(57)【要約】【課題】モータによってレンジ切換えバルブを駆動するレンジ切換え装置を備えた自動変速機において、好ましくないレンジ切換え要求に対して自動変速機を確実に保護できるようにする。【解決手段】運転者によるレンジセレクトスイッチの操作によって、前進レンジ（Ｄレンジ等）から後退レンジ（Ｒレンジ）又は後退レンジから前進レンジへの切換え要求が発生したときに、車速が所定値以上であると、前記切換え要求を強制的に解除すると共に、車速が低下してから再度セレクト操作を行うように警告を発する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータによってレンジ切換えを行う車両用自動変速機のレンジ切換え装置であって、
所定車速以上の状態で、車両の進行方向が逆方向である走行レンジ間での切換え要求が発生したときに、該切換え要求を強制的に解除することを特徴する車両用自動変速機のレンジ切換え装置。
【請求項２】
アクチュエータによってレンジ切換えを行う車両用自動変速機のレンジ切換え装置であって、
所定車速以上の状態で、走行レンジからパーキングレンジへの切換え要求が発生したときに、該切換え要求を強制的に解除することを特徴する車両用自動変速機のレンジ切換え装置。
【請求項３】
アクチュエータによってレンジ切換えを行う車両用自動変速機のレンジ切換え装置であって、
所定車速以上の状態で、車両の進行方向が逆方向である走行レンジ間での切換え要求が発生したときに、ニュートラルレンジへ強制的に切換えることを特徴とする車両用自動変速機のレンジ切換え装置。
【請求項４】
アクチュエータによってレンジ切換えを行う車両用自動変速機のレンジ切換え装置であって、
所定車速以上の状態で、走行レンジからパーキングレンジへの切換え要求が発生したときに、ニュートラルレンジへ強制的に切換えることを特徴とする車両用自動変速機のレンジ切換え装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータによってレンジ切換えを行う自動変速機のレンジ切換え装置に関し、詳しくは、レンジ切換え要求に対して自動変速機を保護する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、運転者が操作するシフトレバーとレンジ切換えバルブとがワイヤー等により機械的にリンクしているレンジ切換え機構を備えた自動変速機では、例えば空吹かし状態での走行レンジへのシフト操作（レーシングセレクト）に対して自動変速機を保護するために、ニュートラルレンジでのエンジン出力トルクに制限を加える構成としたり、前進中にリバースレンジに切換えられることがないように、リバースインヒビットバルブ等の油圧回路系を備えてフェールセーフ対策が図られていた（特開平１０−１６９４８１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、運転者が操作するシフトレバーとレンジ切換えバルブとが機械的にリンクしている機構では、運転者のシフト操作がダイレクトに自動変速機に作用するため、好ましくないレンジ切換えが運転者によって操作されると、該レンジ切換えによる影響を抑制すべく事後的に対応するしかなく、自動変速機を充分に保護することができないという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、アクチュエータによってレンジ切換えを行う装置を用いて、好ましくないレンジ切換え要求に対して自動変速機を確実に保護できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１記載の発明は、所定車速以上の状態で、車両の進行方向が逆方向である走行レンジ間での切換え要求が発生したときに、該切換え要求を強制的に解除する構成とした。
上記構成によると、例えばＤレンジ（Ｒレンジ）で所定車速以上の速度で前進（後退）しているときに、進行方向が逆方向であるＲレンジ（Ｄレンジ）への切換え要求が運転者によって指示されると、係る切換え要求に従ってＲレンジ（Ｄレンジ）へ切換えることなく、運転者の切換え要求を強制的に解除する。
【０００６】
従って、前進中におけるＲレンジへの切換えや、後退中における前進レンジ（Ｄ，２，１レンジ等）への切換えを、運転者が不用意に要求しても、このような好ましくないレンジ切換え要求が自動的にキャンセルされるので、自動変速機を確実に保護することができる。
請求項２記載の発明では、所定車速以上の状態で、走行レンジからパーキングレンジへの切換え要求が発生したときに、該切換え要求を強制的に解除する構成とした。
【０００７】
上記構成によると、前進レンジ（Ｄ，２，１レンジ等）又はＲレンジで所定車速以上の速度で走行しているときに、パーキングレンジＰへの切換え要求が運転者によって指示されると、係る切換え要求に従ってパーキングレンジＰへ切換えることなく、運転者の切換え要求を強制的に解除する。
