KR101265425B1

KR101265425B1 - 시프트 바이 와이어 장치 및 이것을 탑재하는 변속기 장치

Info

Publication number: KR101265425B1
Application number: KR1020117000910A
Authority: KR
Inventors: 요시노부 이또오
Original assignee: 아이신에이더블류 가부시키가이샤
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2013-05-16
Also published as: EP2348233B1; EP2348233A4; KR20110018442A; CN102099603B; EP2348233A1; CN102099603A; JP5158208B2; WO2010070974A1; JPWO2010070974A1

Abstract

SBWECU(100)에, 메인 ECU(90)와의 통신에 의해 시프트 지령 신호를 수신하여 매뉴얼 밸브를 구동하는 액추에이터 기능부(120)를 구동 제어하는 동시에 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS)으로부터 매뉴얼 밸브의 밸브 포지션(VP)을 설정하여 메인 ECU(90)로 송신하는 연산 기능부(110)와, 메인 ECU(90)와 통신이 가능하고 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS)을 입력하는 동시에 연산 기능부(110)의 이상을 감시하는 감시 기능부(130)를 내장하고, 감시 기능부(130)가 연산 기능부(110)에 이상이 발생되어 있다고 판정하였을 때에는 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS)으로부터 매뉴얼 밸브(58)의 밸브 포지션(VP)을 설정하여 메인 ECU(90)로 송신한다.

Description

시프트 바이 와이어 장치 및 이것을 탑재하는 변속기 장치 {SHIFT-BY-WIRE DEVICE AND TRANSMISSION DEVICE USING SAME}

본 발명은, 시프트 바이 와이어 장치 및 이것을 탑재하는 변속기 장치에 관한 것으로, 상세하게는 운전자에 의해 요구되는 요구 시프트 포지션을 검출하는 시프트 포지션 센서로부터의 신호를 입력하는 관리용 전자 제어 유닛에 통신 가능하게 접속되고, 상기 관리용 전자 제어 유닛으로부터의 시프트 지령에 기초하여 매뉴얼 샤프트를 구동 제어함으로써 작동 대상을 작동시키는 시프트 바이 와이어 장치 및 자동 변속기와 시프트 바이 와이어 장치를 탑재하는 변속기 장치에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 변속기 장치로서는, 유압 회로의 매뉴얼 밸브를 구동 제어하는 2개의 바이 와이어 ECU를 갖는 시프트 바이 와이어 시스템과, 자동 변속기 ECU를 갖는 자동 변속 제어 시스템을 구비하는 차량에 탑재된 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 장치에서는, 시프트 바이 와이어 시스템이 매뉴얼 밸브를 구동하는 전기 모터에 개별적으로 회전력을 발생시키는 2개의 구동부를 설치하는 동시에 이 2개의 구동부와 스위칭 장치를 통해 각각 2개의 바이 와이어 ECU가 전기적으로 접속되어 구성되어 있고, 자동 변속 제어 시스템이 시프트 바이 와이어 시스템의 2개의 바이 와이어 ECU를 감시하고, 2개의 바이 와이어 ECU 중 한쪽에 이상이 발생하였을 때에는 다른 쪽의 정상적인 바이 와이어 ECU에 의해 매뉴얼 밸브가 구동 제어되도록 스위칭 장치를 전환함으로써 바이 와이어 ECU의 이상에 대처하고 있다.

일본공개특허 제2006-335157호 공보

상술한 변속기 장치에서는, 2개의 바이 와이어 ECU 중 한쪽에 이상이 발생해도 다른 쪽의 정상적인 바이 와이어 ECU에 의해 매뉴얼 밸브를 구동 제어할 수 있지만, 이상시밖에 사용되지 않는 여분의 ECU를 배치하는 동시에 2개의 ECU 중 구동하는 ECU를 전환하기 위한 스위칭 장치를 설치할 필요로부터, 장치가 대형화되는 동시에 복잡화되어 버린다. 특히, 변속기 장치는, 차량에 탑재되는 관계상, ECU를 배치하는 공간에 제한이 있으므로, 상술한 문제가 보다 현저한 것이 된다.

본 발명의 시프트 바이 와이어 장치 및 이것을 탑재하는 변속기 장치는, 여분의 제어 장치를 설치하는 일 없이 작동 대상을 작동시키기 위한 매뉴얼 샤프트를 구동 제어하는 제어 장치에 관한 이상에 적절하게 대처하는 것을 주 목적으로 한다.

본 발명의 시프트 바이 와이어 장치 및 이것을 탑재하는 변속기 장치는, 상술한 주 목적을 달성하기 위해 이하의 수단을 채용하였다.

본 발명의 시프트 바이 와이어 장치는,

운전자에 의해 요구되는 요구 시프트 포지션을 검출하는 시프트 포지션 센서로부터의 신호를 입력하는 관리용 전자 제어 유닛에 통신 가능하게 접속되고, 상기 관리용 전자 제어 유닛으로부터의 시프트 지령에 기초하여 매뉴얼 샤프트를 구동 제어함으로써 작동 대상을 작동시키는 시프트 바이 와이어 장치이며,

상기 매뉴얼 샤프트의 회전 각도를 검출하는 샤프트 포지션 센서와,

상기 매뉴얼 샤프트의 액추에이터를 구동하는 구동부와,

상기 샤프트 포지션 센서로부터의 샤프트의 회전 각도를 입력하는 동시에 상기 관리용 전자 제어 유닛으로부터 시프트 지령을 수신하고, 상기 입력한 샤프트의 회전 각도를 상기 관리용 전자 제어 유닛에 송신하는 동시에 상기 입력한 샤프트의 회전 각도와 상기 수신한 시프트 지령에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 연산용 CPU를 갖는 연산 기능부와,

상기 샤프트 포지션 센서로부터의 샤프트의 회전 각도를 입력하여, 상기 연산 기능부의 이상의 유무를 감시하는 동시에 상기 연산 기능부에 이상이 발생되어 있다고 판정하였을 때에 상기 입력한 샤프트의 회전 각도를 상기 관리용 전자 제어 유닛에 송신하는 감시용 CPU를 갖는 감시 기능부를 구비하는 것을 요지로 한다.

이 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치에서는, 샤프트 포지션 센서로부터의 샤프트의 회전 각도를 입력하는 동시에 관리용 전자 제어 유닛으로부터 시프트 지령을 수신하고 입력한 샤프트의 회전 각도를 관리용 전자 제어 유닛에 송신하는 동시에 입력한 샤프트의 회전 각도와 수신한 시프트 지령에 기초하여 매뉴얼 샤프트의 액추에이터를 구동하는 구동부를 제어하는 연산용 CPU를 갖는 연산 기능부와, 샤프트 포지션 센서로부터의 샤프트의 회전 각도를 입력하여 연산 기능부의 이상의 유무를 감시하는 동시에 연산 기능부에 이상이 발생되어 있다고 판정하였을 때에 입력한 샤프트의 회전 각도를 관리용 전자 제어 유닛에 송신하는 감시용 CPU를 갖는 감시 기능부를 설치하므로, 관리용 전자 제어 유닛은, 연산 기능부의 이상의 유무에 관계없이 샤프트 포지션 센서로부터의 샤프트의 회전 각도를 수신할 수 있으므로, 이상에 따른 적절한 대처가 가능해진다. 또한, 매뉴얼 샤프트를 구동하는 액추에이터와 이것을 제어하는 ECU를 2중계(2重系)로 하는 것에 비해, 장치를 보다 콤팩트한 것으로 할 수 있다. 여기서, 「연산 기능부의 이상」에는, 연산용 CPU의 이상이나 관리용 전자 제어 유닛과의 통신의 이상 등이 포함된다.

이러한 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치에 있어서, 상기 연산 기능부와 상기 감시 기능부는, 각각 다른 전원을 사용하여 작동하는 부이고, 상기 감시 기능부는, 상기 연산 기능부에 급전하는 전원의 이상의 유무를 감시하는 부인 것으로 할 수도 있다. 이렇게 하면, 전원의 이상에도 대처할 수 있다. 이 형태의 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치에 있어서, 상기 매뉴얼 샤프트의 액추에이터는, 회전자를 갖는 전동기이고, 상기 전동기를 제어하기 위해 상기 회전자의 회전 위치를 검출하는 회전 포지션 센서를 구비하고, 상기 샤프트 포지션 센서는, 상기 연산용 CPU용의 전원으로부터의 급전을 받아 작동하는 센서이고, 상기 회전 포지션 센서는, 상기 감시용 CPU용의 전원으로부터의 급전을 받아서 작동하는 센서이고, 상기 연산 기능부는, 상기 회전 포지션 센서로부터의 상기 회전자의 회전 위치를 입력하는 동시에 상기 입력한 회전 위치에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 부이고, 상기 감시 기능부는, 상기 연산 기능부에 급전하는 전원의 이상이라 판정하였을 때에는, 상기 회전 포지션 센서로부터의 상기 회전자의 회전 위치를 입력하는 동시에 상기 입력한 회전 위치에 기초하여 상기 샤프트의 회전 각도를 추정하여 상기 관리용 전자 제어 유닛에 송신하는 부인 것으로 할 수도 있다. 이렇게 하면, 연산용 CPU용의 전원에 이상이 발생하여 샤프트 포지션 센서가 작동하지 않게 된 경우라도 매뉴얼 샤프트의 회전 각도를 관리용 전자 제어 유닛에 송신할 수 있다.

또한, 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치에 있어서, 상기 감시 기능부는, 감시에 의해 이상이라 판정하였을 때에 상기 판정의 결과를 상기 관리용 전자 제어 유닛에 송신하는 부인 것으로 할 수도 있다. 이렇게 하면, 관리용 전자 제어 유닛은, 시프트 바이 와이어 장치에 이상이 발생되어 있는 취지를 운전자에게 통지하는 등의 대처가 가능해진다.

