JP2018040406A - 変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】、変速時間を長期化することなく、シンクロナイザリングの位置を高精度に学習できるようにする。
【解決手段】変速を行う際にアクチュエータ７３Ａ，７５Ａにより、予め特定されているシンクロナイザリングＳＲの位置に基づいて、スリーブ（２４，３４，４４，５４）をシフト移動するモータ制御部１０２と、スリーブＳＲのシフト移動量を検出し、スリーブＳＲと変速ギヤとを同期させる時間が、シンクロナイザリングＳＲの位置を検出するために必要な所定時間以上であるか否かを推定し、スリーブと変速ギヤとを同期させる時間が、所定時間以上であると推定された場合に、スリーブとシンクロナイザリングＳＲとの接触により検出値変化量が所定値以下になった時のシフト移動量をシンクロナイザリングの位置として学習する位置学習部１０４と、を備えるように構成する。
【選択図】図７

Description

本発明は、変速機に関し、特に、マニュアル変速機の変速段を自動的に切り替える機械式自動マニュアル変速機（Automated Manual Transmission）の制御装置に関する。

従来、この種の装置として、操作レバーのセレクト／シフト操作に応じて電動アクチュエータを駆動させると共に、セレクトされたシフトレバーを回動させてシフトブロックをスリーブと一体にシフト移動させることで、所定の変速段に自動的にギヤインさせる機械式自動マニュアル変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１０９３１０号公報

一般的に、機械式自動マニュアル変速機においては、アクチュエータの駆動力によりスリーブをシフト移動させてシンクロナイザリングに押し付けると共に、これらスリーブとシンクロナイザリングとを回転同期させて、スリーブをドグギヤに噛合させることで、所定の変速段にギヤインさせている。

このような変速動作時間の短縮及び、シンクロナイザリング保護の両立を図るためには、ニュートラル位置からシンクロナイザリング位置の直前まではスリーブを高速移動させた後、シンクロナイザリングと接触する同期開始位置まではスリーブを低速移動させることが好ましい。

このような変速制御を行うためには、シンクロナイザリング位置を予め把握しておく必要がある。また、シンクロナイザリング位置を正確に把握していた場合であっても、シンクロナイザリングを使用するに従って、シンクロナイザリングの位置が変わっていくこととなるので、シンクロナイザリングの位置を改めて学習する必要がある。

シンクロナイザリングの位置を学習するために運転者に特定の操作をさせることとなると、運転者により操作が行われずに、シンクロナイザリングの位置の学習が行われない可能性がある。

一方、運転者が車両を運転している際に、運転者の操作によらずに、変速時にシンクロナイザリングの位置を学習することも考えられる。この場合に、例えば、シンクロナイザリング位置を高精度に測定するために、シンクロナイザリングのシフト移動を低速で行うようにすることも考えられるが、このようにシンクロナイザリングの移動を低速で行ってしまうと、変速時間を長期化させてしまう虞がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、変速時間を長期化することなく、シンクロナイザリングの位置を高精度に学習することのできる技術を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の一観点に係る変速機の制御装置は、駆動源からの駆動力が入力されるインプットシャフトと、駆動力を外部に出力するアウトプットシャフトと、複数の変速ギヤと、変速ギヤに固定されたドグギヤと噛合わされることにより、前記インプットシャフトからアウトプットシャフトへの駆動力の伝達経路を確立するスリーブと、ドグギヤとスリーブとの間に介装され、変速ギヤとスリーブとの回転を同期させるためのシンクロナイザリングと、スリーブをドグギヤに噛合わされる位置にシフト移動させるアクチュエータと、を備える変速機の制御装置であって、変速を行う際にアクチュエータにより、予め特定されているシンクロナイザリングの位置に基づいて、スリーブをシフト移動するアクチュエータ制御手段と、スリーブのシフト移動量を検出するシフト移動量検出手段と、スリーブと変速ギヤとを同期させる時間が、シンクロナイザリングの位置を検出するために必要な所定時間以上であるか否かを推定する同期時間推定手段と、同期時間推定手段により、スリーブと変速ギヤとを同期させる時間が、所定時間以上であると推定された場合に、スリーブとシンクロナイザリングとの接触によりシフト移動量検出手段により検出されるシフト移動量の変化量が所定値以下になった時のシフト移動量をシンクロナイザリングの位置として学習する学習手段と、を備える。

上記変速機の制御装置において、同期時間推定手段は、駆動源の回転数が所定回転数以上である場合に、スリーブと変速ギヤとを同期させる時間が、所定時間以上であると推定するようにしてもよい。

また、上記変速機の制御装置において、所定回転数は、変速元の変速段と変速先の変速段との組に対応付けられた回転数であってもよい。

また、上記変速機の制御装置において、同期時間推定手段は、変速先の変速段の変速ギヤに噛合わせるためのスリーブの回転数と、変速ギヤの回転数との差が所定回転数以上である場合に、スリーブと変速ギヤとを同期させる時間が、所定時間以上であると推定するようにしてもよい。

