(57)【要約】【課題】  セレクトレバーとセレクト位置切換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】  コントローラ３は、相対変位量が小さくなるように第１の駆動指令値を演算するFB制御部３１と、第１の駆動指令値と作動位置から、アシストアクチュエータ２の負荷変動を予測し、負荷変動による影響を打ち消すための第２の駆動指令値を演算するオブザーバ部３２と、第１駆動指令値と第２駆動指令値から最終的な駆動指令値を演算する加算器３３を備えた。【選択図】      図３
2007315427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セレクトレバーと自動変速機のセレクト位置切換装置とがセレクト操作力伝達系により連結され、前記セレクト操作力伝達系にはドライバによるセレクト操作力をアシストするアシストアクチュエータが設けられた自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記セレクト操作力伝達系を、セレクトレバーに連結した第１連結部材と、前記セレクト位置切換装置に連結した第２連結部材と、限界量までの相対変位を許容しつつ前記両連結部材を連結する相対変位許容連結機構と、を有する構成とし、かつ、前記アシストアクチュエータを第２連結部材に設定し、
前記アクチュエータの前記作動位置を検出する作動位置検出手段を設け、
相対変位量を検出する相対変位量検出手段を設け、
前記アシストアクチュエータの駆動を制御するアシスト制御手段を設け、
前記アシスト制御手段は、
前記相対変位量が小さくなるように第１の駆動指令値を演算する第１駆動指令値演算手段と、
第１の駆動指令値と前記作動位置から、前記アシストアクチュエータに対しての負荷変動を予測し、前記負荷変動による影響を打ち消すための第２の駆動指令値を演算する第２駆動指令値演算手段と、
前記第１駆動指令値と前記第２駆動指令値から最終的な駆動指令値を演算する手段と、
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、
前記アシストアクチュエータの負荷変動予測は、
駆動指令値から作動位置までの動的な特性をモデル化したプラントモデルに基づいて、前記駆動指令値と前記作動位置から、プラントモデルに考慮されていない前記アシストアクチュエータに対しての負荷変動を予測する、
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２に記載の自働変速機のセレクトアシスト装置において、
プラントモデルに考慮されていない前記アシストアクチュエータに対しての負荷変動とは、前記アシストアクチュエータと前記セレクト位置切換装置を結合するケーブルのロストモーションに起因して生じる負荷変動である、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【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の操作に応じて、自動変速機のセレクト位置を制御で切り換え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、操作量に応じてセレクト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、セレクト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、セレクトレバーとセレクト位置切換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、セレクトレバーと自動変速機のセレクト位置切換装置とがセレクト操作力伝達系により連結され、前記セレクト操作力伝達系にはドライバによるセレクト操作力をアシストするアシストアクチュエータが設けられた自動変速機のセレクトアシスト装置において、前記セレクト操作力伝達系を、セレクトレバーに連結した第１連結部材と、前記セレクト位置切換装置に連結した第２連結部材と、限界量までの相対変位を許容しつつ前記両連結部材を連結する相対変位許容連結機構と、を有する構成とし、かつ、前記アシストアクチュエータを第２連結部材に設定し、前記アシストアクチュエータの前記作動位置を検出する作動位置検出手段を設け、相対変位量を検出する相対変位量検出手段を設け、前記アシストアクチュエータの駆動を制御するアシスト制御手段を設け、前記アシスト制御手段は、前記相対変位量が小さくなるように第１の駆動指令値を演算する第１駆動指令値演算手段と、第１の駆動指令値と前記作動位置から、前記アシストアクチュエータに対しての負荷変動を予測し、前記負荷変動による影響を打ち消すための第２の駆動指令値を演算する第２駆動指令値演算手段と、前記第１駆動指令値と前記第２駆動指令値から最終的な駆動指令値を演算する手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、セレクトレバーとセレクト位置切換装置の機械的連結を保持しつつ、ドライバのセレクトレバーの操作に応じて自動変速機のセレクト位置切換装置の切り換えを制御駆動で行うことにより、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。
