JP4853338B2 - Shift operation input device - Google Patents
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Description
この発明は、シフト操作入力装置に係り、特に運転者のスイッチ操作により選択されたレンジに応じて自動変速機の変速動作を行うシフト操作入力装置に関する。 The present invention relates to a shift operation input device, and more particularly to a shift operation input device that performs a shift operation of an automatic transmission according to a range selected by a driver's switch operation.
車両には、運転者のスイッチ操作により選択されたレンジに応じて変速動作を行う変速装置である自動変速機を搭載したものがある。このような自動変速機は、電気制御に基づくモータ駆動によりシフトポジションの選択を行う、いわゆるシフトバイワイヤシステムで制御される。 Some vehicles are equipped with an automatic transmission that is a transmission that performs a shift operation according to a range selected by a driver's switch operation. Such an automatic transmission is controlled by a so-called shift-by-wire system that selects a shift position by driving a motor based on electric control.
従来、自動変速機のレンジ切り換え制御装置には、シフトバイワイヤシステムにおいて、慎重を要するレンジ切り換えを、複数のスイッチの操作があった時にのみ行い、運転者が操作するスイッチを、レンジ切り換えの方向を指令するレンジ切り換え方向指令スイッチとしたものがある。
シフトバイワイヤシステムには、シフトスイッチの各レンジに応じたシフトポジションに対するスイッチの接点間に、各レンジの中間位置を示す中間スイッチを設けたものがある。
フェイル判定機能を備えたポテンショメータ型検出装置には、抵抗素子の予め定められた位置の被フェイル判定電圧が、予め設定された一定の基準電圧範囲内であるか否かに基づいてフェイルを判定するものがある。
車両用自動変速機のシフト装置には、複数のスイッチ中の1つのスイッチが故障した場合でも自動変速機の各レンジを判定可能とするものがある。
Some shift-by-wire systems are provided with an intermediate switch indicating an intermediate position of each range between contact points of the switch with respect to a shift position corresponding to each range of the shift switch.
In a potentiometer type detection device having a fail determination function, a fail is determined based on whether or not a failure determination voltage at a predetermined position of a resistance element is within a predetermined reference voltage range. There is something.
Some shift devices for an automatic transmission for a vehicle can determine each range of the automatic transmission even when one of a plurality of switches fails.
ところが、従来、自動変速機のシフト操作入力装置においては、各スイッチの配線(ハーネス)が一系統では故障判定が困難になるため、各スイッチの配線を二系統(二重化)にすると、配線数・入力端子数が2倍になり、システム全体が複雑化するという不都合があった。
また、上記の特許文献3では、故障(フェイル)を検出(抵抗が1個故障)した場合に、以後のシフト操作位置を検出できなくなるおそれがあるとともに、信号出力がシフト操作位置の順番通りに連続的に変化(リニアに電圧変化)してしまうという不都合があった。
更に、上記の特許文献4では、1個のスイッチで複数のスイッチ(3〜5個)の信号出力を必要とし、スイッチ回路が複雑になるという不都合があった。
However, conventionally, in a shift operation input device of an automatic transmission, it is difficult to determine a failure with a single wiring (harness) of each switch. There is a disadvantage that the number of input terminals is doubled and the entire system is complicated.
Further, in Patent Document 3 described above, when a failure (failure) is detected (one resistor fails), there is a possibility that the subsequent shift operation position cannot be detected, and the signal output is in the order of the shift operation position. There has been a disadvantage that it continuously changes (linearly changes in voltage).
Furthermore, in the above-mentioned
そこで、この発明の目的は、多数のスイッチを設置するスイッチ回路の配線を簡略化し、構成するスイッチに故障が生じてもシフト操作入力を検知する制御を継続することができ、シフト操作入力の検知(シフトポジションの判定)を正確に行え、しかも、デジタルを基本とした制御システムにアナログ回路を併設して複合回路とし信頼性の高いシステムを構築することができるシフト操作入力装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to simplify the wiring of a switch circuit in which a large number of switches are installed, and to continue control for detecting a shift operation input even if a failure occurs in the constituent switches. To provide a shift operation input device that can accurately perform (shift position determination) and that can be combined with an analog circuit in a digital-based control system to form a composite circuit with high reliability. is there.
この発明は、人為操作により選択可能なシフトポジションを多数設定し、選択したそれぞれのシフトポジションを検知可能に設けたスイッチ群と、このスイッチ群に接続されて該スイッチ群の検知状態に基づいて変速装置の変速状態を制御可能にする制御装置とを備えたシフト操作入力装置において、前記スイッチ群の各スイッチをそれぞれ二系統の入出力端子を有するスイッチとし、前記各スイッチの二系統の入出力端子のうち一方の入出力端子を前記制御装置について互いに並列となるように配線で接続する一方、前記各スイッチの二系統の入出力端子のうち他方の入出力端子を前記制御装置について互いに直列となるように配線で接続し、前記他方の入出力端子を接続する配線では前記制御装置及び前記各スイッチの相互間に抵抗を設けて多分割抵抗回路とし、この多分割抵抗回路に設けられる各スイッチの並び順は、多数設定され人為操作により選択可能なシフトポジションの並び順に対して異なり、前記多分割抵抗回路は、非走行レンジに対応するスイッチの出力値が走行レンジに対応するスイッチの出力値よりも高くなるように設定したことを特徴とする。 The present invention sets a large number of shift positions that can be selected by human operation, a switch group provided so that each selected shift position can be detected, and a shift based on the detection state of the switch group connected to the switch group. In a shift operation input device comprising a control device capable of controlling the speed change state of the device, each switch of the switch group is a switch having two input / output terminals, and two input / output terminals of each switch One input / output terminal is connected by wiring so as to be parallel to each other with respect to the control device, while the other input / output terminal of the two systems of the switch is serially connected to the control device. In the wiring connecting the other input / output terminal, a resistor is provided between the control device and each switch. A multi-divided resistor circuit Te, order of the switches is provided in the multi-division resistor circuit, different for sorted selectable shift positions by a number set manually operated, said multi-division resistor circuit, the non-driving range The output value of the switch corresponding to is set so as to be higher than the output value of the switch corresponding to the travel range .
