(57)【要約】【目的】シフト操作手段により選択されたシフトポジションを複数のスイッチのオン・オフ信号の組み合わせに基づいて判定し、この判定されたシフトポジションに自動変速機のレンジを切り換える車両用自動変速機のシフト装置において、どれか１つのスイッチが、オンのまま、あるいは、オフのままの状態で故障している場合でも、選択されたシフトポジションを正確に認識することを可能とし、この正確なシフトポジション信号により、運転者の意図しない方向に車両が進んだり、走行不能に陥ったりするのを防止し、また、スイッチを二重に設ける必要をなくし、コストを低く抑えることにある。【構成】制御手段には、複数のスイッチ中の１つのスイッチが故障した場合でも自動変速機の各レンジを判定可能とするシフトポジション判定部を設けている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機のレンジを指示するシフト操作手段を設け、このシフト操作手段により選択されたシフトポジションを複数のスイッチのオン・オフ信号の組み合わせに基づいて判定し、この判定されたシフトポジションに前記自動変速機のレンジを切り換える制御手段を設けた車両用自動変速機のシフト装置において、前記制御手段には、前記複数のスイッチ中の１つのスイッチが故障した場合でも前記自動変速機の各レンジを判定可能とするシフトポジション判定部を設けたことを特徴とする車両用自動変速機のシフト装置。
【請求項２】
前記シフトポジション判定部は、６つのシフトポジションを５つのスイッチによって判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機のシフト装置。
【請求項３】
前記６つのシフトポジション中の任意の１つのシフトポジションは、選択されたときには全てのスイッチがオン状態となるように設定され、残りの５つのシフトポジションは、任意の３つのスイッチがオン状態になるよう設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用自動変速機のシフト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用自動変速機のシフト装置に係り、特に複数のスイッチ中の１つのスイッチが故障した場合でも、誤って他のシフトポジションと判断するのを防止する車両用自動変速機のシフト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両においては、エンジンの駆動力を走行条件に応じて所要に変換して取出すための自動変速機や、その駆動力を分配するためのトランスファ等からなる動力伝達装置が設けられている。
【０００３】
自動変速機においては、レンジを指示するシフト操作手段のシフトレバーに連動して切り換えられ、各シフトポジション毎にスイッチの１つがオン（ＯＮ）となるシフトポジション（位置）スイッチが知られている。
【０００４】
従来、自動変速機にあっては、パーキング用のＰレンジ、リバース用のＲレンジ、ニュートラル用のＮレンジ、前進自動変速用のＤ、２、Ｌの各レンジ毎にそれぞれ１つずつスイッチが配置され，該当するシフトポジションになったときに対応した１つのスイッチがオン（ＯＮ）となるものであり、どれか１つのスイッチが故障、あるいは、スイッチ信号線の断線があると、正確にシフトポジションの判定ができなくなるという不具合があった。
【０００５】
この対策として、例えば、シフトレバーがＤレンジに位置していた場合に、Ｄレンジのスイッチ信号線が断線した場合に、自動変速機制御装置（制御手段）が、引き続きＤレンジとして扱うことにより、車両の走行が可能である。また、従来の自動変速機では、シフトレバーと自動変速機とがケーブル等で接続され、スイッチが故障したとしても、シフトレバーに連動して自動変速機内のマニュアルバルブが作動して前進、後退、あるいは、ニュートラル状態が可能になっており、運転者が車両を適正な場所に待避することが可能であった。
【０００６】
また、従来、自動変速機の操作装置には、ステアリングホイールの近傍に配設し、被操作部材を回転操作することによってシフトポジションを選択可能とし、制御装置において被操作部材を回転位置に相応するシフトポジション信号に基づいて自動変速機のレンジ切換えを行うものがある（例えば、特許文献１参照）。また、自動変速装置には、シフト検出手段が故障した場合に、ニュートラル動作及びギヤセット動作を時間管理制御に基づいて実行し、変速制御システムの信頼性を向上するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平３−２８２０５６号公報（第２、３頁、図２）
【特許文献２】
