JPH061157A - 自動変速機のシフト制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリ上がりなどを含むモーターフェール
によりパーキング機構が作動不能となったときにパーキ
ングレンジへのシフトを禁止し、そのことを運転者に認
識させてその他の手段であるパーキングブレーキ操作な
どを積極的に実行させる。 【構成】 モーター５０の駆動によって作動するパーキ
ング機構４０が作動不能になったことを検出してその検
出信号をシフトバイワイヤ制御部２０に送信するフェー
ル検出手段と、このフェール検出手段からの検出信号に
基づくシフトバイワイヤ制御部２０からの電気信号を受
けたとき、あるいはこのシフトバイワイヤ制御部２０及
び前記モーター５０を含む電気回路の電源が電圧不足と
なったときにパーキングレンジへのシフトを阻止するシ
フトロック手段８０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のシフトレンジの
選択が電気制御に基づくモーターの駆動によって実現さ
れる自動変速機の変速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機において、前進レンジやリバ
ースレンジさらにはパーキングレンジやニュートラルレ
ンジなどの各シフトレンジの選択は、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
いるが、これを電気制御に基づくモーターの駆動によっ
て行う構成の自動変速機もすでに提案されている。この
電気制御式の自動変速機においてパーキングレンジが選
択されたときは、前記モーターの駆動によりレンジ切換
弁の切換えと同時にパーキング機構を作動させて車両の
出力軸系をロックする構成となっている。

【０００３】例えば特開昭６０−１１６５３１号公報に
は、モーターの駆動によってパーキング機構を作動させ
る自動変速機が開示されている。またこの自動変速機に
おいては、パーキングレンジへのシフト操作後もパーキ
ング機構が正常に作動しているか否かを検出し、正常に
作動していない場合は警告信号を発生してそのことを運
転者に知らせる警報装置を備えている。これにより運転
者はシフト操作によるパーキングレンジ選択の認識とは
別にパーキング機構の作動そのものを確認できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記公報の装置におい
て、モーターがその駆動回路の断線や駆動力伝達系の機
械的ロックが原因となって前記パーキング機構が正常に
作動していないときは前記警報装置により警告信号を発
生させれるが、この警報装置及び前記モーターの電源で
あるバッテリ上がり時にはパーキング機構が作動せず、
かつ警告信号も発生不能となる。このためパーキング機
構が正常に作動していないのに、正常に作動したものと
して運転者に誤認させるおそれがある。

【０００５】本発明の技術的課題は、バッテリ上がりな
どを原因とするモーターの駆動回路の電圧不足も含めて
パーキング機構が作動不能となったときにパーキングレ
ンジへのシフトを禁止することにより、パーキング機構
が正常に作動していないことを運転者に認識させてその
他の手段であるパーキングブレーキ操作などを積極的に
実行させることである。

【０００６】

【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シフト制御装置は次の
ように構成されている。すなわちシフトバイワイヤ制御
部からの出力信号に基づいて駆動されるモーターの駆動
によりシフトレンジが切換え制御され、パーキングレン
ジが選択されたときに前記モーターによってパーキング
機構を作動させる自動変速機のシフト制御装置におい
て、前記パーキング機構が作動不能になったことを検出
してその検出信号を前記シフトバイワイヤ制御部に送信
するフェール検出手段と、このフェール検出手段からの
検出信号に基づくシフトバイワイヤ制御部からの電気信
号を受けたとき、あるいはこのシフトバイワイヤ制御部
及び前記モーターを含む電気回路の電源が電圧不足とな
ったときにパーキングレンジへのシフトを阻止するシフ
トロック手段とを備えている。

