JP6533167B2 - シフト装置 - Google Patents
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Description
本発明は、回転操作により変速機のシフトレンジを切り替えるシフト装置に関する。
シフト装置では、ノブを回転操作することにより変速機のシフトレンジを切り替えるバイワイヤ式のシフト装置が開発されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のシフト装置は、選択されるシフトレンジに応じた回転位置にノブを保持する節度機構を備えている。車両は、シフト装置のノブの操作位置に応じて変速機のシフトレンジを制御する制御装置を備えている。
特許文献1に記載のシフト装置は、選択されるシフトレンジに応じた回転位置にノブを保持する節度機構を備えている。車両は、シフト装置のノブの操作位置に応じて変速機のシフトレンジを制御する制御装置を備えている。
ところで、上記のようなバイワイヤ式のシフト装置では、運転者がシフト装置のノブの操作位置をパーキングレンジに切り替えずにエンジンを停止させてしまうことがある。このような場合には、制御装置がシフト装置のノブの操作位置に関わらず変速機のシフトレンジをパーキングレンジに切り替える自動復帰制御を行う。すると、シフト装置のノブの操作位置と変速機のシフトレンジとが異なることになるので、制御装置がノブをパーキング位置に変更させるために、シフト装置のノブの操作位置に関わらず変速機のシフトレンジをパーキングレンジに切り替える自動復帰制御を行う。このようにノブをパーキング位置に復帰させると、エンジンが停止した状態でノブが回転することで発生した駆動音によって運転者に違和感を与えるおそれがある。
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、ノブを所定の操作位置に復帰させるときに運転者に与える違和感を抑制することのできるシフト装置を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決するシフト装置は、車両の変速機のシフトレンジを選択するために回転操作されるノブと、前記ノブの回転方向において前記ノブの一部分に係合し、前記ノブに係合したときのみ前記ノブと一体に回転するカム部材と、前記カム部材を回転させる駆動源と、前記駆動源を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、特定条件の成立時には前記ノブを所定のシフトレンジに対応する操作位置へ回転させるために前記駆動源を制御し、少なくとも前記カム部材が前記ノブの一部分に係合するまでの係合前区間を回転する間、前記駆動源に印加する電圧を前記カム部材が他の区間を回転するときよりも減少させることをその要旨としている。
上記課題を解決するシフト装置は、車両の変速機のシフトレンジを選択するために回転操作されるノブと、前記ノブの回転方向において前記ノブの一部分に係合し、前記ノブに係合したときのみ前記ノブと一体に回転するカム部材と、前記カム部材を回転させる駆動源と、前記駆動源を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、特定条件の成立時には前記ノブを所定のシフトレンジに対応する操作位置へ回転させるために前記駆動源を制御し、少なくとも前記カム部材が前記ノブの一部分に係合するまでの係合前区間を回転する間、前記駆動源に印加する電圧を前記カム部材が他の区間を回転するときよりも減少させることをその要旨としている。
上記構成によれば、特定条件の成立時にはノブを所定のシフトレンジに対応する操作位置へ回転させるために駆動源を制御する。このとき、少なくともカム部材がノブの一部分に係合するまでを回転する間、駆動源に印加する電圧をカム部材が他の区間を回転するときよりも減少させる。このため、カム部材がノブの一部分に係合するまでの速度が抑制され、カム部材がノブの一部分に係合するときに衝突することによって発生する衝突音が抑制され、ノブを所定のシフト位置、例えばパーキング位置に復帰させるときに運転者に与える違和感を抑制することができる。
上記シフト装置について、前記制御部は、前記係合前区間と、前記カム部材が前記ノブの一部分に係合した後の所定区間とを含む係合前後区間を回転する間、前記駆動源に印加する電圧を回転開始から徐々に増加させることで前記カム部材が他の区間を回転するときよりも減少させることが好ましい。
上記構成によれば、カム部材がノブの一部分に係合する前後を含む係合前後区間を回転する間、駆動源に印加する電圧を回転開始から徐々に増加させるので、少なくとも係合前区間を移動する間は他の区間を回転するときよりもカム部材の回転速度が減少される。また、駆動源に印加する電圧が係合前後区間において徐々に増加されるので、カム部材がノブの一部分に係合するときのカム部材の回転速度を最終的な回転速度よりも減少した値とすることができる。
上記シフト装置について、前記制御部は、前記カム部材が前記ノブの一部分に係合するときを、予め設定された回転開始からの時間によって判断することが好ましい。
上記構成によれば、予め設定された回転開始からの時間によってカム部材がノブの一部分に係合するときを判断するので、カム部材の回転そのものを検出する検出部を備えることなく、カム部材がノブの一部分に係合するときを判断することができる。
上記構成によれば、予め設定された回転開始からの時間によってカム部材がノブの一部分に係合するときを判断するので、カム部材の回転そのものを検出する検出部を備えることなく、カム部材がノブの一部分に係合するときを判断することができる。