この発明のシフト操作入力装置は、二系統の入出力端子のスイッチを、一系統は制御装置に並列接続し、他の一系統は直列且つ抵抗分割とすることにより、フォールトトレラントシステムを構成し、多数のスイッチを設置するスイッチ回路の配線を簡略化し、構成するスイッチに故障が生じてもシフト操作入力を検知する制御を継続することができる。 The shift operation input device of the present invention configures a fault tolerant system by connecting two input / output terminal switches, one system connected in parallel to the control device, and the other system in series and resistance division, Wiring of a switch circuit for installing a large number of switches can be simplified, and control for detecting a shift operation input can be continued even if a failure occurs in the constituent switches.
この発明は、多数のスイッチを設置するスイッチ回路の配線を簡略化し、構成するスイッチに故障が生じてもシフト操作入力を検知する制御を継続する目的を、シフトポジションを検知するスイッチ回路を二系統化して多様性、冗長性を有さしめて実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。
The present invention simplifies the wiring of a switch circuit for installing a large number of switches, and has two systems for detecting a shift position for the purpose of continuing control for detecting a shift operation input even if a failure occurs in the constituent switches. To achieve diversity and redundancy.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail and specifically with reference to the drawings.
図1〜図12は、この発明の第1実施例を示すものである。図3において、1は車両に搭載された変速装置である自動変速機、2はこの自動変速機1を制御するシフトバイワイヤシステム、3はシフト操作入力装置である。
シフトバイワイヤシステム2は、電気制御に基づくモータ駆動により自動変速機1を制御し、シフトポジションの選択を行わせるものである。
自動変速機1には、モータ軸4が連結されている。このモータ軸4には、該モータ軸4を回転させるモータ5が備えられたシフトギヤユニット6と、モータ軸4の回転角を検知するアングルセンサ7と、モータ5によるシフトポジションを検知するシフト(インヒビタ)スイッチ8とが取り付けられている。
モータ5とアングルセンサ7とシフトスイッチ8とは、シフトコントローラ9に連絡している。このシフトコントローラ9は、シフトバイワイヤシステム2及びシフト操作入力装置3の制御装置として機能する。
このシフトコントローラ9には、バッテリ10と、車両情報装置11と、車両装置12と、シフト操作入力装置3のシフト操作スイッチ機構13とが接続している。車両情報装置11は、車速、イグニションスイッチ等の各種車両情報をシフトコントローラ9に出力する。車両装置12は、自動変速機コントローラや燃料噴射コントローラ等からなり、シフトコントローラ9との間で信号をやり取りする。シフト操作スイッチ機構13は、自動変速機1のシフトチェンジ(マニュアルシフトバルブ切り替え、パーキングロック)を行わせる。
1 to 12 show a first embodiment of the present invention. In FIG. 3, 1 is an automatic transmission which is a transmission device mounted on a vehicle, 2 is a shift-by-wire system for controlling the automatic transmission 1, and 3 is a shift operation input device.
The shift-by-
A
The
A
このシフト操作スイッチ機構13としては、図4〜図6に示すレバー方式のシフト操作スイッチ機構13Aや、図7に示すプッシュ方式のシフト操作スイッチ機構13Bがある。
図4に示すように、レバー方式のシフト操作スイッチ機構13Aは、ステアリングホイール14を支持するステアリングコラムに取り付けられたシフトレバー15の操作により、各レンジを切り替える。
このレバー方式のシフト操作スイッチ機構13Aにおいては、図5の第1の操作例及び図6の第2の操作例で示すように、シフトレバー15を後方位置のホームポジション「HP」から前方位置へ操作することで、シフトレバー15の上下操作が可能となり、上側から順次に、非走行レンジのパーキングレンジ「P」、リバースレンジ「R」、ニュートラルレンジ「N」、そして、走行レンジのドライブレンジ「D」に設定される。そして、シフトレバー15から手を離せば、シフトレバー15がホームポジション「HP」に自動で戻る。リバースレンジ「R」からパーキングレンジ「P」へは、シフトレバー15の先端に設けたパーキング操作解除スイッチ16を押した状態でのみ、シフトレバー15の操作が可能となる(ブレーキペダルの踏み込みも必要)。但し、パーキングレンジ「P」からリバースレンジ「R」、ニュートラルレンジ「N」、ドライブレンジ「D」への操作時のブレーキペダルの踏み込み制限は、シフトコントローラ9内のソフトでの制御となる。
一方、プッシュ方式のシフト操作スイッチ機構13Bは、図7に示すように、シフトポジションに対応する第1のスイッチとして、パーキングレンジ「P」のP(パーキング)スイッチ(ボタン)26P、リバースレンジ「R」のR(リバース)スイッチ(ボタン)26R、ニュートラルレンジ「N」のN(ニュートラル)スイッチ(ボタン)26N、そして、ドライブレンジ「D」のD(ドライブ)スイッチ(ボタン)26Dを、順序に設けている。なお、図4のアップスイッチ19U1、19U2及びダウンスイッチ19D1、19D2は、D(Hi〜1速)レンジ内でのマニュアルシフト操作用である。
The shift
As shown in FIG. 4, the lever-type shift
In this lever type shift
On the other hand, as shown in FIG. 7, the push type shift
また、シフト操作入力装置3には、図1〜図3に示すように、スイッチ回路部20と通信回路21とが設けられる。スイッチ回路部20は、図1、図2に示すように、スイッチ信号を二系統化して比較させ、シフト操作入力装置3の故障判定を行わせる。通信回路21は、スイッチ回路部20に接続され、シフト操作スイッチ機構13又はシフトコントローラ9に組み込まれる。
スイッチ回路部20には、レバー方式又はプッシュ方式のシフト操作スイッチ機構13Aの第1のスイッチ回路22と、ステアリングスイッチとしてのプッシュ方式のシフト操作スイッチ機構13Bの第2のスイッチ回路23とが備えられる。これにより、スイッチ回路部20は、スイッチ信号を第1のスイッチ回路22の一系統と第2のスイッチ回路23の他の一系統との二系統化をして比較し、故障判定可能に構成される。
第1のスイッチ回路22には、第1のスイッチ群24が設けられる。また、第2のスイッチ回路23には、第2のスイッチ群25が設けられる。
