JP5158208B2 - シフトバイワイヤ装置およびこれを搭載する変速機装置 - Google Patents

Description

本発明は、シフトバイワイヤ装置およびこれを搭載する変速機装置に関し、詳しくは、運転者により要求される要求シフトポジションを検出するシフトポジションセンサからの信号を入力する管理用電子制御ユニットに通信可能に接続され、該管理用電子制御ユニットからのシフト指令に基づいてマニュアルシャフトを駆動制御することにより作動対象を作動させるシフトバイワイヤ装置および自動変速機とシフトバイワイヤ装置とを搭載する変速機装置に関する。

従来、この種の変速機装置としては、油圧回路のマニュアル弁を駆動制御する二つのバイワイヤＥＣＵを有するシフトバイワイヤシステムと、自動変速機ＥＣＵを有する自動変速制御システムとを備える車両に搭載されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、シフトバイワイヤシステムがマニュアル弁を駆動する電気モータに個別に回転力を発生させる二つの駆動部を設けると共にこの二つの駆動部とスイッチング装置を介してそれぞれ二つのバイワイヤＥＣＵとが電気的に接続されて構成されており、自動変速制御システムがシフトバイワイヤシステムの二つのバイワイヤＥＣＵを監視し、二つのバイワイヤＥＣＵの一方に異常が生じたときには他方の正常なバイワイヤＥＣＵによりマニュアル弁が駆動制御されるようスイッチング装置を切り換えることにより、バイワイヤＥＣＵの異常に対処している。
特開２００６−３３５１５７号公報

上述した変速機装置では、二つのバイワイヤＥＣＵのうち一方に異常が生じても他方の正常なバイワイヤＥＣＵによりマニュアル弁を駆動制御することができるものの、異常時にしか使用されない余分なＥＣＵを配置すると共に二つのＥＣＵのうち駆動するＥＣＵを切り換えるためのスイッチング装置を設ける必要から、装置が大型化すると共に複雑化してしまう。特に、変速機装置は、車両に搭載される関係上、ＥＣＵを配置するスペースに制限があるから、上述した問題がより顕著なものとなる。

本発明のシフトバイワイヤ装置およびこれを搭載する変速機装置は、余分な制御装置を設けることなく作動対象を作動させるためのマニュアルシャフトを駆動制御する制御装置に関する異常に適切に対処することを主目的とする。

本発明のシフトバイワイヤ装置およびこれを搭載する変速機装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のシフトバイワイヤ装置は、
運転者により要求される要求シフトポジションを検出するシフトポジションセンサからの信号を入力する管理用電子制御ユニットに通信可能に接続され、該管理用電子制御ユニットからのシフト指令に基づいてマニュアルシャフトを駆動制御することにより作動対象を作動させるシフトバイワイヤ装置であって、
前記マニュアルシャフトの回転角度を検出するシャフトポジションセンサと、
前記マニュアルシャフトのアクチュエータを駆動する駆動部と、
前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力すると共に前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を受信し、前記入力したシャフトの回転角度を前記管理用電子制御ユニットに送信すると共に該入力したシャフトの回転角度と前記受信したシフト指令とに基づいて前記駆動部を制御する演算用ＣＰＵを有する演算機能部と、
前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力し、前記演算機能部の異常の有無を監視すると共に該演算機能部に異常が生じていると判定したときに前記入力したシャフトの回転角度を前記管理用電子制御ユニットに送信する監視用ＣＰＵを有する監視機能部と
を備えることを要旨とする。

この本発明のシフトバイワイヤ装置では、シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力すると共に管理用電子制御ユニットからシフト指令を受信し入力したシャフトの回転角度を管理用電子制御ユニットに送信すると共に入力したシャフトの回転角度と受信したシフト指令とに基づいてマニュアルシャフトのアクチュエータを駆動する駆動部を制御する演算用ＣＰＵを有する演算機能部と、シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力し演算機能部の異常の有無を監視すると共に演算機能部に異常が生じていると判定したときに入力したシャフトの回転角度を管理用電子制御ユニットに送信する監視用ＣＰＵを有する監視機能部とを設けるから、管理用電子制御ユニットは、演算機能部の異常の有無に拘わらずシャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を受信することができるから、異常に応じた適切な対処が可能となる。また、マニュアルシャフトを駆動するアクチュエータとこれを制御するＥＣＵとを二重系とするものに比して、装置をよりコンパクトなものとすることができる。ここで、「演算機能部の異常」には、演算用ＣＰＵの異常や管理用電子制御ユニットとの通信の異常などが含まれる。

こうした本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記演算機能部と前記監視機能部は、それぞれ異なる電源を用いて作動する部であり、前記監視機能部は、前記演算機能部に給電する電源の異常の有無を監視する部であるものとすることもできる。こうすれば、電源の異常にも対処することができる。この態様の本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記マニュアルシャフトのアクチュエータは、回転子を有する電動機であり、前記電動機を制御するために前記回転子の回転位置を検出する回転ポジションセンサを備え、前記シャフトポジションセンサは、前記演算用ＣＰＵ用の電源からの給電を受けて作動するセンサであり、前記回転ポジションセンサは、前記監視用ＣＰＵ用の電源からの給電を受けて作動するセンサであり、前記演算機能部は、前記回転ポジションセンサからの前記回転子の回転位置を入力すると共に該入力した回転位置に基づいて前記駆動部を制御する部であり、前記監視機能部は、前記演算機能部に給電する電源の異常と判定したときには、前記回転ポジションセンサからの前記回転子の回転位置を入力すると共に該入力した回転位置に基づいて前記シャフトの回転角度を推定して前記管理用電子制御ユニットに送信する部であるものとすることもできる。こうすれば、演算用ＣＰＵ用の電源に異常が生じてシャフトポジションセンサが作動しなくなった場合でもマニュアルシャフトの回転角度を管理用電子制御ユニットに送信することができる。

また、本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記監視機能部は、監視により異常と判定したときに該判定の結果を前記管理用電子制御ユニットに送信する部であるものとすることもできる。こうすれば、管理用電子制御ユニットは、シフトバイワイヤ装置に異常が生じている旨を運転者に報知するなどの対処が可能となる。

さらに、本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記監視機能部は、前記演算機能部から前記駆動部への駆動信号の伝達の許可と禁止とが可能な部であるものとすることもできる。こうすれば、演算機能部の誤動作をより確実に防ぐことができる。この態様の本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記監視機能部は、前記演算機能部に異常が生じていないと判定したときに前記駆動部への駆動信号の伝達を許可し、前記演算機能部に異常が生じていると判定したときに前記駆動部への駆動信号の伝達を禁止する部であるものとすることもできる。さらにこの態様の本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記監視機能部は、前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を入力し、前記アクチュエータにより前記マニュアルシャフトが駆動されたときに該マニュアルシャフトの回転方向が前記入力したシフト指令に応じた回転方向とは異なるときに前記駆動部への駆動信号の伝達を禁止するものとすることもできるし、前記監視機能部は、前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を入力し、前記アクチュエータにより前記マニュアルシャフトが駆動されたときに該マニュアルシャフトの回転角度が前記入力したシフト指令に応じた回転角度を超えたときに前記駆動部への駆動信号の伝達を禁止するものとすることもできる。こうすれば、演算機能部の駆動信号によりマニュアルシャフトが駆動されている最中でも演算機能部の異常に対応することができる。また、これらの態様の本発明のシフトバイワイヤ装置において、 前記監視機能部から許可信号が入力されているときに駆動信号を前記駆動部に伝達し、前記許可信号が入力されていないときに駆動信号の前記駆動部への伝達を遮断する信号伝達遮断回路を備え、前記監視機能部は、オフ信号を反転回路を介して前記許可信号として出力する部であり、前記演算機能部は、前記監視機能部に所定の異常が生じているか否かを判定し、前記監視機能部に前記所定の異常が生じていると判定したときに該監視機能部をリセットする部であるものとすることもできる。こうすれば、監視機能部の所定の異常により許可信号が出力されなかったときでもよりマニュアルシャフトを駆動することができる。ここで、監視機能部のリセットは、演算機能部が直接行なうものの他、演算機能部が管理用電子制御ユニットに指示することにより管理用電子制御ユニットが行なうものも含まれる。この態様の本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記演算機能部は、前記監視機能部に前記所定の異常が生じていると判定されなかったときに所定時間以上に亘って前記監視機能部から許可信号が出力されていないときに該監視機能部をリセットする部であるものとすることもできる。こうすれば、所定の異常以外の監視機能部の何らかの異常の発生にも対処することができる。

