JP5905247B2 - 統合制御変速レバー装置 - Google Patents

Description

本発明は、統合制御変速レバー装置に係り、より詳しくは、車両の操作装置である変速レバーにおいて、Ｍ（スポーツ）モードの以外に付加的な多様なモードが変速レバーを利用してさらに実現されることによって、運転者の利便性を極大化した統合制御変速レバー装置に関する。

一般的に、変速レバーは手動変速機や機械式自動変速機や自動変速機の変速段を車速に合わせて変更するための操作装置であり、Ｐ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）等の変速段を実現するためのゲートパターン（Ｇａｔｅ Ｐａｔｔｅｒｎ）に沿って動く。

車両の品質と商品価値に対する満足度は、自動車の走行時になされる変速操作感に大きく左右されるだけでなく、運転者の変速好みを満足させられる変速パターンにも大きく左右される。
運転者の変速好みを満足させる装置の一例として、自動変速機付き車両において、手動変速機の感覚が味わえる手動変速モード操作を可能にする、いわゆるティプトロニック（ｔｉｐｔｒｏｎｉｃ）タイプ変速レバー装置がある。

図１２には、典型的なティプトロニック（ｔｉｐｔｒｏｎｉｃ）タイプ変速レバー装置に適用されたゲートパターンを示した。
図１２（ａ）は、インジケーティングパネル１００にＰ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）のオート変速モード１２０と２−Ｌの手動変速モード１３０が一直線上で配列されたゲートパターン１１０であり、図１２（ｂ）はインジケーティングパネル２００にＰ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）のオート変速モード２２０と＋／−の手動変速モード２３０がＪ形状で配列されたゲートパターン２１０であり、図１２（ｃ）はインジケーティングパネル３００にＰ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）のオート変速モード３２０と＋／−の手動変速モード３３０がＨ形状で配列されたゲートパターン３１０である。

通常、上記のオート変速モード（１２０，２２０，３２０）はオートモードと称し、上記の手動変速モード（１３０，２３０，３３０）はスポーツモードやＭモードと称する。
オート変速モード（１２０，２２０，３２０）は、Ｐ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）に沿って変速段が自動変速される方式であり、手動変速モード（１３０，２３０，３３０）は、変速レバーを自動変速機の状態で操作して運転し、運転者の意思によって現在の変速段から１速を減速または加速して固定できる方式である。

すなわち、手動変速モード（１３０，２３０，３３０）時に、変速レバーをＤ（走行）から分岐した手動変速モード（１３０，２３０，３３０）に移動させると、移動した変速段を維持した走行状態となり、この状態で変速レバーを後方に引いて放せば、１段タウンシフトに減速（−）することができ、逆に、前方に押して放せば、１段アップシフトに加速（＋）することができる。
この操作時において、運転者は、手動変速機とは異なり、クラッチペダルを踏んだり加速ペダルから足を離したりしないので迅速な変速応答性を感じることができるため、運転者の変速好みを満足させることができ、変速操作感と共に車両の品質と商品価値に対する満足感を大幅に高めることができる。

しかし、運転者には、自動車からより多くの機能の提供を受けたいとの欲求があり、運転者の欲求に沿った技術の一例として、変速操作を通じて車両の品質と商品価値に対する満足度を大幅に高めたスマート変速レバーが挙げられる。
スマート変速レバーは、変速機と機械的に連結される変速レバーとは異なり、レバーの位置変化を検知するコントローラ（ＴＣＵまたはＥＣＵ）と、これを動力に伝達するアクチュエータを利用するものである（例えば、特許文献１、２参照）。

スマート変速レバーにおいても、運転者はゲートパターン（Ｇａｔｅ Ｐａｔｔｅｒｎ）に沿って変速レバーを位置変更して所望の変速段に変更する操作を行うが、より多様で便利な付加機能を実現できる。
スマート変速レバーは全種類の変速機の操作装置として使用することができ、これを適用した代表的な例として、シフトバイワイヤ（ＳＢＷ；Ｓｈｉｆｔ Ｂｙ Ｗｉｒｅ）タイプ変速システムがある（例えば、特許文献３参照）。

上記のスマート変速レバーに適用された、多様な操作機能実現のための付加機能として、パーキングリリースアクチュエータ（ＰＲＡ；Ｐａｒｋｉｎｇ Ｒｅｌｅａｓｅ Ａｃｔｕａｔｏｒ）構成を例に挙げることができる。
これは、変速レバーがゲートパターンの特定位置にある時、パーキングリリースアクチュエータ（ＰＲＡ）に制御信号を送ることによって、変速機を制御するＴＣＵ故障（Ｆａｉｌ）や始動オフまたはＮ段駐車／洗車／手動解除／悪意的な強制解除遮断などに対する安全性を強化する付加機能である。

スマート変速レバーを通じて多くの機能を提供された運転者は、より多くの利便性を要望するため、スマート変速レバーにおいても、さらに多くの機能を実現して、運転者の品質と商品価値の向上要求に応じなければならないという課題を抱えている。

