JP3221222B2 - 自動変速機のレンジ切換弁の位置判定装置 - Google Patents
自動変速機のレンジ切換弁の位置判定装置Info
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Description
駆動されるアクチュエータにより切換えられる自動変速
機のレンジ切換弁の位置判定装置に関する。
ンジあるいはニュートラルレンジやパーキングレンジの
選択は、レンジ切換弁(マニュアルバルブ)の切換えに
よって行われる。このレンジ切換弁は、従来一般にシフ
トレバーの手動操作に連動して切換えられていたが、こ
れを電気的な制御で行う構成の自動変速機が既に提案さ
れている。
電気的な制御によって駆動するモータ(アクチュエー
タ)により自動変速機のレンジ切換弁を動作させて複数
のレンジに切換える自動変速機の制御装置が提案されて
いる。
ジ切換弁への動力伝達経路の一部に所定の遊び(ガタ)
が設けられており、この遊びが組込まれたディテント機
構により複数のレンジで確実な位置決めがなされるよう
になっている。
動作すると、ディテント機構がレンジ切換弁を目標のレ
ンジに向けて引込み(自走させ)、位置決めする。従っ
て多少モータの停止タイミングにずれがあっても、レン
ジ切換弁を所定のレンジに位置決めできる。
ンショメータ等の位置センサの検出するレンジ切換弁の
特定のレンジにおける設計上の出力値と、実際の当該特
定のレンジにおける出力値との間にずれがある場合があ
る。即ち、組み付け精度上の誤差や、その他の原因によ
る誤差等のため、特定のレンジのときのポテンショメー
タの出力が、設計値(予定値)からずれているような場
合がある。
タの出力に基づいてモータをフィードバック制御し、レ
ンジ切換弁を位置決めしようとしても、正しい位置にレ
ンジ切換弁を制御できず、制御精度が悪化してしまう。
き、ポテンショメータ出力が3Vとなるように両者の対
応関係を設計段階で決めておいても、実際には、Nレン
ジのときのポテンショメータ出力が2.7Vというよう
なことがある。そのような場合、予め決めておいた対応
関係に基づいて、モータをフィードバック制御しても、
正しい制御ができず、結果としてレンジ切換弁の制御精
度が悪化してしまう。
なされたものであって、実際の制御動作中、あるいは予
め決められた時点(例えば、車両の出荷時、車検時、あ
るいは走行前の始業点検時等)に行われる点検動作中
に、位置センサの検出値のずれを最小限に抑えるように
学習することで、検出精度の悪化を解消するようにした
自動変速機のレンジ切換弁の位置判定装置を提供するこ
とを目的とする。
旨を示すように、電気的に駆動制御されるアクチュエー
タと、このアクチュエータの回転が伝達され、かつ、ア
クチュエータとレンジ切換弁とを繋ぐコントロール軸
と、このコントロール軸の回転位置を決める、遊び付き
のディテント機構とが設けられ、前記コントロール軸の
回転により、前記レンジ切換弁の複数のレンジ切換え位
置を決める自動変速機のレンジ切換弁の位置判定装置に
おいて、前記レンジ切換弁の現在位置に応じた信号を出
力する位置センサと、この位置センサからの検出信号に
基づき、前記遊び付ディテント機構の機能による特定の
レンジへの前記コントロール軸の引込みがあったか否か
を検出する手段と、該引込み検出後の所定時間をカウン
トする手段と、該所定時間が経過するまでの間におけ
る、この所定時間より短い特定の時間間隔において、こ
の時間間隔内の所定サンプリング時間毎に検出される複
数の位置センサの出力値の変動が最も小さな時間間隔
の、当該時間間隔内の位置センサの出力値の平均値を求
める手段と、該平均値を特定のレンジにおける位置セン
サの出力値として学習する手段と、該学習値及び位置セ
ンサの実出力値に基づいて、レンジ切換弁の位置を判定
する手段と、を備えたことにより、上記課題を解決した
ものである。
ンジまで移動させる際、アクチュエータの駆動によるレ
ンジ切換弁の動きは次のようになる。
では説明の便宜上、「Nレンジ」を例にとる)の付近ま
で達すると、前記ディテント機構の機能により、遊びの
範囲でレンジ切換弁が自走し(引込まれ)、アクチュエ
ータの駆動とは関係なくレンジ切換弁が急激に動く。そ
して、引込まれた後では、この遊びが再び詰められるま
での間、レンジ切換弁がほとんど動作しなくなる。つま
り、引込まれた後のある期間(遊び量が詰まるまでの期
間)だけ、アクチュエータは動作していても、レンジ切
換弁は停止状態を維持することになる。
にある。そこで、このレンジ切換弁の引込み後の停止状
態を、位置センサの出力値(検出値)の変化が微小であ
るかどうかで検出する。
検出したら、そのときの位置センサの出力値を、Nレン
ジでの位置センサの対応値であると改めて認識し直し、
その値を、Nレンジにおける位置センサの出力値として
