JP4183111B2 - Shift-by-wire system - Google Patents
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Description
【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5−256357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、運転者の操作するシフトスイッチ信号に応じて、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。そして、レンジ切換弁の動作量を検出可能な位置センサが設けられ、この位置センサからの検出信号に基づき、シフトスイッチ信号との整合を図ることでシフト制御を行っている。
【0003】
このとき、シフトスイッチには同一レンジに2つのスイッチを有し、シフトスイッチの信頼性を高めることで安定したシフト制御を達成している。
【0004】
【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、位置センサからの信号がフェールしているかどうかを検出する手段が無く、例えシフトスイッチ信号の信頼性を確保しても、シフトスイッチ信号と位置センサからの検出信号との整合を図ることでシフト制御しているため、位置センサの信頼性が低いと、シフト制御全体の信頼性が低下するという問題があった。この問題はセンサ類に限らず、例えば演算処理用のCPU等においても同様の信頼性に対する問題を有している。
【0005】
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、シフト制御に必要な信号の信頼性を高めることで、安全性の高いシフト制御を実現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。
【0006】
【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記載の発明では、ドライバにより操作され、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ及び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を示すスイッチ信号を出力するシフトスイッチと、自動変速機に設けられ、マニュアルバルブとパーキングロッド等を駆動するシフトアクチュエータと、前記シフトアクチュエータの駆動量を検出するポテンショメータと、前記シフトスイッチ信号に基づいて、現在のシフトポジションから予め設定された前記スイッチ信号が示すレンジに対応するシフトポジション目標値までの前記シフトアクチュエータの目標駆動量を算出するシフトアクチュエータ目標駆動量算出部と、算出された目標駆動量に基づいて前記シフトアクチュエータに駆動信号を出力するシフトアクチュエータ駆動信号出力部とを有し、前記シフトスイッチ信号と前記ポテンショメータ値に基づいてフィードバック制御により前記シフトスイッチと前記ポテンショメータ値の整合を図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を、同一信号を出力する第1シフトスイッチと第2シフトスイッチから構成し、前記ポテンショメータを、同一信号を出力する第1ポテンショメータと第2ポテンショメータから構成し、前記シフト制御手段に、前記第1及び第2シフトスイッチの信号が一致しているかどうかを判断し、一致しない場合はフェールと判断するシフトスイッチフェール検出部と、前記第1及び第2ポテンショメータの信号が一致しているかどうかを判断し、一致しない場合はフェールと判断するポテンショメータフェール検出部と、を設け、更に、前記シフト制御手段に、運転者が電源をOFFしたとしても、シフトバイワイヤシステムの電源を確保可能なセルフシャットリレーを設け、運転者が電源をOFFしたときに、前記セルフシャットリレーにより電源を確保し、前記シフトスイッチ信号と前記ポテンショメータ信号が整合したかどうかを判断し、整合していればセルフシャットリレーにより電源をOFFし、整合していなければ前記シフトアクチュエータに駆動信号を出力することで整合を図った後にセルフシャットリレーにより電源をOFFする電源ON・OFF指令出力部を設けたことを特徴とする。
【0007】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の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に、前記シフトスイッチフェール検出部、又は前記ポテンショメータフェール検出部からフェールが検出されたときは、エンジンコントロールユニットに対してトルクダウン指令を出力する入力信号フェール制御部を設けたことを特徴とするシフトバイワイヤシステム。
【0008】
請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の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をロックすることで、運転者による前記シフトスイッチの操作を禁止するシフトロック機構を設け、
前記シフト制御手段を、同一制御演算処理を行う第1シフト制御部と第2シフト制御部から構成し、
前記シフト制御手段に、前記第1シフト制御部と前記第2シフト制御部が同一制御演算処理を行っているかどうかを判断し、一致しない場合はフェールと判断するシフト制御フェール検出部を設け、
