(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】  制御方法を切替える制御方法切替部３４と、制御指令値を演算するアシスト力指令値演算部３５と、アシスト力を出力するアシストアクチュエータ９とを備え、制御方法切替部３４は、トルクセンサ２１ａとトルクセンサ２１ｂとで検出した入力操作力の差の絶対値が、第１の切替閾値以下の場合に通常の制御を行わせ、第１の切替閾値よりも大きく、第２の切替閾値以下の場合に通常よりもアシスト力を抑えた制御を行わせ、第２の切替閾値よりも大きい場合は、アシストさせないようにした。【選択図】      図３
2005308006.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への入力操作力を検出する第１入力操作力検出手段と、
同第１入力操作力検出手段の異常を判定するためにセレクトレバーへの入力操作力を検出する第２入力操作力検出手段と、
前記第１入力操作力検出手段と前記第２入力操作力検出手段とで検出した入力操作力の比較から制御方法を切替える制御方法切替手段と、
同制御方法切替手段により設定された制御方法に従い、検出された入力操作力に基づき、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値を演算する指令値演算手段と、
前記制御指令値により、前記セレクトレバーへ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、
を備え、
前記制御方法切替手段は、
前記第１入力操作力検出手段と前記第２入力操作力検出手段とで検出した入力操作力の差の絶対値が、
第１所定値以下の場合に通常の制御を行わせ、
第１所定値よりも大きく、第２所定値以下の場合に通常よりもアシスト力を抑えた制御を行わせ、
第２所定値よりも大きい場合は、アシストさせないようにする、
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。
【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、
前記第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力と起動判定値とを比較して起動判定を行う起動判定手段と、
前記第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力もしくは、前記操作位置検出手段により検出した操作位置から、目標操作力を設定する目標操作力設定手段と、
を備え、
前記指令値演算手段は、
起動と判定されている場合に、前記目標操作力と第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力との偏差によりアシスト力指令値を演算し、
アシスト力を抑えるよう判定された場合に、前記入力操作力に対して０に近づける補正をした値を用いて演算する、
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４】
請求項１または請求項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、
前記第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力もしくは、前記操作位置検出手段により検出した操作位置から、目標操作力を設定する目標操作力設定手段と、
を備え、
前記指令値演算手段は、
目標操作力と入力操作力との偏差にゲインを乗じて制御演算値を演算し、
アシスト力を抑えるよう判定された場合に、目標操作力と入力操作力の偏差に乗じるゲインを通常より小さくする、
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５】
請求項１または請求項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、
前記第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力と起動判定値とを比較して起動判定を行う起動判定手段と、
前記第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力もしくは、前記操作位置検出手段により検出した操作位置から、目標操作力を設定する目標操作力設定手段と、
を備え、
前記指令値演算手段は、
起動と判定されている場合に、前記目標操作力と第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力との偏差によりアシスト力指令値を演算し、
アシスト力を抑えるよう判定された場合に、前記起動判定値を通常より大きくした、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項６】
請求項１または請求項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、
前記第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力もしくは、前記操作位置検出手段により検出した操作位置から、目標操作力を設定する目標操作力設定手段を備え、
前記指令値演算手段は、
起動と判定されている場合に、前記目標操作力と第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力との偏差によりアシスト力指令値を演算し、
アシスト力を抑えるように判定された場合に、セレクトレバーの操作を重くする目標操作力を設定した、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項７】
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、
前記第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力と起動判定値とを比較して起動判定を行う起動判定手段と、
前記第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力もしくは、前記操作位置検出手段により検出した操作位置から、起動判定時の目標操作力をセレクトレバーの操作位置から設定する目標操作力初期値設定手段と、
前記第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力もしくは、前記操作位置検出手段により検出した操作位置から、起動判定後の目標操作力の収束値をセレクトレバーの操作位置から設定する目標操作力収束値設定手段と、
目標操作力の初期値と収束値から目標操作力を演算する目標操作力設定手段と、
からなり、
前記指令値演算手段は、
起動するよう判定された場合に、前記目標操作力と第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力との偏差によりアシスト力指令値を演算し、
アシスト力を抑えるように判定された場合に、セレクトレバーの操作を重くする目標操作力初期値を設定する、
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８】
請求項１または請求項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、
前記第１入力操作力検出手段により検出した入力操作力もしくは、前記操作位置検出手段により検出した操作位置から、目標操作力を設定する目標操作力設定手段と、
前記入力操作力もしくは、前記操作位置から、基本的な制御値であるアシスト力基本値を設定する基本値設定手段と、
前記目標操作力と前記入力操作力との偏差からアシスト力補正値を演算する手段と、
を備え、
前記指令値演算手段は、
前記アシスト力基本値と、前記アシスト力補正値から、制御演算値を演算し、
アシスト力を抑えるように判定された場合に、前記アシスト力基本値を通常よりも小さく設定する、
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９】
請求項２〜請求項８に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
セレクトレバーの操作位置で制御演算値の上限となるアシスト力上限値を設定し、
前記指令値演算手段は、
