(57)【要約】【課題】シフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置のフェールセーブ時の制御において、メインモータが失陥してからサブモータによる制御へ切り替わるまでの制御中断時間に、車両が運転者の不意をついて後退することを防止する。【解決手段】シフトバイワイヤ式自動変速機１のレンジ切換えを制御するコントローラ６は、運転者が車両停止中にシフト操作を行う場合には、レンジ切換え制御中にビークルダイナミクスコントロール（VDC）制御に供せられる電子制御ブレーキ１０を作動させる。そして当該レンジ切換えが終了すると電子制御ブレーキ１０の作動を解除する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的な目標レンジ信号に応動するメインアクチュエータおよびサブアクチュエータを具え、通常はメインアクチュエータにより、また、メインアクチュエータの失陥時はサブアクチュエータにより、目標レンジへの切換えを実行するシフトバイワイヤ式自動変速機を搭載され、
運転者の制動操作とは独立に車両を制動可能な自動制動手段を具えた車両において、
車両の停止中に目標レンジの切換え操作があった時、前記自動制動手段を作動させるよう構成したことを特徴とするシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置において、
前記自動制動手段は、ビークルダイナミクスコントロールに供する自動制動手段であることを特徴とするシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置において、
自動変速機のレンジ位置が前記切替え後の目標レンジ位置に一致したとき、前記自動制動手段の作動を解除するよう構成したことを特徴とするシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置。
【請求項４】
前記自動変速機がエンジンの回転を変速して出力する、請求項３に記載のシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置において、
前記エンジンのアクセル開度が所定開度以上の場合には、前記自動制動手段の作動解除を禁止するよう構成したことを特徴とするシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的な目標レンジ信号に応動するアクチュエータにより目標レンジへの切換えを行うようにしたシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置に関し、特に、  上記アクチュエータとしてフェールセーフ用に２個のアクチュエータを具え、通常時からフェールセーフ時への切換え制御に係わる。
【背景技術】
【０００２】
運転者によるアクセル操作に基づき、無段変速機の変速比を制御する発明としては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
【特許文献１】実開平６−４０５１３号公報  特許文献１に記載の無段変速機の制御装置は、変速機の変速レンジを切換えるアクチュエータとして、メインモータおよびサブモータを具え、通常はメインモータを駆動させ、メインモータの故障時はサブモータを駆動させるようにしたものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記従来のような２つのアクチュエータから構成されるシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。  つまり、メインモータが失陥した後、メインモータの異常を検知してサブモータによる駆動へ切り替わるまでに、一定時間を要するため、停車状態において運転者がＰレンジからＤレンジを選択し、発進しようとする際、メインモータが故障した場合には、サブモータへ切り替わるまでの間、レンジ切換えが中断し自動変速機のレンジ位置が途中のＲレンジやＮレンジを選択したままになり、車両が不意に後退するといった懸念があった。
【０００４】
本発明は、通常用のアクチュエータからフェールセーブ用のアクチュエータへ切り替わる際にレンジ切換えの中断時間が介在しても、車両の不意な後退を防ぐことができるレンジ切換え装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため本発明によるレンジ切換え装置は、請求項１に記載のごとく、
電気的な目標レンジ信号に応動するメインアクチュエータおよびサブアクチュエータを具え、通常はメインアクチュエータにより、また、メインアクチュエータの失陥時はサブアクチュエータにより、目標レンジへの切換えを実行するシフトバイワイヤ式自動変速機を搭載され、
運転者の制動操作とは独立に車両を制動可能な自動制動手段を具えた車両において、
車両の停止中に目標レンジの切換え操作があった時、前記自動制動手段を作動させるよう構成したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
かかる本発明の構成によれば、自動変速機のレンジ切換え中に通常用のアクチュエータからフェールセーブ用のアクチュエータへ切り替わる際に、レンジ位置が切換え途中のＲレンジになっても、車輪に制動力が作用するため、運転者がＰレンジからＤレンジへ操作して発進する際に、車両が不用意に後退するといった問題を回避することができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本実施例になるシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置を模式的に例示する全体構成図である。
