(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】  アシスト制御をイグニッションスイッチ信号がOFF状態となってから所定期間経過後まで継続させるアシスト継続部４１及び電源制御部４３、タイマ４２を備えた。【選択図】      図３
2005233241.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、
セレクトレバーの操作状態に基づいて、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と、
を有する自動変速機のセレクトアシスト装置であって、
前記操作位置検出手段で検出する操作位置からセレクトレバーの操作方向を判定する操作方向判定手段と、
正方向とした操作方向の目標操作反力を第１目標操作反力として操作位置から設定する第１目標操作反力設定手段と、
前記正方向と逆の負方向とした操作方向の目標操作反力を第２目標操作反力として操作位置から設定する第２目標操作反力設定手段と、
操作方向が変化した際に第１目標操作反力と第２目標操作反力とを連続的に切り換える第３目標操作反力を設定する第３目標操作反力設定手段と、
を備え、
前記アシスト力制御手段が、
前記第３目標操作反力を用いて、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演算する、
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】
請求項１に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記第３目標操作反力設定手段が、
フィルタ演算処理により第３目標操作反力を設定する、
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、
前記第３目標操作反力設定手段が、
第１目標操作反力と第２目標操作反力の間を所定の速度で連続的に切り換える第３目標操作反力を設定する、
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４】
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、
フィルタ演算処理が、
操作方向が切り換わった時点での第１目標操作反力と第２目標操作反力の差、
操作位置から演算されるセレクトレバーの操作速度、
切り換え先となる第１目標操作反力又は第２目標操作反力と、第３目標操作反力の差、
の少なくともいずれか１つに基づいて設定される、
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に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
所定速度が、
操作方向が切り換わった時点での第１目標操作反力と第２目標操作反力の差、
操作位置から演算されるセレクトレバーの操作速度、
切り換え先となる第１目標操作反力又は第２目標操作反力と、第３目標操作反力の差、
の少なくともいずれか１つに基づいて設定される、
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２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、
切り換え先となる第１目標操作反力又は第２目標操作反力と、第３目標操作反力の差が所定値以下になると、
第３目標操作力を切り換え先の目標操作反力に一致させる、
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７】
請求項１〜請求項６に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
操作方向判定手段が、
操作方向を負方向と判定している期間に、操作位置の極小値を検出し、
操作方向を負方向と判定している期間に、操作位置が前記極小値以上大きくなると操作方向を正方向と判定を変更し、
操作方向を正方向と判定している期間に、操作位置の極大値を検出し、
操作方向を正方向と判定している期間に、操作位置が前記極大値以上小さくなると操作方向を負方向と判定を変更する、
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、セレクトレバーの操作状態に基づいて、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とを有する自動変速機のセレクトアシスト装置であって、前記操作位置検出手段で検出する操作位置からセレクトレバーの操作方向を判定する操作方向判定手段と、正方向とした操作方向の目標操作反力を第１目標操作反力として操作位置から設定する第１目標操作反力設定手段と、前記正方向と逆の負方向とした操作方向の目標操作反力を第２目標操作反力として操作位置から設定する第２目標操作反力設定手段と、操作方向が変化した際に第１目標操作反力と第２目標操作反力とを連続的に切り換える第３目標操作反力を設定する第３目標操作反力設定手段とを備え、前記アシスト力制御手段が、第３目標操作反力を用いて、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演算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。
