JPH06193729A - シフトバイワイヤ自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行レンジの切換えの際の遅れを解消する。 【構成】 スイッチ操作に基づく電気的信号によってア
クチュエータ１を動作させることにより、所定のあそび
を設定してある伝動機構２を介してレンジ切換弁３を切
換え動作させるシフトバイワイヤ自動変速機の制御装置
であって、スイッチ操作に基づく電気的信号が出力され
た場合にあそびを詰めるようにアクチュエータ１を動作
させる初期駆動指示手段４と、その初期駆動指示手段４
の指示に基づく前記アクチュエータ１の動作の完了後も
前記レンジ切換弁３を切換え動作させる状態にあるか否
かを判定するシフト判定手段５と、そのシフト判定手段
５がレンジ切換弁３を切換え動作させる状態にあること
を判定した場合にアクチュエータ１を更に継続して動作
させるシフト指示手段６とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パーキングレンジや
ドライブレンジなどの走行レンジの切換えをスイッチ操
作に基づいて行うシフトバイワイヤ自動変速機に関し、
特に走行レンジの切換えを制御する装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】周知のように車両用の自動変速機は、車
速やスロットル開度等の走行状態に基づいて歯車列にお
けるクラッチやブレーキなどの摩擦係合装置を適宜に係
合させることにより、所定の変速段に設定するように構
成されているが、パーキング状態や後進段の設定あるい
は前進段でも所定の低速段に制限する場合には、マニュ
アルシフトバルブによってこれらのレンジを選択してい
る。従来一般には、このマニュアルシフトバルブの切換
え操作を、運転席に設けたレバーによって行うように構
成されていたが、最近では、スイッチ操作によってアク
チュエータを動作させることにより、そのアクチュエー
タによってマニュアルシフトバルブを切換え動作させる
所謂シフトバイワイヤ自動変速機が開発されている。

【０００３】この種の自動変速機におけるレンジ切換え
用のアクチュエータは、パーキングレンジを除いては、
バルブを直線移動させるのみであるから、その場合には
特に大きな出力は要求されないが、パーキングレンジに
ついては、出力軸の回転を機械的手段で直接阻止するパ
ーキング機構を駆動する必要があるために、大きい出力
が要求される。そのため前記アクチュエータとして大容
量のものを使用すれば、パーキングレンジに対する切換
えを含めてレンジの切換えを迅速に行うことができる。
しかしながら搭載可能なアクチュエータはスペースやコ
ストなどの要因で制限されるから、現実には迅速性を満
足するアクチュエータを採用できない場合が多い。

【０００４】またシフトバイワイヤ自動変速機では、レ
ンジの切換えをスイッチ操作によって簡単に行うことで
き、しかも搭乗者による操作と実際のレンジ切換えとの
間には電気的な手段が介在するために、誤動作を防ぐよ
うに構成することが望ましく、例えば特開昭６１−７０
２６０号公報に記載された発明では、レンジを選択する
ポジション信号と走行方向を示す信号とを突き合わせる
ことによりフェイルの有無の確認を行うよう構成してい
る。

【０００５】さらにマニュアルシフトバルブをアクチュ
エータによって切換え動作させる場合、アクチュエータ
の動作量とマニュアルシフトバルブの必要ストローク量
とを正確に一致させることは困難であるため、前記アク
チュエータとマニュアルシフトバルブとを連結するリン
ク機構等の伝動機構にあそび（ガタ）をもたせている。
すなわちマニュアルシフトバルブの各レンジ位置と対応
させた凹部を有する部材をマニュアルシフトバルブと一
体となって動作するように設け、その凹部に弾性的に係
合する手段を所定位置に配置し、前記アクチュエータに
よってマニュアルシフトバルブを動作させると同時に前
記凹部を有する部材を動作させ、マニュアルシフトバル
ブの最終的な位置の割出しを、前記凹部に前記弾性的係
合手段を係合させることにより、マニュアルシフトバル
ブを前記あそびの範囲内で移動させて行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにシフトバ
イワイヤ自動変速機における走行レンジの切換機構は、
出力の充分に大きいアクチュエータを必ずしも使用する
ことができないことに加え、レンジの切換指示信号の確
認を行う必要があり、またアクチュエータからマニュア
ルシフトバルブに至る伝動機構にあそびを設定してある
から、信号の処理系統および機械的な伝動系統での遅れ
が、走行レンジの切換え動作の遅れとして現れてしま
う。すなわち従来の装置では、信号系統の遅れ要因と機
械系統の遅れ要因とが相加的に作用し、レンジ切換えの
応答遅れが大きくなる不都合があった。

