JPH05280637A - 自動変速機用制御機構の誤操作防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車速が所定値以上でＰレンジが選択されると
いった誤操作を回避するとともに、このＰレンジ達成に
伴う不意のショックに対応可能とする。 【構成】 レンジ制御部２０はセレクトスイッチＳＷか
らのレンジ指示信号と、車速センサ２４からの車速信号
とに基づき、車速が第１の所定値以上でＰレンジの指示
信号が入力されたときにはＰレンジへの切換えを禁止
し、車速が第１の所定値より低い第２の所定値以下のと
きにはＰレンジへの切換えを許可し、第１の所定値以下
かつ第２の所定値以上のときには警告信号を出力したあ
とにＰレンジへの切換えを許可するように構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動変速機において
パーキングレンジを含む各シフトレンジの切換えが電気
的な制御で実現される自動変速機用制御機構の誤操作防
止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機において、走行のためのドラ
イブレンジやリバースレンジあるいはパーキングレンジ
やニュートラルレンジといった各シフトレンジの切換え
は、レンジ切換弁（マニュアルバルブ）の切換えにより
行われる。そしてこのレンジ切換弁は一般に手動操作で
切換えられていたが、これを電気的な制御で行う構成の
ものもすでに提案されている。

【０００３】例えば実開昭６１−８２１５９号公報に
は、セレクトスイッチの切換え操作によるレンジ指示信
号に基づき、自動変速機のシフトレンジを切換えるため
のアクチュエータを駆動制御させる構成が開示されてい
る。この公報では、自動変速機がリバースレンジにシフ
トされ後進している場合において、車速が所定値以上の
ときは、セレクトスイッチの切換え操作をキャンセル
（ニュートラルレンジへの切換え操作のみ許可）すると
ともに警告信号を出力し、車速が所定値以下のときには
セレクトスイッチの切換え操作によるシフトレンジの切
換えを可能としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記公報の技術におい
て、車速が所定値以下のときにはセレクトスイッチの操
作によりパーキングレンジへも切換え可能となるが、た
とえ車速が所定値以下であっても運転者が誤ってセレク
トスイッチをパーキングレンジへ操作した場合、運転者
にパーキングレンジに切換える旨の警告をすることなく
パーキングレンジに切換えてしまうと、運転者は不意の
ショックを受けることとなる。そこで車速が所定値以下
のときにセレクトスイッチがパーキングレンジへ操作さ
れた場合は、運転者にパーキングレンジに切換える旨の
警告をしてからパーキングレンジに切換えることによ
り、運転者が受ける不意のショックを防止する方法が考
えられる。

【０００５】しかし、運転者が故意にセレクトスイッチ
をパーキングレンジへ操作したときもパーキングレンジ
に切換える旨の警告をしてからパーキングレンジに切換
えると、パーキングレンジに切換える旨の警告する分だ
けパーキングレンジに切換わるまでの時間が長くなり、
任意位置に停車できなくなるおそれがある。

【０００６】本発明の技術的課題は、パーキングレンジ
に切換える旨の警告信号を出力せずにパーキングレンジ
に切換えると運転者に不意のショックを与える車速のと
きのみ、パーキングレンジに切換える旨の警告信号を出
力したあとにパーキングレンジに切換えることにより上
記問題を解決することにある。

【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用制御機構の誤操作防止
装置は次のように構成されている。

【０００８】すなわち自動変速機のレンジ切換弁を駆動
するアクチュエータと、セレクトスイッチの切換え操作
によるレンジ指示信号に基づいて前記アクチュエータを
駆動制御するための駆動信号を出力するレンジ制御部に
より自動変速機のパーキングレンジを含むシフトレンジ
の切換えを行う自動変速機用制御機構において、車速を
検出してその車速信号を前記レンジ制御部に出力する車
速センサを備え、前記レンジ制御部は前記レンジ指示信
号及び前記車速信号に基づき、車速が第１の所定値以上
で前記パーキングレンジの指示信号が入力されたときに
は前記パーキングレンジへの切換えを禁止し、車速が前
記第１の所定値より低い第２の所定値以下で前記パーキ
ングレンジの指示信号が入力されたときには前記パーキ
ングレンジへの切換えを許可し、車速が前記第１の所定
値以下かつ前記第２の所定値以上で前記パーキングレン
ジの指示信号が入力されたときには警告信号を出力した
あとに前記パーキングレンジへの切換えを許可するよう
に構成されている。

