JPH0666367A - 自動変速機のシフト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のポジション判断手段のいずれの故障に
も対応することができ、小型、簡易な装置でより一層の
安全性を向上する。 【構成】 少なくとも前進、後進、ニュートラルのポジ
ションのいずれかに変更可能な自動変速機の前記ポジシ
ョンを指示するポジション指示手段ＣＬ１と、車両の運
転状態を検出する車両状態検出手段ＣＬ２と、前記ポジ
ション指示手段ＣＬ１と車両状態検出手段ＣＬ２との出
力信号から変更すべきポジションを各々判断する複数の
ポジション判断手段ＣＬ３と、前記各ポジション判断手
段ＣＬ３の判断結果により前記自動変速機３のポジショ
ンを変更するアクチュエータ１７と、前記各ポジション
判断手段ＣＬ３の同一処理過程の信号を比較し、これら
の複数の信号が不一致のとき前記自動変速機３のポジシ
ョンが車両の運転状態との関係で安全状態となるように
信号を出力する故障判断手段ＣＬ４を設けたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動変速機の変速ポ
ジションを電気的に切換えるようにした自動変速機のシ
フト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシフト装置としては、例えば特開
昭５９−４５２２４号公報に記載されたものと同様な図
９に示すものがある。

【０００３】図外のエンジンに直結された自動変速機１
０１はウォームギヤ機構１０３の回動に応じてシフトポ
ジションが切換えられる。

【０００４】一方、運転席には、セレクトスイッチ１０
５が設けられ、このスイッチ１０５を操作することによ
り、前進（ドライブ）、後進（リバース）、ニュートラ
ル等の対応する指示信号が発せられるようになってい
る。

【０００５】この指示信号をシフトコントローラ１０９
が受けて作動指示信号を発し、電動型アクチュエータ１
１３が作動指示信号に応答してウォームギヤ機構１０３
を駆動し、自動変速機１０１を指示されたポジションま
で動作させる。

【０００６】そして、シフトコントローラ１０９が万一
故障したとき、バックアップコントローラ１１１で故障
を診断し、シフトコントローラ１０９をバックアップす
るよう切換えて制御する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のシフト装置にあっては、バックアップコント
ローラ１１１がシフトコントローラ１０９を監視する構
成であるため、バックアップコントローラ１１１自体の
監視を行なうことができず、バックアップコントローラ
１１１を監視するためには、そのためのバックアップコ
ントローラをさらに用いなければならず、装置が大型化
し、処理も複雑になる恐れがあった。

【０００８】そこでこの発明は、小型、簡易な装置でよ
り一層の安全性を向上することができる自動変速機のシ
フト装置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、図１のように、少なくとも前進、後進、
ニュートラルのポジションのいずれかに変更可能な自動
変速機３の前記ポジションを指示するポジション指示手
段ＣＬ１と、車両の運転状態を検出する車両状態検出手
段ＣＬ２と、前記ポジション指示手段ＣＬ１と車両状態
検出手段ＣＬ２との出力信号から変更すべきポジション
を各々判断する複数のポジション判断手段ＣＬ３，ＣＬ
３と、前記各ポジション判断手段ＣＬ３，ＣＬ３の判断
結果により前記自動変速機のポジションを変更するアク
チュエータ１７と、前記各ポジション判断手段ＣＬ３，
ＣＬ３の同一処理過程の信号を比較し、これらの複数の
信号が不一致のとき前記自動変速機３のポジションが車
両の運転状態との関係で安全状態となるように信号を出
力する故障判断手段ＣＬ４を設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】故障判断手段ＣＬ４が複数のポジション判断手
段の同一処理過程の信号を比較し、これらの信号が不一
致のときは、自動変速機３のポジションが車両の運転状
態との関係で安全状態となるように信号を出力する。従
って、故障判断手段ＣＬ４は、ポジション判断手段ＣＬ
３，ＣＬ３の同一処理過程の信号を比較するため、複数
のポジション判断手段ＣＬ３，ＣＬ３が互いに監視し合
うこととなる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１２】図２はこの発明の一実施例に係る構成図を
示すものである。

【００１３】エンジン１に直結された自動変速機３は、
マニュアルレバー５の回動位置に応じてシフトレンジが
切換えられる。

【００１４】一方、運転席に設けられたポジション指示
手段ＣＬ１としての操作部７には、駐車（パーキン
グ）：Ｐ，後進（リバース）：Ｒ，中立（ニュートラ
ル）：Ｎ，前進（ドライブ）：Ｄ等のポジションを指示
するためのセレクトスイッチ９が配列され、これらのス
イッチ９を選択して操作することにより対応するポジシ
ョン指示信号ＳＡが発せられる。このポジション指示信
号ＳＡはポジション判断手段ＣＬ２としてのポジション
コントローラ１１およびバックアップコントローラ１３
へ入力される。