韓国特許公開１０−２００８−００２１３８６明細書 特開２００９−１４３５２８号公報 特開２００５−６７５８３号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、多様な変速モードを実現し、かつ、オートレバーの特定のゲートパターン位置において変速モードと違った制御信号を発生させることによって、Ｍ（スポーツ）モードのダイナミックな変速操作感を感じさせ、さらにオートレバーの位置操作に応じた電気信号によりエンジン制御と懸架制御およびステアリング制御を可能にした、統合制御変速レバー装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明の統合制御変速レバー装置は、手で把持して動くオートレバーがＰ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）のオートモードを基本的な移動経路とし、前記Ｄ（走行）位置から分岐して少なくとも１つの相異なる２ケ所の位置に前記オートレバーの移動経路をさらに形成するゲートパターンを備え、前記ゲートパターンに沿って１ケ所に移動した前記オートレバーの位置においては、前記オートモード以外の変速モードのための電気信号が発生され、前記ゲートパターンに沿ってまた他の１ケ所に移動した前記オートレバーの位置においては、変速機制御とは関係なく、車両の装置を制御するためのまた他の電気信号が発生され、前記ゲートパターンにおいては、前記オートモード以外の変速モードである＋／−のＭモードがＤ（走行）位置から一側位置に分岐して電気信号を発生し、車両の装置を制御するための統合モードがＤ（走行）位置から他方位置に分岐してまた他の電気信号を発生させ、前記Ｍモードは、前記オートレバーに連結されて共に動く変速ロッドの移動を検知するＭセンサで１段アップシフト加速状態である＋モードと１段タウンシフト減速状態である−モードのための電気信号を発生させ、前記統合モードは、前記オートレバーの相異なる移動位置であるＥ−Ｓ位置とＳ−Ｅ位置において各々異なる電気信号を発生させ、前記統合モードは、前記オートレバーの前記統合モード進入に応じたエフォート（Ｅｆｆｏｒｔ）感を付与し、Ｅ−Ｓ統合モードと前記Ｓ−Ｅ統合モード進入位置を検知する統合モードセンサユニットと、前記オートレバーが前記Ｅ−Ｓ統合モードと前記Ｓ−Ｅ統合モードに移動してもＤ（走行）状態を維持させる走行維持ユニットと、前記Ｅ−Ｓ統合モードや前記Ｓ−Ｅ統合モード操作に応じた変速節度感を付与する節度感ユニットを利用して実現され、前記統合モードセンサユニットは、前記オートレバーの前記統合モード移動時に前記オートレバーに結合され、レバーハウジングにシフト軸を介してヒンジ結合された前記変速ロッドと締結される移動ブロックと、前記オートレバーのＥ−Ｓ位置からＳ−Ｅ位置への移動時に前記移動ブロックの直線移動を回転運動に切り替えると同時にＥ−Ｓ位置からＳ−Ｅ位置への移動を検出し、エフォート（Ｅｆｆｏｒｔ）感を生成するモード切り替え検出部とから構成されることを特徴とする。

モード切り替え検出部は、移動ブロックとラック−ピニオン結合されて自転する偏心カムと、偏心カムを左右両側から支持し、少なくとも一側において偏心カムの回転による位相変化により押し出されて圧縮弾性変形されることによってエフォート感を形成させる１対のローラと、偏心カムの回転による位相変化を検出して、Ｅ−Ｓ統合モードやＳ−Ｅ統合モードに対する電気信号を発生させるセンシング部材とから構成されることが好ましい。

センシング部材は非接触式であることが好ましい。
センシング部材は、偏心カムに設けられて共に回転するマグネットと、マグネットの回転に応じたＮ−Ｓ極性変化を検知してＥＣＵに伝送する電気信号を発生する検出センサとから構成されることが好ましい。

走行維持ユニットは、Ｐ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）に沿って変速段を変化させるコントロールケーブルが連結され、シフト軸をヒンジ軸にしてレバーハウジングに結合された係合レバーと、オートレバーのＭモード進入後、係合レバーをＭモード状態に維持するＭ係止部材と、オートレバーの統合モード進入後、係合レバーを統合モード状態に維持する統合モード係止部材と、オートレバーに備えられたセーフティーボタンを押す時、変速ロッドとの結合を解除させることによってＭモードや統合モードの進入後、Ｄ（走行）位置を維持させる連動解除部材とから構成されることが好ましい。

Ｍ係止部材と統合モード係止部材は、変速ロッドの位置移動時、変速ロッドから力を受けて係合レバーを加圧することによってレバーハウジングに固定させるロックピンと、ロックピンが押されて移動する時に圧縮されて弾性復帰力を生成するリターンスプリングとで構成されることが好ましい。
連動解除部材は、押されたセーフティーボタンを検知したＥＣＵを通じて作動するソレノイドの作用により係合レバーと変速ロッドの結合を解除させることが好ましい。

節度感ユニットは、変速ロッドのＭモードと統合モードの移動経路においてレバーハウジングの内面部位を利用して形成されたグルーブと、グルーブに接触して動くブレットとから構成されたことが好ましい。
グルーブはＤ（走行）位置に対する変速節度感を形成するＤ溝を基準にＭモードに対する変速節度感を形成するＭ溝と、統合モードに対する変速節度感を形成する統合モード溝とから構成され、Ｍ溝と統合モード溝はＤ溝に対してより深く陥没して段差を形成したことが好ましい。
ブレットは、変速ロッドの下部に形成されたブレット軸に結合され、グルーブに接触する端部をボール形状に形成されたことが好ましい。

本発明は、多様な変速モードを実現し、かつ、Ｍ（スポーツ）モードのダイナミックな変速操作感を基本的に提供し、さらに、ゲートパターンに対するオートレバーの特定の位置変化に応じた電気信号によりエンジン制御と懸架制御およびステアリング制御を可能にすることによって、運転者により多い機能と共により良い利便性も提供できる効果がある。
また、本発明は、ゲートパターンに対するオートレバーの特定の位置変化に応じた電気信号により変速モード以外の多様な機能を実現することによって、自動車の性能と品質および商品価値をより高める効果がある。