また、レンジ操作の途中で操作方向を変更しても不具合なく良好な操作フィーリングを得ることができる。
【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】
前記出力軸１２には、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（入力操作力検出手段）２１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。
【００１８】
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）２５が構成されている。
【００１９】
このポテンショメータ２５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。
【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目標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のポテンショメータ２５へ入力される。ポテンショメータ２５では、セレクトレバー２の操作量に応じたストローク角度が検出され、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】
また、セレクトレバー２の操作力は、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のトルクセンサ２１へ入力される。トルクセンサ２１では、セレクトレバー２の操作力が検出され、操作力信号としてコントロールユニット２２へ出力される。
【００２３】
第１目標操作反力設定部３４（第１目標操作反力設定手段に相当する）は、Ｐレンジ→Ｌレンジ方向を正方向とし、セレクトレバー２の操作位置から、操作位置に応じた正方向の目標操作反力をテーブルデータから出力する。
【００２４】
第２目標操作反力設定部３５（第２目標操作反力設定手段に相当する）は、Ｌレンジ→Ｐレンジ方向を負方向とし、セレクトレバー２の操作位置から、操作位置に応じた負方向の目標操作反力をテーブルデータから出力する。
【００２５】
操作方向判定部３６（操作方向判定手段に相当する）は、操作位置から、極大値、極小値を演算し、極大値より所定値以上小さくなると負方向と判定を変更し、極小値より所定値以上大きくなると正方向と判定を変更して、判定結果を出力する。
【００２６】
第３目標操作反力設定部３７（第３目標操作反力設定手段に相当する）は、操作方向判定部３６からの信号により操作方向の変更が検出された際に、第１目標操作反力設定部３４からの第１目標操作反力と第２目標操作反力設定部３５からの第２目標操作反力との間を連続的に変更する第３目標操作反力を設定し、出力する。
なお、操作方向に変更がない場合には、該当する方向の第１目標操作反力又は第２目標操作反力を第３目標操作反力として出力する。
【００２７】
アシスト力指令値演算部３８は、トルクセンサ２１からの操作反力と第３目標操作反力に基づいて、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】
図４に第３目標操作反力設定部３７のブロック図を示す。
入力スイッチ部５０は、操作方向判定部３６からの操作方向により正方向として第１目標操作反力を入力するか、負方向として第２目標操作反力を入力するかを切り換える。
【００２９】
フィルタ５１は、それまで入力されていた目標操作反力と切り換えられた目標操作反力との差を近づけるよう、設定入力される時定数を用いた１次遅れ演算を行い、演算値を出力する。
【００３０】
出力スイッチ部５２は、入力されるフラグ値が０ならば、フィルタ５１の出力値を第３目標操作反力として出力し、フラグ値が１ならば、入力された第１目標操作反力又は第２目標操作反力をそのまま第３目標操作反力として出力する。
【００３１】
加算器５３は、前回の第３目標操作反力値と、今回第３目標操作反力として使用しようとする値の偏差を求める。
【００３２】
判断部５４は、加算器５３で演算した偏差が、所定値以下かどうかを判断し、所定値以下ならばフラグ値１を出力し、所定値より大きい場合にはフラグ値０を出力する。
【００３３】
基本時定数部５５は、記憶している固定値である基本時定数を演算部５６に出力する。
【００３４】
演算部５６は、基本時定数部５５からの基本時定数に演算部６０からの出力値を乗算して演算部５７に出力する。
【００３５】
演算部５７は、演算部５６からの時定数に乗算器６４からの出力値を乗算して演算部５８に出力する。
【００３６】
演算部５８は、演算部５７からの時定数を乗算器６７からの出力値で割算してフィルタ５１に時定数を出力する。
【００３７】
加算器５９は、前回の第３目標操作反力値と、今回第３目標操作反力として使用しようとする値の偏差を求める。
【００３８】
演算部６０は、操作方向変化時点の前回の目標操作反力と切り換え先となる目標操作反力との差の絶対値が大きいほど、時定数を大きくする出力値を出力する。
【００３９】
前回値演算部６１は、操作方向変化時点の前回の目標操作反力を演算して、加算器５３，５９に出力する。
【００４０】
加算器６２は、第１目標操作反力と第２目標操作反力との偏差を演算する。
