JP3890954B2

JP3890954B2 - 自動変速機のシフト検出装置

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Publication number: JP3890954B2
Application number: JP2001335893A
Authority: JP
Inventors: 誠和野村; 直隆村上
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: JP2003139231A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機のシフト検出装置に関し、特に自動変速機を制御する油圧制御装置のマニュアルバルブのシフト状態をポジションセンサで精密に検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機は、シフト装置により運転者が選択するレンジの範囲内で電子制御装置と、それにより制御される油圧制御装置の制御で変速を行なうものである。運転者によるレンジの選択は、油圧制御装置に内蔵されるマニュアルバルブの機械的な切換えとして油圧制御装置に反映され、それにより油圧制御装置の回路内のライン圧油路がドライブレンジ油路又はリバースレンジ油路に連通されて回路状態が変更される。このレンジ切換えの情報を電子制御装置に伝達すべく、シフト装置とマニュアルバルブとを連結するリンク機構中のマニュアルシャフトに、その機械的変位（通常は回転変位）を電気信号に変換するポジションセンサが設けられている。
【０００３】
このポジションセンサは、従来、多数の同心円上に周方向に配置された多数の接点の開閉の組合から自動変速機のレンジ位置を電子制御装置により割出す形式とされていたが、こうした接点配列が広い面配置を占めることでポジションセンサの小型化に限界を生じさせることから、近時、ポジションセンサの小型化のために、マニュアルシャフトの回転変位を直接検出することで、多くの接点配置を必要としない非接触式のポジションセンサの使用が検討され始めている。非接触式のポジションセンサは、磁石を検出体とし、その変位による磁束変化をホール素子により電気信号に変えて出力させる構成とされる。こうした非接触式のポジションセンサには、複数のホール素子が出力する信号をオンオフ信号として、従来の接触式ポジションセンサと同様に、オンオフ信号の組合せからレンジ位置を電子制御装置により割出すデジタル方式のものと、単一のホール素子が出力する信号をアナログ信号として信号値の大小から電子制御装置によりレンジ位置を割出すアナログ方式のものとがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のレンジ位置の検出では、マニュアルバルブの切換え時の設定位置と、その位置で出力されるべきポジションセンサの信号の組合せ又は信号値を予め電子制御装置メモリ上の情報として保持しておき、実際に検出される信号をこの情報を参照して比較することでレンジ位置の割出しを行なっているため、ポジション検出時にマニュアルバルブがそのポジションに対応する油圧出力状態になっていることを保障できても、実際に油圧出力状態になる瞬間からのレンジ位置検出を実現することはできない。こうした油圧発生時と整合させたレンジ位置の検出は、上記のような従来の接点式のポジションセンサやデジタル方式の非接触式ポジションセンサを用いては不可能である。
【０００５】
しかしながら、上記のようなアナログ方式のポジションセンサの場合、従来の接点式のポジションセンサやデジタル方式の非接触式のポジションセンサとは異なり、マニュアルシャフトの回転変位を連続的に検出することができる。したがって、このアナログ式センサの特質を利用すれば、実際に油圧出力状態になる瞬間からのレンジ位置検出や単なるレンジ位置の検出に留まらない、よりきめこまかなシフト情報の取得が可能となり、この情報を自動変速機の制御に利用することで、より高度な制御を実現することができるはずである。
【０００６】
