JPH0781448A - 自動変速機のレンジ切換弁のレンジポジション判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動変速機のレンジ切換弁の位置センサの検
出値のずれの影響を無くし、制御精度の向上を図る。 【構成】 アクチュエータとレンジ切換弁との間の動力
伝達経路に所定の遊び量が設けられたディテント機構が
設けられている。レンジ切換弁の現在位置に応じた信号
を出力する位置センサと、アクチュエータの制御手段と
を設け、レンジ切換弁を特定のレンジポジションを経由
し更に離れたレンジポジションに切換えるように制御す
る。そして制御中に、当該特定のレンジポジションと認
識できる範囲内で、該位置センサの検出値の変化が微小
となったか否かを判断する。この判断がなされたとき、
そのときの位置センサの検出値を前記特定のレンジポジ
ションにおける学習値として記憶し、次回からは位置セ
ンサの該学習値に基づいてレンジ切換弁の位置を判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気的制御に基づいて
駆動されるアクチュエータにより切換えられる自動変速
機のレンジ切換弁の位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機において、前後進の各走行レ
ンジあるいはニュートラルレンジやパーキングレンジの
選択は、レンジ切換弁（マニュアルバルブ）の切換えに
よって行われる。このレンジ切換弁は、従来一般にシフ
トレバーの手動操作に連動して切換えられていたが、こ
れを電気的な制御で行う構成の自動変速機が既に提案さ
れている。

【０００３】例えば、本出願人においても、特願平３−
２８２２１６号の願書に添付した明細書及び図面で示し
たように、電気的な制御によって駆動するモータ（アク
チュエータ）により自動変速機のレンジ切換弁を動作さ
せて複数のレンジポジションに切換える自動変速機の制
御装置を提案している。

【０００４】この装置においては、前記モータからレン
ジ切換弁への動力伝達経路の一部に所定の遊び量（ガ
タ）が設けられており、この遊び量が組込まれたディテ
ント機構により複数のレンジポジションで確実な位置決
めがなされるようになっている。

【０００５】即ち、目標レンジポジションの近傍にレン
ジ切換弁が動作すると、ディテント機構がレンジ切換弁
を目標のレンジポジションに向けて自走させ、位置決め
する。そして、この自走を検出することで、モータの駆
動を停止させるように制御している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リニアポテ
ンショメータ等の位置センサの検出するレンジ切換弁の
特定のレンジポジションにおける設計上の出力値と、実
際の当該特定のレンジポジションにおける出力値との間
にずれがある場合がある。即ち、組み付け精度上の誤差
や、その他の原因による誤差等のため、あるいは再現性
が低いため、特定のレンジポジションのときのポテンシ
ョメータの出力が、設計値（予定値）からずれているよ
うな場合がある。

【０００７】そのような場合、そのままポテンショメー
タの出力に基づいてモータをフィードバック制御し、レ
ンジ切換弁を位置決めしようとしても、正しい位置にレ
ンジ切換弁を制御できず、制御精度が悪化してしまう。

【０００８】例えば、レンジ切換弁がＮレンジポジショ
ンにあるとき、ポテンショメータ出力が３Ｖとなるよう
に両者の対応関係を設計段階で決めておいても、実際に
は、Ｎレンジのときのポテンショメータ出力が２．７Ｖ
というようなことがある。そのような場合、予め決めて
おいた対応関係に基づいて、モータをフィードバック制
御しても、正しい制御ができず、結果としてレンジ切換
弁の制御精度が悪化してしまう。

【０００９】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、実際の制御動作中、あるいは予
め決められた時点（例えば、車両の出荷時、車検時、あ
るいは走行前の始業点検時等）に行われる点検動作中
に、位置センサの検出値のずれを最小限に抑えるように
学習することで、検出精度の悪化を解消するようにした
自動変速機のレンジ切換弁のレンジポジション判定装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、図１
にその要旨を示すように、電気的制御に基づいて駆動さ
れるアクチュエータと、該アクチュエータにより所定の
遊び量付きのディテント機構を介して複数のレンジポジ
ションで位置決めされるレンジ切換弁と、を有する自動
変速機のレンジ切換弁のレンジポジション判定装置にお
いて、前記レンジ切換弁の現在位置に応じた信号を出力
する位置センサと、この位置センサからの検出信号に基
づき、前記アクチュエータに、前記レンジ切換弁を特定
のレンジポジションを経由し更に離れたレンジポジショ
ンに切換えるための駆動指令を与える制御手段と、該切
換え制御中に、前記位置センサの検出値が前記特定のレ
ンジポジションと認識できる範囲内で、該検出値の変化
が微小となったか否かを判断する判断手段と、前記判断
がなされたとき、そのときの位置センサの検出値を前記
特定のレンジポジションにおける位置センサの出力値と
して学習・記憶する学習手段と、該学習値に基づいて、
それ以降のレンジ切換弁の前記特定のレンジポジション
を判定する位置判定手段と、を備えたことにより、上記
課題を解決したものである。

