自動変速機のシフト操作装置
【課題】自動変速機のシフト操作装置において、シフトセレクトスイッチの故障検出やフォールトトレラント性を向上することにある。
【解決手段】シフトセレクトスイッチは、検知範囲を同じとするセットとして複数のセンサを備え、且つこれらセンサ全部に同じ処理を並列に実行させるようセットとして構成され、変速制御装置は、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、シフトセレクトスイッチの各センサの出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう制御する。
【解決手段】シフトセレクトスイッチは、検知範囲を同じとするセットとして複数のセンサを備え、且つこれらセンサ全部に同じ処理を並列に実行させるようセットとして構成され、変速制御装置は、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、シフトセレクトスイッチの各センサの出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう制御する。
【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、特に運転者により選択された変速レンジに応じて変速動作を行う自動変速機のシフト操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、運転者により選択された変速レンジに応じて変速動作を行う自動変速機を搭載したものがある。このような自動変速機は、電気制御に基づくモータ駆動によりマニュアルシフトバルブを操作して変速レンジの選択を行う、いわゆるシフトバイワイヤシステムで制御される。
このシフトバイワイヤシステムにおいては、シフト操作装置のシフトレバーのシフト操作位置（ポジション）を電気的に検出するシフトセレクトスイッチからのシフト要求信号又は変速制御装置（ＥＣＵ）からの制御信号により、自動変速機に組み付けられたアクチュエータ等を動作させて自動変速機の変速レンジを切り換えている。
シフトセレクトスイッチには、ゲート式のシフトレバーで、シフト操作位置（ポジション）としての、例えば、パーキングポジション「Ｐ」、リバースポジション「Ｒ」、ニュートラルポジション「Ｎ」、ドライブポジション「Ｄ」、セカンドポジション「２」、ローポジション「Ｌ」に対応し、オン／オフする６個のスイッチを設けたものがある。
また、シフトセレクトスイッチには、Ｈ型のシフトレバーで、シフトレバーの上下方向と左右方向との操作量をアナログ電圧で出力するように、スイッチを縦方向と横方向との検出用に２個使用し、且つ、信号出力電圧の故障検出やフォールトトレラント性の確保のため、メイン電圧回路とサブ電圧回路との２系統（二重系）でアナログ電圧を出力するものがある。
【０００３】
従来、信号補正装置及び信号補正方法には、基準信号の第１の時刻と第２の時刻との間の変化に基づいて測定信号を補正し、この場合、１信号の温度等によるドリフトを補償するものがある。
自動変速機のセレクトアシスト装置には、セレクトレバーがレンジ停留位置の場合に、トルクセンサのＤＣ成分の零点ズレを補正するものがある。
自動変速機のセレクトアシスト装置には、トルクセンサの初期値の零点に対する出力値とトルクセンサの補償した零点に対する出力値とのいずれか小さい出力値を、トルクセンサの出力値として出力するものがある。
【特許文献１】特開２０００−２９８１４５号公報
【特許文献２】特開２００５−３１３２号公報
【特許文献３】特開２００５−１６３９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来、メイン電圧回路とサブ電圧回路との２系統（二重系）でアナログ電圧を出力するシフトセレクトスイッチにおいては、２系統の信号電圧値が正常ならば略同じ値であり、そして、２系統の信号電圧差が一定以上の場合、故障の有無は判断できるが、どちらの信号電圧が正しいか判定が困難、つまり、レバー操作判定が困難となる。このため、この信号を利用する制御を停止することとなり、変速レンジの切り換えが限定されたり、変速レンジの切り換えができなくなってしまうという不都合があった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、シフトセレクトスイッチに故障が生じた場合でも正常に処理を続行できる、いわゆるフォールトトレラントシステムを構築できる自動変速機のシフト操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、運転者により操作されるシフト操作装置に人為的な選択操作を検知するシフトセレクトスイッチを設け、このシフトセレクトスイッチが出力する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、前記シフトセレクトスイッチは、検知範囲を同じとするセットとして複数のセンサを備え、且つこれらセンサ全部に同じ処理を並列に実行させるようセットとして構成され、前記変速制御装置は、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、前記シフトセレクトスイッチの前記各センサの出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう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、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、シフトセレクトスイッチの出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう制御することにより、シフトセレクトスイッチの故障検出やフォールトトレラント性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明は、シフトセレクトスイッチの故障検出やフォールトトレラント性を向上する目的を、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、シフトセレクトスイッチの出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう制御して実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。
【実施例】
【０００９】
図１〜図１７は、この発明の実施例を示すものである。
図１において、１は車両に搭載されたエンジン、２はこのエンジン１に連結した自動変速機（図面上では「ＡＴ」と表記する）、３は運転者の人為操作によって変速レンジを選択するシフト操作装置、４は自動変速機２を電気的に制御するシフトバイワイヤシステムである。
自動変速機２は、例えば、パーキングレンジ「Ｐ」、リバースレンジ「Ｒ」、ニュートラルレンジ「Ｎ」、ドライブレンジ「Ｄ」等の各変速レンジに対応する前進用及び後進用の変速歯車列を有する変速ギヤ部５を内部に備えている。
シフト操作装置３には、シフトレバー６と、このシフトレバー６の操作状態を人為的な選択操作として検知するシフトセレクトスイッチ（図面上では「シフトセレクトＳＷ」と表記する）７とが設けられている。シフトレバー６は、この実施例では、上下方向及び左右方向に操作されるものであるが、車種によっては縦方向及び横方向への操作がなされる場合がある。シフトセレクトスイッチ７は、シフトレバー６の操作やスイッチ操作等で、運転者が要求するシフト要求信号（パーキングポジション「Ｐ」信号、リバースポジション「Ｒ」信号、ニュートラルポジション「Ｎ」信号、ドライブポジション「Ｄ」信号等）を出力する。
シフトバイワイヤシステム４は、電気制御に基づくモータ駆動により自動変速機２を制御し、変速レンジの選択を行わせるものであり、シフトセレクトスイッチ７が出力するシフト要求信号としての出力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８を備えている。
この変速制御装置８は、シフトセレクトスイッチ７からのシフト要求信号により目標変速レンジを設定し、後述するアクチュエータ１３を制御して変速レンジの選択を行うものであり、シフトセレクトスイッチ７に連絡したシフト制御手段（図面上では「シフトＥＣＵ」と表記する）９と、自動変速機制御手段（図面上では「ＡＴ制御ＥＣＵ」と表記する）１０とを備えている。
シフト制御手段９には、変速レンジ判定手段８Ａが設けられているとともに、電力を供給するバッテリ１１が接続している。自動変速機制御手段１０には、自動変速機２内のシフトソレノイド１２が連絡している。
【００１０】
また、シフト制御手段９には、自動変速機２に組み付けられたアクチュエータ（図面上では「ＡＣＴ」と表記する）１３が連絡している。このアクチュエータ１３は、シフト制御手段９からの制御信号である変速レンジ信号に基づいて駆動されるモータ１４と、このモータ１４に連結したギヤ機構１５と、自動変速機２のマニュアルシフトシャフト１６の回転角を検知する角度センサ１７とを備え、マニュアルシフトシャフト１６をモータ１４で回転させ、角度センサ１７で検出した回転角度信号をシフト制御手段９に出力する。なお、このシフト制御手段９に出力する回転角度信号としては、モータ１４の出力軸の回転角度や、ギヤ機構１５の減速ギヤの回転角度も用いることも可能である。
アクチュエータ１３には、モータ１４の駆動により回転されるマニュアルシフトシャフト１６の一端部が連結している。このマニュアルシフトシャフト１６の他端部は、自動変速機２内のデテント機構１８に連結している。このデテント機構１８は、マニュアルシフトシャフト１６が回転されることで動作して、自動変速機２内のマニュアルバルブ１９を駆動制御し、要求された変速レンジになるように油圧回路を切り換える。
マニュアルシフトシャフト１６には、該マニュアルシフトシャフト１６の回転をモータ１４による変速レンジ信号として検知し、その変速レンジ信号をシフト制御手段９及び自動変速機制御手段１０に出力するシフト（インヒビタ）スイッチ（図面上では「シフトＳＷ」と表記する）２０が取り付けられている。このシフトスイッチ２０は、マニュアルシフトシャフト１６の回転に同期して回転し、現在の変速レンジ信号（パーキングレンジ「Ｐ」信号、リバースレンジ「Ｒ」信号、ニュートラルレンジ「Ｎ」信号、ドライブレンジ「Ｄ」信号等）をシフト制御手段９及び自動変速機制御手段１０に出力する。そして、このシフト制御手段９は、自動変速機２の油圧回路が要求された変速レンジに切り換わるように、バッテリ１１の電力をアクチュエータ１３のモータ１４に供給し、このモータ１４を駆動してマニュアルシフトシャフト１６を回転させる。一方、自動変速機制御手段１０は、シフトソレノイド１２を制御し、変速ギヤ部５を、要求された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、さらに、その変速レンジ情報を後述のエンジン制御手段２４に送信する。
つまり、シフトバイワイヤシステム４は、基本的に、シフトセレクトスイッチ７からのシフト要求信号に基づいて自動変速機２内のマニュアルバルブ１９を駆動制御して、油圧回路で変速レンジの切り換えを行う。自動変速機制御手段１０においては、シフトスイッチ２０から入力した変速レンジ信号に応じた制御信号を自動変速機２のシフトソレノイド１２に出力し、このシフトソレノイド１２を駆動制御し、変速ギヤ部５の切り換えを行わせてシフトチェンジを行う。
