間を経過した場合(ステップS25でYes)、シフトレバー31の現在位置をN1位置と判定し(ステップS26)、切替駆動装置8を制御して前レンジからニュートラルレンジに切り替えるとともに、シフト表示装置16のNレンジランプを点灯させる。
一方、SBW−ECU4は、タイマーの計時時間がN1判定時間を経過しない場合(ステップS25でNo)、処理を終了する。
以上のように、本実施の形態に係るシフト切替装置1によれば、N2判定時間がN1判定時間よりも短いので、運転者は、意図的にシフトレバー31をN2位置に操作することにより瞬時にニュートラルレンジに切り替えることができる。
一方、N1判定時間をN2判定時間よりも長く設定しているので、運転者が意図的にニュートラルレンジ以外のシフトレンジに切り替えるようシフトレバーを操作した場合に、運転者の意図に反してシフトレンジがニュートラルレンジに切り替えられることがない。このように、運転者のシフトレンジの切り替え要求に適切に応答することができる。
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係るシフト切替装置の構成は、上述した第1の実施の形態に係るシフト切替装置と、シフトレバー装置51の構造についてのみ相違する。したがって、同一の構成については、第1の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
図6(a)は、本発明の第2の実施の形態に係るシフトレバー装置の上面模式図であり、図6(b)は、本発明の第2の実施の形態に係るシフトレバーを一点鎖線上で切断した場合における断面模式図である。
図6(a)、(b)に示すように、シフトレバー装置51は、モーメンタリ式であって、車両に設置されたベース部材55と、ベース部材55に支持されたシフトレバー52と、ベース部材55を覆うとともに、シフトレバー52の操作をガイドするシフトカバー54とから構成されている。シフトカバー54にはシフトレバー52の操作をガイドするT字状の案内溝56が形成されおり、案内溝56の各端部は、中立位置、R位置、D位置となっており、T字状の案内溝56の分岐位置は、ニュートラルレンジに対応したシフト位置であるN1位置となっている。シフトカバー54の上面には、各シフト位置の近傍に各シフトレンジに対応する対応するレンジ表示がそれぞれ付されており、運転者が、レンジ表示を目安にシフトレバー52を目的のシフト位置に操作するようになっている。
また、ベース部材55には、N1位置の真下に凹部57が形成され、この凹部57がN1位置と同様にニュートラルレンジに対応したシフト位置であるN2位置となっている。また、シフトレバー52は、N1位置ではじめて凹部57に押し込み可能に形成されるとともに、図示しないバネに付勢され、非操作時に自動的に中立位置に復帰するようになっている。なお、N2位置が本発明に係る追加シフト位置に対応している。
また、シフトカバー54内には、中立位置においてシフトレバー52を検出する中立位置センサ69と、N1位置以外のシフト位置であるR位置、D位置、N2位置においてシフトレバー52を検出するR位置センサ66、D位置センサ67、N位置センサ68とが設けられている。
なお、本実施の形態では、シフトカバー54が本発明に係る案内手段、R位置センサ66およびD位置センサ67が本発明に係る複数の検出手段、N位置センサ68が本発明に係る追加検出手段を構成している。
そして、シフト切替装置は、各シフト位置に対応する位置センサに検出された状態で、判定時間以上保持されることにより、任意のシフトレンジに切り替えられるようになっている。また、シフトレバー52が、中立位置、R位置、D位置、N2位置から外れた状態でN1判定時間が経過すると、シフトレバー52の現在位置がN位置と判定されるため、シフトレバー52を中立位置、R位置、D位置、N2位置以外のN1位置で保持することによってもニュートラルレンジに切り替えることができる。
以上のように、本実施の形態に係るシフト切替装置によれば、N2判定時間がN1判定時間よりも短いので、運転者は、N1位置においてシフトレバー52の押し込み操作をすることにより瞬時にニュートラルレンジに切り替えることができる。
また、N2位置をN1位置の下方に配置することで、シフトレバー52の操作範囲を狭くすることができ、省スペース化を図ることができる。
