(57)【要約】【課題】  セレクトレバーとレンジ位置切り換え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】  トルクセンサ２１により検知されるドライバの操作に基づいて、アシストアクチュエータ９にアシスト力を変化させる制御指令を出力するコントロールユニット２２に、セレクトレバー２のオーバーランを抑制するようアシスト力を低減するブレーキ制御演算部３８を設けた。【選択図】      図３
2005240916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機のレンジ位置切り換え装置と連結されたセレクトレバーの操作位置を検出する複数の操作位置検出手段と、
前記セレクトレバーにドライバの操作力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、
前記操作位置検出手段の出力信号の雑音レベルを演算する雑音演算手段と、
前記操作位置検出手段の出力信号及び複数の前記操作位置検出手段のそれぞれの雑音レベルから、雑音の影響を除去した操作位置の演算を行う操作位置演算手段と、
同操作位置演算手段で演算されたセレクトレバーの操作位置に少なくとも基づいて、アシストアクチュエータに対しアシスト力を変化させる制御指令を出力するアシスト力制御手段を、
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２】
請求項１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への入力操作力を検出する入力操作力検出手段を設け、
前記アシスト力制御手段が、
セレクトレバーの操作位置とセレクトレバーへの入力操作力に基づいて、アシストアクチュエータに対してアシスト力を変化させる制御指令を出力する、
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、
前記雑音演算手段で演算する雑音レベルが、
前記操作位置検出手段の出力信号の微分値の所定期間内の変動幅である、
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、
前記雑音演算手段で演算する雑音レベルが、
前記操作位置検出手段の出力信号の微分値の絶対値に対し、所定期間毎に初期化する積分演算結果の初期化直前の値である、
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５】
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、
操作位置演算手段が、
それぞれの前記操作位置検出手段の雑音レベルから、雑音レベルが所定のレベル以下である操作位置検出手段を選択する選択手段と、
選択された操作位置検出手段の出力値の平均値を操作位置として求める平均値演算手段を、
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６】
請求項３記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記操作位置演算手段が、
前記所定期間内に、前記入力操作力検出手段によりセレクトレバーに所定値以上の操作力が加えられたことを検出すると、
前記雑音演算手段が所定期間内に演算した雑音レベルを、
操作位置の演算に用いない、
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７】
請求項２記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記アシスト力制御手段が、
前記操作位置から目標操作力を生成する目標操作力生成手段と、
前記目標操作力と入力操作力の偏差を演算する加減演算手段と、
同加減演算手段が演算した偏差から第１のアシスト力指令値を演算する第１指令値演算手段と、
前記操作位置から操作速度を演算する操作速度演算手段と、
前記操作速度と前記雑音レベルから、速度に比例して操作力を重くする速度比例補正量を演算する補正量演算手段と、
前記第１アシスト指令値から前記速度補正比例量を減算し、アシスト力指令値を演算する第２指令値演算手段を備え、
前記補正量演算手段が、雑音レベルが大きいほど速度比例補正量を小さく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８】
請求項５記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
操作位置演算手段が、
雑音レベルが所定レベル以下となる操作位置検出手段がない場合に、最も雑音レベルの小さい操作位置検出手段の出力値を操作位置とする、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【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操作力を補助す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、操作量に応じてレンジ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、レンジ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、セレクトレバーとレンジ位置切り換え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