【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はセレクト部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、図１に示すように、セレクト部１、アシストアクチュエータ２、コントローラ３、コントロールケーブル４、自動変速機５を主要な構成としている。
セレクト部１は、セレクトレバー１１、セレクトノブ１２、第１回転部１３（第１連結部材に相当する）、チェック機構部１４、ウォームホイール１６、第２回転部１７（第２連結部材に相当する）、ケーブル取付レバー１８、支点軸１９からなる。
セレクトレバー１１は、運転席から操作可能な位置に設けられ、セレクトレバー１１の先端には、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１２が付設されている。セレクトレバー１１は、第１回転部１３に取り付けられ、第１回転部１３は支点軸１９を中心に回動操作される。結果的にセレクトレバー１１は、回動操作可能となる。セレクトレバー１１は、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。
【００１３】
さらに、支点軸１９には、回転自在に第２回転部１７を設ける。第２回転部１７は、第１回転部１３と同軸となるが、相対回転可能な構造にする。
第２回転部１７の一端側には、ウォームホイール１６を設け、このウォームホイールと反対側には、ケーブル取付レバー１８を設ける。このケーブル取付レバー１８にコントロールケーブル４の端部を取り付け、反対側の端部を自動変速機５の制御アーム５１に取り付ける。
同じ回転軸（支点軸１９）に対して相対回転が可能な第１回転部１３と第２回転部１７において、第１回転部１３には、円周方向に対して所定の長さである遊び溝１３１を設ける。第２回転部１７には、遊び溝１３１内に位置するよう突起１７１を設ける。これにより、第１回転部１３と第２回転部１７の相対回転は遊び溝１３１の間を突起１７１が移動できる範囲となる。（第１回転部１３の遊び溝１３１と第２回転部１７の突起１７１で相対変位許容連結機構である遊び連結機構を構成する）
【００１４】
アシストアクチュエータ２は電動モータであり、その出力軸には、ウォーム２１を設けて、ウォームホイール１６と係合させてウォームギアを構成し、アシストアクチュエータ２により第２回転部１７を回転駆動させる構造にする。
さらに、支点軸１９の部分には、固定部材に対する第２回転部１７のストローク角度、つまり自動変速機５１の制御レバー５１の作動角度（作動位置）を検出する位置センサ６２（作動位置検出手段に相当する）を設け、さらに支点軸１９の部分には、第１回転部１３に対する第２回転部１７のストローク角度、もしくは、第２回転部１７に対する第１回転部１３のストローク角度を検出する位置センサ６（相対変位量検出手段に相当する）を設ける。
【００１５】
さらに、第１回転部１３のセレクトレバー１１の反対側には、チェック機構部１４を設けている。チェック機構部１４は、第１回転部１３から外周側に突出させたピン１４１と、ピン１４１に係合する溝部１４２からなる。ピン１４１は詳細には図示しないが内部から先端を突出方向にバネで付勢する構造である。このピン１４１の先端を溝部１４２に係合させる。溝部１４２は、５つのレンジ（P・R・N・D・L）に対応した谷部１４２ａを形成するよう波形状にしたものである（図には、省略して４つの溝を示している）。このチェック機構部１４により、選択されたセレクト位置が保持されるようにし、操作を伴わない例えば車両の振動等に起因する意図しないレンジセレクトの入力を防止する。
【００１６】
コントローラ３（アシスト制御手段に該当する）は、検出された相対位置に基づいて、アシストアクチュエータ２の指令値を設定し、電動モータの出力デューティ比をＰＷＭ制御する。
図３にコントローラ３の制御ブロック図を示す。
セレクト部１において、レンジ切り換え操作されたセレクトレバー１１のストローク変化は、第１回転部１３と第２回転部１７の相対回転変化となり、遊び溝１３１と突起１７１との相対変位量の変化となる。この相対回転の変化は位置センサ６で検出され、コントローラ３へ出力される。
また、第２回転部１７側の作動角変化は位置センサ６２で検出され、コントローラ３へ出力される。
【００１７】