【００１１】又、請求項２の発明は、図２にその要旨を
示すように、電気的制御に基づいて駆動されるアクチュ
エータと、該アクチュエータにより所定の遊び量付きの
ディテント機構を介して複数のレンジポジションで位置
決めされるレンジ切換弁と、を有する自動変速機のレン
ジ切換弁のレンジポジション判定装置において、前記レ
ンジ切換弁の現在位置に応じた信号を出力する位置セン
サと、この位置センサからの検出信号に基づき、前記ア
クチュエータに駆動指令を与えると共に、前記レンジ切
換弁が特定のレンジポジションに達したとの判断により
アクチュエータに停止指令を与え、更にその後、アクチ
ュエータに前記駆動指令とは逆方向の駆動指令を与える
制御手段と、アクチュエータに前記逆方向の駆動指令を
与え始めた際に、位置センサの検出値が所定値以上変化
し、且つその後の所定の時間内において、位置センサの
検出値の変化が微小となったか否かを判断する判断手段
と、前記判断がなされたときに、そのときの位置センサ
の検出値を前記特定のレンジポジションにおける位置セ
ンサの出力値として学習・記憶する学習手段と、前記学
習値に基づいて、それ以降のレンジ切換弁の前記特定の
レンジポジションを判定する位置判定手段と、を備えた
ことにより、上記課題を解決したものである。

【００１２】又、請求項３の発明は、請求項２の装置に
おける制御手段が、逆方向の駆動指令を与えるとき、駆
動と停止を所定時間の割合で繰り返すデューティ信号を
アクチュエータに与えるように構成されたことにより、
上記課題を解決したものである。

【００１３】

【作用】請求項１の発明において、レンジ切換弁をある
特定のレンジポジションを飛び越して更に離れたレンジ
ポジションまで移動させる際、アクチュエータの駆動に
よるレンジ切換弁の動きは次のようになる。

【００１４】即ち、レンジ切換弁が特定のレンジポジシ
ョン（ここでは説明の便宜上、「Ｎレンジポジション」
を例にとる）の認識範囲に達すると、前記ディテント機
構の機能により、遊び量の範囲でレンジ切換弁が自走
し、アクチュエータの駆動とは関係なくレンジ切換弁が
急激に動く。そして、自走した後では、この遊び量が再
び詰められるまでの間、レンジ切換弁がほとんど動作し
なくなる。つまり、自走後のある期間（遊び量が詰まる
までの期間）だけ、アクチュエータは動作していても、
レンジ切換弁は停止状態を維持することになる。

【００１５】この期間、レンジ切換弁は確実にＮレンジ
ポジションにある。そこで、このレンジ切換弁の自走後
の停止状態を、位置センサの検出値の変化が微小である
かどうかで検出する。もちろん、この際の位置センサの
検出値は、Ｎレンジポジションの認識範囲にあることが
前提である。

【００１６】そして、検出値の変化が微小であることを
検出したら、そのときの位置センサの検出値を、Ｎレン
ジポジションでの位置センサの対応値であると改めて認
識し直し、その値を、Ｎレンジポジションにおける位置
センサの出力値として学習・記憶する。次回からは、こ
の学習値を基準にして、位置センサの実際の検出値か
ら、Ｎレンジ切換弁のレンジポジションを判定する。

【００１７】又、請求項２の発明では、あるレンジポジ
ションから特定のレンジポジション（Ｎレンジポジショ
ンで代表する）にレンジ切換弁を動作させる際に、一旦
オーバーシュート気味にレンジ切換弁を動作させる。つ
まり、Ｎレンジポジションより若干行き過ぎの位置まで
レンジ切換弁を一旦動作させる。次いで、その行き過ぎ
た位置で停止させた後、アクチュエータを逆転して戻
す。この際、レンジ切換弁は次のように動作する。

【００１８】即ち、最初のアクチュエータの動作で、レ
ンジ切換弁がＮレンジポジションの認識範囲に達する
と、前記ディテント機構の機能により、遊び量の範囲で
レンジ切換弁が自走し、レンジ切換弁が急激に動く。自
走した後は、この遊び量が再び詰められるまでの間、レ
ンジ切換弁がほとんど動作しなくなる。つまり、自走後
のある時間（遊び量が詰まるまでの時間）だけ、アクチ
ュエータは動いていても（この場合、駆動されて動いて
いる場合と、慣性で動いている場合があり、その両方を
含む）、レンジ切換弁は停止状態を維持することにな
る。

【００１９】その後、アクチュエータが更に慣性力等に
より動くと、遊び量が詰まり、レンジ切換弁が再度動き
始める。この状態がオーバーシュート状態である。この
状態でレンジ切換弁が停止したところで、次にアクチュ
エータが逆転させられると、オーバーシュート状態にあ
ることから、アクチュエータの動きに追従して即座にレ
ンジ切換弁が戻り方向に動作する。そして、レンジ切換
弁はアクチュエータの動きによりＮレンジポジション位
置に戻る。

【００２０】この状態で更にアクチュエータが戻り方向
に動作すると、レンジ切換弁は動かず、反対側の遊び量
が詰まるまでの間、停止状態のままとなる。更にアクチ
ュエータが逆転されて遊び量が詰まると、レンジ切換弁
が戻り方向に移動を始める。

【００２１】従って、アクチュエータが逆転を開始して
から、レンジ切換弁が一旦戻り方向に動作し、次いで所
定期間停止状態を続ける点を検出すれば、その点がＮレ
ンジポジションに確実に位置決めされている点というこ
とになり、この点を位置センサの検出値の変化が微小か
どうかで検出することにより、そのときの検出値をＮレ
ンジポジションでの位置センサの対応値であると改めて
認識し直すことができる。よって、その値を、Ｎレンジ
ポジションでの学習値として記憶し、次回からは、この
学習値を基準にして、位置センサの検出値から、レンジ
切換弁のＮレンジポジションを判定する。

