JP6595429B2 - シフトバイワイヤシステム - Google Patents

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Description

本発明は、自動変速機のシフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤシステムに関する。
従来、車両制御の分野において、車両の運転者が指令し、バイワイヤ制御回路によって車両状態を変更可能なアクチュエータを電気制御するバイワイヤシステムが実用されている。
特許文献1に記載のように、車両の自動変速機のシフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤシステムが知られており、電動のアクチュエータが回転し自動変速機の変速機構部が駆動してシフトレンジを切り替える。
特許第5170215号公報
特許文献1のシフトバイワイヤシステムでは、車両電源の瞬断後の電源復帰(電源オン)時において、基準位置の学習状態がリセットされ、目標レンジをRレンジまたはNレンジとする場合、運転者に対して通知または警告を表示する。この表示中に再度、基準位置の学習を実施し、正常復帰している。この場合、シフトバイワイヤシステムが故障していないのに運転者に対して通知または警告を表示し、運転者に不安を与えてしまう虞がある。
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、簡単な構成で、車両電源が瞬断しても安全に通常の制御状態に復帰可能なシフトバイワイヤシステムを提供することにある。
本発明のシフトバイワイヤシステムは、車両の運転者により操作されるシフト選択部(45)からの信号に応じて自動変速機(20)のシフトレンジを切り替える。
シフトバイワイヤシステムは、アクチュエータ(30)、ディテントプレート(52)、ディテントスプリング(55)、制御部(13)および表示装置(47)を備える。
アクチュエータは、モータ部(32)、エンコーダ(34)、減速部(33)を有する。
モータ部は、電力により回転可能である。
エンコーダは、モータ部の回転に応じてパルス信号を出力し、自動変速機の実際のレンジである実レンジを検出可能である。
減速部は、モータ部の回転を減速して出力する。
ディテントプレート52は、減速部に接続されており、アクチュエータにより回転し、第1凹部(61)、第2凹部(64)および複数の中間凹部(62、63)を有する。
第1凹部は、回転方向の一方側に形成され、駐車用のレンジであるPレンジに対応するとともに、第2凹部とは反対側に第1壁(65)を有する。
第2凹部は、回転方向の他方側に形成され、前進用のレンジである「Dレンジまたは最低速段レンジ」に対応するとともに、第1凹部とは反対側に第2壁(66)を有する。
中間凹部は、第1凹部と第2凹部との間に形成され、それぞれ、後進用のレンジであるRレンジ、中立のレンジであるNレンジまたは「最低速段レンジ以外の前進用のレンジ」に対応する。
ディテントスプリングは、規制部(53)を有し、第1凹部、複数の中間凹部または第2凹部に規制部が嵌り込むことによって、ディテントプレートの回転を規制し、記自動変速機のシフトレンジを固定可能にする。
制御部は、シフト選択部からの信号に基づき目標レンジを決定する目標レンジ決定部を有し、自動変速機のシフトレンジが目標レンジ決定部によって決定された目標レンジとなるようにアクチュエータの回転を制御する。
表示装置は、車両の運転席前方に設けられ、エンコーダから検出された実レンジを表示可能である。
また、制御部は、第1位置学習部、第2位置学習部および電源オン判別部を有する。
第1位置学習部は、規制部が第1壁に接触してアクチュエータの回転が規制される方向にアクチュエータが回転して、エンコーダから出力されたパルス信号のカウント値の最小値または最大値が所定時間変化しない状態を検出する。これによって、第1位置学習部は、Pレンジに対応するアクチュエータの第1基準位置を学習する。
第2位置学習部は、規制部が第2壁に接触してアクチュエータの回転が規制される方向にアクチュエータが回転し、エンコーダから出力されたパルス信号のカウント値の最小値または最大値が所定時間変化しない状態を検出する。これによって、第2位置学習部は、Dレンジまたは最低速段レンジに対応するアクチュエータの第2基準位置を学習する。
電源オン判別部は、車両電源がオンしたとき、オンが、運転者による通常のオン操作によるものか、車両電源が瞬断した後の復帰によるものかを判別する。
さらに、制御部は、車両電源がオンしたとき、オンが、運転者による通常のオン操作によるものであると電源オン判別部により判別された場合、第1位置学習部により第1基準位置を学習する。
制御部は、車両電源がオンしたとき、オンが、車両電源が瞬断した後の復帰によるものであると電源オン判別部により判別された場合において、表示装置がNレンジを表示しており、目標レンジ決定部がRレンジを目標レンジに決定する。このとき、制御部は、表示装置がNレンジを表示したままで、表示装置がNレンジを表示中に、第1位置学習部により第1基準位置を学習、または、第2位置学習部により第2基準位置を学習する。
また、制御部は、車両電源がオンしたとき、オンが、車両電源が瞬断した後の復帰によるものであると電源オン判別部により判別された場合において、表示装置がRレンジを表示しており、目標レンジ決定部がNレンジを目標レンジに決定する。このとき、制御部は、表示装置がNレンジを表示し、表示装置がNレンジを表示した後に、第1位置学習部により第1基準位置を学習、または、第2位置学習部により第2基準位置を学習する。
このような構成によって、車両電源の瞬断後の電源復帰し、NレンジからRレンジ、または、RレンジからNレンジに切り替える処理において、運転者に対して通知または警告を表示しないため、運転者に不安を与えない。
本発明の第1実施形態によるシフトバイワイヤシステムを含む車両制御システムを示す概略図。 本発明の第1実施形態によるシフトバイワイヤシステムの変速機構部およびその近傍を示す図。 本発明の第1実施形態によるシフトバイワイヤシステムのアクチュエータを示す断面図。 本発明の第1実施形態によるシフトバイワイヤシステムのディテントプレートを示す図。 本発明の第1実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関するタイムチャート。 本発明の第1実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関するタイムチャート。 本発明の第1実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関するタイムチャート。 本発明の第1実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関するタイムチャート。 本発明の第1実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関するタイムチャート。 本発明の第1実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関するタイムチャート。 本発明の第1実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関する処理を示すフローチャート。 図11の処理フローのサブ処理を示すフローチャート。 図11の処理フローのサブ処理を示すフローチャート。 図13の処理フローのサブ処理を示すフローチャート。 本発明の第2実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関するタイムチャート。 本発明の第2実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関するタイムチャート。 本発明の第2実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関する処理を示すフローチャート。 本発明の第3実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関するタイムチャート。 本発明の第3実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関するタイムチャート。 本発明の第3実施形態によるシフトバイワイヤシステムによるアクチュエータの回転位置の学習に関する処理を示すフローチャート。
以下、本発明の実施形態によるシフトバイワイヤシステムを図面に基づいて説明する。複数の実施形態において、第1実施形態と実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。「本実施形態」という場合、第1から第3実施形態を包括する。また、以下の説明では、電子制御ユニットを「ECU」と記載する。
(第1実施形態)
図1に示すように、第1実施形態によるシフトバイワイヤシステム3を含む車両制御システム1を示している。
車両制御システム1は、例えば、四輪の車両に搭載され、自動変速機制御システム2、シフトバイワイヤシステム3、エンジン制御システム4および統合ECU10で構成されている。
自動変速機制御システム2はAT−ECU12を有し、シフトバイワイヤシステム3は「制御部」としてのSBW−ECU13を有し、エンジン制御システム4はEC−ECU14を有する。