上記シフト装置について、前記制御部は、前記カム部材が前記ノブの一部分に係合するときを、前記駆動源の電流値が所定値以上となったことによって判断することが好ましい。
上記構成によれば、前記カム部材が前記ノブの一部分に係合するときを、前記駆動源の電流値が所定値以上となったことによって判断するので、カム部材の回転そのものを検出する検出部を備えることなく、カム部材がノブの一部分に実際に係合した結果から係合するときを判断することができる。
本発明によれば、ノブを所定の操作位置に復帰させるときに運転者に与える違和感を抑制することができる。
以下、図1〜図12を参照して、シフト装置の一実施形態について説明する。
<機械的な構成>
図1に示すように、シフト装置11は、車両のセンターコンソール12に設けられる。シフト装置11は、ケース13及びケース13に対して回転可能に設けられた円柱状のダイヤルノブ14を有している。ケース13は、センターコンソール12の内部に設けられている。ダイヤルノブ14は、センターコンソール12の外部に露出している。ダイヤルノブ14が回転操作されることにより図示しない変速機のシフトレンジが切り替えられる。
<機械的な構成>
図1に示すように、シフト装置11は、車両のセンターコンソール12に設けられる。シフト装置11は、ケース13及びケース13に対して回転可能に設けられた円柱状のダイヤルノブ14を有している。ケース13は、センターコンソール12の内部に設けられている。ダイヤルノブ14は、センターコンソール12の外部に露出している。ダイヤルノブ14が回転操作されることにより図示しない変速機のシフトレンジが切り替えられる。
図2に示すように、ケース13は、箱体状であるケース本体13a及びケース本体13aの上部を被覆するカバー13bを有する。カバー13bには、ダイヤルノブ14が貫通する孔15が設けられている。ダイヤルノブ14は、円筒状のノブボディ50a及びノブボディ50aの上部周面に装着される円筒状のノブカバー50bを有している。
ケース本体13aの上部には、環状溝21が形成されている。この環状溝21には、円環状のカム部材であるロータカム40と、ロータカム40の上にノブボディ50aの一部が回転可能に収納される。環状溝21が形成されることにより内周壁22及び外周壁23が形成される。外周壁23の上部のシフト装置の前側(紙面奥側)には、ダイヤルノブ14の回転範囲(約120°)に亘って切欠24が設けられている。外周壁23の切欠24の部分をガイド部23aとする。ガイド部23aは、ノブボディ50aを誘導するガイドとして機能する。また、外周壁23の切欠24の設けられた部分の下部には、ダイヤルノブ14の回転範囲(約120°)に亘って貫通孔25が設けられている。また、ガイド部23aの外側には、環状溝21に沿って円弧状の弧状溝26が形成されている。弧状溝26には、図示しない位置検出用の磁石が設置される。外周壁23の切欠24の左側には、取付用のガイド孔27が設けられている。
ロータカム40は、環状溝21内においてケース本体13aに対して摺動回転可能である。ロータカム40は、外周に連続した歯が形成された歯車である。ロータカム40の外周の一部には、ノブボディ50aに係合する箱体状の係合部41が設けられている。係合部41内には、ロータカム40の回転位置を検出するためのカムポジションセンサ102が設けられている。カムポジションセンサ102は検出部に相当する。ロータカム40は、取付用のガイド孔27を通過するように環状溝21に設置することで、環状溝21に対する位置決めが行われる。ロータカム40の上部には、2個のガイド部43が設けられている。ガイド部43は、ノブボディ50aの内壁に沿って設けられている。ガイド部43は、ロータカム40の回転を誘導するとともに、ノブボディ50aの内側に設けられた突部に当接することでロータカム40の回転範囲を規制している。
ノブボディ50aの軸線方向における下部には、環状の大径部51が設けられている。大径部51には、切欠53が設けられている。切欠53は、ケース本体13aの弧状溝26とガイド孔27とを含む範囲に亘って形成されている。大径部51の外部には、ガイド部23aを把持する把持部54が設けられている。把持部54は、ガイド部23aを摺動可能に把持することでノブボディ50aの回転を誘導する。また、ノブボディ50aには、把持部54の反対側にロック用孔55が設けられている。ロック用孔55は、ロック部材96が挿入されることでノブボディ50aの回転が規制される。ノブボディ50aの下面には、ダイヤルノブ14の操作位置を検出するためのシフトポジションセンサが設けられている。
ノブボディ50aの軸線方向における上部には、大径部51に連続した環状の小径部52が設けられている。小径部52の下部内壁には、ダイヤルノブ14に節度を与える円板状の節度部56が設けられている。節度部56の下面には、節度面60が形成されている(図4参照)。
ノブカバー50bは、ノブボディ50aの小径部52の周面を覆うかたちで固定されている。ノブカバー50bはカバー13bの孔15に下方から挿入されて外部に露出した状態に維持される。
ケース本体13aの上部には、2個の節度ピン30がばね31を介して設けられている。節度ピン30は、ばね31の付勢力によってノブボディ50aの節度面60に当接した状態で設けられる(図4参照)。なお、節度部56と節度ピン30と等が節度機構として機能する。
