JP4913567B2 - シフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、シフト操作に応じて発生する電気信号によりマニュアルバルブを切り替えて、所望の変速制御を達成するシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置に関する。

一般的な自動変速機の制御装置は、アクセル開度（アクセルペダルの踏込操作量）、車速等に応じてリニアソレノイドバルブ及びオン・オフソレノイドバルブの作動を制御して、複数のシフトバルブを作動させて摩擦係合要素への係合作動油圧の供給油量を選択し、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させて自動変速制御を行うようになっている。

このような自動変速機を有した車両においては、運転者は運転席のシフトレバーを操作してマニュアルバルブを作動させてシフトレンジを選択し、このように選択されたシフトレンジ内においてアクセル開度、車速等に基づいて自動的に変速制御を行うように構成されている。

シフトレバー操作により選択設定されるシフトレンジとしては、駐車レンジ（Ｐレンジ）、後進レンジ（Ｒレンジ）、中立レンジ（Ｎレンジ）、前進レンジ（例えばＤレンジ等）がある。また、前進レンジを複数のレンジから構成すること、例えば、Ｄレンジ、３レンジ、２レンジ、Ｌレンジから構成することも多い。

一般的な自動変速機においては、シフトレバーの操作をリンク機構を介してマニュアルバルブに伝達し、マニュアルバルブのスプールを移動させてシフトレンジを選択するように構成されている。

ところが最近では、運転者がシフトレバー或いはシフトスイッチ等を操作してシフトレンジを選択すると、シフトレンジに応じて電気信号が発生し、この電気信号に基づいてシフトバイワイヤアクチュエータ（ＳＢＷアクチュエータ）を駆動して、マニュアルバルブを制御し、所望の変速制御を達成するシフトバイワイヤ（ＳＢＷ）方式の自動変速機が提案され、幾つか実際に使用されている。

例えば、特開２００６−３３９０６号公報には、第１のバッテリが上がったときに簡素な構成で第２のバッテリを接続でき、接続した第２のバッテリにおいてＳＢＷアクチュエータに電力を供給できる車両用電源回路が開示されている。

また、特開２００４−３２２９８７号公報では、補助電源としての寿命を予測し、状態を検出することが可能なブレーキへの電力供給を行うための補助電源を有する車両用電源装置が知られている。

さらに、特開２００４−３２２９８７号公報に開示された車両用電源装置に類似したブレーキの電力供給を行うための補助電源を有する車両用電源装置が、特開２００５−１４７５４号公報及び特開２００５−２８９０８号公報に開示されている。
特開２００６−３３９０６号公報 特開２００４−３２２９８７号公報 特開２００５−１４７５４号公報 特開２００５−２８９０８号公報

特許文献１に開示された車両用電源回路は、第１のバッテリが上がったときに第２のバッテリによって電気負荷（ＳＢＷアクチュエータ）に電力を供給できる車両用電源回路であるため、特に第２の電力供給手段がバッテリではその寿命判断が難しいという問題がある。

また、第２のバッテリが劣化した状態で、第１のバッテリが上がったとき又は第１のバッテリの電源ラインが断線した場合に、シフトバイワイヤアクチュエータ（ＳＢＷアクチュエータ）を動作できなくなる恐れがあり、最悪の場合シフトレンジをＰレンジに投入できず、車両固定手段が失われる可能性がある。

特に、電動パーキングブレーキとの組み合わせにおいては、車両固定手段をパーキングブレーキに頼ることもできない。また、ステアリングロック機構が電動である場合、盗難防止機構としての車両固定手段をステアリングロック機構に頼ることもできなくなる。

最近、第２の電力供給手段をバッテリとし、劣化判断回路を設けた補助電源も開発されているが、車両の生涯寿命を考えるとバッテリの交換を余儀なくされる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、長寿命化を達成し、信頼性を向上可能なシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置を提供することである。

請求項１記載の発明によると、運転者の操作に応じて複数の変速レンジを電気信号を用いて設定制御するシフトチェンジ制御装置を備えたシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置において、車両のメイン電源システムと、該メイン電源システムと並列に設けられた補助電源と、前記メイン電源システムが故障したか否かを判定する電源システム判定手段と、前記電源システム判定手段により前記メイン電源システムが故障と判定され、且つ車速が所定値以下のとき、前記メイン電源システムから前記補助電源に切替制御を行う補助電源切替装置とを具備し、前記メイン電源システムが故障と判定され、前記補助電源切替装置により前記補助電源に切り替えられ、且つ該補助電源の電圧が所定電圧以下になったときに、前記変速レンジがパーキングレンジに自動的に変更されるように構成してなり、かつ、前記補助電源切替装置は、該補助電源切替装置への入力電圧が第１所定値未満の場合、又は該補助電源切替装置の出力電圧が前記第１所定値よりも小さい第２所定値未満の場合に、前記補助電源の充電異常と判断し、充電異常ＯＮ信号を前記シフトチェンジ制御装置へ送信し、前記シフトチェンジ制御装置は、前記充電異常ＯＮ信号を受け取ると所定時間変速レンジをパーキングレンジに固定することを特徴とするシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置が提供される。

