(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人為的に操作され平面的に広がり、シフトレバー操作後にホーム位置に自動復帰するシフト操作装置に設けられ、その選択操作を検知する位置センサを設け、この位置センサの検出方向をその平面において互いに交差する２方向に対応するようにそれぞれ設け、これらの位置センサが出力する検出電圧に基づいて人為操作により選択された変速レンジを判定する変速制御装置を設けた自動変速機のシフト操作装置において、前記シフト操作装置は、操作面上で交差する２方向における前記位置センサの検出電圧について等電圧となる仮想線のマトリックスを想定し、各方向について帯幅をとるように電圧範囲をもって分割してマトリックスの個々のエリアを規定し、複数のレンジ選択位置をそのエリアに対応させて設定する一方、互いのレンジ選択位置をマトリックスの各エリアの並び方向において両方向共に単独エリアとなるように設定し、前記変速制御装置は、通常時は、交差する２方向の前記位置センサの検出電圧を所定の電圧範囲と比較してレンジ選択位置を判定するように制御し、交差する２方向の位置センサのうち一方が故障した場合、他方の検出電圧がホーム位置を示す電圧範囲から遷移してホーム位置を示す電圧範囲へ復帰するまでに各レンジ位置に対応する電圧範囲に遷移したか否かを判定し、この判定結果に基づいた検出電圧の遷移経路によってレンジ選択位置を判定するように制御することを特徴とする自動変速機のシフト操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動変速機のシフト操作装置に係り、特に、シフトレバーの操作位置を異なる２方向で検知する位置センサの一方が検出不能となった場合にもレンジ選択位置を判定可能な自動変速機のシフト操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載した自動変速機には、運転者により人為的に操作されるシフト操作装置を設け、このシフト操作装置が出力するレンジ選択位置を示す検出信号に基づいて、人為操作により選択された変速レンジを判定して自動変速機の変速レンジを自動で切り換える、いわゆるシフトバイワイヤ式の変速制御装置を設けているものがある。
【０００３】
この変速制御装置を設けた自動変速機のシフト操作装置には、シフトレバーが選択操作したレンジ選択位置を検知する手段として、選択操作されるレンジ選択位置（ポジション）の数と同じ個数以下のレンジ位置スイッチを設けたものがある。
例えば、ゲート式のシフト操作装置であって、シフトレバーにより選択操作が可能なレンジ選択位置（ポジション）が、リバース位置Ｒ、パーキング位置Ｒ、ニュートラル位置Ｎ、ドライブ位置Ｄ、２速位置２、ロー位置Ｌの６箇所を有するシフト操作装置には、シフトレバーの選択操作によりＯＮ／ＯＦＦする６個以下のレンジ位置スイッチを設けているものがある。
しかし、このシフト操作装置は、レンジ選択位置の数と同じ個数以下のレンジ位置スイッチを設けるため、スイッチの個数が多くなる問題がある。
【特許文献１】特許第３１８７９７８号公報
【特許文献２】特開２０００−１６８３８８号公報
【特許文献３】特開２０００−１６８３８９号公報
【特許文献４】特表２００４−５１６９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のレンジ位置スイッチを備えたシフト操作装置に対して、自動変速機のシフト操作装置には、シフトレバーが選択操作したレンジ選択位置を検知する手段として、シフトレバーの操作位置に応じてアナログ電圧（リニア）を出力する位置センサを設けることで、変速レンジの位置を検知する手段としての前記レンジ位置スイッチの個数を少なくしたものがある。
例えば、図９に示すシフト操作装置１０１は、シフトセレクタ１０２の平面的に広がる略Ｈ字型のゲート１０３に沿ってシフトレバー１０４を操作可能に設け、変速レンジに対応するレンジ選択位置（ポジション）として、ニュートラル位置Ｎ、リバース位置Ｒ、ドライブ位置Ｄ、ホーム位置Ｈ、アップ位置＋、ダウン位置−を設け、シフトレバー１０４の上下方向と左右方向との動きを検出してアナログ電圧を出力する上下位置センサ１０５、左右位置センサ１０６を設けているものがある。上下位置センサ１０５、左右位置センサ１０６は、上下と左右との位置検出用に２個使用し、信頼性を向上させるために、２系統の検出信号を出力する仕様としている。
ところが、２つの位置センサを備えたシフト操作装置は、一方の位置センサの検出信号の出力が２系統とも故障（センサ供給電源の異常でＯＦＦ等）した場合、シフトレバーの上下方向又は左右方向の操作の判定が困難となり、自動変速機の変速レンジ切換の一部又は全てが不能となる問題がある。
【０００５】
