(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２に対し操作力が加えられていることを判定する操作力判定部４６と、トルクセンサの温度ドリフト量を検出するLPF４７１と、温度ドリフト量分となる第２入力操作力を演算し、操作力が加えられていると判定した場合に第２入力操作力を演算前の値に保持する第２入力操作演算部４７と、第１入力操作力から第２入力操作力を減算した第３入力操作力を演算する第３入力操作力演算部４８とを備え、コントロールユニット２２が入力操作力として第３入力操作力を用いた。【選択図】      図３
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【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への入力操作力を第１入力操作力として検出する入力操作力検出手段と、
前記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、
検出された入力操作力と操作位置に基づいて、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、
前記セレクトレバーに対し操作力が加えられていることを判定する操作力有無判定手段と、
入力操作力検出手段の特性変化量を検出する特性変化検出手段と、
前記第１入力操作力に対して前記特性変化検出手段で検出した特性変化分となる第２入力操作力を演算し、且つ前記操作力有無判定手段で操作力が加えられていると判定した場合に第２入力操作力を演算前の値で保持する第２入力操作力演算手段と、
前記第１入力操作力から前記第２入力操作力を減算した第３入力操作力を演算する第３入力操作力演算手段と、
を備え、
前記アシスト制御手段が、入力操作力として第３入力操作力を用い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に記載された自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記操作力有無判定手段が、
セレクトレバーへの操作者の手の近接をセンサで検出するもの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３】
請求項１に記載された自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記操作力有無判定手段が、
前記アシスト制御手段からアシストアクチュエータへアシスト指令が行われている場合に、操作力が加えられていると判断する、
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１に記載された自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記操作力有無判定手段が、
前記入力操作力検出手段付近の温度を検出する温度検出手段と、
同温度検出手段が検出した温度から、操作力が加えられていない場合の第１入力操作力を推定する零レベル推定手段と、
を備え、
同零レベル推定手段による操作力が加えられていない場合の第１入力操作力の推定値と第１入力操作力の差に基づいて操作力が加えられているかどうかを判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５】
請求項１〜請求項３に記載された自動変速機のセレクトアシスト装置において、
第２入力操作力演算手段が、
前記操作力有無判定手段により前記セレクトレバーに操作力が加えられていると判定中であっても、判定の期間が、前記入力操作力検出手段の熱時定数又は零点ドリフト時定数から予め定めた所定期間より大きくなると、第２入力操作力を演算前の値に保持するのを止めるようにした、
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レンジ切り換えを可能としつつ、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への入力操作力を第１入力操作力として検出する入力操作力検出手段と、前記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、検出された入力操作力と操作位置に基づいて、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、前記セレクトレバーに対し操作力が加えられていることを判定する操作力有無判定手段と、入力操作力検出手段の特性変化量を検出する特性変化検出手段と、前記第１入力操作力に対して前記特性変化検出手段で検出した特性変化分となる第２入力操作力を演算し、且つ前記操作力有無判定手段で操作力が加えられていると判定した場合に第２入力操作力を演算前の値で保持する第２入力操作力演算手段と、前記第１入力操作力から前記第２入力操作力を減算した第３入力操作力を演算する第３入力操作力演算手段とを備え、前記アシスト制御手段が、入力操作力として第３入力操作力を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明では、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、第１入力操作力、第２入力操作力から演算した第３入力操作力をアシスト力制御手段で用いるようにし、第２入力操作力演算手段が、操作力有無判定手段で操作力が加えられていると判定した場合に第２入力操作力を演算前の値に保持するため、操作力が加えられた状態であっても、入力操作力の検出精度の低下を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、請求項１，２に対応する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。
