JP2004324849A

JP2004324849A - Range selection control device for shift-by-wire type automatic transmission

Info

Publication number: JP2004324849A
Application number: JP2003123763A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kikuchi; 雅彦菊地
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2004-11-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure safety of a vehicle when a selected range of a range selector selected by an operator and a range inside a transmission do not coincide with each other, in regard to a shift-by-wire system wherein a parking lock mechanism is automatically operated in the condition where an ignition switch is turned off. <P>SOLUTION: This range selection control device 1 for a shift-by-wire type automatic transmission is provided with an automatic parking range selecting means for changing range of the automatic transmission to a range P independently of range position of a shift switch 11 when range of the automatic transmission mounted on a vehicle is different from the range P, and an inhibiting means for inhibiting a range change of the automatic transmission 3 till the range of the shift switch 11 becomes the range P when the range of the shift switch 11 and the range P are different from each other. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の運転者が操作するレンジセレクタからのレンジ選択指令信号に応動するアクチュエータによりレンジの選択を行うようにした、所謂シフトバイワイヤ式自動変速機に関し、特に、運転者が選択したレンジセレクタの選択レンジと変速機内部のレンジとが不一致となった場合の車両の安全性を確保するシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な自動変速機を搭載した車両では、例えばシフトレバーやシフトボタン等のレンジセレクタの動きの伝達により自動変速機本体内のマニュアル弁やパーキング機構を操作することで機械的にレンジ切り換えが行われる。このような車両に用いられるレンジセレクタには、イグニッションスイッチがＯＦＦにされた状態でパーキングレンジ（以下、Ｐレンジともいう）を選択すると、再度イグニッションスイッチがＯＮにされるまではレンジセレクタの移動を阻止して選択レンジの変更を禁止するシフトロック機構が備えられている。また、非常時にはイグニッションスイッチがＯＦＦのままでもシフトロックを解除し得る解除スイッチも設けられている。
【０００３】
上記のような機械的にレンジ切り換えを行なう構成のものとは別に、従来、レンジセレクタの動きを電気信号に変換し、モータ等のアクチュエータで自動変速機本体内のマニュアル弁やパーキング機構を操作することで電気的にレンジ切り換えを行なうシフトバイワイヤ式自動変速機の制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、上記シフトバイワイヤシステムによると、Ｐレンジ以外でイグニッションスイッチをＯＦＦにしてもレンジセレクタは移動可能であるが、イグニッションスイッチのＯＦＦによりシフトバイワイヤシステムへの電源の供給がされないことから、アクチュエータを駆動させることができない。このため、かかる場合にレンジセレクタを操作して選択レンジを変更すると、レンジセレクタの選択レンジと変速機内部のレンジとが不一致となってしまう。このことに関し、シフトバイワイヤシステムの電源のＯＦＦ時（イグニッションスイッチのＯＦＦ時でもある）に、その時点でのレンジセレクタの選択レンジ位置に関わらず、レンジセレクタの変位を規制して選択レンジの変更を禁止するシフトロック機構を設けることで、レンジセレクタのレンジと自動変速機内部のレンジとの不一致を防止するシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、イグニッションスイッチをＯＦＦにした状態で車両の移動を防止するためにシフトバイワイヤ機構が自動で変速機内部のレンジをＰレンジにしてパークロックを行なうフェールセーフ機構を有する制御装置も開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３２２０３１
【特許文献２】特開２００２−３０７９６５
【特許文献３】実開平６−４０５１７
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献２に開示されているような制御装置に上記特許文献３に開示されているようなフェールセーフ機構を追加した構成では、イグニッションスイッチがＯＦＦになった状態でレンジセレクタの選択レンジがＰレンジ以外のレンジであった場合に、レンジセレクタの選択レンジの変更が禁止されていることから、レンジセレクタの選択レンジと変速機内部のレンジとが不一致となる状態を防ぐことができず、車両の安全性を確保することが困難であることが考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は、イグニッションスイッチがＯＦＦの状態で自動的にパークロック機構が作動するフェールセーフ機構を有するシフトバイワイヤシステムにおいて運転者が選択したレンジセレクタのレンジと変速機内部のレンジとが不一致になった場合の車両の安全性を確保するシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、イグニッションスイッチがＯＦＦにされた状態で、車両に搭載された自動変速機のレンジがパーキングレンジと異なるときに、レンジセレクタの選択レンジとは無関係に前記自動変速機のレンジを前記パーキングレンジに変更するパーキングレンジ自動選択手段と、前記イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮにされた状態で、前記レンジセレクタの選択レンジが前記パーキングレンジと異なるときに、前記レンジセレクタの選択レンジが前記パーキングレンジとされるまで前記自動変速機のレンジの切り換えを禁止する禁止手段と、を具えることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の効果】