【０００８】
図１において、１は無段変速機を含む自動変速機を示し、この自動変速機１は、マニュアルシャフト２の回転を介して図示せざるマニュアル弁を、Ｐ（駐車）レンジ、Ｒ（後退走行）レンジ、Ｎ（停車）レンジ、またはＤ（前進走行）レンジ位置にストロークされ、選択レンジに応じて周知のように変速制御されるものとする。
マニュアルシャフト２を回転可能にするため、このマニュアルシャフト２にウォームホイール３を結着し、これにウォーム４を噛合させる。
ウォーム４は、アクチュエータ５に結合し、アクチュエータ５によりウォーム４およびウォームホイール３を介しマニュアルシャフト２を回転させることで、マニュアル弁をＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄレンジ位置のいずれかにストロークさせ得るものとする。
なお、マニュアルシャフト２の回転位置と、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄレンジ位置との関係は図１に示す如きものとし、通常の自動変速機がそうであるようにＰレンジおよびＲレンジが隣り合わせに位置し、ＲレンジおよびＮレンジが隣り合わせに位置し、ＮレンジおよびＤレンジが隣り合わせに位置するものとする。
【０００９】
アクチュエータ５の回転位置をコントローラ６により制御することとし、このためコントローラ６には、マニュアルシャフト２の回転位置から選択レンジを検出するレンジセンサ７からの選択レンジ信号Srと、アクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ８aからの信号APOと、車速VSPを検出する車速センサ８ｂからの信号VSPと、レンジ選択スイッチ９からのレンジ指令信号Sdとを入力する。
【００１０】
レンジ選択スイッチ９は、運転者が、希望する走行形態に応じたＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄレンジの選択を指令するために操作するレンジセレクタである。
【００１１】
図２はアクチュエータ５の駆動部分を模式的に示す横断面図である。本実施例のアクチュエータ５は、通常時に駆動するメインモータ１１と、メインモータ失陥時に駆動するサブモータ１２と、公知の遊星歯車機構１７，１８，１９を具える。メインモータ１１の回転軸に結着したウォーム１３は入力ウォームホイール１５と噛合する。入力ウォームホイール１５は円環の外周に形成されており、その内周はリングギア１７を構成する。リングギア１７の内側には、複数のプラネットギア１９とサンギア１８を設ける。
サブモータ１２の回転軸に結着したウォーム１４は入力ウォームホイール１６と噛合する。入力ウォームホイール１６はサンギア１８と同心円となるよう一体に結着する。サンギア１８とリングギア１７の間には複数のプラネットギア１９が噛合する。複数のプラネットギア１９はプラネットキャリア２０によって回転自在に支承され、プラネットギア１９が自転すると、プラネットギア１９およびプラネットキャリア２０が一体となってサンギア１８の周囲を公転する。プラネットキャリア２０は回転中心でウォーム４と結着し、プラネットキャリア２０の回転が、ウォーム４へ出力される。以上に説明したように、レンジ切換え時にはメインモータ１１およびサブモータ１２の駆動力がウォーム４から出力され、ウォームホイール３を経てマニュアルシャフト２をストロークさせる。
【００１２】
図３は、コントローラ６が所定時間隔で繰り返し実行する制御を示す制御プログラムである。コントローラ６は、前記した各種の入力情報をもとにこの制御を実行し、本発明が狙いとする自動変速機のレンジ選択を以下のごとくに行わせる。
ステップＳ１では、車速センサからの信号ＶＳＰをもとに、車速がほぼ０（停止中）であるか否かを判断する。停止中の判断は車速が極めて微速の所定値以下であるか否かをチェックすることにより行う。
ステップＳ１で車速がほぼ０でないと判断した場合(No)、リターンに移行する。
【００１３】
一方、ステップＳ１で車速がほぼ０と判断した場合(Yes)には、ステップＳ２において、レンジ選択スイッチ９からの信号の前回値（コントローラ６内にメモリさせておく）をもとに、運転者によるシフト操作があったか否かをチェックする。
ステップＳ２でシフト操作がないと判断した場合(No)、リターンに移行する。
【００１４】
一方、ステップＳ２でシフト操作ありと判断した場合(Yes)には、ステップＳ３において、ＶＤＣ用の電子制御ブレーキ１０へ作動指令を出力する。
電子制御ブレーキ１０は、走行中の旋回挙動を制御するビークルダイナミクスコントロール（ＶＤＣ）システムに供せられ、走行中には運転者の制動操作とは独立して各車輪を制動する。
また停止中にも本実施例のごとく運転者の制動操作とは独立して各車輪を制動する。
【００１５】
ここでVDCシステムについて説明すると、図示せざる各車輪のホイールシリンダは、ブレーキ液圧を各輪独立に制御するスタビリティ制御アクチュエータと配管接続されている。図示せざるVDCコントローラは、例えば、本出願人が先に提案した特開昭６２−２５３５５９号公報に記載されている演算処理に従って制動力指令値を算出する。そして図示せざるVDCコントローラからの制動力指令値に基づき、スタビリティ制御アクチュエータは運転者の制動操作とは独立に、車両の旋回挙動が安定するよう各ホイールシリンダ液圧を制御する。
本実施例の電子制御ブレーキ１０は、上記したスタビリティ制御アクチュエータから配管接続した各車輪のホイールシリンダまでを意味する。
【００１６】
次のステップS４で、メインモータ１１を用いたシフト制御を行う。コントローラ６はメインモータ１１に駆動指令を出力し、レンジ選択スイッチ９からのレンジ指令信号Sdをもとに、アクチュエータ５を回転駆動させ、マニュアルシャフト２の回転を介してマニュアル弁をレンジ指令信号Sdに対応したレンジ位置へストロークさせる。
