(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトノブと、当該シフトノブに外力を負荷するアクチュエータと、当該アクチュエータの制御部と、前記シフトノブの操作状態を検知する第１検知手段と、自動車の走行状態及び／又はトランスミッションの駆動状態を検知する第２検知手段とを有し、前記制御部は、前記第２検知手段より出力される第２検知信号を参照しつつ前記第１の検知手段より出力される第１検知信号に基づいて前記アクチュエータの制御信号を生成し、前記第２検知信号から見て前記シフトノブのシフト操作が適正であると判定した場合には、前記シフトノブに適度の外力を負荷して前記シフトノブの第１のシフト位置から第２のシフト位置への切替を可能とし、前記第２検知信号から見て前記シフトノブのシフト操作が不適正であると判定した場合には、操作者によりシフト操作された前記第２のシフト位置に前記シフトノブを保持しないで、前記第２検知信号から見て許容される前記第１のシフト位置及び前記第２のシフト位置以外の第３のシフト位置に前記シフトノブをシフトさせることを特徴とするバイワイヤ方式のギアシフト装置。
【請求項２】
前記制御部に、前記第１検知信号及び前記第２検知信号に応じて選択可能な１乃至複数のシフトポジションを特定するためのシフトパターンテーブルを備えたことを特徴とする請求項１に記載のバイワイヤ方式のギアシフト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バイワイヤ方式のギアシフト装置に係り、特に、シフトノブにフォースフィードバック用の外力を負荷するアクチュエータの制御手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、従来より提案されているバイワイヤ方式のギアシフト装置の一例を示す。
【０００３】
本例のギアシフト装置は、保持体１と、当該保持体１に回転自在に保持された回転軸２と、当該回転軸２に下端部が固着されたシフトレバー３と、当該シフトレバー３の上端部に取り付けられたシフトノブ４と、当該シフトノブ４の操作状態、即ち、前記回転軸２の回転量及び回転方向等を検知する検知手段５と、前記回転軸２及びシフトレバー３を介して前記シフトノブ４にフォースフィードバック用の外力を負荷するアクチュエータ６と、前記検知手段５から出力される検知信号ａを取り込んで前記アクチュエータ６の制御信号ｂ及びトランスミッションコントローラ７へのギアシフト信号ｃを生成して出力する制御部８と、前記シフトノブ４のロック状態を解除するロック解除スイッチ９とから構成されている。なお、前記検知手段５としては、ロータリエンコーダや可変抵抗器などを用いることができ、前記アクチュエータ６としては、回転モータやリニアモータそれにソレノイドなどを用いることができる。
【０００４】
本構成のギアシフト装置によれば、制御部８は、検知信号ａの現在値よりシフトノブ４の現在のシフト位置を求めることができると共に、操作者によりシフトノブ４が操作されたときには、検知信号ａの変化より、いずれのシフト位置への切替操作であるかを求めることができるので、シフトノブ４が１のシフト位置から他のシフト位置に向けて操作されたとき、その過程で適度の抵抗感がシフトノブ４に負荷されるようにアクチュエータ６を駆動することによって、シフトノブ４にシフト切替時のクリック感を付与することができる。また、シフトノブ４が、例えばＰ（パーキング）レンジからＲ（リバース）レンジへ、或いは２ｎｄ（セカンド）レンジから１ｓｔ（ロー）レンジへなど、特定レンジから他の特定レンジへ切り替えられようとしている場合には、シフトノブ４をロック可能な外力がシフトノブ４に負荷されるようにアクチュエータ６を駆動することによって、ロック解除スイッチ９を操作しない限り、前記特定レンジから他の特定レンジへのシフトノブ４の操作を禁止することができる。
【０００５】
