(57)【要約】【課題】インヒビタスイッチの異常を判定し、異常時に自動変速機に過大な負荷が作用することを防止する。【解決手段】シフトレバーに応動する複数のスイッチの導通状態からレンジ信号を出力するインヒビタスイッチ２２と、検出されたレンジ信号から、通常レンジに対応する前記スイッチの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前記スイッチのオンオフパターンとに基づいてシフトレンジを判定する制御装置２０とを備えた自動変速機において、前記制御装置２０は、中間レンジが判定された場合に、シフトレンジを直前の通常レンジとして制御するとともに、前記インヒビタスイッチ２２の故障診断を行う。【選択図】　　図２
2004116605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトレバーに応動する複数のスイッチの導通状態からレンジ信号を出力するインヒビタスイッチと、
検出されたレンジ信号から、通常レンジに対応する前記スイッチの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前記スイッチのオンオフパターンとに基づいてシフトレンジを判定する制御装置と、
を備えた自動変速機において、
前記制御装置は、中間レンジが判定された場合に、シフトレンジを直前の通常レンジとして制御するとともに、前記インヒビタスイッチの故障診断を行うことを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
シフトレバーに応動する複数のスイッチの導通状態からレンジ信号を出力するインヒビタスイッチと、
検出されたレンジ信号から、通常レンジに対応する前記スイッチの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前記スイッチのオンオフパターンとに基づいてシフトレンジを判定する制御装置と、
を備えた自動変速機において、
前記制御装置は、通常レンジと中間レンジに対応しない異常オンオフパターンが検出された場合に、前記インヒビタスイッチの故障診断を行うことを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
前記制御装置は、中間レンジに対応する前記スイッチのオンオフパターンまたは前記異常オンオフパターンがインヒビタスイッチに検出された場合に自動変速機の保護制御を実施することを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機。
【請求項４】
前記異常オンオフパターンの検出時間を計測し、その継続時間が所定時間以上である時にインヒビタスイッチの故障であると判定することを特徴とする請求項２または３に記載の自動変速機。
【請求項５】
インヒビタスイッチ故障判定時には、自動変速機の保護制御を車両のイグニッションスイッチをオフにするまで継続することを特徴とする請求項４に記載の自動変速機。
【請求項６】
前記自動変速機は、前進用及び後進用クラッチを備えた前後進切り換え機構を備え、
自動変速機の保護制御は、前後進切り換え機構のクラッチの締結圧を制限することを特徴とする請求項３または５に記載の自動変速機。
【請求項７】
自動変速機の保護制御は、エンジンの出力トルクを制限することを特徴とする請求項３または５に記載の自動変速機。
【請求項８】
自動変速機の保護制御は、エンジンの出力回転速度を制限することを特徴とする請求項３または５に記載の自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インヒビタスイッチを備えた自動変速機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載される自動変速機には、走行モードを決定するシフトレンジを検出するためのインヒビタスイッチが設けられており、その一例を図３に示す。このインヒビタスイッチは、４つのスイッチのオン／オフ状態からレンジ状態を検出するリニアインヒビタスイッチであり、走行モードを決定する走行レンジ用のパターンと、走行レンジを決定せずに走行レンジ間に配置され、レンジ間の不感帯の役割を持つ中間レンジ用のパターンとからなる。このインヒビタスイッチはこの例では、隣接するレンジ間のスイッチのオン／オフパターンは、一つしか異ならない様に設定されている。なおここで走行レンジとは、中間レンジとの相違を示すために用いたもので、Ｄ、Ｒレンジ等車両が走行するレンジのほか、Ｐ、Ｎレンジをも含む。つまり、運転者が通常、意識して選択するレンジを意味する。
