変速操作装置
【課題】安全かつ快適なシフト操作を行うことができる変速操作装置を提供する。
【解決手段】本発明の変速操作装置１においては、回転ノブ型セレクタ２、第１の検知手段３、アクチュエータ４及び制御部５を備える。アクチュエータ４は、制御部の指令に基づき、第１の検知手段３から得た情報から次のシフト操作の予防、支援、応答その他の対策を講じる動作を回転ノブ型セレクタ２の回転動作に付与する。
【解決手段】本発明の変速操作装置１においては、回転ノブ型セレクタ２、第１の検知手段３、アクチュエータ４及び制御部５を備える。アクチュエータ４は、制御部の指令に基づき、第１の検知手段３から得た情報から次のシフト操作の予防、支援、応答その他の対策を講じる動作を回転ノブ型セレクタ２の回転動作に付与する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速操作装置に係り、特に、回転ノブ型セレクタによりシフト操作を行う車両用ＡＴ変速操作装置に好適に利用できる変速操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１においては、ノブと、このノブに外力を付加するアクチュエータと、アクチュエータの制御部と、ノブの操作状態を検知する検知手段と、ノブにより操作される外部装置との間で信号の送受信を行う入出力部とを備え、制御部に、少なくとも外部装置に接続された外部検知手段から出力される外部信号を入力して外部信号に対応するアクチュエータの制御信号を生成し、この制御信号によりアクチュエータを駆動することを特徴とする手動入力装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８９５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の手動入力装置においては、シフト誤操作対策やシフト操作支援対策など、シフト操作を安全かつ快適に行うための対策が講じられていないという問題があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、シフト操作を安全かつ快適に行うことができる変速操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明は、上記目的を達成するため、所望のシフトレンジを選択するための回転ノブ型セレクタと、前記回転ノブ型セレクタの回転運動を検知して前記所望のシフトレンジを特定する第１の検知手段と、前記回転ノブ型セレクタの回転運動を支配するアクチュエータと、前記第１の検知手段から得た情報に基づいて、シフト操作に対する反力付与動作により、シフト操作の予防、支援、応答としての前記アクチュエータ制御を行なう制御部と、を有することを特徴とする変速操作装置を提供する。
【０００７】
［２］また、制御部は、パーキングレンジからブレーキ操作を伴わない他のレンジへのシフト操作、リバースレンジからドライブレンジへのシフト操作、ニュートラルレンジからブレーキ操作を伴わないリバースレンジへのシフト操作、又は、ドライブレンジからリバースレンジへのシフト操作の際、シフト操作の予防として、アクチュエータが回転ノブ型セレクタの回転運動を禁止する制御を行うように形成されていることを特徴とする上記［１］に記載の変速操作装置であってもよい。
【０００８】
［３］また、制御部は、シーケンシャルドライブモードにおけるシフトアップ操作又はシフトダウン操作の際、シフト操作の支援として、アクチュエータが回転ノブ型セレクタの回転量を通常よりも小さくする制御を行うように形成されていることを特徴とする上記［１］又は［２］に記載の変速操作装置であってもよい。
【０００９】
［４］また、制御部は、正常なシフト操作が行われた際、シフト操作の応答として、アクチュエータが回転ノブ型セレクタに対して節度感を付与する制御又はバイブレーションをさせる制御を行うように形成されていることを特徴とする上記［１］から［３］のいずれか１に記載の変速操作装置であってもよい。
【００１０】
［５］また、回転ノブ型セレクタが選択可能なパターンを切り替えるシーケンシャル切替スイッチと、回転ノブ型セレクタの押下操作を検知する第２の検知手段とを備えていることを特徴とする上記［１］から［４］のいずれか１に記載の変速操作装置であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一形態によれば、シフト誤動作時やシフトアップ操作若しくはシフトダウン操作時などの種々のシフト操作時においてアクチュエータが回転ノブ型セレクタの回転禁止や回転量支援などの制御を行うので、安全かつ快適なシフト操作を行うことができる変速操作装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の一例に係る変速操作装置の回転ノブ型セレクタ及び第１のシフトレンジ・パターンを示す斜視図である。
【図２】図２は、本実施の形態の回転ノブ型セレクタによる駐停車時のシフトレンジ・パターンの一例を示す第２のシフトレンジ・パターン平面図である。
【図３】図３は、本実施の形態の回転ノブ型セレクタによるＤレンジ選択時（又はＲレンジ選択時）のシフトレンジ・パターンの一例を示す第３のシフトレンジ・パターン平面図である。
【図４】図４は、本実施の形態の回転ノブ型セレクタによるシーケンシャルＤモードのシフトレンジ・パターンの一例を示す第４のシフトレンジ・パターン平面図である。
【図５】図５は、本実施の形態の第５のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図６】図６は、本実施の形態の第６のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図７】図７は、本実施の形態の第７のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図８】図８は、本実施の形態の第８のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図９】図９は、本実施の形態の第９のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態の第１０のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態の第１１のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態の第１２のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１３】図１３は、本実施の形態の第１３のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１４】図１４は、本実施の形態の第１４のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１５】図１５は、本実施の形態の第１５のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１６】図１６は、本実施の形態のシーケンシャルＤモードを想定した第１６のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１７】図１７は、本実施の形態の自動走行モードを想定した第１７のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１８】図１８は、本実施の形態の自動走行モードを想定した第１８のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１９】図１９は、本実施の形態の自動走行モードを想定した第１９のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図２０】図２０は、本実施の形態の自動走行モードを想定した第２０のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図２１】図２１は、本実施の形態の変速操作装置の内部を示す斜視図である。
【図２２】図２２は、図２１の分解斜視図である。
【図２３】図２３は、本実施の形態においてアクチュエータ非動作時の回転ノブ型セレクタに生じる力を示すグラフである。
