KR101560461B1 - 시프트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 시프트 장치는, 차량에 탑재되고, 운전자의 수동 조작에 의해 뉴트럴 포지션을 선택한 후, 기준 포지션으로 자동 복귀하는 시프트 레버와, 상기 시프트 레버가 상기 뉴트럴 포지션에 위치한 것을 검출하는 포지션 검출 수단과, 상기 시프트 레버가 상기 뉴트럴 포지션에 규정 시간 이상 유지된 때에, 상기 차량을 뉴트럴 상태로 하는 설정 수단을 구비한 시프트 장치로서, 상기 설정 수단은 상기 시프트 레버가 소정 시간 내에 상기 뉴트럴 포지션에 복수회 위치한 때라도, 상기 차량을 뉴트럴 상태로 한다.

Description

시프트 장치{SHIFT DEVICE}

본 출원은 일본에서 2O12년 12월 11일에 출원된 일본 특허출원 번호 2O12-270439호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이고, 모든 내용은 이 출원을 참조함에 의해 원용된다.

본 발명은 운전자에 의한 시프트 조작에 응하여 차량의 주행 모드를 설정하는 시프트 장치에 관한 것이다.

자동차 등의 차량의 시프트 레버의 하나로서, 운전자에 의한 힘이 가하여지지 않은 상황에서는 홈 포지션으로 자동적으로 되돌아오도록 구성한 것이 알려져 있다. 이런 종류의 시프트 레버는 조이스틱 레버라고도 칭하여진다.

그리고 이런 종류의 시프트 레버를 탑재한 차량에는 규정 시간(예를 들면 1초)을 초과하여 계속적으로 뉴트럴 포지션으로 유지된 경우에, 차량의 주행 모드를 뉴트럴 모드로 설정하는 것이 존재한다.

또한, 암호 코드로서 규정된 조작 패턴으로 시프트 조작이 행하여진 경우에, 오토 파킹 기능을 해제하는 기술이 JP-A-2010-190311호에 개시되어 있다.

특허 문헌 1 : JP-A-2010-190311호

상기한 바와 같은 차량에서는 주행 모드를 뉴트럴 모드로 설정하려고 하는 운전자는 시프트 레버를, 홈 포지션로 되돌아올려고 하는 힘에 대항하여 뉴트럴 포지션으로 계속 유지할 필요가 있다. 이와 같은 조작은 운전자가 당황하는 경우 등에서는 정확하게 행하는 것이 곤란한 경우도 생각되고, 주행 모드를 신속하게 뉴트럴 모드로 설정하는 것이 곤란해질 우려가 있다.

상기 JP-A-2010-190311호의 기술에서는 암호 코드로서 규정된 조작 패턴으로의 시프트 조작에 응하여, 결과적으로 뉴트럴 모드가 설정되는 것이지만, 어디까지나 오토 파킹 기능을 해제하는 기술이다.

또한 상기 JP-A-2010-190311호에 기재되는 발명은 오토 파킹 기능이 생산 라인에서의 작업의 지장이 되는 것을 감안하여 이루어진 것이고, 암호 코드로서 규정된 조작 패턴은 통상주행시의 조작에서는 행하여지는 일이 없는 조작의 조합으로 구성하고 있다. 특허 문헌 1의 실시의 형태로서는 시프트 레버가 N레인지 위치에서 유지되어 임계치 시간(Tth)(예를 들면 15초)이 경과할 때까지의 동안에, 버튼 스위치를 임계치 회수(Nth)(예를 들면 3회) 이상 가압하는 조작 패턴을, "암호 코드로서 규정된 조작 패턴"으로 하고 있다. 즉 암호 코드로서 규정된 조작 패턴으로의 시프트 조작은 주행 모드를 뉴트럴 모드로 변경하고 싶은 것이지만 당황하는 운전자가 용이하게 행하는 것이 가능한 조작은 될 수가 없다.

본 발명은 당황한 운전자에 의한 조작에 따라 주행 모드를 신속하게 뉴트럴 모드로 설정할 수 있을 가능성을 높이는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 시프트 장치는 차량에 탑재되고 뉴트럴 포지션으로부터 기준 포지션으로 자동 복귀하는 시프트 레버와, 상기 시프트 레버가 상기 뉴트럴 포지션에 위치한 것을 검출하는 포지션 검출 수단과, 상기 시프트 레버가 상기 뉴트럴 포지션에 규정 시간 이상 유지된 때에, 상기 차량을 뉴트럴 상태로 설정하고, 상기 시프트 레버가 소정 시간 내에 상기 뉴트럴 포지션에 복수회 위치한 때에, 상기 차량을 뉴트럴 상태로 설정하는 설정 수단을 포함한다.

상기 기준 포지션과 상기 뉴트럴 포지션은 직선적으로 배치되고, 상기 설정 수단은, 상기 시프트 레버가 상기 기준 포지션으로부터 상기 뉴트럴 포지션으로 이동된 회수가 상기 소정 시간 내에 복수회 이상이 된 때에, 상기 차량을 뉴트럴 상태로 설정한다.

상기 설정 수단은, 상기 시프트 레버가 상기 기준 포지션으로부터 상기 뉴트럴 포지션과는 다른 포지션으로 이동된 때에는, 상기 기준 포지션으로부터 상기 뉴트럴 포지션으로 이동된 회수를 캔슬

상기 규정 시간은 홀드 타이머에 의해 측정된다.

상기 소정 시간은 웨이트 타이머에 의해 측정된다.

상기 설정 수단은 상기 기준 포지션으로부터 상기 뉴트럴 포지션으로 상기 시프트가 이동하는 횟수를 카운트한다.

본 발명에 의하면, 당황한 운전자에 의한 조작에 따라 주행 모드를 신속하게 뉴트럴 모드로 설정할 수 있을 가능성을 높이는 것이 가능해진다.

