WO2010070974A1 - シフトバイワイヤ装置およびこれを搭載する変速機装置 - Google Patents

シフトバイワイヤ装置およびこれを搭載する変速機装置 Download PDF

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悦申 伊藤
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アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a shift-by-wire device and a transmission device equipped with the shift-by-wire device, and more specifically, can communicate with a management electronic control unit that inputs a signal from a shift position sensor that detects a requested shift position requested by a driver.
  • the present invention relates to a shift-by-wire device that is connected and operates a target shaft by driving and controlling a manual shaft based on a shift command from the management electronic control unit, and a transmission device that includes an automatic transmission and a shift-by-wire device.
  • this type of transmission device is mounted on a vehicle including a shift-by-wire system having two by-wire ECUs that drive and control a manual valve of a hydraulic circuit, and an automatic transmission control system having an automatic transmission ECU.
  • the shift-by-wire system is provided with two drive units that individually generate a rotational force in the electric motor that drives the manual valve, and two by-wire ECUs are electrically connected to each other via the two drive units and the switching device.
  • the automatic transmission control system monitors the two by-wire ECUs of the shift-by-wire system, and when an abnormality occurs in one of the two by-wire ECUs, the other normal by-wire ECU drives and controls the manual valve. By switching the switching device, the abnormality of the by-wire ECU is dealt with. JP 2006-335157 A
  • the manual valve can be driven and controlled by the other normal by-wire ECU, but an extra ECU that is used only at the time of an abnormality is disposed. Since it is necessary to provide a switching device for switching the driving ECU of the two ECUs, the device becomes larger and complicated. In particular, since the transmission device is mounted on a vehicle, there is a limit to the space in which the ECU is arranged, and thus the above-described problem becomes more prominent.
  • the shift-by-wire device of the present invention and the transmission device equipped with the shift-by-wire device are mainly intended to appropriately deal with abnormalities related to a control device that drives and controls a manual shaft for operating an operation target without providing an extra control device.
  • the shift-by-wire device of the present invention and the transmission device on which the shift-by-wire device is mounted employ the following means in order to achieve the above-described main object.
  • the shift-by-wire device of the present invention is Connected to a management electronic control unit that inputs a signal from a shift position sensor that detects a requested shift position requested by the driver, and drives a manual shaft based on a shift command from the management electronic control unit
  • a shift-by-wire device that operates an operation target by controlling,
  • a shaft position sensor for detecting the rotation angle of the manual shaft;
  • a drive unit for driving the actuator of the manual shaft;
  • the rotation angle of the shaft from the shaft position sensor is input and a shift command is received from the management electronic control unit, and the input rotation angle of the shaft is transmitted to the management electronic control unit.
  • a calculation function unit having a calculation CPU for controlling the drive unit based on a rotation angle and the received shift command;
  • the rotation angle of the shaft from the shaft position sensor is input, the presence / absence of abnormality in the calculation function unit is monitored, and the input rotation angle of the shaft is determined when it is determined that the calculation function unit is abnormal.
  • a monitoring function unit having a monitoring CPU for transmitting to the management electronic control unit.
  • the shaft rotation angle is input from the shaft position sensor, the shift command is received from the management electronic control unit, and the input shaft rotation angle is transmitted to the management electronic control unit and input.
  • a calculation function unit having a calculation CPU for controlling the drive unit that drives the actuator of the manual shaft, and a calculation function by inputting the rotation angle of the shaft from the shaft position sensor
  • a monitoring function unit having a monitoring CPU for transmitting the rotation angle of the shaft input to the management electronic control unit when it is determined that there is an abnormality in the arithmetic function unit.
  • the electronic control unit for management regardless of whether there is an abnormality in the arithmetic function unit Since it is possible to receive the rotation angle of the shaft from the shaft position sensor, it is possible to take appropriate action in response to the abnormality.
  • the apparatus can be made more compact as compared with a dual system composed of an actuator that drives the manual shaft and an ECU that controls the actuator.
  • the “abnormality of the arithmetic function unit” includes an abnormality of the arithmetic CPU and an abnormality of communication with the management electronic control unit.
  • the calculation function unit and the monitoring function unit are units that operate using different power sources, and the monitoring function unit has an abnormality in the power supply that supplies power to the calculation function unit. It can also be a part that monitors In this way, it is possible to deal with power supply abnormalities.
  • the manual shaft actuator is an electric motor having a rotor, and includes a rotational position sensor that detects a rotational position of the rotor to control the electric motor, and the shaft
  • the position sensor is a sensor that operates by receiving power from the power source for the arithmetic CPU
  • the rotational position sensor is a sensor that operates by receiving power from the power source for the monitoring CPU.
  • the function unit is a unit that inputs the rotation position of the rotor from the rotation position sensor and controls the drive unit based on the input rotation position, and the monitoring function unit supplies power to the arithmetic function unit If the rotation position of the rotor is input from the rotation position sensor It can be assumed to be part of transmitting to the management electronic control unit rotating angle estimates of the shaft based on the rotational position the input to. In this way, even when an abnormality occurs in the power source for the arithmetic CPU and the shaft position sensor does not operate, the rotation angle of the manual shaft can be transmitted to the management electronic control unit.
  • the monitoring function unit may be a unit that transmits a result of the determination to the management electronic control unit when it is determined as abnormal by monitoring.
  • the management electronic control unit can take measures such as notifying the driver that an abnormality has occurred in the shift-by-wire device.
  • the monitoring function unit can be a unit that can permit and prohibit transmission of a drive signal from the arithmetic function unit to the drive unit. By so doing, it is possible to more reliably prevent malfunction of the arithmetic function unit.
  • the monitoring function unit permits transmission of a drive signal to the drive unit when determining that no abnormality has occurred in the calculation function unit, and It can also be a unit that prohibits transmission of a drive signal to the drive unit when it is determined that an abnormality has occurred.
  • the monitoring function unit receives a shift command from the management electronic control unit, and when the manual shaft is driven by the actuator, the rotation direction of the manual shaft is changed. Transmission of a drive signal to the drive unit may be prohibited when the rotation direction is different from the input shift command, and the monitoring function unit may receive a shift command from the management electronic control unit.
  • the transmission of the drive signal to the drive unit is prohibited when the rotation angle of the manual shaft exceeds the rotation angle corresponding to the input shift command. It can also be. By doing so, it is possible to cope with an abnormality in the arithmetic function unit even while the manual shaft is being driven by the drive signal of the arithmetic function unit.
  • the driving signal is transmitted to the driving unit when the permission signal is input from the monitoring function unit, and the driving signal is transmitted when the permission signal is not input.
  • the monitoring function unit is a unit that outputs an off signal as the permission signal via an inverting circuit
  • the arithmetic function unit is the monitoring function It is also possible to determine whether or not a predetermined abnormality has occurred in the unit, and to reset the monitoring function unit when it is determined that the predetermined abnormality has occurred in the monitoring function unit. In this way, the manual shaft can be driven even when the permission signal is not output due to a predetermined abnormality of the monitoring function unit.
  • the reset of the monitoring function unit includes not only what is directly performed by the calculation function unit but also what is performed by the management electronic control unit when the calculation function unit instructs the management electronic control unit.
  • the arithmetic function unit receives a permission signal from the monitoring function unit for a predetermined time or more when it is not determined that the predetermined abnormality has occurred in the monitoring function unit. It can also be a unit that resets the monitoring function unit when is not output. In this way, it is possible to cope with the occurrence of any abnormality in the monitoring function unit other than the predetermined abnormality.
  • the drive unit, the calculation function unit, and the monitoring function unit may be configured as a single electronic control unit. In this way, the device can be made more compact.
  • the operation target may be a parking lock mechanism that operates as the manual shaft is driven.
  • the transmission apparatus of the present invention is An automatic transmission capable of transmitting power by a clutch that operates using a fluid pressure supplied through a manual valve linked to a manual shaft;
  • the shift-by-wire device of the present invention according to any one of the above-described embodiments for driving the manual shaft, that is, basically, management for inputting a signal from a shift position sensor that detects a requested shift position requested by the driver.
  • a shift-by-wire device that is connected to an electronic control unit for communication and that controls driving of a manual shaft based on a shift command from the management electronic control unit, and a shaft position sensor that detects a rotation angle of the manual shaft;
  • a drive unit that drives the actuator of the manual shaft, and a rotation angle of the shaft from the shaft position sensor are input, and a shift command is received from the management electronic control unit.
  • a shift-by-wire device comprising:
  • the management electronic control unit is an arithmetic function unit. Compared to the effect of being able to receive the rotation angle of the shaft from the shaft position sensor regardless of whether there is an abnormality or the actuator that drives the manual valve and the ECU that controls this, the system is dual. The effect which can be made more compact can be exhibited.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an automobile 10 equipped with a transmission apparatus as one embodiment of the present invention.
  • 4 is an explanatory diagram showing an example of an operation table of the automatic transmission 20.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hydraulic circuit 50 of an automatic transmission 20.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a drive system for driving a manual valve 58.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an SBWECU 100.
  • 5 is a flowchart illustrating an example of a calculation function unit side processing routine executed by a calculation function unit 110 of the SBWECU 100. It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between shaft position POS, the motor rotation frequency Nm, and valve position VP. 5 is a flowchart illustrating an example of a monitoring function unit side processing routine executed by a monitoring function unit 130 of the SBWECU 100. It is a block diagram which shows the outline of a structure of SBWECU100B of a modification. It is a block diagram which shows the outline of a structure of SBWECU100C of a modification. It is a block diagram which shows the outline of a structure of SBWECU100D of a modification.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the outline of a structure of SBWECU100E of a modification. It is a flowchart which shows the calculation function part side processing routine of a modification. It is a flowchart which shows the monitoring function part side processing routine of a modification. It is a flowchart which shows an example of a gate interruption
  • 2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a drive system of a parking lock mechanism 180.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the configuration of an automobile 10 equipped with a transmission apparatus as an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows an operation table of the automatic transmission 20
  • FIG. 3 shows the hydraulic pressure of the automatic transmission 20
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the circuit 50
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an outline of the configuration centering on the manual valve 58 of the automatic transmission 20.
  • an automobile 10 according to an embodiment includes an engine 12 as an internal combustion engine that outputs power by explosion combustion of a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an electronic control for the engine that controls the operation of the engine 12.
  • a unit (hereinafter referred to as engine ECU) 16 a torque converter 24 with a lock-up clutch attached to the crankshaft 14 of the engine 12, an input shaft 21 is connected to the output side of the torque converter 24, and a gear mechanism 26
  • a stepped automatic transmission 20 is connected to the drive wheels 18a and 18b via the differential gear 28 and the power input to the input shaft 21 is shifted and transmitted to the output shaft 22, and the automatic transmission 20 is controlled.
  • the control unit (hereinafter, ATECU hereinafter) 29 and a shift-by-wire system electronic control unit (hereinafter, referred SBWECU) includes a 100, a main electronic control unit that controls the entire vehicle (hereinafter, referred to as main ECU) and 90.
  • the engine ECU 16 is configured as a microprocessor centered on a CPU. In addition to the CPU, a ROM that stores a processing program, a RAM that temporarily stores data, an input / output port, And a communication port.
  • the engine ECU 16 receives signals from various sensors necessary for controlling the operation of the engine 12, such as a rotational speed sensor attached to the crankshaft 14, via an input port.
  • a drive signal to the throttle motor that adjusts the opening, a control signal to the fuel injection valve, an ignition signal to the spark plug, and the like are output via the output port.
  • the engine ECU 16 communicates with the main ECU 90, controls the engine 12 by a control signal from the main ECU 90, and outputs data related to the operating state of the engine 12 to the main ECU 90 as necessary.
  • the automatic transmission 20 is configured as a six-speed stepped transmission, and includes a single pinion type planetary gear mechanism 30, a Ravigneaux type planetary gear mechanism 40, and three clutches C 1, C 2. C3, two brakes B1 and B2, and a one-way clutch F1 are provided.
  • the single pinion type planetary gear mechanism 30 includes a sun gear 31 as an external gear, a ring gear 32 as an internal gear arranged concentrically with the sun gear 31, and a plurality of gears meshed with the sun gear 31 and meshed with the ring gear 32.
  • the pinion gear 33 and a carrier 34 that holds the plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve freely.
  • the sun gear 31 is fixed to the case, and the ring gear 32 is connected to the input shaft 21.
  • the Ravigneaux type planetary gear mechanism 40 includes two sun gears 41a and 41b as external gears, a ring gear 42 as an internal gear, a plurality of short pinion gears 43a meshing with the sun gear 41a, a sun gear 41b and a plurality of short pinion gears 43a.
  • the sun gear 41a includes a plurality of long pinion gears 43b that mesh with the ring gear 42 and a carrier 44 that holds the plurality of short pinion gears 43a and the plurality of long pinion gears 43b so as to rotate and revolve.
  • Carrier 4 It is connected to the input shaft 21 via the clutch C2.
  • the carrier 44 is connected to the case via the brake B2 and to the case via the one-way clutch F1.
  • the clutches C1 to C3 are turned on / off (on is engaged and off is also called disengagement, the same applies hereinafter) and the brakes B1 and B2 are turned on / off. It is possible to switch between forward 1st gear to 6th gear, reverse and neutral.
  • the first forward speed state is formed by turning on the clutch C1 and turning off the clutches C2 and C3 and the brakes B1 and B2 (turning on the brake B2 during engine braking).
  • the second forward speed state can be formed by turning on the clutch C1 and the brake B1 and turning off the clutches C2, C3 and the brake B2, and the third forward speed state is determined by the clutch C1.