【図２４】図２４は、本実施の形態のシーケンシャルＤモードにおけるアクチュエータ動作時の回転ノブ型セレクタに生じる力を示すグラフである。
【図２５】図２５は、図２又は図３に示した本実施の形態のシフトレンジ・パターンの一例におけるアクチュエータ動作時の回転ノブ型セレクタに生じる力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（本発明の実施の形態）
本実施の形態の変速操作装置１は、図１、２１、２２等に示すように、回転ノブ型セレクタ２、第１の検知手段３、アクチュエータ４及び制御部５を備えている。またこの変速操作装置１は、任意の部材として、上記の構成の他、シーケンシャル切替スイッチ６及び第２の検知手段７を備えている。
【００１４】
回転ノブ型セレクタ２は、図１、２１、２２等に示すように、従来のシフトレバーやシフトコラムレバーなどの代わりに所望のシフトレンジを選択するために用いる部材である。この回転ノブ型セレクタ２は、他の部材を被覆するカバー１０から露出しており、平面視中央を通過する回転軸８を中心に右回転操作若しくは左回転操作又は押下操作することによりシフトレンジの選択を可能にする。
【００１５】
例えば、図１に示すように、回転ノブ型セレクタ２の中立位置（無回転位置）をホームポジションＨＰになるように設定する。また、回転ノブ型セレクタ２による回転操作が行われない状態がＮ（ニュートラル）レンジの選択、その右回転操作がＤ（ドライブ）レンジの選択、その左回転操作がＲ（リバース）レンジの選択、その押下操作がＰ（パーキング）レンジの選択となるように設定されている。
【００１６】
シフトレンジ・パターンは多数存在し、回転ノブ型セレクタ２のシフトレンジ・パターンとなりうるものであれば全てのパターンの採用が可能である。そのシフトレンジ・パターンの切り替えを行うと共にシーケンシャル・パターンへの切替えを行なうのがシーケンシャル切替スイッチ６である。
【００１７】
シーケンシャル切替スイッチ６は、回転ノブ型セレクタ２が選択可能なシフトレンジ・パターンを切り替え、また、シーケンシャル・パターンへの切替えを行なうために用いる部材である。シーケンシャル切替スイッチ６から出力された切替信号は、制御部５及び図示しないＡＴ変速機に送信される。これによりシフト操作が正しく行われる。
【００１８】
図１に示した回転ノブ型セレクタ２のシフトレンジ・パターンは、主に駐停車時からの前後進を行うためのパターンであり、右から順にＤレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジに設定されている。そのシフトレンジ・パターンからシーケンシャル切替スイッチ６により他のシフトレンジ・パターンに切り替えた例を以下に示す。
【００１９】
図２は、図１のシフトレンジ・パターンに近いパターンの一例を示す。このシフトレンジ・パターンは、上記と同様、主に駐停車時からの前後進を行うためのパターンであり、Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジの配列も同様である。それらの相違点は、Ｎレンジの領域の大きさである。Ｎレンジの領域は、時計回りを正の回転として、回転ノブ型セレクタ２の回転角がおおむね−６０度から＋６０度の範囲において設定されている。この違いを生み出すための手段としては様々の方法が挙げられるが、その一例として、後述するアクチュエータ４による節度感の制御により実現することができる。
【００２０】
図３のシフトレンジ・パターンは、主にＤ（若しくはＲ）レンジを選択した際のパターンである。このパターンは、右から順に、Ｎ（若しくはＤ）レンジ、Ｒ（若しくはＮ）レンジに設定されている。
【００２１】
図４のシフトレンジ・パターンは、シーケンシャル切替スイッチ６の切替え操作によりシーケンシャルモードに変更された場合のパターンであって、主にＤレンジの付随モードであるシーケンシャルＤ（ドライブ）モードを選択した際のパターンである。このパターンにおいては、回転ノブ型セレクタ２をその中立位置から右回転させるとシフトアップ操作になるように設定されている。反対に、回転ノブ型セレクタ２をその中立位置から左回転させるとシフトダウン操作になるように設定されている。
【００２２】
上記示したシフトレンジ・パターンは一例であり、種々のシフトレンジ・パターンが可能である。上記のシフトレンジ・パターンを含め、以下の表１に２０通りのパターンを示す。
（表１）シフトレンジ・パターン
【００２３】
表１の１行目において、「パターン」はシフトレンジ・パターンを示している。また、「左回転操作」、「右回転操作」及び「押下操作」は回転ノブ型セレクタの各操作を示しており、「対応図面」は各パターンを示した図番を示している。
【００２４】
また、表１の２列目「左回転操作」や３列目「右回転操作」において、「Ｎ→Ｒ」や「Ｎ→Ｄ」は、回転ノブ型セレクタ２の左回転操作又は右回転操作において、その操作の途中までがＮレンジであり、残りがＲレンジ又はＤレンジであることを示す。「＋」、「−」は、シーケンシャルＤ(ドライブ)モードにおけるシフトアップ操作又はシフトダウン操作を示している。「無効」は回転ノブ型セレクタ２の操作自体を許容するがシフト操作又は遠隔操作の効果が生じない状態を示しており、「不動」は回転ノブ型セレクタ２の操作自体も許容しない状態を示している。
【００２５】
また、表１の４列目「押下操作」において、「Ｐ／Ｎ」は、例えば通常押しと長押しとの違いなど、押下操作の相違によりＰレンジ又はＮレンジのいずれかを選択することができることを示している。それに対し、「ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ」は、エンジン・オフ時には「ＳＴＡＲＴ」のみ使用可能であり、エンジン・オン時には「ＳＴＯＰ」のみ使用可能となるなど、エンジンの動作状態によりスタート又はストップのいずれかが使用できることを示している。
【００２６】
各シフトレンジ・パターンは、前述の通り、表１及び各パターンの対応図面に示した通りである。そのなかでも、特殊な機構が必要になる第８から第１１のうちの第１１シフトレンジ・パターン、第１２〜１４のシフトレンジ・パターン、第１６のシフトレンジ・パターン、第１７及び第１８のうちの第１７のシフトレンジ・パターン並びに第１９及び第２０のうちの第１９のシフトレンジ・パターンについて詳細に説明する。
【００２７】
第１１シフトレンジ・パターンは、図１１に示すように、図１に示した第１のシフトレンジ・パターンと同様、右から順に、Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジの配列である。それらの相違点は、Ｎレンジの領域の大きさである。Ｎレンジの領域は、時計回りを正の回転として、回転ノブ型セレクタ２の回転角がおおむね−３０度から＋３０度の範囲において設定されている。この違いを生み出すための手段としては様々の方法が挙げられるが、その一例として、後述及び図２４、２５に示すアクチュエータ４による節度感の制御により実現することができる。
【００２８】
第１２〜第１４の３つのシフトレンジ・パターンは、第１のシフトレンジ・パターンにおいて選択されたポジションによってその後に選択可能なシフトレンジ・パターンが変化し、右回転、左回転、押下により選択できるポジションが変わるものである。図１２に示すシフトレンジ・パターンは、Ｐレンジが選択されている場合であって、右回転によりＤレンジ、左回転によりＮレンジが選択されるように設定されている。図１３に示すシフトレンジ・パターンは、Ｄレンジが選択されている場合であって、左回転によりＮレンジが選択され、押下によりＰレンジが選択されるように設定されている。なお、右回転の回転操作は規制されて不動状態に設定されている。また、図１４に示すシフトレンジ・パターンは、Ｒレンジが選択されている場合であって、右回転によりＮレンジが選択され、押下によりＰレンジが選択されるように設定されている。なお、左回転の回転操作は規制されて不動状態に設定されている。
【００２９】
第１６のシフトレンジ・パターンは、図１６に示すように、主にＤレンジの付随モードであるシーケンシャルＤ（ドライブ）モードを選択した際のパターンである。このパターンにおいては、回転ノブ型セレクタ２をその中立位置から右回転させるとシフトアップ操作（＋）になるように設定されている。反対に、回転ノブ型セレクタ２をその中立位置から左回転させるとシフトダウン操作（−）になるように設定されている。