この発明は、変速操作制御システムとして、その構成の一部が故障しても正常に処理を続行することが可能なシステム、すなわちフォールトトレラント性を備えた変速操作制御システムを提供することを目的とする。ここでのフォールトトレラント性とは、完全に機能を保ったまま処理を続行することよりも、障害の重大性に応じて機能を低下させながらも処理を続行することに重点をおいている。また、この発明は、操作性の良い変速操作制御を提供することを副次的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、人為的に操作され平面的に広がり、シフトレバー操作後にホーム位置に自動復帰するシフト操作装置に設けられ、その選択操作を検知する位置センサを設け、この位置センサの検出方向をその平面において互いに交差する２方向に対応するようにそれぞれ設け、これらの位置センサが出力する検出電圧に基づいて人為操作により選択された変速レンジを判定する変速制御装置を設けた自動変速機のシフト操作装置において、前記シフト操作装置は、操作面上で交差する２方向における前記位置センサの検出電圧について等電圧となる仮想線のマトリックスを想定し、各方向について帯幅をとるように電圧範囲をもって分割してマトリックスの個々のエリアを規定し、複数のレンジ選択位置をそのエリアに対応させて設定する一方、互いのレンジ選択位置をマトリックスの各エリアの並び方向において両方向共に単独エリアとなるように設定し、前記変速制御装置は、通常時は、交差する２方向の前記位置センサの検出電圧を所定の電圧範囲と比較してレンジ選択位置を判定するように制御し、交差する２方向の位置センサのうち一方が故障した場合、他方の検出電圧がホーム位置を示す電圧範囲から遷移してホーム位置を示す電圧範囲へ復帰するまでに各レンジ位置に対応する電圧範囲に遷移したか否かを判定し、この判定結果に基づいた検出電圧の遷移経路によってレンジ選択位置を判定するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の自動変速機のシフト操作装置は、すべてのレンジ選択位置に対して、レンジ選択位置を異なる２方向の位置センサで検出でき、位置センサのどちらか一方が検出不能となっても、他方の位置センサ出力でレンジ選択位置の判定が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明の自動変速機のシフト操作装置は、交差する２方向の位置センサの検出電圧を所定の電圧範囲と比較してレンジ選択位置を判定するように制御することで、位置センサのどちらか一方が検出不能となっても、他方の位置センサ出力でレンジ選択位置の判定を可能とするものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
【実施例】
【０００９】
図１〜図８は、この発明の実施例を示すものである。図１は自動変速機の変速制御装置のシステム構成図、図２はシフト操作装置のシフトパターンと検出電圧との関係を示す図、図３はシフト操作装置のシフト操作の手順を示す図、図４は上下位置センサの検出電圧を示す図、図５は左右位置センサの検出電圧を示す図、図６は正常時のシフト操作の制御フローチャート、図７は故障時のシフト操作の制御フローチャート、図８は図７に続く故障時のシフト操作の制御フローチャートである。
図１において、１は車両に搭載されたエンジン、２は自動変速機、３はシフト操作装置、４は変速制御装置である。エンジン１に連結された自動変速機２は、変速レンジとして、例えばニュートラルレンジＮ、リバースレンジＲ、ドライブレンジＤ、２速レンジ２、ローレンジＬを有し、各レンジに対応する前進用及び後退用の変速歯車列を有している。
前記シフト操作装置３は、図２に示すように、シフトセレクタ５に平面的に広がる略Ｋ字型のゲート６を設け、このゲート６に沿ってシフトレバー７を操作可能に設けている。シフトセレクタ５のゲート６には、自動変速機２の変速レンジＮ、Ｒ、Ｄ、２、Ｌに対応したレンジ選択位置（ポジション）として、ニュートラル位置Ｎ、リバース位置Ｒ、ドライブ位置Ｄ、ホーム位置Ｈ、アップ位置＋、ダウン位置−を設けている。なお、アップ位置＋、ダウン位置−は、図３に示すように、シフトレバー７の操作によって変速レンジが選択されるレンジ選択位置だけでなく、ドライブ位置Ｄが選択された状態からのシフトレバー７の操作によって２速位置２、ロー位置Ｌが選択される変速段選択位置としても機能する。
このシフト操作装置３は、運転者が各レンジ選択位置（Ｎ、Ｒ、Ｄ、＋、−）に操作したシフトレバー７を離すと、自動的にホーム位置Ｈに自己復帰する機能（自動復帰機能）を有している。したがって、シフトレバー７は、各レンジ選択位置への選択操作の有無にかかわらず、常にホーム位置Ｈ（レバー中立位置）にある。
