JP2005048887A - マニュアルモード付き自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マニュアルモードの切り換えやマニュアルシフト操作に係わるスイッチの故障や断線を確実に検知する。
【解決手段】自動変速モードとマニュアルモードとを切り換えるモード切換スイッチ３と、アップシフトスイッチ４、ダウンシフトスイッチ５を備え、モード切換手スイッチ３は操作時にノーマルオープン側Ｐ２の出力をマニュアルモード信号としてコントローラ１へ出力する一方、非操作時にはノーマルクローズ側Ｐ４をアップシフトスイッチ４へ出力し、アップシフトスイッチ４とダウンシフトスイッチ５は、アップシフト信号またはダウンシフトを指令するダウンシフト信号を出力するノーマルオープンの接点Ｐ１２、Ｐ２２と、非操作時にモニター信号を出力するノーマルクローズの接点Ｐ１４、Ｐ２４を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両等に用いられるマニュアルシフト機能付き自動変速機の制御装置の改良に関する。

変速制御を電気的な指令で行う自動変速機に対し、オート走行モードと手動の変速操作により変速を行うことが出来るマニュアルシフトモードを、マニュアルモードスイッチにより選択する機能と、アップシフト及びダウンシフトをそれぞれ、アップシフトスイッチ及びダウンシフトスイッチにより実行できる機能を付加した自動変速機が知られている。

このような電気信号により指令を行う自動変速機では、車輌走行性に関わる機能を担うため、信頼性の高い制御回路及び制御システムが必要となる。

特許文献１（特開平１０−３２９５６８号公報）によれば、モード切換スイッチをノーマルオープンタイプのスイッチで構成し、アップシフトスイッチ及びダウンシフトスイッチをノーマルクローズタイプのスイッチで構成することで、マニュアルモードでの断線故障やスイッチのオープン故障をすることができる。
特開平１０−３２９５６８号

ところで、近年北米等では車輌故障による排気の悪化などにより環境へ悪影響を及ぼす可能性がある場合、即座に故障を検出し運転者に表示等の手段を用い通知し環境への悪影響を最小限に留めなければならないことが法律によって規定されている。

しかしながら、上記従来例では、モード切換スイッチをＯＮにしてマニュアルモードへ移行した後は、アップシフトスイッチまたはダウンシフトスイッチの故障は検知できるものの、モード切換スイッチの故障は検知できないため、モード切換スイッチがＯＮのまま固着した場合では、マニュアルモードから抜けなくなる。このため、運転者がマニュアルモードスイッチを操作し自動変速モードに切り替えたつもりが、この故障により実際はマニュアルモードから抜けておらず、このとき低速ギアが選択されていた場合、排気悪化による環境への悪影響の可能性がある。

また、アップシフトスイッチ及びダウンシフトスイッチはＯＦＦの故障は判定できるものの、ＯＮ状態で固着した故障の判定が不可能である為、適切なギアの選択ができず、排気悪化による環境への悪影響の可能性がある。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、マニュアルモードの切り換えやマニュアルシフト操作に係わるスイッチの故障や断線を確実に検知することを目的とする。

本発明は、自動変速モードとマニュアルモードとを切り換えるモード切換手段と、アップシフトまたはダウンシフトを指令する手動変速指令手段と、前記モード切換手段でマニュアルモードを選択したときに、手動変速指令手段の指令に基づいて自動変速機の変速比を制御する制御手段とを備えたマニュアルモード付き自動変速機の制御装置において、前記モード切換手段は、ノーマルクローズとノーマルオープンの接点を有するスイッチで構成され、モード切換手段の操作時にノーマルオープン側の出力をマニュアルモード信号として前記制御手段へ出力する一方、非操作時にはノーマルクローズ側を手動変速指令手段へ出力し、前記手動変速指令手段は、手動変速指令手段の操作時にアップシフトを指令するアップシフト信号またはダウンシフトを指令するダウンシフト信号のいずれか一方を出力するノーマルオープンの接点と、非操作時にモニター信号を出力するノーマルクローズの接点を備えたスイッチで構成されて、スイッチの故障時であってもノーマルオープン接点またはノーマルクローズ接点のいずれかで回路の断続を行う。

したがって、本発明は、マニュアルモードの操作を行うモード切換手段や手動変速指令手段または回路に異常が生じると、モニター信号に加えて他の信号が出力され、制御手段は複数の信号の出力または全ての信号がないときに故障と判定できるので、モード切換手段や手動変速指令手段または回路の異常を正確に検知することができるので、例えば、異常が発生したときにはマニュアルモードから自動変速モードに切り換えたり、運転者に異常の発生を報知することで、燃費や排気の悪化を確実に防止することが可能となるのである。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明を適用した自動変速装置を示す。自動変速機２０は、車両の運転状態に応じて自動的に変速比（又は変速段、以下同様）を変更する自動変速モードと、運転者の操作に応じて任意の変速比を選択可能なマニュアルモードとを備え、コントローラ１からの指令に応じて変速比を変更するものである。

