JPH0979359A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置検出装置に電子制御装置をデッドスペー
スなく組合せてコンパクトに一体化する。 【解決手段】 位置検出装置ＮＳＷと一体化された電子
制御装置ＥＣＵにおいて、電子制御装置ＥＣＵの複数の
素子を配列した電子制御装置基板５０は、ロータ４０の
回動軌道面に対して垂直方向において重合するオーバラ
ップ部５０ａを有し、相対的に背の低い素子５１ａがオ
ーバラップ部５０ａに配置され、背の高い素子５１ｂが
オーバラップ部以外の基板上に配置された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機に関
し、特に、運転者のセレクト操作により選択されるレン
ジ位置を検出する位置検出装置に一体化した電子制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動変速機は、その本体内に組み
込まれた油圧制御装置を電子制御装置により制御して、
運転操作により選択されたレンジ内で自動的に変速を行
う構成とされており、自動変速機本体と電子制御装置と
は車両の別々の部位に離れて搭載されている。こうした
両装置は、単体部品として個々に十分な品質管理がなさ
れるが、両者は最終的に連結されたときに所期の性能を
発揮しなければならないので、接続状態での品質管理も
また必要である。ところで、自動変速機本体と電子制御
装置との接続は、車両搭載時に行われるので、その時点
まで組み合わせられる自動変速機本体と電子制御装置と
を１対１の対応関係に特定した管理を行うことはでき
ず、車両への搭載後に両者を整合させるための調整を行
わなければならない。こうした事情から、自動変速機の
総合的な品質管理は、工数を要する困難なものとなって
いる。

【０００３】そこで、自動変速機本体と電子制御装置と
を一体化し、車両搭載前に両者を１対１の対応関係に置
く品質管理を可能とする試みもなされている。こうした
例として、特公平５−７００２３号公報に開示の技術が
ある。この技術では、車両運転者のセレクト操作により
選択されるレンジ位置を電気信号として電子制御装置に
出力するために従来から自動変速機ケーシングに取付け
られている位置検出装置としてのニュートラルスタート
スイッチのケース内に電子制御装置を組み込むことによ
って、自動変速機本体と電子制御装置とを一体化してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動変速機
が配置される車両のエンジンルーム内は、エンジンばか
りでなく他の種々の機器が近接して数多く配置されてい
るため、自動変速機のケーシング外部に大型の部品を取
り付けると、他の機器と干渉してしまう。したがって、
他の機器との干渉を避けるために、自動変速機のケーシ
ングに外付けされる部品は、コンパクトであることが要
求される。しかしながら、上記従来の技術は、単に位置
検出装置のケーシング内に電子制御装置を設けたもので
あって、エンジンルーム内のスペースに関する上記課題
について格別の考慮を行ってはいない。

【０００５】そこで、本発明は、上記のように電子制御
装置と位置検出装置を一体化するにあたり、両者の外形
的特徴を利用し、更に部品の配置を工夫することで、装
置を全体としてコンパクトに構成することを第１の目的
とする。

【０００６】次に、本発明は、上記のように電子制御装
置と位置検出装置を一体化したものにおいて、特に接触
式のスイッチ機構を位置検出装置とする場合の装置のコ
ンパクト化を第２の目的とする。

【０００７】また、本発明は、上記の装置を全体として
更にコンパクト化することを第３の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、運転者の操作するシフトレバーの位置に
応じて信号を出力する位置検出装置と一体化された電子
制御装置において、前記位置検出装置は、運転者のシフ
ト操作に応じて回動するロータを有し、前記電子制御装
置は、複数の素子を配列した電子制御装置基板を有し、
該電子制御装置基板は、前記ロータの回動軌道面に対し
て垂直方向において重合するオーバラップ部を有し、前
記複数の素子は、それらのうちの相対的に背の低い素子
がオーバラップ部に配置され、相対的に背の高い素子が
オーバラップ部以外の基板上に配置されたことを特徴と
する。

【０００９】上記第２の目的を達成するため、前記位置
検出装置は、前記ロータに設けられた可動接点と、該可
動接点の回動軌道に対応して固定部材に設けられた固定
接点を有し、前記電子制御装置基板は、前記固定部材の
固定接点が設けられた第１の面とは異なる第２の面に配
置された構成とされる。

