JP4685743B2 - シフト装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作位置を電気的に検出し、その検出結果に基づいてシフトレンジを切り換えるシフト装置に関するものである。

近年、車両のシフト装置においては、摺動接点や磁気センサを用いてシフトレンジを検出し、その検出結果に基づいて変速機の接続状態を電気的に切り換えるバイ・ワイヤ方式のシフト装置が提案されている。

例えば特許文献１に記載のシフト装置では、Ｐ（パーキング）レンジに切り換えるための押しボタンスイッチがシフトレバーの近傍に設けられており、Ｐレンジに切り換えるためのシフトレバーの操作位置は設けられていない。このため、意図せずしてシフトレンジがＰレンジに切り換わってしまうことが防止される。また、シフトレバーの操作範囲や操作パターンの簡素化が可能となるため操作性も向上する。
特開２００６−１５９９４８号公報

ところが、一般にこの種のシフト装置では、変速機の接続状態がＰ（パーキング）レンジ以外のレンジ、すなわちＤ（ドライブ）レンジ、Ｒ（リバース）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ等に位置している状態であっても、エンジンの停止とともにＰレンジに自動的に切り換わる制御が行われるようになっている。このため、通常の車両使用時においては、シフトレンジをＰレンジに切り換えるための操作を行う頻度が非常に少なくなる。よって、特許文献１に記載されるようにＰレンジへの切換操作部を専用で設けた場合には、利用頻度が少ないにも拘わらず、該切換操作部の分だけ部品点数が増えるとともに、該切換操作部の配設スペースも別途で必要となる。したがって、こうした観点ではなお改善の余地が残されている。

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、パーキングレンジへの切換操作性を損なうことなく、構造の簡素化を図ることができるシフト装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、複数位置に移動操作可能な操作体の移動位置を検出し、該検出した操作体の移動位置に基づいてシフトレンジをリバースレンジ、ニュートラルレンジ、またはドライブレンジのうちの何れかに切り換えるとともに、非操作状態においては操作体が一定位置に保持され、その一定位置から各対応箇所への該操作体の移動位置に基づいてシフトレンジの切り換えを行い、シフトレンジがニュートラルレンジの状態において、該ニュートラルレンジに切り換えるための移動位置に前記操作体が操作されたことを条件として、シフトレンジをパーキングレンジに切り換えることを要旨とする。

上記構成によると、シフトレンジがニュートラルレンジの状態にあっては、再びニュートラルレンジに切り換えるための移動位置に操作体が操作されると、シフトレンジはパーキングレンジに切り換えられる。このため、パーキングレンジに切り換えるための操作体の移動位置や、専用の操作部を個別に設ける必要がなく、シフト装置の構造の簡素化を図ることができる。しかも、非走行レンジであるニュートラルレンジへ切り換えるための操作が行われたことを条件として、同じく非走行レンジであるパーキングレンジに切り換わるため、人間工学の観点から、操作に違和感が生じにくく、操作に混乱も生じにくい。
また、各レンジに切り換えるための操作を行う際の操作起点が常に一定となるため、各レンジへの切換操作に統一感がうまれる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のシフト装置において、シフトレンジがニュートラルレンジの状態において、該ニュートラルレンジに切り換えるための移動位置への前記操作体による操作が、予め設定された時間内に複数回行われたことを条件として、シフトレンジをパーキングレンジに切り換えることを要旨とする。

上記構成によると、操作体の操作に基づくパーキングレンジへの切り換え条件は、ニュートラルレンジであること、その状態でニュートラルレンジに切り換えるための操作が行われること、その操作が予め設定された時間内に複数回行われたことの全てを満たすこととなる。このため、たとえニュートラルレンジの状態にあっても、該ニュートラルレンジに切り換えるための操作が１回だけ行われたとしても、シフトレンジはパーキングレンジには切り換わらない。よって、ユーザの意図しない操作体の操作によりシフトレンジがパーキングレンジに切り換わってしまうのを抑止することができる。

