特許 6394183 非常用スイッチの診断装置および変速制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6394183

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】非常用スイッチの診断装置および変速制御システム

(51)【国際特許分類】

   F16H 63/34 20060101AFI20180913BHJP

   F16H 61/22 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   F16H63/34

   F16H61/22

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-172727(P2014-172727)

(22)【出願日】2014年8月27日

(65)【公開番号】特開2016-48083(P2016-48083A)

(43)【公開日】2016年4月7日

【審査請求日】2017年7月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100068021

【弁理士】

【氏名又は名称】絹谷 信雄

(72)【発明者】

【氏名】山口 一実

【審査官】 高橋 祐介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３０７９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０５２６５４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０１−１１６３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−０２２６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−００７９６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５９−０９３９３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−２４７８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−０９８７３８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−２０１１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−０４４９８１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ６３／３４

Ｆ１６Ｈ ６１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シフトレバーを固定するためのシフトロックソレノイドと、変速制御および前記シフトロックソレノイドの制御を行う変速制御モジュールと、を備えた車両の変速制御システムに搭載され、オンとされたときに、前記シフトレバーの位置にかかわらずスタータへの電源の供給を可能とする非常用スイッチの診断装置であって、
前記非常用スイッチは、オフとされたときに共通端子と通常用端子とを接続し、オンとされたときに前記共通端子と前記通常用端子とを遮断するように構成され、かつ、前記共通端子が接地され、前記通常用端子が前記シフトロックソレノイドを介して前記変速制御モジュールに接続されるように構成されており、
前記非常用スイッチがオンとなっているかを検出するスイッチ状態検出手段と、
前記変速制御モジュールに搭載され、前記シフトロックソレノイドに分圧抵抗を介して電圧を印加する電源部と、前記分圧抵抗と前記シフトロックソレノイドとの間の電圧を検出する電圧検出部と、を備えたモニタ部と、
前記スイッチ状態検出手段で前記非常用スイッチがオンとなっていることを検出し、かつ、前記モニタ部で検出した電圧が予め設定した閾値電圧以下であるとき、前記非常用スイッチが異常であると判断する異常判断部と、
を備えたことを特徴とする非常用スイッチの診断装置。

【請求項2】

前記非常用スイッチは、前記共通端子と前記通常用端子とを備えた第１接点と、第１接点と連動する第２接点と、を備えた２接点スイッチで構成され、
前記スイッチ状態検出手段は、前記第２接点の接点信号を検出することで、前記非常用スイッチがオンとなっているかを検出するように構成される
請求項１記載の非常用スイッチの診断装置。

【請求項3】

請求項１または２記載の非常用スイッチの診断装置を備えた変速制御システムであって、
コイルに電流が流れたときに接点を閉じるように構成され、スタータへの電源の供給・遮断を切り替えるスタータリレーと、
前記コイルに流れる電流を遮断することで前記スタータへの電源供給を強制的に遮断するスタータカットリレーと、を備え、
前記スタータリレーの前記コイルの一端にスタータスイッチを介して電圧が印加され、前記コイルの他端がスタータカットリレーを介して接地されるように構成されており、
前記非常用スイッチは、オンとされたときに前記共通端子と非常用端子とを接続するように構成され、かつ、前記非常用端子が前記スタータリレーの他端に接続されている
ことを特徴とする変速制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、非常用スイッチの診断装置および変速制御システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

ＡＭＴ（Automated Manual Transmission）方式等の変速制御システムでは、変速制御を行う変速制御モジュール（トランスミッションコントロールモジュール）の故障やシステムの電気的な不具合等が発生した場合であっても、車両を動かすことができるように、緊急脱出用の非常用スイッチが設けられている。

【0003】

運転者が非常用スイッチをオンにすることで、シフトレバーの位置にかかわらず、スタータスイッチの操作によりスタータに電源を供給し、エンジンを始動させることが可能になる。

【0004】

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−４１３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、非常用スイッチは緊急脱出用に使用されるため、内部でショート等の故障が発生した場合には、非常時にエンジンを始動できなくなるなど深刻な不具合が生じるおそれがある。

