JP4832916B2 - Control device for automatic transmission - Google Patents
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本発明は、シフトレバーからのシフト指示に基づいて作動指示を出力するシフト制御装置と、作動指示に基づいて自動変速機のレンジ切り替え弁の複数のシフトレンジを該レンジ切り替え弁の移動部を移動させることにより切り替えるアクチュエータと、レンジ切り替え弁のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段とを備えた自動変速機の制御装置に関する。 The present invention relates to a shift control device that outputs an operation instruction based on a shift instruction from a shift lever, and moves a plurality of shift ranges of a range switching valve of an automatic transmission based on the operation instruction. The present invention relates to a control device for an automatic transmission that includes an actuator that is switched by causing a shift range detection unit that detects a shift range of a range switching valve.
自動変速機は、シフトレバーからのシフト指示に基づいて、前後進の走行レンジ、ニュートラルやパーキングレンジのシフトレンジの切り替えがレンジ切り替え弁により行われる。シフトバイワイア(SBW)アクチュエータは、レンジ切り替え弁のシフトレンジの切り替えを電気的な制御で行うものである。 In the automatic transmission, based on a shift instruction from a shift lever, a forward / reverse travel range and a shift range of a neutral or parking range are switched by a range switching valve. The shift-by-wire (SBW) actuator performs electrical switching to switch the shift range of the range switching valve.
SBWアクチュエータは、モータ、モータの出力軸に連結されたコントロールシャフト及びコントロールシャフトと一体的に回転するディテント機構を備え、モータの回転をコントロールシャフトを通してディテント機構に伝達し、ディテント機構がレンジ切り替え弁の移動部を移動させてシフトレンジを切り替える。レンジ切り替え弁のシフトレンジは第1のポジションセンサにより検出される。 The SBW actuator includes a motor, a control shaft connected to the output shaft of the motor, and a detent mechanism that rotates integrally with the control shaft. The rotation of the motor is transmitted to the detent mechanism through the control shaft. Move the moving part to switch the shift range. The shift range of the range switching valve is detected by the first position sensor.
電子コントロールユニット(ECU)は、コントロールシャフトの回転位置を検出する第2のポジションセンサの出力値に基づいて、ディテントント機構がレンジ切り替え弁の移動部を指示レンジに対応する位置に移動する。 In the electronic control unit (ECU), the detent mechanism moves the moving part of the range switching valve to a position corresponding to the indicated range based on the output value of the second position sensor that detects the rotational position of the control shaft.
第1のポジジションセンサの故障時の制御に係る先行技術文献としては、例えば、特許文献1がある。特許文献1には、シフトレンジとシフト指示が異なる場合、車両が停止しているとき、強制的にPレンジにシフトし、車速が低速走行であれば、強制的にニュートラルにシフトすることが記載されている。
As a prior art document related to the control at the time of failure of the first position sensor, for example, there is
また、シフトレンジの位置を学習する先行技術としては、例えば、特許文献2がある。特許文献2には、第2のポジションセンサの検出値の変化のほとんどない期間での第2のポジションセンサの検出値の平均値をレンジポジションにおける学習値とすることが記載されている。
しかしながら、特許文献1では、始動時に第1のポジションセンサが故障しているときには、Pレンジが維持されることから、車両が移動可能であっても停止されたままとなり問題である。また、第2のポジションセンサは、可変抵抗等を用いて、各レンジに対応した抵抗での出力電圧によりレンジを検出している。しかし、温度変化による抵抗値の変動や電源電圧の変動等の影響を受け、コントロールシャフトの回転位置が同じでも出力電圧が異なることから、同一の電圧であっても、シフトレンジが異なることがある。
However, in
従って、第2のポジションセンサの出力電圧では、シフトレンジを確定することはできないことがある。よって、第1のポジションセンサが故障の場合には、結局、シフトレンジを確定することはできない。そのため、車両の始動時、必ずしも、Pレンジであるとは限らないことから、レンジを確定する必要がある。 Therefore, the shift range may not be determined with the output voltage of the second position sensor. Therefore, if the first position sensor is out of order, the shift range cannot be determined after all. Therefore, when starting the vehicle, the range is not necessarily the P range, so it is necessary to determine the range.
特許文献2には、始動時のレンジを確定するための初期学習についての記載がないことから、始動時に、第1のポジションセンサが故障している場合、Pレンジ以外であるとき、Pレンジに基づいてレンジ制御をすると、レンジ制御を誤ってしまうという問題がある。
Since there is no description about the initial learning for determining the range at the time of starting in
よって、本発明の目的は、始動時にレンジポジションを確定することにより、安全な走行制御が可能な自動変速機の制御装置を提供する。 Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for an automatic transmission that can perform safe traveling control by determining a range position at the time of starting.
