JP4909524B2 - 機械式自動変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用の機械式自動変速装置に関し、さらに詳しくは、機械式自動変速装置のどのギヤ段にシフトされたか判断するためのギヤ位置情報の学習機能を有する機械式自動変速装置に関する。

近年、自動車の変速機として、マニュアル車と同様の変速ギヤ機構およびクラッチ機構にそれぞれアクチュエータを付設して自動変速を行えるようにした機械式自動変速機が開発、実用化され、主に、トラックやバス等の大型車を中心に実用化されている。
このような車両では、機械式自動変速機に付設されたアクチュエータを車両に搭載されたコントローラ（ＥＣＵ）により稼動し、このアクチュエータの動きにより機械式自動変速機が変速段のシフトを実現する。すなわち、運転者がチェンジレバーの操作により変速段のシフトを要求した場合や、アクセル開度、車速、エンジン出力トルク等の走行状態からＥＣＵが変速段のシフトを必要と判断した場合には、ＥＣＵがアクチュエータに対して目標のギヤ位置を示すシフト方向のストローク目標値とセレクト方向のストローク目標値を与え、アクチュエータがこの値に従ってギヤ位置を変更することにより、機械式自動変速機のギヤが実際に動き、変速段のシフトが実行される。
この場合、アクチュエータに対して設定するシフト方向ストローク目標値とセレクト方向ストローク目標値が適切な値でないと、適切なギヤシフトが実現できない。このため、車両を出荷する前に、適切なギヤ位置を各変速段について学習する手法が提案されている（特許文献１参照）。
特開平１１−２３６９６２号公報 この手法は、学習時のシフト動作が誤ってフルストローク位置まで行われなかった場合でも、予め基準範囲をＥＣＵ内に格納しておくことにより、フルストロークでないことを検出し、フルストローク位置までシフトされたと判断された場合のみ学習を行ない、ハーフストロークでのストローク値をフルストロークとして認識し学習しないようにするものである。

しかしながら、上記の手法による学習は、実際にシフトレバーを各変速段にマニュアルで入れることにより学習を行う手法であり、学習が全自動化されていないという問題がある。
また、ハーフストロークによる誤学習を回避する手段はあるが、フルストローク位置までシフトした後の反発力による跳ね返りを考慮していないという問題がある。

図６は、この跳ね返りによる誤学習を説明する図である。
ある変速段のギヤ位置学習において、アクチュエータをフルストロークで押し付けるように駆動する場合、アクチュエータに最大電圧である２４Ｖを印加する。アクチュエータに取り付けられたアクチュエータの位置情報センサは、この最大電圧２４Ｖの印加により稼動し、アクチュエータが押し付けられている位置（深い検出位置）で一定になる。ここが突き当たり位置と判断して印加電圧を瞬時に０に戻すと、アクチュエータは押し付けられていた反発力で跳ね返され、反発力がなくなった後も惰性により戻り、浅い検出位置まで戻ってしまう。
学習時に、この浅い検出位置をギヤ位置センサにより検出してこの変速段のギヤ入れ完了位置として学習すると、正確な突き当たり位置よりも手前の位置をギヤ入れ完了位置としてしまい、実際にこの位置にギヤを入れると、ギヤ抜けしてしまうという問題が生じる。
また、押し付けられている位置（深い検出位置）をギヤ位置センサにより検出してギヤ入れ完了位置として学習すると、ギヤ入れ完了位置が深すぎるため、変速機への負荷が増大するという問題が生じる。

本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、その目的は、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装置を提供することである。

前述する課題を解決するための本発明は、車両の目標変速段を、予め設定されたシフトマップに基づいて、前記車両の運転状況に応じて自動的に変更しうる機械式自動変速装置であって、前記機械式自動変速装置を駆動するギヤシフト用アクチュエータと、前記ギヤシフト用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有し、前記ギヤシフト制御手段は、前記ギヤシフト用アクチュエータを稼動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制御目標学習手段を有し、前記制御目標学習手段は、各変速段のギヤ入れ完了位置目標値学習時に、前記ギヤシフト用アクチュエータに対し、各変速段の最大ストロークが得られる駆動出力を与え、当該変速段が最大ストロークした後、所定時間をかけて駆動出力を０とし、前記ギヤシフト用アクチュエータの実際のギヤ位置を、当該変速段のギヤ位置として学習することを特徴とする機械式自動変速装置である。

前記制御目標学習手段は、各変速段の最大ストロークが得られる駆動出力を与えた後、０．５秒から１秒の時間をかけて駆動出力を０にすることが望ましい。

制御目標学習手段は、最大ストロークが得られる駆動出力をアクチュエータに与えることにより、アクチュエータが最も深い位置で押し付けられた状態になり、この後、駆動出力を瞬時に０にするのではなく、例えば０．５秒かけて０に戻すことにより、押し付けられた状態から反発することなく、徐々に適正なアクチュエータ位置に収束する。この値をギヤ位置センサにより読み出してギヤ入れ完了位置とすることにより、ギヤ抜けがなく、変速機への負荷がかからないギヤ入れ完了位置学習が可能となる。

