JPH05106727A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えば高速走行中においてはアクチュエータ
フェールに基づくエンジン停止の制御を実行せず、もっ
てブレーキ操作が重くなる等の違和感を防止し、かつこ
のフェール時の安全性をより向上させる。 【構成】 アクチュエータ５０のフェールが判定された
ときにレンジ制御部２０からエンジン停止のための信号
が出力される自動変速機の制御装置において、前記アク
チュエータ５０のフェール時においてこのアクチュエー
タ５０のレンジ位置がドライブレンジで、運転者の指示
レンジがドライブレンジ以外で、車両が所定速度以下の
前進走行状態かもしくは後退走行状態であるときのみに
エンジン停止を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数の走行レンジの
選択が電気的な制御によって実現される自動変速機の制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機において、ドライブレンジや
リバースレンジあるいはニュートラルレンジなどの走行
レンジの切換えは、レンジ切換弁（マニュアルバルブ）
の切換えによって行われる。そしてこのレンジ切換弁は
一般に手動操作によって切換えられていたが、これを電
気的な制御で行う構成の自動変速機もすでに提案されて
いる。

【０００３】本出願人においても、例えば特願平３−１
８２４８号の願書に添付された明細書及び図面に示され
ているような自動変速機の制御装置を提案している。こ
の装置は、電気的に駆動制御されるアクチュエータによ
り自動変速機のレンジ切換弁を切換えるように構成され
ている。そしてこのアクチュエータのフェール時には、
自動変速機の各走行レンジを設定するための摩擦係合装
置への制御油圧を遮断し、この自動変速機を強制的にニ
ュートラル状態にする中立制御手段を備えている。しか
もこの中立制御手段がフェールが検出されたときには、
フューエルカットによりエンジンを停止させるようにな
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記制御装置において
アクチュエータ及び前記中立制御手段が共にフェールを
起こした場合には、このアクチュエータがドライブ
（Ｄ）レンジでフェールし、かつ車両の走行状態が所定
速度以上の前進走行中であってもエンジンが停止され
る。このことはエンジン停止後のブレーキ操作あるいは
パワーステアリング操作が重くなり、運転者に違和感を
与えることとなって好ましくない。なお前記Ｄレンジと
は、３速レンジ、２速レンジ及びローレンジを含む前進
レンジである。

【０００５】また車両の前進走行中において前記アクチ
ュエータ及び中立制御手段のフェールにより直ちにエン
ジンを停止するのは、必ずしも安全対策上で優れている
とは言えず、特に高速走行中においてはエンジンの駆動
を続けた方が安全である。ただし前記フェール時におい
て、車両が例えば低速走行あるいは停車状態にあり、か
つ運転者が意図的にＤレンジ以外のパーキング（Ｐ）レ
ンジ、リバース（Ｒ）レンジあるいはニュートラル
（Ｎ）レンジを選択したときは、運転者は前進走行を中
止する意思をもっているのであるから、この場合はエン
ジンを停止させた方が安全対策上好ましい。

【０００６】本発明の技術的課題は、アクチュエータの
フェール時においてこのアクチュエータのレンジ位置が
Ｄレンジで、運転者の指示レンジがＤレンジ以外で、車
両が所定速度以下の前進走行状態（停車も含む）かもし
くは後退走行状態であるときのみにエンジン停止を実行
し、その他の条件下ではエンジン停止を実行しないこと
により、アクチュエータフェール時の安全性をより向上
させることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明における自動変速機の制御装置は次のように
構成されている。すなわち自動変速機のレンジ切換弁を
切換え駆動するアクチュエータと、レンジ選択スイッチ
の操作に基づく指示レンジの電気信号を受け、この信号
に応じた駆動信号を出力して前記アクチュエータを電気
的に駆動制御するレンジ制御部とを備え、このレンジ制
御部で前記アクチュエータのフェールが判定されたとき
にこのレンジ制御部からエンジン停止のための信号が出
力される自動変速機の制御装置において、前記アクチュ
エータのレンジ位置を検出してその検出信号を前記レン
ジ制御部に出力するアクチュエータ位置センサと、前記
レンジ切換弁のレンジ位置を検出してその検出信号を前
記レンジ制御部に出力するバルブ位置センサと、車両の
走行速度を検出してその検出信号を前記レンジ制御部に
出力する車速センサとを備え、前記レンジ制御部は前記
アクチュエータがフェールと判定されたときにおいて、
前記アクチュエータ位置センサの検出信号によるアクチ
ュエータのレンジ位置がドライブレンジで、前記指示レ
ンジがドライブレンジ以外で、前記車速センサ及びバル
ブ位置センサのそれぞれの検出信号に基づく車両の走行
状態が所定速度以下の前進走行状態か、もしくは後退走
行状態であるときにのみエンジン停止のための信号を出
力するように構成されている。

