JP5136918B2 - Shift-by-wire system - 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。 The present invention relates to a shift-by-wire system that switches a shift range of an automatic transmission.
従来、車両制御の分野において、車両状態を変化させるアクチュエータを車両の運転者の指令によってバイワイヤ制御回路により電気制御するバイワイヤシステムが実用化されている。例えば、運転者の指令によって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いる。シフトバイワイヤシステムでは、例えば電動のアクチュエータを回転させて自動変速機の変速機構部を駆動することによりシフトレンジを切り替える。ここで用いられるアクチュエータは、高速で回転するモータ部、および当該モータ部の回転を減速して出力する減速部を有している。また、モータ部としてSRモータ等のブラシレスモータを採用する場合、アクチュエータには、モータ部の回転角の変化分に応じたパルス信号を出力するインクリメンタル型のエンコーダが設けられることが一般的である。このエンコーダによりモータ部の最適な励磁通電制御が可能となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of vehicle control, a by-wire system in which an actuator that changes a vehicle state is electrically controlled by a by-wire control circuit according to a command from a vehicle driver has been put into practical use. For example, a shift-by-wire system that switches the shift range of an automatic transmission of a vehicle according to a driver's command is known. In the shift-by-wire system, for example, the shift range is switched by rotating an electric actuator to drive a transmission mechanism of an automatic transmission. The actuator used here has a motor unit that rotates at a high speed and a deceleration unit that decelerates and outputs the rotation of the motor unit. In addition, when a brushless motor such as an SR motor is employed as the motor unit, the actuator is generally provided with an incremental encoder that outputs a pulse signal corresponding to a change in the rotation angle of the motor unit. This encoder enables optimum excitation energization control of the motor unit.
ところで、アクチュエータの回転により自動変速機の変速機構部を正確に駆動するには、アクチュエータの減速部の出力軸の絶対的な回転位置(絶対位置)を検出し、検出した絶対位置に基づきアクチュエータを回転させる必要がある。出力軸の絶対位置を検出する方法としては、非接触式であれば、出力軸上にリニア出力センサ、または、出力軸の回転角の絶対値を出力するアブソリュート型のエンコーダを設定する方法が考えられる。接触式であれば、出力軸上に従来自動変速機等に搭載されているニュートラルスイッチ等を設定する方法が考えられる。また、アクチュエータのモータ部上に多回転対応のアブソリュート型のエンコーダを設定することによっても出力軸の絶対位置を検出可能である。 By the way, in order to accurately drive the speed change mechanism part of the automatic transmission by the rotation of the actuator, the absolute rotation position (absolute position) of the output shaft of the speed reduction part of the actuator is detected, and the actuator is operated based on the detected absolute position. Need to rotate. As a method of detecting the absolute position of the output shaft, if it is a non-contact type, a method of setting a linear output sensor on the output shaft or an absolute encoder that outputs the absolute value of the rotation angle of the output shaft is considered. It is done. If it is a contact type, the method of setting the neutral switch etc. which were conventionally mounted in the automatic transmission etc. on the output shaft can be considered. The absolute position of the output shaft can also be detected by setting an absolute type encoder capable of multiple rotations on the motor section of the actuator.
しかしながら、接触式の場合、信頼性および耐久性の面で劣ることと、出力軸の回転位置を検出できても回転角までは検出できないため、シフトバイワイヤシステムで採用するのはフェイルセーフ上、望ましくない。また、アブソリュート型のエンコーダは、構造が複雑でコストが高く、多回転対応の場合はさらにその傾向がある。また、リニア出力センサも比較的コスト高の傾向がある。 However, the contact type is inferior in terms of reliability and durability, and even if the rotation position of the output shaft can be detected, the rotation angle cannot be detected. Absent. In addition, the absolute encoder has a complicated structure and high cost, and there is a further tendency in the case of multi-rotation. Also, linear output sensors tend to be relatively expensive.
特許文献1には、駐車用のレンジである「Pレンジ」、または、Pレンジ以外のレンジである「非Pレンジ」のいずれかに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開示されている。このシフトバイワイヤシステムでは、モータ部の励磁通電制御用のインクリメンタル型のエンコーダのみを用いて、アクチュエータの出力軸の絶対位置に対応する基準位置を学習し、学習した基準位置と所定回転量とに基づき、出力軸の絶対位置を設定および検出している。このように、出力軸の絶対位置を検出するのにインクリメンタル型のエンコーダのみを用いることで、システムの低コスト化を図っている。
特許文献1のシフトバイワイヤシステムは、車両電源がオンしたとき、自動変速機のシフトレンジの両端レンジ(Pレンジまたは非Pレンジ)のうち少なくとも一方(出力軸の絶対位置)に対応する基準位置を学習する。ここで、Pレンジまたは非Pレンジのどちらの基準位置を学習するかについては、車両電源がオンしたときの車両の状態(車速)に応じて決定している。これにより、車両電源の瞬断後の電源復帰(電源オン)時においても安全かつ速やかに車両を通常の制御状態に戻すことを可能としている。
In the shift-by-wire system of
しかしながら、特許文献1に開示された技術は自動変速機のシフトレンジが2つ(Pレンジおよび非Pレンジ)であることを前提としているため、当該技術を、例えば「Pレンジ(両端レンジのうちの一方)、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、および、前進用のレンジであるDレンジ(両端レンジのうちの他方)の4つのレンジを含む自動変速機」の切り替え制御にそのまま適用した場合、様々な問題が生じるおそれがある。例えば実レンジがNレンジのとき(車輪に駆動トルクが伝達されていない状態のとき)に車両電源の瞬断が生じ、その後、電源が復帰した場合、学習制御によってシフトレンジがDレンジまたはPレンジに入ることにより車両が突然前進または(後進および)停止するため、運転者に危険や不安を感じさせるおそれがある。また、例えば実レンジがRレンジのとき(後進時)に車両電源の瞬断が生じ、その後、電源が復帰した場合、学習制御によってシフトレンジがDレンジまたはPレンジに入ることにより車両が突然前進(逆走)または停止するため、運転者に危険や不安を感じさせるおそれがある。
However, since the technique disclosed in
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、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。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a shift-by-wire system that can safely return to a normal control state even if the vehicle power supply is momentarily interrupted with a simple configuration. It is in.
請求項1に記載の発明は、車両の運転者により操作されるシフト選択手段からの信号に応じて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であって、アクチュエータとディテントプレートとディテントスプリングと制御部とを備える。アクチュエータは、電力により回転するモータ部、当該モータ部の回転に応じてパルス信号を出力するインクリメンタル型のエンコーダ、および、モータ部の回転を減速して出力する減速部を有する。ディテントプレートは、アクチュエータの減速部に接続するよう設けられることでアクチュエータにより回転駆動され、第1凹部、第2凹部および複数の中間凹部を有する。第1凹部は、ディテントプレートの回転方向の一方側に形成されている。第2凹部は、ディテントプレートの回転方向の他方側に形成されている。複数の中間凹部は、第1凹部と第2凹部との間に形成されている。ディテントスプリングは、規制部を有し、当該規制部が第1凹部、複数の中間凹部または第2凹部に嵌り込むことでディテントプレートの回転を規制することにより、自動変速機のシフトレンジを固定可能である。制御部は、シフト選択手段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手段を有し、自動変速機のシフトレンジが、目標レンジ決定手段により決定された目標レンジとなるようアクチュエータの回転を制御する。より具体的には、目標レンジ決定手段は、シフト選択手段の信号、ブレーキ信号および車速信号等に基づき目標レンジを決定する。
The invention according to
ここで、第1凹部は、駐車用のレンジであるPレンジに対応している。また、第1凹部は、第2凹部とは反対側に第1壁を有している。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」に対応している。また、第2凹部は、第1凹部とは反対側に第2壁を有している。複数の中間凹部は、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、「最低速段レンジ以外の前進用のレンジ」に対応している。 Here, the first concave portion corresponds to the P range which is a parking range. The first recess has a first wall on the side opposite to the second recess. The second recess corresponds to “D range or lowest speed range” which is a forward range. The second recess has a second wall on the side opposite to the first recess. The plurality of intermediate recesses respectively correspond to an R range that is a reverse range, an N range that is a neutral range, or a “forward range other than the lowest speed range”.