また、上記変速機の制御装置において、所定回転数は、変速先の変速段に対応付けられた回転数であってもよい。

本発明によると、変速時間を長期化することなく、シンクロナイザリングの位置を高精度に学習することができる。

本発明の一実施形態に係る機械式自動マニュアル変速機のギヤ配列を示す図である。 本発明の一実施形態に係るシフト装置の一部を示す模式的な平面図である。 本発明の一実施形態に係るシフト装置を示す模式的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシフトアクチュエータを示す模式的な部分断面図である。 本発明の一実施形態に係るシンクロ機構を示す模式的な部分断面図である。 本発明の一実施形態に係るシンクロ機構による同期結合、ギヤイン動作を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る変速機電子制御ユニット及び関連する構成を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る変速制御処理のフローチャートである。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る機械式自動マニュアル変速機を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施形態に係る機械式自動マニュアル変速機のギヤ配列の一例を示す図である。機械式自動マニュアル変速機は、駆動源の一例としての図示しないエンジンの駆動力が入力されるインプットシャフト１０と、インプットシャフト１０と同軸に配置されたアウトプットシャフト１１と、これらインプットシャフト１０及び、アウトプットシャフト１１と平行に配置されたカウンタシャフト１２とを備えている。また、機械式自動マニュアル変速機は、インプットシャフト１０の回転数を検出する入力回転数センサ９１と、アウトプットシャフト１１の回転数を検出する出力回転数センサ９２とを備えている。

例えば、入力回転数センサ９１により検出された回転数によると、インプットメインギヤ１３、１速メインギヤＭ１、２速メインギヤＭ２、３速メインギヤＭ３、４速メインギヤＭ４、及び第４スリーブ５１の回転数を、直接又は介在するギヤのギヤ比に基づいて特定することができる。また、入力回転数センサ９１により検出された回転数は、駆動源の一例であるエンジンの回転数に相当する。

また、出力回転数センサ９２により検出された回転数によると、第１スリーブ２４、第２スリーブ３４、第３スリーブ４４、及び６速カウンタギヤＣ６の回転数を、直接又は介在するギヤのギヤ比に基づいて特定することができる。

インプットシャフト１０には、インプットメインギヤ１３が一体回転可能に設けられている。アウトプットシャフト１１には、入力側から順に、４速メインギヤＭ４、３速メインギヤＭ３、２速メインギヤＭ２、１速メインギヤＭ１、リバースメインギヤＲＭ、６速メインギヤＭ６が設けられている。４速メインギヤＭ４、３速メインギヤＭ３、２速メインギヤＭ２、１速メインギヤＭ１、及びリバースメインギヤＭＲは、アウトプットシャフト１１に相対回転可能に設けられ、６速メインギヤＭ６はアウトプットシャフト１１に一体回転可能に設けられている。

カウンタシャフト１２には、入力側から順に、インプットメインギヤ１３と噛合するインプットカウンタギヤ１４、４速メインギヤＭ４と噛合する４速カウンタギヤＣ４、３速メインギヤＭ３と噛合する３速カウンタギヤＣ３、２速メインギヤＭ２と噛合する２速カウンタギヤＣ２、１速メインギヤＭ１と噛合する１速カウンタギヤＣ１、アイドラギヤ１５を介してリバースメインギヤＭＲと噛合するリバースカウンタギヤＣＲ、６速メインギヤＭ６と噛合する６速カウンタギヤＣ６が設けられている。インプットカウンタギヤ１４、４速カウンタギヤＣ４、３速カウンタギヤＣ３、２速カウンタギヤＣ２、１速カウンタギヤＣ１、及びリバースカウンタギヤＣＲは、カウンタシャフト１２に一体回転可能に設けられ、６速カウンタギヤＣ６はカウンタシャフト１２に相対回転可能に設けられている。

第１シンクロ機構２０は、アウトプットシャフト１１に固定された第１ハブ２１と、インプットメインギヤ１３に固定されたインプットドグギヤ２２と、４速メインギヤＭ４に固定された４速ドグギヤ２３と、第１ハブ２１に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられた第１スリーブ２４と、第１スリーブ２４と各ドグギヤ２２，２３との間にそれぞれ介装された一対のシンクロナイザリング（ブロックリング）ＳＲとを備えている。第１スリーブ２４の外周凹溝には、第１スリーブ２４を軸方向に移動させる第１シフトフォークＦ１が係合されている。

第１スリーブ２４が図中矢印Ａ方向に移動してインプットドグギヤ２２とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットシャフト１０からアウトプットシャフト１１に直結となり、アウトプットシャフト１１は５速相当で回転する。第１スリーブ２４が図中矢印Ｂ方向に移動して４速ドグギヤ２４とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、４速カウンタギヤＣ４、４速メインギヤＭ４となり、アウトプットシャフト１１は４速相当で回転する。

