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JP7334663B2 - 自動変速機の変速制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、自動変速機の変速制御システムに関する。
従来の自動変速機は、車両を駐車させるときに用いるパーキングレンジ、車両を後退させるときに用いるリバースレンジ、駆動力を車両に伝達させないようにするときに用いるニュートラルレンジ、及び変速段を自動的に切り替えるドライブレンジ（自動変速モード）に設定できるように構成されている。
一方、例えば２速発進ができるように、自動変速機の変速段を手動で切り替えて走行したいという要求がある。この要求に応えるため、マニュアルモード（手動変速モード）を備える自動変速機の制御装置が、例えば特許文献１に提案されている。この自動変速機の制御装置は、マニュアルモードに設定されているとき、例えばステアリングホイールに設けられたシフトスイッチにより変速段をシフトアップ又はシフトダウンできる。したがって、車両が停止しているとき、シフトアップにより変速段を２速段に切り替えておくことにより、２速発進ができるようになる。
特許第３６３０６０３号
また、マニュアルモードを一時的に、例えば車両が停止するまで使用したいという要求がある。この要求に応えるため、自動変速機の制御装置は、手動で切り替えられた変速段を保持する通常マニュアルモードと、変速段が手動で切り替えられた後、所定の条件を満たす、例えば車速が所定の閾値を越えてから０になることでドライブレンジに設定される一時的マニュアルモードとを備えることが考えられる。この一時的マニュアルモードは、変速段が２速段に切り替えられた状態で、車両が停止し続けることができるように、車速が所定の閾値、例えば２０ｋｍ／ｈを越えない限り、変速段を２速段に保持し続ける。
上述の通常マニュアルモードと一時的マニュアルモードとを備える自動変速機の制御装置は、例えば通常マニュアルモードに設定できるマニュアルレンジが追加されたセレクトレバーとシフトスイッチとを操作して、いずれかのモードに設定できるように一般的に構成されている。一方、このような通常マニュアルモード又は一時的マニュアルモードを選択する操作は、複雑であり、乗員の誤操作に繋がる虞がある。
したがって、通常マニュアルモードと一時的マニュアルモードとを備える自動変速機の制御装置は、通常マニュアルモードと一時的マニュアルモードのいずれかに設定されることを予め選択することにより、いずれかのモードに容易な操作で設定できるように構成されていることが好ましい。
また、通常マニュアルモードと一時的マニュアルモードとを備える自動変速機の制御装置は、できる限り、一時的マニュアルモードに設定されると操作が煩雑にならない。自動変速機の制御装置が通常マニュアルモードに設定されているとき、乗員は、シフトスイッチにより変速段をシフトアップ又はシフトダウンする操作を適宜要求される。一方、自動変速機の制御装置が一時的マニュアルモードに設定されているとき、乗員は、シフトスイッチにより変速段をシフトアップ又はシフトダウンする操作を一時的に要求されるが、車両が一度停止すれば、それ以降、従来のドライブレンジで運転できるようになる。したがって、一時的マニュアルモードは、通常マニュアルモードに比べて、操作が煩雑でないため、従来の自動変速機を搭載した車両の運転に慣れている乗員が容易に操作できるモードである。
そこで、本発明は、イグニッションスイッチがオンされたとき、第１マニュアルモード（通常マニュアルモード）と第２マニュアルモード（一時的マニュアルモード）の内、第２マニュアルモードに設定されることが予め選択される自動変速機の変速制御システムを提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明の実施形態に係る、イグニッションスイッチがオンされることで始動する車両に搭載され、自動変速モード又は手動変速モードに設定できる自動変速機の変速制御システムは、
前記手動変速モードにおいて、前記自動変速機の変速段を任意で切り替える手動変速指示を入力できるシフトスイッチを備えており、
前記手動変速モードは、
前記シフトスイッチを用いて前記手動変速指示を入力することにより、前記変速段を切り替えて保持する第１マニュアルモードと、前記変速段を切り替えた後、復帰条件を満足することにより前記自動変速モードに復帰する第２マニュアルモードとを有しており、
前記変速制御システムは、
前記第１マニュアルモード又は前記第２マニュアルモードのいずれかが設定されることを予め選択するモード選択手段を備えており、
前記モード選択手段は、前記イグニッションスイッチがオンされたとき、前記自動変速機が前記第２マニュアルモードに設定されることを予め選択する、ことを特徴とする。
