JP4447226B2 - 車両変速機のセレクト制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車速段を規定するシフト位置を有する複数のゲートをもつ車両変速機のセレクト制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、変速機の変速操作を行う変速操作機構と、変速操作機構をセレクト方向に沿って移動させるセレクトアクチュエータと、変速操作機構をシフト方向に移動させるシフトアクチュエータと、変速機の目標変速段を指示する目標変速段指示手段と、目標変速段指示手段からの変速指示に基づいてセレクトアクチュエータ及びシフトアクチュエータを制御するコントローラとを備えた車両変速機の制御装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４７５９０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した装置によれば、目標変速段指示手段からの変速指示に基づいてセレクトアクチュエータ及びシフトアクチュエータを制御するため、変速を自動で行うことができる。
【０００５】
本発明は上記した車両変速機の制御装置を更に技術的に進めたものであり、変速時に１段ゲート飛ばし以上のゲート飛ばし処理を行うと共に、このときにオーバシュートの不具合を抑えることができる車両変速機のセレクト制御装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記した課題のもとに車両変速機の制御装置について開発を進めている。そして車速段を規定するシフト位置を有する複数のゲートをもつゲート機構の他に、実ゲートを所望のゲートにセレクト方向に沿って相対変位させるセレクト位置決め機構を、既存のマニュアルトランスミッションに装備させ、マニュアルトランスミッションにおいて自動変速を可能とした車両変速機を近年開発した（本出願時点で未公知）。
【０００７】
このセレクト位置決め機構は、車速段を規定するシフト位置を有する複数のゲートをもつゲート機構と、変速時に実ゲートを所望のゲートにセレクト方向に沿って相対変位させるアクチュエータとを有する。このものによれば、セレクト方向の位置決め精度を向上させることができる。
【０００８】
しかしながら上記したセレクト位置決め機構によれば、変速時に１段ゲート飛ばし以上のゲート飛ばしを自動で行うとき、セレクト位置決め機構における収束力の不可避なバラツキにより、目標ゲート位置におけるオーバシュート等の不具合が懸念される。収束力のバラツキは、セレクト方向やシフト方向のストローク状態により動摩擦係数が変化する等に基づく。
【０００９】
車速段の変速においては、セレクト方向の位置が確定した後にシフト入れが可能であるため、オーバシュート等の影響で実ゲートが目標ゲート位置に収束しないときには、シフト入れをなかなか行うことができず、結果としてシフト時間が延びる。更にオーバシュートが生じると、上記したセレクト位置決め機構の一部と壁部との衝突が生じ、衝突に起因する異音やアクチェエータの耐久性への悪影響が考えられる。本発明に係る車両変速機のセレクト制御装置は上記した不具合を改善させるものである。
【００１０】
即ち、本発明に係る車両変速機のセレクト制御装置は、車速段を規定するシフト位置を有する複数のゲートをもちシフトレバーをシフト位置に対応させるシフト方向とシフト方向に交差するセレクト方向へ移動させることを許容するゲート機構と、変速時に実ゲートを前記ゲート機構のうち所望のゲートにセレクト方向に沿って相対変位させるセレクト位置決め機構と、セレクト位置決め機構のシフトフォークをシフト方向に作動させてシフト操作を行うシフトアクチュエータと、セレクト位置決め機構を制御するセレクト制御要素と、セレクト位置決め機構の実ゲートのセレクト方向へのストローク位置を検出するセレクトストロークセンサとを具備しており、
セレクト位置決め機構は、
ハウジングと、ハウジングに保持され凸状のロックボールとロックボールをロック方向に付勢する付勢バネとを有する基準部と、基準部のロックボールに係脱可能に係合するＶ溝形状をなす係合面とロックボールに対する係合力を高めるＶ溝形状の溝底端である最深部とを有する複数の溝をもつ被係合部と、被係合部をセレクト方向に相対移動可能に保持するセレクト中間部材と、基準部に対してセレクト中間部材をセレクト方向に相対移動させるセレクトアクチュエータとを有しており、
セレクト制御要素は、
変速時に１段ゲート飛ばし以上のゲート飛ばしを行うとき、実ゲートと目標ゲート位置との間に存在すると共に目標ゲート位置と異なるゲートを仮目標ゲート位置とし、実ゲートを仮目標ゲート位置に一時的に相対変位させ、実ゲートを仮目標ゲート位置に相対変位させた状態で所定時間収束させた後に、実ゲートを前記仮目標ゲート位置から目標ゲート位置に相対変位させる仮目標収束移動処理を実行し、且つ、
セレクト制御要素は、セレクトストロークセンサに基づいて実ゲートが仮目標ゲート位置またはこの付近に所定時間存在するとみなされたとき、実ゲートが仮目標ゲート位置に収束したと判定する収束判定要素と、
収束判定要素により実ゲートが仮目標ゲート位置に収束したと判定されたとき、実ゲートの位置と目標ゲート位置とを比較して、実ゲートの位置と目標ゲート位置とが対応したときにセレクト完了でシフト入れを許可させてシフトアクチュエータをシフト方向に作動させるシフト入れ許可要素と、実ゲートの位置と目標ゲート位置とが対応しないときにセレクト未完了でシフト入れを許可させないシフト入れ禁止要素とを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明装置によれば、変速時に１段ゲート飛ばし以上のゲート飛ばしを行うとき、セレクト制御要素はセレクト位置決め機構のセレクトアクチュエータを制御し、実ゲートを仮目標ゲート位置に一時的に相対変位させ、実ゲートを仮目標ゲート位置にある程度の時間収束させる。その後、セレクト制御要素はセレクト位置決め機構のセレクトアクチュエータを制御し、実ゲートを目標ゲート位置に相対変位させる。このため本発明によれば、実ゲートを目標ゲートに変位させるにあたり、実ゲートを直接的に目標ゲート位置に相対変位させる場合に比較して実ゲートの急激な変位が抑えられ、オーバシュート等の不具合が抑制される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明装置によれば、次の実施の形態の少なくとも一つを採用できる。
