JP2749481B2

JP2749481B2 - 電気制御式自動変速機のモーターロック解除装置

Info

Publication number: JP2749481B2
Application number: JP4094809A
Authority: JP
Inventors: 俊治古川; 一成林; 忠直浜本
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1992-03-21
Filing date: 1992-03-21
Publication date: 1998-05-13
Anticipated expiration: 2013-05-13
Also published as: JPH05263916A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気信号に基づいて駆
動制御されるモーターにより複数のシフトレンジが切換
え制御される電気制御式自動変速機のモーターロック解
除装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機において、複数の走行レンジ
やあるいはパーキングレンジやニュートラルレンジとい
った各シフトレンジの選択は、レンジ切換弁（マニュア
ルバルブ）の切換えによって行われる。そしてこのレン
ジ切換弁は一般に手動操作で切換えられていたが、この
切換弁をモーターの駆動制御で切換える電気制御式の自
動変速機もすでに提案されている。例えば特公昭６３−
３７７２９号公報には、スイッチ操作による電気信号に
基づいて自動変速機のシフトレンジを切換えるための直
流モーターを駆動させ、このモーターの駆動力をウォー
ムとウォームオイールとの噛合いにより増大させてレン
ジ切換弁に伝達し、もってこのレンジ切換弁を切換える
構成のレンジ切換装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に前記直流モータ
ーの駆動量は、前記レンジ切換弁の位置（レンジ位置）
を検出するバルブセンサの検出信号などに基づいて制御
される。ところがこのセンサの異常などにより、前記モ
ーターが予め定められた駆動範囲を超えて回転すると、
モーターロックの状態になることがある。このモーター
ロックが生じるとモーターを逆回転させてもロックが解
除されないことがあり、その結果はシフトレンジの切換
え制御が不能となる。また前記公報のようにモーターの
回転減速用にウォームとウォームオイールとを用いた構
造では、その従動側（レンジ切換弁側）が何らかの原因
で停止状態となった後にモーターが駆動し続けると、ウ
ォームとウォームオイールとが噛み込んでロック状態と
なる。この場合はシフトレンジの切換え制御が不能とな
るばかりでなく、駆動側（モーター側）をかなり大きな
トルクで逆回転させるか、あるいはモーター装着部分を
分解するなどしてウォームとウォームオイールとの噛み
合いを一度外す処置が必要となる。

【０００４】本発明の技術的課題は、モーターロックや
モーターの回転減速用ギヤの噛み込みなどが生じた場合
にモーターの駆動電圧を増大させることにより、このモ
ーターを大きな駆動トルクで例えば逆回転させてロック
やギヤの噛み込みを解除し、もってシフトレンジの切換
え制御を適正に維持することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明における電気制御式自動変速機のモーターロ
ック解除装置は次のように構成されている。すなわちレ
ンジ制御部から出力される電気信号に基づいて駆動制御
されるモーターの回転によりシフトレンジが切換え制御
される電気制御式自動変速機において、前記モーターの
駆動電流値を検出してその検出信号を前記レンジ制御部
に出力する電流検出器と、同じくモーターの回転状態を
検出してその検出信号を前記レンジ制御部に出力する回
転検出器とを備えている。しかも前記レンジ制御部はモ
ーターの駆動電流値が所定値以上で、かつその回転が検
出されないときにこのモーターの駆動電圧を増大させる
電圧切換え手段を有する。

【０００６】

【作用】この構成によればモーターロックあるいは回転
減速用ギヤの噛み込みなどが生じた場合、前記電流検出
器で検出されるモーターの駆動電流値が所定値以上とな
り、かつ前記回転検出器によるモーターの回転が検出さ
れないこととなる。このような状況が生じたときには、
前記レンジ制御部の電圧切換え手段によりモーターの駆
動電圧が例えばそれまでの１２Ｖから２４Ｖに切換えら
れる。これによりモーターを大きな駆動トルクで逆回転
などさせることが可能となり、もってモーターロックや
ギヤの噛み込みを解除できる。

【０００７】

【実施例】次に本発明の実施例を図面にしたがって説明
する。図４に自動変速機のシフトレンジを切換えるため
のレンジ切換弁３０及びそのコントロール系の概要が斜
視図で示されている。この図面からも明らかなようにレ
ンジ切換弁３０はスプールバルブ形式であって、ここに
は自動変速機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。このレンジ切換弁３０のスプール３
０ａを軸方向に操作することで、その排出ポートが切換
えられて各シフトレンジを設定するための摩擦係合装置
（図示しない）の係合及び解放が制御されるようになっ
ている。

【０００８】この図４に示されているコントロール軸３
２の軸上にはウォームホイール３３が固定されている。
このウォームホイール３３に対しては、前記レンジ切換
弁３０を切換えるための直流モータ５０の駆動軸５２に
形成されたウォーム５４が噛合っている。したがって前
記コントロール軸３２には、モーター５０の回転駆動力
がウォーム５４とウォームホイール３３との噛合いによ
り減速して伝達される。