制御部は、第1位置学習手段および第2位置学習手段を有している。第1位置学習手段は、第1凹部の第1壁にディテントスプリングの規制部が当接することによっ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を回転させ、このとき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り、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位置学習手段は、第2凹部の第2壁にディテントスプリングの規制部が当接することによっ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を回転させ、このとき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大値または最小値が所定時間変化しない状態を検出することにより、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。 The control unit has first position learning means and second position learning means. The first position learning means rotates the actuator in a direction in which the rotation of the actuator is restricted when the detent spring restricting portion comes into contact with the first wall of the first recess, and counts the pulse signal output from the encoder at this time The first reference position of the actuator corresponding to the P range is learned by detecting a state in which the minimum value or the maximum value does not change for a predetermined time. The second position learning means rotates the actuator in a direction in which the rotation of the actuator is regulated when the regulating part of the detent spring comes into contact with the second wall of the second recess, and counts the pulse signal output from the encoder at this time The second reference position of the actuator corresponding to the D range or the lowest speed range is learned by detecting a state in which the maximum value or the minimum value does not change for a predetermined time.
制御部は、第1基準位置または第2基準位置を学習することにより、例えば、予め記憶されている複数の所定値(第1基準位置または第2基準位置から各シフトレンジに対応する位置までのアクチュエータの回転量を示す所定値)と第1基準位置または第2基準位置とに基づき各シフトレンジに対応するアクチュエータの回転位置を演算により求め、当該演算により求めた回転位置となるようアクチュエータを回転させることで、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。 The control unit learns the first reference position or the second reference position, for example, a plurality of predetermined values stored in advance (from the first reference position or the second reference position to the position corresponding to each shift range). The rotation position of the actuator corresponding to each shift range is obtained by calculation based on a predetermined value indicating the rotation amount of the actuator) and the first reference position or the second reference position, and the actuator is rotated so as to be the rotation position obtained by the calculation By doing so, the actual range can be switched to a desired shift range.
本発明では、制御部は、例えば実レンジがPレンジのとき車両電源がオフし、その後車両電源がオンしたとき、目標レンジがPレンジであった場合、第1位置学習手段により第1基準位置を学習する。通常、実レンジがPレンジのとき、車両は停止した状態であると考えられる。そのため、このとき、例えば車両電源が瞬断した後に車両電源がオンすることで第1基準位置の学習が開始されても実レンジはPレンジのまま(車両は停止状態を維持したまま)なので、安全に、第1基準位置を学習でき、通常の制御状態に復帰することができる。 In the present invention, for example, when the vehicle power is turned off when the actual range is the P range and the target power range is the P range when the vehicle power is turned on, the first reference position is detected by the first position learning unit. To learn. Usually, when the actual range is the P range, the vehicle is considered to be in a stopped state. Therefore, at this time, for example, even if learning of the first reference position is started by turning on the vehicle power supply after the vehicle power supply is momentarily interrupted, the actual range remains the P range (the vehicle remains in a stopped state). The first reference position can be learned safely and the normal control state can be restored.
また、制御部は、例えば実レンジがDレンジのとき車両電源がオフし、その後車両電源がオンしたとき、目標レンジが「第2凹部に対応するレンジ」であった場合、第2位置学習手段により第2基準位置を学習する。通常、実レンジが「第2凹部に対応するレンジ(Dレンジまたは最低速段レンジ)」のときは車両は走行(前進)状態であると考えられる。そのため、このとき、車両電源が瞬断した後に車両電源がオンすることで第2基準位置の学習が開始されても、実レンジはDレンジまたは最低速段レンジのまま(車両は走行状態を維持したまま)なので、安全に、第2基準位置を学習でき、通常の制御状態に復帰することができる。 For example, when the vehicle power is turned off when the actual range is the D range and the vehicle power is turned on after that, when the target range is “range corresponding to the second recess”, To learn the second reference position. Normally, when the actual range is “range corresponding to the second recess (D range or lowest speed range)”, the vehicle is considered to be in a traveling (forward) state. Therefore, at this time, even if learning of the second reference position is started by turning on the vehicle power supply after the vehicle power supply is momentarily interrupted, the actual range remains the D range or the lowest speed range (the vehicle is maintained in the running state). Therefore, the second reference position can be learned safely and the normal control state can be restored.
また、制御部は、例えば実レンジが『Pレンジおよび「第2凹部に対応するレンジ」』以外のとき車両電源がオフし、その後車両電源がオンしたとき、目標レンジが『Pレンジおよび「第2凹部に対応するレンジ」』以外のレンジ、あるいは不定であった場合、アクチュエータを駆動しないことにより、そのときの実レンジを維持する。この状態において、制御部は、運転者による最初のシフトレンジ切替では、Pレンジまたは「第2凹部に対応するレンジ」への切替要求のみを受け付け、当該切替要求に応じアクチュエータの回転を制御しシフトレンジを切り替えるとともに、前記切替要求がPレンジへの切替要求であった場合は第1位置学習手段により第1基準位置を学習し、前記切替要求が「第2凹部に対応するレンジ」への切替要求であった場合は第2位置学習手段により第2基準位置を学習する。 For example, when the actual range is other than “P range and“ range corresponding to the second recess ”,” the control unit turns off the vehicle power, and when the vehicle power is turned on, the target range is “P range and“ second range ”. If the range other than “range corresponding to 2 recesses” ”or indefinite, the actual range at that time is maintained by not driving the actuator. In this state, in the first shift range switching by the driver, the control unit accepts only a switching request to the P range or “range corresponding to the second recess” and controls the rotation of the actuator in response to the switching request to shift. When the switching request is a switching request to the P range, the first reference position is learned by the first position learning means, and the switching request is switched to the “range corresponding to the second recess”. If it is a request, the second position learning means learns the second reference position.
上記構成により、本発明では、車両電源が瞬断する前の実レンジが『Pレンジおよび「第2凹部に対応するレンジ」』以外のレンジであった場合は、瞬断後の電源復帰時、第1基準位置または第2基準位置の学習を行うことなく、瞬断前の実レンジを維持する。そのため、例えば自動変速機のシフトレンジがPレンジ、Rレンジ、NレンジおよびDレンジの4つのレンジからなる車両(第1凹部がPレンジに対応、第2凹部がDレンジに対応)において、実レンジがNレンジのときに車両電源の瞬断が生じた場合、電源復帰後においても実レンジがNレンジに維持されるため、「第1基準位置の学習を行おうとして実レンジがPレンジに移行するときRレンジを通過する際に不意の後進トルクが発生する」、「走行中に突然Pレンジに入ることによりパーキングロック機構のラチェッティングを引き起こしパーキングロック機構が損傷する、もしくは、低速走行中であれば突然車両が停止(Pロック)する」あるいは「第2基準位置の学習を行おうとして実レンジがDレンジに入り不意の前進トルクが発生する」といった事態を防ぐことができる。また、例えば実レンジがRレンジのときに車両電源の瞬断が生じた場合、電源復帰後においても実レンジがRレンジに維持されるため、「第1基準位置の学習を行おうとして実レンジがPレンジに入り突然車両が停止(Pロック)する」あるいは「第2基準位置の学習を行おうとして実レンジがDレンジに入り車両が逆走する」といった事態を防ぐことができる。 With the above configuration, in the present invention, when the actual range before the vehicle power supply is momentarily interrupted is a range other than the “P range and the“ range corresponding to the second recess ””, The actual range before the momentary interruption is maintained without learning the first reference position or the second reference position. Therefore, for example, in a vehicle in which the shift range of an automatic transmission consists of four ranges of P range, R range, N range, and D range (the first recess corresponds to the P range and the second recess corresponds to the D range), When the vehicle power supply is interrupted when the range is the N range, the actual range is maintained at the N range even after the power supply is restored, so that “the actual range is changed to the P range to learn the first reference position”. Sudden reverse torque is generated when passing the R range at the time of transition ”,“ Suddenly entering the P range during travel causes ratcheting of the parking lock mechanism, and the parking lock mechanism is damaged, or traveling at low speed If the vehicle is in the middle, the vehicle suddenly stops (P-lock) ”or“ The actual range enters the D range and an unexpected forward torque is generated to learn the second reference position. It is possible to prevent a situation such as raw to ". Further, for example, when the vehicle power supply is interrupted when the actual range is the R range, the actual range is maintained in the R range even after the power supply is restored, so that “the actual range is about to learn the first reference position”. Can suddenly stop the vehicle (P lock) "or" the actual range enters the D range and the vehicle runs backward trying to learn the second reference position ".
