JP2017190822A

JP2017190822A - 自動変速機の制御装置

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Publication number: JP2017190822A
Application number: JP2016080007A
Authority: JP
Inventors: 和久栗田; Kazuhisa Kurita; 菅野　千秋; Chiaki Sugano; 千秋菅野; 雅之青田; Masayuki Aota
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-04-13
Filing date: 2016-04-13
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2036-04-13
Also published as: DE102016217972A1; US10190680B2; US20170299054A1; JP6173518B1

Abstract

【課題】モータの回転角度等を検出するセンサに異常が発生しても、自動変速機の制御を適切に行うことができる自動変速機の制御装置を得る。
【解決手段】入力された第１の検出信号ｃと第２の検出信号ｄと第３の検出信号ｅとを相互に比較し、これ等の検出信号のうちの一致した少なくとも２つの検出信号が正常であり他の検出信号が異常であると判定し、この判定結果に基づいて自動変速機７のレンジの切替えを制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車等の車両に搭載される自動変速機の制御装置に関するものである。

周知のように、車両の運転者が車両の運転席からシフトレバーを操作すると、そのシフト操作に基づく信号はコントロールユニットに伝達される。コントロールユニットは、入力された信号に応じて、自動変速機の走行レンジを切り替えるためのアクチュエータに対して動作信号を出力する。コントロールユニットからの動作信号を受けたアクチュエータは、その動作信号に基づいて自動変速機の油圧切り替えバルブを駆動する出力軸を所定位置に回転させ、自動変速機を所定のシフトレンジに切り替える。

通常、自動変速機の制御装置は前述のように構成されているが、例えば特許文献１に開示された従来の自動変速機の制御装置は、アクチュエータの出力軸の回転角度を検出するアクチュエータ側の回転角度センサと、油圧切り替えバルブを駆動する出力軸の回転位置を検出する油圧切り替えバルブ側のポジションセンサと、アクチュエータを駆動する駆動回路と、シフトレンジ選択装置から指示され走行レンジに基づいてシフトレンジを決定し前述の駆動回路に駆動指令を与える制御回路とを備えており、アクチュエータ側の回転角度検出センサと油圧切り替えバルブ側のポジションセンサとのうちの何れか一方に異常が発生したときは、他方のセンサを用いて制御回路の処理を実行するように構成されている。

特許文献１に開示された従来の自動変速機の制御装置に於いては、回転角度検出センサとポジションセンサとのうちの何れか一方が異常のときは、他方のセンサを用いて制御回路の処理を実行するように構成されているので、一方のセンサに異常が発生しても他方のセンサに基づいて制御回路からアクチュエータの駆動回路に駆動指令を与えることができ、運転者が操作した所定の目標レンジへ自動変速機のレンジを自動的に切り替えることができるとされる。

特開２００２−０４８２３４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来の自動変速機の制御装置に於いては、何れか一方のセンサに異常が生じた場合に、何れのセンサに異常が生じているかを判断することができない為、センサの異常発生時の正しいレンジ位置を確認することができず、実際上、アクチュエータを作動させることが困難となる。

この発明は、従来の自動変速機の制御装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたものであり、モータの回転角度等を検出するセンサに異常が発生したときにその異常が生じたセンサを特定し、自動変速機の制御を適切に行うことができるようにした自動変速機の制御装置を得ることを目的とする。

この発明による自動変速機の制御装置は、
車両の運転者によるシフト操作に基づいて、前記車両に搭載された自動変速機のレンジを切り替えるレンジ切り替え指令信号を発生するように構成されたコントロールユニットと、
前記コントロールユニットからの前記レンジ切り替え指令信号に基づいて駆動されるモータと、
前記モータの回転数を減速する減速機構部と、
前記減速機構部により駆動され、前記自動変速機のレンジを切り替えるシフト軸を駆動する出力軸と、
前記モータの回転子の回転角度を検出し、前記検出したモータの回転子の回転角度に対応した情報を有する第１の検出信号を前記コントロールユニットに入力するモータ回転角度検出部と、
前記出力軸の回転角度を検出し、前記検出した出力軸の回転角度に対応した情報を有する第２の検出信号を前記コントロールユニットに入力する出力軸回転角度検出部と、
前記自動変速機のシフト軸の回転位置を検出し、前記検出したシフト軸の回転位置に対応した情報を有する第３の検出信号を前記コントロールユニットに入力するポジションセンサと、
を備え、
前記コントロールユニットは、
入力された前記第１の検出信号と前記第２の検出信号と前記第３の検出信号とを相互に監視し、互いに合致した前記情報を有する２つの検出信号が正常であり前記２つの検出信号の情報に合致しない情報を有する他の検出信号が異常であると判定し、前記判定の結果に基づいて前記自動変速機のレンジの切替えを制御するように構成されている、
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
ことを特徴とする。

