JP4199714B2

JP4199714B2 - シフト装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP4199714B2
Application number: JP2004255199A
Authority: JP
Inventors: 明夫森田; 好記古澤; 専小松; 幸太郎平峰; 智裕桜庭; 周作野口; 牧郎石本; 泰大川; 吉晴齋藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2024-09-02
Also published as: US7770486B2; GB2417994B; DE102005041569A1; JP2006069368A; DE102005063444B4; DE102005041569B4; US20060053930A1; GB0517976D0; GB2417994A

Description

本発明は、車両に搭載される変速機のシフト装置及びその制御方法に関するものである。

車両に搭載される自動変速機のシフト装置として、近年では、装置の小型化や操作力の低減化において有利な、いわゆるシフトバイワイヤ（ＳｈｉｆｔＢｙＷｉｒｅ）方式のものが注目されており、その従来例が特許文献１及び２に記載されている。シフトバイワイヤ方式は、シフトレバーの位置をセンサ等で検知し、その検知信号に基づきアクチュエータで自動変速機のレンジを切り換える、つまり電気的制御により自動変速機のレンジを切り換える構成であるため、シフトレバーの操作態様についても設計の自由度が広がり、例えば、所定のシフト位置に入れたシフトレバーから手を離すと、シフトレバーが中立位置まで自動的に復帰する、いわゆるモーメンタリ機能を持たせることができる。

さて、自動変速機での一般的な選択レンジの例として、ニュートラルレンジ、ドライブレンジ、後進レンジ及びローレンジが挙げられ（なお、パーキングレンジは自動変速機をロックするレンジであり、自動変速機における選択レンジとは異なる）、この場合、シフトレバーのシフト位置もこれら各レンジに合わせてそれぞれ、ニュートラル位置、ドライブ位置、リバース位置及びロー位置が形成される。シフトバイワイヤ方式のシフト装置では、これら全シフト位置において前記モーメンタリ機能を持たせることも可能となり、これにより、シフトレバーを操作時以外、常に同一箇所に位置させることができるので、シフト操作性の向上が見込まれる。
特開２００２−２５４９４２号公報（段落００２０〜００２９、図２）特開２００３−３２７００２号公報（段落００１３〜００１７、図２）

しかし一方で、シフトレバーを常に同一箇所に位置させる構造とすると、運転者にとって、現在の自動変速機のレンジがどのレンジに切り換わっているのか判りづらいという問題がある。特にこの問題は車両の縦列駐車時等、車両の前後進を繰り返すような状況や、坂道走行時等、ローレンジとドライブレンジとを切り換えながら走行するような状況、つまりシフト位置を頻繁に変えるような状況において顕著となる。現在のレンジをメータパネル等に記号（例えば後進レンジは「Ｒ」、ローレンジは「Ｌ」）にて発光表示させる技術が公知であるが、この場合、運転者は視線を車両外方からメータパネルに移動させなければならなくなる。

これに対して、例えばリバース位置やロー位置に関してはモーメンタリ機能を持たせず、そのシフト位置を保持させる構成とすれば、運転者は少なくとも現在のレンジが後進レンジ、或いはローレンジであることを手の感覚により識別でき、前記した車両の縦列駐車時や坂道走行時等において、シフトレバーの操作判断を素早く下せるようになる。したがって、リバース位置やロー位置などについてはシフトレバーの保持機能を持たせ、通常走行時に用いるドライブ位置や停車時に用いるニュートラル位置など多用するシフト位置にはモーメンタリ機能を持たせることで、よりシフト操作性に優れたシフト装置を構築できる。