請求項２記載の発明によると、請求項１記載の発明において、前記補助電源は電気２重層キャパシタから構成されることを特徴とするシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置が提供される。

請求項３記載の発明によると、請求項２記載の発明において、前記複数個の電気２重層キャパシタは前記メイン電源システムに常時接続されていることを特徴とするシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置が提供される。

請求項４記載の発明によると、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記電源システム判定手段は、前記メイン電源システムから前記シフトチェンジ制御装置へ入力される電源電圧が所定値以下となったときに前記メイン電源システムが故障となったと判定し、前記補助電源の放電許可信号を前記補助電源切替装置に送信することを特徴とするシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置が提供される。

請求項５記載の発明によると、請求項４記載の発明において、前記補助電源切替装置は、前記電源システム判定手段からの前記放電許可信号が入力されたときに前記メイン電源システムから前記補助電源に切り替えるとともに、前記シフトチェンジ制御装置へ前記補助電源放電中の信号を送信することを特徴とするシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置が提供される。

請求項６記載の発明によると、請求項５記載の発明において、前記シフトチェンジ制御装置は、運転者の操作に応じて電気信号により設定される変速レンジとなるように変速機を駆動制御する変速レンジ駆動手段を備え、前記補助電源切替装置からの前記放電中の信号が入力されたときに、前記変速レンジ駆動手段は変速レンジを強制的にパーキングレンジに変更することを特徴とするシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置が提供される。

請求項７記載の発明によると、請求項２又は３記載の発明において、前記補助電源切替装置は、該補助電源切替装置への入力電圧が所定値未満で、且つエンジンクランキング中に所定時間未満の間に一定値以上の電圧降下があった場合に前記電気２重層キャパシタの劣化と判断し、キャパシタ劣化ＯＮ信号を前記シフトチェンジ制御装置へ送信することを特徴とするシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置が提供される。

請求項８記載の発明によると、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記補助電源切替装置と前記シフトチェンジ制御装置とはシリアル通信ラインにより接続されており、該シリアル通信ラインをある所定周期で常時相互通信しているカウンタ信号の有無を判断し、該カウンタ信号ＯＦＦの場合、前記シフトチェンジ制御装置が前記補助電源切替装置の通信異常信号をＯＮすることを特徴とするシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置が提供される。

請求項９記載の発明によると、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記補助電源から前記シフトチェンジ制御装置に供給される電圧レベルが所定値未満で且つこの状態が所定時間以上継続した場合、補助電源放電異常と判断し、前記シフトチェンジ制御装置が補助電源放電異常信号をＯＮすることを特徴とするシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置が提供される。

請求項１０記載の発明によると、請求項１，７，８又は９記載の発明において、充電異常信号ＯＮ、キャパシタ劣化信号ＯＮ、通信ラインフェール信号ＯＮ、又は放電異常信号ＯＮの場合には、メータ又はモニタ手段に異常表示することを特徴とするシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置が提供される。

請求項１１記載の発明によると、請求項１０記載の発明において、充電異常信号ＯＮ、キャパシタ劣化信号ＯＮ、通信ラインフェール信号ＯＮ、又は放電異常信号ＯＮの場合には、エンジン回転数を所定回転数以下に制限し、トランスミッションのアップシフトを所定変速段以下に制限するシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置が提供される。

請求項１記載の発明によると、メイン電源システムの故障を検知し、且つ車速が所定値以下になったときに補助電源に切り替え、補助電源の電圧が所定電圧以下になったときに変速レンジをパーキングレンジに自動的に変更するので、信頼性の高いシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置を提供することができる。また、補助電源の充電異常を確実に判断することができるので、補助電源の充電異常に応じた処置を取ることができる。また、補助電源の充電異常がある場合、変速レンジを所定時間パーキングに固定するようにしたので、信頼性が確保できる。

請求項２記載の発明によると、補助電源を電気２重層キャパシタから構成したことにより、補助電源としてバッテリを搭載するのに比較して、長寿命化及び信頼性を向上したシステムを構成することができ、バッテリ上がりやバッテリ電源ラインが断線した場合にも、車両固定機能が失われることはない。

請求項３記載の発明によると、電気２重層キャパシタがメイン電源システムに常時接続されていることによって、複雑な充放電回路を設ける必要がなく、補助電源を安価に構成できる。

請求項４記載の発明によると、電源電圧が所定値以下となったときにメイン電源システムの故障と判定するので、断線を含んだメイン電源システムの故障を確実に判定することができる。

請求項５記載の発明によると、補助電源切替装置がメイン電源システムから補助電源に切り替えた上、シフトチェンジ制御装置へ補助電源放電中の信号を送信するので、シフトチェンジ制御装置は補助電源が放電中であることを確実に把握することができ、制御の信頼性を向上することができる。