【００２２】この場合、オーバーシュート気味にレンジ
切換弁を動作させる予定であったものが、たまたまジャ
ストシュート位置（適正のＮレンジポジション）になっ
てしまっていたとすると、アクチュエータを逆転させた
時点で、即座にレンジ切換弁が変化するようなことには
ならずに、停止状態がしばらく維持される。

【００２３】又、アンダーシュート位置になってしまっ
ていたとすると、アクチュエータを逆転させた時点で、
即座にレンジ切換弁が戻り方向に動作することになり、
停止状態は検出されない。

【００２４】従って、両者の動作は、オーバーシュート
の動作、つまり「アクチュエータを逆転させると、最
初、レンジ切換弁が戻り方向に動作し、次いで所定期間
の停止状態を位置する」という動作とは異なる。よっ
て、この相違を認識することで、オーバーシュート時の
みに、前記学習動作を行うことができる。

【００２５】請求項１の発明では、レンジ切換弁を始端
から終端まで動かすと、その間に生じる各レンジポジシ
ョンでの微小変化部分を一度に検出できるため早期に学
習が可能である。一方、この請求項１の発明では、アク
チュエータの駆動力が大きかったりすると、各レンジポ
ジションで必ずしも「安定した」微小変化部分が見出せ
ないことがあるが、第２発明では、オーバーシュートさ
せた後に戻す動作を行っているため、確実に「安定し
た」微小変化部分を見出すことができる。

【００２６】請求項３の発明では、アクチュエータの逆
転時に、アクチュエータをデューティ制御することで、
戻り操作のスピードをよりゆっくりさせ、前記のレンジ
切換弁の停止期間を長くして、より確実に検出できるよ
うにしている。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００２８】図４に自動変速機のシフトレンジを切換え
るためのレンジ切換弁３０及びその駆動系の概要が斜視
図で示されている。このレンジ切換弁３０はスプールバ
ルブ形式であって、自動変速機の制御のための基本油圧
となるライン油圧が供給されている。このレンジ切換弁
３０は、スプール３０ａを軸方向に操作することで、そ
の排出ポートを切換えて、各シフトレンジを設定するた
めの摩擦係合装置（図示略）の係合及び解放を制御す
る。

【００２９】３２は、モータ（アクチュエータ）５０と
レンジ切換バルブ３０を繋ぐコントロール軸であり、こ
の軸３２上にはウォームホイール５６が固定されてい
る。このウォームホイール５６に対しては、直流モータ
５０の駆動軸５２に設けられたウォーム５４が噛み合っ
ている。従って、コントロール軸３２には、モータ５０
の回転がウォーム５４とウォームホイール５６との噛み
合いにより減速して伝達される。

【００３０】コントロール軸３２の回転は、その軸上に
固定されているディテントレバー３６の回動を通じて、
レンジ切換弁３０のスプール３０ａをその軸線方向に移
動させる。なお、ウォームホイール５６の近くには、こ
のウォームホイール５６の回転位置、つまりレンジ切換
弁３０の切換え位置を検出できる可変抵抗器などの位置
センサ２２が配置されている。

【００３１】ディテントレバー３６は扇形状のものであ
り、その外周には複数個の凹凸部３６ａが形成されてい
る。これら凹凸部３６ａのうちの一つの凹部に対し、デ
ィテントスプリング３８の端部に設けられたローラ３８
ａが係合するようになっている。これによりコントロー
ル軸３２の回転位置、つまりレンジ切換弁３０の複数の
レンジ切換え位置を決めるディテント機構３４が構成さ
れている。

【００３２】図５に前記コントロール軸の端部とウォー
ムホイール５６のボス部５８との係合部分が拡大して示
されている。この図面で明らかなように、コントロール
軸３２の端部は断面矩形状に形成されていて、この部分
がボス部５８の内部に挿入されている。そして、この係
合部分には、相互間の回転伝達方法に関して所定の遊び
量δが設けられている。即ち、この遊び量δは、前記モ
ータ５０とレンジ切換弁３０との間の動力伝達経路に設
けられており、前記モータ５０の駆動に伴うウォームホ
イール５６の回転力は前記遊び量δを詰めた後にコント
ロール軸３２に伝達されることとなる。

【００３３】前記コントロール軸３２の回転により、既
に説明したように前記ディテントレバー３６を通じてレ
ンジ切換弁３０が切換えられる。このときレンジ切換弁
３０の各レンジポジションにおいて、前記ディテントス
プリング３８のローラ３８ａはディテントレバー３６の
凹凸部３６ａの一つの凸部を乗り越えては隣の凹部に係
合するといった動作を繰り返す。

【００３４】従って、前記ローラ３８ａが凹凸部３６ａ
の一つの凸部を越えてから凹部に至るまでの間は、前記
ディテントスプリング３８の弾性力に基づいて前記コン
トロール３２がモータ５０の駆動とは無関係に前記遊び
量δの範囲内で自走することとなる。なお、この自走の
直後からモータ５０の駆動による前記ウォームホイール
５６の回転によって遊び量δが再び詰められるまでの間
は、前記コントロール軸３２の回転量、つまりレンジ切
換弁３０の動作量はほとんど変化しない。