しかし、シフトレバーに前記した保持機能を持たせた場合、例えば降車時にはパーキングレンジとなっているにもかかわらず、シフトレバーはリバース位置に入っているという不一致が生じ、この場合、次の乗車時に運転者がシフトレバーを手動で一旦、中立位置に戻さなければならないという問題が起きる。本発明はこの問題が解消され、シフト操作性に優れたシフト装置及びその制御方法を提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明は、複数のシフト位置のいずれかにシフトレバーを位置させることにより、自動変速機に設定された複数のレンジのいずれかを選択するシフト装置であり、前記複数のシフト位置は、前記シフトレバーが中立位置まで自動的に復帰するモーメンタリ位置と、前記シフトレバーが保持される保持位置とからなり、かつ駐車レンジを選択する駐車スイッチが設けられたシフト装置であって、前記保持位置に保持された前記シフトレバーを、前記駐車スイッチを操作して駐車レンジにしたときに前記中立位置に復帰させる復帰手段を備え、復帰をさせるにあたり、前記駐車スイッチを操作して駐車レンジにしたときから所定時間経過後、或いは車両に関する所定動作後に復帰させる構成からなるシフト装置とした。

このシフト装置によれば、たとえシフトレバーを保持位置に入れたまま降車しても、復帰手段により、次の乗車時にはシフトレバーは中立位置に復帰しているので、イグニッションスイッチをＯＮ操作するとき、運転者は何らシフトレバーのシフト位置に関して配慮せずに済む。
また、駐車スイッチの操作と同時にシフトレバーを中立位置に復帰させた場合、人によってはこの瞬時の復帰移動に対して違和感を覚えるおそれがある。また、駐車スイッチの配設位置がシフトレバーの位置に近接しているような場合、或いは駐車スイッチがシフトレバー自体に設けられているような場合には、復帰移動するシフトレバーが駐車スイッチを操作している手に干渉しやすくなる。このような問題に対して前記構成のシフト装置によれば、駐車スイッチの操作時と時間をずらせてシフトレバーを復帰させることができるので、前記違和感の問題やシフトレバーと手との干渉の問題が解消される。

また、本発明は、後進レンジに対応するリバース位置、若しくはローレンジに対応するロー位置の少なくとも一方が前記保持位置からなるシフト装置とした。

このシフト装置によれば、運転者は現在のレンジが後進レンジ、或いはローレンジであることを手の感覚により容易に識別できる。したがって、例えば車両の縦列駐車時、或いは坂道走行時等において、シフトレバーの操作判断を素早く下せるようになる。

また、本発明は、ニュートラルレンジに対応するニュートラル位置及びドライブレンジに対応するドライブ位置が前記モーメンタリ位置からなると共に、前記リバース位置及びロー位置が前記保持位置からなり、前記ニュートラル位置と前記ドライブ位置とは前記中立位置を挟んで前記シフトレバーの直線移動軌跡上に位置し、前記リバース位置及びロー位置は前記直線移動軌跡の方向から外れた位置に設けられているシフト装置とした。

このシフト装置によれば、多用するニュートラル位置やドライブ位置に関して互いの切り換え操作が直線的に行えるのでシフト操作性が向上する。中立位置が間に介在しているので、両位置の識別も容易となる。また、ニュートラル位置やドライブ位置に比べて使用頻度の少ないリバース位置及びロー位置を保持位置とし、ニュートラル位置とドライブ位置とを結ぶ直線移動軌跡の方向から外すことで、運転者は手の感覚を介してリバース位置及びロー位置を容易に識別できる。

また、本発明は、複数のシフト位置のいずれかにシフトレバーを位置させることにより、自動変速機に設定された複数のレンジのいずれかを選択するシフト装置であり、前記複数のシフト位置は、前記シフトレバーが中立位置まで自動的に復帰するモーメンタリ位置と、前記シフトレバーが保持される保持位置とからなり、かつ駐車レンジを選択する駐車スイッチが設けられたシフト装置の制御方法であって、前記保持位置に保持された前記シフトレバーを、前記駐車スイッチが操作され、駐車レンジになったときに前記中立位置に復帰させ、該復帰をさせるにあたり、前記駐車スイッチを操作して駐車レンジにしたときから所定時間経過後、或いは車両に関する所定動作後に復帰させるシフト装置の制御方法とした。

このシフト装置の制御方法によれば、たとえシフトレバーを保持位置に入れたまま降車しても、復帰手段により、次の乗車時にはシフトレバーは中立位置に復帰しているので、イグニッションスイッチをＯＮ操作するとき、運転者は何らシフトレバーのシフト位置に関して配慮せずに済む。

