JP2010156451A

JP2010156451A - シフトバイワイヤ装置およびこれを搭載する変速機装置

Info

Publication number: JP2010156451A
Application number: JP2009074980A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Ito; 悦申伊藤; Tomohiro Aritake; 智広有竹
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-07-15

Abstract

【課題】マニュアルバルブのバルブ位置を検出するためのシャフトポジションセンサの故障により適切に対処する。
【解決手段】シャフトポジションセンサ１０８をマニュアルシャフトの回転角が大きくなるほど０Ｖから５Ｖまでリニアに変化する信号ＰＯＳ１とマニュアルシャフトの回転角が大きくなるほど５Ｖから０Ｖまでリニアに変化する信号ＰＯＳ２とからなる二重系のセンサとして構成してシャフトポジションセンサ１０８の故障を判定し、故障を判定したときにマニュアルシャフトを駆動するブラシレスモータとしての電気モータ１１０の制御用として取り付けられたモータ角度センサ１１４からのモータ回転角θｍから得られるモータ回転回数Ｎｍを用いて二つの信号ＰＯＳ１，ＰＯＳ２のうち異常が生じている信号を特定すると共に異常が生じていない正常な信号を用いてマニュアルバルブのバルブポジションＶＰを設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、シフトバイワイヤ装置およびこれを搭載する変速機装置に関し、詳しくは、車両に搭載され、マニュアルシャフトの駆動を伴って作動対象を作動させるシフトバイワイヤ装置および自動変速機とシフトバイワイヤ装置とを搭載する変速機装置に関する。

従来、この種のシフトバイワイヤ装置としては、レンジを切り換えるスプールの位置を検出する位置センサを備え、セレクタスイッチ（シフトスイッチ）によりＰ（パーキング）レンジ，Ｒ（リバース）レンジ，Ｎ（ニュートラル）レンジ，Ｄ（ドライブ）レンジのうちのいずれかが選択されたとき、位置センサからの信号に基づいてスプールが選択されたレンジに対応する位置となるようモータを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、レンジ切り換えの両端をそれぞれＤレンジとＰレンジとに対応させると共にモータの回転をレンジ切り換えの両端で規制する規制部（ストッパ）を設け、位置センサに異常が生じたときには、セレクタスイッチがＤレンジのときにはＤレンジ方向に移動が規制されるまでモータを駆動し、セレクタスイッチがＤレンジでないときにはＰレンジ方向（Ｄレンジ方向とは逆回転方向）に移動が規制されるまでモータを駆動することにより、位置センサの異常に対処している。

特開２００７−１３９１０２号公報

このようにシフトバイワイヤシステムでは、シフトスイッチとスプールとが機械的に連結しておらず、スプールをモータにより駆動させることから、位置センサの異常に対して適切に対処することは、退避走行できるようにしたり運転者の予期しない動力が出力されないようにする上で極めて重要な課題の一つとして考えられている。

本発明のシフトバイワイヤ装置および変速機装置は、マニュアルシャフトの回転角度を検出するポジションセンサの故障に対してより適切に対処することを主目的とする。

本発明の発名称は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のシフトバイワイヤ装置は、
車両に搭載され、マニュアルシャフトの駆動を伴って作動対象を作動させるシフトバイワイヤ装置であって、
回転軸を有し、該回転軸を回転駆動することにより前記マニュアルシャフトを駆動する電動機と、
前記電動機を制御するために前記回転軸の回転位置を検出する回転ポジションセンサと、
電気的に出力された少なくとも二つの信号から前記マニュアルシャフトの回転角度を検出するシャフトポジションセンサと、
前記少なくとも二つの信号により前記シャフトポジションセンサに故障が生じているか否かを判定し、前記シャフトポジションセンサに故障が生じていないときには前記検出されたシャフトの回転角度と要求されたシャフトの回転角度とに基づいて前記電動機を制御する通常時制御を実行し、前記シャフトポジションセンサに故障が生じているときには前記回転ポジションセンサからの信号に基づいて該シャフトポジションセンサからの少なくとも二つの信号のうちいずれかの信号に異常が生じているかを判定すると共に該異常が生じていない正常な信号によるシャフトの回転角度と要求されたシャフトの回転角度とに基づいて前記電動機を制御する故障時制御を実行する制御手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明のシフトバイワイヤ装置では、マニュアルシャフトの回転角度を検出するシャフトポジションセンサからの少なくとも二つの信号によりこのセンサに故障が生じているか否かを判定し、シャフトポジションセンサに故障が生じていないときには検出されたシャフトの回転角度と要求されたシャフトの回転角度とに基づいてマニュアルシャフトを駆動する電動機を制御する通常時制御を実行し、シャフトポジションセンサに故障が生じているときには電動機を制御するための回転ポジションセンサからの信号に基づいてシャフトポジションセンサからの少なくとも二つの信号のうちいずれかの信号に異常が生じているかを判定すると共に異常が生じていない正常な信号によるシャフトの回転角度と要求されたシャフトの回転角度とに基づいて電動機を制御する故障時制御を実行する。これにより、二重系のシャフトポジションセンサからの少なくとも二つの信号のうちのいずれかに異常が生じてもマニュアルシャフトを適切に駆動することができる。この結果、シャフトポジションセンサの故障に対してより適切に対処することができる。

こうした本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記制御手段は、前記故障時制御として、前記シャフトポジションセンサからの少なくとも二つの信号のうちいずれにも異常が生じているときには、前記回転ポジションセンサからの信号に基づいて前記シャフトの回転角度を推定すると共に該推定したシャフトの回転角度と要求されたシャフトの回転角度とに基づいて前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、シャフトポジションセンサからの少なくとも二つの信号のうちのいずれにも異常が生じてもこれに適切に対処することができる。この態様の本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記制御手段は、前記故障時制御として、前記回転ポジションセンサからの信号に基づいて前記回転軸の回転移動量を演算すると共に該演算した回転移動量に基づいて前記シャフトの回転角度を推定して前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。さらにこの態様の本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記制御手段は、前記通常時制御が行なわれている最中に、前記回転ポジションセンサからの信号に基づいて前記回転軸の回転移動量を演算すると共に該演算した回転移動量と前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度とに基づいて該シャフトの回転角度と前記回転軸の回転移動量との関係を学習する手段であるものとすることもできる。こうすれば、回転ポジションセンサからの信号に基づいてより正確にシャフトの回転角度を推定することができる。

また、本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記作動対象は、前記マニュアルシャフトの駆動に伴って作動するパーキングロック機構であるものとすることもできる。