【０００９】

【作用】この構成において、車速が第１の所定値以上で
走行しているときにセレクトスイッチの切換え操作によ
りパーキングレンジの指示信号がレンジ制御部に入力さ
れたときにはパーキングレンジへの切換えが禁止され、
車速が第１の所定値より低い第２の所定値以下でパーキ
ングレンジの指示信号がレンジ制御部に入力されたとき
にはパーキングレンジへの切換えが許可される。ここ
で、車速が第１の所定値以下かつ第２の所定値以上でパ
ーキングレンジの指示信号がレンジ制御部に入力された
ときには警告信号を出力したあとにパーキングレンジへ
の切換えが許可されるので、運転者はパーキングレンジ
に切換えられたときの不意のショックに備えることがで
きる。

【００１０】

【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。

【００１１】図２に車両の運転席前方の一部が斜視図で
示されている。ステアリングホイール１２の近くのステ
アリングコラム部１４の左側にはシフトレバー１０が配
置され、このシフトレバー１０の操作により、後述の自
動変速機ＡＴのシフトレンジを選択するためのセレクト
スイッチＳＷが切換えられる。なおこのセレクトスイッ
チＳＷは運転者が直接切換え操作するプッシュ式のスイ
ッチでもよい。また運転席前面の計器パネル１６には自
動変速機ＡＴのシフトレンジを表示するレンジインジケ
ータ２５が設けられ、図４（ａ）に示すように自動変速
機ＡＴの現在のシフトレンジと対応する位置を緑色の背
景色で点灯表示する。

【００１２】図３に自動変速機のシフトレンジを切換え
るためのレンジ切換弁３０及びそのコントロール系の概
要が斜視図で示されている。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。このレンジ切
換弁３０のスプール３０ａを軸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シフトレンジを設定す
るための摩擦係合装置（図示しない）の係合及び解放が
制御されるようになっている。

【００１３】コントロール軸３２の軸上にはウォームホ
イール３３が固定されている。このウォームホイール３
３に対しては、レンジ切換弁３０を切換えるためのアク
チュエータ（直流モータ）５０の駆動軸５２に形成され
たウォーム５４が噛合っている。したがってコントロー
ル軸３２には、アクチュエータ５０の回転駆動力がウォ
ーム５４とウォームホイール３３との噛合いにより減速
して伝達される。

【００１４】コントロール軸３２の回転は、その軸上に
固定されているディテントレバー３６の回動を通じてレ
ンジ切換弁３０のスプール３０ａをその軸線方向に移動
させる。なおウォームホイール３３の近くには、このウ
ォームホイール３３の回転位置、つまりレンジ切換弁３
０の切換え位置を検出できる可変抵抗器などのバルブ位
置センサ２２が配置されている。

【００１５】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３８ａが
係合している。これ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の複数のレンジ切換え位置
を決めるディテント機構３４が構成されている。

【００１６】図５にパーキングロック機構４１が示され
ている。ディテントレバー３６に連結するパーキングロ
ッド４３はパーキングカム４０に相対移動可能に貫通し
ている。またパーキングロッド４３には係合部４３ａが
形成されており係合部４３ａとパーキングカム４０の間
にはスプリング４５が介装されている。シフトレバー１
０がパーキング（Ｐ）レンジポジションに操作される
と、アクチュエータ５０の駆動によりレンジ切換弁３０
がＰレンジの位置に切換えられ、このときのディテント
レバー３６の回動に連動してパーキングロッド４３が図
４の右方向に移動する。このときスプリング４５のバネ
力によってパーキングカム４０も右方向に移動してパー
キングブラケット４６を乗越え図５の点線で示される位
置に押上げられる。このパーキングカム４０の作用によ
り、パーキング爪４２が自動変速機ＡＴの出力軸に固定
されるパーキングギヤ４４に噛合わされて車両の出力軸
系がロックされる。