【００３０】
第１７のシフトレンジ・パターンは、図１７に示すように、主にＤレンジの付随モードである自動走行モードを選択した際のパターンである。このパターンにおいては、回転ノブ型セレクタ２をその中立位置から右回転又は左回転させてもシフト操作の効果が生じないように、その回転操作に基づく電気信号を非送信若しくは遮断することにより、その回転操作が無効になるように設定されている。
【００３１】
なお、第１７のシフトレンジ・パターンにおいては回転ノブ型セレクタ２の押下操作も無効になるように設定されているが、第１８のシフトレンジ・パターンにおいては、図１８に示すように、その押下操作によりＮレンジへのシフト操作が可能になるように設定されている。
【００３２】
第１９のシフトレンジ・パターンは、図１９に示すように、第１７シフトレンジ・パターンと同様、主にＤレンジの付随モードである自動走行モードを選択した際のパターンである。このパターンにおいては、回転ノブ型セレクタ２を不動状態にし、その中立位置からの右回転又は左回転を制限するように設定されている。この設定は、後述するアクチュエータ４の反操作力を操作者の操作力よりも大きくすることにより実現する。
【００３３】
なお、第１９のシフトレンジ・パターンにおいては回転ノブ型セレクタ２の押下操作も不動になるように設定されている。これは、図２１及び図２２に示したプッシュロッド１２の軸方向下方に介在してその動きを物理的に制限する図示しない制限部材等によって実現させることができる。一方、第２０のシフトレンジ・パターンにおいては、図２０に示すように、その押下操作によりＮレンジへのシフト操作が可能になるように設定されている。
【００３４】
第１の検知手段３は、図２１及び図２２に示すように、回転ノブ型セレクタ２の回転運動を検知して所望のシフトレンジを特定する部材である。第１の検知手段３としては、ロータリ・エンコーダなどの回転ノブ型セレクタ２の回転運動を検知することが可能なセンサ等であれば種々のものを採用することができる。
【００３５】
本実施の形態に係る第１の検知手段３としては、図２２に示すように、基板９から起立する回転ノブ型セレクタ２の回転軸８の下端面と基板９の表面との間において基板９に埋め込まれたＭＲ素子やホール素子などの磁気センサが用いられている。この場合、回転軸８の下端面に図示しない磁石が埋め込まれている。磁石及び磁気センサは回転軸８の下端面にそって複数個配設されていることが好ましい。なお、第１の検知手段３は、上記の磁気式に限られず、光学式、抵抗式等の他の検知手段であってもよい。
【００３６】
第２の検知手段７は、回転ノブ型セレクタ２の押下操作を検知する部材である。第２の検知手段７としては回転ノブ型セレクタ２の押下操作を検知することが可能なセンサ等であれば種々のものを採用することができる。
【００３７】
本実施の形態に係る第２の検知手段７としては、図２２に示すように、基板９の表面であって回転軸８の中心を通る位置に配置されたマイクロスイッチが用いられている。この場合、回転ノブ型セレクタ２の下面に当接しているとともに回転軸８の中央に設けられた穴を通過するプッシュロッド１２によりマイクロスイッチのスイッチングが行われるようになっている。
【００３８】
アクチュエータ４は、回転ノブ型セレクタ２の回転運動を支配する部材である。このアクチュエータ４は、回転ノブ型セレクタ２の回転運動を禁止したり、支援したりといったことができるものであれば種々のものを採用することができる。本実施の形態においては、回転軸８と同軸上に設けられ、回転軸８と一体形成されたギヤ１１を介して接続された電気モータが用いられている。そして、電気モータの回転方向及び回転力をシフト操作の状況に応じて変化させることにより、回転ノブ型セレクタ２の回転運動を禁止したり、反対に支援したりするといったような、回転ノブ型セレクタ２の回転運動を支配する制御が電気モータにより行われる。
【００３９】
制御部５は、第１の検知手段３から得た情報に基づいて、シフト操作に対する反力付与動作により、シフト操作の予防、支援、応答としてのアクチュエータ制御を行なう。アクチュエータ４には回転エンコーダ等により回転位置を検出する回転センサが内蔵されている。但し、第１の検知手段３を利用して前述のロータリ・エンコーダなどの回転を検出して回転位置を検出する構成としてもよい。ここで、回転ノブ型セレクタ２には、図２３〜２５に示すようなノブの回転に対応して回転方向に力が発生する。この回転方向の力は、回転ノブ型セレクタ２に操作反力として作用させることができ、第１の検知手段３から得た情報に基づいて、シフト操作の予防、支援、応答として反力付与動作を行なうことができる。例えば、前進中にＤレンジからＲレンジにシフト操作できないようにするため、Ｒレンジを選択する回転方向に回転ノブ型セレクタ２の回転を禁止する力（逆操作力）をアクチュエータ４から発生させる制御部５の制御がこの一例に該当する。
【００４０】
本実施の形態において、上記「第１の検知手段３から得た情報」とは、回転ノブ型セレクタ２の回転方向及びシフトレンジである。また、上記示したシフト操作の予防、支援、応答とは、具体的には、表２及び以下の説明の通りである。
【００４１】
（表２）アクチュエータによる回転ノブ型セレクタの回転禁止制御
【００４２】
まずは、上記シフト操作の予防について説明する。制御部５は、表２に示す通り、Ｐレンジからブレーキ操作を伴わない他のレンジへのシフト操作（表２においては右回転時のＤレンジ及び左回転時のＲレンジ）、Ｎレンジからブレーキ操作を伴わないＲレンジへのシフト操作（表２においては左回転の操作となる。）、ＤレンジからＲレンジへのシフト操作（表２においては左回転の操作となる。）、又は、ＲレンジからＤレンジへのシフト操作（表２においては右回転の操作となる。）の際、シフト操作の予防として、アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２の回転運動を禁止する制御を行うことが好ましい。
【００４３】
アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２の回転運動を禁止する制御とは、例えば、Ｄレンジが選択されていた際、第１の検知手段３が回転ノブ型セレクタ２の左回転の操作（つまりＲレンジへのシフト操作）を少しでも検出した場合、アクチュエータ４となる電気モータがその自由回転を禁止する制御を行う。これにより、回転ノブ型セレクタ２には反力付与動作として逆操作力が生じるので、ＤレンジからＲレンジへのシフト操作を行えなくなる。
【００４４】
次に、シフト操作の支援について説明する。制御部５は、図４に示すようなシーケンシャルＤモードにおけるシフトアップ操作又はシフトダウン操作の際、シフト操作の支援として、アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２の回転量（ストローク量）を通常よりも小さくする制御を行うことが好ましい。
【００４５】
例えば、図２３に示すように、Ｄレンジの通常モードにおいては、回転ノブ型セレクタ２に対して回転率１００％の回転操作を行うことにより回転ノブ型セレクタ２が図示しない回転ストッパなどに当接し、その回転が停止する。
【００４６】
それに対し、図２４に示すように、シーケンシャルＤモードにおいては、回転ノブ型セレクタ２に対して例えば回転率５０％の回転操作を行うことにより、アクチュエータ４となる電気モータがそれ以上の自由回転を禁止する制御を行う。これにより、所定の回転率以上において反力付与動作として回転ノブ型セレクタ２に逆操作力が生じるので、回転ノブ型セレクタ２の回転量が小さくなり、素早いシフトアップ操作やシフトダウン操作（すなわちシフト操作の支援）を行うことができる。なお、上記の自由回転禁止が回転率５０％以上で生じる場合、回転ノブ型セレクタ２の回転率が５０％に近くなるまでその回転操作に要する回転力が徐々に高まるように、アクチュエータ４となる電気モータによる反操作力を高める制御を行う。そして、回転ノブ型セレクタ２の回転力がその反操作力Ｆｋを超えたとき、アクチュエータ４がその反操作力を一気に弱める制御を行う。これにより、反力付与動作として節度を発生させることができ、回転ノブ型セレクタ２のシフト操作に対してアクチュエータ４が節度感を付与することができる。
【００４７】