【0007】

しかしながら、非常用スイッチは人間が操作するものであるため診断が困難であり、従来、非常用スイッチ自体の診断は行われていなかった。

【0008】

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、非常用スイッチの診断を行うことが可能な非常用スイッチの診断装置および変速制御システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、シフトレバーを固定するためのシフトロックソレノイドと、変速制御および前記シフトロックソレノイドの制御を行う変速制御モジュールと、を備えた車両の変速制御システムに搭載され、オンとされたときに、前記シフトレバーの位置にかかわらずスタータへの電源の供給を可能とする非常用スイッチの診断装置であって、前記非常用スイッチは、オフとされたときに共通端子と通常用端子とを接続し、オンとされたときに前記共通端子と前記通常用端子とを遮断するように構成され、かつ、前記共通端子が接地され、前記通常用端子が前記シフトロックソレノイドを介して前記変速制御モジュールに接続されるように構成されており、前記非常用スイッチがオンとなっているかを検出するスイッチ状態検出手段と、前記変速制御モジュールに搭載され、前記シフトロックソレノイドに分圧抵抗を介して電圧を印加する電源部と、前記分圧抵抗と前記シフトロックソレノイドとの間の電圧を検出する電圧検出部と、を備えたモニタ部と、前記スイッチ状態検出手段で前記非常用スイッチがオンとなっていることを検出し、かつ、前記モニタ部で検出した電圧が予め設定した閾値電圧以下であるとき、前記非常用スイッチが異常であると判断する異常判断部と、を備えた非常用スイッチの診断装置である。

【0010】

前記非常用スイッチは、前記共通端子と前記通常用端子とを備えた第１接点と、第１接点と連動する第２接点と、を備えた２接点スイッチで構成され、前記スイッチ状態検出手段は、前記第２接点の接点信号を検出することで、前記非常用スイッチがオンとなっているかを検出するように構成されてもよい。

【0011】

また、本発明は、前記非常用スイッチの診断装置を備えた変速制御システムであって、コイルに電流が流れたときに接点を閉じるように構成され、スタータへの電源の供給・遮断を切り替えるスタータリレーと、前記コイルに流れる電流を遮断することで前記スタータへの電源供給を強制的に遮断するスタータカットリレーと、を備え、前記スタータリレーの前記コイルの一端にスタータスイッチを介して電圧が印加され、前記コイルの他端がスタータカットリレーを介して接地されるように構成されており、前記非常用スイッチは、オンとされたときに前記共通端子と非常用端子とを接続するように構成され、かつ、前記非常用端子が前記スタータリレーの他端に接続されている変速制御システムである。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、非常用スイッチの診断を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態に係る非常用スイッチの診断装置を備えた変速制御システムの回路図である。

【図2】図１において、非常用スイッチをオンとした場合の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。

【0015】

図１は、本実施形態に係る非常用スイッチの診断装置を備えた変速制御システムの回路図である。

【0016】

図１に示すように、変速制御システム１００は、スタータスイッチ１０と、スタータリレー１１と、スタータカットリレー１２と、シフトロックソレノイド１３と、変速制御モジュールとしてのトランスミッションコントロールモジュール（以下、ＴＣＭという）１４と、非常用スイッチ１５と、を備えている。変速制御システム１００は、例えば、ＡＭＴ方式の変速制御システムである。

【0017】

スタータスイッチ１０は、エンジン始動時（イグニションキーをオンにした際）など、スタータを作動させる際に接点が閉じられるスイッチである。

【0018】

スタータリレー１１は、内蔵されたコイル１１ａに電流が流れたときに接点を閉じるように構成され、スタータへの電源の供給・遮断を切り替えるものである。

【0019】

スタータカットリレー１２は、スタータリレー１１のコイル１１ａに流れる電流を遮断することで、スタータリレー１１の接点を強制的に開放させ、スタータへの電源供給を強制的に遮断するものである。スタータカットリレー１２は、内蔵されたコイル１２ａに電流が流れたときに接点を開くように構成されている。

【0020】

スタータリレー１１のコイル１１ａの一端には、スタータスイッチ１０を介して所定の電圧が印加されている。スタータリレー１１のコイル１１ａの他端は、スタータカットリレー１２を介して接地されるように構成されている。