本発明は、こうした知見に基づきなされたもので、アナログ出力のポジションセンサの信号を用いて、マニュアルバルブの切換え過渡時の変位を検出し、油圧制御装置の回路状況を的確に把握可能とする自動変速機のシフト検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的は、請求項１に記載のように、自動変速機のマニュアルバルブの変位に応じて連続して変化し、ポジションセンサが出力するアナログ信号を、マニュアルバルブの位置情報としてメモリ上に保持する自動変速機のシフト検出装置において、ポジションセンサが出力する前記アナログ信号と、マニュアルバルブからの油圧出力に基づく油圧検出信号とから、前記アナログ信号に対する前記油圧検出信号の出力時期を判断し、該判断に基づき、マニュアルバルブの油圧出力位置とポジションセンサが出力するアナログ信号の関係をメモリ上の位置情報に書き込み、該位置情報に基づいて、油圧制御装置に油圧制御信号を出力することを特徴とする構成により達成される。この場合、請求項２に記載のように、前記油圧出力位置とアナログ信号の関係は、マニュアルバルブの所定の油圧出力値と、ポジションセンサの所定の出力信号値とを対応させたものとすることができる。
【０００８】
より具体的には、請求項３に記載のように、自動変速機のマニュアルバルブの変位を検出し、該変位に応じて連続して変化するアナログ信号を出力するポジションセンサと、前記アナログ信号とマニュアルバルブの位置とを対応させて位置情報を保持するメモリと、前記ポジションセンサの出力信号を前記メモリから読み出した位置情報と比較してマニュアルバルブの位置を判定する位置判定手段と、油圧制御装置とを備える自動変速機のシフト検出装置において、前記位置判定手段は、マニュアルバルブの出力ポートの油圧出力の検出時の前記ポジションセンサの信号を油圧発生位置と判定し、その位置判定情報をメモリ上の位置情報に書き込み、前記油圧制御装置に、前記位置情報に基づいて油圧制御信号が出力される構成とする。この場合、請求項４に記載のように、前記マニュアルバルブの出力ポートの油圧出力を検出する手段は、油圧センサとすることができる。これらの場合、請求項５に記載のように、前記油圧検出信号は、少なくともマニュアルバルブのドライブレンジ出力ポート及びリバースレンジ出力ポートのうちのいずれかの油圧出力に基づく信号とされる。
【００１１】
上記いずれの構成を採る場合も、請求項６に記載のように、前記位置情報は、少なくともドライブレンジ位置及びリバースレンジ位置のうちのいずれかと、ニュートラル位置とを包含するものとされる。
【００１２】
更に、請求項７に記載のように、前記ポジションセンサは、マニュアルバルブの操作機構のマニュアルシャフトに連結され、該マニュアルシャフトの回転角に応じたアナログ信号を出力するものとすることができる。
【００１３】
【発明の作用及び効果】
本発明の請求項１に記載の構成では、マニュアルバルブの油圧出力の検出時のポジションセンサの信号を油圧発生位置と判定し、その位置判定情報をメモリに書込みすることで、実際に油圧出力状態になる瞬間からの位置判定をメモリ上に追記又は書換え保持させる学習が可能となる。したがって、この学習により、自動変速機の製品個体間の較差を吸収するマニュアルバルブの位置判定が可能となる。この場合、請求項２に記載の構成とすると、完全な油圧出力状態に至る油圧の立上がり時の所定の位置を油圧発生位置と判定する位置判定がなされる。
【００１４】
また、請求項３又は４に記載の構成では、マニュアルバルブの油圧出力の検出時のポジションセンサの信号を油圧発生位置と判定し、その位置判定情報をメモリに書込みすることで、実際に油圧出力状態になる瞬間からの位置判定を位置判定手段に学習させることができる。したがって、この学習により、自動変速機の製品個体間の較差を吸収するマニュアルバルブの位置判定が可能となる。これらの場合、請求項５に記載の構成とすることで、ドライブレンジ又はリバースレンジへのシフトの際の油圧出力時期がドライブレンジ又はリバースレンジへの電子的なシフト判断と整合する。
【００１６】
更に、請求項６に記載の構成では、ニュートラル位置からドライブレンジ又はリバースレンジへのシフトの際の油圧出力時期がドライブレンジ又はリバースレンジへの電子的なシフト判断と整合するため、特に車両発進時やガレージシフト時の電子的なシフト判断と実際の油圧出力のずれにより生じ、従来のシフト検出では不可能であったニュートラル−ドライブシフトショックやニュートラル−リバースシフトショックを改善することができる。
【００１７】
更に、請求項７に記載の構成では、ポジションセンサがマニュアルシャフトの回転角をそのまま検出するため、ポジションセンサの高度な検出精度を利用した油圧出力状態になる瞬間からの位置判定の正確な学習やマニュアルバルブが特定のレンジ位置に切換えられる過渡時からシフト状況の確度の高い予測が可能となる。
