特開 2024-36226 車両の電子制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024036226

(43)【公開日】2024-03-15

(54)【発明の名称】車両の電子制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 63/18 20060101AFI20240308BHJP

   F16H 61/00 20060101ALI20240308BHJP

   F16H 59/04 20060101ALI20240308BHJP

【ＦＩ】

F16H63/18

F16H61/00

F16H59/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022141037

(22)【出願日】2022-09-05

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145023

【弁理士】

【氏名又は名称】川本 学

(74)【代理人】

【識別番号】100105887

【弁理士】

【氏名又は名称】来山 幹雄

(74)【代理人】

【識別番号】100182028

【弁理士】

【氏名又は名称】多原 伸宜

(72)【発明者】

【氏名】川澄 匡教

(72)【発明者】

【氏名】神保 宏

(72)【発明者】

【氏名】秋元 豊

【テーマコード（参考）】

3J067

3J552

【Ｆターム（参考）】

3J067AA13

3J067AB02

3J067AC05

3J067BA14

3J067BA17

3J067BB04

3J067CA02

3J067CA23

3J067CA32

3J067DA36

3J067FB45

3J067GA05

3J552MA01

3J552NA08

3J552NB01

3J552PA54

3J552QC06

3J552QC10

3J552SA23

3J552SB02

3J552TA12

3J552VA62W

(57)【要約】

【課題】ギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値の学習値に、車両毎のばらつきが生じることを抑制することができる車両の電子制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置１では、学習部５ａが、シフトフォーク３４のピン部３４ａがシフトドラム３１の周方向における案内溝３３の一方の端部である溝端部３３ｃに位置されるときに、ギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値を学習値として取得する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動源と、
前記駆動源に連結されると共に、シフトドラムのドラム部の外周壁から前記ドラム部の径方向に凹みかつ前記ドラム部の周方向に延在する案内溝を有し、前記シフトドラムが回転される際にシフトフォークのピン部が前記案内溝を案内されて移動されることによって前記シフトフォークが移動されることにより、複数の変速段の各々に変速される変速機と、
前記シフトドラムの回転位置に対応した電気信号を出力するギヤポジションセンサと、
を備える車両に搭載され、
前記ギヤポジションセンサから出力される前記電気信号の電圧値を学習値として取得する学習部を有する車両の電子制御装置であって、
前記学習部は、前記ピン部が前記周方向における前記案内溝の一方の端部である溝端部に位置されるときに、前記電気信号の前記電圧値を前記学習値として取得することを特徴とする車両の電子制御装置。

【請求項2】

前記学習部は、前記ピン部が前記溝端部に当接されるときに、前記学習値を、前記シフトドラムの前記回転位置の基準位置に対応する基準位置学習値として取得することを特徴とする請求項１に記載の車両の電子制御装置。

【請求項3】

前記ピン部が当接される前記溝端部は、前記複数の変速段の内の最下段の変速段側の溝端部であることを特徴とする請求項２に記載の車両の電子制御装置。

【請求項4】

前記学習部は、前記基準位置学習値に基づいて、前記複数の変速段に各々対応する複数の変速段学習値を算出することを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の電子制御装置。

【請求項5】

前記電気信号の前記電圧値が前記複数の変速段学習値のいずれかに対応する閾値に等しくなるときに、前記駆動源の出力を調整する制御が実行されることを特徴とする請求項４に記載の車両の電子制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の電子制御装置に関し、特に、駆動源に連結された変速機の変速段を検出するギヤポジションセンサを備えた車両に搭載される電子制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動二輪車等の車両の中には、駆動源に連結された変速機の変速段に応じた電気信号を出力するギヤポジションセンサを備え、ギヤポジションセンサから出力された電気信号の電圧値等を用いて駆動源の出力制御等を実行する構成を採用するものがある。

【0003】

かかる状況下で、特許文献１は、自動二輪車等の車両に搭載された電子制御装置１に関し、このような車両において、駆動源であるエンジン（内燃機関）Ｅに連結された変速機Ｔのシフトドラム３１のドラムシャフト３２周りの回転位置（ドラムシャフト３２周りの１周が０度から３６０度である回転角に対応した位置）を示す電気信号を出力するギヤポジションセンサ１３が備えられ、電子制御装置１は、変速機Ｔの変速段に対応してギヤポジションセンサ１３から出力される電気信号の電圧値を学習値として予め取得する学習をしておき、車両の運転時に運転者が変速操作しようと変速操作部材であるシフトペダル２１を操作してシフトドラム３１を回転させる際に、ギヤポジションセンサ１３から出力された電気信号の電圧値が学習値に対応する閾値に達すると、エンジンの出力を調整する出力制御を実行する構成を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１２３８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成は、変速機の変速段に対応してギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値を学習値として予め取得して学習する構成を開示するものではあるが、かかる学習値における車両毎のばらつきを抑制することについては何等の開示等をするものではない。

【0006】

ここで、本発明者の更なる検討によれば、シフトドラムを有する変速機においては、ディテント部材がドラムシャフトに連結されたシフトカムの凹部に当接されて押圧されることによりシフトカムを係止して、シフトドラムの回転位置を変速段に対応させて位置決めさせるような構成が採用される場合がある。かかる場合、ディテント部材がシフトカムの凹部に当接され押圧される際の位置関係において、車両毎に、部材精度や組付け精度等に起因したばらつきがあるため、このように位置決めされた変速段に対応するシフトドラムの回転位置にばらつきが生じる傾向が考えられる。その結果、車両毎に、ギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値の学習値にばらつきが生じる可能性が考えられるため、かかる点で、改良の余地があると考えられる。