請求項1記載の発明によれば、シフトレバーからのシフト指示に基づいて作動指示を出力するシフト制御装置と、前記作動指示に基づいて自動変速機のレンジ切り替え弁の複数のシフトレンジを該レンジ切り替え弁の移動部を移動させることにより切り替えるアクチュエータと、前記レンジ切り替え弁の前記シフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段とを備えた自動変速機の制御装置であって、前記シフトレンジ検出手段は、検出したシフトレンジに対応するビットパターンを出力する第1のポジションセンサ及び検出したシフトレンジに対応する電圧を出力する第2のポジションセンサを含み、第1のポジションセンサが出力するビットパターンが所定のシフトレンジに対応していない場合、該第1のポジションセンサの故障と判定する故障判定手段と、前記自動変速機の始動時において、前記故障判定手段により前記第1のポジションセンサの故障が判定された場合には、前記シフト指示が前記移動部が一方の端に移動したときのシフトレンジであるパーキングレンジとなる指示であるとき、前記パーキングレンジへの作動を指示し、前記レンジ切り替え弁の前記シフトレンジがパーキングであると確定するレンジ確定手段と、前記レンジ確定手段により前記シフトレンジが前記パーキングであると確定したときに、前記レンジ切り替え弁の初期位置として前記パーキングレンジに対応するビットパターンを記憶し、かつ、該ビットパターンに対応付けてそのときの前記第2のポジションセンサの出力電圧を記憶する初期学習手段を具備したことを特徴とする自動変速機の制御装置が提供される。
According to the first aspect of the present invention, a shift control device that outputs an operation instruction based on a shift instruction from a shift lever, and a plurality of shift ranges of a range switching valve of an automatic transmission based on the operation instruction A control device for an automatic transmission comprising an actuator that switches by moving a moving part of a switching valve, and a shift range detection unit that detects the shift range of the range switching valve, wherein the shift range detection unit includes: A first position sensor that outputs a bit pattern corresponding to the detected shift range and a second position sensor that outputs a voltage corresponding to the detected shift range, and the bit pattern output by the first position sensor is predetermined If the shift range is not compatible, because it is determined that the failure of the position sensor of the first A determination unit, at the start of the automatic transmission, when a failure of the first position sensor is determined by the failure determination means, when said shift command said mobile unit has moved to one end When it is an instruction to become a parking range that is a shift range, an operation to the parking range is instructed, and range determination means for determining that the shift range of the range switching valve is parking, and the shift by the range determination means When the range is determined to be the parking, a bit pattern corresponding to the parking range is stored as an initial position of the range switching valve, and the second position sensor at that time is associated with the bit pattern control instrumentation of the automatic transmission, characterized by comprising an initial learning means for storing the output voltage There is provided.
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、前記初期学習手段は、前記自動変速機の始動時において、前記故障判定手段により前記第1のポジションセンサが故障と判定されなかった場合には、前記レンジ切り替え弁の初期位置としてそのとき前記第1のポジションセンサが出力するビットパターンを記憶し、かつ、該ビットパターンに対応付けてそのときの前記第2のポジションセンサの出力電圧を記憶することを特徴とする自動変速機の制御装置が提供される。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the initial learning means does not determine that the first position sensor has failed by the failure determination means when the automatic transmission is started. The bit pattern output by the first position sensor at that time is stored as the initial position of the range switching valve, and the output of the second position sensor at that time is associated with the bit pattern. A control device for an automatic transmission is provided that stores a voltage .
請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明において、前記初期学習手段により初期位置が記憶されたときに、その記憶結果に基づいて、始動後の前記レンジ切り替え弁のレンジ切り替えを行う前記アクチュエータを制御する制御手段を具備したことを特徴とする自動変速機の制御装置が提供される。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, when the initial position is stored by the initial learning means, the range switching of the range switching valve after starting is switched based on the stored result. There is provided a control device for an automatic transmission, comprising control means for controlling the actuator to be performed.
請求項4記載の発明によれば、請求項2記載の発明において、前記初期学習手段により初期位置が記憶されたときに、前記第1のポジションセンサの故障箇所を診断する故障診断手段を具備したことを特徴とする自動変速機の制御装置が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, when the initial position is stored by the initial learning unit, a failure diagnosing unit is provided for diagnosing a failure location of the first position sensor . A control device for an automatic transmission is provided.
請求項1記載の発明によると、シフトレンジ検出手段は、検出したシフトレンジに対応するビットパターンを出力する第1のポジションセンサ及び検出したシフトレンジに対応する電圧を出力する第2のポジションセンサを含んでおり、故障判定手段では、第1のポジションセンサが出力するビットパターンが所定のシフトレンジに対応していない場合、該第1のポジションセンサの故障と判定し、レンジ確定手段では、始動時に第1のポジションセンサが故障していると判定された場合、シフトレンジを確定することができないことに鑑み、シフト指示がレンジ切り替え弁の移動部が一方の端に移動したときのシフトレンジであるパーキングレンジ(Pレンジ)となる指示であるとき、Pレンジへ作動を指示し、前記レンジ切り替え弁の前記シフトレンジがパーキングであると確定するようにしており、その一方で、初期学習手段では、そのようにレンジ確定手段により前記シフトレンジが前記パーキングであると確定したときに、前記レンジ切り替え弁の初期位置として前記パーキングレンジに対応するビットパターンを記憶し、かつ、該ビットパターンに対応付けてそのときの前記第2のポジションセンサの出力電圧を記憶するようにしている。従って、始動時に第1のポジションセンサが故障しているときに、運転者の意図(Pレンジ指示)に合致させて、レンジ切り替え弁のシフトレンジをパーキングに正しく確定できると共にレンジ切り替え弁の初期位置としてパーキングレンジに対応するビットパターンを記憶させることができ、かつ、レンジ切り替え弁の初期位置としてのパーキングレンジに対応するビットパターンと第2のポジションセンサの出力電圧とを対応付けて記憶することにより、第2のポジションセンサの出力電圧を、レンジ切り替え弁のレンジの初期位置としてそのとき設定されているポジションに正しく対応付けて学習させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the shift range detecting means includes the first position sensor that outputs a bit pattern corresponding to the detected shift range and the second position sensor that outputs a voltage corresponding to the detected shift range. In the failure determination means, if the bit pattern output by the first position sensor does not correspond to the predetermined shift range, it is determined that the first position sensor is in failure, and the range determination means When it is determined that the first position sensor is out of order, the shift instruction is the shift range when the moving unit of the range switching valve moves to one end in view of the fact that the shift range cannot be determined. When the instruction is for the parking range (P range), the operation to the P range is instructed, and the shift valve Torenji has to be determined to be the parking, on the other hand, the initial learning means, when so by range settling means the shift range was determined with the a parking initial position of said range switching valve The bit pattern corresponding to the parking range is stored, and the output voltage of the second position sensor at that time is stored in association with the bit pattern. Therefore, when the first position sensor is faulty at startup, it is matched to the driver's intention (P-range instruction), the initial Rutotomoni range switchover valve to correctly determine the shift range of the range switching valve to the parking The bit pattern corresponding to the parking range can be stored as the position, and the bit pattern corresponding to the parking range as the initial position of the range switching valve is stored in association with the output voltage of the second position sensor. Thus, the output voltage of the second position sensor can be learned in association with the position set at that time as the initial position of the range of the range switching valve .