シフト操作装置３は、図３に示すように、ホーム位置Ｈにあるシフトレバー７を矢印１で示すように操作した場合にリバース位置Ｒが選択され、ホーム位置Ｈにあるシフトレバー７を矢印２で示すように操作してホーム位置Ｈに戻す操作をした場合にニュートラル位置Ｎが選択され、ホーム位置Ｈにあるシフトレバー７を矢印３で示すように操作した場合に、または２速位置２が選択された状態からホーム位置Ｈにあるシフトレバー７を矢印４で示すように操作した場合にドライブ位置Ｄが選択される。
また、シフト操作装置３は、ドライブ位置Ｄが選択された状態からホーム位置Ｈにあるシフトレバー７を矢印５で示すように操作した場合に、またはロー位置Ｌが選択された状態からホーム位置Ｈにあるシフトレバー７を矢印４で示すように操作した場合に２速位置２が選択され、２速位置２が選択された状態からホーム位置Ｈにあるシフトレバー７を矢印５で示すように操作した場合にロー位置Ｌが選択される。
但し、前記各選択操作に対しては、車速やブレーキＯＮ等の条件を設定し、条件を満たさない場合は選択操作が無効となる。また、パーキング位置Ｐへの操作は、別に専用スイッチを設けるものとする。
このシフト操作装置３は、シフトレバー７のレンジ選択位置を検出する位置センサとして、図２に示すように、検出方向をシフトセレクタ５の平面において互いに交差する２方向（上下方向、左右方向）に対応するように上下位置センサ８、左右位置センサ９をそれぞれ設けている。上下位置センサ８、左右位置センサ９は、シフトレバー７の上下方向、左右方向の動きを検出して、リニアに変化するアナログ電圧の検出電圧を出力する。上下位置センサ８、左右位置センサ９の検出電圧の出力仕様には、２系統と１系統との出力仕様がある。
【００１０】
前記変速制御装置４は、これらの上下位置センサ８、左右位置センサ９が出力する検出電圧を入力し、検出信号に基づいて人為操作により選択されたシフト操作装置３の変速レンジを判定し、自動変速機２の変速レンジを切り換える。変速制御装置４は、図１に示すように、シフト制御手段１０と変速機制御手段１１とから構成される。
シフト制御手段１０は、シフト操作装置３の上下位置センサ８、左右位置センサ９が出力する検出信号により変速レンジを判定し、アクチュエータ１２の角度センサ１３から入力する回転角度信号と変速レンジスイッチ１４から入力する変速レンジ信号とにより、自動変速機２の変速レンジがシフト操作装置３により選択操作された変速レンジに切り換わるように、バッテリ１５の電力をアクチュエータ１２のモータ１６に供給して駆動を制御し、ギヤ機構１７を介してマニュアルシフトシャフト１８を回転させる。
変速機制御手段１１は、変速レンジスイッチ１４から入力する変速レンジ信号によりシフトソレノイド１９を制御して自動変速機２内部の油圧回路を切り換え、自動変速機２の変速歯車列を変速レンジに対応した噛み合い状態に切り換えるとともにスロットル開度・車速・エンジン負荷等に応じた噛み合い状態に切り換え、変速レンジ情報を送信する。
前記変速制御装置４を構成するシフト制御手段１０と変速機制御手段１１とは、車両の通信システム（ＣＡＮ：ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ  ＡＲＥＡ  ＮＥＴＷＯＲＫ）である車両ＬＡＮ２０によって、車両用制御装置２１とメータ制御装置２２とエンジン制御装置２３と表示装置２４とに接続され、車両情報（車速、エンジン回転数、ストップランプＯＮ・ＯＦＦ、パーキングブレーキ制動・解放等）を相互通信している。
前記車両用制御装置２１は、イグニッションスイッチ２５の出力する電源切換要求信号により車両搭載機器の電源の供給・停止を制御し、自動式のパーキングブレーキ２６に制動・解放要求信号を出力して制動・解放等を制御し、車両の電子キー（リモコン式）２７との通信によりドアロックの施錠・解錠、キーコード受信を行う。前記メータ制御装置２２は、コンビネーションメータ２８によるシフトインジケータ、シフト警告灯、警報ブザー等の表示・動作を制御をする。前記エンジン制御装置２３は、エンジン１の制御を行い、車両情報を送信する。前記表示装置２４は、変速制御装置４や車両用制御装置２１等からの要求により必要な情報をディスプレイ２９に表示させる。
【００１１】
このような変速制御装置４を設けた自動変速機２のシフト操作装置３において、上下位置センサ８、左右位置センサ９の検出電圧について以下のように設定している。
シフト操作装置３は、図２に示すように、シフトセレクタ５の平面的に広がる操作面上で交差する２方向（交差するＸ−Ｙ軸とするとその各軸方向。図２においては、Ｘ軸方向を上下方向、Ｙ軸方向を左右方向とする。）における上下位置センサ８、左右位置センサ９の検出電圧について、等電圧となる仮想線のマトリックスを想定する。マトリックスは、図４、図５に示すように、上下方向、左右方向の各方向について帯幅（±ｖｂ１、±ｖｂ２）をとるように電圧範囲をもって分割して、マトリックスの個々のエリア（Ｖ１−Ｖ６、Ｖａ−Ｖｄ）を規定する。
