JP6727662B2

JP6727662B2 - ステアリングホイール群の変速操作装置

Info

Publication number: JP6727662B2
Application number: JP2017566866A
Authority: JP
Inventors: ガドーラ，マルコ
Original assignee: ウニヴェルシテデグリストュディディブレシア
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2036-06-27
Also published as: EP3314149A1; WO2017001994A1; ES2897785T3; US20180163852A1; EP3314149B1; JP2018528113A

Description

本発明は、変速操作装置、そのような装置を含む車両のギヤボックスシステム、およびそのような変速操作装置を含む車両に関する。

この明細書では、「変速操作装置」とは運転者が直接操作する部品を示し、「ギヤボックス群」とは、パワートレインの運動学の一部であるモータ群に直接働く構成部品を示し、最後に、「ギヤボックスシステム」とは、変速操作装置およびギヤボックス群の両方を含むシステム全体である。この明細書では、電子制御ユニットはギヤボックス群に含まれるとみなす。運転者が手動で操作する変速操作装置は、前記制御ユニットに作動的に接続される。

本発明の変速操作装置は、ステアリングホイールに取り付けるように設計することが好ましい。

それを介して運転者が手をステアリングホイールから離すことなくギヤを切り替える、ステアリングホイール変速操作装置は公知である。これらのステアリングホイール変速操作装置は、運転者が手をステアリングホイールから離すことなくギヤを切り替えるために、自分の指、一般的に指先でパドルを押すことができるように、ステアリングホイールの近傍、通常その背後に配置された１つ以上のパドルを含む。

公知の変速操作装置のパドルは、１つのギヤと別のギヤとの間で、入っているギヤに対してアップシフト、すなわちより高速側のギヤに切り替えるか、あるいはダウンシフト、すなわちより低速側のギヤに切り替えるように、スイッチとして動作する。

前記変速操作装置は、自動モードおよび手動モードで動作するのに適したギヤボックス群に作動的に接続されることが好ましい。そのようなギヤボックス群は、変速操作装置もまた例えばそれぞれのパドルを押すことによって１つの動作モードからもう１つの動作モードに変更するのに適するように、一般的に例えば制御ユニットによって管理される。換言すると、ギヤボックス群が自動モードの状態で運転者がパドルを押したときに、それがいかにして、特定の予め定められた時間の間、手動モードに切り替わるかは知られている。

公知の変速操作装置を装備した車両で発生する問題は、ギヤボックス群の自動モードと手動モードとの間の移行の管理に関連し、それは現在、スイッチ、すなわちパドルによってのみ管理されており、運転者はそれを充分に利用することができない。

実際、先行技術の変速操作装置では、ギヤボックス群は、ギヤチェンジすることなく自動モードを停止させることができない。すなわち、先行技術を使用する場合、ギヤボックス群は、制御ユニットによって事前に設定されかつ／または管理された特定の時間中、手動モードではなく自動モードであるように動作し、その逆もしかりである。換言すると、動作モードの切替えは車両の電子管理を介してのみ行われ、例えば手動モードを使用した後、自動モードに戻る。

さらに換言すると、ギヤボックス群の動作モードの管理が非効率的である公知の変速操作装置を備えた車両は、より高い消費（ｈｉｇｈｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）を引き起こし、かつ望ましくないときにギヤチェンジし、逆に望ましいときにギヤチェンジしないことがしばしば起きる。

本発明の目的は、上述した問題を解決するのに適したステアリングホイールの変速操作装置を提供することである。本発明はまた、前記ステアリングホイール群の変速操作装置を含むギヤボックスシステムおよび車両をも包含する。

この目的は、請求項１の変速操作装置、請求項１７のギヤボックスシステム、および請求項１８の車両によって達成される。従属請求項は、さらなる有利な態様を有する好適な実施形態の変形例を記載する。