本発明の変速機装置は、
マニュアルシャフトに連動するマニュアルバルブを介して供給される流体圧を用いて作動するクラッチにより動力の伝達が可能な自動変速機と、
前記作動対象として前記マニュアルバルブを駆動する上述した各態様のいずれかの本発明のシフトバイワイヤ装置、即ち、基本的には、車両に搭載され、マニュアルシャフトの駆動を伴って作動対象を作動させるシフトバイワイヤ装置であって、回転軸を有し該回転軸を回転駆動することにより前記マニュアルシャフトを駆動する電動機と、前記電動機を制御するために前記回転軸の回転位置を検出する回転ポジションセンサと、故障の判定が可能な二重系のセンサとして構成され前記マニュアルシャフトの回転角度を検出するシャフトポジションセンサと、前記シャフトポジションセンサからの少なくとも二つの信号により該センサに故障が生じているか否かを判定し前記シャフトポジションセンサに故障が生じていないときには前記検出されたシャフトの回転角度と要求されたシャフトの回転角度とに基づいて前記電動機を制御する通常時制御を実行し、前記シャフトポジションセンサに故障が生じているときには前記回転ポジションセンサからの信号に基づいて該シャフトポジションセンサからの少なくとも二つの信号のうちいずれかの信号に異常が生じているかを判定すると共に該異常が生じていない正常な信号によるシャフトの回転角度と要求されたシャフトの回転角度とに基づいて前記電動機を制御する故障時制御を実行する制御手段とを備えるシフトバイワイヤ装置と
を搭載することを要旨とする。

この本発明の変速機装置によれば、上述した本発明のシフトバイワイヤ装置を搭載するから、本発明のシフトバイワイヤ装置が奏する効果、例えば、二重系のシャフトポジションセンサからの少なくとも二つの信号のうちのいずれかに異常が生じてもマニュアルシャフトを適切に駆動することができる効果やシャフトポジションセンサからの少なくとも二つの信号のうちのいずれにも異常が生じてもこれに適切に対処することができる効果などと同様の効果を奏することができる。

本発明の一実施例としての変速機装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図である。オートマチックトランスミッション２０の作動表の一例を示す説明図である。オートマチックトランスミッション２０の油圧回路５０の構成の概略を示す構成図である。マニュアルバルブ５８を駆動する駆動系の構成の概略を示す構成図である。ＳＢＷＥＣＵ１００の構成の概略を示す構成図である。ＳＢＷＥＣＵ１００により実行されるバルブ駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。ＳＢＷＥＣＵ１００により実行されるポジションセンサ故障判定処理の一例を示すフローチャートである。シャフトポジションＰＯＳ１，ＰＯＳ２とモータ回転回数ＮｍとバルブポジションＶＰとの関係の一例を示す説明図である。ＳＢＷＥＣＵ１００により実行される学習処理の一例を示すフローチャートである。パーキングロック機構１８０の駆動系の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例としての変速機装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図であり、図２はオートマチックトランスミッション２０の作動表を示し、図３はオートマチックトランスミッション２０の油圧回路５０の構成の概略を示す構成図であり、図４はオートマチックトランスミッション２０のマニュアルバルブ５８を中心とした構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車１０は、図１に示すように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン１２と、エンジン１２を運転制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１６と、エンジン１２のクランクシャフト１４に取り付けられたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２４と、このトルクコンバータ２４の出力側に入力軸２１が接続されると共にギヤ機構２６およびデファレンシャルギヤ２８を介して駆動輪１８ａ，１８ｂに出力軸２２が接続され入力軸２１に入力された動力を変速して出力軸２２に伝達する有段のオートマチックトランスミッション２０と、オートマチックトランスミッション２０を制御するオートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）２９およびシフトバイワイヤシステム用電子制御ユニット（以下、ＳＢＷＥＣＵという）１００と、車両全体をコントロールするメイン電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）９０とを備える。

エンジンＥＣＵ１６は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。このエンジンＥＣＵ１６には、クランクシャフト１４に取り付けられた回転数センサなどのエンジン１２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ１６からは、スロットル開度を調節するスロットルモータへの駆動信号や燃料噴射弁への制御信号，点火プラグへの点火信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ１６は、メインＥＣＵ９０と通信しており、メインＥＣＵ９０からの制御信号によってエンジン１２を制御したり、必要に応じてエンジン１２の運転状態に関するデータをメインＥＣＵ９０に出力する。

オートマチックトランスミッション２０は、図１に示すように、６段変速の有段変速機として構成されており、シングルピニオン式の遊星歯車機構３０とラビニヨ式の遊星歯車機構４０と三つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と二つのブレーキＢ１，Ｂ２とワンウェイクラッチＦ１とを備える。シングルピニオン式の遊星歯車機構３０は、外歯歯車としてのサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１はケースに固定されており、リングギヤ３２は入力軸２１に接続されている。ラビニヨ式の遊星歯車機構４０は、外歯歯車の二つのサンギヤ４１ａ，４１ｂと、内歯歯車のリングギヤ４２と、サンギヤ４１ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ４３ａと、サンギヤ４１ｂおよび複数のショートピニオンギヤ４３ａに噛合すると共にリングギヤ４２に噛合する複数のロングピニオンギヤ４３ｂと、複数のショートピニオンギヤ４３ａおよび複数のロングピニオンギヤ４３ｂとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア４４とを備え、サンギヤ４１ａはクラッチＣ１を介してシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に接続され、サンギヤ４１ｂはクラッチＣ３を介してキャリア３４に接続されると共にブレーキＢ１を介してケースに接続され、リングギヤ４２は出力軸２２に接続され、キャリア４４はクラッチＣ２を介して入力軸２１に接続されている。また、キャリア４４はブレーキＢ２を介してケースに接続されると共にワンウェイクラッチＦ１を介してケースに接続されている。

こうして構成されたオートマチックトランスミッション２０では、図２の作動表に示すように、クラッチＣ１〜Ｃ３のオンオフ（オンが係合でオフが係合解除とも呼ぶ、以下同じ）とブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフとの組み合わせにより前進１速〜６速と後進とニュートラルとを切り換えることができるようになっている。図２に示すように、前進１速の状態は、クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとする（エンジンブレーキ時にはブレーキＢ２をオンする）ことにより形成することができ、前進２速の状態は、クラッチＣ１とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができ、前進３速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、前進４速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ２をオンとすると共にクラッチＣ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、前進５速の状態は、クラッチＣ２，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、前進６速の状態は、クラッチＣ２とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができる。また、後進の状態は、クラッチＣ３とブレーキＢ２とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１とをオフとすることにより形成することができる。ニュートラルの状態は、すべてのクラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができる。

