(57)【要約】【課題】  操作力検出手段の異常を判断して不要なアシスト動作を行ってしまうことのないの車両用自動変速装置のフェールセーフ装置を提供する。【解決手段】  複数のポジションに操作移動可能に設けられ且つ各ポジションに操作移動させることによって自動変速機５０のレンジを切り換えるシフトレバー２２ａと、このシフトレバー２２ａの操作力を検出するトルクセンサ２４と、このトルクセンサ２４が検出する検出信号に基づいてシフトレバー２２ａの動作をアシストするモータ１４とを備えた車両用自動変速装置１０のフェールセーフ装置であって、シフトレバー２２ａの位置を検出する位置センサ４１を設け、所定条件が成立したとき、コントローラユニット４０は、モータ１４を駆動させ、この駆動によって位置センサ４１が検出する出力に基づいてシフトレバー２２ａの負荷を検出し、この検出した負荷に基づいてトルクセンサ２４の異常を判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のポジションに操作移動可能に設けられ且つ各ポジションに操作移動させることによって自動変速機のレンジを切り換えるシフトレバーと、このシフトレバーの操作力を検出する操作力検出手段と、前記操作力検出手段が検出する検出信号に基づいて前記シフトレバーの動作をアシストするモータとを備えた車両用自動変速装置のフェールセーフ装置であって、
前記シフトレバーの位置を検出する位置検出手段を設け、
所定条件が成立したとき、前記モータを駆動させ、この駆動によって前記位置検出手段が検出する出力に基づいて前記シフトレバーの負荷を検出し、この検出した負荷に基づいて前記操作力検出手段の異常を判定することを特徴とする車両用自動変速装置のフェールセーフ装置。
【請求項２】
前記位置検出手段は、前記シフトレバーのポジション位置を検出する位置センサであることを特徴とする車両用自動変速装置のフェールセーフ装置。
【請求項３】
前記所定条件は、操作力検出手段の出力が所定値以上であり、且つ、その所定値以上の出力が所定時間以上継続したことであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用自動変速装置のフェールセーフ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シフトレバーの動作をモータでアシストする車両用自動変速装置のフェールセーフ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トルクセンサの一端側（操作端）にシフトレバーを設け、その他端側にモータを設け、そのトルクセンサが検出するトルク値に応じてモータを駆動することによってシフトレバーの操作力を軽減する車両用自動変速装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
かかる車両用自動変速装置は、トルクセンサ値に比例したモータ駆動力でシフトレバーのアシストを行い、そのトルクセンサが検出するトルクが所定値以下になったとき、または所定のシフト位置にシフトレバーが移動したときにそのアシストを停止するようになっている。
【特許文献１】特開２００３−３０１９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような車両用自動変速装置にあっては、シフトレバーが操作されないにも拘わらず、経時的変化等によりトルクセンサが出力を発生する場合があり、その出力だけではシフトレバーが操作されているのか、トルクセンサ（操作力検出手段）が異常になっているのかを判別することができず、不要なアシスト動作を行ってしまう問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、操作力検出手段の異常を判断して不要なアシスト動作を行ってしまうことのないの車両用自動変速装置のフェールセーフ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、複数のポジションに操作移動可能に設けられ且つ各ポジションに操作移動させることによって自動変速機のレンジを切り換えるシフトレバーと、このシフトレバーの操作力を検出する操作力検出手段と、前記操作力検出手段が検出する検出信号に基づいて前記シフトレバーの動作をアシストするモータとを備えた車両用自動変速装置のフェールセーフ装置であって、