【０００７】

【作用】この構成によれば、前記モーターがその駆動回
路の断線や駆動力伝達系の機械的ロックなどによって作
動不能となった場合には、前記フェール検出手段からの
検出信号に基づいて前記シフトバイワイヤ制御部から出
力される電気信号により前記ロック手段が作動してパー
キングレンジへのシフトが阻止される。またバッテリ上
がりなどにより、前記シフトバイワイヤ制御部及び前記
モーターの駆動回路を含む電気回路の電圧が不足した場
合には、シフトバイワイヤ制御部からの電気信号とは無
関係に前記ロック手段がパーキングレンジへのシフトを
阻止する状態に作動する。したがって、前記パーキング
機構が正常に作動できない状況下では、運転者はパーキ
ングレンジへのシフトが不能となったことで異常を認識
できる。

【０００８】

【実施例】次に本発明の実施例を図面にしたがって説明
する。図２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。

【０００９】図２に示されているコントロール軸３２の
軸上にはウォームホイール３４が固定されている。この
ウォームホイール３４に対しては、モーター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
がって前記コントロール軸３２には、モーター５０の回
転駆動力がウォーム５４とウォームホイール３４との噛
合いにより減速して伝達される。

【００１０】前記コントロール軸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
て前記レンジ切換弁３０のスプール３０ａをその軸線方
向に移動させることとなる。なおこのディテントレバー
３６は扇形状であり、その外周には複数個の凹凸部３６
ａ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が選択的に係合するようになって
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の各切換え位置を決めるディテント
機能が果たされる。

【００１１】また前記モーター５０の回転駆動によって
前記レンジ切換弁３０がパーキング（Ｐ）レンジの位置
に切換えられたとき、このときの前記ディテントレバー
３６の回動に連動してパーキング機構４０のパーキング
カム４１が押し動かされる。このパーキングカム４１の
作用によりパーキング爪４２がパーキングギヤ４４に噛
合わされて車両の出力軸系がロックされる。

【００１２】図３にシフトレバー１０の支持構造が斜視
図で示され、図５に同じく支持構造が平断面図で示され
ている。これらの図面においてシフトレバー１０の支持
部材６０は、例えば図示しないステアリングコラムにお
けるコラムカバーの内側に固定されている。そしてこの
支持部材６０に対しシフトレバー１０のほぼ中間部分が
自在支持部６２によりシフト操作可能に支持されてい
る。

【００１３】前記自在支持部６２は、互いの軸線が直交
するように配置された二本のピン６２ａ，６２ｂを有す
る。そして一方のピン６２ａは、シフトレバー１０を自
在支持部６２と共に図３の矢印ａ−ａ方向へ操作したと
きの支持部材６０に対する回動支点となり、他方のピン
６２ｂはシフトレバー１０を矢印ｂ−ｂ方向へ操作した
ときの自在支持部６２に対する回動支点となる。この支
持構造により、前記シフトレバー１０は自動変速機の各
シフトレンジ（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄなど）を選択するための
各レンジポジションに操作可能となっている。

【００１４】前記支持部材６０の内部にはプレート６６
が固定されている。このプレート６６には、前記シフト
レバー１０の操作パターンに対応した形状のガイド孔６
８が開けられている。なおシフトレバー１０の先端部分
は、このガイド孔６８を通ってプレート６６の裏側に位
置している。このプレート６６の裏側には、前記シフト
レバー１０の操作によって切換えられるレンジセレクト
スイッチＳＷ１が構成されている。つまりこのレンジセ
レクトスイッチＳＷ１は、前記シフトレバー１０の各レ
ンジポジションに対応する接点を備えており、これらの
接点がシフトレバー１０の操作に応じて選択的にオンさ
れる。

【００１５】前記プレート６６の表側にはディテント部
材７０が固定されている。このディテント部材７０の表
面は、シフトレバー１０の各レンジポジションと対応す
る箇所が凹部となるように形成されている。またシフト
レバー１０側には、ディテントボール７２が内蔵スプリ
ング（図示されていない）の力によりディテント部材７
０の表面に押し付けられた状態で組付けられている。こ
れらのディテント部材７０とディテントボール７２との
機能により、シフトレバー１０は各レンジポジションに
おいて位置決めされ、かつその操作に節度感が与えられ
る。

