(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の操作により、パーキングレンジやドライブレンジなどの各レンジに応じたシフトポジションに対するスイッチ信号を出力するシフトスイッチと、シフトポジションに応じた位置となるようにシフトを行わせる電動式のシフトアクチュエータと、前記シフトスイッチのスイッチ信号を入力し、スイッチ信号が示すシフトポジションを得る指令を前記シフトアクチュエータに出力するシフト制御手段と、各レンジに応じたシフトポジションを示す前記シフトスイッチの接点間に設けられ、各レンジの中間位置を示す中間スイッチと、を備えたシフトバイワイヤシステムにおいて、
前記シフト制御手段は、前記シフトスイッチからの信号と前記中間スイッチからの信号とに基づき前記シフトアクチュエータの駆動方向を設定する駆動方向設定部と、前記設定された駆動方向に位置する次のシフトポジションを目標シフトポジションとして設定する目標シフトポジション設定部と、現在のシフトポジションから設定された目標シフトポジションに応じたシフトアクチュエータ駆動信号を出力する駆動信号出力部と、を有する手段であることを特徴とするシフトバイワイヤシステム。
【請求項２】
運転者により操作され、パーキングレンジやドライブレンジなどの各レンジに応じたシフトポジションに対するスイッチ信号を出力するシフトスイッチと、電動式のシフトアクチュエータと、前記シフトスイッチのスイッチ信号を入力し、スイッチ信号が示すシフトポジションを得る指令を前記シフトアクチュエータに出力するシフト制御手段と、を備えたシフトバイワイヤシステムにおいて、
前記シフトスイッチは、前記スイッチ信号と、前記各レンジに応じたシフトポジション間の位置に応じた信号とを無段階に出力する無段階スイッチであり、
前記シフト制御手段は、前記前記無段階スイッチからの信号とに基づき前記シフトアクチュエータの駆動方向を設定する駆動方向設定部と、前記設定された駆動方向に位置する次のシフトポジションを目標シフトポジションとして設定する目標シフトポジション設定部と、現在のシフトポジションから設定された目標シフトポジションに応じたシフトアクチュエータ駆動信号を出力する駆動信号出力部と、を有する手段であることを特徴とするシフトバイワイヤシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機のシフトレンジの選択を電気制御に基づくモータ駆動により行うシフトバイワイヤシステムの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シフトバイワイヤシステムとしては、例えば、特開平５−８７２３３号公報に記載のものが知られている。この公報に記載のシフトバイワイヤシステムは、電気制御に基づいて駆動するモータにより自動変速機のレンジ切換弁が切り換えられるとともに、レンジ切換弁がディテント機構により複数のレンジポジションで位置決めされ、シフトスイッチ信号に応じてレンジを切り換えることができるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のシフトバイワイヤシステムにあっては、以下に示すような問題があった。すなわち、シフトスイッチから出力された信号に基づいてシフトアクチュエータが作動するが、シフトスイッチ信号には、図８に示すように、レンジスイッチ１００が各レンジに配置され、各レンジスイッチ信号が出力されて初めてシフトアクチュエータが作動する。よって、運転者の操作と実際のシフトアクチュエータの駆動との間にタイムラグが発生し、応答性の悪化を招くという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、自動変速機のシフトポジションの選択を電気制御に基づくモータ駆動により行うシフトバイワイヤシステムにおいて、運転者のシフトスイッチ操作に応答性よくシフト可能なシフトバイワイヤシステムを提供することにある。
【０００５】
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、運転者の操作により、パーキングレンジやドライブレンジなどの各レンジに応じたシフトポジションに対するスイッチ信号を出力するシフトスイッチと、シフトポジションに応じた位置となるようにシフトを行わせる電動式のシフトアクチュエータと、前記シフトスイッチのスイッチ信号を入力し、スイッチ信号が示すシフトポジションを得る指令を前記シフトアクチュエータに出力するシフト制御手段と、各レンジに応じたシフトポジションを示す前記シフトスイッチの接点間に設けられ、各レンジの中間位置を示す中間スイッチと、を備えたシフトバイワイヤシステムにおいて、