、自動変速機のレンジ位置切り換え装置と連結されたセレクトレバーの操作位置を検出する複数の操作位置検出手段と、前記セレクトレバーにドライバの操作力を補助するアシスト力を出力するアシストアクチュエータと、前記操作位置検出手段の出力信号の雑音レベルを演算する雑音演算手段と、前記操作位置検出手段の出力信号及び複数の前記操作位置検出手段のそれぞれの雑音レベルから、雑音の影響を除去した操作位置の演算を行う操作位置演算手段と、同操作位置演算手段で演算されたセレクトレバーの操作位置に少なくとも基づいて、アシストアクチュエータに対しアシスト力を変化させる制御指令を出力するアシスト力制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、セレクトレバーとレンジ位置切り換え装置の機械的連結を保持しつつ、ドライバのレバー操作力をアシストアクチュエータで補助することにより、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。
さらに、雑音の影響を除去した操作位置を制御に用いるため、制御を安定させることができ、操作フィーリングの悪化を防ぐことができる。
【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はアシストアクチュエータ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、セレクト機構部１と、コントロールケーブル８と、アシストアクチュエータ９と、コントロールケーブル１８と、自動変速機１９と、コントロールユニット（アシスト力制御手段）２２とを主要な構成としている。
【００１３】
前記セレクト機構部１は、ドライバにより操作されるセレクトレバー２を有し、例えば、運転席脇のセンタクラスタ３に設けられている。セレクトレバー２の上端には、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４が付設されている。セレクトレバー２は、支点軸５を中心として回動操作され、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。
【００１４】
前記セレクトレバー２の下端部には、セレクトレバージョイント７を介してプッシュプル式のコントロールケーブル８が接続されている。コントロールケーブル８は、入力レバージョイント１１を介してアシストアクチュエータ９の入力レバー１０と回動自在に接続されている。すなわち、セレクトレバー２の回転運動が直線運動に変換され、セレクトレバー２の操作により発生した操作力が入力レバー１０に伝達される。
【００１５】
前記入力レバー１０は、回動可能に設けられた出力軸１２を介して出力レバー１３と連結されている。出力軸１２には、ウォームギア１４が設けられており、このウォームギア１４は、減速機構を備えた電動モータ１５のモータ出力軸１６と噛み合っている。
【００１６】
前記出力レバー１３には、出力レバージョイント１７を介してプッシュプル式のコントロールケーブル１８が接続されている。コントロールケーブル１８は、自動変速機１９の制御アーム２０と接続されている。すなわち、コントロールケーブル１８により出力レバー１３の回転運動が直線運動に変換され、ドライバの操作力と電動モータ１５の駆動力との合成力が自動変速機１９の制御アーム２０に伝達される。
【００１７】
前記ウォームギア１４には、位置検出のための接触子２４が取り付け固定されている。この接触子２４がウォームギア１４と一体に回動し、図示しない基板に印刷されたカーボン抵抗と電気的に接触することにより、セレクトレバー２のストローク角度に応じた電圧信号をコントロールユニット２２に出力する。この接触子２４とカーボン抵抗とからポテンショメータ（操作位置検出手段）５０が構成されている。
【００１８】
このポテンショメータ５０は、セレクトレバー２がＰレンジ位置で停止しているときの角度を基点角度として、セレクトレバー２のストローク角度を随時検出する。
【００１９】
このポテンショメータ５０を第１操作位置検出手段とし、さらにセレクトレバー２の操作位置を検出する第２操作位置検出手段５１、第３操作位置検出手段５２を設ける。第２操作位置検出手段５１、第３操作位置検出手段５２は、セレクトレバー２の支点軸５部分に設ける。
第２操作位置検出手段５１、第３操作位置検出手段５２は、実施例１の第１操作位置検出手段と同じポテンショメータを設けてもよく、また、他の構成のものであってもよい。
【００２０】
前記コントロールユニット２２は、検出されたセレクトレバー２のストローク角度と、ドライバの操作力とに基づいてアシスト力を設定し、電動モータ１５の出力デューティ比をＰＷＭ制御する。
【００２１】
図３に、コントロールユニット２２の制御ブロック図を示す。
前記セレクト機構部１において、レンジ切り換え操作されたセレクトレバー２のストローク変化は、コントロールケーブル８を介してアシストアクチュエータ９の第１操作位置検出手段としてのポテンショメータ５０へ入力される。
また、セレクトレバー２のストローク変化は、支点軸５部分に設けた第２操作位置検出手段５１、第３操作位置検出手段５２でも検出され、第２、第３のストローク角度信号としてコントロールユニット２２へ出力される。
【００２２】
雑音レベル処理部３４（雑音演算手段に相当する）は、入力されるストローク信号の雑音レベルを処理するもので、第１雑音レベル演算部３５、第２雑音レベル演算部３６、第３雑音レベル演算部３７で構成される。
【００２３】
