JP2006046451A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 迅速かつ確実にポジションセンサの故障を検出する自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】 マニュアルバルブの選択レンジにおいてポジションセンサから出力される「オン信号」または「オフ信号」だけでなく、「オン信号」または「オフ信号」の変化パターンを用いてポジションセンサの故障を判定している。これにより、マニュアルバルブの選択レンジの位置に関わらず、ポジションセンサの故障が判定される。したがって、迅速かつ確実にポジションセンサの故障を判定することができる。「オン信号」または「オフ信号」の変化パターンを用いてポジションセンサの故障を判定することにより、マニュアルバルブが四つの選択レンジを有するとき、三つのスイッチS1、S2、S3でポジションセンサの故障が判定される。したがって、ポジションセンサのスイッチの数を低減でき、部品点数の低減および構造の簡素化を図ることができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、自動変速機の制御装置に関し、特に自動変速機のレンジ選択手段の変位を検出するポジションセンサの故障を検出する自動変速機の制御装置に関する。
自動変速機の選択レンジの位置は、ポジションセンサから出力される電気信号に基づいて例えばTCU(Transmission Contorl Unit)などにより判断される。TCUは、検出した選択レンジの位置に基づいて、例えばインジケータなどを点灯させる。ポジションセンサは、複数のスイッチから構成されており、車両の運転者が操作するシフトレバーに応じて移動する部材によって選択レンジごとに各スイッチの接点の組み合わせが変更される。TCUは、ポジションセンサの各スイッチから出力されるオン信号またはオフ信号の組み合わせから、シフトレバーによって選択された選択レンジの位置を検出する。
このように複数のスイッチから構成されるポジションセンサによって選択レンジの位置を検出する場合、スイッチのいずれかに短絡または断線などの故障が生じると、出力された信号の組み合わせがあらかじめ設定された設定パターンと相違することになる。このとき、出力された信号の組み合わせが設定パターンのいずれにも該当しなければ、ポジションセンサは故障と判断される。一方、出力された信号の組み合わせが設定パターンと一致する場合、インジケータには異なる選択レンジが表示されるおそれがある。そのため、ポジションセンサのスイッチのいずれかが故障しても、表示されるシフト位置は運転者に対し安全側になるように信号の組み合わせが設定されている(特許文献1参照)。
特開2003−294134号公報
しかしながら、特許文献1に開示されている技術の場合、選択レンジの位置によってはポジションセンサのスイッチの故障の検出が遅れるという問題がある。例えば、図12(A)に示すような正常時のマップが設定されているとき、S4が短絡すると、図12(B)に示すようにS4からは常時オン信号が出力される。このとき、「Pレンジ」、「Nレンジ」、「N−D」および「2レンジ」では正常時のマップとは異なる信号が出力されるものの、S4に故障が生じているか否かを検出することはできない。そのため、選択レンジが「2−1」に位置するまでS4の短絡は検出されない。
そこで、本発明の目的は、迅速かつ確実にポジションセンサの故障を検出する自動変速機の制御装置を提供することにある。
請求項1または2記載の発明では、故障判定手段は変化パターン記録部に記録されている正常な変化パターンと、履歴記録手段に記録された電気信号の変化履歴とからポジションセンサの異常を検出している。すなわち、故障判定手段は、定常的な各選択レンジごとにポジションセンサから出力される電気信号の組み合わせだけでなく、ポジションセンサから出力される電気信号の組み合わせの変化も利用してポジションセンサの故障を検出している。したがって、迅速かつ確実にポジションセンサの故障を検出することができる。
請求項3記載の発明では、ポジションセンサは複数の選択レンジのうち隣り合う選択レンジの中間位置において、隣り合う選択レンジと異なる信号を出力する。これにより、定常的な選択レンジごとの電気信号だけでなく、選択レンジ間の遷移時の電気信号が検出される。したがって、迅速かつ確実にポジションセンサの故障を検出することができる。
請求項4記載の発明では、ポジションセンサは少なくとも三つのスイッチを有している。例えば、「Pレンジ」、「Rレンジ」、「Nレンジ」および「Dレンジ」の四つの選択レンジを備える自動変速機の場合、一般に各選択レンジごとに一つのスイッチが必要となる。しかし、各選択レンジにおいて出力されるオン信号またはオフ信号の組み合わせとともに、その組み合わせの変化を検出することにより、三つのスイッチでもポジションセンサの故障を検出可能となる。したがって、部品点数を低減でき、構造を簡単にすることができる。
請求項5記載の発明では、ポジションセンサから出力されるオン信号またはオフ信号の変化はグレーコードをなしている。これにより、ポジションセンサから出力されるオン信号またはオフ信号は二つ以上の信号が変化しない限り定常レンジを異なったレンジと判定されない。したがって、故障により異常信号が出力されても直ちに誤った他の定常レンジに判定されることがなくより安全となる。