コントローラ１は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、図１に示すように、運転者が操作するシフトレバー２１の操作に応じたセレクタスイッチ２、モード切換スイッチ３、アップシフトスイッチ４、ダウンシフトスイッチ５からの信号を読み込むとともに、車両の運転条件として、車速センサ（図示省略）から車速を、スロットル開度センサ（図示省略）から図示しないスロットルバルブの開度またはアクセルペダルの操作量を読み込んで、予め設定した変速マップ（または変速線）に基づいて変速比を決定して、自動変速機２０へ指令する。

ここで、コントローラ１の図示しない記憶手段には、自動変速モードとマニュアルモードの変速マップがそれぞれ格納され、自動変速モードの変速マップは、車速やアクセル操作量に応じて予め設定され、マニュアルモードの変速マップは、予め設定された変速段または変速段に対応する変速比が設定される。

シフトレバー２１のセレクタスイッチ２は、自動変速モードである「Ｄ」レンジ、後退時の「Ｒ」レンジ、ニュートラルの「Ｎ」レンジ、駐車位置の「Ｐ」レンジが選択可能となっている。

一方、マニュアルモードを設定するモード切換スイッチ３、アップシフトスイッチ４及びダウンシフトスイッチ５は、運転者の操作可能な所定の位置（例えば、ハンドル）等に配置され、モーメンタリ型のプッシュスイッチで構成される。なお、モーメンタリ型のプッシュスイッチは、ロック機構を持たないアンロック型とも呼ばれ、キーを押している期間のみ、その位置にあり、その力を除去すれば元に戻るものである。

シフトレバー２１を「Ｄ」レンジに設定してからモード切換スイッチ３を押してマニュアルモードへ切り換えると、アップシフトスイッチ４を押せば、大きい変速段（変速比は小側）へアップシフトされ、ダウンシフトスイッチ５を押せば小さい変速段（変速比は大側）にダウンシフトされる。なお、これらマニュアルモードでのシフトは隣り合う変速段との間でシフトが行われる。

次に、マニュアルモードの切り換え及びシフト操作を行うマニュアルモード回路について説明する。

モード切換スイッチ３、アップシフトスイッチ４及びダウンシフトスイッチ５は、図２に示すように、いわゆる双極単投型を変形したもので、回路Ａを開閉するノーマルオープンの可動片Ｓ１と、回路Ｂを開閉するノーマルクローズの可動片Ｓ２を連動させたもので、スイッチの解放状態では弾性部材３０に付勢されて、接点Ｐ１、Ｐ２はオープンとなる一方、接点３、Ｐ４は可動片Ｓ２と接触してクローズとなり、回路Ａは遮断、回路Ｂは導通する。

スイッチを押すと、接点Ｐ１、Ｐ２が可動片Ｓ１と接触してクローズとなる一方、接点３、Ｐ４はオープンとなって、回路Ａは導通、回路Ｂは遮断する。

つまり、一方の可動片Ｓ１をノーマルオープン、他方の可動片Ｓ２をノーマルクローズとすることで、一方の可動片でＯＮ、ＯＦＦ動作が確保される。

図１に示すマニュアルモード回路は、図２に示したスイッチを３つ用いてカスケード接続したもので、接地されたグランド回路６とコントローラ１に接続されたマニュアルモード信号線７の間にモード切換スイッチ３が配置され、モード切換スイッチ３とコントローラ１に接続されたアップシフト信号線８の間にアップシフトスイッチ４が配置され、同じくコントローラ１に接続されたアップシフトスイッチ４とダウンシフト信号線９の間にダウンシフトスイッチ５が配置される。

モード切換スイッチ３の接点Ｐ１、Ｐ３はそれぞれグランド回路６に接続され、接点Ｐ２はマニュアルモード信号線７に、接点Ｐ４はアップシフトスイッチ４に接続される。

そして、モード切換スイッチ３の解放状態では、接点Ｐ３、Ｐ４がクローズ（導通）してアップシフトスイッチ４とグランド回路６が導通する一方、接点Ｐ１、Ｐ２は開放（Open）される。モード切換スイッチ３が押されたときには、接点Ｐ１、Ｐ２がクローズ（導通）してマニュアルモード信号線７とグランド回路６が導通する一方、接点Ｐ３、Ｐ４は開放（Open）される。