オートマチックトランスミッション２０のクラッチＣ１〜Ｃ３やブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧回路５０により駆動される。この油圧回路５０は、図３に示すように、エンジン１２からの動力を用いてストレーナ５１から作動油を吸引して圧送する機械式オイルポンプ５２と、機械式オイルポンプ５２により圧送された作動油の圧力（ライン圧ＰＬ）を調節するレギュレータバルブ５４と、ライン圧ＰＬから図示しないモジュレータバルブを介して入力されたモジュレータ圧ＰＭＯＤを用いてレギュレータバルブ５４を駆動するリニアソレノイド５６と、ライン圧ＰＬを入力する入力ポート５８ａとＤポジション用出力ポート５８ｂとＲポジション用出力ポート５８ｃとを有するマニュアルバルブ５８と、マニュアルバルブ５８のＤポジション用出力ポート５８ｂからのドライブ圧ＰＤを入力すると共に調圧してクラッチＣ１に出力するノーマルクローズ型のリニアソレノイドＳＬＣ１と、マニュアルバルブ５８のＤポジション用出力ポート５８ｂからのドライブ圧ＰＤを入力すると共に調圧して出力するノーマルクローズ型のリニアソレノイドＳＬＣ２と、ライン圧ＰＬを入力すると共に調圧して出力するノーマルオープン型のリニアソレノイドＳＬＣ３と、マニュアルバルブ５８のＤポジション用出力ポート５８ｂからのドライブ圧ＰＤを入力すると共に調圧してブレーキＢ１に出力するノーマルクローズ型のリニアソレノイドＳＬＢ１と、リニアソレノイドＳＬＣ３からの出力圧であるＳＬＣ３圧を入力すると共にクラッチＣ３か他方の油路６９かに選択的に出力するＣ３リレーバルブ６０と、Ｃ３リレーバルブ６０からの出力圧を他方の油路６９を介して入力しクラッチＣ２か他方の油路７９かに選択的に出力すると共にリニアソレノイドＳＬＣ２からの出力圧であるＳＬＣ２圧を入力してＣ３リレーバルブ６０の出力圧をクラッチＣ２に出力するときにはＳＬＣ２圧を油路７９に出力しＣ３リレーバルブ６０の出力圧を油路７９に出力するときにはＳＬＣ２圧を遮断するＣ２リレーバルブ７０と、油路７９に出力されたＣ２リレーバルブ７０からの出力圧とマニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８ｃから出力されたリバース圧ＰＲとを選択的に入力してブレーキＢ２に出力するＢ２リレーバルブ８０と、ライン圧ＰＬからモジュレータバルブを介して入力されたモジュレータ圧ＰＭＯＤを用いてＣ２リレーバルブ７０に駆動用の信号圧を出力するためのノーマルオープン型のオンオフソレノイドＳ１と、ライン圧ＰＬからモジュレータバルブを介して入力されたモジュレータ圧ＰＭＯＤを用いてＣ３リレーバルブ６０とＢ２リレーバルブ８０とに駆動用の信号圧を出力するためのノーマルクローズ型のオンオフソレノイドＳ２などにより構成されている。なお、マニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８ｃとＢ２リレーバルブ８０の入力ポート８２ｄとの間の油路には、Ｂ２リレーバルブ８０側の方向に逆止弁５９ａが設けられると共に逆止弁５９ａに並列してオリフィス５９ｂが設けられている。

Ｃ３リレーバルブ６０は、オンオフソレノイドＳ２からの信号圧を入力する信号圧用入力ポート６２ａとリニアソレノイドＳＬＣ３からの出力圧（ＳＬＣ３圧）を入力する入力ポート６２ｂとクラッチＣ３に油圧を出力する出力ポート６２ｃと油路６９に油圧を出力する出力ポート６２ｄとドレンポート６２ｅとが形成されたスリーブ６２と、スリーブ６２内を軸方向に摺動するスプール６４と、スプール６４を軸方向に付勢するスプリング６６とにより構成されている。このＣ３リレーバルブ６０は、オンオフソレノイドＳ２から信号圧用入力ポート６２ａに信号圧が入力されていないときにはスプリング６６の付勢力によりスプール６４が図中左半分の領域に示す位置に移動して入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｃ（クラッチＣ３側）とを連通すると共に入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｄ（Ｃ２リレーバルブ７０側）との連通を遮断し、オンオフソレノイドＳ２から信号圧用入力ポート６２ａに信号圧が入力されているときにはこの信号圧がスプリング６６の付勢力に打ち勝ってスプール６４が図中右半分の領域に示す位置に移動して入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｃ（クラッチＣ３側）との連通を遮断すると共に入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｄ（Ｃ２リレーバルブ７０側）とを連通する。なお、入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｃ（クラッチＣ３側）との連通が遮断されると、これに伴って出力ポート６２ｃとドレンポート６２ｅとが連通してクラッチＣ３側の作動油がドレンされるようになっている。

Ｃ２リレーバルブ７０は、オンオフソレノイドＳ１からの信号圧を入力する信号圧用入力ポート７２ａとＣ３リレーバルブ６０から油路６９に出力された出力圧を入力する入力ポート７２ｂとリニアソレノイドＳＬＣ２からの出力圧（ＳＬＣ２圧）を入力する入力ポート７２ｃと油圧をクラッチＣ２に出力する出力ポート７２ｄと油圧を油路７９に出力する出力ポート７２ｅとドレンポート７２ｆとが形成されたスリーブ７２と、スリーブ７２内を軸方向に摺動するスプール７４と、スプール７４を軸方向に付勢するスプリング７６とにより構成されている。このＣ２リレーバルブ７０は、オンオフソレノイドＳ１から信号圧用入力ポート７２ａに信号圧が入力されていないときにはスプリング７６の付勢力によりスプール７４が図中左半分の領域に示す位置に移動して入力ポート７２ｂ（Ｃ３リレーバルブ６０側）と出力ポート７２ｅ（Ｂ２リレーバルブ８０側）とを連通すると共に入力ポート７２ｃ（リニアソレノイドＳＬＣ２側）と出力ポート７２ｄ（クラッチＣ２側）とを連通し、オンオフソレノイドＳ１から信号圧用入力ポート７２ａに信号圧が入力されているときにはこの信号圧がスプリング７６の付勢力に打ち勝ってスプール７６が図中右半分の領域に示す位置に移動して入力ポート７２ｂ（Ｃ２リレーバルブ６０側）を遮断し入力ポート７２ｃ（リニアソレノイドＳＬＣ２側）と出力ポート７２ｅ（Ｂ２リレーバルブ８０側）とを連通すると共に入力ポート７２ｃと出力ポート７２ｄ（クラッチＣ２側）との連通を遮断する。なお、入力ポート７２ｃと出力ポート７２ｄ（クラッチＣ２側）との連通が遮断されると、これに伴って出力ポート７２ｄとドレンポート７２ｆとが連通してクラッチＣ２側の作動油がドレンされるようになっている。