AT−ECU12、SBW−ECU13およびEC−ECU14は、マイクロコンピュータを主体に構成された電気回路で、車両内のLAN回線17を経由して電気的または光学的に相互に接続されている。
また、AT−ECU12、SBW−ECU13およびEC−ECU14は、車両の電源であるバッテリ18に電気的に接続されており、バッテリ18から供給される電力によって作動する。
統合ECU10は、AT−ECU12、SBW−ECU13およびEC−ECU14と同様に、バッテリ18に電気的に接続されており、AT−ECU12、SBW−ECU13およびEC−ECU14と共同して車両制御システム1全体を制御する。
また、統合ECU10は、表示装置47に接続されている。
表示装置47は、車両の運転席前方に設けられており、自動変速機20の実際のレンジを表示可能である。以下、自動変速機20の実際のレンジを「実レンジ」と記載する。
自動変速機制御システム2は、車両の自動変速機20を油圧により駆動し、油圧回路21を備えている。
自動変速機20は、走行レンジとしてのDレンジおよびRレンジ、並びに、非走行レンジとしてのPレンジおよびNレンジのシフトレンジが設定されており、シフトレンジのいずれかで締結する複数の摩擦係合要素を備えている。なお、Dレンジは前進用のレンジで、Rレンジは後進用のレンジで、Pレンジは駐車用のレンジで、Nレンジは中立のレンジである。
油圧回路21は、マニュアルバルブ22および複数の電磁弁23を有し、自動変速機20のシフトレンジおよび変速段を切り替える。
マニュアルバルブ22は、レンジ位置選択機構としてのスプールバルブで、軸方向に移動にすることによって油圧回路21を切り替える。油圧回路21が切り替わり、自動変速機20がDレンジ、Rレンジ、PレンジまたはNレンジのいずれかに設定される。
電磁弁23は、対応する自動変速機20の摩擦係合要素を油圧によって駆動する。電磁弁23から供給される油圧によって、各摩擦係合要素が締結または開放する。
AT−ECU12は、電磁弁23等の電気要素に電気的に接続されており、各電磁弁23から供給される油圧を電気的に制御し、自動変速機20の摩擦係合要素を締結または解放する。
また、AT−ECU12は、車速センサ24と電気的に接続されており、車速センサ24から出力された検出信号を受信して、電磁弁23を制御する。
車速センサ24は、自動変速機20の出力軸の回転数から車両の車速Vc[km/h]を測定可能である。車速センサ24は、例えば、自動変速機20の出力軸の回転とともに多極着磁した磁石が回転し、非接触の磁気抵抗効果素子で磁束の変化を電気抵抗の変化に変換して、車速Vcを測定する。
また、車速Vcは、AT−ECU12を経由してEC−ECU14に出力される。
シフトバイワイヤシステム3は、アクチュエータ30および変速機構部31を備えている。
図2に示すように、アクチュエータ30は、パーキングロック機構70を駆動する
図1に戻って、アクチュエータ30は、モータ部32、減速部33およびエンコーダ34を有する。
図3に示すように、モータ部32は、スイッチトリラクタンス(SR)モータであり、永久磁石を用いることなく駆動力を発生するブラシレスモータで、ステータ35およびロータ37を含む。
ステータ35は、回転方向に配列された複数のコイル36に嵌合されている。
ロータ37は、ステータ35の内側に設けられ、中心部に軸部材38を有し、アクチュエータ30のハウジングに回転可能に支持されている。
ロータ37および軸部材38は、SBW−ECU13が複数のコイル36に所定のタイミングで順次通電したとき、回転する。
減速部33は、軸部材38の回転運動を減速して変速機構部31に伝達する。マニュアルバルブ22およびパーキングロック機構70に減速部33から伝達された回転駆動力を変速機構部31が伝達する。
エンコーダ34は、インクリメンタル型のエンコーダで、アクチュエータ30のハウジング内に設けられており、ロータ37と一体に回転する磁石と、磁気検出用のホールIC等により構成されており、ロータ37の回転角の変化分に応じてパルス信号を出力する。
エンコーダ34から出力されたパルス信号に応じて、SBW−ECU13によってカウント用の値(カウント値)を減少または増加し、SBW−ECU13がロータ37の回転状態を検出する。SBW−ECU13がロータ37の回転状態を検出することによって、モータ部32が脱調することなく高速回転できる。
なお、車両電源のオン毎(シフトバイワイヤシステム3の起動毎)に、モータ部32の励磁通電相学習(エンコーダ34から出力されたパルス信号に応じたカウント値と通電相の同期)のための初期駆動制御が行われる。この初期駆動制御により、アクチュエータ30の回転を適切に制御できるようになる。
図2に戻って、変速機構部31は、アクチュエータ30の回転駆動力を直線運動に変換してマニュアルバルブ22に伝達し、マニュアルシャフト51、ディテントプレート52およびディテントスプリング55を有する。
マニュアルシャフト51は、減速部33に接続され、モータ部32の回転駆動力によって回転可能である。
ディテントプレート52は、マニュアルシャフト51からマニュアルシャフト51の径方向外側に伸びてマニュアルシャフト51と一体に構成されており、アクチュエータ30によって回転可能で、ピン54が設けられている。
ピン54は、マニュアルバルブ22に接続されている。ピン54によって、ディテントプレート52がマニュアルシャフト51とともに回転し、マニュアルバルブ22が軸方向に往復移動する。
図4に示すように、ディテントプレート52は、マニュアルシャフト51の径方向外側に第1凹部61、複数の中間凹部62、63および第2凹部64を有する。
第1凹部61は、ディテントプレート52の回転方向の一方側に形成されている。
第2凹部64は、ディテントプレート52の回転方向の他方側に形成されている。
中間凹部62、63は、第1凹部61と第2凹部64との間に形成されている。
第1凹部61は、自動変速機20のシフトレンジである「Pレンジ」に対応して形成されており、第2凹部64とは反対側に第1壁65を含む。
中間凹部62は、「Rレンジ」に対応して形成されている。
中間凹部63は、「Nレンジ」に対応して形成されている。
第2凹部64は、「Dレンジ」に対応して形成されており、第1凹部61とは反対側に第2壁66を有する。なお、第2凹部64は、「最低速段レンジ」に対応して形成してもよい。
ディテントスプリング55は、「規制部」としてのディテントローラ53を先端に有する。
ディテントローラ53は、マニュアルシャフト51を経由してディテントプレート52に回転方向の所定の力が加わるとき、各凹部61−64間に形成される凸部を乗り越えて隣接する他の凹部61−64に移動する。アクチュエータ30によってマニュアルシャフト51が回転し、マニュアルバルブ22の軸方向の位置およびパーキングロック機構70の状態が変化し、自動変速機20のシフトレンジが変更される。
ディテントローラ53は、第1凹部61、中間凹部62、中間凹部63または第2凹部64のいずれかに嵌り込むことでディテントプレート52の回転を規制する。ディテントプレート52の回転が規制され、マニュアルバルブ22の軸方向の位置およびパーキングロック機構70の状態が決定され、自動変速機20のシフトレンジが固定可能になる。
シフトレンジがPレンジ側からRレンジ、NレンジおよびPレンジ側に切り替わるときに減速部33が回転する方向を、正回転方向とする。
一方、シフトレンジがDレンジ側からNレンジ、RレンジおよびPレンジ側に切り替わるときに減速部33が回転する方向を、逆回転方向とする。
ディテントプレート52の回転可能範囲は、第1壁65とディテントローラ53とが接触する位置から、第2壁66とディテントローラ53とが接触する位置までの範囲となる。
図2において、回転可能範囲は、ディテントローラ53との関係におけるディテントプレート52の回転可能範囲である。このため、ディテントスプリング55の撓み量、伸び量およびマニュアルシャフト51のねじれ量等を含めると、ディテントプレート52の絶対的な回転可能範囲は、図4に示す回転可能範囲よりも大きくなる。
シフトレンジがDレンジであるとき、すなわち、Pレンジ以外のレンジであるときのパーキングロック機構70の状態を示している。この状態で、パーキングギア74はパーキングロックポール73によってロックされていないため、車両の車輪の回転は妨げられない。
この状態から減速部33が逆回転方向に回転するとき、ディテントプレート52を介してロッド71が矢印X方向に押され、ロッド71の先端に設けられているテーパ部72がパーキングロックポール73を矢印Yの方向に押し上げる。
パーキングロックポール73がパーキングギア74に噛み合い、パーキングギア74がロックされ、ディテントローラ53が第1凹部61に嵌り、車輪の回転が規制された状態になる。このとき、実レンジはPレンジである。
再度、図1に戻って、SBW−ECU13は、モータ部32、エンコーダ34およびレンジセレクタ45に電気的に接続されている。
レンジセレクタ45は、シフト選択部であり、セレクタセンサ46が設けられている。
セレクタセンサ46は、車両の運転者がレンジセレクタ45を操作することにより指令したレンジを検出し、検出した信号をSBW−ECU13に出力する。以下、車両の運転者がレンジセレクタ45を操作することにより指令したレンジを「指令レンジ」と記載する。