【０００３】
そして中間レンジでは、一つ前のレンジ判定が保持される。つまり、Ｐ→Ｐ（Ｒ）の場合には、中間レンジＰ（Ｒ）では走行レンジＰの判定が維持されることになる。したがって、インヒビタスイッチの４つのスイッチのうち１つが断線またはショートした場合においても、セレクトレバーが走行レンジに設定されているならば一つ前にレンジ判定が行われた隣接する中間レンジと判定され、走行レンジは中間レンジが維持する走行レンジで制御されることになり、他の走行レンジに誤判定されることはない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インヒビタスイッチのスイッチの一部が断線またはショートした状態で、ＰもしくはＮレンジから他の走行レンジにセレクトされた場合にはセレクトされた走行レンジがセレクト時に通過した中間レンジとして判定され、レンジ判定はＰまたはＮレンジのまま維持される。
【０００５】
図３のＩＮＨ　ＳＷ４が断線した場合、Ｎレンジから中間レンジＮ（Ｄ）を経由してＤレンジにセレクトしても、信号としてはＮ（Ｄ）のままの信号が出力されるため、レンジ判定としてはＮレンジとなってしまう。
【０００６】
この場合、実際には走行レンジ（Ｄレンジ）であるにもかかわらずレンジ判定はＮレンジであるため、クラッチ圧の調圧が実施されずに前後進切り換え機構のクラッチの締結が行われ、Ｖベルト式無段変速機の場合にはＶベルトに過大な入力が入り、ユニットの耐久性が悪化する。アクセルペダルを踏み込んだ状態でＰもしくはＮレンジから他の走行レンジにセレクトするレーシングセレクトの場合でも同様である。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、インヒビタスイッチのオン／オフパターンが中間レンジまたは所定のパターンにない異常パターンが検出された場合に前後進切り換え機構のクラッチ容量、エンジントルクまたはエンジン回転速度を制限し、自動変速機ユニットの耐久性を向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、シフトレバーに応動する複数のスイッチの導通状態からレンジ信号を出力するインヒビタスイッチと、検出されたレンジ信号から、通常レンジに対応する前記スイッチの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前記スイッチのオンオフパターンとに基づいてシフトレンジを判定する制御装置とを備えた自動変速機において、前記制御装置が、中間レンジが判定された場合に、シフトレンジを直前の通常レンジとして制御するとともに、前記インヒビタスイッチの故障診断を行う。
【０００９】
第２の発明は、シフトレバーに応動する複数のスイッチの導通状態からレンジ信号を出力するインヒビタスイッチと、検出されたレンジ信号から、通常レンジに対応するスイッチの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スイッチのオンオフパターンとに基づいてシフトレンジを判定する制御装置とを備えた自動変速機において、前記制御装置が、通常レンジと中間レンジに対応しない異常オンオフパターンを検出した場合に、前記インヒビタスイッチの故障診断を行う。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記制御装置が、中間レンジに対応するスイッチのオンオフパターンまたは前記異常オンオフパターンがインヒビタスイッチに検出された場合に自動変速機の保護制御を実施する。
【００１１】
第４の発明は、第２または３の発明において、前記異常オンオフパターンの検出時間を計測し、その継続時間が所定時間以上である時にインヒビタスイッチの故障であると判定する。
【００１２】