シフト操作装置３は、シフトレバー７により選択される複数のレンジ選択位置（Ｎ、Ｒ、Ｄ、Ｈ、＋、−）を、そのエリアに対応させて設定する。同時に、シフト操作装置３は、互いのレンジ選択位置（Ｎ、Ｒ、Ｄ、Ｈ、＋、−）を、マトリックスの各エリアの並び方向において、両方向共に単独エリア（上下方向に単独、左右方向に単独、その両方であるということ、つまり各エリアが相互に重ならない）の関係となるように設定する。
これにより、シフト操作装置３は、複数のレンジ選択位置（Ｎ、Ｒ、Ｄ、Ｈ、＋、−）を、エリア（Ｖ１−Ｖ６、Ｖａ−Ｖｄ）に対して、以下のように規定する。
１．ニュートラル位置Ｎ：Ｖ３、Ｖｂ（Ｖ３＝Ｖ３ｖ±ｖｂ１、Ｖｂ＝Ｖｂｈ±ｖｂ２）
２．リバース位置Ｒ：    Ｖ６、Ｖｃ（Ｖ６＝Ｖ６ｖ±ｖｂ１、Ｖｃ＝Ｖｃｈ±ｖｂ２）
３．ドライブ位置Ｄ：    Ｖ１、Ｖｄ（Ｖ１＝Ｖ１ｖ±ｖｂ１、Ｖｄ＝Ｖｄｈ±ｖｂ２）
４．ホーム位置Ｈ：      Ｖ４、Ｖａ（Ｖ４＝Ｖ４ｖ±ｖｂ１、Ｖａ＝Ｖａｈ±ｖｂ２）
５．アップ位置＋：      Ｖ５、Ｖａ（Ｖ５＝Ｖ５ｖ±ｖｂ１、Ｖａ＝Ｖａｈ±ｖｂ２）
６．ダウン位置−：      Ｖ２、Ｖａ（Ｖ２＝Ｖ２ｖ±ｖｂ１、Ｖａ＝Ｖａｈ±ｖｂ２）
前記変速制御装置４は、通常時は、交差する２方向の上下位置センサ８、左右位置センサ９の検出された電圧を、それぞれ、予め設定した所定の電圧範囲（Ｖ１−Ｖ６、Ｖａ−Ｖｄ）と比較してレンジ選択位置を判定する。また、変速制御装置４は、交差する２方向の上下位置センサ８、左右位置センサ９のうち一方が故障した場合、他方の検出信号の電圧範囲の遷移によってレンジ選択位置を判定するよう制御する。
【００１２】
次に、この実施例の作用を説明する。
自動変速機２の変速制御装置４は、シフト操作装置３の上下位置センサ８、左右位置センサ９が出力する検出電圧に基づいてアクチュエータ１２を駆動制御し、自動変速機２の変速レンジを切り換える。
シフト操作装置３の上下位置センサ８、左右位置センサ９の正常時には、図６に示すように、運転者がドライブ位置Ｄを選択操作する場合の制御がスタートすると（Ａ０１）、運転者によりシフトレバー７がホーム位置Ｈからニュートラル位置Ｎに操作され（Ａ０２）、次にシフトレバー７がニュートラル位置Ｎからドライブ位置Ｄに操作され（Ａ０３）、その後、運転者がシフトレバー７を離すことで、シフトレバー７が自動でドライブ位置Ｄからニュートラル位置Ｎに戻り（Ａ０４）、さらにシフトレバー７が自動でニュートラル位置Ｎからホーム位置Ｈに戻る（Ａ０５）。
シフト操作装置３は、この操作で、上下位置センサ８、左右位置センサ９の出力する検出信号が、ホーム位置Ｈの検出信号Ｖ４、Ｖａからドライブ位置Ｄの検出電圧Ｖ１、Ｖｄまで変化した後に、ホーム位置Ｈの検出信号Ｖ４、Ｖａに戻る。この上下位置センサ８、左右位置センサ９の出力するドライブ位置Ｄまで変化した検出信号Ｖ１、Ｖｄは、変速制御装置４のシフト制御手段１０に入力する。
シフト制御手段１０は、入力する検出信号Ｖ１、Ｖｄを予め設定した所定の電圧範囲（Ｖ１−Ｖ６、Ｖａ−Ｖｄ）と比較してシフト操作装置３のレンジ選択位置をドライブ位置Ｄと判定し、この判定後に切り換えの目標変速レンジであるドライブレンジＤの有効・無効判定を実施する（Ａ０６）。
シフト制御手段１０は、目標変速レンジであるドライブレンジＤが有効の場合に、アクチュエータ１２のモータ１６を制御してマニュアルシフトシャフト１８を回転させ、角度センサ１３の出力する回転角度信号により自動変速機２を目標変速レンジのドライブレンジＤに切り換える（Ａ０７）。変速レンジスイッチ１４は、マニュアルシフトシャフト１８の回転に同期して回転し、変速レンジ信号としてドライブレンジ信号Ｄを出力する（Ａ０８）。
変速機制御手段１１は、変速レンジスイッチ１４のドライブレンジ信号Ｄを入力後に自動変速機２のシフトソレノイド１９を制御して油圧回路を切り換え、ドライブレンジＤへの切り換えを完了させ、現在の変速レンジ情報としてドライブレンジ情報を送信する（Ａ０９）。メータ制御装置２２は、現在の変速レンジ情報であるドライブレンジ情報を受信してコンビネーションメータ２８のシフトインジケータにドライブレンジＤであることを表示させる（Ａ１０）。
【００１３】
前記シフト操作装置３の上下位置センサ８、左右位置センサ９の故障時には、図７に示すように、運転者がシフトレバー７を操作して制御がスタートすると（Ｂ０１）、上下位置センサ８の出力電圧が故障で検出不能かを判断する（Ｂ０２）。
