JP4650355B2

JP4650355B2 - 車両のシフト制御装置

Info

Publication number: JP4650355B2
Application number: JP2006179853A
Authority: JP
Inventors: 淳史鎌田; 雄二井上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2026-06-29
Also published as: JP2008006982A

Description

本発明は、車両に搭載される変速機のシフト制御装置に関し、特に、運転者のシフト操作状況を検知した信号に応じて、変速機のシフトポジションを切替えるシフト制御装置に関する。

車両に搭載される自動変速機の中には、トルクコンバータなどの流体継手と歯車式変速機構とから構成される有段式の自動変速機や、油圧によって有効径を変化させる２つのプーリとそれらプーリに巻き掛けらた金属ベルトとから構成される無段式の自動変速機がある。いずれのタイプの自動変速機においても、一般的に、自動変速機を有した車両には運転者により操作されるスライド式のシフトレバーが設けられ、シフトレバーのスライド操作に基づいてシフト位置（たとえば、後退走行ポジション、前進走行ポジション、ニュートラルポジション）が設定されている。最近では、こうしたスライド式のシフトレバーによるシフト操作装置のみならず、いわゆるシフト・バイ・ワイヤ方式のシフト操作装置も知られている。こうした方式のシフト操作装置では、運転者のシフト操作をセンサやスイッチ（センサ類）によって検出し、その検出信号に応じて複数のポジションの中の１つのポジションを選択する構成となっている。さらに、このようなシフト・バイ・ワイヤ方式の場合には、シフトレバーはスライド式に限定されるものではなく、いわゆるジョイスティック方式の操作子やプッシュボタン方式の操作子の採用も提案されている。これらに限らず、たとえばタッチパネル方式などのような他の方式の操作子も含め、シフト・バイ・ワイヤ方式のシフト操作装置には、運転者の操作後に操作子の状態が操作前の状態に自動復帰するタイプの操作子（以下、「モーメンタリ式の操作子」という）が採用されている。モーメンタリ式の操作子を備えるシフト操作装置においては、予め定められた時間（確定時間）運転者により操作子が１つのシフト位置に保持されると、運転者が要求するシフト位置が確定される。そのため、確定時間が一律に設定されてしまうと、運転者が要求するポジション位置が確定されず、運転者の意図する動力伝達状態に自動変速機が制御されないことがあり得る。特開２００５−７９９３号公報（特許文献１）は、モーメンタリ機能を有するシフト操作装置において、運転者の要求に適切に応答する技術を開示する。

この公報に開示された変速機のシフト操作装置は、複数のシフト位置（前進走行ポジション、後退走行ポジションおよびニュートラルポジション）に到達する経路と、運転者により経路を移動するように操作されるモーメンタリ式の可動部とを備える。可動部は、運転者による非操作時には予め定められた中立位置に保持される。このシフト操作装置は、可動部がシフト位置に予め定められた認識時間の間保持されることにより、運転者が要求するシフト位置を認識するための認識手段と、認識されたシフト位置に対応する動力伝達状態になるように、変速機に対する制御信号を出力するための出力手段とを含む。経路は、中立位置と、前進走行ポジション（もしくは後退走行ポジション）と、中立位置と前進走行ポジション（もしくは後退走行ポジション）との間に設けられたニュートラルポジションとを備える。前進走行ポジションにあると認識されると変速機による動力伝達状態が前進走行状態に設定され、ニュートラルポジションにあると認識されると変速機による動力伝達状態がニュートラル状態に設定される。シフト操作装置はさらに、シフト操作装置が搭載された車両の車速を検知するための検知手段と、車速が低いとニュートラルポジションであることを認識する認識時間が短くなるように変更するための手段を含む。また、可動部が中立位置とニュートラルポジションとの間を移動する方向と、可動部がニュートラルポジションと前進走行ポジション（もしくは後退走行ポジション）との間を移動する方向とが異なるように、可動部の経路が設けられる。

この公報に開示されたシフト操作装置によると、たとえば、可動部が前進走行ポジションから中立位置に戻る際に単に通過するニュートラルポジションを認識させないように、ニュートラルポジションの認識時間が長く設定されている場合がある。このような場合において、車速が低い場合は、運転者が要求するニュートラルポジションであることを認識するための認識時間が短く設定される。そのため、変速機による動力伝達状態の変化が要求されにくい高車速状態において、単なる通過によるニュートラルポジションの誤認識を抑制しつつ、変速機による動力伝達状態の変化が要求されやすい低車速状態において、ニュートラルポジションであることが早急に認識できる。これにより、運転者の要求に適切に応答することができる。
特開２００５−７９９３号公報

