(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転状態に応じて変速機の変速状態を制御する変速機制御手段と、
上記変速機制御手段からの制御信号に応じて駆動され上記変速状態を変更する変速機駆動手段と、
運転者により非常時に操作され上記変速機制御手段からの制御信号に優先して上記変速機駆動手段を作動させる強制作動信号と操作信号とを出力する非常時操作手段と、
上記強制作動信号と上記操作信号とがともに出力されたことが検出されたときにのみ、上記強制作動信号による上記変速機駆動手段の強制作動を許容する強制作動許容手段とをそなえていることを特徴とする、自動変速機の非常作動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械式の自動変速機に用いて好適の、自動変速機の非常作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、手動変速機と同様の歯車機構を用いて自動変速を行なうようした機械式自動変速機が開発、実用化されている。このような機械式自動変速機では、クラッチを自動的に断接するクラッチアクチュエータが設けられるとともに、ギアの噛合状態（即ち変速段）を変更するためのギアシフトアクチュエータが設けられており、これらのアクチュエータを電気信号を介して制御することにより、自動変速が行なわれる。
【０００３】
これらのアクチュエータは、例えば空気圧や油圧等の流体圧を駆動源として作動するものであって、上記流体圧の供給状態を変更することによりその作動が制御されるように構成されている。また、上記ギアシフトアクチュエータには、流体圧の供給状態を制御するための電磁弁が複数付設されており、このようなギアシフトアクチュエータと電磁弁とによりギアシフトユニット（又はＧＳＵという）が構成されている。
【０００４】
ところで、このような機械式自動変速機のギアシフトユニットでは、電磁弁の故障等の異常事態にそなえて、２系統の電磁弁が設けられている。例えば、ギアシフトユニットにＭＶａ〜ＭＶｆの６個の電磁弁が必要な場合には、第１系統の電磁弁群ＭＶａ１，ＭＶｂ１，・・・，ＭＶｆ１と、第２系統の電磁弁群ＭＶａ２，ＭＶｂ２，・・・，ＭＶｆ２とを並列に設け、ギアシフトアクチュエータの制御時には、いずれか一方の系統の電磁弁群を制御対象とし、他方の系統の電磁弁群をバックアップ用の電磁弁として待機させておく。
【０００５】
そして、一方の系統の電磁弁群を制御中にいずれかの電磁弁が故障した場合には、制御対象を他方の系統の電磁弁群に切り替えて、変速制御を続行するのである。つまり、このように電磁弁を２系統設けることにより、一方の系統の電磁弁群と他方の系統の電磁弁群とが相互にバックアップ用の電磁弁として機能するのである。
【０００６】
ところで、このような電磁弁への制御信号は、制御手段としてのコントロールユニット（ＥＣＵ）から出力される。また、ＥＣＵでは、内部に設けられた演算装置（ＣＰＵ）により目標変速段が設定され、ＣＰＵではこの目標変速段に変速されるように各電磁弁への作動制御信号を設定する。
したがって、このＥＣＵやＣＰＵ自体が故障した場合には、制御信号を設定することができなくなり、変速制御が不能となったり走行不能となることが考えられる。
【０００７】
そこで、このような事態にそなえて、従来よりエマージェンシスイッチ（非常時操作手段）が設けられている。ここで、エマージェンシスイッチとは、ＣＰＵからの制御信号に優先して両系統の電磁弁を同時に且つ強制的に作動させる信号を出力するものである。
さらに、上述のような２系統の電磁弁を設けたものでは、例えば第１系統の何れかの電磁弁（例えばＭＶａ１）が故障し、且つ第２系統の何れかの電磁弁（例えばＭＶｂ２）が故障した場合には、第１系統及び第２系統のいずれの電磁弁群を用いても、アクチュエータを正常に作動させることができなくなる。
【０００８】
このような場合には、ＭＶａについては第２系統の電磁弁ＭＶａ２を作動させ、ＭＶｂについては第１系統の電磁弁ＭＶｂ１を作動させればよいが、このように２つの系統の電磁弁群のうち所望の電磁弁をそれぞれ独立して作動させるには、複雑な制御ロジックが必要となる。
そこで、このような場合には、ドライバによるエマージェンシスイッチ操作により出力された強制作動信号により２系統の電磁弁群を両方とも作動させることにより、故障した電磁弁に対応する別系統の電磁弁が作動して、それぞれの系統の電磁弁が相互にバックアップ機能を発揮するのである。例えば上記の場合では電磁弁ＭＶａ１，ＭＶａ２の両方、及び電磁弁ＭＶｂ１，ＭＶｂ２の両方をともに駆動するため、正常な方の電磁弁ＭＶａ２，ＭＶｂ１によりアクチュエータを作動させることができるのである。