請求項6記載の発明では、ポジションセンサは磁性部材とホール素子とから構成されている。これにより、簡単な構造で確実にレンジ選択手段の移動が検出される。また、磁性部材とホール素子とからポジションセンサを構成することにより、ポジションセンサは無接点となる。そのため、異物の介在あるいは接点の摩耗などなく、異常信号の出力が防止される。したがって、ポジションセンサの信頼性を高めることができる。
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による自動変速機の制御装置を図2に示す。図2に示す自動変速機の制御装置10は、選択レンジとして「Pレンジ」、「Rレンジ」、「Nレンジ」および「Dレンジ」の四つの選択レンジを有している。自動変速機の制御装置10は、制御装置の本体となるTCU20、レンジ選択手段としてのマニュアルバルブ11、ポジションセンサ30および表示部40から構成されている。
マニュアルバルブ11は、運転者によって操作されるシフトレバー12に接続している。マニュアルバルブ11は、例えばリンク機構を経由して直接的にシフトレバー12と連動する構成としてもよく、サーボモータなど電気的な機構を経由して間接的にシフトレバー12と連動する構成としてもよい。マニュアルバルブ11は、シフトレバー12と連動することにより、図示しない自動変速機に接続し作動流体であるATFが流れる油路を切り換える。マニュアルバルブ11が油路を切り換えることにより、図示しない自動変速機の複数の摩擦係合要素の係合または解放が制御される。
TCU20は、自動変速機の全体を制御する。TCU20は、CPU21、ROM22およびRAM23を有するマイクロコンピュータから構成されている。TCU20は、CPU21、ROM22およびRAM23によって制御される変位信号取込部24、故障判定部25および表示制御部26を有している。CPU21は、ROM22に記録されているコンピュータプログラムを実行することによって変位信号取込部24、故障判定部25および表示制御部26を制御する。ROM22は、CPU21で実行されるコンピュータプログラムを記録している。また、ROM22は、ポジションセンサ30から出力される電気信号の正常な変化パターンを記録する記録部としても機能する。RAM23は、CPU23で処理されるデータを一時的に保存する記録手段であり、変位信号取込部24により取り込まれた電気信号を一定期間保存する。
ポジションセンサ30は、マニュアルバルブ11の選択レンジの位置を検出する。ポジションセンサ30は、図3に示すようにマニュアルバルブ11とともに移動する可動側のスライド部31と、マニュアルバルブ11の軸方向に沿って固定されている固定部32とを有している。スライド部31には、図4に示すように所定の範囲で磁極の異なる磁性部材33が取り付けられている。一方、固定部32には、図5に示すようにホール素子を有するホールIC321、322、333が取り付けられている。ホールIC321、322、323が取り付けられている固定部32は、図3に示すように磁性部材33が取り付けられているスライド部31と対向している。そのため、スライド部31がマニュアルバルブ11とともにマニュアルバルブ11の軸方向へ移動することにより、ホールIC321、322、323のホール素子は磁性部材33の磁極およびその変化を検出する。
ポジションセンサ30は、図6に示す電気回路を構成している。ホール素子を有するホールIC321、322、323はそれぞれスイッチS1、S2、S3に接続している。四つの選択レンジを有している本実施形態の場合、ポジションセンサ30は三つのスイッチS1、S2、S3を有している。スイッチS1、S2、S3は、電源から印加されている電圧が低下したとき、オン信号を出力する。ホールIC321、322、323には電源から一定の電圧が印加されている。本実施形態の場合、固定部32のホールIC321、322、323をスライド部31の磁性部材33のS極が通過したとき、ホールIC321、322、323は電源からの電流を接地させる。これにより、スイッチS1、S2、S3に印加される電圧が低下し、スイッチS1、S2、S3はオン信号を出力する。また、固定部32のホールIC321、322、323をスライド部31の磁性部材33のN極が通過したとき、ホールIC321、322、323は電源を接地させない。これにより、スイッチS1、S2、S3へ印加される電圧は低下せず、スイッチS1、S2、S3はオフ信号を出力する。なお、磁性部材の磁極と、ホール素子による電圧の上昇または降下との関係、およびスイッチS1、S2、S3のオンまたはオフとの関係は、上記の例に限らず任意に設定可能である。
ポジションセンサ30の三つのスイッチS1、S2、S3から出力されたオン信号またはオフ信号は、TCU20の変位信号取込部24に入力される。変位信号取込部24に取り込まれたオン信号またはオフ信号は、スイッチS1、S2、S3ごとのマップとしてRAM23に記録される。ポジションセンサ30のスイッチS1、S2、S3を磁性部材33とホール素子を有するホールIC321、322、323とから構成することにより、ポジションセンサ30のスイッチS1、S2、S3は無接点とすることができる。これにより、スイッチS1、S2、S3の接点への異物の介在および接点の摩耗が防止される。したがって、スイッチS1、S2、S3の作動を確実に確保することができる。