本発明によれば、たとえシフトレバーを保持位置に入れたまま降車しても、復帰手段により、次の乗車時にはシフトレバーは中立位置に復帰しているので、イグニッションスイッチをＯＮ操作するとき、運転者は何らシフトレバーのシフト位置に関して配慮せずに済む。

図１はシフト装置を取り付けたインスツルメントパネル周りの外観斜視図、図２はシフト装置の外観斜視図、図３は同装置の平面説明図である。本実施形態のシフト装置１は自動変速機（図示せず）用であり、シフトバイワイヤ方式である。図１に示すように、シフト装置１は、例えば運転席と助手席との間におけるインスツルメントパネルＩＰに取り付けられる。本実施形態ではゲート溝２を形成したエスカッションカバー３をインスツルメントパネルＩＰに取り付けた態様としているが、ゲート溝２をインスツルメントパネルＩＰ自体に形成する態様としてもよい。

図２に示すように、ゲート溝２には、上端にシフトノブ４を取り付けたシフトレバー５が挿通している。シフトレバー５の下端側には球体形状のピボットボール部５ａが形成され、図示しない球面軸受によりピボット中心５ｂ回りに３次元的に回動可能に支持されている。ゲート溝２は、車両の前後方向に沿って延びる第１ゲート溝２ａと、第１ゲート溝２ａの前端から直交するように一側（本実施形態では右側）に向けて形成される第２ゲート溝２ｂと、第１ゲート溝２ａの後端から直交するように他側（本実施形態では左側）に向けて形成される第３ゲート溝２ｃとによって形成されている。

エスカッションカバー３のゲート溝２の脇には、自動変速機に設定された後進レンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジ、ローレンジであることを示す「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「Ｌ」の記号が付されている。なお、この記号はシフトノブ４の頭部に付してもよい。シフト位置のパターンは、図３から判るように、第１ゲート溝２ａの前端部がニュートラルレンジに対応するニュートラル位置、第１ゲート２ａの後端部がドライブレンジに対応するドライブ位置、第２ゲート溝２ｂの右端部が後進レンジに対応するリバース位置、第３ゲート溝２ｃの左端部がローレンジに対応するロー位置となっており、第１ゲート溝２ａの中央部はシフトレバー５の中立位置６となっている。

シフト位置は、シフトレバー５の動作態様別に分けると、手を離すとシフトレバー５が中立位置６まで自動的に復帰するモーメンタリ位置と、手を離してもシフトレバー５がそのまま保持される保持位置とからなり、シフト装置１では、ニュートラル位置及びドライブ位置がモーメンタリ位置、リバース位置及びロー位置が保持位置となっている。なお、エスカッションカバー３には、現在のレンジの記号を発光表示で示すディスプレイ部７が付設されている。このディスプレイ部７はエスカッションカバー３上での形成に限定されることなく、シフト装置１の近傍のインスツルメントパネルＩＰ上に形成されていてもよい。

全てのシフト位置をモーメンタリ位置としてシフトレバー５を常に中立位置６に戻すのではなく、本実施形態のように、一部のシフト位置、特にリバース位置やロー位置についてはシフトレバー５をその位置に保持させる構成とすることで、運転者は現在のレンジが後進レンジ、或いはローレンジであることを手の感覚により識別でき、車両の縦列駐車時や坂道走行時等において、シフトレバー５の操作判断を素早く下せるようになる。しかし、例えばシフトレバー５をリバース位置やロー位置に入れたまま降車すると、その降車時にはパーキングレンジとなっているにもかかわらず、シフトレバー５はリバース位置やロー位置に入っているという不一致が生じ、この場合、次の乗車時に運転者がシフトレバー５を手動で一旦、中立位置６に戻す作業が必要になるという点については既述した通りである。

この問題に対し、本発明のシフト装置１は、図２において、保持位置に保持されたシフトレバー５を、駐車スイッチ８の操作、若しくはイグニッションスイッチ（図示せず）のＯＦＦ操作と連動させて、中立位置６に復帰させる復帰手段９を備えた構成となっている。駐車スイッチ８は例えばプッシュボタン式のスイッチからなり、エスカッションカバー３の前寄りに配設されている。車両の駐車時等にはこの駐車スイッチ８を押すことで、自動変速機がロックされ、いわゆるパーキングレンジの状態となる。この駐車スイッチ８は例えばシフトレバー５のシフトノブ４に設けることも可能である。なお、パーキングレンジの状態を解除する方法としては、再度この駐車スイッチ８を押す方式やブレーキペダル（図示せず）を踏む等の方式がある。