第２シンクロ機構３０は、アウトプットシャフト１１に固定された第２ハブ３１と、３速メインギヤＭ３に固定された３速ドグギヤ３２と、２速メインギヤＭ２に固定された２速ドグギヤ３３と、第２ハブ３１に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられた第２スリーブ３４と、第２スリーブ３４と各ドグギヤ３２，３３との間にそれぞれ介装された一対のシンクロナイザリングＳＲとを備えている。第２スリーブ３４の外周凹溝には、第２スリーブ３４を軸方向に移動させる第２シフトフォークＦ２が係合されている。

第２スリーブ３４が図中矢印Ａ方向に移動して３速ドグギヤ３２とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、３速カウンタギヤＣ３、３速メインギヤＭ３となり、アウトプットシャフト１１は３速相当で回転する。第２スリーブ３４が図中矢印Ｂ方向に移動して２速ドグギヤ３４とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、２速カウンタギヤＣ２、２速メインギヤＭ２となり、アウトプットシャフト１１は２速相当で回転する。

第３シンクロ機構４０は、アウトプットシャフト１１に固定された第３ハブ４１と、１速メインギヤＭ１に固定された１速ドグギヤ４２と、リバースメインギヤＭＲに固定されたリバースドグギヤ４３と、第３ハブ４１に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられた第３スリーブ４４と、第３スリーブ４４と各ドグギヤ４２，４３との間にそれぞれ介装された一対のシンクロナイザリングＳＲとを備えている。第３スリーブ４４の外周凹溝には、第３スリーブ４４を軸方向に移動させる第３シフトフォークＦ３が係合されている。

第３スリーブ４４が図中矢印Ａ方向に移動して１速ドグギヤ４２とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、１速カウンタギヤＣ１、１速メインギヤＭ１となり、アウトプットシャフト１１は１速相当で回転する。第３スリーブ４４が図中矢印Ｂ方向に移動してリバースドグギヤ４４とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、リバースカウンタギヤＣＲ、アイドラギヤ１５、リバースメインギヤＭＲとなり、アウトプットシャフト１１は逆回転する。

第４シンクロ機構５０は、カウンタシャフト１２に固定された第４ハブ５１と、６速カウンタギヤＣ６に固定された６速ドグギヤ５２と、第４ハブ５１に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられた第４スリーブ５４と、第４スリーブ５４と６速ドグギヤ５２との間に介装されたシンクロナイザリングＳＲとを備えている。第４スリーブ５４の外周凹溝には、第４スリーブ５４を軸方向に移動させる第４シフトフォークＦ４が係合されている。

第４スリーブ５４が図中矢印Ａ方向に移動して６速ドグギヤ５２とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、６速カウンタギヤＣ６、６速メインギヤＭ６となり、アウトプットシャフト１１は６速相当で回転する。

本実施形態に係る機械式自動マニュアル変速機は、後述するシフト装置６０により変速が行われる。

次に、図２〜４に基づいて、本実施形態のシフト装置６０の詳細構成を説明する。

図２に示すように、シフト装置６０は、互いに平行に延びる第１シフトシャフト６１Ａと、第２シフトシャフト６１Ｂとを備えている。

第１シフトシャフト６１Ａの一端側には、変速段を１速又はリバースに選択的に切り替えるための第１シフトブロック６２が連結されている。また、第１シフトシャフト６１Ａの他端側には、第３シフトフォークＦ３が固定されている。第１シフトシャフト６１Ａの第１シフトブロック６２と第３シフトフォークＦ３との間には、第２シフトフォークＦ２が軸方向に移動可能に設けられている。この第２シフトフォークＦ２には、変速段を３速又は２速に選択的に切り替えるための第３シフトブロック６４が連結されている。

第２シフトシャフト６１Ｂの一端側には、第１シフトフォークＦ１が軸方向に移動可能に設けられている。この第１シフトフォークＦ１には、変速段を５速又は４速に選択的に切り替えるための第２シフトブロック６３が連結されている。また、第２シフトシャフト６１Ｂの後端側には、第４シフトフォークＦ４が固定されている。第２シフトシャフト６１Ｂの第１シフトフォークＦ１と第４シフトフォークＦ４との間には、変速段を６速に切り替えるための第４シフトブロック６５が連結されている。

図３に示すように、第１シフトレバー６６及び、第２シフトレバー６７は、略Ｌ字状に屈曲して形成されており、支持シャフト７０に回転自在に軸支されている。第１シフトレバー６６の一端部は、第１シフトブロック６２の凹部に係合され、第２シフトレバー６７の一端部は、第２シフトブロック６３の凹部に係合されている。

第３シフトレバー６８及び、第４シフトレバー６９は、略Ｌ字状に屈曲して形成されており、支持シャフト７１に回転自在に軸支されている。第３シフトレバー６８の一端部は、第３シフトブロック６４の凹部に係合され、第４シフトレバー６９の一端部は、第４シフトブロック６５の凹部に係合されている。

