(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】  セレクトレバー１１の操作に対するアシストアクチュエータ２の作動位置の追従が、予め決められた位置範囲となるように、コントローラ３の駆動指令演算部３４において、駆動指令値を制限した。【選択図】      図３
2006064163.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、
前記アシストアクチュエータを制御するアシスト制御手段を設け、
前記セレクト位置切換装置の作動位置を検出する作動位置検出手段を設け、
前記アシスト制御手段は、
セレクトレバーの操作に対する前記作動位置の追従が、予め決められた位置範囲となるように、駆動指令値を制限する、
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、限界量までの相対位置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、
前記アシストアクチュエータを制御するアシスト制御手段を設け、
前記アシスト制御手段は、
前記アシストアクチュエータの駆動力の発生を予め定められた時間内に制限する、
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、
前記アシスト制御手段は、
前記相対変位が０に近づくように、駆動指令基本値を演算する駆動指令基本値演算手段と、
前記駆動指令基本値を制限し、駆動指令値を演算する駆動指令値演算手段と、
を備え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、
前記相対変位許容連結機構は、
弾性変位限界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弾性連結機構であり、
セレクトレバーの操作位置を検出する操作位置検出手段を設け、
前記アシスト制御手段は、
前記操作位置から、前記弾性変位量の目標値を設定する目標弾性変位量設定手段と、
前記弾性変位量が目標弾性変位量に近づくように、駆動指令基本値を演算する駆動指令基本値演算部と、
前記駆動指令基本値を制限し、駆動指令値を演算する駆動指令値演算手段と、を備え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。
【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、前記アシストアクチュエータを制御するアシスト制御手段を設け、前記セレクト位置切換装置の作動位置を検出する作動位置検出手段を設け、前記アシスト制御手段は、セレクトレバーの操作に対する前記作動位置の追従が、予め決められた位置範囲となるように、駆動指令値を制限することを特徴とする。
【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。
【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の部分には、固定部材に対する第１回転部１３のストローク角度、つまりセレクトレバー１１の操作角度を検出する位置センサ６１（操作位置検出手段に相当する）を設ける。さらに支点軸１９の部分には、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、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の回転位置を検出する位置センサ６２（作動位置検出手段に相当する）を設ける。位置センサ６１と位置センサ６２とで相対変位量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。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。第１回転部１３の回転変位は、セレクトレバー１１のストローク変化として、例えばＰレンジ相当位置を基準として、位置センサ６１で検出され、コントローラ３へ出力される。第２回転部１７の回転変位は、位置センサ６２で検出され、コントローラ３へ出力される。よって、位置センサ６１と位置センサ６２の回転偏差が相対変位量となる。
【００１６】
相対位置演算部３１は、位置センサ６１からのセレクトレバー１１の操作位置と、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、つまり、機械的に連結された自動変速機５の制御アーム５１の作動位置との偏差から、相対変位量を演算する。
【００１７】
駆動指令基本値演算部３３は、相対変位量が０、つまり遊び溝１３１の中点位置に突起１７１が位置するよう、駆動指令基本値を演算して出力する。
駆動指令演算部３４は、駆動指令基本値に対し、位置センサ６２からの作動位置が予め定めた許可範囲内ならば、駆動指令基本値をそのまま駆動指令値として出力し、許可範囲外ならば、駆動指令基本値を制限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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
