JP2001271917A - Shift range changeover device for automatic transmission - Google Patents
Shift range changeover device for automatic transmissionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機のシフ
トレンジをモータ等からなるアクチュエータを介して切
り換える自動変速機のシフトレンジ切換装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shift range switching device for an automatic transmission which switches the shift range of the automatic transmission via an actuator such as a motor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、運転者によるシフトレバーの
操作に従い自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフ
トレンジ切換装置においては、シフトレンジ切換用の動
力源として直流モータを備えたものが知られている。こ
の種のシフトレンジ切換装置によれば、自動変速機のシ
フトレンジを運転者によるシフトレバーの操作力によっ
て直接切り換える一般的な切換装置のように、シフトレ
バーとシフトレンジ切換機構とを機械的に接続する必要
がないことから、これら各部を車両に搭載する際のレイ
アウト上の制限がなく、設計の自由度を高めることがで
きる。また、車両への組み付け作業も簡単に行うことが
できる。2. Description of the Related Art Hitherto, a shift range switching device for switching a shift range of an automatic transmission in accordance with a driver's operation of a shift lever has been known which includes a DC motor as a power source for shift range switching. . According to this type of shift range switching device, a shift lever and a shift range switching mechanism are mechanically connected like a general switching device that directly switches a shift range of an automatic transmission by an operation force of a shift lever by a driver. Since there is no need to connect them, there is no restriction on the layout when these parts are mounted on the vehicle, and the degree of freedom in design can be increased. Further, the assembling work to the vehicle can be easily performed.
【０００３】ところで、上記シフトレンジ切換装置にお
いて、シフトレンジの切り換えに一つの直流モータを使
用していると、直流モータが故障した際に、自動変速機
のシフトレンジを切り換えることができなくなってしま
うという問題があった。そこで、従来より、例えばシフ
トレンジ切換機構の動力源として、各々別体に構成され
た２つの駆動モータ（アクチュエータ）を設け、通常時
には、２つのアクチュエータの内の一方を駆動すること
により、シフトレンジの切り換えを行うようにし、通常
時に使用されるアクチュエータが故障した際には、他方
のアクチュエータを駆動することにより、シフトレンジ
の切り換えを継続して実行できるようにしたシフトレン
ジ切換装置も考えられている。In the above-described shift range switching device, if one DC motor is used for switching the shift range, the shift range of the automatic transmission cannot be switched when the DC motor fails. There was a problem. Therefore, conventionally, for example, two drive motors (actuators) each provided separately as a power source of a shift range switching mechanism are provided, and normally, one of the two actuators is driven to provide a shift range. A shift range switching device is also conceivable in which the switching of the shift range can be performed continuously by driving the other actuator when the actuator used in normal operation breaks down. I have.
【０００４】このように、シフトレンジ切換機構の動力
源として２つのアクチュエータを設け、これを選択的に
使用するようにした場合、通常時に使用されるアクチュ
エータが故障した際にでもシフトレンジの切り換えを行
うことができるので、車両の走行安全性を確保すること
ができる。しかしながら、シフトレンジ切換機構を、２
つのアクチュエータを用いて各々単独で駆動できるよう
に構成する必要があるため、各アクチュエータに付随す
る部品点数が多くなり、シフトレンジ切換装置のコスト
アップを招いてしまう。[0004] As described above, when two actuators are provided as power sources of the shift range switching mechanism and selectively used, the shift range can be switched even when the actuator normally used is out of order. As a result, the traveling safety of the vehicle can be ensured. However, the shift range switching mechanism is
Since it is necessary to be configured to be able to be driven independently by using one actuator, the number of parts attached to each actuator is increased, and the cost of the shift range switching device is increased.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本願出願人
は、特願平１１−２１７０８３にて、部品低減等のため
に複数のトルク発生手段を備えたアクチュエータを一つ
用いて、その複数のトルク発生手段のいずれかが故障し
た場合にでも、故障していない他のトルク発生手段にて
シフトレンジ切換機構を駆動できるようにすることを提
案した。このようにすれば、シフトレンジ切換機構に対
して複数のアクチュエータを設ける必要がないので、シ
フトレンジ切換機構にアクチュエータを設けるための部
品点数を少なくすることができ、安全性の高いシフトレ
ンジ切換装置を安価に実現できることになる。Therefore, the applicant of the present invention has disclosed in Japanese Patent Application No. 11-217083 the use of one actuator provided with a plurality of torque generating means for reducing the number of parts and the like. It has been proposed that, even when one of the generating means fails, the shift range switching mechanism can be driven by another torque generating means that does not fail. With this configuration, since it is not necessary to provide a plurality of actuators for the shift range switching mechanism, it is possible to reduce the number of components for providing the shift range switching mechanism with an actuator, and to provide a highly safe shift range switching device. Can be realized at low cost.
【０００６】しかしながら、上記のように一つのアクチ
ュエータに複数のトルク発生手段を備える方法は、アク
チュエータ故障時の安全性を向上させることはできるも
のの、アクチュエータが正常の時には、必要以上の電力
がアクチュエータに供給されることになり、通電電力の
無駄やアクチュエータの発熱が大きくなるといった問題
がある。[0006] However, although the method of providing a plurality of torque generating means in one actuator as described above can improve the safety in the event of actuator failure, when the actuator is normal, more power than necessary is supplied to the actuator. As a result, there is a problem that the supplied power is wasted and the heat generated by the actuator is increased.
【０００７】即ち、アクチュエータを構成する複数のト
ルク発生手段は、シフトレンジを全ての走行レンジに切
換可能なトルク（以下「レンジ切換トルク」という）
を、各々単独で発生できるようになっており、そのた
め、万一、アクチュエータに異常が生じて、正常に動作
するトルク発生手段が一つだけになってしまった場合で
も、その残った一つのトルク発生手段のみによって、シ
フトレンジを切り換えることができるのである。That is, the plurality of torque generating means constituting the actuator are provided with a torque capable of switching the shift range to all travel ranges (hereinafter referred to as "range switching torque").
Can be generated independently of each other. Therefore, even if an actuator is abnormal and only one torque generating means operates normally, the remaining one torque can be generated. The shift range can be switched only by the generating means.
【０００８】ところが、上記のように各トルク発生手段
がそれぞれ、各々単独でレンジ切換トルクを発生できる
ように構成されているため、全てのトルク発生手段が正
常であるときにも、各トルク発生手段からはそれぞれレ
ンジ切換トルクが発生し、そのトルク総和がシフトレン
ジ切換機構に伝達されることになる。つまり、本来一つ
のトルク発生手段のみでもシフトレンジの切り換えが可
能であるにもかかわらず、アクチュエータの正常時には
全てのトルク発生手段が駆動し、必要以上のトルクがシ
フトレンジ切換機構に伝達されてしまうのである。However, as described above, since each of the torque generating means is configured to be capable of independently generating the range switching torque, even when all the torque generating means are normal, each of the torque generating means can be used. , A range switching torque is generated, and the total torque is transmitted to the shift range switching mechanism. That is, although the shift range can be switched by only one torque generating unit, all the torque generating units are driven when the actuator is normal, and excessive torque is transmitted to the shift range switching mechanism. It is.
【０００９】そのため、アクチュエータの正常時には、
不必要に大きなトルクが発生してしまうのと共に、アク
チュエータへの電力も必要以上に供給していることにな
るため通電電力の無駄にもなり、アクチュエータの発熱
も大きくなる。本発明は、上記課題に鑑みなされたもの
であり、トルク発生手段を複数備えたアクチュエータを
一つ用いて自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフ
トレンジ切換装置において、アクチュエータへの通電電
力の無駄を省くことを目的とする。Therefore, when the actuator is normal,
Unnecessarily large torque is generated, and power is also supplied to the actuator more than necessary. This results in wasted power and increases the heat generated by the actuator. The present invention has been made in view of the above problems, and in a shift range switching device that switches a shift range of an automatic transmission using one actuator having a plurality of torque generating units, waste of power supplied to the actuator is eliminated. The purpose is to:
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題
を解決するためになされた請求項１記載の自動変速機の
シフトレンジ切換装置は、例えば運転者がシフトレバー
を操作することにより、外部からシフトレンジの切換指
令が入力されると、制御手段が、その切換指令に従い、
複数のトルク発生手段を備えた一つのアクチュエータを
その複数のトルク発生手段に対して各々独立して設けら
れた複数の駆動回路を介して駆動することにより、シフ
トレンジ切換機構を動作させ、自動変速機のシフトレン
ジを、パーキングを含む各種走行レンジのうち切換指令
に対応したシフトレンジに切り換える。各トルク発生手
段は、シフトレンジを全ての走行レンジに切換可能なト
ルクを各々単独で発生できるように構成されている。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention According to a first aspect of the present invention, there is provided a shift range switching device for an automatic transmission, wherein a driver operates a shift lever to control an external device. When a shift range switching command is input from the control unit, the control means, in accordance with the switching command,
By driving one actuator having a plurality of torque generating means through a plurality of drive circuits provided independently of the plurality of torque generating means, the shift range switching mechanism is operated, and the automatic shifting is performed. The shift range of the machine is switched to a shift range corresponding to the switching command among various traveling ranges including parking. Each of the torque generating means is configured to independently generate a torque capable of switching the shift range to all the driving ranges.
【００１１】そして、本発明では、電源から複数のトル
ク発生手段への通電経路に、各通電経路毎にスイッチン
グ素子と抵抗との並列回路が設けられ、このスイッチン
グ素子又は抵抗のいずれか一方を介してトルク発生手段
への電力供給が行われる。即ち、制御手段は、複数のト
ルク発生手段が正常か否かを判定する異常判定手段を備
えており、この異常判定手段により、複数のトルク発生
手段が全て正常と判定されたときは、スイッチング素子
をオフにして抵抗を介してトルク発生手段へ電力を供給
する。一方、複数のトルク発生手段のいずれかが異常と
判定されたときは、少なくとも、正常なトルク発生手段
への通電経路に設けられたスイッチング素子をオンにし
て、該正常なトルク発生手段への電力供給をスイッチン
グ素子を介して行う。In the present invention, a parallel circuit of a switching element and a resistor is provided for each energizing path on the energizing path from the power supply to the plurality of torque generating means, and the switching element or the resistor is connected via one of the switching element and the resistor. Thus, power is supplied to the torque generating means. That is, the control means includes an abnormality determining means for determining whether or not the plurality of torque generating means are normal. When the abnormality determining means determines that all of the plurality of torque generating means are normal, the switching element is provided. Is turned off to supply power to the torque generating means via the resistor. On the other hand, when any one of the plurality of torque generating means is determined to be abnormal, at least the switching element provided in the power supply path to the normal torque generating means is turned on, and the power to the normal torque generating means is reduced. The supply takes place via a switching element.
【００１２】つまり、本発明のシフトレンジ切換装置に
おいては、複数のトルク発生手段が個々に単独でシフト
レンジ切換に必要なトルクを発生できるため、これら複
数のトルク発生手段を全て通常に動作させると、従来技
術で述べたような問題（通電電力、発生トルクの無駄な
ど）が生じる。そこで、本発明では、上記のようにシフ
トレンジ切換装置が構成されているため、トルク発生手
段が全て正常の時は、抵抗を介して電力を供給すること
により、各トルク発生手段が発生するトルクの総和がシ
フトレンジ切換に必要なトルクになるようにし、トルク
発生手段のいずれかが異常の時は、少なくとも正常なト
ルク発生手段にはスイッチング素子を介して電力を供給
することにより、正常なトルク発生手段が単独でシフト
レンジ切換に必要なトルクを発生できるようにする。That is, in the shift range switching device of the present invention, since the plurality of torque generating means can individually generate the torque required for the shift range switching, if all of the plurality of torque generating means are operated normally. Thus, the problems described in the prior art (waste of energized power, generated torque, etc.) occur. Therefore, in the present invention, since the shift range switching device is configured as described above, when all of the torque generating means are normal, power is supplied through a resistor to generate the torque generated by each torque generating means. And the torque required for the shift range switching, and when any of the torque generating means is abnormal, power is supplied to at least the normal torque generating means via the switching element to thereby obtain the normal torque. The generating means can independently generate the torque required for shift range switching.