本発明による統合制御変速レバー装置の構成斜視図と上面図である。 本発明によるゲートパターンの構成図である。 本発明によるゲートパターンの変形例の構成図である。（ａ）はＥタイプＩのゲートパターン、（ｂ）はＤ−ＥタイプＪのゲートパターン、（ｃ）はＤ−ＥタイプＨのゲートパターンである。 本発明によるＭセンサユニットの構成とＭモードへの作動を示した図である。 本発明による統合モードセンサユニットの構成図である。（ａ）はレバーハウジングの側面図、（ｂ）は統合モードセンサユニットの拡大図である。 本発明による統合モード切り替え時にＤ（走行）位置を固定させる走行維持ユニットの構成図である。（ａ）は、係合レバー、Ｍ係止部材、総合モード係止部材の拡大側面図、（ｂ）は連動解除部材の拡大図である。 本発明による連動解除部材の構成と作動を示す図である。（ａ）は連動解除係止部材の作動を示す正面図、（ｂ）は連動解除部材の作動図である。 本発明による、Ｍモードや統合モード時に変速節度感を与えるための節度感ユニットの構成図である。（ａ）は節度感ユニットの拡大側面図、（ｂ）は複数の溝が形成されたグループの拡大図である。 本発明による統合モード移動とそれに応じた統合モードセンサユニットの構成と作動を示す図である。（ａ）は総合モードへの移動を示すオートレバーの作動図、（ｂ）はオートレバーのＥ−ＳからＳ−Ｅ位置への移動を示す作動図である。 本発明による統合モード移動とそれに応じた走行維持ユニットの作動図である。（ａ）はＭ係止部材、総合モード係止部材の拡大側面図、（ｂ）はその作動図である。 本発明によるＭモード及び統合モードへの移動時の節度感ユニットの作動図である。 従来技術のシフトバイワイヤオートレバー装置に備えられたＭモード実現のためのゲートパターンである。（ａ）はＥタイプＩのゲートパターン、（ｂ）はＤ−ＥタイプＪのゲートパターン、（Ｃ）はＤ−ＥタイプＨのゲートパターンである。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１に、本発明による統合制御変速レバー装置の構成斜視図と上面図を示した。
図示したとおり、統合制御変速レバー装置は、運転席部位に備えられたレバーハウジング１と、ゲートパターン３のオートモードとＭモードおよび統合モードに応じて位置変化する運転者操作用オートレバー８を備えた変速ロッド７と、オートレバー８のＭモード位置転換過程とそれに応じたＭ段制御信号を発生させるＭセンサユニット１０と、オートレバー８の統合モード位置転換過程とそれに応じた多様な統合制御信号を発生させる統合モード実現手段と、オートレバー８のオートモードとＭモード切り替えに応じた変速段に合わせてＴＣＵ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６０を制御し、統合モード切り替え時にＴＣＵ６０の制御と共に変速機以外の車両電装機器である制御対象７０の制御ロジックをさらに含むＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５０とから構成される。

レバーハウジング１には、変速ロッド７の下部部位がシフト軸９を介してヒンジ結合される。
レバーハウジング１の上面をなすインジケーティングパネル２に形成されたゲートパターン３には、変速ロッド７に結合され、運転者が把持して操作するオートレバー８が位置する。

オートレバー８には運転者が指で押すセーフティーボタンが備えられる。セーフティーボタンは、エンジン始動時、オートレバー８のロック状態を解除するために通常装着される装置である。
本実施形態において、セーフティーボタンは、Ｐ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）に沿って変速段を変化させるコントロールケーブルが連結された係合レバー３１とオートレバー８の連結状態を解除する。この構成の詳細については後述する。

図２は、本実施形態によるゲートパターンの構成図である。
図示したとおり、ゲートパターン３は、変速段変更のためのオートモード４とＭモード５を基本に備え、これとは異なる少なくとも１つの機能が提供される統合モード６をさらに備えることにより、より多様な制御機能を実現できる。

ゲートパターン３は、Ｐ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）のオートモード４と、オートモード４の一側面に分岐した＋／−の２つの変速段を有するＭモード５と、オートモード４からＭモードの反対側面に分岐したＥ−Ｓ／Ｓ−Ｅ機能を実現する統合モード６とで形成される。
ここで、Ｓ−ＥはＳｐｏｒｔ−Ｅｃｏを意味し、Ｅ−ＳはＥｃｏ−Ｓｐｏｒｔを意味する。
Ｍモード５と統合モード６はオートモード４のＤ（走行）から左右に分岐する。このようなゲートパターン３をＤ−ＥタイプＪと称する。

上述したとおり、オートモード４は、Ｐ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）に沿って変速段を変速する自動変速機制御方式であり、Ｍモード５は、現在の変速段から１速を減速（−）または加速（＋）する手動変速機制御方式であり、これは従来より実現されている方式である。
一方、統合モード６は、オートレバー８を総合モード部位に位置させて、後方に引いて放すか（Ｓ−Ｅ）または前方に押して放す（Ｅ−Ｓ）ことによって変速機以外の車両電装機器である制御対象７０を制御するための電気信号を発生させる負荷機能制御方式であり、統合モード６において発生する電気信号はＥＣＵ５０に入力される。
上記のゲートパターン３は多様に変形することができ、図３（ａ）〜（ｃ）にその変形例を示した。