［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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
［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）。
【００３０】
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６１，６２で検出され、駆動指令基本値演算部３３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。
【００３１】
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、駆動指令基本値演算部３３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。
【００３２】
［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。
【００３３】
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。
【００３４】
［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。
【００３５】
［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。
【００３６】
［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。
【００３７】
[オーバーランについて]
本実施例１では、セレクトレバー１１の操作に対し、アシストアクチュエータ２が自動変速機５の制御アーム５１を作動させてセレクト操作を行う。よって、セレクトレバー１１への操作力は、通常の制御では、チェック機構部１４に対してのみ働くのであって、自動変速機５のディテント力に対して働かない。これにより、セレクトレバー１１を軽い操作にし、良好な操作フィーリングにしている。
この軽い操作は、新たな課題を生じる。セレクト操作に勢いが生じると、目標のレンジ位置で止まらない現象（オーバーラン）を生じるという点である。これは、誤操作防止、操作意思に反する操作の防止の観点から好ましくないことである。実施例１では、制御手段により、この問題点を解決している。
【００３８】
[アシストアクチュエータの駆動を所定範囲に制限する処理]
図９に示すのは、アシストアクチュエータの駆動を所定範囲に制限する処理の流れを示すフローチャートである。
【００３９】
ステップＳ１１では、前回の制御終了からのカウントが所定の停止時間を超えているかどうかを判断し、超えているならばステップＳ１２へ進み、超えていないならばステップＳ２３へ進む。
【００４０】
ステップＳ１２では、相対変位量を小さくする駆動指令基本値を演算する。
【００４１】
ステップＳ１３では、フラグがセットされているかどうかを判断し、セットされているならばステップＳ１４へ進み、セットされていないならばステップＳ１９へ進む。
【００４２】
ステップＳ１４では、位置センサ６２で検出する作動位置が許可位置を超えたかどうかを判断し、超えたならばステップＳ１５へ進み、超えないならばステップＳ１８へ進む。
【００４３】
ステップＳ１５では、フラグをリセットする。
【００４４】
ステップＳ１６では、駆動指令値＝０を出力する。
【００４５】
ステップＳ１７では、タイマーをリセットする。
【００４６】
ステップＳ１８では、駆動指令値＝駆動指令基本値を出力する。
【００４７】
ステップＳ１９では、駆動指令基本値が所定値を超えたかどうかを判断し、超えたならばステップＳ２０へ進み、超えないならばステップＳ２４へ進む。
【００４８】
ステップＳ２０では、フラグをセットする。
【００４９】
ステップＳ２１では、許可位置＝作動位置＋指定範囲を演算する。
【００５０】
ステップＳ２２では、駆動指令値＝駆動指令基本値を出力する。この処理は、第１回目のルーチン処理、つまり、セレクトレバー１１の操作開始時に行われる。
【００５１】
ステップＳ２３では、タイマーを１加算する。
【００５２】
ステップＳ２４では、駆動指令値＝０を出力する。
【００５３】
[アシストアクチュエータの駆動を制限する作用]
実施例１では、ある停留レンジ位置から、目標となる次レンジ位置へ操作されると、第１回目のルーチン処理として、ステップＳ１３→Ｓ１９→Ｓ２０→Ｓ２１→Ｓ２２の処理となって、フラグをセットした上で、許可位置を演算し、駆動指令基本値を駆動指令値として出力し、アシストアクチュエータ２を駆動して、セレクトレバー１１の操作に自動変速機５の制御アーム５１を追従させる。第２回目以降は、ステップＳ１３→Ｓ１４→Ｓ１８の処理となり、作動位置が許可範囲内であることを確認しながら、駆動指令基本値を駆動指令値として出力し、追従させる制御を行う。
【００５４】
もし、振動やノイズにより、駆動指令基本値が演算された場合には、ステップＳ１９において、駆動指令基本値が所定値を超えず、ステップＳ２４の処理で駆動指令値を０にする。つまり、アシストアクチュエータ２を駆動しない。これにより振動やノイズによる誤操作を防止し、また、振動やノイズによる作動が操作方向と異なるような場合にドライバに違和感を与えてしまうようなことがない。
