JP2010216641A - 流量制御弁の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機のアクチュエータを作動させるための流量制御弁のヌル点を推定する技術を提供する。
【解決手段】ＥＣＵ５００は、アクチュエータ３０４のストローク値の範囲として、たわみ領域に対応する範囲を規定し、その範囲内でストローク値が変化するように流量制御弁５５０への電流指令値を制御する。たわみ領域とは、変速ギヤ対の噛み合い状態を成立させるための移動対象物を、噛み合い状態を成立させる位置からギヤ入り方向に所定量移動させたときにおける、その移動範囲である。ＥＣＵ５００は、ストローク値を検出するとともに、その検出されたストローク値と電流指令値とに基づいて、作動油の供給元（ポンプ５５４およびアキュムレータ５５２）からアクチュエータ３０４への作動油の供給量とアクチュエータ３０４からの作動油の排出量とが、実質的にゼロとなるヌル点に対応する電流指令値を推定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、流量制御弁の制御装置に関し、特に、作動油の供給元から供給先への流量および作動油の供給先から排出路への流量が実質的にゼロとなるヌル点の推定に関する。

手動変速機にアクチュエータを追加するとともに、車両に電子スロットル、各種センサ、専用のシフトレバー、専用のＥＣＵ（Electronic Control Unit）を追加した、自動制御式マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）やマルチモードマニュアルトランスミッション（ＭＭＴ）が開発されている。

たとえば特開２００６−２８３８２１号公報（特許文献１）は、各変速段の適正なギヤ入れ完了位置を学習する手段を有する機械式自動変速機を開示する。この変速機は、ギヤシフト用アクチュエータと、そのアクチュエータの動きを制御するギヤシフト制御手段を備える。ギヤシフト制御手段は、アクチュエータを稼働するための各変速段のギヤ入れ完了位置の目標値として適正値を学習する手段を有する。

特開２００６−２８３８２１号公報 特開２０００−３３７５４３号公報

上記のアクチュエータは、たとえば油圧により作動する。アクチュエータを油圧により作動させるため、たとえば、電磁駆動弁により構成される流量制御弁が用いられる。流量制御弁は、作動油の供給先（具体的には上記のアクチュエータ）に対する作動油の供給量、あるいは、供給先からの排出量を制御することによってアクチュエータを作動させる。

流量制御弁を制御する場合において、作動油の供給先（具体的には上記のアクチュエータ）に対する作動油の供給量と、供給先からの排出量とが実質的にゼロとなる位置を、以下、ヌル（ＮＵＬＬ）点と記載する。ヌル点の位置が設計上の位置からずれると、流量制御弁の制御精度が低下することが起こりうる。

流量制御弁の制御精度の低下は、変速制御の精度の低下につながる。このため、ヌル点の位置を適切なタイミングで推定（学習）することが求められる。しかしながら、特開２００６−２８３８２１号公報（特許文献１）では、ヌル点の推定については特に説明されていない。

本発明の目的は、変速機のアクチュエータを作動させるための流量制御弁のヌル点を推定する技術を提供することである。

本発明は要約すれば、自動車に搭載された変速機の変速動作を実行するためのアクチュエータを作動させる流量制御弁の制御装置である。アクチュエータは、変速動作の実行時に、選択された変速段に対応するギヤ対の噛み合い状態を成立させるために、移動対象物を選択された変速段に対応するギヤ入り方向に移動させる。流量制御弁は、電流指令値に応じて、アクチュエータに供給される作動油の供給量と、アクチュエータから排出される作動油の排出量とを制御することにより、アクチュエータの作動量を制御する。制御装置は、検出部と、範囲規定部と、電流制御部と、推定部とを備える。検出部は、アクチュエータの作動量を検出する。範囲規定部は、移動対象物を、噛み合い状態を成立させる位置からギヤ入り方向に所定量移動させるための作動量の範囲を規定する。電流制御部は、作動量が範囲規定部によって規定された範囲内で変化するように、電流指令値を制御する。推定部は、検出部により検出された作動量および電流制御部により制御された電流指令値に基づいて、作動油の供給元からアクチュエータへの作動油の供給量と、アクチュエータからの作動油の排出量とが実質的にゼロとなるヌル点に対応する電流指令値を推定する。

