(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトレバーからのシフト指示に基づいて作動指示を出力するシフト制御装置と、前記作動指示に基づいて自動変速機のレンジ切り替え弁の複数のシフトレンジを該レンジ切り替え弁の移動部を移動させることにより切り替えるアクチュエータと、前記レンジ切り替え弁の前記シフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段とを備えた自動変速機の制御装置であって、
前記シフトレンジ検出手段は、検出したシフトレンジに対応するビットパターンを出力する第1のポジションセンサ及び検出したシフトレンジに対応する電圧を出力する第２のポジションセンサを含み、
前記第1のポジションセンサが出力するビットパターンが所定のシフトレンジに対応していない場合、該第1のポジションセンサの故障と判定する故障判定手段と、
前記自動変速機の始動時において、前記故障判定手段により前記第1のポジションセンサの故障が判定された場合には、前記シフト指示が前記移動部が一方の端に移動したときのシフトレンジであるパーキングレンジとなる指示であるとき、前記パーキングレンジへの作動を指示し、前記レンジ切り替え弁の前記シフトレンジがパーキングであると確定するレンジ確定手段と、
前記レンジ確定手段により前記シフトレンジが前記パーキングであると確定したときに、前記レンジ切り替え弁の初期位置として前記パーキングレンジに対応するビットパターンを記憶し、かつ、該ビットパターンに対応付けてそのときの前記第２のポジションセンサの出力電圧を記憶する初期学習手段
を具備したことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記初期学習手段は、前記自動変速機の始動時において、前記故障判定手段により前記第1のポジションセンサが故障と判定されなかった場合には、前記レンジ切り替え弁の初期位置としてそのとき前記第1のポジションセンサが出力するビットパターンを記憶し、かつ、該ビットパターンに対応付けてそのときの前記第２のポジションセンサの出力電圧を記憶することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記初期学習手段により初期位置が記憶されたときに、その記憶結果に基づいて、始動後の前記レンジ切り替え弁のレンジ切り替えを行う前記アクチュエータを制御する制御手段を具備したことを特徴とする請求項２記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記初期学習手段により初期位置が記憶されたときに、前記第1のポジションセンサの故障箇所を診断する故障診断手段を具備したことを特徴とする請求項２記載の自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シフトレバーからのシフト指示に基づいて作動指示を出力するシフト制御装置と、作動指示に基づいて自動変速機のレンジ切り替え弁の複数のシフトレンジを該レンジ切り替え弁の移動部を移動させることにより切り替えるアクチュエータと、レンジ切り替え弁のシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段とを備えた自動変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機は、シフトレバーからのシフト指示に基づいて、前後進の走行レンジ、ニュートラルやパーキングレンジのシフトレンジの切り替えがレンジ切り替え弁により行われる。シフトバイワイア（ＳＢＷ）アクチュエータは、レンジ切り替え弁のシフトレンジの切り替えを電気的な制御で行うものである。
【０００３】
ＳＢＷアクチュエータは、モータ、モータの出力軸に連結されたコントロールシャフト及びコントロールシャフトと一体的に回転するディテント機構を備え、モータの回転をコントロールシャフトを通してディテント機構に伝達し、ディテント機構がレンジ切り替え弁の移動部を移動させてシフトレンジを切り替える。レンジ切り替え弁のシフトレンジは第１のポジションセンサにより検出される。
【０００４】
電子コントロールユニット（ＥＣＵ）は、コントロールシャフトの回転位置を検出する第２のポジションセンサの出力値に基づいて、ディテントント機構がレンジ切り替え弁の移動部を指示レンジに対応する位置に移動する。
【０００５】
第１のポジジションセンサの故障時の制御に係る先行技術文献としては、例えば、特許文献１がある。特許文献１には、シフトレンジとシフト指示が異なる場合、車両が停止しているとき、強制的にＰレンジにシフトし、車速が低速走行であれば、強制的にニュートラルにシフトすることが記載されている。
【０００６】