【0021】

また、スタータカットリレー１２のコイル１２ａの一端には所定の電圧が印加され、他端はＴＣＭ１４に接続されている。

【0022】

変速制御システム１００では、ＴＣＭ１４がスタータカットリレー１２のコイル１２ａを通る回路を電気的に遮断するとスタータカットリレー１２の接点が閉じた状態となる。よって、この状態でスタータスイッチ１０を閉じれば、スタータリレー１１のコイル１１ａに電流が流れ、スタータリレー１１の接点が閉じてスタータに電源が供給される。

【0023】

他方、ＴＣＭ１４がスタータカットリレー１２のコイル１２ａを通る回路を導通させると、スタータカットリレー１２の接点が開いた状態となる。そのため、この状態では、たとえスタータスイッチ１０が閉じた状態であったとしても、スタータリレー１１のコイル１１ａに電流が流れないこととなり、スタータに電源は供給されないことになる。

【0024】

ＴＣＭ１４は、例えば、エンジン始動時にはスタータカットリレー１２の接点を閉じておき、かつ、スタータスイッチ１０がオンとされてスタータに電源を供給し、スタータの駆動によりエンジンが始動した後に、スタータカットリレー１２の接点を開いてスタータへの電源供給を停止するように構成されている。

【0025】

シフトロックソレノイド１３は、図示しないシフトレバーを機械的に固定し、シフトレバーの操作を禁止するものである。シフトロックソレノイド１３は、進退可能な頭部を有しており、電流が供給されたときに頭部を進出させてシフトレバーをロックするように構成される。より具体的には、シフトロックソレノイド１３は、例えば、その頭部をシフトレバーと一体に設けられたプレートの穴（または切欠き）に挿入することで、シフトレバーを操作できないよう（シフトレバーが動かないよう）機械的にロックするように構成される。

【0026】

ＴＣＭ１４は、種々の変速制御およびシフトロックソレノイド１３の制御を行うものである。ＴＣＭ１４は、所定の条件を満足したとき、シフトロックソレノイド１３を制御してシフトレバーをロックするように構成されている。なお、図１では、シフトロックソレノイド１３を制御する回路については省略している。

【0027】

非常用スイッチ１５は、オンとされたときに、シフトレバーの位置にかかわらずスタータへの電源の供給を可能とするスイッチである。非常用スイッチ１５は、例えば、車両のインストゥルメンタルパネルに搭載され、運転者により操作される押しボタン式のスイッチである。

【0028】

非常用スイッチ１５は、共通端子Ａと通常用端子Ｂと非常用端子Ｃの３つの端子を有しており、オフとされたときに共通端子Ａと通常用端子Ｂとを電気的に接続し、オンとされたときに共通端子Ａと通常用端子Ｂとを電気的に遮断すると共に、共通端子Ａと非常用端子Ｃとを電気的に接続するように構成されている。

【0029】

共通端子Ａは接地され、通常用端子Ｂはシフトロックソレノイド１３を介してＴＣＭ１４に電気的に接続され、非常用端子Ｃは、整流用のダイオード１６を介してスタータリレー１１のコイル１１ａの他端（スタータリレー１１とスタータカットリレー１２との間の線路）に電気的に接続されている。

【0030】

また、本実施形態では、非常用スイッチ１５として、上述の端子Ａ〜Ｃを備えた第１接点１５ａと、第１接点１５ａと連動する第２接点１５ｂと、を備えた２接点スイッチを用いている。第２接点１５ｂは、オフとされたときに接点を開放し、オンとされたときに接点を閉じるように構成されている。第２接点１５ｂの一方の端子Ｄには、整流用のダイオード１７を介して所定の電圧が印加されており、他方の端子Ｅは、ＴＣＭ１４に接続されている。

【0031】

非常用スイッチ１５をオフした状態では、共通端子Ａと通常用端子Ｂとが電気的に接続されるため、シフトロックソレノイド１３は接地される。よって、ＴＣＭ１４側から制御用の電圧を印加すれば、シフトロックソレノイド１３に電流が供給され、シフトレバーのロックが行われることになる。ＴＣＭ１４側からの電圧印加を停止すれば、シフトロックソレノイド１３への電流の供給が停止され、シフトレバーのロックが解除される。なお、非常用スイッチ１５をオフした状態では、第２接点１５ｂは開放されている。