ところで、シフト・バイ・ワイヤ方式のシフト操作装置においては、シフトレバーと変速機とがリンク機構などで機械的に接続されるのではなくワイヤハーネスなどで電気的に接続される。そのため、シフト操作装置は、配置位置の制約が少なく、たとえばステアリングホイールの近傍に配置される場合がある。このような場合、たとえば、運転者がステアリングホイールを操作する際に意図せずシフトレバーに触れた場合であってもシフト位置が誤って認識され、車両の動作が、運転者が意図しない動作となる可能性がある。

特許文献１に開示されたシフト操作装置においては、可動部の移動経路が、２つの方向（中立位置からニュートラルポジションまでの方向と、ニュートラルポジションから前進走行ポジション（もしくは後退走行ポジション）までの方向）になる。そのため、誤操作によってシフトレバーが前進走行ポジションおよび後退走行ポジションに移動することが抑制される。これにより、車両の動作が、運転者が意図しない動作になることが抑制される。しかしながら、その一方で、運転者が意図して動力伝達状態を前進走行状態や後退走行状態にする場合には、シフトレバーを２つの方向に移動させる必要があり、シフト操作性が損なわれている。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、シフト操作性の向上を図りつつ、運転者が意図しない車両の動作を抑制するシフト制御装置を提供することである。

第１の発明に係るシフト制御装置は、車両に搭載される変速機のシフト制御装置である。このシフト制御装置は、運転者による非操作時には予め定められた中立位置に保持され、運転者による操作時には中立位置から複数のシフト位置のいずれかに、それぞれ１つの方向の操作で移動される、モーメンタリ式の可動部を備えるシフト操作部と、可動部がシフト位置に予め定められた確定時間保持されることにより、運転者が要求するシフト位置を確定するための手段と、確定されたシフト位置に対応する動力伝達状態を実現するための制御信号を出力するための手段と、対応する動力伝達状態が実現されることによる車両の動作への影響度に基づいて、確定時間を変更するための変更手段とを含む。

第１の発明によると、シフト操作部は、中立位置から複数のシフト位置のいずれかに、それぞれ１つの方向の操作で移動される、モーメンタリ式の可動部を備える。たとえば、シフト操作部は、複数のシフト位置が配列された直線状および円弧状の少なくともいずれかの経路に沿った方向に移動する可動部を備える。また、シフト操作部は、複数のシフト位置が配列された回転軸廻りに回転する可動部を備える。このため、運転者は、可動部の中立位置から各シフト位置への移動を、それぞれ１つの方向（たとえば各シフト位置までの可動部の移動経路に沿った直線方向や円弧方向、各シフト位置までの可動部の回転方向
）の操作で行なうことができ、シフト操作性が向上する。一方で、可動部の誤操作によりすべてのシフト位置が誤認識され得る。そこで、可動部がシフト位置に予め定められた確定時間保持されることにより、運転者が要求するシフト位置を確定するようにした。さらに、確定されたシフト位置に対応する動力伝達状態が実現されることによる車両の動作への影響度に基づいて、確定時間を変更するようにした。たとえば、車両の動作への影響度が大きい場合は小さい場合に比べて、確定時間が長くなるように変更される。これにより、車両の動作への影響度が大きい場合は、運転者が可動部をシフト位置に意図して保持しない限りシフト位置が確定されにくくなる。そのため、可動部の誤操作による運転者が意図しない車両の動作を抑制することができる。その結果、シフト操作性の向上を図りつつ、運転者が意図しない車両の動作を抑制するシフト制御装置を提供することができる。

第２の発明に係るシフト制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、変更手段は、影響度が大きい場合は小さい場合に比べて、確定時間が長くなるように変更するための手段を含む。

第２の発明によると、車両の動作への影響度が大きい場合は小さい場合に比べて、確定時間が長くなるように変更される。これにより、車両の動作への影響度が大きい場合は、運転者が可動部をシフト位置に意図して保持しない限りシフト位置が確定されにくくなる。そのため、可動部の誤操作による運転者が意図しない車両の動作を抑制することができる。