この判断（Ｂ０２）がＹＥＳの場合は、左右位置センサ９の出力電圧は正常かを判断する（Ｂ０３）。この判断（Ｂ０３）がＹＥＳの場合は、シフト制御手段１０は故障警告（ランプ、ブザー）を実施し、左右位置センサ９の出力電圧でホーム位置Ｈ、ニュートラル位置Ｎ、リバース位置Ｒ、ドライブ位置Ｄの判定を行う（Ｂ０４）。この判断（Ｂ０３）がＮＯの場合は、シフト制御手段１０は故障警告（ランプ、ブザー）を実施し、ホーム位置Ｈ、ニュートラル位置Ｎ、リバース位置Ｒ、ドライブ位置Ｄの特定不能とする（フェールセーフモードに移行）（Ｂ０５）。
前記処理（Ｂ０４）の後、左右位置センサ９の出力電圧がＶａ以外かを判断する（Ｂ０６）。この判断（Ｂ０６）がＮＯの場合は、判断（Ｂ０２）に戻る。この判断（Ｂ０６）がＹＥＳの場合は、左右位置センサ９の出力電圧がＶａ→Ｖｂ→Ｖｃと変化したかを判断する（Ｂ０７）。
この判断（Ｂ０７）がＹＥＳの場合は、シフト制御手段１０はリバース位置Ｒに操作したと判定する（Ｂ０８）。この判断（Ｂ０７）がＮＯの場合は、左右位置センサ９の出力電圧がＶａ→Ｖｂ→Ｖｄと変化したかを判断する（Ｂ０９）。
この判断（Ｂ０９）がＹＥＳの場合は、シフト制御手段１０はドライブ位置Ｄに操作したと判定する（Ｂ１０）。この判断（Ｂ０９）がＮＯの場合は、左右位置センサ９の出力電圧がＶａ→Ｖｂ→Ｖａと変化したかを判断する（Ｂ１１）。
この判断（Ｂ１１）がＹＥＳの場合は、シフト制御手段１０はニュートラル位置Ｎに操作したと判定する（Ｂ１２）。この判断（Ｂ１１）がＮＯの場合は、判断（Ｂ０６）に戻る。なお、上下位置センサ８の故障時であって、左右位置センサ９の出力電圧によるレンジ選択位置の判定においては、アップ位置＋、ダウン位置−の判定を行わない。
【００１４】
また、前記上下位置センサ８の故障の判断（Ｂ０２）がＮＯの場合は、図８に示すように、左右位置センサ９の出力電圧が故障で検出不能かを判断する（Ｂ１３）。
この判断（Ｂ１３）がＮＯの場合は、判断（Ｂ０２）に戻る。この判断（Ｂ１３）がＹＥＳの場合は、上下位置センサ８の出力電圧は正常かを判断する（Ｂ１４）。この判断（Ｂ１４）がＹＥＳの場合は、シフト制御手段１０は故障警告（ランプ、ブザー）を実施し、上下位置センサ８の出力電圧でホーム位置Ｈ、ニュートラル位置Ｎ、リバース位置Ｒ、ドライブ位置Ｄ、アップ位置＋、ダウン位置−の判定を行う（Ｂ１５）。この判断（Ｂ１４）がＮＯの場合は、シフト制御手段１０は故障警告（ランプ、ブザー）を実施し、ホーム位置Ｈ、ニュートラル位置Ｎ、リバース位置Ｒ、ドライブ位置Ｄの特定不能とする（フェールセーフモードに移行）（Ｂ１６）。
前記処理（Ｂ１５）の後、上下位置センサ８の出力電圧がＶ４以外かを判断する（Ｂ１７）。この判断（Ｂ１７）がＮＯの場合は、判断（Ｂ１３）に戻る。この判断（Ｂ１７）がＹＥＳの場合は、上下位置センサ８の出力電圧がＶ４→Ｖ３→Ｖ６と変化したかを判断する（Ｂ１８）。
この判断（Ｂ１８）がＹＥＳの場合は、シフト制御手段１０はリバース位置Ｒに操作したと判定する（Ｂ１９）。この判断（Ｂ１８）がＮＯの場合は、上下位置センサ８の出力電圧がＶ４→Ｖ３→Ｖ１と変化したかを判断する（Ｂ２０）。
この判断（Ｂ２０）がＹＥＳの場合は、シフト制御手段１０はドライブ位置Ｄに操作したと判定する（Ｂ２１）。この判断（Ｂ２０）がＮＯの場合は、上下位置センサ８の出力電圧がＶ４→Ｖ３→Ｖ４と変化したかを判断する（Ｂ２２）。
この判断（Ｂ２２）がＹＥＳの場合は、シフト制御手段１０はニュートラル位置Ｎに操作したと判定する（Ｂ２３）。この判断（Ｂ２２）がＮＯの場合は、上下位置センサ８の出力電圧がＶ４→Ｖ５→Ｖ４と変化したかを判断する（Ｂ２４）。
この判断（Ｂ２４）がＹＥＳの場合は、シフト制御手段１０はアップ位置＋に操作したと判定する（Ｂ２５）。この判断（Ｂ２４）がＮＯの場合は、上下位置センサ８の出力電圧がＶ４→Ｖ２→Ｖ４と変化したかを判断する（Ｂ２６）。
この判断（Ｂ２６）がＹＥＳの場合は、シフト制御手段１０はダウン位置−に操作したと判定する（Ｂ２７）。この判断（Ｂ２６）がＮＯの場合は、判断（Ｂ１７）に戻る。なお、左右位置センサ９の故障時であって、上下位置センサ８の出力電圧によるレンジ選択位置の判定においては、アップ位置＋、ダウン位置−の判定を行わなくても問題はない。
【００１５】
シフト操作装置３の上下位置センサ８、左右位置センサ９の検出信号の出力仕様には、２系統と１系統との仕様があり、それぞれの判定に差がある。
【００１６】
上下位置センサ８、左右位置センサ９の出力仕様が２系統の場合は、以下のように判定する。
１．正常時
・左右位置センサ９の２系統で、ホーム位置Ｈ、ニュートラル位置Ｎを判定
・上下位置センサ８の２系統で、リバース位置Ｒ、ニュートラル位置Ｎ、ドライブ位置    Ｄ、アップ位置＋、ダウン位置−を判定
２．左右位置センサ９の１系統の故障時、下記（１）、（２）のいずれか一方
（１）・左右位置センサ９の１系統で、ホーム位置Ｈ、ニュートラル位置Ｎを判定