モード切換スイッチ３は、接点Ｐ１、Ｐ３がそれぞれグランド回路６に接続され、接点Ｐ２はマニュアルモード信号線７に、接点Ｐ４はアップシフトスイッチ４に接続される。

そして、モード切換スイッチ３の解放状態では、接点Ｐ３、Ｐ４がクローズしてアップシフトスイッチ４とグランド回路６が導通する一方、接点Ｐ１、Ｐ２は開放されてマニュアルモード信号線７は遮断される。モード切換スイッチ３が押されたときには、接点Ｐ１、Ｐ２がクローズ（導通）してマニュアルモード信号線７とグランド回路６が導通する一方、接点Ｐ３、Ｐ４は開放（Open）され、アップシフトスイッチ４とダウンシフトスイッチ５は遮断される。

アップシフトスイッチ４は、接点Ｐ１１、Ｐ１３がそれぞれモード切換スイッチ３の接点Ｐ４に接続され、接点Ｐ１２はアップシフト信号線８に、接点Ｐ１４はダウンシフトスイッチ５に接続される。

そして、アップシフトスイッチ４の解放状態では、接点Ｐ１３、Ｐ１４がクローズしてモード切換スイッチ３の接点Ｐ４を介してとダウンシフトスイッチ５がグランド回路６と導通する一方、接点Ｐ１１、Ｐ１２は開放されてアップシフト信号線８は遮断される。

アップシフトスイッチ４が押されたときには、接点Ｐ１１、Ｐ１２がクローズしてアップシフト信号線８がモード切換スイッチ３の接点Ｐ４を介してグランド回路６と導通する一方、接点Ｐ１３、Ｐ１４は開放され、ダウンシフトスイッチ５は遮断される。

ダウンシフトスイッチ５は、接点Ｐ２１、Ｐ２３がそれぞれアップシフトスイッチ４の接点Ｐ１４に接続され、接点Ｐ２２はダウンシフト信号線９に、接点Ｐ２４はモニター信号線１０に接続される。

そして、ダウンシフトスイッチ５の解放状態では、接点Ｐ２３、Ｐ２４がクローズしてモード切換スイッチ３、アップシフトスイッチ４を介してとモニター信号線１０がグランド回路６と導通する一方、接点Ｐ２１、Ｐ２２は開放されてダウンシフト信号線９は遮断される。

ダウンシフトスイッチ５が押されたときには、接点Ｐ２１、Ｐ２２がクローズしてダウンシフト信号線９がモード切換スイッチ３及びアップシフトスイッチ４を介してグランド回路６と導通する一方、接点Ｐ２３、Ｐ２４は開放され、モニター信号線１０は遮断される。

ここで、マニュアルモード信号線７、アップシフト信号線８、ダウンシフト信号線９及びモニター信号線１０は、それぞれコントローラ１に接続され、各スイッチ３〜５が押されるたびにＯＮとなり、開放するとＯＦＦになる。

各信号線の出力はコントローラ１に入力される。ただし、マニュアルモード信号線７の出力は、一旦、ラッチレジスタ１１に入力され、信号線７からの入力がＯＮ（クローズ）となるたびに立ち上がりのエッジを検出し、コントローラ１は、次にＯＮとなるまで、マニュアルモードの状態を示すマニュアルモードフラグの状態を保持する。

コントローラ１は、アップシフト信号線８、ダウンシフト信号線９、モニター信号線１０からの入力がＯＮとなっている間、アップシフト指示信号、ダウンシフト指示信号、モニター信号をＯＮと判定し、その他の場合をＯＦＦと判定する。

モニター信号線１０は断線やスイッチの固着などを検出するためのモニター信号に関連付けられて、コントローラ１はモニター信号線１０の入力レベルからＯＮ（導通）、ＯＦＦ（遮断）を判定する。

マニュアルモード信号線７は、モード切換スイッチ３が押されるとマニュアルモード信号が立ち上がってラッチレジスタ１１へ入力される。コントローラ１はラッチレジスタ１１からマニュアルモード信号の立ち上がりのエッジを検出してマニュアルモードフラグをＯＮにしてマニュアルモードの変速制御を行う。

次に、モード切換スイッチ３が押されてラッチレジスタ１１の入力が立ち上がると、コントローラ１はマニュアルモードフラグをＯＮからＯＦＦに反転させ、自動変速モードの変速制御を行う。したがって、モード切換スイッチ３を一回押せばマニュアルモードフラグがＯＮとなってマニュアルモードに切り換え、次にモード切換スイッチ３を押せば、マニュアルモードフラグはＯＦＦとなってマニュアルモードから自動変速モードへ遷移する。