また、本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記駆動部と前記演算機能部と前記監視機能部は、単一の電子制御ユニットとして構成されてなることを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、装置をよりコンパクトなものとすることができる。

また、本発明のシフトバイワイヤ装置において、前記作動対象は、前記マニュアルシャフトの駆動に伴って作動するパーキングロック機構であるものとすることもできる。

本発明の変速機装置は、
マニュアルシャフトに連動するマニュアルバルブを介して供給される流体圧を用いて作動するクラッチにより動力の伝達が可能な自動変速機と、
前記マニュアルシャフトを駆動する上述した各態様のいずれかの本発明のシフトバイワイヤ装置、即ち、基本的には、運転者により要求される要求シフトポジションを検出するシフトポジションセンサからの信号を入力する管理用電子制御ユニットに通信可能に接続され該管理用電子制御ユニットからのシフト指令に基づいてマニュアルシャフトを駆動制御するシフトバイワイヤ装置であって、前記マニュアルシャフトの回転角度を検出するシャフトポジションセンサと、前記マニュアルシャフトのアクチュエータを駆動する駆動部と、前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力すると共に前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を受信し前記入力したシャフトの回転角度を前記管理用電子制御ユニットに送信すると共に該入力したシャフトの回転角度と前記受信したシフト指令とに基づいて前記駆動部を制御する演算用ＣＰＵを有する演算機能部と、前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力し前記演算機能部の異常の有無を監視すると共に該演算機能部に異常が生じていると判定したときに前記入力したシャフトの回転角度を前記管理用電子制御ユニットに送信する監視用ＣＰＵを有する監視機能部とを備えるシフトバイワイヤ装置と
を搭載することを要旨とする。

この本発明の変速機装置では、上述した各態様のいずれかの本発明のシフトバイワイヤ装置を搭載するから、本発明のシフトバイワイヤ装置が奏する効果、例えば、管理用電子制御ユニットが演算機能部の異常の有無に拘わらずシャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を受信することができる効果やマニュアルバルブを駆動するアクチュエータとこれを制御するＥＣＵとを二重系とするものに比して、装置をよりコンパクトなものとすることができる効果などを奏することができる。

本発明の一実施例としての変速機装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図である。 オートマチックトランスミッション２０の作動表の一例を示す説明図である。 オートマチックトランスミッション２０の油圧回路５０の構成の概略を示す構成図である。 マニュアルバルブ５８を駆動する駆動系の構成の概略を示す構成図である。 ＳＢＷＥＣＵ１００の構成の概略を示す構成図である。 ３つのホールＩＣの出力信号ＨＵ，ＨＶ，ＨＷとモータ回転角θｍと関係の一例を示す説明図である。 ＳＢＷＥＣＵ１００の演算機能部１１０により実行される演算機能部側処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 シャフトポジションＰＯＳとモータ回転回数ＮｍとバルブポジションＶＰとの関係の一例を示す説明図である。 ＳＢＷＥＣＵ１００の監視機能部１３０により実行される監視機能部側処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｂの構成の概略を示す構成図である。 変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｃの構成の概略を示す構成図である。 変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｄの構成の概略を示す構成図である。 変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｅの構成の概略を示す構成図である。 変形例の演算機能部側処理ルーチンを示すフローチャートである。 変形例の監視機能部側処理ルーチンを示すフローチャートである。 ゲート遮断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 パーキングロック機構１８０の駆動系の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例としての変速機装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図であり、図２はオートマチックトランスミッション２０の作動表を示し、図３はオートマチックトランスミッション２０の油圧回路５０の構成の概略を示す構成図であり、図４はオートマチックトランスミッション２０のマニュアルバルブ５８を中心とした構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車１０は、図１に示すように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン１２と、エンジン１２を運転制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１６と、エンジン１２のクランクシャフト１４に取り付けられたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２４と、このトルクコンバータ２４の出力側に入力軸２１が接続されると共にギヤ機構２６およびデファレンシャルギヤ２８を介して駆動輪１８ａ，１８ｂに出力軸２２が接続され入力軸２１に入力された動力を変速して出力軸２２に伝達する有段のオートマチックトランスミッション２０と、オートマチックトランスミッション２０を制御するオートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）２９およびシフトバイワイヤシステム用電子制御ユニット（以下、ＳＢＷＥＣＵという）１００と、車両全体をコントロールするメイン電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）９０とを備える。

エンジンＥＣＵ１６は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。このエンジンＥＣＵ１６には、クランクシャフト１４に取り付けられた回転数センサなどのエンジン１２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ１６からは、スロットル開度を調節するスロットルモータへの駆動信号や燃料噴射弁への制御信号，点火プラグへの点火信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ１６は、メインＥＣＵ９０と通信しており、メインＥＣＵ９０からの制御信号によってエンジン１２を制御したり、必要に応じてエンジン１２の運転状態に関するデータをメインＥＣＵ９０に出力する。

オートマチックトランスミッション２０は、図１に示すように、６段変速の有段変速機として構成されており、シングルピニオン式の遊星歯車機構３０とラビニヨ式の遊星歯車機構４０と三つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と二つのブレーキＢ１，Ｂ２とワンウェイクラッチＦ１とを備える。シングルピニオン式の遊星歯車機構３０は、外歯歯車としてのサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１はケースに固定されており、リングギヤ３２は入力軸２１に接続されている。ラビニヨ式の遊星歯車機構４０は、外歯歯車の二つのサンギヤ４１ａ，４１ｂと、内歯歯車のリングギヤ４２と、サンギヤ４１ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ４３ａと、サンギヤ４１ｂおよび複数のショートピニオンギヤ４３ａに噛合すると共にリングギヤ４２に噛合する複数のロングピニオンギヤ４３ｂと、複数のショートピニオンギヤ４３ａおよび複数のロングピニオンギヤ４３ｂとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア４４とを備え、サンギヤ４１ａはクラッチＣ１を介してシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に接続され、サンギヤ４１ｂはクラッチＣ３を介してキャリア３４に接続されると共にブレーキＢ１を介してケースに接続され、リングギヤ４２は出力軸２２に接続され、キャリア４４はクラッチＣ２を介して入力軸２１に接続されている。また、キャリア４４はブレーキＢ２を介してケースに接続されると共にワンウェイクラッチＦ１を介してケースに接続されている。

こうして構成されたオートマチックトランスミッション２０では、図２の作動表に示すように、クラッチＣ１〜Ｃ３のオンオフ（オンが係合でオフが係合解除とも呼ぶ、以下同じ）とブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフとの組み合わせにより前進１速〜６速と後進とニュートラルとを切り換えることができるようになっている。図２に示すように、前進１速の状態は、クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとする（エンジンブレーキ時にはブレーキＢ２をオンする）ことにより形成することができ、前進２速の状態は、クラッチＣ１とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができ、前進３速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、前進４速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ２をオンとすると共にクラッチＣ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、前進５速の状態は、クラッチＣ２，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、前進６速の状態は、クラッチＣ２とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができる。また、後進の状態は、クラッチＣ３とブレーキＢ２とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１とをオフとすることにより形成することができる。ニュートラルの状態は、すべてのクラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができる。