  • C3 is turned on and the clutch C2 and the brakes B1, B2 are turned off.
  • the fourth forward speed state is that the clutches C1, C2 are turned on and the clutch C3 and the brakes B1, B2 are turned on.
  • the forward fifth speed state is achieved by turning on the clutches C2 and C3 and turning on the clutch C1 and the Can be formed by turning off the brakes B1 and B2.
  • the state of the sixth forward speed is achieved by turning on the clutch C2 and the brake B1 and turning off the clutch C1, C3 and the brake B2. Can be formed.
  • the reverse state can be formed by turning on the clutch C3 and the brake B2 and turning off the clutches C1 and C2 and the brake B1.
  • the neutral state can be formed by turning off all the clutches C1 to C3 and the brakes B1 and B2.
  • the clutches C1 to C3 and the brakes B1 and B2 of the automatic transmission 20 are driven by a hydraulic circuit 50.
  • the hydraulic circuit 50 includes a mechanical oil pump 52 that draws hydraulic oil from the strainer 51 using the power from the engine 12 and pumps it, and the hydraulic oil pumped by the mechanical oil pump 52.
  • a manual valve 58 having an input port 58a for input, a D-position output port 58b, and an R-position output port 58c, and a drive pressure PD from the D-position output port 58b of the manual valve 58 are input and regulated to clutch.
  • a normal closed linear solenoid SLC2 that inputs and regulates the renoid SLC1, the drive pressure PD from the D-position output port 58b of the manual valve 58, and a normal that regulates and outputs the line pressure PL.
  • the SLC2 pressure which is the output pressure from the linear solenoid SLC2
  • the SLC2 pressure is output to the oil passage 79 and the output of the C3 relay valve 60 is output.
  • the C2 relay valve 70 When the pressure is output to the oil passage 79, the C2 relay valve 70 shuts off the SLC2 pressure, the output pressure from the C2 relay valve 70 output to the oil passage 79, and the R-position output port 58c of the manual valve 58.
  • a normally closed type on / off solenoid S2 for outputting a driving signal pressure to the C3 relay valve 60 and the B2 relay valve 80 using the modulator pressure PMOD inputted through the modulator valve is constituted.
  • a check valve 59a is provided in the direction toward the B2 relay valve 80 in the oil passage between the R-position output port 58c of the manual valve 58 and the input port 82d of the B2 relay valve 80, and the check valve 59a.
  • An orifice 59b is provided in parallel.
  • the C3 relay valve 60 includes a signal pressure input port 62a for inputting a signal pressure from the on / off solenoid S2, an input port 62b for inputting an output pressure (SLC3 pressure) from the linear solenoid SLC3, and an output port 62c for outputting hydraulic pressure to the clutch C3. And a sleeve 62 formed with an output port 62d and a drain port 62e for outputting hydraulic pressure to the oil passage 69, a spool 64 that slides in the sleeve 62 in the axial direction, and a spring 66 that biases the spool 64 in the axial direction. It is comprised by.
  • the spool 64 moves to the position shown in the left half region in the drawing by the urging force of the spring 66, and the input port 62b Is connected to the output port 62c (clutch C3 side) and the communication between the input port 62b and the output port 62d (C2 relay valve 70 side) is cut off, and the signal pressure is input from the on / off solenoid S2 to the signal pressure input port 62a.
  • the signal pressure overcomes the urging force of the spring 66 and the spool 64 moves to the position shown in the right half region in the drawing to cut off the communication between the input port 62b and the output port 62c (clutch C3 side).
  • the input port 62b communicates with the output port 62d (C2 relay valve 70 side).
  • the output port 62c and the drain port 62e communicate with each other so that the hydraulic fluid on the clutch C3 side is drained. It has become.
  • the C2 relay valve 70 includes a signal pressure input port 72a for inputting the signal pressure from the on / off solenoid S1, an input port 72b for inputting the output pressure output from the C3 relay valve 60 to the oil passage 69, and an output pressure from the linear solenoid SLC2.
  • the spool 74 is configured to slide in the axial direction, and a spring 76 that biases the spool 74 in the axial direction.
  • C2 relay valve 70 when the signal pressure is not inputted from the on / off solenoid S1 to the signal pressure input port 72a, the spool 74 is moved to the position shown in the left half region in the drawing by the urging force of the spring 76, and the input port 72b.
  • C3 relay valve 60 side communicates with the output port 72e (B2 relay valve 80 side) and the input port 72c (linear solenoid SLC2 side) communicates with the output port 72d (clutch C2 side) from the on / off solenoid S1.
  • the B2 relay valve 80 signals the signal pressure input port 82a for inputting the signal pressure from the on / off solenoid S2 and the signal pressure from the on / off solenoid S1 to the signal pressure input port 72a of the C2 relay valve 70 via the B2 relay valve 80.
  • a sleeve 82 having an input port 82e for inputting output pressure and an output port 82f for outputting hydraulic pressure to the brake B2, a spool 84 that slides in the sleeve 82 in the axial direction, and biasing the spool 84 in the axial direction And a spring 86.
  • the spool 84 In the B2 relay valve 80, when the signal pressure is not inputted from the on / off solenoid S2 to the signal pressure input port 82a, the spool 84 is moved to the position shown in the left half region in the drawing by the urging force of the spring 86, and the signal pressure input.
  • the port 82b is shut off, the signal pressure to the signal pressure input port 72a of the C2 relay valve 70 is turned off, and the input port 82d (the R position output port 58 side of the manual valve 58) and the output port 82f (brake B2 side) are turned off.
  • the signal pressure is input from the on / off solenoid S2 to the signal pressure input port 82a, the signal pressure overcomes the urging force of the spring 86, and the spool 86 is connected to the input port 82e (C2 relay valve 70 side).
  • the S1 signal pressure input port 8 moves to the position shown in the right half of the figure.
  • the signal pressure from the on / off solenoid S1 can be output to the signal pressure input port 72a of the C2 relay valve 70 via the signal pressure input port 82b and the signal pressure output port 82c.
  • the input port 82d (the R position output port 58 side of the manual valve 58) is shut off, and the input port 82e (C2 relay valve 70 side) and the output port 82f (clutch C3 side) communicate with each other.
  • the manual valve 58 has a manual plate 222 attached to the manual shaft 220 and a length (end portion) formed at a position (end) eccentric to the rotation axis of the manual shaft 220 on the manual plate 222.
  • a spool 224 having an L-shaped hook 224a hooked in the hole 222a is formed at the tip thereof, and a land 226 formed in the spool 224.
  • the manual shaft 220 is connected to a rotating shaft (rotor 124a) via a reduction gear 125.
  • the manual plate 222 has a plate-shaped detent spring 234 whose base end is fixed to the case of the automatic transmission 20 by a bolt, and is rotatably attached to the distal end of the detent spring 234. And a detent mechanism 230 including a roller 236 pressed against a cam surface 232 in which valley portions are alternately formed.
  • the ATECU 29 is configured as a microprocessor centered on a CPU. In addition to the CPU, a ROM that stores a processing program, a RAM that temporarily stores data, an input / output port, a communication And a port.
  • the ATECU 29 receives input shaft rotational speed Nin from a rotational speed sensor attached to the input shaft 21 and output shaft rotational speed Nout from a rotational speed sensor attached to the output shaft 22 via an input port.
  • the AT ECU 29 outputs a drive signal to the linear solenoid 56, SLC1 to SLC3, SLB1, a drive signal to the on / off solenoids S1, S2, and the like via an output port.
  • the ATECU 29 communicates with the main ECU 90, controls the automatic transmission 20 (hydraulic circuit 50) by a control signal from the main ECU 90, and outputs data related to the state of the automatic transmission 20 to the main ECU 90 as necessary.
  • the SBWECU 100 monitors an arithmetic function unit 110 including a CPU 112 as a central arithmetic processing circuit, an actuator function unit 120 that functions as an actuator for driving the manual valve 58, and mainly the arithmetic function unit 110. And a monitoring function unit 130.
  • the arithmetic function unit 110 includes a 5V power supply circuit 114 that supplies power to each unit, and a CAN circuit 116 that performs CAN communication with the main ECU 90.
  • the monitoring function unit 130 includes a monitoring CPU 132 for monitoring, a 5V power supply circuit 134 that supplies power to each unit, and a CAN circuit 136 for performing CAN communication with the main ECU 90.
  • the actuator function unit 120 is operated by receiving power from the 5V power supply circuit 114 of the calculation function unit 110 and detects a rotation angle of the manual shaft 120 of the manual valve 58, and a rotor on which a permanent magnet is attached.
  • the electric motor 124 as a brushless motor that drives the manual shaft 220 in accordance with the rotational drive of 124 a, the drive circuit 126 for driving the electric motor 124, and the power supply from the 5V power supply circuit 134 of the monitoring function unit 130
  • a motor angle sensor 128 for controlling the brushless motor that operates and detects the rotation angle of the electric motor 124.
  • the CPU 112 of the calculation function unit 110 receives the shaft position POS from the shaft position sensor 122, the motor rotation angle ⁇ m from the motor angle sensor 128, and the like, and the CPU 112 outputs a drive signal to the drive circuit 126 and the like. Yes.
  • the shaft position POS and the motor rotation angle ⁇ m from the motor angle sensor 128 are also input to the monitoring CPU 132 of the monitoring function unit 130.
  • the motor angle sensor 128 is constituted by three Hall ICs arranged at three positions for each phase of the UVW of the stator in order to detect the magnetic position of the rotor 124a of the electric motor 124.
  • the motor angle sensor 128 detects the motor rotation angle ⁇ m by detecting rising edges and falling edges of the output signals HU, HV, HW.
  • the shaft position sensor 122 receives power from the 5V power circuit 114 of the calculation function unit 110 and the motor angle sensor 128 operates by receiving power from the 5V power circuit 134 of the monitoring function unit 130. Since the sensor 128 has the above-described configuration, even if a slight error occurs in the power supply voltage between the 5V power supply circuit 114 and the 5V power supply circuit 134, the detection accuracy is not affected.
  • the main ECU 90 is configured as a microprocessor centered on a CPU. In addition to the CPU, a ROM that stores a processing program, a RAM that temporarily stores data, an input / output port, And a communication port.
  • the main ECU 90 includes a shift position SP from the shift position sensor 92 that detects the operation position of the shift lever 91, an accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 94 that detects an amount of depression of the accelerator pedal 93, and a depression of the brake pedal 95.
  • the brake switch signal BSW from the brake switch 96, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 98, and the like are input via the input port, and a lighting signal to the warning lamp 99 is output from the main ECU 90 via the output port.
  • the main ECU 90 is connected to the engine ECU 16, the ATECU 29, and the SBWECU 100 via a communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 16, the ATECU 29, and the SBWECU 100.
  • the main ECU 90 When the shift lever 91 is shifted to the parking (P) position, the main ECU 90 normally transmits a shift command signal for the P position to the SBWECU 100 and the ATECU 29.
  • the SBWECU 100 that has received the shift command signal (shift position SP) controls the drive of the electric motor 124 by the drive circuit 126 so that the valve position VP based on the shaft position POS from the shaft position sensor 122 matches the valve position for the P position.
  • the ATECU 29 When receiving the shift command signal, the ATECU 29 turns on the linear solenoid SLC3 and the on / off solenoid S1, and turns off the linear solenoids SLC1, SLC2, and SLB1 and the on / off solenoid S2.Further, when the shift lever 91 is shifted to the reverse (R) position, the main ECU 90 transmits a shift command signal for the R position to the SBWECU 100 to the SBWECU 100 and the ATECU 29, thereby causing the shift command via the shift command circuit 108.
  • the SBWECU 100 that has received the signal controls the drive of the electric motor 124 by the drive circuit 126 so that the valve position VP based on the shaft position POS from the shaft position sensor 122 matches the valve position for the R position, and receives the shift command signal. Turns on the on / off solenoid S1 and turns off the linear solenoids SLC1 to SLC3, SLB1 and the on / off solenoid S2. Further, when the shift lever 91 is shifted to the N position, the main ECU 90 transmits a shift command signal for the neutral (N) position to the SBWECU 100 to the SBWECU 100 and the ATECU 29, whereby the shift command is sent via the shift command circuit 108.
  • the SBWECU 100 that has received the signal controls the drive of the electric motor 124 by the drive circuit 126 so that the valve position VP based on the shaft position POS from the shaft position sensor 122 matches the valve position for the N position, and receives the shift command signal. Turns on / off solenoids S1, S2 and linear solenoid SLC3 and turns off linear solenoids SLC1, SLC2, SLB1.
  • the shift lever 91 When the shift lever 91 is shifted to the drive (D) position, the main ECU 90 transmits a shift command signal for the D position to the SBWECU 100 and the ATECU 29, and the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 94 and the vehicle speed.
  • the SBWECU 100 By transmitting the vehicle speed V from the sensor 98 to the ATECU 29, the SBWECU 100 that has received the shift command signal via the shift command circuit 108 has the valve position VP based on the shaft position POS from the shaft position sensor 122 as a bubble for the D position.
  • the drive circuit 126 controls the drive of the electric motor 124 so as to match the position, and the ATECU 29 that receives the accelerator opening Acc and the vehicle speed V generates a shift map based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V.
  • the linear solenoid 56, SLC1 to SLC3 so that the required clutch or brake is turned on according to the set gear position among the clutches C1 to C3 and the brakes B1 and B2. , SLB1 and on / off solenoids S1 and S2 are controlled.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a calculation function unit side processing routine executed by the calculation function unit 110 of the SBWECU 100. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several tens of msec).
