JP4958105B2

JP4958105B2 - シフト位置検出装置

Info

Publication number: JP4958105B2
Application number: JP2007103807A
Authority: JP
Inventors: 尚悟沖
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2027-04-11
Also published as: JP2008260368A

Description

本発明は、マニュアルトランスミッションのシフト位置検出装置に関する。

一般に、マニュアルトランスミッションの変速操作装置は、例えば車室フロア上に配設された変速操作装置の操作レバーを操作することによって、トランスミッションケース内のシフトフォークを移動させて変速ギヤのかみ合いを替えるように構成されている。

このような変速操作装置において、シフト位置を検出するものとして特許文献１〜特許文献３が提案されている。特許文献１記載の模擬シフトレバー機構は、シフトシャフトの所定の傾きの姿勢に対応してオン、オフの動作を行う複数のセンサとシフトシャフトが所定の傾斜姿勢になったとき前記センサを押して作動させる凸部を有するスイッチガイドとを備えている。

また、特許文献２記載のセレクトレバーの操作位置検出装置は、セレクトレバーの操作位置に対応して電流値を出力する抵抗器と、この抵抗器からの出力信号に基づいてセレクトレバーの位置を演算する演算処理装置とを備えている。また、特許文献３記載の変速機のギヤ位置検出装置は、変速機のチェンジレバーボス部に設けられた溝部にチェンジレバー位置検出用のスイッチの回転シャフトをこの溝部内を摺動可能に嵌合させ、チェンジレバーのシフト位置に対応した出力をこのスイッチから取り出して、シフト位置を検出するようにしている。
特開平８−１１７４４２号公報実開昭６１−１１５２２３号公報実開昭５７− ７８４３２号公報特開２００３−１４０７５７号公報

しかしながら、上記特許文献の何れも、セレクト方向とシフト方向に対し互いに独立した複数のセンサを設けなければならないため、センサの数が多くなり、これに伴って配線数も増加するという問題がある。

また、特許文献４では、レバーハンドル式ハプティック入力装置の技術が開示されている。この特許文献４において、レバーハンドルの揺動量及び揺動方向を検出に当り、検出光を照射してライニング表面からの反射光を検出し、操作位置と操作方向を判別することが開示されているが、具体的な検出方法については開示されていない。

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、センサの数や配線の数を多くすることなくシフト位置を検出することができるシフト位置検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、マニュアルトランスミッションのシフト位置を検出するシフト位置検出装置において、操作ノブを有する操作レバーに接続された球状体と、前記球状体の側方又は下方にシフト位置に対応するように不規則な格子状に設けられたマーカと、前記マーカの通過数を検出する少なくとも１つのマーカ検出部と、前記検出されたマーカの通過数に基づいて、マニュアルトランスミッションのシフト位置を検出するシフト検出部とを有する。この構成によれば、センサの数や配線の数を多くすることなくシフト位置を検出することができる。

前記マーカはスリットであり、前記マーカ検出部は、前記スリットの通過数を検出する。

前記球状体は、シフト方向及びセレクト方向の２方向の動きに分離させる２本のアームが接続される支点となるものである。また、前記球状体は、シフト方向及びセレクト方向の２方向の動きに分離させる２本のアームが接続される支点となるものの下部に設けられた球対偶である。

また、本発明のシフト位置検出装置は、少なくとも６段の前進段と1段の後進段を備えたマニュアルトランスミッションを操作するために、1段と２段の前進段を選択可能な第１のセレクト位置と、３段と４段の前進段を選択可能な第２のセレクト位置と、５段と６段の前進段を選択可能だ第３のセレクト位置と後進段を選択可能な第４のセレクト位置を備え、夫々のセレクト位置を順番に平行に配置すると共に、１段、３段、５段を選択する第１のシフト方向と２段、４段、６段、後進段を選択する第２のシフト方向を夫々逆方向にし、中立位置を前記第２のセレクト位置の前記第１のシフト方向と前記第２のシフト方向との略中間位置に配置したシフトパターンのシフト装置において、前記マーカを前記中立位置から前記第１のシフト方向に１、前記中立位置から前記第２のシフト方向に２、前記第１のセレクト位置と前記第２のセレクト位置の間に２、前記第２のセレクト位置と前記第３のセレクト位置の間に４、前記第３のセレクト位置と前記第４のセレクト位置の間に１を配置したことを特徴とする。

本発明によれば、センサの数や配線の数を多くすることなくシフト位置を検出することができるシフト位置検出装置を提供できる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施形態に係るマニュアルトランスミッションの変速操作装置１の概要を示す要部斜視図である。この変速操作装置１は、マニュアルトランスミッションのシフト位置を検出するシフト位置検出装置を備えている。