【００３５】図３に前記モータ５０を電気制御で駆動す
るための信号系統図を示す。この図において、レンジ選
択スイッチ１０は自動変速機ＡＴのシフトレンジを選択
するために運転者によるレバー装置に対応して切換えら
れるポジションスイッチ、あるいは運転者が直接操作す
る操作スイッチ等である。

【００３６】図において、レンジ制御部２０（ＳＢＷ制
御部）にはマイクロコンピュータが使用され、このマイ
クロコンピュータは、自動変速機ＡＴのシフトレンジ切
換えのための各種ソフトウエア処理に必要なプログラム
を記憶させた読みだし専用メモリ（ＲＯＭ）、このプロ
グラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、プログ
ラムに必要な変数等を一時的に記憶できる書き込み可能
メモリ（ＲＡＭ）等を主体として構成されている。

【００３７】前記レンジ制御部２０には、前記レンジ選
択スイッチ１０の操作によって出力されるレンジ信号、
自動変速機ＡＴの側に設けられた位置センサ２２から出
力される検出信号が共に入力される。又、レンジ制御部
２０からは、前記レンジ信号に応じた駆動信号が前記モ
ータ５０の駆動回路に出力される。

【００３８】前記位置センサ２２は、前記レンジ切換弁
３０の動作量（ここでは厳密には現在位置）を検出する
ためのセンサで、図４に示すように例えばロータリー形
式のポテンショメータを用いて前記コントロール軸３２
の回転角を電圧変化として検出する。なお、この位置セ
ンサ２２から出力される検出信号は、アナログ信号であ
るから、図に示すＡ／Ｄコバータ２４によりデジタル信
号に変換された後、前記レンジ制御部２０に入力され
る。

【００３９】図６にシフトレンジの切換え時における前
記位置センサ２２の検出電圧値の変化をグラフで示す。
この図から明らかなように、前記レンジ切換弁３０の各
レンジポジションでの位置センサ（ポテンショメータ）
２２の検出電圧値は、ＤレンジからＮレンジ、Ｒレンジ
及びＰレンジの順に高くなるように設定されている。

【００４０】又、前述したように、各レンジポジション
において、レンジ切換弁３０がディテント機構３４の機
能により前記遊び量δの範囲で自走したとき、位置セン
サ２２の電圧値が瞬間的に大きく変化する。この自走後
は、モータ５０の駆動に基づいて遊び量δが再び詰めら
れる時間が経過するまで、位置センサ２２の電圧値はほ
とんど変化せず、フラットになる。

【００４１】そして、前記レンジ制御部２０は、シフト
レンジの切換え時における前記位置センサ２２からの検
出信号に基づき、レンジ切換弁３０があるレンジポジシ
ョンに確実に位置していることを判断する判断手段と、
判断した時点での位置センサ２２の検出値を当該レンジ
ポジションでの学習値として記憶する学習手段と、学習
値と位置センサ２２の検出値に基づきレンジ切換弁３０
の次回からのレンジポジションを判定する位置判定手段
としての機能も備えている。

【００４２】（第１実施例）次に、位置センサ２２の検
出値のずれを最小限にするよう学習する制御の第１の実
施例について説明する。

【００４３】検出値のずれを最小限にするように学習す
るには、図６に示すように飛び越しシフトを実行する。
つまり、ある特定のレンジポジションを経由して更に離
れたレンジポジションまでレンジ切換弁を動作させる。
例えば、モータ５０に通常の駆動信号を与えることによ
り、ＰレンジポジションからＤレンジポジションまでレ
ンジ切換弁３０を動作させる。

【００４４】そうすると、前述したように、Ｒレンジポ
ジション、Ｎレンジポジションを通過する時点で、その
レンジポジションの認識範囲において、位置センサ２２
の検出値が変化しない期間が検出される。つまり、この
期間は、自走によりレンジ切換弁が動作した後、遊び量
が詰められて、再びレンジ切換弁が動作を始めるまでの
期間である。この期間においては、ディテント機構３４
の機能により、確実にレンジ切換弁３０はその認識範囲
にあるＲレンジポジションあるいはＮレンジポジション
に位置決めされている。

【００４５】従って、この位置決めされているときの位
置センサ２２の実際の検出値を、そのときのレンジポジ
ションの出力値（対応値）として改めて学習・記憶し直
すことにより、検出値のずれを最小限に抑えるように学
習することができる。即ち、レンジ制御部２０側の認識
している値を、実際の検出値によって見直すことによ
り、認識のずれを無くすのである。

【００４６】次に、その制御フローについて図７を参照
しながら説明する。

【００４７】この制御がスタートすると、ステップ１０
１でモータ５０が作動中であるか否かを判断する。この
判断は、単位時間当たりの位置センサ２２の出力電圧の
変化量ΔＵが、 ΔＵ＞β（但し、βはモータ５０が駆動される際に最小
限流れると考えられる判定値） であるか否かを判断することにより、モータ作動中か否
かを判断する。

【００４８】モータ作動中の場合は、次のステップ１０
２で飛び越しシフトを実行中か否かを判断する。前述し
たように、飛び越しシフトの場合のみ、この実施例の学
習制御を行うので、この判断が必要となる。飛び越しシ
フトとは、ＰレンジからＲレンジを経てＮレンジまで、
あるいはＤレンジまでシフトするような場合である。１
レンジ以上を飛び越す場合は、飛び越しシフトと判断す
る。飛び越しシフトを実行中である場合は、ステップ１
０３に進む。