【００４１】
絶対値算出部６３は、第１目標操作反力と第２目標操作反力との偏差に対して、絶対値を算出して出力する。
【００４２】
乗算器６４は、入力された偏差の絶対値にゲインK1を乗じて演算部５７に出力する。
【００４３】
微分処理部６５は、入力されるストローク角度の微分値を算出して操作速度を演算し、絶対値算出部６６に出力する。
【００４４】
絶対値算出部６６は、操作速度の絶対値を算出して乗算器６７に出力する。
【００４５】
乗算器６７は、入力された操作速度の絶対値にゲインK2を乗じて演算部５８に出力する。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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６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。
【００５０】
ステップＳ１では、ポテンショメータ２５からストローク角度信号を入力する。
【００５１】
ステップＳ２では、トルクセンサ２１から操作トルク（入力操作力）を入力する。
【００５２】
ステップＳ３では、その操作位置における第１目標操作反力と第２目標操作反力を設定する。
【００５３】
ステップＳ４では、操作方向を判定し設定する。
【００５４】
ステップＳ５では、判定された操作方向によって、第１目標操作反力を入力するか第２目標操作反力を入力するかを切り換える。
【００５５】
ステップＳ６では、操作方向変化時における第１目標操作反力と第２目標操作反力の差と、操作位置から、フィルタ５１の演算に使用する時定数を設定する。
【００５６】
ステップＳ７では、フィルタ５１による１次遅れ演算を行う。
【００５７】
ステップＳ８では、前回の第３目標操作反力とフィルタに入力される目標操作反力との差を演算し、中間変数１とする。
【００５８】
ステップＳ９では、中間変数１が所定値より小さいかどうかを判断し、小さいならばステップＳ１０に移行し、小さくないならばステップＳ１１に移行する。
【００５９】
ステップＳ１０では、第３目標操作反力を、フィルタ５１を通さない値とする。
【００６０】
ステップＳ１１では、第３目標操作反力を、フィルタ５１を通した値とする。
【００６１】
ステップＳ１２では、第３目標操作反力を使用してアシスト力指令値を演算する。
【００６２】
［操作方向判定処理］
図１２はコントロールユニット２２の操作方向判定部３６で実行される操作方向判定処理を示す状態遷移図である。
【００６３】
ステップＳ２０は、操作方向を正状態と判定している状態である。
ステップＳ２０では、ストローク角度信号から得られる操作位置の変化から極大値を検出するとステップＳ２１に移行する。
【００６４】
ステップＳ２１は、負方向への切り換えを待つ状態である。
ステップＳ２１では、操作位置の変化が極大値となった後、図１６に示す所定値Const2より操作位置を示す値が小さくなった、つまり操作位置<極大値−Const2となった場合にステップＳ２２に移行する。
【００６５】
ステップＳ２２は、操作方向を負方向と判定した状態である。
ステップＳ２２では、操作位置の変化の極小値を検出するとステップＳ２３に移行する。
【００６６】
ステップＳ２３は、正方向への切り換えを待つ状態である。
ステップＳ２３では、操作位置の変化が極小値となった後、図１６に示す所定値Const1より操作位置を示す値が大きくなった、つまり操作位置>極小値＋Const1となった場合にステップＳ２０に移行する。
【００６７】
［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２５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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
［目標操作反力特性］
図７は、正方向（Ｐレンジ→Ｌレンジ、実線）、及び負方向（Ｌレンジ→Ｐレンジ、点線）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。
【００７１】
［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。
【００７２】
［戻し操作について］
ここで、セレクトレバー２の操作中に元の操作位置に戻す操作を行った場合について説明する。
【００７３】
アシストアクチュエータ９を制御するコントロールユニット２２は、検出された操作位置から目標操作反力を設定し、目標操作反力に基づいてアシスト力指令値を演算する。
このアシスト制御では、操作方向が異なる方向であっても良好な操作フィーリングが得られるよう操作方向毎に目標操作反力を設定している。
このアシスト制御において、例えばＰレンジからＲレンジに操作している途中で、Ｐレンジに戻すような操作を行った場合、目標操作反力は不連続的に変化する（図１８参照）。アシスト力は目標操作反力を実現するように制御していることから、このような操作が行われると、操作反力が急変し、フィーリングが悪くなるだけでなく、誤ったレンジ切り換えが生じそうになったり、セレクトレバー２のハンチングが発生する可能性が生じる。
これに対し、実施例１では、第３目標操作反力を設定している。
【００７４】
［戻し操作時の目標操作力の切り換え作用］