【0007】

また、このように、車両毎に、ギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値の学習値と変速段との対応関係にばらつきが生じる場合には、運転者が変速操作しようと変速操作部材を操作してシフトドラムを回転させて、ギヤポジションセンサから出力された電気信号の電圧値が学習値に対応する閾値に達するときに実行されるようなエンジンの出力制御の実行タイミングがばらついて、それが適切なタイミングに実行されない事態に繋がり、運転者が変速操作部材を操作する操作フィーリングや、ひいては車両の運転フィーリングやドライバビリティに違和感を生じる可能性も考えられるため、かかる点で、更に改良の余地があると考えられる。

【0008】

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、ギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値の学習値に、車両毎のばらつきが生じることを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

以上の目的を達成するべく、本発明の車両の電子制御装置は、駆動源と、前記駆動源に連結されると共に、シフトドラムのドラム部の外周壁から前記ドラム部の径方向に凹みかつ前記ドラム部の周方向に延在する案内溝を有し、前記シフトドラムが回転される際にシフトフォークのピン部が前記案内溝を案内されて移動されることによって前記シフトフォークが移動されることにより、複数の変速段の各々に変速される変速機と、前記シフトドラムの回転位置に対応した電気信号を出力するギヤポジションセンサと、を備える車両に搭載され、前記ギヤポジションセンサから出力される前記電気信号の電圧値を学習値として取得する学習部を有する車両の電子制御装置であって、前記学習部は、前記ピン部が前記周方向における前記案内溝の一方の端部である溝端部に位置されるときに、前記電気信号の前記電圧値を前記学習値として取得することを第１の局面とする。

【0010】

また、本発明は、第１の局面に加えて、前記学習部は、前記ピン部が前記溝端部に当接されるときに、前記学習値を、前記シフトドラムの前記回転位置の基準位置に対応する基準位置学習値として取得することを第２の局面とする。

【0011】

また、本発明は、第２の局面に加えて、前記ピン部が当接される前記溝端部は、前記複数の変速段の内の最下段の変速段側の溝端部であることを第３の局面とする。

【0012】

また、本発明は、第２又は第３の局面に加えて、前記学習部は、前記基準位置学習値に基づいて、前記複数の変速段に各々対応する複数の変速段学習値を算出することを第４の局面とする。

【0013】

また、本発明は、第４の局面に加えて、前記電気信号の前記電圧値が前記複数の変速段学習値のいずれかに対応する閾値に等しくなるときに、前記駆動源の出力を調整する制御が実行されることを第５の局面とする。

【発明の効果】

【0014】

以上の本発明の第１の局面にかかる車両の電子制御装置によれば、学習部が、シフトフォークのピン部がシフトドラムの周方向における案内溝の一方の端部である溝端部に位置されるときに、ギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値を学習値として取得するものであるため、シフトカム等の位置決め機能に依存せず、位置的な公差が小さくなるシフトドラムの部位に対応してギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値を学習値として取得することができ、ギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値の学習値に、車両毎のばらつきが生じることを抑制することができる。なお、かかる学習値は、ギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値をチェックする際や、電子制御装置が実行する制御処理のパラメータを算出する際に、適用されることができる。

【0015】

また、本発明の第２の局面にかかる車両の電子制御装置によれば、学習部が、シフトフォークのピン部がシフトドラムの案内溝の溝端部に当接されるときに、シフトドラムの回転位置の基準位置に対応する基準位置学習値を取得するものであるため、車両毎のばらつきが生じることが抑制された態様の基準位置学習値を取得することができ、かかる基準位置学習値は、電子制御装置が実行する制御処理で、シフトドラムの回転位置の基準値として適用されることができる。

【0016】

また、本発明の第３の局面にかかる車両の電子制御装置によれば、シフトフォークのピン部が当接されるシフトドラムの案内溝の溝端部が、複数の変速段の内の最下段の変速段側の溝端部であるため、典型的には変速機のニュートラル位置に隣接した最下段である１速に関して、シフトフォークのピン部をシフトドラムの案内溝の溝端部に相対的に短いストロークで簡便かつ迅速に当接させることができる。

【0017】

また、本発明の第４の局面にかかる車両の電子制御装置によれば、学習部が、基準位置学習値に基づいて、複数の変速段に各々対応する複数の変速段学習値を算出するものであるため、複数の変速段を示す変速段学習値を、車両毎のばらつきが少なく、かつ演算負荷の少ない態様で、算出することができる。

【0018】

また、本発明の第５の局面にかかる車両の電子制御装置によれば、ギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値が複数の変速段学習値のいずれかに対応する閾値に等しくなるときに、駆動源の出力を調整する制御が実行されるものであるため、車両毎に、運転者が変速操作部材を操作する操作フィーリングや、ひいては車両の運転フィーリングやドライバビリティに違和感を生じることを確実に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の実施形態における車両の電子制御装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図２（ａ）は、本実施形態における車両の電子制御装置が適用されるドッグ式変速機等の構成を示す模式的な断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すドッグ式変速機の一部を示す模式的な拡大図である。