【００１０】更に、上記第３の目的を達成するため、前
記電子制御装置基板は、その表裏両面に前記複数の素子
を配置された構成とされる。

【００１１】

【発明の作用及び効果】本発明によれば、位置検出装置
と一体化された電子制御装置において、電子制御装置基
板が位置検出装置のロータの回動軌道面に対して垂直方
向に重合するオーバラップ部を有し、電子制御装置基板
上に配置される素子のうち、相対的に背の低いものはオ
ーバラップ部に、また相対的に背の高いものはオーバラ
ップ部以外の基板上に配置されるので、背の低い素子が
配置されたオーバラップ部をロータに近接配置すること
で、ロータの回動軌道面と電子制御装置基板の板面との
間隔を小さくして、アッセンブリとしての厚さを薄くす
ることができ、コンパクトな製品を提供できる。したが
って、自動変速機本体への外付け部品として、エンジン
ルームにおいて、他の機器との干渉による制約を受けに
くい装置とすることができる。

【００１２】また、請求項２に記載の構成によれば、電
子制御装置基板は、固定部材の固定接点が設けられた第
１の面と異なる第２の面に配置されるので、位置検出装
置が、ロータに設けられた可動接点と、可動接点の回動
軌道に対応して固定部材に設けられる固定接点とを有す
る接触タイプの場合にも、上記と同様のコンパクト化の
効果を得ることができる。

【００１３】請求項３に記載の構成によれば、電子制御
装置基板の両面に素子を配置することにより、基板の面
サイズを小さくすることができ、それにより装置を全体
として更にコンパクトなものとすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿い、本発明の実施
形態を説明する。図１〜図８は第１実施形態を示し、図
１に断面を示すように、位置検出装置（ＮＳＷ）と一体
化された電子制御装置（ＥＣＵ）は、固定部材としての
ケース１０と、第１のカバー２０と、第２のカバー３０
と、ロータ４０と、電子制御装置基板５０とから構成さ
れている。以下これらの構成要素とそれら相互の関連を
順を追って詳しく説明する。

【００１５】先ず、ケース１０は、電気絶縁性の良好な
樹脂材料からなり、図２に正面及び図３に背面を示すよ
うに、背面側の扇形のスイッチ室１１と、正面側の矩形
の電子制御装置室１２とを組み合わせ、両室の間を隔壁
１３（図１参照）で離隔した構成とされている。ケース
１０のスイッチ室１１は、その扇形のかなめ部分が電子
制御装置室１２に対してずれた配置とされ、かなめ部分
の位置にロータ４０のスリーブ軸部４３（図１参照）を
回動可能に嵌挿し、更にその周囲をシールするオイルシ
ール６（図１参照）を嵌挿するための段付き孔１９が形
成されている。一方、電子制御装置室１２側には、その
矩形の２つの辺から突設された信号の授受用の一体成型
のコネクタ１４，１５が形成されている。電子制御装置
室１２のほぼ対角線位置には、ケース１０を自動変速機
ケーシングＣ（図１参照）へ固定するためのボルト挿通
孔を形成された一対の取付フランジ１６が突設されてい
る。

【００１６】次に、第１のカバー２０は、ケース１０と
同種の材料からなり、図４に内面を示すように、ケース
１０のスイッチ室１１の外形と符号する扇形とされ、イ
ンロー結合でケース１０に嵌め合わせて位置決めされる
形状とされている。ケース１０と同様に、第１のカバー
２０の扇のかなめ部分にも、ロータ４０のスリーブ軸部
４３を挿入し、その周囲をシールするオイルシール６を
嵌挿するための段付き孔２１が形成され、一体成型のコ
ネクタ２２が突設形成された構成とされている。そし
て、ケース１０のスイッチ室１１との合わせ面縁には、
周縁を一周するＯリング嵌合用のシールリング溝２３が
形成されている。

【００１７】第２のカバー３０は、熱伝導性の良好なア
ルミニウム等の材料からなる矩形板状に構成され、図５
〜図７に外面、内面、側面をそれぞれ示すように、外面
には多数条の並行する放熱フィン３１が、また内面には
伝熱突起３２が一体成型で突設され、更に、内面側のケ
ース１０の電子制御装置室１２との合わせ面縁には、周
縁を一周するＯリング嵌合用のシールリング溝３３が形
成されている。そして、周縁に沿って間歇的に突出形成
された複数の取付フランジ部３４をネジ止めでケース１
０の正面側に締め付け可能とされている。