前記シフト制御フェール検出部からフェールが検出されたときは、前記シフトロック機構に対してシフトロック指令を出力すると共に、第1シフト制御部及び第2シフト制御部の少なくとも一方の制御部を作動不能にするシフト制御フェール制御部を設けたことを特徴とする。
【0010】
請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3に記載のシフトバイワイヤシステムにおいて、前記マニュアルバルブの位置を表すレンジ信号を出力するインヒビタスイッチを設け、前記シフト制御手段を、前記シフトスイッチ信号と前記ポテンショメータ信号との整合を図ると共に、前記インヒビタスイッチ信号との整合を図る手段としたことを特徴とする。
【0011】
【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、及びポテンショメータが、同一信号を出力する二重系とされている。そして、シフト制御手段に、シフトスイッチフェール検出部と、ポテンショメータフェール検出部とが設けられ、入力信号が常に一致しているかどうかを判断することで、入力信号がフェールしているかどうかを常に監視することができる。これにより、信頼性の高い入力信号に基づいてシフト制御をすることが可能となり、安定したシフトバイワイヤシステムを提供することができる。
また、シフト制御手段にセルフシャットリレーが設けられている。そして、運転者が電源をOFFしたときに、電源ON・OFF指令出力部において、セルフシャットリレーにより電源を確保し、シフトスイッチ信号とポテンショメータ信号が整合したかどうかを判断し、整合していればセルフシャットリレーにより電源がOFFされ、整合していなければシフトアクチュエータに駆動信号を出力することで整合を図った後にセルフシャットリレーにより電源がOFFされる。すなわち、運転者がシフトスイッチを操作した直後に電源をOFFした場合に、シフトバイワイヤシステムの電源をOFFしてしまうと、シフトスイッチ信号と実際のシフトアクチュエータの動き(ポテンショメータ信号)の整合を図れない場合がある。そこで、セルフシャットリレーにより電源を確保し、シフトスイッチ信号とポテンショメータ信号の整合を図った後に電源をOFFすることで、シフトスイッチの示すシフトポジションと、実際のシフトポジションを常に一致させることができる。
【0012】
請求項2に記載のシフトバイワイヤシステムにおいては、シフト制御手段に、シフトスイッチフェール検出部、又はポテンショメータフェール検出部からフェールが検出されたときは、エンジンコントロールユニットに対してトルクダウン指令を出力する入力信号フェール制御部が設けられている。よって、入力信号のフェールが検出されたときには、エンジンにトルクダウン要求を出力することで、例えアクセルを踏んでも、急激に発進する事が無く安全性を確保することができる。また、少なくとも低速での走行が可能なため、車両を路肩に寄せる等の故障場所からの若干距離の移動をすることができる。
【0013】
請求項3に記載のシフトバイワイヤシステムにおいては、シフトロック機構が設けられ、更に、シフト制御手段が、同一制御演算処理を行う第1シフト制御部と第2シフト制御部から構成されている。そして、シフト制御手段に設けられたシフト制御フェール検出部において、第1シフト制御部と第2シフト制御部が同一制御演算処理を行っているかどうかを判断し、一致しない場合はフェールと判断し、シフトロック機構に対してシフトロック指令を出力すると共に、シフト制御フェール制御部において、第1シフト制御部及び第2シフト制御部の少なくとも一方の制御部が作動不能とされる。これにより、制御演算処理を行うシフト制御部が暴走してしまったとしても、シフトロック機構によりシフト操作が禁止されると共に、シフトバイワイヤシステムを停止することが可能となり、安全性を確保することができる。
【0015】
請求項4に記載のシフトバイワイヤシステムにおいては、マニュアルバルブの位置を表すレンジ信号を出力するインヒビタスイッチが設けられ、シフト制御手段において、シフトスイッチ信号とポテンショメータ信号との整合が図られると共に、インヒビタスイッチ信号との整合が図られる。すなわち、ポテンショメータとインヒビタスイッチは共にマニュアルバルブの動きに連動しており、両者の動きは必ず整合するため、ポテンショメータ信号とインヒビタスイッチ信号のフェールを検出することが可能となり、入力信号の信頼性をより高めることができる。
【0016】
【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説明する。
【0017】
まず、構成を説明する。
図1は実施の形態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はキーインターロックソレノイド、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、6はイグニッションスイッチである。
【0018】
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、62は自動変速機が選択しているレンジ信号を出力するインヒビタスイッチである。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。
【0019】