【００１３】
・ゲート機構は、車速段を規定するシフト位置を有する複数のゲートを並設して有する。ゲートの段数としては３段でも、４段でも、５段でも良い。場合によってはそれ以上でも良い。
【００１４】
・セレクト制御要素は、変速時に１段ゲート飛ばし以上の仮目標収束移動処理を実行する有無を車両駆動状態（アクセル開度、車速、エンジン回転数、スロットル開度、モータ回転数、変速段のうちの少なくとも一つの状態）に応じて選択する形態を採用できる。この場合、車両の走行出力に関する出力パラメータが相対的に大きいとき、セレクト制御要素は仮目標収束移動処理を実行する形態を採用できる。このように車両の走行出力に関する出力パラメータが相対的に大きいときには、変速時間を短時間に行うことが要請されることが多いため、ゲート飛ばしを行う仮目標収束移動処理を実行することが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、アクセル開度、車速、エンジンを搭載しているときにはエンジン回転数またはスロットル開度、車両走行用のモータを搭載しているときにはモータ回転数のうちのいずれか一つが相対的に高いとき、車両の走行出力に関する出力パラメータが大きいため、セレクト制御要素は仮目標収束移動処理を実行する形態を採用できる。
【００１６】
このようなアクセル開度、車速、スロットル開度、エンジン回転数、モータ回転数が相対的に高いときには、一般的には車両駆動源（エンジン、モータ等）は高出力状態となっており、変速の応答性が良いことが要請され、セレクト制御要素は１段ゲート飛ばし以上のゲート飛ばしを行う仮目標収束移動処理を実行することが好ましい。よって、アクセル開度、車速、スロットル開度、エンジン回転数、モータ回転数が相対的に高いときには、セレクト制御要素は１段ゲート飛ばし以上の仮目標収束移動処理を実行することができる。また、アクセル開度、車速、スロットル開度、エンジン回転数、モータ回転数が相対的にかなり高いときには、セレクト制御要素は２段ゲート飛ばし以上の仮目標収束移動処理を実行することができる。
【００１７】
従って本発明によれば、アクセル開度に関する物理量を検出するアクセル開度センサ、車速に関する物理量を検出する車速センサを設けることが好ましい。エンジンを搭載しているときにはエンジン回転数に関する物理量を検出するエンジン回転数センサ、スロットル開度に関する物理量を検出するスロットル開度センサを設けることが好ましい。車両走行用モータを搭載しているときには、モータ回転数に関する物理量を検出するモータ回転数センサを設けることが好ましい。
【００１８】
・セレクト制御要素は、仮目標ゲート位置を実ゲートと目標ゲート位置との間に設定する。実ゲートと目標ゲート位置との間においてゲート段が２段以上存在するときには、仮目標ゲート位置としては、セレクト方向において目標ゲート位置の手前に隣接するゲート、あるいは、セレクト方向において目標ゲート位置の方向に向けて実ゲート位置に隣接するゲートを設定することができる。殊に、セレクト制御要素は、セレクト方向において目標ゲート位置の手前に隣接したゲート仮目標ゲート位置として設定することができる。
【００１９】
・セレクト制御要素は、実ゲートが仮目標ゲート位置またはこの付近に所定時間存在するとき、実ゲートが仮目標ゲート位置に収束したと判定する収束判定要素と、実ゲートが仮目標ゲート位置に収束したと判定されたとき、実ゲートの位置と目標ゲート位置とを比較して、セレクトストロークセンサで検知される実ゲートの位置と目標ゲート位置とが対応するときにシフト入れを許可させてシフトアクチュエータを作動させるシフト入れ許可要素と共に、実ゲートの位置と目標ゲート位置とが対応しないときにシフト入れを許可させないシフト入れ禁止要素とを備えている。従って実ゲートが目標ゲート位置に存在するときにシフト入れが許可される。実ゲートが目標ゲート位置に存在しないときにはシフト入れが許可されない。このためシフト操作を良好に行ない得る。
【００２０】
前述したようにセレクト制御要素の一部である収束判定要素は、実ゲートが仮目標ゲート位置またはこの付近に所定時間存在するとき、実ゲートが仮目標ゲート位置に収束したと判定する。このように実ゲートを仮目標ゲート位置に一時的に収束させることができるため、実ゲートを仮目標ゲート位置から目標ゲート位置に相対変位させるとき、実ゲートの急激な変位が抑えられ、オーバシュート等の不具合が一層抑制される。
【００２１】
前記した所定時間（仮目標ゲート収束保持時間）は、実ゲートが仮目標ゲート位置に収束する収束時間を意味し、車両駆動状態に応じて変更できる。車両駆動状態とは、前述したように、アクセル開度、車速、エンジン回転数、スロットル開度、モータ回転数、変速段のうちの少なくとも一つの状態を意味する。
【００２２】
前記した所定時間としては、セレクト制御要素は、車両駆動源（エンジンまたはモータ等）が高出力状態であるときには相対的に短く設定することができ、車両駆動源（エンジンまたはモータ等）が低出力状態であるとき、相対的に長く設定することができる。場合によっては、前記した所定時間としては、セレクト制御要素は、車両駆動源（エンジンまたはモータ等）が高出力状態であるときには相対的に長く設定することもでき、車両駆動源（エンジンまたはモータ等）が低出力状態であるとき、相対的に短く設定することもできる。
【００２３】
換言すれば、セレクト制御要素は、実ゲートを仮目標ゲート位置に一時的に相対変位させて収束させる時間を、変速時の車両駆動状態に応じて設定する形態を採用できる。