ケース本体13aの上部には、ホルダ71が固定される。ホルダ71は、ノブボディ50aの内部に挿入されるかたちで設けられる。ホルダ71の上部には、円板状のカバーパネル72が取り付けられる。カバーパネル72は、ノブボディ50aあるいはノブカバー50bの開口部を内側から塞ぐ。また、カバーパネル72は、ノブボディ50a及びノブカバー50bに対して相対的に回転可能である。カバーパネル72には、複数の貫通孔73が設けられている。貫通孔73は、変速機のシフトレンジと同数(ここでは4つ)だけ設けられる。各貫通孔73は、カバーパネル72の中心からはずれた部位に、かつ外周に沿って一列に並んでいる。また、カバーパネル72の上面(表面)には、シフトレンジの種別を示す複数のマーク74が設けられている。ここではマーク74として、パーキングレンジを示す「P」、リバースレンジを示す「R」、ニュートラルレンジを示す「N」、及びドライブレンジを示す「D」が各貫通孔73に対応して外周に沿って一列に並んでいる。各マーク74は、透光性を有する材料により形成されている。
また、ホルダ71の内部には、マーク照明用のライトガイド75及びレンジ報知用の複数のライトガイド76がそれぞれ保持される。ライトガイド75は、直方体状である。ライトガイド75の幅は、カバーパネル72における各マーク74の形成範囲と同程度に設定されている。ライトガイド75は、カバーパネル72における各マーク74の形成範囲の直下に位置する。ライトガイド75は、自身の直下に設けられる図示しない光源からの光を各マーク74の背面から照射する。すなわち、各マーク74は、背面から照明される。また、各ライトガイド76は、矩形薄板状である。各ライトガイド76の先端部は、カバーパネル72の下方から各貫通孔73に嵌められて外部に露出する。各ライトガイド76は、それらの直下に設けられる各光源(図示略)からの光をホルダ71の上部へ導きつつ当該光を外部へ放出する。その時々で選択されるシフトレンジに対応するライトガイド76の光源のみが点灯される。
図3及び図4に示すように、ケース13には、駆動機構80が設けられる。駆動機構80は、ダイヤルノブ14を回転させる機構であって、例えばダイヤルノブ14がドライブ位置に回転された状態で車両の走行用駆動源が停止された際に作動する。駆動機構80は、駆動源である第1モータ81、ウォーム82、ウォームホイール83、連結軸84、及び歯車85を備えている。第1モータ81は、ケース本体13aの内部に設けられている。第1モータ81の駆動軸81aは、シフト装置の前後方向に延出している。駆動軸81aには、ウォーム82が同軸上に取り付けられている。ウォーム82には、駆動軸81aに直交し、シフト装置の上下方向に延出するウォームホイール83が噛合されている。ウォーム82とウォームホイール83とによってウォームギヤが構成されている。ウォームホイール83には、連結軸84が固定されている。ケース本体13aの上部には、ロータカム40を回転させる歯車85を収容するギヤ収容部28が設けられている。連結軸84は、ケース本体13aの内部からケース本体13aのギヤ収容部28に貫通している。連結軸84のウォームホイール83の接続されていない端部には、歯車85が固定されている。歯車85は、ロータカム40に噛合する。よって、第1モータ81の回転は、ウォーム82、ウォームホイール83、連結軸84、及び歯車85を介してロータカム40に伝達される。図3及び図4は、ダイヤルノブ14がパーキング位置に回転した状態を示している。
図3及び図4に示すように、ケース13には、ダイヤルノブ14の回転操作を規制するシフトロック機構90が設けられている。シフトロック機構90は、ダイヤルノブ14がパーキングレンジ「P」に対応する操作位置であるパーキング位置に位置した状態で車両の駆動源が停止された際に作動する。シフトロック機構90は、第2モータ91、ウォーム92、ウォームホイール93、連結軸94、カム部材95、及びロック部材96を備えている。第2モータ91は、ケース本体13aの内部に設けられている。第2モータ91の駆動軸91aは、シフト装置の前後方向に延出している。駆動軸91aには、ウォーム92が同軸上に取り付けられている。ウォーム92には、駆動軸91aに直交し、シフト装置の上下方向に延出するウォームホイール93が噛合されている。ウォーム92とウォームホイール93とによってウォームギヤが構成されている。ウォームホイール93には、連結軸94が固定されている。ケース本体13aの上部には、ロック部材96とロック部材96に駆動力を伝達するカム部材95とを収容するロック収容部29が設けられている。連結軸94は、ケース本体13aの内部からケース本体13aのロック収容部29に貫通している。連結軸94のウォームホイール93の接続されていない端部には、カム部材95が固定されている。よって、第2モータ91の回転は、ウォーム92、ウォームホイール93、及び連結軸94を介してカム部材95に伝達される。カム部材95は、ロック部材96に当接し、カム部材95が回転することによってロック部材96を直線移動させる。ロック部材96は、ノブボディ50aのロック用孔55に突入する直方体状のロック部96aと、カム部材95に当接する板状の当接部96bとを有している。ロック部材96は、ロック部材96とロック収容部29との間に設けられたばね97によって常にノブボディ50a側に付勢されている。つまり、ロック部材96は、カム部材95の長径部分が当接することでアンロック位置に移動し、カム部材95の小径部分が当接するときにはばね97に付勢されることでロック位置に移動する。図3及び図4は、シフトロック機構90がダイヤルノブ14の回転を規制している状態を示している。
図5に示すように、ロータカム40は、ダイヤルノブ14がパーキング位置に位置して、車両の電源が停止状態であるときには、ロータカム40の係合部41がノブボディ50aの切欠53の左端側の近傍に位置している。ロータカム40の係合部41がノブボディ50aの切欠53の左端側の近傍に位置しているため、ダイヤルノブ14をパーキング位置からドライブ位置等へ、言い換えれば時計回りに回転操作不可能である。