・上下位置センサ８の２系統で、リバース位置Ｒ、ニュートラル位置Ｎ、ドライブ        位置Ｄを判定
（２）・左右位置センサ９の１系統で、ホーム位置Ｈ、ニュートラル位置Ｎを判定
・上下位置センサ８の２系統でリバース位置Ｒ、ニュートラル位置Ｎ、ドライブ位        置Ｄ、ホーム位置Ｈ、（アップ位置＋、ダウン位置−）を判定
３．左右位置センサ９の２系統の故障時
・上下位置センサ８の２系統で、リバース位置Ｒ、ニュートラル位置Ｎ、ドライブ位置    Ｄ、ホーム位置Ｈ、（アップ位置＋、ダウン位置−）を判定
４．上下位置センサ８の１系統の故障時、下記（１）、（２）のいずれか一方
（１）・左右位置センサ９の２系統で、ホーム位置Ｈ、ニュートラル位置Ｎを判定
・上下位置センサ８の１系統で、リバース位置Ｒ、ニュートラル位置Ｎ、ドライブ        位置Ｄ、（アップ位置＋、ダウン位置−）を判定
（２）・左右位置センサ９の２系統で、ホーム位置Ｈ、ニュートラル位置Ｎ、リバース位        置Ｒ、ドライブ位置を判定、
・上下位置センサ８の１系統でリバース位置Ｒ、ニュートラル位置Ｎ、ドライブ位        置Ｄ、ホーム位置Ｈ、（アップ位置＋、ダウン位置−）を判定
５．上下位置センサ８の２系統の故障時
・左右位置センサ９の２系統で、リバース位置Ｒ、ニュートラル位置Ｎ、ドライブ位置    Ｄ、ホーム位置Ｈを判定
【００１７】
また、上下位置センサ８、左右位置センサ９の出力仕様が１系統の場合は、以下のように判定する。
１．正常時
・左右位置センサ９の１系統で、ホーム位置Ｈ、ニュートラル位置Ｎ、リバース位置Ｒ    、ドライブ位置Ｄを判定、
・上下位置センサ８の１系統で、リバース位置Ｒ、ニュートラル位置Ｎ、ドライブ位置    Ｄ、アップ位置＋、ダウン位置−、ホーム位置Ｈを判定
２．左右位置センサ９の１系統の故障時
・上下位置センサ８の１系統で、リバース位置Ｒ、ニュートラル位置Ｎ、ドライブ位置    Ｄ、ホーム位置Ｈ、（アップ位置＋、ダウン位置−）を判定
【００１８】
このように、変速制御装置４に設けた自動変速機２のシフト操作装置３は、シフトセレクタ５の操作面上で交差する２方向（上下方向、左右方向）における上下位置センサ８、左右位置センサ９の検出電圧について等電圧となる仮想線のマトリックスを想定し、上下方向、左右方向の各方向について帯幅（±ｖｂ１、±ｖｂ２）をとるように電圧範囲をもって分割してマトリックスの個々のエリア（Ｖ１−Ｖ６、Ｖａ−Ｖｄ）を規定し、複数のレンジ選択位置（Ｎ、Ｒ、Ｄ、Ｈ、＋、−）をそのエリア（Ｖ１−Ｖ６、Ｖａ−Ｖｄ）に対応させて設定する一方、互いのレンジ選択位置（Ｎ、Ｒ、Ｄ、Ｈ、＋、−）をマトリックスの各エリア（Ｖ１−Ｖ６、Ｖａ−Ｖｄ）の並び方向において両方向共に単独エリアとなるように設定している。変速制御装置４は、通常時は、交差する２方向の上下位置センサ８、左右位置センサ９の検出電圧を所定の電圧範囲と比較してレンジ選択位置（Ｎ、Ｒ、Ｄ、Ｈ、＋、−）を判定するように制御する。
これにより、この自動変速機２のシフト操作装置３は、すべてのレンジ選択位置に対して、レンジ選択位置を異なる２方向の上下位置センサ８、左右位置センサ９で検出でき、たとえ、上下位置センサ８、左右位置センサ９のどちらか一方が検出不能となっても、他方の位置センサ出力でレンジ選択位置の判定が可能である。
従来は、上下・左右位置センサの検出信号の出力仕様を各２系統として、故障検出＆冗長性を持たせていたが、シフト操作装置３の上下・左右位置センサ８・９を組み合わせることで、検出信号の出力仕様が各１系統でも同様の冗長性（どちらか１方の位置センサが故障してもレンジ切換機能を継続可能）を持たせることができ、シフト操作装置３の小型化＆コストダウンが可能となる。
また、変速制御装置４は、交差する２方向の上下位置センサ８、左右位置センサ９のうち一方が故障した場合、他方の検出電圧の電圧範囲の遷移によってレンジ選択位置を判定するように制御する。
これにより、この自動変速機２のシフト操作装置３は、上下位置センサ８、左右位置センサ９が出力する検出電圧の電圧値でそのまま判定するのではなく、検出電圧の遷移状態を考慮して判定しているので、誤判定が少なく、精度を高く維持できる。この自動変速機２のシフト操作装置３は、上下位置センサ８、左右位置センサ９の出力を、二重系の冗長システムとしなくても、フォールトトレラントなシステムを構築できる。
また、従来は、上下・左右位置センサの各機能のどちらか一方が不能となると、レンジ切換機能が制限、あるいは停止していたが、このシフト操作装置３は上下・左右位置センサ８・９の検出信号を組み合わせてレンジ選択位置を判定することで、レンジ切換機能を継続することが可能となる。
【００１９】