  • the CPU 112 of the calculation function unit 110 first inputs data necessary for control of the shift position SP as the shift command signal, the shaft position POS from the shaft position sensor 122, and the like. Processing is executed (step S100).
  • the shift position SP is received and input as a shift command signal transmitted from the main ECU 90 by communication.
  • a monitoring process for determining whether an abnormality has occurred in the monitoring function unit 130 is executed (step S110).
  • the process proceeds to the next process, and when it is not normal, that is, when there is an abnormality, An abnormality notification is transmitted to the main ECU 90 (step S130).
  • the shaft position POS from the shaft position sensor 122 and the motor rotation angle ⁇ m from the motor angle sensor 128 are input (step S140), and the valve position VP of the manual valve 58 is set based on the input shaft position POS (step S140).
  • step S150 the relationship between the shaft position POS and the valve position VP is obtained in advance and stored in the ROM as a map, and when the shaft position POS is given, the corresponding valve position VP is determined from the map. It was set by deriving. An example of this map is shown in FIG. In FIG. 8, the value 0, the value VP1, the value VP2, and the value VP3 of the valve position VP correspond to the value MP1, the value MP2, and the value MP3 of the shaft position POS, respectively. This corresponds to Nm2 and value Nm3.
  • a PWM (pulse width modulation) signal for driving the electric motor 124 is generated based on the set valve position VP, the input shift position SP, and the motor rotation angle ⁇ m (step S160).
  • the generated PWM signal is output to the drive circuit 126 to control the drive of the electric motor 124 (step S170), and the process returns to step S140 to repeat the processes of steps S140 to S170.
  • VP reaches a position corresponding to the shift position SP (step S180)
  • the current valve position VP (actual shift position) is transmitted to the main ECU 90 (step S190), and this routine is terminated.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a monitoring function unit side processing routine executed by the monitoring function unit 130 of the SBWECU 100. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several tens of msec).
  • the monitoring CPU 132 of the monitoring function unit 130 first receives the shift position SP from the main ECU 90 (step S200), and receives the shift position SP and the valve position VP from the calculation function unit 110.
  • the power supply voltage V of the 5V power supply circuit 114 is input (step S210), the shaft position POS from the shaft position sensor 122 and the motor rotation angle ⁇ m from the motor angle sensor 128 are input (step S220), and the input shaft position POS.
  • the valve position VP is set using the map of FIG. 8 described above (step S230).
  • step S240 it is determined whether or not the shift position SP received directly from the main ECU 90 matches the shift position SP input via the calculation function unit 110 (step S240), and is set by the calculation function unit 110. It is determined whether or not the input valve position VP matches the valve position VP set in step S230 (step S250). If both of these determinations are positive, the arithmetic function unit 110 determines that the calculation is normal (step S260) and ends the process. If a negative determination is made in any of the determinations in steps S240 and S250, then, whether or not the power supply voltage V from the 5V power supply circuit 114 of the arithmetic function unit 110 is less than a threshold value Vref (for example, 4.5V).
  • Vref for example, 4.5V
  • step S280 If the power supply voltage V is not less than the threshold value Vref, that is, not less than the threshold value Vref, it is determined that an abnormality has occurred in the CPU 112 or the CAN circuit 116 of the arithmetic function unit 110 (step S280). An abnormality is notified to the main ECU 90 (step S320), the valve position VP set in step S230 is transmitted (step S330), and this process is terminated.
  • step S290 When it is determined in step S270 that the power supply voltage V is less than the threshold value Vref, it is determined that the 5V power supply circuit 114 of the arithmetic function unit 110 is abnormal (step S290), and the following equation (1) is used based on the input motor rotation angle ⁇ m.
  • the number of motor rotations Nm is calculated (step S300).
  • the motor rotation number Nm is calculated as a cumulative value of the rotation number of the electric motor 124, and “previous Nm” in the equation (1) indicates the motor rotation number Nm previously calculated in this routine.
  • Previous ⁇ m indicates the motor rotation angle ⁇ m used in the previous routine.
  • Nm previous Nm + ( ⁇ m-previous ⁇ m) / 360 ° (1)
  • valve position VP is estimated using the map of FIG. 8 based on the calculated number of motor rotations Nm (step S310), the abnormality is notified to the main ECU 90 by communication (step S320), and the estimated valve is determined.
  • the position VP is transmitted (step S330), and this process ends.
  • step S110 of the processing function unit side processing routine of FIG. 7 the calculation function unit 110 monitors the monitoring function unit 130 to perform mutual monitoring. This monitoring can be performed by the same processing as the processing of the monitoring function unit side processing routine of FIG.
  • the main ECU 90 When the main ECU 90 receives a notification of abnormality of the monitoring function unit 130 from the calculation function unit 110, the main ECU 90 turns on the warning lamp 99 in order to notify the driver to that effect, but the calculation function unit 110 is normal.
  • the normal control described above is continuously executed.
  • the valve position VP is also received together with this, so that the warning lamp 99 is turned on and instead of normal control, for example, a shift lever
  • the current valve position is determined when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref. Holding the shift position (D position) corresponding to VP and continuing traveling, when the vehicle speed V falls below the threshold value Vref, the shift lever 91 is in the D position and the current valve position VP of the manual valve 58 corresponds to the D position.
  • the All keys B1, B2 is set to the N position as off, to cut off the power from the engine 12. Therefore, even when an abnormality occurs in the SBWECU 100 during traveling, for example, retreat traveling such as stopping the vehicle on the shoulder can be performed.
  • the SBWECU 100 receives the shift command signal (shift position SP) through communication with the main ECU 90 and controls the actuator function unit 120 that drives the manual valve 58 and also controls the shaft.
  • the calculation function unit 110 that sets the valve position VP of the manual valve 58 from the shaft position POS from the position sensor 122 and transmits it to the main ECU 90, and the shaft position POS from the shaft position sensor 122 that can communicate with the main ECU 90 are input.
  • a monitoring function unit 130 for monitoring the abnormality of the arithmetic function unit 110 is incorporated, and when the monitoring function unit 130 determines that an abnormality has occurred in the arithmetic function unit 110, the shaft position from the shaft position sensor 122 is detected.
  • the POS sets the valve position VP of the manual valve 58 and transmits it to the main ECU 90, so that the main ECU 90 knows the current valve position VP of the manual valve 58 regardless of whether the calculation function unit 110 is abnormal. Can do. As a result, the main ECU 90 can appropriately cope with an abnormality in the SBWECU 100.
  • the motor angle sensor 128 is configured to operate by receiving power from the 5V power supply circuit 134 of the monitoring function unit 130 in order to detect the rotation angle of the rotor 124a for controlling the electric motor 124, Even if an abnormality occurs in the 5V power supply circuit 114 and the shaft position sensor 122 receiving power from the 5V power supply circuit does not function, the valve position VP is estimated based on the motor rotation angle ⁇ m from the motor angle sensor 128. It can be transmitted to the main ECU 90.
  • the monitoring function unit 130 is configured to operate by receiving power from a 5V power circuit 134 that is different from the 5V power circuit 114 of the calculation function unit 110, so that there is an abnormality in the 5V power circuit 114 of the calculation function unit 110. Even if it occurs, it can be operated.
  • the arithmetic function unit 110 and the monitoring function unit 130 perform mutual monitoring.
  • the monitoring function unit 130 monitors the abnormality of the arithmetic function unit 110, but the arithmetic function unit 110 monitors.
  • the abnormality of the functional unit 130 may not be monitored.
  • the motor angle sensor 128 is configured to operate by receiving power supply from the 5V power supply circuit 134 of the monitoring function unit 130.
  • the motor angle sensor 128 may be configured to operate by receiving power from the 5V power supply circuit 114 of the calculation function unit 110.
  • the monitoring function unit 130 cannot grasp the valve position VP.
  • the monitoring function unit 130 is configured to operate by receiving power supply from the 5V power circuit 134 different from the 5V power circuit 114 of the calculation function unit 110.
  • the 5V power supply circuit 114 of the arithmetic function unit 110 may be shared. However, in this case, when an abnormality occurs in the 5V power supply circuit 114, the function of the monitoring function unit 130 is stopped together with the calculation function unit 110.
  • the monitoring function unit 130 is incorporated in the SBWECU 100.
  • the SBWECU 100D incorporates the calculation function unit 110 and the actuator function unit 120, and the CPU 29a.
  • An arithmetic function unit including the 5V power supply circuit 29b and the CAN circuit 29c may be incorporated in another ECU such as the ATECU 29.
  • the drive signal (PWM signal) from the CPU 112 of the arithmetic function unit 110 is directly output to the drive circuit 126 of the actuator function unit 120, but this is shown in the SBWECU 100E of a modification example of FIG.
  • the drive signal from the CPU 112 of the arithmetic function unit 110 may be output to the drive circuit 126 via the AND circuit 118.
  • the AND circuit 118 is incorporated in the arithmetic function unit 110 and receives a signal output from the CPU 112 of the arithmetic function unit 110 and a signal output from the monitoring CPU 132 of the monitoring function unit 130 via the inverting circuit 138.
  • the driving signal from the CPU 112 of the arithmetic function unit 110 is the driving circuit when the monitoring CPU 132 outputs the off signal (permission signal).
  • the monitoring CPU 132 outputs an ON signal (prohibition signal)
  • the drive signal from the CPU 112 of the arithmetic function unit 110 is not transmitted to the drive circuit 126. That is, the driving control of the motor 124 by the arithmetic function unit 110 can be permitted or prohibited by a signal from the monitoring function unit 130.
  • the CPU 112 of the arithmetic function unit 110 is input with the permission signal output from the monitoring CPU 132 of the monitoring function unit 130 via the inverting circuit 138 so that the monitoring function unit 130 side can recognize the presence or absence of permission. It has become.
  • the AND circuit 118 is incorporated into the arithmetic function unit 110, but may be incorporated into the actuator function unit 120.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a processing routine on the calculation function unit side according to a modification.
  • the same processes as those of the arithmetic function unit side processing routines of the embodiments are denoted by the same step numbers, and the description thereof is omitted because it is redundant.
  • step S120 if it is determined in step S120 that the monitoring function unit 130 (monitoring CPU 132, 5V power supply circuit 134, CAN circuit 136) is not normal, that is, an abnormality has occurred, the monitoring function unit 130 Is notified to the main ECU 90 (step S430), a reset signal for resetting the monitoring function unit 130 is output (step S440), and the processes after step S140 are executed.
  • the monitoring CPU 132 of the monitoring function unit 130 is reset and an off signal is output, and an ON signal is input to the AND circuit 118 by the inverting circuit 138.
  • the arithmetic function unit 110 can control the motor 124 by disconnecting the monitoring by the monitoring function unit 130 and outputting a drive signal to the drive circuit 126.
  • a permission signal from the monitoring function unit 130 is input (step S400), that is, whether or not the input permission signal is an off signal. It is determined whether or not the driving of the motor 124 is prohibited by the monitoring function unit 130 (step S410).
  • the processing from step S140 is executed as it is, and when the input permission signal is an off signal, that is, the monitoring function unit 130.
  • step S400 When the driving of the motor 124 is prohibited, the process returns to step S400 until a predetermined timeout time (for example, 1 second) elapses, and waits for the permission signal to become an on signal (step S420).
  • a predetermined timeout time for example, 1 second
  • a notification to that effect is sent to the main ECU 90 (step S430), and a reset signal for resetting the monitoring function unit 130 is output (step S440).
  • the processes in steps S410 to S440 are for resetting the monitoring function unit 130 so that the motor 124 can be driven and controlled when there is some abnormality that cannot be grasped by the calculation function unit 110 in the monitoring function unit 130. It is.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a monitoring function unit side processing routine of a modified example.
  • the monitoring function unit side processing routine of this modified example is obtained by adding the gate cutoff processing of step S500 after step S260 and step S330 of the monitoring function unit side processing routine of the embodiment as shown in the figure.
  • the monitoring function unit 130 is configured to output an off signal when the monitoring function unit 130 is reset and enters an initial state.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of a gate shut-off process routine.
  • the gate shut-off process first, when an abnormality has occurred in either the 5V power supply circuit 114 of the arithmetic function unit 110 or the CPU 112 or the CAN circuit 116 of the arithmetic function unit 110 (steps S510 and S520), the arithmetic function unit 110 The transmission of the drive signal from the CPU 112 to the drive circuit 126 is cut off (gate cut off) (step S590).
  • the gate cut-off is performed by outputting an ON signal because the monitoring CPU 132 is connected to the AND circuit 118 via the inverting circuit 138.
  • the manual shaft 260 should be rotated by the shift position SP before and after the shift lever 91 is switched.
  • the direction is set (step S530), and the current rotation direction of the manual shaft 260 is determined based on the change amount of the shaft position POS input from the shaft position sensor 122 (step S540), and the rotation direction determined as the set rotation direction. It is determined whether or not are in the reverse direction (step S550). If it is determined that the set rotation direction is opposite to the determined rotation direction, the above-described gate blocking is executed (step S590).
  • a post-switching position POS * which is a position 260 is set (step S560), and the rotation of the manual shaft 260 passes the post-switching position POS * by comparing the current shaft position POS and the post-switching position POS * ( It is determined whether or not (step S570).
  • the post-switch position POS * is set by previously obtaining the relationship between the shift position SP and the post-switch position POS * and storing it in the ROM as a map. This is done by deriving POS *.