このように、本発明によるシフトバイワイヤシステムは、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である。また、本発明では、アクチュエータの回転位置を検出するのにインクリメンタル型のエンコーダを用いているため、システム全体の構成を簡単にすることができる。よって、シフトバイワイヤシステムの小型化および低コスト化を図ることができる。 Thus, the shift-by-wire system according to the present invention can safely return to the normal control state even when the vehicle power supply is momentarily interrupted. In the present invention, since the incremental encoder is used to detect the rotational position of the actuator, the configuration of the entire system can be simplified. Therefore, downsizing and cost reduction of the shift-by-wire system can be achieved.
請求項2に記載の発明では、Pレンジまたは「第2凹部に対応するレンジ」への切替要求のみを受け付け可能であることを運転者に通知する通知手段をさらに備えている。本発明では車両電源がオンしたとき、目標レンジが『Pレンジおよび「第2凹部に対応するレンジ」』以外のレンジ、あるいは不定であった場合、運転者による最初のシフトレンジ切替ではPレンジまたは「第2凹部に対応するレンジ」への切替要求のみを受け付けるが、このとき、通知手段により、Pレンジまたは「第2凹部に対応するレンジ」への切替要求のみを受け付け可能であることを運転者に通知することで運転者の混乱を回避できる。 The invention according to claim 2 further includes notification means for notifying the driver that only a request for switching to the P range or the “range corresponding to the second recess” can be accepted. In the present invention, when the vehicle power is turned on, if the target range is a range other than “P range and“ range corresponding to the second recess ”” or is indefinite, the first shift range switching by the driver is the P range or Only the request for switching to the “range corresponding to the second recess” is accepted. At this time, the notification means can only accept the request for switching to the P range or “the range corresponding to the second recess”. The driver's confusion can be avoided by notifying the driver.
請求項3に記載の発明では、『Pレンジおよび「第2凹部に対応するレンジ」』以外のレンジへの切替要求があった場合、『Pレンジおよび「第2凹部に対応するレンジ」』以外のレンジへは切替不可であることを運転者に警告する警告手段をさらに備えている。本発明では車両電源がオンしたとき、目標レンジが『Pレンジおよび「第2凹部に対応するレンジ」』以外のレンジ、あるいは不定であった場合、運転者による最初のシフトレンジ切替ではPレンジまたは「第2凹部に対応するレンジ」への切替要求のみを受け付けるが、このとき、運転者から『Pレンジおよび「第2凹部に対応するレンジ」』以外のレンジへの切替要求があった場合、警告手段により、『Pレンジおよび「第2凹部に対応するレンジ」』以外のレンジへは切替不可であることを運転者に警告することで運転者の混乱を回避できる。
In the invention according to
請求項4に記載の発明では、制御部は、記憶手段および電源オン時目標レンジ設定手段をさらに有する。記憶手段は、車両電源がオフしたときのアクチュエータの状態および実レンジを記憶する。電源オン時目標レンジ設定手段は、車両電源がオンしたとき、記憶手段で記憶されたアクチュエータの状態が「停止状態」であった場合、目標レンジとして「記憶手段で記憶された実レンジ」を設定し、記憶手段で記憶されたアクチュエータの状態が「作動状態」であった場合、目標レンジとして「不定」を設定する。
本発明では、電源オン時目標レンジ設定手段によって、車両電源オフ時のアクチュエータの作動状態に基づき、車両電源がオンしたときの目標レンジを設定するため、シフトレンジ切替途中における車両電源瞬断後の電源オン時の目標レンジと実レンジとのアンマッチを防ぐことができる。
In a fourth aspect of the present invention, the control unit further includes storage means and power-on target range setting means. The storage means stores the state and actual range of the actuator when the vehicle power supply is turned off. The power-on target range setting means sets “actual range stored in storage means” as the target range when the state of the actuator stored in the storage means is “stopped” when the vehicle power is turned on. If the actuator state stored in the storage means is “operating state”, “undefined” is set as the target range.
In the present invention, the target range when the vehicle power is turned on is set by the power-on target range setting means based on the operating state of the actuator when the vehicle power is turned off. Unmatching between the target range and actual range when the power is turned on can be prevented.
以下、本発明の複数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。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、以下の説明では、電子制御ユニットを「ECU」と略記する。
(第1実施形態)
図1は、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3を含む車両制御システム1を示している。例えば四輪の車両に搭載される車両制御システム1は、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などから構成されている。
Hereinafter, a shift-by-wire system according to a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in a plurality of embodiments, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the following description, the electronic control unit is abbreviated as “ECU”.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a
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およびエンジン制御システム4は、それぞれAT−ECU12、SBW−ECU13およびEC−ECU14を有している。AT−ECU12、SBW−ECU13およびEC−ECU14は、いずれもマイクロコンピュータを主体に構成された電気回路である。AT−ECU12、SBW−ECU13およびEC−ECU14は、それぞれ車内の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、EC−ECU14および統合ECU10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、このバッテリ18から供給された電力によって作動する。統合ECU10は、上述の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。本実施形態において、SBW−ECU13は、特許請求の範囲の「制御部」に対応する。
The automatic transmission control system 2, the shift-by-
自動変速機制御システム2は、車両の自動変速機20を油圧により駆動する。自動変速機制御システム2は、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油圧回路21を備えている。本実施形態では、自動変速機20には、走行レンジとして前進用のレンジであるDレンジおよび後進用のレンジであるRレンジと、非走行レンジとして駐車用のレンジであるPレンジおよび中立のレンジであるNレンジとが設定されている。油圧回路21は、レンジ位置選択機構としてのスプールバルブであるマニュアルバルブ22を有している。マニュアルバルブ22は、軸方向へ移動することにより、油圧回路21を切り替える。マニュアルバルブ22が油圧回路21を切り替えることにより、自動変速機20は上記のシフトレンジのいずれかに設定される。自動変速機20は、いずれかのシフトレンジで締結する複数の摩擦係合要素を備えている。油圧回路21に設置されている複数の電磁弁23は、対応する摩擦係合要素を油圧により駆動する。これにより、各摩擦係合要素は、電磁弁23から供給される油圧によって締結または解放される。
The automatic transmission control system 2 drives the automatic transmission 20 of the vehicle by hydraulic pressure. The automatic transmission control system 2 includes a
AT−ECU12は、油圧回路21の電磁弁23などの電気要素に電気的に接続されている。これにより、AT−ECU12は、各電磁弁23からの出力油圧を電気的に制御する。AT−ECU12によって電磁弁23からの出力油圧を制御することにより、自動変速機20の各摩擦係合要素は締結または解放される。また、本実施形態の場合、AT−ECU12は、例えば自動変速機20の出力軸の回転数などから車両の速度を検出する車速センサ24と電気的に接続している。AT−ECU12は、車速センサ24から出力された検出信号を受信して車速を検出し、各電磁弁23を制御する。
The AT-
シフトバイワイヤシステム3は、自動変速機制御システム2のマニュアルバルブ22、および、パーキングロック機構70(図3)を駆動するアクチュエータ30、および、変速機構部31等を備えている。なお、SBW−ECU13は、シフトバイワイヤシステム3を構成する要素の1つである。電磁駆動式のアクチュエータ30は、モータ部32、エンコーダ34および減速部33などを有している。
ここで、アクチュエータ30について説明する。本実施形態では、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ある。図2に示すように、モータ部32は、回転方向に配列された複数のコイル36が嵌合されているステータ35を有している。また、モータ部32は、ステータ35の内側にロータ37を有している。ロータ37は、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。
The shift-by-
Here, the
SBW−ECU13は、モータ部32の複数のコイル36に所定のタイミングで順次通電し、ロータ37および軸部材38を回転させる。
本実施形態では、エンコーダ34は、アクチュエータ30のハウジング内に設けられている。エンコーダ34は、ロータ37と一体に回転する磁石と、ハウジングに固定された基板に実装され、磁石と対向配置されて磁石における磁束発生部の通過を検出する、磁気検出用のホールIC等により構成されている。エンコーダ34は、モータ部32(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。
The SBW-
In the present embodiment, the
上述のように、本実施形態でのエンコーダ34は、モータ部32の回転に応じてパルス信号を出力するインクリメンタル型のエンコーダである。SBW−ECU13は、エンコーダ34から出力されたパルス信号に応じてカウント用の値(カウント値)を減少(カウントダウン)または増大(カウントアップ)させる。これにより、SBW−ECU13は、モータ部32(ロータ37)の回転状態を検出可能である。SBW−ECU13は、エンコーダ34によってモータ部32の回転状態を検出することにより、モータ部32を脱調させることなく高速回転させることができる。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。
減速部33は、モータ部32(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。変速機構部31は、減速部33から出力された回転駆動力をマニュアルバルブ22、および、パーキングロック機構70へ伝達する。
As described above, the
The
変速機構部31は、図3に示すように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などを有している。マニュアルシャフト51は、アクチュエータ30の減速部33に接続し、モータ部32の回転駆動力によって回転駆動される。ディテントプレート52は、マニュアルシャフト51から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いる。これにより、ディテントプレート52は、マニュアルシャフト51と一体にアクチュエータ30によって回転駆動される。ディテントプレート52には、マニュアルシャフト51と平行に突出するピン54が設置されている。ピン54は、マニュアルバルブ22と接続している。その結果、ディテントプレート52がマニュアルシャフト51とともに回転することにより、マニュアルバルブ22は軸方向へ往復移動する。すなわち、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に伝達する。
As shown in FIG. 3, the