【0032】

他方、図２に示すように、非常用スイッチ１５をオンした状態では、通常用端子Ｂが開放状態となる。よって、ＴＣＭ１４側からの電圧印加の有無にかかわらずシフトロックソレノイド１３への電流の供給が停止されることとなり、シフトレバーのロックが強制的に解除される。

【0033】

これと同時に、非常用スイッチ１５をオンした状態では、共通端子Ａと非常用端子Ｃとが電気的に接続されるため、スタータリレー１１のコイル１１ａの他端が、スタータカットリレー１２をバイパスして接地されることになる。よって、スタータカットリレー１２の開閉状態にかかわらず、スタータスイッチ１０を閉じればコイル１１ａに電流が流れ、スタータリレー１１の接点を閉じてスタータに電源を供給し、エンジンを始動することが可能になる。

【0034】

また、非常用スイッチ１５をオンした状態では、第２接点１５ｂが閉じるため、第２接点１５ｂを介してＴＣＭ１４側に電圧が印加されることになる。

【0035】

さて、変速制御システム１００は、本実施形態に係る非常用スイッチの診断装置１を備えている。

【0036】

非常用スイッチの診断装置１は、非常用スイッチ１５、または、端子ＥとＴＣＭ１４間のハーネスに異常があるか否かを診断するものであり、スイッチ状態検出手段２と、モニタ部３と、異常判断部６と、を備えている。

【0037】

スイッチ状態検出手段２は、非常用スイッチ１５がオンとなっているかを検出するものである。本実施形態では、非常用スイッチ１５の第２接点１５ｂの接点信号を検出することで、非常用スイッチ１５がオンとなっているかを検出するようにスイッチ状態検出手段２を構成した。

【0038】

より具体的には、本実施形態では、スイッチ状態検出手段２は、非常用スイッチ１５の第２接点１５ｂと、ＴＣＭ１４に搭載され、第２接点１５ｂを介して入力される電圧（または電流）が予め設定した閾値よりも大きいときに、非常用スイッチ１５がオンになっていると判断するスイッチ状態検出部２ａと、で構成されている。

【0039】

モニタ部３は、ＴＣＭ１４に搭載されている。モニタ部３は、シフトロックソレノイド１３に分圧抵抗Ｒを介して電圧を印加する電源部４と、分圧抵抗Ｒとシフトロックソレノイド１３との間の電圧を検出する電圧検出部５と、を備えている。分圧抵抗Ｒは、シフトロックソレノイド１３の内部抵抗よりも十分に大きい抵抗値に設定される。

【0040】

このモニタ部３は、従来よりシフトロックソレノイド１３の動作モニタ用に搭載されているものであり、部材の共用によるコスト低減を可能としている。なお、分圧抵抗Ｒをシフトロックソレノイド１３の内部抵抗よりも十分に大きい抵抗値に設定しておくことにより、電源部４で電圧を印加した際に、シフトロックソレノイド１３に印加される電圧は非常に小さくなり、シフトロックソレノイド１３に流れる電流も小さくなる。よって、電源部４で電圧を印加することによりシフトロックソレノイド１３が動作してしまうことはない。本実施形態では、電源部４により常時電圧を印加するように構成しているが、シフトロックソレノイド１３の誤動作を確実に避けるため、電源部４は、非常用スイッチ１５がオンとされたときのみ電圧を印加するように構成されても構わない。

【0041】

異常判断部６は、ＴＣＭ１４に搭載されている。異常判断部６は、スイッチ状態検出手段２のスイッチ状態検出部２ａで非常用スイッチ１５がオンとなっていることを検出し、かつ、モニタ部３で検出した電圧が予め設定した閾値電圧以下であるとき、非常用スイッチ１５が異常であると判断するように構成される。