したがって、本例のギアシフト装置は、従来の機械式のギアシフト装置と同様の感覚で使用することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、前記した従来のギアシフト装置は、回転軸２の回転量及び回転方向等に対応する検知信号ａにのみ基づいてアクチュエータ６を制御する構成であるので、操作者によってロック解除スイッチ９が操作され、シフトノブ４のロック状態が解除された後は、自動車の走行状態やトランスミッションの駆動状態等に関わりなく、シフトノブ４によるギアシフトの切替操作が可能になる。
【０００７】
このため、例えばエンジン回転数が高い状態においても、ＰレンジからＲレンジへのシフトノブ４の操作、ＰレンジからＤ（ドライブ）レンジへのシフトノブ４の操作、ＤレンジからＮ（ニュートラル）レンジへのシフトノブ４の操作、それにＤレンジから１ｓｔレンジへのシフトノブ４の操作等が可能で、自動車の走行状態やトランスミッションの駆動状態等に応じた適正なタイミングでシフトノブ４を操作しないと、自動車の急発進や急制動或いはエンジンの空転などの不都合を生じやすいという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の不備を解消するためになされたものであって、その課題とするところは、自動車の走行状態及び／又はトランスミッションの駆動状態に応じて異なる操作フィーリングをシフトノブに付与することができて操作性及び信頼性に優れたシフトノブ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を達成するため、第１に、シフトノブと、当該シフトノブに外力を負荷するアクチュエータと、当該アクチュエータの制御部と、前記シフトノブの操作状態を検知する第１検知手段と、自動車の走行状態及び／又はトランスミッションの駆動状態を検知する第２検知手段とを有し、前記制御部は、前記第２検知手段より出力される第２検知信号を参照しつつ前記第１の検知手段より出力される第１検知信号に基づいて前記アクチュエータの制御信号を生成し、前記第２検知信号から見て前記シフトノブのシフト操作が適正であると判定した場合には、前記シフトノブに適度の外力を負荷して前記シフトノブの第１のシフト位置から第２のシフト位置への切替を可能とし、前記第２検知信号から見て前記シフトノブのシフト操作が不適正であると判定した場合には、操作者によりシフト操作された前記第２のシフト位置に前記シフトノブを保持しないで、前記第２検知信号から見て許容される前記第１のシフト位置及び前記第２のシフト位置以外の第３のシフト位置に前記シフトノブをシフトさせるという構成にした。
【００１０】
かように、シフトノブに外力を負荷するアクチュエータを、シフトノブの操作状態を検知する第１検知手段から出力される第１検知信号と、自動車の走行状態及び／又はトランスミッションの駆動状態を検知する第２検知手段から出力される第２検知信号とに基づいて生成される制御信号により制御すると、自動車の走行状態及び／又はトランスミッションの駆動状態に応じたきめ細かいアクチュエータの制御を行うことができるので、不適正なシフトノブのギアシフト操作を防止することができ、バイワイヤ方式のギアシフト装置の操作性及び信頼性を高めることができる。
【００１１】
また、本発明は、第２に、前記制御部に、前記第１検知信号及び前記第２検知信号に応じて選択可能な１乃至複数のシフトポジションを特定するためのシフトパターンテーブルを備えるという構成にした。
【００１２】
かように、制御部に所要のシフトパターンテーブルを備えると、制御部における制御信号の出力処理を容易なものにすることができるので、制御部の負担を軽減できて、より円滑なシフトチェンジを実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るギアシフト装置の一実施形態例を、図１乃至図３に基づいて説明する。図１は実施形態例に係るギアシフト装置の構成図、図２は実施形態例に係るギアシフト装置の制御手順を示すフローチャート、図３はシフトパターンテーブルの一例を示す表図である。
【００１４】
