JP4213919B2 - 車両用自動変速機のレンジ切換え装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータによってレンジ切換えを行う車両用自動変速機のレンジ切換え装置に関し、詳しくは、運転者のシフト操作負担を軽減するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、レンジ切換バルブをモータによって複数のレンジ位置に駆動する構成とし、運転者のレンジ位置要求に従って前記モータをフィードバック制御する自動変速機のレンジ切換え装置が知られている（特開平５−０８７２３３号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、Ｄレンジでの減速では、所望のエンジンブレーキが得られない場合に、より低速段が選択される２レンジや１レンジに運転者がシフトする場合があるが、停車後に発進する場合には、通常のＤレンジでの走行が望まれるため、その都度Ｄレンジに戻す操作が必要になってしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、より強いエンジンブレーキを発生させるべく２レンジや１レンジにシフトした場合に、Ｄレンジへ自動的に復帰するようにして、運転者の操作負担を軽減できる車両用自動変速機のレンジ切換え装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１記載の発明は、運転者が、減速中に、ＤレンジからＤレンジよりもより低速段が選択されるＤレンジ以外の前進レンジにセレクトダウン操作した後、車両が停止したときに、前記Ｄレンジ以外の前進レンジから自動的にＤレンジに復帰させる構成とした。
上記構成によると、運転者が、減速中により強いエンジンブレーキを発生させるべく、ＤレンジからＤレンジ以外の前進レンジ（２レンジや１レンジ）にセレクトダウン操作して車両を停車させると、アクチュエータを制御してＤレンジに自動的に戻し、Ｄレンジで発進させるようにする。
【０００６】
従って、運転者が、エンジンブレーキを発生させるべくセレクトダウン操作を行っても、車両が停止するとＤレンジに自動的に戻るから、発進時にＤレンジに戻す操作を行う必要がなく、運転者の操作負担が軽減される。
請求項２記載の発明では、車速が０、かつ、ブレーキスイッチがＯＮ、かつ、アクセル開度が０の状態で、自動的にＤレンジに復帰させる構成とした。
【０００７】
上記構成によると、車両が停止しているだけではなく、運転者がブレーキペダルを踏んでいて制動力が作用するブレーキスイッチのＯＮ状態で、かつ、運転者がアクセルペダルから足を離してエンジンがアイドリング状態であるときに、Ｄレンジへの自動復帰を行わせる。
従って、運転者の操作に因らない、Ｄレンジへの自動復帰を安全に行わせることができる。
【０００８】
請求項３記載の発明では、路面勾配が所定以上の下り勾配であるときに、前記Ｄレンジへの自動的な復帰を禁止する構成とした。
上記構成によると、減速中にＤレンジからセレクトダウンして停車したときに、強いエンジンブレーキが必要とされるほどの下り勾配であるときには、セレクトダウンされたレンジ位置をそのまま維持させる。
【０００９】
従って、発進後も直ぐに強いエンジンブレーキが要求される状態で、無用にＤレンジに自動復帰させてしまうことがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施の形態における車両用自動変速機のレンジ切換え装置のシステム構成図である。
この図１において、車両用自動変速機１には、後述するレンジ切換バルブ６を駆動するためのモータ２（アクチュエータ）が取り付けられる。
【００１１】
前記モータ２の出力軸には減速歯車機構３が設けられ、該減速歯車機構３を介してレンジ切換シャフト４を回転駆動するよう構成される。
尚、前記減速歯車機構３とレンジ切換シャフト４との間には、回転方向に遊びが設けられている。
前記レンジ切換シャフト４には、該レンジ切換シャフト４を複数のレンジそれぞれに対応する角度に位置決めするためのディテント機構５が取り付けられる。
【００１２】
前記ディテント機構５は、図２に示すように、レンジ切換シャフト４に固定されて一体に回転するディテントレバー５Ａ、ディテントレバー５Ａの周縁に各レンジに対応して形成される凹部に係合するローラを支持すると共に、該ローラを前記凹部に向けて押圧付勢するディテントスプリング５Ｂから構成される。
そして、前記ディテント機構５は、上記構成によってレンジ切換シャフト４を、Ｐレンジ（パーキングレンジ），Ｒレンジ（リバースレンジ），Ｎレンジ（ニュートラルレンジ），Ｄレンジ（ドライブレンジ），２レンジ，１レンジのいずれかに対応する角度に位置決めする。
【００１３】
前記レンジ切換シャフト４の回転運動は、ディテントレバー５Ａとレンジ切換バルブ６との係合によって、レンジ切換バルブ６の軸方向運動に変換され、レンジ切換バルブ６がバルブボディ７内で軸方向に変位することで、油圧ポートの開閉が切り換えられ、各シフトレンジに応じてライン圧を配送する。