アシスト力を抑えるように判定された場合に、制御演算値が前記アシスト力上限値を超えないように制限する、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【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への入力操作力を検出する第１入力操作力検出手段と、第１入力操作力検出手段の異常を判定するためにセレクトレバーへの入力操作力を検出する第２入力操作力検出手段と、前記第１入力操作力検出手段と前記第２入力操作力検出手段とで検出した入力操作力の比較から制御方法を切替える制御方法切替手段と、制御方法切替手段により設定された制御方法に従い、検出された入力操作力に基づき、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値を演算する指令値演算手段と、前記制御指令値により、前記セレクトレバーへ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、を備え、前記制御方法切替手段は、前記第１入力操作力検出手段と前記第２入力操作力検出手段とで検出した入力操作力の差の絶対値が、第１所定値以下の場合に通常の制御を行わせ、第１所定値よりも大きく、第２所定値以下の場合に通常よりもアシスト力を抑えた制御を行わせ、第２所定値よりも大きい場合は、アシストさせないように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、センサ出力の差に応じて、通常のアシスト、力を抑えたアシスト、アシストなしの３通りの状態を切替えるようにしたことによって、トルクセンサに異常がなくても、異常と判断されて、アシスト停止になることを生じにくくすることができる。
【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１〜実施例８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は第１実施例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】
第１実施例の自動変速装置は、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（指令値演算手段）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。
なお、トルクセンサ２１は、内部にトルクセンサ２１ａとトルクセンサ２１ｂの２つのトルクセンサを備えており、トルクセンサ２１ａの出力値をトルクセンサ２１の出力値、つまり入力操作力検出用とし、トルクセンサ２１ｂの出力はトルクセンサ２１ａの異常を監視する、つまり異常検出用とする。
【００１８】
前記コントロールユニット２２は、ドライバの操作力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。
【００１９】
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のトルクセンサ２１ａ，２１ｂ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。
【００２０】
制御方法切替部３４は、トルクセンサ２１ａとトルクセンサ２１ｂの出力値の差から、通常制御、通常より抑えた制御、アシストなしの３つの状態を切替える指令情報を出力する。
アシスト力指令値演算部３５は、トルクセンサ２１ａで検出した操作力に応じて、必要なアシスト力を演算し、かつ制御方法切替部３１からの指令情報に応じて、演算したアシスト力をそのまま出力する通常制御、通常より抑えた制御、アシストなしの３つの状態に応じた出力をモータ駆動制御部３３に行う。
【００２１】
モータ駆動制御部３３は、目標アシスト力に基づいて、電動モータ１５を駆動する。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
実施例１では、トルクセンサ２１ａ，２１ｂ（入力操作力検出手段）として、図８に示すように磁歪式のトルクセンサを用いている。この磁歪式のトルクセンサは、軸２１１にトルクが印加されると軸２１１がねじれ、軸２１１に各々逆方向に溝加工された２つの部分にそれぞれ引張応力・圧縮応力が選択的に働き、逆磁歪効果によりこの部分の透磁率がそれぞれ増加・減少する。この逆磁歪効果による透磁率変化を、軸２１１に対して励磁コイル２１２で磁界を発生させ、透磁率が変化した軸２１１の磁界を２つの検出コイル２１３で検出し、整流器２１４で検出電圧波形を整流化し、平滑器２１５で直流変換する。その後、加算器２１６、増幅器２１７で差動増幅することによりトルクに比例した電圧出力を得るものである。
さらに、実施例１では、軸２１１の各々が逆方向に溝加工された２つの部分を２組設け、回路構成も２組とするようにして、入力操作力検出用と異常検出用の２つのトルクセンサを一体的に設けている。
【００２６】
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。
【００２７】
ステップＳ１では、トルクセンサ２１ａの操作力信号から操作力を読み込み、トルクセンサ２１ｂの操作力信号から異常検出用操作力を読み込み、ステップＳ２へ移行する。
【００２８】
ステップＳ２では、操作力と異常検出用操作力の差と、第１の切替閾値、第２の切替閾値とを比較し、制御のモードを、通常の制御、通常よりアシストを抑えた制御、アシストなし、に切替える。
【００２９】
ステップＳ３では、切替えられた制御モードによって、アシスト力の制御指令値を設定する。
【００３０】
ステップＳ４では、制御指令値に従って、電動モータ１５の出力デューティ比を制御し、本制御を終了する。
【００３１】
［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、ストローク角度と対比させたものである。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
［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。
【００３５】
［トルクセンサの異常について］
本実施例１では、入力操作力検出手段であるトルクセンサ２１に異常が生じた場合に、ドライバの意思に反したセレクト操作を行ってしまわないようトルクセンサ２１として、操作力検出用のトルクセンサ２１ａだけでなく、異常検出用のトルクセンサ２１ｂを設けている。
このように異常用トルクセンサ２１ｂによりドライバの意思に反したセレクト操作を防ぐには、トルクセンサ２１ａとトルクセンサ２１ｂの差を比較し、差が所定値以上の場合は、操作力検出用のトルクセンサ２１ａに異常が生じている可能性があると判断し、アシスト力を生じさせないようにし、手動力でのみ操作させることを考案した。しかしながら、アシストする、アシストしない、の２通りしか選択ができないため、どうしてもアシストしない安全側になるように、所定値を小さめに設定せざるを得ず、実際には、２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの温度差で出力差が生じているだけで、温度補償を行えば、適正なアシスト制御が行えるにも関わらず、アシストしないようにしていることによって、操作フィーリングが犠牲となっていた。
これに対し、実施例１では、制御方法切替部３１を設けている。
【００３６】
［２つのトルクセンサの差に応じた制御の切替作用］
実施例１の制御方法切替部３４では、トルクセンサ２１ａにより検出した操作力をrFs1とし、トルクセンサ２１ｂにより検出した操作力をrFs2とし、制御モードの第１の切替閾値をth1、制御モードの第２の切替閾値をth2として、以下の３つの場合に応じて制御モードを切替える。
(a)|rFs1-rFs2|≦th1の場合
トルクセンサ２１ａとトルクセンサ２１ｂの差の絶対値が、第１の切替閾値より小さい場合、つまり|rFs1-rFs2|≦th1の場合には、通常の制御を行う指令情報を制御方法切替部３１からアシスト力指令値演算部３５へ出力し、アシスト力指令値演算部３５はトルクセンサ２１ａで検出した操作力に対応して、アシスト力の指令値を演算し、モータ駆動制御部３３に出力し、モータ１５が駆動されアシスト力が出力される。
これは、トルクセンサ２１ａに異常がない場合は、トルクセンサ２１ａとトルクセンサ２１ｂの出力値の差は微小なものとなるはずである。そのため、この場合には、通常の制御を行う。
【００３７】
(b)th1<|rFs1-rFs2|≦ths2の場合