前記復帰手段９を備えることで、たとえシフトレバー５をリバース位置やロー位置等の保持位置に入れたまま降車しても、次の乗車時にはシフトレバー５は中立位置６に復帰しているので、イグニッションスイッチをＯＮ操作するとき、運転者は何らシフトレバー５のシフト位置に関して配慮せずに済む。なお、シフトレバー５が中立位置６に位置した状態でイグニッションスイッチをＯＮさせたときのレンジは、パーキングレンジ、若しくはニュートラルレンジである。

復帰手段９の具体的な構造は特に限定されるものではない。図２では、リバース位置及びロー位置に保持されたシフトレバー５をソレノイド１０、１１でそれぞれニュートラル位置、ドライブ位置まで押圧する構造とした場合を示している。シフトレバー５はニュートラル位置、ドライブ位置まで押圧されると、ニュートラル位置、ドライブ位置の各モーメンタリ機構（図示せず）により中立位置６に復帰する。

ここで、駐車スイッチ８の操作、若しくはイグニッションスイッチのＯＦＦ操作により、この操作と同時にシフトレバー５を中立位置６に復帰させる態様とした場合、人によっては違和感を覚えるおそれがある。また、駐車スイッチ８やイグニッションスイッチの配設位置がシフトレバー５の位置に近接しているような場合、或いは駐車スイッチ８がシフトレバー５自体に設けられているような場合には、復帰移動するシフトレバー５が駐車スイッチ８またはイグニッションスイッチを操作している手に干渉しやすくなる。

この問題に対して、シフトレバー５を中立位置６に復帰させるにあたり、駐車スイッチ８の操作、若しくはイグニッションスイッチのＯＦＦ操作の後、所定時間経過後、或いは車両に関する所定動作をトリガとして復帰させる構成とすれば、駐車スイッチ８やイグニッションスイッチの操作時と時間をずらせてシフトレバー５を復帰させることができ、違和感の問題やシフトレバー５と手の干渉の問題が解消される。「車両に関する所定動作」の好適例としては、ドアの開閉動作（特に運転席側のドアの開閉動作）が挙げられる。この場合、駐車スイッチ８やイグニッションスイッチの操作時の後、運転者がドアを開閉して降車すると、このドアの開閉動作をトリガとしてシフトレバー５が中立位置６に復帰することになる。このように、運転者が降車しているときにシフトレバー５を中立位置６に復帰させるようにすれば、前記違和感の問題が完全に解消される。

また、本実施形態のように、ニュートラル位置及びドライブ位置をモーメンタリ位置にするとともに、リバース位置及びロー位置を保持位置とし、ニュートラル位置とドライブ位置とを中立位置６を挟んでシフトレバー５の直線移動軌跡（第１ゲート溝２ａ）上に位置させ、リバース位置及びロー位置を直線移動軌跡（第１ゲート溝２ａ）の方向から外れた位置（第２ゲート溝２ｂ、第３ゲート溝２ｃ）に設ける構成とすれば、次のような効果が奏される。先ず、多用するニュートラル位置やドライブ位置に関して互いの切り換え操作が直線的に行えるのでシフト操作性が向上することとなる。中立位置６が間に介在しているので、両位置の識別も容易となる。また、ニュートラル位置やドライブ位置に比べて使用頻度の少ないリバース位置及びロー位置を保持位置とし、ニュートラル位置とドライブ位置とを結ぶ直線移動軌跡の方向から外すことで、運転者は手の感覚を介してリバース位置及びロー位置を識別しやすくなる。