【００１３】従って、本発明のシフトレンジ切換装置に
よれば、各トルク発生手段に対する電源電力の無駄な供
給（換言すれば過剰トルクの発生）を防ぐことができ、
各トルク発生手段の発熱も低減できる。また、トルク発
生手段のいずれかが異常の時には、正常なトルク発生手
段が単独でシフトレンジ切換に必要なトルクを発生でき
るため、万一、正常なトルク発生手段が一つだけになっ
た場合でも、その残った一つのトルク発生手段のみでシ
フトレンジを切り換えることができる。Therefore, according to the shift range switching device of the present invention, it is possible to prevent unnecessary supply of power supply power to each torque generating means (in other words, generation of excessive torque),
Heat generation of each torque generating means can also be reduced. Further, when any one of the torque generating means is abnormal, the normal torque generating means can generate the torque necessary for switching the shift range by itself, so that even if only one normal torque generating means is used, The shift range can be switched only by the remaining one torque generating means.
【００１４】次に、請求項２記載の自動変速機のシフト
レンジ切換装置は、請求項１記載のシフトレンジ切換装
置と同様、外部からシフトレンジの切換指令が入力され
ると、制御手段が、その切換指令に従い、複数のトルク
発生手段を備えた一つのアクチュエータをその複数のト
ルク発生手段に対して各々独立して設けられた複数の駆
動回路を介して駆動することにより、シフトレンジ切換
機構を動作させ、自動変速機のシフトレンジを、パーキ
ングを含む各種走行レンジのうち切換指令に対応したシ
フトレンジに切り換える。各トルク発生手段は、各種走
行レンジに切換可能なトルクを各々単独で発生すること
ができる。Next, in the shift range switching device for an automatic transmission according to the second aspect, similarly to the shift range switching device according to the first aspect, when a shift range switching command is input from outside, the control means includes: According to the switching command, the shift range switching mechanism is driven by driving one actuator having a plurality of torque generating means via a plurality of drive circuits provided independently of the plurality of torque generating means. By operating the automatic transmission, the shift range of the automatic transmission is switched to a shift range corresponding to the switching command among various traveling ranges including parking. Each torque generating means can independently generate torque that can be switched to various traveling ranges.
【００１５】そして、請求項２記載の発明では、駆動回
路において、トルク発生手段への通電経路上にスイッチ
ング素子が設けられており、制御手段は、このスイッチ
ング素子をデューティ制御することによりトルク発生手
段への供給電力を制御する。しかも制御手段は、異常判
定手段により複数のトルク発生手段が正常か否かを判定
し、複数のトルク発生手段が全て正常と判定されたとき
は、スイッチング素子をデューティ制御する際のデュー
ティ比を、複数のトルク発生手段によってアクチュエー
タを駆動するための所定の通常デューティ比に設定し、
複数のトルク発生手段のいずれかが異常と判定されたと
きは、正常なトルク発生手段のみでアクチュエータを駆
動できるように、デューティ比を、通常デューティ比よ
り大きい値に設定する。According to the second aspect of the present invention, in the drive circuit, a switching element is provided on a current supply path to the torque generating means, and the control means controls the duty of the switching element to control the torque generating means. To control the power supplied to the Moreover, the control means determines whether or not the plurality of torque generating means are normal by the abnormality determining means, and when all of the plurality of torque generating means are determined to be normal, the duty ratio when performing duty control of the switching element, A predetermined normal duty ratio for driving the actuator by a plurality of torque generating means,
When any of the plurality of torque generating means is determined to be abnormal, the duty ratio is set to a value larger than the normal duty ratio so that the actuator can be driven only by the normal torque generating means.
【００１６】つまり、請求項２記載のシフトレンジ切換
装置においては、トルク発生手段が全て正常の時は、所
定の通常デューティ比にてスイッチング素子をデューテ
ィ制御することにより、個々のトルク発生手段への供給
電力を低減して、各トルク発生手段が発生するトルクを
合成した合成トルクが、シフトレンジ切換に必要なトル
ク以上になるように制御する。一方、トルク発生手段の
いずれかが異常の時に正常なトルク発生手段のみを用い
る場合に、スイッチング素子を通常デューティ比にて制
御すると合成トルクが不足するおそれがあるため、この
ときは、正常なトルク発生手段のみの合成トルクがシフ
トレンジ切換に必要なトルク以上となるように、通常デ
ューティ比より大きいデューティ比にてスイッチング素
子をデューティ制御する。In other words, in the shift range switching device according to the second aspect, when all of the torque generating means are normal, the duty of the switching elements is controlled at a predetermined normal duty ratio, so that each of the torque generating means is controlled. The supply power is reduced, and control is performed so that the combined torque obtained by combining the torques generated by the respective torque generating means is equal to or greater than the torque required for shift range switching. On the other hand, if only the normal torque generating means is used when any of the torque generating means is abnormal, controlling the switching element at the normal duty ratio may result in insufficient combined torque. The duty of the switching element is controlled at a duty ratio larger than the normal duty ratio so that the combined torque of only the generating means is equal to or more than the torque required for shift range switching.
【００１７】従って、請求項２記載のシフトレンジ切換
装置によれば、各トルク発生手段に対する電源電力の無
駄な供給を防ぐことができ、各トルク発生手段の発熱も
低減できる。また、トルク発生手段のいずれかが異常の
時には、正常なトルク発生手段のみでシフトレンジ切換
に必要なトルクを発生できるため、万一、正常なトルク
発生手段が一つだけになった場合でも、その残った一つ
のトルク発生手段のみでシフトレンジを切り換えること
ができる。しかも、スイッチング素子をデューティ制御
するのみで各トルク発生手段への電力供給を制御するた
め、請求項１記載の発明のように抵抗やスイッチング素
子を駆動回路とは別に付加する必要はなく、シフトレン
ジ切換装置の小型化、コストダウンも可能になる。Therefore, according to the shift range switching device of the second aspect, it is possible to prevent unnecessary supply of power supply power to each torque generating means, and it is possible to reduce heat generation of each torque generating means. Further, when any of the torque generating means is abnormal, the torque required for shift range switching can be generated only by the normal torque generating means, so that even if only one normal torque generating means is used, The shift range can be switched by only the remaining one torque generating means. In addition, since the power supply to each torque generating means is controlled only by controlling the duty of the switching element, it is not necessary to add a resistor or a switching element separately from the drive circuit as in the first aspect of the present invention. The size and cost of the switching device can be reduced.
【００１８】尚、請求項１又は２記載の発明において、
複数のトルク発生手段のいずれかが異常になった場合、
その異常状態が例えばグランドへの短絡によるものであ
れば、そのトルク発生手段に過電流が流れてしまうおそ
れがある。そのため、異常と判定されたトルク発生手段
に対しては、その後の通電を禁止するのが望ましい。In the first or second aspect of the present invention,
If any of the multiple torque generating means becomes abnormal,
If the abnormal state is caused by, for example, a short circuit to the ground, an overcurrent may flow through the torque generating means. Therefore, it is desirable to prohibit the energization of the torque generating means determined to be abnormal after that.
【００１９】また、スイッチング素子としては、例えば
パワートランジスタやパワーＭＯＳＦＥＴなどの半導体
スイッチング素子を用いたり、或いはリレー（有接点又
は無接点）を用いてもよく、その種類は特に限定されな
い。更に、請求項１における抵抗の値、及び請求項２に
おける通常デューティ比は、いずれも、シフトレンジ切
換に必要なトルク以上の合成トルクを複数のトルク発生
手段にて発生するために必要な電力を、各トルク発生手
段に供給できるように設定すればよい。As the switching element, for example, a semiconductor switching element such as a power transistor or a power MOSFET or a relay (contact or non-contact) may be used, and the type thereof is not particularly limited. Further, each of the resistance value in claim 1 and the normal duty ratio in claim 2 is an electric power necessary for generating a combined torque equal to or more than a torque required for shift range switching by a plurality of torque generating means. , It may be set so that it can be supplied to each torque generating means.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を図面に基づいて説明する。 ［第１実施形態］図１は、本発明が適用された自動変速
機のシフトレンジ切換装置全体の構成を表すブロック図
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing the entire configuration of a shift range switching device of an automatic transmission to which the present invention is applied.
【００２１】図１に示すように、シフトレンジ切換装置
は、運転者が図示しないシフトレバーを操作することに
より自動変速機２のシフトレンジを選択・指令するため
の操作部１０と、自動変速機２のシフトレンジの切換状
態を表示するための表示部１２と、シフトレンジ切換用
のアクチュエータの故障を車両乗員に報知するための警
報ランプ１３と、自動変速機２に組み込まれてシフトレ
ンジを切り換えるためのシフトレンジ切換機構１４と、
シフトレンジ切換機構１４を駆動するアクチュエータ
（本実施形態ではモータ）２４と、このモータ２４の駆
動回路１８と、モータ２４の回転軸に連結されてその回
転角度を検出する回転角センサ２０と、操作部１０から
入力されるシフトレンジの切換指令及び回転角センサ２
０からの検出信号を受けて、自動変速機２のシフトレン
ジが切換指令に対応した走行レンジとなるように駆動回
路１８を介してモータ２４を駆動し、シフトレンジ切換
機構１４を動作させる制御回路２２とから構成されてい
る。As shown in FIG. 1, the shift range switching device includes an operation unit 10 for selecting and instructing a shift range of the automatic transmission 2 by a driver operating a shift lever (not shown), and an automatic transmission. 2, a display unit 12 for displaying the switching state of the shift range, an alarm lamp 13 for notifying the vehicle occupant of a failure of the actuator for switching the shift range, and a built-in automatic transmission 2 for switching the shift range. Shift range switching mechanism 14 for
An actuator (a motor in this embodiment) 24 for driving the shift range switching mechanism 14, a drive circuit 18 for the motor 24, a rotation angle sensor 20 connected to the rotation shaft of the motor 24 for detecting the rotation angle, Shift range switching command and rotation angle sensor 2 input from unit 10
A control circuit that receives the detection signal from 0, drives the motor 24 via the drive circuit 18 to operate the shift range switching mechanism 14 so that the shift range of the automatic transmission 2 becomes the running range corresponding to the switching command. 22.
【００２２】尚、制御回路２２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭ等からなるマイクロコンピュータにて構成されてお
り、モータ２４を駆動して自動変速機２のシフトレンジ
を切り換えるシフトレンジ切換制御に加えて、表示部１
２にシフトレンジの切換状態を表示するシフトレンジ表
示制御や、モータ２４の動作状態を監視してその故障を
判定し、故障判定時にはモータ２４への通電経路を切り
換える（詳細は後述）と共に警報ランプ１３を点灯して
その旨を車両乗員に報知する故障時判定切換制御も実行
する。The control circuit 22 includes a CPU, ROM, R
The microcomputer 1 includes a microcomputer composed of an AM and the like, and in addition to the shift range switching control for switching the shift range of the automatic transmission 2 by driving the motor 24, the display unit 1
2, a shift range display control for displaying a shift range switching state, an operation state of the motor 24 is monitored to determine a failure, and when a failure is determined, an energization path to the motor 24 is switched (details will be described later) and an alarm lamp is provided. Also, failure determination switching control for turning on the LED 13 and notifying the vehicle occupant of that is performed.