図３（ａ）のゲートパターン３０１は、ＥタイプＩであり、これは、Ｐ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）のオートモード４０１と、オートモード４０１に直線上に続いた＋／−のＭモード５０１と、Ｍモード５０１の図中左側側面に位置するオートモード４０１のＤ（走行）から分岐したＥ−Ｓ／Ｓ−Ｅの統合モード６０１で形成される。
また、図３（ｂ）のゲートパターン３０２は、Ｄ−Ｅ変形タイプＪであり、これは、Ｐ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）のオートモード４０２と、オートモード４０２のＤ（走行）から図中左側の側面部位に分岐した＋／−のＭモード５０２と、オートモード４０２のＤ（走行）から図中右側の側面部位に分岐してＭモード５０２の反対側に位置したＥ−Ｓ／Ｓ−Ｅの統合モード６０２で形成される。

また、図３（ｃ）のゲートパターン３０３は、Ｄ−ＥタイプＨであり、これは、Ｐ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）のオートモード４０３と、オートモード４０３のＤ（走行）から図中右側の側面部位に分岐した＋／−のＭモード５０３と、オートモード４０３のＤ（走行）から図中左側の側面部位に分岐してＭモード５０２の反対側に位置したＥ−Ｓ／Ｓ−Ｅの統合モード６０３で形成される。
本実施形態において、ゲートパターン（３、３０１、３０２、３０３）は同一の機能を実現し、必要に応じて適切に適用される。

一方、図４に本実施形態によるＭセンサユニットの構成とオートレバ−のＭモードへの作動を示した。図示したとおり、Ｍセンサユニット１０は、Ｍモード５を形成したレバーハウジング１に設けられ、オートレバー８が前方に押される（＋）、または後方引っ張られる（−）の作動を検知し、検知されたＭ＋やＭ−位置に対する電気信号をＥＣＵ５０に提供することによってＴＣＵ６０を通じてＭ＋またはＭ−変速制御が実現される。
すなわち、オートモード４のＤ（走行）走行中、運転者がＭモード５を実現しようとすれば、オートレバー８をＭモード５側に押して変速ロッド７を移動させた後、オートレバー８をＭ＋側に軽く押すかまたはＭ−側に軽く引く動作が行われる。

この時、Ｍセンサユニット１０は、オートレバー８と結合された変速ロッド７の一側面に突出した第１レバー突起７ａがＭ＋側に移動したこと及びＭ−側に移動したことを検知し、Ｍモード５のＭ＋であれば１段アップシフト加速状態、Ｍモード５のＭ−であれば１段タウンシフト減速状態を実現させる。

一方、図５に、本実施形態による統合モードセンサユニットの構成を示した。図示したとおり、統合モード６実現手段は、レバーハウジング１に設けられ、オートレバー８の統合モード６に進入に応じたエフォート（Ｅｆｆｏｒｔ）を付与し、Ｅ−Ｓ統合モードとＳ−Ｅ統合モード進入位置を検知する統合モードセンサユニット２０と、オートレバー８がＥ−Ｓ統合モードとＳ−Ｅ統合モードに移動してもＤ（走行）状態を維持させる走行維持ユニット３０と、Ｅ−Ｓ統合モードやＳ−Ｅ統合モード操作に応じた変速節度感を付与する節度感ユニット４０とから構成される。

Ｅ−Ｓ統合モードは、オートレバー８を前方に押して放す時に電気信号を発生させ、Ｓ−Ｅ統合モードは、オートレバー８を後方に引いて放す時に電気信号を発生させる方式であり、これは、Ｍモード５のＭ＋とＭ−方式と同一である。
しかし、Ｍモード５のＭ＋とＭ−電気信号はＥＣＵ５０を経てＴＣＵ６０に出力されるのに反し、統合モード６のＥ−ＳとＳ−Ｅ電気信号はＥＣＵ５０を経て制御対象７０に出力される。
この時、ＥＣＵ５０は、Ｅ−Ｓ電気信号とＳ−Ｅ電気信号を各々別個に認識することによって制御対象７０に出力信号を個別に提供する。
本実施形態において、制御対象７０は変速機以外の電子制御タイプ電装機器であり、一例として、ＥＣＵ５０に含まれた制御ロジックに応じて制御されるエンジンや電子式懸架装置や電動式ステアリング装置などが挙げられる。実際の実車適用時には、統合モード６において発生する電気信号の多様性を利用することによって全ての電子制御タイプの電装機器を制御することが可能である。

また、統合モードセンサユニット２０は、オートレバー８が統合モード６側に移動した時、オートレバー８に結合された変速ロッド７の動きに従う移動ブロック２１と、オートレバー８のＥ−Ｓ統合モード側またはＳ−Ｅ統合モード側への移動に応じた移動ブロック２１の直線移動を回転運動に切り替えると同時にＥ−Ｓ→Ｓ−Ｅ位置移動を検出し、エフォート（Ｅｆｆｏｒｔ）感を生成するモード切り替え検出部とから構成される。
移動ブロック２１が変速ロッド７の動きを伝達するための構造は多様に構成することができるが、本実施形態においては、移動ブロック２１に開口して形成された連動空間２１ａと、変速ロッド７の一側面に突出して形成された第２レバー突起７ｂからなる構造である。