【００１１】
変速制御装置８のシフト制御手段９及び自動変速機制御手段１０は、車両システム２１の車両ＬＡＮ２２に接続している。
この車両ＬＡＮ２２は、ＣＡＮ等の通信システムからなり、車両情報としての、エンジン回転数、ストップランプスイッチのオン／オフ、パーキングブレーキのオン／オフ等の情報を、送受信する。
また、この車両ＬＡＮ２２には、車両制御手段（ＥＣＵ）２３と、エンジン制御手段（ＥＣＵ）２４と、コンビネーションメータ２５と、インフォメーションディスプレイ２６とが接続している。
車両制御手段２３には、イグニションスイッチ２７とパーキングブレーキ装置２８のパーキングブレーキスイッチ２９とが連絡するとともに、無線式の電子キー３０が連絡する。
エンジン制御手段２４は、エンジン１の制御を行い、車両情報を送信する。
コンビネーションメータ２５は、シフトインジケータ２５Ａの他に、シフト警告灯、警報ブザー等を制御する。
インフォメーションディスプレイ２６は、シフト制御手段９又は車両制御手段２３等からの要求により、必要なインフォメーションの表示を行うものであり、ナビゲーション装置としても兼用できるものである。
イグニションスイッチ２７は、電源状態の切替信号（「ＯＦＦ」、「ＡＣＣ」、「ＯＮ」、「ＳＴ」）を車両制御手段２３に出力する。
パーキングブレーキ装置２８は、手動式又は電動式のものであり、駐車時、後輪にブレーキをかけるものであり、電動式の場合には、車両制御手段２３によりパーキングブレーキスイッチ２９にブレーキＯＮの要求信号を受けると、自動的にブレーキをＯＮとする。
電子キー３０は、ドア開閉、キーコード送信を行うリモートコントローラである。
車両制御手段２３は、イグニションスイッチ２７からの信号等により、電源状態の切替信号（「ＯＦＦ」、「ＡＣＣ」、「ＯＮ」、「ＳＴ」）を切り替え、また、パーキングブレーキ状態を送信し、さらに、電子キー３０との通信を行い、ドア開閉等を行う。
【００１２】
図２に示すように、シフトレバー６は、人の手で、一定のレバー操作パターンに沿って操作されるものであり、この実施例では、左側のホームポジション「Ｈｏｍｅ」から右側のニュートラルポジション「Ｎ」へ操作されることで、上下操作が可能となり、上下方向に一直線状に並んだリバースポジション「Ｒ」又はドライブポジション「Ｄ」へ移動可能となり、つまり、このニュートラルポジション「Ｎ」から上側へ操作されることで、リバースポジション「Ｒ」に移動し、一方、このニュートラルポジション「Ｎ」から下側へ操作されることで、ドライブポジション「Ｄ」に移動する。
また、シフトレバー６は、モーメンタリ式のものであり、リバースポジション「Ｒ」やドライブポジション「Ｄ」から手を離せば、ニュートラルポジション「Ｎ」を経由してホームポジション「Ｈｏｍｅ」に自動的に戻るものである。
【００１３】
この実施例において、前記シフトセレクトスイッチ７は、検知範囲を同じとするセットとして複数のセンサを備え、且つこれらセンサ全部に同じ処理を並列に実行させるようセットとして構成される。
即ち、図２に示すように、シフトセレクトスイッチ７は、図２において上下方向及び左右方向で各変速レンジ（例えば、リバースレンジ「Ｒ」、ニュートラルレンジ「Ｎ」、ドライブレンジ「Ｄ」）を検出するように、２系統出力電圧仕様の上下センサ３１と左右センサ３２とを備える。上下センサ３１によるレンジ判定数は、リバースレンジ「Ｒ」、ニュートラルレンジ「Ｎ」、ドライブレンジ「Ｄ」の３個とした。左右センサ３２によるレンジ判定数は、ホームレンジ「Ｈｏｍｅ」、ニュートラルレンジ「Ｎ」の２個とした。
なお、シフトレバー６が縦方向及び横方向に操作される場合には、上下センサ３１と左右センサ３２とを、縦センサと横センサとにすることが可能である。また、上下センサ３１によるレンジ判定数がリバースレンジ「Ｒ」、ニュートラルレンジ「Ｎ」、ドライブレンジ「Ｄ」の３個としたが、これ以外の場合も同様である。
【００１４】
上下センサ３１は、図２に示すように、シフトレバー６の上下方向の操作を検知するものであり、シフトレバー６の上下方向の動作によってシフトセレクトスイッチ７内のメイン電圧回路とサブ電圧回路とにおける２系統の第１の出力電圧１（以下「電圧１」という）と第２の出力電圧２（以下「電圧２」という）とを、シフト制御手段９に出力する。
また、図２に示すように、シフト制御手段９においては、シフトレバー６のリバースポジション「Ｒ」をリバースレンジ「Ｒ」として判定する高側の基準電圧（基準値）Ｖｈ（電圧１に対するＶｈ１、電圧２に対するＶｈ２）が設定され、また、シフトレバー６のニュートラルポジション「Ｎ」をニュートラルレンジ「Ｎ」として判定する中間側の基準電圧（基準値）Ｖｍ（電圧１に対するＶｍ１、電圧２に対するＶｍ２）が設定され、そして、シフトレバー６のドライブポジション「Ｄ」をドライブレンジとして判定する低側の基準電圧（基準値）Ｖｌ（電圧１に対するＶｌ１、電圧２に対するＶｌ２）が夫々設定されている。
更に、シフト制御手段９においては、図３に示すように、リバースレンジ「Ｒ」を所定範囲で判定するために、前記高側の基準電圧Ｖｈの上下で正常時Ｒ範囲が最大限度値Ｖｈｈ以下で一定に設定され、また、ニュートラルレンジ「Ｎ」を所定範囲で判定するために、前記中間側の基準電圧Ｖｍの上下で正常時における±Ａ範囲が一定に設定され、そして、ドライブレンジ「Ｄ」を判定するために、前記低側の基準電圧Ｖｌの上下で正常時Ｄ範囲が最小限度値Ｖｌｌ以上で一定に設定されている。前記最大限度値Ｖｈｈと前記最小限度値Ｖｌｌとは、故障時における上限電圧と下限電圧とである。
上下センサ３１は、図８の出力電圧パターンで示すように、２系統の電圧１及び電圧２を、シフトレバー６の上下方向の操作により、最大限度値Ｖｈｈ以下且つ最小限度値Ｖｌｌ以上の範囲内で、正常時には略同じ電圧波形で出力する。
また、シフト制御手段９においては、図３に示すように、リバースレンジ「Ｒ」を所定範囲で判定するために、前記高側の基準電圧Ｖｈの上下では、誤判定を小さくすべく前記正常時Ｒ範囲よりも狭い±Ｂ範囲が設定されているとともに、判定不能となるケースを少なくすべく前記正常時Ｒ範囲よりも広い±Ｃ範囲が設定されている。
更に、シフト制御手段９においては、図３に示すように、ニュートラルレンジ「Ｎ」を所定範囲で判定するために、前記中間側の基準電圧Ｖｍの上下では、前記正常時における±Ａ範囲よりも狭い±ＡＡ範囲が設定されている。
更にまた、シフト制御手段９においては、図３に示すように、ドライブレンジ「Ｄ」を所定範囲で判定するために、前記低側の基準電圧Ｖｌの上下では、前記高側の基準電圧Ｖｈの場合と同様に、前記正常時Ｒ範囲よりも狭い±Ｂ範囲が設定されているとともに、判定不能となるケースを少なくするために、前記正常時Ｒ範囲よりも広い±Ｃ範囲が設定されている。
【００１５】
左右センサ３２は、図２に示すように、シフトレバー６の左右方向の操作を検知するものであり、シフトレバー６の左右方向の動作によってシフトセレクトスイッチ７内のメイン電圧回路とサブ電圧回路とにおける２系統の第１の出力電圧１（以下「電圧１」という）と第２の出力電圧２（以下「電圧２」という）とを、シフト制御手段９に出力する。
図２に示すように、シフト制御手段９においては、ホームレンジ「Ｈｏｍｅ」を判定するために、高側の基準電圧（基準値）Ｖｅ（電圧１に対するＶｅ１、電圧２に対するＶｅ２）が設定され、また、ニュートラルレンジ「Ｎ」を判定するために、低側の基準電圧（基準値）Ｖｒ（電圧１に対するＶｒ１、電圧２に対するＶｒ２）が夫々設定されている。
また、図４に示すように、シフト制御手段９においては、ホームレンジ「Ｈｏｍｅ」を所定範囲で判定するために、前記高側の設定電圧Ｖｅの上下では、正常時Ｈｏｍｅ範囲が最大限度値Ｖｅｈ以下で一定に設定され、また、ニュートラルレンジ「Ｎ」を所定範囲で判定するために、前記低側の設定電圧Ｖｒの上下では、正常時Ｎ範囲が最小限度値Ｖｒｌ以上で一定に設定されている。前記最大限度値Ｖｅｈと前記最小限度値Ｖｒｌとは、故障時の上限電圧と下限電圧とである。
よって、左右センサ３２は、図１４の出力電圧パターンで示すように、２系統の電圧１及び電圧２を、シフトレバー６の左右方向の操作により、前記最大限度値Ｖｅｈ以下且つ前記最小限度値Ｖｒｌ以上の範囲内で、正常時には略同じ電圧波形で出力する。
【００１６】
なお、図８、図１４において、正常時の電圧波形の例を示したが、これらの電圧波形は、波形形状と、セットとなった電圧波形同士との関係を示すものであり、上下センサ３１における図８の電圧波形と左右センサ３２における図１４の電圧波形とが時間的に整合しているわけではない。例えば、ホームレンジ「Ｈｏｍｅ」からドライブレンジ「Ｄ」を選択する場合、左右センサ３２の出力電圧、上下センサ３１の出力電圧（三角波、往復）、そして、左右センサ３２の出力電圧の順となる。よって、時間的に整合を採れば、図８の三角波は、図１４の台形波の短辺の範囲に収まるようになる。
【００１７】
図４に示すように、シフト制御手段９においては、ホームレンジ「Ｈｏｍｅ」を所定範囲で判定するために、前記高側の設定電圧Ｖｅの上下では、誤判定を小さくするために、前記正常時Ｈｏｍｅ範囲よりも狭い第１の±Ｅ範囲が設定されているとともに、この第１の±Ｅ範囲よりもさらに狭い第２の±ＥＥ範囲が設定される。
また、シフト制御手段９においては、図４に示すように、ニュートラルレンジ「Ｎ」を所定範囲で判定するために、前記低側の設定電圧Ｖｒの上下では、前記正常時Ｎ範囲よりも狭い±Ｅ範囲が設定されているとともに、判定不能となるケースを少なくするために、前記正常時Ｎ範囲よりも広い±Ｆ範囲が設定されている。
【００１８】
即ち、変速制御装置８は、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、上下センサ３１、左右センサ３２の出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう制御する。
前記変速レンジの選択に関る異常時の判定条件とは、シフトセレクトスイッチ７の出力電圧を様々な条件で判定する手順をいう。これは、シフトセレクトスイッチ７の出力電圧の値が正常ならば、変速レンジの選択につながるが、シフトセレクトスイッチ７の出力電圧の値が異常（つまり、故障）ならば、直ちに変速レンジの判定から外れてしまうためである。
また、変速制御装置８は、上下センサ３１、左右センサ３２の出力電圧がいずれも所定の正常範囲に収まり、且つ互いの出力電圧が所定値以上の差を含む（異常の）場合に、変速レンジの選択に関る異常の判定条件を、セットのうち一つがいずれかのレンジ判定範囲に入る条件、セットのうち全部がいずれかのレンジ選択方向の値をとる条件、セットの２つが基準値に対して互いに逆選択方向の値をとる条件とし、これら条件のうち一つ以上の判断を行って選択された変速レンジの判定を行うように制御する。
更に、変速制御装置８は、変速レンジの選択に関る異常の判定条件について判定を行った場合に、セットのうち全部が、予め設定した規程時間内に、基準値を中心とする範囲から外れる方向に向けて変化を開始するとともに、基準値を中心とする範囲内に戻って停止することを監視する（図１３、図１７参照）。
【００１９】
よって、この実施例のシフトセレクトスイッチ７においては、シフトレバー６のシフト操作位置（ポジション）の変化に対応する電圧として出力する上下センサ３１と左右センサ３２とを備え、この出力電圧の変化により、人為的な操作を操作方向や操作量を検知することができる。そして、一つの軸周りについての一つの両操作方向（正逆両方向）に対して二重系としている。また、人為的な操作方向を、略平面的な範囲を操作可能な方向となるように、交差する二つの軸周りについての二つの両操作方向（夫々正逆両方向）として、夫々に対して二重系としている。上下センサ３１と左右センサ３２との検知方向を操作方向に一致させており、方向成分の検知より検出精度を重視している。