請求項2記載の発明によると、始動時において、前記故障判定手段により前記第1のポジションセンサが故障と判定されなかった場合にも、レンジ切り替え弁のレンジの初期位置(パーキングレンジ)に正しく対応付けて学習させることができる。 According to the second aspect of the present invention, even when the first position sensor is not determined to be defective by the failure determination means at the time of start-up, it correctly corresponds to the initial position (parking range) of the range switching valve. You can make it learn .
請求項3記載の発明によると、初期学習手段により正しいレンジ切り替え弁のレンジ位置が記憶され、その記憶結果に基づいて、始動後のレンジ切り替え弁のレンジ切り替えを行うアクチュエータを制御するので、始動後のレンジ切り替え弁のレンジ切り替えが正しく行われ、車両を安全走行させることができる。 According to the third aspect of the invention, the range position of the correct range switching valve is stored by the initial learning means, and the actuator for switching the range of the range switching valve after starting is controlled based on the stored result. The range switching of the range switching valve is correctly performed, and the vehicle can be driven safely.
請求項4記載の発明によると、初期学習手段により正しいレンジ切り替え弁のレンジ位置が記憶されているので、第1のポジションセンサがその初期位置で出力するべき期待値とその初期位置での出力値と比較することにより、第1のポジションセンサの故障箇所を診断することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the correct range switching valve range position is stored by the initial learning means, the expected value that the first position sensor should output at the initial position and the output value at the initial position. By comparing with, it is possible to diagnose the failure location of the first position sensor .
図1は自動変速機の制御に係る車両の概略構成図である。図1に示すように、車両は、シフトレバー2、シフトレバー位置センサ4、AT−ECU6、SBW ECU8、アクチュエータ10、ポジションセンサ12、コントロールシャフト14、自動変速機(AT)16、エンジンECU18、メータECU20、ナビゲーションシステム22及び多重通信ネットワーク(CAN(Controller Area Network))24を主に含む。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle related to control of an automatic transmission. As shown in FIG. 1, the vehicle includes a
シフトレバー2は、図示しない車両運転席付近に設けられて、車両の運転者の操作によって、例えば、4種類のレンジ、P,R,N,Dのいずれかのレンジが選択される。シフトレバー位置センサ4は、運転者によるシフトレバー2の操作により選択されたポジションを示す信号を出力する。センサ4の出力値はAT−ECU及びSBW ECU8に入力される。
The
AT−ECU6は、後述するように、SBW ECU8に初期学習指示、シフトレバー位置センサ4からのセンサ出力に基づきシフトレバー位置センサ4の出力信号が示すシフトレンジにレンジ切り替え弁を切り替えるようにSBW ECU8へ要求、SBW ECU8からシフトレンジ及びシフトレンジを検出する第1のポジションセンサからの出力パターンから第1のポジションセンサの故障箇所の特定、並びにシフトレバー位置センサ4及びポジションセンサ12からのセンサ出力等に基づき自動変速機16のシフト制御などを行う。
As will be described later, the AT-
SBW ECU8は、後述するように、AT−ECU6からの初期学習指示に従って、車両の始動時にレンジを学習、AT−ECU6からの要求レンジに従って、初期学習結果に基づいてレンジ切り替え弁を要求レンジに切り替えるようにアクチュエータを制御する。アクチュエータ10は、始動時の初期学習でレンジが確定されるよう、及びレンジ切り替え弁が要求レンジに切り替えられるように、SBW ECU8により制御される。
As will be described later, the SBW ECU 8 learns the range at the start of the vehicle according to the initial learning instruction from the AT-
ポジションセンサ12は、後述するように、コントロールシャフト14の回転に基づいて、レンジ切り替え弁のP,R,N,Dのいずれかのシフトレンジを示す電気信号の出力する第1のポジションセンサ(シフトレンジ検出手段)としての機能及びコントロールシャフト14の基準からの回転量を検出して、回転量に該当する電気信号を出力する第2のポジションセンサとしての機能を有する。
As will be described later, the
コントロールシャフト14は、アクチュタータ10が有するモータの出力軸に連結され、その回転によりレンジ切り替え弁のレンジ切り替えを行うものである。自動変速機(AT)16は、アクチュエータ10によりレンジ切り替え弁のシフトレンジが切り替えられ、レンジ切り替え弁を通して供給されるライン圧に従って、AT−ECU6により、シフト制御が行われる。
The
エンジンECU18は、図示しないエンジンを制御するものである。メータECU20は、AT−ECU8からの通知に基づき、選択されているレンジ(P,R,N,D)等をメータに表示するものである。ナビゲーションシステム22は車両の位置を表示するシステムである。CAN24は、AT−ECU6、SBW ECU8、エンジンECU18、メータECU20及びナビゲーションシステム22が相互通信を行うためのネットワークである。