よって、シフト操作入力装置3には、人為操作により選択可能なシフトポジション(P、R、N、D)を多数設定し、選択したそれぞれのシフトポジション(P、R、N、D)を検知可能に設けた第1のスイッチ回路22の第1のスイッチ群24又は第2のスイッチ群25と、この第1のスイッチ群24又は第2のスイッチ群25に接続されて該第1のスイッチ群24又は第2のスイッチ群25のシフトポジションの検知状態に基づいて変速装置である自動変速機1の変速状態を制御可能にする制御装置であるシフトコントローラ9とが備えられている。
The shift operation input device 3 includes a
The
The
Therefore, a large number of shift positions (P, R, N, D) that can be selected by human operation are set in the shift operation input device 3, and each selected shift position (P, R, N, D) can be detected. The
図1、図2に示すように、第1のスイッチ回路22において、第1のスイッチ群24は、パーキングレンジ「P」に対応するP(パーキング)スイッチ26Pと、ニュートラルレンジ「N」に対応するN(ニュートラル)スイッチ26Nと、ドライブレンジ「D」に対応するD(ドライブ)スイッチ26Dと、リバースレンジ「R」に対応するR(リバース)スイッチ26Rとが、順次に配設された各スイッチからなる。そして、このP(パーキング)スイッチ26PとN(ニュートラル)スイッチ26NとD(ドライブ)スイッチ26DとR(リバース)スイッチ26Rとの各スイッチは、それぞれ二系統の入出力端子(図1、図2において左右で並列)を有するスイッチであり、また、押されている間だけONとなり、それ以外ではOFFとなる、いわゆるモーメンタリースイッチである。
そして、これらP(パーキング)スイッチ26P〜R(リバース)スイッチ26Rの各スイッチの二系統の入出力端子のうち一方の入出力端子(図1、図2では左側)は、シフトコントローラ9について互いに並列となるようにP(パーキング)スイッチ26P〜R(リバース)スイッチ26Rにそれぞれ接続した第1〜第4スイッチ側配線27〜30と、N(ニュートラル)スイッチ26N・D(ドライブ)スイッチ26D・R(リバース)スイッチ26Rにのみ接続した第5スイッチ側配線31とで接続する。
また、P(パーキング)スイッチ26P〜R(リバース)スイッチ26Rの各スイッチの二系統の入出力端子のうち他方の入出力端子(図1、図2では右側)は、シフトコントローラ9について互いに直列となるように第6スイッチ側配線32で接続する。
この他方の入出力端子を接続する第6スイッチ側配線32では、シフトコントローラ9及びP(パーキング)スイッチ26P〜R(リバース)スイッチ26Rの各スイッチの相互間でパーキングスイッチ26P側から順次に第1〜第5スイッチ側抵抗33〜37を順次に設けて多分割(5分割)抵抗回路38が形成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
One input / output terminal (left side in FIGS. 1 and 2) of the two input / output terminals of each of the P (parking)
The other input / output terminal (right side in FIGS. 1 and 2) of the two input / output terminals of each of the P (parking)
In the sixth switch-
これにより、この図1、図2のシフト操作入力装置3の回路図においては、一系統として、第1〜4スイッチ側配線27〜30によるデジタル信号のメイン回路(デジタル回路)39の構成する一方、他のもう一系統のサブ回路(アナログ回路)40として、第6スイッチ側配線32によるアナログ信号の第1のサブ回路(サブ1)40A及び第2のサブ回路(サブ2)40Bを構成し、よって、メイン回路(デジタル回路)39とサブ回路(アナログ回路)40との二系統出力(冗長性)を備え、出力端子(配線)数を削減させる。
Accordingly, in the circuit diagram of the shift operation input device 3 in FIGS. 1 and 2, one of the circuits constituting the digital signal main circuit (digital circuit) 39 by the first to fourth switch side wirings 27 to 30 is shown as one system. As another sub-system (analog circuit) 40, a first sub-circuit (sub 1) 40A and a second sub-circuit (sub 2) 40B for analog signals by the sixth
多分割抵抗回路38に設けられるP(パーキング)スイッチ26P〜R(リバース)スイッチ26Rの各スイッチの並び順(P、N、D、R)(図1、図2参照)は、多数設定され人為操作により選択可能なシフトポジションの並び順(P、R、N、D)に対して(図5又は図6参照)、異なる。
また、多分割抵抗回路38は、図8に示すように、非走行レンジ(P(パーキング)レンジ)に対応するスイッチの出力値(サブ2電圧)が、走行レンジ(D(ドライブ)レンジ)に対応するスイッチの出力値(サブ2電圧)よりも高くなるように設定する多分割抵抗回路である。具体的には、前記出力値(サブ2電圧)は、図8に示すように、パーキングレンジ「P」では一番高く、ニュートラルレンジ「N」、ドライブレンジ「D」、リバースレンジ「R」の順で低く設定される。これにより、サブ回路40は、二重押し又は故障時に、P>N>D>Rの優先順位を設定する。
Arrangement order (P, N, D, R) (see FIG. 1 and FIG. 2) of each of the P (parking)
Further, as shown in FIG. 8, the
シフトポジションの一つの非走行レンジに対応するスイッチであるP(パーキング)スイッチ26Pの一方の出力端子(図1、図2では左側)には、図1、図2に示すように、このスイッチのON/OFF動作を規制する別のスイッチ41が、第7スイッチ側配線42で直列に設けられる。この別のスイッチ41は、人為操作により動作可能に設けられ、ストップランプスイッチ、ブレーキペダルスイッチ、パーキング操作解除スイッチ19等からなり、電源V2に接続している。
また、制御装置であるシフトコントローラ9は、シフトポジションの一つで非走行レンジに対応するスイッチであるP(パーキング)スイッチ26Pの動作出力と前記別のスイッチ41の動作出力とを共に検知した場合にのみ、そのシフトポジションの一つを選択可能に制御する。
これにより、パーキング「P」ポジションに間違って入らないように、ハード面とソフト面とで制限を設けることができる(パーキング操作解除スイッチ19、ストップランプスイッチ、ソフトでのストップスイッチ信号確認等)。
As shown in FIGS. 1 and 2, one output terminal (left side in FIGS. 1 and 2) of a P (parking)
When the shift controller 9 as the control device detects both the operation output of the P (parking)
Accordingly, it is possible to provide a restriction on the hardware side and the software side so as not to accidentally enter the parking “P” position (parking operation release switch 19, stop lamp switch, software stop switch signal confirmation, etc.).