【図3】図３（ａ）は、本実施形態における車両の電子制御装置が適用される車両の変速機が１段に変速されている際にギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値を取得するときのディテント部材とシフトカムとの相対的位置関係を主として示す模式図、図３（ｂ）は、同シフトフォークのピン部とシフトドラムの案内溝との相対的位置関係を示す模式図、及び図３（ｃ）は、図３（ｂ）のＡ－Ａ断面を示す縦断面図である。

【図4】図４（ａ）は、本実施形態における車両の電子制御装置がギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値を学習値として取得するときのディテント部材とシフトカムとの相対的位置関係を主として示す模式図、図４（ｂ）は、同シフトフォークのピン部とシフトドラムの案内溝との相対的位置関係を示す模式図、及び図４（ｃ）は、図３（ｂ）のＢ－Ｂ断面を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における車両の電子制御装置（以下、単に電子制御装置という）につき、詳細に説明する。

【0021】

〔電子制御装置等の構成〕
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態における電子制御装置及びそれが適用されるドッグ式変速機等の構成について説明する。

【0022】

図１は、本実施形態における電子制御装置の構成を示すブロック図である。また、図２（ａ）は、本実施形態における電子制御装置が適用されるドッグ式変速機等の構成を示す模式的な断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すドッグ式変速機の一部を示す模式的な拡大図である。

【0023】

図１及び図２に示すように、本実施形態における電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）１は、典型的には、クランクシャフト６１、メインクラッチ５１及び変速機としてのドッグ式変速機Ｔを順に介して、駆動源としての内燃機関（エンジン）Ｅの出力を駆動力として図示を省略する駆動輪に伝達する自動二輪車等の鞍乗型車両に搭載され、エンジンＥの運転状態の制御等を実行するものである。なお、駆動源としては、必要に応じて、エンジンＥと電動モータとを組み合わせたもの、又は電動モータを単独で用いるものであってもよい。また、変速機は、必要に応じて、ドッグ機構を有さないでメインクラッチ５１に接続されているものあってもよい。また、図中、エンジンＥは、４気筒のものとして示すが、気筒数は、４気筒以外のものであってもよい。

【0024】

電子制御装置１は、Ａ／Ｄ（Ａａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器２ａ及び２ｂ、波形整形回路３、中央演算処理ユニット（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）４、点火栓駆動回路６、及び燃料噴射弁駆動回路７を備えている。ＣＰＵ４は、学習部５ａ、スロットル開度算出部５ｂ、エンジン回転数算出部５ｃ、及び制御部５ｄを備えている。かかる学習部５ａ、スロットル開度算出部５ｂ、エンジン回転数算出部５ｃ、及び制御部５ｄは、典型的には、ＣＰＵ４における制御プログラム実行時の機能ブロックとして構成されるが、これらは、必要に応じて、電気回路として構成されてもよい。また、電子制御装置１は、図示を省略するメモリ等を備えており、メモリには、ＣＰＵ４の演算処理に必要な制御プログラム及び制御データ等が格納されている。

【0025】

具体的には、Ａ／Ｄ変換器２ａは、ギヤポジションセンサ１１から出力されると共にドッグ式変速機Ｔのシフトドラム３１の回転位置（回転角）を示す電気信号を、アナログ形態からデジタル形態に変換し、Ａ／Ｄ変換器２ｂは、スロットル開度センサ１２から出力されると共に図示を省略したスロットルバルブの開度を示す電気信号を、アナログ形態からデジタル形態に変換する。Ａ／Ｄ変換器２ａ及び２ｂは、このようにデジタル形態に変換したこれらの電気信号をＣＰＵ４に各々出力する。なお、電子制御装置１内でＡ／Ｄ変換器２ａ及び２ｂの前段に各々設けられる入力回路については、便宜上図示を省略している。

【0026】

ここで、ギヤポジションセンサ１１は、典型的には、ホール素子を用いたホールセンサである。シフト操作部材であるシフトペダル２１が運転者によって踏み降ろしや掻き上げといった操作（シフト操作）されると、シフトペダル２１が固設されると共に車両側のその回動軸であるシフトシャフト２２が回動する。かかる運転者によるシフト操作に伴うシフトペダル２１の回動は、シフトシャフト２２に対してそれを回動軸として固設されるシフトアーム２３に伝達される。シフトアーム２３の一端部には図示を省略するギヤ部が設けられているため、運転者によるシフト操作に伴うシフトペダル２１の回動は、シフトアーム２３のギヤ部を介して、シフトドラム３１の回動軸であるドラムシャフト３２に固設されたシフトギヤ２４に伝達され、これによりドラムシャフト３２、つまりシフトドラム３１が回動する。よって、ギヤポジションセンサ１１は、ドッグ式変速機Ｔのギヤポジション（変速段）に応じて、ドラムシャフト３２の回転位置（ドラムシャフト３２周りの１周の０度から３６０度の回転角に対応したドラムシャフト３２周りの位置）を示す電気信号を出力する。なお、ギヤポジションセンサ１１としては、その出力信号が線形な特性を有するセンサであれば好適に使用でき、ホールセンサの他にひずみセンサ等も用い得るものである。