トルクセンサ２１ａとトルクセンサ２１ｂの差の絶対値が、第１の切替閾値を超え、かつ第２の切替閾値以下の場合、つまりth1<|rFs1-rFs2|≦ths2の場合には、通常の制御よりもアシスト力を抑制させる指令情報をアシスト力指令値演算部３５へ出力する。アシスト力指令値演算部３５は、出力する指令値のアシスト力を抑制はするが、アシストは行う。
すると、温度ドリフトの影響で、実際には、その値でアシスト演算をしても問題がないような場合には、セレクトレバーの操作は重くなるが、アシストのない状態ほど重くならない状態でセレクト操作を行うことができる。
また、実際にトルクセンサ２１ａに少し異常が生じている場合には、アシスト力を抑えたので、異常により大きめのアシスト力が発生しても、ドライバの意思に反するセレクト操作は生じにくい。
【００３８】
(c)|rFs1-rFs2|>th2の場合
トルクセンサ２１ａとトルクセンサ２１ｂの差の絶対値が、第２の切替閾値を超える場合、つまり|rFs1-rFs2|>th2の場合には、アシスト力の出力を０にする指令情報を制御方法切替部３４が出力し、アシスト力指令値演算部３５はアシスト力を０にする。
これは、トルクセンサ２１ａとトルクセンサ２１ｂの検出値の差が大きすぎる場合には、その検出値を用いてアシスト制御を行うと、ドライバの意思に反する操作となる可能性があるため、アシストしないようにし、操作は重くなるが、セレクトレバーを手動力のみで操作する。
【００３９】
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。
【００４０】
(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。
【００４１】
さらに、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２への入力操作力を検出するトルクセンサ２１ａと、トルクセンサ２１ａの異常を判定するためにセレクトレバー２への入力操作力を検出するトルクセンサ２１ｂと、トルクセンサ２１ａとトルクセンサ２１ｂとで検出した入力操作力の比較から制御方法を切替える制御方法切替部３４と、制御方法切替部３４により設定された制御方法に従い、検出された入力操作力に基づき、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値を演算するアシスト力指令値演算部３５と、制御指令値により、セレクトレバー２へ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９とを備え、制御方法切替部３４は、トルクセンサ２１ａとトルクセンサ２１ｂとで検出した入力操作力の差の絶対値が、第１の切替閾値(ths1)以下の場合に通常の制御を行わせ、第１の切替閾値(ths1)よりも大きく、第２の切替閾値(ths2)以下の場合に通常よりもアシスト力を抑えた制御を行わせ、第２の切替閾値(ths2)よりも大きい場合は、アシストさせないようにしたため、トルクセンサ２１に異常がなくても、異常と判断されて、アシスト停止になることを生じにくくすることができる。
【実施例２】
【００４２】
実施例２は、アシスト力を抑制する場合、アシスト力指令値演算するために入力される操作力の値を小さくする例である。
図９は実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置の制御ブロック図である。図１２は実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置の操作位置と検出した操作力及びアシスト力の状態を示す説明図である。図１３は実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置の目標操作力マップである。
【００４３】
実施例２では、図１０に示すように、出力軸１２に設けられ、モータ出力軸１６と噛み合っているウォームギア１４に、位置検出のための接触子２４を取り付け固定している。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。
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。
【００４４】
次に実施例２におけるコントロールユニット２２の制御ブロック図を図９に示す。
補正係数乗算部３６は、制御方法切替部３４からの３つの制御モードの指令情報を受け取り、その制御モードに合わせた補正係数をトルクセンサ２１ａの入力操作力に乗じて、その結果を出力する。
目標操作力設定部３７は、図１３に示すように、セレクトレバー２の操作位置に対する目標操作力をＰレンジ→Ｌレンジ方向とＬレンジ→Ｐレンジ方向の２つをテーブルデータとして持つようにし、ポテンショメータ２５で検出したストローク角度信号から得られるセレクトレバー２の操作位置、操作方向からテーブルデータを参照して目標操作力を設定し、出力する。
【００４５】
起動判定部３８は、起動判定閾値を備えており、補正係数乗算部３６からの入力操作力と起動判定閾値を比較し、入力操作力が起動判定閾値を超えているかどうかの判定結果をアシスト力指令値演算部３９に出力する。
なお、入力操作力が起動判定閾値を超えていない場合の出力は、すなわち、アシストを行わないことを示し、入力操作力が起動判定閾値を超えている場合の出力は、アシストを行うことを示す。
【００４６】
アシスト力指令値演算部３９は、起動判定部３８からアシスト制御起動と判定されている場合に、目標操作力設定部３７からの目標操作力と、補正係数乗算部３６からの入力操作力との偏差に応じたアシスト力の指令値を演算して、モータ駆動制御部３３に出力する。
その他構成は実施例１と同じである。
【００４７】
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１１は、実施例２の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。
【００４８】
ステップＳ２１では、トルクセンサ２１ａの操作力信号から操作力を読み込み、トルクセンサ２１ｂの操作力信号から異常検出用操作力を読み込み、ステップＳ２２へ移行する。
【００４９】
ステップＳ２２では、ポテンショメータ２５のストローク角度信号から操作位置を読み込む。
【００５０】
ステップＳ２３では、操作力と異常検出用操作力の差と、第１の切替閾値、第２の切替閾値とを比較し、制御のモードを、通常の制御、通常よりアシストを抑えた制御、アシストなし、に切替える。
【００５１】
ステップＳ２４では、切替え制御の演算結果に応じたゲインをトルクセンサ２１ａからの入力操作力に乗じる補正を行う。
【００５２】
ステップＳ２５では、セレクトレバーの操作位置、操作方向に応じた目標操作力を設定する。
【００５３】
ステップＳ２６では、補正後の入力操作力と起動判定閾値を比較する起動判定を行う。
【００５４】
ステップＳ２７では、目標操作力と入力操作力の偏差に応じたアシスト指令値を演算する。
【００５５】
ステップＳ２８では、アシスト指令値に応じてモータ１５を駆動する。
【００５６】
［２つのトルクセンサの差に応じた制御の切替作用］
実施例２においても、２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの値により３つのモードへ切替えられる。
(a)|rFs1-rFs2|≦th1の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が第１の切替閾値以下の場合には、補正係数乗算部３６は、係数として１を入力操作力に乗算する、つまり補正を行わないようにして、アシスト力指令値演算部３９で補正後の入力操作力と目標操作力との偏差からアシスト力指令値を演算してアシスト制御を行う。
【００５７】
(b)th1<|rFs1-rFs2|≦th2の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が第１の切替閾値を超え、第２の切替閾値以下の場合には、以下に示す２つの作用によってアシスト力が抑えられる。
まず、制御方法切替部３４から、アシスト力を抑えるモードである信号を補正係数乗算部３６が受けると、補正係数乗算部３６は０と１の間の補正係数を入力操作力に乗算する。この補正係数は、２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が大きいほど、大きくなる値をとるようにしてもよいし、定数であってもよい。