コントローラ３は、FB制御部３１（第１駆動指令値演算部に相当する）、オブザーバ部３２（第２駆動指令値演算部に相当する）、加算器３３（最終的な駆動指令値を演算する手段に相当する）、モータ駆動制御部３４を主要な構成としている。
FB制御部３１は、相対変位量を偏差入力とし、偏差が小さくなるように駆動指令値を演算し、加算器３３、オブザーバ部３２へ出力する。この駆動指令値の演算は、フィードバック制御であり、具体的な例としてPID制御を挙げておく。
【００１８】
オブザーバ部３２は、プラントモデルを考慮した演算によって、外乱推定を行い、この外乱に対する駆動指令値を出力する。
加算器３３は、フィードバック制御分に外乱対応補正分を加算して、最終的な駆動指令値を演算し、出力する。
モータ駆動制御部３４は、制御指令値に従って、アシストアクチュエータ２を駆動する。
【００１９】
図８は実施例１のコントローラ３のオブザーバ部３２において設定されるプラントモデルのブロック図である。
このプラントモデルは、乗算器３２１，３２３，３２６，３２７、積分器３２４，３２５、加算器３２２，３２８からなる。
【００２０】
乗算器３２１は、FB制御部３１からの第１の駆動指令値を入力とし、ゲインＧを乗算する演算を行い、加算器３２２へ出力する。
加算器３２２は、乗算器３２１からの出力を加算分とし、外乱ｔＬを減算分とする加算演算を行って、加算器３２８へ出力する。
【００２１】
乗算器３２３は、マス系のゲインであるＪにより、１／Ｊで表現されるゲインを加算器３２８の出力に乗算する演算を行い、積分器３２４へ出力する。
積分器３２４は、演算関数１／ｓで表現される積分演算を行い、積分器３２５へ出力する。
積分器３２５は、演算関数１／ｓで表現される積分演算を行いプラントモデル出力として作動角（作動位置）を出力する。また、乗算器３２７へも出力を行う。
【００２２】
乗算器３２６は、ダンパ系のゲインであるＤを積分器３２４の出力に乗算する演算を行い、加算器３２８へ減算分として出力する。
乗算器３２７は、バネ系のゲインであるＫを積分器３２５の出力に乗算する演算を行い、加算器３２８へ減算分として出力する。
加算器３２８は、加算器３２２からの出力を加算分、乗算器３２６からの出力を減算分、乗算器３２７からの出力を減算分とする加算演算を行い、乗算器３２３へ出力を行う。
【００２３】
ここで、外乱の取り扱いについての制御構造、及び一部の作用について説明を行う。
以下、上記請求項１記載の負荷変動が、図８に示すｔＬで与えられるとした場合を例に説明する。本発明はｔＬを推定し、ｔＬ相当の駆動指令値（第２駆動指令値）によって、第１駆動指令値を補正し、ｔＬが発生することによる相対角（相対変位量）への影響を抑えることを目的としている。
【００２４】
このような負荷変動が生じる理由は、図９を用いて後で説明する。また、相対角への影響は図１１を用いて後で説明する。
【数１】
2007315427.tif 000003
【数２】
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【数３】
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【数４】
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【００２５】
ここでは、ｔＬの推定方法を説明する。原理的には図８のブロック図を表わす数式１（・は１階微分、・・は２階微分を表す）をラプラス変換した数式２（各変数ＴＬ，Ｕ，ＹはそれぞれｔＬ，ｕ，ｙをラプラス変換した値）から、駆動指令値と作動角を用いて演算することができる。但し、数式２は微分演算(s)を含んでいることからデジタルコントローラで演算することができない。そこで、実際は数式３に示すような真の負荷変動に対し遅れた値を推定することによって、上記問題を解決する。以上がｔＬの推定方法である。第２駆動指令値は、この推定されたｔＬに対し、図８のブロック図のゲインＧで示す駆動指令値と駆動力の変換係数Ｇで割った値である。この値を第１駆動指令値に加算することで、第２駆動指令値がｔＬの影響を打ち消すことができる。
【００２６】
次に、自動変速機５のディテント構造について説明する。
図４は、自動変速機５のディテント構造を示す斜視図である。
制御アーム５１には回転シャフト５２が設けられ、この回転シャフト５２にディテントプレート５３が支持されている。ディテントプレート５３の上端には、カム山５３ａの間に５つのレンジ（Ｐ・Ｒ・Ｎ・Ｄ・Ｌ）に対応した谷部５３ｂが形成されている。そして、この谷部５３ｂにバネ板５４の先端に形成されたディテントピン５５を係合させ、選択されたセレクト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。
【００２７】