図2は実施の形態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CPU21aとサブCPU22aが設けられ、これらCPU21a,22a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。このCPU21a,22aは、異常を検出すると、自ら作動を停止する自爆機構を有しており、運転者の意図と異なったCPU21a,22aの暴走を防止することで、安全性を確保している。また、これらメイン及びサブCPU21a,22a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と、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。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。
【0020】
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。 また、シフトスイッチ4は、シフトコントロールユニット20に信号を出力する第1シフトスイッチ4aと、第2シフトスイッチ4bから構成されていると共に、ポテンショメータ34も、シフトコントロールユニット20に信号を出力する第1ポテンショメータ34aと、第2ポテンショメータ34bから構成されている。
【0021】
シフトコントロールユニット20への電源供給は、電源24からセルフシャットリレー23を介して供給されている。ここで、セルフシャットリレー23について説明する。図4はセルフシャットリレー23のシステムを表す概略図である。イグニッションスイッチ6から出力される電源オンの信号は、電源24とシフトコントロールユニット20内に設けられたON・OFF指令出力部25に入力される。このとき、リレースイッチ27がONとなり、シフトコントロールユニット20に電源が供給されると共に、ON・OFF指令出力部25から仮想スイッチ26にON指令が出力され、電源24の電源を確保する。この時点で、例えイグニッションスイッチ6がOFFとなっても、シフトコントロールユニット20の電源供給は、ON・OFF指令出力部25からの仮想スイッチ26への指令により決定される。
【0022】
次に、作用を説明する。
図3はシフトコントロールユニット20で実行されるシフトチェンジする際のシフト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。
【0023】
ステップ101では、電圧Vが所定の電圧値V1以上かどうかを判断し、所定の電圧V1以上であればステップ101bへ進み、所定の電圧V1未満であればステップ102へ進む。
【0024】
ステップ102では、シフトロック機構5をONにする。
【0025】
ステップ103では、セルフシャットリレーにより電源を確保する。
【0026】
ステップ104では、シフトロック機構5をOFFにする。
【0027】
ステップ105では、第1シフトスイッチ4aと第2シフトスイッチ4bの信号を読み込む。
【0028】
ステップ106では、第1シフトスイッチ4aと第2シフトスイッチ4bの信号が一致しているかどうかを判断し、一致していればステップ105へ進み、一致していなければステップ118へ進む。
【0029】
ステップ107では、第1ポテンショメータ34aと第2ポテンショメータ34bの信号を読み込む。
【0030】
ステップ108では、第1ポテンショメータ値と第2ポテンショメータ値の信号が一致しているかどうかを判断し、一致していればステップ107へ進み、一致していなければステップ120へ進む。
【0031】
ステップ109では、シフトスイッチ4の信号を読み込む。
【0032】
ステップ110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111へ進み、更新されていなければステップ114へ進む。
【0033】
ステップ111では、目標ポジションを設定する。
【0034】
ステップ112では、モータ駆動量を算出する。
【0035】
ステップ113では、モータ駆動信号を出力する。
【0036】
ステップ114では、シフトスイッチ信号とポテンショメータ信号と、インヒビタスイッチ信号が整合しているかどうかを判断し、整合していればステップ115へ進み、整合していなければステップ118へ進む。
【0037】
ステップ115では、モータ駆動信号を停止する。
【0038】
ステップ116では、電圧Vが所定の電圧値V1以上かどうかを判断し、所定の電圧V1以上であれば本制御を終了し、所定の電圧V1未満であればステップ117へ進む。
【0039】
ステップ117では、セルフシャットリレーをOFFする。
【0040】
ステップ118では、カウンタ値Nとして前回のカウンタ値N0に1を加算する。
【0041】
ステップ119では、カウンタ値Nが所定のカウンタ値N1以上かどうかを判断し、所定のカウンタ値N1以上であればステップ120へ進み、所定のカウンタ値N1未満であればステップ105へ進む。
【0042】
ステップ120では、フェール制御として警告灯の点灯、警告ブザー、トルクダウン制御、シフトロックソレノイドON等を行う。
【0043】
[作用]
電圧Vが所定の電圧値V1以上かどうかを判断し、所定の電圧V1未満であれば、セルフシャットリレー23により電源を確保するとともにシフトロックソレノイド5をONにする。すなわち、運転者がシフト操作直後にエンジンを停止し、電源をOFFとした場合のように、シフトスイッチ4の示す位置に対応したシフトアクチュエータ30の作動が確保されなければ、シフトスイッチ4と実際のシフト位置にずれが生じてしまう。よって、シフトスイッチ4と実際のシフト位置の整合を図るために電源を確保するものである。また、シフトロックソレノイド5をONにすることで、運転者が電源を切った後に、シフトスイッチ4の操作を禁止することで、シフトスイッチ4の示す位置と実際のシフト位置の不一致を防止している。