【０００９】
図３はこのようなエマージェンシスイッチをそなえた従来の技術を説明するための模式的なブロック図であり、以下、図３を用いて、簡単にエマージェンシスイッチの機能について説明する。
図中、１０１はアクチュエータの作動を制御する制御手段（又はコントローラ又は単にＥＣＵという）、１０２は制御手段１０１内に設けられたＣＰＵ、１０３は非常時操作手段としてのエマージェンシスイッチ、１０４はその他のセンサ及びスイッチ類である。また、１０５はＧＳＵ、ＭＶ１及びＭＶ２はＧＳＵ１０５に付設された第１系統の電磁弁及び第２系統の電磁弁であって、ＭＶ１は上記電磁弁ＭＶａ１〜ＭＶｆ１を代表して示す電磁弁、ＭＶ２は上記電磁弁ＭＶａ２〜ＭＶｆ２を代表して示す電磁弁である。
【００１０】
まず、通常時には、各種センサ類１０４からの情報がＥＣＵ１０１に取り込まれるとともに、ＥＣＵ１０１内のＣＰＵ１０２において各種の演算や処理が行なわれて目標変速段が設定される。そして、この目標変速段となるようにＣＰＵ１０２から一方の系統の電磁弁群に駆動信号が出力され、これにより変速段が変更される。
【００１１】
また、一方の系統の電磁弁が故障した場合には、ＣＰＵ１０２により制御対象が他方の系統の電磁弁に切り替えられ、この他方の系統の電磁弁により変速段制御が続行される。
さらに、両方の系統の何れかの電磁弁が故障し、互いにバックアップ用の電磁弁が正常に機能する場合（例えばＭＶａ１とＭＶｂ２とが故障した場合）、つまり、両方の系統の電磁弁を同時に駆動すればアクチュエータを作動させることができる場合には、ドライバがエマージェンシスイッチ１０３を操作することでこれらの両方の系統の電磁弁が同時に駆動され変速が行なわれる。
【００１２】
ここで、エマージェンシスイッチ１０３は、例えば変速段の数字が刻まれたダイヤル式のスイッチであって、ドライバが要望する変速段の数字にダイヤルを合わせることにより、電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２にダイレクトに変速制御信号（強制作動信号）が出力される。
すなわち、エマージェンシスイッチ１０３を操作することにより、ＣＰＵ１０２からの制御信号に優先して、両方の系統の電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２を強制的に作動させる信号が出力されるので、アクチュエータを作動させることができるのである。
【００１３】
また、万が一、ＥＣＵ１０１やＣＰＵ１０２自体が故障した場合には、ドライバはエマージェンシスイッチ１０３を操作することにより、変速段の切り替えを直接的に行なうことができる。
一方、図示するように、エマージェンシスイッチ１０３はＣＰＵ１０２にも接続されており、エマージェンシスイッチ１０３が操作されると、上記の強制作動信号とは別にエマージェンシスイッチ１０３が操作されたことを知らせる操作信号がＣＰＵ１０２に出力される。
【００１４】
ここで、このような操作信号をＣＰＵ１０２に出力するのは、以下の理由によるものである。つまり、図３に示すように、エマージェンシスイッチ１０３からの強制作動信号は、回路結線上はＥＣＵ１０１内を通って電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２に出力されるが、この制御信号はＥＣＵ１０１内のＣＰＵ１０２内等で処理されて出力されるものではなく、エマージェンシスイッチ１０３でドライバにより設定された制御信号である。
【００１５】
一方、ＣＰＵ１０２では、常時電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２の作動状態を監視しており、ＣＰＵ１０２からの制御信号通りに作動していない電磁弁に対しては、故障していると判定する。
これに対して、エマージェンシスイッチ１０３による電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２の作動は、ＣＰＵ１０２からの制御信号によるものではないため、ＣＰＵ１０２が正常に機能しているときにエマージェンシスイッチ１０３により電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２が駆動されると、電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２が勝手に作動したと判定して電磁弁の故障と誤判定してしまうのである。そして、この場合には、電磁弁ＭＶがバックアップを含む２系統ＭＶ１，ＭＶ２とも故障したと判定されるため、変速不能と判断してしまい走行できなくなるのである。
