JP5109839B2 - 変速機の制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、変速機のシフトポジションの切り換えに用いられるシフトレバーの位置を検出する技術に関し、特に、シフトレバーの位置を学習する技術に関する。

従来より、運転者によるシフトレバーの操作に従い自動変速機のシフトポジションをアクチュエータにより切り換えるシフト切換機構においては、シフトポジション切換用の動力源として電動機（たとえば直流モータ）を備えたものが知られている。

このようなシフト切換機構によれば、自動変速機のシフトポジションを運転者によるシフトレバーの操作力によって直接切り換える一般的な切換機構のように、シフトレバーとシフト切換機構とを機械的に接続する必要がないことから、これらの各部品を車両に搭載する際のレイアウト上の制限がなく、設計の自由度を高めることができる。

このようなシフト切換機構におけるシフトレバーとしては、モーメンタリタイプのシフトレバーが用いられる場合がある。モーメンタリタイプのシフトレバーにおいては、中立位置を起点としたシフトレバーの操作により、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｂの走行ポジションへの切換およびＰポジションからの切換が行なわれる。シフトレバーには、縦方向の操作の動きを検出するシフトセンサと横方向操作の動きを検出するセレクトセンサが設けられ、これらのセンサからの出力に基づいてシフトポジションが確定される。

特開２００５−７９９３号公報（特許文献１）は、モーメンタリ機能を有するシフト操作装置において運転者の要求に適切に応答する変速機のシフト操作装置を開示する。この変速機のシフト操作装置は、変速機のシフト操作装置であって、複数のシフト位置に到達する経路と、運転者により経路を移動するように操作されるモーメンタリ式の可動部とを備える。可動部は、運転者による非操作時には予め定められた中立位置に保持される。シフト操作装置は、可動部がシフト位置に予め定められた認識時間の間保持されることにより、運転者が要求するシフト位置を認識するための認識手段と、認識されたシフト位置に対応する動力伝達状態になるように、変速機に対する制御信号を出力するための出力手段とを含む。経路は、中立位置と、複数のシフト位置の１つである第１のシフト位置と、複数のシフト位置の１つである、中立位置と第１シフト位置との間に設けられた第２のシフト位置とを備える。第１のシフト位置にあると認識されると変速機による動力伝達状態が第１の状態に設定される。第２のシフト位置にあると認識されると変速機による動力伝達状態が第１の状態とは異なる第２の状態に設定される。シフト操作装置はさらに、経路における可動部の移動方向に応じて、認識時間を設定するための設定手段を含む。

特開２００５−７９９３号公報に開示されたシフト操作装置によると、運転者が変速機による動力伝達状態を第２の状態とする要求に基づく操作をして第２のシフト位置に可動部が位置する第１の場合と、中立位置に戻る際に第２のシフト位置に可動部が位置する第２の場合との、第２のシフト位置を認識する時間を別々に設定できる。そのため、可動部が第２のシフト位置に保持される時間に基づいて、運転者の要求を適切に認識できる。
特開２００５−７９９３号公報

ところで、シフトレバーの位置はシフトセンサおよびセレクトセンサの出力電圧値に基づいて判定されるが、各センサの温度特性や組付け位置のばらつきなどによって、各センサの出力電圧値は変動する。そこで、たとえばシフトレバーが横方向移動中であることをセレクトセンサの出力電圧値に基づいて判断し、横方向移動中と判断された時のシフトセンサの出力電圧値を、シフトレバーの縦方向の基準位置を示す値として常に学習することが望ましい。

しかしながら、このような学習では、学習時に各センサの出力電圧値にノイズが発生した場合、あるいは運転者による急速なレバー操作によって学習時に既にシフトレバーが縦方向の基準位置からずれている場合など、意図しない状態で学習が行なわれて学習値が適正な値に対して大幅にずれてしまうことが考えられる。しかしながら、特許文献１には、このような問題を解決する技術について何ら言及していない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、運転者によって操作される可動部の基準位置を示す値を、シフトセンサおよびセレクトセンサの出力値に基づいて適切に学習することができる変速機の制御装置および制御方法を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、運転者によってシフトゲートに沿って移動するように操作される可動部を有する車両に備えられる変速機を制御する。シフトゲートは、第１方向に延びる第１経路と、第１経路に接続され、第１方向とは異なる第２方向に延びる第２経路とを有する。制御装置は、第１方向の可動部の位置に応じた出力値を出力する第１センサと、第２方向の可動部の位置に応じた出力値を出力する第２センサと、第１センサと第２センサとに接続され、可動部が第１方向における基準位置に位置することを示す基準値と第１センサの出力値とを比較した結果および第２センサの出力値に基づいて、運転者が要求するシフトポジションを判定する制御ユニットとを含む。制御ユニットは、可動部が第２経路を移動することに応じて第２センサの出力値が変化した時の第１センサの出力値を用いて基準値の学習を行なうとともに、第２センサの出力値の変化前において第２センサの出力値が変化前に対応する値に維持される時間、および第２センサの出力値の変化後において第２センサの出力値が変化後に対応する値に維持される時間の少なくともいずれかの時間を計測し、計測された時間に基づいて学習の制限を行なう。

第２の発明に係る制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、制御ユニットは、計測された時間が所定時間よりも長いという学習条件が成立するか否かを判断し、学習条件が成立する場合に学習を行ない、学習条件が成立しない場合に学習を行なわない。