また、セレクトレバー２のセレクトノブ４には、操作者が操作のために手を近接することを検知する赤外線センサ４９を設ける。
【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】
ポジション・操作開始・方向判別ブロック３３では、ストローク角度信号に基づいて、現在のセレクトレバー２のストローク角度を判定する。また、ストローク角度信号とストローク角度信号の微分値および操作力信号から、セレクトレバー２の操作開始、操作方向、操作速度および操作加速度を判別し、判別結果をFF補償テーブル４３と目標テーブルブロック３４とモータ駆動制御ブロック４５へ出力する。
【００２４】
目標テーブルブロック３４では、ストローク角度信号と、ポジション・操作開始・方向判別ブロック３３によって求められたセレクトレバー２の操作方向等から、セレクトレバー２のストローク角度に応じた目標操作反力が算出され、加算器３５へ出力される。
【００２５】
ここで、セレクトレバー２のストローク角度によって、目標操作反力は異なるため、目標テーブルブロック３４には、ストローク角度毎の目標操作反力がテーブル化して格納されている。
【００２６】
加算器３５は、操作力信号と目標操作反力の偏差を算出し、算出結果をFB制御部３６へ出力する。
【００２７】
FB制御部３６は、乗算器３７と、加算器３８と、乗算器３９と、積分器４０とから構成されている。乗算器３７は、操作力信号と目標操作反力の偏差に比例ゲインを乗じた値を加算器３８へ出力する（比例出力）。乗算器３９は、操作力信号と目標操作反力の偏差に積分ゲインを乗じた値を積分器４０へ出力する。積分器４０では、乗算器３９の出力を積分演算して加算器３８へ出力する（積分出力）。加算器３８では、比例出力と積分出力の和であるフィードバックアシスト力を加算器４１に出力する。
【００２８】
FF制御部４２は、FF補償テーブルブロック４３と乗算器４４とから構成されている。FF補償テーブルブロック４３は、ストローク角度信号、操作速度および操作加速度に対応して予め設定された値を、乗算器４４へ出力する。乗算器４４では、FFアシスト力にFFゲインを乗じた値、すなわちフィードフォワードアシスト力を加算器４１へ出力する。
【００２９】
加算器４１では、FB制御部３６とFF制御部４２の出力和（フィードバックアシスト力＋フィードフォワードアシスト力）、すなわち目標アシスト力をモータ駆動制御ブロック４５へ出力する。
【００３０】
モータ駆動制御ブロック（アシスト力制御部に相当）４５は、目標アシスト力に基づいて、電動モータ１５を駆動する。
【００３１】
操作力判定手段４６（赤外線センサ４９とともに操作力有無判定手段に相当する）は、赤外線センサ４９からの検知信号により、セレクトレバー２が操作中かどうかを判定し、その結果を第２入力操作力演算部４７に出力する。
【００３２】
第２入力操作力演算部４７（第２入力操作力演算手段に相当する）は、内部にトルクセンサ２１の出力信号の低周波成分のみを通過させるLPF４７１（特性変化検出手段に相当する）を有し、通常はトルクセンサ２１のＤＣ成分の変化量に相当する信号を第３入力操作力演算部４８に出力する。
また、第２入力操作力演算部４７は、操作力判定手段４６から操作中であることを示す信号を受け取ると、新たにLPF４７１を通過させたトルクセンサ２１の出力処理を行わず、その前に演算された出力値を保持し、その保持した値を第３入力操作力演算部４８に出力する。
【００３３】
第３入力操作力演算部４８（第３入力操作力演算手段に相当する）は、加算器を有し、トルクセンサ２１からのトルク値から第２入力操作力演算部４７からのトルク値を減算し、加算器３５に出力する。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
ステップＳ１では、トルクセンサ２１の操作力信号から操作力を読み込み、ステップＳ２へ移行する。
【００３９】
ステップＳ２では、ポテンショメータ２５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Ｓ３へ移行する。
【００４０】
ステップＳ３では、セレクトレバー２のストローク角度と前回の制御周期において読み込んだストローク角度の増減差分から、セレクトレバー２の操作方向を演算し、ステップＳ４へ移行する。
【００４１】
ステップＳ４では、セレクトレバー２のストローク角度と前回の制御周期において読み込んだストローク角度の変化率から、セレクトレバー２の操作速度を演算するとともに、操作速度の微分値からセレクトレバー２の操作加速度を演算し、ステップＳ５へ移行する。
【００４２】
