(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】  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回転部１３と、自動変速機５の制御アーム５１に連結した第２回転部１７と、限界量までの相対変位を許容しつつ両連結部材を連結する第１回転部１３と第２回転部の遊び溝１３１と突起１７１による遊び許容連結部分と、を有する構成とし、粘性抵抗発生機構は、第１回転部１３の動きに対して粘性抵抗となるようにした。【選択図】      図３
2007187243.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、
前記セレクトレバーの操作に対して操作速度に対応した操作反力を発生する操作反力発生機構を設けた、
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駆動を制御するアシスト制御手段を設け、
前記操作反力発生機構は、前記第１連結部材の動きに対して反力を発生するようにした、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【請求項３】
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連結部材と前記第２連結部材は、同じ回転軸に対して相対回転する構成とし、
前記操作反力発生機構は、回転する前記第１連結部材に係合部分を係合させ、回転角速度に対応して操作反力を発生するロータリダンパである、
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〜請求項３のいずれか１項に記載の自動変速機のセレクトアシスト装置において、
前記操作反力発生機構は、粘性抵抗により操作反力を発生させる、
ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
【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、前記セレクトレバーの操作に対して操作速度に対応した操作反力を発生する操作反力発生機構を設けた、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、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】
さらに、実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、ロータリダンパ（粘性抵抗発生機構に相当する）を設けている。
図９，図１０は実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置の粘性抵抗発生機構及び第１回転部１３のより具体的な構造例を示す斜視図である。
【００１７】
第１回転部１３には、第１回転部１３の回転軸とする支点軸１９と同軸の平歯車である歯車部１３２を設ける。この歯車部１３２の外周の歯面と係合部の歯面（平歯車）を係合させるようにして、ロータリダンパ１３３を設ける。
ロータリダンパ１３３は、係合部の回転に対して内部で粘性抵抗を受けるようにしたものであり、内部に流体や空気を封入したものを例として挙げておく。
【００１８】
なお、図９，図１０では、チェック機構部１４のピン１４１の代わりに板ばね（符号（１４１）と付す）を用いている。上記図２の説明では、第１回転部１３の動きで、ピン１４１が固定された溝部１４２に対して可動する構成であったが、図９，図１０では、溝部（符号（１４２）と付す）が第１回転部１３の動きで可動し、板ばね（１４１）との係合によりチェック力を生成する。
チェック機構部１４については、どちらの構成であってもよい。
【００１９】
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。
コントローラ３は、駆動指令値演算部３１、モータ駆動制御部３２を主要な構成としている。
【００２０】
駆動指令値演算部３１は、相対変位量を偏差とし、偏差を０に近づけるように駆動指令値を演算する。
モータ駆動制御部３５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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
ステップＳ２では、読み込んだ相対位置から、相対位置の中点からの偏差を演算する。
【００２７】
ステップＳ３では、相対位置の中点からの偏差から、モータトルク指令値を設定する。
【００２８】
ステップＳ４では、モータトルク指令値に従ってアシストアクチュエータ２の電動モータを駆動する。
【００２９】
［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アシストアクチュエータ２の出力軸に発生する操作反力、及び連結状態においてセレクトノブ１２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、出力軸における操作反力[N]及びセレクトレバー１１における操作反力[N]をセレクトレバー１１の操作位置（ストローク角度）と対比させたものである。
【００３０】
なお、セレクトレバー１１の操作力が自動変速機５へ伝達される場合には、セレクトレバー１１における操作反力は、上述したセレクト部１におけるディテントで発生する負荷力に機構の摩擦力等を合成したものである。よって、レンジ切り換え制御中、レンジ切り換え操作を行う場合には、この操作反力以上の手動操作を必要とする。
【００３１】
また、アシストアクチュエータ２の電動モータの出力軸における操作反力は、上述した自動変速機５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４の摩擦力、電動モータのイナーシャ等を合成したものである。よって、アシストアクチュエータ２によるレンジ切り換えは、この操作反力以上の駆動力が必要となる。
図６に示すように、セレクトレバー１１をＰ→Ｒレンジ方向に操作したときに発生する操作反力は、各レンジ間において、初めにセレクトレバー１１の操作方向、又はアシストアクチュエータ２の駆動方向と逆方向（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５５又はピン１４１が、カム山５３ａ又は溝部１４２のカム山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５５又はピン１４１がカム山５３ａ又は溝部１４２のカム山を乗り越えるまでは、バネ板５４又はピン１４１を付勢する図示しないバネの付勢力により抵抗力が発生し、ディテントピン５５又はピン１４１がカム山５３ａ又は溝部１４２のカム山を乗り越えた後は、ディテントピン５５又はピン１４１が次のカム山５３ａの溝又は溝５３ｂに落ち込んで引き込み力（慣性力）が発生するためである。