シフトポジションセンサ９５は、運転室に設けられた操作レバー９０により指定（選択）された位置を検出し、変速機ＥＣＵ１００に出力する。操作レバー９０では、例えば、車両の後進時に選択するＲ（リバース）レンジ、車両の一時停止時に選択するＮ（ニュートラル）レンジ、自動変速を行う際に選択するＤ（ドライブ）レンジ、変速段を運転者の操作で決定する際に選択するＭ（マニュアル）レンジ、Ｍレンジでのシフトアップを指定するためのプラス（＋）、Ｍレンジでのシフトダウンを指定するためのマイナス（−）等を選択することができる。

これら第１〜４シフトレバー６６〜６９は、操作レバー９０の位置に基づく変速機ＥＣＵ１００の制御に応じて、各アクチュエータ７２〜７５により支持シャフト７０，７１を中心に回動されることで、各シフトブロック６２〜６５をシフト移動させる。

第１及び第２シフトレバー６６，６７は、第１セレクトアクチュエータ７２によりセレクトされると共に、第１シフトアクチュエータ７３によりシフト回動される。第３及び第４シフトレバー６８，６９は、第２セレクトアクチュエータ７４によりセレクトされると共に、第２シフトアクチュエータ７５により回動される。

第１、第２セレクトアクチュエータ７２，７４は、セレクト用モータ７２Ａ，７４Ａと、セレクト用モータ７２Ａ，７４Ａのモータギヤ７２Ｂ，７４Ｂと噛合するセレクトギヤ７２Ｃ，７４Ｃが設けられた筒体７２Ｄ，７４Ｄとを備えている。筒体７２Ｄ，７４Ｄの外周面には、セレクト用モータ７２Ａ，７４Ａの駆動により筒体７２Ｄ，７４Ｄが回動されると、各シフトレバー６６〜６９の他端部と選択的に係合される一対の突起部７４Ｅ（筒体７２Ｄの突起部は図示を省略）が設けられている。

第１、第２シフトアクチュエータ７３，７５は、シフト用モータ７３Ａ，７５Ａと、シフト用モータ７３Ａ，７５Ａの回転軸に連結されたボールネジ７３Ｂ，７５Ｂとを備えている。第１、第２シフトアクチュエータ７３，７５には、筒体７２Ｄ，７４Ｄのボールネジ７３Ｂ，７５Ｂに対する相対移動量（以下、シフトストローク量という）を検出するシフトストロークセンサ９３（図４にのみ示す）が設けられている。シフトストロークセンサ９３により検出されたシフトストローク量（移動位置情報の一例）は、スリーブ（２４，３４，４４，５４）の移動位置と対応しており、スリーブの位置を特定することができる。

各ボールネジ７３Ｂ，７５Ｂは、筒体７２Ｄ，７４Ｄに嵌挿されたナット部７３Ｃ（図４にのみ示す）と螺合すると共に、その両端部をインターロックプレート７３Ｄ，７５Ｄによって支持されている。インターロックプレート７３Ｄ，７５Ｄには、筒体７２Ｄ，７４Ｄの突起部７４Ｅをシフト方向にスライド移動可能に収容するガイド溝７５Ｅ（インターロックプレート７３Ｄのガイド溝は図示を省略）が設けられている。

シフト用モータ７３Ａ，７５Ａの駆動によりボールネジ７３Ｂ，７５Ｂが回転すると、シフトレバー６６〜６９が回動される。これにより、シフトブロック６２〜６５がシフト方向に移動され、ニュートラル位置から所定段へのギヤイン動作又は、所定段からニュートラル位置へのギヤ抜き動作が行われるように構成されている。

セレクト用モータ７２Ａ，７４Ａと、シフト用モータ７３Ａ，７５Ａとは、変速機ＥＣＵ１００によって駆動が制御される。

次に、ニュートラル位置から４速への同期結合及びギヤイン動作の一例を説明する。他の変速段やリバースへの同期結合及びギヤイン動作も同様のため、詳細な説明は省略する。

操作レバー９０の位置等に基づいて、変速機ＥＣＵ１００が４速に変速することを特定すると、変速機ＥＣＵ１００がセレクト用モータ７２Ａを駆動して、第２シフトレバー６７がセレクトされる。さらに、変速機ＥＣＵ１００がシフト用モータ７３Ａを駆動して、ボールネジ７３Ｂの回転に伴い、第２シフトブロック６３が第１シフトフォークＦ１と一体にシフト方向に移動を開始する。すなわち、図５に示すように、第１シフトフォークＦ１と係合する第１スリーブ２４が、ニュートラル位置から４速ドグギヤ２３に向けて移動を開始する。なお、図５中において、符号２４Ｇは第１スリーブ２４のスプライン歯、符号ＳＧはシンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯、符号２３Ｇは４速ドグギヤ２３のドグ歯をそれぞれ示している。