【０００７】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、シフトバイワイヤ自動変速機におけるレンジ切
換えの応答遅れを改善することのできる制御装置を提供
することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、図１に示す構成としたことを特徴と
するものである。すなわちこの発明は、スイッチ操作に
基づく電気的信号によってアクチュエータ１を動作させ
ることにより、所定のあそびを設定してある伝動機構２
を介してレンジ切換弁３を切換え動作させるシフトバイ
ワイヤ自動変速機の制御装置において、前記スイッチ操
作に基づく電気的信号が出力された場合に前記あそびを
詰めるように前記アクチュエータ１を動作させる初期駆
動指示手段４と、その初期駆動指示手段４の指示に基づ
く前記アクチュエータ１の動作の完了後も前記レンジ切
換弁３を切換え動作させる状態にあるか否かを判定する
シフト判定手段５と、そのシフト判定手段５が前記レン
ジ切換弁３を切換え動作させる状態にあることを判定し
た場合に前記アクチュエータ１を更に継続して動作させ
るシフト指示手段６とを備えていることを特徴とするも
のである。

【０００９】

【作用】この発明で対象とする自動変速機は、走行レン
ジの切換えをスイッチ操作で行うシフトバイワイヤ自動
変速機であって、所望の走行レンジをスイッチ操作によ
って選択すると、アクチュエータ１が動作し、伝動機構
２を介してレンジ切換弁３を切換え動作させる。その場
合、スイッチ操作に基づく電気的信号が出力されると、
スイッチ操作によって指示されている走行レンジとその
時点で実際に設定されている走行レンジとが異なる場合
に初期駆動指示手段４が、指示されている走行レンジを
設定する方向にアクチュエータ１を動作させる。これは
伝動機構２におけるあそびを詰める動作であり、直ちに
走行レンジが切替わるものではない。この所謂ガタ詰め
の後に、レンジ切換弁３を、指示されている走行レンジ
に切換え動作し得る状態にあるか否かを、シフト判定手
段５が判定し、指示されている走行レンジに切換え動作
させ得る場合には、シフト指示手段６がアクチュエータ
１を更に継続して動作させる。この時点では、伝動機構
２におけるあそびが解消されているから、レンジ切換弁
３はアクチュエータ１の動作によって直ちに切換え動作
する。したがって初期駆動指示手段４がアクチュエータ
１を動作させている間に、指示信号の確認を行うことが
可能であり、その確認操作の間にあそびを解消するの
で、遅れ要因の一つを解消し、遅れ要因が相加的に作用
することを防止することができる。

【００１０】

【実施例】つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説
明する。図２はこの発明の一実施例を示す斜視図であっ
て、レンジ切換弁であるマニュアルシフトバルブ１０を
切換え動作させるためのアクチュエータとしてモータ１
１を使用した例である。すなわちマニュアルシフトバル
ブ１０は、従来の手動によりレンジを切換える自動変速
機におけるマニュアルシフトバルブと同様にスプールタ
イプのバルブであって、制御および駆動のための元圧と
なるライン油圧が供給され、シフト位置に応じて各走行
レンジに応じた経路で所定の摩擦係合装置（図示せず）
に油圧を供給するように構成されている。