請求項６記載の発明によると、補助電源切替装置から補助電源放電中の信号が入力されたときに、変速レンジ駆動手段が変速レンジを強制的にパーキングレンジに変更するので、所定条件下で確実に車両を固定することができる。

請求項７記載の発明によると、電気２重層キャパシタの劣化を確実に判断することができ、キャパシタが劣化した場合の処置を取ることができる。

請求項８記載の発明によると、補助電源切替装置とシフトチェンジ制御装置との間の通信ラインの異常を確実に判断することができ、通信ラインがフェールした場合の処置を促すことができる。

請求項９記載の発明によると、補助電源の放電異常を確実に判断することができ、補助電源放電異常があった場合の処置を促すことができる。

請求項１０記載の発明によると、各種の異常信号ＯＮをメータ又はモニタ手段に表示するため、運転者にこれらの異常を認識させることができ、メイン電源システムの電源ラインに異常をきたす前に、安全且つ適切な判断ができる。

請求項１１記載の発明によると、これらの異常信号が発生した場合に、運転者に異常を認識させることができ、メイン電源システムの電源ラインに異常をきたす前に、安全且つ適切な判断ができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明実施形態にかかるシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置の構成要素及びその配線状態を概略的に示す図である。

符号２は前輪、４は後輪を示しており、車両前方に搭載されたエンジン６の回転は、エンジン６のクランクシャフトに連結されたオートマチックトランスミッション８により変速されて、前輪２を駆動する。

トランスミッション８は特に図示しないが、マニュアルバルブ、オン・オフソレノイドバルブ、リニアソレノイドバルブ、シフトバルブ等により油路を切り替えられて所定の摩擦係合要素を締結することにより、変速段が切り替えられる。

１０はメイン電源としてのバッテリであり、例えば出力１２Ｖの鉛バッテリから構成される。１２は補助電源装置であり、後で説明するように複数個の電気２重層キャパシタから構成される。

バッテリ１０は、補助電源装置１２、イグニッションスイッチ１４、エンジンＥＣＵ１６、トランスミッションＥＣＵ１８、ＳＢＷ−ＥＣＵ（シフトバイワイヤＥＣＵ）２０、メータＥＣＵ２２、シフトレバー、シフトボタン等に接続されたシフターＥＣＵ２４、ＳＢＷアクチュエータ（シフトバイワイヤアクチュエータ）２６に接続されて、これらに１２Ｖの電力を供給する。

補助電源装置１２は、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０、ＳＢＷアクチュエータ２６及びイグニッションスイッチ１４に対してバッテリ１０と並列に接続されており、バッテリ１０がフェールした場合、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０及びＳＢＷアクチュエータ２６に対して補助電源を供給することができる。

２８はパーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤを検出するポジションセンサであり、トランスミッションＥＣＵ１８、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０及びメータＥＣＵ２２に接続されている。

イグニッションスイッチ１４は、エンジンＥＣＵ、トランスミッションＥＣＵ１８、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０及びメータＥＣＵ２６に接続されて、これらにイグニッションＯＮ信号を供給する。

しかして、シフトレバー、シフトボタン等のシフター信号をシフターＥＣＵ２４でポジション信号に変換し、トランスミッションＥＣＵ１８へポジション信号をＣＡＮ通信（コントローラ・エアリア・ネットワーク通信）で送り、トランスミッションＥＣＵ１８はシフターＥＣＵ２４からのポジション信号を基に、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０へポジション信号要求として送る。

ＳＢＷ−ＥＣＵ２０は、トランスミッションＥＣＵ１８からの要求を基に、ＳＢＷアクチュエータ２６を駆動し、変速ポジション（変速レンジ）を変更する。変更されたポジションは、ポジションセンサ２８によって検知され、トランスミッションＥＣＵ１８及びＳＢＷ−ＥＣＵ２０が実ポジション信号として認識する。

トランスミッションＥＣＵ１８は実ポジション信号をＣＡＮ上へ送り、エンジンＥＣＵ１６及びメータＥＣＵ２２がこの実ポジション信号を受け取る。上述したように、バッテリ１０は各ＥＣＵ１６，１８，２０，２２，２４及び補助電源装置１２に接続されているとともに、イグニッションスイッチ１４を経由して各ＥＣＵ及び補助電源装置１２へＩＧ＿ＯＮ信号として接続されている。

補助電源装置１２においては、バッテリ１０の電圧により補助電源装置１２内に配置された複数個の電気２重層キャパシタ３０（図２参照）に充電される。

補助電源装置１２はＳＢＷ−ＥＣＵ２０及びＳＢＷアクチュエータ２６に接続されているため、バッテリ電圧が低下又は、バッテリ電圧からの電力供給に異常（断線、接点不良、端子はずれ）が生じた場合、補助電源装置１２からＳＢＷ−ＥＣＵ２０及びＳＢＷアクチュエータ２６に電力が供給され、シフトレンジをパーキングレンジ（Ｐポジション）に動作可能とする。