【００１８】ロータ４０は、ケース１０と同様の材料か
らなり、アーム部４１の一端に、マニュアルシャフトを
挿通する孔４２を有するスリーブ軸部４３を備える構成
とされている。この孔４２は、その軸長のほぼ半分の長
さの部分が円筒形で、残り半分の長さが円筒の背反する
周面を並行に切り欠いた２面幅を有する孔とされてい
る。ロータ４０は、ケース１０の段付き孔１９と、第１
のカバー２０の段付き孔２１にスリーブ軸部４３を回転
自在に嵌合させ、アーム部４１をケース１０と第１のカ
バー２０とで挟む形で、それらにより囲まれる空間内に
配設されている。そして、スリーブ軸部４３の軸周と両
段付き孔１９，２１との間は一対のオイルシール６でシ
ールされる。また空間内には、電気絶縁性のグリースが
封入され、第１及び第２のスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２の
摩耗、すなわち固定接点Ｐｐ，Ｐｓ，Ｐｓ’，Ｐｒとロ
ータ４０に設けられた図示しない導体との摩耗を防止す
るための潤滑剤として作用する。なお、グリースが潤滑
剤として第１及び第２のスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２を覆
っているので、空間内に水や塵の侵入があっても、接点
間の短絡が発生しない。

【００１９】図１に示すように、ロータ４０と第１のカ
バー２０との間には、第１のスイッチ部ＳＷ１が形成さ
れている。第１のスイッチ部ＳＷ１は、第１のカバー２
０内に埋め込まれた帯板状の接続線２４から打ちだし形
成されて、図４に示すように第１のカバー２０の内面に
露出する２対のスタータモータ回路用接点Ｐｓ，Ｐｓ’
と、１対のリバースランプ点灯回路用接点Ｐｒと、ロー
タ４０のアーム部４１に固定され、これら対をなす接点
を相互に接続する導体（図示せず）とで構成されてい
る。この実施形態では、接続線２４はそのままコネクタ
２２の内部に導かれ、端子２８とされている。かくし
て、接続線２４は、第１のカバー２０内において、コネ
クタ端子２８から同端子に戻る、ケース１０とは独立し
てそれ自体第１のカバー２０のみで完結する回路を構成
する。

【００２０】更に、ロータ４０とケース１０との間に
は、第２のスイッチ部ＳＷ２が形成されており、第２の
スイッチ部ＳＷ２は、本実施形態では、ケース１０のス
イッチ室１１の内面すなわち本発明にいう第１の面Ｆ１
に固定された帯板状の接続線１７から打ちだし形成され
た多数の接点Ｐｐと、ロータ４０のアーム部４１に固定
された導体（図示せず）とで構成されている。接点Ｐｐ
と一体の接続線１７は、ケース１０の隔壁１３を通って
電子制御装置室１２内の基板接続用パッド部に導出され
ており、そこでワイヤボンディング等の手段を用いて電
子制御装置基板５０の端子部に接続されている。このよ
うに、接続線１７は、ケース１０内において位置検出装
置（ＮＳＷ）と電子制御装置（ＥＣＵ）とを直接接続す
る機能を果たす。

【００２１】電子制御装置基板５０は、周知のように、
その板面に形成されたプリント回路に対して、マイクロ
コンピュータチップ、トランジスタ、抵抗、コンデンサ
等の各種の回路素子を配置した構成とされ、電子制御装
置室１２内の段部すなわち本発明にいう第２の面Ｆ２に
当接させて位置決め配置され、パッド部において２つの
コネクタ１４，１５の端子接続線群１８に同様のワイヤ
ボンディング等の手段で接続されている。それぞれの端
子接続線群１８は、ケース１０内を通ってコネクタ１
４，１５内に導出され、それらの接続端子とされてい
る。これらのコネクタ１４，１５は、自動変速機本体に
配設された油圧制御装置のソレノイド弁及び各種のセン
サ並びに車両各部のセンサ及びエンジン制御装置に接続
される。

【００２２】本発明に従い、電子制御装置基板５０の板
面は、ロータ４０の回動軌道面と並行に配置されてお
り、ロータ４０の回転中心軸方向すなわち板面及び回転
軌道面に対して垂直方向に見て、互いに重合するオーバ
ラップ部５０ａを有する。図１及び図２に、このオーバ
ラップ部５０ａのラジアル方向の長さをＲ、板幅方向の
長さをＷで示す。このように配置された電子制御装置基
板５０に対して、複数の素子５１の内の抵抗等の相対的
に背の低い素子５１ａは、オーバラップ部５０ａの表裏
両面に配置され、コンデンサ等の相対的に背の高い素子
５１ｂは、オーバラップ部５０ａ以外の基板部分５０ｂ
上に配置されている。