本発明の機械式自動変速装置の変速ギヤ位置学習により、ギヤ入れ完了位置が正確に学習でき、深めの値を学習したときに起こる変速への負荷増大や、浅めに学習した場合に起こるギヤ抜けの発生等を防止することが可能になる。

以下、図面に基づいて本発明の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる機械式自動変速機の構成を示す構成図、図２は、機械式自動変速機の機能構成図、図３は、変速ギヤ位置学習の処理の流れを示すフローチャート、図４は、適正な学習の説明図、図５は、シフト方向セレクト方向のギヤ位置を説明する図、図６は、従来の学習手法によるギヤ入れ完了位置を説明する図である。

図１に示すように、エンジン１から突出したエンジン出力軸７は、自動クラッチ装置３を介して機械式自動変速装置５に接続されている。これにより、エンジン１の出力が機械式自動変速装置５に伝達され、変速が実施される。機械式自動変速装置５は、後退段（Ｒ）と複数の前進段（例えば６段）の変速段を有した自動変速式の変速機構であり、これに加えて、手動変速も可能である。
自動クラッチ装置３は、機械式自動変速装置５が変速される際、自動的に断接制御される。
一方、エンジン１には、エンジン１のエンジン出力軸７の回転数、すなわち、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ１１が付設されている。

機械式自動変速機構５は、ギヤシフト用アクチュエータ５１によって駆動され、変速操作が行われる。このギヤシフト用アクチュエータ５１は、機械式変速機構５内にあるセレクト方向およびシフト方向の各ギヤシフト部材を駆動するためのもので、例えば、２組の電動モータからなり、各組の電動モータが、それぞれセレクト方向とシフト方向のギヤシフト部材を駆動し、機械式自動変速機構５の噛合状態を切り替えることにより、変速段を所望の状態にシフトする。

ギヤシフト用アクチュエータ５１の近傍にはギヤ位置センサ５３が設けられ、ギヤシフト用アクチュエータ５１のシフト方向およびセレクト方向の移動量であるシフトストローク値とセレクトストローク値がシフトセレクトストローク信号５３１として出力される。
ギヤシフト用アクチュエータ５１としては、電動モータを利用したもののほか、エアシリンダーを利用した空気圧アクチュエータ、油圧シリンダーを利用した油圧アクチュエータ等の流体圧アクチュエータを用いることもできる。

自動クラッチ装置３は、フライホイール３１にクラッチディスク（摩擦クラッチ、単に、クラッチともいう）３３を圧接させることで接続状態とする一方、フライホイール３１からクラッチディスク３３を離間させることで切断状態とする通常の機械摩擦式クラッチの操作を自動で行うものである。
クラッチディスク３３にはクラッチ断接用アクチュエータ３５が接続されており、このアクチュエータ３５に電圧を印加し非作動状態から作動状態に移行するとクラッチディスク３３が離間方向に移動し、これにより、自動クラッチ装置３は接続状態から切断状態に変化する。一方、アクチュエータ３５に電圧が印加されていない非作動状態では、クラッチディスク３３はフライホイール３１に圧接状態であり、この場合、自動クラッチ３は接続状態に保持される。
このような自動クラッチ装置３には、クラッチディスク３３の移動量、すなわちクラッチストロークを検出するクラッチストロークセンサ３９が取り付けられている。また、クラッチディスク３３の近傍には、クラッチディスク３３の回転数を検出するクラッチ回転センサ３７が設けられている。

ギヤシフト用アクチュエータ５１およびクラッチ断接用アクチュエータ３５、エンジン１は、それぞれ、電子コントロールユニット（ＥＣＵ）４０が出力するギヤシフト用アクチュエータ駆動信号５１１、クラッチアクチュエータ駆動信号３５１、エンジン制御信号１１３により制御される。

ＥＣＵ４０は、制御プログラムに従って演算処理を実行する中央処理装置ＣＰＵ４０１、後述する変速ギヤ段の制御目標学習手段４３９のプログラムを含む機械式自動変速装置の制御プログラムや、エンジン１、自動クラッチ装置３の制御プログラム、および、必要なデータを格納するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）４０３、演算結果等を格納するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４０５、入出力インタフェース４０７、タイマ４０９等を有する。