The
図2は図1中のアクチュエータ10の一例を示す概略構成図であり、図2(a)は斜視図、図2(b)はC部拡大図、図2(c)はD部拡大図である。図2(a)に示すように、アクチュエータ10は、直流モータ50及びディテント機構60を有する。モータ50は、AT−ECU6の制御により、所定の駆動力で時計及び反時計回りのいずれかの方向に回転することにより、モータ50に連結されたコントロールシャフト14を回転する。ディテント機構60は、コントロールシャフト14の回転位置、つまりレンジ切り替え弁(マニュアルバルブ)100のスプール(移動部)100aのシフトレンジ切り替え位置を決めるものであり、ディテントレバー62及びディテントスプリング64を有する。
2 is a schematic configuration diagram showing an example of the
ディテントレバー62は、コントロールシャフト14に固定され、コントロールシャフト14と一体回転する。その形状は扇形状であり、その外周にはP,R,N,Dレンジに対応して複数の凹凸部62aが形成されている。ディテントスプリング64は、マニュアルバルブ100に固定され、端部にローラ64aが設けられている。複数の凸凹部62aのうちの一つの凹部に対し、ローラ64aが係合するようにいる。
The
ディテントレバー62は、レンジ切り替え弁100のスプール100aが左右の端に移動したときのシフトレンジであるPレンジ、Dレンジでストップし、それより外への回転が規制される機構となっている。即ち、図2(b)に示すように、ディテントレバー62の時計回りの回転で端に位置するPレンジの凹凸部62aのローラ64aの停止位置よりも外側の壁62bが回転方向に対して垂直形状となっている。
The
図2(c)に示すように、ディテントレバー62の反時計回りの回転で端に位置するDレンジの凹凸部62aのローラ64aの停止位置よりも外側の壁62eが回転方向に対して垂直形状となっている。62c,62dは回転方向について内側の壁である。また、ディテントレバー62の外側をケースに当てることによりストッパとすることができる。
As shown in FIG. 2 (c), the
80は、パーキング機構であり、Pレンジ位置で自動変速機16の出力軸を固定するものであり、パーキングレバー82、パーキングボール84及びパーキングギヤ86を有する。パーキングレバー82は、コントロールシャフト14がPレンジの回転位置であるとき、パーキングボール84をパーキングギヤ86に噛合し、コントロールシャフト14がPレンジの以外の回転位置(R,N,D)であるとき、パーキングボール84のパーキングギヤ86への噛合を解放する。
A
パーキングボール84は、Pレンジのとき、パーキングレバー82からの押圧により、パーキングギヤ86に噛合され、それ以外のレンジのとき、パーキングレバー82からの押圧の解放により、パーキングギヤ86への噛合が解放される。パーキングギヤ86は自動変速機16の出力軸にスプライン嵌合している。
The
レンジ切り替え弁100は、スプールバルブ形式であって、自動変速機16の制御のための基本油圧となるライン油圧が供給されている。このレンジ切り替え弁100は、スプール100aを軸方向に操作することで、その排出ポートを切り替えて、各シフトレンジを設定するための図示しない摩擦係合装置の係合及び解放を制御する。
The
図3は図1中のポジションセンサ(シフトレンジ検出手段)12の一例を示す図である。ポジションセンサ(シフトレンジ検出手段)12は、扇形の絶縁基板118と、絶縁基板108上に形成され、Oを中心として、それぞれ同一半径上に形成された、導体パターン114a,114b,114c、導体パターン116a,116b及び導体パターン118a,118b,118c、電圧検出パターン120a、可変抵抗120b、並びに可動接点部130を有する。
FIG. 3 is a view showing an example of the position sensor (shift range detecting means) 12 in FIG. The position sensor (shift range detection means) 12 is formed on the fan-shaped insulating substrate 118 and the insulating substrate 108, and is formed on the same radius with O as the center, conductor patterns 114a, 114b, 114c, conductor pattern 116a, 116b and conductor patterns 118a, 118b, 118c, a voltage detection pattern 120a, a variable resistor 120b, and a movable contact portion 130.
絶縁基板108は自動変速機16のトランスミッションケースに固定されている。導体パターン114a,116a,118aは、可動接点部130がPレンジに位置したときに、接点122により接地される。導体パターン116b,118aは、可動接点部130がRレンジに位置したときに、接点122により接地される。導体パターン114b,118bは、可動接点部130がNレンジに位置したときに、接点122により接地される。
The insulating substrate 108 is fixed to the transmission case of the
導体パターン114c,118cは、可動接点部130がDレンジに位置したときに、接点122により接地される。導体パターン114a,114bは接続されている。導体パターン114a〜118cは、それぞれ電源に接続された抵抗と接続され、抵抗との接続点にAT−ECU及びSBW ECU8が接続されている。 The conductor patterns 114c and 118c are grounded by the contact 122 when the movable contact portion 130 is positioned in the D range. The conductor patterns 114a and 114b are connected. The conductor patterns 114a to 118c are each connected to a resistor connected to a power source, and the AT-ECU and the SBW ECU 8 are connected to a connection point with the resistor.