補正により入力操作力が小さくなると、起動判定部３８では、図１２(b)に示すように起動のタイミングが遅れることになる。すると、図１２(c)に示すように、入力される操作力及び目標操作力がある値となった操作位置でアシスト制御がスタートするため、その値分はアシスト制御から減じられることになり、アシスト力が抑えられる。
【００５８】
さらに、入力操作力を小さくする補正をすると、アシスト力指令値演算部３９による演算では、図１２(b)に示すように、入力操作力と目標操作力の偏差が小さくなるため、その偏差に応じて演算されるアシスト力は小さくなるのである。よって、アシスト力はさらに抑えられる。
このように、２つの作用により、アシスト力が抑えられることにより、第１の切替閾値を超え、第２の切替閾値以下において、セレクトレバー２の操作は重くなるがアシスト力を出力し、この状態でトルクセンサ２１ａに異常が生じる場合にも、２つの作用でアシスト力を抑制して、ドライバの意思に反する操作とならないようにアシスト力を抑える。
【００５９】
(c)|rFs1-rFs2|>th2の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値が第２の切替閾値を超える場合には、制御方法切替部３４は、アシストを行わない指令を補正係数乗算部３６に送り、補正係数乗算部３６は係数として０を乗算し、入力操作力として０が出力される。
アシスト力指令値演算部３９は、入力操作力として０が入力されると、操作していないと判断するためアシスト制御を行わない。
これにより２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が大きい場合には、異常によりドライバの意思に反する操作となる可能性が高くなるのに対応して操作は重くなるが、アシストなしの手動で操作する。
【００６０】
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。
(2)セレクトレバー２の操作位置を検出するポテンショメータ２５を設けたため、セレクトレバー２の操作位置を考慮したより操作フィーリングを向上させるアシスト処理を行うことができ、さらに、アシスト力を抑えるのに操作位置を考慮できる。
(3)トルクセンサ２１ａにより検出した入力操作力と起動判定閾値とを比較して起動判定を行う起動判定部３８と、トルクセンサ２１ａにより検出した入力操作力もしくは、ポテンショメータ２５により検出した操作位置から、目標操作力を設定する目標操作力設定部３７とを備え、アシスト力指令値演算部３９は、起動と判定されている場合に、目標操作力と入力操作力との偏差によりアシスト力指令値を演算し、アシスト力を抑えるよう判定された場合に、入力操作力に対して０に近づける補正をした値を用いて演算するため、アシスト制御の起動を遅らせてアシスト力を抑えることと、アシスト力自体を小さくすることにより、良好なアシスト制御と、トルクセンサ２１ａ，２１ｂの差に応じたアシスト力の抑制を行って、異常によるドライバの意思に反する操作の発生を回避しつつ、アシスト制御による操作を行うことができる。
【実施例３】
【００６１】
実施例３の自動変速機のセレクトアシスト装置は、アシスト指令値を設定する際のゲインを変更してアシスト力を抑える例である。
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制御ブロック図である。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コントロールユニットで実行されるアシスト制御のフローチャート図である。
図１４を参照して実施例２の制御ブロックを説明する。
目標操作力設定部４０は、入力操作力から、目標とする操作力を設定する。例として、前回の制御ルーチンで検出した入力操作力と、今回の入力操作力の差により目標値を設定するなどである。
【００６２】
アシスト力指令値演算部４１は、トルクセンサ２１ａからの入力操作力と、目標操作力設定部４０からの目標操作力との偏差からアシスト力指令値を演算して出力する。
補正係数乗算部４２は、制御方法切替部３４からの制御モードに合わせたゲインをアシスト力指令値に乗じる演算を行う。
その他構成は実施例１と同様である。
【００６３】
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１５に示すのは、コントロールユニット２２で実行される処理を示すフローチャートで、以下、各ステップを説明する。
【００６４】
ステップＳ３１では、トルクセンサ２１ａの操作力信号から操作力を読み込み、トルクセンサ２１ｂの操作力信号から異常検出用操作力を読み込み、ステップＳ３２へ移行する。
【００６５】
ステップＳ３２では、操作力と異常検出用操作力の差と、第１の切替閾値、第２の切替閾値とを比較し、制御のモードを、通常の制御、通常よりアシストを抑えた制御、アシストなし、に切替える。
【００６６】
ステップＳ３３では、トルクセンサ２１ａからの入力操作力によりアシスト制御の目標操作力を設定する。
【００６７】
ステップＳ３６では、目標操作力と入力操作力の偏差からアシスト力指令値を演算する。
【００６８】
ステップＳ３７では、制御方法切替部３４で切り替えた制御モードに応じたゲインをアシスト力指令値に乗じる補正を行う。
【００６９】
ステップＳ３８では、アシスト指令値に従ってモータを駆動させる。
【００７０】
［２つのトルクセンサの差に応じた制御の切替作用］
(a)|rFs1-rFs2|≦th1の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が第１の切替閾値以下の場合には、補正係数乗算部４２は、係数として１をアシスト力指令値に乗算する、つまり補正を行わないようにして、アシスト力指令値演算部３９で入力操作力と目標操作力との偏差から演算したアシスト力指令値でアシスト制御を行う。
【００７１】
(b)th1<|rFs1-rFs2|≦th2の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が第１の切替閾値を超え、第２の切替閾値以下の場合には、アシスト力指令値演算部３９で演算したアシスト力指令値を補正係数演算部４２で１より小さい係数を乗じることにより小さくしてモータ駆動制御部３３に出力するようにして、小さい出力となるようにする。
すると、本制御は、目標操作力と入力操作力の偏差により制御を行うフィードバック制御であるので、出力を小さくすると、後々には、目標操作力に追従・合致していくが、追従が遅れていくことになり、アシスト力は抑制される。
これにより、２つのトルクセンサに差がある場合に操作は重くなるがアシストは行うとした際に、トルクセンサ２１ａに異常があったとしても、ドライバの意思に反した操作とならないようにアシスト力を抑えることができる。
【００７２】
また、目標操作力に対するアシスト力のフィードバック制御による追従を遅れさせることは、トルクセンサ２１ａに異常があった検知をしてもすぐにその値による影響がでないことになる。
【００７３】
(c)|rFs1-rFs2|>th2の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値が第２の切替閾値を超える場合には、制御方法切替部３４は、アシストを行わない指令を補正係数乗算部４２に送り、補正係数乗算部４２は係数として０を乗算し、アシスト力指令値は０が出力される。
これにより２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が大きい場合には、異常によりドライバの意思に反する操作となる可能性が高くなるのに対応して操作は重くなるが、アシストなしの手動で操作する。
なお、実施例３では、アシスト力指令値演算部４１の出力値に補正係数乗算部４２でゲインを乗じたが、アシスト力指令値演算部４１の処理に用いるゲインを小さくする処理を行ってもよい。
【００７４】
実施例３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。
(4)トルクセンサ２１ａにより検出した入力操作力から、目標操作力を設定する目標操作力設定部４０を備え、アシスト力指令値演算部４１は、目標操作力と入力操作力との偏差にゲインを乗じて制御演算値を演算し、アシスト力を抑えるよう判定された場合に、補正係数乗算部４２が通常より小さくしたゲインをアシスト力指令値に乗じるため、フィードバックによる追従を遅らせて、その分アシスト力を抑制し、２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力に差がある場合に、操作は重くなるがアシストをできるだけ行い、トルクセンサ２１ａが異常の際にもドライバの意思に反する操作が発生するのを防止することができる。