【０００８】

【作用】この構成によれば、前記レンジ制御部において
アクチュエータのフェールが判定された場合には、前記
の各センサからレンジ制御部に出力されるそれぞれの検
出信号に基づき、次の条件（１）〜（３）が満たされた
ときにのみ前記レンジ制御部からエンジン停止のための
信号が出力される。

【０００９】（１）前記アクチュエータのレンジ位置が
Ｄレンジにあること。 （２）運転者の指示レンジがＤレンジ以外であること。 （３）車両の走行状態が低速前進走行（停車も含む）か
後退走行であること。

【００１０】したがって前記条件（１）〜（３）が全て
満たされた場合、すなわちアクチュエータのフェール時
において、車両の走行状態が低速走行、停車あるいは後
退走行の状態にあり、かつ運転者がＤレンジ以外のＰレ
ンジ、ＲレンジあるいはＮレンジを選択したときにの
み、エンジン停止が実行される。そして仮に前記条件
（１），（２）が満たされている場合でも、車両の走行
状態が高速前進走行であればエンジン停止のための信号
は発信されず、この場合は例えばレンジ切換えのための
制御を停止するなどの処置が実行される。

【００１１】

【実施例】次に本発明の一実施例を図面にしたがって説
明する。

【００１２】実施例１ 図２に自動変速機の走行レンジを切換えるためのレンジ
切換弁３０及びその駆動系の概要が斜視図で示されてい
る。このレンジ切換弁３０はスプールバルブ形式であっ
て、自動変速機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。そしてこのレンジ切換弁３０のス
プールを軸線方向に操作することで、その排出ポートが
切換えられて各走行レンジを設定するための摩擦係合装
置（図示しない）の係合及び解放が制御される。

【００１３】図２に示されているコントロール軸３２の
軸上には、ディテントレバー３６が固定されている。こ
のディテントレバー３６はコントロール軸３２の軸心回
りの回転に連動して回動し、もって前記レンジ切換弁３
０のスプールをその軸線方向に移動させるように構成さ
れている。

【００１４】前記ディテントレバー３６は扇形状であ
り、その外周には複数個の凹凸部３６ａが形成されてい
る。これらの凹凸部３６ａのうちの一つの凹部に対し、
ディテントスプリング３８の端部に設けられたローラ３
８ａが選択的に係合するようになっている。これらの部
材によりコントロール軸３２の回転位置、つまりレンジ
切換弁３０の複数のレンジポジションを位置決めするデ
ィテント機構３４が構成されている。

【００１５】前記レンジ切換弁３０を切換えるために、
電気的に駆動制御されるするアクチュエータ５０として
は直流モータが使用されている。このアクチュエータ５
０の駆動軸５２に形成されたウォーム５４は、前記コン
トロール軸３２の軸上に固定されたウォームホイール５
６に噛合っている。これによりコントロール軸３２に対
しては、アクチュエータ５０の駆動軸５２の回転がその
ウォーム５４と前記ウォームホイール５６との噛合いに
より減速されて伝達される。

【００１６】図１に電気制御の系統図が示されている。
この図面においてレンジ選択スイッチ１０は、自動変速
機ＡＴの走行レンジを選択するために運転者によるセレ
クトレバーの操作に対応して切換られるポジションスイ
ッチ、あるいは運転者が直接操作する操作スイッチなど
である。

【００１７】図１においてレンジ制御部２０（ＳＢＷ制
御部）はマイクロコンピュータが使用され、自動変速機
ＡＴの走行レンジ切換えのための各種ソフトウェア処理
に必要なプログラムを記憶させた読出し専用メモリー
（ＲＯＭ）、このプログラムを実行する中央演算処理装
置（ＣＰＵ）、プログラムに必要な変数を一時的に記憶
する書き込み可能メモリー（ＲＡＭ）などを主体として
構成されている。