【０００９】そして前記コントロール軸３２の回転は、
その軸上に固定されているディテントレバー３６の回動
を通じて前記レンジ切換弁３０のスプール３０ａをその
軸線方向に移動させる。なおこのディテントレバー３６
は扇形状であり、その外周には複数個の凹凸部３６ａが
形成されている。これらの凹凸部３６ａのうちの一つの
凹部に対し、ディテントスプリング３８の端部に設けら
れたローラ３８ａが係合している。これにより前記コン
トロール軸３２の回転位置、つまりレンジ切換弁３０の
各レンジ切換え位置を決めるためのディテント機能が果
たされる。

【００１０】また前記モーター５０の駆動により前記レ
ンジ切換弁３０がパーキング（Ｐ）レンジの位置に切換
えられたときには、前記ディテントレバー３６の回動に
連動してパーキング機構４０のパーキングカム４１が押
し動かされるようになっている。このパーキングカム４
１の作用により、パーキング爪４２がパーキングギヤ４
４に噛合わされて車両の出力軸系がロックされる。

【００１１】図１に自動変速機ＡＴのシフトレンジを選
択するための電気制御の系統図が示されている。この図
面においてレンジ制御部（ＳＢＷ−ＥＣＵ）２０は、マ
イクロコンピュータが使用され、自動変速機ＡＴのシフ
トレンジ切換え及びそれに関連する各種ソフトウェア処
理に必要なプログラムを記憶させた読出し専用メモリー
（ＲＯＭ）、このプログラムを実行する中央演算処理装
置（ＣＰＵ）、プログラムに必要な変数を一時的に記憶
する書き込み可能メモリー（ＲＡＭ）などを主体として
構成されている。

【００１２】同じく図１に示されている自動変速制御部
（ＥＣＴ）２２についてもマイクロコンピュータが使用
され、この制御部２２は周知のように車速及びエンジン
負荷（スロットル開度）に基づき、自動変速機ＡＴの各
変速段への自動切換えが可能となっている。また図１の
レンジセレクトスイッチ１０は、自動変速機ＡＴのシフ
トレンジを選択するために運転者により切換え操作され
るもので、例えばシフトレバー（図示しない）の操作に
応じて切換えられるポジションスイッチ、あるいは運転
者が直接操作するプッシュスイッチなどである。

【００１３】さて前記レンジ制御部２０には、前記レン
ジセレクトスイッチ１０の切換えに伴う接点信号、前記
レンジ切換弁３０のレンジ位置を検出するバルブ位置セ
ンサ２４の検出信号、前記モーター５０の回転位置を検
出するモーター位置センサ２６の検出信号、及びモータ
ー５０の駆動回路６０を流れる駆動電流値を検出する電
流検出器２８の検出信号が共に入力される。またこのレ
ンジ制御部２０からは、前記自動変速制御部２２、レン
ジインジケータ２９、前記モーター５０の駆動回路６０
に対してそれぞれ電気信号が出力される。なお前記レン
ジインジケータ２９は、運転席前面の計器パネル１４に
設けられいて、基本的には自動変速機ＡＴの現在のシフ
トレンジと対応する位置が緑色などの背景色で点灯表示
される。

【００１４】図２に前記モーター５０の駆動回路６０が
前記レンジ制御部２０のＣＰＵと共に示されている。こ
の図面からも明らかなように、モーター５０の駆動回路
６０はそれぞれ１２ＶのメインバッテリーＢ１とサブバ
ッテリーＢ２とを電源としている。そこでモーター５０
をメインバッテリーＢ１だけによる通常電圧（１２Ｖ）
で駆動するときは前記ＣＰＵの出力端子Ｏ₁からオフ
（Low ）信号を出力し、両バッテリーＢ１，Ｂ２による
倍電圧（２４Ｖ）で駆動するときはＣＰＵの出力端子Ｏ
₁からオン（High）信号を出力する。

【００１５】つまりＣＰＵの出力端子Ｏ₁からオン信号
が出力されると、この信号はトランジスタドライバー６
２でトランジスタ駆動信号に変換された後、トランジス
タ６３に印加されてこのトランジスタ６３をスイッチオ
ンにする。この結果、モーター５０の駆動回路６０には
２４Ｖの電圧が印加される。そしてＣＰＵの出力端子Ｏ
₁からオフ信号が出力されたときは前記トランジスタ６
３がスイッチオフとなり、モーター５０の駆動回路６０
には１２Ｖの通常電圧が印加される。

【００１６】また前記ＣＰＵの出力端子Ｏ₂，Ｏ₅から
オン（High）信号が出力されると、この信号は前記トラ
ンジスタドライバー６２でトランジスタ駆動信号に変換
される。この変換された信号は正転用トランジスタ６４
に印加されるとともに、駆動トランジスタ６５を介して
もう一つの正転用トランジスタ６６に印加される。その
結果、両正転用トランジスタ６４，６６が共にスイッチ
オンとなり、モーター５０に対して正転用の駆動電流が
通電される。さらに前記ＣＰＵの出力端子Ｏ₃，Ｏ₄か
ら出力されたオン（High）信号も前記トランジスタドラ
イバー６２でトランジスタ駆動信号に変換される。この
変換された信号は逆転用トランジスタ６７に印加される
とともに、駆動トランジスタ６８を介してもう一つの逆
転用トランジスタ６９に印加される。その結果、両逆転
用トランジスタ６７，６９が共にスイッチオンとなり、
モーター５０に対して逆転用の駆動電流が通電される。