ＥＣＵ４０には、入出力インタフェース４０７を介して、チェンジレバーユニット１５の操作信号であるチェンジレバー操作信号１５１、アクセルペダル１３に取り付けられたアクセル踏込み量センサによるアクセル開度信号１３１、クラッチ断接用アクチュエータ３５に取り付けられたクラッチストロークセンサ３９によるクラッチストローク信号３９１、ギヤシフト用アクチュエータ５１に取り付けられたギヤ位置センサ５３が出力するシフトセレクトストローク信号５３１、自動クラッチ装置３に取り付けられているクラッチ回転センサ３７により得られるクラッチ回転数信号３７１、機械式自動変速機構５の出力側に備えられた車速センサ５５により得られる車速信号５５１、エンジン１に備えられたエンジン回転センサ１１により得られるエンジン回転数信号１１１等が入力される。

ＥＣＵ４０は、これらの入力信号を処理することにより、エンジン１、ギヤシフト用アクチュエータ５１、クラッチ断接用アクチュエータ３５を駆動するための信号であるエンジン制御信号１１３、ギヤシフト用アクチュエータ駆動信号５１１、クラッチアクチュエータ駆動信号３５１を入出力インタフェース４０７を介して出力する。

ＥＣＵ４０から出力されたギヤシフト用アクチュエータ駆動信号５１１およびクラッチアクチュエータ駆動信号３５１により、適切な電圧が、それぞれ、ギヤシフト用アクチュエータ５１およびクラッチ断接用アクチュエータ３５に印加され、それらを駆動する。これにより、機械式自動変速装置５のギヤシフトと自動クラッチ装置３のクラッチ断接が実現される。

運転者は、チェンジレバーユニット１５により、自動シフトモードと手動シフトモードを切り替えて運転することができる。すなわち、運転者がチェンジレバーユニット１３のレバーをドライブ“Ｄ”に入れている状態では、種々のセンサ出力である走行状態の信号（車速信号５５１やエンジン回転数信号１１１、エンジン負荷等）を元に、最適変速段へギヤシフトを行うよう、ＥＣＵ４０がクラッチ断接用アクチュエータ３５、ギヤシフト用アクチュエータ５１、およびエンジン１を制御する（自動シフトモード）。

一方、運転者が手動操作で変速段のシフト指令を行うことも可能で、運転者がチェンジレバーユニット１５のレバーを“＋”あるいは“−”に入れると、現在の変速段を１段上げる、あるいは１段下げるためのチェンジレバー操作信号１５１がＥＣＵ４０に入力される。この信号に基づいてＥＣＵ４０がクラッチ断接用アクチュエータ３５およびギヤシフト用アクチュエータ５１、エンジン１を制御する（手動シフトモード）。

すなわち、ＥＣＵ４０は、自動シフトモードの場合、車速やエンジン負荷などの走行状態の情報を元に変速段の切り替えの必要性を判断し、また、手動シフトモードの場合、運転者のシフト指令に基づき、シフト信号を出力し、クラッチ切断−ギヤシフト−クラッチ接続の制御を行うとともに、エンジン１の出力を適切に制御する。

図２は、機械式自動変速機の機能構成図である。
同図に示すように、ＥＣＵ４０は、シフト信号生成手段４１５、ギヤシフト制御手段４１９、クラッチ制御手段４２１、および同図には図示されていないエンジン出力制御手段を備え、これらの手段は、プログラムとして、ＥＣＵ４０のＲＯＭ４０３等の記憶装置に格納されている。これらのプログラムをＣＰＵ４０１が実行することにより、ＥＣＵ４０は自動変速を制御し、車両を走行させる。

すなわち、シフト信号生成手段４１５が変速ギヤ段を設定し、変速が必要な場合には、シフト信号生成手段４１５が変速要求をギヤシフト制御手段４１９およびクラッチ制御手段４２１に送り、クラッチ制御手段４２１はギヤシフトに先立ち、クラッチ断接用アクチュエータ３５を制御して自動クラッチ装置３を作動させ、クラッチを切断する。
一方、シフト信号生成手段４１５からの変速要求により、ギヤシフト制御手段４１９は、ギヤシフト用アクチュエータ５１を制御して、機械式自動変速装置５を選択された変速ギヤ段へシフトさせる。シフトが完了すると、クラッチ制御手段４２１は、クラッチ断接用アクチュエータ３５を駆動して再び自動クラッチ装置３を繋ぐ。また、この間、シフト信号生成手段４１５からの変速要求により、エンジン出力制御手段４２３は、変速時のエンジン１の出力を、クラッチ制御手段４２１と連動して制御する。

ギヤシフト用アクチュエータ５１は、シフト用電動モータ５０１およびセレクト用電動モータ５０２を備え、それぞれ、機械式自動変速装置５のシフト方向のギヤシフト部材およびセレクト方向のギヤシフト部材を作動させる。
これらの電動モータ５０１および５０２は、ギヤシフト制御手段４１９が生成するシフト用電動モータ駆動信号５１１１およびセレクト用電動モータ駆動信号５１１２により駆動されるが、これについては後述する。