第３の発明に係るシフト制御装置は、第２の発明の構成に加えて、車両の運転状態に基づいて、影響度を判断するための判断手段をさらに含む。

第３の発明によると、確定されたシフト位置に対応する動力伝達状態が実現されることによる車両の動作への影響度は、車両の運転状態によって異なる。たとえば、停止時や低車速時において、動力伝達状態が前進走行状態から後退走行状態に変化した場合は、車両はスムーズに後退し、車両の動作は安定した動作となる。一方、高車速時において、動力伝達状態が前進走行状態から後退走行状態に変化した場合は、変速機やエンジンに極めて大きな負荷が瞬間的に掛かり、車両の動作は運転者が意図しない不安定な動作となる。そのため、車両の速度が大きい場合は小さい場合に比べて、動力伝達状態が変化することによる車両の動作への影響度は大きいといえる。また、車両に作用する制動力が小さい場合は大きい場合に比べて、変速機から伝達される動力がより大きな駆動力として車両に作用し、車両の動作はより大きく変化する。そのため、制動力が小さい場合は大きい場合に比べて、動力伝達状態が変化することによる車両の動作への影響度は大きいといえる。そこで、車両の運転状態に基づいて、影響度が判断される。たとえば、車両の速度が大きい場合は小さい場合に比べて、影響度が大きいと判断される。また、ブレーキペダルの踏込み量が小さい場合は大きい場合に比べて、影響度が大きいと判断される。これにより、車両の運転状態に基づいて、車両の動作への影響度を適切に判断することができる。

第４の発明に係るシフト制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、判断手段は、車両の速度に基づいて、影響度を判断するための手段を含む。

第４の発明によると、たとえば、停止時や低車速時において、動力伝達状態が前進走行状態から後退走行状態に変化した場合は、車両はスムーズに後退し、車両の動作は安定した動作となる。一方、高車速時において、動力伝達状態が前進走行状態から後退走行状態に変化した場合は、変速機やエンジンに極めて大きな負荷が瞬間的に掛かり、車両の動作は運転者が意図しない不安定な動作となる。そのため、車両の速度が大きい場合は小さい場合に比べて、動力伝達状態が変化することによる車両の動作への影響度は大きいといえる。そこで、車両の速度に基づいて、影響度が判断される。たとえば、車両の速度が大き
い場合は小さい場合に比べて、影響度が大きいと判断される。これにより、車両の速度に基づいて、車両の動作への影響度を適切に判断することができる。

第５の発明に係るシフト制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、判断手段は、速度が大きい場合は小さい場合に比べて、影響度が大きいと判断するための手段を含む。

第５の発明によると、動力伝達状態の変化によって運転者が意図しない不安定な車両動作を生じる高車速時に、車両の動作への影響度が大きいことを適切に判断することができる。

第６の発明に係るシフト制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、判断手段は、車両のブレーキペダルの踏込み量に基づいて、影響度を判断するための手段を含む。

第６の発明によると、車両に作用する制動力が小さい場合は大きい場合に比べて、変速機から伝達される動力がより大きな駆動力として車両に作用し、車両の動作はより大きく変化する。そのため、制動力が小さい場合は大きい場合に比べて、動力伝達状態が変化することによる車両の動作への影響度は大きいといえる。そこで、ブレーキペダルの踏込み量に基づいて、影響度が判断される。たとえば、ブレーキペダルの踏込み量が小さい場合は大きい場合に比べて、影響度が大きいと判断される。これにより、ブレーキペダルの踏込み量に基づいて、車両の動作への影響度を適切に判断することができる。

第７の発明に係るシフト制御装置においては、第６の発明の構成に加えて、判断手段は、踏込み量が小さい場合は大きい場合に比べて、影響度が大きいと判断するための手段を含む。

第７の発明によると、動力伝達状態の変化によって車両の動作がより大きく変化する、制動力が小さい場合に、車両の動作への影響度が大きいことを適切に判断することができる。

第８の発明に係るシフト制御装置においては、第１〜第７のいずれかの発明の構成に加えて、変更手段は、影響度に加えて運転者により保持されるシフト位置に基づいて、確定時間を変更するための手段を含む。