【００１６】図４に前記シフトレバー１０のシフト操作
に伴って移動する前記ディテントボール７２の各ポジシ
ョンが平面図で示されている。この図面において、自動
変速機のパーキング（Ｐ）レンジ及びリバース（Ｒ）レ
ンジと対応するディテントボール７２の各ポジション
Ｐ，Ｒと、自動変速機のニュートラル（Ｎ）レンジ及び
ドライブ（Ｄ）レンジと対応するディテントボール７２
の各ポジションＮ，Ｄとは、互いに平行な直線Ｃ１，Ｃ
２の上に位置している。またポジションＤの位置で前記
直線Ｃ２と直交する第三の直線Ｃ３の上には、自動変速
機においてＤレンジ以外の前進走行レンジ（３，２，
Ｌ）が選択されるときのディテントボール７２の各ポジ
ションＤ１，Ｄ２が、前記ポジションＤを中央とする両
側に振り分けられて設定されている。なお前記シフトレ
バー１０の操作によって前記ディテントボール７２が前
記ポジションＤからポジションＤ１，Ｄ２のいずれに移
動していても、このシフトレバー１０の操作力が解除さ
れれば、前記ディテント部材７０とディテントボール７
２との機能によりこのディテントボール７２（つまりシ
フトレバー１０）はその都度ポジションＤに戻される。

【００１７】図３〜図５で示されているように、前記シ
フトレバー１０の支持部材６０には前記ディテント部材
７０と隣接する箇所においてシフトロック手段８０のベ
ルクランク８２が軸８４によって回動可能に支持されて
いる。このベルクランク８２の一端部（図４，５の右端
部）にはソレノイド８６の可動鉄芯８８が結合され、こ
の可動鉄芯８８の往復動作によりベルクランク８２がそ
の軸８４回りに回動するようになっている。なおこの可
動鉄芯８８は、ソレノイド８６の通電（オン）時に吸引
され、非通電（オフ）時にスプリング８９の弾力により
突出する構成となっている。

【００１８】また前記ベルクランク８２の他端部（図
４，５の左端部）にはシフトロック用のロッド９０が結
合されている。このロッド９０は前記支持部材６０の側
壁にあけられたガイド部９２を通り前記ディテント部材
７０に向かって延びている。そしてこのロッド９０の先
端部は、前記ソレノイド８６のオフ時において前記ディ
テントボール７２のポジションＰ，Ｒの間に位置するよ
うに設定されている。したがってこのソレノイド８６の
オフ時には、前記シフトレバー１０のシフト操作により
ディテントボール７２をそのポジションＲ，Ｎ，Ｄから
ポジションＰへ移動させること、あるいはポジションＰ
から他のポジションＲ，Ｎ，Ｄへ移動させることが前記
ロッド９０で阻止される。この結果、前記シフトレバー
１０のシフト操作による自動変速機のＰレンジへのシフ
ト、またはＰレンジから他のシフトレンジへのシフトフ
トが禁止される。なおソレノイド８６のオン時には前記
ベルクランク８２が図４の仮想線で示す状態に回動し、
これによって前記ロッド９０の先端部は前記ディテント
ボール７２のポジションＰ，Ｒの間から後退する。これ
により自動変速機のＰレンジへのシフト、またはＰレン
ジから他のシフトレンジへのシフトフトが可能となる。

【００１９】さらに図４で示されているように、前記支
持部材６０の一部にはロック解除部材９４が設けられて
いる。このロック解除部材９４における作動杆９６の下
端部は、前記ソレノイド８６がオフのときの回動姿勢に
あるベルクランク８２の左側上部に軽く当たっている。
そこでこのロック解除部材９４のノブ９５を押すことで
前記作動杆９６をスプリング９８の弾力に逆らって押し
下げると、前記ベルクランク８２を図４の仮想線で示す
状態に回動させれる。つまりこのロック解除部材９４
は、手動操作によって前記ソレノイド８６のオン時と同
様に前記ロッド９０の先端部をディテントボール７２の
ポジションＰ，Ｒの間から後退させるためのものであ
る。