本発明によれば、変速機のアクチュエータを作動させるための流量制御弁のヌル点を推定することができる。

本実施の形態に係る流量制御弁が適用される変速機を搭載した車両を示す制御ブロックである。 シフトゲートを示す図である。 シフトセレクト機構における前進段用係合部およびその周辺部をシフトセレクトシャフトの軸線方向から見た断面図である。 本実施の形態に係る流量制御弁を含む油圧回路の構成の一部を示す図である。 流量制御弁に対する指令値（電流値）と流量制御弁における作動油の流量との関係を示す図である。 電流変化に対するストローク値の変化、および本実施の形態に係るヌル点の推定を説明するための図である。 ＥＣＵ５００の構成を示す機能ブロック図である。 ＥＣＵ５００によって実行される、ヌル点推定処理を説明するためのフローチャートである。 シフトスリーブのセレクト方向の移動によるヌル点の推定を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る流量制御弁が適用される変速機を搭載した車両について説明する。この車両は、エンジン１００で発生した駆動力が、クラッチ２００、変速機３００、デファレンシャルギヤ４００およびドライブシャフト４０２を介して車輪４０４に伝達されることにより走行する。エンジン１００、クラッチ２００および変速機３００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５００により制御される。本実施の形態に係る流量制御弁の制御装置は、たとえば、ＥＣＵ５００において実行されるプログラムにより実現される。

クラッチ２００は、エンジン１００のクランクシャフト５１８に連結されている。クラッチ出力軸２０２は、スプライン３１０を介して変速機３００の入力軸３０２に連結されている。

変速機３００は、シンクロメッシュ機構を用いた常時噛合い式のものである。変速機３００におけるギヤ段（変速段）の選択は、アクチュエータ３０４がシフトフォークシャフトを摺動させることにより行なわれる。本実施の形態において、アクチュエータ３０４は、油圧により作動するものである。

変速機３００の入力軸３０２と出力軸３０６との間には、ギヤ比が異なる複数段の変速ギヤ対と、後進ギヤ対とが配設されている。各変速ギヤ対を構成する２つのギヤのうち、一方は入力軸３０２に設けられており、他方は出力軸３０６に設けられている。また、各変速ギヤ対を構成する２つのギヤのうち、一方は、設けられているシャフトに対して空転可能であり、他方は、設けられているシャフトと一体的に回転する。各変速ギヤ対を構成する２つのギヤは、常に噛み合っている。

ＥＣＵ５００には、アクセル開度センサ５０２、ブレーキストロークセンサ５０４、ポジションセンサ５０６、タイミングロータ５０８の外周に対向して設けられたクランクポジションセンサ５１０、入力軸回転数センサ５１２、出力軸回転数センサ５１４、車輪速センサ５１６から信号が送信される。

アクセル開度センサ５０２は、アクセルペダルのアクセル開度を検出する。ブレーキストロークセンサ５０４は、ブレーキペダルの操作量（踏込み量）を検出する。ポジションセンサ５０６は、シフトレバーのシフトポジションを検出する。

クランクポジションセンサ５１０によってエンジン回転数ＮＥが検出される。入力軸回転数センサ５１２により、変速機３００の入力軸３０２の回転数ＮＩが検出される。出力軸回転数センサ５１４により、変速機３００の出力軸３０６の回転数が検出される。車輪速センサ５１６により、車輪４０４の回転数ＮＯが検出される。ＥＣＵ５００は、車輪４０４の回転数ＮＯから車速を算出する。さらに、ＥＣＵ５００は、車速から加速度（減速度を含む）を算出する。

ＥＣＵ５００は、これらのセンサから送信された信号、メモリ（図示せず）に記憶されたプログラム、マップおよび変速線などに基づいて演算処理を行なう。これにより、ＥＣＵ５００は、エンジン１００、クラッチ２００および変速機３００を制御する。本実施の形態において、ＥＣＵ５００は、変速線にしたがった変速制御を実行する。

アクチュエータ３０４は、シフトフォークの選択（セレクト）を行なうアクチュエータ（１）と、シフトフォークの移動（シフト）を行なうアクチュエータ（２）とを含む。アクチュエータ（１）は、ギヤ段（変速先）に対応するシフトフォークを選択するようにシフトフォークの選択および移動を行なうための部材（以下、シフトスリーブと記載する）を移動させる。アクチュエータ（２）は、選択されたシフトフォークが変速先に対応する位置になるようにシフトスリーブを移動させる。本実施の形態において、シフトフォークは、１速（１ｓｔ）と２速（２ｎｄ）とに対応するシフトフォーク（１）と、３速（３ｒｄ）と４速（４ｔｈ）とに対応するシフトフォーク（２）と、５速（５ｔｈ）と６速（６ｔｈ）とに対応するシフトフォーク（３）とを含む。