図６（Ａ）に示すように、第１スリーブ２４のシフト移動によりスプライン歯２４ＧがシンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧと接触すると、シンクロナイザリングＳＲに同期荷重が生じる（以下、各スリーブ２４，３４，４４，５４とシンクロナイザリングＳＲとが接触する時点を同期開始と称する）。このように、シンクロナイザリングＳＲに同期荷重が生じた状態が維持されると、結果として第１スリーブ２４と４速ドグギヤ２３との回転が同期される。（以下、各スリーブ２４，３４，４４，５４と変速ギヤ（変速ギヤのドグギヤ）との回転が同期される時点を同期終了と称し、同期開始から同期終了までの間を同期中と称する）。

第１スリーブ２４と４速ドグギヤ２３との回転が同期されると、図６（Ｂ）に示すように、スプライン歯２４Ｇがシンクロ歯ＳＧを掻き分けることで、第１スリーブ２４はシフト方向に向けて移動を再開する。

その後、図６（Ｃ）に示すようにスプライン歯２４Ｇとドグ歯２３Ｇとが噛合を開始し、さらに、図６（Ｄ）に示すように、スプライン歯２４Ｇとドグ歯２３Ｇとが完全に噛合されることで、４速のギヤイン動作が終了するようになっている。

変速機ＥＣＵ１００は、いわゆる電子制御ユニットであって、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。

図７は、本発明の一実施形態に係る変速機電子制御ユニット及び関連する構成を示す機能ブロック図である。

変速機ＥＣＵ１００は、変速制御部１０１と、アクチュエータ制御手段の一例としてのモータ制御部１０２と、位置記憶部１０３と、同期時間推定手段、シフト移動量検出手段、及び学習手段の一例としての位置学習部１０４と、を一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアである変速機ＥＣＵ１００に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。

変速制御部１０１は、シフトポジションセンサ９５からの操作レバー９０の位置等に基づいて変速が必要であるか否か、変速が必要な場合の変速先を特定し、特定した変速先の変速段となるように、セレクト移動及びシフト移動を制御する指示をモータ制御部１０２に出力する。例えば、変速制御部１０１は、シフトポジションセンサ９５から送信される操作レバー９０の指定位置がＤレンジの場合には、アクセル開度センサ９４からのアクセル開度や、図示しない車速センサからの車速等の情報に基づいて、変速が必要であるか否かを判定し、変速が必要であれば変速先を特定する。また、変速制御部１０１は、シフトポジションセンサ９５から送信される操作レバー９０の指定位置がＭレンジの場合には、シフトポジションセンサ９５から送信される操作レバー９０の位置がプラス（＋）とされた場合には、現在の変速段よりも１段高い変速段を変速先と特定し、操作レバー９０の位置がマイナス（−）とされた場合には、現在の変速段よりも１段低い変速段を変速先を特定する。

また、変速制御部１０１は、変速が必要と特定した場合には、変速元と変速先の変速段を、位置学習部１０４に通知する。

位置記憶部１０３は、各スリーブ（２４，３４，４４，５４）が移動してシンクロナイザリングＳＲと接触する位置（シンクロナイザリング位置）に関する情報を記憶する。本実施形態では、各スリーブについて、各スリーブが接触する対象となるそれぞれのシンクロナイザリングＳＲの位置の情報を記憶する。記憶するシンクロナイザリングＳＲの位置としては、直近に学習したシンクロナイザリングＳＲの位置としてもよいし、過去に学習した複数回（例えば、５回）のシンクロナイザリングＳＲの位置としてもよい。また、過去に学習した複数回のシンクロナイザリングＳＲの位置を記憶している場合には、それらに基づく値（例えば、平均した値）を、スリーブを移動させる際に利用するシンクロナイザリングＳＲの位置として記憶するようにしてもよい。

モータ制御部１０２は、変速制御部１０１から指示されたセレクト移動を行わせるように、セレクト用モータ７２Ａ，７４Ａを駆動させて、変速先となる変速段への変速に使用するシフトレバー（シフトレバー６７〜６９のいずれか）を回動可能な状態とする。

また、モータ制御部１０２は、変速制御部１０１から指示されたシフト移動を行わせるように、シフト用モータ７３Ａ，７５Ａを駆動させて、シフト操作の対象の変速段に対応するシフトレバーを回動させる変速制御を行う。この際、モータ制御部１０２は、位置記憶部１０３に記憶されている変速先の変速段用のシンクロナイザリングＳＲの位置を用いて、シフトレバーの回動を制御する。例えば、モータ制御部１０２は、シフト移動を開始した後、位置記憶部１０３の記憶している、変速先の変速段用のシンクロナイザリングＳＲの位置の直前となるまでの間には、比較的大きな推力を発生させるように、シフト用モータ７３Ａ，７５Ａを制御する。シフト用モータ７３Ａ，７５Ａの制御は、例えば、供給電流の制御である。これにより、迅速にスリーブをシンクロナイザリングＳＲと接触する直前の位置に移動させることができ、変速時間を低減することができる。