以上詳述したように、本発明によれば、パーキングレンジへの切換操作性を損なうことなく、構造の簡素化を図ることができるシフト装置を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に基づき詳細に説明する。
図１（ａ）に示すように、シフト装置１は、車両室内のインストルメントパネル面２（以下、インパネ面２という。）の略中央部に配置されている。該シフト装置１は、操作体としてのレバー３と、該レバー３の先端部に装着された操作ノブ４とを備えている。さらに、このシフト装置１は、図１（ｂ）に示すように、レバー３のシフト方向及びセレクト方向にそれぞれ辺々を沿わせる矩形状のシフト位置表示部５を備えている。該シフト位置表示部５には、略「ｈ」字形のシフトパターン（ゲートパターン、シフトゲート）５ａが透設されている。そして、このシフトパターン５ａにレバー３が遊挿されるとともに、該レバー３の先端が内部で支承されることにより、該レバー３がシフトパターン５ａに沿って移動（傾動）可能となっている。また、シフト位置表示部５上、且つ前記シフトパターン５ａの近傍には、レバー３の各シフト位置に対応して、「Ｒ（リバース）」、「Ｎ（ニュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、「Ｐ（パーキング）」、及び「Ｂ（回生ブレーキ）」の表示がされている。そして、前記レバー３は、シフトパターン５ａに沿って案内され、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「Ｐ」、及び「Ｂ」の各シフト位置に移動可能となっている。なお、図１（ａ），（ｂ）に示すように、レバー３は、所謂モーメンタリー（自己復帰）機構となっており、該レバー３の非操作状態にあっては中立位置（「Ｂ」のシフト位置の直上の位置）に位置するようになっている。このため、レバー３を各シフト位置に位置させた状態で該レバー３の操作を解放すると、該レバー３は中立位置に自動復帰する。

また、図２に示すように、こうしたシフト装置１は、レバー３の移動位置を検出する位置検出部１１と、その位置検出部１１と電気的に接続されたシフト制御部１２とを備えている。

位置検出部１１は、例えば磁気センサや光センサ等からなり、レバー３の移動位置に応じた位置検出信号をシフト制御部１２に出力する。
シフト制御部１２は、具体的には図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるコンピュータユニットであり、ブレーキペダル１３、車速センサ１４、エンジン制御部１５、表示部１６、及び変速機１７が電気的に接続されている。そして、シフト制御部１２には、ブレーキペダル１３が踏み込み操作されたか否かを示すブレーキ操作信号が入力されるとともに、車速を示す車速信号、エンジンの駆動状態を示す駆動状態信号、及び変速機１７の接続状態を示す接続状態信号が入力される。このため、シフト制御部１２は、これら信号に基づき、車両の状態を認識可能となる。なお、エンジン制御部１５は、エンジンの駆動を制御するコンピュータユニットであり、表示部１６は、シフト制御部１２から入力される作動信号に基づいて現在のシフトレンジを示すインジケータであり、例えばインストルメントパネル等に設けられている。

そして、シフト制御部１２は、位置検出部１１から入力される位置検出信号と、その他の各種入力信号とに基づき、表示部１６の表示制御と変速機１７の制御（シフト制御）とを行う。そこで、こうしたシフト制御部１２によって行われるシフト制御を、図４に示すフローチャートに従って説明する。

同図に示すように、シフト制御部１２は、まずステップＳ１において、エンジン制御部１５からの駆動状態信号に基づき、エンジンが駆動中で有るか否かを判断する。その結果、シフト制御部１２は、エンジンが停止状態であると判断するとここでの処理を一旦終了し、エンジンが駆動中であると判断すると、ステップＳ２の処理へ移行する。

そして、シフト制御部１２は、ステップＳ２においてその後エンジンが停止されたか否かを判断し、エンジンが停止されたと判断すると、ステップＳ３においてシフトレンジをＰレンジに切り換えるべく、変速機１７のアクチュエータに対して駆動制御信号を出力し、変速機１７の接続状態をＰレンジに切り換える。すなわち、図３に項目（ａ）として示すように、切り換え前のシフトレンジがどのシフトレンジに位置していたとしても、エンジンの停止とともにＰレンジに自動的に切り換えられる。

一方、シフト制御部１２は、ステップＳ２においてエンジンが停止されていないと判断すると、ステップＳ４においてレバー３が操作された旨を示す位置検出信号（操作信号）が位置検出部１１から入力されたか否かを判断する。その結果、シフト制御部１２は、該操作信号が入力されていないとここでの処理を一旦終了し、該操作信号が入力されたと判断すると、ステップＳ５において現在のシフトレンジがＰレンジであるか否かを判断する。

そして、シフトレンジがＰレンジであると判断すると、シフト制御部１２は、ステップＳ６においてブレーキペダルが踏み込まれているか否か、すなわちブレーキがＯＮ状態であるか否かを判断する。その結果、シフト制御部１２は、ブレーキがＯＮ状態ではないと判断するとここでの処理一旦終了する。すなわち、シフト制御部１２は、現在のシフトレンジがＰレンジの場合には、ブレーキがＯＮ状態でないと変速機１７の接続状態を切り換える制御を行わないようになっている。これに対し、シフト制御部１２は、ブレーキがＯＮ状態であると判断すると、ステップＳ７において、操作信号に基づくシフトレンジに切り換えるべく、変速機１７のアクチュエータに対して駆動制御信号を出力し、ここでの処理を一旦終了する。つまり、図３に項目（ｂ）として示すように、シフトレンジがＰレンジに位置している場合、ブレーキがＯＮ状態であることが、各レンジへ切り換えるための切換条件となっている。このため、例えばＰレンジにおいてＤレンジへ切り換える旨を示す操作信号が入力された場合、シフト制御部１２は、ブレーキがＯＮ状態となっていることを条件として、Ｄレンジに切り換えるための駆動制御信号を変速機１７に出力する。