実公平５−３３８２０号公報（第２、３頁、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年、車両用自動変速機のシフト装置にあっては、シフトレバーを単なるスイッチとし、ケーブル等で自動変速機と接続せず、自動変速機制御装置（制御手段）によってシフトポジションが切り換えられる構成の場合には、機械的にシフトレバーと自動変速機とが接続されていないため、誤ったシフトポジション信号が入力されると、運転者の意図しない方向に車両が進んだり、走行不能に陥ったりするという不都合があり、また、これを防止するために、スイッチを二重に設けたりすると、コストが高くなるという不都合があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、自動変速機のレンジを指示するシフト操作手段を設け、このシフト操作手段により選択されたシフトポジションを複数のスイッチのオン・オフ信号の組み合わせに基づいて判定し、この判定されたシフトポジションに前記自動変速機のレンジを切り換える制御手段を設けた車両用自動変速機のシフト装置において、前記制御手段には、前記複数のスイッチ中の１つのスイッチが故障した場合でも前記自動変速機の各レンジを判定可能とするシフトポジション判定部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明は、複数のスイッチ中の１つのスイッチが故障した場合でも、自動変速機の各レンジを判定可能とすることから、どれか１つのスイッチが、オンのまま、あるいは、オフのままの状態で故障している場合でも、選択されたシフトポジションを正確に認識することが可能となり、この正確なシフトポジション信号により、運転者の意図しない方向に車両が進んだり、走行不能に陥ったりするのを防止し、また、スイッチを二重に設ける必要がなくなり、コストを低く抑えることができる。
【００１１】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜４は、この発明の実施例を示すものである。図１において、２は車両（図示せず）に搭載されるエンジン、４はこのエンジン２に連結された自動変速機である。この自動変速機４は、エンジン２側のトルクコンバータ６と摩擦要素が設けられた補助変速機構８とからなり、出力軸１０を備えている。
【００１２】
自動変速機４の補助変速機構８のバルブボディ１２には、レンジ切換手段１４として、第１の変速用ソレノイド（ＳＯＬ）１６と、第２の変速用ソレノイド（ＳＯＬ）１８と、ロックアップソレノイド（ＳＯＬ）２０とが設けられている。
【００１３】
この第１の変速用ソレノイド（ＳＯＬ）１６と第２の変速用ソレノイド（ＳＯＬ）１８とロックアップソレノイド（ＳＯＬ）２０とは、シフト装置２２の制御手段（自動変速機制御装置）２４に連絡している。
【００１４】
この制御手段２４には、自動変速機４のレンジを指示するシフト操作手段２６が連絡している。このシフト操作手段２６は、インジケータ２８のレバー用孔３０内で車両の前後に揺動可能なシフトレバー３２を有し、また、インジケータ２８に６つのシフトポジション（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２、Ｌ）を表示している。また、このシフト操作手段２６には、シフトポジションスイッチ（ＳＷ）３４を構成するように、５つの第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）３４−１〜３４−５が設けられている。
【００１５】
また、制御手段２４には、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ３６と、クランク角を検出するクランク角センサ３８と、エンジン２の負荷を検出するスロットル開度センサ４０と、自動変速機４の入力軸回転数を検出する入力軸回転センサ４２と、出力軸１０の入力軸回転数を車速として検出する車速センサ４４とが連絡している。
【００１６】
これにより、制御手段２４は、エンジン２の負荷を検出するスロットル開度センサ４０からの信号、車速を検出する車速センサ４４からの信号、シフトポジションを検出するシフトポジションスイッチ３４からの信号、入力軸回転数を検出する入力軸回転センサ４２の信号、エンジン２の回転速度を検出するエンジン回転数センサ３６の信号を入力し、そして、第１の変速用ソレノイド（ＳＯＬ）１６及び第２の変速用ソレノイド（ＳＯＬ）１８へ出力する変速制御信号により、これらシフトソレノイドを作動させ、自動変速機４の摩擦要素を選択係合してレンジの切り換えを行う。
【００１７】
制御手段２４は、シフト操作手段２６により選択されたシフトポジションをシフトポジションスイッチ３４の複数の第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）３４−１〜３４−５のオン・オフ信号の組み合わせに基づいて判定するとともに、この複数の第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）３４−１〜３４−５の中の１つのスイッチが故障した場合でも自動変速機４の各レンジを判定可能とするシフトポジション判定部２４Ａと、この判定されたシフトポジションに自動変速機４のレンジを切り換えるように指示するレンジ切換指示部２４Ｂとを備えている。
【００１８】
また、シフトポジション判定部２４Ａは、６つのシフトポジション（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２、Ｌ）を５つの第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）３４−１〜３４−５によって判定する。また、図２に示す如く、６つのシフトポジション（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２、Ｌ）中の任意の１つのシフトポジション（例えば、Ｄ）は、選択されたときには全てのスイッチ（第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）３４−１〜３４−５）がオン状態となるように設定され、残りの５つのシフトポジション（Ｐ、Ｒ、Ｎ、２、Ｌ）は、任意の３つのスイッチがオン状態になるよう設定される。