位置学習部１０４は、シフトストロークセンサ９３からの検出値により、スリーブのシフト移動量を検出する。

また、位置学習部１０４は、スリーブと変速ギヤとの同期時間が、シンクロナイザリングＳＲの位置を検出するために必要な所定時間以上であるか否かを推定する。ここで、同期時間は、スリーブと変速ギヤとの回転数差、変速ギヤのイナーシャ、シンクロナイザリングの材質、スリーブに与える推力等により決まることとなるが、位置学習部１０４は、これらの内のいずれか１以上の状態値や、いずれかの状態値に対応する値を用いて、同期時間が所定時間以上であるか否かを推定するようにしてもよい。

例えば、位置学習部１０４は、スリーブの回転数と変速ギヤの回転数とをセンサ値に基づいて特定し、その回転数差が所定値以上であるか否かにより、同期時間が所定時間以上となるか否かを推定するようにしてもよい。ここで、変速元と変速先との変速段の組に、その組の変速時において同期時間が所定時間以上となると想定される回転数差とを対応付けて、変速機ＥＣＵ１００内のメモリに予め記憶するようにし、位置学習部１０４が、変速を行う変速元と変速先との変速段の組に対応する回転数差をメモリから特定し、その回転数差を実際の回転数差と比較することにより、同期時間が所定時間以上となるか否かを推定するようにしてもよい。

また、例えば、位置学習部１０４は、回転数差を既知のギヤ比等を用いて検出できる検出値であるエンジン回転数を用い、エンジン回転数が所定値以上であるか否により同期時間が所定時間以上であるか否かを推定してもよい。ここで、変速元と変速先との変速段の組に、その組の変速時において同期時間が所定時間以上となると想定されるエンジン回転数を対応付けて、変速機ＥＣＵ１００内のメモリに記憶するようにし、位置学習部１０４が、変速を行う変速元と変速先との変速段の組に対応するエンジン回転数を閾値とする所定値としてメモリから特定し、そのエンジン回転数を実際のエンジン回転数と比較することにより、同期時間が所定時間以上となるか否かを推定するようにしてもよい。

また、位置学習部１０４は、スリーブのシフト移動量の単位時間当たりの変化量が所定の閾値以下となった時間が所定時間経過したか否かを判定する。

また、位置学習部１０４は、同期時間が必要な所定時間以上であると推定し、且つ、スリーブのシフト移動量の単位時間当たりの変化量が所定の閾値以下となった時間が所定時間を経過したと判定した場合には、その際のスリーブのシフト移動量をシンクロナイザリングＳＲの位置として学習する。位置学習部１０４は、学習したシンクロナイザリングＳＲの位置を、モータ制御部１０２による制御に用いるシンクロナイザリングＳＲの位置として、又は、この位置を求めるために利用するシンクロナイザリングＳＲの位置として、位置記憶部１０３に記憶させる。なお、本実施形態では、位置学習部１０４は、スリーブのシフト移動量が、シンクロナイザリングＳＲが存在する可能性がある範囲（存在可能範囲）内にある時に、スリーブのシフト移動量の単位時間当たりの変化量（ストローク変化量）が所定変化量以下となった時間が所定時間を経過したと判定した場合にのみ、その際のスリーブのシフト移動量をシンクロナイザリングＳＲの位置として学習する。これにより、シンクロナイザリングＳＲの位置として不適切な位置が、シンクロナイザリングＳＲの位置として学習されることを適切に防止することができる。

次に、本発明の一実施形態に係る変速機ＥＣＵ１００による変速制御処理について説明する。

図８は、本発明の一実施形態に係る変速制御処理のフローチャートである。

変速制御処理は、例えば、変速制御部１０１が変速を行う必要があると判定した場合に実行される。

変速制御部１０１は、シンクロナイザリングＳＲの位置の学習が許可されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで、学習の許可がされている場合としては、例えば、前回の学習を行った時から所定時間が経過している場合、又は、車両の設定として学習が許可されている場合としてもよい。

この結果、学習が許可されていない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）には、変速制御部１０１は、モータ制御部１０３を制御することにより、変速対象のスリーブにシフト移動させ（ステップＳ１２）、スリーブがギヤインしてシフト完了した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）には、変速制御処理を終了する。一方、シフト完了していない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）には、ステップＳ１２からの処理をリトライする。

一方、学習が許可されている場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）には、変速制御部１０１は、その旨と、変速先及び変速元の変速段の情報を位置学習部１０４に通知し、通知を受けた位置学習部１０４は、対象の変速を行う場合における同期時間がシンクロナイザリングＳＲの位置を検出するために必要な所定時間以上であるか否かを推定する（ステップＳ１４）。