(a)操作方向の判定
実施例１では、正方向（Ｐレンジ→Ｌレンジ）のセレクトレバー２の操作を途中で負方向（Ｌレンジ→Ｐレンジ）に変更した場合について説明する。
まず、操作方向が途中にて変更されると、ポテンショメータ２５からのストローク角度の入力により操作方向判定部３６によりそのことが検知される。
この場合、セレクトレバー２の操作方向が変わろうとする際に、操作速度が小さくなることから、操作位置の変化による極大値が検知され、ステップＳ２１に移行し、その後に、操作方向が転じることによる操作位置の変化が極大値に比べて小さくなっていくことによりステップＳ２１で、その極大値からの変化が図１３に示す所定値Const2より大きくなるとステップＳ２２に移行して負方向と判定した状態となる。
実施例１では、操作位置の変化を捉えて判定するため、操作位置検出値のノイズや、わずかな位置の変化により誤って判定してしまうようなことがなく、確実に安定した判定ができる。
【００７５】
(b)フィルタ５１の処理作用
操作方向の変更が検知されると、入力スイッチ部５０により第３目標操作反力設定部３７へ入力している目標操作反力データを、正方向の第１目標操作反力から負方向の第２目標操作反力に切り換える。
すると、切り換え先である第２目標操作反力のデータがフィルタ５１に入力される。
フィルタ５１では、時定数による１次遅れ演算を行うため、目標操作反力は、第１目標操作反力から第２目標操作反力へ時定数分の時間をかけて徐々に変化していくことになる（図９(a)参照）。
これにより、操作に必要な力及びアシスト力も急な変化をしないため、違和感を感じることなくスムーズに負方向の良好な操作フィーリングへ移行する。
また、制御量及び制御されるアシスト力も、微妙な位置により急に変化するようなことがないためハンチングが生じない。
【００７６】
(c)第３目標操作反力が切り換え先の目標操作反力に近づいた場合
フィルタ５１で処理され、時定数を用いた１次遅れ演算により第３目標操作反力が第２目標操作反力に近づいてきた場合には、加算器５９から演算部６０に入力される第３目標操作反力の前回演算値と切り換え先となる第２目標操作反力の偏差が小さくなる。すると、図４の演算部６０で示すように、偏差の絶対値が０に近づくことにより出力値が小さくなるため、演算部５６で時定数に出力値が乗算されることにより、時定数を小さくする。
【００７７】
時定数を小さくすると、切り換え先の第２目標操作反力に速く収束することなる（図９(a),(b)参照）。
しかし、その偏差が小さいため、操作感には影響がない。よって、操作感に影響のない範囲で、より速く目標操作反力が切り換わる。
【００７８】
(d)切り換え先との目標操作反力の差への対応
図８に示すように、第１目標操作反力と第２目標操作反力の差は、操作位置により異なるため、時定数を固定すると、差に関わらず同じ時間で変化してしまう。そのため、差が大きい場合には、やや違和感を感じてしまい。差が小さい場合には、なかなか切り換えが終わらないため、良好な操作フィーリングへの移行が遅れることになる。
実施例１では、加算器６２により、第１目標操作反力と第２目標操作反力の偏差を算出し、絶対値算出部６３、乗算器６４で偏差の絶対値にゲインを乗じた出力を行い、演算部５７で出力値を時定数に乗じる。よって、偏差が大きい場合には、時定数を大きくしてゆっくり切り換え、違和感を生じさせず（図１０(a)参照）、偏差が小さい場合には、時定数を小さくして速く切り換える（図１０(b)参照）。
これにより切り換え先との目標操作反力との差に対応して適切な切り換えを行う。
【００７９】
(e)操作速度への対応
時定数を一定にすると、操作速度に対応しないと、操作速度が遅い場合、速い場合いずれも操作感が重すぎたり、軽すぎたりして違和感を生じることになる。
実施例１では、微分処理部６５でストローク角度から得られる操作位置を微分して、操作速度を算出し、絶対値算出部６６、乗算器６７で操作速度の絶対値にゲインK2を乗じて出力値とし、演算部５８でこの出力値を時定数から割算して、速度が大きくなると時定数を小さくする。
これにより操作速度に対して適切な切り換えを行う。
【００８０】
(f)切り換え先との差が小さくなるまで近づいた場合
第３目標操作反力が第２目標操作反力に近づき、差が小さくなると、１次遅れ演算のため、差が非常に小さくなっても、第２目標操作反力になかなか一致しないことになる。
実施例１では、加算器５３において、前回演算値と切り換え先である第２目標操作反力との偏差を算出し、判断部５４でその差が所定値より小さい場合には、フラグ値１を出力する。出力スイッチ部５２は、フラグ値１を受け取るとステップＳ９，Ｓ１０の処理により第３目標操作反力を、フィルタ５１を通さない第２目標操作反力とする。
これにより差が非常に小さくなった場合には、切り換え先である第２目標操作反力に一致させる。
【００８１】
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。
【００８２】