  • the post-switching position POS * is determined as a region having a predetermined width centered on the rotation angle that the manual shaft 260 should take with respect to the shift position SP. If it is determined that the rotation of the manual shaft 260 has exceeded the post-switching position POS *, the gate is shut off as described above (step S590), the routine is terminated, and it is determined that the post-switching position POS * has not been exceeded. Then, this routine is terminated without doing anything. As described above, since the gate cut-off is performed by outputting an ON signal from the monitoring CPU 132, gate permission is performed when the ON signal is not output, that is, when the OFF signal is output.
  • the SBWECU 100 is formed by incorporating the transmission device of the embodiment and the drive circuit 126 into the actuator function unit 120, the drive circuit 126 may be incorporated into the calculation function unit 110 as shown in FIG. Good.
  • the parking lock mechanism 280 includes a parking gear 282 attached to the gear mechanism 26 of the automatic transmission 20, a parking pole 284 that engages with the parking gear 282 and locks in a stopped state, a parking rod 286, and a parking rod 286.
  • the parking rod 286 is provided at the tip of the parking cam 288.
  • the parking cam 288 presses the parking pole 284 toward the parking gear 282 and releases the pressing.
  • An L-shaped hook 286 a is formed at the base end of the parking rod 286, and the hook 286 a is hooked in a hole formed at a position eccentric to the rotation axis of the manual shaft 260 in the manual plate 262. Accordingly, the parking gear 282 can be locked by rotating the manual shaft 260 forward by the electric motor 266 (see FIG. 16A), and the parking gear 282 can be unlocked by rotating the manual shaft 260 in reverse (see FIG. 16A). (Refer FIG.16 (b)).
  • the manual plate 262 is provided with a detent mechanism 270 including a detent spring 274 and a roller 276 pressed against a cam surface 272 formed at the end of the manual plate 262.
  • a hybrid vehicle equipped with a second motor that has been mounted since it is possible to travel by freely shifting the power from the engine and outputting it to the drive shaft without providing a hydraulic circuit,
  • the parking lock mechanism 280 is activated and operated to a position other than the P position (for example, the D (drive) position or the neutral (N) position).
  • a shift-by-wire system that releases the operation of the parking lock mechanism 180 can be considered.
  • the shaft position sensor 108 is attached to the manual shaft 260 in order to avoid such inconvenience. Therefore, the same processing as that of the embodiment can be applied to the modification.
  • the automatic transmission 20 is constituted by a stepped transmission having a six-speed shift from the first forward speed to the sixth forward speed.
  • the present invention is not limited to this. It is good also as what is comprised by the stepped transmission of this, and may be comprised by the stepped transmission of seven steps or more.
  • the main ECU 90 and the ATECU 29 are configured by two electronic control units, but may be configured by three or more electronic control units, or may be configured by a single electronic control unit. It does n’t matter what you do.
  • the transmission apparatus of the embodiment is applied to the automobile 10 equipped with the engine 12 as an internal combustion engine
  • the transmission apparatus may be applied to a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor. Moreover, it is good also as what applies to the electric vehicle carrying only the motor for driving
  • the present invention is applied to a transmission device, but may be a shift-by-wire device.
  • the shaft position sensor 122 corresponds to the “shaft position sensor”
  • the drive circuit 126 corresponds to the “drive unit”
  • the main ECU 90 corresponds to the “management electronic control unit”
  • the calculation function unit 110 of the SBWECU 100 that executes the side processing routine corresponds to the “calculation function unit”
  • the monitoring function unit 130 of the SBWECU 100 that executes the monitoring function unit side processing routine of FIG. 9 corresponds to the “monitoring function unit”.
  • the electric motor 124 corresponds to a “motor”
  • the motor angle sensor 128 corresponds to a “rotational position sensor”.
  • the “signal transmission cutoff circuit” corresponds to the AND circuit 118.
  • the “electric motor” is not limited to the brassless motor, and the rotational position of the rotating shaft is detected and detected, such as a synchronous motor such as a DC brushless motor or an SR motor (switched reluctance motor). Any type of electric motor may be used as long as it is controlled using the position.
  • the “rotational position sensor” is not limited to the one using the Hall IC, but may be another type of sensor such as an optical rotary encoder or a resolver. It should be noted that the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the disclosure column of the embodiment is the best mode for carrying out the invention described in the disclosure column of the embodiment.
  • the elements of the invention described in the column of the disclosure of the invention are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of the disclosure of the invention should be made based on the description of that column, and the examples are only specific examples of the invention described in the column of the disclosure of the invention. It is.
  • the present invention is applicable to the automobile industry.

Abstract

　ＳＢＷＥＣＵ１００に、メインＥＣＵ９０との通信によりシフト指令信号を受信してマニュアルバルブを駆動するアクチュエータ機能部１２０を駆動制御すると共にシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳからマニュアルバルブのバルブポジションＶＰを設定してメインＥＣＵ９０に送信する演算機能部１１０と、メインＥＣＵ９０と通信が可能でシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳを入力すると共に演算機能部１１０の異常を監視する監視機能部１３０とを組み込み、監視機能部１３０が演算機能部１１０に異常が生じていると判定したときにはシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳからマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰを設定してメインＥＣＵ９０に送信する。

Description

シフトバイワイヤ装置およびこれを搭載する変速機装置
　本発明は、シフトバイワイヤ装置およびこれを搭載する変速機装置に関し、詳しくは、運転者により要求される要求シフトポジションを検出するシフトポジションセンサからの信号を入力する管理用電子制御ユニットに通信可能に接続され、該管理用電子制御ユニットからのシフト指令に基づいてマニュアルシャフトを駆動制御することにより作動対象を作動させるシフトバイワイヤ装置および自動変速機とシフトバイワイヤ装置とを搭載する変速機装置に関する。
　従来、この種の変速機装置としては、油圧回路のマニュアル弁を駆動制御する二つのバイワイヤＥＣＵを有するシフトバイワイヤシステムと、自動変速機ＥＣＵを有する自動変速制御システムとを備える車両に搭載されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、シフトバイワイヤシステムがマニュアル弁を駆動する電気モータに個別に回転力を発生させる二つの駆動部を設けると共にこの二つの駆動部とスイッチング装置を介してそれぞれ二つのバイワイヤＥＣＵとが電気的に接続されて構成されており、自動変速制御システムがシフトバイワイヤシステムの二つのバイワイヤＥＣＵを監視し、二つのバイワイヤＥＣＵの一方に異常が生じたときには他方の正常なバイワイヤＥＣＵによりマニュアル弁が駆動制御されるようスイッチング装置を切り換えることにより、バイワイヤＥＣＵの異常に対処している。
特開２００６－３３５１５７号公報
　上述した変速機装置では、二つのバイワイヤＥＣＵのうち一方に異常が生じても他方の正常なバイワイヤＥＣＵによりマニュアル弁を駆動制御することができるものの、異常時にしか使用されない余分なＥＣＵを配置すると共に二つのＥＣＵのうち駆動するＥＣＵを切り換えるためのスイッチング装置を設ける必要から、装置が大型化すると共に複雑化してしまう。特に、変速機装置は、車両に搭載される関係上、ＥＣＵを配置するスペースに制限があるから、上述した問題がより顕著なものとなる。
　本発明のシフトバイワイヤ装置およびこれを搭載する変速機装置は、余分な制御装置を設けることなく作動対象を作動させるためのマニュアルシャフトを駆動制御する制御装置に関する異常に適切に対処することを主目的とする。
　本発明のシフトバイワイヤ装置およびこれを搭載する変速機装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
　本発明のシフトバイワイヤ装置は、
　運転者により要求される要求シフトポジションを検出するシフトポジションセンサからの信号を入力する管理用電子制御ユニットに通信可能に接続され、該管理用電子制御ユニットからのシフト指令に基づいてマニュアルシャフトを駆動制御することにより作動対象を作動させるシフトバイワイヤ装置であって、
　前記マニュアルシャフトの回転角度を検出するシャフトポジションセンサと、
　前記マニュアルシャフトのアクチュエータを駆動する駆動部と、
　前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力すると共に前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を受信し、前記入力したシャフトの回転角度を前記管理用電子制御ユニットに送信すると共に該入力したシャフトの回転角度と前記受信したシフト指令とに基づいて前記駆動部を制御する演算用ＣＰＵを有する演算機能部と、
　前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力し、前記演算機能部の異常の有無を監視すると共に該演算機能部に異常が生じていると判定したときに前記入力したシャフトの回転角度を前記管理用電子制御ユニットに送信する監視用ＣＰＵを有する監視機能部と
　を備えることを要旨とする。