第３の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、第２センサは、可動部が第２経路における所定位置よりも第１経路側に位置する場合に第１出力値を出力し、可動部が第２経路における所定位置よりも第１経路側とは異なる側に位置する場合に第１出力値とは異なる第２出力値を出力する。制御ユニットは、第２センサの出力値が第１出力値および第２出力値のうちの一方の出力値から他方の出力値に変化する時までに一方の出力値に維持されていた第１時間、および第２センサの出力値が一方の出力値から他方の出力値に変化した時から他方の出力値に維持される第２時間を計測し、計測された第１時間が第１所定時間よりも長くかつ計測された第２時間が第２所定時間よりも長いという学習条件が成立するか否かを判断し、学習条件が成立する場合に学習を行ない、学習条件が成立しない場合に学習を行なわない。

第４の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、制御ユニットは、計測された時間が所定時間よりも長くかつ可動部が第２経路を移動することに応じて第２センサの出力値が変化した時の第１センサの出力値が所定範囲に含まれるという学習条件が成立するか否かを判断し、学習条件が成立する場合に学習を行ない、学習条件が成立しない場合に学習を行なわない。

第５の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、制御ユニットは、計測された時間が所定時間よりも長いという第１学習条件が成立するか否かを判断し、可動部が第２経路を移動することに応じて第２センサの出力値が変化した時の第１センサの出力値が所定範囲に含まれるという第２学習条件が成立するか否かを判断し、第１学習条件および第２学習条件の双方が成立する場合、第１センサの出力値に基づいて基準値の学習値を算出し、第１学習条件が成立しかつ第２学習条件が成立しない場合、所定範囲に含まれる値であって第１センサの出力値に最も近い値に基づいて学習値を算出し、第１の条件が成立しない場合、第２学習条件が成立するか否かに関わらず学習を行なわない。

第６の発明に係る制御装置においては、第４または５の発明の構成に加えて、所定範囲は、予め固定された範囲および基準値の履歴に応じて変動する範囲のいずれかの範囲である。

第７の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、制御ユニットは、計測された時間の長さに応じて、第１センサの出力値を基準値の学習値に反映させる度合いを変更する。

第８の発明に係る制御装置においては、第１〜７のいずれかの発明の構成に加えて、制御ユニットは、可動部が第２経路を移動している時間における第１センサの出力値の平均値を算出し、算出された平均値に基づいて基準値の学習値を算出する。

第９の発明に係る制御装置においては、第１〜７のいずれかの発明の構成に加えて、制御ユニットは、Ｎを２以上の自然数とするとき、可動部が第２経路を移動している時間における第１センサの出力値の平均値を算出し、算出された平均値と基準値のＮ−１回目の学習値とに基づいて、基準値のＮ回目の学習値を算出する。

第１０の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、可動部が第２経路を移動している時間における第１センサの出力値は、第１経路における第２経路との接続位置に可動部が位置する時の第１センサの出力値を示す。基準位置は、第１経路における第２経路との接続位置である。

第１１の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、第２経路は、中立位置を有する。可動部は、運転者による非操作時に中立位置に保持されるモーメンタリ式の可動部である。

第１２の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

本発明によれば、第２センサ（セレクトセンサ）の出力値が所定値に維持される時間を計測し、計測された時間に基づいて学習の制限を行なう。このようにすると、たとえば第２センサ（セレクトセンサ）の出力値が所定値に維持される時間が所定時間よりも短い場合には、ノイズの影響などを考慮して可動部の基準位置を示す値の学習を行なわないようにすることができる。これにより、意図しない状態で学習が行なわれることが抑制されるため、基準位置を示す値を適切に学習することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。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り返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本実施の形態に係るシフト制御システム１０の構成を示す。本実施の形態に係るシフト制御システム１０は、車両に搭載される変速機構２のシフトポジションを電気制御により切り換えるシフトバイワイヤシステムとして機能する。本実施の形態において、シフト制御システム１０が搭載される車両として、ハイブリッド車両を一例に説明するが、少なくともアクチュエータの駆動力を用いて変速機のシフトポジションを切り換えるシフト制御システム１０が搭載される車両であれば、特にハイブリッド車両に限定されるものではない。なお、本実施の形態において、変速機構２は、無段変速機構から構成される変速機であるが、有段変速機構から構成されてもよい。

シフト制御システム１０は、Ｐスイッチ２０と、シフトレバー機構２６と、ＨＶ（Hybrid Vehicle）−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０と、パーキング制御装置（以下
、「Ｐ−ＥＣＵ」ともいう）４０と、アクチュエータ４２と、エンコーダ４６と、シフト切換機構４８とを含む。

Ｐスイッチ２０は、変速機構２のシフトポジションをパーキングポジション（以下、「Ｐポジション」ともいう）とパーキング以外のポジション（以下、「非Ｐポジション」ともいう）とを切り換えるためのスイッチである。運転者は、Ｐスイッチ２０を通じて、シフトポジションをＰポジションに切り換える指示を入力する。Ｐスイッチ２０はモーメンタリスイッチであってもよい。Ｐスイッチ２０が受付けた運転者からの指示を示すＰ指令信号は、ＨＶ−ＥＣＵ３０に送信される。なお、このようなＰスイッチ２０以外により、非ＰポジションからＰポジションにシフトポジションを切り換えるものであってもよい。

シフトレバー機構２６は、シフトゲート２６０と、シフトレバー２７０と、シフトセンサ２２と、セレクトセンサ２４とから構成される。

シフトレバー２７０は、運転者による非操作時には中立位置（以下、「Ｍポジション」とも記載する）に維持され、運転者による操作時にはシフトゲート２６０に形成された通路に沿って移動されるモーメンタリタイプのシフトレバーである。なお、モーメンタリタイプのシフトレバーの構造および動作については、周知の技術であるため、その詳細な説明は行なわない。