SBW−ECU13は、セレクタセンサ46から出力された指令レンジの信号に基づき、目標レンジを決定する。例えば、セレクタセンサ46の信号、ブレーキペダル48の信号および車速センサ24の信号に基づき目標レンジを決定する。
また、SBW−ECU13は、自動変速機20のシフトレンジが目標レンジとなるようにアクチュエータ30の回転を制御する。SBW−ECU13により自動変速機20の実レンジが運転者の意図するレンジに切り替わる。
エンコーダ34がインクリメンタル型でモータ部32の相対的な回転位置のみ検出可能であるため、シフトレンジが所望のレンジに切り替わるために、SBW−ECU13は、減速部33の絶対位置に対応する基準位置を学習する。
SBW−ECU13は、基準位置を学習した後、学習した基準位置および所定の回転量に基づき各シフトレンジに対応するアクチュエータ30の回転位置を演算により求める。演算により求めた回転位置となるように、アクチュエータ30が回転し、実レンジが所望のシフトレンジに切り替わる。
また、SBW−ECU13は、基準位置を学習した後、学習した基準位置、所定の回転量およびエンコーダ34からのパルス信号のカウント値に基づく演算により、そのときの実レンジを検出することができる。
さらに、SBW−ECU13は、統合ECU10を経由して、検出した実レンジの情報を表示装置47に表示する。表示装置47に表示されることによって、運転者は実レンジを確認できる。
EC−ECU14は、車両のエンジン40のスロットル41、インジェクタ42、アクセルセンサ44、ブレーキペダル48に電気的に接続されている。
スロットル41は、エンジン40の吸気通路を流れる吸気の流量を調整する。
インジェクタ42は、エンジン40の吸気通路または各気筒へ噴射する燃料の量を調整する。
アクセルセンサ44は、アクセルペダル43に接続されており、運転者がアクセルペダル43の操作量であるアクセル開度Acを検出し、検出した信号をEC−ECU14に出力する。
アクセル開度Acは、運転者がアクセルペダル43を踏むとともに増加する。
また、アクセル開度Acは、運転者がアクセルペダル43を踏んでいないとき、ゼロである。ここで、「ゼロ」は常識的な誤差範囲を含む。本明細書中では、「ゼロ」は同様に拡大解釈するものとする。
EC−ECU14は、運転者によってアクセルペダル43の操作に基づいてスロットル41およびインジェクタ42を電気的に制御し、エンジン40の回転数および出力トルクを調整する。
ブレーキペダル48は、運転者の足で操作可能で、油圧式で作動する。ブレーキペダル48が踏まれると、ペダルの根元付近にあるブレーキマスターシリンダーで油圧にされ、各輪のブレーキ本体に伝えられる。
ブレーキ本体は、摩擦を起こすことで、車両が進行または後退しようとする運動エネルギーを熱エネルギーに変換可能である。ブレーキ本体によって変換された熱エネルギーが空気中に放熱される。
また、ブレーキペダル48は、運転者がブレーキペダル48を踏んでいるか踏んでいないかをEC−ECU14に出力する。
アクセル開度Ac、ブレーキペダル48が踏まれたか否かの情報をEC−ECU14からSBW−ECU13は取得する。
SBW−ECU13による「アクチュエータ30の基準位置の学習」について説明する。本実施形態では、アクチュエータ30の基準位置の学習は、第1基準位置の学習または第2基準位置の学習である。
再度、図4に戻って、第1基準位置は、ディテントローラ53が第1壁65に接触した状態におけるアクチュエータ30の回転位置のことであり、シフトレンジのPレンジに対応する位置である。
第2基準位置は、ディテントローラ53が第2壁66に接触した状態におけるアクチュエータ30の回転位置のことであり、シフトレンジのDレンジに対応する位置である。
SBW−ECU13は、第1基準位置の学習を実施するとき、ディテントローラ53が第1壁65に接触することによって、アクチュエータ30の回転が規制される方向、すなわち、逆回転方向にアクチュエータ30が回転するように制御する。ディテントローラ53が第1壁65に接触するとともに押されることによって、ディテントスプリング55が撓み始める。
ディテントスプリング55が撓み、エンコーダ34から出力されたパルス信号のカウント値の最小値または最大値が所定時間変化しない状態を検出する。
SBW−ECU13は、エンコーダ34が検出した状態からディテントプレート52およびアクチュエータ30の回転が停止したと、判定する。カウント値の最小値または最大値のいずれかを監視するかは、エンコーダ34の特性に応じて設定される。なお、カウント値の最小値または最大値が所定時間変化しないことは、ディテントプレート52が動かなくなった状態を示す。
SBW−ECU13は、このときのカウント値を、アクチュエータ30の第1基準位置に対応する値として、記憶部15のRAM等の揮発性メモリに記憶する。これにより、アクチュエータ30の第1基準位置の学習が完了する。ここで、SBW−ECU13は、「第1位置学習部」として機能する。
第1基準位置から各シフトレンジに対応する位置までのモータ部32の回転量を示す複数の所定値を第1所定値とする。
記憶部15は、予め、第1所定値が記憶されている。
SBW−ECU13は、第1基準位置の学習後、第1基準位置および各第1所定値に基づき、各シフトレンジに対応するアクチュエータ30の回転位置を演算により求める。演算により求めた回転位置となるようにアクチュエータ30が回転し、SBW−ECU13は、実レンジを所望のシフトレンジに切り替えることができる通常制御状態になる。
一方、SBW−ECU13は、第2基準位置の学習を実施するとき、ディテントローラ53が第2壁66に接触することによって、アクチュエータ30の回転が規制される方向、すなわち、正回転方向にアクチュエータ30が回転するように制御する。ディテントローラ53が第2壁66に接触するとともに引っ張られることによって、ディテントスプリング55が伸び始める。
SBW−ECU13は、第1基準位置の学習を実施するときと同様に、エンコーダ34が検出した状態からディテントプレート52およびアクチュエータ30の回転が停止したと、判定する。
SBW−ECU13は、このときのカウント値を、アクチュエータ30の第2基準位置に対応する値として、記憶部15に記憶する。これにより、アクチュエータ30の第2基準位置の学習が完了する。ここで、SBW−ECU13は、「第2位置学習部」として機能する。
第2基準位置から各シフトレンジに対応する位置までのモータ部32の回転量を示す複数の所定値を第2所定値とする。
記憶部15は、予め、第2所定値が記憶されている。
SBW−ECU13は、第2基準位置の学習後、第2基準位置および各第2所定値に基づき、各シフトレンジに対応するアクチュエータ30の回転位置を演算により求める。演算により求めた回転位置となるようにアクチュエータ30が回転し、SBW−ECU13は、実レンジを所望のシフトレンジに切り替えることができる通常制御状態になる。
SBW−ECU13は、第1基準位置または第2基準位置の学習を実施することにより、シフトバイワイヤシステム3の通常制御が可能な状態にする。
第1所定値および第2所定値は、設定値であり、ディテントプレート52の各凹部61−64の角度、各係合部材間のあそびまたはディテントスプリング55の撓み量もしくは伸び量等を考慮して設定されている。
また、第1所定値および第2所定値は、記憶部15のROMやEEPROM等の不揮発性メモリに記憶され、記憶部15への車両電源の供給が絶たれても消去されることはない。
本実施形態のシフトバイワイヤシステム3は、エンコーダ34によってアクチュエータ30の絶対的な回転位置を検出できないが、SBW−ECU13が第1基準位置または第2基準位置を学習する。SBW−ECU13が第1基準位置または第2基準位置と第1所定値または第2所定値とに基づき各シフトレンジに対応するアクチュエータ30の回転位置を演算により求める。演算により求めた回転位置となるように、アクチュエータ30が回転し、所望のシフトレンジに実レンジが切り替えられる。
SBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図5から図10のタイムチャートを参照して説明する。図中のタイムチャートにおいて、横軸は時刻を示す。
車速Vcがゼロで、シフトレンジがNレンジであって、車両電源の瞬断後の電源復帰後にシフトレンジをRレンジに変更するときのSBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図5のタイムチャートを参照して説明する。なお、車速Vcがゼロのとき、すなわち、Vc=0 のとき、車両が停止していることを示す。
時刻t00を、車両電源の瞬断後の電源復帰時刻とする。
図5に示すように、時刻t00に車両電源の瞬断後に電源復帰し、時刻t01までシフトレンジの操作はされていない。実レンジとしてNレンジが表示装置47に表示されている。実レンジがNレンジであるため、油圧回路21の油圧Pはゼロである。
時刻t01に、目標レンジをRレンジにする信号が出力され、時刻t02に目標レンジがRレンジとする処理が完了する。
時刻t02に、ディテントローラ53が第1壁65に接触し、第1基準位置の学習を実施し、時刻t03に第1基準位置の学習が完了する。時刻t02から時刻t03までに第1基準位置ではなく、第2基準位置をSBW−ECU13は学習してもよい。
また、時刻t03に、実レンジがPレンジに切り替わり、時刻t04に、実レンジがRレンジに切り替わる。
また、時刻t04に、表示装置47がNレンジからRレンジを表示し、油圧回路21によって油圧Pが増加する。