【００２４】
・セレクト位置決め機構は、ハウジングと、ハウジングに保持され凸状のロックボールとロックボールをロック方向に付勢する付勢バネとを有する基準部と、基準部のロックボールに係脱可能に係合するＶ溝形状をなす係合面とロックボールに対する係合力を高めるＶ溝形状の溝底端である最深部とを有する複数の溝をもつ被係合部と、被係合部をセレクト方向に相対移動可能に保持するセレクト中間部材と、基準部に対してセレクト中間部材をセレクト方向に相対移動させるセレクトアクチュエータとを有する形態を採用する。被係合部としてはボール形状に係合可能なＶ溝を有する形状とする。この場合、被係合部を保持するセレクト中間部材を基準部に対して相対移動させる。アクチュエータとしては、電動アクチュエータ、油圧アクチェエータ、空気圧アクチェエータ等の公知の駆動機構を例示できる。電動アクチュエータとしては電動モータを例示できる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して具体的に説明する。本実施例は運転者の手動により変速操作可能なマニュアルトランスミッションに組み込んだ場合である。本実施例によれば、車両を走行させる車両駆動源１（一般的にはエンジン）と、車両駆動源１の駆動力を変速させて車輪に伝達させる車両変速機２と、車両変速機２のギヤの切替を行うために動力の断続を行うクラッチ３と、クラッチ３を作動させるクラッチアクチュエータ４と、ＣＰＵ及びメモリをもつＥＣＵ６と、セレクト位置決め機構７のセレクト操作を行うセレクトアクチュエータ８と、セレクト位置決め機構７のシフト操作を行うシフトアクチュエータ９と、変速時に運転者により操作されるシフトレバー１２の変速段を検出するシフトセンサ１１と、セレクト位置決め機構７のセレクト方向のストローク位置を検出するセレクトストロークセンサ１３と、セレクト位置決め機構７のシフト方向のストローク位置を検出するシフトストロークセンサ１４と、変速時に運転者による操作される運転席に装備されているステアリングスイッチ１５と、クラッチ３の位置またはクラッチ３の荷重を検出するクラッチセンサ１６と、車速を検出する車速センサ１７、加速時に運転者により操作されるアクセルペダル等のアクセル要素のアクセル開度を検出するアクセル開度センサ１９と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ２０と、エンジン回転数を検出する回転数センサ２２とを有する。なお、クラッチペダルの装備は必ずしも必要されないが、クラッチペダルを運転席に設けることができる。
【００２６】
シフトセンサ１１、セレクトストロークセンサ１３、シフトストロークセンサ１４、ステアリングスイッチ１５、クラッチセンサ１６の各信号は、ＥＣＵ６に入力される。車速センサ１７、アクセル開度センサ１９、スロットル開度センサ２０、回転数センサ２２の各信号はエンジン用ＥＣＵ２５に入力され、エンジン用ＥＣＵ２５を介してＥＣＵ６に入力される。ＥＣＵ６はこれら入力信号に基づいて、セレクトアクチュエータ８、シフトアクチュエータ９、クラッチアクチュエータ４に制御信号を出力し、これらを作動させる。これにより全自動システムによる運転、自動シフトシステムによる運転が可能となる。なおセレクトアクチュエータ８、シフトアクチュエータ９、クラッチアクチュエータ４としては、電動モータ方式でも、油圧方式でも、空気圧方式でも良い。
【００２７】
図２，図３は、車両変速機２に搭載されているセレクト位置決め機構７を示す。図２はセレクト位置決め機構７に係るゲート機構３０を示す。図２に示すように、ゲート機構３０は車速段を規定するシフト位置を有するゲートをセレクト方向に沿って並設して形成されている。具体的には、図２に示すように、ゲート機構は３ゲートタイプであり、１速（1st）及び２速（2nd）を規定する第１ゲート３１と、３速（3rd）及び４速（4th）を規定する第２ゲート３２と、５速（5th）及び後退（REV）を規定する第３ゲート３３とをセレクト方向に沿って並設して有する。なお、図２において矢印Ｘ方向は各ゲートを選択するセレクト方向を示すと共に、矢印Ｙ方向はシフト方向を示す。なお本発明に係るゲート機構３０の車速段としては、図２，図３に示す形態に限定されるものではない。
【００２８】
図３はセレクト位置決め機構７の要部を示す。セレクト位置決め機構７は車両変速機２の一部であるハウジング４０に保持されている。セレクト位置決め機構７は、ハウジング４０に保持された凸状の基準部４１と、基準部４１に係脱可能に係合する移動可能な被係合部５０と、被係合部５０を治具４８を介して保持するセレクト中間部材としてのシフトアンドセレクトシャフト４６と、シフトアンドセレクトシャフト４６をこれの長さ方向に沿ってつまりセレクト方向（矢印Ｘ方向）に移動させるセレクトアクチュエータ８とをもつ。
【００２９】
図３に示すように、基準部４１は、係合体として機能するロックボール４２と、ロックボール４２をロック方向（矢印Ｈ方向）に付勢する付勢要素としての付勢バネ４３とをもつ。被係合部５０は、第１ゲート３１に対応する凹状の第１溝５１と、第２ゲート３２に対応する凹状の第２溝５２と、第３ゲート３３に対応する凹状の第３溝５３とをもつ。図２に示すように、第１溝５１、第２溝５２、第３溝５３は、それぞれ断面でＶ溝形状をなす係合面５４と、ロックボール４２に対する係合力を高めるＶ溝形状の溝底端である最深部５５とをもつ。
【００３０】
なお図３において、５８はシフトフォークを示す。シフト方向に移動するときには、シフトアクチュエータ９の作動により、シフトアンドセレクトシャフト４６はこれの軸心Ｓ２回りで回転する。
【００３１】
図３に示すように、セレクトアクチュエータ８は、ＥＣＵ６で制御される電動モータ８０と、電動モータ８０により軸芯Ｓ１回りで回転されるピニオンギヤ８１をもつ回転シャフト８２とをもつ。シフトアンドセレクトシャフト４６にはラック部４７が形成されている。ここで、電動モータ８０が回転駆動すると、回転シャフト８２のピニオンギヤ８１が回転し、ラック部４７を介してシフトアンドセレクトシャフト４６は矢印Ｘ方向において前進後退される。これによりロックボール４２はハウジング４０に保持されているものの、ロックボール４２に対して被係合部５０がセレクト方向（矢印Ｘ方向）に相対移動する。
