(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトレバーの動作に基づいて自動変速機のレンジ信号を出力するインヒビタスイッチと、
前記シフトレバーが所定のレンジ位置にあるときに出力されるレンジ信号と、前記レンジ位置間の中間レンジ位置にあるときに出力される中間レンジ信号とを検出するレンジ信号検出部と、
前記レンジ信号検出部によって検出された前記レンジ信号及び前記中間レンジ信号に基づいて、前記インヒビタスイッチの故障診断を実行する故障診断部と、
を備え、
前記故障診断部は、
前記レンジ信号検出部によって、前記レンジ信号を検出した後に中間レンジ信号を検出してから所定時間が経過したときに前記インヒビタスイッチの故障を判定し、
前記レンジ信号から前記中間レンジ信号に変化したときの信号が故障を示す特徴的な信号である場合は、前記所定時間を、故障を示す特徴的な信号でない場合と比較して小さくすることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
前記故障診断部は、前記レンジの信号から前記中間レンジ信号に変化したときに、チャタリングを伴った変化があった場合は、チャタリングを伴わない変化があった場合と比較して、前記所定時間を小さくすることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置において、
前記故障診断部は、前記レンジの信号から前記中間レンジ信号に変化したときに、チャタリングを伴った変化があった場合は、前記インヒビタスイッチが故障であると判定することを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項４】
シフトレバーの動作に基づいて自動変速機のレンジ信号を出力するインヒビタスイッチと、前記シフトレバーが所定のレンジ位置にあるときに出力されるレンジ信号と、前記レンジ位置間の中間レンジ位置にあるときに出力される中間レンジ信号とを検出するレンジ信号検出部と、前記レンジ信号検出部によって検出された前記レンジ信号及び前記中間レンジ信号に基づいて、前記インヒビタスイッチの故障診断を実行する故障診断部と、を備える自動変速機の故障診断方法であって、
前記レンジ信号検出部によって前記レンジ信号を検出した後に中間レンジ信号を検出してから所定時間が経過したときに前記インヒビタスイッチの故障を判定し、
前記レンジ信号から前記中間レンジ信号に変化したときの信号が故障を示す特徴的な信号である場合は、前記所定時間を、故障を示す特徴的な信号でない場合と比較して小さくする
ことを特徴とする自動変速機の故障診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の制御装置及び故障診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機は運転者によるシフトレバー等の操作によりシフトレンジが選択される。シフトレバーの操作に連動するインヒビタスイッチは、電気接点を有し、選択されたシフトレンジに対応するレンジ信号を出力する。インヒビタスイッチは、シフトレンジ間にレンジ信号を出力しない中間レンジを有する。
【０００３】
各レンジに対応するオンオフパターンと各レンジ間に設けられた中間レンジに対応するオンオフパターンとに基づいて、シフトレンジが判定される。
【０００４】
このように構成されたインヒビタスイッチにおいて、シフトレンジが選択されているにもかかわらず中間レンジを判定した場合は、インヒビタスイッチの故障診断を行うものが開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１６６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の従来の技術は、インヒビタスイッチに断線やショート等の故障が発生した場合だけでなく、運転者がシフトレバーをゆっくり操作してインヒビタスイッチが中間レンジに長く留まるような操作をした場合にも、レンジ信号が無信号である中間レンジが判定される。中間レンジと判定された状態が所定時間継続すると、インヒビタスイッチの故障と誤判定してしまう。
【０００７】