Ｂ２リレーバルブ８０は、オンオフソレノイドＳ２からの信号圧を入力する信号圧用入力ポート８２ａとオンオフソレノイドＳ１からの信号圧をこのＢ２リレーバルブ８０を介してＣ２リレーバルブ７０の信号圧用入力ポート７２ａに信号圧を出力するための信号圧用入力ポート８２ｂおよび信号圧用出力ポート８２ｃとマニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８ｃからのリバース圧ＰＲを入力する入力ポート８２ｄとＣ２リレーバルブ７０の出力ポート７２ｅからの出力圧を入力する入力ポート８２ｅと油圧をブレーキＢ２に出力する出力ポート８２ｆとが形成されたスリーブ８２と、スリーブ８２内を軸方向に摺動するスプール８４と、スプール８４を軸方向に付勢するスプリング８６とにより構成されている。このＢ２リレーバルブ８０は、オンオフソレノイドＳ２から信号圧用入力ポート８２ａに信号圧が入力されていないときにはスプリング８６の付勢力によりスプール８４が図中左半分の領域に示す位置に移動して信号圧用入力ポート８２ｂを遮断してＣ２リレーバルブ７０の信号圧用入力ポート７２ａへの信号圧をオフし入力ポート８２ｄ（マニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８側）と出力ポート８２ｆ（ブレーキＢ２側）とを連通すると共に入力ポート８２ｅ（Ｃ２リレーバルブ７０側）を遮断し、オンオフソレノイドＳ２から信号圧用入力ポート８２ａに信号圧が入力されているときにはこの信号圧がスプリング８６の付勢力に打ち勝ってスプール８６が図中右半分の領域に示す位置に移動しＳ１信号圧用入力ポート８２ｂとＳ１信号圧用出力ポート８２ｃとを連通してオンオフソレノイドＳ１からの信号圧を信号圧用入力ポート８２ｂおよび信号圧用出力ポート８２ｃを介してＣ２リレーバルブ７０の信号圧用入力ポート７２ａに出力可能な状態とし入力ポート８２ｄ（マニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８側）を遮断すると共に入力ポート８２ｅ（Ｃ２リレーバルブ７０側）と出力ポート８２ｆ（クラッチＣ３側）とを連通する。

マニュアルバルブ５８は、図４に示すように、マニュアルシャフト１２０に取り付けられたマニュアルプレート１２２と、このマニュアルプレート１２２におけるマニュアルシャフト１２０の回転軸に対して偏心した位置（端部）に形成された長孔１２２ａに引っ掛けられたＬ字状のフック１２４ａが先端に形成されたスプール１２４と、スプール１２４に形成されたランド１２６と、を備え、マニュアルシャフト１２０に減速ギヤ１１１を介して回転軸１１０ａが接続された電気モータ１１０を駆動してマニュアルシャフト１２０の回転運動をスプール１２４の直線運動に変換することにより、スプールのストローク量に応じて、入力ポート５８ａと両出力ポート５８ｂ、５８ｃとの連通を遮断する状態と、入力ポート５８ａとＤポジション用出力ポート５８ｂとを連通すると共に入力ポート５８ａとＲポジション用出力ポート５８ｃとの連通を遮断する状態と、入力ポート５８ａとＤポジション用出力ポート５８ｂとの連通を遮断すると共に入力ポート５８ａとＲポジション用出力ポート５８ｃとを連通する状態とを切り換える。なお、マニュアルプレート１２２には、基端がボルトによりオートマチックトランスミッション２０のケースに固定された板状のディテントスプリング１３４と、ディテントスプリング１３４の先端に回転自在に取り付けられマニュアルプレート１２２の端部に山部および谷部が交互に形成されたカム面１３２に圧接されたローラ１３６とからなるディテント機構１３０が設けられている。

ＡＴＥＣＵ２９は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。ＡＴＥＣＵ２９には、入力軸２１に取り付けられた回転数センサからの入力軸回転数Ｎｉｎや出力軸２２に取り付けられた回転数センサからの出力軸回転数Ｎｏｕｔなどが入力ポートを介して入力されており、ＡＴＥＣＵ２９からは、リニアソレノイド５６，ＳＬＣ１〜ＳＬＣ３，ＳＬＢ１への駆動信号，オンオフソレノイドＳ１，Ｓ２への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ＡＴＥＣＵ２９は、メインＥＣＵ９０と通信しており、メインＥＣＵ９０からの制御信号によってオートマチックトランスミッション２０（油圧回路５０）を制御したり、必要に応じてオートマチックトランスミッション２０の状態に関するデータをメインＥＣＵ９０に出力する。

ＳＢＷＥＣＵ１００は、図５に示すように、中央演算処理回路としてのＣＰＵ１０２を中心として構成されており、ＣＰＵ１０２の他に、各部に給電するための５Ｖ電源回路１０４と、メインＥＣＵ９０とＣＡＮ通信を行なうためのＣＡＮ回路１０６と、マニュアルバルブ５８のマニュアルシャフト１２０の回転角を検出するシャフトポジションセンサ１０８と、回転軸１１０ａの回転駆動に伴ってマニュアルシャフト１２０を駆動するブラシレスモータとしての電気モータ１１０と、電気モータ１１０を駆動するための駆動回路１１２と、電気モータ１１０の回転角を検出するブラシレスモータ制御用のモータ角度センサ１１４と、を備える。シャフトポジションセンサ１０８は、二重系のセンサとして構成されている。このシャフトポジションセンサ１０８により得られる二つの信号は、図５の吹き出し部分に示すように、マニュアルシャフト１２０の回転角が大きくなるほど０Ｖから５Ｖまでリニアに変化する信号ＰＯＳ１と、マニュアルシャフト１２０の回転角が大きくなるほど５Ｖから０Ｖまでリニアに変化する信号ＰＯＳ２とからなっており、いずれの信号にも異常が生じていないときには両信号ＰＯＳ１，ＰＯＳ２の和は５Ｖとなり、いずれか或いは両方の信号に異常が生じているときには両信号ＰＯＳ１，ＰＯＳ２との和は５Ｖとはならない。したがって、シャフトポジションセンサ１０８からの二つの信号ＰＯＳ１，ＰＯＳ２の和を調べることによりシャフトポジションセンサ１０８の故障の有無を検出することができる。