【００１８】同じく図１に示されている自動変速制御部
（ＥＣＴ制御部）２２及びエンジン制御部（ＥＦＩ制御
部）２４についてもマイクロコンピュータが使用され、
この自動変速制御部２２は周知のように自動変速機ＡＴ
の各変速段への自動切換えを車速やエンジン負荷に基づ
いて制御し、エンジン制御部２４はエンジンＥＧの回転
数と吸入空気量とに基づいて燃料噴射弁（ＥＦＩ）から
の燃料噴射量を制御する。

【００１９】さらに図１には自動変速機ＡＴの側におい
て前記アクチュエータ５０のレンジ位置（駆動量）を検
出するアクチュエータ位置センサ４０、前記レンジ切換
弁３０のレンジ位置（スプールの動作量）を検出するバ
ルブ位置センサ４２、及び車両の走行速度を検出する車
速センサ４４がそれぞれ示されている。

【００２０】前記レンジ制御部２０には、前記レンジ選
択スイッチ１０の操作によって出力される指示レンジ信
号ａ、前記アクチュエータ位置センサ４０、バルブ位置
センサ４２及び車速センサ４４から出力されるそれぞれ
の検出信号ｂ，ｃ，ｄが共に入力される。またレンジ制
御部２０からは、前記レンジ信号ａに応じた駆動信号ｅ
が前記アクチュエータ５０の駆動回路５８に対して出力
される。しかもこのレンジ制御部２０において前記アク
チュエータ５０のフェールが判定されたときには、この
レンジ制御部２０から前記自動変速制御部２２及びエン
ジン制御部２４に対してフェール処理のための要求信号
ｆ，ｇがそれぞれ出力される。

【００２１】前記自動変速制御部２２は前記要求信号ｆ
に基づき、前記レンジ選択スイッチ１０の操作による指
示レンジがＲレンジであってもこれをキャンセルして強
制的にＮレンジにする信号（Ｒ禁止信号）、あるいは条
件によってはレンジ切換えの制御を停止する信号を自動
変速機ＡＴに出力する。一方、前記エンジン制御部２４
は前記要求信号ｇに基づいてフューエルカットなどのエ
ンジン停止信号をエンジンＥＧに出力する。

【００２２】なお前記自動変速機ＡＴに対するＲ禁止、
レンジ切換え制御停止の各信号及びエンジンＥＧに対す
るエンジン停止のための信号は次の表１で示す条件で出
力される。

【００２３】

【表１】

【００２４】なお前記の表１に使用されている各種符号
のうち、レンジ（Ｐ，Ｒ，Ｎ）以外の符号は次の意味を
表している。 Ｄ ；３レンジ、２レンジ、Ｌレンジを含む前進レン
ジ。 − ；どのような状態でもよい。 Ｓ ；車両停車。 ＤH ；Ｖ＞Ｖ0 の前進走行。 ＤL ；Ｖ≦Ｖ0 の前進走行。 ＣS ；制御停止。 ＥS ；エンジン停止。

【００２５】前記レンジ制御部２０においてアクチュエ
ータ５０のフェール判定手段としては、例えば次に挙げ
る二つの手段のうちのいずれかを採用すればよい。 （イ）アクチュエータ５０の駆動電流を監視し、過大な
電流が一定時間以上流れたときにフェールと判定する。 （ロ）アクチュエータ５０を駆動制御するための前記駆
動信号ｅが出力されているにもかかわらず、前記アクチ
ュエータ位置センサ４０からの検出信号ｂに基づいてア
クチュエータ５０が駆動していないと認められたときに
フェールと判定する。

【００２６】図３に前記レンジ制御部２０におけるソフ
トウェア処理の内容がフローチャートで示されている。
この図面のステップＳ１において、前記のフェール判定
手段（イ）（ロ）のいずれかによりアクチュエータ５０
がフェールしているか否かを判定する。この判定結果が
イエスの場合はステップＳ２に進み、ノーの場合は本実
施例の処理を終了して次の処理に移行する。前記ステッ
プＳ２においては前記アクチュエータ位置センサ４０か
らの検出信号ｂに基づき、アクチュエータ５０のフェー
ル後に決まったレンジ位置がＲレンジであるか否かを判
断する。そしてこの判断結果がイエスの場合はステップ
Ｓ３に進み、ノーの場合はステップＳ７に進む。