【００４９】このステップ１０３においては、位置セン
サ２２の出力する検出値Ｕが、飛び越しシフトの際の中
間のレンジポジションＸの認識範囲内にあるか否かを判
断する。つまり、検出値Ｕに多少のずれがあっても、大
まかな位置の認識は可能であるから、ここで飛び越しを
行う中間のレンジポジションＸの認識範囲内に、レンジ
切換弁３０が現在位置しているか否かを判断する。

【００５０】この判断がＹＥＳの場合は、ステップ１０
４で、検出値Ｕの変化量ΔＵの絶対値が所定値αよりも
小さいか否かを判断する。即ち、ここでは検出値Ｕの変
化が微小であるか否か、言い換えると、図６に示すよう
なフラットな状態になったか否かを検出する。このフラ
ットな状態とは、検出値Ｕの変化がない（少ない）、つ
まりレンジ切換弁３０が停止し動いていないということ
であり、ディテント機構３４により、レンジポジション
Ｘにレンジ切換弁３０が確かに位置決めされているとい
うことを意味する。

【００５１】そこで、この判断がＹＥＳの場合は、ステ
ップ１０５に進み、検出値Ｕの変化のほとんど無い期間
での位置センサの検出値Ｕの平均値を、レンジポジショ
ンＸにおける学習値として記憶更新する。

【００５２】それ以外の場合、つまりステップ１０１〜
ステップ１０４までの判断のいずれかがＮＯの場合は、
学習制御は行わない。

【００５３】そして、ここで学習値を記憶更新し、検出
値のずれを最小に抑えるように学習したら、次回のシフ
ト時からは、この学習値を基準にして位置センサ２２の
検出値に基づき、レンジポジションの位置を判定するよ
うにする。従って、精度良くレンジ切換弁を制御するこ
とができるようになる。

【００５４】（第２実施例）ところで、上記第１の実施
例においては、シフトスピードが大きく、ディテント機
構による引き込み力が大きい（位置決めする際の付勢力
が大きい）場合は、自走後の位置センサ２２の検出値が
振動してしまい、実際にはレンジ切換弁が自走後の停止
状態にあるか否かを計測できないことがある。

【００５５】そこで、このような場合に対処することの
できる第２の実施例の学習制御について説明する。

【００５６】この実施例では、レンジ切換弁を目標（特
定）レンジポジションに制御する際に、ある条件を満た
す場合だけ学習を行う。即ち、予めオーバーシュート気
味に動作させておいてモータを停止し、それからモータ
を逆転することにより、低いスピードでレンジポジショ
ンに移動させる。

【００５７】図８はその際の様子を位置センサ２２の出
力として示している。前のレンジポジションから急激に
目標のレンジポジションに移動する場合は、長い距離を
移動して来て止まるため、どうしても位置センサ２２の
検出値が振動しやすい（図中Ｐ１で示す現象）。しか
し、一旦オーバーシュート位置で停止させてから、モー
タを逆回転させた場合は、短い距離を移動して、目標レ
ンジポジションに止まることになるため、振動しにくく
なり、停止状態での検出値を安定して得ることができ、
確実に精度良く学習できるようになる。

【００５８】この制御のフローを説明する前に、動作内
容の理解を助けるために、上記の制御動作を行った際の
レンジ切換弁３０の駆動系の動きを、図９、図１０、図
１１を参照しながら詳細に説明する。

【００５９】これらの図９〜図１１は、それぞれ最初の
モータの回転（ここでは、目標レンジポジションに向け
ての最初のモータの駆動方向を正転と言う）による停止
位置がオーバーシュート（行き過ぎ）の場合、ジャスト
シュート（適正）の場合、アンダーシュート（手前で停
止）の場合を示している。

【００６０】各図は、モータ５０の駆動軸５２と、レン
ジ切換弁３０と一体に動くディテントレバー３６と、デ
ィテント機構３４のローラ３８ａとの関係をモデル的に
示している。

【００６１】モータ５０の駆動軸５２と、ディテントレ
バー３６との間には、所定の遊び量δが確保され、ロー
ラ３８ａはディテントレバー３６の凹凸部３６ａに押し
付けられることで、ディテントレバー３６の凹凸部３６
ａの凹部に入り込み、ディテントレバー３６つまりレン
ジ切換弁３０を、レンジポジションに位置決めする作用
を果たす。

【００６２】まず、オーバーシュートの場合を、図９に
基づいて説明する。この図の（ａ）〜（ｋ）は、制御動
作を行った際の駆動系の動きを順を追って示している。
なお、この場合の位置センサの出力の変化を併せて図８
で参照されたい。

【００６３】目標レンジポジションに向かって、
（ａ）、（ｂ）に示すようにモータを正転させると、そ
の動きに追従してディテントレバー３６（以下、同じ動
きをするので、レンジ切換弁と言い換える）も動く。そ
して、レンジ切換弁が目標レンジポジションの認識範囲
に達すると、（ｃ）、（ｄ）に示すようにディテント機
構の機能により、遊び量δの範囲でレンジ切換弁が自走
し、レンジ切換弁が急激に動く。

【００６４】自走した後は、この遊び量が再び詰められ
るまでの間、（ｅ）に示すようにレンジ切換弁がほとん
ど動作しなくなる。つまり、自走後のある時間（遊び量
が詰まるまでの時間）だけ、モータ（この場合、駆動さ
れて動いている場合と、慣性で動いている場合があり、
その両方を含む）の動きと無関係に、レンジ切換弁は停
止状態を維持することになる。

