JP4732653B2 - 電子制御式の車両用オートマチックトランスミッションのためのシフト装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念で詳細に規定された形式の、電子制御装置によって制御される、特に自動車のための車両用オートマチックトランスミッションのためのシフト装置に関する。
【０００２】
実地に基づき、例えば電子制御装置を備えた乗用車用オートマチックトランスミッションでは、運転者がセレクトレバーを介してオートマチック走行モードを選択するシフト装置が公知である。このためには一般にセレクトレバー用に複数のセンサを備えたシフトゲートが設けられており、前記センサにはそれぞれダイナミックシフトプログラムのシフト位置が対応配置されている。即ち、セレクトレバーによって機械的に、例えばパーキング用のシフト位置Ｐ、後退走行用のＲ、ニュートラル（アイドリング）用のＮ及び前進走行（ドライブ）用のＤを選択することができ、これらのシフト位置では最小ギヤ段と既存の最大ギヤ段との間の自動的なシフトが、アクセルペダルの作動速度、エンジン回転数、車両加速及び電子制御装置に供与されている別の重要な値に関連して行われる。このためにオートマチックトランスミッションの電子制御装置は、トランスミッションのシフト特性線を走行形式及び走行状況に応じて自動的にシフトするモジュールを有している。
【０００３】
更に、このような公知のシフト装置は、しばしば最大にシフトアップ可能なギヤ段のためのシフト位置を有している。即ち、特定の走行条件下で第４段と第５段との間でしばしばギヤチェンジが行われる場合は、例えばシフト位置“４“を以て第５段をロックすることができる一方で、例えば山中の比較的長い上り坂及び下り坂区間では、例えばシフト位置“２“を以てより高いギヤへのシフトアップが防止される。その他に勿論、第シングルのためのシフト位置が設けられていてもよい。このようなシフト位置を様々なシフト範囲のために用意することにより、エンジンブレーキ作用を併用しつつエンジン出力をより良好に利用することができ、不要なシフトアップ及びシフトダウンを防止することができる。
【０００４】
個々のギヤ段の間をマニュアルで簡単にチェンジできるようにするため、並びに例えばよりスポーティーな走行形式を実現するために運転者がマニュアル操作できるようにするためには、前記のような公知のシフト装置はしばしば「ワンタッチシフト操作」用の別のシフト装置を有しており、前記ワンタッチシフト操作では、セレクトレバー又は別個のスイッチ又はプローブを介して対応するセンサにタッチすることにより、次に低いギヤ段又は次に高いギヤ段にシフトすることができる。
【０００５】
このようなシフト装置はドイツ連邦共和国特許第３８０７８８１号明細書に基づき公知であり、この場合、ワンタッチシフト操作の「マニュアルプログラム」は、ダイナミックシフトプログラムのシフトゲートに対して平行な第２のシフトゲートによって実現されている。マニュアルプログラムを実施するためには、セレクトレバーは横断ゲートを介して第２のシフトゲートへ切り換えられ、この第２のシフトゲート内でばねによってニュートラルな中心位置に保持され且つ手動で旋回されると、当該セレクトレバーのシフト運動がセンサによって検出されることにより、トランスミッションにおけるシフトアップ及びシフトダウンをトリガする。前記センサの信号はオートマチックトランスミッションの制御装置に入力される。
【０００６】
マニュアル式のワンタッチシフト操作を伴う説明した全ての構成手段において、ダイナミックシフトプログラムに加えて付加的にプラスセンサにタッチすることにより次に高いギヤにマニュアルでシフトアップされ、マイナスセンサにタッチすることによりマニュアルで次に低いギヤにシフトダウンされる。
【０００７】
このことは、例えば極端に激しい加速のために複数のギヤ段分のシフトダウン又は大幅なシフトアップが所望される特定の走行状態では、プラスセンサ又はマイナスセンサにそれぞれ複数回続けてタッチしなければならないという欠点を有している。このことは操作の快適性を損なうだけでなく、例えば追越し動作等の危機的な走行状態において、安全性を危険に晒すマニュアルプログラムの遅延及び運転者の誤った行動を惹起する恐れがある。
【０００８】
従って本発明の課題は、マニュアルプログラムにおいて、複数のギヤ段分のシフトダウン又はシフトアップの操作を簡単にする、電子制御装置によって制御される特に自動車のための車両用オートマチックトランスミッションのためのシフト装置を提供することである。
【０００９】