또한, 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치에 있어서, 상기 감시 기능부는, 상기 연산 기능부로부터 상기 구동부에의 구동 신호의 전달의 허가와 금지가 가능한 부인 것으로 할 수도 있다. 이렇게 하면, 연산 기능부의 오동작을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 이 형태의 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치에 있어서, 상기 감시 기능부는, 상기 연산 기능부에 이상이 발생되어 있지 않다고 판정하였을 때에 상기 구동부에의 구동 신호의 전달을 허가하고, 상기 연산 기능부에 이상이 발생되어 있다고 판정하였을 때에 상기 구동부에의 구동 신호의 전달을 금지하는 부인 것으로 할 수도 있다. 또한 이 형태의 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치에 있어서, 상기 감시 기능부는, 상기 관리용 전자 제어 유닛으로부터 시프트 지령을 입력하여, 상기 액추에이터에 의해 상기 매뉴얼 샤프트가 구동되었을 때에 상기 매뉴얼 샤프트의 회전 방향이 상기 입력한 시프트 지령에 따른 회전 방향과는 다를 때에 상기 구동부에의 구동 신호의 전달을 금지하는 것으로 할 수도 있고, 상기 감시 기능부는, 상기 관리용 전자 제어 유닛으로부터 시프트 지령을 입력하여, 상기 액추에이터에 의해 상기 매뉴얼 샤프트가 구동되었을 때에 상기 매뉴얼 샤프트의 회전 각도가 상기 입력한 시프트 지령에 따른 회전 각도를 초과하였을 때에 상기 구동부에의 구동 신호의 전달을 금지하는 것으로 할 수도 있다. 이렇게 하면, 연산 기능부의 구동 신호에 의해 매뉴얼 샤프트가 구동되고 있는 중이라도 연산 기능부의 이상에 대응할 수 있다. 또한, 이들 형태의 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치에 있어서, 상기 감시 기능부로부터 허가 신호가 입력되어 있을 때에 구동 신호를 상기 구동부에 전달하고, 상기 허가 신호가 입력되어 있지 않을 때에 구동 신호의 상기 구동부에의 전달을 차단하는 신호 전달 차단 회로를 구비하고, 상기 감시 기능부는, 오프 신호를 반전 회로를 통해 상기 허가 신호로서 출력하는 부이고, 상기 연산 기능부는, 상기 감시 기능부에 소정의 이상이 발생되어 있는지 여부를 판정하여, 상기 감시 기능부에 상기 소정의 이상이 발생되어 있다고 판정하였을 때에 상기 감시 기능부를 리셋하는 부인 것으로 할 수도 있다. 이렇게 하면, 감시 기능부의 소정의 이상에 의해 허가 신호가 출력되지 않을 수밖에 없을 때라도 매뉴얼 샤프트를 구동할 수 있다. 여기서, 감시 기능부의 리셋은, 연산 기능부가 직접 행하는 것 외에, 연산 기능부가 관리용 전자 제어 유닛에 지시함으로써 관리용 전자 제어 유닛이 행하는 것도 포함된다. 이 형태의 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치에 있어서, 상기 연산 기능부는, 상기 감시 기능부에 상기 소정의 이상이 발생되어 있다고 판정되지 않았을 때에 소정 시간 이상에 걸쳐 상기 감시 기능부로부터 허가 신호가 출력되고 있지 않을 때에 상기 감시 기능부를 리셋하는 부인 것으로 할 수도 있다. 이렇게 하면, 소정의 이상 이외의 감시 기능부의 무언가의 이상의 발생에도 대처할 수 있다.

또한, 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치에 있어서, 상기 구동부와 상기 연산 기능부와 상기 감시 기능부는, 단일의 전자 제어 유닛으로서 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 것으로 할 수도 있다. 이렇게 하면, 장치를 보다 콤팩트한 것으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치에 있어서, 상기 작동 대상은, 상기 매뉴얼 샤프트의 구동에 수반하여 작동하는 파킹 로크 기구인 것으로 할 수도 있다.

본 발명의 변속기 장치는,

매뉴얼 샤프트에 연동되는 매뉴얼 밸브를 통해 공급되는 유체압을 사용하여 작동하는 클러치에 의해 동력의 전달이 가능한 자동 변속기와,

상기 매뉴얼 샤프트를 구동하는 상술한 각 형태 중 어느 하나의 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치, 즉, 기본적으로는 운전자에 의해 요구되는 요구 시프트 포지션을 검출하는 시프트 포지션 센서로부터의 신호를 입력하는 관리용 전자 제어 유닛에 통신 가능하게 접속되고 상기 관리용 전자 제어 유닛으로부터의 시프트 지령에 기초하여 매뉴얼 샤프트를 구동 제어하는 시프트 바이 와이어 장치이며, 상기 매뉴얼 샤프트의 회전 각도를 검출하는 샤프트 포지션 센서와, 상기 매뉴얼 샤프트의 액추에이터를 구동하는 구동부와, 상기 샤프트 포지션 센서로부터의 샤프트의 회전 각도를 입력하는 동시에 상기 관리용 전자 제어 유닛으로부터 시프트 지령을 수신하고 상기 입력한 샤프트의 회전 각도를 상기 관리용 전자 제어 유닛에 송신하는 동시에 상기 입력한 샤프트의 회전 각도와 상기 수신한 시프트 지령에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 연산용 CPU를 갖는 연산 기능부와, 상기 샤프트 포지션 센서로부터의 샤프트의 회전 각도를 입력하여 상기 연산 기능부의 이상의 유무를 감시하는 동시에 상기 연산 기능부에 이상이 발생되어 있다고 판정하였을 때에 상기 입력한 샤프트의 회전 각도를 상기 관리용 전자 제어 유닛에 송신하는 감시용 CPU를 갖는 감시 기능부를 구비하는 시프트 바이 와이어 장치를 탑재하는 것을 요지로 한다.

이 본 발명의 변속기 장치에서는, 상술한 각 형태 중 어느 하나의 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치를 탑재하므로, 본 발명의 시프트 바이 와이어 장치가 발휘하는 효과, 예를 들어 관리용 전자 제어 유닛이 연산 기능부의 이상의 유무에 관계없이 샤프트 포지션 센서로부터의 샤프트의 회전 각도를 수신할 수 있는 효과나 매뉴얼 밸브를 구동하는 액추에이터와 이것을 제어하는 ECU를 2중계로 하는 것에 비해, 장치를 보다 콤팩트한 것으로 할 수 있는 효과 등을 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 변속기 장치를 탑재하는 자동차(10)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 2는 오토매틱 트랜스미션(20)의 작동표의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 3은 오토매틱 트랜스미션(20)의 유압 회로(50)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 4는 매뉴얼 밸브(58)를 구동하는 구동계의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 5는 SBWECU(100)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 6은 3개의 홀 IC의 출력 신호(HU, HV, HW)와 모터 회전각(θm)의 관계의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 7은 SBWECU(100)의 연산 기능부(110)에 의해 실행되는 연산 기능부측 처리 루틴의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 샤프트 포지션(POS)과 모터 회전 횟수(Nm)와 밸브 포지션(VP)의 관계의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 9는 SBWECU(100)의 감시 기능부(130)에 의해 실행되는 감시 기능부측 처리 루틴의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 변형예의 SBWECU(100B)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 11은 변형예의 SBWECU(100C)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 12는 변형예의 SBWECU(100D)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 13은 변형예의 SBWECU(100E)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 14는 변형예의 연산 기능부측 처리 루틴을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 변형예의 감시 기능부측 처리 루틴을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 게이트 차단 처리 루틴의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 17은 파킹 로크 기구(180)의 구동계의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.

다음에, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 실시예를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 변속기 장치를 탑재하는 자동차(10)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이고, 도 2는 오토매틱 트랜스미션(20)의 작동표를 나타내고, 도 3은 오토매틱 트랜스미션(20)의 유압 회로(50)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이고, 도 4는 오토매틱 트랜스미션(20)의 매뉴얼 밸브(58)를 중심으로 한 구성의 개략을 도시하는 구성도이다. 실시예의 자동차(10)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 가솔린이나 경유 등의 탄화 수소계의 연료의 폭발 연소에 의해 동력을 출력하는 내연 기관으로서의 엔진(12)과, 엔진(12)을 운전 제어하는 엔진용 전자 제어 유닛(이하, 엔진 ECU라 함)(16)과, 엔진(12)의 크랭크 샤프트(14)에 설치된 로크 업 클러치가 구비된 토크 컨버터(24)와, 이 토크 컨버터(24)의 출력측에 입력축(21)이 접속되는 동시에 기어 기구(26) 및 디퍼런셜 기어(28)를 통해 구동륜(18a, 18b)에 출력축(22)이 접속되고 입력축(21)에 입력된 동력을 변속하여 출력축(22)에 전달하는 유단의 오토매틱 트랜스미션(20)과, 오토매틱 트랜스미션(20)을 제어하는 오토매틱 트랜스미션용 전자 제어 유닛(이하, ATECU라 함)(29) 및 시프트 바이 와이어 시스템용 전자 제어 유닛(이하, SBWECU라 함)(100)과, 차량 전체를 컨트롤하는 메인 전자 제어 유닛(이하, 메인 ECU라 함)(90)을 구비한다.

엔진 ECU(16)는, 상세하게 도시하지 않지만, CPU를 중심으로 한 마이크로프로세서로서 구성되어 있고, CPU 외에 처리 프로그램을 기억하는 ROM과, 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM과, 입출력 포트와, 통신 포트를 구비한다. 이 엔진 ECU(16)에는, 크랭크 샤프트(14)에 설치된 회전수 센서 등의 엔진(12)을 운전 제어하는 데 필요한 각종 센서로부터의 신호가 입력 포트를 통해 입력되어 있고, 엔진 ECU(16)로부터는, 스로틀 개방도를 조절하는 스로틀 모터에의 구동 신호나 연료 분사 밸브에의 제어 신호, 점화 플러그에의 점화 신호 등이 출력 포트를 통해 출력되어 있다. 엔진 ECU(16)는, 메인 ECU(90)와 통신하고 있고, 메인 ECU(90)로부터의 제어 신호에 의해 엔진(12)을 제어하거나, 필요에 따라서 엔진(12)의 운전 상태에 관한 데이터를 메인 ECU(90)에 출력한다.