【００３２】
図４（Ａ）は比較例に係る制御形態を示し、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）は本実施例に係る制御形態を示す。比較例に係る制御形態によれば、図４（Ａ）に示すように、実ゲートを第１ゲート３１から矢印Ｘ１方向に向けて目標ゲートである第３ゲート３３に直接飛ばす１段ゲート飛ばしを行う。このときには前述したように実ゲートの変位が急激になり易いため、オーバシュート等の不具合が生じやすい。
【００３３】
これを避けるため本実施例によれば、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、変速時に１段ゲート飛ばしを行うときには、セレクト制御要素は、目標ゲート位置（第３ゲート３３）と異なるゲートつまり第２ゲート３２を、仮目標ゲート位置として設定する。つまり、セレクト制御要素は、仮目標ゲート位置は、実ゲート（第１ゲート３１）に対して目標ゲートに向かうセレクト方向において隣接する隣接ゲートとする。換言すると、仮目標ゲート位置は、現在のシフト位置である実ゲート（第１ゲート３１）と目標ゲート位置（第３ゲート３３,第３溝）との間において目標ゲート位置よりも手前側である。
【００３４】
そして本実施例によれば、セレクト制御要素は、セレクトアクチュエータ８の作動により、図４（Ｂ）に示すように、実ゲートを第１ゲート３１から仮目標ゲート位置（第２ゲート３２）に向けてセレクト方向において矢印Ｘ２方向に相対移動させ、仮目標ゲート位置（第２ゲート３２）に一時的に所定時間存在させる。ここで実ゲートとは、ロックボール４２が係合している位置に相当するゲートを意味する。その後セレクトアクチュエータ８の作動により、図４（Ｃ）に示すように、実ゲートを仮目標ゲート位置（第２ゲート３２）から目標ゲート位置（第３ゲート３３）に向けて矢印Ｘ３方向に相対変位させる。
【００３５】
このように本実施例によれば、１段ゲート飛ばしの変速を行うとき、セレクト制御要素は、実ゲートを仮目標ゲート位置（第２ゲート３２）に一時的に相対変位させ、仮目標ゲート位置（第２ゲート３２）にある程度、所定時間収束させた後、更に実ゲートを目標ゲート位置（第３ゲート３３）に向けて相対変位させる仮目標収束移動処理を行う。このため、実ゲート（第１ゲート３１）から直接的に目標ゲート位置（第３ゲート３３）に相対変位させる図４（Ａ）に示す比較例に比較して、本実施例によれば、動摩擦係数のばらつき等があったとしても、実ゲートの急激な変位が抑えられ、オーバシュート等の不具合を抑制することができる。このためゲート飛ばし処理においてオーバシュート等の不具合に起因する異音発生が抑えられる。
【００３６】
図５は、３ゲートにおいて、ロックボール４２と被係合部５０との係合関係を模式的に示す。図５はロックボール４２を楕円球形状として模式的に示すが、ロックボール４２は実質的に真球状である。本実施例によれば、図５に示すように、変速時に１段ゲート飛ばしを行うときには、前述したように、目標ゲート位置（第３ゲート３３,第３溝５３）とは異なると共に目標ゲート位置よりも手前側のゲート、つまり第２ゲート３２を、仮目標ゲート位置として設定する。そしてセレクト制御要素は、前記したセレクトアクチュエータ８の作動により、ロックボール４２を被係合部５０に対して相対移動させることにより、ロックボール４２を実ゲートである第１ゲート３１（第１溝５１）から、仮目標ゲート位置（第２ゲート３２,第２溝５２）に向けて一時的に相対移動させる。
【００３７】
そして、セレクト制御要素は、ロックボール４２を仮目標ゲート位置（第２ゲート３２,第２溝５２）に所定時間存在させ、当該仮目標ゲート位置にある程度の時間収束させた後に、更にセレクトアクチュエータ８の作動により、ロックボール４２を被係合部５０に対して更に相対移動させる。これによりロックボール４２を仮目標ゲート位置（第２ゲート３２,第２溝５２）から目標ゲート位置（第３ゲート３３,第３溝５３）に相対変位させる。なお本実施例では実際には前述したようにロックボール４２がセレクト方向（矢印Ｘ方向）において移動するのではなく、被係合部５０がロックボール４２に対してセレクト方向（矢印Ｘ方向）において相対移動する。
【００３８】
上記したように本実施例によれば、セレクト制御要素は、変速時に１段ゲート飛ばしを行うとき仮目標収束移動処理を実行する。即ち、ロックボール４２を仮目標ゲート位置に一時的に相対変位させて、実ゲートを仮目標ゲート位置においてある程度収束させる。その後、ロックボール４２を目標ゲート位置に相対変位させる。このようにセレクト制御要素が仮目標収束移動処理を行えば、ロックボール４２を直接的に目標ゲート位置に相対変位させる場合に比較して、オーバシュート等の不具合を抑制することができる。このためオーバシュートに起因するロックボール４２と壁等との衝突が抑えられる。故に衝突による異音発生が抑えられる。
【００３９】
図５の縦軸は、各ゲートにおけるロックボール４２の収束力（保持力）の大小関係を意味する。被係合部５０の第１溝５１、第２溝５２、第３溝５２とロックボール４２との係合度が増加するにつれて、ロックボール４２の収束力は大きくなる。図５の矢印Ｂ１〜Ｂ４に示すようにストローク状態に応じて動摩擦係数のばらつき等が生じるため、ロックボール４２の収束力は大小にばらつく。
【００４０】
この点について本実施例によれば、ロックボール４２を仮目標ゲート位置（第２ゲート３２,第２溝）に所定時間存在させてある程度収束させているため、収束力のバラツキによる影響を低減させることができる。その後、ロックボール４２を目標ゲート位置に相対変位させるため、オーバシュートを一層抑制することができる。そして本実施例では、仮目標収束移動処理において、ロックボール４２が仮目標ゲート位置に収束したと判定されたとき、実ゲートを構成するロックボール４２が収束した仮目標ゲート位置と目標ゲート位置とを比較して、実ゲートを構成するロックボール４２が収束した仮目標ゲート位置と目標ゲート位置とが対応する条件が満たされたときに、シフト入れを許可させる。このためシフト入れを良好に行うことができる。シフト入れは、シフトアクチュエータ９が作動することにより行ない得る。
