JP2002323127A - 自動変速機のシフトレンジ切換装置 - Google Patents
自動変速機のシフトレンジ切換装置Info
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Abstract
レンジを切り換える自動変速機のシフトレンジ切換装置
を提供する。 【解決手段】 アクチュエータ1の回転位置および自動
変速機4のシフトレンジの値を不揮発性の書換可能なメ
モリ203に記憶し、バッテリ5からモータ制御部20
1に供給される電力が遮断され再度導入されたとき、メ
モリ203に記憶されたアクチュエータ1の回転位置お
よび自動変速機4のシフトレンジ位置を読み出し、初期
値として設定する。このため、バッテリ5からモータ制
御部201に電力が再度供給されたとき、上記の初期値
を用いて制御を開始することで、アクチュエータ1の絶
対位置を把握することができ、ディテント機構を駆動し
て自動変速機4のシフトレンジを切り換え、車両を走行
させることが可能となる。さらに、位置検出センサ10
3を用いることで、耐久信頼性を向上し、製造コストを
低減することができる。
Description
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。
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、例えば特開平5−445
11号公報に開示されるように、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。
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を簡
単に行うことができるという利点があった。
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
たり、その駆動回路に異常が発生したとき、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るという
問題があった。
05号公報に開示されるように、同期モータに2組のモ
ータ巻線および駆動回路を内臓し、切換時に各モータ巻
線を同時に通電することにより、一方のモータ巻線の断
線または駆動回路の故障等によりモータとしての機能を
失ったときでも、他方のモータ巻線に通電することでア
クチュエータを駆動し、シフトレンジの切換を継続して
実行できるようにしたシフトレンジ切換装置が考えられ
ている。
号公報に開示されるシフトレンジ切換装置で用いられる
同期モータにおいては、モータの回転角度が判らない状
態ではアクチュエータを駆動することができないという
問題があり、何らかの方法でモータの回転角度を知る必
要があった。
は、アクチュエータの位置センサにアブソリュート型
の位置センサ、またはポテンショメータのように常に絶
対位置を検出できるセンサを用いる、相対位置を検出
できるセンサをアクチュエータに取り付け、常時通電し
てセンサの出力信号を処理して絶対位置に変換し、アク
チュエータの位置を把握するという方法が考えられる。
るセンサを用いる方法では、アブソリュート型のエンコ
ーダは高価であり、またポテンショメータのような接触
型のセンサはブラシの磨耗等を考慮する必要があり、耐
久信頼性が低いという問題があった。
時通電してセンサの出力信号を絶対位置に変換する方法
では、バッテリ上がりを招く原因となるためにエンジン
を停止している状態ではセンサに通電し続けることがで
きないばかりでなく、バッテリを交換するときには通電
を継続することが不可能であり、常に絶対位置を検出す
ることはできないという問題があった。
なされたものであり、アクチュエータの絶対位置を把握
してシフトレンジを切り換える自動変速機のシフトレン
ジ切換装置を提供することを目的とする。本発明の他の
目的は、耐久信頼性が高く製造コストを低減する自動変
速機のシフトレンジ切換装置を提供することにある。
シフトレンジ切換装置によると、外部操作によって入力
される切換指令に従いアクチュエータを駆動することに
より、自動変速機のシフトレンジを切換指令に対応した
シフトレンジに制御する。そして、アクチュエータの回
転位置および自動変速機のシフトレンジ位置を不揮発性
の書換可能な記憶手段に記憶し、電源手段から制御手段
に供給される電力が遮断され再度導入されたとき、記憶
手段に記憶されたアクチュエータの回転位置および自動
変速機のシフトレンジ位置を読み出し初期値として設定
する。
再度供給されたとき、上記の初期値を用いて制御を開始
することで、アクチュエータの絶対位置を把握すること
ができ、シフトレンジ切換機構を駆動して自動変速機の
シフトレンジを切り換え、車両を走行させることが可能
となる。なお、電源手段から制御手段への電力の供給が
遮断されているとき、自動変速機のシフトレンジはシフ
トレンジ切換機構により保持されているので、この間、
自動変速機のシフトレンジが切り換わることはない。し
たがって、電源手段から制御手段に電力が再度供給され
たとき、記憶手段に記憶されたアクチュエータの回転位
置と、実際のアクチュエータの回転位置とがずれること
はなく、制御手段はアクチュエータを正常に制御するこ
とができる。
置センサにアブソリュート型の位置センサ、またはポテ
ンショメータのように常に絶対位置を検出できるセンサ
を用いたり、相対位置を検出できるセンサをアクチュエ