オートレバー８が統合モード６に移動すると、オートレバー８の動きにより、変速ロッド７の第２レバー突起７ｂが移動ブロック２１の連動空間２１ａに嵌入する。
また、モード切り替え検出部は、移動ブロック２１に形成されたラックギア２１ｂと噛合するピニオン２２ａを備え、自転する回転軸２２と、回転軸２２に固定されて共に回転し、互いに対称する位置に突出部位を形成した偏心カム２３と、偏心カム２３の位相変化に応じた反力を生成するローラと、偏心カム２３の回転による位相変化を検出し、Ｅ−Ｓ統合モードやＳ−Ｅ統合モードに対する電気信号を発生させるセンシング部材とから構成される。

ローラ部材は、レバーハウジング１に設けられ、自転し、偏心カム２３と直接接触する固定ローラ２４と、固定ローラ２４の反対側においてレバーハウジング１に設けられ、偏心カム２３の位相変化に応じて、偏心カム２３から押し出されたり偏心カム２３に近寄ったりする可変ローラ２５とから構成される。
可変ローラ２５は、偏心カム２３の位相変化に応じて直接的な力を受けるローラ２５ａと、ローラ２５ａが自転するようにヒンジ軸に結合したブラケット２５ｂと、ブラケット２５ｂを弾性支持しつつ、ブラケット２５ｂが押された時に弾性圧縮する弾性部材２５ｃとから構成される。
弾性部材２５ｃはコイルスプリングで構成される。

また、センシング部材は非接触式であって、このために偏心カム２３に設けられ、偏心カム２３と共に回転するマグネット２６と、マグネット２６の回転に応じた極性変化を検知する検出センサ２７とから構成される。
これにより、検出センサ２７は、カム２３と共に回転するマグネット２６の前面部においてマグネット２６の回転に応じたＮ極とＳ極の位相変化を検知し、これを電気信号に切り替えてＥＣＵ５０に伝送する。

図６に、本実施形態による統合モード切り替え時にＤ（走行）位置を固定させる走行維持ユニットの構成を示した。
図６（ａ）に示したとおり、走行維持ユニット３０は、オートモード４であるＰ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）の変速段を変化させるコントロールケーブルと連結された係合レバー３１と、オートレバー８のＭモード５進入後、係合レバー３１をＭモード状態に維持するＭ係止部材３２と、オートレバー８の統合モード６進入後、係合レバー３１を統合モード状態に維持する統合モード係止部材３３と、オートレバー８に備えられたセーフティーボタンを押す時に変速ロッド７との結合を解除させることによって、Ｍモード５や統合モード６の進入後、Ｄ（走行）位置を維持させる連動解除部材３４とから構成される。

また、図６（ｂ）に示したとおり、係合レバー３１は、左右両側に側面部を形成してその内部空間に変速ロッド７を収容し、連結されたコントロールケーブルを引っ張るためにシフト軸９をヒンジ軸にしてレバーハウジング１に連結される。
また、Ｍ係止部材３２は、変速ロッド７がＭモード５側に位置移動する時、変速ロッド７の一側の接触面７ｃから力を受けて係合レバー３１の一側面部（図中左側）を加圧することによってレバーハウジング１に対する固定力を生成するロックピン３２ａと、ロックピン３２ａが押されて移動する時に圧縮されて弾性復帰力を生成するリターンスプリング３２ｂとから構成される。

統合モード係止部材３３は、変速ロッド７が統合モード６側に位置移動する時、変速ロッド７の反対側の接触面７ｃから力を受けて係合レバー３１の反対側の側面部（図中右側）を加圧することによってレバーハウジング１に対する固定力を生成するロックピン３３ａと、ロックピン３３ａが押されて移動する時に圧縮されて弾性復帰力を生成するリターンスプリング３３ｂとから構成される。
ここで、ロックピン（３２ａ、３３ａ）は、その端部が係合レバー３１の両側の側面部（図中左側と図中右側）に形成された溝部位に嵌合された状態を形成する。
リターンスプリング３３ｂはコイルスプリングタイプを使用する。
図７に、本発明によるセーフティーボタンの操作時に変速段を変化させる係合レバーとの結合状態を解除することによってＭモードや統合モード切り替え後に係合レバーがＤ（走行）位置を維持するようにする連動解除部材の構成図を示した。
連動解除部材３４は、オートレバー８に備えられたセーフティーボタンが押されて、係合レバー３１と変速ロッド７の結合が解除された状態で、係合レバー３１をホールドするための構成であり、従来技術として広く採用されている。

図７（ａ）に示したとおり、連動解除部材３４は、変速ロッド７部位において上昇／下降し、チューブ３６を貫通した連動ピン３５と、セーフティーボタンの操作を検知したＥＣＵ５０の制御によって作動されるソレノイド３７と、ソレノイド３７のロッド引き出し時にテコ作用によってその反対部位が上昇する連動レバー３８と、下側部位が連動レバー３８の動きによって上昇／下降し、上側部位にはリターンスプリング３９ｂによって弾性支持されたチューブ３６を結合した連動ロッド３９と、連動ロッド３９の上昇時、係合レバー３１の一側面部に形成された係止溝３１ａから抜け出るスライド突起３９ａとから構成される。
ここで、スライド突起３９ａは通常Ｍセンサユニット１０側に位置する。

