(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェンジレバー（２）と、該チェンジレバー（２）に機械的に接続された変速機（３）のシフト軸（３ａ）を回動させる減速機付電動モータ（６）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作方向またはシフト操作量を検出するシフト操作検出手段と、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の作動位置を検出する作動位置センサ（７）と、制御装置（８）とを備える変速機シフト操作装置用制御装置であって、
前記制御装置（８）は、前記作動位置センサ（７）からの出力信号が入力されるシフト位置演算回路（１２）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作方向を検出するシフト操作方向検出回路（１１）および前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力される目標位置演算回路（１３）と、該目標位置演算回路（１３）と前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力され、モータＰＷＭ駆動制御回路（２０）のパルス幅変調回路（２１）に出力信号を送出する位置差演算回路（１５）とを備え、
前記シフト操作方向における目標位置と実作動位置との差、または前記シフト操作量に基づいて、パルス幅を変化させる、定電流のパルス幅変調制御により前記電動モータ（６）を駆動させ、かつ駆動電流のパルス幅を検出するとともに、該パルス幅に応じて前記電動モータ（６）の駆動の停止、または開始を行うことを特徴とする変速機シフト操作装置用制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記駆動電流のパルス幅が所定値以下の場合、前記電動モータを停止させることを特徴とする請求項１に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。
【請求項３】
チェンジレバー（２）と、該チェンジレバー（２）に機械的に接続された変速機（３）のシフト軸（３ａ）を回動させる減速機付電動モータ（６）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作方向またはシフト操作量を検出するシフト操作検出手段と、前記変速機のシフト軸の作動位置を検出する作動位置センサ（７）と、制御装置（８）とを備える変速機シフト操作装置用制御装置であって、
前記制御装置（８）は、前記作動位置センサ（７）からの出力信号が入力されるシフト位置演算回路（１２）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作方向を検出するシフト操作方向検出回路（１１）および前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力される目標位置演算回路（１３）と、該目標位置演算回路（１３）と前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力され、モータＰＷＭ駆動制御回路（２０）のパルス幅変調回路（２１）に出力信号を送出するシフト方向判別回路（１４）および位置差演算回路（１５）とを備え、
パルス幅変調回路（２１）からの駆動電流のパルス幅を判定し、該パルス幅が所定値以下のとき、出力信号を送出するパルス幅判定回路（１８）と、該パルス幅判定回路（１８）とシフト方向判別回路（１４）からの出力信号が入力され、前記パルス幅判定回路（１８）に、前記モータ（６）を停止させる出力信号を送出するモータ停止信号発生回路(１９)とを備え、前記シフト方向判別回路（１４）にて現在のシフト位置と目標位置からシフト操作時のギヤ抜け方向とギヤ投入方向を判別し、シフト操作方向がギヤ抜け方向のときは、ギヤ投入方向のときより前記電動モータ（６）の駆動電流を小さくすることを特徴とする変速機シフト操作装置用制御装置。
【請求項４】
前記シフト操作検出手段は、前記チェンジレバーの操作方向を検出するシフト操作方向検出スイッチを有し、前記シフト方向検出手段は、前記シフト操作方向検出スイッチからの出力信号と、前記作動位置センサからの出力信号とを基に、シフト操作方向がギヤ抜け方向かギヤ投入方向かを判定することを特徴とする請求項３に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。
【請求項５】
