JP2007127254A - 自動変速機のセレクトアシスト装置 - Google Patents

Abstract

【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】 予め設定した力以上の力が加わるまで、相対変位の中点を保持するよう、第１回転部１３にスプリング１４３で付勢された係合ピン１４２を設け、第２回転部１７にチェック溝１４１ａを設け、コントローラ３には、非操作時における前記相対変位量検出手段の検出結果から、検出誤差を演算して検出の補正を行う検出誤差補正部３１を設けた。
【選択図】 図３

Description

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。

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）。

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）。
特開平９−３２３５５９号公報 特開２００３−９７６９４号公報

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。

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。

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。

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。

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駆動を制御するアシスト制御手段を設け、相対変位量を検出する相対変位量検出手段を設け、予め設定した力以上の力が加わるまで、相対変位の中点を保持する中点保持手段を設け、非操作時における前記相対変位量検出手段の検出結果から、検出誤差を演算して検出の補正を行う補正手段を設ける、ことを特徴とする。

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。

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。

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。

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。

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、チェック機構１４を設ける。
チェック機構１４は、図２に示すように、第２回転部１７にチェック板１４１を設ける。このチェック板１４１には、チェック溝１４１ａを設ける。
次に、第１回転部１３に摺動穴を設け、摺動穴の中を修道する係合ピン１４２を設ける。さらに、係合ピン１４２を付勢するスプリング１４３を設ける。
チェック板１４１のチェック溝１４１ａは、溝開口が回転軸（支点軸１９）を向くようにし、スプリング１４３で付勢された係合ピン１４２は、回転軸側、つまり内側から外側に向かって押し付けられ、チェック溝１４１ａと係合する。
なお、第１回転部１３と第２回転部１７の相対回転の遊び量は、このチェック機構１４を設ける部分において、第１回転部１３の端部が、チェック板１４１に当接する間とする（これにより相対変位許容連結機構、遊び連結機構が構成される）。

図９は、実施例１のチェック機構１４の説明図である。
実施例１のチェック機構１４のチェック溝１４１ａは、図９に示すように広い角度の３角溝を所定位置で狭い角度にした溝形状のものであり、係合ピン１４２の先端は、丸みのある形状で、チェック溝１４１ａの底部分に位置する場合には、先端の丸み部分が、両側の傾斜面に接する、言い換えると２つの面に接する安定した状態となる。

この状態の係合ピン１４２がスプリング１４３でチェック溝１４１ａに押し付けられることにより、図９に示すように、相対変位を生じさせようとする力が所定の力に達するまでは、変位を生じないことになる。
実施例１では、これを持って中点保持手段としている。なお、所定の力を超えて相対変位が生じる際には、係合ピン１４２の丸みのある先端部分は一方の傾斜面に当接しながら摺動する状態となる。その後、傾斜のきつい面へ移動することで、変位に対して発生力が大きくなる、つまり、中点位置へ戻そうとする力が大きくなる状態となる。
このように、実施例１では、この係合ピン１４２とチェック溝１４１ａによって、間接的にセレクトレバー１１側と自動変速機５側が接続された状態となる。

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。
さらに、支点軸１９の部分には、固定部材に対する第１回転部１３のストローク角度、つまりセレクトレバー１１の操作角度を検出する位置センサ６１（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、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の回転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）を設ける。位置センサ６１で検出した操作位置と、位置センサ６２で検出した作動位置の偏差を演算することにより、相対変位量を得る。

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、検出誤差補正部３１、駆動指令部３２、モータ駆動制御部３３を主要な構成としている。

検出誤差補正部３１は、相対変位の中点に対する検出ずれ分を補正して、検出誤差を小さくして駆動指令値が決定されるように、位置センサ６の検出出力を補正して駆動指令値の演算部へ入力されるようにする。

駆動指令部３２は、駆動指令値演算部３２１、駆動許可判定部３２２、駆動指令値切替部３２３からなり、駆動指令値を決定する。
駆動指令値演算部３２１は、補正後の相対変位量から駆動指令値を演算する。例えば、補正後の相対変位量を偏差入力とするPID制御で演算する。

駆動許可判定部３２２は、予め設定されている所定閾値と相対変位量の比較によって、駆動許可を判定する。つまり、所定閾値より小さい場合には駆動禁止とする。但し、レンジ切替途中において、所定閾値より相対変位量が小さくなった場合に駆動禁止とならないように、駆動許可後には、所定閾値より小さい状態が所定期間継続した場合に、駆動禁止するようにしてもよい。