かかる構成の本発明のシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置にあっては、パーキングレンジ自動選択手段で、イグニッションスイッチがＯＦＦにされた状態で、車両に搭載された自動変速機のレンジがＰレンジと異なるときに、自動変速機のレンジをレンジセレクタの選択レンジとは無関係にＰレンジに変更する。また、禁止手段で、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮにされた状態で、レンジセレクタの選択レンジがＰレンジと異なるときに、レンジセレクタの選択レンジがＰレンジとされるまで自動変速機のレンジの切り換えを禁止する。
【００１１】
従って、本発明のシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置によれば、イグニッションスイッチをＯＦＦにした状態では、パーキングレンジ自動選択手段で、自動変速機のレンジがＰレンジにされるから、車両の移動を防止することができる。しかも、イグニッションスイッチをＯＦＦからＯＮにした状態では、禁止手段で、パーキングレンジ自動選択手段でＰレンジとされた変速機内部のレンジとレンジセレクタの選択レンジとが不一致のとき、レンジセレクタの選択レンジがＰレンジとされるまで自動変速機のレンジの切り換えを禁止する。これにより、パーキングレンジ自動選択手段の作動後に再度イグニッションスイッチをＯＮにしてレンジセレクタの選択レンジを変更してもパークロックが解除されることがない（自動変速機のレンジがＰレンジのまま保持される）。従って、運転者が選択したレンジセレクタの選択レンジと変速機内部のレンジとが不一致となった場合であっても、それらのレンジがＰレンジで一致するようにできるから、運転者が意図せず車両が動き出してしまうのを確実に防止することができ、車両の安全性を確保することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、本発明の一実施の形態になるシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置を示すシステム図である。本実施の形態のシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置１は図示しない車両に用いられるものであり、その車両にはエンジン２からの動力を変速制御する自動変速機（無段変速機を含む）３が搭載される。この自動変速機３は、マニュアルシャフト４の回転を介して図示しないマニュアル弁を、Ｐ（駐車）レンジ（パーキングレンジ）、Ｒ（後退走行）レンジ、Ｎ（停車）レンジ、またはＤ（前進走行）レンジ位置にストロークされ、選択されたレンジ位置（選択レンジ）に応じて周知のように変速制御されるものとする。
【００１３】
上記マニュアルシャフト４を回転可能にするため、このマニュアルシャフト４にウォームホイール５を結着し、これにウォーム６を噛合させる。そのウォーム６は、アクチュエータとしてのステップモータ７に結合し、そのステップモータ７によりウォーム６およびウォームホイール５を介しマニュアルシャフト４を回転させることで、マニュアル弁をＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄレンジ位置のいずれかにストロークさせるものである。
【００１４】
なお、ここでは、マニュアルシャフト４の回転位置と、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄレンジ位置との関係を図１に示す如きものとし、通常の自動変速機がそうであるようにＰレンジおよびＲレンジが隣り合わせに位置し、ＲレンジおよびＮレンジが隣り合わせに位置し、ＮレンジおよびＤレンジが隣り合わせに位置するものとする。
【００１５】
そして本実施の形態においては、ステップモータ７の回転位置をシフトバイワイヤコントローラ８により制御することとし、このためシフトバイワイヤコントローラ８には、マニュアルシャフト４の回転位置から自動変速機のレンジを検出するレンジセンサ（角度センサ）９からのレンジ信号Ｓｒと、車速を検出する車速センサ１０からの速度信号ＶＳＰと、シフトスイッチ１１からのレンジ指令信号Ｓｄとを入力する。
【００１６】
上記シフトスイッチ１１は、運転者が、希望する走行形態に応じたＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄレンジの選択を指令するために操作するレンジセレクタである。このシフトスイッチ１１は、運転者がＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄのレンジのうちどのレンジ位置に回転操作したかにより決定された選択レンジに応じて、その選択レンジに対応するＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄレンジの１つのレンジ指令信号Ｓｄをシフトバイワイヤコントローラ８に入力するものである。
【００１７】
また、エンジン２の制御を行なうエンジンコントローラ１２はシフトバイワイヤコントローラ８から所定の信号を入力されるとエンジン２の始動を禁止又はその禁止の解除を行なうように構成される。また、インパネ周りには、警報ランプ１３及び警報ブザー１４が設置される。警報ランプ１３は、シフトバイワイヤコントローラ８から所定の信号を入力されるとそのランプが点灯するように構成される。また、警報ブザー１４は、シフトバイワイヤコントローラ８から所定の信号を入力されると警報音が鳴るように構成される。
【００１８】
なお、レンジセレクタは上記構成のものに限られるものではなく、例えばレバーを用いてその移動位置に応じて操作するものであっても良く、その設置場所も運転者が報知できる範囲内において適宜変更できるのはもちろんである。また、本実施の形態におけるシフトバイワイヤコントローラ８及びエンジンコントローラ１２には、マイクロコンピュータ等のハードウエアにより構成された一般的なものを用いている。
【００１９】
そして、上記図１に示すシステム図のように構成された本実施の形態のシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置１は、パーキングレンジ自動選択手段と禁止手段とを具えている。ここでのパーキングレンジ自動選択手段は、後述するように、シフトバイワイヤコントローラ８が、図２に示すＰレンジ自動選択処理用制御プログラムの演算処理を行なうことにより構成されるものであり、イグニッション（ＩＧＮ）スイッチがＯＦＦにされた状態で、車両に搭載された自動変速機３のレンジがＰレンジと異なるときに、シフトスイッチ１１の選択レンジとは無関係に自動変速機３のレンジをＰレンジに変更する。
【００２０】
上記禁止手段は、後述するように、シフトバイワイヤコントローラ８が、図３に示すレンジ切り換え禁止制御プログラムの演算処理を行なうことにより構成されるものであり、図示しないイグニッション（ＩＧＮ）スイッチがＯＦＦからＯＮにされた状態で、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジと異なるときに、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジとされるまで自動変速機３のレンジの切り換えを禁止する。さらに、禁止手段は、イグニッション（ＩＧＮ）スイッチがＯＦＦからＯＮにされた状態で、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジと異なるときに、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジとされるまで、エンジン２の始動を禁止する。加えて、禁止手段は、自動変速機３のレンジの切り換えを禁止している間、警報ランプを点灯するか警報音を発するかのうち少なくとも一つを行なう。