【００１７】
ステップS５で、レンジ指令信号Sdと、レンジセンサ７からの信号Sｒを対比して、メインモータ１１の失陥を検出する。ステップS４でのシフト制御が終了し、信号Sｒがレンジ指令信号Sｄと一致する場合（正常、No）にはステップS６へ進む。一方、タイマ機能により所定時間を経過しても信号Sｒがレンジ指令信号Sdに一致しない場合（Yes）には、メインモータ１１が失陥したと判断し、ステップS７へ進む。
【００１８】
ステップS７において、メインモータ１１失陥時の制御を行う。サブモータ１２に駆動指令を出力し、レンジ指令信号Sdをもとに、アクチュエータ５を回転駆動させ、マニュアルシャフト２の回転を介してマニュアル弁をレンジ指令信号Sdに対応したレンジ位置へストロークさせる。
【００１９】
ステップS８は、レンジ指令信号Sdと、レンジセンサ７からの信号Sｒを対比して、サブモータ１２による制御が終了したか否かを判断する。制御が終了していないと判断すれば(No)、ステップS７へ戻り、メインモータ１１失陥時の制御を続行する。一方、サブモータ１２による制御が終了した場合(Yes)には、ステップS６へ進む。
【００２０】
ステップS６で、アクセル開度センサ８ａが出力するアクセル開度APOをもとに、アクセル開度がほぼ０であるか否か判断する。この判断は、アクセル開度APOが０よりやや大きな所定値以下であるか否かをチェックすることにより行う。アクセル開度がほぼ０の場合(Yes)にはステップS９へ進む。
ステップＳ９においては、電子制御ブレーキ１０へ解除指令を出力して、電子制御ブレーキ１０による制動を中止し、リターンへ移行する。
一方、アクセル開度が所定値より大きい場合には、再度ステップＳ６へ戻り、アクセル開度がほぼ０になるまで待機する（ほぼ０であるか否か繰り返し判断する）。
【００２１】
以上説明したところから明らかなように本実施例によれば、車両が停止中に運転者がシフト操作を行ったときには、運転者の制動操作とは独立して電子制御ブレーキ１０をあらかじめ作動させた状態で、シフト制御を行う。このため、ＰレンジからＤレンジへのシフト制御中にメインモータ１１が失陥した場合であって、メインモータ１１が失陥してから、コントローラ６からの駆動指令がサブモータ１２へ切り替わる際のシフト切換え中断時に、自動変速機のレンジ位置が途中のＲレンジやＮレンジを選択したままになっても、運転者の不意をついて車両が後退することがない。したがって、上り勾配路に停車中の車両が発進する際に、車両が不意に後退することを防止して安全性を高めることができる。
【００２２】
また本実施例によれば、ＶＤＣによる制御に供せられる電子制御ブレーキ１０をそのまま利用することから、既成の装備を用いて、シフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置の安全性を高めることができ、コスト高を抑制することができる。
【００２３】
付言すれば、単にＶＤＣによる制御に供せられる電子制御ブレーキ１０を組み合わせただけでは、シフト制御中には常に車輪が制動されてしまい、渋滞路や車庫入れなどでクリープ走行ができなくなるといった問題が新たに生じる。
さりとて、メインモータ１１の失陥を検出した場合に電子制御ブレーキ１０を作動させるとしても、メインモータ１１が失陥してからブレーキ１０の作動開始までの間には車両が不意に後退することを回避できない。
しかし、本実施例では、車両停止中においてシフト切換え操作があった時には、メインモータ１１が失陥したか否かにかかわらず、電子制御ブレーキ１０を作動させるため、ブレーキ１０の制動に応答遅れが生じることもない。また、クリープ走行中においてシフト制御を行う場合には、電子ブレーキ１０が作動せず、クリープ走行を妨げることがない。
【００２４】
そして本実施例では、アクチュエータ５によるシフト制御が終了すると、電子制御ブレーキ１０の作動を解除するため、運転者がレンジ選択スイッチ９でシフト操作したレンジ位置にマニュアルシャフト２が選択されると、車輪への制動力を解除して走行を開始することができる。
【００２５】
さらに本実施例では、アクチュエータ５によるシフト制御が終了した場合であっても、アクセル開度APOがほぼ０ではない場合には、電子制御ブレーキ１０の作動を解除せずアクセル開度APOがほぼ０になるまで車輪を制動しつづけるため、急発進を回避することができ、安全性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施例になるシフトシフトバイワイヤ式自動変速機のレンジ切換え装置を模式的に例示する全体構成図である。
【図２】同レンジ切換え装置のアクチュエータの駆動部分を模式的に示す横断面図である。
【図３】同レンジ切換え装置のコントローラが実行する制御を示す制御プログラムである。
【符号の説明】
【００２７】
１  自動変速機
２  マニュアルシャフト
３  ウォームホイール
４  ウォーム
５  アクチュエータ
６  コントローラ
７  レンジセンサ
８ａ  アクセル開度センサ
８ｂ  車速センサ
９  レンジ選択スイッチ
１０  電子制御ブレーキ
１１  メインモータ
１２  サブモータ
１３，１４  ウォーム
１５，１６  ウォームホイール
１７  リングギア
１８  サンギア
１９  プラネットギア
２０  プラネットキャリア
【図１】
2005127469.tif 000003
【図２】
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【図３】
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