【００２３】また、図１には図示しないが、駆動回路１
８からモータ２４に至る通電経路上には後述の電流検出
回路が設けられており、制御回路２２は、シフトレンジ
の切換時に、この電流検出回路にて検出されたモータ２
４への通電電流（実電流）を監視しつつ、駆動回路１８
を介してモータ２４を駆動し、その通電電流から、後述
するモータ巻線の断線，短絡等の異常を判定する。Although not shown in FIG. 1, the driving circuit 1
A current detection circuit, which will be described later, is provided on an energization path from the motor 8 to the motor 24. When the shift range is switched, the control circuit 22 detects the motor 2 detected by the current detection circuit.
4 while monitoring the current (actual current) flowing to the drive circuit 18.
, The motor 24 is driven via the controller 24, and an abnormality such as a disconnection or a short circuit of a motor winding, which will be described later, is determined from the supplied current.
【００２４】シフトレンジ切換機構１４は、自動変速機
２のシフトレンジを、パーキング（Ｐ），リバース
（Ｒ），ニュートラル（Ｎ），ドライブ（Ｄ），セカン
ド（２），ロー（Ｌ）の各走行レンジに順に切り換える
ためのものであり、図２に示す如く構成されている。The shift range switching mechanism 14 changes the shift range of the automatic transmission 2 for each of parking (P), reverse (R), neutral (N), drive (D), second (2), and low (L). This is for sequentially switching to the travel range, and is configured as shown in FIG.
【００２５】即ち、シフトレンジ切換機構１４は、自動
変速機２内の図示しない摩擦係合装置の係合及び解放
を、上記各走行レンジの切換状態に応じて切換制御する
ためのレンジ切換弁３１及びマニュアルバルブ３２と、
各レンジを保持するためのディテントスプリング３３及
びディテントレバー３４と、シフトレンジがＰレンジに
切り換えられたときに、自動変速機２の図示しない出力
軸に設けられたパークギヤ３５にパークポール３６を嵌
合させて、出力軸の回転を停止させるパークロッド３７
と、ディテントレバー３４が固定されたコントロールロ
ッド３８とから構成されている。That is, the shift range switching mechanism 14 is a range switching valve 31 for controlling the engagement and disengagement of a friction engagement device (not shown) in the automatic transmission 2 in accordance with the switching state of each traveling range. And a manual valve 32,
A detent spring 33 and a detent lever 34 for holding each range and a park pole 36 are fitted to a park gear 35 provided on an output shaft (not shown) of the automatic transmission 2 when the shift range is switched to the P range. To stop the rotation of the output shaft.
And a control rod 38 to which the detent lever 34 is fixed.
【００２６】このシフトレンジ切換機構１４は、コント
ロールロッド３８の回転により、ディテントレバー３４
をコントロールロッド３８の軸周りに回動させて、ディ
テントレバー３４に連結されたレンジ切換弁３１（延い
てはマニュアルバルブ３２）及びパークロッド３７を、
各走行レンジに対応した切換位置に制御する、周知のも
のであり、本実施形態では、こうしたシフトレンジの切
換を電動で行うために、コントロールロッド３８にモー
タ２４の回転軸を直結している。The shift range switching mechanism 14 is operated by rotating the control rod 38 so that the detent lever 34
Is rotated about the axis of the control rod 38, and the range switching valve 31 (and thus the manual valve 32) and the park rod 37 connected to the detent lever 34 are
In the present embodiment, the control shaft 38 is directly connected to the control rod 38 so that the rotation axis of the motor 24 is controlled in order to control the shift range corresponding to each travel range.
【００２７】次に、自動変速機２のシフトレンジの切り
換えのために、コントロールロッド３８を回動させるモ
ータ２４は、図３に示す如く構成されている。尚、図３
（ａ）は、モータ２４を回転軸に直交する方向から切断
した状態を表す断面図であり、図３（ｂ）は、モータ２
４を回転軸に沿って切断した状態を表す断面図である。Next, the motor 24 for rotating the control rod 38 for switching the shift range of the automatic transmission 2 is configured as shown in FIG. FIG.
FIG. 3A is a cross-sectional view illustrating a state in which the motor 24 is cut from a direction perpendicular to the rotation axis, and FIG.
It is sectional drawing showing the state which cut | disconnected 4 along the rotation axis.
【００２８】図３に示すように、本実施形態のモータ２
４は、ハウジング６０にベアリング６１を介して回転自
在に支持された単一のロータ６２と、ハウジング６０内
にロータ６２の回転中心と同軸上に配設された単一のス
テータ６３とから構成される。ステータ６３は、ロータ
６２に向けて３０度毎に突設された１２個のティース６
４を有する。そして、これら各ティース６４は、ステー
タ６３の周方向に沿って順にＵ，Ｖ，Ｗの各相に区分さ
れ、更に、モータ２４の回転軸６７に沿って左右に区分
することにより、ティース６４をＵ，Ｖ，Ｗ，Ｕ′，
Ｖ′，Ｗ′の６つの相に区分し、その区分した各相のテ
ィース６４Ｕ，６４Ｖ，６４Ｗ，６４Ｕ′，６４Ｖ′，
６４Ｗ′には、夫々、単一のモータ巻線６５Ｕ，６５
Ｖ，６５Ｗ，６５Ｕ′，６５Ｖ′，６５Ｗ′が巻回され
ている。また、ロータ６２の周囲には、４５度毎に合計
８個の突極６６が形成され、その回転中心から回転軸６
７が突出している。As shown in FIG. 3, the motor 2 of this embodiment
Reference numeral 4 denotes a single rotor 62 rotatably supported by a housing 60 via a bearing 61, and a single stator 63 disposed coaxially with the rotation center of the rotor 62 in the housing 60. You. The stator 63 includes twelve teeth 6 protruding from the rotor 62 every 30 degrees.
4 These teeth 64 are sequentially divided into U, V, and W phases along the circumferential direction of the stator 63, and further divided into right and left along the rotation shaft 67 of the motor 24, thereby forming the teeth 64. U, V, W, U ',
V ′, W ′ are divided into six phases, and the teeth 64U, 64V, 64W, 64U ′, 64V ′,
64W 'have single motor windings 65U, 65U, respectively.
V, 65W, 65U ', 65V', 65W 'are wound. Around the rotor 62, a total of eight salient poles 66 are formed at every 45 degrees.
7 are protruding.
【００２９】このように構成されたモータ２４は、スイ
ッチドリラクタンス形のモータ（所謂ＳＲモータ）であ
り、各相Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｕ′，Ｖ′，Ｗ′のモータ巻線６
５への通電電流を制御することにより双方向に回転でき
るし、また所望の回転位置で停止させることもできる。The motor 24 thus configured is a switched reluctance type motor (a so-called SR motor), and the motor windings 6 of each phase U, V, W, U ', V', W 'are provided.
5 can be rotated in both directions by controlling the current supplied to the motor 5, and can be stopped at a desired rotational position.
【００３０】そして、本実施形態では、図４に示す如
く、モータ２４における上記各モータ巻線を、左側のテ
ィース６４Ｕ，６４Ｖ，６４Ｗに巻回されたモータ巻線
６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗからなる巻線部２４ａと、右側
のティース６４Ｕ′，６４Ｖ′，６４Ｗ′に巻回された
モータ巻線６５Ｕ′，６５Ｖ′，６５Ｗ′からなる巻線
部２４ｂとに分けることにより、これら各組の巻線部２
４ａ，２４ｂが二つのトルク発生手段として機能するよ
うに構成されている。また、駆動回路１８は、これら各
組の巻線部２４ａ，２４ｂの相電流を制御するために、
各巻線部２４ａ，２４ｂに対応した２組の駆動回路１８
ａ，１８ｂから構成されている。In the present embodiment, as shown in FIG. 4, each of the motor windings of the motor 24 is formed by winding the motor windings 65U, 65V, and 65W wound around the left teeth 64U, 64V, and 64W. By dividing the wire portion 24a into a winding portion 24b composed of motor windings 65U ', 65V', and 65W 'wound around the right teeth 64U', 64V ', and 64W', each of these sets of windings is formed. Part 2
4a and 24b are configured to function as two torque generating means. In addition, the drive circuit 18 controls the phase currents of the winding units 24a and 24b of each set by:
Two sets of drive circuits 18 corresponding to the respective winding portions 24a and 24b
a, 18b.
【００３１】また、バッテリ５９から駆動回路１８ａへ
の通電経路上には，抵抗器８１とリレー８３との並列回
路が挿入され、バッテリ５９から駆動回路１８ｂへの通
電経路上にも同様に、抵抗器８２とリレー８４との並列
回路が挿入されている。尚、両抵抗器８１、８２は、そ
の抵抗値がいずれも、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、
６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′が有する抵抗成分
の抵抗値と等しいものを用いている。また、両リレー８
３、８４はいずれも、常時閉接点（いわゆるｂ接点）を
有する周知のリレーである。A parallel circuit of a resistor 81 and a relay 83 is inserted on a current path from the battery 59 to the drive circuit 18a, and a resistance circuit is similarly provided on a current path from the battery 59 to the drive circuit 18b. A parallel circuit of the device 82 and the relay 84 is inserted. The resistors 81 and 82 have the resistance values of the respective motor windings 65U and 65U ',
Those having the same resistance value as the resistance components of 65V, 65V ', 65W, 65W' are used. Also, both relays 8
Both known relays 3 and 84 have normally closed contacts (so-called b contacts).
【００３２】両リレー８３、８４はいずれも、制御回路
２２によりそのコイルへの通電が制御される。そのた
め、バッテリ５９から各駆動回路１８ａ、１８ｂへの通
電は、制御回路２２からのリレー出力がオン出力（リレ
ー接点をオンにするためリレーコイルへ通電しないよう
にする）ときは、そのリレー接点を介して行われ、リレ
ー出力がオフ出力（リレー接点をオフにするためリレー
コイルへ通電する）ときは、抵抗器８１、８２を介して
行われる。Both relays 83 and 84 are controlled by the control circuit 22 to energize their coils. Therefore, when the relay output from the control circuit 22 is turned on (the relay coil is turned off so as not to energize the relay coil), the power is supplied from the battery 59 to each of the drive circuits 18a and 18b. When the relay output is turned off (the relay coil is energized to turn off the relay contact), the output is performed via the resistors 81 and 82.
【００３３】モータ２４は、スイッチドリラクタンス形
であり、例えばブラシレスＤＣモータのように相電流を
双方向（正負）に制御する必要はないため、駆動回路１
８ａ，１８ｂは、図４に示すように通電制御の対象とな
る各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、
６５Ｗ，６５Ｗ′毎に、一つのＮＰＮトランジスタＴｒ
１を備える。The motor 24 is of a switched reluctance type and does not need to control the phase current bidirectionally (positively or negatively) unlike a brushless DC motor, for example.
8a and 18b are motor windings 65U, 65U ', 65V, 65V',
One NPN transistor Tr for each 65W, 65W '
1 is provided.
【００３４】つまり、駆動回路１８ａ，１８ｂは、ＮＰ
ＮトランジスタＴｒ１のコレクタを、抵抗器８１とリレ
ー８３との並列回路又は抵抗器８２とリレー８４との並
列回路を介してバッテリ５９の正極側に接続し、エミッ
タを対応するモータ巻線の一端に接続し、各巻線部２４
ａ，２４ｂにおいて各モータ巻線をスター結線した中点
を、バッテリの負極側に接続することにより、抵抗器８
１とリレー８３との並列回路又は抵抗器８２とリレー８
４との並列回路、及びＮＰＮトランジスタＴｒ１を介し
て、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５
Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′に一方向に電流を流すように構
成されている。That is, the driving circuits 18a and 18b
The collector of the N-transistor Tr1 is connected to the positive electrode side of the battery 59 via a parallel circuit of the resistor 81 and the relay 83 or a parallel circuit of the resistor 82 and the relay 84, and the emitter is connected to one end of the corresponding motor winding. Connect each winding 24
a, 24b, the middle point of the star connection of each motor winding is connected to the negative electrode side of the battery so that the resistor 8
1 and a relay 83 or a resistor 82 and a relay 8
4 and the motor windings 65U, 65U ', 65V, 65V via an NPN transistor Tr1.