【実施例４】
【００７５】
実施例４の自動変速機のセレクトアシスト装置は、アシスト力を抑制する場合には、起動判定のレベルを大きくする例である。
図１６は実施例４の自動変速機のセレクトアシスト装置の制御ブロック図である。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コントロールユニットで実行されるアシスト処理のフローチャート図である。
実施例４の制御ブロック図について図１６を参照して説明する。
起動判定部４３は、制御方法切替部３４からの３つの制御モードに合わせて起動判定閾値を変更し、トルクセンサ２１ａの入力操作力と比較して起動判定を行う。
【００７６】
アシスト力指令値演算部４４は、起動判定部４３からの信号により起動となっている場合に、アシスト力指令値を演算して出力する。
【００７７】
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１７に示すのは、実施例４のコントロールユニットで実行されるアシスト処理のフローチャート図で、以下、各ステップについて説明する。
【００７８】
ステップＳ４３では、トルクセンサ２１ａの操作力信号から操作力を読み込み、トルクセンサ２１ｂの操作力信号から異常検出用操作力を読み込み、ステップＳ４４へ移行する。
【００７９】
ステップＳ４４では、操作力と異常検出用操作力の差と、第１の切替閾値、第２の切替閾値とを比較し、制御のモードを、通常の制御、通常よりアシストを抑えた制御、アシストなし、に切替える。
【００８０】
ステップＳ４５では、トルクセンサ２１ａからの入力操作力によりアシスト制御の目標操作力を設定する。
【００８１】
ステップＳ４６では、切り替えられた制御方法に応じた起動判定閾値と、入力操作力を比較して起動判定を行う。
【００８２】
ステップＳ４７では、目標操作力と入力操作力の偏差からアシスト力指令値を演算する。
【００８３】
ステップＳ４８では、アシスト指令値に従ってモータを駆動させる。
【００８４】
［２つのトルクセンサの差に応じた制御の切替作用］
(a)|rFs1-rFs2|≦th1の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が第１の切替閾値以下の場合には、制御方法切替部３４から通常制御を行う指令信号が起動判定部４３に出力され、起動判定部４３は、起動判定閾値を変更しない通常の値でトルクセンサ２１ａの出力値と比較し、起動判定を行う。起動の場合には、通常のアシスト制御が行われる。
【００８５】
(b)th1<|rFs1-rFs2|≦th2の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が第１の切替閾値を超え、第２の切替閾値以下の場合には、そのことが制御方法切替部３４から起動判定部４３に出力される。起動判定部４３では、起動判定閾値を大きくする変更を行う。すると、操作がされて、アシスト制御が始まるまでが遅れることになる。このようにアシスト制御の起動が遅れると、図１８に示すように、操作力のある値までを除いて制御することになり、結果として、その操作は小さいアシスト力となる。
よって、２つのトルクセンサに差がある場合に操作は重くなるがアシストは行うとした際に、トルクセンサ２１ａに異常があったとしても、ドライバの意思に反した操作とならないようにアシスト力を抑えることができる。
【００８６】
(c)|rFs1-rFs2|>th2の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値が第２の切替閾値を超える場合には、制御方法切替部３４は、アシストを行わない指令を起動判定部４３に送り、起動判定部４３は、起動と判定されない閾値にする変更を行い、起動と判定しないことによりアシスト制御を行わない。
これにより２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が大きい場合には、異常によりドライバの意思に反する操作となる可能性が高くなるのに対応して操作は重くなるが、アシストなしの手動で操作する。
【００８７】
実施例４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。
(5)トルクセンサ２１ａにより検出した入力操作力と起動判定閾値とを比較して起動判定を行う起動判定部４３と、トルクセンサ２１ａにより検出した入力操作力から、目標操作力を設定する目標操作力設定部４０とを備え、アシスト力指令値演算部４４は、起動と判定されている場合に、目標操作力と入力操作力との偏差によりアシスト力指令値を演算し、制御方法切替部３４により、アシスト力を抑えるよう判定された場合に、起動判定部４３の起動判定閾値を通常より大きくしたため、アシスト制御の始動のタイミングを通常のタイミングより遅らせることにより、アシスト力を抑制し、２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力に差がある場合に、操作は重くなるがアシストをできるだけ行い、トルクセンサ２１ａが異常の際にもドライバの意思に反する操作が発生するのを防止することができる。
【実施例５】
【００８８】
実施例５の自動変速機のセレクトアシスト装置は、目標操作力を変更してアシスト力を抑える例である。
図１９は実施例５の自動変速機のセレクトアシスト装置の制御ブロック図である。図２０は実施例５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アシスト制御のフローチャート図である。
実施例５の制御ブロック図について図１９を参照して説明する。
目標操作力設定部４５は、制御方法切替部３４からの切り替えた制御モードに応じて、目標操作力を変更し、アシスト力指令値演算部３９に出力する。
【００８９】
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２０に示すのは、実施例５のコントロールユニットで実行されるアシスト処理のフローチャート図で、以下、各ステップについて説明する。
【００９０】
ステップＳ５３では、トルクセンサ２１ａの操作力信号から操作力を読み込み、トルクセンサ２１ｂの操作力信号から異常検出用操作力を読み込み、ステップＳ５４へ移行する。
【００９１】
ステップＳ５４では、操作力と異常検出用操作力の差と、第１の切替閾値、第２の切替閾値とを比較し、制御のモードを、通常の制御、通常よりアシストを抑えた制御、アシストなし、に切替える。
【００９２】
ステップＳ５３では、トルクセンサ２１ａからの入力操作力によりアシスト制御の目標操作力を設定し、切り替えられた制御方法に応じて、目標操作力を小さくする変更を行う。
【００９３】
ステップＳ５４では、起動判定閾値と、入力操作力を比較して起動判定を行う。
【００９４】
ステップＳ５５では、目標操作力と入力操作力の偏差からアシスト力指令値を演算する。
【００９５】
ステップＳ５６では、アシスト指令値に従ってモータを駆動させる。
【００９６】
［２つのトルクセンサの差に応じた制御の切替作用］
(a)|rFs1-rFs2|≦th1の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が第１の切替閾値以下の場合には、制御方法切替部３４から通常制御を行う指令信号が目標操作力設定部４５に出力され、目標操作力設定部４５はトルクセンサ２１ａの出力値と、前回値を演算したものなどから目標操作力を設定する。
アシスト力指令値演算部３９は、目標操作力と入力操作力の偏差に応じて、アシスト力指令値を演算し、通常のアシスト制御が行われる。
【００９７】
(b)th1<|rFs1-rFs2|≦th2の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が第１の切替閾値を超え、第２の切替閾値以下の場合には、制御方法切替部３４からアシストを抑える制御に切り替える指令信号が目標操作力設定部４５に出力され、目標操作力設定部４５は、目標操作力を大きくしてアシスト力を小さくする、つまり操作を重くする設定を行う。
これにより、アシスト力指令値演算部３９は、通常よりも少ないアシスト力を発生させる指令値を出力する。
よって、２つのトルクセンサに差がある場合に操作は重くなるがアシストは行うとした際に、トルクセンサ２１ａに異常があったとしても、ドライバの意思に反した操作とならないようにアシスト力を抑えることができる。
【００９８】