時刻t05に、油圧Pは、油圧所定値Prになる。油圧所定値Prは、自動変速機20の摩擦係合要素を締結可能な値に設定されている。
第1基準位置または第2基準位置の学習を開始してからシフトレンジの切り替えが完了するまでの時間、すなわち、時刻t02から時刻t04までの時間は、0.5秒程度で、運転者が操作に対して違和感を持たない時間に設定されている。
車速Vcがゼロで、シフトレンジがRレンジであって、車両電源の瞬断後の電源復帰後にシフトレンジをNレンジに変更するときのSBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図6のタイムチャートを参照して説明する。
時刻t10を、車両電源の瞬断後の電源復帰時刻とする。
図6に示すように、時刻t10に車両電源の瞬断後の電源復帰し、時刻t11までシフトレンジの操作はされていない。実レンジとしてRレンジが表示装置47に表示されている。実レンジがRレンジであるため、油圧回路21の油圧Pは、油圧所定値Prになっている。
時刻t11に、目標レンジをNレンジにする信号が出力され、時刻t12に目標レンジをNレンジとする処理が完了する。また、時刻t12に、油圧回路21によって油圧Pが減少し、時刻t13に、油圧Pがゼロになる。
また、時刻t13に、表示装置47がNレンジからRレンジを表示する。さらに、時刻t13にディテントローラ53が第1壁65に接触し、第1基準位置の学習を実施し、時刻t14に第1基準位置の学習が完了する。時刻t13から時刻t14までに第2基準位置をSBW−ECU13は学習してもよい。
また、時刻t14に、シフトレンジがPレンジに切り替わり、時刻t15に、シフトレンジがRレンジに切り替わり、時刻t16にシフトレンジがNレンジに切り替わる。
時刻t13から時刻t16までの時間は、時刻t02から時刻t04までの時間と同様に、0.5秒程度である。
車速Vcがゼロを超え、車速所定値Vr未満であるとき、すなわち、0<Vc<Vr であるとする。このときの車速Vcは、例えば、1km/hである。車速所定値Vrは、任意に設定される値であり、実験値やシミュレーションを用いて算出される。
この場合において、シフトレンジがNレンジであって、車両電源の瞬断後の電源復帰後にシフトレンジをRレンジに変更するときのSBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図7のタイムチャートを参照して説明する。
時刻t20を、車両電源の瞬断後の電源復帰時刻とする。
図7に示すように、時刻t20に車両電源の瞬断後の電源復帰し、時刻t21までシフトレンジの操作はされていない。実レンジとしてNレンジが表示装置47に表示されている。実レンジがNレンジであるため、油圧回路21の油圧Pはゼロである。
時刻t21に、目標レンジをRレンジにする信号が出力され、時刻t22に目標レンジがRレンジとする処理が完了する。
また、時刻t22にディテントローラ53が第2壁に接触し、第2基準位置の学習を実施し、時刻t23に第2基準位置の学習が完了する。
時刻t23に、シフトレンジがDレンジに切り替わり、時刻t24に、シフトレンジがNレンジに切り替わり、時刻t25に、シフトレンジがRレンジに切り替わる。
また、時刻t25に、表示装置47がNレンジを表示する。
さらに、時刻t25に、油圧回路21によって油圧Pが増加し、時刻t26に油圧Pが油圧所定値Prになる。
時刻t22から時刻t25までの時間は、時刻t02から時刻t04までの時間と同様に、0.5秒程度である。
車速Vcがゼロを超え、車速所定値Vr未満であるとき、すなわち、0<Vc<Vr で、シフトレンジがRレンジであって、車両電源の瞬断後の電源復帰後にシフトレンジをNレンジに変更する。この場合のSBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図8のタイムチャートを参照して説明する。
時刻t30を、車両電源の瞬断後の電源復帰時刻とする。
図8に示すように、時刻t30に車両電源の瞬断後の電源復帰し、時刻t31までシフトレンジの操作はされていない。実レンジとしてRレンジが表示装置47に表示されている。実レンジがRレンジであるため、油圧回路21の油圧Pは、油圧所定値Prになっている。
時刻t31に、目標レンジをNレンジにする信号が出力され、時刻t32に目標レンジをNレンジとする処理が完了する。また、時刻t32に、油圧回路21によって油圧Pが減少し、時刻t33に油圧Pがゼロになる。
また、時刻t33に、表示装置47がNレンジからRレンジに表示を切り替える。
さらに、時刻t33に、ディテントローラ53が第2壁66に接触し、第2基準位置の学習を実施し、時刻t34に第2基準位置の学習が完了する。
時刻t34にシフトレンジがDレンジに切り替わり、時刻t35にシフトレンジがNレンジに切り替わる。
時刻t33から時刻t35までの時間は、時刻t02から時刻t04までの時間と同様に、0.5秒程度である。
車両が前進しており、車速Vcが車速所定値Vr以上であるとき、すなわち、Vr≦Vc であるとする。このときの車速Vcは、例えば、20km/hである。
この場合において、シフトレンジがNレンジであって、車両電源の瞬断後の電源復帰後にシフトレンジをRレンジに変更するときのSBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図9のタイムチャートを参照して説明する。
時刻t40を、車両電源の瞬断後の電源復帰時刻とする。
図9に示すように、時刻t40に車両電源の瞬断後の電源復帰し、時刻t41までシフトレンジの操作はされていない。実レンジとしてNレンジが表示装置47に表示されており、油圧回路21の油圧Pはゼロである。
時刻t41に、SBW−ECU13が目標レンジをRレンジにする信号を出力し、時刻t42に目標レンジがRレンジとする処理が完了する。
また、時刻t42に、表示装置47がNレンジおよび「Rレンジ切替禁止通知」を表示する。時刻t42以降、油圧はゼロのままであり、シフトレンジはNレンジのままである。
車速Vcが車速所定値Vr以上のとき、逆行するシフトレンジへの切り替えはエンジン40が停止する虞があるため、「Rレンジ切替禁止通知」を表示する。
車両が後退しており、車速Vcが車速所定値Vr以上で、シフトレンジがRレンジであって、車両電源の瞬断後の電源復帰後にシフトレンジをNレンジに変更する。このときのSBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図10のタイムチャートを参照して説明する。
時刻t50を、車両電源の瞬断後の電源復帰時刻とする。
図10に示すように、時刻t50に車両電源の瞬断後の電源復帰し、時刻t51までシフトレンジの操作はされていない。実レンジとしてRレンジが表示装置47に表示されており、油圧回路21の油圧Pは油圧所定値Prである。
時刻t51に、目標レンジをNレンジにする信号が出力され、時刻t52に目標レンジをNレンジとする処理が完了する。また、時刻t52に、油圧回路21によって油圧Pが減少し、時刻t53に、油圧Pがゼロになる。
また、時刻t53に、表示装置47がRレンジからNレンジを表示する。
さらに、時刻t53に、ディテントローラ53が第2壁66に接触し、第2基準位置の学習を実施し、時刻t54に第2基準位置の学習が完了する。
時刻t54に、シフトレンジがDレンジに切り替わり、時刻t55にシフトレンジがNレンジに切り替わる。
さらに、時刻t56に、車両電源が再度瞬断し、電源復帰した時刻とする。この時、学習状態がリセットされ、時刻t57までシフトレンジの操作はされていない。実レンジとしてNレンジが表示装置47に表示されており、油圧Pはゼロである。
時刻t57に、目標レンジをRレンジにする信号が出力され、時刻t58に目標レンジをRレンジとする処理が完了する。
時刻t58に、ディテントローラ53が第2壁66に接触し、第2基準位置の学習を実施し、時刻t59に第1基準位置の学習が完了する。
時刻t59に、実レンジがDレンジに切り替わり、時刻t60に、実レンジがNレンジに切り替わり、時刻t61に実レンジがRレンジに切り替わる。
また、時刻t61に、油圧回路21によって油圧Pが増加し、時刻t62に、油圧Pが油圧所定値Prになる。
さらに、時刻t61に、表示装置47は、NレンジからRレンジを表示する。
時刻t53から時刻t55までの時間および時刻t58から時刻t61までの時間は、時刻t02から時刻t04までの時間と同様に、0.5秒程度である。
次に、SBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図11、図12、図13および図14のフローチャートを参照して説明する。以下、フローチャートにおいて、記号「S」はステップを意味する。
図11に示すように、ステップ101において、車両電源がオンされ、車両制御システム1に電源が投入される。ここで、車両電源がオンする場合は、「運転者が車両を停車し例えばイグニッションキーにより意識的に車両電源をオフし、その後、再びイグニッションキーによりオン(正常オン)する場合」を含む。また、車両電源がオンする場合は、「運転者の意思とは関係なく何らかの不具合等により車両電源がオフし、再び自動でオンする場合」を含む。
運転者が車両を停車し例えばイグニッションキーにより意識的に車両電源をオフし、その後、再びイグニッションキーによるオンを、正常オンと記載する。また、運転者の意思とは関係なく何らかの不具合等により車両電源がオフし、再び自動でオンを、瞬断後オンと記載する。