ディテントプレート52は、図4に示すように、マニュアルシャフト51の径方向外側に第1凹部61、中間凹部62、中間凹部63、第2凹部64を有している。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および中間凹部63は、第1凹部61と第2凹部64との間に形成されている。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態では、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いる。また、第1凹部61は、第2凹部64とは反対側に第1壁65を有している。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いる。また、第2凹部64は、第1凹部61とは反対側に第2壁66を有している。
In the present embodiment, the
ディテントスプリング55は、先端に規制部としてのディテントローラ53を有している。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、ディテントローラ53は図4に示すように各凹部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へ移動する。その結果、アクチュエータ30によってマニュアルシャフト51を回転させることにより、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。
The
ディテントローラ53が第1凹部61、中間凹部62、中間凹部63、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の回転を規制することにより、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の状態が決定される。これにより、自動変速機20のシフトレンジが固定される。
本実施形態では、図4に示すようにシフトレンジが「Pレンジ」側から「Rレンジ」、「Nレンジ」および「Dレンジ」側へ切り替わるときにアクチュエータ30の減速部33が回転する方向を、正回転方向と定義している。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」側へ切り替わるときにアクチュエータ30の減速部33が回転する方向を、逆回転方向と定義している。
By restricting the rotation of the
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, when the shift range is switched from the “P range” side to the “R range”, “N range”, and “D range” side, the direction in which the
図4に示すように、本実施形態では、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とが当接する位置から、第2壁66とディテントローラ53とが当接する位置までの範囲となる。ただし、図4に示す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の捩れ量等を含めると、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。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the rotatable range of the
図3は、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。この状態では、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。そのため、車両の車輪の回転は妨げられない。この状態から、アクチュエータ30の減速部33が逆回転方向に回転すると、ディテントプレート52を介してロッド71が図3に示す矢印Xの方向に押され、ロッド71の先端に設けられたテーパ部72がパーキングロックポール73を図3に示す矢印Yの方向に押し上げる。その結果、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がロックされる。その結果、車輪の回転が規制された状態となる。このとき、ディテントスプリング55のディテントローラ53はディテントプレート52の第1凹部61に嵌り込んだ状態であり、自動変速機20の実際のレンジ(以下、「実レンジ」という。)は「Pレンジ」である。
FIG. 3 shows a state of the
SBW−ECU13は、アクチュエータ30のモータ部32およびエンコーダ34、ならびに、シフト選択手段としてのレンジセレクタ45のセレクタセンサ46等に電気的に接続している。
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(以下、「指令レンジ」という。)を検出する。セレクタセンサ46は、検出した信号をSBW−ECU13へ出力する。
The SBW-
The
SBW−ECU13は、セレクタセンサ46から出力された指令レンジに関する信号に基づき、目標レンジを決定する。より具体的には、本実施形態では、セレクタセンサ46の信号、ブレーキの信号、および、車速センサ24の信号等に基づき目標レンジを決定する。ここで、SBW−ECU13は、特許請求の範囲における「目標レンジ決定手段」として機能する。
The SBW-
SBW−ECU13は、自動変速機20のシフトレンジが、目標レンジ決定手段により決定された目標レンジとなるようアクチュエータ30の回転を制御する。これにより、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。
The SBW-
本実施形態のエンコーダ34は、インクリメンタル型のエンコーダのため、モータ部32の相対的な回転位置しか検出することができない。そのため、アクチュエータ30を回転させることでシフトレンジを所望のレンジに切り替えるにあたっては、アクチュエータ30の減速部33の絶対位置に対応する基準位置を学習しておく必要がある。アクチュエータ30の基準位置を学習した後は、学習した基準位置と所定回転量(制御定数。後述の第1所定値および第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、当該演算により求めた回転位置となるようアクチュエータ30を回転させることで、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。本実施形態では、SBW−ECU13は、ディテントプレート52の回転可能範囲の端部(PレンジまたはDレンジ)に対応するアクチュエータ30の基準位置を学習する。
Since the
また、SBW−ECU13は、基準位置を学習した後においては、当該基準位置と、所定回転量と、エンコーダ34からのパルス信号のカウント値(モータ部32の回転位置)とに基づく演算により、そのときの実レンジを間接的に検出することができる。本実施形態では、SBW−ECU13は、検出した実レンジの情報を、統合ECU10を経由して、車両の運転席前方に設けられた表示装置47に表示する。これにより、運転者は、その時点の実レンジを確認することができる。
本実施形態では、図4に示す各シフトレンジ(P、R、N、D)のそれぞれの範囲内にディテントローラ53の中心が位置するときのモータ部32の回転位置に基づき、対応する実レンジを検出可能である。上述の「アクチュエータ30の基準位置の学習」については、後に詳述する。
Further, after learning the reference position, the SBW-
In the present embodiment, the corresponding actual range is based on the rotational position of the
EC−ECU14は、車両の内燃機関(以下、「エンジン」という。)40のスロットル41、インジェクタ42、およびアクセルペダル43のアクセルセンサ44に電気的に接続している。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、車両の運転者によるアクセルペダル43の操作量を検出し、検出した信号をEC−ECU14に出力する。このような構成により、EC−ECU14は、車両の運転者によってアクセルペダル43が操作されると、その操作に基づいてスロットル41およびインジェクタ42などを電気的に制御する。その結果、EC−ECU14は、エンジン40の回転数および出力トルクを調整する。
The EC-
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の基準位置の学習としては、第1基準位置の学習および第2基準位置の学習を実施することを想定している。ここで、第1基準位置とは、図4に示すようにディテントスプリング55のディテントローラ53が第1凹部61の第1壁65に当接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、シフトレンジのうちPレンジに対応する位置である。また、第2基準位置とは、ディテントローラ53が第2凹部64の第2壁66に当接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、シフトレンジのうちDレンジに対応する位置である。
Next, “learning of the reference position of the
SBW−ECU13は、第1基準位置の学習を行うとき、まず、第1凹部61の第1壁65にディテントスプリング55のディテントローラ53が当接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を回転させる(図4参照)。これにより、ディテントローラ53が第1壁65に当接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。そして、SBW−ECU13は、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ことにより、ディテントプレート52およびアクチュエータ30(モータ部32)の回転が停止したと判定する。前記カウント値の最小値または最大値のいずれを監視するかは、エンコーダ34の特性に応じて設定される。いずれにしても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(図1参照)のうち例えば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、特許請求の範囲における「第1位置学習手段」として機能する。
When the SBW-
記憶部15には、予め、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(以下、「第1所定値」という。)が記憶されている。そのため、SBW−ECU13は、第1位置学習手段により第1基準位置の学習をした後においては、第1基準位置と各第1所定値とに基づき各シフトレンジ(Pレンジ、Rレンジ、Nレンジ、D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、当該演算により求めた回転位置となるようアクチュエータ30を回転させることで、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。
The
一方、第2基準位置の学習を行うとき、SBW−ECU13は、まず、第2凹部64の第2壁66にディテントスプリング55のディテントローラ53が当接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を回転させる(図4参照)。これにより、ディテントローラ53が第2壁66に当接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。そして、SBW−ECU13は、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大値または最小値が所定時間変化しない状態を検出することにより、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のうち例えば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2基準位置の学習が完了する。ここで、SBW−ECU13は、特許請求の範囲における「第2位置学習手段」として機能する。
On the other hand, when the second reference position is learned, the SBW-
記憶部15には、予め、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(以下、「第2所定値」という。)が記憶されている。そのため、SBW−ECU13は、第2位置学習手段により第2基準位置の学習をした後においては、第2基準位置と各第2所定値とに基づき各シフトレンジ(Pレンジ、Rレンジ、Nレンジ、D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、当該演算により求めた回転位置となるようアクチュエータ30を回転させることで、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。
The
上述のように、SBW−ECU13は、第1位置学習または第2位置学習を行うことにより、以降、シフトバイワイヤシステム3の通常制御(運転者からの指令レンジに基づき実レンジを変更する制御)が可能な状態(通常制御状態)となる。なお、第1所定値および第2所定値は、設計値であり、ディテントプレート52の各凹部間の角度、各係合部材間のあそび、ならびに、ディテントスプリング55の撓み量および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のうち例えばROMやEEPROM等の不揮発性メモリに記憶されているため、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。
As described above, the SBW-
上述のように、本実施形態では、エンコーダ34によってはアクチュエータ30の絶対的な回転位置を検出できないものの、SBW−ECU13が第1基準位置または第2基準位置を学習することにより、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、当該演算により求めた回転位置となるようアクチュエータ30を回転させることで、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。
As described above, in the present embodiment, although the absolute rotation position of the
次に、SBW−ECU13による「アクチュエータ30の基準位置の学習」に関する処理について、図5および6に示す処理フローに基づき説明する。
図5に示すように、S101では、車両電源がオンすることにより、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」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し、再び自動でオン(瞬断後オン)する場合」を含む。
Next, processing related to “learning the reference position of the
As shown in FIG. 5, in S101, the
S101に続くS200では、車両電源がオンしたときの目標レンジを設定する。S200の一連の処理を図6に示す。
S201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。ここで、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」と判断し、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S106で説明する。
In S200 following S101, a target range when the vehicle power supply is turned on is set. A series of processing of S200 is shown in FIG.