なお、本実施の形態では、シフトレバー52の押し込み操作により、瞬時にニュートラルレンジに切り替えるようにしたが、シフトレバー52の引き抜き操作により、瞬時にニュートラルレンジに切り替えるようにしてもよい。
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態に係るシフト切替装置の構成は、上述した第1の実施の形態に係るシフト切替装置と、シフトレバー装置71の構造についてのみ相違する。したがって、同一の構成については、第1の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
図7(a)は、本発明の第3の実施の形態に係るシフトレバー装置の上面模式図であり、図7(b)は、本発明の第3の実施の形態に係るシフトレバーの部分断面図である。
図7(a)に示すように、シフトレバー装置71は、モーメンタリ式であって、車両に設置された図外のベース部材と、ベース部材に支持されたシフトレバー72と、ベース部材を覆うとともに、シフトレバー72の操作をガイドするシフトカバー74とから構成されている。シフトカバー74にはシフトレバー72の操作をガイドするT字状の案内溝76が形成されおり、案内溝76の各端部は、中立位置、R位置、D位置となっており、T字状の案内溝76の分岐位置はニュートラルレンジに対応したシフト位置であるN位置となっている。また、シフトカバー74の上面には、各シフト位置の近傍に各シフトレンジに対応するレンジ表示それぞれ付されており、運転者がレンジ表示を目安にシフトレバー72を目的のシフト位置に操作するようになっている。
また、図7(b)に示すように、シフトレバー72は、上端部にシフトノブを取り付けた可動シャフト91と、可動シャフト91を摺動自在に保持する支持シャフト92とから構成されている。支持シャフト92には、円筒状の凹部が形成されており、この凹部にバネ93が収容されている。そして、可動シャフト91の略下半部が、バネ93に付勢された状態で支持シャフト92の凹部に挿入されることにより、可動シャフト91が支持シャフト92に摺動自在に保持される。
さらに、支持シャフト92には、可動シャフト91の非押込時の下端部の位置よりも下方に、一対の貫通孔94が形成されており、シフトカバー33内には、この一対の貫通孔94の中心軸の高さの位置に、N位置においてシフトレバー72を検出するN位置センサ88が設けられている。そして、SBW−ECU4は、N位置センサ88によって貫通孔94を介して押し込まれた可動シャフト91が検出され、N2判定時間が経過することにより、シフトレバー72の現在位置をN位置と判定するようになっている。
すなわち、運転者が意図的にニュートラルレンジに切り替える場合には、シフトレバー72をN位置に操作するだけでなく、可動シャフト91を押し込むようにする。また、シフトレバー72は、図示しないバネに付勢されて、非操作時に自動的に中立位置に復帰するようになっている。
また、シフトカバー74内には、中立位置においてシフトレバー72を検出する中立位置センサ89と、R位置、D位置においてシフトレバー72を検出するR位置センサ86、D位置センサ87が設けられている。
なお、本実施の形態では、シフトカバー74が本発明に係る案内手段、R位置センサ86およびD位置センサ87が本発明に係る複数の検出手段、N位置センサ88が本発明に係る追加検出手段を構成している。
そして、シフト切替装置は、各シフト位置に対応する位置センサに検出された状態で、判定時間以上保持されることにより、任意のシフトレンジに切り替えられるようになっている。また、シフトレバー72が、中立位置、R位置、D位置から外れた状態、かつ、可動シャフト91が押し込まれていない状態でN1判定時間が経過すると、シフトレバー72の現在位置がN位置と判定されるため、シフトレバー72を中立位置、R位置、D位置、N位置以外で保持することによってもニュートラルレンジに切り替えることができる。
以上のように、本実施の形態に係るシフト切替装置によれば、N2判定時間がN1判定時間よりも短いので、運転者は、N1位置においてシフトレバー72の押し込み操作をすることにより瞬時にニュートラルレンジに切り替えることができる。
また、シフトレバー72の伸縮により、瞬時にニュートラルレンジに切り替えるようにしているので、シフトレバー72の操作範囲を狭くすることができ、省スペース化を図ることができる。