前記シフト制御手段は、前記シフトスイッチからの信号と前記中間スイッチからの信号とに基づき前記シフトアクチュエータの駆動方向を設定する駆動方向設定部と、前記設定された駆動方向に位置する次のシフトポジションを目標シフトポジションとして設定する目標シフトポジション設定部と、現在のシフトポジションから設定された目標シフトポジションに応じたシフトアクチュエータ駆動信号を出力する駆動信号出力部と、を有する手段であることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、運転者により操作され、パーキングレンジやドライブレンジなどの各レンジに応じたシフトポジションに対するスイッチ信号を出力するシフトスイッチと、電動式のシフトアクチュエータと、前記シフトスイッチのスイッチ信号を入力し、スイッチ信号が示すシフトポジションを得る指令を前記シフトアクチュエータに出力するシフト制御手段と、を備えたシフトバイワイヤシステムにおいて、
前記シフトスイッチは、前記スイッチ信号と、前記各レンジに応じたシフトポジション間の位置に応じた信号とを無段階に出力する無段階スイッチであり、
前記シフト制御手段は、前記前記無段階スイッチからの信号とに基づき前記シフトアクチュエータの駆動方向を設定する駆動方向設定部と、前記設定された駆動方向に位置する次のシフトポジションを目標シフトポジションとして設定する目標シフトポジション設定部と、現在のシフトポジションから設定された目標シフトポジションに応じたシフトアクチュエータ駆動信号を出力する駆動信号出力部と、を有する手段であることを特徴とする。
【０００８】
【発明の作用および効果】
請求項１記載のシフトバイワイヤシステムにあっては、シフトスイッチの各レンジに応じたシフトポジションに対するスイッチの接点間に、各レンジの中間位置を示す中間スイッチが設けられたことで、運転者があるレンジから他のレンジに操作するとき、最初に中間スイッチの信号が出力され、駆動信号を出力する。すなわち、従来技術では、あるレンジから他のレンジに到達してからレンジ信号が出力され、シフトアクチュエータはその後から駆動するため応答遅れが著しかったが、本請求項１記載の発明では、中間スイッチを設けたことで、より早くシフトアクチュエータを駆動することが可能となり、応答性を高めることができる。よって、発進クラッチ圧及びプライマリプーリ発生トルクも応答性よく発生することができる。
【０００９】
また、シフト制御手段において下記の制御が行われる。すなわち、駆動方向設定部において、入力された中間スイッチ信号からシフトアクチュエータの駆動方向が設定され、目標シフトポジション設定部において、現在のシフトポジションを基準として設定された駆動方向に位置する次のシフトポジションが目標シフトポジションとして設定され、駆動信号出力部において、現在のシフトポジションから設定された目標シフトポジションに応じたシフトアクチュエータ駆動信号が出力される。これにより、中間スイッチ信号を入力した時点で、中間スイッチの位置を目標シフトポジションとせず、シフトアクチュエータの駆動方向に位置する次のシフトポジションが目標シフトポジションとして設定されるため、請求項１に記載の作用効果に加え、更に応答性よくシフトアクチュエータを駆動することができる。
【００１０】
請求項２記載のシフトバイワイヤシステムにあっては、シフトスイッチの各レンジの間の位置に応じた信号を無段階に出力する無段階スイッチが設けられたことで、運転者があるレンジから他のレンジに操作するとき、予め設定されたレンジ領域を外れると、その位置に応じた電流値が出力される。そして、電流値に応じた位置に駆動するのに必要な駆動信号を出力する。すなわち、従来技術では、あるレンジスイッチから他のレンジスイッチに到達してからレンジ信号が出力され、シフトアクチュエータはその後から駆動するため応答遅れが著しかったが、請求項２に記載の発明では、あるレンジ領域を外れるとすぐに信号が出力されるため、より早くシフトアクチュエータを駆動することが可能となり、より応答性を高めることができる。よって、発進クラッチ圧及びプライマリプーリ発生トルクも応答性よく発生することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明におけるシフトバイワイヤシステムを実現する実施の形態を、請求項１に対応する第１実施例と、請求項２に対応する第２実施例とに基づいて説明する。
【００１２】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例のシフトバイワイヤシステムを表す全体構成図である。図中１はシフトの選択位置を示すインジケータ、２は運転者に異常を知らせるフェイルランプ、３はイグニッションスイッチ、４はシフト位置を選択するシフトスイッチ、５はシフトロック機構である。また、２０はシフトコントロールユニット、４０は自動変速機６０を制御するＣＶＴコントロールユニット、５０はエンジンコントロールユニット、６０は自動変速機であり、６１は変速機構部である。尚、本実施例では変速機構部６１にベルト式無段変速機を搭載しているが、有段変速機であっても何ら問題なく使用できる。３０はインヒビタスイッチ６２の近傍に設けられたシフトアクチュエータ、３１はメインモータ、３２はサブモータである。
【００１３】