図1に示すように、第2のスイッチ回路23において、第2のスイッチ群25は、マニュアルシフトアップに対応するアップスイッチ19U1と、マニュアルシフトダウンに対応するダウンスイッチ19D1と、マニュアルシフトアップに対応するアップスイッチ19U2と、マニュアルシフトダウンに対応するダウンスイッチ19D2とが順次に配設された各スイッチからなる。そして、これらの各スイッチは、それぞれ一系統の入出力端子を有するスイッチであり、また、押されている間だけONとなり、それ以外ではOFFとなる、いわゆるモーメンタリースイッチである。
図1に示すように、アップスイッチ19U1及びアップスイッチ19U2の一側端子は、第8スイッチ側配線44で通信回路21に接続している。ダウンスイッチ19D1及びダウンスイッチ19D2の一側端子は、第9スイッチ側配線45で通信回路21に接続している。アップスイッチ19U1及びダウンスイッチ19D1の他側端子は、第10スイッチ側配線46で通信回路21に接続している。アップスイッチ19U2及びダウンスイッチ19D2の他側端子は、第11スイッチ側配線47で通信回路21に接続している。
As shown in FIG. 1, in the
As shown in FIG. 1, one side terminals of the up switch 19U1 and the up switch 19U2 are connected to the
図1に示すように、通信回路21には、インターフェイス回路48が備えられている。
また、通信回路21には、インターフェイス回路48に接続するとともに前記第1のスイッチ回路22の第1〜4スイッチ側配線27〜30に接続可能な第1〜4通信側配線49〜52と、電源V1に接続するとともに前記第6スイッチ側配線32の一側に接続可能な第5通信側配線53と、インターフェイス回路48に接続するとともに前記第6スイッチ側配線32の他側に接続可能な第6通信側配線54と、アース(GND)に接続するとともに第5スイッチ側配線31に接続可能な第7通信側配線55とが備えられている。
更に、通信回路21には、インターフェイス回路48に接続するとともに前記第2のスイッチ回路23の第8〜9スイッチ側配線44〜45に接続可能な第8〜9通信側配線56〜57と、アース(GND)に接続するとともに第10〜11スイッチ側配線46〜47に接続可能な第10〜11通信側配線58〜59とが備えられている。
更にまた、通信回路21には、電源V1に接続するとともに第2〜4通信側配線50〜52のそれぞれに接続した第1〜3通信側抵抗60〜62と、インターフェイス回路48に接続するとともに第6通信側配線54に接続した第4通信側抵抗63と、インターフェイス回路48に接続するとともに第8〜9通信側配線56〜57に接続した第5〜6通信側抵抗64〜65とが備えられている。
As shown in FIG. 1, the
The
Further, the
Furthermore, the
即ち、この第1実施例の図3に示すシフトバイワイヤシステム2において、図4のレバー方式又は図7のプッシュ方式のシフト操作スイッチ機構13により自動変速機1のシフトチェンジを行う場合に、シフト操作入力装置3の故障判定は、図1の回路図で示すように、スイッチ信号を二系統化して比較する。この場合、各スイッチから二系統の配線を接続するのではなく、メイン回路(デジタル回路)39のみ各スイッチとは、1:1で配線し、他のもう一系統のサブ回路(アナログ回路)(サブ1、2)40は、全スイッチを多分割抵抗回路38の電圧値により、シフトポジションの判定をする構成で、配線数を削減する。この二系統のシフトポジションを比較することで、スイッチの故障が判定できる。
また、パーキングスイッチ26Pのメイン回路(デジタル回路)39は、ストップランプスイッチ等の別のスイッチ41に直列に接続することで、ブレーキペダルを踏まないと電気的にパーキングスイッチ26PがONしない回路構成とする(この場合、ソフト上でも、同様な制限をかけることで、二重の制限が可能となる)。
更に、図1の回路図において、隣り合ったスイッチを2個押した場合に、メイン回路(デジタル回路)39は独立した二入力信号となるが、サブ回路(アナログ回路)40は、回路上の優先順位に則った信号となる。例えば、P>N>D>Rにおける故障時の飛出し等に対しては、N>D>Rの優先順位とする。
That is, in the shift-by-
Further, the main circuit (digital circuit) 39 of the
Furthermore, in the circuit diagram of FIG. 1, when two adjacent switches are pressed, the main circuit (digital circuit) 39 becomes an independent two-input signal, but the sub circuit (analog circuit) 40 is The signal conforms to the priority order. For example, the priority order of N>D> R is set for jumping at the time of failure in P>N>D> R.