【0027】

また、例えば、ドッグ式変速機Ｔにおいて、インプットシャフト４６に固定変速ギヤ４１が装着され、ドライブシャフト４７にフリー変速ギヤ４２及びスライド変速ギヤ４３が装着された構成を代表的に想定すると、シフトドラム３１の回動は、そのドラムシャフト３２の径が拡大された拡径部であるドラム部３１ａに形成されたカム溝（案内溝）３３に配置されると共に案内溝３３に倣って移動されるシフトフォーク３４の凸部であるピン部３４ａに伝達され、これに対応してシフトフォーク３４が移動されることにより、スライド変速ギヤ４３がドライブシャフト４７に対して装着された状態で並進移動されることになる。そしてスライド変速ギヤ４３がフリー変速ギヤ４２に向かって移動されてこれらが互いに近接するように位置されると、これらのドッグ歯４４、４５同士が噛合可能な状態をとることになる。ここで、典型的には、シフトフォーク３４の移動に伴って互いのドッグ歯４４、４５同士が噛合可能な状態をとるフリー変速ギヤ及びスライド変速ギヤの対は、符号は省略するが、フリー変速ギヤ４２及びスライド変速ギヤ４３の対以外にも設けられており、ドッグ式変速機Ｔは、複数の変速段を有している。また、図中では、案内溝３３は、ドラム部３１ａに３本形成された構成を例示している。なお、ドラムシャフト３２の案内溝３３やシフトフォーク３４のピン部３４ａは、典型的には切削加工等の機械加工により精度よく形成された構成部分である。

【0028】

つまり、この際、メインクラッチ５１が接続状態にあり、かつドッグ歯４４、４５同士が当接してドッグ歯４４がドッグ歯４５を押す噛合状態にあるときには、クランクシャフト６１の回転力は、メインクラッチ５１、インプットシャフト４６、固定変速ギヤ４１、フリー変速ギヤ４２、スライド変速ギヤ４３、及びドライブシャフト４７を順に介して、最終的には駆動輪に伝達していくことになる。また、メインクラッチ５１が接続状態にあり、かつドッグ歯４４、４５同士が当接してそれらの一方がそれらの他方を押した噛合状態にあるときには、シフトフォーク３４でスライド変速ギヤ４３をフリー変速ギヤ４２から離れるように移動することが困難になるため、他の変速段への変速が困難となる。なお、ドッグ歯４４、４５は、それらの両方が凸状歯である構成の他に、それらの一方が他方の凸状歯を収容する凹状歯である構成を有していてもよい。また、メインクラッチ５１としては、乾式の多板摩擦クラッチが好適に用いられ得る。

【0029】

更に、シフトドラム３１のドラム部３１ａに隣接して、ドラムシャフト３２にはシフトカム３５が固設され、シフトカム３５は、ドラムシャフト３２の回転に伴って、ドラムシャフト３２の回転軸と同軸にその軸周りに回動する。かかるシフトカム３５に対しては、弾性部材３７の弾性力が付勢力として印加されるディテント部材３６が押圧されながら当接されている。シフトカム３５の外周縁には、詳細は後述する凹凸形状が付されており、弾性部材３７の付勢力によってディテント部材３６がシフトカムの凹部に当接されて押圧されることにより、ドラムシャフト３２、ひいてはシフトドラム３１の回転位置が所定位置（所定角度）で動かされないにように位置決めされて維持されることが可能である。また、シフトペダル２１から弾性部材３７までの一連の構成要素が、シフト機構Ｓを構成している。

【0030】

波形整形回路３は、クランク角センサ１３から出力されると共にエンジンＥのクランクシャフト６１の回転位置を示すクランクパルス信号を整形して、デジタルパルス信号を生成する。波形整形回路３は、このように生成したデジタルパルス信号をＣＰＵ４に出力する。なお、電子制御装置１内で波形整形回路３の前段に設けられる入力回路については、便宜上図示を省略している。

【0031】

学習部５ａは、詳細は後述するが、シフトフォーク３４のピン部３４ａが、シフトドラム３１のドラム部３１ａの案内溝３３において、ドラム部３１ａの位置精度のよい周方向の溝端部に位置されるときに、ギヤポジションセンサ１１から出力されて電子制御装置１に入力されると共にドッグ式変速機Ｔのシフトドラム３１の回転位置を示す電気信号の電圧値を学習値として取得するギヤポジションセンサ出力電圧学習処理を実行する。これにより、ギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値の学習値に、車両毎のばらつきが生じることを抑制することが可能となる。学習部５ａがこのようにして学習した学習値は、制御部５ｄで用いられる。

【0032】

スロットル開度算出部５ｂは、スロットル開度センサ１２からＡ／Ｄ変換器２ｂを介してＣＰＵ４に入力されると共にエンジンＥのスロットルバルブの実開度を示す電気信号に基づいて、スロットルバルブの実開度（スロットル開度）を算出する。スロットル開度算出部５ｂがこのように算出したスロットル開度は、制御部５ｄで用いられる。

【0033】

エンジン回転数算出部５ｃは、クランク角センサ１３から波形整形回路３を介してＣＰＵ４に入力されると共にエンジンＥのクランク角（クランクシャフト６１の回転角度）を示す電気信号に基づいて、実際のエンジン回転数（エンジン回転数）を算出する。エンジン回転数算出部５ｃがこのように算出したエンジン回転数は、制御部５ｄで用いられる。