チェンジレバー（２）と、該チェンジレバー（２）に機械的に接続された変速機（３）のシフト軸（３ａ）を回動させる減速機付電動モータ（６）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作方向またはシフト操作量を検出するシフト操作検出手段と、前記変速機（３）のシフト軸（３ａ）の作動位置を検出する作動位置センサ（７）と、制御装置（８）とを備える変速機シフト操作装置用制御装置であって、
前記制御装置（８）は、前記作動位置センサ（７）からの出力信号が入力されるシフト位置演算回路（１２）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作方向を検出するシフト操作方向検出回路（１１）および前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力される目標位置演算回路（１３）と、該目標位置演算回路（１３）と前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力され、モータＰＷＭ駆動制御回路（２０）のパルス幅変調回路（２１）に出力信号を送出するシフト方向判別回路（１４）および位置差演算回路（１５）と、前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力され、モータＰＷＭ駆動制御回路（２０）のパルス幅変調回路（２１）に出力信号を送出する作動速度演算回路（２３）と、パルス幅変調回路（２１）からの駆動電流のパルス幅を判定し、該パルス幅が所定値以下のとき、出力信号を送出するパルス幅判定回路（１８）と、該パルス幅判定回路（１８）とシフト方向判別回路（１４）からの出力信号が入力され、前記パルス幅判定回路（１８）に、前記モータ（６）を停止させる出力信号を送出するモータ停止信号発生回路(１９)とを備え、
前記パルス幅変調回路（２１）は、シフト方向と位置差によるパルス幅制御に加えて、作動速度演算回路（２３）からのシフト作動速度により、パルス幅を調整し、
モータ駆動電流により、前記電動モータ（６）の負荷を検出するとともに、その負荷の急変動を検出したときにその急変動に応じて、該電動モータ（６）の駆動の停止を行うことを特徴とする変速機シフト操作装置用制御装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記シフト操作方向における目標位置と実作動位置との差または前記シフト操作量に基づいて、パルス幅を変化させる、定電流のパルス幅変調制御により前記電動モータを駆動させ、該駆動電流のパルス幅を検出するとともに、該パルス幅の変化により前記電動モータの負荷の急変動を検出することを特徴とする請求項５に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記作動位置センサからの出力信号より前記シフト軸の作動速度を演算し、該作動速度の変化により前記電動モータの負荷の急変動を検出することを特徴とする請求項５に記載の変速機シフト操作装置用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の変速機シフト操作に適した変速機シフト操作装置を制御する制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の変速機シフト操作装置としては、車両、特に大型変速機を有するバスやトラックでは、該装置に流体圧シリンダ、特に空気圧シリンダを使用したアクチュエータが組み込まれ、チェンジレバーの軽い操作力で円滑な変速操作をすることができるようになっている。
【０００３】
また、その他の従来の変速機シフト操作装置としては、例えば、チェンジレバーからのシフト操作を、シフトケーブルを介してパワーシフタ内のコントロールバーに伝達し、このコントロールバーの変位を検出した後、制御装置からの出力電流によって、該パワーシフタのモータを駆動し、該モータにより、パワーロッドを介して、変速機操作用シフト軸を操作するものがある。
そして、該制御装置は、変位センサから検出された前記コントロールバーの変位信号に基づいて、シフト速度を算出するとともに、該シフト速度に対応して、該モータの駆動力の変化速度を変えて、シフト操作力を一定にするように、前記モータを制御するものである。（特開平１０ー２９９８９２号公報）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の変速機シフト操作装置であっては、該装置内に流体圧シリンダ、例えば空気圧シリンダを使用したアクチュエータが組み込まれるものは、車両に、流体圧源、例えば空気圧源（圧縮空気源）を搭載しなければならず、高価になるという問題点があった。
【０００５】