【００５５】
このように制御がなされ、作動位置が許可位置を超える場合には、フラグをリセットし、駆動指令値を０にして、アシストアクチュエータ２の駆動を停止する。つまり、次レンジ位置に対し、所定の範囲手前の位置で、アシストアクチュエータの駆動を停止することにより、作動位置は、次レンジ位置つまり、ディテント機構におけるディテントプレート５３の次レンジ位置に相当する谷部５３ａにディテントピン５５が引きこまれて、そこで確実に停止することになる。
よって、自動変速機５の制御アーム５１が目標のレンジ位置を超えるオーバーランが防止される。
【００５６】
一方、セレクトレバー１１の操作位置は、チェック機構部１４に対して操作がなされるため、軽い操作である。本実施例１の制御により、作動位置が許可範囲を超え、アシストアクチュエータ２の駆動が停止した状態で、操作の勢いによりセレクトレバー１１の操作位置が操作目標レンジ位置の次のレンジ位置へ行き過ぎようとする場合には、遊び溝１３１と突起１７１の可動範囲がなくなり、遊び溝１３１の端部と突起１７１が当接することになり、自動変速機５のディテント力が第２回転部１７、第１回転部１３を介して、セレクトレバー１１に伝達される。セレクトレバー１１は従来より短く、また、ディテント力がチェック機構部１４より大きい力が必要なため、セレクトレバー１１の操作は重くなり、次レンジへのオーバーランが防止される。このようにして次レンジへのオーバーランが防止されると、セレクトレバー１１はチェック機構部１４のばね力により、所定のレンジ位置に戻り停留する。
【００５７】
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)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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
さらに、実施例１では、セレクトレバー１１の操作に対する作動位置の追従が、予め決められた位置範囲となるように、駆動指令値を制限するため、目標のレンジ位置を追い越すようなアシストアクチュエータ２の駆動力の発生がないようにして、操作上狙ったレンジ位置でセレクト操作を止めることができ、オーバーランを防止できる。
【００６４】
(3)コントローラ３は、相対変位量が０に近づくように、駆動指令値を演算する駆動指令基本値演算部３３と、駆動指令基本値を制限し、駆動指令値を演算する駆動指令値演算部３４とを備えるため、作動位置に対して許可範囲を設定し、許可範囲外で、駆動指令値を０にすることにより、操作上狙ったレンジ位置でセレクト操作を止めることができ、オーバーランを防止できる。
【実施例２】
【００６５】
実施例２は、アシストアクチュエータの駆動力発生を決められた時間内にし、相対変位許容連結機構が、弾性連結機構である例である。
実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置の構成をまず説明する。
実施例２では、実施例１に対し、遊び溝１３１の内部に、図１０〜図１２に示すように突起１７１を中点位置に向かって両側から付勢するようにバネ１３２を設ける。遊び溝１３１の端部には、バネ１３２の端部を取り付ける部分と突起１７１の当接部分とを分けるように段差を設けて、バネ１３２が座屈を生じる前に突起１７１が遊び溝１３１の端部に当接する構造にしておく（図１２参照）。また、突起１７１が遊び溝１３１の端部に当接した際の引っ張り側の変位量に対して、バネは弾性範囲内となるように設定されている。（第１回転部１３の遊び溝１３１と第２回転部１７の突起１７１、バネ１３２で弾性連結機構を構成する）
なお、実施例１に対し、チェック機構部１４は設けない。バネ１３２により、操作反力を生成し、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。
【００６６】
また、実施例１に対し、実施例２では、位置センサ６２を設けず、第１回転部１３と第２回転部１７の相対回転偏差を検出する位置センサ６を設ける。
次に、実施例２の制御ブロック図について、図１３を参照して説明する。
目標弾性変位量設定部３５は、位置センサ６１で検出した操作位置から、目標となる弾性変位量を設定し、出力する。
駆動指令基本値演算部３６は、位置センサ６で検出する弾性変位量が、設定した目標の弾性変位量に近づくように駆動指令基本値を演算する。
駆動指令演算部３７は、操作の開始から所定時間内である場合には、駆動指令基本値を駆動指令値として出力し、操作の開始から所定時間外である場合には、駆動指令基本値を制限した値となるように演算し、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。
【００６７】
次に作用を説明する。
[セレクトレバーの反力生成について]