図７（ｂ）に示したとおり、統合モード６の進入前、オートレバー８に備えられたセーフティーボタンが押されて連動解除部材３４が作動し、統合モード６に進入した後、変速ロッド７の係合レバー３１との結合が解除される。
すなわち、セーフティーボタンを押すことによって連動ピン３５が下降し、それと同時にソレノイド３７が作動することによって連動レバー３８を通じてスライド突起３９ａが上昇し、これによって係合レバー３１の係止溝３１ａから抜け出た状態に変わる。
この操作により、オートレバー８によって変速ロッド７が動いても、係合レバー３１は変速ロッド７から自由な状態を維持する。
この状態でＭモード５または統合モード６が実現されれば、係合レバー３１は、Ｍ係止部材３２や統合モード係止部材３３の作用により、レバーハウジング１のブラケット部位と密着して拘束された状態に変わる。

図８に、本実施形態により、Ｍモードや統合モード時に変速節度感を与えるための節度感ユニットの構成図を示した。
図８（ａ）に示したとおり、節度感ユニット４０は、変速ロッド７のＭモード５と統合モード６の移動経路においてレバーハウジング１の内部に形成されたグルーブ４１と、グルーブ４１側に向かう変速ロッド７のブレット軸７ｄに結合され、その末端をグルーブ４１に接触させたブレット４２とから構成される。

また、グルーブ４１は、オートモード４のＤ（走行）位置に対する節度感を形成するＤ溝４１ａと、Ｄ溝４１ａを基準にＭモード５側に形成されたＭ溝４１ｂと、Ｄ溝４１ａを基準に統合モード６側に形成された統合モード溝４１ｃとから構成される。
ここで、Ｍ溝４１ｂと統合モード溝４１ｃは、Ｄ溝４１ａに対してより深く陥没して段差を形成した構造からなる。

図８（ｂ）に示したとおり、Ｄ溝４１ａはオートレバー８をＤ（走行）に移動させる時に変速節度感を付与し、Ｍ溝４１ｂはＭモード５からオートレバー８を移動させる時に変速節度感を付与し、統合モード溝４１ｃは統合モード６からオートレバー８を移動させる時に変速節度感を付与する。

Ｍ溝４１ｂの一側端部はＭ＋位置であり、反対側端部はＭ−位置であり、統合モード溝４１ｃの一側端部はＥ−Ｓ位置であり、反対側端部はＳ−Ｅ位置である。
また、ブレット４２は、グルーブ４１に接触する端部をボール形状に形成することにより、グルーブ４１に接触した状態でグルーブ４１に沿って移動する時に摩擦抵抗を最小化できる。

図９は、統合モード実現時のオートレバー８の移動を示し、本実施形態においては、統合モード実現時、図７を参照して説明したとおり、セーフティーボタンを押して、先ず連動解除部材３４を作動させる。
上記のとおりセーフティーボタンが押されて連動解除部材３４が作動すれば、図９（ａ）に示したとおり、Ｄ（走行）位置にあるオートレバー８を統合モード６のＥ−Ｓ側に移動できる。

上記の移動操作により、オートレバー８に結合された変速ロッド７がエコモード６側に移動しながら、変速ロッド７の第２レバー突起７ｂも共に押し出され、移動ブロック２１の連動空間２１ａに嵌入される。
上記のとおり、Ｄ（走行）→統合モード６のＥ−Ｓ移動は、グルーブ４１のＤ溝４１ａから統合モード溝４１ｃへの位置転換を意味し、これにより、運転者は変速節度感を感じることができる。
上記のＤ（走行）→統合モード６のＥ−Ｓ移動は、本実施形態のガイドパターン３に沿ったものであり、図３に示したガイドパターン（３０１，３０２，３０３）ではそれに合わせて構成される。

図９（ｂ）は、統合モード移動後Ｅ−ＳからＳ−Ｅに移動した時の統合モードセンサユニット２０の作動状態を示したものである。図示したとおり、変速ロッド７と移動ブロック２１が共に結合された状態でオートレバー８が後方に引っ張られてＥ−Ｓ位置からＳ−Ｅ位置に移動すると、移動ブロック２１は、変速ロッド７の第２レバー突起７ｂを通じてオートレバー８の移動方向に共に動く。
この時、オートレバー８がＥ−Ｓ→Ｓ−Ｅ位置に移動完了する時点では、変速ロッド７の第２レバー突起７ｂを通じてオートレバー８の移動方向に係合レバー３１も力を受けるシフト軸９をヒンジ軸とした動きをするが、このような小さい動きでは変速段を移動させるコントロールケーブルが影響を受けない。

次に、移動ブロック２１がオートレバー８の移動方向に共に動くと、回転軸２２は移動ブロック２１のラックギア２１ｂに噛合したピニオン２２ａを介して回転し、回転軸２２に固定された偏心カム２３が回転軸２２と同じ方向に回転することによって、偏心カム２３に備えられたマグネット２６のＮ極とＳ極の位相に変化が生じる。

この偏心カム２３の回転過程でカム偏心部位が可変ローラ２５のローラ２５ａを押し出し、可変ローラ２５においては弾性部材２５ｃの圧縮変形による反力が生まれ、これにより、運転者は統合モード６がＥ−Ｓ→Ｓ−Ｅに切り替えたことを認識できる。
上記の過程において、検出センサ２７は回転によるマグネット２６の極性変化に応じて変化した電気信号をＥＣＵ５０に送出し、ＥＣＵ５０は、これをロジックに適用して処理した後、その結果に応じて制御対象７０を制御するために算出された信号値を出力する。