これに対して、誤判定を防ぐために、故障を判定する所定時間を長く設定した場合は、実際に故障が発生した場合に、故障と判定されるまでの時間が長くなってしまう。この場合は、故障診断を開始してから故障と判定されるまでの間に、運転者が他のレンジへと操作した場合は、故障であるか否かが判定されない。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、インヒビタスイッチの故障判定を確実に行える自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある実施態様によると、シフトレバーの動作に基づいて自動変速機のレンジ信号を出力するインヒビタスイッチと、シフトレバーが所定のレンジ位置にあるときに出力されるレンジ信号と、レンジ位置間の中間レンジ位置にあるときに出力される中間レンジ信号とを検出するレンジ信号検出部と、レンジ信号検出部によって検出されたレンジ信号及び中間レンジ信号に基づいて、インヒビタスイッチの故障診断を実行する故障診断部と、を備え、故障診断部は、レンジ信号検出部によって、レンジ信号を検出した後に中間レンジ信号を検出してから所定時間が経過したときにインヒビタスイッチの故障を判定し、レンジ信号から中間レンジ信号に変化したときの信号が故障を示す特徴的な信号である場合は、所定時間を、故障を示す特徴的な信号でない場合と比較して小さく変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記態様によると、レンジ信号から中間レンジ信号に変化したときの信号の状態が、中間レンジの選択による無信号状態であるか断線等の故障による無信号状態であるかによって異なることを利用して、当該信号の状態によって故障判定を行うまでの所定時間を変更することで、確実に故障である場合には、故障診断の開始から故障判定までの時間を短くすることができるので、インヒビタスイッチの故障判定を確実に行え、誤判定を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の自動変速機を中心とした車両の構成の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態のインヒビタスイッチの構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態の制御装置が実行するインヒビタスイッチの故障判定のフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態の電流検出センサが検出するインヒビタスイッチのレンジ信号の一例の説明図である。
【図５】本発明の実施形態の電流検出センサが検出するインヒビタスイッチのレンジ信号の一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態の自動変速機３を中心とした車両１００の構成の一例を示す説明図である。
【００１４】
車両１００に搭載されるエンジン１により駆動されるクランク軸１１の回転は、トルクコンバータ２及び入力軸１２を介して自動変速機３に伝達される。自動変速機３は、入力された回転を変速して出力軸１３に出力する。出力軸１３の回転は、終減速装置４及び車軸１４を介して車輪６に伝達されることにより、車両１００が前後進する。
【００１５】
トルクコンバータ２は、ロックアップクラッチを備えており、油圧によりコンバータ状態及びロックアップ状態（スリップロックアップ）に制御される。
【００１６】
自動変速機３は、入力軸１２に連結されるプライマリプーリ３１と、入力軸１２と並列に配置される出力軸１３に連結されるセカンダリプーリ３２と、プライマリプーリ３１とセカンダリプーリ３２との間に掛け渡される無端のベルト（Ｖベルト）３３とを備えるベルト式の無段変速機構として構成される。
【００１７】
プライマリプーリ３１及びセカンダリプーリ３２には油圧室が備えられ、油圧制御装置２０から供給される油圧を調整することにより、Ｖ溝の幅が変化してＶベルト３３とプライマリプーリ３１及びセカンダリプーリ３２との接触半径が変化して、自動変速機３の変速比が無段階に変化する。
【００１８】
油圧制御装置２０は、オイルポンプを備え、自動変速機３のプライマリプーリ３１及びセカンダリプーリ３２の各油圧室に油圧を供給する。油圧制御装置２０は、トルクコンバータ２や軸受、歯車等にも作動油を供給する。
【００１９】
制御装置４０は、エンジン１の動作及び油圧制御装置２０により供給される油圧を制御する。制御装置４０は、運転者によるシフトレバー５０の操作に連動して信号を出力するインヒビタスイッチ５１から送られるレンジ信号、アクセルペダル４２から送られるアクセル開度信号、及び、ブレーキペダル５３から送られるブレーキ信号を受信する。制御装置４０は、受信した信号に基づいて、エンジン１の動作、自動変速機３の変速比を決定し、エンジン１及び油圧制御装置２０へと制御信号を送信する。
【００２０】
インヒビタスイッチ５１は、レンジ信号の電流の波形を検出する電流検出センサ１５４が備えられる。電流検出センサ１５４が検出する電流の波形は、後述する故障判定に用いられる。
【００２１】
図２は、本実施形態のインヒビタスイッチ５１の構成を示す説明図である。
【００２２】
インヒビタスイッチ５１は、本体１５３の軸１５１を中心として揺動可能に備えられるレバー１５２を備える。レバー１５２は、運転者によるシフトレバー５０の操作に連動して、Ｐ−Ｒ−Ｎ−Ｄの各シフトレンジ間を移動する。各レンジ位置にはバネ等により付勢されている。運転者がバネの付勢力に抗してレバー１５２に力を加えることにより、レンジが変更される。バネの付勢力により、レバー１５２は、各レンジの間に備えられる中間レンジには自然に留まらないように構成される。