　この本発明のシフトバイワイヤ装置では、シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力すると共に管理用電子制御ユニットからシフト指令を受信し入力したシャフトの回転角度を管理用電子制御ユニットに送信すると共に入力したシャフトの回転角度と受信したシフト指令とに基づいてマニュアルシャフトのアクチュエータを駆動する駆動部を制御する演算用ＣＰＵを有する演算機能部と、シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力し演算機能部の異常の有無を監視すると共に演算機能部に異常が生じていると判定したときに入力したシャフトの回転角度を管理用電子制御ユニットに送信する監視用ＣＰＵを有する監視機能部とを設けるから、管理用電子制御ユニットは、演算機能部の異常の有無に拘わらずシャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を受信することができるから、異常に応じた適切な対処が可能となる。また、マニュアルシャフトを駆動するアクチュエータとこれを制御するＥＣＵとを二重系とするものに比して、装置をよりコンパクトなものとすることができる。ここで、「演算機能部の異常」には、演算用ＣＰＵの異常や管理用電子制御ユニットとの通信の異常などが含まれる。
　こうした本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記演算機能部と前記監視機能部は、それぞれ異なる電源を用いて作動する部であり、前記監視機能部は、前記演算機能部に給電する電源の異常の有無を監視する部であるものとすることもできる。こうすれば、電源の異常にも対処することができる。この態様の本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記マニュアルシャフトのアクチュエータは、回転子を有する電動機であり、前記電動機を制御するために前記回転子の回転位置を検出する回転ポジションセンサを備え、前記シャフトポジションセンサは、前記演算用ＣＰＵ用の電源からの給電を受けて作動するセンサであり、前記回転ポジションセンサは、前記監視用ＣＰＵ用の電源からの給電を受けて作動するセンサであり、前記演算機能部は、前記回転ポジションセンサからの前記回転子の回転位置を入力すると共に該入力した回転位置に基づいて前記駆動部を制御する部であり、前記監視機能部は、前記演算機能部に給電する電源の異常と判定したときには、前記回転ポジションセンサからの前記回転子の回転位置を入力すると共に該入力した回転位置に基づいて前記シャフトの回転角度を推定して前記管理用電子制御ユニットに送信する部であるものとすることもできる。こうすれば、演算用ＣＰＵ用の電源に異常が生じてシャフトポジションセンサが作動しなくなった場合でもマニュアルシャフトの回転角度を管理用電子制御ユニットに送信することができる。
　また、本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記監視機能部は、監視により異常と判定したときに該判定の結果を前記管理用電子制御ユニットに送信する部であるものとすることもできる。こうすれば、管理用電子制御ユニットは、シフトバイワイヤ装置に異常が生じている旨を運転者に報知するなどの対処が可能となる。
　さらに、本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記監視機能部は、前記演算機能部から前記駆動部への駆動信号の伝達の許可と禁止とが可能な部であるものとすることもできる。こうすれば、演算機能部の誤動作をより確実に防ぐことができる。この態様の本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記監視機能部は、前記演算機能部に異常が生じていないと判定したときに前記駆動部への駆動信号の伝達を許可し、前記演算機能部に異常が生じていると判定したときに前記駆動部への駆動信号の伝達を禁止する部であるものとすることもできる。さらにこの態様の本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記監視機能部は、前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を入力し、前記アクチュエータにより前記マニュアルシャフトが駆動されたときに該マニュアルシャフトの回転方向が前記入力したシフト指令に応じた回転方向とは異なるときに前記駆動部への駆動信号の伝達を禁止するものとすることもできるし、前記監視機能部は、前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を入力し、前記アクチュエータにより前記マニュアルシャフトが駆動されたときに該マニュアルシャフトの回転角度が前記入力したシフト指令に応じた回転角度を超えたときに前記駆動部への駆動信号の伝達を禁止するものとすることもできる。こうすれば、演算機能部の駆動信号によりマニュアルシャフトが駆動されている最中でも演算機能部の異常に対応することができる。また、これらの態様の本発明のシフトバイワイヤ装置において、 前記監視機能部から許可信号が入力されているときに駆動信号を前記駆動部に伝達し、前記許可信号が入力されていないときに駆動信号の前記駆動部への伝達を遮断する信号伝達遮断回路を備え、前記監視機能部は、オフ信号を反転回路を介して前記許可信号として出力する部であり、前記演算機能部は、前記監視機能部に所定の異常が生じているか否かを判定し、前記監視機能部に前記所定の異常が生じていると判定したときに該監視機能部をリセットする部であるものとすることもできる。こうすれば、監視機能部の所定の異常により許可信号が出力されなかったときでもよりマニュアルシャフトを駆動することができる。ここで、監視機能部のリセットは、演算機能部が直接行なうものの他、演算機能部が管理用電子制御ユニットに指示することにより管理用電子制御ユニットが行なうものも含まれる。この態様の本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記演算機能部は、前記監視機能部に前記所定の異常が生じていると判定されなかったときに所定時間以上に亘って前記監視機能部から許可信号が出力されていないときに該監視機能部をリセットする部であるものとすることもできる。こうすれば、所定の異常以外の監視機能部の何らかの異常の発生にも対処することができる。
　また、本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記駆動部と前記演算機能部と前記監視機能部は、単一の電子制御ユニットとして構成されてなることを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、装置をよりコンパクトなものとすることができる。
　また、本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記作動対象は、前記マニュアルシャフトの駆動に伴って作動するパーキングロック機構であるものとすることもできる。
　本発明の変速機装置は、
　マニュアルシャフトに連動するマニュアルバルブを介して供給される流体圧を用いて作動するクラッチにより動力の伝達が可能な自動変速機と、
　前記マニュアルシャフトを駆動する上述した各態様のいずれかの本発明のシフトバイワイヤ装置、即ち、基本的には、運転者により要求される要求シフトポジションを検出するシフトポジションセンサからの信号を入力する管理用電子制御ユニットに通信可能に接続され該管理用電子制御ユニットからのシフト指令に基づいてマニュアルシャフトを駆動制御するシフトバイワイヤ装置であって、前記マニュアルシャフトの回転角度を検出するシャフトポジションセンサと、前記マニュアルシャフトのアクチュエータを駆動する駆動部と、前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力すると共に前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を受信し前記入力したシャフトの回転角度を前記管理用電子制御ユニットに送信すると共に該入力したシャフトの回転角度と前記受信したシフト指令とに基づいて前記駆動部を制御する演算用ＣＰＵを有する演算機能部と、前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力し前記演算機能部の異常の有無を監視すると共に該演算機能部に異常が生じていると判定したときに前記入力したシャフトの回転角度を前記管理用電子制御ユニットに送信する監視用ＣＰＵを有する監視機能部とを備えるシフトバイワイヤ装置と
　を搭載することを要旨とする。
　この本発明の変速機装置では、上述した各態様のいずれかの本発明のシフトバイワイヤ装置を搭載するから、本発明のシフトバイワイヤ装置が奏する効果、例えば、管理用電子制御ユニットが演算機能部の異常の有無に拘わらずシャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を受信することができる効果やマニュアルバルブを駆動するアクチュエータとこれを制御するＥＣＵとを二重系とするものに比して、装置をよりコンパクトなものとすることができる効果などを奏することができる。
本発明の一実施例としての変速機装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図である。 オートマチックトランスミッション２０の作動表の一例を示す説明図である。 オートマチックトランスミッション２０の油圧回路５０の構成の概略を示す構成図である。 マニュアルバルブ５８を駆動する駆動系の構成の概略を示す構成図である。 ＳＢＷＥＣＵ１００の構成の概略を示す構成図である。 ３つのホールＩＣの出力信号ＨＵ，ＨＶ，ＨＷとモータ回転角θｍと関係の一例を示す説明図である。 ＳＢＷＥＣＵ１００の演算機能部１１０により実行される演算機能部側処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 シャフトポジションＰＯＳとモータ回転回数ＮｍとバルブポジションＶＰとの関係の一例を示す説明図である。 ＳＢＷＥＣＵ１００の監視機能部１３０により実行される監視機能部側処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｂの構成の概略を示す構成図である。 変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｃの構成の概略を示す構成図である。 変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｄの構成の概略を示す構成図である。 変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｅの構成の概略を示す構成図である。 変形例の演算機能部側処理ルーチンを示すフローチャートである。 変形例の監視機能部側処理ルーチンを示すフローチャートである。 ゲート遮断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 パーキングロック機構１８０の駆動系の構成の概略を示す構成図である。
　次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
　図１は本発明の一実施例としての変速機装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図であり、図２はオートマチックトランスミッション２０の作動表を示し、図３はオートマチックトランスミッション２０の油圧回路５０の構成の概略を示す構成図であり、図４はオートマチックトランスミッション２０のマニュアルバルブ５８を中心とした構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車１０は、図１に示すように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン１２と、エンジン１２を運転制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１６と、エンジン１２のクランクシャフト１４に取り付けられたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２４と、このトルクコンバータ２４の出力側に入力軸２１が接続されると共にギヤ機構２６およびデファレンシャルギヤ２８を介して駆動輪１８ａ，１８ｂに出力軸２２が接続され入力軸２１に入力された動力を変速して出力軸２２に伝達する有段のオートマチックトランスミッション２０と、オートマチックトランスミッション２０を制御するオートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）２９およびシフトバイワイヤシステム用電子制御ユニット（以下、ＳＢＷＥＣＵという）１００と、車両全体をコントロールするメイン電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）９０とを備える。
　エンジンＥＣＵ１６は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。このエンジンＥＣＵ１６には、クランクシャフト１４に取り付けられた回転数センサなどのエンジン１２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ１６からは、スロットル開度を調節するスロットルモータへの駆動信号や燃料噴射弁への制御信号，点火プラグへの点火信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ１６は、メインＥＣＵ９０と通信しており、メインＥＣＵ９０からの制御信号によってエンジン１２を制御したり、必要に応じてエンジン１２の運転状態に関するデータをメインＥＣＵ９０に出力する。
　オートマチックトランスミッション２０は、図１に示すように、６段変速の有段変速機として構成されており、シングルピニオン式の遊星歯車機構３０とラビニヨ式の遊星歯車機構４０と三つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と二つのブレーキＢ１，Ｂ２とワンウェイクラッチＦ１とを備える。シングルピニオン式の遊星歯車機構３０は、外歯歯車としてのサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１はケースに固定されており、リングギヤ３２は入力軸２１に接続されている。ラビニヨ式の遊星歯車機構４０は、外歯歯車の二つのサンギヤ４１ａ，４１ｂと、内歯歯車のリングギヤ４２と、サンギヤ４１ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ４３ａと、サンギヤ４１ｂおよび複数のショートピニオンギヤ４３ａに噛合すると共にリングギヤ４２に噛合する複数のロングピニオンギヤ４３ｂと、複数のショートピニオンギヤ４３ａおよび複数のロングピニオンギヤ４３ｂとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア４４とを備え、サンギヤ４１ａはクラッチＣ１を介してシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に接続され、サンギヤ４１ｂはクラッチＣ３を介してキャリア３４に接続されると共にブレーキＢ１を介してケースに接続され、リングギヤ４２は出力軸２２に接続され、キャリア４４はクラッチＣ２を介して入力軸２１に接続されている。また、キャリア４４はブレーキＢ２を介してケースに接続されると共にワンウェイクラッチＦ１を介してケースに接続されている。
　こうして構成されたオートマチックトランスミッション２０では、図２の作動表に示すように、クラッチＣ１～Ｃ３のオンオフ（オンが係合でオフが係合解除とも呼ぶ、以下同じ）とブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフとの組み合わせにより前進１速～６速と後進とニュートラルとを切り換えることができるようになっている。図２に示すように、前進１速の状態は、クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとする（エンジンブレーキ時にはブレーキＢ２をオンする）ことにより形成することができ、前進２速の状態は、クラッチＣ１とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができ、前進３速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、前進４速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ２をオンとすると共にクラッチＣ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、前進５速の状態は、クラッチＣ２，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、前進６速の状態は、クラッチＣ２とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができる。また、後進の状態は、クラッチＣ３とブレーキＢ２とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１とをオフとすることにより形成することができる。ニュートラルの状態は、すべてのクラッチＣ１～Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができる。