駆動指令値切替部３２３は、駆動許可判定部３２２による駆動許可判定が駆動許可の場合には、駆動指令値演算部３２１からの信号をそのまま出力し、駆動禁止の場合には、駆動停止相当の駆動指令値を出力する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

手動操作により、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。

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が、カム山５３ａ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がカム山５３ａのカム山を乗り越えるまでは、バネ板５４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がカム山５３ａのカム山を乗り越えた後は、ディテントピン５５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。

［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、係合ピン１４２とチェック溝１４１ａが係合した状態であり、どちらの方向に対しても相対変位が可能な状態となっている（図８(a)参照）。

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、チェック溝１４１ａとスプリング１４３で付勢された係合ピン１４２の相対変位量が変化する。しかし、許容される相対変位量の範囲内であるため、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３２１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。

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、チェック溝１４１ａと係合ピン１４２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３２１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。

［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の係合ピン１４２と、第２回転部１７のチェック板１４１のチェック溝１４１ａ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。

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１４における中点への誘導と中点を保持する感触と、このチェック溝１４１ａと係合ピン１４２の係合により伝達される自動変速機５のディテント機構のディテント力により生成されることになる。そのため、実施例１における操作フィーリングは、自動変速機５のディテント機構のディテント力を直接は受けず、間接的に小さく受けることになり、さらに、中点位置、つまり各セレクト位置における節度感が良好に得られるものとなる。よって、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。

［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、第１回転部１３と第２回転部１７のチェック板１４１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。

［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、第１回転部１３と第２回転部１７のチェック板１４１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。

［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。

[操作のない状態と中点位置の検出について]
ここで、自動変速機のセレクトアシスト装置における操作のない状態と中点位置の検出について説明する。
自動変速機のセレクトアシスト装置の第１回転部１３と第２回転部１７の遊びのある連結として、図１０に示すように溝と突起により相対変位の可能な範囲を構成し、範囲内で、操作で動くセレクトレバー１１の側に、アシストアクチュエータ２で動く自動変速機の側が追従するよう制御させ、範囲外では機械的に連結する構成を考案した。
さらに、この溝と突起の遊びに対して、ばねで連結することで、以下の効果を得る構成を考案した。
この構成では、セレクトレバー１１の側と自動変速機５の側は、ばねを介して連結された状態となる。

そのため、相対変位量を検出してアシストアクチュエータ２を制御する代わりに、ばね変位量もしくは、ばね変位による発生力を検出して制御できる利点がある。また、遊びを持たせた所定範囲内で、操作で動くセレクトレバー１１の側に、アシストアクチュエータ２で動く自動変速機の側が追従する際、セレクトレバー１１の側に自動変速機のディテント機構と同様の機構を設けなくとも、ディテント機構のディテント力をばねで間接的に軽くして伝達することで、軽い節度感を生成できる利点がある。

このばね接続によるいわば弾性変位許容連結機構において、操作力を加えれば、ばねは歪む（圧縮または伸長）が、操作していなければ、定常的に変位量は０（セレクトレバー側の操作位置（操作角）＝自動変速機側の作動位置（作動角））となるはずである。
しかしながら、セレクトレバー１１の重さにより、実際には、わずかにばねは歪むことになる。
また、セレクトレバー１１の静止摩擦を考慮すれば、操作位置（操作角）は停留位置（PRNDLの各レンジ位置）からずれたところで止まり、ばねが歪んだ状態で安定する可能性がある。

そのため、非操作中にばね変位量の検出値が０以外の値になっていても、それがセンサの検出値なのか、上記説明した理由によるものかの判別ができない。
故に、このような状況において、ハイパスフィルタや学習制御を用いて、センサの誤差をキャンセルすることは困難となる。
例えば、操作力換算ばね定数が２０Ｎ／degで、センサ検出誤差が０．１deg存在するならば、ばね変位量検出値から求めた操作力は、正常時に対して、２Ｎ（＝２０×０．１）変動することになる。その値が０になるようフィードバック制御すると結果的に、操作フィーリングは正常時から変動してしまう。