また、シフトレバー６のシフトポジションは、一直線状に並んだゲートに、ドライブポジション（前進ポジション「Ｄ」、後退ポジション「Ｒ」）及びニュートラルポジション「Ｎ」を配置している。そして、そのゲートから交差する方向に延出するゲートを備え、そのゲート上にホームレンジ「Ｈｏｍｅ」を配置している。人為操作による一回の変速レンジの選択は、シフトレバー６をホームポジション「Ｈｏｍｅ」から所望のポジションに移動させ、短時間のうちにホームポジション「Ｈｏｍｅ」ヘ戻るまでの一連の動作を基本とする。
これにより、この実施例においては、シフトセレクトスイッチ７の一部が故障しても正常に処理を続行するシステム、すなわちフォールトトレラントシステムを構築することができる。
【００２０】
次に、通常操作時においてドライブレンジ「Ｄ」に操作する流れを、図５のフローチャートに基づいて説明する。
図５に示すように、通常操作時でシフトレバー６をホームポジション「Ｈｏｍｅ」からドライブポジション「Ｄ」へシフト操作する場合には、変速制御装置８のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、図２において人の手でシフトレバー６を左位置から右側のニュートラルポジション「Ｎ」に移動すると、シフトセレクトスイッチ７ではホームポジション「Ｈｏｍｅ」信号からニュートラルポジション「Ｎ」信号に変化し（ステップＡ０２）、そして、図２においてシフトレバー６をニュートラルポジション「Ｎ」から下方に移動すると、シフトセレクトスイッチ７ではニュートラルポジション「Ｎ」信号からドライブポジション「Ｄ」信号に変化し（ステップＡ０３）、さらに、シフトレバー６から手を離すと、図２においてシフトレバー６が自動的に下位置からニュートラルポジション「Ｎ」に戻り、シフトセレクトスイッチ７ではドライブポジション「Ｄ」信号からニュートラルポジション「Ｎ」信号に変化し（ステップＡ０４）、そして、図２においてシフトレバー６が自動的にニュートラルポジション「Ｎ」から左側のホームポジション「Ｈｏｍｅ」に戻り、シフトセレクトスイッチ７ではニュートラルポジション「Ｎ」信号からホームポジション「Ｈｏｍｅ」信号に変化する（ステップＡ０５）。
そして、シフト制御手段９は、シフト要求信号のドライブポジション「Ｄ」信号を受信後、目標シフトポジションのドライブポジション「Ｄ」の有効／無効の判定を実施し（ステップＡ０６）、目標シフトポジションのドライブポジション「Ｄ」が有効時には、アクチュエータ１３のモータ１４を駆動制御して、マニュアルシフトシャフト１６を回転させ、角度センサ１７からの回転角度信号により目標シフトポジションに切り換える（ステップＡ０７）。
このマニュアルシフトシャフト１６の回転に同期して、シフトスイッチ２０は、その変速レンジ信号を自動変速機制御手段１０に出力する（ステップＡ０８）。
この自動変速機制御手段１０は、シフトスイッチ２０からの変速レンジ信号を入力後、自動変速機２のシフトソレノイド１２を駆動して油圧回路を切り換え、変速ギヤ部５を制御してシフトチェンジを完了させ、そして、現在のシフトポジション（変速レンジ）情報をコンビネーションメータ２５に送信する（ステップＡ０９）。
このコンビネーションメータ２５は、そのシフトポジション（変速レンジ）情報を受信し、シフトインジケータ２５Ａで「Ｄ」を表示させる（ステップＡ１０）。
【００２１】
次いで、シフトレバー６のドライブポジション「Ｄ」／リバースポジション「Ｒ」への操作時の上下センサ３１の故障検出の流れを、図６のフローチャートに基づいて説明する。
図６に示すように、変速制御装置８のプログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、先ず、上下センサ３１からの電圧１又は電圧２が、Ｖｍ±Ａの範囲外か否かを判断し（ステップＢ０２）、このステップＢ０２がＮＯの場合には、この判断を継続し、このステップＢ０２がＹＥＳの場合には、上下センサ３１の電圧１又は電圧２が、正常範囲内（Ｖｈｈ、Ｖｌｌでない）か否かを判断し（ステップＢ０３）、このステップＢ０３がＹＥＳの場合には、上下センサ３１の電圧１と電圧２との電圧差が、電圧差＞所定値（ＶＡ１）か否かを判断し（ステップＢ０４）、このステップＢ０４がＮＯの場合には、前記ステップＢ０２に戻り、このステップＢ０４がＹＥＳの場合には、上下センサ３１の電圧１又は電圧２の一方がＶｍ±Ａの範囲内、上下センサ３１の電圧１又は電圧２の他方がＶｍ±Ａの範囲外か否かを判断する（ステップＢ０５）。
このステップＢ０５における出力電圧の判断においては、図９の出力電圧波形のパターン１（規定変化１）に示すように、予想原因として、検出又は電圧出力回路の異常等であり、出力電圧にあっては、故障側の出力が、Ｖｍ±Ａの範囲内での電圧変化となる。
更に、判定根拠として、正常側の出力電圧では、以下のようになる。
（１）、正常時のレンジ範囲よりも狭い範囲で反転することで、信号の信頼性がある。
（２）、信号がＶｍ±ＡＡ範囲（通常のＡ範囲よりも狭い範囲）で、変化開始／停止することで、シフトレバー６の操作の実施の確率は高く、１系統の信号の信頼性も向上する。
【００２２】
前記ステップＢ０５がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、Ｖｍ±Ａの範囲外の出力電圧が、ＶＩ又はＶｈ±Ｂの範囲で反転してＶｍ±Ａの範囲内で停止することを検出する（規定変化１）（図９参照）（ステップＢ０６）。
そして、上下センサ３１の電圧１又は電圧２の一方が、図９の出力電圧波形のパターン１（規定変化１）になった否かを判断し（ステップＢ０７）、このステップＢ０７がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、ドライブレンジ「Ｄ」（基準値：Ｖｌ）又はリバースレンジ「Ｒ」（基準値：Ｖｈ）に操作したと判定する（ステップＢ０８）。
【００２３】
一方、前記ステップＢ０５がＮＯの場合には、上下センサ３１の電圧１及び電圧２の電圧変化が同じ方向（増加／減少）か否かを判断する（ステップＢ０９）。
このステップＢ０９における出力電圧の判断においては、図１０の出力電圧波形のパターン２（規定変化２）に示すように、予想原因として、電圧出力回路の異常等であり、出力電圧にあっては、故障側の出力が、正常時よりも一定の割合で小さい電圧となる。
更に、判定根拠として、正常側の出力電圧では、以下のようになる。
（１）、正常時のレンジ範囲よりも狭い範囲で反転することで、信号の信頼性がある。
（２）、規定時間内に２系統信号がＶｍ±Ａ範囲で、変化開始／停止することで、シフトレバー６の操作の実施の確率は高い。
（３）、２系統出力電圧が同じレンジ方向に安定変化していることで、対象レンジに操作した可能性は高い。これは、不安定な電圧変化の場合（図１２参照）、規定時間内に２系統信号がＶｍ±Ａ範囲にならない場合（図１３参照）には、規定変化でなく、判定不能となる。
前記ステップＢ０９がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、２つの出力電圧の両方が、規定時間内にＶｍ±Ａ範囲を外れ、ＶＩ又はＶｈ±Ｃの範囲で反転してＶｍ±Ａの範囲内で規定時間内に停止することを検出する（規定変化２）（図１０参照）（ステップＢ１０）。但し、１つの信号がＶｍ±Ａの範囲内で停止するまでに、Ｖｍ基準で逆方向に変化するような不安定な変化が見られる場合は、図１２に示すように、規定変化と判定しない（ステップＢ１０）。
そして、上下センサ３１の電圧１又は電圧２の両方が、規定変化２となったか否かを判断し（ステップＢ１１）、このステップＢ１１がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、ドライブレンジ「Ｄ」（基準値：Ｖ１）又はリバースレンジ「Ｒ」（基準値：Ｖｈ）に操作したと判定する（ステップＢ１２）。
【００２４】
一方、前記ステップＢ０９がＮＯの場合には、上下センサ３１の電圧１及び電圧２の電圧変化が逆の方向（増加／減少）か否かを判断する（ステップＢ１３）。
このステップＢ１３における出力電圧の判断においては、図１１の出力電圧波形のパターン３（規定変化３）に示すように、予想原因として、電圧出力回路の異常等であり、出力電圧にあっては、故障側の出力が、逆方向への安定な電圧変化となる。
更に、判定根拠として、正常側の出力電圧では、以下のようになる。
（１）、正常時のレンジ範囲よりも狭い範囲で反転することで、信号の信頼性がある。
（２）、規定時間内に２系統信号がＶｍ±Ａ範囲で、変化開始／停止することで、シフトレバー６の操作の実施の確率は高い。
前記ステップＢ１３がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、１つの出力電圧が、ＶＩ又はＶｈ±Ｂの範囲、もう一方の出力電圧が、Ｖｍ±Ａ〜ＶＩ又はＶｈ±Ｂの間で反転してＶｍ±Ａの範囲内で規定時間内に停止することを検出する（規定変化３）（図１１参照）（ステップＢ１４）。
そして、上下センサ３１の電圧１又は電圧２の両方が、規定変化３となったか否かを判断し（ステップＢ１５）、このステップＢ１５がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、ドライブレンジ「Ｄ」（基準値：Ｖ１）又はリバースレンジ「Ｒ」（基準値：Ｖｈ）に操作したと判定する（ステップＢ１６）。
しかし、前記ステップＢ０３がＮＯの場合、前記ステップＢ０７がＮＯの場合、前記ステップＢ１１がＮＯの場合、前記ステップＢ１３がＮＯの場合、そして、前記ステップＢ１５がＮＯの場合には、シフト制御手段９では、上下センサ３１によるレンジ判定不能と判定する（ステップＢ１７）。
即ち、この図６においては、
（１）、１つの信号がニュートラルポジション「Ｎ」となる出力電圧（Ｖｍ）で、もう一方の信号がリバースポジション「Ｒ」又はドライブポジション「Ｄ」の出力電圧
（２）、２つの出力電圧が、共に、リバースポジション「Ｒ」又はドライブポジション「Ｄ」方向の出力電圧
（３）、１つの信号がリバースポジション「Ｒ」方向の出力電圧、もう一方の信号がドライブポジション「Ｄ」方向の出力電圧
（４）、上記（１）〜（３）以外の信号状態
そして、上記（１）〜（４）より変速レンジを判定する。図３に示すように、各変速レンジの判定電圧範囲を、場合により分けている。
【００２５】
次に、シフトレバー６のホームポジション「Ｈｏｍｅ」からニュートラルポジション「Ｎ」への操作時の左右センサ３２の故障検出の流れを、図７のフローチャートに基づいて説明する。
図７に示すように、変速制御装置８のプログラムがスタートすると（ステップＣ０１）、先ず、左右センサ３２の電圧１又は電圧２が、Ｖｅ±Ｅの範囲外か否かを判断し（ステップＣ０２）、このステップＣ０２がＮＯの場合には、この判断を継続し、このステップＣ０２がＹＥＳの場合には、左右センサ３２の電圧１又は電圧２が、正常範囲内（Ｖｅｈ、ＶｒＩでない）か否かを判断し（ステップＣ０３）、このステップＣ０３がＹＥＳの場合には、左右センサ３２の電圧１と電圧２との電圧差が、電圧差＞所定値（ＶＡ２）か否かを判断し（ステップＣ０４）、このステップＣ０４がＮＯの場合には、前記ステップＣ０２に戻り、このステップＣ０４がＹＥＳの場合には、左右センサ３２の電圧１又は電圧２の一方が、Ｖｅ±Ｅの範囲内、左右センサ３２の電圧１又は電圧２の他方が、Ｖｅ±Ｅの範囲外か否かを判断する（ステップＣ０５）。