表示部40は、図2に示すように運転者にマニュアルバルブ11の選択レンジの位置を知らせるインジケータ41、42、43、44を有している。TCU20の表示制御部26は、ポジションセンサ30で検出したマニュアルバルブ11の位置に基づいて適切なインジケータ41、42、43、44を点灯させる。
次に、上記構成による自動変速機の制御装置10の作動について説明する。
まず、自動変速機のポジションセンサ30が正常な状態について説明する。
本実施形態の自動変速機は、上述のように「Pレンジ」、「Rレンジ」、「Nレンジ」または「Dレンジ」の四つの選択レンジから一つの選択レンジが選択される。ポジションセンサ30の各スイッチS1、S2、S3からは、各選択レンジごとに、図1に示すように「オン信号」または「オフ信号」が出力される。図1は、正常状態にあるとき、選択レンジとスイッチS1、S2、S3の信号出力状態との関係を示すマップである。図1において「○」は、「オン信号」の出力を意味している。また、「P−R」とは「Pレンジ」と「Rレンジ」との遷移状態を意味する。同様に、「R−N」は「Rレンジ」と「Nレンジ」との遷移状態を意味し、「N−D」は「Nレンジ」と「Dレンジ」との遷移状態を意味する。
自動変速機のマニュアルバルブ11は、正常状態にあるとき、図1に示すように運転者によって「Pレンジ」、「P−R」、「Rレンジ」、「R−N」、「Nレンジ」、「N−D」、「Dレンジ」間を相互に移動する。正常状態にあるとき、マニュアルバルブ11の選択レンジの位置とスイッチS1、S2、S3からの電気信号の出力状態との間には次のような関係がある。
マニュアルバルブ11が「Pレンジ」にあるとき、スイッチS1からは「オン信号」が出力され、スイッチS2からは「オフ信号」が出力され、スイッチS3からは「オフ信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「P−R」、すなわち「Pレンジ」と「Rレンジ」との間の遷移状態にあるとき、スイッチS1からは「オン信号」が出力され、スイッチS2からは「オン信号」が出力され、スイッチS3からは「オフ信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「Rレンジ」にあるとき、スイッチS1からは「オフ信号」が出力され、スイッチS2からは「オン信号」が出力され、スイッチS3からは「オフ信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「R−N」、すなわち「Rレンジ」と「Nレンジ」との間の遷移状態にあるとき、スイッチS1からは「オフ信号」が出力され、スイッチS2からは「オン信号」が出力され、スイッチS3からは「オン信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「Nレンジ」にあるとき、スイッチS1からは「オフ信号」が出力され、スイッチS2からは「オフ信号」が出力され、スイッチS3からは「オン信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「N−D」、すなわち「Nレンジ」と「Dレンジ」との間の遷移状態にあるとき、スイッチS1からは「オン信号」が出力され、スイッチS2からは「オフ信号」が出力され、スイッチS3からは「オン信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「Dレンジ」にあるとき、スイッチS1からは「オン信号」が出力され、スイッチS2からは「オン信号」が出力され、スイッチS3からは「オン信号」が出力される。
上記のように、マニュアルバルブ11の選択レンジの位置が変化するごとに、ポジションセンサ30のスイッチS1、スイッチS2およびスイッチS3からは異なるパターンの電気信号が出力される。また、スイッチS1、スイッチS2およびスイッチS3から出力される電気信号は、マニュアルバルブ11の選択レンジの位置が変化しても、少なくとも一つが「オン信号」または「オフ信号」を維持する。すなわち、電気信号の変化パターンは、グレーコードをなしている。図1に示すような正常の状態における電気信号の変化パターンは、変化パターン記録部であるROM22に変化パターンマップとして記録されている。
次に、ポジションセンサ30のスイッチS1、スイッチS2またはスイッチS3のいずれかに故障が生じたとき、TCU20による故障の判定について説明する。
(スイッチS1の断線)
スイッチS1に断線が生じたとき、図7(A)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS1からは「オン信号」が出力されない。そのため、マニュアルバルブ11が「Pレンジ」のとき、スイッチS1、スイッチS2またはスイッチS3のいずれからも「オン信号」が出力されない。このとき、RAM23は、スイッチS1、スイッチS2およびスイッチS3からいずれも「オフ信号」が出力されたことを変化履歴として記録する。これにより、故障判定部25は、RAM23に記録された変化履歴とROM22に記録されている変化パターンマップと比較する。変化履歴と図1に示す変化パターンマップとを比較したとき、変化パターンマップにはスイッチS1、スイッチS2およびスイッチS3のいずれもが「オフ信号」というパターンは存在しない。したがって、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じている判定する。