図１に示すように、本例のギアシフト装置は、制御部８に検知手段５から出力される検知信号ａのみならず、トランスミッションコントローラ７から出力されるトランスミッション信号ｄ、例えばトランスミッションの出力軸の回転数信号やトランスミッションのギアシフト位置信号等と、エンジンコントローラ１０から出力されるエンジン回転数信号ｅとを取り込み、これらの各信号ａ，ｄ，ｅからアクチュエータ制御信号ｂとギアシフト信号ｃとを生成するようにしたこと、及び制御部８に図３に例示するシフトパターンテーブル８ａ〜８ｈを備えたことを特徴とする。その他の部分については、図４に示した従来例に係るギアシフト装置と同じであるので、対応部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００１５】
図２に示すように、制御部８は、検知信号ａの現在値よりシフトノブ４の現在のシフト位置を繰り返し求めている（手順Ｓ−１，Ｓ−２）。
【００１６】
手順Ｓ−２において、操作者によってシフトノブ４が操作されたと判定された場合には、手順Ｓ−３に移行し、そのシフトノブ４の操作が、特定レンジから他の特定レンジへのシフト操作であるか否か、例えば、ＰレンジからＲレンジへのシフト操作であるか否か、２ｎｄレンジから１ｓｔレンジへのシフト操作であるか否かが判定される。
【００１７】
手順Ｓ−３において、シフトノブ４の操作が、特定レンジから他の特定レンジへのシフト操作であると判定された場合には、手順Ｓ−４に移行し、操作者によってロック解除スイッチ９が操作されたか否かが判定される。
【００１８】
そして、手順Ｓ−４において、ロック解除スイッチ９が操作されていないと判定された場合には、制御部８よりアクチュエータ６に、シフトノブ４をロック可能な外力をシフトノブ４に負荷するアクチュエータ制御信号ｂを出力して（手順Ｓ−５）、シフトノブ４をロックする（手順Ｓ−６）。これによって、不用意なシフトノブ４の操作が防止され、自動車の急発進や急制動などを防止することができる。
【００１９】
また、手順Ｓ−４において、ロック解除スイッチ９が操作されていると判定された場合には、手順Ｓ−７に移行し、トランスミッションコントローラ７から出力されるトランスミッション信号ｄ及びエンジンコントローラ１０から出力されるエンジン回転数信号ｅより見て、そのシフトノブ４の操作が適正であるか否かが判定される。このとき、制御部８は、各信号ａ，ｄ，ｅに応じて適切なシフトパターンテーブルを選択し、選択されたシフトパターンテーブルに基づいて、シフトノブ４の操作が適正であるか否かを判定する。
【００２０】
手順Ｓ−７において、シフトノブ４の操作が適正であると判定された場合には、制御部８よりアクチュエータ６に、シフトノブ４に適度の抵抗感を付与するアクチュエータ制御信号ｂを出力して（手順Ｓ−８）、シフトノブ４を新たなシフト位置に切り替える（手順Ｓ−９）。これによって、シフトノブ４にシフト切替時のクリック感を付与することができ、シフトノブ４の操作性を良好なものにすることができる。
【００２１】
また、手順Ｓ−９でシフトノブ４が新たなシフト位置に切り替えられた後、制御部８はトランスミッションコントローラ７にシフトノブ４の新たなシフト位置に対応するギアシフト信号ｃを送信する（手順Ｓ−１０）。これによって、図示しないトランスミッションのギアシフトが新たなギアシフトに切り替えられ、それに応じた自動車の運転が可能になる。
【００２２】
手順Ｓ−７において、シフトノブ４の操作が、トランスミッション信号ｄ及びエンジン回転数信号ｅより見て適正でないと判定された場合には、制御部８よりアクチュエータ６に、シフトノブ４を実際のシフト位置ではなく、トランスミッション信号ｄ及びエンジン回転数信号ｅより見て適正なシフト位置に誘導するアクチュエータ制御信号ｂを出力した後（手順Ｓ−１１）、手順Ｓ−９に移行して、シフトノブ４を新たなシフト位置に切り替える。また、制御部８はトランスミッションコントローラ７にシフトノブ４の新たなシフト位置に対応するギアシフト信号ｃを送信する（手順Ｓ−１０）。
【００２３】