シフトゲート２６０には、前進走行ポジション（以下「Ｄポジション」という）、後進走行ポジション（以下「Ｒポジション」という）、ニュートラルポジション（以下「Ｎポジション」という）およびブレーキポジション（以下「Ｂポジション」という）などのシフトポジションに対応する位置が予め設定される。

シフトセンサ２２は、シフトレバー２７０のシフト方向（図１の紙面上下方向）の位置に応じたシフト電圧値Ｖｓｈを検出し、検出結果をＨＶ−ＥＣＵ３０に出力する。

セレクトセンサ２４は、シフトレバー２７０のセレクト方向（図１の紙面左右方向）の位置に応じたセレクト電圧値Ｖｓｅを検出し、検出結果をＨＶ−ＥＣＵ３０に出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ３０は、Ｐスイッチ２０、シフトセンサ２２およびセレクトセンサ２４からの各出力に基づいて、シフト制御システム１０の動作を統括的に管理する。

ＨＶ−ＥＣＵ３０は、シフトセンサ２２からのシフト電圧値Ｖｓｈと、セレクトセンサ２４からのセレクト電圧値Ｖｓｅとに基づいて、シフトゲート２６０におけるシフトレバー２７０の位置を判定する。

ＨＶ−ＥＣＵ３０は、判定されたシフトレバー２７０の位置がシフトゲート２６０における移動先の位置に所定時間維持されると、移動先の位置に対応するシフトポジションを確定する。

ＨＶ−ＥＣＵ３０は、確定されるシフトポジションがＤ、Ｎ、Ｒ、およびＢのいずれかのポジションであると、車両情報（たとえばアクセル開度など）に基づいて要求トルクを演算し、確定したポジションおよび要求トルクに応じたトルク指令を変速機構２に送信するとともに、非Ｐ要求信号をＰ−ＥＣＵ４０に送信する。これにより、変速機構２のシフトポジションが、確定したシフトポジションに切り換えられる。

また、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、Ｐスイッチ２０からのＰ指令信号を受信すると、Ｐ−ＥＣＵ４０に対してＰ要求信号を送信する。

Ｐ−ＥＣＵ４０は、ＨＶ−ＥＣＵ３０と相互に通信可能に接続される。Ｐ−ＥＣＵ４０は、ＨＶ−ＥＣＵ３０からのＰ要求信号または非Ｐ要求信号を受信すると、シフトポジションをＰポジションと非Ｐポジションとの間で切り換えるために、シフト切換機構４８を駆動するアクチュエータ４２の動作を制御し、現在のシフトポジションがＰポジションであるか非Ｐポジションであるかを示す信号をＨＶ−ＥＣＵ３０に送信する。

アクチュエータ４２は、スイッチドリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」と表記する）により構成され、Ｐ−ＥＣＵ４０からのアクチュエータ制御信号を受信してシフト切換機構４８を駆動する。なお、本発明においてアクチュエータ４２は、モータにより構成されるものとして説明するが、油圧により構成されるようにしてもよい。

エンコーダ４６は、アクチュエータ４２と一体的に回転し、ＳＲモータの回転状況を検出する。本実施の形態のエンコーダ４６は、Ａ相、Ｂ相およびＺ相の信号を出力するロータリーエンコーダである。Ｐ−ＥＣＵ４０は、エンコーダ４６から出力される信号を取得してＳＲモータの回転状況を把握し、ＳＲモータを駆動するための通電の制御を行なう。

図２を参照して、シフトレバー機構２６について詳細に説明する。シフトゲート２６０は、互いにシフト方向（図２の紙面上下方向）に沿って形成される第１シフト経路２６２および第２シフト経路２６４と、セレクト方向（図２の紙面左右方向）に沿って形成され、第１シフト経路２６２と第２シフト経路２６４とを接続するセレクト経路２６６とを有する。

なお、図２において、中央線ＬＣ１は、セレクト経路２６６におけるセレクト方向の中央線を示し、中央線ＬＣ２は、第１シフト経路２６２におけるシフト方向の中央線を示す。なお、これらの線は、各方向の中央でなくてもよい。線ＬＲは、中央線ＬＣ２と第１シフト経路２６２の上端との間のセレクト方向と平行な線であり、線ＬＤは、中央線ＬＣ２と第１シフト経路２６２の下端との間のセレクト方向と平行な線である。

上述したように、シフトレバー２７０は、運転者による非操作時にはＭポジションに維持され、運転者の操作によってシフトゲート２６０に形成される経路に沿って移動させられる。

第１シフト経路２６２の両端の位置にＲポジションおよびＤポジションが設けられ、中央の位置にＮポジションが設けられる。第２シフト経路２６４の上端の位置にＭポジションが設けられ、下端の位置にＢポジションが設けられる。

セレクト経路２６６は、第１シフト経路２６２のＮポジションと第２シフト経路２６４のＭポジションとを接続する。

セレクト電圧値Ｖｓｅ（セレクトセンサ２４の出力電圧値）は、ノイズが生じない正常時において、シフトレバー２７０が中央線ＬＣ１よりＭポジション側の領域に含まれるときにＬｏとなり、中央線ＬＣ１よりＮポジション側の領域に含まれるときにＨｉとなる。