次に、シフト操作の応答について説明する。制御部５は、正常なシフト操作が行われた際、反力付与動作によりシフト操作の応答として、アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２に対して節度感を付与する制御を行うように形成されていることが好ましい。
【００４８】
例えば、図２５に示すように、ＮレンジからＤレンジへのシフト操作であってその切替が例えば回転ノブ型セレクタ２の回転率５０％で生じる場合、回転ノブ型セレクタ２の回転率が５０％になるまでその回転操作に要する回転力が徐々に高まるように、アクチュエータ４となる電気モータによる反操作力を高める制御を行う。そして、回転ノブ型セレクタ２の回転率が５０％において回転ノブ型セレクタ２の回転力がその反操作力Ｆｄを超えたとき、アクチュエータ４がその反操作力を一気に弱める制御を行う。これにより、反力付与動作として節度を発生させることができ、回転ノブ型セレクタ２のＤレンジへのシフト操作に対してアクチュエータ４が節度感を付与することができる。
【００４９】
また、図２５に示すように、上記の原理に基づき、ＮレンジからＲレンジへのシフト操作においても回転ノブ型セレクタ２に同様の節度感を与えることができる。ただし、予期せぬ急な後退を防止するため、ＮレンジからＲレンジへの切替に要する回転ノブ型セレクタ２の回転率をＮレンジからＤレンジへの切替に要する回転ノブ型セレクタ２の回転率よりも大きく設定することが安全上好ましい。本実施の形態においては、ＮレンジからＲレンジへの切替に要する回転ノブ型セレクタ２の回転率を例えば８０％に設定している。
【００５０】
また、上記と同様の理由から、Ｒレンジへのシフト操作における回転ノブ型セレクタ２に対するアクチュエータ４の反操作力Ｆｒは、Ｄレンジへのシフト操作における回転ノブ型セレクタ２に対するアクチュエータ４の反操作力Ｆｄよりも大きく設定されていることが好ましい。
【００５１】
さらに、上記のＮレンジからＤレンジへのシフト操作やＮレンジからＲレンジへのシフト操作など、通常の操作が正しく行われたとき、その操作が正しく行われたことをその操作者に触覚を利用して知らせることが好ましい。そのため、アクチュエータ４となる電気モータの回転方向を交互に素早く切り替える制御を行うことにより、回転ノブ型セレクタ２をバイブレーションさせるようなアクチュエータ４の制御を行うことが好ましい。
【００５２】
なお、回転ノブ型セレクタ２をホームポジションＨＰに戻す機能を付与する場合、回転軸８の内部に図示しないトーションばねが用いられてもよい。また、アクチュエータ４により回転ノブ型セレクタ２をホームポジションＨＰに強制回転させてもよい。この場合は、アクチュエータ４の回転に伴う位置を回転エンコーダ等による回転角検出手段により検出し、この検出結果に基づいて回転エンコーダの原点（ホームポジションＨＰ）に自動復帰する構成とすることができる。
【００５３】
（本発明の実施の形態に係る変速操作装置の作用）
本実施の形態の変速操作装置１においては、図２１に示すように、回転ノブ型セレクタ２、第１の検知手段３、アクチュエータ４及び制御部５を備える。アクチュエータ４は、制御部の指令に基づき、第１の検知手段３から得た情報から次のシフト操作の予防、支援、応答その他の対策を講じる動作を回転ノブ型セレクタ２の回転動作に付与する。これにより、回転ノブ型セレクタ２の操作者が行ったシフト操作をアクチュエータ４がフォローすることができるので、操作者に対して安心かつ快適なシフト操作を提供することができる。
【００５４】
また、本実施の形態の制御部５は、Ｐレンジからブレーキ操作を伴わない他のレンジへのシフト操作等のいわゆるシフト誤操作の際にシフト操作の予防としてアクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２の回転運動を禁止する制御を行っている。これにより、回転ノブ型セレクタ２の操作者に対してシフト誤操作が絶対に生じないという大きな安心感を与えることができる。
【００５５】
また、本実施の形態の制御部５は、シーケンシャルＤモードにおけるシフトアップ操作又はシフトダウン操作の際、シフト操作の支援として、アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２の回転量を通常よりも小さくする制御を行うように形成されている。これにより、回転ノブ型セレクタ２の操作者に対して素早いシフト操作が可能になるという快適感を与えることができる。
【００５６】
また、本実施の形態の制御部５は、正常なシフト操作が行われた際、シフト操作の応答として、アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２に対して節度感を付与する制御又はバイブレーションをさせる制御を行うように形成されている。これにより、アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２の操作者に操作確認を促すことができるため、回転ノブ型セレクタ２の操作者に対してシフト操作が確実に行われたという安心感を与えることができる。
【００５７】
また、本実施の形態においては、図１及び図２１に示すように、シーケンシャル切替スイッチ６及び第２の検知手段７を備えているため、運転状況の変化により必要となるシフトレンジが変化しても、それに瞬時に対応することができるとともに、回転操作だけでなく押下操作によっても回転ノブ型セレクタ２を操作することができる。
【００５８】
（本発明の実施の形態の効果）
本発明の実施の形態によれば、シフト誤動作時やシフトアップ操作若しくはシフトダウン操作時などの種々のシフト操作時においてアクチュエータが回転ノブ型セレクタの回転禁止や回転量支援などの制御を行うので、安全かつ快適なシフト操作を行うことができる変速操作装置を提供することができる。
【００５９】
尚、本発明の実施の形態は、上記示した形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本実施の形態で示した節度感は一例であり、あらゆる負荷設定に応用できるものである。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・変速操作装置、２・・・回転ノブ型セレクタ、３・・・第１の検知手段、４・・・アクチュエータ、５・・・制御部、６・・・シーケンシャル切替スイッチ、７・・・第２の検知手段、８・・・回転軸、９・・・基板、１０・・・カバー、１１・・・ギヤ、１２・・・プッシュロッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速操作装置に係り、特に、回転ノブ型セレクタによりシフト操作を行う車両用ＡＴ変速操作装置に好適に利用できる変速操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１においては、ノブと、このノブに外力を付加するアクチュエータと、アクチュエータの制御部と、ノブの操作状態を検知する検知手段と、ノブにより操作される外部装置との間で信号の送受信を行う入出力部とを備え、制御部に、少なくとも外部装置に接続された外部検知手段から出力される外部信号を入力して外部信号に対応するアクチュエータの制御信号を生成し、この制御信号によりアクチュエータを駆動することを特徴とする手動入力装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８９５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の手動入力装置においては、シフト誤操作対策やシフト操作支援対策など、シフト操作を安全かつ快適に行うための対策が講じられていないという問題があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、シフト操作を安全かつ快適に行うことができる変速操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明は、上記目的を達成するため、所望のシフトレンジを選択するための回転ノブ型セレクタと、前記回転ノブ型セレクタの回転運動を検知して前記所望のシフトレンジを特定する第１の検知手段と、前記回転ノブ型セレクタの回転運動を支配するアクチュエータと、前記第１の検知手段から得た情報に基づいて、シフト操作に対する反力付与動作により、シフト操作の予防、支援、応答としての前記アクチュエータ制御を行なう制御部と、を有することを特徴とする変速操作装置を提供する。