【００１６】
これでは、せっかくのエマージェンシスイッチ１０３が十分に機能しないことになるので、上述したように、ＣＰＵ１０２ではエマージェンシスイッチ１０３の操作信号を取り込んで、エマージェンシスイッチ１０３の操作が検出された場合には、２系統の電磁弁ＭＶ１，ＭＶａ２が同時に駆動されても、故障と判定しないようにしているのである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の技術では、以下のような問題点があった。
例えば、ＥＣＵ１０１や電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２は正常に機能しているにもかかわらず、エマージェンシスイッチ１０３とＥＣＵ１０１との間のハーネスが短絡（ショート）した場合には、エマージェンシスイッチ１０３がオンになったのと同様の状態となり、強制作動信号が出力されて２つの電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２が強制的に駆動される。
【００１８】
このような場合には、エマージェンシスイッチ１０３からは操作信号が出力されないため、ＣＰＵ１０２では、エマージェンシスイッチ１０３が操作されていないのに２つの電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２が勝手に作動したと判定して、電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２が故障したと誤判定し、車両が走行不能となるという問題がある。
もちろん、上述のような場合には、ＥＣＵ１０１や電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２は正常に機能しており、実際には走行に何ら支障がない状態であるにもかかわらず、非常時の対策として設けたエマージェンシスイッチ１０３のハーネスがショートしただけで車両が走行不能となるような事態は避けたい。
【００１９】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、非常時操作手段の短絡等による車両の走行不能を簡素な構成で回避できるようにした、自動変速機の非常作動装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動変速機の非常作動装置では、通常時には変速機制御手段により、車両の運転状態に応じて変速機の変速状態が制御される。そして、この変速機制御手段からの制御信号に応じて変速機駆動手段が駆動されて、変速状態が変更される。また、非常時には、運転者が非常時操作手段を操作することにより、強制作動信号が出力されて、変速機制御手段からの制御信号に優先して変速機駆動手段が作動する。このとき、強制作動許容手段では非常時操作手段から操作信号と強制作動信号とがともに出力された場合にのみ強制作動信号を変速機駆動手段に出力するので、非常時操作手段の短絡等により強制作動信号が出力されても強制作動許容手段ではこの強制作動信号を変速機駆動手段に出力せず、変速機駆動手段の誤作動が防止される。そして、これにより、車両が走行不能となる事態を回避することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態としての自動変速機の非常作動装置について説明すると、図１はその要部構成を模式的に示す機能ブロック図、図２は本装置の要部機能についての作用を説明するためのフローチャートの一例である。なお、本装置が適用される自動変速機は公知の技術であるため、自動変速機についての詳細な説明は省略する。
【００２２】
図１において、１は制御手段（又はコントローラ又は単にＥＣＵという）、２はＥＣＵ１内に設けられた変速機制御手段としてのＣＰＵ、３は非常時操作手段としてのエマージェンシスイッチ、４はその他のセンサ及びスイッチ類である。また、５はギアシフトユニット（ＧＳＵ）、ＭＶ１及びＭＶ２はＧＳＵ５に付設された第１系統の電磁弁及び第２系統の電磁弁であって、ＭＶ１は従来技術で説明した電磁弁ＭＶａ１〜ＭＶｆ１を代表して示す電磁弁、ＭＶ２は同様に電磁弁ＭＶａ２〜ＭＶｆ２を代表して示す電磁弁である。また、上記ＧＳＵ５及びＭＶ１，ＭＶ２により変速機駆動手段が構成されている。