実施例２では、弾性連結機構により、セレクトレバー１１が操作され、これに制御アーム５１を追従させるようにアシストアクチュエータ２を制御した際、自動変速機５のディテント機構により安定したレンジ位置に停留する動きが、コントロールケーブル４、第２回転部１７に伝達し、第２回転部１７の突起１７１に対し、これを中点位置とするようにバネ１３２が付勢することにより、相対位置を中点位置とするように第１回転部１３が動くため、セレクトレバー１１の停留位置が安定する点が、実施例１と異なる。つまり、セレクトレバー１１の操作反力は、バネ１３２を介して伝達されるディテント力で生成されるのであり、チェック機構部１４に対し、よりコストを抑制した構成となるのである。
よって、相対変位量に応じて大きい付勢力が得られるため、遊び溝１３１に対する突起１７１の遊び可動量がなくなる場合に、そのショックがバネ１３２により緩和される。
【００６８】
[アシストアクチュエータの駆動を所定範囲に制限する処理]
図１４に示すのは、実施例２におけるアシストアクチュエータの駆動を所定範囲に制限する処理の流れを示すフローチャートである。
【００６９】
ステップＳ３１では、前回の制御終了からのカウントＢが所定の停止時間以上となったかどうかを判断し、所定停止時間以上ならばステップＳ３２へ進み、所定停止時間に達しないならばステップＳ４２へ進む。
【００７０】
ステップＳ３２では、弾性変位量を目標に近づける駆動指令基本値を演算する。
【００７１】
ステップＳ３３では、タイマーＡがカウントアップ中かどうかを判断し、カウントアップ中ならばステップＳ３４へ進み、カウントアップ中でないならばステップＳ３９へ進む。
【００７２】
ステップＳ３４では、カウントＡでカウントしている時間が予め定めた作動時間を超えたかどうかを判断し、超えたならばステップＳ３５へ進み、超えないならばステップＳ３８へ進む。
【００７３】
ステップＳ３５では、タイマーＡをリセットする。
【００７４】
ステップＳ３６では、アシストアクチュエータ２の駆動指令値＝０にする。
【００７５】
ステップＳ３７では、タイマーＢをリセットする。
【００７６】
ステップＳ３８では、駆動指令基本値を駆動指令値として出力する。
【００７７】
ステップＳ３９では、駆動指令基本値が所定値を超えたかどうかを判断し、超えたならばステップＳ４０へ進み、超えないならばステップＳ４３へ進む。
【００７８】
ステップＳ４０では、タイマーＡをセットする。
【００７９】
ステップＳ４１では、駆動指令基本値を駆動指令値として出力する。
【００８０】
ステップＳ４２では、タイマーＢに１を加算する。
【００８１】
ステップＳ４３では、駆動指令値＝０を出力する。
【００８２】
[アシストアクチュエータの駆動を制限する作用]
実施例２では、予め、アシストアクチュエータ２の作動を許可する時間を予め設定しておく。第１回目のルーチンでは、ステップＳ３３→Ｓ３９→Ｓ４０→Ｓ４１の処理の流れとなり、タイマーＡをセットし、駆動指令基本値を駆動指令値として出力する。
第２回目のルーチン以降では、ステップＳ３３→Ｓ３４→Ｓ３８の流れになり、アシストアクチュエータ２の制御が継続される。このように制御がなされ、アシストアクチュエータ２を駆動している時間、つまりカウントＡが予め定めた作動時間を超える場合には、タイマーＡをリセットして駆動指令値を０にし、アシストアクチュエータ２の駆動を停止する。つまり、所定の時間で駆動を停止することにより、自動変速機５の制御アーム５１は、機械的に連結されたディテント機構のディテントプレート５３の谷部５３ａにディテントピン５５が引きこまれることになり、次レンジ位置で確実に停止する。よって、自動変速機５の制御アーム５１が目標のレンジ位置を超えるオーバーランが防止される。
【００８３】
一方、セレクトレバー１１の操作位置は、バネ１３２に対して操作がなされるため、軽い操作となる。本実施例２の制御により、駆動時間が制限され、アシストアクチュエータ２が停止した状態で、操作の勢いによりセレクトレバー１１の操作位置が次のレンジ位置へ行き過ぎようとする場合には、実施例１と同様、第１回転部１３が第２回転部１７と機械的に連結し、自動変速機５のディテント力が直接的に伝達されて、セレクトレバー１１の操作が重くなり、所定の位置に戻ろうとするため、目標レンジ位置の次のレンジ位置へのオーバーランが防止される。このようにして次レンジ位置へのオーバーランが防止されると、セレクトレバー１１はバネ力により所定のレンジ位置に戻り停留する。
【００８４】
効果を説明する。
実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置は、上記(1)の効果に加えて、以下の効果を有する。
(2)コントローラ３は、アシストアクチュエータ２の駆動力の発生を予め定められた時間内に制限するため、目標のレンジ位置を追い越すようなアシストアクチュエータ２の駆動力の発生がないようにして、操作上狙ったレンジ位置でセレクト操作を止めることができ、オーバーランを防止できる。
【００８５】
(4)コントローラ３は、操作位置から弾性変位量の目標値を設定する目標弾性変位量設定部３５と、弾性変位量が目標弾性変位量に近づくように、駆動指令基本値を演算する駆動指令基本値演算部３６と、駆動指令基本値を制限し、駆動指令値を演算する駆動指令演算部３７とを備えるため、駆動指令基本値を制限することにより、目標のレンジ位置を追い越すようなアシストアクチュエータ２の駆動力の発生がないようにして、操作上狙ったレンジ位置でセレクト操作を止めることができ、オーバーランを防止できる。