たとえば、変速線あるいは運転者の指示により１速が選択された場合には、アクチュエータ（１）が、１速（１ｓｔ）と２速（２ｎｄ）とに対応するシフトフォークを選択するようにシフトスリーブを移動させる。シフトスリーブの移動後には、そのシフトフォークが変速先に対応する位置になるように、アクチュエータ（２）がシフトスリーブを移動させる。

以下の説明において、シフトフォークを選択するようにシフトスリーブを移動させる方向をセレクト方向と記載し、選択されたシフトフォークを変速先に対応する位置に移動させる方向をシフト方向と記載する。

ＥＣＵ５００は、たとえば、アクチュエータ（１）の作動量によりセレクト方向のシフトスリーブの移動位置を認識し、アクチュエータ（２）の作動量によりシフト方向のシフトスリーブの移動位置を認識する。なお、ＥＣＵ５００は、アクチュエータ（１）および（２）の作動量をセンサ等を用いて検出するようにしてもよい。

したがって、ＥＣＵ５００は、図２に示したシフトスリーブの移動可能な範囲（シフトゲート）に対するシフトスリーブの位置（図２の丸）を認識する。図２に示すセレクト方向がシフトフォークを選択する方向であり、図２に示すシフト方向が選択されたシフトフォークを移動させる方向である。

ＥＣＵ５００は、たとえば、変速線にしたがって、シフトゲート内に予め設定された移動経路に沿って１速に対応する位置から２速、３速の順序で、アクチュエータ３０４を用いてシフトフォークを移動させることにより変速動作を行なう。これらの変速動作は、クラッチ２００を動力遮断状態にするとともにアクチュエータ３０４を駆動させることにより行なわれ、変速動作後に、クラッチ２００が再び動力伝達状態とされて完了する。また、車両の停止時においては、シフトスリーブがニュートラルの位置（図２の破線丸）に戻されることとなる。

次に、変速機３００に含まれる複数の変速ギヤ対の噛み合い状態を切り換えるためのシフトセレクト機構について説明する。図３は、シフトセレクト機構における前進段用係合部およびその周辺部をシフトセレクトシャフトの軸線方向から見た断面図である。

図３を参照して、シフトセレクトシャフト２０は、シフトレバーのセレクト操作に応じて軸線周り（矢印Ｍ１およびＭ２で示す方向）に回動し、シフトレバーのシフト操作に応じて軸線方向（図３における主面垂直方向）へスライド移動するようになっている。シフトセレクトシャフト２０は、アクチュエータの駆動力によって軸線方向に摺動するとともに軸線回り方向に回動する。シフトレバーに対するセレクト操作力（図２に示すセレクト方向の操作力）がセレクトケーブルを経てシフトセレクトシャフト２０の軸線周りの回動力として、また、シフトレバーに対するシフト操作力（図２に示すシフト方向の操作力）がシフトケーブルを経てシフトセレクトシャフト２０の軸線方向のスライド移動力としてそれぞれ伝達される。

シフトインナーレバー２１は、シフトセレクトシャフト２０の外周に固定された筒部（基部）２１ａと、この筒部２１ａから径方向に延在したアーム部２１ｂとを有している。またシフトセレクトシャフト２０から筒部２１ａに亘って係合ピンＰが挿入されており、シフトインナーレバー２１はシフトセレクトシャフト２０に対して一体回転可能かつスライド移動可能に連結されている。

筒部２１ａには、軸線方向に相対移動可能にかつ軸線周りに相対回動不能にインターロックプレート（インターロック部材）２６が嵌め合わせられている。このインターロックプレート２６には、シフトインナーレバー２１のアーム部２１ｂの回動方向両側に接触する相対向する１対の案内面からなる係合片通路としての溝２６ｃが軸線方向に延在して形成されている。

各フォークシャフト５１，５２，５３には、シフトインナーレバー２１のアーム部２１ｂの回動経路を挟んで軸線方向の両側に配設された各１対のヘッド（前進段用係合片）２２ａ，２３ａ，２４ａを有する前進段用係合部２２，２３，２４がそれぞれ設けられている。また、フォークシャフト５１，５２，５３から各前進段用係合部２２，２３，２４に亘ってそれぞれ係合ピンＰが貫通しており、各前進段用係合部２２，２３，２４は各フォークシャフト５１，５２，５３に対して一体となって移動するように構成されている。

シンクロメッシュ機構に備えられているスリーブには、それぞれに対応して設けられたシフトフォークが係合される。各シフトフォークは、対応して設けられた前進段用のフォークシャフトによって支持されている。シフトレバーのセレクト操作に応じたシフトセレクトシャフト２０の軸線周りの回動によって、１本のフォークシャフト（たとえばフォークシャフト５２）が選択される。一方、シフトレバーのシフト操作に応じたシフトセレクトシャフト２０の軸線方向の移動によって、その選択されたフォークシャフトが軸線方向にスライド移動する。

