JP2012116458A - 変速レンジ検出装置及びこれを備えた車両の変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機に取り付けられたインヒビタスイッチが、故障のために誤った情報を出しても、運転者が選択した変速レンジに対する情報を正確に検出することができる変速レンジ検出装置及びこれを備えた車両の変速装置の提供。
【解決手段】変速レバーの外装ブラケットの外側に固定されるハウジングと、ハウジング内に前後方向に回動可能に設けられ、変速レバーの前後方向の回動に対応するように回動する磁石、及びハウジング内において磁石の動きをセンシングするホールセンサを含む電子通信ユニットと、電子通信ユニットと電気的に連結され、変速レバーの一側に固定され、変速レバーの左右方向の回動に対応してオンオフ状態になるマイクロスイッチとを含み、マイクロスイッチがオンオフ状態を電子通信ユニットに送出し、電子通信ユニットはホールセンサによってセンシングされた情報とマイクロスイッチのオンオフ状態に関する信号を変速機コントローラに送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速レンジ検出装置に係り、より詳しくは、変速レバーの操作状態から変速レンジを検出する装置に関する。

従来の自動変速機付き車両においては、運転者が変速レバーを操作すると、レバーの動きはケーブルを介して自動変速機のインヒビタスイッチ及びバルブボディーのマニュアルバルブに伝達されるようになっている。
従って、マニュアルバルブが変速レバーの作動の伝達を機械的に受けて操作されるため、たとえインヒビタスイッチが故障で誤った情報を送出した場合においても、車両の変速制御は安全になされることができた。

しかしながら、ダブルクラッチトランスミッション（Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｌｕｔｃｈ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：ＤＣＴ）の場合には、コントローラがインヒビタスイッチの信号を受けてモータを作動させることで変速がなされるようになっているため、インヒビタスイッチの故障による誤った情報がコントローラに提供されれば、車両の変速制御の安全性は確保できなくなっていた。

すなわち、運転者が変速レバーをＮレンジに操作しても、インヒビタスイッチの故障でＲレンジ信号が出されれば、コントローラはＲレンジ信号に応じてＤＣＴを制御するため、その結果、運転者は予測できなかった車両の後進によって、事故の危険にさらされることになる。
これまで、変速レバーの位置を検出する装置は知られていたが（特許文献１）、上記のようなインヒビタスイッチの故障においても、車両の変速制御の安全性を確保できる方法は知られていなかった。

特開平６−２９３２２５号公報

本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、車両の変速制御の安全性を確保するために、変速機に取り付けられたインヒビタスイッチが故障のために誤った情報を出しても、運転者が選択した変速レンジに対する情報を正確に検出することができる変速レンジ検出装置及びこれを備えた車両の変速装置を提供することにある。

前記目的を達成するためになされた、本発明に係る変速レンジ検出装置及びこれを備えた車両の変速装置は、変速レバーの外装ブラケットの外側に固定されるハウジングと，ハウジング内に前後方向に回動可能に設けられ、変速レバーの前後方向の回動に対応して回動する磁石、及びハウジング内において磁石の動きをセンシングするホールセンサを含む電子通信ユニットと、電子通信ユニットと電気的に連結され、変速レバーの一側に固定され、変速レバーの左右方向の回動に対応してオンオフ作動をするマイクロスイッチとを含み、マイクロスイッチがオンオフの状態を電子通信ユニットに送出し、電子通信ユニットはホールセンサによってセンシングされた情報とマイクロスイッチのオンオフの状態に関する信号を変速機コントローラに送信する。

電子通信ユニットは、マイクロスイッチのオンオフの状態に応じ、ホールセンサによってセンシングされた変速レバーの前後方向の回動に対応するように動く磁石の動きを、Ｐ、Ｒ、Ｎ及びＤレンジにおける動き、またはＭレンジにおける＋と−レンジに変更される動き、として判断する。

電子通信ユニットは、マイクロスイッチのスイッチフットが開いているオフ状態である場合には、電子通信ユニットのホールセンサによってセンシングされた変速レバーの前後方向の回動に対応するように動く磁石の動きについて、Ｐ、Ｒ、Ｎ及びＤレンジにおける動きとして判断し、マイクロスイッチのスイッチフットが閉じられているオン状態である場合には、電子通信ユニットのホールセンサによってセンシングされた変速レバーの前後方向の回動に対応するように動く磁石の動きはＭレンジにおける＋と−レンジに変更される動きとして判断する。