従って、所定車速以上の速度で前進又は後退しているときに、パーキングレンジＰへの切換えを、運転者が不用意に要求しても、このような好ましくないレンジ切換え要求が自動的にキャンセルされるので、自動変速機（パーキング機構）を確実に保護することができる。
【０００８】
請求項３記載の発明では、所定車速以上の状態で、車両の進行方向が逆方向である走行レンジ間での切換え要求が発生したときに、ニュートラルレンジへ強制的に切換える構成とした。
上記構成によると、例えばＤレンジ（Ｒレンジ）で所定車速以上の速度で前進（後退）しているときに、進行方向が逆方向であるＲレンジ（Ｄレンジ）への切換え要求が運転者によって指示されると、係る切換え要求に従ってＲレンジ（Ｄレンジ）へ切換えることなく、ニュートラルレンジＮに強制的に切換える。
【０００９】
従って、前進中におけるＲレンジへの切換えや、後退中における前進レンジ（Ｄ，２，１レンジ等）への切換えを、運転者が不用意に要求しても、係る要求に従わずに、駆動力の伝達が遮断されるニュートラルレンジＮに自動的に切換えるので、自動変速機を確実に保護することができる。
請求項４記載の発明では、所定車速以上の状態で、走行レンジからパーキングレンジへの切換え要求が発生したときに、ニュートラルレンジへ強制的に切換える構成とした。
【００１０】
上記構成によると、前進レンジ（Ｄ，２，１レンジ等）又はＲレンジで所定車速以上の速度で走行しているときに、パーキングレンジＰへの切換え要求が運転者によって指示されると、係る切換え要求に従ってパーキングレンジＰへ切換えることなく、ニュートラルレンジＮへ強制的に切換える。
従って、所定車速以上の速度で前進又は後退しているときに、パーキングレンジＰへの切換えを、運転者が不用意に要求しても、係る要求に従わずに、駆動力の伝達が遮断されるニュートラルレンジＮに自動的に切換えるので、自動変速機を確実に保護することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施の形態における車両用自動変速機のレンジ切換え装置のシステム構成図である。
この図１において、車両用自動変速機１には、後述するレンジ切換バルブ６を駆動するためのモータ２（アクチュエータ）が取り付けられる。
【００１２】
前記モータ２の出力軸には減速歯車機構３が設けられ、該減速歯車機構３を介してレンジ切換シャフト４を回転駆動するよう構成される。
尚、前記減速歯車機構３とレンジ切換シャフト４との間には、回転方向に遊びが設けられている。
前記レンジ切換シャフト４には、該レンジ切換シャフト４を複数のレンジそれぞれに対応する角度に位置決めするためのディテント機構５が取り付けられる。
【００１３】
前記ディテント機構５は、図２に示すように、レンジ切換シャフト４に固定されて一体に回転するディテントレバー５Ａ、ディテントレバー５Ａの周縁に各レンジに対応して形成される凹部に係合するローラを支持すると共に、該ローラを前記凹部に向けて押圧付勢するディテントスプリング５Ｂから構成される。
そして、前記ディテント機構５は、上記構成によってレンジ切換シャフト４を、Ｐレンジ（パーキングレンジ），Ｒレンジ（リバースレンジ），Ｎレンジ（ニュートラルレンジ），Ｄレンジ（ドライブレンジ），２レンジ，１レンジのいずれかに対応する角度に位置決めする。
【００１４】
前記レンジ切換シャフト４の回転運動は、ディテントレバー５Ａとレンジ切換バルブ６との係合によって、レンジ切換バルブ６の軸方向運動に変換され、レンジ切換バルブ６がバルブボディ７内で軸方向に変位することで、油圧ポートの開閉が切り換えられ、各シフトレンジに応じてライン圧を配送する。
前記ディテントレバー５Ａに一端が取り付けられるロッド８の他端には、カム９が取り付けられ、揺動可能に支持されたパーキングポール１０が前記カム９との摺接によって揺動駆動され、Ｐレンジ位置においては、パーキングポール１０の爪１０ａがパーキングギヤ１１の凹部１１ａに噛み合って、パーキングギヤ１１が固定されるようになっている。
【００１５】
また、前記レンジ切換シャフト４には、該レンジ切換シャフト４の角度を連続的に検出するポテンショメータ２１が備えられる一方、自動変速機１が各レンジのいずれに切り換えられているかを検出するインヒビタスイッチ２２が設けられる。
また、運転者によって操作されるレンジセレクトスイッチ２３が設けられている。
【００１６】
前記ポテンショメータ２１，インヒビタスイッチ２２及びレンジセレクトスイッチ２３からの信号は、Ａ／Ｔコントロールユニット（Ａ／Ｔ　Ｃ／Ｕ）２４に入力される。
また、前記Ａ／Ｔコントロールユニット２４には、前記自動変速機１の出力軸から車速信号を取り出す車速センサ２５からの信号が入力される。
【００１７】