第５の発明は、第４の発明において、インヒビタスイッチ故障判定時には、自動変速機の保護制御を車両のイグニッションスイッチをオフにするまで継続する。
【００１３】
第６の発明は、第３または５の発明において、前記自動変速機が、前進用及び後進用クラッチを備えた前後進切り換え機構を備え、自動変速機の保護制御は、前後進切り換え機構のクラッチの締結圧を制限する。
【００１４】
第７の発明は、第３または５の発明において、自動変速機の保護制御が、エンジンの出力トルクを制限することである。
【００１５】
第８の発明は、第３または５の発明において、自動変速機の保護制御が、エンジンの出力回転速度を制限することである。
【００１６】
【発明の効果】
したがって第１、２の発明は、制御装置が、中間レンジを判定した場合に、シフトレンジを直前の通常レンジとして制御するとともに、前記インヒビタスイッチの故障診断を行う、また通常レンジと中間レンジに対応しない異常オンオフパターンを検出した場合に、前記インヒビタスイッチの故障診断を行うため、インヒビタスイッチの異常を速やかに判断することができる。
【００１７】
第３の発明では、前記制御装置が、中間レンジに対応するスイッチのオンオフパターンまたは異常オンオフパターンをインヒビタスイッチから検出した場合に自動変速機の保護制御を実施するため、自動変速機ユニットに過大な入力が作用することを防止し、自動変速機の耐久性を向上する。
【００１８】
第４の発明では、異常オンオフパターンの検出時間を計測し、その継続時間が所定時間以上である時にインヒビタスイッチの故障であると判定するため、ノイズ等による一次的なパターンの異常を削除することができる。
【００１９】
第５の発明では、インヒビタスイッチ故障判定時には、自動変速機の保護制御を車両のイグニッションスイッチをオフにするまで継続するため、正規のレンジ位置で他の正規レンジのオン／オフパターンが検出されたような場合でも自動変速機の保護制御が実施されるため、自動変速機に過大な入力が負荷されることがない。
【００２０】
第６の発明では、自動変速機が、前進用及び後進用クラッチを備えた前後進切り換え機構を備え、自動変速機の保護制御は、前後進切り換え機構のクラッチの締結圧を制限するため、自動変速機に過大な入力が作用することがなく、自動変速機の耐久性を向上することができる。
【００２１】
第７の発明は、第３または５の発明において、自動変速機の保護制御が、エンジンの出力トルクを制限するため、自動変速機への入力トルクを抑制し、自動変速機の耐久性を向上する。
【００２２】
第８の発明は、第３または５の発明において、自動変速機の保護制御が、エンジンの出力回転速度を制限するため、自動変速機への入力回転速度を抑制し、自動変速機の耐久性を向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１はＶベルト式無段変速機（自動変速機）の概略構成図を示す。
【００２５】
図１において、自動変速機は、エンジン１に連結された前後進切り換え機構４と、前後進切り換え機構４の出力軸に連結された無段変速機５を主体に構成され、無段変速機５は、一対の可変プーリとして入力軸側のプライマリプーリ１０と、出力軸１３に連結されたセカンダリプーリ１１とを備え、これら一対の可変プーリ１０、１１はＶベルト１２によって連結されている。なお、出力軸１３はアイドラギアやディファレンシャルギアを介して駆動輪１４に連結される。また、前後進切り換え機構４の入力側と、エンジン１との間には、トルクコンバータなどの発進要素（図示せず）が介装される。
【００２６】
前後進切り換え機構４は、エンジン１側とプライマリプーリ１０との動力伝達経路を切り換える遊星歯車４０、前進クラッチ４１及び後退ブレーキ４２から構成され、車両の前進時には前進クラッチ４１を締結し、車両の後退時には後退ブレーキ４２を締結し、中立位置（ニュートラルやパーキング）では前進クラッチ４１及び後退ブレーキ４２を共に解放する。
【００２７】
これら前進クラッチ４１、後退ブレーキ４２は、コントロールユニット２０からの指令に応じて前進クラッチ圧と後退ブレーキ圧を供給するクラッチ圧調整装置３０によって締結状態の制御が行われる。
【００２８】