【0034】

制御部５ｄは、スロットル開度算出部５ｂが算出したスロットル開度、及びエンジン回転数算出部５ｃが算出したエンジン回転数等に基づき、点火栓１４及び燃料噴射弁１５等の動作を制御することにより、エンジンＥの運転状態を制御する。また、これに加えて、制御部５ｄは、学習部５ａが複数の変速段学習値を算出している場合には、ギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値が複数の変速段学習値のいずれかに対応する閾値に達して等しくなるときに、エンジンＥの運転状態を制御して、エンジンＥの出力を調整することが可能である。これにより、運転者が変速操作部材を操作する操作フィーリングや、ひいては車両の運転フィーリングやドライバビリティに違和感を生じることを確実に抑制することが可能となる。なお、各変速段学習値に対応する閾値は、各変速段学習値そのものに設定される場合に限定されるものではなく、例えば、より円滑な変速を行わせる観点から、上段側への変速の場合、各変速段学習値よりも若干上段側の所定の電圧値に設定することも好ましく、一方、下段側への変速の場合、各変速段学習値よりも若干下段側の所定の電圧値に設定することも好ましい。

【0035】

具体的には、制御部５ｄは、運転者がメインクラッチ５１を接続した状態としながらシフトペダル２１を操作することによるドッグ式変速機Ｔのシフト操作がなされた際に、ギヤポジションセンサ１１からＡ／Ｄ変換器２ｂを介してＣＰＵ４に入力される電気信号の電圧値が、学習部５ａが算出した複数の変速段学習値のいずれかに対応する閾値に一致する場合には、ドッグ式変速機Ｔのドッグ歯４４、４５同士の係合を解除し又は弱めてドッグ式変速機Ｔの変速が可能となるように、燃料噴射弁１５からの噴射燃料量を減少させ、又はその燃料噴射動作を停止させることや、点火栓１４の点火時期を遅角側に偏位させ、又はその点火動作を停止させることを、単独で又は組み合わせて、エンジンＥの出力を一時的に変化させるようにその運転状態を制御する。かかる場合、詳しくは、ドッグ歯４４がドッグ歯４５を押しているときには、制御部５ｄは、ドッグ歯４４がドッグ歯４５から離れる方向に移動するように固定変速ギヤ４１を介してフリー変速ギヤ４２を回転させるべくエンジンＥの運転状態を制御してその出力を減少方向に変化させる。

【0036】

但し、スロットルモータが別途設けられて、制御部５ｄがスロットルバルブの開度を調整自在である場合には、制御部５ｄは、ドッグ式変速機Ｔのドッグ歯４４、４５同士の係合を解除し又は弱めてドッグ式変速機Ｔの変速が可能となるように、点火栓１４の点火動作や燃料噴射弁１５の燃料噴射動作を協働しながら、スロットルモータの駆動によるエンジンＥのスロットル開度を調整して、エンジンＥの出力を一時的に変化させるようにその運転状態を制御することが可能である。かかる場合、具体的に、ドッグ歯４４がドッグ歯４５を押しているときには、制御部５ｄは、ドッグ歯４４がドッグ歯４５から離れる方向に移動するように固定変速ギヤ４１を介してフリー変速ギヤ４２を回転させるべくエンジンＥの運転状態を制御してその出力を減少方向に変化させることが可能である。一方で、ドッグ歯４５がドッグ歯４４を押しているときには、制御部５ｄは、ドッグ歯４４がドッグ歯４５から離れる方向に移動するように固定変速ギヤ４１を介してフリー変速ギヤ４２を回転させるべくエンジンＥの運転状態を制御して、その出力を増大方向に変化させることが可能である。

【0037】

点火栓駆動回路６は、制御部５ｄからの制御信号に従って、図示を省略する２次コイルの起電力を制御することにより、エンジンＥの点火栓１４によるエンジンへの点火動作、つまり点火の開始、停止及び再開といった一連の点火動作を制御する。

【0038】

燃料噴射弁駆動回路７は、制御部５ｄからの制御信号に従って、燃料噴射弁１５を駆動することにより、エンジンＥに燃料を噴射する燃料噴射弁１５の燃料噴射動作、つまり燃料噴射の開始、停止及び再開といった一連の燃料噴射動作を制御する。

【0039】

以上のような構成を有する電子制御装置１は、以下に示すギヤポジションセンサ出力電圧学習処理を実行することによって、ギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値の学習値に、車両毎のばらつきが生じることを抑制することに寄与する。以下、更に図３及び図４をも参照して、シフトドラム３１の案内溝３３やシフトカム３５等の詳細構成を参照しながら、ギヤポジションセンサ出力電圧学習処理を実行する際の電子制御装置１の動作について、詳細に説明する。なお、かかるギヤポジションセンサ出力電圧学習処理については、ドッグ式変速機Ｔを正シフト式で変速段が６速のリターン式のものとして説明するが、かかるドッグ式変速機Ｔは、原理的には、もちろん逆シフト式であって変速段数が６速から異なっていてもよいし、ロータリー式であってもよい。また、かかるギヤポジションセンサ出力電圧学習処理を実行するタイミングとしては、電子制御装置１を搭載した車両が製造される工場における製造ラインの終端での車両毎の作業時、その車両毎のディーラにおけるメンテナンス時、及びその車両毎のユーザ自らのメンテナンス時等が挙げられ、これらのものが学習操作者となって、ギヤポジションセンサ出力電圧学習処理が実行されることになる。