なお、この発明は、上述実施例に限定されることなく、種々応用改変が可能である。例えば、シフトレバー７のシフトパターンは、図２に示すシフトパターン以外でも、上下・左右方向の同一線上に複数のレンジ選択位置が存在しなければ、どのようなシフトパターンでもレンジ選択位置を判定可能である。なお、上下・左右方向の同一線上にレンジ選択位置が複数存在する場合は、どちらかの判定を停止することで、レンジ選択位置を判定可能である。また、図２では、レンジ選択位置Ｒ、Ｎ、Ｄ、十、一の判定としたが、これに限定されず、パーキング位置Ｐを追加したり、あるいはアップ位置十、ダウン位置一が無くても、同様にレンジ選択位置を判定可能である。
さらに、レンジ選択位置を検出する位置センサ８・９は、シフトレバー７の上下方向と左右方向との操作位置を検出したが、これ以外の、例えば、斜め方向、前後方向（上下方向と左右方向とをＸ軸方向とＹ軸方向とした場合、Ｚ軸方向の３次元）などでも同様に、レンジ選択位置を判定可能である。また、上下位置センサ８又は左右位置センサ９の検出信号の出力が２系統で、どちらか一方、例えば、上下位置センサ８の１系統が故障の場合は、左右位置センサ９の２系統の検出信号の電圧と上下位置センサ８の１系統の検出信号の電圧とを用いてレンジ選択位置を判定することができ、信頼性を向上できる。
【００２０】
また、この自動変速機２のシフト操作装置３は、シフトレバー７のレンジ選択操作において、軌跡を変えて、リズムを変えて、操作感を向上させつつ、人為的な誤選択を低減させることを目的として、ゲート６を以下のように配索している。
シフト操作装置３は、図２に示すように、シフトレバー７をレンジ選択位置（Ｎ、Ｒ、Ｄ、＋、−）に操作するためのゲート６を複数の分岐（三叉）によって繋いでいる。ゲート６は、レンジ選択位置（Ｎ、Ｒ、Ｄ、＋、−）又は変速段選択位置（＋、−）から２つ以上のレンジ選択位置、および、ホーム位置Ｈ（レバー中立位置）となるレンジ選択位置を直線状に配置して、それらを繋ぐ経路を第１ゲート部６ａとして設けている。この実施例では、上下方向に直線状に延びる第１ゲート部６ａの上端にアップ位置＋を配置し、下端にダウン位置−を配置し、中間にホーム位置Ｈを配置している。
この第１ゲート部６ａの中間のホーム位置Ｈからは、右方向に延びる第２ゲート部６ｂを分岐して設ける。分岐した第２ゲート部６ｂは、途中を右斜め下方向にクランク状、あるいはＳ字状に蛇行させてから右方向に延ばし、右方向の端部でさらに二股に分岐する。第２ゲート部６ｂの右端の分岐点には、ニュートラル位置Ｎとなるレンジ選択位置を配置する。一方、第２ゲート部６ｂの左端の分岐点には、前記ホーム位置Ｈとなるレンジ選択位置を配置する。
第２ゲート部６ｂの右端の分岐点からは、右斜め下方向に直線的に延びる第３ゲート部６ｃを分岐して設けるとともに、上方向に伸びてから右に屈曲して右斜め上方向に延びる第４ゲート部６ｄを分岐して設ける。これより、第２ゲート部６ｂは、第１ゲート部６ａの中間と第３ゲート部６ｃ上端及び第４ゲート部６ｄ下端とを連絡するバイパスとして設ける。第３ゲート部６ｃの下端には、ドライブ位置Ｄとなるレンジ選択位置を配置する。第４ゲート部６ｄの上端には、リバース位置Ｒとなるレンジ選択位置を配置する。
ドライブ位置Ｄとなる第３ゲート部６ｃ下端のレンジ選択位置は、第２ゲート部６ｂの中間が蛇行する際の変位方向（右斜め下方向）に配置している。ニュートラル位置Ｎとなるレンジ選択位置を挟んで、第２ゲート部６ｂ右端から右斜め下方向に延びる経路の第３ゲート部６ｃは、緩やかな階段状になるように、第２ゲート部６ｂに繋いでいる。第２ゲート部６ｂおよび第３ゲート部６ｃ内でのシフトレバー８の案内には、ゲート側壁との間に遊びがあるため、シフトレバー７が移動する軌跡は、略湾曲的となる。
リバース位置Ｒとなる第４ゲート部６ｄ上端のレンジ選択位置は、ニュートラル位置Ｎとなるレンジ選択位置から上方向に伸びた後に右斜め上方向にく字状に屈曲させた方向に配置している。
【００２１】
シフト操作装置３は、図３に示すように、ホーム位置Ｈ（レバー中立位置）となる選択位置と、ドライブ位置Ｄとなるレンジ選択位置と、リバース位置Ｒとなるレンジ選択位置との３つを、三角形の頂点に位置するように配置し、それらの重心位置に対してニュートラル位置Ｎとなるレンジ選択位置を、ホーム位置Ｈ（レバー中立位置）となるレンジ選択位置とドライブ位置Ｄとなるレンジ選択位置とを結ぶ仮想線に近づくように配置する。
これにより、シフト操作装置３は、使用頻度の大きなニュートラル位置Ｎ、ドライブ位置Ｄをシフトレバー７により選択し易くでき、わずかな距離の違いに加え、シフトレバー７の移動方向が変わるので、操作時のリズムが変えられる。
シフト操作装置３は、ドライブ位置Ｄからニュートラル位置Ｎを経て、ホーム位置Ｈあるいはリバース位置Ｒに至るそれぞれの経路の第２ゲート部６ｂ、第３ゲート部６ｃ、第４ゲート部６ｄを、ドライブ位置Ｄから見て緩やかに到達するように、全体としてＹ字形状に形成している。