この結果、同期時間が所定時間以上でないと推定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）には、スリーブがシンクロナイザリングＳＲの位置に留まる時間が短く、シンクロナイザリングＳＲの位置を高精度に検出することができないと考えられるので、位置学習部１０４は、学習を行う処理を行わずに、変速制御部１０１は、モータ制御部１０２を制御して変速を行うステップＳ１２からの処理を実行する。

一方、同期時間が所定時間以上であると推定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）には、位置学習部１０４は、シンクロナイザリングＳＲの位置を検出する処理を実行し、変速制御部１０１は、モータ制御部１０２を制御することにより、スリーブをシフト移動させる（ステップＳ１５）。

次いで、位置学習部１０４は、スリーブのシフト移動量がシンクロナイザリングＳＲの存在可能範囲内にある時に、スリーブのシフト移動量の単位時間当たりの変化量が所定値以下となった時間が、所定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１６）。

この結果、スリーブのシフト移動量の単位時間当たりの変化量が所定値以下となった時間が、所定時間を経過していないと判定した場合（ステップＳ１６：ＮＯ）には、シンクロナイザリングＳＲの位置を検出できなかったことを意味するので、変速制御部１０１は、所定時点までにシフトが完了したか、すなわち、スリーブがギヤインする位置まで移動したか否かを判定し（ステップＳ１７）、シフトが完了していない場合（ステップＳ１７：ＮＯ）には、処理をステップＳ１４に進めて、スリーブの移動をリトライする。一方、シフトが完了している場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）には、変速制御部１０１は、変速制御処理を終了する。

一方、スリーブのシフト移動量がシンクロナイザリングＳＲの存在可能範囲内にある時に、スリーブのシフト移動量の単位時間当たりの変化量が所定値以下となった時間が、所定時間を経過したと判定した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）には、その際のスリーブのシフト移動量を変速機ＥＣＵ１００のメモリに記憶する（ステップＳ１８）。

次いで、変速制御部１０１は、所定時点までにシフトが完了したか、すなわち、スリーブがギヤインする位置まで移動したか否かを判定し（ステップＳ１９）、シフトが完了していない場合（ステップＳ１９：ＮＯ）には、処理をステップＳ１４に進めて、スリーブの移動をリトライする。一方、シフトが完了している場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）には、位置学習部１０４は、ステップＳ１８でメモリに記憶したスリーブのシフト移動量をシンクロナイザリングＳＲの位置として学習し、所定の位置学習処理をし（ステップＳ２０）、変速制御処理を終了する。ここで、位置学習処理としては、例えば、位置記憶部１０３に記憶しているシンクロナイザリングＳＲの位置を、メモリに記憶したシンクロナイザリングＳＲの位置に書き換える処理や、位置記憶部１０３に記憶している過去の所定数のシンクロナイザリングＳＲの位置と、メモリに記憶した最新のシンクロナイザリングＳＲの位置とに基づいて、以降のモータ制御部１０２の制御に用いるシンクロナイザリングＳＲの位置を算出する処理等がある。

以上説明したように、本実施形態に係る変速機の制御装置では、位置学習部１０４が、スリーブと変速ギヤとの同期時間が、シンクロナイザリングＳＲの位置を検出するために必要な所定時間以上であるか否かを推定し、同期時間が所定時間以上である場合において、スリーブのシフト移動量の単位時間当たりの変化量が所定以下となった時間が所定時間を経過したと判定した際におけるスリーブのシフト移動量を、シンクロナイザリングの位置として学習するようにしたので、スリーブがシンクロンナイザリングＳＲの位置に留まる時間を比較的長く確保でき、その位置を高精度に検出して、学習することができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、シンクロナイザリングＳＲの位置の学習が許可されている場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）に、ステップＳ１４に続くステップを実行するようにしていたが、本発明はこれに限られず、学習の許可を判断せずに、すなわち、ステップＳ１１を実行せずに、ステップＳ１４に続くステップを実行するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、同期時間が所定時間以上と推定されたか否かを判定し、同期時間が所定時間以上でない場合には、ストローク変化量を判定する処理（ステップＳ１６）を行わないようにしていたが、本発明はこれに限られず、同期時間が所定時間以上と推定されたか否かを判定せずに、ストローク変化量を判定する処理（ステップＳ１６）を実行するようにし、ステップＳ１６での判定条件の１つに、同期時間が所定時間以上と推定されることを加えるようにし、同期時間が所定時間以上と推定され、且つ、スリーブのシフト移動量がシンクロナイザリングＳＲの存在可能範囲内にある時に、スリーブのシフト移動量の単位時間当たりの変化量が所定値以下となった時間が所定時間を経過したと判定した場合に、ステップＳ１８に進むようにしてもよい。