このステップＣ０５における出力電圧の判断においては、図１５の出力電圧波形のパターン１（規定変化１）に示すように、予想原因として、検出又は電圧出力回路の異常等であり、出力電圧にあっては、故障側の出力が、Ｖｅ±Ｅの範囲内での電圧変化となる。
更に、判定根拠として、正常側の出力では、以下のようになる。
（１）、正常時のレンジ範囲よりも狭い範囲で反転することで、信号の信頼性がある。
（２）、信号がＶｅ±ＥＥ範囲（通常時Ｅ範囲よりも狭い範囲）で、変化開始／停止することで、シフトレバー６の操作の実施の確率は高く、１系統の信号の信頼性も向上する。
前記ステップＣ０５がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、Ｖｒ±Ｅの範囲で反転してＶｒ範囲内で停止することを検出する（規定変化１）（図１５参照）（ステップＣ０６）。
そして、左右センサ３２の出力電圧１又は出力電圧２の一方が、規定変化１になった否かを判断し（ステップＣ０７）、このステップＣ０７がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、ニュートラルレンジ「Ｎ」（基準値：Ｖｒ）に操作したと判定する（ステップＣ０８）。
【００２６】
一方、前記ステップＣ０５がＮＯの場合には、左右センサ３２の電圧１及び電圧２の電圧変化が同じ方向（増加／減少）か否かを判断する（ステップＣ０９）。
このステップＣ０９における出力電圧の判断においては、図１６の出力電圧波形のパターン２（規定変化２）に示すように、予想原因として、電圧出力回路のゲイン異常等であり、出力電圧にあっては、故障側の出力が、正常時よりも一定の割合で小さい電圧となる。
更に、判定根拠として、正常側の出力では、以下のようになる。
（１）、正常時のレンジ範囲よりも狭い範囲で反転することで、信号の信頼性がある。
（２）、規定時間内に２系統信号がＶｅ±Ｅ範囲で、変化開始／停止することで、シフトレバー６の操作の実施の確率は高い。
（３）、２系統出力電圧が同じレンジ方向に安定変化していることで、対象レンジに操作した可能性は高い。これは、規定時間内に２系統信号がＶｅ±Ｅ範囲にならない場合（図１７参照）には、規定変化でなく、判定不能となる。
前記ステップＣ０９がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、２つの出力電圧の両方が、規定時間内にＶｅ±Ｆの範囲で反転してＶｅ範囲内で規定時間内に停止することを検出する（規定変化２）（図１６参照）（ステップＣ１０）。
そして、左右センサ３２の電圧１又は電圧２の両方が、規定変化２となったか否かを判断し（ステップＣ１１）、このステップＣ１１がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、ニュートラルレンジ「Ｎ」（基準値：Ｖｒ）に操作したと判定する（ステップＣ１２）。
しかし、前記ステップＣ０３がＮＯの場合、前記ステップＣ０７がＮＯの場合、前記ステップＣ０９がＮＯの場合、そして、前記ステップＣ１１がＮＯの場合には、シフト制御手段９では、左右センサ３２によるレンジ判定不能と判定する（ステップＣ１３）。
即ち、この図７においては、
（１）、１つの信号がホームポジション「Ｈｏｍｅ」となる出力電圧（Ｖｅ）で、もう一方の信号がニュートラルポジション「Ｎ」の出力電圧
（２）、２つの電圧が共にニュートラルポジション「Ｎ」方向の出力電圧
（３）、上記（１），（２）以外の信号状態
そして、上記の（１）〜（３）より変速レンジを判定する。
左右センサ３２においては、上下センサ３１と同様に、図４に示すように、各変速レンジの判定電圧範囲を、場合により分けている。
【００２７】
以上この発明の実施例について説明してきたが、上述の実施例の構成を請求項毎に当てはめて説明する。
先ず、請求項１に係る発明において、変速制御装置８は、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、シフトセレクトスイッチ７の上下センサ３１、左右センサ３２の出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう制御する。
これにより、シフトセレクトスイッチ７の上下センサ３１、左右センサ３２の故障判定において、シフトセレクトスイッチ７の故障検出の精度が上がり、また、フォールトトレラント性を確保できる。ここで、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である。また、正常時と故障時とでは、変速レンジを判定する判断基準を変更して、フォールトトレラント性をより向上できる。
また、請求項２に係る発明において、変速制御装置８は、シフトセレクトスイッチ７の上下センサ３１、左右センサ３２の出力電圧がいずれも所定の正常範囲に収まり、且つ互いの出力電圧が所定値以上の差を含む（異常の）場合に、変速レンジの選択に関る異常の判定条件を、セットのうち一つがいずれかのレンジ判定範囲に入る条件、セットのうち全部がいずれかのレンジ選択方向の値をとる条件、セットの２つが基準値に対して互いに逆選択方向の値をとる条件とし、これら条件のうち一つ以上の判断を行って選択された変速レンジの判定を行うように制御する。
これにより、上下センサ３２の故障判定においては、故障発生後も、変速レンジの判定を行うので、変速機能を可能な限り長く維持でき、また、変速レンジの判定を行うと同時に、故障の判定を行うことになるので、故障の検知を早くでき、検知精度も高くでき、更に、車両の走行を可能にでき、工場等でのサービスを受け易くできる。
更に、請求項３に係る発明において、変速制御装置８は、変速レンジの選択に関る異常の判定条件について判定を行った場合に、セットのうち全部が、予め設定した規定時間内に、基準値を中心とする範囲から外れる方向に向けて変化を開始するとともに、基準値を中心とする範囲内に戻って停止することを監視する。
これにより、上下センサ３１又は左右センサ３２の故障の判定において、規定時間を設けているので、曖昧なシフト操作等での判断を排除でき、また、一回のレンジ選択操作であっても、増減反転により、複数回の動作を検知するので判定精度が向上し、更に、短時間の選択操作をするタイプのシフト操作装置に好適である。
【００２８】
なお、この発明においては、上述の実施例に限定されず、種々応用改変が可能であることは勿論である。
例えば、シフトレバーの操作パターンは、図２に示す操作パターン以外でも、２系統の出力電圧がある場合は同様である。
また、２系統の出力電圧の変化が正常状態で逆方向になる場合（１つは電圧増加で、もう一方は電圧減少）も、判定電圧を対応することで同様である。
また、図９、図１５に示すように、一方の基準電圧がＶｍ、Ｖｅ範囲内としたが、上下限電圧（Ｖｈｈ、Ｖｌｌ、Ｖｅｈ、Ｖｒｌ）（図２参照）でも同様である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
シフトセレクトスイッチの出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう制御することを、他の装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】シフト操作装置のシステム構成図である。
【図２】シフトレバーのシフト操作パターン及び各基準電圧（基準値）を示す図である。
【図３】シフトレバーのシフト操作位置（ポジション）との相関において上下センサの出力電圧の各判定電圧範囲を示す図である。
【図４】シフトレバーのシフト操作位置（ポジション）との相関において左右センサの出力電圧の各判定電圧範囲を示す図である。
【図５】シフトレバーをドライブポジション「Ｄ」に操作した場合の変速レンジの切り換え制御のフローチャートである。
【図６】上下センサの２系統の出力電圧に電圧差が発生した場合を判定するフローチャートである。
【図７】左右センサの２系統の出力電圧に電圧差が発生した場合を判定するフローチャートである。
【図８】上下センサの正常時における出力電圧パターンを示す図である。
【図９】上下センサの規定変化１としての出力電圧パターン１を示す図である。
【図１０】上下センサの規定変化２としての出力電圧パターン２を示す図である。
【図１１】上下センサの規定変化３としての出力電圧パターン３を示す図である。
【図１２】上下センサの判定不能時における出力電圧パターン４を示す図である。
【図１３】上下センサの判定不能時で規定時間を設定した出力電圧パターン５を示す図である。
【図１４】左右センサの正常時における出力電圧パターンを示す図である。
【図１５】左右センサの規定変化１としての出力電圧パターン１を示す図である。
【図１６】左右センサの規定変化２としての出力電圧パターン２を示す図である。
【図１７】左右センサの判定不能時で規定時間を設定した出力電圧パターン３を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ エンジン
２ 自動変速機
３ シフト操作装置
４ シフトバイワイヤシステム
６ シフトレバー
７ シフトセレクトスイッチ
８ 変速制御装置
９ シフト制御手段
１０ 自動変速機制御手段
１１ バッテリ
１２ シフトソレノイド
１３ アクチュエータ
１４ モータ
１６ マニュアルシフトシャフト
１７ 角度センサ
１９ マニュアルバルブ
２０ シフトスイッチ
２１ 車両システム
２２ 車両ＬＡＮ
２３ 車両制御手段
２４ エンジン制御手段
２７ イグニションスイッチ
３１ 上下センサ
３２ 左右センサ
【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、特に運転者により選択された変速レンジに応じて変速動作を行う自動変速機のシフト操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、運転者により選択された変速レンジに応じて変速動作を行う自動変速機を搭載したものがある。このような自動変速機は、電気制御に基づくモータ駆動によりマニュアルシフトバルブを操作して変速レンジの選択を行う、いわゆるシフトバイワイヤシステムで制御される。
このシフトバイワイヤシステムにおいては、シフト操作装置のシフトレバーのシフト操作位置（ポジション）を電気的に検出するシフトセレクトスイッチからのシフト要求信号又は変速制御装置（ＥＣＵ）からの制御信号により、自動変速機に組み付けられたアクチュエータ等を動作させて自動変速機の変速レンジを切り換えている。
シフトセレクトスイッチには、ゲート式のシフトレバーで、シフト操作位置（ポジション）としての、例えば、パーキングポジション「Ｐ」、リバースポジション「Ｒ」、ニュートラルポジション「Ｎ」、ドライブポジション「Ｄ」、セカンドポジション「２」、ローポジション「Ｌ」に対応し、オン／オフする６個のスイッチを設けたものがある。
また、シフトセレクトスイッチには、Ｈ型のシフトレバーで、シフトレバーの上下方向と左右方向との操作量をアナログ電圧で出力するように、スイッチを縦方向と横方向との検出用に２個使用し、且つ、信号出力電圧の故障検出やフォールトトレラント性の確保のため、メイン電圧回路とサブ電圧回路との２系統（二重系）でアナログ電圧を出力するものがある。
【０００３】