ステップ102では、SBW−ECU13は、車両電源オン後において、現在の実レンジがPレンジ、Rレンジ、NレンジまたはDレンジのいずれかであるかを判別する。
現在の実レンジがPレンジであった場合、処理がステップ103に移行し、ステップ103において、表示装置47がPレンジを表示する。
現在の実レンジがRレンジであった場合、処理がステップ104に移行し、ステップ104において、表示装置47がRレンジを表示する。
現在の実レンジがNレンジであった場合、処理がステップ105に移行し、ステップ105において、表示装置47がNレンジを表示する。
現在の実レンジがDレンジであった場合、処理がステップ106に移行し、ステップ106において、表示装置47がDレンジを表示する。
ステップ107において、SBW−ECU13は、ステップ101での電源オンが、運転者による通常のオン操作によるもの(正常オン)か、車両電源が瞬断した後の復帰によるもの(瞬断後オン)かを判別する。ここで、SBW−ECU13は、前回車両電源がオフしたときに記憶部15に記憶済みであった「電源オフに関する情報」を参照することにより、前記判別を行う。SBW−ECU13および記憶部15は、「電源オン判別部」として機能する。なお、車両電源がオフするときの「電源オフに関する情報」を記憶する処理については、後述のステップ112で説明する。
電源オン判別部によって、ステップ101での電源オンが運転者による通常のオン操作によるもの(正常オン)である、と判別した場合、処理がステップ108へ移行する。
一方、電源オン判別部によって、ステップ101での電源オンが車両電源の瞬断後の復帰によるもの(瞬断後オン)である、と判別した場合、処理がステップ200へ移行する。
ステップ108では、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行い、アクチュエータ30が適切に回転するように制御する。
ステップ109では、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の第1基準位置を学習する。ステップ109の処理後、処理はステップ110に移行する。
ステップ200では、SBW−ECU13は、車両電源がオンしたときの目標レンジを設定する。ステップ200における処理について図12を参照して説明する。
図12に示すように、ステップ201では、SBW−ECU13は、前回車両電源がオフしたときのアクチュエータ30が停止状態であったか否かを判断する。
SBW−ECU13は、前回車両電源がオフしたときに記憶済みであったアクチュエータ30の状態を参照することにより、前記判断を行う。
SBW−ECU13は、記憶済みのアクチュエータ30の状態が「停止状態」であった場合、「前回車両電源がオフしたときのアクチュエータ30は停止状態であった」と判断する。
また、SBW−ECU13は、記憶済みのアクチュエータ30の状態が「作動状態」であった場合、「前回車両電源がオフしたときのアクチュエータ30は停止状態ではなかった(作動状態であった)」と判断する。なお、車両電源がオフするときの「アクチュエータ30の状態」を記憶する処理については、後述のステップ116で説明する。
前回車両電源がオフしたときのアクチュエータ30は停止状態であったとSBW−ECU13が判断した場合、処理はステップ202に移行する。
一方、前回車両電源がオフしたときのアクチュエータ30は作動状態であったとSBW−ECU13が判断した場合、処理はステップ204に移行する。
ステップ202において、SBW−ECU13は、再度、現在の実レンジがPレンジ、Rレンジ、NレンジまたはDレンジのいずれかであるかを判別する。
現在の実レンジがPレンジまたはDレンジであった場合、処理はステップ203に移行する。
一方、現在の実レンジがRレンジまたはNレンジであった場合、処理はステップ204に移行する。
ステップ203では、SBW−ECU13は、目標レンジとして、現在の実レンジを設定する。
一方、ステップ204では、SBW−ECU13は、目標レンジとして、現在の実レンジを設定する。
図11に戻って、ステップ203またはステップ204後、処理はステップ114に移行する。
ステップ114において、SBW−ECU13は、目標レンジがPレンジ、Dレンジ、RレンジまたはNレンジのいずれであるかを判別する。
目標レンジがPレンジであった場合、処理はステップ108に移行する。
目標レンジがDレンジであった場合、処理はステップ115に移行する。
目標レンジがRレンジまたはNレンジであった場合、処理はステップ300に移行する。
ステップ115において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行い、アクチュエータ30が適切に回転するように制御する。
ステップ116において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の第2基準位置を学習する。ステップ116の処理後、処理はステップ110に移行する。
ステップ110において、SBW−ECU13は、シフトバイワイヤシステム3の通常制御を行う。学習した第1基準位置および第1所定値から、または、学習した第2基準位置および第2所定値から、SBW−ECU13は、各シフトレンジに対応するアクチュエータ30の回転位置を都度演算する。演算された回転位置となるようにSBW−ECU13はアクチュエータ30を制御する。
通常制御では、SBW−ECU13は、「目標レンジ決定部」として機能する。これにより、セレクタセンサ46の信号または車速センサ24に信号等に基づき目標レンジを決定する。自動変速機20のシフトレンジが決定した目標レンジとなるように、アクチュエータ30が回転する。
ステップ111において、SBW−ECU13は、そのときのアクチュエータ30の状態を記憶部15に記憶する。具体的には、アクチュエータ30の状態が停止状態から作動状態へ移行したタイミング、または、作動状態から停止状態へ移行したタイミングで、SBW−ECU13は、記憶する。
また、SBW−ECU13は、記憶部15に記憶したアクチュエータ30の状態を作動状態または停止状態に書き換える。ここで、「アクチュエータ30の状態」は、記憶部15のうち例えばEEPROM等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶されるため、記憶部15への電源の供給が絶たれても消去されることはない。なお、最後に記憶した「アクチュエータ30の状態」は、ステップ201の処理において、車両電源オフ時の「アクチュエータ30の状態」として参照される。
ステップ112において、運転者により車両電源のオフ操作が行われた場合、「電源オフに関する情報」として「車両電源のオフが通常のオフ操作により行われたこと(瞬断ではないこと)」を示す情報を記憶部15に記憶する。ここで、「電源オフに関する情報」は、記憶部15のうち例えばEEPROM等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶されるため、記憶部15への電源の供給が絶たれても消去されることはない。なお、ここで記憶した「電源オフに関する情報」は、ステップ107の処理において、電源オンの種別を判別するための情報として参照される。
ステップ113において、車両電源がオフすると、図11に示す一連の処理は終了する。ここで、車両電源がオフする場合としては、「運転者が車両を停車し例えばイグニッションキーにより意識的に車両電源をオフ(正常オフ)する場合」および「運転者の意思とは関係なく何らかの不具合等により車両電源がオフ(瞬断オフ)する場合」を含む。
なお、S113で車両電源がオフされても、ステップ111並びにステップ112で記憶部15に記憶された「アクチュエータ30の状態」および「電源オフに関する情報」は消去されない。
従来、特許文献1のシフトバイワイヤシステムでは、車両電源の瞬断後の電源復帰時において、基準位置の学習状態がリセットされ、目標レンジをRレンジまたはNレンジとする場合、運転者に対して通知または警告を表示する。この表示中に再度、基準位置の学習を実施し、正常復帰している。この場合、シフトバイワイヤシステムが故障していないのに運転者に対して通知または警告を表示し、運転者に不安を与えてしまう虞がある。
そこで、本実施形態のシフトバイワイヤシステム3は、簡単な構成で、車両電源が瞬断しても安全に通常の制御状態に復帰可能にする。
ステップ300において、SBW−ECU13は、目標レンジがRレンジまたはNレンジであった場合に、車両電源が瞬断しても安全に通常の制御状態にする。
図13に示すように、ステップ400において、SBW−ECU13は、シフトレンジ操作による目標レンジの設定を再度実施する。
図14に示すように、ステップ401において、運転者によってシフトレンジ操作が実施される。
シフトレンジがPレンジに指定される場合、処理はステップ402に移行する。
シフトレンジがRレンジに指定される場合、処理はステップ403に移行する。
シフトレンジがNレンジに指定される場合、処理はステップ405に移行する。
シフトレンジがDレンジに指定される場合、処理はステップ407に移行する。
シフトレンジの操作がされない場合、処理はステップ301に移行する。
ステップ402において、SBW−ECU13は、目標レンジをPレンジに設定し、処理がステップ301に移行する。