　オートマチックトランスミッション２０のクラッチＣ１～Ｃ３やブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧回路５０により駆動される。この油圧回路５０は、図３に示すように、エンジン１２からの動力を用いてストレーナ５１から作動油を吸引して圧送する機械式オイルポンプ５２と、機械式オイルポンプ５２により圧送された作動油の圧力（ライン圧ＰＬ）を調節するレギュレータバルブ５４と、ライン圧ＰＬから図示しないモジュレータバルブを介して入力されたモジュレータ圧ＰＭＯＤを用いてレギュレータバルブ５４を駆動するリニアソレノイド５６と、ライン圧ＰＬを入力する入力ポート５８ａとＤポジション用出力ポート５８ｂとＲポジション用出力ポート５８ｃとを有するマニュアルバルブ５８と、マニュアルバルブ５８のＤポジション用出力ポート５８ｂからのドライブ圧ＰＤを入力すると共に調圧してクラッチＣ１に出力するノーマルクローズ型のリニアソレノイドＳＬＣ１と、マニュアルバルブ５８のＤポジション用出力ポート５８ｂからのドライブ圧ＰＤを入力すると共に調圧して出力するノーマルクローズ型のリニアソレノイドＳＬＣ２と、ライン圧ＰＬを入力すると共に調圧して出力するノーマルオープン型のリニアソレノイドＳＬＣ３と、マニュアルバルブ５８のＤポジション用出力ポート５８ｂからのドライブ圧ＰＤを入力すると共に調圧してブレーキＢ１に出力するノーマルクローズ型のリニアソレノイドＳＬＢ１と、リニアソレノイドＳＬＣ３からの出力圧であるＳＬＣ３圧を入力すると共にクラッチＣ３か他方の油路６９かに選択的に出力するＣ３リレーバルブ６０と、Ｃ３リレーバルブ６０からの出力圧を他方の油路６９を介して入力しクラッチＣ２か他方の油路７９かに選択的に出力すると共にリニアソレノイドＳＬＣ２からの出力圧であるＳＬＣ２圧を入力してＣ３リレーバルブ６０の出力圧をクラッチＣ２に出力するときにはＳＬＣ２圧を油路７９に出力しＣ３リレーバルブ６０の出力圧を油路７９に出力するときにはＳＬＣ２圧を遮断するＣ２リレーバルブ７０と、油路７９に出力されたＣ２リレーバルブ７０からの出力圧とマニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８ｃから出力されたリバース圧ＰＲとを選択的に入力してブレーキＢ２に出力するＢ２リレーバルブ８０と、ライン圧ＰＬからモジュレータバルブを介して入力されたモジュレータ圧ＰＭＯＤを用いてＣ２リレーバルブ７０に駆動用の信号圧を出力するためのノーマルオープン型のオンオフソレノイドＳ１と、ライン圧ＰＬからモジュレータバルブを介して入力されたモジュレータ圧ＰＭＯＤを用いてＣ３リレーバルブ６０とＢ２リレーバルブ８０とに駆動用の信号圧を出力するためのノーマルクローズ型のオンオフソレノイドＳ２などにより構成されている。なお、マニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８ｃとＢ２リレーバルブ８０の入力ポート８２ｄとの間の油路には、Ｂ２リレーバルブ８０側の方向に逆止弁５９ａが設けられると共に逆止弁５９ａに並列してオリフィス５９ｂが設けられている。
　Ｃ３リレーバルブ６０は、オンオフソレノイドＳ２からの信号圧を入力する信号圧用入力ポート６２ａとリニアソレノイドＳＬＣ３からの出力圧（ＳＬＣ３圧）を入力する入力ポート６２ｂとクラッチＣ３に油圧を出力する出力ポート６２ｃと油路６９に油圧を出力する出力ポート６２ｄとドレンポート６２ｅとが形成されたスリーブ６２と、スリーブ６２内を軸方向に摺動するスプール６４と、スプール６４を軸方向に付勢するスプリング６６とにより構成されている。このＣ３リレーバルブ６０は、オンオフソレノイドＳ２から信号圧用入力ポート６２ａに信号圧が入力されていないときにはスプリング６６の付勢力によりスプール６４が図中左半分の領域に示す位置に移動して入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｃ（クラッチＣ３側）とを連通すると共に入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｄ（Ｃ２リレーバルブ７０側）との連通を遮断し、オンオフソレノイドＳ２から信号圧用入力ポート６２ａに信号圧が入力されているときにはこの信号圧がスプリング６６の付勢力に打ち勝ってスプール６４が図中右半分の領域に示す位置に移動して入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｃ（クラッチＣ３側）との連通を遮断すると共に入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｄ（Ｃ２リレーバルブ７０側）とを連通する。なお、入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｃ（クラッチＣ３側）との連通が遮断されると、これに伴って出力ポート６２ｃとドレンポート６２ｅとが連通してクラッチＣ３側の作動油がドレンされるようになっている。
　Ｃ２リレーバルブ７０は、オンオフソレノイドＳ１からの信号圧を入力する信号圧用入力ポート７２ａとＣ３リレーバルブ６０から油路６９に出力された出力圧を入力する入力ポート７２ｂとリニアソレノイドＳＬＣ２からの出力圧（ＳＬＣ２圧）を入力する入力ポート７２ｃと油圧をクラッチＣ２に出力する出力ポート７２ｄと油圧を油路７９に出力する出力ポート７２ｅとドレンポート７２ｆとが形成されたスリーブ７２と、スリーブ７２内を軸方向に摺動するスプール７４と、スプール７４を軸方向に付勢するスプリング７６とにより構成されている。このＣ２リレーバルブ７０は、オンオフソレノイドＳ１から信号圧用入力ポート７２ａに信号圧が入力されていないときにはスプリング７６の付勢力によりスプール７４が図中左半分の領域に示す位置に移動して入力ポート７２ｂ（Ｃ３リレーバルブ６０側）と出力ポート７２ｅ（Ｂ２リレーバルブ８０側）とを連通すると共に入力ポート７２ｃ（リニアソレノイドＳＬＣ２側）と出力ポート７２ｄ（クラッチＣ２側）とを連通し、オンオフソレノイドＳ１から信号圧用入力ポート７２ａに信号圧が入力されているときにはこの信号圧がスプリング７６の付勢力に打ち勝ってスプール７６が図中右半分の領域に示す位置に移動して入力ポート７２ｂ（Ｃ２リレーバルブ６０側）を遮断し入力ポート７２ｃ（リニアソレノイドＳＬＣ２側）と出力ポート７２ｅ（Ｂ２リレーバルブ８０側）とを連通すると共に入力ポート７２ｃと出力ポート７２ｄ（クラッチＣ２側）との連通を遮断する。なお、入力ポート７２ｃと出力ポート７２ｄ（クラッチＣ２側）との連通が遮断されると、これに伴って出力ポート７２ｄとドレンポート７２ｆとが連通してクラッチＣ２側の作動油がドレンされるようになっている。
　Ｂ２リレーバルブ８０は、オンオフソレノイドＳ２からの信号圧を入力する信号圧用入力ポート８２ａとオンオフソレノイドＳ１からの信号圧をこのＢ２リレーバルブ８０を介してＣ２リレーバルブ７０の信号圧用入力ポート７２ａに信号圧を出力するための信号圧用入力ポート８２ｂおよび信号圧用出力ポート８２ｃとマニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８ｃからのリバース圧ＰＲを入力する入力ポート８２ｄとＣ２リレーバルブ７０の出力ポート７２ｅからの出力圧を入力する入力ポート８２ｅと油圧をブレーキＢ２に出力する出力ポート８２ｆとが形成されたスリーブ８２と、スリーブ８２内を軸方向に摺動するスプール８４と、スプール８４を軸方向に付勢するスプリング８６とにより構成されている。このＢ２リレーバルブ８０は、オンオフソレノイドＳ２から信号圧用入力ポート８２ａに信号圧が入力されていないときにはスプリング８６の付勢力によりスプール８４が図中左半分の領域に示す位置に移動して信号圧用入力ポート８２ｂを遮断してＣ２リレーバルブ７０の信号圧用入力ポート７２ａへの信号圧をオフし入力ポート８２ｄ（マニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８側）と出力ポート８２ｆ（ブレーキＢ２側）とを連通すると共に入力ポート８２ｅ（Ｃ２リレーバルブ７０側）を遮断し、オンオフソレノイドＳ２から信号圧用入力ポート８２ａに信号圧が入力されているときにはこの信号圧がスプリング８６の付勢力に打ち勝ってスプール８６が図中右半分の領域に示す位置に移動しＳ１信号圧用入力ポート８２ｂとＳ１信号圧用出力ポート８２ｃとを連通してオンオフソレノイドＳ１からの信号圧を信号圧用入力ポート８２ｂおよび信号圧用出力ポート８２ｃを介してＣ２リレーバルブ７０の信号圧用入力ポート７２ａに出力可能な状態とし入力ポート８２ｄ（マニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８側）を遮断すると共に入力ポート８２ｅ（Ｃ２リレーバルブ７０側）と出力ポート８２ｆ（クラッチＣ３側）とを連通する。
　マニュアルバルブ５８は、図４に示すように、マニュアルシャフト２２０に取り付けられたマニュアルプレート２２２と、このマニュアルプレート２２２におけるマニュアルシャフト２２０の回転軸に対して偏心した位置（端部）に形成された長孔２２２ａに引っ掛けられたＬ字状のフック２２４ａが先端に形成されたスプール２２４と、スプール２２４に形成されたランド２２６と、を備え、マニュアルシャフト２２０に減速ギヤ１２５を介して回転軸（ロータ１２４ａ）が接続された電気モータ１２４を駆動してマニュアルシャフト２２０の回転運動をスプール２２４の直線運動に変換することにより、スプールのストローク量に応じて、入力ポート５８ａと両出力ポート５８ｂ、５８ｃとの連通を遮断する状態と、入力ポート５８ａとＤポジション用出力ポート５８ｂとを連通すると共に入力ポート５８ａとＲポジション用出力ポート５８ｃとの連通を遮断する状態と、入力ポート５８ａとＤポジション用出力ポート５８ｂとの連通を遮断すると共に入力ポート５８ａとＲポジション用出力ポート５８ｃとを連通する状態とを切り換える。なお、マニュアルプレート２２２には、基端がボルトによりオートマチックトランスミッション２０のケースに固定された板状のディテントスプリング２３４と、ディテントスプリング２３４の先端に回転自在に取り付けられマニュアルプレート２２２の端部に山部および谷部が交互に形成されたカム面２３２に圧接されたローラ２３６とからなるディテント機構２３０が設けられている。
　ＡＴＥＣＵ２９は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。ＡＴＥＣＵ２９には、入力軸２１に取り付けられた回転数センサからの入力軸回転数Ｎｉｎや出力軸２２に取り付けられた回転数センサからの出力軸回転数Ｎｏｕｔなどが入力ポートを介して入力されており、ＡＴＥＣＵ２９からは、リニアソレノイド５６，ＳＬＣ１～ＳＬＣ３，ＳＬＢ１への駆動信号，オンオフソレノイドＳ１，Ｓ２への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ＡＴＥＣＵ２９は、メインＥＣＵ９０と通信しており、メインＥＣＵ９０からの制御信号によってオートマチックトランスミッション２０（油圧回路５０）を制御したり、必要に応じてオートマチックトランスミッション２０の状態に関するデータをメインＥＣＵ９０に出力する。
　ＳＢＷＥＣＵ１００は、図５に示すように、中央演算処理回路としてのＣＰＵ１１２を備える演算機能部１１０と、マニュアルバルブ５８を駆動するためのアクチュエータとして機能するアクチュエータ機能部１２０と、主として演算機能部１１０を監視する監視機能部１３０と、から構成されている。演算機能部１１０は、ＣＰＵ１１２の他に、各部に電力を供給する５Ｖ電源回路１１４と、メインＥＣＵ９０とＣＡＮ通信を行なうためのＣＡＮ回路１１６と、を備える。また、監視機能部１３０は、監視用の監視ＣＰＵ１３２と、各部に電力を供給する５Ｖ電源回路１３４と、メインＥＣＵ９０とＣＡＮ通信を行なうためのＣＡＮ回路１３６と、を備える。アクチュエータ機能部１２０は、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４からの給電を受けて動作しマニュアルバルブ５８のマニュアルシャフト１２０の回転角を検出するシャフトポジションセンサ１２２と、永久磁石が貼り付けられたロータ１２４ａの回転駆動に伴ってマニュアルシャフト２２０を駆動するブラシレスモータとしての電気モータ１２４と、電気モータ１２４を駆動するための駆動回路１２６と、監視機能部１３０の５Ｖ電源回路１３４からの給電を受けて動作し電気モータ１２４の回転角を検出するブラシレスモータ制御用のモータ角度センサ１２８と、を備える。演算機能部１１０のＣＰＵ１１２にはシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳやモータ角度センサ１２８からのモータ回転角θｍなどが入力されており、ＣＰＵ１１２からは駆動回路１２６への駆動信号などが出力されている。また、監視機能部１３０の監視ＣＰＵ１３２にも、演算機能部１１０と同様に、シャフトポジションＰＯＳやモータ角度センサ１２８からのモータ回転角θｍなどが入力されている。なお、モータ角度センサ１２８は、実施例では、電気モータ１２４のロータ１２４ａの磁気位置を検出するためにステータのＵＶＷの各相毎に３箇所配置された３つのホールＩＣにより構成するものとした。図６に３つのホールＩＣの出力信号ＨＵ，ＨＶ，ＨＷとモータ回転角θｍと関係の一例を示す。モータ角度センサ１２８は、図示するように、出力信号ＨＵ，ＨＶ，ＨＷの立ち上がりのエッジと立ち下がりのエッジを検知することによりモータ回転角θｍを検出する。前述したように、シャフトポジションセンサ１２２については演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４の給電を受けモータ角度センサ１２８については監視機能部１３０の５Ｖ電源回路１３４の給電を受けて作動するが、モータ角度センサ１２８を上述した構成としたことにより、５Ｖ電源回路１１４と５Ｖ電源回路１３４との間で電源電圧に若干の誤差が生じるものとしても、その検出精度に影響を与えることはない。
　メインＥＣＵ９０は、詳細には図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。メインＥＣＵ９０には、シフトレバー９１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ９２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル９３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ９４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル９５の踏み込みを検出するブレーキスイッチ９６からのブレーキスイッチ信号ＢＳＷ，車速センサ９８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されており、メインＥＣＵ９０からは、警告灯９９への点灯信号などが出力ポートを介して出力されている。メインＥＣＵ９０は、前述したように、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９とＳＢＷＥＣＵ１００と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９とＳＢＷＥＣＵ１００と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
　こうして構成された実施例の自動車１０は、通常時では、シフトレバー９１がパーキング（Ｐ）ポジションにシフト操作されたときには、メインＥＣＵ９０がＰポジション用のシフト指令信号をＳＢＷＥＣＵ１００とＡＴＥＣＵ２９とに送信することにより、シフト指令信号（シフトポジションＳＰ）を受信したＳＢＷＥＣＵ１００はシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳに基づくバルブポジションＶＰがＰポジション用のバルブポジションに一致するよう駆動回路１２６により電気モータ１２４を駆動制御し、シフト指令信号を受信したＡＴＥＣＵ２９はリニアソレノイドＳＬＣ３とオンオフソレノイドＳ１とをオンしリニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ２，ＳＬＢ１とオンオフソレノイドＳ２とをオフする。また、シフトレバー９１がリバース（Ｒ）ポジションにシフト操作されたときには、メインＥＣＵ９０がＳＢＷＥＣＵ１００にＲポジション用のシフト指令信号をＳＢＷＥＣＵ１００とＡＴＥＣＵ２９とに送信することにより、シフト指令回路１０８を介してシフト指令信号を受信したＳＢＷＥＣＵ１００はシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳに基づくバルブポジションＶＰがＲポジション用のバルブポジションに一致するよう駆動回路１２６により電気モータ１２４を駆動制御し、シフト指令信号を受信したＡＴＥＣＵ２９はオンオフソレノイドＳ１をオンしリニアソレノイドＳＬＣ１～ＳＬＣ３，ＳＬＢ１とオンオフソレノイドＳ２とをオフする。さらに、シフトレバー９１がＮポジションにシフト操作されたときには、メインＥＣＵ９０がＳＢＷＥＣＵ１００にニュートラル（Ｎ）ポジション用のシフト指令信号をＳＢＷＥＣＵ１００とＡＴＥＣＵ２９とに送信することにより、シフト指令回路１０８を介してシフト指令信号を受信したＳＢＷＥＣＵ１００はシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳに基づくバルブポジションＶＰがＮポジション用のバルブポジションに一致するよう駆動回路１２６により電気モータ１２４を駆動制御し、シフト指令信号を受信したＡＴＥＣＵ２９はオンオフソレノイドＳ１，Ｓ２とリニアソレノイドＳＬＣ３とをオンしリニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ２，ＳＬＢ１をオフする。また、シフトレバー９１がドライブ（Ｄ）ポジションにシフト操作されたときには、メインＥＣＵ９０がＤポジション用のシフト指令信号をＳＢＷＥＣＵ１００とＡＴＥＣＵ２９とに送信すると共にアクセルペダルポジションセンサ９４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ９８からの車速ＶとをＡＴＥＣＵ２９に送信することにより、シフト指令回路１０８を介してシフト指令信号を受信したＳＢＷＥＣＵ１００はシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳに基づくバルブポジションＶＰがＤポジション用のバブルポジションに一致するよう駆動回路１２６により電気モータ１２４を駆動制御し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとを受信したＡＴＥＣＵ２９がアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて変速マップを用いて前進１速～前進６速のいずれかを設定すると共にクラッチＣ１～Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２のうち設定した変速段に応じて必要なクラッチやブレーキがオンされるようリニアソレノイド５６，ＳＬＣ１～ＳＬＣ３，ＳＬＢ１やオンオフソレノイドＳ１，Ｓ２を駆動制御する。