前記ディテントレバー５Ａに一端が取り付けられるロッド８の他端には、カム９が取り付けられ、揺動可能に支持されたパーキングポール１０が前記カム９との摺接によって揺動駆動され、Ｐレンジ位置においては、パーキングポール１０の爪１０ａがパーキングギヤ１１の凹部１１ａに噛み合って、パーキングギヤ１１が固定されるようになっている。
【００１４】
また、前記レンジ切換シャフト４には、該レンジ切換シャフト４の角度を連続的に検出するポテンショメータ２１が備えられる一方、自動変速機１が各レンジのいずれに切り換えられているかを検出するインヒビタスイッチ２２が設けられる。
また、運転者によって操作されるレンジセレクトスイッチ２３が設けられている。
【００１５】
前記ポテンショメータ２１，インヒビタスイッチ２２及びレンジセレクトスイッチ２３からの信号は、Ａ／Ｔコントロールユニット（Ａ／Ｔ Ｃ／Ｕ）２４に入力される。
また、前記Ａ／Ｔコントロールユニット２４には、前記自動変速機１の出力軸から車速信号ＶＳＰを取り出す車速センサ２５からの信号、及び、ブレーキスイッチ２６のＯＮ・ＯＦＦ信号、アクセル開度ＴＶＯを検出するアクセル開度センサ２７からの信号が入力される。
【００１６】
そして、前記Ａ／Ｔコントロールユニット２４は、レンジセレクトスイッチ２３に対応するレンジ切換シャフト４の目標角度を設定し、前記ポテンショメータ２１で検出される実際の角度が前記目標角度に一致するように、前記モータ２の駆動信号をフィードバック制御する。
本実施形態では、モータ２に対する電源供給を高周波でＯＮ・ＯＦＦするときのＯＮ時間割合で平均印加電圧を制御するようになっており、前記駆動信号は、前記ＯＮ時間割合を示すオンデューティ比（％）として演算される。
【００１７】
図３のフローチャートは、前記レンジ切換え装置におけるレンジ切換え制御の実施形態を示す。
ステップＳ１では、車速ＶＳＰが減少変化しているか否かに基づいて、車両の減速中であるか否かを判別する。
減速中であるときには、ステップＳ２へ進み、運転者が、Ｄレンジから２レンジ又は１レンジ（Ｄレンジ以外の前進レンジ）へのセレクトダウン操作を行ったか否かを判別する。
【００１８】
２レンジ，１レンジは、Ｄレンジよりもより低速段が選択される傾向に設定されるレンジであるから、減速中に運転者がＤレンジから２レンジ又は１レンジへのセレクトダウン操作を行った場合には、より強いエンジンブレーキを発生させるべく、セレクト操作を行ったものと推定される。
ステップＳ２で、運転者がＤレンジから２レンジ又は１レンジへのセレクトダウン操作を行ったと判定されると、ステップＳ３へ進み、係る減速中のセレクトダウン操作の履歴を示すセレクトダウンフラグに１をセットする。
【００１９】
一方、ステップＳ１で減速中でないと判定されたとき、及び、ステップＳ２でＤレンジから２レンジ又は１レンジへのセレクトダウン操作が判定されなかったときには、ステップＳ３を迂回してステップＳ４へ進む。
ステップＳ４では、車速ＶＳＰが略０であるか否かを判別する。
車速ＶＳＰが略０である車両の停止状態であるときには、ステップＳ５へ進んでブレーキスイッチ２６のＯＮ・ＯＦＦを判定する。
【００２０】
そして、ブレーキスイッチ２６がＯＮであるとき、即ち、運転者がブレーキ操作を行っているときには、ステップＳ６へ進む。
ステップＳ６では、アクセル開度ＴＶＯが０（全閉）であるか否かを判別する。
ステップＳ６でアクセル開度ＴＶＯが０（全閉）であると判定されたとき、即ち、運転者がアクセルペダルから足を離してブレーキ操作を行っている状態で車両が停止しているときには、ステップＳ７へ進む。
【００２１】
ステップＳ７では、そのときにレンジセレクトスイッチ２３で指示されているレンジが２レンジ又は１レンジであるか否かを判別する。
そして、２レンジ又は１レンジで車両が停止しているときには、更に、ステップＳ８へ進んで、前記セレクトダウンフラグに１がセットされているか否かを判別する。
【００２２】
前記セレクトダウンフラグに１がセットされている場合には、減速中にＤレンジから２レンジ又は１レンジにセレクトダウンした後、車両が停止したことになり、現状の２レンジ又は１レンジにセレクトされている状態は、車両を減速させるためのセレクト操作に因るものであると判断される。
従って、この場合、発進のためには通常のＤレンジへ復帰させておくことが好ましいものと判断されるので、ステップＳ９へ進んで、強制的にＤレンジに復帰させる制御を行うと共に、Ｄレンジに自動復帰させたことを運転者に表示や音で警告する。
【００２３】
また、次のステップＳ１０では、前記セレクトダウンフラグを０にリセットする。
一方、ステップＳ４〜Ｓ８の条件のうち１つでも成立しない場合には、ステップＳ１１へ進んで、通常にレンジセレクトスイッチ２３で指示されるレンジへの切換えを行う。
【００２４】
上記のように、エンジンブレーキを効かせるべく運転者が減速中にＤレンジから２レンジ又は１レンジにセレクトダウンした後車両が停止すると、自動的にＤレンジに復帰するから、Ｄレンジで発進して減速時に２レンジ又は１レンジにセレクトダウンして停車させる運転パターンを繰り返す場合に、発進の度にＤレンジへのセレクト操作を行う必要がなく、運転者の操作負担が軽減される。