変速操作装置１は、ケーブル式のシフトリンク機構であり、マニュアルトランスミッションのシフトリンケージ支点（球状体）１１より出た２方向のアーム１３、１４により、操作ノブ１７上の動きをシフト方向及びセレクト方向の２方向の動きに分離させシフトケーブル１５、セレクトケーブル１６を押し引きすることでトランスミッションを変速させる機構である。

変速操作装置１は、操作レバー１０の下部に設けられた球状の支点１１と、支点１１の下部に設けられた球状の球対偶（球状体）１２と有し、支点１１がリンケージ機構等を介してマニュアルトランスミッションに連結されている。

操作レバー１０は、支点１１の上部に設けられ、前進変速位置（１速〜６速）及び後退位置（Ｒ位置）の変速位置が付された操作ノブ１７を備えている。この操作レバー１０を、支点１１を回動中心に左右方向であるセレクト方向に倒すことにより、１速−２速セレクト位置ａ、３速−４速セレクト位置ｂ、５速−６速セレクト位置ｃ及び後退セレクト位置ｄが得られ、支点１１に連結されたリンケージ機構を介してマニュアルトランスミッションに配設された１速−２速用、３速−４速用、５速−６速用及び後退用のセレクトケーブル１６が引かれ、、更に各セレクト位置ａ、ｂ、ｃ、ｄから操作レバー１０を前後方向のシフト方向に傾倒するシフト操作によって対応するシフトケーブル１５が引かれて所望の変速位置が得られる。

シフト方向は、操作ノブ１７をＸ方向へ動かすと、球対偶１２が−Ｘ方向へ動き、シフトケーブル１５が引かれる。このとき、支点１１は回転し、振り子１８は不動の状態にある。セレクト方向は、操作ノブ１７をＹ方向へ動かすと、振り子１８が回転し、セレクトケーブル１６が引かれる。ここで、支点１１は回転し、球対偶１２はＹ方向へ動く。上記の通り支点１１、球対偶１２はシフト・セレクト両方に対して動くよう構成されている。

そこで、支点１１もしくは球対偶１２の表面の少なくとも一部に格子状に検出用スリット（マーカ）２０を設けることで変速段を検出することができる。検出用スリット２０は球対偶１２の他、支点１１に設けることも可能である。

図２は、検出用スリット２０の検出機構を説明するための図である。図３は、球対偶１２上の検出用スリット２０を平面状に展開した図である。図４は、変速段と検出用スリット２０の通過数の関係を説明するための図である。シフト検出装置は、操作ノブ１７が接続された操作レバー１０の下部に設けられた球状体としての支点１１又は球対偶１２と、支点１１又は球対偶１２の表面上に格子状に設けられた検出用スリット２０と、検出用スリット２０の通過数を検出するエンコーダ（マーカ検出部）２１と、検出された検出用スリット２０の通過数に基づいて、マニュアルトランスミッションのシフト位置を検出するＥＣＵ（Engine Control Unit：シフト検出部）２２とを備える。支点１１又は球対偶１２は、マウント２３内に位置している。尚、エンコーダ２１として例えば磁気センサを利用することができる。

図３において、太線はセンサの経路、「○」印は中立点を示している。マニュアルトランスミッションのシフトリンケージ支点１１又は球対偶１２に検出用スリット２０を設ける。これによって、1つのエンコーダにより検出用スリット２０の通過数によりシフトを検出することができる。

図４に示すように、ＥＣＵ２２は、検出用スリット２０を３つ通過したことを検出した場合に第１速、４つ通過したことを検出した場合に第２速、１つ通過したことを検出した場合に第３速、２つ通過したことを検出した場合に第４速、５つ通過したことを検出した場合に第５速、６つ通過したことを検出した場合に第６速、７つ通過したことを検出した場合に後退の位置にあると判断する。

また、中立点の検出は、操作装置にワイヤにより連結された、トランスミッション本体に設けられたニュートラルスイッチで行う。このニュートラルスイッチは、操作レバー１０が中立位置にある時を検出するものである。ニュートラルスイッチ２４は、トランスミッション本体内に設けられたシフトロッド等の位置からトランスミッション本体がニュートラル状態であることを検出しており、トランスミッション本体のシフトロッド等は、レバーなどを介してシフトケーブルと連動しており、シフトレバーの位置と対応するようになっている。

図５は、ニュートラル位置検出スイッチを説明するための図である。図５に示すように、ニュートラル位置としての中立点の検出手段としては、球対偶１２の球に1点の例えば凹部などのマーキング２４を設け、この凹部に突出する物理的なニュートラル位置検出スイッチ２５を設ける。ＥＣＵ２２は、ニュートラル位置検出スイッチ２５の操作部２６が凹部２４に入った時点で中立位置を検出する。

