(57)【要約】【課題】  セレクトレバーとセレクト位置切換装置の機械的連結によりフェール時のレンジ切り換え操作を可能にしつつ、セレクトレバーの小型化によるレイアウト自由度の拡大を図ることができ、しかも要求に応じたセレクトレバー操作力特性を得ることができる自動変速機のセレクトアシスト装置を提供する。【解決手段】  コントローラ３は、静電センサ１２１により、セレクトレバー１１に手が触れていることが検出された場合にアシストアクチュエータ２の駆動を許可する許可部３４を備えた。【選択図】      図３
2006076364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セレクトレバーと自動変速機のセレクト位置切換装置とがセレクト操作力伝達系により連結され、前記セレクト操作力伝達系にはドライバによるセレクト操作力をアシストするアシストアクチュエータが設けられた自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記アシストアクチュエータの駆動を制御するアシスト制御手段と、
前記セレクトレバーに手が触れていることを検出する接触検出手段と、
を備え、
前記アシスト制御手段は、
前記接触検出手段により、セレクトレバーに手が触れていることが検出された場合にアシストアクチュエータの駆動を許可する許可手段を備えた、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項２】
セレクトレバーと自動変速機のセレクト位置切換装置とがセレクト操作力伝達系により連結され、前記セレクト操作力伝達系にはドライバによるセレクト操作力をアシストするアシストアクチュエータが設けられた自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記アシストアクチュエータの駆動を制御するアシスト制御手段と、
前記セレクトレバーに手が触れていることを検出する接触検出手段と、
前記接触検出手段によりセレクトレバーに手が触れていることを検出した場合にのみ、前記アシスト制御手段の作動を許可する許可手段と、
を備えた、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記セレクトレバーの操作を検出する操作検出手段を設け、
前記許可手段は、
前記操作検出手段で検出する操作と、
前記接触検出手段で検出するセレクトレバーへの手の接触と、
に基づき異常を判断し、異常の場合には駆動を停止させる、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記アシストアクチュエータの作動を検出する作動検出手段を設け、
前記許可手段は、
前記作動検出手段で検出するアシストアクチュエータの作動と、
前記接触検出手段で検出するセレクトレバーへの手の接触と、
に基づき異常を判断し、異常の場合には駆動を停止させる、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記許可手段は、前記操作検出手段又は前記操作検出手段により操作又は作動を検出し、且つ前記接触検出手段によりセレクトレバーへの手の接触を検出できないことにより、不許可とした場合、その後に、前記接触検出手段によりセレクトレバーへの手の接触を検出した場合には、許可しない、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記接触検出手段は、
静電容量の変化により、セレクトレバーへの手の接触を検出する静電センサである、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項５に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記接触検出手段は、
セレクトレバーへの手の接触を反射される赤外線により検出する赤外線センサである、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記セレクト操作力伝達系を、セレクトレバーに連結した第１連結部材と、前記セレクト位置切換装置に連結した第２連結部材と、限界量までの相対変位を許容しつつ前記両連結部材を連結する相対変位許容連結機構と、を有する構成とし、かつ、前記アシストアクチュエータを第２連結部材に設定した、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機を備えた車両において、ドライバのセレクトレバーの操作に応じて、自動変速機のセレクト位置を制御で切り換える自動変速機のセレクトアシスト装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動変速機のセレクトレバーは、ロッドやケーブル等の操作力伝達手段を介して自動変速機のマニュアルバルブと機械的に連結されている。セレクトレバーに入力されるドライバの操作力は、操作力伝達手段を介してマニュアルバルブに伝達され、操作量に応じてセレクト位置が切り換えられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、セレクトレバーとマニュアルバルブとが電気的に接続された、いわゆるシフトバイワイヤ技術を用いたものが知られている。この従来技術は、マニュアルバルブを作動するアクチュエータを設け、セレクトレバーの回動操作を電気信号に変化してアクチュエータを駆動することにより、セレクト位置を切り換えるものである（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−３２３５５９号公報
【特許文献２】特開２００３−９７６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