可動接点部130は、コントロールシャフト14に固定され、Oを中心として、コントロールシャフト14と一体的に回転し、電圧検出パターン120a及び可変抵抗120bに接触するブラシ120c及び接点122を有する。ブラシ120cは、電圧検出パターン120a及び可変抵抗120bに接続されている。出力電圧Voの検出に係る電圧検出パターン120a、可変抵抗120b及びブラシ120cは、第2のポジションセンサ120を構成する。
The movable contact portion 130 is fixed to the
電圧検出パターン120aは、ブラシ120cと接続される導体であり、可動接点部130の移動可能範囲に形成された一定幅の円弧形状の導体パターンであり、そのいずれかのパターン上に形成された出力端子より出力電圧Voが出力される。出力電圧Voはアナログ/デジタル変換され、SBW ECU 8に入力される。 The voltage detection pattern 120a is a conductor connected to the brush 120c, and is an arc-shaped conductor pattern having a constant width formed in a movable range of the movable contact portion 130, and an output formed on any one of the patterns. An output voltage Vo is output from the terminal. The output voltage Vo is analog / digital converted and input to the SBW ECU 8.
可変抵抗120bは、少なくとも、P,R,N,Dのシフトレンジの範囲で、ブラシ120cと電気的に接触するように一定幅の円弧形状の抵抗パターンであり、一端、例えば、Dレンジ側の端部は電源電圧5Vが接続され、他端、例えば、Pレンジ側の端部は接地されている。 The variable resistor 120b is an arc-shaped resistor pattern having a constant width so as to be in electrical contact with the brush 120c at least in the range of the P, R, N, and D shift ranges. The end is connected to a power supply voltage of 5 V, and the other end, for example, the end on the P range side is grounded.
電源電圧5Vと可変抵抗120bの接続点からブラシ120cと可変抵抗120bの接続点までの抵抗R1、電源電圧Viと可変抵抗120bの接続点から可変抵抗120bの接地点までの抵抗R2とすると、出力電圧Voは、Vi×(R2−R1)/R2となる。これにより、ブラシ120cと可変抵抗120bの接続点の位置、即ち、可動接点部130の回転位置に応じた出力電圧Voが出力される。本実施形態では、Pレンジでの電圧<Rレンジでの出力電圧<Nレンジでの出力電圧<Dレンジでの出力電圧となっている。 Assuming that the resistor R1 from the connection point of the power supply voltage 5V and the variable resistor 120b to the connection point of the brush 120c and the variable resistor 120b and the resistor R2 from the connection point of the power supply voltage Vi and the variable resistor 120b to the ground point of the variable resistor 120b The voltage Vo is Vi × (R2−R1) / R2. Thereby, the output voltage Vo corresponding to the position of the connection point between the brush 120c and the variable resistor 120b, that is, the rotational position of the movable contact portion 130 is output. In the present embodiment, the voltage in the P range <the output voltage in the R range <the output voltage in the N range <the output voltage in the D range.
可変抵抗120bの抵抗、電源接続や接地のためのハーネスの抵抗、端子の抵抗等が温度により変化すること、エンジンルームと車室内それぞれの温度が異なること、電源電圧Viはバッテリの消耗により低下すること等から、可動接点部130の位置が同じであっても出力電圧Voが異なる。これにより、P,R,N,Dレンジでの出力電圧Voは、温度により変動し、出力電圧Voが同じであっても、レンジが異なることがある。即ち、出力電圧Voでは、レンジを確定することはできない。 The resistance of the variable resistor 120b, the resistance of the harness for connecting and grounding the power supply, the resistance of the terminal, etc. vary depending on the temperature, the temperature in the engine room and the vehicle interior differ, and the power supply voltage Vi decreases due to battery consumption. For this reason, the output voltage Vo is different even if the position of the movable contact portion 130 is the same. Thereby, the output voltage Vo in the P, R, N, and D ranges varies depending on the temperature, and the range may be different even if the output voltage Vo is the same. That is, the range cannot be determined with the output voltage Vo.
接点122は、接地されている。Pレンジでは、導体パターン114a,116a,118aが接点122により接地され、導体パターン114a,116a,118aが接続されるAT−ECU及びSBW ECU8の端子がグランドレベルとなる。 The contact 122 is grounded. In the P range, the conductor patterns 114a, 116a, 118a are grounded by the contact 122, and the terminals of the AT-ECU and the SBW ECU 8 to which the conductor patterns 114a, 116a, 118a are connected are at the ground level.
Rレンジでは、導体パターン116b,118aが接点122により接地され、導体パターン116b,118aが接続されるAT−ECU及びSBW ECU8の端子がグランドレベルとなる。 In the R range, the conductor patterns 116b and 118a are grounded by the contact 122, and the terminals of the AT-ECU and the SBW ECU 8 to which the conductor patterns 116b and 118a are connected are at the ground level.