【０００７】
［２］また、制御部は、パーキングレンジからブレーキ操作を伴わない他のレンジへのシフト操作、リバースレンジからドライブレンジへのシフト操作、ニュートラルレンジからブレーキ操作を伴わないリバースレンジへのシフト操作、又は、ドライブレンジからリバースレンジへのシフト操作の際、シフト操作の予防として、アクチュエータが回転ノブ型セレクタの回転運動を禁止する制御を行うように形成されていることを特徴とする上記［１］に記載の変速操作装置であってもよい。
【０００８】
［３］また、制御部は、シーケンシャルドライブモードにおけるシフトアップ操作又はシフトダウン操作の際、シフト操作の支援として、アクチュエータが回転ノブ型セレクタの回転量を通常よりも小さくする制御を行うように形成されていることを特徴とする上記［１］又は［２］に記載の変速操作装置であってもよい。
【０００９】
［４］また、制御部は、正常なシフト操作が行われた際、シフト操作の応答として、アクチュエータが回転ノブ型セレクタに対して節度感を付与する制御又はバイブレーションをさせる制御を行うように形成されていることを特徴とする上記［１］から［３］のいずれか１に記載の変速操作装置であってもよい。
【００１０】
［５］また、回転ノブ型セレクタが選択可能なパターンを切り替えるシーケンシャル切替スイッチと、回転ノブ型セレクタの押下操作を検知する第２の検知手段とを備えていることを特徴とする上記［１］から［４］のいずれか１に記載の変速操作装置であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一形態によれば、シフト誤動作時やシフトアップ操作若しくはシフトダウン操作時などの種々のシフト操作時においてアクチュエータが回転ノブ型セレクタの回転禁止や回転量支援などの制御を行うので、安全かつ快適なシフト操作を行うことができる変速操作装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の一例に係る変速操作装置の回転ノブ型セレクタ及び第１のシフトレンジ・パターンを示す斜視図である。
【図２】図２は、本実施の形態の回転ノブ型セレクタによる駐停車時のシフトレンジ・パターンの一例を示す第２のシフトレンジ・パターン平面図である。
【図３】図３は、本実施の形態の回転ノブ型セレクタによるＤレンジ選択時（又はＲレンジ選択時）のシフトレンジ・パターンの一例を示す第３のシフトレンジ・パターン平面図である。
【図４】図４は、本実施の形態の回転ノブ型セレクタによるシーケンシャルＤモードのシフトレンジ・パターンの一例を示す第４のシフトレンジ・パターン平面図である。
【図５】図５は、本実施の形態の第５のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図６】図６は、本実施の形態の第６のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図７】図７は、本実施の形態の第７のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図８】図８は、本実施の形態の第８のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図９】図９は、本実施の形態の第９のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態の第１０のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態の第１１のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態の第１２のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１３】図１３は、本実施の形態の第１３のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１４】図１４は、本実施の形態の第１４のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１５】図１５は、本実施の形態の第１５のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１６】図１６は、本実施の形態のシーケンシャルＤモードを想定した第１６のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１７】図１７は、本実施の形態の自動走行モードを想定した第１７のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１８】図１８は、本実施の形態の自動走行モードを想定した第１８のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図１９】図１９は、本実施の形態の自動走行モードを想定した第１９のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図２０】図２０は、本実施の形態の自動走行モードを想定した第２０のシフトレンジ・パターンを示す平面図である。
【図２１】図２１は、本実施の形態の変速操作装置の内部を示す斜視図である。
【図２２】図２２は、図２１の分解斜視図である。
【図２３】図２３は、本実施の形態においてアクチュエータ非動作時の回転ノブ型セレクタに生じる力を示すグラフである。
【図２４】図２４は、本実施の形態のシーケンシャルＤモードにおけるアクチュエータ動作時の回転ノブ型セレクタに生じる力を示すグラフである。
【図２５】図２５は、図２又は図３に示した本実施の形態のシフトレンジ・パターンの一例におけるアクチュエータ動作時の回転ノブ型セレクタに生じる力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（本発明の実施の形態）
本実施の形態の変速操作装置１は、図１、２１、２２等に示すように、回転ノブ型セレクタ２、第１の検知手段３、アクチュエータ４及び制御部５を備えている。またこの変速操作装置１は、任意の部材として、上記の構成の他、シーケンシャル切替スイッチ６及び第２の検知手段７を備えている。
【００１４】
回転ノブ型セレクタ２は、図１、２１、２２等に示すように、従来のシフトレバーやシフトコラムレバーなどの代わりに所望のシフトレンジを選択するために用いる部材である。この回転ノブ型セレクタ２は、他の部材を被覆するカバー１０から露出しており、平面視中央を通過する回転軸８を中心に右回転操作若しくは左回転操作又は押下操作することによりシフトレンジの選択を可能にする。
【００１５】
例えば、図１に示すように、回転ノブ型セレクタ２の中立位置（無回転位置）をホームポジションＨＰになるように設定する。また、回転ノブ型セレクタ２による回転操作が行われない状態がＮ（ニュートラル）レンジの選択、その右回転操作がＤ（ドライブ）レンジの選択、その左回転操作がＲ（リバース）レンジの選択、その押下操作がＰ（パーキング）レンジの選択となるように設定されている。
【００１６】
シフトレンジ・パターンは多数存在し、回転ノブ型セレクタ２のシフトレンジ・パターンとなりうるものであれば全てのパターンの採用が可能である。そのシフトレンジ・パターンの切り替えを行うと共にシーケンシャル・パターンへの切替えを行なうのがシーケンシャル切替スイッチ６である。
【００１７】
シーケンシャル切替スイッチ６は、回転ノブ型セレクタ２が選択可能なシフトレンジ・パターンを切り替え、また、シーケンシャル・パターンへの切替えを行なうために用いる部材である。シーケンシャル切替スイッチ６から出力された切替信号は、制御部５及び図示しないＡＴ変速機に送信される。これによりシフト操作が正しく行われる。
【００１８】
図１に示した回転ノブ型セレクタ２のシフトレンジ・パターンは、主に駐停車時からの前後進を行うためのパターンであり、右から順にＤレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジに設定されている。そのシフトレンジ・パターンからシーケンシャル切替スイッチ６により他のシフトレンジ・パターンに切り替えた例を以下に示す。
【００１９】