【００６５】その後、遊び量が完全に詰まると、（ｆ）
に示すように、レンジ切換弁が再度動き始める。この状
態がオーバーシュート状態である。

【００６６】この状態でレンジ切換弁が停止したところ
で、次に（ｇ）に示すように、モータが逆転させられる
と、オーバーシュート状態にあったので、モータの動き
に追従して即座にレンジ切換弁が戻り方向に動作する。
そして、（ｈ）に示すようにレンジ切換弁はモータの動
きに追従して目標レンジポジション位置に戻る。

【００６７】この状態で更にモータが戻り方向に動作
（逆転）すると、レンジ切換弁は動かず、（ｉ）に示す
ように反対側の遊び量δが詰まるまでの間、停止状態の
ままとなる。次いで、更にモータが逆転されて、（ｊ）
に示すように遊び量δが詰まると、（ｋ）に示すように
レンジ切換弁が戻り方向に移動を始める。

【００６８】従って、図８を見れば分かるように、モー
タが逆転を開始してから、レンジ切換弁が一旦戻り方向
に動作し、次いで所定期間停止状態を続ける点（図中Ｐ
２で示す部分）を検出すれば、その点が目標レンジポジ
ションに確実に位置決めされている点ということにな
る。この場合、モータは停止状態から逆転され、レンジ
切換弁が短い距離でレンジポジションに位置決めされる
から、位置センサの出力が振動しなくなる。

【００６９】この停止状態にあることは、位置センサの
検出値の変化が微小かどうかで判断できる。従って、そ
の判断が行われた場合、そのときの位置センサの検出値
を目標レンジポジションでの位置センサの対応値である
と改めて認識し直すことで、検出値のずれを抑えるよう
に学習することができる。

【００７０】次に、オーバーシュート気味にレンジ切換
弁を動作させておく予定であったが、たまたまジャスト
シュート位置（適正のレンジポジション）になってしま
った場合の動作について、図１０を参照しながら述べ
る。

【００７１】（ａ）〜（ｄ）まではオーバーシュートの
場合と同じである。ジャストシュートの場合は、（ｅ）
に示すように、ちょうど目標のレンジポジションにレン
ジ切換弁が位置決めされた状態で停止している。

【００７２】この状態から、（ｆ）に示すようにモータ
を逆転させると、ある程度遊び分を残して停止している
ことが多いので、即座にレンジ切換弁が変化するような
ことにはならずに、停止状態がしばらく維持される。そ
して、ある程度の停止期間の後、遊び分が詰められた段
階で、（ｇ）に示すようにレンジ切換弁が移動を始め
る。

【００７３】次に、オーバーシュート気味にレンジ切換
弁を動作させておく予定であったが、たまたまアンダー
シュート位置（不足気味）になってしまった場合の動作
について、図１１を参照しながら述べる。

【００７４】この場合は、（ａ）〜（ｃ）の段階を経た
時点で、（ｄ）に示すようにレンジ切換弁が停止する。
従って、この状態からモータが逆転されると、即座にレ
ンジ切換弁が戻り方向に動作することになり、そのレン
ジポジションの認識範囲において停止状態は検出されな
い。

【００７５】次に、第２実施例の制御フローについて、
図１２のフローチャートを参照しながら説明する。

【００７６】この制御がスタートすると、ステップ２０
１で、以降の制御のタイミングを決めるためのタイマが
作動中か否かを判断する。最初は作動中でないからステ
ップ２０２に進む。ここで、レンジ切換弁の自走検出に
応じて、モータの正回転を停止したか否かを判断する。

【００７７】目標レンジポジションの認識範囲内に至る
と、モータを一旦停止するから、停止した場合はステッ
プ２０３に進み、この時点でタイマ（ｔ）をスタートす
る。そして、ステップ３０１に進む。タイマ作動中は、
スタートステップから直接ステップ３０１に進む。

【００７８】ステップ３０１では、タイマのカウント値
が所定時間Ｔ１を超えたか否かを判断する。所定時間Ｔ
１を超えたら、ステップ３０２にて、モータ停止後Ｔ１
時間経過したことを表すフラグＦＬＴ１は０か否かを判
断し、ＹＥＳの場合（初回）はステップ３０３にて、モ
ータを逆転させ、フラグＦＬＴ１＝１とし、その時点で
の位置センサの検出値をＵｏと置く。そして、その回は
終了する。

【００７９】次の回は、フラグＦＬＴ１＝１であるか
ら、ステップ３０２の判断がＮＯとなり、ステップ３０
４に進み、モータ正転停止後Ｔ１＋Ｔ３時間を経過した
か否かを判断する。ここで、Ｔ３の値は、レンジ切換弁
が動いたかどうかを見るための時間であるから、適当な
微小時間に設定すればよい。

【００８０】Ｔ１＋Ｔ３時間を経過した場合は、ステッ
プ３０５に進み、位置センサ検出値の単位時間当たりの
変化量ΔＵが所定値ΔＵｏを超えたか否かを判断する。
つまり、ここでは、モータ逆転後に、即座にレンジ切換
弁が動いたかどうかを判断する。

【００８１】ジャストシュートの場合には、前述したよ
うに、モータが逆転を開始しても、即座にレンジ切換弁
は動き始めないので、この判断によってジャストシュー
トかどうかが分かる（図１０参照）。