In S201, the SBW-
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した場合(S201:YES)、処理はS202へ移行する。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判断した場合(S201:NO)、処理はS203へ移行する。
S202では、SBW−ECU13は、目標レンジとして、前回車両電源がオフしたときに記憶済みであった「実レンジ」を設定する。なお、車両電源がオフするときの「実レンジ」を記憶する処理については、後述のS107で説明する。
If it is determined that the
In S202, the SBW-
S203では、SBW−ECU13は、目標レンジとして「不定」を設定する。ここで、目標レンジが「不定」であるとは、目標レンジとしていずれのレンジも定まっていないことを示す。
S202またはS203の後、図6に示すS200の処理(車両電源がオンしたときの目標レンジを設定する処理)を抜ける。S200の処理を抜けると、処理は図5に示すS102に移行する。
In S203, the SBW-
After S202 or S203, the processing of S200 shown in FIG. 6 (processing for setting a target range when the vehicle power supply is turned on) is exited. After exiting the process of S200, the process proceeds to S102 shown in FIG.
S102では、SBW−ECU13は、目標レンジがPレンジ(第1凹部61に対応するレンジ)か否かを判断する。ここで、SBW−ECU13は、S202またはS203で設定した目標レンジの値を参照することにより当該判断を行う。目標レンジはPレンジであると判断した場合(S102:YES)、処理はS103へ移行する。一方、目標レンジはPレンジではない(「不定」を含む)と判断した場合(S102:NO)、処理はS110へ移行する。
In S102, the SBW-
S103では、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行う。これにより、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。S103の後、処理はS104へ移行する。
S104では、SBW−ECU13は、第1位置学習手段として機能し、アクチュエータ30の第1基準位置を学習する。S104の後、処理はS105へ移行する。
In S103, the SBW-
In S104, the SBW-
S110では、SBW−ECU13は、目標レンジがDレンジ(第2凹部64に対応するレンジ)か否かを判断する。ここで、SBW−ECU13は、S202またはS203で設定した目標レンジの値を参照することにより当該判断を行う。目標レンジはDレンジであると判断した場合(S110:YES)、処理はS111へ移行する。一方、目標レンジはDレンジではない(「不定」を含む)と判断した場合(S110:NO)、処理はS120へ移行する。
In S110, the SBW-
S111では、SBW−ECU13は、アクチュエータ30の初期駆動制御を行う。これにより、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。S111の後、処理はS112へ移行する。
S112では、SBW−ECU13は、第2位置学習手段として機能し、アクチュエータ30の第2基準位置を学習する。S112の後、処理はS105へ移行する。
In S <b> 111, the SBW-
In S112, the SBW-
S120では、SBW−ECU13は、アクチュエータ30を駆動しないことにより、そのときの実レンジを維持(レンジホールド)する。また、このとき、SBW−ECU13は、統合ECU10を経由して、「PレンジまたはDレンジへの切替要求のみを受け付け可能であること」を、表示装置47に表示することにより運転者に通知する。なお、ここで、SBW−ECU13は、統合ECU10に接続されたスピーカ48(図1参照)により、「PレンジまたはDレンジへの切替要求のみを受け付け可能であること」を音声で運転者に通知してもよい。このとき、SBW−ECU13、統合ECU10、表示装置47およびスピーカ48は、特許請求の範囲における「通知手段」として機能する。
In S120, the SBW-
また、S120において、セレクタセンサ46からの信号に基づき、運転者から「PレンジおよびDレンジ」以外のレンジへの切替要求があったと判断した場合、SBW−ECU13は、スピーカ48により『「PレンジおよびDレンジ」以外のレンジへは切替不可であること』を運転者に警告する。なお、ここで、SBW−ECU13は、表示装置47への表示により『「PレンジおよびDレンジ」以外のレンジへは切替不可であること』を運転者に警告してもよい。このとき、SBW−ECU13、統合ECU10、スピーカ48および表示装置47は、特許請求の範囲における「警告手段」として機能する。
If it is determined in S120 that the driver has requested switching to a range other than the “P range and D range” based on the signal from the
S121では、SBW−ECU13は、セレクタセンサ46からの信号に基づき、運転者からPレンジまたはDレンジへの切替要求があったか否かを判断する。運転者からPレンジまたはDレンジへの切替要求があったと判断した場合(S121:YES)、処理はS122へ移行する。一方、運転者からPレンジまたはDレンジへの切替要求がない場合(S121:NO)、処理はS120へ戻る。
In S121, based on the signal from the
S122では、SBW−ECU13は、目標レンジとして、S121で切替要求があったレンジ、すなわち、PレンジまたはDレンジを設定する。なお、このとき設定される目標レンジは、SBW−ECU13が「目標レンジ決定手段」として機能することにより、セレクタセンサ46の信号、ブレーキの信号、および、車速センサ24の信号等に基づき決定される。S122の後、処理はS102へ戻る。
In S122, the SBW-
S104またはS112の後のS105では、SBW−ECU13は、シフトバイワイヤシステム3(アクチュエータ30)の通常制御を行う。すなわち、SBW−ECU13は、記憶部15に記憶されている第1所定値とS104で学習した第1基準位置とから、または、記憶部15に記憶されている第2所定値とS112で学習した第2基準位置とから、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し、演算した回転位置となるようアクチュエータ30を回転させる。通常制御では、SBW−ECU13は、「目標レンジ決定手段」として機能することによりセレクタセンサ46の信号、ブレーキの信号、および、車速センサ24の信号等に基づき目標レンジを決定し、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アクチュエータ30の回転を制御する。
In S105 after S104 or S112, the SBW-
S106では、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、記憶部15に記憶した「アクチュエータ30の状態」(の値)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、ここで最後に記憶した「アクチュエータ30の状態」は、次回車両電源がオンした後(上述のS201)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。
In S106, the SBW-
S107では、SBW−ECU13は、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、エンコーダ34からのパルス信号のカウント値(モータ部32の回転位置)とに基づく演算により、そのときの実レンジを常時検出し、当該実レンジを記憶部15に記憶する。具体的には、アクチュエータ30の回転によって実レンジが切り替わる度に、記憶部15に記憶した「実レンジ」(の値)を書き換える。ここで、「実レンジ」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、ここで最後に記憶した「実レンジ」(の値)は、次回車両電源がオンした後(上述のS202)の処理において、車両電源オフ時の「実レンジ」として参照される。
In S107, the SBW-
S108で車両電源がオフすると、図5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、S108で車両電源がオフされても、S106およびS107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「実レンジ」は消去されない。
SBW−ECU13は、上述のS200〜203の一連の処理では、特許請求の範囲における「電源オン時目標レンジ設定手段」として機能する。また、SBW−ECU13は、上述のS106およびS107の処理では、特許請求の範囲における「記憶手段」として機能する。
When the vehicle power supply is turned off in S108, the series of processes shown in FIG. Here, when the vehicle power supply is turned off, “the driver stops the vehicle and, for example, the vehicle power supply is turned off consciously (normally off) by the ignition key” and “there is some trouble regardless of the driver's intention” The case where the vehicle power supply is turned off (instantaneous interruption off) due to the above.