【００１７】図１（Ａ）にアクチュエータ５０の回転駆
動を制御するための電気制御システムが示されている。
レンジ制御部（ＳＢＷ制御部）２０はマイクロコンピュ
ータが使用され、自動変速機のシフトレンジ切換えのた
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（ＲＡ
Ｍ）などを主体として構成されている。

【００１８】レンジ制御部２０には、セレクトスイッチ
ＳＷの切換え操作によって出力されるレンジ指示信号、
バルブ位置センサ２２及び車速を検出する車速センサ２
４から出力されるそれぞれの検出信号が共に入力され
る。またこのレンジ制御部２０からは、アクチュエータ
５０の駆動回路（図示しない）に対する駆動信号、レン
ジインジケータ２５及びボイスナビゲーション制御部２
６に対する信号がそれぞれ出力される。またボイスナビ
ゲーション制御部２６は、セレクトスイッチＳＷが誤操
作された場合などにスピーカ２７から音声を出して運転
者に警告する機能を果たす。

【００１９】図１（Ｂ）にレンジ制御部２０によるＰレ
ンジへの切換え条件が示されている。車速ＶがＶ１（第
１の所定値）以上（Ｖ≧Ｖ１）であるときはＰレンジへ
の切換えが禁止され、車速Ｖが所定値Ｖ０（第２の所定
値）以下（Ｖ≦Ｖ０）であるときにはＰレンジへの切換
えが許可される。また車速ＶがＶ０とＶ１との間の領域
（Ｖ０＜Ｖ＜Ｖ１）にあるときは、運転者に警告した直
後にＰレンジへの切換えが許可される。

【００２０】次に上述のように構成された本実施例の作
用について説明する。シフトレバー１０の操作によりセ
レクトスイッチＳＷが切換えられると、そのときのレン
ジ指示信号に応じてレンジ制御部２０から出力される駆
動信号に基づきアクチュエータ５０が駆動制御され、こ
れによりレンジ切換弁３０が切換えられて自動変速機Ａ
Ｔのシフトレンジが選択される。パーキングレンジが選
択されたときはパーキングロッド機構４１も同時に作動
して自動変速機ＡＴの出力軸がロックされる。またレン
ジインジケータ２５には自動変速機ＡＴの現在のシフト
レンジと対応する位置が緑色の背景色で点灯表示され
る。

【００２１】ここで、たとえばドライブ（Ｄ）レンジで
走行中に車速Ｖが所定値Ｖ１以上でシフトレバー１０が
Ｐレンジポジションへ操作され、セレクトスイッチＳＷ
からＰレンジの指示信号がレンジ制御部２０に入力され
たときには、レンジ制御部２０はアクチュエータ５０の
駆動回路に対し駆動信号を出力せずに、レンジインジケ
ータ２５及びボイスナビゲーション制御部２６に対して
警告信号をそれぞれ出力する。警告信号は、図４（ｂ）
に示すようにレンジインジケータ２５においてはシフト
レバー１０の現在のシフトポジションを示す「Ｐ」の背
景色を例えば通常の緑色に代えて赤色の点灯表示とし、
また現在のレンジ切換弁３０の位置を示すために「Ｄ」
の背景色を緑色の点滅表示させる。一方、ボイスナビゲ
ーション制御部２６はそのスピーカ２７からの音声によ
り、シフトレバー１０をＤレンジのポジションに戻すよ
う運転者に警告する。

【００２２】逆にＤレンジで走行中に車速Ｖが所定値Ｖ
０以下でシフトレバー１０がＰレンジポジションへ操作
され、セレクトスイッチＳＷからＰレンジの指示信号が
レンジ制御部２０に入力されたときには、レンジ制御部
２０は通常通りアクチュエータ５０の駆動回路に対し駆
動信号を出力しＰレンジに切換える。ここで所定値Ｖ０
は運転者に警告信号を出力せずにＰレンジに切換えて自
動変速機ＡＴの出力軸をロックしても運転者に不意のシ
ョックを与えない最大の速度に設定してあるので、Ｐレ
ンジに切換えるときに警告信号を出力しなくてもなんら
問題はない。