また、マニュアルバルブ11が「P−R」のとき、スイッチS2からのみ「オン信号」が出力される。これにより、マニュアルバルブ11は「P−R」に位置するにも関わらず、TCU20はマニュアルバルブ11の選択レンジが「Rレンジ」にあると判断する。しかし、マニュアルバルブ11が「Pレンジ」と「P−R」との間で変化するとき、RAM23にはスイッチS1、スイッチS2およびスイッチS3から出力される「オン信号」または「オフ信号」の変化履歴が記録される。このとき、ROM22に記録されている変化パターンマップには、スイッチS1、スイッチS2およびスイッチS3の全部からの「オフ信号」の出力の後に、スイッチS2のみ「オン信号」へ変化するパターンは存在しない。そのため、故障判定部25は、マニュアルバルブ11が「Pレンジ」と「P−R」との間で変化するときRAM23に記録された変化パターンとROM22に記録されている変化パターンマップとを比較することにより、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
さらに、断線によってスイッチS1から「オン信号」が出力されない場合、マニュアルバルブ11が「Dレンジ」のとき、選択レンジにも関わらず、「R−N」すなわち「Rレンジ」と「Nレンジ」との間の変化に対応するパターンが生じる。つまり、マニュアルバルブ11は「Dレンジ」で運転者による操作が生じていないにも関わらず、マニュアルバルブ11が「Rレンジ」と「Nレンジ」との間の遷移状態であると判定される。そのため、故障判定部25は、マニュアルバルブ11が選択レンジにあるにもかかわらず「R−N」に対応するパターンが出力されることから、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
次に、スイッチS2の断線、スイッチS3の断線、スイッチS1の短絡、スイッチS2の短絡およびスイッチS3の短絡について説明する。これらの故障についても、上述のS1と同様に故障を判定することができる。なお、故障判定の詳細はスイッチS1における手順と共通するので説明を省略する。
(スイッチS2の断線)
スイッチS2に断線が生じたとき、図7(B)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS2からは「オン信号」が出力されない。そのため、マニュアルバルブ11が「Rレンジ」にあるとき、スイッチS1、スイッチS2およびスイッチS3のいずれからも「オン信号」が出力されない。したがって、スイッチS1の故障と同様に、故障判定部25はポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
また、スイッチS2が断線している場合、マニュアルバルブ11が「P−R」と「Rレンジ」との間で変化するとき、および「Rレンジ」と「R−N」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
(スイッチS3の断線)
スイッチS3に断線が生じたとき、図7(C)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS3からは「オン信号」が出力されない。そのため、マニュアルバルブ11が「Nレンジ」にあるとき、スイッチS1、スイッチS2およびスイッチS3のいずれからも「オン信号」が出力されない。したがって、スイッチS1の故障と同様に、故障判定部25はポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。また、「Dレンジ」のとき、定常状態の選択レンジにも関わらず、「P−R」すなわち「Pレンジ」と「Rレンジ」との間の遷移状態に対応するパターンが生じる。さらに、「N−D」のとき、「Nレンジ」から「Dレンジ」への遷移状態にも関わらず、「Pレンジ」の定常状態の選択レンジに対応するパターンが生じる。したがって、これらの場合、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
また、スイッチS3が断線している場合、マニュアルバルブ11が「R−N」と「Nレンジ」との間で変化するとき、および「Nレンジ」と「N−D」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
(スイッチS1の短絡)
スイッチS1に短絡が生じたとき、図8(A)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS1からは常に「オン信号」が出力される。そのため、「R−N」のとき、「Rレンジ」から「Nレンジ」への遷移状態にも関わらず、「Dレンジ」の定常状態の選択レンジに対応するパターンが生じる。したがって、この場合、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
また、スイッチS1が短絡している場合、マニュアルバルブ11が「Rレンジ」と「R−N」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
(スイッチS2の短絡)
スイッチS2に短絡が生じたとき、図8(B)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS2からは常に「オン信号」が出力される。そのため、スイッチS2が短絡している場合、マニュアルバルブ11が「Nレンジ」と「N−D」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