Even if the vehicle power is turned off in S108, the “state of
The SBW-
以上説明したように、本実施形態では、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ことにより、予め記憶されている複数の第1所定値または第2所定値(第1基準位置または第2基準位置から各シフトレンジに対応する位置までのアクチュエータ30の回転量を示す所定値)と第1基準位置または第2基準位置とに基づき各シフトレンジ(Pレンジ、Rレンジ、Nレンジ、および、D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、当該演算により求めた回転位置となるようアクチュエータ30を回転させることで、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。
As described above, in the present embodiment, the SBW-
また、本実施形態では、SBW−ECU13は、例えば実レンジがPレンジのとき車両電源がオフし、その後車両電源がオンしたとき、目標レンジがPレンジ(第1凹部61に対応するレンジ)であった場合、第1位置学習手段により第1基準位置を学習する。通常、実レンジがPレンジのとき、車両は停止した状態であると考えられる。そのため、このとき、例えば車両電源が瞬断した後に車両電源がオンすることで第1基準位置の学習が開始されても実レンジはPレンジのまま(車両は停止状態を維持したまま)なので、安全に、第1基準位置を学習でき、通常の制御状態に復帰することができる。
In the present embodiment, the SBW-
また、SBW−ECU13は、例えば実レンジがDレンジのとき車両電源がオフし、その後車両電源がオンしたとき、目標レンジが「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」であった場合、第2位置学習手段により第2基準位置を学習する。通常、実レンジが「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」のときは車両は走行(前進)状態であると考えられる。そのため、このとき、車両電源が瞬断した後に車両電源がオンすることで第2基準位置の学習が開始されても、実レンジはDレンジのまま(車両は走行状態を維持したまま)なので、安全に、第1基準位置を学習でき、通常の制御状態に復帰することができる。
For example, when the actual range is the D range, the SBW-
また、SBW−ECU13は、例えば実レンジがPレンジまたはDレンジ以外のとき車両電源がオフし、その後車両電源がオンしたとき、目標レンジが『Pレンジおよび「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」』以外のレンジ、あるいは不定であった場合、アクチュエータ30を駆動しないことにより、そのときの実レンジを維持する。そして、運転者による最初のシフトレンジ切替では、Pレンジまたは「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」への切替要求のみを受け付け、当該切替要求に応じアクチュエータ30の回転を制御しシフトレンジを切り替えるとともに、前記切替要求がPレンジへの切替要求であった場合は第1位置学習手段により第1基準位置を学習し、前記切替要求が「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」への切替要求であった場合は第2位置学習手段により第2基準位置を学習する。
In addition, the SBW-
上記構成により、本実施形態では、車両電源が瞬断する前の実レンジが『Pレンジおよび「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」』以外のレンジ、あるいは不定であった場合は、瞬断後の電源復帰時、第1基準位置または第2基準位置の学習を行うことなく、瞬断前の実レンジを維持する。そのため、自動変速機20のシフトレンジがPレンジ、Rレンジ、NレンジおよびDレンジの4つのレンジからなる車両(第1凹部61がPレンジに対応、第2凹部64がDレンジに対応)において、例えば実レンジがNレンジのときに車両電源の瞬断が生じた場合、電源復帰後においても実レンジがNレンジに維持されるため、「第1基準位置の学習を行おうとして実レンジがPレンジに移行するときRレンジを通過する際に不意の後進トルクが発生する」、「走行中に突然Pレンジに入ることによりパーキングロック機構70のラチェッティングを引き起こしパーキングロック機構70が損傷する、もしくは、低速走行中であれば突然車両が停止(Pロック)する」あるいは「第2基準位置の学習を行おうとして実レンジがDレンジに入り不意の前進トルクが発生する」といった事態を防ぐことができる。また、例えば実レンジがRレンジのときに車両電源の瞬断が生じた場合、電源復帰後においても実レンジがRレンジに維持されるため、「第1基準位置の学習を行おうとして実レンジがPレンジに入り突然車両が停止(Pロック)する」あるいは「第2基準位置の学習を行おうとして実レンジがDレンジに入り車両が逆走する」といった事態を防ぐことができる。
With the above configuration, in the present embodiment, when the actual range before the vehicle power supply is momentarily interrupted is a range other than the “P range and the“ range corresponding to the second recess 64 (D range) ”” or is indefinite. When the power is restored after an instantaneous interruption, the actual range before the instantaneous interruption is maintained without learning the first reference position or the second reference position. Therefore, in a vehicle in which the shift range of the automatic transmission 20 is composed of four ranges of P range, R range, N range, and D range (the first
このように、本実施形態によるシフトバイワイヤシステム3は、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である。また、本実施形態では、アクチュエータ30の回転位置を検出するのにインクリメンタル型のエンコーダ34を用いているため、システム全体の構成を簡単にすることができる。よって、シフトバイワイヤシステム3の小型化および低コスト化を図ることができる。
Thus, the shift-by-
また、本実施形態では、SBW−ECU13は、Pレンジまたは「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」への切替要求のみを受け付け可能であることを運転者に通知する通知手段として機能する。本実施形態では車両電源がオンしたとき、目標レンジが『Pレンジおよび「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」』以外のレンジ、あるいは不定であった場合、運転者による最初のシフトレンジ切替ではPレンジまたは「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」への切替要求のみを受け付けるが、このとき、通知手段により、Pレンジまたは「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」への切替要求のみを受け付け可能であることを運転者に通知することで運転者の混乱を回避できる。
In the present embodiment, the SBW-
また、本実施形態では、SBW−ECU13は、『Pレンジおよび「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」』以外のレンジへの切替要求があった場合、『Pレンジおよび「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」』以外のレンジへは切替不可であることを運転者に警告する警告手段として機能する。本実施形態では車両電源がオンしたとき、目標レンジが『Pレンジおよび「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」』以外のレンジ、あるいは不定であった場合、運転者による最初のシフトレンジ切替ではPレンジまたは「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」への切替要求のみを受け付けるが、このとき、運転者から『Pレンジおよび「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」』以外のレンジへの切替要求があった場合、警告手段により、『Pレンジおよび「第2凹部64に対応するレンジ(Dレンジ)」』以外のレンジへは切替不可であることを運転者に警告することで運転者の混乱を回避できる。
In the present embodiment, when there is a request for switching to a range other than the “P range and the“ range corresponding to the second recess 64 (D range) ””, the SBW-
また、本実施形態では、SBW−ECU13は、記憶手段および電源オン時目標レンジ設定手段として機能する。記憶手段は、車両電源がオフしたときのアクチュエータ30の状態および実レンジを記憶する。電源オン時目標レンジ設定手段は、車両電源がオンしたとき、記憶手段で記憶されたアクチュエータ30の状態が「停止状態」であった場合、目標レンジとして「記憶手段で記憶された実レンジ」を設定し、記憶手段で記憶されたアクチュエータ30の状態が「作動状態」であった場合、目標レンジとして「不定」を設定する。
In the present embodiment, the SBW-
本実施形態では、電源オン時目標レンジ設定手段によって、車両電源オフ時のアクチュエータ30の作動状態に基づき、車両電源がオンしたときの目標レンジを設定するため、シフトレンジ切替途中における車両電源瞬断後の電源オン時の目標レンジと実レンジとのアンマッチを防ぐことができる。
In this embodiment, since the target range when the vehicle power supply is turned on is set by the power-on target range setting means based on the operating state of the
(第2実施形態)
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の構成部品のうちの1つ(ディテントプレート)を図7に示す。第2実施形態は、物理的な構成としては、ディテントプレートのみが第1実施形態と異なる。
(Second Embodiment)
One of the components (detent plate) of the shift-by-wire system according to the second embodiment of the present invention is shown in FIG. The second embodiment differs from the first embodiment only in the detent plate as a physical configuration.