【００１８】
【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は本発明のシフト検出装置の構成を斜視図と断面図の組合せで示す。概略構成から説明すると、この装置は、自動変速機の油圧制御装置を構成するバルブボディ１の油圧回路中に組込まれたマニュアルバルブ２の変位を検出し、該変位に応じたアナログ信号を出力するポジションセンサ３と、油圧制御装置を介して自動変速機を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）４に組込まれ、前記アナログ信号とマニュアルバルブ２の位置とを対応させて位置情報を保持する変速機制御モジュール５のメモリと、変速機制御モジュール５の演算処理機能で構成され、ポジションセンサ３の出力信号を前記メモリから読み出した位置情報と比較してマニュアルバルブ２の位置を判定する位置判定手段とを備える。
【００１９】
この装置において、マニュアルバルブ２からの油圧出力に基づく油圧検出信号を取得する油圧センサ６１，６２は、自動変速機に対して外付けとする場合は、自動変速機生産ラインにおける、後に詳記する電子制御ユニット４の自動変速機への取付け状態での調整及び完成品検査工程に使用される完成品検査システムに付随して、バルブボディ１に接続可能なものとされる。また、自動変速機に内蔵させる場合は、バルブボディ１に直付けで配置される。これらいずれの場合も、油圧センサ６１，６２は、マニュアルバルブ２の出力ポート１１，１２の油圧を検出するものとされる。これら油圧センサ６１，６２は、油圧の出力時点を一点として検出する場合は、所定の油圧（例えば、ライン圧）の印可で作動する油圧スイッチとされ、油圧の出力開始からライン圧に達するまでの経過（油圧の立上がり）を含む検出を行なう場合は、油圧変化を連続的に検出するセンサとされる。そして、変速機制御モジュール５の位置判定手段は、油圧センサ６１，６２による油圧出力の検出時のポジションセンサ３の信号を油圧発生位置と判定し、その位置判定情報をメモリに書込みする構成とされている。
【００２０】
次に、このシフト検出装置のより具体的な構成を説明する。この装置は、自動変速機ケース（図に破線でケース断面を示す）７内に配設されたバルブボディ１に内蔵されたマニュアルバルブ２と、マニュアルバルブ２の操作のためにリンク機構８を介してマニュアルバルブ２に繋がるシフト装置９と、リンク機構８の途中に連結されたポジションセンサ３と、変速機制御モジュール５と共にポジションセンサ３を共通のユニットケース４０内に組込んだ電子制御ユニット４から構成されている。
【００２１】
油圧制御装置を構成するバルブボディ１は、油圧源としてのオイルポンプから供給される油圧を調圧して車両負荷に応じてクラッチやブレーキの係合によるトルク伝達やトルク支持を維持できる回路最高圧力としてのライン圧を生成させ、その油圧をマニュアルバルブ２を経由し又は直接各クラッチやブレーキの油圧サーボに供給する油圧回路を備える。この油圧回路中には、各油圧サーボへの供給油圧を関連制御する各制御弁が配設され、これら各制御弁を電子制御ユニット４からの指令に基づき制御すべく、各制御弁に信号圧を印可する各ソレノイド弁が配設されている。したがって、電子制御ユニット４が発する電子的な指令は、各ソレノイド弁のソレノイドに駆動信号として印可され、各ソレノイド弁により油圧信号に変換して出力され、その出力信号油圧が信号圧受圧部に印可されることで各制御弁が作動する。すなわち、マニュアルバルブ２の操作により油圧回路がドライブ（以下、Ｄと略記する）レンジやリバース（以下、Ｒと略記する）レンジの油圧供給状態に切換えられ、その状態での電子制御ユニット４からの指令で、各制御弁を介する各変速段達成のための各クラッチとブレーキの油圧サーボに対する油圧の給排がなされる。
【００２２】
マニュアルバルブ２は、バルブボディ１に内蔵されたスプール弁で構成され、その弁体としてのスプール２０によりバルブボディ１に形成されたバルブ摺動孔１０に通じる各ポートを開閉すべく、２つのランドを持つスプール２０がバルブ摺動孔１０に摺動自在に嵌挿されている。バルブ摺動孔１０に通じる各ポートは、ライン圧油路に接続するライン圧入力ポート１３と、このポート１３を挟んで両側に配置され、それぞれＤレンジ油路とＲレンジ油路に接続するＤレンジ出力ポート１１とＲレンジ出力ポート１２と、Ｄレンジ出力ポート１１より更に外側の第２のＤレンジ出力ポート１４とから構成されている。スプール２０の２つのランドは、ニュートラル（以下、Ｎと略記する）ポジション（図示のスプール位置）において、ライン圧入力ポート１３を他の全ての出力ポートに対して遮断し、Ｄレンジポジションにおいて、ライン圧入力ポート１３をＤレンジ出力ポート１１にのみ連通させ、サード“３”、セカンド“２”、ロー“Ｌ”の各レンジポジションにおいて、Ｄレンジ出力ポート１１と第２のＤレンジ出力ポート１４に連通させ、Ｒレンジポジションにおいて、ライン圧入力ポート１３をＲレンジ出力ポート１２にのみ連通する。そして、スプール２０の一端からはリンク機構８のディテントレバー８１に連結する軸部が延在している。