　次に、こうして構成された自動車１０が備える実施例の変速機装置の動作、特に、ＳＢＷＥＣＵ１００における演算機能部１１０の動作と監視機能部１３０の動作とを説明する。まず、演算機能部１１０の動作について説明し、その後、監視機能部１３０の動作について説明する。ここで、実施例の変速機装置としては、オートマチックトランスミッション２０と、メインＥＣＵ９０と、ＡＴＥＣＵ２９と、ＳＢＷＥＣＵ１００とが該当し、実施例のシフトバイワイヤ装置としては、ＳＢＷＥＣＵ１００が該当する。図７は、ＳＢＷＥＣＵ１００の演算機能部１１０により実行される演算機能部側処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数十ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
　演算機能部側処理ルーチンが実行されると、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２は、まず、シフト指令信号としてのシフトポジションＳＰやシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、シフトポジションＳＰは、実施例では、メインＥＣＵ９０からシフト指令信号として通信により送信されたものを受信して入力するものとした。
　続いて、監視機能部１３０に異常が生じていないかを判定する監視処理を実行し（ステップＳ１１０）、監視機能部１３０が正常のときにはそのまま次の処理に進み、正常でないとき即ち異常のときには、異常の通知をメインＥＣＵ９０に送信する（ステップＳ１３０）。
　そして、シャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳやモータ角度センサ１２８からのモータ回転角θｍを入力し（ステップＳ１４０）、入力したシャフトポジションＰＯＳに基づいてマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰを設定する（ステップＳ１５０）。ここで、バルブポジションＶＰは、実施例では、シャフトポジションＰＯＳとバルブポジションＶＰとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭに記憶しておき、シャフトポジションＰＯＳが与えられるとマップから対応するバルブポジションＶＰを導出することにより設定するものとした。このマップの一例を図８に示す。図８中、バルブポジションＶＰの値０，値ＶＰ１，値ＶＰ２，値ＶＰ３は、それぞれ、シャフトポジションＰＯＳの値ＭＰ１，値ＭＰ２，値ＭＰ３に対応し、後述するモータ回転回数Ｎｍの値Ｎｍ１，値Ｎｍ２，値Ｎｍ３に対応する。
　バルブポジションＶＰを設定すると、設定したバルブポジションＶＰと入力したシフトポジションＳＰとモータ回転角θｍとに基づいて電気モータ１２４を駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成し（ステップＳ１６０）、生成したＰＷＭ信号を駆動回路１２６に出力することにより電気モータ１２４を駆動制御し（ステップＳ１７０）、ステップＳ１４０に戻ってステップＳ１４０～Ｓ１７０の処理を繰り返し、マニュアルバルブ５８の駆動が完了、すなわちバルブポジションＶＰがシフトポジションＳＰに対応するポジションとなったときに（ステップＳ１８０）、現在のバルブポジションＶＰ（実シフトポジション）をメインＥＣＵ９０に送信して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。
　次に、監視機能部１３０の動作について説明する。図９は、ＳＢＷＥＣＵ１００の監視機能部１３０により実行される監視機能部側処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数十ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
　監視機能部側処理ルーチンが実行されると、監視機能部１３０の監視ＣＰＵ１３２は、まず、メインＥＣＵ９０からシフトポジションＳＰを受信し（ステップＳ２００）、演算機能部１１０からシフトポジションＳＰとバルブポジションＶＰと５Ｖ電源回路１１４の電源電圧Ｖとを入力し（ステップＳ２１０）、シャフトポジションセンサ１２２からシャフトポジションＰＯＳとモータ角度センサ１２８からのモータ回転角θｍとを入力し（ステップＳ２２０）、入力したシャフトポジションＰＯＳに基づいて前述した図８のマップを用いてバルブポジションＶＰを設定する（ステップＳ２３０）。
　続いて、メインＥＣＵ９０から直接に受信したシフトポジションＳＰと演算機能部１１０を介して入力したシフトポジションＳＰとが一致しているか否かを判定すると共に（ステップＳ２４０）、演算機能部１１０により設定され入力されたバルブポジションＶＰとステップＳ２３０で設定したバルブポジションＶＰとが一致しているか否かを判定する（ステップＳ２５０）。これらの判定で共に肯定的な判定がなされたときには、演算機能部１１０は正常と判定して（ステップＳ２６０）、本処理を終了する。ステップＳ２４０，Ｓ２５０の判定のいずれかで否定的な判定がなされると、次に、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４からの電源電圧Ｖが閾値Ｖｒｅｆ（例えば、４．５Ｖなど）未満か否かを判定し（ステップＳ２７０）、電源電圧Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満でない即ち閾値Ｖｒｅｆ以上のときには、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２或いはＣＡＮ回路１１６に異常が生じていると判定し（ステップＳ２８０）、通信によりメインＥＣＵ９０に対して異常の通知を行なうと共に（ステップＳ３２０）、ステップＳ２３０で設定したバルブポジションＶＰを送信して（ステップＳ３３０）、本処理を終了する。
　ステップＳ２７０で電源電圧Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満と判定されたときには、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４の異常と判定し（ステップＳ２９０）、入力したモータ回転角θｍに基づいて次式（１）によりモータ回転回数Ｎｍを演算する（ステップＳ３００）。ここで、モータ回転回数Ｎｍは、電気モータ１２４の回転回数の累積値として演算されるものであり、式（１）中の「前回Ｎｍ」は前回このルーチンで演算されたモータ回転回数Ｎｍを示し、「前回θｍ」は前回このルーチンで用いられたモータ回転角θｍを示す。
　Nm=前回Nm+(θm-前回θm)/360°　(1)
　そして、演算したモータ回転回数Ｎｍに基づいて図８のマップを用いてバルブポジションＶＰを推定し（ステップＳ３１０）、通信によりメインＥＣＵ９０に対して異常の通知を行なうと共に（ステップＳ３２０）、推定したバルブポジションＶＰを送信して（ステップＳ３３０）、本処理を終了する。
　なお、実施例では、図７の演算機能部側処理ルーチンのステップＳ１１０に示すように、演算機能部１１０が監視機能部１３０を監視することにより相互監視を行なうものとしているが、演算機能部１１０の監視は、図９の監視機能部側処理ルーチンの処理と同様の処理により行なうことができる。
　メインＥＣＵ９０は、演算機能部１１０から監視機能部１３０の異常の通知を受信したときには、その旨を運転者に報知するために警告灯９９を点灯させるが、演算機能部１１０は正常であるから、前述した通常時の制御が継続して実行される。また、監視機能部１３０から演算機能部１１０の異常の通知を受信したときには、これと共にバルブポジションＶＰも受信されるから、警告灯９９を点灯させると共に通常時の制御に代えて、例えば、シフトレバー９１がＤポジションで走行している最中にＳＢＷＥＣＵ１００から異常の通知を受信すると共に現在のバルブポジションＶＰとしてＤポジションに対応するポジションを受信した場合、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上のときには現在のバルブポジションＶＰに対応するシフトポジション（Ｄポジション）に保持して走行を継続し、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満となると、シフトレバー９１がＤポジションで且つ現在のマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰがＤポジションに対応するものであっても、クラッチＣ１～Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２のすべてをオフとしてＮポジションに設定して、エンジン１２からの動力を遮断する。したがって、走行中にＳＢＷＥＣＵ１００に異常が生じたときでも、例えば車両を路肩に停車させるなどの退避走行を行なうことができる。
　以上説明した実施例の変速機装置によれば、ＳＢＷＥＣＵ１００に、メインＥＣＵ９０との通信によりシフト指令信号（シフトポジションＳＰ）を受信してマニュアルバルブ５８を駆動するアクチュエータ機能部１２０を駆動制御すると共にシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳからマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰを設定してメインＥＣＵ９０に送信する演算機能部１１０と、メインＥＣＵ９０と通信が可能でシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳを入力すると共に演算機能部１１０の異常を監視する監視機能部１３０とを組み込み、監視機能部１３０が演算機能部１１０に異常が生じていると判定したときにはシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳからマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰを設定してメインＥＣＵ９０に送信するから、メインＥＣＵ９０は、演算機能部１１０の異常の有無に拘わらずマニュアルバルブ５８の現在のバルブポジションＶＰを把握することができる。この結果、メインＥＣＵ９０は、ＳＢＷＥＣＵ１００に異常が生じてもこれに適切に対処することが可能となる。しかも、電気モータ１２４の制御用にロータ１２４ａの回転角を検出するためモータ角度センサ１２８を監視機能部１３０の５Ｖ電源回路１３４からの給電を受けて作動するよう構成したから、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４に異常が生じてこの５Ｖ電源回路からの給電を受けるシャフトポジションセンサ１２２が機能しなくなってもモータ角度センサ１２８からのモータ回転角θｍに基づいてバルブポジションＶＰを推定してこれをメインＥＣＵ９０に送信することができる。さらに、監視機能部１３０は、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４とは別の５Ｖ電源回路１３４からの給電を受けて作動するよう構成したから、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４に異常が生じても動作させることができる。
　実施例の変速機装置では、演算機能部１１０と監視機能部１３０とで相互監視を行なうものとしたが、監視機能部１３０は演算機能部１１０の異常を監視するが、演算機能部１１０は監視機能部１３０の異常を監視しないものとしてもよい。
　実施例の変速機装置では、モータ角度センサ１２８を監視機能部１３０の５Ｖ電源回路１３４からの給電を受けて作動するよう構成するものとしたが、図１０の変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｂに示すように、モータ角度センサ１２８を演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４からの給電を受けて作動するよう構成するものとしてもよい。ただし、この場合、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４に異常が生じているときには、監視機能部１３０は、バルブポジションＶＰを把握することはできなくなる。
　実施例の変速機装置では、監視機能部１３０を演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４とは別の５Ｖ電源回路１３４からの給電を受けて作動するよう構成するものとしたが、図１１の変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｃに示すように、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４を共用するものとしてもよい。ただし、この場合、５Ｖ電源回路１１４に異常が生じたときには、演算機能部１１０と共に監視機能部１３０の機能も停止する。
　実施例の変速機装置では、監視機能部１３０をＳＢＷＥＣＵ１００に組み込むものとしたが、図１２の変形例に示すように、ＳＢＷＥＣＵ１００Ｄは演算機能部１１０とアクチュエータ機能部１２０とを組み込むものとし、ＣＰＵ２９ａと５Ｖ電源回路２９ｂとＣＡＮ回路２９ｃとからなる演算機能部をＡＴＥＣＵ２９などの他のＥＣＵに組み込むものとしてもよい。
　実施例の変速機装置では、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２からの駆動信号（ＰＷＭ信号）を直接にアクチュエータ機能部１２０の駆動回路１２６に出力するものとしたが、図１３の変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｅに示すように、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２からの駆動信号をＡＮＤ回路１１８を介して駆動回路１２６に出力するものとしてもよい。このＡＮＤ回路１１８は、演算機能部１１０に組み込まれており、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２から出力された信号と監視機能部１３０の監視ＣＰＵ１３２から反転回路１３８を介して出力された信号とを入力し、両信号のいずれかがオフ信号のときにはオフ信号を駆動回路１２６に出力し、両信号のいずれもがオン信号のときにオン信号を駆動回路１２６に出力する。監視ＣＰＵ１３２からの信号は反転回路１３８を介してＡＮＤ回路１１８に入力されることから、監視ＣＰＵ１３２がオフ信号（許可信号）を出力しているときには演算機能部１１０のＣＰＵ１１２からの駆動信号は駆動回路１２６に伝達され、監視ＣＰＵ１３２がオン信号（禁止信号）を出力しているときには演算機能部１１０のＣＰＵ１１２からの駆動信号は駆動回路１２６に伝達されない。即ち、演算機能部１１０によるモータ１２４の駆動制御を監視機能部１３０からの信号によって許可したり禁止したりすることができる。また、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２には、監視機能部１３０の監視ＣＰＵ１３２から反転回路１３８を介して出力された許可信号が入力されており、監視機能部１３０側の許可の有無を把握できるようになっている。なお、この変形例では、ＡＮＤ回路１１８は演算機能部１１０に組み込むものとしたが、アクチュエータ機能部１２０に組み込むものとしても構わない。以下、変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｅを用いたときの演算機能部側処理ルーチンと監視機能部側処理ルーチンの各処理について説明する。
　図１４は、変形例の演算機能部側処理ルーチンを示すフローチャートである。この変形例の演算機能部側処理ルーチンのうち実施例の演算機能部側処理ルーチンと同一の処理については同一のステップ番号を付し、その説明は重複するから省略する。変形例の演算機能部側処理ルーチンでは、ステップＳ１２０で監視機能部１３０（監視ＣＰＵ１３２，５Ｖ電源回路１３４，ＣＡＮ回路１３６）が正常でない即ち異常が生じていると判定されると、監視機能部１３０の異常の状態（異常箇所など）をメインＥＣＵ９０に通知すると共に（ステップＳ４３０）、監視機能部１３０をリセットするリセット信号を出力して（ステップＳ４４０）、ステップＳ１４０以降の処理を実行する。監視機能部１３０に異常が生じているときには、監視機能部１３０の監視ＣＰＵ１３２がリセットされてオフ信号が出力されることになり、反転回路１３８によりＡＮＤ回路１１８にはオン信号が入力されるから、演算機能部１１０は、監視機能部１３０による監視を切り離して駆動信号を駆動回路１２６に出力してモータ１２４を駆動制御することが可能となる。一方、ステップＳ１２０で監視機能部１３０に異常が生じていないと判定されると、監視機能部１３０からの許否信号を入力し（ステップＳ４００）、入力した許否信号がオフ信号であるか否かすなわち監視機能部１３０によりモータ１２４の駆動が禁止されているか否かを判定する（ステップＳ４１０）。入力した許否信号がオフ信号でないとき即ち監視機能部１３０がモータ１２４の駆動を許可しているときにはそのままステップＳ１４０以降の処理を実行し、入力した許否信号がオフ信号であるとき即ち監視機能部１３０がモータ１２４の駆動を禁止しているときには予め定めたタイムアウト時間（例えば、１秒など）が経過するまでステップＳ４００に戻って許否信号がオン信号となるのを待ち（ステップＳ４２０）、タイムアウト時間が経過すると、その旨をメインＥＣＵ９０に通知すると共に（ステップＳ４３０）、監視機能部１３０をリセットするリセット信号を出力して（ステップＳ４４０）、ステップＳ１４０以降の処理を実行する。このステップＳ４１０～Ｓ４４０の処理は、監視機能部１３０に演算機能部１１０が把握できない何らかの異常が生じているときに、監視機能部１３０をリセットしてモータ１２４を駆動制御できるようにするためのものである。