従来、信号補正装置及び信号補正方法には、基準信号の第１の時刻と第２の時刻との間の変化に基づいて測定信号を補正し、この場合、１信号の温度等によるドリフトを補償するものがある。
自動変速機のセレクトアシスト装置には、セレクトレバーがレンジ停留位置の場合に、トルクセンサのＤＣ成分の零点ズレを補正するものがある。
自動変速機のセレクトアシスト装置には、トルクセンサの初期値の零点に対する出力値とトルクセンサの補償した零点に対する出力値とのいずれか小さい出力値を、トルクセンサの出力値として出力するものがある。
【特許文献１】特開２０００−２９８１４５号公報
【特許文献２】特開２００５−３１３２号公報
【特許文献３】特開２００５−１６３９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来、メイン電圧回路とサブ電圧回路との２系統（二重系）でアナログ電圧を出力するシフトセレクトスイッチにおいては、２系統の信号電圧値が正常ならば略同じ値であり、そして、２系統の信号電圧差が一定以上の場合、故障の有無は判断できるが、どちらの信号電圧が正しいか判定が困難、つまり、レバー操作判定が困難となる。このため、この信号を利用する制御を停止することとなり、変速レンジの切り換えが限定されたり、変速レンジの切り換えができなくなってしまうという不都合があった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、シフトセレクトスイッチに故障が生じた場合でも正常に処理を続行できる、いわゆるフォールトトレラントシステムを構築できる自動変速機のシフト操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、運転者により操作されるシフト操作装置に人為的な選択操作を検知するシフトセレクトスイッチを設け、このシフトセレクトスイッチが出力する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、前記シフトセレクトスイッチは、検知範囲を同じとするセットとして複数のセンサを備え、且つこれらセンサ全部に同じ処理を並列に実行させるようセットとして構成され、前記変速制御装置は、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、前記シフトセレクトスイッチの前記各センサの出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう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、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、シフトセレクトスイッチの出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう制御することにより、シフトセレクトスイッチの故障検出やフォールトトレラント性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明は、シフトセレクトスイッチの故障検出やフォールトトレラント性を向上する目的を、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、シフトセレクトスイッチの出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう制御して実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。
【実施例】
【０００９】
図１〜図１７は、この発明の実施例を示すものである。
図１において、１は車両に搭載されたエンジン、２はこのエンジン１に連結した自動変速機（図面上では「ＡＴ」と表記する）、３は運転者の人為操作によって変速レンジを選択するシフト操作装置、４は自動変速機２を電気的に制御するシフトバイワイヤシステムである。
自動変速機２は、例えば、パーキングレンジ「Ｐ」、リバースレンジ「Ｒ」、ニュートラルレンジ「Ｎ」、ドライブレンジ「Ｄ」等の各変速レンジに対応する前進用及び後進用の変速歯車列を有する変速ギヤ部５を内部に備えている。
シフト操作装置３には、シフトレバー６と、このシフトレバー６の操作状態を人為的な選択操作として検知するシフトセレクトスイッチ（図面上では「シフトセレクトＳＷ」と表記する）７とが設けられている。シフトレバー６は、この実施例では、上下方向及び左右方向に操作されるものであるが、車種によっては縦方向及び横方向への操作がなされる場合がある。シフトセレクトスイッチ７は、シフトレバー６の操作やスイッチ操作等で、運転者が要求するシフト要求信号（パーキングポジション「Ｐ」信号、リバースポジション「Ｒ」信号、ニュートラルポジション「Ｎ」信号、ドライブポジション「Ｄ」信号等）を出力する。
シフトバイワイヤシステム４は、電気制御に基づくモータ駆動により自動変速機２を制御し、変速レンジの選択を行わせるものであり、シフトセレクトスイッチ７が出力するシフト要求信号としての出力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８を備えている。
この変速制御装置８は、シフトセレクトスイッチ７からのシフト要求信号により目標変速レンジを設定し、後述するアクチュエータ１３を制御して変速レンジの選択を行うものであり、シフトセレクトスイッチ７に連絡したシフト制御手段（図面上では「シフトＥＣＵ」と表記する）９と、自動変速機制御手段（図面上では「ＡＴ制御ＥＣＵ」と表記する）１０とを備えている。
シフト制御手段９には、変速レンジ判定手段８Ａが設けられているとともに、電力を供給するバッテリ１１が接続している。自動変速機制御手段１０には、自動変速機２内のシフトソレノイド１２が連絡している。
【００１０】
また、シフト制御手段９には、自動変速機２に組み付けられたアクチュエータ（図面上では「ＡＣＴ」と表記する）１３が連絡している。このアクチュエータ１３は、シフト制御手段９からの制御信号である変速レンジ信号に基づいて駆動されるモータ１４と、このモータ１４に連結したギヤ機構１５と、自動変速機２のマニュアルシフトシャフト１６の回転角を検知する角度センサ１７とを備え、マニュアルシフトシャフト１６をモータ１４で回転させ、角度センサ１７で検出した回転角度信号をシフト制御手段９に出力する。なお、このシフト制御手段９に出力する回転角度信号としては、モータ１４の出力軸の回転角度や、ギヤ機構１５の減速ギヤの回転角度も用いることも可能である。
アクチュエータ１３には、モータ１４の駆動により回転されるマニュアルシフトシャフト１６の一端部が連結している。このマニュアルシフトシャフト１６の他端部は、自動変速機２内のデテント機構１８に連結している。このデテント機構１８は、マニュアルシフトシャフト１６が回転されることで動作して、自動変速機２内のマニュアルバルブ１９を駆動制御し、要求された変速レンジになるように油圧回路を切り換える。
マニュアルシフトシャフト１６には、該マニュアルシフトシャフト１６の回転をモータ１４による変速レンジ信号として検知し、その変速レンジ信号をシフト制御手段９及び自動変速機制御手段１０に出力するシフト（インヒビタ）スイッチ（図面上では「シフトＳＷ」と表記する）２０が取り付けられている。このシフトスイッチ２０は、マニュアルシフトシャフト１６の回転に同期して回転し、現在の変速レンジ信号（パーキングレンジ「Ｐ」信号、リバースレンジ「Ｒ」信号、ニュートラルレンジ「Ｎ」信号、ドライブレンジ「Ｄ」信号等）をシフト制御手段９及び自動変速機制御手段１０に出力する。そして、このシフト制御手段９は、自動変速機２の油圧回路が要求された変速レンジに切り換わるように、バッテリ１１の電力をアクチュエータ１３のモータ１４に供給し、このモータ１４を駆動してマニュアルシフトシャフト１６を回転させる。一方、自動変速機制御手段１０は、シフトソレノイド１２を制御し、変速ギヤ部５を、要求された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、さらに、その変速レンジ情報を後述のエンジン制御手段２４に送信する。
つまり、シフトバイワイヤシステム４は、基本的に、シフトセレクトスイッチ７からのシフト要求信号に基づいて自動変速機２内のマニュアルバルブ１９を駆動制御して、油圧回路で変速レンジの切り換えを行う。自動変速機制御手段１０においては、シフトスイッチ２０から入力した変速レンジ信号に応じた制御信号を自動変速機２のシフトソレノイド１２に出力し、このシフトソレノイド１２を駆動制御し、変速ギヤ部５の切り換えを行わせてシフトチェンジを行う。
【００１１】
変速制御装置８のシフト制御手段９及び自動変速機制御手段１０は、車両システム２１の車両ＬＡＮ２２に接続している。
この車両ＬＡＮ２２は、ＣＡＮ等の通信システムからなり、車両情報としての、エンジン回転数、ストップランプスイッチのオン／オフ、パーキングブレーキのオン／オフ等の情報を、送受信する。
また、この車両ＬＡＮ２２には、車両制御手段（ＥＣＵ）２３と、エンジン制御手段（ＥＣＵ）２４と、コンビネーションメータ２５と、インフォメーションディスプレイ２６とが接続している。
車両制御手段２３には、イグニションスイッチ２７とパーキングブレーキ装置２８のパーキングブレーキスイッチ２９とが連絡するとともに、無線式の電子キー３０が連絡する。
エンジン制御手段２４は、エンジン１の制御を行い、車両情報を送信する。
コンビネーションメータ２５は、シフトインジケータ２５Ａの他に、シフト警告灯、警報ブザー等を制御する。
インフォメーションディスプレイ２６は、シフト制御手段９又は車両制御手段２３等からの要求により、必要なインフォメーションの表示を行うものであり、ナビゲーション装置としても兼用できるものである。
イグニションスイッチ２７は、電源状態の切替信号（「ＯＦＦ」、「ＡＣＣ」、「ＯＮ」、「ＳＴ」）を車両制御手段２３に出力する。
パーキングブレーキ装置２８は、手動式又は電動式のものであり、駐車時、後輪にブレーキをかけるものであり、電動式の場合には、車両制御手段２３によりパーキングブレーキスイッチ２９にブレーキＯＮの要求信号を受けると、自動的にブレーキをＯＮとする。
電子キー３０は、ドア開閉、キーコード送信を行うリモートコントローラである。
車両制御手段２３は、イグニションスイッチ２７からの信号等により、電源状態の切替信号（「ＯＦＦ」、「ＡＣＣ」、「ＯＮ」、「ＳＴ」）を切り替え、また、パーキングブレーキ状態を送信し、さらに、電子キー３０との通信を行い、ドア開閉等を行う。
【００１２】
図２に示すように、シフトレバー６は、人の手で、一定のレバー操作パターンに沿って操作されるものであり、この実施例では、左側のホームポジション「Ｈｏｍｅ」から右側のニュートラルポジション「Ｎ」へ操作されることで、上下操作が可能となり、上下方向に一直線状に並んだリバースポジション「Ｒ」又はドライブポジション「Ｄ」へ移動可能となり、つまり、このニュートラルポジション「Ｎ」から上側へ操作されることで、リバースポジション「Ｒ」に移動し、一方、このニュートラルポジション「Ｎ」から下側へ操作されることで、ドライブポジション「Ｄ」に移動する。
また、シフトレバー６は、モーメンタリ式のものであり、リバースポジション「Ｒ」やドライブポジション「Ｄ」から手を離せば、ニュートラルポジション「Ｎ」を経由してホームポジション「Ｈｏｍｅ」に自動的に戻るものである。
【００１３】