この発明による自動変速機の制御装置によれば、前記モータの回転子の回転角度を検出し、前記検出したモータの回転子の回転角度に対応した情報を有する第１の検出信号を前記コントロールユニットに入力するモータ回転角度検出部と、前記出力軸の回転角度を検出し、前記検出した出力軸の回転角度に対応した情報を有する第２の検出信号を前記コントロールユニットに入力する出力軸回転角度検出部と、前記自動変速機のシフト軸の回転角度を検出し、前記検出したシフト軸の回転角度に対応した情報を有する第３の検出信号を前記コントロールユニットに入力するポジションセンサとを備え、前記コントロールユニットは、入力された前記第１の検出信号と前記第２の検出信号と前記第３の検出信号とを相互に監視し、互いに合致した前記情報を有する２つの検出信号が正常であり前記２つの検出信号の情報に合致しない情報を有する他の検出信号が異常であると判定し、前記判定の結果に基づいて前記自動変速機のレンジの切替えを制御するように構成されているので、モータの回転角度等を検出するセンサに異常が発生したときにその異常が生じたセンサを特定し、自動変速機の制御を適切に行うことができ、自動変速機の制御装置の信頼性を向上させることが可能となる。

この発明の実施の形態１による自動変速機の制御装置とその周辺機器を示すシステム概略図である。この発明の実施の形態１による自動変速機の制御装置に於ける、レンジ切り替え装置とシフト位置検出部の構成を示す縦断面図である。この発明の実施の形態１による自動変速機の制御装置に於ける、フェール判定とフェール処置について説明するフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態１による自動変速機の制御装置について、図１、図２及び図３を用いて詳細に説明する。尚、図１及び図２に於いて、同一符号は同一部分を示している。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による自動変速機の制御装置とその周辺機器を示すシステム概略図である。図１に於いて、この発明の実施の形態１による自動変速機の制御装置は、マイクロプロセッサにより構成されたコントロールユニット３と、アクチュエータとしてのレンジ切り替え装置（以下、レンジ切り替え装置と称する）１と、シフト位置検出部としてのインヒビタスイッチ１３を備えている。

コントロールユニット３は、車両の運転者によって操作されるシフトレバー２からのシフト信号ａに基づいて演算したレンジ切り替え指令信号ｂを発生し、レンジ切り替え装置１に与える。レンジ切り替え装置１は、コントロールユニット３からのレンジ切り替え指令信号ｂに基づいて駆動されるモータ４と、モータ４の回転子軸の回転速度を減速する減速機構部５とを備えている。車両に搭載された自動変速機７は、車両の走行レンジを切り替える油圧バルブを制御するシフト軸８を備えている。シフト軸８は、レンジ切り替え装置１の出力軸６により駆動されて回転し、油圧バルブを切り替えてへ自動変速機７のレンジ（例えば、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ）を切り替える。

又、レンジ切り替え装置１に設けられたモータ回転角度検出部２７は、モータ４の回転子軸１６の回転角度を検出し、その検出したモータ４の回転子軸の回転角度に対応した情報を有する第１の検出信号ｃをコントロールユニット３に入力する。又、レンジ切り替え装置１に設けられた出力軸回転角度検出部１０は、レンジ切り替え装置１の出力軸６の回転角度を検出し、その検出した出力軸６の回転角度に対応した情報を有する第２の検出信号ｄをコントロールユニット３に入力する。インヒビタスイッチ１３は、自動変速機７のシフト位置を検出し、その検出したシフト位置に対応した情報、即ちシフト軸８の回転位置に対応した情報を有する第３の検出信号ｅをコントロールユニット３に入力する。

コントロールユニット３は、入力された第１の検出信号ｃ、第２の検出信号ｄ、第３の検出信号ｅを相互に監視し、それ等の検出信号が有する夫々の情報に基づいて、後述するように、レンジ切り替え装置１に於けるモータ回転角度検出部２７と出力軸回転角度検出部１０の異常の有無を判定し、異常ありと判定したときに異常検出信号ｆを出力し、パイロットランプ３０を点灯させて運転者にその異常を報知させる。

次に、この発明の実施の形態１による自動変速機の制御装置に於ける、レンジ切り替え装置とシフト位置検出部としてのインヒビタスイッチの構成について詳細に説明する。図２は、この発明の実施の形態１による自動変速機の制御装置に於ける、レンジ切り替え装置とシフト位置検出部を示す縦断面図である。図２に於いて、レンジ切り替え装置１は、モータ４と、減速機構部５と、出力軸６と、基板２４と、モータ回転角度検出部２７と、出力軸回転角度検出部１０と、フロントボディとしての第１のハウジング１１と、リアボディとしての第２のハウジング２１とを備えている。