【００３２】
［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８(a)参照）。
【００３３】
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で検出され、駆動指令値演算部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。
【００３４】
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、駆動指令値演算部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８(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７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７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。
【００３５】
［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。
【００３６】
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。
【００３７】
［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。
【００３８】
［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。
【００３９】
［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。
【００４０】
[良好な操作フィーリングの生成について]
実施例１では、チェック機構部１４、自動変速機５のディテント機構、アシストアクチュエータ２の制御により、軽い操作で、適度な節度感を得る、良好な操作フィーリングを生成する。
特にチェック機構部１４では、連続した溝部１４２の山谷の高低差や山谷のつなぎの面の傾き、バネ特性等の組み合わせパターンにより操作フィーリングのチューニングが可能である。
【００４１】
この操作フィーリングのチューニングに関して、セレクトレバー１１の移動距離、セレクトレバーの自重、操作速度、操作方向、セレクト部１の車両内設置箇所等によっては、チューニングの限界がある。チューニングを限界を超えて行うと、セレクト位置を操作意思で、止められない、あるいは止めにくいというセレクト位置の飛び越しなどが発生するため、節度感や操作時の必要操作力は、ある一定状態以上にチューニングすることができない。
【００４２】
例えば、操作力を軽くすることを考慮し、弱いバネ力のチェック機構部１４にした場合、選択しようとしたセレクト位置を飛び越えてしまったり、車両の振動などでセレクトレバー１１が動いてしまったりする状況にもなり得る。また、節度感ばかりを重視すると操作力自体が重くなるため、快適なセレクト操作ができなくなる。さらに、通常操作速度では問題のないチューニングが仕上げられたとしても、操作速度を速めた場合、セレクト位置の飛び越しが発生することもあった。
【００４３】
このように、自動変速機のセレクトアシスト装置では、上記に説明したような要求を全て満たしつつ、軽い操作と適度な節度感をさらに良好な操作フィーリングとして得る設定にすることが困難であった。
これに対して実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、これらの問題を解決している。
【００４４】
[チューニングの可能な領域を広げる作用]
実施例１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１１が連結している第１回転部１３に、ロータリダンパ１３３を設けている。
このロータリダンパ１３３により粘性抵抗を得ることができるため、セレクトレバー１１の操作速度の変化に対して、抵抗を得て、操作速度の変化を抑制する。
【００４５】
図１１は実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置の操作角度に対する操作速度のダンパ有無を比較したグラフ図である。
図１１に示すように、ロータリダンパ１３３により、Ｐレンジ位置のセレクト位置から、順にＬレンジ位置へ向かってセレクト操作を行うと、操作速度が低く抑制されることがわかる。
【００４６】
また、ロータリダンパ１３３の抵抗は、操作速度の大きさに比例して大きな抵抗を得ることができる。
よって、目標とするセレクト位置を飛び越す現象を抑制することができる。
なぜならば、飛び越し現象は、比較的速い操作によりいきおいがつくことで生じるからである。よって、この速い操作に比例して大きな抵抗を得ることができるので、飛び越し現象が抑制されるのである。
【００４７】
また、ロータリダンパ１３３の抵抗は、操作速度の大きさに比例して大きな抵抗を得ることができるため、通常の操作速度によるセレクト位置切り替え操作の際には、ロータリダンパ１３３の粘性抵抗は小さいことになり、通常の軽い操作フィーリングの生成には影響しない。
以上のことから、操作フィーリングを生成する際の要求を緩和することができる。よって、操作フィーリングのチューニング可能な領域を広げることができる。
【００４８】
そのため、より良好な操作フィーリングを実現できるように操作フィーリングのチューニングを行うことができ、さらに操作フィーリングが向上した自動変速機のセレクトアシスト装置にすることができる。
【００４９】
また、操作フィーリングのチューニング領域を広げることは、車両のレイアウトなどが異なる様々な車種へ対応し、それぞれの車種において、良好な操作フィーリングを得ることになる。
また、操作フィーリングのチューニング領域を広げることは、その余裕分をいずれかの性能や要求を補う方向へ向けることで、システムのコスト抑制に用いることもできる。
【００５０】
[粘性抵抗とロータリダンパについて]
粘性抵抗は、対照となる運動する物の運動方向と逆方向の力であって、対照となる運動する物の運動速度に比例した力である。