第８の発明によると、たとえば車両の制御システムの誤動作などによって上昇した駆動力を抑制するために、前進走行中であっても変速機をニュートラル状態にしたい場合が考えられる。このようにニュートラル状態になった変速機を前進走行状態に戻したい場合も考えられる。一方、前進走行中に変速機を後退走行状態にすることは考え難い。そこで、影響度に加えて運転者により保持されるシフト位置に基づいて、確定時間が変更される。たとえば、運転者により保持されるシフト位置が、前進走行ポジションである場合は後退走行ポジションである場合に比べて、確定時間が短く設定される。そのため、車両の動作への影響度を考慮しつつ、運転者により保持されるシフト位置の必要性や緊急性に応じて、確定時間を変更することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るシフト制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＦ（Front engine Front drive）車両である。なお、ＦＦ以外の車両であってもよい。

車両は、エンジン１００と、オートマチックトランスミッション２００と、トルクコンバータ４００と、ディファレンシャルギヤ５００と、ドライブシャフト６００と、前輪７００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８００とを含む。

エンジン１００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。

オートマチックトランスミッション２００は、トルクコンバータ４００を介してエンジン１００に連結される。オートマチックトランスミッション２００は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。

オートマチックトランスミッション２００の出力ギヤは、ディファレンシャルギヤ５００と噛合っている。ディファレンシャルギヤ５００にはドライブシャフト６００がスプライン嵌合などによって連結される。ドライブシャフト６００を介して、左右の前輪７００に動力が伝達される。

オートマチックトランスミッション２００には、アクチュエータ２１０が取付けられる。アクチュエータ２１０は、ＥＣＵ８００からの駆動電流Ｉにより駆動され、オートマチックトランスミッション２００が所望の動力伝達状態（前進走行状態、後退走行状態、ニュートラル状態）になるように制御する。

ＥＣＵ８００には、車速センサ８１０と、シフト操作部８２０と、ブレーキペダル８４０のストロークセンサ８５０とがハーネスなどを介して接続されている。

車速センサ８１０は、ドライブシャフト６００の回転数から車両の速度を検知し、検知結果を表わす信号をＥＣＵ８００に送信する。

シフト操作部８２０は、運転者がステアリングホイールを握った状態でシフト操作できるように、ステアリングホイールの近傍に配置される。シフト操作部８２０には、運転者がシフト位置の変更を要求する際に操作されるシフトレバーが備えられる。シフト操作部８２０は、シフトレバーが保持されるシフト位置を検知し、保持されるシフト位置を表わす信号であるシフト位置信号ＳＡをＥＣＵ８００に送信する。なお、シフト操作部８２０については後述する。

ストロークセンサ８５０は、運転者によるブレーキペダル８４０の踏込み量Ｂを検知し、検知結果を表わす信号をＥＣＵ８００に送信する。

ＥＣＵ８００は、車速センサ８１０、シフト操作部８２０、ストロークセンサ８５０などから送られてきた信号、記憶部（図示せず）に記憶された情報、マップおよびプログラム等に基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

図２を参照して、図１に示すシフト操作部８２０について説明する。シフト操作部８２０は、シフトレバー８２２と、シフトレバー８２２が移動する直線状の溝部８２４とから構成される。

シフトレバー８２２はモーメンタリ方式のシフトレバーであって、運転者がシフトレバー８２２から手を離した状態では、常に中立位置に存在する。図２に示すシフトレバー８２２の位置が中立位置であり、中立位置は、溝部８２４の中央に位置する。

オートマチックトランスミッション２００が後退走行状態となるＲポジション（後退走行ポジション）は、溝部８２４の終端（図２において上端）に位置する。

オートマチックトランスミッション２００が前進走行状態となるＤポジション（前進走行ポジション）は、Ｒポジションと反対側の溝部８２４の終端（図２において下端）に位置する。

オートマチックトランスミッション２００がニュートラル状態となるＮポジション（ニュートラルポジション）は、Ｒポジションと中立位置との中間、およびＤポジションと中立位置との中間の２箇所に位置する。

すなわち、溝部８２４には、Ｒポジション、Ｎポジション、中立位置およびＤポジションが直線状に配列される。そのため、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションのいずれのポジションにシフトレバー８２２を移動する場合においても、運転者は１つに方向（溝部８２４に沿った直線方向）の操作で、シフトレバー８２２を各ポジションに移動することができる。