次に、上記各スイッチの動作を説明する。自動変速機２０が自動変速モード（シフトレバー２１がＤレンジ）にあるとき、マニュアルモードスイッチ３が押下された場合、マニュアルモード信号線７の出力が立ち上がってコントローラ１に入力される。コントローラ１は、マニュアルモード信号線７の立ち上がりのエッジからマニュアルモードフラグをＯＦＦからＯＮに切り換えて、変速モードを自動変速モードからマニュアルモードへ遷移させる。

マニュアルモードへ移行した後、アップシフト操作によりアップシフトスイッチ４が押下された場合、アップシフト信号線８の出力が立ち上がってコントローラ１に入力され、アップシフト指示信号がＯＮになってアップシフトが実行される。

ダウンシフト操作時も同様に、ダウンシフトスイッチ５が押下された場合、アップシフト信号線９の出力が立ち上がってコントローラ１に入力され、ダウンシフト指示信号がＯＮになってダウンシフトが実行される。

各スイッチ３〜５が直列に接続されている為、スイッチ操作時は下流（後段）に接続されるノーマルクローズ接点がオープンとなる。このとき下流（後段）側のスイッチを操作しても上流（前段）からの入力がオープンである為、操作がキャンセルされてしまう。つまり、スイッチの２重操作をハードウエア的に防止することが可能となり、誤動作を確実に防止できるのである。

各スイッチ操作に対する各信号出力を表１に示す。

本実施形態では、各スイッチ３〜５を直列に接続し、モニター信号線１０の入力をレベルで監視するようにしたので、表１に示すように各スイッチが正常であれば、無操作を含め各操作に対応して必ず１出力のみがＯＮとなる。つまり、コントローラ１では全信号の組合せを監視し、同時に２入力以上のＯＮ入力と無入力（ＡＬＬ ＯＦＦ）を判定することで回路の異常を判定できる。

特に、直列に配置した各スイッチ３〜５のうち、最後段のダウンシフトスイッチ５のノーマルクローズ側をモニター信号線１０として、コントローラ１に入力するようにしたので、上記表１の異常時のように、モニター信号がＯＮのときに他の信号がＯＮになれば、モード切換スイッチ３、アップシフトスイッチ４またはダウンシフトスイッチ５のいずれかのノーマルオープン側が作動した状態であるので、モニター信号がＯＮであることはいずれかのスイッチでノーマルクローズ側が固着したと判定でき、固着による異常を検出できるのである。

一方、全ての信号線７〜１０からの入力がＯＦＦになる場合は、モニター信号線１０がグランド回路６から遮断されたことを意味し、これは各スイッチ３〜５または回路のいずれかで断線が発生したと判定できる。

次に、コントローラ１で行われる故障判定処理について、図３を参照しながら説明する。図３（Ａ）は故障判定処理のフローチャートで、所定時間毎（例えば、数msec）に実行されるもので、（Ｂ）は故障判定のテーブルを示す。

図３（Ａ）のステップＳ１０では、各信号線からの出力を読み込み、図３（Ｂ）のテーブルに基づいて、各信号が正常パターンであるか否かを判定する。

つまり、各信号のうちいずれか一つがＯＮであれば、各スイッチ及び回路は固着や断線もなく正常であると判定して、スイッチ１４の処理に進み、アップシフトスイッチ４、ダウンシフトスイッチ５の操作に応じたシフトを行う正常時の制御を行う。

一方、全ての信号がＯＦＦの場合には、上述のように断線が生じているので異常パターンと判定できる。また、各信号のうち２つ以上がＯＮであればいずれかのスイッチに固着が生じている異常パターンと判定できる。これら異常パターンと判定された場合には、ステップＳ１２に進んで異常時の制御を開始する。

ステップＳ１２では、図示しないタイマで時間の経過をカウントし、タイマの値が所定値（例えば、数秒）になるまで、ステップＳ１１、Ｓ１２の処理を繰り返す。そして、所定値（所定時間）を超えて異常パターンが継続した場合には、スイッチまたは回路に異常が発生したと判定し、ステップＳ１３の処理へ進む。

すなわち、異常パターンが所定時間を超えて継続した後に異常と判定するようにしたので、ノイズなどによる誤判定を防止することができ、異常の判定精度を向上させることができる。

次に、異常が判定されたステップＳ１３では、マニュアルモードを禁止しするとともに、マニュアルモードフラグを強制的にＯＦＦにして自動変速モードへ移行する。また、図示はしないが、警告ランプなどの警告手段を作動させても良い。

これにより、マニュアルモードの各スイッチ３〜５または回路に異常が生じると、手動によるシフト操作やモード切換が不能になり、前記従来例では現在選択している変速段で走行せざるをない状況になり、燃費の悪化及び排気悪化を招く恐れがあったが、本発明では、モニター信号を用いて各スイッチ３〜５または回路の異常を正確に検知し、異常が判定された場合にはマニュアルモードを解除して自動変速モードへ強制的に移行するので、車速などの運転状態に応じた変速制御に切り替わるので、異常時においても燃費や排気の悪化を確実に防止することが可能となるのである。