モータ４は、回転子軸１６に固定された回転子１４と、回転子１４の外周面に対して所定の空隙を介して対向する内周面を備えた固定子１５を有する。回転子１４は、多数の磁性薄板を軸方向に積層してなる回転子鉄心１４１と、回転子鉄心１４１に周方向に所定の間隔を介して配置された永久磁石からなる複数個の界磁磁極２５とを備えている。固定子１５は、多数の磁性薄板を軸方向に積層してなる固定子鉄心１５１と、固定子鉄心１５１に例えば集中巻された固定子巻線１５２とを備えている。固定子鉄心１５１の内周面は、回転子鉄心１４１の外周面に対して前述の所定の空隙を介して対向している。モータ４は、永久磁石式のブラシレスモータとして構成されている。

モータ４の回転子軸１６は、第１の転がり軸受１７と第２の転がり軸受１８により回動自在に支持されている。第１の転がり軸受１７は、モータ４の出力側であるフロント側で第２のハウジング２１の内面に固定された第１の金属プレート６０の軸受固定部１９に嵌合されて固定されている。第２の転がり軸受１８は、モータ４のリア側で第２のハウジング２１の内面に固定された第２の金属プレート５６の軸受固定部２０に嵌合されて固定されている。又、モータ４の固定子鉄心１５１の外周面は、第２の金属プレート６１の内周面に嵌合されて固定されている。

減速機構部５は、第１の金属プレート６０の内周面に形成された内歯歯車である第１の歯車５１と、モータ４の回転子軸１６の外周面の一部に形成された第２の歯車５２と、第１の歯車５１と第２の歯車５２とに噛み合う遊星歯車である第３の歯車５３と、第３の歯車５３の軸に回動自在に連結され、回転子軸１６の外周面に回動自在に支持された第４の歯車５４と、レンジ切り替え装置１の出力軸６の外周面に固定され、径方向に延出された延出部に第４の歯車５４と噛み合う内歯を備えた第５の歯車５５とを備えている。

レンジ切り替え装置１の出力軸６は、第１のハウジング１１の支持筒部１１ａに設けられた滑り軸受部材１２により回動自在に支持されている。出力軸６の外周面には前述のように第５の歯車５５が固定されている。基板２４は、第２のハウジング２１の内部に固定されており、第２のハウジング２１に設けられたコネクタ７０によりコントロールユニット３（図１参照）に接続されたモータ駆動回路（図示せず）を備えている。

モータ回転角度検出部２７は、回転子１４に設けられた永久磁石からなる界磁磁極２５と、この界磁磁極２５の軸方向の一端部に対向する位置で基板２４に固定されたモータセンサ２６とにより構成されている。モータセンサ２６は、例えば、ホールスイッチタイプの複数個の磁気センサにより構成されている。これ等の磁気センサは、回転子１４の軸方向の一端部の近傍に取り付けられ、回転子１４の界磁磁極２５を構成する永久磁石の軸方向の漏れ磁束を利用し、回転子１４の回転角度を検知するにより構成され、その検知した前述の第１の検出信号ｃは、基板２４に形成された配線パターン（図示せず）とコネクタ７０を介してコントロールユニット３に入力される。

出力軸回転角度検出部１０は、回転子軸１６から径方向に離間して配置された出力軸６の軸方向の一端部に接着剤等により固定された２極着磁された永久磁石２９と、この永久磁石２９に間隙を介して対向する位置で基板２４に固定された出力軸センサ２８とにより構成されている。出力軸センサ２８は、例えば、出力軸６の回転による永久磁石２９の磁束変化を電気信号に変換する磁束方位検知タイプの磁気センサにより構成され、出力軸６の回転に伴って、この永久磁石２９の回転する磁束方位を検知し、その検知した第２の検出信号ｄは、基板２４に形成された配線パターン（図示せず）とコネクタ７０を介してコントロールユニット３に入力される。

第１のハウジング１１と第２のハウジング２１は、夫々の対向する端面が当接されて、図示していないネジ等の結合部材により互いに一体に固定されている。第１のハウジング１１若しくは第２のハウジング２１、又はその双方が車両の機構部（図示せず）又は自動変速機７に固定される。

自動変速機７に於けるシフト軸８は、その軸方向端部８１が出力軸６の軸方向の他端部に形成された凹部６とスプライン嵌合されている。そしてスプライン嵌合された出力軸６とシフト軸８は、第１のハウジング１１の支持筒部１１ａに回動自在に支持され、レンジ切り替え装置１に於けるレンジ切り替え部９を構成している。

次に、シフト位置検出部としてのインヒビタスイッチ１３について説明する。インヒビタスイッチ１３は、シフト軸８に貫通されてシフト軸８に固定され、シフト軸８と共に回転する可動部材１３１と、互いに分離された複数個の接点１３２を備えており、可動部材１３１の一部分を包囲する絶縁物製の第１のカバー１３５と、この第１のカバー１３５に固定され、可動部材１３１を包囲する絶縁物製の第２のカバー１３６と、第１のカバー１３５に一部分が埋設され、接点１３２に接続されたコネクタ１３４を備えている。