実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、支点軸１９に対するセレクトレバー１１の回転運動を歯車部１３２でロータリダンパ１３３へ伝達することにより、回転運動に対する粘性抵抗を得るようにしている。
【００５１】
実施例１で用いたロータリダンパ１３３について、さらに説明する。
ロータリダンパ１３３としては、特開２００１−１０８００４のようなものがあり、本実施例１では、定格トルクが５０×１０-2Ｎ・m(500gf・cm)であり、内部に封入されたシリコーンオイルが粘性抵抗を発生する。
【００５２】
また、ロータリダンパ１３３は、速度特性と温度特性を有する。
図１５は実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置で用いるロータリダンパの速度特性を示すグラフ図である。
ロータリダンパ１３３は、図１５に示すように回転速度に応じてトルクが変化し、このトルクがセレクトレバー１１への抵抗となる。
【００５３】
図１６は実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置で用いるロータリダンパの温度特性を示すグラフ図である。
ロータリダンパ１３３は、図１６に示すように使用環境温度に応じてトルクが変化する。つまり、環境温度が上昇すると、トルクが下がる傾向にある。これは、内部のシリコーンオイルの粘度が温度の影響を受けるためである。
【００５４】
ロータリダンパ１３３は、このような特性を持つが再現性のあるものであり、問題なくセレクトレバー１１への粘性抵抗を発生させる機構として用いることができる。
また、実施例１では、このようにロータリダンパを用いたが、オリフィス方式であってもよい。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
さらに、実施例１では、セレクトレバー１１の操作に対して操作速度に対応した操作反力を発生する操作反力発生機構を設けたため、操作フィーリングのチューニング可能な領域を広げることができ、さらに操作フィーリングを向上させることができる。
【００６２】
(2)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回転部１３と、自動変速機５の制御アーム５１に連結した第２回転部１７と、限界量までの相対変位を許容しつつ両連結部材を連結する第１回転部１３と第２回転部の遊び溝１３１と突起１７１による遊び許容連結部分と、を有する構成とし、かつ、アシストアクチュエータ２を第２回転部１７に設定し、アシストアクチュエータ２の駆動を制御するコントローラ３を設け、操作反力発生機構は、第１回転部１３の動きに対して反力を発生するようにしたため、セレクトレバー１１に連結されている第１回転部１３の回転速度に対して反力を得るようにして、操作フィーリングのチューニング可能な領域を広げることができ、さらに操作フィーリングを向上させることができる。
【００６３】
(3)第１回転部１３と第２回転部１７は、同じ回転軸に対して相対回転する構成とし、操作反力発生機構は、回転する第１回転部１３に係合部分を係合させ、回転角速度に対応して操作反力を発生するロータリダンパ１３３であるため、ロータリダンパ１３３による反力の発生によるダンパ機能により、セレクト位置飛び越しのような速い操作速度に対しては大きな抵抗となり、通常の操作速度に対しては抵抗とならないようにして、操作フィーリングのチューニング可能な領域を広げることができ、さらに操作フィーリングを向上させることができる。
【００６４】
(4)操作反力発生機構は、粘性抵抗により操作反力を発生されるため、操作の速度成分に応じた反力が発生する粘性抵抗によりダンパ機能が発揮され、セレクト位置飛び越しのような速い操作速度に対しては大きな粘性抵抗となり、通常の操作速度に対しては粘性抵抗とならないようにして、操作フィーリングのチューニング可能な領域を広げることができ、さらに操作フィーリングを向上させることができる。
【００６５】
ここで、実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置のさらなる作用効果について、追加して説明する。
実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置では、図８を参照に上記説明したように、セレクトレバー１１側の動きに対して、自動変速機５側をアシストアクチュエータ２の作動により追従させるため、セレクトレバー側にロータリダンパ１３３を設けることによる直接的な作用は、得られないように見える。
【００６６】
しかしながら、制御と一体となる作用効果があることを以下に説明する。実施例１の自動変速機のコントローラ３の駆動指令値演算部３１では、例えばPID制御によりアシストアクチュエータの制御が成される。
ところで、図６，図７を参照して上記説明したように、自動変速機側のディテントの山を越えた領域では、つまり吸い込み領域では、アシスト力に関わらず次のレンジ位置へ吸い込まれる力が働き、且つ、制御としても充分にアシスト力が立ち上がってくるため、セレクトレバー１１側の操作位置に対して、図７(a)に示すように自動変速機側の作動位置が先行する位置となる。
【００６７】
そのため吸い込み領域においてPID制御では、特に、微分制御(D制御）により、アシスト力を大きく減らす制御となる。つまりブレーキをかけているようなものである。
この際のブレーキがうまくかからなければ、つまり制御遅れ等により、アシスト力が充分に減少しなければ、セレクト位置でなく、実際の自動変速機５におけるシフト位置の飛び越しが発生することになる。よって、このアシスト力の減少を行うことは重要である。また、飛び越しまで、行かなくても、行き過ぎて戻る振動的な動きは、セレクトレバー１１を介して、違和感を与える場合があり、操作フィーリングの悪化につながるもので好ましくない。
【００６８】
これに対し、実施例１のように、ロータリダンパ１３３により、自動変速機側のディテント力にほぼ相似するような、セレクトレバー１１の側のチェック機構部１４におけるチェック力における吸い込み領域において、次セレクト位置への操作速度が速くなっていくことを、図１１に示すように抑制すると、操作位置の変化がダンパ無しに対して緩やかとなるため、PID制御における作動位置の追従が容易となり、駆動を小さく抑えることになるため、結果的に作動位置の飛び越しや停留位置を先行してしまうことの抑制となる。
【００６９】
よって、操作位置に対する作動位置の追従性が向上し、これにより制御側にもチューニング域を広げる効果をもたらす。これにより、制御側によるさらなる操作フィーリングの向上を図ることが可能になる。