また、モード切換スイッチ３、アップシフトスイッチ４及びダウンシフトスイッチ５をカスケード接続することにより、上流（前段）側スイッチ操作時に下流（後段）側のスイッチ操作が自動的にキャンセルされる。つまり、２重操作を防止することが可能となって、マニュアルモード時の誤動作を確実に防ぐことが可能となる。

また、前記従来例はオルタネート式（パーマネント式）スイッチを用いたマニュアルモード専用のモード切換スイッチを採用した構造であったが、本発明ではモード切換スイッチ３を、ノーマルオープン接点とノーマルクローズ接点が連動して動作するスイッチを用いており、また、このスイッチはモーメンタリ形式である為、プッシュ式のスイッチによるマニュアルモード切替が可能となりコンパクトに配置出来るうえ、前記従来例のような専用のマニュアルモードゲートが不要となる為、アップシフトスイッチ及びダウンシフトスイッチのレイアウトの自由度も増す。

図４は、第２の実施形態を示し、前記第１実施形態のアップシフトスイッチ４とダウンシフトスイッチ５を１回路３接点のシフトスイッチ４０に置き換えたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。

シフトスイッチ４０は、接点Ｐ４１と常時導通した可動片Ｓ３と、可動片Ｓ３の非操作時には接点Ｐ４１と導通するノーマルクローズの接点Ｐ４３と、可動片Ｓ３の操作時に選択的に導通する接点Ｐ４２、Ｐ４４から構成され、１接点がノーマルクローズで２接点がノーマルオープンとなっている。可動片Ｓ３と常時導通する接点Ｐ４１は、モード切換スイッチ３の接点Ｐ４を介してグランド回路６と接続可能となっている。

ノーマルクローズの接点Ｐ４３は、モニター信号線１０に接続され、ノーマルオープンの接点Ｐ４２はアップシフト信号線８に、同じく接点Ｐ４４はダウンシフト信号線９に接続される。

また、シフトスイッチ４０は、後述するように、１接点が故障した場合も他の２接点の動作が保証できる構成となっている。

モード切換スイッチ３の、ノーマルオープン接点Ｐの入力（接点Ｐ１）及びノーマルクローズ接点の入力（Ｐ３）をグランド回路６に接続し、ノーマルオープン接点の出力（Ｐ２）はマニュアルモード切替指示を行うマニュアルモード信号線７を介してコントローラ１に接続し、一方、ノーマルクローズ接点の出力（Ｐ４）をシフトスイッチ４０の入力（Ｐ４１）に接続する。すなわち、モード切換スイッチ３の下流にシフトスイッチ４０がカスケード接続される構成となっている。

次に、本実施形態の動作を説明する。

自動変速機２０が自動変速モードにあるとき、モード切換スイッチ３が押された場合、マニュアルモード信号線７によりモード切換スイッチ３のＯＮ信号がラッチレジスタ１１を介してコントローラ１に入力される。このＯＮ信号を受信したコントローラ１はマニュアルモードフラグをＯＦＦからＯＮに切り換えて、マニュアルモードの変速制御へ遷移する。

一方、マニュアルモード時に、シフトスイッチ４０の可動片Ｓ３が操作され、アップシフト操作によりノーマルオープン接点Ｐ４２がＯＮとなった場合、アップシフト指示信号８によりスイッチのＯＮ信号がコントローラ１に入力されアップシフトが実行され、ダウンシフト操作時では、ノーマルオープン接点Ｐ４４がＯＮとなって、ダウンシフトが実行される。

モード切換スイッチ３とシフトスイッチ４０が直列に接続されている為、モード切換スイッチ３の押下時には、下流に接続されるシフトスイッチ４０のノーマルクローズ接点Ｐ４３がオープンとなる。このときシフトスイッチ４０の可動片Ｓ３を操作しても上流からの入力がオープンである為、操作がキャンセルされてしまう。また、シフトスイッチ４０において、出力側の３接点Ｐ４２〜Ｐ４４は構造的に必ず１接点しか選択は出来ない。つまり、スイッチの２重操作をハードウエア的に防止することが可能である。なお、各スイッチ操作に対する信号出力は上記表１と同様である。

すなわち、各スイッチが正常であれば、無操作を含め各操作に対応して必ず１出力のみがＯＮとなる。つまり、コントローラ１では全信号の組合せを監視し、２入力以上のＯＮ入力と無入力（全てＯＦＦ）を判定することで、スイッチ故障及び断線故障の判定が可能となる。