【００１１】モータ１１の駆動力をマニュアルシフトバ
ルブ１０に伝達する伝動機構の一部をなすコントロール
軸１２が、マニュアルシフトバルブ１０のスプールの軸
線に対して直交する方向に向けて配置されており、その
コントロール軸１２にディテントレバー１３が一体とな
って回転するように固定されている。このディテントレ
バー１３は、ほぼ扇形をなす板状の部材であって、その
円弧状の外周部に複数の凹部１４が形成されている。こ
の凹部１４に係合するローラ１５を先端部に取り付けた
板ばね１６が所定の固定部に片持ち状に固定されてお
り、ローラ１５を板ばね１６の弾性力で凹部１４の一つ
に強制的に係合させるようになっている。これらの凹部
１４とローラ１５とは、マニュアルシフトバルブ１０に
おける各レンジの設定位置に対応させて配置されてお
り、したがってローラ１５がいずれかの凹部１４に完全
に係合することにより、その凹部１４に対応する走行レ
ンジ位置にマニュアルシフトバルブ１０が設定される。
すなわちこれらのディテントレバー１３およびローラ１
５ならびに板ばね１６によってディテント機構１７が構
成されている。

【００１２】この実施例で対象とする自動変速機におい
てもパーキングレンジで出力軸の回転を機械的な手段で
止めるパーキングロック機構１８が設けられており、こ
れを動作させるためのＬ字リンク１９がディテントレバ
ー１３に連結されている。パーキングロック機構１８
は、従来一般の自動変速機におけるものと同様に、出力
軸と一体となって回転する部材、例えば所定のリングギ
ヤ２０の外周部に形成した凹凸部２１にパーキングロッ
クポール２２を係合させて出力軸の回転を止めるよう構
成されている。このパーキングロック機構１８を動作さ
せるＬ字リンク１９は、ほぼ直角に屈曲した部材であっ
て、その基端部がディテントレバー１３に固定されると
ともに、その先端部がパーキングロックポール２２に対
してリングギヤ２０とは反対側の位置に延びており、こ
のＬ字リンク１９の先端部にテーパーコーン状のカム２
３が前後動自在でかつスプリング２４で先端方向に押圧
された状態に嵌合させられている。すなわちＬ字リンク
１９が前進動作させられることに伴ってカム２３がスプ
リング２４によって押圧され、その結果、カム２３がパ
ーキングロックポール２２をリングギヤ２０側に押し上
げることによりパーキングロックポール２２がリングギ
ヤ２０に係合し、出力軸の回転を機械的に阻止するよう
に構成されている。

【００１３】また前記モータ１１の出力軸２５にはウォ
ーム２６が設けられ、これに噛合するウォームホイール
２７が前記コントロール軸１２に取り付けられている。
図３はこのコントロール軸１２とウォームホイール２７
との回転方向での連結状態を示す図であって、コントロ
ール軸１２の端部２８は矩形断面に形成されるととも
に、これを挿入してあるウォームホイール２７のボス部
には、幅および長さ共にコントロール軸１２の矩形断面
部２８より大きいほぼ鼓形の係合孔２９が形成されてい
る。したがってこれらの矩形断面部２８と係合孔２９と
の間には、回転方向において所定のあそび量δが設定さ
れている。

【００１４】上記のモータ１１を制御するための手段す
なわち走行レンジを選択するための手段は以下のように
構成されている。すなわちモータ１１は、一例として直
流モータが使用され、これを制御するためのマイクロコ
ンピュータを主体とする電子制御装置３０には、パーキ
ングレンジ“Ｐ”、リバースレンジ“Ｒ”、ニュートラ
ルレンジ“Ｎ”、ドライブレンジ“Ｄ”、２レンジ
“２”、Ｌレンジ“Ｌ”に対応したスイッチを有するレ
ンジ選択スイッチ３１が接続されている。また電子制御
装置３０には、アクチュエータ位置センサ３２およびバ
ルブ位置センサ３３がＡ／Ｄコンバータ３４を介して接
続されている。すなわちレンジ選択スイッチ３１を操作
することにより所定の走行レンジを選択すると、電子制
御装置３０からモータ１１に対して、選択された走行レ
ンジを設定する方向への駆動信号が出力され、かつ各セ
ンサ３２，３３からフィードバック信号が電子制御装置
３０に入力され、選択された走行レンジを設定する位置
までモータ１１が回転すると、モータ１１に対する駆動
信号の出力が停止するようになっている。