図２は第１実施例のシフトバイワイヤシステムを表す全体システム図である。シフトコントロールユニット２０には、メインモータ３１の駆動電圧を演算するメインＣＰＵ２１ａと、このメインＣＰＵ２１ａにより演算された駆動電圧をメインモータ３１に供給するメインドライバ２１が備えられている。また、サブモータ３２の駆動電圧を演算するサブＣＰＵ２２ａと、このサブＣＰＵ２２ａにより演算された駆動電圧をサブモータ３２に供給するサブドライバ２２が備えられている。これらメインＣＰＵ２１ａとサブＣＰＵ２２ａは常に相互を監視し、異常を検出することができるよう構成されている。また、シフトコントロールユニット２０は、変速機構部６１の変速制御を行うＣＶＴコントロールユニット４０からの信号が入力されると共に、エンジンコントロールユニット５０に信号を出力する。
【００１４】
シフトアクチュエータ３０には、メインモータ３１又はサブモータ３２により駆動する歯車機構３３と、メインモータ３１の温度を検出する温度センサ３５と、歯車機構３３に連結し、インヒビタスイッチ６２を介してシフトレンジをコントロールするコントロールシャフト３６の回転角度を検出するポテンショメータ３４が備えられ、シフトコントロールユニット２０からの信号に基づいて駆動する。
【００１５】
図３は第１実施例のシフトスイッチの構成を表す概略図である。
このシフトスイッチ４には、各レンジに対応したスイッチ１０，１２，１４，１６，１８に加え、各レンジの中間位置に更にスイッチ１１，１３，１５，１７が加えられている。
【００１６】
次に、作用を説明する。
［制御処理］
図４はシフトコントロールユニット２０で実行されるＮレンジ→Ｄレンジ方向へシフトチェンジする際のシフト位置決め制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００１７】
ステップ１０１では、現在のシフトポジションを読み込む。
【００１８】
ステップ１０２では、シフトスイッチ信号を読み込む。
【００１９】
ステップ１０３では、目標ポジションが更新されたかどうかを判断し、更新されていればステップ１０４へ進み、更新されていなければステップ１０７へ進む。
【００２０】
ステップ１０４では、目標ポジションを設定する。
【００２１】
ステップ１０５では、現在のポジションと目標ポジションからモータ駆動量を算出する。
【００２２】
ステップ１０６では、モータ駆動信号を出力する。
【００２３】
ステップ１０７では、目標ポジションに到達したかどうかを判断し、到達していればステップ１０８へ進み、到達していなければステップ１０１へ進み本制御を繰り返す。
【００２４】
ステップ１０７Ａでは、モータ駆動出力を停止する。
【００２５】
ステップ１０８では、Ｘmsec経過させ、データの安定を図る。
【００２６】
ステップ１０９では、ポテンショメータ値の変化率が０かどうかを判断し、ポテンショメータ値変化率＝０のときは本制御を終了し、ポテンショメータ値変化率≠０であればステップ１０１へ進み、本制御を繰り返す。
【００２７】
［作用］図５は従来の中間スイッチの無いシフトスイッチを用いたシフト制御及び発進クラッチ圧、プライマリプーリの発生トルクＴｐｒｉを表すタイムチャートと、第１実施例の中間スイッチを有するシフトスイッチを用いたシフト制御及び発進クラッチ圧、プライマリプーリの発生トルクＴｐｒｉを表すタイムチャートである。ここでは、運転者がＮレンジからＤレンジにシフト操作を行った場合について説明する。
【００２８】
運転者がＮレンジからＤレンジに操作するとき、最初に中間スイッチであるＮ−Ｄスイッチ１５の信号が出力される。現在のシフトポジションはＮレンジであり、シフトスイッチ信号はＮ−Ｄレンジであるため、目標ポジションをＮ−Ｄレンジに設定し、ＮレンジからＮ−Ｄレンジに駆動するのに必要なモータ駆動量を算出し、メインモータ３１に駆動信号を出力する。
【００２９】
ポテンショメータ値から目標ポジションであるＮ−Ｄレンジに相当する位置に到達したかどうかを判断し、到達していなければ、再度現在のシフトポジションを読み込む。そして、シフトスイッチ信号を読み込み、シフトスイッチ信号がＤレンジ信号になっていれば、目標ポジションをＤレンジに更新し、現在のポジションからＤレンジに駆動するのに必要なモータ駆動量を算出し、メインモータ３１に駆動信号を出力する。従来技術では、Ｄレンジスイッチに到達してからレンジ信号が出力されるため、シフトアクチュエータ３０はその後から駆動するため応答遅れが著しかったが、本第１実施例では、中間スイッチを設けたことで、より早くシフトアクチュエータ３０を駆動することが可能となり、応答性を高めることができる。よって、発進クラッチ圧及びプライマリプーリ発生トルクも応答性よく発生することができる。
【００３０】
（第２実施例）
第２実施例は、基本的な制御は第１実施例と同様であるが、シフトスイッチの構成が異なる。構成の説明については、第２実施例の構成は第１実施例（図１〜図２）と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００３１】
図６は第２実施例のシフトスイッチの構成を表す概略図である。