V ', 65W, and 65W' are configured to allow current to flow in one direction.
【００３５】そのため、リレー接点を介して通電する場
合は、バッテリ５９のバッテリ電圧（本実施形態では１
２Ｖ）がほぼ全て、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６
５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′に印加されるが、抵
抗器８１、８２を介して通電する場合は、バッテリ電圧
（１２Ｖ）の約半分の電圧（本実施形態では約６Ｖ）が
印加されることになる。Therefore, when power is supplied through the relay contact, the battery voltage of the battery 59 (1 in this embodiment)
2V), almost all motor windings 65U, 65U ', 6
The voltage is applied to 5V, 65V ', 65W, 65W'. When the current is supplied through the resistors 81 and 82, a voltage (about 6V in the present embodiment) which is about half of the battery voltage (12V) is applied. Will be.
【００３６】また、駆動回路１８ａから巻線部２４ａの
各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｖ，６５Ｗに至る通電経路、
及び、駆動回路１８ｂから巻線部２４ｂの各モータ巻線
６５Ｕ′，６５Ｖ′，６５Ｗ′に至る通電経路には、夫
々、電流検出回路Ｓａｕ，Ｓａｖ，Ｓａｗ、及び、Ｓｂ
ｕ、Ｓｂｖ，Ｓｂｗが設けられており、これら各電流検
出回路Ｓａｕ，Ｓａｖ，Ｓａｗ、Ｓｂｕ、Ｓｂｖ，Ｓｂ
ｗからの検出信号は、制御回路２２に入力される。An energizing path from the drive circuit 18a to each of the motor windings 65U, 65V, 65W of the winding part 24a,
In addition, the current detection circuits Sau, Sav, Saw, and Sb are provided in the energization paths from the drive circuit 18b to the motor windings 65U ', 65V', and 65W 'of the winding unit 24b, respectively.
u, Sbv, Sbw are provided, and these current detection circuits Sau, Sav, Saw, Sbu, Sbv, Sb are provided.
The detection signal from w is input to the control circuit 22.
【００３７】上記のように構成された本実施形態のシフ
トレンジ切換装置では、操作部１０からシフトレンジの
切換指令が入力されると、制御回路２２は、上記各電流
検出回路Ｓａｕ，Ｓａｖ，Ｓａｗ、Ｓｂｕ、Ｓｂｖ，Ｓ
ｂｗからの検出信号に基づき、リレー８３及びリレー８
４へのリレー出力を制御するのと共に、各巻線部２４
ａ，２４ｂのモータ巻線に流れる実電流を監視しなが
ら、各駆動回路１８ａ，１８ｂを構成する各相毎のＮＰ
ＮトランジスタＴｒ１を制御（つまり、各モータ巻線６
５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′
へ印加する電圧を制御）することにより、上記各組の巻
線部２４ａ，２４ｂの各モータ巻線に流れる電流（相電
流）をフィードバック制御し、モータ２４の回転軸６７
（延いてはコントロールロッド３８）の回転角度を、所
望のシフトレンジに対応した回転角度に制御する、本発
明の制御手段としてのシフトレンジ切換制御を実行す
る。In the shift range switching device of the present embodiment configured as described above, when a shift range switching command is input from the operation unit 10, the control circuit 22 causes the current detection circuits Sau, Sav, Saw to operate. , Sbu, Sbv, S
relay 83 and relay 8 based on the detection signal from bw.
4 as well as controlling the relay output to
a and 24b while monitoring the actual current flowing through the motor windings, the NP for each phase constituting each of the drive circuits 18a and 18b.
The N transistor Tr1 is controlled (that is, each motor winding 6
5U, 65U ', 65V, 65V', 65W, 65W '
Of the motor (phase current) flowing through each of the motor windings of each of the above-described winding units 24a and 24b, thereby controlling the rotation shaft 67 of the motor 24.
The shift range switching control as control means of the present invention for controlling the rotation angle of the control rod 38 (and thus the control rod 38) to a rotation angle corresponding to a desired shift range is executed.
【００３８】ところで、本実施形態のシフトレンジ切換
装置では、各巻線部２４ａ、２４ｂを単独で通電制御
（但し、リレー８３又はリレー８４のリレー接点を介し
て通電）した際にモータ２４の回転軸６７に発生する回
転トルクが、シフトレンジ切換機構１４を介して自動変
速機２のシフトレンジを全ての走行レンジに切り換える
のに必要なトルクよりも大きい所定のレンジ切換トルク
になるように設定されている。By the way, in the shift range switching device of the present embodiment, the rotation shaft of the motor 24 is controlled when the energization of each of the winding portions 24a and 24b is controlled independently (the energization is performed via the relay contact of the relay 83 or the relay 84). The rotation torque generated at 67 is set to be a predetermined range switching torque larger than the torque required for switching the shift range of the automatic transmission 2 to all the travel ranges via the shift range switching mechanism 14. I have.
【００３９】つまり、リレー８３、８４のリレー接点を
介して通電を行う場合は、各巻線部２４ａ、２４ｂのう
ちいずれか一方のみに通電制御するだけでシフトレンジ
の切り換えが可能なのである。そのため、各巻線部２４
ａ、２４ｂが共に正常の時に、いずれもリレー接点を介
して通電制御すると、回転軸６７に発生するトルク（即
ち、各巻線部２４ａ、２４ｂへの通電制御により発生す
るトルクの総和）は、所定のレンジ切換トルクの約２倍
の値となり、必要以上の過大なトルクが発生してしまう
ことになる。In other words, when energization is performed via the relay contacts of the relays 83 and 84, the shift range can be switched simply by energizing only one of the winding portions 24a and 24b. Therefore, each winding part 24
When the power supply is controlled via the relay contact when both of the motors a and 24b are normal, the torque generated on the rotating shaft 67 (that is, the sum of the torque generated by the power supply control on the winding portions 24a and 24b) becomes a predetermined value. Is about twice as large as the range switching torque, and an excessive torque more than necessary is generated.
【００４０】これは即ち、シフトレンジの切り換えに必
要な電力の約２倍の電力をバッテリ５９から各巻線部２
４ａ、２４ｂに供給していることにもなり、供給電力の
無駄を生じ各巻線部２４ａ、２４ｂの発熱が大きくなる
原因にもなる。一方、各抵抗器８１、８２を介して通電
すると、既述の通り、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、
６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′にはバッテリ電圧
の約半分の電圧（６Ｖ）が印加されるため、このとき各
巻線部２４ａ、２４ｂへの通電制御によって発生するト
ルクはいずれも、所定のレンジ切換トルクの約半分の値
となる。そして、これらのトルクの総和が、まさに所定
のレンジ切換トルクとなる。In other words, the power required for switching the shift range is approximately twice as much as the power required by the battery 59 for each winding 2.
4a, 24b, which leads to waste of the supplied power and an increase in the heat generation of the respective winding portions 24a, 24b. On the other hand, when power is supplied through the resistors 81 and 82, the motor windings 65U and 65U ',
Since a voltage (6 V) of approximately half of the battery voltage is applied to 65V, 65V ', 65W, and 65W', the torque generated by controlling the energization of each winding 24a, 24b at this time is within a predetermined range. The value is about half of the switching torque. The sum of these torques is exactly the predetermined range switching torque.
【００４１】つまり、各抵抗器８１、８２を介して各巻
線部２４ａ、２４ｂへの通電制御を行うことにより、モ
ータ２４の回転軸６７に発生するトルクは、結果的に所
定のレンジ切換トルクになるため、適切なトルクを発生
させることができるのに加え、通電電力の無駄もなくな
る。That is, by controlling the energization of the windings 24a and 24b via the resistors 81 and 82, the torque generated on the rotating shaft 67 of the motor 24 is consequently reduced to a predetermined range switching torque. Therefore, in addition to being able to generate an appropriate torque, there is no waste of energizing power.
【００４２】そこで、制御回路２２は、シフトレンジの
切換指令に従ってシフトレンジを切り換える際、通常は
各抵抗器８１、８２を介して通電する（つまり、制御回
路２２から各リレー８３、８４へのリレー出力をオフ出
力にする）ようなシフトレンジ切換制御を実行する。以
下、このシフトレンジ切換制御について説明する。Therefore, when switching the shift range in accordance with the shift range switching command, the control circuit 22 normally energizes via the resistors 81 and 82 (that is, relays from the control circuit 22 to the relays 83 and 84). (Ie, turning off the output). Hereinafter, the shift range switching control will be described.
【００４３】図５は、制御回路２２にて実行されるシフ
トレンジ切換制御を表すフローチャートである。制御回
路２２では、ＣＰＵがＲＯＭからシフトレンジ切換制御
処理プログラムを読み出し、このプログラムに従って処
理を実行する。このシフトレンジ切換制御処理は、イグ
ニションスイッチ（図示せず）のオン後、継続して行わ
れるものである。FIG. 5 is a flowchart showing the shift range switching control executed by the control circuit 22. In the control circuit 22, the CPU reads out a shift range switching control processing program from the ROM, and executes processing according to the program. This shift range switching control process is continuously performed after an ignition switch (not shown) is turned on.
【００４４】この処理が開始されると、まずステップ
（以下「Ｓ」と略す）５１０にて、現在のシフトレンジ
がどのレンジに設定されているかを検出する。これは、
シフトレンジ切換機構１４におけるマニュアルバルブ３
２内に設けられたレンジ位置センサ（図示せず）からの
検出信号により検出される。一般に、自動車のエンジン
を始動させようとするときには、シフトレンジがＰレン
ジ又はＮレンジにないと始動できないようになっている
ため、通常はＳ５１０では、Ｐレンジ又はＮレンジが検
出される。Ｓ５１０でシフトレンジの現在位置を検出し
た後は、Ｓ５２０に進む。When this process is started, first, in step (hereinafter abbreviated as "S") 510, it is detected which range the current shift range is set to. this is,
Manual valve 3 in shift range switching mechanism 14
2 is detected by a detection signal from a range position sensor (not shown) provided in the apparatus. Generally, when the engine of the automobile is to be started, the engine cannot be started unless the shift range is in the P range or the N range. Therefore, normally, in S510, the P range or the N range is detected. After detecting the current position of the shift range in S510, the process proceeds to S520.
【００４５】Ｓ５２０では、運転者によりシフトレンジ
切換操作が行われたか否かを判断する。この判断は、操
作部１０から制御回路２２へシフトレンジの切換指令が
入力されたか否かを判断することにより行われる。シフ
トレンジ切換操作が行われない間は、このＳ５２０の処
理を繰り返し行うが、シフトレンジ切換操作が行われ、
操作部１０から制御回路２２に切換指令が入力された場
合は、Ｓ５３０へ進む。In S520, it is determined whether or not a shift range switching operation has been performed by the driver. This determination is made by determining whether a shift range switching command has been input from the operation unit 10 to the control circuit 22. While the shift range switching operation is not performed, the process of S520 is repeated, but the shift range switching operation is performed.
If a switching command has been input from the operation unit 10 to the control circuit 22, the process proceeds to S530.