【００１５】ポジションコントローラ１１は、前記ポジ
ション指示信号ＳＡを受けて作動指示信号ＳＢを発し、
モータ駆動回路１５が作動指示信号ＳＢに応答してステ
ップモータ等の電動型アクチュエータ１７を駆動し、マ
ニュアルレバー５を指示されたシフトポジションまで回
動させる。

【００１６】マニュアルレバー５の回動位置はインヒビ
タスイッチ１９で検出され、ポジションコントローラ１
１およびバックアップコントローラ１３へフィードバッ
クされる。

【００１７】また、ポジションコントローラ１１および
バックアップコントローラ１３は、車両状態検出手段Ｃ
Ｌ２としてのスロットル開度センサ２１，車速センサ２
３，ブレーキ作動センサ２５の信号を入力して自動車の
運転状態を監視しつつ制御を行うようになっている。

【００１８】ポジションコントローラ１１は、例えばマ
イクロコンピュータにより構成されており、図３に示す
ように、操作部７からの指示（操作部位置）を入力する
操作位置入力部（処理過程Ｓ１）と、インヒビタスイッ
チ１９で検出される自動変速機３のシフトポジション
（トランスミッション位置）を入力するトランスミッシ
ョン位置入力部（処理過程Ｓ２）と、車両状態を検出す
る各センサ２１，２３，２５の信号を入力する車両状態
入力部（処理過程Ｓ３）と、前記各入力部（処理過程Ｓ
１乃至Ｓ３）の入力から自動変速機３のシフトポジショ
ンを判断するシフト位置判断部（処理過程Ｓ４）と、シ
フト位置判断部（処理過程Ｓ４）の出力または後述する
故障判断手段ＣＬ４としての故障判断回路１２からの出
力によりモータ駆動手段１５へ作動指示信号ＳＢを出力
する作動指示の出力部とを備えている。

【００１９】バックアップコントローラ１３は、例えば
マイクロコンピュータで構成されており、シフトコント
ローラ１１の各入力部（処理過程Ｓ１乃至Ｓ４）に対応
する操作位置入力部（処理過程Ｓ１）、トランスミッシ
ョン位置入力部（処理過程Ｓ２）、車両状態入力部（処
理過程Ｓ３）およびシフト位置判断部（処理過程Ｓ４）
を備え、インヒビタスイッチ１９、スロット開度センサ
２１、車速センサ２３、ブレーキ作動センサ２５の信号
を入力するようになっている。これらポジションコント
ローラ１１、バックアップコントローラ１３で複数のポ
ジション判断手段ＣＬ３を構成している。

【００２０】前記シフト位置判断部（処理過程Ｓ４）は
セレクトスイッチ９の操作位置、自動変速機３のシフト
ポジションおよび車両状態から次にシフトするトランス
ミッション位置を決定する機能を有している。

【００２１】図４はトランスミッション位置、セレクト
スイッチ９の操作位置、車両状態としての車速、スロッ
トル開度、ブレーキの有り、無しにより次にシフトする
トランスミッション位置の関係を示したものである。な
お、図中「−」は、有りと無しの両方を示している。

【００２２】例えば、トランスミッション位置がドライ
ブ：Ｄ、セレクトスイッチ９の操作位置がパーキング：
Ｐの場合、車速が有りのときはスロットル，ブレーキは
有り、無しどちらのときでも次にシフトするトランスミ
ッション位置をニュートラル：Ｎに決定し、また、トラ
ンスミッション位置がドライブ：Ｄで操作部位置がパー
キング：Ｐの場合、車速が無しのときはスロットル，ブ
レーキは有り、無しどちらのときでも次にシフトするト
ランスミッション位置をパーキング：Ｐに決定するよう
になっている。

【００２３】シフト位置判断部（処理過程Ｓ４）では、
記憶した図４の関係に基づき、トランスミッション位置
と操作部位置と車速，スロットル，ブレーキ等の車両状
態とから次にシフトするトランスミッション位置を決定
する。

【００２４】前記故障判断回路１２（図３）は、例えば
マイクロコンピュータにより構成されており、シフトコ
ントローラ１１とバックアップコントローラ１３に各処
理過程毎の処理を指示すると共に、両コントローラ１
１、１３の対応する処理過程の信号（同一処理過程の信
号）を処理過程Ｓ１から処理過程Ｓ３の順に比較し、両
者の出力信号が不一致のとき両方又はいずれか一方のコ
ントローラ１１（１３）の処理信号を書き換える機能を
有している。