(スイッチS3の短絡)
スイッチS3に短絡が生じたとき、図8(C)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS3からは常に「オン信号」が出力される。そのため、「Pレンジ」のとき、定常状態の選択レンジにも関わらず、「N−D」すなわち「Nレンジ」と「Dレンジ」との間の遷移状態に対応するパターンが生じる。また、「P−R」のとき、「Pレンジ」から「Rレンジ」への遷移状態にも関わらず、「Dレンジ」の定常状態の選択レンジに対応するパターンが生じる。したがって、これらの場合、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
また、スイッチS3が短絡している場合、マニュアルバルブ11が「P−R」と「Rレンジ」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
以上、説明したように、本発明の第1実施形態では、マニュアルバルブ11の選択レンジにおいてポジションセンサ30から出力される「オン信号」または「オフ信号」だけでなく、「オン信号」または「オフ信号」の変化パターンを用いてポジションセンサ30の故障を判定している。これにより、マニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、ポジションセンサ30の故障が判定される。したがって、迅速かつ確実にポジションセンサ30の故障を判定することができる。
また、第1実施形態では、「オン信号」または「オフ信号」の変化パターンを用いてポジションセンサ30の故障を判定することにより、マニュアルバルブ11が四つの選択レンジを有するとき、三つのスイッチS1、S2、S3でポジションセンサ30の故障が判定される。したがって、ポジションセンサ30のスイッチの数を低減でき、部品点数の低減および構造の簡素化を図ることができる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態による自動変速機の制御装置について説明する。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第2実施形態による自動変速機の制御装置10は、図9に示すように「Pレンジ」、「Rレンジ」、「Nレンジ」、「Dレンジ」、「3レンジ」、「2レンジ」および「1レンジ」の七つの選択レンジを有している。本実施形態の場合、ポジションセンサ30は、四つのスイッチS1、S2、S3、S4を有している。ポジションセンサ30の各スイッチS1、S2、S3、S4からは、各選択レンジごとに、図9に示すように「オン信号」または「オフ信号」が出力される。図9は、正常状態にあるとき、選択レンジとスイッチS1、S2、S3、S4の信号出力状態との関係を示すマップである。図9において「○」は、「オン信号」の出力を意味している。また、「2−1」とは「2レンジ」と「1レンジ」との遷移状態を意味する。自動変速機のマニュアルバルブ11は、正常状態にあるとき、図9に示すように運転者によって「Pレンジ」、「P−R」、「Rレンジ」、「R−N」、「Nレンジ」、「N−D」、「Dレンジ」、「3レンジ」、「2レンジ」、「2−1」、「1レンジ」間を相互に移動する。正常状態にあるとき、マニュアルバルブ11の選択レンジの位置とスイッチS1、S2、S3、S4からの電気信号の出力状態との間には次のような関係がある。
マニュアルバルブ11が「Pレンジ」にあるとき、スイッチS1からは「オフ信号」が出力され、スイッチS2からは「オフ信号」が出力され、スイッチS3からは「オフ信号」が出力され、スイッチS4からは「オフ信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「P−R」にあるとき、スイッチS1からは「オフ信号」が出力され、スイッチS2からは「オフ信号」が出力され、スイッチS3からは「オフ信号」が出力され、スイッチS4からは「オン信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「Rレンジ」にあるとき、スイッチS1からは「オン信号」が出力され、スイッチS2からは「オフ信号」が出力され、スイッチS3からは「オフ信号」が出力され、スイッチS4からは「オン信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「R−N」にあるとき、スイッチS1からは「オン信号」が出力され、スイッチS2からは「オン信号」が出力され、スイッチS3からは「オフ信号」が出力され、スイッチS4からは「オン信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「Nレンジ」にあるとき、スイッチS1からは「オン信号」が出力され、スイッチS2からは「オン信号」が出力され、スイッチS3からは「オフ信号」が出力され、スイッチS4からは「オフ信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「N−D」にあるとき、スイッチS1からは「オン信号」が出力され、スイッチS2からは「オン信号」が出力され、スイッチS3からは「オン信号」が出力され、スイッチS4からは「オフ信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「Dレンジ」にあるとき、スイッチS1からは「オン信号」が出力され、スイッチS2からは「オン信号」が出力され、スイッチS3からは「オン信号」が出力され、スイッチS4からは「オン信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「3レンジ」にあるとき、スイッチS1からは「オフ信号」が出力され、スイッチS2からは「オン信号」が出力され、スイッチS3からは「オン信号」が出力され、スイッチS4からは「オン信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「2レンジ」にあるとき、スイッチS1からは「オフ信号」が出力され、スイッチS2からは「オン信号」が出力され、スイッチS3からは「オン信号」が出力され、スイッチS4からは「オフ信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「2−1」にあるとき、スイッチS1からは「オフ信号」が出力され、スイッチS2からは「オフ信号」が出力され、スイッチS3からは「オン信号」が出力され、スイッチS4からは「オフ信号」が出力される。
マニュアルバルブ11が「1レンジ」にあるとき、スイッチS1からは「オン信号」が出力され、スイッチS2からは「オフ信号」が出力され、スイッチS3からは「オン信号」が出力され、スイッチS4からは「オフ信号」が出力される。
上記のように、マニュアルバルブ11の選択レンジの位置が変化するごとに、ポジションセンサ30のスイッチS1、スイッチS2、スイッチS3およびスイッチS4からは異なるパターンの電気信号が出力される。また、スイッチS1、スイッチS2、スイッチS3およびスイッチS4から出力される電気信号は、マニュアルバルブ11の選択レンジの位置が変化しても、少なくとも一つが「オン信号」または「オフ信号」を維持する。すなわち、電気信号の変化パターンは、グレーコードをなしている。上記のような正常の状態における電気信号の変化パターンは、変化パターン記録部であるROM22に変化パターンマップとして記録されている。
次に、ポジションセンサ30のスイッチS1、スイッチS2、スイッチS3またはスイッチS4のいずれかに故障が生じたとき、TCU20による故障の判定について説明する。
(スイッチS1の断線)
スイッチS1に断線が生じたとき、図10(A)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS1からは「オン信号」が出力されない。そのため、変化パターンマップには、「R−N」、「Nレンジ」および「1レンジ」の「オン信号」と「オフ信号」との組み合わせに対応するパターンは存在しない。また、「N−D」のとき、「Nレンジ」から「Dレンジ」への遷移状態にも関わらず、「2レンジ」の定常状態の選択レンジに対応するパターンが生じる。したがって、これらの場合、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
また、スイッチS1が断線している場合、マニュアルバルブ11が「Rレンジ」と「R−N」との間で変化するとき、「R−N」と「Nレンジ」との間で変化するとき、および「Nレンジ」と「N−D」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
(スイッチS2の断線)
スイッチS2に断線が生じたとき、図10(B)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS2からは「オン信号」が出力されない。そのため、変化パターンマップには、「Nレンジ」、「Dレンジ」および「3レンジ」の「オン信号」と「オフ信号」との組み合わせに対応するパターンは存在しない。また、「R−N」のとき、「Rレンジ」から「Nレンジ」への遷移状態にも関わらず、「Rレンジ」の定常状態の選択レンジに対応するパターンが生じる。さらに、「N−D」のとき、「Nレンジ」から「Dレンジ」への遷移状態にも関わらず、「1レンジ」の定常状態の選択レンジに対応するパターンが生じる。したがって、これらの場合、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
また、スイッチS2が断線している場合、マニュアルバルブ11が「R−N」と「Nレンジ」との間で変化するとき、「Nレンジ」と「N−D」との間で変化するとき、「N−D」と「Dレンジ」との間で変化するとき、および「Dレンジ」と「3レンジ」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
(スイッチS3の断線)
スイッチS3に断線が生じたとき、図10(C)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS3からは「オン信号」が出力されない。そのため、変化パターンマップには、「3レンジ」、「2レンジ」および「1レンジ」の「オン信号」と「オフ信号」との組み合わせに対応するパターンは存在しない。また、「Dレンジ」のとき、定常状態の選択レンジにも関わらず、「R−N」すなわち「Rレンジ」と「Nレンジ」との間の遷移状態に対応するパターンが生じる。さらに、「2−1」のとき、「2レンジ」から「1レンジ」への遷移状態にも関わらず、「Pレンジ」の定常状態の選択レンジに対応するパターンが生じる。したがって、これらの場合、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