第１雑音レベル演算部３５は、第１操作位置検出手段として用いたポテンショメータ５０からのストローク信号から雑音レベルを演算し、雑音レベルを操作位置演算部３８に出力する。
【００２４】
第２雑音レベル演算部３６は、第２操作位置検出手段３６からの検出信号から雑音レベルを演算し、雑音レベルを操作位置演算部３８に出力する。
【００２５】
第３雑音レベル演算部３７は、第３操作位置検出手段３７からの検出信号から雑音レベルを演算し、雑音レベルを操作位置演算部３８に出力する。
【００２６】
操作位置演算部３８（操作位置演算手段に相当する）では、３つの操作位置検出手段からのストローク信号と、３つの騒音レベルとから、雑音レベルを除去又は抑制する演算を行い、ストローク信号に相当する演算結果をアシスト力指令値演算部３９に出力する。
【００２７】
アシスト力指令値演算部３９（アシスト力制御手段に相当する）では、操作位置演算部３８からの出力値に応じたアシスト力指令値を決定し、アシストアクチュエータ９に出力する。
【００２８】
次に、自動変速機１９のディテントの構造について説明する。
図４は、自動変速機１９のディテントの構造を示す斜視図である。
制御アーム２０には回転シャフト２６が設けられ、この回転シャフト２６にディテントプレート２７が支持されている。ディテントプレート２７の上端には、カム山２７ａの間に５つのレンジ（Ｐ・Ｒ・Ｎ・Ｄ・Ｌ）に対応した谷部２７ｂが形成されている。そして、この谷部２７ｂにバネ板２８の先端に形成されたディテントピン２９を係合させ、選択されたレンジ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。
【００２９】
すなわち、セレクトレバー２の操作力により回転シャフト２６が回動し、この回動に応じてディテントプレート２７がディテントピン２９に対して相対移動する。このとき、ディテントピン２９がカム山２７ａを乗り越えて隣のレンジに対応した谷部２７ｂと係合し、係合状態がバネ板２８の弾性力により保持される。この弾性力が、セレクトレバー２を操作する際の主要な負荷力となる。
【００３０】
なお、ディテントプレート２７には、パーキングポール３０の一端が回動自在に連結されている。このパーキングポール３０は、セレクトレバー２をＰレンジに移動させたとき、カム状プレート３１を介してパーキングギア３２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、パーキングポール３０を咬む力として作用する。
【００３１】
次に、作用を説明する。
［セレクトレバーのアシスト制御処理］
図５は、コントロールユニット２２で実行されるセレクトレバー２のアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００３２】
ステップＳ１では、第１操作位置検出手段としてのポテンショメータ５０及び第２操作位置検出手段５１、第３操作位置検出手段５２のストローク角度信号からストローク角度を読み込み、ステップＳ２へ移行する。
【００３３】
ステップＳ２では、各ストローク信号から雑音レベルを演算し、ステップＳ３へ移行する。
【００３４】
ステップＳ３では、ストローク信号と雑音レベルから操作位置を演算し、ステップＳ４へ移行する。
【００３５】
ステップＳ４では、操作位置からアシスト制御量を演算し、ステップＳ５へ移行する。
【００３６】
ステップＳ５では、アシスト制御量に対応したアシスト出力を行い、ステップＳ１へ移行する。
【００３７】
［自動変速機の操作反力特性］
図６は、Ｐ→Ｒレンジ方向におけるセレクトレバー２、正確には、ドライバの把持するセレクトノブ４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、電動モータ１５を駆動していない状態で、ドライバがＰ→Ｒレンジ方向にセレクトレバー２を操作したとき、アシストアクチュエータ９の出力軸１２において操作反力として検出された軸トルクを、セレクトノブ４に発生する操作反力Fm[N]として換算し、ポテンショメータ５０により取得されるストローク角度と対比させたものである。
【００３８】
この操作反力は、上述した自動変速機１９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８，１８の摩擦力、電動モータ１５のイナーシャ等を合成したものである。すなわち、電動モータ１５によるアシスト力がない状態でレンジ切り換えを行うには、この操作反力Fm以上の手動操作力が必要となる。
【００３９】
図６に示すように、セレクトレバー２をＰ→Ｒレンジ方向に操作したときに発生する操作反力Fmは、各レンジ間において、初めにセレクトレバー２の操作方向と逆方向（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２９がディテントプレート２７のカム山２７ａ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２９がカム山２７ａを乗り越えるまでは、バネ板２８の付勢力により抵抗力が発生し、ディテントピン２９がカム山２７ａを乗り越えた後は、ディテントピン２９が次のカム山２７ａの溝に落ち込んで引き込み力（慣性力）が発生するためである。
【００４０】
［目標操作反力特性］
図７は、Ｐ→Ｒレンジ方向におけるセレクトレバー２の目標操作反力を示す特性図である。この目標操作反力特性は、ドライバにとって節度感のある良好な操作特性が得られる目標操作反力Ft[N]を、セレクトレバー２のストローク角度に応じて予め設定したものである。
【００４１】
［アシスト制御］