図6に示すように、ノブボディ50aの節度部56の節度面60には、山部62と谷部61とが連続している。節度面60には、2個の節度ピン30に対してそれぞれ山部62と谷部61とが設けられている。節度面60には、1個の節度ピン30に対して節度部56の回転方向に沿って4つの谷部61(61p,61r,61n,61d)が設けられている。これらの谷部61p,61r,61n,61dの各間と両端には、山部62(62a,62b,62c,62d,62e)が設けられている。谷部61と山部62とは、ノブボディ50aの回転方向において滑らかに連続している。各谷部61p,61r,61n,61dは、変速機の各シフトレンジ「P」、「R」、「N」、「D」を切り替える際に操作されるダイヤルノブ14の操作位置に対応する。
節度ピン30は、ばね31の弾性力により節度面60に押し付けられる方向へ常時付勢される。ノブボディ50aの回転に伴い節度ピン30の先端は、節度面60に対して弾性的に接触した状態で摺動するとともに、各谷部61p,61r,61n,61dに順次係合される。これにより、ダイヤルノブ14を介して適度な節度感などの操作感触が得られる。
なお、節度ピン30が各谷部61p,61r,61n,61dに係合されるときのノブボディ50aの操作位置は、各シフトレンジ「P」、「R」、「N」、「D」に対応する。ダイヤルノブ14の操作を通じてノブボディ50aが各シフトレンジ「P」、「R」、「N」、「D」に対応する各操作位置に回転することにより変速機のシフトレンジが切り替えられる。
ロータカム40は、通常時にはノブボディ50aの回転を規制しない状態に位置する(図9参照)。また、ロータカム40は、ダイヤルノブ14をパーキング位置に回転させるときのみ、第1モータ81の駆動力によって係合部41がノブボディ50aの切欠53の左端に係合されて、ダイヤルノブ14とともに回転される(図11及び図12参照)。
<電気的な構成>
次に、図7を参照して、シフト装置11の電気的な構成を説明する。
図7に示すように、シフト装置11は、シフトポジションセンサ101、カムポジションセンサ102及び制御部103を有している。制御部103には、シフトポジションセンサ101及びカムポジションセンサ102がそれぞれ接続されている。また、制御部103には、第1モータ81、第2モータ91、及び光源104がそれぞれ接続されている。さらに、制御部103には、車両に設けられるエンジンスイッチ105、フットブレーキスイッチ106、及び変速機107もそれぞれ接続されている。
次に、図7を参照して、シフト装置11の電気的な構成を説明する。
図7に示すように、シフト装置11は、シフトポジションセンサ101、カムポジションセンサ102及び制御部103を有している。制御部103には、シフトポジションセンサ101及びカムポジションセンサ102がそれぞれ接続されている。また、制御部103には、第1モータ81、第2モータ91、及び光源104がそれぞれ接続されている。さらに、制御部103には、車両に設けられるエンジンスイッチ105、フットブレーキスイッチ106、及び変速機107もそれぞれ接続されている。
シフトポジションセンサ101は、ノブボディ50aの操作位置に応じた電気信号を生成する。カムポジションセンサ102は、ロータカム40の回転位置に応じた電気信号を生成する。光源104は、ライトガイド75及び複数のライトガイド76に対して個別に光を供給する。光源104は、各ライトガイド75,76に対応する複数個の発光ダイオードを含んでいてもよい。エンジンスイッチ105は、車両の走行用駆動源である図示しないエンジンを停止あるいは始動させる際の操作を検出する。フットブレーキスイッチ106は、図示しないブレーキペダルが踏み込まれていることを検出する。
制御部103は、シフトポジションセンサ101により生成される電気信号に基づきダイヤルノブ14の操作位置、正確にはノブボディ50aの操作位置「P」、「R」、「N」、「D」を検出する。そして、制御部103は、ノブボディ50aの操作位置に応じて変速機107のシフトレンジを切り替える旨の指令信号を生成する。また、制御部103は、ノブボディ50aの操作位置、並びにエンジンスイッチ105、フットブレーキスイッチ106のオンオフ状態に応じて第1モータ81及び第2モータ91の駆動を制御する。
なお、制御部103は、変速機107のシフトレンジをパーキングレンジに切り替えるべきとして予め設定された特定の事象が検出されるとき、ダイヤルノブ14の操作位置にかかわらず、変速機107のシフトレンジを自動的にパーキングレンジに切り替えるための指令信号を生成する。特定の事象としては、たとえば車両の走行用駆動源としてエンジンが停止されたこと、あるいはメカニカルキーがキーシリンダから引き抜かれたこと、あるいはドアが開けられたことなどが考えられる。これら特定の事象は、エンジンスイッチ105を含む各種のセンサにより検出される。
また、制御部103は、各種のセンサを通じて特定の事象が検出されるとき、その時々のダイヤルノブ14の状態に応じた制御を実行する。すなわち、特定の事象を検出するセンサにより生成される電気信号は、当該ダイヤルノブ14の状態に応じた制御の実行契機となるトリガ信号として機能する。トリガ信号としては、たとえばエンジンスイッチ105がオフされた旨を示す電気信号、あるいはメカニカルキーがキーシリンダから引き抜かれた旨を示す電気信号、あるいはドアが開けられた旨を示す電気信号などである。
たとえば、制御部103は、特定の事象が検出されること、及びダイヤルノブ14がパーキングレンジ「P」以外の他のシフトレンジ「R」、「N」、「D」に対応する操作位置に維持されていることを含む特定条件が成立するとき、ダイヤルノブ14の自動復帰動作を実行する。すなわち、ダイヤルノブ14を自動的にパーキングレンジ「P」に対応する操作位置であるパーキング位置に切り替える。