【００４６】Ｓ５３０では、操作部１０から入力された
切換指令に基づき、入力された所望のシフトレンジに切
り換えるために必要な回転軸６７の回転方向及び回転角
度を設定する。回転方向及び回転角度の設定後は、Ｓ５
４０に進み、両リレー８３、８４へオフ出力を出力する
ことによって、バッテリ５９から各巻線部２４ａ、２４
ｂへの通電を各抵抗器８１、８２を介して行うようにす
る。In S530, the rotation direction and the rotation angle of the rotating shaft 67 necessary for switching to the input desired shift range are set based on the switching command input from the operation unit 10. After setting the rotation direction and the rotation angle, S5
Proceeding to 40, the off output is output to both relays 83, 84, so that the windings 24a, 24
The power supply to b is performed via each of the resistors 81 and 82.
【００４７】次に、Ｓ５５０では、Ｓ５３０にて設定さ
れた回転方向・角度に基づき回転軸６７をさせる。これ
により、コントロールロッド３８が回転して、シフトレ
ンジの切り換えが行われる。そして、切り換え後の新た
なシフトレンジは、Ｓ５１０にてなされる処理と同様、
現在のシフトレンジ位置として制御回路２２内のＲＡＭ
に記憶される。Next, in S550, the rotation shaft 67 is caused to rotate based on the rotation direction and angle set in S530. As a result, the control rod 38 rotates, and the shift range is switched. Then, the new shift range after the switching is the same as the process performed in S510.
RAM in the control circuit 22 as the current shift range position
Is stored.
【００４８】以上説明したように実行されるシフトレン
ジの切換制御において、各モータ巻線６５Ｕ，６５
Ｕ′、６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′に印加され
る電圧パターンの具体例を、図６に示す。図６は、モー
タ正常時の印加電圧パターンを示す説明図である。In the switching control of the shift range executed as described above, each motor winding 65U, 65
FIG. 6 shows a specific example of the voltage pattern applied to U ', 65V, 65V', 65W, 65W '. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an applied voltage pattern when the motor is normal.
【００４９】図６に示すように、トランジスタＴｒ１を
制御することにより、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、
６５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′への印加電圧パタ
ーンを制御する。そして、モータ２４の正常時には各抵
抗器８１、８２を介して通電されるため、各モータ巻線
に印加される電圧は、バッテリ電圧（１２Ｖ）の約半分
（６Ｖ）となっている。そのため、各巻線部２４ａ、２
４ｂ単独ではいずれも所定のレンジ切換トルクを発生す
ることはできないが、各巻線部２４ａ、２４ｂへの通電
による各発生トルクの総和は所定のレンジ切換トルクに
なり、適切なトルクにてシフトレンジの切り換えが行わ
れる。As shown in FIG. 6, by controlling the transistor Tr1, each motor winding 65U, 65U ',
The voltage patterns applied to 65V, 65V ', 65W, and 65W' are controlled. When the motor 24 is normal, current is supplied through the resistors 81 and 82, so that the voltage applied to each motor winding is about half (6V) of the battery voltage (12V). Therefore, each winding part 24a, 2
4b alone cannot generate a predetermined range switching torque, but the sum of the generated torques due to energization of the windings 24a and 24b becomes a predetermined range switching torque, and the shift range is adjusted with an appropriate torque. Switching is performed.
【００５０】そして、このように制御することにより、
モータ２４の回転軸６７（延いてはコントロールロッド
３８）の回転角度を、シフトレンジの切換指令に対応し
た回転角度に制御し、自動変速機２のシフトレンジを切
換指令に対応したレンジに切り換える。By controlling in this way,
The rotation angle of the rotating shaft 67 (and thus the control rod 38) of the motor 24 is controlled to a rotation angle corresponding to the shift range switching command, and the shift range of the automatic transmission 2 is switched to a range corresponding to the switching command.
【００５１】ところで、本実施形態では、制御回路２２
がモータ２４の各巻線部２４ａ，２４ｂの各相のモータ
巻線に印加する電圧を、図６に示すパターンに従って制
御する。そのため、２つのトルク発生手段として機能す
る２組の巻線部２４ａ，２４ｂの一方、若しくはその駆
動回路１８ａ，１８ｂの一方が故障した場合、故障して
いない他方の巻線部２４ａ又は２４ｂへの通電によっ
て、モータ２４の回転軸６７を回転させて自動変速機２
のシフトレンジを切換指令に対応した走行レンジに切り
換えることになるが、このとき、いずれか一方の正常な
巻線部２４ａ又は２４ｂのみに、抵抗器８１又は８２を
介して通電を行うようにすると、所定のレンジ切換トル
クを発生させることができない。In the present embodiment, the control circuit 22
Controls the voltages applied to the motor windings of the respective phases of the winding portions 24a and 24b of the motor 24 according to the pattern shown in FIG. Therefore, when one of the two sets of winding portions 24a and 24b functioning as two torque generating means or one of the drive circuits 18a and 18b fails, the connection to the other non-failing winding portion 24a or 24b is made. The energization causes the rotation shaft 67 of the motor 24 to rotate and the automatic transmission 2
Is switched to the traveling range corresponding to the switching command. At this time, if only one of the normal winding portions 24a or 24b is energized via the resistor 81 or 82, , The predetermined range switching torque cannot be generated.
【００５２】そこで、制御回路２２は、上記シフトレン
ジ切換制御の実行中には、上記各電流検出回路Ｓａｕ，
Ｓｂｕ、Ｓａｖ，Ｓｂｖ、Ｓａｗ，Ｓｂｗからの検出信
号に基づき、トルク発生手段として機能する巻線部２４
ａ，２４ｂ又はその駆動系の故障を判定し、故障判定時
には、その旨を車両乗員に報知してモータ２４の点検・
修理を促すと共に、正常な巻線部への通電をリレー接点
を介して行うように制御する、故障時判定切換制御を実
行するようにされている。以下、この故障時判定切換制
御について説明する。Therefore, during execution of the shift range switching control, the control circuit 22 controls the current detection circuits Sau,
Based on detection signals from Sbu, Sav, Sbv, Saw, Sbw, a winding unit 24 functioning as a torque generating means.
a, 24b or the drive system thereof is determined to be faulty, and when a fault is determined, the fact is notified to the vehicle occupant to check and check the motor 24.
In addition to prompting repair, failure determination switching control is performed to control the normal energization of the winding section through a relay contact. Hereinafter, the failure judgment switching control will be described.
【００５３】図７は、制御回路２２にて実行される故障
時判定切換制御を表すフローチャートである。この制御
は、図５に示したシフトレンジ切換制御処理において、
Ｓ５５０の処理（即ち、モータ２４を実際に回転させ
て、切換指令に対応したシフトレンジに切り換えられる
までの間の制御処理）が行われている間に、その処理と
並行して繰り返し行われる。FIG. 7 is a flowchart showing the failure judgment switching control executed by the control circuit 22. This control is performed in the shift range switching control process shown in FIG.
While the process of S550 (that is, the control process until the motor 24 is actually rotated and the shift range is switched to the shift range corresponding to the switching command) is performed, the process is repeatedly performed in parallel with the process.
【００５４】図７に示すように、この故障時判定切換制
御では、まずＳ６１０にて、電流検出回路Ｓａｕ，Ｓａ
ｖ、Ｓａｗからの検出信号に基づき、一方のトルク発生
手段である巻線部２４ａの各相のモータ巻線に流れる電
流を検出する。具体的には、電流検出回路Ｓａｕ，Ｓａ
ｖ、Ｓａｗからの検出信号に基づきＵ相，Ｖ相、Ｗ相の
モータ巻線６５Ｕ、６５Ｖ、６５Ｗに流れる電流を検出
する。As shown in FIG. 7, in this failure judgment switching control, first in S610, current detection circuits Sau, Sa
Based on the detection signals from v and Saw, the current flowing through the motor winding of each phase of the winding part 24a, which is one of the torque generating means, is detected. Specifically, the current detection circuits Sau, Sa
The currents flowing through the U-phase, V-phase, and W-phase motor windings 65U, 65V, and 65W are detected based on detection signals from v and Saw.
【００５５】そして、続くＳ６２０では、Ｓ６１０で検
出した巻線部２４ａの各相巻線に流れる電流が、全て正
常であるか否かを判断する。つまり、巻線部２４ａの相
巻線の少なくとも一つがグランド側に短絡していれば、
検出した電流の内の少なくとも一つが通常よりも異常に
大きい過電流となり、逆に、巻線部２４ａの相巻線の少
なくとも一つが断線しているか、或いは、駆動回路１８
ａを含む巻線部２４ａの駆動系に断線・短絡等の異常が
発生している場合には、検出した電流の内の少なくとも
一つが連続して零になるので、ここでは、Ｓ６１０にて
検出した各相の電流値が予め設定された異常判定電流よ
りも大きいか、或いは、電流値零の状態が所定時間以上
続いているときに、巻線部２４ａ又はその駆動系に異常
があると判断する。Then, in S620, it is determined whether all the currents flowing through the respective phase windings of the winding part 24a detected in S610 are normal. That is, if at least one of the phase windings of the winding part 24a is short-circuited to the ground side,
At least one of the detected currents becomes an overcurrent that is abnormally larger than usual, and conversely, at least one of the phase windings of the winding portion 24a is disconnected, or the driving circuit 18
In the case where an abnormality such as disconnection or short circuit has occurred in the drive system of the winding portion 24a including the current a, at least one of the detected currents is continuously zero, and thus the detection is performed in step S610. When the current value of each phase is larger than a preset abnormality determination current or when the current value is zero for a predetermined time or more, it is determined that there is an abnormality in the winding part 24a or its drive system. I do.
【００５６】次に、Ｓ６２０にて、巻線部２４ａの各相
巻線に流れる電流は全て正常であると判断された場合に
は、続くＳ６３０に移行して、今度は、電流検出回路Ｓ
ｂｕ，Ｓｂｖ，Ｓｂｗからの検出信号に基づき、もう一
方のトルク発生手段である巻線部２４ｂの各相のモータ
巻線に流れる電流を検出する。具体的には、電流検出回
路Ｓｂｕ，Ｓｂｖ，Ｓｂｗからの検出信号に基づきＵ′
相，Ｖ′相、Ｗ′相のモータ巻線６５Ｕ′、６５Ｖ′、
６５Ｗ′に流れる電流を検出する。そして、続くＳ６４
０では、上記Ｓ６２０と同様の手順で、Ｓ６３０で検出
した巻線部２４ｂの各相巻線に流れる電流が、全て正常
であるか否かを判断し、巻線部２４ｂの各相巻線に流れ
る電流が全て正常であれば、一旦当該処理を終了して、
シフトレンジ切換のための主制御（シフトレンジ切換制
御）に戻り、所定時間経過後に、再度Ｓ６１０以降の処
理を実行する。Next, in S620, when it is determined that all the currents flowing through the respective phase windings of the winding portion 24a are normal, the process proceeds to S630, in which the current detection circuit S
Based on the detection signals from bu, Sbv, and Sbw, the current flowing through the motor winding of each phase of the winding part 24b, which is the other torque generating means, is detected. Specifically, U ′ is determined based on detection signals from current detection circuits Sbu, Sbv, and Sbw.
Phase, V 'phase, W' phase motor windings 65U ', 65V',
The current flowing through 65W 'is detected. And the following S64
At 0, it is determined whether or not all the currents flowing through the respective phase windings of the winding portion 24b detected in S630 are normal, in the same procedure as in the above S620, and applied to the respective phase windings of the winding portion 24b. If all the flowing currents are normal, the process is terminated once,
The process returns to the main control for shifting the shift range (shift range switching control), and after a predetermined time has elapsed, the processes after S610 are executed again.
