JPS60176829A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、自動車の自動変速機の制御装置に関し、特に
、自動変速機の油圧制御部のコントロールバルブを駆動
制御するコントロールシャフトを回転駆動するモータの
制御装置に関する。

し従来技術］ 自動車の自動変速機において、従来、シフ１〜レバーは
リンク、ロッドあるいはケーブル等の連結部材ににり自
動変速機本体に設けたコントロールシャフト（油圧制御
部のコントロールバルブを駆動制御するシャフト）に連
結され、運転者がシフトレバ−を操作する力によって直
接コントロールシャフトつまりコントロールバルブを作
動して油圧制御部を制御している。

一方、近年では、シフト操作の操作性白土やシフト動作
を迅速かつ確実に行うために、シフトレバ−に替えてス
イッチを使用し、スイッチ操作に応じて作動するモータ
により自動変速機本体のコントロールシャフトを動かす
自動変速機の制御部−２− 置が開発されている。

しかしながら、この秤のモータ駆動による自動変速機の
制御装置は、モータの駆動力を電磁クラッチ及び減速機
を介して自動変速機本体のコントロールシャツ１〜を所
定の角度だけ回転させる構成であるが、コントロールシ
ャフトをシフ１ル操作に対応した所定の角度位置に確実
に停止させるために電磁クラッチが必要となる。よって
、この電磁クラッチの使用によりモータを中心とするア
クチュエータの構造が大形化するため、電磁クラッチを
使用せずに減速Ｉｍとモータににってコン１へロールシ
ャフトをシフト操作に対応した角度位置に回動し停止さ
せることが試みられたが、コン１へロールシャフトはカ
ムによってその動きを規制される点、及び駆動系の慣性
により、モータの電流を単に遮断するだけでは正確な角
度位置に停止させることができず、また、停止時に逆電
流を流して逆転制動をかける制御も逆転制動時間をシフ
ト位置に応じて正確に制御する必要があって制御が複雑
化する問題があった。

−３− ［発明の目的］ 本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、自動変速機
の油圧制御部を駆動制御するコントロールシャフトの回
転位置をシフトスイッチの操作に応じてモータにより正
確にかつ容易に制御することができ、また、駆動系に電
磁クラッチを使用せず、アクチュエータを小形化するこ
とができる自動変速機の制御装置を提供づることを目的
とする。

［発明の構成］ 上記目的を達成するために、本発明は、第１図に示す如
く 自動車用自動変速機１Δの油圧制御部２Ａを駆動制御す
るコン１ロールシヤフト３△がシフトスィッチ９△操作
に応じてモータ６Ａにより所定の回転位置に駆動され、
該コントロールシャフト３Ａには各シフト位置で安定静
止状態をつくる係合部材４Δが連結された自動変速機の
制御装置において、 前記シフトスイッチ９Ａの操作状態を検出するシフト操
作検出器１０Ａと、 −４− 前記コントロールシャフト３Ａの回転位置を検出する回
転位置センサ８Δと、 前記モータ６Ａの回転駆動により前記コン１〜ロールシ
ヤフト３Δが目標シャフト位置の制動区間に達したとぎ
、該モータ６Ａに発電制動をかける演算制御手段２０△
と、 を備えたことを特徴とする自動変速機の制御装置をその
要旨としている。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明でる。

第２図は自動車用自動変速機の制御装置の構成図を示し
、１は自動変速機で、プラネタリギヤユニット等を制御
する公知の油圧制御部２が内蔵され、この油圧制御部２
に設けられたコントロールバルブ（シフトスイッチ操作
により作動するバルブ）には駆動用のコントロールシャ
フト３が連結されコン１ヘロールシヤフト３の例えば６
０度の回転でＰ、Ｒ，Ｎ、Ｄ、２、Ｌの６種類のシフト
位置に応じたバルブ作動が行われる。コントロール−５
− シ１１フト３にはこの６つのシフ１へ位置に対応した滑
らかに変化する凹部４ａをもつカム板４が係合部材とし
て軸着され、カム板４の四部４ａには、板ばね５ａの先
端にカムローラ５ｂを軸支する抑圧部材５が、カム板４
つまりコン１〜ロールシヤフ１〜３に対し、各シフト位
置（Ｐ〜Ｌ）で安定静止させるための回転負荷（トルク
に対する反力）をつくるために、カムローラ５ｂを凹部
４ａに押圧して配設される。６はコントロールシャフト
３を回転駆動する直流モータで、その回転軸は減速機７
を介してコントロールシャフト３に接続される。