ステップＳ５では、FF補償テーブル読み込み処理を実施し、ステップＳ６へ移行する。FF補償テーブルは、予め設定された複数のテーブルの中から、ストローク角度、操作速度および操作加速度に応じて最適なものを選択する。
【００４３】
ステップＳ６では、目標テーブル読み込み処理を実施し、ステップＳ７へ移行する。
【００４４】
ステップＳ７では、読み込んだFF補償テーブルからFFアシスト力を設定し、ステップＳ８へ移行する。
【００４５】
ステップＳ８では、読み込んだ目標テーブルからFBアシスト力を設定し、ステップＳ９へ移行する。
【００４６】
ステップＳ９では、設定したFFアシスト力とFBアシスト力との和から目標アシスト力を設定し、ステップＳ１０へ移行する。
【００４７】
ステップＳ１０では、制御の開始・停止を判断し、制御開始の際には目標アシスト力となるように電動モータ１５の出力デューティ比を制御し、制御停止の場合には、電動モータ１５の駆動を開始しないようにし、本制御を終了する。
【００４８】
［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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
［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。
【００５２】
［FF制御アシスト力マップ］
図８は、FF制御におけるＰ→Ｒレンジ方向におけるアシスト力マップである。このアシスト力マップでは、セレクトレバー２のストローク角度に応じて、図６のディテント操作力の約１／２の操作力がFF制御でアシストされるように設定されている。
【００５３】
［FF制御＋FB制御］
【００５４】
実施例１では、目標アシスト力を、ディテント操作反力の約１／２の操作力となるように設定したフィードフォワードアシスト力Fff[N]と、実際の操作力と目標操作反力Ftとの偏差に基づいて設定したフィードバックアシスト力FFb[N]との２つの成分とすることにより、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、応答性と外乱抑制性を高いレベルで両立でき、良好な操作特性を実現できる。
【００５５】
［トルクセンサの温度補償について］
実施例１では、部材の磁歪特性によりトルクを検出するトルクセンサ２１を用いている。トルクセンサ２１の特性として温度ドリフトがある。このため、トルクセンサ２１の出力信号のＤＣ成分を温度ドリフト分として、LPF (ローパスフィルタ)で抽出し、センサ信号から減算することによってドリフト分をキャンセルする。
トルクセンサ２１の温度ドリフトは、熱時定数で表現するように進行するため、キャンセル処理直後は変化が小さく、後になるほど変化が徐々に大きくなる。通常のセレクトレバー２の操作では、わずかな時間でシフト位置の切り換え操作が行われるため、問題は生じない。つまり、温度ドリフトのキャンセルが行われた後、変化の少ない状態で、操作が開始・終了するため、トルク検知は温度ドリフトの影響を受けず精度よく検知される。
【００５６】
しかし、セレクトレバー２に操作力が加えられる期間が長くなる場合、つまり、手を置いて力を加え続ける、非常にゆっくりと操作を行うという場合、その間も温度ドリフトが進むため、温度ドリフトのキャンセル処理を行うと、トルクセンサの出力が温度ドリフトに影響されて、精度が低下する。このため、アシスト制御されるレンジ切り換え時のセレクトレバー２が重過ぎたり、又は軽すぎたりして、充分な操作フィーリングが得られないことになる。
【００５７】
これに対して、実施例１では、操作力判定手段４６、第２入力操作力演算部４７、第３入力操作力演算部４８、赤外線センサ４９を設けている。
【００５８】
［トルクセンサからの入力信号の処理］
図９は、コントロールユニット２２で実行されるトルクセンサ２１からの入力信号の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５９】
ステップＳ１１では、第１入力操作力としてトルクセンサ２１で入力操作力を検出し、セレクトレバー２でストローク角度を検出する。
【００６０】
ステップＳ１２では、赤外線センサ４９、操作力判定部４６により、操作力が加えられているかどうかの判定を実施する。
【００６１】
ステップＳ１３では、操作力が加えられているならばステップＳ１４に移行し、操作力が加えられていないならばステップＳ１５に移行する。
【００６２】
ステップＳ１４では、第２入力操作力を新たに演算せずに前回値に保持する。
【００６３】
ステップＳ１５では、第１入力操作力から新たに第２入力操作力を演算する。
【００６４】
ステップＳ１６では、第１、第２入力操作力から第３入力操作力を演算する。
【００６５】
ステップＳ１７では、第３入力操作力とストローク角度（セレクトレバー操作位置）からアシストアクチュエータ９への制御指令値を演算する。
【００６６】
［トルクセンサの検知精度を保つ作用］
まず、第２入力操作力、第３入力操作力を用い、且つステップＳ１４の処理を行わない場合の検知精度の低下について図１０を参照して説明する。