도 1은 한 실시 형태에 관한 자동차의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 도시하는 자동차의 차실 내의 조이스틱 레버의 설치 장소의 근처의 사시도.
도 3은 도 1 중의 PHEV-ECU의 블록도.
도 4는 주행 모드 설정 처리의 플로 차트.

본 발명의 한 실시 형태에 관한 시프트 장치를 탑재한 자동차를, 도 1 내지 도 4를 이용하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는 플러그 인 하이브리드 타입의 자동차를 예시하지만, 다른 다양한 타입의 자동차에서도 본 발명을 마찬가지로 실시가 가능하다.

도 1은 자동차(100)의 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 자동차(100)는 플러그 인 하이브리드 타입의 기존의 다른 자동차가 구비하는 것과 마찬가지의 다수의 요소를 구비하지만, 도 1에서는 그들 요소 중의 일부의 요소만을 나타내고 있다.

자동차(100)는 본체(1), 전륜(2a, 2b), 후륜(3a, 3b), 차축(4a, 4b, 5a, 5b), 전달 기구(6, 7), 내연 기관(8), 전동 모터(9, 10), 발전기(11), 배터리(12), 인버터(13, 14, 15), 컨덕터(16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c), 외부 급전 플러그(18), 충전 장치(19), 뉴트럴 포지션 센서(이하, N센서라고 칭한다)(20), 드라이브 포지션 센서(이하, D센서라고 칭한다)(21), 브레이크 포지션 센서(이하, B센서라고 칭한다)(22), 리버스 포지션 센서(이하, R센서라고 칭한다)(23), 파워 스위치(24), 차속센서(25), OSS-ECU(one-touch start system-electric control unit)(26), ETACS-ECU(electric time and alarm control system-electric control unit)(27), 엔진-ECU(electric control unit)(28) 및 PHEV-ECU(plug-in hybrid electric vehicle-electric control unit)(29)를 포함한다.

또한 자동차(100)는 예를 들면 도 2에 도시하는 바와 같은 조이스틱 타입의 시프트 레버(이하, 조이스틱 레버라고 칭한다)(30)를 탑재한다.

도 2는 자동차(100)의 차실 내의 조이스틱 레버(30)의 설치 장소의 근처의 사시도이다.

조이스틱 레버(30)는 가이드 패널(31)에 형성한 가이드 홈(31a)을 관통하는 상태로 배치된다. 그리고 조이스틱 레버(30)는 가이드 홈(31a)에 따라 이동 가능하게, 도시하지 않은 주지의 지지 기구에 의해 지지되어 있다.

가이드 홈(31a)은 홈 포지션(기준 포지션)(HP), 뉴트럴 포지션(NP), 드라이브 포지션(DP), 브레이크 포지션(BP) 및 리버스 포지션(RP)의 각각에 조이스틱 레버(30)를 위치시키는 것을 가능하게 한다. 또한 상기한 지지 기구는 조이스틱 레버(30)에 운전자에 의한 조작력 등의 외력이 가하여지지 않은 상황에서는 조이스틱 레버(30)를 홈 포지션(HP)에 복귀시킨다.

본체(1)는 차대 및 차체 등을 포함하고, 다른 각 요소를 지지함과 함께, 운전자를 포함하는 탑승자가 탑승하기 위한 공간을 형성한다.

전륜(2a, 2b)은 차축(4a, 4b)의 단부에 각각 고정되어 있다. 후륜(3a, 3b)은 차축(5a, 5b)의 단부에 각각 고정되어 있다. 전륜(2a, 2b) 및 후륜(3a, 3b)은 각각 접지하여 본체(1)를 지지함과 함께, 회전하여 본체(1)를 이동시킨다.

차축(4a, 4b)은 본체(1)와 전륜(2a, 2b)과의 상대적인 위치 관계를 소정의 상태로 유지함과 함께, 전달 기구(6)로부터 전달되는 회전력을 전륜(2a, 2b)에 전달한다.

차축(5a, 5b)은 본체(1)와 후륜(3a, 3b)과의 상대적인 위치 관계를 소정의 상태로 유지함과 함께, 전달 기구(7)로부터 전달되는 회전력을 후륜(3a, 3b)에 전달한다.

전달 기구(6)는 차축(4a, 4b)을 개별적으로 회전 가능하게 지지한다. 전달 기구(6)에는 내연 기관(8), 전동 모터(9) 및 발전기(11)의 각각의 회전축(8a, 9a, 11a)이 개별적으로 접속되어 있다. 전달 기구(6)는 디퍼렌셜 기어를 포함하는 각종의 기어, 샤프트 및 클러치 등을 주지하는 바와 같이 조합시켜서 구성되고, 회전축(8a)과 차축(4a, 4b)을 접속하는 상태, 회전축(8a)과 회전축(11a)을 접속하는 상태, 회전축(8a)의 회전력을 차축(4a, 4b) 및 회전축(11a)에 분배하여 전달하는 상태, 회전축(9a)과 차축(4a, 4b)을 접속하는 상태, 회전축(11a)과 차축(4a, 4b)을 접속하는 상태, 차축(4a, 4b)을 자유롭게 회전시키는 상태, 또는 차축(4a, 4b)을 로크하는 상태를 선택적으로 형성한다. 또한, 차축(4a, 4b)의 로크는 예를 들면, 전달 기구(6)가 구비하는 파킹 로크 기구에 의해, 전달 기구(6)가 구비하는 샤프트의 회전을 기계적으로 로크함에 의해 행한다.