すなわち、アシストアクチュエータ２の作動力又はセレクトレバー１１の操作力により回転シャフト５２が回動し、この回動に応じてディテントプレート５３がディテントピン５５に対して相対移動する。このとき、ディテントピン５５がカム山５３ａを乗り越えて隣のレンジに対応した谷部５３ｂと係合し、係合状態がバネ板５４の弾性力により保持される。この弾性力がセレクト操作する際の主要な負荷力となる。
【００２８】
なお、ディテントプレート５３には、パーキングロッド５６の一端が回動自在に連結されている。このパーキングロッド５６は、セレクトレバー１１をＰレンジに移動させたとき、カム状プレート５７を介してパーキングギア５８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、パーキングロッド５６を咬む力として作用する。
実施例１では、自動変速機５とセレクト部において、それぞれディテント力（チェック力）が働くようにしている。
【００２９】
次に作用を説明する。
［自動変速機のセレクト位置制御処理］
図５は、コントローラ３で実行されるセレクト位置制御処理の基本処理の流れを示すフローチャートである。
【００３０】
ステップＳ１では、位置センサ６からの相対位置変位量信号を入力して、相対位置の変位量を読み込む。
【００３１】
ステップＳ２では、作動位置を読み込む。
【００３２】
ステップＳ３では、相対位置から第１の駆動指令値を演算する。
【００３３】
ステップＳ４では、第１の駆動指令値と作動位置からの第２の駆動指令値を演算する。
【００３４】
ステップＳ５では、第１の駆動指令値と、第２の駆動指令値から駆動指令値を演算する。
【００３５】
ステップＳ６では、駆動指令値に従って、電動モータを駆動する。
【００３６】
［自動変速機のレンジ切り換え制御］
実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、操作前の状態の例として、第１回転部１３と第２回転部１７は非連結状態であり、遊び溝１３１内において、突起１７１は相対位置が中点の位置、つまり、どちらの操作方向に対しても余裕分を有する状態となっている（図７(a)参照）。
【００３７】
この状態から、例えばセレクトレバー１１を操作し始めると、この遊び溝１３１と突起１７１の相対変位量が変化する。しかし、非連結状態における位置範囲内であるので、コントロールケーブル４に動きはない。この相対変位量の変化は、位置センサ６，６０で検出され、FB制御部３１でその相対位置の偏差に応じたモータ駆動制御指令値が設定されて、アシストアクチュエータ２の電動モータが駆動される。アシストアクチュエータ２の駆動出力は、ウォーム２１によりウォームホイール１６に伝達され、第２回転部１７が回転し、コントロールケーブル４を介して自動変速機５の制御アーム５１が駆動されて自動変速機のセレクト位置が切り換えられる。
【００３８】
なお、第２回転部１７の回転によりコントロールケーブル４が進退することにより、遊び溝１３１と突起１７１の相対位置は、中点近傍に復帰する。
つまり、FB制御部３１の制御により相対位置変位量を、相対位置の中点近傍に保持することにより、図７(a)〜(c)に示すようにセレクトレバー１１の操作による動きに追従させて自動変速機の制御アーム５１を駆動して、セレクト位置を切り換えることになる。
この動きは、あたかもセレクトレバー１１と自動変速機５の制御アーム５１がコントロールケーブル４で接続されているかのような動きとなる。
なお、例として、ＰレンジからＲレンジに移動させる際の相対位置の変化状態を図６に示す。セレクトレバー１１に入力される角度を操作角、制御アーム５１の角度を作動角とした場合、操作角と作動角の関係は、非連結状態を保ちつつ図６に示すような状態となる。つまり、制御開始当初は、操作角に対して作動角が遅れて追従し、ディテントによる次レンジへの吸い込み力によって、制御後半は、操作角に対して作動角が先行するのである。
【００３９】
［操作フィーリングの向上作用］
実施例１では、上記に説明したように通常の制御が行われている場合、第１回転部１３の遊び溝１３１と、第２回転部１７の突起１７１の相対位置が中点に保たれるため、操作の途中で、第１回転部１３と第２回転部１７が機械的伝達系として接続して、そのショックがセレクトレバー１１に伝達されて操作フィーリングを低下させてしまうことがない。
【００４０】
これにより、実施例１における操作フィーリングは、セレクト部１のチェック機構部１４のみによって生成されることになる。よって、溝部１４２とピン１４１におけるカム山の形状、大きさ、ばねの強さ等を、従来に対して小さいセレクトレバー１１の軽い操作フィーリングを非常に良好にする構成にできるのである。
【００４１】
［急な坂道における発進時の操作フィーリングの向上作用と小型軽量化］