セレクトレバーの操作時には、操作力伝達手段のフリクション、ディテントの抵抗等、機械的な操作反力が発生するため、大きな操作力が要求される。よって、ドライバの必要操作力を小さくするために、セレクトレバーの長さを十分な梃子力が得られる長さに設定する必要がある。
【０００５】
したがって、上記従来技術のうち前者にあっては、セレクトレバーの長さに起因して形状が大きくなるため、設置場所に制約が多く、車室内におけるレイアウト自由度が低いという問題があった。
【０００６】
一方、後者では、アクチュエータの採用によってセレクトレバーを短く設計でき、前者と比較してレイアウト自由度は高くなる。ところが、セレクトレバーとマニュアルバルブとが機械的に連結していないため、フェール時にレンジ切り換えが不能となる。
【０００７】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、セレクトレバーとセレクト位置切換装置の機械的連結によりフェール時のレンジ切り換え操作を可能にしつつ、セレクトレバーの小型化によるレイアウト自由度の拡大を図ることができ、しかも要求に応じたセレクトレバー操作特性を得ることができる自動変速機のセレクトアシスト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置では、セレクトレバーと自動変速機のセレクト位置切換装置とがセレクト操作力伝達系により連結され、前記セレクト操作力伝達系にはドライバによるセレクト操作力をアシストするアシストアクチュエータが設けられた自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記アシストアクチュエータの駆動を制御するアシスト制御手段と、前記セレクトレバーに手が触れていることを検出する接触検出手段とを備え、前記アシスト制御手段は、前記接触検出手段により、セレクトレバーに手が触れていることが検出された場合にアシストアクチュエータの駆動を許可する許可手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、セレクトレバーとセレクト位置切換装置の機械的連結を保持しつつ、ドライバのセレクトレバーの操作に応じて自動変速機のセレクト位置切換装置の切り換えを制御駆動で行うことにより、フェール時のレンジ切り換え操作の確保と、セレクトレバーの小型化によるレイアウト自由度の拡大を共に達成できる。
また、許容範囲内で中立状態を保持することによって、通常の操作状態では、自動変速機側の作動のための力をセレクトレバーが全く必要としないようにして良好な軽い操作フィーリングを実現でき、且つ通常の操作の際に遊び量がなくなることによる操作の違和感を生じないようにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の自動変速機のセレクトアシスト装置を実現する実施の形態を、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の自動変速装置の構成を示す側面図、図２はセレクト部の細部構造を示す要部斜視図である。
【００１２】
実施例１の自動変速装置は、図１に示すように、セレクト部１、アシストアクチュエータ２、コントローラ３、コントロールケーブル４、自動変速機５を主要な構成としている。
セレクト部１は、セレクトレバー１１、セレクトノブ１２、第１回転部１３（第１連結部材に相当する）、チェック機構部１４、ウォームホイール１６、第２回転部１７（第２連結部材に相当する）、ケーブル取付レバー１８、支点軸１９からなる。
セレクトレバー１１は、運転席から操作可能な位置に設けられ、セレクトレバー１１の先端には、セレクト操作時にドライバが把持するためのセレクトノブ１２が付設されている。セレクトレバー１１は、第１回転部１３に取り付けられ、第１回転部１３は支点軸１９を中心に回動操作される。結果的にセレクトレバー１１は、回動操作可能となる。セレクトレバー１１は、従来の一般的なセレクトレバーよりも250mm短い100mmに設定されている。
セレクトノブ１２には、人の手が接触すると、静電容量が変化することで、人の手の接触を検出する静電センサ１２１（接触検出手段）を設ける。この検出結果はコントローラ３へ出力する。
【００１３】
さらに、支点軸１９には、回転自在に第２回転部１７を設ける。第２回転部１７は、第１回転部１３と同軸となるが、相対回転可能な構造にする。
第２回転部１７の一端側には、ウォームホイール１６を設け、このウォームホイールと反対側には、ケーブル取付レバー１８を設ける。このケーブル取付レバー１８にコントロールケーブル４の端部を取り付け、反対側の端部を自動変速機５の制御アーム５１に取り付ける。
同じ回転軸（支点軸１９）に対して相対回転が可能な第１回転部１３と第２回転部１７において、第１回転部１３には、円周方向に対して所定の長さである遊び溝１３１を設ける。第２回転部１７には、遊び溝１３１内に位置するよう突起１７１を設ける。これにより、第１回転部１３と第２回転部１７の相対回転は遊び溝１３１の間を突起１７１が移動できる範囲となる。（第１回転部１３の遊び溝１３１と第２回転部１７の突起１７１で遊び連結機構を構成する）
【００１４】
アシストアクチュエータ２は電動モータであり、その出力軸には、ウォーム２１を設けて、ウォームホイール１６と係合させてウォームギアを構成し、アシストアクチュエータ２により第２回転部１７を回転駆動させる構造にする。さらに、支点軸１９には、第１回転部１３と第２回転部１７の相対変位量を検出する位置センサ６（相対変位量検出手段に該当する）を設ける。また、支点軸１９には、固定部材に対する第１回転部１３の回転変位（角度ストローク）を検出する位置センサ６１を設ける（操作位置検出手段に相当する）。