なお、本実施の形態では、N位置センサ88をシフトレバー72外に設けて、シフトレバー72の押込み時を検出したが、N位置センサ88をシフトレバー72内に設けるようにしてもよい。この場合、R位置センサ86またはD位置センサ87によりシフトレバー72が検出されている場合には、N位置センサ88の検出を無効にするようにする。この構成により、シフトレバー72がN位置以外の位置で押し込まれた場合にも、ニュートラルレンジに切り替えることができる。
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態に係るシフト切替装置の構成は、上述した第1の実施の形態に係るシフト切替装置と、シフトレバー装置101の構造についてのみ相違する。したがって、同一の構成については、第1の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
図8は、本発明の第4の実施の形態に係るシフトレバー装置の上面模式図である。
図8に示すように、シフトレバー装置101は、非操作時にシフトレバー102が自動的に中立位置に戻るモーメンタリ式ではなく、非操作時にシフトレバー102が停止される固定式であって、車両に設置された図外のベース部材と、ベース部材に支持されたシフトレバー102と、ベース部材を覆うとともに、シフトレバー102の操作をガイドするシフトカバー104とから構成されている。
シフトカバー104にはシフトレバー102の操作をガイドするコ字状の案内溝106が形成されており、コ字状の案内溝106の2つの端部は2つのN2位置、コ字状の案内溝106の2つの屈曲部はR位置、D位置となっており、R位置とD位置とを結ぶ操作経路の中間位置は、ニュートラルレンジに対応したシフト位置であるN1位置となっている。また、シフトカバー104の上面には、各シフト位置の近傍に、各シフトレンジに対応するレンジ表示がそれぞれ付されており、運転者がレンジ表示を目安にシフトレバー102を目的のシフト位置に操作するようになっている。したがって、シフトレバー102をN2位置まで操作する場合には、R位置またはD位置からコ字状の案内溝106の端部に向けてシフトレバー102を操作する。なお、2つのN2位置が、本発明に係る追加シフト位置に対応している。
また、シフトカバー104内には、R位置、D位置、2つのN位置においてシフトレバー102を検出するR位置センサ115、D位置センサ116、2つのN位置センサ117、118が設けられている。
なお、本実施の形態では、シフトカバー104が本発明に係る案内手段、R位置センサ115およびD位置センサ116が本発明に係る複数の検出手段、N位置センサ117、118が本発明に係る追加検出手段を構成している。
そして、シフト切替装置は、各シフト位置に対応する位置センサに検出された状態で、判定時間以上保持されることにより、任意のシフトレンジに切り替えられるようになっている。また、シフトレバー102が、R位置、D位置、2つのN2位置から外れた状態でN1判定時間が経過すると、シフトレバー102の現在位置がN位置と判定されるため、シフトレバー102をR位置、D位置、2つのN2位置以外のN1位置で保持することによってもニュートラルレンジに切り替えることができる。
以上のように、本実施の形態に係るシフト切替装置によれば、N2判定時間がN1判定時間よりも短いので、運転者は、意図的にシフトレバー102をN2位置に操作することにより瞬時にニュートラルレンジに切り替えることができる。
一方、N1判定時間をN2判定時間よりも長く設定しているので、運転者が意図的にニュートラルレンジ以外のシフトレンジに切り替えるようシフトレバーを操作した場合に、運転者の意図に反してシフトレンジがニュートラルレンジに切り替えられることがない。
以上説明したように、本発明は、運転者のシフトレンジの切り替え要求に適切に応答することができるという効果を奏するものであり、特にシフトレバーの操作によりシフトレンジを切り替えるシフト切替装置に有用である。