오토매틱 트랜스미션(20)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 6단 변속의 유단 변속기로서 구성되어 있고, 싱글 피니언식 유성 기어 기구(30)와 라비뇨식 유성 기어 기구(40)와 3개의 클러치(C1, C2, C3)와 2개의 브레이크(B1, B2)와 원웨이 클러치(F1)를 구비한다. 싱글 피니언식 유성 기어 기구(30)는, 외기어로서의 선 기어(31)와, 이 선 기어(31)와 동심원 상에 배치된 내기어로서의 링 기어(32)와, 선 기어(31)에 맞물리는 동시에 링 기어(32)에 맞물리는 복수의 피니언 기어(33)와, 복수의 피니언 기어(33)를 자전 또한 공전 가능하게 보유 지지하는 캐리어(34)를 구비하고, 선 기어(31)는 케이스에 고정되어 있고, 링 기어(32)는 입력축(21)에 접속되어 있다. 라비뇨식 유성 기어 기구(40)는, 외기어인 2개의 선 기어(41a, 41b)와, 내기어인 링 기어(42)와, 선 기어(41a)에 맞물리는 복수의 숏 피니언 기어(43a)와, 선 기어(41b) 및 복수의 숏 피니언 기어(43a)에 맞물리는 동시에 링 기어(42)에 맞물리는 복수의 롱 피니언 기어(43b)와, 복수의 숏 피니언 기어(43a) 및 복수의 롱 피니언 기어(43b)를 연결하여 자전 또한 공전 가능하게 보유 지지하는 캐리어(44)를 구비하고, 선 기어(41a)는 클러치(C1)를 통해 싱글 피니언식 유성 기어 기구(30)의 캐리어(34)에 접속되고, 선 기어(41b)는 클러치(C3)를 통해 캐리어(34)에 접속되는 동시에 브레이크(B1)를 통해 케이스에 접속되고, 링 기어(42)는 출력축(22)에 접속되고, 캐리어(44)는 클러치(C2)를 통해 입력축(21)에 접속되어 있다. 또한, 캐리어(44)는 브레이크(B2)를 통해 케이스에 접속되는 동시에 원웨이 클러치(F1)를 통해 케이스에 접속되어 있다.

이와 같이 하여 구성된 오토매틱 트랜스미션(20)에서는, 도 2의 작동표에 나타내는 바와 같이, 클러치(C1 내지 C3)의 온 오프(온이 결합이고 오프가 결합 해제라고도 칭함, 이하 동일)와 브레이크(B1, B2)의 온 오프의 조합에 의해 전진 1속 내지 6속과 후진과 중립을 전환할 수 있도록 되어 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 전진 1속의 상태는, 클러치(C1)를 온으로 하는 동시에 클러치(C2, C3)와 브레이크(B1, B2)를 오프로 함[엔진 브레이크시에는 브레이크(B2)를 온으로 함]으로써 형성할 수 있고, 전진 2속의 상태는, 클러치(C1)와 브레이크(B1)를 온으로 하는 동시에 클러치(C2, C3)와 브레이크(B2)를 오프로 함으로써 형성할 수 있고, 전진 3속의 상태는, 클러치(C1, C3)를 온으로 하는 동시에 클러치(C2)와 브레이크(B1, B2)를 오프로 함으로써 형성할 수 있고, 전진 4속의 상태는, 클러치(C1, C2)를 온으로 하는 동시에 클러치(C3)와 브레이크(B1, B2)를 오프로 함으로써 형성할 수 있고, 전진 5속의 상태는, 클러치(C2, C3)를 온으로 하는 동시에 클러치(C1)와 브레이크(B1, B2)를 오프로 함으로써 형성할 수 있고, 전진 6속의 상태는, 클러치(C2)와 브레이크(B1)를 온으로 하는 동시에 클러치(C1, C3)와 브레이크(B2)를 오프로 함으로써 형성할 수 있다. 또한, 후진의 상태는, 클러치(C3)와 브레이크(B2)를 온으로 하는 동시에 클러치(C1, C2)와 브레이크(B1)를 오프로 함으로써 형성할 수 있다. 중립의 상태는, 모든 클러치(C1 내지 C3)와 브레이크(B1, B2)를 오프로 함으로써 형성할 수 있다.

오토매틱 트랜스미션(20)의 클러치(C1 내지 C3)나 브레이크(B1, B2)는, 유압 회로(50)에 의해 구동된다. 이 유압 회로(50)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 엔진(12)으로부터의 동력을 사용하여 스트레이너(51)로부터 작동유를 흡인하여 압송하는 기계식 오일 펌프(52)와, 기계식 오일 펌프(52)에 의해 압송된 작동유의 압력[라인압(PL)]을 조절하는 레귤레이터 밸브(54)와, 라인압(PL)으로부터 도시하지 않은 모듈레이터 밸브를 통해 입력된 모듈레이터압(PMOD)을 사용하여 레귤레이터 밸브(54)를 구동하는 리니어 솔레노이드(56)와, 라인압(PL)을 입력하는 입력 포트(58a)와 D 포지션용 출력 포트(58b)와 R 포지션용 출력 포트(58c)를 갖는 매뉴얼 밸브(58)와, 매뉴얼 밸브(58)의 D 포지션용 출력 포트(58b)로부터의 드라이브압(PD)을 입력하는 동시에 압력 조절하여 클러치(C1)에 출력하는 노멀 클로즈형의 리니어 솔레노이드(SLC1)와, 매뉴얼 밸브(58)의 D 포지션용 출력 포트(58b)로부터의 드라이브압(PD)을 입력하는 동시에 압력 조절하여 출력하는 노멀 클로즈형의 리니어 솔레노이드(SLC2)와, 라인압(PL)을 입력하는 동시에 압력 조절하여 출력하는 노멀 오픈형의 리니어 솔레노이드(SLC3)와, 매뉴얼 밸브(58)의 D 포지션용 출력 포트(58b)로부터의 드라이브압(PD)을 입력하는 동시에 압력 조절하여 브레이크(B1)에 출력하는 노멀 클로즈형의 리니어 솔레노이드(SLB1)와, 리니어 솔레노이드(SLC3)로부터의 출력압인 SLC3압을 입력하는 동시에 클러치(C3)나 다른 쪽의 유로(69)에 선택적으로 출력하는 C3 릴레이 밸브(60)와, C3 릴레이 밸브(60)로부터의 출력압을 다른 쪽 유로(69)를 통해 입력하고 클러치(C2)나 다른 쪽 유로(79)에 선택적으로 출력하는 동시에 리니어 솔레노이드(SLC2)로부터의 출력압인 SLC2압을 입력하고 C3 릴레이 밸브(60)의 출력압을 클러치(C2)에 출력할 때에는 SLC2압을 유로(79)에 출력하고 C3 릴레이 밸브(60)의 출력압을 유로(79)에 출력할 때에는 SLC2압을 차단하는 C2 릴레이 밸브(70)와, 유로(79)에 출력된 C2 릴레이 밸브(70)로부터의 출력압과 매뉴얼 밸브(58)의 R 포지션용 출력 포트(58c)로부터 출력된 리버스압(PR)을 선택적으로 입력하고 브레이크(B2)에 출력하는 B2 릴레이 밸브(80)와, 라인압(PL)으로부터 모듈레이터 밸브를 통해 입력된 모듈레이터압(PMOD)을 사용하여 C2 릴레이 밸브(70)에 구동용 신호압을 출력하기 위한 노멀 오픈형의 온 오프 솔레노이드(S1)와, 라인압(PL)으로부터 모듈레이터 밸브를 통해 입력된 모듈레이터압(PMOD)을 사용하여 C3 릴레이 밸브(60)와 B2 릴레이 밸브(80)에 구동용 신호압을 출력하기 위한 노멀 클로즈형의 온 오프 솔레노이드(S2) 등에 의해 구성되어 있다. 또한, 매뉴얼 밸브(58)의 R 포지션용 출력 포트(58c)와 B2 릴레이 밸브(80)의 입력 포트(82d) 사이의 유로에는, B2 릴레이 밸브(80)측의 방향으로 역지 밸브(59a)가 설치되는 동시에 역지 밸브(59a)에 병렬되어 오리피스(59b)가 설치되어 있다.

C3 릴레이 밸브(60)는, 온 오프 솔레노이드(S2)로부터의 신호압을 입력하는 신호압용 입력 포트(62a)와 리니어 솔레노이드(SLC3)로부터의 출력압(SLC3압)을 입력하는 입력 포트(62b)와 클러치(C3)에 유압을 출력하는 출력 포트(62c)와 유로(69)에 유압을 출력하는 출력 포트(62d)와 드레인 포트(62e)가 형성된 슬리브(62)와, 슬리브(62) 내를 축 방향으로 미끄럼 이동하는 스풀(64)과, 스풀(64)을 축 방향으로 가압하는 스프링(66)에 의해 구성되어 있다. 이 C3 릴레이 밸브(60)는, 온 오프 솔레노이드(S2)로부터 신호압용 입력 포트(62a)에 신호압이 입력되고 있지 않을 때에는 스프링(66)의 가압력에 의해 스풀(64)이 도면 중 좌측 절반의 영역에 나타내는 위치로 이동하여 입력 포트(62b)와 출력 포트(62c)[클러치(C3)측]를 연통하는 동시에 입력 포트(62b)와 출력 포트(62d)[C2 릴레이 밸브(70)측]의 연통을 차단하고, 온 오프 솔레노이드(S2)로부터 신호압용 입력 포트(62a)에 신호압이 입력되고 있을 때에는 이 신호압이 스프링(66)의 가압력을 극복하여 스풀(64)이 도면 중 우측 절반의 영역에 나타내는 위치로 이동하여 입력 포트(62b)와 출력 포트(62c)[클러치(C3)측]의 연통을 차단하는 동시에 입력 포트(62b)와 출력 포트(62d)[C2 릴레이 밸브(70)측]를 연통한다. 또한, 입력 포트(62b)와 출력 포트(62c)[클러치(C3)측]의 연통이 차단되면, 이것에 수반하여 출력 포트(62c)와 드레인 포트(62e)가 연통되어 클러치(C3)측의 작동유가 드레인되도록 되어 있다.