【0044】
ステップ105とステップ106では、第1シフトスイッチ4aと第2シフトスイッチ4bの信号を読み込み、第1シフトスイッチ4aと第2シフトスイッチ4bの信号が一致しているかどうかを判断する。すなわち、シフトスイッチ4を二重系にしたことで、シフトコントロールユニット20への入力信号の信頼性を高めることができる。このとき、信号が一致していなければステップ120のフェール制御に移行する。同様に、ポテンショメータ値の信頼性を高めるために、ステップ107とステップ108においても、第1ポテンショメータ34aと第2ポテンショメータ34bの信号を読み込み、第1ポテンショメータ値と第2ポテンショメータ値の信号が一致しているかどうかを判断する。
【0045】
次に、シフトスイッチ4の信号を読み込み、目標ポジションが更新されたかどうかを判断し、更新されていれば目標ポジションを設定し、モータ駆動量を算出し、モータ駆動信号を出力する。そして、ステップ114において、シフトスイッチ信号とポテンショメータ信号と、インヒビタスイッチ信号が整合しているかどうかを判断する。これにより、シフトスイッチ信号とポテンショメータ信号が一致していればシフトが完了したと判断できるだけでなく、ポテンショメータ値とインヒビタスイッチ信号が一致しているかどうかを判断することで、ポテンショメータ34もしくはインヒビタスイッチ62のフェールを検知することができる。これは、ポテンショメータ34とインヒビタスイッチ62は共にコントロールシャフト36に接続されているため、必ず同じ動きを示すからである。
【0046】
各信号の整合が確認されるまでは、カウンタ値Nとして前回のカウンタ値N0に1を加算し、カウンタ値Nが所定のカウンタ値N1以上かどうかを判断し、所定のカウンタ値N1以上であれば、フェールと判断してフェール制御を行い、所定のカウンタ値N1未満であれば、各信号の整合が確認されるまでシフトアクチュエータ30を駆動する。
【0047】
シフトスイッチ信号,ポテンショメータ信号及びインヒビタスイッチ信号の整合が確認されると、モータ駆動信号を停止し、電圧Vが所定の電圧値V1以上かどうかを判断する。そして、所定の電圧V1以上であれば本制御を終了し、所定の電圧V1未満であればステップ117へ進み、セルフシャットリレー23をOFFすることでシフトコントロールユニット20の電源を遮断する。すなわち、ステップ101において、所定の電圧V1未満であれば、セルシャットリレー23により電源が確保されているため、このセルフシャットリレー23をOFFする必要があるからである。
【0048】
ステップ120では、フェール制御が行われる。フェール制御として警告灯の点灯、警告ブザー、トルクダウン制御、シフトロックソレノイドONによるシフトスイッチロック等が行われる。ここで、トルクダウン制御について説明する。フェールを検出した場合は、エンジンコントロールユニット50に対してトルクダウン要求を出力することで、例えアクセルを踏んでも、急激に発進することがなく安全性を確保することができる。また、本実施の形態では、フェールの種類によっては少なくとも低速での走行が可能なため、車両を路肩に寄せる等の故障場所からの若干距離の移動をすることができる。
【0049】
以上説明したように、本実施の形態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4、及びポテンショメータ34が、同一信号を出力する二重系とされている。そして、ステップ106及びステップ108において、入力信号が常に一致しているかどうかを判断することで、入力信号がフェールしているかどうかを常に監視することができる。これにより、信頼性の高い入力信号に基づいてシフト制御をすることが可能となり、安定したシフトバイワイヤシステムを提供することができる。
【0050】
また、フェールが検出されたときは、ステップ120において、エンジンコントロールユニット50に対してトルクダウン指令が出力される。よって、エンジンにトルクダウン要求を出力することで、例えアクセルを踏んでも、急激に発進する事が無く安全性を確保することができる。また、少なくとも低速での走行が可能なため、車両を路肩に寄せる等の故障場所からの若干距離の移動をすることができる。
【0051】
また、シフトロックソレノイド5が設けられると共に、メインCPU21aとサブCPU22aが設けられ、これらメインCPU21aとサブCPU22aが同一制御演算処理を行っているかどうかを相互監視し、一致しない場合はフェールと判断し、シフトロックソレノイド5に対してシフトロック指令を出力すると共に、メインCPU21aとサブCPU22aの少なくとも一方のCPUが作動不能とされる。これにより、制御演算処理を行うCPUが暴走してしまったとしても、シフトロックソレノイド5によりシフト操作が禁止されると共に、シフトバイワイヤシステムを停止することが可能となり、安全性を確保することができる。
【0052】
また、シフトコントロールユニット20にはセルフシャットリレー23が設けられている。すなわち、運転者がシフトスイッチ4を操作した直後に電源をOFFした場合に、シフトバイワイヤシステムの電源をOFFしてしまうと、シフトスイッチ信号と実際のシフトアクチュエータの動き(ポテンショメータ信号)の整合を図れない場合がある。そこで、ステップ103においてセルフシャットリレー23により電源を確保し、ステップ114においてシフトスイッチ信号とポテンショメータ信号とインヒビタスイッチ信号の整合を図った後に電源をOFFすることで、シフトスイッチ4の示すシフトポジションと、実際のシフトポジションを常に一致させることができる。
【0053】