前記シフトレバーの位置を検出する位置検出手段を設け、
所定条件が成立したとき、前記モータを駆動させ、この駆動によって前記位置検出手段が検出する出力に基づいて前記シフトレバーの負荷を検出し、この検出した負荷に基づいて前記操作力検出手段の異常を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、操作力検出手段の異常を確実に判断することができ、これにより操作力検出手段の異常による不要なアシスト動作を行ってしまうことを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明に係る車両用自動変速装置のフェールセーフ装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【０００９】
図１において、１０はフェールセーフ装置を備えた車両用自動変速装置であり、この車両用自動変速装置１０は、シフトレバー（操作部材）２２ａを有するセレクトユニット２２と、シフトレバー２２ａをアシストするアシスト装置２３と、シフトレバー２２ａの操作力を検出するトルクセンサ（操作力検出手段）２４と、シフトレバー２２ａの移動位置を検出する位置センサ（位置検出手段）４１と、トルクセンサ２４の検出信号と位置センサ４１が検出するシフトレバー２２ａの移動位置とに基づいてアシスト装置２３のモータ１４を制御するコントローラユニット４０と、シフトレバー２２ａの操作によってレンジが切り換わる自動変速機５０とを備えている。
【００１０】
セレクトユニット２２は、シャフト２６に固定されたインプットレバー２７と、このインプットレバー２７に固定されたシフトレバー２２ａと、このシフトレバー２２ａのポジションを規制する図示しないポジションゲート等とを備えている。シャフト２６は図示しないケースに回転自在に保持されており、シフトレバー２２ａはシャフト２６を中心にしてシャフト２６とともに前後（図１において左右方向）に回動可能となっている。
【００１１】
シャフト２６には、図２に示すようにトルクセンサ２４が設けられており、このトルクセンサ２４はシャフト２６の捻れを磁歪として捉え、この磁歪を電気信号として出力する磁歪式のものである。すなわち、トルクセンサ２４は、トルクセンサ２４に対してシャフト２６の右側と左側との相対的な捻れからシャフト２６に加わるトルクを検出するものである。
【００１２】
アシスト装置２３は、図２に示すように、シャフト２６に一端が固定された扇状のギア部材３２と、このギア部材３２の周面に形成されたギア３３に噛合したウオーム１３と、このウオーム１３を回転させるモータ１４とを備えている。ウオーム１３はモータ１４の駆動軸１４ａに直結しており、モータ１４の駆動によりウオーム１３が回転されると、ギア部材３２はシャフト２６を中心にしてシャフト２６とともに回動していき、この回動によりシフトレバー２２ａの操作をアシストするものである。
【００１３】
また、ギア部材３２の側面には、図２および図３に示すように接触子４３が設けられている。この接触子４３は、ギア部材３２と一体に回動して図４に示すように基板４４に印刷されたカーボン抵抗４５と電気的に接触することにより、ギア部材３２の回動角、すなわちシフトレバー２２ａの回動角（移動位置）に応じた電圧信号を出力する。基板４４は例えばアシスト装置２３のケース（図示せず）などに取り付けられている。
【００１４】
そして、接触子４３と基板４４に印刷されたカーボン抵抗４５とで位置センサ４１が構成されている。この位置センサ４１は、シフトレバー２２ａが所定位置（パーキング位置）に停止しているときの角度を基準角度として、シフトレバー２２ａのストローク角度（回動角度）、すなわち移動位置を随時検出するものである。
【００１５】
シャフト２６の一端には、出力レバー９の一端が固定されており、この出力レバー９はシャフト２６とともに回動していくようになっている。また、出力レバー９の他端には自動変速機５０のリンケージ部材１７が接続され、シャフト２６の回動によって自動変速機５０のレンジが切り換わるようになっている。
【００１６】