本発明によれば、自動変速機の変速制御システムは、イグニッションスイッチがオンされたとき、自動変速機が第２マニュアルモード（一時的マニュアルモード）に設定されることが予め選択される。したがって、乗員は、煩雑な操作を必要としない第２マニュアルモードで車両を容易に運転できる。
本発明の実施形態に係る、自動変速機の変速制御システムを搭載した車両の室内を示す概略図である。 図１に示す変速制御システムの制御ブロック図である。 図１に示すコマンダースイッチの概略図である。 図１に示すディスプレイに表示されるモード選択画面である。 図１に示す変速制御システムのモード選択フローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本発明に係る自動変速機の変速制御システムの実施形態を説明する。
［１：車両の構成］
図１は、自動変速機の変速制御システムを搭載した車両２００の室内を示す。車両２００は、車両２００の運転を行う乗員が搭乗する運転席２０２、車幅方向において運転席２０２と対称な位置に配置されている助手席２０４、運転席２０２と助手席２０４の前方に配置され、車幅方向に伸びるインスツルメントパネル２０６、運転席２０２と助手席２０４との間に配置されているセンターコンソール２０８、及び該インスツルメントパネル２０６の運転席２０２側に設けられ、車両２００の操舵指示を入力できる略円形のステアリングホイール２１０を備える。図の運転席２０２とステアリングホイール２１０は車幅方向右側に配置されているが、車幅方向左側に配置されてもよい。
実施形態において、車両２００は、インスツルメントパネル２０６の車幅方向中央部分において、液晶ディスプレイ１０を備える。この液晶ディスプレイ１０は、例えばオーディオ機能の操作画面（図示せず）、ナビゲーション機能の操作画面（図示せず）、及び後述するマニュアルモード（第１マニュアルモード若しくは通常マニュアルモード）又はダイレクトモード（第２マニュアルモード若しくは一時的マニュアルモード）のいずれかが設定されることを予め選択する又は予約するためのモード選択画面を表示できるように構成されている。
車両２００は、センターコンソール２０８において、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、及びドライブレンジへの設定指示を入力できるセレクター部２０を備える。このセレクター部２０は、運転席２０２に搭乗した乗員が保持できるように、車両２００の上下方向に伸びるセレクトレバー２２を有する。
実施形態において、セレクター部２０は、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、及びドライブレンジに対応する４つのレンジポジションを有する（図２参照）。リバースレンジ、ニュートラルレンジ、及びドライブレンジのレンジポジションは、それぞれ、車両２００の前方から後方に向かって配置されている。また、パーキングレンジのレンジポジションは、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、及びドライブレンジのレンジポジションよりも運転席２０２側に位置するように、リバースレンジのレンジポジションに隣接して配置されている。図１に示すセレクトレバー２２は、セレクター部２０の内部に設けられているガイド部（図示せず）にガイドされて、各レンジポジションに移動できるように構成されている。また、セレクター部２０は、セレクトレバー２２が位置するレンジポジションを検出するポジションセンサ（図示せず）を備えており、検出されたレンジポジションを電気信号として、後述するコントロールユニット５０に出力するように構成されている。
図１に戻り、車両２００は、センターコンソール２０８において、セレクター部２０よりも車両後方側に配置され、液晶ディスプレイ１０に表示されている画面の操作指示を入力できるコマンダースイッチ３０を備える。
図３に示すように、コマンダースイッチ３０は、液晶ディスプレイ１０に表示されている画面上で選択及び決定指示を入力できるコマンダーノブ３２、液晶ディスプレイ１０にホーム画面（図示せず）を表示する指示を入力できるホーム画面スイッチ３４、オーディオ機能の操作画面を表示する指示を入力できるオーディオ画面スイッチ３５、ナビゲーション機能の操作画面を表示する指示を入力できるナビゲーション画面スイッチ３６、及び１つ前の画面を表示する指示を入力できるリターンスイッチ３７を備える。
実施形態において、コマンダーノブ３２は、車両２００の上下方向を軸として回転する、又は車両２００の前後方向に傾けることにより選択指示を入力できるように、また車両２００の上下方向に押し込むことにより決定指示を入力できるように構成されている。