シフト軸８の近傍を要としてその周りに扇形に広がる平面部に前述の複数個の接点１３２が、径方向及び周方向に分離して配置されている。可動部材１３１は、接点１３２に対向する側の表面に摺動接触子（図示せず）を備えている。この摺動接触子は、可動部材１３１の回動位置に関わらず接点１３２のうちの特定の接点に常に電気的に接触すると共に、その回動位置に応じて接点１３２のうちの異なる接点に電気的に接触するように構成されている。

可動部材１３１に設けられた摺動接触子が何れの接点１３２と接触しているかにより、可動部材１３１、つまりシフト軸８の回転位置を判別することができるように構成されている。シフト軸８は、その回転位置に対応して自動変速機７のレンジを切り替える油圧切り替えバルブ（図示せず）を切り替えるように構成されており、従って、シフト軸８、つまり可動部材１３１の回転位置は、自動変速機７のレンジに対応していることになる。

可動部材１３１に設けられた摺動接触子と、接点１３２と接触状態により形成されるシフト位置を示す信号としての第３の検出信号ｅは、コネクタ１３４を介してコントロールユニット３に入力される。

尚、シフト位置検出部１３のより詳細な説明は、ここでは省略するが、例えば前述の特許文献１にポジションセンサとして開示された構成と類似したものであり得る。

次に、以上のように構成されたこの発明の実施の形態１による自動変速機の制御装置に於いて、モータ回転角度検出部２７と出力軸回転角度検出部１０のフェール判定と、フェール処置について説明する。図３は、この発明の実施の形態１による自動変速機の制御装置に於ける、フェール判定とフェール処置について説明するフローチャートである。

以下、図３に示すフローチャートを主体に説明するが、その中で適宜、図１及び図２を用いて説明することとする。ステップＳ１にて車両の運転者がシフトレバー２を操作してシフト信号ａを発生してコントロールユニット３に入力したとする。コントロールユニット３は、入力されたシフト信号ａに基づいて目標レンジに切り替えるレンジ切り替え指令信号ｂを発生してレンジ切り替え装置１に入力する。レンジ切り替え装置１は、コントロールユニット３からのレンジ切り替え指令信号ｂに基づいて、モータ駆動回路によりモータ４を駆動する。

モータ４がレンジ切り替え指令信号ｂに基づいて駆動され、回転子１４が所定量回転すると、その回転子軸１６に形成された第２の歯車５２と第１の歯車５１とに結合された遊星歯車である第３の歯車５３は、回転子軸１６の周囲を所定量回動する。第３の歯車５３が回転子軸１６の周囲を所定量回動することにより、第３の歯車５３の軸に回動自在に結合された第４の歯車５４は、第３の歯車５３により駆動されて回転子軸１６を中心として所定角度回動する。

第４の歯車５４が所定角度回動することにより、第５の歯車５５は所定角度回動し、出力軸６及びシフト軸８を所定角度回動させる。シフト軸８が所定角度回動することにより、その回動した角度に対応してレンジ繰り替え用の油圧バルブが切り替えられ、シフト信号ａに対応して自動変速機は目標レンジに切り替えられる。レンジ切り替え装置１に於けるモータ４の回転は、シフト信号ａに対応して自動変速機が目標レンジに切り替えられたことによりその回転位置で停止するように制御される。

このとき、モータ回転角度検出部２７に於けるモータセンサ２６は、空隙を介して対向する界磁磁極２５の移動による磁束変化を検出し、回転子１４の回転角度に対応した第１の検出信号ｃとして、コネクタ７０を介してコントロールユニット３に入力する。又、出力軸回転角度検出部１０に於ける出力軸センサ２８は、空隙を介して対向する永久磁石２９の移動による磁束変化を検出し、減速機構部５を介して回転する出力軸６の回転角度に対応した第２の検出信号ｄとして、コネクタ７０を介してコントロールユニット３に入力する。

更に、シフト位置検出部としてのインヒビタスイッチ１３に於ける可動部材１３１は、出力軸６に連結されているシフト軸８と共に回転し、シフト信号ａに対応して自動変速機が目標レンジに切り替えられたとき、その回転位置で停止する。このとき、インヒビタスイッチ１３は、可動部材１３１が停止した位置に於ける摺動接触子と接点１３２との電気的接触状態に対応した第３の検出信号ｅとして、コネクタ１３４を介してコントロールユニット３に入力する。