シフト操作部８２０は、運転者の操作によりシフトレバー８２２が中立位置からＮポジションまで到達すると（矢印８４０参照）、Ｎポジションを表わすシフト位置信号ＳＡ（Ｎ）をＥＣＵ８００に送信する。シフト操作部８２０は、シフトレバー８２２がＮポジションに保持される間、シフト位置信号ＳＡ（Ｎ）を継続して送信する。

シフト操作部８２０は、運転者の操作によりシフトレバー８２２が中立位置からＮポジションを経由してＲポジションまで到達すると（矢印８４２参照）、Ｒポジションを表わすシフト位置信号ＳＡ（Ｒ）をＥＣＵ８００に送信する。シフト操作部８２０は、シフトレバー８２２がＲポジションに保持される間、シフト位置信号ＳＡ（Ｒ）を継続して送信する。

シフト操作部８２０は、運転者の操作によりシフトレバー８２２が中立位置からＮポジションを経由してＤポジションまで到達すると（矢印８４４参照）、Ｄポジションを表わすシフト位置信号ＳＡ（Ｄ）をＥＣＵ８００に送信する。シフト操作部８２０は、シフトレバー８２２がＤポジションに保持される間、シフト位置信号ＳＡ（Ｄ）を継続して送信する。

たとえば運転者がニュートラル状態から前進走行状態にシフトしたい場合には、中立位置にあるシフトレバー８２２をＤポジションに移動し保持する。予め定められた確定時間ＴＰ以上、Ｄポジションにシフトレバー８２２が保持されていることにより運転者のシフト要求が認識される。その後、運転者がシフトレバー８２２から手を離すと、シフトレバー８２２は、ＤポジションからＮポジションを経由して中立位置に戻る。

シフトレバー８２２の端部には、パーキングポジションボタン８３０が備えられる。パーキングポジションボタン８３０を押すことにより、パーキングポジションに設定される。

本実施の形態において、ＥＣＵ８００は、シフト操作部８２０から送信されるシフト位置信号ＳＡを、予め定められた確定時間ＴＰ以上受信することにより、運転者が要求する
シフト状態を確定する。ＥＣＵ８００は、オートマチックトランスミッション２００を確定されたシフト状態にするための駆動電流Ｉをアクチュエータ２１０に通電する。

また、ＥＣＵ８００は、駆動電流Ｉが前進走行状態（Ｄポジション）を要求する電流であるときに、別途定められた変速線図に従って複数のギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が自動で形成されるように、オートマチックトランスミッション２００を制御する。複数のギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されることにより、オートマチックトランスミッション２００は前輪７００に駆動力を伝達し得る。

図３を参照して、本実施の形態に係るシフト制御装置を構成するＥＣＵ８００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８００は、シフト操作部８２０からシフト位置信号ＳＡを受信したか否かを判断する。シフト位置信号ＳＡを受信すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８００は、現在のオートマチックトランスミッション２００のシフト状態を記憶部から読み出す。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８００は、現在のシフト状態を変更する必要があるか否かを判断する。たとえば、ＥＣＵ８００は、シフト位置信号ＳＡ（ＳＡ（Ｎ）、ＳＡ（Ｒ）およびＳＡ（Ｄ）のいずれか）により要求されたシフト状態と現在のシフト状態とが異なる場合に、現在のシフト状態を変更する必要があると判断する。変更する必要があると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。そうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８００は、加算タイマを開始する。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８００は、車速センサ８１０から送信される信号に基づいて、車速Ｖを検知する。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８００は、車速Ｖに応じて、現在のシフト状態を変更する際の車両の動作への影響度を判断する。たとえば、図４に示すように、ＥＣＵ８００は、車速Ｖが予め定められた車速Ｖ（１）より小さい場合は影響度が小と、車速Ｖが予め定められた車速Ｖ（１）より大きくかつ予め定められた車速Ｖ（２）（＞Ｖ（１））より小さい場合は影響度が中と、車速Ｖが予め定められた車速Ｖ（２）より大きい場合は影響度が大と、それぞれ判断する。なお、影響度の判断方法はこれに限定されない。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ８００は、影響度に応じて、予め定められた確定時間ＴＰを変更する。たとえば、図４に示すように、ＥＣＵ８００は、確定時間ＴＰの値を、影響度が小であるとＴＰ（１）に、影響度が中であるとＴＰ（２）（＞ＴＰ（１））に、影響度が大であるとＴＰ（３）（＞ＴＰ（２））に、それぞれ変更する。なお、確定時間ＴＰの変更方法はこれに限定されない。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ８００は、加算タイマ値が確定時間ＴＰであるか否かを判断する。確定時間ＴＰであると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。そうでないと（Ｓ１１４にてＮＯ）、処理はＳ１２０に移される。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ８００は、シフト位置信号ＳＡにより要求されたシフト状態にするための駆動電流Ｉをアクチュエータ２１０に通電する。Ｓ１１８にて、ＥＣＵ８００は、変更後のシフト状態を記憶部に記憶する。