【００２３】
シフト装置９は、周知のように、車両運転者による自動変速機のレンジ切換え操作のために運転席側に配設され、リンク機構８の操作部を構成するものであり、各レンジポジションを表示するパネルと、パネルのスリットに沿って支持軸（図には軸線のみを示す）回りに前後方向回転可能なシフトレバー９１を備える。なお、シフト装置９にはシフトレバー９１を各ポジションに保持するディテント機構と、誤操作防止のためのインヒビット機構も付随するが、これらの機構の図示は省略されている。
【００２４】
リンク機構８は、自動変速機ケース７に回転自在に支持されたマニュアルシャフト８４と、マニュアルシャフト８４の一端側に回り止め固定されたレバー８３と、シフトレバー９１に一端を固定し、他端をレバー８３に固定したボーデンワイヤ（図示の例）８２あるいはプッシュプルロッドと、マニュアルシャフト８４に回り止め固定されたディテントレバー８１とで構成される。ディテントレバー８１から径方向に張出すアーム８１ａの先端に、スプール２０の軸部先端の屈曲部が、所定の遊びを設けて連結され、ディテントレバー８１の回転による連結部の擬似直線運動で、スプール２０が軸線方向に移動する連結関係とされている。なお、このリンク機構８におけるディテントレバー８１は、変速機ケース７に固定されたディテントスプリング８５と協働して、マニュアルシャフト８４とそれに連結するスプール２０を定位置に保持するディテント機構８０を構成するもので、アーム８１ａとは異なる周方向位置で径方向及び周方向に鎌状に張出し、鎌の刃先に当る周方向延在部の外周側に各レンジ位置に対応するカムノッチを有するいわゆる鶏冠状のアーム８１ｂを有し、カムノッチへのディテントスプリング８５先端のローラ８５ａの係合で、ディテントレバー８１の回転を弾性的に規制してディテント機能を果たすものである。
【００２５】
マニュアルシャフト８４は、自動変速機ケース７に回転自在に支持され、その先端を自動変速機ケース７の開口を通してケース外に突出させた配置とされ、ポジションセンサ３の検出ロータ３１を貫通する部分で検出ロータ３１に圧入で回り止め連結されて、更に先端を回り止め固定でレバー８３の基端部側に連結されている。このマニュアルシャフト８４は、自動変速機ケース７内においてディテント装置８０のディテントレバー８１に連結固定されている。そして、ディテント装置８０の他方を構成するローラ８５ａ付きのディテントスプリング８５は、その先端のローラ８５ａをディテントレバー８１のカム面に圧接させて基端側を自動変速機ケース７に固定されている。
【００２６】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）４は、変速機制御モジュール５と、ポジションセンサ３を共通のユニットケース４０内に内蔵したものである。変速機制御モジュール５は、マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）を主体とし、自動変速機の各部に配置された各種センサ及び車両側に配置されるエンジン制御モジュール（ＥＣＭ）並びに自動変速機内のバルブボディ１の各種ソレノイドとの通信のための入出力インターフェイスと、フラッシュＲＯＭやＥＥＰ−ＲＯＭ等の追記又は書換え可能な固定メモリをセラミック材等からなる回路基板配置した構成とされている。この形態における判断手段は、メモリ内のプログラムに従いマイクロコンピュータ内で実行される演算処理として構成される。こうした構成からなる電子制御ユニット（ＥＣＵ）４は、それに内蔵されたポジションセンサ３の検出ロータ３１にマニュアルシャフト８４を挿通させ、所定の角度位置に設定して、自動変速機ケース７の外側にボルト締め等の図示しない固定手段で固定されている。
【００２７】
ポジションセンサ３は、磁石を検出体として内蔵する検出ロータ（図に右下がりの斜線で断面を示す）３１と、ホール素子をピックアップとする検出素子（図示せず）と、検出素子が固定され、その給電及び信号処理を行なう回路基板とで構成され、共にユニットケース４０内に組込まれている。そして、検出ロータ３１はユニットケース４０内で回転自在に支持され、マニュアルシャフト８４に緊密に嵌合して回り止めされ、マニュアルシャフト８４と共に回転する構成とされている。
【００２８】
こうした構成からなるシフト装置は、そのシフトレバー９１を図に中心線のみを示す軸回りに回転させるレンジ位置の切換え操作で、ボーデンワイヤ８２の鞘管中のワイヤ（又はプッシュプルロッド）が図に矢印で示すように押し引きされ、レバー８３が回動することでマニュアルシャフト８４が回転し、それに連結したポジションセンサ３の検出ロータ３１が回転すると共にマニュアルバルブ２が切換え操作され、そのときのマニュアルシャフト８４の回転に応じた電気信号が、電圧値又は電流値としてポジションセンサ３から変速機制御モジュール５にインターフェイスを経て出力される。これにより変速機制御モジュール５での演算処理により各レンジ位置が判定される。
【００２９】
図２は、ポジションセンサ３の回転に対する出力がリニアなものとして、検出ロータの回転角度αを横軸、センサ出力を縦軸とし、それらとメモリ上の記憶情報としての各レンジ位置判定とを対応させて示す。図において、Ｎポジション角度中心位置（先に図１を参照して説明したディテント装置８０のカムノッチとローラ８５ａの係合により規制される位置）を示す縦方向の実線と角度対出力の関係を定める斜線との交点を横方向の実線で延長した縦軸上の信号値が、Ｎポジション判定のためのセンサ出力信号値となる。この関係は、破線で示す他のレンジ位置（“Ｐ”（パーキング）、“Ｒ”、“Ｄ”、“３”、“２”、“Ｌ”）についても全く同様である。なお、図解上では、各レンジ位置の角度と信号値が共に所定の幅を持つのに対して、両者の関係を線で表しているが、角度中心位置で出力される出力信号に各レンジの信号幅の範囲内に所定の下限値と上限値を閾値として設定し、閾値の幅内で角度と信号値の関係を設定するのが、電気的、機械的検出誤差に対応するうえで有効である。例えば、Ｒレンジポジションの破線で示す角度位置に対して、出力信号の下限閾値をＶ₁とし、上限閾値をＶ₂として、その間の出力信号値が検出されたときをＲレンジポジションと判定する方法である。
【００３０】
こうしたメモリ上のレンジ設定とポジション信号との関係は、上記閾値の幅を狭く設定することで、各シフト検出装置個体間の較差を吸収する適切なものとすることができるが、このレンジ位置検出方法では、検出時にマニュアルバルブが所定の油圧出力状態になっていることを保障できても、実際に油圧出力状態になる瞬間からのレンジ位置検出を実現することはできない。こうした実際の油圧出力とレンジ判定とを整合させるシフト検出は、油圧回路の制御にとって重要な事項である。なぜなら、油圧回路は、シフト検出に基づき電子制御ユニットから出力される指令（ソレノイド駆動信号）により切換え制御されるからである。具体的には、通常の変速機構の場合、特に車両発進時のためのＮ→Ｄシフト時は、第１速達成のために前進用のクラッチを係合させる回路状態にされ、Ｎ→Ｒシフト時は、後進達成のためのリバース用クラッチを係合させる回路状態に切換えられる。更に、ガレージシフト等でＮ→ＤシフトとＮ→Ｒシフトが短時間に繰り返され、これらの更に極端なＤ−Ｒ又はＲ→Ｄシフトとなる場合、回路の油圧状態、すなわちＤレンジ出力ポート又はＲレンジ出力ポートへの油圧の出力状態がシフト位置指令に対して先行することで、油圧回路の作動と電子制御ユニットのレンジポジション認識にずれが生じることでシフトショックが発生する。こうしたシフトショックの改善は、油圧出力とシフト指令の正確な整合なくしては実現できない。
【００３１】
そこでこのシフト検出装置では、この整合を各自動変速機個体ごとの制御上で学習させるべく、図３のフローに示すような学習制御を行なう。図に示すように、この学習制御は、ステップＳ１に示すレバー位置電圧の読み込みから開始される。ここにいうレバー位置電圧とは、図１に示すシフトレバー９１の位置に対応し、マニュアルバルブ２のスプール２０の変位位置にも対応するポジションセンサ３の検出ロータ３１の角度位置に応じて出力される電圧値を変速機制御モジュール５のＭＰＵに読み込む処理である。例えば、当初のレバー位置をＮポジションとした場合、図２を参照して、電圧値はＶ₃となる。そして、次のステップＳ２で、レバー位置移動の検出判断を行なう。この判断は、ＭＰＵに読み込まれる電圧値の監視により成される。この電圧値に変化が生じない（振動等の影響による電圧値の振れは、変化なしに含むものとする）限り、シフト操作が行なわれていないことになるので、判断不成立（Ｎｏ）として先のステップＳ１に戻る。