次に、図３のステップＳ２に於いて、コントロールユニット３は、出力軸回転角度検出部１０に於ける出力軸センサ２８からの第２の検出信号ｄと、モータ回転角度検出部２７に於けるモータセンサ２６からの第１の検出信号ｃと、が合致しているか否かを判定する。ここで、第１の検出信号ｃと第２の検出信号ｄとの合致性の判定は、例えば減速機構部５に於ける減速率をαとすれば、第１の検出信号に乗算した値［α・ｃ］と第２の検出信号ｄとの比較となる。或いは、第１の信号ｃと第２の信号を減速率αで除した値［ｄ／α］との比較としても良い。

ステップ２に於ける判定の結果、第２の検出信号ｄと第１の検出信号ｃとが合致していれば（Ｙｅｓ）、次のステップＳ３に進み、出力軸回転角度検出部１０に於ける出力軸センサ２８からの第２の検出信号ｄと、インヒビタスイッチ１３からの第３の検出信号ｅと、が合致しているか否かを判定する。

ステップＳ３での判定の結果、第２の検出信号ｄと第３の検出信号ｅとが合致していれば（Ｙｅｓ）、モータ回転角度検出部２７と、出力軸回転角度検出部１０、及びインヒビタスイッチ１３の、全てが正常であることになり、ステップＳ４で自動変速機７の目標レンジへの切り替えが完了する。

ステップＳ２での判定の結果、モータ回転角度検出部２７に於けるモータセンサ２６からの第１の検出信号ｃが、出力軸回転角度検出部１０に於ける出力軸センサ２８からの第２の検出信号ｄと合致していないことが判定された場合（Ｎｏ：フェール判定）、ステップＳ６に進み、出力軸回転角度検出部１０に於ける出力軸センサ２８からの第２の検出信号ｄと、インヒビタスイッチ１３からの第３の検出信号ｅと、が合致しているか否かを判定する。

ステップＳ６での判定の結果、第２の検出信号ｄと第３の検出信号ｅとが合致していれば（Ｙｅｓ）、コントロールユニット３はモータセンサ２６からの第１の検出信号ｃのみが異常であると判断し（フェール判定）、ステップＳ７に進む。故障が生じた部位はモータ４の異常が疑われる。

この場合、モータ回転角度検出部２７のモータセンサ２６の出力値である第１の検出信号ｃが異常であることになり、モータ４の制御には使用できない為、モータセンサ２６のフェール判定後、後述する何らかの動作を行う場合には、センサレス制御によりモータ４を駆動させ、出力軸回転角度検出部１０の出力軸センサ２８からの第２の検出信号ｄ、及びインヒビタスイッチ１３の出力値である第３の検出信号ｅに基づいてシフト位置を検知する。ステップＳ７での処置の詳細について後述する。

次に、ステップＳ６での判定の結果、第２の検出信号ｄと第３の検出信号ｅとが合致していなければ、出力軸回転角度検出部１０の出力軸センサ２８の出力値である第２の検出信号ｄのみが異常であると判断し（フェール判定）、ステップＳ８に進む。

この場合、故障が生じた部位は出力軸回転角度検出部１０であるとする。即ち出力軸回転角度検出部１０の出力軸センサ２８の出力値が異常を来しており、レンジ切り替え装置１内では、出力軸６の正確な回転角度（＝シフト位置）が検知できなくなる為、そのフェール判定後、後述する何らかの動作を行う場合には、レンジ切り替え装置１を車両に取り付けた際に行う学習により、予めコントロールユニット３に記憶させた各シフト位置のシフト角度、及びモータセンサ２６のパルスカウント数等の情報を基に、モータ回転角度検出部２７のモータセンサ２６のパルスカウントによってレンジ切り替えを行い、インヒビタスイッチ１３により目標シフト位置への切り替え完了可否を判断する。ステップＳ８での処置の詳細については後述する。

前述のステップＳ３での判定に於いて、インヒビタスイッチ１３の出力値である第３の検出信号ｅが、出力軸回転角度検出部１０の出力軸センサ２８からの第２の検出信号ｄと合致しないと判定された場合は、コントロールユニット３は、インヒビタスイッチ１３の出力値である第３の検出信号ｅが異常であると判断し（フェール判定）ステップＳ５に進む。

この場合、故障が生じた部位は、出力軸６以降の部位、例えば出力軸６とシフト軸８との嵌合部、インヒビタスイッチ１３等、若しくはレンジ切り替え装置１が自動変速機７から脱落したこと等が疑われる。この場合、レンジ切り替え装置１は動作可能であるが、自動変速機７のシフト軸８８へ、レンジ切り替え装置１の駆動力が伝達できない可能性が高い為、ステップＳ３でのフェール判定（Ｎｏ）後は、コントロールユニット３にてレンジ切り替え操作を不可とする処置を行う。ステップＳ５での処置の詳細については後述する。