【００８６】
なお、実施例１、実施例２において、駆動を行う位置範囲、駆動を行う時間の制限は、連続的な操作性と相反しかねないが、適度な節度感を持たせることは、レンジ位置が切り換わったことを感触でドライバに伝達することになり、操作フィーリング上、重要である。さらに、目標のレンジ位置への停留が所定の短い時間に達すると次の起動を行うなどを行えば、連続的な操作性と両立させることができる。
【００８７】
（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２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。
【００８８】
実施例１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１５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１５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。
【００８９】
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１６、図１７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。
【００９０】
また、弾性連結機構についても、例えば、遊び溝と係合する突起にコントロールケーブル端部を連結し、第２回転部、アシストアクチュエータを自動変速機側に設けるようにしてもよい。また、図１６のピストン部８ｃ、シリンダ部８ｄの内部に弾性体を封入する構造でもよく、図１８に示すようにコントロールケーブルの途中を弾性体で接続した構成であってもよい。
また、弾性機構の弾性体については、ばねに限定しない。例えば、ピストン・シリンダの遊びを有する構造の内部に弾性のある部材を封入したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【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】セレクト部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基本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アシストアクチュエータの駆動を所定範囲に制限する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例２における自動変速機の構成を示す側面図である。
【図１１】実施例２におけるセレクト部の細部構造を示す要部斜視図である。
【図１２】実施例２における弾性連結させた部分の説明図である。
【図１３】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１４】実施例２におけるコントローラで実行されるアシストアクチュエータの駆動を所定範囲に制限する処理の流れを示すフローチャートである。
【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を示す図である。
【図１７】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。
【図１８】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】
【００９２】
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
１３２  バネ
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  相対位置演算部
３２  モータ駆動制御部
３３  駆動指令基本値演算部
３４  駆動指令値演算部
３５  目標弾性変位量設定部
３６  駆動指令基本値演算部
３７  駆動指令演算部
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
【図１】
2006064163.tif 000003
【図２】
2006064163.tif 000004
【図３】
2006064163.tif 000005
【図４】
2006064163.tif 000006
【図５】
2006064163.tif 000007
【図６】
2006064163.tif 000008
【図７】
2006064163.tif 000009
【図８】
2006064163.tif 000010
【図９】
2006064163.tif 000011
【図１０】
2006064163.tif 000012
【図１１】
2006064163.tif 000013
【図１２】
2006064163.tif 000014
【図１３】
2006064163.tif 000015
【図１４】
2006064163.tif 000016
【図１５】
2006064163.tif 000017
【図１６】
2006064163.tif 000018
【図１７】
2006064163.tif 000019
【図１８】
2006064163.tif 000020