図２は、図１のシフトレンジ・パターンに近いパターンの一例を示す。このシフトレンジ・パターンは、上記と同様、主に駐停車時からの前後進を行うためのパターンであり、Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジの配列も同様である。それらの相違点は、Ｎレンジの領域の大きさである。Ｎレンジの領域は、時計回りを正の回転として、回転ノブ型セレクタ２の回転角がおおむね−６０度から＋６０度の範囲において設定されている。この違いを生み出すための手段としては様々の方法が挙げられるが、その一例として、後述するアクチュエータ４による節度感の制御により実現することができる。
【００２０】
図３のシフトレンジ・パターンは、主にＤ（若しくはＲ）レンジを選択した際のパターンである。このパターンは、右から順に、Ｎ（若しくはＤ）レンジ、Ｒ（若しくはＮ）レンジに設定されている。
【００２１】
図４のシフトレンジ・パターンは、シーケンシャル切替スイッチ６の切替え操作によりシーケンシャルモードに変更された場合のパターンであって、主にＤレンジの付随モードであるシーケンシャルＤ（ドライブ）モードを選択した際のパターンである。このパターンにおいては、回転ノブ型セレクタ２をその中立位置から右回転させるとシフトアップ操作になるように設定されている。反対に、回転ノブ型セレクタ２をその中立位置から左回転させるとシフトダウン操作になるように設定されている。
【００２２】
上記示したシフトレンジ・パターンは一例であり、種々のシフトレンジ・パターンが可能である。上記のシフトレンジ・パターンを含め、以下の表１に２０通りのパターンを示す。
（表１）シフトレンジ・パターン
【００２３】
表１の１行目において、「パターン」はシフトレンジ・パターンを示している。また、「左回転操作」、「右回転操作」及び「押下操作」は回転ノブ型セレクタの各操作を示しており、「対応図面」は各パターンを示した図番を示している。
【００２４】
また、表１の２列目「左回転操作」や３列目「右回転操作」において、「Ｎ→Ｒ」や「Ｎ→Ｄ」は、回転ノブ型セレクタ２の左回転操作又は右回転操作において、その操作の途中までがＮレンジであり、残りがＲレンジ又はＤレンジであることを示す。「＋」、「−」は、シーケンシャルＤ(ドライブ)モードにおけるシフトアップ操作又はシフトダウン操作を示している。「無効」は回転ノブ型セレクタ２の操作自体を許容するがシフト操作又は遠隔操作の効果が生じない状態を示しており、「不動」は回転ノブ型セレクタ２の操作自体も許容しない状態を示している。
【００２５】
また、表１の４列目「押下操作」において、「Ｐ／Ｎ」は、例えば通常押しと長押しとの違いなど、押下操作の相違によりＰレンジ又はＮレンジのいずれかを選択することができることを示している。それに対し、「ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ」は、エンジン・オフ時には「ＳＴＡＲＴ」のみ使用可能であり、エンジン・オン時には「ＳＴＯＰ」のみ使用可能となるなど、エンジンの動作状態によりスタート又はストップのいずれかが使用できることを示している。
【００２６】
各シフトレンジ・パターンは、前述の通り、表１及び各パターンの対応図面に示した通りである。そのなかでも、特殊な機構が必要になる第８から第１１のうちの第１１シフトレンジ・パターン、第１２〜１４のシフトレンジ・パターン、第１６のシフトレンジ・パターン、第１７及び第１８のうちの第１７のシフトレンジ・パターン並びに第１９及び第２０のうちの第１９のシフトレンジ・パターンについて詳細に説明する。
【００２７】
第１１シフトレンジ・パターンは、図１１に示すように、図１に示した第１のシフトレンジ・パターンと同様、右から順に、Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジの配列である。それらの相違点は、Ｎレンジの領域の大きさである。Ｎレンジの領域は、時計回りを正の回転として、回転ノブ型セレクタ２の回転角がおおむね−３０度から＋３０度の範囲において設定されている。この違いを生み出すための手段としては様々の方法が挙げられるが、その一例として、後述及び図２４、２５に示すアクチュエータ４による節度感の制御により実現することができる。
【００２８】
第１２〜第１４の３つのシフトレンジ・パターンは、第１のシフトレンジ・パターンにおいて選択されたポジションによってその後に選択可能なシフトレンジ・パターンが変化し、右回転、左回転、押下により選択できるポジションが変わるものである。図１２に示すシフトレンジ・パターンは、Ｐレンジが選択されている場合であって、右回転によりＤレンジ、左回転によりＮレンジが選択されるように設定されている。図１３に示すシフトレンジ・パターンは、Ｄレンジが選択されている場合であって、左回転によりＮレンジが選択され、押下によりＰレンジが選択されるように設定されている。なお、右回転の回転操作は規制されて不動状態に設定されている。また、図１４に示すシフトレンジ・パターンは、Ｒレンジが選択されている場合であって、右回転によりＮレンジが選択され、押下によりＰレンジが選択されるように設定されている。なお、左回転の回転操作は規制されて不動状態に設定されている。
【００２９】
第１６のシフトレンジ・パターンは、図１６に示すように、主にＤレンジの付随モードであるシーケンシャルＤ（ドライブ）モードを選択した際のパターンである。このパターンにおいては、回転ノブ型セレクタ２をその中立位置から右回転させるとシフトアップ操作（＋）になるように設定されている。反対に、回転ノブ型セレクタ２をその中立位置から左回転させるとシフトダウン操作（−）になるように設定されている。
【００３０】
第１７のシフトレンジ・パターンは、図１７に示すように、主にＤレンジの付随モードである自動走行モードを選択した際のパターンである。このパターンにおいては、回転ノブ型セレクタ２をその中立位置から右回転又は左回転させてもシフト操作の効果が生じないように、その回転操作に基づく電気信号を非送信若しくは遮断することにより、その回転操作が無効になるように設定されている。
【００３１】
なお、第１７のシフトレンジ・パターンにおいては回転ノブ型セレクタ２の押下操作も無効になるように設定されているが、第１８のシフトレンジ・パターンにおいては、図１８に示すように、その押下操作によりＮレンジへのシフト操作が可能になるように設定されている。
【００３２】
第１９のシフトレンジ・パターンは、図１９に示すように、第１７シフトレンジ・パターンと同様、主にＤレンジの付随モードである自動走行モードを選択した際のパターンである。このパターンにおいては、回転ノブ型セレクタ２を不動状態にし、その中立位置からの右回転又は左回転を制限するように設定されている。この設定は、後述するアクチュエータ４の反操作力を操作者の操作力よりも大きくすることにより実現する。
【００３３】
なお、第１９のシフトレンジ・パターンにおいては回転ノブ型セレクタ２の押下操作も不動になるように設定されている。これは、図２１及び図２２に示したプッシュロッド１２の軸方向下方に介在してその動きを物理的に制限する図示しない制限部材等によって実現させることができる。一方、第２０のシフトレンジ・パターンにおいては、図２０に示すように、その押下操作によりＮレンジへのシフト操作が可能になるように設定されている。
【００３４】
第１の検知手段３は、図２１及び図２２に示すように、回転ノブ型セレクタ２の回転運動を検知して所望のシフトレンジを特定する部材である。第１の検知手段３としては、ロータリ・エンコーダなどの回転ノブ型セレクタ２の回転運動を検知することが可能なセンサ等であれば種々のものを採用することができる。
【００３５】
本実施の形態に係る第１の検知手段３としては、図２２に示すように、基板９から起立する回転ノブ型セレクタ２の回転軸８の下端面と基板９の表面との間において基板９に埋め込まれたＭＲ素子やホール素子などの磁気センサが用いられている。この場合、回転軸８の下端面に図示しない磁石が埋め込まれている。磁石及び磁気センサは回転軸８の下端面にそって複数個配設されていることが好ましい。なお、第１の検知手段３は、上記の磁気式に限られず、光学式、抵抗式等の他の検知手段であってもよい。
【００３６】
第２の検知手段７は、回転ノブ型セレクタ２の押下操作を検知する部材である。第２の検知手段７としては回転ノブ型セレクタ２の押下操作を検知することが可能なセンサ等であれば種々のものを採用することができる。