【００４１】
さて図６は、４ゲートタイプのセレクト位置決め機構７のゲート機構３０を示す。セレクト位置決め機構７のゲート機構３０は、車速段を規定するシフト位置を有する４つのゲートをもつ。具体的には、ゲート機構３０は、１速（1st）及び２速（2nd）を規定する第１ゲート３１と、３速（3rd）及び４速（4th）を規定する第２ゲート３２と、５速（5th）及び６速（6th）を規定する第３ゲート３３と、後退（REV）を規定する第４ゲート３４とをセレクト方向（矢印Ｘ方向）に並設して有する。実ゲートである第１ゲート３１から、目標ゲートである第４ゲートに向けて変速を行うときには、第２ゲート３２及び第３ゲート３３の双方を飛ばす２段ゲート飛ばしを行う。
【００４２】
このように２段ゲート飛ばしを行うときには、実ゲートの変位が急激となり、オーバーシュート等の不具合が生じやすい。これを避けるため本実施例によれば、図６（Ｂ）に示すように、変速時に２段ゲート飛ばしを行うとき、セレクト制御要素は、目標ゲート位置（第４ゲート）と異なるゲート、つまり第３ゲート３３を仮目標ゲート位置として設定する。仮目標ゲート位置は、実ゲート（第１ゲート３１）と目標ゲート位置（第４ゲート）との間において目標ゲートの方向に存在しており、目標ゲート位置よりも手前側である。そしてセレクトアクチュエータ８の作動により、図６（Ｂ）に示すように、実ゲートを第１ゲート３１から仮目標ゲート位置（第３ゲート３３）に矢印Ｘ５方向に向けてセレクト方向（矢印Ｘ方向）において相対移動させる。そしてセレクト制御要素は、実ゲートが仮目標ゲート位置（第３ゲート３３）に所定時間存在して収束すると、実ゲートを仮目標ゲート位置（第３ゲート３３）から目標ゲート位置（第４ゲート）に相対変位させる。
【００４３】
このように本実施例によれば、変速時に２段ゲート飛ばしを行うとき、セレクト制御要素は実ゲートを仮目標ゲート位置（第３ゲート３３）に一時的に相対変位させて収束させる。その後、実ゲートを目標ゲート位置（第４ゲート）に相対変位させる。このため、実ゲートから（第１ゲート３１）から直接的に目標ゲート位置（第４ゲート）に相対変位させる場合に比較してオーバシュート等の不具合が抑制される。このためオーバシュートに起因するロックボール４２と壁との衝突が抑えられ、故に衝突による異音発生が抑えられる。
【００４４】
図７は、本実施例に係るＥＣＵ６に搭載されているＣＰＵが実行するセレクト制御要素を実現するフローチャートの一例を示す。フローチャートは図７に示すものに限定されるものでないことは勿論である。図７に示すように、まず、実ゲートを仮目標ゲート位置に一次的に収束させる本実施例に係る仮目標収束移動処理を実行するか否か判定する（ステップＳ２）。具体的には、アクセル開度、車速、エンジン回転数、スロットル開度のうちのいずれか一つが相対的に高いときには、変速時間の短時間化が要請されるため、ゲート飛ばしを行う本実施例に係る仮目標収束移動処理を実行する。
【００４５】
本実施例に係る仮目標収束移動処理を実行しないときには、ステップＳ２からステップＳ４に進み、仮目標ゲート位置を目標ゲートに設定し、実ゲート（現在ゲート）から直接的に目標ゲートに移動するようにさせる。つまり仮目標ゲート位置を目標ゲートとして設定する。
【００４６】
ステップＳ２における判定の結果、本実施例に係る仮目標収束移動処理を実行するときには、ステップＳ２からステップＳ６に進み、実ゲートと目標ゲートとの間の中間ゲートを設定し、この中間ゲートを仮目標ゲートとして設定する。即ち、実ゲートから仮目標ゲート位置までのゲート飛ばし許可量Ｗを設定する（ステップＳ６）。この場合、ゲート飛ばし許可量Ｗとしては、仮目標ゲート位置が実ゲートと目標ゲート位置との間に位置すると共に目標ゲート位置よりも手前側のゲートとなるように設定する。
【００４７】
具体的には、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示す３ゲートタイプの場合には、実ゲート（第１ゲート３１）に対して、目標ゲート（第３ゲート３３）に向かう方向において目標ゲートに隣接する中間ゲート（第２ゲート３２）を仮目標ゲート位置として設定する。また図６に示す４ゲートタイプの場合には、実ゲート（第１ゲート３１）に対して、目標ゲート（第４ゲート３４）に向かう方向において実ゲートに隣接する中間ゲート（第２ゲート３２）を仮目標ゲート位置として設定するか、あるいは、目標ゲート（第４ゲート３４）に向かう方向において１ゲート隔てて隣接する中間ゲート（第３ゲート３３）を仮目標ゲート位置として設定する。この結果、セレクトアクチュエータ８の作動により実ゲートを仮目標ゲート位置に向けて相対移動させることができる。
【００４８】
更に仮目標ゲート収束保持時間を設定する（ステップＳ８）。仮目標ゲート収束保持時間は、実ゲートが仮目標ゲート位置に収束する収束時間を意味する。仮目標ゲート収束保持時間を車両駆動状態に応じて設定する。従って車両駆動源（エンジンまたはモータ等）が高出力状態であるときには、仮目標ゲート収束保持時間としては相対的に短く設定し、車両駆動源（エンジンまたはモータ等）が低出力状態であるときには、仮目標ゲート収束保持時間としては相対的に長く設定する。具体的には、アクセル開度、車速、エンジン回転数、スロットル開度、モータ回転数、変速段のうちの少なくとも一つに応じて車両駆動状態を判定し、これに応じて仮目標ゲート収束保持時間を設定する。仮目標ゲート収束保持時間としては車両の種類、アクセル開度、車速等に応じて異なるが、一般的には５〜２００ミリ秒、殊に２０〜４０ミリ秒を例示できるが、これに限定されるものではないことは勿論である。