メインＥＣＵ９０は、詳細には図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。メインＥＣＵ９０には、シフトレバー９１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ９２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル９３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ９４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル９５の踏み込みを検出するブレーキスイッチ９６からのブレーキスイッチ信号ＢＳＷ，車速センサ９８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されており、メインＥＣＵ９０からは、警告灯９９への点灯信号などが出力ポートを介して出力されている。メインＥＣＵ９０は、前述したように、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９とＳＢＷＥＣＵ１００と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９とＳＢＷＥＣＵ１００と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例の自動車１０は、通常時では、シフトレバー９１がパーキング（Ｐ）ポジションにシフト操作されたときには、メインＥＣＵ９０がＰポジション用のシフト指令信号をＳＢＷＥＣＵ１００とＡＴＥＣＵ２９とに送信することにより、シフト指令信号（シフトポジションＳＰ）を受信したＳＢＷＥＣＵ１００はシャフトポジションセンサ１０８からのシャフトポジションＰＯＳ１，ＰＯＳ２に基づくバルブポジションＶＰがＰポジション用のバルブポジションに一致するよう駆動回路１１２により電気モータ１１０を駆動制御し、シフト指令信号を受信したＡＴＥＣＵ２９はリニアソレノイドＳＬＣ３とオンオフソレノイドＳ１とをオンしリニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ２，ＳＬＢ１とオンオフソレノイドＳ２とをオフする。また、シフトレバー９１がリバース（Ｒ）ポジションにシフト操作されたときには、メインＥＣＵ９０がＳＢＷＥＣＵ１００にＲポジション用のシフト指令信号をＳＢＷＥＣＵ１００とＡＴＥＣＵ２９とに送信することにより、シフト指令信号を受信したＳＢＷＥＣＵ１００はシャフトポジションセンサ１０８からのシャフトポジションＰＯＳ１，ＰＯＳ２に基づくバルブポジションＶＰがＲポジション用のバルブポジションに一致するよう駆動回路１１２により電気モータ１１０を駆動制御し、シフト指令信号を受信したＡＴＥＣＵ２９はオンオフソレノイドＳ１をオンしリニアソレノイドＳＬＣ１〜ＳＬＣ３，ＳＬＢ１とオンオフソレノイドＳ２とをオフする。さらに、シフトレバー９１がＮポジションにシフト操作されたときには、メインＥＣＵ９０がＳＢＷＥＣＵ１００にニュートラル（Ｎ）ポジション用のシフト指令信号をＳＢＷＥＣＵ１００とＡＴＥＣＵ２９とに送信することにより、シフト指令信号を受信したＳＢＷＥＣＵ１００はシャフトポジションセンサ１０８からのシャフトポジションＰＯＳ１，ＰＯＳ２に基づくバルブポジションＶＰがＮポジション用のバルブポジションに一致するよう駆動回路１１２により電気モータ１１０を駆動制御し、シフト指令信号を受信したＡＴＥＣＵ２９はオンオフソレノイドＳ１，Ｓ２とリニアソレノイドＳＬＣ３とをオンしリニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ２，ＳＬＢ１をオフする。また、シフトレバー９１がドライブ（Ｄ）ポジションにシフト操作されたときには、メインＥＣＵ９０がＤポジション用のシフト指令信号をＳＢＷＥＣＵ１００とＡＴＥＣＵ２９とに送信すると共にアクセルペダルポジションセンサ９４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ９８からの車速ＶとをＡＴＥＣＵ２９に送信することにより、シフト指令信号を受信したＳＢＷＥＣＵ１００はシャフトポジションセンサ１０８からのシャフトポジションＰＯＳ１，ＰＯＳ２に基づくバルブポジションＶＰがＤポジション用のバブルポジションに一致するよう駆動回路１１２により電気モータ１１０を駆動制御し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとを受信したＡＴＥＣＵ２９がアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて変速マップを用いて前進１速〜前進６速のいずれかを設定すると共にクラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２のうち設定した変速段に応じて必要なクラッチやブレーキがオンされるようリニアソレノイド５６，ＳＬＣ１〜ＳＬＣ３，ＳＬＢ１やオンオフソレノイドＳ１，Ｓ２を駆動制御する。

次に、こうして構成された自動車１０が備える実施例の変速機装置の動作、特に、シャフトポジションセンサ１０８の故障時のＳＢＷＥＣＵ１００の動作について説明する。ここで、実施例の変速機装置としては、オートマチックトランスミッション２０と、メインＥＣＵ９０と、ＡＴＥＣＵ２９と、ＳＢＷＥＣＵ１００とが該当し、実施例のシフトバイワイヤ装置としては、ＳＢＷＥＣＵ１００が該当する。図６は、ＳＢＷＥＣＵ１００により実行されるバルブ駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数十ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

バルブ駆動制御ルーチンが実行されると、ＳＢＷＥＣＵ１００のＣＰＵは、まず、シフト指令信号としてのシフトポジションＳＰやシャフトポジションセンサ１０８からのシャフトポジションＰＯＳ１，ＰＯＳ２、モータ角度センサ１１４からのモータ回転角θｍなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、シフトポジションＳＰは、実施例では、メインＥＣＵ９０からシフト指令信号として通信により送信されたものを受信して入力するものとした。

続いて、シャフトポジションセンサ１０８の故障を判定する図７のポジションセンサ故障判定処理を実行する（ステップＳ１１０）。ここで、バルブ駆動制御ルーチンの説明を中断して、図７のポジションセンサ故障判定処理について説明する。ポジションセンサ故障判定処理では、まず、入力したシャフトポジションＰＯＳ１，ＰＯＳ２（電圧値）の和により故障判定用値Ｓを計算し（ステップＳ３００）、計算した故障判定用値Ｓが５Ｖとみなせるか否か（例えば、４．５Ｖ〜５．５Ｖの範囲内にあるか否か）を判定する（ステップＳ３１０）。故障判定用値Ｓが５Ｖとみなせるときにはシャフトポジションセンサ１０８の故障は生じておらず、正常と判定して（ステップＳ３２０）、本処理を終了する。

一方、故障判定用値Ｓが５Ｖでないときには、シャフトポジションセンサ１０８に故障が生じていると判断し、入力したモータ回転角θｍに基づいて次式（１）によりモータ回転回数Ｎｍを演算する（ステップＳ３３０）。ここで、モータ回転回数Ｎｍは、電気モータ１１０の回転回数の累積値として演算されるものであり、式（１）中の「前回Ｎｍ」は前回このルーチンで演算されたモータ回転回数Ｎｍを示し、「前回θｍ」は前回このルーチンで用いられたモータ回転角θｍを示す。

Nm=前回Nm+(θm-前回θm)/360° (1)