図２を更に詳しく説明する。
車両の走行時に、運転者がチェンジレバーユニット１５の操作により手動あるいは自動変速を選択することにより、手動/自動変速指令４１１がシフト信号生成手段４１５に入力される。手動シフトモードの場合には、運転者のチェンジレバーユニット１５の操作により生成されるシフトアップあるいはシフトダウン要求により、シフト段が決定される。

一方、手動/自動変速指令４１１で自動シフトモードが選択されている場合、シフト信号生成手段４１５は、通常、ＥＣＵ４０の入出力インタフェース４０７を介して入力される車速信号５５１、アクセル開度信号１３１等の信号を走行状態情報４１３として受け取り、これらの情報を元に変速ギヤ段を決定する。
すなわち、ＥＣＵ４０のＲＯＭ４０３にシフトマップ４１７が格納されており、車速およびアクセル開度をキーにこのシフトマップ４１７を参照することにより、その時点の走行状態に即した変速ギヤ段が選択される。
変速ギヤ段が選択されると、シフト信号生成手段４１５は、ギヤシフト制御手段４１９、クラッチ制御手段４２１、および、エンジン出力制御手段４２３に信号を送り、それぞれ、機械式自動変速装置５、自動クラッチ装置３、エンジン１を制御して、ギヤ段の変速を実行する。

次に、ギヤシフト制御手段４１９について説明する。
シフト信号生成手段４１５は、ギヤシフトを要求する信号をギヤシフト生成手段４１９の制御目標設定手段４３１に送る。このとき、自動シフトモードの場合は、走行状態情報４１３のアクセル開度情報と車速を元にシフトマップ４１７を参照して得た変速段へのシフト要求を出す。また、手動シフトモードの場合は、シフト信号生成手段４１５は、運転者によるチェンジレバーユニット１５の操作により、現在の変速段を１段上げ下げする（＋または−）、または、ギヤをバック（Ｒ）あるいはニュートラル（Ｎ）に入れるシフト要求を判断し、ギヤシフト制御手段４１９の制御目標設定手段４３１にシフト要求を出す。

制御目標設定手段４３１は、シフト信号生成手段４１５より受け取ったシフト要求により、これからシフトする変速段へ制御するための目標値を設定する。
図５は、制御目標値を説明する図である。
例えば、３速に入れる場合には、シフトストローク目標値を３．１３Ｖ、セレクトストローク目標値を１．７５Ｖに設定する。同様に、１速ならば、シフトストローク目標値を３．１３Ｖ、セレクトストローク目標値を０．６８Ｖとする。 １速から６速およびバック（Ｒ）についてのシフトストローク目標値とセレクトストローク目標値、ニュートラルのシフトストローク目標値は、制御目標値格納手段４３９に格納されており、制御目標設定手段４３１は、制御目標値格納手段４３９を参照して、シフト信号生成手段４１５が生成したシフト要求の変速段についてシフト方向およびセレクト方向の制御目標値を設定する。尚、制御目標値格納手段４３９は、ＥＣＵ４０内のＥＥＰＲＯＭ等のＲＯＭ４０３に設けられる。
また、制御目標値格納手段４３９に格納されている各変速段の制御目標値は、個々の機械式自動変速装置５によりばらつきがあるため、車両の出荷前あるいはオーバーホール時に後述する制御目標学習手段４３７により学習され、制御目標値格納手段４３９に格納される。

制御目標設定手段４３１が、シフト信号生成手段４１５が要求した変速段へのシフトストローク目標値とセレクトストローク目標値の設定を完了すると、次に、それぞれの値が現在のシフトストローク値（シフトストローク信号５３１１）とセレクトストローク値（セレクトストローク信号５３１３）と比較される（４４１１、４４１２）。これにより、現在のシフトストローク位置およびセレクトストローク位置からどれだけ変位させればよいか計算され、これらの値がそれぞれＰＩＤ制御４３３１および４３３２に入力される。ここで、ＰＩＤ制御４３３１および４３３２は制御目標値に実際のシフトストローク値およびセレクトストローク値が収斂するよう制御する公知の手法である。

