(57)【要約】【課題】自動車用トランスミッションの倍力装置機械式トランスミッションの操作系において、操作フィーリングの良好なトランスミッション用倍力装置の提供。【解決手段】ドライバが操作する操作レバー（１）と、トランスミッション側の被操作レバー（２、２Ｂ、２Ｃ）と、前記操作レバー（１）から前記被操作レバー（２、２Ｂ、２Ｃ）側に操作力を伝達するリンク（３）と、操作系（１〜３）の操作力を軽減する倍力手段（４、４Ｂ、４Ｃ）と、その操作系（１〜３）に設けた操作力検出手段（５）と、制御手段（６）と、を有する自動車用トランスミッションの操作用倍力装置（Ａ、Ｂ、Ｃ）において、前記トランスミッション側の被操作レバー（２、２Ｂ、２Ｃ）は前記倍力手段（４、４Ｂ、４Ｃ）によってアシスト力を付加され、前記制御手段（６）は前記操作力検出手段（５）によって検出された操作力に基づいて前記倍力手段（４、４Ｂ、４Ｃ）が操作力に応じたアシスト力を出力するべく倍力手段（４、４Ｂ、４Ｃ）を制御する様に構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバが操作する操作レバーと、トランスミッション側の被操作レバーと、前記操作レバーから前記被操作レバー側に操作力を伝達するリンクと、操作系の操作力を軽減する倍力手段と、その操作系に設けた操作力検出手段と、制御手段と、を有する自動車用トランスミッションの操作用倍力装置において、前記トランスミッション側の被操作レバーは前記倍力手段によってアシスト力を付加され、前記制御手段は前記操作力検出手段によって検出された操作力に基づいて前記倍力手段が操作力に応じたアシスト力を出力するべく倍力手段を制御する様に構成されたことを特徴とする自動車用トランスミッションの操作用倍力装置。
【請求項２】
前記倍力手段は、前記リンクに直列に介装された直動型サーボモータである請求項１の自動車用トランスミッションの操作用倍力装置。
【請求項３】
前記倍力手段は、前記被操作レバーに前記リンクと並列に介装された直動型サーボモータである請求項１の自動車用トランスミッションの操作用倍力装置。
【請求項４】
前記倍力手段は、前記被操作レバーに対して直接アシスト用回転力を付与する回転型サーボモータである請求項１の自動車用トランスミッションの操作用倍力装置。
【請求項５】
前記操作力検出手段は、前記接続リンクに介装された請求項１〜４の何れか１項の自動車用トランスミッションの操作用倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械式トランスミッションを有する自動車のトランスミッションの操作力を軽減するための、自動車用トランスミッションの操作用倍力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の機械式トランスミッションの操作系において、操作力を軽減するためのアシスト装置として、操作系の操作レバーとトランスミッション側のレバーを接続する接続リンクに圧縮空気を倍力源としたバルブ機構による倍力装置を介装した技術がある。
【０００３】
然るに上記技術は、当該バルブ機構のバルブ作動時のリフト量によって生じる「ふわふわ感」と、バルブ機構のフリクションに起因する操作フィーリングの悪化が問題となっている。
【０００４】
その他に、従来の機械式トランスミッションの操作系において、操作力を軽減するためのアシスト装置として、「入力シャフトにラックを備え、該ラックに係合するピニオンを出力シャフトに取付け、シフト操作力を増大させて回転力を出力シャフトに付与する減速機付きのモータと、入力シャフトの移動を感知する移動感知手段としてのシフトスイッチと、該シフトスイッチによって感知した移動に基づきモータの回転及びその方向を制御するコントローラとを設け、減速機とその減速駆動軸に取付けたピニオン及びこれに噛合うピニオンを介して増大させたモータの駆動力を出力シャフトに伝達する技術」が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、上記技術では、単に構造を簡単にし、コスト低減を図ることのみが目的であって、前述の問題点、即ち、操作フィーリングの悪化に言及しておらず、しかもその問題点の解決策も示されていない。