そして、演算したモータ回転回数Ｎｍに基づいてマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰの推定値としての推定バルブポジションＶＰｅｓｔを設定し（ステップＳ３４０）、入力したシャフトポジションＰＯＳ１に基づいて仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１を設定し（ステップＳ３５０）、入力したシャフトポジションＰＯＳ２に基づいて仮バルブポジションＶＰｔｍｐ２を設定する（ステップＳ３６０）。ここで、推定バルブポジションＶＰｅｓｔや仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１，ＶＰｔｍｐ２は、実施例では、それぞれモータ回転回数ＮｍやシャフトポジションＰＯＳ１，ＰＯＳ２と対応する推定バルブポジションＶＰｅｓｔや仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１，ＶＰｔｍｐ２との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭに記憶しておき、モータ回転回数ＮｍやシャフトポジションＰＯＳ１，ＰＯＳ２が与えられると、マップから対応する推定バルブポジションＶＰｅｓｔや仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１，ＶＰｔｍｐ２を導出することにより設定するものとした。このマップの一例を図８に示す。なお、シャフトポジションＰＯＳ２は、シャフトポジションＰＯＳ１との和が５Ｖとなるよう調整されているから、図８では、シャフトポジションＰＯＳ１と値を合わせるため値（５−ＰＯＳ２）との関係で示した。図８中、バルブポジションＶＰの値０，値ＶＰ１，値ＶＰ２，値ＶＰ３は、それぞれ、シャフトポジションＰＯＳ１，（５−ＰＯＳ２）の値ＭＰ１，値ＭＰ２，値ＭＰ３に対応し、モータ回転回数Ｎｍの値Ｎｍ１，値Ｎｍ２，値Ｎｍ３に対応する。

こうして推定バルブポジションＶＰｅｓｔと仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１，ＶＰｔｍｐ２とを設定すると、推定バルブポジションＶＰｅｓｔと仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１とを比較すると共に（ステップＳ３７０）、推定バルブポジションＶＰｅｓｔと仮バルブポジションＶＰｔｍｐ２とを比較し（ステップＳ３８０）、推定バルブポジションＶＰｅｓｔと仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１とが一致するときにはシャフトポジションＰＯＳ２に異常が生じていると判定し（ステップＳ３９０）、推定バルブポジションＶＰｅｓｔと仮バルブポジションＶＰｔｍｐ２とが一致するときにはシャフトポジションＰＯＳ１に異常が生じていると判定し（ステップＳ４００）、推定バルブポジションＶＰｅｓｔと仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１とが一致せず且つ推定バルブポジションＶＰｅｓｔと仮バルブポジションＶＰｔｍｐ２とも一致しないときにはシャフトポジションＰＯＳ１，ＰＯＳ２の両方に異常が生じていると判定して（ステップＳ４１０）、本処理を終了する。以上、ポジションセンサ故障判定処理について説明した。

図６のバルブ駆動制御ルーチンに戻って、こうしてポジションセンサ故障判定処理が実行された結果、シャフトポジションセンサ１０８に故障が生じていると判定されると（ステップＳ１２０）、メインＥＣＵ９０に通信によりシャフトポジションセンサ１０８に故障が生じている旨の通知を行なう（ステップＳ１３０）。なお、この通知を受信したメインＥＣＵ９０は、警告灯９９を点灯させて運転者に注意を喚起する。そして、シャフトポジションセンサ１０８の状態が正常であるかシャフトポジションＰＯＳ２側の異常であるときには（ステップＳ１４０）、仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１を設定すると共に（ステップＳ１５０）、設定した仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１をバルブポジションＶＰに設定し（ステップＳ１６０）、シャフトポジションＰＯＳ１側の異常であるときには（ステップＳ１４０）、仮バルブポジションＶＰｔｍｐ２を設定すると共に（ステップＳ１７０）、設定した仮バルブポジションＶＰｔｍｐ２をバルブポジションＶＰに設定し（ステップＳ１８０）、シャフトポジションＰＯＳ１側とシャフトポジションＰＯＳ２側の両方の異常であるときには（ステップＳ１４０）、推定バルブポジションＶＰｅｓｔを設定すると共に（ステップＳ１９０）、設定した推定バルブポジションＶＰｅｓｔをバルブポジションＶＰに設定する（ステップＳ２００）。なお、仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１，ＶＰｔｍｐ２や推定バルブポジションＶＰｅｓｔの設定については前述した。

バルブポジションＶＰを設定すると、モータ角度センサ１１４からのモータ回転角θｍを入力し（ステップＳ２１０）、シフトポジションＳＰとバルブポジションＶＰとモータ回転角θｍとに基づいて電気モータ１１０を駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成し（ステップＳ２２０）、生成したＰＷＭ信号を駆動回路１１２に出力することにより電気モータ１１０を駆動制御し（ステップＳ２３０）、ステップＳ１４０に戻ってステップＳ１４０〜Ｓ２３０の処理を繰り返し、マニュアルバルブ５８の駆動が完了、すなわちバルブポジションＶＰがシフトポジションＳＰに対応するポジションとなったときに（ステップＳ２４０）、現在のバルブポジションＶＰ（実シフトポジション）をメインＥＣＵ９０に送信して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。

実施例では、図６のバルブ駆動制御ルーチンのステップＳ１９０や図７のポジションセンサ故障判定処理のステップＳ３４０における推定バルブポジションＶＰｅｓｔの設定に用いる図８に例示するマップを学習により更新している。この学習処理の一例を図９に示す。学習処理では、ＳＢＷＥＣＵ１００のＣＰＵ１０２は、まず、故障判定処理によりシャフトポジションセンサ１０８に故障が生じているかを判定し（ステップＳ５００）、故障が生じていないときには、モータ回転角θｍに基づいてモータ回転回数Ｎｍを演算すると共に（ステップＳ５１０）、バルブポジションＶＰ（シャフトポジションセンサ１０８に故障が生じていないときには仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１となる）に基づいて図８のマップを用いてモータ回転回数Ｎｍを設定し（ステップＳ５２０）、演算したモータ回転回数Ｎｍと設定したモータ回転回数Ｎｍとを比較し（ステップＳ５３０）、両者が一致しないときには、設定したモータ回転回数Ｎｍが演算したモータ回転回数Ｎｍに一致する方向にモータ回転回数ＮｍとバルブポジションＶＰとの関係（図８のマップ）を更新して（ステップＳ５４０）、本処理を終了する。なお、シャフトポジションセンサ１０８に故障が生じていないときには学習に適さないと判断し、モータ回転回数Ｎｍと推定回転回数Ｎｍｅｓｔとが一致するときには学習の必要はないから、何もせずに本処理を終了する。