図２を参照すると、本発明実施形態の補助電源装置を有するシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置のシステム構成図が示されている。ＳＢＷ−ＥＣＵ２０の端子ＩＧ１は、逆流防止ダイオードＤ７を介してイグニッションスイッチ（ＩＧ＿ＳＷ）１４の信号線に接続され、ＩＧ＿ＯＮ信号が入力されるとリレーＲＥＬ２がＯＮする。

これにより、バッテリ１０からの電力がヒューズＦ６及び逆流防止ダイオードＤ８を介して端子ＩＧＰ１に接続される。また、端子ＩＧ２もイグニッションスイッチ１４の信号線に接続され、ＩＧ＿ＯＮ信号が入力されるとリレーＲＥＬ３がＯＮする。これにより、バッテリ１０からの電力がヒューズＦ７を通りＩＧＰ２に接続される。

ＳＢＷ−ＥＣＵ２０は、ＩＧＰ１電圧レベル及びＩＧＰ２電圧レベルとトランスミッションＥＣＵ１８からＣＡＮ通信上に流れている車速信号を基に、補助電源装置１２の放電許可を判断し、矢印２１で示すようにシリアル通信にて補助電源装置１２に送信する。

補助電源装置１２は複数の電気２重層キャパシタ３０を有しており、電気２重層キャパシタ３０は逆流防止ダイオードＤ１及びヒューズＦ１を介してバッテリ１０に常に接続されているため、フル充電状態に充電されている。

補助電源装置１２はＥＣＵ３２を有しており、ＥＣＵ３２の端子ＩＧ１はヒューズＦ１０を介してイグニッションスイッチ１４に接続されている。また、端子＋Ｂは補助電源装置ＥＣＵ３２の主電源であり、電気２重層キャパシタ３０とバッテリ１０からの入力電源ラインに接続されている。

バッテリ１０からの電力が遮断した場合は、補助電源装置１２のＥＣＵ３２が入力電圧レベルＶ１を検知し、電気２重層キャパシタ３０からの電力に切り替える。

補助電源装置１２のＥＣＵ３２は、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０からシリアル通信によって矢印２１に示すように放電許可信号を受けると、入力電圧レベルＶ１と出力電圧レベルＶ２に基づいて判断し、トランジスタＴＲ２，ＴＲ３をそれぞれＳ２，Ｓ３信号によりＯＮさせるとともに、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０へシリアル通信によって矢印２３に示すように放電中信号を送信する。

補助電源装置１２の出力は、逆流防止ダイオードＤ２，Ｄ３，Ｄ４を介してＳＢＷアクチュエータ２６及びＳＢＷ−ＥＣＵ２０に接続される。ＳＢＷ−ＥＣＵ２０は、放電中信号とポジションセンサ２８からのポジション信号と端子ＩＧＰ２の電圧レベルに基づいて判断し、ＳＢＷアクチュエータ２６のモータ３４を駆動して、シフトレンジをパーキングレンジ（Ｐポジション）にシフトする。

ＳＢＷアクチュエータ２６には２つのリレーＲＥＬ４及びＲＥＬ５が接続されており、これらのリレーはＳＢＷ−ＥＣＵ２０からの信号によりＯＮされる。リレーＲＥＬ４及びＲＥＬ５がＯＮされると、バッテリ１０からの電力が、ヒューズＦ８及び逆流防止ダイオードＤ９を介してモータ３４に供給される。同様に、バッテリ１０からの電力は、ヒューズＦ７を通ってモータ３４に供給される。

また、補助電源装置１２は、電気２重層キャパシタ３０の入力電圧レベルＶ１及び出力電圧レベルＶ２に基づいて判断して充電異常信号を生成し、電気２重層キャパシタ３０の劣化を判断してキャパシタ劣化信号を生成する。

これらの充電異常信号及びキャパシタ劣化信号は、それぞれ矢印２５，２７に示すようにシリアル通信によってＳＢＷ−ＥＣＵ２０に送信される。ＳＢＷ−ＥＣＵ２０では、充電異常信号とキャパシタ劣化信号をＣＡＮ通信上へ送り、メータ等にて異常時のインフォメーションを表示する。

また、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０は、ポジションセンサ２８でのポジションＰ位置判定と補助電源装置１２から送られてくる充電異常信号より、シフターやトランスミッションＥＣＵからＰ位置以外の指示がきても、Ｐ位置以外は受け付けないパーキング位置固定（Ｐ固定）を判断する。

さらに、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０は端子ＩＧ１及びＩＧＰ２の電圧レベルと、ＳＢＷアクチュエータ２６内のモータ３４の駆動切替用スイッチ又はトランジスタＴＲへ流れる電圧レベルより、補助電源装置１２からの電源供給ラインの断線、ショート等の異常を判断し、異常がある場合には放電異常とし、放電異常信号をＣＡＮ通信上に送り、メータ等にて異常時のインフォメーションを表示する。