ＥＣＵ２２は、上述のニュートラル位置検出スイッチ２５にて中立位置を検出し、中立位置の検出で、カウントを“０”とし、所定時間内の検出用スリット２０の通過回数をカウントする。また、ＥＣＵ２２は、シフト操作の終了を、所定の操作時間内の操作により判断する。また、ＥＣＵ２２は、検出用スリット２０自体のシフト側の上下端の検出用スリット２０の幅を広くし、シフト終了時では検出用スリット２０の上にセンサがくるようにして、検出用スリット２０の通過は立下り、立ち上がりが所定時間内に行われたことにより検出し、立下りが検出された後所定時間内に立ち上がりが検出されない場合、シフト操作の終了と判断するようにしても良い。

図６は、センサ出力、処理信号及び中立スイッチの信号波形を示す図である。
ニュートラルから第１速へ変速する場合の例である。
（１）操作レバー１０が横に操作されることによってセレクト操作が開始され、中立点から離れるため、ニュートラルスイッチの出力が「０」になる。
（２）第１の検出用スリットに進入する。
（３）第１の検出用スリットを通過する。
（４）第２の検出用スリットに侵入する。
（５）第２の検出用スリットを通過する。
（６）この辺りでセレクト操作が終了し、レバーが前後に操作されるシフト操作に移行する。
（７）第３の検出用スリットに進入する。
（８）第３の検出用スリットを通過する。

所定時間以内に通過しないため、シフト終了と判断される。なお、反射式の光学センサを用いた場合はセンサ出力が異なる。

以上本実施形態によれば、センサの数や配線の数を多くすることなくシフト位置を検出することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。尚、上記実施形態において、マーカ検出部として磁気センサを用いた例を取って説明したが、マーカ検出部は球状体表面上のマーカを検出することができるものであれば上記実施形態には限定されない。また、球状体表面に設けられたマーカとしてスリットを例にとって説明したが本発明では、球状体表面の位置を特定することができるものであればスリットには限定されない。また操作レバーの下部に設けられた球状体として、マニュアルトランスミッションのシフトリンケージ支点、球対偶を例にとって説明したが、本発明はこれらに限定される操作レバーに接続された球状体であれば如何なるものであってもよい。

本発明の実施形態に係るマニュアルトランスミッションの変速操作装置の概要を示す要部斜視図である。検出用スリットの検出機構を説明するための図である。球対偶上の検出用スリットを平面状に展開した図である。変速段と検出用スリットの通過数を説明するための図である。ニュートラル位置検出スイッチを説明するための図である。センサ出力、処理信号及び中立スイッチの信号波形を示す図である。

符号の説明

１・・・変速操作装置
１０・・・操作レバー
１１・・・マニュアルトランスミッションのシフトリンケージ支点
１２・・・球対偶
１３、１４・・・アーム
１５・・・シフトケーブル
１６・・・セレクトケーブル
１７・・・操作ノブ
１８・・・振り子
２０・・・検出用スリット
２１・・・エンコーダ
２２・・・ＥＣＵ
２４・・・マーキング
２５・・・ニュートラル位置検出スイッチ

Claims

マニュアルトランスミッションのシフト位置を検出するシフト位置検出装置において、
操作ノブを有する操作レバーに接続された球状体と、
前記球状体の側方又は下方にシフト位置に対応するように不規則な格子状に設けられたマーカと、
前記マーカの通過数を検出する少なくとも１つのマーカ検出部と、
前記検出されたマーカの通過数に基づいて、前記マニュアルトランスミッションのシフト位置を検出するシフト検出部とを有することを特徴とするシフト位置検出装置。
前記マーカは、スリットであり、
前記マーカ検出部は、前記スリットの通過数を検出する、ことを特徴とする請求項１に記載のシフト位置検出装置。
前記球状体は、シフト方向及びセレクト方向の２方向の動きに分離させる２本のアームが接続される支点となるものである、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシフト位置検出装置。
前記球状体は、シフト方向及びセレクト方向の２方向の動きに分離させる２本のアームが接続される支点となるものの下部に設けられた球対偶である、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシフト位置検出装置。
少なくとも６段の前進段と1段の後進段を備えたマニュアルトランスミッションを操作するために、1段と２段の前進段を選択可能な第１のセレクト位置と、３段と４段の前進段を選択可能な第２のセレクト位置と、５段と６段の前進段を選択可能だ第３のセレクト位置と後進段を選択可能な第４のセレクト位置を備え、夫々のセレクト位置を順番に平行に配置すると共に、１段、３段、５段を選択する第１のシフト方向と２段、４段、６段、後進段を選択する第２のシフト方向を夫々逆方向にし、中立位置を前記第２のセレクト位置の前記第１のシフト方向と前記第２のシフト方向との略中間位置に配置したシフトパターンのシフト装置において、前記マーカを前記中立位置から前記第１のシフト方向に１、前記中立位置から前記第２のシフト方向に２、前記第１のセレクト位置と前記第２のセレクト位置の間に２、前記第２のセレクト位置と前記第３のセレクト位置の間に４、前記第３のセレクト位置と前記第４のセレクト位置の間に１を配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載のシフト位置検出装置。