ここで図４（ａ）〜（ｄ）にシフトパターンの変形例を示す。ニュートラル位置とドライブ位置とを中立位置６を挟んでシフトレバー５の直線移動軌跡上に位置させた点、及びリバース位置及びロー位置を前記直線移動軌跡の方向から外れた位置（具体的には前記直線移動軌跡の方向と直交する移動軌跡上の位置）に設けた点については図２、図３に示したものと同じである。（ａ）は、ニュートラル位置の左側にリバース位置を設け、ドライブ位置の右側にロー位置を設けた場合、（ｂ）はニュートラル位置、ドライブ位置のそれぞれ右側にリバース位置、ロー位置を設けた場合、（ｃ）はニュートラル位置、ドライブ位置のそれぞれ左側にリバース位置、ロー位置を設けた場合、（ｄ）は中立位置６の右側にロー位置、左側にリバース位置を設けた場合を示している。このような各シフトパターンによっても、図２、図３に示したシフトパターンの場合と同様の効果が奏される。

また、図２、図３に示したシフト装置１において、ディスプレイ部７に表示されるレンジの記号を色分け表示させれば（例えば、ドライブレンジのときには記号「Ｄ」を緑色で表示し、後進レンジのときには記号「Ｒ」をオレンジ色で表示するなど）、現在のレンジの識別性がさらに向上するものである。また、エスカッションカバー３自体を発光（透過型の場合も含む）可能に構成し、レンジごとに色分け表示させるようにしてもよい。

次に、図５はシフト装置１の変形例として、運転者が自分の意思で特定の速度段を選択できるマニュアルモードを備えた場合を示している。第１ゲート溝２ａの前端部、中央部、後端部がそれぞれニュートラル位置、中立位置６、ドライブ位置、第２ゲート溝２ｂの右端部がリバース位置、第３ゲート溝２ｃの左端部がロー位置であり、ニュートラル位置及びドライブ位置がモーメンタリ位置、リバース位置及びロー位置が保持位置となっている点については図２、図３に示したシフト装置１と同じである。本変形例は、中立位置６の側部（図では左側）において第１ゲート溝２ａと直交する第４ゲート溝２ｄを形成し、この第４ゲート溝２ｄの端部を、オートマチックモードとマニュアルモードとを切り換えるモード切り替え位置１５としている。このモード切り換え位置１５はモーメンタリ位置として構成されている。そして、エスカッションカバー３において、ニュートラル位置及びドライブ位置に近接する箇所には、オートマチックモードとマニュアルモードとで異なる記号を発光表示するディスプレイ部１６、１７が付設されている。

図５（ａ）はオートマチックモードの場合を示し、ディスプレイ部１６には第１ゲート溝２ａの前端部がニュートラル位置であることを示す記号「Ｎ」が表示され、ディスプレイ部１７には第１ゲート溝２ａの後端部がドライブ位置であることを示す記号「Ｄ」が表示される。ディスプレイ部７には現在のレンジが表示されている。そして、運転者が図５（ａ）の状態からシフトレバー５をモード切り換え位置１５に入れることで図５（ｂ）に示すマニュアルモードに切り換わる。モード切り換え位置１５はモーメンタリ位置として構成されているので、手を離すとシフトレバー５は自動的に中立位置６に復帰する。

本変形例は、第１ゲート溝２ａをそのままマニュアルモードでの速度段のゲート溝として利用する態様であり、オートマチックモードにおけるニュートラル位置、ドライブ位置がそれぞれマニュアルモードでは増段位置、減段位置として機能する。ディスプレイ部１６には第１ゲート溝２ａの前端部が増段位置であることを示す記号「＋」が表示され、ディスプレイ部１７には第１ゲート溝２ａの後端部が減段位置であることを示す記号「−」が表示される。ディスプレイ部７には現在の速度段数が表示される。このマニュアルモードからシフトレバー５をモード切り換え位置１５に入れると図５（ａ）のオートマチックモードに切り換わる。本変形例では、マニュアルモード時におけるシフトレバー５のシフト路として、オートマチックモード時のシフト路を利用できるので、構造が簡易となり、装置の小型化が可能となる。