Ｓ１２０にて、ＥＣＵ８００は、シフト位置信号ＳＡを継続して受信しているか否かを判断する。継続して受信していると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に戻される。そうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１２２に移される。Ｓ１２２にて、ＥＣＵ８００は、アクチュエータ２１０に対する駆動電流Ｉの通電を停止する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るシフト制御装置の動作について説明する。

運転者が車両を高速で前進走行させている場合に、運転者が意図せずシフトレバー８２２に触れて、シフトレバー８２２が中立位置からＲポジションに移動した場合を想定する。

シフト位置信号ＳＡ（Ｒ）を受信すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、現在のオートマチックトランスミッション２００のシフト状態が前進走行状態であることが記憶部から読み出され（Ｓ１０２）、前進走行状態から後退走行状態に変更する必要があるため（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、加算タイマが開始される（Ｓ１０６）。

停止時や低車速時において、シフト状態が前進走行状態から後退走行状態に変化した場合は、車両はスムーズに後退し安定した動作となる。一方、高車速時において、シフト状態が前進走行状態から後退走行状態に変化した場合は、オートマチックトランスミッション２００やエンジン１００に極めて大きな負荷が瞬間的に掛かり、車両の動作は運転者が意図しない不安定な動作となる。そのため、車両の速度が大きい場合は小さい場合に比べて、シフト状態が前進走行状態から後退走行状態に変化することによる車両の動作への影響度は大きいといえる。

そこで、車速Ｖが検知され（Ｓ１０８）、車速Ｖが予め定められた車速Ｖ（２）より大きい場合、後退走行状態に変更されることによる影響度が大と判断され（Ｓ１１０）、確定時間ＴＰが、最も長いＴＰ（３）に変更される。これにより、運転者がシフトレバー８２２をＲポジションに意図して保持しない限り、Ｒポジションに確定されにくくなる。シフトレバー８２２は運転者の誤操作によりＲポジションに移動しただけであるので、シフトレバー８２２はすぐに中立位置に戻る。そのため、加算タイマ値が確定時間ＴＰ（３）に達しないまま（Ｓ１１４にてＮＯ）、シフト要求信号ＳＡ（Ｒ）の受信が途絶えて（Ｓ１２０にてＮＯ）、駆動電流Ｉの通電が停止される（Ｓ１２２）。これにより、運転者が意図しない後退走行状態へのシフト変更が抑制される。

以上のように、本実施の形態に係るシフト制御装置によれば、Ｒポジション、Ｎポジション、中立位置およびＤポジションが直線状に配列された溝部をシフトレバーが移動する。そのため、シフトレバーの各シフト位置への移動を、それぞれ１つの方向の操作により行なうことができる。これにより、シフト操作性が向上するが、同時にシフトレバーの誤操作も増加することが考えられる。そこで、シフト状態を変更することによる車両の動作への影響度を車速に基づいて判断し、影響度が大きいと判断される場合には、シフト状態を確定するための確定時間ＴＰが長くなるように変更される。これにより、シフト操作性の向上を図りつつ、シフトレバーの誤操作によって運転者が意図しない不安定な車両の動作となることを抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、図２に示すように、直線状の溝部８２４を移動するシフトレバー８２２を備えるシフト操作部８２０について説明したが、シフトレバー８２２を中立位置から各シフト位置に、それぞれ操作方向を変えることなく１つの方向の操作で移動できるのであれば、本発明に係るシフト制御装置に適用できるシフト操作部はこれに
限定されない。