以上説明した実施例の変速機装置によれば、シャフトポジションセンサ１０８をマニュアルシャフト１２０の回転角が大きくなるほど０Ｖから５Ｖまでリニアに変化する信号ＰＯＳ１とマニュアルシャフト１２０の回転角が大きくなるほど５Ｖから０Ｖまでリニアに変化する信号ＰＯＳ２とからなる二重系のセンサとして構成して両信号ＰＯＳ１，ＰＯＳ２の和に基づいてシャフトポジションセンサ１０８の故障を判定し、故障が生じていると判定したときにマニュアルシャフト１２０を駆動するブラシレスモータとしての電気モータ１１０の制御用として取り付けられたモータ角度センサ１１４からのモータ回転角θｍから得られるモータ回転回数Ｎｍを用いて二つの信号ＰＯＳ１，ＰＯＳ２のうち異常が生じている信号を特定すると共に異常が生じていない正常な信号を用いてマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰを設定するから、二重系のシャフトポジションセンサ１０８の一方に異常が生じたときであってもその異常に適切に対処することができる。しかも、シャフトポジションセンサ１０８の二つの信号ＰＯＳ１，ＰＯＳ２の両方に異常が生じているときにはモータ回転回数Ｎｍを用いてマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰを推定するから、両方の異常に対しても対応することができる。さらに、シャフトポジションセンサ１０８に故障が生じていないときにモータ回転回数ＮｍとバルブポジションＶＰとの関係（図８のマップ）を学習するから、モータ回転回数Ｎｍに基づいてバルブポジションＶＰを推定する際の精度をより良好なものとすることができる。

実施例の変速機装置では、シャフトポジションセンサ１０８を２重系のセンサとして構成するものとしたが、３重系のセンサや４重系のセンサなど多重系のセンサとして構成するものとしてもよい。

実施例の変速機装置では、モータ回転回数ＮｍとバルブポジションＶＰとの関係（図８のマップ）を学習するものとしたが、こうした学習を行なわないものとしてもよい。

実施例の変速機装置では、シャフトポジションセンサ１０８の二つの信号ＰＯＳ１，ＰＯＳ２の両方に異常が生じているときにはモータ回転回数Ｎｍを用いてマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰを推定するものとしたが、こうした推定を行なわないものとしてもよい。この場合、メインＥＣＵ９０やＳＢＷＥＣＵ１００は、現在のバルブポジションＶＰを把握することができないから、オートマチックトランスミッション２０のクラッチＣ１〜Ｃ３，ブレーキＢ１，Ｂ２のすべてをオフとして入力軸２１と出力軸２２とを切り離すなどの異常時処理を行なうことが望ましい。

実施例の変速機装置では、シャフトポジションセンサ１０８が正常のときには仮バルブポジションＶＰｔｍｐ１をバルブポジションＶＰに設定するものとしたが、仮バルブポジションＶＰｔｍｐ２をバルブポジションＶＰに設定するものとしてもよいし、両者の平均をとったものをバルブポジションＶＰに設定するものとしてもよい。

実施例の変速機装置では、シフト操作に伴って電気モータ１１０によりマニュアルバルブ５８を作動させるものとしたが、これに限られず、図１０に例示するように、シフト操作に伴って電気モータ１６６によりパーキングロック機構１８０を作動させるものとしてもよい。パーキングロック機構１８０は、オートマチックトランスミッション２０のギヤ機構２６に取り付けられたパーキングギヤ１８２と、パーキングギヤ１８２と噛み合ってその回転を停止した状態でロックするパーキングポール１８４と、パーキングロッド１８６と、パーキングロッド１８６の先端に設けられパーキングロッド１８６がスライドすることによりパーキングポール１８４をパーキングギヤ１８２側に押し付けたり押し付けを解除したりするパーキングカム１８８とにより構成されている。パーキングロッド１８６の基端はＬ字状のフック１８６ａが形成されており、マニュアルプレート１６２におけるマニュアルシャフト１６０の回転軸に対して偏心した位置に形成された孔にフック１８６ａが引っ掛けられている。したがって、電気モータ１６６によりマニュアルシャフト１６０を正転させることによりパーキングギヤ１８２をロックし（図１０（ａ）参照）、マニュアルシャフト１６０を逆転させることによりパーキングギヤ１８２のロックを解除することができる（図１０（ｂ）参照）。なお、マニュアルプレート１６２には、実施例と同様に、ディテントスプリング１７４と、マニュアルプレート１６２の端部に形成されたカム面１７２に圧接されたローラ１７６とからなるディテント機構１７０が設けられている。

いま、エンジンと、第１のモータと、エンジンのクランクシャフトとモータＭＧ１の回転軸と車軸に連結された駆動軸とがそれぞれ接続された３つの回転要素を有する遊星歯車機構と、駆動軸に接続された第２のモータと、が搭載されたハイブリッド自動車を考えると、油圧回路を備えることなく、エンジンからの動力を自由に変速して駆動軸に出力して走行することができるから、上述したように、シフトレバーがＰ（パーキング）ポジションに操作されたときにパーキングロック機構１８０を作動しＰポジション以外のポジション（例えば、Ｄ（ドライブ）ポジションやニュートラル（Ｎ）ポジション）に操作されたときにパーキングロック機構１８０の作動を解除するシフトバイワイヤシステムを考えることができる。このシフトバイワイヤシステムでは、マニュアルプレート１６２のポジションを２ポジション間で切り替えるだけでよいから、ディテント機構１７０のカム面１７２の移動端に壁を設けローラ１７６が壁に押し当てられるよう電気モータ１６６を駆動するものとすれば、マニュアルシャフト１６０にシャフトポジションセンサを取り付ける必要はないが、ポジションの変更に機械的衝撃を伴うことから、耐久性を考えると、強度を上げるためにマニュアルプレート１６２を厚くするなど大型化する必要があり、スペースの確保が厳しい車両では搭載上不利となる。また、ＳＢＷＥＣＵ１００のＣＰＵ１０２に故障が生じると、マニュアルシャフト１６０のポジションが不明となるから、ＡＴＥＣＵ２９としてはすべてのクラッチをオフとしてニュートラル（Ｎ）ポジションを形成せざるを得なくなり、退避走行ができなくなる。変形例では、こうした不都合を回避するためにマニュアルシャフト１６０にシャフトポジションセンサ１０８を取り付けるものとした。したがって、シャフトポジションセンサ１０８に故障が生じたときには、実施例と同様の処理を適用することができる。

実施例の変速機装置では、オートマチックトランスミッション２０を前進１速〜前進６速の６段変速の有段変速機により構成するものとしたが、これに限定されるものではなく、２〜５段変速の有段変速機により構成するものとしてもよいし、７段以上の有段変速機により構成するものとしてもよい。