ところで、シフト制御部１２は、ステップＳ５において現在のシフトレンジがＰレンジではないと判断した場合には、ステップＳ８の処理へ移行する。そして、このステップＳ８においてシフト制御部１２は、位置検出部１１からの入力信号がＮレンジに切り換える旨を示す操作信号であるか否かを判断する。その結果、シフト制御部１２は、該操作信号がＮレンジへの操作ではないと判断すると、ステップＳ９において現在のシフトレンジがＮレンジであるか否かを判断する。そして、現在のシフトレンジがＮレンジであると判断すると、シフト制御部１２は、ステップＳ１０の処理へ移行し、車速センサ１４からの入力信号に基づき、車速が「０」、または車両の走行方向とレバー３による操作レンジとが一致しているか否かを判断する。その結果、シフト制御部１２は、肯定判断であれば前記ステップＳ７の処理へ移行し、否定判断であればここでの処理を一旦終了する。すなわち、図３に項目（ｅ）で示すように、Ｎレンジの状態から他の走行レンジへの切換操作が行われた場合には、車速が「０」であること、または操作レンジと同方向に車両が走行していることが、その操作レンジへの切換条件となっている。このため、例えば車両が前進している状態においては、ＮレンジからＤレンジへの切り換えは可能であるものの、Ｒレンジへの切り換えは不能となる。同様に、車両が後進している状態においては、ＮレンジからＲレンジへの切り換えは可能であるものの、Ｄレンジへの切り換えは不能となる。また、車速「０」の場合には、Ｄレンジ、Ｒレンジ共に切り換え可能となる。

これに対し、ステップＳ９において現在のシフトレンジがＮレンジではないと判断すると、すなわち現在のシフトレンジが走行レンジ（ＤレンジまたはＲレンジ）であると判断すると、シフト制御部１２は、ステップＳ１１において車速が「０」であるか否かを判断する。そして、シフト制御部１２は、車速が「０」ではないと判断するとここでの処理を一旦終了し、車速が「０」であると判断すると、ステップＳ１２において操作信号に基づくシフトレンジに切り換えるべく、変速機１７のアクチュエータに対して駆動制御信号を出力し、ここでの処理を一旦終了する。つまり、図３に項目（ｄ）で示すように、走行レンジの状態から他の走行レンジへの切換操作が行われた場合には、車速が「０」であることが、その操作レンジへの切換条件となっている。このため、例えばＤ（Ｒ）レンジにおいては、車速が「０」の状態でないと、Ｒ（Ｄ）レンジには切り換わらない。

一方、前記ステップＳ８において位置検出部１１からの入力信号がＮレンジに切り換える旨を示す操作信号であると判断した場合、シフト制御部１２は、ステップＳ１３の処理へ移行する。そして、このステップＳ１３においてシフト制御部１２は、現在のシフトレンジがＮレンジであるか否かを判断し、Ｎレンジではないと判断するとステップＳ１４においてシフトレンジをＮレンジに切り換える。すなわち、図３に項目（ｃ）で示すように、走行レンジの状態からＮレンジへの切換操作が行われた場合には、特に切換条件は設定されていない。このため、走行レンジからＮレンジへの切り換えは、レバー３の操作のみによって行われる。

これに対し、現在のシフトレンジがＮレンジであると判断すると、シフト制御部１２は、ステップＳ１５においてブレーキがＯＮ状態であるか否かを判断する。その結果、シフト制御部１２は、ブレーキがＯＮ状態ではないと判断するとここでの処理を一旦終了し、ブレーキがＯＮ状態であると判断すると、ステップＳ１６においてシフトレンジをＰレンジに切り換えるべく、変速機１７のアクチュエータに対して駆動制御信号を出力し、ここでの処理を一旦終了する。すなわち、図３に項目（ｆ）で示すように、Ｎレンジの状態からさらにＮレンジへの切換操作が行われた場合には、ブレーキがＯＮ状態であること、及び車速が「０」であることが、Ｐレンジへの切換条件となっている。このため、Ｎレンジの状態にあっては、こうした切換条件を満たした状態でさらにＮレンジへの切換操作がレバー３によって行われると、シフトレンジはＰレンジとなる。

なお、シフト制御部１２は、変速機１７からの接続状態信号に基づいて表示部１６に対して作動制御信号を出力し、その時点でのシフトレンジを表示させる。
したがって、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。