ＰＩＤ制御４３３１および４３３２の出力値は、それぞれ、シフト用電動モータ駆動制御手段４３５１およびセレクト用電動モータ駆動制御手段４３５２に入力される。
シフト用電動モータ駆動制御手段４３５１は、ＰＩＤ制御４３３１の出力値であるシフトストローク目標値への変位を実現するのに必要なシフト用電動モータ５０１への印加電圧を算出し、シフト用電動モータ駆動信号５１１１としてパワー回路７１を駆動し、シフト用電動モータ５０１に電圧を印加する。
一方、セレクト用電動モータ駆動制御手段４３５２も同様に、ＰＩＤ制御４３３２の出力値であるセレクトストローク目標値への変位を実現するのに必要なセレクト用電動モータ５０２への印加電圧を算出し、セレクト用電動モータ駆動信号５１１２としてパワー回路７１を駆動し、セレクト用電動モータ５０２に電圧を印加する。
これにより、シフト用電動モータ５０１とセレクト用電動モータ５０２が作動し、機械式自動変速装置５のシフト方向の部材とセレクト方向の部材を駆動し、シフト信号生成手段４１５が指定した変速段へのシフトが実行される。
尚、シフト用電動モータ５０１およびセレクト用電動モータ５０２のそれぞれにギヤ位置センサ５３が設けられており、それぞれ、シフトストローク信号５３１１およびセレクトストローク５３１２がギヤシフト制御手段４１９に入力される。

次に、各変速段についての制御目標学習手段４３７について説明する。
図３は、制御目標学習手段４３７の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、制御目標のデフォルト値を読み込む（ｓ４３１１）。
制御目標のデフォルト値は、図３右上に示すように、例えば、１速およびバックのセレクとストローク目標値０．６、３速および２速のセレクとストローク目標値１．７、５速と４速のセレクとストローク目標値３．０、６速のセレクとストローク目標値４．２、１速、３速、５速のシフトストローク目標値３、バック（Ｒ）、２速、４速、６速のシフトストローク目標値１．５、ニュートラルのシフトストローク目標値２．３というように予め設定し、制御目標格納手段４３９に格納されている。

次に、学習する制御項目Ｍを便宜的に１に設定する（ｓ４３１２）。
図３左上に示すように、ここでは、Ｍ＝１をニュートラルのシフト値学習、Ｍ＝２を６速のセレクト値学習、Ｍ＝３を１速とバック（Ｒ）のセレクト値学習、Ｍ＝４を１速のシフト値学習、Ｍ＝５をＲのシフト値学習、Ｍ＝６を２速および３速のセレクト値学習、Ｍ＝７を２速のシフト値学習、Ｍ＝８を３速のシフト値学習、Ｍ＝９を４速と５速のセレクト値学習、Ｍ＝１０を４速のシフト値学習、Ｍ＝１１を５速のシフト値学習、Ｍ＝１２を６速のシフト値学習とし、Ｍ＝１から順に学習処理を実行する。

まず、Ｍの値により処理の方法を選択する（ｓ４３１３およびｓ４３１９）。
Ｍ＝１、６、９の場合は（ｓ４３１３のｙｅｓ）、ニュートラルのシフト値、および２速、３速、４速、５速のセレクト値の学習であり、どの値も、ストロークの範囲０〜５の中間に位置する値の学習である。この場合、ｓ４３１４〜ｓ４３１８の処理によりストローク目標値を学習する。
一方、Ｍ＝３、５、７、１０、１２の場合は（ｓ４３１９）、１速とバック（Ｒ）のセレクト値、およびバック（Ｒ）、２速、４速、６速のシフト値の学習であり、目標ストローク値を最小の０に設定することにより学習を行う。この場合、ｓ４３２０〜ｓ４３２３の処理によりストローク目標値を学習する。
さらに、Ｍ＝２、４、８、１１の場合は（ｓ４３１９）、６速のセレクト値、１速、３速、５速のシフト値の学習であり、目標ストローク値を最大の５に設定することにより学習を行う。この場合、ｓ４３２４〜ｓ４３２７の処理によりストローク目標値を学習する。
以下、それぞれの場合によるストローク目標値の学習の処理の流れを説明する。

Ｍ＝１、６、９の場合は（ｓ４３１３のｙｅｓ）、学習するギヤ位置のデフォルト値を制御目標記憶部（制御目標格納手段４３９）により参照し、ストローク目標値し、該当する電動モータへの印加電圧を算出する（ｓ４３１４）。
例えば、Ｍ＝１の場合、ニュートラルのシフトストロークのデフォルト値である２．３を読み出し、制御目標として設定し、現在のシフトストローク値５３１１と比較し（４４１１）、ＰＩＤ制御４３３１を介してシフト用電動モータ駆動制御手段４３５１に入力する。これにより、シフト用電動モータ駆動制御手段４３５１は、シフト用電動モータを５０１への印加電圧を算出する。
次に、学習するギヤ位置がシフト値であればセレクト値、学習するギヤ位置がセレクト値であればシフト値の値を、ストロークの範囲０〜５で時間的に変化させるよう制御目標を設定し、該当する電動モータへの印加電圧を算出し、ｓ４３１４で算出したもう一方の印加電圧とともにパワー回路７１に出力し、ギヤシフト用アクチュエータ５１のシフト用電動モータ５０１とセレクト用電動モータ５０２を駆動する（ｓ４３１５）。
例えば、Ｍ＝１の場合、ニュートラルのセレクト値を時間的に０〜５の間で変化させるよう制御目標を設定し、現在のセレクトストローク値５３１２と比較し、ＰＩＤ制御４３３２を介してセレクト用電動モータ駆動制御手段４３５２に入力する。これにより、セレクト用電動モータ駆動制御手段４３５２が時間的に変化するセレクト用電動モータ５０２への印加電圧を算出する。