(c)|rFs1-rFs2|>th2の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値が第２の切替閾値を超える場合には、制御方法切替部３４は、アシストを行わない指令を目標操作力設定部４５に送り、目標操作力設定部４５は、目標操作力を極端に大きな値または０、つまりアシストを行わない信号を出力する。
アシスト力指令値演算部３９は、この場合、出力値を０にするようにして、アシスト力を発生させない。
これにより２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が大きい場合には、異常によりドライバの意思に反する操作となる可能性が高くなるのに対応して操作は重くなるが、アシストなしの手動で操作する。
【００９９】
実施例５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。
(6)トルクセンサ２１ａにより検出した入力操作力から、目標操作力を設定する目標操作力設定部４５を備え、アシスト力指令値演算部３９は、起動と判定されている場合に、目標操作力とトルクセンサ２１ａにより検出した入力操作力との偏差によりアシスト力指令値を演算し、制御方法切替部３４によりアシスト力を抑えるように判定された場合に、セレクトレバー２の操作を重くする目標操作力を目標操作力設定部４５が設定するため、目標を変更することによりアシスト力を小さくし、２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力に差がある場合に、操作は重くなるがアシストをできるだけ行い、トルクセンサ２１ａが異常の際にもドライバの意思に反する操作が発生するのを防止することができる。
【実施例６】
【０１００】
実施例６の自動変速機のセレクトアシスト装置は、目標操作力を初期値と収束値からなるようにし、アシスト力を抑える際には、目標操作力の初期値を変更する例である。
実施例６の制御ブロック図について、図２１を参照して説明する。
目標操作力初期値設定部４６は、起動判定時に、アシスト力を早期に立ち上げるために、目標操作力を入力操作力に対して大きく差をつける図２３(b)のように目標操作力の初期値を設定する。
また、アシストを抑える信号を制御方法切替部３４から入力されると、目標操作力と入力操作力との差を図２３(b)に示すように小さくする変更を行った目標操作力の初期値を設定する。
目標操作力収束値設定部４７は、起動判定時に、目標操作力が初期値に対して収束すべき値、つまり目標操作力の収束値を設定する。
【０１０１】
目標操作力設定部４８は、初期値から収束値へ１次遅れフィルタにより収束させる目標操作力を設定する。
【０１０２】
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２２に示すのは、実施例６のコントロールユニットで実行されるアシスト処理のフローチャート図で、以下、各ステップについて説明する。
【０１０３】
ステップＳ６１では、トルクセンサ２１ａの操作力信号から操作力を読み込み、トルクセンサ２１ｂの操作力信号から異常検出用操作力を読み込み、ステップＳ６２へ移行する。
【０１０４】
ステップＳ６２では、ポテンショメータ２５からのストローク角度信号から操作位置を読み込む。
【０１０５】
ステップＳ６３では、操作力と異常検出用操作力の差と、第１の切替閾値、第２の切替閾値とを比較し、制御のモードを、通常の制御、通常よりアシストを抑えた制御、アシストなし、に切替える。
【０１０６】
ステップＳ６４では、起動判定閾値と、入力操作力を比較して起動判定を行う。
【０１０７】
ステップＳ６５では、起動と判定された際に、セレクトレバー２の操作位置から目標操作力の初期値を設定し、制御方法切替部３４で切り替えた制御モードに応じて、目標操作力の初期値を変更する。
【０１０８】
ステップＳ６６では、起動と判定された際に、セレクトレバー２の操作位置から目標操作位置の収束値を設定する。
【０１０９】
ステップＳ６７では、目標操作力の初期値と目標操作力の収束値から、目標操作力を設定する。
【０１１０】
ステップＳ６８では、目標操作力と入力操作力の偏差からアシスト力指令値を演算する。
【０１１１】
ステップＳ６９では、アシスト指令値に従ってモータを駆動させる。
【０１１２】
［２つのトルクセンサの差に応じた制御の切替作用］
(a)|rFs1-rFs2|≦th1の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が第１の切替閾値以下の場合には、制御方法切替部３４から通常制御を行う指令信号が目標操作力初期値設定部４６に出力され、目標操作力設定部４８は目標操作力初期値設定部４６からの初期値と目標操作力収束値設定部４７からの収束値とから目標操作力を設定する。
この目標操作力は図２３(b)に示すように、起動の際の入力操作力との差が大きくなるよう設定され、アシスト力の立上りの応答性を速くする。
また、この目標操作力は１次遅れで収束値に収束させ、アシスト力を速く立ち上がらせた後は、本来の目標操作力に収束させる。
アシスト力指令値演算部３９は、目標操作力と入力操作力の偏差に応じて、アシスト力指令値を演算し、通常のアシスト制御が行われる。
【０１１３】
(b)th1<|rFs1-rFs2|≦th2の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が第１の切替閾値を超え、第２の切替閾値以下の場合には、制御方法切替部３４からアシスト力を抑える指令信号が目標操作力初期値設定部４６に出力され、目標操作力初期値設定部４６は図２３(b)に示すように起動の際に入力操作力と大きく差を持たせる初期値を、入力操作力と差を小さくする。
すると、この変更によって、目標操作力と入力操作力との差が小さくなった分、アシスト力は抑えられる。
よって、２つのトルクセンサに差がある場合に操作は重くなるがアシストは行うとした際に、トルクセンサ２１ａに異常があったとしても、ドライバの意思に反した操作とならないようにアシスト力を抑えることができる。
【０１１４】
(c)|rFs1-rFs2|>th2の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値が第２の切替閾値を超える場合には、制御方法切替部３４は、アシストを行わない指令を目標操作力初期値設定部４６に送り、目標操作力初期値設定部４６は、目標操作力を０、つまりアシストを行わない信号を出力する。目標操作力設定部４８は、初期値として０を受け取った場合、目標操作力を０にする、つまりアシストさせない出力を行う。
アシスト力指令値演算部３９は、この場合、出力値を０にするようにして、アシスト力を発生させない。
これにより２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が大きい場合には、異常によりドライバの意思に反する操作となる可能性が高くなるのに対応して操作は重くなるが、アシストなしの手動で操作する。
【０１１５】
実施例６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。
(7)トルクセンサ２１ａにより検出した入力操作力と起動判定値とを比較して起動判定を行う起動判定部３８と、ポテンショメータ２５により検出した操作位置から、起動判定時の目標操作力をセレクトレバーの操作位置から設定する目標操作力初期値設定部４６と、起動判定後の目標操作力の収束値をセレクトレバー２の操作位置から設定する目標操作力収束値設定部４７と、目標操作力の初期値と収束値から目標操作力を演算する目標操作力設定部４８とからなり、アシスト力指令値演算部３９は、起動するよう判定された場合に、目標操作力とトルクセンサ２１ａにより検出した入力操作力との偏差によりアシスト力指令値を演算し、アシスト力を抑えるように制御方法切替部３４で判定された場合に、セレクトレバーの操作を重くする目標操作力初期値を目標操作力初期値設定部４６が設定するため、アシスト力を速く立ち上がらせるよう入力操作力との差を大きく設定する目標操作力を、差を小さくする変更をしてアシスト力を抑え、２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力に差がある場合に、操作は重くなるがアシストをできるだけ行い、トルクセンサ２１ａが異常の際にもドライバの意思に反する操作が発生するのを防止することができる。
【実施例７】
【０１１６】
実施例７の自動変速機のセレクトアシスト装置は、フィードバック制御＋フィードフォワード制御によりアシスト力指令値を演算し、アシスト力を抑える際には、フィードフォワード分に係数を掛けて小さくする例である。
実施例７の制御ブロック図について図２４を参照して説明する。