また、シフトレンジの位置を学習する先行技術としては、例えば、特許文献２がある。特許文献２には、第２のポジションセンサの検出値の変化のほとんどない期間での第２のポジションセンサの検出値の平均値をレンジポジションにおける学習値とすることが記載されている。
【特許文献１】特開平３−２１９１６５号公報
【特許文献２】特開平７−８１４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、始動時に第１のポジションセンサが故障しているときには、Ｐレンジが維持されることから、車両が移動可能であっても停止されたままとなり問題である。また、第２のポジションセンサは、可変抵抗等を用いて、各レンジに対応した抵抗での出力電圧によりレンジを検出している。しかし、温度変化による抵抗値の変動や電源電圧の変動等の影響を受け、コントロールシャフトの回転位置が同じでも出力電圧が異なることから、同一の電圧であっても、シフトレンジが異なることがある。
【０００８】
従って、第２のポジションセンサの出力電圧では、シフトレンジを確定することはできないことがある。よって、第１のポジションセンサが故障の場合には、結局、シフトレンジを確定することはできない。そのため、車両の始動時、必ずしも、Ｐレンジであるとは限らないことから、レンジを確定する必要がある。
【０００９】
特許文献２には、始動時のレンジを確定するための初期学習についての記載がないことから、始動時に、第１のポジションセンサが故障している場合、Ｐレンジ以外であるとき、Ｐレンジに基づいてレンジ制御をすると、レンジ制御を誤ってしまうという問題がある。
【００１０】
よって、本発明の目的は、始動時にレンジポジションを確定することにより、安全な走行制御が可能な自動変速機の制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、シフトレバーからのシフト指示に基づいて作動指示を出力するシフト制御装置と、前記作動指示に基づいて自動変速機のレンジ切り替え弁の複数のシフトレンジを該レンジ切り替え弁の移動部を移動させることにより切り替えるアクチュエータと、前記レンジ切り替え弁の前記シフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段とを備えた自動変速機の制御装置であって、前記シフトレンジ検出手段は、検出したシフトレンジに対応するビットパターンを出力する第1のポジションセンサ及び検出したシフトレンジに対応する電圧を出力する第２のポジションセンサを含み、第1のポジションセンサが出力するビットパターンが所定のシフトレンジに対応していない場合、該第1のポジションセンサの故障と判定する故障判定手段と、前記自動変速機の始動時において、前記故障判定手段により前記第1のポジションセンサの故障が判定された場合には、前記シフト指示が前記移動部が一方の端に移動したときのシフトレンジであるパーキングレンジとなる指示であるとき、前記パーキングレンジへの作動を指示し、前記レンジ切り替え弁の前記シフトレンジがパーキングであると確定するレンジ確定手段と、前記レンジ確定手段により前記シフトレンジが前記パーキングであると確定したときに、前記レンジ切り替え弁の初期位置として前記パーキングレンジに対応するビットパターンを記憶し、かつ、該ビットパターンに対応付けてそのときの前記第２のポジションセンサの出力電圧を記憶する初期学習手段を具備したことを特徴とする自動変速機の制御装置が提供される。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、前記初期学習手段は、前記自動変速機の始動時において、前記故障判定手段により前記第1のポジションセンサが故障と判定されなかった場合には、前記レンジ切り替え弁の初期位置としてそのとき前記第1のポジションセンサが出力するビットパターンを記憶し、かつ、該ビットパターンに対応付けてそのときの前記第２のポジションセンサの出力電圧を記憶することを特徴とする自動変速機の制御装置が提供される。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明において、前記初期学習手段により初期位置が記憶されたときに、その記憶結果に基づいて、始動後の前記レンジ切り替え弁のレンジ切り替えを行う前記アクチュエータを制御する制御手段を具備したことを特徴とする自動変速機の制御装置が提供される。