本発明に基づき、この課題は請求項１の特徴部に記載のシフト装置により解決される。
【００１０】
第２のシフト装置が、次に低いギヤ段へシングルシフトダウンするためのセレクト装置用のシフト位置、最小変速比を有するギヤ段へ最大にシフトダウンするための別のシフト位置並びに場合によっては次に高いギヤ段へシングルシフトアップするためのセレクト装置用のシフト位置及び最大変速比を有するギヤ段へ最大にシフトアップするための別のシフト位置を有している、本発明によるシフト装置により、運転者のために、マニュアルプログラムにおける複数のギヤ段分の所望のシフトダウン又はシフトアップに関する操作の快適性が最適化される。
【００１１】
従来のワンタッチシフト操作とは異なり、シフトダウン若しくはシフトアップしようとするギヤ段毎にセレクト装置自体のタッチ運動を実施することは最早必要なく、最大シフトダウン又はシフトアップを実施するためには１回だけのワンタッチ運動で十分である。
【００１２】
本発明の特に有利な構成では、シングルシフトダウン用のシフト位置から最大シフトダウン用のシフト位置への移行部若しくはシングルシフトアップ用のシフト位置から最大シフトアップ用のシフト位置への移行部において、セレクト装置のために増大された運動抵抗が規定されている。このようにして、最大シフトダウン又は最大シフトアップ用のシフト位置を選択しているということを運転者がはっきりと知覚するので、前記シフト位置に誤ってタッチすること延いては不都合な、それどころか車両安定性を損なうシフトは明らかに防止される。この場合勿論、シングルシフトアップ用の１つのシフト位置しか設けられていない一方で、シフトダウンのためにはシングルシフトダウン用及び最大シフトダウン用のシフト位置が供与されていてよい。それというのも、最大シフトダウンはとりわけスポーツ志向の運転者において、しばしば最大シフトアップよりも望まれるからである。
【００１３】
本発明によるシフト装置は、特に多段オートマチックトランスミッション又はＣＶＴオートマチックトランスミッションであってよい、電子制御される車両用オートマチックトランスミッションを備えた自動車に適している。但し、例えば電子制御される車両用オートマチックトランスミッションを備えた二輪車又は船舶等の別の車両における使用も考えられる。それというのも、この場合もしばしば、最高速度での複数のギヤ段分のシフト、特にシフトダウンに対する運転者の要望が寄せられているからである。
【００１４】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１５】
図１には、電子制御装置２によって制御される車両用オートマチックトランスミッション３のためのシフト装置１が示されている。この場合、電子制御装置２及び車両用オートマチックトランスミッション３は象徴的にしか示されていない。乗用車に設けられたシフト装置１は、ダイナミックシフトプログラム用の第１のシフト装置４を有しており、この第１のシフト装置４では、車両のパーキング用のシフト位置Ｐ、後退走行用のシフト位置Ｒ、アイドリング用のシフト位置Ｎ及びオートマチック前進走行用のシフト位置Ｄを選択することにより、適応されたトランスミッション制御の基準に基づいて、自動的にシフトされるべき様々なギヤ段を予め選択することができる。このことは、セレクト装置として機能するセレクトレバー５によって行われ、このセレクトレバー５は、前記のシフト位置のための複数のセンサが配置された第１のシフトゲート６内で摺動可能である。この第１のシフトゲート６にはシフト位置Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄだけでなく更に、第４のギヤ段用のシフト位置“４”、第３のギヤ段用の“３”及び第２のギヤ段用の“２”が設けられており、これらのシフト位置では、シフトはその都度第シングルと前記ギヤ段との間で自動的に行われる。制動作用を伴う第１のギヤ段のシフトは、シフト位置“２”及び走行速度に関連して電子的に行われる。センサによって検出されるセレクトレバー５の位置は、信号伝達装置７，８を介して信号として電子制御装置２へ送出される。
【００１６】
ダイナミックシフトプログラムで自動的にシフトするための第１のシフト装置４の他に、ワンタッチシフト操作によってマニュアルプログラムを実施するための第２のシフト装置９が設けられている。このためには、第１のシフトゲート６に対して平行に第２のシフトゲート１０が配置されており、この第２のシフトゲート１０へセレクトレバー５は横断ゲート１１を介して切換可能である。第１のシフト装置４と第２のシフト装置９との間の切換運動を検出するために、図１では象徴的にしか示されていないセンサ１２が横断ゲート１１の領域に配置されている。これにより、セレクトレバー５を同時に、ダイナミックシフトプログラムを実施するための第１のシフト装置４とマニュアルプログラムを有する第２のシフト装置９とに使用することができる。