【特許文献１】特開平９−２５０６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って本発明の目的は、自動車用トランスミッションの倍力装置機械式トランスミッションの操作系において、操作フィーリングの良好なトランスミッション用倍力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の自動車用トランスミッションの操作用倍力装置は、ドライバが操作する操作レバー（１）と、トランスミッション側の被操作レバー（２、２Ｂ、２Ｃ）と、前記操作レバー（１）から前記被操作レバー（２、２Ｂ、２Ｃ）側に操作力を伝達するリンク（３）と、操作系（１〜３）の操作力を軽減する倍力手段（４、４Ｂ、４Ｃ）と、その操作系（１〜３）に設けた操作力検出手段（５）と、制御手段（６）と、を有する自動車用トランスミッションの操作用倍力装置（Ａ、Ｂ、Ｃ）において、前記トランスミッション側の被操作レバー（２、２Ｂ、２Ｃ）は前記倍力手段（４、４Ｂ、４Ｃ）によってアシスト力を付加され、前記制御手段（６）は前記操作力検出手段（５）によって検出された操作力に基づいて前記倍力手段（４、４Ｂ、４Ｃ）が操作力に応じたアシスト力を出力するべく倍力手段（４、４Ｂ、４Ｃ）を制御する様に構成されている（請求項１）。
【０００８】
前記倍力手段は、前記リンク（３）に直列に介装された直動型サーボモータ（４）である（請求項２）。
【０００９】
または、前記倍力手段は、前記被操作レバー（２Ｂ）に前記リンク（３）と並列に介装された直動型サーボモータ（４Ｂ）である（請求項３）。
【００１０】
或いは、前記倍力手段は、前記被操作レバー（２Ｃ）に対して直接アシスト用回転力を付与する回転型サーボモータ（４Ｃ）である（請求項４）。
【００１１】
前記操作力検出手段（操作力センサ５）は、前記リンク（３）に介装されている（請求項５）。
【発明の効果】
【００１２】
上述の本発明の自動車用トランスミッションの操作用倍力装置によれば、操作レバー（１）と、トランスミッション側の被操作レバー（２、２Ｂ、２Ｃ）と、前記操作レバー（１）から前記被操作レバー（２、２Ｂ、２Ｃ）側に操作力を伝達するリンク（３）と、操作系（１〜３）の操作力を軽減する倍力手段（４、４Ｂ、４Ｃ）と、その操作系（１〜３）に設けた操作力検出手段（５）と、制御手段（６）とを有する自動車用トランスミッションの操作用倍力装置（Ａ、Ｂ、Ｃ）において、前記トランスミッション側の被操作レバー（２、２Ｂ、２Ｃ）は前記倍力手段（４、４Ｂ、４Ｃ）によってアシスト力を付加され、前記制御手段（６）は前記操作力検出手段（５）によって検出された操作力に基づいて前記倍力手段（４、４Ｂ、４Ｃ）が操作力に応じたアシスト力を出力するべく倍力手段（４、４Ｂ、４Ｃ）を制御する様に構成されており、操作力（の大きさ）に応じてアシスト力を発生出来るので、良好な操作フィーリングが得られる。
【００１３】
従来の操作系に、既存の直動型、或いは回動型のサーボモータを組込み、従来の操作系の一部を変更することで、比較的容易に実現できる。
即ち、改造に要する費用を最小限に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず、図１〜図４を参照して、第１実施形態を説明する。
【００１５】
図１において、全体を符号Ａで示す自動車用トランスミッションの操作用倍力装置は、ドライバが操作する操作レバー１と、トランスミッション側の被操作レバー２と、前記操作レバー１に接続され前記被操作レバー２に操作力を伝達するリンク３と、直流直動型サーボモータ（ＤＣリニアサーボモータ、以降、直流直動型サーボモータを「ＤＣリニアサーボモータ」という）４と、制御手段であるコントロールユニット６を有している。
【００１６】
前記操作レバー１は、回動中心１１を支点として、図示の上端のノブ１２及び下端の接続部１３が前後方向に揺動（矢印Ｙ１、Ｙ２の動き）可能に構成されている。
【００１７】
前記トランスミッション側のレバー２は、上端の回動中心２１を支点として、下端が前後方向に揺動（矢印Ｙ３）可能に構成されている。またレバー２の下端近傍には、前記ＤＣリニアモータ４の推進ロッド４１の後端４３を係合するためのガイド溝２２が形成されている。
【００１８】