【００２３】
インヒビタスイッチ５１のレバー１５２は、第１位置（点線）、第２位置（実線）、第３位置（一点鎖線）及び第４位置（二点鎖線）のぞれぞれの位置に固定可能に構成される。第１位置はＰレンジ、第２位置はＲレンジ、第３位置はＮレンジ、第４位置はＤレンジにそれぞれ設定される。
【００２４】
レバー１５２には接点１５２Ａ、１５２Ｂがそれぞれ備えられる。インヒビタスイッチ５１の本体１５３には、電極１５３Ａ、１５３Ｂ、１５３Ｃ、１５３Ｄ、１５３Ｅがそれぞれ備えられる。レバー１５２の接点１５２Ａは、電極１５３Ｃと、電極１５３Ａ及び１５３Ｂとのいずれかを導通させる。レバー１５２の接点１５２Ｂは、電極１５３Ｆと、電極１５３Ｃ及び１５３Ｄとのいずれかを導通させる。
【００２５】
このような構成により、インヒビタスイッチ５１は、レバー１５２が第１位置にあるときは、接点１５２Ｂが、電極１５３Ｄと電極１５３Ｆとを導通する。このとき、インヒビタスイッチ５１は、Ｐレンジであることを示す信号を出力する。
【００２６】
レバー１５２が第２位置にあるときは、接点１５２Ａが、電極１５３Ａと電極１５３Ｃとを導通する。このとき、インヒビタスイッチ５１は、Ｒレンジであることを示す信号を出力する。
【００２７】
レバー１５２が第３位置にあるときは、接点１５２Ａが、電極１５３Ｂと電極１５３Ｃとを導通する。このとき、インヒビタスイッチ５１は、Ｎレンジであることを示す信号を出力する。
【００２８】
レバー１５２が第４位置にあるときは、接点１５２Ｂが、電極１５３Ｅと電極１５３Ｆとを導通する。このとき、インヒビタスイッチ５１は、Ｄレンジであることを示す信号を出力する。
【００２９】
インヒビタスイッチ５１は、レバー１５２が第１位置と第２位置との間、第２位置と第３位置との間、及び、第３位置と第４位置との間には中間レンジが設定されている。レバー１５２が中間レンジにある場合は、いずれのレンジ信号も出力しない無信号状態となる。
【００３０】
このように構成されたインヒビタスイッチ５１において、従来、次のような処理により故障を判定していた。
【００３１】
インヒビタスイッチ５１は、前述のように第１位置から第４位置の各レンジ位置にバネにより付勢され、各レンジ位置においてレンジ信号を出力する。レンジ間の中間レンジでは無信号状態となる。
【００３２】
ここで、インヒビタスイッチ５１においてハーネスの断線やショート等の故障が発生した場合、故障した位置に対応するレンジ信号が出力されず、中間レンジと同様に無信号状態となる。このような場合を想定して、従来は、無信号状態が所定時間以上継続したことにより、当該レンジが故障であることを判定していた。
【００３３】
このような判定を行った場合、レバー１５２が中間レンジに所定時間以上継続して留まっていた場合にも、インヒビタスイッチ５１の故障と判定されてしまう。レバー１５２は、バネの付勢力により、通常は中間レンジには留まらないように構成されている。しかしながら、運転者によるシフトレバー５０の操作により、中間レンジに長く留まるような操作がなされた場合があった場合は、インヒビタスイッチ５１の故障と判定してしまう。
【００３４】
これに対して、所定時間を大きく設定することで、中間レンジに長く留まっている場合にも故障判定を行わないように設定することもできる。
【００３５】
しかしながら、このように設定した場合は、実際に故障が発生した場合には、故障が判定されるまでの時間が大きくなり、確実な故障判定ができなくなる。そのため、車両１００が走行中におけるインヒビタスイッチ５１の故障に対する保護制御を行うまでの時間が長くなる。
【００３６】
そこで、本実施形態では、次のような制御を行うことによって、インヒビタスイッチ５１の故障判定を確実に行え、誤判定を抑制するように構成した。
【００３７】
図３は、本実施形態の制御装置４０が実行するインヒビタスイッチ５１の故障判定のフローチャートである。
【００３８】
図３に示すフローチャートは、制御装置４０において所定周期（例えば１０ｍｓ）毎に実行される。
【００３９】
制御装置４０は、ステップＳ１０において、インヒビタスイッチ５１からの信号を受信し、インヒビタスイッチ５１からの信号が無信号状態であるか否かを判定する。
【００４０】
インヒビタスイッチ５１からいずれかのレンジ信号が出力されていれば、ステップＳ１０の判定を繰り返し、待機する。
【００４１】
インヒビタスイッチ５１からの信号が無信号状態であると判定した場合は、制御装置４０は、ステップＳ２０において、いずれかのレンジ信号から無信号状態となったときにチャタリングが発生したか否かを判定する。
【００４２】
チャタリングの発生は、インヒビタスイッチ５１に備えられる電流検出センサ１５４により判定する。