【００１７】
セレクトレバー５が第２のシフト装置９に位置している場合、当該セレクトレバー５はばね１３，１４によって、図１に破線で示したニュートラルな中心位置で保持され、この中心位置からセレクトレバー５はマニュアル操作によって、矢印１５で示したシフトアップをトリガするための第１の方向及び矢印１６で示したシフトダウンをトリガするための第２の方向へ運動することができる。
【００１８】
この場合、シフト装置１の連結リンクにおける旋回性に関連したセレクトレバーの構造自体は従来の構成に相応しており、例えば前掲のドイツ連邦共和国特許第３８０７８８１号明細書に記載のように構成されていてよい。
【００１９】
シフトアップするために方向１５でセレクトレバー５を摺動させると、このセレクトレバー５はまず、次に高いギヤ段へシングルシフトアップするためのシフト位置“＋”に到達する。このシフト位置ではプラスセンサ１７が応答し且つ対応する信号を電子制御装置２へ送出する。運転者がセレクトレバー５を更に方向１５で摺動させる場合は、より大きなばね力を有する別のばね１８によって実現される、セレクトレバー５に関する運動抵抗を克服せねばならない。その後、セレクトレバー５は最大変速比を有するギヤ段へ最大にシフトアップするためのシフト位置“＋＋”に到達し、このシフト位置で、前記シフト運動を信号として電子制御装置２に送出するプラス・プラスセンサ１９に接触接続する。
【００２０】
同様に、第２のシフトゲート６の中心位置から見て逆の運動方向１６には、次に低いギヤ段へシングルシフトダウンするための、セレクト装置５のためのシフト位置“−”及び最小変速比を有するギヤ段へ最大にシフトダウンするための後置されたシフト位置“−−”が設けられている。セレクトレバー５がばね１４の力に抗して摺動可能なシングルシフトダウン用のシフト位置“−”にはマイナスセンサ２０が対応配置されており、最大シフトダウン用のシフト位置“−−”には相応に、やはり電子制御装置２に接続されたマイナス・マイナスセンサ２１が対応配置されている。最大シフトダウン用のシフト位置“−−”へ到達できるようにするためには、この場合も最大にシフトアップするのと同様に、シフト位置“−”からシフト位置“−−”への移行部において高められた運動抵抗を実現する第２のばね２２の力を克服しなければならない。
【００２１】
勿論、最大シフトダウン用のシフト位置“−−”又は最大シフトアップ用のシフト位置“＋＋”に挿入するためのセレクトレバー５に関する運動抵抗は、別の機械式、液圧式又は空圧式の手段によって付与されてもよい。
【００２２】
図２に示したように、第２のシフト装置９は第１のシフト装置４とは別個に設けられていてもよく、例えば多機能ステアリングホイール２３に取り付けられていてよい。この場合、マニュアルプログラムを有する第２のシフト装置９を操作するためのセレクト装置は、最早第１のシフト装置４のセレクトレバー５とは同一でない。この場合、第２のシフト装置９のセレクト装置は例えばワンタッチボタン２４として形成されていてよい。図２で特に概略的に示した構成では、ワンタッチボタン２４はシフトダウン用の第１のボタン２５とシフトアップ用の第２のボタン２６とを有している。
【００２３】
これらのボタン２５，２６は操作されない状態ではニュートラルな「中心位置」に位置しており、つまりボタン２５，２６はどちらも、対応する機能をトリガするために押されていない。ボタン２５，２６は各２つのタッチ段階を有しており、ボタン２５の第１のタッチ段階にはシングルシフトダウン用のシフト位置“−”が対応しており、ボタン２５がより深く押されている第２のタッチ段階には最大シフトダウン用のシフト位置“−−”が対応している。これと同様に、ボタン２６はシングルシフトアップ用のシフト位置“＋”のために第１のタッチ段階を有しており且つ最大シフトアップ用のシフト位置“＋＋”のためにより深い第２のタッチ段階を有している。この場合、シフト位置“＋＋”は任意で設けられていてよい。第２のシフト装置９のこの構成でも、シングルシフトダウン用のシフト位置“−”から最大シフトダウン用のシフト位置“−−”へ移行する場合、及び同様にシフト位置“＋”からシフト位置“＋＋”へ移行する場合は、誤って最大にシフトダウン又はシフトアップすることを防ぐために、増大された運動抵抗を克服しなければならない。この場合、セレクト装置２４のボタン２５，２６の構造は、ボタンに関して一般に公知の構成に相応していてよい。