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の発明において、前記初期学習手段により初期位置が記憶されたときに、前記第1のポジションセンサの故障箇所を診断する故障診断手段を具備したことを特徴とする自動変速機の制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によると、シフトレンジ検出手段は、検出したシフトレンジに対応するビットパターンを出力する第1のポジションセンサ及び検出したシフトレンジに対応する電圧を出力する第２のポジションセンサを含んでおり、故障判定手段では、第1のポジションセンサが出力するビットパターンが所定のシフトレンジに対応していない場合、該第1のポジションセンサの故障と判定し、レンジ確定手段では、始動時に第1のポジションセンサが故障していると判定された場合、シフトレンジを確定することができないことに鑑み、シフト指示がレンジ切り替え弁の移動部が一方の端に移動したときのシフトレンジであるパーキングレンジ（Ｐレンジ）となる指示であるとき、Ｐレンジへ作動を指示し、前記レンジ切り替え弁の前記シフトレンジがパーキングであると確定するようにしており、その一方で、初期学習手段では、そのようにレンジ確定手段により前記シフトレンジが前記パーキングであると確定したときに、前記レンジ切り替え弁の初期位置として前記パーキングレンジに対応するビットパターンを記憶し、かつ、該ビットパターンに対応付けてそのときの前記第２のポジションセンサの出力電圧を記憶するようにしている。従って、始動時に第1のポジションセンサが故障しているときに、運転者の意図（Ｐレンジ指示）に合致させて、レンジ切り替え弁のシフトレンジをパーキングに正しく確定できると共にレンジ切り替え弁の初期位置としてパーキングレンジに対応するビットパターンを記憶させることができ、かつ、レンジ切り替え弁の初期位置としてのパーキングレンジに対応するビットパターンと第２のポジションセンサの出力電圧とを対応付けて記憶することにより、第２のポジションセンサの出力電圧を、レンジ切り替え弁のレンジの初期位置としてそのとき設定されているポジションに正しく対応付けて学習させることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によると、始動時において、前記故障判定手段により前記第1のポジションセンサが故障と判定されなかった場合にも、レンジ切り替え弁のレンジの初期位置（パーキングレンジ）に正しく対応付けて学習させることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によると、初期学習手段により正しいレンジ切り替え弁のレンジ位置が記憶され、その記憶結果に基づいて、始動後のレンジ切り替え弁のレンジ切り替えを行うアクチュエータを制御するので、始動後のレンジ切り替え弁のレンジ切り替えが正しく行われ、車両を安全走行させることができる。
【００１８】
請求項４記載の発明によると、初期学習手段により正しいレンジ切り替え弁のレンジ位置が記憶されているので、第1のポジションセンサがその初期位置で出力するべき期待値とその初期位置での出力値と比較することにより、第1のポジションセンサの故障箇所を診断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は自動変速機の制御に係る車両の概略構成図である。図１に示すように、車両は、シフトレバー２、シフトレバー位置センサ４、ＡＴ−ＥＣＵ６、ＳＢＷ  ＥＣＵ８、アクチュエータ１０、ポジションセンサ１２、コントロールシャフト１４、自動変速機（ＡＴ）１６、エンジンＥＣＵ１８、メータＥＣＵ２０、ナビゲーションシステム２２及び多重通信ネットワーク（ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ））２４を主に含む。
【００２０】
シフトレバー２は、図示しない車両運転席付近に設けられて、車両の運転者の操作によって、例えば、４種類のレンジ、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄのいずれかのレンジが選択される。シフトレバー位置センサ４は、運転者によるシフトレバー２の操作により選択されたポジションを示す信号を出力する。センサ４の出力値はＡＴ−ＥＣＵ及びＳＢＷ  ＥＣＵ８に入力される。
【００２１】
ＡＴ−ＥＣＵ６は、後述するように、ＳＢＷ  ＥＣＵ８に初期学習指示、シフトレバー位置センサ４からのセンサ出力に基づきシフトレバー位置センサ４の出力信号が示すシフトレンジにレンジ切り替え弁を切り替えるようにＳＢＷ  ＥＣＵ８へ要求、ＳＢＷ  ＥＣＵ８からシフトレンジ及びシフトレンジを検出する第１のポジションセンサからの出力パターンから第１のポジションセンサの故障箇所の特定、並びにシフトレバー位置センサ４及びポジションセンサ１２からのセンサ出力等に基づき自動変速機１６のシフト制御などを行う。
【００２２】