【００２３】かくして、上記実施形態の配置によれば、
電子制御装置基板５０が位置検出装置のロータ４０の回
動軌道面と重合するオーバラップ部５０ａを有し、電子
制御装置基板５０上に配置される素子のうち、相対的に
背の低い素子５１ａはオーバラップ部５０ａに、また相
対的に背の高い素子５１ｂはオーバラップ部５０ａ以外
の基板５０上に、更に基板５０の表裏両面に配置される
ので、位置検出装置及び電子制御装置アッセンブリとし
てのサイズが小さくなり、コンパクトな製品を提供でき
る。したがって、こうした外付け部品を取り付けた自動
変速機は、車両搭載時にエンジンルームにおいて、他の
機器との干渉による配置上の制約を受けなくなる。

【００２４】このように構成された電子制御装置は、図
１に示すように自動変速機ケーシングＣに固定され、図
８に操作機構との関連を略示するように、シフト装置側
のシフトレバーＬの軸Ｘ周りの回転が、コントロールワ
イヤＴを介して自動変速機本体側のアウタレバーＡに伝
達され、マニュアルシャフトＳが回転する。そして、こ
のマニュアルシャフトＳの回転が、それに取り付けられ
たロータ４０（図に想像線で示す）を回転させる。図は
シフトレバーＬがニュートラルレンジ“Ｎ”位置にある
状態を示しており、この状態から、レバーＬを前方すな
わちリバースレンジ“Ｒ”又はパーキングレンジ“Ｐ”
位置方向に押すと、ワイヤＴに押されてアウタレバーＡ
は図示白抜き矢印方向に回転し、同じくレバーＬを後方
すなわちドライブレンジ“Ｄ”、サードレンジ“３”、
セカンドレンジ“２”、ローレンジ“Ｌ”位置方向に引
くと、ワイヤＴに引っ張られてアウタレバーＡは図示黒
塗り矢印方向に回転する。こうした操作に伴い、位置検
出装置のスイッチ部の切換えと共に、油圧制御装置のバ
ルブボディＢ内のマニュアル弁Ｍの摺動切り換え作動が
生じる。

【００２５】こうした作動の際、位置検出装置（ＮＳ
Ｗ）側では、ニュートラルレンジ“Ｎ”、パーキングレ
ンジ“Ｐ”位置において、図４に示すスタータ用接点Ｐ
ｓ，Ｐｓ’が閉成し、リバースレンジ“Ｒ”位置におい
て、リバース接点Ｐｒが閉成し、並行して第２のスイッ
チ部ＳＷ２は、同様の接点の閉成により対応するニュー
トラルレンジ“Ｎ”、パーキングレンジ“Ｐ”位置信号
又はリバースレンジ“Ｒ”位置信号を電子制御装置基板
５０に出力する。また、ドライブレンジ“Ｄ”位置ほか
各レンジ“３”、“２”、“Ｌ”位置では、第２のスイ
ッチ部ＳＷ２のみが作動し、それらの接点の閉成によ
り、対応するポジション信号が接続線１７を介して電子
制御装置基板５０に出力される。

【００２６】次に、図９は、本発明の第２実施形態を示
す。この形態では、前記第１実施形態と異なり、スイッ
チ部ＳＷがロータ４０に対して片面配置とされている。
すなわち、位置検出装置は、第１実施形態のものと同様
にロータ４０に設けられた可動接点Ｐｍの回動軌道に対
応して固定部材を構成するケース１０に固定して配設さ
れたスイッチ基板６０上に固定接点Ｐｔを有する。両接
点Ｐｍ，Ｐｔ共に具体的構成は、第１実施形態のものと
同様である。この形態の場合、電子制御装置基板５０
は、ケース１０と共に固定部材を構成するカバー２０に
固定されており、ロータ４０と電子制御装置基板５０
は、隔壁で隔てられることなく共通のケース室内に配置
されている。その余の構成については、前記第１実施形
態と同様なので、同様の参照符号を付して説明に代え
る。

【００２７】こうした配置によっても、前記第１実施形
態の場合と同様に、電子制御装置基板５０は、固定部材
の固定接点Ｐｔが設けられた第１の面Ｆ１と異なる第２
の面Ｆ２に配置されることになるので、電子制御装置基
板５０の複数の素子のうち、相対的に背の低い素子５１
ａをオーバラップ部５０ａに、また背の高い素子５１ｂ
をそれ以外の基板上に配置する構成を採ることができ
る。なお。この形態の場合、可動部分であるロータ４０
と電子制御装置基板５０が共通の室内にあるため、シー
ル性において若干不利となる反面、ケース１０の隔壁を
無くした分だけ装置の厚さを一層薄くすることができる
利点が得られる。