次に、このシフト操作入力制御を、図9のフローチャートに基づいて説明する。
図9に示すように、シフトコントローラ9のプログラムがスタートすると(ステップA01)、先ず、各スイッチ(26P〜26R)の操作状態が読み込まれ(ステップA02)、そして、パーキングスイッチ(Pスイッチ)26Pが操作されたか否かを判断する(ステップA03)。
このステップA03がYESの場合には、パーキング「P」電圧を第2のサブ回路(サブ2)40Bに入力するとともに(ステップA04)、別のスイッチ41としてのブレーキペダルスイッチが操作されたか否かを判断する(ステップA05)。
このステップA05がYESの場合には、パーキング「P」信号をインターフェース回路48に入力する(ステップA06)。一方、このステップA05がNOの場合には、シフトポジションを現在の位置に維持する(ステップA07)。
前記ステップA03がNOの場合には、ニュートラルスイッチ(Nスイッチ)26Nが操作されたか否かを判断する(ステップA08)。
このステップA08がYESの場合には、ニュートラル「N」電圧を第2のサブ回路(サブ2)40Bに入力するとともに(ステップA09)、ニュートラル「N」信号をインターフェース回路48に入力する(ステップA10)。
前記ステップA08がNOの場合には、ドライブスイッチ(Dスイッチ)26Dが操作されたか否かを判断する(ステップA11)。
このステップA11がYESの場合には、ドライブ「D」電圧を第2のサブ回路(サブ2)40Bに入力するとともに(ステップA12)、ドライブ「D」信号をインターフェース回路48に入力する(ステップA13)。
前記ステップA11がNOの場合には、リバーススイッチ(Rスイッチ)26Rが操作されたか否かを判断する(ステップA14)。
このステップA14がYESの場合には、誤作動防止処理をし(ステップA15)、リバース「R」電圧を第2のサブ回路(サブ2)40Bに入力するとともに(ステップA16)、リバース「R」信号をインターフェース回路48に入力する(ステップA17)。前記ステップA15における誤作動防止処理は、リバーススイッチ26Rのみ長い時間操作判定する等による誤操作防止処理である。
前記ステップA14がNOの場合には、シフトポジションを現在の位置に維持する(ステップA18)。
従って、この図9のフローチャートにおいては、いずれかのスイッチが操作された場合、メイン回路39の電圧信号とサブ回路40の電圧信号が最終的にシフトコントローラ9に入力される。
Next, this shift operation input control will be described based on the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 9, when the program of the shift controller 9 is started (step A01), first, the operation state of each switch (26P to 26R) is read (step A02), and then the parking switch (P switch) 26P is turned on. It is determined whether or not an operation has been performed (step A03).
If this step A03 is YES, the parking "P" voltage is input to the second subcircuit (sub2) 40B (step A04), and whether or not a brake pedal switch as another
If this step A05 is YES, a parking “P” signal is input to the interface circuit 48 (step A06). On the other hand, if this step A05 is NO, the shift position is maintained at the current position (step A07).
If step A03 is NO, it is determined whether or not the neutral switch (N switch) 26N has been operated (step A08).
If step A08 is YES, the neutral “N” voltage is input to the second subcircuit (sub2) 40B (step A09), and the neutral “N” signal is input to the interface circuit 48 (step A10). ).
If step A08 is NO, it is determined whether or not the drive switch (D switch) 26D has been operated (step A11).
If step A11 is YES, the drive “D” voltage is input to the second subcircuit (sub2) 40B (step A12), and the drive “D” signal is input to the interface circuit 48 (step A13). ).
If step A11 is NO, it is determined whether or not the reverse switch (R switch) 26R has been operated (step A14).
When this step A14 is YES, malfunction prevention processing is performed (step A15), and the reverse “R” voltage is input to the second sub-circuit (sub 2) 40B (step A16) and the reverse “R”. A signal is input to the interface circuit 48 (step A17). The erroneous operation prevention process in step A15 is an erroneous operation prevention process for which only the
If step A14 is NO, the shift position is maintained at the current position (step A18).
Therefore, in the flowchart of FIG. 9, when any switch is operated, the voltage signal of the
故障判定(サブ、メイン)は、図10〜12に示すように行われ、例えば、メイン回路39とサブ回路40とのシフトポジションを比較し、メイン回路39とサブ回路40とのシフトポジションが異なる場合に、故障(Fai1)として、以後は、このスイッチ入力を無視する(アラーム出力も行う)。
図10は、フェール判定、サブ故障判定のフローチャートを示す。
図10に示すように、プログラムがスタートすると(ステップB01)、第2のサブ回路(サブ2)40Bの電圧値が1〜4ボルト(V)の範囲か否かを判断する(ステップB02)。このステップB02がNOの場合には、第2のサブ回路(サブ2)40Bをブレークダウンする(ステップB03)。
前記ステップB02がYESの場合には、メイン回路39とサブ回路40との入力シフトレンジを比較する(ステップB04)。
そして、メイン回路39とサブ回路40との入力シフトレンジが一致しているか否かを判断する(ステップB05)。
このステップB05がYESの場合には、第2のサブ回路(サブ2)40Bのブレークダウンを行わない(ステップB06)。
一方、このステップB05がNOの場合には、故障とする(サブ回路40又はインターフェース回路48がブレークダウン)(ステップB07)。
The failure determination (sub, main) is performed as shown in FIGS. 10 to 12. For example, the shift positions of the
FIG. 10 shows a flowchart of fail determination and sub failure determination.