また、ステップ114においてシフトスイッチ信号とポテンショメータ信号とインヒビタスイッチ信号との整合が図られる。すなわち、ポテンショメータとインヒビタスイッチは共にマニュアルバルブの動きに連動しており、両者の動きは必ず整合するため、ポテンショメータ信号とインヒビタスイッチ信号のフェールを検出することが可能となり、入力信号の信頼性をより高めることができる。
【0054】
(他の実施の形態)
以上、本発明のシフトバイワイヤシステムを実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施の形態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。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態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】実施の形態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】実施の形態のシフトバイワイヤシステムにおけるセルフシャットリレーを表す概略図である。
【図4】実施の形態のシフトバイワイヤシステムにおけるシフト制御を表すフローチャートである。
【符号の説明】
1 インジケータ
2 フェイルランプ
3 キーインターロックソレノイド
4 シフトスイッチ
5 シフトロック機構
6 イグニッションスイッチ
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
23 セルフシャットリレー
24 電源
25 ON・OFF指令出力部
26 仮想スイッチ
27 リレースイッチ
30 シフトアクチュエータ
31 メインモータ
31a ウォーム
32 サブモータ
32a ウォーム
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
60 自動変速機
61 変速機構部
62 インヒビタスイッチ
63 CVTコントロールユニット
64 エンジンコントロールユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a shift-by-wire system in which a shift range of an automatic transmission is selected by motor drive based on electric control.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a shift-by-wire system, for example, the one described in JP-A-5-256357 is known. In the shift-by-wire system described in this publication, a range switching valve of an automatic transmission is switched by a motor driven based on electric control in accordance with a shift switch signal operated by a driver. A position sensor capable of detecting the operation amount of the range switching valve is provided, and shift control is performed by matching with the shift switch signal based on the detection signal from the position sensor.
[0003]
At this time, the shift switch has two switches in the same range, and stable shift control is achieved by increasing the reliability of the shift switch.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional shift-by-wire system, there is no means for detecting whether or not the signal from the position sensor has failed. Even if the reliability of the shift switch signal is ensured, the shift switch signal and the position sensor Since shift control is performed by matching with the detection signal, if the reliability of the position sensor is low, there is a problem that the reliability of the overall shift control is lowered. This problem is not limited to sensors. For example, a CPU for arithmetic processing or the like has a similar problem with respect to reliability.