また、前記その他の従来の変速機シフト操作装置であっては、変速機のシフト操作の場合、シフト操作開始から終了まで、前記のようなモータを駆動させ、シフト操作中いつでもアシスト作動を行っている。そのため、特にシフト位置から中立位置へのシフト操作の場合、そのシフト操作カが軽すぎるため、運転者にとって、中立位置に到達したかどうかの判別がし難く、該中立位置付近の操作フィーリングがよくないという問題点があった。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は前記問題点を解消し、変速機シフト操作装置全体が小型化され、かつ安価で、運転者のチェンジレバーのシフト操作意志に、追従させるとともに、該運転者に、その中立位置が判別しやすく、該中立位置付近の操作フィーリングがよい変速機シフト操作装置用制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の構成は、チェンジレバーと、該チェンジレバーに機械的に接続された変速機のシフト軸を回動させる減速機付電動モータと、前記チェンジレバーのシフト操作方向またはシフト操作量を検出するシフト操作検出手段と、前記変速機のシフト軸の作動位置を検出する作動位置センサと、制御装置とを備える変速機シフト操作装置用制御装置であって、次のとおりである。
【０００８】
前記制御装置は、前記制御装置（８）は、前記作動位置センサ（７）からの出力信号が入力されるシフト位置演算回路（１２）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作方向を検出するシフト操作方向検出回路（１１）および前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力される目標位置演算回路（１３）と、該目標位置演算回路（１３）と前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力され、モータＰＷＭ駆動制御回路（２０）のパルス幅変調回路（２１）に出力信号を送出する位置差演算回路（１５）とを備え、
前記シフト操作方向における目標位置と実作動位置との差、または前記シフト操作量に基づいて、パルス幅を変化させる、定電流のパルス幅変調制御により前記電動モータ（６）を駆動させ、かつ駆動電流のパルス幅を検出するとともに、該パルス幅に応じて前記電動モータ（６）の駆動の停止、または開始を行うものである。
【０００９】
前記制御装置は、前記駆動電流のパルス幅が所定値以下の場合、前記電動モータを停止させるものである。
【００１０】
前記制御装置は、前記作動位置センサ（７）からの出力信号が入力されるシフト位置演算回路（１２）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作方向を検出するシフト操作方向検出回路（１１）および前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力される目標位置演算回路（１３）と、該目標位置演算回路（１３）と前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力され、モータＰＷＭ駆動制御回路（２０）のパルス幅変調回路（２１）に出力信号を送出するシフト方向判別回路（１４）および位置差演算回路（１５）とを備え、
パルス幅変調回路（２１）からの駆動電流のパルス幅を判定し、該パルス幅が所定値以下のとき、出力信号を送出するパルス幅判定回路（１８）と、該パルス幅判定回路（１８）とシフト方向判別回路（１４）からの出力信号が入力され、前記パルス幅判定回路（１８）に、前記モータ（６）を停止させる出力信号を送出するモータ停止信号発生回路(１９)とを備え、前記シフト方向判別回路（１４）にて現在のシフト位置と目標位置からシフト操作時のギヤ抜け方向とギヤ投入方向を判別し、シフト操作方向がギヤ抜け方向のときは、ギヤ投入方向のときより前記電動モータ（６）の駆動電流を小さくするものである。
【００１１】
さらに、前記シフト操作検出手段は、前記チェンジレバーの操作方向を検出するシフト操作方向検出スイッチを有し、前記シフト方向検出手段は、前記シフト操作方向検出スイッチからの出力信号と、前記作動位置センサからの出力信号とを基に、シフト操作方向がギヤ抜け方向かギヤ投入方向かを判定するものである。
【００１２】