次に、図３のフローには示していないが、モータ回転角度検出部２７のモータセンサ２６の出力値である第１の検出信号ｃ、出力軸回転角度検出部１０の出力軸センサ２８の出力地である第２の検出信号ｄ、及びインヒビタスイッチ１３の出力値である第３の検出信号ｅが、何れも合致しない場合は、レンジ切り替え装置１周辺の深刻な故障と考えられ、コントロールユニット３にてレンジ切り替え操作を不可とする処置を行う。

前述の各検出部の異常発生パターンに対し、コントロールユニット３がフェール判定を下した際のフェール動作パターンとして、以下の処置を行うことができる。
・目標レンジ切り替え操作を許可する場合（フェール処置Ａ）。
＜適応可能な検出手段の異常パターン＞
・モータ回転角度検出部２７のモータセンサ２６にのみ出力異常が生じた場合。
・出力軸回転角度検出部１０の出力軸センサ２８にのみ出力異常が生じた場合。
＜動作手段＞
・モータ回転角度検出部２７のモータセンサ２６の出力値が異常と判断された場合には、センサレス制御によるモータ駆動を行ない、任意のレンジへ切り替える。
・出力軸回転角度検出部１０の出力軸センサ２８の出力値が異常と判断された場合には、パルスカウントによるモータ駆動を行い、任意のレンジへ切り替える。

（２）Ｐレンジのみへの切り替え操作を許可する場合（フェール処置Ｂ）。
＜適応可能な検出手段の異常パターン＞
・モータ回転角度検出部２７のモータセンサ２６にのみ出力異常が生じた場合。
・出力軸回転角度検出部１０の出力軸センサ２８にのみ出力異常が生じた場合。
＜動作手段＞
・モータ回転角度検出部２７のモータセンサ２６の出力値が異常と判断された場合には、センサレス制御によるモータ駆動を行ない、Ｐレンジのみへ切り替える。
・出力軸回転角度検出部１０の出力軸センサ２８の出力値が異常と判断された場合には、パルスカウントによるモータ駆動を行い、Ｐレンジのみへ切り替える。
・若しくは、位置検出に頼らず、Ｐレンジ側一方向にのみモータを駆動させ、自動変速機７内のディテントプレートに設けられた壁面に突き当て、物理的にレンジ切り替え装置１を停止させ、所定のモータ通電電流しきい値を超えると、Ｐレンジへの切り替えが完了したものと判断し、モータ通電をカットすることで、Ｐレンジへの切り替えを行う。
・尚、Ｐレンジに切り替えた後は、故障と判定された角度検出部の異常が解消されるまでは、他レンジへの切り替えは許可しない。

（３）一切のレンジ切り替え操作を不可とする場合（フェール処置Ｃ）。
＜適応可能な検出手段の異常パターン＞
・モータ回転角度検出部２７のモータセンサ２６にのみ出力異常が生じた場合。
・出力軸回転角度検出部１０の出力軸センサ２８にのみ出力異常が生じた場合。
・インヒビタスイッチ１３にのみ出力異常が生じた場合。
・何れの検出部の出力値も合致しない場合。
＜動作手段＞
・コントロールユニット３がシフトレバー２からのシフト信号ａを受け取っても、現状のシフト位置からの切り替えは許可しない。又、故障と判定された角度検出部の異常が解消されるまでは、他レンジへの切り替えは許可しない。

尚、前述のフェール処置Ａ、フェール処置Ｂ、及び、フェール処置Ｃの、何れの異常パターンに於いても、コントロールユニット３が何らかの故障発生を検知した時点で、操縦者に対しては車室内のパイロットランプ３０を点灯させる等の手段により、異常の発生を知らせるものとする。

図３に於いて、ステップＳ４では、モータ回転角度検出部２７、出力軸回転角度検出部１０、及びインヒビタスイッチ１３の全てに異常が認められていないので、目標レンジへの切り替えが許可される。

ステップＳ５では、インヒビタスイッチ１３のみが異常であると判断されているので、フレンジ切り替えが不可となる。
ェール処置Ｃとなり、レンジ切り替えを不可とし、現状のレンジを維持する。

ステップＳ７では、モータ回転角度検出部２７のみが異常であると判断されているので、フェール処置Ａ、Ｂ、Ｃの何れかを任意に選択する。この場合の動作は、センサレス制御となる。

ステップＳ８では、出力軸回転角度検出部１０のみが異常であると判断されているので、フェール処置Ａ、Ｂ、Ｃの何れかを任意に選択する。この場合の動作は、パルスカウント制御となる。

以上述べたように、モータ回転角度検出部２７のモータセンサ２６、出力軸回転角度検
出部１０の出力軸センサ２８、及びインヒビタスイッチ１３の３つのセンサを、コントロールユニット３により監視することで、異常発生時の異常発生箇所をある程度絞り込むことが可能となると共に、異常発生箇所の絞り込みにより、異常が無い検出手段による動作が可能となる為、フェール発生時の対応手段として、上述（１）〜（３）のようなバリエーションから任意の動作を選択することが可能となる。