そして、前記Ａ／Ｔコントロールユニット２４は、レンジセレクトスイッチ２３に対応するレンジ切換シャフト４の目標角度を設定し、前記ポテンショメータ２１で検出される実際の角度が前記目標角度に一致するように、前記モータ２の駆動信号をフィードバック制御する。
本実施形態では、モータ２に対する電源供給を高周波でＯＮ・ＯＦＦするときのＯＮ時間割合で平均印加電圧を制御するようになっており、前記駆動信号は、前記ＯＮ時間割合を示すオンデューティ比（％）として演算される。
【００１８】
図３のフローチャートは、前記レンジ切換え装置におけるレンジ切換え制御の第１実施形態を示す。
図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１では、レンジセレクトスイッチ２３が変化したか否かを判別する。
ここで、レンジセレクトスイッチ２３に変化がないとき、即ち、運転者によるレンジ切換え要求がないときには、そのまま本ルーチンを終了させる。
【００１９】
一方、ステップＳ１でレンジセレクトスイッチ２３が変化したと判定されると、ステップＳ２へ進み、今回のレンジ切換え要求が、前進レンジ（Ｄ，２，１レンジ）から後退レンジ（Ｒレンジ）への切換え要求、又は、後退レンジ（Ｒレンジ）から前進レンジ（Ｄ，２，１レンジ）への切換え要求であるか否かを判別する。
【００２０】
前進レンジから後退レンジへの切換え要求，後退レンジから前進レンジへの切換え要求のいずれにも該当しない場合には、ステップＳ６へ進み、通常にレンジ切換え制御を行う。
前記通常のレンジ切換え制御とは、運転者によって指示された切換え後のレンジに対応するレンジ切換シャフト４の目標角度を設定し、実際の角度と前記目標角度との偏差に応じた比例・積分・微分制御によってモータ２の駆動デューティを算出するものである。
【００２１】
尚、簡便には、実際の角度が前記目標角度の所定角度前になるまでは、１００％ＯＮデューティでモータ２を駆動し、前記所定角度前になって時点でモータ２の駆動を停止させて、ディテント機構５による自走を行わせる構成であっても良く、レンジ切換え制御を限定するものではない。
一方、前進レンジから後退レンジへの切換え要求、又は、後退レンジから前進レンジへの切換え要求のいずれかであるときには、ステップＳ３へ進む。
【００２２】
ステップＳ３では、そのときの車速が所定速度（例えば５ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判別する。
ここで、車速が所定速度よりも低いときには、ステップＳ６へ進んで通常にレンジ切換え制御を行うが、車速が所定速度以上であるときには、ステップＳ４へ進む。
【００２３】
ステップＳ４では、今回の前進レンジから後退レンジへの切換え要求、又は、後退レンジから前進レンジへの切換え要求を強制的に解除し、現状のレンジ位置を保持させるようにする。
更に、次のステップＳ５では、進行方向が異なるレンジ間での切換え要求が、車速が所定以上の状態であったために、強制的に解除されたことを警告すると共に、車速を低下させて再度レンジセレクト操作を行うべきことを警告する表示を、例えば車両の運転席付近に設けた表示装置において行わせ、同時に、警告音を発生させる。
【００２４】
上記実施形態によると、運転者が、車両が停止していない状態で、進行方向が逆であるレンジ間の切換えを不用意に要求しても、この好ましくないレンジ切換え要求が自動的に解除され、レンジ切換えが実行されないので、自動変速機１を確実に保護することができる。
また、レンジ切換え要求が強制的に解除されたこと、及び、要求のレンジへの切換えを行わせるための操作を警告するので、係る警告に従って、運転者が、車速が低下してからあらためてレンジ切換え要求を指示すれば、運転者が要求するレンジに切換えられることになる。
【００２５】
図４のフローチャートは、前記レンジ切換え装置におけるレンジ切換え制御の第２実施形態を示す。
図４のフローチャートは、前記図３のフローチャートにおけるステップＳ４に相当するステップＳ４Ａの部分のみが異なる。
即ち、図３のフローチャートに示す第１実施形態では、車速が所定速度以上であるときには、今回の前進レンジから後退レンジへの切換え要求、又は、後退レンジから前進レンジへの切換え要求を強制的に解除し、現状のレンジ位置（前進又は後退レンジ）を保持させる構成としたが、図４のフローチャートに示す第２実施形態では、車速が所定速度以上であるときに、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）に強制的に切換える（ステップＳ４Ａ）。
【００２６】
運転者は、それまでのレンジとは進行方向が逆であるレンジを要求しているが、車速が高いために運転者の要求のままにレンジ切換えを行わせることはできない。
しかし、Ｎレンジへの切換えは、たとえ車速が高くても許容される切換えであり、かつ、Ｎレンジに切換えれば、少なくとも運転者の意図する方向とは逆方向に進行することが回避される。