【００３２】
上記の監視下で、例えば、シフトレバー９１の操作方向がＤレンジポジション方向である場合、図２に示す電圧値がＶ₃＋ΔＶ（ΔＶは先の電圧値の振れとは明確に区別できる程度の電圧値の変化量）となることで、シフト操作によるレバー位置移動の検出判断が成立（Ｙｅｓ）すると、次のステップＳ３で、油圧センサの信号を取込む油圧発生検出処理を行なう。そして、次のステップＳ４により油圧発生の判断を行ないながら、この判断の成立までステップＳ３の油圧発生検出処理を継続する。こうしてレバー位置移動が進行し、それに伴いマニュアルバルブ２のライン圧入力ポート１３とＤレンジ圧出力ポート１１又はＲレンジ圧出力ポート１２との連通が開始されたところで、油圧センサ６１又は６２が圧力を検出し油圧発生を検出することでこの判断が成立（Ｙｅｓ）する。この判断を成立させる油圧は、ライン圧又はライン圧に至るまでの油圧立上がり時の所定の油圧とし、一定値として設定することも、油温条件等に対応した可変値とすることもできる。そこで、次のステップＳ５により、油圧発生角の解析処理が行なわれる。この処理は、具体的には、ステップＳ４の判断成立時の回転角度とポジションセンサ出力電圧との関連付けであり、例えばシフト操作をＮ→Ｄシフトとした場合、図２において、角度α₄をＤレンジ下限閾値とし、電圧値Ｖ₄をセンサ出力のＤレンジ下限閾値として定める処理である。
【００３３】
次のステップＳ６は、上記の解析結果から、油圧発生角の学習更新の必要の有無を判断する処理である。この処理は、先に定められ、メモリに記憶された閾値と今回の閾値を比較し、閾値更新の必要性があるか否かの判断である。こうしてステップＳ６の判断成立（Ｙｅｓ）により油圧発生角の学習値を更新する処理を行なう。こうしたシフト操作の度の学習制御の繰り返しで、やがて油圧発生角が一定の値に収束するようになり、ステップＳ７に示す油圧発生角の学習値の更新の必要がなくなることで、このフローは最終的にステップＳ８を通るフローとなる。
【００３４】
上記のフローは、専ら油圧発生角の学習を示すが、途中第２のステップＳ２によるレバー位置移動検出判定を利用して、油圧発生に先立つシフト方向の検出も可能となる。この場合、例えばＮ→Ｄシフト時には、電圧値が増加方向に変化することでＮ→Ｄシフトが成されることの予測が可能となり、Ｎ→Ｒシフト時には、電圧値が減少方向に変化することでＮ→Ｒシフトが成されることの予測が可能となる。具体的には、例えばＮ→Ｄシフトの場合、図２を参照して、先に例示したように、当初のセンサ出力がＮポジションを表すＶ₃として、それ以後のルーチンで、この出力がＶ₃＋ΔＶとなった場合、このセンサ出力信号の比較を信号変化として、電圧値がＤポジションの下限閾値Ｖ₄となるまでの過渡段階でＮ→Ｄシフトがなされることの予測とされる。
【００３５】
上記の学習制御は、自動変速機の車載後の走行状態でも実施可能であるが、自動変速機製造ラインでの出荷前の適宜の工程、例えば、調整検査工程で実施することができる。図４は自動変速機にその制御のための電子制御ユニットを組み付け結線した稼働可能とした完成品段階での学習制御を行なう検査システムの構成を模式化して概念的に示す。このシステムは、自動変速機の運転状態を実現すべく、検査対象の自動変速機Ａを駆動するモータＭと、該モータＭを自動変速機を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）４に内蔵された完成品検査用プログラムと共に制御する制御装置Ｃ（完成品検査システムのシーケンサ）とを備えている。モータＭと制御装置Ｃは、通信ケーブルＢで接続され、制御装置Ｃは個体ごとの電子制御ユニット４とＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）Ｄで接続される。なお、図に示す矢印は、自動変速機Ａに対する信号の入出力を示し、実体的にはこれらは、自動変速機Ａの入力軸がモータＭに接続され、モータＭの回転が入力される入力回転については、製品側の自動変速機Ａに内蔵の入力回転数センサが検出手段となり、自動変速機Ａの入力軸に入力された入力回転が自動変速機内の機構により処々に変速され出力される出力回転については、同じく製品側の自動変速機Ａに内蔵され、出力軸から出力される速度を測定するスピードセンサが検出手段となり、油圧については、この検査システムに固有の出力油圧を測定する油圧センサ（図１参照）６１，６２が検出手段となる。また、図には示されていないが、自動変速機Ａに取付けられた電子制御ユニット４に内蔵のポジションセンサ３のセンサロータを回転制御するための操作機器（図１に示すシフト装置９やリンク機構８の代替機能を果たすもの）も本システムに付随させることもある。
