专利名称：自动变速器的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车的自动变速器的控制装置。
背景技术：
自动变速器具有在汽车的发动机和驱动轮之间配设的变速器和驾驶室内设置的变速杆，根据变速杆的位置控制变速器的变速动作。
变速杆可以切换成空档位置(P档，N档)、行驶位置(D档，R档等)。当变速杆被操作到空挡位置时，变速器成为从驱动轮上切断发动机输出的空档状态，当变速杆被操作到行驶位置时，就处于把发动机的驱动力传送给驱动轮的齿轮啮合状态。齿轮啮合状态时，通过变速器的所谓蠕动，即使不踩加速踏板，车辆也会在D档下前进，在R档下后退。
作为自动变速器，已知有不踏入制动踏板就不能把变速杆从空挡位置操作到行驶位置的结构。由此，(1)养成踏入制动踏板后操作变速杆的习惯，能解决因意外动作而踩错制动踏板和加速踏板的问题；(2)停车时由于身体碰撞等使变速杆从空挡位置移动到行驶位置时，可防止车辆的意外起动。
这种自动变速器多数采用如下结构当在未踏入制动踏板的状态下要把变速杆从空档位置操作到行驶位置时，将变速杆的移动进行机械固定。而且，作为已知的结构，在具有所谓拉线换档式(シフトバイワイヤタイプ)蠕动的自动变速器中，形式上可以将变速杆从空挡位置操作到行驶位置，但是没有踏入制动踏板的情况下，进行电控制，以便实质上变速器中不进行齿轮啮合动作。(参考专利文献1)专利文献1
日本特公平4-77825号公报但是，当变速杆位于空档位置(P档，N档)时，现有的自动变速器不踏入制动踏板就不能使空档状态的变速器齿轮啮合，因此在沙路、砂砾路或泥泞路等低硬度路(低ミユ一路)中被所谓陷住时，很难进行用前后摇动车辆来试图摆脱陷住的反复摇动驾驶。
即，为摆脱陷住状态，有效的方法是通过将驱动力交替地向反方向急速产生来改变前进方向，使车辆前后摇动，但为了切换前进方向，有必要把变换杆从空挡位置的N档交替地切换到行驶位置的D档或R档。此时，在现有的自动变速器中，每当变速杆从N档切换到位于其两侧的D档或R档时必须踏入制动踏板，因此很难迅速地进行驱动力的切换操作。
发明内容
考虑了以上问题而作出的本发明的目的是，提供可进行驱动力的迅速切换操作的自动变速器的控制装置。
考虑了以上问题作出的本发明，提供一种自动变速器的控制装置，具有变速杆，进行切换到空挡位置和行驶位置的操作；以及控制部，根据该变速杆的位置控制变速器的变速动作，此外，上述控制部还具有变速限制机构，在上述变速杆从空挡位置操作到行驶位置时，当变速杆在空挡位置的停留时间小于等于规定时间的情况下，上述变速限制机构允许变速器的齿轮啮合动作，当上述停留时间超过规定时间的情况下，上述变速限制机构把变速器保持在空挡状态。
上述变速限制机构还可以包括位置传感器，上述变速杆操作到空挡位置时设置成开，离开空挡位置时设置成关；计时器，测量该传感器从开到关的时间；N锁止部，在该时间小于等于规定时间的情况下，允许变速器的齿轮啮合动作，在超过规定时间的情况下，将变速器保持在空挡状态。
上述变速限制机构还可以包括制动踏板传感器，检测制动踏板的踏入；限制解除机构，该传感器检测出制动踏板的踏入时，即使变速杆在空挡位置的停留时间超过规定时间，也允许变速器的齿轮啮合动作。
上述变速限制机构还可以包括报警铃及/或报警灯，在即使变速杆从空挡位置操作到行驶位置也将变速器保持在空挡状态的时候，进行向驾驶员通知变速杆的转换操作无效的动作。
发明效果根据本发明，当变速杆在空挡位置的停留时间超过规定时间时，即使操作变速杆，变速器也保持在空挡状态，避免误操作引起的车辆的起动，而且，在变速杆在空挡位置的停留时间小于等于规定时间的情况下，伴随变速杆的操作而允许齿轮啮合动作，所以可迅速切换驱动力。
图1是本发明的较佳实施方式的自动变速器的控制装置的概要说明图。
图2是变速限制机构的流程图。
图3是N锁止标志的流程图。
图4是N锁止计时器的流程图。
具体实施例方式
结合附图来说明本发明的实施形式。
如图1所示，汽车发动机E中安装有变速器T/M。变速器T/M调节发动机E的转速并传递到驱动轮(图中没有表示)。变速器T/M中安装有进行变速动作的齿轮切换致动器a。致动器a与由ECU(电子控制单元)等构成的控制部c电连接。控制部c与设置在驾驶室的变速杆r电连接。
变速杆r可以在空档位置(P档，N档)和行驶位置(D档，R档，2档，1档)之间进行切换操作。并且，这些各档是例示，只要至少能在N档、D档、R档之间进行切换就可以，可省略2档和1档等。