本発明の対象について、添付の図面の助けをかりて、以下で詳述する。

図１ａは好適な実施形態に係る本発明のステアリングホイール変速操作装置を含むステアリングホイール群の略正面図であり、図１ｂは、好適な実施形態に係る本発明のステアリングホイール変速操作装置を含むステアリングホイール群の略背面図である。先行技術に典型的な変速操作装置とギヤボックス群との間の動作論理を示すブロック図である。先行技術に典型的な変速操作装置とギヤボックス群との間の動作論理を示すブロック図である。本発明の変速操作装置の好適な実施形態に係る、変速操作装置とギヤボックス群との間のさらなる動作論理を示すブロック図である。本発明の変速操作装置の好適な実施形態に係る、変速操作装置とギヤボックス群との間のさらなる動作論理を示すブロック図である。

上記の図に関連して、参照番号１は本発明に係る変速操作装置全体を識別する。

変速操作装置１は、ステアリングホイール群５００の一部になるように設計されることが好ましい。ステアリングホイール群５００は、主回転軸線Ｘ‐Ｘを有するステアリングホイール５５０を含む。

変速操作装置１は、自動変速モードおよび手動変速モードに設定可能なギヤボックス群に作動的に接続されることが好ましい。ギヤボックス群の動作モードは制御ユニットによって管理されることが好ましい。すなわち、制御ユニットはギヤボックス群の複数の動作モード間の切替えを行うのに適している。

好適な実施形態では、変速操作装置１は運転者が非作動位置と作動位置との間で押込み可能なパドル１０を含み、それは作動位置でギヤボックス群の変速動作を制御する。

換言すると、パドル１０は、アップシフトまたはダウンシフトの変速動作を制御するために、スイッチとして動作するのに適している。好ましくは、パドル１０はずっと非作動位置に維持され、例えば弾性要素によって前記位置に維持される一方、作動位置に移動するのは運転者が操作した後だけである。

パドル１０は、主軸線Ｘ‐Ｘに沿ってステアリングホイール５００の背後に、運転者が手でステアリングホイール５５０をしっかり掴みながら指でアクセスできる距離に配置されることが好ましい。

好適な実施形態では、変速操作装置１は、主軸線Ｘ‐Ｘに対し鏡面対称な２つのパドル１０を含む。２つのパドル１０は１８０°の角度に離隔配置されることが好ましい。２つのパドル１０は互いに独立して運転者が作動させることができることが好ましい。１つのパドル１０は運転者が左手で作動させることができる一方、もう１つのパドル１０は運転者が右手で作動させることができることが好ましい。

好適な実施形態によれば、ギヤボックス群が自動モードの状態で、パドル１０上で運転者が操作を行うと、ギヤチェンジだけでなく、ギヤボックス群の動作モードの切替えも生じ、それは例えば特定の過渡期間中、手動モードに構成される。

さらなる好適な実施形態では、パドル１０は、主軸線Ｘ‐Ｘに対して長さが半径方向に延びるロッカアームの形状を有する。

好適な実施形態では、各パドル１０は、互いに独立して作動させることのできる２つ以上の部分を含み、例えばパドル１０は上方部分および下方部分を含む。

さらなる好適な実施形態の変形例によれば、パドル１０の代わりに、本明細書に記載する同じ動作モードを有する特定の押しボタンパッドが、ステアリングホイール群の一部として設けられる。したがって、この明細書および特許請求の範囲において、パドルだけの実施形態に限定することなく、このような押しボタンの実施形態をも含めて、一般的にパドル１０という。

好適な実施形態によれば、変速操作装置１は、運転者によって作動させることができ、ギヤボックス群の複数の動作モードを命令するのに適した、制御部材２０を含む。

換言すると、制御部材２０は、パドル１０を押すことなく、かつしたがってギヤチェンジすることなく、自動モードから手動モードへの切替え、およびその逆に手動モードから自動モードへの切替えをギヤボックス群に命令するために、運転者によって作動させることができる。