コントローラユニット４０は、図５に示すように、ＥＥＰＲＯＭ４６に記憶された基準電圧（閾値）と位置センサ４１の検出信号とトルクセンサ２４のトルク検出信号とに基づいてモータ１４を駆動制御して、シフトレバー２２ａのアシストを行ったり、トルクセンサ２４の異常を判定したりするものであり、図示しないＣＰＵ等から構成されている。４７はコントローラユニット４０がトルクセンサ２４が異常であると判定したとき点灯するワーニングランプである。そして、コントローラユニット４０と、位置センサ４１と、ＥＥＰＲＯＭ４６と、モータ１４と、ワーニングランプ４７等とでフェールセーフ装置１００が構成されている。
［動  作］
次に、上記のように構成される車両用自動変速装置１０のフェールセーフ装置１００の動作を説明する。
【００１７】
先ず、シフトレバー２２ａに負荷がないこと、すなわちシフトレバー２２ａに手荷物などがぶら下げられていないことを確かめて、閾値設定モードを設定する。この閾値設定モードは、例えば図示しないパーキングスイッチとイグニッションスイッチとを予め設定した操作順序で操作して行う。
【００１８】
この閾値設定モードが設定されると、モータ１４が駆動されてシフトレバー２２ａが前後に少し移動する動作を行い（負荷チェック制御）、この動作が複数回行われる。このとき位置センサ４１の出力電圧の平均値Ｖａが閾値としてＥＥＰＲＯＭ４６に記憶される。この動作をモータの弱い駆動時と強い駆動時で行い、弱い駆動時の平均値Ｖａと強い駆動時の平均値Ｖｂとを求めてＥＥＰＲＯＭ４６に記憶されると、閾値設定モードが終了する。この終了は図示しない例えばインジケータを点滅させることで行ってもよい。ＥＥＰＲＯＭ４６に閾値Ｖａ,Ｖｂが記憶されれば、以後上記の操作を行う必要なない。また、閾値設定モードを設けずに、閾値Ｖａ,Ｖｂを予め求めておいてＥＥＰＲＯＭ４６に記憶させてもよい。
【００１９】
ＥＥＰＲＯＭ４６に閾値が記憶された後、図示しないイグニッションスイッチをオンにすると図６に示すフロー図の処理が開始される。
【００２０】
ステップ１では、トルクセンサ２４が出力するトルク検出信号Ｇの電圧ＶｇとＥＥＰＲＯＭ４６に記憶された閾値Ｖａとが比較され、Ｖｇ−Ｖａの値が±０.４［Ｖ］以上か否かが判断され、ノーであれば、すなわちＶｇ−Ｖａの値が±０.４［Ｖ］より小さいとき、トルクセンサ２４は正常に動作していると判断してステップ９へ進む。ステップ９では通常のアシスト制御が行われる。
【００２１】
この通常のアシスト制御は、トルクセンサ２４が出力するトルク検出信号Ｇに基づいて、シフトレバー２２ａの操作方向と同方向にギア部材３２が回動するようにモータ１４を駆動制御するものであり、これによりシフトレバー２２ａの操作をアシストする。
【００２２】
ステップ１でイエスと判断されると、すなわち｜Ｖｇ−Ｖａ｜＞０.４のとき、トルクセンサ２４の出力が異常の可能性があるとしてステップ２へ進む。
【００２３】
ステップ２では、トルクセンサ２４の異常出力が３分間継続したか否かが判断され、ノーであれば、すなわち、その異常出力の継続時間が３分間以下であればトルクセンサ２４は異常でないと判断してステップ９へ進む。
【００２４】
ステップ２でイエスと判断された場合、すなわち、トルクセンサ２４の異常出力が３分間以上継続すると、トルクセンサ２４は異常であると判断してステップ３へ進む。
【００２５】
ステップ３では、シフトレバー２２ａが前後に少し移動するようにモータ１４が駆動制御される。
【００２６】
ステップ４では、シフトレバー２２ａが前後に少し移動する際の位置センサ４１の出力電圧の変動量が閾値設定モードにて設定した値ａＶ以上（例えば０.１Ｖ以上）であるか否かが判断され、イエスであればステップ１へ戻り、ノーであればステップ５へ進む。
【００２７】
位置センサ４１の出力電圧の変動量がａＶ以上の場合には、シフトレバー２２ａに手が載せられているか、シフトレバー２２ａに荷物がぶら下げられているかであり、シフトレバー２２ａに負荷があると判断するものである。この場合には、トルクセンサ２４の異常出力は、シフトレバー２２ａに負荷があるためであり、トルクセンサ２４には異常がないと判断してステップ１へ戻すものである。
【００２８】