전달 기구(7)는 차축(5a, 5b)을 개별적으로 회전 가능하게 지지한다. 전달 기구(7)에는 전동 모터(10)의 회전축(10a)이 접속되어 있다. 전달 기구(7)는 디퍼렌셜 기어를 포함하는 각종의 기어, 샤프트 및 클러치 등을 주지하는 바와 같이 조합시켜서 구성되고, 회전축(10a)과 차축(5a, 5b)을 접속하는 상태 및 차축(5a, 5b)을 자유롭게 회전시키는 상태를 선택적으로 형성한다.

내연 기관(8)은 연료를 이용하여 회전력을 발생하고, 회전축(8a)을 회전한다. 내연 기관(8)은 전형적으로는 연료로서 가솔린을 사용하는 것이지만, 경유 등의 다른 연료유나 LPG(liquefied petroleum gas) 등의 가스와 같은 가솔린 이외의 연료를 이용하는 것이라도 좋다. 전달 기구(6)가 회전축(8a)과 차축(4a, 4b)을 접속할 때, 내연 기관(8)은 전륜(2a, 2b)을 회전시킨다.

전동 모터(9, 10)는 전기 에너지를 이용하여 회전력을 발생하고, 회전축(9a, 10a)을 회전한다. 전달 기구(6)가 회전축(9a)과 차축(4a, 4b)을 접속할 때, 전동 모터(9)는 전륜(2a, 2b)을 회전시킨다. 전달 기구(7)가 회전축(10a)과 차축(5a, 5b)을 접속할 때, 전동 모터(10)는 후륜(3a, 3b)을 회전시킨다.

발전기(11)는 회전축(11a)의 회전을 이용하여 전자유도에 의해 발전한다. 전달 기구(6)가 회전축(8a)과 회전축(11a)을 접속할 때, 발전기(11)는 내연 기관(8)이 발생한 회전력을 이용하여 발전한다. 전달 기구(6)가 차축(4a, 4b)과 발전기(11)를 접속할 때, 발전기(11)는 차축(4a, 4b)의 회전력을 이용하여 발전한다.

배터리(12)는 직류 전류를 발생한다.

인버터(13, 14)는 배터리(12)가 출력하는 직류 전류를 교류 전류로 변환한다. 인버터(13, 14)는 IGBT 등의 스위칭 소자를 갖는 주지의 구성의 것이여도 좋다. 인버터(13)는 교류 전류를 전동 모터(9)에 인가함에 의해, 전동 모터(9)에 전기 에너지를 공급한다. 인버터(14)는 교류 전류를 전동 모터(10)에 공급함에 의해, 전동 모터(10)를 동작시킨다. 인버터(13, 14)는 PHEV-ECU(29)의 제어하에, 스위칭 소자의 스위칭 주파수나, 출력하는 전류의 전류치(출력 전류치) 및 주파수(출력 주파수)를 변경한다.

인버터(15)는 발전기(11)가 발생하는 교류 전류를 직류 전류로 변환한다. 인버터(15)가 얻은 직류 전류는 배터리(12)에 공급된다.

컨덕터(16a, 16b, 16c)는 배터리(12)의 정극과 인버터(13, 14, 15)와의 사이에 개삽(介揷)되어 있다. 컨덕터(16a, 16b, 16c)는 PHEV-ECU(29)의 제어하에 배터리(12)의 정극과 인버터(13, 14, 15)와의 전기적 접속을 온/오프 한다.

컨덕터(17a, 17b, 17c)는 배터리(12)의 음극과 인버터(14, 15, 16)와의 사이에 개삽되어 있다. 컨덕터(17a, 17b, 17c)는 PHEV-ECU(29)의 제어하에 배터리(12)의 음극과 인버터(14, 15, 16)와의 전기적 접속을 온/오프 한다.

외부 급전 플러그(18)는 외부 전원으로부터의 전력 공급을 받기 위한 케이블을 필요에 응하여 접속할 수 있다. 외부 급전 플러그(18)는 케이블이 접속되어 있을 때에는 당해 케이블과 충전 장치(19)를 전기적으로 접속한다.

충전 장치(19)는 외부 급전 플러그(18)에 접속된 케이블을 통하여 외부 전원으로부터 공급되는 전력에 의해 배터리(12)를 충전한다.

N센서(20)는 조이스틱 레버(30)가 뉴트럴 포지션(NP)에 위치하고 있는 상태 및 그 이외의 상태의 어느것인지를 검출하고, 그 검출 결과를 나타낸 검출 신호를 출력한다.

D센서(21)는 조이스틱 레버(30)가 드라이브 포지션(DP)에 위치하고 있는 상태 및 그 이외의 상태의 어느것인지를 검출하고, 그 검출 결과를 나타낸 검출 신호를 출력한다.

N센서(22)는 조이스틱 레버(30)가 브레이크 포지션(BP)에 위치하고 있는 상태 및 그 이외의 상태의 어느것인지를 검출하고, 그 검출 결과를 나타낸 검출 신호를 출력한다.

N센서(23)는 조이스틱 레버(30)가 리버스 포지션(RP)에 위치하고 있는 상태 및 그 이외의 상태의 어느것인지를 검출하고, 그 검출 결과를 나타낸 검출 신호를 출력한다.

또한, 조이스틱 레버(30)가 홈 포지션(HP)에 위치하고 있는 상태 및 그 이외의 상태의 어느것인지를 검출하고, 그 검출 결과를 나타낸 검출 신호를 출력하는 H센서를 별도로 마련하여도 좋다.

파워 스위치(24)는 자동차(100)의 기동 및 정지를 지시하기 위해 유저에 의해 조작된 스위치이다.

차속센서(25)는 자동차(100)의 주행 속도를, 예를 들면 차축(5b)의 회전 속도에 의거하여 검출한다.

OSS-ECU(26)는 유저가 파워 스위치(24)를 조작한 때에, 인증 통신을 행한 후에, 각 부분의 전원 제어 등을 실시한다.