ＳＢＷ  ＥＣＵ８は、後述するように、ＡＴ−ＥＣＵ６からの初期学習指示に従って、車両の始動時にレンジを学習、ＡＴ−ＥＣＵ６からの要求レンジに従って、初期学習結果に基づいてレンジ切り替え弁を要求レンジに切り替えるようにアクチュエータを制御する。アクチュエータ１０は、始動時の初期学習でレンジが確定されるよう、及びレンジ切り替え弁が要求レンジに切り替えられるように、ＳＢＷ  ＥＣＵ８により制御される。
【００２３】
ポジションセンサ１２は、後述するように、コントロールシャフト１４の回転に基づいて、レンジ切り替え弁のＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄのいずれかのシフトレンジを示す電気信号の出力する第１のポジションセンサ（シフトレンジ検出手段）としての機能及びコントロールシャフト１４の基準からの回転量を検出して、回転量に該当する電気信号を出力する第２のポジションセンサとしての機能を有する。
【００２４】
コントロールシャフト１４は、アクチュタータ１０が有するモータの出力軸に連結され、その回転によりレンジ切り替え弁のレンジ切り替えを行うものである。自動変速機（ＡＴ）１６は、アクチュエータ１０によりレンジ切り替え弁のシフトレンジが切り替えられ、レンジ切り替え弁を通して供給されるライン圧に従って、ＡＴ−ＥＣＵ６により、シフト制御が行われる。
【００２５】
エンジンＥＣＵ１８は、図示しないエンジンを制御するものである。メータＥＣＵ２０は、ＡＴ−ＥＣＵ８からの通知に基づき、選択されているレンジ（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ）等をメータに表示するものである。ナビゲーションシステム２２は車両の位置を表示するシステムである。ＣＡＮ２４は、ＡＴ−ＥＣＵ６、ＳＢＷ  ＥＣＵ８、エンジンＥＣＵ１８、メータＥＣＵ２０及びナビゲーションシステム２２が相互通信を行うためのネットワークである。
【００２６】
図２は図１中のアクチュエータ１０の一例を示す概略構成図であり、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）はＣ部拡大図、図２（ｃ）はＤ部拡大図である。図２（ａ）に示すように、アクチュエータ１０は、直流モータ５０及びディテント機構６０を有する。モータ５０は、ＡＴ−ＥＣＵ６の制御により、所定の駆動力で時計及び反時計回りのいずれかの方向に回転することにより、モータ５０に連結されたコントロールシャフト１４を回転する。ディテント機構６０は、コントロールシャフト１４の回転位置、つまりレンジ切り替え弁（マニュアルバルブ）１００のスプール（移動部）１００ａのシフトレンジ切り替え位置を決めるものであり、ディテントレバー６２及びディテントスプリング６４を有する。
【００２７】
ディテントレバー６２は、コントロールシャフト１４に固定され、コントロールシャフト１４と一体回転する。その形状は扇形状であり、その外周にはＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄレンジに対応して複数の凹凸部６２ａが形成されている。ディテントスプリング６４は、マニュアルバルブ１００に固定され、端部にローラ６４ａが設けられている。複数の凸凹部６２ａのうちの一つの凹部に対し、ローラ６４ａが係合するようにいる。
【００２８】
ディテントレバー６２は、レンジ切り替え弁１００のスプール１００ａが左右の端に移動したときのシフトレンジであるＰレンジ、Ｄレンジでストップし、それより外への回転が規制される機構となっている。即ち、図２（ｂ）に示すように、ディテントレバー６２の時計回りの回転で端に位置するＰレンジの凹凸部６２ａのローラ６４ａの停止位置よりも外側の壁６２ｂが回転方向に対して垂直形状となっている。
【００２９】
図２（ｃ）に示すように、ディテントレバー６２の反時計回りの回転で端に位置するＤレンジの凹凸部６２ａのローラ６４ａの停止位置よりも外側の壁６２ｅが回転方向に対して垂直形状となっている。６２ｃ，６２ｄは回転方向について内側の壁である。また、ディテントレバー６２の外側をケースに当てることによりストッパとすることができる。
【００３０】
８０は、パーキング機構であり、Ｐレンジ位置で自動変速機１６の出力軸を固定するものであり、パーキングレバー８２、パーキングボール８４及びパーキングギヤ８６を有する。パーキングレバー８２は、コントロールシャフト１４がＰレンジの回転位置であるとき、パーキングボール８４をパーキングギヤ８６に噛合し、コントロールシャフト１４がＰレンジの以外の回転位置（Ｒ，Ｎ，Ｄ）であるとき、パーキングボール８４のパーキングギヤ８６への噛合を解放する。
【００３１】
パーキングボール８４は、Ｐレンジのとき、パーキングレバー８２からの押圧により、パーキングギヤ８６に噛合され、それ以外のレンジのとき、パーキングレバー８２からの押圧の解放により、パーキングギヤ８６への噛合が解放される。パーキングギヤ８６は自動変速機１６の出力軸にスプライン嵌合している。