【００８２】ステップ３０５の判断がＮＯの場合は、ジ
ャストシュートと見做して、ステップ３０６にてモータ
を停止し、ジャストシュートを示す調整不要のフラグＦ
ＬＪを１とする。そして、ステップ３０７でタイマを停
止・リセットして処理を終了する。

【００８３】ステップ３０５の判断がＹＥＳの場合、つ
まりモータ逆転開始時に即座にレンジ切換弁が動いた場
合は、オーバーシュートかアンダーシュートの場合であ
る。その場合は、まずステップ３０８で、モータ正転停
止後Ｔ１＋Ｔ０時間経過したか否かを判断する。このＴ
０の値は、モータ逆転により遊び量を詰めるまでの時間
（図８参照）である。

【００８４】ステップ３０８の判断がＮＯの場合は、ス
テップ３０９にてｔ＝Ｔ１＋Ｔ３〜ｔ＝Ｔ１＋Ｔ０の間
に、位置センサの検出値の変化が微小（ΔＵ＜ΔＵｏ）
である期間がＴ２時間以上あったか否かを判断する。つ
まり、レンジ切換弁がディテント機構による位置決め作
用で、遊びを詰める間、停止状態にあったか否かを判断
する。停止状態にあった場合はオーバーシュートの場合
である（図９参照）。又、停止状態にならなかった場合
は、アンダーシュートの場合である（図１１参照）。

【００８５】ステップ３０９の判断がＹＥＳの場合は、
オーバーシュートの場合と見做し、ステップ３１０にて
オーバーシュートを表すフラグＦＬＯを１とし、検出値
の変化のないときの値を学習値Ｕｘとして置く。つい
で、ステップ３１１でタイマを停止・リセットして処理
を終了する。

【００８６】ステップ３０９の判断がＮＯの場合は、ア
ンダーシュートの場合と見做し、ステップ３１２にて、
レンジ切換弁を落ち着かせるため、モータを再度正転方
向に動かす。そして、アンダーシュートを表すフラグＦ
ＬＵを１とし、ステップ３１３にてタイマを停止して処
理を終了する。

【００８７】このように、オーバーシュートの場合に得
られるレンジ切換弁の停止状態を利用して、目標レンジ
ポジションの位置センサ検出値のずれを無くすよう学習
するので、制御精度の向上を図ることができる。

【００８８】次に、自走後のレンジ切換弁の停止期間を
より確実に得るための制御内容について説明する。

【００８９】モータのスピードが高い場合、前述の遊び
量δを詰めるための時間が短くなってしまい、確実にレ
ンジ切換弁が停止している時間が短くなる。そのため、
位置センサ検出値を、余裕を持って得ることができなく
なり、レンジポジションの学習に不具合を来す。

【００９０】そこで、図１３に示すように、目標レンジ
ポジションにレンジ切換弁を制御する際に、目標レンジ
ポジションの手前の自走を検出する前の時点で、モータ
のスピードを緩めるように制御する。

【００９１】図１３において、実線はモータスピードを
緩めない場合、点線はモータスピードを緩めた場合を示
す。

【００９２】モータスピードを緩めた場合は、停止期間
が長くなる。このモータスピードを緩める方法として、
ここでは電流制御回路などを設けずに、デューティ制御
を実行する。即ち、モータの駆動電圧のＯＮ・ＯＦＦを
所定の割合で繰り返すことにより、モータスピードを制
御する。この場合、デューティ制御を開始するタイミン
グは、モータの駆動開始からの経過時間Ｔ５で設定する
ようにする。もちろん他の基準点から設定してもよい。

【００９３】この制御のフローを図１４に示す。

【００９４】まずステップ４０１で、モータを制御して
シフトを行っているか否かを判断する。シフトを行って
いるか否かは、位置センサの信号により判断することが
できる。次に、ステップ４０２で、モータ駆動直前のバ
ッテリー電圧、あるいはモータ駆動電圧Ｅが所定値Ｅｏ
を超えているかどうかで、モータスピードが高いか低い
かを判断する。

【００９５】ステップ４０２の判断がＹＥＳであり、モ
ータスピードが高い場合は、ステップ４０３でモータ駆
動開始からＴ５時間を経過したか否かを判断する。そし
て、ＹＥＳの場合は、ステップ４０４で自走を検出済か
否かを判断し、検出していない場合は、ステップ４０５
にてバッテリー電圧あるいはしフロースピードに応じた
デューティ制御を実施し、モータスピードを制御する。
これにより、停止期間を長くとれるようになり、レンジ
ポジションの学習の精度が向上する。この制御は、実施
例１に組み込むことができるものである。

【００９６】次に、もう一つ別の例を示す。この例は、
前記第２実施例に組み合わせることのできるもので、モ
ータを逆転してからのレンジ切換弁の停止時間を延ばす
ように、モータ逆転開始から所定時間Ｔ６経過後の時点
で、モータ逆転をデューティ制御により行う。この場合
もレンジ切換弁が作動開始した時点、あるいは目標シフ
トレンジの手前のレンジの学習位置を越えた時点からの
経過時間に応じて、デューティ制御を開始するようにす
る。

【００９７】この制御のフローは、図１６に示すように
行われる。

【００９８】即ち、ステップ５０１で学習戻し制御を行
っているか否かを判断する。学習戻し制御とは、第２実
施例の制御のことである。ＹＥＳの場合はステップ５０
２で電圧判断つまりモータスピードが高いか低いかの判
断を行い、高い場合と判断した場合は、ステップ５０３
でバッテリー電圧あるいはシフトスピードに応じたデュ
ーティ制御を実施する。又、この場合は時間ＴＯも算出
する。