さらに、第１回転部１３のセレクトレバー１１の反対側には、チェック機構部１４を設けている。チェック機構部１４は、第１回転部１３から外周側に突出させたピン１４１と、ピン１４１に係合する溝部１４２からなる。ピン１４１は詳細には図示しないが内部から先端を突出方向にバネで付勢する構造である。このピン１４１の先端を溝部１４２に係合させる。溝部１４２は、５つのレンジ（P・R・N・D・L）に対応した谷部１４２ａを形成するよう波形状にしたものである（図には、省略して４つの溝を示している）。このチェック機構部１４により、選択されたセレクト位置が保持されるようにし、操作を伴わない例えば車両の振動等に起因する意図しないレンジセレクトの入力を防止する。
【００１５】
コントローラ３（アシスト制御手段に該当する）は、検出された相対位置に基づいて、アシストアクチュエータ２の指令値を設定し、電動モータの出力デューティ比をＰＷＭ制御する。
図３にコントローラ３の制御ブロック図を示す。
セレクト部１において、レンジ切り換え操作されたセレクトレバー１１のストローク変化は、第１回転部１３と第２回転部１７の相対回転変化となり、遊び溝１３１と突起１７１との相対変位量の変化となる。この相対位置の変化は位置センサ６で検出され、中点位置からの相対位置変位量としてコントローラ３へ出力される。また、セレクトレバー１１のストローク変化は第１回転部１３の回転変位として位置センサ６１で検出され、コントローラ３へ出力される。
【００１６】
目標位置偏差設定部３１は、位置センサ６１からのセレクトレバー１１の操作位置に応じて、相対位置を遊び範囲の中央近傍、つまり中点になるように目標となる相対変位量を設定し、出力する。
許可部３４は、位置センサ６１からのセレクトレバー１１の操作位置と、静電センサ１２１から出力されるセレクトレバー１１への手の接触信号に応じて、駆動の許可／不許可を判断して、判断結果を出力する。
駆動指令値演算部３３は、目標の相対変位量に位置センサ６からの相対変位量を近づけるよう演算を行い、許可部３４からの許可の場合に演算した駆動指令値を出力する。
モータ駆動制御部３２は、制御指令値に基づいて、アシストアクチュエータ２の電動モータを駆動する。
【００１７】
次に、自動変速機５のディテント構造について説明する。
図４は、自動変速機５のディテント構造を示す斜視図である。
制御アーム５１には回転シャフト５２が設けられ、この回転シャフト５２にディテントプレート５３が支持されている。ディテントプレート５３の上端には、カム山５３ａの間に５つのレンジ（Ｐ・Ｒ・Ｎ・Ｄ・Ｌ）に対応した谷部５３ｂが形成されている。そして、この谷部５３ｂにバネ板５４の先端に形成されたディテントピン５５を係合させ、選択されたセレクト位置を保持することにより、車両の振動等に起因する意図しないレンジセレクトを防止している。
【００１８】
すなわち、アシストアクチュエータ２の作動力又はセレクトレバー１１の操作力により回転シャフト５２が回動し、この回動に応じてディテントプレート５３がディテントピン５５に対して相対移動する。このとき、ディテントピン５５がカム山５３ａを乗り越えて隣のレンジに対応した谷部５３ｂと係合し、係合状態がバネ板５４の弾性力により保持される。この弾性力がセレクト操作する際の主要な負荷力となる。
【００１９】
なお、ディテントプレート５３には、パーキングロッド５６の一端が回動自在に連結されている。このパーキングロッド５６は、セレクトレバー１１をＰレンジに移動させたとき、カム状プレート５７を介してパーキングギア５８の回転を阻止し、図外の駆動輪をロックするものである。これにより、勾配路上にＰレンジで車両を駐車したとき、勾配に応じて駆動輪をロックするように車重負荷が加わり、パーキングロッド５６を咬む力として作用する。
実施例１では、自動変速機５とセレクト部において、それぞれディテント力（チェック力）が働くようにしている。
【００２０】
次に作用を説明する。
［自動変速機のセレクト位置制御処理］
図５は、コントローラ３で実行されるセレクト位置制御処理の基本処理の流れを示すフローチャートである。
【００２１】
ステップＳ１では、位置センサ６からの相対位置変位量信号を入力して、相対位置の変位量を読み込む。
【００２２】
ステップＳ２では、読み込んだ相対位置から、相対位置の中点からの偏差を演算する。
【００２３】
ステップＳ３では、相対位置の中点からの偏差から、モータトルク指令値を設定する。
【００２４】
ステップＳ４では、モータトルク指令値に従ってアシストアクチュエータ２の電動モータを駆動する。
【００２５】
［自動変速機の操作反力特性］
図６は、Ｐ→Ｒレンジ方向いおけるアシストアクチュエータ２の出力軸に発生する操作反力、及び連結状態においてセレクトノブ１２に発生する操作反力を示す特性図である。この操作反力特性は、出力軸における操作反力[N]及びセレクトレバー１１における操作反力[N]をセレクトレバー１１の操作位置（ストローク角度）と対比させたものである。
【００２６】
なお、セレクトレバー１１の操作力が自動変速機５へ伝達される場合には、セレクトレバー１１における操作反力は、上述したセレクト部１におけるディテントで発生する負荷力に機構の摩擦力等を合成したものである。よって、レンジ切り換え制御中、レンジ切り換え操作を行う場合には、この操作反力以上の手動操作を必要とする。
【００２７】
また、アシストアクチュエータ２の電動モータの出力軸における操作反力は、上述した自動変速機５のディテントで発生する負荷力に、コントロールケーブル４の摩擦力、電動モータのイナーシャ等を合成したものである。よって、アシストアクチュエータ２によるレンジ切り換えは、この操作反力以上の駆動力が必要となる。