また、上記実施形態では、スリーブの移動量の情報として、筒体７２Ｄ，７４Ｄのボールネジ７３Ｂ，７５Ｂに対するシフトストローク量を用いていたが、本発明はこれに限られず、例えば、シフト用モータ７３Ａ，７５Ａの回転量であってもよく、シフトレバーの回動量であってもよく、スリーブの軸方向の移動量であってもよく、要は、スリーブの位置を特定することができる情報であればよい。なお、これらの場合には、用いる移動位置情報を検出可能なセンサを変速機に備えればよい。

また、上記実施形態では、入力回転数センサ９１により検出された回転数と、出力回転数センサ９２により検出された回転数とにより、変速ギヤの回転数と、スリーブの回転数との回転数差を特定していたが、本発明はこれに限られず、変速ギヤの回転数と、スリーブの回転数とをセンサにより直接検出するようにして、それら回転数により回転数差を特定してもよく、また、変速ギヤの回転数と、スリーブの回転数とを特定できる別の部位の回転数を用いて回転数差を特定してもよい。例えば、エンジン回転数センサにより検出されるエンジン回転数や、プロペラシャフトの回転数を用いてもよい。

また、上記実施形態では、スリーブを移動させるアクチュエータとしてモータを用いていたが、本発明はこれに限られず、油圧を用いたアクチュエータとしてもよい。

１０ インプットシャフト
１１ アウトプットシャフト
１２ カウンタシャフト
１３ インプットメインギヤ
２２ インプットドグギヤ
２３ ４速ドグギヤ
２４，３４，４４，５４ スリーブ
３２ ３速ドグギヤ
３３ ２速ドグギヤ
４２ １速ドグギヤ
４３ リバースドグギヤ
５２ ６速ドグギヤ
７２，７４ セレクトアクチュエータ
７３，７５ シフトアクチュエータ
７２Ａ，７４Ａ セレクト用モータ
７３Ａ，７５Ａ シフト用モータ
９１ 入力回転数センサ
９２ 出力回転数センサ
９３ シフトストロークセンサ
９４ アクセル開度センサ
９５ シフトポジションセンサ
１００ 変速機ＥＣＵ
１０１ 変速制御部
１０２ モータ制御部
１０３ 位置記憶部
１０４ 位置学習部
Ｍ１ １速メインギヤ
Ｍ２ ２速メインギヤ
Ｍ３ ３速メインギヤ
Ｍ４ ４速メインギヤ
Ｍ５ ５速メインギヤ
Ｍ６ ６速メインギヤ
Ｃ６ ６速カウンタギヤ
ＳＲ シンクロナイザリング

Claims (5)

1. 駆動源からの駆動力が入力されるインプットシャフトと、駆動力を外部に出力するアウトプットシャフトと、複数の変速ギヤと、前記変速ギヤに固定されたドグギヤと噛合わされることにより、前記インプットシャフトから前記アウトプットシャフトへの駆動力の伝達経路を確立するスリーブと、前記ドグギヤと前記スリーブとの間に介装され、前記変速ギヤと前記スリーブとの回転を同期させるためのシンクロナイザリングと、前記スリーブを前記ドグギヤに噛合わされる位置にシフト移動させるアクチュエータと、を備える変速機の制御装置であって、
   変速を行う際に前記アクチュエータにより、予め特定されている前記シンクロナイザリングの位置に基づいて、前記スリーブをシフト移動するアクチュエータ制御手段と、
   前記スリーブのシフト移動量を検出するシフト移動量検出手段と、
   前記スリーブと前記変速ギヤとを同期させる時間が、前記シンクロナイザリングの位置を検出するために必要な所定時間以上であるか否かを推定する同期時間推定手段と、
   前記同期時間推定手段により、前記スリーブと前記変速ギヤとを同期させる時間が、前記所定時間以上であると推定された場合に、前記スリーブと前記シンクロナイザリングとの接触により前記シフト移動量検出手段により検出される前記シフト移動量の変化量が所定値以下になった時の前記シフト移動量を前記シンクロナイザリングの位置として学習する学習手段と、
   を備える変速機の制御装置。
2. 前記同期時間推定手段は、前記駆動源の回転数が所定回転数以上である場合に、前記スリーブと前記変速ギヤとを同期させる時間が、前記所定時間以上であると推定する
   請求項１に記載の変速機の制御装置。
3. 前記所定回転数は、変速元の変速段と変速先の変速段との組に対応付けられた回転数である
   請求項２に記載の変速機の制御装置。
4. 前記同期時間推定手段は、前記変速先の変速段の変速ギヤに噛合わせるための前記スリーブの回転数と、前記変速ギヤの回転数との差が所定回転数以上である場合に、前記スリーブと前記変速ギヤとを同期させる時間が、前記所定時間以上であると推定する
   請求項１に記載の変速機の制御装置。
5. 前記所定回転数は、前記変速先の変速段に対応付けられた回転数である
   請求項４に記載の変速機の制御装置。

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