例えば、エンジン回転数が高い状態でシフトノブ４がＰレンジからＲレンジに切り替えられた場合には、図３のシフトパターンテーブル８ａに示すように、Ｒレンジを飛ばしてシフトノブ４をＮレンジに誘導するか、元のＰレンジに誘導する。また、エンジン回転数が高い状態でシフトノブ４がＮレンジからＤレンジに切り替えられた場合には、図３のシフトパターンテーブル８ｄに示すように、操作者によるシフト操作に関係なく、シフトノブ４をＮレンジに戻す。これによって、自動車の急発進やエンジンの空転が防止される。
【００２４】
また、トランスミッションの出力軸の回転数が高い状態でシフトノブ４がＤレンジから１ｓｔレンジに切り替えられた場合は、図３のシフトパターンテーブル８ｆに示すように、シフトノブ４を２ｎｄレンジに誘導するか、元のＤレンジに誘導する。これによって、自動車の急制動を防止できる。
【００２５】
さらに、走行中にシフトノブ４がＤレンジからＮレンジに切り替えられた場合は、同じく図３のシフトパターンテーブル８ｆに示すように、シフトノブ４を２ｎｄレンジに誘導するか、元のＤレンジに誘導する。これによって、エンジンの空転を防止できる。
【００２６】
なお、前記実施形態例においては、トランスミッション信号ｄ及びエンジン回転数信号ｅの双方を制御部８に入力したが、これらのうちのいずれか一方のみを制御部８に入力する構成にすることもできる。
【００２７】
また、前記実施形態例においては、ギアシフト装置に備えられたフォースフィードバック機能を、シフト切替時におけるシフトノブ４へのクリック感付与と、シフトノブ４が特定レンジから他の特定レンジへ切り替えられようとしている場合におけるシフトノブ４のロックに利用したが、かかる構成によると、シフトノブ４が特定レンジに切り替えられている期間中、常時アクチュエータ６に電力を供給し続けなくてはならず、電力消費が大きくなるので、かかる不都合を回避するため、ギアシフト装置に備えられたフォースフィードバック機能を、シフト切替時におけるシフトノブ４へのクリック感付与手段としてのみ利用し、シフトノブ４が特定レンジから他の特定レンジへ切り替えられようとしている場合におけるシフトノブ４のロック手段については、機械的に構成することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、シフトノブに外力を負荷するアクチュエータを、シフトノブの操作状態を検知する第１検知手段から出力される第１検知信号と、自動車の走行状態及び／又はトランスミッションの駆動状態を検知する第２検知手段から出力される第２検知信号とに基づいて生成される制御信号により制御するので、自動車の走行状態及び／又はトランスミッションの駆動状態に応じたきめ細かいアクチュエータの制御を行うことができて、操作者による不適正なシフトノブのギアシフト操作を防止することができ、バイワイヤ方式のギアシフト装置の操作性及び信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例に係るギアシフト装置の構成図である。
【図２】実施形態例に係るギアシフト装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】実施形態例に係るギアシフト装置の制御部に備えられるシフトパターンテーブルの一例を示す表図である。
【図４】従来例に係るギアシフト装置の構成図である。
【符号の説明】
１  保持体
２  回転軸
３  シフトレバー
４  シフトノブ
５  検知手段
６  アクチュエータ
７  トランスミッションコントローラ
８  制御部
８ａ〜８ｈ  シフトパターンテーブル
９  ロック解除スイッチ
１０  エンジンコントローラ
ａ  検知信号
ｂ  アクチュエータ制御信号
ｃ  ギアシフト信号
ｄ  トランスミッション信号
ｅ  エンジン回転数信号
【図１】
0004217393.tif 000002
【図２】
0004217393.tif 000003
【図３】
0004217393.tif 000004
【図４】
0004217393.tif 000005