図7に示すように、本実施形態では、ディテントプレート57は、マニュアルシャフト51の径方向外側に第1凹部71、中間凹部72、中間凹部73、中間凹部74、中間凹部75、第2凹部76を有している。第1凹部71は、ディテントプレート57の回転方向の一方側に形成されている。第2凹部76は、ディテントプレート57の回転方向の他方側に形成されている。中間凹部72〜75は、第1凹部71と第2凹部76との間に形成されている。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, the
本実施形態では、第1凹部71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いる。また、第1凹部71は、第2凹部76とは反対側に第1壁77を有している。中間凹部72は、「Rレンジ」に対応して形成されている。中間凹部73は、「Nレンジ」に対応して形成されている。中間凹部74は、「Dレンジ」に対応して形成されている。中間凹部75は、自動変速機20の前進用レンジのうちのセカンドレンジである「2レンジ」に対応して形成されている。第2凹部76は、自動変速機20の前進用レンジのうちの最低速段レンジである「Lレンジ」に対応して形成されている。また、第2凹部76は、第1凹部71とは反対側に第2壁78を有している。
In the present embodiment, the
このように、本実施形態は、自動変速機のシフトレンジが「Pレンジ」、「Rレンジ」、「Nレンジ」、「Dレンジ」、「2レンジ」、「Lレンジ」の6つのレンジからなる車両に適用される例を示している。
本実施形態では、図7に示すようにシフトレンジが「Pレンジ」側から「Lレンジ」側へ切り替わるときにアクチュエータ30の減速部33が回転する方向を、正回転方向と定義している。一方、シフトレンジが「Lレンジ」側から「Pレンジ」側へ切り替わるときにアクチュエータ30の減速部33が回転する方向を、逆回転方向と定義している。
Thus, in the present embodiment, the shift range of the automatic transmission is selected from the six ranges of “P range”, “R range”, “N range”, “D range”, “2 range”, and “L range”. The example applied to the vehicle which becomes.
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the direction in which the
図7に示すように、本実施形態では、ディテントプレート57の回転可能範囲は、第1壁77とディテントローラ53とが当接する位置から、第2壁78とディテントローラ53とが当接する位置までの範囲となる。ただし、図7に示す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57の回転可能範囲のため、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の捩れ量等を含めると、ディテントプレート57の絶対的な回転可能範囲は、図7に示す回転可能範囲よりも大きくなる。
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the rotatable range of the
本実施形態における第1基準位置および第2基準位置の学習に関する制御、ならびに、その他の制御については、上述の第1実施形態の説明において「Dレンジ」を「Lレンジ」に、「第1凹部61」を「第1凹部71」に、「第2凹部64」を「第2凹部76」に読み替えれば、第1実施形態の制御と同様である。
すなわち、本実施形態では、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ことにより、予め記憶されている複数の第1所定値または第2所定値と第1基準位置または第2基準位置とに基づき各シフトレンジ(Pレンジ、Rレンジ、Nレンジ、Dレンジ、2レンジ、および、L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、当該演算により求めた回転位置となるようアクチュエータ30を回転させることで、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。
Regarding the control related to learning of the first reference position and the second reference position in this embodiment, and other controls, “D range” is set to “L range” and “first concave portion” in the description of the first embodiment. If “61” is read as “
In other words, in the present embodiment, the SBW-
本実施形態では、SBW−ECU13は、例えば実レンジがPレンジのとき車両電源がオフし、その後車両電源がオンしたとき、目標レンジがPレンジ(第1凹部71に対応するレンジ)であった場合、第1位置学習手段により第1基準位置を学習する。通常、実レンジがPレンジのとき、車両は停止した状態であると考えられる。そのため、このとき、例えば車両電源が瞬断した後に車両電源がオンすることで第1基準位置の学習が開始されても実レンジはPレンジのまま(車両は停止状態を維持したまま)なので、安全に、第1基準位置を学習でき、通常の制御状態に復帰することができる。
In the present embodiment, for example, when the actual range is the P range, the SBW-
また、SBW−ECU13は、例えば実レンジがLレンジのとき車両電源がオフし、その後車両電源がオンしたとき、目標レンジが「第2凹部76に対応するレンジ(Lレンジ)」であった場合、第2位置学習手段により第2基準位置を学習する。通常、実レンジが「第2凹部76に対応するレンジ(Lレンジ)」のときは車両は走行(前進)状態であると考えられる。そのため、このとき、車両電源が瞬断した後に車両電源がオンすることで第2基準位置の学習が開始されても、実レンジはLレンジのまま(車両は走行状態を維持したまま)なので、安全に、第2基準位置を学習でき、通常の制御状態に復帰することができる。
For example, when the actual range is the L range, the SBW-
また、SBW−ECU13は、例えば実レンジがPレンジまたはLレンジ以外のとき車両電源がオフし、その後車両電源がオンしたとき、目標レンジが『Pレンジおよび「第2凹部76に対応するレンジ(Lレンジ)」』以外のレンジ、あるいは不定であった場合、アクチュエータ30を駆動しないことにより、そのときの実レンジを維持する。そして、運転者による最初のシフトレンジ切替では、Pレンジまたは「第2凹部76に対応するレンジ(Lレンジ)」への切替要求のみを受け付け、当該切替要求に応じアクチュエータ30の回転を制御しシフトレンジを切り替えるとともに、前記切替要求がPレンジへの切替要求であった場合は第1位置学習手段により第1基準位置を学習し、前記切替要求が「第2凹部76に対応するレンジ(Lレンジ)」への切替要求であった場合は第2位置学習手段により第2基準位置を学習する。
Further, the SBW-
上記構成により、本実施形態では、車両電源が瞬断する前の実レンジが『Pレンジおよび「第2凹部76に対応するレンジ(Lレンジ)」』以外のレンジ、あるいは不定であった場合は、瞬断後の電源復帰時、第1基準位置または第2基準位置の学習を行うことなく、瞬断前の実レンジを維持する。そのため、自動変速機20のシフトレンジがPレンジ、Rレンジ、Nレンジ、Dレンジ、2レンジおよびLレンジの6つのレンジからなる車両(第1凹部71がPレンジに対応、第2凹部76がLレンジに対応)において、例えば実レンジがNレンジのときに車両電源の瞬断が生じた場合、電源復帰後においても実レンジがNレンジに維持されるため、「第1基準位置の学習を行おうとして実レンジがPレンジに移行するときRレンジを通過する際に不意の後進トルクが発生する」、「走行中に突然Pレンジに入ることによりパーキングロック機構70のラチェッティングを引き起こしパーキングロック機構70が損傷する、もしくは、低速走行中であれば突然車両が停止(Pロック)する」あるいは「第2基準位置の学習を行おうとして実レンジがDレンジ(2レンジ、Lレンジ)に入り不意の前進トルクが発生する」といった事態を防ぐことができる。また、例えば実レンジがRレンジのときに車両電源の瞬断が生じた場合、電源復帰後においても実レンジがRレンジに維持されるため、「第1基準位置の学習を行おうとして実レンジがPレンジに入り突然車両が停止(Pロック)する」あるいは「第2基準位置の学習を行おうとして実レンジがDレンジ(2レンジ、Lレンジ)に入り車両が逆走する」といった事態を防ぐことができる。
このように、本実施形態によるシフトバイワイヤシステムは、第1実施形態と同様、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である。
With the above configuration, in the present embodiment, when the actual range before the vehicle power supply is momentarily interrupted is a range other than the “P range and the“ range corresponding to the second concave portion 76 (L range) ”” or indefinite. When the power is restored after an instantaneous interruption, the actual range before the instantaneous interruption is maintained without learning the first reference position or the second reference position. Therefore, the automatic transmission 20 has a shift range of six ranges of P range, R range, N range, D range, 2 range, and L range (
As described above, the shift-by-wire system according to the present embodiment can safely return to the normal control state even if the vehicle power supply is momentarily interrupted, as in the first embodiment.
(他の実施形態)
本発明の他の実施形態では、第1凹部がPレンジに対応し、第2凹部が「Dレンジまたは最低速段レンジ(Lレンジ等)」に対応し、中間凹部がRレンジおよびNレンジに対応するのであれば、中間凹部は、いくつ形成されていてもよい。すなわち、本発明を適用可能な自動変速機のレンジの数は、4つまたは6つに限らない。
(Other embodiments)
In another embodiment of the present invention, the first recess corresponds to the P range, the second recess corresponds to the “D range or the lowest speed range (L range, etc.)”, and the intermediate recess corresponds to the R range and the N range. If it corresponds, how many intermediate | middle recessed parts may be formed. That is, the number of ranges of the automatic transmission to which the present invention can be applied is not limited to four or six.