オートマチックトランスミッション２０のクラッチＣ１〜Ｃ３やブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧回路５０により駆動される。この油圧回路５０は、図３に示すように、エンジン１２からの動力を用いてストレーナ５１から作動油を吸引して圧送する機械式オイルポンプ５２と、機械式オイルポンプ５２により圧送された作動油の圧力（ライン圧ＰＬ）を調節するレギュレータバルブ５４と、ライン圧ＰＬから図示しないモジュレータバルブを介して入力されたモジュレータ圧ＰＭＯＤを用いてレギュレータバルブ５４を駆動するリニアソレノイド５６と、ライン圧ＰＬを入力する入力ポート５８ａとＤポジション用出力ポート５８ｂとＲポジション用出力ポート５８ｃとを有するマニュアルバルブ５８と、マニュアルバルブ５８のＤポジション用出力ポート５８ｂからのドライブ圧ＰＤを入力すると共に調圧してクラッチＣ１に出力するノーマルクローズ型のリニアソレノイドＳＬＣ１と、マニュアルバルブ５８のＤポジション用出力ポート５８ｂからのドライブ圧ＰＤを入力すると共に調圧して出力するノーマルクローズ型のリニアソレノイドＳＬＣ２と、ライン圧ＰＬを入力すると共に調圧して出力するノーマルオープン型のリニアソレノイドＳＬＣ３と、マニュアルバルブ５８のＤポジション用出力ポート５８ｂからのドライブ圧ＰＤを入力すると共に調圧してブレーキＢ１に出力するノーマルクローズ型のリニアソレノイドＳＬＢ１と、リニアソレノイドＳＬＣ３からの出力圧であるＳＬＣ３圧を入力すると共にクラッチＣ３か他方の油路６９かに選択的に出力するＣ３リレーバルブ６０と、Ｃ３リレーバルブ６０からの出力圧を他方の油路６９を介して入力しクラッチＣ２か他方の油路７９かに選択的に出力すると共にリニアソレノイドＳＬＣ２からの出力圧であるＳＬＣ２圧を入力してＣ３リレーバルブ６０の出力圧をクラッチＣ２に出力するときにはＳＬＣ２圧を油路７９に出力しＣ３リレーバルブ６０の出力圧を油路７９に出力するときにはＳＬＣ２圧を遮断するＣ２リレーバルブ７０と、油路７９に出力されたＣ２リレーバルブ７０からの出力圧とマニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８ｃから出力されたリバース圧ＰＲとを選択的に入力してブレーキＢ２に出力するＢ２リレーバルブ８０と、ライン圧ＰＬからモジュレータバルブを介して入力されたモジュレータ圧ＰＭＯＤを用いてＣ２リレーバルブ７０に駆動用の信号圧を出力するためのノーマルオープン型のオンオフソレノイドＳ１と、ライン圧ＰＬからモジュレータバルブを介して入力されたモジュレータ圧ＰＭＯＤを用いてＣ３リレーバルブ６０とＢ２リレーバルブ８０とに駆動用の信号圧を出力するためのノーマルクローズ型のオンオフソレノイドＳ２などにより構成されている。なお、マニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８ｃとＢ２リレーバルブ８０の入力ポート８２ｄとの間の油路には、Ｂ２リレーバルブ８０側の方向に逆止弁５９ａが設けられると共に逆止弁５９ａに並列してオリフィス５９ｂが設けられている。

Ｃ３リレーバルブ６０は、オンオフソレノイドＳ２からの信号圧を入力する信号圧用入力ポート６２ａとリニアソレノイドＳＬＣ３からの出力圧（ＳＬＣ３圧）を入力する入力ポート６２ｂとクラッチＣ３に油圧を出力する出力ポート６２ｃと油路６９に油圧を出力する出力ポート６２ｄとドレンポート６２ｅとが形成されたスリーブ６２と、スリーブ６２内を軸方向に摺動するスプール６４と、スプール６４を軸方向に付勢するスプリング６６とにより構成されている。このＣ３リレーバルブ６０は、オンオフソレノイドＳ２から信号圧用入力ポート６２ａに信号圧が入力されていないときにはスプリング６６の付勢力によりスプール６４が図中左半分の領域に示す位置に移動して入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｃ（クラッチＣ３側）とを連通すると共に入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｄ（Ｃ２リレーバルブ７０側）との連通を遮断し、オンオフソレノイドＳ２から信号圧用入力ポート６２ａに信号圧が入力されているときにはこの信号圧がスプリング６６の付勢力に打ち勝ってスプール６４が図中右半分の領域に示す位置に移動して入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｃ（クラッチＣ３側）との連通を遮断すると共に入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｄ（Ｃ２リレーバルブ７０側）とを連通する。なお、入力ポート６２ｂと出力ポート６２ｃ（クラッチＣ３側）との連通が遮断されると、これに伴って出力ポート６２ｃとドレンポート６２ｅとが連通してクラッチＣ３側の作動油がドレンされるようになっている。

Ｃ２リレーバルブ７０は、オンオフソレノイドＳ１からの信号圧を入力する信号圧用入力ポート７２ａとＣ３リレーバルブ６０から油路６９に出力された出力圧を入力する入力ポート７２ｂとリニアソレノイドＳＬＣ２からの出力圧（ＳＬＣ２圧）を入力する入力ポート７２ｃと油圧をクラッチＣ２に出力する出力ポート７２ｄと油圧を油路７９に出力する出力ポート７２ｅとドレンポート７２ｆとが形成されたスリーブ７２と、スリーブ７２内を軸方向に摺動するスプール７４と、スプール７４を軸方向に付勢するスプリング７６とにより構成されている。このＣ２リレーバルブ７０は、オンオフソレノイドＳ１から信号圧用入力ポート７２ａに信号圧が入力されていないときにはスプリング７６の付勢力によりスプール７４が図中左半分の領域に示す位置に移動して入力ポート７２ｂ（Ｃ３リレーバルブ６０側）と出力ポート７２ｅ（Ｂ２リレーバルブ８０側）とを連通すると共に入力ポート７２ｃ（リニアソレノイドＳＬＣ２側）と出力ポート７２ｄ（クラッチＣ２側）とを連通し、オンオフソレノイドＳ１から信号圧用入力ポート７２ａに信号圧が入力されているときにはこの信号圧がスプリング７６の付勢力に打ち勝ってスプール７６が図中右半分の領域に示す位置に移動して入力ポート７２ｂ（Ｃ２リレーバルブ６０側）を遮断し入力ポート７２ｃ（リニアソレノイドＳＬＣ２側）と出力ポート７２ｅ（Ｂ２リレーバルブ８０側）とを連通すると共に入力ポート７２ｃと出力ポート７２ｄ（クラッチＣ２側）との連通を遮断する。なお、入力ポート７２ｃと出力ポート７２ｄ（クラッチＣ２側）との連通が遮断されると、これに伴って出力ポート７２ｄとドレンポート７２ｆとが連通してクラッチＣ２側の作動油がドレンされるようになっている。