ETACS-ECU(27)는 자동차(100)에 탑재되어 있고 도 1에서는 도시를 생략하고 있는 각종의 전장품을 제어한다. ETACS-ECU(27)의 제어 대상이 되는 전장품은 예를 들면 헤드라이트, 도어 미러, 와이퍼, 도어 로크 기구, 실내 조명 기구 및 시큐리티 알람 등이다. ETACS-ECU(27)는 OSS-ECU(26), 엔진-ECU(28) 및 PHEV-ECU(29)와 적절하게 통신하여 필요한 정보를 취득하면서, 미리 정하여진 동작을 실현하기 위해 각종의 전장품을 제어한다. 한 예로서 ETACS-ECU(27)는 차속이 규정치 이상이 된 때에 도어 미러가 격납 상태라면, 도어 미러를 자동적으로 전개한다.

엔진-ECU(28)는 내연 기관(8)의 동작을 제어한다. 엔진-ECU(28)는 ETACS-ECU(27) 및 PHEV-ECU(29)와 적절하게 통신하여 각종의 제어에 필요한 정보를 취득한다.

PHEV-ECU(29)는 자동차(100)의 주행에 관한 각종의 제어 처리를 행한다. 예를 들면 PHEV-ECU(29)는 자동차(100)의 주행 상황에 응하여, 전달 기구(6, 7)의 상태를 제어한다. 또한 PHEV-ECU(29)는 인버터(13, 14) 및 컨덕터(16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c)의 상태를 제어한다. 한 예로서 PHEV-ECU(29)는 EV(electric vehicle) 모드의 역행 상태에서는 전달 기구(6)를 전동 모터(9)의 회전축(9a)과 차축(4a, 4b)을 접속하는 상태로, 또한 전달 기구(7)를 전동 모터(10)의 회전축(10a)과 차축(5a, 5b)을 접속하는 상태로 함과 함께, 컨덕터(16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c)를 모두 온으로 하여 둔다. 그리고 당해 상태에서 PHEV-ECU(29)는 도시하지 않은 액셀레이터 개도(opening) 센서가 검출한 액셀레이터 개도에 응하여, 요구되는 주행 출력을 산출하고, 이 주행 출력을 얻기 위해 전동 모터(9, 10)를 동작시키도록 인버터(13, 14)의 출력을 제어한다. PHEV-ECU(29)는 이 밖에, 기존의 다른 하이브리드 자동차에서 실현되고 있는 각종의 동작 상태를 필요에 응하여 형성하도록 전달 기구(6, 7), 인버터(13, 14) 및 컨덕터(16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c)의 상태를 제어한다. PHEV-ECU(29)는 ETACS-ECU(27) 및 엔진-ECU(28)와 적절하게 통신하여 각종의 제어에 필요한 정보를 취득한다.

또한, PHEV-ECU(29)의 제어하에서의 자동차(100)의 기본적인 주행 모드로서는 뉴트럴 모드, 드라이브 모드, 브레이크 모드 및 리버스 모드를 선택적으로 적용 가능하다. 뉴트럴 모드는 차축(4a, 4b, 5a, 5b)에 어떠한 구동력도 전달하지 않고, 브레이크도 걸지 않는다. 드라이브 모드는 차축(4a, 4b, 5a, 5b)의 적어도 어느 한쪽에 구동력을 전달하여 자동차(100)를 전진시킨다. 브레이크 모드는 내연 기관(8) 또는 전동 모터(9, 10)의 회전 저항을 자동차(100)의 주행에의 저항으로서 작용시킨다. 리버스 모드는 차축(4a, 4b, 5a, 5b)의 적어도 어느 한쪽에 구동력을 전달하여 자동차(100)를 후퇴시킨다.

도 3은 PHEV-ECU(29)의 블록도이다. 또한, 도 3에서 도 1에 도시되는 것과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

PHEV-ECU(29)는 CPU(central processing unit)(29a), ROM(read only memory)(29b), RAM(random-access memory)(29c), EEPROM(electrically erasable programmableread-only memory)(29d), 인터페이스 유닛(I/F 유닛)(29e) 및 통신 유닛(29f)을 포함한다. 그리고 이들 각 요소는 버스(29g)에 각각 접속되어 있다.

CPU(29a)는 ROM(29b) 및 RAM(29c)에 기억되는 오퍼레이팅 시스템 및 어플리케이션 프로그램에 의거하여, PHEV-ECU(29)의 제어 대상이 되는 각 요소의 동작을 제어하기 위한 정보 처리를 행한다.

ROM(29b)은 상기한 오퍼레이팅 시스템을 기억한다. ROM(29b)은 상기한 어플리케이션 프로그램을 기억하는 경우도 있다. 또한 ROM(29b)은 CPU(29a)가 각종의 처리를 행하는데 있어서 참조하는 데이터를 기억하는 경우도 있다.

RAM(29c)은 CPU(29a)가 각종의 처리를 행하는데 있어서 일시적으로 사용하는 데이터를 기억하여 두는 이른바 워크 에어리어로서 이용된다.

EEPROM(29d)은 CPU(29a)가 각종의 처리를 행하는데 있어서 사용하는 데이터나, CPU(29a)에서의 처리에 의해 생성된 데이터를 보존한다. 또한 EEPROM(29d)은 어플리케이션 프로그램을 기억하는 경우도 있다.