前記ＤＣリニアサーボモータ４は、図示の例では明確には示されていないが、図示しないトランスミッション側と相対変位が生じない様に図示しないトランスミッションに取付けられており、移動子４５と、その移動子４５の中心を貫通し移動子４５の左右に延在する推進ロッド４１と、移動子４５の周りを包囲する様に配置された固定子（電磁コイル）４７を有している。
そして、前記固定子４７に電流が印加されると、推進ロッド４１を貫通させた移動子４５は図示の左右方向に移動する様に構成されている。
【００１９】
前記リンク３は、前端部３１が前記操作レバー１の下端の接続部１３に回動自在に接続され、後端部３２が直同型直流サーボモータ４の推進ロッド４１の前端部４２に回動可能に接続されている。
【００２０】
即ち、前記ＤＣリニアサーボモータ４の推進ロッド４１は上下方向には移動しないで前後方向にのみに移動可能であり、したがって、推進ロッド４１の後端の接続部４３は、揺動するトランスミッション側のレバー２の前記ガイド溝２２内を摺動する様に構成されている。
【００２１】
前記リンク３には、操作力検出手段である、操作力検出センサ（例えばロードセル）５が介装され、リンク３に作用する操作力の大きさに関する情報を入力信号ラインＬｉを介して前記コントロールユニット６に伝送している。
【００２２】
前記コントロールユニット６はメモリ７を有しており、そのメモリ７には図２に示す様な、前記操作力センサ５の出力Ｐｓと、発生アシスト力Ｐａとの関係（特性）を示すマップ（特性図）が記憶されている。
【００２３】
図２のマップ（縦軸が操作力センサの出力値Ｐｓで、縦軸がアシスト力の大きさＰａを示す）によれば、所定の操作力（センサ出力の値Ｐｓ１、Ｐｓ２）で初めてアシスト力ａ１，Ｐａ２が発生し（センサ出力の値Ｐｓ１、Ｐｓ２でアシスト力Ｐａは０からＰａ１，Ｐａ２に急激に立上り）、アシスト力Ｐａはセンサ出力の値Ｐｓ１、Ｐｓ２以降、センサ出力Ｐｓの大きさに比例して増大するが、アシスト力Ｐａが所定値Ｐａ１０，Ｐａ２０まで達すると、それ以降は操作力（センサ出力Ｐｓ）が増加しても所定値Ｐａ１０，Ｐａ２０を維持する様に構成されている。
【００２４】
コントロールユニット６は、操作力センサ５からの情報及び前記マップ（図２）に基づいてアシスト力を決定し、そのアシスト力を前記ＤＣリニアサーボモータ４が発生するように、制御信号ラインＬｏを介してＤＣリニアサーボモータ４に制御信号を伝送している。
【００２５】
尚、サーボモータ４の出力は、電流を変化させることによっても制御できるが、図３に示すように、駆動電圧のパルスにおけるデューティー比（ＯＮ−ＯＦＦ比）を変えることによっても制御は可能である。
【００２６】
次に、図４の制御フローチャートを参照して、アシスト力の制御方法について説明する。
【００２７】
先ずステップＳ１において、コントロールユニット６は操作力センサ５によって操作力の検出を開始する。
【００２８】
ステップＳ２では、コントロールユニット６は操作力センサ５から操作力の情報が発信されたか否かを判断し、発進されなければ（ステップＳ２のＮＯ）、発進されるまで待ち（ステップＳ２のループ）、操作力の情報が発信されたなら（ステップＳ２のＹＥＳ）、次のステップＳ３に進む。
【００２９】
ステップＳ３では、コントロールユニット６は、メモリ７に記憶された特性（マップ；図２参照）より、アシスト力を決定する。
【００３０】
そして、コントロールユニット６は、ステップＳ４において、ＤＣリニアサーボモータ４に、決定したアシスト力に対応する駆動信号を出力して制御は元のステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降を再び繰り返す。
【００３１】
かかる構成及び制御を具備する第１実施形態の自動車用トランスミッションの操作用倍力装置Ａによれば、前記トランスミッション側の被操作レバー２は直動型サーボモータ４によってアシスト力を付加され、コントロールユニット６は、操作力センサ５によって検出された操作力に基づいて直動型サーボモータ４が操作力に応じたアシスト力を出力するべく直動型サーボモータ４を制御する様に構成されているので、操作力の大きさに応じてアシスト力を発生出来る。したがって、良好な操作フィーリングが得られる。
【００３２】
従来の操作系に、既存の直動型サーボモータを組込み、従来の操作系の一部を変更することで、比較的容易に実現できる。
即ち、改造に要する費用を最小限に抑制できる。
【００３３】