前記制御装置（８）は、前記作動位置センサ（７）からの出力信号が入力されるシフト位置演算回路（１２）と、前記チェンジレバー（２）のシフト操作方向を検出するシフト操作方向検出回路（１１）および前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力される目標位置演算回路（１３）と、該目標位置演算回路（１３）と前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力され、モータＰＷＭ駆動制御回路（２０）のパルス幅変調回路（２１）に出力信号を送出するシフト方向判別回路（１４）および位置差演算回路（１５）と、前記シフト位置演算回路（１２）からの出力信号が入力され、モータＰＷＭ駆動制御回路（２０）のパルス幅変調回路（２１）に出力信号を送出する作動速度演算回路（２３）と、パルス幅変調回路（２１）からの駆動電流のパルス幅を判定し、該パルス幅が所定値以下のとき、出力信号を送出するパルス幅判定回路（１８）と、該パルス幅判定回路（１８）とシフト方向判別回路（１４）からの出力信号が入力され、前記パルス幅判定回路（１８）に、前記モータ（６）を停止させる出力信号を送出するモータ停止信号発生回路(１９)とを備え、
前記パルス幅変調回路（２１）は、シフト方向と位置差によるパルス幅制御に加えて、作動速度演算回路（２３）からのシフト作動速度により、パルス幅を調整し、
モータ駆動電流により、前記電動モータ（６）の負荷を検出するとともに、その負荷の急変動を検出したときにその急変動に応じて、該電動モータ（６）の駆動の停止を行うものである。
【００１３】
前記制御装置は、前記シフト操作方向における目標位置と実作動位置との差または前記シフト操作量に基づいて、パルス幅を変化させる、定電流のパルス幅変調制御された駆動電流により前記電動モータを駆動させ、該駆動電流のパルス幅を検出するとともに、該パルス幅の変化により前記電動モータの負荷の急変動を検出するものである。
【００１４】
また、前記制御装置は、前記作動位置センサからの出力信号より前記シフト軸の作動速度を演算し、該作動速度の変化により前記電動モータの負荷の急変動を検出するものである。
【００１５】
本発明は以上のように構成されているので、前記制御装置は、下記のような特徴的動作を行う。
（１）ａ．作動位置センサ（または位置検出センサ）からの実位置（実際の位置）信号と目標位置信号との差を算出する。ｂ．作動位置センサからの実位置信号より、電動モータの作動速度を算出する。  前記実位置と目標位置との差と、前記作動速度を基に、前記電動モータを、定振幅による定電流のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎパルス幅変調）制御による駆動電流で駆動させる（すなわち、パルス高さ一定でパルス幅を変えて該モータを制御、駆動させる）。
このとき、実位置と目標位置との差が大きい場合で、作動速度が小さい場合は、パルス幅を大きくし、実位置と目標位置との差が小さい場合で、作動速度が大きい場合は、パルス幅を小さくする。
【００１６】
（２）定電流のＰＷＭ制御による、前記モータの駆動で、パルス幅の急変点を検出してモータ駆動の開始、停止を行う。すなわち、パルス幅が大から小に変化したときは、該モータの駆動を停止し、パルス幅が小から大に変化したとき、該モータの駆動を開始する。
【００１７】
その検出方法は、下記のとおりである。
ａ．パルス幅の変化率を算出して、変化率が所定値以上のときは、前記モータを停止させる。
ｂ．パルス幅が所定値以下の場合、パルス幅が小と判定して、前記モータを停止させる。
例えば、シフト位置から中立位置に変速の場合で、最初は、実位置が目標位置より離れており、目標位置との差が大きい。また、変速ギヤが噛合い状態にあるので、負荷が大きく作動速度を速くするため、パルス幅は大きくなる。シフト軸が回動して変速ギヤの噛合いがなくなると、負荷がなくなる（小さくなる）ので、パルス幅は急激に小さくなる。このパルス幅の急変を検出すると、該モータの駆動を停止させる。この点から中立位置までの操作は、チェンジレバーを手動操作（マニュアル操作）より行う。従って、前記中立位置の判別がし易くなり、操作フィーリングが向上する。
【００１８】
また、中立位置からシフト位置に変速の場合にも、前記制御を行ってもよい。この蕩合、最初は、変速ギヤの噛合い状態にないので、負荷がなくパルス幅が所定値より小さいので、該モータは駆動されない。このとき、チェンジレバーを手動操作でシフト軸が回動され、変速ギヤの噛合いが開始されると、負荷が大きくなるので、パルス幅が所定値より大きくなり、該モータの駆動が開始される。
【００１９】
このように、前記変速機シフト操作装置用制御装置は、負荷が大きいときは、該モータによるアシスト作動を行い、負荷が小さいときには、該モータによるアシスト作動を停止するので、中立位置付近での操作力の軽すぎることがなくなり、アシスト作動の必要な変速ギヤの噛合い位置で、該モータが駆動されるので、変速時の操作性や操作フィーリングが向上する。