ータに取り付け、常時通電してセンサの出力信号を処理
して絶対位置に変換し、アクチュエータの位置を把握し
たりしなくてよいので、耐久信頼性を向上し、製造コス
トを低減することができる。
トレンジ切換装置によると、電源手段から制御手段への
電力の供給を遮断または導入する切換手段が電源手段か
ら制御手段への電力の供給を遮断する前に、アクチュエ
ータの回転位置および自動変速機のシフトレンジ位置を
記憶手段に記憶する。このため、運転者がイグニッショ
ンスイッチ等を操作してエンジンの運転状態をオフにし
電源手段から制御手段への電力の供給を遮断した後、再
び運転者がエンジンの運転状態をオンにして電源手段か
ら制御手段に電力が再度供給されたとき、記憶手段に記
憶されたアクチュエータの回転位置および自動変速機の
シフトレンジ位置を読み出して制御を開始する。したが
って、アクチュエータの絶対位置を常に把握することが
でき、車両を確実に走行させることができる。
トレンジ切換装置によると、電源手段から制御手段への
電力の供給を遮断または導入する切換手段が電源手段か
ら制御手段への電力の供給を導入している間、記憶手段
に記憶されているアクチュエータの回転位置および自動
変速機のシフトレンジ位置を現在位置に書き換える。こ
のとき、電源手段やワイヤハーネス等の電気系統の寿命
や故障などのトラブルにより電源手段から制御手段への
電力の供給が遮断された場合、使用者は電気系統を点検
・修理する。そして、電気系統が正常状態に復帰した
後、電源手段から制御手段に電力が再度供給されたと
き、記憶手段で書き換えられたアクチュエータの回転位
置および自動変速機のシフトレンジ位置を読み出して制
御を開始する。したがって、アクチュエータの絶対位置
を常に把握することができ、車両を確実に走行させるこ
とができる。
複数の実施例を図面に基づいて説明する。 (第1実施例)図1は、本発明が適用された第1実施例
による自動変速機のシフトレンジ切換装置のシステム構
成を示すブロック図である。図1に示すように、シフト
レンジ切換装置は、アクチュエータ1、アクチュエータ
制御回路2、シフトスイッチ3、自動変速機4、バッテ
リ5、リレー6、イグニッションスイッチ(IG)7お
よびニュートラルスタートスイッチ(NSW)8から構
成される。
ギヤ102およびインクリメンタル型エンコーダ式位置
検出センサ103で構成され、自動変速機4のマニュア
ルシャフト401と、減速ギア102の出力軸と、NS
W8とが一体となって回転するように自動変速機4に組
み付けられている。アクチュエータ制御回路2は、モー
タ制御部201と、カウンタ202と、モータ制御部2
01に内蔵された不揮発性の書換可能な半導体記憶装置
(メモリ)203と、シフトスイッチ3およびNSW8
からの信号、ならびにブレーキ信号や車速信号を受ける
信号入力段204とで構成されている。モータ制御部2
01は制御手段を構成し、メモリ203は記憶手段を構
成している。
回路2の信号入力段204に電気的に接続され、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4のシフトレンジを選択・指令するためのもので
ある。自動変速機4は、図2に示すディテント機構40
を備えている。シフトレンジ切換機構としてのディテン
ト機構40は、自動変速機4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る。
は、自動変速機4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
御するためのスプール弁404及びマニュアルバルブ4
05と、各レンジを保持するためのディテントスプリン
グ403及びディテントプレート402と、シフトレン
ジがPレンジに切り換えられたとき、自動変速機4の図
示しない出力軸に設けられたパークギヤ408にツメ4
07を嵌合させ、出力軸の回転を停止させるロッド40
6と、ディテントプレート402が固定されたマニュア
ルシャフト401とから構成されている。
ュエータ1によりマニュアルシャフト401が回転する
と、ディテントプレート402を介してスプール弁40
4がマニュアルバルブ405の内部で摺動し、油圧回路
を切り換えて自動変速機4のシフトレンジを切り換え
る。アクチュエータ作動完了後にアクチュエータの通電
を停止したときは、ディテントスプリング403とディ
テントプレート402により切り換えたシフトレンジは
保持される。
エータ1によりマニュアルシャフト401を回転させ、
ディテントプレート402を介してロッド406が図2
に示す矢印A方向に押され、ロッド406の先端に設け
られたテーパー部によりツメ407が図2に示す矢印B
方向に押し上げられて、自動変速機4の出力軸に固定さ
れたパークギヤ408とツメ407が機械的にロックし
て車両の駆動軸が機械的に係止されてPレンジに切り換
わる。電源手段としてのバッテリ5は、エンジン駆動時
に図示しないオルタネータにより充電されており、アク
チュエータ制御回路2に電力を供給している。 切換手
段としてのリレー6は、IG7のオン/オフ状態により
バッテリ5からアクチュエータ制御回路2への電力の供
給、遮断を切り換えるためのものである。IG7は、運
転者の操作により図示しないエンジンの駆動をオンまた
はオフに切り換えるためのものである。
信号入力段204に電気的に接続され、自動変速機4の
マニュアルシャフト401と一体に回転可能な図示しな