また、本実施形態においても前記第１実施形態の図３と同様の故障判定処理を行うことができ、マニュアルモードの各スイッチ３、４０または回路に異常が生じると、手動によるシフト操作やモード切換が不能になり、前記従来例では現在選択している変速段で走行せざるをない状況になり、燃費の悪化を招く恐れがあったが、本発明では、モニター信号を用いて各スイッチ３、４０または回路の異常を正確に検知し、異常が判定された場合にはマニュアルモードを解除して自動変速モードへ強制的に移行するので、車速などの運転状態に応じた変速制御に切り替わるので、異常時においても燃費や排気の悪化を確実に防止することが可能となるのである。

次に、図５〜図１０は、上記シフトスイッチ４０とモード切換スイッチ３をコラムシフト式のシフトレバーに採用した一例を示す。

図５において、シフトレバー２１の端部にはモード切換スイッチ３が配設され、端部から突出した操作部材３０を押すことにより、上記図２に示した可動片Ｓ１、Ｓ２が連動して作動し、マニュアルモード信号のＯＮ・ＯＦＦを切り換える。

シフトレバー２１の側面には、所定の中立位置から上方（第１の方向）側または下方（第２の方向）側に所定の範囲で軸回りに回動可能なレバー４１が配設され、このレバー４１に固設された可動片Ｓ３により、アップシフト信号線８、ダウンシフト信号線９、モニター信号線１０のＯＮ・ＯＦＦが行われる。

図６は、シフトスイッチ４０の分解斜視図を示し、シフトレバー２１の端部には円筒状部材で形成されたスイッチケース２２が取り付けられ、このスイッチケース２２の内部にモード切換スイッチ３とシフトスイッチ４０が収装される。なお、この図においてはモード切換スイッチ３の組み付け状態を示しているので図示は省略する。

シフトスイッチ４０は、シフトレバー２１の軸回りに回動可能なレバー４１、可動片Ｓ３、ベース接点４２、弾性部材４３を主体に構成される。

レバー４１は、シフトレバー２１の軸部と係合可能な円筒部４１ａと、円筒部外周に突設した凸部４１ｂから構成される。円筒部４１ａの端面には導体で形成された可動片Ｓ３が固設され、この可動片Ｓ３と対向する位置にベース接点４２が配設される。そして、可動片Ｓ３はレバー４１の操作に応じてベース接点４２上で回動しながら摺接する。なお、ベース接点４２は、スイッチケース２２内に固設され、また、スイッチケース２２にはレバー４１を挿通する切り欠き部が形成されて、レバー４１の回動範囲を規定する。

また、レバー４１の円筒部４１ａとシフトレバー２１の端部との間には、レバー４１を所定の中立位置に戻すための弾性部材４３が介装される。

次に、可動片Ｓ３は、半径の異なる２つの円弧状の導体を接続したような板状部材で形成され、各円弧の端部にはベース接点４２と摺接可能な４つの可動接点４５〜４８が突設される。

一方、ベース接点４２は絶縁体で形成された円形の板状部材に、導通部材で形成された上述の接点Ｐ４１〜Ｐ４４を周方向に配設したものである。

接点Ｐ４１は、可動片Ｓ３の内周側に形成された可動接点４７、４８と常時摺接するように円形のベース接点４２の内周側で半円状に形成される。レバー４１の中立位置でノーマルクローズとなる接点Ｐ４３は図中右側の外周に、ノーマルオープンとなる接点Ｐ４２、Ｐ４４は図中左側の外周に所定の間隔をおいて形成される。

次に、レバー４１の位置に応動する可動片Ｓ３の動きと各接点の導通状態について図７〜図１０を参照しながら詳述する。

レバー４１が中立位置にあるときは、図７で示すように、可動片Ｓ３の内周側の可動接点４７、４８がベース接点４２の接点Ｐ４１に当接し、外周側の可動接点４６がモニター信号線１０に接続された接点Ｐ４３に当接して、接点Ｐ４１と接点Ｐ４３が導通する。これにより、モード切換スイッチ３が押されていない状態では、モニター信号線１０がグランド回路６と導通してモニター信号はＯＮとなる。なお、可動接点４５は接点４２と４４の間でオープンとなっている。

一方、図５においてレバー４１を上方に回すと、図８で示すように、可動片Ｓ３の内周側の可動接点４７がベース接点４２の接点Ｐ４１に当接し、外周側の可動接点４５がアップシフト信号線８に接続された接点Ｐ４２に当接して、接点Ｐ４１と接点Ｐ４２が導通する。これにより、モード切換スイッチ３が押されていない状態では、アップシフト信号線８がグランド回路６と導通してアップシフト指示信号はＯＮとなる。