【００２０】
また、本発明の前記特徴の（１）のみを実施する場合でも、前記ギヤの噛合い時の負荷が大きい場合には、パルス幅を大きくして前記モータの出力を大きくし、アシスト力を大きくする。前記ギヤの噛合いから外れると、パルス幅が小さくなって該モータの出力を小さくし、アシストカを小さくする。このため、負荷や、実位置の目標位置との差に応じて、操作力や操作速度を制御できるので、操作性や操作フィーリングを向上することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。
本発明の変速機シフト操作装置用制御装置は、クラッチを踏み（クラッチスイッチＯＮ）、チェンジレバーのノブに設けられた操作方向検出スイッチが入ると、該ノブ方向に応じて目標位置信号が形成され、実位置信号（位置センサまたは角度センサ）との差を演算し、電動モータを定電流のＰＷＭ制御で駆動することにより、前記目標位置に到達させる。
シフト状態から中立位置に移行する場合、変速ギヤを抜くため、定電流制御をすると、はじめはＰＷＭ信号のパルス幅が増大するが、ギヤが抜けるとパルス幅が急減するため、この急減を検出して該モータを停止させる。このとき、シフト軸は中立位置直前になっているため、中立位置までは手動操作にて行うと、運転者は中立位置を判別しやすい。シフト方向でも同様な制御を行うことができる。
【００２２】
図１ないし図３は、本発明の変速機シフト操作装置用制御装置の第１実施例を示し、図１は、該変速機シフト操作装置とその制御装置との配置関係を示す概略構成図、図２は、該制御装置内の制御系統を示す制御ブロック図、図３は、モータ駆動制御時の制御フローチャートである。
【００２３】
図１において、前記変速機シフト操作装置１は、自動車のチェンジレバー２のノブ２ａに配設される、該チェンジレバー２のセレクトまたはシフト操作のうち、シフト操作方向で、同図に示す該チェンジレバー２の操作パターンの１，３，５速の操作方向を検出する操作方向検出スイッチＳＷ１と、該操作パターンのＲ，２，４速の操作方向を検出する操作方向検出スイッチＳＷ２と、変速機３に配設され、該変速機３の操作用シフト軸３ａの中立位置を検出する中立位置検出スイッチＳＷｎと、該シフト軸３ａと前記チェンジレバー２とが機械的に連動するように接続されるシフトケーブル４と、リンク５ａを介して前記変速機３のシフト軸３ａを回動させるため、車体９に配設された減速機（６ａ）付モータ６と、リンク５ｂを介して該シフト軸３ａの作動位置を検出するため、車体９に配設された作動位置センサ７と、制御装置８とから構成される。ＳＷｃはクラッチスイッチである。
【００２４】
また、前記シフトケーブル４は、前記変速機シフト操作装置１のフェールセーフ用のもので、該シフトケーブル４を介して、手動で前記変速機３のシフト操作ができるようになっている。
【００２５】
前記操作方向検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、非動作時はＯＦＦ信号を出力し、前記チェンジレバー２の操作時、操作方向にある前記スイッチＳＷ１またはＳＷ２はＯＮ信号を出力する。また、クラッチスイッチＳＷｃは、変速機３のクラッチが断のとき、ＯＮ信号を出力する。
【００２６】
前記制御装置８は、前記操作方向検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２、前記中立位置検出スイッチＳＷｎ、前記作動位置センサ７および前記クラッチスイッチＳＷｃからの出力信号により、以下の説明のとおり、前記減速機付モータ６を駆動して、前記変速機のシフト操作を制御する。
【００２７】
該制御装置８は、図２に示すように、該装置８内の各回路から構成、接続されている。
すなわち、該制御装置８は、前記チェンジレバー２の前記操作方向検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２からの出力信号が、それぞれ入力されるシフト操作方向検出回路１１と、前記シフト軸３ａの作動位置を検出する前記作動位置センサ７からの出力信号が、入力されるシフト位置演算回路１２と、前記シフト操作方向検出回路１１と前記シフト位置演算回路１２からの出力信号が入力される目標位置演算回路１３と、該目標位置演算回路１３と前記シフト位置演算回路１２からの出力信号が入力され、モータＰＷＭ駆動制御回路２０のパルス幅変調回路２１に、出力信号をそれぞれ送出するシフト方向判別回路１４および位置差演算回路１５と、前記シフト操作方向検出回路１１からの出力信号が入力され、前記モータＰＷＭ駆動制御回路２０に出力信号を送出するモータ回転方向設定回路１６と、前記目標位置演算回路１３と前記シフト位置演算回路１２からの出力信号が入力され、モータＰＷＭ駆動制御回路２０に出力信号を送出するシフト完了検出回路１７と、前記減速機付モータ６を駆動する前記パルス幅変調回路２１からの駆動電流のパルス幅を判定し、該パルス幅が所定値以下のとき、出力信号を送出するパルス幅判定回路１８と、該パルス幅判定回路１８と前記シフト方向判別回路１４からの出力信号が入力され、前記パルス幅変調回路２１に、前記モータ６を停止させる出力信号を送出するモータ停止信号発生回路１９と、さらに、モータ駆動電流を基に前記パルス幅変調回路２１に信号をフィードバックする定電流フィードバック回路２２とからなる。