マイクロスイッチは、第１電極、第２電極および第３電極からなる３段スイッチであり、オフ状態である場合には、第１電極と第３電極との間が電気的に連結されて、第２電極がオープンになり、オン状態である場合には、第２電極と第３電極との間が電気的に連結されて、第１電極がオープンになり、第１電極と第２電極の連結状態を電子通信ユニットに送る。

電子通信ユニットから伝送された信号により、マイクロスイッチの第１電極と第２電極が全て第３電極と連結されるか、全てオープン状態であると確認されれば、変速機コントローラがマイクロスイッチに不良が発生したと判断する。

電子通信ユニットは、変速レバーの前後方向の回動状態に応じて、磁石が回動するように変速レバーの回動変位を磁石の回動変位として伝達する動力伝達手段をさらに備える。

本発明によれば、変速機に取り付けられたインヒビタスイッチが故障で誤った情報を送出する場合であっても、変速レバーの操作状態から運転者が選択した変速レンジに対する情報を正確に検出し、それをコントローラに提供できるようにすることにより、車両制御の安全性確保が可能になる。

本発明の実施形態に係る変速レンジ検出装置が、本発明の実施形態に係る変速装置に取り付けられた状態を示す斜視図である。 変速レバーと本発明の実施形態に係る変速レンジ検出装置の連結構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る変速レンジ検出装置の、変速レバーの左右方向の回動状態に応じたマイクロスイッチの動作を示す構造図である。 本発明の実施形態に係る変速レンジ検出装置の電子通信ユニットの外観図である。 図４の電子通信ユニットの磁石ハウジングとハウジングの結合構造を示す斜視図である。 図３の電子通信ユニットの内部構造図である。 本発明の実施形態に係る変速レンジ検出装置が、外装ブラケットに取り付けられた構造図である。

以下に、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して詳述する。
図１〜図７には、本発明の実施形態に係る変速レンジ検出装置１００と、これを備えた車両の変速装置１０が示してある。

変速レンジ検出装置１００は、電子通信ユニット１１０とマイクロスイッチ１２０とから構成されている。
電子通信ユニット１１０は、変速レバー１１の外装ブラケット１２の外側に固定されたハウジング１１１と、ハウジング１１１内に前後方向（図１に示すＡ方向）に回動可能に設けられ、変速レバー１１の前後方向（図１に示すＡ方向）の動きに対応して回動する磁石１１２と、ハウジング１１１内に設けられ、磁石１１２の動きをセンシングするホールセンサ１１７とを含む。

また、変速レンジ検出装置１００は、変速レバー１１の回動状態に応じて回動する磁石１１２の回動変位を、変速レバー１１の回動変位として伝達する動力伝達手段をさらに備えている。

マイクロスイッチ１２０は、電子通信ユニット１１０とワイヤーリング１３０を介して電気的に連結されており、変速レバー１１の一側に固定されて、変速レバー１１の左右方向（図１に示すＢ方向）の動きに対応してオンオフ作動をするようになっている。

変速レバーの動きに対応したマイクロスイッチ１２０のオン／オフ作動は、次のようになっている。すなわち、マニュアルモードで走行するためにＤレンジからＭレンジに変更されると、変速レバー１１がスイッチフット１２１を押して、マイクロスイッチ１２０がオンの状態となり、変速レバー１１がＭレンジからＤレンジに変更されると、変速レバー１１が押していたスイッチフット１２１との接触が解除されて、マイクロスイッチ１２０がオフの状態になる。
マイクロスイッチ１２０は、このようなオン／オフの状態を、ワイヤーリング１３０を介して電子通信ユニット１１０に伝送する。

また、マイクロスイッチ１２０は、第１電極（ＮＣ）、第２電極（ＮＯ）及び第３電極（ＣＯＭ）からなる３段スイッチであり、オフ状態のときには、第１電極（ＮＣ）と第３電極（ＣＯＭ）間が電気的に連結されて、第２電極（ＮＯ）がオープンになり、オン状態のときには、第２電極（ＮＯ）と第３電極（ＣＯＭ）間が電気的に連結されて、第１電極（ＮＣ）がオープンになる。

マイクロスイッチ１２０が、変速レバー１１の動きによってオフの状態になると、第１電極（ＮＣ）と第３電極（ＣＯＭ）が電気的に連結され、第１電極（ＮＣ）と電気的に連結された電子通信ユニット１１０の第１入力端子（ｉｎ１）には信号が印加されるが、第２入力端子（ｉｎ２）には信号が印加されない状態になる。