図６に示すように、セレクトレバー１１をＰ→Ｒレンジ方向に操作したときに発生する操作反力は、各レンジ間において、初めにセレクトレバー１１の操作方向、又はアシストアクチュエータ２の駆動方向と逆方向（Ｄ→Ｎレンジ方向）に発生し、ピーク後に向きを変えて操作方向と同一方向（Ｐ→Ｒレンジ方向）に発生し、レンジ切り換え位置（停止位置）付近でゼロに収束した状態となる。この特性は、ディテントピン５５又はピン１４１が、カム山５３ａ又は溝部１４２のカム山を乗り越える際に発生する負荷力に起因している。すなわち、ディテントピン５５又はピン１４１がカム山５３ａ又は溝部１４２のカム山を乗り越えるまでは、バネ板５４又はピン１４１を付勢する図示しないバネの付勢力により抵抗力が発生し、ディテントピン５５又はピン１４１がカム山５３ａ又は溝部１４２のカム山を乗り越えた後は、ディテントピン５５又はピン１４１が次のカム山５３ａの溝又は溝５３ｂに落ち込んで引き込み力（慣性力）が発生するためである。
【００２８】
［自動変速機のレンジ切り換え制御］
実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、操作前の状態の例として、第１回転部１３と第２回転部１７は非連結状態であり、遊び溝１３１内において、突起１７１は相対位置が中点の位置、つまり、どちらの操作方向に対しても余裕分を有する状態となっている（図８(a)参照）。
【００２９】
この状態から、例えばセレクトレバー１１を操作し始めると、この遊び溝１３１と突起１７１の相対位置変位量が変化する。しかし、非連結状態における位置範囲内であるので、コントロールケーブル４に動きはない。この相対位置変位量の変化は、位置センサ６で検出され、目標位置偏差設定部３１でその相対位置の偏差に応じたモータ駆動制御指令値が設定されて、アシストアクチュエータ２の電動モータが駆動される。アシストアクチュエータ２の駆動出力は、ウォーム
２１によりウォームホイール１６に伝達され、第２回転部１７が回転し、コントロールケーブル４を介して自動変速機５の制御アーム５１が駆動されて自動変速機のセレクト位置が切り換えられる。
【００３０】
なお、第２回転部１７の回転によりコントロールケーブル４が進退することにより、遊び溝１３１と突起１７１の相対位置は、中点近傍に復帰する。
つまり、目標位置偏差設定部３１の制御により相対位置変位量を、相対位置の中点近傍に保持することにより、図８(a)〜(c)に示すようにセレクトレバー１１の操作による動きに追従させて自動変速機の制御アーム５１を駆動して、セレクト位置を切り換えることになる。
この動きは、あたかもセレクトレバー１１と自動変速機５の制御アーム５１がコントロールケーブル４で接続されているかのような動きとなる。
なお、例として、ＰレンジからＲレンジに移動させる際の相対位置の変化状態を図７に示す。セレクトレバー１１に入力される角度を操作角、制御アーム５１の角度を作動角とした場合、操作角と作動角の関係は、非連結状態を保ちつつ図７に示すような状態となる。つまり、制御開始当初は、操作角に対して作動角が遅れて追従し、ディテントによる次レンジへの吸い込み力によって、制御後半は、操作角に対して作動角が先行するのである。
【００３１】
［操作フィーリングの向上作用］
実施例１では、上記に説明したように通常の制御が行われている場合、第１回転部１３の遊び溝１３１と、第２回転部１７の突起１７１の相対位置が中点に保たれるため、操作の途中で、第１回転部１３と第２回転部１７が機械的伝達系として接続して、そのショックがセレクトレバー１１に伝達されて操作フィーリングを低下させてしまうことがない。
【００３２】
これにより、実施例１における操作フィーリングは、セレクト部１のチェック機構部１４のみによって生成されることになる。よって、溝部１４２とピン１４１におけるカム山の形状、大きさ、ばねの強さ等を、従来に対して小さいセレクトレバー１１の軽い操作フィーリングを非常に良好にする構成にできるのである。
【００３３】
［急な坂道における発進時の操作フィーリングの向上作用と小型軽量化］
急な坂道を発進しようとしてＰレンジからＤレンジへセレクト操作する場合には、パーキングロッドを引き抜く力が大きくなるため操作力が重くなる。本実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、このように負荷が大きい場合には、遊び溝１３１の端部に突起１７１が当接する、つまり遊び機構における遊び量がない状態となってドライバのセレクトレバー１１へ入力される操作力が第２回転部１７、コントロールケーブル４に伝達され、これにアシストアクチュエータ２の電動モータのアシスト力を加算してパーキングロッド５６を引き抜くため、操作フィーリングとしては軽い操作となり、システムとしては、電動モータの定格を小さくできシステムの小型軽量化となる。
【００３４】
［急激なシフト操作における操作フィーリングの向上作用とコスト低減作用］
本実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置において、急激なセレクト操作をした場合には、遊び溝１３１の端部に突起１７１が当接する、つまり遊び機構における遊び量がない状態となってドライバのセレクトレバー１１へ入力される操作力が第２回転部１７、コントロールケーブル４に伝達され、これにアシストアクチュエータ２の電動モータのアシスト力が加算される。よって、操作フィーリングとしては軽快な操作となり、システムとしては、電動モータへの応答性の要求が緩和され、モータの定格小型化となる。
【００３５】
［セレクトレバーと自動変速機の制御アームの機械的連結］
さらに、実施例１において、フェール時には、セレクトレバー１１を、非連結状態の位置範囲を超えて操作すれば、その操作方向において、可動量つまり遊び量がなくなり、連結状態となって、コントロールケーブル４を介して、その操作力によって、自動変速機５の制御アーム５１を操作することができる。
【００３６】