ROM(29b) 또는 EEPROM(29d)에 기억되는 어플리케이션 프로그램에는 후술하는 주행 모드 설정 처리에 관해 기술한 주행 모드 설정 프로그램을 포함한다. 이 주행 모드 설정 프로그램이 EEPROM(29d)에 기억되는 경우, PHEV-ECU(29), PHEV-ECU(29)를 포함한 유닛, 또는 자동차(100)의 양도는 일반적으로 상기한 주행 모드 설정 프로그램이 EEPROM(29d)에 기억되는 상태에서 행하여진다. 그러나, PHEV-ECU(29), PHEV-ECU(29)를 포함한 유닛, 또는 자동차(100)가 상기한 주행 모드 설정 프로그램이 EEPROM(29d)에 기억되지 않는 상태에서 양도됨과 함께, 자기 디스크, 광자기 디스크, 광디스크, 반도체 메모리 등과 같은 리무버블한 기록 매체에 기록하여, 또는 네트워크를 통하여 상기한 주행 모드 설정 프로그램이 양도되고, 이 주행 모드 설정 프로그램이 상기 별도로 양도된 PHEV-ECU(29), PHEV-ECU(29)를 포함한 유닛, 또는 자동차(100)의 EEPROM(29d)에 기록되어도 좋다.

인터페이스 유닛(29e)은 PHEV-ECU(29)의 제어 대상이 되는 각 요소를 물리적으로 접속한다. 즉, 배터리(12), 인버터(13, 14), 컨덕터(16a, 16b, 16c, 17a, 17b, 17c), N센서(20), D센서(21), B센서(22), R센서(23), 차속센서(25)는 인터페이스 유닛(29e)에 접속된다. 인터페이스 유닛(29e)은 접속된 각 요소와 CPU(29a)와의 사이에서의 데이터의 교환을 인터페이스한다. 즉 인터페이스 유닛(29e)은 N센서(20)가 출력하는 검출 신호를 받아들이는 받아들임 수단으로서의 기능을 구비한다.

통신 유닛(29f)은 OSS-ECU(26), ETACS-ECU(27) 및 엔진-ECU(28)와 통신한다.

상술한 바와 같이, 인터페이스 유닛(29e)은 검출 신호를 받아들이는 받아들임 수단으로서의 기능을 구비한다. 또한, CPU(29a)는 후술하는 주행 모드 설정 처리를 실행함에 의해 설정 수단으로서 기능한다.

다음에 이상과 같이 구성된 자동차(100)의 동작에 관하여 설명한다. 또한, 자동차(100)는 기존의 다른 자동차가 구비하는 것과 마찬가지의 다양한 기능을 구비하지만, 그들 기능에 관한 동작은 기존의 다른 자동차와 마찬가지이기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 이하에서는 주행 모드의 설정에 관해 상세히 설명한다.

도 4는 주행 모드 설정 처리의 플로 차트이다.

OSS-ECU(26)가, 파워 스위치(24)의 조작에 응하여 각 부분의 전원 제어 등을 실시함에 의해 PHEV-ECU(29)가 기동되면, CPU(29a)가 주행 모드 설정 프로그램에 따라 도 4에 도시하는 주행 모드 설정 처리를 시작한다. 또한, 이하에 설명하는 처리의 내용은 한 예이고, 같은 결과를 얻는 것이 가능한 다양한 처리를 적절하게 이용할 수 있다.

스텝 Sa1에서 CPU(29a)는 변수(m)를 0으로 클리어한다. 변수(m)는 조이스틱 레버(30)가 뉴트럴 포지션(NP)에 연속적으로 이동한 회수를 카운트하기 위한 것이다.

스텝 Sa2에서 CPU(29a)는 N센서(20), D센서(21), B센서(22) 및 R센서(23)의 어느 하나가 조이스틱 레버(30)를 새롭게 검출하였는지의 여부를 확인하다. 또한, 이하에서는 N센서(20), D센서(21), B센서(22) 및 R센서(23)에 관해, 조이스틱 레버(30)를 검출하고 있는 상태를 온이라고 칭하고, 검출하지 않은 상태를 오프라고 칭한다.

조이스틱 레버(30)가 운전수에 의해 조작되어 뉴트럴 포지션(NP), 드라이브 포지션(DP), 브레이크 포지션(BP) 및 리버스 포지션(RP)의 어느 하나로 이동되면, 해당하는 포지션에 대응한 센서가 검출 신호의 상태를 변화한다. CPU(29a)는 인터페이스 유닛(29e)을 통하여 N센서(20), D센서(21), B센서(22) 및 R센서(23)가 각각 출력하는 검출 신호를 받아들여서, 그 상태를 감시한다. 그리고 N센서(20), D센서(21), B센서(22) 및 R센서(23)의 어느것도 새롭게 온으로 되어 있지 않기 때문에) 스텝 Sa2에서 NO로 판정하였다면, CPU(29a)는 스텝 Sa3으로 진행한다.

스텝 Sa3에서 CPU(29a)는 웨이트 타이머가 타임업하였는지의 여부를 확인한다. 또한 웨이트 타이머에 관해서는 후술한다. 그리고 웨이트 타이머가 타임업하지 않았기 때문에서 NO로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa2로 되돌아온다. 또한, 웨이트 타이머가 기동되지 않은 경우도 있지만, 그 경우에는 CPU(29a)는 NO로 판정한다.

그리고 CPU(29a)는 스텝 Sa2, 3에서, N센서(20), D센서(21), B센서(22) 및 R센서(23)의 어느 하나가 새롭게 온으로 되든지, 또는 웨이트 타이머가 타임업하는 것을 기다린다.

N센서(20), D센서(21), B센서(22) 및 R센서(23)의 어느 하나가 새롭게 온으로 됐기 때문에 스텝 Sa2에서 YES로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa4로 진행한다.

스텝 Sa4에서 CPU(29a)는 새롭게 온으로 된 것이 D센서(21)인지의 여부를 확인한다. 그리고 YES로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa5로 진행한다.

스텝 Sa5에서 CPU(29a)는 드라이브 모드로 이행하기 위한 미리 정하여진 조건(D 모드 이행 조건)이 성립하고 있는지의 여부를 확인한다. D 모드 이행 조건은 자동차(100)의 설계자 등에 의해 임의로 정하여저도 좋다. 그리고 D 모드 이행 조건이 성립하고 있기 때문에서 YES로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa6으로 진행한다.