Ｂ２リレーバルブ８０は、オンオフソレノイドＳ２からの信号圧を入力する信号圧用入力ポート８２ａとオンオフソレノイドＳ１からの信号圧をこのＢ２リレーバルブ８０を介してＣ２リレーバルブ７０の信号圧用入力ポート７２ａに信号圧を出力するための信号圧用入力ポート８２ｂおよび信号圧用出力ポート８２ｃとマニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８ｃからのリバース圧ＰＲを入力する入力ポート８２ｄとＣ２リレーバルブ７０の出力ポート７２ｅからの出力圧を入力する入力ポート８２ｅと油圧をブレーキＢ２に出力する出力ポート８２ｆとが形成されたスリーブ８２と、スリーブ８２内を軸方向に摺動するスプール８４と、スプール８４を軸方向に付勢するスプリング８６とにより構成されている。このＢ２リレーバルブ８０は、オンオフソレノイドＳ２から信号圧用入力ポート８２ａに信号圧が入力されていないときにはスプリング８６の付勢力によりスプール８４が図中左半分の領域に示す位置に移動して信号圧用入力ポート８２ｂを遮断してＣ２リレーバルブ７０の信号圧用入力ポート７２ａへの信号圧をオフし入力ポート８２ｄ（マニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８側）と出力ポート８２ｆ（ブレーキＢ２側）とを連通すると共に入力ポート８２ｅ（Ｃ２リレーバルブ７０側）を遮断し、オンオフソレノイドＳ２から信号圧用入力ポート８２ａに信号圧が入力されているときにはこの信号圧がスプリング８６の付勢力に打ち勝ってスプール８６が図中右半分の領域に示す位置に移動しＳ１信号圧用入力ポート８２ｂとＳ１信号圧用出力ポート８２ｃとを連通してオンオフソレノイドＳ１からの信号圧を信号圧用入力ポート８２ｂおよび信号圧用出力ポート８２ｃを介してＣ２リレーバルブ７０の信号圧用入力ポート７２ａに出力可能な状態とし入力ポート８２ｄ（マニュアルバルブ５８のＲポジション用出力ポート５８側）を遮断すると共に入力ポート８２ｅ（Ｃ２リレーバルブ７０側）と出力ポート８２ｆ（クラッチＣ３側）とを連通する。

マニュアルバルブ５８は、図４に示すように、マニュアルシャフト２２０に取り付けられたマニュアルプレート２２２と、このマニュアルプレート２２２におけるマニュアルシャフト２２０の回転軸に対して偏心した位置（端部）に形成された長孔２２２ａに引っ掛けられたＬ字状のフック２２４ａが先端に形成されたスプール２２４と、スプール２２４に形成されたランド２２６と、を備え、マニュアルシャフト２２０に減速ギヤ１２５を介して回転軸（ロータ１２４ａ）が接続された電気モータ１２４を駆動してマニュアルシャフト２２０の回転運動をスプール２２４の直線運動に変換することにより、スプールのストローク量に応じて、入力ポート５８ａと両出力ポート５８ｂ、５８ｃとの連通を遮断する状態と、入力ポート５８ａとＤポジション用出力ポート５８ｂとを連通すると共に入力ポート５８ａとＲポジション用出力ポート５８ｃとの連通を遮断する状態と、入力ポート５８ａとＤポジション用出力ポート５８ｂとの連通を遮断すると共に入力ポート５８ａとＲポジション用出力ポート５８ｃとを連通する状態とを切り換える。なお、マニュアルプレート２２２には、基端がボルトによりオートマチックトランスミッション２０のケースに固定された板状のディテントスプリング２３４と、ディテントスプリング２３４の先端に回転自在に取り付けられマニュアルプレート２２２の端部に山部および谷部が交互に形成されたカム面２３２に圧接されたローラ２３６とからなるディテント機構２３０が設けられている。

ＡＴＥＣＵ２９は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。ＡＴＥＣＵ２９には、入力軸２１に取り付けられた回転数センサからの入力軸回転数Ｎｉｎや出力軸２２に取り付けられた回転数センサからの出力軸回転数Ｎｏｕｔなどが入力ポートを介して入力されており、ＡＴＥＣＵ２９からは、リニアソレノイド５６，ＳＬＣ１〜ＳＬＣ３，ＳＬＢ１への駆動信号，オンオフソレノイドＳ１，Ｓ２への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ＡＴＥＣＵ２９は、メインＥＣＵ９０と通信しており、メインＥＣＵ９０からの制御信号によってオートマチックトランスミッション２０（油圧回路５０）を制御したり、必要に応じてオートマチックトランスミッション２０の状態に関するデータをメインＥＣＵ９０に出力する。

ＳＢＷＥＣＵ１００は、図５に示すように、中央演算処理回路としてのＣＰＵ１１２を備える演算機能部１１０と、マニュアルバルブ５８を駆動するためのアクチュエータとして機能するアクチュエータ機能部１２０と、主として演算機能部１１０を監視する監視機能部１３０と、から構成されている。演算機能部１１０は、ＣＰＵ１１２の他に、各部に電力を供給する５Ｖ電源回路１１４と、メインＥＣＵ９０とＣＡＮ通信を行なうためのＣＡＮ回路１１６と、を備える。また、監視機能部１３０は、監視用の監視ＣＰＵ１３２と、各部に電力を供給する５Ｖ電源回路１３４と、メインＥＣＵ９０とＣＡＮ通信を行なうためのＣＡＮ回路１３６と、を備える。アクチュエータ機能部１２０は、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４からの給電を受けて動作しマニュアルバルブ５８のマニュアルシャフト１２０の回転角を検出するシャフトポジションセンサ１２２と、永久磁石が貼り付けられたロータ１２４ａの回転駆動に伴ってマニュアルシャフト２２０を駆動するブラシレスモータとしての電気モータ１２４と、電気モータ１２４を駆動するための駆動回路１２６と、監視機能部１３０の５Ｖ電源回路１３４からの給電を受けて動作し電気モータ１２４の回転角を検出するブラシレスモータ制御用のモータ角度センサ１２８と、を備える。演算機能部１１０のＣＰＵ１１２にはシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳやモータ角度センサ１２８からのモータ回転角θｍなどが入力されており、ＣＰＵ１１２からは駆動回路１２６への駆動信号などが出力されている。また、監視機能部１３０の監視ＣＰＵ１３２にも、演算機能部１１０と同様に、シャフトポジションＰＯＳやモータ角度センサ１２８からのモータ回転角θｍなどが入力されている。なお、モータ角度センサ１２８は、実施例では、電気モータ１２４のロータ１２４ａの磁気位置を検出するためにステータのＵＶＷの各相毎に３箇所配置された３つのホールＩＣにより構成するものとした。図６に３つのホールＩＣの出力信号ＨＵ，ＨＶ，ＨＷとモータ回転角θｍと関係の一例を示す。モータ角度センサ１２８は、図示するように、出力信号ＨＵ，ＨＶ，ＨＷの立ち上がりのエッジと立ち下がりのエッジを検知することによりモータ回転角θｍを検出する。前述したように、シャフトポジションセンサ１２２については演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４の給電を受けモータ角度センサ１２８については監視機能部１３０の５Ｖ電源回路１３４の給電を受けて作動するが、モータ角度センサ１２８を上述した構成としたことにより、５Ｖ電源回路１１４と５Ｖ電源回路１３４との間で電源電圧に若干の誤差が生じるものとしても、その検出精度に影響を与えることはない。