図１０は、統合モード移動と移動後Ｅ−ＳからＳ−Ｅ位置に移動する時の走行維持ユニット３０の作動状態を示した。
オートレバー８がＤ（走行）→統合モード６のＥ−Ｓ位置に移動すると、図１０（ａ）に示したとおり、オートレバー８に結合された変速ロッド７はオートレバー８と同一方向に傾き、これにより、Ｍ係止部材３２の反対側に位置した統合モード係止部材３３は変速ロッド７の接触面７ｃから力を受ける。

上記のとおり統合モード係止部材３３が変速ロッド７から力を受けると、ロックピン３３ａはリターンスプリング３３ｂを圧縮しつつ係合レバー３１の側面部（図中右側）側を加圧し、力を受けた係合レバー３１はレバーハウジング１の内部ブラケット部位に密着して固定力を形成することによってＤ（走行）位置に対する変化を防止できる。
一方、Ｍ係止部材３２は、変速ロッド７を間に置いて統合モード係止部材３３の反対側に位置し、このレイアウトにおいて、オートレバー８をＭモード５側に位置移動させると、その作用は上記した統合モード係止部材３３と同様になされる。

図１１に、本実施形態によるＭモードや統合モード移動時の節度感ユニットの作動図を示した。
図示したとおり、オートレバー８がＤ（走行）位置にあれば、変速ロッド７のブレット軸７ｄに結合されたブレット４２はＤ溝４１ａに位置することによって運転者にＤ（走行）変速節度感を提供する。
上記のＤ（走行）位置から運転者がオートレバー８をＭモード５側に移動させれば、オートレバー８と共に変速ロッド７のブレット軸７ｄもＭモード５側に移動し、ブレット４２がＤ溝４１ａに乗ってＭ溝４１ｂ側へ移る。
この時、ブレット４２はＤ溝４１ａに比べてより低い位置であるＭ溝４１ｂへ移り、その過程で運転者にＤ（走行）→Ｍ溝４１ｂに応じた変速節度感を提供する。

一方、上記のＤ（走行）位置から運転者がオートレバー８を統合モード６側に移動させれば、オートレバー８と共に変速ロッド７のブレット軸７ｄも統合モード６側に移動することによって、ブレット４２がＤ溝４１ａに乗って統合モード溝４１ｃ側へ移る。
この時、ブレット４２はＤ溝４１ａに比べてより低い位置である統合モード溝４１ｃへ移り、その過程で運転者にＤ（走行）→統合モード溝４１ｃに応じた変速節度感を提供できる。

上記のとおり本実施形態による統合制御変速レバー装置は、Ｐ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）のオートモード４と共にダイナミックな変速操作感を感じることができる＋／−のＭモード５を基本機能として提供し、ゲートパターン３におけるオートレバー８の位置変化に応じた電気信号をＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５０に提供する統合モード６をさらに備えることにより、運転者の簡単なオートレバー８の操作だけで変速機以外にエンジンや懸架装置やステアリング装置などに対する制御が可能である。このため、利便性を大幅に向上させることができ、特に実車適用時に自動車の性能と品質および商品価値をより高めることができる。

１ レバーハウジング
２、１００、２００、３００ インジケーティングパネル
３、１１０、２１０、３０１，３０２、３０３、３１０ ゲートパターン
４、１２０、２２０、３２０、４０１、４０２、４０３ オートモード（オート変速モード）
５、１３０、２３０、３３０、５０１、５０２、５０３ Ｍモード（スポーツモード、手動変速モード）
６、６０１、６０２、６０３ 統合モード
７ 変速ロッド
７ａ 第１レバー突起
７ｂ 第２レバー突起
７ｃ 接触面
７ｄ ブレット軸
８ オートレバー
９ シフト軸
１０ Ｍセンサユニット
２０ 統合モードセンサユニット
２１ 移動ブロック
２１ａ 連動空間
２１ｂ ラックギア
２２ 回転軸
２２ａ ピニオン
２３ 偏心カム
２４ 固定ローラ
２５ 可変ローラ
２５ａ ローラ
２５ｂ ブラケット
２５ｃ 弾性部材
２６ マグネット
２７ 検出センサ
３０ 走行維持ユニット
３１ 係合レバー
３１ａ 係止溝
３２ Ｍ係止部材
３３ 統合モード係止部材
３２ａ、３３ａ ロックピン
３２ｂ、３３ｂ、３９ｂ リターンスプリング
３４ 連動解除部材
３５ 連動ピン
３６ チューブ
３７ ソレノイド
３８ 連動レバー
３９ 連動ロッド
３９ａ スライド突起
４０ 節度感ユニット
４１ グルーブ
４１ａ Ｄ溝
４１ｂ Ｍ溝
４１ｃ 統合モード溝
４２ ブレット
５０ ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）
６０ ＴＣＵ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）
７０ 制御対象
Ｅ−Ｓ Ｅｃｏ−Ｓｐｏｒｔ
Ｓ−Ｅ Ｓｐｏｒｔ−Ｅｃｏ

Claims (12)