図１に戻り、車両２００は、ステアリングホイール２１０の背面の車幅方向右端部にシフトアップスイッチ４２、及びステアリングホイール２１０の背面の車幅方向左端部にシフトダウンスイッチ４４を備える。シフトアップスイッチ４２は、後述するマニュアルモードとダイレクトモードにおいて、シフトアップ指示を入力できるように構成されている。また、シフトダウンスイッチ４４は、マニュアルモードとダイレクトモードにおいて、シフトダウン指示を入力できるように構成されている。これにより、運転席２０２に搭乗している乗員は、ステアリングホイール２１０から手を離すことなく、シフトアップ指示又はシフトダウン指示を容易に入力できる。
［２：変速制御システムの構成］
図２は、車両２００の内部に設けられている自動変速機３００、及び該自動変速機３００の変速段の切り替えを制御する変速制御システム１００のブロック構成を示す。この変速制御システム１００は、自動変速機３００と電気的に接続されたコントロールユニット５０を備える。
実施形態において、コントロールユニット５０は、上述の液晶ディスプレイ１０、セレクター部２０、コマンダースイッチ３０、シフトアップスイッチ４２、シフトダウンスイッチ４４、さらに車速センサ６０及びイグニッションスイッチ７０と電気的に接続されている。したがって、コントロールユニット５０は、液晶ディスプレイ１０、セレクター部２０、コマンダースイッチ３０、シフトアップスイッチ４２、シフトダウンスイッチ４４から入力される信号、車速センサ６０から送信される車速信号、及びイグニッションスイッチ７０から送信される点火信号に基づいて、変速段の切り替え指示を含む信号を自動変速機３００に出力するように構成されている。
コントロールユニット５０は、自動変速モード制御部５２、手動変速モード制御部５４、及びモード選択部（モード選択手段）５６を含む。
自動変速モード制御部５２は、セレクター部２０のセレクトレバー２２がドライブレンジのレンジポジションにあるとき、自動変速機３００の変速段を自動的に切り替える自動変速モードに変速制御システム１００を設定するように構成されている。変速制御システム１００が自動変速モードに設定されているとき、自動変速モード制御部５２は、車速センサ６０とエンジン負荷検出センサ（図示せず）から送信される車両２００の走行状態に関する信号、及び車両２００の走行状態に応じて適切な変速段を決定するアルゴリズムに基づいて、自動変速機３００の変速段を自動的に切り替えるように構成されている。
手動変速モード制御部５４は、変速制御システム１００が自動変速モードに設定されている状態で、シフトアップスイッチ４２又はシフトダウンスイッチ４４がオンされるとき、入力されたシフトアップ指示又はシフトダウン指示に応じて自動変速機３００の変速段を切り替えるマニュアルモード（第１マニュアルモード）又はダイレクトモード（第２マニュアルモード）に変速制御システム１００を設定するように構成されている。
変速制御システム１００がマニュアルモードに設定されているとき、手動変速モード制御部５４は、入力されたシフトアップ指示又はシフトダウン指示に応じて自動変速機３００の変速段を切り替えて保持するように構成されている。例えば、変速制御システム１００が自動変速モードに設定され、変速段が３速段に切り替えられているとき、シフトアップスイッチ４２が１度オンされることにより、変速制御システム１００はマニュアルモードに設定され、変速段は４速段に切り替えられる一方、シフトダウンスイッチ４４が１度オンされることにより、変速制御システム１００はマニュアルモードに設定され、変速段は２速段に切り替えられる。
変速制御システム１００がダイレクトモードに設定されているとき、手動変速モード制御部５４は、入力されたシフトアップ指示又はシフトダウン指示に応じて自動変速機３００の変速段を切り替えた後、所定の復帰条件を満たすことで変速制御システム１００を自動変速モードに設定するように構成されている。
実施形態における復帰条件は、変速制御システム１００がダイレクトモードに設定されているとき、車両２００の速度が所定値、例えば２０ｋｍ／ｈを越えてから０ｋｍ／ｈになり、車両２００が停止することである。これにより、例えば、車両２００の運転席２０２に搭乗している乗員が、変速制御システム１００を自動変速モードに設定し、且つ車両２００を停止させている状態で、次回発進時のみ、２速発進を利用しようとしているとき、シフトアップスイッチ４２をオンすることにより、変速制御システム１００がダイレクトモードに設定され、且つ自動変速機３００の変速段が２速段に切り替えられ、結果として車両２００が２速発進できるようになる。その後、車両２００が再び停止したとき、変速制御システム１００はダイレクトモードから自動変速モードに自動的に復帰するため、自動変速モードに復帰させる操作を乗員に要求することがない。
実施形態において、変速制御システム１００がマニュアルモード又はダイレクトモードに設定されているとき、コントロールユニット５０は、シフトアップスイッチ４２又はシフトダウンスイッチ４４が所定時間、例えば２秒以上オンされ続けることにより、変速制御システム１００を自動変速モードに設定するように構成されている。これにより、乗員は、変速制御システム１００のモードを自由に選択できる。