C2 릴레이 밸브(70)는, 온 오프 솔레노이드(S1)로부터의 신호압을 입력하는 신호압용 입력 포트(72a)와 C3 릴레이 밸브(60)로부터 유로(69)에 출력된 출력압을 입력하는 입력 포트(72b)와 리니어 솔레노이드(SLC2)로부터의 출력압(SLC2압)을 입력하는 입력 포트(72c)와 유압을 클러치(C2)에 출력하는 출력 포트(72d)와 유압을 유로(79)에 출력하는 출력 포트(72e)와 드레인 포트(72f)가 형성된 슬리브(72)와, 슬리브(72) 내를 축 방향으로 미끄럼 이동하는 스풀(74)과, 스풀(74)을 축 방향으로 가압하는 스프링(76)에 의해 구성되어 있다. 이 C2 릴레이 밸브(70)는, 온 오프 솔레노이드(S1)로부터 신호압용 입력 포트(72a)에 신호압이 입력되고 있지 않을 때에는 스프링(76)의 가압력에 의해 스풀(74)이 도면 중 좌측 절반의 영역에 나타내는 위치로 이동하여 입력 포트(72b)[C3 릴레이 밸브(60)측]와 출력 포트(72e)[B2 릴레이 밸브(80)측]를 연통하는 동시에 입력 포트(72c)[리니어 솔레노이드(SLC2)측]와 출력 포트(72d)[클러치(C2)측]를 연통하고, 온 오프 솔레노이드(S1)로부터 신호압용 입력 포트(72a)에 신호압이 입력되고 있을 때에는 이 신호압이 스프링(76)의 가압력을 극복하여 스풀(76)이 도면 중 우측 절반의 영역에 나타내는 위치로 이동하여 입력 포트(72b)[C2 릴레이 밸브(60)측]를 차단하고 입력 포트(72c)[리니어 솔레노이드(SLC2)측]와 출력 포트(72e)[B2 릴레이 밸브(80)측]를 연통하는 동시에 입력 포트(72c)와 출력 포트(72d)[클러치(C2)측]의 연통을 차단한다. 또한, 입력 포트(72c)와 출력 포트(72d)[클러치(C2)측]의 연통이 차단되면, 이것에 수반하여 출력 포트(72d)와 드레인 포트(72f)가 연통되어 클러치(C2)측의 작동유가 드레인되도록 되어 있다.

B2 릴레이 밸브(80)는, 온 오프 솔레노이드(S2)로부터의 신호압을 입력하는 신호압용 입력 포트(82a)와 온 오프 솔레노이드(S1)로부터의 신호압을 이 B2 릴레이 밸브(80)를 통해 C2 릴레이 밸브(70)의 신호압용 입력 포트(72a)에 신호압을 출력하기 위한 신호압용 입력 포트(82b) 및 신호압용 출력 포트(82c)와 매뉴얼 밸브(58)의 R 포지션용 출력 포트(58c)로부터의 리버스압(PR)을 입력하는 입력 포트(82d)와 C2 릴레이 밸브(70)의 출력 포트(72e)로부터의 출력압을 입력하는 입력 포트(82e)와 유압을 브레이크(B2)에 출력하는 출력 포트(82f)가 형성된 슬리브(82)와, 슬리브(82) 내를 축 방향으로 미끄럼 이동하는 스풀(84)과, 스풀(84)을 축 방향으로 가압하는 스프링(86)에 의해 구성되어 있다. 이 B2 릴레이 밸브(80)는, 온 오프 솔레노이드(S2)로부터 신호압용 입력 포트(82a)에 신호압이 입력되고 있지 않을 때에는 스프링(86)의 가압력에 의해 스풀(84)이 도면 중 좌측 절반의 영역에 나타내는 위치로 이동하여 신호압용 입력 포트(82b)를 차단하여 C2 릴레이 밸브(70)의 신호압용 입력 포트(72a)에의 신호압을 오프하고 입력 포트(82d)[매뉴얼 밸브(58)의 R 포지션용 출력 포트(58)측]와 출력 포트(82f)[브레이크(B2)측]를 연통하는 동시에 입력 포트(82e)[C2 릴레이 밸브(70)측]를 차단하고, 온 오프 솔레노이드(S2)로부터 신호압용 입력 포트(82a)에 신호압이 입력되고 있을 때에는 이 신호압이 스프링(86)의 가압력을 극복하여 스풀(86)이 도면 중 우측 절반의 영역에 나타내는 위치로 이동하여 S1 신호압용 입력 포트(82b)와 S1 신호압용 출력 포트(82c)를 연통하여 온 오프 솔레노이드(S1)로부터의 신호압을 신호압용 입력 포트(82b) 및 신호압용 출력 포트(82c)를 통해 C2 릴레이 밸브(70)의 신호압용 입력 포트(72a)에 출력 가능한 상태로 하여 입력 포트(82d)[매뉴얼 밸브(58)의 R 포지션용 출력 포트(58)측]를 차단하는 동시에 입력 포트(82e)[C2 릴레이 밸브(70)측]와 출력 포트(82f)[클러치(C3)측]를 연통한다.

매뉴얼 밸브(58)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 매뉴얼 샤프트(220)에 설치된 매뉴얼 플레이트(222)와, 이 매뉴얼 플레이트(222)에 있어서의 매뉴얼 샤프트(220)의 회전축에 대해 편심된 위치(단부)에 형성된 긴 구멍(222a)에 걸린 L자 형상의 후크(224a)가 선단에 형성된 스풀(224)과, 스풀(224)에 형성된 랜드(226)를 구비하고, 매뉴얼 샤프트(220)에 감속 기어(125)를 통해 회전축[로터(124a)]이 접속된 전기 모터(124)를 구동하여 매뉴얼 샤프트(220)의 회전 운동을 스풀(224)의 직선 운동으로 변환함으로써, 스풀의 스트로크량에 따라서, 입력 포트(58a)와 양 출력 포트(58b, 58c)의 연통을 차단하는 상태와, 입력 포트(58a)와 D 포지션용 출력 포트(58b)를 연통하는 동시에 입력 포트(58a)와 R 포지션용 출력 포트(58c)의 연통을 차단하는 상태와, 입력 포트(58a)와 D 포지션용 출력 포트(58b)의 연통을 차단하는 동시에 입력 포트(58a)와 R 포지션용 출력 포트(58c)를 연통하는 상태를 전환한다. 또한, 매뉴얼 플레이트(222)에는, 기단부가 볼트에 의해 오토매틱 트랜스미션(20)의 케이스에 고정된 판 형상의 디텐트 스프링(234)과, 디텐트 스프링(234)의 선단에 회전 가능하게 설치되고 매뉴얼 플레이트(222)의 단부에 마루부 및 골부가 교대로 형성된 캠면(232)에 압접된 롤러(236)로 이루어지는 디텐트 기구(230)가 설치되어 있다.

ATECU(29)는, 상세하게 도시하지 않지만, CPU를 중심으로 한 마이크로프로세서로서 구성되어 있고, CPU 외에 처리 프로그램을 기억하는 ROM과, 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM과, 입출력 포트와, 통신 포트를 구비한다. ATECU(29)에는, 입력축(21)에 설치된 회전수 센서로부터의 입력축 회전수(Nin)나 출력축(22)에 설치된 회전수 센서로부터의 출력축 회전수(Nout) 등이 입력 포트를 통해 입력되고 있고, ATECU(29)로부터는 리니어 솔레노이드(56, SLC1 내지 SLC3, SLB1)에의 구동 신호, 온 오프 솔레노이드(S1, S2)에의 구동 신호 등이 출력 포트를 통해 출력되고 있다. ATECU(29)는, 메인 ECU(90)와 통신하고 있고, 메인 ECU(90)로부터의 제어 신호에 의해 오토매틱 트랜스미션(20)[유압 회로(50)]을 제어하거나, 필요에 따라서 오토매틱 트랜스미션(20)의 상태에 관한 데이터를 메인 ECU(90)에 출력한다.

SBWECU(100)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 중앙 연산 처리 회로로서의 CPU(112)를 구비하는 연산 기능부(110)와, 매뉴얼 밸브(58)를 구동하기 위한 액추에이터로서 기능하는 액추에이터 기능부(120)와, 주로 연산 기능부(110)를 감시하는 감시 기능부(130)로 구성되어 있다. 연산 기능부(110)는, CPU(112) 외에, 각 부에 전력을 공급하는 5V 전원 회로(114)와, 메인 ECU(90)와 CAN 통신을 행하기 위한 CAN 회로(116)를 구비한다. 또한, 감시 기능부(130)는, 감시용의 감시 CPU(132)와, 각 부에 전력을 공급하는 5V 전원 회로(134)와, 메인 ECU(90)와 CAN 통신을 행하기 위한 CAN 회로(136)를 구비한다. 액추에이터 기능부(120)는, 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)로부터의 급전을 받아 동작하고 매뉴얼 밸브(58)의 매뉴얼 샤프트(120)의 회전각을 검출하는 샤프트 포지션 센서(122)와, 영구 자석이 부착된 로터(124a)의 회전 구동에 수반하여 매뉴얼 샤프트(220)를 구동하는 브러시리스 모터로서의 전기 모터(124)와, 전기 모터(124)를 구동하기 위한 구동 회로(126)와, 감시 기능부(130)의 5V 전원 회로(134)로부터의 급전을 받아 동작하고 전기 모터(124)의 회전각을 검출하는 브러시리스 모터 제어용의 모터 각도 센서(128)를 구비한다. 연산 기능부(110)의 CPU(112)에는 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS)이나 모터 각도 센서(128)로부터의 모터 회전각(θm) 등이 입력되어 있고, CPU(112)로부터는 구동 회로(126)에의 구동 신호 등이 출력되어 있다. 또한, 감시 기능부(130)의 감시 CPU(132)에도, 연산 기능부(110)와 마찬가지로, 샤프트 포지션(POS)이나 모터 각도 센서(128)로부터의 모터 회전각(θm) 등이 입력되어 있다. 또한, 모터 각도 센서(128)는, 실시예에서는 전기 모터(124)의 로터(124a)의 자기 위치를 검출하기 위해 스테이터의 UVW의 각 상(相)마다 3개소 배치된 3개의 홀 IC에 의해 구성하는 것으로 하였다. 도 6에 3개의 홀 IC의 출력 신호(HU, HV, HW)와 모터 회전각(θm)의 관계의 일례를 나타낸다. 모터 각도 센서(128)는, 도시하는 바와 같이, 출력 신호(HU, HV, HW)의 상승 에지와 하강 에지를 검지함으로써 모터 회전각(θm)을 검출한다. 전술한 바와 같이, 샤프트 포지션 센서(122)에 대해서는 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)의 급전을 받고 모터 각도 센서(128)에 대해서는 감시 기능부(130)의 5V 전원 회로(134)의 급전을 받아 작동하지만, 모터 각도 센서(128)를 상술한 구성으로 함으로써, 5V 전원 회로(114)와 5V 전원 회로(134) 사이에서 전원 전압에 약간의 오차가 발생하는 것으로 해도, 그 검출 정밀도에 영향을 미치는 일은 없다.