<自動復帰動作>
次に、図8〜図12を併せて参照して、制御部103による自動復帰動作の実行処理を説明する。
次に、図8〜図12を併せて参照して、制御部103による自動復帰動作の実行処理を説明する。
制御部103は、特定条件の成立時にはダイヤルノブ14をパーキングレンジ「P」に対応する操作位置へ回転させるために第1モータ81を制御する。このとき、制御部103は、回転開始から少なくともロータカム40の係合部41がダイヤルノブ14の切欠53の左端に係合するまでの係合前区間を回転する間、ロータカム40の回転速度を他の部分を回転するときよりも減少させる。係合前区間では第1モータ81の駆動によってロータカム40のみが回転する。そして、係合後区間では第1モータ81の駆動によって回転するロータカム40がノブボディ50aを押すことでロータカム40とノブボディ50aとが一緒に回転する。制御部103は、予め設定された回転開始からの時間tによってロータカム40がダイヤルノブ14に係合するときを判断する。
具体的には、図8に示すように、制御部103は、第1モータ81を駆動することによってロータカム40を回転させ、時間t1においてロータカム40がノブボディ50aの切欠53の左端に係合する。制御部103は、係合前区間(時間0〜時間t1)とロータカム40の係合部41がノブボディ50aの切欠53の左端に係合した後の所定区間(係合後区間、ここでは時間t1〜時間t2)とを含む係合前後区間(時間0〜時間t2)を回転する間、第1モータ81の駆動電圧Vを一定ではなく回転開始(時間0)から徐々に増加させる。係合前区間(時間0〜時間t1)における第1モータ81の駆動電圧Vは、ロータカム40が他の区間を回転するときよりも低く設定する。また、係合後区間(時間t1〜時間t2)における第1モータ81の駆動電圧Vは、係合前区間(時間t1〜時間t2)における駆動電圧V以上となり、通常時の第1電圧V1まで上昇する。
このようにロータカム40の回転速度を制御することで、ロータカム40がダイヤルノブ14に係合するときに衝突することによって発生する衝突音が抑制され、ダイヤルノブ14を例えばパーキング位置に復帰させるときに運転者に与える違和感を抑制することができる。
また、制御部103は、節度ピン30が節度面60の山部62の頂64(64a,64b,64c,64d,64e)付近から谷部61の底63(63p,63r,63n,63d)までをそれぞれ移動する間、ダイヤルノブ14の回転速度を節度面60の他の部分を移動するときよりも減少させる。なお、パーキングレンジ「P」が自動復帰させる所定のシフトレンジに相当する。
具体的には、図8に示すように、制御部103は、第1モータ81を駆動させる駆動電圧Vを一定ではなく、節度ピン30が節度面60の山部62の頂64付近から谷部61の底63までを移動する間(時間t2〜時間t3、時間t4〜時間t5、時間t6〜時間t7)、通常時の第1電圧V1よりも小さい第2電圧V2によって駆動させる。第2電圧V2は、例えば第1電圧V1の50%よりも小さいことが望ましい。制御部103は、節度ピン30が節度面60の山部62の頂64まで第1電圧V1で第1モータ81を駆動させる。そして、制御部103は、山部62の頂64から谷部61の底63までを第2電圧V2で移動する間、通常時の第1電圧V1よりも小さい第2電圧V2によって第1モータ81を駆動させる。
このように節度ピン30に対するノブボディ50aの回転速度を制御することで、節度ピン30が節度面60の谷部61に向かうときの速度が抑制され、節度ピン30が節度面60の谷部61の底63付近に衝突することによって発生する衝突音が抑制される。よって、ダイヤルノブ14を例えばパーキング位置に復帰させるときに運転者に与える違和感を抑制することができる。
まず、図9に示すように、シフト装置11は、車両のエンジンが始動されて、フットブレーキが踏み込まれると、ダイヤルノブ14がパーキングレンジ「P」に対応する操作位置に位置した状態で操作可能となる。節度ピン30は、節度面60のパーキングレンジ「P」に対応する谷部61pに嵌っている。このとき、ロータカム40は、ノブボディ50aの回転操作を規制しない位置に移動する。また、シフトロック機構90のロック部材96は、アンロック位置に位置している。ロータカム40の係合部41がノブボディ50aの切欠53の周方向のほぼ中央に位置しているので、ダイヤルノブ14は回転操作が可能である。この状態において、運転者がダイヤルノブ14を回転操作させれば、節度ピン30と節度部56の節度面60とによって節度感を与えながら、シフトレンジを変更することができる。
続いて、図10に示すように、シフト装置11は、運転者によって車両を走行させるためにダイヤルノブ14がドライブレンジ「D」に対応する操作位置に回転操作される。このとき、ノブボディ50aは、節度ピン30が節度面60を摺動しながら、パーキングレンジ「P」に対応する操作位置からドライブレンジ「D」に対応する操作位置に回転操作される。節度ピン30は、節度面60のドライブレンジ「D」に対応する谷部61dに嵌っている。ロータカム40は、ノブボディ50aの回転操作を規制しない位置から移動しない。
続いて、図11に示すように、シフト装置11は、運転者がダイヤルノブ14をドライブレンジ「D」に対応する操作位置からパーキングレンジ「P」に対応する操作位置に回転操作せずに、例えばエンジンを停止させたときには、ロータカム40を係合部41がノブボディ50aの切欠53の左端に当接する位置に回転させる。すなわち、制御部103は、第1モータ81を駆動させることによりロータカム40を反時計回りに回転させる。このとき、制御部103は、ロータカム40を係合部41がノブボディ50aの切欠53の左端に当接するまでの係合前区間(時間0〜時間t1)の間、ロータカム40の回転速度をロータカム40が他の区間を回転するときよりも減少させる。このようにロータカム40の回転速度を制御することで、ロータカム40とノブボディ50aとの衝突によって発生する衝突音を抑制することができる。よって、ダイヤルノブ14をパーキング位置「P」に復帰させるときに運転者に与える違和感を抑制することができる。