【００１５】上述した装置による走行レンジの設定の際
には、指示信号の確認と前記あそび量δの解消との制御
が先ず行われ、それに続けてマニュアルシフトバルブ１
０を選択された走行レンジ位置に移動させるためのモー
タ１１の制御が行われる。図４はそれらの制御のうち伝
動機構におけるあそび量δの解消のための制御を示して
おり、前記レンジ選択スイッチ３１が操作されると、先
ず選択されたレンジと既に設定されているレンジとが同
じか否かが判断され（ステップ１）、同じであればこの
ルーチンから抜け、また同じでない場合にはステップ２
に進んで選択されたレンジの確認中か否かが判断され
る。これは例えば所定以上の車速で前進走行している状
態でリバースレンジＲが選択された場合に、リバースレ
ンジＲを不適格と判断してその設定を禁止するための制
御であり、その判断結果が“イエス”の場合には、ステ
ップ３に進んでマニュアルシフトバルブ１０が所定の走
行レンジ位置の範囲内にあるか否かを判断する。すなわ
ち所定の走行レンジを設定するためにマニュアルシフト
バルブ１０のスプールに許容される位置には、ある程度
の幅が設定されており、スプールの位置がその範囲内に
入っていれば、マニュアルシフトバルブ１０が所定の走
行レンジに設定されていることになる。したがってステ
ップ３の判断結果が“イエス”であれば、伝動機構にあ
そびが生じていることになるので、ステップ４において
モータ１１を選択されたレンジ側に駆動する制御を実行
し、ついで制御プロセスはリターンする。

【００１６】上記のようにモータ１１を駆動した結果、
マニュアルシフトバルブ１０のスプールの位置が所定の
走行レンジの設定範囲から僅かでも外れた場合、ステッ
プ３の判断結果が“ノー”になるので、この場合はステ
ップ５においてモータ１１を停止させる制御を実行す
る。すなわちこの場合、伝動機構におけるあそびが詰め
られたためにマニュアルシフトバルブ１０が動作させら
れたのであるから、モータ１１を停止する。このような
いわゆるモータ１１の初期駆動制御を行っている間に、
選択されたレンジの確認が終了すると、ステップ２の判
断結果が“ノー”となることにより、ステップ４の制御
が実行され、モータ１１は選択されたレンジを設定する
方向に駆動させられる。

【００１７】すなわち上記の制御装置においては、走行
レンジの選択を行うと、選択されたレンジの確認を行う
と同時に、その間に、伝動機構におけるあそびを詰める
ようにモータ１１が駆動され、選択されたレンジの確認
の後は、直ちに選択された走行レンジに向けてマニュア
ルシフトバルブ１０を動作させることになる。換言すれ
ば、選択された走行レンジの確認と伝動機構におけるあ
そび量δの解消とが同時に進行するので、走行レンジの
切換えの際の動作遅れが解消もしくは短縮化される。

【００１８】上記の伝動機構におけるあそび量δを解消
する制御、すなわちいわゆるガタ詰めの制御を、走行レ
ンジの切換え完了の後などの非シフト制御時に行う例を
図５に示してある。すなわち先ず最初に前記レンジ選択
スイッチ３１によって選択された走行レンジと自動変速
機で実際に設定されている走行レンジとが同じか否かが
判断され（ステップ１０）、これらの走行レンジが同じ
になっていれば、ステップ１１でレンジの切換えが終了
したか否かが判断される。レンジの切換え制御が終了し
ていた場合には、ステップ１２においてフラグＦL が
“１”か否かが判断される。このフラグＦL は、後述す
るようにガタ詰めの制御の実行中に“１”にセットされ
るフラグであり、当初は“０”に設定されているので、
最初はステップ１２の判断結果が“ノー”となり、ステ
ップ１３に進む。ステップ１３では、フラグＦP が
“０”か否かが判断される。このフラグＦP は、バルブ
位置センサ３３がマニュアルシフトバルブ１０のレンジ
位置の変化を検出した場合に“１”にセットされるフラ
グであり、当初は“０”に設定されているので、ステッ
プ１３の判断結果は“イエス”になり、ステップ１４に
進んでガタ詰め制御を実行する。