実施例１では、操作により入力される操作力が、図７に示す目標操作反力となるように、アシスト制御を行って、図６に示す操作反力が生成されるようにして急峻で大きなトルク偏差を伴うセレクトレバーのアシスト制御において、外乱抑制性を高いレベルでできるようにして、良好な操作特性を実現できる。
【００４２】
［操作位置検出信号の雑音レベルについて］
ここで、操作位置検出信号の雑音レベルについて説明する。
セレクトレバー２の操作位置を検出手段で検出し、その検出信号をアシスト力の制御演算に用いる際に、検出信号に雑音があると、操作位置が雑音の影響を受けた状態で制御演算されるため、アシスト制御の安定性が低下してしまう。
アシスト制御の安定性が低下すると、セレクトレバー２の操作フィーリングの低下、セレクトレバー２の操作を誤った操作にする可能性が生じる。
これに対し実施例１では、第１雑音レベル演算部３５、第２雑音レベル演算部３６、第３雑音レベル演算部３７を設け、雑音レベルの処理を行っている。
【００４３】
［雑音レベルの除去処理］
図８はストローク角度が一定に保たれている状態における時間に対するストローク角度信号の変化を示す。
図８のストローク角度信号は、雑音の影響を受けて波形がゆれる変化を起こしている。
実施例１では、第１操作位置検出手段としてのポテンショメータ２５、第２操作位置検出手段５１、第３操作位置検出手段５２により、それぞれこのような雑音の影響を受けるストローク角度信号を検出するのに対し、第１雑音レベル演算部３５、第２雑音レベル演算部３６、第３雑音レベル演算部３７によりストローク角度信号から雑音レベルを演算し、操作位置演算部３８では、雑音レベルをストローク角度信号から除去して演算に用い、安定したアシスト制御を行う。
また、操作位置の検出手段を複数とすることで、検知の確実性、安定性が向上する。
【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。
【００４５】
(1)セレクトレバー２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２と制御アーム２０はコントロールケーブル８，１８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２を設定できる。
また、セレクトレバー２と制御アーム２０がコントロールケーブル８，１８によっ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９やコントロールユニット２２がフェールした場合でも、ドライバは手動でレンジ位置を切り換えることができる。
また、第１雑音レベル演算部３５、第２雑音レベル演算部３６、第３雑音レベル演算部３７を設けているため、雑音を処理した操作位置を制御演算に使用し、アシスト制御を安定化させ、操作フィーリングの低下や、誤った操作となる可能性が生じることを防止する。
【実施例２】
【００４６】
実施例２は、ストローク角度信号の微分値を演算することにより雑音ノイズの処理を行うようにした例である。
まず構成を説明する。
図９は実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置において微分処理を行ったストローク角度信号示す説明図である。図１０は実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置のコントロールユニットで実行される操作位置演算の処理の流れを示すフローチャート図である。図１１は実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置の微分値演算部分の回路構成を示す回路図である。図１２は実施例２のコントロールユニットのブロック図である。
実施例２では、図１２に示すように、ポテンショメータ２５、第２操作位置検出手段５１、第３操作位置検出手段５２からコントロールユニット２２までの間に微分値演算部５３を設ける。
【００４７】
微分値演算部５３は、図１１に示すように、検出信号からコントロールユニット２２への間にキャパシタＣ１を設け、キャパシタＣ１とコントロールユニット２２の間の信号線の間に一端を接続し、他端を接地させて抵抗Ｒ１を設ける。
【００４８】
他の構成は実施例１と同様であるので、説明を省略する。
［雑音レベル処理］
図１０は実施例２のコントロールユニットで実行する操作位置演算処理の流れを示すフローチャート図である。
【００４９】
ステップＳ１１では、所定時間の計測を進めるようタイマ値をインクリメントする。
【００５０】
ステップＳ１２では、タイマ値が所定期間を経過したかどうかを判断し、所定期間が経過したならばステップＳ１３へ移行し、所定期間が経過していないならばステップＳ１８へ移行する。
【００５１】
ステップＳ１３では、タイマ値、最大値、最小値を０に初期化する。
【００５２】
ステップＳ１４では、初期化前の最大値―最小値を雑音レベルとし、各検出手段の検出信号の雑音レベルを計算する。
【００５３】
ステップＳ１５では、雑音レベルが所定範囲内となる検出手段が１以上あるかどうかを判断し、１以上あるならばステップＳ１６に移行し、ないならばステップＳ１７に移行する（この処理を行う操作位置演算部３８が選択手段に相当する）。
【００５４】
ステップＳ１６では、所定範囲内にある検出手段の検出信号の平均値を操作位置信号とし、処理を終了する（この処理を行う操作位置演算部８が平均値演算手段に相当する）。
【００５５】