このシフトスイッチ４には、各レンジの間にホールセンサ１９が設けられている。よって、運転者がシフトスイッチ４を操作し、各レンジ領域を外れると直ちに信号がシフトコントロールユニット２０に送信され、その信号に応じてシフトアクチュエータ３０を駆動する。
【００３２】
次に、作用を説明する。
［作用］
図７は従来の中間スイッチの無いシフトスイッチを用いたシフト制御を表すタイムチャートと、第２実施例のホールセンサ１０を有するシフトスイッチを用いたシフト制御及び発進クラッチ圧、プライマリプーリの発生トルクＴｐｒｉを表すタイムチャートである。ここでは、運転者がＮレンジからＤレンジにシフト操作を行った場合について説明する。
【００３３】
運転者がＮレンジからＤレンジに操作するとき、予め設定されたＰレンジ領域を外れると、その位置に応じた電流値が出力される。現在のシフトポジションはＮレンジであり、シフトスイッチ信号は位置に応じた電流値が出力されているため、目標ポジションを電流値に応じた位置に設定し、Ｎレンジから電流値に応じた位置に駆動するのに必要なモータ駆動量を算出し、メインモータ３１に駆動信号を出力する。
【００３４】
ポテンショメータ値からシフトスイッチ４の出力する電流値に相当する位置に到達したかどうかを判断し、到達していなければ、再度現在のシフトポジションを読み込む。そして、シフトスイッチの出力する電流値を読み込み、目標ポジションを新たな電流値に更新し、現在のポジションから新たな電流値に相当するポジションに駆動するのに必要なモータ駆動量を算出し、メインモータ３１に駆動信号を出力する。従来技術では、Ｄレンジスイッチに到達してからレンジ信号が出力されるため、シフトアクチュエータ３０はその後から駆動するため応答遅れが著しかったが、本第２実施例では、各レンジ間に位置に応じた電流値を出力するホールセンサ１９を設けたことで、より早くシフトアクチュエータ３０を駆動することが可能となり、より応答性を高めることができる。
【００３５】
（他の実施例）
以上、本発明のシフトバイワイヤシステムを第１実施例及び第２実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載された本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。例えば、第１実施例におけるシフトコントロールユニット２０で実行されるシフト位置決め制御処理において、駆動方向を設定する設定部を設け、入力された中間スイッチ信号からシフトアクチュエータ３０の駆動方向を設定し、現在のシフトポジションを基準として設定された駆動方向に位置する次のシフトポジションを目標シフトポジションとして設定してもよい。これにより、中間スイッチ信号を入力した時点で、中間スイッチの位置を目標シフトポジションとせず、シフトアクチュエータの駆動方向に位置する次のシフトポジションが目標シフトポジションとして設定されるため、第１実施例に記載の作用効果に加え、更に応答性よくシフトアクチュエータ３０を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のシフトバイワイヤシステムを示す全体システム図である。
【図２】第１実施例のシフトバイワイヤシステムの制御システム図である。
【図３】第１実施例のシフトバイワイヤシステムにおけるシフトスイッチを表す概略図である。
【図４】第１実施例のシフトバイワイヤシステムにおける制御を表すフローチャートである。
【図５】第１実施例のシフトバイワイヤシステムにおける制御を表すタイムチャートである。
【図６】第２実施例のシフトバイワイヤシステムにおけるシフトスイッチを表す概略図である。
【図７】第２実施例のシフトバイワイヤシステムにおける制御を表すタイムチャートである。
【図８】従来技術のシフトバイワイヤシステムにおけるシフトスイッチを表す概略図である。
【符号の説明】
１    インジケータ
２    フェイルランプ
３    イグニッションスイッチ
４    シフトスイッチ
５    シフトロック機構
６    傾斜角センサ
７    トゥーイングセンサ
８    バッテリ電圧センサ
２０    シフトコントロールユニット
２１    メインドライバ
２１ａ    メインＣＰＵ
２２    サブドライバ
２２ａ    サブＣＰＵ
３０    シフトアクチュエータ
３１    メインモータ
３２    サブモータ
３３    歯車機構
３４    角度センサ
３５    温度センサ
３６    コントロールシャフト
４０    ＣＶＴコントロールユニット
５０    エンジンコントロールユニット
６０    自動変速機
６１    変速機構部（ベルト式無段変速機）
１００    レンジスイッチ
【図１】
0004009073.tif 000002
【図２】
0004009073.tif 000003
【図３】
0004009073.tif 000004
【図４】
0004009073.tif 000005
【図５】
0004009073.tif 000006
【図６】
0004009073.tif 000007
【図７】
0004009073.tif 000008
【図８】
0004009073.tif 000009