図２に戻り、変速動作の実行時にアクチュエータ（１）は、シフトスリーブを移動させる。シフトスリーブがある位置まで移動すると、選択されたギヤ段に対応する変速ギヤ対の噛み合い状態が成立する。この位置からさらにシフトスリーブを進ませる方向（ギヤ入り方向）の領域が噛み合い領域である。

シフトスリーブが噛み合い領域内をギヤ入り方向に進んだ場合、フォークシャフトあるいはシフトスリーブがストッパ（図示せず）に当接した時点でシフトスリーブの移動が完了する。このときのシフトスリーブの停止位置が停止位置Ｐ１である。

本実施の形態では、ヌル点の推定時に、シフトスリーブが停止位置Ｐ１よりもさらにギヤ入り方向に進んだ位置（停止位置Ｐ２）で停止するようにシフトスリーブを移動させる。この場合には、ストッパに当接する部材（フォークシャフトあるいはシフトスリーブ）にたわみが生じうる。よって、以下では、停止位置Ｐ１から停止位置Ｐ２までの領域をたわみ領域と呼ぶことにする。

アクチュエータ３０４は、自身に作動油が供給されたり、アクチュエータ３０４に供給された作動油が排出されたりすることによって作動する。図４に示すように、本実施の形態において、油圧回路は、流量制御弁５５０と、アキュムレータ５５２と、ポンプ５５４と、アクチュエータ３０４と、アキューム圧センサ５７２とを含む。

ポンプ５５４は、油圧を発生させる油圧源である。具体的には、ポンプ５５４は、オイルパン５６０に貯留された作動油を汲み上げて、油路５５６に汲み上げた作動油を圧送することにより油圧を発生させる電動ポンプである。ポンプ５５４は、ＥＣＵ５００からの制御信号に基づいて作動する。ポンプ５５４は、油路５５６を介在して流量制御弁５５０に接続される。

油路５５６の途中には、アキュムレータ５５２が設けられる。アキュムレータ５５２は、ポンプ５５４により発生した油圧を蓄圧する。そのため、流量制御弁５５０には、アキュムレータ５５２により蓄圧された油圧が供給されることとなる。

アキューム圧センサ５７２は、油路５５６の圧力すなわちアキューム圧を検出する。アキューム圧センサ５７２は、検出されたアキューム圧を示す信号をＥＣＵ５００に送信する。油温センサ５７４は、油路５５６内を流通する作動油の温度を検出する。油温センサ５７４は、検出された作動油の温度を示す信号をＥＣＵ５００に送信する。

流量制御弁５５０は、ＥＣＵ５００からの制御信号に基づいて駆動する駆動ユニット６１０を有するソレノイドバルブ等の電磁駆動弁である。流量制御弁５５０は、油路５６２を介在してアクチュエータ３０４に接続される。

なお、上述したとおり、本実施の形態においてはセレクト方向に対応したアクチュエータ（１）およびアクチュエータ（１）に接続される流量制御弁と、シフト方向に対応したアクチュエータ（２）およびアクチュエータ（２）に接続される流量制御弁とがそれぞれ設けられる。以下の説明においては、シフト方向に対応する流量制御弁およびアクチュエータの構造および動作について説明する。セレクト方向に対応する流量制御弁およびアクチュエータの構成については、移動方向が異なるのみでその構造および動作については同様であるため、詳細な説明は繰返さない。また、アクチュエータ（１）または（２）は、説明の便宜上、アクチュエータ３０４と記載するものとする。

流量制御弁５５０は、ＥＣＵ５００からの制御信号に応じて、供給元からアクチュエータ３０４に作動油を供給するアプライ状態と、アクチュエータ３０４から作動油排出路へ作動油を排出するドレン状態と、供給元からアクチュエータ３０４に供給される作動油の流量、およびアクチュエータ３０４から作動油排出路に排出される作動油の流量が実質的にゼロとなる状態（以下、ヌル点に対応する状態と記載する）とのうちのいずれかの状態となる。

アクチュエータ３０４は、移動対象物に接続されるピストン５６６と、ピストン５６６に対して図４の左側に設けられる油室５６８と、ピストン５６６に対して図４の右側に設けられる油室５７０とを含む。流量制御弁５５０から油室５７０に対して作動油が供給されたり、油室５７０から作動油が排出されたりすることにより、ピストン５６６が移動する。ピストン５６６の移動により、移動対象物が移動することとなる。本実施の形態において移動対象物は、上述のシフトスリーブである。なお、ピストン５６６のストロークを表すストローク値は、本発明におけるアクチュエータの作動量に対応する。