急な坂道を発進しようとしてＰレンジからＤレンジへセレクト操作する場合には、パーキングロッドを引き抜く力が大きくなるため操作力が重くなる。本実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、このように負荷が大きい場合には、遊び溝１３１の端部に突起１７１が当接する、つまり遊び機構における遊び量がない状態となってドライバのセレクトレバー１１へ入力される操作力が第２回転部１７、コントロールケーブル４に伝達され、これにアシストアクチュエータ２の電動モータのアシスト力を加算してパーキングロッド５６を引き抜くため、操作フィーリングとしては軽い操作となり、システムとしては、電動モータの定格を小さくできシステムの小型軽量化となる。
【００４２】
［急激なシフト操作における操作フィーリングの向上作用とコスト低減作用］
本実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置において、急激なセレクト操作をした場合には、遊び溝１３１の端部に突起１７１が当接する、つまり遊び機構における遊び量がない状態となってドライバのセレクトレバー１１へ入力される操作力が第２回転部１７、コントロールケーブル４に伝達され、これにアシストアクチュエータ２の電動モータのアシスト力が加算される。よって、操作フィーリングとしては軽快な操作となり、システムとしては、電動モータへの応答性の要求が緩和され、モータの定格小型化となる。
【００４３】
［セレクトレバーと自動変速機の制御アームの機械的連結］
さらに、実施例１において、フェール時には、セレクトレバー１１を、非連結状態の位置範囲を超えて操作すれば、その操作方向において、可動量つまり遊び量がなくなり、連結状態となって、コントロールケーブル４を介して、その操作力によって、自動変速機５の制御アーム５１を操作することができる。
【００４４】
[大きな外乱要因となったロストモーションについて]
実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置における大きな外乱要因となったロストモーションについて説明する。
図９は、ロストモーションの発生状態を示す説明図である。
図１０は、図１１の結果を得た場合の実際のディテント特性を示すグラフ図である。
図１１は、ロストモーションの作動角、相対角への影響を示すグラフ図である。
実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、機構的なガタ分などの省略、省スペースのためにプッシュプルが可能な１本物のコントロールケーブルを用いている。
【００４５】
図８のｔＬが発生する理由について、図９を用いて説明する。操作前半では、自動変速機５のディテント機構が発生する力により、コントロールケーブル４は両端のレバーから圧縮する方向の力を受ける(図９(a)参照）。操作後半は、自動変速機５のディテント機構が発生する力の向きが変わるため、コントロールケーブル４は両端レバーから引っ張られる方向の力を受ける(図９(b)参照）。
【００４６】
コントロールケーブル４に作用する力の方向が、上記圧縮方向から引っ張り方向に切り替わる際、自動変速機５の制御レバー５１はコントロールケーブル４のロストモーションにより、コントロールケーブル４から動きを抑えられることなく、通常よりも速い速度で回転する。その後、ロストモーション量相当回転すると、コントロールケーブル４から力を受けて、制御レバー５１の回転が減速する。この際、制御レバー５１から回転軸周りのイナーシャと現速度に比例した力が制御レバー５１からケーブルに作用し、コントロールケーブル４を介して出力レバー１８に伝達される。その結果、作動角が動き、図１１に示すような、切替り期間直後の相対角の変動が発生する。
【００４７】
図１２は、実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置において、オブザーバ部３２の有無による比較結果を示すグラフ図である。
図１２の試験においては、幅０．３ｍｓ、大きさ１８０Ｎｍのパルスを外乱トルクとして与えている。
【００４８】
これに対して、図１２(c)に示すようにオブザーバ部３２があると、外乱発生後の駆動トルクの下がり方が、オブザーバ部３２なしの場合に比べて速い。
また、図１２(b)に示すように、駆動トルクの下がり方の違いから、オブザーバ部３２ありの方が、外乱発生後の相対角の発生量が小さく抑えられている（図１２(b)丸枠部分参照）。
【００４９】
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。
(1)セレクトレバー１１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１１と制御アーム５１は遊び量を持ってコントロールケーブル４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１１を設定できる。