また、スイッチS3が断線している場合、マニュアルバルブ11が「Dレンジ」と「3レンジ」との間で変化するとき、「3レンジ」と「2レンジ」との間で変化するとき、「2レンジ」と「2−1」との間で変化するとき、および「2−1」と「1レンジ」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
(スイッチS4の断線)
スイッチS4に断線が生じたとき、図10(D)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS4からは「オン信号」が出力されない。そのため、変化パターンマップには、「Rレンジ」の「オン信号」と「オフ信号」との組み合わせに対応するパターンは存在しない。したがって、この場合、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
また、スイッチS4が断線している場合、マニュアルバルブ11が「P−R」と「Rレンジ」との間で変化するとき、「Rレンジ」と「R−N」との間で変化するとき、および「Dレンジ」と「3レンジ」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
(スイッチS1の短絡)
スイッチS1に短絡が生じたとき、図11(A)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS1からは「オン信号」が出力される。そのため、変化パターンマップには、「Pレンジ」の「オン信号」と「オフ信号」との組み合わせに対応するパターンは存在しない。また、「2レンジ」のとき、定常状態の選択レンジにも関わらず、「N−D」すなわち「Nレンジ」と「Dレンジ」との間の遷移状態に対応するパターンが生じる。したがって、これらの場合、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
また、スイッチS1が短絡している場合、マニュアルバルブ11が「Pレンジ」と「P−R」との間で変化するとき、および「2レンジ」と「2−1」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
(スイッチS2の短絡)
スイッチS2に短絡が生じたとき、図11(B)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS2からは「オン信号」が出力される。そのため、変化パターンマップには、「Pレンジ」および「P−R」の「オン信号」と「オフ信号」との組み合わせに対応するパターンは存在しない。また、「1レンジ」のとき、定常状態の選択レンジにも関わらず、「N−D」すなわち「Nレンジ」と「Dレンジ」との間の遷移状態に対応するパターンが生じる。したがって、これらの場合、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
また、スイッチS2が短絡している場合、マニュアルバルブ11が「Pレンジ」と「P−R」との間で変化するとき、「P−R」と「Rレンジ」との間で変化するとき、および「2−1」と「1レンジ」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
(スイッチS3の短絡)
スイッチS3に短絡が生じたとき、図11(C)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS3からは「オン信号」が出力される。そのため、変化パターンマップには、「P−R」および「Rレンジ」の「オン信号」と「オフ信号」との組み合わせに対応するパターンは存在しない。また、「Pレンジ」のとき、定常状態の選択レンジにも関わらず、「2−1」すなわち「2レンジ」と「1レンジ」との間の遷移状態に対応するパターンが生じる。さらに、「R−N」のとき、「Rレンジ」から「Nレンジ」への遷移状態にも関わらず、「Dレンジ」の定常状態の選択レンジに対応するパターンが生じる。したがって、これらの場合、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
また、スイッチS3が短絡している場合、マニュアルバルブ11が「Pレンジ」と「P−R」との間で変化するとき、「P−R」と「Rレンジ」との間で変化するとき、および「Rレンジ」と「R−N」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
(スイッチS4の短絡)
スイッチS4に短絡が生じたとき、図11(D)に示すようにマニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、スイッチS4からは「オン信号」が出力される。そのため、変化パターンマップには、「2−1」および「1レンジ」の「オン信号」と「オフ信号」との組み合わせに対応するパターンは存在しない。したがって、これらの場合、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