メインＥＣＵ９０は、詳細には図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。メインＥＣＵ９０には、シフトレバー９１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ９２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル９３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ９４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル９５の踏み込みを検出するブレーキスイッチ９６からのブレーキスイッチ信号ＢＳＷ，車速センサ９８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されており、メインＥＣＵ９０からは、警告灯９９への点灯信号などが出力ポートを介して出力されている。メインＥＣＵ９０は、前述したように、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９とＳＢＷＥＣＵ１００と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９とＳＢＷＥＣＵ１００と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例の自動車１０は、通常時では、シフトレバー９１がパーキング（Ｐ）ポジションにシフト操作されたときには、メインＥＣＵ９０がＰポジション用のシフト指令信号をＳＢＷＥＣＵ１００とＡＴＥＣＵ２９とに送信することにより、シフト指令信号（シフトポジションＳＰ）を受信したＳＢＷＥＣＵ１００はシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳに基づくバルブポジションＶＰがＰポジション用のバルブポジションに一致するよう駆動回路１２６により電気モータ１２４を駆動制御し、シフト指令信号を受信したＡＴＥＣＵ２９はリニアソレノイドＳＬＣ３とオンオフソレノイドＳ１とをオンしリニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ２，ＳＬＢ１とオンオフソレノイドＳ２とをオフする。また、シフトレバー９１がリバース（Ｒ）ポジションにシフト操作されたときには、メインＥＣＵ９０がＳＢＷＥＣＵ１００にＲポジション用のシフト指令信号をＳＢＷＥＣＵ１００とＡＴＥＣＵ２９とに送信することにより、シフト指令回路１０８を介してシフト指令信号を受信したＳＢＷＥＣＵ１００はシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳに基づくバルブポジションＶＰがＲポジション用のバルブポジションに一致するよう駆動回路１２６により電気モータ１２４を駆動制御し、シフト指令信号を受信したＡＴＥＣＵ２９はオンオフソレノイドＳ１をオンしリニアソレノイドＳＬＣ１〜ＳＬＣ３，ＳＬＢ１とオンオフソレノイドＳ２とをオフする。さらに、シフトレバー９１がＮポジションにシフト操作されたときには、メインＥＣＵ９０がＳＢＷＥＣＵ１００にニュートラル（Ｎ）ポジション用のシフト指令信号をＳＢＷＥＣＵ１００とＡＴＥＣＵ２９とに送信することにより、シフト指令回路１０８を介してシフト指令信号を受信したＳＢＷＥＣＵ１００はシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳに基づくバルブポジションＶＰがＮポジション用のバルブポジションに一致するよう駆動回路１２６により電気モータ１２４を駆動制御し、シフト指令信号を受信したＡＴＥＣＵ２９はオンオフソレノイドＳ１，Ｓ２とリニアソレノイドＳＬＣ３とをオンしリニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ２，ＳＬＢ１をオフする。また、シフトレバー９１がドライブ（Ｄ）ポジションにシフト操作されたときには、メインＥＣＵ９０がＤポジション用のシフト指令信号をＳＢＷＥＣＵ１００とＡＴＥＣＵ２９とに送信すると共にアクセルペダルポジションセンサ９４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ９８からの車速ＶとをＡＴＥＣＵ２９に送信することにより、シフト指令回路１０８を介してシフト指令信号を受信したＳＢＷＥＣＵ１００はシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳに基づくバルブポジションＶＰがＤポジション用のバブルポジションに一致するよう駆動回路１２６により電気モータ１２４を駆動制御し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとを受信したＡＴＥＣＵ２９がアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて変速マップを用いて前進１速〜前進６速のいずれかを設定すると共にクラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２のうち設定した変速段に応じて必要なクラッチやブレーキがオンされるようリニアソレノイド５６，ＳＬＣ１〜ＳＬＣ３，ＳＬＢ１やオンオフソレノイドＳ１，Ｓ２を駆動制御する。

次に、こうして構成された自動車１０が備える実施例の変速機装置の動作、特に、ＳＢＷＥＣＵ１００における演算機能部１１０の動作と監視機能部１３０の動作とを説明する。まず、演算機能部１１０の動作について説明し、その後、監視機能部１３０の動作について説明する。ここで、実施例の変速機装置としては、オートマチックトランスミッション２０と、メインＥＣＵ９０と、ＡＴＥＣＵ２９と、ＳＢＷＥＣＵ１００とが該当し、実施例のシフトバイワイヤ装置としては、ＳＢＷＥＣＵ１００が該当する。図７は、ＳＢＷＥＣＵ１００の演算機能部１１０により実行される演算機能部側処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数十ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

演算機能部側処理ルーチンが実行されると、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２は、まず、シフト指令信号としてのシフトポジションＳＰやシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、シフトポジションＳＰは、実施例では、メインＥＣＵ９０からシフト指令信号として通信により送信されたものを受信して入力するものとした。

続いて、監視機能部１３０に異常が生じていないかを判定する監視処理を実行し（ステップＳ１１０）、監視機能部１３０が正常のときにはそのまま次の処理に進み、正常でないとき即ち異常のときには、異常の通知をメインＥＣＵ９０に送信する（ステップＳ１３０）。

そして、シャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳやモータ角度センサ１２８からのモータ回転角θｍを入力し（ステップＳ１４０）、入力したシャフトポジションＰＯＳに基づいてマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰを設定する（ステップＳ１５０）。ここで、バルブポジションＶＰは、実施例では、シャフトポジションＰＯＳとバルブポジションＶＰとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭに記憶しておき、シャフトポジションＰＯＳが与えられるとマップから対応するバルブポジションＶＰを導出することにより設定するものとした。このマップの一例を図８に示す。図８中、バルブポジションＶＰの値０，値ＶＰ１，値ＶＰ２，値ＶＰ３は、それぞれ、シャフトポジションＰＯＳの値ＭＰ１，値ＭＰ２，値ＭＰ３に対応し、後述するモータ回転回数Ｎｍの値Ｎｍ１，値Ｎｍ２，値Ｎｍ３に対応する。

バルブポジションＶＰを設定すると、設定したバルブポジションＶＰと入力したシフトポジションＳＰとモータ回転角θｍとに基づいて電気モータ１２４を駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成し（ステップＳ１６０）、生成したＰＷＭ信号を駆動回路１２６に出力することにより電気モータ１２４を駆動制御し（ステップＳ１７０）、ステップＳ１４０に戻ってステップＳ１４０〜Ｓ１７０の処理を繰り返し、マニュアルバルブ５８の駆動が完了、すなわちバルブポジションＶＰがシフトポジションＳＰに対応するポジションとなったときに（ステップＳ１８０）、現在のバルブポジションＶＰ（実シフトポジション）をメインＥＣＵ９０に送信して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。

次に、監視機能部１３０の動作について説明する。図９は、ＳＢＷＥＣＵ１００の監視機能部１３０により実行される監視機能部側処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数十ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

監視機能部側処理ルーチンが実行されると、監視機能部１３０の監視ＣＰＵ１３２は、まず、メインＥＣＵ９０からシフトポジションＳＰを受信し（ステップＳ２００）、演算機能部１１０からシフトポジションＳＰとバルブポジションＶＰと５Ｖ電源回路１１４の電源電圧Ｖとを入力し（ステップＳ２１０）、シャフトポジションセンサ１２２からシャフトポジションＰＯＳとモータ角度センサ１２８からのモータ回転角θｍとを入力し（ステップＳ２２０）、入力したシャフトポジションＰＯＳに基づいて前述した図８のマップを用いてバルブポジションＶＰを設定する（ステップＳ２３０）。

続いて、メインＥＣＵ９０から直接に受信したシフトポジションＳＰと演算機能部１１０を介して入力したシフトポジションＳＰとが一致しているか否かを判定すると共に（ステップＳ２４０）、演算機能部１１０により設定され入力されたバルブポジションＶＰとステップＳ２３０で設定したバルブポジションＶＰとが一致しているか否かを判定する（ステップＳ２５０）。これらの判定で共に肯定的な判定がなされたときには、演算機能部１１０は正常と判定して（ステップＳ２６０）、本処理を終了する。ステップＳ２４０，Ｓ２５０の判定のいずれかで否定的な判定がなされると、次に、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４からの電源電圧Ｖが閾値Ｖｒｅｆ（例えば、４．５Ｖなど）未満か否かを判定し（ステップＳ２７０）、電源電圧Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満でない即ち閾値Ｖｒｅｆ以上のときには、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２或いはＣＡＮ回路１１６に異常が生じていると判定し（ステップＳ２８０）、通信によりメインＥＣＵ９０に対して異常の通知を行なうと共に（ステップＳ３２０）、ステップＳ２３０で設定したバルブポジションＶＰを送信して（ステップＳ３３０）、本処理を終了する。

ステップＳ２７０で電源電圧Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満と判定されたときには、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４の異常と判定し（ステップＳ２９０）、入力したモータ回転角θｍに基づいて次式（１）によりモータ回転回数Ｎｍを演算する（ステップＳ３００）。ここで、モータ回転回数Ｎｍは、電気モータ１２４の回転回数の累積値として演算されるものであり、式（１）中の「前回Ｎｍ」は前回このルーチンで演算されたモータ回転回数Ｎｍを示し、「前回θｍ」は前回このルーチンで用いられたモータ回転角θｍを示す。

Nm=前回Nm+(θm-前回θm)/360° (1)