스텝 Sa6에서 CPU(29a)는 주행 모드로서 드라이브 모드를 설정한다.

그리고 이후에 CPU(29a)는 스텝 Sa1로 되돌아온다. 또한, D 모드 이행 조건이 성립하지 않기 때문에 스텝 Sa5에서 NO로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa6을 패스하고 스텝 Sa1로 되돌아온다.

그런데, 스텝 Sa2에서 새롭게 온 하였다고 판정된 센서가 D센서(21)가 아니기 때문에 스텝 Sa4에서 NO로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa7로 진행한다.

스텝 Sa7에서 CPU(29a)는 새롭게 온으로 된 것이 B센서(22)인지의 여부를 확인한다. 그리고 YES로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa8로 진행한다.

스텝 Sa8에서 CPU(29a)는 브레이크 모드로 이행하기 위한 미리 정하여진 조건(B 모드 이행 조건)이 성립하고 있는지의 여부를 확인한다. B 모드 이행 조건은 자동차(100)의 설계자 등에 의해 임의로 정하여저도 좋다. 그리고 B 모드 이행 조건이 성립하고 있기 때문에서 YES로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa9로 진행한다.

스텝 Sa9에서 CPU(29a)는 주행 모드로서 브레이크 모드를 설정한다.

그리고 이후에 CPU(29a)는 스텝 Sa1로 되돌아온다. 또한, B 모드 이행 조건이 성립하지 않기 때문에 스텝 Sa8에서 NO로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa9를 패스하고 스텝 Sa1로 되돌아온다.

그런데, 스텝 Sa2에서 새롭게 온 하였다고 판정된 센서가 B센서(22)가 아니기 때문에 스텝 Sa7에서 NO로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa10으로 진행한다.

스텝 Sa10에서 CPU(29a)는 새롭게 온으로 된 것이 R센서(23)인지의 여부를 확인한다. 그리고 YES로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa11로 진행한다.

스텝 Sa11에서 CPU(29a)는 리버스 모드로 이행하기 위한 미리 정하여진 조건(R 모드 이행 조건)이 성립하고 있는지의 여부를 확인한다. R 모드 이행 조건은 자동차(100)의 설계자 등에 의해 임의로 정하여저도 좋다. 그리고 R 모드 이행 조건이 성립하고 있기 때문에서 YES로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa12로 진행한다.

스텝 Sa12에서 CPU(29a)는 주행 모드로서 리버스 모드를 설정한다.

그리고 이후에 CPU(29a)는 스텝 Sa1로 되돌아온다. 또한, R 모드 이행 조건이 성립하지 않기 때문에 스텝 Sa11에서 NO로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa12를 패스하고 스텝 Sa1로 되돌아온다.

그런데, 스텝 Sa2에서 새롭게 온 하였다고 판정된 센서가 R센서(23)가 아니기 때문에 스텝 Sa10에서 NO로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa13으로 진행한다. 즉, 스텝 Sa2에서 새롭게 온 하였다고 판정된 센서가 N센서(20)라면 CPU(29a)는 스텝 Sa13으로 진행한다.

스텝 Sa13에서 CPU(29a)는 변수(m)를 하나 증가한다. 즉, N센서(20)가 새롭게 온 할때마다 변수(m)를 하나 증가한다.

스텝 Sa14에서 CPU(29a)는 변수(m)가 미리 정한 임계치(TH) 이상인지의 여부를 확인하다. 또한, 임계치(TH)는 2 이상의 값으로서 자동차(100)의 설계자 등에 의해 임의로 정하여저도 좋다. 한 예로서 임계치은 "3"으로 하는 것이 상정된다. 그리고 변수(m)가 임계치(TH) 이상이 아니기 때문에서 NO로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa15로 진행한다.

스텝 Sa15에서 CPU(29a)는 홀드 타이머를 기동한다. 홀드 타이머는 미리 정한 필요 유지 시간을 계시한다. 필요 유지 시간은 자동차(100)의 설계자 등에 의해 임의로 정하여저도 좋다. 한 예로서 필요 유지 시간은 1초로 하는 것이 상정된다. 또한 홀드 타이머는 CPU(29a)에 의한 주행 모드 설정 처리와는 별개의 태스크의 처리에 의한 소프트웨어 타이머로서 실현할 수 있다. 홀드 타이머는 CPU(29a)와는 별개의 프로세서에 의한 소프트웨어 타이머나, 하드웨어 타이머를 이용하여도 좋다.

스텝 Sa16에서 CPU(29a)는 N센서(20)가 오프로 되었는지의 여부를 확인한다. 그리고 N센서(20)가 아직 온인 채이기 때문에 NO로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa17로 진행한다.

스텝 Sa17에서 CPU(29a)는 홀드 타이머가 타임업하였는지의 여부를 확인한다. 그리고 홀드 타이머가 타임업하지 않았기 때문에 NO로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa16으로 되돌아온다.

그리고 CPU(29a)는 스텝 Sa16, 17에서, N센서(20)가 오프로 되든지, 또는 홀드 타이머가 타임업하는 것을 기다린다.

홀드 타이머가 타임업하기 보다도 먼저 N센서(20)가 오프로 되었기 때문에 스텝 Sa16에서 YES로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa18로 진행한다.