【００２７】前記ステップＳ３では、レンジ選択スイッ
チ１０の操作による信号ａに基づいて指示レンジがＲレ
ンジか否かを判断する。この判断結果がノーの場合は、
ステップＳ４において前記自動変速機ＡＴを強制的にＮ
レンジにするＲ禁止信号を前記自動変速制御部２２から
出力させる。

【００２８】またステップＳ３での判断結果がイエスの
場合はステップＳ５に進み、ここで前記バルブ位置セン
サ４２からの検出信号ｃに基づいて車両が前進走行か否
かを判断する。この判断結果がイエスの場合は、さらに
ステップＳ６において前記車速センサ４４からの検出信
号ｄによって求められた車速Ｖが所定の速度値Ｖ0 より
大きいか否かを判断する。

【００２９】すなわち前記ステップＳ５，Ｓ６において
は車両の走行状態が判断され、車両が所定の速度値Ｖ0
を超えて高速走行している場合、前記ステップＳ６での
判断結果はイエスとなってステップＳ４に進む。このス
テップＳ４では前記の指示レンジがＲレンジであっても
これをキャンセルし、すでに述べたように自動変速機Ａ
Ｔを強制的にＮレンジにするＲ禁止信号を前記自動変速
制御部２２から出力させる。なお前記ステップＳ５，Ｓ
６におけるそれぞれの判断結果がノーの場合は、いずれ
もステップＳ１３において自動変速機ＡＴのレンジ切換
えの制御を停止させるための信号を前記自動変速制御部
２２から出力させる。

【００３０】前記ステップＳ２でノーと判断されてステ
ップＳ７に進んだときは、このステップＳ７においてア
クチュエータ５０のフェール後に決まったレンジ位置が
Ｄレンジであるか否かを判断する。そしてこの判断結果
がイエスの場合はステップＳ８に進み、ノーの場合はス
テップＳ１３に進んで前記と同様にレンジ切換えの制御
を停止させるための信号を前記自動変速制御部２２から
出力させる。

【００３１】ステップＳ８においては指示レンジがＤレ
ンジであるか否かを判断する。この判断結果がイエスの
場合は前記ステップＳ１３に進んで前記と同様の処理を
実行し、判断結果がノーの場合はステップＳ９に進む。
このステップＳ９では、車両が前進走行か否かを判断す
る。この判断結果がノーの場合はステップ１０において
フューエルカットなどのエンジン停止信号を前記エンジ
ン制御部２４から出力させる。

【００３２】また前記ステップＳ９での判断結果がイエ
スの場合は、ステップＳ１１に進んで車速Ｖが所定の速
度値Ｖ0 より大きいか否かを判断する。この判断結果が
ノーであれば前記のステップ１０においてエンジン停止
信号をエンジン制御部２４から出力させ、イエスの場合
はステップＳ１２においてレンジ選択スイッチ１０の指
示レンジ（Ｄレンジ以外のレンジ）をＤレンジに戻す警
告を行った後、前記ステップＳ１３でレンジ切換えの制
御を停止させるための信号を前記自動変速制御部２２か
ら出力させる。

【００３３】以上の処理により前記の表１で示す条件に
したがって自動変速機ＡＴに対するＲ禁止、レンジ切換
え制御停止及びエンジンＥＧに対するエンジン停止の制
御が実行される。

【００３４】実施例２ 図４の制御システムにおいては、アクチュエータ５０の
駆動電流を検出する検出器７０からの電気信号がレンジ
制御部２０に入力されるようになっている。すなわち本
実施例では、すでに説明したフェール判定手段としてア
クチュエータ５０の駆動電流を監視する手段が採用され
ている。

【００３５】また図４において運転者の前面に位置する
計器パネルには走行レンジ用のインジケータ６０が設け
られている。そしてレンジ制御部２０でアクチュエータ
５０がフェールと判定されたときには、このレンジ制御
部２０から前記インジケータ６０へ信号ｈが出力され、
このインジケータ６０において例えば現状の走行レンジ
を点滅表示する。またこれと並行してレンジ制御部２０
からボイスナビケーション制御部６２に信号ｉを出力す
ることにより、スピーカ６４からフェールを警告する音
声を出してもよい。