モード選択部５６は、手動変速モード制御部５４により、変速制御システム１００がマニュアルモード又はダイレクトモードのいずれかに設定されることを予め選択する又は予約するように構成されている。
実施形態において、液晶ディスプレイ１０は、コマンダースイッチ３０のホーム画面スイッチ３４がオンされて、ホーム画面を表示している状態で、コマンダーノブ３２が操作されて、「ステアリングシフトスイッチ」のアイコンが選択されることにより、モード選択画面を表示するように構成されている（図４参照）。このモード選択画面は、コマンダーノブ３２を車両２００の前後方向に傾けることにより、マニュアルモードのアイコン又はダイレクトモードのアイコンが選択され、コマンダーノブ３２を上下方向に押し込むことにより、選択されたモードがモード選択部５６に送信されるように構成されている。上記モード選択画面において選択されたモードを受信したモード選択部５６は、シフトアップスイッチ４２又はシフトダウンスイッチ４４がオンされると、手動変速モード制御部５４により、変速制御システム１００が選択されたモードに設定されることを予め決定するように構成されている。
［３：モード選択］
図５は、運転席２０２に搭乗する乗員が、コマンダースイッチ３０を操作して、変速制御システム１００が設定されるモードを予め選択する又は予約するときのフローを示す。変速制御システム１００のコントロールユニット５０は、このフローと並行して、自動変速モードにおける自動変速機３００の変速段の自動的切り替え、又はマニュアルモード若しくはダイレクトモードにおける自動変速機３００の変速段の手動的切り替えを別途実施している。
図５のステップＳ１において、変速制御システム１００のコントロールユニット５０は、セレクター部２０から送られるセレクトレバー２２のレンジポジション信号、ステップＳ１における変速制御システム１００のモード（自動変速モード、マニュアルモード、又はダイレクトモードのいずれか）、車速センサ６０から送信される車速信号、及びイグニッションスイッチ７０から送信される点火信号などの各種情報を取得する。これらの各種情報は、所定周期ごとに取得されている。
このとき、コントロールユニット５０は、取得された点火信号から、イグニッションスイッチ７０がオンされたか否かを判断する（ステップＳ２）。イグニッションスイッチ７０がオンされたとき（ステップＳ２でＹＥＳへ分岐するとき）、コントロールユニット５０のモード選択部５６は、シフトアップスイッチ４２又はシフトダウンスイッチ４４がオンされると、変速制御システム１００がダイレクトモードに設定されることを予め決定する（ステップＳ３）。
ステップＳ３において、変速制御システム１００がダイレクトモードに設定されることを予め決定した後、又はイグニッションスイッチ７０がオンされたときでなければ（ステップＳ２でＮＯへ分岐するとき）、コントロールユニット５０は、取得された車速信号から、車両２００が停車状態であるか否かを判断する（ステップＳ４）。車両２００が停車状態でなければ（ステップＳ４でＮＯへ分岐するとき）、このフローは最初のステップＳ１に戻る。
車両が停車状態であれば（ステップＳ４でＹＥＳへ分岐するとき）、乗員は、コマンダースイッチ３０を操作して、図４に示すモード選択画面を液晶ディスプレイ１０に表示して、マニュアルモードのアイコンを選択するか否かを決めることができる（ステップＳ５１）。このとき、乗員は、マニュアルモードのアイコンを選択しないで（ステップＳ５１でＮＯへ分岐した後）、ダイレクトモードのアイコンを選択してもよい（ステップＳ５２）。
乗員が、モード選択画面上のマニュアルモードのアイコンを選択したとき（ステップＳ５１でＹＥＳへ分岐するとき）、モード選択部５６は、シフトアップスイッチ４２又はシフトダウンスイッチ４４がオンされると、変速制御システム１００がマニュアルモードに設定されることを予め選択する（ステップＳ６１）。一方、乗員が、モード選択画面上のダイレクトモードのアイコンを選択したとき、モード選択部５６は、シフトアップスイッチ４２又はシフトダウンスイッチ４４がオンされると、変速制御システム１００がダイレクトモードに設定されることを予め選択する（ステップＳ６２）。
ステップＳ６１において、モード選択部５６が、変速制御システム１００がマニュアルモードに設定されることを選択した後、コントロールユニット５０は、変速制御システム１００がダイレクトモードに設定されているか否かを判断する（ステップＳ７１）。変速制御システム１００がダイレクトモードに設定されているとき（ステップＳ７１でＹＥＳへ分岐するとき）、コントロールユニット５０は、変速制御システム１００を自動変速モードに設定する（ステップＳ８１）。一方、変速制御システム１００がマニュアルモードに設定されているとき（ステップＳ７１でＮＯへ分岐するとき）、乗員が変速制御システム１００のモードを変更する意思を有していないと考えられるため、変速制御システム１００はマニュアルモードに設定された状態を保たれ、このフローは最初のステップＳ１に戻る。