いブラシを有しており、このブラシによりPレンジ、R
レンジ、Nレンジ、Dレンジ、2レンジ、Lレンジの各
レンジの接点とコモンとが導通することで自動変速機4
のシフトレンジ位置を検出することができる。
作動について、図1、図3および図4を用いて説明す
る。運転者がIG7を操作してエンジンの運転状態をオ
ンにし、IG7のオン状態によりリレー6を通じてバッ
テリ5からアクチュエータ制御回路2に電力が供給さ
れ、シフトスイッチ3からアクチュエータ制御回路2に
シフトレンジの切換指令が入力されると、モータ制御部
201はモータ101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。すると、アクチュエー
タ1はマニュアルシャフト401を回転させて自動変速
機4のシフトレンジ(Pレンジ、Rレンジ、Nレンジ、
Dレンジ、2レンジ、Lレンジ)を切り換える。
位置関係は、例えばPレンジを基準と考えるとRレンジ
はPレンジから約20度の位置、Nレンジは約30度の
位置、Dレンジは約40度の位置、2レンジは約50度
の位置、Lレンジは約60度の位置にある。アクチュエ
ータ1が減速比1/60の減速ギア102を内蔵してい
るとすると、モータ101の回転位置に直すと、Rレン
ジはPレンジからモータ101の3回転と120度の位
置、Nレンジは5回転の位置、Dレンジは6回転と24
0度の位置、2レンジは8回転と120度の位置、Lレ
ンジは10回転の位置ということになり、この位置情報
はモータ制御部201に内蔵されたマイコンに予め書き
込まれている。
101のロータの回転に伴ってパルスを出力し、その出
力値をカウンタ202がカウントして、モータ101の
回転回数と回転角度位置をモータ制御部201に伝達す
る。モータ制御部201はカウンタ202から入力した
モータ101の回転回数と回転角度位置、つまり自動変
速機4のシフトレンジがシフトスイッチ3の指令値と一
致しているか判断し、両者を一致させるようにモータ1
01を駆動してシフトレンジの切換制御を実行する。
態をIG7のオン/オフ状態により検出し(図3に示す
ステップS10)、運転者の操作によりIG7がオフの
状態なったとき(図3に示すステップS20)、リレー
6の通電を保持し(図3に示すステップS30)、カウ
ンタ202から出力されるモータ101の回転回数と回
転角度(図3に示すステップS40)をメモリ203に
書き込み(図3に示すステップS50)、書き込みが終
了したらリレー6を切断してシステムの電源をオフにす
る(図3に示すステップS60)。
状態を再びオンにし、リレー6がオン状態となったとき
には、メモリ203からモータ101の回転回数と回転
角度を読み出し(図4に示すステップS70)、この値
を初期値として設定し制御を開始する。
場合、自動変速機4のシフトレンジは、ディテント機構
40により保持されているので、IG7のオフ状態にお
いて自動変速機4のシフトレンジが切り換わることはな
い。つまり、IG7のオフ時にモータ101の回転回数
と回転角度が変わることはない。従って、バッテリ5か
らモータ制御部201に電力が再度供給されたとき、メ
モリ203に記憶されたアクチュエータ1の回転位置
と、アクチュエータ1の実際の回転位置とがずれてしま
うことはなく、アクチュエータ制御回路2は正常にアク
チュエータ1を制御することができる。
による自動変速機のシフトレンジ切換装置においては、
外部操作によって入力される切換指令に従いアクチュエ
ータ1を駆動することにより、自動変速機4のシフトレ
ンジを切換指令に対応したシフトレンジに制御する。そ
して、アクチュエータ1の回転位置および自動変速機4
のシフトレンジ位置を不揮発性の書換可能なメモリ20
3に記憶し、バッテリ5からモータ制御部201に供給
される電力が遮断され再度導入されたとき、メモリ20
3に記憶されたアクチュエータ1の回転位置および自動
変速機4のシフトレンジ位置を読み出し初期値として設
定する。
01に電力が再度供給されたとき、上記の初期値を用い
て制御を開始することで、アクチュエータ1の絶対位置
を把握することができ、アクチュエータ1を駆動して自
動変速機4のシフトレンジを切り換え、車両を走行させ
ることが可能となる。
位置検出センサ103にアブソリュート型の位置セン
サ、またはポテンショメータのように常に絶対位置を検
出できるセンサを用いたり、相対位置を検出できるセン
サをアクチュエータ1に取り付け、常時通電してセンサ
の出力信号を処理して絶対位置に変換し、アクチュエー
タ1の位置を把握したりしなくてよいので、耐久信頼性
を向上し、製造コストを低減することができる。
らモータ制御部201への電力の供給を遮断または導入
するリレー6がバッテリ5からモータ制御部201への
電力の供給を遮断する前に、メモリ203にアクチュエ
ータ1の回転位置および自動変速機4のシフトレンジ位
置を記憶する。このため、運転者がIG7を操作してエ
ンジンの運転状態をオフにしバッテリ5からモータ制御
部201への電力の供給を遮断した後、再び運転者がエ
ンジンの運転状態をオンにしてバッテリ5からモータ制
御部201に電力が再度供給されたとき、メモリ203
に記憶されたアクチュエータ1の回転位置および自動変
速機4のシフトレンジ位置を読み出して制御を開始す
る。したがって、アクチュエータ1の絶対位置を常に把
握することができ、車両を確実に走行させることができ
る。