この実施例において、前記シフトセレクトスイッチ７は、検知範囲を同じとするセットとして複数のセンサを備え、且つこれらセンサ全部に同じ処理を並列に実行させるようセットとして構成される。
即ち、図２に示すように、シフトセレクトスイッチ７は、図２において上下方向及び左右方向で各変速レンジ（例えば、リバースレンジ「Ｒ」、ニュートラルレンジ「Ｎ」、ドライブレンジ「Ｄ」）を検出するように、２系統出力電圧仕様の上下センサ３１と左右センサ３２とを備える。上下センサ３１によるレンジ判定数は、リバースレンジ「Ｒ」、ニュートラルレンジ「Ｎ」、ドライブレンジ「Ｄ」の３個とした。左右センサ３２によるレンジ判定数は、ホームレンジ「Ｈｏｍｅ」、ニュートラルレンジ「Ｎ」の２個とした。
なお、シフトレバー６が縦方向及び横方向に操作される場合には、上下センサ３１と左右センサ３２とを、縦センサと横センサとにすることが可能である。また、上下センサ３１によるレンジ判定数がリバースレンジ「Ｒ」、ニュートラルレンジ「Ｎ」、ドライブレンジ「Ｄ」の３個としたが、これ以外の場合も同様である。
【００１４】
上下センサ３１は、図２に示すように、シフトレバー６の上下方向の操作を検知するものであり、シフトレバー６の上下方向の動作によってシフトセレクトスイッチ７内のメイン電圧回路とサブ電圧回路とにおける２系統の第１の出力電圧１（以下「電圧１」という）と第２の出力電圧２（以下「電圧２」という）とを、シフト制御手段９に出力する。
また、図２に示すように、シフト制御手段９においては、シフトレバー６のリバースポジション「Ｒ」をリバースレンジ「Ｒ」として判定する高側の基準電圧（基準値）Ｖｈ（電圧１に対するＶｈ１、電圧２に対するＶｈ２）が設定され、また、シフトレバー６のニュートラルポジション「Ｎ」をニュートラルレンジ「Ｎ」として判定する中間側の基準電圧（基準値）Ｖｍ（電圧１に対するＶｍ１、電圧２に対するＶｍ２）が設定され、そして、シフトレバー６のドライブポジション「Ｄ」をドライブレンジとして判定する低側の基準電圧（基準値）Ｖｌ（電圧１に対するＶｌ１、電圧２に対するＶｌ２）が夫々設定されている。
更に、シフト制御手段９においては、図３に示すように、リバースレンジ「Ｒ」を所定範囲で判定するために、前記高側の基準電圧Ｖｈの上下で正常時Ｒ範囲が最大限度値Ｖｈｈ以下で一定に設定され、また、ニュートラルレンジ「Ｎ」を所定範囲で判定するために、前記中間側の基準電圧Ｖｍの上下で正常時における±Ａ範囲が一定に設定され、そして、ドライブレンジ「Ｄ」を判定するために、前記低側の基準電圧Ｖｌの上下で正常時Ｄ範囲が最小限度値Ｖｌｌ以上で一定に設定されている。前記最大限度値Ｖｈｈと前記最小限度値Ｖｌｌとは、故障時における上限電圧と下限電圧とである。
上下センサ３１は、図８の出力電圧パターンで示すように、２系統の電圧１及び電圧２を、シフトレバー６の上下方向の操作により、最大限度値Ｖｈｈ以下且つ最小限度値Ｖｌｌ以上の範囲内で、正常時には略同じ電圧波形で出力する。
また、シフト制御手段９においては、図３に示すように、リバースレンジ「Ｒ」を所定範囲で判定するために、前記高側の基準電圧Ｖｈの上下では、誤判定を小さくすべく前記正常時Ｒ範囲よりも狭い±Ｂ範囲が設定されているとともに、判定不能となるケースを少なくすべく前記正常時Ｒ範囲よりも広い±Ｃ範囲が設定されている。
更に、シフト制御手段９においては、図３に示すように、ニュートラルレンジ「Ｎ」を所定範囲で判定するために、前記中間側の基準電圧Ｖｍの上下では、前記正常時における±Ａ範囲よりも狭い±ＡＡ範囲が設定されている。
更にまた、シフト制御手段９においては、図３に示すように、ドライブレンジ「Ｄ」を所定範囲で判定するために、前記低側の基準電圧Ｖｌの上下では、前記高側の基準電圧Ｖｈの場合と同様に、前記正常時Ｒ範囲よりも狭い±Ｂ範囲が設定されているとともに、判定不能となるケースを少なくするために、前記正常時Ｒ範囲よりも広い±Ｃ範囲が設定されている。
【００１５】
左右センサ３２は、図２に示すように、シフトレバー６の左右方向の操作を検知するものであり、シフトレバー６の左右方向の動作によってシフトセレクトスイッチ７内のメイン電圧回路とサブ電圧回路とにおける２系統の第１の出力電圧１（以下「電圧１」という）と第２の出力電圧２（以下「電圧２」という）とを、シフト制御手段９に出力する。
図２に示すように、シフト制御手段９においては、ホームレンジ「Ｈｏｍｅ」を判定するために、高側の基準電圧（基準値）Ｖｅ（電圧１に対するＶｅ１、電圧２に対するＶｅ２）が設定され、また、ニュートラルレンジ「Ｎ」を判定するために、低側の基準電圧（基準値）Ｖｒ（電圧１に対するＶｒ１、電圧２に対するＶｒ２）が夫々設定されている。
また、図４に示すように、シフト制御手段９においては、ホームレンジ「Ｈｏｍｅ」を所定範囲で判定するために、前記高側の設定電圧Ｖｅの上下では、正常時Ｈｏｍｅ範囲が最大限度値Ｖｅｈ以下で一定に設定され、また、ニュートラルレンジ「Ｎ」を所定範囲で判定するために、前記低側の設定電圧Ｖｒの上下では、正常時Ｎ範囲が最小限度値Ｖｒｌ以上で一定に設定されている。前記最大限度値Ｖｅｈと前記最小限度値Ｖｒｌとは、故障時の上限電圧と下限電圧とである。
よって、左右センサ３２は、図１４の出力電圧パターンで示すように、２系統の電圧１及び電圧２を、シフトレバー６の左右方向の操作により、前記最大限度値Ｖｅｈ以下且つ前記最小限度値Ｖｒｌ以上の範囲内で、正常時には略同じ電圧波形で出力する。
【００１６】
なお、図８、図１４において、正常時の電圧波形の例を示したが、これらの電圧波形は、波形形状と、セットとなった電圧波形同士との関係を示すものであり、上下センサ３１における図８の電圧波形と左右センサ３２における図１４の電圧波形とが時間的に整合しているわけではない。例えば、ホームレンジ「Ｈｏｍｅ」からドライブレンジ「Ｄ」を選択する場合、左右センサ３２の出力電圧、上下センサ３１の出力電圧（三角波、往復）、そして、左右センサ３２の出力電圧の順となる。よって、時間的に整合を採れば、図８の三角波は、図１４の台形波の短辺の範囲に収まるようになる。
【００１７】
図４に示すように、シフト制御手段９においては、ホームレンジ「Ｈｏｍｅ」を所定範囲で判定するために、前記高側の設定電圧Ｖｅの上下では、誤判定を小さくするために、前記正常時Ｈｏｍｅ範囲よりも狭い第１の±Ｅ範囲が設定されているとともに、この第１の±Ｅ範囲よりもさらに狭い第２の±ＥＥ範囲が設定される。
また、シフト制御手段９においては、図４に示すように、ニュートラルレンジ「Ｎ」を所定範囲で判定するために、前記低側の設定電圧Ｖｒの上下では、前記正常時Ｎ範囲よりも狭い±Ｅ範囲が設定されているとともに、判定不能となるケースを少なくするために、前記正常時Ｎ範囲よりも広い±Ｆ範囲が設定されている。
【００１８】
即ち、変速制御装置８は、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、上下センサ３１、左右センサ３２の出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう制御する。
前記変速レンジの選択に関る異常時の判定条件とは、シフトセレクトスイッチ７の出力電圧を様々な条件で判定する手順をいう。これは、シフトセレクトスイッチ７の出力電圧の値が正常ならば、変速レンジの選択につながるが、シフトセレクトスイッチ７の出力電圧の値が異常（つまり、故障）ならば、直ちに変速レンジの判定から外れてしまうためである。
また、変速制御装置８は、上下センサ３１、左右センサ３２の出力電圧がいずれも所定の正常範囲に収まり、且つ互いの出力電圧が所定値以上の差を含む（異常の）場合に、変速レンジの選択に関る異常の判定条件を、セットのうち一つがいずれかのレンジ判定範囲に入る条件、セットのうち全部がいずれかのレンジ選択方向の値をとる条件、セットの２つが基準値に対して互いに逆選択方向の値をとる条件とし、これら条件のうち一つ以上の判断を行って選択された変速レンジの判定を行うように制御する。
更に、変速制御装置８は、変速レンジの選択に関る異常の判定条件について判定を行った場合に、セットのうち全部が、予め設定した規程時間内に、基準値を中心とする範囲から外れる方向に向けて変化を開始するとともに、基準値を中心とする範囲内に戻って停止することを監視する（図１３、図１７参照）。
【００１９】
よって、この実施例のシフトセレクトスイッチ７においては、シフトレバー６のシフト操作位置（ポジション）の変化に対応する電圧として出力する上下センサ３１と左右センサ３２とを備え、この出力電圧の変化により、人為的な操作を操作方向や操作量を検知することができる。そして、一つの軸周りについての一つの両操作方向（正逆両方向）に対して二重系としている。また、人為的な操作方向を、略平面的な範囲を操作可能な方向となるように、交差する二つの軸周りについての二つの両操作方向（夫々正逆両方向）として、夫々に対して二重系としている。上下センサ３１と左右センサ３２との検知方向を操作方向に一致させており、方向成分の検知より検出精度を重視している。
また、シフトレバー６のシフトポジションは、一直線状に並んだゲートに、ドライブポジション（前進ポジション「Ｄ」、後退ポジション「Ｒ」）及びニュートラルポジション「Ｎ」を配置している。そして、そのゲートから交差する方向に延出するゲートを備え、そのゲート上にホームレンジ「Ｈｏｍｅ」を配置している。人為操作による一回の変速レンジの選択は、シフトレバー６をホームポジション「Ｈｏｍｅ」から所望のポジションに移動させ、短時間のうちにホームポジション「Ｈｏｍｅ」ヘ戻るまでの一連の動作を基本とする。
これにより、この実施例においては、シフトセレクトスイッチ７の一部が故障しても正常に処理を続行するシステム、すなわちフォールトトレラントシステムを構築することができる。
【００２０】
次に、通常操作時においてドライブレンジ「Ｄ」に操作する流れを、図５のフローチャートに基づいて説明する。
図５に示すように、通常操作時でシフトレバー６をホームポジション「Ｈｏｍｅ」からドライブポジション「Ｄ」へシフト操作する場合には、変速制御装置８のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、図２において人の手でシフトレバー６を左位置から右側のニュートラルポジション「Ｎ」に移動すると、シフトセレクトスイッチ７ではホームポジション「Ｈｏｍｅ」信号からニュートラルポジション「Ｎ」信号に変化し（ステップＡ０２）、そして、図２においてシフトレバー６をニュートラルポジション「Ｎ」から下方に移動すると、シフトセレクトスイッチ７ではニュートラルポジション「Ｎ」信号からドライブポジション「Ｄ」信号に変化し（ステップＡ０３）、さらに、シフトレバー６から手を離すと、図２においてシフトレバー６が自動的に下位置からニュートラルポジション「Ｎ」に戻り、シフトセレクトスイッチ７ではドライブポジション「Ｄ」信号からニュートラルポジション「Ｎ」信号に変化し（ステップＡ０４）、そして、図２においてシフトレバー６が自動的にニュートラルポジション「Ｎ」から左側のホームポジション「Ｈｏｍｅ」に戻り、シフトセレクトスイッチ７ではニュートラルポジション「Ｎ」信号からホームポジション「Ｈｏｍｅ」信号に変化する（ステップＡ０５）。
そして、シフト制御手段９は、シフト要求信号のドライブポジション「Ｄ」信号を受信後、目標シフトポジションのドライブポジション「Ｄ」の有効／無効の判定を実施し（ステップＡ０６）、目標シフトポジションのドライブポジション「Ｄ」が有効時には、アクチュエータ１３のモータ１４を駆動制御して、マニュアルシフトシャフト１６を回転させ、角度センサ１７からの回転角度信号により目標シフトポジションに切り換える（ステップＡ０７）。