【００５７】一方、Ｓ６２０にて、巻線部２４ａの各相
巻線に流れる電流の少なくとも一つが異常であると判断
された場合には、Ｓ６８０に移行する。そして、Ｓ６８
０では、シフトレンジの切り換えのために、巻線部２４
ａへの通電を継続すると、巻線部２４ａの相巻線やその
駆動回路１８ａに過電流が流れて、これら各部が焼損す
る虞があるため、以降の巻線部２４ａに対する通電制御
を禁止する。On the other hand, if it is determined in S620 that at least one of the currents flowing through the respective phase windings of the winding portion 24a is abnormal, the process proceeds to S680. And S68
In the case of 0, the winding unit 24 is used to switch the shift range.
If the energization of the winding part 24a is continued, an overcurrent flows in the phase winding of the winding part 24a and its drive circuit 18a, and there is a possibility that these parts may be burned out. .
【００５８】そして、Ｓ６９０に進み、リレー８４への
リレー出力をオン出力にする。つまり、このとき、巻線
部２４ａの通電制御は禁止されているため、巻線部２４
ｂへの通電制御のみが行われることになるが、この巻線
部２４ｂへの通電を、抵抗器８２を介さずにリレー８４
のリレー接点を介して行うようにする。Then, the process proceeds to S690, where the relay output to the relay 84 is turned on. That is, at this time, since the energization control of the winding part 24a is prohibited,
b, only the energization control to the winding 84b is performed.
Through the relay contact of
【００５９】また、Ｓ６４０にて、巻線部２４ｂの各相
巻線に流れる電流の少なくとも一つが異常であると判断
された場合には、Ｓ６５０に移行する。そして、Ｓ６５
０では、上記Ｓ６８０と同様に、巻線部２４ａに対する
通電制御を禁止する。そして、Ｓ６６０に進み、リレー
８３へのリレー出力をオン出力にする。つまり、このと
き、巻線部２４ｂの通電制御は禁止されているため、巻
線部２４ａへの通電制御のみが行われることになるが、
この巻線部２４ａへの通電を、抵抗器８１を介さずにリ
レー８３のリレー接点を介して行うようにする。If it is determined in S640 that at least one of the currents flowing through each phase winding of the winding portion 24b is abnormal, the process proceeds to S650. And S65
When the value is 0, the energization control for the winding portion 24a is prohibited as in S680. Then, the process proceeds to S660, where the relay output to the relay 83 is turned on. That is, at this time, since the energization control of the winding part 24b is prohibited, only the energization control of the winding part 24a is performed.
The current supply to the winding portion 24a is performed via the relay contact of the relay 83 without passing through the resistor 81.
【００６０】そして、Ｓ６６０又はＳ６９０の処理を実
行すると、今度は、Ｓ６７０に移行して、運転席の前方
に設けられた警報ランプ１３を点灯することにより、運
転者等の車両乗員に対して、シフトレンジ切換装置にお
けるモータ２４が故障している旨を報知した後、当該処
理を一旦終了する。When the processing of S660 or S690 is executed, the process proceeds to S670, in which the alarm lamp 13 provided in front of the driver's seat is turned on, so that a vehicle occupant such as a driver is instructed. After notifying that the motor 24 in the shift range switching device has failed, the process is temporarily terminated.
【００６１】以上説明したように実行されるシフトレン
ジの切換制御において、巻線部２４ｂに異常が発生した
場合の各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５
Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′に印加される電圧パターンの具
体例を、図８に示す。図８は、巻線部２４ｂが異常の時
の印加電圧パターンを示す説明図である。In the switching control of the shift range executed as described above, each motor winding 65U, 65U ', 65V, 65 when an abnormality occurs in the winding portion 24b.
FIG. 8 shows a specific example of the voltage pattern applied to V ', 65W, and 65W'. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an applied voltage pattern when the winding part 24b is abnormal.
【００６２】図８に示すように、巻線部２４ｂは異常で
あるため、巻線部２４ｂの各モータ巻線６５Ｕ′、６５
Ｖ′、６５Ｗ′には電圧が印加されず、巻線部２４ａの
各モータ巻線６５Ｕ、６５Ｖ、６５Ｗにのみ、電圧が印
加されている。そしてこの電圧は、リレー８３のリレー
接点を介して印加されているため、バッテリ電圧（１２
Ｖ）がほぼそのまま、各モータ巻線６５Ｕ、６５Ｖ、６
５Ｗに印加される。これにより、巻線部２４ａへの通電
制御のみで、所定のレンジ切換トルクを発生することが
でき、シフトレンジの切り換えを継続して行うことがで
きる。As shown in FIG. 8, since the winding portion 24b is abnormal, the motor windings 65U 'and 65U'
No voltage is applied to V ′ and 65W ′, and a voltage is applied only to each of the motor windings 65U, 65V and 65W of the winding part 24a. Since this voltage is applied through the relay contact of the relay 83, the battery voltage (12
V), each motor winding 65U, 65V, 6
5 W applied. Thus, a predetermined range switching torque can be generated only by controlling the energization of the winding portion 24a, and the switching of the shift range can be performed continuously.
【００６３】以上説明したように、本実施形態の自動変
速機のシフトレンジ切換装置においては、モータ２４の
各巻線部２４ａ、２４ｂがいずれも正常の時は、各リレ
ー８３、８４を共にオフにして各抵抗器８１、８２を介
して通電を行うようにし、いずれか一方の巻線部或いは
その駆動系が異常の時は、その異常な巻線部への通電制
御を禁止すると共に、正常な巻線部への通電を、リレー
接点を介して行うようにしている。As described above, in the shift range switching device of the automatic transmission according to the present embodiment, when both the winding portions 24a and 24b of the motor 24 are normal, both the relays 83 and 84 are turned off. In this case, power is supplied through the resistors 81 and 82, and when either one of the windings or its drive system is abnormal, the energization control to the abnormal winding is prohibited, and The current supply to the winding portion is performed via a relay contact.
【００６４】このため、本実施形態のシフトレンジ切換
装置によれば、各巻線部２４ａ、２４ｂが共に正常なと
きは、抵抗器８１、８２を介して各巻線部２４ａ、２４
ｂへの通電を行うため、各巻線部２４ａ、２４ｂに対す
るバッテリ電力の無駄な供給（換言すれば過剰トルクの
発生）を防ぐことができ、各巻線部２４ａ、２４ｂの発
熱も低減できる。また、各巻線部２４ａ、２４ｂのいず
れかが異常の時には、異常な巻線部への通電を禁止する
ため、異常な巻線部に過電流が流れてしまうのを防ぐこ
とができるのと共に、リレー８３又はリレー８４のリレ
ー接点を介して正常な巻線部へ電力を供給することによ
り、正常な巻線部への通電によりのみでシフトレンジ切
換に必要な所定のレンジ切換トルクを発生できるため、
その正常な巻線部への通電のみでシフトレンジを切り換
えることができる。Therefore, according to the shift range switching device of the present embodiment, when both the windings 24a, 24b are normal, the windings 24a, 24b are connected via the resistors 81, 82.
Since power is supplied to b, wasteful supply of battery power (in other words, generation of excessive torque) to each of the winding portions 24a and 24b can be prevented, and heat generation of each of the winding portions 24a and 24b can be reduced. Further, when any one of the winding portions 24a and 24b is abnormal, energization to the abnormal winding portion is prohibited, so that an overcurrent can be prevented from flowing through the abnormal winding portion, and By supplying power to the normal winding section via the relay contact of the relay 83 or the relay 84, a predetermined range switching torque required for shift range switching can be generated only by energizing the normal winding section. ,
The shift range can be switched only by supplying current to the normal winding portion.
【００６５】［第２実施形態］本実施形態の自動変速機
のシフトレンジ切換装置は、制御回路２２を除き、第１
実施形態の自動変速機のシフトレンジ切換装置（図１、
図２、図３参照）と全く同様であるため、ここではその
説明を省略する。そして、以下、本実施形態について
も、第１実施形態の図１〜図３に基づいて説明する。[Second Embodiment] The shift range switching device for an automatic transmission according to the present embodiment is similar to the first embodiment except for the control circuit 22.
The shift range switching device of the automatic transmission according to the embodiment (FIG. 1,
2 and 3), and the description is omitted here. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3 of the first embodiment.
【００６６】そして、本実施形態では、モータ２４を駆
動する際の駆動回路が、図９に示すように構成されてい
る。図９と図４を比較するとわかるように、図９に示す
回路は、第１実施形態で説明した図４の回路から、両抵
抗器８１、８２及び両リレー８３、８４を取り除いたも
のと全く同じ構成となっている。そのため、図９につい
ても、図４と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説
明を省略する。In this embodiment, the drive circuit for driving the motor 24 is configured as shown in FIG. As can be seen by comparing FIGS. 9 and 4, the circuit shown in FIG. 9 is completely the same as the circuit of FIG. 4 described in the first embodiment except that the resistors 81 and 82 and the relays 83 and 84 are removed. It has the same configuration. Therefore, also in FIG. 9, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００６７】本実施形態においても、操作部１０からシ
フトレンジの切換指令が入力されると、制御回路９１
（第１実施形態では制御回路２２）は、各電流検出回路
Ｓａｕ，Ｓａｖ，Ｓａｗ、Ｓｂｕ、Ｓｂｖ，Ｓｂｗから
の検出信号に基づき、各巻線部２４ａ，２４ｂのモータ
巻線に流れる実電流を監視しながら、各駆動回路１８
ａ，１８ｂを構成する各相毎のＮＰＮトランジスタＴｒ
１を制御（つまり、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６
５Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′へ印加する電圧を制
御）することにより、上記各組の巻線部２４ａ，２４ｂ
の各モータ巻線に流れる電流（相電流）をフィードバッ
ク制御し、モータ２４の回転軸６７（延いてはコントロ
ールロッド３８）の回転角度を、所望のシフトレンジに
対応した回転角度に制御する、本発明の制御手段として
のシフトレンジ切換制御を実行する。Also in this embodiment, when a shift range switching command is input from the operation unit 10, the control circuit 91
(In the first embodiment, the control circuit 22) monitors the actual current flowing through the motor windings of the winding portions 24a, 24b based on the detection signals from the current detection circuits Sau, Sav, Saw, Sbu, Sbv, Sbw. While each drive circuit 18
a, 18b NPN transistor Tr for each phase
1 (that is, each motor winding 65U, 65U ', 6
5V, 65V ', 65W, 65W') by controlling the voltages applied to the respective sets of winding portions 24a, 24b.
The current (phase current) flowing through each motor winding is feedback-controlled to control the rotation angle of the rotation shaft 67 of the motor 24 (and the control rod 38) to a rotation angle corresponding to a desired shift range. The shift range switching control as control means of the present invention is executed.
【００６８】ところで、第１実施形態では、各巻線部２
４ａ、２４ｂ或いはそれらの駆動系がいずれも正常の時
は、バッテリ５９から各巻線部２４ａ、２４ｂへの電力
供給を抵抗器を介して行うことにより、トルクや通電電
力を適正に制御できたが、本実施形態において第１実施
形態と同様にトランジスタＴｒ１を制御すると、各巻線
部２４ａ、２４ｂ或いはそれらの駆動系がいずれも正常
の時は、各巻線部２４ａ、２４ｂ共に、バッテリ５９の
電圧（１２Ｖ）がほぼそのまま印加されることになり、
回転軸６７に発生するトルクが過大となり、通電電力も
無駄になってしまう。Incidentally, in the first embodiment, each winding portion 2
4a, 24b or when their drive systems are all normal, the power supply from the battery 59 to each of the winding portions 24a, 24b was performed via a resistor, so that the torque and the energized power could be properly controlled. In this embodiment, when the transistor Tr1 is controlled in the same manner as in the first embodiment, the voltage of the battery 59 (both the windings 24a, 24b and the driving system thereof) is normal when both windings 24a, 24b are normal. 12V) is applied almost as it is,
The torque generated in the rotating shaft 67 becomes excessive, and the electric power is wasted.