図１０に示す温度ドリフトの影響のない真の操作力に対し、温度ドリフトが生じると、実際にトルクセンサ２１で検知された値は、ドリフトして図１０の第１入力操作力となる。これに対し、トルクセンサ２１の熱時定数によって、LPF４７１を通過させて得られる第２入力操作力は、図１０のように徐々に変化していくこととなり、セレクトレバー２の操作期間が長いと、その影響が第２入力操作力を介して第３入力操作力に出てくることになる。この変化分がアシスト制御量に影響すれば、セレクトレバー２の操作が重くなったり、軽くなったりするのである。
【００６７】
実施例１では、セレクトノブ４に設けた赤外線センサ４９によって、操作しようと手を近接させたことを検知して、ステップＳ１３の処理で判断し、ステップＳ１４の処理で第２入力操作力を新たに演算せず、前回の値に保持する。
すると、図１１に示すように、温度ドリフトの影響が第２入力操作力に出て来る前の第２入力操作力に一時的に固定されることになり、第１入力操作力から第２入力操作力が減算されることにより演算される第３入力操作力は、温度ドリフトの影響を受けない値となり、長い期間操作が行われた場合も精度のよいトルクセンサの値で操作フィーリングのよいセレクトアシストが行える。
【００６８】
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。
【００６９】
(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。
【００７０】
また、セレクトレバー２に対し操作力が加えられていることを判定する操作力判定部４６と、トルクセンサの温度ドリフト量を検出するLPF４７１と、トルクセンサ２１に対してLPF４７１で演算した温度ドリフト量を考慮した第２入力操作力を演算し、且つ操作力判定部４６で操作力が加えられていると判定した場合に第２入力操作力を演算前の値に保持する第２入力操作演算部４７と、第１入力操作力から第２入力操作力を減算した第３入力操作力を演算する第３入力操作力演算部４８とを備え、コントロールユニット２２が、入力操作力として第３入力操作力を用いるため、操作力が加えられた状態であっても、入力操作力の検出精度の低下を抑えることができる。
【００７１】
(2)操作力判定部４６が、セレクトレバー２への操作者の手の近接を赤外線センサ４９で検出するものであるため、確実に操作者の動作を検知できる。
【実施例２】
【００７２】
図１２に示すのは、操作力判定部４６が、コントロールユニット２２からアシストアクチュエータ９へアシスト指令が行われている場合に、操作力が加えられていると判断する例である。
【００７３】
図１２に示すように、実施例１に対して赤外線センサ４９を設けずに、アシストアクチュエータ９に出力していることを示す信号を、モータ駆動制御部４５から操作力判定部４６に入力して、アシスト制御をしている期間を操作中と判定する。
他の構成、作用は実施例１と同じであるので説明を省略する。
【００７４】
次に効果を説明する。
実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置にあっては、上記(1)の効果に加えて下記の効果を有する。
(3)操作力判定部４６が、コントロールユニット２２からアシストアクチュエータ９へアシスト指令が行われている場合に、操作力が加えられていると判断するため、センサを設けることなくコストを抑制して、操作力が加えられた状態であっても、入力操作力の検出精度の低下を抑えることができる。
【実施例３】
【００７５】
図１３に示すのは、操作力有無判定手段が、入力操作力検出手段付近の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段が検出した温度から、操作力が加えられていない場合の第１入力操作力を推定する零レベル推定手段と、零レベル推定手段による操作力が加えられていない場合の第１入力操作力の推定値と第１入力操作力の差に基づいて操作力が加えられているかどうかを判定する自動変速機のセレクトアシスト装置の例である。
【００７６】
すなわち、図１３のブロック図に示すように、トルクセンサ２１の温度、又はトルクセンサ２１の周囲の温度を検出するように温度センサ５３（温度検出手段に相当する）を設ける。
さらに、コントロールユニット２２には、温度センサ５３からの温度信号により、操作がされていない場合の第１入力操作力を推定する第１入力操作力推定部５０（零レベル推定手段に相当する）を設け、操作がされていない場合の第１入力操作力とトルクセンサ２１で検出された第１入力操作力との差を求める加算器５１を設け、この差から操作中であるかどうかを判定する操作力判定部５２を設ける。
【００７７】
トルクセンサ２１又はトルクセンサ２１の周囲の温度を検出し、その温度により操作がない状態の第１入力操作力、つまり零レベルを推定し、その零レベルと実際の第１入力操作力との差を求めることにより、温度ドリフトを考慮しながらも、図１０で示したような第３入力操作力の変化を起きないようにして、精度よくアシスト制御ができるようにする。
他の構成、作用は実施例１と同じであるため説明を省略する。
【００７８】
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、上記の(1)の効果に加えて以下の効果を有する。
(4)操作力判定部５２が、トルクセンサ２１付近の温度を検出する温度センサ５３と、検出した温度から、操作力が加えられていない場合の第１入力操作力を推定する第１入力操作力推定部５０とトルクセンサ２１の第１入力操作力の差に基づいて操作力が加えられているかどうかを判定するため、より精度高く操作が加えられているかどうかを判定でき、これにより、入力操作力を精度高く検出することができる。