シフト電圧値Ｖｓｈ（シフトセンサ２２の出力電圧値）は、ノイズが生じない正常時において、シフトレバー２７０がシフト方向の上側（図２の紙面上側）に位置するほど大きな値となる。また、シフト電圧値Ｖｓｈは、シフトレバー２７０が中央線ＬＣ２上に位置するときに基準電圧値ＶＣとなり、シフトレバー２７０が線ＬＤ上に位置するときに基準電圧値ＶＣ−所定値αとなり、シフトレバー２７０が線ＬＲ上に位置するときに基準電圧値ＶＣ＋所定値βとなる。なお、所定値α，βは、シフトセンサ２２の出力特性、中央線ＬＣ２と線ＬＤとの相対距離、中央線ＬＣ２と線ＬＲとの相対距離によって定まる値である。

基準電圧値ＶＣは、ＨＶ−ＥＣＵ３０に予め記憶されている。なお、この基準電圧値ＶＣが本発明の学習対象である。

ＨＶ−ＥＣＵ３０は、セレクト電圧値ＶｓｅがＨｉである場合において、シフト電圧値Ｖｓｈが基準電圧値ＶＣ−所定値αよりも大きくかつ基準電圧値ＶＣ＋所定値βよりも小さい場合にシフトレバー２７０の位置をＮポジションと判定し、シフト電圧値Ｖｓｈが基準電圧値ＶＣ−所定値αよりも小さい場合にシフトレバー２７０の位置をＤポジションと判定し、シフト電圧値Ｖｓｈが基準電圧値ＶＣ＋所定値βよりも大きい場合にシフトレバー２７０の位置をＲポジションと判定する。

また、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、セレクト電圧値ＶｓｅがＬｏである場合において、シフト電圧値Ｖｓｈが基準電圧値ＶＣ−所定値αよりも大きい場合にシフトレバー２７０の位置をＭポジションと判定し、シフト電圧値Ｖｓｈが基準電圧値ＶＣ−所定値αよりも小さい場合にシフトレバー２７０の位置をＢポジションと判定する。

このように、基準電圧値ＶＣは、シフトレバー２７０の位置がいずれのシフトポジションに位置するのかを判定する際の基準となる重要な値であるが、シフトレバー２７０が中央線ＬＣ２上に位置するときの実際のシフト電圧値Ｖｓｈは、各センサの温度特性や組付け位置のばらつきなどによって変動する。

そのため、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、セレクト電圧値ＶｓｅのＬｏからＨｉへの変化あるいはＨｉからＬｏへの変化（以下、これらの変化を単に「セレクト電圧値Ｖｓｅの変化」ともいう）を検出し、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化を検出した時点でシフトレバー２７０がセレクト経路２６６を移動している（すなわちシフトレバー２７０が中央線ＬＣ２上に位置する）と推定して、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化を検出した時点のシフト電圧値Ｖｓｈに基づいて、基準電圧値ＶＣの学習を行なう。

この学習の際、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化を検出した時点のシフト電圧値Ｖｓｈを単純に基準電圧値ＶＣの学習値とすると、学習値は適正値とならない場合が考えられる。

たとえば、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化がノイズの影響によるものであった場合、実際にはシフトレバー２７０が中央線ＬＣ２上に位置しない場合が考えられる。また、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化を検出した時点のシフト電圧値Ｖｓｈそのものにノイズが混在していることも考えられる。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０がセレクト電圧値Ｖｓｅの変化を検出するサイクルタイムに対して急速に運転者によるシフトレバー２７０の操作が行なわれた場合、ＨＶ−ＥＣＵ３０がセレクト電圧値Ｖｓｅの変化を検出した時点では既にシフトレバー２７０が中央線ＬＣ２上に位置しないことも考えられる。これらのいずれの場合においても、学習値は適正値とならない。

これらの問題を解決するために、本発明は、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化前にセレクト電圧値ＶｓｅがＬｏ（あるいはＨｉ）に維持されていた時間、およびセレクト電圧値Ｖｓｅの変化後にセレクト電圧値ＶｓｅがＨｉ（あるいはＬｏ）に維持される時間を計測し、これらの計測時間の少なくともいずれか一方が所定時間よりも短い場合には、基準電圧値ＶＣの学習を行なわないようにする点に特徴を有する。さらに、本発明は、学習値を算出する際、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化前と変化後のシフト電圧値Ｖｓｈの平均値に基づいて基準電圧値ＶＣの学習値を算出する点に特徴を有する。

なお、以下の説明においては、セレクト電圧値ＶｓｅがＬｏからＨｉに変化する場合について説明するが、本発明は、セレクト電圧値ＶｓｅがＨｉからＬｏに変化する場合についても適用することができる。

図３に、本実施の形態に係るＨＶ−ＥＣＵ３０の基準電圧値ＶＣの学習を行なう際の機能ブロック図を示す。ＨＶ−ＥＣＵ３０は、入力インターフェイス３１０と、演算処理部３２０と、記憶部３３０と、出力インターフェイス３４０とを含む。

入力インターフェイス３１０は、シフトセンサ２２からのシフト電圧値Ｖｓｈと、セレクトセンサ２４からのセレクト電圧値Ｖｓｅとを受信して、演算処理部３２０に送信する。

記憶部３３０には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部３２０からデータが読み出されたり、格納されたりする。記憶部３３０には、演算処理部３２０から送信された、シフト電圧値Ｖｓｈ、セレクト電圧値Ｖｓｅ、および学習対象である基準電圧値ＶＣの各履歴が記憶されている。

演算処理部３２０は、学習条件判断部３２１と、学習制御部３２２とを含む。学習条件判断部３２１は、基準電圧値ＶＣの学習条件が成立しているか否かを判断し、判断結果を学習制御部３２２に出力する。

学習条件判断部３２１は、Ｌｏ判断部３２１Ａと、変化判断部３２１Ｂと、Ｈｉ判断部３２１Ｃと、Ｖｓｈ判断部３２１Ｄとを含む。

Ｌｏ判断部３２１Ａは、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化前においてセレクト電圧値ＶｓｅがＬｏに維持されていた時間を計測し、計測された時間が所定時間Ｔ１よりも長いか否かを学習条件の１つとして判断する。