【0040】

〔ギヤポジションセンサ出力電圧学習処理〕
図３（ａ）は、本実施形態における電子制御装置１が適用される車両の変速機Ｔが１段に変速されている際にギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値を取得するときのディテント部材３６とシフトカム３５との相対的位置関係を主として示す模式図、図３（ｂ）は、同シフトフォーク３４のピン部３４ａとシフトドラム３１の案内溝３３との相対的位置関係を示す模式図、及び図３（ｃ）は、図３（ｂ）のＡ－Ａ断面を示す縦断面図である。また、図４（ａ）は、本実施形態における電子制御装置１がギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値を学習値として取得するときのディテント部材３６とシフトカム３５との相対的位置関係を主として示す模式図、図４（ｂ）は、同シフトフォーク３４のピン部３４ａとシフトドラム３１の案内溝３３との相対的位置関係を示す模式図、及び図４（ｃ）は、図４（ｂ）のＢ－Ｂ断面を示す縦断面図である。

【0041】

まず、シフトドラム３１の案内溝３３やシフトカム３５等の構成について詳説する。シフトドラム３１のドラム部３１ａに設けられた案内溝３３は、典型的には切削加工等の機械加工により、シフトドラム３１のドラム部３１ａを、ドラム部３１ａの径方向Ｒ（図３（ａ）及び図４（ａ）中で外側に向かう向きを正の向きで示す）の内側に向かって、ドラム部３１ａの外周壁３１ｂから凹むと共に、ドラム部３１ａの周方向Ｃ（図３（ａ）及び図４（ａ）中で右回りの向きを正の向きで示す）に延在する陥設部（凹部）として形成されたもので、凹部の径方向Ｒの内側の底部である底壁３３ａと、底壁３３ａから径方向Ｒの外側に向かって立設されると共に周方向Ｃに直交する方向で互いに対向する一対の主縦壁３３ｂと、凹部の周方向Ｃの一端部である１速側の終端部で底壁３３ａから径方向Ｒの外側に向かって立設される１速側端縦壁３３ｃと、図示は省略するが、凹部の周方向Ｃの他端部である６速側の終端部で底壁３３ａから径方向Ｒの外側に向かって立設される６速側端縦壁と、を有する。案内溝３３は、それが複数設けられている場合には、シフトフォーク３４のピン部３４ａが倣って移動する各々の溝形状が異なることが一般的であるが、いずれも同様に底壁３３ａ、一対の主縦壁３３ｂ、１速側端縦壁３３ｃ及び６速側端縦壁を有するもので、いずれにおいても、対応するシフトフォーク３４のピン部３４ａが、１速側端縦壁３３ｃと６速側端縦壁との間を移動される際に、そのシフトドラム３１の回転位置に応じて、１速及び６速間の各変速段への変速がなされることになる。

【0042】

シフトカム３５においては、ドラムシャフト３２の長手方向の中心軸を通る回動軸に対して、シフトドラム３１のドラム部３１ａの周方向Ｃに互いに６０度の間隔で離間して、シフトドラム３１のドラム部３１ａの径方向Ｒの外側に向かって放射状に突出する６個の凸部ｐ１６、ｐＮ、ｐ２３、ｐ３４、ｐ４５及びｐ５６が設けられており、凸部ｐ１６、ｐ２３、ｐ３４、ｐ４５及びｐ５６の先端は、鋭角部に成形されているが、凸部ｐＮの先端は、鋭角部が消失したような扁平部に成形されている。

【0043】

また、シフトカム３５においては、凸部ｐ１６及びｐＮの間には、径方向Ｒに陥設された凹部ｄ１、凸部ｐＮ及びｐ２３の間には、径方向Ｒに陥設された凹部ｄ２、凸部ｐ２３及びｐ３４の間には、径方向Ｒに陥設された凹部ｄ３、凸部ｐ３４及びｐ４５の間には、径方向Ｒに陥設された凹部ｄ４、凸部ｐ４５及びｐ５６の間には、径方向Ｒに陥設された凹部ｄ５、及び凸部ｐ５６及びｐ１６の間には、径方向Ｒに陥設された凹部ｄ６が設けられている。凹部ｄ１からｄ６は、各々、弾性部材３７によりシフトカム３５に向かって付勢されるディテント部材３６が凹部ｄ１からｄ６に押圧されて当接されることにより、シフトカム３５、つまりシフトドラム３１を変速段における１速から６速に対応して位置決めする位置決め部として機能する。例えば、図３（ａ）に示すように、ディテント部材３６が凹部ｄ１に押圧されて当接されているときには、シフトドラム３１は、１速の変速段に対応する回転位置に位置決めされて、その位置が維持されている。しかし、例えばこのように、ディテント部材３６が凹部ｄ１に押圧されて当接されることによって維持されたシフトドラム３１の回転位置は、シフトカム３５の形状や組付け位置、ディテント部材３６の形状や弾性部材３７の付勢力等の公差が絡み合って決まるものであり、結果的に車両毎に発生するシフトドラム３１の回転位置のばらつきが、相対的に大きなものとなる。また、かかる場合には、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、シフトフォーク３４のピン部３４ａは、シフトドラム３１のドラム部３１ａに設けられた案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃに当接せずに離れた状態にある。

【0044】

一方で、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、シフトフォーク３４のピン部３４ａを、シフトドラム３１のドラム部３１ａに設けられた案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃに当接させた状態にすると、シフトカム３５においては、図４（ａ）に示すように、ディテント部材３６が、凹部ｄ１から凸部ｐ１６に向かって偏位した状態となる。このように、シフトフォーク３４のピン部３４ａが、シフトドラム３１のドラム部３１ａに設けられた案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃに当接された状態に維持され、ディテント部材３６が、凹部ｄ１から偏位した状態に維持されると、シフトドラム３１の回転位置は、シフトフォーク３４のピン部３４ａがシフトドラム３１の案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃに当接された回転位置に維持されることになる。この結果、シフトドラム３１の回転位置が、シフトドラム３１において典型的には切削加工等の機械加工により精度よく形成された案内溝３３の一部である１速側端縦壁３３ｃに対して、シフトフォーク３４において典型的には切削加工等の機械加工により精度よく形成されたピン部３４ａが当接された当接状態が実現され、シフトドラム３１の回転位置は、位置精度の高い状態で動かないように維持されることになる。