ステップ４でノーと判断されたとき、すなわち、位置センサ４１の出力電圧の変動量がａＶより小さいとき、シフトレバー２２ａに負荷がないものと判断し、この場合、トルクセンサ２４の異常出力は、トルクセンサ２４の異常によるものである可能性が高いと判断するものである。
【００２９】
ステップ５では、再度シフトレバー２２ａが前後に少し移動するようにモータ１４を駆動制御する。この際、モータ１４はステップ３のときのモータ１４の駆動力よりも強い力で駆動される。
【００３０】
ステップ６では、シフトレバー２２ａが前後に少し移動する際の位置センサ４１の出力電圧の変動量が閾値設定モードにて設定した値ｂＶ（ｂＶ＞ａＶ）以上であるか否かが判断され、イエスであればシフトレバー２２ａに負荷があるとしてステップ１へ戻り、ノーであれば負荷がないとしてステップ７へ進む。
【００３１】
ステップ７では、トルクセンサ２４が異常であると確定してアシスト制御を停止し、ステップ８ではワーニングランプ４７を点灯させてトルクセンサ２４が異常であることを知らせる。
【００３２】
ここで、ステップ３とステップ５とでは強さが異なるようにモータ１４を駆動させているのは、弱い駆動力で判別がついた場合にはいち早く駆動を停止させて、操作者に違和感を与えないようにするためである。
【００３３】
また、シフトレバー２２ａのフリクション等により、モータ１４を弱い駆動力で駆動させた場合には誤判断する可能性があり。このためステップ５で強い駆動力で再度モータ１４を駆動させて再確認を行うようにしたものであり、これにより負荷なしの判定の信頼性の向上を図ったものである。
【００３４】
さらに、ステップ４およびステップ６では、位置センサ４１の出力電圧の変動量からシフトレバー２２ａに負荷があるか否かを判断しているが、これは、図７のグラフに示すように、負荷がある場合には位置センサ４１の出力電圧の変動電圧は約０.１１Ｖ以上となり、負荷がない場合にはその変動電圧は約０.０９Ｖ以下となる。このため、閾値を０.０９〜０.１１Ｖの範囲内で設定しておけば、シフトレバー２２ａに負荷があるか否かを確実に判断することができる。このため、トルクセンサ２４の異常による不要なアシスト動作を行ってしまうことを確実に防止することができる。
【００３５】
ちなみに、トルクセンサ２４の出力の変動電圧からシフトレバー２２ａの負荷の有無を判断すると、図８のグラフに示すように、ほぼ０.１６〜０.２４Ｖの範囲内で負荷有りと負荷無しが混在しており、このため、その範囲内ではシフトレバー２２ａの負荷の有無を正確に判断することができない。このため、トルクセンサ２４の出力の変動電圧からではトルクセンサ２４の異常による不要なアシスト動作を行ってしまう虞がある。
【００３６】
以上、この発明の最良の実施の形態の実施例を説明したが、この実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない程度の設計変更は、この発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明に係る車両用自動変速装置の構成を概略的に示した説明図である。
【図２】アシスト装置の構成を概略的に示した斜視図である。
【図３】アシスト装置の構成を示した側面図である。
【図４】位置センサの構成を概念的に示した説明図である。
【図５】車両用自動変速装置の制御系の構成を示したブロック図である。
【図６】図５に示すコントローラユニットの動作を示したフロー図である。
【図７】シフトレバーに負荷が有るときと、負荷がないときの位置センサの出力電圧の変動電圧を示したグラフである。
【図８】シフトレバーに負荷が有るときと、負荷がないときのトルクセンサの出力電圧の変動電圧を示したグラフである。
【符号の説明】
【００３８】
１０          車両用自動変速装置
１４          モータ
２２ａ        シフトレバー
２４          トルクセンサ（操作力検出手段）
４０          コントロールユニット
４１          位置センサ（位置検出手段）
５０          自動変速機
１００          フェールセーフ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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