［セレクトレバーへの接触検出について］
セレクトレバー１１は、操作する人の手かどうかにかかわらず、所定の力が加わると、セレクト操作が成立する。物のぶつかりなどである。そのため、ドライバの操作意思のないセレクト操作の可能性が生じる。
特に、実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、アシストアクチュエータにより自動変速機５の制御アーム５１を切り換える。そのため、セレクトレバー１１は、小型化でき、軽い操作にすることができる。これにより、物のぶつかりや、袋下げなどによるドライバの操作意思のないセレクト誤操作はより生じやすくなるという課題の重要性が増していた。
これに対し、本実施例では、人の手を検出する手段と異常状態の制御により課題を解決している。
【００３７】
［異常状態の検出処理］
図９に示すのは、コントローラ３で実行される異常検出処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。
【００３８】
ステップＳ１１では、セレクトレバー１１の操作位置に変化があるかどうかを判断し、変化がある場合には、ステップＳ１２へ進み、変化がない場合には、処理を終了する。
【００３９】
ステップＳ１２では、静電センサ１２１の検出結果から、セレクトレバー１１に手の接触があったかどうかを判断し、接触があるならばステップＳ１３へ進み、接触がないならばステップＳ１４へ進む。
【００４０】
ステップＳ１３では、通常の制御として、アシストアクチュエータを駆動する制御を行う。
【００４１】
ステップＳ１４では、異常制御として、アシストアクチュエータの駆動出力を開始させない。
【００４２】
［異常検出と異常の際の処理について］
実施例１では、以下のように異常の判定を行い、異常に対する処理を行う。
位置センサ６１によりセレクトレバー１１の操作位置の変化を検出した際に、静電センサ１２１で検出されるセレクトレバー１１への手の接触がある場合には、正常として、通常のアシスト制御が行われる（ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３）。これに対し、操作位置の変化を検出した際に、セレクトレバー１１への手の接触がない場合には、ドライバの操作意思のない、手以外による誤操作と判断できる。物のぶつかりや、袋下げ等である。この場合には、異常と判断し、アシストアクチュエータ２の出力を許可しないようにする。すると、アシストアクチュエータ２が出力しない状態で、セレクトレバー１１の操作を行うには、セレクトレバー１１を操作し、遊びのない状態、つまり第１回転部１３と第２回転部１７が機械的に連結した状態にして、セレクトレバー１１の操作力でコントロールケーブルを介して制御アーム５１を操作する。フェール時と同じ状態である。セレクトレバー１１が小型化され、レバー比が小さいため、従来より大きな操作力が必要となる。つまり、この状態においては、従来よりも確実に誤操作が防止される。
なお、駆動指令値の演算に用いる操作位置と相対位置から異常を判定するため、異常判定用に新たな検出手段を設ける必要がなく、コストを抑制することになる。
【００４３】
なお、実施例１において、セレクトレバー１１の操作を検出し、手の接触を検出しないために、アシストアクチュエータ２の駆動出力を許可しない場合において、この駆動出力の不許可状態が所定時間経過した、その後に手の接触を検出した場合には、アシストアクチュエータ２の駆動出力は許可しない。
この場合には、各センサもしくはシステム、アシストアクチュエータ２が何らかの異常状態となっている可能性があるため、アシストアクチュエータ２の制御を停止する。
【００４４】
次に効果を説明する。
本実施の形態の自動変速機のセレクトアシスト装置にあっては、次に列挙する効果を得ることができる。
(1),(8)セレクトレバー１１は従来のセレクトレバーよりも車室内空間への突出量が150mm程度少なく、さらに、セレクトレバー１１と制御アーム５１は遊び量を持ってコントロールケーブル４を介して連結されているため、従来品よりも車室内レイアウトの自由度が大きく、インストルメントパネル等、車室内の任意箇所にセレクトレバー１１を設定できる。
また、セレクトレバー１１と制御アーム５１がコントロールケーブル４によって、遊び量を有して機械的に連結されているため、アシストアクチュエータ２やコントローラ３がフェールした場合でも、ドライバは手動でセレクト位置を切り換えることができる。
【００４５】
また、第１回転部１３の遊び溝１３１、第２回転部１７の突起１７１の係合により非連結状態と連結状態とを設け、設定遊び量内で中立状態を保持するため、通常の操作の際に非連結状態から連結状態となることによる違和感を生じないようにできる。
また、実施例１においては、通常の状態を非連結状態とするため、連結状態の際に受ける後段の摩擦抵抗を受けることなく、セレクトレバー１１の小型化に合わせた軽い力で操作する良好な操作フィーリングをセレクト部１のチェック機構部１４で生じさせることができる。
また、実施例１においては、非連結状態の遊び量を有するため、セレクトレバー１１側と自動変速機５側の組付の際に互いに同期させる調整等を簡略化でき、車両への組付性を向上させることができる。
【００４６】
また、セレクト操作系の負荷が過大となる急な坂道での発進や急激なセレクト操作の際には、ドライバの操作力にモータのアシスト力が加わり、操作を軽快にできる。また、操作力を伝達できるために、システムとしてモータ定格の小型化やモータへの応答性要求の緩和化ができる。
【００４７】
さらに、本実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置におけるシフトバイワイヤシステムに対する有利な作用効果について、比較して説明する。