【００７０】
（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。
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。
【００７１】
また、相対変位量検出手段として、位置センサ６に代えて、支点軸１９の部分に、固定部材に対する第１回転部１３のストローク角度を検出する位置センサ（操作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、固定部材に対する第２回転部１７のストローク角度を検出する位置センサ作動位置検出手段に相当する）を設けるようにしてもよい。その場合には、位置センサまたは位置センサとの組み合わせで、相対変位量を演算で得ることができる。
【００７２】
実施例１では、相対変位許容連結機構の例として遊び連結機構を示したが、遊び連結機構以外であっても、例えば、限界弾性変位量までの弾性変位を許容しつつ両連結部材と連結する弾性連結機構であってもよい。
弾性連結機構について具体的に説明すると、実施例１において、第１回転部１３の遊び溝１３１に係合して遊び溝１３１内に位置する突起１７１に対し、遊び溝１３１の両端側から中点位置に向かって突起１７１を付勢するようにバネを両側に設ける。チェック機構部１４は設けない。すると、自動変速機５のディテント力によりコントロールケーブル４を介して作動位置に回転して位置する第２回転部１７の突起１７１によりバネが伸縮され、バネ力により第１回転部１３つまり、セレクトレバー１１の位置が決まる。弾性連結機構では、このようにバネを介して自動変速機側のディテントを伝達することでセレクトレバー１１への操作反力が生成される。また、制御は、同様に遊び溝の中点位置、つまり弾性変位量を０にするよう制御されることで、セレクトレバー１１の操作に自動変速機５の作動が追従する動きをさせるのである。この弾性連結機構も相対変位許容連結機構の例である。
【００７３】
実施例１では、遊び連結機構の例として、遊び量を許容する溝と突起、アシストアクチュエータをセレクト部に設けたが、図１２に示すように、第２回転部１７及びアシストアクチュエータを自動変速機５に設けるようにしてもよい。図１２を参照して具体的に説明すると、自動変速機５の制御アーム５１を第２回転部１７に接続して設け、第２回転部１７の回転によって制御アーム５１がレンジ位置を切り換える構造にする。この第２回転部１７には、ウォームホイール１６を設け、アシストアクチュエータ２のウォーム２１を係合させる。よって、アシストアクチュエータ２は自動変速機５側に設ける。セレクトレバー１１が設けられた第１回転部１３の遊び溝１３１内を移動する突起１７１には、コントロールケーブル４の一端を取付け、他端を第２回転部１７に取り付ける。このような構成であってもよい。
【００７４】
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。
【００７５】
粘性抵抗発生機構として、実施例ではロータリダンパ１３３を例とした。ロータリダンパ１３３は、図９，図１０に示したように、小型な形状の内部で粘性抵抗を発生させるため、省スペースであり、用い易い。また、市場流通性があり、コストも抑制できる。しかしながら、粘性抵抗を発生すれば、他のものであってもよい。例えば、ピストン状のダンパで粘性抵抗を発生するものなどである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【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８】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９】実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置の粘性抵抗発生機構及び第１回転部１３のより具体的な構造例を示す斜視図である。
【図１０】実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置の粘性抵抗発生機構及び第１回転部１３のより具体的な構造例を示す斜視図である。
【図１１】実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置の操作角度に対する操作速度のダンパ有無を比較したグラフ図である。
【図１２】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。
【図１５】実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置で用いるロータリダンパの速度特性を示すグラフ図である。
【図１６】実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置で用いるロータリダンパの温度特性を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００７７】
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
１３２  歯車部
１３３  ロータリダンパ
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  駆動指令値演算部
３２  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
７  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】
2007187243.tif 000003
【図２】
2007187243.tif 000004
【図３】
2007187243.tif 000005
【図４】
2007187243.tif 000006
【図５】
2007187243.tif 000007
【図６】
2007187243.tif 000008
【図７】
2007187243.tif 000009
【図８】
2007187243.tif 000010
【図９】
2007187243.tif 000011
【図１０】
2007187243.tif 000012
【図１１】
2007187243.tif 000013
【図１２】
2007187243.tif 000014
【図１３】
2007187243.tif 000015
【図１４】
2007187243.tif 000016
【図１５】
2007187243.tif 000017
【図１６】
2007187243.tif 000018