【００２４】
図３には、回転スイッチ２７によりマニュアルプログラムを実施するための第２のシフト装置９用のセレクト装置の別の択一的な実施例が示されている。ニュートラルな中心位置で図示された、従来の回転スイッチと同様に形成されたスイッチ２７は、シフトダウンを実施するための左方向１６では、まずシングルシフトダウン用のシフト位置“−”へ回転可能であり、増大された抵抗力に抗して方向１６で更に回転すると、最大シフトダウン用のシフト位置“−−”へ回転可能である。この場合回転スイッチ２７は、それぞれ電子制御装置２に接続されており且つ象徴的にしか示されていないマイナスセンサ２０とマイナス・マイナスセンサ２１とに接触接続する。逆方向１５では、回転スイッチ２７はシフト位置“＋”へシングルシフトアップするため、並びにシフト位置“＋＋”への最大シフトアップをトリガするために回転可能であり、この場合も前記シフト位置にはそれぞれプラスセンサ１７若しくはプラス・プラスセンサ１９が対応配置されている。
【００２５】
図４には、第２のシフト装置９のためのセレクト装置の更に別の実施例がロッカースイッチ２８として示されており、このロッカースイッチ２８は、図示の実施例では多機能ステアリングホイール２３に取り付けられているが、勿論車両の別の箇所に設けられていてもよい。
【００２６】
ロッカースイッチ２８は自体公知の形式で構成されており且つ揺動方向毎に２つの段を有している。この場合、ロッカースイッチ２８の下部域２９を操作すると、まずシングルシフトダウン用のシフト位置“−”に到達し、より強く押すと、最大シフトダウン用のシフト位置“−−”へ到達する。同様に、ロッカースイッチ２８の上部域３０を押すとシフト位置“＋”に到達し、更に強く操作すると、任意に設けられる最大シフトアップ用のシフト位置“＋＋”へ到達する。
【００２７】
説明した本発明によるシフト装置１は、特にワンタッチ運動で大きなギヤジャンプを行うことのできる、複数のギヤ段を備えたオートマチックトランスミッションに適している。許容不能に大きなシフトダウンを防止するためには、「最大シフトダウン」とは、シフトダウンが下方に対して回転数に応じて防止されている、つまり、シフトダウン後に許容限界回転数を超えない場合にのみ、シフトダウンが可能であるということと理解される。これにより、トランスミッションはマニュアルプログラムの誤操作によっては損傷されないということが保証される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による、電子制御装置によって制御される車両用オートマチックトランスミッションのためのシフト装置の概略図である。
【図２】 多機能ステアリングホイールに設けられた、ワンタッチボタンとして形成されたセレクト装置を備えた本発明によるシフト装置の別の実施例を示した図である。
【図３】 回転スイッチとしての本発明によるシフト装置のセレクト装置の更に別の実施例を示した図である。
【図４】 ロッカースイッチとしての本発明によるシフト装置のセレクト装置の更に別の実施例を示した図である。
【符号の説明】
１ シフト装置、 ２ 電子制御装置、 ３ オートマチックトランスミッション、 ４ オートマチックシフトプログラム用の第１のシフト装置、 ５ セレクトレバー、 ６ 第１のシフトゲート、 ７，８ 信号伝達装置、 ９ マニュアルプログラム用の第２のシフト装置、 １０ 第２のシフトゲート、 １１ 横断ゲート、 １２ センサ、 １３，１４ ばね、 １５ シフトアップするためのセレクト装置のシフト運動方向、 １６ シフトダウンするためのセレクト装置の運動方向、 １７ プラスセンサ、 １８ ばね、 １９ プラス・プラスセンサ、 ２０ マイナスセンサ、 ２１ マイナス・マイナスセンサ、 ２２ ばね、 ２３ 多機能ステアリングホイール、 ２４ ワンタッチボタン、 ２５，２６ ボタン、 ２７ 回転スイッチ、 ２８ ロッカースイッチ、 ２９ ロッカースイッチの下部域、 ３０ ロッカースイッチの上部域

Claims (12)

1. 電子制御装置（２）によって制御される、特に自動車のための車両用オートマチックトランスミッション（３）のためのシフト装置であって、手動選択により、自動的にシフトされるべき様々なギヤ段が予め選択可能な第１のシフト装置（４）と、ニュートラルな中心位置で保持されるセレクト装置（５，２４，２７，２８）によって操作可能な第２のシフト装置（９）とが設けられており、前記中心位置からセレクト装置がマニュアル操作によってシフトアップトリガ用の第１の方向（１５）及びシフトダウントリガ用の第２の方向（１６）へ運動可能であり、しかも、セレクト装置（５，２４，２７，２８）のシフト運動がセンサによって検出され、信号として制御装置（２）に入力される形式のものにおいて、