(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、ポテンショメータ２５で検出する操作位置からセレクトレバー２の操作方向を判定する操作方向判定部３６と、正方向とした操作方向の目標操作反力を第１目標操作反力として操作位置から設定する第１目標操作反力設定部３４と、正方向と逆の負方向とした操作方向の目標操作反力を第２目標操作反力として操作位置から設定する第２目標操作反力設定部３５と、操作方向が変化した際に第１目標操作反力と第２目標操作反力とを連続的に切り換える第３目標操作反力を設定する第３目標操作反力設定部３７とを備え、コントロールユニット２２が、第３目標操作反力を用いて、アシストアクチュエータ９に対しアシスト力を変化させる制御指令を演算するため、目標操作反力を連続的に切り換えることによって、操作反力の急変を防ぐことができ、レンジ操作の途中で操作方向を変更しても不具合なく良好な操作フィーリングを得ることができる。
【００８３】
(2)第３目標操作反力設定部３７が、フィルタ５１によるフィルタ演算処理により第３目標操作反力を設定するため、フィルタにより第３目標操作反力を徐々に切り換え先に近似させていき、目標操作反力を連続的に切り換えることによって、操作反力の急変を防ぐことができ、レンジ操作の途中で操作方向を変更しても不具合なく良好な操作フィーリングを得ることができる。
【００８４】
(4)フィルタ５１が、演算部５６，５７，５８により、加算器６２、絶対値算出部６３、乗算器６４により算出される操作方向が切り換わった時点での第１目標操作反力と第２目標操作反力の差、微分処理部６５、絶対値算出部６６、乗算器６７により算出される操作位置からの操作速度、加算器５９、演算部６０により算出される切り換え先となる第１目標操作反力又は第２目標操作反力と、第３目標操作反力の差、に基づいて時定数を変化させたため、セレクトレバー２の操作状態に応じた適切な切り替えを行うことができる。
【００８５】
(6)加算器５３、判断部５４、出力スイッチ５２が、切り換え先となる第１目標操作反力又は第２目標操作反力と、第３目標操作反力の差が所定値以下になると、第３目標操作力を切り換え先の目標操作反力に一致させるため、目標操作反力の切り換え中のみフィルタを働かせ、それ以外では切り換え先の目標操作反力に速く切り換えて操作フィーリングを低下させない。
【００８６】
(7)操作方向判定部３６が、操作方向を負方向と判定している期間に、操作位置の極小値を検出し、操作方向を負方向と判定している期間に、操作位置が前記極小値以上大きくなると操作方向を正方向と判定を変更し、操作方向を正方向と判定している期間に、操作位置の極大値を検出し、操作方向を正方向と判定している期間に、操作位置が前記極大値以上小さくなると操作方向を負方向と判定を変更するため、操作位置検出値のノイズや、わずかな操作位置の変化に対し、目標操作反力を切り換えないことで、安定性が向上できる。
【実施例２】
【００８７】
実施例２では、所定の切り換え速度により、切り換え先の目標操作反力に切り換える例である。
図１４には、実施例２のコントロールユニット２２の第３目標操作反力設定部３７の制御ブロック図である。
実施例２の第３目標操作反力設定部３７では、実施例１に対して切り換え部７０、演算部７１、基本速度部６０を設けている点が主に相違する。
基本速度部６０が予め記憶し、出力する基本速度は、切り換わりが急すぎて違和感を感じることがなく、切り換わりが遅すぎて良好な操作感に影響がでることがない速度で設定されていることが望ましい。
実施例２では、操作方向が正方向（Ｐレンジ→Ｌレンジ）から負方向（Ｌレンジ→Ｐレンジ）に切り換わる場合について説明する。
【００８８】
［切り換え部７０の処理作用］
実施例２では、操作方向が切り換わり、入力スイッチ部５０により第３目標操作反力設定部３７へ入力している目標操作反力データを第２目標操作反力に切り換える。
切り換え部７０は、入力される切り換え速度値により第２目標操作反力に近似して行く第３目標操作反力を設定する。
よって、図１５(a)に示すように徐々に且つ直線的に切り換わることになる。
この直線的な変化によっても、操作に必要な力及びアシスト力も急な変化をしないため、違和感を感じることなくスムーズに負方向の良好な操作フィーリングへ移行する。
【００８９】
(g)移行終了時の処理
実施例２では、加算器５９から演算部６０に入力される前回の第３目標操作反力と切り換え先である第２目標操作反力の差の絶対値が小さくなると、小さい出力値を出力し、演算部５６で固定値である基本速度部７２からの基本速度に出力値を乗じ、差が小さくなると切り換え速度を小さくして、図１５(a),(b)に示すように、移行終了時のショックを減らし、第２目標操作反力にソフトラインディングさせる。
【００９０】
(h)切り換え先との目標操作反力の差への対応
操作を切り換える位置によって、目標操作反力の差が変化するため、速度を一定にしたのみでは、操作を切り換えた位置により操作が重くなったり、軽くなったりし、違和感を感じることになる。
実施例２でも、加算器６２、絶対値算出部６３、乗算器６４により、差に応じて切り換え速度を変化させ、図１６(a),(b)に示すように適切な速度で切り換える。
【００９１】
(i)操作速度への対応
セレクトレバー２の操作速度が速かったり、遅かったりすると、一定の時間で切り換わる目標操作反力とズレが生じ、操作速度により操作が重くなったり、軽くなり、違和感を感じることになる。
実施例２でも、微分処理部６５、絶対値算出部６６、乗算器６７により、操作速度に応じて切り換え速度を変化させ、図１７(a),(b)に示すように適切な速度で切り換える。
【００９２】
次に効果を示す。
実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置では、実施例１の(1),(7)の効果に加え、以下の効果を有する。