【００２１】
図２は、上記図１に示すシステム図のように構成された本実施の形態のシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置において、シフトバイワイヤコントローラ８が行なうＰレンジ自動選択処理用制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。シフトバイワイヤコントローラ８は、前記した各種の入力情報をもとに、図２に示すＰレンジ自動選択処理用制御プログラムを、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に実行する。
【００２２】
即ち、図２に示す制御プログラムでは、まず、ステップＳ１で、イグニッション（ＩＧＮ）スイッチがＯＦＦになっているか否かを判断する。その結果、イグニッション（ＩＧＮ）スイッチがＯＦＦになっていると判断した場合には、ステップＳ２に進む。このステップＳ２では、後のステップで行なわれるパークロック機構（車両の走行時にＰレンジにシフト変更する）を安全に作動させることができるよう、シフトバイワイヤコントローラ８に入力された車速センサ１０からの車速の信号ＶＳＰが予め設定した設定値Ｖ（例えば時速３ｋｍ）より小さいか否かを判断する。その結果、車速ＶＳＰが設定値Ｖより小さいと判断した場合にはステップＳ３に進む。このステップＳ３では、自動変速機３のレンジがＰレンジ以外のレンジであるか否かを判断する。その結果、自動変速機３の選択レンジがＰレンジ以外のレンジであると判断した場合にはステップＳ４に進む。
【００２３】
そして、ステップＳ４では、Ｐレンジ自動選択処理を実行する。このＰレンジ自動選択処理では、シフトバイワイヤコントローラ８がＰレンジ自動選択処理を実行する信号Ｓｐをステップモータ７に送り、その信号Ｓｐに応じたステップモータ７の回転により、自動変速機３のレンジがＰレンジになるように自動的に選択される。このようにして、上記ステップＳ１〜Ｓ４の処理が行なわれることで、イグニッションスイッチがＯＦＦの状態で、車両に搭載された自動変速機３のレンジがＰレンジと異なるときに、シフトスイッチ１１の選択レンジとは無関係に自動変速機３のレンジが他のレンジからＰレンジに変更される。
【００２４】
一方、上記ステップＳ１でイグニッション（ＩＧＮ）スイッチがＯＮであると判断した場合、又は上記ステップＳ２で車速の信号ＶＳＰが所定値Ｖ以上であると判断した場合は、本プログラムの処理を終了する。上記ステップＳ３で自動変速機３のレンジがＰレンジ以外のレンジでない（自動変速機３のレンジがＰレンジである）と判断した場合には、ステップＳ５に進む。このステップＳ５で、シフトバイワイヤコントローラ８への電源の供給を遮断する。なお、本プログラムの処理を実行するに際し、イグニッションスイッチがＯＦＦとされても、自動変速機３のレンジがＰレンジと一致する（自動変速機３のレンジ＝Ｐレンジ）までは、イグニッションキーが抜かれていてもシフトバイワイヤシステム（シフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置１）への電源供給が維持されるようにしている。
【００２５】
また、図３は、シフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置１において、シフトバイワイヤコントローラ８が行なう、レンジ切り換え禁止制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。なお、シフトバイワイヤコントローラ８は、前記した各種の入力情報をもとに、図３に示すＰレンジ切り換え禁止制御プログラムを、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に実行する。
【００２６】
即ち、図３に示す制御プログラムでは、まず、ステップＳ１１で、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮにされた状態であるか否か、あるいは、後述する禁止処理が実行中であるか否か（Ｆｒｇ＝１か否か）を判断する。その結果、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮにされた状態であるか、あるいはＦｒｇ＝１の場合、ステップＳ１２に進む。一方、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮにされた状態でなく、かつ、Ｆｒｇ＝０の場合は本プログラムの処理を終了する。
【００２７】
そして、上記ステップＳ１１からステップＳ１２に進むと、このステップＳ１２でシフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジ以外のレンジ（シフトスイッチ１１のレンジ≠Ｐレンジ）であるか否かを判断する。その結果、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジ以外のレンジであると判断された場合には、ステップＳ１３に進みこのステップＳ１３で禁止処理を実行する。この禁止処理では、自動変速機３のレンジの切り換えを禁止するとともに、シフトバイワイヤコントローラ８がエンジンコントローラ１２にエンジン２の始動の禁止を指令し、禁止処理実行フラグをセットする（Ｆｒｇ＝１）。
【００２８】
上記禁止処理としては、例えば、Ｐレンジに対応する信号Ｓｄがシフトスイッチ１１からシフトバイワイヤコントローラ８に送られるまでは、シフトスイッチ１１から信号Ｓｄを入力されても、シフトバイワイヤコントローラ８は、ステップモータ７へ信号を出力せず、かつ、エンジンコントローラ１２にエンジン２の始動を禁止するための所定の信号を入力しての処理を行なうようにする。
【００２９】
従って、自動変速機３のレンジはイグニッション（ＩＧＮ）スイッチのＯＦＦ時に図２に示すプログラムの実行によりＰレンジにされていることから、上記ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理により、自動変速機３のレンジはＰレンジのまま保持されるとともに、エンジンコントローラ１２は、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジでない場合に、イグニッションキーの操作によりスタータスイッチ（図示せず）がＯＮにされてもスタータモータ（図示せず）を作動させずに、エンジン２の始動を禁止することができる。
【００３０】
そして、ステップＳ１３から続くステップＳ１４で、警報処理を実行する。この警報処理では、シフトバイワイヤコントローラ８が、例えば、インパネ周りに設置された警報ランプ１３及び警報ブザー１４に所定の信号を送ることにより、警報ランプ１３が点灯するとともに警報ブザー１４で警報音を発する処理が行なわれる。これにより、車両の運転者に、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジになっていないことを報知して、選択レンジをＰレンジにするように促すことができる。なお、この警報処理では、警報ランプ１３と警報ブザー１４との少なくとも一方の処理が行なわれれば良く、それらの一方の処理を行なうようにすることができるのはもちろんである。
【００３１】
一方、上記ステップＳ１２で、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジである（シフトスイッチ１１のレンジ≠Ｐレンジでない）と判断した場合には、自動変速機３のレンジ及びシフトスイッチ１１の選択レンジはともにＰレンジで一致していることから、後述するステップＳ１５へ進む。