この例について、さらに説明しておく。
本来、検出誤差でないものを検出誤差として、ハイパスフィルタや学習制御でキャンセル処理した場合、その処理した０位置になるようフィードバック制御が行われ、０になることにより制御停止となる。この状態は、ディテント機構の溝の底となる安定位置から、その量の分、登った位置となるため、制御停止後、溝の底の安定位置へ動くことになる。すると、その動いた分で、制御の入力となるばね変位が生じ、フィードバック制御が行われる。この繰り返しが振動的な動きとなり、制御は正常であるにもかかわらず、操作フィーリングは変動してしまうことになる。

これに対して、本実施例１では、相対変位を生じさせる所定の力が加わるまでは、相対変位を生じないよう相対変位の中点を強く保持することにより、これら課題を解決している。

[検出誤差の補正処理]
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ける検出誤差の補正処理の流れを示すフローチャートであり、以下各ステップについて説明する。

ステップＳ１１では、位置センサ６により相対変位量を検出して、ステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、相対変位量の検出値から検出誤差値を減算し、補正後の相対変位量を求め、ステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１３では、補正後の相対変位量を微分して、ステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、駆動許可フラグが許可状態となっているかどうかを判断し、許可状態であるならばステップＳ１５へ進み、禁止状態であるならばステップＳ２１へ進む。

ステップＳ１５では、予め設定した所定値１と補正後の相対変位量を比較して、所定値１よりも補正後の相対変位量が小さいならばステップＳ１６へ進み、所定値１以上であるならばステップＳ２０へ進む。

ステップＳ１６では、タイマーをインクリメントし、ステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１７では、予め設定した所定値２とタイマー値を比較して、所定値２よりもタイマー値が大きいならばステップＳ１８へ進み、所定値２以下であるならばステップＳ２０へ進む。

ステップＳ１８では、タイマーをリセットして駆動許可フラグを禁止状態にし、ステップＳ１９へ進む。

ステップＳ１９では、検出誤差記憶完了フラグをリセットして、記憶完了していない状態にし、ステップＳ２０へ進む。

ステップＳ２０では、補正後の相対変位量から駆動指令値を演算し、処理を終了する。

ステップＳ２１では、予め設定した所定値１と補正後の相対変位量を比較し、補正後の相対変位量が所定値１以上ならばステップＳ２２へ進み、所定値１より小さいならばステップＳ２３へ進む。

ステップＳ２２では、駆動許可フラグを許可状態にし、ステップＳ２３へ進む。

ステップＳ２３では、検出誤差の記憶が完了したかどうかを判断し、記憶が完了したならばステップＳ２４へ進み、記憶が完了していないならばステップＳ２５へ進む。

ステップＳ２４では、駆動指令値を駆動停止相当の値にして、処理を終了する。

ステップＳ２５では、予め設定した所定値３と補正後の相対変位量の微分値を比較し、補正後の相対変位量の微分値が所定値３より小さいならばステップＳ２６へ進み、所定値３以上であるならばステップＳ２４へ進む。

ステップＳ２６では、相対変位量の検出値を検出誤差として記憶し、ステップＳ２７へ進む。

ステップＳ２７では、検出誤差記憶完了フラグをセットして記憶完了状態とし、ステップＳ２４へ進む。

[中点位置の保持作用]
本実施例１では、図１０に示す構成による相対変位量の中点の保持に対して、係合ピン１４２の先端の丸みのある部分の２点がチェック溝１４１ａに接することにより、強く中点位置が保持され、所定の力が加わるまで、相対変位を生じさせない。これによって、非操作時には、中点位置に確実に位置していることが機械的に保障される。そのために、検出誤差の測定は、非常に確実なものとなる。
この所定の力まで相対変位を生じないことは、セレクトレバー１１の重さやわずかな振動では、中点位置が変わらず、検出誤差を測定しても問題を生じないようにできる。

言い換えて説明すると、図９において、Fspで示される、相対変位を生じない最大の所定値は、セレクトレバー１１に作用する摩擦力、セレクトレバー１１の重力による回転力（重心と回転軸が一致していれば無視できる）の総和より大きく設定しておく。これにより、非操作状態では、相対変位は確実に中点位置となり、非操作中の相対変位量検出値の０からのずれは、確実に検出誤差をみなすことができるのである。

さらに、図１０に示す構成と比較すれば、自動変速機５のディテント機構と合わせて生成される操作フィーリングは、各レンジ位置における節度感をより良好に生成することができる。