As shown in FIG. 10, when the program starts (step B01), it is determined whether or not the voltage value of the second sub circuit (sub 2) 40B is in the range of 1 to 4 volts (V) (step B02). If this step B02 is NO, the second subcircuit (sub2) 40B is broken down (step B03).
If step B02 is YES, the input shift ranges of the
Then, it is determined whether or not the input shift ranges of the
When this step B05 is YES, breakdown of the second sub-circuit (sub 2) 40B is not performed (step B06).
On the other hand, when this step B05 is NO, it is determined as a failure (the sub circuit 40 or the
図11は、サブ故障判定のフローチャートを示す。
図11に示すように、プログラムがスタートすると(ステップC01)、第2のサブ回路(サブ2)40Bの電圧値が設定時間(例えば、30秒)内で設定値としてのVoa(P、R、N、Dの全てのスイッチが開状態時のアナログ電圧値)の+0.5又は−0.5になったか否かを判断する(ステップC02)。
このステップC02がYESの場合には、第2のサブ回路(サブ2)40Bのブレークダウンを行わない(ステップC03)。
一方、このステップC02がNOの場合には、第2のサブ回路(サブ2)40Bをブレークダウンする(ステップC04)。
FIG. 11 shows a flowchart of sub failure determination.
As shown in FIG. 11, when the program is started (step C01), the voltage value of the second sub circuit (sub 2) 40B is set to Voa (P, R,...) As a set value within a set time (for example, 30 seconds). It is determined whether or not all the switches N and D have reached +0.5 or −0.5 of the analog voltage value when the switch is open (step C02).
If this step C02 is YES, the second subcircuit (sub2) 40B is not broken down (step C03).
On the other hand, if this step C02 is NO, the second subcircuit (sub2) 40B is broken down (step C04).
図12は、メイン故障判定のフローチャートを示す。
図12に示すように、プログラムがスタートすると(ステップD01)、インターフェース回路48の電圧値が設定時間(例えば、30秒)内で設定値としてのVod(P、R、N、Dの全てのスイッチが開状態時のデジタル電圧値)になったか否かを判断する(ステップD02)。
このステップD02がYESの場合には、インターフェース回路48のブレークダウンを行わない(ステップD03)。
一方、このステップD02がNOの場合には、インターフェース回路48をブレークダウンする(ステップD04)。
FIG. 12 shows a flowchart of main failure determination.
As shown in FIG. 12, when the program is started (step D01), the voltage value of the
If this step D02 is YES, the
On the other hand, if this step D02 is NO, the
即ち、この第1実施例における特徴としては、二系統の入出力端子を有する各スイッチ(26P〜26R)を、一系統はシフトコントローラ9に並列に接続し、他の一系統は直列且つ抵抗分割とする(スイッチとして、デジタルとアナログの複合のスイッチ回路を構成する)。また、スイッチの直列且つ抵抗分割となる並び順序を、優先順位を付けて、シフトポジションの並び順序と異ならせる(シフト操作入力装置3の各スイッチとして用いる配置:アナログ)。更に、シフトポジションの一つにスイッチを直列に設ける(シフト操作入力装置3の各スイッチとしての周辺関係)、更にまた、直列配置した二スイッチの出力に加え、シフトコントローラ9で制御する(周辺関係の制御)。
シフト操作入力装置3は、メイン回路39によるスイッチと、サブ回路40としてのスイッチとを有するシステムである。シフトコントローラ9は、メイン回路39の入出力とサブ回路40の入出力を有する。特に、この第1実施例では、シフトポジションを検知する複数のスイッチが、メイン回路39とサブ回路40との複合スイッチとなっている。
多分割抵抗回路38は、直列に並んだ多数(5個)の抵抗(33〜37)による直列回路の両端をともに通信回路21の入出力端子に接続し、多数ある抵抗の数より少ない数のスイッチのいずれかが選択されない状態でも、回路の出力値(電圧)を検知可能となっている。これにより、選択されたシフトポジションに対応するスイッチによって、検知されない位置(例えば、待機ポジション)を設定することも可能となる。
また、シフトレバー15は、自動変速機1の変速状態に対応したシフトポジションP、R、N、D(Dは、D3、L、2、M+、M−等を含み走行レンジを代表する)の他に、変速状態に対応しない待機ポジションを有する。
シフトポジション(P、R、N、D)は、同順の並びで一列状に配置され、待機ポジションは、この列の軌跡(延長線や仮想線)から外れた位置に配置される。待機ポジションとシフトポジション(P、R、N、D)の各位置との間は、シフトレバー15の動作軌跡が選択した位置に直接的に遷移した場合に、互いに略放射状となるように、短絡的な選択が可能な配置となっている。また、シフトポジション(P、R、N、D)は、同順の並びで、また、逆順の並びで、遷移可能となっている。このように、通常のゲート式ではなく、二次元エリア(マップ)状のポイント選択式とし、短絡的な選択及び逐次的な選択がいずれも可能な配置とすることが、可能となっている。
なお、スイッチの構造を、シフト入力以外の他のスイッチ回路にも応用することができる。
That is, as a feature of the first embodiment, each switch (26P to 26R) having two input / output terminals is connected in parallel to the shift controller 9, and the other one is connected in series and divided by resistors. (A digital and analog switch circuit is configured as a switch). In addition, the order in which switches are arranged in series and divided by resistance is given a priority order to be different from the order in which shift positions are arranged (arrangement used as each switch of the shift operation input device 3: analog). Further, a switch is provided in series at one of the shift positions (peripheral relationship as each switch of the shift operation input device 3). Furthermore, in addition to the outputs of two switches arranged in series, the shift controller 9 controls (peripheral relationship). Control).