【００２３】
また、上記の各構成要素と図３に示す構成要素とで同一の名称のものは、それぞれ図３を用いて説明したものと同様の機能を有しており、これらの説明については省略する。
さて、図１に示すように、本装置では、図３に示す従来の技術に対して強制作動許容手段としてのＡＮＤ回路６が追加されている。
【００２４】
このＡＮＤ回路６には、エマージェンシスイッチ３からの強制作動信号と操作信号との両方の信号が入力されるように構成されており、ＡＮＤ回路６では、これらの２つの信号が両方とも入力された場合にのみ、強制作動信号を各電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２に出力するようになっているのである。
そして、このように構成することにより、エマージェンシスイッチ３とＥＣＵ１との間のハーネスがショートしてエマージェンシスイッチ３から強制作動信号が出力されたとしても、ＡＮＤ回路６には強制作動信号しか入力されないため、このＡＮＤ回路６では、電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２を強制作動させるための条件が満たされていないと判断して、この強制作動信号を出力しないのである。
【００２５】
このように、ＡＮＤ回路６は、エマージェンシスイッチ３からの強制作動信号が、ドライバの操作により出力された正常な信号であるか、ハーネスのショート等により出力された誤信号であるかを判定することができるので、誤信号により走行不能となる事態を回避することができるのである。
本発明の一実施形態としての自動変速機の非常作動装置は、上述のように構成されているので、通常時、すなわち自動変速機のシステム全体が正常に機能している時には、各種センサ類４からの情報がＥＣＵ１に取り込まれるとともに、ＣＰＵ２においてこれらの情報が処理されて目標変速段が設定される。
【００２６】
そして、ＣＰＵ２では、この目標変速段となるように、ＧＳＵ５に付設された一方の系統の電磁弁（電磁弁群）ＭＶ１に制御信号を出力して、変速制御が実行される。
また、一方の系統の電磁弁ＭＶ１が故障した場合には、ＣＰＵ２からの制御信号は、バックアップ用の他方の系統の電磁弁ＭＶ２に出力され、これにより変速制御が続行される。
【００２７】
さらに、一方の系統の電磁弁群と、他方の系統の電磁弁群とがともに故障し、故障した電磁弁に対応する別系統の電磁弁が正常な場合には、ドライバがエマージェンシスイッチ３の強制作動信号により両方の系統の電磁弁群を同時に作動させることで、ドライバによる手動変速が行なわれる。
そして、ＥＣＵ１やＣＰＵ２自体が故障した場合にも、同様にドライバがエマージェンシスイッチ３を操作することにより強制作動信号が出力され、ＣＰＵ２で設定された制御信号に優先して電磁弁が制御される。なお、エマージェンシスイッチ３では、ドライバが変速段を選択することができるので、このような非常時であってもドライバの意思に応じて変速段を手動で変更することができる。
【００２８】
そして、本装置では、例えばＥＣＵ１とエマージェンシスイッチ３との間のハーネスがショートして、ドライバの意思とは関係なく強制作動信号が出力された場合には、ＡＮＤ回路６により強制作動信号の出力が禁止されるため、電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２の誤作動が防止される。
すなわち、この場合にはＡＮＤ回路６にエマージェンシスイッチ３の操作信号が入力されないので、ＡＮＤ回路６では強制作動信号を出力する条件が成立していないと判定して、この強制作動信号の出力を禁止するのである。
【００２９】
これにより、エマージェンシスイッチ３のハーネスのショート等による電磁弁の誤作動を防止することができる。また、このような電磁弁の誤作動を防止することにより、車両が走行不能となる事態を回避することができる。つまり、従来では、エマージェンシスイッチ３のハーネスのショート等により電磁弁が誤作動した場合には、ＣＰＵ２にはエマージェンシスイッチ３の操作信号が入力されずに強制作動信号だけが出力されるため、ＣＰＵ２では勝手に電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２が作動したと判定してしまい、これらの電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２が故障したと判定してしまう。この場合にはバックアップ用の電磁弁がなくなるので、ＣＰＵ２では変速制御不能と判定し、走行不能となるのである。