   第２のシフト装置（９）が、次に低いギヤ段へシングルシフトダウンするためのセレクト装置（５，２４，２７，２８）用のシフト位置（−）と、最小変速比を有するギヤ段へ最大シフトダウンするための別のシフト位置（−−）及び／又は次に高いギヤ段へシングルシフトアップするためのセレクト装置（５，２４，２７，２８）用のシフト位置（＋）と、最大変速比を有するギヤ段へ最大シフトアップするための別のシフト位置（＋＋）とを有していることを特徴とする、電子制御式の車両用オートマチックトランスミッションのためのシフト装置。
2. シングルシフトダウン用のシフト位置（−）から最大シフトダウン用のシフト位置（−−）への移行部若しくはシングルシフトアップ用のシフト位置（＋）から最大シフトアップ用のシフト位置（＋＋）への移行部において、セレクト装置（５）に関して増大された運動抵抗が規定されている、請求項１記載のシフト装置。
3. 第２のシフト装置（９）に、シングルシフトダウンをトリガするマイナスセンサ（２０）と最大シフトダウンをトリガするマイナス・マイナスセンサ（２１）及び／又はシングルシフトアップをトリガするプラスセンサ（１７）と最大シフトアップをトリガするプラス・プラスセンサ（１９）とが配置されている、請求項１又は２記載のシフト装置。
4. プラスセンサ（１７）とプラス・プラスセンサ（１９）及び／又はマイナスセンサ（２０）とマイナス・マイナスセンサ（２１）とが、セレクト装置（５，２４，２７，２８）の中心位置から見て、プラス・プラスセンサ（１９）がプラスセンサ（１７）に後置されており、マイナス・マイナスセンサ（２１）がマイナスセンサ（２０）に後置されているように第２のシフト装置（９）に配置されている、請求項３記載のシフト装置。
5. セレクト装置（５）が、第２のシフト装置（９）においてばね（１３，１４）によってニュートラルな中心位置に保持されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のシフト装置。
6. シングルシフトダウンのシフト位置（−）又はシングルシフトアップのシフト位置（＋）を選択するためには、セレクト装置（５，２４，２７，２８）に抗して第１のばね（１３，１４）のばね力がそれぞれ作用し、最大シフトダウンのシフト位置（−−）又は最大シフトアップのシフト位置（＋＋）を選択するためには、第２のばね（１８，２２）のより大きなばね力がそれぞれ作用する、請求項１から５までのいずれか１項記載のシフト装置。
7. セレクト装置がワンタッチボタン（２４）として形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のシフト装置。
8. セレクト装置がロッカースイッチ（２８）として形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のシフト装置。
9. セレクト装置が回転スイッチ（２７）として形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のシフト装置。
10. セレクト装置（２７，２８）及び少なくとも第２のシフト装置（９）が多機能ステアリングホイール（２３）に取り付けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載のシフト装置。
11. セレクト装置が、第１のシフト装置（４）及び第２のシフト装置（９）を操作するためのセレクトレバー（５）として形成されており、該セレクトレバー（５）が、第１のシフトゲート（６）を有する第１のシフト装置（４）から横断ゲート（１１）を介して、第１のシフトゲート（６）に対して平行な第２のシフト装置（９）の第２のシフトゲート（１０）へ切換え可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載のシフト装置。
12. マイナスセンサ（２０）とマイナス・マイナスセンサ（２１）並びに場合によってはプラスセンサ（１７）とプラス・プラスセンサ（１９）とが第２のシフトゲート（１０）に配置されている、請求項１１記載のシフト装置。

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