続いて、図12に示すように、シフト装置11は、ダイヤルノブ14をパーキングレンジ「P」に対応する操作位置に回転させるべく、ロータカム40を反時計回りに回転させることで、ノブボディ50aをドライブレンジ「D」に対応する操作位置からパーキングレンジ「P」に対応する操作位置に回転させる。このとき、ノブボディ50aは、ロータカム40に押圧されることによって、節度ピン30が節度面60を摺動しながら、ドライブレンジ「D」に対応する操作位置からパーキングレンジ「P」に対応する操作位置に回転される。また、制御部103は、ロータカム40を回転させるにあたって、上記で説明したように、節度ピン30が節度面60の山部62の頂64付近から谷部61の底63までを移動する間、ダイヤルノブ14の回転速度を他の部分を移動するときよりも減少させる。このように節度ピン30に対するノブボディ50aの回転速度を制御することで、節度ピン30と節度面60との衝突によって発生する衝突音を抑制することができる。よって、ダイヤルノブ14をパーキング位置「P」に復帰させるときに運転者に与える違和感を抑制することができる。
その後、図6に示すように、制御部103は、ロータカム40を少し時計回りに回転させて、係合部41がノブボディ50aの切欠53の左端に当接している状態を解除する。
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)特定条件の成立時にはダイヤルノブ14を所定のシフトレンジに対応する操作位置へ回転させるために第1モータ81を制御する。このとき、少なくともロータカム40の係合部41がダイヤルノブ14の切欠53に係合するまでの係合前区間を回転する間、ロータカム40の回転速度をロータカム40が他の区間を回転するときよりも減少させる。このため、ロータカム40の係合部41がダイヤルノブ14の切欠53に係合するまでの速度が抑制され、ロータカム40の係合部41がダイヤルノブ14の切欠53に係合するときに衝突することによって発生する衝突音が抑制され、ダイヤルノブ14をパーキング位置に復帰させるときに運転者に与える違和感を抑制することができる。
(2)ロータカム40の係合部41がダイヤルノブ14の切欠53に係合する前後を含む係合前後区間を回転する間、ロータカム40の回転速度を回転開始から徐々に増加させるので、少なくとも係合前区間を移動する間は他の部分を回転するときよりもロータカム40の回転速度が減少される。また、ロータカム40の回転速度が係合前後区間において徐々に増加するので、ロータカム40の係合部41がダイヤルノブ14の切欠53に係合するときのロータカム40の回転速度を最終的な回転速度よりも減少した値とすることができる。
(3)予め設定された回転開始からの時間によってロータカム40の係合部41がダイヤルノブ14の切欠53に係合するときを判断するので、ロータカム40の回転そのものを検出する検出部を備えることなく、ロータカム40の係合部41がダイヤルノブ14の切欠53に係合するときを判断することができる。
(4)ダイヤルノブ14に設けられた節度部の節度面と、ばねに付勢される節度ピンとによってダイヤルノブ14の回転操作時に節度を与えることができる。
(5)特定条件の成立時にはダイヤルノブ14を所定のシフトレンジに対応する操作位置へ回転させるために第1モータ81を制御する。このとき、ロータカム40が係合前区間を移動した後、節度ピン30が節度面60の山部62の頂64付近から谷部61の底63までを移動する間、ダイヤルノブ14の回転速度を節度面60の他の部分を移動するときよりも減少させる。このため、節度ピン30が節度面60の谷部61に向かうときの速度が抑制され、節度ピン30が節度面60の谷部61の底63付近に衝突することによって発生する衝突音が抑制され、ダイヤルノブ14を所定の操作位置、例えばパーキング位置に復帰させるときに運転者に与える違和感を抑制することができる。また、予め設定された回転開始からの時間tによって、節度ピン30が節度面60の山部62の頂64付近から谷部61の底63までを移動する間を判断するので、ロータカム40の回転そのものを検出する検出部を備えることなく、節度面60に対する節度ピン30の位置を判断することができる。
(5)特定条件の成立時にはダイヤルノブ14を所定のシフトレンジに対応する操作位置へ回転させるために第1モータ81を制御する。このとき、ロータカム40が係合前区間を移動した後、節度ピン30が節度面60の山部62の頂64付近から谷部61の底63までを移動する間、ダイヤルノブ14の回転速度を節度面60の他の部分を移動するときよりも減少させる。このため、節度ピン30が節度面60の谷部61に向かうときの速度が抑制され、節度ピン30が節度面60の谷部61の底63付近に衝突することによって発生する衝突音が抑制され、ダイヤルノブ14を所定の操作位置、例えばパーキング位置に復帰させるときに運転者に与える違和感を抑制することができる。また、予め設定された回転開始からの時間tによって、節度ピン30が節度面60の山部62の頂64付近から谷部61の底63までを移動する間を判断するので、ロータカム40の回転そのものを検出する検出部を備えることなく、節度面60に対する節度ピン30の位置を判断することができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態において、特定条件である特定の事象は上記に限らず、運転席のシートベルトが解除されたことと運転席のドアが開けられたこととの組み合わせ等の他の事象であってもよい。