【0042】

図１に示したように、非常用スイッチ１５がオフとなっているときには、共通端子Ａと通常用端子Ｂとが導通し、シフトロックソレノイド１３の一端が接地されるので、モニタ部３の電圧検出部５で検出される電圧は、電源部４で印加する電圧が、分圧抵抗Ｒとシフトロックソレノイド１３の内部抵抗とで分圧された電圧となる。本実施形態では、分圧抵抗Ｒをシフトロックソレノイド１３の内部抵抗よりも十分におおきい抵抗値に設定しているため、電圧検出部５で検出される電圧は、接地電位に近い電圧となる。

【0043】

他方、図２に示したように、非常用スイッチ１５がオンとなっているときには、通常用端子Ｂが開放状態となるため、モニタ部３の電圧検出部５で検出される電圧は、ほぼ電源部４で印加する電圧と等しい電圧となる。

【0044】

したがって、非常用スイッチ１５がオンとなっているにもかかわらず、電圧検出部５で検出される電圧が、電源部４で印加する電圧と比較して低くなる場合には、非常用スイッチ１５にショート等の異常が発生し、共通端子Ａと通常用端子Ｂとが導通してしまっている可能性がある。

【0045】

そこで、本実施形態では、電圧検出部５で検出される電圧が閾値電圧よりも低くなったときに、非常用スイッチ１５に異常があると判断するように異常判断部６を構成している。異常判断部６で用いる閾値電圧は、シフトロックソレノイド１３の内部抵抗や分圧抵抗Ｒの大きさに応じて適宜設定するとよいが、少なくとも、電源部４で印加する電圧よりも小さい必要がある。

【0046】

異常判断部６は、非常用スイッチ１５に異常があると判断したとき、故障表示ランプを点灯させること等により、非常用スイッチ１５に異常があることを運転者に通知するよう構成されてもよい。

【0047】

また、非常用スイッチ１５の異常時、すなわち、共通端子Ａと通常用端子Ｂとが導通してしまっている時には、意図せずシフトロックソレノイド１３に電流が流れてシフトレバーがロックされる場合も考えられる。よって、異常判断部６は、非常用スイッチ１５に異常があると判断したとき、シフトロックソレノイド１３が設けられた回路をＴＣＭ１４内で強制的に遮断するなどして、シフトロックソレノイド１３によるシフトレバーのロックを強制的に解除させるように構成されてもよい。

【0048】

以上説明したように、本実施形態に係る非常用スイッチの診断装置１は、非常用スイッチ１５がオンとなっているかを検出するスイッチ状態検出手段２と、ＴＣＭ１４に搭載され、シフトロックソレノイド１３に分圧抵抗Ｒを介して電圧を印加する電源部４と、分圧抵抗Ｒとシフトロックソレノイド１３との間の電圧を検出する電圧検出部５と、を備えたモニタ部３と、スイッチ状態検出手段２で非常用スイッチ１５がオンとなっていることを検出し、かつ、モニタ部３で検出した電圧が予め設定した閾値電圧以下であるとき、非常用スイッチ１５が異常であると判断する異常判断部６と、を備えている。

【0049】

これにより、非常用スイッチ１５に異常があるか否かを診断することが可能となり、非常用スイッチ１５の内部で発生したショート等の異常を検知することが可能になる。

【0050】

また、本実施形態に係る非常用スイッチの診断装置１では、モニタ部３として、従来よりシフトロックソレノイド１３の電圧モニタ用に用いられていたものを用いることができるため、低コストである。

【0051】

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

【0052】

例えば、上記実施形態では、非常用スイッチ１５の第２接点１５ｂの接点信号を検出することで、非常用スイッチ１５がオンとなっているかを検出するようにスイッチ状態検出手段２を構成したが、スイッチ状態検出手段２の具体的な構成はこれに限定されるものではない。例えば、スイッチ状態検出手段２は、非常用スイッチ１５の機械的な動き（押しボタンや接点を構成する金属片等の部品の変位等）により、非常用スイッチ１５の接続状態を検出するものであってもよい。

【符号の説明】

【0053】

１ 非常用スイッチの診断装置
２ スイッチ状態検出手段
３ モニタ部
４ 電源部
５ 電圧検出部
６ 異常判断部
１３ シフトロックソレノイド
１４ 変速制御モジュール（ＴＣＭ）
１５ 非常用スイッチ

【図1】

【図2】