【００２５】この実施例では、処理過程Ｓ１，Ｓ２のど
ちらか一方の処理過程で両コントローラ１１，１３の出
力信号が不一致の場合、操作部７の指示信号が入る前の
自動変速機３のシフト位置、すなわち、シフトチェンジ
前のトランスミッション位置と両コントローラ１１，１
３の処理信号との３個の信号から次の処理過程に送る信
号を決定するようになっている。

【００２６】図５は故障判断回路１２のロジックの一例
を示し、両コントローラ１１，１３処理過程に不一致が
あった場合、次の処理過程に送る信号を決定するもので
ある。

【００２７】この表では車両の走行状態とシフトチェン
ジ前の自動変速機３のシフト位置状態の区分を左縦欄
に、処理過程Ｓ１又はＳ２における両コントローラ１
１，１３の出力信号のを上横欄にとっている。両コント
ローラの出力信号の内、左側はコントローラ１１の出力
信号、右側はコントローラ１３の出力信号を示す。そし
て、左縦欄の各状態と上横欄の信号とが合致する欄に次
の処理過程に送るシフト位置が示されている。例えば、
コントローラ１１の出力信号がパーキング：Ｐ、コント
ローラ１３の出力信号がリバース：Ｒであり、車両が走
行中でシフトチェンジ前のトランスミッション位置がリ
バース：Ｒのとき、次の処理過程に送るシフト位置をリ
バース：Ｒに決定する（図中〇で示す）。

【００２８】なお、図５において（ ）表示は一定車速
（例えば５Ｋｍ／ｈ）以下の場合のシフト位置を示し、
［ ］表示は運転者がブレーキペダルを踏んでいる場合
のシフト位置を示している。また、＊は両コントローラ
１１，１３が正常であることを示している。

【００２９】図５の図表は、車両の停車中を、（例えば
５Ｋｍ／ｈ未満）とし、走行中を、例えば５Ｋｍ／ｈ以
上とし、それぞれシフトチェンジ前のトランスミッショ
ン位置と両コントローラ１１，１３の出力信号とから次
の処理過程に送るシフト位置を、例えば図６に示すよう
な優先度で設定したものである。すなわち、車両が停車
中（例えば５Ｋｍ／ｈ未満）の場合、３個の信号のうち
いずれかにパーキング：Ｐがあればシフト位置をパーキ
ング：Ｐとし（優先度１）、３個の信号のうちいずれか
にニュートラル：Ｎがあればシフト位置をニュートラ
ル：Ｎにする（優先度２）。また、両コントローラ１
１，１３の信号のうちにシフトチェンジ前のトランスミ
ッション位置と同じポジションがあればシフト位置をシ
フトチェンジ前のポジションにする（優先度３）。さら
に、３個の信号が優先度１，２，３に概当しないときは
シフト位置をニュートラル：Ｎにする（優先度４）。

【００３０】また、車両が走行中（５Ｋｍ／ｈ以上）の
場合、３個の信号のうちいずれかにニュートラル：Ｎが
あればシフト位置をニュートラル：Ｎにし（優先度
１）、両コントローラ１１，１３の信号のうちにシフト
チェンジ前のトランスミッション位置と同じポジション
があればシフト位置をシフトチェンジ前のポジションに
する（優先度２）。さらに、３個の信号が優先度１，２
に概当しないときはシフト位置をニュートラル：Ｎにす
る（優先度３）。

【００３１】なお、走行中の場合には、車速によって優
先度をさらに変えることができる。例えば、車速が１０
０Ｋｍ／ｈでシフト位置を強制的にニュートラル：Ｎに
するとトルクコンバータの負荷の急変動を招くため、ニ
ュートラル：Ｎにはせず、シフト前のポジションにする
こともできる。

【００３２】そして、故障判断回路１２は停車中及び走
行中ともに優先度が高い（数字が小さい）順に判断し、
その条件に概当すればそのポジションを次の処理過程に
送る。

【００３３】また、故障判断回路１２は両コントローラ
１１，１３の出力信号が不一致のとき、ランプやブザー
等の警報装置２７（図２）を作動させて運転者に知らせ
るようになっている。

【００３４】つぎに、上記一実施例の制御作用を図７に
示すフローチャートにより説明する。

【００３５】このフローチャートはキースイッチＯＮに
よって実行される。

【００３６】まず、初期設定としてステップ１０１で
は、シフトコントローラ１１およびバックアップコント
ローラ１３の処理過程ＳとフラグＦを「クリア＝０」に
する。つぎに、ステップ１０２で処理過程Ｓ１とし、ス
テップ１０３で両コントローラ１１，１３の処理過程Ｓ
１の出力信号を読み込む。

【００３７】ステップ１０４は、両コントローラ１１，
１３の同一処理過程の信号を比較することによって故障
を判断するためのものである。従って、ステップ１０４
では両コントローラ１１，１３の出力信号が一致してい
るか否かが判断される。両コントローラ１１，１３の出
力信号が一致していればステップ１０５へ移行し、不一
致であればステップ１０７へ移行する。

【００３８】ステップ１０７，１０８は、両コントロー
ラ１１，１３の出力信号を再度判断するもので、ステッ
プ１０７では再度両コントローラ１１，１３の処理過程
Ｓ１の出力信号を読み込み、ステップ１０８で両コント
ローラ１１，１３の出力信号が一致しているか否かを再
度判断する。両コントローラ１１，１３の出力信号が一
致していればステップ１０５へ移行し、不一致であれば
ステップ１０９へ移行する。

【００３９】ステップ１０９では図５のロジックで決定
したシフト位置信号を両コントローラ１１，１３へ出力
し、当該ステップの処理信号の内容を書き換えると共に
ステップ１１０で警報を発して運転者に知らせる。そし
て、ステップ１１１では不一致があったことを示すフラ
グＦを「１」にしてステップＳ１０５へ移行する。

【００４０】ステップ１０５では処理過程がＳ１か否か
が判断される。処理過程がＳ１であればステップ１０６
へ移行し、そうでなければステップ１１２へ移行する。

【００４１】ステップ１０６では、操作部７が乗員によ
って操作されたか否かを判断するため、操作部７の指示
位置が前の位置と同じか否かが判断される。そして、前
と同じ位置であればステップ１０１へ戻り、そうでなけ
ればステップ１１２へ移行し、このステップ１１２で両
コントローラ１１，１３へ次の処理過程へ進むよう指示
がなされる。

【００４２】ステップ１１３では処理過程がＳ３まで処
理されたか否かが判断される。処理過程がＳ３まで処理
されていなければ、その時点では処理過程Ｓ２であり、
ステップ１０２へ移行し、両コントローラ１１，１３の
実際の処理過程に一致させるべく、記憶している処理過
程Ｓに１を加算する。処理過程がＳ３まで処理されれば
ステップ１１４へ移行し、ここで両コントローラ１１，
１３の処理過程Ｓ４の出力信号を読み込む。

【００４３】ステップ１１５は、両コントローラ１１，
１３のシフト位置判断部（処理過程Ｓ４）の判断結果の
一致、不一致を判断するもので、処理過程Ｓ４の出力信
号が一致するか否かを判断する。一致していればステッ
プ１１６へ移行し、不一致であればステップ１１８へ移
行する。

【００４４】ステップ１１８では再度両コントローラ１
１，１３の処理過程Ｓ４の出力信号を読み込み、ステッ
プ１１９で両コントローラ１１，１３の出力信号が一致
するか否かを判断する。両コントローラ１１，１３の出
力信号が一致していればステップ１１６へ移行し、不一
致であればステップ１２０へ移行して警報を発して故障
を運転者に知らせる。つづいてステップ１２１で両コン
トローラ１１，１３の出力信号のうち、いずれの信号が
安全状態か、すなわちニュートラル：Ｎとなっているか
否かが判断される。そして、ニュートラル：Ｎの出力信
号があればステップ１２２へ移行し、そうでなければス
テップ１２３へ移行する。

【００４５】ステップ１２２ではシフトコントローラ１
１の出力部にシフト位置をニュートラル：Ｎにするよう
指令する。

【００４６】ステップ１２３では変速指令をストップし
て現在の走行状態を維持すべくシフトコントローラ１１
の出力部にアクチュエータ１７を停止するよう指令す
る。

【００４７】また、ステップ１１６では両コントローラ
１１，１３が、２つ以上の処理過程Ｓで不一致か否かを
判断する。２つ以上の処理過程Ｓが不一致のときはステ
ップ１２１へ移行し、不一致がない場合、又は不一致が
一つの処理過程Ｓの場合はステップ１１７へ移行する。
ステップ１１７では両コントローラ１１，１３の出力信
号が各処理過程Ｓ１乃至Ｓ４で一致しているのでシフト
コントローラ１１の出力信号を許容する。