・上記実施形態において、特定条件である特定の事象は上記に限らず、運転席のシートベルトが解除されたことと運転席のドアが開けられたこととの組み合わせ等の他の事象であってもよい。
・上記実施形態において、シフトロック機構90によってダイヤルノブ14の操作位置がドライブレンジ「D」に対応する位置であるときにダイヤルノブ14の回転を規制してもよい。そして、例えばフットブレーキが踏まれたときのみ、ダイヤルノブ14のドライブレンジ「D」に対応する操作位置からの回転を許容する。
・上記構成において、ダイヤルノブ14の操作位置においてダイヤルノブ14の回転を規制する必要がなければ、シフトロック機構90を省略してもよい。
・上記実施形態では、ロータカム40の係合部41がノブボディ50aの切欠53に係合することで、ロータカム40がノブボディ50aを押して一緒に回転するようにした。しかしながら、ロータカム40とノブボディ50aとの係合は係合部41と切欠53に限らず、他の構成によってロータカム40とノブボディ50aとを係合させてもよい。
・上記実施形態では、ロータカム40の係合部41がノブボディ50aの切欠53に係合することで、ロータカム40がノブボディ50aを押して一緒に回転するようにした。しかしながら、ロータカム40とノブボディ50aとの係合は係合部41と切欠53に限らず、他の構成によってロータカム40とノブボディ50aとを係合させてもよい。
・上記実施形態では、ダイヤルノブ14をドライブレンジ「D」に対応する操作位置からパーキングレンジ「P」に対応する操作位置へ自動復帰させる際に、駆動電圧Vを第1電圧V1と第2電圧V2との一定の電圧に設定した。しかしながら、一定の電圧でなくてもよい。
・上記実施形態では、ダイヤルノブ14をドライブレンジ「D」に対応する操作位置からパーキングレンジ「P」に対応する操作位置へ自動復帰させる際に、節度面60の山部62の頂64から駆動電圧Vを第2電圧V2に設定した。しかしながら、節度ピン30と節度面60とによって発生する音が問題なければ、ロータカム40とノブボディ50aとが係合してから節度ピン30に対して節度面60が移動する際の第1モータ81の駆動電圧Vを一定等に制御としてもよい。
・上記実施形態では、パーキングレンジ「P」が自動復帰させる所定のシフトレンジとしたが、他のシフトレンジを自動復帰させる所定のシフトレンジとしてもよい。例えば、洗車させる際にニュートラルレンジ「N」に設定させる必要があるときには、運転者が洗車に対応する所定の操作を行うことでニュートラルレンジ「N」に自動復帰させる。
・上記実施形態では、ロータカム40がダイヤルノブ14に係合した後、ロータカム40の回転速度を徐々に増加させたが、ロータカム40がダイヤルノブ14に係合した後にロータカム40の回転速度を一気に増加させてもよい。例えば、制御部103は、ロータカム40がダイヤルノブ14に係合するまでの間は他の区間を回転するときよりも低い電圧に設定し、ロータカム40がダイヤルノブ14に係合した後は第1電圧V1に設定してもよい。
・上記実施形態では、予め設定された回転開始からの時間によってロータカム40がダイヤルノブ14の一部分に係合するときを判断した。しかしながら、ロータカム40がダイヤルノブ14の一部分に係合するときを、第1モータ81の電流値が所定値以上となったことによって判断してもよい。例えば、図13(a)に示すように、制御部103は、ダイヤルノブ14を自動復帰させるときには、第1モータ81の駆動電圧Vを極力抑えた最低電圧V0に設定して、第1モータ81の駆動によってロータカム40を回転させる。そして、図13(b)に示すように、制御部103は、第1モータ81の電流値Iを取得し、この電流値Iが所定値Iaに達したら、ロータカム40がノブボディ50aに係合したと判断する。第1モータ81が最低電圧V0で駆動したロータカム40がノブボディ50aに係合してロータカム40が回転できなくなると電流値Iが急激に上昇する。そこで、図13(a)に示すように、制御部103は、電流値Iが上昇して所定値Iaに達すると、駆動電圧Vを例えば第1電圧V1に変更して駆動させることで、ロータカム40とノブボディ50aとを一緒に回転させる。なお、ロータカム40がノブボディ50aに係合するまでの駆動電圧Vと、ロータカム40がノブボディ50aに係合してからの駆動電圧Vとはそれぞれ任意に設定可能である。また、駆動電圧Vは一定でなくてもよい。このようにすれば、ロータカム40の回転そのものを検出する検出部を備えることなく、ロータカム40がダイヤルノブ14の一部分に実際に係合した結果から係合するときを判断することができる。
・上記実施形態では、円柱状のダイヤルノブ14を採用したが、ダイヤルノブ14の形状(ノブカバー50bの外郭形状)は適宜変更してもよい。例えば、四角柱あるいは五角柱などの多角柱状、または楕円柱状のノブカバー50bを採用してもよい。
・上記実施形態では、節度ピン30と節度部56との組み合わせを2組設けたが、節度ピン30と節度部56との組み合わせを1組のみ設けてもよいし、節度ピン30と節度部56との組み合わせを3組以上設けてもよい。
・上記実施形態では、ダイヤルノブ14に対して4つの操作位置「P」、「R」、「N」、「D」を設定した。しかしながら、操作位置は、変速機107に設定されるシフトレンジに応じて適宜変更可能である。なお、各谷部61と山部62との個数及び配置間隔なども同様に変更可能である。