스텝 Sa18에서 CPU(29a)는 웨이트 타이머를 기동한다. 웨이트 타이머는 N센서(20)의 새로운 온이 연속적으로 행하여지는 경우에 있어서의 그 간격의 허용 시간으로서의 대기 시간을 계시한다. 대기 시간은 자동차(100)의 설계자 등에 의해 임의로 정하여저도 좋다. 한 예로서 필요 유지 시간은 0.5초로 하는 것이 상정된다. 또한 웨이트 타이머는 CPU(29a)에 의한 주행 모드 설정 처리와는 별개의 태스크의 처리에 의한 소프트웨어 타이머로서 실현할 수 있다. 웨이트 타이머는 CPU(29a)와는 별개의 프로세서에 의한 소프트웨어 타이머나, 하드웨어 타이머를 이용하여도 좋다.

그리고 이 후에 CPU(29a)는 스텝 Sa2, 3의 대기 상태로 되돌아온다. 이렇게 스텝 Sa2, 3의 대기 상태에서는 N센서(20)가 일단 오프로 되고 나서 대기 시간이 경과할 때까지의 동안에 N센서(20)가 새롭게 온으로 되었는지의 여부를 확인하고 있다. 그리고 N센서(20)가 새롭게 온으로 되기보다도 먼저 웨이트 타이머가 타임업함에 의해 스텝 Sa3에서 YES로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa1로 되돌아온다. 즉 이 경우에는 변수(m)를 클리어한 다음, 상술한 처리를 반복한다.

그리고, N센서(20)가 일단 오프로 되고 나서 대기 시간이 경과할 때까지의 동안에 N센서(20)가 새롭게 온으로 되었으면 CPU(29a)는 변수(m)를 클리어하는 일 없이, 스텝 Sa13에서 하나 증가한다. 또한, 전술한 바와 같이, D센서(21), B센서(22) 및 R센서(23)의 어느 하나가 온으로 된 경우에는 CPU(29a)는 스텝 Sa5, 6, 8, 9, 11, 12의 어느 하나로부터 스텝 Sa1로 되돌아오고 있고, m를 0으로 클리어하고 있다. 이렇게 변수(m)는 대기 시간을 넘지 않는 간격이며, 또한 도중에 D센서(21), B센서(22) 및 R센서(23)의 어느것이나 온으로 되지 않아서 N센서(20)의 온/오프가 반복되는 상황에서 N센서(20)가 온 된 회수를 나타내는 것으로 된다.

그리고 변수(m)가 임계치(TH) 이상이 됨에 의해 스텝 Sa14에서 YES로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa19로 진행한다. 또한, 스텝 Sa16, 17의 대기 상태에서, N센서(20)가 오프가 된 것보다도 먼저 홀드 타이머가 타임업함에 의해 스텝 Sa17에서 YES로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa19로 진행한다.

즉, 대기 시간을 넘지 않는 간격으로 N센서(20)의 온/오프가 반복되는 중에서의 N센서(20)의 온 회수가 임계치(TH)에 응한 규정치 이상이 되든지, 또는 N센서가 필요 유지 시간을 넘어서 계속 온 한 것에 응하여, CPU(29a)는 스텝 Sa19로 진행한다.

스텝 Sa19에서 CPU(29a)는 현재의 주행 모드를 뉴트럴 모드로 설정하고 있는지의 여부를 확인한다. 그리고 여기서 NO로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa20으로 진행한다.

스텝 Sa20에서 CPU(29a)는 주행 모드로서 뉴트럴 모드를 설정한다.

이후에 CPU(29a)는 스텝 Sa1로 되돌아온다. 또한, 이미 주행 모드로서 뉴트럴 모드를 설정하고 있기 때문에 스텝 Sa19에서 YES로 판정하였으면 CPU(29a)는 스텝 Sa20을 패스하고 스텝 Sa1로 되돌아온다.

이상과 같이 자동차(100)에서는 주행 모드가 뉴트럴 모드 이외로 설정된 상태에서, 조이스틱 레버(30)를 뉴트럴 포지션(NP)에 위치시킨 상태를 필요 유지 시간을 넘어서 유지하도록 운전자가 조이스틱 레버(30)를 조작하였다면, 주행 모드가 뉴트럴 모드로 변경된다.

그런데, 조이스틱 레버(30)는 운전자가 힘을 가하지 않으면 홈 포지션(HP)으로 되돌아온다. 이 때문에, 주행 모드를 뉴트럴 모드로 변경하고 싶은 운전자가, 조이스틱 레버(30)를 일단은 뉴트럴 포지션(NP)에 위치시킨 것이지만, 필요 유지 시간을 넘지 않은 중에 당황하여 힘을 플어버린 경우에는 조이스틱 레버(30)는 홈 포지션(HP)으로 되돌아와 버려, 주행 모드는 뉴트럴 모드로는 전환되지 않는다. 그리고 이와 같은 상황에서 당황한 운전자는 상기와 마찬가지 동작을 반복하여 버리기기 쉽다. 즉, 이와 같은 상황에서는 홈 포지션(HP)과 뉴트럴 포지션(NP)의 사이를 재빠르게 왕복시키도록 조이스틱 레버(30)가 조작된다.

이 때, 조이스틱 레버(30)가 뉴트럴 포지션(NP)에 위치하는 상태가 필요 유지 시간을 넘어서 유지되는 일은 없지만, 주행 모드가 뉴트럴 모드로 변경된다. 따라서 자동차(100)에 의하면, 당황한 운전자에 의한 조작에 따라 주행 모드를 신속하게 뉴트럴 모드로 설정할 수 있을 가능성을 높일 수 있다.

단, N센서(20)가 온 하는 간격이 대기 시간(소정 시간)을 넘는 일이 없는 채로, N센서(20)가 규정 회수를 넘어서 온 하는 만큼에 N센서(20)가 높은 빈도로 온 한 경우에, 주행 모드는 뉴트럴 모드로 설정된다. 이 때문에, 상기한 바와 같은 조작이 규정 빈도보다도 낮은 빈도로 행하여진 경우에는 그에 따라 주행 모드를 뉴트럴 모드로 설정하는 일은 없기 때문에, 주행 모드를 불필요하게 뉴트럴 모드로 설정하여 버리는 일은 없다.