そして、演算したモータ回転回数Ｎｍに基づいて図８のマップを用いてバルブポジションＶＰを推定し（ステップＳ３１０）、通信によりメインＥＣＵ９０に対して異常の通知を行なうと共に（ステップＳ３２０）、推定したバルブポジションＶＰを送信して（ステップＳ３３０）、本処理を終了する。

なお、実施例では、図７の演算機能部側処理ルーチンのステップＳ１１０に示すように、演算機能部１１０が監視機能部１３０を監視することにより相互監視を行なうものとしているが、演算機能部１１０の監視は、図９の監視機能部側処理ルーチンの処理と同様の処理により行なうことができる。

メインＥＣＵ９０は、演算機能部１１０から監視機能部１３０の異常の通知を受信したときには、その旨を運転者に報知するために警告灯９９を点灯させるが、演算機能部１１０は正常であるから、前述した通常時の制御が継続して実行される。また、監視機能部１３０から演算機能部１１０の異常の通知を受信したときには、これと共にバルブポジションＶＰも受信されるから、警告灯９９を点灯させると共に通常時の制御に代えて、例えば、シフトレバー９１がＤポジションで走行している最中にＳＢＷＥＣＵ１００から異常の通知を受信すると共に現在のバルブポジションＶＰとしてＤポジションに対応するポジションを受信した場合、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上のときには現在のバルブポジションＶＰに対応するシフトポジション（Ｄポジション）に保持して走行を継続し、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満となると、シフトレバー９１がＤポジションで且つ現在のマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰがＤポジションに対応するものであっても、クラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２のすべてをオフとしてＮポジションに設定して、エンジン１２からの動力を遮断する。したがって、走行中にＳＢＷＥＣＵ１００に異常が生じたときでも、例えば車両を路肩に停車させるなどの退避走行を行なうことができる。

以上説明した実施例の変速機装置によれば、ＳＢＷＥＣＵ１００に、メインＥＣＵ９０との通信によりシフト指令信号（シフトポジションＳＰ）を受信してマニュアルバルブ５８を駆動するアクチュエータ機能部１２０を駆動制御すると共にシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳからマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰを設定してメインＥＣＵ９０に送信する演算機能部１１０と、メインＥＣＵ９０と通信が可能でシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳを入力すると共に演算機能部１１０の異常を監視する監視機能部１３０とを組み込み、監視機能部１３０が演算機能部１１０に異常が生じていると判定したときにはシャフトポジションセンサ１２２からのシャフトポジションＰＯＳからマニュアルバルブ５８のバルブポジションＶＰを設定してメインＥＣＵ９０に送信するから、メインＥＣＵ９０は、演算機能部１１０の異常の有無に拘わらずマニュアルバルブ５８の現在のバルブポジションＶＰを把握することができる。この結果、メインＥＣＵ９０は、ＳＢＷＥＣＵ１００に異常が生じてもこれに適切に対処することが可能となる。しかも、電気モータ１２４の制御用にロータ１２４ａの回転角を検出するためモータ角度センサ１２８を監視機能部１３０の５Ｖ電源回路１３４からの給電を受けて作動するよう構成したから、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４に異常が生じてこの５Ｖ電源回路からの給電を受けるシャフトポジションセンサ１２２が機能しなくなってもモータ角度センサ１２８からのモータ回転角θｍに基づいてバルブポジションＶＰを推定してこれをメインＥＣＵ９０に送信することができる。さらに、監視機能部１３０は、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４とは別の５Ｖ電源回路１３４からの給電を受けて作動するよう構成したから、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４に異常が生じても動作させることができる。

実施例の変速機装置では、演算機能部１１０と監視機能部１３０とで相互監視を行なうものとしたが、監視機能部１３０は演算機能部１１０の異常を監視するが、演算機能部１１０は監視機能部１３０の異常を監視しないものとしてもよい。

実施例の変速機装置では、モータ角度センサ１２８を監視機能部１３０の５Ｖ電源回路１３４からの給電を受けて作動するよう構成するものとしたが、図１０の変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｂに示すように、モータ角度センサ１２８を演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４からの給電を受けて作動するよう構成するものとしてもよい。ただし、この場合、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４に異常が生じているときには、監視機能部１３０は、バルブポジションＶＰを把握することはできなくなる。

実施例の変速機装置では、監視機能部１３０を演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４とは別の５Ｖ電源回路１３４からの給電を受けて作動するよう構成するものとしたが、図１１の変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｃに示すように、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４を共用するものとしてもよい。ただし、この場合、５Ｖ電源回路１１４に異常が生じたときには、演算機能部１１０と共に監視機能部１３０の機能も停止する。

実施例の変速機装置では、監視機能部１３０をＳＢＷＥＣＵ１００に組み込むものとしたが、図１２の変形例に示すように、ＳＢＷＥＣＵ１００Ｄは演算機能部１１０とアクチュエータ機能部１２０とを組み込むものとし、ＣＰＵ２９ａと５Ｖ電源回路２９ｂとＣＡＮ回路２９ｃとからなる演算機能部をＡＴＥＣＵ２９などの他のＥＣＵに組み込むものとしてもよい。

実施例の変速機装置では、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２からの駆動信号（ＰＷＭ信号）を直接にアクチュエータ機能部１２０の駆動回路１２６に出力するものとしたが、図１３の変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｅに示すように、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２からの駆動信号をＡＮＤ回路１１８を介して駆動回路１２６に出力するものとしてもよい。このＡＮＤ回路１１８は、演算機能部１１０に組み込まれており、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２から出力された信号と監視機能部１３０の監視ＣＰＵ１３２から反転回路１３８を介して出力された信号とを入力し、両信号のいずれかがオフ信号のときにはオフ信号を駆動回路１２６に出力し、両信号のいずれもがオン信号のときにオン信号を駆動回路１２６に出力する。監視ＣＰＵ１３２からの信号は反転回路１３８を介してＡＮＤ回路１１８に入力されることから、監視ＣＰＵ１３２がオフ信号（許可信号）を出力しているときには演算機能部１１０のＣＰＵ１１２からの駆動信号は駆動回路１２６に伝達され、監視ＣＰＵ１３２がオン信号（禁止信号）を出力しているときには演算機能部１１０のＣＰＵ１１２からの駆動信号は駆動回路１２６に伝達されない。即ち、演算機能部１１０によるモータ１２４の駆動制御を監視機能部１３０からの信号によって許可したり禁止したりすることができる。また、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２には、監視機能部１３０の監視ＣＰＵ１３２から反転回路１３８を介して出力された許可信号が入力されており、監視機能部１３０側の許可の有無を把握できるようになっている。なお、この変形例では、ＡＮＤ回路１１８は演算機能部１１０に組み込むものとしたが、アクチュエータ機能部１２０に組み込むものとしても構わない。以下、変形例のＳＢＷＥＣＵ１００Ｅを用いたときの演算機能部側処理ルーチンと監視機能部側処理ルーチンの各処理について説明する。