【0045】

ここで、シフトフォーク３４のピン部３４ａを、シフトドラム３１のドラム部３１ａに設けられた案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃに当接させた状態にするには、シフトドラム３１のドラムシャフト３２を機械的に付勢することができる付勢機構を設けてもよいが、学習操作者によりシフトペダル２１を操作させることによる人為的な動作によることが簡便で好ましい。というのは、変速機Ｔの変速段がニュートラルにある状態から、シフトペダル２１が踏み降ろされていくと、シフトドラム３１のドラムシャフト３２が下段側に回転されるため、その変速段は、図３に示すような１速の状態を経て、更にこの状態を超えていき、実際には変速段が設定されていないが、１速より下段側に接近していくような状態をとるようになり、図４に示すようなシフトフォーク３４のピン部３４ａがシフトドラム３１の案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃに当接された状態に至るからである。つまり、変速段がニュートラルな状態に対応した位置からシフトペダル２１が踏み降ろされていくことにより、変速段の１速を超えて更に下段側に向けシフトドラム３１が回転されることができるという構成を前提とすれば、付加的な機構を設けることのない簡便な構成で、変速機Ｔの変速段が１速を超えて更に下段側に向けて変化するように、シフトペダル２１を下限まで踏み降ろすという人為的な動作により、シフトフォーク３４のピン部３４ａがシフトドラム３１の案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃに当接された状態とすれば足りる。一方で、このようなシフトフォーク３４のピン部３４ａの位置決めは、シフトドラム３１の案内溝３３の６速側端縦壁においても実現可能であるが、シフトペダル２１を変速段の６速を超えた上限まで掻き上げる必要があるため、煩雑なものとなる。よって、シフトペダル２１をより短いストロークで踏み降ろせば足りる１速側端縦壁３３ｃを利用して、シフトフォーク３４のピン部３４ａの位置決めを行う方がより利便性があることを考慮して、以下、１速側端縦壁３３ｃを用いてシフトフォーク３４のピン部３４ａの位置決めを行う構成を代表例として説明する。

【0046】

つまり、このようにしてシフトフォーク３４のピン部３４ａがシフトドラム３１の案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃに当接された状態を実現したならば、かかる当接状態を、ピン部３４ａをシフトドラム３１の案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃから離すことなく維持する。そして、かかる当接状態において、学習部５ａは、ギヤポジションセンサ出力電圧学習処理において、ギヤポジションセンサ１１から電子制御装置１に入力されると共にドッグ式変速機Ｔのシフトドラム３１の回転位置を示す電気信号の電圧値を学習値として取得することになる。このようにして得られた学習値は、シフトカム３５等の位置決め機能に依存せず、シフトフォーク３４のピン部３４ａがシフトドラム３１の案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃに当接された位置精度のよい当接状態で得られたものであるため、車両毎の学習値のばらつきを抑制することが可能となる。併せて、かかる学習値とシフトドラム３１の回転位置との対応関係のばらつきも抑制され得る。なお、かかる場合のギヤポジションセンサ１１の電気信号としては、シフトドラム３１の回転位置を示すドラムシャフト３２の回転位置（回転角）に比例した出力電圧値を呈するギヤポジションセンサ１１からの出力信号をそのまま用いることもできるが、検出の精度や利便性等を考慮すれば、ギヤポジションセンサ１１から出力された電気信号をＡ／Ｄ変換したＡ／Ｄ変換器２ａからの出力信号を用いることが好ましい。

【0047】

また、学習部５ａは、ギヤポジションセンサ出力電圧学習処理において、このように取得した学習値を、シフトドラム３１の回転位置の基準位置に対応する基準位置学習値として用いることが好ましい。というのは、かかる学習値は、シフトフォーク３４のピン部３４ａがシフトドラム３１の案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃに当接された状態でのシフトドラム３１の回転位置を精度よく示すものであるため、かかる学習値をシフトドラム３１の回転位置の基準として直接的に利用することが可能となるためである。

【0048】

また、学習部５ａは、ギヤポジションセンサ出力電圧学習処理において、このように取得した基準位置学習値に基づいて、複数の変速段に各々対応する複数の変速段学習値を算出することが好ましい。詳しくは、一例として、変速段の１速に対応する変速段学習値（１速学習値）は、基準位置学習値に第１の所定値を加算することにより算出することが可能である。ここで、かかる第１の所定値は、変速段の１速に対応するシフトドラム３１の回転位置での回転角と、シフトフォーク３４のピン部３４ａを、シフトドラム３１のドラム部３１ａに設けられた案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃに当接させている状態でのシフトドラム３１の回転位置での回転角と、の差分の角度に相当してギヤポジションセンサ１１からの出力されるべき電気信号の電圧値とすればよい。また、一例として、変速段の２速に対応する変速段学習値（２速学習値）は、１速学習値に第２の所定値を加算することにより算出することが可能である。ここで、かかる第２の所定値は、変速段の２速に対応するシフトドラム３１の回転位置での回転角と、変速段の１速に対応するシフトドラム３１の回転位置での回転角と、の差分の角度に相当してギヤポジションセンサ１１からの出力されるべき電気信号の電圧値とすればよい。そして、以下同様に、変速段の３速以上に対応する３速学習値等の変速段学習値を算出することが可能である。これにより、シフトフォーク３４のピン部３４ａがシフトドラム３１の案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃに当接された状態で取得した基準学習値に基づき、複数の変速段を各々示す複数の変速段学習値を演算負荷の少ない態様で確実に算出することが可能となる。