【００３７】
本実施の形態に係る第２の検知手段７としては、図２２に示すように、基板９の表面であって回転軸８の中心を通る位置に配置されたマイクロスイッチが用いられている。この場合、回転ノブ型セレクタ２の下面に当接しているとともに回転軸８の中央に設けられた穴を通過するプッシュロッド１２によりマイクロスイッチのスイッチングが行われるようになっている。
【００３８】
アクチュエータ４は、回転ノブ型セレクタ２の回転運動を支配する部材である。このアクチュエータ４は、回転ノブ型セレクタ２の回転運動を禁止したり、支援したりといったことができるものであれば種々のものを採用することができる。本実施の形態においては、回転軸８と同軸上に設けられ、回転軸８と一体形成されたギヤ１１を介して接続された電気モータが用いられている。そして、電気モータの回転方向及び回転力をシフト操作の状況に応じて変化させることにより、回転ノブ型セレクタ２の回転運動を禁止したり、反対に支援したりするといったような、回転ノブ型セレクタ２の回転運動を支配する制御が電気モータにより行われる。
【００３９】
制御部５は、第１の検知手段３から得た情報に基づいて、シフト操作に対する反力付与動作により、シフト操作の予防、支援、応答としてのアクチュエータ制御を行なう。アクチュエータ４には回転エンコーダ等により回転位置を検出する回転センサが内蔵されている。但し、第１の検知手段３を利用して前述のロータリ・エンコーダなどの回転を検出して回転位置を検出する構成としてもよい。ここで、回転ノブ型セレクタ２には、図２３〜２５に示すようなノブの回転に対応して回転方向に力が発生する。この回転方向の力は、回転ノブ型セレクタ２に操作反力として作用させることができ、第１の検知手段３から得た情報に基づいて、シフト操作の予防、支援、応答として反力付与動作を行なうことができる。例えば、前進中にＤレンジからＲレンジにシフト操作できないようにするため、Ｒレンジを選択する回転方向に回転ノブ型セレクタ２の回転を禁止する力（逆操作力）をアクチュエータ４から発生させる制御部５の制御がこの一例に該当する。
【００４０】
本実施の形態において、上記「第１の検知手段３から得た情報」とは、回転ノブ型セレクタ２の回転方向及びシフトレンジである。また、上記示したシフト操作の予防、支援、応答とは、具体的には、表２及び以下の説明の通りである。
【００４１】
（表２）アクチュエータによる回転ノブ型セレクタの回転禁止制御
【００４２】
まずは、上記シフト操作の予防について説明する。制御部５は、表２に示す通り、Ｐレンジからブレーキ操作を伴わない他のレンジへのシフト操作（表２においては右回転時のＤレンジ及び左回転時のＲレンジ）、Ｎレンジからブレーキ操作を伴わないＲレンジへのシフト操作（表２においては左回転の操作となる。）、ＤレンジからＲレンジへのシフト操作（表２においては左回転の操作となる。）、又は、ＲレンジからＤレンジへのシフト操作（表２においては右回転の操作となる。）の際、シフト操作の予防として、アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２の回転運動を禁止する制御を行うことが好ましい。
【００４３】
アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２の回転運動を禁止する制御とは、例えば、Ｄレンジが選択されていた際、第１の検知手段３が回転ノブ型セレクタ２の左回転の操作（つまりＲレンジへのシフト操作）を少しでも検出した場合、アクチュエータ４となる電気モータがその自由回転を禁止する制御を行う。これにより、回転ノブ型セレクタ２には反力付与動作として逆操作力が生じるので、ＤレンジからＲレンジへのシフト操作を行えなくなる。
【００４４】
次に、シフト操作の支援について説明する。制御部５は、図４に示すようなシーケンシャルＤモードにおけるシフトアップ操作又はシフトダウン操作の際、シフト操作の支援として、アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２の回転量（ストローク量）を通常よりも小さくする制御を行うことが好ましい。
【００４５】
例えば、図２３に示すように、Ｄレンジの通常モードにおいては、回転ノブ型セレクタ２に対して回転率１００％の回転操作を行うことにより回転ノブ型セレクタ２が図示しない回転ストッパなどに当接し、その回転が停止する。
【００４６】
それに対し、図２４に示すように、シーケンシャルＤモードにおいては、回転ノブ型セレクタ２に対して例えば回転率５０％の回転操作を行うことにより、アクチュエータ４となる電気モータがそれ以上の自由回転を禁止する制御を行う。これにより、所定の回転率以上において反力付与動作として回転ノブ型セレクタ２に逆操作力が生じるので、回転ノブ型セレクタ２の回転量が小さくなり、素早いシフトアップ操作やシフトダウン操作（すなわちシフト操作の支援）を行うことができる。なお、上記の自由回転禁止が回転率５０％以上で生じる場合、回転ノブ型セレクタ２の回転率が５０％に近くなるまでその回転操作に要する回転力が徐々に高まるように、アクチュエータ４となる電気モータによる反操作力を高める制御を行う。そして、回転ノブ型セレクタ２の回転力がその反操作力Ｆｋを超えたとき、アクチュエータ４がその反操作力を一気に弱める制御を行う。これにより、反力付与動作として節度を発生させることができ、回転ノブ型セレクタ２のシフト操作に対してアクチュエータ４が節度感を付与することができる。
【００４７】
次に、シフト操作の応答について説明する。制御部５は、正常なシフト操作が行われた際、反力付与動作によりシフト操作の応答として、アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２に対して節度感を付与する制御を行うように形成されていることが好ましい。
【００４８】
例えば、図２５に示すように、ＮレンジからＤレンジへのシフト操作であってその切替が例えば回転ノブ型セレクタ２の回転率５０％で生じる場合、回転ノブ型セレクタ２の回転率が５０％になるまでその回転操作に要する回転力が徐々に高まるように、アクチュエータ４となる電気モータによる反操作力を高める制御を行う。そして、回転ノブ型セレクタ２の回転率が５０％において回転ノブ型セレクタ２の回転力がその反操作力Ｆｄを超えたとき、アクチュエータ４がその反操作力を一気に弱める制御を行う。これにより、反力付与動作として節度を発生させることができ、回転ノブ型セレクタ２のＤレンジへのシフト操作に対してアクチュエータ４が節度感を付与することができる。
【００４９】
また、図２５に示すように、上記の原理に基づき、ＮレンジからＲレンジへのシフト操作においても回転ノブ型セレクタ２に同様の節度感を与えることができる。ただし、予期せぬ急な後退を防止するため、ＮレンジからＲレンジへの切替に要する回転ノブ型セレクタ２の回転率をＮレンジからＤレンジへの切替に要する回転ノブ型セレクタ２の回転率よりも大きく設定することが安全上好ましい。本実施の形態においては、ＮレンジからＲレンジへの切替に要する回転ノブ型セレクタ２の回転率を例えば８０％に設定している。
【００５０】
また、上記と同様の理由から、Ｒレンジへのシフト操作における回転ノブ型セレクタ２に対するアクチュエータ４の反操作力Ｆｒは、Ｄレンジへのシフト操作における回転ノブ型セレクタ２に対するアクチュエータ４の反操作力Ｆｄよりも大きく設定されていることが好ましい。
【００５１】
さらに、上記のＮレンジからＤレンジへのシフト操作やＮレンジからＲレンジへのシフト操作など、通常の操作が正しく行われたとき、その操作が正しく行われたことをその操作者に触覚を利用して知らせることが好ましい。そのため、アクチュエータ４となる電気モータの回転方向を交互に素早く切り替える制御を行うことにより、回転ノブ型セレクタ２をバイブレーションさせるようなアクチュエータ４の制御を行うことが好ましい。
【００５２】
なお、回転ノブ型セレクタ２をホームポジションＨＰに戻す機能を付与する場合、回転軸８の内部に図示しないトーションばねが用いられてもよい。また、アクチュエータ４により回転ノブ型セレクタ２をホームポジションＨＰに強制回転させてもよい。この場合は、アクチュエータ４の回転に伴う位置を回転エンコーダ等による回転角検出手段により検出し、この検出結果に基づいて回転エンコーダの原点（ホームポジションＨＰ）に自動復帰する構成とすることができる。