図１４は、変形例の演算機能部側処理ルーチンを示すフローチャートである。この変形例の演算機能部側処理ルーチンのうち実施例の演算機能部側処理ルーチンと同一の処理については同一のステップ番号を付し、その説明は重複するから省略する。変形例の演算機能部側処理ルーチンでは、ステップＳ１２０で監視機能部１３０（監視ＣＰＵ１３２，５Ｖ電源回路１３４，ＣＡＮ回路１３６）が正常でない即ち異常が生じていると判定されると、監視機能部１３０の異常の状態（異常箇所など）をメインＥＣＵ９０に通知すると共に（ステップＳ４３０）、監視機能部１３０をリセットするリセット信号を出力して（ステップＳ４４０）、ステップＳ１４０以降の処理を実行する。監視機能部１３０に異常が生じているときには、監視機能部１３０の監視ＣＰＵ１３２がリセットされてオフ信号が出力されることになり、反転回路１３８によりＡＮＤ回路１１８にはオン信号が入力されるから、演算機能部１１０は、監視機能部１３０による監視を切り離して駆動信号を駆動回路１２６に出力してモータ１２４を駆動制御することが可能となる。一方、ステップＳ１２０で監視機能部１３０に異常が生じていないと判定されると、監視機能部１３０からの許否信号を入力し（ステップＳ４００）、入力した許否信号がオフ信号であるか否かすなわち監視機能部１３０によりモータ１２４の駆動が禁止されているか否かを判定する（ステップＳ４１０）。入力した許否信号がオフ信号でないとき即ち監視機能部１３０がモータ１２４の駆動を許可しているときにはそのままステップＳ１４０以降の処理を実行し、入力した許否信号がオフ信号であるとき即ち監視機能部１３０がモータ１２４の駆動を禁止しているときには予め定めたタイムアウト時間（例えば、１秒など）が経過するまでステップＳ４００に戻って許否信号がオン信号となるのを待ち（ステップＳ４２０）、タイムアウト時間が経過すると、その旨をメインＥＣＵ９０に通知すると共に（ステップＳ４３０）、監視機能部１３０をリセットするリセット信号を出力して（ステップＳ４４０）、ステップＳ１４０以降の処理を実行する。このステップＳ４１０〜Ｓ４４０の処理は、監視機能部１３０に演算機能部１１０が把握できない何らかの異常が生じているときに、監視機能部１３０をリセットしてモータ１２４を駆動制御できるようにするためのものである。

図１５は、変形例の監視機能部側処理ルーチンを示すフローチャートである。この変形例の監視機能部側処理ルーチンは、図示するように、実施例の監視機能部側処理ルーチンのステップＳ２６０およびステップＳ３３０の後にステップＳ５００のゲート遮断処理を追加したものである。なお、監視機能部１３０は、リセットされて初期状態となると、オフ信号を出力するよう構成されている。図１６は、ゲート遮断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。ゲート遮断処理では、まず、演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４か、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２或いはＣＡＮ回路１１６かのいずれかに異常が生じているときには（ステップＳ５１０，Ｓ５２０）、演算機能部１１０のＣＰＵ１１２から駆動回路１２６への駆動信号の伝達を遮断（ゲート遮断）する（ステップＳ５９０）。実施例では、ゲート遮断は、監視ＣＰＵ１３２が反転回路１３８を介してＡＮＤ回路１１８に接続されていることから、オン信号を出力することにより行なわれる。演算機能部１１０の５Ｖ電源回路１１４と演算機能部１１０のＣＰＵ１１２或いはＣＡＮ回路１１６のいずれにも異常が生じていないときには、シフトレバー９１の切替前後におけるシフトポジションＳＰによりマニュアルシャフト２６０が回転すべき回転方向を設定すると共に（ステップＳ５３０）、シャフトポジションセンサ１２２から入力されるシャフトポジションＰＯＳの変化量により現在のマニュアルシャフト２６０の回転方向を判定し（ステップＳ５４０）、設定した回転方向と判定した回転方向とが逆方向であるか否かを判定する（ステップＳ５５０）。設定した回転方向と判定した回転方向とは逆方向と判定されると、前述したゲート遮断を実行し（ステップＳ５９０）、同方向と判定されると、次に、シフトポジションＳＰに対応するマニュアルシャフト２６０のポジションである切替後ポジションＰＯＳ＊を設定し（ステップＳ５６０）、現在のシャフトポジションＰＯＳと切替後ポジションＰＯＳ＊とを比較することによりマニュアルシャフト２６０の回転が切替後ポジションＰＯＳ＊を通り過ぎた（超えた）か否かを判定する（ステップＳ５７０）。ここで、切替後ポジションＰＯＳ＊の設定は、シフトポジションＳＰと切替後ポジションＰＯＳ＊との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭに記憶しておき、シフトポジションＳＰが与えられると、対応する切替後ポジションＰＯＳ＊を導出することにより行なわれる。この切替後ポジションＰＯＳ＊は、実施例では、シフトポジションＳＰに対してマニュアルシャフト２６０が取るべき回転角度を中心とした所定幅の領域として定めるものとした。マニュアルシャフト２６０の回転が切替後ポジションＰＯＳ＊を超えたと判定されると、前述したゲート遮断を行なって（ステップＳ５９０）、本ルーチンを終了し、切替後ポジションＰＯＳ＊を超えていないと判定されると、何もせずに本ルーチンを終了する。前述したように、ゲート遮断は監視ＣＰＵ１３２からオン信号を出力することにより行なわれるから、オン信号が出力されていないとき即ちオフ信号が出力されているときにはゲート許可が行なわれていることになる。

なお、実施例の変速機装置、駆動回路１２６をアクチュエータ機能部１２０に組み込むことによりＳＢＷＥＣＵ１００を形成するものとしたが、図１３に示すように、駆動回路１２６を演算機能部１１０に組み込むものとしてもよい。

実施例の変速機装置では、シフト操作に伴って電気モータ１２４によりマニュアルバルブ５８を作動させるものとしたが、これに限られず、図１６に例示するように、シフト操作に伴って電気モータ２６６によりパーキングロック機構２８０を作動させるものとしてもよい。パーキングロック機構２８０は、オートマチックトランスミッション２０のギヤ機構２６に取り付けられたパーキングギヤ２８２と、パーキングギヤ２８２と噛み合ってその回転を停止した状態でロックするパーキングポール２８４と、パーキングロッド２８６と、パーキングロッド２８６の先端に設けられパーキングロッド２８６がスライドすることによりパーキングポール２８４をパーキングギヤ２８２側に押し付けたり押し付けを解除したりするパーキングカム２８８とにより構成されている。パーキングロッド２８６の基端はＬ字状のフック２８６ａが形成されており、マニュアルプレート２６２におけるマニュアルシャフト２６０の回転軸に対して偏心した位置に形成された孔にフック２８６ａが引っ掛けられている。したがって、電気モータ２６６によりマニュアルシャフト２６０を正転させることによりパーキングギヤ２８２をロックし（図１６（ａ）参照）、マニュアルシャフト２６０を逆転させることによりパーキングギヤ２８２のロックを解除することができる（図１６（ｂ）参照）。なお、マニュアルプレート２６２には、実施例と同様に、ディテントスプリング２７４と、マニュアルプレート２６２の端部に形成されたカム面２７２に圧接されたローラ２７６とからなるディテント機構２７０が設けられている。

いま、エンジンと、第１のモータと、エンジンのクランクシャフトとモータＭＧ１の回転軸と車軸に連結された駆動軸とがそれぞれ接続された３つの回転要素を有する遊星歯車機構と、駆動軸に接続された第２のモータと、が搭載されたハイブリッド自動車を考えると、油圧回路を備えることなく、エンジンからの動力を自由に変速して駆動軸に出力して走行することができるから、上述したように、シフトレバーがＰ（パーキング）ポジションに操作されたときにパーキングロック機構２８０を作動しＰポジション以外のポジション（例えば、Ｄ（ドライブ）ポジションやニュートラル（Ｎ）ポジション）に操作されたときにパーキングロック機構１８０の作動を解除するシフトバイワイヤシステムを考えることができる。このシフトバイワイヤシステムでは、マニュアルプレート２６２のポジションを２ポジション間で切り替えるだけでよいから、ディテント機構２７０のカム面２７２の移動端に壁を設けローラ２７６が壁に押し当てられるよう電気モータ１６６を駆動するものとすれば、マニュアルシャフト２６０にシャフトポジションセンサを取り付ける必要はないが、ポジションの変更に機械的衝撃を伴うことから、耐久性を考えると、強度を上げるためにマニュアルプレート２６２を厚くするなど大型化する必要があり、スペースの確保が厳しい車両では搭載上不利となる。また、ＳＢＷＥＣＵ１００のＣＰＵ１０２に故障が生じると、マニュアルシャフト１６０のポジションが不明となるから、ＡＴＥＣＵ２９としてはすべてのクラッチをオフとしてニュートラル（Ｎ）ポジションを形成せざるを得なくなり、退避走行ができなくなる。変形例では、こうした不都合を回避するためにマニュアルシャフト２６０にシャフトポジションセンサ１０８を取り付けるものとした。したがって、変形例でも、実施例と同様の処理を適用することができる。