逆に、図５においてレバー４１を下方に回すと、図９で示すように、可動片Ｓ３の内周側の可動接点４８がベース接点４２の接点Ｐ４１に当接し、外周側の可動接点４５がダウンシフト信号線９に接続された接点Ｐ４４に当接して、接点Ｐ４１と接点Ｐ４４が導通する。これにより、モード切換スイッチ３が押されていない状態では、ダウンシフト信号線９がグランド回路６と導通してダウンシフト指示信号はＯＮとなる。

シフトスイッチ４０は、レバー４１の回動に応じて上記図７、図８、図９の状態のいずれかとなって、アップシフトまたはダウンシフト指示信号をＯＮ・ＯＦＦし、非操作時にはレバー４１が中立位置へ戻されるため、ノーマルクローズの接点Ｐ４３と接点４１が導通状態となって、モニター信号がＯＮになる。

一方、可動片Ｓ３の一部が固着または溶着した場合には、図１０に示すようになる。

例えば、図８で示したように、レバー４１を上方に回してアップシフト操作を行ったときに、可動片Ｓ３の可動接点４５側が図１０（Ａ）のように固着し、可動接点４５と可動片Ｓ３の一部が破断して、接点Ｐ４１とＰ４２が導通状態となったままとなる。

この後、運転者がレバー４１から手を離すと、弾性部材４３の力により可動片Ｓ３は所定の中立に戻り、可動接点４８が接点Ｐ４１と、可動接点４６が接点Ｐ４３とそれぞれ当接して、接点Ｐ４１と接点Ｐ４３導通状態になるのに加え、固着した可動片Ｓ３の一部が接点Ｐ４２と接点Ｐ４１を導通状態としているため、モニター信号線１０とアップシフト信号線８がともにＯＮとなる。

したがって、コントローラ１は複数の入力信号がＯＮとなったことから、異常が発生したことを検知できるのである。

以上のように、固定側のベース接点４２と摺接する可動片Ｓ３を、外周側の円弧と内周側の円弧を接続して形成し、ベース接点４２の内周にはシフトスイッチ４０の入力側となる接点Ｐ４１を所定の範囲で形成して、内周側の可動接点４７、４８のいずれかで常に接触するように構成し、さらに、ベース接点４２の外周にはシフトスイッチ４０の出力側となる接点Ｐ４２、４３、４４を周方向に配置することで、可動片Ｓ３の一部が固着して破断したときには、他の可動接点により中立位置などでモニター信号をＯＮとすることができるので、固着した破片により接点Ｐ４１と他の接点が導通状態になっていれば、２つ以上の出力信号がＯＮとなるため、コントローラ１は容易にシフトスイッチ４０の異常を検出できるのである。

また、図５で示したように、シフトレバー２１の端部側にモード切換スイッチ３とアップダウンを指令するシフトスイッチ４０を設けたので、マニュアルモードを含む変速操作をシフトレバー２１で行うことができ、特に、シフトスイッチ４０のレバー４１の操作は、前記従来例のゲート式に比して操作するストロークが極めて短いため、マニュアルモードでのアップシフトまたはダウンシフトの指示を迅速に行うことが可能となって、マニュアルモードを備えた変速装置の操作性を大幅に改善できるのである。

なお、上記第１実施形態では、モード切換スイッチ３、アップシフトスイッチ４、ダウンシフトスイッチ５をシフトレバー２１から独立してハンドルに設けた例を示したが、第２実施形態のようにスイッチ３〜５をシフトレバー２１に設けても良く、あるいは、運転者が操作可能な位置であれば任意の位置に配置することができる。

また、上記実施形態では、異常を判定したときに強制的にマニュアルモードから自動変速モードへ切り換える例を示したが、異常を判定したときに警告灯を点灯したり警告音を発生することにより運転者に異常の発生を報知しても良い。

以上のように、本発明によれば、マニュアルモードで使用するスイッチの故障検出を的確に行うことが可能になり、車両などのマニュアルモード付き自動変速機に適用することがえきる。

本発明の実施形態を示すマニュアルモード付き自動変速機の制御装置の概略図。 同じくスイッチの回路図。 同じくコントローラで行われる処理を示し、（Ａ）は故障判定処理のフローチャートを示し、（Ｂ）は異常を判定するテーブルを示す。 第２の実施形態を示すマニュアルモード付き自動変速機の制御装置の概略図。 同じくシフトスイッチ及びモード切換スイッチ３を備えたシフトレバーの要部を示す斜視図。 同じくシフトスイッチの分解斜視図。 同じく中立位置におけるシフトスイッチの導通状態を示す説明図。 同じくアップシフト位置におけるシフトスイッチの導通状態を示す説明図。 同じくダウンシフト位置におけるシフトスイッチの導通状態を示す説明図。 同じく固着が発生したときのシフトスイッチの導通状態を示す説明図で、（Ａ）はアップシフト位置を、（Ｂ）は中立位置を示す。