ステップ403において、SBW−ECU13は、現在の実レンジがNレンジであるかを判別する。
現在の実レンジがNレンジであった場合、処理はステップ404に移行する。
一方、現在の実レンジがNレンジでなかった場合、処理はステップ301に移行する。
ステップ404において、SBW−ECU13は、目標レンジをRレンジに設定し、処理がステップ301に移行する。
ステップ405において、SBW−ECU13は、現在の実レンジがRレンジであるかを判別する。
現在の実レンジがRレンジであった場合、処理はステップ406に移行する。
一方、現在の実レンジがRレンジでなかった場合、処理はステップ301に移行する。
ステップ406において、SBW−ECU13は、目標レンジをNレンジに設定し、処理がステップ301に移行する。
ステップ407において、SBW−ECU13は、目標レンジをDレンジに設定し、処理がステップ301に移行する。
ステップ301において、SBW−ECU13は、ステップ400の処理で設定された目標レンジがPレンジ、Dレンジ、NレンジまたはRレンジのいずれかであるかを判別する。
目標レンジがPレンジであった場合、処理はステップ302に移行する。
目標レンジがDレンジであった場合、処理はステップ304に移行する。
目標レンジがNレンジであった場合、処理はステップ306に移行する。
目標レンジがRレンジであった場合、処理はステップ315に移行する。
目標レンジが不定であった場合、処理はステップ326に移行する。
ステップ302において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行い、アクチュエータ30が適切に回転するように制御する。
ステップ303において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の第1基準位置を学習する。ステップ303の処理後、処理はステップ110に移行する。
ステップ304において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行い、アクチュエータ30が適切に回転するように制御する。
ステップ305において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の第2基準位置を学習する。ステップ305の処理後、処理はステップ110に移行する。
ステップ306において、SBW−ECU13は、車速センサ24から検出される車速Vcがゼロであるか判別する。
車速Vcがゼロである場合、処理はステップ307に移行する。
一方、車速Vcがゼロより大きい場合、処理はステップ311に移行する。
ステップ307において、SBW−ECU13によって、表示装置47がNレンジを表示する。
ステップ308において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行い、アクチュエータ30が適切に回転するように制御する。
ステップ309において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の第1基準位置または第2基準位置を学習する。
ステップ310において、SBW−ECU13は、実レンジをNレンジに切り替える。ステップ310の処理後、処理はステップ110に移行する。
ステップ311において、SBW−ECU13によって、表示装置47がNレンジを表示する。
ステップ312において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行い、アクチュエータ30が適切に回転するように制御する。
ステップ313において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の第2基準位置を学習する。
ステップ314において、SBW−ECU13は、実レンジをNレンジに切り替える。ステップ314の処理後、処理はステップ110に移行する。
ステップ315において、SBW−ECU13は、車速Vcがゼロであるか判別する。
車速Vcがゼロである場合、処理はステップ316に移行する。
一方、車速Vcがゼロより大きい場合、処理はステップ320に移行する。
ステップ316において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行い、アクチュエータ30が適切に回転するように制御する。
ステップ317において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の第1基準位置または第2基準位置を学習する。
ステップ318において、SBW−ECU13は、実レンジをRレンジに切り替える。
ステップ319において、SBW−ECU13によって、表示装置47がRレンジを表示する。ステップ319の処理後、処理はステップ110に移行する。
ステップ320において、SBW−ECU13は、車両が後退中であるかを判別する。
車両が後退中である場合、処理はステップ321に移行する。
車両が後退中でない場合、すなわち、車両が前進中である場合、処理はステップ325に移行する。なお、車両が前進中または後退中か否かは、車速センサ24によって判別される。
ステップ321において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行い、アクチュエータ30が適切に回転するように制御する。
ステップ322において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の第2基準位置を学習する。
ステップ323において、SBW−ECU13は、実レンジをRレンジに切り替える。
ステップ324において、SBW−ECU13によって、表示装置47がRレンジを表示する。ステップ324の処理後、処理はステップ110に移行する。
ステップ325において、SBW−ECU13によって、表示装置47がNレンジおよび「Rレンジ切替禁止通知」を表示する。前進中でのRレンジの切り替えは、エンジン停止防止のため、SBW−ECU13はこのような処理を実施する。
ステップ325の処理後、処理はステップ400に戻る。
ステップ326において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30を駆動しないことによって、そのときの実レンジを維持するレンジホールドを実施する。
ステップ326の処理後、ステップ325の処理後と同様に、処理はステップ400に戻る。
このように、本実施形態のシフトバイワイヤシステム3は、車両電源の瞬断後の電源復帰し、NレンジからRレンジ、または、RレンジからNレンジに切り替える処理において、運転者に対して通知または警告を表示しないため、運転者に不安を与えない。また、車両の状況に応じて、安全に電源復帰することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態では、SBW−ECUが制御因子に車速を用いず、ブレーキペダルの踏込みを制御因子とする点を除き、第1実施形態と同様である。
SBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図15および図16のタイムチャートを参照して説明する。
ブレーキペダル48が踏まれており、シフトレンジがNレンジであって、車両電源の瞬断後の電源復帰後にシフトレンジをRレンジに変更する。このときのSBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図15のタイムチャートを参照して説明する。
時刻t70を、車両電源の瞬断後の電源復帰時刻とする。図15および図16中の「ON」はブレーキペダル48が踏まれている状態を示し、「OFF」はブレーキペダル48が踏まれていない状態を示す。
図15に示すように、時刻t70からブレーキペダル48は踏まれた状態である。
時刻t70に車両電源の瞬断後に電源復帰し、時刻t71までシフトレンジの操作はされていない。実レンジとして、Nレンジが表示装置47に表示されている。実レンジがNレンジであるため、油圧回路21の油圧Pはゼロである。
時刻t71に、目標レンジをRレンジにする信号が出力され、時刻t72に目標レンジがRレンジとする処理が完了する。
時刻t72に、ディテントローラ53が第1壁65に接触し、第1基準位置の学習を実施し、時刻t73に第1基準位置の学習が完了する。
また、時刻t73に、実レンジがPレンジに切り替わり、時刻t74に、実レンジがRレンジに切り替わる。
また、時刻t74に、表示装置47がNレンジからRレンジを表示し、油圧回路21によって油圧Pが増加する。
時刻t75に、油圧Pは、油圧所定値Prになる。
第1基準位置の学習を開始してからシフトレンジの切り替えが完了するまでの時間、すなわち、時刻t72から時刻t74までの時間は、第1実施形態と同様であり、0.5秒程度である。
ブレーキペダル48が踏まれておらず、シフトレンジがNレンジであって、車両電源の瞬断後の電源復帰後にシフトレンジをRレンジに変更する。このときのSBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図16のタイムチャートを参照して説明する。
時刻t80を、車両電源の瞬断後の電源復帰時刻とする。
図16に示すように、時刻t80からブレーキペダル48は踏まれていない状態である。