【００３０】
これに対して、本装置では、強制作動信号がエマージェンシスイッチ３の操作に基づいて出力された場合にのみ強制作動信号をＧＳＵ５の電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２に出力するので、このような電磁弁の誤作動を防止でき、車両が走行不能となる事態を回避することができるのである。
さて、次に本装置の作用について図２のフローチャートに基づいて説明すると、まず、ステップＳ１において、強制作動信号が出力されたか否かが判定され、強制作動信号が出力されていない場合は、ステップＳ２に進み通常の変速制御が実行される。
【００３１】
また、強制作動信号が出力された場合には、次にステップＳ３に進んで、エマージェンシスイッチ３の操作信号が出力されたか否かが判定される。そして、操作信号が出力された場合には、ドライバの意思によりエマージェンシスイッチ３が操作されたと判定され、ステップＳ４で強制作動信号が出力されるとともに、ステップＳ５で非常時変速制御が実行される。
【００３２】
また、ステップＳ３で、エマージェンシスイッチ３の操作信号が出力されていないと判定れさると、ステップＳ６で、ハーネスのショート等の異常が生じていると判定され、ステップＳ７において、例えばインストルメントパネル内の警告灯を作動させ、ドライバに異常を報知するのである。
このように、本発明の自動変速機の非常作動装置によれば、強制作動許容手段としてのＡＮＤ回路６を設けるという簡素な構成でエマージェンシスイッチ３のハーネスのショート等による電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２の誤作動を防止することができるようになりる。また、このような電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２の誤作動を防止することにより、ＣＰＵ２により電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２が故障したと誤判定されることがなくなり、車両が走行不能となる事態を回避することができるのである。
【００３３】
なお、本発明の自動変速機の非常作動装置は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上述では、変速機駆動手段を構成する電磁弁群が２系統設けられた場合について説明したが、このような電磁弁群が１系統だけ設けられた自動変速機に本発明を適用するなど、電磁弁群の系統数に限定されるものはない。また、上述では機械式の自動変速機に本発明を適用した場合について説明したが、例えば流体圧を用いた自動変速機に本発明を適用してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の自動変速機の非常作動装置によれば、強制作動信号が非常時操作手段の操作に基づいて出力された場合にのみ強制作動信号を変速機駆動手段に出力する強制作動許容手段を設けるという極めて簡素な構成により、非常時操作手段のハーネスの短絡等による変速機駆動手段の誤作動を防止することができる。また、このような変速機駆動手段の誤作動を防止することにより、変速機制御手段により変速機駆動手段が故障したと誤判定されることがなくなり、車両が走行不能となる事態を回避することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての自動変速機の非常作動装置における要部構成を模式的に示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態としての自動変速機の非常作動装置における要部機能についての作用を説明するためのフローチャートの一例である。
【図３】従来の自動変速機の非常作動装置の構成を模式的に示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
２  変速機制御手段としてのＣＰＵ
３  非常時操作手段としてのエマージェンシスイッチ
５  変速機駆動手段を構成するギアシフトユニット（ＧＳＵ）
６  強制作動許容手段としてのＡＮＤ回路
ＭＶ１，ＭＶ２  変速機駆動手段を構成する電磁弁
【図１】
0003539181.tif 000002
【図２】
0003539181.tif 000003
【図３】
0003539181.tif 000004