1. 手で把持して動くオートレバーがＰ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）のオートモードを基本的な移動経路とし、前記Ｄ（走行）位置から分岐して少なくとも１つの相異なる２ケ所の位置に前記オートレバーの移動経路をさらに形成するゲートパターンを備え、
   前記ゲートパターンに沿って１ケ所に移動した前記オートレバーの位置においては、前記オートモード以外の変速モードのための電気信号が発生され、
   前記ゲートパターンに沿ってまた他の１ケ所に移動した前記オートレバーの位置においては、変速機制御とは関係なく、車両の装置を制御するためのまた他の電気信号が発生され、
   前記ゲートパターンにおいては、前記オートモード以外の変速モードである＋／−のＭモードがＤ（走行）位置から一側位置に分岐して電気信号を発生し、車両の装置を制御するための統合モードがＤ（走行）位置から他方位置に分岐してまた他の電気信号を発生させ、
   前記Ｍモードは、前記オートレバーに連結されて共に動く変速ロッドの移動を検知するＭセンサで１段アップシフト加速状態である＋モードと１段タウンシフト減速状態である−モードのための電気信号を発生させ、前記統合モードは、前記オートレバーの相異なる移動位置であるＥ−Ｓ位置とＳ−Ｅ位置において各々異なる電気信号を発生させ、
   前記統合モードは、前記オートレバーの前記統合モード進入に応じたエフォート（Ｅｆｆｏｒｔ）感を付与し、Ｅ−Ｓ統合モードと前記Ｓ−Ｅ統合モード進入位置を検知する統合モードセンサユニットと、前記オートレバーが前記Ｅ−Ｓ統合モードと前記Ｓ−Ｅ統合モードに移動してもＤ（走行）状態を維持させる走行維持ユニットと、前記Ｅ−Ｓ統合モードや前記Ｓ−Ｅ統合モード操作に応じた変速節度感を付与する節度感ユニットを利用して実現され、
   前記統合モードセンサユニットは、前記オートレバーの前記統合モード移動時に前記オートレバーに結合され、レバーハウジングにシフト軸を介してヒンジ結合された前記変速ロッドと締結される移動ブロックと、前記オートレバーのＥ−Ｓ位置からＳ−Ｅ位置への移動時に前記移動ブロックの直線移動を回転運動に切り替えると同時にＥ−Ｓ位置からＳ−Ｅ位置への移動を検出し、エフォート（Ｅｆｆｏｒｔ）感を生成するモード切り替え検出部とから構成されることを特徴とする統合制御変速レバー装置。
   
2. 前記モード切り替え検出部は、前記移動ブロックとラック−ピニオン結合されて自転する偏心カムと、前記偏心カムを左右両側から支持し、少なくとも一側において前記偏心カムの回転による位相変化により押し出されて圧縮弾性変形されることによってエフォート感を形成させる１対のローラと、前記偏心カムの回転による位相変化を検出して、前記Ｅ−Ｓ統合モードや前記Ｓ−Ｅ統合モードに対する電気信号を発生させるセンシング部材とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の統合制御変速レバー装置。
   
3. 前記センシング部材は非接触式であることを特徴とする請求項２に記載の統合制御変速レバー装置。
   
4. 前記センシング部材は、前記偏心カムに設けられて共に回転するマグネットと、前記マグネットの回転に応じたＮ−Ｓ極性変化を検知してＥＣＵに伝送する電気信号を発生する検出センサとから構成されることを特徴とする請求項３に記載の統合制御変速レバー装置。
   
5. 前記走行維持ユニットは、Ｐ（駐車）−Ｒ（後進）−Ｎ（中立）−Ｄ（走行）に沿って変速段を変化させるコントロールケーブルが連結され、前記シフト軸をヒンジ軸にして前記レバーハウジングに結合された係合レバーと、前記オートレバーの前記Ｍモード進入後、前記係合レバーを前記Ｍモード状態に維持するＭ係止部材と、前記オートレバーの前記統合モード進入後、前記係合レバーを前記統合モード状態に維持する統合モード係止部材と、前記オートレバーに備えられたセーフティーボタンを押す時、前記変速ロッドとの結合を解除させることによって前記Ｍモードや前記統合モードの進入後、Ｄ（走行）位置を維持させる連動解除部材とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の統合制御変速レバー装置。
   
6. 前記Ｍ係止部材と前記統合モード係止部材は、前記変速ロッドの位置移動時、前記変速ロッドから力を受けて前記係合レバーを加圧することによって前記レバーハウジングに固定させるロックピンと、前記ロックピンが押されて移動する時に圧縮されて弾性復帰力を生成するリターンスプリングとで構成されることを特徴とする請求項５に記載の統合制御変速レバー装置。
   
7. 前記連動解除部材は、押された前記セーフティーボタンを検知した前記ＥＣＵを通じて作動するソレノイドの作用により前記係合レバーと前記変速ロッドの結合を解除させることを特徴とする請求項５に記載の統合制御変速レバー装置。
   
8. 前記節度感ユニットは、前記変速ロッドの前記Ｍモードと前記統合モードの移動経路において前記レバーハウジングの内面部位を利用して形成されたグルーブと、前記グルーブに接触して動くブレットとから構成されたことを特徴とする請求項１に記載の統合制御変速レバー装置。
   
9. 前記グルーブは、Ｄ（走行）位置に対する変速節度感を形成するＤ溝を基準に前記Ｍモードに対する変速節度感を形成するＭ溝と、前記統合モードに対する変速節度感を形成する統合モード溝とから構成されることを特徴とする請求項８に記載の統合制御変速レバー装置。
   
10. 前記Ｍ溝と前記統合モード溝は、前記Ｄ溝に対してより深く陥没して段差を形成したことを特徴とする請求項９に記載の統合制御変速レバー装置。
    
11. 前記ブレットは、前記変速ロッドの下部に形成されたブレット軸に結合されたことを特徴とする請求項９に記載の統合制御変速レバー装置。
    
12. 前記ブレットは、前記グルーブに接触する端部をボール形状に形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の統合制御変速レバー装置。
    

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