【００２７】
図５のフローチャートは、前記レンジ切換え装置におけるレンジ切換え制御の第３実施形態を示す。
図５のフローチャートは、前記図３のフローチャートにおけるステップＳ２に相当するステップＳ２Ａの部分のみが異なる。
図３のフローチャートに示す第１実施形態では、今回のレンジ切換え要求が、前進レンジから後退レンジへの切換え要求、又は、後退レンジから前進レンジへの切換え要求であるときに、車速が所定速度以上であれば、前記レンジ切換え要求を強制的に解除する構成としたが、図５のフローチャートに示す第３実施形態では、解除対象とするレンジ切換えが異なる。
【００２８】
図５のフローチャートにおいて、運転者によるレンジ切換え要求がステップＳ１で判定され、ステップＳ２Ａに進むと、今回のレンジ切換え要求が、前進（Ｄ，２，１）及び後退（Ｒ）を含む走行レンジからパーキングレンジＰへの切換え要求であるか否かを判別し、走行レンジからパーキングレンジＰへの切換え要求時であるときに、ステップＳ３へ進む。
【００２９】
そして、ステップＳ３で、車速が所定速度以上であると判定されると、ステップＳ４へ進み、今回の走行レンジからパーキングレンジＰへの切換え要求を強制的に解除し、現状の走行レンジを保持させるようにする。
これにより、車速が高い状態での走行レンジからパーキングレンジＰへの切換えが回避され、自動変速機１の特にパーキングギヤの保護が図られる。
【００３０】
図６のフローチャートは、前記レンジ切換え装置におけるレンジ切換え制御の第４実施形態を示す。
この図６のフローチャートは、前記図５のフローチャートにおけるステップＳ４に相当するステップＳ４Ａの部分のみが異なる。
即ち、図５のフローチャートに示す第３実施形態では、車速が所定速度以上であるときには、今回の走行レンジからパーキングレンジＰへの切換え要求を強制的に解除し、現状の走行レンジ位置を保持させる構成としたが、図６のフローチャートに示す第４実施形態では、車速が所定速度以上であるときに、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）に強制的に切換える（ステップＳ４Ａ）。
【００３１】
運転者は、それまでの走行レンジから、機械的にパーキングギヤが固定されるパーキングレンジＰへの切換えを要求しているが、車速が高いために運転者の要求のままにパーキングレンジＰへ切換えることはできない。
しかし、Ｎレンジへの切換えは、たとえ車速が高くても許容される切換えであり、かつ、Ｎレンジに切換えれば、少なくとも運転者の停車要求に反して駆動力が伝達される状態に保持されることが回避される。
【００３２】
尚、本実施形態では、モータ２によってレンジ切換バルブ６を変位させることでレンジの切換えを行わせる構成のレンジ切換え装置を用いたが、レンジ切換えをソレノイドバルブによる油路の切換えによって行う構成であっても良い。
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用自動変速機のレンジ切換え装置において、切換え要求の強制的な解除、又は、ニュートラルレンジへの強制的な切換えを行ったときに、車速を低下させて再度レンジセレクト操作を行うべきことを警告することを特徴とする車両用自動変速機のレンジ切換え装置。
【００３３】
上記構成によると、自動変速機を保護すべく、運転者のレンジ切換え要求を強制的に解除し、又は、ニュートラルレンジへ強制的に切換えた場合には、車速が高いために運転者の要求通りにレンジ切換えが行われなかったことを、運転者に知らせる。
従って、自動変速機の保護を図りつつ、運転者がレンジ切換え状態を把握して、意図するレンジへの切換えを確実に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用自動変速機のレンジ切換装置を示すシステム構成図。
【図２】レンジ切換シャフトの駆動機構を示す斜視図。
【図３】レンジ切換え制御の第１実施形態を示すフローチャート。
【図４】レンジ切換え制御の第２実施形態を示すフローチャート。
【図５】レンジ切換え制御の第３実施形態を示すフローチャート。
【図６】レンジ切換え制御の第４実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…自動変速機、２…モータ（アクチュエータ）、３…減速機構、４…レンジ切換シャフト、５…ディテント機構、６…レンジ切換バルブ、２１…ポテンショメータ、２２…インヒビタースイッチ、２３…レンジセレクトスイッチ、２４…Ａ／Ｔコントロールユニット、２５…車速センサ
【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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