また、前記クラッチスイッチＳＷｃの出力信号は、前記モータＰＷＭ駆動制御回路２０に入力されている。
なお、前記パルス幅変調回路２１と前記定電流フィードバック回路２２とは、前記モータＰＷＭ駆動制御回路２０内に構成され、該モータＰＷＭ駆動制御回路２０は、前記クラッチスイッチＳＷｃからの出力信号がＯＮ信号のときのみ動作する。
【００２８】
次いで、図３のフローチャートにより、前記減速機付モータ６の制御動作を説明する。（図３中の設定値Ｂ，Ｃは、モータ駆動電流について、定電流のパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）における定電流値の設定値である。）
前記制御装置８のスタート後、各ステップ（以下、単にＳで示す）のうち、
Ｓ１〜Ｓ４：クラッチとチェンジレバーが操作され、クラッチスイッチＳＷｃと、操作方向検出スイッチＳＷ１，ＳＷ２のいずれかのスイッチ、例えばスイッチＳＷ２とがＯＮして、それらのＯＮ信号がモータＰＷＭ駆動制御回路２０とシフト操作方向検出回路１１にそれぞれに入力されると、まず、前記作動位置検出センサ７からの信号により、シフト位置演算回路１２にて、現在位置（実際の位置）が算出されるとともに、前記シフト操作方向検出回路１１と目標位置演算回路１３により、目標位置が算出され、前記位置差演算回路１５にて、現在位置と目標位置との差Ａが算出される。
【００２９】
Ｓ５〜Ｓ９：前記シフト方向判別回路１４にて、現在のシフト位置と目標位置から、ギヤ抜き方向か、ギヤ投入方向かを判別する。ギヤ抜き方向でなく、ギヤ投入方向の場合は、前記パルス幅変調回路２１で、前記モータ６を定電流のＰＷＭ制御で駆動させるため、定電流値を設定値Ｃに設定するとともに、その設定値Ｃと、前記現在位置と目標位置との差Ａを基にパルス幅を調整して、クラッチが断である場合、該モータ６を駆動させる。なお、Ｓ８でクラッチが断か否かが判断され、クラッチが断でないと判断されたときには、Ｓ２０でモータ６は停止され、モータ駆動制御は終了する。
【００３０】
Ｓ５，Ｓ１０〜Ｓ１４：前記シフト方向判別回路１４にて、ギヤ抜き方向に判別された場合は、前記パルス幅変調回路２１で、前記モータ６を定電流のＰＷＭ制御で駆動させるため、定電流値を設定値Ｂに設定するとともに、その設定値Ｂと、前記現在位置と目標位置との差Ａを基にパルス幅を調整して、クラッチが断である場合、該モータ６を駆動させる。なお、Ｓ１２で前記モータ停止信号発生回路１９からのモータ停止信号が入力されているか否かが判断され、入力されていると判断されると、モータ６の駆動は行われず、Ｓ１９に移行する。また、Ｓ１３でクラッチが断か否かが判断され、クラッチが断でないと判断されたときには、Ｓ２０でモータ６は停止され、モータ駆動制御は終了する。
【００３１】
なお、Ｓ７またはＳ１１において、モータＰＷＭ駆動制御回路２０の前記パルス幅変調回路２１は、シフト方向判別回路１４で判別されたシフト方向（ギヤ抜き方向か、ギヤ投入方向）を基に定電流のＰＷＭ制御の定電流値を設定し、この設定値と、位置差演算回路１５で算出された現在位置と目標位置との差とを基に、パルス幅を決め、その定電流値とパルス幅のモータ駆動電流をモータ６に出力する。
定電流のＰＷＭ制御として、
ａ．シフト方向を基にした制御（シフト方向で駆動電流を変える）の場合、ギヤ抜き方向でのギヤ抜き時の負荷は、ギヤ投入方向でのギヤ投入時より小さい。そこで、Ｓ１０での定電流値の設定値Ｂの値をＳ６での設定値Ｃの値より小さく設定している。これにより、シフト方向がギヤ投入方向では、モータ出力を大きくし、ギヤ抜き方向では、モータ出力を小さくして、よりスムーズな作動が可能になる。
ｂ．位置差を基にした制御の場合、現在位置が目標位置から大きく離れている時は、作動速度を速くし、目標位置に近ずいたら作動速度を遅くして、シフト作動を最適時間でスムーズに行えるようにする。そのため、位置差に応じてパルス幅を変更する（位置差が大きいほど、パルス幅を大きくする）。