以上の処理により、ギヤシフト用アクチュエータ５１が作動する。このとき、セレクトストローク信号５３１２およびシフトストローク信号５３１１が設定目標に向かって適正に変化するか否かを判定する（ｓ４３１６）。
すなわち、Ｍ＝１の場合ならば、ニュートラルのシフト値２．３において、セレクト値を０〜５に時間的に変化させたときに、セレクトストローク信号５３１２が追随して変化すれば適性に変化したと判断し、追随しない場合には適正でないと判断する。
適正に変化しない場合（ｓ４３１６のｎｏ）には、先にｓ４３１４で設定したデフォルト値を微小変化させて（ｓ４３１７）、ｓ４３１４〜ｓ４３１６の処理を繰り返す。
適正に変化した場合（ｓ４３１６のｙｅｓ）には、その時点のデフォルト値を学習済みマトリクス（例えば、同図左下）に格納する（ｓ４３１８）。
Ｍ＝１の場合、ニュートラルのシフト値が２．４にしたとき、セレクト値を可変にして適正にセレクトストローク信号５３１２が追随したならば、このニュートラルのシフト値２．４を適正な値として学習済みマトリクスに格納する。
尚、学習済みマトリクスは、例えば、ＥＣＵ４０内のＲＡＭ４０５内に設けられる。

以上の処理により、ｓ４３１４〜ｓ４３１８の処理が完了すると、Ｍの値を１インクリメントして（ｓ４３２８）、Ｍの値が１２以下であれば（ｓ４３２９の
ｎｏ）、ｓ４３１３に戻り、学習処理を継続する。
今、Ｍ＝１の学習処理が完了し、Ｍ＝２になったとすると、ｓ４３１９においてＭ＝２であり、ｓ４３２４〜ｓ４３２７の学習処理が実行される。

Ｍ＝２の他、Ｍ＝４（１速のシフト値）、Ｍ＝８（３速のシフト値）、Ｍ＝１１（５速のシフト値）の場合、ｓ４３２４〜ｓ４３２７の学習処理を実行する。 ｓ４３２４〜ｓ４３２７の学習処理では、まず、学習するギヤ位置でない方の学習済み値を読み出して設定する（ｓ４３２４）。例えば、Ｍ＝２の場合には、６速のセレクト値を学習するので、既に学習済みで学習済みマトリクスに格納されているニュートラルのシフト値２．４をシフトストロークの目標値として設定する。
次に、学習するギヤ位置（Ｍ＝２の場合６速のセレクト値）のストローク目標値を最大の５Ｖに設定する（ｓ４３２５）。これにより、対応するシフト方向あるいはセレクト方向のギヤシフト用アクチュエータ５１が最大限の方向に押し付けられることになる。

次に、ｓ４３２４およびｓ４３２５で設定したシフトおよびセレクトストロークの目標値を現在のシフトストローク信号５３１１およびセレクトストローク信号５３１２と比較し（ｓ４４１１およびｓ４４１２）、ＰＩＤ制御４３３１およびＰＩＤ制御４３３２にそれぞれ入力し、それぞれのＰＩＤ制御値をそれぞれシフト用電動モータ駆動制御手段４３５１およびセレクト用電動モータ駆動制御手段４３５２に入力し、シフト用電動モータ５０１およびセレクト用電動モータ５０２の印加電圧を算出し、パワー回路７１を介して電圧を印加し、ギヤシフト用アクチュエータ５１を作動させる。
ここで、ギヤシフト用アクチュエータ５１の実際のストローク値（シフトストローク信号５３１１およびセレクトストローク信号５３１２）を継続的に計測し、ｓ４３２５で設定した最大５Ｖに対応するストローク信号（５３１１または５３１２）が最大の一定値に収束したら、図４に示すように、電動モータ（５０１または５０２）への印加電圧を時間Ｔの間に徐々に０に戻す（ｓ４３２６）。このとき、時間Ｔは予め定めておき、例えば、０．５秒程度に設定する。

そして、学習するギヤ位置に対応するストローク信号（５３１１または５３１２）の値をギヤ入れ完了位置として読み取り、学習済みマトリクスに格納する（ｓ４３２７）。

Ｍ＝２の場合、シフトストローク目標値２．４、セレクトストローク目標値５
が設定され、シフト用電動モータ５０１およびセレクト用電動モータ５０２を稼動し、ギヤシフト用アクチュエータ５１を作動させる。
セレクトストローク信号５３１２の値が最大限の値で飽和したら、時間Ｔをかけてセレクト用電動モータ５０２の印加電圧を０に戻し、時間Ｔ以降のセレクトストローク信号５３１２の値を６速のセレクト方向のギヤ入れ完了位置として読み取り（例えば４．３４）、学習済みマトリクスに格納する。