ステップＳ１７では、雑音レベルの最も小さい検出手段の信号を操作位置信号とし、処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ１８では、操作位置の微分値が最大値より大きいかどうかを判断し、大きいならばステップＳ１９に移行し、小さいならばステップＳ２０に移行する。
【００５７】
ステップＳ１９では、その操作位置信号を最大値として更新する。
【００５８】
ステップＳ２０では操作位置の微分値が最小値より小さいかどうか判断し、小さいならばステップＳ２１へ移行し、小さいならば処理を終了する。
【００５９】
ステップＳ２１では、その操作位置信号を最小値として更新し、処理を終了する。
【００６０】
［微分値により騒音レベルを求める作用］
実施例２では、図１１に示す回路による微分値を求める処理を行うことによって、図８に示すストローク角度信号を微分した図９に示す波形を得ることができる。
このようにストローク角度信号の微分波形は、雑音が強調され、実操作位置の変動と分離された雑音レベルとなる。
第１雑音レベル演算部３５、第２雑音レベル演算部３６、第３雑音レベル演算部３７では、ステップＳ１１、Ｓ１２でカウント、経過判断がされるタイマ値による所定期間内において、ステップＳ１８〜Ｓ２１で記憶される最大値と最小値の差を雑音レベルとする。
【００６１】
これにより、ストローク角度信号の変動幅を除去した操作位置信号を得ることができる。
実施例２では、さらに雑音レベルの状態に対応した用い方を行っている。
(a)雑音レベルが所定範囲内にある検出手段が１以上の場合
雑音レベルが、小さいと判断できる所定範囲内となった検知手段が１以上の場合には、その所定範囲内となったストローク角度信号の平均値を制御演算に用いる操作位置信号として使用する。
雑音レベルが小さいものが多い際には、ステップＳ１６の処理で、その平均値を取ることにより、雑音の影響を抑制し、確実でより安定した操作位置信号を得る。
【００６２】
(b)雑音レベルが所定範囲内にない場合
雑音レベルが大きく、３つの検出信号つまりストローク信号が所定範囲内とならない場合には、ステップＳ１７の処理で、３つの中でもっとも雑音レベルの小さいストローク角度信号を操作位置信号として使用する。
雑音レベルが大きい際には、最も雑音が小さい値を用いることにより、雑音の影響を抑制して、確実でより安定した操作位置信号を得る。
【００６３】
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)の効果に加えて次の効果を有する。
【００６４】
(3)第１雑音レベル演算部３５、第２雑音レベル演算部３６、第３雑音レベル演算部３７で演算する雑音レベルが、ポテンショメータ５０、第２操作位置検出手段５１、第３操作位置検出手段５２の出力信号の微分値の所定期間内の変動幅であるため、雑音レベルをストローク角度信号から分離・強調して確実に処理を行うことができる。
【００６５】
(5)操作位置演算部３８が、それぞれの雑音レベルから、雑音レベルが所定のレベル以下であるポテンショメータ５０、第２操作位置検出手段５１、第３操作位置検出手段５２を選択し、選択されたものの出力値の平均値を操作位置として求めるため、雑音の影響の少ない値の平均を用いるようにして雑音を抑制できる。
【００６６】
(8)操作位置演算部３８が、ポテンショメータ５０、第２操作位置検出手段５１、第３操作位置検出手段５２に、雑音レベルが所定レベル以下となるものがない場合には、最も雑音レベルの小さいものを操作位置信号として用いるため、大きな雑音レベルに操作位置信号が左右されないようにして、大きな雑音がある場合であっても雑音を抑制してアシスト制御を安定化できる。
【００６７】
図１３には、微分値を求める構成の他の例を示す。
微分値演算部５４は、電気回路ではなく、デジタル変換されたストローク信号の処理で微分を行なうものであり、変換部５５により前回値を演算する演算部５５と、今回値と前回値の偏差を演算する加算器５６と、今回値と前回値の偏差に１／Ts（Tsは演算実行周期）を乗算する乗算器５７からなる。
このように制御ブロック内で微分値を求めるようにしてもよい。
【実施例３】
【００６８】
実施例３は雑音レベルをストローク角度信号の微分値の絶対値を積分演算した値とした例である。
図１４は実施例３の自動変速機のセレクトアシスト装置のコントロールユニット２２を示すブロック図である。図１５は実施例３の自動変速機のセレクトアシスト装置の微分処理後、積分処理を行ったストローク角度信号の波形を示す説明図である。
微分値演算部５３の後の処理部分には積分値演算部６０をそれぞれ設ける。
その他構成は実施例２と同様であるので説明を省略する。
【００６９】
作用を説明する。
［雑音レベル処理］
図１６は実施例３のコントロールユニットで実行する操作位置演算の処理の流れを示すフローチャート図である。
【００７０】
ステップＳ２１では、所定時間の計測を進めるようインクリメントする。
【００７１】
ステップＳ２２では、タイマ値が所定期間を経過したかどうかを判断し、所定期間が経過したならばステップＳ２３へ移行し、所定期間が経過していないならばステップＳ２９へ移行する。
【００７２】
ステップＳ２３では、所定期間の経過直後の積分値を雑音レベルとして各検出手段に対応させて記憶する。
【００７３】
ステップＳ２４では、タイマ値、積分値を０に初期化する。
【００７４】
ステップＳ２５では、雑音レベルが所定範囲内にある検出手段が１以上あるかどうかを判断し、１以上あるならばステップＳ２６へ移行し、１以上ないならばステップＳ２７へ移行する。
【００７５】
ステップＳ２６では、所定範囲内にある検出手段の信号の平均値を操作位置信号として演算し、処理を終了する。
【００７６】