尚、この発明は前述の実施の形態１による自動変速機の制御装置に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲に於いて、その構成に一部変形を加えたり、構成を一部省略することが可能である。

１レンジ切り替え装置、２シフトレバー、３コントロールユニット、４モータ、１４回転子、１４１回転子鉄心、１５固定子、１６回転子軸、５減速機構部、５１第１の歯車、５２第２の歯車、５３第３の歯車、５４第４の歯車、５５第５の歯車、６出力軸、７自動変速機、８シフト軸、９レンジ切り替え部、１０出力軸回転角度検出部、１１第１のハウジング、１１ａ支持筒部、１２滑り軸受部材、１３シフト位置検出部、２１第２のハウジング、２７モータ回転角度検出部、２８出力軸センサ、３０パイロットランプ、１５１固定子鉄心、１５２固定子巻線、２４基板、２５界磁磁極、１７第１の転がり軸受、１８第２の転がり軸受、１９、２０軸受固定部、６０第１の金属プレート、６１第２の金属プレート、７０、１３４コネクタ、１３１可動部材、１３２接点、１３５第１のカバー、１３６第２のカバー、ａシフト信号、ｂレンジ切り替え指令信号、ｃ第１の検出信号、ｄ第２の検出信号、ｅ第３の検出信号、ｆ異常検出信号

この発明による自動変速機の制御装置は、
車両の運転者によるシフト操作に基づいて、前記車両に搭載された自動変速機のレンジを切り替えるレンジ切り替え指令信号を発生するように構成されたコントロールユニットと、
前記コントロールユニットからの前記レンジ切り替え指令信号に基づいて駆動されるモータと、
前記モータの回転数を減速する減速機構部と、
前記減速機構部により駆動され、前記自動変速機のレンジを切り替えるシフト軸を駆動する出力軸と、
前記モータの回転子の回転角度を検出し、前記検出したモータの回転子の回転角度に対応した情報を有する第１の検出信号を前記コントロールユニットに入力するモータ回転角度検出部と、
前記出力軸の回転角度を検出し、前記検出した出力軸の回転角度に対応した情報を有する第２の検出信号を前記コントロールユニットに入力する出力軸回転角度検出部と、
前記自動変速機のシフト軸の回転位置を検出し、前記検出したシフト軸の回転位置に対応した情報を有する第３の検出信号を前記コントロールユニットに入力するシフト位置検出部と、
を備え、
前記コントロールユニットは、
入力された前記第１の検出信号と前記第２の検出信号と前記第３の検出信号とを相互に監視し、互いに合致した前記情報を有する２つの検出信号が正常であり前記２つの検出信号の情報に合致しない情報を有する他の検出信号が異常であると判定し、前記判定の結果に基づいて前記自動変速機のレンジの切替えを制御するように構成されている、
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。

この発明による自動変速機の制御装置によれば、前記モータの回転子の回転角度を検出し、前記検出したモータの回転子の回転角度に対応した情報を有する第１の検出信号を前記コントロールユニットに入力するモータ回転角度検出部と、前記出力軸の回転角度を検出し、前記検出した出力軸の回転角度に対応した情報を有する第２の検出信号を前記コントロールユニットに入力する出力軸回転角度検出部と、前記自動変速機のシフト軸の回転角度を検出し、前記検出したシフト軸の回転角度に対応した情報を有する第３の検出信号を前記コントロールユニットに入力するシフト位置検出部とを備え、前記コントロールユニットは、入力された前記第１の検出信号と前記第２の検出信号と前記第３の検出信号とを相互に監視し、互いに合致した前記情報を有する２つの検出信号が正常であり前記２つの検出信号の情報に合致しない情報を有する他の検出信号が異常であると判定し、前記判定の結果に基づいて前記自動変速機のレンジの切替えを制御するように構成されているので、モータの回転角度等を検出するセンサに異常が発生したときにその異常が生じたセンサを特定し、自動変速機の制御を適切に行うことができ、自動変速機の制御装置の信頼性を向上させることが可能となる。