以上の処理により、図４に示すように、最大のストローク目標値５を設定して電動モータに電圧を印加して得られる深い検出位置から、徐々に印加電圧を減少させることにより、図６に示したようなアクチュエータの反発力による跳ね返りのない、適正な検出位置の値を得ることができる。

以上、ｓ４３２４〜ｓ４３２７の処理が完了したら、先ほどと同様にＭの値を１インクリメントし（ｓ４３２８）、Ｍが１２以下ならば、ｓ４３１３に戻って学習処理を継続する。
今、Ｍ＝２の処理が完了し、Ｍの値が３にインクリメントされたとすると、ｓ４３１９においてＭ＝３であり、ｓ４３２０〜ｓ４３２３の学習処理が実行される。Ｍ＝３の他、Ｍ＝５（バック（Ｒ）のシフト値）、Ｍ＝７（２速のシフト値）、Ｍ＝１０（４速のシフト値）、Ｍ＝１２（６速のシフト値）の場合にｓ４３２０〜ｓ４３２３の学習処理が実行される。

ｓ４３２０〜ｓ４３２３の学習処理では、まず、学習するギヤ位置（Ｍ＝３ならば１速およびバック（Ｒ）のセレクト値）でない方の学習済み値を学習済みマトリクスから読み出し設定する。Ｍ＝３の場合、既に設定してあるニュートラルのシフト値２．４をシフトストロークの目標値として設定する（ｓ４３２０）。

次に、学習するギヤ位置（Ｍ＝３の場合１速とバック（Ｒ）のセレクト値）のストローク目標値を最小の０Ｖに設定する（ｓ４３２１）。これにより、対応するシフト方向あるいはセレクト方向のギヤシフト用アクチュエータ５１が最小の方向に押し付けられることになる。

次に、ｓ４３２０およびｓ４３２１で設定したシフトおよびセレクトストロークの目標値を現在のシフトストローク信号５３１１およびセレクトストローク信号５３１２と比較し（ｓ４４１１およびｓ４４１２）、ＰＩＤ制御４３３１およびＰＩＤ制御４３３２にそれぞれ入力し、それぞれのＰＩＤ制御値をそれぞれシフト用電動モータ駆動制御手段４３５１およびセレクト用電動モータ駆動制御手段４３５２に入力し、シフト用電動モータ５０１およびセレクト用電動モータ５０２の印加電圧を算出し、パワー回路７１を介して電圧を印加し、ギヤシフト用アクチュエータ５１を作動させる。
ここで、ギヤシフト用アクチュエータ５１の実際のストローク値（シフトストローク信号５３１１およびセレクトストローク信号５３１２）を継続的に計測し、ｓ４３２１で設定した最小０Ｖに対応するストローク信号（５３１１または５３１２）が最小の値に収束したら、ｓ４３２４〜ｓ４３２７の場合と同様に、電動モータ（５０１または５０２）への印加電圧を時間Ｔの間に徐々に０に戻す（ｓ４３２２）。このとき、時間Ｔは予め定めておき、例えば、０．５秒程度に設定する。
そして、学習するギヤ位置に対応するストローク信号（５３１１または５３１２）の値をギヤ入れ完了位置として読み取り、学習済みマトリクスに格納する（ｓ４３２３）。

Ｍ＝３の場合、シフトストローク目標値２．４、セレクトストローク目標値０
が設定され、シフト用電動モータ５０１およびセレクト用電動モータ５０２を稼動し、ギヤシフト用アクチュエータ５１を作動させる。
セレクトストローク信号５３１２の値が最小の値で飽和したら、時間Ｔをかけてセレクト用電動モータ５０２の印加電圧を０に戻し、時間Ｔ以降のセレクトストローク信号５３１２の値を１速およびバック（Ｒ）のセレクト方向のギヤ入れ完了位置として読み取り（例えば０．６８）、学習済みマトリクスに格納する。

以上、ｓ４３２４〜ｓ４３２７の処理が完了したら、先ほどと同様にＭの値を１インクリメントし（ｓ４３２８）、Ｍが１２以下ならば、ｓ４３１３に戻ってＭ＝４〜１２についても学習処理を継続する。
例えば、Ｍ＝４の場合は、１速のシフト値の学習であり、ｓ４３２４〜ｓ４３２７の処理により学習を行う。セレクトストロークの目標値を既に学習済みの０．６８に設定し（ｓ４３２４）、シフト値を最大値５（Ｖ）に設定し（ｓ４３２５）、シフトストローク信号５３１１が最大の値に収束したら、時間Ｔをかけて印加電圧を０に戻し（ｓ４３２６）、時間Ｔ以降のシフトストローク信号５３１１の収束値を１速のシフト方向のギヤ入れ完了位置として学習済みマトリクスに格納する（例えば３．１５）。