变速杆操作到空档位置(P档，N档)时，控制部c对致动器a发出使变速器T/M处于空档状态的指令。由此，变速器T/M处于空档状态，发动机E的驱动力与驱动轮被切断，不会使车辆前进或后退。
变速杆r操作到行驶位置(D档，R档，2档，1档)时，控制部c对致动器a发出使变速器T/M齿轮啮合的指令。由此，变速器T/M进行与各档对应的齿轮啮合，车辆在D档、2档、1档下通过蠕动前进，在R档下通过蠕动后退。
控制部c具有如下的变速限制机构1当变速杆r从空挡位置操作到行驶位置时，变速杆r在空挡位置的停留时间T小于等于规定时间的情况下允许变速器T/M的齿轮啮合动作，停留时间T超过规定时间的情况下将变速器T/M保持在空挡状态。
变速限制机构1包括位置传感器2，当变速杆r操作到空档位置时置为开，离开空档位置时置为关；计时器3，测量从该传感器2的开到关的时间T；N锁止部4，该时间T小于等于规定时间的情况下允许变速器T/M的齿轮啮合动作，超过规定时间的情况下将变速器T/M保持在空挡状态。位置传感器2设置在变速杆r的附近，计时器3及N锁止部4设置在控制部c中。
而且，变速限制机构1还包括制动踏板传感器5，检测制动踏板B的踏入；限制解除机构6，当该传感器5检测出制动踏板B的踏入时，上述停留时间T即使超过规定时间也允许变速器T/M的齿轮啮合动作。制动踏板传感器5设置在制动踏板b的附近或制动踏板的油压配管的途中，限制解除机构6设置在控制部c中。
此外，变速限制机构1还具有报警铃s及/或报警灯(未图示)，当上述停留时间T超过规定时间、且即使变速杆r从空挡位置操作到行驶位置也将变速器T/M保持在空挡状态的时候，报警铃s及/或报警灯动作，通知驾驶员变速杆r的转换操作无效。报警铃s及/或报警灯设置在驾驶室内。
利用图2～图4说明变速限制机构1的控制流程。
图4是表示上述计时器3(N锁止计时器)的开始·清零的处理过程的流程图。首先，在步骤S1判断车速是否为0km/h，即是否停车。车速由公知的车速传感器来检测。如果是“是”、即停车，则转向步骤S2。然后，判断变速杆r是否在空档位置(N档，P档)。如果是“是”、即变速杆r在空档位置，就转向步骤S3，开始计时器3的计数。
另外，当步骤S1的结果为“否”、即车辆在行走，则转向步骤S4，计时器3被清零(复位)。此外，当步骤S2的结果为“否”、即变速杆r在空挡位置(N档，P档)以外的位置时，转向步骤S4，计时器3被清零。总而言之，当车辆停止且变速杆r位于空挡位置时，计时器3开始计数，测量停留时间T，在车辆开始行驶或变速杆r移动到行驶位置时被清零。
图3是将上述计时器3测量的停留时间T和规定时间(在图示的例中为500ms)相比较、决定N锁止标志的开·关的动作过程的流程图。首先，在步骤S11判断计时器3测量的停留时间T是否在规定时间以内。若结果是“否”、即停留时间T超过了500ms，则转向步骤S12。
然后，判断制动踏板b是否被踏入、或者从停止制动踏板b的踏入后是否在500ms以内。这个时间是用别的计时器或上述计时器3测量。如果结果为“否”即没踏入制动踏板b、或者从停止制动踏板的踏入后超过了500ms，则转向步骤S13，N锁止标志置为开。
另一方面，若步骤S11的结果为“是”、即停留时间T在500ms以内，则转向S14步骤，N锁止标志置为关。此外，若步骤S12的结果为“是”、即踏入制动踏板b或者在停止制动踏板b的踏入后500ms以内，则转向步骤S14，N锁止标志置为关。
图2是根据上述N锁止标志的开·关控制变速器T/M的齿轮啮合或空档的过程的流程图。首先，在步骤S21，变速杆r从空挡位置(N档，P档)操作到行驶位置(D档，R档，2档，1档)是本流程图的前提。此操作的检测由上述位置传感器2进行。并且，摆脱陷住时，较多的是从N档交替地切换到位于其两侧的D档和R档。
执行步骤S21的操作后转向步骤S22，判断N锁止标志是否为开。如果为“否”、即N锁止标志为关，则转向步骤S23，根据移动到行驶位置(D档，R档，2档，1档)的变速杆r的各档，变速器T/M中进行齿轮啮合。结果，即使不踏入制动踏板，车辆也可因蠕动前进或后退，如果踏入制动踏板，则车辆就相应地前进或后退。