次に、図５を参照して、第２実施形態を説明する。
図１〜図４の第１実施形態は、操作系であるリンク３に直列にＤＣリニアサーボモータ４を接続し、トランスミッション側のレバー２にアシスト力を負荷するタイプの実施形態であった。
それに対して、図５の第２実施形態は、ＤＣリニアサーボモータ４Ｂをトランスミッション側のレバー２Ｂに対して、リンク３と並列に介装した実施形態である。
【００３４】
図５において、全体を符号Ｂで示す自動車用トランスミッションの倍力装置は、ドライバが操作する操作レバー１と、トランスミッション側の被操作レバー２Ｂと、前記操作レバー１及び被操作レバー２Ｂを接続して操作力を伝達するリンク３とを有している。
【００３５】
前記操作レバー１は、回動中心１１を支点として、図示の上端のノブ１２及び下端の接続部１３が前後方向に揺動（矢印Ｙ１、Ｙ２の動き）可能に構成されている。
【００３６】
前記トランスミッション側のレバー２Ｂは、上端の回動中心２１Ｂを支点として、下端２２Ｂが前後方向に揺動（矢印Ｙ３）可能に構成されている。またレバー２Ｂの下端２２Ｂは、後述するＤＣリニアモータ４Ｂの推進ロッド４１Ｂの先端４２Ｂを係合している。そして、レバー２Ｂの上端の回動中心２１Ｂと下端２２Ｂの間の領域には、前記リンク３の後端３２を回動可能に接続する接続部２３Ｂが形成されている。
【００３７】
前記ＤＣリニアサーボモータ４Ｂは、ＤＣリニアサーボモータ４Ｂ自身を図示の例では右端が図示しないトランスミッション側に回動可能に取付けるための取付け部４３Ｂが形成され、左方には移動子４５Ｂと、その移動子４５Ｂの中心を貫通し移動子４５Ｂの左右に延在する推進ロッド４１Ｂと、移動子４５Ｂの周りを包囲する様に配置された固定子（ソレノイド）４７Ｂを有している。
そして、前記固定子４７Ｂに電流が印加されると、推進ロッド４１Ｂを貫通させた移動子４５Ｂは図示の左右方向に移動する様に構成されている。
【００３８】
前記リンク３は、前端部３１が前記操作レバー１の下端の接続部１３に回動自在に接続され、後端部３２が前記トランスミッション側のレバー２Ｂの接続部２３Ｂに回動可能に接続されている。
【００３９】
上記以外の構成及び制御方法については、図１〜図４の第１実施形態と同様である。したがって、装置全体としての作用効果も第１実施形態と実質的に同様であり、以降の説明を省略する。
【００４０】
次に、図６を参照して、第３実施形態（倍力装置全体を符号Ｃで示す）について説明する。
図６の第３実施形態の自動車用トランスミッションの操作用倍力装置Ｃは、図５の第２実施形態における直動式サーボモータ４Ｂに代えて、被操作レバー２Ｃに対して直接アシスト用回転力を付与する回転型サーボモータ４Ｃを用いた実施形態である。したがって、被操作レバー２Ｃの形状は第２実施形態の被操作レバー２Ｂに対して形状は異なる。
以上の構成を除いては、図６の第３実施形態の構成は、第２実施形態と実質的に同様である。
【００４１】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示したブロック図。
【図２】本発明の実施形態にかかる操作力センサ５の出力と、発生アシスト力との関係を示す特性図。
【図３】図２とは異なる制御特性図。
【図４】本発明の実施形態における制御方法を示した制御フローチャート。
【図５】本発明の第２実施形態の構成を示したブロック図。
【図６】本発明の第３実施形態の構成を示したブロック図。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・操作レバー
２・・・被操作レバー
３・・・リンク
４，４Ｂ・・・直動型サーボモータ
４Ｃ・・・回動型サーボモータ
５・・・操作力検出手段／操作力センサ
６・・・制御手段／コントロールユニット
７・・・メモリ
１１・・・回動中心
１２・・・ノブ
１３・・・接続部
２１・・・回動中心
２２・・・ガイド溝
３１・・・前端部
３２・・・後端部
４１・・・推進ロッド
【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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【図６】
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