好適な実施形態によれば、制御部材２０は、パドル１０上に、好ましくは運転者が指でアクセスできるパドルの部分に、位置するタッチインタフェース装置２００を含む。

換言すると、運転者は、ギヤボックス群の動作モードの切替えを命令するために、自分の指先でタッチインタフェース装置２００をタップする。

タッチインタフェース装置２００は、パドル１０上の、運転者から遠位位置に配置されることが好ましい。換言すると、それはパドル１０のステアリングホイール５５０に面する側とは反対側に配置されることが好ましい。

タッチインタフェース装置２００は、パドル１０上の運転者に近い遠位位置に配置されることが好ましい。換言すると、それはパドル１０のステアリングホイール５５０に面する側に配置され、かつ例えば運転者が親指で到達できることが好ましい。

タッチインタフェース装置２００は、パドル１０上の運転者から側方位置に配置されることが好ましい。換言すると、それはパドル１０の縁部に配置されることが好ましい。

好適な実施形態では、タッチインタフェース装置２００は静電容量型のタッチ面を含む。

さらなる好適な実施形態では、タッチインタフェース装置２００は抵抗型のタッチ面を含む。

タッチインタフェース装置２００は、おそらく縁部を除いてパドル１０全体を覆うように表面上に延在することが好ましい。

他の実施形態では、タッチインタフェース装置２００は、パドル１０の表面の一部分にだけ延在する。

好適な実施形態によれば、タッチインタフェース装置２００は、どの領域が運転者によってタップされまたは押し込まれたかを見分けるのに適している。

好適な実施形態によれば、タッチインタフェース装置２００は、それぞれが特定のコマンドに対応する複数の入力を受け取るのに適している。例えば、タッチインタフェース装置２００は、タッチ面で行われたタップ回数を検出するのに適している。

タッチインタフェース装置２００は、マルチタッチ入力を受け取るのに適していることが好ましい。例えば、タッチインタフェース装置２００は、タッチ面上の指の数、またはタッチ面上で実行された動きの種類を検出するのに適している。

好適な実施形態によれば、タッチインタフェース装置２００はまた、それに対する圧力を検出し、かつしたがってその上における動作の強さを検出するのにも適している。例えば、タッチインタフェース装置２００はフォースタッチ（Ｆｏｒｃｅ−ｔｏｕｃｈ）タイプである。

したがって、好適な実施形態によれば、運転者はタッチインタフェース装置２００を使用して、例えば制御ユニットをプログラムすることによって、かつ例えばタッチインタフェース装置２００自体をプログラムすることによって特別に作成され予め定められた設定に基づいて、群の自動モードと手動モードとの間の移行を命令する。すなわち、制御ユニットは、タッチインタフェース２００に携わる運転者によって設定された複数の動作モードの間で、ギヤボックス群を切り替えるのに適している。

好適な実施形態によれば、運転者はタッチインタフェース装置２００を使用して、例えば制御ユニットをプログラムすることによって、かつ例えばタッチインタフェース装置２００自体をプログラムすることによって特別に作成され予め定められた設定に基づいて、自動変速モードの設定、例えば切り替えるモードの選択、例えばスポーツモード、快適モード、節約モード等の設定を命令する。

さらに、運転者がパドル１０に加える力に応じて、特にタッチインタフェース装置２００上で実行される動作に応じて、制御部材２０は、事前設定された変速速度に対してより高速かつより反応性の高い変速速度を命令するか、あるいはその逆に、より低速かつより快適な変速速度を命令する。

さらに換言すると、運転者がタッチインタフェース装置２００上で作動させる動作モード（すなわち接触する指の数、接触回数、接触のタイミング、圧力の強さ、予約されたタッチ領域等）に応じて、こうして運転者によって能動的に設定可能な複数の様々な動作モードが、例えば制御ユニットで予見可能でありかつ設定可能である。