また、セレクトレバー１１と制御アーム５１がコントロールケーブル４によって、遊び量を有し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２やコントローラ３がフェールした場合でも、ドライバは手動でセレクト位置を切り換えることができる。
【００５０】
また、第１回転部１３の遊び溝１３１、第２回転部１７の突起１７１の係合により非連結状態と連結状態とを設け、設定遊び量内で中立状態を保持するため、通常の操作の際に非連結状態から連結状態となることによる違和感を生じないようにできる。
また、実施例１においては、通常の状態を非連結状態とするため、連結状態の際に受ける後段の摩擦抵抗を受けることなく、セレクトレバー１１の小型化に合わせた軽い力で操作する良好な操作フィーリングをセレクト部１のチェック機構部１４で生じさせることができる。
また、実施例１においては、非連結状態の遊び量を有するため、セレクトレバー１１側と自動変速機５側の組付の際に互いに同期させる調整等を簡略化でき、車両への組付性を向上させることができる。
【００５１】
また、セレクト操作系の負荷が過大となる急な坂道での発進や急激なセレクト操作の際には、ドライバの操作力にモータのアシスト力が加わり、操作を軽快にできる。また、操作力を伝達できるために、システムとしてモータ定格の小型化やモータへの応答性要求の緩和化ができる。
【００５２】
さらに、本実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置におけるシフトバイワイヤシステムに対する有利な作用効果について、比較して説明する。
上記に挙げた作用効果において、(A)通常時は、手動操作力を自動変速機に伝達することなくアクチュエータの作動力によりレンジ切り換えを行う。(B)フェール時は、アクチュエータの作動力を用いることなく、手動操作力によりレンジ切り換えを行う。(C)過大な負荷が生じる場合には、手動操作力とアクチュエータの作動力を加算したものによりレンジ切り換えを行う（アシスト状態）。特に(B),(C)は、シフトバイワイヤシステムに対し有利な作用効果である。
【００５３】
さらに、(A)と(C)の状態も可変であることが有利である。つまり、本実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、走行状況に応じて、ドライバの操作力とアシストアクチュエータによるアシスト力の比率を変えることができる。例えば、走行速度が高い時にＲレンジからＰレンジにシフトしようとする場合に、モータのアシスト力を弱めることにより、ドライバの操作力を高くして（操作を重くして）フィンガータッチの誤セレクトによって車が急停止することが防止できる。このように、操作フィーリングの向上に加えて、誤セレクトの防止や、それにつながるものを抑制することが操作を重くすることで実現できるのである。
【００５４】
さらにシフトバイワイヤシステムと比較すると、ポテンショメータ（位置センサ）のゼロ点の経時移動や電源電圧の変動、回路入力電圧のドリフトなどの外乱に対して、シフトバイワイヤシステムでは制御系の応答性や位置決め精度が劣化しやすい。本実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、制御系に多少の変動があってもドライバはメカリンクを通じてその変動分を吸収して操作できるためシステムのロバスト安定性に優れている。
さらに、シフトバイワイヤシステムがシステムダウンした際には、非常用レバーを探して通常と異なる操作をする必要がありパニックに陥ったドライバには負担が大きい。本実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では操作力が重くなるものも通常と同様のセレクト操作のまま平常心で運転を続けられる。
【００５５】
さらに、実施例１では、コントローラ３は、相対変位量が小さくなるように第１の駆動指令値を演算するFB制御部３１と、第１の駆動指令値と作動位置から、アシストアクチュエータ２に対しての負荷変動を予測し、負荷変動による影響を打ち消すための第２の駆動指令値を演算するオブザーバ部３２と、第１駆動指令値と第２駆動指令値から最終的な駆動指令値を演算する加算器３３と、を備えるため、ロストモーションや他の要因により発生する外乱の影響を抑制することができる。
【００５６】
(2)アシストアクチュエータ２の負荷変動予測は、駆動指令値から作動位置までの動的な特性をモデル化したプラントモデルに基づいて、駆動指令値と作動位置から、プラントモデルに考慮されていないアシストアクチュエータ２に対しての負荷変動を予測するため、プラントモデルが設定されていることによりどのように負荷変動が生じるかが精度よく推測され、適確に外乱の影響を抑制することができる。