The shift operation input device 3 is a system having a switch by the
The
The
The shift positions (P, R, N, D) are arranged in a line in the same order, and the standby positions are arranged at positions deviating from the trajectory (extension line or virtual line) of this line. Short-circuit between the standby position and the shift positions (P, R, N, D) so as to be substantially radial to each other when the movement locus of the
Note that the switch structure can be applied to other switch circuits than the shift input.
以上この発明の第1実施例について説明してきたが、上述の第1実施例の構成を請求項毎に当てはめて説明する。
先ず、請求項1に係る発明において、スイッチ群である第1のスイッチ群24の各スイッチ(26P〜26R)をそれぞれ二系統の入出力端子を有するスイッチとし、各スイッチ(26P〜26R)の二系統の入出力端子のうち一方の入出力端子を制御装置であるシフトコントローラ9について互いに並列となるように配線(27〜30)で接続する一方、各スイッチ(26P〜26R)の二系統の入出力端子のうち他方の入出力端子をシフトコントローラ9について互いに直列となるように配線(32)で接続し、他方の入出力端子を接続する配線(32)ではシフトコントローラ9及び各スイッチの相互間に抵抗(33〜37)を設けて多分割抵抗回路38とした。この多分割抵抗回路38に設けられる各スイッチの並び順(P、N、D、R)は、多数設定され人為操作により選択可能なシフトポジションの並び順(P、R、N、D)に対して異なる。多分割抵抗回路38は、図8に示すように、非走行レンジに対応するスイッチの出力値(サブ2電圧)が走行レンジに対応するスイッチの出力値(サブ2電圧)よりも高くなるように設定した。
これにより、シフトポジションの検知回路である第1のスイッチ回路22を二系統化して冗長性を有することができ、この冗長性により故障の発生に対しても堅牢とし、信頼性の高いシステムとすることができ、しかも、シフトコントローラ9の端子数や、それに接続する配線数を削減することができる。
また、複数のシフトポジションに対し、二重押し等の誤操作した時や、故障時に、誤動作(ミスシフト)を防止する(ここでは、優先順位を、P>N>D>Rとする)。
また、請求項2に係る発明において、シフトポジションの一つに対応する第1のスイッチ26Pには、この第1のスイッチ26Pとは別の人為操作により動作可能な第2のスイッチ41を直列に設ける。制御装置であるシフトコントローラ9は、シフトポジションの一つに対応する第1のスイッチ26Pと第2のスイッチ41とが共に動作した時の動作出力を検知し、かつ記第2のスイッチ41又は第1のスイッチ26P及び第2のスイッチ41とは別の人為操作により動作可能な第3のスイッチとしての別のスイッチの動作出力を検知した場合にのみ、そのシフトポジションの一つを選択可能に制御する。なお、上記の第3のスイッチは、ストップスイッチ信号等を指す。
これにより、回路構造と制御機能とでそれぞれガードし、トータルで多重に保護し、確実性を向上している。
Although the first embodiment of the present invention has been described above, the configuration of the above-described first embodiment will be described for each claim.
First, in the invention according to claim 1, each switch (26P to 26R) of the
As a result, the
Further, malfunction (misshift) is prevented when a plurality of shift positions are erroneously operated such as double pressing or when a failure occurs (here, the priority order is P>N>D> R).
In the invention according to
As a result, the circuit structure and the control function are guarded, and multiple protection is performed in total, thereby improving the reliability.
また、従来の特許文献3と比較した場合に、一系統のスイッチが故障してもう一方のスイッチで検出可能(シフト操作機能の継続可能)、しかも、完全な二系統化よりも配線数を削減できる。また、サブ回路40側の信号出力(サブ2電圧)とシフト操作位置の関係は、図8に示すように、段階上となり、判定が容易となる。サブ回路40側では、5分割の抵抗(33〜37)の1個がオープン故障したり、スイッチ接点がショート故障しても、故障した抵抗よりも電源V1側に位置するスイッチの検出が可能である(但し、サブ回路40側の単独での検出時のみ)。更に、サブ回路40側のスイッチの接点の不具合(ショート)又はプッシュ方式のスイッチでの多重操作に対して、P、N、D、Rの優先順位を付けて検出が可能となる(但し、スイッチの配置順序は、P、R、N、Dである)。
更に、従来の特許文献4と比較した場合に、1個のスイッチで2個の信号を出力するので、スイッチ接点の一系統が故障しても、シフト操作位置の検出が可能となる。
Compared with the conventional Patent Document 3, one switch breaks down and can be detected by the other switch (shift operation function can be continued), and the number of wires is reduced compared to complete dual system. it can. Further, the relationship between the signal output (
Furthermore, when compared with the
図13、図14は、この発明の第2実施例を示すものである。
この第2実施例においては、上述の第1実施例と同一機能を果たす箇所には同一符号を付して説明する。
この第2実施例の特徴とするところは、特許請求の範囲の請求項5に記載の発明であり、以下の点にある。即ち、スイッチ群の各スイッチ(26P〜26R)をそれぞれ二系統の入出力端子を有するスイッチとし、各スイッチの二系統の入出力端子のうち一方の入出力端子(図13、図14では左側)をシフトコントローラ9について互いに直列となるように第12スイッチ側配線71で接続し且つ一方の入出力端子を接続する第12スイッチ側配線71ではシフトコントローラ9及び各スイッチの相互間でパーキングスイッチ26P側から順次に第6〜10スイッチ側抵抗72〜76を設けて一方の多分割(5分割)抵抗回路77とする一方、各スイッチ(26P〜26R)の二系統の入出力端子のうち他方の入出力端子(図13、図14では右側)をシフトコントローラ9について互いに直列となるように第13スイッチ側配線78で接続し且つ他方の入出力端子を接続する第13スイッチ側配線78ではシフトコントローラ9及び各スイッチの相互間に第11〜15スイッチ側抵抗79〜83を設けて他方の多分割(5分割)抵抗回路84とする。また、一方の多分割抵抗回路77に設けられる各スイッチの並び順は、他方の多分割抵抗回路84に設けられる各スイッチの並び順とは互いに異なる順序とする。
これにより、この図13、図14において、二系統の入出力端子のスイッチは、一系統ではシフトコントローラ9に直列且つ抵抗分割とし、他の一系統も直列且つ抵抗分割とし、互いの系統を異なる順序で結線され、スイッチとしてのアナログ二重の複合回路を構成する。つまり、シフトポジションを検知する複数のスイッチは、サブ回路40を二重としたスイッチとなっている。