たとえば、流量制御弁５５０から油室５７０に対して作動油が供給されるアプライ状態になる場合には、油室５７０内の油圧が上昇する。油室５７０内の油圧の上昇により、油室５７０内の油圧に基づくピストン５６６を図４の左側の方向に作用する力がピストン５６６からの反力を上回ると、ピストン５６６は図４の左側の方向に移動することとなる。

そして、油室５７０に供給された作動油が排出されるドレン状態になる場合には、油室５７０内の油圧が低下する。油室５７０内の油圧の低下により、油室５７０内の油圧に基づくピストン５６６を図４の左側の方向に作用する力がピストン５６６からの反力を下回ると、ピストン５６６は、図４の右側の方向に移動することとなる。

そして、油室５７０への作動油の供給も油室５７０からの作動油の排出も行なわれないヌル点に対応する状態になる場合には、油室５７０内の油圧に変化が生じないため、ピストン５６６を図４の左側に移動させる力とピストン５６６側からの反力とが釣り合うと、ピストン５６６の位置が停止することとなる。つまりヌル点ではアクチュエータ３０４が停止する。

ピストン５６６側からの反力は、本実施の形態においては、図４に示すようにピストン５６６の図４の左側の油室と油路５５６とを油路５５８を経由して接続し、図４の左側の油室の圧力とピストン５６６における図４の左側の受圧面積とに基づくものとして説明するが、これに加えてまたは代えてスプリング等の弾性部材に基づくものであってもよい。

ＥＣＵ５００は、上述したようにアクチュエータ３０４を作動させるために流量制御弁５５０に対して制御信号を送信する。流量制御弁５５０は、ＥＣＵ５００からの制御信号に応じて供給される電流により、その作動状態を変化させる。流量制御弁５５０の状態が変化することにより、アクチュエータ３０４への作動油の流量およびアクチュエータ３０４からの作動油の流量が変化する。

以上のような構成を有する流量制御弁５５０においては、たとえば作動油の温度変化あるいは経時変化によって作動油の粘度に変化が生じた場合に、流量制御弁５５０におけるヌル点に対応する位置に変動が生じる。

ヌル点に対応する位置が変動しているにもかかわらず、ヌル点に対応するＥＣＵ５００の電流値が変更されなければ、流量制御弁５５０をヌル点に対応する状態に精度よく制御することが難しくなる。この結果、アクチュエータ３０４を精度よく制御することも難しくなる。

そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ５００は、あるギヤ段（変速段）において、シフトスリーブの位置がたわみ領域内となるように、アクチュエータ３０４（ピストン５６６）を作動させる。そのたわみ領域内で、ＥＣＵ５００は、流量制御弁５５０に対して供給される電流を変化させることにより、流量制御弁５５０の状態を変化させる。流量制御弁５５０の状態が変化することによって、ピストン５６６が動き始める。ＥＣＵ５００は、ピストン５６６が動き始めたときの電流指令値を、ヌル点に対応する電流指令値として推定（学習）する。

図５は、流量制御弁に対する指令値（電流値）と流量制御弁における作動油の流量との関係を示す図である。

図５を参照して、流量制御弁５５０に対して供給される電流がヌル領域上の点、すなわちヌル点に対応する電流値になる場合、流量制御弁５５０がヌル点に対応する状態になる。このときには、アクチュエータ３０４への作動油の供給およびアクチュエータ３０４から作動油の排出が行なわれない状態となり、流量Ｑが実質的にゼロとなる。

流量制御弁５５０に対して供給される電流がヌル点に対応する電流値よりも減少した場合、流量制御弁５５０から排出される作動油の流量が増加する。始動点Ａは、作動油の排出が開始される点を示す。一方、流量制御弁５５０に対して供給される電流がヌル領域上の点に対応する電流値よりも増加した場合、アクチュエータ３０４に供給される作動油の流量が増加する。始動点Ｂは、作動油の供給が開始される点を示す。

始動点Ａから始動点Ｂまでの電流値の範囲が、本実施の形態におけるヌル点に対応する。そして本実施の形態に係るヌル点の推定処理においては、始動点Ａ，Ｂが推定される。具体的には、あるヌル領域上の点を開始点として、電流値を増加させることにより始動点Ｂが推定される。次に、電流値を減少させることによって始動点Ａが推定される。