【００３６】図５にレンジ切換え時の時間Ｔに対するア
クチュエータ５０の駆動電流Ｉの変化が示されている。
この図面で明らかなようにアクチュエータ５０の起動時
には大きな電流が流れる。そしてアクチュエータ５０が
ロック状態になったり、電気的にショートしたりすると
過大電流が流れ続けることとなる。そこで実線の特性Ａ
で表されているように駆動電流Ｉが所定の電流値Ｉ0 を
超えている時間ｔが時間Ｔ0 より小さい場合を正常と
し、点線の特性Ｂで表されているように前記時間ｔが時
間Ｔ0 より大きく時間Ｔ1 より小さい場合をアクチュエ
ータ５０やその電気系統の異常とし、一点鎖線の特性Ｃ
のように前記時間ｔが時間Ｔ1 以上の場合をアクチュエ
ータ５０のフェールとする。

【００３７】このようにアクチュエータ５０の駆動電流
Ｉを監視し、図５の電流特性Ｂ，Ｃが検出されたら直ち
に制御を制限あるいは停止することで、過大な電流が長
時間流れ続けることによるアクチュエータ５０の焼きつ
き、あるいはヒューズが切れるといった事態が回避され
る。またこの処理に加えて前記インジケータ６０の点滅
あるいはスピーカ６４からの音声により、運転者にアク
チュエータ５０の異常やフェールを警告することで運転
者に対しても速やかな処置を促すことができる。

【００３８】なお図４において実施例１の図１と同一も
しくは均等構成と考えられる部材には、図面に同一符号
を付して重複する説明は省略する。

【００３９】

【発明の効果】このように本発明は、アクチュエータの
フェール時において、車両の走行状態が低速走行、停車
あるいは後退走行の状態にあり、かつ運転者がＤレンジ
以外のＰレンジ、ＲレンジあるいはＮレンジを選択した
ときにのみエンジン停止を実行することにより、例えば
高速走行中のエンジン停止によりブレーキ操作あるいは
パワーステアリング操作が重くなって運転者に違和感を
与えるような事態が回避されるとともに、アクチュエー
タフェール時の安全性をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の制御装置における制御系統を表した
概要図である。

【図２】自動変速機のレンジ切換弁及びその駆動系を表
した斜視図である。

【図３】レンジ制御部における処理の内容を表したフロ
ーチャートである。

【図４】実施例２の制御装置における制御系統を表した
概要図である。

【図５】アクチュエータの駆動電流の変化を表した特性
図である。

【符号の説明】

１０ レンジ選択スイッチ ２０ レンジ制御部 ３０ レンジ切換弁 ４０ アクチュエータ位置センサ ４２ バルブ位置センサ ４４ 車速センサ ５０ アクチュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動変速機のレンジ切換弁を切換え駆動
   するアクチュエータと、レンジ選択スイッチの操作に基
   づく指示レンジの電気信号を受け、この信号に応じた駆
   動信号を出力して前記アクチュエータを電気的に駆動制
   御するレンジ制御部とを備え、このレンジ制御部で前記
   アクチュエータのフェールが判定されたときに、このレ
   ンジ制御部からエンジン停止のための信号が出力される
   自動変速機の制御装置において、 前記アクチュエータのレンジ位置を検出してその検出信
   号を前記レンジ制御部に出力するアクチュエータ位置セ
   ンサと、前記レンジ切換弁のレンジ位置を検出してその
   検出信号を前記レンジ制御部に出力するバルブ位置セン
   サと、車両の走行速度を検出してその検出信号を前記レ
   ンジ制御部に出力する車速センサとを備え、前記レンジ
   制御部は前記アクチュエータがフェールと判定されたと
   きにおいて、前記アクチュエータ位置センサの検出信号
   によるアクチュエータのレンジ位置がドライブレンジ
   で、前記指示レンジがドライブレンジ以外で、前記車速
   センサ及びバルブ位置センサのそれぞれの検出信号に基
   づく車両の走行状態が所定速度以下の前進走行状態か、
   もしくは後退走行状態であるときにのみエンジン停止の
   ための信号を出力するように構成されている自動変速機
   の制御装置。