Nレンジでは、導体パターン114b,118bが接点122により接地され、導体パターン114b,118bが接続されるAT−ECU及びSBW ECU8の端子がグランドレベルとなる。 In the N range, the conductor patterns 114b and 118b are grounded by the contact 122, and the terminals of the AT-ECU and the SBW ECU 8 to which the conductor patterns 114b and 118b are connected are at the ground level.
Dレンジでは、導体パターン114c,118cが接点122により接地され、導体パターン114c,118cが接続されるAT−ECU及びSBW ECU8の端子がグランドレベルとなる。導体パターン114a〜118c及び接点122は、レンジ切り替え弁100のシフトレンジの検出する第1のポジションセンサ110を構成する。
In the D range, the conductor patterns 114c and 118c are grounded by the contact 122, and the terminals of the AT-ECU and the SBW ECU 8 to which the conductor patterns 114c and 118c are connected are at the ground level. Conductor patterns 114a~118c and contacts 122 constitute a
図4は各シフトレンジ(P,R,N,D)での第1のポジションセンサ110の出力(期待値パターン)を示す図である。図4中、“1”はグラウンドレベル(0V)、“0”は電源電圧レベル(5V)である。PNは導体パターン114a、114bに対応、Pは導体パターン116aに対応、RVSは導体パターン116bに対応、Rは導体パターン118aに対応、Nは導体パターン118bに対応、Dは導体パターン114cに対応、FWDは導体パターン118cに対応する。
FIG. 4 is a diagram showing the output (expected value pattern) of the
図5はAT−ECU6の自動変速機16の制御及びSBW ECU8のアクチュエータ10の制御に係るブロック図である。AT−ECU6の自動変速機16の制御には、初期学習指示部150、シフターフェール判断部152、運転者指示演算部154、自動操作演算部156、アクチュエータ動作指示決定部158、ポジションセンサフェール判定部160、コントロールシャフト位置演算部162及び実ポジション確定部164が含まれる。
FIG. 5 is a block diagram relating to the control of the
初期学習指示部150は、車両が始動されたとき(イグニッションスイッチがONされたとき)、SBW ECU8に初期学習を指示する。シフターフェール判断部152は、シフトレバー2に故障があるか否かを判断する。例えば、正常であれば、選択レンジに対応するパターンがシフトレバー位置センサ4より出力されることから、P,R,N,Dの何れのレンジに該当するパターンでないときに、シフトレバー2の故障と判断する。
The initial
運転者指示演算部154は、シフターフェール判断部152によりフェールであると判断されたときは、シフトレバー2の操作を受け付ない。シフターフェール判断部152によりフェールでないと判断されたときは、シフトレバー位置センサ4により検出された選択レンジを受け付け、運転者指示を確定する。
The driver
自動操作演算部156は、図示しないエンジンをOFFしたときに、コントロールシャフト14をPレンジに突き当て、パーキングボール84をパーキングギヤ86に噛合させ、自動変速機16の出力軸を固定(自動パーキング投入)し、シフトレバー2の操作によらずに、シフトレンジを操作する。
When the engine (not shown) is turned off, the automatic
アクチュエータ動作指示決定部158は、運転者指示演算部154又は自動操作演算部156より指示されるシフトレンジに切り替えるようにSBW ECU8に指示する。運転者指示演算部154及びアクチュエータ動作指示決定部158は、シフトレバー2からのシフト指示に基づいてSBW ECU8に作動指示を出力するシフト制御装置として機能する。
The actuator operation
ポジションセンサフェール判定部160は、第1のポジションセンサ110より出力されるPN,P,RVS,R,N,D,FWDのピットパターン(センサ出力パターン)と、SBW ECU8より出力される選択レンジに該当する図4に示す期待値パターンとを比較し、不一致となるビットがあれば、該不一致ビットに該当するセンサに故障が発生していると判断する。尚、後述するように、初期学習によりシフトレンジが正確に学習されていること、この学習結果に基づいてシフトレンジの切り替えが制御されることから、SBW ECU8より出力される選択レンジは正しい。
The position sensor failure determination unit 160 uses the PN, P, RVS, R, N, D, and FWD pit patterns (sensor output patterns) output from the
コントロールシャフト位置演算部162は、ポジションセンサフェール判定部160の判断結果より、センサ出力パターンと期待値パターンからコントロールシャフト14がP,R,N,Dのいずれのシフトレンジに位置するかを演算する。実ポジション確定部164は、コントロールシャフト位置演算部162により演算されたコントロールシャフト14のレンジ位置と運転者指示演算部154により演算された運転者指示のレンジとが等しい場合に確定する。AT制御部166は、実ポジション確定部164により確定されたレンジに従って、変速制御を行う。
Based on the determination result of the position sensor failure determination unit 160, the control shaft
初期学習実行制御部170は、エンジンが始動(イグニッションスイッチがON)されたときに、シフトレンジの学習をするものである。図6は図5中の初期学習実行制御部170の機能ブロック図である。初期学習実行制御部170は、ポジションセンサフェール判定部180、ポジションセンサ期待値パターン記憶部182、Pレンジ突き立て指示部184、初期位置学習部186及び初期位置記憶部188を含む。
The initial learning
ポジションセンサフェール判定部(故障判定手段)180は、エンジンが始動(イグニッションスイッチがON)されたとき、第1のポジションセンサ110より出力されるセンサ出力パターンとポジションセンサ期待値パターン記憶部182に記憶された期待値パターンと比較し、センサ出力パターンがいずれの期待値パターンと異なるとき、第1のポジションセンサ110がフェール故障であると判断する。センサ出力パターンがいずれかの期待値パターンに等しいとき、第1のポジションセンサ110が正常であると判断する。ポジションセンサ期待値パターン記憶部182は、図4に示す各シフトレンジの期待値パターンを記憶する。
The position sensor failure determination unit (failure determination unit) 180 stores the sensor output pattern output from the
Pレンジ突き立て指示部184は、ポジションセンサフェール判定部180により第1のポジションセンサ110がフェールであると判断され、且つシフトレバー位置検出センサ4からのシフトレバー位置信号が運転者によりシフトレバー2がPレンジを選択されたことを示すとき(Pレンジで終了されていたときを含む)、アクチュエータ制御部174にディテントレバー64をPレンジに突き立てるように指示する。