図６は、電流変化に対するストローク値の変化、および本実施の形態に係るヌル点の推定を説明するための図である。図６を参照して、始動点Ａ，Ｂの推定時には、図２のたわみ領域に対応する範囲内でストローク値が変化する。

本実施の形態では、ストローク値が正方向に変化するとシフトスリーブがギヤ入り方向に移動する一方、ストローク値が負方向に変化するとシフトスリーブがギヤ入り方向と逆方向に移動する。また、電流値がヌル点から増加した場合にストローク値が低下する一方、電流がヌル点から減少した場合にストローク値が増加する。

まず、電流値が推定開始時点の値から次第に増加する。電流値が第１の値に達すると、シフトスリーブがギヤ入り方向と逆方向に移動するように、ピストン５６６が第１の方向に動き出す。これによりストローク値が大きく低下する。

ピストン５６６が第１の方向に動き出した時点、すなわちストローク値の低下が開始された時点における電流値が始動点Ｂに対応する。ピストンが動き出したか否かは、ストローク値の変化率に基づいて判断される。たとえばストローク値の変化率が所定の第１の閾値（たとえば−０．０２ｍｍ／１００ｍｓ）より小さい場合に、ピストン５６６が動き出したと判断される。ストローク値は、一旦低下するものの、たわみ領域に対応する範囲内にある。

始動点Ｂの推定後には、電流値が減少する。電流値がある値まで低下すると、シフトスリーブがギヤ入り方向に移動するように、ピストン５６６が第２の方向に動き出す。第２の方向は第１の方向と逆の方向である。ピストン５６６が第２の方向に動き出すことによりストローク値が大きく上昇する。

ピストン５６６が第２の方向に動き出した時点、すなわちストローク値の上昇が開始された時点における電流値が始動点Ａに対応する。ピストンが動き出したか否かは、ストローク値の変化率に基づいて判断される。たとえばストローク値の変化率が所定の第２の閾値（たとえば０．０２ｍｍ／１００ｍｓ）より大きい場合に、ピストン５６６が動き出したと判断される。

図７は、ＥＣＵ５００の構成を示す機能ブロック図である。図７は、特に、ヌル点の推定に関する構成を示している。

図７を参照して、ＥＣＵ５００は、ストローク検出部５３０と、動作範囲規定部５３２と、電流制御部５３４と、ヌル点推定部５３６とを備える。

ストローク検出部５３０は、アクチュエータ３０４のストローク値を検出する。動作範囲規定部５３２は、ストローク検出部５３０により検出されたストローク値、電流制御部５３４の電流指令値に基づいて、図２のたわみ領域に対応する範囲をアクチュエータ３０４の動作範囲として規定する。

電流制御部５３４はヌル点推定部５３６の指令に基づいて、電流指令値を変化させる。具体的には、電流制御部５３４は、動作範囲規定部５３２により設定された動作範囲およびストローク検出部５３０により検出されたストローク値に基づいて、検出されたストローク値が動作範囲内となるように電流指令値を変化させる。

ヌル点推定部５３６は、電流制御部５３４から電流指令値を受けるとともに、ストローク検出部５３０により検出されたストローク値を受ける。ヌル点推定部５３６は、ストローク値および電流指令値に基づいて、ヌル点を推定する。

図８は、ＥＣＵ５００によって実行される、ヌル点推定処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、たとえば一定の時間ごと、あるいは所定の条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図８を参照して、まずステップＳ１においてＥＣＵ５００は、あるギヤ段（変速段）において変速ギヤ対の噛み合い状態が成立しているか否かを判定する。具体的には、アクチュエータ３０４（ピストン５６６）のストローク値が、噛み合い領域に対応する範囲内（図６参照）である場合に、変速ギヤ対が噛み合っていると判定される。この場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２に進む。一方、アクチュエータ３０４（ピストン５６６）のストローク値が、噛み合い領域に対応する範囲の外にある場合（ステップＳ１においてＮＯ）、全体の処理はメインルーチンに戻される。

ステップＳ２において、ＥＣＵ５００は、アクチュエータ３０４の動作範囲を規定する。この動作範囲は、図６に示す範囲であり、より具体的には、図２に示すたわみ領域に対応する範囲である。

ステップＳ２において、ＥＣＵ５００は、ギヤ入り方向に規定圧でアクチュエータ３０４を押し付けて止まったときのストローク値（図２の停止位置Ｐ２に対応）からアクチュエータ３０４の通常の停止時におけるストローク値（図２の停止位置Ｐ１に対応）までの範囲を、動作範囲に規定する。