[検出誤差の精度よい測定]
本実施例１では、上記説明のように、機械的に相対変位の中点を安定させるとともに、検出誤差の測定においては、まず、駆動禁止中を条件とし（ステップＳ１４）、変位量の安定を微分値が所定値３より小さいことで判断し（ステップＳ２５）、検出誤差を採用する（ステップＳ２６）。そのため、検出誤差は、精度よく測定、採用されるため、より確実に検出誤差の補正を行うことができる。
上記説明した機械的な中点の安定と合わせると、本来の検出誤差以外の要因が、確実に排除された状態で、検出誤差を測定、採用することになる。これにより、正確な補正を行うことができ、より良好な操作フィーリングの実現を行うことができる。

[ばねを介する連結機構について]
実施例１において、セレクトレバー１１の側と、自動変速機５の側は、チェック溝１４１ａとスプリング１４３で付勢された係合ピン１４２の係合により、間接的に連結されている。なぜならば、第１回転部１３と第２回転部１７との間に相対変位を生じさせていくと、係合ピン１４２がチェック溝１４１ａを登っていくに従って、スプリング１４３を圧縮させるため、その力が係合ピン１４２をチェック溝１４１ａに押し付けることにより、係合ピン１４２をチェック溝１４１ａの底位置、つまり相対変位の中点位置へ移動させようとする。
そのため、セレクトレバー１１を実際に操作すれば、このスプリング１４３に起因する力によって、自動変速機５の側をセレクトレバー１１の側に追従させる方向に力を生じるのである。よって、間接的に連結されていると表現している。

このスプリング１４３に起因する力は、アシストアクチュエータ２の制御により自動変速機５の側を追従する方向に先行して働くことになり、制御遅れと合わさることにより、より理想に近い操作力のアシストを行うことができる。

[ノイズについて]
ここで、相対変位量の検出値のノイズについて説明する。
図１０に示す、相対変位量の中点から変位量と弾性力が直線的に比例するような弾性変位許容連結機構の場合、検出値にノイズがあると、例えば、本来の検出値ではまだ駆動禁止であるのに、ノイズ分により駆動許可がされてしまうことが生じやすいと言う問題がある。
つまり、ノイズは変動し安定しないため、アシストアクチュエータ２の起動タイミングが変動してしまうことになる。

また、セレクト操作に対して、アシストアクチュエータ２の起動タイミングが変動してしまうことは、例えば、起動タイミングが早すぎる場合には、所定のアシスト力で起動した後、大きなアシスト力の低下を起すことになる。また、例えば、起動タイミングが遅すぎる場合には、所定のアシスト力で起動した後、通常より大きくアシスト力を増加させなければならず、これにより、操作が軽くなる変動を感じたり、重く感じたりと、操作感の変動を感じさせてしまい問題となる。 これに対し、本実施例１は、図１１に示すように、相対変位量の中点からの変位量と発生する中点に向かわせる力の特性を変化させることで、この課題を解決している。

[ノイズの感度低下作用]
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チェック機構の説明図と、相対変位量に対する発生力の特性図である。
実施例１では、図１１に示すように相対変位量が発生する所定力を超えた領域では、相対変位量に対するばね力の係数が、図１０に示す直線的関係のものより、極端に小さくなる。
そのため、ノイズが、図１０の場合と同様にあったとしても、それをばね力として見た場合に、その差が非常に小さくなる。操作感は、操作力とそれに付加されるアシスト力の反力として感じるものであり、力によるものであるから、このように、力として見た場合に差がないことは、上記説明したような操作感の変動を小さくすることになる。これにより、操作感の変動を小さくすることができ、より理想的な操作感に近づけることができる。

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。

また、第１回転部１３の係合ピン１４２、第２回転部１７のチェック溝１４１ａの係合により弾性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、通常の操作の際に弾性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、通常の状態を弾性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、弾性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。

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。

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。

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。

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。

さらに、実施例１では、予め設定した力以上の力が加わるまで、相対変位の中点を保持するよう、第１回転部１３にスプリング１４３で付勢された係合ピン１４２を設け、第２回転部１７にチェック溝１４１ａを設け、コントローラ３には、非操作時における前記相対変位量検出手段の検出結果から、検出誤差を演算して検出の補正を行う検出誤差補正部３１を設けるため、確実に検出誤差の補正ができ、操作フィーリング（操作感）を変動しない良好なものにすることができる。