さらに、定電流フィードバック回路２２は、モータ負荷に応じて、モータ出力を変えるようにパルス幅を変えている。これは、モータの負荷が大きいと該モータの回転が低下し、それに伴なって電流を大きくしようとするが、電流が一定なので、パルス幅を大きくするように動作する。
【００３２】
Ｓ１５〜Ｓ２０：前記パルス幅変調回路２１により、前述のように決められたパルス幅で出力された、該モータ６の駆動電流のパルス幅を、パルス幅判定回路１８で監視させる。このとき、該パルス幅が所定値以上の場合は、そのまま該モータ６を駆動させ、Ｓ１９で目標位置に到達したか否かを判断し、目標位置に到達したと判断されると、Ｓ２０でモータ６が停止されてモータ駆動制御は終了する。該パルス幅が小さくなって、パルス幅判定回路１８により、パルス幅が所定値より小さくなった場合には、Ｓ１７で該パルス幅判定回路１８からの判定信号により、モータ停止信号発生回路１９から前記パルス幅変調回路２１にモータ停止信号を出力し、Ｓ１８でモータ６は停止され、Ｓ１９に移行する。Ｓ１９において、シフト位置が前記目標位置に到達していないときは、前記Ｓ２以下のステップを繰り返す。
また、Ｓ１において、シフト操作がないときは、前記モータ６をそのまま停止させておく。
【００３３】
ここで、前記パルス幅判定回路１８は、パルス幅変調回路２１からモータ６に出力される駆動電流のパルス幅を検出し、そのパルス幅が設定値より小さい場合は、判定信号を出力する。特に、ギヤ抜き方向では、ギヤから抜け出た時点で負荷が急に小さくなるので、前記パルス幅が急に小さくなる。したがって、ギヤ抜き時点で前記パルス幅判定回路１８は判定信号を出力するようになる。
また、前記モータ停止信号発生回路１９は、前記判定回路１８から、該パルス幅が所定値以下の判定信号が入力されるとき、特に、シフト方向判別回路１４からの信号によりギヤ抜き方向の場合、パルス幅変調回路２１にモータ停止信号を出力する。これにより、パルス幅変調回路２１は、モータ６ヘのモータ駆動電流を停止する。
従って、ギヤ抜き方向の時のみ、ギヤ抜き時点で、該モータ６の駆動を停止して、アシスト作動が停止する（ギヤ投入方向では、全作動範囲でモータ６は駆動され、最適シフト時間制御が行われる。
【００３４】
次いで、図１、図４および図５は、本発明の変速機シフト操作装置用制御装置の第２実施例を示し、図１は、前記第１実施例に示す概略構成図、図４は、該制御装置内の制御系統を示す制御ブロック図、図５は、モータ駆動制御時の制御フローチャートである。図４および図５において、それぞれ図２および図３と同一要素および部材には、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
本実施例における制御装置８は、図４に示すように、該装置８内の各回路から構成、接続されており、図２に対し、前記シフト位置演算回路１２からの出力信号が入力され、モータＰＷＭ駆動制御回路２０のパルス幅変調回路２１に出力信号を送出する作動速度演算回路２３が、追加されている。
この作動速度演算回路２３は、前記シフト位置演算回路１２で演算された現位置データよりシフト作動速度を演算する。
【００３６】
前記パルス幅変調回路２１は、実施例１の判別されたシフト方向と位置差によるパルス幅制御に加えて、作動速度演算回路２３からのシフト作動速度により、パルス幅を調整する。これは、電流、パルス幅が同じなら（モータ出力が同じ）、モータの負荷によりモータの回転数が変り、シフト作動速度が変る。例えば、変速ギヤ噛合い状態では、負荷が大きいので作動速度が遅く、ギアの噛合いがなくなると作動速度が速くなる。これによりモータ負荷を推定して、パルス幅を制御しようとする。シフト作動速度が遅い場合は、パルス幅を大きくし、速い場合は、パルス幅を小さくしている。
【００３７】
次いで、図５のフローチャートにより、前記減速機付モータ６の制御動作を説明する。（図５中の設定値Ｂ，Ｃは、モータ駆動電流について、定電流のパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）における定電流値の設定値である。）
制御装置のスタート後、各ステップ（以下、単にＳで示す）のうち、
Ｓ１〜Ｓ５：Ｓ１〜Ｓ４については、図３のフローチャートのＳ１〜Ｓ４と同様であり、Ｓ５において、前記作動速度演算回路２３にて、前記シフト位置演算回路１２で演算された現位置データよりシフト作動速度を演算する。
【００３８】
Ｓ６〜Ｓ８：前記シフト方向判別回路１４にて、現在のシフト位置と目標位置から、ギヤ抜き方向か、ギヤ投入方向かを判別する。ギヤ抜き方向でなく、ギヤ投入方向の場合は、定電流のＰＷＭ制御のため、定電流値を設定値Ｃに設定し、前記パルス幅変調回路２１で、その設定値Ｃと、前記現在位置と目標位置との差Ａと、前記作動速度演算回路３１からのシフト作動速度とを基に、前記モータ６を定電流のＰＷＭ制御で、かつ最適シフト時間で駆動させるため、パルス幅を調整した駆動電流を、前記モータ６に供給する。