これにより、シフト操作装置３は、使用頻度の大きなドライブ位置Ｄからホーム位置Ｈあるいはリバース位置Ｒへのシフトレバー７の選択変更を、し易くできる。
シフト操作装置３は、ドライブ位置Ｒからニュートラル位置Ｎを経て、ホーム位置Ｈに至る経路の第２ゲート部６ｂ、第３ゲート部６ｃの形状を、一見、操作性の抵抗となるように形成しているが、シフトレバー７が自動的に自己復帰する機能を有しているので、シフトレバー７から手を放せばホーム位置Ｈに自己復帰し、また、ホーム位置Ｈに向かって操作した場合にも、自己復帰機能によってアシストされるので、シフトレバー７の操作性が損なわれることはない。また、シフト操作装置３は、リバース位置Ｒからニュートラル位置Ｎを経てドライブ位置Ｄに至る経路、および、ドライブ位置Ｄからニュートラル位置Ｎを経てリバース位置Ｒに至る経路の第３ゲート部６ｃ、第４ゲート部６ｄを、手を放さず操作しても切換がし易い形状に形成している。
シフト操作装置３は、図３に示すように、上側に位置する走行レンジのレンジ選択位置であるリバース位置Ｒのホーム位置Ｈからの距離Ｌ１を、下側に位置する走行レンジのレンジ選択位置であるドライブ位置Ｄのホーム位置Ｈからの距離Ｌ２に対して、小さく設定している（Ｌ１＜Ｌ２）。これにより、シフト操作装置３は、同じシフトパターンを座席の左右どちらに配置しても、リバース位置Ｒの位置が座席（とくにシートバック）から遠くなり過ぎることを回避でき、シフトレバー７の操作性が良い。
シフト操作装置３は、図３に示すように、第１ゲート部６ａ上の２つの変速段選択位置であるアップ位置＋、ダウン位置−のホーム位置Ｈからの各離間距離Ｌ３、Ｌ４を、走行レンジのレンジ選択位置（前進走行レンジのレンジ選択位置であるドライブ位置Ｄ、後退走行レンジのレンジ選択位置であるリバース位置Ｒ）の各離間距離Ｌ１、Ｌ２よりも、小さく設定している（Ｌ１＞Ｌ３、Ｌ２＞Ｌ４）。これにより、シフト操作装置３は、アップ位置＋、ダウン位置−へのシフトレバー７の操作を迅速に行うことができ、操作性が良い。
また、このシフト操作装置３は、ゲート６が屈曲していることに関し、シフトレバー７による選択操作時に、シフトレバー７が移動する過程で、ゲート６の屈曲に対応して、上下・左右位置センサ８・９から出力される検出電圧が変化する。この時、検出電圧の立上り立下りといった電圧変化の変曲点（極値）が交差する２系統の上下・左右位置センサ８・９の検出電圧にずれが生じる。シフト操作装置３は、この時間経過に対する電圧変化を見る機能を追加すれば、このような電圧の変化を選択された変速レンジの判定に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明の自動変速機のシフト操作装置は、交差する２方向の位置センサのどちらか一方が検出不能となっても、他方の位置センサ出力でレンジ選択位置の判定を可能とするものであり、シフトバイワイヤ式の変速制御装置を設けた自動変速機を搭載する車両全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例を示す自動変速機の変速制御装置のシステム構成図である。
【図２】実施例を示すシフト操作装置のシフトパターンと検出電圧との関係を示す図である。
【図３】実施例を示すシフト操作装置のシフト操作の手順を示す図である。
【図４】実施例を示す上下位置センサの検出電圧を示す図である。
【図５】実施例を示す左右位置センサの検出電圧を示す図である。
【図６】実施例を示す正常時のシフト操作の制御フローチャートである。
【図７】実施例を示す故障時のシフト操作の制御フローチャートである。
【図８】実施例を示す図７に続く故障時のシフト操作の制御フローチャートである。
【図９】従来例を示すシフト操作装置のシフトパターンと検出電圧との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  エンジン
２  自動変速機
３  シフト操作装置
４  変速制御装置
５  シフトセレクタ
６  ゲート
７  シフトレバー
８  上下位置センサ
９  左右位置センサ
１０  シフト制御手段
１１  変速機制御手段
１２  アクチュエータ
２０  車両ＬＡＮ
２１  車両用制御装置
２２  メータ制御装置
２３  エンジン制御装置
２４  表示装置
【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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【図９】
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