【００２３】Ｄレンジで走行中に車速Ｖが所定値Ｖ１以
下かつＶ０以上でシフトレバー１０がＰレンジポジショ
ンへ操作され、セレクトスイッチＳＷからＰレンジの指
示信号がレンジ制御部２０に入力されたときには、車速
Ｖが所定値Ｖ１以上のときと同様にレンジ制御部２０は
アクチュエータ５０の駆動回路に対し駆動信号を出力せ
ずに、レンジインジケータ２５及びボイスナビゲーショ
ン制御部２６に対して警告信号をそれぞれ出力する。こ
こで警告信号は、ボイスナビゲーション制御部２６にお
いてはそのスピーカ２７からの音声により、シフトレバ
ー１０をＤレンジのポジションに戻すよう運転者に警告
し、所定時間経過してもＤレンジに戻されなければＰレ
ンジに切換える旨の警告をし、レンジインジケータ２５
においては図４（ｂ）に示すようにシフトレバー１０の
現在のシフトポジションを示す「Ｐ」の背景色を赤色の
点灯とし、また現在のレンジ切換弁３０の位置を示すた
めに「Ｄ」の背景色を緑色の点滅表示させ、所定時間経
過してもＤレンジに戻されずボイスナビゲーション制御
部２６でＰレンジに切換える旨の警告をしているときに
は、図４（ｃ）に示すように「Ｐ」の背景色を例えば赤
色の点灯表示から黄色の点灯表示としたあとＰレンジに
切換える構成となっている。

【００２４】以上のように本実施例においては、警告信
号を出力せずにＰレンジに切換えられると運転者が不意
のショックを受ける車速の時には警告信号を出力した直
後にＰレンジに切換えられるので、Ｐレンジに切換えら
れたときの不意のショックに備えることができる。

【００２５】以上、本発明の実施例について詳述してき
たが、本発明がこのような具体例に限定されるものでは
ないことは言うまでもないところであり、特許請求の範
囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるもので
ある。

【００２６】たとえば、本実施例においてはＤレンジで
走行中に車速Ｖが所定値Ｖ１以下かつＶ０以上でシフト
レバー１０がＰレンジポジションへ操作されたときは、
Ｄレンジのまま警告信号を出力する構成であるが、警告
信号出力中はニュートラル（Ｎ）レンジに切換え、エン
ジンからの駆動力を断つ構成でも良い。

【００２７】また、図５においてパーキングカム４０が
点線の位置から実線の位置に移動するとき、すなわちＰ
レンジから他のレンジに切換えるときにパーキングカム
４０がパーキング爪４２に噛込むことによってパーキン
グカム４０とパーキング爪４２との摩擦抵抗が大きくな
る可能性があり、パーキングロッド４３の引抜き力Ｆａ
も大きくしなければならない。それに伴って図３に示さ
れるパーキングロッド４３を移動させるアクチュエータ
５０を設計するにあたって、アクチュエータ５０の最大
パワーをこの噛込み時の最大摩擦抵抗に打勝つパーキン
グロッド４３の引抜き力を発揮するだけのパワーに設定
しなければならず、ひいてはアクチュエータ５０の形状
がそれに合わせて大きくなってしまい搭載スペース上不
利という問題が従来発生していたが、本発明ではこの問
題も以下に述べるように解決できる。すなわちパーキン
グロッド４３の引抜き力Ｆａは，パーキング爪４２から
パーキングカム４０が受ける力Ｆｂ、パーキングカム４
０とパーキング爪４２との接触面の摩擦係数μ、パーキ
ングカム４０のテーパ角αによって決定され、 Ｆａ＝２Ｆｂ（μ− tanα） という式で表されるので、摩擦係数μが大きくなれば引
抜き力Ｆａも大きくなってしまう。