Claims

車両の運転者によるシフト操作に基づいて、前記車両に搭載された自動変速機のレンジを切り替えるレンジ切り替え指令信号を発生するように構成されたコントロールユニットと、
前記コントロールユニットからの前記レンジ切り替え指令信号に基づいて駆動されるモータと、
前記モータの回転数を減速する減速機構部と、
前記減速機構部により駆動され、前記自動変速機のレンジを切り替えるシフト軸を駆動する出力軸と、
前記モータの回転子の回転角度を検出し、前記検出したモータの回転子の回転角度に対応した情報を有する第１の検出信号を前記コントロールユニットに入力するモータ回転角度検出部と、
前記出力軸の回転角度を検出し、前記検出した出力軸の回転角度に対応した情報を有する第２の検出信号を前記コントロールユニットに入力する出力軸回転角度検出部と、
前記自動変速機のシフト軸の回転位置を検出し、前記検出したシフト軸の回転位置に対応した情報を有する第３の検出信号を前記コントロールユニットに入力するポジションセンサと、
を備え、
前記コントロールユニットは、
入力された前記第１の検出信号と前記第２の検出信号と前記第３の検出信号とを相互に監視し、互いに合致した前記情報を有する２つの検出信号が正常であり前記２つの検出信号の情報に合致しない情報を有する他の検出信号が異常であると判定し、前記判定の結果に基づいて前記自動変速機のレンジの切替えを制御するように構成されている、
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
前記コントロールユニットは、
前記第１の検出信号が異常であると判定されたときは、前記自動変速機の任意のレンジへのシフトを可能とすると共に、報知手段により前記運転者に対して異常を報知させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記コントロールユニットは、センサレス制御により前記モータを駆動させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の制御装置。
前記コントロールユニットは、
前記第１の検出信号が異常であると判定したときは、前記自動変速機のＰレンジ側への一方向にのみシフトを可能とすると共に、報知手段により前記運転者に対して異常を報知させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記コントロールユニットは、前記第１の検出信号の異常が解消されるまでは、前記自動変速機のレンジ切り替えを許容しないように構成されている、
ことを特徴とする請求項２から４のうちの何れか一項に記載の自動変速機の制御装置。
前記コントロールユニットは、
前記第１の検出信号が異常であると判定したときは、現在のシフト位置からのレンジ切り替えを許可しないと共に、報知手段により前記運転者に対して異常を報知させるように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記コントロールユニットは、
前記第２の検出信号が異常であると判定したときは、前記第１の検出信号に含まれるパルスのカウント値と前記減速機構部の減速比に基づいて前記出力軸の回転角度を算出し、この算出結果に基づいて前記自動変速機の任意のレンジへのシフトを可能とすると共に、報知手段により前記運転者に対して異常を報知させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記コントロールユニットは、
前記第２の検出信号が異常であると判定したときは、前記第１の検出信号に含まれるパルスのカウント値と前記減速機構部の減速比に基づいて前記出力軸の回転角度を算出し、この算出結果に基づいて前記自動変速機のＰレンジ側への一方向にのみシフトを可能とすると共に、報知手段により前記運転者に対して異常を報知させるように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記コントロールユニットは、前記第２の検出信号の異常が解消されるまでは、前記自動変速機のレンジ切り替えを許容しないように構成されている、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の自動変速機の制御装置。
前記コントロールユニットは、
前記第２の検出信号が異常であると判定したときは、現在のシフト位置からのレンジ切り替えを許可しないと共に、報知手段により前記運転者に対して異常を報知させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記コントロールユニットは、
前記第３の検出信号が異常であると判定したときは、現在のシフト位置からのレンジ切り替えをレンジ許可しないと共に、報知手段により前記運転者に対して異常を報知させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
前記モータと前記減速機構部と前記出力軸は、ハウジング内に一体に組み込まれてレンジ切り替え装置を構成し、
前記モータ回転角度検出部と前記出力軸回転角度検出部は、前記レンジ切り替え装置に設けられている、
ことを特徴とする請求項１から１１のうちの何れか一項に記載の自動変速機の制御装置。
前記モータ回転角度検出部は、ホールスイッチタイプの磁気センサを備え、
前記ホールスイッチタイプの磁気センサは、前記回転子の軸方向の一端部に間隙を介して設けられ、前記回転子の界磁磁極を構成する永久磁石の軸方向漏れ磁束に応動して前記回転子の回転角度を検知するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１から１２のうちの何れか一項に記載の自動変速機の制御装置。
前記出力軸回転角度検出部は、磁束方位検知タイプの磁気センサを備え、
前記出力軸に設けられた２極着磁された永久磁石の磁束方位を検知して前記出力軸の回転角度を検知するように構成されている、
することを特徴とする請求項１から１３のうちの何れか一項に記載の自動変速金制御装置。
前記モータ回転角度検出部は、ホールスイッチタイプの磁気センサを備え、
前記ホールスイッチタイプの磁気センサは、前記回転子の軸方向の一端部に間隙を介して設けられ、前記回転子の界磁磁極を構成する永久磁石の軸方向漏れ磁束に応動して前記回転子の回転角度を検知するように構成され、
前記出力軸回転角度検出部は、磁束方位検知タイプの磁気センサを備え、
前記出力軸に設けられた２極着磁された永久磁石の磁束方位を検知して前記出力軸の回転角度を検知するように構成され、
前記ホールスイッチタイプの磁気センサと磁束方位検知タイプの磁気センサは、同一の基板に設けられている、
ことを特徴とする請求項１から１２のうちの何れか一項に記載の自動変速機の制御装置。