一方、マイクロスイッチ１２０が、変速レバー１１の動きによってオンの状態になると、第２電極（ＮＯ）と第３電極（ＣＯＭ）が電気的に連結され、第２電極（ＮＯ）と電気的に連結された電子通信ユニット１１０の第２入力端子（ｉｎ２）に信号が印加され、第１入力端子（ｉｎ１）には信号が印加されない状態になる。

このように作動するマイクロスイッチ１２０において、第１入力端子（ｉｎ１）と第２入力端子（ｉｎ２）に同一の信号が印加される場合や、どちらにも信号が印加されない場合には、不良又は故障が発生したとみなせる。
従って、このようなマイクロスイッチ１２０の３段スイッチの動作状況を利用して、不良及び故障の有無を判断できる。

電子通信ユニット１１０は、マイクロスイッチ１２０からのオン／オフに応じて印加される信号と、ホールセンサ１１７によって検知された信号によって、変速レバー１１の前後方向（Ａ）と左右方向（Ｂ）の動きに関する信号を生成し、それを変速機コントローラ（図示せず）に送信する。
そして、変速機コントローラは、変速レンジ検出装置１００から伝送された信号により、変速レバー１１の変速レイジーの位置を判断する。

すなわち、変速コントローラは、電子通信ユニット１１０のホールセンサ１１７によって検知、伝送された信号の変化により、マイクロスイッチ１２０がオフ状態であれば、変速レバー１１がＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄレンジのうちのどの変速レンジを選択したかを検出し、マイクロスイッチ１２０がオン状態であれば、変速レバー１１がＭレンジにおいて＋及び−レンジを選択したか否かを検出することができる。

また、変速レバー１１から伝達される前後方向（図１に示すＡ方向）の回動を伝達する動力伝達手段は、磁石１１２と一体に連結され、ハウジング１１１の外側に突出するように設けられた連結ロッド１１３と、変速レバー１１に連結ロッド１１３が挿入されるように設けられた連結溝１３とを含んで構成されている。

ここで、連結ロッド１１３は、磁石１１２を囲むように設けられた磁石ハウジング１１５と一体に形成されており、磁石ハウジング１１５は、ハウジング１１１を貫通して、回転固定ピン１１６によってハウジング１１１に対して回動可能に締結されている。
ハウジング１１１には、連結ロッド１１３が変速レバー１１の前後方向（図１に示すＡ方向）の回動に対応して移動できるように、円弧型スロット１１４が備えられている。

また、円弧型スロット１１４は、回転固定ピン１１６を中心として対称の位置にも形成して、２つの円弧型スロットを形成するように構成することが好ましく、この構成により、図１の実施形態とは反対方向に電子通信ユニット１１０を取り付ける場合にも適用可能となる。

変速レバー１１は、運転者の操作を伝えるレバーバー１１ａと、レバーバー１１ａに一体に結合されたアッパーブロック１１ｂと、アッパーブロック１１ｂを回動可能に支持すると共に、レバーバー１１ａの変速レンジ選択操作に応じて回動可能に設けられているロウアーブロック１１ｃと、を含んで構成されている。

運転者が変速レバー１１を前後方向（図１に示すＡ方向）に操作すると、その操作はレバーバー１１ａを介して伝達されることになるが、レバーバー１１ａが前後方向（図１に示すＡ方向）に動いて変速レンジを選択する状態は、ロウアーブロック１１ｃの前後方向（図１に示すＡ方向）の回動状態と同じ方向なので、連結ロッド１１３が挿入される連結溝１３は、ロウアーブロック１１ｃに設けられている。

また、運転者が変速レバー１１を左右方向（図１に示すＢ方向）に操作すると、その操作はレバーバー１１ａを介してアッパーブロック１１ｂに伝達され、アッパーブロック１１ｂの動きによってマイクロスイッチ１２０のオンオフがなされるので、マイクロスイッチ１２０は、アッパーブロック１１ｂを支持するロウアーブロック１１ｃに備えられている。

電子通信ユニット１１０のハウジング１１１は、変速レバー１１を囲むように設けられた外装ブラケット１２の外側に固定され、外装ブラケット１２には、ハウジング１１１に設けられた円弧型スロット１１４と対応する位置に、円弧型ホール１２ａが備えられている。

通常の自動変速機用変速装置とＤＣＴ用変速装置の基本構造を同一に構成しておけば、本発明の変速レンジ検出装置１００は、必要に応じて容易に取り付け、取り外しが可能なようにしてあるので、部品共用化による車両の生産コストの低減が図れる。

また、本発明の変速レンジ検出装置１００は、マイクロスイッチ１２０から変速レバー１１の左右方向の回動を検出し、電子通信ユニット１１０からこれの印加を受けて、変速レバー１１の前後左右の方向の動きを全て判断することができるので、装置を簡素化でき、コスト低減を図ることができる。