ステップＳ２７では、雑音レベルの最も小さい検出信号を操作位置信号として演算し、処理を終了する。
【００７７】
ステップＳ２８では、第１雑音レベル演算部３５、第２雑音レベル演算部３６、第３雑音レベル演算部３７が、微分値演算部５３からの微分値の絶対値を求め、積分値演算部６０でさらに積分し、処理を終了する。
【００７８】
［騒音レベルを処理した操作位置にする作用］
実施例３では、第１操作位置検出手段であるポテンショメータ５０、第２操作位置検出手段５１、第３操作位置検出手段５２の検出信号を微分値演算部５３により微分し、積分値演算部６０により、この微分値の絶対値の積分値を演算する。積分値は１秒毎にリセットする。
これにより積分値は、図１５に示す波形を示すことになる。騒音レベルとして値を用いる際には、リセット直前の値を用いる。
【００７９】
すると、ステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７において、判断・処理される雑音レベルは、瞬間的な変動より継続的な変動を重視することになる。つまり、突発的な雑音よりも、小さくても継続的な雑音が考慮される。
効果を説明する。
実施例３の自動変速機のセレクトアシスト装置では、上記(1)の効果に加えて、以下の効果を有する。
(4)第１雑音レベル演算部３５、第２雑音レベル演算部３６、第３雑音レベル演算部３７で演算する雑音レベルが、第１操作位置検出手段であるポテンショメータ５０、第２操作位置検出手段５１、第３操作位置検出手段５２の出力信号を微分値演算部５４で微分した微分値に対して、所定期間毎（１秒毎）にリセットする積分演算結果の初期化直前の値であるため、小さくても継続的な雑音を排除できる。
【実施例４】
【００８０】
実施例４は、セレクトレバーへの入力操作力を検出する入力操作力検出手段を設け、検出する入力操作力をアシスト制御に用いるとともに、雑音レベルの処理に用いる例である。
図１７は実施例４の自動変速機のセレクトアシスト装置の構成を示す側面図である。図１８は実施例４の自動変速機のアシストアクチュエータの細部構造を示す要部斜視図である。図１９は実施例４の自動変速機のセレクトアシスト装置のブロック図である。図２０は実施例４の自動変速機のセレクトアシスト装置のアシスト力指令値演算部のブロック図である。
【００８１】
実施例４では、セレクトレバー２の操作により発生した操作力が伝達される出力軸１２に、入力レバー１０とウォームギア１４との間に生じるゆがみ（ねじれ）を検出するトルクセンサ２１（入力操作力検出手段に相当する）が設けられている。このトルクセンサ２１により検出された操作力信号は、図外の増幅アンプにより信号増幅され、コントロールユニット２２にワイヤハーネス２３を介して伝達される。トルクセンサ２１の検出信号により、セレクトレバー操作における操作力が推定可能となる。
【００８２】
さらに、実施例４では図２０に示すように、アシスト力指令値演算部３９を、目標操作テーブル３９１（目標操作力生成手段に相当する）、加算器３９２（加減演算手段に相当する）、第１指令値演算部３９３（第１指令値演算手段に相当する）、操作速度演算部３９４（操作速度演算手段に相当する）、乗算器３９５（補正量演算手段に相当する）、加算器３９６（第２指令値演算手段に相当する）により構成する。
目標操作テーブル３９１は、目標となる操作反力をテーブルデータとして保持し、入力される操作位置、操作位置より得られる操作方向から、目標操作反力を決定する。
加算器３９２は、目標操作テーブル３９１からの目標操作反力と、トルクセンサ２１からの入力操作力との偏差を演算する。
【００８３】
第１指令値演算部３９３は、ＰＩ制御により、実際に検出される入力操作力が目標操作反力となるようにフェードバック制御を行う。
操作速度演算部３９４は、操作位置の一定時間毎に行なわれるサンプリング毎の差分から操作速度を演算する。
乗算器３９５は、操作速度にゲインを乗じて、速度比例補正量を演算する。
ゲインは所定定数／雑音レベル平均値により演算するものとし、この演算の雑音レベル平均値は、複数の検出手段のうち、操作位置の演算で除外したものを除く雑音レベルの平均値とする。
加算器３９６は、第１指令値演算部３９３からのアシスト力指令値から、乗算器３９５からの速度比例補正量を減じたものをアシスト力指令値として出力する。
また、実施例４ではトルクセンサ２１からの入力操作力を操作位置演算部３８に入力する。操作位置演算部３８では、入力操作力を演算に用いる。
【００８４】
作用を説明する。
［雑音レベル処理］
図２１は実施例４のコントロールユニットで実行する操作位置演算処理の流れを示すフローチャート図である。
【００８５】
ステップＳ４１では、所定時間の計測を進めるようインクリメントする。
【００８６】
ステップＳ４２では、タイマ値が所定期間を経過したかどうかを判断し、所定期間が経過したならばステップＳ４３へ移行し、所定期間が経過していないならばステップＳ５１へ移行する。
【００８７】
ステップＳ４３では、タイマ値、最大値、最小値を０に初期化する。
【００８８】
ステップＳ４４では、最大値―最小値を雑音レベルとし、各検出手段の検出信号の雑音レベルを計算する。
【００８９】
ステップＳ４５では、雑音レベルが所定範囲内となる検出手段が１以上あるかどうかを判断し、１以上あるならばステップＳ４６に移行し、ないならばステップＳ４７に移行する。
【００９０】
ステップＳ４６では、所定範囲内にある検出手段の検出信号の平均値を操作位置信号とし、処理を終了する。
【００９１】
ステップＳ４７では、雑音レベルの最も小さい検出手段の信号を操作位置信号とし、処理を終了する。
【００９２】