以上が、本発明実施形態の動作の概要であるが、図３乃至図１２に示すフローチャートを参照して本発明実施形態の動作を更に詳細に説明する。

図３はＳＢＷ−ＥＣＵ２０における放電許可信号ＯＮのフローチャートである。まず、ステップＳ１０において、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０の端子ＩＧ１に入力されるイグニッションスイッチ１４からのＯＮ／ＯＦＦを判定し、ＯＮの場合にはステップＳ１１に進む。

ステップＳ１０でＩＧ１がＯＦＦの場合には、ステップＳ１５へ進んでＩＧ１＿ＯＦＦ後一定時間経過したか否かを判定し、一定時間経過していない場合には、ステップＳ１１へ進む。ここで、一定時間は例えば１２秒に設定する。

ステップＳ１１では、バッテリ１０から端子ＩＧＰ１に供給される電源電圧がＸ以下か否かを判定する。ここで、Ｘは例えば９Ｖである。ステップＳ１１が肯定判定の場合には、ステップＳ１２へ進んでＳＢＷ−ＥＣＵ２０の端子ＩＧＰ２の電圧レベルがＹ以下か否かを判定する。ここで、Ｙは例えば９Ｖである。

ステップＳ１２が肯定判定の場合には、ステップＳ１３へ進んでトランスミッションＥＣＵ１８で検知されてＣＡＮ上を流れている車速信号ＶがＺ以下か否かを判定する。ここで、Ｚは例えば３ｋｍ／ｈである。ステップＳ１３が肯定判定の場合には、ステップＳ１４へ進んで放電許可信号をＯＮする。

一方、ステップＳ１５で一定時間が経過した場合及びステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３が否定判定の場合には、ステップＳ１６へ進んで放電許可信号をＯＦＦする。

次に、図４のフローチャートを参照して、補助電源ＥＣＵ３２における放電中信号ＯＮの生成処理について説明する。まず、ステップＳ２０において、補助電源装置１２のＥＣＵ３２の端子ＩＧ１に入力されるイグニッションスイッチ１４からの電源信号ＩＧ１のＯＮ／ＯＦＦを判定し、ＯＮの場合ステップＳ２１へ進む。

ステップＳ２０で電源信号ＩＧ１がＯＦＦの場合には、ステップＳ２４へ進んでＩＧ１＿ＯＦＦ後、一定時間経過しているか否かを判定する。ここで、一定時間は例えば１２秒に設定される。一定時間経過していない場合には、ステップＳ２１へ進む。

ステップＳ２１では、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０からの放電許可信号を判断し、ＯＮの場合にはステップＳ２２へ進んでトランジスタＴＲ１をＯＮし、ステップＳ２３で放電中信号をＯＮする
一方、ステップＳ２１で放電許可信号がＯＦＦと判定された場合には、ステップＳ２７へ進んで入力電圧Ｖ１がＸより小さいか否かを判定する。ここで、Ｘは例えば１２Ｖである。

ステップＳ２７が肯定判定の場合には、ステップＳ２７へ進んでトランジスタＴＲ１をＯＮし、ステップＳ２９でトランジスタＴＲ１をＯＮ後、一定時間経過したか否かを判定する。ここで、一定時間は例えば１秒に設定される。一定時間経過したと判定された場合には、ステップＳ３０へ進んでトランジスタＴＲ１をＯＦＦする。

ステップＳ２９が否定判定の場合及びステップＳ３０でトランジスタＴＲ１をＯＦＦ後、ステップＳ３１へ進んで出力電圧レベルＶ２がＹより小さいか否かを判定する。ここで、Ｙは例えば９Ｖである。ステップＳ３１が肯定判定の場合には、ステップＳ２２へ進んでトランジスタＴＲ１をＯＮし、ステップＳ２３で放電中信号をＯＮする。

一方、ステップＳ２４が肯定判定の場合、ステップＳ２７及びステップＳ３１が否定判定の場合には、ステップＳ２５へ進んでトランジスタＴＲ１をＯＦＦし、ステップＳ２６で放電中信号をＯＦＦする。

次に、図５のフローチャートを参照して、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０におけるＰ投入信号ＯＮの生成処理について説明する。まず、ステップＳ４０で補助電源装置１２からの放電中信号を判断し、ＯＮの場合、ステップＳ４１へ進んでポジションセンサ２８の位置がパーキング、すなわちＰか否かを判断する。

ポジションセンサ２８の位置がＰ以外の場合、すなわちＤ、Ｎ、又はＲの場合には、ステップＳ４２へ進んで端子ＩＧＰ２の電圧レベルがＸより小さいか否かを判断する。ここで、Ｘは例えば９Ｖに設定される。