好適な実施形態によれば、制御部材２０は、タッチインタフェース装置２００が作動されたときに振動し、触覚フィードバックを運転者に返すのに適したフィードバック装置２５０を含む。

フィードバック装置２５０は、タッチインタフェース装置２００から受け取った入力に応じて振動のモードをそれぞれ変化させるのに適していることが好ましい。換言すると、フィードバック装置２５０が振動するのに適したモードは、与えられた命令の種類によって異なる。例えばフィードバック装置２５０は、低速側に変速した場合より高速側に変速した場合に、より強く振動するのに適している。

フィードバック装置２５０はパドル１０内に位置することが好ましい。

さらなる好適な実施形態では、フィードバック装置２５０はステアリングホイール５５０内に位置する。

好適な実施形態によれば、制御部材２０はまた、パドル１０に接続され、かつそれらの作動速度を検出するのに適した、比例作動手段２８０をも含む。例えば好適な実施形態では、前記比例作動手段２８０は、パドル１０の動きモードを評価するのに適した少なくとも１つのセンサを含む。例えば前記センサは電位差計であることが好ましい。

好適な実施形態によれば、運転者がパドル１０に加える力に応じて、特に比例作動手段２８０によって検出される動作に応じて、制御部材２０は、事前設定された変速速度に対してより高速かつより反応性の高い変速速度を命令するか、あるいはその逆に、より低速かつより快適な変速速度を命令する。換言すると、パドル１０の位置は比例作動手段２８０によって検出可能である。

好適な実施形態によれば、本発明はまた、ギヤボックス群ならびに上述した特徴および機能を有する変速操作装置１を含むギヤボックスシステムをも包含する。

さらに、本発明は、ギヤボックス群および上述した特徴を有するステアリングホイール群の変速操作装置１を含む車両をも包含する。換言すると、上述したギヤボックスシステムを装備している車両を包含する。

変速操作装置およびギヤボックスシステムは、消費（ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）の低減を可能にしかつ特にギヤボックス群が運転者が望まないモードになる過渡期間の存在を回避することを可能にする変速操作装置を提案することによって、公知の技術の問題を効果的に解決するのに適しており、画期的である。

変速操作装置は、運転者が動作モードをきわめて直感的にかつ簡単に命令することを可能にすることが有利である。換言すると、変速操作装置は、運転者による車両の消費の簡単な管理を可能にすることが有利である。

換言すると、本発明の変速操作装置は、公知の解決策のように全てを電子管理に任せるのではなく、運転者が複数の入力および事前に設定されたコマンドを介してギヤボックス群の動作モードを管理できるように、プログラム可能かつ設定可能であることが有利である。

本発明の変速操作装置は、車両およびギヤボックス群の挙動が製造者によって事前に設定される公知の技術の解決策とは異なる、これらの挙動の管理を可能にするのに適していることが有利である。

さらに、変速操作装置は反応性が高いことが有利であり、したがって必要な場合に、例えば危険な場合に、例えば追越し操作を容易にすることによって、動作モードの急な変更、例えば消費抑制モードとスポーツモードとの間の移行が可能である。

特に、非限定的に添付の図３のブロック図に示す通り、制御部材によってギヤボックス群は、ギヤチェンジを関与させることなく、手動モードまたは自動モードに構成可能であることが有利である。

さらに、変速操作装置は、ギヤボックス群の動作モードを命令すること、例えば、非限定的に添付の図４のブロック図に表される通り、ギヤボックス群の「起動および停止」モードを阻止または設定することを可能にすることが有利である。

例えば、変速操作装置は、例えばクルーズ構成を設定することによって、あるいは再び、ハイブリッド駆動ユニットの場合、タッチインタフェース装置を介して運転者から特定の命令を受けた後、エネルギ回収の管理を可能にすることによって、ギヤボックス群のみならずエンジン群の１つ以上の構成にも設定可能であることが有利である。