および図6に示す。第2実施例による自動変速機のシフ
トレンジ切換装置のシステム構成は、図1に示す第1実
施例と同様であるので説明を省略する。以下、第2実施
例による自動変速機のシフトレンジ切換装置の作動につ
いて、第1実施例と異なる部分についてのみ、図1、図
5および図6を用いて説明する。
態でリレー6の通電が保持されているとき、カウンタ2
02から出力されるモータ101の回転回数と回転角度
をメモリ203に常に書き込む(図5に示すステップS
80)。すなわち、メモリ203に記憶されているアク
チュエータ1の回転位置および自動変速機4のシフトレ
ンジ位置を現在位置に書き換える。
電気系統の寿命や故障などのトラブルにより、バッテリ
5からモータ制御部201への電力の供給が遮断された
場合、使用者は電気系統を点検・修理する。そして、電
気系統が正常状態に復帰した後、運転者がIG7を操作
してエンジンの運転状態を再びオンにし、リレー6がオ
ン状態となったときには、メモリ203からモータ10
1の回転回数と回転角度を読み出し(図6に示すステッ
プS00)、この値を初期値として設定し制御を開始す
る。
ータ制御部201への電力の供給を遮断または導入する
リレー6がバッテリ5からモータ制御部201への電力
の供給を導入している間、メモリ203に記憶されてい
るアクチュエータ1の回転位置および自動変速機4のシ
フトレンジ位置を現在位置に書き換えることにより、ア
クチュエータ1の絶対位置を常に把握することができ、
車両を確実に走行させることができる。
レンジ切換装置を示すシステム構成図である。
置のディテント機構の概略構成を示す説明図である。
置の作動を説明するためのフロー図である。
置の作動を説明するためのフロー図である。
置の作動を説明するためのフロー図である。
置の作動を説明するためのフロー図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 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となるアクチュエー
タと、 外部操作によって入力される切換指令に従い前記アクチ
ュエータを駆動することにより、前記自動変速機のシフ
トレンジを前記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、 前記制御手段に電力を供給する電源手段と、 前記アクチュエータの回転位置および前記自動変速機の
シフトレンジ位置を記憶する不揮発性の書換可能な記憶
手段とを備えた自動変速機のシフトレンジ切換装置であ
って、 前記制御手段は、前記電源手段から供給される電力が遮
断され再度導入されたとき、前記記憶手段に記憶された
前記アクチュエータの回転位置および前記自動変速機の
シフトレンジ位置を読み出し初期値として設定すること
を特徴とする自動変速機のシフトレンジ切換装置。 - 【請求項2】 前記電源手段から前記制御手段への電力
の供給を遮断または導入する切換手段を備え、前記切換
手段が前記電源手段から前記制御手段への電力の供給を
遮断する前に、前記アクチュエータの回転位置および前
記自動変速機のシフトレンジ位置を前記記憶手段に記憶
することを特徴とする請求項1記載の自動変速機のシフ
トレンジ切換装置。 - 【請求項3】 前記電源手段から前記制御手段への電力
の供給を遮断または導入する切換手段を備え、前記切換
手段が前記電源手段から前記制御手段への電力の供給を
導入している間、前記記憶手段に記憶されている前記ア
クチュエータの回転位置および前記自動変速機のシフト
レンジ位置を現在位置に書き換えることを特徴とする請
求項1記載の自動変速機のシフトレンジ切換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001127306A JP3905326B2 (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 自動変速機のシフトレンジ切換装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001127306A JP3905326B2 (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 自動変速機のシフトレンジ切換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002323127A true JP2002323127A (ja) | 2002-11-08 |
JP3905326B2 JP3905326B2 (ja) | 2007-04-18 |
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ID=18976193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001127306A Expired - Lifetime JP3905326B2 (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 自動変速機のシフトレンジ切換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3905326B2 (ja) |
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