(2)中点を保持する手段は、第１回転部１３にスプリング１４３で付勢された係合ピン１４２を設け、第２回転部１７にチェック溝１４１ａを設けたものにし、弾性により得られる力で、設定力以上の力が加わるまで、相対変位の中点を保持する構成で、且つ設定力以上の力が加わって相対変位が生じた際には、弾性により得られる力が相対変位の中点に向かう構成にしたため、追従遅れが生じてしまう制御との組み合わせにより、より理想的な操作フィーリングを実現することができる。

(3)中点保持する手段は、設定力以上の力が加わって相対変位が生じた後、所定量の相対変位が生じるまでの範囲では、弾性により得られる相対変位の中点に向かう力を、範囲外よりも小さくしたため、ノイズがあっても、良好な操作フィーリングを得ることができる。

(4)中点保持する手段は、底位置を相対変位の中点とする溝形状を有するチェック板１４１と、チェック板１４１のチェック溝１４１ａの底位置にスプリング１４３で付勢されて係合する係合ピン１４２とを、第１回転部１３と第２回転部１７に相対変位するように設けたものであるため、中点の保持をコストを抑制してできるようにし、さらの節度感を増した良好な操作フィーリングにすることができる。

（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。

また、相対変位量検出手段として、支点軸１９の部分には、固定部材に対する第１回転部１３のストローク角度、つまりセレクトレバー１１の操作角度を検出する位置センサ６１（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、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の回転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）を設けるようにしてもよい。その場合には、位置センサ６１で検出した操作位置と、位置センサ６２で検出した作動位置の偏差を演算することにより、相対変位量を得る。

また、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。その場合には、弾性連結部分を、第１回転部１３もしくは第２回転部１７に設けるようにする。
また、弾性連結部分、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るようにしてもよい。
また、実施例１では、第１回転部１３に係合ピン１４２を設け、第２回転部１７にチェック板１４１を設けたが、逆に、図１３に示すように、第１回転部１３にチェック板１４１を設け、第２回転部１７に係合ピン１４２を設けるようにしてもよい。
また、実施例１では、駆動指令部３２を、駆動指令値演算部３２１、駆動許可判定部３２２、駆動指令値切替部３２３で構成したが、他の構成によるものであってもよい。

第１実施例の自動変速機の構成を示す側面図である。 アクチュエータの細部構造を示す要部斜視図である。 コントローラの制御ブロック図である。 自動変速機のディテントの構造を示す斜視図である。 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。 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。 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。 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。 実施例１のチェック機構１４の説明図である。 考案した弾性連結機構の例を示す説明図と、相対変位量に対する発生力の特性図である。 実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置のチェック機構の説明図と、相対変位量に対する発生力の特性図である。 実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置における検出誤差の補正処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の自動変速機のセレクトアシスト装置の他の例の要部斜視図である。

符号の説明

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
１４ チェック機構
１４１ チェック板
１４１ａ チェック溝
１４２ 係合ピン
１４３ スプリング
１６ ウォームホイール
１７ 第２回転部
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 検出誤差補正部
３２ 駆動指令部
３２１ 駆動指令値演算部
３２２ 駆動許可判定部
３２３ 駆動指令値切替部
３３ 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 イグニッションスイッチ
６１ 位置センサ
６２ 位置センサ

Claims (4)

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、
   相対変位量を検出する相対変位量検出手段を設け、
   予め設定した力以上の力が加わるまで、相対変位の中点を保持する中点保持手段を設け、
   非操作時における前記相対変位量検出手段の検出結果から、検出誤差を演算して検出の補正を行う補正手段を設ける、
   ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
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、
   前記中点保持手段は、
   弾性により得られる力で、設定力以上の力が加わるまで、相対変位の中点を保持する構成にし、
   設定力以上の力が加わって相対変位が生じた際には、弾性により得られる力が相対変位の中点に向かう構成にした、
   ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
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、
   前記中点保持手段は、
   設定力以上の力が加わって相対変位が生じた後、所定量の相対変位が生じるまでの範囲では、弾性により得られる相対変位の中点に向かう力を、範囲外よりも小さくした、
   ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。
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、
   前記中点保持手段は、
   底位置を相対変位の中点とする溝形状部材と、前記溝形状部材の底位置に弾性部材で付勢されて係合する係合部材とを、第１連結部材と第２連結部材に相対変位するよう設けたものである、
   ことを特徴とする自動変速機のセレクトアシスト装置。

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