【００３６】
こうした構成からなる完成品検査システムによる検査の前に、前記完成品検査用プログラム又は製品ソフト（車両メーカの要求仕様に対応するプログラムやデータベース）を電子制御ユニット４に内蔵させるべく、これらは、電子制御ユニット４単品の出荷直前の工程で、検査用ソフトウェアのメモリへの書込みがなされる。
【００３７】
完成品検査に入ると、電子制御ユニット４が搭載された自動変速機Ａは、入力側にモータＭが機械的に接続される。モータＭは前記のように完成品検査を行なう制御装置Ｃと通信ケーブルＢにより接続されている。また電子制御ユニット４はＣＡＮ＿Ｄを用いて制御装置Ｃと通信可能となるように接続される。更に、自動変速機Ａの油圧制御装置としてのバルブボディ１には、オイルパンを除去した状態で、図示しない油圧センサ（図１の油圧センサ６１，６２参照）が接続され、その検出情報は、適宜の手段で制御装置Ｃに送信される。なお、入力回転の情報と、出力回転の情報は、内部情報として電子制御ユニット４により処理され、同じく自動変速機のシフトレンジ位置を示すポジション信号も内部情報として電子制御ユニット４により処理される。
【００３８】
このように自動変速機Ａを設定した状態で、制御装置Ｃによる電子制御ユニット４からのＣＡＮ＿Ｄ経由の検査用プログラムの読込で、制御装置Ｃがモータ制御のシーケンサと同様に作動し、プログラムに従った種々の回転数とトルク出力で運転され、同時にＣＡＮ＿Ｄ通信による制御装置Ｃと電子制御ユニット４との情報の授受で、各項目に従う固有データ取得のための調整と検査が一定の手順で進行する。こうした一定の手順の中で、本発明に係る油圧発生角の学習制御が行なわれる。なお、この工程での学習制御の場合、その対象となる各製品ごとの条件に差が生じないように、例えば油温等の状態を均一に保つのが有効であり、こうすることによって、調整時間を短縮することができる。こうして得られる学習データは、この工程で電子制御ユニット４のメモリに保持することもできるし、適宜の他の媒体に保存し、例えばこの製品の出荷前の製品用プログラムの書込み段階で、改めてこの製品すなわち自動変速機に固有のデータとして読み込ませることもできる。
【００３９】
以上詳述したように、本実施形態のシフト検出装置によれば、油圧センサ６１，６２による油圧出力の検出時のポジションセンサ３の信号を油圧発生位置と判定し、その位置判定情報をメモリに書込みすることで、実際に油圧出力状態になる瞬間からの位置判定を位置判定手段に学習させることができる。したがって、この学習により、自動変速機の製品個体間の較差を吸収するマニュアルバルブ２の位置判定が可能となる。そして、これによりＤレンジ及びＲレンジへのシフトの際の油圧制御装置の回路上の油圧出力時期が、電子制御ユニット上のＤレンジ及びＲレンジへの電子的なシフト判断と整合する。このように、ＮポジションからＤレンジポジション及びＲレンジポジションへのシフトの際の油圧出力時期がＤレンジ及びＲレンジへの電子的なシフト判断と整合するため、特に車両発進時やガレージシフト時の電子的なシフト判断と実際の油圧出力のずれにより生じ、従来のシフト検出では不可能であったＮ→ＤシフトショックやＮ→Ｒシフトショック、更にはガレージシフトショックを改善することができる。
【００４０】
また、ポジションセンサ３の信号変化から、マニュアルバルブ２が特定のレンジ位置に切換えられる過渡時からシフト状況を予測することができる。したがって、この事前の電子制御ユニット４での電子的なシフト情報の取得により、電子制御上で従来作動遅れを生じていたような制御上の問題点を解消することができる。また、従来予測ができないことから実現できなかった、より高度な自動変速機制御も実現可能となる。
【００４１】