【００１９】
つまり、シフトポジションスイッチ３４においては、５つの第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）３４−１〜３４−５の組み合わせを、図２に示す如く、正常時において、○印はスイッチがオンとなる場合であり、空欄はスイッチがオフとなる場合である。この例では、Ｄレンジにおいて、第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）３４−１〜３４−５が全てオンとなるように構成し，その他の場合は、第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）３４−１〜３４−５中どれか３つのスイッチがオンとなるよう構成した。どのレンジで、どの３つのスイッチをオンとさせるかは、任意である。
【００２０】
ここで、図２に示す第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）３４−１〜３４−５の組み合わせにおいて、第１スイッチ（ＳＷ１）３４−１がオンのままとなって故障したとする（図３参照）。どのシフトポジションにおいても、図２の正常時の状態と比較して、正常時の構成と一致しているか、又は、正常時のスイッチの組み合わせのどれとも一致しないかであり、あるシフトポジションにあるときに、第１スイッチ（ＳＷ１）３４−１がオンのままとなっても、誤って他のシフトポジションと判断することがない。逆に、第１スイッチ（ＳＷ１）３４−１が、オフのままになって故障したとする（図４参照）。ここでも、どのシフトポジションにおいても、図２の正常時の状態と比較して、正常時の構成と一致しているか、又は、正常時のスイッチの組み合わせのどれとも一致しないかであり、あるシフトポジションにあるときに、第１スイッチ（ＳＷ１）３４−１がオフのままとなっても、誤って他のシフトポジションと判断することはない。なお、第２〜５スイッチ（ＳＷ２〜ＳＷ５）３４−２〜３４−５が、オンのまま、あるいは、オフのままとなった場合でも、同様であるので、ここでは、その説明を省略する。
【００２１】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００２２】
図２に示す如く、第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）３４−１〜３４−５の組み合わせにおいて、正常時には、Ｐレンジで、第１〜３スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ３）３４−１〜３４−３がオン且つ第４、５スイッチ（ＳＷ４、ＳＷ５）３４−４、３４−５がオフとなり、Ｒレンジで、第３〜５スイッチ（ＳＷ３〜ＳＷ５）３４−３〜３４−５がオン且つ第１、２スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）３４−１、３４−２がオフとなり、Ｎレンジで、第２、３、５スイッチ（ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ５）３４−２、３４−３、３４−５がオン且つ第１、４スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ４）３４−１、３４−４がオフとなり、Ｄレンジで、第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）３４−１〜３４−５の全てがオンとなり、２レンジで、第２、４、５スイッチ（ＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ５）３４−２、３４−４、３４−５がオン且つ第１、３スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ３）３４−１、３４−３がオフとなり、Ｌレンジで、第１、２、４スイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ４）３４−１、３４−２、３４−４がオン且つ第３、５スイッチ（ＳＷ３、ＳＷ５）３４−３、３４−５がオフとなっている。
【００２３】
そして、例えば、図３に示す如く、第１スイッチ（ＳＷ１）３４−１が、故障して全てのレンジでオンになった場合には（図３の斜線で示す）、この第１スイッチ（ＳＷ１）３４−１がオンのままとなっても、他のスイッチのオン・オフの組み合わせにより、誤って他のシフトポジションと判断することがない。つまり、「Ｐ」ポジションは、第２、３スイッチ（ＳＷ２、ＳＷ３）３４−２、３４−３がオンになって判断され、「Ｒ」ポジションは、第３〜５スイッチ（ＳＷ３〜ＳＷ５）３４−３〜３４−５がオンになって判断され、「Ｎ」ポジションは、第２、３、５スイッチ（ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ５）３４−２、３４−３、３４−５がオンになって判断され、「Ｄ」ポジションは、第２〜５スイッチ（ＳＷ２〜ＳＷ５）３４−２〜３４−５がオンになって判断され、「２」ポジションは、第２、４、５スイッチ（ＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ５）３４−２、３４−３、３４−５がオンになって判断され、「Ｌ」ポジションは、第２、４スイッチ（ＳＷ２、ＳＷ４）３４−２、３４−３がオンになって判断される。