【００６９】そこで、本実施形態では、制御回路９１に
よってトランジスタＴｒ１を制御する際に、デューティ
制御を行うようにしている。具体的には、図５に示した
シフトレンジ切換制御において、Ｓ５３０までは同様の
処理を行うが、Ｓ５４０では、トランジスタＴｒ１を制
御する際に、デューティ比を所定の通常デューティ比
（例えば５０％）にして制御するように設定する。そし
て、Ｓ５５０では、設定されたパターンに従って各巻線
部２４ａ、２４ｂにバッテリ電圧が印加されるが、この
電圧の印加は、所定の通常デューティ比（５０％）にて
印加されることになる。Therefore, in this embodiment, when the control circuit 91 controls the transistor Tr1, duty control is performed. Specifically, in the shift range switching control shown in FIG. 5, the same processing is performed up to S530, but in S540, when controlling the transistor Tr1, the duty ratio is set to a predetermined normal duty ratio (for example, 50%). Set to control. In S550, the battery voltage is applied to each of the winding portions 24a and 24b according to the set pattern. This voltage is applied at a predetermined normal duty ratio (50%).
【００７０】このように制御されるシフトレンジの切換
制御において、各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５
Ｖ，６５Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′に印加される電圧パタ
ーンの具体例を、図１０に示す。図１０は、本実施形態
におけるモータ正常時の印加電圧パターンを示す説明図
である。In the switching control of the shift range controlled in this manner, each of the motor windings 65U, 65U ', 65
FIG. 10 shows a specific example of a voltage pattern applied to V, 65V ', 65W, and 65W'. FIG. 10 is an explanatory diagram showing an applied voltage pattern when the motor is normal in the present embodiment.
【００７１】図１０に示すように、各巻線部２４ａ、２
４ｂの各モータ巻線６５Ｕ，６５Ｕ′、６５Ｖ，６５
Ｖ′、６５Ｗ，６５Ｗ′には、設定されたパターンに従
って、バッテリ電圧（１２Ｖ）が印加されるが、このバ
ッテリ電圧は所定の通常デューティ比（５０％）にて印
加されている。従って、実質的には、図６に示したよう
に、第１実施形態において各抵抗器８１、８２を介して
通電した場合と等価になる。つまり、図１０のようにデ
ューティ比５０％でバッテリ電圧（１２Ｖ）を印加する
ことと、図６のように６Ｖの電圧を印加（つまりデュー
ティ比１００％）するのとでは、いずれも同等の結果が
得られるわけである。As shown in FIG. 10, each winding portion 24a, 2
4b motor windings 65U, 65U ', 65V, 65
A battery voltage (12 V) is applied to V ', 65W, and 65W' according to a set pattern, and the battery voltage is applied at a predetermined normal duty ratio (50%). Therefore, as shown in FIG. 6, this is substantially equivalent to the case where current is supplied through the resistors 81 and 82 in the first embodiment. That is, when the battery voltage (12 V) is applied at a duty ratio of 50% as shown in FIG. 10 and when a voltage of 6 V is applied (that is, when the duty ratio is 100%) as shown in FIG. Is obtained.
【００７２】また、第１実施形態と同様、本実施形態で
も、Ｓ５５０の処理が行われる間には、図７で既に説明
した故障時判定切換制御が、その処理と並行して繰り返
し行われる。そして、本実施形態では、図７のＳ６６０
及びＳ６９０にて、デューティ比を所定の通常デューテ
ィ比の２倍（例えば１００％）にする制御を行う。より
具体的には、Ｓ６６０では、正常な巻線部２４ａへの通
電を、デューティ比１００％で行うようにし、Ｓ６９０
では、正常な巻線部２４ｂへの通電を、デューティ比１
００％で行うようにする。Also, as in the first embodiment, in this embodiment, while the processing in S550 is performed, the failure judgment switching control already described with reference to FIG. 7 is repeatedly performed in parallel with the processing. Then, in the present embodiment, S660 of FIG.
In S690, control is performed to make the duty ratio twice (for example, 100%) a predetermined normal duty ratio. More specifically, in S660, normal energization to the winding portion 24a is performed at a duty ratio of 100%.
Then, the energization to the normal winding portion 24b is performed at a duty ratio of 1
Try to do it at 00%.
【００７３】これにより、各巻線部２４ａ、２４ｂのい
ずれかが異常の場合には、正常な巻線部にのみ通電を行
い、しかもその通電をデューティ比１００％で行うた
め、その正常な巻線部への通電により発生するトルクの
みで、シフトレンジの切り換えができる。そしてこの場
合、例えば巻線部２４ｂが異常の場合の印加電圧パター
ンは、図８に示した印加電圧パターンと全く同様にな
る。When one of the winding portions 24a and 24b is abnormal, the current is supplied only to the normal winding portion and the current is supplied at a duty ratio of 100%. The shift range can be switched only by the torque generated by energizing the section. In this case, for example, the applied voltage pattern when the winding portion 24b is abnormal is exactly the same as the applied voltage pattern shown in FIG.
【００７４】従って、本実施形態のシフトレンジ切換装
置によれば、各巻線部２４ａ、２４ｂがいずれも正常の
時には所定の通常デューティ比（５０％）にてトランジ
スタＴｒ１をデューティ制御し、いずれかが異常の時に
は通常デューティ比の２倍（１００％）にてトランジス
タＴｒ１をデューティ制御するため、第１実施形態と同
等の作用効果を奏する。しかも、本実施形態では、トラ
ンジスタＴｒ１をデューティ制御するのみで各巻線部２
４ａ、２４ｂへの通電を制御するため、第１実施形態の
ように抵抗器やリレーなどの部品を付加することなく、
既存の回路構成にて、電力供給を適切に行うことがで
き、シフトレンジ切換装置の小型化、コストダウンも可
能になる。Therefore, according to the shift range switching apparatus of this embodiment, when each of the winding portions 24a and 24b is normal, the duty ratio of the transistor Tr1 is controlled at a predetermined normal duty ratio (50%). In the event of an abnormality, the duty ratio of the transistor Tr1 is controlled at twice the normal duty ratio (100%), so that the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained. Moreover, in the present embodiment, only the duty control of the transistor Tr1 is performed, and
In order to control the energization to 4a and 24b, without adding components such as resistors and relays as in the first embodiment,
With the existing circuit configuration, power can be appropriately supplied, and the size and cost of the shift range switching device can be reduced.
【００７５】尚、上記実施形態において、各巻線部２４
ａ、２４ｂは本発明のトルク発生手段に相当し、モータ
２４は本発明のアクチュエータに相当し、制御回路２２
及び制御回路９１は本発明の異常判定手段を備えた制御
手段に相当し、バッテリ５９は本発明の電源に相当し、
各リレー８３、８４は本発明（請求項１）のスイッチン
グ素子に相当し、各抵抗器８１、８２は本発明（請求項
１）の抵抗に相当し、第２実施形態におけるトランジス
タＴｒ１は本発明（請求項２）のスイッチング素子に相
当するまた、図５のシフトレンジ切換制御処理、及び図
７の故障時判定切換制御処理（但しＳ６７０の処理は除
く）はいずれも、本発明（請求項１）の制御手段にてな
される処理であり、特に、図７のＳ６１０〜Ｓ６４０の
処理は、本発明（請求項１、２）の制御手段が備える異
常判定手段にてなされる処理である。さらに、第２実施
形態の場合に、図５のＳ５４０にてなされるデューティ
比５０％の設定、及び図７のＳ６６０及びＳ６９０にて
なされるデューティ比１００％の設定は、いずれも本発
明（請求項２）の制御手段にてなされる処理である。In the above embodiment, each winding portion 24
a and 24b correspond to the torque generating means of the present invention, and the motor 24 corresponds to the actuator of the present invention.
And the control circuit 91 corresponds to control means including the abnormality determination means of the present invention, and the battery 59 corresponds to the power supply of the present invention.
Each of the relays 83 and 84 corresponds to a switching element of the present invention (claim 1), each of the resistors 81 and 82 corresponds to a resistor of the present invention (claim 1), and the transistor Tr1 in the second embodiment corresponds to the present invention. Further, the shift range switching control process of FIG. 5 and the failure judgment switching control process (excluding the process of S670) of FIG. 7), and in particular, the processing of S610 to S640 in FIG. 7 is a processing performed by the abnormality determination means provided in the control means of the present invention (claims 1 and 2). Further, in the case of the second embodiment, the setting of the duty ratio of 50% performed in S540 of FIG. 5 and the setting of the duty ratio of 100% performed in S660 and S690 of FIG. This is a process performed by the control unit of item 2).
【００７６】尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態
に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に
属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもな
い。例えば、上記実施形態では、モータ２４が二つの巻
線部２４ａ、２４ｂを有する構成にしたが、三つ以上の
巻線部を有するモータを用いてもよい。そしてこの場
合、第１実施形態における抵抗器の抵抗値や、第２実施
形態におけるデューティ比は、結果として回転軸６７に
所定のレンジ切換トルクが発生するように、適宜決めれ
ばよい。It should be noted that the embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned embodiments at all, and it goes without saying that various forms can be adopted as long as they fall within the technical scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the motor 24 has a configuration having two winding portions 24a and 24b, but a motor having three or more winding portions may be used. In this case, the resistance value of the resistor in the first embodiment and the duty ratio in the second embodiment may be appropriately determined so that a predetermined range switching torque is generated on the rotating shaft 67 as a result.
【００７７】また、上記実施形態では、モータ２４とし
てＳＲモータを用い、駆動回路１８ａ、１８ｂを複数の
トランジスタＴｒ１により構成したが、これに限らず、
例えばブラシレスＤＣモータやステッピングモータを用
いるなど、回転角度を適切に制御できるあらゆるモータ
を用いることもできる。そして、使用するモータの種類
にあわせて、駆動回路１８ａ、１８ｂを適宜選定すれば
よい。In the above embodiment, the SR motor is used as the motor 24, and the drive circuits 18a and 18b are constituted by the plurality of transistors Tr1. However, the present invention is not limited to this.
For example, any motor that can appropriately control the rotation angle, such as a brushless DC motor or a stepping motor, can be used. Then, the drive circuits 18a and 18b may be appropriately selected according to the type of the motor to be used.
【００７８】さらに、第１実施形態の抵抗器８１、８２
は、抵抗器に限らず、バッテリ電圧を各巻線部２４ａ、
２４ｂに適切に分圧して印加できるものであれば何でも
よい。また、リレー８３、８４も、ｂ接点を用いるのに
限らず、例えば常時開接点（いわゆるａ接点）を用いて
制御するようにしたり、リレーの代わりにパワートラン
ジスタやパワーＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング
素子を用いてもよく、本発明の作用効果を奏する限り、
その種類は特に限定されない。尚、この場合において、
半導体スイッチング素子を用いれば、リレーに比べて小
電力でそのスイッチング動作を制御でき、しかもリレー
のように接点などの機械的可動部がなくメンテ性もよい
ため、より好ましい。Further, the resistors 81 and 82 of the first embodiment
Is not limited to a resistor.
Any material can be used as long as it can be appropriately divided and applied to 24b. Also, the relays 83 and 84 are not limited to using the b contact, but may be controlled using, for example, a normally open contact (so-called a contact), or a semiconductor switching element such as a power transistor or a power MOSFET instead of a relay. May be used, as long as the effect of the present invention is exhibited,
The type is not particularly limited. In this case,
The use of a semiconductor switching element is more preferable because the switching operation can be controlled with lower power than a relay, and since there is no mechanically movable part such as a contact like a relay and the maintenance is good, it is more preferable.