【００３２】
そして、ステップＳ１５では、本フローチャートの処理を繰り返し実行したことにより前回の処理でステップＳ１３の禁止処理が実行された場合、シフトバイワイヤコントローラ８が、Ｓ１３で実行した禁止処理を解除する信号をシフトバイワイヤコントローラ８に送るとともに、シフトスイッチ１１から入力されるレンジの信号Ｓｄをステップモータ７に入力し、禁止処理フラグをリセットする（Ｆｒｇ＝０）。これにより、通常の動作（スタータスイッチのＯＮによるスタータモータの作動やシフトスイッチ１１の操作に応じた自動変速機３のレンジ変更）が行なわれるようになる。
【００３３】
そして、ステップＳ１５から続くステップＳ１６では、本フローチャートの処理を繰り返し実行したことにより前回の処理でステップＳ１４の禁止処理が実行された場合、シフトバイワイヤコントローラ８が、ステップＳ１４で実行した警報処理を解除する信号をコントロールユニットに送るとともに、シフトスイッチ１１から入力されるレンジの信号Ｓｄをステップモータ７に入力する。これにより、上記警報処理により実行された警報ランプ１３の点灯や警報ブザー１４が解除される。
【００３４】
なお、本フローチャートの初回の処理でステップＳ１５へ進んだ場合には、ステップＳ１５及びＳ１６で禁止処理及び警報処理の解除を行なう必要がなく、上記通常の動作が行なわれる状態で本プログラムを終了することとなる。
【００３５】
従って、以上の構成になる本実施の形態のシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置１は、イグニッションスイッチがＯＦＦの状態で、車両に搭載された自動変速機３のレンジがＰレンジと異なるときに、シフトスイッチ１１の選択レンジとは無関係に自動変速機３のレンジをＰレンジに変更するパーキングレンジ自動選択手段（上記図２のＰレンジ自動選択処理用制御プログラムにおけるステップＳ１〜Ｓ５）と、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮにされた状態で、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジと異なるときに、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジとされるまで自動変速機３のレンジの切り換えを禁止する禁止手段（上記図３のレンジ切り換え禁止制御プログラムにおけるステップＳ１１〜Ｓ１６）とを具えている。
【００３６】
かかる構成により、パーキングレンジ自動選択手段が、イグニッションスイッチがＯＦＦの状態で、車両に搭載された自動変速機３のレンジがＰレンジと異なるときに、自動変速機３のレンジをシフトスイッチ１１の選択レンジとは無関係にＰレンジに変更し、禁止手段が、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮにされた状態で、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジと異なるときに、シフトスイッチ１１のレンジがＰレンジとされるまで自動変速機３のレンジの切り換えを禁止する。
【００３７】
従って、本発明のシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置によれば、パーキングレンジ自動選択手段で、イグニッションスイッチをＯＦＦにした状態で車両の移動を防止することができる。しかも、禁止手段で、パーキングレンジ自動選択手段でＰレンジとされた自動変速機３のレンジとシフトスイッチ１１の選択レンジとが不一致のとき、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジになるまで自動変速機３のレンジの切り換えを禁止することができる。
【００３８】
これにより、パーキングレンジ自動選択手段の作動後に再度イグニッションスイッチをＯＮにしてシフトスイッチ１１の選択レンジを変更してもパークロックが解除されることがない（自動変速機３のレンジがＰレンジのまま保持される）。従って、運転者が選択したシフトスイッチ１１の選択レンジと自動変速機３のレンジとが不一致となった場合であっても、それらのレンジがＰレンジで一致するようにできるから、運転者が意図せず車両が動き出してしまうのを確実に防止することができ、車両の安全性を確保することができる。
【００３９】
さらに、本実施の形態における禁止手段は、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮにされた状態で、シフトスイッチ１１のレンジがＰレンジと異なるときに、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジとされるまで、車両の具えるエンジン２の始動を禁止するものである（上記図３のレンジ切り換え禁止制御プログラムにおけるステップＳ１２，Ｓ１３）。これにより、パークロックの作動を確保した状態でシステムの初期化を行なうことが可能になり、シフトスイッチ１１の選択レンジの変更及びエンジン２の始動の処理を安全に行なうことができる。
【００４０】
加えて、本実施の形態における禁止手段は、自動変速機３のレンジの切り換えを禁止している間、警報ランプ１３を点灯するとともに警報音を発する処理を行なうものである（上記図３のレンジ切り換え禁止制御プログラムにおけるステップＳ１４）。これにより、車両の運転者に、シフトスイッチ１１の選択レンジがＰレンジになっていないことを報知して、選択レンジをＰレンジにするように促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になるシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置を示すシステム図である。
【図２】シフトバイワイヤコントローラが行なうＰレンジ自動選択処理用制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】シフトバイワイヤコントローラが行なうレンジ切り換え禁止制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１シフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置
２エンジン
３自動変速機
４マニュアルシャフト
５ウォームホイール
６ウォーム
７ステップモータ
８シフトバイワイヤコントローラ
９レンジセンサ（角度センサ）
１０車速センサ
１１シフトスイッチ
１２エンジンコントローラ
１３警報ランプ
１４警報ブザー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called shift-by-wire automatic transmission in which a range is selected by an actuator responsive to a range selection command signal from a range selector operated by a driver of a vehicle, and particularly to a range selected by a driver. The present invention relates to a range switching control device for a shift-by-wire automatic transmission that ensures vehicle safety when a selection range of a selector and a range inside a transmission do not match.