【００３２】
レンジ切り替え弁１００は、スプールバルブ形式であって、自動変速機１６の制御のための基本油圧となるライン油圧が供給されている。このレンジ切り替え弁１００は、スプール１００ａを軸方向に操作することで、その排出ポートを切り替えて、各シフトレンジを設定するための図示しない摩擦係合装置の係合及び解放を制御する。
【００３３】
図３は図１中のポジションセンサ（シフトレンジ検出手段）１２の一例を示す図である。ポジションセンサ（シフトレンジ検出手段）１２は、扇形の絶縁基板１１８と、絶縁基板１０８上に形成され、Ｏを中心として、それぞれ同一半径上に形成された、導体パターン１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ、導体パターン１１６ａ，１１６ｂ及び導体パターン１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ、電圧検出パターン１２０ａ、可変抵抗１２０ｂ、並びに可動接点部１３０を有する。
【００３４】
絶縁基板１０８は自動変速機１６のトランスミッションケースに固定されている。導体パターン１１４ａ，１１６ａ，１１８ａは、可動接点部１３０がＰレンジに位置したときに、接点１２２により接地される。導体パターン１１６ｂ，１１８ａは、可動接点部１３０がＲレンジに位置したときに、接点１２２により接地される。導体パターン１１４ｂ，１１８ｂは、可動接点部１３０がＮレンジに位置したときに、接点１２２により接地される。
【００３５】
導体パターン１１４ｃ，１１８ｃは、可動接点部１３０がＤレンジに位置したときに、接点１２２により接地される。導体パターン１１４ａ，１１４ｂは接続されている。導体パターン１１４ａ〜１１８ｃは、それぞれ電源に接続された抵抗と接続され、抵抗との接続点にＡＴ−ＥＣＵ及びＳＢＷ  ＥＣＵ８が接続されている。
【００３６】
可動接点部１３０は、コントロールシャフト１４に固定され、Ｏを中心として、コントロールシャフト１４と一体的に回転し、電圧検出パターン１２０ａ及び可変抵抗１２０ｂに接触するブラシ１２０ｃ及び接点１２２を有する。ブラシ１２０ｃは、電圧検出パターン１２０ａ及び可変抵抗１２０ｂに接続されている。出力電圧Ｖｏの検出に係る電圧検出パターン１２０ａ、可変抵抗１２０ｂ及びブラシ１２０ｃは、第２のポジションセンサ１２０を構成する。
【００３７】
電圧検出パターン１２０ａは、ブラシ１２０ｃと接続される導体であり、可動接点部１３０の移動可能範囲に形成された一定幅の円弧形状の導体パターンであり、そのいずれかのパターン上に形成された出力端子より出力電圧Ｖｏが出力される。出力電圧Ｖｏはアナログ／デジタル変換され、ＳＢＷ  ＥＣＵ  ８に入力される。
【００３８】
可変抵抗１２０ｂは、少なくとも、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄのシフトレンジの範囲で、ブラシ１２０ｃと電気的に接触するように一定幅の円弧形状の抵抗パターンであり、一端、例えば、Ｄレンジ側の端部は電源電圧５Ｖが接続され、他端、例えば、Ｐレンジ側の端部は接地されている。
【００３９】
電源電圧５Ｖと可変抵抗１２０ｂの接続点からブラシ１２０ｃと可変抵抗１２０ｂの接続点までの抵抗Ｒ１、電源電圧Ｖｉと可変抵抗１２０ｂの接続点から可変抵抗１２０ｂの接地点までの抵抗Ｒ２とすると、出力電圧Ｖｏは、Ｖｉ×（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ２となる。これにより、ブラシ１２０ｃと可変抵抗１２０ｂの接続点の位置、即ち、可動接点部１３０の回転位置に応じた出力電圧Ｖｏが出力される。本実施形態では、Ｐレンジでの電圧＜Ｒレンジでの出力電圧＜Ｎレンジでの出力電圧＜Ｄレンジでの出力電圧となっている。
【００４０】
可変抵抗１２０ｂの抵抗、電源接続や接地のためのハーネスの抵抗、端子の抵抗等が温度により変化すること、エンジンルームと車室内それぞれの温度が異なること、電源電圧Ｖｉはバッテリの消耗により低下すること等から、可動接点部１３０の位置が同じであっても出力電圧Ｖｏが異なる。これにより、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄレンジでの出力電圧Ｖｏは、温度により変動し、出力電圧Ｖｏが同じであっても、レンジが異なることがある。即ち、出力電圧Ｖｏでは、レンジを確定することはできない。
【００４１】
接点１２２は、接地されている。Ｐレンジでは、導体パターン１１４ａ，１１６ａ，１１８ａが接点１２２により接地され、導体パターン１１４ａ，１１６ａ，１１８ａが接続されるＡＴ−ＥＣＵ及びＳＢＷ  ＥＣＵ８の端子がグランドレベルとなる。