変化判断部３２１Ｂは、セレクト電圧値ＶｓｅがＬｏからＨｉに変化したか否かを学習条件の１つとして判断する。

Ｈｉ判断部３２１Ｃは、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化後においてセレクト電圧値ＶｓｅがＨｉに維持されている時間を計測し、計測された時間が所定時間Ｔ２よりも長いか否かを学習条件の１つとして判断する。

Ｖｓｈ判断部３２１Ｄは、シフト電圧値Ｖｓｈが予め定められた学習許可範囲内であるか否かを学習条件の１つとして判断する。

学習制御部３２２は、学習条件判断部３２１が学習条件を満たすと判断した場合、基準電圧値ＶＣの学習を行なう。学習条件判断部３２１が学習条件を満たさないと判断した場合、基準電圧値ＶＣの学習を行なわない。

また、学習制御部３２２は、基準電圧値ＶＣの学習を行なう場合、シフトレバー２７０がセレクト経路２６６を移動している時間におけるシフト電圧値Ｖｓｈの平均値、および記憶部３３０に記憶されている前回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ−１）に基づいて、今回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ）を算出する。なお、今回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ）は、前回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ−１）に代えて、新たな学習値として記憶部３３０に記憶される。

学習条件判断部３２１と、学習制御部３２２とは、いずれも演算処理部３２０であるＣＰＵが記憶部３３０に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＨＶ−ＥＣＵ３０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムＴＣで繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、セレクト電圧値ＶｓｅがＬｏに維持される時間を計測し、計測された時間が所定時間Ｔ１より長く継続しているか否かを判断する。所定時間Ｔ１よりも長く継続していると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。

Ｓ１０２にて、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、セレクト電圧値ＶｓｅがＬｏからＨｉに変化したか否かを判断する。セレクト電圧値ＶｓｅがＬｏからＨｉに変化すると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。

Ｓ１０４にて、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、セレクト電圧値ＶｓｅがＨｉに維持される時間を計測し、計測された時間が所定時間Ｔ２より長く継続しているか否かを判断する。所定時間Ｔ２よりも長く継続していると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。そうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。

Ｓ１０５にて、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、今回のサイクル（セレクト電圧値ＶｓｅがＬｏからＨｉに変化したと判断されたサイクル）で検出したシフト電圧値Ｖｓｈ（ｎ）と、前回のサイクル（今回のサイクルよりも１サイクル前のサイクル）で検出したシフト電圧値Ｖｓｈ（ｎ−１）との差の絶対値が所定値ΔＶより小さいか否か（すなわちＶｓｈ（ｎ）とＶｓｈ（ｎ−１）との電位差が所定の範囲内であるか否か）を判断する。所定値ΔＶより小さいと（Ｓ１０５にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。そうでないと（Ｓ１０５にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。

Ｓ１０６にて、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、今回のサイクルで検出したシフト電圧値Ｖｓｈ（ｎ）と、前回のサイクルで検出したシフト電圧値Ｖｓｈ（ｎ−１）とがともに学習許可範囲内であるか否かを判断する。この学習許可範囲の上限値ＶＵおよび下限値ＶＬは固定値である。なお、学習許可範囲の上限値ＶＵおよび下限値ＶＬを、基準電圧値ＶＣの学習履歴に基づいて変更してもよい。たとえば、基準電圧値ＶＣの前回の学習値ＶＣ（Ｎ−１）から所定値αを減じた値を下限値ＶＬとし、基準電圧値ＶＣの前回の学習値ＶＣ（Ｎ−１）に所定値βを加えた値を上限値ＶＵとするようにしてもよい。学習許可範囲内であると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１２に移される。

Ｓ１０８にて、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、前回のサイクルで検出したシフト電圧値Ｖｓｈ（ｎ−１）と、今回のサイクルで検出したシフト電圧値Ｖｓｈ（ｎ）との平均値Ａを、{Ｖｓｈ（ｎ−１）＋Ｖｓｈ（ｎ）}／２と算出する。

Ｓ１１０にて、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、前回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ−１）とＳ１０８の処理で算出した平均値Ａとをさらに平均した値を、今回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ）として算出する。たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、今回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ）を、{前回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ−１）＋平均値Ａ}／２と算出する。Ｓ１１２にて、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、基準電圧値ＶＣの学習を行なわない。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係るＨＶ−ＥＣＵ３０の学習動作について、図５を参照しつつ説明する。

図５は、時刻ｔａにてセレクト電圧値ＶｓｅがＬｏからＨｉに変化した場合のセレクト電圧値Ｖｓｅ、シフト電圧値Ｖｓｈ、およびＨＶ−ＥＣＵ３０の学習動作のタイミングチャートである。

上述したように、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、サイクルタイムＴＣでセレクト電圧値Ｖｓｅの変化を検出している。そのため、ＨＶ−ＥＣＵ３０がセレクト電圧値Ｖｓｅの変化を実際に検出するタイミングは、時刻ｔａよりも遅い時刻ｔ２となる。

ＨＶ−ＥＣＵ３０は、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化を検出した時刻ｔ２以前に、セレクト電圧値ＶｓｅがＬｏに維持される時間が所定時間Ｔ１より長く継続していると判断すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、時刻ｔ２以後に、セレクト電圧値ＶｓｅがＨｉに維持される時間が所定時間Ｔ２より長く継続しているか否かを判断する（Ｓ１０４）。