以上、本発明を特定の実施形態に基づき詳説したが、本発明はこの実施形態に限るものではなく、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々に具体的構成を変更して実施することができる。例えば、油圧発生位置は、実施形態の説明では油圧発生角として、レンジポジション判定の閾値として学習させる形態のみ挙げたが、回路の油圧は、油圧発生時の油路中の油の抜け具合や油の流動性等によって立上がりが異なるものであるから、ポートの開き始めが即ライン圧の供給状態と等価となるとは限らないことから、油圧センサをライン圧より低圧の油圧を検出可能なものとして、油圧発生位置をレンジ位置の判定とは異なる制御情報として学習させることもできる。また、油温や経時劣化等により油圧の立上がり特性が変化したとしても、その変化を油圧センサの検出油圧との対応で修正することができる。また、ポジションセンサはアナログ出力のものであれば、その検出形式を問わないし、マニュアルバルブの操作機構は、リンク機構に限らずフライバイワイヤ方式による電子的な手段を採ることもできるから、この場合のポジションセンサは、マニュアルバルブを操作するリニアソレノイドやモータの位置信号等の機械的な実態のないものにもなり得る。また更に、悪路による衝撃等で、運転手の意図に反してシフトレバーが動き、電圧値が振れる場合は、それを外乱として処理する制御を加えることも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシフト検出装置の構成を斜視図と断面図の組合せで示す説明図である。
【図２】ポジションセンサの検出角度と出力信号の関係をレンジ判定と併せて示すグラフである。
【図３】シフト検出装置による油圧発生角学習制御のフローチャートである。
【図４】油圧発生角学習制御を製造工程で実施する場合に使用する完成品検査システムを示す模式図である。
【符号の説明】
２マニュアルバルブ
３ポジションセンサ
８リンク機構（操作機構）
９シフト装置（操作機構）
１１Ｄレンジ出力ポート（ドライブレンジ出力ポート）
１２Ｒレンジ出力ポート（リバースレンジ出力ポート）
６１，６２油圧センサ
８４マニュアルシャフト

Claims

自動変速機のマニュアルバルブの変位に応じて連続して変化し、ポジションセンサが出力するアナログ信号を、マニュアルバルブの位置情報としてメモリ上に保持する自動変速機のシフト検出装置において、
ポジションセンサが出力する前記アナログ信号と、マニュアルバルブからの油圧出力に基づく油圧検出信号とから、前記アナログ信号に対する前記油圧検出信号の出力時期を判断し、
該判断に基づき、マニュアルバルブの油圧出力位置とポジションセンサが出力するアナログ信号との関係をメモリ上の位置情報に書き込み、該位置情報に基づいて、油圧制御装置に油圧制御信号を出力することを特徴とする自動変速機のシフト検出装置。
前記油圧出力位置とアナログ信号との関係は、マニュアルバルブの所定の油圧出力値と、ポジションセンサの所定の出力信号値とを対応させたものである、請求項１に記載の自動変速機のシフト検出装置。
自動変速機のマニュアルバルブの変位を検出し、該変位に応じて連続して変化するアナログ信号を出力するポジションセンサと、
前記アナログ信号とマニュアルバルブの位置とを対応させて位置情報を保持するメモリと、
前記ポジションセンサの出力信号を前記メモリから読み出した位置情報と比較してマニュアルバルブの位置を判定する位置判定手段と、油圧制御装置とを備える自動変速機のシフト検出装置において、
前記位置判定手段は、マニュアルバルブの出力ポートの油圧出力の検出時の前記ポジションセンサの信号を油圧発生位置と判定し、その位置判定情報をメモリ上の位置情報に書き込み、前記油圧制御装置に、前記位置情報に基づいて油圧制御信号が出力されることを特徴とする自動変速機のシフト検出装置。
前記マニュアルバルブの出力ポートの油圧を検出する手段は、油圧センサである、請求項３に記載の自動変速機のシフト検出装置。
前記油圧検出信号は、少なくともマニュアルバルブのドライブレンジ出力ポート及びリバースレンジ出力ポートのうちのいずれかの油圧出力に基づく信号である、請求項１又は２に記載の自動変速機のシフト検出装置。
前記位置情報は、少なくともドライブレンジ位置及びリバースレンジ位置のうちのいずれかと、ニュートラル位置とを包含する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動変速機のシフト検出装置。
前記ポジションセンサは、マニュアルバルブの操作機構のマニュアルシャフトに連結され、該マニュアルシャフトの回転角に応じたアナログ信号を出力する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動変速機のシフト検出装置。