上記に挙げた作用効果において、(A)通常時は、手動操作力を自動変速機に伝達することなくアクチュエータの作動力によりレンジ切り換えを行う。(B)フェール時は、アクチュエータの作動力を用いることなく、手動操作力によりレンジ切り換えを行う。(C)過大な負荷が生じる場合には、手動操作力とアクチュエータの作動力を加算したものによりレンジ切り換えを行う（アシスト状態）。特に(B),(C)は、シフトバイワイヤシステムに対し有利な作用効果である。
【００４８】
さらに、(A)と(C)の状態も可変であることが有利である。つまり、本実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、走行状況に応じて、ドライバの操作力とアシストアクチュエータによるアシスト力の比率を変えることができる。例えば、走行速度が高い時にＲレンジからＰレンジにシフトしようとする場合に、モータのアシスト力を弱めることにより、ドライバの操作力を高くして（操作を重くして）フィンガータッチの誤セレクトによって車が急停止することが防止できる。このように、操作フィーリングの向上に加えて、誤セレクトの防止や、それにつながるものを抑制することが操作を重くすることで実現できるのである。
【００４９】
さらにシフトバイワイヤシステムと比較すると、ポテンショメータ（位置センサ）のゼロ点の経時移動や電源電圧の変動、回路入力電圧のドリフトなどの外乱に対して、シフトバイワイヤシステムでは制御系の応答性や位置決め精度が劣化しやすい。本実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、制御系に多少の変動があってもドライバはメカリンクを通じてその変動分を吸収して操作できるためシステムのロバスト安定性に優れている。
さらに、シフトバイワイヤシステムがシステムダウンした際には、非常用レバーを探して通常と異なる操作をする必要がありパニックに陥ったドライバには負担が大きい。本実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では操作力が重くなるものも通常と同様のセレクト操作のまま平常心で運転を続けられる。
【００５０】
さらに、実施例１では、コントローラ３は、静電センサ１２１により、セレクトレバー１１に手が触れていることが検出された場合にアシストアクチュエータ２の駆動を許可する許可部３４を備えたため、セレクトレバーの誤操作を防止することができる。
【００５１】
(3)セレクトレバー１１の操作を検出する位置センサ６１を設け、許可部３４は、セレクトレバー１１の操作と、セレクトレバー１１への手の接触とに基づき異常を判断し、異常の場合には駆動を許可しないため、より確実にドライバの操作意思のない誤操作を判断して、セレクトレバーの誤操作を防止することができる。
【００５２】
(5)許可部３４は、位置センサ６１によりセレクトレバー１１の操作を検出し、静電センサ１２１によりセレクトレバー１１への手の接触を検出できないことにより、不許可とした場合、その後に、手の接触を検出した場合でも許可しないため、再度、同じ異常が生じないよう不許可の状態を維持することができる。
【００５３】
(6)手の接触を検出する手段は、静電容量の変化により、セレクトレバー１１への手の接触を検出する静電センサ１２１であるため、手が接触することによる静電容量の変化で確実に手の接触を検出する。
【実施例２】
【００５４】
実施例２は、アシストアクチュエータの作動とセレクトレバーへの手の接触により異常を判断する例である。実施例２では、実施例１に対し、固定部材に対する第２回転部１７のストローク角度、つまり、作動位置を検出する位置センサ６２を設け、位置センサ６１を設けない。また、実施例２では、セレクトノブ１２に手の近接を赤外線の反射で検出する赤外線センサ１２２を設け、静電センサ１２１を設けない。
図１０には、実施例２のコントローラ３のブロック図を示す。
駆動指令基本値演算部３５は、位置センサ６からの相対変位量が中点位置となるよう駆動指令基本値を演算する。
許可部３６は、位置センサ６２からのアシストアクチュエータ２の作動位置
と、赤外線センサ１２２からの手の接触から、異常を判断し、判断結果を出力する。
駆動指令値演算部３７は、異常が判定されない場合には、駆動指令基本値を駆動指令値として出力し、異常と判定された場合には、駆動指令基本値を小さくして、駆動指令値として出力する。
モータ駆動制御部３２は、制御指令値に基づいて、アシストアクチュエータ２の電動モータを駆動する。
その他構成は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００５５】
作用を説明する。
［異常状態の検出処理］
図１１に示すのは、コントローラ３で実行される異常検出処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。
【００５６】
ステップＳ２１では、位置センサ６２からのアシストアクチュエータ２の作動位置に変化があったかどうかを判断し、変化がある場合にはステップＳ２２へ進み、変化がない場合には処理を終了する。
【００５７】
ステップＳ２２では、作動位置に変化がある場合に、赤外線センサ１２２で検出するセレクトレバー１１への手の接触があったかどうかを判断し、接触がある場合には、ステップＳ２３へ進み、接触がない場合には、ステップＳ２４へ進む。
【００５８】
ステップＳ２３では、通常の制御として、アシストアクチュエータを駆動する制御を行う。
【００５９】
ステップＳ２４では、異常制御として、アシストアクチュエータの駆動出力を開始させない。
【００６０】
［異常検出と異常の際の処理について］
実施例２では、以下のように異常の判断を行い、異常に対する処理を行う。