このマニュアルシフトシャフト１６の回転に同期して、シフトスイッチ２０は、その変速レンジ信号を自動変速機制御手段１０に出力する（ステップＡ０８）。
この自動変速機制御手段１０は、シフトスイッチ２０からの変速レンジ信号を入力後、自動変速機２のシフトソレノイド１２を駆動して油圧回路を切り換え、変速ギヤ部５を制御してシフトチェンジを完了させ、そして、現在のシフトポジション（変速レンジ）情報をコンビネーションメータ２５に送信する（ステップＡ０９）。
このコンビネーションメータ２５は、そのシフトポジション（変速レンジ）情報を受信し、シフトインジケータ２５Ａで「Ｄ」を表示させる（ステップＡ１０）。
【００２１】
次いで、シフトレバー６のドライブポジション「Ｄ」／リバースポジション「Ｒ」への操作時の上下センサ３１の故障検出の流れを、図６のフローチャートに基づいて説明する。
図６に示すように、変速制御装置８のプログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、先ず、上下センサ３１からの電圧１又は電圧２が、Ｖｍ±Ａの範囲外か否かを判断し（ステップＢ０２）、このステップＢ０２がＮＯの場合には、この判断を継続し、このステップＢ０２がＹＥＳの場合には、上下センサ３１の電圧１又は電圧２が、正常範囲内（Ｖｈｈ、Ｖｌｌでない）か否かを判断し（ステップＢ０３）、このステップＢ０３がＹＥＳの場合には、上下センサ３１の電圧１と電圧２との電圧差が、電圧差＞所定値（ＶＡ１）か否かを判断し（ステップＢ０４）、このステップＢ０４がＮＯの場合には、前記ステップＢ０２に戻り、このステップＢ０４がＹＥＳの場合には、上下センサ３１の電圧１又は電圧２の一方がＶｍ±Ａの範囲内、上下センサ３１の電圧１又は電圧２の他方がＶｍ±Ａの範囲外か否かを判断する（ステップＢ０５）。
このステップＢ０５における出力電圧の判断においては、図９の出力電圧波形のパターン１（規定変化１）に示すように、予想原因として、検出又は電圧出力回路の異常等であり、出力電圧にあっては、故障側の出力が、Ｖｍ±Ａの範囲内での電圧変化となる。
更に、判定根拠として、正常側の出力電圧では、以下のようになる。
（１）、正常時のレンジ範囲よりも狭い範囲で反転することで、信号の信頼性がある。
（２）、信号がＶｍ±ＡＡ範囲（通常のＡ範囲よりも狭い範囲）で、変化開始／停止することで、シフトレバー６の操作の実施の確率は高く、１系統の信号の信頼性も向上する。
【００２２】
前記ステップＢ０５がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、Ｖｍ±Ａの範囲外の出力電圧が、ＶＩ又はＶｈ±Ｂの範囲で反転してＶｍ±Ａの範囲内で停止することを検出する（規定変化１）（図９参照）（ステップＢ０６）。
そして、上下センサ３１の電圧１又は電圧２の一方が、図９の出力電圧波形のパターン１（規定変化１）になった否かを判断し（ステップＢ０７）、このステップＢ０７がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、ドライブレンジ「Ｄ」（基準値：Ｖｌ）又はリバースレンジ「Ｒ」（基準値：Ｖｈ）に操作したと判定する（ステップＢ０８）。
【００２３】
一方、前記ステップＢ０５がＮＯの場合には、上下センサ３１の電圧１及び電圧２の電圧変化が同じ方向（増加／減少）か否かを判断する（ステップＢ０９）。
このステップＢ０９における出力電圧の判断においては、図１０の出力電圧波形のパターン２（規定変化２）に示すように、予想原因として、電圧出力回路の異常等であり、出力電圧にあっては、故障側の出力が、正常時よりも一定の割合で小さい電圧となる。
更に、判定根拠として、正常側の出力電圧では、以下のようになる。
（１）、正常時のレンジ範囲よりも狭い範囲で反転することで、信号の信頼性がある。
（２）、規定時間内に２系統信号がＶｍ±Ａ範囲で、変化開始／停止することで、シフトレバー６の操作の実施の確率は高い。
（３）、２系統出力電圧が同じレンジ方向に安定変化していることで、対象レンジに操作した可能性は高い。これは、不安定な電圧変化の場合（図１２参照）、規定時間内に２系統信号がＶｍ±Ａ範囲にならない場合（図１３参照）には、規定変化でなく、判定不能となる。
前記ステップＢ０９がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、２つの出力電圧の両方が、規定時間内にＶｍ±Ａ範囲を外れ、ＶＩ又はＶｈ±Ｃの範囲で反転してＶｍ±Ａの範囲内で規定時間内に停止することを検出する（規定変化２）（図１０参照）（ステップＢ１０）。但し、１つの信号がＶｍ±Ａの範囲内で停止するまでに、Ｖｍ基準で逆方向に変化するような不安定な変化が見られる場合は、図１２に示すように、規定変化と判定しない（ステップＢ１０）。
そして、上下センサ３１の電圧１又は電圧２の両方が、規定変化２となったか否かを判断し（ステップＢ１１）、このステップＢ１１がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、ドライブレンジ「Ｄ」（基準値：Ｖ１）又はリバースレンジ「Ｒ」（基準値：Ｖｈ）に操作したと判定する（ステップＢ１２）。
【００２４】
一方、前記ステップＢ０９がＮＯの場合には、上下センサ３１の電圧１及び電圧２の電圧変化が逆の方向（増加／減少）か否かを判断する（ステップＢ１３）。
このステップＢ１３における出力電圧の判断においては、図１１の出力電圧波形のパターン３（規定変化３）に示すように、予想原因として、電圧出力回路の異常等であり、出力電圧にあっては、故障側の出力が、逆方向への安定な電圧変化となる。
更に、判定根拠として、正常側の出力電圧では、以下のようになる。
（１）、正常時のレンジ範囲よりも狭い範囲で反転することで、信号の信頼性がある。
（２）、規定時間内に２系統信号がＶｍ±Ａ範囲で、変化開始／停止することで、シフトレバー６の操作の実施の確率は高い。
前記ステップＢ１３がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、１つの出力電圧が、ＶＩ又はＶｈ±Ｂの範囲、もう一方の出力電圧が、Ｖｍ±Ａ〜ＶＩ又はＶｈ±Ｂの間で反転してＶｍ±Ａの範囲内で規定時間内に停止することを検出する（規定変化３）（図１１参照）（ステップＢ１４）。
そして、上下センサ３１の電圧１又は電圧２の両方が、規定変化３となったか否かを判断し（ステップＢ１５）、このステップＢ１５がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、ドライブレンジ「Ｄ」（基準値：Ｖ１）又はリバースレンジ「Ｒ」（基準値：Ｖｈ）に操作したと判定する（ステップＢ１６）。
しかし、前記ステップＢ０３がＮＯの場合、前記ステップＢ０７がＮＯの場合、前記ステップＢ１１がＮＯの場合、前記ステップＢ１３がＮＯの場合、そして、前記ステップＢ１５がＮＯの場合には、シフト制御手段９では、上下センサ３１によるレンジ判定不能と判定する（ステップＢ１７）。
即ち、この図６においては、
（１）、１つの信号がニュートラルポジション「Ｎ」となる出力電圧（Ｖｍ）で、もう一方の信号がリバースポジション「Ｒ」又はドライブポジション「Ｄ」の出力電圧
（２）、２つの出力電圧が、共に、リバースポジション「Ｒ」又はドライブポジション「Ｄ」方向の出力電圧
（３）、１つの信号がリバースポジション「Ｒ」方向の出力電圧、もう一方の信号がドライブポジション「Ｄ」方向の出力電圧
（４）、上記（１）〜（３）以外の信号状態
そして、上記（１）〜（４）より変速レンジを判定する。図３に示すように、各変速レンジの判定電圧範囲を、場合により分けている。
【００２５】
次に、シフトレバー６のホームポジション「Ｈｏｍｅ」からニュートラルポジション「Ｎ」への操作時の左右センサ３２の故障検出の流れを、図７のフローチャートに基づいて説明する。
図７に示すように、変速制御装置８のプログラムがスタートすると（ステップＣ０１）、先ず、左右センサ３２の電圧１又は電圧２が、Ｖｅ±Ｅの範囲外か否かを判断し（ステップＣ０２）、このステップＣ０２がＮＯの場合には、この判断を継続し、このステップＣ０２がＹＥＳの場合には、左右センサ３２の電圧１又は電圧２が、正常範囲内（Ｖｅｈ、ＶｒＩでない）か否かを判断し（ステップＣ０３）、このステップＣ０３がＹＥＳの場合には、左右センサ３２の電圧１と電圧２との電圧差が、電圧差＞所定値（ＶＡ２）か否かを判断し（ステップＣ０４）、このステップＣ０４がＮＯの場合には、前記ステップＣ０２に戻り、このステップＣ０４がＹＥＳの場合には、左右センサ３２の電圧１又は電圧２の一方が、Ｖｅ±Ｅの範囲内、左右センサ３２の電圧１又は電圧２の他方が、Ｖｅ±Ｅの範囲外か否かを判断する（ステップＣ０５）。
このステップＣ０５における出力電圧の判断においては、図１５の出力電圧波形のパターン１（規定変化１）に示すように、予想原因として、検出又は電圧出力回路の異常等であり、出力電圧にあっては、故障側の出力が、Ｖｅ±Ｅの範囲内での電圧変化となる。
更に、判定根拠として、正常側の出力では、以下のようになる。
（１）、正常時のレンジ範囲よりも狭い範囲で反転することで、信号の信頼性がある。
（２）、信号がＶｅ±ＥＥ範囲（通常時Ｅ範囲よりも狭い範囲）で、変化開始／停止することで、シフトレバー６の操作の実施の確率は高く、１系統の信号の信頼性も向上する。
前記ステップＣ０５がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、Ｖｒ±Ｅの範囲で反転してＶｒ範囲内で停止することを検出する（規定変化１）（図１５参照）（ステップＣ０６）。
そして、左右センサ３２の出力電圧１又は出力電圧２の一方が、規定変化１になった否かを判断し（ステップＣ０７）、このステップＣ０７がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、ニュートラルレンジ「Ｎ」（基準値：Ｖｒ）に操作したと判定する（ステップＣ０８）。
【００２６】
一方、前記ステップＣ０５がＮＯの場合には、左右センサ３２の電圧１及び電圧２の電圧変化が同じ方向（増加／減少）か否かを判断する（ステップＣ０９）。
このステップＣ０９における出力電圧の判断においては、図１６の出力電圧波形のパターン２（規定変化２）に示すように、予想原因として、電圧出力回路のゲイン異常等であり、出力電圧にあっては、故障側の出力が、正常時よりも一定の割合で小さい電圧となる。
更に、判定根拠として、正常側の出力では、以下のようになる。
（１）、正常時のレンジ範囲よりも狭い範囲で反転することで、信号の信頼性がある。
（２）、規定時間内に２系統信号がＶｅ±Ｅ範囲で、変化開始／停止することで、シフトレバー６の操作の実施の確率は高い。
（３）、２系統出力電圧が同じレンジ方向に安定変化していることで、対象レンジに操作した可能性は高い。これは、規定時間内に２系統信号がＶｅ±Ｅ範囲にならない場合（図１７参照）には、規定変化でなく、判定不能となる。
前記ステップＣ０９がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、２つの出力電圧の両方が、規定時間内にＶｅ±Ｆの範囲で反転してＶｅ範囲内で規定時間内に停止することを検出する（規定変化２）（図１６参照）（ステップＣ１０）。
そして、左右センサ３２の電圧１又は電圧２の両方が、規定変化２となったか否かを判断し（ステップＣ１１）、このステップＣ１１がＹＥＳの場合には、シフト制御手段９では、ニュートラルレンジ「Ｎ」（基準値：Ｖｒ）に操作したと判定する（ステップＣ１２）。