【００２８】最後に、図１０及び図１１は本発明の第３
実施形態を示す。この形態は、前記第１及び第２の実施
形態とは異なり、非接触式のセンサを用いた位置検出装
置に適用した例である。こうした非接触式のセンサの場
合、前記２形態のロータ４０と比較して、アーム部４１
の板面は大きな扇形となるが、検出部は基板５０上にロ
ータ４０のラジアル方向に線状に並べたコンパクトな配
置となるため、スイッチ基板と電子制御装置基板５０と
の一体化が可能となる。

【００２９】この形態では、電子制御装置基板５０上に
オーバラップ部５０ａの表面側の背の低い素子５１ａと
共にＬＥＤからなる発光部とフォトトランジスタからな
る受光部とを組合せ配置した光センサ５２を配置し、そ
の他の板面上には背の高い素子５１ｂ配置している。一
方、ロータ４０は、ケース１０と同様の材料からなり、
扇形のアーム部４１の全面に渡る多数のスリット４４を
形成したものとされている。その余の構成については、
前記第１及び第２実施形態と同様なので、同様の参照符
号を付して説明に代える。

【００３０】こうした配置によっても、前記第１及び第
２実施形態の場合と同様に、位置検出装置及び電子制御
装置アッセンブリとしてのサイズが小さくなり、コンパ
クトな製品を提供でき、こうした外付け部品を取り付け
た自動変速機は、車両搭載時にエンジンルームにおい
て、他の機器との干渉による配置上の制約を受けなくな
る。更に、電子制御装置基板５０の両面に素子を配置す
る場合、ロータに対向する面においては、オーバラップ
部に背の低い素子を配置するとともに、それ以外の所に
は背の高い素子を配置し、ロータに対向する面とは反対
側の面においては、全面に背の低い素子を配置すること
により、更にコンパクトに構成することができる。

【００３１】以上、要するに、前記いずれの実施形態を
採る場合でも、従来主として電気的な合理性から、背の
高い素子と背の低い素子が板面上に混在して配置されて
いる電子制御装置回路基板の素子配置を素子の集約化の
面から再検討し、背の低い素子は可能な限りオーバラッ
プ部に集め、背の高い素子はそれを避けるように配設し
ているので、面積的にも厚さ的にもコンパクト性を追求
できる。

【００３２】以上、本発明を各実施形態に基づき詳説し
たが、本発明は上記実施形態の開示内容のみに限定され
ることなく、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種
々に細部の具体的構成を変更して実施可能なものである
ことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子制御装置の第１実施形態を示す断
面図である。

【図２】上記実施形態におけるケースの正面図である。

【図３】上記ケースの背面図である。

【図４】上記実施形態における第１のカバーの内面図で
ある。

【図５】上記実施形態における第２のカバーの外面図で
ある。

【図６】上記第２のカバーの内面図である。

【図７】上記第２のカバーの側面図である。

【図８】上記実施形態の位置検出装置付電子制御装置の
自動変速機本体及びシフト装置との連結関係を示す配置
説明図である。

【図９】本発明の電子制御装置の第２実施形態を示す断
面図である。

【図１０】本発明の電子制御装置の第３実施形態を示す
断面図である。

【図１１】上記実施形態の正面図である。

【符号の説明】

ＮＳＷ 位置検出装置 ＥＣＵ 電子制御装置 １０ ケース（固定部材） ４０ ロータ ５０ 電子制御装置基板 ５０ａ オーバラップ部 ５１ａ，５１ｂ 素子 Ｐｍ 可動接点 Ｐｔ 固定接点 Ｆ１ 第１の面 Ｆ２ 第２の面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森下 敏弥 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 小笠原 直人 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 木山 研 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 村上 直隆 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転者の操作するシフトレバーの位置に
   応じて信号を出力する位置検出装置と一体化された電子
   制御装置において、 前記位置検出装置は、運転者のシフト操作に応じて回動
   するロータを有し、 前記電子制御装置は、複数の素子を配列した電子制御装
   置基板を有し、 該電子制御装置基板は、前記ロータの回動軌道面に対し
   て垂直方向において重合するオーバラップ部を有し、 前記複数の素子は、それらのうちの相対的に背の低い素
   子がオーバラップ部に配置され、相対的に背の高い素子
   がオーバラップ部以外の基板上に配置されたことを特徴
   とする電子制御装置。
2. 【請求項２】 前記位置検出装置は、前記ロータに設け
   られた可動接点と、該可動接点の回動軌道に対応して固
   定部材に設けられた固定接点を有し、 前記電子制御装置基板は、前記固定部材の固定接点が設
   けられた第１の面とは異なる第２の面に配置された請求
   項１記載の電子制御装置。
3. 【請求項３】 前記電子制御装置基板は、その表裏両面
   に前記複数の素子を配置された請求項１又は２記載の電
   子制御装置。