【００４３】
図４及び図５は、本実施形態の電流検出センサ１５４が検出するインヒビタスイッチ５１のレンジ信号の一例の説明図である。
【００４４】
図４は、インヒビタスイッチ５１のレバー１５２が操作され、いずれかのレンジから中間レンジに移動されて、無信号状態となった場合のレンジ信号の電流の波形を示す。
【００４５】
図５は、インヒビタスイッチ５１がいずれかのレンジにある場合に、断線により信号が無信号状態となった場合のレンジ信号の電流の波形を示す。
【００４６】
図４に示すように、インヒビタスイッチ５１のレバー１５２が操作された場合は、電流の波形は、レンジ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態（無信号状態）へと滑らかに変化する。インヒビタスイッチ５１において、接点１５２Ａ及び１５２Ｂにはローパスフィルタが備えられており、いずれか二つの電極を導通させたときに発生するチャタリングは除去されて、レンジ信号として出力される。
【００４７】
一方、インヒビタスイッチ５１に断線が発生した場合は、図５に示すように、電流の波形は、レンジ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態（無信号状態）へとチャタリングを伴って変化する。本実施形態においては、短時間の間に電流が複数回以上ＯＮ−ＯＦＦとなるように電流値が不安定位となった場合をチャタリングと呼ぶ。
【００４８】
インヒビタスイッチ５１に断線が発生した場合は、電流検出センサ１５４により、チャタリングを伴う特徴的な波形が検出される。制御装置４０がチャタリングを伴う波形を検出したときに、ステップＳ２０の判定がＹＥＳとなる。
【００４９】
このように、制御装置４０が、インヒビタスイッチ５１のレンジ信号又は中間レンジに対応する無信号状態であることを検出すること、及び、無信号状態となったときのチャタリングを検出することにより、レンジ信号検出部が構成される。
【００５０】
制御装置４０は、ステップＳ１０において無信号状態を判定した場合に、電流検出センサ１５４により、無信号状態となった時点での電流の波形が、図５に示すような特徴的な波形であることを検出した場合は、インヒビタスイッチ５１に断線が発生した可能性が高いと判断して、ステップＳ３０に移行して、インヒビタスイッチ５１の故障診断を開始する。
【００５１】
一方、ステップＳ１０において無信号状態を判定した場合に、電流検出センサ１５４により、無信号状態となった時点での電流の波形が、図４に示すように、チャタリングを伴う特徴的な波形ではないと判定した場合は、ステップＳ５０に移行する。この場合は、インヒビタスイッチ５１の断線等の故障ではなく、インヒビタスイッチ５１のレバー１５２が中間レンジにあると判定する。
【００５２】
ステップＳ５０において、制御装置４０は、前述した従来の故障判定も同時に行う。すなわち、Ｓ１０で検出した無信号状態が所定時間以上継続したか否かを判定して、当該レンジが故障であるかを判定する。
【００５３】
ステップＳ５０における所定時間は、後述するステップＳ６０における閾値よりも大きな時間に設定される。これは、運転者によるレバー１５２の操作によって中間レンジに長く留まっていることを想定し、運転者による操作によっても故障と判定されないように十分に長い時間（例えば１〜数秒）に設定される。ステップＳ５０の判定の後、ステップＳ１０に戻り、処理を繰り返す。
【００５４】
ステップＳ３０においてインヒビタスイッチ５１の故障診断が開始された場合は、制御装置４０は、ステップＳ４０に移行し、タイマのカウントを開始する。次に、制御装置４０は、ステップＳ６０において、インヒビタスイッチ５１の無信号状態が予め定めた閾値よりも大きな時間継続したか否かを判定する。
【００５５】
インヒビタスイッチ５１の無信号状態が予め定めた閾値未満の時間であった場合は、制御装置４０は、チャタリングを伴う波形を検出した場合であっても一時的なものであり正常なレンジ信号を発生しているので、断線等の故障ではないと判断する。この場合はステップＳ１０に戻り、処理を繰り返す。
【００５６】
インヒビタスイッチ５１の無信号状態が予め定めた閾値よりも大きな時間継続したと判定した場合は、ステップＳ７０に移行し、制御装置４０は、インヒビタスイッチ５１に断線等の故障が発生したと判定する。ステップＳ６０における閾値（所定時間）は、例えば数十ｍｓ程度に設定される。
【００５７】
このように、制御装置４０が、インヒビタスイッチ５１が出力するレンジ信号の状態によってインヒビタスイッチ５１の故障を診断することにより、故障診断部が構成される。なお、ステップＳ４０及びＳ６０の判定において、閾値をゼロ、すなわち、チャタリングを伴う波形の変化を検出した場合は、直ちにインヒビタスイッチ５１に断線等の故障が発生したと判定するように構成してもよい。
【００５８】