[0005]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object of the present invention is necessary for shift control in a shift-by-wire system in which selection of a shift position of an automatic transmission is performed by motor drive based on electric control. An object of the present invention is to provide a shift-by-wire system capable of realizing shift control with high safety by increasing signal reliability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a shift switch which is operated by a driver and outputs a switch signal indicating a shift position corresponding to each range such as a parking range, a reverse range, a neutral range and a drive range. A shift actuator that is provided in the automatic transmission and drives a manual valve, a parking rod, and the like; a potentiometer that detects the drive amount of the shift actuator; and a preset value from the current shift position based on the shift switch signal A shift actuator target drive amount calculation unit for calculating a target drive amount of the shift actuator up to a shift position target value corresponding to the range indicated by the switch signal, and driving the shift actuator based on the calculated target drive amount A shift actuator driving signal output unit for outputting a signal, and a shift control unit that adjusts the shift switch and the potentiometer value by feedback control based on the shift switch signal and the potentiometer value. In the system, the shift switch comprises a first shift switch and a second shift switch that output the same signal, the potentiometer comprises a first potentiometer and a second potentiometer that output the same signal, and the shift control means In addition, it is determined whether or not the signals of the first and second shift switches match, and if they do not match, the signals of the shift switch failure detection unit that determines a failure and the signals of the first and second potentiometers match. Judge whether or not A potentiometer failure detection unit determines that failure if not, the provided, further comprising a shift control means, even the driver is turned OFF the power, provided the shift-by-wire system power supply can be secured a shut-relay, operating When a person turns off the power, the power is secured by the self-shut relay, it is determined whether the shift switch signal and the potentiometer signal are matched, and if they are matched, the power is turned off by the self-shut relay, If not matched, a power ON / OFF command output unit for turning off the power by a self-shut relay after matching is achieved by outputting a drive signal to the shift actuator .
[0007]
In invention of
The shift control means is provided with an input signal fail control unit that outputs a torque down command to the engine control unit when a failure is detected from the shift switch fail detection unit or the potentiometer fail detection unit. A featured shift-by-wire system.
[0008]
In invention of
By providing a shift lock mechanism that locks the shift switch to prohibit the driver from operating the shift switch,
The shift control means comprises a first shift control unit and a second shift control unit that perform the same control calculation process,
The shift control means is provided with a shift control failure detection unit that determines whether or not the first shift control unit and the second shift control unit are performing the same control calculation process, and if they do not match, determines a failure.
When a failure is detected from the shift control failure detection unit, a shift lock command is output to the shift lock mechanism and at least one of the first shift control unit and the second shift control unit cannot be operated. A shift control failure control unit is provided.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the shift-by-wire system according to any one of the first to third aspects, an inhibitor switch that outputs a range signal indicating the position of the manual valve is provided, and the shift control means is connected to the shift switch signal. It is characterized in that it is a means for matching with the potentiometer signal and for matching with the inhibitor switch signal.
[0011]
Operation and effect of the invention
In the shift-by-wire system according to the first aspect, the shift switch and the potentiometer are a double system that outputs the same signal. The shift control means is provided with a shift switch failure detection unit and a potentiometer failure detection unit, and always monitors whether the input signal is failing by determining whether the input signals always match. be able to. As a result, shift control can be performed based on a highly reliable input signal, and a stable shift-by-wire system can be provided.
The shift control means is provided with a self-shut relay. When the driver turns off the power supply, the power supply ON / OFF command output unit secures the power supply by the self-shut relay, determines whether the shift switch signal and the potentiometer signal are matched, The power is turned off by the self-shut relay, and if not matched, a drive signal is output to the shift actuator, and after matching is achieved, the power is turned off by the self-shut relay. In other words, if the driver turns off the power immediately after operating the shift switch, if the power of the shift-by-wire system is turned off, the shift switch signal and the actual shift actuator movement (potentiometer signal) cannot be matched. There is a case. Therefore, the shift position indicated by the shift switch and the actual shift position can always be matched by securing the power supply by the self-shut relay and turning off the power supply after matching the shift switch signal and the potentiometer signal.
[0012]
In the shift-by-wire system according to
[0013]
In the shift-by-wire system according to the third aspect, a shift lock mechanism is provided, and the shift control means is composed of a first shift control unit and a second shift control unit that perform the same control arithmetic processing. Then, in the shift control failure detection unit provided in the shift control means, it is determined whether or not the first shift control unit and the second shift control unit are performing the same control calculation process, and if they do not match, it is determined as a failure, A shift lock command is output to the shift lock mechanism, and at least one of the first shift control unit and the second shift control unit is disabled in the shift control fail control unit. As a result, even if the shift control unit that performs the control calculation process runs out of control, the shift operation is prohibited by the shift lock mechanism, the shift-by-wire system can be stopped, and safety can be ensured. it can.
[0015]
The shift-by-wire system according to
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment for realizing a shift-by-wire system according to the present invention will be described.
[0017]
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating a shift-by-wire system according to an embodiment. In the figure, 1 is an indicator showing a shift selection position, 2 is a fail lamp for notifying the driver of an abnormality, 3 is a key interlock solenoid, 4 is a shift switch for selecting a shift position, 5 is a shift lock mechanism, and 6 is an ignition switch. It is.