同様に、Ｍ＝５の場合は、バック（Ｒ）のシフト値学習であり、ｓ４３２０〜ｓ４３２３により学習処理が実行される。また、Ｍ＝７（２速のシフト値）、Ｍ＝１０（４速のシフト値）、Ｍ＝１２（６速のシフト値）も同様にｓ４３２０〜ｓ４３２３により学習処理が実行される。
一方、Ｍ＝８（３速のシフト値）およびＭ＝１１（５速のシフト値）の場合は、シフトストローク目標値を最大の５Ｖに設定する前述したｓ４３２４〜ｓ４３２７の処理により学習処理が実行される。
さらに、Ｍ＝６（２速、３速のセレクト値）およびＭ＝９（４速、５速のセレクト値）の場合は、前述のｓ４３１４〜ｓ４３１８の学習処理が実行される。

以上の処理により、例えば、１速から６速、およびバック（Ｒ）のセレクト値とシフト値、および、ニュートラルのシフト値が学習可能である。
以上の学習処理を、車両の出荷前やオーバーホール時に実行し、適正なシフトストローク値、セレクトストローク値をＥＥＰＲＯＭ等のＲＯＭ４０３に格納しておくことにより、シフト信号生成手段４１５が変速ギヤ段のシフトを要求した場合に、ギヤ抜けや変速機への負荷増大のない、適正な変速動作が可能になる。

尚、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の改変が可能であり、それらも、本発明の技術範囲に含まれる。例えば、本実施の形態では、時間Ｔの値を０．５秒としたが、この値はこれに限るものではなく、例えば１秒でもよい。
また、本実施の形態の説明では、各変速段のシフト値およびセレクト値の学習値を学習済みマトリクスに格納したが、実際の変速時には、この学習済みマトリクスの値を使用してもよいし、それらの値の代表値を変速時のストローク目標として使用してもよい。例えば、１速、３速、５速のシフト値としてそれぞれの学習値を用いてもよいし、そのなかの最大値である３．１６を用いてもよい。最大値をもちいることにより、ギヤ入れが浅すぎることによるギヤ抜けをどの変速段でも回避できる。逆に、バック（Ｒ）、２速、４速、６速のシフト値として、それぞれの学習値を用いてもよいし、ギヤ抜けの問題のない最小値である１．６４を用いてもよい。

本発明の実施の形態にかかる機械式自動変速機の構成を示す構成図 機械式自動変速機の機能構成図 変速段のストローク制御目標学習手段の処理の流れを示すフローチャート 適正な検出位置の学習方法の説明図 各変速段のシフト値、セレクト値の説明図 反発力によるアクチュエータの跳ね返りを考慮しない学習の説明図

符号の説明

１………エンジン
３………自動クラッチ装置
５………機械式自動変速装置
５１………ギヤシフト用アクチュエータ
５３………ギヤ位置センサ
４１９………ギヤシフト制御手段
４２１………クラッチ制御手段
４３１………制御目標設定手段
４３７………制御目標学習手段
４３９………制御目標格納手段
５０１………シフト用電動モータ
５０２………セレクト用電動モータ
４３５１………シフト用電動モータ駆動制御手段
４３５２………セレクト用電動モータ駆動制御手段
５１１………ギヤシフト用アクチュエータ駆動信号
５３１１………シフトストローク信号
５３１２………セレクトストローク信号

Claims (2)

1. 車両の目標変速段を、予め設定されたシフトマップに基づいて、前記車両の運転状況に応じて自動的に変更しうる機械式自動変速装置であって、
   前記機械式自動変速装置を駆動するギヤシフト用アクチュエータと、
   前記ギヤシフト用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有し、
   前記ギヤシフト制御手段は、前記ギヤシフト用アクチュエータを稼動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制御目標学習手段を有し、
   前記制御目標学習手段は、各変速段のギヤ入れ完了位置目標値学習時に、前記ギヤシフト用アクチュエータに対し、各変速段の最大ストロークが得られる駆動出力を与え、当該変速段が最大ストロークした後、所定時間をかけて駆動出力を０とし、前記ギヤシフト用アクチュエータの実際のギヤ位置を、当該変速段のギヤ位置として学習することを特徴とする機械式自動変速装置。
2. 前記制御目標学習手段は、各変速段の最大ストロークが得られる駆動出力を与えた後、０．５秒から１秒の時間をかけて駆動出力を０にすることを特徴とする請求項１記載の機械式自動変速装置。

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