【実施例４】
【００７９】
実施例４は、第２入力操作力演算手段が、操作力有無判定手段によりセレクトレバーに操作力が加えられていると判定中であっても、判定の期間が、入力操作力検出手段の熱時定数又は零点ドリフト時定数から予め定めた所定期間より大きくなると、第２入力操作力を演算前の値に保持するのを止めるようにした例である。
【００８０】
すなわち、実施例４では、図１４に示すように、第２入力操作力演算部４７が経過時間を検知できるようタイマ５４を設けている。
他の構成は、実施例２と同様であるので説明を省略する。
【００８１】
実施例２で示したアシスト制御を操作中と判定して、第２入力操作力を直前の値で保持する例においては、第２入力操作力を保持することにより、図１０のような影響を受ける状態を排除して、図１１に示すように第３入力操作力を精度高く保つ。しかしながら、操作期間が非常に長い場合には、温度ドリフト分が大きな値となってくる（図１５参照）。
トルクセンサ２１の温度ドリフトは、熱時定数で表現されるため、熱時定数分の時間を超えると、温度ドリフトはサーチレートする。
このため、実施例４では、コントロールユニット２２にタイマ５４を設け、操作力判定部４６で第２入力操作力を保持した際にタイマ５４により経過時間を計測し、予めトルクセンサ２１の特性から定めた熱時定数を経過時間が超える場合には、図１６に示すように第２入力操作力の保持を中止する。すると、第２の入力操作力は、新たに、LPF４７１を使用して第２入力操作力演算部４７で演算するため、図１６のように温度ドリフトを考慮した値となり、検出誤差を小さくする。
【００８２】
効果を説明する。
実施例４の自動変速機のセレクトアシスト装置では、上記(1),(3)の効果に加えて以下の効果を有する。
(4)第２入力操作力演算部４７が、操作力判定部４６によりセレクトレバー２に操作力が加えられていると判定中であっても、判定の期間が、トルクセンサ２１の熱時定数又は零点ドリフト時定数から予め定めた所定期間より大きくなると、第２入力操作力を演算前の値に保持するのを止めるようにしたため、所定期間経過後は温度ドリフトを考慮した値となるようにして検出誤差を小さくできる。
【００８３】
（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。
【００８４】
目標アシスト力に対するFFアシスト力FffとFBアシスト力Ffbの配分比率は、目標操作特性に応じて自由に設定できる。
実施例１では、操作力有無判定手段として赤外線センサ４９を用いたが、手からセレクトノブに伝わる圧力（荷重）を検知するタッチセンサであってもよい。
実施例４では、第２入力操作力の保持の中止を行う所定の期間として、トルクセンサの熱時定数を用いたが、トルクセンサを含めてトルクセンサの信号を取り扱う回路系として零点ドリフト時定数としたものを使用してもよい。
また、この零点ドリフト時定数は他の定義であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【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】Ｐ→Ｒレンジ方向におけるFFアシスト力マップである。
【図９】コントロールユニットで実行されるトルク値及びストローク角度値の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例１において、ステップＳ１４の処理を行わない場合の第１入力操作力、第２入力操作力、第３入力操作力の関係を示す説明図である。
【図１１】実施例１における第１入力操作力、第２入力操作力、第３入力操作力の関係を示す説明図である。
【図１２】実施例２のコントロールユニットの制御ブロック図である。
【図１３】実施例３のコントロールユニットの制御ブロック図である。
【図１４】実施例４のコントロールユニットの制御ブロック図である。
【図１５】実施例４において、第２入力操作力の保持を中止しない場合の第１入力操作力、第２入力操作力、第３入力操作力の関係を示す説明図である。
【図１６】実施例４における第１入力操作力、第２入力操作力、第３入力操作力の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
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
３３  方向判別ブロック
３４  目標テーブルブロック
３５  加算器
３６  FB制御部
３７  乗算器
３８  加算器
３９  乗算器
４０  積分器
４１  加算器
４２  FF制御部
４３  FF補償テーブルブロック
４４  乗算器
４５  モータ駆動制御ブロック
４６  操作力判定部
４７  第２入力操作力演算部
４８  第３入力操作力演算部
４９  赤外線センサ
５０  第１入力操作力推定部
５１  加算器
５２  操作力判定部
５３  温度センサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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