ステップＳ４８では、トルクセンサ２１から入力する。
【００９３】
ステップＳ４９では、トルクセンサ２１からの入力値より、セレクトレバー２の操作の有無を判断し、セレクトレバー２の操作が無いならばステップＳ５１へ移行し、操作が有るならばステップＳ５０へ移行する。
【００９４】
ステップＳ５０では、計測中の所定期間、タイマ値をクリアする。
【００９５】
ステップＳ５１では、操作位置の微分値が最大値より大きいかどうかを判断し、大きいならばステップＳ５２に移行し、小さいならばステップＳ５３に移行する。
【００９６】
ステップＳ５２では、その操作位置信号を最大値として更新する。
【００９７】
ステップＳ５３では操作位置の微分値が最小値より小さいかどうか判断し、小さいならばステップＳ５４移行し、小さいならば処理を終了する。
【００９８】
ステップＳ５４では、その操作位置信号を最小値として更新し、処理を終了する。
【００９９】
［フィードバック制御］
実施例４では、トルクセンサ２１で入力操作力が検出されるので、この検出を用いて、目標操作テーブル３９１に保持される理想的な操作フィーリングである目標操作反力となるようアシスト力がフィードバック制御され、良好な操作特性が実現できる。
【０１００】
［誤判断の防止作用］
雑音レベルの処理を行うためにカウントするタイマ値、所定期間において、もし、セレクトレバー２の操作が行われたならば、そのことをステップＳ４８、Ｓ４９で検知して、その所定期間内に演算している雑音レベルを操作位置の演算に使用しない。つまり、トルクセンサ２１が操作力を検知した場合にはステップＳ５０の処理で所定期間のタイマ値をクリアする。
これにより、操作による操作位置信号の変動を雑音として処理する誤判断を防止することができる。
【０１０１】
［操作速度による制御］
実施例４では、操作速度演算手段３９４と乗算器３９５、加算器３９６を設けて、操作速度が大きい際には、それに比例してアシスト力を小さくする。
これにより、操作速度が速いことにより必要なアシスト力が小さくなることに対応し、さらに操作フィーリングを向上させる。つまり、セレクトレバー２を速く操作することで軽くなりすぎなくする。
しかし、この操作速度は、操作位置を微分して得ているため、操作位置信号に雑音による変動が生じると、その変化を速度と検知してしまう。このように操作速度を得るための操作位置の微分処理は雑音の影響を受けやすい。
これに対し、乗算器３９５によるゲインを所定定数／雑音レベル平均値で求めるようにしている。雑音レベルが大きい場合には、ゲインを小さくし、操作速度に比例して減じられるアシスト力の量を小さくする。
すると、雑音レベルが大きいほど、ゲインを下げるためアシスト量が小さくなり、雑音レベルの影響をさらに抑制する。
【０１０２】
効果を説明する。
(2)セレクトレバー２への入力操作力を検出するトルクセンサ２１を設け、コントロールユニット２２が、セレクトレバー２の操作位置とセレクトレバー２への入力操作力に基づいて、アシストアクチュエータ９に対してアシスト力を変化させる制御指令を出力するため、より操作フィーリングを向上できる。
【０１０３】
(6)操作位置演算部３８が、所定期間内にトルクセンサ２１によりセレクトレバー２に所定値以上の操作力が加えられたことを検出すると、第１雑音レベル演算部３５、第２雑音レベル演算部３６、第３雑音レベル演算部３７が所定期間内に演算した雑音レベルを操作位置の演算に用いないため、実際の操作を雑音と判断するような誤判断を防止することができる。
【０１０４】
(7)アシスト力指令値演算部３９が、操作位置から目標操作力を生成する目標操作テーブル３９１と、目標操作力と入力操作力の偏差を演算する加算器３９２と、加算器３９２が演算した偏差から第１のアシスト力指令値を演算する第１指令値演算手段３９３と、操作位置から操作速度を演算する操作速度演算手段３９４と、操作速度と雑音レベルから速度に比例して操作力を重くするようゲインを乗じて速度比例補正量を出力する乗算器３９５と、第１アシスト指令値から速度比例補正量を減算し、第２アシスト指令値を出力する加算器３９６を備え、乗算器３９５が雑音レベルの大きさに比例して速度比例補正量を小さくするため、操作位置を求める入力処理だけでなく、制御アプリケーション部分に雑音レベルを用い、雑音に対する安定性をさらに強くすることができる。
【０１０５】
（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４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。
例えば、実施例では、セレクトレバー２の入力操作力を検出する入力操作力検出手段としてトルクセンサ２１を用いたが、電動モータ１５への供給電流値や電動モータ１５の回転数等から入力操作力を推定する構成としてもよい。
実施例では、セレクトレバー２と自動変速機１９の制御アーム２０をコントロールケーブル８，１８で連結する構成を示したが、セレクトレバー２の操作力を制御アーム２０に伝える操作力伝達手段は任意であり、ロッドやリンケージを用いた構成としてもよい。
セレクトレバー２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。また、目標操作反力特性も、セレクトレバー２の形状に応じて良好な操作特性が得られる特性に変更する。
【０１０６】
実施例では、セレクトレバーの操作位置の検出手段を、アシストアクチュエータの連結部分に１つ、セレクトレバーの軸部分に２つ設けるようにしたが、他の配置であってもよい。
実施例では、電気回路及び演算により微分値をどのように得るかを示しているが、他のものであってもよい。