[0002]
[Prior art]
In a vehicle equipped with a general automatic transmission, the range is mechanically switched by operating a manual valve or a parking mechanism in the main body of the automatic transmission by transmitting the movement of a range selector such as a shift lever or a shift button. Is When a parking range (hereinafter, also referred to as a P range) is selected in a state where the ignition switch is turned off, the range selector used for such a vehicle does not move until the ignition switch is turned on again. A shift lock mechanism is provided for blocking the change of the selection range. In an emergency, a release switch that can release the shift lock even when the ignition switch remains OFF is provided.
[0003]
In addition to the above-described configuration in which the range is mechanically switched, conventionally, the movement of the range selector is converted into an electric signal, and the manual valve and the parking mechanism in the main body of the automatic transmission are operated by an actuator such as a motor. Thus, a control device for a shift-by-wire automatic transmission that electrically switches ranges has been disclosed (for example, see Patent Document 1).
[0004]
However, according to the above shift-by-wire system, the range selector can be moved even when the ignition switch is turned off in a range other than the P range, but since the power is not supplied to the shift-by-wire system by turning off the ignition switch, the actuator is driven. I can't let it. Therefore, in such a case, if the selection range is changed by operating the range selector, the selection range of the range selector and the range inside the transmission will not match. In this regard, when the power of the shift-by-wire system is turned off (it is also when the ignition switch is turned off), regardless of the position of the selected range of the range selector at that time, the displacement of the range selector is regulated to change the selected range. A range switching control device of a shift-by-wire type automatic transmission is disclosed which provides a prohibited shift lock mechanism to prevent the range of the range selector from being inconsistent with the range inside the automatic transmission (for example, see Patent Document 2). ).
[0005]
Also disclosed is a control device having a fail-safe mechanism in which the shift-by-wire mechanism automatically sets the range inside the transmission to the P range and performs parking lock in order to prevent the vehicle from moving when the ignition switch is turned off. (For example, see Patent Document 3).
[0006]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-322203
[Patent Document 2] JP-A-2002-307965
[Patent Document 3] Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-40517
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a configuration in which the fail-safe mechanism disclosed in Patent Document 3 is added to the control device disclosed in Patent Document 2 described above, the selection range of the range selector is set in a state where the ignition switch is turned off. In the case where the range is other than the P range, since the change of the range selected by the range selector is prohibited, it is not possible to prevent a state where the range selected by the range selector and the range inside the transmission do not match. It is considered that it is difficult to ensure the safety of the vehicle.
[0008]
Therefore, the present invention provides a shift-by-wire system having a fail-safe mechanism in which a parking lock mechanism is automatically activated when an ignition switch is turned off, so that the range of the range selector selected by the driver and the range inside the transmission do not match. It is an object of the present invention to provide a range switching control device for a shift-by-wire automatic transmission that ensures the safety of a vehicle in the event that the speed of the vehicle changes.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, when the range of the automatic transmission mounted on the vehicle is different from the parking range in a state where the ignition switch is turned off, the range of the automatic transmission is changed to the parking range regardless of the selection range of the range selector. A parking range automatic selecting means for changing to a range, and when the selected range of the range selector is different from the parking range in a state where the ignition switch is turned on from OFF, the selected range of the range selector is different from the parking range. Prohibiting means for prohibiting the switching of the range of the automatic transmission until the change is made.
[0010]
【The invention's effect】
In the shift switching device for a shift-by-wire automatic transmission of the present invention having such a configuration, the range of the automatic transmission mounted on the vehicle is set in a state where the ignition switch is turned off by the parking range automatic selection means. When the range is different from the P range, the range of the automatic transmission is changed to the P range regardless of the range selected by the range selector. Further, when the selection range of the range selector is different from the P range while the ignition switch is turned on from OFF to ON by the prohibiting means, the range of the automatic transmission is switched until the selection range of the range selector becomes the P range. Ban.
[0011]
Therefore, according to the range switching control device for a shift-by-wire automatic transmission of the present invention, when the ignition switch is turned off, the automatic transmission range selection means sets the range of the automatic transmission to the P range. Can be prevented from moving. In addition, when the ignition switch is turned from OFF to ON, if the range inside the transmission, which is set to the P range by the automatic parking range selection means, does not match the selection range of the range selector, the range selector selection range is used. Until the range is changed to the P range. As a result, even if the ignition switch is turned on again and the selection range of the range selector is changed after the operation of the automatic parking range selection means, the parking lock is not released (the range of the automatic transmission is maintained at the P range. ). Therefore, even if the range selected by the driver and the range inside the transmission do not match, it is possible to make the ranges match in the P range. It is possible to reliably prevent the vehicle from starting to move, and to ensure the safety of the vehicle.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram showing a range switching control device of a shift-by-wire automatic transmission according to an embodiment of the present invention. The range switching control device 1 of the shift-by-wire automatic transmission according to the present embodiment is used for a vehicle (not shown), and the vehicle has an automatic transmission (a continuously variable transmission that controls the speed of the power from the engine 2). 3) is mounted. The automatic transmission 3 operates a manual valve (not shown) through rotation of a manual shaft 4 to move a P (parking) range (parking range), an R (reverse travel) range, an N (stop) range, or a D (forward travel). It is assumed that the stroke is moved to the range position and the shift control is performed in a well-known manner in accordance with the selected range position (selected range).