実施例の変速機装置では、メインＥＣＵ９０とＡＴＥＣＵ２９を二つの電子制御ユニットにより構成するものとしたが、三つ以上の電子制御ユニットにより構成するものとしてもよいし、単一の電子制御ユニットにより構成するものとしても構わない。

実施例の変速機装置では、内燃機関としてのエンジン１２を搭載する自動車１０に適用するものとしたが、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車に適用するものとしてもよい。また、走行用の電動機だけを搭載する電気自動車に適用するものとしてもよい。

実施例では、本発明を変速機装置に適用して説明したが、シフトバイワイヤ装置の形態とするものとしてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ブラシレスモータとしての電気モータ１１０が「電動機」に相当し、電気モータ１１０の回転軸１１０ａの回転角を検出するモータ回転角センサ１１４が「回転ポジションセンサ」に相当し、シャフトポジションセンサ１０８が「シャフトポジションセンサ」に相当し、ＳＢＷＥＣＵ１００が「制御手段」に相当する。ここで、「電動機」としては、ブラスレスモータに限定されるものではなく、ＤＣブラシレスモータやＳＲモータ（スイッチトリラクタンスモータ）などの同期電動機など、回転軸の回転位置を検出すると共に検出した回転位置を用いて制御するタイプの電動機であれば如何なるものであっても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車産業に利用可能である。

１０自動車、１２エンジン、１４クランクシャフト、１６エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、１８ａ，１８ｂ駆動輪、２０オートマチックトランスミッション、２１入力軸、２２出力軸、２４トルクコンバータ、２６ギヤ機構、２８デファレンシャルギヤ、２９オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）、３０シングルピニオン式の遊星歯車機構、３１サンギヤ、３２リングギヤ、３３ピニオンギヤ、３４キャリア、４０ラビニヨ式の遊星歯車機構、４１ａ，４１ｂサンギヤ、４２リングギヤ、４３ａショートピニオンギヤ、４３ｂロングピニオンギヤ、４４キャリア、５０油圧回路、５１ストレーナ、５２機械式オイルポンプ、５４レギュレータバルブ、５６リニアソレノイド、５８マニュアルバルブ、５８ａ入力ポート、５８ｂＤポジション用出力ポート、５８ｃＲポジション用出力ポート、５９ａ逆止弁、５９ｂオリフィス、６０Ｃ３リレーバルブ、６２スリーブ、６２ａ信号圧用入力ポート、６２ｂ入力ポート、６２ｃ，６２ｄ出力ポート、６２ｅドレンポート、６４スプール、６６スプリング、６９，７９油路７０Ｃ２リレーバルブ、７２スリーブ、７２ａ信号圧用入力ポート、７２ｂ，７２ｃ入力ポート、７２ｄ，７２ｅ出力ポート、７２ｆドレンポート、７４スプール、７６スプリング、８０Ｂ２リレーバルブ、８２ａ，８２ｂ信号圧用入力ポート、８２ｃ信号圧用出力ポート、８２ｄ，８２ｅ入力ポート、８２ｆ出力ポート、８４スプール、８６スプリング、９０メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、９１シフトレバー、９２シフトポジションセンサ、９３アクセルペダル、９４アクセルペダルポジションセンサ、９５ブレーキペダル、９６ブレーキスイッチ、９８車速センサ、９９警告灯、１００シフトバイワイヤ用電子制御ユニット（ＳＢＷＥＣＵ）、１０２ＣＰＵ、１０４５Ｖ電源回路、１０６ＣＡＮ回路、１０８シャフトポジションセンサ、１１０，１６６電気モータ、１１０ａ，１６６ａ回転軸、１１１，１６８減速ギヤ、１１２駆動回路、１１４モータ角度センサ、１２０，１６０マニュアルシャフト、１２２，１６２マニュアルプレート、１２２ａ長孔、１２４スプール、１２４ａフック、１２６ランド、１３０，１７０ディテント機構、１３２，１７２カム面、１３４，１７４ディテントスプリング、１３６，１７６ローラ、１８０パーキングロック機構、１８２パーキングギヤ、１８４パーキングポール、１８６パーキングロッド、１８６ａフック、１８８パーキングカム。

Claims

車両に搭載され、マニュアルシャフトの駆動を伴って作動対象を作動させるシフトバイワイヤ装置であって、
回転軸を有し、該回転軸を回転駆動することにより前記マニュアルシャフトを駆動する電動機と、
前記電動機を制御するために前記回転軸の回転位置を検出する回転ポジションセンサと、
電気的に出力された少なくとも二つの信号から前記マニュアルシャフトの回転角度を検出するシャフトポジションセンサと、
前記少なくとも二つの信号により前記シャフトポジションセンサに故障が生じているか否かを判定し、前記シャフトポジションセンサに故障が生じていないときには前記検出されたシャフトの回転角度と要求されたシャフトの回転角度とに基づいて前記電動機を制御する通常時制御を実行し、前記シャフトポジションセンサに故障が生じているときには前記回転ポジションセンサからの信号に基づいて該シャフトポジションセンサからの少なくとも二つの信号のうちいずれかの信号に異常が生じているかを判定すると共に該異常が生じていない正常な信号によるシャフトの回転角度と要求されたシャフトの回転角度とに基づいて前記電動機を制御する故障時制御を実行する制御手段と
を備えるシフトバイワイヤ装置。
前記制御手段は、前記故障時制御として、前記シャフトポジションセンサからの少なくとも二つの信号のうちいずれにも異常が生じているときには、前記回転ポジションセンサからの信号に基づいて前記シャフトの回転角度を推定すると共に該推定したシャフトの回転角度と要求されたシャフトの回転角度とに基づいて前記電動機を制御する手段である請求項１記載のシフトバイワイヤ装置。
前記制御手段は、前記故障時制御として、前記回転ポジションセンサからの信号に基づいて前記回転軸の回転移動量を演算すると共に該演算した回転移動量に基づいて前記シャフトの回転角度を推定して前記電動機を制御する手段である請求項２記載のシフトバイワイヤ装置。
前記制御手段は、前記通常時制御が行なわれている最中に、前記回転ポジションセンサからの信号に基づいて前記回転軸の回転移動量を演算すると共に該演算した回転移動量と前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度とに基づいて該シャフトの回転角度と前記回転軸の回転移動量との関係を学習する手段である請求項３記載のシフトバイワイヤ装置。
前記作動対象は、前記マニュアルシャフトの駆動に伴って作動するパーキングロック機構である請求項１ないし４いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置。
マニュアルシャフトに連動するマニュアルバルブを介して供給される流体圧を用いて作動するクラッチにより動力の伝達が可能な自動変速機と、
前記作動対象としてマニュアルバルブを駆動する請求項１ないし４いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置と、
を搭載する変速機装置。