【００１７】図３にレンジ切換え時間Ｔに対するモータ
ー５０の駆動電流値Ｉの変化が示されている。この図面
で明らかなようにモーター５０の起動時には大きな電流
が流れる。そしてモーター５０がロック状態になった
り、電気ショートが生じたりすると過大電流が流れ続け
ることとなる。つまり実線の特性Ａで表されているよう
に駆動電流値Ｉが所定の電流値Ｉ₀を超えている時間が
所定の時間Ｔ₀より小さい場合は正常である。これに対
し点線の特性Ｂで表されているように電流値Ｉ₀を超え
ている時間が所定の時間Ｔ₀より大きく時間Ｔ₁より小
さい場合は、一般にモーター５０やその電気系統の異常
であり、一点鎖線の特性Ｃのように電流値Ｉ₀を超えて
いる時間が時間Ｔ₁以上の場合はモーター５０のフェー
ルである。したがって図１に示されている前記電流検出
器２８により駆動電流値Ｉを監視することで、モーター
５０の各種異常が検出される。

【００１８】前記の構成において図１に示されている前
記レンジセレクトスイッチ１０が切換え操作されると、
そのときの接点信号に応じて前記レンジ制御部２０から
出力される電気信号に基づき、前記モーター５０が正転
あるいは逆転駆動される。これにより自動変速機ＡＴの
レンジ切換弁３０が切換えられ、そのシフトレンジが選
択される。また自動変速機ＡＴのＰレンジが選択された
ときには、前述したように図４に示すパーキング機構４
０により車両の出力軸系がロックされる。

【００１９】さて前記バルブ位置センサの異常などによ
り、図４に示されているレンジ切換弁３０の切換え位置
を正確に検出できなくなると、前記モーター５０が例え
ばＰレンジ選択のための回動位置を越えて駆動し、モー
ターロックを起こすことがある。また前記パーキング機
構４０のトラブルなどが原因となって前記コントロール
軸３２が回転できなくなると、モーター５０の回転によ
り前記ウォーム５４がウォームホイール３３に噛み込む
場合もある。

【００２０】このようなトラブルが発生したとき、前記
電流検出器２８で検出されるモーター５０の駆動電流は
図３の特性ＢあるいはＣとなる。しかも前記モーター位
置センサ２６よる検出信号の変化がゼロもしくは微小と
なり、モーター５０が正常に回転していないことが検出
される。これらが共に検出されたら図２に示されている
ＣＰＵの出力端子Ｏ₁からオン信号を出力し、これによ
って前述したようにモーター５０の駆動電圧をそれまで
の通常電圧（１２Ｖ）から倍電圧（２４Ｖ）に切換え
る。またこれまでのモーター５０の駆動が正転であれ
ば、前記ＣＰＵの出力端子Ｏ₃，Ｏ₄からオン信号を出
力してモーター５０に逆転用の駆動電流を通電させるこ
とにより、モーター５０は大きな駆動トルクで逆回転
し、もってモーターロックやギヤの噛み込みが解除され
る。なお本実施例では上記のようにモーター位置センサ
２６がモーター５０の回転状態を検出する回転検出器の
機能を果たしている。

【００２１】

【発明の効果】このように本発明は、モーターロックあ
るいは回転減速用ギヤの噛み込みなどが生じた場合にモ
ーターの駆動トルクを増大させることができるので、こ
のモーターを大トルクで例えば逆回転させることにより
モーターロックやギヤの噛み込みを速やかに解除でき、
モーター装着部分の分解作業などを要することなくシフ
トレンジの切換え制御を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速機の電気制御系統を表した概要図であ
る。

【図２】モーターの駆動回路を表した電気回路図であ
る。

【図３】モーターの駆動電流値の変化を表した特性図で
ある。

【図４】自動変速機のレンジ切換弁及びその駆動系を表
した斜視図である。

【符号の説明】

２０レンジ制御部２６回転検出器（モーター位置センサ）２８電流検出器５０モーターＡＴ自動変速機

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レンジ制御部から出力される電気信号に
基づいて駆動制御されるモーターの回転によりシフトレ
ンジが切換え制御される電気制御式自動変速機におい
て、前記モーターの駆動電流値を検出してその検出信号を前
記レンジ制御部に出力する電流検出器と、同じくモータ
ーの回転状態を検出してその検出信号を前記レンジ制御
部に出力する回転検出器とを備え、しかも前記レンジ制御部は、モーターの駆動電流値が所
定値以上で、かつその回転が検出されないときにこのモ
ーターの駆動電圧を増大させる電圧切換え手段を有する
ことを特徴とした電気制御式自動変速機のモーターロッ
ク解除装置。