【００５７】
(3)プラントモデルに考慮されていないアシストアクチュエータ２に対しての負荷変動は、アシストアクチュエータ２と自動変速機５の制御アーム５１とを結合するコントロールケーブル４のロストモーションに起因して生じる負荷変動であるため、ロストモーションにより発生する外乱の影響を抑制することができる。
【００５８】
（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。
【００５９】
セレクトレバー１１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。
位置センサの例として、ブラシと基板の接触位置が可変するポテンショメータを例として挙げておく。
【００６０】
また、遊び連結機構の例として、遊び連結機構、アシストアクチュエータをコントロールケーブルの途中に設けた例を図１３、図１４に示す。
この例においては、遊び連結機構は、コントロールケーブル８ａとコントロールケーブル８ｂの接続部分で形成されるとともに、位置センサ７１によりその相対変位量が検出される。セレクトレバー１１側のコントロールケーブル８ｂは、ジョイント９１により入力レバー９２に接続し、自動変速機５側のコントロールケーブル８ｅは、ジョイント９６により出力レバー９５に接続する。この入力レバー９２と出力レバー９５は、同一の回転軸となる出力軸９４に接続した構造にする。出力軸９４には、ウォームホイール９３を設け、アシストアクチュエータの電動モータ９７の出力軸にウォーム９８を設けてウォームホイール９３と係合させる。このようにコントロールケーブルの途中に遊び連結機構、アシストアクチュエータを設ける構成にしてもよく、また、遊び連結機構における相対位置変位量が発生する部分で直接、変位量を検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【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】コントローラ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レンジ切り換え制御の処理の基本的な流れを示すフローチャートである。
【図６】Ｐ→Ｒレンジへの操作におけるセレクトレバーの操作角とアクチュエータの作動角、及び相対位置の特性を示す説明図である。
【図７】セレクトレバーの操作とアクチュエータの動作を示す説明図である。
【図８】実施例１のコントローラ３のオブザーバ部３２において設定されるプラントモデルのブロック図である。
【図９】ロストモーションの発生状態を示す説明図である。
【図１０】図１２の結果を得た場合の実際のディテント特性を示すグラフ図である。
【図１１】ロストモーションの作動角、相対角への影響を示すグラフ図である。
【図１２】実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置において、オブザーバ部の有無による比較結果を示すグラフ図である。
【図１３】実施例の自動変速機のセレクトアシスト装置の他の例を示す図である。
【図１４】実施例の自動変速機のセレクトアシスト装置の他の例のリンク部分を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  セレクト部
１１  セレクトレバー
１２  セレクトノブ
１３  第１回転部
１３１  遊び溝
１４  チェック機構部
１４１  ピン
１４２  溝部
１４２ａ  谷部
１６  ウォームホイール
１７  第２回転部
１７１  突起
１８  ケーブル取付レバー
１９  支点軸
２  アシストアクチュエータ
２１  ウォーム
３  コントローラ
３１  FB制御部
３２  オブザーバ部
３２１  乗算器
３２２  加算器
３２３  乗算器
３２４  積分器
３２５  積分器
３２６  乗算器
３２７  乗算器
３２８  加算器
３３  加算器
３４  モータ駆動制御部
４  コントロールケーブル
５  自動変速機
５１  制御アーム
５２  回転シャフト
５３  ディテントプレート
５３ａ  カム山
５３ｂ  溝（谷部）
５４  バネ板
５５  ディテントピン
５６  パーキングロッド
５７  カム状プレート
５８  パーキングギア
６  位置センサ
６１  位置センサ
８ａ  コントロールケーブル
８ｂ  コントロールケーブル
８ｅ  コントロールケーブル
９１  ジョイント
９２  入力レバー
９３  ウォームホイール
９４  出力軸
９５  出力レバー
９６  ジョイント
９７  電動モータ
９８  ウォーム
【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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