【００４９】
更に実ゲートの現在位置が仮目標ゲート位置の近傍に存在するか否かを判定する（ステップＳ１０）。この場合、セレクト方向における実ゲートの現在位置は、セレクトストロークセンサ１３に基づく信号により把握されている。ステップＳ１０の判定の結果、ＮＯであれば、実ゲートは仮目標ゲート位置の近傍において収束していないため、仮目標ゲート収束保持時間をクリアし（ステップＳ２０）、セレクト操作の未完了信号を出力させると共に、シフト入れを禁止させるシフト入れ禁止信号を出力させる（ステップＳ２２）。なおステップＳ２２は、実ゲートが仮目標ゲート位置の近傍に収束していないときにシフト入れを禁止するシフト入れ禁止要素として機能することができる。
【００５０】
ステップＳ１０における判定の結果、ＹＥＳであれば、仮目標ゲート収束保持時間をカウントする（ステップＳ１２）。更に仮目標ゲート収束保持時間が一定時間以上か否か判定する（ステップＳ１４）。仮目標ゲート収束保持時間が一定時間以上経過していなければ、実ゲートは仮目標ゲート位置に充分に収束していないとみなし得るため、ステップＳ３０に進み、セレクト操作の未完了信号を出力させると共に、シフト入れを禁止させるシフト入れ禁止信号を出力させ、その後、ステップＳ１２に戻り、仮目標ゲート収束保持時間のカウントを継続させる。なおステップＳ３０は、仮目標ゲート位置における実ゲートの収束時間が不充分なときシフト入れを禁止するシフト入れ禁止要素として機能することができる。
【００５１】
ステップＳ１４における判定の結果、仮目標ゲート収束保持時間が一定時間以上経過していれば、実ゲートが仮目標ゲート位置において充分に収束したとみなし得る。このためステップＳ１４からステップＳ１６に進み、実ゲート位置と目標ゲート位置とを比較する。
【００５２】
ステップＳ１６における判定の結果、両者が対応する条件が満たされておらず、実ゲート位置と目標ゲート位置が一致していなければ、実ゲートは仮目標ゲートには到達したものの、目標ゲート位置にまだ到達していないため、セレクト操作の未完了信号を出力させると共に、シフト入れを禁止させるシフト入れ禁止信号を出力させる（ステップＳ２２）。この状態では実ゲートは、目標ゲート位置に到達していないものの目標ゲート位置の手前側のゲートに収束しているため、次のルーチンにおいてステップＳ２からステップＳ４に移行し、これにより実ゲートは目標ゲートに到達することができる。
【００５３】
なおステップＳ２２は、実ゲートが仮目標ゲート位置には到達したものの目標ゲート位置に到達していないとき、シフト入れを禁止するシフト入れ禁止要素として機能することができる。
【００５４】
また、ステップＳ１６における判定の結果、前記した両者が対応する条件が満たされており、実ゲート位置と目標ゲート位置が一致していれば、実ゲートが目標ゲート位置に到達しているため、セレクト操作の完了信号を出力させると共に、シフト入れを許可させるシフト入れ許可信号を出力させる（ステップＳ１８）。この結果、シフトアクチュエータ９が作動してシフト入れが行われる。
【００５５】
上記したフローチャートによれば、ステップＳ８は、実ゲートを仮目標ゲート位置に一時的に相対変位させて収束させる時間を、変速時の車両駆動状態（アクセル開度、車速、スロットル開度、エンジン回転数、モータ回転数等のうちの少なくとも一つ）に応じて設定する設定要素として機能することができる。ステップＳ１０,ステップＳ１２，ステップＳ１４は、実ゲートが仮目標ゲート位置またはこの付近に所定時間存在するとみなされたとき、実ゲートが仮目標ゲート位置に収束したと判定する収束判定要素として機能することができる。ステップＳ１６，ステップＳ１８は、実ゲート位置と目標ゲート位置とを比較して、両者が対応する条件が満たされたときにシフト入れを許可させるシフト入れ許可要素として機能することができる。
【００５６】
本実施例によれば、本実施例に係る仮目標収束移動処理の実行の有無の判定は、車両駆動状態に基づいて定めたマップに基づいて行なうことができる。このマップの内容は、ＥＣＵ６に搭載されているメモリの所定のエリアに格納されている。図８〜図１０は、本実施例に係る仮目標収束移動処理の実行の有無を車両駆動状態に応じて選択するマップ形態の一例を示す。このマップは４ゲートタイプを対象とする。
【００５７】
図８は変速を自動で行う自動変速モードにおけるマップ形態を示す。図９は変速を手動で行う手動変速モードにおけるマップ形態を示す。図１０は燃費を節約する燃費モードにおけるマップ形態を示す。図８〜図１０に係る各マップに示すように、アクセル開度が相対的に大きく且つ車速が相対的に速いときには、２段ゲート飛ばしの仮目標収束移動処理を行う。また、車速が遅いがアクセル開度が大きいとき、２段ゲート飛ばしの仮目標収束移動処理を行う。また、アクセル開度が小さいが車速が速いとき、２段ゲート飛ばしの仮目標収束移動処理を行う。
【００５８】
図８〜図１０に係る各マップに示すように、アクセル開度が相対的に小さく且つ車速が相対的に遅いときには、実ゲートを隣接ゲートに移行させる隣接ゲート処理を行う。またアクセル開度が相対的に中間のとき、車速が相対的に中間のときには、１段ゲート飛ばしの仮目標収束移動処理を行う。
【００５９】
ここで、２段ゲート飛ばしの仮目標収束移動処理は、２つのゲートを飛ばすように、セレクト方向において実ゲートを目標ゲートの方向に向けて相対移動させる処理である。１段ゲート飛ばしの仮目標収束移動処理は、１つのゲートを飛ばすように、セレクト方向において実ゲートを目標ゲートの方向に向けて相対移動させる処理である。隣接ゲート処理は、セレクト方向において現在の実ゲートからそれに隣接するゲートに相対移動させる処理である。
【００６０】
図８に示す自動変速モードにおけるアクセル開度に関する敷居値Ｐ１ａ，Ｐ２ａは車両駆動状態に応じて設定されていると共に、車速に関する敷居値Ｖ１ａ，Ｖ２ａも車両駆動状態に応じて設定されている。ここで、アクセル開度に関する敷居値Ｐ１ａ、車速に関する敷居値Ｖ１ａは、隣接ゲート処理及び１段ゲート飛ばしの仮目標収束移動処理のうちのいずれを行うかに関する敷居値を示す。また、アクセル開度に関する敷居値Ｐ２ａ、車速に関する敷居値Ｖ２ａは、１段ゲート飛ばしの仮目標収束移動処理及び２段ゲート飛ばしの仮目標収束移動処理のうちのいずれを行うかに関する敷居値を示す。