메인 ECU(90)는, 상세하게는 도시하지 않지만, CPU를 중심으로 하는 마이크로프로세서로서 구성되어 있고, CPU 외에 처리 프로그램을 기억하는 ROM과, 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM과, 입출력 포트와, 통신 포트를 구비한다. 메인 ECU(90)에는 시프트 레버(91)의 조작 위치를 검출하는 시프트 포지션 센서(92)로부터의 시프트 포지션(SP), 액셀러레이터 페달(93)의 답입량을 검출하는 액셀러레이터 페달 포지션 센서(94)로부터의 액셀러레이터 개방도(Acc), 브레이크 페달(95)의 답입을 검출하는 브레이크 스위치(96)로부터의 브레이크 스위치 신호(BSW), 차속 센서(98)로부터의 차속(V) 등이 입력 포트를 통해 입력되어 있고, 메인 ECU(90)로부터는 경고등(99)에의 점등 신호 등이 출력 포트를 통해 출력되어 있다. 메인 ECU(90)는, 전술한 바와 같이, 엔진 ECU(16)나 ATECU(29)와 SBWECU(100)와 통신 포트를 통해 접속되어 있고, 엔진 ECU(16)나 ATECU(29)와 SBWECU(100)와 각종 제어 신호나 데이터의 교환을 행하고 있다.

이와 같이 하여 구성된 실시예의 자동차(10)는, 통상시에서는, 시프트 레버(91)가 파킹(P) 포지션으로 시프트 조작되었을 때에는, 메인 ECU(90)가 P 포지션용의 시프트 지령 신호를 SBWECU(100)와 ATECU(29)에 송신함으로써, 시프트 지령 신호[시프트 포지션(SP)]를 수신한 SBWECU(100)는 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS)에 기초하는 밸브 포지션(VP)이 P 포지션용의 밸브 포지션에 일치하도록 구동 회로(126)에 의해 전기 모터(124)를 구동 제어하고, 시프트 지령 신호를 수신한 ATECU(29)는 리니어 솔레노이드(SLC3)와 온 오프 솔레노이드(S1)를 온하고, 리니어 솔레노이드(SLC1, SLC2, SLB1)와 온 오프 솔레노이드(S2)를 오프한다. 또한, 시프트 레버(91)가 리버스(R) 포지션으로 시프트 조작되었을 때에는, 메인 ECU(90)가 SBWECU(100)에 R 포지션용의 시프트 지령 신호를 SBWECU(100)와 ATECU(29)에 송신함으로써, 시프트 지령 회로(108)를 통해 시프트 지령 신호를 수신한 SBWECU(100)는 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS)에 기초하는 밸브 포지션(VP)이 R 포지션용의 밸브 포지션에 일치하도록 구동 회로(126)에 의해 전기 모터(124)를 구동 제어하여, 시프트 지령 신호를 수신한 ATECU(29)는 온 오프 솔레노이드(S1)를 온하고, 리니어 솔레노이드(SLC1 내지 SLC3, SLB1)와 온 오프 솔레노이드(S2)를 오프한다. 또한, 시프트 레버(91)가 N 포지션으로 시프트 조작되었을 때에는, 메인 ECU(90)가 SBWECU(100)에 중립(N) 포지션용의 시프트 지령 신호를 SBWECU(100)와 ATECU(29)에 송신함으로써, 시프트 지령 회로(108)를 통해 시프트 지령 신호를 수신한 SBWECU(100)는 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS)에 기초하는 밸브 포지션(VP)이 N 포지션용의 밸브 포지션에 일치하도록 구동 회로(126)에 의해 전기 모터(124)를 구동 제어하여, 시프트 지령 신호를 수신한 ATECU(29)는 온 오프 솔레노이드(S1, S2)와 리니어 솔레노이드(SLC3)를 온하고, 리니어 솔레노이드(SLC1, SLC2, SLB1)를 오프한다. 또한, 시프트 레버(91)가 드라이브(D) 포지션으로 시프트 조작되었을 때에는, 메인 ECU(90)가 D 포지션용의 시프트 지령 신호를 SBWECU(100)와 ATECU(29)에 송신하는 동시에 액셀러레이터 페달 포지션 센서(94)로부터의 액셀러레이터 개방도(Acc)와 차속 센서(98)로부터의 차속(V)을 ATECU(29)에 송신함으로써, 시프트 지령 회로(108)를 통해 시프트 지령 신호를 수신한 SBWECU(100)는 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS)에 기초하는 밸브 포지션(VP)이 D 포지션용의 밸브 포지션에 일치하도록 구동 회로(126)에 의해 전기 모터(124)를 구동 제어하고, 액셀러레이터 개방도(Acc)와 차속(V)을 수신한 ATECU(29)가 액셀러레이터 개방도(Acc)와 차속(V)에 기초하여 변속 맵을 사용하여 전진 1속 내지 전진 6속 중 어느 하나를 설정하는 동시에 클러치(C1 내지 C3)와 브레이크(B1, B2) 중 설정한 변속단에 따라서 필요한 클러치나 브레이크가 온되도록 리니어 솔레노이드(56, SLC1 내지 SLC3, SLB1)나 온 오프 솔레노이드(S1, S2)를 구동 제어한다.

다음에, 이와 같이 하여 구성된 자동차(10)가 구비하는 실시예의 변속기 장치의 동작, 특히 SBWECU(100)에 있어서의 연산 기능부(110)의 동작과 감시 기능부(130)의 동작을 설명한다. 우선, 연산 기능부(110)의 동작에 대해 설명하고, 그 후, 감시 기능부(130)의 동작에 대해 설명한다. 여기서, 실시예의 변속기 장치로서는, 오토매틱 트랜스미션(20)과, 메인 ECU(90)와, ATECU(29)와, SBWECU(100)가 해당되고, 실시예의 시프트 바이 와이어 장치로서는, SBWECU(100)가 해당된다. 도 7은 SBWECU(100)의 연산 기능부(110)에 의해 실행되는 연산 기능부측 처리 루틴의 일례를 나타내는 흐름도이다. 이 루틴은, 소정 시간마다(예를 들어, 수십 msec마다) 반복하여 실행된다.

연산 기능부측 처리 루틴이 실행되면, 연산 기능부(110)의 CPU(112)는, 우선 시프트 지령 신호로서의 시프트 포지션(SP)이나 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS) 등의 제어에 필요한 데이터를 입력하는 처리를 실행한다(스텝 S100). 여기서, 시프트 포지션(SP)은, 실시예에서는 메인 ECU(90)로부터 시프트 지령 신호로서 통신에 의해 송신된 것을 수신하여 입력하는 것으로 하였다.

계속해서, 감시 기능부(130)에 이상이 발생되어 있지 않은지를 판정하는 감시 처리를 실행하고(스텝 S110), 감시 기능부(130)가 정상일 때에는 그대로 다음 처리로 진행하고, 정상이 아닐 때, 즉 이상시에는, 이상이라는 통지를 메인 ECU(90)로 송신한다(스텝 S130).

그리고 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS)이나 모터 각도 센서(128)로부터의 모터 회전각(θm)을 입력하고(스텝 S140), 입력한 샤프트 포지션(POS)에 기초하여 매뉴얼 밸브(58)의 밸브 포지션(VP)을 설정한다(스텝 S150). 여기서, 밸브 포지션(VP)은, 실시예에서는 샤프트 포지션(POS)과 밸브 포지션(VP)의 관계를 미리 구하여 맵으로서 ROM에 기억해 두고, 샤프트 포지션(POS)이 부여되면 맵으로부터 대응하는 밸브 포지션(VP)을 도출함으로써 설정하는 것으로 하였다. 이 맵의 일례를 도 8에 나타낸다. 도 8 중, 밸브 포지션(VP)의 값 0, 값 VP1, 값 VP2, 값 VP3은, 각각 샤프트 포지션(POS)의 값 MP1, 값 MP2, 값 MP3에 대응하고, 후술하는 모터 회전 횟수(Nm)의 값 Nm1, 값 Nm2, 값 Nm3에 대응한다.

밸브 포지션(VP)을 설정하면, 설정한 밸브 포지션(VP)과 입력한 시프트 포지션(SP)과 모터 회전각(θm)에 기초하여 전기 모터(124)를 구동하기 위한 PWM(펄스폭 변조) 신호를 생성하고(스텝 S160), 생성한 PWM 신호를 구동 회로(126)에 출력함으로써 전기 모터(124)를 구동 제어하고(스텝 S170), 스텝 S140으로 복귀하여 스텝 S140 내지 S170의 처리를 반복하고, 매뉴얼 밸브(58)의 구동이 완료, 즉 밸브 포지션(VP)이 시프트 포지션(SP)에 대응하는 포지션으로 되었을 때에(스텝 S180), 현재의 밸브 포지션(VP)(실 시프트 포지션)을 메인 ECU(90)로 송신하여(스텝 S190), 본 루틴을 종료한다.

다음에, 감시 기능부(130)의 동작에 대해 설명한다. 도 9는 SBWECU(100)의 감시 기능부(130)에 의해 실행되는 감시 기능부측 처리 루틴의 일례를 나타내는 흐름도이다. 이 루틴은, 소정 시간마다(예를 들어, 수십 msec마다) 반복하여 실행된다.

감시 기능부측 처리 루틴이 실행되면, 감시 기능부(130)의 감시 CPU(132)는, 우선 메인 ECU(90)로부터 시프트 포지션(SP)을 수신하고(스텝 S200), 연산 기능부(110)로부터 시프트 포지션(SP)과 밸브 포지션(VP)과 5V 전원 회로(114)의 전원 전압(V)을 입력하고(스텝 S210), 샤프트 포지션 센서(122)로부터 샤프트 포지션(POS)과 모터 각도 센서(128)로부터의 모터 회전각(θm)을 입력하고(스텝 S220), 입력한 샤프트 포지션(POS)에 기초하여 전술한 도 8의 맵을 사용하여 밸브 포지션(VP)을 설정한다(스텝 S230).

계속해서, 메인 ECU(90)로부터 직접적으로 수신한 시프트 포지션(SP)과 연산 기능부(110)를 통해 입력한 시프트 포지션(SP)이 일치하고 있는지 여부를 판정하는 동시에(스텝 S240), 연산 기능부(110)에 의해 설정되어 입력된 밸브 포지션(VP)과 스텝 S230에서 설정한 밸브 포지션(VP)이 일치하고 있는지 여부를 판정한다(스텝 S250). 이들 판정에서 모두 긍정적인 판정이 행해졌을 때에는, 연산 기능부(110)는 정상이라 판정하여(스텝 S260), 본 처리를 종료한다. 스텝 S240, S250의 판정 중 어느 하나에서 부정적인 판정이 행해지면, 다음에 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)로부터의 전원 전압(V)이 임계치(Vref)(예를 들어, 4.5V 등) 미만인지 여부를 판정하고(스텝 S270), 전원 전압(V)이 임계치(Vref) 미만이 아닌, 즉 임계치(Vref) 이상일 때에는, 연산 기능부(110)의 CPU(112) 혹은 CAN 회로(116)에 이상이 발생되어 있다고 판정하여(스텝 S280), 통신에 의해 메인 ECU(90)에 대해 이상 통지를 행하는 동시에(스텝 S320), 스텝 S230에서 설정한 밸브 포지션(VP)을 송신하여(스텝 S330), 본 처리를 종료한다.