【００２８】したがって上式から分かるようにテーパ角
αを増せば引抜き力Ｆａが小さくなるので、テーパ角α
を大きくすることによって引抜き力Ｆａを小さくし、ア
クチュエータ５０の最大パワーを小さく設定できる。

【００２９】ここでテーパ角αを大きくすると、パーキ
ングカム４０が自然に抜けやすくなるのでスプリング４
５のバネ力を大きくしなければならない。しかしバネ力
が大きくなるとパーキングカム４０が右方向に動く速
度、すなわちパーキング爪４２がパーキングギヤ４４に
噛込む速度（ラチェッティングスピード）が大きくな
り、それに伴ってパーキングギヤ４４の回転速度が大き
くても（車速Ｖが高くても）パーキング爪４２がパーキ
ングギヤ４４に噛込んで車両の駆動系がロックされてし
まう。ところが、本発明では車速Ｖが所定値以上ではＰ
レンジへの切換えを禁止する制御を行っているので高車
速で車両の駆動系がロックすることはないのでなんら問
題はない。

【００３０】また、例えばテーパ角αが小さくラチェッ
ティングスピードが小さいが故に車速Ｖが３km以上では
パーキング爪４２がパーキングギヤ４４に噛込むことが
不可能な場合、図１（Ｂ）において、Ｖ０を４kmに設定
して４km以下ではＰレンジへの切換えを無条件に許可す
る制御を行っても車速Ｖが３kmになるまではＰレンジに
切換えられない。しかし前述のようにテーパ角αが大き
くラチェッティングスピードを大きくしたものでは、車
速Ｖが４km以下となるとＰレンジへの切換えが行われ
る。すなわち、ラチェッティングスピードを高めること
により、より高い車速でもＰレンジへの切換えを行うこ
とができるようになる。

【００３１】

【発明の効果】このように本発明は、車速が第１の所定
値以上でパーキングレンジの指示信号が入力されたとき
にはパーキングレンジへの切換えを禁止し、車速が第１
の所定値より低い第２の所定値以下でパーキングレンジ
の指示信号が入力されたときにはパーキングレンジへの
切換えを許可し、車速が第１の所定値以下かつ第２の所
定値以上でパーキングレンジの指示信号が入力されたと
きには警告信号を出力したあとにパーキングレンジへの
切換えを許可するように構成されているので、たとえ低
速でも発生するパーキングレンジへの切換えに伴う不意
のショックに備えさせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速機のシフトレンジを切換えるための電
気制御システム図である。

【図２】車両の運転席前方の一部を表した斜視図であ
る。

【図３】レンジ切換弁とそのコントロール系の概要を表
した斜視図である。

【図４】レンジインジケータの作動を表した図である。

【図５】パーキングロック機構を表した図である。

【符号の説明】

２０・・・レンジ制御部 ２２・・・バルブ位置センサ ２４・・・車速センサ ３０・・・レンジ切換弁 ５０・・・アクチュエータ ＳＷ・・・セレクトスイッチ ＡＴ・・・自動変速機

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駆動するア
   クチュエータと、セレクトスイッチの切換え操作による
   レンジ指示信号に基づいて前記アクチュエータを駆動制
   御するための駆動信号を出力するレンジ制御部により自
   動変速機のパーキングレンジを含むシフトレンジの切換
   えを行う自動変速機用制御機構において、 車速を検出してその車速信号を前記レンジ制御部に出力
   する車速センサを備え、前記レンジ制御部は前記レンジ
   指示信号及び前記車速信号に基づき、車速が第１の所定
   値以上で前記パーキングレンジの指示信号が入力された
   ときには前記パーキングレンジへの切換えを禁止し、車
   速が前記第１の所定値より低い第２の所定値以下で前記
   パーキングレンジの指示信号が入力されたときには前記
   パーキングレンジへの切換えを許可し、車速が前記第１
   の所定値以下かつ前記第２の所定値以上で前記パーキン
   グレンジの指示信号が入力されたときには警告信号を出
   力したあとに前記パーキングレンジへの切換えを許可す
   るように構成されていることを特徴とする自動変速機用
   制御機構の誤操作防止装置。