【００４２】
Ｒレンジでは、導体パターン１１６ｂ，１１８ａが接点１２２により接地され、導体パターン１１６ｂ，１１８ａが接続されるＡＴ−ＥＣＵ及びＳＢＷ  ＥＣＵ８の端子がグランドレベルとなる。
【００４３】
Ｎレンジでは、導体パターン１１４ｂ，１１８ｂが接点１２２により接地され、導体パターン１１４ｂ，１１８ｂが接続されるＡＴ−ＥＣＵ及びＳＢＷ  ＥＣＵ８の端子がグランドレベルとなる。
【００４４】
Ｄレンジでは、導体パターン１１４ｃ，１１８ｃが接点１２２により接地され、導体パターン１１４ｃ，１１８ｃが接続されるＡＴ−ＥＣＵ及びＳＢＷ ＥＣＵ８の端子がグランドレベルとなる。導体パターン１１４ａ〜１１８ｃ及び接点１２２は、レンジ切り替え弁１００のシフトレンジの検出する第１のポジションセンサ１１０を構成する。
【００４５】
図４は各シフトレンジ（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ）での第１のポジションセンサ１１０の出力（期待値パターン）を示す図である。図４中、“１”はグラウンドレベル（０Ｖ）、“０”は電源電圧レベル（５Ｖ）である。ＰＮは導体パターン１１４ａ、１１４ｂに対応、Ｐは導体パターン１１６ａに対応、ＲＶＳは導体パターン１１６ｂに対応、Ｒは導体パターン１１８ａに対応、Ｎは導体パターン１１８ｂに対応、Ｄは導体パターン１１４ｃに対応、ＦＷＤは導体パターン１１８ｃに対応する。
【００４６】
図５はＡＴ−ＥＣＵ６の自動変速機１６の制御及びＳＢＷ  ＥＣＵ８のアクチュエータ１０の制御に係るブロック図である。ＡＴ−ＥＣＵ６の自動変速機１６の制御には、初期学習指示部１５０、シフターフェール判断部１５２、運転者指示演算部１５４、自動操作演算部１５６、アクチュエータ動作指示決定部１５８、ポジションセンサフェール判定部１６０、コントロールシャフト位置演算部１６２及び実ポジション確定部１６４が含まれる。
【００４７】
初期学習指示部１５０は、車両が始動されたとき（イグニッションスイッチがＯＮされたとき）、ＳＢＷ  ＥＣＵ８に初期学習を指示する。シフターフェール判断部１５２は、シフトレバー２に故障があるか否かを判断する。例えば、正常であれば、選択レンジに対応するパターンがシフトレバー位置センサ４より出力されることから、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄの何れのレンジに該当するパターンでないときに、シフトレバー２の故障と判断する。
【００４８】
運転者指示演算部１５４は、シフターフェール判断部１５２によりフェールであると判断されたときは、シフトレバー２の操作を受け付ない。シフターフェール判断部１５２によりフェールでないと判断されたときは、シフトレバー位置センサ４により検出された選択レンジを受け付け、運転者指示を確定する。
【００４９】
自動操作演算部１５６は、図示しないエンジンをＯＦＦしたときに、コントロールシャフト１４をＰレンジに突き当て、パーキングボール８４をパーキングギヤ８６に噛合させ、自動変速機１６の出力軸を固定（自動パーキング投入）し、シフトレバー２の操作によらずに、シフトレンジを操作する。
【００５０】
アクチュエータ動作指示決定部１５８は、運転者指示演算部１５４又は自動操作演算部１５６より指示されるシフトレンジに切り替えるようにＳＢＷ  ＥＣＵ８に指示する。運転者指示演算部１５４及びアクチュエータ動作指示決定部１５８は、シフトレバー２からのシフト指示に基づいてＳＢＷ  ＥＣＵ８に作動指示を出力するシフト制御装置として機能する。
【００５１】
ポジションセンサフェール判定部１６０は、第１のポジションセンサ１１０より出力されるＰＮ，Ｐ，ＲＶＳ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，ＦＷＤのピットパターン（センサ出力パターン）と、ＳＢＷ  ＥＣＵ８より出力される選択レンジに該当する図４に示す期待値パターンとを比較し、不一致となるビットがあれば、該不一致ビットに該当するセンサに故障が発生していると判断する。尚、後述するように、初期学習によりシフトレンジが正確に学習されていること、この学習結果に基づいてシフトレンジの切り替えが制御されることから、ＳＢＷ  ＥＣＵ８より出力される選択レンジは正しい。
【００５２】
コントロールシャフト位置演算部１６２は、ポジションセンサフェール判定部１６０の判断結果より、センサ出力パターンと期待値パターンからコントロールシャフト１４がＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄのいずれのシフトレンジに位置するかを演算する。実ポジション確定部１６４は、コントロールシャフト位置演算部１６２により演算されたコントロールシャフト１４のレンジ位置と運転者指示演算部１５４により演算された運転者指示のレンジとが等しい場合に確定する。ＡＴ制御部１６６は、実ポジション確定部１６４により確定されたレンジに従って、変速制御を行う。