　図１５は、変形例の監視機能部側処理ルーチンを示すフローチャートである。この変形例の監視機能部側処理ルーチンは、図示するように、実施例の監視機能部側処理ルーチンのステップＳ２６０およびステップＳ３３０の後にステップＳ５００のゲート遮断処理を追加したものである。なお、監視機能部１３０は、リセットされて初期状態となると、オフ信号を出力するよう構成されている。図１６は、ゲート遮断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。ゲート遮断処理では、まず、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４か、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２或いはＣＡＮ回路１１６かのいずれかに異常が生じているときには（ステップＳ５１０，Ｓ５２０）、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２から駆動回路１２６への駆動信号の伝達を遮断（ゲート遮断）する（ステップＳ５９０）。実施例では、ゲート遮断は、監視ＣＰＵ１３２が反転回路１３８を介してＡＮＤ回路１１８に接続されていることから、オン信号を出力することにより行なわれる。演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４と演算機能部１１０のＣＰＵ１１２或いはＣＡＮ回路１１６のいずれにも異常が生じていないときには、シフトレバー９１の切替前後におけるシフトポジションＳＰによりマニュアルシャフト２６０が回転すべき回転方向を設定すると共に（ステップＳ５３０）、シャフトポジションセンサ１２２から入力されるシャフトポジションＰＯＳの変化量により現在のマニュアルシャフト２６０の回転方向を判定し（ステップＳ５４０）、設定した回転方向と判定した回転方向とが逆方向であるか否かを判定する（ステップＳ５５０）。設定した回転方向と判定した回転方向とは逆方向と判定されると、前述したゲート遮断を実行し（ステップＳ５９０）、同方向と判定されると、次に、シフトポジションＳＰに対応するマニュアルシャフト２６０のポジションである切替後ポジションＰＯＳ＊を設定し（ステップＳ５６０）、現在のシャフトポジションＰＯＳと切替後ポジションＰＯＳ＊とを比較することによりマニュアルシャフト２６０の回転が切替後ポジションＰＯＳ＊を通り過ぎた（超えた）か否かを判定する（ステップＳ５７０）。ここで、切替後ポジションＰＯＳ＊の設定は、シフトポジションＳＰと切替後ポジションＰＯＳ＊との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭに記憶しておき、シフトポジションＳＰが与えられると、対応する切替後ポジションＰＯＳ＊を導出することにより行なわれる。この切替後ポジションＰＯＳ＊は、実施例では、シフトポジションＳＰに対してマニュアルシャフト２６０が取るべき回転角度を中心とした所定幅の領域として定めるものとした。マニュアルシャフト２６０の回転が切替後ポジションＰＯＳ＊を超えたと判定されると、前述したゲート遮断を行なって（ステップＳ５９０）、本ルーチンを終了し、切替後ポジションＰＯＳ＊を超えていないと判定されると、何もせずに本ルーチンを終了する。前述したように、ゲート遮断は監視ＣＰＵ１３２からオン信号を出力することにより行なわれるから、オン信号が出力されていないとき即ちオフ信号が出力されているときにはゲート許可が行なわれていることになる。
　なお、実施例の変速機装置、駆動回路１２６をアクチュエータ機能部１２０に組み込むことによりＳＢＷＥＣＵ１００を形成するものとしたが、図１３に示すように、駆動回路１２６を演算機能部１１０に組み込むものとしてもよい。
　実施例の変速機装置では、シフト操作に伴って電気モータ１２４によりマニュアルバルブ５８を作動させるものとしたが、これに限られず、図１６に例示するように、シフト操作に伴って電気モータ２６６によりパーキングロック機構２８０を作動させるものとしてもよい。パーキングロック機構２８０は、オートマチックトランスミッション２０のギヤ機構２６に取り付けられたパーキングギヤ２８２と、パーキングギヤ２８２と噛み合ってその回転を停止した状態でロックするパーキングポール２８４と、パーキングロッド２８６と、パーキングロッド２８６の先端に設けられパーキングロッド２８６がスライドすることによりパーキングポール２８４をパーキングギヤ２８２側に押し付けたり押し付けを解除したりするパーキングカム２８８とにより構成されている。パーキングロッド２８６の基端はＬ字状のフック２８６ａが形成されており、マニュアルプレート２６２におけるマニュアルシャフト２６０の回転軸に対して偏心した位置に形成された孔にフック２８６ａが引っ掛けられている。したがって、電気モータ２６６によりマニュアルシャフト２６０を正転させることによりパーキングギヤ２８２をロックし（図１６（ａ）参照）、マニュアルシャフト２６０を逆転させることによりパーキングギヤ２８２のロックを解除することができる（図１６（ｂ）参照）。なお、マニュアルプレート２６２には、実施例と同様に、ディテントスプリング２７４と、マニュアルプレート２６２の端部に形成されたカム面２７２に圧接されたローラ２７６とからなるディテント機構２７０が設けられている。
　いま、エンジンと、第１のモータと、エンジンのクランクシャフトとモータＭＧ１の回転軸と車軸に連結された駆動軸とがそれぞれ接続された３つの回転要素を有する遊星歯車機構と、駆動軸に接続された第２のモータと、が搭載されたハイブリッド自動車を考えると、油圧回路を備えることなく、エンジンからの動力を自由に変速して駆動軸に出力して走行することができるから、上述したように、シフトレバーがＰ（パーキング）ポジションに操作されたときにパーキングロック機構２８０を作動しＰポジション以外のポジション（例えば、Ｄ（ドライブ）ポジションやニュートラル（Ｎ）ポジション）に操作されたときにパーキングロック機構１８０の作動を解除するシフトバイワイヤシステムを考えることができる。このシフトバイワイヤシステムでは、マニュアルプレート２６２のポジションを２ポジション間で切り替えるだけでよいから、ディテント機構２７０のカム面２７２の移動端に壁を設けローラ２７６が壁に押し当てられるよう電気モータ１６６を駆動するものとすれば、マニュアルシャフト２６０にシャフトポジションセンサを取り付ける必要はないが、ポジションの変更に機械的衝撃を伴うことから、耐久性を考えると、強度を上げるためにマニュアルプレート２６２を厚くするなど大型化する必要があり、スペースの確保が厳しい車両では搭載上不利となる。また、ＳＢＷＥＣＵ１００のＣＰＵ１０２に故障が生じると、マニュアルシャフト１６０のポジションが不明となるから、ＡＴＥＣＵ２９としてはすべてのクラッチをオフとしてニュートラル（Ｎ）ポジションを形成せざるを得なくなり、退避走行ができなくなる。変形例では、こうした不都合を回避するためにマニュアルシャフト２６０にシャフトポジションセンサ１０８を取り付けるものとした。したがって、変形例でも、実施例と同様の処理を適用することができる。
　実施例の変速機装置では、オートマチックトランスミッション２０を前進１速～前進６速の６段変速の有段変速機により構成するものとしたが、これに限定されるものではなく、２～５段変速の有段変速機により構成するものとしてもよいし、７段以上の有段変速機により構成するものとしてもよい。
　実施例の変速機装置では、メインＥＣＵ９０とＡＴＥＣＵ２９を二つの電子制御ユニットにより構成するものとしたが、三つ以上の電子制御ユニットにより構成するものとしてもよいし、単一の電子制御ユニットにより構成するものとしても構わない。
　実施例の変速機装置では、内燃機関としてのエンジン１２を搭載する自動車１０に適用するものとしたが、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車に適用するものとしてもよい。また、走行用の電動機だけを搭載する電気自動車に適用するものとしてもよい。
　実施例では、本発明を変速機装置に適用して説明したが、シフトバイワイヤ装置の形態とするものとしてもよい。
　ここで、実施例の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、シャフトポジションセンサ１２２が「シャフトポジションセンサ」に相当し、駆動回路１２６が「駆動部」に相当し、メインＥＣＵ９０が「管理用電子制御ユニット」に相当し、図７の演算機能部側処理ルーチンを実行するＳＢＷＥＣＵ１００の演算機能部１１０が「演算機能部」相当し、図９の監視機能部側処理ルーチンを実行するＳＢＷＥＣＵ１００の監視機能部１３０が「監視機能部」に相当する。また、電気モータ１２４が「電動機」に相当し、モータ角度センサ１２８が「回転ポジションセンサ」に相当する。また、「信号伝達遮断回路」がＡＮＤ回路１１８に相当する。ここで、「電動機」としては、ブラスレスモータに限定されるものではなく、ＤＣブラシレスモータやＳＲモータ（スイッチトリラクタンスモータ）などの同期電動機など、回転軸の回転位置を検出すると共に検出した回転位置を用いて制御するタイプの電動機であれば如何なるものであっても構わない。また、「回転ポジションセンサ」としては、ホールＩＣを用いるものに限定されるものではなく、光学式のロータリーエンコーダやレゾルバなどの他のタイプのセンサであっても構わない。なお、実施例の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が発明の開示の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、発明の開示の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、発明の開示の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は発明の開示の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
　以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
　本発明は、自動車産業に利用可能である。

Claims (14)

  1. 　運転者により要求される要求シフトポジションを検出するシフトポジションセンサからの信号を入力する管理用電子制御ユニットに通信可能に接続され、該管理用電子制御ユニットからのシフト指令に基づいてマニュアルシャフトを駆動制御することにより作動対象を作動させるシフトバイワイヤ装置であって、
    　前記マニュアルシャフトの回転角度を検出するシャフトポジションセンサと、
    　前記マニュアルシャフトのアクチュエータを駆動する駆動部と、
    　前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力すると共に前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を受信し、前記入力したシャフトの回転角度を前記管理用電子制御ユニットに送信すると共に該入力したシャフトの回転角度と前記受信したシフト指令とに基づいて前記駆動部を制御する演算用ＣＰＵを有する演算機能部と、
    　前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力し、前記演算機能部の異常の有無を監視すると共に該演算機能部に異常が生じていると判定したときに前記入力したシャフトの回転角度を前記管理用電子制御ユニットに送信する監視用ＣＰＵを有する監視機能部と
    　を備えるシフトバイワイヤ装置。
  2. 　前記監視機能部は、前記演算機能部と前記管理用電子制御ユニットとの通信異常の有無を監視する部である請求項１記載のシフトバイワイヤ装置。
  3. 　請求項１または２記載のシフトバイワイヤ装置であって、
    　前記演算機能部と前記監視機能部は、それぞれ異なる電源を用いて作動する部であり、
    　前記監視機能部は、前記演算機能部に給電する電源の異常の有無を監視する部である
    　シフトバイワイヤ装置。
  4. 　請求項３記載のシフトバイワイヤ装置であって、
    　前記マニュアルシャフトのアクチュエータは、回転子を有する電動機であり、
    　前記電動機を制御するために前記回転子の回転位置を検出する回転ポジションセンサを備え、
    　前記シャフトポジションセンサは、前記演算用ＣＰＵ用の電源からの給電を受けて作動するセンサであり、
    　前記回転ポジションセンサは、前記監視用ＣＰＵ用の電源からの給電を受けて作動するセンサであり、
    　前記演算機能部は、前記回転ポジションセンサからの前記回転子の回転位置を入力すると共に該入力した回転位置に基づいて前記駆動部を制御する部であり、
    　前記監視機能部は、前記演算機能部に給電する電源の異常と判定したときには、前記回転ポジションセンサからの前記回転子の回転位置を入力すると共に該入力した回転位置に基づいて前記シャフトの回転角度を推定して前記管理用電子制御ユニットに送信する部である
    　シフトバイワイヤ装置。
  5. 　前記監視機能部は、監視により異常と判定したときに該判定の結果を前記管理用電子制御ユニットに送信する部である請求項１ないし４いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置。
  6. 　前記監視機能部は、前記演算機能部から前記駆動部への駆動信号の伝達の許可と禁止とが可能な部である請求項１ないし５いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置。
  7. 　前記監視機能部は、前記演算機能部に異常が生じていないと判定したときに前記駆動部への駆動信号の伝達を許可し、前記演算機能部に異常が生じていると判定したときに前記駆動部への駆動信号の伝達を禁止する部である請求項６記載のシフトバイワイヤ装置。
  8. 　前記監視機能部は、前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を入力し、前記アクチュエータにより前記マニュアルシャフトが駆動されたときに該マニュアルシャフトの回転方向が前記入力したシフト指令に応じた回転方向とは異なるときに前記駆動部への駆動信号の伝達を禁止することを特徴とする請求項７記載のシフトバイワイヤ装置。
  9. 　前記監視機能部は、前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を入力し、前記アクチュエータにより前記マニュアルシャフトが駆動されたときに該マニュアルシャフトの回転角度が前記入力したシフト指令に応じた回転角度を超えたときに前記駆動部への駆動信号の伝達を禁止することを特徴とする請求項７または８記載のシフトバイワイヤ装置。
  10. 　請求項６ないし９いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置であって、
      前記監視機能部から許可信号が入力されているときに駆動信号を前記駆動部に伝達し、前記許可信号が入力されていないときに駆動信号の前記駆動部への伝達を遮断する信号伝達遮断回路を備え、
    　前記監視機能部は、オフ信号を反転回路を介して前記許可信号として出力する部であり、
    　前記演算機能部は、前記監視機能部に所定の異常が生じているか否かを判定し、前記監視機能部に前記所定の異常が生じていると判定したときに該監視機能部をリセットする部である
    　シフトバイワイヤ装置。
  11. 　前記演算機能部は、前記監視機能部に前記所定の異常が生じていると判定されなかったときに所定時間以上に亘って前記監視機能部から許可信号が出力されていないときに該監視機能部をリセットする部である請求項１０記載のシフトバイワイヤ装置。
  12. 　前記駆動部と前記演算機能部と前記監視機能部は、単一の電子制御ユニットとして構成されてなることを特徴とする請求項１ないし１１いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置。
  13. 　前記作動対象は、前記マニュアルシャフトの駆動に伴って作動するパーキングロック機構である請求項１ないし１２いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置。
  14. 　マニュアルシャフトに連動するマニュアルバルブを介して供給される流体圧を用いて作動するクラッチにより動力の伝達が可能な自動変速機と、
    　前記作動対象として前記マニュアルシャフトを駆動する請求項１ないし１３いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置と、
    　を搭載する変速機装置。
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