ステップＳ３において、ＥＣＵ５００は、アクチュエータ３０４のストローク値が、動作範囲内に含まれるか否かを判定する。アクチュエータのストローク値が、動作範囲外であると判定された場合（ステップＳ３においてＮＯ）、ＥＣＵ５００はヌル点の推定処理を中止する（ステップＳ１３）。そして、全体の処理はメインルーチンに戻される。この場合には、ヌル点の推定が未完のまま、図９に示したフローチャートの処理が終了する。

一方、アクチュエータのストローク値が、動作範囲内であると判定された場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、始動点Ｂの推定が未完であるか否かが判定される（ステップＳ４）。始動点Ｂの推定が完了していないと判定された場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、処理はステップＳ５に進む。一方、始動点Ｂの推定が完了したと判定された場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、処理はステップＳ７に進む。

ステップＳ５〜Ｓ７の処理は、始動点Ｂを推定するための処理である。ステップＳ５において、ＥＣＵ５００は、今回のストローク値と前回のストローク値との差分（変化率）が、第１の閾値（たとえば上記の−０．０２ｍｍ／１００ｍｓ）よりも小さいか否かを判定する。上記差分が、第１の閾値以上と判定された場合（ステップＳ５においてＮＯ）、ＥＣＵ５００は、電流値を増加させる（ステップＳ６）。ステップＳ６の処理が終了すると、全体の処理はステップＳ３に戻される。

一方、上記差分が、第１の閾値より小さいと判定された場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５００は、その判定時点における電流値を始動点Ｂに対応する電流値と推定する。これにより始動点Ｂが推定される（ステップＳ７）。ステップＳ７の処理が終了すると、全体の処理はステップＳ３に戻される。

ステップＳ８〜Ｓ１２の処理は、始動点Ａを推定するための処理である。ステップＳ８において、ＥＣＵ５００は、検出されたストローク値が、図２に示す停止位置Ｐ２に対応するストローク値から基準値Ｃ以上変化したか否かを判定する。基準値Ｃはたとえば０．１ｍｍである。

ストローク値の変化量が基準値Ｃ未満であると判定された場合（ステップＳ８においてＮＯ）、ＥＣＵ５００は電流値を増加させる（ステップＳ９）。ステップＳ９の処理が終了すると、全体の処理はステップＳ３に戻される。

ストローク値の変化量が基準値Ｃ以上であると判定された場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、ステップＳ１０の処理が実行される。ステップＳ１０において、ＥＣＵ５００は、今回のストローク値と前回のストローク値との差分（変化率）が、第２の閾値（たとえば上記の０．０２ｍｍ／１００ｍｓ）よりも大きいか否かを判定する。上記差分が、第２の閾値以下と判定された場合（ステップＳ１０においてＮＯ）、ＥＣＵ５００は、電流値を減少させる（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の処理が終了すると、全体の処理はステップＳ３に戻される。

上記差分が、第２の閾値より大きいと判定された場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５００は、その判定時点における電流値を始動点Ａに対応する電流値と推定する。これにより始動点Ａが推定される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の処理が終了すると、全体の処理はメインルーチンに戻される。

なお、ステップＳ２の処理は、動作範囲規定部５３２により実行される。ステップＳ３〜Ｓ５，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１２の処理は、ストローク検出部５３０およびヌル点推定部５３６により実行される。ステップＳ６，Ｓ９，Ｓ１１の処理は、電流制御部５３４およびヌル点推定部５３６により実行される。

以上のように、本実施の形態に係る流量制御弁の制御装置であるＥＣＵ５００は、動作範囲規定部５３２と、電流制御部５３４と、ストローク検出部５３０と、ヌル点推定部５３６とを備える。

動作範囲規定部５３２は、アクチュエータ３０４のストローク値の範囲として、たわみ領域に対応する範囲を規定する。たわみ領域とは、シフトスリーブを、変速ギヤ対の噛み合い状態を成立させる位置からギヤ入り方向に所定量移動させたときにおける、その移動範囲である。

電流制御部５３４は、ストローク値が動作範囲規定部５３２によって規定された範囲内で変化するように、電流指令値を制御する。ストローク検出部５３０は、ストローク値が範囲内で変化するときの当該ストローク値を検出する。ヌル点推定部５３６は、ストローク検出部５３０により検出されたストローク値および電流制御部５３４により制御される電流指令値に基づいて、作動油の供給元からアクチュエータ３０４への作動油の供給量とアクチュエータ３０４からの作動油の排出量とが、実質的にゼロとなるヌル点（始動点Ａ，Ｂ）に対応する電流指令値を推定する。