学習・記憶する。次回からは、この学習値を基準にし
て、位置センサの実際の出力値から、レンジ切換弁のN
レンジを判定する。
を具体的にどのように判断するかにつき、本発明では次
のような工夫を加えた。即ち、停止判定の平均値をレン
ジ位置とする場合に、当該停止判定の幅をあまり狭くす
るとノイズが入った場合などで同判定ができなくなるこ
とが予想される。しかしながら、逆に同判定の幅を大き
くすると、未だ停止していない箇所における出力値や行
き過ぎた場合等の出力値が平均値演算のために使われて
しまうことがあり、レンジ位置の学習精度が低下すると
いう問題が発生する。
実際の検出値からまずコントロール軸の引込みを検出
し、この引込み検出後の所定時間において学習を行うよ
うにした。これにより、未だ停止していない時点におけ
る位置センサの出力値や行き過ぎた場合の出力値を演算
の対象から確実に排除することができる。
い特定の時間間隔において、この時間間隔内の位置セン
サの出力値の変動が最も小さな時間間隔をみつけ、当該
時間間隔内の位置センサの出力値の平均値をNレンジに
おける位置センサの出力値として学習するようにした。
これにより、実際にNレンジにおいて停止している時の
位置センサの出力値を極めて正確に学習・記憶すること
ができるようになる。
ける出力値が学習された後は、この学習値と実際の出力
値とに基づきレンジ切換弁のNレンジに対する位置が判
定されることになる。
ら説明する。
るためのレンジ切換弁30及びその駆動系の概要が斜視
図で示されている。このレンジ切換弁30はスプールバ
ルブ形式であって、自動変速機の制御のための基本油圧
となるライン油圧が供給されている。このレンジ切換弁
30は、スプール30aを軸方向に操作することで、そ
の排出ポートを切換えて、各シフトレンジを設定するた
めの摩擦係合装置(図示略)の係合及び解放を制御す
る。
レンジ切換弁30を繋ぐコントロール軸であり、この軸
32上にはウォームホイール56が固定されている。こ
のウォームホイール56に対しては、直流モータ50の
駆動軸52に設けられたウォーム54が噛み合ってい
る。従って、コントロール軸32には、モータ50の回
転がウォーム54とウォームホイール56との噛み合い
により減速して伝達される。
固定されているディテントレバー36の回動を通じて、
レンジ切換弁30のスプール30aをその軸線方向に移
動させる。なお、ウォームホイール56の近くには、こ
のウォームホイール56の回転位置、つまりレンジ切換
弁30の切換え位置を検出できる可変抵抗器などの位置
センサ22が配置されている。
り、その外周には複数個の凹凸部36aが形成されてい
る。これら凹凸部36aのうちの一つの凹部に対し、デ
ィテントスプリング38の端部に設けられたローラ38
aが係合するようになっている。これによりコントロー
ル軸32の回転位置、つまりレンジ切換弁30の複数の
レンジ切換え位置を決めるディテント機構34が構成さ
れている。
ムホイール56のボス部58との係合部分が拡大して示
されている。この図面で明らかなように、コントロール
軸32の端部は断面矩形状に形成されていて、この部分
がボス部58の内部に挿入されている。そして、この係
合部分には、相互間の回転伝達方法に関して所定の遊び
量δが設けられている。即ち、この遊び量δは、前記モ
ータ50とレンジ切換弁30との間の動力伝達経路に設
けられており、前記モータ50の駆動に伴うウォームホ
イール56の回転力は前記遊び量δを詰めた後にコント
ロール軸32に伝達されることとなる。
に説明したように前記ディテントレバー36を通じてレ
ンジ切換弁30が切換えられる。このときレンジ切換弁
30の各レンジにおいて、前記ディテントスプリング3
8のローラ38aはディテントレバー36の凹凸部36
aの一つの凸部を乗り越えては隣の凹部に係合するとい
った動作を繰り返す。
の一つの凸部を越えてから凹部に至るまでの間は、前記
ディテントスプリング38の弾性力に基づいて前記コン
トロール32がモータ50の駆動とは無関係に前記遊び
量δの範囲内で自走することとなる。なお、この自走の
直後からモータ50の駆動による前記ウォームホイール
56の回転によって遊び量δが再び詰められるまでの間
は、前記コントロール軸32の回転量、つまりレンジ切
換弁30の動作量はほとんど変化しない。
るための信号系統図を示す。この図において、レンジ選
択スイッチ10は自動変速機ATのシフトレンジを選択
するために運転者によるレバー装置に対応して切換えら
れるポジションスイッチ、あるいは運転者が直接操作す
る操作スイッチ等である。
御部)にはマイクロコンピュータが使用され、このマイ
クロコンピュータは、自動変速機ATのシフトレンジ切
換えのための各種ソフトウエア処理に必要なプログラム
を記憶させた読みだし専用メモリ(ROM)、このプロ