[0013]
In order to make the manual shaft 4 rotatable, a worm wheel 5 is connected to the manual shaft 4 and a worm 6 is meshed with the worm wheel 5. The worm 6 is connected to a step motor 7 as an actuator, and the manual motor 4 is rotated by the step motor 7 via the worm 6 and the worm wheel 5 to set the manual valve in the P, R, N, D range positions. Stroke to one of them.
[0014]
Here, the relationship between the rotational position of the manual shaft 4 and the positions of the P, R, N, and D ranges is as shown in FIG. 1, and the P range and the R range are the same as in a normal automatic transmission. Are positioned adjacent to each other, the R range and the N range are positioned adjacent to each other, and the N range and the D range are positioned adjacent to each other.
[0015]
In the present embodiment, the rotational position of the step motor 7 is controlled by the shift-by-wire controller 8. Therefore, the shift-by-wire controller 8 has a range for detecting the range of the automatic transmission from the rotational position of the manual shaft 4. A range signal Sr from a sensor (angle sensor) 9, a speed signal VSP from a vehicle speed sensor 10 for detecting a vehicle speed, and a range command signal Sd from a shift switch 11 are input.
[0016]
The shift switch 11 is a range selector operated by a driver to instruct selection of the P, R, N, and D ranges according to a desired driving mode. The shift switch 11 is responsive to a selection range determined by the driver rotating to any of the P, R, N, and D ranges to select P, R, N, One range command signal Sd of the D range is input to the shift-by-wire controller 8.
[0017]
The engine controller 12 that controls the engine 2 is configured to prohibit starting of the engine 2 or release the prohibition when a predetermined signal is input from the shift-by-wire controller 8. An alarm lamp 13 and an alarm buzzer 14 are provided around the instrument panel. The alarm lamp 13 is configured to light when a predetermined signal is input from the shift-by-wire controller 8. The alarm buzzer 14 is configured to emit an alarm when a predetermined signal is input from the shift-by-wire controller 8.
[0018]
Note that the range selector is not limited to the above-described configuration, and may be operated according to its moving position using, for example, a lever, and the location of the range selector is appropriately changed within a range in which the driver can notify. Of course you can. Further, the shift-by-wire controller 8 and the engine controller 12 in the present embodiment use general ones constituted by hardware such as a microcomputer.
[0019]
The range switching control device 1 of the shift-by-wire automatic transmission according to the present embodiment configured as shown in the system diagram of FIG. 1 includes an automatic parking range selection unit and a prohibition unit. The parking range automatic selection means here is constituted by the shift-by-wire controller 8 performing the arithmetic processing of the control program for the automatic P range selection processing shown in FIG. When the range of the automatic transmission 3 mounted on the vehicle is different from the P range with the switch turned off, the range of the automatic transmission 3 is changed to the P range regardless of the selected range of the shift switch 11. I do.
[0020]
The prohibiting means is constituted by the shift-by-wire controller 8 performing a calculation process of a range switching prohibition control program shown in FIG. 3, as will be described later, and an unillustrated ignition (IGN) switch is turned from OFF to ON. In this state, when the selection range of the shift switch 11 is different from the P range, switching of the range of the automatic transmission 3 is prohibited until the selection range of the shift switch 11 becomes the P range. Further, the prohibiting means is configured to operate the engine when the selected range of the shift switch 11 is different from the P range in a state where the ignition (IGN) switch is turned from OFF to ON until the selected range of the shift switch 11 becomes the P range. Inhibit the start of 2. In addition, the prohibition unit performs at least one of turning on a warning lamp and emitting a warning sound while the range change of the automatic transmission 3 is prohibited.
[0021]
FIG. 2 shows a control program for a P-range automatic selection process executed by the shift-by-wire controller 8 in the range switching control device of the shift-by-wire automatic transmission according to the present embodiment configured as shown in the system diagram shown in FIG. It is a flowchart which shows a processing procedure. The shift-by-wire controller 8 executes the control program for automatic P-range selection processing shown in FIG. 2 at predetermined time intervals (for example, 10 msec) based on the various types of input information described above.
[0022]
That is, in the control program shown in FIG. 2, first, in step S1, it is determined whether or not an ignition (IGN) switch is turned off. As a result, when it is determined that the ignition (IGN) switch is OFF, the process proceeds to step S2. In step S2, the vehicle speed from the vehicle speed sensor 10 input to the shift-by-wire controller 8 is set so that the parking lock mechanism (shift to the P range when the vehicle travels) performed in a later step can be safely operated. Is determined whether the signal VSP is smaller than a preset value V (for example, 3 km / h). As a result, when it is determined that the vehicle speed VSP is smaller than the set value V, the process proceeds to step S3. In this step S3, it is determined whether or not the range of the automatic transmission 3 is a range other than the P range. As a result, when it is determined that the selection range of the automatic transmission 3 is a range other than the P range, the process proceeds to step S4.