アシスト力補正値演算部４９は、入力操作力と目標操作力の偏差からアシスト力指令値のフィードバック制御分を演算する。
【０１１７】
アシスト力基本値演算部５０は、入力操作力からアシスト力指令値のフィードフォワード制御分を演算し、制御方法切替部３４で切り替えた制御モードに従ってアシスト力指令値のフィードフォワード制御分を変更する。
加算器５１は、アシスト力補正値演算部４９からのアシスト力指令値のフィードバック分と、アシスト力基本値演算部５０からのアシスト力指令値のフィードフォワード分とを加算し、アシスト力指令値として出力する。
【０１１８】
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２５に示すのは、実施例７のコントロールユニットで実行されるアシスト処理のフローチャート図で、以下、各ステップについて説明する。
【０１１９】
ステップＳ７１では、トルクセンサ２１ａの操作力信号から操作力を読み込み、トルクセンサ７１ｂの操作力信号から異常検出用操作力を読み込み、ステップＳ７２へ移行する。
【０１２０】
ステップＳ７２では、操作力と異常検出用操作力の差と、第１の切替閾値、第２の切替閾値とを比較し、制御のモードを、通常の制御、通常よりアシストを抑えた制御、アシストなし、に切替える。
【０１２１】
ステップＳ７３では、入力操作力から、例えば前回値と今回値の偏差などにより目標操作力を設定する。
【０１２２】
ステップＳ７４では、入力操作力からアシスト力指令値の基本値を演算する。この基本値がフィードフォワード分となる。また、制御方法切替部３４で切り替えた制御方法に従って、基本値を変更する。
【０１２３】
ステップＳ７５では、目標操作力と入力操作力の偏差から、アシスト力指令値の補正値を演算する。この補正値がフィードバック分となる。
【０１２４】
ステップＳ７６では、アシスト力指令値の基本値とアシスト力指令値の補正値を加算して、アシスト力指令値を演算する。
【０１２５】
ステップＳ７７では、アシスト指令値に従ってモータを駆動させる。
【０１２６】
［２つのトルクセンサの差に応じた制御の切替作用］
(a)|rFs1-rFs2|≦th1の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が第１の切替閾値以下の場合には、制御方法切替部３４から通常制御を行う指令信号がアシスト力基本値演算部５０に出力され、アシスト力基本値演算部５０は入力操作力から演算する、基本的に与えるアシスト制御値、つまりフィードフォワード制御分を出力する。
アシスト力補正値演算部４９は、目標操作力設定部４０からの目標操作力とトルクセンサ２１ａからの入力操作力との偏差に応じて、目標に近づけるためのアシスト制御値、つまりフィードバック制御分を出力する。
このフィードフォワード制御分とフィードバック制御分は、加算器５１で加算されて、アシスト力指令値となり、モータ１５が制御され、通常のアシスト制御が行われる。
【０１２７】
(b)th1<|rFs1-rFs2|≦th2の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が第１の切替閾値を超え、第２の切替閾値以下の場合には、制御方法切替部３４からアシスト力を抑える指令信号がアシスト力基本値演算部５０へ出力される。
この場合、アシスト力基本値演算部５０は、入力操作力から演算するアシスト力指令値の基本値を小さく抑える変更を行う。具体的には、係数を乗じるようにし、通常制御では１を乗じ、この場合では１以下の値を乗じる。
【０１２８】
すると、フィードフォワード制御分が小さく抑えられることにより、アシスト力指令値は小さくなり、アシスト力が抑えられる。本制御では、フィードバック制御を行っているため、フィードフォワード分を小さくすると、フィードバック分を大きくするが、フィードバックは遅れを生じるため、フィードバック制御が追従するまでに充分なアシスト力の抑制が行える。
【０１２９】
(c)|rFs1-rFs2|>th2の場合
２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値が第２の切替閾値を超える場合には、制御方法切替部３４は、アシストを行わない指令をアシスト力基本値演算部５０に送り、アシスト力基本値演算部５０は加算器５１での加算処理を行ってもアシスト力指令値を０にする信号、例えば特別に設定されたアシスト無しを示す信号を出力する。よって、モータ駆動制御部３３は、アシスト力を発生させない。
これにより２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値の差が大きい場合には、異常によりドライバの意思に反する操作となる可能性が高くなるのに対応して操作は重くなるが、アシストなしの手動で操作する。
【０１３０】
実施例７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。
(8)トルクセンサ２１ａにより検出した入力操作力から、目標操作力を設定する目標操作力設定部４０と、入力操作力から、基本的な制御値であるアシスト力基本値を設定するアシスト力基本値演算部５０と、目標操作力と入力操作力との偏差からアシスト力補正値を演算するアシスト力基本値演算部５０とを備え、アシスト力基本値と、アシスト力補正値とを加算器５１で加算してアシスト力指令値を演算し、アシスト力を抑えるように制御方法切替部３４で判定された場合に、アシスト力基本値演算部５０はアシスト力基本値を通常よりも小さく設定するため、フィードフォワード制御分を小さくするようにしてアシスト力を抑え、２つのトルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力に差がある場合に、操作は重くなるがアシストをできるだけ行い、トルクセンサ２１ａが異常の際にもドライバの意思に反する操作が発生するのを防止することができる。
【実施例８】
【０１３１】
実施例８の自動変速機のセレクトアシスト装置は、アシスト力上限値を設定し、アシスト力指令値の上限を制限する例である。
実施例８の制御ブロック図を、図２６を参照して説明する。
アシスト力上限値演算部５２は、セレクトレバーの操作位置、操作方向に対するアシスト力上限値のテーブルデータを有し（図２８参照）、ポテンショメータ２５からのストローク角度信号から操作位置、操作方向を得て、対応するアシスト力上限値を出力する。
なお、このテーブルは、例えばモータ１５によるアシストなしの状態で操作位置と操作反力の静的な関係（摩擦力は０）をテーブル化することによって求める。また、操作方向によって上限値は切り替える（Ｌ→Ｐレンジ操作時は、計算上は下限値の扱いになる）。実際には上限値以上のアシスト力を与えても、上限値＋摩擦力を超えない限り、セレクトレバー２が操作意思に反した動作をすることがない。そこで、この上限値のテーブルデータは摩擦分を見込んで、さらに大きな値（Ｌ→Ｐレンジ方向ではさらに小さな値）とすることによって、制限を受けにくくしてもよい。
【０１３２】
アシスト力指令値演算部５３は、トルクセンサ２１ａからの入力操作力からアシスト力指令値を演算する。また、制御方法切替部３４からの制御モードに従って、アシスト力指令値を小さくする処理を行う。
アシスト力指令値制限部５４は、制御方法切替部３４による制御モードが、通常制御以外、つまり、アシストを抑える場合とアシスト無しの場合に、アシスト力上限値演算部５２からのアシスト力上限値以下にアシスト力指令値を制限する。
【０１３３】
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２７に示すのは、実施例８のコントロールユニットで実行されるアシスト処理のフローチャート図で、以下、各ステップについて説明する。
【０１３４】
ステップＳ８１では、トルクセンサ２１ａの操作力信号から操作力を読み込み、トルクセンサ７１ｂの操作力信号から異常検出用操作力を読み込み、ステップＳ８２へ移行する。
【０１３５】
ステップＳ８２では、ポテンショメータ２５のストローク角度信号からセレクトレバー２の操作位置を読み込み、ステップＳ８３へ移行する。
【０１３６】
ステップＳ８３では、操作力と異常検出用操作力の差と、第１の切替閾値、第２の切替閾値とを比較し、制御のモードを、通常の制御、通常よりアシストを抑えた制御、アシストなし、に切替える。
【０１３７】
ステップＳ８４では、ポテンショメータ２５からの操作位置と、図２８に示すテーブルデータからアシスト力の上限値を設定する。
【０１３８】
ステップＳ８５では、トルクセンサ２１ａからの入力操作力からアシスト力指令値を演算する。