位置センサ６２によりアシストアクチュエータ２の作動位置の変化を検出した際に、赤外線センサ１２２によりセレクトレバー１１への手の接触を検出した場合には、正常な操作として、ステップＳ２３で通常の制御を行う。これに対し、作動位置の変化を検出した際に、セレクトレバー１１への手の接触を検出しない場合には、ドライバの操作意思のない、手以外による誤操作と判断する。このようにして異常を検出し、誤操作を防止するようアシストアクチュエータの駆動を許可しないようにしてもよい。
その他作用は実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００６１】
効果を示す。実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置では、上記(1)に加えて、以下の効果を有する。
(4)許可部３６は、位置センサ６２で検出するアシストアクチュエータ２の作動と、赤外線センサ１２２で検出するセレクトレバー１１への手の接触とに基づき異常を判断し、異常の場合には駆動を停止させるため、より確実にドライバの操作意思のない誤操作を判断して、セレクトレバーの誤操作を防止することができる。
(7)セレクトレバー１１への手の接触を検出する手段が、セレクトレバーへの手の接触を反射される赤外線により検出する赤外線センサ１２２であるため、セレクトレバー１１へ手の接触することによる赤外線の反射で確実に手の接触を検出できる。
【実施例３】
【００６２】
実施例３は、手による接触を検出しない場合には、アシスト制御のシステム起動を行わない例である。実施例３では、実施例１に対し、位置センサ６１を設けない。
図１２には、実施例３のコントローラ３のブロック図を示す。
駆動指令値演算部３８は、位置センサ６からの相対変位量から、相対変位量が中点に近づくよう駆動指令値を演算する。
許可部３９は、静電センサ１２１からの接触を示す信号がある場合は、アシスト制御のシステムの起動を許可し、接触を示す信号がない場合には、アシスト制御のシステムの起動を許可しない。システムが起動済みの場合には、停止させる。
モータ駆動制御部３２は、制御指令値に基づいて、アシストアクチュエータ２の電動モータを駆動する。
その他構成は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００６３】
作用を説明する。
［システム起動処理］
図１３に示すのは、コントローラ３で実行されるシステム起動処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。
【００６４】
ステップＳ３１では、静電センサ１２１で検出されるセレクトレバー１１への手の接触があるかどうかを判断し、手の接触があるならばステップＳ３２へ進み、手の接触がないならば処理を終了する。
【００６５】
ステップＳ３２では、アシスト制御のシステムを起動させる処理を行う。
【００６６】
［操作意思に反する誤操作の防止作用］
実施例３では、セレクトレバー１１へ手の接触がない場合には、アシスト制御のシステムを起動しない。この起動の制限は、図１２に示すように、制御ブロック上の各ブロックが起動しないようにしてもよいし、コントローラ３全体の起動プログラムを起動させないようにしてもよく、また、ハード上、コントローラ３の電源をONにしないようにしてもよい。
これによっても、実施例１、２と同様に誤操作を防止することができる。
【００６７】
効果を示す。実施例３の自動変速機のセレクトアシスト装置では、以下の効果を有する。
(2)アシストアクチュエータ２の駆動を制御するコントローラ３と、セレクトレバー１１に手が触れていることを検出する静電センサ１２１と、静電センサ１２１によりセレクトレバー１１に手が触れていることを検出した場合にのみ、コントローラ３の作動を許可する許可部３９とを備えるため、セレクトレバーの誤操作を防止することができる。
【００６８】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態を実施例１〜実施例３に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
セレクトレバー１１の形状や大きさは任意であり、指先で操作可能なスイッチ形状としてもよい。
異常を判定した場合には、駆動を停止させるのではなく、駆動出力を抑制した状態にしてもよい。
【００６９】
実施例１〜実施例３では、相対変位許容連結機構の例として遊び連結機構を示したが、遊び連結機構以外であっても、例えば、限界弾性変位量までの弾性変位を許容しつつ両連結部材と連結する弾性連結機構であってもよい。
弾性連結機構について具体的に説明すると、実施例１において、第１回転部１３の遊び溝１３１に係合して遊び溝１３１内に位置する突起１７１に対し、遊び溝１３１の両端側から中点位置に向かって突起１７１を付勢するようにバネを両側に設ける。チェック機構部１４は設けない。すると、自動変速機５のディテント力によりコントロールケーブル４を介して作動位置に回転して位置する第２回転部１７の突起１７１によりバネが伸縮され、バネ力により第１回転部１３つまり、セレクトレバー１１の位置が決まる。弾性連結機構では、このようにバネを介して自動変速機側のディテントを伝達することでセレクトレバー１１への操作反力が生成される。また、制御は、同様に遊び溝の中点位置、つまり弾性変位量を０にするよう制御されることで、セレクトレバー１１の操作に自動変速機５の作動が追従する動きをさせるのである。この弾性連結機構も相対変位許容連結機構の例である。
【００７０】