【００６１】
他のモードにおけるアクセル開度に関する敷居値Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ、アクセル開度に関する敷居値Ｐ１ｃ，Ｐ２ｃは、車両駆動状態に応じて設定されている。また、各モードにおける車速に関する敷居値Ｖ１ｂ，Ｖ２ｂ、車速に関する敷居値Ｖ１ｃ，Ｖ２ｃも、車両駆動状態に応じて設定されている。
【００６２】
仮目標収束移動処理を実行するか否かの判定は、マップのみでなく、マップ及び演算により車両駆動状態に基づいて求めることもできる。図１１はこの場合の基本マップを示す。この基本マップによれば、アクセル開度に関する敷居値Ｐ１，Ｐ２が車両駆動状態に応じて設定されていると共に、車速に関する敷居値Ｖ１，Ｖ２が車両駆動状態に応じて設定されている。そして車両駆動状態（アクセル開度、車速、スロットル開度、エンジン回転数、モータ回転数等のうちの少なくとも一つ）に応じて係数を上記した敷居値に乗じ、実際の演算敷居値を次のように求めることができる。
演算敷居値=基本マップにおけるアクセル開度に関する敷居値Ｐ１×車両駆動状態に応じた係数α１
演算敷居値=基本マップにおけるアクセル開度に関する敷居値Ｐ２×車両駆動状態に応じた係数α２
演算敷居値=基本マップにおける車速に関する敷居値Ｖ１×車両駆動状態に応じた係数β１
演算敷居値=基本マップにおける車速に関する敷居値Ｖ２×車両駆動状態に応じた係数β２
この場合においても、車両の走行出力に関する出力パラメータが大きいため、本実施例に係る１段ゲート飛ばし仮目標収束移動処理、または２段ゲート飛ばし仮目標収束移動処理を実行する。
【００６３】
（その他）
上記した実施例によれば、セレクト位置決め機構７のゲート機構３０が３つのゲートをもつタイプ（図４）、４つのゲートをもつタイプ（図６）について説明しているが、これに限らず、ゲートの数はこれらに限定されるものではないことは勿論である。上記した実施例においては、シフトアンドセレクトシャフト４６の移動に伴い、シフトアンドセレクトシャフト４６に保持されている被係合部５０がロックボール４２に対して変位させることにより、ロックボール４２が目標ゲート方向に相対変位するが、これに限定されるものではなく、逆に、ロックボール４２を被係合部５０に対して相対変位させることにしても良い。
【００６４】
その他、本発明は上記した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。発明の実施の形態、実施例に記載の語句、フローチャートに記載の語句は一部であっても、請求項に記載できるものである。
【００６５】
【発明の効果】
本発明に係る車両変速機のセレクト制御装置は、車速段を規定するシフト位置を有する複数のゲートをもちシフトレバーをシフト位置に対応させるシフト方向とシフト方向に交差するセレクト方向へ移動させることを許容するゲート機構と、変速時に実ゲートを前記ゲート機構のうち所望のゲートにセレクト方向に沿って相対変位させるセレクト位置決め機構と、セレクト位置決め機構を制御するセレクト制御要素と、セレクト位置決め機構の実ゲートのセレクト方向へのストローク位置を検出するセレクトストロークセンサとを具備しており、セレクト位置決め機構は、ハウジングと、ハウジングに保持され凸状のロックボールとロックボールをロック方向に付勢する付勢バネとを有する基準部と、基準部のロックボールに係脱可能に係合するＶ溝形状をなす係合面とロックボールに対する係合力を高めるＶ溝形状の溝底端である最深部とを有する複数の溝をもつ被係合部と、被係合部をセレクト方向に相対移動可能に保持するセレクト中間部材と、基準部に対してセレクト中間部材をセレクト方向に相対移動させるセレクトアクチュエータとを有しており、
セレクト制御要素は、変速時に１段ゲート飛ばし以上のゲート飛ばしを行うとき、実ゲートと目標ゲート位置との間に存在すると共に目標ゲート位置と異なるゲートを仮目標ゲート位置とし、実ゲートを仮目標ゲート位置に一時的に相対変位させ、実ゲートを仮目標ゲート位置に相対変位させた状態で所定時間収束させた後に、実ゲートを前記仮目標ゲート位置から目標ゲート位置に相対変位させる仮目標収束移動処理を実行し、且つ、セレクト制御要素は、セレクトストロークセンサに基づいて実ゲートが仮目標ゲート位置またはこの付近に所定時間存在するとみなされたとき、実ゲートが仮目標ゲート位置に収束したと判定する収束判定要素と、収束判定要素により実ゲートが収束したと判定されたとき、実ゲートの位置と目標ゲート位置とを比較して、実ゲートの位置と目標ゲート位置とが対応したときにセレクト完了でシフト入れを許可させてシフトアクチュエータをシフト方向に作動させるシフト入れ許可要素と、実ゲートの位置と目標ゲート位置とが対応しないときにセレクト未完了でシフト入れを許可させないシフト入れ禁止要素とを備えていることを特徴とする。
このような本発明装置によれば、変速時に１段ゲート飛ばし以上のゲート飛ばしを行うとき、セレクト制御要素は、実ゲートを仮目標ゲート位置に一時的に相対変位させてその位置においてある程度収束させ、その後、その実ゲートを目標ゲート位置に相対変位させる。このため実ゲートを直接的に目標ゲート位置に相対変位させる場合に比較してオーバシュート等の不具合を抑制することができる。このためオーバシュートに起因する壁等への衝突、衝突による異音発生が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両制御装置のシステム図である。
【図２】ゲート機構を示す図である。
【図３】セレクト位置決め機構７を示す図である。
【図４】４ゲートをもつタイプのゲート機構を示す図である。
【図５】セレクト位置決め機構におけるロックボールと被係合部との収束関係を示す図である。