実施例では、入力操作力検出手段として磁歪式のトルクセンサを用いたが、他のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】実施例１の自動変速機の構成を示す側面図である。
【図２】アシスト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】コントロールユニット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セレクトレバーのアシスト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レンジ方向におけるセレクトレバーの目標操作反力を示す特性図である。
【図８】ストローク角度が一定に保たれている状態における時間に対するストローク角度信号の変化を示す説明図である。
【図９】実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置において微分処理を行ったストローク角度信号示す説明図である。
【図１０】実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置のコントロールユニットで実行される操作位置演算の処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１１】実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置の微分値演算部分の回路構成を示す回路図である。
【図１２】実施例２のコントロールユニットのブロック図である。
【図１３】微分値を求める構成の他の例を示す説明図である。
【図１４】実施例３の自動変速機のセレクトアシスト装置のコントロールユニット２２を示すブロック図である。
【図１５】実施例３の自動変速機のセレクトアシスト装置の微分処理後、積分処理を行ったストローク角度信号の波形を示す説明図である。
【図１６】実施例３のコントロールユニットで実行する操作位置演算の処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１７】実施例４の自動変速機のセレクトアシスト装置の構成を示す側面図である。
【図１８】実施例４の自動変速機のアシストアクチュエータの細部構造を示す要部斜視図である。
【図１９】実施例４の自動変速機のセレクトアシスト装置のブロック図である。
【図２０】実施例４の自動変速機のセレクトアシスト装置のアシスト力指令値演算部のブロック図である。
【図２１】実施例４のコントロールユニットで実行する操作位置演算処理の流れを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  セレクト機構部
２  セレクトレバー
３  センタクラスタ
４  セレクトノブ
５  支点軸
７  セレクトレバージョイント
８  コントロールケーブル
９  アシストアクチュエータ
１０  入力レバー
１１  入力レバージョイント
１２  出力軸
１３  出力レバー
１４  ウォームギア
１５  電動モータ
１６  モータ出力軸
１７  出力レバージョイント
１８  コントロールケーブル
１９  自動変速機
２０  制御アーム
２１  トルクセンサ
２２  コントロールユニット
２３  ワイヤハーネス
２４  接触子
２６  回転シャフト
２７  ディテントプレート
２７ａ  カム山
２７ｂ  谷部
２８  バネ板
２９  ディテントピン
３０  パーキングポール
３１  カム状プレート
３２  パーキングギア
３４  雑音レベル処理部
３５  第１雑音レベル演算部
３６  第２雑音レベル演算部
３７  第３雑音レベル演算部
３８  操作位置演算部
３９  アシスト力指令値演算部
５０  ポテンショメータ
５１  第２操作位置検出手段
５２  第３操作位置検出手段
５３  微分値演算部
５４  微分値演算部
５５  変換部
５６  加算器
５７  乗算器
６０  積分値演算部
３９１  目標操作テーブル
３９２  加算器
３９３  第１指令値演算部
３９４  操作速度演算部
３９５  乗算器
３９６  加算器
Ｃ１  キャパシタ
Ｒ１  抵抗
【図１】
2005240916.tif 000003
【図２】
2005240916.tif 000004
【図３】
2005240916.tif 000005
【図４】
2005240916.tif 000006
【図５】
2005240916.tif 000007
【図６】
2005240916.tif 000008
【図７】
2005240916.tif 000009
【図８】
2005240916.tif 000010
【図９】
2005240916.tif 000011
【図１０】
2005240916.tif 000012
【図１１】
2005240916.tif 000013
【図１２】
2005240916.tif 000014
【図１３】
2005240916.tif 000015
【図１４】
2005240916.tif 000016
【図１５】
2005240916.tif 000017
【図１６】
2005240916.tif 000018
【図１７】
2005240916.tif 000019
【図１８】
2005240916.tif 000020
【図１９】
2005240916.tif 000021
【図２０】
2005240916.tif 000022
【図２１】
2005240916.tif 000023