変速操作装置は、ギヤボックス群の動作モードを命令することを可能にし、例えば「スポーツシフト」、「節約」、または「快適」モード等の設定を可能にすることが有利である。

さらなる利点は、変速操作装置がパドルに対する運転者の動作の強さをも検出し、かつ前記作用に応じて変速速度を命令することにも存在する。

さらに別の利点は、運転者が随意に変速を調整できることに関連する。例えば、パドル上の動作に応じて、クラッチの開閉速度およびしたがって変速の速度が影響されることが有利である。

タッチ装置とのインタラクションの回数、前記インタラクションの持続時間、前記インタラクションの形態、および使用する指の数など、複数のコマンドがタッチインタフェース装置によって検出されるように構成可能であることが有利である。「マルチタッチ」論理を利用する複数のコマンド、すなわち、例えば優先方向に沿って指をスライドさせ、あるいは「ピンチ」、「スクロール」、または同様のコマンドをスクリーン上で実行するなど、スクリーン上で運転者によって実行される複数の「ジェスチャ」機能コマンドが構成可能であることを意味する、「前記インタラクションの形態」は特に有利である。

非限定的に図５のブロック図に示す通り、ギヤボックス群の動作モードは、制御部材によって、運転者によるタッチ面とのインタラクションの種類に応じて構成可能である。

さらに、変速操作装置は、コマンドが与えられたときに、ユーザに例えば振動によりフィードバックを返すのに適していることが有利である。前記フィードバックはコマンドの種類に応じて異なることが有利である。

本発明の変速操作装置はまた、パドルを含むその実施形態において、例えばその入力に応じて、より快適またはより積極的な新しい経験を運転者に与えることが有利である。それは、公知の技術では、ギヤボックス群を制御する制御ユニットソフトウェアに完全に任されている。

変速操作装置の実施形態に対し、当業者は特定のニーズを満たすために、他の機能的均等物を含む要素に変形したり置換したりしてもよい。これらの変形または置換も、以下の特許請求の範囲に記載する保護の範囲内に含まれる。

例えば、タッチインタフェース装置２００が他の車両システムに、例えばそれに含まれる娯楽システムに作動的に接続された実施形態も構想される。タッチインタフェース装置２００を使用して、運転者は車両の１つ以上の機能を命令する。好適な実施形態では、例えば娯楽システムは、スマートフォンまたはタブレットのようなＩＣＴ（情報通信技術）装置とインタフェースし、タッチインタフェース装置２００は、電話に出たり電話を切り、メッセージまたは電子メールを読み、あるいはインテリジェントな音声コマンドソフトウェアと対話するなど、事前に設定された複数の機能を命令するのに適している。