【００２５】
また、Ｄレンジへの自動復帰を、ブレーキスイッチ２６がＯＮで、かつ、アクセル開度が０（全閉）を条件として行わせることで、Ｄレンジへの自動レンジ切換えを安全に行わせることができる。
ところで、車両が急な下り勾配を走行しているときには、発進後も引き続き強いエンジンブレーキが要求される場合があり、この場合、下り坂の途中で停止したときに自動的にＤレンジに復帰させてしまうと、直ぐに運転者が２レンジ又は１レンジにセレクトダウン操作する必要が生じ、好ましくない。
【００２６】
そこで、図４のフローチャートに示すように、Ｄレンジへの自動復帰を、路面勾配を条件に行わせるようにしても良い。
図４のフローチャートにおいて、ステップＳ８Ａでセレクトダウンフラグに１がセットされていると判定されると、ステップＳ８Ｂへ進み、そのときの路面勾配が所定以上の下り勾配であるか否かを判定する。
【００２７】
路面勾配は、車両姿勢の傾斜から路面勾配を検出する傾斜センサ２８を設けて検出させても良いし、また、駆動力，加速抵抗，空気・転がり抵抗から勾配抵抗を演算する構成であっても良く、勾配の検出方法としては公知の全ての検出方法を用いることができる。
ステップＳ８Ｂで路面勾配が所定以上の下り勾配ではないと判定されると、ステップＳ９へ進んで、Ｄレンジへの自動復帰を行わせるが、路面勾配が所定以上の下り勾配であるときには、ステップＳ９へ進むことなく、ステップＳ１１へ進む。
【００２８】
従って、急な下り勾配を２レンジ又は１レンジにセレクトダウンして走行している途中で停止した場合には、運転者がレンジセレクトスイッチ２３を操作しない限り、２レンジ又は１レンジに保持され、無用なＤレンジへの自動復帰が行われることがない。
図４のフローチャートにおいて、上記ステップＳ８Ａ，８Ｂ以外の各ステップは、図３のフローチャートと同様な処理を行うので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２９】
尚、本実施形態では、モータ２によってレンジ切換バルブ６を変位させることでレンジの切換えを行わせる構成のレンジ切換え装置を用いたが、レンジ切換えをソレノイドバルブによる油路の切換えによって行う構成であっても良い。
また、停車時におけるＤレンジへの自動復帰制御を全面的に禁止するキャンセルスイッチを設けるようにしても良い。
【００３０】
また、変速パターンを、動力性能重視のスポーツモードと燃費重視のノーマルモードなどの複数パターンに自動或いは任意に切換える構成において、変速パターンとしてより低速段が選択される傾向のもの（例えばスポーツモード）が選択されているときに、係る変速パターンの選択に連動して、前記Ｄレンジへの自動復帰制御が禁止される構成としても良い。
【００３１】
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用自動変速機のレンジ切換え装置において、強制的にＤレンジに復帰させるときに、警告を発生させることを特徴とする車両用自動変速機のレンジ切換え装置。
【００３２】
上記構成によると、減速中にＤレンジからＤレンジ以外の前進レンジにセレクトダウンした後車両が停止したときに、強制的にＤレンジに復帰させるが、このときに、Ｄレンジに自動復帰させることを警告する。
従って、運転者は、自動的にＤレンジに復帰したことを認知でき、無用なセレクト操作やレンジ位置の誤認を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用自動変速機のレンジ切換装置を示すシステム構成図。
【図２】レンジ切換シャフトの駆動機構を示す斜視図。
【図３】レンジ切換え制御の第１実施形態を示すフローチャート。
【図４】レンジ切換え制御の第２実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…自動変速機、２…モータ（アクチュエータ）、３…減速機構、４…レンジ切換シャフト、５…ディテント機構、６…レンジ切換バルブ、２１…ポテンショメータ、２２…インヒビタースイッチ、２３…レンジセレクトスイッチ、２４…Ａ／Ｔコントロールユニット、２５…車速センサ、２６…ブレーキスイッチ、２７…アクセル開度センサ、２８…傾斜センサ

Claims (3)

1. アクチュエータによってレンジ切換えを行う車両用自動変速機のレンジ切換え装置であって、
   運転者が、減速中に、ＤレンジからＤレンジよりもより低速段が選択されるＤレンジ以外の前進レンジにセレクトダウン操作した後、車両が停止したときに、前記Ｄレンジ以外の前進レンジから自動的にＤレンジに復帰させることを特徴とする車両用自動変速機のレンジ切換え装置。
2. 車速が０、かつ、ブレーキスイッチがＯＮ、かつ、アクセル開度が０の状態で、自動的にＤレンジに復帰させることを特徴とする請求項１記載の車両用自動変速機のレンジ切換え装置。
3. 路面勾配が所定以上の下り勾配であるときに、前記Ｄレンジへの自動的な復帰を禁止することを特徴とする請求項１又は２記載の車両用自動変速機のレンジ切換え装置。

Images