（１）シフトレンジがニュートラルレンジ（Ｎレンジ）の状態にあっては、再びＮレンジに切り換えるための移動位置にレバー３が操作されると、シフトレンジはパーキングレンジ（Ｐレンジ）に切り換えられる。このため、Ｐレンジに切り換えるためのレバー３の移動位置や、Ｐレンジに切り換えるための専用の操作部を個別に設ける必要がなく、シフト装置１の構造の簡素化を図ることができる。しかも、非走行レンジであるＮレンジへ切り換えるための操作が行われたことを条件として、同じく非走行レンジであるＰレンジに切り換わるため、人間工学の観点から、Ｐレンジに切り換えるための操作に違和感が生じにくく、そのための操作に混乱も生じにくい。よって、こうしたシフト装置１によれば、パーキングレンジへの切換操作性を損なうことなく、構造の簡素化を図ることができる。さらには、万一ユーザの意図しない操作によってＮレンジへの切換操作が行われたとしても、非走行レンジであるＮレンジの状態でのみＰレンジに切り換わるため、走行上の影響も小さい。

（２）レバー３は、非操作状態にあっては中立位置に位置するようになっており、その中立位置を起点として各操作位置に移動可能となっている。すなわち、各レンジに切り換えるための操作を行う際の操作起点が常に一定となっている。このため、各レンジへの切換操作に統一感がうまれ、好適な操作性が得られる。

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 予め設定された時間（例えば１秒）内に複数回（例えば２回）にわたってＮレンジに切り換えるための操作が行われたことを、Ｐレンジに切り換えるための操作条件としてもよい。すなわち、前記実施形態ではＮレンジの状態でさらにＮレンジに切り換えるための操作を１回だけ行うことで、シフトレンジをＰレンジに切り換えることができるのに対し、Ｎレンジに切り換えるための操作が所定時間内に複数回行われたことを条件として、シフトレンジをＰレンジに切り換えるようにしてもよい。このようにすれば、レバー３の操作に基づくＰレンジへの切り換え条件は、Ｎレンジであること、及びその状態でＮレンジに切り換えるための操作が行われることに加え、Ｎレンジに切り換えるための操作が予め設定された時間内に複数回行われたことの全てを満たすこととなる。このため、たとえＮレンジの状態にあっても、該Ｎレンジに切り換えるための操作が１回だけ行われたとしても、シフトレンジはＰレンジには切り換わらない。よって、ユーザの意図しないレバー３のＮレンジへの操作によりシフトレンジがＰレンジに切り換わってしまうのを抑止することができる。

・ シフト装置１は、インストルメントパネル面２に限らず、センターコンソールやステアリングコラム等に配設されてもよい。
・ レバー３は、非操作状態にあっては中立位置に位置するようになっていることに限定されず、操作位置に固定されるようになっていてもよい。なおこの場合、Ｎレンジの状態においてさらにＮレンジに切り換える操作として、例えば一旦他のレンジへ切り換えるための操作を行った後に再びＮレンジへ切り換えるための操作を、予め設定された時間（例えば１秒）内に行うことなどが挙げられる。

・ エンジンの駆動状態においてＰレンジに切り換えるための切換条件として、前記実施形態ではブレーキペダルがＯＮ状態であることが含まれているが、この条件を省略してもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
（１） シフト装置において、ブレーキペダルが踏まれている状態で、ニュートラルレンジに切り換えるための移動位置への前記操作体による操作が行われたことを、パーキングレンジへの切換条件として含んでいること。この（１）に記載の技術的思想によれば、ユーザの意図しないパーキングレンジへの切り換えを抑止することができる。

（ａ）は本発明の一実施形態のシフト装置の車両配設状態を示す斜視図、（ｂ）は同シフト装置の一部を破断して示す平面図。 同実施形態のシフト装置の電気的構成を概略的に示すブロック図。 同実施形態のシフト移行態様を示す表。 同実施形態のシフト制御を示すフローチャート。

符号の説明

１…シフト装置、３…操作体としてのレバー、１１…位置検出部、１２…シフト制御部、１３…ブレーキペダル、１７…変速機。

Claims (2)

1. 複数位置に移動操作可能な操作体の移動位置を検出し、該検出した操作体の移動位置に基づいてシフトレンジをリバースレンジ、ニュートラルレンジ、またはドライブレンジのうちの何れかに切り換えるとともに、
   非操作状態においては操作体が一定位置に保持され、その一定位置から各対応箇所への該操作体の移動位置に基づいてシフトレンジの切り換えを行い、
   シフトレンジがニュートラルレンジの状態において、該ニュートラルレンジに切り換えるための移動位置に前記操作体が操作されたことを条件として、シフトレンジをパーキングレンジに切り換えることを特徴とするシフト装置。
2. シフトレンジがニュートラルレンジの状態において、該ニュートラルレンジに切り換えるための移動位置への前記操作体による操作が、予め設定された時間内に複数回行われたことを条件として、シフトレンジをパーキングレンジに切り換えることを特徴とする請求項１に記載のシフト装置。

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