時刻t80に車両電源の瞬断後に電源復帰し、時刻t81までシフトレンジの操作はされていない。実レンジとして、Nレンジが表示装置47に表示されている。実レンジがNレンジであるため、油圧回路21の油圧Pはゼロである。
時刻t81に、目標レンジをRレンジにする信号が出力され、時刻t82に目標レンジがRレンジとする処理が完了する。
時刻t82に、ディテントローラ53が第2壁66に接触し、第2基準位置の学習を実施し、時刻t83に第2基準位置の学習が完了する。
また、時刻t83に、実レンジがDレンジに切り替わり、時刻t84に、実レンジがNレンジに切り替わり、時刻t85に、実レンジがRレンジに切り替わる。
また、時刻t85に、表示装置47がNレンジからRレンジを表示し、油圧回路21によって油圧Pが増加する。
時刻t86に、油圧Pは、油圧所定値Prになる。
第1基準位置の学習を開始してからシフトレンジの切り替えが完了するまでの時間、すなわち、時刻t82から時刻t85までの時間は、第1実施形態と同様であり、0.5秒程度である。
ブレーキペダル48が踏まれており、RレンジからNレンジに、または、NレンジからRレンジに切り替えるとき、SBW−ECU13は第1基準位置を学習する。ブレーキペダル48が踏まれておらず、RレンジからNレンジ、または、NレンジからRレンジに切り替えるとき、SBW−ECU13は第2基準位置を学習する。
SBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図17のフローチャートを参照して説明する。
第2実施形態では、第1実施形態のステップ300の処理の一部が異なる。
図17に示すように、ステップ400、ステップ301−ステップ305、ステップ311−ステップ314およびステップ320−ステップ326は第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
ステップ301において、ステップ400の処理で設定された目標レンジがNレンジであった場合、ステップ501に移行する。
一方、目標レンジがRレンジであった場合、ステップ506に移行する。
ステップ501において、ブレーキペダル48が踏まれているか否かをSBW−ECU13が判別する。
ブレーキペダル48が踏まれている場合、処理はステップ502に移行する。
一方、ブレーキペダル48が踏まれていない場合、処理はステップ311に移行する。
ステップ502において、SBW−ECU13によって、表示装置47がNレンジを表示する。
ステップ503において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行い、アクチュエータ30が適切に回転するように制御する。
ステップ504において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の第1基準位置を学習する。
ステップ505において、SBW−ECU13は、実レンジをNレンジに切り替える。ステップ505の処理後、処理はステップ110に移行する。
ステップ506において、ブレーキペダル48が踏まれているか否かをSBW−ECU13が判別する。
ブレーキペダル48が踏まれている場合、処理はステップ507に移行する。
一方、ブレーキペダル48が踏まれていない場合、処理はステップ320に移行する。
ステップ507において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行い、アクチュエータ30が適切に回転するように制御する。
ステップ508において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の第2基準位置を学習する。
ステップ509において、SBW−ECU13は、実レンジをRレンジに切り替える。
ステップ510において、SBW−ECU13によって、表示装置47がRレンジを表示する。ステップ510の処理後、処理はステップ110に移行する。
このように、ブレーキペダル48の状態に基づいて、SBW−ECU13は第1基準位置または第2基準位置の学習をしても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
(第3実施形態)
第3実施形態では、SBW−ECUが制御因子に車速を用いず、アクセル開度を制御因子とする点を除き、第1実施形態と同様である。
SBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図18および図19のタイムチャートを参照して説明する。
アクセル開度Acが開度所定値Ar未満で、すなわち、Ac<Ar で、シフトレンジがNレンジであって、車両電源の瞬断後の電源復帰後にシフトレンジをRレンジに変更する。このときのSBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図18のタイムチャートを参照して説明する。開度所定値Arは、任意に設定される値であり、実験値やシミュレーションを用いて算出される。
時刻t90を、車両電源の瞬断後の電源復帰時刻とする。
図18に示すように、時刻t90からアクセル開度Acは開度所定値Ar未満となっている。
時刻t90に車両電源の瞬断後に電源復帰し、時刻t91までシフトレンジの操作はされていない。実レンジとして、Nレンジが表示装置47に表示されている。実レンジがNレンジであるため、油圧回路21の油圧Pはゼロである。
時刻t91に、目標レンジをRレンジにする信号が出力され、時刻t92に目標レンジがRレンジとする処理が完了する。
時刻t92に、ディテントローラ53が第1壁65に接触し、第1基準位置の学習を実施し、時刻t93に第1基準位置の学習が完了する。
また、時刻t93に、実レンジがPレンジに切り替わり、時刻t94に、実レンジがRレンジに切り替わる。
また、時刻t94に、表示装置47がNレンジからRレンジを表示し、油圧回路21によって油圧Pが増加する。
時刻t95に、油圧Pは、油圧所定値Prになる。
第1基準位置の学習を開始してからシフトレンジの切り替えが完了するまでの時間、すなわち、時刻t92から時刻t94までの時間は、第1実施形態と同様であり、0.5秒程度である。
アクセル開度Acが開度所定値Ar以上で、すなわち、Ar≦Ac で、シフトレンジがNレンジであって、車両電源の瞬断後の電源復帰後にシフトレンジをRレンジに変更する。このときのSBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図19のタイムチャートを参照して説明する。
時刻t100を、車両電源の瞬断後の電源復帰時刻とする。
図19に示すように、時刻t100では、アクセルペダル43は踏まれていない状態で、アクセル開度Acはゼロである。時刻t100から、アクセルペダル43が踏まれ始め、時刻t101にアクセル開度Acが開度所定値Ar以上になる。
時刻t100に車両電源の瞬断後に電源復帰し、時刻t102までシフトレンジの操作はされていない。実レンジとして、Nレンジが表示装置47に表示されている。実レンジがNレンジであるため、油圧回路21の油圧Pはゼロである。
時刻t102に、目標レンジをRレンジにする信号が出力され、時刻t103に目標レンジがRレンジとする処理が完了する。
時刻t103に、ディテントローラ53が第2壁66に接触し、第2基準位置の学習を実施し、時刻t104に第2基準位置の学習が完了する。
また、時刻t104に、実レンジがDレンジに切り替わり、時刻t105に、実レンジがNレンジに切り替わり、時刻t106に、実レンジがRレンジに切り替わる。
また、時刻t106に、表示装置47がNレンジからRレンジを表示し、油圧回路21によって油圧Pが増加する。
時刻t107に、油圧Pは、油圧所定値Prになる。
第1基準位置の学習を開始してからシフトレンジの切り替えが完了するまでの時間、すなわち、時刻t103から時刻t106までの時間は、第1実施形態と同様であり、0.5秒程度である。
アクセル開度Acが開度所定値Ar未満で、RレンジからNレンジに、または、NレンジからRレンジに切り替えるとき、SBW−ECU13は第1基準位置を学習する。アクセル開度Acが開度所定値Ar以上で、RレンジからNレンジ、または、NレンジからRレンジに切り替えるとき、SBW−ECU13は第2基準位置を学習する。
SBW−ECU13によるアクチュエータ30の基準位置の学習についての処理を図20のフローチャートを参照して説明する。
第3実施形態では、第1実施形態のステップ300の処理の一部が異なる。
図20に示すように、ステップ400、ステップ301−ステップ305、ステップ311−ステップ314およびステップ320−ステップ326は第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
ステップ301において、ステップ400の処理で設定された目標レンジがNレンジであった場合、ステップ601に移行する。
一方、目標レンジがRレンジであった場合、ステップ606に移行する。
ステップ601において、アクセル開度Acが開度所定値Ar未満であるか否かをSBW−ECU13が判別する。
アクセル開度Acが開度所定値Ar未満である場合、処理はステップ602に移行する。
アクセル開度Acが開度所定値Ar以上である場合、処理はステップ311に移行する。
ステップ602において、SBW−ECU13によって、表示装置47がNレンジを表示する。