グラムを実行する中央演算処理装置(CPU)、プログ
ラムに必要な変数等を一時的に記憶できる書き込み可能
メモリ(RAM)等を主体として構成されている。
択スイッチ10の操作によって出力されるレンジ信号、
自動変速機ATの側に設けられた位置センサ22から出
力される検出信号が共に入力される。又、レンジ制御部
20からは、前記レンジ信号に応じた駆動信号が前記モ
ータ50の駆動回路に出力される。
30の動作量(ここでは厳密には現在位置)を検出する
ためのセンサで、図4に示すように例えばロータリー形
式のポテンショメータを用いて前記コントロール軸32
の回転角を電圧変化として検出・出力する。なお、この
位置センサ22から出力される検出信号は、アナログ信
号であるから、図に示すA/Dコンバータ24によりデ
ジタル信号に変換された後、前記レンジ制御部20に入
力される。
記位置センサ22のサンプリング値(出力値)の変化を
グラフで示す。この図から明らかなように、前記レンジ
切換弁30の特定のレンジでの位置センサ(ポテンショ
メータ)22のサンプリング値は、レンジ切換弁30
(コントロール軸32)がディテント機構34の機能に
より前記遊び量δの範囲で自走した(引込まれた)とき
に瞬間的に大きく変化する。この自走後は、モータ50
の駆動に基づいて遊び量δが再び詰められる時間が経過
するまで、位置センサ22のサンプリング値はほとんど
変化せず、フラットになる。
において実行されるレンジ切換弁30の位置判定制御フ
ローを説明する。
テップ102においてフラグFLHが1であるか否かが
判定される。
が引込まれたと検出され、更に停止したと判定されたと
きに1とされるフラグである。当初は、引込みが未だ検
出されていない状態であるためこのフラグFLHは0と
なっており、ステップ104に進む。
手前での引込みが検出されたか否かが判定される。この
引込みの検出は、例えば今回の位置センサ22のサンプ
リング値が前回のサンプリング値よりも所定値以上大き
く変化したか否かを確認することによって行う。引込み
が検出されないうちは、そのままこの制御フローを抜け
る。
ップ106に進んで該引込み検出から特定の時間間隔4
T(Tは1サンプリング間隔)が経過したか否かが判断
される。この判断は、引込みが検出されてから少なくと
も4個のサンプリングが実行されるだけの時間が経過し
たことを確認するためのものである。時間間隔4Tが経
過するまではそのままこの制御フローを抜ける。
てから当該時間間隔4Tが経過したと判断されると、ス
テップ108に進み、コントロール軸32が停止したか
否かが判定される。この停止判定は、具体的には例え
ば、 |θn-1 −θn |<α、 |θn-2 −θn |<α、 |θn-3 −θn |<α が全て成立するか否かを判断すればよい。なお、ここで
θは位置センサ22のサンプリング値(回転角の出力
値)を示し、添字は今回のサンプリングタイミングをn
としたときの各サンプリングタイミングを示している。
又、αは定数をしている。この3式が全て成立しないう
ちはそのままこの制御フローを抜ける。
たときにはコントロール軸32が停止したと判定し、フ
ローはステップ110へと進み、フラグFLHが1に設
定され、又、ステップ112で当該時間間隔4Tでのサ
ンプリング値Mθn がMθとして記憶されると共に、こ
の時間間隔4Tでの変動ΔMθn がΔMθとして記憶さ
れる。
つのサンプリング値の平均、即ち(θn +θn-1 +θ
n-2 +θn-3 )/4である。又、変動ΔMθn は、ここ
では今回のサンプリング値θn からそれ以前の3つのサ
ンプリング値の平均値を引いた絶対値、即ち|θn −
(θn-1 +θn-2 +θn-3 )/3|として演算してい
る。
プ102でフラグFLHの値が1であると判定されるよ
うになるため、フローはステップ114へと進み、Mθ
n 、ΔMθn の算出が新たなサンプリングがある毎に行
われ、順次更新される。一方、ステップ116では、引
込み後N・Tの時間が経過したか否かが判定される。こ
こで、Nはレンジ位置の学習許容回数であり、N>4で
ある。従って、N・Tは学習時間(請求項1における所
定時間)に相当することになる。
ップ118及び120においてそれまでの各時間間隔4
Tのうち最もサンプリング値のばらつきΔMθn の小さ
な時間間隔が現われる度に、Mθ、ΔMθを更新・記憶
する操作が行われる。そして、引込み後学習時間N・T
が経過した段階でステップ122に進みフラグFLHが
0にリセットされこの制御フローを閉じる。
に更新・記憶された当該学習時間N・T内におけるサン
プリング値のばらつきが最も小さかった時間間隔での4
個のサンプリング値の平均値がこのレンジでの位置セン
サ22の出力値として学習され、次回以降の当該レンジ
の検出にあたって用いられることになる。
検出後、所定の学習時間N・T内においてのみ実行され