[0023]
Then, in step S4, a P range automatic selection process is executed. In this P-range automatic selection processing, the shift-by-wire controller 8 sends a signal Sp for executing the P-range automatic selection processing to the stepping motor 7, and the rotation of the stepping motor 7 according to the signal Sp causes the range of the automatic transmission 3 to be changed. Automatically selected to be in P range. By performing the processes of steps S1 to S4 in this manner, when the range of the automatic transmission 3 mounted on the vehicle is different from the P range while the ignition switch is OFF, the shift switch 11 is selected. Regardless of the range, the range of the automatic transmission 3 is changed from another range to the P range.
[0024]
On the other hand, if it is determined in step S1 that the ignition (IGN) switch is ON, or if it is determined in step S2 that the vehicle speed signal VSP is equal to or higher than the predetermined value V, the processing of this program is terminated. If it is determined in step S3 that the range of the automatic transmission 3 is not the range other than the P range (the range of the automatic transmission 3 is the P range), the process proceeds to step S5. In this step S5, the supply of power to the shift-by-wire controller 8 is cut off. In executing the processing of this program, even if the ignition switch is turned off, the ignition key is removed until the range of the automatic transmission 3 matches the P range (range of the automatic transmission 3 = P range). Even so, the power supply to the shift-by-wire system (range switching control device 1 of the shift-by-wire automatic transmission) is maintained.
[0025]
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of a range switching prohibition control program executed by the shift-by-wire controller 8 in the range switching control device 1 of the shift-by-wire automatic transmission. The shift-by-wire controller 8 executes the P-range switching prohibition control program shown in FIG. 3 every predetermined time (for example, 10 msec) based on the various types of input information described above.
[0026]
That is, in the control program shown in FIG. 3, first, in step S11, it is determined whether or not the ignition switch is turned from OFF to ON, or whether or not a prohibition process described later is being executed (Frg = 1). Or not). As a result, if the ignition switch has been turned from OFF to ON, or if Frg = 1, the process proceeds to step S12. On the other hand, if the ignition switch is not turned from OFF to ON and Frg = 0, the processing of this program ends.
[0027]
When the process proceeds from step S11 to step S12, it is determined in step S12 whether or not the selection range of the shift switch 11 is a range other than the P range (range of the shift switch 11１１P range). As a result, when it is determined that the selection range of the shift switch 11 is a range other than the P range, the process proceeds to step S13, and the prohibition process is executed in step S13. In this prohibition process, switching of the range of the automatic transmission 3 is prohibited, and the shift-by-wire controller 8 instructs the engine controller 12 to prohibit starting of the engine 2 and sets a prohibition process execution flag (Frg = 1).
[0028]
As the prohibition processing, for example, until the signal Sd corresponding to the P range is sent from the shift switch 11 to the shift-by-wire controller 8, even if the signal Sd is input from the shift switch 11, the shift-by-wire controller 8 7, a predetermined signal for prohibiting the start of the engine 2 is input to the engine controller 12 to perform the processing.
[0029]
Accordingly, since the range of the automatic transmission 3 is set to the P range by executing the program shown in FIG. 2 when the ignition (IGN) switch is turned off, the range of the automatic transmission 3 is changed by the processing of steps S11 to S13. When the shift range of the shift switch 11 is not the P range, the engine controller 12 keeps the starter motor (not shown) even when the starter switch (not shown) is turned on by operating the ignition key. ), The start of the engine 2 can be prohibited.
[0030]
Then, in step S14 following step S13, an alarm process is executed. In this alarm processing, the shift-by-wire controller 8 sends a predetermined signal to, for example, an alarm lamp 13 and an alarm buzzer 14 installed around the instrument panel, so that the alarm lamp 13 is turned on and an alarm sound is emitted from the alarm buzzer 14. Processing is performed. Thus, it is possible to notify the driver of the vehicle that the selection range of the shift switch 11 is not in the P range, and to urge the driver to change the selection range to the P range. In this alarm process, at least one of the alarm lamp 13 and the alarm buzzer 14 only needs to be performed, and it goes without saying that one of the processes can be performed.
[0031]
On the other hand, if it is determined in step S12 that the selection range of the shift switch 11 is the P range (the range of the shift switch 11 is not the P range), the range of the automatic transmission 3 and the selection range of the shift switch 11 are Since they match in the P range, the process proceeds to step S15 described later.
[0032]
In step S15, when the prohibition process of step S13 is executed in the previous process by repeatedly executing the process of this flowchart, the shift-by-wire controller 8 sends a signal for canceling the prohibition process executed in S13 to the shift-by-wire In addition to the signal sent to the controller 8, the range signal Sd input from the shift switch 11 is input to the step motor 7, and the prohibition processing flag is reset (Frg = 0). As a result, normal operations (operation of the starter motor by turning on the starter switch and range change of the automatic transmission 3 in accordance with the operation of the shift switch 11) are performed.
[0033]
Then, in step S16 following step S15, if the prohibition process of step S14 is executed in the previous process by repeatedly executing the process of this flowchart, the shift-by-wire controller 8 cancels the alarm process executed in step S14. And a signal Sd of the range input from the shift switch 11 is input to the stepping motor 7. Thereby, the lighting of the alarm lamp 13 and the alarm buzzer 14 executed by the above-mentioned alarm processing are canceled.
[0034]
When the process proceeds to step S15 in the first process of the flowchart, it is not necessary to cancel the prohibition process and the alarm process in steps S15 and S16, and the program is terminated in a state where the normal operation is performed. It will be.