実施例の変速機装置では、オートマチックトランスミッション２０を前進１速〜前進６速の６段変速の有段変速機により構成するものとしたが、これに限定されるものではなく、２〜５段変速の有段変速機により構成するものとしてもよいし、７段以上の有段変速機により構成するものとしてもよい。

実施例の変速機装置では、メインＥＣＵ９０とＡＴＥＣＵ２９を二つの電子制御ユニットにより構成するものとしたが、三つ以上の電子制御ユニットにより構成するものとしてもよいし、単一の電子制御ユニットにより構成するものとしても構わない。

実施例の変速機装置では、内燃機関としてのエンジン１２を搭載する自動車１０に適用するものとしたが、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車に適用するものとしてもよい。また、走行用の電動機だけを搭載する電気自動車に適用するものとしてもよい。

実施例では、本発明を変速機装置に適用して説明したが、シフトバイワイヤ装置の形態とするものとしてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、シャフトポジションセンサ１２２が「シャフトポジションセンサ」に相当し、駆動回路１２６が「駆動部」に相当し、メインＥＣＵ９０が「管理用電子制御ユニット」に相当し、図７の演算機能部側処理ルーチンを実行するＳＢＷＥＣＵ１００の演算機能部１１０が「演算機能部」相当し、図９の監視機能部側処理ルーチンを実行するＳＢＷＥＣＵ１００の監視機能部１３０が「監視機能部」に相当する。また、電気モータ１２４が「電動機」に相当し、モータ角度センサ１２８が「回転ポジションセンサ」に相当する。また、「信号伝達遮断回路」がＡＮＤ回路１１８に相当する。ここで、「電動機」としては、ブラスレスモータに限定されるものではなく、ＤＣブラシレスモータやＳＲモータ（スイッチトリラクタンスモータ）などの同期電動機など、回転軸の回転位置を検出すると共に検出した回転位置を用いて制御するタイプの電動機であれば如何なるものであっても構わない。また、「回転ポジションセンサ」としては、ホールＩＣを用いるものに限定されるものではなく、光学式のロータリーエンコーダやレゾルバなどの他のタイプのセンサであっても構わない。なお、実施例の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が発明の開示の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、発明の開示の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、発明の開示の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は発明の開示の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車産業に利用可能である。

Claims (14)

1. 運転者により要求される要求シフトポジションを検出するシフトポジションセンサからの信号を入力する管理用電子制御ユニットに通信可能に接続され、該管理用電子制御ユニットからのシフト指令に基づいてマニュアルシャフトを駆動制御することにより作動対象を作動させるシフトバイワイヤ装置であって、
   前記マニュアルシャフトの回転角度を検出するシャフトポジションセンサと、
   前記マニュアルシャフトのアクチュエータを駆動する駆動部と、
   前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力すると共に前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を受信し、前記入力したシャフトの回転角度を前記管理用電子制御ユニットに送信すると共に該入力したシャフトの回転角度と前記受信したシフト指令とに基づいて前記駆動部を制御する演算用ＣＰＵを有する演算機能部と、
   前記シャフトポジションセンサからのシャフトの回転角度を入力し、前記演算機能部の異常の有無を監視すると共に該演算機能部に異常が生じていると判定したときに前記入力したシャフトの回転角度を前記管理用電子制御ユニットに送信する監視用ＣＰＵを有する監視機能部と
   を備えるシフトバイワイヤ装置。
2. 前記監視機能部は、前記演算機能部と前記管理用電子制御ユニットとの通信異常の有無を監視する部である請求項１記載のシフトバイワイヤ装置。
3. 請求項１または２記載のシフトバイワイヤ装置であって、
   前記演算機能部と前記監視機能部は、それぞれ異なる電源を用いて作動する部であり、
   前記監視機能部は、前記演算機能部に給電する電源の異常の有無を監視する部である
   シフトバイワイヤ装置。
4. 請求項３記載のシフトバイワイヤ装置であって、
   前記マニュアルシャフトのアクチュエータは、回転子を有する電動機であり、
   前記電動機を制御するために前記回転子の回転位置を検出する回転ポジションセンサを備え、
   前記シャフトポジションセンサは、前記演算用ＣＰＵ用の電源からの給電を受けて作動するセンサであり、
   前記回転ポジションセンサは、前記監視用ＣＰＵ用の電源からの給電を受けて作動するセンサであり、
   前記演算機能部は、前記回転ポジションセンサからの前記回転子の回転位置を入力すると共に該入力した回転位置に基づいて前記駆動部を制御する部であり、
   前記監視機能部は、前記演算機能部に給電する電源の異常と判定したときには、前記回転ポジションセンサからの前記回転子の回転位置を入力すると共に該入力した回転位置に基づいて前記シャフトの回転角度を推定して前記管理用電子制御ユニットに送信する部である
   シフトバイワイヤ装置。
5. 前記監視機能部は、監視により異常と判定したときに該判定の結果を前記管理用電子制御ユニットに送信する部である請求項１ないし４いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置。
6. 前記監視機能部は、前記演算機能部から前記駆動部への駆動信号の伝達の許可と禁止とが可能な部である請求項１ないし５いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置。
7. 前記監視機能部は、前記演算機能部に異常が生じていないと判定したときに前記駆動部への駆動信号の伝達を許可し、前記演算機能部に異常が生じていると判定したときに前記駆動部への駆動信号の伝達を禁止する部である請求項６記載のシフトバイワイヤ装置。
8. 前記監視機能部は、前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を入力し、前記アクチュエータにより前記マニュアルシャフトが駆動されたときに該マニュアルシャフトの回転方向が前記入力したシフト指令に応じた回転方向とは異なるときに前記駆動部への駆動信号の伝達を禁止することを特徴とする請求項７記載のシフトバイワイヤ装置。
9. 前記監視機能部は、前記管理用電子制御ユニットからシフト指令を入力し、前記アクチュエータにより前記マニュアルシャフトが駆動されたときに該マニュアルシャフトの回転角度が前記入力したシフト指令に応じた回転角度を超えたときに前記駆動部への駆動信号の伝達を禁止することを特徴とする請求項７または８記載のシフトバイワイヤ装置。
10. 請求項６ないし９いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置であって、
    前記監視機能部から許可信号が入力されているときに駆動信号を前記駆動部に伝達し、前記許可信号が入力されていないときに駆動信号の前記駆動部への伝達を遮断する信号伝達遮断回路を備え、
    前記監視機能部は、オフ信号を反転回路を介して前記許可信号として出力する部であり、
    前記演算機能部は、前記監視機能部に所定の異常が生じているか否かを判定し、前記監視機能部に前記所定の異常が生じていると判定したときに該監視機能部をリセットする部である
    シフトバイワイヤ装置。
11. 前記演算機能部は、前記監視機能部に前記所定の異常が生じていると判定されなかったときに所定時間以上に亘って前記監視機能部から許可信号が出力されていないときに該監視機能部をリセットする部である請求項１０記載のシフトバイワイヤ装置。
12. 前記駆動部と前記演算機能部と前記監視機能部は、単一の電子制御ユニットとして構成されてなることを特徴とする請求項１ないし１１いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置。
13. 前記作動対象は、前記マニュアルシャフトの駆動に伴って作動するパーキングロック機構である請求項１ないし１２いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置。
14. マニュアルシャフトに連動するマニュアルバルブを介して供給される流体圧を用いて作動するクラッチにより動力の伝達が可能な自動変速機と、
    前記作動対象として前記マニュアルシャフトを駆動する請求項１ないし１３いずれか１項に記載のシフトバイワイヤ装置と、
    を搭載する変速機装置。

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