上述の実施形態では、通知手段および警告手段により、運転者に対し通知および警告を行う例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、通知手段および警告手段のいずれか一方により、運転者に対し通知または警告のいずれか一方を行うこととしてもよい。あるいは、通知および警告のいずれも行わないこととしてもよい。 In the above-described embodiment, an example in which notification and warning are given to the driver by the notification unit and the warning unit has been described. On the other hand, in another embodiment of the present invention, either one of notification or warning may be given to the driver by either one of notification means or warning means. Alternatively, neither notification nor warning may be performed.
また、本発明の他の実施形態では、通知手段または警告手段のいずれか一方のみ備えることとしてもよい。あるいは、通知手段および警告手段のいずれも備えないこととしてもよい。
本発明によるシフトバイワイヤシステムは、無段変速機(CVT)、およびP、R、N、Dの4ポジションを切り替えるHV(ハイブリッド車)の自動変速機(A/T)等のレンジ切替に用いることもできる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
In another embodiment of the present invention, only one of the notification unit and the warning unit may be provided. Alternatively, neither the notification means nor the warning means may be provided.
The shift-by-wire system according to the present invention is used for range switching of a continuously variable transmission (CVT) and an automatic transmission (A / T) of an HV (hybrid vehicle) that switches four positions of P, R, N, and D. You can also.
Thus, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various forms without departing from the gist thereof.
3 ・・・・・・・シフトバイワイヤシステム
13 ・・・・・・SBW−ECU(制御部、目標レンジ決定手段、第1位置学習手段、第2位置学習手段)
20 ・・・・・・自動変速機
30 ・・・・・・アクチュエータ
34 ・・・・・・エンコーダ
45 ・・・・・・レンジセレクタ(シフト選択手段)
52、57 ・・・ディテントプレート
53 ・・・・・・ディテントローラ(規制部)
55 ・・・・・・ディテントスプリング
61、71 ・・・第1凹部
62、63、72、73、74、75 ・・・中間凹部
64、76 ・・・第2凹部
65、77 ・・・第1壁
66、78 ・・・第2壁
3... Shift-by-
20...
52, 57 ...
55... Detent springs 61 and 71... First recesses 62, 63, 72, 73, 74, 75...
Claims (4)
電力により回転するモータ部、当該モータ部の回転に応じてパルス信号を出力するインクリメンタル型のエンコーダ、および、前記モータ部の回転を減速して出力する減速部を有するアクチュエータと、
前記減速部に接続するよう設けられることで前記アクチュエータにより回転駆動され、回転方向の一方側に形成される第1凹部、回転方向の他方側に形成される第2凹部、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を有するディテントプレートと、
規制部を有し、当該規制部が前記第1凹部、前記複数の中間凹部または前記第2凹部に嵌り込むことで前記ディテントプレートの回転を規制することにより、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と、
前記シフト選択手段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手段を有し、前記自動変速機のシフトレンジが、前記目標レンジ決定手段により決定された前記目標レンジとなるよう前記アクチュエータの回転を制御する制御部と、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壁を有し、
前記複数の中間凹部は、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、
前記第1壁に前記規制部が当接することによっ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を回転させ、このとき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り、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位置学習手段、および、
前記第2壁に前記規制部が当接することによっ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を回転させ、このとき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大値または最小値が所定時間変化しない状態を検出することにより、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位置学習手段、を有し、
車両電源がオンしたとき、
前記目標レンジが前記Pレンジであった場合、前記第1位置学習手段により前記第1基準位置を学習し、
前記目標レンジが「前記第2凹部に対応するレンジ」であった場合、前記第2位置学習手段により前記第2基準位置を学習し、
前記目標レンジが『前記Pレンジおよび「前記第2凹部に対応するレンジ」』以外のレンジ、あるいは不定であった場合、
前記アクチュエータを駆動しないことにより、そのときの実レンジを維持し、運転者による最初のシフトレンジ切替では、前記Pレンジまたは「前記第2凹部に対応するレンジ」への切替要求のみを受け付け、当該切替要求に応じ前記アクチュエータの回転を制御しシフトレンジを切り替えるとともに、
前記切替要求が前記Pレンジへの切替要求であった場合は前記第1位置学習手段により前記第1基準位置を学習し、
前記切替要求が「前記第2凹部に対応するレンジ」への切替要求であった場合は前記第2位置学習手段により前記第2基準位置を学習することを特徴とするシフトバイワイヤシステム。 A shift-by-wire system that switches a shift range of an automatic transmission in response to a signal from a shift selection means operated by a vehicle driver,
A motor unit that rotates by electric power, an incremental encoder that outputs a pulse signal according to the rotation of the motor unit, and an actuator that includes a deceleration unit that decelerates and outputs the rotation of the motor unit;
A first recess formed on one side in the rotational direction, a second recess formed on the other side in the rotational direction, and the first concave portion, which is rotationally driven by the actuator by being provided so as to be connected to the speed reduction unit. And a detent plate having a plurality of intermediate recesses formed between the second recesses and the second recesses,
The automatic transmission has a restricting portion, and the restricting portion fits into the first recessed portion, the plurality of intermediate recessed portions, or the second recessed portion to restrict the rotation of the detent plate, thereby fixing the shift range of the automatic transmission. Possible detent springs,
And a target range determining means for determining a target range based on a signal from the shift selecting means, and the rotation of the actuator so that the shift range of the automatic transmission becomes the target range determined by the target range determining means. And a control unit for controlling
The first recess corresponds to the P range which is a parking range, and has a first wall on the side opposite to the second recess,
The second recess corresponds to the “D range or minimum speed range” which is a forward range, and has a second wall on the side opposite to the first recess,
Each of the plurality of intermediate recesses corresponds to an R range that is a reverse range, an N range that is a neutral range, or “the forward range other than the lowest speed range”.
The controller is
The actuator is rotated in a direction in which the rotation of the actuator is restricted when the restricting portion comes into contact with the first wall. At this time, the minimum value or the maximum value of the count value of the pulse signal output from the encoder is predetermined. First position learning means for learning a first reference position of the actuator corresponding to the P range by detecting a state that does not change over time; and
The actuator is rotated in a direction in which the rotation of the actuator is restricted when the restricting portion comes into contact with the second wall. At this time, the maximum value or the minimum value of the count value of the pulse signal output from the encoder is predetermined. Second position learning means for learning a second reference position of the actuator corresponding to the D range or the lowest speed range by detecting a state that does not change over time;
When the vehicle power is turned on,
When the target range is the P range, the first reference position is learned by the first position learning means,
If the target range is “range corresponding to the second recess”, the second reference position is learned by the second position learning means,
When the target range is a range other than “the P range and“ the range corresponding to the second recess ””, or indefinite,
By not driving the actuator, the actual range at that time is maintained, and in the first shift range switching by the driver, only the switching request to the P range or the “range corresponding to the second recess” is accepted, In response to the switching request, the rotation of the actuator is controlled to switch the shift range,
If the switching request is a request to switch to the P range, the first position learning means learns the first reference position,
When the switching request is a switching request to “range corresponding to the second recess”, the second reference position is learned by the second position learning means.
車両電源がオフしたときの前記アクチュエータの状態および実レンジを記憶する記憶手段、ならびに、
車両電源がオンしたとき、前記記憶手段で記憶された前記アクチュエータの状態が「停止状態」であった場合、前記目標レンジとして「前記記憶手段で記憶された実レンジ」を設定し、前記記憶手段で記憶された前記アクチュエータの状態が「作動状態」であった場合、前記目標レンジとして「不定」を設定する電源オン時目標レンジ設定手段、をさらに有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のシフトバイワイヤシステム。 The controller is
Storage means for storing the state and actual range of the actuator when the vehicle power is turned off; and
When the state of the actuator stored in the storage means is “stopped” when the vehicle power is turned on, the “actual range stored in the storage means” is set as the target range, and the storage means The power-on target range setting means for setting "undefined" as the target range when the state of the actuator stored in (1) is "operating state". The shift-by-wire system as described in any one.
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JP2009068655A (en) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Toyota Motor Corp | Shift device |
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