さらに、考えられる実施形態に属するものとして記載した変形例の各々は、記載した他の変形例とは独立して実現することができる。

Claims

制御ユニットを含むギヤボックス群を備えた車両のステアリングホイール群（５００）の変速操作装置（１）であって、自動変速モードおよび手動変速モードのような複数の動作モード間の動作モードに前記ギヤボックス群を構成するように、前記変速操作装置（１）が前記制御ユニットに作動的に接続され、前記ステアリングホイール群が前記ステアリングホイール（５５０）の回転の主軸線（Ｘ‐Ｘ）を識別して成る前記変速操作装置（１）において、
‐前記主軸線（Ｘ‐Ｘ）に沿って前記ステアリングホイール（５５０）の背後に配置され、非作動位置から前記ギヤボックス群の変速動作が制御される作動位置に運転者によって押込み可能であるパドル（１０）と、
‐前記ギヤボックス群を好適な動作モードに構成するために、前記制御ユニットに命令するように運転者によって作動させることのできる前記パドル（１０）上に位置するタッチインタフェース装置（２００）を有する制御部材（２０）と、
を備え、
前記制御ユニット（３２０）は、
‐前記ギヤボックス群が自動変速モードであり、かつ前記制御要素（２０）の前記タッチインタフェース（２００）が運転者によって作動された場合に、前記ギヤボックス群を手動変速モードに構成するように、プログラムされるか、又は、
前記制御ユニット（３２０）は、
‐前記ギヤボックス群が手動変速モードであり、かつ前記制御要素（２０）の前記タッチインタフェース（２００）上で運転者による作動が維持される場合、前記ギヤボックス群を手動変速モードに維持するように、プログラムされる、
変速操作装置（１）。
前記タッチインタフェース装置（２００）は、それぞれ特定のコマンドに対応する複数の入力を受け取るのに適している、請求項１に記載の変速操作装置（１）。
前記タッチインタフェース装置（２００）は、それに対する圧力を運転者によってその上に実行される動作として検出するのにも適している、請求項１または２に記載の変速操作装置（１）。
前記タッチインタフェース装置（２００）は、マルチタッチ入力を受け取るのにも適している、請求項１から３のいずれか一項に記載の変速操作装置（１）。
前記タッチインタフェース装置（２００）は、パドル（１０）上の、運転者に対して遠位および／または側方および／または近位の位置に配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載の変速操作装置（１）。
前記タッチインタフェース装置（２００）は、前記パドル（１０）全体を覆うように表面上に延在する、請求項１から５のいずれか一項に記載の変速操作装置（１）。
前記制御部材（２０）は、前記タッチインタフェース装置（２００）が作動されたときに振動するのに適したフィードバック装置（２５０）を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の変速操作装置（１）。
前記フィードバック装置（２５０）は、前記タッチインタフェース装置（２００）から受け取る入力の機能にそれぞれ応じてその振動モードを変化させるのに適している、請求項７記載の変速操作装置（１）。
前記フィードバック装置（２５０）は、前記パドル（１０）内および／または前記ステアリングホイール（５５０）内に位置する、請求項７および８記載の変速操作装置（１）。
互いに独立して運転者によって作動させることのできる、前記主軸線（Ｘ‐Ｘ）に対して鏡面対称に延びる２つのパドル（１０）を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の変速操作装置（１）。
前記制御部材（２０）は、前記パドル（１０）に接続された比例作動手段（２８０）であり、それらの作動速度を検出するのに適した前記比例作動手段（２８０）をも含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の変速操作装置（１）。
前記制御ユニット（３２０）は、
‐前記制御要素（２０）の前記タッチインタフェース（２００）が運転者によって作動されたときに、前記ギヤボックス群の起動および停止モードを阻止するように、プログラムされる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の変速操作装置（１）。
前記制御ユニット（３２０）は、
‐前記タッチインタフェース（２００）によって検出された複数の動作に応じて、前記ギヤボックス群を自動変速モードでスポーツ、節約、快適、または標準変速モードのような複数の動作モードに構成するように、プログラムされる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の変速操作装置（１）。
前記タッチインタフェース（２００）が運転者によって作動され、かつ前記パドル（１０）が非作動位置に維持される場合、前記制御ユニットは、前記ギヤボックス群を好適な動作モードに構成するように構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の変速操作装置（１）。
‐車両の自動変速モードまたは手動変速モードといった複数の可能な動作モードの間の動作モードに前記ギヤボックス群を構成するのに適した制御ユニットを含むギヤボックス群と、
‐請求項１から１４のいずれか一項に記載の変速操作装置（１）であって、前記制御ユニットに作動的に接続されたステアリングホイール群（５００）の変速操作装置（１）と、
を含むギヤボックスシステム。
‐ステアリングホイール群（５００）と、
‐ギヤボックス群の自動変速モードおよび手動変速モードのような前記ギヤボックス群の動作モードを管理するのに適した制御ユニットを含むギヤボックス群と、
‐前記制御ユニットに作動的に接続された前記ステアリングホイール群（５００）の一部である、請求項１から１４のいずれかに一項に記載の変速操作装置（１）と、
を含む車両。