【００９９】なお、この制御フローを図１２のフロー中
に組み込んだものが、図１７に示すフローである。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、あるレンジポジションから更に離れたレンジポ
ジションに飛び越しシフトを行った際に、位置センサの
検出値のずれを自動的に学習することができるので、次
回からの制御精度の向上を図ることができる。

【０１０１】又、請求項２の発明によれば、目標レンジ
ポジションに動作させた後、アクチュエータを逆転させ
ることにより、位置センサの検出値のずれを自動的に学
習することができるので、次回からの制御精度の向上を
図ることができる。

【０１０２】又、請求項３の発明によれば、アクチュエ
ータを逆転させる際に、デューティ制御を行うようにし
たので、より確実に検出値のずれを学習することがで
き、制御精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の要旨を示すブロック図

【図２】請求項２の発明の要旨を示すブロック図

【図３】本発明の一実施例の電気信号系統を示す構成図

【図４】自動変速機のシフトレンジを切換えるためのレ
ンジ切換弁とその駆動系の概要を表した斜視図

【図５】コントロール軸とウォームホイールとの係合部
分を表す平面図

【図６】本発明の第１実施例におけるレンジ切換弁のレ
ンジポジションに対応した位置センサ（ポテンショメー
タ）の検出電圧値の変化を示す特性図

【図７】本発明の第１実施例の制御フローチャート

【図８】本発明の第２実施例における目標レンジポジシ
ョンへの位置決め時の位置センサ（ポテンショメータ）
の検出電圧値の変化を示す特性図

【図９】本発明の第２実施例におけるオーバーシュート
時の動作の様子を順番に示すモデル図

【図１０】本発明の第２実施例におけるジャストシュー
ト時の動作の様子を順番に示すモデル図

【図１１】本発明の第２実施例におけるアンダーシュー
ト時の動作の様子を順番に示すモデル図

【図１２】本発明の第２実施例の制御フローチャート

【図１３】本発明の実施例をより有効に行うことができ
るようにする制御の内容を示す特性図

【図１４】同制御のフローチャート

【図１５】本発明の実施例をより有効に行うことができ
るようにする制御の他の例の内容を示す特性図

【図１６】同制御のフローチャート

【図１７】同制御を本発明の第２実施例に組み込んだ場
合のフローチャート

【符号の説明】

２０…レンジ制御部 ２２…位置センサ ３０…レンジ切換弁 ３４…ディテント機構 ３６…ディテントレバー ５０…モータ（アクチュエータ） δ…遊び量

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気的制御に基づいて駆動されるアクチュ
   エータと、該アクチュエータにより所定の遊び量付きの
   ディテント機構を介して複数のレンジポジションで位置
   決めされるレンジ切換弁と、を有する自動変速機のレン
   ジ切換弁のレンジポジション判定装置において、 前記レンジ切換弁の現在位置に応じた信号を出力する位
   置センサと、 この位置センサからの検出信号に基づき、前記アクチュ
   エータに、前記レンジ切換弁を特定のレンジポジション
   を経由し更に離れたレンジポジションに切換えるための
   駆動指令を与える制御手段と、 該切換え制御中に、前記位置センサの検出値が前記特定
   のレンジポジションと認識できる範囲内で、該検出値の
   変化が微小となったか否かを判断する判断手段と、 前記判断がなされたとき、そのときの位置センサの検出
   値を前記特定のレンジポジションにおける位置センサの
   出力値として学習・記憶する学習手段と、 該学習値に基づいて、それ以降のレンジ切換弁の前記特
   定のレンジポジションを判定する位置判定手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機のレンジ切換弁の
   レンジポジション判定装置。
2. 【請求項２】電気的制御に基づいて駆動されるアクチュ
   エータと、該アクチュエータにより所定の遊び量付きの
   ディテント機構を介して複数のレンジポジションで位置
   決めされるレンジ切換弁と、を有する自動変速機のレン
   ジ切換弁のレンジポジション判定装置において、 前記レンジ切換弁の現在位置に応じた信号を出力する位
   置センサと、 この位置センサからの検出信号に基づき、前記アクチュ
   エータに駆動指令を与えると共に、前記レンジ切換弁が
   特定のレンジポジションに達したとの判断によりアクチ
   ュエータに停止指令を与え、更にその後、アクチュエー
   タに前記駆動指令とは逆方向の駆動指令を与える制御手
   段と、 アクチュエータに前記逆方向の駆動指令を与え始めた際
   に、位置センサの検出値が所定値以上変化し、且つその
   後の所定の時間内において、位置センサの検出値の変化
   が微小となったか否かを判断する判断手段と、 前記判断がなされたときに、そのときの位置センサの検
   出値を前記特定のレンジポジションにおける位置センサ
   の出力値として学習・記憶する学習手段と、 前記学習値に基づいて、それ以降のレンジ切換弁の前記
   特定のレンジポジションを判定する位置判定手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機のレンジ切換弁の
   レンジポジション判定装置。
3. 【請求項３】前記制御手段は、逆方向の駆動指令を与え
   るとき、駆動と停止を所定時間の割合で繰り返すデュー
   ティ信号をアクチュエータに与えるものである請求項２
   記載の自動変速機のレンジ切換弁のレンジポジション判
   定装置。