減速機７内にはコントロールシャフト３の回転位置（シ
フト位置Ｐ〜Ｌに対応した回転位置）を検出し、その位
置を示す検出信号を出力する回転位置センサ８が設けら
れる。９は自動車の運転席に設けられる押圧操作のシフ
トスイッチで、このシフトスイッチ９には、切り換えら
れる６つのシフト位置（Ｐ、、Ｒ１Ｎ１Ｄ１２．１−）
を検出するシフト操作検出器１０が設置される。１１は
自動車の車速を検出する車速センサである。

−６− ２０は自動変速機１を運転状態に応じて制御する演算制
御処理で、マイクロコンビュータを中心に構成される。

２１はプログラムに基づき各種演算制御処理を実行する
ＣＰＵ、２２はプログラムデータや各種定数等を配憶す
る読み出し専用メモリのＲＯＭ、２３は読み出し書き込
み可能な一時メモリのＲＡＭ、２／Ｉは入出力回路であ
る。入出力回路２４には回転位置レンジ−８、シフト操
作検出器１０、車速センｉｆ　１１等が接続され、各セ
ンリー鮮から入力された検出信号はここからＣＰＵ　２
１へ送られ、更に、入出力回路２４からは直流モータ６
を制御する制御信号がモータ制御回路２５へ出力される
ように接続される。を−夕制御回路２５は、第３図に示
すように、４個のダイオードＤ１〜Ｄ４と４個の１〜ラ
ンジスタＴｒ１〜Ｔｒ７Ｉをブリッジ接続して構成され
、１〜ランジスタＴｒ２とＴｒ３をオンする制御信号が
、各ベース端子に印加されたとぎ、電源Ｂから直流モー
タ６に正転用の電流が供給され、また、トランジスタＴ
ｒ１とＴｒ４をオンする制御信号が各ベース端子に−　
７　− 印加されたとぎ、直流モータ６に逆転用の電流が供給さ
れ、更に、トランジスタＴｒｉとＴｒ３あるいはＴｒ２
とＴｒ４をオン覆る制御信号が各ベース端子に印加され
たとき、直流モータ６の端子間を短絡させ、モータ６が
どちらかの方向に回転中であれば発電制動をかけるよう
に動作する。

次に、ＣＰＵ２１が実行でる制御処理のフローチャート
（第４図）を参照して制御装置の動作を説明する。

このルーチンに入ると、先ず、ステップ１１０を実行し
、シフ１へスイッチ９の切換操作があったか否かをシフ
Ｉ〜位置横位置１０からの検出信号によって判定し、シ
フトスイッチ９の切換操作があった場合には、次に、ス
テップ１２０に進み、シフトスイッチの切換操作がなけ
れば、このルーチンを扱ける。ステップ１２０では、シ
フＩ−条件が成立１ノでいるか否かを判定し、例えば、
バックＲのシフ１〜位置に切換操作が行われた場合、車
速センサ１１からの車速信号により車速がほぼ零であれ
ばシフト条件が成立しているとして次にステツー　８　
− プ１３０を実行し、前進車速があればシフト条件が不成
立としてこのルーチンを終える。また、前進車速がある
ときのシフトダウン、シフトアップ等の別設の危険な操
作でなければ本ステップを抜け、次のステップ１３０に
移る。ステップ１３０では、シフトスイッチの切換操作
の方向を判断し、例えば、パーキングＰからニュー１〜
ラルＮ等を経てＤ−（Ｌ）の方向つまり正方向に切換操
作が行われた場合、次にステップ１４０へ進み、直流モ
ータ６を正転させるための制御信号をモータ制御回路２
５へ出力し、これによってモータ制御回路２５のトラン
ジスタＴｒ２とＴｒ３がオンし直流モータ６に正転用の
電流が電源Ｂから供給され、直流モータ６は正回転を行
う。第５図は直流モータ６が正回転した際のコントロー
ルシャツ１〜３のトルク曲線と、上記トルクつまりねじ
りモーメントを回転距離で積分Ｊることによってめたコ
ントロールシャフト３のポテンシャルエネルギー曲線を
示している。この２つの曲線から、直流モータ６の正回
転によってコントロールシャフト３が−９− 正方向に回転され、あるシフｈ　４ｉｌ　回（例えばニ
ュートラルＮ）から次の正方向のシフト位置（例えばド
ライブＤ）にシフトが行われた場合、カム板４と抑圧部
材５の作用によって生ずる回転反力により、ニュートラ
ルＮの領域からドライブＤの領域に入るＡ点（最高トル
ク点）まではコントロールシャツＩ〜３の１〜ルクが急
激に増大し、Ａ点を通過してドライブＤの領域に入ると
トルクが急激に減少することがわかる。従って、コント
ロールシャフト３の回転が最高トルク点を通過して目標
シフト位置となるドライブＤの領１或に入ったところで
、直流モータ６に発電制動をかければ直ちに負のトルク
（制動力）がモータ６の回転速度に比例して発生し、コ
ントロールシャフト３を所定の安定静止位置に停止させ
ることができる。