【０１３９】
ステップＳ８６では、アシスト力上限値により、アシスト力指令値を制限する。
【０１４０】
ステップＳ８７では、アシスト力指令値に従ってモータを駆動させる。
【０１４１】
［２つのトルクセンサの差に応じた制御の切替作用］
実施例８においても、制御方法切替部３４の制御モードの出力によって、アシスト指令値演算部５３が、|rFs1-rFs2|≦th1の場合には、通常の制御を行い、th1<|rFs1-rFs2|≦th2の場合には、アシスト力を抑え、|rFs1-rFs2|>th2の場合には、アシストを行わないようにして、トルクセンサ２１ａ，２１ｂの出力値に差がある場合でもできるだけアシストを行い、その差が大きい場合には、異常によりドライバの意思に反する操作となる可能性が高くなるのに対応して操作は重くなるが、アシストなしの手動で操作する。
【０１４２】
［アシスト力の上限を制限する作用］
実施例８では、演算されたアシスト力指令値がその操作位置、操作方向に対する上限値を超えないように、アシスト力指令値制限部５４で制限を行う。
そのため、制御方法切替部３４で切り替えた制御モードがアシスト力を抑える場合とアシストしない場合とした際に、異常によりドライバの操作意思に反してセレクトレバー２の切り換え動作が発生することが防止される。
【０１４３】
実施例８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、下記の効果を有する。
(9)セレクトレバー２の操作位置で制御演算値の上限となるアシスト力上限値をアシスト力上限値演算部５２で設定し、アシスト力を抑えるように制御方法切替部３４で判定された場合に、アシスト力指令値演算部で抑えるアシスト力が、アシスト力上限値を超えないようにアシスト力指令値制限部５４で制限するため、通常制御、アシスト力を抑える制御、アシストをしない制御の３つの制御モードを行う際にも、異常によりアシスト力指令値が上限値を超えないようにして、さらに確実にドライバの意思に反する操作を防止できる。
【０１４４】
（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８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１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。
第１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。
【０１４５】
第１入力操作力検出手段と第２入力操作力検出手段は、実施例においては、１つのトルクセンサ内部に一体的に設けたが、別体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【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】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】トルクセンサのブロック図である。
【図９】実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置のコントロールユニットの制御ブロック図である。
【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１１】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１２】実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置の操作位置と検出した操作力及びアシスト力の状態を示す説明図である。
【図１３】実施例２の自動変速機のセレクトアシスト装置の目標操作力マップである。
【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の制御ブロック図である。
【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１６】実施例４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の制御ブロック図である。
【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１８】実施例４の自動変速機のセレクトアシスト装置の操作位置と検出した操作力及びアシスト力の状態を示す説明図である。
【図１９】実施例５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の制御ブロック図である。
【図２０】実施例５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２１】実施例６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の制御ブロック図である。
【図２２】実施例６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２３】実施例６の自動変速機のセレクトアシスト装置の操作位置と検出した操作力及びアシスト力の状態を示す説明図である。
【図２４】実施例７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の制御ブロック図である。
【図２５】実施例７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２６】実施例８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の制御ブロック図である。
【図２７】実施例８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２８】実施例８の自動変速機のセレクトアシスト装置のアシスト力上限値マップである。
【符号の説明】
【０１４７】
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  モータ駆動制御部
３４  制御方法切替部
３５  アシスト力指令値演算部
３６  補正係数乗算部
３７  目標操作力設定部
３８  起動判定部
３９  アシスト力指令値演算部
４０  目標操作力設定部
４１  アシスト力指令値演算部
４２  補正係数乗算部
４３  起動判定部
４４  アシスト力指令値演算部
４５  目標操作力設定部
４６  目標操作力初期値設定部
４７  目標操作力収束値設定部
４８  目標操作力設定部
４９  アシスト力補正値演算部
５０  アシスト力基本値演算部
５１  加算器
５２  アシスト力上限値演算部
５３  アシスト力指令値演算部
５４  アシスト力指令値制限部
【図１】
2005308006.tif 000003
【図２】
2005308006.tif 000004
【図３】
2005308006.tif 000005
【図４】
2005308006.tif 000006
【図５】
2005308006.tif 000007
【図６】
2005308006.tif 000008
【図７】
2005308006.tif 000009
【図８】
2005308006.tif 000010
【図９】
2005308006.tif 000011
【図１０】
2005308006.tif 000012
【図１１】
2005308006.tif 000013
【図１２】
2005308006.tif 000014
【図１３】
2005308006.tif 000015
【図１４】
2005308006.tif 000016
【図１５】
2005308006.tif 000017
【図１６】
2005308006.tif 000018
【図１７】
2005308006.tif 000019
【図１８】
2005308006.tif 000020
【図１９】
2005308006.tif 000021
【図２０】
2005308006.tif 000022
【図２１】
2005308006.tif 000023
【図２２】
2005308006.tif 000024
【図２３】
2005308006.tif 000025
【図２４】
2005308006.tif 000026
【図２５】
2005308006.tif 000027
【図２６】
2005308006.tif 000028
【図２７】
2005308006.tif 000029
【図２８】
2005308006.tif 000030