(3)第３目標操作反力設定部３７が、第１目標操作反力と第２目標操作反力の間を所定の速度で連続的に切り換える第３目標操作反力を設定する切り換え部７０を備えるため、所定の速度で目標操作反力を切り換えて、目標操作反力を連続的に切り換えることによって、操作反力の急変を防ぐことができ、レンジ操作の途中で操作方向を変更しても不具合なく良好な操作フィーリングを得ることができる。
(5)切り換え部７０で設定される所定速度が、演算部５６，５７，７１により、加算器６２、絶対値算出部６３、乗算器６４により算出される操作方向が切り換わった時点での第１目標操作反力と第２目標操作反力の差、微分処理部６５、絶対値算出部６６、乗算器６７により算出される操作位置から演算されるセレクトレバーの操作速度、加算器５９、演算部６０により算出される切り換え先となる第１目標操作反力又は第２目標操作反力と、第３目標操作反力の差に基づいて設定されるため、セレクトレバーの操作状態に応じた適切な切り換えを行うことができる。
【００９３】
（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これら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１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１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。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【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】第３目標操作反力設定部の制御ブロック図である。
【図５】自動変速機のディテントの構造を示す斜視図である。
【図６】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における目標操作反力変更処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】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８】Ｐ→Ｒレンジ方向、Ｒ→Ｐ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９】実施例１において時定数の変更による目標操作反力の切り換え状態を示す説明図である。
【図１０】実施例１において第１目標操作反力と第２目標操作反力と差により時定数を変更した場合の目標操作反力の切り換え状態を示す説明図である。
【図１１】実施例１において操作速度に対応して時定数を変更した場合の目標操作反力の切り換え状態を示す説明図である。
【図１２】操作方向判定部で実行される処理による状態の変化を示す状態遷移図である。
【図１３】操作位置の変化に対する操作方向判定部による判定の状態を示す説明図である。
【図１４】実施例２の第３目標操作反力設定部の制御ブロック図である。
【図１５】実施例２の切り換え速度の変更状態を示す説明図である。
【図１６】実施例２の第１目標操作反力と第２目標操作反力と差による切り換え速度の変更状態を示す説明図である。
【図１７】実施例２の操作速度による切り換え速度の変更状態を示す説明図である。
【図１８】第１目標操作反力と第２目標操作反力を第３目標操作反力の設定なく切り換えた場合の説明図である。
【符号の説明】
【００９５】
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
２５  ポテンショメータ
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  第１目標操作反力設定部
３５  第２目標操作反力設定部
３６  操作方向判定部
３７  第３目標操作反力設定部
３８  アシスト力指令値演算部
５０  入力スイッチ部
５１  フィルタ
５２  出力スイッチ部
５３  加算器
５４  判断部
５５  基本時定数部
５６  演算部
５７  演算部
５８  演算部
５９  加算器
６０  演算部
６１  前回値演算部
６２  加算器
６３  絶対値算出部
６４  乗算器
６５  微分処理部
６６  絶対値算出部
６７  乗算器
７０  切り換え部
７１  演算部
７２  基本速度部
【図１】
2005233241.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005233241.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2005233241.tif 000013
【図１２】
2005233241.tif 000014
【図１３】
2005233241.tif 000015
【図１４】
2005233241.tif 000016
【図１５】
2005233241.tif 000017
【図１６】
2005233241.tif 000018
【図１７】
2005233241.tif 000019
【図１８】
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