The P range thrusting
Pレンジに突き立てるのは、現在位置がPレンジにいることが分からないことから、特定のレンジに確定する必要があるが、Pレンジではディテントレバー62が端に位置することから、Pレンジ方向に突き立てることにより、Pレンジに投入することができるからである。
It is necessary to determine the specific range because the current position is not in the P range because the current position is not in the P range. However, in the P range, the
Nレンジでバッテリが外されたり、Pレンジでシャットダウン後、バックアップワイヤ(電源系故障やバッテリ上がりなどの対応で手動操作できるワイヤ)により、Pレンジ位置以外に操作された後に、起動された場合等では、始動時にPレンジ以外にいることとなることから、始動時にシフトレンジが分からない。 When the battery is removed in the N range, or after being shut down in the P range, and after being operated after being operated outside the P range position by a backup wire (wire that can be manually operated in response to power supply failure or battery exhaustion, etc.) Then, since it will be outside the P range at the start, the shift range is unknown at the start.
初期位置学習部186は、ポジションセンサフェール判定部180により第1のポジションセンサ110が正常であると判定されたときは、そのときの第1のポジションセンサ110のセンサ出力パターンに該当するレンジ及び第2のポジションセンサ120の出力電圧Vo並びに初期位置学習済みフラグを初期位置記憶部188に記憶する。
When the position sensor
また、Pレンジ突き立て指示部184の指示に従って、ディテントレバー62がPレンジに突き立てられたとき、Pレンジ及び第2のポジションセンサ120の出力電圧Vo並びに初期位置学習済みフラグを初期位置記憶部188に記憶する。
Further, when the
図5中のアクチュエータ動作決定部172は、アクチュエータ動作指示決定部158からの動作指示に従って、シフトレンジをアクチュエータ制御部174に指示する。アクチュエータ制御部174は、アクチュエータ10のモータ50の駆動力及び駆動方向を制御して、Pレンジ突き立て指示部184により指示されたPレンジに突き立て、もしくは、アクチュエータ動作決定部172により指示されたレンジに切り替える。
In accordance with the operation instruction from the actuator operation
Pレンジへの突き立ては、ディテントレバー62の凸凹62aの外壁62b等によるストッパによりディテントレバー62の回転が阻止され、モータ50が回転しなくなることによる電流値の増大やモータ駆動用の回転センサが作動しなくなることにより検知する。また、モータ50の駆動力<ディテントレバー62の強度又はケースの強度とすることにより、ディテントレバー62又はケースの破損を回避する。
Protrusion to the P range is caused by the rotation of the
アクチュエータ制御部174は、初期位置学習後は、初期位置記憶部188に記憶された、初期位置学習レンジ、及び第2のポジションセンサ120の出力電圧Voを基準、例えば、出力電圧Voからの変位電圧、又は実験により得られた温度変化等に応じた出力電圧Voとシフトレンジとの関係に従って、シフトレンジの切り替え制御を行うので、シフトレンジの切り替えが誤ることなく行われる。
After the initial position learning, the actuator control unit 174 uses the initial position learning range and the output voltage Vo of the
図7は初期学習及びポジションセンサ110のフェール判断のフローチャートである。ステップS2で初期位置記憶部188に初期位置学習済みフラグが設定されているかにより初期位置学習終了しているか否かを判定する。肯定判定ならば、ステップS16に進む。否定判定ならば、ステップS4に進む。
FIG. 7 is a flowchart of initial learning and failure determination of the
ステップS4で第1のポジションセンサ(ATポジションセンサ)110のセンサ出力パターンとポジションセンサ期待値パターン記憶部182に記憶されている期待値パターンとを比較して、センサ出力パターンに一致する期待値パターンがあるか否かによりATポジションセンサ110が正常であるか否かを判定する。肯定判定ならば、ステップS14に進む。否定判定ならば、ステップS6に進む。
In step S4, the sensor output pattern of the first position sensor (AT position sensor) 110 is compared with the expected value pattern stored in the position sensor expected value
ステップS6でシフトレバー位置センサ4からのシフトレバー位置信号よりシフトレバー2よりPレンジ投入指示があったか否かを判定する。肯定判定ならば、ステップS8に進む。否定判定ならば、終了する。ステップS8でPレンジ投入(Pレンジ突き立て)制御を行う。ステップS10でPレンジ投入後、Pレンジ及び第2のポジションセンサ120の出力電圧Vo並びに初期位置学習済みフラグを初期位置記憶部188に記憶、即ち、アクチュエータ10の初期位置学習を実施する。
In step S6, it is determined from the shift lever position signal from the shift lever position sensor 4 whether or not the
ステップS12で第1のポジションセンサ110のセンサ出力パターンと、Pレンジでの期待値パターンとを比較し、不一致となる該当センサを故障センサとして特定(ATポジションセンサの異常箇所特定)する。
In step S12, the sensor output pattern of the
図8は第1のポジションセンサ110のフェール判断を示す図である。例えば、図8に示すように、Pレンジで第1のポジションセンサ110のセンサ出力パターンがPN=1,P=1,RVS=0,R=1,N=0,D=1,FWD=0であるとすると、その期待値パターンがPN=1,P=1,RVS=0,R=1,N=0,D=0,FWD=0であり、センサDの出力が期待値と異なるので、センサDがONフェールと判断する。
FIG. 8 is a diagram showing a failure determination of the
また、始動後のレンジ切り替えが初期学習結果に基づいて行われるので、レンジが正しく切り替えられる。第1のポジションセンサ110のセンサ出力パターンと、選択されているシフトレンジに該当する期待値パターンを比較することにより、不一致となる該当センサを故障センサとして特定する。