これらの判断は、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化がノイズの影響によるものであったか否かを判断し、ノイズの影響によるものであった場合に、学習を行なわれないようにするためのものである。たとえば、図５の一点鎖線に示したように、時刻ｔｂにてセレクト電圧値ＶｓｅがＬｏからＨｉに変化した場合であっても、時刻ｔｂ後にセレクト電圧値ＶｓｅがＨｉに維持される時間が所定時間Ｔ２よりも短い場合は、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化がノイズの影響であると判断して、基準電圧値ＶＣの学習を行なわない（Ｓ１１２）。

ＨＶ−ＥＣＵ３０は、セレクト電圧値ＶｓｅがＨｉに維持される時間が所定時間Ｔ２より長く継続すると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、所定時間Ｔ２が経過した時刻ｔ３にて、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化を検出した時刻ｔ２でのシフト電圧値Ｖｓｈ（２）と、時刻ｔ２よりも１サイクルタイムＴＣ前の時刻ｔ１でのシフト電圧値Ｖｓｈ（１）との差の絶対値が所定値ΔＶよりも小さいか否か、およびシフト電圧値Ｖｓｈ（１）とシフト電圧値Ｖｓｈ（２）とがともに学習許可範囲内であるか否かを判断する（Ｓ１０４にてＹＥＳ、Ｓ１０５、Ｓ１０６）。この判断は、シフト電圧値Ｖｓｈ（１）とシフト電圧値Ｖｓｈ（２）とが、ノイズの影響などで異常な値となっていないことを確認するための処理である。

図５においては、シフト電圧値Ｖｓｈ（１）とシフト電圧値Ｖｓｈ（２）と差の絶対値が所定値ΔＶよりも小さく（Ｓ１０５にてＹＥＳ）、かつシフト電圧値Ｖｓｈ（１）とシフト電圧値Ｖｓｈ（２）とがともに学習許可範囲内である（Ｓ１０６にてＹＥＳ）。そのため、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、時刻ｔ３にて、シフト電圧値Ｖｓｈ（１）とシフト電圧値Ｖｓｈ（２）との平均値Ａを算出し（Ｓ１０８）、さらに前回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ−１）と平均値Ａとをさらに平均した値を、今回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ）として算出する（Ｓ１１０）。

このように、セレクト電圧値Ｖｓｅが実際にＬｏからＨｉに変化する時刻ｔａの前後のシフト電圧値Ｖｓｈ（１），Ｖｓｈ（２）の平均値Ａを学習値の算出に用いることで、ノイズあるいは運転者によるシフトレバー２７０の急速操作による学習値のずれを抑制することができる。

加えて、平均値Ａと前回の学習値ＶＣ（Ｎ−１）とをさらに平均した値を、最終的な今回の学習値ＶＣ（Ｎ）とすることで、ノイズあるいは運転者によるシフトレバー２７０の急速操作による学習値のずれをさらに抑制することができる。

以上のように、本実施の形態においては、セレクト電圧値Ｖｓｅの変化前にセレクト電圧値ＶｓｅがＬｏに維持される時間が所定時間よりも長いこと、およびセレクト電圧値Ｖｓｅの変化後にセレクト電圧値ＶｓｅがＨｉに維持される時間が所定時間よりも長いことを基準電圧値ＶＣの学習条件としている。そのため、ノイズの影響によってセレクト電圧値Ｖｓｅの瞬間的に変化したような場合には、これらの学習条件が成立せず、基準電圧値ＶＣの学習を行なわない。これにより、シフトレバー２７０が中央線ＬＣ２上に位置しない時点のシフト電圧値Ｖｓｈに基づく基準電圧値ＶＣの学習を抑制することができる。これにより、基準電圧値ＶＣを適切に学習することができる。

なお、本実施の形態において、図４の１００の処理で計測された時間（セレクト電圧値ＶｓｅがＬｏに維持される時間）、あるいは図４のＳ１０４の処理で計測された時間（セレクト電圧値ＶｓｅがＨｉに維持される時間）に応じて、学習の程度（たとえばシフト電圧値Ｖｓｈを学習値に反映させる度合い）を変更するようにしてもよい。

たとえば、学習値の算出処理（図４のＳ１１０の処理）にて、今回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ）を、係数ｋ（０＜ｋ＜１）を用いて、（１−ｋ）×ＶＣ（Ｎ）＋ｋ×Ａと算出し、この係数ｋの値を、セレクト電圧値ＶｓｅがＬｏに維持される時間、あるいはセレクト電圧値ＶｓｅがＨｉに維持される時間が短いほど、小さな値に設定する（すなわちシフト電圧値Ｖｓｈを学習値に反映させる度合いを小さくする）ようにしてもよい。

また、本実施の形態において、学習条件を満たさない場合においても、全く学習を行なわないのではなく、シフト電圧値Ｖｓｈを学習値に反映させる度合いを小さくするようにしてもよい。

＜第２の実施の形態＞
以下、本実施の形態の変形例について説明する。前述の第１の実施の形態においては、学習値の算出に用いるシフト電圧値Ｖｓｈが学習許可範囲に含まれない場合は、学習を行なわない（図４のＳ１０６にてＮＯ、Ｓ１１２）。これに対し、本実施の形態は、シフト電圧値Ｖｓｈが学習許可範囲に含まれない場合、学習許可範囲の上限値ＶＵあるいは下限値ＶＬを用いて学習を行なうものである。また、本実施の形態は、前述の図４のＳ１０５に相当する処理を行なわない。その他の制御ブロックおよびフローチャートは、前述の実施の形態と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。