このようなことから、ステップ１６０では、回転位置セ
ンサ８から送られるコン１〜ロールシヤフト３の回転位
置検出信号に基づき、コントロールシャツｈ　３の回転
位置が目標シフト位置であるドライブＤの領域つまり制
動区間に入ったか否かを−１０− 判定し、Ａ点を通過してドライブ領域の制動区間に入っ
た場合、次にステップ１７０を実行し、モータ制御回路
２５に制動信号を送って直流モータ６に発電制動をかけ
る。即ち、モータ制御回路２５では、トランジスタＴｒ
１とＴｅ３あるいはＴｅ３とＴｅ４がオンされることに
より直流モータ６の両端子間が短絡され、発電制動がか
けられる。

この発電制動は、モータに発生する誘導起電力の大きさ
に応じた制動力が発生ずることから、モータの回転速度
が速いほど大きな制動力がかかり、速度が低下するにつ
れて制動力が低下するために、目標シフト位置の制動区
間内であればどの位置で発電制動をかけた場合でも、カ
ム板４と押圧部材５による回転反力の安定位置静止作用
により所定のシフト位置に対応した正確な回転位置にコ
ントロールシャフト３を停止させることができる。また
、発電制動の制動力は直流モータ６の停止と共に無くな
るため、制動信号を切るタイミングを制御する必要はな
く、ステップ１７０で発電制動を一定時間かけた後はこ
の制御処理ルーチンを終了−１１− づる。

尚、ステップ１３０にて、シフト方向が逆方向（例えば
ニュートラルＮからバックＲへ）と判定された場合、次
に、ステップ１５０に進み、直流モータ６を逆転駆動さ
せる。この逆転駆動はモータ制御回路２５の１−ランジ
スタＴｒｉとＴｅ４をオンすることにより行われ、これ
によって、コントロールシャツ１−３は逆方向にコート
ラルＮがらバックＲの方向）に回転し、そのトルク曲線
と回転反力曲線は第６図に示すように表われる。そ１ノ
で、上記と同様にステップ１６０を実行し、コントロー
ルシャフト３の回転が最大トルク点（８点）を通過して
目標シフト位置のバックＲ領域の制動区間に入ったとき
、ステップ１７０にて直流モータ６に発電制動をかけて
コントロールシャフト３をバックＲの位置に停止させる
。この場合においても、上述の正回転と同様に発電制動
のタイミイグに対しての厳密な制御を必要とせず、所望
のシフト位置でコントロールシャフト３を停止させるこ
とができる。

−１２＝ ［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の自動変速機の制御装置に
よれば、シフ１〜スイツチの切換操作に応じてモータに
にリコン１〜ロールシＶ７１〜を回転駆動し、所定の位
置に停止制御する場合、コントロールシャフトに連結さ
れたカムと押圧部材にＪ：り安定静止位置がつくられる
領域内にコントロールシャフトが達したとき、モータに
発電制動をかけてこれを停止制御するように構成したか
ら、制動をかけるタイミングを厳密に検出したり制御す
る必要がな（、また、制動時間も制御せずにコントロー
ルシャ７１〜をシフトスイッチ操作に応じた正確なシフ
ト位置に停止させることができ、制御処理を簡単化し得
る。更に、従来使用していた電磁クラッチが不要となり
、モータを中心としたアクチュエータを小形化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は本発明の実施
例の全体構成図、第３図はモータ制御回路図、第４図は
制御処理を示すフローチャート、−１３− 第５図と第６図はコントロールシャフトの正転時と逆転
時のトルク曲線と回転反力曲線である。 １・・・自動変速＊　２・・・油圧制御部３・・・コン
トロールシャフト ４・・・カム板　５・・・押圧部材 ６・・・直流モータ　８・・・回転位置センサ９・・・
シフトレバ−１ｏ・・・シフト位置検出器２０・・・演
算制御手段 代理人　弁理士　定立　勉 他１名 −１４− 第３図 第４図 日替ＱＫ− ８を丑贅−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自動車用自動変速機の油圧制御部を駆動制御するコント
   ロールシャフトがシフトスイッチ操作に応じてモータに
   より所定の回転位置に駆動され、該コントロールシャフ
   トには各シフト位置で安定静止状態をつくる係合部材が
   連結された自動変速機の制御装置において、 前記シフ１−スイッチの操作状態を検出するシフト操作
   検出器と、 前記コントロールシャツＩ〜の回転位置を検出する回転
   位置センサと、 前記モータの回転駆動により前記コントロールシャフト
   が目標シャフト位置の制動区間に達したとき、該モータ
   に発電制動をかける演算制御手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機の制御装置。 −１−