ステップＳ４２が肯定判定の場合には、ステップＳ４３へ進んでＰ投入信号をＯＮする。すなわち、ＳＢＷアクチュエータ２６がシフトポジションを強制的にパーキング位置（Ｐ位置）へ駆動する。

一方、ステップＳ４０で放電中信号がＯＦＦの場合、ステップＳ４１が肯定判定の場合、又はステップＳ４２が否定判定の場合には、ステップＳ４４へ進んでＰ投入信号をＯＦＦする。

次に、図６のフローチャートを参照して、補助電源装置ＥＣＵ３２における充電異常信号ＯＮの生成について説明する。まず、ステップＳ５０で入力電圧レベルＶ１がＸより小さいか否かを判断し、小さい場合にはステップＳ５１へ進んで充電異常信号をＯＮする。ここで、Ｘは例えば１２Ｖである。

ステップＳ５０が否定判定の場合には、ステップＳ５２に進んで出力電圧レベルＶ２がＹより小さいか否かを判定する。ここで、Ｙは例えば９Ｖである。ステップＳ５２が肯定判定の場合には、ステップＳ５１へ進んで充電異常信号をＯＮする。

ステップＳ５１で充電異常信号がＯＮされると、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０は、シリアル通信により充電異常信号を受信し、以下に説明するＰ固定フローに進むとともに、ＣＡＮ通信によりトランスミッションＥＣＵ１８へ充電異常信号を送信する。

一方、ステップＳ５２が否定判定の場合、すなわち出力電圧レベルＶ２がＹ以上の場合には、ステップＳ５３へ進んで充電異常信号をＯＦＦする。

次に、図７のフローチャートを参照して、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０におけるキャパシタ充電不足対応としてのＰ固定信号のＯＮ発生処理について説明する。まず、ステップＳ６０でシフト位置がパーキングＰにあるか否かを判定し、肯定判定の場合にはステップＳ６１へ進んで補助電源装置ＥＣＵ３２からの充電異常信号を判断し、充電異常信号がＯＮの場合には、ステップＳ６２へ進んでＰ位置以外の信号が来ても受け付けないＰ固定信号をＯＮする。このＰ固定信号のＯＮは一定時間経過するまで維持する（ステップＳ６３）。

一方、ステップＳ６０が否定判定の場合、ステップＳ６１で充電異常信号がＯＦＦの場合、又はステップＳ６３で一定時間経過した後は、ステップＳ６４へ進んでＰ固定信号をＯＦＦする。

次に、図８のフローチャートを参照して、補助電源装置ＥＣＵ３２におけるキャパシタ劣化信号ＯＮの生成処理について説明する。まず、ステップＳ７０で入力電圧Ｖ１が出力電圧Ｖ２−αより小さいか否かを判定する。ここで、αは図２のダイオードＤ１の電圧降下分であり、約１Ｖとなる。

ステップＳ７０が肯定判定の場合には、ステップＳ７１〜ステップＳ７３でエンジンクランキング中の電圧特性を計測する。すなわち、図９に示すエンジン始動、クランキング中の電圧変位ΔＶ＝Ｖ２−Ｖ１と時間Δｔの関係より、ステップＳ７３でΔｔがｔｘ時間より短いか否かを判断する。

図９（Ａ）は正常時のクランキング中電圧特性を示しており、図９（Ｂ）はキャパシタ３０劣化時又は異常時のクランキング中電圧特性を示している。ステップＳ７３でΔｔがｔｘ時間より短いと判定された場合には、ステップＳ７４へ進んでキャパシタ劣化信号をＯＮする。

ステップＳ７４でキャパシタ劣化信号をＯＮすると、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０はシリアル通信によってキャパシタ劣化信号を受け、ＣＡＮ通信によりトランスミッションＥＣＵ１８に送信する。

一方、ステップＳ７０で入力電圧Ｖ１が出力電圧Ｖ２−α以上と判定された場合、及びステップＳ７３でΔｔがｔｘ以上と判定された場合には、ステップＳ７５へ進んでキャパシタ劣化信号をＯＦＦする。

次に、図１０のフローチャートを参照して、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０における通信ラインフェール対応として、補助電源装置通信異常信号のＯＮ生成処理について説明する。まず、ステップＳ８０において、補助電源装置ＥＣＵ３２とＳＢＷ−ＥＣＵ２０間のシリアル通信ラインにおいて、ある一定周期で常時相互通信しているカウンタ信号があるかないかを判断する。

カウンタ信号がＯＦＦの場合には、ステップＳ８１へ進んで補助電源装置通信異常信号をＯＮする。そして、ＣＡＮ通信によりトランスミッションＥＣＵ１８に補助電源装置通信異常信号ＯＮを送信する。

一方、ステップＳ８０でカウンタ信号がＯＮと判定された場合には、補助電源装置ＥＣＵ３２とＳＢＷ−ＥＣＵ２０間の通信ラインが正常なので、ステップＳ８２で補助電源装置通信異常信号をＯＦＦする。