스텝 S270에서 전원 전압(V)이 임계치(Vref) 미만이라 판정되었을 때에는, 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)의 이상이라 판정하고(스텝 S290), 입력한 모터 회전각(θm)에 기초하여 다음 수학식 1에 의해 모터 회전 횟수(Nm)를 연산한다(스텝 S300). 여기서, 모터 회전 횟수(Nm)는, 전기 모터(124)의 회전 횟수의 누적치로서 연산되는 것으로, 수학식 1 중의「전회 Nm」은 전회 이 루틴에서 연산된 모터 회전 횟수(Nm)를 나타내고,「전회 θm」은 전회 이 루틴에서 사용된 모터 회전각(θm)을 나타낸다.

그리고 연산한 모터 회전 횟수(Nm)에 기초하여 도 8의 맵을 사용하여 밸브 포지션(VP)을 추정하고(스텝 S310), 통신에 의해 메인 ECU(90)에 대해 이상 통지를 행하는 동시에(스텝 S320), 추정한 밸브 포지션(VP)을 송신하여(스텝 S330), 본 처리를 종료한다.

또한, 실시예에서는, 도 7의 연산 기능부측 처리 루틴의 스텝 S110에 나타내는 바와 같이, 연산 기능부(110)가 감시 기능부(130)를 감시함으로써 상호 감시를 행하는 것으로 하고 있지만, 연산 기능부(110)의 감시는, 도 9의 감시 기능부측 처리 루틴의 처리와 동일한 처리에 의해 행할 수 있다.

메인 ECU(90)는 연산 기능부(110)로부터 감시 기능부(130)의 이상 통지를 수신하였을 때에는, 그 취지를 운전자에게 통지하기 위해 경고등(99)을 점등시키지만, 연산 기능부(110)는 정상이므로, 전술한 통상시의 제어가 계속해서 실행된다. 또한, 감시 기능부(130)로부터 연산 기능부(110)의 이상 통지를 수신하였을 때에는, 이와 함께 밸브 포지션(VP)도 수신되므로, 경고등(99)을 점등시키는 동시에 통상시의 제어 대신에, 예를 들어 시프트 레버(91)가 D 포지션에서 주행하고 있는 중에 SBWECU(100)로부터 이상 통지를 수신하는 동시에 현재의 밸브 포지션(VP)으로서 D 포지션에 대응하는 포지션을 수신한 경우, 차속(V)이 임계치(Vref) 이상일 때에는 현재의 밸브 포지션(VP)에 대응하는 시프트 포지션(D 포지션)으로 유지하여 주행을 계속하고, 차속(V)이 임계치(Vref) 미만이 되면, 시프트 레버(91)가 D 포지션이고 또한 현재의 매뉴얼 밸브(58)의 밸브 포지션(VP)이 D 포지션에 대응하는 것이라도, 클러치(C1 내지 C3)와 브레이크(B1, B2) 모두를 오프로 하여 N 포지션으로 설정하여, 엔진(12)으로부터의 동력을 차단한다. 따라서, 주행 중에 SBWECU(100)에 이상이 발생하였을 때라도, 예를 들어 차량을 갓길에 정차시키는 등의 퇴피 주행을 행할 수 있다.

이상 설명한 실시예의 변속기 장치에 따르면, SBWECU(100)에, 메인 ECU(90)와의 통신에 의해 시프트 지령 신호[시프트 포지션(SP)]를 수신하여 매뉴얼 밸브(58)를 구동하는 액추에이터 기능부(120)를 구동 제어하는 동시에 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS)으로부터 매뉴얼 밸브(58)의 밸브 포지션(VP)을 설정하여 메인 ECU(90)로 송신하는 연산 기능부(110)와, 메인 ECU(90)와 통신이 가능하고 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS)을 입력하는 동시에 연산 기능부(110)의 이상을 감시하는 감시 기능부(130)를 내장하고, 감시 기능부(130)가 연산 기능부(110)에 이상이 발생되어 있다고 판정하였을 때에는 샤프트 포지션 센서(122)로부터의 샤프트 포지션(POS)으로부터 매뉴얼 밸브(58)의 밸브 포지션(VP)을 설정하여 메인 ECU(90)로 송신하므로, 메인 ECU(90)는 연산 기능부(110)의 이상의 유무에 관계없이 매뉴얼 밸브(58)의 현재의 밸브 포지션(VP)을 파악할 수 있다. 이 결과, 메인 ECU(90)는 SBWECU(100)에 이상이 발생해도 이것에 적절하게 대처하는 것이 가능해진다. 또한, 전기 모터(124)의 제어용으로 로터(124a)의 회전각을 검출하기 위해 모터 각도 센서(128)를 감시 기능부(130)의 5V 전원 회로(134)로부터의 급전을 받아 작동하도록 구성하였으므로, 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)에 이상이 발생하여 이 5V 전원 회로로부터의 급전을 받는 샤프트 포지션 센서(122)가 기능하지 않게 되어도 모터 각도 센서(128)로부터의 모터 회전각(θm)에 기초하여 밸브 포지션(VP)을 추정하여 이것을 메인 ECU(90)로 송신할 수 있다. 또한, 감시 기능부(130)는, 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)와는 다른 5V 전원 회로(134)로부터의 급전을 받아 작동하도록 구성하였으므로, 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)에 이상이 발생해도 동작시킬 수 있다.

실시예의 변속기 장치에서는, 연산 기능부(110)와 감시 기능부(130)에서 상호 감시를 행하는 것으로 하였지만, 감시 기능부(130)는 연산 기능부(110)의 이상을 감시하지만, 연산 기능부(110)는 감시 기능부(130)의 이상을 감시하지 않는 것으로 해도 좋다.

실시예의 변속기 장치에서는, 모터 각도 센서(128)를 감시 기능부(130)의 5V 전원 회로(134)로부터의 급전을 받아 작동하도록 구성하는 것으로 하였지만, 도 10의 변형예의 SBWECU(100B)에 도시하는 바와 같이, 모터 각도 센서(128)를 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)로부터의 급전을 받아 작동하도록 구성하는 것으로 해도 좋다. 단, 이 경우, 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)에 이상이 발생되어 있을 때에는, 감시 기능부(130)는 밸브 포지션(VP)을 파악할 수는 없게 된다.

실시예의 변속기 장치에서는, 감시 기능부(130)를 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)와는 다른 5V 전원 회로(134)로부터의 급전을 받아 작동하도록 구성하는 것으로 하였지만, 도 11의 변형예의 SBWECU(100C)에 나타내는 바와 같이, 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)를 공용하는 것으로 해도 좋다. 단, 이 경우, 5V 전원 회로(114)에 이상이 발생하였을 때에는, 연산 기능부(110)와 함께 감시 기능부(130)의 기능도 정지한다.

실시예의 변속기 장치에서는, 감시 기능부(130)를 SBWECU(100)에 내장하는 것으로 하였지만, 도 12의 변형예에 도시하는 바와 같이, SBWECU(100D)는 연산 기능부(110)와 액추에이터 기능부(120)를 내장하는 것으로 하고, CPU(29a)와 5V 전원 회로(29b)와 CAN 회로(29c)로 이루어지는 연산 기능부를 ATECU(29) 등의 다른 ECU에 내장하는 것으로 해도 좋다.

실시예의 변속기 장치에서는, 연산 기능부(110)의 CPU(112)로부터의 구동 신호(PWM 신호)를 직접적으로 액추에이터 기능부(120)의 구동 회로(126)에 출력하는 것으로 하였지만, 도 13의 변형예의 SBWECU(100E)에 도시하는 바와 같이, 연산 기능부(110)의 CPU(112)로부터의 구동 신호를 AND 회로(118)를 통해 구동 회로(126)에 출력하는 것으로 해도 좋다. 이 AND 회로(118)는, 연산 기능부(110)에 내장되어 있고, 연산 기능부(110)의 CPU(112)로부터 출력된 신호와 감시 기능부(130)의 감시 CPU(132)로부터 반전 회로(138)를 통해 출력된 신호를 입력하고, 양 신호 중 어느 하나가 오프 신호일 때에는 오프 신호를 구동 회로(126)에 출력하고, 양 신호 전부가 온 신호일 때에 온 신호를 구동 회로(126)에 출력한다. 감시 CPU(132)로부터의 신호는 반전 회로(138)를 통해 AND 회로(118)에 입력되는 점에서, 감시 CPU(132)가 오프 신호(허가 신호)를 출력하고 있을 때에는 연산 기능부(110)의 CPU(112)로부터의 구동 신호는 구동 회로(126)에 전달되고, 감시 CPU(132)가 온 신호(금지 신호)를 출력하고 있을 때에는 연산 기능부(110)의 CPU(112)로부터의 구동 신호는 구동 회로(126)에 전달되지 않는다. 즉, 연산 기능부(110)에 의한 모터(124)의 구동 제어를 감시 기능부(130)로부터의 신호에 의해 허가하거나 금지할 수 있다. 또한, 연산 기능부(110)의 CPU(112)에는, 감시 기능부(130)의 감시 CPU(132)로부터 반전 회로(138)를 통해 출력된 허가 신호가 입력되어 있어, 감시 기능부(130)측의 허가의 유무를 파악할 수 있도록 되어 있다. 또한, 이 변형예에서는, AND 회로(118)는 연산 기능부(110)에 내장하는 것으로 하였지만, 액추에이터 기능부(120)에 내장하는 것으로 해도 상관없다. 이하, 변형예의 SBWECU(100E)를 사용하였을 때의 연산 기능부측 처리 루틴과 감시 기능부측 처리 루틴의 각 처리에 대해 설명한다.