符号の説明

１ コントローラ
３ モード切換スイッチ
４ アップシフトスイッチ
５ ダウンシフトスイッチ
６ グランド回路
７ マニュアルモード信号線
８ アップシフト信号線
９ ダウンシフト信号線
１０ モニター信号線
４０ シフトスイッチ

Claims (9)

1. 自動変速モードとマニュアルモードとを切り換えるモード切換手段と、
   アップシフトまたはダウンシフトを指令する手動変速指令手段と、
   前記モード切換手段でマニュアルモードを選択したときに、手動変速指令手段の指令に基づいて自動変速機の変速比を制御する制御手段とを備えたマニュアルモード付き自動変速機の制御装置において、
   前記モード切換手段は、ノーマルクローズとノーマルオープンの接点を有するスイッチで構成され、モード切換手段の操作時にノーマルオープン側の出力をマニュアルモード信号として前記制御手段へ出力する一方、非操作時にはノーマルクローズ側を手動変速指令手段へ出力し、
   前記手動変速指令手段は、手動変速指令手段の操作時にアップシフトを指令するアップシフト信号またはダウンシフトを指令するダウンシフト信号のいずれか一方を出力するノーマルオープンの接点と、非操作時にモニター信号を出力するノーマルクローズの接点を備えたスイッチで構成されることを特徴とするマニュアルモード付き自動変速機の制御装置。
2. 前記手動変速指令手段は、
   入力側が共通のノーマルオープンとノーマルクローズの接点を備えてノーマルオープン側からアップシフト信号を出力するアップシフトスイッチと、
   入力側が共通のノーマルオープンとノーマルクローズの接点を備えてノーマルオープン側からダウンシフト信号を出力するダウンシフトスイッチとから構成され、
   前記ノーマルクローズ側の接点がカスケード接続され、前記モード切換手段とアップシフトスイッチ及びダウンシフトスイッチの非操作時には、最後段のノーマルクローズ接点からモニター信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のマニュアルモード付き自動変速機の制御装置。
3. 前記アップシフトスイッチとダウンシフトスイッチは、前段側となるいずれか一方のノーマルクローズ側の出力を、後段側となる他方の入力とし、後段側のノーマルクローズ接点の出力をモニター信号として前記制御手段へ出力することを特徴とする請求項２に記載のマニュアルモード付き自動変速機の制御装置。
4. 前記モード切換手段及び手動変速指令手段のノーマルオープンの接点とノーマルクローズの接点は連動して作動し、いずれか一方が故障した場合でも、他方の接点で回路の断続が可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載のマニュアルモード付き自動変速機の制御装置。
5. 前記手動変速指令手段は、
   入力側が共通のノーマルクローズと複数のノーマルオープンの接点と、入力側とノーマルクローズ接点及びノーマルオープン接点のいずれか一つを導通状態とする可動片を備えて、手動変速指令手段の操作時には前記複数のノーマルオープンの接点のうち、いずれか一つからアップシフト信号またはダウンシフト信号を前記制御手段へ出力し、
   非操作時にはノーマルクローズの接点からモニター信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のマニュアルモード付き自動変速機の制御装置。
6. 前記手動変速指令手段は、
   ひとつのノーマルクローズの接点と、２つのノーマルオープンの接点を有し、一方のノーマルオープン接点からアップシフト信号を出力し、他方のノーマルオープン接点からダウンシフト信号を出力することを特徴とする請求項５に記載のマニュアルモード付き自動変速機の制御装置。
7. 前記制御手段は、
   前記モニター信号、アップシフトまたはダウンシフト信号、マニュアルモード信号のうち複数の信号が出力されたとき、または全ての信号が出力されないときに故障を判定する故障判定手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一つに記載のマニュアルモード付き自動変速機の制御装置。
8. 前記制御手段は、マニュアルモードを選択したときに故障判定手段が故障を判定すると、前記モード切換手段の出力に係わらず強制的に自動変速モードへ切り換えることを特徴とする請求項７に記載のマニュアルモード付き自動変速機の制御装置。
9. 前記手動変速指令手段は、
   コラムシフト式のシフトレバーの軸回りに回動可能な操作部を有し、操作部の中立位置で前記ノーマルクローズの接点を導通状態とし、前記操作部を中立位置から第１の方向へ回動させたときに一方のノーマルオープン接点を導通状態とする一方、前記操作部を中立位置から第２の方向へ回動させたときに他方のノーマルオープン接点を導通状態とすることを特徴とする請求項６に記載のマニュアルモード付き自動変速機の制御装置。

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