【００２０】図１に自動変速機ＡＴのシフトレンジを選
択するための電気制御系統図が示されている。この図面
においてシフトバイワイヤ制御部（ＳＢＷ−ＥＣＵ）２
０はマイクロコンピュータが使用され、自動変速機ＡＴ
のシフトレンジ切換え及びそれに関連する各種ソフトウ
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。同じく図１の自動変速制御部
（ＥＣＴ）２２もマイクロコンピュータを用いて構成さ
れ、周知のように車速及びエンジン負荷（スロットル開
度）に基づき自動変速機ＡＴにおける自動変速用ソレノ
イドバルブの切換え制御が可能である。

【００２１】さて前記シフトバイワイヤ制御部２０（以
下「ＳＢＷ制御部２０」と略称する）には、前記シフト
レバー１０のシフト操作によって切換えられる前記レン
ジセレクトスイッチＳＷ１の接点信号、図示されていな
いフットブレーキの踏込み及びその解除によってオンオ
フするフットブレーキスイッチＳＷ２の信号が共に入力
される。同じくこのＳＢＷ制御部２０には、自動変速機
ＡＴのレンジ位置、つまり前記レンジ切換弁３０の切換
え位置を検出するバルブセンサ２４、前記パーキング機
構４０が作動したことを検出するパーキング検出スイッ
チ２５からのそれぞれの検出信号も入力される。またＳ
ＢＷ制御部２０からは、前記自動変速制御部２２、前記
モーター３０の駆動回路、前記ソレノイド８６及び自動
変速機ＡＴのシフトレンジを表示するためのレンジイン
ジケータ２６に対して電気信号がそれぞれ出力される。

【００２２】このように構成されたシフト制御装置にお
いて、前記シフトレバー１０のシフト操作により前記レ
ンジセレクトスイッチＳＷ１の接点が切換えられると、
各接点からの電気信号が前記ＳＢＷ制御部２０に入力さ
れる。そしてこのＳＢＷ制御部２０からは前記レンジセ
レクトスイッチＳＷ１の接点信号に対応した制御信号が
前記モーター５０の駆動回路に出力される。これに基づ
くモーター５０の駆動により、前述したように自動変速
機ＡＴのシフトレンジが選択される。そしてＰレンジが
選択されたときは、すでに述べたように前記パーキング
機構４０のパーキングカム４１がパーキング爪４２をパ
ーキングギヤ４４に噛合わせるように前記モーター５０
の駆動に連動して作動する。なお前記レンジインジケー
タ２６はＳＢＷ制御部２０から出力される信号によって
自動変速機ＡＴのシフトレンジと対応した表示箇所が点
灯表示される。

【００２３】前記シフトレバー１０をＤレンジポジショ
ンにおいて図２の矢印ｂ−ｂ方向へアップダウン操作し
た場合には、これに基づいて前記レンジセレクトスイッ
チＳＷ１から発信されるカウント信号により自動変速機
ＡＴのシフトレンジはＤレンジからその他の前進走行レ
ンジである３レンジ、２レンジあるいはＬレンジに切換
えられる。そしてこの場合、前記レンジインジケータ２
６は「Ｄ」の表示箇所が「３」「２」「Ｌ」と変化して
表示される。