たとえば、図５に示すように、ステアリングホイール１８２６の近傍に配置されるコラムカバー１８２８の外周に円弧状に形成される溝部１８２４に沿って移動するシフトレバー１８２２を備えるシフト操作部１８２０であっても、本発明に係るシフト制御装置に適用できる。

また、たとえば、図６に示すように、Ｒポジション、Ｎポジション、中立位置およびＤポジションが配列された回転軸廻りに回転するシフトロータ２８２２を備えるシフト操作部２８２０であっても、本発明に係るシフト制御装置に適用できる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本実施の形態に係るシフト制御装置について説明する。本実施の形態に係るシフト制御装置は、上述の第１の実施の形態に係るシフト制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ８００に代えて、ＥＣＵ１８００を含む点が異なる。ＥＣＵ８００とＥＣＵ１８００とは、実行するプログラムの制御構造が異なる。これら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るシフト制御装置の構成と同じ構成である。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図７を参照して、本実施の形態に係るシフト制御装置を構成するＥＣＵ１８００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図７に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ１８００は、ストロークセンサ８６０から送信される信号に基づいて、ブレーキペダル８５０の踏込み量Ｂを検知する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ１８００は、踏込み量Ｂに応じて、現在のシフト状態を変更する際の車両の動作への影響度を判断する。たとえば、図８に示すように、ＥＣＵ８００は、踏込み量Ｂが予め定められた踏込み量Ｂ（１）より小さい場合は影響度が大と、踏込み量Ｂが予め定められた踏込み量Ｂ（１）より大きい場合は影響度が小と、それぞれ判断する。なお、影響度の判断方法はこれに限定されない。

本実施の形態に係るシフト制御装置によれば、車両に作用する制動力が小さい場合は大きい場合に比べて、オートマチックトランスミッション２００から前輪７００に伝達される動力はより大きな駆動力として車両に作用し、車両の動作はより大きく変化する。そのため、制動力が小さい場合は大きい場合に比べて、シフト状態が変化することによる車両の動作への影響度は大きいといえる。

そこで、ブレーキペダル８５０の踏込み量Ｂが検知され（Ｓ２００）、踏込み量Ｂが予め定められた踏込み量Ｂ（１）より小さい場合は影響度が大と判断される（Ｓ２０２）。これにより、変速機から伝達される動力がより大きな駆動力として作用する、制動力が小さい場合に、シフト変更による車両の動作への影響度が大きいと判断して、確定時間を長くなるように変更することができる。

＜第３の実施の形態＞
以下、本実施の形態に係るシフト制御装置について説明する。本実施の形態に係るシフト制御装置は、上述の第１の実施の形態に係るシフト制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ８００に代えて、ＥＣＵ２８００を含む点が異なる。ＥＣＵ８００とＥＣＵ２８００とは
、実行するプログラムの制御構造が異なる。これら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るシフト制御装置の構成と同じ構成である。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図９を参照して、本実施の形態に係るシフト制御装置を構成するＥＣＵ２８００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図９に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ３００にて、ＥＣＵ２８００は、シフト位置信号ＳＡ（ＳＡ（Ｎ）、ＳＡ（Ｒ）およびＳＡ（Ｄ）のいずれか）に基づいて、運転者により保持されるシフト位置を検知する。

Ｓ３０２にて、ＥＣＵ２８００は、現在のシフト状態を変更する際の車両の動作への影響度および運転者により保持されるシフト位置に基づいて、予め定められた確定時間ＴＰを変更する。たとえば、図１０に示すように、ＥＣＵ８００は、影響度が大きいほど確定時間ＴＰの値を長く設定するとともに、保持されるシフト位置がＲポジションである場合はＮポジションおよびＤポジションである場合に比べて確定時間ＴＰが長くなるように変更する。なお、確定時間ＴＰの変更方法はこれに限定されない。

本実施の形態に係るシフト制御装置によれば、たとえば車両の制御システムの誤動作などによって上昇した駆動力を抑制するために、前進走行中であっても変速機をニュートラル状態にしたい場合が考えられる。このようにニュートラル状態になった変速機を前進走行状態に戻したい場合も考えられる。一方、前進走行中に変速機を後退走行状態にすることは考え難い。すなわち、前進走行時において、ＮポジションおよびＤポジションは、Ｒポジションに比べて、シフト変更の必要性や緊急性が高いといえる。