しかし、前記ステップＣ０３がＮＯの場合、前記ステップＣ０７がＮＯの場合、前記ステップＣ０９がＮＯの場合、そして、前記ステップＣ１１がＮＯの場合には、シフト制御手段９では、左右センサ３２によるレンジ判定不能と判定する（ステップＣ１３）。
即ち、この図７においては、
（１）、１つの信号がホームポジション「Ｈｏｍｅ」となる出力電圧（Ｖｅ）で、もう一方の信号がニュートラルポジション「Ｎ」の出力電圧
（２）、２つの電圧が共にニュートラルポジション「Ｎ」方向の出力電圧
（３）、上記（１），（２）以外の信号状態
そして、上記の（１）〜（３）より変速レンジを判定する。
左右センサ３２においては、上下センサ３１と同様に、図４に示すように、各変速レンジの判定電圧範囲を、場合により分けている。
【００２７】
以上この発明の実施例について説明してきたが、上述の実施例の構成を請求項毎に当てはめて説明する。
先ず、請求項１に係る発明において、変速制御装置８は、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、シフトセレクトスイッチ７の上下センサ３１、左右センサ３２の出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう制御する。
これにより、シフトセレクトスイッチ７の上下センサ３１、左右センサ３２の故障判定において、シフトセレクトスイッチ７の故障検出の精度が上がり、また、フォールトトレラント性を確保できる。ここで、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である。また、正常時と故障時とでは、変速レンジを判定する判断基準を変更して、フォールトトレラント性をより向上できる。
また、請求項２に係る発明において、変速制御装置８は、シフトセレクトスイッチ７の上下センサ３１、左右センサ３２の出力電圧がいずれも所定の正常範囲に収まり、且つ互いの出力電圧が所定値以上の差を含む（異常の）場合に、変速レンジの選択に関る異常の判定条件を、セットのうち一つがいずれかのレンジ判定範囲に入る条件、セットのうち全部がいずれかのレンジ選択方向の値をとる条件、セットの２つが基準値に対して互いに逆選択方向の値をとる条件とし、これら条件のうち一つ以上の判断を行って選択された変速レンジの判定を行うように制御する。
これにより、上下センサ３２の故障判定においては、故障発生後も、変速レンジの判定を行うので、変速機能を可能な限り長く維持でき、また、変速レンジの判定を行うと同時に、故障の判定を行うことになるので、故障の検知を早くでき、検知精度も高くでき、更に、車両の走行を可能にでき、工場等でのサービスを受け易くできる。
更に、請求項３に係る発明において、変速制御装置８は、変速レンジの選択に関る異常の判定条件について判定を行った場合に、セットのうち全部が、予め設定した規定時間内に、基準値を中心とする範囲から外れる方向に向けて変化を開始するとともに、基準値を中心とする範囲内に戻って停止することを監視する。
これにより、上下センサ３１又は左右センサ３２の故障の判定において、規定時間を設けているので、曖昧なシフト操作等での判断を排除でき、また、一回のレンジ選択操作であっても、増減反転により、複数回の動作を検知するので判定精度が向上し、更に、短時間の選択操作をするタイプのシフト操作装置に好適である。
【００２８】
なお、この発明においては、上述の実施例に限定されず、種々応用改変が可能であることは勿論である。
例えば、シフトレバーの操作パターンは、図２に示す操作パターン以外でも、２系統の出力電圧がある場合は同様である。
また、２系統の出力電圧の変化が正常状態で逆方向になる場合（１つは電圧増加で、もう一方は電圧減少）も、判定電圧を対応することで同様である。
また、図９、図１５に示すように、一方の基準電圧がＶｍ、Ｖｅ範囲内としたが、上下限電圧（Ｖｈｈ、Ｖｌｌ、Ｖｅｈ、Ｖｒｌ）（図２参照）でも同様である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
シフトセレクトスイッチの出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう制御することを、他の装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】シフト操作装置のシステム構成図である。
【図２】シフトレバーのシフト操作パターン及び各基準電圧（基準値）を示す図である。
【図３】シフトレバーのシフト操作位置（ポジション）との相関において上下センサの出力電圧の各判定電圧範囲を示す図である。
【図４】シフトレバーのシフト操作位置（ポジション）との相関において左右センサの出力電圧の各判定電圧範囲を示す図である。
【図５】シフトレバーをドライブポジション「Ｄ」に操作した場合の変速レンジの切り換え制御のフローチャートである。
【図６】上下センサの２系統の出力電圧に電圧差が発生した場合を判定するフローチャートである。
【図７】左右センサの２系統の出力電圧に電圧差が発生した場合を判定するフローチャートである。
【図８】上下センサの正常時における出力電圧パターンを示す図である。
【図９】上下センサの規定変化１としての出力電圧パターン１を示す図である。
【図１０】上下センサの規定変化２としての出力電圧パターン２を示す図である。
【図１１】上下センサの規定変化３としての出力電圧パターン３を示す図である。
【図１２】上下センサの判定不能時における出力電圧パターン４を示す図である。
【図１３】上下センサの判定不能時で規定時間を設定した出力電圧パターン５を示す図である。
【図１４】左右センサの正常時における出力電圧パターンを示す図である。
【図１５】左右センサの規定変化１としての出力電圧パターン１を示す図である。
【図１６】左右センサの規定変化２としての出力電圧パターン２を示す図である。
【図１７】左右センサの判定不能時で規定時間を設定した出力電圧パターン３を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ エンジン
２ 自動変速機
３ シフト操作装置
４ シフトバイワイヤシステム
６ シフトレバー
７ シフトセレクトスイッチ
８ 変速制御装置
９ シフト制御手段
１０ 自動変速機制御手段
１１ バッテリ
１２ シフトソレノイド
１３ アクチュエータ
１４ モータ
１６ マニュアルシフトシャフト
１７ 角度センサ
１９ マニュアルバルブ
２０ シフトスイッチ
２１ 車両システム
２２ 車両ＬＡＮ
２３ 車両制御手段
２４ エンジン制御手段
２７ イグニションスイッチ
３１ 上下センサ
３２ 左右センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者により操作されるシフト操作装置に人為的な選択操作を検知するシフトセレクトスイッチを設け、このシフトセレクトスイッチが出力する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、前記シフトセレクトスイッチは、検知範囲を同じとするセットとして複数のセンサを備え、且つこれらセンサ全部に同じ処理を並列に実行させるようセットとして構成され、前記変速制御装置は、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、前記シフトセレクトスイッチの前記各センサの出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう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。
【請求項２】
前記変速制御装置は、前記シフトセレクトスイッチの前記各センサの出力電圧がいずれも所定の正常範囲に収まり、且つ互いの出力電圧が所定値以上の差を含む場合に、変速レンジの選択に関る異常の判定条件を、セットのうち一つがいずれかのレンジ判定範囲に入る条件、セットのうち全部がいずれかのレンジ選択方向の値をとる条件、セットの２つが基準値に対して互いに逆選択方向の値をとる条件とし、これら各条件のうち一つ以上の判断を行って選択された変速レンジの判定を行うように制御することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のシフト操作装置。
【請求項３】
前記変速制御装置は、変速レンジの選択に関る異常の判定条件について判定を行った場合に、セットのうち全部が、予め設定した規定時間内に、前記基準値を中心とする範囲から外れる方向に向けて変化を開始するとともに、前記基準値を中心とする範囲内に戻って停止することを監視することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動変速機のシフト操作装置。
【請求項１】
運転者により操作されるシフト操作装置に人為的な選択操作を検知するシフトセレクトスイッチを設け、このシフトセレクトスイッチが出力する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、前記シフトセレクトスイッチは、検知範囲を同じとするセットとして複数のセンサを備え、且つこれらセンサ全部に同じ処理を並列に実行させるようセットとして構成され、前記変速制御装置は、一つ以上の変速レンジの選択に関る異常時の判定条件を行った場合に、前記シフトセレクトスイッチの前記各センサの出力電圧に対して選択された変速レンジを判定する範囲を正常時の範囲より狭く又は広くなるように範囲変更し、選択された変速レンジの判定を一回以上行うよう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。
【請求項２】
前記変速制御装置は、前記シフトセレクトスイッチの前記各センサの出力電圧がいずれも所定の正常範囲に収まり、且つ互いの出力電圧が所定値以上の差を含む場合に、変速レンジの選択に関る異常の判定条件を、セットのうち一つがいずれかのレンジ判定範囲に入る条件、セットのうち全部がいずれかのレンジ選択方向の値をとる条件、セットの２つが基準値に対して互いに逆選択方向の値をとる条件とし、これら各条件のうち一つ以上の判断を行って選択された変速レンジの判定を行うように制御することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のシフト操作装置。
【請求項３】
前記変速制御装置は、変速レンジの選択に関る異常の判定条件について判定を行った場合に、セットのうち全部が、予め設定した規定時間内に、前記基準値を中心とする範囲から外れる方向に向けて変化を開始するとともに、前記基準値を中心とする範囲内に戻って停止することを監視することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動変速機のシフト操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−１２００６２（Ｐ２００９−１２００６２Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９６８６９（Ｐ２００７−２９６８６９）
【出願日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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