【００２４】さて前記シフトロック装置のソレノイド８
６は、通常は通電（オン）状態に保持されている。した
がって前記ロッド９０は、その先端部が図４で示すディ
テントボール７２のポジションＰ，Ｒの間から後退した
状態にあり、すでに説明したようにシフトレバー１０の
操作による自動変速機のＰレンジへのシフト、またはＰ
レンジから他のシフトレンジへのシフトが可能である。
そこで自動変速機ＡＴがＰレンジ以外のシフトレンジに
ある状態で、前記モーター５０がその制御回路の断線あ
るいは前記ウォーム５４とウォームホイール３４との噛
み込みなどにより駆動不能となった場合、つまり前記パ
ーキング機構４０を作動させることが不能となったとき
には、前記ＳＢＷ制御部２０からの信号によって前記ソ
レノイド８６が非通電（オフ）に切換えられる。この結
果、すでに説明したようにロッド９０の先端部がディテ
ントボール７２のポジションＰ，Ｒの間に突出し、シフ
トレバー１０をＰレンジへシフトすることが禁止され
る。

【００２５】また自動変速機ＡＴがＰレンジにある状態
で、前記モーター５０の駆動不能によりパーキング機構
４０を作動させることが不能となったときには、前記フ
ットブレーキスイッチＳＷ２からフットブレーキの踏み
込みによるオン信号が前記ＳＢＷ制御部２０に入力され
ない限り、前記ソレノイド８６はオン状態からオフ状態
にに切換えられる。これによりシフトレバー１０をＰレ
ンジから他のシフトレンジへ操作することが禁止され
る。しかも前記ソレノイド８６は、前記ＳＢＷ制御部２
０及びモーター５０を含む電気回路の電圧がバッテリー
上がりなどにより低下した場合もオフに切換わる。この
ことは、パーキング機構４０が作動不能であることの制
御信号を前記ＳＢＷ制御部２０からソレノイド８６に発
信できなくても、シフトレバー１０をＰレンジへ操作す
ること、あるいはＰレンジから他のシフトレンジへ操作
することが禁止されることとなる。

【００２６】なお前記モーター５０が駆動不能になった
事実は、前記レンジセレクトスイッチＳＷ１からの接点
信号と前記バルブセンサ２４からの検出信号とを前記Ｓ
ＢＷ制御部２０で比較することで判断される。したがっ
てこれらのレンジセレクトスイッチＳＷ１及びバルブセ
ンサ２４が前記パーキング機構４０の作動不能状態を検
出してその検出信号をＳＢＷ制御部２０に送信するフェ
ール検出手段として利用される。

【００２７】

【発明の効果】このように本発明によれば、パーキング
機構の作動不能の原因がモーターの制御回路の断線や機
械的ロックである場合はシフトバイワイヤ制御部からの
信号により、またバッテリ上がりなどを原因とする場合
にはシフトバイワイヤ制御部からの電気信号とは無関係
にパーキングレンジへのシフトを禁止できるので、パー
キング機構が正常に作動していないことを運転者に確実
に認識させ、その他の手段であるパーキングブレーキ操
作などを積極的に実行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制御装置を表した制御系統
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の概
要を表した斜視図である。

【図３】シフトレバーの支持構造をシフトロック手段と
共に表した斜視図である。

【図４】シフトロック手段をディテントボールの各ポジ
ションと共に表した平面図である。

【図５】シフトレバーの支持構造の平断面図である。

【符号の説明】

２０ シフトバイワイヤ制御部 ４０ パーキング機構 ５０ モーター ８０ シフトロック手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シフトバイワイヤ制御部からの出力信号
   に基づいて駆動されるモーターの駆動によりシフトレン
   ジが切換え制御され、パーキングレンジが選択されたと
   きに前記モーターによってパーキング機構を作動させる
   自動変速機のシフト制御装置において、 前記パーキング機構が作動不能になったことを検出して
   その検出信号を前記シフトバイワイヤ制御部に送信する
   フェール検出手段と、このフェール検出手段からの検出
   信号に基づくシフトバイワイヤ制御部からの電気信号を
   受けたとき、あるいはこのシフトバイワイヤ制御部及び
   前記モーターを含む電気回路の電源が電圧不足となった
   ときにパーキングレンジへのシフトを阻止するシフトロ
   ック手段とを備えた自動変速機のシフト制御装置。