도 14는 변형예의 연산 기능부측 처리 루틴을 나타내는 흐름도이다. 이 변형예의 연산 기능부측 처리 루틴 중 실시예의 연산 기능부측 처리 루틴과 동일한 처리에 대해서는 동일한 스텝 번호를 부여하고, 그 설명은 중복되므로 생략한다. 변형예의 연산 기능부측 처리 루틴에서는, 스텝 S120에서 감시 기능부(130)[감시 CPU(132), 5V 전원 회로(134), CAN 회로(136)]가 정상이 아닌, 즉 이상이 발생되어 있다고 판정되면, 감시 기능부(130)의 이상 상태(이상 개소 등)를 메인 ECU(90)에 통지하는 동시에(스텝 S430), 감시 기능부(130)를 리셋하는 리셋 신호를 출력하여(스텝 S440), 스텝 S140 이후의 처리를 실행한다. 감시 기능부(130)에 이상이 발생되어 있을 때에는, 감시 기능부(130)의 감시 CPU(132)가 리셋되어 오프 신호가 출력되게 되고, 반전 회로(138)에 의해 AND 회로(118)에는 온 신호가 입력되므로, 연산 기능부(110)는 감시 기능부(130)에 의한 감시를 분리하여 구동 신호를 구동 회로(126)에 출력하여 모터(124)를 구동 제어하는 것이 가능해진다. 한편, 스텝 S120에서 감시 기능부(130)에 이상이 발생되어 있지 않다고 판정되면, 감시 기능부(130)로부터의 허가 여부 신호를 입력하고(스텝 S400), 입력한 허가 여부 신호가 오프 신호인지 여부, 즉 감시 기능부(130)에 의해 모터(124)의 구동이 금지되어 있는지 여부를 판정한다(스텝 S410). 입력한 허가 여부 신호가 오프 신호가 아닐 때, 즉 감시 기능부(130)가 모터(124)의 구동을 허가하고 있을 때에는 그대로 스텝 S140 이후의 처리를 실행하고, 입력한 허가 여부 신호가 오프 신호일 때, 즉 감시 기능부(130)가 모터(124)의 구동을 금지하고 있을 때에는 미리 정한 타임 아웃 시간(예를 들어, 1초 등)이 경과할 때까지 스텝 S400으로 복귀하여 허가 여부 신호가 온 신호가 되는 것을 대기하고(스텝 S420), 타임 아웃 시간이 경과하면, 그 취지를 메인 ECU(90)에 통지하는 동시에(스텝 S430), 감시 기능부(130)를 리셋하는 리셋 신호를 출력하여(스텝 S440), 스텝 S140 이후의 처리를 실행한다. 이 스텝 S410 내지 S440의 처리는, 감시 기능부(130)에 연산 기능부(110)가 파악할 수 없는 무언가의 이상이 발생되어 있을 때에, 감시 기능부(130)를 리셋하여 모터(124)를 구동 제어할 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 15는 변형예의 감시 기능부측 처리 루틴을 나타내는 흐름도이다. 이 변형예의 감시 기능부측 처리 루틴은, 도시하는 바와 같이 실시예의 감시 기능부측 처리 루틴의 스텝 S260 및 스텝 S330 이후에 스텝 S500의 게이트 차단 처리를 추가한 것이다. 또한, 감시 기능부(130)는, 리셋되어 초기 상태로 되면, 오프 신호를 출력하도록 구성되어 있다. 도 16은 게이트 차단 처리 루틴의 일례를 나타내는 흐름도이다. 게이트 차단 처리에서는, 우선 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)나, 연산 기능부(110)의 CPU(112) 혹은 CAN 회로(116) 중 어느 하나에 이상이 발생되어 있을 때에는(스텝 S510, S520), 연산 기능부(110)의 CPU(112)로부터 구동 회로(126)에의 구동 신호의 전달을 차단(게이트 차단)한다(스텝 S590). 실시예에서는, 게이트 차단은, 감시 CPU(132)가 반전 회로(138)를 통해 AND 회로(118)에 접속되어 있는 점에서, 온 신호를 출력함으로써 행해진다. 연산 기능부(110)의 5V 전원 회로(114)와 연산 기능부(110)의 CPU(112) 혹은 CAN 회로(116) 중 어느 것에도 이상이 발생되어 있지 않을 때에는, 시프트 레버(91)의 전환 전후에 있어서의 시프트 포지션(SP)에 의해 매뉴얼 샤프트(260)가 회전해야 할 회전 방향을 설정하는 동시에(스텝 S530), 샤프트 포지션 센서(122)로부터 입력되는 샤프트 포지션(POS)의 변화량에 따라 현재의 매뉴얼 샤프트(260)의 회전 방향을 판정하여(스텝 S540), 설정한 회전 방향과 판정한 회전 방향이 역방향인지 여부를 판정한다(스텝 S550). 설정한 회전 방향과 판정한 회전 방향은 역방향이라 판정되면, 전술한 게이트 차단을 실행하고(스텝 S590), 동일 방향이라 판정되면, 다음에 시프트 포지션(SP)에 대응하는 매뉴얼 샤프트(260)의 포지션인 전환 후 포지션(POS*)을 설정하여(스텝 S560), 현재의 샤프트 포지션(POS)과 전환 후 포지션(POS*)을 비교함으로써 매뉴얼 샤프트(260)의 회전이 전환 후 포지션(POS*)을 통과하였는지(초과하였는지) 여부를 판정한다(스텝 S570). 여기서, 전환 후 포지션(POS*)의 설정은, 시프트 포지션(SP)과 전환 후 포지션(POS*)의 관계를 미리 구하여 맵으로서 ROM에 기억해 두고, 시프트 포지션(SP)이 부여되면, 대응하는 전환 후 포지션(POS*)을 도출함으로써 행해진다. 이 전환 후 포지션(POS*)은, 실시예에서는 시프트 포지션(SP)에 대해 매뉴얼 샤프트(260)가 취해야 할 회전 각도를 중심으로 한 소정 폭의 영역으로서 정하는 것으로 하였다. 매뉴얼 샤프트(260)의 회전이 전환 후 포지션(POS*)을 초과하였다고 판정되면, 전술한 게이트 차단을 행하여(스텝 S590), 본 루틴을 종료하고, 전환 후 포지션(POS*)을 초과하고 있지 않다고 판정되면, 아무 것도 하지 않고 본 루틴을 종료한다. 전술한 바와 같이, 게이트 차단은 감시 CPU(132)로부터 온 신호를 출력함으로써 행해지므로, 온 신호가 출력되고 있지 않을 때, 즉 오프 신호가 출력되고 있을 때에는 게이트 허가가 행해지고 있는 것이 된다.

또한, 실시예의 변속기 장치, 구동 회로(126)를 액추에이터 기능부(120)에 내장함으로써 SBWECU(100)를 형성하는 것으로 하였지만, 도 13에 도시하는 바와 같이, 구동 회로(126)를 연산 기능부(110)에 내장하는 것으로 해도 좋다.

실시예의 변속기 장치에서는, 시프트 조작에 수반하여 전기 모터(124)에 의해 매뉴얼 밸브(58)를 작동시키는 것으로 하였지만, 이것에 한정되지 않고, 도 16에 예시하는 바와 같이, 시프트 조작에 수반하여 전기 모터(266)에 의해 파킹 로크 기구(280)를 작동시키는 것으로 해도 좋다. 파킹 로크 기구(280)는, 오토매틱 트랜스미션(20)의 기어 기구(26)에 설치된 파킹 기어(282)와, 파킹 기어(282)와 맞물려 그 회전을 정지한 상태에서 로크하는 파킹 폴(284)과, 파킹 로드(286)와, 파킹 로드(286)의 선단에 설치되고 파킹 로드(286)가 슬라이드함으로써 파킹 폴(284)을 파킹 기어(282)측으로 압박하거나 압박을 해제하는 파킹 캠(288)에 의해 구성되어 있다. 파킹 로드(286)의 기단부는 L자 형상의 후크(286a)가 형성되어 있어, 매뉴얼 플레이트(262)에 있어서의 매뉴얼 샤프트(260)의 회전축에 대해 편심된 위치에 형성된 구멍에 후크(286a)가 걸리게 되어 있다. 따라서, 전기 모터(266)에 의해 매뉴얼 샤프트(260)를 정회전시킴으로써 파킹 기어(282)를 로크하고[도 16의 (a) 참조], 매뉴얼 샤프트(260)를 역회전시킴으로써 파킹 기어(282)의 로크를 해제할 수 있다[도 16의 (b) 참조]. 또한, 매뉴얼 플레이트(262)에는, 실시예와 마찬가지로, 디텐트 스프링(274)과, 매뉴얼 플레이트(262)의 단부에 형성된 캠면(272)에 압접된 롤러(276)로 이루어지는 디텐트 기구(270)가 설치되어 있다.

여기서, 엔진과, 제1 모터와, 엔진의 크랭크 샤프트와 모터(MG1)의 회전축과 차축에 연결된 구동축이 각각 접속된 3개의 회전 요소를 갖는 유성 기어 기구와, 구동축에 접속된 제2 모터가 탑재된 하이브리드 자동차를 생각하면, 유압 회로를 구비하는 일 없이, 엔진으로부터의 동력을 자유롭게 변속하여 구동축에 출력하여 주행할 수 있으므로, 상술한 바와 같이, 시프트 레버가 P(파킹) 포지션으로 조작되었을 때에 파킹 로크 기구(280)를 작동시키고 P 포지션 이외의 포지션[예를 들어, D(드라이브) 포지션이나 중립(N) 포지션]으로 조작되었을 때에 파킹 로크 기구(180)의 작동을 해제하는 시프트 바이 와이어 시스템을 생각할 수 있다. 이 시프트 바이 와이어 시스템에서는, 매뉴얼 플레이트(262)의 포지션을 2 포지션 사이에서 전환하는 것만으로 좋으므로, 디텐트 기구(270)의 캠면(272)의 이동 단부에 벽을 설치하여 롤러(276)가 벽에 압박되도록 전기 모터(166)를 구동하는 것으로 하면, 매뉴얼 샤프트(260)에 샤프트 포지션 센서를 설치할 필요는 없지만, 포지션의 변경에 기계적 충격을 수반하므로, 내구성을 생각하면, 강도를 높이기 위해 매뉴얼 플레이트(262)를 두껍게 하는 등 대형화할 필요가 있어, 공간의 확보가 엄격한 차량에서는 탑재상 불리해진다. 또한, SBWECU(100)의 CPU(102)에 고장이 발생하면, 매뉴얼 샤프트(160)의 포지션이 불분명해지므로, ATECU(29)로서는 모든 클러치를 오프로 하여 중립(N) 포지션을 형성할 수밖에 없게 되어, 퇴피 주행을 할 수 없게 된다. 변형예에서는, 이러한 문제를 회피하기 위해 매뉴얼 샤프트(260)에 샤프트 포지션 센서(108)를 설치하는 것으로 하였다. 따라서, 변형예에서도, 실시예와 동일한 처리를 적용할 수 있다.