【００１９】このガタ詰め制御は、モータ１１からマニ
ュアルシフトバルブ１０までの伝動機構に設定もしくは
不可避的に存在しているあそび（ガタ）を解消するため
にモータ１０を僅か動作させる制御であり、そのモータ
１０の駆動方向は、設定される頻度の高い走行レンジを
設定する方向である。そしてこのステップ１４ではフラ
グＦL を“１”にセットした後にリターンする。

【００２０】このようにしてガタ詰め制御を行っている
状態では、ステップ３の判断結果が“イエス”となるの
で、この場合には、ステップ１５に進んでバルブ位置セ
ンサ３３がマニュアルシフトバルブ１０の位置の変化を
検出したか否かを判断する。その判断結果が“イエス”
であれば、モータ１１の動作に伴ってマニュアルシフト
バルブ１０が動作したことになり、これは当然にあそび
量が解消された状態なので、ステップ１６に進んでモー
タ１１の停止制御を実行するとともに、フラグＦL をゼ
ロリセットし、またフラグＦP を“１”にセットする。
またステップ１５の判断結果が“ノー”の場合には、伝
動機構に未だあそびが存在していることになるので、ス
テップ１７においてフラグＦP を“０”にセットした後
にリターンする。

【００２１】他方、選択された走行レンジと自動変速機
に設定されている走行レンジとが異なっていることによ
りステップ１０の判断結果が、“ノー”となった場合、
および走行レンジの切換えのためのシフト制御が終了し
てステップ１１の判断結果が“ノー”となった場合に
は、ステップ１８に進んでフラグＦL をゼロリセットし
た後にリターンする。またステップ１３の判断結果が
“ノー”の場合には、モータ１１が動作してもマニュア
ルシフトバルブ１０が動かないためにあそびが未だ解消
されていないことになるので、直ちにリターンしてモー
タ１１の駆動を継続する。

【００２２】したがって図５に示す制御を行えば、走行
レンジの切換えを行う直前には、伝動機構でのあそび量
が解消されているので、モータ１１の駆動と同時にマニ
ュアルシフトバルブ１０の切換え動作が開始され、レン
ジ切換えの遅れが短縮される。

【００２３】なおこの発明は、上記の実施例には限定さ
れないのであって、マニュアルシフトバルブ１０を駆動
するためのアクチュエータはモータ以外のものであって
もよく、また伝動機構は上述したディテント機構を含ま
ないものであってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の制御装置
によれば、走行レンジの切換えの指示信号の確認の間
に、伝動機構におけるあそび量を解消するようにアクチ
ュエータを動作させるから、いわゆるガタ詰めと信号確
認とが同時に進行し、そのためいずれか一方の制御のた
めに要する時間が、走行レンジの遅れ時間としては現れ
ず、走行レンジの切換え制御を迅速化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本的な構成を示すブロック図であ
る。

【図２】この発明の一実施例を概略的に示す斜視図であ
る。

【図３】この発明の一実施例におけるあそび量を説明す
るための図である。

【図４】この発明の実施例におけるあそび量解消のため
の制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】この発明の制御装置によるあそび量解消のため
の制御ルーチンの他の例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ アクチュエータ ２ 伝動機構 ３ レンジ切換弁 ４ 初期駆動指示手段 ５ シフト判定手段 ６ シフト指示手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチ操作に基づく電気的信号によっ
   てアクチュエータを動作させることにより、所定のあそ
   びを設定してある伝動機構を介してレンジ切換弁を切換
   え動作させるシフトバイワイヤ自動変速機の制御装置に
   おいて、 前記スイッチ操作に基づく電気的信号が出力された場合
   に前記あそびを詰めるように前記アクチュエータを動作
   させる初期駆動指示手段と、その初期駆動指示手段の指
   示に基づく前記アクチュエータの動作の完了後も前記レ
   ンジ切換弁を切換え動作させる状態にあるか否かを判定
   するシフト判定手段と、そのシフト判定手段が前記レン
   ジ切換弁を切換え動作させる状態にあることを判定した
   場合に前記アクチュエータを更に継続して動作させるシ
   フト指示手段とを備えていることを特徴とするシフトバ
   イワイヤ自動変速機の制御装置。