【００３９】
Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１０：前記シフト方向判別回路１４にて、ギヤ抜き方向に判別された場合は、定電流のＰＷＭ制御のため、定電流値を設定値Ｂに設定し、前記パルス幅変調回路２１で、その設定値Ｂと、前記現在位置と目標位置との差Ａと、前記作動速度演算回路２３からのシフト作動速度とを基に、前記モータ６を定電流のＰＷＭ制御で、かつ最適シフト時間で駆動させるため、パルス幅を調整した駆動電流を、前記モータ６に供給する。この場合、ギヤ抜き時の定電流値の設定値Ｂは設定値Ｃより小さな値に設定している。
【００４０】
Ｓ１１〜Ｓ１６：前記パルス幅変調回路２１により、前述のように決められたパルス幅で出力された、該モータ６の駆動電流のパルス幅を、パルス幅判定回路１８で監視させる。このとき、該パルス幅が小さくなって、パルス幅判定回路１８により、モータ駆動電流が所定値以下になった場合は、Ｓ１２に移行して、該判定回路１８からモータ停止の判定信号により、モータ停止信号発生回路１９から、前記パルス幅変調回路２１にモータ停止信号を出力して、該モータ６を停止させる。該パルス幅が所定値以上の場合は、クラッチ断か否かが判断され、クラッチ断と判断されたときは、そのまま該モータ６を駆動させ、クラッチ断でないと判断されたときは、Ｓ１６に移行して、モータ６は停止されて制御は終了する。
【００４１】
従って、モータ６の負荷が小さいとき（ギヤの噛合いがない状態）は、該モータ６は停止し、シフト方向に関係なくアシスト動作は行われない。そのときは、マニュアル（手動）操作となり、モータ駆動によりシフト操作力が軽すぎるようになるのを防止できる。
このようにして、シフト位置を前記目標位置にシフト操作して、前記モータ６を停止させる。このとき、Ｓ１５において、シフト位置が前記目標位置に到達していないときは、前記Ｓ２以下のステップを繰り返す。
また、Ｓ１において、シフト操作がないときは、前記モータ６をそのまま停止させておく。
【００４２】
なお、本発明の技術は前記実施の形態における技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の変速機シフト操作装置用制御装置によれば、運転者のチェンジレバーのシフト操作意志に、追従させるとともに、該運転者に、その中立位置が判別しやすく、かつ、該中立位置付近の操作フィーリングがよい。
すなわち、変速ギヤの噛合い状態にあるような、負荷が大きいときは、該モータによるアシスト作動を行い、変速ギヤの噛合い状態にないような、負荷が小さいときには、該モータによるアシスト作動を停止して、チェンジレバーを手動操作するので、中立位置付近での操作力の軽すぎることがなくなり、変速時の操作性や操作フィーリングが向上する。
【００４４】
また、車両に、流体圧源、例えば空気圧源（圧縮空気源）を搭載すなわち必要がない。このため、該変速機シフト操作装置全体が小型化され、安価で、原価低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の変速機シフト操作装置制御装置の第１実施例を示し、該変速機シフト操作装置とその制御装置との配置関係を示す概略構成図である。
【図２】該制御装置内の制御系統を示す制御ブロック図である。
【図３】モータ駆動制御時の制御フローチャートである。
【図４】本発明の変速機シフト操作装置制御装置の第２実施例における、該制御装置内の制御系統を示す制御ブロック図である。
【図５】モータ駆動制御時の制御フローチャートである。
【符号の説明】
１  変速機シフト操作装置
２  チェンジレバー
２ａ  ノブ
３  変速機
３ａ  シフト軸
４  シフトケーブル
６  減速機付きモータ
７  作動位置センサ
８  制御装置
１１  シフト操作方向検出回路
１２  シフト位置演算回路
１３  目標位置演算回路
１４  シフト方向判別回路
１５  位置差演算回路
１６  モータ回転方向設定回路
１７  シフト完了検出回路
１８  パルス幅判定回路
１９  モータ停止信号発生回路
２０  モータＰＷＭ駆動制御回路
２１  パルス幅変調回路
２２  定電流フィードバック回路
２３  作動速度演算回路
ＳＷ１，ＳＷ２      操作方向検出スイッチ
ＳＷｃ  クラッチスイッチ
ＳＷｎ  中立位置検出スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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