また、ステップＳ６２において、モード選択部５６が、変速制御システム１００がダイレクトモードに設定されることを選択した後、コントロールユニット５０は、変速制御システム１００がマニュアルモードに設定されているか否かを判断する（ステップＳ７２）。変速制御システム１００がマニュアルモードに設定されているとき（ステップＳ７２でＹＥＳへ分岐するとき）、コントロールユニット５０は、変速制御システム１００を自動変速モードに設定する（ステップＳ８２）。一方、変速制御システム１００がダイレクトモードに設定されているとき（ステップＳ７２でＮＯへ分岐するとき）、乗員が変速制御システム１００のモードを変更する意思を有していないと考えられるため、変速制御システム１００はダイレクトモードに設定された状態を保たれ、このフローは最初のステップＳ１に戻る。
ステップＳ８１，Ｓ８２において、変速制御システム１００が自動変速モードに設定された後、このフローは最初のステップＳ１に戻る。
上述のように、実施形態のフローによれば、変速制御システム１００は、イグニッションスイッチ７０がオンされたとき、モード選択部５６により、ダイレクトモードに設定されることを予め選択される。したがって、乗員は、煩雑な操作を必要としない、すなわち自動変速モードに自動的に復帰するダイレクトモードで車両２００を容易に運転できる。
［４：他の実施形態］
上述した実施形態において、モード選択部５６は、乗員が、液晶ディスプレイ１０に表示されるモード選択画面上のアイコンをコマンダースイッチ３０で選択することにより、設定されるモードを予め決めるように構成されているが、例えば液晶ディスプレイが触圧式タッチパネルであれば、乗員が、触圧式タッチパネルに表示されるモード選択画面上のアイコンを指で押すことにより、設定されるモードを予め決めるように構成されてもよい。
１００：変速制御システム
５６：モード選択手段
７０：イグニッションスイッチ
２００：車両
３００：自動変速機

Claims (6)

  1. イグニッションスイッチがオンされることで始動する車両に搭載され、自動変速モード又は手動変速モードに設定できる自動変速機の変速制御システムであって、
    前記手動変速モードにおいて、前記自動変速機の変速段を任意で切り替える手動変速指示を入力できるシフトスイッチを備えており、
    前記手動変速モードは、
    前記シフトスイッチを用いて前記手動変速指示を入力することにより、前記変速段を切り替えて保持する第１マニュアルモードと、前記変速段を切り替えた後、復帰条件を満足することにより前記自動変速モードに復帰する第２マニュアルモードとを有しており、
    前記変速制御システムは、
    前記第１マニュアルモード又は前記第２マニュアルモードのいずれかが設定されることを予め選択するモード選択手段を備えており、
    前記モード選択手段は、前記イグニッションスイッチがオンされたとき、前記自動変速機が前記第２マニュアルモードに設定されることを予め選択する、変速制御システム。
  2. 前記復帰条件は、前記変速制御システムが前記第２マニュアルモードに設定されているとき、前記車両の速度が所定値になることである、請求項１に記載の変速制御システム。
  3. 前記シフトスイッチは、前記車両のステアリングホイールの左右に１つずつ設けられており、
    前記シフトスイッチの一方は、前記変速段をシフトアップするように構成されており、
    前記シフトスイッチの他方は、前記変速段をシフトダウンするように構成されている、請求項１又は２に記載の変速制御システム。
  4. 前記モード選択手段は、
    コマンダースイッチとディスプレイを含み、
    前記ディスプレイに表示される前記第１マニュアルモード又は前記第２マニュアルモードのアイコンが前記コマンダースイッチを操作して選択されて、前記手動変速指示が前記シフトスイッチに入力されると、前記第１マニュアルモード又は前記第２マニュアルモードが設定されることを予め選択するように構成されている、請求項１～３のいずれかに記載の変速制御システム。
  5. 前記モード選択手段は、
    触圧式のタッチパネルを含み、
    前記タッチパネルに表示される前記第１マニュアルモード又は前記第２マニュアルモードのアイコンを直接押すことにより、前記手動変速指示が前記シフトスイッチに入力されると、前記第１マニュアルモード又は前記第２マニュアルモードが設定されることを予め選択するように構成されている、請求項１～３のいずれかに記載の変速制御システム。
  6. 前記変速制御システムが前記第１マニュアルモード又は前記第２マニュアルモードの一方に設定されているとき、前記シフトスイッチで所定時間入力し続けることにより、前記自動変速モードに設定される、請求項１～５のいずれかに記載の変速制御システム。
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