この場合に、第12スイッチ側配線71は、一側が通信回路21の電源V2に接続した第12通信側配線85に接続可能に、他側が通信回路21のインターフェース回路48に接続した第13通信側配線86に接続可能に設けられる。第12通信側配線85は、第1のサブ回路40Aを構成する。第13通信側配線86は、第7通信側抵抗87に接続して第2のサブ回路40Bを構成する。
第13スイッチ側配線78は、一側が通信回路21の電源V1に接続した第14通信側配線88に接続可能に、他側が通信回路21のインターフェース回路48に接続した第15通信側配線89に接続可能に設けられる。第14通信側配線88は、第1のメイン回路39Aを構成する。第15通信側配線89は、第8通信側抵抗90に接続して第2のメイン回路39Bを構成する。
13 and 14 show a second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, portions that perform the same functions as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals.
The feature of the second embodiment is the invention described in
Accordingly, in FIG. 13 and FIG. 14, the switches of the two systems of input / output terminals are serially connected to the shift controller 9 in one system and divided in resistance, and the other system is also connected in series and divided in resistance. They are connected in order to form an analog double composite circuit as a switch. That is, the plurality of switches for detecting the shift position are switches in which the sub circuit 40 is doubled .
In this case, the twelfth
The thirteenth
この第2実施例によれば、スイッチ回路を二系統化して冗長性を有することができ、この冗長性により故障の発生に対しても堅牢とし、信頼性の高いシステムとすることができ、また、シフトコントローラの端子数や、それに接続する配線数を削減でき、更に、一つの抵抗や接点の故障が生じても、シフトポジションの検知可能な状態を維持することができる。
また、従来の特許文献3と比較した場合に、多分割(5分割)抵抗回路(77、84)をメイン回路39とサブ回路40との両方に設け、電源(V1、V2)側の接続を逆にすることで、配線数を更に削減した回路において、抵抗1個のオープン故障やスイッチ接点のショート故障でも全てのシフト操作位置の検出が可能(メイン回路、サブ回路のスイッチでの検出)。
According to the second embodiment, the switch circuit can be divided into two systems to provide redundancy, and this redundancy can make the system robust against occurrence of a failure and a highly reliable system. In addition, the number of terminals of the shift controller and the number of wirings connected to the shift controller can be reduced, and even if one resistance or contact failure occurs, the shift position can be detected.
Further, when compared with the conventional Patent Document 3, multi-divided (5-divided) resistance circuits (77, 84) are provided in both the
なお、この発明においては、シフトポジション(R、R、N、D)が一つの操作スイッチで切り替えなくても、パーキングポジション「P」のみ別のスイッチとしても同様である。また、シフト操作スイッチの位置は、ステアリングホイールでなくても、同様である。更に、シフトポジション(P、N、D、R)の優先順位は、状況により回路やソフトを変更しても、同様である。 In the present invention, even if the shift position (R, R, N, D) is not switched by one operation switch, only the parking position “P” is the same as another switch. The position of the shift operation switch is the same even if it is not the steering wheel. Furthermore, the priorities of the shift positions (P, N, D, R) are the same even if the circuit and software are changed depending on the situation.
二系統の入出力端子のスイッチを、一系統は制御装置に並列接続し、他の一系統は直列且つ抵抗分割とすること、変速装置を備えた乗り物全般に適用することができる。 Two systems of input / output terminal switches are connected in parallel to one control system, and the other system is connected in series and divided by resistance, and can be applied to all vehicles equipped with a transmission.
1 自動変速機(変速装置)
2 シフトバイワイヤシステム
3 シフト操作入力装置
5 モータ
9 シフトコントローラ(制御装置)
13 シフト操作スイッチ機構
14 ステアリングホイール
15 シフトレバー
16 パーキング操作解除スイッチ
19U1・19U2 アップスイッチ
19D1・19D2 ダウンスイッチ
20 スイッチ回路部
21 通信回路
22 第1のスイッチ回路
23 第2のスイッチ回路
24 第1のスイッチ群
25 第2のスイッチ群
26 スイッチ(第1のスイッチ群)
33〜37 抵抗
38 多分割抵抗回路
39 メイン回路
40 サブ回路
41 別のスイッチ(第2のスイッチ)
48 インターフェース回路
1 Automatic transmission (transmission)
2 Shift-by-wire system
3 Shift operation input device
5 Motor
9 Shift controller (control device)
13 Shift operation switch mechanism
14 Steering wheel
15 Shift lever
16 Parking operation release switch
19U1 / 19U2 up switch
19D1 / 19D2 down switch
20 Switch circuit section
21 Communication circuit
22 First switch circuit
23 Second switch circuit
24 First switch group
25 Second switch group
26 switches (first switch group)
33-37 resistance
38 Multi-divided resistor circuit
39 Main circuit
40 Sub-circuit
41 Another switch (second switch)
48 Interface circuit
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