そこで、運転者により保持されるシフト位置が検知され（Ｓ３００）、車速Ｖに応じて判断された影響度（Ｓ１１０）が大きいほど確定時間ＴＰの値が長く設定される。さらに、保持されるシフト位置がＮポジションおよびＤポジションである場合はＲポジションである場合に比べて、確定時間ＴＰが短くなるように変更される（Ｓ３０２）。これにより、シフト変更の必要性や緊急性が高いといえるＮポジションおよびＤポジションを確定しやすくすることができる。

なお、本実施の形態においては、車両の動作への影響度を車速Ｖに基づいて判断したが、上述の第２の実施の形態で述べたように、車両の動作への影響度をブレーキペダル８５０の踏込み量Ｂに基づいて判断するようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係るシフト制御装置であるＥＣＵにより制御されるパワートレーンを示す概略構成図である。本発明の第１の実施の形態に係るシフト制御装置が搭載される車両に備えられるシフト操作部を示す図（その１）である。本発明の第１の実施の形態に係るシフト制御装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態に係るシフト制御装置における、シフト変更する際の車両の動作への影響度と車速と確定時間との関係を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係るシフト制御装置が搭載される車両に備えられるシフト操作部を示す図（その２）である。本発明の第１の実施の形態に係るシフト制御装置が搭載される車両に備えられるシフト操作部を示す図（その３）である。本発明の第２の実施の形態に係るシフト制御装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係るシフト制御装置における、シフト変更する際の車両の動作への影響度とブレーキペダルの踏込み量と確定時間との関係を示す図である。本発明の第３の実施の形態に係るシフト制御装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。本発明の第３の実施の形態に係るシフト制御装置における、シフト変更する際の車両の動作への影響度と車速と保持されるシフト位置と確定時間との関係を示す図である。

符号の説明

１００エンジン、２００オートマチックトランスミッション、２１０アクチュエータ、４００トルクコンバータ、５００ディファレンシャルギヤ、６００ドライブシャフト、７００前輪、８００，１８００，２８００ＥＣＵ、８１０車速センサ、８２０，１８２０，２８２０シフト操作部、８２２，１８２２シフトレバー、８２４，１８２４溝部、８５０ブレーキペダル、８６０ストロークセンサ、１８２６ステアリングホイール、１８２８コラムカバー、２８２２シフトロータ。

Claims

車両に搭載される変速機のシフト制御装置であって、
運転者による非操作時には予め定められた中立位置に保持され、運転者による操作時には前記中立位置から複数のシフト位置のいずれかに、それぞれ１つの方向の操作で移動される、モーメンタリ式の可動部を備えるシフト操作部と、
前記可動部が前記シフト位置に予め定められた確定時間保持されることにより、運転者が要求するシフト位置を確定するための手段と、
前記確定されたシフト位置に対応する動力伝達状態を実現するための制御信号を出力するための手段と、
前記対応する動力伝達状態が実現されることによる前記車両の動作への影響度に基づいて、前記確定時間を変更するための変更手段とを含む、シフト制御装置。
前記変更手段は、前記影響度が大きい場合は小さい場合に比べて、前記確定時間が長くなるように変更するための手段を含む、請求項１に記載のシフト制御装置。
前記シフト制御装置は、前記車両の運転状態に基づいて、前記影響度を判断するための判断手段をさらに含む、請求項２に記載のシフト制御装置。
前記判断手段は、前記車両の速度に基づいて、前記影響度を判断するための手段を含む、請求項３に記載のシフト制御装置。
前記判断手段は、前記速度が大きい場合は小さい場合に比べて、前記影響度が大きいと判断するための手段を含む、請求項４に記載のシフト制御装置。
前記判断手段は、前記車両のブレーキペダルの踏込み量に基づいて、前記影響度を判断するための手段を含む、請求項３に記載のシフト制御装置。
前記判断手段は、前記踏込み量が小さい場合は大きい場合に比べて、前記影響度が大きいと判断するための手段を含む、請求項６に記載のシフト制御装置。
前記変更手段は、前記影響度に加えて前記運転者により保持されるシフト位置に基づいて、前記確定時間を変更するための手段を含む、請求項１〜７のいずれかに記載のシフト制御装置。