実施例１〜実施例３では、遊び連結機構の例として、遊び量を許容する溝と突起、アシストアクチュエータをセレクト部に設けたが、図１４に示すように、第２回転部１７及びアシストアクチュエータを自動変速機５に設けるようにしてもよい。図１４を参照して具体的に説明すると、自動変速機５の制御アーム５１を第２回転部１７に接続して設け、第２回転部１７の回転によって制御アーム５１がレンジ位置を切り換える構造にする。この第２回転部１７には、ウォームホイール１６を設け、アシストアクチュエータ２のウォーム２１を係合させる。よって、アシストアクチュエータ２は自動変速機５側に設ける。セレクトレバー１１が設けられた第１回転部１３の遊び溝１３１内を移動する突起１７１には、コントロールケーブル４の一端を取付け、他端を第２回転部１７に取り付ける。このような構成であってもよい。
【００７１】
また、遊び連結機構の例として、遊び連結機構、アシストアクチュエータをコントロールケーブルの途中に設けた例を図１５、図１６に示す。
この例においては、遊び連結機構は、コントロールケーブル８ａとコントロールケーブル８ｂの接続部分で形成されるとともに、位置センサ７１によりその相対変位量が検出される。セレクトレバー１１側のコントロールケーブル８ｂは、ジョイント９１により入力レバー９２に接続し、自動変速機５側のコントロールケーブル８ｅは、ジョイント９６により出力レバー９５に接続する。この入力レバー９２と出力レバー９５は、同一の回転軸となる出力軸９４に接続した構造にする。出力軸９４には、ウォームホイール９３を設け、アシストアクチュエータの電動モータ９７の出力軸にウォーム９８を設けてウォームホイール９３と係合させる。このようにコントロールケーブルの途中に遊び連結機構、アシストアクチュエータを設ける構成にしてもよく、また、遊び連結機構における相対位置変位量が発生する部分で直接、変位量を検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１実施例の自動変速機の構成を示す側面図である。
【図２】アクチュエータの細部構造を示す要部斜視図である。
【図３】コントローラの制御ブロック図である。
【図４】自動変速機のディテントの構造を示す斜視図である。
【図５】コントロールユニットで実行されるレンジ切り換え制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】Ｐ→Ｒレンジ方向においてセレクトレバーに発生する操作反力を示す特性図である。
【図７】Ｐ→Ｒレンジへの操作におけるセレクトレバーの操作角とアクチュエータの作動角、及び相対位置の特性を示す説明図である。
【図８】セレクトレバーの操作とアクチュエータの動作を示す説明図である。
【図９】コントローラで実行される異常検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例２におけるコントローラの制御ブロック図である。
【図１１】実施例２におけるコントローラで実行される異常検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施例３におけるコントローラの制御ブロック図である。
【図１３】実施例３におけるコントローラで実行されるシステム起動処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】実施例の自動変速機のセレクトアシスト装置の他の例を示す図である。
【図１５】実施例の自動変速機のセレクトアシスト装置の他の例を示す図である。
【図１６】実施例の自動変速機のセレクトアシスト装置の他の例のリンク部分を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  セレクト部
１１  セレクトレバー
１２  セレクトノブ
１３  第１回転部
１３１  溝
１４  チェック機構部
１４１  ピン
１４２  溝部
１４２ａ  谷部
１６  ウォームホイール
１７  第２回転部
１７１  突起
１８  ケーブル取付レバー
１９  支点軸
２  アシストアクチュエータ
２１  ウォーム
３  コントローラ
３１  目標位置偏差設定部
３２  モータ駆動制御部
３３  駆動指令基本値演算部
３４  許可部
３５  駆動指令基本値演算部
３６  許可部
３７  駆動指令値演算部
３８  駆動指令値演算部
３９  許可部
４  コントロールケーブル
５  自動変速機
５１  制御アーム
５２  回転シャフト
５３  ディテントプレート
５３ａ  カム山
５３ｂ  谷部（溝）
５４  バネ板
５５  ディテントピン
５６  パーキングロッド
５７  カム状プレート
５８  パーキングギア
６  位置センサ
６１  位置センサ
６２  位置センサ
７１  位置センサ
８ａ  コントロールケーブル
８ｂ  コントロールケーブル
８ｅ  コントロールケーブル
９１  ジョイント
９２  入力レバー
９３  ウォームホイール
９４  出力軸
９５  出力レバー
９６  ジョイント
９７  電動モータ
９８  ウォーム
１２１  静電センサ
１２２  赤外線センサ
【図１】
2006076364.tif 000003
【図２】
2006076364.tif 000004
【図３】
2006076364.tif 000005
【図４】
2006076364.tif 000006
【図５】
2006076364.tif 000007
【図６】
2006076364.tif 000008
【図７】
2006076364.tif 000009
【図８】
2006076364.tif 000010
【図９】
2006076364.tif 000011
【図１０】
2006076364.tif 000012
【図１１】
2006076364.tif 000013
【図１２】
2006076364.tif 000014
【図１３】
2006076364.tif 000015
【図１４】
2006076364.tif 000016
【図１５】
2006076364.tif 000017
【図１６】
2006076364.tif 000018