本実施の形態によれば、ヌル点に対応する電流指令値を推定できるため、変速制御の精度を向上させることができる。

さらに本実施の形態によれば、車両の動作に影響を与えないタイミングでヌル点を推定することができる。

ヌル点の推定は、アクチュエータへの作動油の供給および排出を伴なう。そのため、車両の走行中に、意図されない変速動作を防止することが必要となる。

たとえば運転者がニュートラルを選択したときにヌル点を推定することが考えられる。この場合、アクチュエータは比較的自由に動作可能であり、かつ運転者の意図しない変速動作（ギヤ入り、ギヤ抜け）が発生することも回避できる。しかし運転者がニュートラルを選択する機会が少なければ、推定の頻度を高くすることができないので、結果的には推定精度が低下する。

また、運転者の意思にもかかわらず、シフトスリーブをニュートラルの位置に戻すとともに、ヌル点の推定を行なうことも考えられる。しかしこの場合には、ヌル点の推定中に運転者からの変速要求があっても、すぐには変速を実行できない。このため運転者の不満が生じる可能性が考えられる。

一方、本実施の形態によれば、変速段における変速ギヤの噛合状態が確保された状態でヌル点の推定が実行される。これによって、意図しない変速動作が実行されることを回避できる。また、変速段の選択時にヌル点の推定を実行することによって、推定の機会を多くすることが可能になる。この結果、推定精度を高めることができる。

上記の実施の形態では、変速ギヤの噛み合い方向、すなわちシフト方向におけるヌル点の推定を示したが、セレクト方向におけるヌル点の推定についても、上記と同様の処理を実行できる。すなわち図９に示すように、実線の丸で示したシフトスリーブの位置から、シフトスリーブをセレクト方向に押し付けるようアクチュエータ（シフトスリーブ）を動作させる。さらに、その状態からシフトスリーブが元の位置に移動するように、アクチュエータのストローク値を変化させる。このときの電流値に基づいて、ヌル点の推定が可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２０ シフトセレクトシャフト、２１ シフトインナーレバー、２１ａ 筒部、２１ｂ アーム部、２２，２３，２４ 前進段用係合部、２３ａ ヘッド、２６ インターロックプレート、２６ｃ 溝、５１，５２，５３ フォークシャフト、１００ エンジン、２００ クラッチ、２０２ クラッチ出力軸、３００ 変速機、３０２ 入力軸、３０４ アクチュエータ、３０６ 出力軸、３１０ スプライン、４００ デファレンシャルギヤ、４０２ ドライブシャフト、４０４ 車輪、５０２ アクセル開度センサ、５０４ ブレーキストロークセンサ、５０６ ポジションセンサ、５０８ タイミングロータ、５１０ クランクポジションセンサ、５１２ 入力軸回転数センサ、５１４ 出力軸回転数センサ、５１６ 車輪速センサ、５１８ クランクシャフト、５３０ ストローク検出部、５３２ 動作範囲規定部、５３４ 電流制御部、５３６ ヌル点推定部、５５０ 流量制御弁、５５２ アキュムレータ、５５４ ポンプ、５５６，５５８，５６２ 油路、５６０ オイルパン、５６６ ピストン、５６８，５７０ 油室、５７２ アキューム圧センサ、５７４ 油温センサ、６１０ 駆動ユニット、Ａ，Ｂ 始動点、Ｐ 係合ピン、Ｐ１，Ｐ２ 停止位置。

Claims (1)

1. 自動車に搭載された変速機の変速動作を実行するためのアクチュエータを作動させる流量制御弁の制御装置であって、
   前記アクチュエータは、前記変速動作の実行時に、選択された変速段に対応するギヤ対の噛み合い状態を成立させるために、移動対象物を前記選択された変速段に対応するギヤ入り方向に移動させ、
   前記流量制御弁は、電流指令値に応じて、前記アクチュエータに供給される作動油の供給量と、前記アクチュエータから排出される作動油の排出量とを制御することにより、前記アクチュエータの作動量を制御し、
   前記制御装置は、
   前記アクチュエータの前記作動量を検出する検出部と、
   前記移動対象物を、前記噛み合い状態を成立させる位置から前記ギヤ入り方向に所定量移動させるための前記作動量の範囲を規定する範囲規定部と、
   前記作動量が前記範囲規定部によって規定された前記範囲内で変化するように、前記電流指令値を制御する電流制御部と、
   前記検出部により検出された前記作動量および前記電流制御部により制御された前記電流指令値に基づいて、作動油の供給元から前記アクチュエータへの作動油の供給量と、前記アクチュエータからの作動油の排出量とが実質的にゼロとなるヌル点に対応する電流指令値を推定する推定部とを備える、流量制御弁の制御装置。

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