【0049】

そして、制御部５ｄは、ギヤポジションセンサ出力電圧学習処理で学習部５ａが取得した複数の変速段に各々対応する複数の変速段学習値を用いて、ギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値が複数の変速段学習値のいずれかに対応する閾値に等しくなるときに、エンジンＥの運転状態を制御して、エンジンＥの出力を調整することが可能となる。なお、シフトフォーク３４のピン部３４ａが、シフトドラム３１のドラム部３１ａに設けられた案内溝３３の１速側端縦壁３３ｃ又は６速側端縦壁に当接された状態に維持されているときに、ギヤポジションセンサ１１から電子制御装置１に入力される電気信号の電圧値を学習した学習値は、制御部５ｄが変速段学習値を算出する際のみならず、制御部５ｄがギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値をチェックする際にも、適用されることができる。

【0050】

以上の説明から明らかなように、本実施形態における電子制御装置１では、学習部５ａが、シフトフォーク３４のピン部３４ａがシフトドラム３１の周方向における案内溝３３の一方の端部である溝端部３３ｃに位置されるときに、ギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値を学習値として取得するものであるため、シフトカム３５等の位置決め機能に依存せず、位置的な公差が小さくなるシフトドラム３１の部位に対応してギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値を学習値として取得することができ、ギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値の学習値に、車両毎のばらつきが生じることを抑制することができ、かかる学習値は、ギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値をチェックする際や、電子制御装置１が実行する制御処理のパラメータを算出する際に、適用されることができる。

【0051】

また、本実施形態における電子制御装置１では、学習部５ａが、シフトフォーク３４のピン部３４ａがシフトドラム３１の案内溝３３の溝端部３３ｃに当接されるときに、シフトドラム３１の回転位置の基準位置に対応する基準位置学習値を取得するものであるため、車両毎のばらつきが生じることが抑制された態様の基準位置学習値を取得することができ、かかる基準位置学習値は、電子制御装置１が実行する制御処理で、シフトドラム３１の回転位置の基準値として適用されることができる。

【0052】

また、本実施形態における電子制御装置１では、シフトフォーク３４のピン部３４ａが当接されるシフトドラム３１の案内溝３３の溝端部３３ｃが、複数の変速段の内の最下段の変速段側の溝端部であるため、典型的には変速機Ｔのニュートラル位置に隣接した最下段である１速において、シフトフォーク３４のピン部３４ａをシフトドラム３１の案内溝３３の溝端部３３ｃに簡便かつ迅速に当接させることができる。

【0053】

また、本実施形態における電子制御装置１では、学習部５ａが、基準位置学習値に基づいて、複数の変速段に各々対応する複数の変速段学習値を算出するものであるため、複数の変速段を示す変速段学習値を、車両毎のばらつきが少なく、かつ演算負荷の少ない態様で、算出することができる。

【0054】

また、本実施形態における電子制御装置１では、ギヤポジションセンサ１１から出力される電気信号の電圧値が複数の変速段学習値のいずれかに対応する閾値に等しくなるときに、駆動源の出力を調整する制御が実行されるものであるため、車両毎に、運転者が変速操作部材２１を操作する操作フィーリングや、ひいては車両の運転フィーリングやドライバビリティに違和感を生じることを確実に抑制することができる。

【0055】

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

【産業上の利用可能性】

【0056】

以上のように、本発明は、ギヤポジションセンサから出力される電気信号の電圧値の学習値に、車両毎のばらつきが生じることを抑制することができる車両の電子制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から車両等の電子制御装置に広く適用され得るものと期待される。

【符号の説明】

【0057】

Ｅ…エンジン（内燃機関）
Ｔ…ドッグ式変速機
Ｓ…シフト機構
１…電子制御装置（ＥＣＵ）
２ａ、２ｂ…Ａ／Ｄ変換器
３…波形整形回路
４…中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）
５ａ…学習部
５ｂ…スロットル開度算出部
５ｃ…エンジン回転数算出部
５ｄ…制御部
６…点火栓駆動回路
７…燃料噴射弁駆動回路
１１…ギヤポジションセンサ
１２…スロットル開度センサ
１３…クランク角センサ
１４…点火栓
１５…燃料噴射弁
２１…シフトペダル
２２…シフトシャフト
２３…シフトアーム
２４…シフトギヤ
３１…シフトドラム
３１ａ…ドラム部
３１ｂ…外周壁
３２…ドラムシャフト
３３…案内溝（カム溝）
３３ａ…底壁
３３ｂ…主縦壁
３３ｃ…端縦壁
３４…シフトフォーク
３４ａ…ピン部
３５…シフトカム
３６…ディテント部材
３７…弾性部材
４１…固定変速ギヤ
４２…フリー変速ギヤ
４３…スライド変速ギヤ
４４、４５…ドッグ歯
４６…インプットシャフト
４７…ドライブシャフト
５１…メインクラッチ
６１…クランクシャフト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】