【００５３】
（本発明の実施の形態に係る変速操作装置の作用）
本実施の形態の変速操作装置１においては、図２１に示すように、回転ノブ型セレクタ２、第１の検知手段３、アクチュエータ４及び制御部５を備える。アクチュエータ４は、制御部の指令に基づき、第１の検知手段３から得た情報から次のシフト操作の予防、支援、応答その他の対策を講じる動作を回転ノブ型セレクタ２の回転動作に付与する。これにより、回転ノブ型セレクタ２の操作者が行ったシフト操作をアクチュエータ４がフォローすることができるので、操作者に対して安心かつ快適なシフト操作を提供することができる。
【００５４】
また、本実施の形態の制御部５は、Ｐレンジからブレーキ操作を伴わない他のレンジへのシフト操作等のいわゆるシフト誤操作の際にシフト操作の予防としてアクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２の回転運動を禁止する制御を行っている。これにより、回転ノブ型セレクタ２の操作者に対してシフト誤操作が絶対に生じないという大きな安心感を与えることができる。
【００５５】
また、本実施の形態の制御部５は、シーケンシャルＤモードにおけるシフトアップ操作又はシフトダウン操作の際、シフト操作の支援として、アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２の回転量を通常よりも小さくする制御を行うように形成されている。これにより、回転ノブ型セレクタ２の操作者に対して素早いシフト操作が可能になるという快適感を与えることができる。
【００５６】
また、本実施の形態の制御部５は、正常なシフト操作が行われた際、シフト操作の応答として、アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２に対して節度感を付与する制御又はバイブレーションをさせる制御を行うように形成されている。これにより、アクチュエータ４が回転ノブ型セレクタ２の操作者に操作確認を促すことができるため、回転ノブ型セレクタ２の操作者に対してシフト操作が確実に行われたという安心感を与えることができる。
【００５７】
また、本実施の形態においては、図１及び図２１に示すように、シーケンシャル切替スイッチ６及び第２の検知手段７を備えているため、運転状況の変化により必要となるシフトレンジが変化しても、それに瞬時に対応することができるとともに、回転操作だけでなく押下操作によっても回転ノブ型セレクタ２を操作することができる。
【００５８】
（本発明の実施の形態の効果）
本発明の実施の形態によれば、シフト誤動作時やシフトアップ操作若しくはシフトダウン操作時などの種々のシフト操作時においてアクチュエータが回転ノブ型セレクタの回転禁止や回転量支援などの制御を行うので、安全かつ快適なシフト操作を行うことができる変速操作装置を提供することができる。
【００５９】
尚、本発明の実施の形態は、上記示した形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本実施の形態で示した節度感は一例であり、あらゆる負荷設定に応用できるものである。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・変速操作装置、２・・・回転ノブ型セレクタ、３・・・第１の検知手段、４・・・アクチュエータ、５・・・制御部、６・・・シーケンシャル切替スイッチ、７・・・第２の検知手段、８・・・回転軸、９・・・基板、１０・・・カバー、１１・・・ギヤ、１２・・・プッシュロッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望のシフトレンジを選択するための回転ノブ型セレクタと、
前記回転ノブ型セレクタの回転運動を検知して前記所望のシフトレンジを特定する第１の検知手段と、
前記回転ノブ型セレクタの回転運動を支配するアクチュエータと、
前記第１の検知手段から得た情報に基づいて、シフト操作に対する反力付与動作により、シフト操作の予防、支援、応答としての前記アクチュエータ制御を行なう制御部と、
を有することを特徴とする変速操作装置。
【請求項２】
前記制御部は、パーキングレンジからブレーキ操作を伴わない他のレンジへのシフト操作、リバースレンジからドライブレンジへのシフト操作、ニュートラルレンジからブレーキ操作を伴わないリバースレンジへのシフト操作、又は、ドライブレンジからリバースレンジへのシフト操作の際、前記シフト操作の予防として、前記アクチュエータが前記回転ノブ型セレクタの回転運動を禁止する制御を行うように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の変速操作装置。
【請求項３】
前記制御部は、シーケンシャルドライブモードにおけるシフトアップ操作又はシフトダウン操作の際、前記シフト操作の支援として、前記アクチュエータが前記回転ノブ型セレクタの回転量を通常よりも小さくする制御を行うように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速操作装置。
【請求項４】
前記制御部は、正常なシフト操作が行われた際、前記シフト操作の応答として、前記アクチュエータが前記回転ノブ型セレクタに対して節度感を付与する制御又はバイブレーションをさせる制御を行うように形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の変速操作装置。
【請求項５】
前記回転ノブ型セレクタが選択可能なパターンを切り替えるシーケンシャル切替スイッチと、
前記回転ノブ型セレクタの押下操作を検知する第２の検知手段と、
を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の変速操作装置。
【請求項１】
所望のシフトレンジを選択するための回転ノブ型セレクタと、
前記回転ノブ型セレクタの回転運動を検知して前記所望のシフトレンジを特定する第１の検知手段と、
前記回転ノブ型セレクタの回転運動を支配するアクチュエータと、
前記第１の検知手段から得た情報に基づいて、シフト操作に対する反力付与動作により、シフト操作の予防、支援、応答としての前記アクチュエータ制御を行なう制御部と、
を有することを特徴とする変速操作装置。
【請求項２】
前記制御部は、パーキングレンジからブレーキ操作を伴わない他のレンジへのシフト操作、リバースレンジからドライブレンジへのシフト操作、ニュートラルレンジからブレーキ操作を伴わないリバースレンジへのシフト操作、又は、ドライブレンジからリバースレンジへのシフト操作の際、前記シフト操作の予防として、前記アクチュエータが前記回転ノブ型セレクタの回転運動を禁止する制御を行うように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の変速操作装置。
【請求項３】
前記制御部は、シーケンシャルドライブモードにおけるシフトアップ操作又はシフトダウン操作の際、前記シフト操作の支援として、前記アクチュエータが前記回転ノブ型セレクタの回転量を通常よりも小さくする制御を行うように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速操作装置。
【請求項４】
前記制御部は、正常なシフト操作が行われた際、前記シフト操作の応答として、前記アクチュエータが前記回転ノブ型セレクタに対して節度感を付与する制御又はバイブレーションをさせる制御を行うように形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の変速操作装置。
【請求項５】
前記回転ノブ型セレクタが選択可能なパターンを切り替えるシーケンシャル切替スイッチと、
前記回転ノブ型セレクタの押下操作を検知する第２の検知手段と、
を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の変速操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１２−６６６３９（Ｐ２０１２−６６６３９Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１１３７４（Ｐ２０１０−２１１３７４）
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]