【００４８】このように、シフトコントローラ１１とバ
ックアップコントローラ１３の出力信号を故障判断回路
１２が比較し、処理過程Ｓ１〜Ｓ４の信号で２つ以上の
不一致があったとき、モータ駆動回路１５への最終的な
出力をニュートラル：Ｎとする。また、処理過程Ｓ４の
みが異なっていた場合も同様にニュートラル：Ｎとす
る。従って、いずれの場合でも、安全性を向上させるこ
とができる。

【００４９】一方、前記不一致があった場合に常にニュ
ートラル：Ｎとするよりも、他のシフト位置にした方が
適切な場合がある。従って、処理過程Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３
のいずれかで両コントローラ１１，１３の信号が一致し
ない場合は、図５のロジックによって次の処理過程へ送
る信号を決定し、コントローラ１１からの出力を許容
し、安全性を向上させることができると共に、走行状態
との関係で適切なシフト位置にすることができる。

【００５０】なお、処理過程Ｓ３のみが異なっている場
合も、Ｓ４同様にニュートラル：Ｎとする制御にするこ
ともできる。

【００５１】また、両コントローラ１１，１３の信号を
比較するため、両コントローラ１１，１３が互いに監視
することとなり、いずれのコントローラ１１，１３の故
障にも対応することができる。

【００５２】図８はこの発明の他の実施例のフローチャ
ートを示すものである。

【００５３】この実施例は、各処理過程Ｓ１〜Ｓ４のい
ずれかで両コントローラ１１，１３の出力信号が不一致
のときには、最終的な出力信号をニュートラル：Ｎにし
て車両の安全性を確保するようにしたものである。

【００５４】すなわち、ステップ２０１で初期設定とし
て処理過程Ｓを「０」にする。つぎに、ステップ２０２
で処理過程をＳ１とし、ステップ２０３で両コントロー
ラ１１，１３の処理過程Ｓ１の出力信号を読み込む。

【００５５】ステップ２０４では両コントローラ１１，
１３の出力信号が一致しているか否かが判断される。両
コントローラ１１，１３の出力信号が一致しておればス
テップ２０６へ移行し、不一致であればステップ２０５
へ移行する。

【００５６】ステップＳ２０５ではコントローラ１１の
出力部にシフト位置をニュートラル：Ｎにするよう指令
する。

【００５７】ステップ２０６では両コントローラ１１，
１３へ次の処理過程へ進むよう指令がなされ、ステップ
２０７で処理過程がＳ４まで処理されたか否かが判断さ
れる。処理過程がＳ４まで処理されていなければステッ
プ２０２へ移行し、次の処理過程にする。

【００５８】この実施例では、上記実施例と同様の効果
を奏する他、故障判断回路を電気回路により簡単に構成
することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、この発
明によれば、複数のポジション判断手段を設けたので自
動変速機に対するポジション指示の信頼性、安全性をよ
り向上することができる。

【００６０】しかも、各ポジション判断手段の処理信号
を互いに比較する構成であるため、ポジション判断手段
が相互に監視することとなり、いずれの故障にも対応す
ることができると共に、処理を簡略化し、小型、軽量化
を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の構成図である。

【図２】一実施例に係る構成図である。

【図３】一実施例に係るコントローラの詳細説明図であ
る。

【図４】一実施例に係るシフト位置判断部のロジックを
示す図表である。

【図５】一実施例に係る故障判断手段のロジックを示す
図表である。

【図６】図５の優先度を示す図表である。

【図７】一実施例に係る故障判断手段の制御作用を示す
フローチャートである。

【図８】他の実施例に係るフローチャートである。

【図９】従来例に係る構成図である。

【符号の説明】

ＣＬ１ ポジション指示手段 ＣＬ２ 車両状態検出手段 ＣＬ３ ポジション判断手段 ＣＬ４ 故障判断手段 ３ 自動変速機 １７ アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金石 一郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 中浜 義弘 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも前進、後進、ニュートラルの
   ポジションのいずれかに変更可能な自動変速機の前記ポ
   ジションを指示するポジション指示手段と、 車両の運転状態を検出する車両状態検出手段と、 前記ポジション指示手段と車両状態検出手段との出力信
   号から変更すべきポジションを各々判断する複数のポジ
   ション判断手段と、 前記各ポジション判断手段の判断結果により前記自動変
   速機のポジションを変更するアクチュエータと、 前記各ポジション判断手段の同一処理過程の信号を比較
   し、これらの複数の信号が不一致のとき前記自動変速機
   のポジションが車両の運転状態との関係で安全状態とな
   るように信号を出力する故障判断手段を設けたことを特
   徴とする自動変速機のシフト装置。