以上、本発明に関する好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で請求するところのように本発明の要旨を逸脱せずに、当該発明が属する分野で通常の知識を有する者が様々な変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的精神が及ぶ。

１０ ・・・変速装置
１１ ・・・変速レバー
１１ａ・・・レバーバー
１１ｂ・・・アッパーブロック
１１ｃ・・・ロウアーブロック
１２ ・・・外装ブラケット
１２ａ・・・円弧型ホール
１３ ・・・連結溝
１００ ・・・変速レンジ検出装置
１１０ ・・・電子通信ユニット
１１１ ・・・ハウジング
１１２ ・・・磁石
１１３ ・・・連結ロッド
１１４ ・・・円弧型スロット
１１５ ・・・磁石ハウジング
１１６ ・・・回転固定ピン
１１７ ・・・ホールセンサ
１２０ ・・・マイクロスイッチ
１２１ ・・・スイッチフット
１３０ ・・・ワイヤーリング

Claims (8)

1. 変速レバーの外装ブラケットの外側に固定されるハウジングと、
   前記ハウジング内に前後方向に回動可能に設けられ、前記変速レバーの前後方向の回動に対応するように回動する磁石、及び前記ハウジング内において前記磁石の動きをセンシングするホールセンサを含む電子通信ユニットと、
   前記電子通信ユニットと電気的に連結され、前記変速レバーの一側に固定され、前記変速レバーの左右方向の回動に対応してオンオフ作動をするマイクロスイッチと、を含み、
   前記マイクロスイッチがオンオフの状態を前記電子通信ユニットに送出し、
   前記電子通信ユニットが、前記ホールセンサによってセンシングされた情報と前記マイクロスイッチからのオンオフの状態に関する信号を変速機コントローラに送信することを特徴とする変速レンジ検出装置。
2. 前記電子通信ユニットは、
   前記マイクロスイッチのオンオフの状態に応じ、ホールセンサによってセンシングされた前記変速レバーの前後方向の回動に対応して動く磁石の動きを、Ｐ、Ｒ、Ｎ及びＤレンジにおける動き、またはＭレンジにおける＋と−レンジに変更される動き、として判断することを特徴とする、請求項１に記載の変速レンジ検出装置。
3. 前記電子通信ユニットは、
   前記マイクロスイッチのスイッチフットが開いているオフ状態である場合には、前記電子通信ユニットの前記ホールセンサによってセンシングされた前記変速レバーの前後方向の回動に対応するように動く磁石の動きについて、Ｐ、Ｒ、Ｎ及びＤレンジにおける動きとして判断し、前記マイクロスイッチのスイッチフットが閉じられているオン状態である場合には、前記電子通信ユニットの前記ホールセンサによってセンシングされた前記変速レバーの前後方向の回動に対応するように動く磁石の動きについては、Ｍレンジにおいて＋と−レンジに変更される動きとして判断することを特徴とする、請求項２に記載の変速レンジ検出装置。
4. 前記マイクロスイッチは、
   第１電極、第２電極及び第３電極からなる３段スイッチからなり、
   オフ状態である場合には、前記第１電極と前記第３電極との間が電気的に連結されて、前記第２電極がオープンになり、オン状態である場合には、前記第２電極と前記第３電極との間が電気的に連結されて、前記第１電極がオープンになり、前記第１電極と前記第２電極の連結状態を前記電子通信ユニットに送ることを特徴とする、請求項１に記載の変速レンジ検出装置。
5. 前記電子通信ユニットから伝送された信号により、
   前記マイクロスイッチの前記第１電極と前記第２電極が全て第３電極と連結されるか、全てオープン状態であると確認されれば、前記変速機コントローラが前記マイクロスイッチに不良が発生したと判断することを特徴とする、請求項４に記載の変速レンジ検出装置。
6. 前記電子通信ユニットは、
   前記変速レバーの前後方向の回動状態に応じて前記磁石が回動するように前記変速レバーの回動変位を前記磁石の回動変位として伝達する動力伝達手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の変速レンジ検出装置。
7. 前記動力伝達手段は、
   前記磁石と一体に連結され、前記ハウジングの外側に突出するように備えられた連結ロッドと、
   前記変速レバーに前記連結ロッドが挿入されるように備えられた連結溝と、を含むことを特徴とする、請求項６に記載の変速レンジ検出装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか一項に記載の変速レンジ検出装置を備えた車両の変速装置。

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