[0035]
Therefore, the range switching control device 1 of the shift-by-wire automatic transmission according to the present embodiment having the above-described configuration has the range of the automatic transmission 3 mounted on the vehicle different from the P range when the ignition switch is OFF. Sometimes, automatic parking range selection means (steps S1 to S5 in the P range automatic selection processing control program in FIG. 2) for changing the range of the automatic transmission 3 to the P range irrespective of the selection range of the shift switch 11. When the selected range of the shift switch 11 is different from the P range while the ignition switch is turned from OFF to ON, switching of the range of the automatic transmission 3 is prohibited until the selected range of the shift switch 11 is set to the P range. Prohibiting means (steps S11 to S11 in the range switching prohibition control program of FIG. 3) 16) which comprises a.
[0036]
With this configuration, when the range of the automatic transmission 3 mounted on the vehicle is different from the P range while the ignition switch is in the OFF state, the parking range automatic selection means selects the range of the automatic transmission 3 by the shift switch 11. The range is changed to the P range irrespective of the range, and when the selection range of the shift switch 11 is different from the P range while the ignition switch is turned on from OFF to ON, the range of the shift switch 11 is changed to the P range. Until the change of the range of the automatic transmission 3 is prohibited.
[0037]
Therefore, according to the range switching control device of the shift-by-wire automatic transmission of the present invention, the vehicle can be prevented from moving with the ignition switch turned off by the automatic parking range selection means. In addition, when the range of the automatic transmission 3 set to the P range by the parking range automatic selection means and the selection range of the shift switch 11 do not match, the automatic shifting is performed until the selection range of the shift switch 11 becomes the P range. Switching of the range of the machine 3 can be prohibited.
[0038]
As a result, the parking lock is not released even if the ignition switch is turned on again to change the selection range of the shift switch 11 after the operation of the automatic parking range selection means (the range of the automatic transmission 3 remains in the P range). Retained). Therefore, even if the selection range of the shift switch 11 selected by the driver and the range of the automatic transmission 3 do not match, the range can be matched in the P range. It is possible to reliably prevent the vehicle from starting to move without doing so, and it is possible to ensure the safety of the vehicle.
[0039]
Further, the prohibiting means in the present embodiment is configured such that when the range of the shift switch 11 is different from the P range in a state where the ignition switch is turned from OFF to ON, the selection range of the shift switch 11 is changed to the P range. This is to prohibit the start of the engine 2 of the vehicle (steps S12 and S13 in the range switching prohibition control program of FIG. 3). As a result, the system can be initialized while the parking lock operation is secured, and the process of changing the selection range of the shift switch 11 and starting the engine 2 can be performed safely.
[0040]
In addition, the prohibiting means in the present embodiment performs a process of turning on the alarm lamp 13 and emitting an alarm sound while the range change of the automatic transmission 3 is prohibited (see the range of FIG. 3). Step S14 in the switching prohibition control program). Thus, it is possible to notify the driver of the vehicle that the selection range of the shift switch 11 is not in the P range, and to urge the driver to change the selection range to the P range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing a range switching control device of a shift-by-wire automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure of a control program for a P-range automatic selection process performed by a shift-by-wire controller.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a processing procedure of a range switching prohibition control program performed by a shift-by-wire controller.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Range change control device of shift-by-wire type automatic transmission 2 Engine 3 Automatic transmission 4 Manual shaft 5 Worm wheel 6 Worm 7 Step motor 8 Shift-by-wire controller 9 Range sensor (angle sensor)
Reference Signs List 10 vehicle speed sensor 11 shift switch 12 engine controller 13 alarm lamp 14 alarm buzzer

Claims

イグニッションスイッチがＯＦＦにされた状態で、車両に搭載された自動変速機のレンジがパーキングレンジと異なるときに、レンジセレクタの選択レンジとは無関係に前記自動変速機のレンジを前記パーキングレンジに変更するパーキングレンジ自動選択手段と、
前記イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮにされた状態で、前記レンジセレクタの選択レンジが前記パーキングレンジと異なるときに、前記レンジセレクタの選択レンジが前記パーキングレンジとされるまで前記自動変速機のレンジの切り換えを禁止する禁止手段と、
を具えることを特徴とするシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置。When the range of the automatic transmission mounted on the vehicle is different from the parking range in a state where the ignition switch is turned off, the range of the automatic transmission is changed to the parking range regardless of the selection range of the range selector. Parking range automatic selection means,
When the selected range of the range selector is different from the parking range in a state where the ignition switch is turned on from OFF to ON, switching of the range of the automatic transmission until the selected range of the range selector becomes the parking range. Prohibition means for prohibiting
A range switching control device for a shift-by-wire automatic transmission, characterized by comprising:

前記禁止手段は、前記イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮにされた状態で、前記レンジセレクタの選択レンジが前記パーキングレンジと異なるときに、前記レンジセレクタのレンジが前記パーキングレンジとされるまで、前記車両の具えるエンジンの始動を禁止することを特徴とする、請求項１記載のシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置。The prohibiting means is configured to operate the vehicle when the selected range of the range selector is different from the parking range in a state where the ignition switch is turned from OFF to ON, until the range of the range selector becomes the parking range. 2. The range switching control device for a shift-by-wire automatic transmission according to claim 1, wherein starting of the engine is prohibited.

前記禁止手段は、前記自動変速機のレンジの切り換えを禁止している間、警報ランプを点灯するか警報音を発するかのうち少なくとも一つを行なうことを特徴とする、請求項１または請求項２記載のシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切り換え制御装置。The said prohibiting means performs at least one of turning on a warning lamp or issuing a warning sound while prohibiting switching of the range of the automatic transmission. 3. The range switching control device for a shift-by-wire automatic transmission according to 2.