るため、コントロール軸32が確実に停止しているとき
の情報に基づいて実行できる。
正しい位置センサの出力値を学習できるため、個々の車
両の(経時変化をも含めた)各種製造ばらつきの如何に
拘らずレンジ切換弁30の実際の位置を正しく認識する
ことができる。
特定のレンジの位置センサの実際の出力値(の設定値か
らのずれ)を自動的に学習することができるため、次回
からのレンジ切換弁の切換えに関する制御精度をそれだ
け向上させることができる。
レンジに対応する位置センサ(ポテンショメータ)のサ
ンプリング値(回転角の出力値)の変化を示す特性図
ンジを切換えるためのレンジ切換弁とその駆動系の概要
を表わした斜視図
係合部分を示した平面図
Claims (1)
- 【請求項1】 電気的に駆動制御されるアクチュエータ
と、このアクチュエータの回転が伝達され、かつ、アク
チュエータとレンジ切換弁とを繋ぐコントロール軸と、
このコントロール軸の回転位置を決める、遊び付きのデ
ィテント機構とが設けられ、前記コントロール軸の回転
により、前記レンジ切換弁の複数のレンジ切換え位置を
決める自動変速機のレンジ切換弁の位置判定装置におい
て、 前記レンジ切換弁の現在位置に応じた信号を出力する位
置センサと、 この位置センサからの検出信号に基づき、前記遊び付デ
ィテント機構の機能による特定のレンジへの前記コント
ロール軸の引込みがあったか否かを検出する手段と、 該引込み検出後の所定時間をカウントする手段と、 該所定時間が経過するまでの間における、この所定時間
より短い特定の時間間隔において、この時間間隔内の所
定サンプリング時間毎に検出される複数の位置センサの
出力値の変動が最も小さな時間間隔の、当該時間間隔内
の位置センサの出力値の平均値を求める手段と、 該平均値を特定のレンジにおける位置センサの出力値と
して学習する手段と、 該学習値及び位置センサの実出力値に基づいて、レンジ
切換弁の位置を判定する手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機のレンジ切換弁の
位置判定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7235794A JP3221222B2 (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 自動変速機のレンジ切換弁の位置判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7235794A JP3221222B2 (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 自動変速機のレンジ切換弁の位置判定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07280083A JPH07280083A (ja) | 1995-10-27 |
JP3221222B2 true JP3221222B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=13486990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7235794A Expired - Fee Related JP3221222B2 (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 自動変速機のレンジ切換弁の位置判定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3221222B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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CN100427812C (zh) * | 2004-09-29 | 2008-10-22 | 丰田自动车株式会社 | 自动变速器的档位切换装置 |
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JP5125839B2 (ja) * | 2007-12-05 | 2013-01-23 | 日産自動車株式会社 | 変速機用選択噛合機構のシフト位置検出装置 |
-
1994
- 1994-04-12 JP JP7235794A patent/JP3221222B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07280083A (ja) | 1995-10-27 |
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