次に、図１１のフローチャートを参照して、ＳＢＷ−ＥＣＵ２０における補助電源ライン異常検知対応としての補助電源放電異常信号のＯＮ生成処理について説明する。まず、ステップＳ９０でイグニッションスイッチ１４からの電源信号ＩＧ１のＯＮ／ＯＦＦを判定し、ＯＮの場合にはステップＳ９１へ進んで端子ＩＧ１の電圧レベルがＸより小さいか否かを判定する。ここで、Ｘは例えば９Ｖに設定される。

ステップＳ９１が否定判定の場合には、ステップＳ９４へ進んで端子ＩＧＰ１の電圧レベルがＹより小さいか否か判定される。ここで、Ｙは例えば９Ｖに設定される。

ステップＳ９４が否定判定の場合には、ステップＳ９５へ進んでＳＢＷアクチュエータ２６からの電圧レベルＶ３がＺより小さいか否か判定する。ここで、Ｚは非常に小さな電圧レベルに設定される。

ステップＳ９１が肯定判定の場合、ステップＳ９４が肯定判定の場合、或いはステップＳ９５が肯定判定の場合には、ステップＳ９２へ進んで一定時間経過したか否か判定される。この一定時間は、例えば１秒に設定される。

ステップＳ９２で一定時間経過したと判定された場合には、ステップＳ９３へ進んで補助電源放電異常信号をＯＮする。そして、ＣＡＮ通信により、この補助電源放電異常信号ＯＮをトランスミッションＥＣＵ１８へ送信する。

一方、ステップＳ９０でＩＧ１がＯＦＦと判定された場合、ステップＳ９５が否定判定の場合、或いはステップＳ９２が否定判定の場合には、ステップＳ９６へ進んで補助電源放電異常信号をＯＦＦする。

次に、図１２のフローチャートを参照して、トランスミッションＥＣＵ１８における、ＡＣＧ（Ａ・Ｃ・ジェネレータ）異常及び各信号フェール時の処理について説明する。まず、ステップＳ１００でＡＣＧが異常か否かを判定する。すなわち、ＡＣＧの発電異常の場合には、ＣＡＮ通信を経由し、AＣＧ発電異常と判断する。

ステップＳ１００でＡＣＧ発電異常と判定された場合、ステップＳ１０４で充電異常信号がＯＮの場合、ステップＳ１０５でキャパシタ劣化信号がＯＮの場合、ステップＳ１０６で補助電源放電異常信号がＯＮの場合、或いはステップＳ１０７で補助電源装置通信異常信号がＯＮの場合には、異常表示インフォメーション信号を、ＣＡＮ通信を経由して送信し、ステップＳ１０１でメータ又は専用のモニタによりインフォメーション表示をする。

次いで、ステップＳ１０２でエンジンＥＣＵ１６はエンジン回転数ＮｅをＸ以下に制限し、ステップＳ１０３でトランスミッションＥＣＵ１８は変速段をＹ以下に制限する。ここで、Ｘは例えば２０００ｒｐｍ、Ｙは例えば２速に設定される。

一方、ＡＣＧ発電異常がなく（ステップＳ１００）、充電異常信号がＯＦＦ（ステップＳ１０４）、キャパシタ劣化信号がＯＦＦ（ステップＳ１０５）、補助電源放電異常信号がＯＦＦ（ステップＳ１０６）、及び補助電源装置通信異常信号がＯＦＦ（ステップＳ１０７）の場合には、ステップＳ１０８へ進んで異常表示インフォメーションを解除するとともに、エンジン回転数制限を解除し（ステップＳ１０９）、シフトアップ制限を解除する（ステップＳ１１０）。

本発明実施形態にかかるシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置の構成要素及びその配線状態を概略的に示す図である。 本発明実施形態の補助電源装置を有するシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置のシステム構成図である。 ＳＢＷ−ＥＣＵにおける放電許可信号ＯＮの生成を示すフローチャートである。 補助電源装置ＥＣＵにおける放電中信号ＯＮの生成を示すフローチャートである。 ＳＢＷ−ＥＣＵにおけるＰ投入信号ＯＮの生成を示すフローチャートである。 補助電源装置ＥＣＵにおける充電異常信号ＯＮの生成を示すフローチャートである。 ＳＢＷ−ＥＣＵにおけるキャパシタ充電不足対応としてのＰ固定信号ＯＮの生成を示すフローチャートである。 補助電源装置ＥＣＵにおけるキャパシタ劣化信号ＯＮの生成を示すフローチャートである。 図９（Ａ）は正常時のクランキング中電圧特性を示す図であり、図９（Ｂ）は劣化又は異常時のクランキング中電圧特性を示す図である。 ＳＢＷ−ＥＣＵにおける通信ラインフェール対応としての補助電源装置通信異常信号ＯＮの生成を示すフローチャートである。 ＳＢＷ−ＥＣＵにおける補助電源ライン異常検知対応としての補助電源放電異常信号ＯＮの生成を示すフローチャートである。 トランスミッションＥＣＵにおけるＡＣＧ異常及び各信号フェール時の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