図６を参照して、本実施の形態に係るＨＶ−ＥＣＵ３０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図６に示したフローチャートの中で、前述の図４に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ２００にて、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、今回のサイクルで検出したシフト電圧値Ｖｓｈ（ｎ）と、前回のサイクルで検出したシフト電圧値Ｖｓｈ（ｎ−１）とがともに学習許可範囲内であるか否かを判断する。なお、本処理そのものは、前述の図４のＳ１０６の処理と同じ内容であり、学習許可範囲に含まれない場合に行なわれる処理が異なる。学習許可範囲内であると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２０２に移される。

Ｓ２０２にて、ＨＶ−ＥＣＵ３０は、学習許可範囲の上限値ＶＵおよび下限値ＶＬに基づいて、平均値Ａを算出する。すなわち、平均値Ａ＝{Ｖｓｈ（ｎ−１）＋Ｖｓｈ（ｎ）}／２において、たとえばＶｓｈ（ｎ）が学習許可範囲の上限値ＶＵよりも大きい場合には、Ｖｓｈ（ｎ）に代えて上限値ＶＵを用いて、平均値Ａを{Ｖｓｈ（ｎ−１）＋ＶＵ}／２と算出する。また、たとえばＶｓｈ（ｎ）が学習許可範囲の下限値ＶＬよりも小さい場合には、Ｖｓｈ（ｎ）に代えて下限値ＶＬを用いて、平均値Ａを{Ｖｓｈ（ｎ−１）＋ＶＬ}／２と算出する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係るＨＶ−ＥＣＵ３０の学習動作について、図７を参照しつつ説明する。

図７は、時刻ｔｃにてセレクト電圧値ＶｓｅがＬｏからＨｉに変化した場合のセレクト電圧値Ｖｓｅ、シフト電圧値Ｖｓｈ、およびＨＶ−ＥＣＵ３０の学習動作のタイミングチャートである。

前述の第１の実施の形態でも説明したように、ＨＶ−ＥＣＵ３０はサイクルタイムＴＣでセレクト電圧値Ｖｓｅの変化を検出しているため、ＨＶ−ＥＣＵ３０がセレクト電圧値Ｖｓｅの変化を実際に検出するタイミングは、時刻ｔｃよりも遅い時刻ｔ５となる。

ここで、図７に示すシフト電圧値Ｖｓｈにおいては、時刻ｔ５より１サイクルタイムＴＣ前の時刻ｔ４でのシフト電圧値Ｖｓｈ（４）は学習許可範囲内であるが、時刻ｔ５でのシフト電圧値Ｖｓｈ（５）はノイズの影響で学習許可範囲の上限値ＶＵを超えている。

このような場合、前述の第１の実施の形態においては学習を行なわない（図４のＳ１０６にてＮＯ、Ｓ１１２）が、本実施の形態においては、時刻ｔ６において、学習許可範囲の上限値ＶＵを超えているシフト電圧値Ｖｓｈ（５）に代えて学習許可範囲の上限値ＶＵを用いて、学習が行われる（Ｓ２００にてＮＯ、Ｓ２０２、Ｓ１１０）。

すなわち、平均値Ａを、{Ｖｓｈ（４）＋Ｖｓｈ（５）}／２ではなく、{Ｖｓｈ（ｎ−１）＋ＶＵ}／２と算出し（Ｓ２０２）、この平均値Ａと前回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ−１）とをさらに平均した値を、今回の基準電圧値ＶＣの学習値ＶＣ（Ｎ）として算出する（Ｓ１１０）。

このようにすると、たとえば学習値の初期値がリセットされたときのように、学習を早期に行ないたい場合において、ノイズによる学習値のずれを最小限に抑制しつつ、学習を確実に行なうことができる。

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。

シフト制御システムの構成を示す図である。 シフトレバー機構を説明するための図である。 ＥＣＵの機能ブロック図である。 ＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 ＥＣＵの学習動作のタイミングチャート（その１）である。 ＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その２）である。 ＥＣＵの学習動作のタイミングチャート（その２）である。

符号の説明

２ 変速機構、１０ シフト制御システム、２０ Ｐスイッチ、２２ シフトセンサ、２４ セレクトセンサ、２６ シフトレバー機構、３０ ＨＶ−ＥＣＵ、４０ Ｐ−ＥＣＵ、４２ アクチュエータ、４６ エンコーダ、４８ シフト切換機構、２６０ シフトゲート、２６２ 第１シフト経路、２６４ 第２シフト経路、２６６ セレクト経路、２７０ シフトレバー、３１０ 入力インターフェイス、３２０ 演算処理部、３２１ 学習条件判断部、３２１Ａ Ｌｏ判断部、３２１Ｂ 変化判断部、３２１Ｃ Ｈｉ判断部、３２１Ｄ Ｖｓｈ判断部、３２２ 学習制御部、３３０ 記憶部、３４０ 出力インターフェイス。

Claims (12)