실시예의 변속기 장치에서는, 오토매틱 트랜스미션(20)을 전진 1속 내지 전진 6속의 6단 변속의 유단 변속기에 의해 구성하는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 2 내지 5단 변속의 유단 변속기에 의해 구성하는 것으로 해도 좋고, 7단 이상의 유단 변속기에 의해 구성하는 것으로 해도 좋다.

실시예의 변속기 장치에서는, 메인 ECU(90)와 ATECU(29)를 2개의 전자 제어 유닛에 의해 구성하는 것으로 하였지만, 3개 이상의 전자 제어 유닛에 의해 구성하는 것으로 해도 좋고, 단일의 전자 제어 유닛에 의해 구성하는 것으로 해도 상관없다.

실시예의 변속기 장치에서는, 내연 기관으로서의 엔진(12)을 탑재하는 자동차(10)에 적용하는 것으로 하였지만, 내연 기관과 전동기를 구비하는 하이브리드 차량에 적용하는 것으로 해도 좋다. 또한, 주행용 전동기만을 탑재하는 전기 자동차에 적용하는 것으로 해도 좋다.

실시예에서는, 본 발명을 변속기 장치에 적용하여 설명하였지만, 시프트 바이 와이어 장치의 형태로 하는 것으로 해도 좋다.

여기서, 실시예의 주요한 요소와 발명의 내용의 란에 기재한 발명의 주요한 요소의 대응 관계에 대해 설명한다. 실시예에서는, 샤프트 포지션 센서(122)가「샤프트 포지션 센서」에 상당하고, 구동 회로(126)가「구동부」에 상당하고, 메인 ECU(90)가「관리용 전자 제어 유닛」에 상당하고, 도 7의 연산 기능부측 처리 루틴을 실행하는 SBWECU(100)의 연산 기능부(110)가「연산 기능부」에 상당하고, 도 9의 감시 기능부측 처리 루틴을 실행하는 SBWECU(100)의 감시 기능부(130)가「감시 기능부」에 상당한다. 또한, 전기 모터(124)가「전동기」에 상당하고, 모터 각도 센서(128)가「회전 포지션 센서」에 상당한다. 또한,「신호 전달 차단 회로」가 AND 회로(118)에 상당한다. 여기서,「전동기」로서는, 브러시리스 모터에 한정되는 것은 아니며, DC 브러시리스 모터나 SR 모터(스위치드 릴럭턴스 모터) 등의 동기 전동기 등, 회전축의 회전 위치를 검출하는 동시에 검출한 회전 위치를 사용하여 제어하는 타입의 전동기이면 어떠한 것이라도 상관없다. 또한,「회전 포지션 센서」로서는, 홀 IC를 사용하는 것에 한정되는 것은 아니며, 광학식 로터리 인코더나 리졸버 등의 다른 타입의 센서라도 상관없다. 또한, 실시예의 주요한 요소와 발명의 내용의 란에 기재한 발명의 주요한 요소의 대응 관계는, 실시예가 발명의 내용의 란에 기재한 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 구체적으로 설명하기 위한 일례이므로, 발명의 내용의 란에 기재한 발명의 요소를 한정하는 것은 아니다. 즉, 발명의 내용의 란에 기재한 발명에 대한 해석은 그 란의 기재에 기초하여 행해져야 하는 것이며, 실시예는 발명의 내용의 란에 기재한 발명의 구체적인 일례에 불과한 것이다.

이상, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해 실시예를 사용하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서, 다양한 형태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명은, 자동차 산업에 이용 가능하다.

Claims

운전자에 의해 요구되는 요구 시프트 포지션을 검출하는 시프트 포지션 센서로부터의 신호를 입력하는 관리용 전자 제어 유닛에 통신 가능하게 접속되고, 상기 관리용 전자 제어 유닛으로부터의 시프트 지령에 기초하여 매뉴얼 샤프트를 구동 제어함으로써 작동 대상을 작동시키는 시프트 바이 와이어 장치이며,
상기 매뉴얼 샤프트의 회전 각도를 검출하는 샤프트 포지션 센서와,
상기 매뉴얼 샤프트의 액추에이터를 구동하는 구동부와,
상기 샤프트 포지션 센서로부터의 샤프트의 회전 각도를 입력하는 동시에 상기 관리용 전자 제어 유닛으로부터 시프트 지령을 수신하고, 상기 입력한 샤프트의 회전 각도를 상기 관리용 전자 제어 유닛에 송신하는 동시에 상기 입력한 샤프트의 회전 각도와 상기 수신한 시프트 지령에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 연산용 CPU를 갖는 연산 기능부와,
상기 샤프트 포지션 센서로부터의 샤프트의 회전 각도를 입력하여, 상기 연산 기능부의 이상의 유무를 감시하는 동시에 상기 연산 기능부에 이상이 발생되어 있다고 판정하였을 때에 상기 입력한 샤프트의 회전 각도를 상기 관리용 전자 제어 유닛에 송신하는 감시용 CPU를 갖는 감시 기능부를 구비하고,
상기 연산 기능부와 상기 감시 기능부는, 각각 다른 전원을 사용하여 작동하는 부이고,
상기 감시 기능부는, 상기 연산 기능부에 급전하는 전원의 이상의 유무를 감시하는 부인, 시프트 바이 와이어 장치.
제1항에 있어서, 상기 감시 기능부는, 상기 연산 기능부와 상기 관리용 전자 제어 유닛의 통신 이상의 유무를 감시하는 부인, 시프트 바이 와이어 장치.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 매뉴얼 샤프트의 액추에이터는, 회전자를 갖는 전동기이고,
상기 전동기를 제어하기 위해 상기 회전자의 회전 위치를 검출하는 회전 포지션 센서를 구비하고,
상기 샤프트 포지션 센서는, 상기 연산용 CPU용의 전원으로부터의 급전을 받아 작동하는 센서이고,
상기 회전 포지션 센서는, 상기 감시용 CPU용의 전원으로부터의 급전을 받아 작동하는 센서이고,
상기 연산 기능부는, 상기 회전 포지션 센서로부터의 상기 회전자의 회전 위치를 입력하는 동시에 상기 입력한 회전 위치에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 부이고,
상기 감시 기능부는, 상기 연산 기능부에 급전하는 전원의 이상이라 판정하였을 때에는, 상기 회전 포지션 센서로부터의 상기 회전자의 회전 위치를 입력하는 동시에 상기 입력한 회전 위치에 기초하여 상기 샤프트의 회전 각도를 추정하여 상기 관리용 전자 제어 유닛에 송신하는 부인, 시프트 바이 와이어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 감시 기능부는, 감시에 의해 이상이라 판정하였을 때에 상기 판정의 결과를 상기 관리용 전자 제어 유닛에 송신하는 부인, 시프트 바이 와이어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 감시 기능부는, 상기 연산 기능부로부터 상기 구동부에의 구동 신호의 전달의 허가와 금지가 가능한 부인, 시프트 바이 와이어 장치.
제6항에 있어서, 상기 감시 기능부는, 상기 연산 기능부에 이상이 발생되어 있지 않다고 판정하였을 때에 상기 구동부에의 구동 신호의 전달을 허가하고, 상기 연산 기능부에 이상이 발생되어 있다고 판정하였을 때에 상기 구동부에의 구동 신호의 전달을 금지하는 부인, 시프트 바이 와이어 장치.
제7항에 있어서, 상기 감시 기능부는, 상기 관리용 전자 제어 유닛으로부터 시프트 지령을 입력하여, 상기 액추에이터에 의해 상기 매뉴얼 샤프트가 구동되었을 때에 상기 매뉴얼 샤프트의 회전 방향이 상기 입력한 시프트 지령에 따른 회전 방향과는 다를 때에 상기 구동부에의 구동 신호의 전달을 금지하는 것을 특징으로 하는, 시프트 바이 와이어 장치.
제7항에 있어서, 상기 감시 기능부는, 상기 관리용 전자 제어 유닛으로부터 시프트 지령을 입력하여, 상기 액추에이터에 의해 상기 매뉴얼 샤프트가 구동되었을 때에 상기 매뉴얼 샤프트의 회전 각도가 상기 입력한 시프트 지령에 따른 회전 각도를 초과하였을 때에 상기 구동부에의 구동 신호의 전달을 금지하는 것을 특징으로 하는, 시프트 바이 와이어 장치.
제6항에 있어서, 상기 감시 기능부로부터 허가 신호가 입력되어 있을 때에 구동 신호를 상기 구동부에 전달하고, 상기 허가 신호가 입력되어 있지 않을 때에 구동 신호의 상기 구동부에의 전달을 차단하는 신호 전달 차단 회로를 구비하고,
상기 감시 기능부는, 오프 신호를 반전 회로를 통해 상기 허가 신호로서 출력하는 부이고,
상기 연산 기능부는, 상기 감시 기능부에 소정의 이상이 발생되어 있는지 여부를 판정하여, 상기 감시 기능부에 상기 소정의 이상이 발생되어 있다고 판정하였을 때에 상기 감시 기능부를 리셋하는 부인, 시프트 바이 와이어 장치.
제10항에 있어서, 상기 연산 기능부는, 상기 감시 기능부에 상기 소정의 이상이 발생되어 있다고 판정되지 않았을 때에 소정 시간 이상에 걸쳐 상기 감시 기능부로부터 허가 신호가 출력되고 있지 않을 때에 상기 감시 기능부를 리셋하는 부인, 시프트 바이 와이어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구동부와 상기 연산 기능부와 상기 감시 기능부는, 단일의 전자 제어 유닛으로서 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 시프트 바이 와이어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작동 대상은, 상기 매뉴얼 샤프트의 구동에 수반하여 작동하는 파킹 로크 기구인, 시프트 바이 와이어 장치.
매뉴얼 샤프트에 연동되는 매뉴얼 밸브를 통해 공급되는 유체압을 사용하여 작동하는 클러치에 의해 동력의 전달이 가능한 자동 변속기와,
상기 작동 대상으로서 상기 매뉴얼 샤프트를 구동하는, 제1항 또는 제2항에 기재된 시프트 바이 와이어 장치를 탑재하는, 변속기 장치.