・上記構成において、操作位置を運転者が把握することができれば、節度部56や節度ピン30等により構成される節度機構を省略してもよい。
次に、上記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
次に、上記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
(イ)上記シフト装置について、前記ノブは、選択されるシフトレンジに応じた各操作位置に保持する節度部を備え、前記節度部にばねの付勢力によって当接する節度ピンを備え、前記節度部は、山部と谷部とが連続した節度面を有し、前記節度ピンが前記谷部に嵌ることにより前記シフトレンジの操作位置に保持し、前記節度ピンが前記山部を越えることにより前記ノブの回転操作時に節度を与えることが好ましい。
上記構成によれば、ノブに設けられた節度部の節度面と、ばねに付勢される節度ピンとによってノブの回転操作時に節度を与えることができる。
(ロ)上記シフト装置について、前記制御部は、前記カム部材が前記係合前区間を回転した後、前記節度ピンが前記節度面の前記山部の頂付近から前記谷部の底までを移動する間、前記駆動源に印加する電圧を前記ノブが前記節度面の他の部分を移動するときよりも減少させ、前記節度ピンが前記節度面の前記山部の頂付近から谷部の底までを移動する間を、予め設定された回転開始からの時間によって判断することが好ましい。
(ロ)上記シフト装置について、前記制御部は、前記カム部材が前記係合前区間を回転した後、前記節度ピンが前記節度面の前記山部の頂付近から前記谷部の底までを移動する間、前記駆動源に印加する電圧を前記ノブが前記節度面の他の部分を移動するときよりも減少させ、前記節度ピンが前記節度面の前記山部の頂付近から谷部の底までを移動する間を、予め設定された回転開始からの時間によって判断することが好ましい。
上記構成によれば、特定条件の成立時にはノブを所定のシフトレンジに対応する操作位置へ回転させるために駆動源を制御する。このとき、カム部材が係合前区間を移動した後、節度ピンが節度面の山部の頂付近から谷部の底までを移動する間、駆動源に印加する電圧をノブが節度面の他の部分を移動するときよりも減少させる。このため、節度ピンが節度面の谷部に向かうときの速度が抑制され、節度ピンが節度面の谷部の底付近に衝突することによって発生する衝突音が抑制され、ノブを所定の操作位置、例えばパーキング位置に復帰させるときに運転者に与える違和感を抑制することができる。また、予め設定された回転開始からの時間によって、節度ピンが節度面の山部の頂付近から谷部の底までを移動する間を判断するので、カム部材の回転そのものを検出する検出部を備えることなく、節度面に対する節度ピンの位置を判断することができる。
11…シフト装置、12…センターコンソール、13…ケース、13a…ケース本体、13b…カバー、14…ダイヤルノブ、15…孔、21…環状溝、22…内周壁、23…外周壁、23a…ガイド部、24…切欠、25…貫通孔、26…弧状溝、27…ガイド孔、28…ギヤ収容部、29…ロック収容部、30…節度ピン、31…ばね、40…カム部材としてのロータカム、41…係合部、43…ガイド部、50a…ノブボディ、50b…ノブカバー、51…大径部、52…小径部、53…切欠、54…把持部、55…ロック用孔、56…節度部、60…節度面、61,61d,61n,61p,61r…谷部、62,62a,62b,62c,62d,62e…山部、63…底、64…頂、71…ホルダ、72…カバーパネル、73…貫通孔、74…マーク、75…ライトガイド、76…ライトガイド、80…駆動機構、81…駆動源としての第1モータ、81a…駆動軸、82…ウォーム、83…ウォームホイール、84…連結軸、85…歯車、90…シフトロック機構、91…第2モータ、91a…駆動軸、92…ウォーム、93…ウォームホイール、94…連結軸、95…カム部材、95a…小径部、95b…大径部、95c…平面部、96…ロック部材、96a…ロック部、96b…当接部、97…ばね、101…シフトポジションセンサ、102…カムポジションセンサ、103…制御部、104…光源、105…エンジンスイッチ、106…フットブレーキスイッチ、107…変速機、V…駆動電圧、V1…第1電圧、V2…第2電圧。
Claims (4)
- 車両の変速機のシフトレンジを選択するために回転操作されるノブと、
前記ノブの回転方向において前記ノブの一部分に係合し、前記ノブに係合したときのみ前記ノブと一体に回転するカム部材と、
前記カム部材を回転させる駆動源と、
前記駆動源を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、特定条件の成立時には前記ノブを所定のシフトレンジに対応する操作位置へ回転させるために前記駆動源を制御し、少なくとも前記カム部材が前記ノブの一部分に係合するまでの係合前区間を回転する間、前記駆動源に印加する電圧を前記カム部材が他の区間を回転するときよりも減少させる
シフト装置。 - 前記制御部は、前記係合前区間と、前記カム部材が前記ノブの一部分に係合した後の所定区間とを含む係合前後区間を回転する間、前記駆動源に印加する電圧を前記カム部材の回転開始から徐々に増加させることで前記カム部材が他の区間を回転するときよりも減少させる
請求項1に記載のシフト装置。 - 前記制御部は、前記カム部材が前記ノブの一部分に係合するときを、予め設定された回転開始からの時間によって判断する
請求項1又は2に記載のシフト装置。 - 前記制御部は、前記カム部材が前記ノブの一部分に係合するときを、前記駆動源の電流値が所定値以上となったことによって判断する
請求項1又は2に記載のシフト装置。
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