【００２４】
また、例えば、図４に示す如く、第１スイッチ（ＳＷ１）３４−１が、故障して全てのレンジでオフになった場合には（図４の斜線で示す）、この第１スイッチ（ＳＷ１）３４−１がオフのままとなっても、他のスイッチのオン・オフの組み合わせにより、誤って他のシフトポジションと判断することがない。つまり、この第１スイッチ（ＳＷ１）３４−１がオフで故障した場合でも、第１スイッチ（ＳＷ１）３４−１がオンで故障した場合と同様に、各ポジションが判断される。
【００２５】
即ち、シフトポジションスイッチ３４において複数の第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）のオン・オフの所定の組み合わせによってシフトポジションを判断することにより、どれか１つのスイッチが、オンのまま、あるいは、オフのままとなっても、正常時のスイッチの組み合わせと一致するか、あるいは、正常時の組み合わせのどれとも一致しないように構成することで、スイッチ数を増加せずに、スイッチの故障、あるいは、スイッチ信号線の断線時に、確実にシフトポジションを確定できる。例えば、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、２レンジ、Ｌレンジの６つのシフトポジションで、どれか１つのスイッチの故障時でも、判定可能にする場合は、スイッチ５個を設置すればよい。そして、シフトポジション毎に、スイッチの組み合わせを設定する場合に、６つのシフトポジションのうち１つに５個の全てのスイッチがオン状態のときに、そのシフトポジションになるよう構成し、他の５つのシフトポジションは、５個のスイッチのうち３つのスイッチがオンになる組み合わせで構成する。これにより、どれか１つスイッチが故障、あるいは、スイッチ信号線の断線が生じても、正常時のスイッチの組み合わせと一致するか、あるいは、正常時のどの組み合わせとも一致することがなく、故障を確実に検出することができ、且つ、他のポジションと誤判断することがない。
【００２６】
この結果、複数の第１〜５スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ５）の組み合わせで自動変速機４のシフトポジションスイッチ３４を構成し、どれか１つのスイッチ（ＳＷ１）が、オンのまま、あるいは、オフのままになっても、正常時のスイッチの組み合わせと同じか、あるいは、正常時のどの組み合わせとも一致しないように構成することにより、どれか１つのスイッチが、オンのまま、あるいは、オフのままの状態で故障している場合でも、誤って他のシフトポジションと判断することがなく、選択されたシフトポジションを正確に認識することが可能となり、この正確なシフトポジション信号により、運転者の意図しない方向に車両が進んだり、走行不能に陥ったりするのを防止し、また、スイッチを二重に設ける必要がなくなり、コストを低く抑えることができる。
【００２７】
なお、この発明においては、シフトポジションスイッチには、例えば、４つのスイッチを設けるとともに、予備のスイッチを設け、そして、４つのスイッチ中のいずれか１つのスイッチが故障した場合に、この故障したスイッチの代替として前記予備のスイッチを利用することで、スイッチの故障に対処させることも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、制御手段には、複数のスイッチ中の１つのスイッチが故障した場合でも自動変速機の各レンジを判定可能とするシフトポジション判定部を設けたことにより、どれか１つのスイッチが、オンのまま、あるいは、オフのままの状態で故障している場合でも、選択されたシフトポジションを正確に認識することが可能となり、この正確なシフトポジション信号により、運転者の意図しない方向に車両が進んだり、走行不能に陥ったりするのを防止し、また、スイッチを二重に設ける必要がなくなり、コストを低く抑え得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】シフト装置のシステム構成図である。
【図２】シフトポジションスイッチにおいて各スイッチのオン・オフの組み合わせの構成を示す図である。
【図３】シフトポジションスイッチにおいて第１スイッチがオンで故障した場合を説明する図である。
【図４】シフトポジションスイッチにおいて第１スイッチがオフで故障した場合を説明する図である。
【符号の説明】
２  エンジン
４  自動変速機
１６  第１の変速用ソレノイド
１８  第２の変速用ソレノイド
２２  シフト装置
２４  制御手段
２６  シフト操作手段
３２  シフトレバー
３４  シフトポジションスイッチ
３６  エンジン回転数センサ
４０  スロットルセンサ
４４  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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