In addition, since the range is switched after the start based on the initial learning result, the range is switched correctly. By comparing the sensor output pattern of the
例えば、図8のように、Rレンジで第1のポジションセンサ110のセンサ出力パターンがPN=0,P=1,RVS=1,R=1,N=0,D=0,FWD=0であれば、センサPがONフェールであることが特定される。Nレンジ,Dレンジの場合も同様に、第1のポジションセンサ110のセンサ出力パターンが図8に示すようであれば、センサNがOFFフェール、センサFWDがOFFフェールであることが特定される。
For example, as shown in FIG. 8, the sensor output pattern of the
ステップS14で第1のポジションセンサ110の出力パターンが示すレンジ及び第2のポジション120の出力電圧Vo並びに初期位置学習済みフラグを初期位置記憶部188に記憶、即ち、アクチュエータ10の初期位置学習を実施する。
In step S14, the range indicated by the output pattern of the
ステップS16でシフトレバー2の操作の受付を開始する。レンジ切り替え弁100の初期位置が初期位置記憶部188に正しく学習されているからである。シフトレバー2が操作されると、初期位置記憶部188に学習されているシフトレンジ及び第2のポジションセンサ120の出力電圧Vo、並びに現在の第2のポジションセンサ120の出力電圧Voに基づいて、アクチュエータ10によりレンジ切り替え弁100のレンジ切り替えが行われる。
In step S16, acceptance of the operation of the
以上説明した本実施形態によれば、第1のポジションセンサ110の故障でポジションが不定になっても、安全にPレンジへの投入が可能となる。Pレンジに投入することで、ポジションが確定するため、第1のポジションセンサ110のポジションセンサ信号の故障診断が可能となる。
According to the present embodiment described above, even if the position becomes unstable due to the failure of the
2 シフトレバー
4 シフトレバー位置センサ
6 AT−ECU
8 SBW ECU
10 アクチュエータ
12 ポジションセンサ
14 コントロールシシャフト
150 初期位置学習指示部
158 アクチュエータ動作指示決定部
170 初期位置学習実行制御部
174 アクチュエータ制御部
2 Shift lever 4 Shift
8 SBW ECU
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記シフトレンジ検出手段は、検出したシフトレンジに対応するビットパターンを出力する第1のポジションセンサ及び検出したシフトレンジに対応する電圧を出力する第2のポジションセンサを含み、
前記第1のポジションセンサが出力するビットパターンが所定のシフトレンジに対応していない場合、該第1のポジションセンサの故障と判定する故障判定手段と、
前記自動変速機の始動時において、前記故障判定手段により前記第1のポジションセンサの故障が判定された場合には、前記シフト指示が前記移動部が一方の端に移動したときのシフトレンジであるパーキングレンジとなる指示であるとき、前記パーキングレンジへの作動を指示し、前記レンジ切り替え弁の前記シフトレンジがパーキングであると確定するレンジ確定手段と、
前記レンジ確定手段により前記シフトレンジが前記パーキングであると確定したときに、前記レンジ切り替え弁の初期位置として前記パーキングレンジに対応するビットパターンを記憶し、かつ、該ビットパターンに対応付けてそのときの前記第2のポジションセンサの出力電圧を記憶する初期学習手段
を具備したことを特徴とする自動変速機の制御装置。 A shift control device that outputs an operation instruction based on a shift instruction from a shift lever; and a plurality of shift ranges of a range switching valve of an automatic transmission based on the operation instruction by moving a moving unit of the range switching valve A control device for an automatic transmission comprising an actuator for switching and a shift range detecting means for detecting the shift range of the range switching valve,
The shift range detection means includes a first position sensor that outputs a bit pattern corresponding to the detected shift range and a second position sensor that outputs a voltage corresponding to the detected shift range,
If the bit pattern for outputting the first position sensor does not correspond to the predetermined shift range, and determining the failure determination means that a failure of the position sensor of the first,
At the time of starting the automatic transmission, when the failure determination unit determines that the first position sensor has failed, the shift instruction is a shift range when the moving unit moves to one end. A range determining means for instructing an operation to the parking range and determining that the shift range of the range switching valve is parking when it is an instruction to become a parking range;
When it is determined by the range determination means that the shift range is the parking, a bit pattern corresponding to the parking range is stored as an initial position of the range switching valve, and is associated with the bit pattern and then An automatic transmission control device comprising initial learning means for storing an output voltage of the second position sensor .
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