また、スイッチS4が短絡している場合、マニュアルバルブ11が「Nレンジ」と「N−D」との間で変化するとき、「2レンジ」と「2−1」との間で変化するとき、および「2−1」と「1レンジ」との間で変化するとき、変化パターンマップには存在しない変化パターンが生じる。これにより、故障判定部25は、ポジションセンサ30に故障が生じていると判定する。
以上、説明したように、本発明の第2実施形態では、第1実施形態と同様に、マニュアルバルブ11の選択レンジにおいてポジションセンサ30から出力される「オン信号」または「オフ信号」だけでなく、「オン信号」または「オフ信号」の変化パターンを用いてポジションセンサ30の故障を判定している。これにより、マニュアルバルブ11の選択レンジの位置に関わらず、ポジションセンサ30の故障が判定される。したがって、迅速かつ確実にポジションセンサ30の故障を判定することができる。
また、第2実施形態では、「オン信号」または「オフ信号」の変化パターンを用いてポジションセンサ30の故障を判定することにより、マニュアルバルブ11が七つの選択レンジを有するとき、四つのスイッチでポジションセンサ30の故障が判定される。
上記で説明した複数の実施形態では、ポジションセンサの複数のスイッチの変化パターンの一例について説明した。しかしながら、変化パターンにおける「オン信号」と「オフ信号」との組み合わせは、任意に設定することができ、上記の実施例に限るものではない。また、マニュアルバルブの選択レンジの数が四つおよび七つの場合を例に説明したが、選択レンジの数はこれら以外であってもよい。
本発明の第1実施形態による自動変速機の制御装置の正常な変化パターンマップを示す模式図である。 本発明の第1実施形態による自動変速機の制御装置の構成を示す模式図である。 本発明の第1実施形態による自動変速機の制御装置において、マニュアルバルブおよびポジションセンサを示す模式図である。 本発明の第1実施形態による自動変速機の制御装置において、ポジションセンサのスライド部を示す模式図である。 本発明の第1実施形態による自動変速機の制御装置において、ポジションセンサの固定部を示す模式図である。 本発明の第1実施形態による自動変速機の制御装置において、ポジションセンサの電気回路構成を示す模式図である。 本発明の第1実施形態による自動変速機の制御装置の変化パターンマップを示す模式図である。 本発明の第1実施形態による自動変速機の制御装置の変化パターンマップを示す模式図である。 本発明の第2実施形態による自動変速機の制御装置の正常な変化パターンマップを示す模式図である。 本発明の第2実施形態による自動変速機の制御装置の変化パターンマップを示す模式図である。 本発明の第2実施形態による自動変速機の制御装置の変化パターンマップを示す模式図である。 従来の自動変速機の制御装置のマップを示す模式図であって、(A)は正常時を示す図であり、(B)はスイッチS4において短絡が生じたときのマップを示す図である。
符号の説明
10 制御装置、11 マニュアルバルブ、12 シフトレバー、20 TCU、21 CPU、22 ROM(変化パターン記録部)、23 RAM(履歴記録手段)、24 変位信号取込部、25 故障判定部、30 ポジションセンサ、33 磁性部材、321、322、323 ホールIC、S1、S2、S3、S4 スイッチ

Claims (6)

  1. 複数の選択レンジからいずれか一つを選択可能なレンジ選択手段の変位を直接または間接に検出するポジションセンサと、
    前記レンジ選択手段の変位に応じて前記ポジションセンサから出力された電気信号を取り込む変位信号取込手段と、
    前記変位信号取込手段で取り込まれた前記ポジションセンサから出力される電気信号の変化履歴を記録する履歴記録手段と、
    前記ポジションセンサから出力される電気信号の正常な変化パターンを記録する変化パターン記録部を有し、前記履歴記録手段に記録された電気信号の変化履歴と前記変化パターン記録部に記録された前記変化パターンとを比較し、前記履歴記録手段に記録された電気信号の変化履歴に一致する変化パターンが前記変化パターン記録部に記録されていないとき、前記ポジションセンサの故障と判定する故障判定手段と、
    を備えることを特徴とする自動変速機の制御装置。
  2. 前記ポジションセンサは、前記選択レンジの変化に応じてオン信号またはオフ信号を出力することを特徴とする請求項1記載の自動変速機の制御装置。
  3. 前記ポジションセンサは、前記複数の選択レンジのうち隣り合う選択レンジの中間位置において、前記隣り合う選択レンジと異なる信号を出力することを特徴とする請求項1または2記載の自動変速機の制御装置。
  4. 前記ポジションセンサは、オン信号またはオフ信号を出力する少なくとも三つのスイッチを有することを特徴とする請求項3記載の自動変速機の制御装置。
  5. 前記ポジションセンサから出力されるオン信号またはオフ信号の変化は、グレーコードをなすことを特徴とする請求項2、3または4記載の自動変速機の制御装置。
  6. 前記ポジションセンサは、前記レンジ選択手段の可動側に設置されている磁性部材と、前記レンジ選択手段の固定側に設置されているホール素子とを有することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載の自動変速機の制御装置。
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