【図６】４ゲートをもつタイプのゲート機構を示す図である。
【図７】ＣＰＵが実行するフローチャートである。
【図８】自動変速モードにおける仮目標収束移動処理の実行の有無を判定する判定マップである。
【図９】手動変速モードにおける仮目標収束移動処理の実行の有無を判定する判定マップである
【図１０】燃費モードにおける仮目標収束移動処理の実行の有無を判定する判定マップである。
【図１１】仮目標収束移動処理に関する敷居値を演算で求めるときの基本マップである。
【符号の説明】
図中、１は車両駆動源、２は車両変速機、６はＥＣＵ、７はセレクト位置決め機構、８はセレクトアクチュエータ、８０は電動モータ、９はシフトアクチュエータ、４１は基準部、４２はロックボール、５０は被係合部、５１は第１溝、５２は第２溝、５３は第３溝を示す。

Claims (6)

1. 車速段を規定するシフト位置を有する複数のゲートをもちシフトレバーをシフト位置に対応させるシフト方向とシフト方向に交差するセレクト方向へ移動させることを許容するゲート機構と、
   変速時に実ゲートを前記ゲート機構のうち所望のゲートに前記セレクト方向に沿って相対変位させるセレクト位置決め機構と、
   前記セレクト位置決め機構のシフトフォークをシフト方向に作動させてシフト操作を行うシフトアクチュエータと、
   前記セレクト位置決め機構を制御するセレクト制御要素と、
   前記セレクト位置決め機構の前記実ゲートの前記セレクト方向へのストローク位置を検出するセレクトストロークセンサとを具備しており、
   前記セレクト位置決め機構は、
   ハウジングと、前記ハウジングに保持され凸状のロックボールと前記ロックボールをロック方向に付勢する付勢バネとを有する基準部と、前記基準部の前記ロックボールに係脱可能に係合するＶ溝形状をなす係合面と前記ロックボールに対する係合力を高めるＶ溝形状の溝底端である最深部とを有する複数の溝をもつ被係合部と、前記被係合部を前記セレクト方向に相対移動可能に保持するセレクト中間部材と、前記基準部に対して前記セレクト中間部材を前記セレクト方向に相対移動させるセレクトアクチュエータとを有しており、
   前記セレクト制御要素は、
   変速時に１段ゲート飛ばし以上のゲート飛ばしを行うとき、前記実ゲートと前記目標ゲート位置との間に存在すると共に前記目標ゲート位置と異なるゲートを仮目標ゲート位置とし、前記実ゲートを前記仮目標ゲート位置に一時的に相対変位させ、前記実ゲートを前記仮目標ゲート位置に相対変位させた状態で所定時間収束させた後に、前記実ゲートを前記仮目標ゲート位置から前記目標ゲート位置に相対変位させる仮目標収束移動処理を実行し、且つ、
   前記セレクト制御要素は、
   前記セレクトストロークセンサに基づいて前記実ゲートが前記仮目標ゲート位置またはこの付近に前記所定時間存在するとみなされたとき、前記実ゲートが前記仮目標ゲート位置に収束したと判定する収束判定要素と、
   前記収束判定要素により前記実ゲートが前記仮目標ゲート位置に収束したと判定されたとき、前記実ゲートの位置と前記目標ゲート位置とを比較して、前記実ゲートの位置と前記目標ゲート位置とが対応したときにセレクト完了でシフト入れを許可させて前記シフトアクチュエータをシフト方向に作動させるシフト入れ許可要素と、前記実ゲートの位置と前記目標ゲート位置とが対応しないときにセレクト未完了でシフト入れを許可させないシフト入れ禁止要素とを備えていることを特徴とする車両変速機のセレクト制御装置。
2. 請求項１において、前記セレクト制御要素は、変速時の車両駆動状態に応じて、前記仮目標収束移動処理の実行の有無を選択するものであり、
   変速時の車両駆動状態が相対的に高出力状態のとき、前記仮目標収束移動処理を実行し、且つ、変速時の車両駆動状態が相対的に低出力状態のとき、前記仮目標収束移動処理を実行しないことを特徴とする車両変速機のセレクト制御装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記セレクト制御要素は、車両の走行出力に関する出力パラメータが相対的に大きいとき、前記仮目標収束移動処理を実行することを特徴とする車両変速機のセレクト制御装置。
4. 請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項において、前記セレクト制御要素は、アクセル開度、スロットル開度、車速、エンジン回転数、モータ回転数のうちのいずれか一つが相対的に高いとき、前記仮目標収束移動処理を実行することを特徴とする車両変速機のセレクト制御装置。
5. 請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項において、前記セレクト制御要素は、前記実ゲートを前記仮目標ゲート位置に一時的に前記仮目標ゲート位置で相対変位させて収束させる時間を仮目標ゲート収束保持時間とするとき、前記仮目標ゲート収束保持時間を変速時の車両駆動状態に応じて設定するものであり、前記車両駆動源が相対的に高出力状態のとき前記仮目標ゲート収束保持時間を相対的に短く設定し、前記車両駆動源が相対的に低出力状態のとき前記仮目標ゲート収束保持時間を相対的に長く設定することを特徴とする車両変速機のセレクト制御装置。
6. 請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項において、前記セレクト制御要素は、前記実ゲートを前記仮目標ゲート位置に一時的に相対変位させて前記仮目標ゲート位置で収束させる時間を仮目標ゲート収束保持時間とするとき、前記仮目標ゲート収束保持時間を変速時の車両駆動状態に応じて設定するものであり、前記車両駆動源が相対的に高出力状態のとき前記仮目標ゲート収束保持時間を相対的に長く設定し、前記車両駆動源が相対的に低出力状態のとき前記仮目標ゲート収束保持時間を相対的に短く設定することを特徴とする車両変速機のセレクト制御装置。

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