[0018]
20 is a shift control unit, 40 is a CVT control unit for controlling the
[0019]
FIG. 2 is an overall system diagram illustrating the shift-by-wire system according to the embodiment. The
[0020]
The
[0021]
The power supply to the
[0022]
Next, the operation will be described.
FIG. 3 is a flow chart showing the flow of shift control processing when a shift change is executed by the
[0023]
In
[0024]
In
[0025]
In
[0026]
In
[0027]
In
[0028]
In
[0029]
In
[0030]
In
[0031]
In
[0032]
In
[0033]
In
[0034]
In
[0035]
In
[0036]
In
[0037]
In
[0038]
In step 116, it is determined whether or not the voltage V is equal to or higher than a predetermined voltage value V1. If the voltage V is equal to or higher than the predetermined voltage V1, this control is terminated, and if it is lower than the predetermined voltage V1, the process proceeds to step 117.
[0039]
In
[0040]
In
[0041]
In
[0042]
In
[0043]
[Action]
It is determined whether or not the voltage V is equal to or higher than a predetermined voltage value V1, and if it is less than the predetermined voltage V1, the power is secured by the self shut
[0044]
In
[0045]
Next, the signal of the
[0046]
Until the match of each signal is confirmed, 1 is added to the previous counter value N0 as the counter value N to determine whether the counter value N is equal to or greater than the predetermined counter value N1. For example, it is determined that a failure has occurred and the fail control is performed. If it is less than the predetermined counter value N1, the
[0047]
When matching of the shift switch signal, the potentiometer signal, and the inhibitor switch signal is confirmed, the motor drive signal is stopped and it is determined whether or not the voltage V is equal to or higher than a predetermined voltage value V1. If the voltage is equal to or higher than the predetermined voltage V1, the control is terminated. If the voltage is lower than the predetermined voltage V1, the process proceeds to step 117, and the power supply to the
[0048]
In
[0049]
As described above, in the shift-by-wire system of the present embodiment, the
[0050]
When a failure is detected, a torque down command is output to the
[0051]
Further, a
[0052]
The
[0053]
In
[0054]
(Other embodiments)
As described above, the shift-by-wire system of the present invention has been described based on the embodiments, but the specific configuration is not limited to these embodiments, and is described in each claim of the claims. Design changes and additions are allowed without departing from the scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall system diagram showing a shift-by-wire system according to an embodiment.
FIG. 2 is a control system diagram of the shift-by-wire system according to the embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a self-shut relay in the shift-by-wire system according to the embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing shift control in the shift-by-wire system according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
1
22 Sub-driver 22a Sub-CPU
23 Self-
Claims (4)
自動変速機に設けられ、マニュアルバルブとパーキングロッド等を駆動するシフトアクチュエータと、
前記シフトアクチュエータの駆動量を検出するポテンショメータと、前記シフトスイッチ信号に基づいて、現在のシフトポジションから予め設定された前記スイッチ信号が示すレンジに対応するシフトポジション目標値までの前記シフトアクチュエータの目標駆動量を算出するシフトアクチュエータ目標駆動量算出部と、算出された目標駆動量に基づいて前記シフトアクチュエータに駆動信号を出力するシフトアクチュエータ駆動信号出力部とを有し、前記シフトスイッチ信号と前記ポテンショメータ値に基づいてフィードバック制御により前記シフトスイッチと前記ポテンショメータ値の整合を図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を、同一信号を出力する第1シフトスイッチと第2シフトスイッチから構成し、
前記ポテンショメータを、同一信号を出力する第1ポテンショメータと第2ポテンショメータから構成し、
前記シフト制御手段に、前記第1及び第2シフトスイッチの信号が一致しているかどうかを判断し、一致しない場合はフェールと判断するシフトスイッチフェール検出部と、前記第1及び第2ポテンショメータの信号が一致しているかどうかを判断し、一致しない場合はフェールと判断するポテンショメータフェール検出部と、を設け、
更に、前記シフト制御手段に、運転者が電源をOFFしたとしても、シフトバイワイヤシステムの電源を確保可能なセルフシャットリレーを設け、運転者が電源をOFFしたときに、前記セルフシャットリレーにより電源を確保し、前記シフトスイッチ信号と前記ポテンショメータ信号が整合したかどうかを判断し、整合していればセルフシャットリレーにより電源をOFFし、整合していなければ前記シフトアクチュエータに駆動信号を出力することで整合を図った後にセルフシャットリレーにより電源をOFFする電源ON・OFF指令出力部を設けたことを特徴とするシフトバイワイヤシステム。A shift switch that is operated by a driver and outputs a switch signal indicating a shift position corresponding to each range such as a parking range, a reverse range, a neutral range, and a drive range;