以上、本発明について好適な実施形態を説明した。説明した実施形態の一部の構成を利用することで、本発明は、変速機を手動により変速するシフト装置、いわゆるマニュアルシフト装置にも適用可能となる。図６は、５速段仕様の最も一般的なシフトパターンを示しており、Ｈ型といわれるゲート溝の中央部がシフトレバー５の中立位置（ニュートラル位置）となっている。従来のマニュアルシフト装置にあっては、運転者が手動で操作しない限り、各変速段のシフト位置では全てシフトレバー５を保持する構造である。この変速段に保持されたシフトレバー５を、イグニッションスイッチのＯＦＦ操作と連動させて、中立位置に復帰させる復帰手段を備えるシフト装置とすれば、シフトレバー５を変速段に入れたまま降車した場合であっても、次にイグニッションスイッチをＯＮ操作する際には、シフトレバー５は中立位置に戻っているので、運転者はシフトレバー５の位置に関して何ら配慮する必要がなくなる。復帰手段としては特に限定されるものではなく、一般的にはソレノイドやモータ等が挙げられる。

また、このマニュアルシフト装置においても、シフトレバー５を中立位置に復帰させるにあたり、イグニッションスイッチのＯＦＦ操作の後、所定時間経過後、或いは車両に関する所定動作をトリガとして復帰させる構成とすれば、イグニッションスイッチの操作時と時間をずらせてシフトレバー５を復帰させることができ、前記した違和感の問題が解消される。また、イグニッションスイッチの配設位置がシフトレバー５の位置に近接しているような場合、復帰移動するシフトレバー５とイグニッションスイッチを操作している手との干渉の問題も解消される。「車両に関する所定動作」としては、前記したようにドアの開閉動作（特に運転席側のドアの開閉動作）等である。

自動変速機のシフト装置を取り付けたインスツルメントパネル周りの外観斜視図である。自動変速機のシフト装置の外観斜視図である。自動変速機のシフト装置の平面説明図である。シフトパターンの変形例を示す平面説明図である。マニュアルモードを備えた自動変速機のシフト装置の外観斜視図である。マニュアルシフト装置におけるシフトパターンを示す平面説明図である。

符号の説明

１シフト装置
２ゲート溝
３エスカッションカバー
４シフトノブ
５シフトレバー
６中立位置
８駐車スイッチ
９復帰手段

Claims

複数のシフト位置のいずれかにシフトレバーを位置させることにより、自動変速機に設定された複数のレンジのいずれかを選択するシフト装置であり、前記複数のシフト位置は、前記シフトレバーが中立位置まで自動的に復帰するモーメンタリ位置と、前記シフトレバーが保持される保持位置とからなり、かつ駐車レンジを選択する駐車スイッチが設けられたシフト装置であって、
前記保持位置に保持された前記シフトレバーを、前記駐車スイッチを操作して駐車レンジにしたときに前記中立位置に復帰させる復帰手段を備え、復帰をさせるにあたり、前記駐車スイッチを操作して駐車レンジにしたときから所定時間経過後、或いは車両に関する所定動作後に復帰させる構成としたことを特徴とするシフト装置。
後進レンジに対応するリバース位置、若しくはローレンジに対応するロー位置の少なくとも一方が前記保持位置からなることを特徴とする請求項１に記載のシフト装置。
ニュートラルレンジに対応するニュートラル位置及びドライブレンジに対応するドライブ位置が前記モーメンタリ位置からなると共に、前記リバース位置及びロー位置が前記保持位置からなり、
前記ニュートラル位置と前記ドライブ位置とは前記中立位置を挟んで前記シフトレバーの直線移動軌跡上に位置し、前記リバース位置及びロー位置は前記直線移動軌跡の方向から外れた位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のシフト装置。
複数のシフト位置のいずれかにシフトレバーを位置させることにより、自動変速機に設定された複数のレンジのいずれかを選択するシフト装置であり、前記複数のシフト位置は、前記シフトレバーが中立位置まで自動的に復帰するモーメンタリ位置と、前記シフトレバーが保持される保持位置とからなり、かつ駐車レンジを選択する駐車スイッチが設けられたシフト装置の制御方法であって、
前記保持位置に保持された前記シフトレバーを、前記駐車スイッチが操作され、駐車レンジになったときに前記中立位置に復帰させ、該復帰をさせるにあたり、前記駐車スイッチを操作して駐車レンジにしたときから所定時間経過後、或いは車両に関する所定動作後に復帰させることを特徴とするシフト装置の制御方法。