６ エンジン
８ トランスミッション
１０ バッテリ
１２ 補助電源装置
１４ イグニッションスイッチ
１６ エンジンＥＣＵ
１８ トランスミッションＥＣＵ
２０ ＳＢＷ−ＥＣＵ
２２ メータＥＣＵ
２４ シフターＥＣＵ
２６ ＳＢＷアクチュエータ
２８ ポジションセンサ
３０ 電気２重層キャパシタ
３２ 補助電源装置ＥＣＵ
３４ モータ

Claims (11)

1. 運転者の操作に応じて複数の変速レンジを電気信号を用いて設定制御するシフトチェンジ制御装置を備えたシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置において、
   車両のメイン電源システムと、
   該メイン電源システムと並列に設けられた補助電源と、
   前記メイン電源システムが故障したか否かを判定する電源システム判定手段と、
   前記電源システム判定手段により前記メイン電源システムが故障と判定され、且つ車速が所定値以下のとき、前記メイン電源システムから前記補助電源に切替制御を行う補助電源切替装置とを具備し、
   前記メイン電源システムが故障と判定され、前記補助電源切替装置により前記補助電源に切り替えられ、且つ該補助電源の電圧が所定電圧以下になったときに、前記変速レンジがパーキングレンジに自動的に変更されるように構成してなり、かつ、
   前記補助電源切替装置は、該補助電源切替装置への入力電圧が第１所定値未満の場合、又は該補助電源切替装置の出力電圧が前記第１所定値よりも小さい第２所定値未満の場合に、前記補助電源の充電異常と判断し、充電異常ＯＮ信号を前記シフトチェンジ制御装置へ送信し、
   前記シフトチェンジ制御装置は、前記充電異常ＯＮ信号を受け取ると所定時間変速レンジをパーキングレンジに固定することを特徴とするシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置。
2. 前記補助電源は複数個の電気２重層キャパシタから構成されることを特徴とする請求項１記載のシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置。
3. 前記複数個の電気２重層キャパシタは前記メイン電源システムに常時接続されていることを特徴とする請求項２記載のシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置。
4. 前記電源システム判定手段は、前記メイン電源システムから前記シフトチェンジ制御装置へ入力される電源電圧が所定値以下となったときに前記メイン電源システムが故障となったと判定し、
   前記補助電源の放電許可信号を前記補助電源切替装置に送信することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置。
5. 前記補助電源切替装置は、前記電源システム判定手段からの前記放電許可信号が入力されたときに前記メイン電源システムから前記補助電源に切り替えるとともに、前記シフトチェンジ制御装置へ前記補助電源放電中の信号を送信することを特徴とする請求項４記載のシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置。
6. 前記シフトチェンジ制御装置は、運転者の操作に応じて電気信号により設定される変速レンジとなるように変速機を駆動制御する変速レンジ駆動手段を備え、
   前記補助電源切替装置からの前記放電中の信号が入力されたときに、前記変速レンジ駆動手段は変速レンジを強制的にパーキングレンジに変更することを特徴とする請求項５記載のシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置。
7. 前記補助電源切替装置は、該補助電源切替装置への入力電圧が所定値未満で、且つエンジンクランキング中に所定時間未満の間に一定値以上の電圧降下があった場合に前記電気２重層キャパシタの劣化と判断し、キャパシタ劣化ＯＮ信号を前記シフトチェンジ制御装置へ送信することを特徴とする請求項２又は３記載のシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置。
8. 前記補助電源切替装置と前記シフトチェンジ制御装置とはシリアル通信ラインにより接続されており、該シリアル通信ラインをある所定周期で常時相互通信しているカウンタ信号の有無を判断し、該カウンタ信号ＯＦＦの場合、前記シフトチェンジ制御装置が前記補助電源切替装置の通信異常信号をＯＮすることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置。
9. 前記補助電源から前記シフトチェンジ制御装置に供給される電圧レベルが所定値未満で且つこの状態が所定時間以上継続した場合、補助電源放電異常と判断し、前記シフトチェンジ制御装置が補助電源放電異常信号をＯＮすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置。
10. 充電異常信号ＯＮ、キャパシタ劣化信号ＯＮ、通信ラインフェール信号ＯＮ、又は放電異常信号ＯＮの場合には、メータ又はモニタ手段に異常表示することを特徴とする請求項１，７，８又は９記載のシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置。
11. 充電異常信号ＯＮ、キャパシタ劣化信号ＯＮ、通信ラインフェール信号ＯＮ、又は放電異常信号ＯＮの場合には、エンジン回転数を所定回転数以下に制限し、トランスミッションのアップシフトを所定変速段以下に制限することを特徴とする請求項１０記載のシフトバイワイヤ方式の自動変速機制御装置。