1. 運転者によってシフトゲートに沿って移動するように操作される可動部を有する車両に備えられる変速機の制御装置であって、前記シフトゲートは、第１方向に延びる第１経路と、前記第１経路に接続され、前記第１方向とは異なる第２方向に延びる第２経路とを有し、
   前記制御装置は、
   前記第１方向の前記可動部の位置に応じた出力値を出力する第１センサと、
   前記第２方向の前記可動部の位置に応じた出力値を出力する第２センサと、
   前記第１センサと前記第２センサとに接続され、前記可動部が前記第１方向における基準位置に位置することを示す基準値と前記第１センサの出力値とを比較した結果および前記第２センサの出力値に基づいて、前記運転者が要求するシフトポジションを判定する制御ユニットとを含み、
   前記制御ユニットは、前記可動部が前記第２経路を移動することに応じて前記第２センサの出力値が変化した時の前記第１センサの出力値を用いて前記基準値の学習を行なうとともに、前記第２センサの出力値の変化前において前記第２センサの出力値が変化前に対応する値に維持される時間、および前記第２センサの出力値の変化後において前記第２センサの出力値が変化後に対応する値に維持される時間の少なくともいずれかの時間を計測し、前記計測された時間に基づいて前記学習の制限を行なう、変速機の制御装置。
2. 前記制御ユニットは、前記計測された時間が所定時間よりも長いという学習条件が成立するか否かを判断し、前記学習条件が成立する場合に前記学習を行ない、前記学習条件が成立しない場合に前記学習を行なわない、請求項１に記載の変速機の制御装置。
3. 前記第２センサは、前記可動部が前記第２経路における所定位置よりも前記第１経路側に位置する場合に第１出力値を出力し、前記可動部が前記第２経路における前記所定位置よりも前記第１経路側とは異なる側に位置する場合に前記第１出力値とは異なる第２出力値を出力し、
   前記制御ユニットは、前記第２センサの出力値が前記第１出力値および前記第２出力値のうちの一方の出力値から他方の出力値に変化する時までに前記一方の出力値に維持されていた第１時間、および前記第２センサの出力値が前記一方の出力値から前記他方の出力値に変化した時から前記他方の出力値に維持される第２時間を計測し、前記計測された第１時間が第１所定時間よりも長くかつ前記計測された第２時間が第２所定時間よりも長いという学習条件が成立するか否かを判断し、前記学習条件が成立する場合に前記学習を行ない、前記学習条件が成立しない場合に前記学習を行なわない、請求項１または２に記載の変速機の制御装置。
4. 前記制御ユニットは、前記計測された時間が所定時間よりも長くかつ前記可動部が前記第２経路を移動することに応じて前記第２センサの出力値が変化した時の前記第１センサの出力値が所定範囲に含まれるという学習条件が成立するか否かを判断し、前記学習条件が成立する場合に前記学習を行ない、前記学習条件が成立しない場合に前記学習を行なわない、請求項１に記載の変速機の制御装置。
5. 前記制御ユニットは、前記計測された時間が所定時間よりも長いという第１学習条件が成立するか否かを判断し、前記可動部が前記第２経路を移動することに応じて前記第２センサの出力値が変化した時の前記第１センサの出力値が所定範囲に含まれるという第２学習条件が成立するか否かを判断し、前記第１学習条件および前記第２学習条件の双方が成立する場合、前記第１センサの出力値に基づいて前記基準値の学習値を算出し、前記第１学習条件が成立しかつ前記第２学習条件が成立しない場合、前記所定範囲に含まれる値であって前記第１センサの出力値に最も近い値に基づいて前記学習値を算出し、前記第１の条件が成立しない場合、前記第２学習条件が成立するか否かに関わらず前記学習を行なわない、請求項１に記載の変速機の制御装置。
6. 前記所定範囲は、予め固定された範囲および前記基準値の履歴に応じて変動する範囲のいずれかの範囲である、請求項４または５に記載の変速機の制御装置。
7. 前記制御ユニットは、前記計測された時間の長さに応じて、前記第１センサの出力値を前記基準値の学習値に反映させる度合いを変更する、請求項１に記載の変速機の制御装置。
8. 前記制御ユニットは、前記可動部が前記第２経路を移動している時間における前記第１センサの出力値の平均値を算出し、前記算出された平均値に基づいて前記基準値の学習値を算出する、請求項１〜７のいずれかに記載の変速機の制御装置。
9. 前記制御ユニットは、Ｎを２以上の自然数とするとき、前記可動部が前記第２経路を移動している時間における前記第１センサの出力値の平均値を算出し、前記算出された平均値と前記基準値のＮ−１回目の学習値とに基づいて、前記基準値のＮ回目の学習値を算出する、請求項１〜７のいずれかに記載の変速機の制御装置。
10. 前記可動部が前記第２経路を移動している時間における前記第１センサの出力値は、前記第１経路における前記第２経路との接続位置に前記可動部が位置する時の前記第１センサの出力値を示し、
    前記基準位置は、前記第１経路における前記第２経路との接続位置である、請求項１に記載の変速機の制御装置。
11. 前記第２経路は、中立位置を有し、
    前記可動部は、運転者による非操作時に前記中立位置に保持されるモーメンタリ式の可動部である、請求項１に記載の変速機の制御装置。
12. 運転者によってシフトゲートに沿って移動するように操作される可動部を有する車両に備えられる変速機を制御する制御装置が行なう制御方法であって、前記シフトゲートは、第１方向に延びる第１経路と、前記第１経路に接続され、前記第１方向とは異なる第２方向に延びる第２経路とを有し、前記制御装置には、前記第１方向の前記可動部の位置に応じた出力値を出力する第１センサと、前記第２方向の前記可動部の位置に応じた出力値を出力する第２センサとが接続され、前記可動部が前記第１方向における基準位置に位置することを示す基準値と前記第１センサの出力値とを比較した結果および前記第２センサの出力値に基づいて、前記運転者が要求するシフトポジションを判定し、
    前記制御方法は、
    前記可動部が前記第２経路を移動することに応じて前記第２センサの出力値が変化した時の前記第１センサの出力値に基づいて前記基準値の学習を行なうステップと、
    前記第２センサの出力値の変化前および変化後の少なくともいずれかにおいて前記第２センサの出力値が所定値に維持される時間を計測し、前記計測された時間に基づいて前記学習の制限を行なうステップとを含む、変速機の制御方法。

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