【００５３】
初期学習実行制御部１７０は、エンジンが始動（イグニッションスイッチがＯＮ）されたときに、シフトレンジの学習をするものである。図６は図５中の初期学習実行制御部１７０の機能ブロック図である。初期学習実行制御部１７０は、ポジションセンサフェール判定部１８０、ポジションセンサ期待値パターン記憶部１８２、Ｐレンジ突き立て指示部１８４、初期位置学習部１８６及び初期位置記憶部１８８を含む。
【００５４】
ポジションセンサフェール判定部（故障判定手段）１８０は、エンジンが始動（イグニッションスイッチがＯＮ）されたとき、第１のポジションセンサ１１０より出力されるセンサ出力パターンとポジションセンサ期待値パターン記憶部１８２に記憶された期待値パターンと比較し、センサ出力パターンがいずれの期待値パターンと異なるとき、第１のポジションセンサ１１０がフェール故障であると判断する。センサ出力パターンがいずれかの期待値パターンに等しいとき、第１のポジションセンサ１１０が正常であると判断する。ポジションセンサ期待値パターン記憶部１８２は、図４に示す各シフトレンジの期待値パターンを記憶する。
【００５５】
Ｐレンジ突き立て指示部１８４は、ポジションセンサフェール判定部１８０により第１のポジションセンサ１１０がフェールであると判断され、且つシフトレバー位置検出センサ４からのシフトレバー位置信号が運転者によりシフトレバー２がＰレンジを選択されたことを示すとき（Ｐレンジで終了されていたときを含む）、アクチュエータ制御部１７４にディテントレバー６４をＰレンジに突き立てるように指示する。
【００５６】
Ｐレンジに突き立てるのは、現在位置がＰレンジにいることが分からないことから、特定のレンジに確定する必要があるが、Ｐレンジではディテントレバー６２が端に位置することから、Ｐレンジ方向に突き立てることにより、Ｐレンジに投入することができるからである。
【００５７】
Ｎレンジでバッテリが外されたり、Ｐレンジでシャットダウン後、バックアップワイヤ（電源系故障やバッテリ上がりなどの対応で手動操作できるワイヤ）により、Ｐレンジ位置以外に操作された後に、起動された場合等では、始動時にＰレンジ以外にいることとなることから、始動時にシフトレンジが分からない。
【００５８】
初期位置学習部１８６は、ポジションセンサフェール判定部１８０により第１のポジションセンサ１１０が正常であると判定されたときは、そのときの第１のポジションセンサ１１０のセンサ出力パターンに該当するレンジ及び第２のポジションセンサ１２０の出力電圧Ｖｏ並びに初期位置学習済みフラグを初期位置記憶部１８８に記憶する。
【００５９】
また、Ｐレンジ突き立て指示部１８４の指示に従って、ディテントレバー６２がＰレンジに突き立てられたとき、Ｐレンジ及び第２のポジションセンサ１２０の出力電圧Ｖｏ並びに初期位置学習済みフラグを初期位置記憶部１８８に記憶する。
【００６０】
図５中のアクチュエータ動作決定部１７２は、アクチュエータ動作指示決定部１５８からの動作指示に従って、シフトレンジをアクチュエータ制御部１７４に指示する。アクチュエータ制御部１７４は、アクチュエータ１０のモータ５０の駆動力及び駆動方向を制御して、Ｐレンジ突き立て指示部１８４により指示されたＰレンジに突き立て、もしくは、アクチュエータ動作決定部１７２により指示されたレンジに切り替える。
【００６１】
Ｐレンジへの突き立ては、ディテントレバー６２の凸凹６２ａの外壁６２ｂ等によるストッパによりディテントレバー６２の回転が阻止され、モータ５０が回転しなくなることによる電流値の増大やモータ駆動用の回転センサが作動しなくなることにより検知する。また、モータ５０の駆動力＜ディテントレバー６２の強度又はケースの強度とすることにより、ディテントレバー６２又はケースの破損を回避する。
【００６２】
アクチュエータ制御部１７４は、初期位置学習後は、初期位置記憶部１８８に記憶された、初期位置学習レンジ、及び第２のポジションセンサ１２０の出力電圧Ｖｏを基準、例えば、出力電圧Ｖｏからの変位電圧、又は実験により得られた温度変化等に応じた出力電圧Ｖｏとシフトレンジとの関係に従って、シフトレンジの切り替え制御を行うので、シフトレンジの切り替えが誤ることなく行われる。
【００６３】
図７は初期学習及びポジションセンサ１１０のフェール判断のフローチャートである。ステップＳ２で初期位置記憶部１８８に初期位置学習済みフラグが設定されているかにより初期位置学習終了しているか否かを判定する。肯定判定ならば、ステップＳ１６に進む。否定判定ならば、ステップＳ４に進む。
【００６４】