A shift actuator provided in an automatic transmission, for driving a manual valve, a parking rod, and the like;
A potentiometer for detecting the drive amount of the shift actuator, and a target drive of the shift actuator from a current shift position to a shift position target value corresponding to a range indicated by the switch signal set in advance based on the shift switch signal A shift actuator target drive amount calculation unit that calculates a quantity; a shift actuator drive signal output unit that outputs a drive signal to the shift actuator based on the calculated target drive quantity; and the shift switch signal and the potentiometer value Shift control means for matching the shift switch and the potentiometer value by feedback control based on:
In a shift-by-wire system with
The shift switch comprises a first shift switch and a second shift switch that output the same signal,
The potentiometer includes a first potentiometer and a second potentiometer that output the same signal,
The shift control means determines whether or not the signals of the first and second shift switches match, and if they do not match, determines a failure and a signal of the first and second potentiometers. And a potentiometer failure detection unit that determines whether or not a failure is detected ,
Further, the shift control means is provided with a self-shut relay capable of securing the power of the shift-by-wire system even if the driver turns off the power, and when the driver turns off the power, the self-shut relay supplies the power. To determine whether or not the shift switch signal and the potentiometer signal are matched, and if matched, turn off the power by a self-shut relay, and if not matched, output a drive signal to the shift actuator. A shift-by-wire system comprising a power ON / OFF command output unit for turning off the power by a self-shut relay after matching is achieved.
前記シフト制御手段に、前記シフトスイッチフェール検出部、又は前記ポテンショメータフェール検出部からフェールが検出されたときは、エンジンコントロールユニットに対してトルクダウン指令を出力する入力信号フェール制御部を設けたことを特徴とするシフトバイワイヤシステム。The shift-by-wire system according to claim 1,
The shift control means is provided with an input signal fail control unit that outputs a torque down command to the engine control unit when a failure is detected from the shift switch fail detection unit or the potentiometer fail detection unit. A featured shift-by-wire system.
前記シフトスイッチをロックすることで、運転者による前記シフトスイッチの操作を禁止するシフトロック機構を設け、
前記シフト制御手段を、同一制御演算処理を行う第1シフト制御部と第2シフト制御部から構成し、前記シフト制御手段に、前記第1シフト制御部と前記第2シフト制御部が同一制御演算処理を行っているかどうかを判断し、一致しない場合はフェールと判断するシフト制御フェール検出部を設け、
前記シフト制御フェール検出部からフェールが検出されたときは、前記シフトロック機構に対してシフトロック指令を出力すると共に、第1シフト制御部及び第2シフト制御部の制御部を作動不能にするシフト制御フェール制御部を設けたことを特徴とするシフトバイワイヤシステム。The shift-by-wire system according to claim 1 or 2,
By providing a shift lock mechanism that locks the shift switch to prohibit the driver from operating the shift switch,
The shift control means comprises a first shift control section and a second shift control section that perform the same control calculation process, and the first shift control section and the second shift control section are included in the shift control means. A shift control failure detection unit that determines whether or not processing is performed and determines that a failure occurs if they do not match,
When a failure is detected from the shift control failure detection unit outputs the shift lock command to the shift lock mechanism is inoperative the control section of the first shift controller and the second shift control unit A shift-by-wire system comprising a shift control / fail control unit.
前記マニュアルバルブの位置を表すレンジ信号を出力するインヒビタスイッチを設け、
前記シフト制御手段を、前記シフトスイッチ信号と前記ポテンショメータ信号との整合を図ると共に、前記インヒビタスイッチ信号との整合を図る手段としたことを特徴とするシフトバイワイヤシステム。The shift-by-wire system according to claims 1 to 3 ,
An inhibitor switch that outputs a range signal indicating the position of the manual valve is provided,
A shift-by-wire system characterized in that the shift control means is means for matching the shift switch signal and the potentiometer signal and for matching the inhibitor switch signal.
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