本発明の第1の実施の形態に係るシフト切替装置の概略ブロック構成図である。 本発明の第1の実施の形態に係るシフトレバー装置の上面模式図である。 本発明の第1の実施の形態に係るシフトレバーがR位置からD位置に操作される際のタイムチャートである。 本発明の第1の実施の形態に係るシフトレバーが中立位置からN2位置に操作される場合のタイムチャートである。 本発明の第1の実施の形態に係るシフト切替装置の位置判定処理を示すフローチャートである。 (a)は、本発明の第2の実施の形態に係るシフトレバー装置の上面模式図であり、(b)は、本発明の第2の実施の形態に係るシフトレバーを一点鎖線上で切断した場合における断面模式図である。 (a)は、本発明の第3の実施の形態に係るシフトレバー装置の上面模式図であり、(b)は、本発明の第3の実施の形態に係るシフトレバーの部分断面図である。 本発明の第4の実施の形態に係るシフトレバー装置の上面模式図である。
符号の説明
1 シフト切替装置
4 SBW−ECU(切替手段)
8 切替駆動装置(切替手段)
9 車内LAN回線
11 ソレノイドバルブ
12 シフトバルブ
15 シフトレバー装置
18 ディテントレバー
19 SBWモータ
21a、21b、21c、21d 凹部
22 ローラ
23 板バネ
25 パーキングロック機構
31、52、72、102 シフトレバー
33、54、74、104 シフトカバー(案内手段)
32 パーキングボタン
34、56、76、106 案内溝(操作経路、追加操作経路)
46、66、86、115 R位置センサ(検出手段)
47、67、87、116 D位置センサ(検出手段)
48、68、88、117、118 N位置センサ(追加検出手段)
49、69、89 中立位置センサ
55 ベース部材
57 凹部
91 可動シャフト
92 支持シャフト
93 バネ
94 貫通孔

Claims (4)

  1. 複数のシフト位置に選択的に操作されるシフトレバーと、
    前記複数のシフト位置に案内するよう前記シフトレバーの操作経路が形成された案内手段と、
    前記複数のシフト位置のうちニュートラル位置を除く各シフト位置にそれぞれ対応して設けられ、前記シフトレバーを検出する複数の検出手段と、
    前記複数の検出手段のうち何れかの検出手段によって検出された場合に、前記各シフト位置に応じたシフトレンジに切り替えるともに、前記複数の検出手段のうち何れの検出手段によっても検出されていない時間が第1の判定時間を経過した場合に、ニュートラルレンジに切り替える切替手段とを備えたシフト切替装置であって、
    前記案内手段には、前記複数のシフト位置とは異なる追加シフト位置に前記シフトレバーを案内するように追加操作経路が形成されており、
    前記追加シフト位置に対応した位置に設けられ、前記シフトレバーを検出する追加検出手段をさらに備え、
    前記切替手段が、前記追加検出手段によって検出されている時間が前記第1の判定時間より短い第2の判定時間を経過した場合に、前記ニュートラルレンジに切り替えるようにしたことを特徴とするシフト切替装置。
  2. 前記ニュートラル位置に設けられ、前記シフトレバーを検出するニュートラル位置検出手段をさらに備え、
    前記切替手段が、前記複数の検出手段のうち何れの検出手段によっても検出されない状態で、前記ニュートラル位置検出手段によって検出されている時間が前記第1の判定時間を経過した場合に、前記ニュートラルレンジに切り替えることを特徴とする請求項1に記載のシフト切替装置。
  3. 前記操作経路が、前記複数のシフト位置のうちドライブ位置とリバース位置とを結ぶ第1の操作経路と、前記第1の操作経路の一部の位置と前記シフトレバーの操作の基点となる中立位置とを結ぶ第2の操作経路とからなり、
    非操作時に前記シフトレバーを前記中立位置に自動的に復帰させる復帰手段をさらに備え、
    前記追加シフト位置が、前記複数のシフト位置と同一平面に配置されたことを特徴とする請求項1または2に記載のシフト切替装置。
  4. 前記操作経路が、前記複数のシフト位置のうちドライブ位置とリバース位置とを結ぶ第1の操作経路と、前記第1の操作経路の一部の位置と前記シフトレバーの操作の基点となる中立位置とを結ぶ第2の操作経路とからなり、
    非操作時に前記シフトレバーを前記中立位置に自動的に復帰させる復帰手段をさらに備え、
    前記追加シフト位置が、前記複数のシフト位置のうち何れかのシフト位置に対し垂直方向に離間した位置に配置されたことを特徴とする請求項1または2に記載のシフト切替装置。
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