【００７９】また、第２実施形態では、トランジスタＴ
ｒ１を制御する際に、その通電電流をデューティ制御す
ることにより供給電力を制御するようにしたが、これに
限らず、例えば図９の点線部に示すように、各駆動回路
１８ａ、１８ｂにおける各トランジスタＴｒへの共通の
通電経路に、それぞれスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２
を設け、これをデューティ制御し、トランジスタＴｒ１
は通常と同じ制御（第１実施形態と同様の制御）をする
ようにしてもよい。このようにしても、第２実施形態と
同様の作用効果が得られる、但しこの場合、新たにスイ
ッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２を追加する必要があるた
め、装置の小型化や経済性を考慮すれば、第２実施形態
の構成がより好ましい。In the second embodiment, the transistor T
When controlling r1, the supplied power is controlled by duty control of the supplied current. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown by the dotted lines in FIG. 9, each of the driving circuits 18a and 18b The switching elements SW1 and SW2 are respectively connected to a common energization path to the transistor Tr.
And duty control of the transistor Tr1
May perform the same control as usual (the same control as in the first embodiment). Even in this case, the same operation and effect as those of the second embodiment can be obtained. However, in this case, it is necessary to newly add switching elements SW1 and SW2. The configuration of the second embodiment is more preferable.
【図１】 第１実施形態の自動変速機のシフトレンジ切
換装置全体の構成を表すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an entire shift range switching device of an automatic transmission according to a first embodiment.
【図２】 第１実施形態のシフトレンジ切換機構の概略
構成を表す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a shift range switching mechanism according to the first embodiment.
【図３】 第１実施形態のステータを２系統に区分して
モータ巻線を巻回したモータの構成を表す断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a motor in which a stator of the first embodiment is divided into two systems and a motor winding is wound.
【図４】 図３のモータを駆動する際の駆動回路の構成
を表す回路図である。4 is a circuit diagram illustrating a configuration of a drive circuit when driving the motor of FIG.
【図５】 第１実施形態の制御回路にて実行されるシフ
トレンジ切換制御を表すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating shift range switching control executed by the control circuit of the first embodiment.
【図６】 図３のモータを駆動する際の、モータが正常
のときの印加電圧パターンとロータ回転角度との関係を
表す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a relationship between an applied voltage pattern and a rotor rotation angle when the motor is normal when the motor of FIG. 3 is driven.
【図７】 第１実施形態の制御回路にて実行される故障
時判定切換制御を表すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a failure determination switching control executed by the control circuit of the first embodiment.
【図８】 図３のモータを駆動する際の、巻線部２４ｂ
が異常のときの印加電圧パターンとロータ回転角度との
関係を表す説明図である。FIG. 8 shows a winding part 24b when driving the motor of FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a relationship between an applied voltage pattern and a rotor rotation angle when is abnormal.
【図９】 第２実施形態における、図３のモータを駆動
する際の駆動回路の構成を表す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a configuration of a drive circuit when driving the motor of FIG. 3 in the second embodiment.
【図１０】 第２実施形態における、図３のモータを駆
動する際の、モータが正常のときの印加電圧パターンと
ロータ回転角度との関係を表す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a relationship between an applied voltage pattern and a rotor rotation angle when the motor is normal when the motor of FIG. 3 is driven in the second embodiment.
２…自動変速機、１０…操作部、１２…表示部、１３…
警報ランプ、１４…シフトレンジ切換機構、１８，１８
ａ，１８ｂ…駆動回路、２０…回転角センサ、２２，９
１…制御回路、２４…モータ、２４ａ，２４ｂ…巻線
部、３８…コントロールロッド、５９…バッテリ、６２
…ロータ、６３…ステータ、６４Ｕ，６４Ｖ，６４Ｗ，
６４Ｕ′，６４Ｖ′，６４Ｗ′…ティース、６５Ｕ，６
５Ｖ，６５Ｗ，６５Ｕ′，６５Ｖ′，６５Ｗ′…モータ
巻線、６６…突極、６７…回転軸、８１，８２…抵抗
器、８３，８４…リレー、ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチン
グ素子、Ｓａｕ，Ｓａｖ，Ｓａｗ，Ｓｂｕ，Ｓｂｖ，Ｓ
ｂｗ…電流検出回路2 ... automatic transmission, 10 ... operation unit, 12 ... display unit, 13 ...
Alarm lamp, 14 ... shift range switching mechanism, 18, 18
a, 18b: drive circuit, 20: rotation angle sensor, 22, 9
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control circuit, 24 ... Motor, 24a, 24b ... Winding part, 38 ... Control rod, 59 ... Battery, 62
... rotor, 63 ... stator, 64U, 64V, 64W,
64U ', 64V', 64W '... teeth, 65U, 6
5V, 65W, 65U ', 65V', 65W '... motor winding, 66 ... salient pole, 67 ... rotating shaft, 81, 82 ... resistor, 83, 84 ... relay, SW1, SW2 ... switching element, Sau, Sav , Saw, Sbu, Sbv, S
bw: current detection circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 麻 弘知 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 堀 政史 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 Ｆターム(参考） 3J552 MA02 NA01 PA59 PA67 PB02 QA10C QB07 QC08 SA30 TA01 TB13 VA62W VA80W VA80X VA80Y 5H550 AA16 BB08 BB10 CC02 DD09 FF01 GG05 HA05 HA07 HB16 JJ03 LL22 LL34 LL51 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Hirochi Asa 14 Iwatani, Shimowasakucho, Nishio City, Aichi Prefecture Inside the Japan Auto Parts Research Institute (72) Inventor Masafumi Hori 14 Iwatani, Shimotsukamachi, Nishio City, Aichi Prefecture Stock Company 3J552 MA02 NA01 PA59 PA67 PB02 QA10C QB07 QC08 SA30 TA01 TB13 VA62W VA80W VA80X VA80Y 5H550 AA16 BB08 BB10 CC02 DD09 FF01 GG05 HA05 HA07 HB16 JJ03 LL34 LL51LL51
Claims (2)
グを含む各種走行レンジに切り換えるためのシフトレン
ジ切換機構と、 前記シフトレンジ切換機構の動力源をなし、複数のトル
ク発生手段を備えた一つのアクチュエータと、 前記一つのアクチュエータを構成する複数のトルク発生
手段に対して各々独立して設けられ、各トルク発生手段
に電源電力を供給することにより前記アクチュエータを
駆動する複数の駆動回路と、 外部操作によって入力される切換指令に従い前記複数の
駆動回路を介して前記アクチュエータを駆動することに
より、前記自動変速機のシフトレンジを該切換指対応し
たシフトレンジに制御する制御手段とを備え、 前記複数のトルク発生手段は前記シフトレンジを全ての
走行レンジに切換可能なトルクを各々単独で発生できる
ように構成されている自動変速機のシフトレンジ切換装
置であって、 電源から前記複数のトルク発生手段への通電経路には、
各通電経路毎にスイッチング素子と抵抗との並列回路が
設けられ、 前記制御手段は、前記複数のトルク発生手段が正常か否
かを判定する異常判定手段を備え、該異常判定手段によ
り、前記複数のトルク発生手段が全て正常と判定された
ときは、前記スイッチング素子をオフにして、前記抵抗
を介して前記トルク発生手段へ電力を供給し、前記複数
のトルク発生手段のいずれかが異常と判定されたとき
は、少なくとも、正常なトルク発生手段への通電経路に
設けられたスイッチング素子をオンにして、該正常なト
ルク発生手段への電力供給を該スイッチング素子を介し
て行うことを特徴とする自動変速機のシフトレンジ切換
装置。A shift range switching mechanism for switching a shift range of an automatic transmission to various traveling ranges including parking; An actuator; a plurality of drive circuits provided independently for a plurality of torque generating means constituting the one actuator; and a plurality of drive circuits for driving the actuator by supplying power to each torque generating means; Control means for controlling the shift range of the automatic transmission to a shift range corresponding to the switching finger by driving the actuator through the plurality of drive circuits in accordance with a switching command input by the control unit. The torque generating means independently outputs the torque that can switch the shift range to all the driving ranges. The shift range switching device of an automatic transmission which is configured to be viable, the current path from the power source to the plurality of torque generating means,
A parallel circuit of a switching element and a resistor is provided for each energizing path, and the control unit includes an abnormality determination unit that determines whether the plurality of torque generation units are normal. When it is determined that all the torque generating means are normal, the switching element is turned off, power is supplied to the torque generating means via the resistor, and one of the plurality of torque generating means is determined to be abnormal. When this is done, at least a switching element provided in a current supply path to the normal torque generating means is turned on, and power is supplied to the normal torque generating means via the switching element. Shift range switching device for automatic transmission.
グを含む各種走行レンジに切り換えるためのシフトレン
ジ切換機構と、 前記シフトレンジ切換機構の動力源をなし、複数のトル
ク発生手段を備えた一つのアクチュエータと、 前記一つのアクチュエータを構成する複数のトルク発生
手段に対して各々独立して設けられ、各トルク発生手段
に電源電力を供給することにより前記アクチュエータを
駆動する複数の駆動回路と、 外部操作によって入力される切換指令に従い前記複数の
駆動回路を介して前記アクチュエータを駆動することに
より、前記自動変速機のシフトレンジを該切換指令に対
応したシフトレンジに制御する制御手段とを備え、 前記複数のトルク発生手段は前記シフトレンジを全ての
走行レンジに切換可能なトルクを各々単独で発生できる
ように構成されている自動変速機のシフトレンジ切換装
置であって、 前記駆動回路は、前記トルク発生手段への通電経路上に
設けられたスイッチング素子を備え、 前記制御手段は、前記スイッチング素子をデューティ制
御することにより前記トルク発生手段への電力供給を制
御するように構成され、 更に前記制御手段は、前記複数のトルク発生手段が正常
か否かを判定する異常判定手段を備え、該異常判定手段
により、前記複数のトルク発生手段が全て正常と判定さ
れたときは、前記スイッチング素子をデューティ制御す
る際のデューティ比を、前記複数のトルク発生手段によ
って前記アクチュエータを駆動するための所定の通常デ
ューティ比に設定し、前記複数のトルク発生手段のいず
れかが異常と判定されたときは、正常なトルク発生手段
のみで前記アクチュエータを駆動できるように、前記デ
ューティ比を、前記通常デューティ比より大きくするこ
とを特徴とする自動変速機のシフトレンジ切換装置。2. A shift range switching mechanism for switching a shift range of an automatic transmission to various traveling ranges including parking, and a power source of the shift range switching mechanism, the one being provided with a plurality of torque generating means. An actuator; a plurality of drive circuits provided independently for a plurality of torque generating means constituting the one actuator; and a plurality of drive circuits for driving the actuator by supplying power to each torque generating means; Control means for controlling the shift range of the automatic transmission to a shift range corresponding to the switching command by driving the actuator through the plurality of drive circuits in accordance with the switching command input by the control unit. The torque generating means of the present invention separately outputs torques capable of switching the shift range to all the driving ranges. Wherein the drive circuit includes a switching element provided on an energization path to the torque generating means, and the control means includes: It is configured to control the power supply to the torque generating means by controlling the duty of the switching element, further comprising an abnormality determining means for determining whether the plurality of torque generating means is normal, When all of the plurality of torque generating means are determined to be normal by the abnormality determining means, the duty ratio for duty control of the switching element is set to a predetermined value for driving the actuator by the plurality of torque generating means. And when any of the plurality of torque generating means is determined to be abnormal, A shift range switching device for an automatic transmission, wherein the duty ratio is set to be larger than the normal duty ratio so that the actuator can be driven only by a simple torque generating means.
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