또한, 시프트 레버는 홈 포지션(HP)으로 자동 복귀하고, 또한, 홈 포지션(HP)과 뉴트럴 포지션(NP)은 직선적인 위치에 배치되어 있기 때문에, 운전 비상시에 운전자가 홈 포지션(HP)으로 시프트 레버를 넣을려고 하여 뉴트럴 포지션(NP)과 홈 포지션(HP)의 사이를 직선적으로 재빠르게 몇번이나 조작하여 버릴 가능성이 있다. 이와 같은 경우라도, 확실하게 차량을 뉴트럴 모드로 설정할 수 있게 되어 있다.

또한, 홈 포지션(HP)과 뉴트럴 포지션(NP)의 사이를 조작하고 있을 때에, 뉴트럴 포지션(NP) 이외의 다른 포지션, 예를 들면, 드라이브 포지션(DP)에 시프트 레버가 위치한 때는 뉴트럴 포지션(NP)에 위치한 회수를 캔슬함으로써 운전자가 뉴트럴 포지션(NP) 이외의 다른 포지션에 넣을려고 하는 의사를 반영할 수 있다.

이 실시 형태는 다음과 같은 여러가지의 변형 실시가 가능하다.

웨이트 타이머에 의해 계시하는 대기 시간을, 변수(m)의 값에 응하여 동적으로 변경하여도 좋다. 구체적으로는 예를 들면, 운전자가 조이스틱 레버(30)를 반복하여 뉴트럴 포지션(NP)에 이동시키는 경우, 그 스피드는 서서히 늦어질 가능성이 높기 때문에, 변수(m)의 값이 클수록에 대기 시간을 길게 하면, 상기한 경향에 적응할 수 있다.

규정의 시간이 경과할 때까지의 동안에 N센서(20)가 새롭게 온 하는 회수가 규정 회수에 도달하였는지의 여부를 확인하는 등과 같이, N센서(20)가 새롭게 온 하는 빈도가 규정 빈도를 넘는지의 여부를 판정하기 위한 처리는 여러가지 변형이 가능하다.

D센서(21), B센서(22) 및 R센서(23)의 어느 하나가 온으로 된 경우에는 변수(m)를 0으로 클리어하고 있지만, 이것은 행하지 않도록 하여도 좋다. 즉, 도중에 드라이브 포지션(DP), 브레이크 포지션(BP) 및 리버스 포지션(RP)으로 조이스틱 레버(30)가 이동되는 일이 있어도, N센서(20)가 새롭게 온 하는 빈도가 규정 빈도를 넘으면 주행 모드를 뉴트럴 모드로 설정하는 것으로 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 예를 들면 운전자가 기세가 지나쳐서 드라이브 포지션(DP)이나 리버스 포지션(RP)으로 조이스틱 레버(30)를 이동시켜 버린 경우에 변수(m)가 리셋되어 버리는 일이 없어지고, 그러한 조작을 허용하여 신속한 뉴트럴 모드로의 이행을 가능하게 할 수 있다. 단, 각 포지션의 배치가 도 2에 도시하는 상태인 때에 상기한 바와 같이 변형 실시한다면, 임계치(TH)는 3 이상로 설정하여 둘 것이다.

상기 실시 형태에서는 본 발명의 시프트 장치에서의 제어 기능을 PHEV-ECU(29)에 갖게 하고 있지만, 다른 ECU에 갖게 하여도 좋다.

본 발명은 상술한 실시의 형태 그대로로 한정되는 것이 아니고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상술한 실시의 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해 여러가지의 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상술한 실시의 형태에 나타낸는 전 구성 요소로부터 몇개의 구성 요소를 삭제하여도 좋다. 또한, 다른 실시의 형태에 걸치는 구성 요소를 적절히 조합하여도 좋다.

본 발명은 당황한 운전자에 의한 조작에 따라 주행 모드를 신속하게 뉴트럴 모드로 설정할 수 있을 가능성을 높일 수 있다.

Claims (6)

1. 시프트 장치에 있어서,
   차량에 탑재되고 뉴트럴 포지션으로부터 기준 포지션으로 자동 복귀하는 시프트 레버와,
   상기 시프트 레버가 상기 뉴트럴 포지션에 위치한 것을 검출하는 포지션 검출 수단과,
   상기 시프트 레버가 상기 뉴트럴 포지션에 규정 시간 이상 유지된 때에는, 상기 차량을 뉴트럴 상태로 설정하고,
   상기 시프트 레버가 소정 시간 내에 상기 뉴트럴 포지션에 복수회 위치한 때에는, 상기 차량을 뉴트럴 상태로 설정하는 설정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시프트 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기준 포지션과 상기 뉴트럴 포지션은 직선적으로 배치되고,
   상기 설정 수단은, 상기 시프트 레버가 상기 기준 포지션으로부터 상기 뉴트럴 포지션으로 이동된 회수가 상기 소정 시간 내에 복수회 이상이 된 때에, 상기 차량을 뉴트럴 상태로 설정하는 것을 특징으로 하는 시프트 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 설정 수단은, 상기 시프트 레버가 상기 기준 포지션으로부터 상기 뉴트럴 포지션과는 다른 포지션으로 이동된 때에는, 상기 기준 포지션으로부터 상기 뉴트럴 포지션으로 이동된 회수를 캔슬하는 것을 특징으로 하는 시프트 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 규정 시간은 홀드 타이머에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 시프트 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 소정 시간은 웨이트 타이머에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 시프트 장치.
6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 설정 수단은 상기 기준 포지션으로부터 상기 뉴트럴 포지션으로 상기 시프트 레버가 이동하는 횟수를 카운트하는 것을 특징으로 하는 시프트 장치.

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