另一方面，若步骤S22的结果为“是”、即N锁止标志为开，则转向步骤S24，即使变速杆r从空挡位置操作到行驶位置，变速器T/M中也保持空挡状态。之后，转向步骤S25，向驾驶员通知变速杆r的转换操作无效的报警铃s被设置为开。然后，转向步骤S26，判断变速杆r是否返回到空档位置。若结果为“是”，则转向步骤S27，报警铃s设置成关，若结果为“否”，则转向步骤S25，继续报警铃s的开状态，直到变速杆r返回到空档位置。
如上所述，本实施方式涉及的自动变速器的自动装置1的控制动作的前提是，停车时变速杆r从空挡位置(N档或P档)操作到行驶位置(D档，R档，2档，1档)。之后，如果此时制动踏板b被踏入，则允许在变速器T/M中进行齿轮啮合。
因而，(1)可养成踏入制动踏板b后操作变速杆r的习惯，能解决因意外动作而踏错制动踏板b和加速踏板的问题；(2)在停车时由身体碰撞等使变速杆r从空挡位置移动到行驶位置的情况下，可防止变速杆r的误操作等引起的车辆的意外的蠕动启动。
没踏入制动踏板b时，如果变速杆r在空档位置(N档或P档)中的停留时间T超过了规定时间(图示例中为500ms)，即使变速杆r移动到行驶位置(D档，R档，2档，1档)，变速器T/M还保持在空挡状态。因此，发动机E的驱动力不会传递到驱动轮。此时，通知变速杆r的切换操作无效的报警铃s(吡、吡、吡等)动作。
而且，在没踏入制动踏板b、且变速杆r在空档位置(N档或P档)上的停留时间T小于等于规定时间(图示例中为500ms)的情况下，若变速杆r移动到行驶位置(D档，R档，2档，1档)，则在变速器T/M中根据各档进行齿轮啮合动作。因此发动机E的驱动力传递到驱动轮。由此，在陷住时可迅速地将驱动力在前后方向切换，能进行反复摇动的驾驶。
详细地说，在陷住时进行反复摇动驾驶的情况下，如果在反复摇动的振幅的中间部、使变速杆r夹着N档切换为D档或R档，由于在振幅的两端部车速略为零，因此，正好在两端部与前进齿轮或后退齿轮啮合。由此，通过在摇动振动的振幅的两端部切换行驶方向，可有效地摆脱陷住。
权利要求
1.一种自动变速器的控制装置，具有变速杆，进行切换到空挡位置和行驶位置的操作；以及控制部，根据该变速杆的位置控制变速器的变速动作，其特征在于，上述控制部还具有变速限制机构，在上述变速杆从空挡位置操作到行驶位置时，当变速杆在空挡位置的停留时间小于等于规定时间的情况下，上述变速限制机构允许变速器的齿轮啮合动作，当上述停留时间超过规定时间的情况下，上述变速限制机构把变速器保持在空挡状态。
2.如权利要求1所述的自动变速器的控制装置，其特征在于，上述变速限制机构包括位置传感器，上述变速杆操作到空挡位置时设置成开，离开空挡位置时设置成关；计时器，测量该传感器从开到关的时间；N锁止部，在该时间小于等于规定时间的情况下，允许变速器的齿轮啮合动作，在超过规定时间的情况下，将变速器保持在空挡状态。
3.如权利要求1或2所述的自动变速器的控制装置，其特征在于，上述变速限制机构还包括制动踏板传感器，检测制动踏板的踏入；限制解除机构，该传感器检测出制动踏板的踏入时，即使变速杆在空挡位置的停留时间超过规定时间，也允许变速器的齿轮啮合动作。
4.如权利要求1或2所述的自动变速器的控制装置，其特征在于，上述变速限制机构还包括报警铃及/或报警灯，在即使变速杆从空挡位置操作到行驶位置也将变速器保持在空挡状态的时候，进行向驾驶员通知变速杆的转换操作无效的动作。
5.如权利要求3所述的自动变速器的控制装置，其特征在于，上述变速限制机构还包括报警铃及/或报警灯，在即使变速杆从空挡位置操作到行驶位置也将变速器保持在空挡状态的时候，进行向驾驶员通知变速杆的转换操作无效的动作。
全文摘要
本发明涉及一种自动变速器的控制装置，可实现驱动力的迅速切换操作。其具有变速杆(r)，进行切换到空挡位置(N)和行驶位置(D、R)的操作；以及控制部(c)，根据该变速杆(r)的位置控制变速器(T/M)的变速动作，此外，上述控制部(c)还具有变速限制机构(1)，在变速杆(r)从空挡位置(N)操作到行驶位置(D、R)时，当变速杆(r)在空挡位置(N)的停留时间(T)小于等于规定时间的情况下，变速限制机构(1)允许变速器(T/M)的齿轮啮合动作，当上述停留时间(T)超过规定时间的情况下，上述变速限制机构(1)把变速器(T/M)保持在空挡状态。
文档编号F16H63/40GK1590811SQ200410068208
公开日2005年3月9日 申请日期2004年8月23日 优先权日2003年8月28日
发明者濑畑和人, 林畅彦 申请人:五十铃自动车株式会社