ステップＳ４で第１のポジションセンサ（ＡＴポジションセンサ）１１０のセンサ出力パターンとポジションセンサ期待値パターン記憶部１８２に記憶されている期待値パターンとを比較して、センサ出力パターンに一致する期待値パターンがあるか否かによりＡＴポジションセンサ１１０が正常であるか否かを判定する。肯定判定ならば、ステップＳ１４に進む。否定判定ならば、ステップＳ６に進む。
【００６５】
ステップＳ６でシフトレバー位置センサ４からのシフトレバー位置信号よりシフトレバー２よりＰレンジ投入指示があったか否かを判定する。肯定判定ならば、ステップＳ８に進む。否定判定ならば、終了する。ステップＳ８でＰレンジ投入（Ｐレンジ突き立て）制御を行う。ステップＳ１０でＰレンジ投入後、Ｐレンジ及び第２のポジションセンサ１２０の出力電圧Ｖｏ並びに初期位置学習済みフラグを初期位置記憶部１８８に記憶、即ち、アクチュエータ１０の初期位置学習を実施する。
【００６６】
ステップＳ１２で第１のポジションセンサ１１０のセンサ出力パターンと、Ｐレンジでの期待値パターンとを比較し、不一致となる該当センサを故障センサとして特定（ＡＴポジションセンサの異常箇所特定）する。
【００６７】
図８は第１のポジションセンサ１１０のフェール判断を示す図である。例えば、図８に示すように、Ｐレンジで第１のポジションセンサ１１０のセンサ出力パターンがＰＮ＝１，Ｐ＝１，ＲＶＳ＝０，Ｒ＝１，Ｎ＝０，Ｄ＝１，ＦＷＤ＝０であるとすると、その期待値パターンがＰＮ＝１，Ｐ＝１，ＲＶＳ＝０，Ｒ＝１，Ｎ＝０，Ｄ＝０，ＦＷＤ＝０であり、センサＤの出力が期待値と異なるので、センサＤがＯＮフェールと判断する。
【００６８】
また、始動後のレンジ切り替えが初期学習結果に基づいて行われるので、レンジが正しく切り替えられる。第１のポジションセンサ１１０のセンサ出力パターンと、選択されているシフトレンジに該当する期待値パターンを比較することにより、不一致となる該当センサを故障センサとして特定する。
【００６９】
例えば、図８のように、Ｒレンジで第１のポジションセンサ１１０のセンサ出力パターンがＰＮ＝０，Ｐ＝１，ＲＶＳ＝１，Ｒ＝１，Ｎ＝０，Ｄ＝０，ＦＷＤ＝０であれば、センサＰがＯＮフェールであることが特定される。Ｎレンジ，Ｄレンジの場合も同様に、第１のポジションセンサ１１０のセンサ出力パターンが図８に示すようであれば、センサＮがＯＦＦフェール、センサＦＷＤがＯＦＦフェールであることが特定される。
【００７０】
ステップＳ１４で第１のポジションセンサ１１０の出力パターンが示すレンジ及び第２のポジション１２０の出力電圧Ｖｏ並びに初期位置学習済みフラグを初期位置記憶部１８８に記憶、即ち、アクチュエータ１０の初期位置学習を実施する。
【００７１】
ステップＳ１６でシフトレバー２の操作の受付を開始する。レンジ切り替え弁１００の初期位置が初期位置記憶部１８８に正しく学習されているからである。シフトレバー２が操作されると、初期位置記憶部１８８に学習されているシフトレンジ及び第２のポジションセンサ１２０の出力電圧Ｖｏ、並びに現在の第２のポジションセンサ１２０の出力電圧Ｖｏに基づいて、アクチュエータ１０によりレンジ切り替え弁１００のレンジ切り替えが行われる。
【００７２】
以上説明した本実施形態によれば、第１のポジションセンサ１１０の故障でポジションが不定になっても、安全にＰレンジへの投入が可能となる。Ｐレンジに投入することで、ポジションが確定するため、第１のポジションセンサ１１０のポジションセンサ信号の故障診断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態による自動変速機の制御に係る概略構成図である。
【図２】図１中のアクチュエータの一例を示す概略図である。
【図３】図１中のポジションセンサの一例を示す図である。
【図４】第１のポジションセンサの期待値パターンを示す図である。
【図５】ＡＴ−ＥＣＵ６の自動変速機１６の制御及びＳＢＷ  ＥＣＵのアクチュエータの制御に係るブロック図である。
【図６】初期位置学習実行制御部のフローチャートである。
【図７】初期位置学習のフローチャートである。
【図８】ポジションセンサ故障例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
２  シフトレバー
４  シフトレバー位置センサ
６  ＡＴ−ＥＣＵ
８  ＳＢＷ  ＥＣＵ
１０  アクチュエータ
１２  ポジションセンサ
１４  コントロールシシャフト
１５０  初期位置学習指示部
１５８  アクチュエータ動作指示決定部
１７０  初期位置学習実行制御部
１７４  アクチュエータ制御部
【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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