ステップＳ７０においてインヒビタスイッチ５１に断線等の故障が発生したと判定した場合は、例えば、制御装置４０は、レンジ信号がＤレンジであるとしてエンジン１及び自動変速機３の制御を行う。また、車両１００の車速を検出して、停車中である場合にはレンジ信号がＮレンジであるとし、走行中である場合はＤレンジであるとして制御を行ってもよい。このとき同時に、運転者に故障が発生したことを通知するメッセージを車両１００のインパネ等に表示して、サービスセンターへの入庫を促すようにしてもよい。
【００５９】
特に本実施形態では、インヒビタスイッチ５１が確実に故障したことを判定した場合に運転者にメッセージを通知できると共に、故障ではなく中間レンジに長く留まっていた場合の無信号状態では故障でないと判定できるので、運転者にメッセージを通知することがない。
【００６０】
以上のように、本発明の実施形態は、運転者によるシフトレバー５０の操作により、レバー１５２の動作に基づいて自動変速機３のレンジ信号を出力するインヒビタスイッチ５１と、レバー１５２が所定のレンジ位置にあるときに出力されるレンジ信号と、レンジ位置間の中間レンジ位置にあるときに出力される中間レンジ信号とを検出するレンジ信号検出部と、レンジ信号検出部によって検出されたレンジ信号及び中間レンジ信号に基づいて、インヒビタスイッチ５１の故障診断を実行する故障診断部と、を備える。
【００６１】
故障診断部は、レンジ信号検出部によって、レンジ信号を検出した後に中間レンジ信号を検出してから所定時間が経過したときに前記インヒビタスイッチ５１の故障を判定し、レンジ信号から中間レンジ信号に変化したときの信号の状態に基づいて、所定時間を変更する。より具体的には、チャタリングを伴う波形が検出された場合は、前述のように閾値を短く設定し、そうでない場合は、中間レンジに留まっている場合を想定して、チャタリングを伴う波形が検出された場合と比較して閾値を長く設定する。
【００６２】
このように構成することによって、レンジ信号から中間レンジ信号に変化したときの信号の状態が、中間レンジの選択による無信号状態であるか断線等の故障による無信号状態であるかによって異なることを利用して、確実に故障であると判定できる場合には、故障診断の開始から故障判定までの時間を短くすることができる。これにより、インヒビタスイッチ５１の故障判定を確実に行え、誤判定を抑制することができる。この効果は請求項１及び４に対応する。
【００６３】
故障診断部は、レンジの信号から中間レンジ信号に変化したときに、チャタリングを伴った変化があった場合は、チャタリングを伴わない変化があった場合と比較して、所定時間を小さくする。このように、チャタリングを伴う信号の変化があった場合には、確実に故障であると判定できるので、故障診断の開始から故障判定までの時間を短くすることができる。これにより、インヒビタスイッチ５１の故障判定を確実に行え、誤判定を抑制することができる。この効果は請求項２に対応する。
【００６４】
さらに、チャタリングを伴った変化があった場合は、直ちにインヒビタスイッチ５１が故障であると判定してもよい。このように構成することによって、故障診断の開始から故障判定までの時間を短くすることができる。これにより、インヒビタスイッチ５１の故障判定までの時間をより短くすることができ、誤判定を抑制することができる。この効果は請求項３に対応する。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する主旨ではない。
【００６６】
本実施形態では、インヒビタスイッチ５１が出力する信号の電流の波形を検出することでチャタリングが発生したかを判定しているがこれに限られない。信号の電圧を検出する電圧センサによりチャタリングの発生を判定してもよいし、アナログ値ではなく、短時間に信号のＯＮ／ＯＦＦが繰り返された場合にチャタリングの発生を判定してもよい。
【００６７】
本実施形態では、自動変速機３は、一組のプーリにベルトを掛け渡して構成したベルト式無段変速機を例に説明したが、これに限られない。自動変速機３は、有段の変速機であってもよいし、無段変速機と有段変速機とを組み合わせた構成であってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１    エンジン
３    自動変速機
２０    油圧制御装置
４０    制御装置
５０    シフトレバー
５１    インヒビタスイッチ
１００    車両
１５２    レバー
１５２Ａ、１５２Ｂ    接点
１５３    本体
１５３Ａ、１５３Ｂ、１５３Ｃ    電極
１５３Ｄ、１５３Ｅ、１５３Ｆ    電極
１５４    電流検出センサ
【図１】
0005993416.tif 000002
【図２】
0005993416.tif 000003
【図３】
0005993416.tif 000004
【図４】
0005993416.tif 000005
【図５】
0005993416.tif 000006