なお、クラッチ圧調整装置３０は、油圧ポンプ１５からの油圧を元圧として前進クラッチ圧及び後退ブレーキ圧を調整する。また、油圧ポンプ１５は、前後進切り換え機構４の入力側などに連結されてエンジン１により駆動される。
【００２９】
コントロールユニット２０は、車速センサ２１からの車速信号、シフトレバーに応動するインヒビタスイッチ２２からのレンジ信号、エンジン１（またはエンジン制御装置）からのエンジン回転速度信号等の運転状態及び運転操作に基づいて、油圧指令値を決定してクラッチ圧調整装置３０へ指令する。なお、インヒビタスイッチ２２は、前進（Ｄレンジ）、中立位置＝ニュートラル（Ｎレンジ）、後退（Ｒレンジ）のいずれか一つを選択する例を示す。
【００３０】
クラッチ圧調整装置３０は、この油圧指令値に応じて前進クラッチ圧と後退ブレーキ圧を調整して前進クラッチ４１と後退ブレーキ４２の締結または解放を行う。
【００３１】
これら前進クラッチ４１及び後退ブレーキ４２の締結は排他的に行われ、前進時（レンジ信号＝Ｄレンジ）では、前進クラッチ圧を供給して前進クラッチ４１を締結させる一方、後退ブレーキ圧をドレンに接続して後退ブレーキ４２を解放する。後退時（レンジ信号＝Ｒレンジ）では、前進クラッチ圧をドレンに接続して前進クラッチ４１を解放させる一方、後退ブレーキ圧を供給して後退ブレーキ４２を締結させる。また、中立位置（レンジ信号＝Ｎレンジ）では、前進クラッチ圧と後退ブレーキ圧をドレンに接続し、前進クラッチ４１及び後退ブレーキ４２を共に解放させる。
【００３２】
なお、無段変速機５の変速比やＶベルトの接触摩擦力は、コントロールユニット２０からの指令に応動する油圧コントロールユニット（図示せず）によって制御される。
【００３３】
図２は、コントロールユニット２０で行われるインヒビタスイッチ異常判定制御と自動変速機の保護制御の一例を示すフローチャートで、所定の周期（例えば、数十ミリ秒）で実行されるものである。以下、レンジをＮ→Ｎ（Ｄ）→Ｄに切り換える場合を一例として説明する。
【００３４】
まず、ステップＳ１では、インヒビタスイッチ２２のレンジ信号を監視し、ステップ２で図３のオン／オフパターンから中間レンジＮ（Ｄ）のパターンが異常パターンかどうかを判定する。異常パターンの時にはステップ３に進み、判定タイマのカウントを開始する。正常なパターンの時にはステップ４に進む。
【００３５】
ステップ３に続くステップ５では、自動変速機ユニットを保護するため、クラッチ４１、４２の圧力、エンジン回転速度、エンジン出力トルクの制限のうち少なくとも一つの保護制御を行う。例えば、クラッチ圧の制御では、Ｖベルトの許容押圧により発生するトルク容量より小さいトルク容量を発生させ、車両としての走行に必要なクラッチ圧で制御する。またエンジントルクを制限する場合には、Ｖベルトへの入力トルクを考慮して、スロットル弁開度、燃料噴射量等を設定する。このとき、Ｖベルトへの入力トルクとしてイナーシャトルク分が考慮される。エンジン回転速度についても、エンジン回転速度にイナーシャ分の回転速度を考慮する必要がある。
【００３６】
さらにステップ６で、判定タイマのカウント数に基づいて異常パターンか否かの判定を実施する。これまでのカウント数が所定カウント数（時間、例えば２から５秒）以上であれば、この異常パターンがノイズによるものでないと精度よく判定でき、ステップ７に進み、異常パターンであると断定し、所定カウント数に達していない時にはステップ２に戻る。そしてステップ８で、前述したユニット保護制御であるクラッチ４１、４２の圧力、エンジン回転速度、エンジン出力トルクの制限制御を継続する。このユニット保護制御は、イグニッションスイッチがオフになるまで継続される。
【００３７】
一方、ステップ２で異常パターンが検出されない場合に、ステップ４で判定タイマをリセット後（この場合のタイマのリセットは、異常パターンが検出された後に所定時間経過することなく異常パターンの検出が終了した場合を想定している。）、続いてステップ９に進み、インヒビタスイッチのオン／オフパターンから中間レンジＮ（Ｄ）のパターンかどうかを判定する。中間レンジのパターンである場合には、ステップ１０で前述したユニット保護制御を実施し、ステップ９に戻る。ユニット保護制御は中間レンジ以外の走行パターン（ここでの走行パターンにはＤレンジ等の走行レンジのほかＰ、Ｎレンジのパターンも含む）になるまで繰り返される。ステップ９で中間レンジ以外（例えばＤレンジ）のパターンが検出された時にはステップ１１に進み、ユニット保護制御を中断し、ステップ１２でインヒビタスイッチ２２は正常であると判定し、ステップ１に戻り、制御を繰り返す。