ステップ603において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行い、アクチュエータ30が適切に回転するように制御する。
ステップ604において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の第1基準位置を学習する。
ステップ605において、SBW−ECU13は、実レンジをNレンジに切り替える。ステップ605の処理後、処理はステップ110に移行する。
ステップ606において、アクセル開度Acが開度所定値Ar未満であるか否かをSBW−ECU13が判別する。
アクセル開度Acが開度所定値Ar未満である場合、処理はステップ607に移行する。
アクセル開度Acが開度所定値Ar以上である場合、処理はステップ320に移行する。
ステップ607において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行い、アクチュエータ30が適切に回転するように制御する。
ステップ608において、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の第2基準位置を学習する。
ステップ609において、SBW−ECU13は、実レンジをRレンジに切り替える。
ステップ610において、SBW−ECU13によって、表示装置47がRレンジを表示する。ステップ610の処理後、処理はステップ110に移行する。
このように、アクセル開度Acの状態に基づいて、SBW−ECU13は第1基準位置または第2基準位置の学習をしても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
(その他の実施形態)
(i)第1実施形態、第2実施形態または第3実施形態の思想を組み合わせてもよい。すなわち、車速Vc、ブレーキペダルまたはアクセルペダルのアクセル開度Acを用いてSBW−ECUが制御してもよい。制御因子が多くなることで、SBW−ECUの制御性が向上する。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
13 ・・・制御部、
20 ・・・自動変速機、
30 ・・・アクチュエータ、
32 ・・・モータ部、
33 ・・・減速部、
34 ・・・エンコーダ、
45 ・・・シフト選択部、
47 ・・・表示装置、
52 ・・・ディテントプレート、
53 ・・・規制部、
55 ・・・ディテントスプリング、
61 ・・・第1凹部、
62、63 ・・・中間凹部、
64 ・・・第2凹部、
65 ・・・第1壁、
66 ・・・第2壁。

Claims (4)

  1. 車両の運転者により操作されるシフト選択部(45)からの信号に応じて自動変速機(20)のシフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤシステムであって、
    電力により回転可能なモータ部(32)、前記モータ部の回転に応じてパルス信号を出力し、前記自動変速機の実際のレンジである実レンジを検出可能なエンコーダ(34)および前記モータ部の回転を減速して出力する減速部(33)を有するアクチュエータ(30)と、
    前記減速部に接続されており、前記アクチュエータにより回転し、回転方向の一方側に形成される第1凹部(61)、回転方向の他方側に形成される第2凹部(64)および前記第1凹部と前記第2凹部との間に形成される複数の中間凹部(62、63)を有するディテントプレート(52)と、
    規制部(53)を有し、前記第1凹部、複数の前記中間凹部または前記第2凹部に前記規制部が嵌り込むことによって、前記ディテントプレートの回転を規制し、前記自動変速機のシフトレンジを固定可能なディテントスプリング(55)と、
    前記シフト選択部からの信号に基づき目標レンジを決定する目標レンジ決定部を有し、前記自動変速機のシフトレンジが前記目標レンジ決定部によって決定された目標レンジとなるように前記アクチュエータの回転を制御する制御部(13)と、
    前記車両の運転席前方に設けられ、前記エンコーダから検出された前記実レンジを表示可能な表示装置(47)と、
    を備え、
    前記第1凹部は、駐車用のレンジであるPレンジに対応するとともに、前記第2凹部とは反対側に第1壁(65)を有し、
    前記第2凹部は、前進用のレンジである「Dレンジまたは最低速段レンジ」に対応するとともに、前記第1凹部とは反対側に第2壁(66)を有し、
    複数の前記中間凹部は、それぞれ、後進用のレンジであるRレンジ、中立のレンジであるNレンジまたは「前記最低速段レンジ以外の前記前進用のレンジ」に対応し、
    前記制御部は、
    前記規制部が前記第1壁に接触して前記アクチュエータの回転が規制される方向に前記アクチュエータが回転し、前記エンコーダから出力されたパルス信号のカウント値の最小値または最大値が所定時間変化しない状態を検出することによって、前記Pレンジに対応する前記アクチュエータの第1基準位置を学習する第1位置学習部、
    前記規制部が前記第2壁に接触して前記アクチュエータの回転が規制される方向に前記アクチュエータが回転し、前記エンコーダから出力されたパルス信号のカウント値の最小値または最大値が所定時間変化しない状態を検出することによって、前記Dレンジまたは前記最低速段レンジに対応する前記アクチュエータの第2基準位置を学習する第2位置学習部、および、
    車両電源がオンしたとき、オンが、運転者による通常のオン操作によるものか、車両電源が瞬断した後の復帰によるものかを判別する電源オン判別部、
    を有し、
    前記車両電源がオンしたとき、オンが、運転者による通常のオン操作によるものであると前記電源オン判別部により判別された場合、前記第1位置学習部により前記第1基準位置を学習し、
    前記車両電源がオンしたとき、オンが、車両電源が瞬断した後の復帰によるものであると前記電源オン判別部により判別された場合において、
    前記表示装置が前記Nレンジを表示しており、前記目標レンジ決定部が前記Rレンジを目標レンジに決定したとき、前記表示装置が前記Nレンジを表示したままで、前記表示装置が前記Nレンジを表示中に、前記第1位置学習部により前記第1基準位置を学習、または、前記第2位置学習部により前記第2基準位置を学習し、
    前記表示装置が前記Rレンジを表示しており、前記目標レンジ決定部が前記Nレンジを目標レンジに決定したとき、前記表示装置が前記Nレンジを表示し、前記表示装置が前記Nレンジを表示した後に、前記第1位置学習部により前記第1基準位置を学習、または、前記第2位置学習部により前記第2基準位置を学習するシフトバイワイヤシステム。
  2. 前記車両の速さ(Vc)を測定可能な車速センサ(24)をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記車両電源がオンしたとき、オンが、車両電源が瞬断した後の復帰によるものであると前記電源オン判別部により判別された場合で、
    前記表示装置が前記Nレンジを表示しており、前記目標レンジ決定部が前記Rレンジを目標レンジに決定したとき、または、前記表示装置が前記Rレンジを表示しており、前記目標レンジ決定部が前記Nレンジを目標レンジに決定したときにおいて、
    前記車両が停止しているとき、前記第1位置学習部によって前記第1基準位置を学習し、
    前記車両の速さがゼロより大きいとき、前記第2位置学習部により前記第2基準位置を学習する請求項1に記載のシフトバイワイヤシステム。
  3. 前記車両の運転者が操作可能で、前記車両が進行もしくは後退する運動エネルギーを熱エネルギーに変換可能なブレーキペダル(48)をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記車両電源がオンしたとき、オンが、車両電源が瞬断した後の復帰によるものであると前記電源オン判別部により判別された場合で、
    前記表示装置が前記Nレンジを表示しており、前記目標レンジ決定部が前記Rレンジを目標レンジに決定したとき、または、前記表示装置が前記Rレンジを表示しており、前記目標レンジ決定部が前記Nレンジを目標レンジに決定したときにおいて、
    前記ブレーキペダルが踏まれているとき、前記第1位置学習部により前記第1基準位置を学習し、
    前記ブレーキペダルが踏まれていないとき、前記第2位置学習部により前記第2基準位置を学習する請求項1に記載のシフトバイワイヤシステム。
  4. 前記車両の運転者によるアクセルペダル(43)の操作量(Ac)を検出可能なアクセルセンサ(44)をさらに備え、
    前記制御部は、前記車両電源がオンしたとき、オンが、車両電源が瞬断した後の復帰によるものであると前記電源オン判別部により判別された場合で、
    前記表示装置が前記Nレンジを表示しており、前記目標レンジ決定部が前記Rレンジを目標レンジに決定したとき、または、前記表示装置が前記Rレンジを表示しており、前記目標レンジ決定部が前記Nレンジを目標レンジに決定したときにおいて、
    前記アクセルペダルの操作量が所定の操作量以下のとき、前記第1位置学習部により前記第1基準位置を学習し、
    前記アクセルペダルの操作量が所定の操作量より大きいとき、前記第2位置学習部により前記第2基準位置を学習する請求項1に記載のシフトバイワイヤシステム。
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