【００３８】
したがって、本発明の自動変速機の制御装置においては、走行モードを決定する走行レンジ（図３でのＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｌレンジ）と、走行レンジを決定せずに走行レンジ間に配置され、レンジ間の不感帯の役割を持つ中間レンジとを検出するインヒビタスイッチを備え、前記中間レンジが検出された時には直前のレンジの制御を維持し、自動変速機の保護制御を行い、インヒビタスイッチの異常判定を行うことで、インヒビタスイッチ異常時においても自動変速機が故障することを防止することができる。
【００３９】
また、インヒビタスイッチがレンジを検出するためのパターンが異常パターンのときにも、自動変速機の保護制御を行い、インヒビタスイッチの異常判定を行うことで、インヒビタスイッチ異常時においても自動変速機が故障することを防止することができる。
【００４０】
前記自動変速機の保護制御は、前後進切り換え機構のクラッチの締結圧を所定圧に制限するものであり、このためインヒビタスイッチ異常時において、ＰまたはＮレンジから他の走行レンジにセレクトされてもクラッチ締結時のショックを低減でき、Ｖベルトの耐久性を向上できる。
【００４１】
前記所定圧は、Ｖベルトの押圧により発生するトルク容量より小さいトルク容量を発生させ、かつ車両の走行に必要なクラッチ締結圧より大きい圧力である。
【００４２】
また前記自動変速機の保護制御は、エンジンの出力トルクを所定トルクに制限するものであり、このためインヒビタスイッチ異常時において、ＰまたはＮレンジから他の走行レンジにレーシングセレクトされても、自動変速機ユニットの故障を防止できる。
【００４３】
前記所定トルクは、エンジンの出力トルクとイナーシャトルクとを考慮して設定されるトルクである。
【００４４】
また前記自動変速機の保護制御は、エンジンの出力回転速度を所定回転速度に制限するものであり、このためインヒビタスイッチ異常時において、ＰまたはＮレンジから他の走行レンジにレーシングセレクトされても、自動変速機ユニットの故障を防止できる。
【００４５】
前記所定回転速度は、エンジンの出力回転速度とイナーシャ分の回転速度とを考慮して設定される速度である。
【００４６】
インヒビタスイッチのオン／オフパターンが異常パターンである時に、その経過時間をカウントして、経過時間が所定時間以上の時にインヒビタスイッチが異常であると判断するため、ノイズ等による一次的な異常パターンを除去し、精度よくインヒビタスイッチの故障を判定することができる。
【００４７】
インヒビタスイッチの故障が判定された場合には、自動変速機の保護制御をイグニッションスイッチがオフになるまで継続することにより、インヒビタスイッチが異常のため、例えばＤレンジであるにもかかわらず、スイッチのオン／オフパターンが他のレンジと同一となっているような場合でも、自動変速機のフェールセーフ制御を行うことができ、自動変速機の耐久性を損なうことがない。
【００４８】
なお、上記実施形態においては、自動変速機としてＶベルト式の無段変速機を採用した例を示したが、遊星歯車式やトロイダル式を採用した場合にも同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す自動変速機の概略構成図である。
【図２】同じくコントロールユニットで行われるインヒビタスイッチ異常判定制御の一例を示すフローチャートである。
【図３】インヒビタスイッチの概略説明図である。
【符号の説明】
１　エンジン
４　前後進切り換え機構
５　無段変速機
１０　プライマリプーリ
１１　セカンダリプーリ
２０　コントロールユニット
３０　クラッチ圧調整装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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